(57)【要約】【課題】内燃機関のシリンダの弁駆動機構のより良い診断を可能にする内燃機関の運転方法及び装置を提供する。【解決手段】内燃機関（１）のシリンダ（５、１０、１５、２０）の吸気能力に関する特性値が求められる、内燃機関（１）の運転方法において、前記吸気能力に関する特性値が求められる。吸気能力に関する特性値は、シリンダ（５、１０、１５、２０）の吸気段階の間に内燃機関（１）の吸気管（２５）へ流入する質量流量と吸気管圧力の変化に応じて求められる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関（１）のシリンダ（５、１０、１５、２０）の吸気能力に関する特性値が求められる、内燃機関（１）の運転方法において、
前記吸気能力に関する特性値が、シリンダ（５、１０、１５、２０）の吸気段階の間の内燃機関（１）の吸気管（２５）へ流入する質量流量と吸気管圧力の変化に応じて求められることを特徴とする内燃機関の運転方法。
【請求項２】
前記吸気管圧力が、長さと位置を予め定められた第一の時間間隔又はクランク角度間隔の間における、予め定められた第一の走査レートによる走査によって求められることを特徴とする請求項１に記載の運転方法。
【請求項３】
前記予め定められた第一の時間間隔又はクランク角度間隔の吸気管圧力について、複数の値が、とりわけ加重され、平均されることを特徴とする請求項２に記載の運転方法。
【請求項４】
吸気管（２５）へ流入する質量流量が、好ましくは、長さと位置を予め定められた第二の時間間隔又はクランク角度間隔の間における、予め定められた第二の走査レートによる走査によって求められることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の運転方法。
【請求項５】
吸気管（２５）へ流入する質量流量が、長さと位置を予め定められた第二の時間間隔又はクランク角度間隔の間における、予め定められた計算ラスターの中で、内燃機関（１）の運転特性値からモデル化され或いは算出されることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の運転方法。
【請求項６】
前記予め定められた第二の時間間隔又はクランク角度間隔の吸気管圧力について、複数の値が、とりわけ加重され、平均されることを特徴とする請求項４又は５に記載の運転方法。
【請求項７】
前記第二の時間間隔又はクランク角度間隔が、前記第一の時間間隔又はクランク角度間隔に対して、予め定められた時間間隔又はクランク角度間隔だけ、好ましくは内燃機関（１）の直接互いに連続して点火される二つのシリンダ（５、１０、１５、２０）の点火間隔の半分だけ、ずらして配置される、とりわけ時間的に少なくとも部分的に前記第一の時間間隔又はクランク角度間隔の前にずらして配置されることを特徴とする、請求項２又は３に遡って関連付けされている限りにおける請求項４から６のいずれかに記載の運転方法。
【請求項８】
特徴的な値として生成された値が目標値と比較されること、及びその比較の結果に応じてシリンダ（５、１０、１５、２０）の吸気の機能が診断されることを特徴とする請求項１ないし７のいずれかに記載の運転方法。
【請求項９】
吸気能力に関する前記特性値が、とりわけ、シリンダ（５、１０、１５、２０）の少なくとも一つのガス交換弁の制御によって、目標値に合わせて追従調整されることを特徴とする請求項１ないし８のいずれかに記載の運転方法。
【請求項１０】
複数のシリンダ（５、１０、１５、２０）について特性値が求められること、及び複数のシリンダ（５、１０、１５、２０）の特徴的な値として生成された値が互いに比較されること、及びこの比較の結果に応じてシリンダ（５、１０、１５、２０）の吸気の機能が診断されることを特徴とする請求項１ないし９のいずれかに記載の運転方法。
【請求項１１】
吸気能力に関する第一の特性値としてシリンダ（５、１０、１５、２０）へ流れ込む充填が選ばれ、この充填が、予め定められた最後の二番目の時間間隔又はクランク角度間隔の吸気管（２５）へ流れ込む充填と、最後の二つの予め定められた第一の時間間隔又はクランク角度間隔の吸気管圧力の差と定数から得られる商と、の和として求められることを特徴とする請求項２及び４或いは２及び５に遡って関連付けされている限りにおける請求項項１ないし９のいずれかに記載の運転方法。
【請求項１２】
吸気能力に関する第二の特性値が、第一の特性値と、吸気管圧力とシリンダ（５、１０、１５、２０）の中の残留ガスに依存する最後の第一の時間間隔又はクランク角度間隔の分圧との差と、から得られる商として求められることを特徴とする請求項１１に記載の運転方法。
【請求項１３】
吸気能力に関する第三の特性値が、第二の特性値と期待値とから得られる商として形成されることを特徴とする請求項１２に記載の運転方法。
【請求項１４】
吸気管圧力が、吸気管（２５）へ流入する充填とシリンダ（５、１０、１５、２０）へ流れ込む充填との差の積分によってモデル化されること、
その様にしてモデル化された吸気管圧力が、測定された吸気管圧力と比較されること、及び、
充填サイクルのモデル（３０）によってシリンダ（５、１０、１５、２０）へ流れ込む充填の確定のために用いられた吸気能力に関する特性値が、モデル化された吸気管圧力に応じて、モデル化された吸気管圧力が測定された吸気管圧力に適応されるように選ばれること、
を特徴とする請求項１乃至１２のいずれかに記載の運転方法。
【請求項１５】
内燃機関（１）のシリンダ（５、１０、１５、２０）の吸気能力に関する特性値を測定するための測定ユニット（４０）を備えた、内燃機関（１）の運転装置（３５）において、
前記測定ユニット（４０）が、吸気能力に関する特性値を、シリンダ（５、１０、１５、２０）の吸気段階の間に内燃機関（１）の吸気管（２５）へ流入する質量流量と吸気管圧力の変化に応じて求めること、
を特徴とする内燃機関の運転装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の運転のための方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＤＥ １００６４６５１ Ａ１ から既に、可変弁制御装置を備えた内燃機関において複数のシリンダのガス充填の制御のための方法及び装置が知られており、それ等の方法及び装置では、充填センサの測定信号が或る走査レートで走査される。更に、シリンダに対する測定間隔が定められる。この測定間隔の間に、走査値が走査値の和を求めるために積算される。更に、第一の測定間隔の中にある幾つかの走査値が、第一のカウント値の測定のためにカウントされる。第一のシリンダの中へ充填されたエアマスが、次いで、走査値の和とカウント値とから得られる商の形成によって求められる。周囲圧力に対する吸気管圧力の比が０．８よりも大きい場合には、シリンダ間のガス充填差が、好ましくはホットフィルム・エアマスセンサを用いて測定される。絞りがもっと強く絞られた場合、即ち周囲圧力に対する吸気管圧力の比が０．８よりも小さい場合には、好ましくは、シリンダ間のガス充填差の測定のために吸気管圧力センサの測定信号が用いられるものとする。
【発明の開示】
【０００３】
独立の諸請求項のメルクマールを持つ、内燃機関の運転のための本発明に基づく方法及び本発明に基づく装置は、それに対して、吸気能力に関する特性値が、シリンダの吸気段階の間に、内燃機関の吸気管へ流入する質量流量と吸気管圧力の変化に応じて求められる。
【０００４】
この様にすることによって、シリンダの吸気能力に関する特性値の測定のために、内燃機関のすべての可能なスロットルバルブ位置と全ての負荷及びエンジン回転数の時の吸気能力に関する特性値を可能にする、単一のモデルが実現される。その際吸気能力に関する特性値が、正確に給気ダクトの物理的モデルと吸気管からシリンダの中へのガス流の流入の物理的モデルに基づいて、既存の充填センサ装置を用いて確定される。
【０００５】
従属請求項に記載されている諸措置によって、本発明の有利な拡張及び改良が可能である。
吸気管圧力が、長さと位置を予め定められた第一の時間間隔又はクランク角度間隔の間に予め定められた第一の走査レートによる走査によって求められると、とりわけ有利である。この様にすることによって、予め定められた第一の時間間隔又はクランク角度間隔の長さと位置を適切に選択すれば、その時々の吸気シリンダに対応する吸気管圧力が簡単に求められる。
【０００６】
更に、予め定められた第一の時間間隔又はクランク角度間隔の吸気管圧力に関する複数の値が、とりわけ加重されて、平均されると有利である。この様にすることによって、予め定められた第一の時間間隔又はクランク角度間隔から吸気管圧力のサンプルを取り出し、このサンプルから予め定められた第一の時間間隔又はクランク角度間隔の間の吸気管圧力に関する代表的値を形成すれば良いということになり、その際サンプルに加重すれば、予め定められた第一の時間間隔又はクランク角度間隔の間における、吸気管圧力の変化に関するサンプルの様々な意味をとりわけ簡単に考慮することができる。
【０００７】
もう一つの利点は、給気ダクトへ流入する質量流量が、とりわけ、長さと位置を予め定められた第二の時間間隔又はクランク角度間隔の間に、予め定められた第二の走査レートによる走査によって求められる時に生じる。この様にすることによって、給気ダクトへ流入する質量流量が、予め定められた第二の時間間隔又はクランク角度間隔の長さと位置を適切に選択すれば、とりわけ簡単に且つ信頼性をもって、その時々に丁度吸気行程にあるシリンダに対応して求められる。
【０００８】
給気ダクトへ流入する質量流量が、予め定められた計算ラスターの中で予め長さと位置を定められた第二の時間間隔又はクランク角度間隔の間に、内燃機関の運転特性値からモデル化され或いは計算されるという場合にも同じことが当てはまる。
【０００９】
更に、予め定められた第二の時間間隔又はクランク角度間隔の質量流量に関する値が、とりわけ加重されて、平均されると有利である。この様にすることによって、予め定められた第二の時間間隔又はクランク角度間隔から、予め定められた第二の時間間隔又はクランク角度間隔の中における質量流量の動きを代表している、質量流量に関する個々のサンプルを取り出せば良いということになる。予め定められた第二の時間間隔又はクランク角度間隔の間における質量流量の動きに関する個々のサンプルの意味が異なっている場合には、それ等のサンプルも又加重平均されることができる。
【００１０】
もう一つの利点は、第二の時間間隔又はクランク角度間隔が、第一の時間間隔又はクランク角度間隔に対して、予め定められた時間間隔又はクランク角度間隔だけ、とりわけ内燃機関の直接互いに連続して点火される二つのシリンダの点火間隔の半分だけ、ずらして配置されるときに、とりわけ時間的に少なくとも部分的に第一の時間間隔或いはクランク角度間隔の前に、ずらして配置されるときに、生じる。この様にすることによって、その時々に丁度吸気行程にあるシリンダに関する、給気ダクトへ流入する質量流量と、そこで形成される吸気管圧力との間の物理的関係が、そのシリンダの給気能力に関する特性値の測定のために最適に考慮される。
【００１１】
もう一つの利点は、特性値として得られた値が目標値と比較されるときに、又その比較の結果に応じてシリンダの吸気の機能が診断されるときに生じる。この様にすることによって、シリンダの吸気能力に関する特性値によって、シリンダの吸気が完璧であるか否かということが簡単にチェックされる。
【００１２】
もう一つの利点は、給気能力に関する特性値が、とりわけシリンダの少なくとも一つのガス交換弁の制御によって、目標値に合わせて追従調整される時に生まれる。この様にすることによって、とりわけ簡単に個々のシリンダについての充填制御が実現される。
【００１３】
もう一つの利点は、複数のシリンダについての吸気能力に関する特性値が求められたときに、又複数のシリンダの特性値として生成された値が互いに比較されたときに、又この比較の結果に応じてシリンダの吸気の機能が診断されるときに生じる。この様にすることによって、内燃機関の異なるシリンダの吸気能力の違いも検知することができ、又その原因となっている弁作動機構の機能を診断することができる。
【００１４】
吸気能力に関する特性値の簡単な測定は、吸気能力に関する第一の特性値としてシリンダの中へ流れ込む充填が選ばれ、この充填が、予め定められた最後の第二の時間間隔又はクランク角度間隔の給気ダクトへ流入する充填と、最後の二つの予め定められた第一の時間間隔又はクランク角度間隔の吸気管圧力の差と定数から得られる商と、の和として求められるときに得られる。この様にすることによって、給気能力に関する第一の特性値が既存の充填センサ装置によって簡単に且つ信頼性をもって求められる。
【００１５】
それに基づいて、吸気能力に関する第二の特性値が、第一の特性値と、吸気管圧力とシリンダの中の残留ガスに依存する最後の第一の時間間隔又はクランク角度間隔の分圧との差と、から得られる商として求めることができる。この様にすることによって、吸気能力に関する第二の特性値が吸気管圧力に依存しなくなる。また、それと共に内燃機関のシリンダについて、吸気管能力を特徴付ける倍数値が生じる。
【００１６】
もう一つの利点は、吸気能力に関する第三の特性値が、第二の特性値と期待値とから得られる商として形成されるときに生じる。この様にすることによって再び、シリンダの吸気能力を特徴付ける倍数値が生じ、しかもこの倍数値は、吸気の温度とインテークカムシャフトの位置に依存していない。
【００１７】
もう一つの利点は、吸気管圧力が、吸気管内へ流入する充填とシリンダへ流れ込む充填との差の積分によってモデル化されるときに、その様にしてモデル化された吸気管圧力が、測定された吸気管圧力と比較されるときに、又充填サイクルのモデルによってシリンダへ流れ込む充填の確定のために用いられた吸気能力に関する特性値が、モデル化された吸気管圧力に応じて、モデル化された吸気管圧力が測定された吸気管圧力に適応されるように選ばれるときに、生じる。この様にすることによって、シリンダの吸気能力に対する特性値の適応が実現される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明の一つの実施例が図面に示され、以下の記述の中で詳しく説明される。
図1には、内燃機関が参照符号1によって指示されているが、この内燃機関は、例えば火花点火機関として作られている。内燃機関1は、例えば自動車を駆動する。この内燃機関1は、図1の例によれば、四つのシリンダ５、１０、１５、２０を含んでいるが、その中の第一のシリンダ５が代表として示されている。第一のシリンダ５には、給気ダクト４５内のスロットルバルブ５０の下流で吸気管（インテークマニホルド）２５へ移行している給気ダクト４５を通して、また吸気弁６０を通して、空気が供給される。更に、燃料が、図示されていない手法で吸気管５へ或いは直接シリンダ５へ噴射される。シリンダ内にある空気／燃料混合気は、同じく図１に示されていない点火プラグを通じて点火される。それによって行われる燃焼過程によって、図１に示されていない第一のシリンダ５のピストンが駆動され、このピストンが更に内燃機関１のクランクシャフトを駆動する。空気／燃料混合気の燃焼の際に生じる排気ガスは、第一のシリンダ５の排気弁６５を通して内燃機関１の排気ガスライン７５へ押し出される。吸気弁６０及び排気弁６５の開閉ポイントは、共通のカムシャフトを通して、或いは別々の吸気カムシャフトと別々の排気カムシャフトとを通して、或いは図１に示されているように可変弁制御機構を用いて、直接エンジン制御装置３５によって制御される。シリンダ５、１０、１５、２０の領域内に配置されているクランク角度センサ７０は、内燃機関１の実際のクランク角度を測定して、これをエンジン制御装置３５へ伝える。スロットルバルブ５０の下流側の吸気管２５内には吸気管の圧力センサ５５が配置されており、この圧力センサは、吸気管圧力の実際値を測定して、エンジン制御装置３５へ伝える。スロットルバルブ５０は、その位置を、例えばドライバーの意志或いは、例えばトラクションコントロール、アンチブロックシステム、クルーズコントロール、ビークルダイナミクスコントロール等の外部システムに応じて、当業者には既に知られている手法でエンジン制御装置３５によって制御され、エンジン制御装置３５に対してスロットルバルブ５０の実際位置についての位置フィードバック信号を、例えばポテンシオメータによって送り返す。給気ダクト４５の中には、例えばホットフィルム・エアマスセンサの形をしたエアマス計８０が配置されており、このエアマス計は、吸気管２５に流入するエアマス流ｍｓｚｕを測定して、その測定値をエンジン制御装置３５へ伝える。スロットルバルブ５０からフィードバックされる位置の値は、例えばスロットルバルブ角度αの形で送られる。吸気管の圧力センサ５５によって求められた吸気管圧力は図１には記号ｐｓで指示されている。クランク角度センサ７０から送り出されたクランク角度値は、図１には記号ｋＷで指示されており、このクランク角度値ｋＷから微分によって導き出されるエンジン回転数は、記号ｎｍｏｔで表されている。その他のシリンダ１０、１５、２０の機能態様も、第一のシリンダ５について説明された態様と同様の手法で行われる。
【００１９】
以下に説明される方法と以下に説明される装置は、共通の吸気管に接続された個々のシリンダ５、１０、１５、２０の吸気能力に関する特性値の測定を可能にする。給気能力という用語は、ここでは充填サイクルに関する基本的な値であり、それぞれのシリンダ５、１０、１５、２０の吸気行程の際に吸入されるフレッシュガスの質量或いは空気の質量に関して特徴的な値であると理解されるものとする。その際、吸気能力は次の値によって影響される。
【００２０】
−  それぞれのシリンダ５、１０、１５、２０の行程容積
−  それぞれのシリンダ５、１０、１５、２０へ流入するガスの温度、
−  それぞれのシリンダ５、１０、１５、２０の吸気弁のバルブリフト曲線の位相位置及びストローク、及び
−  それぞれのシリンダ５、１０、１５、２０の燃焼室の、とりわけ吸気弁と排気弁並びにピストンリングに関する、気密性。
【００２１】
それぞれのシリンダ５、１０、１５、２０の中にある、例えば残留ガスの分圧ｐｂｒｉｎｔによって特徴付けられる残留ガス質量も吸気性能に影響を与える。しかしながら、個々のシリンダ５、１０、１５、２０について一つの係数だけを、そして更にオフセットを加えること無しに、検出すれば良いようにするために、本例では残留ガス質量が又それに伴って共に残留ガスの分圧ｐｂｒｉｎｔが、前もって固定値として与えられた。
【００２２】
二つ以上のシリンダを備えた内燃機関の場合には、とりわけ個々のシリンダによって異なる吸気能力を測定することに関心が持たれる。個々のシリンダによって異なる吸気能力の測定は、とりわけ吸気弁のリフトを切換え或いは更にシリンダ全体を遮断しさえする弁制御システムの診断のためにも必要である。内燃機関１に、個々のシリンダ別の吸気能力に影響を与えるための、とりわけ個々のシリンダ別の吸排気弁を制御するための、適切な常時調節機構を備えられていれば、それぞれのシリンダ５、１０、１５、２０の吸気能力に関する特性値の測定によって個々のシリンダ別の充填制御を実現することもできる。
【００２３】
そのために、本発明によれば、それぞれのシリンダ５、１０、１５、２０の吸気能力に関する特性値は、吸気管２５へ流入するガス質量流量と、共通の吸気管２５の中の吸気管圧力の変化とに応じて測定される。その際に、吸気能力について求められた特性値に対して個々のシリンダ５、１０、１５、２０を割り当てることができるようにすべきである。
【００２４】
本発明によれば、既に述べられた既存の充填センサ装置、即ちエアマス計８０及び吸気管の圧力センサ５５を利用した吸気能力に関する特性値、又とりわけ個々のシリンダ別のその違いを確定するために、吸気管モデルと充填サイクルモデルが用いられる。本発明に基づく方法と本発明に基づく装置のためには、吸気管の圧力センサ５５の使用が前提とされている。エアマス計８０も備えられていることが好ましいけれども、エアマス計の存在は不可欠ではない。吸気管２５に流入するエアマス流の形によるエアマス計８０の主負荷信号ｍｓｚｕの代わりとして、本例の場合には、図１に参照符号５１で指示されている、ポテンシオメータとして作られているスロットルバルブの角度センサの信号αを、副負荷信号として評価することもできる。その際には、吸気管２５に送り込まれるエアマス流ｍｓｚｕは、スロットルバルブ角度αと、内燃機関１のその他の運転パラメータ、例えばスロットルバルブ５０の温度及びスロットルバルブ５０の前後の圧力比から、当業者には既に知られている手法で算出される。その際、スロットルバルブ５０の前後の圧力比は、ｐｓ／ｐｕとして計算され、ｐｕは周囲圧力を意味している。対応する運転パラメータＴ、ｐｕは、適当なセンサ装置によって図１には示されていない手法で測定されるか或いは当業者には既に知られている手法で、内燃機関１の他の運転パラメータからモデル化されることができる。
【００２５】
この様にして、例えば吸気温度センサを、給気ダクト４５のスロットルバルブ５０の上流側に、スロットルバルブ５０の上流側のガス温度の測定のために備えることができる。更に、例えば周囲圧力センサもまた、スロットルバルブ５０の上流側に給気ダクト４５内の周囲圧力の測定のために備えることができる。
【００２６】
その際、測定された吸気温度はエンジン制御装置３５へ送り込まれる。測定された周囲圧力もまた、エンジン制御装置３５へ送り込まれる。次いで、エンジン制御装置３５は、スロットルバルブ角度α、スロットルバルブ５０の前後の圧力比ｐｓ／ｐｕ、及びスロットルバルブ５０の上流側のガス温度Ｔから、当業者には既に知られている手法で、また既に説明された手法で、吸気管２５に送り込まれる空気マス流或いはガスマス流ｍｓｚｕを求める。
【００２７】
吸気管圧力は、吸気管の圧力センサ５５によって、予め定められた第一の走査レートで、長さと位置を予め定められた第一の時間間隔或いはクランク角度間隔の間に走査される。次いで、走査された吸気管圧力値の回転数同期された演算ラスターへの変換が行われる。この変換は、走査された吸気管圧力値が相対的位置と長さを予め定められた時間間隔或いはクランク角度間隔にわたって平均化されることによって行われる。この平均値計算は、好ましくは、走査された吸気管圧力値を時間的に予め定められたラスター、例えば１ミリ秒の中で積算することによって、またその様にして形成された和を、予め定められた第一の時間間隔或いはクランク角度間隔当たりのラスター数によって割ることによって、行われる。時間間隔とそれに割り当てられたクランク角度間隔との間の関係は、実際のエンジン回転数ｎｍｏｔについて当業者には既に知られている手法で定められる。前記の平均計算は、代わりの手法として、予め定められた第一の時間間隔或いはクランク角度間隔の任意の位置における複数の個別サンプル積算し、得られた和を用いられたサンプルの数で割ることによって行われる。その際のサンプルは、予め定められた第一の時間間隔或いはクランク角度間隔の間の、予め定められた第一の時間間隔或いはクランク角度間隔の中における、吸気管圧力の時間的変化について、とりわけ代表的と見なされる位置で、採取することができる。平均計算の際に、個々のサンプルの持っている、異なる意味を考慮するために、それ等のサンプルに重みを付けて、予め定められた、割り当てられた第一の時間間隔或いはクランク角度間隔の吸気管圧力について形成されるべき平均値に採り入れることもできる。
【００２８】
同様にして、吸気管２５へ送り込まれる質量流量ｍｓｚｕも、エアマス計８０によって、長さと位置が予め定められた第二の時間間隔或いはクランク角度間隔の間に、予め定められた第二の走査レートで走査することによって求めることができる。その際には、この予め定められた第二の走査レートは、好ましくは、予め定められた第一の走査レートに対応して選ばれる。しかしながら、予め定められた第一の走査レートは、予め定められた第二の走査レートとは異なるように選ぶこともできる。代わりの手法として、吸気管２５へ流入する質量流量は、予め定められた演算ラスターの中で、例えば予め長さと位置が定められた第二の時間間隔或いはクランク角度間隔の間の１ミリ秒のラスターの中で、スロットルバルブ角度α、スロットルバルブ５０の上流側の温度Ｔ、及びスロットルバルブ５０の前後の圧力比ｐｓ／ｐｕの運転パラメータから、既に説明された手法でモデル化され或いは計算される。その場合、吸気管２５へ流入する質量流量ｍｓｚｕを、主負荷信号或いは副負荷信号から確定する手法とは独立に、回転同期の演算ラスターへの、吸気管２５内へ流入する質量流量ｍｓｚｕに関する走査値或いは計算値の変換は、既に説明されたように、エアマス流ｍｓｚｕに関する走査値或いは計算値を、予め定められた第二の時間間隔或いはクランク角度間隔にわたって平均することによって行われる。この平均計算もまた、例えば１ミリ秒の、上述の演算ラスターの中の測定値を積算し且つ形成された和を、予め与えられた第二の時間間隔或いはクランク角度間隔当たりの演算ラスターの数によって割ることによって行われる。代わりの手法として、吸気管２５へ流入する質量流量ｍｓｚｕについて予め定められた第二の時間間隔或いはクランク角度間隔の任意の位置で個々のサンプルを求めて積算し、次いでサンプルの数で割ることによって平均値を作ることもできる。その際には、それ等のサンプルは、好ましくは、予め定められた第二の時間間隔或いはクランク角度間隔の中で、エアマス流ｍｓｚｕの変化についてより大きな意味を持っている、予め定められた第二の時間間隔或いはクランク角度間隔の間の位置で採取され、その際、サンプルの採取のために選ばれた位置の持っている意味に応じて、サンプルに異なる重みを付けて平均値に取り入れることができる。
【００２９】
四サイクル機関の場合には、予め定められた第一の或いは第二のクランク角度間隔の長さに関する基準値として、次の式によって表すことのできる値が選ばれる。
【００３０】
【数１】
2009510316.tif 000003
【００３１】
但し、ψLaengeは、予め定められた第一の或いは第二のクランク角度間隔の長さ、KWはクランク角度を意味し、シリンダ数は内燃機関１のシリンダ数であり、本例では例えばシリンダ数＝４である。
【００３２】
しかしながら、予め定められた第一の或いは第二のクランク角度間隔はまた、もっと短い或いはもっと長い長さを選ぶこともできる。
式（１）によれば、予め定められた第一の或いは第二のクランク角度間隔は、シリンダ数が増えるに従って小さくなる。予め定められた第一の或いは第二のクランク角度間隔は、吸気能力に関する特性値の測定のための対象となっているシリンダの吸気段階に割り当てることができるということが重要である。
【００３３】
吸気管圧力の測定のためには、予め定められた第一のクランク角度間隔の位相位置を、吸気管２５の中の吸気管の圧力センサ５５の組込み位置に応じて、又とりわけエンジン回転数ｎｍｏｔや、例えば吸気管圧力ｐｓの平均値等の他のパラメータに応じて適応させることができる、ということが当てはまる。その際、予め定められた第一のクランク角度間隔が、対応するシリンダの“吸気閉止”時点のほゞ中央にある時には、吸気管圧力ｐｓの平均を求めるために有利な値であるということが実証されている。この事情が、図２ａ）と図２ｂ）に示されている。図２ａ）は、クランク角度ＫＷに対する内燃機関１のシリンダ５、１０、１５、２０の中の一つのシリンダの吸気弁の弁リフトＶＨの動きを示している。その際、弁リフトの動きが一点鎖線で示されており、対応するシリンダへのエアマス流の変化が比較のために重ね合わせて実線で示されている。弁リフトＶＨが、またそれに伴って、対応するシリンダに流れ込むマス流が最大値から始まって再びゼロに戻るクランク角度ＫＷのあたりに、予め定められた第一のクランク角度間隔３００の中心が置かれている。この間隔は、“吸気閉止”前の第一のクランク角度ψ１に始まり、“吸気閉止”の後の第二のクランク角度ψ２で終わっている。図２ｂ）に示されているクランク角度ＫＷに対する吸気管圧力ｐｓの変化によれば、予め定められた第一のクランク角度間隔の中心に置ける吸気管圧力ｐｓの値は、予め定められた第一のクランク角度間隔の間のクランク角度ＫＷに対する吸気管圧力ｐｓの変化の平均値にほゞ対応している。
【００３４】
予め定められた第一のクランク角度間隔３００の間の吸気管圧力ｐｓの平均値は、図２ｂ）では参照符号３０５で指示されている。
質量流量の測定のためには、エアマス流ｍｓｚｕの平均値計算のための予め定められた第二のクランクシャフト角度間隔の長さと位相が吸気管圧力ｐｓの平均値計算のための予め定められた第一のクランク角度間隔と異なっていることができるということが当てはまる。予め定められた第一のクランク角度間隔の間には、吸気管２５からのガスの吸引が測定されるので、エアマス流ｍｓｚｕの平均値計算は、理想的には、予め定められた第一のクランク角度間隔に対して定められたクランク角度間隔だけずらして配置された、予め定められた第二のクランク角度間隔の間に行われるべきであろう。その際、有利な手法によれば、予め定められた第二のクランク角度間隔は、予め定められた第一のクランク角度間隔に対して前の方へ、好ましくは、直接連続して点火される二つのシリンダの点火間隔の半分だけずらされる。その際には、予め定められた第一のクランク角度間隔と予め定められた第二のクランク角度間隔は、互いに重なり合うこともできれば、互いに何らの共通の交差部分を持たないこともできる。
【００３５】
吸気管圧力ｐｓとエアマス流ｍｓｚｕに関する平均値計算のための予め定められたクランク角度間隔のその様な位相移動によって、予め定められた第二のクランクシャフト間隔の間の吸気管２５の中へのエアマス流ｍｓｚｕが、予め定められた第一のクランクシャフト間隔の間に求められ又とりわけ平均された吸気管圧力の最終値として生成されるということが考慮される。対応するシリンダの吸気段階の間に、対応するクランクシャフト間隔にわたって前記の様にして平均された吸気管圧力ｐｓとエアマス流ｍｓｚｕの信号は、明らかにそのシリンダに割り当てられている。
【００３６】
図２ｃ）には、給気管へ流れ込むエアマス流ｍｓｚｕとクランク角度ＫＷとの関係が示されている。その際、第三のクランク角度ψ３から第四のクランク角度ψ４までの予め定められた第二のクランク間隔３１０は、上述の点火間隔の半分だけ予め定められた第一のクランク角度間隔３００に対して早期方向へずらされ、予め定められた第一のクランク角度間隔３００と重ね合わされている。これによって予め定められた第二のクランク角度間隔３１０は、割り当てられている吸気シリンダの最大吸気能力が発生される最大弁リフトの際の弁リフトＶＨの変化をカバーしているので、予め定められた第二のクランク角度間隔３１０の間は、クランク角度ＫＷに対してエアマス流ｍｓｚｕのより強い上昇が記録され、予め定められた第二のクランク角度間隔３１０の間のその平均値が参照符号３１５によって指示されている。
【００３７】
図２ｃ）によれば、予め定められた第二のクランク角度間隔３１０は、第四のクランク角度ψ４が予め定められた第一のクランク角度間隔３００のほぼ中央に来るように選ばれている。予め定められた二つのクランク角度間隔３００、３１０の選択の際には、第三のクランク角度ψ３と第二のクランク角度ψ２との間は、図２ａ）に示されている弁ストローク曲線に割り当てられているシリンダだけが吸気を行ない、内燃機関のその他のシリンダは吸気をしていない、ということが前提とされている。
【００３８】
ここで、吸気管２５の微分方程式は、次式で与えられる。
【００３９】
【数２】
2009510316.tif 000004
【００４０】
これによって、式（２）は吸気管モデルを示している。この積分方程式（２）をエンジン制御装置３５で実行するために、この方程式は、簡単な計算規則によって同期計算ラスターの中で実現することができる。同期計算ラスターの中での計算、即ちシリンダの吸気当たり一回の計算は、質量流量を用いてではなく、充填を用いて計算されるということが条件となる。ｒｌａｂは、エアマス流ｍｓａｂが問題のシリンダの燃焼室へ流入する、シリンダの吸気段階の間に生成される、問題のシリンダの燃焼室の中における新気充填を意味している。従って、式（２）のｍｓａｂは、シリンダの吸気段階の間にこのシリンダの燃焼室内へ流入するエアマス流である。ＶｏｌｕｍｅｎSaugrohrは、吸気管２５の容積であり、ＤｉｃｈｔｅGasは、吸気管内にあるフレッシュガスの密度である。ｒｌｚｕは又、エアマス流ｍｓｚｕが吸気管２５に流れ込む、問題のシリンダの吸気段階の間に吸気管２５へ送り込まれる新気充填である。ｒｌｚｕは、０から１００％までの間の値を取る標準化された充填であり、次式によって与えられる。
【００４１】
【数３】
2009510316.tif 000005
【００４２】
式（３）のＫＵＭＳＲＬは、質量流量と充填との間の換算のためのシリンダ数と行程容積とに依存した定数であり、当業者には既に知られている手法、例えば試験台の上で学習適応（Ａｄａｐｔｉｏｎ）によって求められるか、或いはエンジンの行程容積とシリンダ数から算出される。
【００４３】
ここで、吸気管２５の積分方程式（２）は、充填を用いた合計式として同期計算ラスターに書き換えることができる。
【００４４】
【数４】
2009510316.tif 000006
【００４５】
式（４）により、計算ラスターｎについて求められる吸気管圧力ｐｓ（ｎ）は、計算ラスターｎ−１について求められた吸気管圧力ｐｓ（ｎ−１）に、計算ラスターｎの中で吸気管２５の中へ流入する充填ｒｌｚｕ（ｎ）と計算ラスター１の中で吸気管２５から問題のシリンダの中へ流入する充填ｒｌａｂ（ｎ）との差に定数Ｋsaugを掛けたもの、を加えることによって得られる、ということが示されている。定数Ｋsaugは、給気管の容積と給気管の温度とに依存しており、当業者には既に知られている手法で、例えば試験台の上で求めるか或いは給気管の寸法から得ることができる。計算ラスターｎ−１は、その際、問題のシリンダにとって計算ラスターｎよりも正確に同期計算ラスター一つだけ前にあり、従って、隣接するシリンダの計算ラスターｎに割り当てられた吸気段階の中で、このシリンダの直前の吸気段階の中にある。ｒｌａｂ（ｎ）による式（４）の分解能は、次式によって得られる。
【００４６】
【数５】
2009510316.tif 000007
【００４７】
但し、式（５）で、ｐｓ（ｎ−１）とｐｓ（ｎ）は、それぞれ予め定められた第一のクランク角度間隔にわたって平均された吸気管圧力の測定値である。ｒｌｚｕは、式（３）を用いて、測定された或いはモデル化されたエアマス信号ｍｓｚｕから得られた充填信号であり、予め定められた第二のクランク角度間隔の間の平均値を表している。
【００４８】
エアマス流ｍｓｚｕの測定、従って充填ｒｌｚｕの測定は、とりわけスロットルバルブ５０の前後の圧力比ｐｓ／ｐｕが、＜０．８のときには、既に説明されたように、副負荷信号によって、即ちスロットルバルブモデルから計算され、その際には既に説明された手法で、スロットルバルブ位置α、吸気管圧力ｐｓ、周囲圧力ｐｕ、及びスロットルバルブ５０の上流側の温度Ｔが、既に説明されたのと同様に考慮される。
【００４９】
式（５）に基づいて、問題のシリンダへ吸入される充填ｒｌａｂ（ｎ）は、問題のシリンダの吸気能力に関する第一の特性値を示している。一般に、その様にして計算された値ｒｌａｂは、しかしながら、まだ望ましい目標値ではない。問題のシリンダの吸気能力は、むしろ原則として、吸気管圧力とは独立の、又最も好ましくは、温度やカムシャフトの基準位置からも独立の値が計算されるべきである。従って、式（２）による吸気管モデルに加えて充填サイクルモデルも必要となる。充填サイクルモデルは、吸気管圧力ｐｓに応じて問題のシリンダへ吸入される新気充填ｒｌａｂを記述するモデルである。既に説明された様に、充填サイクルモデルには加算成分も含まれている。この成分は、残留ガスの分圧ｐｂｒｉｎｔによって一括して測定されている。しかしながら、この加算成分は計算によって得られたものではなく、前もって固定的に与えられているものである。従って、各々のシリンダ５、１０、１５、２０について、乗算値、即ちそれぞれのシリンダの吸気能力を表す係数が、唯一定められるべきである。充填サイクルモデルの充填サイクル方程式を圧力から充填へ換算するための係数によって解くと次の通りとなる。
【００５０】
【数６】
2009510316.tif 000008
【００５１】
その際、式（６）に示されている値も、それぞれ同期計算ラスターｎ或いはそれに対応する第一の或いは第二のクランク角度間隔の間の平均値である。また、圧力から充填への換算のための係数ｆｕｐｓｒｌ（ｎ）は、問題のシリンダの吸気能力に関する第二の特性値を表している。
【００５２】
吸気の温度Ｔからの独立性を保持するために、圧力を充填へ換算するための係数ｆｕｐｓｒｌ（ｎ）自身が、再び期待値ｆｕｐｓｒｌｓｏｌｌ（ｎ）と次の様に関係付けられる。
【００５３】
【数７】
2009510316.tif 000009
【００５４】
ここで、式（７）の吸気管圧力及び温度からの独立性の係数ｆａｋｔｏｒfupsrlは、問題のシリンダの吸気能力に関する第三の特性値を示している。式（５）から式（７）までに示されている事情は、本発明の次の様な中心的思想を表している。
【００５５】
個々のシリンダの吸気能力に関する特性値は、予め定められた第一のクランク角度間隔にわたって平均された実際の吸気管圧力とその前の同期計算ラスターの中の吸気管圧力の平均値から、並びに予め定められた第二のクランク角度間隔にわたって平均された吸気管２５の中へのエアマス流から、それ故実際の吸気段階の中で内燃機関の吸気管２５へ流れ込むエアマス流と問題のシリンダの互いに連続する最後の二つの吸気段階の中での吸気管圧力の変化に応じて、得ることができる。本発明に基づく方法が、図４に例として流れ図の形で示されている。プログラムのスタートの後エンジン制御装置３５は、プログラムポイント２００で、予め定められた第一のクランク角度間隔の間に、吸気管の圧力センサ５５の走査値を又予め定められた第二のクランク角度間隔の間に、エアマス計８０の走査値を測定する。副負荷信号からエアマス流ｍｓｚｕが測定される場合には、エンジン制御装置３５が、プログラムポイント２００で、予め定められた第二のクランク角度間隔の間にエアマス流ｍｓｚｕに関する対応する計算値を既に説明された手法で求める。次いで、プログラムポイント２０５へ進められる。
【００５６】
プログラムポイント２０５では、エンジン制御装置３５が、予め定められた第一のクランク角度間隔の間の吸気管圧力に関する走査値或いは吸気管圧力について得られたサンプリング値の平均値を形成する。この平均値は、値ｐｓ（ｎ）によって与えられる。更にエンジン制御装置３５は、プログラムポイント２０５で、予め定められた第二のクランク角度間隔の間に測定された或いは計算されたエアマス流ｍｓｚｕに関する値、或いはこの予め定められた第二のクランク角度間隔の間に形成されたエアマス流ｍｓｚｕに関するサンプリング値を求め、その結果、予め定められた第二のクランク角度間隔の間のエンジン回転数ｎｍｏｔに関する平均値と求められた定数ＫＵＭＳＲＬを利用して、式（３）によって、吸気管２５に送り込まれる充填に関する値ｒｌｚｕ（ｎ）が生成される。更に、エンジン制御装置３５は、プログラムポイント２０５で、同じく問題のシリンダの前の吸気段階の間に形成された、予め定められた第一のクランク角度間隔の間の吸気管圧力の平均値としての前の計算ラスターから、上述の手法で、値ｐｓ（ｎ−１）を求める。次いで、プログラムポイント２１０へ進められる。
【００５７】
プログラムポイント２１０では、エンジン制御装置３５が、式（５）によって、問題のシリンダによって実際に吸入された充填ｒｌａｂ（ｎ）を平均値として、既に説明された手法で計算する。次いで、問題のシリンダの吸気能力に関する第一の特性値が得られるので、プログラムはここで終了される。しかしながら、プログラムポイント２１０の後、オプションとして更にプログラムポイント２１５へ進められる。
【００５８】
プログラムポイント２１５では、式（６）によって圧力から充填への換算のための係数ｆｕｐｓｒｌ（ｎ）が再び平均値の形で計算され、問題のシリンダの吸気能力に関する第二の特性値となる。次いで、プログラムは終了される。しかしながら、代わりの手法として、プログラムポイント２１５からプログラムポイント２２０へ進められる。プログラムポイント２２０では、式（７）によって係数ｆａｋｔｏｒfupsrlが、平均値として、又問題のシリンダの吸気能力に関する第三の特性値として計算される。次いで、プログラムは終了される。
【００５９】
式（５）〜式（７）によって、問題のシリンダの吸気能力に関するその時々の特性値を計算する代わりに、個々のシリンダについての吸気能力に関する特性値を学習適応によって求めることもできる。この場合には、図３に示されている吸気管モデル及び充填サイクルモデルが、エンジン制御装置にソフトウェア及び／又はハードウェアとして実装され、シリンダの各々の吸気行程の際に同期計算ラスターの中で計算が行われる。その際、吸気管モデルと充填サイクルモデルは、正確に式（５）〜式（７）に対応しているが、唯一の相違点は、学習適応の場合には個々のシリンダについての吸気能力に関する特性値がモデル化された吸気管圧力を測定された吸気管圧力を用いて調整することによって適応される、ということである。
【００６０】
図３において、図１と同じ参照符号は同じ要素を示している。その際、図３の実施例では、エアマス流ｍｓｚｕがエアマス計８０によって測定されるということが仮定されている。クランク角度センサ７０によって測定された実際のクランク角度値ＫＷは、微分素子８５に送られ、この微分素子がクランク角度センサ７０によって測定されたクランク角度の時間的勾配を求めて、エンジン回転数ｎｍｏｔとして第一の乗算素子１００へ送り込み、この乗算素子には更に、係数値メモリ９５から係数ＫＵＭＳＲＬが送り込まれる。第一の乗算素子１００の出力端に生じた積ｎｍｏｔ*ＫＵＭＳＲＬ は、除数として除算素子１０５へ送られ、この除算素子には更にエアマス計８０から測定されたエアマス流ｍｓｚｕが被除数として送り込まれる。従って、除算素子１０５の出力端には、式（３）による商ｒｌｚｕ＝ｍｓｚｕ／（ｎｍｏｔ*ＫＵＭＳＲＬ）が送り出される。この商から、第一の減算素子１１０で、問題のシリンダへ流れ込む充填ｒｌａｂ（この充填ｒｌａｂは充填サイクルモデル３０によって形成される）が差し引かれる。従って、第一の減算素子１１０の出力端には、差ｒｌｚｕ−ｒｌａｂ が送り出される。この差は、入力値として、吸気管モデルとなっている第一の積分器１３０に送り込まれる。かくして、第一の積分器１３０の出力端には、吸気管圧力に関するモデル化された値ｐｓｍｏｄが生成される。次いで、この吸気管圧力に関するモデル化された値ｐｓｍｏｄから、第二の減算素子１１５で吸気管の圧力センサ５５によって測定された吸気管圧力ｐｓが差し引かれる。これによって得られた差ｐｓｍｏｄ−ｐｓ は、第一の制御スイッチ１４０を通じて、スイッチの位置に応じて、第二の積分器１５０、第三の積分器１５５、第四の積分器１６０、或いは第五の積分器１６５へ送り込まれる。その際、第二の積分器１５０は、第一のシリンダ５に、第三の積分器１５５は第二のシリンダ１０に、第四の積分器１６０は第三のシリンダ１５に、第五の積分器１６５は第四のシリンダ２０に、割り当てられている。クランク角度センサ７０の出力信号は更に、エンジン制御装置３５の評価ユニット１３５に送られ、このユニットが、第一のシリンダ５の吸気段階の間に第一の制御スイッチ１４０を制御して、第一の減算素子１１５の出力端を第二の積分器１５０と接続し、第二のシリンダ１０の吸気段階の間に第一の減算素子１１５の出力端を第三の積分器１５５と接続し、第三のシリンダ１５の吸気段階の間に第二の減算素子１１５の出力端を第四の積分器１６０と接続し、第四のシリンダ２０の吸気段階の間に第二の減算素子１１５の出力端を第五の積分器１６５と接続する。第一の制御スイッチ１４０と同時に、評価ユニット１３５によって切換えられる第二の制御スイッチ１４５を通じて、積分器１５０、１５５、１６０、１６５の出力端は、それぞれ充填サイクルモデル３０の第二の乗算素子１２５と接続可能である。その際、第二の積分器１５０の出力端は、第一のシリンダ５の吸気段階の間に第二の乗算素子１２５と、第三の積分器１５５の出力端は第二のシリンダ１０の吸気段階の間に第二の乗算素子１２５と、第四の積分器１６０の出力端は第三のシリンダ１５の吸気段階の間に第二の乗算素子���２５と、第四の積分器１６５の出力端は第四のシリンダ２０の吸気段階の間に第二の乗算素子１２５と、接続される。その際、積分器１５０、１５５、１６０、１６５の出力は、圧力から充填への換算のための係数ｆｕｐｓｒｌとなっている。積分器１５０、１５５、１６０、１６５によって、差ｐｓｍｏｄ−ｐｓ を最小化する方向に学習適応が行われる。第一の積分器１３０の出力端のモデル化された吸気管圧力から第三の減算素子１２０で、残留ガス値メモリ９０からの残留ガス分圧ｐｂｒｉｎｔが差し引かれる。得られた第三の減算素子１２０の出力端の差ｐｓｍｏｄ−ｐｂｒｉｎｔ は、第二の乗算素子１２５に送られ、そこで圧力から充填への換算のための係数ｆｕｐｓｒｌを掛け合わされる。その結果、第二の乗算素子１２５の出力端には、隣接するシリンダに吸い込まれる充填ｒｌａｂが生成され、この充填が、既に説明された様に第一の減算素子１１０に送り込まれる。その際、第三の減算素子１２０と第二の乗算素子１２５は、充填サイクルモデル３０を形成している。積分器１５０、１５５、１６０、１６５は、個々のシリンダの吸気能力、それ故圧力から充填に換算するための係数ｆｕｐｓｒｌの形による個々のシリンダ別の吸気能力に関する特性値の測定のための測定ユニット４０を形成している。圧力から充填への換算のための係数ｆｕｐｓｒｌを学習適応させることによって、問題のシリンダに吸い込まれる充填に関する値ｒｌａｂも、吸気能力に関する第一の特性値として学習適応される。残留ガスメモリ９０と係数値メモリ９５並びに微分素子８５は、図３においてエンジン制御装置３５の外部に配置されているが、オプションとして且つ互いに独立に、エンジン制御装置３５の中に実装可能である。
【００６１】
本発明の一つの拡張例によれば、オプションとして、シリンダの吸気能力について使用される第一の、第二の、或いは第三の特性値として生成される値が目標値と比較されること、及びこの比較の結果に応じて問題のシリンダの吸気の機能が診断されることが行われる。これは、図４のプログラムポイント２２０に続くプログラムポイント２２５で行われ、その際、プログラムポイント２２５は、破線で示されている。その際、目標値は、例えば試験台の上で学習適応されることができる。プログラムポイント２２５で使用される特性値のための値が、目標値と、予め定められた、例えば同じく試験台の上で学習適応される許容差範囲の範囲内で一致していれば、問題のシリンダ吸気の際にエラーが生じていないということが診断され、そうでない場合には、問題のシリンダ吸気の際にエラーが生じているということが診断され、光及び／又は音による警報が出され、場合によっては内燃機関の非常運転或いは最終的結果として内燃機関の作動停止が引き起こされる。本発明のオプションとしてのもう一つの実施態様によれば、問題のシリンダの吸気能力について求められ、使用された特性値によって個々のシリンダ別の充填制御が行われ、その際に、既に説明された手法で求められ、問題のシリンダの吸気能力に関する使用された特性値が、予め定められた目標値に追従される。この場合、目標値は、例えばドライバーの意志或いは、例えばトラクションコントロール、アンチブロックシステム、ビークルダイナミクスコントロール、クルーズコントロール等の外部制御システムの要求に応じて求められるか、或いは試験台の上で固定値として学習適応される。その際、個々のシリンダ別の充填制御は、例えば問題のシリンダの少なくとも一つのガス交換弁、例えば問題のシリンダの一つ又は複数の吸気弁及び一つ又は複数の排気弁の個別制御によって行われる。この様な制御は、とりわけフル可変弁制御の場合に可能となり、その場合にはシリンダ別の吸気能力の変動がその様にして検出され又安定化されることができ或いは意図的にシリンダ別の目標充填に向けて既に述べられた手法で調節可能である。その際、問題のシリンダの実際の吸気段階のための対応する一つの制御ステップが、図４のプログラムポイント２２５で行われる。図４によるこのプログラムは、問題となっているシリンダの各々の吸気段階に対して実行される。プログラムポイント２２５の後、プログラムは終了される。
【００６２】
オプションとしてのもう一つの実施態様によれば、吸気能力について求められて使用される特性値が複数のシリンダについて求められること、又吸気能力に関する特性値として生成された複数のシリンダの値が互いに比較されること、及びこの比較の結果に応じてシリンダの吸気の機能が診断されることが行われる。この様にすることによって、個々のシリンダの吸気能力の間の、望ましくない個別シリンダ毎の相違が診断される。その際の一つの代表的な適用に、シリンダカットオフのための弁駆動の診断がある。誤ってカットオフされた或いは誤って作動されたシリンダが直ちに検知される。その際には更に、既に説明された様にして選ばれた第一と第二のクランク角度間隔に基づいて、明確なシリンダ割り当てを行うことができる。別の適用は、リフト切換えによる弁駆動の場合に考えることができる。異なるシリンダで異なるリフト曲線を使用する場合の異なる吸気能力が検知され、診断目的のためにそれ等の目標値と比較される。しかしながら、構造によって個別シリンダ毎の相違をもたらし得る、位相制御による弁制御システムも、この様にして診断可能である。とりわけ、電磁式或いは電気油圧式のフル可変弁制御機構の場合には、異なるシリンダ間の吸気能力の違いが上述の様にして診断される。
【００６３】
複数のシリンダの吸気能力に関する特性値の上述の様な比較の際には、個々のシリンダの吸気能力の違いも、吸気能力についての特性値に関して個々のシリンダを等しくするために、個々のシリンダの吸気能力に関する特性値を共通の目標値に合わせて調節することによって除去可能である。
【００６４】
個別シリンダ毎のシリンダ吸気能力の故障診断は、例えば、ピストンリングが最早十分に密着していないために低負荷且つエンジン低回転数時に問題のシリンダの充填が低下し、それによってクランクケースからのガスが吸気管２５からの新気流入を妨げていることによって、影響を受けることがある。その場合には、シリンダ別の吸気能力の診断によって圧縮診断を行い、ピストンリングの十分なシール性をチェックすることによって診断を実現することができる。
【００６５】
上述の様々な診断は、例えば内燃機関或いは車両の製造後の生産ラインの後で、或いはサービス工場への持込みの際に、或いは内燃機関の日常の運転の間に実施できる。その際には、とりわけ生産ラインの後で、弁リフト曲線のあらゆる可能な変化が個々のシリンダの充填に対して与える影響について診断目的のために上述の様にしてチェックできる。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】内燃機関のブロック図である。
【図２ａ】クランク角度に対する弁リフトの動きを示したグラフである。
【図２ｂ】クランク角度に対する吸気管圧力の動きを示したグラフである。
【図２ｃ】クランク角度に対する、給気ダクトの中へ流入する質量流量の動きを示したグラフである。
【図３】本発明に基づく装置と本発明に基づく方法の説明のための機能図である。
【図４】本発明に基づく方法の流れの一例を示している流れ図である。
【図１】
2009510316.tif 000010
【図２】
2009510316.tif 000011
【図３】
2009510316.tif 000012
【図４】
2009510316.tif 000013
【手続補正書】
【提出日】平成20年4月2日(2008.4.2)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関（１）のシリンダ（５、１０、１５、２０）の吸気能力に関する特性値が求められ、その際この吸気能力に関する特性値が、シリンダ（５、１０、１５、２０）の吸気段階の間に、内燃機関（１）の吸気管（２５）へ流入する質量流量と吸気管圧力の変化とに応じて求められる、内燃機関（１）の運転方法において、
前記特性値として生成された値が目標値と比較されること、及び
その比較の結果に応じて、シリンダ（５、１０、１５、２０）の吸気の機能が診断されるか、或いは吸気能力に関する前記特性値が、シリンダ（５、１０、１５、２０）の少なくとも一つのガス交換弁の制御によって、前記目標値に合わせて追従調整されること、
を特徴とする内燃機関の運転方法。
【請求項２】
前記吸気管圧力が、長さと位置を予め定められた第一の時間間隔又はクランク角度間隔の間における、予め定められた第一の走査レートによる走査によって求められることを特徴とする請求項１に記載の運転方法。
【請求項３】
前記予め定められた第一の時間間隔又はクランク角度間隔の吸気管圧力について、複数の値が、加重平均されることを特徴とする請求項２に記載の運転方法。
【請求項４】
吸気管（２５）へ流入する質量流量が、長さと位置を予め定められた第二の時間間隔又はクランク角度間隔の間における、予め定められた第二の走査レートによる走査によって求められることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の運転方法。
【請求項５】
吸気管（２５）へ流入する質量流量が、長さと位置を予め定められた第二の時間間隔又はクランク角度間隔の間における、予め定められた計算ラスターの中で内燃機関（１）の運転特性値からモデル化され或いは算出されることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の運転方法。
【請求項６】
前記予め定められた第二の時間間隔又はクランク角度間隔の吸気管圧力について、複数の値が、加重平均されることを特徴とする請求項４又は５に記載の運転方法。
【請求項７】
前記第二の時間間隔又はクランク角度間隔が、前記第一の時間間隔又はクランク角度間隔に対して、予め定められた時間間隔又はクランク角度間隔だけ、好ましくは内燃機関（１）の直接互いに連続して点火される二つのシリンダ（５、１０、１５、２０）の点火間隔の半分だけ、ずらして配置される、とりわけ時間的に少なくとも部分的に前記第一の時間間隔又はクランク角度間隔の前にずらして配置されることを特徴とする請求項４ないし６のいずれかに記載の運転方法。
【請求項８】
複数のシリンダ（５、１０、１５、２０）について前記特性値が求められること、及び
複数のシリンダ（５、１０、１５、２０）の特性値として生成された値が、互いに比較されること、及び
この比較の結果に応じてシリンダ（５、１０、１５、２０）の吸気の機能が診断されること、
を特徴とする請求項１ないし７のいずれかに記載の運転方法。
【請求項９】
吸気能力に関する第一の特性値としてシリンダ（５、１０、１５、２０）へ流れ込む充填が選ばれ、この充填が、予め定められた最後の二番目の時間間隔又はクランク角度間隔の充填と、最後の二つの予め定められた第一の時間間隔又はクランク角度間隔の吸気管圧力の差と定数から得られる商と、の和として求められることを特徴とする請求項２ないし８のいずれかに記載の運転方法。
【請求項１０】
吸気能力に関する第二の特性値が、第一の特性値と、吸気管圧力とシリンダ（５、１０、１５、２０）の中の残留ガスに依存する最後の第一の時間間隔又はクランク角度間隔の分圧との差と、から得られる商として求められることを特徴とする請求項９に記載の
運転方法。
【請求項１１】
吸気能力に関する第三の特性値が、第二の特性値と期待値とから得られる商として形成されることを特徴とする請求項１０に記載の運転方法。
【請求項１２】
前記吸気管圧力が、吸気管（２５）内へ流入する充填とシリンダ（５、１０、１５、２０）へ流れ込む充填との差の積分によってモデル化されること、
その様にしてモデル化された吸気管圧力が、測定された吸気管圧力と比較されること、及び、
充填サイクルのモデル（３０）によってシリンダ（５、１０、１５、２０）へ流れ込む充填の確定のために用いられた吸気能力に関する特性値が、モデル化された吸気管圧力に応じて、モデル化された吸気管圧力が測定された吸気管圧力に適応されるように選ばれること、
を特徴とする請求項１ないし１１のいずれかに記載の運転方法。
【請求項１３】
内燃機関（１）のシリンダ（５、１０、１５、２０）の吸気能力に関する特性値を測定するための測定ユニット（４０）を備え、測定手段（４０）が、吸気能力に関する特性値を、シリンダ（５、１０、１５、２０）の吸気段階の間に内燃機関（１）の吸気管（２５）へ流入する質量流量と吸気管圧力の変化に応じて測定する、内燃機関（１）の運転装置（３５）において、
前記特性値として生成された値を目標値と比較し、その比較の結果に応じてシリンダ（５、１０、１５、２０）の吸気の機能を診断するか或いは吸気能力に関する前記特性値を、シリンダ（５、１０、１５、２０）の少なくとも一つのガス交換弁の制御によって、前記目標値に合わせて追従調整するように構成されたこと、
を特徴とする内燃機関の運転装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
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【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図３】
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【手続補正４】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図４】
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【国際調査報告】
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