(57)【要約】【課題】内燃機関の二つの運転状態の間で非常に滑らかな切換えを可能にする、とりわけ非点火状態の下での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）が空気供給路（１０）内のアクチュエータ（５）を通じて空気を供給され且つ内燃機関（１）に供給される空気量がアクチュエータ（５）の位置によって影響を受け、その際内燃機関（１）の少なくとも一つのシリンダ（１１，１２、…、１８）の充填サイクルの状態が変化される、とりわけ非点火状態の下での内燃機関（１）の運転方法において、少なくとも一つのシリンダ（１１，１２、…、１８）の充填サイクルの状態の変化に伴って空気供給路（１０）内のアクチュエータ（５）の位置が変化される。【選択図】図１
2009503355.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関（1）が空気供給路（１０）内のアクチュエータ（５）を通じて空気を供給され且つ内燃機関（１）に供給される空気量がアクチュエータ（５）の位置によって影響を受け、その際内燃機関（１）の少なくとも一つのシリンダ（１１，１２、…、１８）の充填サイクルの状態が変化される、とりわけ非点火状態の下での内燃機関（１）の運転方法において、
少なくとも一つのシリンダ（１１，１２、…、１８）の充填サイクルの状態の変化に伴って、空気供給路（１０）内のアクチュエータ（５）の位置が変化されることを特徴とする内燃機関の運転方法。
【請求項２】
前に起動されていた少なくとも一つのシリンダ（１１，１２、…、１８）に関する充填サイクルの停止に伴って、空気供給路（１０）内のアクチュエータ（５）の位置が内燃機関（１）に供給される空気量の引き下げの目的に沿って変化さ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】
前に停止されていた少なくとも一つのシリンダ（１１，１２、…、１８）に関する充填サイクルの起動に伴って、空気供給路（１０）内のアクチュエータ（５）の位置が内燃機関（１）に供給される空気量の引き上げの目的に沿って変化さ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４】
空気供給路（１０）内のアクチュエータ（５）位置が、前もって定められた値だけ変化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５】
少なくとも一つのシリンダ（１１，１２、…、１８）の充填サイクルの状態の変化とそれに直接続いて行われるアクチュエータ（５）の位置の変化の後にクラッチトルクが一定のままに留まるように、前記前もって定められる値が求められることを特徴とする請求項４に記載の運転方法。
【請求項６】
前記前もって定められる値が、アプリケーション或いはモデリングによって求められることを特徴とする請求項４又は５に記載に運転方法。
【請求項７】
充填サイクルがシリンダ（１１，１２、…、１８）の半分で、とくに点火順序で一つ置きのシリンダ（１１，１２、…、１８）で、変化されることを特徴とする請求項１方法。
【請求項８】
少なくとも一つのシリンダ（１１，１２、…、１８）に関する充填サイクルが、吸気側及び排気側の少なくともいずれかでの弁駆動機構の作動停止によって停止されるか、或いは吸気側及び排気側の少なくともいずれかでの弁駆動機構の起動によって起動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】
内燃機関（１）が、内燃機関（１）の空気供給路（１０）内に内燃機関（１）に供給される空気量に影響を与えるためのアクチュエータ（５）を含み、内燃機関（１）の少なくとも一つのシリンダ（１１，１２、…、１８）の充填サイクルの状態を変化させる手段（３０）を備えている、とりわけ非点火状態の下での内燃機関（１）の運転装置（２５）において、
少なくとも一つのシリンダ（１１，１２、…、１８）の充填サイクルの状態の変化に伴って、空気供給路（１０）内のアクチュエータ（５）の位置を変化させる操作手段（３５）を備えてい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、とりわけ非点火状態の下における、内燃機関の運転方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関が、例えばスロットルバルブとして作られた空気供給路内のアクチュエータを通じて空気を供給することが既に知られているが、その際内燃機関に供給される空気量はスロットルバルブの位置によって影響を受ける。その際更に、例えば惰行時フューエルカットオフ（Schubabschaltung）によって達成される内燃機関の非点火状態の間に、内燃機関の少なくとも一つのシリンダの充填サイクル状態を変化させ、その際には、例えば内燃機関の吸気弁及び排気弁が持続的に閉じられるので、当該のシリンダに関しては最早充填サイクルが行われなくなるということが知られている。好ましくは、充填サイクルは半数のシリンダで停止される。
【発明の開示】
【０００３】
独立の請求項のメルクマールを持つ、とりわけ非点火状態の下における、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、少なくとも一つのシリンダの充填サイクルの状態の変化に伴って空気供給路内のアクチュエータの位置が変化されるという利点を持っている。この様にすることによって、アクチュエータの位置を適切に変化させれば、少なくとも一つのシリンダの充填サイクルの状態の変化がより低い圧力で又それによって快適に実施される。
【０００４】
それによって内燃機関の少なくとも一つのシリンダの充填サイクルの状態の変化は、内燃機関による車両の駆動の場合であれば、車両のドライバーによって気付かれることがより少なくなる。
【０００５】
従属請求項に述べられている諸手法によって、主請求項に示されている方法の有利な拡張と改良が可能となる。
内燃機関の少なくとも一つのシリンダの充填サイクルの状態の上述の様な変化は、前に起動されていた少なくとも一つのシリンダに関する充填サイクルの停止の場合には、空気供給路内のアクチュエータの位置が、内燃機関に供給される空気量の引き下げの目的に沿って変化されると、簡単なやり方でより快適に行われることができる。
【０００６】
内燃機関の少なくとも一つのシリンダの充填サイクルの状態の上述の様な変化は、前に停止されていた少なくとも一つのシリンダに関する充填サイクルの停止の場合には、とりわけ簡単に、空気供給路内のアクチュエータの位置が、内燃機関に供給される空気量の引き上げの目的に沿って変化されることによって、より快適に行われることができる。
【０００７】
空気供給路内のアクチュエータの位置が前もって定められた値だけ変化されると、快適さの一定の改善が得られる。
内燃機関の少なくとも一つのシリンダの充填サイクルの状態の変化の際の最大の快適さと最小のショックは、前記の前もって定められる値が、少なくとも一つのシリンダの充填サイクルの状態の変化とそれに直接続いて行われるアクチュエータの位置の変化の後にクラッチトルクが一定のままに留まる様に求められる時に、得られる。
【０００８】
その際その前もって定められる値は、アプリケーション或いはモデル化によって簡単に求められることができる。
また、充填サイクルが半数のシリンダで、とりわけ、点火順序で一つ置きのシリンダで変化されると有利である。この様にすることによって、内燃機関が二つのシリンダバンクを持っている場合には、例えば内燃機関の一方のシリンダバンク全体について充填サイクルをカットオフ或いは停止することによって、充填サイクルの状態の変化を、簡単に実現することができる。一般に偶数のシリンダバンクの場合には、より簡単な手法によれば、半数のシリンダバンク全体がそれ等のシリンダの充填サイクルに関して停止される。
【０００９】
点火順序で一つ置きのシリンダで充填サイクルを変化或いは停止させることによって、とりわけ静粛なエンジン回転が保証される。
少なくとも一つのシリンダに関する充填サイクルは、簡単に、吸気側及び／又は排気側での弁駆動機構の作動停止によって停止されるか、或いは吸気側及び／又は排気側での弁駆動機構の起動によって起動されることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明の一つの実施例が図面に示されており、以下の記述の中で詳しく説明される。
図１の参照符号１は、例えば車両を駆動する内燃機関を示している。この内燃機関１は、例えば火花点火機関或いはディーゼル機関として作られることができる。内燃機関１は、図示の例では偶数の数ｎのシリンダバンクを含んでおり、その際、図１の例ではｎは２に等しい。代わりの手法として、本発明は奇数の数のシリンダバンク、例えば唯一つのシリンダバンクを用いても実現することができる。図示の例では各々のシリンダバンクは同じ数のシリンダを含んでいる。そこで内燃機関１は、図１の例によれば、第一のシリンダ１１、第二のシリンダ１２、第三のシリンダ１３、及び第四のシリンダ１４を備えた第一のシリンダバンク５５を含んでいる。更に内燃機関１は、図１の例によれば、第五のシリンダ１５、第六のシリンダ１６、第七のシリンダ１７、及び第八のシリンダ１８を備えた第二のシリンダバンク６０を含んでいる。両方のシリンダバンク５５、６０のシリンダ１１、…、１８には、空気供給路１０を通じて新気が送り込まれる。空気供給路１０内にはシリンダ１１、…、１８に送り込まれる空気量に影響を与えるためのアクチュエータ５が配置されている。この空気量は、アクチュエータ５の位置或いは合わせ位置或いは開口角或いは開度に応じて変化する。以下の説明では、例として、アクチュエータ５がスロットルバルブとして作られていると仮定する。空気供給路１０内の空気の流れ方向は、図１の中では矢印によって示されている。スロットルバルブの位置或いは開口角の位置（エンジン）制御装置２５によって当業者には既に知られている手法で、例えば、図１には示されていないアクセルペダルの操作に応じて、或いは図１には示されていない別の車両システム、例えばアンチロックシステム、駆動スリップコントロール、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要求に応じて、制御される。スロットルバルブ５の下流側では噴射弁５０を通じて燃料が空気供給路１０内へ噴射され、その際、噴射弁５０の制御、又それと共に燃料計量も又、位置制御装置２５によって当業者には既に知られている手法で、例えば、前もって定められた空気／燃料混合気比の調節のために調節される。代わりの手法として、燃料噴射は又スロットルバルブ５の上流側で空気供給路１０内へ或いは直接シリンダ１１、…、１８の燃焼室内へ行うこともできる。更に図１によれば、シリンダ１１、…、１８の弁駆動機構を、又これと共にシリンダ１１、…、１８の吸気弁及び排気弁を、エンジン制御装置２５の側で、当業者には既に知られている手法でフル可変弁制御装置を用いて制御することが考えられている。代わりの手法として、この弁駆動機構はまた、カムシャフトを用いて当業者には既に知られている手法で調節されることもできる。シリンダ１１、…、１８の燃焼室内での空気／燃料混合気の燃焼の際に発生される排気ガスはシリンダ１１、…、１８の排気弁を通して排気ガス系６５の中へ排出される。排気ガス系６５内での排気ガスの流れ方向は、図１に同じく矢印によって示されている。その際、排気ガス系６５の中には望ましくない有害物質の排出をコンバージョンによってできる限り避けるために、オプションとして、触媒コンバータの形をした排気ガス後処理装置４５が配置される。
【００１１】
図２には、内燃機関の少なくとも一つのシリンダの充填サイクルの状態を受取られた要求に応じて変化させるための機能図が参照符号７０によって指示されている。この機能図７０は、例えばソフトウェア及び／又はハードウェアとしてエンジン制御装置２５に組み込まれることができる。機能図７０は、機能図７０の外部に置かれている要求生成ユニット８０からの要求を受取るための受信ユニット４０を含んでいる。その様な要求は、例えば排気ガス後処理装置４５の温度勾配を変化させるための要求とすることができる。その際、その様な要求はエンジン制御装置２５によって生成されることができる。この目的のためにエンジン制御装置２５は、例えば触媒コンバータ４５の実際温度を触媒コンバータ４５の目標温度と比較し、その差から触媒コンバータ４５の時間的温度勾配を変化させるための要求を導き出す。そこで、例えば触媒コンバータの目標温度が前もって定められている値よりも大きく触媒コンバータの実際温度によって割り込まれている場合には、エンジン制御装置２５によって温度勾配を引き上げることが要求される。触媒コンバータの目標温度が前もって定められている値よりも大きく触媒コンバータの実際温度によってオーバーされている場合には、エンジン制御装置２５は反対に触媒コンバータ４５の温度勾配を引き下げることを要求することができる。その際、温度勾配を変化させる要求は要求生成ユニット８０によって定められるが、このユニットも又エンジン制御装置２５にソフトウェア及び／又はハードウェアとして組み込まれることができる。この要求のもう一つの別の例に、内燃機関１によって駆動されている車両の減速のための減速要求がある。その様な減速要求は、エンジン制御装置２５が、例えばドライバーによるブレーキペダルの操作に基づいて、或いはアンチロックシステム、駆動スリップコントロール、ビークルダイナミクスコントロール等の様な車両システムの減速要求として、受信する。この場合には、要求生成ユニット８０は対応する車両システム或いはブレーキペダルモジュールを意味している。
【００１２】
受信ユニット４０は要求生成ユニット８０から上述の要求を受取り、これを機能図の中の変換ユニット８５へ送る。変換ユニット８５は、受取った要求をシリンダ１１、１２、…、１８の充填サイクルの状態に対する要求へ変換し、この要求をシリンダ１１、１２、…、１８の充填サイクルの状態を変化させるための状態変化手段３０へ送る。状態変化手段３０はその際、各々のシリンダ１１、１２、…、１８の吸気弁及び／又は排気弁の弁駆動機構を変換ユニット８５から送られて来た要求に従って調節するアクチュエータを含んでいる。その際、各々のシリンダ１１、１２、…、１８の吸気弁及び／又は排気弁は、状態変化手段３０によって個別に調節される、即ち、開かれ或いは閉じられる。その際、各々のシリンダ１１、１２、…、１８は、一つ又は複数の吸気弁と一つ又は複数の排気弁を含んでいる。状態変化手段３０によって各々のシリンダ１１、１２、…、１８の全ての吸気弁及び／又は排気弁が持続的に閉じられるので、対応するシリンダに関する充填サイクルがその時間長さの間停止或いは非起動化される。各々のシリンダ１１、１２、…、１８は個別に上述の様に制御されることができるから、図２には状態変化手段３０の八つの出力が示されている。かくして少なくとも一つのシリンダ１１、…、１８の充填サイクルの状態の変化は、少なくとも一つのシリンダ１１、…、１８に関する充填サイクルが起動された状態から、当該のシリンダのすべての吸気弁及び／又はすべての排気弁が持続的に閉じられることによって停止されることによって行われる。逆に少なくとも一つのシリンダ１１、…、１８の充填サイクルの状態の変化は、少なくとも一つのシリンダ１１、…、１８に関する充填サイクルが停止された状態から再び起動されることによって行われ、その際には少なくとも一つのシリンダ１１、…、１８の吸気弁及び／又は排気弁が従来の手法で充填サイクルを実行するために、シリンダ行程に応じて開弁され又閉弁される。
【００１３】
一つの有利な実施例では、シリンダ１１、…、１８の充填サイクルの状態に関して内燃機関１の二つの運転状態が区別される。第一の運転状態では、半数のシリンダに関する充填サイクルが、それ等のシリンダの吸気弁及び／又は排気弁が持続的に閉じられることによって、停止される。その際或いは、二つのシリンダバンク５５、６０の中の一つのシリンダバンクの全てのシリンダに関する充填サイクルが停止される一方、二つのシリンダバンク５５、６０の中のもう一つのシリンダバンクの全てのシリンダに関する充填サイクルは作動されることができる。代わりの手法として、第一のシリンダバンク５５の半数のシリンダと第二のシリンダバンク６０の半数のシリンダが或いは一般に半数のシリンダが、どのシリンダバンクに属しているかに応じて、充填サイクルに関して作動停止されるのに対して、残りのシリンダに関する充填サイクルは作動されることができる。一般に、そして又シリンダバンクの数が奇数である場合には、内燃機関１の全てのシリンダの中の一部、例えば半数が充填サイクルに関して作動停止され、また内燃機関１の全てのシリンダの中の残りの部分が充填サイクルに関して作動されることになる。シリンダ１１、…、１８の点火順序が、例えば次の通りであったとする。
第一のシリンダ１１、第五のシリンダ１５、第二のシリンダ１２、第六のシリンダ１６、第三のシリンダ１３、第七のシリンダ１７、第四のシリンダ１４、第八のシリンダ１８。
【００１４】
その際、当該シリンダがどのシリンダバンクに属しているかに係わらず、点火順序で一つ置きのシリンダを充填サイクルから除外して、残りのシリンダに関する充填サイクルを起動させることも考えられる。ここで説明されるケースで、例えば第一のシリンダバンク５５の全てのシリンダ１１、１２、１３、１４が充填サイクルから排除され、第二のシリンダバンク６０の全てのシリンダ１５、１６、１７、１８に関する充填サイクルが起動されることにすれば正に、点火順序で一つ置きのシリンダが充填サイクルから排除されるのに対して、点火順序で残りのシリンダについては充填サイクルが行われることになる。この様にすることによって、半数のシリンダで充填サイクルが停止されているにも係わらず、可能な限り静粛なエンジン運転が行われる。
【００１５】
第二の運転状態では、全てのシリンダ１１、…、１８が充填サイクルに関して起動されていることになる。
シリンダ１１、…、１８の充填サイクルの変化は、今や簡単に第一の運転状態と第二の運転状態の間で切換えることによって行われる。その際、第一の運転状態はまたハーフエンジン運転、第二の運転状態はフルエンジン運転とも呼ばれる。二つの運転状態の間でのこの切換えは、内燃機関１の点火運転の下でも又非点火運転の下でも行うことができる。その際、非点火運転の下では、規則的に燃料が噴射される点火運転の場合とは反対に、噴射弁５０による燃料噴射が持続的に停止される。内燃機関１の点火運転は、例えば駆動運転の場合に行われ、非点火運転は、例えば内燃機関１の惰行運転の際に行われる。内燃機関１の惰行運転はまた、フューエルカット運転とも呼ばれ、全てのシリンダの対応する噴射弁が閉じられる。
【００１６】
以下の説明では、例として、第一の運転状態と第二の運転状態の間の切換えが内燃機関１の非点火運転の下で、即ち例えばフューエルカット運転の間に行われると考えることにする。
【００１７】
すると、少なくとも一つのシリンダ１１、…、１８の充填サイクルの状態の変化に伴ってスロットルバルブ５の位置を変化させることが行われるが、その場合、この実施例で説明された様に、少なくとも一つのシリンダ１１、…、１８の充填サイクルの状態の変化は、第一の運転状態と第二の運転状態の間の切換えによって表される。この措置は第一の運転状態と第二の運転状態の間の切換えの際に、内燃機関１の、或いは内燃機関１によって駆動されている車両の、ショックをできる限り回避し、それによって内燃機関の運転を快適にする目的を持っている。この目的のために、前に起動されていた少なくとも一つのシリンダ１１，…、１８に関する充填サイクルの停止に伴って、スロットルバルブ５の位置が内燃機関１に供給される空気量の引き下げの目的に沿って変化されるということが行われる。これは、第二の運転状態から第一の運転状態への切換えの際のスロットルバルブが閉止位置へ動かされることを意味している。
【００１８】
同様に、前に停止されていた少なくとも一つのシリンダ１１，…、１８に関する充填サイクルの起動に伴ってスロットルバルブ５の位置が内燃機関１に供給される空気量の引き上げの目的に沿って変化される。これは、第一の運転状態から第二の運転状態への切換えの際に、スロットルバルブ５が開き方向へ操作されるということを意味している。
【００１９】
その際、スロットルバルブ５の位置が前もって定められた値だけ変化されると有利であることが明らかとなっている。その場合、その前もって定められる値は、少なくとも一つのシリンダ１１，１２、…、１８の充填サイクルの状態の変化と、それと同時に行われるスロットルバルブ５の位置の変化の後に内燃機関１のクラッチトルクが少なくとも一つのシリンダ１１、…、１８の充填サイクルの状態の変化の前と比べて一定のままに留まる様に、求められる。即ちこの様にすることによって、少なくとも一つのシリンダ１１、…、１８の充填サイクルの状態の変化の際の内燃機関１の或いは車両のショックが理想的には完全に回避される。スロットルバルブ５の位置の変化のための前記の前もって定められる値は、アプリケーション（適応）によって、例えば試験台の上で、内燃機関１の実際の運転状態に応じて、とりわけ内燃機関１のエンジン回転数とエンジン負荷に応じて、決定することができる。前記の前もって定められる値は、代わりの手法として、モデル化によって決定することもできる。スロットルバルブ５の位置の変化のための、前もって定められる値のその様なモデル化の一例が、図３の機能図に基づいて説明されている。
【００２０】
内燃機関１の出力の上にエンジン摩擦と充填サイクル損失に基づく損失トルクが生まれる。従って、この損失トルクは摩擦トルクと充填サイクル損失トルクとの和に等しい、第二の機能図７５の第一のトルク測定ユニット９０の中で当業者には既に知られている手法で実際の充填サイクル損失トルクの値が求められる。目標として、第一の運転状態の下での実際の充填サイクル損失トルクの値は、第二の運転状態の下でのそれと等しくならなければならない。第一の運転状態の下での充填サイクル損失トルクは第二の運転状態の下でのそれの半分の大きさしかないので、実際の充填サイクル損失トルクの値には乗算素子９５で係数２が掛けられる。この様にして得られた積から、機能図７５の減算素子１０５ので、充填サイクルが停止されているシリンダで発生する充填サイクル損失トルクの値が差し引かれる。この値は、第二のトルク測定ユニット９２で求められ、且つ内燃機関１の第一の運転状態の下ではゼロに等しくなる。何故なら、充填サイクルが停止されているシリンダでは充填サイクル損失も無くなり、従って充填サイクル損失トルクも発生しないからである。減算素子１０５の出力端の上での差は従って、充填サイクルが起動されているシリンダの充填サイクル損失トルクの値に相当する。充填サイクルが起動されているシリンダのこの充填サイクル損失トルクの値は、例えば、次式のように、内燃機関１のｐＶ−図の逆積分関数に入力値として送り込まれる
【００２１】
【数１】
2009503355.tif 000003
【００２２】
この式の中でｐｓはスロットルバルブ５の下流側における吸気管圧力であり、ｐＶは周囲圧力である。この逆積分関数から、充填サイクルが起動されているシリンダの充填サイクル損失トルクの値に割り当てられている吸気管圧力ｐｓが得られる。周囲圧力ｐＶは、例えば図１には示されていない圧力センサを用いて当業者には既に知られている手法で求めることができる。前記の逆積分関数の代わりに、例えば試験台の上で適応された特性マップ或いは特性曲線を用いることもできる。この逆積分関数は、図３には参照符号１１０で指示されている。逆積分関数１１０の出力端の上の吸気管圧力ｐｓは特性曲線１１５へ送り込まれ、この特性曲線が吸気管圧力ｐｓをシリンダ充填ｒｌに割り当てられた値に換算する。最も簡単なケースでは特性曲線１１５の代わりに乗算素子が用いられ、この乗算素子が、充填ｒｌのための値を得るために吸気管圧力ｐｓに換算係数ｆｕｐｓｒｌを掛け合わせる。この間、算係数或いは特性曲線１１５もまた、例えば試験台の上で内燃機関１の運転状態に応じて、それ故エンジン回転数とエンジン負荷とに応じて、適応されることができる。特性曲線１１５から或いは換算によって求められた充填ｒｌは、機能図７５の操作ユニット３５に送り込まれ、この操作ユニット３５がその充填ｒｌに割り当てられたスロットルバルブ５の開口角を確定する。次いで、操作ユニット３５は、求められた開口角に合わせてスロットルバルブ５の開口角を調節させ、それによってスロットルバルブ５の開口角を、操作ユニット３５によって求められた開口角と第一の運転状態と第二の運転状態の間の切換えの前に定められていた値だけ、変化させる。その際、操作ユニット３５は、第二の運転状態から第一の運転状態への切換えが検出された場合には、スロットルバルブ５を求められた開口角に合わせて閉止方向へ操作する。しかしながら、第一の運転状態から第二の運転状態へと切換えられた場合には、操作ユニット３５はスロットルバルブ５を求められた開口角に合わせて開き方向へ操作する。切換えが第一の運転状態から第二の運転状態へ行われたのか或いは第二の運転状態から第一の運転状態へ行われたのかという、操作ユニット３５の検出は、図４ｈ）に示されている、対応する信号Ｂ＿ｈｍｂの送り込みによって行われる。この信号は第一の運転状態の下でセットされ又第二の運転状態の下でリセットされ、状態変化手段３０によってシリンダの充填サイクルの状態に対する要求に応じて生み出され又送り出される。次いでこの信号は操作ユニット３５へ送り込まれる。
【００２３】
操作ユニット３５によるスロットルバルブ５の位置の変化によって、第一の運転状態と第二の運転状態の間の切換えに基づく内燃機関１のクラッチトルクの変化が理想的には完全に補償される。第一のトルク測定ユニット９０の出力端の上の充填サイクル損失トルクの値はＭｄＬＷで指示されている。充填サイクルに関して非起動シリンダの充填サイクル損失トルクの値としての、第二のトルク測定ユニット９２の出力はＭｄＬＷＨＭＢで、充填サイクルに関して起動されているシリンダの充填サイクル損失トルクの値としての、減算素子１０５の出力はＭｄＬＷＶＭＢで、逆積分関数１１０の出力は吸気管圧力ｐｓとして、充填としての特性曲線１１５の出力はｒｌで、又操作ユニット３５の出力端の上の値はｗｄｋで示されている。第二の運転状態から第一の運転状態への切換えの際には、既に説明された様に、第二のトルク測定ユニット９２によって求められた充填サイクル損失トルクの値ＭｄＬＷＨＭＢはゼロとなり、これによってＭｄＬＷＶＭＢはＭｄＬＷの２倍（２ＭｄＬＷ）となる。第一の運転状態から第二の運転状態への切換えの際には、第二のトルク測定ユニット９２によって求められた充填サイクル損失トルクの値ＭｄＬＷＨＭＢは前に充填サイクルに関して停止されていて今では起動されているシリンダの充填サイクル損失トルクの値となる。その限りにおいてＭｄＬＷＨＭＢ＝０．５ＭｄＬＷ＝ＭｄＬＷＶＭＢとなる。
【００２４】
図３に示されている機能図７５の機能様態が今や第二の運転状態から第一の運転状態への切換えの例の場合について、図４ａ）から４ｉ）までに示されている内燃機関１の様々な運転パラメータの時間図に基づいて説明される。
【００２５】
図４ｉ）によれば、信号Ｂ＿ＳＵは対象期間全体にわたって常にセットされており、これによって惰行時フューエルカットオフがなされているということが示されている。信号Ｂ＿ＳＵがリセットされていれば、惰行時フューエルカットオフはなされていない。信号Ｂ＿ＳＵはエンジン制御装置２５によって生成される。更に図４ｈ）には、信号Ｂ＿ｈｍｂが示されているが、この信号は既に説明された様に状態変化手段３０によって生成される。この信号Ｂ＿ｈｍｂは、第一の時点ｔ１までリセットされており、時点ｔ１でセットされ、その後セットされた状態に留まっている。このことは、内燃機関１が第一の時点ｔ１までは第二の運転状態にあったが、その後第一の運転状態になったということを意味している。それ故、第一の時点ｔ１でフルエンジン運転からハーフエンジン運転へ切替えられる。図４ａ）によれば、スロットルバルブ５の開度は第一の時点ｔ１までは値ｗｄｋ１である。第二の機能図７５の上述の機能が無ければ、そして又とりわけ一定のドライバーの意図或いはその他の車両システム、例えばアンチロックシステム、駆動スリップコントロール、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一定の要求という形で周囲条件が一定のままであれば、第一の時点ｔ１の後もスロットルバルブ５の開度は値ｗｄｋ１であり、従って変わらずに一定のままに留まっていたであろう。第一の時点ｔ１の後のハーフエンジン運転でシリンダがカットオフされ又そこで停止される充填サイクルによって、スロットルバルブ５の下流側での空気供給部分を示している吸気管内の流れが、減少の方向へ変化する。これによって、吸気管圧力ｐｓは、スロットルバルブ５の開度が一定のままに留まっているので、第一の時点ｔ１の第一の値ｐｓ１から図４ｃ）に示されている第二の値ｐｓ２まで漸近的に上昇して行く。それ故、吸気管圧力ｐｓの動きは跳躍的ではない。何故ならスロットルバルブ５の下流側での吸気管圧力ｐｓは時間と共にしか立ち上がって行かないからである。充填サイクル損失は内燃機関のｐ−Ｖダイヤグラム（p-V-Diagramm）に基づく「周囲圧力ｐｕに対する吸気管圧力ｐｓの圧力比」によって条件付けられている。その際、吸気管圧力ｐｓが高くなるのに伴って充填サイクル損失トルクは低下して行く。更にシリンダ１１、…、１８の吸排気弁による充填サイクル損失は小さくなる。何故なら充填サイクルに関してはシリンダ１１、…、１８の中の半数だけしか起動していないからである。その際、第一の時点t１までは、図４ｂ）に基づく全充填サイクル損失トルクＭｄＬＷｇは値Ｍｄ１となっている。この場合、全充填サイクル損失トルクＭｄＬＷｇは、第一の時点ｔ１までは、第一のシリンダバンク５５と第二のシリンダバンク６０の充填サイクル損失トルクに対応している。全充填サイクル損失トルクＭｄＬＷｇは、常に両方のシリンダバンク５５，６０の充填サイクル損失トルクの平均値となる。第一の時点ｔ１で、重点サイクルに関して作動停止されたシリンダバンクの充填サイクル損失トルクＭｄＬＷＨＭＢは、この第一の時点ｔ１で一気に値ゼロへジャンプする。第一の時点ｔ１から吸気管圧力ｐｓが上昇して行くために、第一の時点ｔ１の後も充填サイクルに関して��お作動を続けているシリンダバンクの充填サイクル損失トルクＭｄＬＷＭＢも値Ｍｄ３まで漸近的に低下して行く。これによって図４ｂ）に示されている様に、全充填サイクル損失トルクＭｄＬＷｇが二つのシリンダバンクの充填サイクル損失トルクＭｄＬＷHMB、ＭｄＬＷＶMBの平均値として生成される。それ故全充填サイクル損失トルクＭｄＬＷｇは、第一の時点ｔ１で、値Ｍｄ２＝１／２Ｍｄ１へジャンプし、そこから値Ｍｄ３／２へ向かって漸近的に降下して行くが、図４ｂ）の例では、Ｍｄ３はＭｄ２よりも小さい。図４ｄ）に示されているシリンダ充填ｒｌも吸気管圧力ｐｓと共に第一の時点ｔ１での第一の値ｒｌ１から第二の値ｒｌ２へと漸近的に上昇する。スロットルバルブ５を通るエアマス流量ｍｓｄｋは、内燃機関１が、空気供給路１０中の空気が音速で動いているという超臨界領域で運転される前提の下では、図４ｅ）に示されている様に全対象期間の間一定に留まっている。
【００２６】
摩擦トルクＭｄＲも、図４ｆ）に示されている様に全期間にわたって一定であると想定される。内燃機関１の内部トルクＭｉと全損失トルクＭｖとの間の差としてのクラッチトルクＭｄＫは、第一の時点ｔ１で、値Ｍｄ６から値Ｍｄ７＞Ｍｄ６へジャンプし、時点ｔ＞ｔ１では図４ｇ）の破線で示されている様にこの値Ｍｄ７からＭｄ４へ上昇する。その際、内燃機関１の損失トルクＭｖは、摩擦トルクＭｄＲと全充填サイクル損失トルクＭｄＬＷｇとの和に等しい。その限りにおいて、内燃機関１の内部トルクがＭｉ＝０で一定であると仮定すれば、クラッチトルクＭｄＫの変化は、全充填サイクル損失トルクＭｄＬＷｇの変化に対して逆向きとなる。
【００２７】
図３に示されている本発明に基づく機能図７５によって、とりわけ第一の時点ｔ１から始めて充填サイクル損失トルクＭｄＬＷＶＭＢが上述の様にして測定され、又そこからｐＶ−ダイヤグラムによって吸気管圧力ｐｓが、又そこから付随するシリンダ充填ｒｌが、又そこから、上述の様な充填ｒｌ、吸気管圧力ｐｓ、及び充填サイクル損失トルクＭｄＬＷＶＭＢの変化を補償するために必要なスロットルバルブ５の位置が、求められる。このスロットルバルブ５の位置は、第一の時点ｔ１では操作ユニット３５によって調節されるが、このことは図４ａ）に実線の動きで示されている、第一の時点ｔ１における開度ｗｄｋ１から開度ｗｄｋ２＜ｗｄｋ１への開度ｗｄｋ変化によって表されている。このことから最終的に、図４ｄ）の破線で示されているシリンダ充填ｒｌが、吸気管圧力ｐｓと同様、時点ｔ１の後も時点ｔ１の前と同じく一定であると云うことが導き出される。
【００２８】
図４ｂ）の実線で示されている全充填サイクル損失トルクＭｄＬＷｇの動きについて見れば、このことは、全充填サイクル損失トルクＭｄＬＷｇが、第一の時点ｔ１で、Ｍｄ２＝０．５Ｍｄ１へジャンプした後、再びＭｄ１に向かって漸近的に上昇して行くということを意味している。同様に、クラッチトルクＭｄＫも第一の時点ｔ１で値Ｍｄ６から値Ｍｄ７＞Ｍｄ６へジャンプした後、再びＭｄ６へ向かって漸近的に戻って行く。その限りにおいてクラッチトルクＭｄＫは、本発明に基づく方法の場合、破線で示された動きと比較して上述のジャンプに至るまで非常に一定に値Ｍｄ６に保持されることができる。このことは、内燃機関１によって駆動されている車両のドライバーが第一の時点ｔ１における第二の運転状態から第一の運転状態への切換え（上述のジャンプによって引き起こされるショック）を可能な限り僅かしか気が付かないか或いは全く気が付かないという結果をもたらす。
【００２９】
それ故、これによって、上に説明された本発明に基づく措置によって第一の時点ｔ１からの吸気管圧力上昇はほゞ完全に補償される。その結果、吸気管圧力ｐｓは上述の様にほゞ一定のままに留められ、周囲圧力ｐｕに対する吸気管圧力ｐｓの圧力比も一定に留められる。その結果、既に説明された様に、全充填サイクル損失トルクＭｄＬＷｇは時点ｔ１におけるジャンプの後再び元の値Ｍｄ１へ漸近的に戻され、そのためにクラッチトルクＭｄＫも第一の時点ｔ１におけるジャンプの後漸近的に元の値Ｍｄ６へ戻される。
【００３０】
ハーフエンジン運転からフルエンジン運転へ切換えられると、同じ様にして、この切換えによる内燃機関1のショックが、例えば図４に示されているのと同様に、スロットルバルブ５の開度がフルエンジン運転への切換えに伴って適切に引き上げられ、全充填サイクル損失トルクＭｄＬＷｇが又それと共にクラッチトルクＭｄＫが切換えに起因するジャンプの後で、ジャンプの直前の値へ、従ってフルエンジン運転への切換えの前の値へ漸近的に戻って行く、ということによってかなりの程度回避されることができる。同様にして、吸気管圧力ｐｓ及びシリンダ充填ｒｌもハーフエンジン運転からフルエンジン運転への切換えの際に近似的に一定に振舞う。
【００３１】
少なくとも一つのシリンダ１１、１２、…、１８に関する充填サイクルの停止は吸気弁及び／又は排気弁の持続的閉止或いは、換言すれば、吸気側及び／又は排気側の弁駆動機構の作動停止によって行われる。少なくとも一つのシリンダ１１、１２、…、１８に関する充填サイクルの起動は当該の少なくとも一つのシリンダ１１、１２、…、１８の吸気弁及び／又は排気弁の従来の且つ先に説明された手法による作動によって行なわれ、換言すればその手法は吸気側及び／又は排気側の少なくとも一つのシリンダの弁駆動機構の起動とも呼ばれる。
【００３２】
内燃機関１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によって、とりわけ内燃機関１の非点火状態の下で、内燃機関１の充填サイクルに関して起動されているシリンダの数に関する二つの運転状態の間で、非常にスムースな切換えを行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】二つのシリンダバンクを備えた内燃機関のブロック図である。
【図２】要求に応じて内燃機関の少なくとも一つのシリンダの充填サイクルの状態を変化させるための機能図である。
【図３】少なくとも一つのシリンダの充填サイクルの状態の変化に応じて空気供給路内のアクチュエータの位置を変化させるための本発明に基づく方法及び装置の説明のための機能図である。
【図４】図４ａ）ないし図４ｉ）は、内燃機関の少なくとも一つのシリンダの充填サイクルの状態の変化の前と後における内燃機関の様々な運転パラメータの時間的変化を示す。
【図１】
2009503355.tif 000004
【図２】
2009503355.tif 000005
【図３】
2009503355.tif 000006
【図４】
2009503355.tif 000007
【手続補正書】
【提出日】平成20年2月5日(2008.2.5)
【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）が、空気供給路（１０）内のアクチュエータを通じて空気を供給され、且つ内燃機関（１）に供給される空気量がアクチュエータ（５）の位置によって影響を受け、その際内燃機関（１）の少なくとも一つのシリンダ（１１，１２、…、１８）の充填サイクルの状態が変化され、
少なくとも一つのシリンダ（１１，１２、…、１８）の充填サイクルの状態の変化に伴って空気供給路（１０）内のアクチュエータ（５）の位置が変化され、
内燃機関（１）の非点火状態の下で、前に起動されていた少なくとも一つのシリンダ（１１，１２、…、１８）に関する充填サイクルの停止に伴って空気供給路（１０）内のアクチュエータ（５）の位置が内燃機関（１）に供給される空気量の引き下げの目的に沿って変化され、或いは前に停止されていた少なくとも一つのシリンダ（１１，１２、…、１８）に関する充填サイクルの起動に伴って空気供給路（１０）内のアクチュエータ（５）の位置が内燃機関（１）に供給される空気量の引き上げの目的に沿って変化される
内燃機関（１）の運転方法において、
空気供給路（１０）内のアクチュエータ（５）位置が前もって定められた値だけ変化されること、及び
前記前もって定められる値が、少なくとも一つのシリンダ（１１，１２、…、１８）の充填サイクルの状態の変化とそれに直接続いて行われるアクチュエータ（５）の位置の変化の後にクラッチトルクが一定のままに留まるように求められること
を特徴とする内燃機関の運転方法。
【請求項２】
前記前もって定められる値がアプリケーション或いはモデリング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。
【請求項３】
充填サイクルがシリンダ（１１，１２、…、１８）の半分で、とりわけ点火順序で一つ置きのシリンダ（１１，１２、…、１８）で変化されることを特徴とする請求項１又は２に記載の運転方法。
【請求項４】
少なくとも一つのシリンダ（１１，１２、…、１８）に関する充填サイクルが吸気側及び排気側の少なくともいずれかでの弁駆動機構の作動停止によって停止されるか、或いは吸気側及び排気側の少なくともいずれかでの弁駆動機構の起動によって起動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５】
内燃機関（１）が、内燃機関（１）の空気供給路（１０）内に内燃機関（１）に供給される空気量に影響を与えるためのアクチュエータ（５）と、内燃機関（１）の少なくとも一つのシリンダ（１１，１２、…、１８）の充填サイクルの状態を変化させる手段（３０）とを備えており、
少なくとも一つのシリンダ（１１，１２、…、１８）の充填サイクルの状態の変化に伴って空気供給路（１０）内のアクチュエータ（５）の位置を変化させる操作手段（３５）を備え、操作手段（３５）が、内燃機関（１）の非点火状態の下で、前に起動されていた少なくとも一つのシリンダ（１１，１２、…、１８）に関する充填サイクルの停止に伴って空気供給路（１０）内のアクチュエータ（５）の位置を内燃機関（１）に供給される空気量の引き下げの目的に沿って変化させ、或いは前に停止されていた少なくとも一つのシリンダ（１１，１２、…、１８）に関する充填サイクルの起動に伴って空気供給路（１０）内のアクチュエータ（５）の位置を内燃機関（１）に供給される空気量の引き上げの目的に沿って変化させる、
内燃機関（１）の運転装置（２５）において、
操作手段（３５）が、空気供給路（１０）内のアクチュエータ（５）の位置を前もって定められた値だけ変化させること、及び
少なくとも一つのシリンダ（１１，１２、…、１８）の充填サイクルの状態の変化とそれに直接続いて行われるアクチュエータ（５）の位置の変化の後にクラッチトルクが一定のままに留まるように、前記前もって定められる値を確定する確定手段（９０、９５、１０５、１１０、１１５）を備えていること
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】
2009503355.tif 000008
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図２】
2009503355.tif 000009
【手続補正４】
【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】
2009503355.tif 000010
【国際調査報告】
2009503355.tif 000011
2009503355.tif 000012
2009503355.tif 000013
2009503355.tif 000014
2009503355.tif 000015
2009503355.tif 000016