(57)【要約】  本発明は、少なくとも１つの作動チャンバ、特にシリンダを有する、内燃機関の作動方法に関し、作動チャンバに配置されている少なくとも１つの検知装置によって、作動チャンバ内の圧力を特徴づける第１の値が検知され、この第１の値に基づいて、燃焼時に作動チャンバ内で放出されるエネルギーの推移を特徴づける少なくとも１つの第２の値（１６）が検出され、この第２の値（１６）に基づいて、少なくとも１つの第３の値（１８）が検出され、この第３の値を用いて燃焼のプロセスが少なくとも２つの部分プロセス（２０、２２）に分けられ、２つの部分プロセス（２０、２２）の一方が内燃機関を作動するためのノーマルな燃焼に割り当てられ、部分プロセス（２０、２２）のもう一方はノーマルな燃焼とは異なる特殊燃焼に割り当てられる。【選択図】図１
2013513745.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの作動チャンバ、特にシリンダを有する、内燃機関の作動方法であり、前記作動チャンバに配置されている少なくとも１つの検知装置によって、前記作動チャンバ内の圧力を特徴づける第１の値が検知され、該第１の値に基づいて、燃焼時に前記作動チャンバ内で放出されるエネルギーの推移を特徴づける少なくとも１つの第２の値（１６）が検出される方法であって、
前記第２の値（１６）に基づいて、少なくとも１つの第３の値（１８）が検出され、該第３の値を用いて前記燃焼のプロセスが少なくとも２つの部分プロセス（２０、２２）に分けられることを特徴とする方法。
【請求項２】
前記２つの部分プロセス（２０、２２）が、それぞれその他の値（２４、２６）によって特徴づけられることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記第３の値（１８）が、少なくとも１つの閉じた制御回路に供給されることを特徴とする、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
前記その他の値（２６）が、少なくとも１つの閉じた制御回路に供給されることを特徴とする、請求項２に記載の方法。
【請求項５】
前記その他の値（２４、２６）が、少なくとも２つを組み合わせ、インターリーブした制御回路に供給されることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
前記燃焼の安定化が、前記第３の値（１８）又は前記その他の値（２４、２６）に応じて実施されることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
前記第３の値（１８）又は前記その他の値（２４、２６）に応じて、前記内燃機関の異なる２つの作動状態間で連続的に制御される移行が実施されることを特徴とする、請求項1〜６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
前記第２の値（１６）として、熱発生率、特に総体的な熱発生率が検出されることを特徴とする、請求項１〜７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
前記部分プロセス（２０、２２）の一方が、前記内燃機関を作動するためのノーマルな燃焼に割り当てられることを特徴とする、請求項１〜８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】
前記部分プロセス（２０、２２）のもう一方が、前記ノーマルな燃焼とは異なる特殊燃焼に割り当てられることを特徴とする、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記特殊燃焼が、排気ガス浄化装置の再生及び／又は暖機運転モード及び／又は同様のものに割り当てられることを特徴とする請求項１０に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１の前提部分に示されている種類の内燃機関の作動方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
業界標準の方法は、特許文献１から知られている。この文献は、少なくとも１つのセンサを使って、内燃機関の少なくとも１つのシリンダの燃焼室内の圧力を特徴づける第１の値が検知され、この第１の値に基づいて、燃焼時に放出されるエネルギーを特徴づける第２の値が検出される、内燃機関の制御方法を開示している。第２の値が限界値を超過した場合、燃焼プロセスを特徴づける第３の値が検知される。
【０００３】
この場合、周知の方法は、内燃機関の作動を最適化するためのその他の可能性を有している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】独国特許出願公開第１０２００４０３３０７２Ａ１号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の課題は、費用をかけずに内燃機関の作動を改善することのできる、冒頭に述べた種類の内燃機関の作動方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この課題は、請求項１の特徴を備える内燃機関の作動方法によって解決される。本発明の適切かつ重要な発展形態を備える有利な実施形態は、従属請求項に示される。
【０００７】
少なくとも１つの作動チャンバ、特にシリンダを有する、本発明に基づく内燃機関の作動方法の場合、作動チャンバに配置されている少なくとも１つの検知装置によって、作動チャンバ内の圧力を特徴づける第１の値が検知され、この第１の値に基づいて、燃焼時に作動チャンバ内で放出されるエネルギーの推移を特徴づける少なくとも１つの第２の値が検出され、この方法は、この第２の値に基づいて、少なくとも１つの第３の値が検出され、この第３の値を用いて燃焼のプロセスが少なくとも２つの部分プロセスに分けられることを特徴とする。
【０００８】
従って、本発明の方法により、少なくとも１つの作動チャンバ個々の検知装置、例えば圧力センサを用いて、検知された作動チャンバの圧力信号から、燃焼特性とも呼ばれる様々な燃焼の特徴を検出することができる。さらに、本発明に基づく方法により、少なくとも１つのこの種の燃焼特性を検出することによって、有利には、作動状態に応じた様々な燃焼特性を検出し、それらを制御回路に組み込むことによって、特に特殊作動状態における燃焼調整の実施が可能となる。これらの特種作動状態では、例えば内燃機関を作動するノーマルな燃焼に加えて、例えば微粒子フィルタなどの排気ガス浄化装置を再生するために特殊燃焼が実施される。さらに、この方法は、例に挙げた再生などを実施する作動状態と、そのような特殊燃焼を実施しない作動状態との間で、とりわけ良好かつ効率的な移行を行うことができる。
【０００９】
これらは全て、作動チャンバ内の圧力を特徴づける値を検知する、既存の検知装置を使って実現可能であり、追加のセンサ又は追加の検知装置、並びに追加の修正機能及び特性マップは必要ない。
【００１０】
一方では、特にこれまで調整できなかった前述の特殊作動状態においても、内燃機関を作動するための調整又は制御が改善される。他方では、必要なデータの設定コスト及び適用コストが通常の枠内に維持されるため、本発明に基づく方法並びに内燃機関に必要なコストも低い範囲内に維持される。
【００１１】
少なくとも１つの燃焼特性、すなわち第３の値を検出することにより、この第３の値を使って燃焼プロセスが少なくとも２つの部分プロセスに分けられ、それにより、この燃焼プロセスにおいてはノーマルな燃焼だけではなく、特殊作動状態における特殊燃焼も特徴づけることが可能となり、多変数制御を用いることによって、いかなる種類の作動状態においても、１つの共通の構造と関連して燃焼プロセスを最適に調整することができる。
【００１２】
特殊作動状態とは、言及した微粒子フィルタ再生であり（この微粒子フィルタは例えばディーゼル微粒子フィルタである）、ＤｅＮＯｘ燃焼及び／又はＤｅＳＯｘ燃焼、コールドスタートモード、暖機燃焼モード及び／又は同様のものである。
【００１３】
第２の値は例えば総体的な熱発生率であり、この熱発生率又はその他の、燃焼又は燃焼プロセスを特徴づける燃焼のプロセスに基づいて、少なくとも１つの別の特性が第３の値として検出されるか、又は必要に応じて複数の別の特性がその他の値として検出され、これらの値により、燃焼のプロセスを２つの部分プロセスに分割することが可能となり、例えば２つの部分プロセスの一方、特に時間的に早い部分プロセスが内燃機関を作動するためのノーマルな燃焼に割り当てられ、一方、２つの部分プロセスの第２の部分プロセス、特に時間的に遅い第２の部分プロセスは特殊燃焼に割り当てられ、この特殊燃焼は前述の特殊作動状態において実施される。
【００１４】
従って、それぞれの質量流量、特にエネルギー放出を、燃焼（主燃焼、特殊燃焼）の中で説明することが可能である。
【００１５】
両方の燃焼を特徴づける複数の特性又は１つの特性が、閉じた制御回路及び／又は組み合わされた２つの制御回路のインターリービングにおいてインプット値として使用される場合、作動チャンバ内で実施される燃焼噴射の噴射位置の多変数制御により、内燃機関の全作動状態において燃焼全体の安定化を達成することができる。さらに、例えば傾斜的な調整、すなわち傾斜型の移行により、内燃機関の異なる作動状態の間で、すなわち該当する特殊燃焼が設けられている作動状態と、特殊燃焼が設けられていない作動状態との間で、移行の連続的な制御が極めて効率的かつ適切な方法で可能であり、これは、追加の特性マップ又は検知装置を必要としない。このことにより、本方法を実行するための費用が少なくなるため、コストを低く抑えることにつながる。
【００１６】
本発明のさらなる利点、特徴及び詳細は、好ましい実施例並びに図に基づく以下の説明に示されている。ここまでの説明で述べた特徴及び特徴の組合せ、並びに以下の図の説明で述べられている、及び／又は図の中にのみ示されている特徴及び特徴の組合せは、それぞれに示された特徴の組合せだけではなく、本発明の範囲から出ることなく、その他の組合せ又は単独でも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】図は、クランク角の位置に対する、内燃機関の作動チャンバ内における総体的な熱発生率を示し、この熱発生率は、作動チャンバ内の燃焼で放出されるエネルギーの推移を特徴づける値になり、この熱発生率に基づいて、少なくとも１つの値が検出され、この値に基づいて、燃焼のプロセスが２つの部分プロセスに分割される。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
この図は、少なくとも１つのシリンダを有する内燃機関の作動方法を明確に示すグラフ１０を示し、本方法により、いわゆるノーマルな作動状態とは異なる特殊作動状態においても、内燃機関を最適に制御し、ノーマルな作動状態と特殊作動状態との間の最適な移行を実現することが可能となる。
【００１９】
ノーマルな作動状態は、例えば、該当する自動車を駆動するためだけに内燃機関を用いる作動状態である。特殊作動状態は、例えば微粒子フィルタの再生を行う内燃機関の作動状態であり、該当する燃焼方式の最適化によって、煤などの微粒子を微粒子フィルタから取り除くことを意味している。このことは、いわゆる燃焼除去とも呼ばれる。
【００２０】
そのような方法では、まずシリンダに割り当てられている圧力センサを用いて、作動チャンバ内の圧力を特徴づける第１の値が検知される。
【００２１】
この点については、簡潔性の理由から、１つのシリンダについてのみ本方法の説明の中で言及する。多気筒の内燃機関の場合、この説明がその他のシリンダにも適用可能であることは当然である。
【００２２】
この第１の値に基づいて、シリンダ内の燃焼時に放出されるエネルギーの推移を特徴づける第２の値が検出され、この値は、グラフ１０のケースでは標準化された総体的な熱発生率１６の形で存在する。
【００２３】
グラフ１０の横軸１２には、ＴＤＣ（上死点）に関して内燃機関のクランク角の位置がクランク角度（°ＫＷ）の単位で記載され、グラフ１０の縦軸１４には、前述の熱発生率１６が０から１までに標準化された形で記載されている。
【００２４】
グラフ１０において総体的な熱発生率１６によって特徴づけられている燃焼又は燃焼プロセスは、ノーマルな燃焼とも呼ばれる主燃焼と、特殊燃焼とも呼ばれる後燃焼とが設けられている燃焼であり、主燃焼は内燃機関を作動するために用いられ、該当する自動車を駆動する目的を第一に達成しなければならない。
【００２５】
特殊燃焼は、この場合、例えば微粒子フィルタなどの該当する排気ガス浄化装置から微粒子を燃焼除去する目的を達成しなければならない。
【００２６】
燃焼の全プロセスを分割するため、ここで説明される方法においては、第３の値１８が検出され、この値を用いて燃焼プロセス又は熱発生率１６が第１の部分プロセス２０と第２の部分プロセス２２とに分割される。ここでは、時間的にもクランク角度に関しても、第２の部分プロセス２２の前に位置する第１の部分プロセス２０が主燃焼に割り当てられ、時間的に遅い部分プロセス２２は前述の特殊燃焼に割り当てられる。部分プロセス２０と２２とをさらに特徴づけるため、その他の値２４並びにその他の値２６が検出され、これらの値に基づき、両方の部分プロセス２０及び２２を特徴づけることができる。
【００２７】
図によって明らかにされているように、作動チャンバ内の燃焼プロセスは、これによって最適に分割され、部分プロセス２０と２２とを最適に識別することができるため、一方では、特に特殊燃焼が行われている場合も、内燃機関の効率的かつ最適な作動が可能になり、特殊燃焼を制御することができる。さらに、このような特徴づけ及び分割は、その他の追加コストを生じるセンサ並びに費用のかかる修正機能及び特性マップなしに実施できるため、本方法及び該当する内燃機関のために必要な作業とコストとが極めて少なくなる。言及した値又は特性が、閉じた制御回路又は組み合わされた２つの制御回路のインターリービングにおいてインプット値として使用される場合、内燃機関の全ての作動状態において燃焼の安定化を達成することができる。さらに、該当する調整（傾斜）により、異なる作動状態間における連続的な移行制御が、簡単かつ非常に効率的な方法で可能である。
【００２８】
従って、本方法により、例えば微粒子フィルタの最適な微粒子の燃焼除去のために、最大の効率を実現すると同時に、適切かつ省燃費な形で特殊燃焼を行うことができる。
【００２９】
この場合、本方法は、例えばガソリンエンジン、ディーゼルエンジンなど、どのような種類の内燃機関と関連しても使用可能である。
【符号の説明】
【００３０】
１０          グラフ
１２          横軸
１４          縦軸
１６          熱発生率
１８          第３の値
２０          第１の部分プロセス
２２          第２の部分プロセス
２４、２６    その他の値
2013513745.tif 000003
【手続補正書】
【提出日】平成24年8月1日(2012.8.1)
【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】
少なくとも１つの作動チャンバ、特にシリンダを有する、内燃機関の作動方法であり、前記作動チャンバに配置されている少なくとも１つの検知装置によって、前記作動チャンバ内の圧力を特徴づける第１の値が検知され、該第１の値に基づいて、燃焼時に前記作動チャンバ内で放出されるエネルギーの推移を特徴づける少なくとも１つの第２の値（１６）が検出される方法であって、
前記第２の値（１６）に基づいて、少なくとも１つの第３の値（１８）が検出され、該第３の値を用いて前記燃焼のプロセスが少なくとも２つの部分プロセス（２０、２２）に分けられ、前記２つの部分プロセス（２０、２２）の一方が前記内燃機関を作動するためのノーマルな燃焼に割り当てられ、前記部分プロセス（２０、２２）のもう一方は前記ノーマルな燃焼とは異なる特殊燃焼に割り当てられることを特徴とする方法。
【請求項２】
前記２つの部分プロセス（２０、２２）が、それぞれその他の値（２４、２６）によって特徴づけられることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記第３の値（１８）が、少なくとも１つの閉じた制御回路に供給されることを特徴とする、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
前記その他の値（２６）が、少なくとも１つの閉じた制御回路に供給されることを特徴とする、請求項２に記載の方法。
【請求項５】
前記その他の値（２４、２６）が、少なくとも２つを組み合わせ、インターリーブした制御回路に供給されることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
前記燃焼の安定化が、前記第３の値（１８）又は前記その他の値（２４、２６）に応じて実施されることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
前記第３の値（１８）又は前記その他の値（２４、２６）に応じて、前記内燃機関の異なる２つの作動状態間で連続的に制御される移行が実施されることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
前記第２の値（１６）として、熱発生率、特に総体的な熱発生率が検出されることを特徴とする、請求項１〜７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
前記特殊燃焼が、排気ガス浄化装置の再生及び／又は暖機運転モード及び／又は同様のものに割り当てられることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【国際調査報告】
2013513745.tif 000004
2013513745.tif 000005
2013513745.tif 000006
2013513745.tif 000007
2013513745.tif 000008
2013513745.tif 000009