(57)【要約】【課題】自己点火運転方式における、ガソリン直接噴射および可変弁操作を有するオットー・サイクル・エンジンの運転方法において、燃料消費量およびエミッションをさらに低減させることと、および自己点火運転方式において特に燃焼運転パラメータが変動したとき、燃焼ミスファイヤを回避し、ないしは燃焼ミスファイヤ後における燃焼の回復を可能にすることとが本発明の他の課題である。【解決手段】自己点火運転方式における、ガソリン直接噴射および可変弁操作を有するオットー・サイクル・エンジンの運転方法および装置において、ある作業サイクルにおいて燃焼を表わす物理変数の実際値と目標値との間に偏差があるとき、次の作業サイクルにおいて、燃焼室内作業ガスの条件特に熱力学的状態が自己点火運転方式のために存在するように、実際値の制御が行われる、ガソリン直接噴射および可変弁操作を有するオットー・サイクル・エンジンの運転方法および装置が開示される。【選択図】  図２
2008014313.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自己点火運転方式における、ガソリン直接噴射および可変弁操作を有するオットー・サイクル・エンジンの運転方法において、
ある作業サイクルにおいて燃焼を表わす物理変数の実際値と目標値との間に偏差があるとき、次の作業サイクルにおいて、燃焼室内作業ガスの条件特に熱力学的状態が自己点火運転方式のために存在するように、実際値の制御が行われることを特徴とするガソリン直接噴射および可変弁操作を有するオットー・サイクル・エンジンの運転方法。
【請求項２】
シリンダに燃焼ミスファイヤがあるとき、燃焼ミスファイヤに続く少なくとも１つの作業行程において再び自己点火が行われるように、シリンダの燃焼パラメータの変化が行われることを特徴とする請求項１の方法。
【請求項３】
燃焼ミスファイヤに続く少なくとも１つの作業行程において、外部点火運転方式に移行されることを特徴とする請求項２の方法。
【請求項４】
燃焼ミスファイヤに続く少なくとも１つの作業行程において、圧縮比が上昇されることを特徴とする請求項２の方法。
【請求項５】
自己点火を可能にするパラメータが得られたのちには、前記圧縮比が再び燃焼ミスファイヤ前の値にセットされることを特徴とする請求項３の方法。
【請求項６】
燃焼ミスファイヤに続く少なくとも１つの作業行程において、噴射量および／または噴射時期が変化されることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
燃焼ミスファイヤに続く少なくとも１つの作業行程において、残留ガス再循環が変化されることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】
圧縮比および／または噴射量および／または噴射時期および／または残留ガス再循環および／または空気量がサイクルに同期して制御されることを特徴とする請求項１ないし７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項９】
プログラムがコンピュータ特に制御装置内において実行されるときに請求項１ないし８のいずれかに記載の全てのステップを実行するためのプログラム・コードを有するコンピュータ・プログラム。
【請求項１０】
自己点火運転方式における、ガソリン直接噴射および可変弁操作を有するオットー・サイクル・エンジンの運転装置特に制御装置において、
ある作業サイクルにおいて燃焼を表わす物理変数の実際値と目標値との間に偏差があるとき、次の作業サイクルにおいて、燃焼室内作業ガスの条件特に熱力学的状態が自己点火運転方式のために存在するように、実際値の制御が行われることを特徴とするガソリン直接噴射および可変弁操作を有するオットー・サイクル・エンジンの運転装置特に制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガソリン直接噴射を有するオットー・サイクル・エンジンの運転方法並びに制御装置および方法を実行するためのコンピュータ・プログラムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関としてのオットー・サイクル・エンジンにおけるガソリン直接噴射および可変弁操作は周知の従来技術である。これは、均質エンジン燃焼方法を実行する可能性をも提供する。一方で、可変弁操作における直接噴射による外部点火の均質および成層オットー・サイクル・エンジン燃焼方法が既知であり、他方で、その高い消費ポテンシャルおよびエミッション・ポテンシャルのために均質自己点火燃焼方法が研究されてきた。新しい自己点火燃焼方法に関連して、自己点火の操作／制御並びにこの燃焼方法が使用可能な特性曲線群範囲が重要な役割を果たしている。
【０００３】
従来技術から既知の直接噴射ガソリン内燃機関においては、ガソリンは内燃機関シリンダの燃焼室内に直接噴射される。燃焼室内において圧縮されたガソリン／空気混合物は、それに続いて、燃焼室内において点火火花が着火することにより点火される。点火されたガソリン／空気混合物の容積は爆発状に膨張し且つシリンダ内において往復運動可能なピストンを運動させる。ピストンの往復運動は内燃機関のクランク軸に伝達される。
【０００４】
直接噴射内燃機関は種々の運転方式において運転可能である。第１の運転方式として、いわゆる成層燃焼運転が既知であり、成層燃焼運転は特に比較的小さい負荷において使用される。第２の運転方式として、いわゆる均質燃焼運転が既知であり、均質燃焼運転は内燃機関にかかる負荷が比較的大きいときに使用される。種々の運転方式は、特に噴射時期および噴射期間並びに点火時期において異なっている。
【０００５】
時にはＣＡＩ（制御自動点火）、ＡＴＡＣ（能動的熱雰囲気燃焼）またはＴＳ（トヨタ総研）とも呼ばれるＨＣＣＩ（均一チャージ圧縮点火）モードにおける内燃機関の運転においては、空気／燃料混合物の点火は外部点火によって行われず、制御自己点火により行われる。ＨＣＣＩ燃焼過程は、例えば、高温残留ガスの高い割合により、および／または高い圧縮により、および／または高い流入空気温度により行わせることができる。自己点火に対する前提条件は、シリンダ内における十分に高いエネルギー・レベルである。ＨＣＣＩモードで運転可能な内燃機関が、例えば米国特許第６２６０５２０号、米国特許第６３９００５４号、ドイツ特許第１９９２７４７９号および国際特許第９８／１０１７９号から既知である。
【０００６】
ＨＣＣＩ燃焼は、通常の外部点火燃焼に比較して、低減された燃料消費量およびより少ない有害物質エミッションの利点を有している。しかしながら、燃焼過程の制御特に混合物の自己点火制御は複雑である。即ち、燃焼過程を調節する操作変数、例えば燃料噴射（噴射量ないしは噴射時期および噴射期間）、内部または外部排気ガス再循環、吸気弁および排気弁（可変弁制御）、排気背圧（排気フラップ）、場合により点火アシスト、空気流入温度、燃料品質および可変圧縮比を有する内燃機関における圧縮比に対する操作変数の制御が必要である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
新しい均質オットー・サイクル・エンジン燃焼方法は制限された特性曲線群範囲内においてのみ利用可能であり且つこれはシリンダ・チャージのきわめて良好に定義された熱力学的状態のもとにおいてのみ、特に高い排気ガス再循環ないしは排気ガス留保による高い温度においてのみ利用可能である。燃料消費量およびエミッションをさらに低減させることが本発明の課題である。
【０００８】
自己点火運転方式において特に燃焼運転パラメータが変動したとき、燃焼ミスファイヤを回避し、ないしは燃焼ミスファイヤ後における燃焼の回復を可能にすることが本発明の他の課題である。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この課題は、自己点火運転方式における、ガソリン直接噴射および可変弁操作を有するオットー・サイクル・エンジンの運転方法において、この場合、ある作業サイクルにおいて燃焼を表わす物理変数の実際値と目標値との間に偏差があるとき、次の作業サイクルにおいて、燃焼室内作業ガスの条件特に熱力学的状態が自己点火運転方式のために存在するように、実際値の制御が行われる、前記ガソリン直接噴射および可変弁操作を有するオットー・サイクル・エンジンの運転方法により解決される。燃焼を表わす変数の実際値は、例えば、燃焼前、燃焼中および燃焼後の燃焼室内ガスの温度、燃焼前、燃焼中および燃焼後の燃焼室内ガスの圧力、λ値、点火時期等である。この場合、実際値は測定またはモデル化された実際に存在する値であり、目標値は達成されるべき目標データである。燃焼室内作業ガスの熱力学的状態は、特に作業ガスの圧力および温度並びにλ値（空気過剰率）である。
【００１０】
シリンダに燃焼ミスファイヤがあるとき、燃焼ミスファイヤに続く少なくとも１つの作業行程において再び自己点火が行われるように、シリンダの燃焼パラメータの変化が行われる設計がなされていることが好ましい。制御のためにアクセス可能なパラメータは上記の実際値であり、この実際値は特にサイクルに同期して目標値に制御される。燃焼ミスファイヤが発生した場合、燃焼ミスファイヤに続く少なくとも１つの作業行程において、外部点火運転方式に移行されるように設計されていることが好ましい。即ち、燃焼ミスファイヤに続く少なくとも１つの作業行程に対して、混合物の外部点火が例えば点火プラグを介して作業行程の間に行われる。
【００１１】
燃焼ミスファイヤに続く少なくとも１つの作業行程において、圧縮比が上昇されるように設計されていることが好ましい。これは、例えば、圧縮比を変化させるための機械装置により行われてもよいが、例えば、吸気弁および排気弁の制御時間の変化により行われてもよい。自己点火を可能にするパラメータが得られたのちには、前記圧縮比が再び燃焼ミスファイヤ前の値にセットされることが好ましい。同様に、燃焼ミスファイヤに続く少なくとも１つの作業行程において、噴射量および／または噴射時期が変化されるように設計されていてもよい。噴射量および／または噴射時期の変化は、それに続く作業行程に対して自己点火に戻る移行を可能にする関係を形成することを目的としている。同様に、燃焼ミスファイヤに続く少なくとも１つの作業行程において、残留ガス再循環が空気通路および／または可変弁操作を介して変化されてもよい。同様に、追加態様または変更態様として、空気量適合が行われてもよい。より高い残留ガス割合のみならずより低い残留ガス割合もまた、特に外部排気ガス再循環により得られてもよいが、内部排気ガス再循環（排気ガス留保）によって得られてもよい。圧縮比および／または噴射量および／または噴射時期および／または残留ガス再循環および／または空気量がサイクルに同期して制御されるように設計されていることが好ましい。
【００１２】
冒頭記載の課題は、プログラムがコンピュータ特に制御装置内において実行されるときに本発明の方法による全てのステップを実行するためのプログラム・コードを有するコンピュータ・プログラムによってもまた解決される。
【００１３】
冒頭記載の課題は、自己点火運転方式における、ガソリン直接噴射および可変弁操作を有するオットー・サイクル・エンジンの運転装置特に制御装置において、この場合、  ある作業サイクルにおいて燃焼を表わす物理変数の実際値と目標値との間に偏差があるとき、次の作業サイクルにおいて、燃焼室内作業ガスの条件特に熱力学的状態が自己点火運転方式のために存在するように、実際値の制御が行われる、ガソリン直接噴射および可変弁操作を有するオットー・サイクル・エンジンの運転装置特に制御装置によっても解決される。
【００１４】
以下に本発明の一実施例を添付図面により詳細に説明する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
図１は、燃料供給装置１０の付属構成部品を有する内燃機関のシリンダの略示図を示す。電動燃料ポンプ（ＥＫＰ）１２、燃料フィルタ１３および低圧制御器１４がそれに配置されている燃料タンク１１を備えた直接噴射を有する内燃機関（ガソリン直接噴射ＢＤＥを有するオットー・サイクル・エンジン）が例として示されている。燃料タンク１１から高圧ポンプ１６に燃料配管１５が連絡している。高圧ポンプ１６に貯蔵室１７が接続されている。貯蔵室１７に噴射弁１８が配置され、噴射弁１８は内燃機関の燃焼室２６に直接付属されていることが好ましい。直接噴射を有する内燃機関においては、各燃焼室２６に少なくとも１つの噴射弁１８が付属されているが、この場合、各燃焼室２６に対して複数の噴射弁１８が設けられていてもよい。燃料は、電動燃料ポンプ１２により、燃料タンク１１から燃料フィルタ１３および燃料配管１５を介して高圧ポンプ１６に供給される。燃料フィルタ１３は、燃料から異物粒子を除去する働きを有している。低圧制御器１４により、燃料供給装置の低圧範囲内の燃料圧力が、たいていの場合、約４−５バールの範囲内の所定の値に制御される。好ましくは内燃機関により直接駆動される高圧ポンプ１６は燃料を圧縮し且つ燃料を貯蔵室１７に供給する。この場合、燃料圧力は約１５０バールまでの値に到達する。図１に例として直接噴射を有する内燃機関の燃焼室２６が示され、一般には、内燃機関はそれぞれ１つの燃焼室２６をもつ複数のシリンダを有している。燃焼室２６に少なくとも１つの噴射弁１８、少なくとも１つの点火プラグ２４、少なくとも１つの吸気弁２７、少なくとも１つの排気弁２８が付属されている。燃焼室２６はピストン２９により包囲され、ピストン２９はシリンダ内を上下に滑り運動可能である。吸気弁２７を介してフレッシュ・エアが吸気管３６から燃焼室２６内に吸い込まれる。噴射弁１８により燃料が内燃機関の燃焼室２６内に直接噴射される。外部点火運転が存在する場合、燃料は点火プラグ２４により点火される。点火された燃料の膨張によりピストン２９が駆動される。ピストン２９の運動は連接棒３７を介してクランク軸３５に伝達される。クランク軸３５にセクション車３４が配置され、セクション車３４は回転速度センサ３０により走査される。回転速度センサ３０は、クランク軸３５の回転運動を表わす信号を発生する。
【００１６】
燃焼において発生した排気ガスは排気弁２８を介して燃焼室２６から排気管３３に到達し、排気管３３内に温度センサ３１およびλセンサ３２が配置されている。温度センサ３１により排気温度が、およびλセンサ３２により排気ガスの酸素含有量が測定される。
【００１７】
圧力センサ２１および圧力制御弁１９が貯蔵室１７に接続されている。圧力制御弁１９の入口側は貯蔵室１７と結合されている。出口側の還流配管２０は燃料配管１５に連絡している。
【００１８】
燃料供給装置１０内において、圧力制御弁１９の代わりに容量制御弁が使用されてもよい。圧力センサ２１により貯蔵室１７内の燃料圧力の実際値が測定され且つ制御装置２５に供給される。制御装置２５により、燃料圧力の測定実際値に基づいて操作信号が形成され、この操作信号により圧力制御弁１９が操作される。噴射弁１８は、図示されていない電気最終段を介して操作され、電気最終段は制御装置２５の内部または外部のいずれに配置されていてもよい。制御信号ライン２２を介して種々のアクチュエータおよびセンサが制御装置２５と結合されている。制御装置２５内において、内燃機関の制御のために使用される種々の機能が実行されている。最新の制御装置においては、これらの機能はコンピュータ上においてプログラムされ、およびさらに制御装置２５のメモリ内に記憶されている。メモリ内に記憶されている機能は、内燃機関に対する要求の関数として作動化され、この場合、制御装置２５のリアルタイム能力に対して特に厳しい要求が設定される。原理的に、ソフトウェア構成の代わりとして内燃機関の制御の純粋なハードウェア構成が使用可能である。
【００１９】
吸気管３６内に絞り弁３８が配置され、絞り弁３８の回転位置は、信号ライン３９と、およびここでは図示されていない付属の電気アクチュエータとを介して、制御装置２５により設定可能である。
【００２０】
燃焼室２６に他の点火装置４０が配置されていてもよい。他の点火装置４０は、ここでは、点火プラグ２４に追加の他の点火プラグであっても、または例えばレーザ等であってもよい。他の点火装置４０または点火プラグ２４により、自己点火を導くために以下に説明する外部点火が作動される。他の点火装置４０は制御装置２５により制御され、このために他の点火装置４０は制御装置２５と電気結合されている。
【００２１】
第１の運転方式即ち内燃機関の均質燃焼運転においては、絞り弁３８は、供給されるべき希望の空気質量の関数として部分的に開放ないしは閉鎖される。燃料は、噴射弁１８により、ピストン２９によって形成される吸気行程の間に燃焼室２６内に噴射される。同時に吸い込まれた空気により、噴射された燃料は旋回され、これにより燃料は燃焼室２６内にほぼ均一又は均質に分配される。その後に、燃料／空気混合物（すなわち、燃料と空気とからなる混合物）は、ピストン２９により燃焼室２６の容積が低減される圧縮行程の間に圧縮され、このとき、一般にピストン２９が上死点に到達する直前において点火プラグ２４により点火される。
【００２２】
第２の運転方式即ち内燃機関の成層燃焼運転においては、絞り弁３８は広く開放される。燃料は、噴射弁１８により、ピストン２９によって形成される圧縮行程の間に燃焼室２６内に噴射される。次に、前と同様に、点火プラグ２４により燃料は点火され、これにより、ピストン２９はそれに続く作業行程において、点火された燃料の膨張により駆動される。他の可能な運転方式は均質／リーン燃焼運転であり、この均質／リーン燃焼運転においては、均質燃焼運転においてと同様に、燃料は吸気行程の間に燃焼室２６内に噴射される。
【００２３】
図２は、クランク軸度（°ＫＷ）で表わしたクランク軸角度に対する、内燃機関の燃焼室２６内の燃焼室圧力の線図を示す。横軸に−１８０°から５４０°までのクランク軸角度が示され、縦軸に燃焼室圧力ｐがバールで目盛られている。ここでは任意に、０°として、チャージ交換内の上死点Ｌ−ＯＴが選択されている。チャージ交換とは、既知のように、クランク軸角度が−１８０°から０°までの間に行われる燃焼排気ガスの排出と、および０−１８０°のクランク軸角度範囲内で行われるフレッシュな周囲空気ないしは燃料／空気混合物の吸込とを意味する。図２に示されている圧力線図および弁リフト経過は、制御自己点火に対する典型的な線図である。排気弁はＬ−ＯＴの手前で閉鎖するので、燃焼室内に高い残留ガス割合が残り、この残留ガス割合はチャージ交換行程の間に圧縮される。吸気弁は吸気管と燃焼室との間の圧力均衡が再び形成されたときにはじめて開放する。クランク軸がさらに回転してクランク軸角度３６０°において点火上死点（Ｚ−ＯＴ）に到達する。図２におけるクランク軸角度１８０°とクランク軸角度３６０°との間において圧縮行程が行われ、クランク軸角度３６０°とクランク軸角度５４０°との間において燃焼ガスの膨張が行われる。図２において、個々の行程は、−１８０°から０°までが排出ＡＵで、０°から１８０°までが吸込ＡＮで、１８０°から３６０°までが圧縮行程（圧縮）Ｖで、および３６０°から５４０°までが膨張（燃焼）Ｅで示されている。圧縮行程内において、空気混合物ないしは燃料／空気混合物または燃料／空気／排気ガス混合物（すなわち、燃料と空気と排気ガスとからなる混合物）が圧縮され、且つこのとき加熱される。混合物は一般に点火上死点Ｚ−ＯＴに到達する直前に点火される。これは、通常のオットー・サイクル・エンジンにおいてと同様に外部点火によって行われても、または本発明の運転方式により制御自己点火によって行われてもよい。混合物の点火は既知のように圧力を上昇させ、この圧力上昇はそれに続く作業行程において機械エネルギーに変換される。
【００２４】
制御自己点火の運転方式においては、噴射はチャージ交換行程内において事前に行われ、および自己点火（図２参照）は点火上死点Ｚ−ＯＴに到達する直前に行われる。このために、ガス／空気／燃料／排気ガス混合物（すなわち、ガスと空気と燃料と排気ガスとからなる混合物）は十分な点火温度を有していることが必要である。
【００２５】
オットー・サイクル・エンジンの制御自己点火においては、シリンダ遮断を実行することはきわめて敏感に影響を与え、その理由は、自己点火のために必要な熱力学的条件はきわめて正確に設定されなければならないからであり、場合によりここでは予制御を補正する制御の補助が必要とされる。
【００２６】
自己点火は、希望の燃焼過程をきわめて正確に達成させるために必要となる熱力学的条件に対してきわめて敏感である。パラメータ変動により不安定な自己点火運転となって燃焼ミスファイヤを発生させた場合、急速に即ちサイクルに同期して対抗手段が提供されなければならない。自己点火運転においては、きわめて高いかまたはきわめて低い負荷のとき、ないしはそれぞれのシリンダの燃焼室内のガスの温度又はエンタルピーがきわめて高いかまたはきわめて低いとき、より敏感な燃焼のためにより急速に不安定な運転を発生可能な領域が存在する。サイクルに同期した制御により安定な運転が得られ、ないしは燃焼ミスファイヤが発生した場合には安定な運転が回復可能である。サイクルに同期した制御とは、この場合、１つの作業サイクルから次の作業サイクルまでまたは１つの作業サイクルの内部において、制御されるべきパラメータの変化ないしは制御のために操作変数として働く物理変数の変化を実行可能にする制御と理解される。例えば、噴射時期および噴射量は１つのサイクル（作業行程）の内部で変化可能であり、即ち同じ作業行程内で測定された測定変数に基づいて操作変数が変化される。これは、噴射時期および噴射量に対してのみならず、例えばガス交換弁の開放時期および閉鎖時期、内部および外部排気ガス再循環量、排気ガス制御弁および絞り弁の位置等のような他のパラメータに対しても適用されることは明らかである。
【００２７】
検出された（測定されたまたはモデル化された）燃焼特徴（例えば圧力、温度、イオン流れ等のような燃焼変数の検出またはモデル化）が所定の作業サイクル内において偏差を有している場合、次の作業サイクルにおいてミスファイヤを（できるだけ）回避するために、サイクルに同期した制御が行われる。サイクルに同期した制御は、物理的にきわめて敏感な燃焼のために、モデルに基づく制御であることが好ましい。
【００２８】
図３は、種々の燃焼過程における、そのクランク軸角度までに放出されたエネルギーＥ［Ｊ］の線図である。速い燃焼位置を有する曲線Ｂ１、遅い燃焼位置を有する曲線Ｂ２およびきわめて遅い燃焼位置を有する曲線Ｂ３が示されている。線図内には、それぞれ累積燃焼線図、即ちそのクランク軸角度までに放出された総エネルギーが示されている。速い燃焼位置および遅い燃焼位置即ち曲線Ｂ１およびＢ２においては同じ総エネルギーが放出される。速い燃焼位置においては遅い燃焼位置においてよりも低い排気ガス・エンタルピーが発生される。曲線Ｂ３に示されているきわめて遅い燃焼位置においては、速い燃焼位置および遅い燃焼位置においてよりも少ない燃焼エネルギーが放出される。この結果、希望ないしは必要とするよりも少ない排気ガス・エンタルピーが得られることになる。
【００２９】
例えば自己点火運転方式におけるきわめて速く行われる燃焼においては、速い燃焼位置によって得られる、外部点火運転方式よりも高い熱損失のために（より高い圧力および温度のために）、自己点火条件が改善されるであろう。例えば、きわめて長い自己点火遅れを回避するために、混合物温度は（例えばより多くの高温残留ガス量により）上昇されるであろう。負の弁重なりを有する弁方式においては、これは排気弁のより速い閉鎖によって達成可能であり、これにより、次の作業サイクルのために燃焼室内により多くの高温残留ガス質量が閉じ込められる。正の弁重なり（または例えば排気弁の２倍の開放）を有する弁方式においては、排気弁はより長く開放されたままであり、これにより、より多くの残留ガスが燃焼室内に到達可能である。この手段は、同時に、これにより混合物がよりリッチとなり、およびこれにより自己点火遅れが短縮されるという利点もまた有している。特に負の弁重なりの過程においては、より速い噴射により、燃料の分解を圧縮行程手前において既に可能にし且つこれにより点火遅れの短縮を達成することもまた可能である。吸気行程における噴射位置の変化により、ないしは圧縮行程内の噴射を含む多重噴射により、混合物の異なる均質度ないしは異なる熱力学的条件によってもまた自己点火開始のシフトを形成可能である。
【００３０】
きわめて遅く行われる燃焼においては、自己点火運転方式において外部点火運転方式よりも少ない熱損失に基づき、次の作業サイクルにおけるきわめて速い自己点火を回避するために、自己点火条件が低減されなければならない。この場合、上記の手段は逆方向に行われてもよい。
【００３１】
きわめて遅れて行われた燃焼（図３における曲線Ｂ３）においては、燃焼がもはや希望のように行われず且つ低減された燃焼エネルギー量が放出される結果となることがある。これにより、次の作業サイクルにおいて自己点火を導くことが可能なために希望ないしは必要とするよりも少ない排気ガス・エンタルピーが得られることにもなる。このことから、制御係合（または、制御介入）が行われなかった場合、低減された排気ガス・エンタルピーによる他の自己点火または燃焼ミスファイヤさえも発生することがある。きわめて低い排気ガス・エンタルピーの場合、混合物温度および／または混合物の点火性能を上昇させるための手段が導かれなければならない。このために、きわめて速く行われる燃焼において前に説明したような手段が使用されてもよい。この場合、特に放出された燃焼エネルギー（燃焼過程計算ないしは加熱過程計算から）または代替変数のきわめて正確な分析が行われなければならず、これにより次の作業サイクルにおいて利用可能な排気ガス温度ないしは排気ガス・エンタルピーのより良好な評価ないしは計算を達成することができる。排気ガス状態に関するこの計算により、自己点火性能を上昇させるためにどの程度の手段がとられなければならないかが決定可能である。
【００３２】
内燃機関が可変圧縮比を利用できる場合、これは自己点火条件を制御するためにもまた有効である。エンジンが圧縮比を変化させるための固有の装置をもたないときでも、吸気弁操作における可変性により、吸気閉鎖時期のシフトによって有効圧縮比が変化可能である。燃焼方法ないしはエンジン部品の推計学は重要な役割を果たすことは当然である。この場合、これは、制御へのその関連性の関数として考慮されなければならない。
【００３３】
燃焼ミスファイヤ後において、内燃機関が継続して自己点火モードで運転されるべき場合、自己点火条件が回復されなければならない。このために、内燃機関制御装置のソフトウェア内に、この決定を行う運転モード調整部が必要とされる。以下に燃焼ミスファイヤ後における回復方法の２つの実施例を説明する。
【００３４】
第１の実施例においては、燃焼ミスファイヤ後において、例えば適合された噴射および点火により十分に高温の残留ガスを再び発生させるために、少なくとも１つの外部点火作業サイクルが実行され、十分に高温の残留ガスは、次に、自己点火のために希望の温度ないしはエンタルピーを設定するために、次のサイクルにおいて再循環（排気ガス留保および／または排気ガス再循環）可能である。適切な温度を有する残留ガスの再循環は、排気ガス留保ないしは排気ガス逆吸込み／排気ガス逆流（負ないしは正の弁重なり）により、または排気ガス再循環（外部排気ガス再循環から）により、または内部および外部排気ガス再循環の混合により達成可能である。表１は方法の経過を複数の作業サイクルにわたり表の形で示している。
【００３５】
【表１】
2008014313.tif 000003
【００３６】
ここでｘ＝１−３サイクル（例）
本発明による方法の第２の実施例においては、燃焼に影響を与える熱力学的パラメータの変化により、次の作業サイクルまたは以後の作業サイクルの１つにおいて自己点火可能な混合物がそれぞれの燃焼室内に存在するように操作される。内燃機関が可変圧縮比を設定する可能性を利用できる場合、急速な（最善にはサイクルに同期した）圧縮比の上昇により自己点火を回復させることが可能である。これは、追加として、または機械的可変圧縮比をもたないエンジンにおいては吸気閉鎖による有効圧縮比の設定により支援されることが最善である。これにより、空気、残留ガス（さらに外部排気ガス再循環もまた可能）および燃料からなる混合物が再び自己点火で燃焼可能である。これは、ミスファイヤ後に、すぐ次のサイクルにおいて圧縮比の対応上昇により、自己点火のための希望の温度ないしはエンタルピーを設定することが可能であることを意味する。この場合、負荷／回転速度特性曲線の範囲内において希望の自己点火運転設定を回復すべき、自己点火運転モードにおける回復移行が必要である。
【００３７】
【表２】
2008014313.tif 000004
【００３８】
ここでｘ＝１−３サイクル（例）
表１および２において、Ｚはそれぞれサイクルとも呼ばれる作業サイクルを表わし、即ち、作業サイクルにおいては、作業行程いわゆる点火可能な混合物の点火が外部点火または自己点火により行われる。この場合、作業行程は、燃焼ミスファイヤから作業行程Ｚと数えられる。前に行われた作業行程はＺ−１、Ｚ−２等と数えられ、その後に行われる作業行程はＺ＋１ないしＺ＋ｘと数えられる。弁操作制御、排気ガス再循環制御、絞り弁位置制御および噴射制御はサイクルに同期して行われ、即ち各シリンダの個々の各作業サイクルに対して制御され、ここで噴射制御は噴射量制御のみならず噴射時期制御をも意味する。即ち、制御は、制御されるべき値が複数の作業サイクルにわたりできるだけ一定に保持されるようには行われず、作業サイクルごとに必要に応じて変化される。即ち、サイクルに同期した制御とは、各作業サイクルの運転パラメータに係合し且つ場合によりこれを変化させる制御である。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】燃料供給装置を有する内燃機関のシリンダの略示図である。
【図２】クランク軸角度に対する燃焼室圧力の線図である。
【図３】種々の燃焼過程における、そのクランク軸角度までに放出されたエネルギーの線図である。
【符号の説明】
【００４０】
１０    燃料供給装置
１１    燃料タンク
１２    電動燃料ポンプ
１３    燃料フィルタ
１４    低圧制御器
１５    燃料配管
１６    高圧ポンプ
１７    貯蔵室
１８    噴射弁
１９    圧力制御弁
２０    還流配管
２１    圧力センサ
２２    制御信号ライン
２４    点火プラグ
２５    制御装置
２６    燃焼室
２７    吸気弁
２８    排気弁
２９    ピストン
３０    回転速度センサ
３１    温度センサ
３２    λセンサ
３３    排気管
３４    セクション車
３５    クランク軸
３６    吸気管
３７    連接棒
３８    絞り弁
３９    信号ライン
４０    他の点火装置
ＡＵ    排出
ＡＮ    吸込
Ｖ    圧縮行程（圧縮）
Ｅ    膨張（燃焼）
Ｌ−ＯＴ    チャージ交換上死点
Ｚ−ＯＴ    点火上死点
ｐ    燃焼室圧力
Ｚ    作業サイクル（作業行程）
【図１】
2008014313.tif 000005
【図２】
2008014313.tif 000006
【図３】
2008014313.tif 000007