(57)【要約】【課題】比較的低い計算動力を出力し、且つ同時に、典型的には道路交通において発生するような交替する負荷のもとで、および例えば変化する周囲温度または給気圧力のような交替する境界条件のもとで内燃機関の運転を可能にする、ミラー法により作動する外部点火式内燃機関の運転方法を提供する。【解決手段】ミラー法により作動する外部点火式内燃機関（１０）の運転方法が提案される。この運転方法は、交替する負荷状態においてもまた内燃機関（１０）のきわめて正確な操作／制御を可能にする。【選択図】  図１
2008128237.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸気管（１８、４０）が１つまたは複数のマニホルド（１６、３８）とシリンダ（１２）の燃焼室との間の結合を形成する、シリンダ（１２）ごとにそれぞれ少なくとも１つの吸気管（１８、４０）を有する、少なくとも１つのマニホルド（１６、３８）と、
マニホルド（１６、３８）とシリンダ（１２）との間の結合がサイクル弁（２０、４２）の閉鎖により遮断可能である、各吸気管（１８、４０）内の少なくとも１つのサイクル弁（２０、４２）と、
燃料を吸気系内に供給し且つ予め混合されたガス／空気混合物（Ｐｒｅｍｉｘ）を形成しており、１つまたは複数のマニホルド（１６、３８）の上流側に配置されている、少なくとも１つの中央インジェクタ（２４、４６）と、および
１つまたは複数のサイクル弁（２０、４２）の下流側に、シリンダ（１２）ごとに配置されている少なくとも１つのインジェクタ（２８）と、
を備えた、ミラー法により作動する外部点火式内燃機関の運転方法において、
次の方法ステップ、即ち
所定の目標トルク（Ｍｓｏｌｌ）の関数として、所定のλ値（λｓｏｌｌ）のガス／空気混合物による内燃機関のシリンダ（１２）の目標シリンダ充填量（ｍｓｏｌｌ、Ｇａｓ−Ｌｕｆｔ）を決定する方法ステップと、
目標シリンダ充填量（ｍｓｏｌｌ、Ｇａｓ−Ｌｕｆｔ）および予め混合されたガス／空気混合物（Ｐｒｅｍｉｘ）のλ値（λｐｒｅｍｉｘ）の関数として、サイクル弁（２０、４２）の操作時間を決定する方法ステップと、および
予め混合されたガス／空気混合物（Ｐｒｅｍｉｘ）のλ値（λｐｒｅｍｉｘ）が、所定のλ値（λｓｏｌｌ）より大きいとき、インジェクタ（２８）により内燃機関の燃焼室内に対して追加燃料を供給する方法ステップと、
を特徴とするミラー法により作動する外部点火式内燃機関の運転方法。
【請求項２】
λ値（λｐｒｅｍｉｘ）を有する予め混合されたガス／空気混合物（Ｐｒｅｍｉｘ）を形成するために、燃料が吸込空気内に供給される、ことを特徴とする請求項１の外部点火式内燃機関の運転方法。
【請求項３】
実際シリンダ充填量（ｍｉｓｔ、Ｇａｓ−Ｌｕｆｔ）が、少なくとも１つのマニホルド（１６、３８）内の圧力（ｐＳａｍｍｌｅｒ）および／または、１つまたは複数のサイクル弁（２０、４２）の開放時期または閉鎖時期の関数として決定されることと、および
予め混合されたガス／空気混合物（Ｐｒｅｍｉｘ）のλ値（λｐｒｅｍｉｘ）が、所定のλ値（λｓｏｌｌ）より大きいとき、インジェクタ（２８）により内燃機関の燃焼室内に対して追加燃料が供給されることと、
を特徴とする請求項１または２の外部点火式内燃機関の運転方法。
【請求項４】
サイクル弁（２０、４２）の操作時間は、内燃機関のシリンダ内に存在する燃焼空気質量が目標シリンダ充填量（ｍＳｏｌｌ、Ｇａｓ−Ｌｕｆｔ）内に含まれる燃焼空気質量に等しくなるように選択される、ことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかの外部点火式内燃機関の運転方法。
【請求項５】
サイクル弁（２０、４２）の操作時間が、少なくとも１つのマニホルド（１６、３８）内の圧力と、燃焼空気温度と、内燃機関のシリンダ内に残留する残留ガス量と、サイクル弁（２０、４２）および内燃機関の吸気弁間のむだ容積と、および／または内燃機関の回転速度と、の関数として決定される、ことを特徴とする請求項１ないし４のいずれかの外部点火式内燃機関の運転方法。
【請求項６】
サイクル弁（２０、４２）の操作時間が、特性曲線または特性曲線群内に記憶されている、ことを特徴とする請求項５の外部点火式内燃機関の運転方法。
【請求項７】
所定のλ値（λｓｏｌｌ）を達成するための追加燃料量が、インジェクタ（２８）の操作時間により制御される、ことを特徴とする請求項１ないし６のいずれかの外部点火式内燃機関の運転方法。
【請求項８】
所定のλ値（λｓｏｌｌ）を達成させるための追加燃料量が、排気管（１４）内、または、１つまたは複数のマニホルド（１６、３８）内のλセンサの出力信号の関数として制御される、ことを特徴とする請求項１ないし７のいずれかの外部点火式内燃機関の運転方法。
【請求項９】
少なくとも１つの中央インジェクタ（２４、４６）は、予め混合されたガス／空気混合物（Ｐｒｅｍｉｘ）が、λ値（λｐｒｅｍｉｘ）≧１を有するように操作される、ことを特徴とする請求項１ないし８のいずれかの外部点火式内燃機関の運転方法。
【請求項１０】
当該プログラムが処理されるとき、該プログラムが請求項１ないし９のうち１つまたは複数に記載の外部点火式内燃機関の運転方法の全てのステップを実行する、ことを特徴とするコンピュータ・プログラム。
【請求項１１】
当該操作／制御装置が作動されているとき、該操作／制御装置が請求項１ないし９のうち１つまたは複数に記載の外部点火式内燃機関の運転方法の全てのステップを実行する、ことを特徴とする内燃機関（１０）用操作／制御装置。
【請求項１２】
吸気管（１８、４０）がマニホルド（１６、３８）とシリンダ（１２）の燃焼室との間の結合を形成する、シリンダ（１２）ごとにそれぞれ少なくとも１つの吸気管（１８、４０）を有する、少なくとも１つのマニホルド（１６、３８）と、
マニホルド（１６、３８）とシリンダ（１２）との間の結合がサイクル弁（２０、４２）の閉鎖により遮断可能である、各吸気管（１８、４０）内の少なくとも１つのサイクル弁（２０、４２）と、
予め混合されたガス／空気混合物（Ｐｒｅｍｉｘ）を形成しており、１つまたは複数のマニホルド（１６、３８）の上流側に配置されている、少なくとも１つの中央インジェクタ（２４、４６）と、
１つまたは複数のサイクル弁（２０、４２）の下流側に、シリンダ（１２）ごとに配置されているインジェクタ（２８）と、および
制御装置と、
を備えた、ミラー法により作動する外部点火式内燃機関において、
制御装置が、請求項１ないし９のいずれかに記載の外部点火式内燃機関の運転方法により、内燃機関を操作／制御する、ことを特徴とするミラー法により作動する外部点火式内燃機関。
【請求項１３】
少なくとも１つの中央インジェクタ（２４）が混合機として形成されていることと、
インジェクタ（２８）が吹込弁として形成されていることと、および
燃料が可燃性ガス、特に天然ガスであることと、
を特徴とする請求項１２の外部点火式内燃機関。
【請求項１４】
少なくとも１つの中央インジェクタ（２４）およびインジェクタ（２８）が噴射弁として形成されていることと、および
燃料が液体燃料、特にオットー・サイクル燃料であることと、
を特徴とする請求項１２の外部点火式内燃機関。
【請求項１５】
内燃機関が、特に排気ガスのターボチャージャ（２２、４４）または圧縮機により過給される、ことを特徴とする請求項１２ないし１４のいずれかの外部点火式内燃機関。
【請求項１６】
内燃機関が、排気系内に第１のλセンサを、第１のマニホルド（１６）内に第２のλセンサを、および／または第２のマニホルド（３８）内に第３のλセンサを有する、ことを特徴とする請求項１２ないし１５のいずれかの外部点火式内燃機関。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１の上位概念に記載の内燃機関の運転方法に関するものである。本発明の対象は、さらに、コンピュータ・プログラム、操作／制御装置並びに内燃機関である。
【背景技術】
【０００２】
従来のオットー・サイクル・エンジンにおいては、内燃機関のシリンダ充填量したがってトルク発生量は、吸気系内の絞り要素により制御される。通常、この絞り要素は、制御可能な絞り弁である。特に、内燃機関の部分負荷運転において絞り要素に発生する圧力損失は、内燃機関効率を低下させる。この絞り損失を回避し、または少なくとも十分に阻止するために、各シリンダに対して吸気弁の上流側にいわゆるサイクル弁を設けることが既知である。全開されているかまたは全閉されているかのいずれかであるこの電磁制御サイクル弁により、追加的に存在し且つカム軸により制御される吸気弁とは独立に、吸気系およびシリンダ燃焼室間の結合が遮断可能である。サイクル弁が開放されているとき、それは、全開された絞り弁を有する通常の吸気管の流動抵抗とほぼ同じ大きさの流動抵抗を有している。
【０００３】
サイクル弁の適切な操作により、個々のシリンダによって吸い込まれる空気量を、またはガス／空気混合物が吸い込まれる場合には個々のシリンダによって吸い込まれるガス／空気混合物量を、絞り損失なしに制御することが可能である。このために、通常は開放されているサイクル弁が、内燃機関の吸気行程の間における適切な時期に閉鎖される。サイクル弁の適切な閉鎖時期は、それに続く作業行程内において希望の目標トルクを提供するために、吸気行程内にある内燃機関シリンダが、内燃機関が必要とする燃焼空気またはガス／空気混合物を吸い込んだときに到達する。
【０００４】
内燃機関の部分負荷運転およびアイドリング運転においては、サイクル弁は下死点に到達する前に閉鎖され、これにより吸込空気量ないしは吸込ガス／空気混合物量が制限される。サイクル弁が閉鎖されたとき直ちに、燃焼室内の圧力は低下する。負圧はピストンの下死点（ＵＴ）においてその最小値に到達し、その後それに続く圧縮行程において再び上昇する。これは可逆過程であるので、燃焼室内の短時間の圧力降下は内燃機関効率を低下させることはない。外部点火式内燃機関のこの運転方式は「ミラー法」と呼ばれる。内燃機関が、上記のサイクル弁に追加して、通常の各内燃機関と同様に吸気弁のみならず排気弁もまた有していることは明らかである。
【０００５】
本発明は、ミラー法により作動するこのような外部点火式内燃機関の運転方法に関するものである。この場合、内燃機関は、ガス特に天然ガスで、または液体燃料で運転可能である。さらに、例えばターボチャージャまたは機械式圧縮機により内燃機関を過給することもまた可能である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
比較的低い計算動力を出力し、且つ同時に、典型的には道路交通において発生するような交替する負荷のもとで、および例えば変化する周囲温度または給気圧力のような交替する境界条件のもとで内燃機関の運転を可能にする、ミラー法により作動する外部点火式内燃機関の運転方法を提供することが本発明の課題である。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この課題は、本発明により、吸気管が１つまたは複数のマニホルドとシリンダの燃焼室との間の結合を形成する、シリンダごとにそれぞれ少なくとも１つの吸気管を有する少なくとも１つのマニホルドと、１つまたは複数のマニホルドとシリンダとの間の結合が１つまたは複数のサイクル弁の閉鎖により遮断可能である、各吸気管内の少なくとも１つのサイクル弁と、燃料を吸気系内に供給し且つ予め混合されたガス／空気混合物（以下においてＰｒｅｍｉｘとも呼ばれる）を形成しており、１つまたは複数のマニホルドの上流側に配置されている、少なくとも１つの中央インジェクタと、およびサイクル弁の下流側に、シリンダごとに配置されている、少なくとも１つのインジェクタと、を備えた、ミラー法により作動する外部点火式内燃機関の運転方法において、所定の内燃機関の目標トルクの関数として、空気による内燃機関のシリンダの目標シリンダ充填量が決定されることと、目標シリンダ充填量の関数として、サイクル弁の操作時間が決定されることと、および必要に応じて、燃焼室内に存在するガス／空気混合物が所定のλ値を有するまで、内燃機関の燃焼室内に相当量の追加燃料が供給されることとにより解決される。
【０００８】
この運転方法により、内燃機関を種々の運転状態において容易に制御し、この場合、あらゆる運転点における厳しい排ガス規制値の順守もまた保証することが可能である。
この場合、代替態様として、純粋の燃焼空気を吸い込むこと、または吸気系内において燃焼空気に予め燃料を混合することが可能である。第１のケースにおいては、所定の内燃機関の目標トルクの関数として、燃焼空気による内燃機関のシリンダの目標シリンダ充填量が決定される。
【０００９】
第２のケースにおいては、所定の内燃機関の目標トルクの関数として、所定のλ値のガス／空気混合物による内燃機関のシリンダの目標シリンダ充填量が決定される。燃焼のために必要な燃料の本質的な部分は、燃料がガス状であるかまたは液状であるかを問わず、吸気系内において予め燃焼空気と混合されるので、内燃機関の燃焼室内にはきわめて均一に混合された燃料／空気混合物が存在し、この燃料／空気混合物はきわめて良好な燃焼特性を有している。特に、均一燃焼により局部的な温度ピークの発生が回避されるので、窒素酸化物（ＮＯｘ）もまた有効に回避される。
【００１０】
さらに、燃焼室内に直接吹き込まれ、または噴射される少量の追加燃料量の供給により、希望のλ値をきわめて正確に制御することが可能である。これは、同様に、本発明の運転方法により作動する内燃機関の排気ガス・エミッションにおける厳しい規制値の順守にも寄与する。
【００１１】
これにより、一方で、希望の目標トルクを発生させるために、燃焼室内における十分な空気質量の存在を保証することが可能である。他方で、吸気系内を流動する空気ないしは吸気系内を流動する空気／ガス混合物を絞る必要がないので、結果として、吸気系内の絞り損失はきわめて小さく、および本発明による内燃機関の効率は、特にアイドリング運転および低い部分負荷運転において上昇する。
【００１２】
動力ないしは内燃機関から出力されるトルクを希望どおりに制御可能にするために、サイクル弁の操作時間は、内燃機関のシリンダ内に存在する燃焼空気質量が、所定のλ値における目標シリンダ充填量の燃焼空気質量に等しくなるように選択される。これは、通常開放されているサイクル弁が、吸気行程の間において、当該燃焼室内に希望の燃焼空気量が存在したとき直ちに閉鎖されることを意味する。
【００１３】
吸気行程の間にシリンダ内に到達する空気質量は、マニホルド内の圧力と、燃焼空気温度と、内燃機関のシリンダ内に残留する残留ガス量と、サイクル弁および内燃機関の吸気弁間のむだ容積と、および／または内燃機関の回転速度と、の関数であるので、本発明の有利な形態においては、サイクル弁の操作時間は、これらの変数の関数として選択される。この場合、予め混合されたガス／空気混合物（Ｐｒｅｍｉｘ）のλ値もまた考慮されるべきである。
【００１４】
さらに、操作時間を前記パラメータの関数として特性曲線または特性曲線群内に記憶することが有利であることがわかった。
所定のλ値λｓｏｌｌを達成させるための追加燃料量は、インジェクタの操作時間により制御される。この場合もまた、同様に、吸気弁の操作時間を、必要な追加燃料量の関数として、特性曲線または特性曲線群により記憶することが可能である。この場合、所定のλ値λｓｏｌｌを達成させるために必要な追加燃料量が、排気管内および／または内燃機関のマニホルド内のいずれかのλセンサの出力信号の関数として制御されるとき、それが有利であることがわかった。
【００１５】
内燃機関が常に希望のλ値λｓｏｌｌに制御可能であることを保証するために、少なくとも１つの中央インジェクタは、予め混合されたガス／空気混合物″Ｐｒｅｍｉｘ″がλ値λｐｒｅｍｉｘ≧λ値λｓｏｌｌを有するように操作されるとき、それは有利であることがわかった。即ち、このときにのみ、燃焼室内に追加燃料量を供給することにより、λ値が目標λ値λｓｏｌｌに対応するまでλ値を低減させることが可能である。
【００１６】
冒頭記載の課題は、同様に、請求項１−９のうち１つまたは複数に記載の外部点火式内燃機関の運転方法の全てのステップを実行するように設計されている、内燃機関用操作／制御装置により解決される。
【００１７】
本発明による外部点火式内燃機関の運転方法は、ガス状燃料で運転される内燃機関においてのみならず、例えばオットー・サイクル燃料のような液体燃料で運転される内燃機関においてもまた使用可能である。
【００１８】
本発明のその他の利点および有利な形態が、以下の図面、その説明および特許請求の範囲から明らかである。図面、その説明および特許請求の範囲内に開示されている全ての特徴は、個別においてのみならず相互の任意の組み合わせにおいてもまた本発明の本質をなしている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
図１に本発明による内燃機関の第１の実施例がきわめて簡略に示されている。内燃機関全体に符号１０が付けられている。内燃機関１０は合計６つのシリンダ１２を含み、これらのシリンダ１２は一列に配置されている。排気管１４は、請求されている本発明に対して低い重要度を有するにすぎないので、きわめて簡略に示されている。吸気側において、内燃機関１０は第１のマニホルド１６並びに吸気管１８を有している。吸気管１８は、第１のマニホルド１６およびシリンダ１２間に流体結合を形成している。
【００２０】
吸気管１８の数は、シリンダ１２の数に対応している。言い換えると、第１のマニホルド１６およびシリンダ１２間の流動結合は、それぞれ１つの吸気管１８を介して形成される。吸気管１８内に、それぞれ１つのサイクル弁２０が配置されている。カム軸を介して制御される、オットー・サイクル・エンジンにおいて通常使用されるガス交換弁、特に吸気弁および排気弁は、図１に示されていない。それにもかかわらず、本発明による内燃機関１０は、これらのガス交換弁もまた備えている。サイクル弁２０は、通常の内燃機関の吸気弁に対する予備部品として働くのみならず、内燃機関の出力制御の働きもする。
【００２１】
図１に示されている内燃機関１０は、ターボチャージャ２２を有し、ターボチャージャ２２は、排気管１４および内燃機関１０吸気側の第１のマニホルド１６上流側間において結合されている。ターボチャージャ２２は、燃焼空気を第１のマニホルド１６内に供給する。
【００２２】
同様に、第１のマニホルド１６上流側に、第１のミキサ（混合機）２４が設けられている。この第１のミキサ２４により、ターボチャージャ２２によって第１のマニホルド１６内に供給される燃焼空気内に、天然ガスを吹き込むことが可能である。図１において、第１の天然ガス配管に符号２６が付けられている。
【００２３】
各シリンダ１２に、１つの吹込弁２８が配置されている。図１に示されている内燃機関１０は、例えば点火プラグ（図示されていない）のような外部点火を有している。従来技術から当然既知である吸気弁および排気弁もまた同様に図示されていないので、本発明においては、それら外部点火の説明は省略されるものとする。
【００２４】
本発明による内燃機関１０は、いわゆるミラー法により作動する。これは、第１のマニホルド１６およびシリンダ１２間の吸気系内の絞り弁の代わりに、それぞれ１つのサイクル弁２０が設けられていることを意味する。このサイクル弁２０は、電気式または油圧式で操作されてもよく、および全開されているかまたは全閉されているかのいずれかである。
【００２５】
内燃機関１０の出力制御は、サイクル弁２０を介して行われる。このサイクル弁２０は、通常は全開されているので、サイクル弁２０は、第１のマニホルド１６からシリンダ１２内に流動するガス／空気混合物に対して流動抵抗を上昇させることはない。ここで、内燃機関１０の吸気行程の間に、シリンダ１２がガス／空気混合物″Ｐｒｅｍｉｘ″の十分な量を吸い込んだとき、サイクル弁２０は閉鎖される。サイクル弁２０は、シリンダ１２の位相シフトに対応して相互に位相がシフトされるように、操作されることは明らかである。
【００２６】
これは、内燃機関１０の部分負荷範囲内において、下死点に到達する前にサイクル弁２０が閉鎖されることを意味する。サイクル弁２０が閉鎖されたとき直ちに、付属のシリンダ１２は、ガス／空気混合物″Ｐｒｅｍｉｘ″をもはや吸い込むことができないので、付属のシリンダ１２の燃焼室内圧力は、下死点に到達するまで低下する。その吸気行程に続く圧縮行程の間に、ピストンが上死点に到達し、且つシリンダ１２ないしは燃焼室内に存在する燃料／空気混合物の点火プラグ（図示されていない）による点火が開始されるまで、燃焼室内の圧力は再び上昇する。この運転方式はミラー法とも呼ばれ、および従来の絞り弁制御に比較して、燃焼空気、この場合ガス／空気混合物Ｐｒｅｍｉｘを、シリンダ１２に付属する燃焼室内に、ほとんど流動損失なく吸込み可能であるという利点を有している。しかしながら、内燃機関１０が空気のみを吸い込み、且つ合計燃料量が直接燃焼室内に供給されることもまた可能である。この運転方式においてもまた、吸気系内の流動損失が低減されるという利点が同様に得られる。
【００２７】
ここで、以下に、流れ図（図２）により本発明による内燃機関１０の運転方法を、詳細に説明する。
本運転方法のスタートに続く第１のブロック３０において、所定のλ値λｓｏｌｌのガス／空気混合物による内燃機関１０のシリンダ１２の目標シリンダ充填量ｍｓｏｌｌが決定される。目標シリンダ充填量ｍｓｏｌｌは、特に、車両ドライバにより設定されるトルク希望の関数であり、トルク希望は、以下において目標トルクｍｓｏｌｌと呼ばれる。
【００２８】
ブロック３２において、目標シリンダ充填量ｍｓｏｌｌ（ｍｓｏｌｌ、Ｇａｓ−Ｌｕｆｔ）の関数として、第１のミキサ２４は、第１のマニホルド１６内にそのλ値λｐｒｅｍｉｘが目標λ値λｓｏｌｌより大きいかまたは等しいガス／空気混合物″Ｐｒｅｍｉｘ″が設定されるように操作される。次のブロック３４において、シリンダ１２内に希望の目標シリンダ充填量ｍｓｏｌｌが達成されるように、サイクル弁２０の操作時間は決定される。この場合、特に、目標シリンダ充填量ｍｓｏｌｌに付属する（目標シリンダ充填量ｍｓｏｌｌとなる）空気量が、燃焼室ないしはシリンダ１２内に到達するように注意すべきである。即ち、シリンダ１２内に存在する空気質量は、希望の目標トルクを提供可能にするために重要な変数である。
【００２９】
次のステップ３６において、予め混合されたガス／空気混合物″Ｐｒｅｍｉｘ″のλ値λｐｒｅｍｉｘが、所定のλ値λｓｏｌｌより大きい場合、内燃機関１０の燃焼室内にガスが吹き込まれる。シリンダ１２内への追加燃料の吹込みにより、燃焼室内に存在するガス／空気混合物のλ値λｐｒｅｍｉｘを、正確に所定のλ値λｓｏｌｌに設定することが可能である。このために、排気管１４内に第１のλセンサ（図示されていない）が設けられているとき、それが有利なことがある。この第１のλセンサの代わりに、またはこれに補足して、第１のマニホルド１６内に第２のλセンサ（図示されていない）が設けられていてもよい。
【００３０】
特に、それが排気ガス・ターボチャージャ２２を有する内燃機関１０であるとき、特に、非定常運転の場合、予め混合された燃料／空気混合物″Ｐｒｅｍｉｘ″による燃焼室（シリンダ）１２の実際シリンダ充填量ｍｉｓｔ（ｍｉｓｔ、Ｇａｓ−Ｌｕｆｔ）が、希望の目標シリンダ充填量ｍｓｏｌｌに正確に対応していないことがあり得る。実際シリンダ充填量ｍｉｓｔと目標シリンダ充填量ｍｓｏｌｌとの間のこの偏差は、僅かではあるがサイクル弁２０の慣性が原因であることがある。第１のミキサ２４における慣性効果もまた、予め混合されたガス／空気混合物内に存在する燃料量が希望の値に対応しないことの原因となることがある。
【００３１】
しかしながら、一般にきわめて重要な他の効果が、ターボチャージャ２２の慣性にみられることがある。慣用語でときには「ターボ・ホール」とも呼ばれるターボチャージャ２２のこの慣性のために、特に内燃機関１０の非定常運転状態において、シリンダ１２内の実際シリンダ充填量ｍｉｓｔが、希望の目標シリンダ充填量ｍｓｏｌｌに対応しないことがあり得る。実際シリンダ充填量ｍｉｓｔと目標シリンダ充填量ｍｓｏｌｌとの間のこの偏差を考慮可能にするために、本発明による方法の他の有利な形態においては、実際シリンダ充填量ｍｉｓｔが少なくとも１つのマニホルド１６内の圧力ｐＳａｍｍｌｅｒおよび／またはシリンダ１２ごとの少なくとも１つのサイクル弁２０の開放時期または閉鎖時期の関数として決定されるように設計されている。これは、マニホルド１６内の圧力ｐＳａｍｍｌｅｒが圧力センサ（図示されていない）により時々高い精度で測定され且つ操作／制御装置（図示されていない）に伝送されることを条件とすることは当然である。サイクル弁２０の閉鎖時間が同様にモニタリングされるべきとき、サイクル弁２０は適切なモニタ装置（図示されていない）を備えていなければならない。このモニタ装置のこの信号は、同様に操作／制御装置（図示されていない）に伝送されなければならない。
【００３２】
サイクル弁２０の操作時間は、内燃機関１０のシリンダ１２内に存在する燃焼空気質量が、所定のλ値λｓｏｌｌにおける目標シリンダ充填量ｍｓｏｌｌの燃焼空気質量に等しくなるように選択されることが好ましい。
【００３３】
サイクル弁２０の操作時間は、少なくとも１つのマニホルド１６内の圧力ｐＳａｍｍｌｅｒと、燃焼空気温度と、内燃機関１０のシリンダ１２内に残留する残留ガス量と、サイクル弁２０および内燃機関１０の吸気弁間のむだ容積と、および／または内燃機関１０の回転速度と、の関数として決定されてもよい。
【００３４】
これにより、内燃機関１０の負荷状態ないしは目標トルクの関数としてのサイクル弁２０の操作時間に対して必要な最も重要なパラメータが考慮され、および内燃機関１０から出力されるトルクおよび希望の目標トルク間の十分に良好な一致が得られる。
【００３５】
この場合に考慮されるべき関係が、１つまたは複数の特性曲線および／または１つまたは複数の特性曲線群またはモデル内に記憶ないしは形成されていることが有利である。
予め混合されたガス／空気混合物のλ値（比）λｐｒｅｍｉｘが、所定の目標値λｓｏｌｌより大きい場合、本発明による運転方法の他の形態において、インジェクタ２８を介して燃焼室内に追加燃料量が供給されてもよい。
【００３６】
この場合、所定のλ値λｓｏｌｌを達成させるために必要な追加燃料量は、インジェクタ２８の操作時間により制御されてもよい。これにより、非定常運転状態においてもまた常に所定のλ値λｓｏｌｌを、正確に保持することが可能である。追加燃料量を実際シリンダ充填量ｍｉｓｔの関数として決定することが有利であることがわかった。
【００３７】
所定のλ値λｓｏｌｌを達成させるための追加燃料量は、λセンサの出力信号の関数として制御されてもよい。この場合、このλセンサは、排気管１４内および／または第１のマニホルド１６内のいずれに配置されていてもよい。
【００３８】
図３に本発明による内燃機関の第２の実施例が示されている。この場合、図１および図３に示す内燃機関はほとんど一致している。したがって、できるかぎり同じ符号が使用され且つ図１に関する説明は図３に関しても対応して適用される。
【００３９】
両方の内燃機関１０の間の本質的な相違は、第１のミキサ２４、第１のマニホルド１６、吸気管１８、サイクル弁２０からなる吸気系がつまり重複されることにある。したがって、図３に示す実施例においては、第２のマニホルド３８、第２の吸気管４０、第２のサイクル弁４２、第２のターボチャージャ４４および第２のミキサ４６が設けられている。両方のこれらの吸気系は相前後してまたは一部相互に並列に開放されていてもよく、およびこれにより本発明による内燃機関の運転方法のさらなる改善を可能にする。即ち、例えば、第１のサイクル弁２０および第２のサイクル弁４２の時間的にオフセットされた閉鎖により、燃焼室内にガス／空気混合物の旋回を発生し、これにより燃焼をさらに改善することが可能である。さらに、第１のマニホルド１６内および第２のマニホルド３８内のλ値λｐｒｅｍｉｘを異なる値に選択してもよく、これにより、チャージ成層が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】ミラー法により作動する本発明による内燃機関の略示図である。
【図２】本発明による方法の流れ図である。
【図３】本発明による内燃機関の他の実施例である。
【符号の説明】
【００４１】
１０    内燃機関
１２    シリンダ（燃焼室）
１４    排気系（排気管）
１６、３８    マニホルド
１８、４０    吸気管
２０、４２    サイクル弁
２２、４４    排気ガス・ターボチャージャ
２４、４６    中央インジェクタ（ミキサ）
２６    天然ガス配管
２８    インジェクタ（吹込弁、噴射弁）
ｍｓｏｌｌ    目標シリンダ充填量（目標トルク）
λｐｒｅｍｉｘ    予め混合されたガス／空気混合物のλ値
λｓｏｌｌ    所定のλ値
【図１】
2008128237.tif 000003
【図２】
2008128237.tif 000004
【図３】
2008128237.tif 000005