(57)【要約】【課題】内燃機関を動作させるための方法、制御装置及びコンピュータプログラムを、これらを用いて内燃機関の噴射弁による燃料調量及びλの調節の際の精度を向上させることができるよう構成する。【解決手段】方法に関しては電気的な量をシリンダ固有に検出することによって解決され、制御装置に関しては電気的な基準量はシリンダ固有に規定されていることによって解決され、コンピュータプログラムに関してはコンピュータプログラムが計算装置において実行される場合に、請求項１から５までのいずれか１項記載の方法の実施に適しているプログラムコードが設けられていることによって解決される。【選択図】図１
2004340133.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダ（ｉ、ここでｉ＝ｉ−Ｎ）の各々に少なくとも１つの噴射弁が配属されており、前記シリンダ（ｉ）に配属されている噴射弁における所望のストロークを調節するために、該所望のストロークを表す電気的な量（Ｇｉ）を用いて噴射弁を駆動制御する、内燃機関を動作させる方法において、
前記電気的な量（Ｇｉ）をシリンダ固有に検出することを特徴とする、複数のＮ個のシリンダを備えた内燃機関を動作させる方法。
【請求項２】
シリンダに依存しない所定の基準ニードルストロークだけ調節するために、前記シリンダ（ｉ）に配属されている噴射弁に対する前記シリンダ固有の電気的な量（Ｇｉ）を、規格化された基準弁を基準動作点で駆動制御するための第１のシリンダ固有の電気的な基準量（ＧＲｅｆｌ ｉ）に基づき、以下のステップの実施により求める、すなわち
２ａ）内燃機関を基準動作点で動作させ、前記シリンダ（ｉ）の噴射弁を先ず前記第１の電気的な基準量（ＧＲｅｆｌ ｉ）を用いて駆動制御し、
２ｂ）前記ステップ２ａ）による駆動制御時に前記シリンダ（ｉ）の噴射弁において生じる実際λ値を求め、
２ｃ）前記実際λ値を前記基準ニードルストロークを表す第１の基準λ値（λＲｅｆ１）と比較し、
２ｄ１）所望のストロークを調節するために、前記シリンダ（ｉ）に配属されている噴射弁を駆動制御するための前記電気的な量（Ｇｉ）を前記第１の電気的な基準量（ＧＲｅｆ１ ｉ）に基づき、前記実際λ値が前記基準λ値（λＲｅｆ１）と一致するよう絶対値（ΔＧｉ）だけ調整し、
前記実際λ値が差し当たり前記第１の基準λ値（λＲｅｆ１）と一致しない場合には、
Ｇｉ＝ＧＲｅｆ１ ｉ＋ΔＧｉ
によりシリンダ固有の電気的な量（Ｇｉ）を検出する、または、
２ｄ２）前記実際λ値が前記第１の基準λ値（λＲｅｆ１）と一致する場合には、
Ｇｉ＝ＧＲｅｆ１ ｉ
としてシリンダ固有の電気的な量（Ｇｉ）を規定する、請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記シリンダ（ｉ）の噴射弁に対するシリンダ固有の第１の電気的な基準量（ＧＲｅｆ１ ｉ）を以下のステップの実施により求める、すなわち、
３ａ）それぞれ規格化された噴射弁を装備しているＮ個のシリンダを備えた規格化された内燃機関を、該規格化された内燃機関のＮ個全てのシリンダが均一なλ値を有するように噴射時間（ｔｉＲｅｆ）が選定されている、適応領域にある基準動作点で動作させ、
３ｂ）前記シリンダ固有の電気的な基準量（ＧＲｅ１ ｉ）を検出し、前記シリンダ（ｉ）に配属されている前記規格化された噴射弁を所定の基準ニードルストロークに適応させる、請求項２記載の方法。
【請求項４】
前記シリンダ（ｉ）に配属されている前記噴射弁を所望のストロークに制御するためのシリンダ固有の電気的な量（Ｇｉ）を、所定のシリンダ固有の第２の電気的な基準量（ＧＲｅｆ２ ｉ）に基づき以下のステップにより求める、すなわち、
４ａ）シリンダ（ｉ、ここでｉ＝１−Ｎ）のうちの１つには規格化された噴射弁が装備されており、残りのシリンダ（Ｎ−１）にはそれぞれ規格化されていない噴射弁が装備されており、Ｎ個全てのシリンダを先ず一様に、前記シリンダ（ｉ）に配属されている規格化された噴射弁に対するシリンダ固有の電気的な量（Ｇｉ）に相応する所定の第２の電気的な基準量（ＧＲｅｆ２ ｉ）でもって駆動制御する、Ｎ個のシリンダを備えた内燃機関を適応領域にある基準動作点で動作させ、
４ｂ）第２の基準λ値（λＲｅｆ２）を、規格化された噴射弁を装備しているシリンダが前記基準動作点で動作している場合には、該規格化された噴射弁を装備しているシリンダの実際λ値として求め、
４ｃ）規格化された噴射弁を装備しているシリンダ以外のシリンダ（ｉ、ここでｉ＝１−Ｎ）のうちの少なくとも１つのシリンダに対するシリンダ固有の電気的な量（Ｇｉ）を、前記所定の第２の電気的な基準量（ＧＲｅｆ２ ｉ）に基づき、前記シリンダ（ｉ）に関して前記ステップ４ｂ）において求められた第２の基準λ値（λＲｅｆ２）が生じるよう調整することによって求める、請求項１記載の方法。
【請求項５】
前記シリンダ固有の実際λ値と前記基準λ値をそれぞれのシリンダに関する個別シリンダλ識別によりそれぞれ求め、実際λ値はそれぞれ実際ニードルストロークを表し、基準λ値はそれぞれ基準ニードルストロークを表す、請求項２から４までのいずれか１項記載の方法。
【請求項６】
Ｎ個のシリンダを備えた内燃機関を動作させる制御装置（１００）であって、
シリンダ（ｉ、ここでｉ＝１−Ｎ）の各々に少なくとも１つの噴射弁が配属されており、該噴射弁に関する所望のストロークを表す電気的な量（Ｇｉ）を用いて噴射弁を駆動制御する、制御装置において、
前記電気的な基準量（Ｇｉ）はシリンダ固有に規定されていることを特徴とする、制御装置。
【請求項７】
前記シリンダ固有の電気的な量（Ｇｉ）を記憶する記憶装置（１１０）が設けられている、請求項６記載の制御装置。
【請求項８】
内燃機関を動作させる制御装置（１００）のためのコンピュータプログラムにおいて、
該コンピュータプログラムが計算装置（１２０）において実行される場合に、請求項１から５までのいずれか１項記載の方法の実施に適しているプログラムコードが設けられていることを特徴とする、コンピュータプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シリンダの各々に少なくとも１つの噴射弁が配属されており、シリンダに配属されている噴射弁における所望のストロークを調節するために、所望のストロークを表す電気的な量を用いて噴射弁を駆動制御する内燃機関を動作させる方法、Ｎ個のシリンダを有する内燃機関を動作させる制御装置及び内燃機関を動作させる制御装置のためのコンピュータプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来技術において、内燃機関の噴射弁の噴射量誤りを補償する方法は、例えばＤＥ  １００  １１  ６９０  Ｃ２またはＤＥ  １００  １２  ０２５  Ａ１から基本的に公知である。これらの刊行物から公知の方法は、殊に内燃機関の層状燃焼モード（λ＞１）での燃料高圧噴射弁における量の許容差の適合に関する。これらの方法は普遍的であるので、種々の構造様式及び機能の燃料噴射弁に適用することができる。
【０００３】
最適に噴射流が案内される将来の内燃機関に関して燃料高圧噴射弁が開発されており、この燃料高圧噴射弁では流れないし内燃機関の燃焼室に噴射すべき燃料量が噴射時間にわたり及び／又は噴射弁のニードルストロークを介して制御される。
【０００４】
λ＝相対的な空気質量：相対的な燃料質量での所望のλ値はこの高圧噴射弁では、既知と仮定される空気質量において相応に必要とされる燃料質量が十分な燃料流の形で実現されることによって調節される。必要とされる燃料流は、所望のニードルストロークが十分に長い時間にわたり調節されることによって実現される。所望のニードルストロークはやはり、噴射弁がこの所望のニードルストロークを表す電気的な量を用いて駆動制御されることによって実現される。
【０００５】
しかしながら所定のλ値を調節するという目的を追求する噴射弁を駆動制御するための伝統的な方法では、構造的な制約により内燃機関の空気質量供給がシリンダ毎にばらつく可能性があることは顧慮されない。内燃機関においては空気は頻繁にただ１つの吸気管を通って吸気される。空気質量は通常の場合、一個所において大まかにしか測定されず、全てのシリンダには大まかな空気質量が同一の割合で供給されるものと想定される。
【０００６】
しかしながら構造的な制約により内燃機関の個々のシリンダは吸気管の出口に対して幾何学的に異なる位置に配置されている。これに基づき個々のシリンダに供給される空気質量に差異が生じる可能性がある。空気質量の供給におけるこの差異ないし空気質量の誤りが考慮されないままであり、且つ所望のλ値に関して調節すべきニードルストロークが相応に修正されなければ、このことは所望に調節すべきλ値に関して内燃機関ないし噴射弁の駆動制御における不所望な誤りに繋がる。冒頭に挙げた刊行物に記載されている高圧噴射弁における量の許容差を適合させる方法も、このような起こりうる空気質量の誤りを顧慮していない。
【特許文献１】ＤＥ  １００  １１  ６９０  Ｃ２
【特許文献２】ＤＥ  １００  １２  ０２５  Ａ１
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の課題は、内燃機関を動作させるための方法、制御装置及びコンピュータプログラムを、これらを用いて内燃機関の噴射弁による燃料調量及びλの調節の際の精度を向上させることができるよう構成することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この課題は、方法に関しては電気的な量をシリンダ固有に検出することによって解決され、制御装置に関しては電気的な基準量はシリンダ固有に規定されていることによって解決され、コンピュータプログラムに関してはコンピュータプログラムが計算装置において実行される場合に、請求項１から５までのいずれか１項記載の方法の実施に適しているプログラムコードが設けられていることによって解決される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明の範囲における内燃機関の噴射弁を制御するための電気的な量は電圧及び電流または電荷量である。
【００１０】
電気的な量を本発明によりシリンダ固有に検出することは、内燃機関の個々のシリンダに供給される空気質量において場合によっては生じる差異を噴射弁の駆動制御時に考慮することができるという利点を提供する。本発明によるシリンダ固有の電気的な量を用いて噴射弁を駆動制御する場合には、噴射弁では所望のλ値を正確に調節するために、それぞれのシリンダに供給される実際の空気質量を考慮した適切なニードルストロークが調節されることが保証される。換言すれば、シリンダ固有の電気的な量を使用することによって、個々のシリンダに供給される空気質量において場合によっては差異が存在するときの噴射弁による燃料調量が所望に調節すべきλ値を考慮して修正ないし適合される。
【００１１】
シリンダ固有の電気的な量を求めるための第１の有利な実施例は、請求項２及び請求項３に記載されている。
【００１２】
シリンダ固有の電気的な量を求めるための第２の有利な実施例は請求項４の対象である。第２の実施例は第１の実施例に比べて、上述の起こりうる空気質量誤りの他に燃料誤り、すなわち個々のシリンダに供給される燃料質量における差異も付加的にシリンダ固有の電気的な量の検出に取り入れられるというさらなる利点を有する。
【００１３】
電気的な量を検出するためにこれら２つの実施例に必要とされるλ値は有利には、シリンダ固有の個別シリンダλ識別によって算出される。
【実施例】
【００１４】
本発明を以下では２つの実施例で図面を参照して詳細に説明する。
【００１５】
本発明は複数のＮ個のシリンダを備えた内燃機関を動作させるための方法に関する。ここでｉ＝１−Ｎであるシリンダｉの各々には少なくとも１つの噴射弁が配属されている。噴射弁は燃料流がニードルストロークによっても噴射時間ｔｉによっても制御される高圧噴射弁である。
【００１６】
シリンダｉに配属されている噴射弁における所望のストロークを調節するために、この噴射弁は所望のストロークを表す電気的な量Ｇｉを用いて駆動制御される。この電気的な量Ｇｉは本発明によればシリンダ固有に検出される。上述したように電気的な量Ｇｉをシリンダ固有に検出することは、構造的な制約を受けるシリンダｉに供給される実際の空気質量が電気的な量Ｇｉの検出時に、したがって相応のストローク及び相応のλ値の調節時に考慮されるという利点を有する。
【００１７】
図１にはシリンダ固有の電気的な量Ｇｉ、殊に電荷量を検出するための第１の実施例が示されている。この方法は、内燃機関が先ずいわゆる均質燃焼モード、すなわち例えばλ＝１で動作することを予定する（ステップａ））。
【００１８】
後続のステップｂ）では、基準動作点を適切に選択することができるいわゆる適応領域が確定される。この適応領域が確定されていない間は、本発明による方法はさらには進まず、その代わりにステップａ）への戻りを反復的に行う。
【００１９】
内燃機関の適応領域への移行が成功すると、この適応領域において基準動作点が調節される。基準動作点は殊に、内燃機関の回転数並びに内燃機関にその都度供給される相対的な空気質量は殆ど変動がないという点で傑出している。
【００２０】
さらには基準動作点では例えばλ＝１であり、有利には内燃機関の全ての噴射弁が、しかしながら殊にシリンダｉに配属された噴射弁が、基準動作点を表す第１の電気的な基準量ＧＲｅｆ１ ｉでもって駆動制御される。
【００２１】
この駆動制御が同様に基準動作点に属する噴射時点ｔｉＲｅｆの間に行われる（ステップｃ））。
【００２２】
この基準動作点が調節されるやいなや、内燃機関では個別シリンダλ測定がアクティブであるか否かが検査される（ステップｄ））。この検査結果が否定である間は、本発明による方法はステップｃ）への戻りによって実現される待機ループに入る。
【００２３】
しかしながら個別シリンダλ測定がアクティブである場合には、このλ測定を用いて各シリンダに関して、基準動作点でのそれぞれのシリンダの動作時に生じる実際λ値が求められる。続けて、この測定された実際λ値は基準動作点に対応付けられている基準ニードルストロークを表す第１の基準λ値λＲｅｆ１と比較される。この比較において所定のシリンダに関する実際λ値が差し当たりシリンダに依存しない第１の基準λ値λＲｅｆ１と一致しないことが判明すると、シリンダｉを駆動制御するための電気的な量Ｇｉは第１の電気的な基準量ＧＲｅｆ１ ｉに基づき、実際λ値が第１の基準λ値λＲｅｆ１と等しくなる絶対値ΔＧｉだけ調整される。
【００２４】
この場合本発明によるシリンダ固有の電気的な量Ｇｉは第１の電気基準量ＧＲｅｆ１ ｉと絶対値ΔＧｉの合計として算出される。
【００２５】
その他の場合、つまり実際λ値が最初から第１の基準λ値λＲｅｆ１と一致する場合には、第１の電気的な基準量ＧＲｅｆ１ ｉがシリンダ固有の電気的な量Ｇｉとして規定される（ステップｅ））。
【００２６】
実際λ値が依然として基準λ値と一致しない間は、絶対値ΔＧｉは適切にさらに変化される。このことは図１ではステップｆ）からステップｄ）の開始への戻りによって示唆されている。
【００２７】
しかしながら実際λ値が少なくとも、考察される１つのシリンダに関してシリンダに依存しない第１の基準λ値λＲｅｆ１と一致する場合には、このシリンダに関して求められたシリンダ固有の電気的な量Ｇｉが記憶され、相応の噴射弁の将来における駆動制御に使用される。
【００２８】
今ここで説明した、本発明によるシリンダ固有の電気的な量Ｇｉを検出するための第１の実施例に関して必要とされるシリンダ固有の第１の電気的な基準量ＧＲｅｆ１ ｉは、シリンダｉの噴射弁に関して以下のステップが実施されることによって求められる。先ず、各シリンダに規格化された噴射弁が装備されているＮ個のシリンダを備えた規格化された内燃機関が、基準動作点の領域において動作される。噴射時間ｔｉＲｅｆ１は規格化された内燃機関のＮ個全てのシリンダが有利にはλ＝１である均一なλ値を有するように選択される。第１の電気的な基準量ＧＲｅｆ１ ｉは各シリンダｉに対して、このシリンダｉに配属されている規格化された噴射弁において、基準動作点によって設定される基準ニードルストロークが生じるように決定される。
【００２９】
図１には同様にシリンダ固有の電気的な量Ｇｉを検出するための第２の実施例が示されている。ステップａ）、ｂ）、ｄ）、ｆ）及びｇ）は第１の実施例と比べて実質的に変更されていない。唯一の相違点はこの第２の実施例においては第１の実施例に比べ、内燃機関のＮ個のシリンダが全てが一様に規格化されていない噴射弁を備えているのではなく、これらＮ個のシリンダのうちの少なくとも１つが規格化された噴射弁を装備していることである。
【００３０】
ステップｃ′）においては、そのように装備されている内燃機関についての動作点が、Ｎ個全てのシリンダはシリンダが装備している噴射弁に依存せずに、所定の第２の電気的な基準量ＧＲｅｆ２を用いて駆動制御されることによって調節される。この第２の電気的な基準量ＧＲｅｆ２は通常工場で事前に設定される。
【００３１】
続けて図１による変更されたステップｅ′）では、先ず規格化された噴射弁を装備しているシリンダが基準動作点で動作している場合には、第２の基準λ値λＲｅｆ２がこのシリンダの実際λ値として求められる。
【００３２】
さらにステップｅ′）においては、規格化された噴射弁を装備しているシリンダ以外の、ｉ＝ｉ−Ｎであるシリンダｉのうちの少なくとも１つのシリンダに関するシリンダ固有の電気的な量Ｇｉが以下のようにして求められる：
所定の第２の電気的な基準量ＧＲｅｆ２に基づき、シリンダｉに対してシリンダに依存しない事前に求められた第２の基準λ値λＲｅｆ２が生じるように電気的な量Ｇｉを調整する。得ようとされるシリンダ固有の電気的な量のこのような検出は必要に応じて反復的に行われ、このことは図１に示されているステップｆ）からステップｄ）の開始への戻りによって示されている。
【００３３】
最後に第２の基準λ値λＲｅｆ２が生じ、相応にシリンダｉに関する所属の電気的な量Ｇｉが求められると、このシリンダ固有の電気的な量Ｇｉが記憶され（ステップｇ））、この電気的な量Ｇｉは内燃機関の将来における制御の際に、工場で大体にしか設定されていない第２の電気的な基準量ＧＲｅｆ２に代わり相応のニードルストロークを実現するために使用される。
【００３４】
図２には内燃機関を動作させる、殊に内燃機関のシリンダに配属されている噴射弁を駆動制御するための制御装置１００が示されている。制御装置１００は、実施例１または２において説明した方法のうちのいずれか一方によりシリンダ固有の電気的な量Ｇｉを検出するために構成されている。それに加え、この制御装置１００は記憶装置１１０を有し、本発明により求められたシリンダ固有の電気的な量Ｇｉが格納され、噴射弁の将来の制御時にアクセスされる。
【００３５】
実施例１及び２において説明した本発明による方法を少なくとも部分的にコンピュータプログラムとしても実現することができる。このコンピュータプログラム、正確に言えばコンピュータプログラムのプログラムコードは有利には制御装置１００に配属されている計算装置１２０（図２）、例えばマイクロプロセッサにおいて実行される。
【００３６】
コンピュータプログラムを必要に応じて、内燃機関を閉ループ制御及び／又は開ループ制御するための別のコンピュータプログラムと共にコンピュータが読み出すことができるデータ媒体に記憶することができる。データ媒体は例えばフロッピーディスク、コンパクトディスクまたはいわゆるフラッシュメモリで良い。移動データ媒体に記憶されているコンピュータプログラムは製品として顧客に販売することができる。さらにコンピュータプログラムとして実現される場合には、コンピュータプログラムを必要に応じて内燃機関を開ループ制御及び／又は閉ループ制御するための別のコンピュータプログラムと共に、移動データ媒体を使用することなく電子通信網、殊にインターネットを介して顧客に伝送し、このようなやり方で販売することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明による方法の第１及び第２の実施例である。
【図２】内燃機関を動作させる本発明による制御装置である。
【符号の説明】
【００３８】
１００  制御装置、  １１０  記憶装置、  １２０  計算装置
【図１】
2004340133.tif 000003
【図２】
2004340133.tif 000004