(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
自己点火式の内燃機関（１２）の作動方法において、
（ａ）圧縮行程から膨張行程にかけての上死点後のクランク角が１８０°から５４０°である、排ガス行程および吸気行程が行われる期間を表す中間圧縮の前および／または中間圧縮の間に、燃料（１８）の所定のパイロット噴射量（ＰＩ）を前記内燃機関（１２）に供給するステップと、
（ｂ）前記中間圧縮中の前記内燃機関（１２）における圧力指標（ＰＺＶ）を求めるステップと、
（ｃ）目標圧力指標（ＰＺＶ０）を設定するステップと、
（ｄ）求められた前記圧力指標（ＰＺＶ）を所定の前記目標圧力指標（ＰＺＶ０）と比較するステップと、
（ｅ）求められた前記圧力指標（ＰＺＶ）が前記目標圧力指標（ＰＺＶ０）を下回る限り、前記中間圧縮中に点火が行われなかったことを確認し、行われなかった前記点火および該行われなかった点火のメイン燃焼への影響を補償するステップとを有し、
方法の開始時に所定の最小量（Ｍｉｎ）をパイロット噴射量（ＰＩ）として規定し、
前記中間圧縮中に点火が行われなかったことを確認した後に、前記パイロット噴射量（ＰＩ）を所定量の差だけ増加させ、前記ステップａ）〜ｄ）を少なくとも１回繰り返し、
前記中間圧縮中に点火が行われたことを少なくとも一度確認した後に、所属のパイロット噴射量（ＰＩ）を適切なパイロット噴射量（ＮＭ）として記憶することを特徴とする、自己点火式の内燃機関（１２）の作動方法。
【請求項２】
前記行われなかった点火を、次の燃焼サイクルまたは次の次の燃焼サイクルにおける前記内燃機関（１２）の吸気弁（２０）および／または排気弁（２２）の開放時間および閉鎖時間の駆動制御を介して補償する、請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記行われなかった点火を、前記内燃機関（１２）に供給されるメイン噴射量（ＭＩ）の増加によって補償する、請求項１または２記載の方法。
【請求項４】
求められた前記圧力指標（ＰＺＶ）が前記目標圧力指標（ＰＺＶ０）を上回る限り、前記中間圧縮中に前記点火が行われたことを確認する、請求項１から３までのいずれか１項記載の方法。
【請求項５】
前記圧力指標（ＰＺＶ）を個々のシリンダそれぞれについて測定し評価する、請求項１から４までのいずれか１項記載の方法。
【請求項６】
あるシリンダに対して点火が行われなかったことを識別すると、該シリンダに対して行われなかった前記点火を別個に補償する、請求項５記載の方法。
【請求項７】
自己点火式の内燃機関を作動させるための制御装置において、
圧縮行程から膨張行程にかけての上死点後のクランク角が１８０°から５４０°である、排ガス行程および吸気行程が行われる期間を表す中間圧縮の前および／または中間圧縮の間に燃料（１８）の所定のパイロット噴射量（ＰＩ）が前記内燃機関（１２）に供給されるようインジェクタ（１４）を制御するインジェクタ制御装置（２４）と、
前記中間圧縮中にセンサ（１６）によって求められた圧力指標（ＰＺＶ，３４）を受信し、受信した該圧力指標（ＰＺＶ，３４）を所定の目標圧力指標（ＰＺＶ０）と比較し、相応の比較信号（ΔＰＺＶ，３６）を供給する比較装置（３２）と、
前記比較信号（ΔＰＺＶ，３６）を受信し、求められた前記圧力指標（ＰＺＶ，３４）が前記目標圧力指標（ＰＺＶ０）を下回る限り、前記中間圧縮中に点火が行われなかったことを確認し、該点火が行われなかったことによるメイン燃焼への影響が補償されるように前記内燃機関（１２）のインジェクタ（１４）、吸気弁（２０）および／または排気弁（２２）を制御する評価装置（３８）とを有し、
動作の開始時に所定の最小量（Ｍｉｎ）をパイロット噴射量（ＰＩ）として規定し、
前記評価装置（３８）によって、前記中間圧縮中に点火が行われなかったことが確認された後に、前記パイロット噴射量（ＰＩ）は所定量の差だけ増加され、
前記インジェクタ制御装置（２４）による、前記中間圧縮の前および／または前記中間圧縮の間に燃料（１８）の所定のパイロット噴射量（ＰＩ）を前記内燃機関（１２）に供給する前記インジェクタ（１４）の制御と、前記比較装置（３２）による、前記中間圧縮中にセンサ（１６）によって求められた圧力指標（ＰＺＶ，３４）の受信と、受信した該圧力指標（ＰＺＶ，３４）の所定の目標圧力指標（ＰＺＶ０）との比較と、相応の比較信号（ΔＰＺＶ，３６）の供給とを少なくとも１回繰り返し、
前記中間圧縮中に点火が行われたことが少なくとも一度確認された後に、所属のパイロット噴射量（ＰＩ）が適切なパイロット噴射量（ＮＭ）として記憶されることを特徴とする、自己点火式の内燃機関を作動させるための制御装置。
【請求項８】
前記自己点火式の内燃機関（１２）はオットー機関である、請求項７記載の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は自己点火式の内燃機関の作動方法に関する。さらに本発明は自己点火式の内燃機関を作動させるための制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
文献においてはしばしばＨＣＣＩ法（Homogeneous Charge Compression Ignition）またはＣＡＩ法（Controlled Auto Ignition）と称されるオットー機関における最近の燃焼方法は、内燃機関に供給される燃料が外部点火によらずに、燃料の圧縮および／または加熱によって点火されることを特徴とする。これらの方式は従来の外部点火方式に比べて燃料消費が節約され、触媒コンバータに供給される前の有害物質の放射が少なくなるという点において優れている。後者に関しては、例えばＮＯｘ吸蔵還元型触媒のような比較的高価な排ガス後処理システムを省略することができるという付加的な利点も得られる。
【０００３】
自己点火式の燃焼方法では本来の噴射過程を開始する前に少量の燃料が内燃機関のシリンダに供給されることが多い。これはパイロット噴射と称され、このパイロット噴射により本来の作動行程における後続のメイン燃焼のための燃焼室の準備が行われる。パイロット噴射としてシリンダに供給される燃料を中間圧縮中に点火することができる。これにより生じるエネルギ解放により燃焼室が加熱され、したがってＣＡＩ法におけるメイン噴射量の燃焼が支援される。
【０００４】
パイロット噴射として内燃機関に供給される燃料量はしばしばゼロ量とも称される。後続の中間圧縮において効果的なエネルギ解放を生じさせる燃料の最小量がゼロ量と称される。ゼロ量はインジェクタの駆動制御持続時間とも解される。
【０００５】
しかしながら自己点火式の内燃機関および相応の燃焼方法においては、燃焼を開始するための外部点火の形の直接的なトリガは存在しない。したがって燃焼位置を綿密に内燃機関の駆動制御量を用いて調整しなければならない。燃焼位置はクランクシャフトを用いて定められ、また比エネルギ交換、例えば燃焼中点ＭＦＢ５０（Mass Fraction Burnt 50%）を特徴付ける。
【０００６】
殊に、全体の噴射量をパイロット噴射とメイン噴射に分配することは燃焼位置に大きな影響を及ぼす。パイロット噴射とメイン噴射の比率の偏差が最小であっても燃焼位置に非常に大きな影響が及ぼされる。燃焼が過度に遅く行われると燃焼が不安定になり、永続的な失火が生じる結果となる。これに対して燃焼が過度に早く行われると、許容できないほどの非常に大きなノイズが生じ、また内燃機関のノッキング傾向が高まる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
したがって本発明の課題は、許容できる燃焼位置が保証されているようにパイロット噴射を実施できる、自己点火式の内燃機関の作動方法および相応の制御装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
自己点火式の内燃機関の作動方法に関する課題は、方法が、中間圧縮前および／または中間圧縮中に、燃料の所定のパイロット噴射量を内燃機関に供給するステップと、中間圧縮中の内燃機関における圧力指標を求めるステップと、目標圧力指標を設定するステップと、求められた圧力指標を所定の目標圧力指標と比較するステップと、求められた圧力指標が目標圧力指標を下回る限り、中間圧縮中にエネルギ解放が行われなかったことを確認し、行われなかったエネルギ解放および該行われなかったエネルギ解放のメイン燃焼への影響を補償するステップとを有することにより解決される。
【０００９】
また自己点火式の内燃機関を作動させるための制御装置に関する課題は、制御装置が、中間圧縮前および／または中間圧縮中に燃料の所定のパイロット噴射量が内燃機関に供給されるようインジェクタを制御するインジェクタ制御装置と、中間圧縮中にセンサによって求められた圧力指標を受信し、受信した圧力指標を所定の目標圧力指標と比較し、相応の比較信号を供給する比較装置と、比較信号を受信し、求められた圧力指標が目標圧力指標を下回る限り、中間圧縮中にエネルギ解放が行われなかったことを確認し、該エネルギ解放が行われなかったことによるメイン燃焼への影響が補償されるように内燃機関のインジェクタ、吸気弁および／または排気弁を制御する評価装置とを有することにより解決される。
【００１０】
本発明は、自己点火式の内燃機関での満足のいく燃焼位置はこの内燃機関の総作動期間の間に何度も繰り返されるゼロ量の事後検出を必要とするという知識を基礎とする。しかしながらこのことは、車両の走行中に適切なゼロ量の再検出を実行することができなければ、この種の内燃機関を備えた車両のユーザの快適性を損なわせることになる。しかしながら、車両の走行中に適切なゼロ量を再検出するということは、車両の走行特性および／または有害物質放射に影響を及ぼすことなくゼロ量を再検出することができる方法または制御装置を必要とする。
【００１１】
ゼロ量を再検出する際には、中間圧縮中に依然として有効なエネルギ解放を生じさせる可能な限り少量の燃料量が求められなければならない。ゼロ量の点火が行われなければメイン燃焼が過度に遅く行われるか、完全に失火する危険が存在する。
【００１２】
したがってさらに本発明は、テストパイロット噴射量の点火が行われないことを適時に識別でき、迅速に補償することができる場合にのみ走行中のゼロ量の検出が実現されるという知識を基礎とする。このことは本発明によれば、中間圧縮中に圧力指標が測定され、即座に目標圧力指標と比較されることにより保証される。圧力指標が目標圧力指標を下回る場合、すなわちパイロット噴射の点火が行われないことを証明できる場合、本発明はこれに関して中間圧縮中に行われなかったエネルギ解放の後続のメイン燃焼への作用を補償するために即座に反応する。
【００１３】
したがって本発明においては、燃焼位置が所定の燃料量でのパイロット噴射が行われるまで分からないのではなく、中間圧縮中の圧力指標に基づき所定の燃料量は十分であるか否かが即座に求められる。所定の目標圧力指標を下回る圧力指標が識別された後に、少なくとも後続の燃焼サイクルが所望の燃焼位置にほぼ対応する燃焼位置を有するように反応することができる。したがって本発明の核心は、慣例では低圧力段階とも称される中間圧縮段階（ＺＯＴ後の１８０°ＫＷから５４０°）中の指標を取得することができ、また検出方法の基礎として使用されるシリンダ圧力信号に基づいてゼロ量をシリンダ固有に検出することである。
【００１４】
例えば、中間圧縮段階の平均圧力および／またはこの中間圧縮段階中に解放されるエネルギ量のような取得された指標は頻繁に積分指標とも称される。これらの指標は例えば、シリンダ壁に熱が伝わるにもかかわらずシリンダ内の内部圧力が一定に保たれていることを表す。積分指標は中間圧縮中のパイロット噴射量が点火されるか否かの確実な識別を保証する。付加的に、例えばパイロット噴射によって解放されたエネルギ指標を直接的に検出するための局所的な指標に比べて妨害耐性がある。殊に中間圧縮段階の平均圧力の検出は比較的高速で簡単に実施することができるという利点を有する。
【００１５】
したがって本発明は中間圧縮中にエネルギ解放が行われないことに対する迅速な反応を保証する。これにより、可能な限り適切なゼロ量に関するテストを実施する際のリスクは、せいぜい１つのメイン燃焼が過度に遅く行われるか全く行われないといった残留リスクに低減される。しかしながら、単一の燃焼が過度に遅く行われるか、燃焼が行われなくとも車両の走行には殆ど影響はない。したがって本発明による方法を通常の静的な機関動作において実施することができる。場合によっては生じる燃焼への影響を他の調整介入によって補償調整することができる。ドライバにとっては障害となりかねない車両の停止状態（すなわちアイドリング運転）中のテスト運転もしたがって必要ない。
【００１６】
本方法を全てのシリンダに対して同時に実施することができる。したがって本方法は比較的高速である。これにより、考えられるエージングの効果を早期に識別し補償するために本方法を容易に周期的に起動することができる。続いて、適合方法の枠内での駆動制御量のために求められた補正値を、動作点に依存するシリンダ固有の特性マップに記憶し、機関制御部に提供することができる。
【００１７】
有利な実施形態においては、行われなかったエネルギ解放が内燃機関の吸気弁および／または排気弁の駆動制御を介して補償される。例えば、燃焼位置を制御することができる調整量ＥＶ（排気弁タイミング；Exhaust Valve Timing）およびＩＶ（吸気弁タイミング；Intake Valve Timing）が変更される。このようにして例えばより熱い排気ガスを内燃機関に供給することができる。このことは自己点火式の内燃機関における燃焼を早めることに寄与する。
【００１８】
これに択一的または付加的に、行われなかったエネルギ解放を内燃機関に供給されるメイン噴射量の増加によって補償することができる。メイン噴射量の増加は内燃機関に供給された燃料の点火を早め、したがって同様に中間圧縮中に行われなかったエネルギ解放の補償に寄与する。
【００１９】
同様に、燃焼位置の制御にとって好適な調整量ＳＯＩ（メイン噴射の噴射開始；Start of injection of Main Injection）を変更することができる。早期の噴射時点により例えばメイン燃焼のより早い位置が生じ、したがって効果的ではないパイロット噴射（中間圧縮中にエネルギ解放は行われていない）の影響を補償することができる。
【００２０】
例えば、求められた圧力指標が目標圧力指標を上回る限り、中間圧縮中にエネルギ解放が行われたことを確認することができる。したがって本発明は、中間圧縮中にパイロット噴射量が点火されたか否かを確認する簡単且つ高速な可能性を保証する。
【００２１】
有利な実施形態においては、圧力指標がシリンダ固有に測定され評価される。したがってあるシリンダに関してエネルギ解放が行われなかったことが識別されると、その行われなかったエネルギ解放を別個にそのシリンダに対して補償することができる。このようにして各シリンダに関して最適なパイロット噴射量を求めることができる。シリンダ固有のエージング経過をこのようにして正確に選択されたパイロット噴射量を介して補償調整することができる。これにより内燃機関の種々のシリンダの相互作用が著しく改善される。本発明は所定数のシリンダに制限されるものではない。
【００２２】
所定の目標圧力指標は最小エネルギ解放でよく、求められた圧力指標からエネルギ解放が算出され、このエネルギ解放が続いて最小エネルギ解放と比較される。択一的に目標圧力指標は圧力信号、例えば中間圧縮段階中に示される平均圧力であってもよい。いずれの目標圧力指標もパイロット噴射量が中間圧縮中に点火されたか否かの確実な識別を保証する。
【００２３】
本発明の有利な実施形態においては、適切なパイロット噴射量を求めるために方法の開始時に所定の最小量がパイロット噴射量として規定される。この最小量を例えば内燃機関の製造メーカによって設定することができる。
【００２４】
有利には、中間圧縮中にエネルギ解放が行われたことを確認した後に、指示されたパイロット噴射量または所望のパイロット噴射量が所定の最小差だけ増加される。中間圧縮中の効果的なエネルギ解放が保証されているゼロ量、すなわち最小パイロット噴射量が検出されるまでこの過程を繰り返すことができる。
【００２５】
有利には、中間圧縮中にエネルギ解放が行われたことを少なくとも一度確認した後に、所属のパイロット噴射量が適切なパイロット噴射量として記憶される。適切なパイロット噴射量は内燃機関の後続の作動のために使用される。このことは内燃機関の最適な作動を保証する。
【００２６】
自己点火式の内燃機関の作動方法の上述の利点は相応の制御装置に対しても当てはまる。自己点火式の内燃機関はオットー機関でよい。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】自己点火式の内燃機関を作動させるための制御装置の実施形態の概略図を示す。
【図２】自己点火式の内燃機関を作動させるための方法の実施形態を説明するためのブロック図を示す。
【図３】図２の方法において求められる結果の例としての測定曲線がプロットされている座標系を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下では本発明のさらなる特徴および利点を図面に基づき説明する。
【００２９】
図１は、自己点火式の内燃機関を作動させるための制御装置の実施形態の概略図を示す。制御装置１０をインジェクタ１４、圧力センサ１６、吸気弁２０および排気弁２２を備えた自己点火式の内燃機関１２の近傍に取り付けることができる。択一的に、制御装置１０は中央車両制御システムの構成要素であっても良い。この場合には制御装置１０がコンポーネント１４，１６，２０および２２と線路または車両バスを介して接続されている。
【００３０】
内燃機関１２は例えば、ＨＣＣＩ法またはＣＡＩ法のために設計されているオットー機関である。内燃機関１２は４つのシリンダを備えた内燃機関でよい。しかしながら本発明は内燃機関に関して所定数のシリンダに制限されるものではない。
【００３１】
インジェクタ１４を用いて燃料１８をパイロット噴射およびメイン噴射のために内燃機関１２に供給することができる。圧力センサ１６は内燃機関１２の個々のシリンダ内に目下生じている圧力を測定するよう構成されている。圧力センサ１６は有利には高時間分解能を有する。吸気弁２０は内燃機関１２への外気の供給を制御する。排気弁２２により燃焼後の排気ガスを内燃機関１２から排気することができるか、内燃機関１２に止めることができる。しかしながら排気弁２２を、排気ガスが排気管から再び内燃機関１２に再循環されるよう構成することができる。止められた内部排気ガスおよび／または再循環された外部排気ガスはメイン噴射量として内燃機関１２に供給される燃料１８の燃焼を支援する。
【００３２】
制御装置１０はインジェクタ制御装置２４を有する。インジェクタ制御装置２４は、パイロット噴射およびメイン噴射のための所定の燃料量がインジェクタ１４によって維持されるように制御信号２６を用いてインジェクタ１４を制御するよう構成されている。さらに制御装置１０は空気制御装置２８を有し、この空気制御装置２８は吸気弁２０および排気弁２２の所定の開放時間および閉鎖時間が維持されるように第２の制御信号３０を用いて吸気弁２０および排気弁２２を制御する。したがって空気制御装置は内燃機関１２に供給される外気量、外部排気ガス量および／または内部排気ガス量を規定する。
【００３３】
上記の記載からは、インジェクタ制御装置２４および空気制御装置２８が制御信号２６および３０を用いて、パイロット噴射、メイン噴射、外気および外部排気ガスおよび／または内部排気ガスに関して維持すべき量、および／または、インジェクタ１４における所属の噴射時間ならびに吸気弁２０および排気弁２２における所属の吸気時間および／または排気時間のみを出力すると解することができる。この場合、インジェクタ１４および吸気弁２０および排気弁２２は所定の量および／または所定の時間を維持するよう制御を行うように構成されている。
【００３４】
さらに制御装置１０は圧力センサ１６から出力された圧力指標を有するセンサ信号３４を受信する比較装置３２を有する。また比較装置３２は受信した少なくとも１つの圧力指標を所定の目標圧力指標と比較し、相応の比較信号３６を提供するために構成されている。このことは比較装置によって付加的に受信された角度信号を用いて行われ、この角度信号を用いることにより測定された圧力値を相応のクランク角に対応付けることができる。
【００３５】
この比較信号３６は続いて制御装置１０の評価装置３８に転送される。評価装置３８はインジェクタ制御装置２４および空気制御装置２８に対して少なくともそれぞれ１つの作動量を規定するように構成されている。インジェクタ制御装置２４に対する作動量としてメイン噴射に関する開放時間、メイン噴射に関する閉鎖時間、メイン噴射位置および／またはメイン噴射量が考えられる。空気制御装置２８に対しては、評価装３８は少なくとも１つの作動量として吸気弁２０および排気弁２２の開放時間、吸気弁２０および排気弁２２の閉鎖時間、吸気時間、排気時間、外気量および／または内部排気ガス量および／または外部排気ガス量を規定することができる。評価装置３８は比較信号３６を考慮して作動量を規定する。続いて評価装置３８によって規定された作動量がインジェクタ２４および空気制御装置２８にデータ信号４０および４２を介して通知される。作動量を規定するための評価装置３８の動作方式の例を下記においてさらに詳細に説明する。
【００３６】
続けて、所定のゼロ量がパイロット噴射量として適しているかを求めるための制御装置１０の機能を説明する。
【００３７】
第１のステップにおいては、パイロット噴射時に所定のゼロ量が内燃機関１２のシリンダに供給されるように、インジェクタ制御装置２４が制御信号２６を用いてインジェクタ１４を制御する。その直後に続く中間圧縮中に圧力センサ１２はシリンダ内部に生じている圧力を測定する。測定された圧力は続けてセンサ信号３４として比較装置３２に出力される。
【００３８】
比較装置３２は求められた圧力指標を所定の目標圧力指標と比較する。所定の目標圧力指標は有利には、ゼロ量が点火される限りにおいて中間圧縮中に圧力センサ１６によって測定される圧力に相当する。
【００３９】
求められた圧力が目標圧力指標を上回る場合、比較装置３２は中間圧縮中にゼロ量の点火が行われたことを確認する。相応の比較信号が続いて評価装置３８に出力される。
【００４０】
評価装置３８は中間圧縮中に行われなかったエネルギ解放を補償するよう構成されている。比較信号から中間圧縮中にゼロ量の点火が行われたことが判明すれば評価装置３８は不必要な補償を省略する。
【００４１】
求められた圧力が目標圧力指標を下回る場合、比較装置３２は中間圧縮中にゼロ量の点火が行われなかったことを確認する。この場合にも相応の比較信号３６が評価装置３８に出力される。
【００４２】
中間圧縮中にエネルギ解放が行われていないことを表す比較信号３６を受信した後に、評価装置３８はメイン噴射量の点火が過度に遅く行われる、または点火が行われないリスクが高まっていることを識別する。この場合には、評価装置３８がインジェクタ制御装置２４および空気制御装置２８にデータ信号４０および４２を用いて、行われなかったエネルギ解放が補償されるようにインジェクタ１４および／または吸気弁２０および排気弁２２を制御することを指示する。例えば評価装置３８はこのためにインジェクタ制御装置２４にメイン噴射量を増加させることを指示する。メイン噴射量を増加させることによって、または噴射時点を早期の時点にずらすことによって、メイン噴射として内燃機関１２に供給される燃料の点火を早めることができる。このようにして少なくとも次の次の燃焼サイクルに関しては、燃料１８を適時に点火できることが保証されている。
【００４３】
この場合、空気制御装置２８も評価装置３８から吸気弁２０および排気弁２２に対する少なくとも１つの新たな作動値を受信する。空気制御装置２８は続いて、内燃機関１２における燃料１８の点火が支援されるように吸気弁２０および排気弁２２の閉鎖時間および開放時間を制御する。このようにしても、中間圧縮中にエネルギ解放が行われなかった場合に少なくとも次の燃焼サイクルにおいて、または次の次の燃焼サイクルにおいて燃料１８またはメイン燃焼の点火が適時に行われることを保証することができる。
【００４４】
したがって中間圧縮中に行われなったエネルギ解放のメイン燃焼への影響が補償される。したがって過度に少ないゼロ量の点火が行われなくても車両の走行特性に影響は及ぼされない。つまり制御装置１０は燃料量がゼロ量として適しているかを固有の車両の走行中にも求めることができるよう構成されている。
【００４５】
所定のゼロ量が例えば内燃機関１２のエージングに基づきその内燃機関１２の作動には適していないことを制御装置１０が確認すると、制御装置１０は中間圧縮中のエネルギ解放が確認されるパイロット噴射量が達成されるまでパイロット噴射量を増加させる。それぞれのパイロット噴射量が続いて適切なゼロ量として記憶される。
【００４６】
図２は、自己点火式の内燃機関を作動させるための方法の実施形態を説明するためのブロック図を示す。
【００４７】
第１のステップにおいては所定噴射角ＳＯＩ０、所定メイン噴射量ＭＩ０（Main Injection）、中間圧縮中の平均圧力に相当する目標圧力指標ＰＺＶ０、目標燃焼位置Ｔ０およびメイン燃焼（Main Ignition）中の圧力に相当する目標圧力指標ＰＭＩ０が設定される。値ＳＯＩ０，ＭＩ０，ＰＺＶ０，Ｔ０およびＰＭＩ０の設定は例えば出力サブユニット５２ａ〜５２ｅによって行われる。今まさに走行している車両の目下の回転数Ｄおよび負荷Ｌに依存して値ＳＯＩ０，ＭＩ０，ＰＺＶ０，Ｔ０およびＰＭＩ０を提供するように出力サブユニット５２ａ〜５２ｅを構成することができる。
【００４８】
後続のステップにおいて補正値ΔＳＯＩおよびΔＭＩが０にセットされる。このことは例えば評価ユニット３８ａによって行われる。評価ユニット３８ａは相互に隔てられて配置されている３つの調整器３８ｂ，３８ｃおよび３８ｄを有することができる。または評価ユニット３８ａを小型のユニットとして構成することができる。補正値ΔＳＯＩおよびΔＭＩの機能を以下においてさらに説明する。
【００４９】
第１の調整器３８ｂを用いて出力ユニット３８ａはパイロット噴射量ＰＩとしての最小値を出力する。最小値を製造メーカによって調整器３８ｂに記憶することができる。有利には、最小値は中間圧縮中にエネルギ解放を依然として行うことができる最小燃料量に相当する。
【００５０】
続いて補正値ΔＳＯＩおよびΔＭＩが所属の所定値ＳＯＩ０およびＭＩ０と加算され噴射角ＳＯＩおよびメイン噴射量ＭＩが形成される。空気制御時間ＳＯＩおよびメイン噴射量ＭＩは続いてパイロット噴射量ＰＩと共に、図示していない内燃機関を制御するための機関制御システム５０に転送される。
【００５１】
機関制御システム５０は提供された作動値ＰＩ，ＳＯＩおよびＭＩに依存して内燃機関を作動させるよう構成されている。機関制御システム５０は、内燃機関に供給される燃料量がパイロット噴射量ＰＩまたはメイン噴射量ＭＩおよびそれらに属する噴射角に対応するよう制御を行う。択一的または付加的に、所定の空気制御時間ＳＯＩが維持されるように吸気弁および排気弁の開放および閉鎖を機関制御システム５０によって制御することができる。
【００５２】
機関制御システム５０はまた、内燃機関の作動中に回転数Ｄおよび圧力経過Ｐ（ＺＶ∪ＭＩ）を測定するよう構成されている。圧力経過Ｐ（ＺＶ∪ＭＩ）は中間圧縮中およびメイン燃焼段階中の圧力に関する情報を含む。
【００５３】
測定された値ＤおよびＰ（ＺＶ∪ＭＩ）はセンサユニット１６ａに出力される。センサユニット１６ａは続いて測定値ＤおよびＰ（ＺＶ∪ＭＩ）に基づき主燃料段階中の平均圧力ＰＭＩ、燃焼位置Ｔおよび中間圧縮中の平均圧力ＰＺＶを検出する。続いてセンサユニット１６ａによって検出された値ＰＺＶ，ＴおよびＰＭＩの所定の目標値ＰＺＶ０，Ｔ０およびＰＭＩ０に対する偏差ΔＰＺＶ，ΔＴおよびΔＰＭＩが算出される。このようにして算出された偏差ΔＰＺＶ，ΔＴおよびΔＰＭＩは続いて前述の評価ユニット３８ａに出力される。
【００５４】
評価ユニット３８ａは偏差ΔＰＺＶに基づき、内燃機関が作動している間に中間圧縮において、少なくとも目標圧力指標ＰＺＶ０に相当する平均圧力ＰＺＶが測定されたか否かを識別する。これは偏差ΔＰＺＶ≧０の場合である。評価ユニット３８ａはこの場合、中間圧縮中にエネルギ解放が行われていることを識別する。したがって目下のパイロット噴射量ＰＩはメイン燃焼の点火には十分である。つまり目下のパイロット噴射量ＰＩは内燃機関を作動させるためのゼロ量として提供される。
【００５５】
偏差ΔＰＺＶがゼロ値を下回る場合には、一時圧縮にわたり求められた平均圧力ＰＺＶは目標圧力指標ＰＺＶ０に対応しない。したがって、目下のパイロット噴射量ＰＩは点火のためには少なすぎるので、中間圧縮中にエネルギ解放は行われていない。調整器３８ｂはこの場合パイロット噴射量ＰＩに関する新たな値を出力する。この新たな値はパイロット噴射量ＰＩに関する先行の値に比べて所定の差だけ高められている。
【００５６】
偏差ΔＴおよびΔＰＭＩも評価ユニット３８ａによって受信され評価される。評価ユニット３８ａは偏差ΔＴおよびΔＰＭＩに依存して、上述のメイン噴射の噴射角に関する補正値ΔＳＯＩおよびメイン噴射量に関する補正値ΔＭＩを規定する。評価ユニット３８ａは補正値ΔＳＯＩおよびΔＭＩを決定する際に偏差ΔＰＺＶも考慮することができる。
【００５７】
図２の方法の発展形態においては、パイロット噴射量ＰＩを求めるために少なくとも１つの別の信号Ｚを読み込むように評価ユニット３８ａを構成することもできる。例えば、信号Ｚは内燃機関の作動に適したゼロ量の再決定が実施されるべきことを表す開始信号でよい。
【００５８】
図２の方法のさらなる経過を図３の座標系における測定曲線に基づき説明する。
【００５９】
図３は、図２の方法において求められる結果の例としての測定曲線がプロットされている座標系を示す。この図において座標系の横軸は時間ｔを表す。座標系の縦軸は噴射量を表すための値領域Ｗ１および圧力値に関する値領域Ｗ２を含む。
【００６０】
図３の座標系には、中間圧縮中のパイロット噴射量ＰＩおよび平均圧力ＰＺＶに関する２つの測定曲線ＰＩおよびＰＺＶがプロットされている。付加的に、図示されている全体の時間ｔにわたり一定に設定されている、中間圧縮段階中の平均圧力に関する目標圧力指標ＰＺＶ０も座標系にプロットされている。
【００６１】
時点ｔ０においては、自己点火式の内燃機関を作動させるための適切なゼロ量を求めるために本方法が開始される。ｔ０からｔ１までの期間にパイロット噴射量ＰＩは最大出力値Ｍａｘから最小値Ｍｉｎに段階的に低減される。それと同時に、図示されていない調整量ＳＯＩおよびＭＩが、中間圧縮段階中に行われないエネルギ解放を補償できるように変更される。例えばこのために、最大出力値Ｍａｘと最小値Ｍｉｎとの差がメイン噴射量ＭＩに加えられる。
【００６２】
本方法のさらなるステップにおいては、時点ｔ２以降にパイロット噴射量ＰＩが、中間圧縮段階中に求められた平均圧力ＰＺＶが所定の目標圧力指標ＰＺＶ０を上回るまで段階的に増加される。測定値ＰＺＶが目標圧力指標ＰＺＶ０を上回っている場合、これは中間圧縮段階中にパイロット燃焼が行われていることを意味する。
【００６３】
中間圧縮段階中の平均圧力ＰＺＶの値が目標圧力指標ＰＺＶ０を上回る値として最初に測定されたパイロット噴射量ＰＩに関する値が続いてゼロ量ＮＭとして記憶される。ここで本方法が終了する。
【００６４】
図２および図３に基づき説明した本方法により、パイロット噴射のためのインジェクタに対するパイロット噴射量もしくは所属の駆動制御時間をシリンダ固有に決定することができる。したがって、シリンダ固有のエージング経過を補正するためにも本方法を使用することができる。
【００６５】
圧力値の代わりに比較エネルギ量も目標圧力指標ＰＺＶ０として設定することができる。比較エネルギ量は少なくともパイロット燃焼中に解放されるべきエネルギに相当する。この場合には比較の前に、中間圧縮中に測定された平均圧力ＰＺＶが解放されたエネルギ量に換算される。
【００６６】
噴射角ＳＯＩに択一的または付加的に、中間圧縮中に確認されなかったエネルギ解放を吸気弁および／または排気弁を駆動制御するための駆動制御量を介して補償することもできる。この場合には、所定噴射角ＳＯＩ０の代わりに、または所定噴射角ＳＯＩに付加的に所定駆動制御量が設定される。この場合には、圧力指標ＰＺＶと目標圧力指標ＰＺＶ０との比較に依存して、駆動制御量に関する補正値が決定される。
【００６７】
本方法の発展形態においては、圧力指標ＰＺＶが複数の周期にわたり平均化されることにより、静的なサイクル毎の変動の圧力指標ＰＺＶへの影響を低減することができる。
【符号の説明】
【００６８】
１０  制御装置、  １２  内燃機関、  １４  インジェクタ、  １６  圧力センサ、  １６ａ  センサユニット、  １８  燃料、  ２０  吸気弁、  ２２  排気弁、  ２４  インジェクタ制御装置、  ２６，３０  制御信号、  ２８  空気制御装置、  ３２  比較装置、  ３４  センサ信号、  ３６  比較信号、  ３８  評価装置、  ３８ａ  評価ユニット、  ３８ｂ，３８ｃ，３８ｄ  調整器、  ４０，４２  データ信号、  ５０  機関制御システム、  ５２ａ〜５２ｅ  出力サブユニット、  Ｄ  回転数、  ΔＭＩ  メイン噴射量に関する補正値、  ΔＰＭＩ  メイン燃焼の圧力指標に関する偏差、  ΔＰＺＶ  中間圧縮の圧力指標に関する偏差、  ΔＳＯＩ  噴射角に関する補正値、  ΔＴ  燃焼位置に関する偏差、  Ｌ  負荷、  Ｍａｘ  最大出力値、  ＭＩ  メイン噴射量、  ＭＩ０  所定メイン噴射量、  Ｍｉｎ  最小値、  ＮＭ  ゼロ量、  Ｐ（ＺＶ∪ＭＩ）  中間圧縮およびメイン燃焼段階中の圧力経過、  ＰＩ  パイロット噴射量、  ＰＭＩ  メイン燃焼に関する圧力指標、  ＰＭＩ０  メイン燃焼に関する目標圧力指標、  ＰＺＶ  中間圧縮に関する圧力指標、  ＰＺＶ０  中間圧縮に関する目標圧力指標、  ＳＯＩ  噴射角、  ＳＯＩ０  所定噴射角、  ｔ  時間、  ｔ０，ｔ１，ｔ２  時点、  Ｔ  燃焼位置、  Ｔ０  目標燃焼位置、  Ｗ１  噴射量を表す値領域、  Ｗ２  圧力値に関する値領域、  Ｚ  信号
【図１】
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【図２】
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【図３】
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