(57)【要約】      （修正有）【課題】噴射弁、吸気弁及び排気弁が閉じられて遮断されるシリンダ内にフレッシュ・ガスを残留させるか、燃焼ガスを残留させるかの決定を可能にする。【解決手段】複数のシリンダ（Ｚ０…Ｚ３）を有する内燃機関をほぼ一定のトルクで運転するための方法に関し、噴射弁が閉じられシリンダには燃料は供給されないが、付属の吸気弁及び排気弁は正常に機能し、燃料供給が停止されたシリンダの燃焼室へのフレッシュ・ガスの吸込みおよび燃焼室からのフレッシュ・ガスの排出は依然として行われ、少なくとも１つの所定のシリンダ（Ｚ１、Ｚ３）を遮断する前に、内燃機関の適切なシリンダの燃料供給停止が行われる内燃機関の運転方法。【選択図】  図７
2005256841.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のシリンダ（Ｚ０、Ｚ１、Ｚ２、Ｚ３）を有する内燃機関の運転方法であって、次のステップ、即ち
内燃機関から供給されるトルクが、所定のシリンダの遮断の前後において少なくともほぼ不変に保持されるように、内燃機関特に所定のシリンダ・ブロックの少なくとも１つの前記所定のシリンダ（Ｚ１、Ｚ３）を遮断するステップ、
を含む、前記複数のシリンダ（Ｚ０、Ｚ１、Ｚ２、Ｚ３）を有する内燃機関の運転方法において、
前記少なくとも１つの所定のシリンダ（Ｚ１、Ｚ３）を遮断する前に、内燃機関の適切なシリンダの燃料供給停止が行われることを特徴とする内燃機関の運転方法。
【請求項２】
前記遮断後に、遮断されたシリンダ内にフレッシュ・ガスが残留するようにするとき、前記燃料供給停止が、遮断されるべきシリンダ（Ｚ１、Ｚ３）において、少なくとも、時間的に前記遮断の直前の噴射サイクルの間に行われることを特徴とする請求項１の方法。
【請求項３】
前記遮断後に、遮断されたシリンダ内に燃焼ガスが残留するようにするとき、前記燃料供給停止が、のちの遮断とは関係のない少なくとも１つのシリンダ（Ｚ０、Ｚ２）において、前記遮断前の少なくとも１つの噴射サイクルの間に行われることを特徴とする請求項１の方法。
【請求項４】
遮断されるべきシリンダ（Ｚ１、Ｚ３）の前記燃料供給停止が、前記遮断を開始させるシリンダ遮断信号と実際遮断時点（セットされたビットＢ＿ｚａｓｈｗ）との間のむだ時間区間の間に行われることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
時間的に前記燃料供給停止の前に、次のステップ、即ち
シリンダ遮断信号に応答して、内燃機関の全てのシリンダの充填度を所定の充填度しきい値まで上昇させ、内燃機関トルクがほぼ一定に保持されるように点火角効率（ηｚｗ）を同時に低下させるステップ、
が実行されることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
充填度しきい値への到達と内燃機関の少なくとも１つのシリンダの前記燃料供給停止の実際開始（セットされたビットＢ＿ｚａｓ）との間の時間長さができるだけ短く保持されることを特徴とする請求項５の方法。
【請求項７】
終了信号（Ｂ＿ｚａｓｈｗ）に応答して、それまで遮断されてきた少なくとも１つのシリンダ（Ｚ１、Ｚ３）のトルク形成運転が再開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】
それまで遮断されてきたシリンダの前記運転再開は、はじめに、内燃機関の全てのシリンダが充填度しきい値に対応する充填度で運転されるように行われ、この場合、内燃機関から出力されるトルクが少なくともほぼ一定に保持されるように点火角効率（ηｚｗ）が低下されることを特徴とする請求項７の方法。
【請求項９】
それに続いて、点火角効率（ηｚｗ）を同時に増大させながら、点火角効率が再び最大となり且つ内燃機関が正常運転で運転されるまで、全てのシリンダの充填度が低下されることを特徴とする請求項８の方法。
【請求項１０】
それまで遮断されてきた内燃機関の少なくとも１つのシリンダが正常運転に移行する間、内燃機関の少なくとも１つのシリンダが一時的に燃料供給停止されることを特徴とする請求項７ないし９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１１】
請求項１ないし１０のいずれか１項に記載の方法を実行するためのコンピュータ・プログラムが形成されていることを特徴とする内燃機関制御装置用プログラム・コードを有するコンピュータ・プログラム。
【請求項１２】
請求項１１のコンピュータ・プログラムを特徴とするデータ媒体。
【請求項１３】
複数のシリンダを有する内燃機関用制御装置であって、この場合、次のステップ、即ち
内燃機関から供給されるトルクが、所定のシリンダの遮断が行われたのちにおいても少なくともその値がほぼ不変に保持されるように、内燃機関特に所定のシリンダ・ブロックの少なくとも１つの所定のシリンダ（Ｚ１、Ｚ３）を遮断するステップ、
により内燃機関を操作するように前記制御装置が形成されている前記内燃機関用制御装置において、
前記制御装置が、さらに、前記少なくとも１つの所定のシリンダ（Ｚ１、Ｚ３）を遮断する前に、内燃機関の適切なシリンダの燃料供給停止を行うように形成されていることを特徴とする内燃機関用制御装置。
【請求項１４】
内燃機関の運転の間にシリンダを操作するための請求項１３の制御装置を含む、複数のシリンダを有する内燃機関。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のシリンダを有する内燃機関をほぼ一定のトルクで運転するための方法、コンピュータ・プログラムおよび制御装置に関するものである。さらに、本発明は、コンピュータ・プログラムを有するデータ媒体並びに複数のシリンダおよび制御装置を有する内燃機関に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来技術において、このような方法および制御装置が基本的に既知である。特に、燃料を節約するために、内燃機関の所定の個別シリンダを、その運転の間にシリンダ遮断信号に応答して遮断することが既知である。既知のシリンダ遮断方法は、前記遮断後に遮断されていないシリンダからのみ供給されるトルクが遮断前のトルクとほぼ一致することを保証する。
【０００３】
前記遮断において、遮断されたシリンダの吸気弁および排気弁が閉じられ、遮断されたシリンダの燃焼室内への燃料の供給はもはや行われない。
このとき、大気温度を有するフレッシュ・ガス、したがって燃焼ガスに比較して相対的に低温のフレッシュ・ガスがシリンダ内に閉じ込められたままであることが好ましい場合がある。遮断されたシリンダの燃焼室内にフレッシュ・ガスを閉じ込める代わりに、燃焼室内に高温の燃焼ガスが存在することが好ましい場合もある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
したがって、この従来技術から出発して、少なくとも１つの所定のシリンダの遮断を行う、複数のシリンダを有する内燃機関の既知の運転方法、並びにコンピュータ・プログラム、およびこの方法を実行するための制御装置、並びにコンピュータ・プログラムを有するデータ媒体および制御装置を有する内燃機関を、遮断されるシリンダ内にフレッシュ・ガスを残留させるかまたは燃焼ガスを残留させるかに関する決定が可能であるように改良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】
【０００５】
この課題は、請求項１に請求されている方法により解決される。この方法は、前記少なくとも１つの所定のシリンダを遮断する前に、内燃機関の適切なシリンダの燃料供給停止が行われることを特徴とする。
【０００６】
本発明の意味における用語「燃料供給停止」は、噴射弁が閉じられ且つシリンダには燃料がもはや供給されないが、燃料供給が遮断されたシリンダに付属の吸気弁および排気弁はなお正常に機能しているので、ピストンが運動しているときに、燃料供給が停止されたシリンダの燃焼室へのフレッシュ・ガスの吸込みおよび燃焼室からのフレッシュ・ガスの排出は依然として行われることを意味する。
【０００７】
本発明の意味における用語「遮断」は、用語「燃料供給停止」とは異なり、遮断されたシリンダの噴射弁のみならずその吸気弁および排気弁もまた前記遮断の間において常時閉じられていることを意味する。噴射弁が閉じられているので、遮断されたシリンダ内にはもはや燃料は到達しない。さらに、吸気弁および排気弁が閉じられているので、遮断されたシリンダの燃焼室内にはフレッシュ・ガスももはや到達しない。最後に、常時閉じられている排気弁は、遮断時点に燃焼室内に存在するガスが大気中に逃げることを阻止する。吸気弁および排気弁が閉じられているので、遮断時に燃焼室内に存在するガスは遮断の全期間にわたり燃焼室内に閉じ込められている。閉じ込められているガスはフレッシュ・ガスであってもまたは燃焼ガスであってもよい。
【０００８】
内燃機関への出力要求が最大ではないとき、内燃機関の少なくとも１つの所定のシリンダを遮断することは、内燃機関の全てのシリンダを、空気／燃料混合物の対応低減量で、即ち対応低減充填量で運転することよりもエネルギー的に好ましい状態を示す。所定の運転状況において個別シリンダを遮断したとき、特に燃料消費量は、全てのシリンダをそれに対応して絞って運転したときよりも少ないことが有利である。
【０００９】
請求項に請求されているように、少なくとも１つの所定のシリンダを遮断する前に、内燃機関の適切なシリンダの燃料供給停止を行うことにより、のちに遮断されるシリンダの燃焼室内にフレッシュ・ガスを閉じ込めるかまたは燃焼ガスを閉じ込めるかの選択可能性が内燃機関のメーカーないしドライバに与えられる。フレッシュ・ガスは燃料が含まれていない吸込空気を意味する。フレッシュ・ガスは一般に大気温度を有している一方で、燃焼ガスの温度は数１００℃である。この温度の相違は、燃焼室内にフレッシュ・ガスを閉じ込めるかまたは燃焼ガスを閉じ込めるかの選択に対する決定根拠となる場合がある。
【００１０】
前記遮断後に、遮断されたシリンダ内にフレッシュ・ガスが残留するようにするとき、前記燃料供給停止が、のちに遮断されるべきシリンダにおいて行われることが有利である。
【００１１】
前記遮断後に、遮断されたシリンダ内に燃焼ガスが残留するようにするとき、前記燃料供給停止が、のちの遮断とは関係のない内燃機関の少なくとも１つのシリンダにおいて行われることが好ましい。
【００１２】
燃料供給停止および遮断の前に、内燃機関の全てのシリンダの充填が所定の充填度しきい値により表わされる定常充填状態まで上昇され、および内燃機関から供給される特にトルクの形の出力が少なくともほぼ一定に保持されるように内燃機関の点火角効率が同時に低下されることが有利である。
【００１３】
定常充填状態により表わされる、内燃機関に対してエネルギー的に好ましくない運転状態をできるだけ急速に終了させるために、前記定常充填状態に到達したのちに、前記燃料供給停止ができるだけ急速に作動されることが有利である。
【００１４】
遮断されたシリンダの運転再開は、直ちに充填され、および運転開始後の次の噴射サイクルないし燃焼サイクルにおいてこのシリンダが燃焼されることにより行われることが有利である。その代わりに、充填の前にはじめに少なくとも１つのサイクルの間に、特に運転が再開されるシリンダの燃料供給停止を行う可能性もまた存在する。
【００１５】
請求項に請求されている方法の他の有利な形態が従属請求項から明らかである。
上記の課題は、さらに、請求項に請求されている方法を実行するためのコンピュータ・プログラムおよび制御装置により解決される。さらに、この課題は、コンピュータ・プログラムを有するデータ媒体により、および前記制御装置を有する内燃機関により解決される。これらの解決の利点は、請求項に請求されている方法に関する上記の利点に対応する。
【００１６】
本明細書に合計９つの図が添付されている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下に本発明を実施例の形で上記の図により詳細に説明する。
本発明を理解するために、内燃機関の運転における、特に実行されるシリンダ遮断における種々の効率に関するある種の基礎知識が必要である。この基礎知識を、以下に、本来の本発明の説明の前に、図１−６により説明し且つ提供する。
【００１８】
基本的に、他の各技術システムと同様に、内燃機関はエネルギー保存の法則を基礎とする。したがって、内燃機関から供給される出力は、内燃機関に外部から供給されるエネルギーＥｚｕが複数の関連効率と乗算された積により計算される。内燃機関における特に本発明に関連する効率が図１−３に示されている。図１ないし図３において、Ｙは、図中縦方向に延びている同じ点線を示している。
【００１９】
図１に、内燃機関の実際点火角の最適点火角からの間隔ｄＺＷ（Δ点火角）の関数として、点火角効率ηｚｗの時間線図が示されている。最適点火角（座標原点により表わされる）に対して変化された点火角（遅れ方向）は点火角効率を低下させることがわかる。
【００２０】
図２に、例として四気筒内燃機関に対して、それぞれの燃料供給が停止されたシリンダの数ＡＢの関数として、燃料供給停止効率ηＡＢが示されている。燃料供給が停止されたシリンダには定義により燃料がもはや供給されず、即ちその噴射弁は閉じられている。しかしながら、それに付属の吸気弁および排気弁は、内燃機関が運転しているとき、燃料供給が停止されていないシリンダと共にそのまま正常に機能している。図２に、内燃機関効率は、燃料供給が停止されたシリンダが０のときには最大即ち１００％の値、１つのシリンダの燃料供給が停止されたときには７５％の値、２つのシリンダの燃料供給が停止されたときには５０％の値、３つのシリンダの燃料供給が停止されたときには２５％の値、および全てのシリンダの燃料供給が停止されたときには０％の値を有することが示されている。
【００２１】
図３に、シリンダ遮断ＺＡＳの投入および中止の関数として、内燃機関の他の効率即ちシリンダ遮断効率ηＺＡＳが示されている。図３から、内燃機関の４つのシリンダのうちの２つに対してシリンダ遮断が投入されたとき即ち作動されたとき、内燃機関効率はこのシリンダ遮断により５０％の値を有しているにすぎないことがわかる。燃料供給が停止されているときないしシリンダ遮断が非作動とされているとき、即ち内燃機関の全てのシリンダが運転されているとき、シリンダ遮断効率は１００％の値を有している。
【００２２】
シリンダ遮断は、通常、本発明におけるこの場合も同様に、内燃機関から供給される出力Ｌｏｕｔ即ち特にその回転速度が、遮断の前後において一定に即ち変化なく保持されることにより行われる。このことが、図４において、内燃機関に実際に要求される例えば５０％の出力に対して、内燃機関の最大可能供給出力と比較して示されている。符号Ｔｕｓはシリンダ遮断時点を示す。
【００２３】
例えば内燃機関を有する車両のドライバが加速ペダルを半分だけ踏み込んだことにより、内燃機関の全てのシリンダが内燃機関の最大可能供給出力の５０％で運転された場合、内燃機関のこの運転状態は、通常、内燃機関の全てのシリンダが同じように僅かに５０％の充填度Ｆで充填されることにより形成される。これは、各シリンダに供給される空気／燃料量は最大供給可能量の僅かに５０％に対応しているにすぎないことを意味する。充填度は内燃機関に外部から供給されるエネルギーを表わす。上記の運転状態が、図５に、充填度Ｆに対して、時間区間Δｔ１に関して示されている。供給されるエネルギーが５０％の場合、図１−３に関して記載の上記の効率ηｚｗ、ηＡＢおよびηＺＡＳがそれぞれ全て１００％の値を有するとき、内燃機関はその最大可能出力の５０％を供給する。燃料供給停止効率ηＡＢ並びにシリンダ遮断効率ηＺＡＳはこの時間区間Δｔ１の間においてはそのまま１００％の値であり、その理由は、この時間区間の間においては、内燃機関のいずれのシリンダも燃料供給が停止されたりまたは遮断されたりしていないからである。この場合、遮断とは、遮断されたシリンダの噴射弁のみならずそれに付属の吸気弁および排気弁もまた遮断の間においては常時閉じられていることを意味する。これは、燃料供給停止とは異なり、シリンダが遮断されたとき、その燃焼室内に閉じ込められたガスはこの遮断の時間区間の間そこに閉じ込められたままであることを意味する。
【００２４】
時間区間Δｔ１の間希望の５０％供給出力を形成するために、さらに、内燃機関の点火角ＺＷは、その全てのシリンダにおいて、特にのちに遮断されるべきシリンダにおいても最適に設定されるので、時間区間Δｔ１内の点火角効率ηｚｗは１００％の値を有している。時間区間Δｔ１内においては、内燃機関は正常運転で運転される。正常運転の間においては、５０％の充填度を形成するために、図５に示すように内燃機関の絞り弁は十分に閉じられている。しかしながら、十分に閉じられている絞り弁は好ましくない熱力学的損失を発生させる。したがって、内燃機関が５０％の供給出力に保持されながらきわめて長時間運転される公算が大きいとき、内燃機関から供給される出力特にそのトルクがそのときに変化されることなく、内燃機関をエネルギー的に好ましい運転状態に移行させることが望ましい。このエネルギー的に好ましい状態は、多気筒エンジンにおいて、個別シリンダの遮断によって達成可能である。個別シリンダを遮断した場合、内燃機関のなお作動している残りのシリンダに、確かにそれに対応してより多量のエネルギーが供給されなければならず、これは、遮断されたシリンダからはもはや供給されない出力を追加して供給するためである。しかしながら、内燃機関の作動している残りのシリンダは、このとき、絞り弁がほぼ全開の状態で充填され、これにより、絞り運転における上記の損失がなくなるかまたは少なくともより小さくなる。
【００２５】
個別シリンダの遮断は理論的には確かに時間区間Δｔ１の終了時に行われてもよいが、これは、必然的に、各個別シリンダが僅か５０％の充填度Ｆで充填されることにより、点火角効率が１００％であるにもかかわらず、内燃機関から供給される出力Ｌｏｕｔが遮断されたシリンダの数の内燃機関のシリンダの総数に対する比に対応して低下する結果をもたらすことになろう。
【００２６】
これを回避するために、シリンダの遮断は時間区間Δｔ１の終了時には行われず、のちの遮断時点Ｔｕｓにおいて行われる。さらに、このような遮断は、機械的条件に基づき、基本的に、無視できない遮断時間ないしむだ時間を必要とするので、内燃機関の個別シリンダの即時遮断もまた可能ではないであろう。
【００２７】
シリンダ遮断における供給出力の低下を阻止するために、図５および６に時間区間Δｔ２に対して示されているように、それぞれ、充填度が上昇され且つ同時に点火角効率が低下される。内燃機関シリンダの計画遮断が５０％のとき、即ち四気筒エンジンにおいて２つのシリンダの遮断が計画されているとき、遮断後に、作動している残りの２つのシリンダはこの例において行われる５０％出力の正常運転のように、２倍の出力を発生する。したがって、この場合、図５に示されているように、はじめに内燃機関の全てのシリンダの充填度Ｆが５０％から１００％に急上昇され、これは外部供給エネルギーの５０％上昇に対応する。この上昇エネルギー供給が時間区間Δｔ２内において供給される出力の好ましくない上昇を形成することなく、図４に示されているようにこの時間区間の間においても供給出力Ｌｏｕｔが一定に保持されるように、通常、時間区間Δｔ２の間、点火角効率ηｚｗが適切に低下される。この低下は、上記のように、供給出力が一定に保持されるように適切に行われる。時間区間Δｔ２の終了時に、このとき内燃機関は１００％の定常充填度Ｆで運転される。この定常充填度は所定の充填度しきい値に対応する。
【００２８】
１００％の定常充填状態に到達したのちにシリンダ遮断のための上記むだ時間が経過したとき、基本的に、内燃機関の個別シリンダの遮断が実行可能である。図４−５に、この時点が符号Ｔｕｓで示されている。前記むだ時間が時間区間Δｔ２より長くかからないとき、時間区間Δｔ３を理論的に０にすることが可能である。このとき、切換時点においておよびそれ以降において供給出力が５０％以下に低下することを阻止するために、前記のように、なお作動している残りの２つのシリンダが１００％充填度で運転される。しかしながら、遮断時点Ｔｕｓにおいて、このとき点火角効率が５０％から１００％に急上昇されなければならず、その理由は、図３に示されているように、シリンダ遮断効率が同時に１００％から５０％に低下するからである。このときにのみ、全ての効率と供給エネルギーとの積として５０％の供給エネルギーが得られる。
【００２９】
上記の方法は確かに遮断時点の前後におけるトルクしたがって供給出力を一定に保持するが、遮断後に、遮断されたシリンダ内には必然的に高温燃焼ガスが閉じ込められたままであるという欠点を有している。この影響の原因は、この方法においては遮断直前の噴射サイクルにおいてもなおトルク形成燃焼が行われていることである。
【００３０】
シリンダ遮断を有する内燃機関のメーカーないしドライバに、それぞれ遮断されたシリンダ内にフレッシュ・ガスの閉じ込めを希望するかまたは燃焼ガスの閉じ込めを希望するかの選択可能性の余地を与えるために、本発明により、図５に示すように例えば１００％の定常充填状態に到達したのちに、図７および８に詳細に示され且つ以下に説明されるように、さらに遮断時点Ｔｕｓの前に内燃機関の適切なシリンダの燃料供給停止が行われることが提案される。
【００３１】
図７はシリンダＺ０…Ｚ３を有する四気筒内燃機関におけるシリンダＺ１およびＺ３を遮断するための第１の実施例を示す。この第１の実施例においては、遮断される２つのシリンダＺ１およびＺ３内にフレッシュ・ガスが残留するようにシリンダの操作が行われる。このために、内燃機関は、はじめに、図５および６に関して上で説明されたように、１００％の上昇定常充填状態に移行される。内燃機関の正常運転からの充填度の急上昇は、典型的には、時間区間Δｔ１によって表わされる内燃機関の正常運転を終了させるシリンダ遮断信号に応答して行われる。このシリンダ遮断信号は、シリンダ遮断に対する前提が与えられ且つはじめに充填度の急上昇によりシリンダ遮断を開始することを信号する。
【００３２】
時間区間Δｔ３の間における１００％の上昇充填度を有するそれに続く運転状態は、図７に示されている例に対しては、内燃機関の全てのシリンダに対して、ビットＢ＿ｚａｓが発生するまで保持される。このビットＢ＿ｚａｓは、四気筒内燃機関においてなお２つのシリンダのみがトルクを形成するように燃焼されることを信号する。言い換えると、このビットは、それがセットされているかぎり内燃機関の２つのシリンダ、図７におけるシリンダＺ１およびＺ３は燃料供給が停止されているかまたは遮断されていることを信号する。遮断されるシリンダＺ１、Ｚ３内にフレッシュ・ガス充填を達成させるために、図７に、のちに遮断されるべきシリンダがはじめに２つの噴射サイクルの間に燃料供給が停止され、それに続いて次のサイクル内においてそのシリンダが遮断されることが示されている。図７において、噴射サイクルを表わすそれぞれ水平の黒い帯内に、燃料供給停止は大きい点で示され、遮断は幅広のＸで示されている。基本的に、シリンダが遮断される前に、図７に示されているように２つの噴射サイクルの間に燃料供給停止が行われる必要はない。基本的に、遮断されるシリンダ内にフレッシュ・ガスを残留させるために、遮断直前の噴射サイクルの間における１つの燃料供給停止だけで十分である。図７における符号ｚｗｂａｓにより、ビットＢ＿ｚａｓがセットされたのちに点火が低減Δ点火角即ち改善点火角効率で行われることが示される。この改善点火角効率は、シリンダＺ１およびＺ３の燃料供給停止により内燃機関のトルク形成のために不足する値を補償することが理想的である。燃料供給が停止されたシリンダは、そのシリンダにもはや燃料が供給されないので、図２に示すように内燃機関の総合効率を低下させる。図７のシリンダＺ１およびＺ３に対する行内において燃料供給停止後の点火矢印により示されているように、このシリンダ内においてなお点火が行われたときにおいても、この点火はもはやトルク形成を行わず、その理由は、シリンダ内において、一般に（シリンダ内に例えば壁膜の形または未燃燃料の形でなお燃料が存在しているときを除き）、フレッシュ・ガスのみが、即ち点火可能ではない空気／燃料混合物が点火されるにすぎないからである。
【００３３】
図７に示されている第１の実施例においては、予め行われた２つの噴射サイクルＥＳ１およびＥＳ２の間にシリンダＺ１の燃料供給が停止されたのちに、最終的にシリンダＺ１が遮断される。機械的遮断の開始即ち内燃機関の個別シリンダの遮断のために必要な準備が終了した時点が、図７において、セットされたビットＢ＿ｚａｓｈｗにより記号化されている。この時点において、遮断されるべきシリンダ例えばシリンダ・ブロックＺ１およびＺ３の吸気弁が閉じられる。１サイクル遅れてこのシリンダの排気弁もまた閉じられる、図７における符号ＥおよびＡ参照。図７において、さらに、シリンダＺ０およびＺ２は、シリンダＺ１およびＺ３の燃料供給停止の間のみならず遮断の間においても継続して運転されることがわかる。正確にいうと、シリンダＺ０およびＺ２は、上昇充填度において、符号ｚｗｂａｓにより表わされる低減点火角即ち改善点火角効率で、好ましくは１００％の点火角効率で運転される。
【００３４】
図８は、４つのシリンダＺ０、Ｚ１、Ｚ２およびＺ３を有する内燃機関においてシリンダ遮断を準備且つ実行するための第２の実施例を示し、この場合、第１の実施例とは異なり、シリンダＺ１およびＺ３の遮断後に、遮断されたシリンダの燃焼室内に燃焼ガスが残留することが目的とされる。このために、本発明により次の方法が提案される。はじめに、図７に関して上で既に説明されたように、内燃機関の全てのシリンダが上昇定常充填状態に移行され、およびそこで５０％に低下された点火角効率ηｚｗで運転される。図８においてもまた、この運転状態は、ビットＢ＿ｚａｓがセットされるまで継続される。第１の実施例と同様に、第２の実施例においてもまた、シリンダＺ１およびＺ３を遮断することが計画されている。しかしながら、遮断されたシリンダＺ１およびＺ３の燃焼室内に燃焼ガスが残留することを保証するために、本発明により、遮断の前に、内燃機関の遮断されるべきシリンダそれ自身ではなくその他のシリンダＺ０およびＺ２の燃料供給を停止することが提案される。図８においてもまた、燃料供給停止が、黒い帯により表わされている噴射サイクルの間の大きい中実点により記号化されている。２つのシリンダＺ０およびＺ２のこの燃料供給停止により、はじめに、図２に示すような燃料供給停止効率が５０％に低下することが達成される。しかしながら、内燃機関から供給される出力を５０％に一定に保持するために、このとき、燃料供給停止効率のこの低下を同じ値の点火角効率の上昇即ち点火角の低減により補償することが必要である。したがって、点火角は燃料供給停止が行われた以降は低減され、この結果、符号ｚｗｂａｓにより示されているように、効率は上昇される。シリンダＺ０およびＺ２のこの燃料供給停止は、次のこと、即ち、シリンダＺ１およびＺ３はそれらの遮断の直前の噴射サイクルの間になお燃料が充填可能であり、および内燃機関から供給される出力の好ましくない上昇を結果として伴うことなく、トルクを形成するように燃焼可能であることを保証する、図８内の陰影線の枠で囲まれた作業サイクル参照。この作業サイクルの終了時に、図８において図７と同様にビットＢ＿ｚａｓｈｗにより示されている、シリンダＺ１およびＺ３の本来の遮断が開始される。しかしながら、第１の実施例とは異なり、ここでは、直前にもなお行われた空気／燃料混合物の燃焼により、ここで希望どおりに、遮断されたシリンダＺ１およびＺ３内には燃焼ガスが閉じ込められている。燃焼ガスを閉じ込めることは、図８において、ビットＢ＿ｚａｓｈｗのセットとほぼ同時にはじめにシリンダＺ１およびＺ３の吸気弁が閉じられおよび１サイクル遅れてシリンダＺ１およびＺ３の排気弁が閉じられることにより実行される、符号ＥおよびＡ参照。シリンダＺ１およびＺ３の遮断の間に、内燃機関の希望の初期出力を保持するために、既に燃料供給が停止されたシリンダＺ０およびＺ２が再び作動される。
【００３５】
図７および８に関して上で説明された２つの実施例に対して、時間区間Δｔ２の終了と少なくとも１つのシリンダの燃料供給停止の開始との間の時間間隔をできるだけ短く保持することが推奨され、その理由は、内燃機関はこの時間間隔の間においてはエネルギー的に好ましくない状態で運転されるからである。このエネルギー的に好ましくない状態は、内燃機関の全てのシリンダへの大きな燃料供給量から、および内燃機関の触媒を有する排気装置を介して大気に排出されなければならない大きな発生放熱から結果として形成される。個別シリンダの燃料供給停止状態への移行は、その間にシリンダの遮断のための準備が行われる前記むだ時間区間の間に終了されるべきである。
【００３６】
最後に、図９に本発明による方法に対する第３の実施例が示されている。これは、第１または第２の実施例により予め遮断されたシリンダＺ１およびＺ３の運転再開に関するものである。図９に、運転再開における可能な方法に対する第１の変更態様が示されている。遮断の終了は図９においてビットＢ＿ｚａｓｈｗのリセットにより示されている。第１の変更態様は、内燃機関のシリンダがこのビットのリセット以降４つの全てのシリンダが正常運転に復帰されるように設計されている。この復帰は、図４−６に関する遮断の準備のために上で説明されたものとは逆のシリンダ操作により行われる。具体的には、これは、ビットＢ＿ｚａｓｈｗのリセット後に、図４−５において時間区間Δｔ３に対して説明されたように、はじめに内燃機関の全てのシリンダが、即ち予め遮断されたシリンダもまた、１００％の上昇定常充填度で、同時に低下された５０％の点火角効率ηｚｗで運転されることを意味する。次に、内燃機関の上記正常運転が達成されるまで、全てのシリンダの充填度の５０％への低下、同時に点火角効率の１００％への上昇が行われる。図９において、この時点がビットＢ＿ｚａｓのリセットにより記号化されている。上記リセットの間における排気弁の作動が図９において符号ＡＡにより記号化されている。１サイクル遅れて符号ＥＡにより示されている吸気弁の作動が行われる。
【００３７】
内燃機関の正常運転への上記の復帰の間に、内燃機関の個別シリンダの一時的な燃料供給停止が行われてもよい。
内燃機関の上記の運転方法がコンピュータ・プログラムの形で実行されることが好ましい。このコンピュータ・プログラムは、場合により、他のコンピュータ・プログラムと共にコンピュータ読取り可能なデータ媒体上に記憶されていてもよい。データ媒体は、フロッピーディスク、コンパクトディスク、いわゆるフラッシュ・メモリ等であってもよい。データ媒体上に記憶されているコンピュータ・プログラムはこのとき製品として顧客に転送されてもまたは販売されてもよい。顧客への転送はデータ媒体の介在なしに電子通信ネットワーク特にインターネットを介して行われてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】内燃機関における実際点火角の最適点火角からの間隔の関数としての点火角効率線図である。
【図２】四気筒エンジンを例とした内燃機関における燃料供給停止シリンダの数の関数としての燃料供給停止効率線図である。
【図３】シリンダ遮断の投入および停止におけるシリンダ遮断効率線図である。
【図４】シリンダ遮断の前後において内燃機関から供給される出力の時間線図である。
【図５】シリンダ遮断の前およびシリンダ遮断の間における充填度ないしシリンダに外部から供給されるエネルギーの時間線図である。
【図６】シリンダ遮断の前およびシリンダ遮断の間における点火角効率の時間線図である。
【図７】本発明により内燃機関シリンダを操作するための第１の実施例である。
【図８】本発明により内燃機関シリンダを操作するための第２の実施例である。
【図９】本発明により内燃機関シリンダを操作するための第３の実施例である。
【符号の説明】
【００３９】
Ａ    排気弁閉止
ＡＡ    排気弁の作動
ＡＢ    燃料供給停止シリンダ数
Ｂ＿ｚａｓ    燃料供給停止ビット
Ｂ＿ｚａｓｈｗ    遮断ビット
ｄＺＷ    Δ点火角（実際点火角の最適点火角からの間隔）
Ｅ    吸気弁閉止
ＥＡ    吸気弁の作動
ＥＳ１、ＥＳ２    噴射サイクル
Ｅｚｕ    外部供給エネルギー
Ｆ    充填度
Ｌｏｕｔ    内燃機関供給出力
ｔ    時間
Ｔｕｓ    シリンダ遮断時点
ＺＡＳ    シリンダ遮断
ｚｗｂａｓ    改善点火角効率で行われる点火
Ｚ０…Ｚ３    シリンダ
Δｔ１、Δｔ２、Δｔ３    時間区間
ηＡＢ    燃料供給停止効率
ηＺＡＳ    シリンダ遮断効率
ηｚｗ、η（ｚｗ）  点火角効率
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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