(57)【要約】本発明は内燃機関の作動方法および対応する装置に関する。この場合、内燃機関の少なくとも一部分の周期運動に同期して基準パルス（４５）が形成される。送出ユニット（２４）を用いることで、まえもって固定的に定められたその周期運動の所定の時間間隔で、少なくとも１つのイベントの発生に対する少なくとも１つのイベント時点が計算される。さらにクロックパルスを発生する独立したクロックジェネレータ（２５）が設けられており、このクロックパルスの間隔は上記の周期運動には依存せず、クロックパルスの間隔は基準パルスの間隔よりも狭い。上記の少なくとも１つのイベント時点は独立したクロックジェネレータのクロックパルス数として表され、そのクロックパルス数に達すると少なくとも１つのイベントがトリガされる。少なくとも２つの相前後する基準パルスの間で計数された独立したクロックジェネレータ（２５）のクロックパルスを観察することにより特性値が形成され、この特性値には以降の周期運動時間経過に関する情報が含まれ、その際にクロックパルス数を変化させる目的でこの特性値が変えられる。
2004507637.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ａ）内燃機関の少なくとも一部の周期運動に同期して基準パルス（４５）を生成し、
ｂ）送出ユニット（２４）を用いて、前記周期運動のまえもって固定的に定められた規定間隔で少なくとも１つのイベントの発生に対するイベント時点（ｔ２，ｔ３，ｔ５，ｔ１０）を計算し、
ｃ）送出ユニット（２４）の独立したクロックジェネレータ（２５）により、前記運動には依存しない間隔をもつクロックパルスを発生させ、該クロックパルスの間隔は前記基準パルス（４５）の間隔よりも小さく、
ｄ）前記少なくとも１つのイベント時点（ｔ２，ｔ３，ｔ５，ｔ１０）を前記独立したクロックジェネレータ（２５）のクロックパルス数として表し、
ｅ）該クロックパルス数に達するとパルスカウンタ（２７）により少なくとも１つのイベントをトリガする形式の、
内燃機関の作動方法において、
ｆ）少なくとも２つの相前後する基準パルス（４５）間で計数された前記独立したクロックジェネレータ（２５）のクロックパルスを観察することにより、前記運動の以降の時間的経過特性に関する情報を含む特性値を形成し、
ｇ）該特性値を利用して前記クロックパルス数を変化させることを特徴とする、
内燃機関の作動方法。
【請求項２】
各基準パルス（４５）ごとに前記パルスカウンタ（２７）を初期化し、少なくとも１つのイベント時点（ｔ２，ｔ３，ｔ５，ｔ１０）までの独立したクロックジェネレータ（２５）のクロックパルス数を前記特性値を利用して新たに計算する、請求項１記載の方法。
【請求項３】
複数のシリンダが設けられていればシリンダごとに少なくとも１つのイベント時点（ｔ２，ｔ３，ｔ５，ｔ１０）を計算する、請求項１記載の方法。
【請求項４】
少なくとも１つのイベント時点（ｔ２，ｔ３，ｔ５，ｔ１０）を送出ユニット（２４）により内燃機関における少なくとも１つの目標値から計算し、該少なくとも１つの目標値を制御ユニット（２２）により、少なくとも１つの動作パラメータと少なくとも１つの動作形式に依存して該制御ユニット（２２）内に格納された特性曲線に基づき求め、該少なくとも１つの目標値を制御ユニット（２２）から送出ユニット（２４）へ引き渡す、請求項１から３のいずれか１項記載の方法。
【請求項５】
点火角、可制御スイッチ（５）を閉じる角度、閉鎖持続時間、スパークギャップにおけるスパークの個数、リチャージ角度、または開放時間を目標値とする、請求項４記載の方法。
【請求項６】
複数のシリンダを備えた内燃機関であれば複数の目標値を時間順序で送出ユニット（２４）へ引き渡し、該送出ユニット（２４）はイベント時点計算前に、各目標値と時間順序で点火上死点を通過するシリンダとの対応づけを行う、請求項４または５記載の方法。
【請求項７】
動作パラメータとして少なくとも１つの温度たとえば外気温や冷却水温度および／または吸気温度、スロットルバルブ位置、排気フィードバックの存在、ノック信号、負荷信号、および／または回転数について問い合わせ、内燃機関始動後の時点または回転数あるいはダイナミック特性に関して考えられる動作形式として、始動時相中の動作、ダイナミック動作、通常動作、アイドリング動作、および／または全負荷動作という動作形式を区別し、ガソリン直接噴射に関して均質動作、均質希薄動作、層状動作を区別し、始動後の時点または回転数に関する動作形式をガソリン直接噴射に関する動作形式と組み合わせ可能である、請求項４記載の方法。
【請求項８】
目標値の計算に用いられる動作形式は、前記周期運動における少なくとも２つの所定の間隔の期間にわたり変化させない、請求項４記載の方法。
【請求項９】
前記の内燃機関の少なくとも一部の周期運動はクランクシャフトの運動であり、該周期運動のまえもって固定的に定められた規定間隔は、クランクシャフトのまえもって固定的に定められた角度位置と上死点との間隔である、請求項１記載の方法。
【請求項１０】
前記基準パルス（４５）において計算されたクロックパルス数が第１の閾値よりも小さければ、先行のステップで計算されたクロックパルス数を変化させない、請求項１記載の方法。
【請求項１１】
前記少なくとも１つのイベント時点（ｔ２，ｔ３，ｔ５，ｔ１０）を前記周期運動のまえもって固定的に定められた規定間隔で、まえもって固定的に定められた規定数のシリンダに対し同時にシリンダごとに計算する、請求項３記載の方法。
【請求項１２】
前記送出ユニット（２４）におけるメモリユニット（２９）内の少なくとも１つのメモリロケーションは内燃機関の各シリンダごとおよび各イベントごとに第１の値または第２の値を有しており、
対応するシリンダの少なくとも１つのメモリロケーションの内容を個々のシリンダの少なくとも１つのイベントのトリガ前に問い合わせ、
少なくとも１つのメモリロケーションの内容に依存して少なくとも１つのイベントのトリガを制御し、および／または、
対応するシリンダにおける少なくとも１つのメモリロケーションの内容を、個々のシリンダに対する少なくとも１つのイベントのトリガにより変化させる、
請求項１から１１のいずれか１項記載の方法。
【請求項１３】
前記少なくとも１つのイベントは少なくとも、あるプロセスの開始とあるプロセスの終了たとえば閉鎖時点開始と閉鎖時点終了を有し、相応に少なくとも１つのイベント時点（ｔ２，ｔ３，ｔ５，ｔ１０）は、イベント開始時点（ｔ２，ｔ３）とイベント終了時点（ｔ５，ｔ１０）たとえば閉鎖開始時点と閉鎖終了時点を有する、請求項１から１２のいずれか１項記載の方法。
【請求項１４】
対応するシリンダおよび対応するイベントのイベント終了のトリガにより、サクセスビットメモリロケーションを第１の値にセットし、固定的にまえもって定められた規定間隔で個々のイベントについて少なくとも１つの新たなイベント時点を計算することにより、対応するシリンダおよび対応するイベントのサクセスビットメモリロケーションを第２の値にセットする、請求項１３記載の方法。
【請求項１５】
個々のシリンダおよび個々のイベントのサクセスビットメモリロケーションが第１の値を有するならば、個々のシリンダに対するイベントをトリガしない、請求項１４記載の方法。
【請求項１６】
あるシリンダおよびあるイベントのアクティビティビットメモリロケーションを該シリンダのための該イベントの開始のトリガにより第１の値にセットし、該アクティビティビットメモリロケーションを該シリンダに対する該イベントの終了のトリガにより第２の値にセットする、請求項１３記載の方法。
【請求項１７】
あるシリンダおよびあるイベントのアクティビティビットメモリロケーションが第１の値を有しているかぎり、該イベントおよび該シリンダのための新たな目標値を計算しない、請求項１６記載の方法。
【請求項１８】
アクティビティビットメモリロケーションが第１の値であるシリンダの合計を求め、および／またはシリンダの基準パルス（４５）の個数および／または周期運動間隔数を求め、該間隔中、個々のシリンダのアクティビティビットメモリロケーションは第１の値をそのまま保持する、請求項１６記載の方法。
【請求項１９】
内燃機関の作動装置であって、該内燃機関の少なくとも一部の周期運動に同期して基準パルス（４５）が形成され、
送出ユニット（２４）が設けられており、該送出ユニット（２４）により前記周期運動の固定的にまえもって定められた規定間隔で、少なくとも１つのイベント発生に対する少なくとも１つのイベント時点（ｔ２，ｔ３，ｔ５，ｔ１０）が計算され、
送出ユニット（２４）の独立したクロックジェネレータ（２５）が設けられており、該クロックジェネレータ（２５）により、前記周期運動には依存しない間隔をもつクロックパルスが形成され、
該クロックパルスの間隔は前記基準パルス（４５）の間隔よりも小さく、
前記送出ユニット（２４）により、少なくとも１つのイベント時点（ｔ２，ｔ３，ｔ５，ｔ１０）が前記独立したクロックジェネレータ（２５）のクロックパルス数として表され、
前記送出ユニット（２４）を用いることで、該クロックパルス数に達すると少なくとも１つのイベントがパルスカウンタ（２７）によりトリガされる形式の、
内燃機関の作動装置において、
前記送出ユニット（２４）により、少なくとも２つの相前後する基準パルス（４５）の間で計数される独立したクロックジェネレータ（２５）のクロックパルスの観察により特性値が形成され、該特性値には前記周期運動の以降の時間経過特性に関する情報が含まれており、
該特性値が前記送出ユニット（２４）により用いられてクロックパルス数が変えられることを特徴とする、
内燃機関の作動装置。
【請求項２０】
パルスカウンタ（２７）が設けられており、該パルスカウンタは各基準パルス（４５）ごとに初期化され、前記特性値を利用して少なくとも１つのイベント時点（ｔ２，ｔ３，ｔ５，ｔ１０）までの独立したクロックジェネレータ（２５）のクロックパルス数が新たに計算される、請求項１９記載の装置。
【請求項２１】
複数のシリンダが設けられているならば、前記送出ユニット（２４）により少なくとも１つのイベント時点（ｔ２，ｔ３，ｔ５，ｔ１０）がシリンダごとに計算される、請求項１９記載の装置。
【請求項２２】
前記送出ユニット（２４）により、内燃機関の少なくとも１つの目標値から少なくとも１つのイベント時点（ｔ２，ｔ３，ｔ５，ｔ１０）が計算され、
制御ユニット（２２）が設けられていて、前記少なくとも１つの目標値は少なくとも１つの動作パラメータと少なくとも１つの動作形式に依存して制御ユニット（２２）内に格納された特性曲線に基づき求められ、
前記少なくとも１つの目標値は制御ユニット（２２）から送出ユニット（２４）へ接続ライン（２８）を介して引き渡される、
請求項１９から２１のいずれか１項記載の装置。
【請求項２３】
少なくとも１つのセンサ（３６）が設けられており、該少なくとも１つのセンサにより動作パラメータが検出され、動作パラメータとしてたとえば外気温および／または冷却水温度および／または吸気管温度および／またはスロットルバルブ位置および／または排気フィードバックの存在および／またはノック信号および／または負荷信号および／または回転数が問い合わせられ、
少なくとも１つの動作パラメータの値が少なくとも１つのセンサ（３６）により接続ライン（３８）を介して制御ユニット（２２）へ引き渡される、
請求項２２記載の装置。
【請求項２４】
前記送出ユニット（２４）のメモリユニット（２９）内に少なくとも１つのメモリロケーションが設けられており、該メモリロケーションは内燃機関の各シリンダごとおよび各イベントごとに第１の値または第２の値を有しており、
対応するシリンダの少なくとも１つのメモリロケーションの内容が個々のシリンダに対する少なくとも１つのイベントのトリガ前に問い合わせられ、該少なくとも１つのメモリロケーションの内容に依存して少なくとも１つのイベントのトリガが制御され、または対応するシリンダの少なくとも１つのメモリロケーションの内容が個々のシリンダに対する少なくとも１つのイベントのトリガにより変えられる、
請求項１９から２３のいずれか１項記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
従来の技術
本発明は内燃機関の作動方法ならびに対応する装置に関する。ＤＥ １９９ １２ ７７０．０ からすでに以下のような内燃機関の作動法ならびに対応する装置が知られている。すなわちこの場合、点火装置における可制御スイッチの閉鎖時間目標値がクロックジェネレータのクロックパルス数として表され、その際にそれらのクロックパルスはクランクシャフトの動きとは無関係に形成される。計算されたクロックパルス数に到達すると点火がトリガされる。
【０００２】
さらに ＤＥ １９９ ０６ ３９０．７ から、２つの送出モードが区別される形式の内燃機関の作動方法および対応する装置が知られている。この場合、一方では点火角送出モードにおいて、計算された点火角が守られるよう点火時点が送出される。他方、充電時間送出モードにおいては、所定の点火コイル充電時間が経過すると点火がトリガされる。
【０００３】
これに対し独立請求項の特徴部分に記載の構成を備えた本発明による方法ならびに本発明による対応する装置の有する利点とは、目標値の計算後も内燃機関のダイナミック特性が考慮される点にある。これにより内燃機関をその時点のイベントに近づけて作動させることができ、つまりはダイナミック特性により生じるエラーを回避することができる。さらにたとえば発信器ホイールセンサなどが故障しても、すでに計算済みの目標値に付随するイベントはどのような状況であっても常に必ず送出されるようになる。
【０００４】
従属請求項に記載の構成により、独立請求項に記載の方法または独立請求項に記載の装置の有利な実施形態が可能である。各基準パルス後にパルスカウンタを処理化するのが殊に有利であり、それというのもそのようにすれば内燃機関の新たなダイナミック特性に最も簡単に整合させることができるからである。さらにイベント時点をシリンダ固有に計算するのが有利であり、その理由はシリンダに固有の特性をもたせることができるからである。送出ユニットとは分離された制御ユニットにより動作パラメータと動作形式に依存して目標値を別個に計算するのが有利であり、なぜならばそのようにすれば制御装置の計算能力を有効に利用できるからである。内燃機関の点火を最適に行うために、可制御スイッチが閉じられる時点および点火時点もしくは閉鎖持続時間を計算するのが有利であるし、あるいはパルス列点火であればスパークギャップのスパークの個数、リチャージ時間時間または開放時間を目標値として用いるのが有利である。
【０００５】
また、内燃機関におけるプロセスの時間的な対応づけを実現するために有利であるのは、目標値をそれらの時間順序で送出ユニットへ伝送することである。このようにすれば、長い閉鎖時間を早期に識別して確実に送出することができる。さらに有利であるのは、内燃機関において制御すべきイベントを動作パラメータに依存して形成することであり、その理由はそのようにすれば内燃機関の状態をできるかぎり精確にシミュレートできるからである。
【０００６】
さらに、様々な動作形式を区別することができ、内燃機関の様々な状態をできるかぎり精確に表すことができる。動作形式を少なくとも２つのセグメントにわたり一定に維持する別の実施形態が有利であり、それというのもそのようにすれば、ある動作形式から別の動作形式への不利な移行を避けることができるからである。
【０００７】
特定のイベント発生までに生じることになるクロックパルス数が非常に小さいかまたは負であるときには、イベントを適時にトリガするには制御装置の速度が不十分である。したがってそのような場合には、計算されたクロックパルス数を変えないのが有利である。内燃機関のダイナミック特性をかなりまえから観察できるようにするために、もしくは長い閉鎖時間を保証できるようにするために必要とされるのは、所定のシリンダ数のためのイベント時点をシリンダ固有に計算することである。
【０００８】
本発明のさらに別の有利な実施形態によれば、イベントのトリガに依存する内容をもつメモリユニットが送出ユニットに設けられている。その際、サクセスビットメモリロケーションを設けるのが殊に有利であり、このビットはあるイベントが終了したときには第１の値をとり、そのイベントが新たなサイクルで新たに計算されたときには第２の値をとる。これにより内燃機関の過程が首尾よく完了したことを監視し、新たなサイクルのための新たな値がまだ計算されていないかぎり誤ったトリガを阻止することができる。さらに、イベントがトリガされていなければ新たな目標値の計算が行われないことも監視できる。
【０００９】
アクティビティビットメモリロケーションを導入するのも同様に有利であり、このメモリロケーションはイベントの開始がトリガされたときに第１の値をとり、イベントが終了したならば第２の値をとる。このアクティビティビットに基づき、イベント経過中に新たな目標値がロードされず計算されないことを監視することができる。さらに内燃機関の特定の過程のために有利であるのはこのアクティビティビットに基づき、イベントがどのくらいかかるのかおよび／またはいくつのシリンダが同時にそのイベントを実行するのかを求めることである。この場合に有利であるのは、イベントが長くかかりすぎるときたとえば点火コイル充填が長くかかりすぎるときなどに、障害が検出されてそのイベントがリリースされ、つまり点火コイルの充電を終わらせる。
【００１０】
図面
図面には本発明の実施例が示されており以下で詳しく説明する。
【００１１】
図１は本発明による内燃機関作動装置を示す図であり、図２は内燃機関において生じる基準パルスと信号ならびに本発明による内燃機関作動装置の送出ユニットのメモリユニットにおいて生じる値のタイムシーケンスを示す図である。
【００１２】
実施例の説明
図１には本発明による内燃機関制御装置たとえば内燃機関の点火制御装置が描かれている。図１に示されている装置は、１次コイル３と２次コイル４をもつ点火コイルを有している。１次コイル３の一方の端部はバッテリ電圧端子９と接続されている。１次コイル３の他方の端部は点火出力段５と接続されており、これは可制御スイッチ有利にはトランジスタを有している。１次コイル３の他方の端部はさらに２次コイル４の一方の端部と接続されている。２次コイル４の他方の端部は点火コイル７の第１の電極と接続されている。点火コイル７の第２の電極はアースと接続されている。点火出力段５はさらにアースとも接続されている。点火出力段５は可制御入力側１１を有しており、これは制御装置２０と接続されていて、その際、制御装置２０は可制御入力側１１へ点火をトリガする信号を送出する。たとえば制御装置２０から点火出力段５の可制御入力側１１へ第１の信号が送出されると可制御スイッチが閉じられ、点火コイル３に電流が流れる。制御装置２０が第２の信号を送出すると可制御スイッチは再び開かれて、１次コイル３に流れる電流が遮断される。その結果、２次コイル４に電圧が誘導されて点火プラグ７に点火火花が生じる。
【００１３】
１つの有利な実施例によれば制御装置２０は制御ユニット２２と送出ユニット２４を有しており、これらは接続ライン２６および２８を介してデータを交換する。送出ユニット２４は可制御スイッチ５の入力側１１とダイレクトに接続されている。この接続ラインを介して送出ユニット２４から出力段５へ信号を転送することができる。さらに内燃機関は有利にはクランクシャフトのところに、規定数の歯を備えた歯車を有している。発信器ホイールセンサ３２は発信器ホイールの歯の間の隙間の出現を検出し、発信器ホイールセンサ３２が歯の隙間を検出したときに接続ライン３４を介して送出ユニット２４へ信号を送出する。これと同様に接続ライン３５を介して、発信器ホイールセンサ３２が歯の隙間を検出したときにパルスが制御ユニット３５へ送出される。さらに内燃機関は、その内燃機関の様々な動作パラメータを監視する複数のセンサ３６を有している。ここでは簡単にするため、複数のセンサが１つのブロック３６によって描かれている。これらのセンサ３６によって監視される動作パラメータはたとえば外気温、冷却水温度、吸気管内の温度、スロットルバルブ位置、排気フィードバックの存在、ノック制御、負荷状態および／または回転数などである。センサ３６によって求められた動作パラメータに関する情報は、接続ライン３８を介して制御ユニット２２へ伝送される。
【００１４】
送出ユニット２４は独立したクロックジェネレータ２５を有しており、これは内燃機関におけるイベントとは無関係にパルスを発生し、すなわち内燃機関において進行する運動とは無関係にパルスを発生する。さらに送出ユニット２４はパルスカウンタ２７を有しており、これは上述の独立したクロックジェネレータ２５のパルスを計数する。さらに送出ユニット２４はメモリユニット２９を有しており、そこに値を格納することができる。送出ユニットのすべての構成部分は互いに接続されており、データの交換および／または呼び出しが可能である。
【００１５】
次に、図２を参照しながら本発明による方法について説明する。図２においてＸ軸上に書き込まれているすべての信号列は時間に依存するものであり、つまりＸ軸によって時間が表されている。パルス列４０は、発信器ホイールセンサ３２が接続ライン３４もしくは３５を介して送出ユニット２４もしくは制御ユニット２２へと伝送するパルス列である。このパルス列４０には、クランクシャフトがどのような回転角をもっているかについての情報が含まれる。
【００１６】
まえもって一定に与えられた特定の間隔で、たとえば各シリンダの上死点前の７２゜の角度で、信号４１により制御ユニット２２から時点ｔ１またはｔ７においてトリガが行われ、制御ユニット２２によってセンサ３６のデータが問い合わせられる。センサのデータに従い制御ユニット２２はこれらの時点ｔ１もしくはｔ７で、内燃機関において以降に生じるはずの特定のイベントに対する目標値が計算される。そのようなイベントに対するこの種の目標値はたとえば、出力段５の可制御スイッチが閉じられるクランク角や点火角であったり、出力段５の可制御スイッチを閉じておくべき期間（閉時間）などである。点火がパルス列点火として進行するならば、スパークギャップにおけるスパークの個数やリチャージの角度や開時間などのような目標値が計算される。さらに噴射のイベントについても、噴射量や噴射角度または噴射期間などのような目標値を計算することができる。その際、これまで挙げたイベント以外のイベントも考慮できるが内燃機関の以降のイベントについてのこれらの目標値もあるいは他の目標値も、センサ３６の情報に依存して選定される動作モードに依存して制御ユニット２２により計算することができる。この場合、始動フェーズ中の動作であるとかダイナミック動作や通常動作（部分負荷）、アイドリング動作および／または全負荷などのような動作モードを区別することができる。これらの動作モードは内燃機関の動作に関して一般的に知られたものであり、したがってここではこれ以上詳しくは説明しない。
【００１７】
１つの有利な実施例によればこれらの目標値はシリンダ個別に計算され、この場合、有利には複数のシリンダのための目標値が同時に計算され、その際にはシリンダにおけるイベントが相前後して進行し、たとえば４シリンダ内燃機関であれば点火はまずはじめに第１のシリンダで行われ、ついで第２のシリンダ、その後で第３のシリンダ、次に第４のシリンダ、という具合に行われる。次に対応する時間順序でこれらの目標値が接続ライン２８を介して送出ユニット２４へ伝送され、それらの目標値はこの時点ではまだ特定のシリンダには対応づけられていない。図２には、テーブル４７によって送出ユニット２４への目標値の伝送が概略的に描かれており、このテーブルには目標値Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４が時間順序で収容されており、たとえば点火角目標値が収容されている。
【００１８】
送出ユニット２４によって目標値が、その目標値に付随するイベントが行われることになる相応のシリンダと結合される。この場合、上述の実例に立ち返ると、Ａ１はシリンダ１における点火のための目標値であり、Ａ２はシリンダ２における点火のための目標値であり、Ａ３はシリンダ３における点火のための目標値であり、Ａ４はシリンダ４における点火のための目標値である。目標値を送出ユニット２４に引き渡しシリンダに対応づけた後、目標値から生じることになるイベント時点がそれらの目標値から計算される。たとえば第１のシリンダの点火角のための目標値から点火時点が求められ、つまり点火出力段５の可制御スイッチを再び開くべき点火時点が求められる。この場合、送出ユニット２４はそれらから、独立したクロックジェネレータ２５が計算時点からイベント時点まで待機しなければならないパルスの個数を計算する。これらのパルスはパルスカウンタ２７によって計数され、送出ユニット２４内に含まれている比較ユニットが、パルスカウンタ２７により計数されたパルスの個数と計算されたパルスの個数との一致を検出すると、パルスカウンタ２７は信号を発生し、これによって送出ユニット２４からたとえば出力段５の可制御入力側１１へ１次コイルを流れる電流を遮断するための信号が送出されるようになる。図２には、この種の信号Ｓ１，Ｓ２のシーケンスが特性曲線５２，６２によって表されている。時点ｔ２において第１の信号が点火出力段５の可制御入力側１１へ送出され、その結果、１次コイル３を電流が流れ、時点ｔ５において点火出力段５の可制御入力側１１へ第２の信号が送出され、その結果、１次コイルを流れる電流が遮断される。これにより点火プラグ７において点火が引き起こされ、このことはここでは閃光のシンボルで示唆されている。特性曲線６２の信号列Ｓ２によれば、時点ｔ３で１次コイル３に電流が流れ始め、時点ｔ１０において１次コイル３に流れる電流が遮断される。
【００１９】
目標値の計算は時点ｔ１もしくは時点ｔ７においてのみ実行され、つまりまえもって固定的に定められたクランク角度においてのみ実行される。しかし内燃機関のダイナミック特性に起因して、各目標値計算時点の間で内燃機関の運動が事前に計算された特性に対して変化する可能性がある。ここで説明する方法ではこのことを考慮しようというものである。この目的で、クランクシャフト信号からえら得る信号列４０が利用される。発信器ホイール３２から送出ユニット２４に伝送される各パルスを基準パルス４５と称する。各基準パルス４５の発生時点ごとに送出ユニット２４により、事前に検出された２つの基準パルス４５の間において独立したクロックジェネレータ２５のクロックパルス数が求められる。この個数から、およびこの個数と事前に求められた１つまたは複数のクロックパルス数の比較から、内燃機関のダイナミック特性に対する推定を行うことができる。それに応じて特性値が計算され、そのようにして時点ｔ１もしくはｔ７において計算されたイベント時点Ａ１〜Ａ４もしくはＡ２〜Ａ５がその変化に従ってそれぞれ整合されるようになる。この場合、計算されたクロックパルス数と独立したクロックジェネレータ２５のクロックパルス数との適正な比較を行えるようにする目的で、各基準パルス４５の時点ごとにパルスカウンタ２７が新たに初期化される。
【００２０】
この方法において有利であるのは、発信器ホイールセンサが劣化または故障した場合でも、つまり基準パルス４５がもはや存在しなくなっても、後続のイベントを送出することができる。それというのも発信器ホイールセンサとは無関係に、独立したクロックジェネレータ２５がパルスカウンタ２７とともに計算されたイベント時点の送出を保証するからである。
【００２１】
選択的にこの方法を、たとえば１つおきの基準パルス４５ごとにクロックパルスの整合が行われるように実施することができる。しかしながらこの方法の動作の前提となるのは、独立したクロックジェネレータ２５のクロックパルスが基準パルス４５よりも著しく狭い間隔で送出されることである。さらに基準パルス４５は、目標値を計算する時点となるパルス４１よりも著しく狭い間隔をもつ。
【００２２】
特別な状況において発生する可能性があるのは、ある基準パルス４５の時点で計算されたイベント時点発生までのクロックパルス数が非常に小さいこと、もしくはそのイベントがダイナミック特性に起因してすでに過去のものになってしまっており、負の数が求められてしまうことである。このことはたとえば、内燃機関が急激に加速したときに発生する。安全上の理由から、クロックパルスの個数が所定の閾値よりも小さいときにはクロックパルスの値は更新されず、事前に計算された値がそのまま維持される。この場合、いずれにせよイベントがトリガされる。
【００２３】
１つの有利な実施例によれば送出ユニットは、２つの送出モードすなわち点火角送出モードと充電時間送出モードとを区別することができる。点火角送出モードの場合、点火出力段５の可制御スイッチが開かれるまで待機すべきクロックパルスが、基準パルス４５ごとに上述のように更新される。充電時間送出モードの場合、点火出力段５の可制御スイッチが閉じられた後では、つまり充電時間が始まった後では、予期すべきクロックパルスの個数はもはや更新されない。これによって保証されるのは、点火コイルにおいて点火に十分なエネルギーを供給できるようにするために必要とされる精確に計算された閉鎖時間が送出されることである。このようにして損失電力を最低限に抑えることができる。
【００２４】
また、特定の動作形式において必要とされるのは、目標値の計算がある目標値計算時点から次の目標値計算時点まで異なる動作モード間で急速に頻繁に変わらないことである。このことが殊にあてはまるのは、ガソリン直接噴射により動作する内燃機関の場合である。この種の内燃機関は上述の同じ方法によって作動させることができる。ここで想定することのできる動作形式としては、均質モード、均質希薄モードならびに成層モードを挙げることができる。これらの動作モードは直接噴射において一般的に知られており、したがってここでは詳しく説明しない。その場合に欠点となる２つの動作モード間の頻繁な切り替えを回避するためにここで目標値計算にあたり留意されるのは、セグメントとも称される少なくとも２つの目標値計算期間にわたり同じ動作形式を目標値計算の基礎とすることである。
【００２５】
１つの別の有利な実施例によれば内燃機関作動装置の送出ユニット２４にメモリユニット２９が設けられており、これは各シリンダごとおよび各イベントごとに値を有しており、その際、対応するシリンダの個々のメモリロケーションの内容がイベントトリガの前に問い合わせられ、そのメモリロケーションの内容に依存してイベントのトリガが制御される。さらに対応するメモリロケーションの内容をイベントのトリガによって変化させることもできる。
【００２６】
たとえばメモリユニット２９は各シリンダおよび各イベントごとにいわゆるサクセスビットメモリロケーションを有しており、これは第１のシリンダについてはｉｇｎｓｕｃ１であり第２のシリンダについてはｉｇｎｓｕｃ２である。図２ではこれらのメモリロケーションの内容は特性曲線５４もしくは６４によって表されている。メモリロケーションｉｇｎｓｕｃ１は考察開始時点では値１を有している。時点ｔ１で新たな目標値が計算されると、このサクセスビットメモリロケーションの値はゼロにセットされる。あるプロセスの終了時、つまりここでは時点ｔ５における点火出力段５の可制御スイッチ開放信号が送出されると、第１のシリンダのサクセスビットメモリロケーションが値１にセットされる。時点ｔ７で新たな目標値が計算された後、サクセスビットメモリロケーションは再びゼロにセットされる。この方法を相応に相補的な値を用いて実行することもでき、つまり可制御スイッチ開放信号が送出され、新たな目標値の計算により値１に変化するとき、サクセスビットメモリロケーションに値ゼロをもたせることができる。
【００２７】
この場合、送出ユニットにおいて、新たな点火プロセスを始める前にこのサクセスビットメモリロケーションの値を問い合わせることができる。個々のシリンダのサクセスビットメモリロケーションがまだ値１を有しているならば、すなわち点火が実行されており、まだ新たな目標値がロードされていなければ、新たな点火を実行するのは妥当ではない。したがってこの場合には点火出力段の可制御スイッチの閉鎖は実行されない。このような妥当性のコンフリクトは制御装置２０のエラー管理部に通報される。
【００２８】
さらに１つの有利な実施例によればメモリユニット２９は、各シリンダおよび各イベントごとにいわゆるアクティビティビットメモリロケーションを有している。第１のシリンダおよび第２のシリンダのためのアクティビティビットメモリロケーションがもつ値は、図２では特性曲線５６，６６によって表されており、参照符号ｉｇｎａｃｔ１およびｉｇｎａｃｔ２が付されている。点火プロセスが始められていないかぎり、アクティビティビットメモリロケーションは値０を有している。点火コイルの充電によりつまり１次コイル３に電流が流れ始めると、アクティビティビットメモリロケーションに値１が割り当てられ、１次コイルに流れる電流の停止がトリガされると、個々のシリンダのアクティビティビットメモリロケーションに値１が割り当てられる。したがって点火コイル充電中、アクティビティビットメモリロケーションは値１をもち、そうでなければ値０をもつ。この場合、点火コイル充電中にアクティビティビットメモリロケーションが値０をもち、そうでなければ値１をもつよう構成してもよい。
【００２９】
個々のシリンダにおける点火コイルの充電中、「点火」というイベントのために新たな目標値をロードすることは有用ではない。したがって新たな目標値のロードは時点ｔ１またはｔ７について、個々のシリンダに関してアクティビティビットメモリロケーションが値１を有しているときは抑圧される。別の実施例によれば、充電時間出力モードについて個々のシリンダのアクティビティビットメモリロケーションに記憶されている値に基づき、点火コイルの充電が行われたか否かについて推定される。たとえばアクティビティビットが値１を有しているならば、可制御スイッチ開放まで待機しなければならないクロックパルス数の更新が禁止される。
【００３０】
さらに別の実施例によれば、あるシリンダのアクティビティビットメモリロケーションが値１を有している期間に基づき、充電時間がどのぐらいの長さにわたり持続するかが求められる。充電時間が閾値を超えていれば、点火コイルの充電は妥当性を欠いて長く続いており、強制的な点火が導入される。さらにアクティビティビットメモリロケーションの内容に基づき、いくつの点火コイルが同時に「充電」状態にあるかを求めることができる。
【００３１】
１つの別の実施例によれば、メモリユニット２９において各シリンダごとにさらに診断ビットメモリロケーションを設けておくことができる。第１のシリンダもしくは第２のシリンダに関して、この種の診断ビットメモリロケーションの値は図２では特性曲線５８，６８によって表されている。時点ｔ５において点火コイルの充電終了をトリガする前の特定の時点に、個々のシリンダの診断ビットメモリロケーションに値１がセットされ、点火コイル充電終了をトリガした後の特定の時点に、診断ビットメモリロケーションに値０がセットされる。これはたとえば図２に示されている第１のシリンダについては、時点ｔ４と時点ｔ８で行うことができる。第２のシリンダについては時点ｔ９で診断ビットメモリロケーションに値１がセットされる。
【００３２】
診断ビットメモリロケーションが値１を有している期間中、診断すなわちたとえば個々のシリンダに対するハードウェアおよびソフトウェアの機能チェックがリリースされる。この場合、診断コンポーネントの値が要求されて制御装置２０において処理される。このようにして、それぞれ適正なシリンダのために診断を行えるようになり、したがって個々のシリンダに該当する値を処理することができるようになる。
【００３３】
１つの別の有利な実施例によればこのようなメモリロケーションは各シリンダについて、噴射や上述の方法により制御される他のイベントについても同じようにして行われる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による内燃機関作動装置を示す図である。
【図２】内燃機関において生じる基準パルスと信号ならびに本発明による内燃機関作動装置の送出ユニットのメモリユニットにおいて生じる値のタイムシーケンスを示す図である。
【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
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