(57)【要約】      （修正有）【課題】内燃機関を停止させる時の絞り弁開放時の騒音を低減する。【解決手段】内燃機関に供給される空気量を、第１の時点ｔａｕｆ１で、空気調量装置の第１の位置ＤＫ１に対応して第１の空気量に増加させ、後の第２の時点ｔａｕｆ２で、空気調量装置の第２の位置ＤＫ２に対応して第２の空気量に増加させる。【選択図】図１
2013185591.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関を停止するための方法であって、
停止要求が検出された後、空気調量装置、殊に絞り弁（１００）を介して前記内燃機関に供給される空気量を低減させ、
検出された内燃機関回転数（ｎ）が設定可能な回転数閾値（ｎｓ）を下回ると、前記空気調量装置を介して前記内燃機関に供給される空気量を再び増加させる方法において、
前記内燃機関に供給される空気量を、第１の時点（ｔａｕｆ１）で、前記空気調量装置の第１の位置（ＤＫ１）に対応して第１の空気量に増加させ、
後の第２の時点（ｔａｕｆ２）で、前記空気調量装置の第２の位置（ＤＫ２）に対応して第２の空気量に増加させる、
ことを特徴とする、内燃機関を停止するための方法。
【請求項２】
前記空気調量装置を前記第２の位置（ＤＫ２）において、前記第１の位置（ＤＫ１）におけるよりも広く開放する、請求項１記載の方法。
【請求項３】
第１の時点（ｔａｕｆ１）の後、かつ、有利には第２の時点（ｔａｕｆ２）の前に、前記内燃機関の１つのシリンダーが上死点（ＯＴ）を超える、請求項１または２記載の方法。
【請求項４】
前記空気調量装置の前記第１の位置（ＤＫ１）および前記第２の位置（ＤＫ２）を、シリンダー内に流入する空気によって生じる騒音の音量レベルが設定可能な閾値を下回るように、選択する、請求項１から３までのいずれか一項記載の方法。
【請求項５】
前記空気調量装置の前記第２の位置（ＤＫ２）を、前記第２の空気量が供給される吸気シリンダー（ＺＹＬ２）が燃焼サイクルに移行しないように選択する、請求項４記載の方法。
【請求項６】
前記空気調量装置を前記第２の位置（ＤＫ２）において、前記第１の位置（ＤＫ１）の場合よりも狭く開放する、請求項１記載の方法。
【請求項７】
前記空気調量装置を、前記停止要求の検出後に、供給空気量の低減のために閉鎖する、請求項１から６までのいずれか一項記載の方法。
【請求項８】
前記第１の時点（ｔａｕｆ１）および前記第２の時点（ｔａｕｆ２）は、内燃機関回転数が停止過程時にはじめて０に降下する時点の前に位置する、請求項１から７までのいずれか一項記載の方法。
【請求項９】
請求項１から８までのいずれか一項記載の方法の全てのステップが実施されるようにプログラミングされている、コンピュータープログラム。
【請求項１０】
請求項１から８までのいずれか一項記載の方法の全てのステップを実施するためのコンピュータープログラムが格納されている、内燃機関の開ループ制御装置および／または閉ループ制御装置用の電気記憶媒体。
【請求項１１】
請求項１から８までのいずれか一項記載の方法の全てのステップを実施することができるようにプログラミングされている、内燃機関の開ループ制御装置および／または閉ループ制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、停止要求が検出された後、空気調量装置、殊に絞り弁を介して前記内燃機関に供給される空気量を低減させ、検出された内燃機関回転数が設定可能な回転数閾値を下回ると、前記空気調量装置を介して前記内燃機関に供給される空気量を再び増加させる、内燃機関を停止するための方法および装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
公開されていないＤＥ１０２０１００４０５６２号から、内燃機関を停止するための方法が知られる。ここでは、停止要求が発せられた後に、内燃機関に供給される空気量が低減される。これは、絞り弁が閉鎖されることによって行われる。その後、検出された内燃機関回転数が所定の回転数閾値を下回ると、絞り弁が開放されることによって、空気量が再び増加される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】ＤＥ１０２０１００４０５６２号
【発明の概要】
【０００４】
絞り弁の再開放時の圧力差によって、甚大な騒音が生じる。これは運転手にとって、不快に感じられる。これに対して絞り弁が僅かにのみ開放される場合には、停止過程（Auslaufs）を短くすること、または、停止過程の終了時にクランクシャフト位置を所期のように位置付けすることを、容易に行うことはできない。
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の課題は、従来技術の欠点を除去することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述の課題は、内燃機関に供給される空気量を、第１の時点で、空気調量装置の第１の位置に対応して第１の空気量に増加させ、後の第２の時点で、空気調量装置の第２の位置に対応して第２の空気量に増加させることによって解決される。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明による方法のフローチャート
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本発明は、従来技術の方法に基づき、上述した欠点を除去する。発展形態は、従属請求項に記載されている。本発明はさらに、コンピュータープログラムに関する。このコンピュータープログラムは、開ループ制御装置および／または閉ループ制御装置上で実行される場合に、上述した方法の全てのステップが実施されるようにプログラミングされている。本発明はさらに、内燃機関の開ループ制御装置および／または閉ループ制御装置に対する電気的な記憶媒体を含み、この電気的な記憶媒体上にこのコンピュータープログラムが格納されている。本発明はさらに、内燃機関の開ループ制御装置および／または閉ループ制御装置を含んでおり、これは上述した方法のうちの１つの方法の全てのステップを実施することができるようにプログラミングされている。
【０００９】
以下で、本発明の方法を具体的な実施例に即して記載する。この実施例では、絞り弁が、内燃機関に供給される空気量の空気調量装置として設けられている。しかしこの方法は同様に、内燃機関に供給される空気量のそれぞれ任意の別の空気調量装置を有する内燃機関の制御部にも適用可能であり、殊に可変の弁ストローク調製部を有するものに適用可能である。
【００１０】
本発明の基となっている着想は、停止過程の間（内燃機関の停止前）に絞り弁の開放を二段階で行う、ということである。ここでは、始めに絞り弁が僅かにのみ開放され、次に大きく開放される。または別の実施形態においては絞り弁がまずは大きく開かれ、その後で再び僅かに閉鎖される。
【００１１】
内燃機関を停止させる方法において、停止要求が検出された後に、絞り弁を介して内燃機関に供給される空気量が低減され、検出された内燃機関回転数が所定の回転数閾値を下回ると、内燃機関の絞り弁を介して供給される空気量が再び増加される。ここで、内燃機関に供給される空気量が第１の時点で第１の空気量に増加される。ここでこの第１の空気量は、絞り弁の第１の位置に対応する。その後の第２の時点において空気量が第２の空気量に増加される。ここでこの第２の空気量は、絞り弁の第２の位置に対応する。従ってこれは特別な利点を有する。すなわち、このような二段階の駆動制御によって、冒頭に記載した、騒音低減の目的が、内燃機関の有利な停止特性の維持と同時に保たれる、という利点を有する。
【００１２】
特に有利には、絞り弁は第２の位置で、第１の位置よりもさらに開放される。空気量の最初の増加時に、大きな圧力降下が、吸気マニホールドと燃焼室との間に生じ、これによって多くの空気量が、絞り弁が比較的僅かに開かれた場合にも燃焼室内に流れ込む。このため、絞り弁を比較的僅かに、例えば、（可能な最大開放横断面での開放横断面の）５％のみ開放することが可能になり、これによって、効果的な騒音低減が可能になる。圧力補償が行われることによって、第２の位置での絞り弁のさらなる開放時の後から後続の空気量が弱まる。従って、絞り弁はさらに開放され、例えば１５％まで開放される。これによって、有利な効果が、内燃機関の停止過程（Auspendeln）時に得られ続ける。
【００１３】
さらに特に有利には、第１の時点の後、かつ作用的には第２の時点の前に、内燃機関の１つのシリンダーが上死点を超える。作用的には第２の時点前に、シリンダーが上死点を上回るということはここで次のことを意味する。すなわち、第２の時点で第２の位置に絞り弁を開放することの効果、すなわち絞り弁と吸気弁との間の吸気マニホールドにおける（時間的に遅延された）圧力調整が、シリンダーが自身の上死点を超えた後に初めて行われる、ということを意味する。しかし、第２の位置への絞り弁の開放は完全に既に、上死点を超える直前に位置し得る。
【００１４】
これによって、絞り弁の第２の位置の充分に広い開放時には、特に短い、停止に向かう特性が得られる。なぜなら、内燃機関の停止化特性は実質的に、シリンダー内に含まれているガススプリングによって決まるからである。第１の空気量が供給された第１のシリンダーが、比較的低い充填率を伴って燃焼サイクルで動作し、第２の空気量が供給された第２のシリンダーが同時に圧縮サイクルで動作すると、第２の空気量が多く、第１の空気量が少ない場合には、圧縮サイクルで動作するシリンダーの空気ばねが優位になり、内燃機関が迅速に停止する。
【００１５】
特に有利には、絞り弁の第１の位置および絞り弁の第２の位置は、次のように選択される。すなわち、相応するシリンダー内に流れ込む空気によって生じる騒音の音量レベルが、所定の閾値を下回るように選択される。絞り弁のこのような位置は、例えば、台上試験によって求められる。基本的に、第１の位置における絞り弁の開放が小さくなるほど、第１の位置への絞り弁開放時の騒音発生が小さくなり、絞り弁の第１の位置と第２の位置の間の差が小さくなるほど、絞り弁開放時の騒音発生が小さくなる。
【００１６】
絞り弁の第２の位置は、有利には次のように選択されるべきである。すなわち、第２の空気量が供給された吸気シリンダーがもはや燃焼サイクルで動作しないように選択されるべきである。これは次のことを意味する。すなわち、ガススプリングの上述した対比の際に、この吸気シリンダー内に含まれているガススプリングが、強く圧縮サイクルにおいて圧縮され、ばね力が大きくなり、この吸気シリンダーが、もはや燃焼サイクルで動作しない、すなわち内燃機関が後退（zurueckpendeln）することを意味する。絞り弁の適切な第２の位置は、例えば台上試験によって求められる。
【００１７】
しかし、絞り弁がまずは大きく開放され、次に、再び、僅かに閉鎖されることも可能である。すなわち絞り弁の第１の位置が、絞り弁の第２の位置よりもさらに開放されている。これは殊に、心変わりした場合（すなわち、運転手が内燃機関の停止過程中に、アクセルペダルを踏むこと等によって車両の加速を望んでいることを伝達した場合）に、内燃機関停止前のエンジンが、いわゆる従来の直接始動で（すなわち、電気機械によるサポートを用いずに）、再び始動されるべき場合に有利である。特に大きく開放された第１の位置によって、絞り弁の開放時に第１の位置において吸気サイクルにあるシリンダーに、特に有利には、新鮮な空気が供給される。従ってこの場合には、点火可能な燃料空気混合気を形成するための、特に良好な前提条件が存在する。
【００１８】
さらに、内燃機関を停止過程の終了時に位置付けするために、すなわち、内燃機関が停止するクランクシャフト角度を設定するために、絞り弁をまずは大きく開放し、再び、僅かに閉鎖することが有利である。なぜなら内燃機関の停止過程ポジションは、実質的に、停止過程終了時に圧縮サイクルないしは燃焼サイクルにあるシリンダーのガススプリングのばね力の関係によって決まるからである。上述の開放ストラテジーおよび再度の僅かな閉鎖によって、圧縮サイクルにあるシリンダーのガススプリングを、燃焼サイクルにあるシリンダーのガススプリングよりも強くすることができる。これによって、停止ポジションが特に幅広く、シリンダーの次の上死点の前に、圧縮サイクルにおいて実現される。
【００１９】
上述の利点は、絞り弁が、停止要求の検出後に、供給される空気量を低減するために完全に閉鎖される場合に特に顕著である。この完全な閉鎖は殊に騒音において利点を有している。
【００２０】
上述の方法のうちの１つを、内燃機関が自然に多数回スタートおよびストップするスタート・ストップシステムにおいて使用するのは有利である。
【００２１】
本発明の方法は有利には次のように実施される。すなわち、第１の時点および第２の時点が、内燃機関の回転数が停止過程時にはじめて０に降下する時点の前、すなわち後退時点（Rueckpendelzeitpunkt）の前に位置するように実施される。別の特に有利な実施形態では、第１の時点および第２の時点は、それらと、内燃機関回転数の最初の零通過との間で、少なくとも１つのシリンダーが上死点を超えるように、選択されている。
【実施例】
【００２２】
添付図面は、本発明の特に有利な実施例を示している。別の実施形態が可能である。
【００２３】
図１は、四気筒式の内燃機関での、本発明による方法を例として示している。この方法は、同様に、あらゆる他の複数気筒式の内燃機関に適用可能である。
【００２４】
図１ａは、第１のシリンダーＺＹＬ１、第２のシリンダーＺＹＬ２、第３のシリンダーＺＹＬ３および第４のシリンダーＺＹＬ４の一連のサイクルを示している。第１の死点Ｔ１で第１のシリンダーＺＹＬ１は排気サイクルに入り、第２の死点Ｔ２で吸気サイクルに入り、第３の死点Ｔ３で圧縮サイクルに入り、第４の死点Ｔ４で燃焼サイクル（Arbeitstakt）に入る。残りのシリンダーは、知られているように、同様の一連のサイクルを実施する。ここでこれらのシリンダーは、それぞれ１サイクルだけずらされている。第１の死点Ｔ１で第２のシリンダーＺＹＬ２は燃焼サイクルに入り、第３のシリンダーＺＹＬ３は圧縮サイクルに入り、第４のシリンダーＺＹＬ４は吸気サイクルに入る。
【００２５】
これに並行して、図１ｂでは、内燃機関の回転数ｎが時間にわたって示されている。回転数ｎは例えば、クランクシャフトの回転数に相応する。横軸上の時間軸は、図１ａに示されているクランクシャフト角度ＫＷに対して平行に示されている。内燃機関の回転速度は変化するので、目盛りは線形ではない。
【００２６】
第１の死点Ｔ１に相当する第１の時点ｔ１で、内燃機関回転数ｎは、所定の回転数閾値ｎｓよりも高い。空気ばねのばね効果によって、内燃機関回転数は僅かに促進し、その後低下する。
【００２７】
第２の死点Ｔ２に相当する第２の時点ｔ２では、本発明の方法が実施される開ループ制御装置および／または閉ループ制御装置において、内燃機関回転数ｎが、所定の回転数閾値ｎｓを下回っていることが確認される。
【００２８】
クランクシャフト角度ＫＷａｕｆで絞り弁が開放され、これによって内燃機関は第３の時点ｔ３でさらに第３の死点Ｔ３を、および第４の死点Ｔ４でさらに第４の死点Ｔ４を通過し、最終的に後退時点ｔｏｓｃで０に低下する。ここで、内燃機関の前進（Vorwaertspendelbewegung）が終了し、後退する。これに相応して、この時点で、グラフ図１ａおよび図１ｂのグラフの横軸の明確な双方向割り当てが終了する。２つの図１ａおよび１ｂは、この時点から別個に読まれるべきである。
【００２９】
停止時点ｔｓｔｏｐで、内燃機関は停止する。図１ｃは、絞り弁の位置を示している。ここには示されていない本発明による方法の開始時に、内燃機関の開ループ制御装置および／または閉ループ制御装置は、エンジンを停止する信号を受信する。これは例えばスタート／ストップコーディネーターによる。この時点で内燃機関の停止が開始され、絞り弁が初期の絞り弁位置ＤＫ０、殊に閉鎖位置に調整される。
【００３０】
開ループ制御装置および／または閉ループ制御装置によって検出された内燃機関回転数ｎが設定可能な回転数閾値ｎｓを下回った後、絞り弁角度ＫＷａｕｆに相当する第１の時点ｔａｕｆ１で、絞り弁が第１の位置ＤＫ１に動かされる。例えば絞り弁は５％開放される。吸気マニホールドと吸気サイクルにある第１のシリンダーＺＹＬ１との間の甚大な圧力降下によって、第１のシリンダーＺＹＬ１内に比較的大きい第１の空気量が流れ込む。
【００３１】
第３の時点Ｔ３では、殊に第２のシリンダーＺＹＬ２は上死点を超え、排気サイクルから吸気サイクルへと移る。第２の時点ｔａｕｆ２では、絞り弁は第２の位置ＤＫ２に開放される。これは第１の位置ＤＫ１よりも大きく、例えば１５％である。第３の死点Ｔ３と第４の死点Ｔ４との間で、圧縮サイクルで作動する第１のシリンダーは、燃焼サイクルにある第４のシリンダーＺＹＬ４と比べて高い充填度を有する。しかしこれは、内燃機関が第４の上死点Ｔ４を超えることを阻止するのに充分に大きくはない。第２の時点ｔａｕｆで、第２の位置ＤＫ２に絞り弁が開放された後、第２の時点ｔａｕｆ２において吸気サイクルにある第２のシリンダーＺＹＬ２内に、第１の時点ｔａｕｆ１で吸気サイクルにあった第１のシリンダーＺＹＬ１におけるよりも大きい空気量が流れ込む。
【００３２】
第４の死点Ｔ４を超えた後、第２のシリンダーＺＹＬ２は圧縮サイクルにあり、第１のシリンダーＺＹＬ１は燃焼サイクルにある。第１のシリンダーＺＹＬ１の燃焼サイクル内にある空気ばねの大きさに比べた、第２のシリンダーＺＹＬ２内の空気ばねの大きさによって、内燃機関は強い、リセットトルクを受け、自身の回転数ｎが０に低下し、後退時点ｔｏｓｃで後退運動になるまで減速する。その後、内燃機関は、摩擦効果に基づいて、停止時点ｔｓｔｏｐで停止する。
【００３３】
第２の時点ｔａｕｆ２が、第１の時点ｔａｕｆ１と第３の時点Ｔ３との間に位置することも可能である。この場合には第１のシリンダーＺＹＬ１は既に、絞り弁の第２の位置ＤＫ２に相応する高い空気充填を有しており、内燃機関はより早く停止する。しかし、第１の時点ｔａｕｆ１と第２の時点ｔａｕｆ２が、次のように相互に離れて位置することに留意されたい。すなわち、吸気マニホールドと燃焼室との間の圧力降下が、第１の時点ｔａｕｆ１での第１の値ＤＫ１への絞り弁の開放後に既に格段に低減されているように、位置することに留意されたい。これは、この方法が、絞り弁が２つよりも多くのステップで開放されるという趣意で変更される場合、殊に絞り弁が傾斜（Rampe）で開放される場合にも留意されるべきである。この場合には、この傾斜の勾配は、相応に平らに選択されるべきである。
【符号の説明】
【００３４】
ＺＹＬ１  第１のシリンダー、  ＺＹＬ２  第２のシリンダー、  ＺＹＬ３  第３のシリンダー、  ＺＹＬ４  第４のシリンダー、  Ｔ１  第１の死点、  Ｔ２  第２の死点、  Ｔ３  第３の死点、  Ｔ４  第４の死点、  ｔ１  第１の時点、  ｔ２  第２の時点、  ｔ３  第３の時点、  ｔ４  第４の時点、  ｔａｕｆ１  第１の時点、  ｔａｕｆ２  第２の時点
【図１】
2013185591.tif 000003
【手続補正書】
【提出日】平成25年3月5日(2013.3.5)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関を停止するための方法であって、
停止要求が検出された後、空気調量装置を介して前記内燃機関に供給される空気量を低減させ、
検出された内燃機関回転数（ｎ）が設定可能な回転数閾値（ｎｓ）を下回ると、前記空気調量装置を介して前記内燃機関に供給される空気量を再び増加させる方法において、
前記内燃機関に供給される空気量を、第１の時点（ｔａｕｆ１）で、前記空気調量装置の第１の位置（ＤＫ１）に対応して第１の空気量に増加させ、
後の第２の時点（ｔａｕｆ２）で、前記空気調量装置の第２の位置（ＤＫ２）に対応して第２の空気量に増加させる、
ことを特徴とする、内燃機関を停止するための方法。
【請求項２】
前記空気調量装置を前記第２の位置（ＤＫ２）において、前記第１の位置（ＤＫ１）におけるよりも広く開放する、請求項１記載の方法。
【請求項３】
第１の時点（ｔａｕｆ１）の後に、前記内燃機関の１つのシリンダーが上死点（ＯＴ）を超える、請求項１または２記載の方法。
【請求項４】
第２の時点（ｔａｕｆ２）で前記空気調量装置を第２の位置（ＤＫ２）に開放することによって生じる、吸気マニホールドにおける圧力調整が、前記内燃機関の１つのシリンダーが上死点（ＯＴ）を超えた後に初めて行われる、請求項３記載の方法。
【請求項５】
前記空気調量装置の前記第１の位置（ＤＫ１）および前記第２の位置（ＤＫ２）を、シリンダー内に流入する空気によって生じる騒音の音量レベルが設定可能な閾値を下回るように、選択する、請求項１から４までのいずれか一項記載の方法。
【請求項６】
前記空気調量装置の前記第２の位置（ＤＫ２）を、前記第２の空気量が供給される吸気シリンダー（ＺＹＬ２）が燃焼サイクルに移行しないように選択する、請求項５記載の方法。
【請求項７】
前記空気調量装置を前記第２の位置（ＤＫ２）において、前記第１の位置（ＤＫ１）の場合よりも狭く開放する、請求項１記載の方法。
【請求項８】
前記空気調量装置を、前記第１の位置（ＤＫ１）において最大開放横断面の５％だけ開放し、前記第２の位置（ＤＫ２）において最大開放横断面の１５％まで開放する、請求項１または２記載の方法。
【請求項９】
前記空気調量装置を、前記停止要求の検出後に、供給空気量の低減のために閉鎖する、請求項１から８までのいずれか一項記載の方法。
【請求項１０】
前記第１の時点（ｔａｕｆ１）および前記第２の時点（ｔａｕｆ２）は、内燃機関回転数が停止過程時にはじめて０に降下する時点の前に位置する、請求項１から９までのいずれか一項記載の方法。
【請求項１１】
前記空気調量装置は、絞り弁（１００）である、請求項１から１０までのいずれか一項記載の方法。
【請求項１２】
コンピュータープログラムが開ループ制御装置および／または閉ループ制御装置上で実行される場合に、請求項１から１１までのいずれか一項記載の方法の全てのステップが実施されるようにプログラミングされている、コンピュータープログラム。
【請求項１３】
コンピュータープログラムが開ループ制御装置および／または閉ループ制御装置上で実行される場合に、請求項１から１１までのいずれか一項記載の方法の全てのステップを実施するためのコンピュータープログラムが格納されている、内燃機関の開ループ制御装置および／または閉ループ制御装置用の電気記憶媒体。
【請求項１４】
請求項１から１１までのいずれか一項記載の方法の全てのステップを実施することができるようにプログラミングされている、内燃機関の開ループ制御装置および／または閉ループ制御装置。