(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基本燃料噴射量と増加燃料噴射量とを加えることによって、作動遮断状態にされた内燃機関のシリンダを作動再開する際の燃料噴射量を算出する方法おいて、
作動遮断状態にされたシリンダの作動再開後の最初の噴射に対する増加燃料噴射量を、当該シリンダにおける残留ガスに依存して決定することを特徴とする方法。
【請求項２】
残留ガスに依存する補正値（ｄｔｌｒｇｓ）と、内燃機関の負荷値（ｔ１）とを加算的に重畳することにより、補正された負荷値（ｔｌｓｕｍ）を形成し、
該負荷値から、あらかじめ定めた目標空気量（λｓｏｌｌ）で除算することにより、当該の目標空気量（λｓｏｌｌ）を調整するのに必要な燃料噴射量（ｔｅｓ）を求める、
請求項１項記載の方法。
【請求項３】
前記の目標空気量（λｓｏｌｌ）を調整するのに必要な燃料噴射量（ｔｅｓ）と、壁膜量（ｗｆｌａｍ）の補償に適した補正量（ｄｔｅｗｆ）とを加える、
請求項２記載の方法。
【請求項４】
連続した２つの噴射サイクルに対して求められた壁膜量の差から前記補正量（ｄｔｅｗｆ）を算出する、
請求項３記載の方法。
【請求項５】
前記の残留ガスに依存しかつあらかじめ定めた目標空気量（λｓｏｌｌ）によって除算された補正値と、基本燃料噴射量とを加算的に重畳することによって得られた噴射量（ｔｅｓ）に前記補正値（ｄｔｅｗｆ）に加える、
請求項３または４の何れか１項記載の方法。
【請求項６】
シリンダを作動再開する際に負荷、残留ガスおよび作動遮断状態にされた燃料噴射サイクル数に依存する補正値（ｄｆｇａｓ）を形成する、
請求項２項記載の方法。
【請求項７】
２つの燃料噴射サイクル間で都度ただ１回の作動遮断によってシリンダをサイクリックに作動遮断および作動再開させる際、負荷および残留ガスに依存する補正値（ｄｆｇａｓ）を形成する、
請求項２記載の方法。
【請求項８】
基本燃料噴射量と増加燃料噴射量とを加算することにより、内燃機関の停止したシリンダを作動再開する際の燃料噴射量を算出する装置において、
作動再開前にシリンダに存在する残留ガスに依存して増加燃料噴射量を求める手段が設けられており、
該手段により、当該シリンダが作動再開した後の最初の燃焼だけに対して前記の増加噴射量が供給されることを特徴とする、
燃料噴射量を算出する装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、作動遮断状態にされた内燃機関のシリンダを作動再開する際の燃料噴射量を算出する方法及び装置に関しており、ここでは基本燃料噴射量と、増加燃料量噴射量とが加えられる。
【０００２】
【従来の技術】
駆動スリップ制御（トラクションコントロール）（ＡＳＲ）に対して、又はエンジンブレーキ作動モード中、又は速度制限のため、個々のシリンダを時々作動遮断状態にすることがある。作動遮断状態にされたシリンダを作動再開する際、走行運転快適性及び排ガス放出特性に対し、はじめの燃料量調量状態が重要である。ＤＥ４３  ２８  ８３５  Ａ１から公知のシリンダ選択性の燃料噴射システムでは、作動遮断状態にされたシリンダを作動再開する際の増加燃料噴射量は、作動遮断された燃料噴射サイクル数に依存して決定される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的ないし課題とするところは、作動遮断状態にされたシリンダを作動再開する際、最初の燃料量調量状態が、走行運転快適性及び排ガス放出特性に関して従来技術に対比して改良された技術的手段を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明では、走行運転快適性及び排ガス放出特性に関して優れた特性値は、特許請求の範囲１により、作動遮断状態にされたシリンダの作動再開後の最初の噴射に対する増加燃料噴射量を、当該シリンダにおける残留ガスに依存して決定することによって解決するのである。引用請求項２−７には、本発明の発展形態が示されている。請求項８に記載されているのは、内燃機関の作動遮断状態にされたシリンダを作動再開する際の燃料噴射量を算出する装置である。
【０００５】
【実施例】
先に作動遮断状態にされたシリンダを作動再開する際、当該のシリンダ中には、相当量の残留ガスが存在している。殊にシリンダが比較的長く作動遮断される場合、残留ガスは、ほぼ専ら新鮮空気のみから成る。このシリンダにおいて空気量（λ＝１）を達成するため、作動再開する際、作動遮断された各シリンダには一度、壁膜作用を補償するため、増大燃料量が噴射される。ここでこの燃料噴射量は、有利には残留ガスと化学量論比を成すものである。
【０００６】
図１には、壁膜補償及び残留ガス焼尽のために必要な増大燃料量を求める装置のブロック接続図が示されている。本実施例では、ブロック１００において、カムシャフトクロスオーバー角ｗｎｗｕｅ及び機関回転数ｎに依存する特性マップから、エンジンブレーキ作動モードにて所定温度及び所定周囲圧力における残留ガス量ｄｔｌｒｇ０が求められる。エンジンブレーキ作動モードにおける実際の温度及び実際の周囲圧力が考慮され、乗算量ｆｄｋｈ及びｔａｂを介して実際の残留ガス量ｄｔｌｒｇが算出される。ここで量ｆｄｋｈは、実際の周囲圧力と所定の周囲圧力との比を表し、量ｔａｂは、機関温度及び吸い込み空気温度の関数である。図示の実施例では、分かり易くするため、排ガス温度に依存する乗算量ｔａｂは、ブロック１０１において機関温度ｔｍｏｔに依存して算出される。カムシャフトクロスオーバー（交差）角ｗｎｗｕｅが機関回転数ｎのみに依存する場合には、残留ガス量ｄｔｌｒｇ０は、回転数に依存する特性曲線を介して算出することもできる。残留ガス量ｄｔｌｒｇに相応する補正値ｄｔｌｒｇｓは、次のような場合のみスイッチ１０２を介して加算点１０３へ接続される。即ち、作動遮断状態にされたシリンダを作動再開する際の最初の燃焼サイクルが終了したときのみ、この加算点１０３に接続されるのである。スイッチ１０２は、作動遮断信号Ｂにより制御され、この作動遮断信号は、シリンダの作動遮断の際に値１をとり、またこのシリンダの作動再開をしようとする場合に値０に移行する。遅延回路１０４及び減算点１０５は、スイッチ１０２に対する本来の制御信号を形成するため、上記スイッチは、作動遮断信号Ｂが１から０に移行する際、閉成される。再開後の最初の燃焼サイクルを除く他のすべてのサイクルにおいて、スイッチ１０２は、０の状態にされる。
【０００７】
補正値（ｄｔｌｒｇｓ）は、加算点１０３にて負荷値ｔｌに加算的に重畳される。これにより、量ｔ１ｓｕｍが得られる。この量ｔ１ｓｕｍをブロック１０６にてあらかじめ定めた空気量λｓｏｌｌによって除算することにより、作動遮断状態にされたシリンダの作動再開後の最初の燃焼サイクルにて必要な燃料噴射量ｔｅｓが検出される。
【０００８】
先行して計算された噴射量ｔｅｓは、壁膜作用に起因して直接シリンダ内には達しない。従って上記の計算された噴射量ｔｅｓには更に加算点１０７を介して増加空気量ｄｔｅｗｆを追加しなければならない。これにより、実際の噴射量ｔｉが形成され、この噴射量には、基本噴射量及びシリンダ内の残留ガスに依存する噴射量の他に付加的に壁膜作用補償のための増加空気量が含まれる。
【０００９】
壁膜作用補償に必要な増加空気噴射量ｄｔｅｗｆを算出する様子は、同様に図１に示されている。ブロック１０８における特性曲線及びブロック１０９における特性マップから、定常的な壁膜量ｗｆｏ（λ＝１のもとでの目標値）が、負荷値ｔｌ、回転数ｎ及び機関温度ｔｍｏｔに依存して算出される。壁膜量ｗｆｏの目標値は、係数ｆｗｆｒｇと乗算される。この係数は、残留ガスに相応する補正値ｄｔｌｒｇｓを負荷値ｔ１で除算し、ひきつづいて値１と加算することにより得られる。壁膜量の実際の目標値ｗｆｌａｍを得るため、ブロック１１１において２つの量ｗｆｏ，ｆｗｆｒｇの積が、あらかじめ定めた空気量λｓｏｌｌで除算される。
【００１０】
壁膜量に対する目標値ｗｆｌａｍは、作動遮断信号Ｂがシリンダの作動再開を指示する場合のみスイッチ１１２を介して接続されて、増加空気噴射量ｄｔｅｗｆの後続処理が行われる。そうでない場合、スイッチ１１２は、値０にセットされる。メモリ（ＰＴ１−素子）１１３を介して時間依存性の壁膜量ｗｆｌａｍｔがシミュレーションされる。上記メモリ１１３の時定数ｚｆｗは、ブロック１１４及び１１５の２つの特性マップにより、負荷値ｔ１及び機関温度ｔｍｏｔに依存して設定される。作動遮断信号Ｂによって制御されるスイッチ１１６は、通常動作モードに対するブロック１１４の特性マップからの時定数ｚｆｗか、又はエンジンブレーキ時遮断に対するブロック１１５の特性マップからの時定数を接続する。各シリンダに対して時間依存の壁膜量ｗｆｌａｍｔが時間ずれを以て算出される。壁膜の補償に必要な増加空気噴射量ｄｔｅｗｆは、実際のサイクルの計算された壁膜量と、先行するサイクルの壁膜量との差分から得られる。量遅延素子１１７及び加算点１１８が、当該の差を形成する。このように求められた増加空気噴射量ｄｔｅｗｆは、加算点１１７にて噴射量ｔｅｓに加算的に重畳される。而して、シリンダ中にもたらされる燃料量ｔｉが得られる。スイッチ１１９は、作動遮断信号Ｂによって制御され、シリンダを遮断しようとする場合、値０にされる。このスイッチは、シリンダの作動再開の際、閉じられる。
【００１１】
図２は、作動遮断されたシリンダを作動再開する際の燃料噴射量ｔｉを計算する他の変形実施形態を示す。図１によって計算された補正値ｄｔｌｒｇｓは、ブロック２００にてあらかじめ設定した空気量λｓｏｌｌによって除算され、これによって得られた補正値ｄｔｅｒｇｓは加算点２０１にて、負荷に相応する基本噴射量ｔｅに加算される。これによって形成されかつ補正された噴射量ｔｅｓは、既述のように、増加空気噴射量ｄｔｅｗｆに加えられて、値ｔｉに変換される。
【００１２】
或１つのシリンダの噴射作動遮断を１度又は２度より多く相次いで行う場合、シリンダ中の残留ガスは、大部分新鮮空気から成るものであって、排気ガスから成るものではないということを前提とすることができる。
【００１３】
この場合、噴射量ｔｅｓを算出するため、補正値ｄｔｌｒｇｓと、求めた残留ガス量ｄｔｌｒｇとを等しくセットすることができる。但し、１度又は２度だけシリンダの作動遮断を行う場合には、残留ガス中の排気ガスは、完全には新鮮空気によって置換されない。殊にシリンダの切り替え動作の場合、換言すれば、シリンダのサイクリックな作動遮断および作動、例えば、ＡＳＲ−ＥＺ（駆動スリップ制御ないしトラクションコントロール）の場合、実質的に新鮮空気から成る残留ガスを前提とする前述の補正値ｄｔｌｒｇｓを使用できない。従って図１の回路ブロック１１９において、補正値ｄｔｌｒｇに対して変更を行った補正値ｄｆｇａｓが下記の手法に従って求められる：
シリンダ中の残留ガスの排気ガス成分は、シリンダ作動遮断数の増大と共に減少する。ｉ番目の作動遮断の後、排気ガス量ΔＡｂｇａｓは、次のようにして得られる。
【００１４】
【数１】
0003955645.tif 000002
【００１５】
ここで、ｔｌ（ｉ）は、ｉ番目のサイクル時の負荷であり、ｄｔｌｒｇ（ｉ）は、ｉ番目のサイクルの後、シリンダ中に残留する残留ガス量を表す。ｉ番目の作動遮断の後の残留ガス中の新鮮空気ｄｆｇａｓは、次のようにして得られる。
【００１６】
【数２】
0003955645.tif 000003
【００１７】
シリンダの切り替え動作の場合、残留ガス中の新鮮空気ｄｆｇａｓは、式（１）及び式（２）から次のように得られる。
【００１８】
【数３】
0003955645.tif 000004
【００１９】
残留ガス量がサイクルごとに殆ど変化しないと仮定すると、式（３）は、次のように簡単になる。
【００２０】
【数４】
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【００２１】
シリンダの比較的長い作動遮断が生じているか、又は、シリンダの切り替え動作が起こっているかに応じて、値ｄｔｌｒｇ又はｄｆｇａｓを接続できる。上記スイッチに対する制御信号は、図１に示すように作動遮断信号Ｂから導出される。ブロック１２１は、作動再開の前のシリンダの作動遮断数を検出する。シリンダの作動遮断数が１でありかつ同時に作動遮断信号Ｂが作動再開をシグナリングする場合、アンドゲート１２２は、スイッチ１２０にスイッチングのための制御信号を送出する。その結果、上記スイッチは、値ｄｆｇａｓに切り替わる。他のすべての場合には値ｄｔｌｒｇが補正値ｄｔｌｒｇｓとして接続される。
【００２２】
前述の実施例では、増加空気噴射量ｄｔｅｗｆは、作動遮断されたシリンダ中の残留ガスの量に依存して決定されている。しかしながら、増加空気噴射量ｄｔｅｗｆを求めるため他の基準を使用することもできる、例えば、残留ガスの量、密度、又は、組成を使用することもできる。
【００２３】
【発明の効果】
本発明によれば、作動遮断状態にされたシリンダを作動再開する際、最初の燃料量調量状態が、走行運転快適性及び排ガス放出特性に関して従来技術に対比して改良された技術的手段を実現できたという効果が奏される。
【図面の簡単な説明】
【図１】  内燃機関の作動遮断状態にされたシリンダを作動再開する際の燃料噴射量を算出する装置のブロック接続図である。
【図２】  図１に示されている内燃機関の作動遮断状態にされたシリンダを作動再開する際の燃料噴射量を算出する装置のブロック接続図の構成の一部分についての変形実施形態の略示図である。
【符号の説明】
１００      特性マップ
１０１      機関温度依存性を算出する特性マップ
１０２      スイッチ
１０３      加算点
１０４      遅延素子
１０５      減算点
１０６      除算ブロック
１０７      加算点
【図１】
0003955645.tif 000006
【図２】
0003955645.tif 000007