(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動車の多気筒直接噴射型内燃機関のスタータ無し始動方法であって、
内燃機関（１）の気筒（３）におけるピストン（２）の位置を検出し、
燃料を、ピストン（２）が作動フェーズにある気筒（３）の燃焼室に噴射し、その直後に点火することによって、始動過程をトリガする方法において、
始動過程のさらなる経過において、前記作動フェーズにある気筒（３）の燃料を点火した直後に、ピストンが吸気フェーズにある別の気筒（３）の燃焼室（４）へ燃料を噴射し、
前記吸気フェーズにある別の気筒（３）の入口弁（５）を、前記燃料噴射の間、開放したままとし、燃料の点火の直前に閉鎖し、前記噴射された燃料（４）をまだ吸気フェーズであっても点火する、
ことを特徴とする方法。
【請求項２】
前記始動過程のさらなる経過において、吸気フェーズまたは圧縮フェーズにある気筒（３）の燃焼室（４）へ燃料を噴射し、燃焼室（４）で圧縮された燃料を点火する、請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記始動過程の開始時に、作動フェーズにある前記気筒（３）の燃焼室（４）へ噴射すべき燃料を、第１の燃焼に対して過剰酸素が生じるように調量する、請求項１または２記載の方法。
【請求項４】
作動フェーズにある前記気筒（３）の燃焼室（４）に噴射された燃料の点火および燃焼によって内燃機関が最初に回転運動をした後、下死点（ＵＴ）に到達する前にまず前記気筒（３）の出口弁（５）を開放し、その後さらに下死点（ＵＴ）に到達する前に前記出口弁（５）を閉鎖し、前記気筒の入口弁（５）を開放する、請求項１または２項記載の方法。
【請求項５】
燃料を前記始動過程の間、内燃機関の予搬送ポンプにより形成された圧力で気筒（３）の燃焼室（４）に噴射する、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】
燃料を前記始動過程の間、内燃機関の高圧ポンプにより形成された噴射圧（ｐ＿ｒ）で気筒（３）の燃焼室（４）に噴射する、請求項１から４までのいずれか１項記載の方法。
【請求項７】
自動車の内燃機関（１）の制御装置（１２）に対する記憶素子であって、
マイクロプロセッサ（１４）に対し、請求項１から６までのいずれか一項記載のステップを実行させるためのコンピュータプログラムを記憶したことを特徴とする記憶素子。
【請求項８】
マイクロプロセッサ（１４）に対し、請求項１から６までのいずれか一項記載のステップを実行させるためのコンピュータプログラム。
【請求項９】
前記コンピュータプログラムはフラッシュメモリ（１５）に記憶されている、請求項８記載のコンピュータプログラム。
【請求項１０】
自動車の多気筒直接噴射型内燃機関であって、
該内燃機関（１）は、内燃機関（１）の気筒（３）におけるピストン（２）の位置を検出するための手段と、燃料をピストン（２）が作動フェーズにある気筒（３）の燃焼室（４）に噴射するための燃料調量装置と、気筒（３）に噴射された燃料を噴射直後に点火するための点火手段とを有し、
これにより始動過程がトリガされる形式の内燃機関において、
始動過程のさらなる経過において、前記燃料調量装置は、前記作動フェーズにある気筒（３）での燃料の点火直後に、ピストン（２）が吸気フェーズにある別の気筒（３）の燃焼室（４）へ燃料を噴射し、
前記吸気フェーズにある別の気筒（３）の入口弁（５）を、前記燃料噴射の間、開放したままとし、燃料の点火の直前に閉鎖し、
前記点火手段は、前記噴射された燃料をまだ吸気フェーズであっても点火する、
ことを特徴とする内燃機関。
【請求項１１】
前記内燃機関（１）は、請求項２から６までのいずれか１項記載の方法を実施するための手段を有する、請求項１０記載の内燃機関（１）。
【請求項１２】
自動車の多気筒直接噴射型内燃機関の制御装置（１２）であって、
前記内燃機関（１）は、内燃機関（１）の気筒（３）におけるピストン（２）の位置を検出するための手段と、燃料を気筒（３）の燃焼室（４）に噴射するための燃料調量装置と、気筒（３）に噴射された燃料を所定の時点で点火するための点火手段（９）とを有し、
前記制御装置（１２）は、ピストン（２）の位置を検出するための手段、燃料調量装置および点火手段（９）を始動過程のトリガのために、前記燃料調量装置が燃料を、ピストン（２）が作動フェーズにある気筒（３）の燃焼室（４）に噴射し、前記点火手段（９）が気筒（３）に噴射された燃料を噴射直後に点火するように制御する形式の制御装置において、
前記制御装置（１２）は、ピストン（２）の位置を検出するための手段、燃料調量装置および点火手段（９）を始動過程のさらなる経過において、
前記燃料調量装置が、作動フェーズにある気筒（３）の燃料に点火された後、燃料をピストン（２）が吸気フェーズにある別の気筒（３）の燃焼室に噴射するように制御し、
前記制御装置は、前記吸気フェーズにある別の気筒（３）の入口弁（５）を、前記燃料噴射の間、開放したままとし、燃料の点火の直前に閉鎖し、
前記点火手段が前記噴射された燃料をまだ吸気フェーズであっても点火するように制御する、
ことを特徴とする制御装置。
【請求項１３】
制御装置（１２）は、請求項２から６までのいずれか１項記載の方法を実施するための手段を有する、請求項１２記載の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、とりわけ自動車の多気筒直接噴射型内燃機関のスタータ無し始動方法に関する。ここでは内燃機関の気筒におけるピストンの位置が検出され、そのピストンが作動フェーズにある気筒の燃焼室に燃料が噴射され、その直後に点火される。これにより始動過程がトリガされる。
【０００２】
本発明はさらに、とりわけ自動車内燃機関の制御装置に対する記憶素子、とりわけＲＯＭ、ＲＡＭ、またはフラッシュメモリに関する。この記憶素子にはコンピュータプログラムが記憶されており、このコンピュータプログラムは計算器、とりわけマイクロプロセッサ上で実行される。
【０００３】
本発明はさらに、計算機器、とりわけマイクロプロセッサで実行されるコンピュータプログラムに関する。
【０００４】
本発明はさらに、とりわけ自動車の多気筒直接噴射型内燃機関に関する。この内燃機関は、内燃機関の気筒内のピストン位置を検出するための手段、燃料をピストンが作動フェーズにある気筒の燃焼室に噴射するための燃料調量装置、および気筒に噴射された燃料を噴射直後に点火するための点火手段を有する。これにより始動過程がトリガされる。
【０００５】
さらに本発明は、とりわけ自動車の多気筒直接噴射型内燃機関の制御装置に関する。この制御装置は、内燃機関の気筒内のピストン位置を検出するための手段、燃料を気筒に燃焼室に噴射するための燃料調量装置、および気筒に噴射された燃料を所定の時点で点火するための点火手段を有する。制御装置は、ピストン位置を検出するための手段、燃料調量装置、および始動過程をトリガするために点火手段を制御し、燃料調量装置が燃料をピストンが作動フェーズにある機能の燃焼室に噴射し、点火手段がその気筒に噴射された燃料を噴射直後に点火するようにする。
【０００６】
【従来の技術】
ＤＥ１９７４２９６９Ａ１から、多気筒直接噴射型内燃機関の始動方法が公知である。この方法では、迅速にトルク形成するため内燃機関のシリアル点火シーケンスを、作動クロックの並列切り替えにより適切な弁制御を介して中止する。この目的のために内燃機関は、弁クリアランスが許容する限り自由にそうか可能な入口弁および出口弁を有する。
【０００７】
内燃機関のクランクシャフトが少なくとも１回転する際に、気筒の入口弁は開放し、そのピストンは同時に上死点にある。吸気フェーズおよび圧縮フェーズの実行後、これら気筒の燃焼室で圧縮された燃料の点火が同時に行われる。これら２つの気筒が平行して作動フェーズを通過する。引き続き作動フェーズで燃焼ガスが気筒の出口弁の同時開放により放出される。しかし公知の方法では、始動過程が気筒での燃焼によってではなく、適切に設けられた電気モータ式スタータによって実行される。このことは吸気フェーズおよび／または圧縮フェーズをこの第１の点火の前に実行する。
【０００８】
冒頭に述べた形式の、内燃機関のスタータ無し始動方法は例えばＤＥ１００２０１０４から公知である。そこに記載された方法では、吸気フェーズまたは圧縮フェーズが第１の点火の前に実行されず、始動過程がむしろ点火だけによってトリガされる。このような燃焼機関直接始動の利点は、始動のための電気モータ駆動、または第１の点火の前に吸気フェーズおよび／または圧縮フェーズを実行するための電気モータ駆動を省略できることである。第１の点火前に圧縮フェーズがないことによって、とりわけ燃焼室に含まれる混合気を準備するための効率的なメカニズムが省略される。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、多気筒直接噴射型内燃機関をスタータ無しで直接始動する場合に、始動過程の開始時に混合気準備を改善することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
この課題は本発明により、始動過程のさらなる経過において、作動フェーズにある気筒の燃料を点火した直後に、ピストンが吸気フェーズにある別の気筒の燃焼室へ燃料を噴射し、
前記吸気フェーズにある別の気筒の入口弁を、前記燃料噴射の間、開放したままとし、燃料の点火の直前に閉鎖し、前記噴射された燃料をまだ吸気フェーズであっても点火するように構成して解決される。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明の方法は、少なくとも２つの気筒を有する直接噴射型内燃機関のスタータ無し始動に適する。本発明の実施前に、内燃機関のクランクシャフトの角度位置、すなわち内燃機関の気筒におけるピストンの位置を検出する。４つまたはそれ以上の気筒を有する内燃機関では確実に、少なくとも１つの気筒のピストンが作動フェーズにある。気筒数が４より少ない場合には、気筒のピストンが作動フェーズにないこともあるので、その場合は吸気フェーズにある気筒の入口弁および出口弁を作動フェーズに相応する位置にもたらす。すなわち入口弁および出口弁を閉鎖する。
【００１２】
入口弁および出口弁を自由に操作するために、これらの弁はカムシャフトのない制御部を有している。この制御部により各入口弁および出口弁は他方の弁とは分離して、かつカムシャフトの位置に依存しないで制御することができる。カムシャフトなしで制御するために、入口弁および／または出口弁には、１つまたは複数の共通の調整機構が装備されている。この調整機構は液圧的、圧電的、電磁的または他の仕方で操作することができる。従来技術から多数のカムシャフトのない制御部が入口弁および出口弁に対して公知である。この制御部を本発明と関連して使用することができる。
【００１３】
択一的に入口弁および出口弁は自由に操作するために可変のカムシャフト調整器を入口側および可変の弁ストロークに有する。これにより入口カムシャフトを調整して、入口弁を吸気フェーズで開始時に短時間だけ開放し、これにより作動フェーズに相応する位置にもたらすことができる。このことにより入口側では比較的早期に入口が閉鎖される。
【００１４】
作動フェーズにある気筒の燃焼室には燃料が噴射され、その直後に点火される。このことにより内燃機関は第１の回転運動をさせられ、始動過程がトリガされる。始動過程のさらなる経過では、作動フェーズにある気筒の混合気の点火直後に、そのピストンが吸気フェーズにある別の気筒の燃焼室に燃料が噴射される。内燃機関の回転運動をさらに加速するために、別の気筒の燃焼室に噴射された燃料は吸気フェーズでも点火される。
【００１５】
燃料を作動フェーズにある機能の燃焼室に、第２の燃焼の前に噴射することによって、第２の燃焼に対する混合気伝播がポジティブに制御される。気筒の吸気フェーズの開始時に気筒の噴射弁が開放され、空気を気筒の燃焼室に吸入することができる。空気を入口弁を介して吸入することにより、気筒の燃焼室にスワールが形成される。このスワールは入口弁の閉鎖後もまだ短時間の間存続する。第２の点火の前に燃焼室に噴射すべき燃料はこのスワールに向かって噴射され、これによりこれにより燃料と空気との均一な混合が燃焼室で得られる。従って第２の点火前での燃料噴射はある程度均質モードで行われる。吸気フェーズにある気筒の入口弁は燃料噴射の直前、または燃料噴射中、または燃料噴射後に初めて閉鎖することができる。本発明の方法は、１気筒当たりに複数の入口弁および／または出口弁を有する内燃機関でも適用することができる。本発明の方法を実施するには、入口弁ないし出口弁の少なくとも１つが相応に操作されれば十分である。
【００１６】
別の気筒の燃焼室での混合気の均一分配によって、混合気の点火後に特に良好な燃焼が可能となり、これにより第２の燃焼によって特に高いトルクを内燃機関のクランクシャフトに伝達することができる。スタータ無しの始動では第１の燃焼はもっぱら、クランクシャフトを第１の回転運動させるために使用される。しかしスタータ無しの始動を成功または不成功させるのに重要なことは、第２の燃焼である。本発明の方法によれば第２の燃焼が格段に改善される。これにより確実で信頼性のある、内燃機関のスタータ無し始動が可能となる。
【００１７】
本発明の有利な構成によれば、吸気フェーズにある別の気筒の入口弁を燃料噴射の間、開放し続け、燃料の点火直前に閉鎖することが提案される。このようにしてスワールが別の気筒の燃焼室に、燃料噴射中もかなりの程度維持される。このことにより燃焼室で混合気が特に均一に分配され、引き続き完全に燃焼する。
【００１８】
本発明の有利な実施例では、始動過程のさらなる経過で、吸気フェーズまたは圧縮フェーズにある気筒の燃焼室に燃料が噴射され、その燃焼室で圧縮された燃料が点火される。従って混合気は圧縮フェーズの終了時に、上死点（ＯＴ）に到達する直前、または到達した直後に点火される。このようにして第３およびさらなる燃焼が形成される。この燃焼によって、第２の燃焼により決定的に開始された内燃機関の始動過程が継続され、終了される。圧縮フェーズ中での燃料噴射に対する前提は、内燃機関の燃料調量装置中の燃料が十分に高い圧力を有することである。十分に高い噴射圧は、内燃機関に依存せずに電気的に駆動される高圧ポンプによって形成することができる。
【００１９】
有利には始動過程の開始時に作動フェーズにある気筒の燃焼室に噴射すべき燃料量を、第１の燃焼に対して過剰酸素が生じるように調量する。作動フェーズが始動過程の開始時に平行化されているので、始動過程の開始時に作動フェーズにあった気筒は直接、圧縮フェーズへ切り替えられる。圧縮フェーズの前に充填変化を行うことはできない。第１の燃焼中の酸素過剰に基づいて、気筒の燃焼室には第１の燃焼後も酸素が含まれており、この酸素は圧縮フェーズ中に噴射された燃料と共に点火能力のある混合気となる。第１の燃焼に対する高い過剰酸素は層充填によって達成することができる。
【００２０】
有利には内燃機関の第１の回転運動後に、作動フェーズにある気筒の燃焼室に噴射された燃料を下死点（ＵＴ）到達前に点火および燃焼することによって、まず出口弁が開放され、その後、出口弁の下死点（ＵＴ）到達前に閉鎖され、入口弁が開放される。このことにより、気筒での次の圧縮前に酸素が流入することができ、このことは混合気の燃焼を格段に改善する。
【００２１】
本発明の別の有利な実施例によれば、燃料を始動過程中に内燃機関の予搬送ポンプにより形成された圧力で気筒の燃焼室に噴射することが提案される。電磁力ポンプ（ＥＫＰ）として構成された予搬送ポンプにより形成された圧力はレール圧ＥＫＰと称される。内燃機関に依存して例えばカムシャフトを介して駆動される高圧ポンプを有する内燃機関では、燃料をスタータ無し始動過程中にレール圧ＥＫＰによって噴射しなければならない。
【００２２】
択一的に本発明の別の有利な実施例では、燃料が始動過程の間、内燃機関の高圧ポンプによって形成された噴射圧により気筒の燃焼室に噴射される。このことにより燃料は問題無しに、内燃機関の圧縮フェーズ中も気筒の燃焼室に噴射される。噴射圧は内燃機関に依存しないで電気的に駆動される高圧ポンプによって形成される。
【００２３】
本発明の方法を実現するため、とりわけ自動車の内燃機関の制御装置に対する記憶素子の形態で設けることは特に重要である。ここでは記憶素子にコンピュータプログラムが記憶される。このコンピュータプログラムは計算装置、とりわけマイクロプロセッサで実行され、本発明の方法を実施するのに適する。この場合、本発明は記憶素子に記憶されたコンピュータプログラムにより実現される。従ってこのコンピュータプログラムの設けられた記憶素子は本発明の方法と同じであり、コンピュータプログラムを実施するのに適する。記憶素子としてとりわけ電気的記憶素子を使用することができ、例えばＲＯＭ、ＲＡＭ、またはフラッシュメモリである。
【００２４】
本発明はまた、本発明の方法を実施するのに適するコンピュータプログラムである。このコンピュータプログラムはとりわけマイクロプロセッサで実行される。ここで特に有利には、コンピュータプログラムを記憶素子、とりわけフラッシュメモリに記憶する。
【００２５】
本発明の課題の別の解決手段として、冒頭に述べた多気筒直接噴射型内燃機関に基づいて、始動過程のさらなる経過において燃料調量装置が、作動フェーズにある気筒の燃料の点火直後に、別の気筒の燃焼室に燃料を噴射する。そしてこの別の気筒のピストンは吸気フェーズにあり、点火手段が噴射された燃料を吸気フェーズでも点火する。
【００２６】
本発明の有利な構成では、内燃機関が本発明の方法を実施するための手段を有することが提案される。
【００２７】
本発明の課題のさらなる解決手段として、冒頭に述べた形式の多気筒直接噴射型内燃機関の制御装置から出発し、制御装置がピストン位置を検出するための手段を有し、この検出手段が燃料調量装置と点火手段を始動過程のさらなる経過において制御し、燃料調量装置が、作動フェーズにある気筒で燃料が点火された直後にピストンが吸気フェーズにある別の機能の燃焼室に燃料を噴射し、点火手段が噴射された燃料を吸気フェーズでも点火する、ことが提案される。
【００２８】
本発明の有利な改善形態では、制御装置が本発明の方法を実施するための手段を有することが提案される。
【００２９】
【実施例】
図１には、内燃機関全体が参照符号１により示されている。内燃機関１はピストン２を有し、このピストンは気筒３内を往復運動する。気筒３には燃焼Ｉｓ津４が設けられており、燃焼室には充填弁５を介して吸気管６（入口弁）と排気管７（出口弁）が接続されている。さらに燃焼室４には、信号ＴＩにより制御可能な噴射弁８と、信号ＺＷにより制御可能な点火プラグ９が配属されている。内燃機関１は種々の動作モード間で切り替えることができる。
【００３０】
第１の動作モード、すなわち内燃機関１の層駆動モードでは燃料が噴射弁８から、ピストン２により惹起される圧縮フェーズ中に燃焼室４に噴射される。位置的には点火プラグ９の直接周辺であり、時間的にはピストン２の上死点ＯＴないしは点火時期の直前である。次に点火プラグ９によって燃料が点火され、ピストン２は後続の作動フェーズで、点火された燃料の膨張により駆動される。
【００３１】
別の動作モード、すなわち内燃機関１の均一駆動モードでは、燃料が噴射弁８から、ピストン２により惹起される吸気フェーズ中に燃焼室４に噴射される。同時に空気を吸入することにより、噴射された燃料はスワールされ、これにより燃焼室４で実質的に均等（均一）に分配される。その後、燃料／空気混合気はあっ主基フェーズ中に圧縮され、次いで点火プラグ９により点火される。点火された燃料の膨張によりピストン２は駆動される。
【００３２】
層駆動モードおよび均一駆動モードでは、駆動されるピストン２によりクランクシャフト１０が回転運動され、この回転運動を介して最終的に自動車の車輪が駆動される。クランクシャフト１０には回転数センサ１１が配属されており、この回転数センサはクランクシャフト１０の回転運動に依存して信号Ｎを形成する。
【００３３】
燃料は層駆動モードでも均一駆動モーででも、高圧下で噴射弁８を介して燃焼室に噴射される。この目的のために、電気的燃料ポンプが予搬送ポンプおよび高圧ポンプとして設けられている（予搬送ポンプおよび高圧ポンプは図示されていない）。ここで後者は内燃機関１により、または電動的に駆動することができる。電気燃料ポンプ（ＥＫＰ）は内燃機関１に依存しないで駆動され、少なくとも３ｂａｒのいわゆるレール圧を形成する。高圧ポンプは約２００ｂａｒまでのレール圧ＨＤを形成する。自己着火式内燃機関では、形成される圧力は格段に高い。
【００３４】
層駆動モードおよび均一駆動モードで噴射弁４から燃焼室４に噴射される燃料量は制御装置１２により、とりわけ燃費と有害物質放出が低減されるように制御および／または調整される。この目的のために、制御装置１２にはマイクロプロセッサ１４が設けられており、マイクロプロセッサは記憶素子、とりわけフラッシュメモリ１５に記憶されたコンピュータプログラムを有する。このコンピュータプログラムは前記の制御および／または調整を実施するのに適する。本発明の方法を実施するために、マイクロプロセッサ１４上で実行される固有のコンピュータプログラムがフラッシュメモリ１５に記憶されているか、または既存のコンピュータプログラムが適切に拡張されている。
【００３５】
制御装置１２には入力信号が印加される。この入力信号はセンサによって測定された内燃機関１の動作量を表す。例えば制御装置１２は、吸気管６に配置された空気質量センサ、排気管７に配置されたラムダセンサ、および／または回転数センサ１１と接続されている。さらに制御装置１２はアクセスペダルセンサ１３と接続されており、このアクセルペダルセンサは運転者により操作されるアクセルペダルの位置を表す信号ＦＰを形成する。制御装置１２は出力信号を形成し、この出力信号によりアクチュエータまたは調整器を介して内燃機関１の特性が所望の制御および／または調整に相応して制御される。制御装置１２は入口弁８および点火プラグ９と接続されており、それらの制御に必要な信号ＴＩ，ＺＷを形成する。
【００３６】
図２には、４気筒直接噴射型内燃機関１をスタータ無しで始動するための本発明の方法が線図に示されている。線図の個々の行は内燃機関１のそれぞれの気筒３に関連するものである。種々の気筒には番号が付されている。線図の個々の列は、所属のピストン３が存在するフェーズないし行程に関連するものである。各ピストン２はここで吸気フェーズ、圧縮フェーズ、作動フェーズ、または排気フェーズにある。個々のフェーズ間の移行はピストン２の上死点ＯＴにより示されている。ピストン２の種々のフェーズに沿った水平軸はクランクシャフト１０の回転角゜ＫＷを表す。内燃機関１の始動前の位置、すなわち内燃機関１の静止状態での位置が破線で示されている。
【００３７】
図２に示され、以下に説明する方法では、回転数センサ１１が絶対角発生器として構成されている。このことの意味するのは、回転数センサ１１がいつでも、とりわけ内燃機関１の静止状態後でも、回転角゜ＫＷを形成し、制御装置１２に供給することである。このようにして始動過程の開始前に、気筒３におけるピストン２の位置を検出することができる。択一的にクランクシャフト１０を電動スタータにより所要の回転にもたらすことができ、これにより回転数センサ１１はピストン２の位置をシグナリングすることができる。
【００３８】
図２による本発明では、４番気筒が作動フェーズにある（入口弁および出口弁５が閉鎖され、ピストン位置はＯＴ後である）。４番気筒は始動気筒である。始動過程の開始時に４番気筒の燃焼室４に燃料が噴射される。高圧ポンプが内燃機関１に依存して駆動される場合、噴射は電気燃料ポンプのレール圧ＥＫＰの下でだけ行われる。それ以外の場合、すなわち高圧ポンプが内燃機関に依存しないで駆動される場合、燃料は混合気を生成するために高圧ＨＤ下で燃焼室４に噴射される。噴射直後に、噴射された燃料ないし燃焼室４に含まれる燃料／空気混合気が点火される。これにより第１の燃焼が行われ、第１の燃焼によってクランクシャフト１０は第１の前方への回転運動を行う。
【００３９】
回転開始の直後に燃料は１番気筒に噴射される。この１番気筒は吸気フェーズにある。すなわち入口弁は開放しており、出口弁は閉鎖している。続いて噴射された燃料が吸気フェーズであっても点火される。ここで入口弁は点火の直前に閉鎖される。入口弁の閉鎖時点が図２に垂直の破線で１番気筒での点火の直前に示されている。この点火により第２の燃焼が行われ、第２の燃焼によりクランクシャフト１０の回転運動が強く加速される。とりわけ第２の燃焼が始動過程の成功または不成功の重要な鍵であることが示された。
【００４０】
吸気フェーズの間、開放された入口弁を介して空気が吸気管６から気筒３の燃焼室４へ吸入される。吸入された空気の空気流によって強力なスワールが燃焼室４に生じ、これにより噴射された燃料が吸入された空気とさらに良好に混合する。吸気フェーズ中の噴射に基づき、特に均一な燃料／空気混合気が１番気筒の燃焼室４で得られる。そしてこの混合気は点火後に完全に燃焼する。本発明の方法では、第２の燃焼によって特に大きなトルクがクランクシャフト１０に伝達され、これにより確実で信頼性のある、内燃機関のスタータ無し始動が可能となる。
【００４１】
入口弁は燃料噴射の間、有利には開放されたままである。しかし入口弁をすでに噴射前に、または噴射中に閉鎖することも考えられる。入口弁の閉鎖後、空気スワールは緩慢に消失する。これにより吸気フェーズで燃料噴射の際に入口弁が閉鎖していても十分に良好な燃料／空気の混合が保証される。
【００４２】
１番気筒が吸気フェーズにあるとき、３番気筒は圧縮フェーズにあり、圧縮フェーズでは入口弁と出口弁が閉鎖されており、燃料が噴射され、圧縮フェーズの終了時または上死点ＯＴの経過後で作動フェーズの開始時に点火される。さらなる噴射、点火、および弁５の位置が、４番気筒、２番気筒、および１番気筒の例で示されている。したがってさらなる噴射はそれぞれ気筒３（２番気筒および１番気筒）の吸気フェーズ中ないしは圧縮フェーズ中（４番気筒）に行われる。噴射された燃料の点火は圧縮フェーズのだいたい終了時で、上死点ＯＴへの到達直前または直後に行われる。
【００４３】
燃料を圧縮フェーズ中に４番気筒の燃焼室４に噴射できるようにするためには、噴射すべき燃料が高い噴射圧で噴射弁８に印加されなければならない。このような高い噴射圧は、内燃機関１に依存せずに（例えば電気的に）駆動される高圧ポンプによって形成することができる。燃料を吸気フェーズ中に２番気筒および１番気筒の燃焼室に噴射できるようにするには、低い噴射圧、例えば電動ポンプにより形成されるレール圧ＥＫＰで十分である。
【００４４】
４番気筒では、先行の作動フェーズの間に作動フェーズの平行化により充填変化が生じないことがある。従って４番気筒は、通常の作動フェーズの順序とは異なり作動フェーズから直接、圧縮フェーズへ移行する。排気フェーズおよび吸気フェーズは存在しない。それでもなお点火可能な燃料／空気混合気を得るために、第１の燃焼に対して相応に高い過剰酸素が用意される。これにより第１の燃焼後もさらなる燃焼のための酸素が４番気筒の燃焼室に含まれる。過剰酸素は例えば層充填により得ることができる。
【００４５】
択一的に内燃機関の第１の回転運動後に、４番気筒の燃焼室４に噴射された燃料の点火および燃焼に基づいて、４番気筒において下死点ＵＴの到達前にまず出口弁５を開放し、次いでさらに下死点ＵＴの到達前に出口弁５を閉鎖し、そして入口弁５を開放することができる。１番気筒および４番気筒の下死点ＵＴは２番および３番気筒の上死点ＯＴに相当する。同様に２番および３番気筒の下死点ＵＴは１番および４番気筒の上死点ＯＴに相当する。
【００４６】
燃焼室４の入口弁および出口弁５はカムシャフトのない制御部によって調整される。このために各入口弁および出口弁５には固有の調整機構が装備されている。これにより弁５は、弁クリアランスが許容する限り、相互に依存せず自由に開放ないし閉鎖される。このようにして吸気フェーズから作動フェーズへ、そしてその反対に切り替わることができる。相応にして圧縮フェーズから排気フェーズへ、およびその反対の切り替えも可能である。カムシャフトのない弁５の制御によって入口弁および／または出口弁５を始動過程の開始時に所定の位置にもたらすことができ、内燃機関１を始動させるのに最適の条件を電動的スタータ無しで創り出すことができる。
【００４７】
圧縮抵抗を本発明の始動過程中に低減するため、圧縮フェーズの各経過を、相応する入口弁５を早期にまたは遅らせて閉鎖することにより（入口弁は圧縮フェーズ前に行われる吸気フェーズ中に開放されている）適切に短縮することができる。この方法は相応の変形により４つ以上の気筒を有する内燃機関１にも適用することができる。
【００４８】
本発明の方法の前記実施例は、相応の変形により４つ以上の気筒を有する内燃機関１にも適用することができる。気筒が４つより少ない内燃機関では、始動過程の開始時にピストン２がその作動フェーズに配置されていないということがあり得る。しかしこの場合確実に、気筒３の少なくとも１つのピストン２が吸気フェーズにある。従って相応の気筒３の入口弁を閉鎖し、その気筒３を吸気フェーズから作動フェーズへ切り替えることができる。この場合も、内燃機関１は電動的スタータ無しで始動される。
【００４９】
図３には本発明の方法のフローチャートが示されている。この方法は機能ブロック２０で開始する。機能ブロック２０では、内燃機関１の始動が要請される。このために機能ブロック２２で内燃機関１の気筒３におけるピストン２の位置が、例えばクランクシャフト１０の回転位置を介して検出される。機能ブロック２３では燃料が、ピストン２が作動フェーズにある気筒３（４番気筒）の燃焼室４に噴射される。その直後に機能ブロック２４で、噴射された燃料が点火される。この第１の燃焼により、クランクシャフト１０は回転運動され、始動過程が開始される。
【００５０】
４番気筒の燃焼室４に噴射された燃料の点火に続いて、機能ブロック２５で燃料が別の気筒３（１番気筒）の燃焼室に噴射される。この別の気筒は吸気フェーズにある。燃料噴射中、１番気筒の入口弁はさらに開放し続ける。しかし吸気フェーズのほぼ終了時に入口弁は機能ブロック２６で閉鎖される。１番気筒が吸気フェーズに存在している間、機能ブロック２７では燃料がさらに別の気筒３（３番気筒）に噴射される。この気筒は圧縮フェーズにある。その後、１２番気筒に噴射された燃料が機能ブロック２８で、下死点ＵＴの前であっても点火される。この第２の燃焼により、クランクシャフトの回転運動は加速される。良好な第２の燃焼は特に始動過程の成功に対して重要である。３番気筒に噴射された燃料の点火は機能ブロック２８で、圧縮フェーズのほぼ終了時に、上死点ＯＴへの到達直前または直後に行われる。第３の燃焼によってクランクシャフト１０の回転運動はさらに加速される。
【００５１】
さらなる作動フェーズ中に、機能ブロック２９で燃料が気筒３（４番気筒）に噴射される。この気筒は圧縮フェーズにある。同じ圧縮フェーズ中に、機能ブロック３０で吸気フェーズにある気筒３（２番気筒）に燃料が噴射される。４番気筒の燃焼室４に噴射された燃料は機能ブロック３１で、圧縮フェーズのほぼ終了時に点火される。後続の作動フェーズでは、機能ブロック３２で燃料が吸気フェーズにある気筒３に噴射される。噴射された燃料は機能ブロック３３で点火される。問い合わせブロック３４で、内燃機関１の始動が成功したか否かが検査される。肯定の場合は、本発明の方法は機能ブロック３５で終了する。否定の場合は、問い合わせブロック３６へ分岐し、ここで内燃機関１が始動されることなく所定の時間Ｔが経過したか否かが検査される。肯定の場合は機能ブロック２１へ分岐し、始動過程が再度最初から繰り返される。否定の場合は、機能ブロック３２へ分岐し、吸気フェーズにある気筒３に燃料を噴射し、引き続き点火することによって始動過程が継続される。
【図面の簡単な説明】
【図１】自動車内燃機関の概略的ブロック図である。
【図２】図１の内燃機関を始動させるための本発明の方法の第１実施例の概略的線図である。
【図３】図２の本発明の方法のフローチャートである。
【符号の説明】
１  内燃機関
２  ピストン
３  気筒
４  燃焼室
５  充填弁
６  吸気管
７  排気管
８  噴射弁
９  点火プラグ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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