(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の燃焼室を備えた内燃機関の作動のための方法であって、
燃料を圧力下で内燃機関の燃焼室へ直接噴射し、燃料に作用する圧力（ｐ）を測定する形式のものにおいて、
補正値（DeltaZyl１〜Deltazyl４）を、
同じ燃焼室での先行する燃料噴射期間中に燃料に作用する圧力（ｐ）の少なくとも１つの測定データから求めるか、または
先行する燃焼室での先行する燃料噴射期間中に燃料に作用する圧力（ｐ）の少なくとも１つの測定データから求め、
燃料に作用する圧力（ｐ）の複数の測定データから平均値（Ｍ）を求め、その際前記平均値（Ｍ）は、時間または角度に依存して、燃料に作用する圧力（ｐ）の測定データから求められ、
さらに前記平均値（Ｍ）と補正値（DeltaZyl１〜Deltazyl４）から、燃料の次の噴射の際に燃焼室の１つにおいて燃料に対し予測される作用圧力を求めるようにしたことを特徴とする方法。
【請求項２】
複数の燃焼室を備えた内燃機関の作動のための方法であって、
燃料を圧力下で内燃機関の燃焼室へ直接噴射し、燃料に作用する圧力（ｐ）を測定する形式のものにおいて、
補正値（DeltaZyl１〜Deltazyl４）を、
噴射期間のほぼ中間で燃料に作用する圧力（ｐ）の測定データから求めるか、または
平均化手段を用いて燃料噴射の直前と直後で燃料に作用する圧力（ｐ）の測定データから求め、
平均値（Ｍ）を、燃料に作用する圧力（ｐ）の複数の測定データから求め、その際前記平均値（Ｍ）は、時間または角度に依存して、燃料に作用する圧力（ｐ）の測定データから求められ、
さらに前記平均値（Ｍ）と補正値（DeltaZyl１〜Deltazyl４）から、燃料の次の噴射の際に燃焼室の１つにおいて燃料に対し予測される作用圧力を求めるようにしたことを特徴とする方法。
【請求項３】
前記補正値（DeltaZyl１〜Deltazyl４）を、適合化手段などを用いて燃料噴射の直前で燃料に作用する圧力（ｐ）の測定データから求める、請求項２記載の方法。
【請求項４】
前記平均値（Ｍ）を、燃料に作用する圧力の開ループ制御および／または閉ループ制御（８）に利用する、請求項１または２記載の方法。
【請求項５】
次の燃料噴射のもとで燃焼室の１つにおいて燃料に作用する圧力の目標値（ｐｓ）を求める、請求項１または２記載の方法。
【請求項６】
前記目標値（ｐｓ）を、内燃機関の回転数（ｎ）および／または内燃機関に加えられる負荷（ｍ）に依存して求める、請求項１または２記載の方法。
【請求項７】
前記目標値（ｐｓ）を、内燃機関の成層動作状態および／または均一動作状態に依存して求める、請求項１又は２記載の方法。
【請求項８】
前記目標値（ｐｓ）を、平均値（Ｍ）と比較する、請求項１または２記載の方法。
【請求項９】
次の燃料噴射のもとで燃焼室の１つにおいて燃料に対し予測される作用圧力を、燃焼室内に噴射すべき燃料量（tiZyl１〜tizyl４）の開ループ制御及び／又は閉ループ制御（６）に利用する、請求項１または２記載の方法。
【請求項１０】
請求項１〜９いずれか１項記載の方法の実施に利用される計算装置で実行可能なプログラムが記憶されていることを特徴とする、内燃機関の制御装置（２２）のための電気的記憶媒体。
【請求項１１】
燃料を対応する燃焼室に直接噴射可能なそれぞれ１つの燃料噴射弁が対応付けられている複数の燃焼室と、
前記燃料噴射弁に供給される燃料に対する圧力を形成するポンプと、
燃料に作用する圧力を測定する圧力センサと、
前記燃焼室内での燃料の燃焼に影響するパラメータの開ループ制御及び／又は閉ループ制御のための制御装置（２２）とを備えた内燃機関において、
前記制御装置（２２）により補正値（DeltaZyl１〜DeltaZyl４）が、同じ燃焼室内での先行する燃料噴射期間中に燃料に作用する圧力（ｐ）の測定データから求められるか、又は先行する燃焼室内での先行する燃料噴射期間中に燃料に作用する圧力（ｐ）の測定データから求められ、
前記制御装置（２２）により、燃料に作用する圧力（ｐ）の複数の測定データから平均値（Ｍ）が求められ、その際前記平均値（Ｍ）は、時間または角度に依存して、燃料に作用する圧力（ｐ）の測定データから求められ、
さらに前記制御装置（２２）により、次の燃料噴射の際に燃焼室の１つにおいて燃料に対し予測される作用圧力が、前記平均値（Ｍ）と補正値（DeltaZyl１〜DeltaZyl４）から求められるように構成されていることを特徴とする、内燃機関。
【請求項１２】
燃料を対応する燃焼室に直接噴射可能なそれぞれ１つの燃料噴射弁が対応付けられている複数の燃焼室と、
前記燃料噴射弁に供給される燃料に対する圧力を形成するポンプと、
燃料に作用する圧力を測定する圧力センサと、
前記燃焼室内での燃料の燃焼に影響するパラメータの開ループ制御及び／又は閉ループ制御のための制御装置（２２）とを備えた内燃機関において、
前記制御装置（２２）により補正値（DeltaZyl１〜Deltazyl４）が、噴射期間のほぼ中間で燃料に作用する圧力（ｐ）の測定データから求められるか、又は平均化手段を用いて燃料噴射の直前と直後で燃料に作用する圧力（ｐ）の測定データから求められ、
前記制御装置（２２）により、燃料に作用する圧力（ｐ）の複数の測定データから平均値（Ｍ）が求められ、その際前記平均値（Ｍ）は、時間または角度に依存して、燃料に作用する圧力（ｐ）の測定データから求められ、
さらに前記制御装置（２２）により、次の燃料噴射の際に燃焼室の１つにおいて燃料に対し予測される作用圧力が、前記平均値（Ｍ）と補正値（DeltaZyl１〜DeltaZyl４）から求められるように構成されていることを特徴とする、内燃機関。
【請求項１３】
前記制御装置（２２）は、次の燃料噴射のもとで燃焼室の１つにおいて燃料に対し予測される作用圧力を、燃焼室内に噴射すべき燃料量（tiZyl１〜tizyl４）の開ループ制御及び／又は閉ループ制御（６）に利用する、請求項１１または１２記載の内燃機関。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、燃料を圧力下で内燃機関の燃焼室へ直接噴射し、燃料に作用する圧力を測定する形式の、複数の燃焼室を備えた内燃機関、例えば自動車の内燃機関の作動のための方法に関する。
【０００２】
また本発明は、その都度の燃料を対応する燃焼室に直接噴射可能なそれぞれ１つの燃料噴射弁が対応付けられている複数の燃焼室と、
前記燃料噴射弁に供給される燃料に対する圧力を形成するポンプと、
燃料に作用する圧力を測定する圧力センサと、
前記燃焼室内での燃料の燃焼に影響するパラメータの開ループ制御及び／又は閉ループ制御のための制御装置とを備えた内燃機関、例えば自動車のための内燃機関に関する。
【０００３】
【従来の技術】
この種の方法は、特に直噴方式のディーゼル又はガソリン内燃機関を備えた自動車から公知である。ここでは各燃焼室毎に１つの燃料噴射弁が対応付けられており、この噴射弁によって燃料が圧力下でそれぞれの燃焼室に直接噴射される。燃料に対して作用する圧力の形成に対してはポンプが設けられている。このポンプによって燃料が噴射弁まで供給される。
【０００４】
このポンプによって形成された圧力は、通常は一定ではない。このポンプは例えばピストンポンプであり、この場合は圧力がピストンの数とその都度の位置に依存して変動する。この変動する、ポンプによって形成され燃料に作用する圧力は、圧力センサを用いて測定される。
【０００５】
燃焼室内へ噴射される燃料量の調量に対してはとりわけ、そのつどの噴射のもとで燃料に作用する圧力が重要である。そのため例えば比較的高い圧力のもとで同等に噴射すべき燃料量に対しては比較的短い噴射期間のみが必要とされる。それとは反対に比較的低い圧力のもとでは、各燃料噴射弁は比較的長い間開放状態に制御されなければならない。
【０００６】
ここで問題となるのは、一方では、そのつどの燃料噴射のもとで燃料に作用する圧力が予めわかってなく、しかしながらもう一方では、この圧力は噴射によって放出すべき燃料量の調量の際には考慮されなければならないということである。公知の手法では、この問題は次にようにして対処されている。すなわち先行する時点で測定された圧力値からそのつどの燃料噴射の際に予測される圧力値を推論し、それに基づいて、噴射すべき燃料量を修正するようにしている。しかしながらこの手法は噴射すべき燃料量の調量をむしろ不正確なものにしてしまう。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、燃料噴射の際に燃料に対し予測される作用圧力の正確な算出を可能にする方法を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前記課題は本発明により、補正値を、同じ燃焼室での先行する燃料噴射期間中に燃料に作用する圧力の少なくとも１つの測定データから求めるか、または先行する燃焼室での先行する燃料噴射期間中に燃料に作用する圧力の少なくとも１つの測定データから求め、燃料に作用する圧力の複数の測定データから平均値を求め、その際前記平均値は、時間または角度に依存して、燃料に作用する圧力の測定データから求められ、さらに前記平均値と補正値から、燃料の次の噴射の際に燃焼室の１つにおいて燃料に対し予測される作用圧力を求めるようにして解決される。
【０００９】
また前記課題は本発明により、制御装置により補正値が、同じ燃焼室内での先行する燃料噴射期間中に燃料に作用する圧力の測定データから求められるか、又は先行する燃焼室内での先行する燃料噴射期間中に燃料に作用する圧力の測定データから求められ、前記制御装置により、燃料に作用する圧力の複数の測定データから平均値が求められ、その際前記平均値は、時間または角度に依存して、燃料に作用する圧力の測定データから求められ、さらに前記制御装置により、次の燃料噴射の際に燃焼室の１つにおいて燃料に対し予測される作用圧力が、前記平均値と補正値から求められるように構成されて解決される。
【００１０】
予測される圧力の算出を平均値と補正値に展開することによって、平均値を別個に用いることもできるようになる。
【００１１】
それによりこの平均値（この詳細は以下で説明する）は、燃料に作用する圧力の開ループ制御及び／又は閉ループ制御に利用することも可能になる。
【００１２】
有利には制御回路が構築され、この制御回路によって平均値が所望の目標値に制御される。このことは結果的に平均値の実質的に緩慢な変化につながる。この平均値が先行する圧力の測定データから求められるならば、実質的に緩慢なだけの平均値の変化に基づいて、このようにして求められた平均値が次の燃料噴射の際にも実質的に実際の平均値に一致することを前提とすることができる。
【００１３】
燃料に作用する圧力の開ループ制御及び／又は閉ループ制御の際の平均値の適用によって、次のことが達成される。すなわちまだ測定可能ではない次の燃料噴射の平均値が実質的に先行する測定データから求められる平均値に相応することが達成される。この予測性に基づいて平均値は特に燃焼室内に噴射すべき燃料量の算出に用いることに適している。
【００１４】
平均値が燃料室内に噴射すべき燃料量の算出に用いられる場合には、燃料に作用する全ての圧力はまだ考慮されていない。そのため燃料に対し予測される作用圧力と前記平均値との偏差をさらに考慮する必要がある。この偏差とは結果的には例えばピストンポンプのピストン位置に依存した圧力変動である。しかしながらこの偏差はちょうど補正値に相応する。この補正値は、この場合燃料噴射毎に迅速に変化する、燃料に対し予測される作用圧力と平均値との偏差を表す。
【００１５】
このことは、噴射すべき燃料量が平均値と補正値に依存して求められることにつながる。この場合平均値は実質的に緩慢にしか変化しない。その限りでは噴射すべき燃料量の算出の際には実質的なエラーは何も生じない。それに対して補正値は各燃料噴射毎に迅速に変化する。しかしながらこの変化は平均値よりも僅かである。
【００１６】
補正値は、燃料に対して作用する圧力の測定データから求められる。この場合先行する燃料噴射の際の圧力しか測定できず、その結果から次の燃料噴射の際に予測される圧力を推論しなければならないので、補正値の算出の際にはエラーが生じる可能性がある。その際には迅速に変化する補正値に基づいて、補正値の計算にエラーが含まれることもある。
【００１７】
このことから総じて言えることは、噴射すべき燃料量の算出の際にエラーが生じた場合には、このエラーは実質的には補正値の算出の際のエラーに起因し、平均値の算出には起因しないことである。なぜなら補正値の変化は前述したように平均値に比べて僅かで、発生するエラーもほとんど小さなものだからである。
【００１８】
測定された圧力値の全てが噴射すべき燃料量の算出の際のエラーのもとになり得る、従来技法との相違は、本発明ではエラーが平均値と補正値の展開に基づいて、変化が僅かな補正値のみに起因し、平均値には基づかないことである。それにより、噴射すべき燃料量の算出の際に生じ得るエラーが本発明による方法ではいずれにせよ従来技法のものよりも僅かになることが達成される。
【００１９】
このことは噴射すべき燃料量の正確な調量に作用し、それによって燃料室での燃焼が良好となる。その結果、例えば内燃機関の安定した動作や比較的僅かな燃料消費、有毒な排気ガスの排出量の低減等の利点が得られる
本発明のさらなる利点は、燃料を吐出するポンプにおける個々のシリンダへの様々な吐出出力の制御が本発明による方法によって考慮され補正できることである。またカム軸に対するポンプ組み込みの角度調整精度も考慮でき修正が可能である。それにより最初から正確な角度でのポンプ組み込みが省略可能である。
【００２０】
本発明の有利な実施例によれば、補正値が、同じ燃焼室内での先行する燃料噴射期間中に燃料に作用する圧力の測定データから求められるか、又は先行する燃焼室内での先行する燃料噴射期間中に燃料に作用する圧力の測定データから求められる。この補正値は同じ燃焼室内の時間的に最後の燃料噴射に依存するか、又は燃料室のうちの１つの時間的に最後の燃料噴射に概して依存する。この２つのケースでは燃料に作用する圧力が各噴射毎に測定され記憶される。次の燃焼室への噴射すべき燃料量の計算の際には、同じ燃焼室の記憶された値か又は最後に噴射された燃焼室の記憶された値が補正値として使用され、それと共に燃料に対し予測される作用圧力として利用される。
【００２１】
本発明のさらに別の有利な実施例によれば、補正値が、噴射のほぼ半ばで燃料に作用する圧力の測定データから求められるか、又は平均化手段などを用いて例えば燃料噴射の直前と直後で燃料に作用する圧力の測定データから求められるか、又は適合化手段などを用いて例えば燃料噴射の直前で燃料に作用する圧力の測定データから求められる。燃料噴射全体の期間、つまり全ての燃料噴射期間の間の燃料に作用する圧力の連続した測定は、理論的には補正値算出のための最も正確な基礎となり得る。しかしながらこのことはそれに要するコストとの兼ね合いで実際には実施は無理である。それ故に本発明の有利な実施例では、燃料に作用する圧力を一度だけ燃料噴射の半ばまで測定し、その結果から補正値を算出することが行われる。同様に本発明によれば、燃料に作用する圧力を燃料噴射の前後で測定し、そこから補正値を求めることが可能である。これらの手段は選択的にあるいは累積的に用いてもよい。これらの手段を用いれば、一方では高い精度と信頼性を備えた補正値が求められ、他方ではリーズナブルな所要コスト、例えば適切な計算機コストで算出が可能な補正値が得られる。
【００２２】
本発明の別の有利な実施例では、平均値が燃料に作用する圧力の開ループ制御及び／又は閉ループ制御に適用される。その際この平均値は実際値を表し、これは開ループ制御及び／又は閉ループ制御によって目標値に制御される。それにより平均値は目標値に開ループ制御及び／又は閉ループ制御され得る。これは例えば噴射すべき燃料量の算出の際に特に有利に適用可能である。このような平均値の二重の適用性、すなわち、一方では燃料に作用する圧力の開ループ制御及び／又は閉ループ制御に用い、他方では特に燃料に作用する圧力に依存した噴射すべき燃料量の算出の際に用いるという二重の適用性によって、前述した噴射すべき燃料量の算出が、燃料に作用する圧力の相応の開ループ制御及び／又は閉ループ制御によって最適化されることが達成される。
【００２３】
その際特に有利には、次の燃料噴射のもとで燃焼室の１つにおいて燃料に作用する望ましい圧力の目標値が、内燃機関の回転数および／または内燃機関に加えられる負荷に依存して求められるか、及び／又は内燃機関の成層燃焼動作状態および／または均一動作状態に依存して求められる。このようにして、噴射すべき燃料量の算出が特に良好に、燃料に作用する圧力の開ループ制御及び／又は閉ループ制御に結合され得る。それによってさらに、平均値を実質的に緩慢にしか変化させないことも達成可能である。このことは既に前述したような利点、すなわちそのような平均値からは噴射すべき燃料量の算出の際に実質的にエラーが生じないという利点に結び付く。
【００２４】
本発明のさらに別の有利な実施例によれば、次の燃料噴射の際に燃焼室の１つにおいて燃料に対し予測される作用圧力が、燃焼室内に噴射すべき燃料量の開ループ制御及び／又は閉ループ制御に適用される。既に前述したように、この場合は燃料に対し予測される作用圧力の生じ得るエラーが従来技法の場合よりもはるかに小さい。そのため噴射すべき燃料量の開ループ制御及び／又は閉ループ制御は、この本発明による方法によってさらに精度を増す。このことは結果的に、本発明による方法によって作動される内燃機関に、静かで滑らかな作動特性、つまりショックの少ない作動特性をもたらし、それと同時に燃料消費と有害な排気ガスの放出もさらに抑えられるようになる。
【００２５】
特に有意義なのは、本発明による方法を例えば自動車の内燃機関の制御装置に対して設けられている電気的な記憶媒体の形態で実現することである。この場合この電気的な記憶媒体には、制御装置（例えばマイクロプロセッサ）で実行可能なそして本発明による方法の実行に適しているプログラムが記憶される。このケースでは本発明が電気的な記憶媒体に記憶されているプログラムによって実現される。そのためこのプログラムを備えた記憶媒体自体も、その実行にプログラムが適している方法と同じように本発明を象徴するものである。
【００２６】
【発明の実施の形態】
次に本発明のさらなる特徴や適用性、及び利点を以下の明細書で図面に基づき詳細に説明する。なおこの場合以下の明細書に記載される又は図面に示される全ての特徴はそれ自体で又は任意の組み合わせにおいて本発明の対象を形成するものであり、これらは独立請求項又は従属請求項におけるそれらの統合関係、あるいは図面ないし明細書におけるそれらの形態ないし表示にも依存しない。
【００２７】
図１の実施例は、４つの燃焼室を備えた４気筒内燃機関から出発している。各燃焼室には１つの噴射弁が割当てられており、これらの噴射弁を用いて燃料が燃焼室に直接噴射され得る。燃料としては例えばガソリンが供給される。しかしながら軽油が適用されてもよい。燃焼室内への燃料の噴射に対しては燃料に圧力が加えられる。この圧力は例えば３シリンダポンプによって形成される。燃料に作用する圧力の測定に対しては、圧力センサが例えばポンプの領域に配設される。燃料に作用する圧力の制御のためには、例えば開放状態で圧力が減衰される、圧力制御弁が設けられる。
【００２８】
この場合噴射弁から噴射される燃料量は、とりわけ燃料噴射の持続時間（この期間の間は噴射弁が開放されている）と噴射時の燃料に作用する圧力から得られる。１つの燃焼室内へ所定の燃料量を噴射すべき場合には、所要の燃料噴射期間が、この噴射の際に燃料に作用する圧力に依存して求められなければならない。圧力が高い場合には噴射期間は短くなり、圧力が低い場合には噴射期間が長くなる。
【００２９】
所定の燃料噴射における燃料噴射期間の算出は事前に算出されなければならないし、それに伴って噴射の際に燃料に作用する圧力も事前に考慮されなければならない。しかしながらこの予測圧力は予めわかっているものではない。そのためこの圧力は別の手法で事前に算出されなければならない。
【００３０】
図１においては、圧力センサによって測定された燃料に作用する圧力には符号ｕｐが付され、そのつどの関与する燃焼室番号は符号Ｚｙｌで示されている。
【００３１】
この圧力ｕｐと燃焼室番号Ｚｙｌは、燃料に作用する圧力の算出のためにブロック１に供給される。ブロック１では測定された圧力ｕｐが関数２によって線形化されるか及び／又は標準化される。この関数２によって出力側には圧力ｐが形成される。この圧力ｐがスイッチ３と平均値形成器４と補正値形成器５に供給される。平均値形成器４は、平均値Ｍを形成する。この平均値Ｍはスイッチ３に供給される。補正値形成器５は、補正値DeltaZyl１，DeltaZyl２， DeltaZyl３， DeltaZyl４を形成する。これらの補正値は開ループ制御回路及び／又は閉ループ制御回路６に供給される。この制御回路６によって燃焼室内へ噴射されるべき燃料量が制御される。
【００３２】
平均値Ｍは、平均値形成器４によって時間及び／又は角度に依存して形成される。例えばこの平均値Ｍは、圧力ｐの時間および／または角度等間隔検出によって算出される。
【００３３】
図２では３シリンダポンプと４気筒内燃機関が相互に次のように調整されていることを基礎としている。すなわちポンプの３６０゜のポンプ角度に亘る経過が正確に内燃機関の３６０゜のカム軸角度に亘る経過に相応するように調整されている。このことは、ポンプによって形成された圧力が３６０゜に亘る３つの軸を有していることにつながる。それに対して内燃機関はこの経過のもとでは４つの燃料噴射を占めている。
【００３４】
内燃機関又はポンプのシリンダ数がこれとは異なる数で設けられるか及び／又は内燃機関とポンプの間で増速比又は減速比に基づく動作が存在する場合には、これらが補正関数や補正特性マップによって考慮されてもよい。
【００３５】
前述の図２の実施例によれば、平均値Ｍは４つの測定値Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３，Ｍ４から算出が可能である。これらの４つの測定値Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３，Ｍ４は、各燃料噴射の直前の４つの順次連続する時点における圧力ｐに相応する。この場合の燃料噴射は、図２における４つのシリンダZyl１〜Zyl４毎の噴射持続時間tiZyl１〜tiZyl４のデータによって知ることができる。４つの順次連続する時点は、それぞれ９０゜のカム軸角度の間隔を有し、それによって角度等間隔である。
【００３６】
４つの平均値Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３，Ｍ４は、平均値形成器４によって加算されて平均化される。つまり４で除算される。これにより平均値Ｍは図２に示されていうようになる。
【００３７】
また相応に、一定の時間間隔で圧力ｐを検出して平均値Ｍに処理することも可能である。さらに角度及び／又は時間に依存した平均値Ｍの算出を組み合わせることも可能である。これは例えば次のようなことによって行われてもよい。すなわち内燃機関の回転数に依存して、時間に依存した算出から角度に依存した算出に、そして角度に依存した算出から時間に依存した算出へそれぞれ交互に切り換えられることによって行われてもよい。
【００３８】
圧力ｐの通常の変更の際、すなわちｄｐ／ｄｔが所定の閾値Ｓよりも小さい場合には、スイッチ３は図示の位置におかれる。それにより平均値Ｍは、燃料に作用する圧力の実際値ｐｉとして転送される。圧力ｐの変動が大きい場合（例えばスタート直後）、つまりｄｐ／ｄｔが閾値Ｓよりも大きい場合には、スイッチ３はブロック７によって切換られ、圧力ｐは燃料に作用する圧力の実際値ｐｉとして直接転送される。
【００３９】
燃料に作用する圧力の実際値ｐｉは制御部８へ供給される。ここではこの実際値ｐｉが目標値ｐｓに制御される。この目標値ｐｓはこの場合、内燃機関が均一動作状態におかれているのか又は成層動作状態におかれているのか又は始動中か又は始動後かに依存して与えられる。これは選択ビットＢ＿ＳＣＨＩＣＨＴ,ＳＴＡＲＴを用いて達成される。これらの選択ビットは、それぞれ対応するスイッチ９．１０によって相応に切換られる。
【００４０】
前記均一動作状態（Homogenbetrieb)とは、内燃機関における吸入フェーズ期間中の燃焼室内への燃料の噴射されている動作状態を指すものである。またこの均一動作状態とは異なる成層動作状態とは、内燃機関における圧縮フェーズ期間中の燃焼室内への燃料の噴射されている動作状態を表すものである。
【００４１】
内燃機関が始動後の均一動作状態にある場合には、値p-homogen-sollが目標値ｐｓとして与えられる。また内燃機関が始動後の成層動作状態にある場合には、値p-schicht-sollが目標値ｐｓとして与えられる。内燃機関が始動中の均一動作状態にある場合には、値p-start-homogen-sollが目標値ｐｓとして与えられる。内燃機関が始動中の成層動作状態にある場合には、値p-start-schicht-sollが目標値ｐｓとして与えられる。特に値p-homogen-sollとp-schicht-sollは、特性マップ１１，１２を用いて内燃機関の回転数ｎと内燃機関に加えられた負荷ｍから求められる。
【００４２】
ブロック１３における目標値と実際値の比較の後では、この目標値ｐｓと実際値ｐｉとの間の差分がｐｉ制御器１４に供給される。このｐｉ制御器１４の制御定数ｋｐ及びｋｉは、ブロック１５，１６によって相応の関数か又は特性マップから形成される。さらにこのｐｉ制御器１４は、最小値ＭＩＮと最大値ＭＡＸを有しており、信号Ｒｅｓｅｔを用いて例えばエンジン停止状態か又は目標値が大きく跳躍した際にでリセット可能である。ｐｉ制御器１４から形成された制御値は、ブロック１７において目標値ｐｓに加算され、関数又は特性曲線１８を用いた、圧力を制御する圧力制御弁への適合化が行われる。この制御値は、さらに別の特性マップ１９を用いて乗算ブロック２０において自動車のバッテリー電圧ＵＢａｔｔに依存した電圧補正に用いられる。最後にこのようにして形成された信号はブロック２１を用いて周波数ｆＤＳＶに依存してデューティー比ＯＵＴに変換される。このデューティー比ＯＵＴによって圧力制御弁が制御される。
【００４３】
圧力ｐの通常の変化の際、つまり平均値Ｍが実際値ｐｉに相応する場合には、平均値Ｍが制御部８によって目標値ｐｓに制御される。前述したように圧力ｐの変動は所定の閾値Ｓよりも小さいので、平均値Ｍは緩慢にしか変化しない。その際の変化は、制御部８を介して目標値ｐｓの変化と、内燃機関の回転数と内燃機関に加えられる負荷に依存する。
【００４４】
平均値Ｍの緩慢な変化は、図２からも明らかであり、ここでは平均値Ｍが３６０゜のカム軸経過に亘ってほぼ一定に表されている。
【００４５】
シリンダ固有の補正値DeltaZyl１， DeltaZyl２， DeltaZyl１３， DeltaZyl４は、補正値形成器５によって様々な方式で求めることができる。これは以下に補正値DeltaZyl１の例に基づいて説明するが、この場合は他の補正値 DeltaZyl２， DeltaZyl１３， DeltaZyl４にも同じことが相応に当てはまる。
【００４６】
補正値DeltaZyl１は次のように求めることが可能である。すなわち圧力ｐをシリンダZyl１の燃料噴射持続時間tiZyl１全体に亘って検出し加算又は積分することによって求められる。これは補正値DeltaZyl１の正確な算出を表している。
【００４７】
同様に補正値DeltaZyl１を次のようにして求めることも可能である。すなわち圧力ｐを燃料噴射期間tiZyl１のほぼ中間で検出し場合によって係数で重み付けすることによって求めることも可能である。この場合圧力ｐが燃料噴射期間tiZyl１の経過に亘って実質的に一定に持続している場合には比較的正確な補正値DeltaZyl１が得られる。
【００４８】
また同様に補正値DeltaZyl１を次のようにして求めることも可能である。すなわち圧力ｐを燃料噴射の直前と直後に検出することによって求めることも可能である。その後この測定値は、平均化され場合によってはさらに係数で重み付けされる。この補正値DeltaZyl１は、圧力ｐが燃料噴射期間tiZyl１の経過に亘って減衰している場合には、平均化に基づいてさらに正確となる。
【００４９】
同様に補正値DeltaZyl１を次のようにして求めることが可能である。すなわち圧力ｐを燃料噴射の直前で検出することによって求めることが可能である。この測定値からは相応の適合化方法を用いて燃料噴射期間tiZyl１の間の圧力経過が推論される。
【００５０】
前記手法は、選択的に適用されてもよいし、累積的に適用されてもよい。
【００５１】
前述した手法では、圧力ｐが常に燃料噴射の前か及び／又は燃料噴射中に検出される。その際の燃料噴射は、同じ燃焼室での最後の燃料噴射か又は他のいずれかの燃焼室での最後の燃料噴射である。
【００５２】
図２では、同じ燃焼室に対する前述の２番目に説明した手段が表されている。それによりこの図２では、第４シリンダZyl４における次の燃料噴射に対する補正値DeltaZyl４が、同じ第４シリンダZyl４における最後の燃料噴射の燃料噴射期間tiZyl４の時間的にほぼ中間時点での圧力ｐから算出される。
【００５３】
補正値DeltaZyl１〜DeltaZyl４は、開ループ制御回路及び／又は閉ループ制御回路６に供給される。この制御回路６によって１つの燃焼室に噴射すべき燃料量が求められる。その際この噴射すべき燃料量は、内燃機関の多数のパラメータに依存して事前に求められなければならない。とりわけその際には既に前述したように、燃料噴射の際に燃料に対し予測される作用圧力も考慮されなければならない。
【００５４】
この、次の燃料噴射の際に燃料に対し予測される作用圧力は、前記平均値Ｍとそれぞれのシリンダに依存する補正値DeltaZyl１〜DeltaZyl４から求められる。
【００５５】
例えば第１シリンダZyl１の燃焼室での次の燃料噴射の際に燃料に対し作用する圧力を求めるべき場合には、平均値Ｍが前述したような方式で算出される。補正値DeltaZyl１は、前述した手段の１つで算出される。この場合の計算は同じ第１シリンダZyl１の先行する、詳細には７２０゜先行する燃料噴射に基づかせるか又は、他のシリンダにおける１８０゜先行する最後の燃料噴射、例えば図２によれば第２シリンダZyl２での燃料噴射に基づかせることができる。
【００５６】
平均値Ｍとそれつどの関与する補正値DeltaZyl１〜 DeltaZyl４は、次の燃料噴射の際に燃料に対し予測される作用圧力を表す。この平均値Ｍと前記補正値を用いることにより、予測される圧力が事前に算出される。この圧力の事前の算出は、例えば噴射期間tiZyl１〜tiZyl４の算出に利用される。これにより総体的に内燃機関の燃焼室内へのそのつどの動作状態に最適な燃料量の噴射が行われる。
【００５７】
既に前述したように、平均値Ｍは実質的に緩慢にしか変化しない。その限りでは平均値Ｍに基づく事前算出においてはエラーは現れない。しかしながら補正値DeltaZyl１〜DeltaZyl４は、図２からも明らかなように、迅速に変化する。但しこの変化は平均値Ｍに比べて僅かではある。この理由から前記補正値に基づく事前算出では場合によってはエラーが見込まれる。しかしながらこのようなことは前記補正値の変化が小さいためさしたるものではない。
【００５８】
前述した全ての手法は、制御装置２２によって実施される。例えば制御装置２２はプログラミング可能なマイクロプロセッサである。このマイクロプロセッサにはメモリとその他の所要の構成回路を備えて自動車に組み込まれる。この制御装置２２は、この場合前記方法の実施に必要な信号をとりわけそれぞれの各センサ、例えば圧力センサなどから受け取り、そこからは前述した手法に従って、例えば噴射弁や圧力制御弁を制御するアクチュエータの制御に必要な信号が形成される。
【図面の簡単な説明】
【図１】複数の燃焼室を備えた例えば自動車の内燃機関の作動のための本発明による方法の実施例を概略的にブロック回路図で示したものである。
【図２】図１のブロック回路図に含まれる信号を概略的なダイヤグラムで示した図である。
【符号の説明】
４      平均値形成器
５      補正値形成器
６      開ループ／閉ループ制御回路
９      スイッチ
１０    スイッチ
１１，１２  特性マップ
１４    ｐｉ制御器
２２    制御装置
【図１】
0004250222.tif 000002
【図２】
0004250222.tif 000003