JP2003120388A - 内燃機関の運転方法、コンピュータプログラム、制御装置および内燃機関 - Google Patents

内燃機関の運転方法、コンピュータプログラム、制御装置および内燃機関

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JP2003120388A
JP2003120388A JP2002290017A JP2002290017A JP2003120388A JP 2003120388 A JP2003120388 A JP 2003120388A JP 2002290017 A JP2002290017 A JP 2002290017A JP 2002290017 A JP2002290017 A JP 2002290017A JP 2003120388 A JP2003120388 A JP 2003120388A
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injection
combustion engine
fuel
exhaust gas
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Kai Uwe Grau
グラウ カイ−ウーヴェ
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Robert Bosch GmbH
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 燃料を第１の運転モードにおいては圧縮フェ
ーズの期間に、第２の運転モードにおいては吸気フェー
ズの期間に内燃機関１の燃焼室４に噴射し、内燃機関の
運転期間中運転モード間を切り換え、燃料を可変の噴射
圧力ｐ ｒで噴射し、可変の時期ｔ ＥＳＢＨに燃料噴
射を開始し、燃焼した排気ガスを燃料空気混合気に再循
環する形式の内燃機関の運転方法を排気ガス／騒音排出
と燃料消費量が一層低減されるようにする。 【解決手段】 第２の運転モードにおける噴射開始ｔ
ＥＳＢＨを排気ガス再循環率ＡＧＲと噴射圧力ｐ ｒに
依存して求める。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば自動車の内
燃機関の運転方法に関する。
【０００２】その際燃料は第１の運転モードにおいては
圧縮フェーズの期間に内燃機関の燃焼室に噴射されかつ
第２の運転モードにおいては吸気フェーズの期間に噴射
される。内燃機関の運転期間中、運転モードが切り替え
られる。更に、燃料は可変の噴射圧力によって噴射され
かつ燃料噴射は可変の時点で始められる。更に燃焼され
た排気ガスが燃料空気混合気に再循環される。
【０００３】本発明は更に、計算装置、例えばマイクロ
プロセッサにおいて実行可能であるコンピュータプログ
ラムに関する。
【０００４】更に本発明は、例えば自動車の内燃機関に
対する制御装置に関する。内燃機関は燃料直接噴射を行
うようになっておりかつ排気ガス再循環は種々異なった
運転モードにおいて作動可能である。第１の運転モード
において燃料は圧縮フェーズの期間に噴射されかつ第２
の運転モードにおいては吸気フェーズの期間にともに内
燃機関の燃焼室に可変の噴射圧力によって噴射される。
【０００５】更に、本発明は例えば自動車の内燃機関に
も関する。内燃機関は燃焼室と、燃料調量システムと、
制御装置と、排気ガス再循環部とを有している。燃料調
量システムは第１の運転モードにおいて燃料を圧縮フェ
ーズの期間に噴射しかつ第２の運転モードにおいては吸
気フェーズの期間にともに内燃機関の燃焼室に可変の噴
射圧力および可変の噴射開始を以て噴射する。制御装置
は運転モード間を切り換え、噴射圧力を調整設定しかつ
内燃機関の運転期間中の噴射開始を求めるために用いら
れる。排気ガス再循環部は燃焼排気ガスを内燃機関の排
気管から吸気管に戻す。吸気管を介して排気ガスは再び
燃焼室に達しかつそこで燃料空気混合気に対して燃料を
混合する。
【０００６】
【従来の技術】ＥＰ０８９３５９３Ａ２号から、冒頭に
述べた形式の内燃機関が公知である。この刊行物に、排
気ガス再循環部を付加接続すると内燃機関の不安定な回
転が生じる可能性があることが記載されている。この理
由からこの刊行物においては、空気燃料比、噴射開始お
よび点火時期を補正することが提案される。これにより
殊に排気ガス再循環部を付加接続した場合に内燃機関の
一層安定した回転が実現されるようにする。
【０００７】ＤＥ１９９０８７２６Ａ１号から、噴射開
始を内燃機関の安定した回転に依存して変化させること
が公知である。これにより、その代わりに機関技術的な
縁条件を設定しないでも内燃機関のできるだけ燃料を節
約した、排出の少ない運転を可能にしようというもので
ある。
【０００８】排気ガス再循環部を備えた内燃機関は従来
技術に属している。排気ガス再循環では燃焼排気ガスが
排気ガス管から吸気管に戻される。そこから燃焼排気ガ
スは内燃機関の燃焼室に達しかつそこで、噴射された燃
料と混合されて燃料空気混合気になる。排気ガス再循環
が働かないようになっている内燃機関の運転では、−１
５℃および＋３０℃の間にある温度を有する周囲空気が
吸い込まれる。燃焼排気ガスは約２００℃ないし４００
℃の領域にある比較的高い温度を有しているので、その
結果排気ガス再循環が行われるようになっている内燃機
関の運転時に、新しい機関技術的な縁条件が生じ、この
条件は考慮にいれられなければならない。
【０００９】自動車に対する内燃機関の重要な目標は排
気ガス排出ができるだけ低い場合のできるだけ低い燃料
消費である。このために、すべての可能な運転モード
（例えば成層運転、排気ガス再循環のあるなしの均質運
転、排気ガス再循環のあるなしの均質希薄運転、など）
が、燃焼プロセスを決定する量の調整設定パラメータを
最適に調整設定することができるように、できるだけ浩
瀚なデータセットまたは特性データマップにアクセスで
きることが必要である。燃料を節約する潜在能力が特別
大きいのは大きな排気ガス再循環率を有する均質モード
であるが、この運転モードには従来技術によれば独自の
特性マップが設けられていない。この理由からパラメー
タ「噴射開始」は排気ガス再循環のない均質モードから
借用されかつ「噴射圧力」は成層モードから借用され
る。これでは必然的に妥協的解決ということになる。
【００１０】内燃機関が排気ガス再循環のない均質モー
ドにおいて運転されかつそれから排気ガス再循環が付加
接続されるとき、吸気管を介して吸入される空気の温度
は著しく上昇する。吸入される空気のこの高い温度は２
次的な混合気調製のために利用される。２次的な混合気
調製では、内燃機関の燃焼室およびピストンの加熱され
た壁での燃料の蒸発特性が利用される。その場合このこ
とは、燃料ができるだけ長い噴射持続期間を介して燃料
室に噴射されるとき、特別申し分なく可能である。噴射
過程の枠内の一定の作動点において噴射される燃料質量
を一定に保持するために、持続期間を延長した場合、単
位時間当たりに噴射される燃料質量は低減される。その
結果として、単位時間当たりに比較的僅かな燃料質量が
壁に当たりかつそこで少なくとも部分的に蒸発し、その
場合壁はそう強く冷却されることはないということにな
る。
【００１１】同時に、燃料噴射システムないし燃料噴射
システムの高圧領域に生じている噴射圧力は、単位時間
当たり燃焼室に噴射される燃料質量を低減するために、
低減されなければならない。このことと平行して、燃料
噴射が適時に終了して点火開始の前に最適な混合気調製
が保証されるように、「早めに」シフトされなければな
らない。
【００１２】排気ガス再循環は従来技術によれば混合気
調製の改善のために利用することができない。というの
は、これまで、種々異なっているパラメータを、内燃機
関の回転に不都合に作用することなく適当に相互調整す
ることはできないからである。
【００１３】
【特許文献１】ＥＰ０８９３５９３Ａ２号
【特許文献２】ＤＥ１９９０８７２６Ａ１号
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、排気
ガス再循環を燃焼室における混合気調製の改善に対し
て、ひいては燃料節約および内燃機関の排気ガスおよび
騒音排出の低減のために利用することである。
【００１５】
【課題の解決手段、発明の実施の形態、発明の効果】こ
の課題を解決するために本発明では冒頭に述べた形式の
方法から出発して、第２の運転モードにおける噴射開始
を排気ガス再循環率に依存しかつ噴射圧力に依存して求
めることが提案される。
【００１６】要するにこの課題は、内燃機関の運転方法
においては、燃料を第１の運転モードにおいては圧縮フ
ェーズの期間にかつ第２の運転モードにおいては吸気フ
ェーズの期間に内燃機関の燃焼室に噴射し、内燃機関の
運転期間中運転モード間を切り換え、燃料を可変の噴射
圧力で噴射し、可変の時期に燃料噴射を開始しかつ燃焼
した排気ガスを燃料空気混合気に再循環する形式の例え
ば自動車の内燃機関の運転方法から出発して、第２の運
転モードにおける噴射開始を排気ガス再循環率に依存し
かつ噴射圧力に依存して求めることによって解決され
る。
【００１７】種々様々な形式の混合気調製が公知であ
る。いわゆる１次混合気調製は殊に、燃焼室への燃料噴
射ビームの形状形成および配向によって影響を受ける。
その際主要には燃焼室内の渦流形成で燃料と空気とが混
合されることになる。これに対していわゆる２次的な混
合気調製は内燃機関の燃焼室またはピストンの壁での燃
料の蒸発特性によって影響を受ける。本発明では、殊に
２次的な混合気調製の領域における混合気調製が改善さ
れる。
【００１８】本発明の方法によって、特別申し分ない混
合気調製が実現されかつこれにより燃料消費量、排気ガ
スおよび騒音排出が低減される。このことは殊に、噴射
開始を排気ガス再循環率に依存しかつ噴射圧力に依存し
て変化することができかつ噴射弁を相応に駆動制御する
ことができることによって可能になる。
【００１９】本発明の有利な実施形態によれば、噴射圧
力に依存して第１の補正値を求めかつ排気ガス再循環率
に依存して第２の補正値を求めかつ排気ガス再循環率に
無関係におよび／または噴射圧力に無関係に求められ
た、噴射開始に対する値を補正値を用いて補正すること
が提案される。
【００２０】第１の補正値および第２の補正値を特性曲
線または特性マップに基づいて求めることが提案され
る。
【００２１】本発明の有利な実施形態によれば、補正値
を排気ガス再循環率に無関係におよび／または噴射圧力
に無関係に求められた、噴射開始に対する値に加算する
ことが提案される。
【００２２】本発明の課題の別の解決法として、コンピ
ュータプログラムについては、計算装置、例えばマイク
ロプロセッサで実行されるコンピュータプログラムから
出発して、コンピュータプログラムは、それが計算装置
において実行されるとき、本発明の方法を実施するのに
適していることが提案される。従ってこの場合、本発明
は、コンピュータプログラムがそれを実施するのに適し
ている方法と同じように本発明を表しているコンピュー
タプログラムによって実現される。
【００２３】本発明の有利な形態によれば、コンピュー
タプログラムはメモリ素子、例えばランダム・アクセス
・メモリ、リード・オンリー・メモリまたはフラッシュ
メモリに記憶されている。
【００２４】本発明の更に別の解決法として、内燃機関
の制御装置について、例えば自動車の内燃機関に対する
制御装置であって、内燃機関は燃料直接噴射および排気
ガス再循環を使用しかつ異なった運転モードにおいて運
転可能であり、第１の運転モードにおいては圧縮フェー
ズの期間にかつ第２の運転モードにおいては吸気フェー
ズの期間に燃料が内燃機関の燃焼室に可変の噴射圧力で
噴射され、かつ制御装置が燃料噴射の噴射開始を求める
そういう形式の制御装置から出発して、該制御装置が第
２の運転モードにおける噴射開始を排気ガス再循環率に
依存しかつ噴射圧力に依存して求めることが提案され
る。
【００２５】本発明の有利な実施形態によれば、制御装
置が本発明の方法を実施するための手段を有しているこ
とが提案される。
【００２６】更に本発明の課題の更に別の解決法とし
て、燃焼室を備え、燃料を第１の運転モードにおいては
圧縮フェーズの期間にかつ第２の運転モードにおいては
吸気フェーズの期間に内燃機関の燃焼室に可変の噴射圧
力で、可変の噴射開始でかつ可変の噴射持続期間で噴射
するための燃料調量システムを備え、内燃機関の運転期
間中に内燃機関の運転モード間を切り換え、噴射圧力を
調整設定しかつ噴射開始および噴射持続期間を求めるた
めの制御装置を備えかつ燃料空気混合気への排気ガス再
循環部を備えている形式の、例えば自動車の内燃機関か
ら出発して、第２の運転モードにおける噴射開始は排気
ガス再循環率に依存しかつ噴射圧力に依存して求めるこ
とができることが提案される。
【００２７】本発明の有利な実施形態によれば、内燃機
関が本発明の方法を実施するための手段を有しているこ
とが提案される。
【００２８】
【実施例】本発明の別の特徴、可能な用途および利点
は、図面に示されている本発明の実施例の以下の説明か
ら明らかである。その際説明するまたは図示されている
すべての特徴はそれ自体でまたは任意の組み合わせにお
いて、特許請求の範囲おける記載法またはそのかかり方
に無関係に並びに明細書ないし図面における表現の仕方
ないし図示の仕方に無関係に本発明の対象である。
【００２９】次に本発明を図示の実施例につき図面を用
いて詳細に説明する。
【００３０】図１には内燃機関全体が１で示されてい
る。内燃機関１は１つまたは複数のシリンダ３を有して
いる。そのうち図１には１つが例示されているだけであ
る。シリンダ３でピストン２が往復運動可能である。シ
リンダ３は燃料室４を備えている。燃焼室はとりわけピ
ストン２、入口弁５および出口弁６によって形成されて
いる。入口弁５とは吸気管７が連結されておりかつ出口
弁６とは排気管８が連結されている。
【００３１】入口弁５および出口弁６の領域に噴射弁９
および点火プラグ１０が燃焼室４内に突入している。噴
射弁９を介して燃料は燃料調量システム２１から直接燃
焼室４に噴射することができる。点火プラグ１０によっ
て燃焼室４において燃料を着火させることができる。
【００３２】燃料調量システム２１はコモンレール燃料
調量システムとして実現されている。それは、燃料を燃
料貯蔵容器２３から燃料調量システム２１の低圧領域Ｎ
Ｄに搬送するプレフィードポンプ２２を有している。プ
レフィードポンプ２２は例えば電子燃料ポンプ（ＥＫＰ
＝Elektrokraftstoffpumpe）として実現されている。低
圧領域ＮＤから燃料が高圧ポンプ２４によって高圧領域
ＨＤに搬送される。高圧ポンプ２４は例えば個別シリン
ダピストンポンプとしてまたは３シリンダ−ラジアルピ
ストンポンプとして実現されている。高圧ポンプ２４に
よって搬送される燃料は比較的高い噴射圧力ｐｒで高圧
領域ＨＤに加わる。高圧領域ＨＤに蓄積器レール２５
（コモンレール）が配置されている。ここには噴射圧力
ｐｒを有する燃料が蓄積される。蓄積器レール２５から
連通導管２６が分岐している。この管路は内燃機関１の
種々のシリンダ３における噴射弁９に通じている。蓄積
器レール２５において圧力センサ２７が配置されてい
る。このセンサは高圧領域ＨＤに生じている噴射圧力ｐ
ｒを検出しかつ相応の電気信号を出力する。
【００３３】吸気管７には回転可能な絞り弁１１が収容
されている。これを介して吸気管７に空気が供給される
ようになっている。供給される空気の量は絞り弁１１の
角度位置に依存してる。排気管８には触媒器１２が収納
されている。これは燃料の燃焼により生じる排気ガスを
浄化するために用いられる。
【００３４】排気管８から排気ガス再循環管１３が排気
管７に戻されている。排気ガス再循環管１３には排気ガ
ス再循環弁１４が収容されている。これにより排気管７
に再循環される排気ガスの量を調整設定することができ
る。排気ガス再循環管１３および排気ガス再循環弁１４
はいわゆる排気ガス再循環部を形成している。
【００３５】ピストン２は燃焼室４における燃料の燃焼
によって往復運動され、この動きが図示されていないク
ランク軸に伝達されかつこのようにしてトルクを実現す
る。
【００３６】制御装置１８には、センサを用いて測定さ
れる内燃機関１の作動量を表している入力信号１９が加
えられるようになっている。例えば制御装置１８は空気
質量センサ、λセンサ、回転数センサ、温度センサ、圧
力センサ２７などに接続されている。制御装置１８は、
アクチュエータないし調整操作部材を介して内燃機関１
の振る舞いに影響を及ぼすことができる出力信号２０を
発生する。例えば、制御装置１８は噴射弁９（均質モー
ドにおける噴射開始に対する制御信号ｔＥＳＢ Ｈ）、点
火プラグ（点火時期に対する制御信号Ｔｚｕｅｎｄ）お
よび絞り弁１１などに接続されておりかつそれらの制御
のために必要な制御信号を発生する。とりわけ制御装置
１８は、内燃機関１の作動量を制御（開ループ制御）お
よび／または調整（閉ループ制御）するために用いられ
る。例えば噴射弁９から燃焼室４に噴射される燃料質量
が制御装置１８によって殊に僅かな燃料消費および／ま
たは僅かな有害物質排出を考慮して制御および／または
調整される。この目的のために制御装置１８はマイクロ
プロセッサ２８を備えている。マイクロプロセッサはメ
モリ媒体２９、殊にフラッシュ・メモリに、上述の制御
および／または調整を実施するのに適しているコンピュ
ータプログラムを記録している。計算装置２８によって
コンピュータプログラムを実行するために、コンピュー
タプログラムは全体としてまたは命令に従ってメモリ媒
体２９から通信線路３０を介して計算装置２８に伝送さ
れる。
【００３７】図１の内燃機関１は多数の運転モードにお
いて運転することができる。すなわち内燃機関１を、成
層運転モード、排気ガス再循環の行われるまたは行われ
ない均質運転モード、排気ガス再循環の行われるまたは
行われない均質な希薄運転モードなどによって運転する
ことができる。均質運転モードにおいて燃料は吸気フェ
ーズの期間に噴射弁９から内燃機関１の燃焼室４に直接
噴射される。これにより燃料は点火までに更に大幅に渦
流化されるので、燃焼室４において実質的に均質な燃料
空気混合気が生じる。その際生成すべきモーメントは実
質的に絞り弁１１の位置を介して制御装置１９によって
調整設定される。均質運転モードにおいて内燃機関の作
動量は、燃料空気混合気（λ）が１に等しくなるように
制御および／または調整される。均質運転モードは殊に
全負荷の際に適用される。
【００３８】均質希薄運転モードは均質運転モードに大
体相応するが、λは１より多い値に調整設定される。
【００３９】成層運転モードでは燃料は圧縮フェーズの
期間に噴射弁９から内燃機関１の燃焼室４に直接噴射さ
れる。これにより点火プラグ１０による点火の際に燃焼
室４には均質な混合気は存在しておらず、燃焼は成層化
されている。絞り弁１１は、例えば排気ガス再循環およ
び／またはタンク換気の要求を問題にしなければ、完全
に開放しかつこれにより内燃機関１を絞らずに運転させ
ることができる。生成すべきモーメントは成層運転モー
ドにおいて大体、燃料質量を介して調整設定される。殊
に無負荷運転および部分負荷時の内燃機関１は成層運転
モードによって運転することができる。
【００４０】内燃機関の上述の運転モードの間は切り換
えることができる。この形式の切換は制御装置１８によ
って実施される。
【００４１】直接噴射内燃機関の目的は、排気ガス排出
をできるだけ低くしておいたできるだけ低い燃料消費で
ある。このために、燃焼プロセスを定める量の調整設定
パラメータを最適に調整設定することができるように、
すべての可能な運転モードに対するできるだけ良好かつ
完全なデータを使用することができることが必要であ
る。高い排気ガス再循環率を有する均質運転モードは大
きな消費量節約の潜在的な可能性を提供している。この
運転モードにおいて混合気調製を改善するために、本発
明によれば、制御装置１８が噴射開始ｔＥＳＢＨを排気
ガス再循環ＡＧＲに依存してかつ噴射圧力ｐｒに依存し
て求めることが提案される。それから噴射弁９は噴射開
始ｔＥＳＢＨに対して求められた値によって制御され
る。
【００４２】図２には本発明の方法のストラクトグラム
（Struktgramm）が示されている。入力量として制御装
置１８に内燃機関１の回転数ｎｍｏｔ、相対負荷ｒｌ、
内燃機関１の温度Ｔｍｏｔおよび機関温度に対するしき
い値Ｔｍｏｔｓが供給される。機関回転数ｎｍｏｔは回
転数センサを用いて求めることができる。相対負荷は例
えば吸入された空気質量または発生されたトルクによっ
て特徴付けられている。機関温度Ｔｍｏｔは例えば内燃
機関の冷却水またはオイル循環の温度を介して求めるこ
とができる。しきい値Ｔｍｏｔｓは任意に前以て定める
ことができる。更に、制御装置１８に燃料調量システム
２１の高圧領域ＨＤに生じている噴射圧力ｐｒおよび排
気ガス再循環率ＡＧＲが加わる。噴射圧力ｐｒは圧力セ
ンサ２７を用いて測定することができる。排気ガス再循
環率ＡＧＲは例えば排気ガス再循環弁１４の位置に基づ
いてないし排気ガス再循環弁１４に対する制御信号ＡＧ
Ｒに基づいて求めることができる。
【００４３】機関回転数ｎｍｏｔおよび相対負荷ｒｌは
第１の特性マップＫ１および第２の特性マップＫ２に供
給されて第１の値ｋ１および第２の値ｋ２が求められ
る。機関温度Ｔｍｏｔは第３の値を求めるために２次元
の特性マップ（特性曲線Ｋ３）に供給される。比較器Ｖ
において、その時点の機関温度Ｔｍｏｔが前以て決める
ことができるしきい値より大きいかどうかが検査され
る。比較の結果に依存して、スイッチング素子Ｓが制御
される。スイッチング素子Ｓは補正された噴射開始Ｔ
ＥＳＢＨと第１の値ｋ１との間で切り替えられる。機関
温度Ｔｍｏｔがしきい値を上回っている場合、スイッチ
ング素子Ｓは切り替わりかつ第１の値ｋ１が出力され
る。
【００４４】排気ガス再循環率ＡＧＲに無関係にかつ噴
射圧力ｐｒに無関係に求められる、噴射開始に対する値
ｔ＊ＥＳＢＨは次式を有している： ｔ＊ＥＳＢＨ＝（ｋ１−ｋ２）・ｋ３＋ｋ２ この値ｔ＊ＥＳＢＨは本発明の方法により補正される。
【００４５】噴射圧力ｐｒは２次元の特性マップ（特性
曲線）Ｋ４に供給されて第１の補正値ｐｒ ｋｏｒｒが
求められかつ排気ガス再循環率ＡＧＲは同じく２次元の
特性マップ（特性曲線）Ｋ５に供給されて第２の補正値
ＡＧＲ ｋｏｒｒが求められる。２つの補正値ｐｒ ｋ
ｏｒｒおよびＡＧＲ ｋｏｒｒは噴射圧力ｐｒに無関係
および／または排気ガス再循環率ＡＧＲに無関係に求め
られた値ｔ＊ ＥＳＢＨに加算される。従って噴射開始ｔ
ＥＳＢＨは次式から生じる： ｔＥＳＢＨ＝(ｋ１−ｋ２)・ｋ３＋ｋ２＋ｐｒ ｋｏｒ
ｒ＋ＡＧＲ ｋｏｒｒ 本発明の方法を用いて殊に２次的な混合気調製を改善す
ることができる。というのは、吸入された空気は排気ガ
ス再循環に基づいて排気ガス再循環が行われない場合に
比べて著しく高い温度を有しているからである。この高
い温度は燃焼室３ないしピストン２の壁部を加熱して、
噴射弁９を介して噴射される燃料が壁部で著しく良好に
蒸発しかつ燃焼室３に分配されるようになる。２次的な
混合気調製を改善するために、噴射持続時間は延長され
かつ一定の作動点内で噴射圧力ｐ ｒが低減されかつ噴射
開始ｔＥＳＢＨは「早め」にシフトされ、これにより燃
料噴射が点火の前に適時に終了して、点火開始の前に最
適な混合気調製が行われることが保証される。従って、
排気ガス再循環が行われる均質運転モードにおけるパラ
メータ「噴射開始」を最適に調整設定することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】制御装置および燃料直接噴射に対する燃料調量
システムを備えた有利な実施例の本発明の内燃機関の概
略図である。
【図２】有利な実施例による本発明の方法のストラトグ
ラムの略図である。
【符号の説明】
１ 内燃機関、 ２ ピストン、 ３ シリンダ、 ５
入口弁、 ６ 出口弁、 ７ 吸気管、 ８ 排気
管、 ９ 噴射弁、 １０ 点火プラグ、 １１絞り
弁、 １２ 触媒器、 １３ 排気ガス再循環管、 １
８ 制御装置、 ２１ 燃料調量システム、 ２０ 出
力信号、 ２２ プレフィードポンプ、 ２３ 燃料貯
蔵容器、 ２４ 高圧ポンプ、 ２５ コモンレール、
２７ 圧力センサ、 ２８ マイクロプロセッサ、
２９ メモリ媒体
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ０２Ｄ 41/40 Ｆ０２Ｄ 41/40 Ｅ Ｋ 45/00 ３７６ 45/00 ３７６Ｂ Ｆターム(参考） 3G084 AA04 BA09 BA13 BA14 BA15 BA20 DA02 DA10 EA11 EB08 EB13 EB16 EC04 FA00 FA07 FA10 FA11 FA20 FA29 FA33 3G301 HA01 HA04 HA13 JA02 JA25 JA26 LA03 LB04 LB06 LC02 MA01 MA11 MA18 MA21 NA06 NA07 NA09 NC02 ND03 ND04 ND45 NE13 NE14 NE15 PA01Z PA07Z PB08Z PD02Z PE01Z PE08Z

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 燃料を第１の運転モードにおいては圧縮
    フェーズの期間にかつ第２の運転モードにおいては吸気
    フェーズの期間に内燃機関（１）の燃焼室（４）に噴射
    し、内燃機関（１）の運転期間中運転モード間を切り換
    え、燃料を可変の噴射圧力（ｐ ｒ）で噴射し、可変の
    時期（ｔ ＥＳＢＨ）に燃料噴射を開始しかつ燃焼した
    排気ガスを燃料空気混合気に再循環する内燃機関（１）
    の運転方法において、第２の運転モードにおける噴射開
    始（ｔ ＥＳＢＨ）を排気ガス再循環率（ＡＧＲ）に依
    存しかつ噴射圧力（ｐ ｒ）に依存して求めることを特
    徴とする方法。
  2. 【請求項２】 噴射圧力（ｐ ｒ）に依存して第１の補
    正値（ｐ ｒ ｋｏｒｒ）を求めかつ排気ガス再循環率
    （ＡＧＲ）に依存して第２の補正値（ＡＧＲ ｋｏｒｒ）
    を求めかつ排気ガス再循環率（ＡＧＲ）に無関係におよ
    び／または噴射圧力（ｐ ｒ）に無関係に求められた、
    噴射開始に対する値（ｔ＊ ＥＳＢＨ）を前記補正値
    （ｐ ｒ ｋｏｒｒ，ＡＧＲ ｋｏｒｒ）を用いて補正す
    る請求項１記載の方法。
  3. 【請求項３】 第１の補正値（ｐ ｒ ｋｏｒｒ）を特
    性曲線または特性マップ（Ｋ４）に基づいて求める請求
    項２記載の方法。
  4. 【請求項４】 第２の補正値（ＡＧＲ ｋｏｒｒ）を特
    性曲線または特性マップ（Ｋ５）に基づいて求める請求
    項２または３記載の方法。
  5. 【請求項５】 補正値（ＡＧＲ ｋｏｒｒ，ｐ ｒ ｋ
    ｏｒｒ）を排気ガス再循環率（ＡＧＲ）に無関係におよ
    び／または噴射圧力（ｐ ｒ）に無関係に求められた、
    噴射開始に対する値（ｔ＊ ＥＳＢＨ）に加算する請求
    項２から４までのいずれか１項記載の方法。
  6. 【請求項６】 計算装置（２８）で実行されるコンピュ
    ータプログラムにおいて、コンピュータプログラムは、
    それが計算装置（２８）において実行されるとき、請求
    項１から５までのいずれか１項記載の方法を実施するの
    に適していることを特徴とするコンピュータプログラ
    ム。
  7. 【請求項７】 コンピュータプログラムはメモリ素子
    （２９）に記憶されている請求項６記載のコンピュータ
    プログラム。
  8. 【請求項８】 内燃機関（１）に対する制御装置（１
    ８）であって、内燃機関（１）は燃料直接噴射および排
    気ガス再循環を使用しかつ異なった運転モードにおいて
    運転可能であり、第１の運転モードにおいては圧縮フェ
    ーズの期間にかつ第２の運転モードにおいては吸気フェ
    ーズの期間に燃料が内燃機関（１）の燃焼室（４）に可
    変の噴射圧力（ｐ ｒ）で噴射され、かつ制御装置（１
    ８）が燃料噴射の噴射開始（ｔ ＥＳＢＨ）を求めるそ
    ういう形式の制御装置において、該制御装置（１８）は
    第２の運転モードにおける噴射開始（ｔ ＥＳＢＨ）を
    排気ガス再循環率（ＡＧＲ）に依存しかつ噴射圧力（ｐ
    ｒ）に依存して求めることを特徴とする制御装置。
  9. 【請求項９】 制御装置（１８）は、請求項２から５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
    している請求項８記載の制御装置。
  10. 【請求項１０】 燃焼室（４）を備え、燃料を第１の運
    転モードにおいては圧縮フェーズの期間にかつ第２の運
    転モードにおいては吸気フェーズの期間に内燃機関
    （１）の燃焼室（４）に可変の噴射圧力（ｐ ｒ）で、
    可変の噴射開始（ｔ ＥＳＢＨ）でかつ可変の噴射持続
    期間で噴射するための燃料調量システム（２１）を備
    え、内燃機関（１）の運転期間中に内燃機関（１）の運
    転モード間を切り換え、噴射圧力（ｐ ｒ）を調整設定
    しかつ噴射開始（ｔ ＥＳＢＨ）および噴射持続期間を
    求めるための制御装置（１８）を備えかつ燃料空気混合
    気への排気ガス再循環部を備えている内燃機関（１）に
    おいて、第２の運転モードにおける噴射開始（ｔ ＥＳ
    ＢＨ）は排気ガス再循環率（ＡＧＲ）に依存しかつ噴射
    圧力（ｐ ｒ）に依存して求めることができることを特
    徴とする内燃機関（１）。
  11. 【請求項１１】 内燃機関（１）は請求項２から５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し
    ている請求項１０記載の内燃機関（１）。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112392622A (zh) * 2020-11-19 2021-02-23 潍柴动力股份有限公司 一种发动机运行模式切换控制方法、装置及车辆

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102004017052A1 (de) 2004-04-07 2005-11-10 Mtu Friedrichshafen Gmbh Verfahren zur Steuerung einer Brennkraftmaschine
DE102004019301B4 (de) * 2004-04-21 2015-01-15 Volkswagen Ag Verfahren zur Motorsteuerung und entsprechende Motorsteuerung
DE102005021951A1 (de) * 2005-05-12 2006-11-16 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung einer Brennkraftmaschine
JP5311068B2 (ja) * 2010-06-15 2013-10-09 三菱自動車工業株式会社 内燃機関
DE102011017036B4 (de) * 2011-04-14 2015-02-19 Mtu Friedrichshafen Gmbh Verfahren zur Regelung der NOx-Konzentration im Abgas einer Brennkraftmaschine

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1471240A2 (en) * 1997-05-21 2004-10-27 Nissan Motor Co., Ltd. Transient control between two spark-ignited combustion states in engine
JPH1136922A (ja) * 1997-07-25 1999-02-09 Hitachi Ltd 筒内噴射式内燃機関の制御装置
DE19908726C2 (de) * 1999-03-01 2002-02-07 Bosch Gmbh Robert Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112392622A (zh) * 2020-11-19 2021-02-23 潍柴动力股份有限公司 一种发动机运行模式切换控制方法、装置及车辆

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