JP2006077769A - 排気ガス再循環装置付き直接噴射式内燃機関の運転方法及び装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 排気ガス再循環装置の潜在的能力を十分に活用した、排気ガス再循環装置付きの直接噴射式内燃機関（１０）の運転方法及び該方法の実施のための装置を提供すること。
【解決手段】 該方法において、内燃機関（１０）の第１の運転様態（ＨＯＭ）の下では吸気過程（７０）の間の燃料噴射による均質運転が行われ、第２の運転様態（ＨＳＰ）の下では吸気過程（７０）と圧縮過程（７１）の間の燃料多重噴射による均質スプリット運転が行われる。第１の運転様態（ＨＯＭ）の下では、排気ガス再循環率が、内燃機関運転特性値（Ｋｌ、ｎ）或いは排気ガス特性値（ＨＣ）が所定の第１の閾値（６０、６２、６４）に到達するまで引上げられ、これ等の閾値（６０、６２、６４）に到達すると第２の運転様態（ＨＳＰ）へ切替えられる。本発明に係る方法により、一層少ないＮＯｘ排出と最善の燃費効率（ηＨＯＭ、ηＨＳＰ）による内燃機関（１０）の運転が可能となる。
【選択図】 図１

Description

この発明は、排気ガス再循環装置付きの直接噴射式内燃機関の運転方法、及び該方法の実施のための装置に関する。

独国特許出願公開第１９９３６２０１Ａ１号から、燃料が直接内燃機関の個々のシリンダの燃焼室内へ噴射される内燃機関の運転方法が知られている（特許文献１参照）。第１の運転様態、いわゆる内燃機関の均質運転の際には、スロットルバルブが要求トルクに応じて部分的に開かれ或いは閉じられる。燃料は噴射弁によって、ピストンによって惹起された吸気過程の間に燃焼室の中へ噴射される。同時にスロットルバルブを介して吸入された空気によって燃料が渦流化され、それによって燃焼室内に本質的に均質に分布される。次いで、空気燃料混合気は圧縮過程で圧縮されてから、点火プラグによって点火される。点火された燃料の膨張によってピストンが駆動される。

均質運転の際に生み出されるトルクは、とりわけスロットルバルブの位置に依存する。内燃機関の有害物質発生を少なくするという観点から、空気燃料混合気は、少なくとも近似的に１に等しい空気過剰率ラムダか、或いは排気ガス再循環装置と組み合わせて１よりも僅かに大きな空気過剰率ラムダに調整される。

第２の運転様態、いわゆる内燃機関の成層運転の際には、スロットルバルブは広く開かれる。燃料は噴射弁から、ピストンによって惹起された圧縮過程の間に燃焼室内へ直接、しかも空間的には点火プラグの周辺に、時間的には点火時点前の適当な期間に、噴射される。成層運転中に生み出されるトルクは、噴射された燃料質量に大きく依存する。

第３の運転様態の際には、燃料の二重噴射が行われる。これは均質運転と成層運転との組み合わせを意味する。燃料は、吸気過程の間には第１の噴射で噴射され、圧縮過程の間には第２の噴射で噴射される。この第３の運転様態はとりわけ、内燃機関のノッキングし易さを低減するために役立つ。

内燃機関のノッキングし易さは、燃焼室のいわゆるエンドガスゾーン内の空気燃料混合気が希薄になればなる程低下する。エンドガスゾーンというのは、燃焼室内にある全ての給気の中で点火プラグの点火の後も未だ点火されていないゾーンを言う。ここで述べられている例では、点火プラグによって本質的に圧縮過程の間に噴射された燃料であって、霧となって点火プラグの領域内に直接存在している燃料が点火される。吸気過程の間に噴射された燃料で霧の外側にある燃料は、その後で初めて点火される。点火の前に燃焼室内に均質に分布されている燃料が、上記のエンドガスゾーンとなる。

第３の運転様態は、内燃機関の窒素酸化物（ＮＯｘ）排出を低減するために、とりわけ排気ガス再循環装置と組み合わせることが出来る。排気ガス再循環装置は、内燃機関のシリンダ内における燃料の燃焼の際のＮＯｘの生成を、排気ガスを内燃機関に送り込まれた新気に混入することによって低減する。排気ガス再循環装置は、燃料の燃焼過程の間の噴射温度を低下させるので、ＮＯｘ生成の条件が悪化される。混入される排気ガスの量と、排気ガス再循環に関して問題となるエンジン運転領域の大きさとは、内燃機関の作動安定性によって制限される。何故なら排気ガス再循環率が高くなると共に着火特性及び燃焼特性が、ミスファイアの発生に至るまで悪化して行くからである。ミスファイアは、内燃機関の動作安定性を悪化させる一方、内燃機関の望ましくない炭化水素排出を高める。

欧州特許第７９３８０３Ｂ１号から、内燃機関のクランクシャフトと結合されたセンサホイールの回転運動の時間的変化をベースとした、内燃機関のミスファイアの検知方法が知られている（特許文献２参照）。センサホイールの所定のセグメントがセンサを通過するセグメント時間、或いは、センサホイールのセグメントに割り当てられた平均セグメント時間が把握され、内燃機関の作動不安定性に関する尺度に加工されて、この尺度に基づいてミスファイアの判定が行われる。作動不安定性に関するこの尺度は、所定のフィルタ係数を用いた、セグメント時間のデジタル・フィルタリングによって形成される。
独国特許出願公開第１９９３６２０１Ａ１号明細書 欧州特許第７９３８０３Ｂ１号明細書

本発明は、排気ガス再循環装置の潜在的能力を十分に活用した、排気ガス再循環装置付きの直接噴射式内燃機関の運転方法及び該方法の実施のための装置を提供することを課題とする。

排気ガス再循環装置付きの直接噴射式内燃機関の運転のための、この発明に基づく方法は、燃料が吸気過程の間に噴射される、均質運転が行われる第１の運転様態を基礎としている。第２の運転様態において、吸気過程の間は少なくとも第１の噴射で燃料が噴射され、圧縮過程の間は少なくとも第２の噴射で燃料が噴射される、燃料多重噴射が行われる。この発明によれば、第１の運転様態において、内燃機関運転特性値或いは排気ガス特性値が所定の第１の閾値に到達するまで、排気ガス再循環率が引上げられ、該閾値に到達すると第２の運転様態へ切り替えられることが提案されている。以下の説明において、第１の運転様態を均質運転と呼ぶ。

この発明に基づく方法は、内燃機関が最大トルクを発生することが出来る均質運転の範囲内で、とりわけ内燃機関のＮＯｘ排出の低減のために寄与する排気ガス再循環率を、限界まで引上げることを可能にする。限界の到達は、内燃機関運転特性値或いは排気ガス特性値と第１の閾値との比較によって確認される。

均質運転における点火時点は、排気ガス再循環率が比較的高いにも係わらず、高いトルクと高い効率とを達成するために必要な適性タイミングの点火を行うことが出来る様に、変化させることが出来る。

本発明に係る方法の有利な拡張例及び実施例は、付属の特許請求の範囲から明らかになる。

一つの拡張例では、第２の運転様態において、排気ガス再循環率が、内燃機関運転特性値或いは排気ガス特性値が所定の第２の閾値に到達するまで、引上げられるということが提案される。該第２の閾値は、第１の閾値とは異なっていてもよい。この拡張例は、以下の説明で均質スプリット運転と呼ばれる第２の運転様態の範囲内でも、排気ガス再循環率を、均質スプリット運転の際にも内燃機関の出来るだけ少ないＮＯｘ排出を達成するために、再び限界に到達するまで引上げることを可能にする。

一つの有利な拡張例は、遅くとも第１の閾値への到達と共に、均質運転の際の内燃機関の第１の効率が求められるということを提案している。遅くとも第２の閾値への到達と共に内燃機関の第２の効率が求められるという別の措置と相俟って、求められた二つの効率の比較に基づいて、内燃機関が与えられた条件の下で高い効率を持つ運転様態を選び出すことが出来る。これ等の措置によって、可能最少のＮＯｘ排出と共に、定められたトルクを発生するための内燃機関の最少の燃料消費が達成される。

一つの実施例は、内燃機関特性値として作動不安定性に関する少なくとも一つの尺度が用いられるということを提案している。内燃機関の作動不安定性の判定は、例えば、いずれにせよ存在している回転数信号及び位置信号の評価に基づいて行うことが出来る。もう一つの別の実施例は、内燃機関運転特性値としてノッキングに関する少なくとも一つの尺度が用いられるということを提案している。ノッキングを発生させている燃焼によって引き起こされるシリンダ内の不均一な圧力変化は、例えばノックセンサを用いて測定することが出来る。

内燃機関の作動限界へ到達するとミスファイアが発生し、その結果として炭化水素が排出される。一つの実施例は、それ故、排気ガス特性値として、排気ガス中の炭化水素濃度に関する少なくとも一つの尺度を用いる。

更なる実施例は、排気ガス再循環装置に関する。第１の実施例によれば、内燃機関の排気ガス領域と吸気領域との間に排気ガス再循環路を備える外部排気ガス循環装置が提案される。カムシャフトの調節可能範囲内における可変弁制御、或いは個々の弁の制御可能性が用意されていれば、可変弁オーバーラップ時間により内部排気ガス再循環装置を用いることが出来る。

この方法の実施のための本発明に係る装置は、先ず、この方法の実施のために作られた制御装置に関する。
この制御装置は、とりわけ効率測定装置及び運転様態切替え装置を含む。

この制御装置は、好ましくは少なくとも一つの電気的記憶装置を含んでおり、該記憶装置の中にプロセスステップがコンピュータプログラムとして格納されている。

本発明に係る方法のその他の有利な拡張例及び実施例は、その他の従属請求項及び以下の説明から明らかとなる。
図１は内燃機関１０を示す。該内燃機関の吸気領域１１にはエアセンサ１２並びにスロットルバルブ１３が配置され、排気ガス領域１４には炭化水素センサ１５並びに排気ガス処理装置１６が配置されている。

内燃機関１０は、ピストン２０の上方に燃焼室２１を持ち、該燃焼室内にインレット弁２２、燃料噴射弁２３、点火プラグ２４、ノックセンサ２５、並びにアウトレット弁２６が突出している。ピストン２０は、はずみ車２７と結合されており、該はずみ車の回転数と位置が位置センサ２８によって測定される。

エアセンサ１２は制御装置３０にエア信号ｍＬを、ノックセンサ２５はノック評価装置３１にノック信号Ｋｌを、位置センサ２８は位置評価装置３２に位置信号ｎを、炭化水素センサ１５は排気ガス評価装置３３に炭化水素信号ＨＣを送る。ノック信号Ｋｌ及び位置信号ｎは、内燃機関運転特性値である。炭化水素信号ＨＣは排気ガス特性値である。制御装置３０には、更に、トルク基準値ＭＦａが送り込まれる。

効率評価装置４０並びに運転様態切替え装置４１を含む制御装置３０は、スロットルバルブ１３にスロットルバルブ信号ｄｒを、インレット弁２２にインレット弁制御信号ＳＥＶを、燃料噴射弁２３に燃料信号ｍＫを、点火プラグ２４に点火信号ｚｕｅを、アウトレット弁２６にアウトレット弁制御信号ＳＡＶを、排気ガス再循環調節要素５０に排気ガス再循環信号ａｇｒを送り込む。

ノック評価装置３１には第１と第２のノック信号閾値６０、６１が、位置評価装置３２には第１と第２の位置信号閾値６２、６３が、排気ガス評価装置３３には第１と第２の炭化水素信号閾値６４，６５が割り当てられている。

排気ガス領域内では、ＮＯｘ質量流れｄｍＮＯｘ並びに炭化水素の流れｄｍＨＣが発生する。排気ガス領域１４と吸気領域１１との間には、排気ガス再循環路６６がある。
図２ａは、以下の説明では均質運転ＨＯＭと呼ばれる第１の運転様態の間の燃料信号ｍＫと、時間ｔ或いはクランクシャフト角度゜ＫＷとの関係を示す。燃料信号ｍＫは、内燃機関１０の吸気過程７０の間にある第１の時点ｔ１で現れ、第１の時間期間ｔｉ１を有している。ピストン２０の下死点ＵＴの後に点火信号ｚｕｅが現れるが、該点火信号は更にピストン２０の上死点ＯＴの前にある。

図２ｂは、以下の説明では均質スプリット運転ＨＳＰと呼ばれる第２の運転様態の間の燃料信号ｍＫと、時間ｔ或いはクランクシャフト角度゜ＫＷとの関係を示している。燃料信号ｍＫは、吸気過程７０の間にある第２の時点ｔ２で現れ、第２の時間期間ｔｉ２を有している。ピストン２０の下死点ＵＴの後に、燃料信号ｍＫがピストン２０の圧縮過程７１の間の第３の時点ｔ３で再び現れるが、該信号は第３の時間期間ｔｉ３を有する。次いで点火信号ｚｕｅが現れるが、該点火信号は再びピストン２０の上死点ＯＴの前にある。

図３は、本発明に係る方法のフローチャートを示すが、該フローチャートは、第１の機能ブロック８０によれば、内燃機関１０の最善燃費運転に対する要求をもってスタートされる。続く第２の機能ブロック８１には、均質運転ＨＯＭが前もって設定される。続く第３の機能ブロック８２には、排気ガス再循環率の引上げが行われる。

第１のチェック８３では、内燃機関運転特性値Ｋｌ、ｎが前もって与えられている第１の閾値６０、６２をオーバーしているか否か、或いは排気ガス特性値ＨＣが前もって与えられている第１の閾値６４をオーバーしているか否かがチェックされる。オーバーしていない場合には、第３の機能ブロック８２へ戻される。オーバーしている場合には、第４の機能ブロック８４において、均質運転ＨＯＭの下での効率ηＨＯＭが求められ、第５の機能ブロック８５において、均質スプリット運転ＨＳＰへ移行される。

続く第６の機能ブロック８６では、排気ガス再循環率が引上げられる。続く第２のチェック８７では、内燃機関運転特性値Ｋｌ、ｎが第２の閾値６１、６３をオーバーしているか否か、或いは排気ガス特性値ＨＣが第２の閾値６５をオーバーしているか否かがチェックされる。オーバーしていない場合には、第６の機能ブロック８６へ戻される。オーバーしている場合には、第７の機能ブロック８８において、均質スプリット運転ＨＳＰの下での効率ηＨＳＰが求められる。

第３のチェック８９では、第４の機能ブロック８４で求められた均質運転ＨＯＭの下での効率ηＨＯＭが、第７の機能ブロック８８で求められた均質スプリット運転ＨＳＰの下での効率ηＨＳＰと比較される。均質スプリット運転ＨＳＰの下での効率ηＨＳＰが均質運転ＨＯＭの下での効率ηＨＯＭよりも大きい場合には、均質スプリット運転ＨＳＰが第５の機能ブロック８５に基づいて維持される。大きくない場合には、第２の機能ブロック８１へ戻され、均質運転ＨＯＭへ移行される。

本発明に係る方法は、以下のように動作する。即ち、制御装置３０は、燃料信号ｍＫを、例えば詳しくは説明されていない自動車の同じく詳しくは説明されていないアクセルペダルの位置から導き出されるトルク基準値ＭＦａに応じて決定する。場合によってはこの燃料信号ｍＫは、更にエア信号ｍＬ及び／又は位置信号ｎにも依存しており、その際この位置信号は単にはずみ車２７の位置だけではなく、とりわけはずみ車の回転数をも反映している。

先ず、第１の機能ブロック８０によって内燃機関１０の最善燃費運転に対する要求からスタートされる。第２の機能ブロック８１によって、内燃機関が最大のトルクを発生することの出来る均質運転ＨＯＭの設定が行われる。均質運転ＨＯＭでは、吸気過程７０の下でピストン２０の下降運動の間に燃料噴射が行われる。スロットルバルブ１３は多少なりとも開かれている。燃料信号ｍＫは、求められたクランクシャフト角度゜ＫＷに対応する第１の時点ｔ１で始まる。燃料信号ｍＫは第１の時間期間ｔｉ１を有しているが、該時間期間は燃料圧力と相俟って、分配される燃料量に関する尺度となる。

吸気過程７０は、ピストン２０の下死点ＵＴの前にある。下死点ＵＴへの到達の後で、圧縮過程７１が始まり、該過程では点火信号ｚｕｅが現れる。点火信号ｚｕｅは、一般に上死点ＯＴの前にある。点火信号ｚｕｅは、最高の効率が達成されるまで、早期方向へずらされることが好ましい。同時に内燃機関１０のノック傾向が増加する。

均質運転ＨＯＭの間には、第２の機能ブロック８２に基づいて排気ガス再循環率の引上げが行われる。排気ガス再循環率の引上げは、燃焼過程の間に発生するピーク温度の引下げによって内燃機関１０のＮＯｘ排出を低減させる。

排気ガス再循環は更に燃焼速度を低下させる。従って、最善燃費の燃焼重心位置を保証するために、点火時点は早期方向へずらされなければならない。
排気ガス再循環率の引上げは、均質運転の下では例えば３０％まで実行することが可能である。排気ガス再循環率をそれ以上引上げると、内燃機関の動作不安定性が高まり、その動作不安定性は、先ず、発生される機械的出力の確率変動からミスファイアの発生までによって示される。

第１のチェック８３では、ノック信号Ｋｌが第１のノック信号閾値６０をオーバーしているか否か、或いは位置信号ｎが第１の位置信号閾値６２をオーバーしているか否かがチェックされる。動作不安定性の高まりは先ず位置信号ｎの中に現れる。ノック限界への到達と共にノック信号Ｋｌが現れる。ノック信号Ｋｌ並びに位置信号ｎは、以下の説明では内燃機関運転特性値Ｋｌ、ｎと呼ばれる。

ミスファイアは、排気ガス領域１４における未燃焼燃料の発生により、炭化水素の流れｄｍＨＣに影響を与える。それ故に第１のチェック８３では、代わりのやり方として、炭化水素信号ＨＣが第１の炭化水素信号閾値６４をオーバーしているか否かをチェックすることも出来る。炭化水素信号ＨＣは、以下の説明では排気ガス特性値ＨＣと呼ばれる。

第１の閾値６０、６２、６４の中の何れかが到達されていない場合には、第３の機能ブロック８２に基づいて排気ガス再循環率の更なる引上げを行うことが出来る。第１のチェック８３で閾値オーバーが確認された場合には、第５の機能ブロック８５に基づいて第２の運転様態、均質スプリット運転ＨＳＰへ移行される。該第２の運転様態では、吸気過程７０の下で少なくとも一つの第１の燃料噴射が行われ、圧縮過程７１の下で少なくとも一つの更なる燃料噴射が行われる。

少なくとも二重の燃料噴射への移行と共に、成層給気領域内に、より良い着火特性による改善された点火安定性が生まれる。最善の燃焼重心位置は、均質運転ＨＯＭの下におけるよりも高い排気ガス再循環率の場合でも、内燃機関１０のなお許容可能な動作安定性の下で維持されることが出来る。均質スプリット運転の下での排気ガス再循環率は、例えば３５％までとすることが出来る。このことは、場合によっては内燃機関１０のＮＯｘ排出の更なる低減を、又は、場合によっては燃料消費の削減をもたらす。

均質スプリット運転ＨＳＰの下では、第６の機能ブロック８６に基づいて、第２のチェック８７で再び第２の閾値６１、６３、６５の中の何れかのオーバーが確認されるまで、再び排気ガス再循環率の引上げが行われる。第２の閾値６１、６３、６５は、場合によっては第１の閾値６０、６２、６４と一致していることもあり得る。運転様態相互間での切替えは、制御装置３０の中に含まれている運転様態切替えスイッチ４１によって行われる。

内燃機関１０の最善燃費運転に対する要求を満たすために、第４の機能ブロック８４における均質運転ＨＯＭの下での可能最高の効率ηＨＯＭの測定、及び／又は第７の機能ブロック８８における均質スプリット運転ＨＳＰの下での可能最高の効率ηＨＳＰの測定が、その都度適切に行われることが出来る。第３のチェック８９において、両方の効率ηＨＯＭ、ηＨＳＰが互いに比較される。次いでこの比較の結果に応じて、場合によっては第２の機能ブロック８１への或いは第５の機能ブロック８５への逆戻りによって、より高い効率ηを可能にする運転様態ＨＯＭ或いはＨＳＰが設定される。効率は制御装置３０の中に含まれている効率測定装置４０によって測定される。

均質運転ＨＯＭの下での効率測定を含む第４の機能ブロック８４は、第１のチェック８３の前に、均質スプリット運転（ＨＳＰ）の下での効率測定を含む第７の機能ブロック８８は第２のチェック８７の前にそれぞれ配置してもよい。その場合には、均質運転ＨＯＭの下での効率ηＨＯＭと均質スプリット運転ＨＳＰの下での効率ηＨＳＰとを、何時でも利用することが出来る。

二つの運転様態ＨＯＭ及びＨＳＰの下での可能最高の効率ηＨＯＭ及びηＨＳＰは、第１のチェック８３から第３の機能ブロック８２への最後の逆戻り或いは第２のチェック８７から第６の機能ブロック８６への最後の逆戻りによって達成される。ここに示されている実施例で用いられている、チェック８３、８７の後への機能ブロック８４、８８の配置は、制御装置３０の中に含まれている信号処理装置の計算時間の最適化を可能にする。

少なくとも一つの運転様態の下での、好ましくは全ての運転様態の下での効率の測定が絶え間なく行われ、従ってその時に用いられていない運転様態についても効率の測定が行われると、とりわけ有利となる。この措置によって運転様態相互間の不必要な切替えを回避することが出来る。

内燃機関１０の効率ηＨＯＭ、ηＨＳＰは、既に存在している信号を用いて測定することが出来る。例えばエア信号ｍＬ及び、回転数を反映している位置信号ｎを基にして、これ等の信号から燃焼室２１内の空気充填率を計算することが出来る。既知の燃料信号ｍＫ、所定の燃焼過程の空気過剰率ラムダ、並びに所定の点火角度を考慮して、ピストン２０によって生み出されるトルクを計算することが出来る。場合によっては更に運転様態ＨＯＭ、ＨＳＰ及び／又は排気ガス再循環率ａｇｒが考慮されることもあり得る。内燃機関１０の運転ポイント（回転数及びトルク）が与えられると、制御装置３０が最少燃料消費の場合の運転ポイントとなり得る運転様態ＨＯＭ、ＨＳＰを指定する。

排気ガス再循環は、外部から排気ガス再循環路６６を通して行うことが出来る。この排気ガス再循環路の中には、排気ガス再循環信号ａｇｒによって制御される排気ガス再循環調節要素５０が配置されている。

例えば１０％未満の、とりわけ小さな排気ガス再循環率を行うことの出来る別の実施例では、目的に合わせたインレット弁２２及びアウトレット弁２６の制御によるエンジン内での排気ガス再循環が行われ得る。弁２２、２６は、詳しくは説明されていない一本の或いは、一緒に又は別々に調整可能の二本のカムシャフトによって、駆動されることが出来る。場合によっては図１に示されている実施例に基づいて、個々の弁２２、２６にそれぞれの制御装置を設けても良い。制御装置３０は、インレット弁２２をインレット弁制御信号ＳＥＶで、アウトレット弁２６をアウトレット弁制御信号ＳＡＶで、別々に制御することが出来る。この内部排気ガス再循環は、両方の弁２２、２６が同時に開かれている弁オーバーラップ時間によって決定される。

図１は、本発明に基づく方法が適用される技術的環境を示す。 図２ａは、燃料信号と時間又はクランクシャフト角度との関係を示す。 図２ｂは、燃料信号と時間又はクランクシャフト角度との関係を示す。 図３は、本発明に係る方法のフローチャートを示す。

符号の説明

１０ 内燃機関、
１１ 吸気領域、
１２ エアセンサ、
１３ スロットルバルブ、
１４ 排気ガス領域、
１５ 炭化水素センサ、
１６ 排気ガス処理装置、
２０ ピストン、
２１ 燃焼室、
２２ インレット弁（吸気弁）、
２３ 燃料噴射弁、
２４ 点火プラグ、
２５ ノックセンサ、
２６ アウトレット弁（排気弁）、
２７ はずみ車、
２８ 位置センサ、
３１ ノック評価装置、
３２ 位置評価装置、
３３ 排気ガス評価装置、
４０ 効率評価装置（或いは測定装置）、
４１ 運転様態切替え装置（或いは切替えスイッチ）、
５０ 排気ガス再循環調節要素、
６０、６１ 第１と第２のノック信号閾値、
６２、６３ 第１と第２の位置信号閾値、
６４，６５ 第１と第２の炭化水素信号閾値、
６６ 排気ガス再循環路、
ａｇｒ 排気ガス再循環信号、
ｄｍＨＣ 炭化水素の流れ、
ｄｍＮＯｘ ＮＯｘ質量流れ、
ｄｒ スロットルバルブ信号、
ＨＣ 炭化水素信号、
ＨＯＭ 均質運転、
ＨＳＰ 均質スプリット運転、
Ｋｌ ノック信号、
゜ＫＷ クランクシャフト角度、
ＭＦａ トルク基準値、
ｍＫ 燃料信号、
ｍＬ エア信号、
ｎ 位置信号、
ＳＡＶ アウトレット弁制御信号、
ＳＥＶ インレット弁制御信号、
ｔ 時間、
７０ 内燃機関の吸気過程、
７１ 圧縮過程、
ＯＴ ピストンの上死点、
ｔ１、ｔ２、ｔ３ 第１の、第２の、第３の時点、
ｔｉ１、ｔｉ２、ｔｉ３ 第１の、第２の、第３の時間期間、
ＵＴ ピストンの下死点、
ｚｕｅ 点火信号。

Claims (11)

1. 第１の運転様態（ＨＯＭ）において、燃料が吸気過程（７０）の間に噴射される均質運転が行われ、
   第２の運転様態（ＨＳＰ）において、燃料が吸気過程（７０）の間の少なくとも一つの第１の噴射と、圧縮過程（７１）の間の少なくとも一つの第２の噴射とにより噴射される燃料多重噴射による均質スプリット運転が行われる、
   排気ガス再循環装置付きの直接噴射式内燃機関（１０）の運転方法であって、
   前記第１の運転様態（ＨＯＭ）において、排気ガス再循環率が、内燃機関運転特性値（Ｋｌ、ｎ）或いは排気ガス特性値（ＨＣ）が所定の第１の閾値（６０、６２、６４）に到達するまで引上げられ、
   前記排気ガス再循環率が前記閾値（６０、６２、６４）に到達すると、第２の運転様態（ＨＳＰ）へと切り替えられることを特徴とする方法。
2. 前記第２の運転様態（ＨＳＰ）において、前記排気ガス再循環率が、前記内燃機関運転特性値（Ｋｌ、ｎ）或いは前記排気ガス特性値（ＨＣ）が所定の第２の閾値（６１、６３、６５）に到達するまで引上げられることを特徴とする、請求項１記載の方法。
3. 前記内燃機関（１０）の前記第１の運転様態（ＨＯＭ）において、可能最高効率（ηＨＯＭ）が求められることを特徴とする、請求項１記載の方法。
4. 前記内燃機関（１０）の前記第２の運転様態（ＨＳＰ）において、可能最高効率（ηＨＳＰ）が求められることを特徴とする、請求項２に記載の方法。
5. 前記第１の運転様態（ＨＯＭ）における可能最高効率（ηＨＯＭ）と前記第２の運転様態（ＨＳＰ）における可能最高効率（ηＨＳＰ）とのうちの高い方の効率が求められ、前記内燃機関（１０）が、前記高い方の効率（ηＨＯＭ、ηＨＳＰ）を示す運転様態（ＨＯＭ、ＨＳＰ）で運転されることを特徴とする、請求項３又は４に記載の方法。
6. 前記内燃機関運転特性値（Ｋｌ、ｎ）として、運転不安定性に関する少なくとも一つの尺度或いはノッキングに関する少なくとも一つの尺度が用いられることを特徴とする、請求項１又は２に記載の方法。
7. 前記排気ガス特性値（ＨＳ）として、炭化水素濃度に関する少なくとも一つの尺度が用いられることを特徴とする、請求項１又は２に記載の方法。
8. 前記内燃機関（１０）の排気ガス領域（１４）と吸気領域（１１）との間に排気ガス再循環路（６６）を備えるような外部排気ガス再循環装置が備えられることを特徴とする、請求項１記載の方法。
9. 少なくともインレット弁（２２）及びアウトレット弁（２６）が所定の弁オーバーラップ時間により制御されるような内部排気ガス再循環装置が備えられることを特徴とする、請求項１記載の方法。
10. 請求項１〜９のいずれか１つに記載された方法の実施のために作られた少なくとも一つの制御装置（３０）を備えることを特徴とする、前記内燃機関（１０）の運転のための装置。
11. 前記制御装置（３０）が効率測定装置（４０）及び運転様態切替えスイッチ（４１）を含むことを特徴とする、請求項１０記載の装置。

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