JP4819281B2

JP4819281B2 - 多シリンダ内燃機関をスタートさせる方法

Info

Publication number: JP4819281B2
Application number: JP2001578817A
Authority: JP
Inventors: ブリュッゲンゲルハルト; ベニンガーニコラウス; ジーバーウド
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2000-04-22
Filing date: 2001-02-07
Publication date: 2011-11-24
Anticipated expiration: 2021-02-07
Also published as: EP1301706A1; WO2001081760A1; DE10020104A1; JP2003532006A; KR100771292B1; US20020157630A1; KR20020026194A; DE50109155D1; US6718928B2; EP1301706B1

Description

【０００１】
背景技術
本発明は、特に自動車の多シリンダ内燃機関をスタートさせる方法で、この際シリンダ内のピストンの位置を調べる方法に関する。燃料は、そのピストンが作業位相にあるシリンダ内の燃焼室内に噴射される。
【０００２】
本発明は更に、特に自動車の多シリンダ内燃機関に関する。内燃機関は、内燃機関のシリンダ内のピストンの位置を調べる検出手段と、そのピストンが作業位相にあるシリンダの燃焼室内に燃料を噴射する燃料供給システムとを有している。さらに本発明は特に自動車のこのような多シリンダ内燃機関のための制御装置にも関する。
【０００３】
最初に述べた形式の多シリンダ内燃機関をスタートさせる方法は例えば、ドイツ連邦共和国特許公開第３１１７１４４号明細書から公知である。ここに記載されている方法は電気モータによるスタータなしに働く。内燃機関が停止している場合には、この場合、そのピストンが作業位相にある単数又は複数のシリンダの燃焼室内に、燃焼に必要な量の燃料が噴射されて、燃料に点火される。次いで、そのピストンが次の作業タクトを行う単数又は複数のシリンダ内に、当該のピストンが作業位置に達すると直ちに、燃料が供給され、燃料に点火される。この形式で内燃機関は、電気的なスタータ及びこれと必然的に結合された構造部分なしに構成することができる。更に内燃機関のアキュムレータをより小さく設計することができる。それはアキュムレータはもはやスタータのため及び残りの電気的構造部分のために、電気エネルギを供給しなくてもよいからである。
【０００４】
内燃機関をスタートさせる公知の方法においては、内燃機関の個々のピストン及び吸気弁・排気弁があるタクト（圧縮タクト、作業タクト、排気タクト、吸気タクト）を正確に顧慮しなければならない。その結果、４シリンダあるいは６シリンダの内燃機関の場合に内燃機関の各タクトに対してその都度ただ１つのシリンダすなわちそのピストンが作業位置にあるシリンダの燃焼室だけに燃料を充てんして、かつ燃料に点火することができなければならない。公知の方法は、一面では圧縮タクト、作業タクト、排気タクト及び吸気タクトが固定した順序でシリンダ内で行われ、かつ他面では個々のシリンダへのタクトの配分が固く定められている内燃機関に限定されている。
【０００５】
別の背景技術としてさらに、ドイツ連邦共和国特許公開第１９７４３４９２号明細書が指摘され、これからやはり電気的なスタータなしに内燃機関をスタートさせる方法が公知である。
【０００６】
本発明の根底をなす課題は、電気的なスタータなしの多シリンダ内燃機関を可及的に簡単な形式で、迅速にしかも確実にスタートさせることである。
【０００７】
この課題を解決するために、本発明は最初に述べた形式の方法から出発して、そのピストンが上死点後にある少なくとも１つの吸気弁及び又は排気弁を、スタートの過程の前に、作業位相に相応する位置にもたらすことを提案する。
【０００８】
本発明による方法は、吸気弁及び又は排気弁の例えばカム軸のない制御を行う。これにより各吸気弁及び排気弁は別の弁とは別個にかつカム軸の位置とは無関係に、制御することができる。カム軸のない制御のために、吸気弁及び又は排気弁が個々にか、あるいは複数一緒に、調節機構を備えている。調節機構は液力式に、圧電式に、電磁式にあるいは別の形式で働くことができる。背景技術から、多数のカム軸のない吸気弁及び排気弁のための制御装置が公知であり、これらは本発明による方法と組み合わせて使用することができる。
【０００９】
代替的に本発明による方法は、例えば可変のカム軸調節器を吸気側に使用して、早い吸気弁の吸気閉鎖を生ぜしめる。吸気カム軸は次のように、すなわち吸気弁が吸気位相において単に始めだけ短時間開かれ、したがって作業位相に相応する位置にもたらされることができるように、調節することができる。これによって吸気側に早い吸気閉鎖を生ぜしめることができる。
【００１０】
本発明による方法では、弁は無関係にかつ（それを弁自由路が許容する限り）自由に開閉することができる。この形式で、スタート過程の前若しくは中に吸気位相から作業位相に及び逆に、切り替えることが可能である。相応する形式で、圧縮位相から排気位相及び逆の切り替えも可能である。
【００１１】
本発明による方法により、４シリンダあるいは６シリンダの内燃機関においてスタート過程の開始の際に、２つのシリンダを作業位相に相応する位置にもたらすことが初めて可能になる。これら両方のシリンダの燃焼室内に同時に燃料が噴射され、燃料空気混合物に同時に点火される。二重の燃焼は、特別に強いクランク軸の初期加速をもたらし、ひいては短いスタート過程をもたらす。二重の燃焼は十分な予備を提供し、スタート過程の開始における万一の摩擦抵抗及び圧縮抵抗を克服することができる。
【００１２】
次いで、圧縮位相にある別のシリンダの燃焼室に燃料が噴射され、圧縮された燃料空気混合物に点火される。別のシリンダに燃焼室内での噴射の開始はー噴射圧力が充分に高い限りー進捗する圧縮位相の上死点に達する直前までに延ばすことができる。第２の燃焼によって、クランク軸の回転運動が更に加速される。スタート過程の引き続く経過中に燃料が吸気位相にあるシリンダの燃焼室内に噴射され、燃焼室内にある圧縮された燃料空気混合物に点火される。この場合においても、噴射は、噴射圧力が充分に高い場合には、代替的に圧縮位相中に行うこともできる。
【００１３】
本発明の有利な展開によれば、そのピストンが上死点の前にある別のシリンダの吸気弁及び又は排気弁を圧縮位相に相応する位置にもたらし、作業位相にある少なくとも１つのシリンダの燃焼室内に燃料を噴射し、少なくとも１つのシリンダ内に噴射される燃料に作業位相内で点火し、圧縮位相にある別のシリンダの燃焼室内に燃料を噴射し、別のシリンダの燃焼室内で圧縮された燃料に点火し、かつ、スタート過程の引き続く経過において、作業位相かあるいは圧縮位相にあるシリンダの燃焼室内に燃料を噴射して、かつ燃焼室内で圧縮された燃料に点火することを提案する。
【００１４】
作業位相内で少なくとも１つのシリンダ内に噴射された燃料に点火することによって、内燃機関のクランク軸を前進方向に回転運動させる燃焼が生ぜしめられる。この回転運動は別のシリンダの燃焼室内で圧縮された燃料に点火することによって続行され、若しくはそれどころか加速される。
【００１５】
最後にスタート過程の引き続く経過において、燃焼室内に燃料が噴射され、燃焼室内で圧縮された燃料にー要するに圧縮位相の終わり又は作業位相の始めにー点火される。点火過程の引き続く経過において、燃料が吸気位相においてあるいはー噴射圧力が充分に高い場合にはー圧縮位相において燃焼室内に噴射される。点火過程は有利には、内燃機関がスタートせしめられて、正常な運転に自動的に回転するまで、続行される。
【００１６】
本発明の特に有利な実施形によれば、そのピストンが上死点後にある２つのシリンダの吸気弁及び又は排気弁を作業位相に相応する位置にもたらし、作業位相にある２つのシリンダの燃焼室内に燃料を噴射し、かつ、２つのシリンダ内に噴射された燃料に作業位相において点火することを提案する。この実施形は二重の燃焼を可能にし、特に強いクランク軸の初期加速ひいては特に短いスタート過程をもたらす。
【００１７】
本発明の好ましい実施形によれば、燃焼室の吸気弁及び又は排気弁をカム軸なしの制御によって、作業位相に相応する位置にもたらすことを提案する。
【００１８】
代替的には、可変の吸気カム調節器の吸気カム軸を、吸気弁が吸込み位相内で単に始めの短時間だけ開くように調節することによって、燃焼室の吸気弁及び又は排気弁を作業位相に相応する位置にもたらすことを提案する。これによって、吸気側で早い吸気閉鎖を生ぜしめることができる。４シリンダ内燃機関においてはしたがってスタート過程の始めに、２つのシリンダが作業位相に相応する位置にある。これら両方のシリンダの燃焼室内には同時に燃料が噴射され、燃料空気混合物に同時に点火される。二重の燃焼は特に強いクランク軸の初期加速ひいては特に短いスタート過程をもたらす。
【００１９】
本発明による方法から、スタート過程における付加的な自由度が生じ、これは本発明によりなかんずく、第１の点火が失敗した後に、第２のスタート過程を導入するのに利用することができる。本発明の好ましい実施形によれば、少なくとも１つのシリンダ内に噴射されて燃料の作業位相における第１の点火が失敗した後に、個々のシリンダの位相を逆にして方法をもう１回実施することを提案する。第１の点火は例えば、内燃機関が動かされず、あるいは第１の圧縮抵抗をシリンダが克服できなかったときに、失敗する。このような場合に、本発明による方法は、もう１回、（それも個々のシリンダの位相を逆にして）行われる。このことは、第１のスタート試みにおいて作業位相に相応する位置にもたらされた吸気弁及び排気弁が今や吸気位相に相応する位置にもたらされることを意味する。同様に、第１のスタート試みの際に圧縮位相に相応する位置にもたらされた吸気弁及び排気弁は今や排気位相に相応する位置にもたらされる。第２のスタート試みにおいては、前述の形式で、燃料の噴射は燃焼室内に行われ、かつ燃焼室内で圧縮された燃料の点火が行われる。
【００２０】
本発明の有利な展開によれば、シリンダのピストンを、スタート過程の開始の前に、所定の初期位置にもたらすことを提案する。この形式で、４つよりもわずかなシリンダを有する内燃機関においても、少なくとも１つのシリンダのピストンが本発明によるスタート過程を実施するのに最適の位置にあることが、保証される。これによってスタート過程中に第１の燃焼により、クランク軸の最大の初期加速を生ぜしめることができる。ピストンをシリンダ内で動かすためには、電気モータによるスタータを使用することができ、これはクランク軸に作用して、これを回転させる。
【００２１】
本発明の好ましい実施例によれば、シリンダの燃焼室内で圧縮された燃料に、その都度のシリンダのピストンの上死点に達する直前に、圧縮位相の終わりに点火することを提案する。代替的に、圧縮された燃焼は当該のシリンダのピストンの上死点の直後あるいは上死点において点火することができる。
【００２２】
有利には、燃料はスタート過程中に燃料供給システムのプレフィードポンプによって燃焼室内に噴射される。プレフィードポンプは例えば内燃機関とは無関係に駆動される電気燃料ポンプとして構成されている。プレフィードポンプは例えばコモンレール燃料供給システムにおいて燃料を燃料メモリータンクから燃料供給システムの低圧範囲内に搬送するのに役立つ。
【００２３】
代替的に、燃料を、スタート過程中に、内燃機関とは無関係に駆動される燃料供給システムの高圧ポンプによって燃焼室内に噴射することを提案する。コモンレール燃料供給システムにおいては、例えば高圧ポンプは燃料を燃料供給システムの範囲から高圧で高圧メモリー器内に搬送する。高圧メモリー器から噴射弁が分岐しており、これらの噴射弁を介して燃料が高圧メモリー器からシリンダの燃焼室内に噴射される。高圧ポンプは例えば電気的に駆動することができる。高圧ポンプにより、スタート過程中特に高い噴射圧力を達成することができ、したがって噴射時点をスタート過程中無造作に進捗する圧縮位相内で上死点に達する直前に延ばすことができる。
【００２４】
本発明によるスタート過程中の圧縮抵抗を減少させるために、スタート過程中に、内燃機関のシリンダの圧縮位相において、シリンダの相応する吸気弁を遅く又は早く閉じることを提案する。これによって、各圧縮位相を、相応する吸気弁を遅く閉じることによって（吸気弁は圧縮位相の前に行われる吸気過程中に開かれている）有利な形式で短くすることができる。この形式で内燃機関のクランク軸を本発明によるスタート過程の始めに著しく容易に回転運動させ、内燃機関をスタートさせることができる。同じ目的のために、代替的に、スタート過程中に内燃機関のシリンダの吸気過程においてシリンダの相応する吸気弁を遅く又は早く閉じることができる。
【００２５】
特に重要なのは、本発明による方法を制御エレメントの形で実現することであり、この制御エレメントは特に自動車の内燃機関の制御装置のために設けられている。この場合、制御エレメント上にプログラムがメモリーされており、これは、計算器特にマイクロプロセッサで実行可能であり、本発明による方法を実施するのに適している。この場合要するに本発明は制御エレメント上にメモリーされたプログラムによって実現され、したがってこのプログラムを備えた制御エレメントはその実施のためにプログラムが適している方法と同じように、本発明を表している。制御エレメントとしては特に電気的なメモリー媒体、例えばリードオンリーメモリーあるいはフラッシュメモリーが使用される。
【００２６】
本発明の課題の別の解決策として、最初に述べた形式の多シリンダ内燃機関から出発して、内燃機関が、そのピストンが上死点後にある少なくとも１つのシリンダの吸気弁及び又は排気弁をスタート過程前に作業位置に相応する位置に調節する手段を有していることを提案する。
【００２７】
本発明の有利な展開によれば、内燃機関が、燃焼室の吸気弁及び又は排気弁をカム軸なしに制御する、制御装置を有していることを提案する。
【００２８】
代替的に、内燃機関が吸気側に可変のカム軸調整器を、吸気弁の早い閉鎖を生ぜしめるために、有していることを提案する。
【００２９】
本発明に好ましい実施形によれば、内燃機関が、スタート過程の始めにシリンダのピストンを所定の位置に動かす手段を有していることを提案する。
【００３０】
最後に、燃料供給システムが、燃料噴射圧力を形成するための、内燃機関とは無関係に駆動される高圧ポンプを有していることを提案する。
【００３１】
本発明のなお別の解決策として、最初に述べた形式の制御装置から出発して、制御装置が、本発明による方法を実施するための手段を有していることを提案する。制御装置は要するに、内燃機関をスタートさせるために、本発明によるスタート過程に関与する内燃機関のコンポーネントの制御を行い、特に燃料供給システム及び点火の制御を行う。制御装置は内燃機関をスタートさせる命令を例えば点火キーあるいはスタータボタンの操作によって得る。
【００３２】
本発明の別の特徴、使用可能性及び利点は以下の図面に示した本発明の実施例の記載から生ずる。この場合、すべての説明した特徴はそれ自体であるいは本発明の対象を任意の組み合わせで、その特許請求の範囲における組成あるいはそのかかり並びに明細書若しくは図面におけるその表現若しくは叙述に無関係に、表す。
【００３３】
図１において内燃機関は全体を符号１で示されている。内燃機関１はピストン２を有しており、これはシリンダ３内で往復に可動である。シリンダ３は燃焼室４を備えており、この燃焼室には弁５を介して吸気管６及び排気管７が接続されている。更に、燃焼室４には、信号ＴＩで制御可能な噴射弁８及び信号ＺＷで制御可能な点火プラグ９が所属せしめられている。
【００３４】
内燃機関の第１の運転形式、成層燃焼運転、では燃料は噴射弁８によってピストン２によって生ぜしめられる圧縮位相の間に燃焼室４内に噴射せしめられ、それも局所的に点火プラグ９の直ぐ回りに並びに時間的にピストン２の上死点ＯＴの直前若しくは点火時点の直前に噴射される。次いで点火プラグ９によって、燃料に点火され、したがってピストン２は今や行われる作業位相で点火された燃料の膨張によって駆動される。
【００３５】
内縁機関１の第２の運転形式、均質燃焼運転、では燃料は噴射弁８によりピストン２によって生ぜしめられる吸気移送中に燃焼室４内に噴射される。同時に吸い込まれる空気によって噴射される燃料が渦運動せしめられ、これにより燃料室４内で大体において一様に（均質に）分配される。次いで燃料空気混合物は圧縮移送中に圧縮され、次いで点火プラグ９によって点火せしめられる。点火した燃料の膨張によってピストン２が駆動される。
【００３６】
成層燃焼運転並びに均質燃料運転において、駆動されるピストン２によってクランク軸１０が回転運動せしめられ、この回転運動を介して、最後に自動車の車輪が駆動される。クランク軸１０には回転数センサが配属されており、これはクランク軸１０の回転運動に関連して信号Ｎを生ぜしめる。
【００３７】
燃料は成層燃焼運転及び均質燃焼運転では高圧で噴射弁８を介して燃焼室４内に噴射される。この目的のためにプレフィードポンプとしての電気的な燃料ポンプ及び高圧ポンプが設けられており、その際高圧ポンプは内燃機関１又は電気モータにより駆動されることができる。電気的な燃料ポンプは内燃機関１とは無関係に駆動され、少なくとも３バールのいわゆるレール圧力ＥＫＰを生ぜしめ、高圧ポンプはほぼ２００バールまでのレール圧力ＨＤを生ぜしめる。
【００３８】
成層燃焼運転及び均質燃焼運転において噴射弁８により燃焼室４内に噴射せしめられた燃料質量は制御装置１２により、特に燃料消費量がわずかになるように、かつ又は有害物質の放出量がわずかになるように、制御及び又は調節される。この目的のために、制御装置１２はマイクロコンプレッサを備えており、これは制御エレメント特にリードオンリーメモリー、内にプログラムをメモリーしており、このプログラムは前記の制御及び又は調節を実施するのに適している。
【００３９】
制御装置１２は入力信号を供給され、これはセンサにより測定された内燃機関１の運転値を表す。例えば制御装置１２は吸気管６内に配置された空気質量センサ、排気管７内に配置されたλセンサ及び又は回転数センサ１１と接続されている。更に、制御装置１２は走行ペダルセンサ１３と接続されており、これは信号ＦＰを生ぜしめ、この信号は運転者により操作される走行ペダルの位置を表す。
【００４０】
制御装置１２により生ぜしめられる出力信号は、アクチュエータを介して内燃機関１の態度に所望の制御及び又は調節に応じて影響を及ぼすことができる。例えば、制御装置１２は噴射弁８及び点火プラグ９と接続されていて、制御に必要な信号ＴＩ、ＺＷを生ぜしめる。
【００４１】
図２〜４には、４シリンダ内燃機関１をスタートさせる３つの本発明による方法がダイヤフラムの形で概略的に示されている。ダイヤグラムの個々の行は内燃機関１のそれぞれ示されているシリンダ３に関するものである。種々のシリンダ３はこの場合番号で示されている。ダイヤグラムの個々の列は所属のシリンダ３のピストン２がある位相若しくはタクトに関するものである。ピストン２のそれぞれはこの場合、吸気位相、圧縮位相、作業位相あるいは排気位相にある。個々の位相の間の移行部はピストン２の上死点ＯＴによって示されている。この限りにおいて、ピストン２の位相に沿った水平軸線はクランク軸１０の回転角度°ＫＷを表す。内燃機関１のスタートの前の位置、要するに内燃機関１の停止の位置は破線で示されている。
【００４２】
図に示され以下に述べる方法においては、回転数センサ１１は絶対角度発生器として構成されている。このことは、回転数センサ１１はいつでも、特に内燃機関１の停止後においても、回転角度°ＫＷを生ぜしめ、制御装置１２に送ることを意味する。この形式で、スタート過程の始めの前に、シリンダ３内のピストン２の位置を調べることができる。代替的にクランク軸１０を電気的なスタータによって必要な回転をせしめ、回転数センサ１１がピストン２の位置を信号するようにすることもできる。
【００４３】
図２による方法では、内燃機関１が停止している場合に、第１シリンダはその作業位置にある（燃焼室４は閉じられており、ピストン２は上死点後にある）。スタート過程の始めに第１シリンダの燃焼室４内に燃料が噴射される。内燃機関１の高圧ポンプが駆動される場合には、噴射は電気的燃料ポンプのレール圧力だけで行われる。そうでない場合には（高圧ポンプは内燃機関１とは無関係に駆動される）燃料は混合気形成のために高圧で燃焼室４内に噴射される。次いで噴射された燃料に点火される。このことは第１の燃焼を生ぜしめ、これによってクランク軸１０は前進方向に回転運動せしめられる。その直後に燃料が第３シリンダ内に噴射される。第３シリンダは、弁５が閉じているため及びピストン２が上方に動いているために、その圧縮位相にある。噴射時点は（噴射圧力が充分に高い場合には）圧縮位相が進捗して上死点ＯＴに達する直前にまで延ばされる。充分に高い噴射圧力は例えば内燃機関１とは無関係に駆動される高圧ポンプにより生ぜしめることができる。上死点に達する直前あるいは後に、圧縮された燃料空気混合物に点火され、第２の燃焼が行われ、これによってクランク軸１０が回転運動が更に加速される。
【００４４】
引き続く噴射、点火及び弁５の位置はダイヤグラムにおいて第４シリンダ及び第２シリンダを例にして示されている。これによれば、引き続く噴射は第２シリンダの吸気位相中に行われる。代替的に、噴射圧力が充分に高ければ、引き続く噴射は圧縮位相中に行うこともできる。引き続く点火は圧縮位相の終わりに上死点に達する直前あるいは直後に行うことができる。
【００４５】
燃焼室４の吸気弁及び排気弁５はカム軸のない制御によって調節される。このために各吸気弁及び排気弁５は固有の調節機構を備えている。これによって弁５は無関係にかつ自由に（それを弁自由路が許容する限り）開閉することができる。この形式で、吸気位相から作業位相にかつ逆に、切り替えることが可能である。相応する形式で、圧縮位相から排気位相にかつ逆に、切り替えることも可能である。弁５をカム軸なしに制御することによって、吸気弁及び又は排気弁５をスタート過程の始めに所定の位置にもたらして、内燃機関１を電気モータによるスタータなしにスタートさせるための最適の条件を作り出すことができる。
【００４６】
更に第１のスタート試みが失敗した後に、第２のスタート試みのためにすべてのシリンダ３の位相を簡単に逆にすること、換言すれば圧縮位相と排気位相との間及び作業位相と吸気位相との間で切り替えを行うことができる。失敗した第１のスタート試みは、例えば内燃機関１が動かされず、あるいは第１の圧縮抵抗が克服できなかった時に、生ずる。図２の実施例では、第２のスタート試みの際に第４シリンダのためにスタート過程の始めに作業位相が存在する。次いで、圧縮位相にある第２シリンダ内に燃料が噴射される。スタート過程の引き続く経過において、次いで、燃料が第１シリンダ及び第２シリンダ内に噴射されて、点火される。
【００４７】
本発明によるスタート過程中の圧縮抵抗を減少させるために、各圧縮位相を相応する吸気弁５の遅い閉鎖あるいは早い閉鎖によって（吸気弁は圧縮位相の前に行われた吸気過程によって開かれている）適当に短縮することができる。ここに述べた方法は４つよりも多いシリンダを有する内燃機関１においても、相応する変形により適用可能である。
【００４８】
図３に示した方法では、第１シリンダ及び第４シリンダが弁５の閉鎖によって作業位相にある。これら両方のシリンダ３内に同時に燃料が噴射され、点火される。二重の燃焼がクランク軸１０の強い初期加速ひいては特に短いスタート過程をもたらす。二重の燃焼によって、スタート過程の始めに充分な予備が存在し、これにより内燃機関１の万一の摩擦抵抗及び圧縮抵抗を確実に克服することができる。
【００４９】
すべての別の噴射、点火及び弁位置は図１の方法のそれに相応しており、図３のダイヤグラムから直接に取り出すことができる。もちろん本発明による方法のこの実施形においても、各圧縮位相を相応する吸気弁５の遅い閉鎖又は早い閉鎖によって適当に短縮することによって、圧縮抵抗を減少させることができる。相応する変形により、本発明による方法のこの実施形は、４つよりも多いシリンダを有する内燃機関１においても適用可能である。
【００５０】
図４に示した本発明による方法の実施形は、吸気側に吸気弁５の早い吸気閉鎖を調整するための可変のカム軸調節器を有している内燃機関１において実施することができる。第１シリンダはスタート過程の始めにその作業位相にある。第１シリンダのピストン運動に対して平行な第４シリンダのために、やはり閉じた燃焼室４がある。このためにスタート過程の始めにあるいは内燃機関１が走り始めるときに、吸気カム軸が、吸気弁５が作業位相において単に始めに短時間開かれているように（早い吸気閉鎖）、調節される。これによりスタート過程の始めにおいて第１シリンダの他に第４シリンダもほとんどその作業位相にある。第１のタクトにおいて、両方のシリンダ３内に同時に燃料が噴射され、点火される。二重の燃焼はやはりクランク軸の強い初期加速ひいては短いスタート過程をもたらす。
【００５１】
次いで燃料が第３シリンダ内に噴射される。この第３シリンダは、弁５が閉じていて、ピストン２が上方に動いているために、その圧縮位相にある。第３シリンダ内の噴射時点は代替的に（噴射圧力が充分に高い限り）圧縮位相の進捗につれて上死点に達する直前に延ばすことができる。上死点に達する直前又は直後に圧縮された燃料空気混合物に点火され、第２の燃焼が行われ、クランク軸１０の回転運動の加速が行われる。
【００５２】
引き続く噴射、点火及び弁位置は直接にダイヤグラムから取り出すことができる。それによれば、噴射はその都度のシリンダ３の吸気位相中に行われる。代替的に、噴射圧力が充分に大きい限り、噴射を圧縮位相中に行うこともできる。
【００５３】
クランク軸１０が回転し始めた後に、吸気カム軸が内燃機関１の運転点に相応する相対位置に戻される。図４のダイヤグラムはこのために比較的に小さい調節速度の場合を示す。それによれば、第２及び第３の吸気位相においてまだ早い吸気閉鎖がある。このことはしかしスタート過程に必要とされる充てん量にとって重要ではない。
【００５４】
以上述べた本発明による方法の実施形は相応する変化形を含めて、４つよりも多いシリンダを有する内燃機関１にも適用可能である。４つよりも少ないシリンダを有する内燃機関１においては、スタート過程の始めにピストン２のいずれもがその作業位相に配置されていない場合が生ずることがある。この場合にはしかしながら１つのピストン２がその吸気位相にある。その場合、吸気カム軸は、シリンダ３が吸気位相からほとんど作業位相に移行するように、調節することができる。この場合においても、内燃機関１はしたがって電気モータによるスタータなしにスタートさせることができる。
【００５５】
本発明の別の実施形（図示せず）によれば、吸気カム軸はスタート過程の始めにおいて調節されず、換言すれば図４の第４シリンダはその吸気位相にとどまる。したがって単に第１シリンダ内だけに、燃料が噴射されて、点火される。点火が失敗した場合（内燃機関１は動かされず、又は圧縮抵抗が克服されることができなかった）第２のスタート試みが行われる。このために吸気カム軸は図４の説明で述べた形式で調節される。これにより今や第４シリンダのためにスタート過程の始めにおいて作業位相がある。噴射及び点火は今や（スタート過程の始めに第１シリンダを除外して）図４の実施例に記載したやり方に相応して行われる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による自動車の内燃機関の好ましい１実施例の概略的なブロック線図を示す。
【図２】図１の内燃機関をスタートさせる方法の第１実施例の概略的なダイヤグラムを示す。
【図３】図１の内燃機関をスタートさせる方法の第２実施例の概略的なダイヤグラムを示す。
【図４】図１の内燃機関をスタートさせる方法の第３実施例の概略的なダイヤグラムを示す。
【符号の説明】
１内燃機関、２ピストン、３シリンダ、４燃焼室、５弁、６吸気管、７排気管、８噴射弁、９点火プラグ、１０クランク軸、１１回転数センサ、１２制御装置、１３走行ペダルセンサ、ＦＰ信号、 N 信号、ＯＴ上死点、ＴＩ信号、ＺＷ信号、 °ＫＷ回転角度

Claims

自動車の内燃機関を含む多シリンダの直噴内燃機関（１）をスタータなしでスタートさせて、内燃機関（１）の各シリンダ（３）を、内燃機関の運転中に吸気位相、圧縮位相、作業位相及び排気位相に順次もたらす方法において、
スタート過程前に、
そのピストン（２）が上死点にある少なくとも２つのシリンダのそれぞれの吸気弁及び排気弁（５）の少なくとも１つを前記作業位相に相応する位置にもたらすステップと、
燃料を前記２つのシリンダの燃焼室内に噴射して点火し、これによりスタート過程を作動させるステップと、
少なくとも２つのシリンダ（３）内に噴射された燃料の作業位相における第１の点火が失敗した後に、個々のシリンダ（３）の位相を逆にして前記方法をもう１回実施し、この際に前記個々のシリンダ（３）の吸気弁及び排気弁（５）を作動させて、吸気位相にもたらされたシリンダを今度は作業位相に、また作業位相にもたらされたシリンダを今度は吸気位相にもたらし、圧縮位相にもたらされたシリンダを今度は排気位相に、また排気位相にもたらされたリンダを今度は圧縮位相にもたらすようにするステップとを有している、
ことを特徴とする、多シリンダ内燃機関をスタートさせる方法。
前記吸気弁及び排気弁をカム軸なしの制御によって、作業位相に相応する位置にもたらすことを特徴とする、請求項１記載の方法。
可変の吸気カム調節器の吸気カム軸を、吸気弁（５）が吸い込み位相内で単に始めの短期間だけ開くように調節することによって、燃焼室（４）の吸気弁及び排気弁（５）を作業位相に相応する位置にもたらすことを特徴とする、請求項１記載の方法。
シリンダ（３）のピストン（２）を、スタート過程の開始の前に、所定の出発位置にもたらすことを特徴とする、請求項１記載の方法。
シリンダ（３）の燃焼室（４）内で圧縮された燃料に、その都度のシリンダ（３）のピストン（２）の上死点に達する直前で、圧縮位相の終わりに点火することを特徴とする、請求項１記載の方法。
燃料を、スタート過程中に、燃料供給システムのプレフィードポンプによって燃焼室（４）内に噴射することを特徴とする、請求項１記載の方法。
燃料を、スタート過程中に、内燃機関（１）とは無関係に駆動される燃料供給システムの高圧ポンプによって燃焼室（４）内に噴射することを特徴とする、請求項１記載の方法。
スタート過程中に、内燃機関（１）のシリンダ（３）の圧縮位相において、シリンダ（３）の相応する吸気弁（５）を、先行する吸気位相の後で遅れて閉じることによって、吸気弁及び排気弁（５）が閉じられている圧縮位相を短くすることを特徴とする、請求項１記載の方法。
スタート過程中に、内燃機関のシリンダ（３）の吸気位相において、シリンダ（３）の相応する吸気弁（５）を、先行する圧縮位相の後で遅れて閉じることによって、吸気弁及び排気弁（５）が閉じられている吸気位相を短くすることを特徴とする、請求項１記載の方法。
自動車の内燃機関を含む多シリンダの直噴内燃機関（１）をスタータなしでスタートさせて、内燃機関（１）の各シリンダ（３）を、内燃機関の運転中に吸気位相、圧縮位相、作業位相及び排気位相に順次もたらすように、マイクロプロセッサを含むコンピュータに以下の各ステップを実行させるためのプログラムを記録した、リードオンリーメモリーあるいはフラッシュメモリーを含む制御エレメントであって、
スタート過程前に、
そのピストン（２）が上死点にある少なくとも２つのシリンダのそれぞれの吸気弁及び排気弁（５）の少なくとも１つを前記作業位相に相応する位置にもたらすステップと、
燃料を前記２つのシリンダの燃焼室内に噴射して点火し、これにより前記スタート過程を開始するステップと、
少なくとも２つのシリンダ（３）内に噴射された燃料の作業位相における第１の点火が失敗した後に、個々のシリンダ（３）の位相を逆にして前記方法をもう１回実施し、この際に前記個々のシリンダ（３）の吸気弁及び排気弁（５）を作動させて、吸気位相にもたらされたシリンダを今度は作業位相に、また作業位相にもたらされたシリンダを今度は吸気位相にもたらし、圧縮位相にもたらされたシリンダを今度は排気位相に、また排気位相にもたらされたリンダを今度は圧縮位相にもたらステップと、
を実行させるためのプログラムを記録した制御エレメント。
自動車の内燃機関を含む多シリンダ直噴内燃機関（１）であって、
前記内燃機関（１）は、
内燃機関（１）の２つのシリンダ（３）の少なくとも２つのピストン（２）の位置を調べる検出装置と、
そのピストン（２）が上死点後にある少なくとも２つのシリンダ（３）のそれぞれの吸気弁及び排気弁（５）の少なくとも１つをスタート過程前に作業位相に相応する位置にもたらす位置決め手段と、
前記２つのシリンダの燃焼室内に燃料を噴射する燃料供給システムと、該燃料を点火して、スタータなしで内燃機関のスタート過程を作動させるための手段とを有していて、内燃機関（１）の各シリンダ（３）が、内燃機関の運転中に吸気位相、圧縮位相、作業位相及び排気位相に順次もたらされるようになっており、
前記内燃機関はさらに、
スタート過程前に、そのピストン（２）が上死点にある少なくとも２つのシリンダの吸気弁及び排気弁（５）の少なくとも１つを前記作業位相に相応する位置にもたらすステップと、燃料を前記２つのシリンダの燃焼室内に噴射して点火し、これによりスタート過程を作動させるステップと、少なくとも２つのシリンダ（３）内に噴射された燃料の作業位相における第１の点火が失敗した後に、個々のシリンダ（３）の位相を逆にして前記方法をもう１回実施し、この際に前記個々のシリンダ（３）の吸気弁及び排気弁（５）を作動させて、吸気位相にもたらされたシリンダを今度は作業位相に、また作業位相にもたらされたシリンダを今度は吸気位相にもたらし、圧縮位相にもたらされたシリンダを今度は排気位相に、また排気位相にもたらされたリンダを今度は圧縮位相にもたらすステップとを有する、前記内燃機関をスタートさせる方法を実施するための手段を含む制御装置を有することを特徴とする、多シリンダ直噴内燃機関。
前記位置決め手段が、燃焼室（４）の吸気弁及び排気弁をカム軸なしに制御する制御装置として構成されていることを特徴とする、請求項１１記載の多シリンダ直噴内燃機関。
前記位置決め手段が、吸気弁（５）の早い閉鎖を生ぜしめるために、吸気側の可変のカム軸調節器として構成されていることを特徴とする、請求項１１記載の多シリンダ直噴内燃機関。
内燃機関（１）が、スタート過程の始めにシリンダ（３）のピストン（２）を所定の位置に動かす手段を有していることを特徴とする、請求項１１記載の多シリンダ直噴内燃機関。
前記燃料供給システムが、燃料噴射圧力を形成するための、内燃機関とは無関係に駆動される高圧ポンプを有していることを特徴とする、請求項１１記載の内燃機関。
自動車の内燃機関を含む多シリンダ内燃機関（１）の制御装置（１２）であって、前記内燃機関（１）は、内燃機関（１）のシリンダ（３）内のピストン（２）の位置を調べる検出装置と、そのピストン（２）が作業位置にある少なくとも１つのシリンダ（３）の燃焼室（４）内に燃料を噴射するための燃料供給システムと、少なくとも１つのシリンダ（３）の燃焼室内にある燃料空気混合物に点火して、これにより内燃機関（１）のスタート過程をスタータなしで作動する手段（９）とを有していて、内燃機関（１）の各シリンダ（３）が、内燃機関の運転中に吸気位相、圧縮位相、作業位相及び排気位相に順次もたらされるようになっている形式のものにおいて、
前記制御装置はさらに、スタート過程前に、そのピストン（２）が上死点にある少なくとも２つのシリンダのそれぞれの吸気弁及び排気弁（５）の少なくとも１つを前記作業位相に相応する位置にもたらすステップと、燃料を前記２つのシリンダの燃焼室内に噴射して点火し、これによりスタート過程を開始するステップと、少なくとも２つのシリンダ（３）内に噴射された燃料の作業位相における第１の点火が失敗した後に、個々のシリンダ（３）の位相を逆にして前記方法をもう１回実施し、この際に前記個々のシリンダ（３）の吸気弁及び排気弁（５）を作動させて、吸気位相にもたらされたシリンダを今度は作業位相に、また作業位相にもたらされたシリンダを今度は吸気位相にもたらし、圧縮位相にもたらされたシリンダを今度は排気位相に、また排気位相にもたらされたリンダを今度は圧縮位相にもたらすステップとを有する、前記内燃機関をスタートさせる方法を実施するための手段を有していることを特徴とする、多シリンダ内燃機関の制御装置。