JP2001502032A - 経過時間に依存する内燃機関制御部 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 内燃機関（１）を制御するための方法および装置を提供する。この内燃機関は、内燃機関の燃料消費に関連する少なくとも１つの制御パラメータに作用する調整素子（３）と、内燃機関の走り込み状態に対する尺度量（Ｌ）を形成する形成手段（２、３、４）とを有する。ここで調整手段（３）のための出力信号（ｙ）は尺度量（Ｌ）に依存して所定の手段で変更される。

Description

【発明の詳細な説明】 経過時間に依存する内燃機関制御部 本発明は、内燃機関の経過時間に依存した内燃機関制御部の動作パラメータの 選択に関する。 ドイツ連邦共和国特許第２８００４３３号公報から内燃機関の回転数制限装置 が公知である。この装置では許容可能な最高回転数が走行距離信号および／また は時間信号に依存して調整可能である。これにより走行開始フェーズでの最高回 転数を比較的低い値に制限できるが、その際に完全な出力展開のために走り込み 状態で利用可能な回転数スペクトルは低減されない。このような制限は破壊に至 るようなひどい損耗から内燃機関を保護するために行われる。制御パラメータを 機関の損耗度に適合させることは米国特許第４１８１９４４号明細書から公知で あり、これによれば損耗は内燃機関圧力により検出されるか、または走行距離計 の信号から評価される。 従来の内燃機関制御装置では複数の動作パラメータが燃料／空気の混合気形成 および点火の領域で使用される。これらの動作パラメータはパワー、燃費および 排気ガス放出に影響を与える。このような機関制御の例は刊行物“Automotive E lectric/Electronic Systems”，VDI Verlag，1988 262頁〜303頁に記載されて い る。周知の装置では動作パラメータが検出され、必要に応じてまだ走り込まれて いない機関のパラメータが検出される。つまりデータセットは新しい機関の比較 的高い摩擦損失に適合するように調整されている。 本発明の課題は、周知の内燃機関制御を例えば燃料消費および有害物質放出の 点で更に改善することである。 この課題は独立請求項の特徴部分に記載の構成により解決される。本発明の有 利な実施形態は従属請求項に記載されている。 本発明で重要なのは、走行特性のために、排気ガス放出特に燃費に関連するデ ータセットを機関の走り込み状態に依存して変更する点である。この場合走り込 み状態は有利には、内燃機関制御装置に存在するか、または容易に形成できるデ ータによりモデル化される。この種のデータは例えば、最初のスタートすなわち 製造終了後の内燃機関の第１のスタートから行われた点火の合計、運転時間の合 計、走破された走行距離、噴射時間の合計、運転時間にわたって流れた空気量の 積分、スロットルバルブ位置の積分、走行速度の積分である。これらはそれぞれ 最初のスタートから計算されるか、および／または最初のスタートから行われた 内燃機関のスタート過程の積算である。 特に有利には、機関の摩擦力ひいては経過時間をスタートカウンタの評価によ り考慮する。これによって も煩雑さはそれほど上昇しない。 追従制御または切換のために考慮されるデータセットは例えば燃料噴射量に対 する基本値、加速過程における移行経過の補償係数例えば再スタート時および暖 機時の混合気濃厚化に対する混合気濃厚化係数である。別の例としては、混合気 形成部や点火部の突発的な負荷変動、例えば点火遅延による回転トルクの低下に 対処するためのデータがある。さらにディーゼル機関のコールドスタートに関す るデータを考慮するように適用することができる。コールドスタート条件は機関 温度の関数としての回転数上昇の大きさおよび／または噴射時点を早める方向で の噴射開始調整を含む。 次に本発明の実施例を図に関連して説明する。 図１には本発明の技術的環境が示されている。図２には本発明の種々の実施例 がブロック回路図で示されている。 図１には参照番号１で自動車の内燃機関１が示されており、この内燃機関は複 数のセンサ２および種々の調整素子３を有している。センサ２は入力信号ｘを制 御装置４に送出し、この制御装置は出力信号ｙを形成して調整素子３を駆動する 。種々のセンサは例えば吸気量検出手段、スロットルバルブ位置検出手段、回転 数検出手段、走行速度検出手段、走破された走行距離検出手段その他を有する。 変数ｘはこれに相応してこれらのセンサから送出された種々の信号を表している 。変数ｙは完全にアナログ的な種々の調整量を表している。例えば噴射弁を駆動 するために出力された噴射パルス幅、出力された時間信号、および電子的に制御 される出力調整素子例えばスロットルバルブに対して出力された制御命令などで ある。 図２のａには本発明の第１の実施例が本発明の制御装置４の機能ブロック回路 図として示されている。ブロック２ａ１、２ａ２は入力量ｘの関数として出力量 ｙを調製する手段である。これらのブロックは特性曲線メモリまたは特性マップ メモリとして実現でき、また場合により別のデータをフィードバックすることに よりｘに依存するｙを計算する計算手段として実現することもできる。 ブロック２ａ１、２ａ２は広い意味では機関制御のためのデータセットを表し ている。データセツト２ａ１は所定の状態、例えば新しい機関すなわち機関の初 期状態での高い摩擦損失に適合するように調整されており、一方データセット２ ａ２は走り込まれた機関の状態に適合化されている。スイッチ２ａ３を用いて一 方のデータセットから他方のデータセットへ切り換えることができる。スイッチ ２ａ３はブロック２ａ４によって操作され、このブロックにｘグループの少なく とも１つの信号および／またはｙグループの信号が供給される。供給された信号 から、ブロック２ａ４は機関の動作出力の尺度量Ｌ、または運転時間が増加する につれて減少する機関の必要摩擦力の尺度量Ｌを形成し、得られた量を所定の閾 値と比較する。閾値が超過されることにより、第２のデータセット２ａ２を調整 素子に結合するスイッチ２ａ３の操作がトリガされる。 図２のｂには本発明の第２の実施例が示されている。ここではデータセット２ ａ１からデータセット２ａ２への恒常的な移行ないし変更が特徴的である。この ためにまず走り込み状態に対する尺度量Ｌに依存して重みづけ係数Ｆ（Ｌ）がブ ロック２ｂ１から読み出され、ブロック２ｂ３において、ブロツク２ｂ２で形成 される差ｙ１−ｙ２と乗算結合される。続いてＦで重みづけされた差はブロック ２ｂ４で制御信号ｙ２に加えられる。こうして出力される調整量ｙはｙ＝ｙ２＋ Ｆ・（ｙ１−ｙ２）として計算される。ここでＦはＬが増加する場合、すなわち 機関の動作出力が増加する場合常に値１から値０へ低下する数である。つまり新 しい機関ではＦ＝１であり、ｙはｙ＝ｙ１と計算される。走り込まれた機関Ｆ＝ ０では計算されるｙはｙ２となる。言い換えれば、この実施例は新しい機関に対 する制御データセットｙ１から走り込まれた機関に対する制御データセットｙ２ への恒常的な移行を生じさせる。 次に走り込み状態Ｌを容易にモデル化できる態様を説明する。制御装置のバッ テリバッファされるＲＡＭ に格納されているカウンタは機関のそのつどのスタート時に所定の時間基準が経 過した後増加する。時間基準は例えば再スタートカウンタであってもよい。再ス タートカウンタはスタート後所定の値にセットされ、続く動作で値ゼロへ向かっ て下方カウントする。再スタートカウンタの値がゼロとは異なっている限り再ス タート時の混合気濃厚化部は活性化されている。再スタートカウンタが値ゼロに 達すると、スタートカウンタは増加される。初期化フェーズではスタートカウン タは設定可能な閾値と比較される。スタートカウンタの値が閾値より小さい場合 には高い摩擦力を有する新しい機関であることが結論される。この場合再スター ト時および暖機時の混合気に対して係数はセット１から取り出され使用される。 スタートカウンタが閾値を超過した場合、機関はすでに所定の動作時間を経過し ており、低減された摩擦力を有している。この時点では混合気係数のセット２が 用いられる。従来のプログラムに比べて、スタートカウンタの評価またはその他 の走り込み状態のモデル化により機関の摩擦力ひいては経過時間を考慮すること ができる。スタートカウンタの評価は特に僅かな手間しかかからず、スタート過 程が主として走り込みに寄与しているので走り込み状態を良好にモデル化できる 。走り込まれた機関は相応に必要に応じて燃料を供給され、調整は高い摩擦力を 有する新しい機関でワーストケースとして行わなくて もよい。これにより再スタート時および暖機フェーズ中の排気ガス放出および燃 料消費を低減することができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 グイド エーラース ドイツ連邦共和国 Ｄ―85139 ヴェット シュテッテン アム ベルク 10

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １． 内燃機関の燃料消費に関する少なくとも１つの制御パラメータに作用する 調整手段（３）と、内燃機関の走り込み状態に対する量（Ｌ）を形成する形成手 段（２、３、４）とを有する、 内燃機関（１）の制御装置において、 調整手段（３）の制御信号（ｙ）は前記量（Ｌ）に依存して所定の手法で変 更される、 ことを特徴とする内燃機関の制御装置。 ２． 制御信号の少なくとも２つのセット（ｙ１、ｙ２）を調製する手段（４） を有しており、一方のセット（ｙ１）は新しい機関の制御のために用いられ、他 方のセット（ｙ２）は走り込まれた機関の制御のために用いられ、 前記量（Ｌ）と予め定められた閾値とが比較され、 前記手段（４）により、前記量（Ｌ）が予め定められた閾値を超過した場合 に一方のセットから他方のセットへ切り換えられる、請求項１記載の装置。 ３． 新しい機関に対する制御データセット（ｙ１）が常に走り込まれた機関に 対する制御データセット（ｙ２）へ移行される、請求項１記載の装置。 ４． 前記量（Ｌ）を形成するために、以下の量のうち少なくとも１つ、すなわ ち −最初のスタートすなわち製造終了後の内燃機関の第１のスタートから行われた 点火の合計 −最初のスタートから経過した運転時間の合計 −最初のスタートから走破された走行距離 −最初のスタートからの噴射時間の合計 −最初のスタートから運転時間にわたって流れた空気量の積分 −最初のスタートからのスロットルバルブ位置の積分 −最初のスタートからの走行速度の積分 または −内燃機関の最初のスタートからの行われたスタート過程の合計 を処理する手段を有する、請求項１から３までのいずれか１項記載の装置。 ５． データセット（ｙ）として −燃料噴射量の基本値 −移行経過の補償係数 −再スタート時および／または暖機フェーズでの混合気濃厚化係数 −突発的な負荷変動に対処するための混合気および／または点火への介入 −ディーゼル機関のコールドスタートに関するデータ が使用される、請求項１から４までのいずれか１項 記載の装置。 ６． 内燃機関の燃料消費に関する少なくとも１つの制御パラメータに作用する 調整手段（３）と、内燃機関の走り込み状態に対する量（Ｌ）を形成する形成手 段（２、３、４）とを有する、 内燃機関（１）の制御方法において、 調整手段（３）の制御信号（ｙ）を前記量（Ｌ）に依存して所定の手法で変 更する、 ことを特徴とする内燃機関の制御方法。 ７． 制御信号の少なくとも２つのセット（ｙ１、ｙ２）を調製する手段（４） を有しており、一方のセット（ｙ１）を新しい機関の制御のために用い、他方の セット（ｙ２）を走り込まれた機関の制御のために用い、 前記量（Ｌ）と予め定められた閾値とを比較し、 前記量（Ｌ）が予め定められた閾値を超過した場合一方のセットから他方の セットへ切り換える、請求項６記載の方法。 ８． 新しい機関に対する制御データセット（ｙ１）を常に走り込まれた機関に 対する制御データセット（ｙ２）に移行させる、請求項６記載の方法。 ９． 前記量（Ｌ）を形成するために、以下の量のうち少なくとも１つ、すなわ ち −最初のスタートすなわち製造終了後の内燃機関の第１のスタートから行われた 点火の合計 −最初のスタートから経過した運転時間の合計 −最初のスタートから走破された走行距離 −最初のスタートからの噴射時間の合計 −最初のスタートから運転時間にわたって流れた空気量の積分 −最初のスタートからのスロットルバルブ位置の積分 −最初のスタートからの走行速度の積分 または −内燃機関の最初のスタートから行われたスタート過程の合計 を処理する、請求項６から８までのいずれか１項記載の方法。 １０． データセット（ｙ）として −燃料噴射量の基本値 −移行経過の補償係数 −再スタート時および／または暖機フェーズでの混合気濃厚化係数 −突発的な負荷変動に対処するための混合気および／または点火への介入 −ディーゼル機関のコールドスタートに関するデータ を使用する、請求項６から９までのいずれか１項記載の装置。