JP2002504969A - エンジン制御のための方法及びシステム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 車両（１０）のエンジン停止中に運転席の振動を減少させるシステム及び方法は、ＩＣＥ（１２）、エンジンブレーキ（１４）、及びエンジン及びエンジンブレーキを制御するための電子制御装置（２０）を含み、停止状態が発生する時を決定するための論理と、エンジン停止中にエンジンブレーキを作動させるために制御信号を発生する論理とを有している。複数のセンサー（１６）は入力ポート（２２）を介してコントローラー（２０）に接続されるエンジン速度センサー（１８）を含んでいる。コントローラーはバス（２８）を介してメモリ（２６）と接続されるマイクロプロセッサ（２４）を含んでいる。エンジン速度が所定レベル以下になった後だけエンジンブレーキの作動が実行される。システム及び方法はまた、エンジン速度が第２の所定レベル以下になった時等の予め選択された時間にエンジンを自動的に不作動にし、エンジンブレーキがエンジンの再始動により作動しないことを保証する。

Description

【発明の詳細な説明】 エンジン制御のための方法及びシステム技術分野 本発明はエンジン停止中に運転席の振動を減少させるための方法及びシステム に関する。背景技術 圧縮点火の内燃又はディーゼル機関の制御において、従来の実施では、揮発性 及び不揮発性メモリと、入力及び出力駆動回路と、記憶された命令セットを実行 可能なプロセッサーとを有する電子制御装置を利用し、エンジン及びその付属シ ステムの各種機能を制御している。特定の電子制御装置は、過剰のセンサー、ア クチュエーター、及び時々、燃料送出、冷却ファン制御、エンジン速度管理及び 過速度運転保護、エンジンブレーキ、トルク制御、車両速度制御、または無数の 他のものを含む各種機能を制御することが必要な他の電子制御装置と通じている 。総合的な統合エンジン制御のための１つのそのような方法及び装置は１９９５ 年８月２９日にLetangらに発行され、本発明の譲受人であるDetroit Diesel社に 譲渡された「エンジン制御のための方法」で開示されている。 内燃機関のブレーキ作用を得るためのエンジン方法及びシステムの１つのタイ プは、すなわち、圧縮行程の終了近くの気圧までバルブを開放し、それを直ぐ後 に閉塞することにより、エンジンをエアーコンプレッサーに変換することを含ん でいる。移動車両の勢いはこのシステムを利用して遅くされることができ、それ は通常「ジェイクブレーキ（Jake Brake）」と呼ばれている。１つのそのような 従来のエンジンブレーキシステムはデラウェア州ウィルミントンのJacobs Manuf acturing社から入手可能である。 電子エンジン制御を利用し、空気温度のようにエンジン制御システムにより監 視される選択された状態に応答して自動的に停止及び始動することもまた公知で ある。１９９５年１１月２３日に発行されたＰＣＴ刊行物No.WO95/31638はその ような自動的なエンジン停止及び始動性能を含むエンジン制御を開示している。 自動的なエンジン停止の特徴の実行において遭遇する１つの問題は運転席のう るさい振動である。 そのため、電子エンジン制御装置により自動的に実行されるエンジン停止中、 運転席の振動を減少させるための方法及びシステムを供給することが望ましい。本発明の概要 そのため、総合的な統合電子エンジン制御装置の一部として実行される制御シ ステム及び方法を提供し、エンジン停止中の運転席の振動を減少させることが本 発明の１つの目的である。 本発明の上記目的及び他の目的及び特徴を実施すると、車両のエンジン停止中 の運転席の振動を減少させるための方法及びシステムが提供され、それは内燃機 関及びエンジンブレーキを作動することによりエンジンを制御するための電子制 御装置を含んでいる。システムは、エンジンＲＰＭセンサー及びエンジン停止状 態のインジケーターと通信する電子制御装置、センサー及び又はエンジン制御か らの入力、及びエンジンが停止している時にエンジンブレーキを作動するように 実行される論理を含んでいる。システムは、エンジンＲＰＭを監視し、エンジン が自動停止状態にあり、エンジンＲＰＭが所定のエンジンブレーキ作動のしきい 値以下になると、エンジンブレーキを作動するのが望ましい。また、システムは エンジンブレーキの不作動のしきい値を作動させないようにし、エンジンがその 後（自動または手動のいずれかで）再始動される時にエンジンブレーキが作動さ れないことを保証することが望ましい。 システムは、エンジンへの燃料供給が中断されたことを決定した後だけエンジ ンブレーキを自動的に作動するのが望ましく、それにより、円滑で効率のよい停 止を保証する。 本発明の上記目的及び他の目的、特徴、及び利点は、添付した図面に関連させ て本発明を実施するための最良の態様の以下の詳細な説明から当業者により容易 に認識されるであろう。図面の簡単な説明 図１は、統合された総合的エンジン制御システムの一部として実行された本発 明のエンジン停止方法のブロック図である。 図２は、本発明のシステムのブロック図である。 図３は、本発明の方法及びシステムの１実施例のフロー図である。本発明を実施するための最良の態様 今、図１を参照すると、本発明のシステム及び方法のブロック図が示されてい る。システムは特に、エンジンブレーキシステム１４を用いるエンジン１２を含 む車両１０の使用に適している。通常、エンジン速度センサー１８を含む複数の センサー１６は入力ポート２２を介してコントローラー２０と電気的に通じてい る。 コントローラーはデータ及び制御バス２８を介して各種コンピュータで読み取 り可能な記憶媒体２６と通信するマイクロプロセッサー２４を含んでいるのが好 ましい。コンピュータで読取り可能な記憶媒体２６は読み出し専用メモリ（ＲＯ Ｍ）３０、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）３２、キープアライブメモリ（Ｋ ＡＭ）３４等として機能する幾つかの公知デバイスのどれかを含んでいてもよい 。コンピュータで読み取り可能な記憶媒体はコントローラー２０等のコンピュー タを介して実行可能な命令を表わすデータを記憶可能な幾つかの公知な物理的デ バイスのいずれかにより実行されてもよい。公知なデバイスは、磁気、光学及び 一時的又は永久にデータを記憶可能な複合媒体に加えて、ＰＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ 、ＥＥＰＲＯＭ、フラッシュメモリ等に限定されない他のものを含んでもよい。 コンピュータで読取り可能な記憶媒体２６は各種のプログラム命令、ソフトウ ェア、及び制御論理を含み、エンジン１２、変速機等のような車両１０の各種シ ステム及びサブシステムの制御に作用する。コントローラー２０は入力ポート２ ２を介してセンサー１６から信号を受け取ると共に、出力ポート３６を介して各 種のアクチュエーター及び又は構成部品に供給される出力信号を発生する。信号 はまた光源４０等の各種インジケーターを含み、システム動作に関連した情報を 車両の運転手に伝えるディスプレイ装置３８に供給されてもよい。ディスプレイ ３８はまた英数字部分または他の適当な運転手のインターフェースをも含み、車 両の運転者または技術者に状態情報を供給してもよい。それ自体、ディスプレイ ３８は１以上のディスプレイまたはインジケーターを意味し、車両の内部及び外 部中に配置されていてもよいが、好ましくは車両の運転席又は内部に配置されて いる。 手動操作の制御スイッチ４２は車両の運転者により使用され、エンジンブレー キの動作の所望レベルを選択される。使用される１つのエンジンブレーキシステ ムでは、デルウェア州ウィルミントンのJacobs Manufacturing社から入手可能で あり、２つのトグルスイッチが提供され、オフ、低い、中間、及び高いエンジン ブレーキに一致するエンジンブレーキの４つのレベルの１つを選択させる。他の 従来のブレーキシステムでは、エンジンブレーキは少なくとも１つのシリンダー での排気行程圧力を増加することにより達成される。増加されたエンジンブレー キはシリンダーの数を増加することにより得られることができ、段々エンジン動 力は消失される。例えば、６シリンダーのディーゼルエンジンでは、低エンジン ブレーキは２シリンダーの排気行程圧力を増加することにより供給され、中間の エンジンブレーキは４シリンダーの排気行程圧力を増加する。高いエンジンブレ ーキはすべての６シリンダーの排気行程圧力を増加する。したがって、運転者は システムにより用いられるエンジンブレーキの程度を選択する能力を有し、円滑 なエンジン停止を達成する。二者択一的には、運転者はエンジンブレーキを切る ことにより本発明の作動が起こらないようにすることができ、その場合には、自 動的なエンジン停止はエンジンブレーキを用いないであろう。 データ、診断、及びプログラミングインターフェース４４はまたプラグ４６を 介してコントローラー２０に選択的に接続され、その間の各種情報を取り交わし てもよい。インターフェース４４は、構成設定、較正変数、制御論理等のような コンピュータで読取り可能な記憶媒体２６内の値を変更するために使用されても よい。 上述したように、センサー１６は好ましくは、エンジン速度センサー１８を含 んでいる。エンジン速度は幾つかの公知なセンサーのどれかを使用して検出され てもよく、該センサーははずみ車、またはクランクシャフト、カムシャフト等の ような各種の内部エンジンの構成部品のための回転速度を表示する信号を供給す る。好適な実施例では、エンジン速度はカムシャフトに結合された多歯車により 発生したタイミング基準信号を使用して決定される。当業者によれば分かるよう に、ほとんどの車両の適用は図１で示されたすべてのセンサーを要求したり利用 したりすることはないであろう。それ自体、本発明の目的、特徴及び利点は動作 パラメータが検知される特別の方法とは無関係である。 作動では、コントローラー２０はセンサーから信号を受け取り、ハードウェア 及び又はソフトウェアに埋込まれた制御論理を実行し、エンジンの動作を監視し 、エンジン停止が始まる時を検出し、そうである場合にはエンジンブレーキを作 動する。所望のように、円滑な停止を補助する。好適な実施例では、コントロー ラー２０はミシガン州デトロイトのDetroit Diesel社から入手可能なＤＤＥＣII Iコントローラーである。このコントローラーの各種の他の特徴は米国特許Ｎｏ. 5,477,827及び5,445,128に詳細に記載されており、それらの明細は完全にここに インコーポレイテッドバイリファレンズされている。 制御装置は、やはりここに完全にインコーポレイテッドバイリファレンスされ ているＰＣＴ刊行物No.WO95/31638に開示されると共に説明されているタイプの ように、エンジンを自動的に停止及び始動する能力を含んでいる。 今、図２及び図３を参照すると、ブロック図及びフローチャートはそれぞれ、 本発明によるシステムの典型的な制御論理を示している。再び、制御論理はハー ドウェア、ソフトウェア、またはハードウェアとソフトウェアの組合せで実行さ れ、または作用されてもよいことが分かるだろう。各種機能は、ＤＤＥＣIIIコ ントローラー等のプログラムされたマイクロプロセッサーにより作用されるのが 望ましいが、専用の電気、電子、及び集積回路により実行される１以上の機能を 含んでいてもよい。また分かるように、制御論理は、幾つかの公知のプログラミ ング及びプロセシング技術または戦略のいずれかを使用して実行されてもよく、 都合のためにだけここに示された命令またはシーケンスに限定されない。例えば 、割り込みまたはイベント待ち方式のプロセシングは通常、車両エンジンまたは 変速機の制御等、実時間制御の適用業務で用いられる。同様に、並列プロセシン グまたは多重タスクシステム及び方法は本発明の目的、特徴、及び利点を成し遂 げ るために使用されてもよい。本発明は、特定のプログラム言語、オペレーティン グシステム、または示された制御論理を実行するために使用されるプロセッサー とは関係ない。 図２を参照すると、１００で示されているように、変数は通常コントローラー の構成により初期化される。本発明により使用される変数はエンジンブレーキが エンジン停止により作動される第１のしきい値と、エンジンブレーキがエンジン の完全な停止の前に作動されない第２のしきい値とを含んでいる。１実施例では 、これらのしきい値はエンジン速度（ＲＰＭ）であり、最も好ましくは、第１の しきい値は約５５０ＲＰＭで、第２のしきい値は約５０ＲＰＭである。再び、タ イミングのしきい値のように、他のパラメーターがエンジンブレーキの作動及び 不作動を実行するために使用されてもよいことが分かるだろう。例えば、第１の しきい値はエンジン停止が開始された後（またはエンジン停止処理中の燃料停止 の後）に選択された時間の量であってもよく、第２のしきい値はエンジンブレー キの作動から経過した特定の時間の量であってもよい。他の変数は、それらが停 止中にエンジンブレーキを有効に作動するように制御し、円滑な停止を達成する ことができる限り、そして好ましくは、それらがエンジンブレーキの時を得た不 作動をも可能にし、エンジンブレーキがエンジンの再始動により作動されるよう になっている限り、使用されてもよい。 その後１０２において、システムはエンジンの停止状態の存在を周期的に調べ る。これは制御システムの変数、システムの停止フラグを調査すること、或いは センサー入力またはエンジンに対する燃料供給が自動的に停止されたかどうかを 決定する他の制御システムの変数を監視することを必要としてもよい。制御シス テムが自動的にエンジンを停止する場合、その後システムは要求された制御信号 を発生し、１０４で、好ましくは約５５０ＲＰＭの第１のエンジン速度のしきい 値でエンジンブレーキを作動する。 システムはまたエンジン速度を周期的に監視するのが好ましく、１０６におい て、エンジンブレーキを不作動させてシステムを円滑な始動の状態にさせている 間、制御信号を発生し、第２のしきい値、好ましくは約５０ＲＰＭでエンジンブ レーキを不作動にする。 本発明のシステムは電子エンジンコントローラーによる自動的なシステム停止 の検知によりエンジンブレーキを作動するように実行されることが予期されるこ とが分かるだろう。システムは、運転者が手動でエンジンを切る時のように、エ ンジンが停止するいずれかの時にエンジンブレーキを作動するように追加的また は選択的に構成されることができるであろう。 図３を参照すると、１１０において、システムは調査する論理を用いるのが好 ましく、エンジン停止が可能などうかを決定する。例えば、好適な実施例のエン ジン制御システムでは、コントローラーは、選択温度に到達する運転席、または 選択温度のしきい値に到達する温度制御のトレーラーのように、一定の予め選択 された状態の下、エンジンを自動的に停止するであろう。ソフトウェアフラグま たは変数の形式で、停止可能インディケーターはこれらの状態の下で設定される だろう。このインディケータは調べられる。１１０で調べられるものがこのイン ディケーターまたはエンジン停止と関連した他の検出状態である。エンジン停止 が可能である場合には、その後システムが１１２で調べられるのが好ましく、エ ンジン制御がエンジンへの燃料供給を停止するかどうかを決定する。その場合に は、その後システムは１１４で現在のエンジン速度（ＲＰＭ）を検出する。エン ジン速度が予め選択されたしきい値、好ましくは約５５０ＲＰＭ以下になった場 合には、１１６においてエンジンブレーキが作動される。これは本技術で周知で あるように、適切な制御信号をエンジン制御システムに送ることにより達成され る。その後、システムは１１８でエンジン速度を監視し続け、エンジン速度が予 め選択されたエンジンブレーキの不作動しきい値、好ましくは約５０ＲＰＭ以下 になった時、システムは再び適切な制御信号を送ることにより、１２０において エンジンブレーキを不作動にする。 図３で開示された好適な実施例が選択された変数及び又は検出パラメーターを 利用し、エンジン停止可能インディケーター、燃料停止インディケーター、及び エンジンＲＰＭ情報を有しているが、本発明の方法及びシステムはこれらのパラ メーターの幾つかのみ、または他のパラメーターを利用し、本発明により教示さ れるようにエンジン停止中にエンジンブレーキを実行してもよい。例えば、別の 実施例は、自動的なエンジン停止、または燃料停止のように、監視事象の発生に 続いて時間基準でエンジンブレーキを作動してもよい。同様に、システムは監視 されたエンジン速度を基にするよりむしろ選択された期間の後エンジンブレーキ を不作動にしてもよい。 当業者であれば、本発明によりエンジンブレーキを用い円滑なエンジン停止を 補助する各種他の実施方法が認識されるだろう。 したがって、本発明を実施するために熟考される最良の態様が詳細に説明され ているが、本発明が関連する技術に精通した者は以下の請求の範囲により定義さ れた本発明を実施するため各種別の設計及び実施例を認識するであろう。

───────────────────────────────────────────────────── 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 45/00 ３６４ Ｆ０２Ｄ 45/00 ３６４Ｎ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．内燃機関とエンジンを制御するための電子制御装置とを有する車両において エンジン停止中に運転席の振動を減少させる方法であって、エンジンブレーキ を作動することを含むことを特徴とする方法。 ２．現在のエンジン速度を決定することをさらに含み、前記エンジン速度が予め 選択された値以下になった後に前記エンジンブレーキを作動する段階が実行さ れる請求項１に記載の方法。 ３．前記エンジンへの燃料供給が停止されたかどうかを決定することをさらに含 み、前記エンジンへの燃料供給が停止された後に前記エンジンブレーキを作動 する段階が実行される請求項１に記載の方法。 ４．前記現在のエンジン速度を決定することをさらに含み、前記エンジン速度が 予め選択された値以下になった後に前記エンジンブレーキが不作動にされる請 求項１に記載の方法。 ５．前記予め選択された値が約５５０ｒｐｍである請求項２に記載の方法。 ６．前記予め選択された値が約５０ｒｐｍである請求項４に記載の方法。 ７．内燃機関と、圧縮解放エンジンブレーキと、エンジン及びエンジンブレーキ を制御するための電子制御装置とを有する車両においてエンジンの停止中に運 転席の振動を減少させるシステムであって、エンジン停止状態が発生し、その 発生により前記エンジンブレーキを作動する制御信号を発生する時を決定する ための制御論理を含むことを特徴とするシステム。 ８．前記システムがエンジンの回転速度を表わす信号を発生するためのエンジン 速度センサーを有し、前記制御論理が前記エンジンと通じており、前記エンジ ンが停止中に第１の予め選択された速度に達した時に、前記論理が前記制御信 号を発生し、前記エンジンブレーキを作動する請求項７に記載のシステム。 ９．前記制御論理が前記エンジンへの燃料が停止されたかどうかを表わす前記エ ンジン制御からの入力を含み、前記エンジンへの燃料供給が停止された後に、 前記制御論理が制御信号を発生し、前記エンジンブレーキを作動する請求項７ に記載のシステム。 10．前記エンジンが第２の予め選択された速度以下になった後に、前記エンジン ブレーキを不作動にする信号を発生するための制御論理をさらに含む請求項８ に記載のシステム。 11．前記第１の予め選択された速度が約５５０ＲＰＭである請求項８に記載のシ ステム。 12．前記第２の予め選択された速度が約５０ＲＰＭである請求項１０に記載のシ ステム。