JP2003013788A - 内燃機関における位相識別方法 - Google Patents
内燃機関における位相識別方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 適当な作動領域にある複数のシリンダを備え
た内燃機関における位相識別方法であって、クランク軸
の角度位置を求めるために１つのクランク軸センサが用
いられ、制御装置がクランク軸センサの信号を評価し、
クランク軸の角度位置に依存して噴射および点火パルス
をトリガする形式の一層有利な方法。 【解決手段】 シリンダに対して作業サイクル毎に２つ
の点火時期を所属のピストンの上死点近傍においてその
都度調整設定し、位相位置を仮定し、少なくとも１つの
シリンダに対するλ値を変え、シリンダにおける作業サ
イクル毎に１回または複数回、任意に選択された時期で
噴射し、少なくとも１回の作業サイクルにわたって内燃
機関の回転数変動を検出し、回転数変動の発生時期／回
転数変動が起こらないことに基づいて、仮定した位位置
が正しいかまたは誤っているかかどうかを決定する。
た内燃機関における位相識別方法であって、クランク軸
の角度位置を求めるために１つのクランク軸センサが用
いられ、制御装置がクランク軸センサの信号を評価し、
クランク軸の角度位置に依存して噴射および点火パルス
をトリガする形式の一層有利な方法。 【解決手段】 シリンダに対して作業サイクル毎に２つ
の点火時期を所属のピストンの上死点近傍においてその
都度調整設定し、位相位置を仮定し、少なくとも１つの
シリンダに対するλ値を変え、シリンダにおける作業サ
イクル毎に１回または複数回、任意に選択された時期で
噴射し、少なくとも１回の作業サイクルにわたって内燃
機関の回転数変動を検出し、回転数変動の発生時期／回
転数変動が起こらないことに基づいて、仮定した位位置
が正しいかまたは誤っているかかどうかを決定する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】１つのクランク軸および１つ
のカム軸を備えている多シリンダ内燃機関では、内燃機
関の位相位置はクランク軸ないしカム軸の角度位置に依
存して制御装置によって計算される。このことから、ど
のシリンダのどの時点で燃料が噴射されかついつ点火を
トリガしなければならないかが分かってくる。クランク
軸の角度位置は例えばクランク軸センサを用いて求める
ことができる。このクランク軸センサはクランク軸ない
し該クランク軸に連結されている、特徴的な表面を有し
ているディスク円板を走査検出する。この表面は例えば
複数の同じ形式のマークおよび１つの基準マークを含ん
でいることができる。しかし内燃機関の位相位置はクラ
ンク軸の角度位置の検出によってだけ突き止められるの
ではない。というのは、クランク軸は４行程から成る作
業サイクル内に２回回転するからである。位相位置は普
通カム軸センサを用いて得られる。カム軸センサはカム
軸に連結されている発生器ディスクを走査検出する。こ
れは１つの基準マークを有している。カム軸は作業サイ
クルの間一回しか回転しない。それ故に制御装置はカム
軸センサの信号から内燃機関の位相位置を識別すること
ができる。制御装置はこれに応じて同期をとる、すなわ
ち個々のシリンダに対して燃料噴射時期および点火時期
が一義的に対応付けられるようにすることができる。し
かしカム軸センサが上手く動作していない場合、あるい
は全く存在していない場合、位相位置は別の手法で突き
止められなければならない。
のカム軸を備えている多シリンダ内燃機関では、内燃機
関の位相位置はクランク軸ないしカム軸の角度位置に依
存して制御装置によって計算される。このことから、ど
のシリンダのどの時点で燃料が噴射されかついつ点火を
トリガしなければならないかが分かってくる。クランク
軸の角度位置は例えばクランク軸センサを用いて求める
ことができる。このクランク軸センサはクランク軸ない
し該クランク軸に連結されている、特徴的な表面を有し
ているディスク円板を走査検出する。この表面は例えば
複数の同じ形式のマークおよび１つの基準マークを含ん
でいることができる。しかし内燃機関の位相位置はクラ
ンク軸の角度位置の検出によってだけ突き止められるの
ではない。というのは、クランク軸は４行程から成る作
業サイクル内に２回回転するからである。位相位置は普
通カム軸センサを用いて得られる。カム軸センサはカム
軸に連結されている発生器ディスクを走査検出する。こ
れは１つの基準マークを有している。カム軸は作業サイ
クルの間一回しか回転しない。それ故に制御装置はカム
軸センサの信号から内燃機関の位相位置を識別すること
ができる。制御装置はこれに応じて同期をとる、すなわ
ち個々のシリンダに対して燃料噴射時期および点火時期
が一義的に対応付けられるようにすることができる。し
かしカム軸センサが上手く動作していない場合、あるい
は全く存在していない場合、位相位置は別の手法で突き
止められなければならない。
【０００２】
【従来の技術】ＤＥ４２３０６１６Ａ１号に記載されて
いる内燃機関の軸の位置を識別するための装置では、こ
の軸に連結されていて、１つの基準マークを備えている
発生器ディスクがセンサによって走査検出されかつ得ら
れた出力信号が制御装置において評価されるようになっ
ている。内燃機関の始動後すぐに軸の位置が分かるよう
に、内燃機関の遮断および軸の回転停止後最後に求めら
れた位置が制御装置の不揮発性メモリにファイルされか
つ内燃機関の再投入後に、スタートフェーズの期間中の
第１の噴射を突き止めかつ出力するために使用される。
いる内燃機関の軸の位置を識別するための装置では、こ
の軸に連結されていて、１つの基準マークを備えている
発生器ディスクがセンサによって走査検出されかつ得ら
れた出力信号が制御装置において評価されるようになっ
ている。内燃機関の始動後すぐに軸の位置が分かるよう
に、内燃機関の遮断および軸の回転停止後最後に求めら
れた位置が制御装置の不揮発性メモリにファイルされか
つ内燃機関の再投入後に、スタートフェーズの期間中の
第１の噴射を突き止めかつ出力するために使用される。
【０００３】ＤＥ４４１８５７７Ａ１号には、内燃機関
を調整するための装置が記載されている。クランク軸の
位置は相応のセンサを用いて制御装置によって連続的に
求められる。位相センサは不要である。そうではなくて
噴射の開始がクランク軸の角度位置に関連して個々のシ
リンダに対して変えられるので、１つの作業サイクルか
ら次の作業サイクルへかけて位相位置が誤っていれば回
転数変化が起こる。この回転数変化がクランク軸センサ
の信号の評価を用いて識別されかつ制御装置において評
価される。制御装置ではこの回転数変化は位相識別およ
び引き続く位相同期のために使用される。
を調整するための装置が記載されている。クランク軸の
位置は相応のセンサを用いて制御装置によって連続的に
求められる。位相センサは不要である。そうではなくて
噴射の開始がクランク軸の角度位置に関連して個々のシ
リンダに対して変えられるので、１つの作業サイクルか
ら次の作業サイクルへかけて位相位置が誤っていれば回
転数変化が起こる。この回転数変化がクランク軸センサ
の信号の評価を用いて識別されかつ制御装置において評
価される。制御装置ではこの回転数変化は位相識別およ
び引き続く位相同期のために使用される。
【０００４】ＥＰ０６４０７６２Ａ１号は内燃機関の電
子的な機関制御装置に関するが、それはカム軸センサな
しに、同期、すなわち個々のシリンダに対する燃料噴射
および点火の一義的な対応付けを実施する。このために
内燃機関の点火および燃料噴射は始動機によって安定し
た作動状態に達するまで群毎に行われる。安定した作動
状態に達した後、所定のシリンダに対して点火かまたは
燃料噴射が中止される。これにより場合により引き起こ
されるミスファイアが検出されかつすべてのシリンダを
このようにして同期することができる。
子的な機関制御装置に関するが、それはカム軸センサな
しに、同期、すなわち個々のシリンダに対する燃料噴射
および点火の一義的な対応付けを実施する。このために
内燃機関の点火および燃料噴射は始動機によって安定し
た作動状態に達するまで群毎に行われる。安定した作動
状態に達した後、所定のシリンダに対して点火かまたは
燃料噴射が中止される。これにより場合により引き起こ
されるミスファイアが検出されかつすべてのシリンダを
このようにして同期することができる。
【０００５】ＵＳ５４２５３４０号から、カム軸センサ
を使用せずに、内燃機関のシリンダの状態をその動作サ
イクルにおいて検出する方法が公知である。その際カム
軸センサは、１つのシリンダが上死点に達したとき、第
１の信号を供給する。ミスファイアを識別するためのシ
ステムはシリンダにミスファイアを識別すると第２の信
号を供給する。この方法は複数の順次相次いで行われる
ステップから成っている：決められた参照シリンダに対
する燃料噴射を停止する。これに基づいてこのシリンダ
におけるミスファイアを検出する。燃料噴射を行わなか
った時点とミスファイアの発生との間の時間差から、参
照シリンダにおいて点火時期または死点が実現される時
点が明らかになる。
を使用せずに、内燃機関のシリンダの状態をその動作サ
イクルにおいて検出する方法が公知である。その際カム
軸センサは、１つのシリンダが上死点に達したとき、第
１の信号を供給する。ミスファイアを識別するためのシ
ステムはシリンダにミスファイアを識別すると第２の信
号を供給する。この方法は複数の順次相次いで行われる
ステップから成っている：決められた参照シリンダに対
する燃料噴射を停止する。これに基づいてこのシリンダ
におけるミスファイアを検出する。燃料噴射を行わなか
った時点とミスファイアの発生との間の時間差から、参
照シリンダにおいて点火時期または死点が実現される時
点が明らかになる。
【０００６】ＤＥ１９８４４９１０号は、１つのクラン
ク軸センサしか存在していない、内燃機関における位相
識別のための別の装置に関する。位相信号は所定のシリ
ンダに対する前以て決めることができる噴射の抑圧およ
び同時の回転数解析によって取り出される。同一のシリ
ンダに対して噴射が複数回抑圧された際に期待された回
転数経過が生じれば、同期は正常であるものと見なされ
る。この条件が充足されないと、同期は３６０°ＫＷだ
け誤っておりかつ再同期が行われる。
ク軸センサしか存在していない、内燃機関における位相
識別のための別の装置に関する。位相信号は所定のシリ
ンダに対する前以て決めることができる噴射の抑圧およ
び同時の回転数解析によって取り出される。同一のシリ
ンダに対して噴射が複数回抑圧された際に期待された回
転数経過が生じれば、同期は正常であるものと見なされ
る。この条件が充足されないと、同期は３６０°ＫＷだ
け誤っておりかつ再同期が行われる。
【０００７】従来技術においてミスファイアを識別する
ための多数の方法および装置が公知である。
ための多数の方法および装置が公知である。
【０００８】ＤＥ１９８１４７３２号は、殊にミスファ
イア識別のための回転数検出方法に関する。
イア識別のための回転数検出方法に関する。
【０００９】ＤＥ４１３８７６５Ａ１号は、クランク軸
が所定の角度領域をカバーする（セグメント時間）時間
に基づいて内燃機関の走行不安定性値を突き止めるため
の方法および装置に関する。
が所定の角度領域をカバーする（セグメント時間）時間
に基づいて内燃機関の走行不安定性値を突き止めるため
の方法および装置に関する。
【００１０】
【課題、解決手段、効果】内燃機関における位相識別の
ための本発明の方法は、センサが機能していないもしく
は存在していないときに殊に、カム軸センサなしに同期
を行うことができるという利点を有している。これによ
り、内燃機関によって駆動される車両がカム軸センサに
欠陥がある場合に停止してしまうことを回避することが
できる。更に、本発明の方法は、例えば噴射停止を含ん
でいる従来技術における位相検出方法より著しく僅かし
か乗り心地が損なわれないですむ。というのは、本発明
ではミスファイアは妨げられるからである。更に、本発
明の方法はシリンダの数が偶数である場合も奇数である
場合にも適用することができる。ステップを複数回繰り
返すことによって、間違いなく正しい位相位置を識別す
ることができる。
ための本発明の方法は、センサが機能していないもしく
は存在していないときに殊に、カム軸センサなしに同期
を行うことができるという利点を有している。これによ
り、内燃機関によって駆動される車両がカム軸センサに
欠陥がある場合に停止してしまうことを回避することが
できる。更に、本発明の方法は、例えば噴射停止を含ん
でいる従来技術における位相検出方法より著しく僅かし
か乗り心地が損なわれないですむ。というのは、本発明
ではミスファイアは妨げられるからである。更に、本発
明の方法はシリンダの数が偶数である場合も奇数である
場合にも適用することができる。ステップを複数回繰り
返すことによって、間違いなく正しい位相位置を識別す
ることができる。
【００１１】これらの利点は、適当な作動領域にある複
数のシリンダを備えた内燃機関における位相識別方法で
あって、クランク軸の角度位置を求めるために１つのク
ランク軸センサが用いられ、制御装置がクランク軸セン
サの信号を評価しかつ該制御装置が該クランク軸の角度
位置に依存して噴射および点火パルスをトリガするそう
いう形式の方法において、次のステップ： Ａ） それぞれのシリンダに対して作業サイクル毎に２
つの点火時期を所属のピストンの上死点近傍においてそ
の都度設定し、 Ｂ） 位相位置を仮定し、 Ｃ） 少なくとも１つのシリンダに対するλ値を変え、 Ｄ） それぞれのシリンダにおける作業サイクル毎に１
回または複数回、任意に選択された時期で噴射し、 Ｅ） 少なくとも１回の作業サイクルにわたって内燃機
関の回転数変動を検出し、 Ｆ） 該回転数変動の発生時期に基づいてまたは回転数
変動が起こらないことに基づいて、前記ステップＢ）で
仮定した位相位置が正しいかまたは誤っているかかどう
かを決定することを特徴とする方法によって実現され
る。
数のシリンダを備えた内燃機関における位相識別方法で
あって、クランク軸の角度位置を求めるために１つのク
ランク軸センサが用いられ、制御装置がクランク軸セン
サの信号を評価しかつ該制御装置が該クランク軸の角度
位置に依存して噴射および点火パルスをトリガするそう
いう形式の方法において、次のステップ： Ａ） それぞれのシリンダに対して作業サイクル毎に２
つの点火時期を所属のピストンの上死点近傍においてそ
の都度設定し、 Ｂ） 位相位置を仮定し、 Ｃ） 少なくとも１つのシリンダに対するλ値を変え、 Ｄ） それぞれのシリンダにおける作業サイクル毎に１
回または複数回、任意に選択された時期で噴射し、 Ｅ） 少なくとも１回の作業サイクルにわたって内燃機
関の回転数変動を検出し、 Ｆ） 該回転数変動の発生時期に基づいてまたは回転数
変動が起こらないことに基づいて、前記ステップＢ）で
仮定した位相位置が正しいかまたは誤っているかかどう
かを決定することを特徴とする方法によって実現され
る。
【００１２】ステップＡ）は、二重の点火出力が行われ
ることを意味している。点火はそれぞれのシリンダにお
いて所属のピストンの２つの上死点（ＯＴ）近傍におい
てトリガされる。４サイクル機関の作業サイクルは４つ
の行程を有している。これらは圧縮、膨張、排気および
吸気行程である。ピストンはこれら４つの行程の実施の
際に１つの作業サイクル内に２回上死点（ＯＴ）に達す
る。圧縮行程と膨張行程との間にある点火ＯＴにおいて
内燃機関の通常作動時には点火がトリガされる。排気行
程と吸気行程との間にある第２の上死点（ガス交換また
はチャージ交換ＯＴ）では、内燃機関の通常作動時に
は、点火がトリガされない。それぞれのシリンダが存在
している位相が分かっておらず、所属のピストンが２つ
の上死点に達する時期だけが分かっているときには、２
つの上死点において点火が実施される。このことは例え
ば、クランク軸センサを用いてクランク軸の角度位置が
識別されるが、殊にカム軸センサが欠落しているとき
に、それぞれのシリンダがどの作業工程にあるのか一義
的ではない時に行われる。二重点火出力によって、ガス
交換ＯＴにおいては点火は余計であるけれど、点火がど
んな場合にも点火ＯＴにおいて行われることが保証され
る。
ることを意味している。点火はそれぞれのシリンダにお
いて所属のピストンの２つの上死点（ＯＴ）近傍におい
てトリガされる。４サイクル機関の作業サイクルは４つ
の行程を有している。これらは圧縮、膨張、排気および
吸気行程である。ピストンはこれら４つの行程の実施の
際に１つの作業サイクル内に２回上死点（ＯＴ）に達す
る。圧縮行程と膨張行程との間にある点火ＯＴにおいて
内燃機関の通常作動時には点火がトリガされる。排気行
程と吸気行程との間にある第２の上死点（ガス交換また
はチャージ交換ＯＴ）では、内燃機関の通常作動時に
は、点火がトリガされない。それぞれのシリンダが存在
している位相が分かっておらず、所属のピストンが２つ
の上死点に達する時期だけが分かっているときには、２
つの上死点において点火が実施される。このことは例え
ば、クランク軸センサを用いてクランク軸の角度位置が
識別されるが、殊にカム軸センサが欠落しているとき
に、それぞれのシリンダがどの作業工程にあるのか一義
的ではない時に行われる。二重点火出力によって、ガス
交換ＯＴにおいては点火は余計であるけれど、点火がど
んな場合にも点火ＯＴにおいて行われることが保証され
る。
【００１３】ステップＢ）において、位相位置は正しい
ものと仮定される。この仮定された位相位置に対する基
本知識として、クランク軸センサを用いて求められる、
クランク軸の角度位置が用いられる。この角度位置から
２つの可能な位相位置が推測される。というのは、クラ
ンク軸は４サイクルでは１つの作業サイクル内で２回回
転する（７２０°のクランク軸角度）からである。これ
ら２つの可能な位相位置の一方がステップＢ）において
正しいと仮定される。従って仮定されたこの位相位置は
正しいかまたは３６０°ＫＷ（クランク軸角度）だけ逆
になっている可能性がある。
ものと仮定される。この仮定された位相位置に対する基
本知識として、クランク軸センサを用いて求められる、
クランク軸の角度位置が用いられる。この角度位置から
２つの可能な位相位置が推測される。というのは、クラ
ンク軸は４サイクルでは１つの作業サイクル内で２回回
転する（７２０°のクランク軸角度）からである。これ
ら２つの可能な位相位置の一方がステップＢ）において
正しいと仮定される。従って仮定されたこの位相位置は
正しいかまたは３６０°ＫＷ（クランク軸角度）だけ逆
になっている可能性がある。
【００１４】ステップＣ）において少なくとも１つのシ
リンダに対するλ値が変えられる。λ値はいわゆる空気
数である。燃料の完全な燃焼には、１ｋｇの燃料当たり
約１４．７ｋｇの空気が必要である。空気数λは混合気
組成を特徴付けるために定義された。それは、実時点の
空気燃料比の、化学量論上の空気燃料比に対する比であ
る。オットー機関の場合、有害物質を最小限にして高い
効率を得るということを目的として機関をλ＝１近辺の
非常に狭い領域で運転するという制御構想がある。この
構想には、触媒の前のセンサとしてλセンサを用いた混
合気の精確な制御が要求される。λ≧１の空気値とは、
燃焼すべき燃料空気混合気の希薄化を意味している。本
発明の方法においてλ値は少なくとも１つのシリンダに
おいて変えられる、すなわち空気数は内燃機関の通常作
動におけるその値に比べて高められるかまたは低減され
る。
リンダに対するλ値が変えられる。λ値はいわゆる空気
数である。燃料の完全な燃焼には、１ｋｇの燃料当たり
約１４．７ｋｇの空気が必要である。空気数λは混合気
組成を特徴付けるために定義された。それは、実時点の
空気燃料比の、化学量論上の空気燃料比に対する比であ
る。オットー機関の場合、有害物質を最小限にして高い
効率を得るということを目的として機関をλ＝１近辺の
非常に狭い領域で運転するという制御構想がある。この
構想には、触媒の前のセンサとしてλセンサを用いた混
合気の精確な制御が要求される。λ≧１の空気値とは、
燃焼すべき燃料空気混合気の希薄化を意味している。本
発明の方法においてλ値は少なくとも１つのシリンダに
おいて変えられる、すなわち空気数は内燃機関の通常作
動におけるその値に比べて高められるかまたは低減され
る。
【００１５】噴射は本発明によれば、任意に選択された
時期にそれぞれのシリンダにおける作業サイクル毎に１
回または複数回行われる。その際その都度選択される時
期は問題にならない。というのは、直接噴射器ではない
内燃機関では、それぞれのシリンダの入口弁は正しい時
期に開放されるからである。従って燃料空気混合気が例
えば誤ってシリンダにおける排気行程において噴射され
る可能性はない。少なくとも１つのシリンダにおいてス
テップＤ）において、ステップＣ）において変えられた
λ値を有する燃料空気混合気が噴射される。残りのシリ
ンダに噴射される燃料空気混合気の空気数λはすべての
その他のシリンダに対して同じでありかつ変えられたλ
値によって相異しているようにしたい。その際すべての
シリンダを介して平均化されるλ値は１に設定して、触
媒の最高の効率が保証されるようにすることができる。
時期にそれぞれのシリンダにおける作業サイクル毎に１
回または複数回行われる。その際その都度選択される時
期は問題にならない。というのは、直接噴射器ではない
内燃機関では、それぞれのシリンダの入口弁は正しい時
期に開放されるからである。従って燃料空気混合気が例
えば誤ってシリンダにおける排気行程において噴射され
る可能性はない。少なくとも１つのシリンダにおいてス
テップＤ）において、ステップＣ）において変えられた
λ値を有する燃料空気混合気が噴射される。残りのシリ
ンダに噴射される燃料空気混合気の空気数λはすべての
その他のシリンダに対して同じでありかつ変えられたλ
値によって相異しているようにしたい。その際すべての
シリンダを介して平均化されるλ値は１に設定して、触
媒の最高の効率が保証されるようにすることができる。
【００１６】少なくとも１つのシリンダにおいて変えら
れたλ値によって、内燃機関の回転数経過の、変えられ
ない空気数１を有する通常作動に対する特徴的な変化が
発生する。シリンダの希薄化された混合気（λ≧１）に
よって例えば、この混合気に対する点火時期後に回転数
の落ち込みが生じる。というのは、僅かなエネルギーし
か変換されず、もしくは希薄化されたシリンダは規定通
り作動されるシリンダよりも小さなモーメントを出力す
るからである。このような回転数変動がステップＥ）に
おいて検出される。この検出は例えばクランク軸センサ
を用いて行うことができる。その際、クランク軸が１つ
または複数の角度領域（セグメント）をカバーする時間
が測定される。セグメント時間から実時点の回転数が得
られる。
れたλ値によって、内燃機関の回転数経過の、変えられ
ない空気数１を有する通常作動に対する特徴的な変化が
発生する。シリンダの希薄化された混合気（λ≧１）に
よって例えば、この混合気に対する点火時期後に回転数
の落ち込みが生じる。というのは、僅かなエネルギーし
か変換されず、もしくは希薄化されたシリンダは規定通
り作動されるシリンダよりも小さなモーメントを出力す
るからである。このような回転数変動がステップＥ）に
おいて検出される。この検出は例えばクランク軸センサ
を用いて行うことができる。その際、クランク軸が１つ
または複数の角度領域（セグメント）をカバーする時間
が測定される。セグメント時間から実時点の回転数が得
られる。
【００１７】検出された回転数変動の発生の時期に基づ
いてまたは回転数変動が起こらないことに基づいて、前
記ステップＢ）で仮定した位相位置が正しいかまたは誤
っているかかどうかを決定することができる。この回転
数変動がこのセグメントにおいて期待されるようには生
じず、所定のセグメントには生じずまたは完全に欠落し
ているとき、仮定した位相位置は誤っている。「希薄」
または「濃縮」燃焼を通常の燃焼から区別するために、
限界値が定められる。関連の回転数変動が記録されるに
は、実時点の回転数がこの限界値を下回るもしくは上回
らなければならない。仮定された位相位置が誤っており
かつ仮定された位相位置によれば点火ＯＴ後にあるはず
である回転数変動が当該セグメント中に生じない場合に
は、シリンダ数が偶数である場合には、３６０°だけク
ランク軸角度がずれているシリンダの評価も可能であ
る。４シリンダ４サイクル機関の場合、個々のシリンダ
の点火順序は例えばＩ−III−IV−IIに定められてい
る。第４のシリンダは第１のシリンダに対して３６０°
だけずれており、第２のシリンダは第３のシリンダに対
して３６０°だけずれている。その結果として、例えば
第１のシリンダのピストンがガス交換ＯＴにある時点
に、第４のシリンダのピストンが点火ＯＴにあることに
なる。または逆の関係もある。従って本発明の方法で
は、第１のシリンダに対して誤った位相位置が仮定され
かつそれ故に期待される点火ＯＴ後にセグメント中に回
転数変動が検出されなかったとき、第１のシリンダに対
して最初に仮定された位相位置を３６０°ずれている第
４のシリンダに対するものとみなしかつこのシリンダに
よって新たに本発明の方法を実施することができる。
いてまたは回転数変動が起こらないことに基づいて、前
記ステップＢ）で仮定した位相位置が正しいかまたは誤
っているかかどうかを決定することができる。この回転
数変動がこのセグメントにおいて期待されるようには生
じず、所定のセグメントには生じずまたは完全に欠落し
ているとき、仮定した位相位置は誤っている。「希薄」
または「濃縮」燃焼を通常の燃焼から区別するために、
限界値が定められる。関連の回転数変動が記録されるに
は、実時点の回転数がこの限界値を下回るもしくは上回
らなければならない。仮定された位相位置が誤っており
かつ仮定された位相位置によれば点火ＯＴ後にあるはず
である回転数変動が当該セグメント中に生じない場合に
は、シリンダ数が偶数である場合には、３６０°だけク
ランク軸角度がずれているシリンダの評価も可能であ
る。４シリンダ４サイクル機関の場合、個々のシリンダ
の点火順序は例えばＩ−III−IV−IIに定められてい
る。第４のシリンダは第１のシリンダに対して３６０°
だけずれており、第２のシリンダは第３のシリンダに対
して３６０°だけずれている。その結果として、例えば
第１のシリンダのピストンがガス交換ＯＴにある時点
に、第４のシリンダのピストンが点火ＯＴにあることに
なる。または逆の関係もある。従って本発明の方法で
は、第１のシリンダに対して誤った位相位置が仮定され
かつそれ故に期待される点火ＯＴ後にセグメント中に回
転数変動が検出されなかったとき、第１のシリンダに対
して最初に仮定された位相位置を３６０°ずれている第
４のシリンダに対するものとみなしかつこのシリンダに
よって新たに本発明の方法を実施することができる。
【００１８】内燃機関における位相識別のための本発明
の方法は、内燃機関の適当な作動領域においてだけ実施
するものである。適当な作動領域とはこの関係におい
て、本発明の方法によって引き起こされかつ位相識別の
結果を歪める原因にもなる回転数変動ができるだけ僅か
なしか生じないまたは全く生じない作動領域のことであ
る。適当な作動領域に対する前提条件は例えば、内燃機
関の一定の負荷、一定の回転数および一定の温度であ
る。本発明の方法に基づいてλ値が変えられるようには
なっていない残りのシリンダにおける空気数λを制御し
かつ一定保持するためのλセンサの準備状態も有利であ
る。作動状態が本発明の方法の実施期間の間安定してい
なければ、検出を中止しかつ方法を後の時期で適当な作
動状態において改めてスタートすることができる。
の方法は、内燃機関の適当な作動領域においてだけ実施
するものである。適当な作動領域とはこの関係におい
て、本発明の方法によって引き起こされかつ位相識別の
結果を歪める原因にもなる回転数変動ができるだけ僅か
なしか生じないまたは全く生じない作動領域のことであ
る。適当な作動領域に対する前提条件は例えば、内燃機
関の一定の負荷、一定の回転数および一定の温度であ
る。本発明の方法に基づいてλ値が変えられるようには
なっていない残りのシリンダにおける空気数λを制御し
かつ一定保持するためのλセンサの準備状態も有利であ
る。作動状態が本発明の方法の実施期間の間安定してい
なければ、検出を中止しかつ方法を後の時期で適当な作
動状態において改めてスタートすることができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】本発明の有利な実施形態におい
て、クランク軸センサは、クランク軸に連結されてい
る、特徴的な表面を有するディスクを走査検出すること
によって、クランク軸の角度位置を求める。ディスクの
表面には例えば基準マークが取り付けられており、その
際クランク軸ディスクには普通、付加的に同形式のマー
クが多数個取り付けられている。基準マークは例えば２
つの欠けているマークによって実現されていてよい。殊
に、基準マークは所定のピストンの上死点の到達を指示
することができる。
て、クランク軸センサは、クランク軸に連結されてい
る、特徴的な表面を有するディスクを走査検出すること
によって、クランク軸の角度位置を求める。ディスクの
表面には例えば基準マークが取り付けられており、その
際クランク軸ディスクには普通、付加的に同形式のマー
クが多数個取り付けられている。基準マークは例えば２
つの欠けているマークによって実現されていてよい。殊
に、基準マークは所定のピストンの上死点の到達を指示
することができる。
【００２０】本発明の方法の有利な実施形態において、
ステップＣ）において少なくとも１つのシリンダのλ値
を、シリンダの混合気の希薄化が生じる程度まで変え
る。すなわち空気数は比較的大きな値に向かって変えら
れる。その際希薄化は、位相位置の識別に対して最適で
ある、内燃機関の排気ガスに対してあんまり有害になら
ずかつ走行の快適さが受け入れられる程度に選択するこ
とができる。希薄化は、確実な検出および引き続く評価
に対して十分に大きな、内燃機関の回転数変動が引き起
こされるようであれば最適である。希薄化は、ミスファ
イアが回避されるようにすれば、走行の快適さおよび有
害物質を最小化する効果の点で好都合である。
ステップＣ）において少なくとも１つのシリンダのλ値
を、シリンダの混合気の希薄化が生じる程度まで変え
る。すなわち空気数は比較的大きな値に向かって変えら
れる。その際希薄化は、位相位置の識別に対して最適で
ある、内燃機関の排気ガスに対してあんまり有害になら
ずかつ走行の快適さが受け入れられる程度に選択するこ
とができる。希薄化は、確実な検出および引き続く評価
に対して十分に大きな、内燃機関の回転数変動が引き起
こされるようであれば最適である。希薄化は、ミスファ
イアが回避されるようにすれば、走行の快適さおよび有
害物質を最小化する効果の点で好都合である。
【００２１】本発明の別の有利な実施形態において、少
なくとも１つのシリンダのλ値を、シリンダの混合気の
濃縮化が生じる程度まで変える。従って空気数λは一層
小さな値の方に変えられる。
なくとも１つのシリンダのλ値を、シリンダの混合気の
濃縮化が生じる程度まで変える。従って空気数λは一層
小さな値の方に変えられる。
【００２２】λ値の変化を、シリンダ順序が隣接してい
る複数のシリンダに対して行うことも考えられる。その
場合複数の相次いで続く回転数低下／上昇が期待される
ことになる。
る複数のシリンダに対して行うことも考えられる。その
場合複数の相次いで続く回転数低下／上昇が期待される
ことになる。
【００２３】本発明の方法の有利な実施形態において、
λ値を変える期間、すべてのシリンダの合計λ値は変化
しないようにする。このことは例えば、位相識別のため
に１つのシリンダを希薄化ないし濃縮化する際に、すべ
ての別のシリンダを濃縮化ないし希薄させて、λ値が平
均して１になるようにすることを意味している。その際
有利には内燃機関はほぼ最適な排気ガスを放出する。合
計λ値は制御は方法の期間中作動状態を維持するように
するとよい。
λ値を変える期間、すべてのシリンダの合計λ値は変化
しないようにする。このことは例えば、位相識別のため
に１つのシリンダを希薄化ないし濃縮化する際に、すべ
ての別のシリンダを濃縮化ないし希薄させて、λ値が平
均して１になるようにすることを意味している。その際
有利には内燃機関はほぼ最適な排気ガスを放出する。合
計λ値は制御は方法の期間中作動状態を維持するように
するとよい。
【００２４】有利には、本発明では内燃機関の回転数変
動の検出をクランク軸センサを用いて行う。
動の検出をクランク軸センサを用いて行う。
【００２５】本発明の方法の有利な実施形態において、
Ｂ）で仮定された位相位置が正しいと決定された後、内
燃機関を通常作動において引き続いて運転する。通常作
動とはとりわけ、二重点火出力が取り消されかつ点火Ｏ
Ｔの都度の１回の点火だけがトリガされることを意味し
ている。更に、本発明の方法を実施する期間に行われる
すべての制限を取りやめることができる。
Ｂ）で仮定された位相位置が正しいと決定された後、内
燃機関を通常作動において引き続いて運転する。通常作
動とはとりわけ、二重点火出力が取り消されかつ点火Ｏ
Ｔの都度の１回の点火だけがトリガされることを意味し
ている。更に、本発明の方法を実施する期間に行われる
すべての制限を取りやめることができる。
【００２６】有利には更に、Ｂ）で仮定された位相位置
が誤っていると決定された後、再同期を行う。再同期と
は、この関係において、燃料噴射および点火時期を、個
々のシリンダに対して新たに対応付けることである。公
知の機関制御装置は通例、マイクロプロセッサを備えて
いる。これが複雑な計算および制御演算を処理するため
に用いられる。それ故に、再同期を実施するための変更
または補充は実質的に、既存のマイクロプロセッサプロ
グラムの変更および補充によって実現することができ
る。有利には、再同期後、ステップＡ）ないしＦ）を新
たに実施して、再同期後に仮定した位相位置を検査す
る。
が誤っていると決定された後、再同期を行う。再同期と
は、この関係において、燃料噴射および点火時期を、個
々のシリンダに対して新たに対応付けることである。公
知の機関制御装置は通例、マイクロプロセッサを備えて
いる。これが複雑な計算および制御演算を処理するため
に用いられる。それ故に、再同期を実施するための変更
または補充は実質的に、既存のマイクロプロセッサプロ
グラムの変更および補充によって実現することができ
る。有利には、再同期後、ステップＡ）ないしＦ）を新
たに実施して、再同期後に仮定した位相位置を検査す
る。
【００２７】有利には本発明の方法を、内燃機関の位相
位置が確実に識別されるまで、頻繁に繰り返す。その際
方法の繰り返される実施はいつも同一のシリンダにおい
て行うことができる。
位置が確実に識別されるまで、頻繁に繰り返す。その際
方法の繰り返される実施はいつも同一のシリンダにおい
て行うことができる。
【００２８】ステップＡ）ないしＦ）の新たなまたは繰
り返される実施を少なくとも１つの別のシリンダで行う
ようにすることも考えられる。このことは再同期後の新
たな実施に対しても、位相位置を一層確実に識別するた
めに繰り返される実施に対しても当てはまる。
り返される実施を少なくとも１つの別のシリンダで行う
ようにすることも考えられる。このことは再同期後の新
たな実施に対しても、位相位置を一層確実に識別するた
めに繰り返される実施に対しても当てはまる。
─────────────────────────────────────────────────────
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 41/34 Ｆ０２Ｄ 41/34 Ｎ
Ｆターム(参考） 3G084 AA03 AA04 BA03 BA09 BA13
BA15 BA17 DA02 DA04 DA10
DA11 DA12 DA13 DA28 DA30
FA33 FA34 FA38
3G301 HA01 HA06 JA02 JA04 JA06
JA16 JA20 JA21 JB01 MA11
MA19 MA22 NE06 PE02Z
PE03Z
Claims (13)
- 【請求項１】 適当な作動領域にある複数のシリンダを
備えた内燃機関における位相識別方法であって、クラン
ク軸の角度位置を求めるために１つのクランク軸センサ
が用いられ、制御装置がクランク軸センサの信号を評価
しかつ該制御装置が該クランク軸の角度位置に依存して
噴射および点火パルスをトリガするそういう形式の方法
において、 次のステップ： Ａ） それぞれのシリンダに対して作業サイクル毎に２
つの点火時期を所属のピストンの上死点近傍においてそ
の都度設定し、 Ｂ） 位相位置を仮定し、 Ｃ） 少なくとも１つのシリンダに対するλ値を変え、 Ｄ） それぞれのシリンダにおける作業サイクル毎に１
回または複数回、任意に選択された時期で噴射し、 Ｅ） 少なくとも１回の作業サイクルにわたって内燃機
関の回転数変動を検出し、 Ｆ） 該回転数変動の発生時期に基づいてまたは回転数
変動が起こらないことに基づいて、前記ステップＢ）で
仮定した位相位置が正しいかまたは誤っているかどうか
を決定することを特徴とする方法。 - 【請求項２】 前記クランク軸センサは、クランク軸に
連結されている、特徴的な表面を有するディスクを走査
検出することによって、クランク軸の角度位置を求める
請求項１記載の方法。 - 【請求項３】 少なくとも１つのシリンダのλ値を、シ
リンダの混合気の希薄化が生じる程度まで変える請求項
１記載の方法。 - 【請求項４】 少なくとも１つのシリンダのλ値を、シ
リンダの混合気の濃縮化が生じる程度まで変える請求項
１記載の方法。 - 【請求項５】 λ値の変化を、シリンダ順序が隣接して
いる複数のシリンダに対して行う請求項１記載の方法。 - 【請求項６】 λ値を変える期間、合計λ値は変化しな
いようにする請求項１記載の方法。 - 【請求項７】 内燃機関の回転数変動の検出をクランク
軸センサを用いて行う請求項１記載の方法。 - 【請求項８】 内燃機関の作動領域が適当でないとき
は、方法を停止する請求項１記載の方法。 - 【請求項９】 Ｂ）で仮定された位相位置が正しいと決
定された後、内燃機関を通常作動において引き続いて運
転する請求項１記載の方法。 - 【請求項１０】 前記Ｂ）で仮定された位相位置が誤っ
ていると決定された後、再同期を行う請求項１記載の方
法。 - 【請求項１１】 再同期後、前記ステップを新たに実施
して、再同期後に仮定した位相位置を検査する請求項１
０記載の方法。 - 【請求項１２】 内燃機関の位相位置が確実に識別され
るまで、方法を頻繁に繰り返す請求項１記載の方法。 - 【請求項１３】 前記ステップの新たなまたは繰り返さ
れる実施を少なくとも１つの別のシリンダで行う請求項
１１または１２記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE10122247A DE10122247B4 (de) | 2001-05-08 | 2001-05-08 | Verfahren zur Phasenerkennung bei einer Brennkraftmaschine |
| DE10122247.5 | 2001-05-08 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003013788A true JP2003013788A (ja) | 2003-01-15 |
Family
ID=7683972
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002133179A Pending JP2003013788A (ja) | 2001-05-08 | 2002-05-08 | 内燃機関における位相識別方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6830033B2 (ja) |
| JP (1) | JP2003013788A (ja) |
| DE (1) | DE10122247B4 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20140122518A (ko) * | 2013-04-10 | 2014-10-20 | 콘티넨탈 오토모티브 시스템 주식회사 | 동기화오류 검출방법 |
| KR20140122516A (ko) * | 2013-04-10 | 2014-10-20 | 콘티넨탈 오토모티브 시스템 주식회사 | 동기화 오류시 연료분사 제어방법 |
| KR20190028086A (ko) * | 2017-09-08 | 2019-03-18 | 현대자동차주식회사 | 캠 샤프트 위치 센서 고장 시의 차량 시동 제어 방법 |
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| WO2005004256A2 (en) * | 2003-06-27 | 2005-01-13 | Ultracell Corporation | Annular fuel processor and methods |
| JP2005147140A (ja) * | 2003-11-14 | 2005-06-09 | Robert Bosch Gmbh | 内燃機関のミスファイアの検知方法及び運転装置 |
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| US7647914B2 (en) * | 2005-11-18 | 2010-01-19 | Ford Global Technologies, Llc | Controlled port oxidation of direct injection spark ignition engines |
| US7370635B2 (en) * | 2006-01-20 | 2008-05-13 | Caterpillar Inc. | System and method for resolving electrical leads |
| US7392790B2 (en) * | 2006-01-20 | 2008-07-01 | Caterpillar Inc. | System and method for resolving crossed electrical leads |
| DE102011077698B4 (de) * | 2011-06-17 | 2022-08-25 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zur Regelung der Laufruhe einer Brennkraftmaschine |
| DE102011083470A1 (de) * | 2011-09-27 | 2013-03-28 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren zum Bestimmen einer Motorposition |
| CN109578139B (zh) * | 2017-09-28 | 2021-02-19 | 光阳工业股份有限公司 | 多缸引擎的相位判定方法 |
| DE102018200521A1 (de) * | 2018-01-15 | 2019-07-18 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren zur Bestimmung einer Position einer Verbrennungskraftmaschine |
| DE102021113652B3 (de) | 2021-05-27 | 2022-09-29 | Audi Aktiengesellschaft | Verfahren zum Betreiben einer Antriebseinrichtung sowie entsprechende Antriebseinrichtung |
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|---|---|---|---|---|
| US4616617A (en) * | 1984-04-07 | 1986-10-14 | Volkswagenwerk Aktiengesellschaft | Method and arrangement for combustion chamber identification in an internal combustion engine |
| DE3511432A1 (de) * | 1984-04-07 | 1985-10-17 | Volkswagenwerk Ag, 3180 Wolfsburg | Verfahren und anordnung zur brennraumidentifikation bei einer brennkraftmaschine |
| DE4122786A1 (de) * | 1990-07-23 | 1992-01-30 | Volkswagen Ag | Verfahren zur identifikation des einem zuend- oder einspritzvorgang zugeordneten drehwinkels einer brennkraftmaschine |
| DE4138765C2 (de) * | 1991-01-10 | 2002-01-24 | Bosch Gmbh Robert | Verfahren und Vorrichtung zum Bestimmen eines Laufunruhewertes einer Brennkraftmaschine |
| FR2692623B1 (fr) * | 1992-06-23 | 1995-07-07 | Renault | Procede de reperage cylindres pour le pilotage d'un systeme d'injection electronique d'un moteur a combustion interne. |
| DE4230616A1 (de) * | 1992-09-12 | 1994-03-17 | Bosch Gmbh Robert | Einrichtung zur Erkennung der Stellung wenigstens einer, eine Referenzmarke aufweisenden Welle |
| US5613473A (en) * | 1993-08-26 | 1997-03-25 | Siemens Aktiengesellschaft | Method of identifying the stroke positions in an internal combustion engine upon startup |
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| DE19814732B4 (de) * | 1998-04-02 | 2013-02-28 | Robert Bosch Gmbh | Drehzahlerfassungsverfahren, insbesondere zur Verbrennungsaussetzererkennung |
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- 2001-05-08 DE DE10122247A patent/DE10122247B4/de not_active Expired - Fee Related
-
2002
- 2002-05-01 US US10/137,089 patent/US6830033B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2002-05-08 JP JP2002133179A patent/JP2003013788A/ja active Pending
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| DE10122247B4 (de) | 2004-06-24 |
| US6830033B2 (en) | 2004-12-14 |
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