JP2003314343A - 自動車内燃機関における始動過程の終了の検出方法および装置 - Google Patents
自動車内燃機関における始動過程の終了の検出方法および装置Info
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- F02D35/027—Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for on interior conditions using knock sensors
Abstract
(57)【要約】
【課題】 内燃機関の回転速度に基づかない、自動車内
燃機関における始動過程の終了の検出方法および装置を
提供する。 【解決手段】 高い起動装置回転速度を有する起動装置
においても、内燃機関（１）の始動過程と起動状態との
区別を可能にする、自動車内燃機関（１）における始動
過程の終了の検出方法および装置が提案される。この場
合、内燃機関（１）の回転速度とは異なる、内燃機関
（１）の少なくとも１つの運転変数が決定される。前記
少なくとも１つの運転変数が、所定のしきい値と比較さ
れる。前記少なくとも１つの運転変数が、しきい値に到
達またはそれを超えた場合、始動過程の終了が、検出さ
れる。
燃機関における始動過程の終了の検出方法および装置を
提供する。 【解決手段】 高い起動装置回転速度を有する起動装置
においても、内燃機関（１）の始動過程と起動状態との
区別を可能にする、自動車内燃機関（１）における始動
過程の終了の検出方法および装置が提案される。この場
合、内燃機関（１）の回転速度とは異なる、内燃機関
（１）の少なくとも１つの運転変数が決定される。前記
少なくとも１つの運転変数が、所定のしきい値と比較さ
れる。前記少なくとも１つの運転変数が、しきい値に到
達またはそれを超えた場合、始動過程の終了が、検出さ
れる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、自動車内燃機関に
おける始動過程の終了の検出方法および装置に関するも
のである。
おける始動過程の終了の検出方法および装置に関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】今日の自動車においては、内燃機関は、
起動装置（スタータ）を用いて始動され、通常１５０〜
３００ｒｐｍの回転速度で、バッテリ電圧および温度に
依存して回転する。内燃機関のシリンダ内への燃料噴射
の開始と燃料／空気混合物の点火とにより、燃料／空気
混合物が、シリンダ内で燃焼される。内燃機関は、トル
クを発生し、約８００ｒｐｍのアイドル回転速度で運転
する。機関制御およびそのときに行われる機能に対し
て、内燃機関が起動したかどうかないし内燃機関が回転
しているかどうか、およびそれがいつであるかを、検出
することが重要である。これは、起動装置回転速度を明
らかに超えている回転速度しきい値（即ち例えば６００
ｒｐｍ）に基づいて、検出される。内燃機関がこのしき
い値を超えた場合、始動過程の終了は、検出され且つ機
関制御に通知される。
起動装置（スタータ）を用いて始動され、通常１５０〜
３００ｒｐｍの回転速度で、バッテリ電圧および温度に
依存して回転する。内燃機関のシリンダ内への燃料噴射
の開始と燃料／空気混合物の点火とにより、燃料／空気
混合物が、シリンダ内で燃焼される。内燃機関は、トル
クを発生し、約８００ｒｐｍのアイドル回転速度で運転
する。機関制御およびそのときに行われる機能に対し
て、内燃機関が起動したかどうかないし内燃機関が回転
しているかどうか、およびそれがいつであるかを、検出
することが重要である。これは、起動装置回転速度を明
らかに超えている回転速度しきい値（即ち例えば６００
ｒｐｍ）に基づいて、検出される。内燃機関がこのしき
い値を超えた場合、始動過程の終了は、検出され且つ機
関制御に通知される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】内燃機関の始動時にお
ける高い排気ガス・エミッションを低減させるために、
将来においては、今日の通常の回転速度より高い回転速
度で始動が行われるであろう。したがって、内燃機関の
回転速度は、内燃機関が起動したかどうかおよび内燃機
関の始動過程が終了したかどうかの指標として、もはや
使用することができない。即ち、機関制御は、内燃機関
が起動したために始動過程の終了を検出するための通常
の６００ｒｐｍの回転速度しきい値を超えたのか、また
は起動装置がまだ作動中であるのかを区別することがで
きない。したがって、内燃機関がその起動状態に到達し
たかどうかを特定するために、始動過程の終了を検出す
る他の信号が使用されなければならない。
ける高い排気ガス・エミッションを低減させるために、
将来においては、今日の通常の回転速度より高い回転速
度で始動が行われるであろう。したがって、内燃機関の
回転速度は、内燃機関が起動したかどうかおよび内燃機
関の始動過程が終了したかどうかの指標として、もはや
使用することができない。即ち、機関制御は、内燃機関
が起動したために始動過程の終了を検出するための通常
の６００ｒｐｍの回転速度しきい値を超えたのか、また
は起動装置がまだ作動中であるのかを区別することがで
きない。したがって、内燃機関がその起動状態に到達し
たかどうかを特定するために、始動過程の終了を検出す
る他の信号が使用されなければならない。
【０００４】本発明の目的は、内燃機関の回転速度に基
づかない、内燃機関における始動過程の終了の検出方法
および装置提供することにある。本発明のその他の目的
は、以下の記載から、明らかになるであろう。
づかない、内燃機関における始動過程の終了の検出方法
および装置提供することにある。本発明のその他の目的
は、以下の記載から、明らかになるであろう。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明による方法および
本発明による装置は、従来技術に比較して、内燃機関の
回転速度とは異なる、内燃機関の少なくとも１つの運転
変数が決定され、前記少なくとも１つの運転変数が所定
のしきい値と比較され、および前記少なくとも１つの運
転変数が前記しきい値に到達し又はそれを超えたとき、
始動過程の終了が検出されるという利点を有している。
このようにして、始動過程の終了は、内燃機関の回転速
度とは無関係に検出される。これにより、その回転速度
が約７００〜１２５０ｒｐｍのアイドリング範囲にまで
及ぶ起動装置の使用が可能となる。本発明による方法お
よび本発明による装置は、このような起動装置に対して
も、内燃機関の始動過程の終了およびそれにともなう起
動状態への到達の検出を可能にする。
本発明による装置は、従来技術に比較して、内燃機関の
回転速度とは異なる、内燃機関の少なくとも１つの運転
変数が決定され、前記少なくとも１つの運転変数が所定
のしきい値と比較され、および前記少なくとも１つの運
転変数が前記しきい値に到達し又はそれを超えたとき、
始動過程の終了が検出されるという利点を有している。
このようにして、始動過程の終了は、内燃機関の回転速
度とは無関係に検出される。これにより、その回転速度
が約７００〜１２５０ｒｐｍのアイドリング範囲にまで
及ぶ起動装置の使用が可能となる。本発明による方法お
よび本発明による装置は、このような起動装置に対して
も、内燃機関の始動過程の終了およびそれにともなう起
動状態への到達の検出を可能にする。
【０００６】従属請求項に記載の構成により、主請求項
に記載の方法の拡張および改善が可能となることが有利
である。この場合、既存のセンサ装置により測定可能な
運転変数を使用することが特に有利である。例えば、燃
焼室圧力、内燃機関の振動、内燃機関の回転速度変動、
２つの点火プラグ電極間の導電率、および燃焼室圧力変
化のような運転変数が、適切である。内燃機関の始動過
程の終了の検出に対しても、既存のセンサ装置の機能
が、使用可能であるので、既存のセンサ装置の機能は、
このようにして拡大させることができる。
に記載の方法の拡張および改善が可能となることが有利
である。この場合、既存のセンサ装置により測定可能な
運転変数を使用することが特に有利である。例えば、燃
焼室圧力、内燃機関の振動、内燃機関の回転速度変動、
２つの点火プラグ電極間の導電率、および燃焼室圧力変
化のような運転変数が、適切である。内燃機関の始動過
程の終了の検出に対しても、既存のセンサ装置の機能
が、使用可能であるので、既存のセンサ装置の機能は、
このようにして拡大させることができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】本発明の一実施態様が図面に示さ
れ、以下にこれを詳細に説明する。図１において、符号
１は、自動車の内燃機関を示す。内燃機関１は、起動装
置２５と結合されている。５つのセンサ３０、３５、４
０、４５、５０が、図１に示され、これらのセンサはそ
れぞれ、内燃機関１の回転速度とは異なる内燃機関１の
少なくとも１つの運転変数を決定する。このために、５
つのセンサ３０、３５、４０、４５、５０は、内燃機関
１と作動結合されている。この場合、異なるセンサは、
内燃機関１の異なる運転変数を決定する。なお、図１に
示されている５つのセンサ３０、３５、４０、４５、５
０より多いセンサまたは少ないセンサが、設けられてい
てもよい。図１の例において、符号３０は燃焼室圧力セ
ンサを、符号３５は光センサを、符号４０はノック・セ
ンサないし本体音センサを、符号４５は回転不規則セン
サを、および符号５０はイオン電流センサを示す。５つ
のセンサ３０、３５、４０、４５、５０は、内燃機関１
の始動過程の終了の検出装置５と結合されている。
れ、以下にこれを詳細に説明する。図１において、符号
１は、自動車の内燃機関を示す。内燃機関１は、起動装
置２５と結合されている。５つのセンサ３０、３５、４
０、４５、５０が、図１に示され、これらのセンサはそ
れぞれ、内燃機関１の回転速度とは異なる内燃機関１の
少なくとも１つの運転変数を決定する。このために、５
つのセンサ３０、３５、４０、４５、５０は、内燃機関
１と作動結合されている。この場合、異なるセンサは、
内燃機関１の異なる運転変数を決定する。なお、図１に
示されている５つのセンサ３０、３５、４０、４５、５
０より多いセンサまたは少ないセンサが、設けられてい
てもよい。図１の例において、符号３０は燃焼室圧力セ
ンサを、符号３５は光センサを、符号４０はノック・セ
ンサないし本体音センサを、符号４５は回転不規則セン
サを、および符号５０はイオン電流センサを示す。５つ
のセンサ３０、３５、４０、４５、５０は、内燃機関１
の始動過程の終了の検出装置５と結合されている。
【０００８】内燃機関１の始動時における高い排気ガス
・エミッションを低減させるために、将来においては、
今日の通常の回転速度より高い回転速度で始動が行われ
るであろう。これは、それに対応して設計された起動装
置により、またはスタータ・ジェネレータを用いても行
うことができる。これに対応する回転速度は、アイドリ
ング範囲まで拡大され、約７００〜１２５０ｒｐｍにま
で到達する。したがって、内燃機関の回転速度は、内燃
機関が起動したかどうかおよび内燃機関の始動過程が終
了したかどうかの指標として、もはや使用することがで
きない。即ち、機関制御は、内燃機関が起動したために
始動過程の終了を検出するための通常の６００ｒｐｍの
回転速度しきい値を超えたのか、または起動装置がまだ
作動中であるのかを区別することができない。したがっ
て、内燃機関がその起動状態に到達したかどうかを特定
するために、始動過程の終了を検出する他の信号が使用
されなければならない。
・エミッションを低減させるために、将来においては、
今日の通常の回転速度より高い回転速度で始動が行われ
るであろう。これは、それに対応して設計された起動装
置により、またはスタータ・ジェネレータを用いても行
うことができる。これに対応する回転速度は、アイドリ
ング範囲まで拡大され、約７００〜１２５０ｒｐｍにま
で到達する。したがって、内燃機関の回転速度は、内燃
機関が起動したかどうかおよび内燃機関の始動過程が終
了したかどうかの指標として、もはや使用することがで
きない。即ち、機関制御は、内燃機関が起動したために
始動過程の終了を検出するための通常の６００ｒｐｍの
回転速度しきい値を超えたのか、または起動装置がまだ
作動中であるのかを区別することができない。したがっ
て、内燃機関がその起動状態に到達したかどうかを特定
するために、始動過程の終了を検出する他の信号が使用
されなければならない。
【０００９】図３に、装置５がブロック回路図によりさ
らに詳細に示されている。この場合、装置５は、内燃機
関１の少なくとも１つの運転変数を受け取る手段１０を
含む。即ち、センサ３０、３５、４０、４５、５０によ
り決定された運転変数は、手段１０に供給される。これ
は、図３において、手段１０の３つの入力矢印により、
記号で示されている。装置５はさらに、少なくとも１つ
の運転変数を所定のしきい値と比較する手段１５を含
む。この場合、所定のしきい値は、決定された各運転変
数に対して、手段１５内に記憶されていてもよい。手段
１５に、手段１０から少なくとも１つの運転変数が供給
される。装置５はさらに、検出手段２０を含み、比較結
果は、手段１５から検出手段２０に供給され、検出手段
２０は、少なくとも１つの運転変数がそれぞれのしきい
値に到達またはそれを超えたとき、内燃機関の始動過程
の終了およびそれにともなう起動状態への到達を検出す
る。始動過程の終了を検出したとき、手段２０は、検出
信号Ｄを出力することができる。内燃機関１の始動過程
の終了および起動状態への到達に関して機関制御に通知
するために、検出信号Ｄは、例えば機関制御に供給され
る。
らに詳細に示されている。この場合、装置５は、内燃機
関１の少なくとも１つの運転変数を受け取る手段１０を
含む。即ち、センサ３０、３５、４０、４５、５０によ
り決定された運転変数は、手段１０に供給される。これ
は、図３において、手段１０の３つの入力矢印により、
記号で示されている。装置５はさらに、少なくとも１つ
の運転変数を所定のしきい値と比較する手段１５を含
む。この場合、所定のしきい値は、決定された各運転変
数に対して、手段１５内に記憶されていてもよい。手段
１５に、手段１０から少なくとも１つの運転変数が供給
される。装置５はさらに、検出手段２０を含み、比較結
果は、手段１５から検出手段２０に供給され、検出手段
２０は、少なくとも１つの運転変数がそれぞれのしきい
値に到達またはそれを超えたとき、内燃機関の始動過程
の終了およびそれにともなう起動状態への到達を検出す
る。始動過程の終了を検出したとき、手段２０は、検出
信号Ｄを出力することができる。内燃機関１の始動過程
の終了および起動状態への到達に関して機関制御に通知
するために、検出信号Ｄは、例えば機関制御に供給され
る。
【００１０】以下に、自動車内燃機関１の始動過程の終
了の検出に関して、個々のセンサ３０、３５、４０、４
５、５０の機能を説明する。燃焼室圧力センサ３０は、
内燃機関１の燃焼室（例えば、シリンダ）内に配置され
ている。内燃機関１が２つ以上のシリンダを有する場
合、例えば、各シリンダに対して、燃焼室圧力センサを
設けるように設計されていてもよい。燃焼室圧力センサ
３０は、対応シリンダの燃焼室壁に配置され且つ燃焼室
内の検出圧力に比例した測定信号を発生する。したがっ
て、測定信号は、燃焼室内の燃焼室圧力に対する尺度で
ある。燃焼室圧力センサ３０の測定信号の勾配は、燃焼
室内の圧力勾配に対する尺度である。例えば電動駆動起
動装置による内燃機関１の始動時において、燃焼室内に
約８〜１０バールの大きさの圧力および比較的小さい圧
力勾配が得られる。これに対して、起動された内燃機関
１においては、それぞれのシリンダの圧縮行程および膨
張行程において、例えば約２０バールの大きさのきわめ
て高い燃焼室内圧力が発生する。それぞれのシリンダの
圧縮行程および膨張行程の間に、シリンダの燃焼室内圧
力勾配もまた、始動過程の間に起動装置で運転された内
燃機関においてよりも、著しく大きくなる。ここで、手
段１５内に、圧力に対する第１の所定のしきい値が記憶
されていてもよい。この場合、第１の所定のしきい値
は、それが、始動過程の間の燃焼室内の最大圧力と、内
燃機関の起動状態における圧縮行程と膨張行程との間に
おいて確実に達成可能な燃焼室内圧力との間に存在する
ように、選択される。第１の所定のしきい値は、例えば
１５バールに選択されてもよい。第１の所定のしきい値
が燃焼室圧力センサ３０の測定信号により到達または超
えられた場合、手段２０は、内燃機関１の始動過程の終
了および起動状態への到達を検出する。
了の検出に関して、個々のセンサ３０、３５、４０、４
５、５０の機能を説明する。燃焼室圧力センサ３０は、
内燃機関１の燃焼室（例えば、シリンダ）内に配置され
ている。内燃機関１が２つ以上のシリンダを有する場
合、例えば、各シリンダに対して、燃焼室圧力センサを
設けるように設計されていてもよい。燃焼室圧力センサ
３０は、対応シリンダの燃焼室壁に配置され且つ燃焼室
内の検出圧力に比例した測定信号を発生する。したがっ
て、測定信号は、燃焼室内の燃焼室圧力に対する尺度で
ある。燃焼室圧力センサ３０の測定信号の勾配は、燃焼
室内の圧力勾配に対する尺度である。例えば電動駆動起
動装置による内燃機関１の始動時において、燃焼室内に
約８〜１０バールの大きさの圧力および比較的小さい圧
力勾配が得られる。これに対して、起動された内燃機関
１においては、それぞれのシリンダの圧縮行程および膨
張行程において、例えば約２０バールの大きさのきわめ
て高い燃焼室内圧力が発生する。それぞれのシリンダの
圧縮行程および膨張行程の間に、シリンダの燃焼室内圧
力勾配もまた、始動過程の間に起動装置で運転された内
燃機関においてよりも、著しく大きくなる。ここで、手
段１５内に、圧力に対する第１の所定のしきい値が記憶
されていてもよい。この場合、第１の所定のしきい値
は、それが、始動過程の間の燃焼室内の最大圧力と、内
燃機関の起動状態における圧縮行程と膨張行程との間に
おいて確実に達成可能な燃焼室内圧力との間に存在する
ように、選択される。第１の所定のしきい値は、例えば
１５バールに選択されてもよい。第１の所定のしきい値
が燃焼室圧力センサ３０の測定信号により到達または超
えられた場合、手段２０は、内燃機関１の始動過程の終
了および起動状態への到達を検出する。
【００１１】追加態様または代替態様として、手段１５
内に、圧力勾配に対する第２の所定のしきい値が記憶さ
れていてもよい。この場合、第２の所定のしきい値もま
た、それが、始動過程において燃焼室内に発生する最大
圧力勾配と、起動された内燃機関において圧縮行程と膨
張行程との間で燃焼室内に確実に達成可能な圧力勾配と
の間に存在するように、選択される。それに対応して、
手段１５による比較において、燃焼室圧力センサ３０の
測定信号から得られた圧力勾配が、第２の所定のしきい
値に到達またはそれを超えたとき、手段２０により、内
燃機関１の始動過程の終了および起動状態への到達を検
出することができる。
内に、圧力勾配に対する第２の所定のしきい値が記憶さ
れていてもよい。この場合、第２の所定のしきい値もま
た、それが、始動過程において燃焼室内に発生する最大
圧力勾配と、起動された内燃機関において圧縮行程と膨
張行程との間で燃焼室内に確実に達成可能な圧力勾配と
の間に存在するように、選択される。それに対応して、
手段１５による比較において、燃焼室圧力センサ３０の
測定信号から得られた圧力勾配が、第２の所定のしきい
値に到達またはそれを超えたとき、手段２０により、内
燃機関１の始動過程の終了および起動状態への到達を検
出することができる。
【００１２】燃焼室圧力センサ３０の測定信号と第１の
所定のしきい値との比較、ないしこの測定信号の勾配と
第２の所定のしきい値との比較が、圧縮行程および膨張
行程に対しても実行可能なように、図３に示されている
ように、装置５特に手段１５にさらに、実際クランク角
に関する情報が供給される。この場合、クランク角の検
出は、当業者に既知のように例えばクランク角センサに
より行われるが、ここで、これに関する詳細説明は、省
略する。検出され且つ手段１５に供給されるクランク角
は、図３において符号ＫＷにより示されている。
所定のしきい値との比較、ないしこの測定信号の勾配と
第２の所定のしきい値との比較が、圧縮行程および膨張
行程に対しても実行可能なように、図３に示されている
ように、装置５特に手段１５にさらに、実際クランク角
に関する情報が供給される。この場合、クランク角の検
出は、当業者に既知のように例えばクランク角センサに
より行われるが、ここで、これに関する詳細説明は、省
略する。検出され且つ手段１５に供給されるクランク角
は、図３において符号ＫＷにより示されている。
【００１３】光センサ３５は、例えばシリンダの点火プ
ラグの付近または点火プラグに配置され、燃焼室内に存
在する光放射を測定し且つ出力することができる。出力
された光放射は、次に、光センサ３５の評価要素内で評
価することができる。この場合、光度は、燃焼室内の燃
焼において即ち起動された内燃機関において通常の光放
射が発生されるスペクトル範囲内で決定されてもよい。
これは、例えば赤外線範囲であっても、および／または
可視光線範囲であってもよい。これに対して、内燃機関
が起動装置により外部から駆動される始動過程の間にお
いては、燃焼室内の燃焼がまだ行われていないか、ない
しは燃焼が始まろうとするので、上記のスペクトル範囲
内の光度は、０ないし比較的小さい。ここで、手段１５
において、光度に対する第３の所定のしきい値が、記憶
されていてもよく、第３の所定のしきい値は、それが、
始動過程において発生する、注目スペクトル範囲内の最
大光度より大きく且つ起動された内燃機関において燃焼
室内で通常且つ確実に到達可能な光度より小さくなるよ
うに、選択されている。光センサ３５は、装置５ないし
手段１０に、注目スペクトル範囲内の光度に比例する測
定信号を出力することができる。次に、この測定信号か
ら直接この光度を推測することができる。手段１５にお
ける比較において、光度に対する測定値が、第３の所定
の値に到達またはそれを超えたとき、手段２０は、内燃
機関１の始動過程の終了および起動状態への到達を検出
する。
ラグの付近または点火プラグに配置され、燃焼室内に存
在する光放射を測定し且つ出力することができる。出力
された光放射は、次に、光センサ３５の評価要素内で評
価することができる。この場合、光度は、燃焼室内の燃
焼において即ち起動された内燃機関において通常の光放
射が発生されるスペクトル範囲内で決定されてもよい。
これは、例えば赤外線範囲であっても、および／または
可視光線範囲であってもよい。これに対して、内燃機関
が起動装置により外部から駆動される始動過程の間にお
いては、燃焼室内の燃焼がまだ行われていないか、ない
しは燃焼が始まろうとするので、上記のスペクトル範囲
内の光度は、０ないし比較的小さい。ここで、手段１５
において、光度に対する第３の所定のしきい値が、記憶
されていてもよく、第３の所定のしきい値は、それが、
始動過程において発生する、注目スペクトル範囲内の最
大光度より大きく且つ起動された内燃機関において燃焼
室内で通常且つ確実に到達可能な光度より小さくなるよ
うに、選択されている。光センサ３５は、装置５ないし
手段１０に、注目スペクトル範囲内の光度に比例する測
定信号を出力することができる。次に、この測定信号か
ら直接この光度を推測することができる。手段１５にお
ける比較において、光度に対する測定値が、第３の所定
の値に到達またはそれを超えたとき、手段２０は、内燃
機関１の始動過程の終了および起動状態への到達を検出
する。
【００１４】本体音センサ４０は、センサとして内燃機
関１の機関ブロックに配置されてもよく、本体音センサ
４０は、機関ブロックの機械的振動を検出する。本体音
センサ４０により測定された振動を適切にフィルタリン
グすることにより、所定の周波数範囲内の振動の強さ
が、決定される。適切な測定信号を発生するために、最
初に振動が感知され、形成された感知値が増幅され、そ
れに続いて整流される。整流された測定信号は、所定の
周波数範囲内の振動を測定するために、それに続いてフ
ィルタリングされる。整流され且つフィルタリングされ
た信号の積分により、所定の周波数範囲内の振動の強さ
に対する測定値が得られる。所定の周波数範囲は、機関
回転速度の関数として、場合により機関温度の関数とし
て、選択されてもよく、所定の周波数範囲は、数百Ｈｚ
の範囲内例えば約５００Ｈｚの範囲内にある。起動され
た内燃機関において、所定の周波数範囲内の機械振動が
発生し、この機械振動の強さは、本体音センサ４０によ
り測定され、また、形成された測定信号に基づいて、装
置５ないし手段１０に伝送される。これに対して、始動
過程の間、即ち、内燃機関１が起動装置２５により駆動
されるとき、内燃機関１の機関ブロックの振動は、ほと
んど発生しない。ここで、手段１５内に、内燃機関１の
機関ブロックの振動の強さに対する第４の所定のしきい
値が、記憶されていてもよい。この場合、第４の所定の
しきい値は、それが、始動過程の間に発生する所定の周
波数範囲内の振動の最大強さより大きく且つ起動された
内燃機関において所定の周波数範囲内で通常且つ確実に
達成可能な機関ブロックの振動の強さより小さくなるよ
うに、選択されている。手段１５内の比較において、測
定された機関ブロックの振動の強さが、第４の所定のし
きい値に到達またはそれを超えたとき、手段２０は、内
燃機関１の始動過程の終了および起動状態への到達を検
出する。この場合、測定信号を形成するために、振動の
強さは、整流され且つフィルタリングされた振動信号の
積分により、決定されてもよい。本体音センサ４０の測
定信号と第４の所定のしきい値との比較は、対応シリン
ダの圧縮行程および膨張行程内の圧力値の比較と同様に
実行されてもよく、その理由は、ここでは主として燃焼
が行われ且つ本質的に妨害振動が発生しないからであ
る。一方で、圧縮行程および膨張行程は、クランク軸信
号ＫＷにより決定され、クランク軸信号ＫＷは、上記の
ように手段１５に供給されている。
関１の機関ブロックに配置されてもよく、本体音センサ
４０は、機関ブロックの機械的振動を検出する。本体音
センサ４０により測定された振動を適切にフィルタリン
グすることにより、所定の周波数範囲内の振動の強さ
が、決定される。適切な測定信号を発生するために、最
初に振動が感知され、形成された感知値が増幅され、そ
れに続いて整流される。整流された測定信号は、所定の
周波数範囲内の振動を測定するために、それに続いてフ
ィルタリングされる。整流され且つフィルタリングされ
た信号の積分により、所定の周波数範囲内の振動の強さ
に対する測定値が得られる。所定の周波数範囲は、機関
回転速度の関数として、場合により機関温度の関数とし
て、選択されてもよく、所定の周波数範囲は、数百Ｈｚ
の範囲内例えば約５００Ｈｚの範囲内にある。起動され
た内燃機関において、所定の周波数範囲内の機械振動が
発生し、この機械振動の強さは、本体音センサ４０によ
り測定され、また、形成された測定信号に基づいて、装
置５ないし手段１０に伝送される。これに対して、始動
過程の間、即ち、内燃機関１が起動装置２５により駆動
されるとき、内燃機関１の機関ブロックの振動は、ほと
んど発生しない。ここで、手段１５内に、内燃機関１の
機関ブロックの振動の強さに対する第４の所定のしきい
値が、記憶されていてもよい。この場合、第４の所定の
しきい値は、それが、始動過程の間に発生する所定の周
波数範囲内の振動の最大強さより大きく且つ起動された
内燃機関において所定の周波数範囲内で通常且つ確実に
達成可能な機関ブロックの振動の強さより小さくなるよ
うに、選択されている。手段１５内の比較において、測
定された機関ブロックの振動の強さが、第４の所定のし
きい値に到達またはそれを超えたとき、手段２０は、内
燃機関１の始動過程の終了および起動状態への到達を検
出する。この場合、測定信号を形成するために、振動の
強さは、整流され且つフィルタリングされた振動信号の
積分により、決定されてもよい。本体音センサ４０の測
定信号と第４の所定のしきい値との比較は、対応シリン
ダの圧縮行程および膨張行程内の圧力値の比較と同様に
実行されてもよく、その理由は、ここでは主として燃焼
が行われ且つ本質的に妨害振動が発生しないからであ
る。一方で、圧縮行程および膨張行程は、クランク軸信
号ＫＷにより決定され、クランク軸信号ＫＷは、上記の
ように手段１５に供給されている。
【００１５】上記のように、本体音センサとして、ノッ
ク・センサが使用されてもよく、ノック・センサの機能
は、このように拡張される。回転不規則センサ４５は、
内燃機関１の回転速度を決定する回転速度センサを含
む。決定された回転速度の勾配から、即ち決定された回
転速度変動から、回転不規則センサ４５は、内燃機関１
の回転不規則性に対する尺度である測定信号を導く。始
動過程の間において、内燃機関１の回転速度変動は、起
動された内燃機関に比較して小さい。したがって、起動
された内燃機関における回転不規則性は、内燃機関が起
動装置２５により駆動される始動過程の間においてより
も、大きい。ここで、手段１５内に、回転不規則性に対
する第５の所定のしきい値が、記憶されていてもよい。
この場合、第５の所定のしきい値は、それが、始動過程
の間に発生する最大回転不規則値より大きく、および内
燃機関の起動状態の間に通常且つ確実に発生する回転不
規則値より小さくなるように、選択されてもよい。手段
１５による比較において、回転不規則センサ４５の測定
信号により決定された回転不規則値が、第５の所定のし
きい値に到達またはそれを超えたとき、手段２０は、内
燃機関１の始動過程の終了および起動状態への到達を検
出する。
ク・センサが使用されてもよく、ノック・センサの機能
は、このように拡張される。回転不規則センサ４５は、
内燃機関１の回転速度を決定する回転速度センサを含
む。決定された回転速度の勾配から、即ち決定された回
転速度変動から、回転不規則センサ４５は、内燃機関１
の回転不規則性に対する尺度である測定信号を導く。始
動過程の間において、内燃機関１の回転速度変動は、起
動された内燃機関に比較して小さい。したがって、起動
された内燃機関における回転不規則性は、内燃機関が起
動装置２５により駆動される始動過程の間においてより
も、大きい。ここで、手段１５内に、回転不規則性に対
する第５の所定のしきい値が、記憶されていてもよい。
この場合、第５の所定のしきい値は、それが、始動過程
の間に発生する最大回転不規則値より大きく、および内
燃機関の起動状態の間に通常且つ確実に発生する回転不
規則値より小さくなるように、選択されてもよい。手段
１５による比較において、回転不規則センサ４５の測定
信号により決定された回転不規則値が、第５の所定のし
きい値に到達またはそれを超えたとき、手段２０は、内
燃機関１の始動過程の終了および起動状態への到達を検
出する。
【００１６】イオン電流センサ５０は、シリンダの点火
プラグの中心電極と接地電極との間の導電率を、両方の
電極間のイオン電流により測定する。この場合、シリン
ダの各々に対して、対応イオン電流センサが設けられて
いてもよい。始動過程の間において、内燃機関１は、起
動装置２５により駆動されるので、点火プラグによる点
火は、まだ行われず、したがって両方の電極間の電気抵
抗は、きわめて大きい。点火が開始され且つ内燃機関が
起動すると直ちに、両方の電極間にイオン電流が流れ且
つ導電率が増大する。電極間の導電率に対する測定信号
として、イオン電流またはイオン電流の積分が使用され
てもよい。測定信号は、装置５およびそこにおける手段
１０に供給される。ここで、手段１５内に、導電率に対
する第６の所定のしきい値が、記憶されていてもよい。
この場合、第６の所定のしきい値は、それが、始動過程
の間に発生する最大導電率より大きく且つ内燃機関の起
動状態の間に通常且つ確実に達成される導電率値より小
さくなるように、選択されてもよい。次に手段１５が、
イオン電流センサ５０の測定信号と第６の所定のしきい
値との比較において、測定導電率が第６の所定のしきい
値に到達またはそれを超えたことを特定したとき、手段
２０は、内燃機関１の始動過程の終了および起動状態へ
の到達を検出する。
プラグの中心電極と接地電極との間の導電率を、両方の
電極間のイオン電流により測定する。この場合、シリン
ダの各々に対して、対応イオン電流センサが設けられて
いてもよい。始動過程の間において、内燃機関１は、起
動装置２５により駆動されるので、点火プラグによる点
火は、まだ行われず、したがって両方の電極間の電気抵
抗は、きわめて大きい。点火が開始され且つ内燃機関が
起動すると直ちに、両方の電極間にイオン電流が流れ且
つ導電率が増大する。電極間の導電率に対する測定信号
として、イオン電流またはイオン電流の積分が使用され
てもよい。測定信号は、装置５およびそこにおける手段
１０に供給される。ここで、手段１５内に、導電率に対
する第６の所定のしきい値が、記憶されていてもよい。
この場合、第６の所定のしきい値は、それが、始動過程
の間に発生する最大導電率より大きく且つ内燃機関の起
動状態の間に通常且つ確実に達成される導電率値より小
さくなるように、選択されてもよい。次に手段１５が、
イオン電流センサ５０の測定信号と第６の所定のしきい
値との比較において、測定導電率が第６の所定のしきい
値に到達またはそれを超えたことを特定したとき、手段
２０は、内燃機関１の始動過程の終了および起動状態へ
の到達を検出する。
【００１７】始動過程の終了を検出するために、上記セ
ンサ３０、３５、４０、４５、５０の測定信号は、十分
である。しかしながら、検出結果を確実にするために、
上記のように、幾つかのセンサの測定信号を評価するこ
とが、有意義なことがある。始動過程の終了を検出する
上記の方法は、その始動回転速度が既に約７００〜１２
００ｒｐｍの範囲内のアイドル回転速度に到達している
起動装置に対してのみならず、その始動回転速度が約３
００ｒｐｍに到達し、したがってアイドル回転速度を下
回っている通常の起動装置に対しても、適切であること
は当然である。内燃機関の回転速度とは異なる内燃機関
の運転変数を使用することにより、高い起動装置回転速
度を有する起動装置においても、内燃機関の始動過程と
起動状態との区別が可能となるという利点が必ず達成さ
れる。
ンサ３０、３５、４０、４５、５０の測定信号は、十分
である。しかしながら、検出結果を確実にするために、
上記のように、幾つかのセンサの測定信号を評価するこ
とが、有意義なことがある。始動過程の終了を検出する
上記の方法は、その始動回転速度が既に約７００〜１２
００ｒｐｍの範囲内のアイドル回転速度に到達している
起動装置に対してのみならず、その始動回転速度が約３
００ｒｐｍに到達し、したがってアイドル回転速度を下
回っている通常の起動装置に対しても、適切であること
は当然である。内燃機関の回転速度とは異なる内燃機関
の運転変数を使用することにより、高い起動装置回転速
度を有する起動装置においても、内燃機関の始動過程と
起動状態との区別が可能となるという利点が必ず達成さ
れる。
【００１８】図２に、本発明による方法が、フローチャ
ートに基づいて、より詳細に示されている。図２に示さ
れているプログラムは、内燃機関１が始動したときに開
始される。プログラム・ポイント１００において、第１
の運転パラメータが、センサ３０、３５、４０、４５、
５０のいずれかにより測定され、この場合、この第１の
運転パラメータは、内燃機関１の回転速度とは異なって
いる。測定値は、装置５の手段１０に伝送される。それ
に続いて、プログラムは、プログラム・ポイント１０５
に移行される。プログラム・ポイント１０５において、
装置５の手段１５は、手段１０により測定された測定値
が、第１の運転パラメータに付属の所定のしきい値より
大きいかまたは等しいかどうかを検査する。これが肯定
の場合、プログラムは、プログラム・ポイント１１０に
分岐され、否定の場合、プログラム・ポイント１１５
に、分岐される。プログラム・ポイント１１０におい
て、手段２０は、比較結果に基づいて、内燃機関１の始
動過程の終了および起動状態への到達を検出する。手段
２０は、そのあとで検出信号Ｄを発生し、機関制御に、
内燃機関の始動過程の終了および起動状態への到達を通
知する。それに続いてプログラムを離れる。プログラム
・ポイント１１５において、装置５は、手段１０によ
り、他の運転パラメータの測定信号が受け取られたかど
うかを検査する。これが肯定の場合、プログラムは、プ
ログラム・ポイント１２０に分岐され、否定の場合、プ
ログラム・ポイント１００に、戻される。プログラム・
ポイント１２０において、手段１０は、センサ３０、３
５、４０、４５、５０の他のセンサにより決定され且つ
内燃機関１の回転速度とは異なる、内燃機関１の他のパ
ラメータの測定値を受け取る。それに続いてプログラム
は、プログラム・ポイント１２５に移行される。プログ
ラム・ポイント１２５において、装置５の手段１５は、
他の運転パラメータの測定値が、この他の運転パラメー
タに対して設定されているしきい値より大きいかまたは
等しいかどうかを検査する。これが肯定の場合、プログ
ラムは、プログラム・ポイント１１０に分岐され、否定
の場合、プログラムは、プログラム・ポイント１１５に
戻される。
ートに基づいて、より詳細に示されている。図２に示さ
れているプログラムは、内燃機関１が始動したときに開
始される。プログラム・ポイント１００において、第１
の運転パラメータが、センサ３０、３５、４０、４５、
５０のいずれかにより測定され、この場合、この第１の
運転パラメータは、内燃機関１の回転速度とは異なって
いる。測定値は、装置５の手段１０に伝送される。それ
に続いて、プログラムは、プログラム・ポイント１０５
に移行される。プログラム・ポイント１０５において、
装置５の手段１５は、手段１０により測定された測定値
が、第１の運転パラメータに付属の所定のしきい値より
大きいかまたは等しいかどうかを検査する。これが肯定
の場合、プログラムは、プログラム・ポイント１１０に
分岐され、否定の場合、プログラム・ポイント１１５
に、分岐される。プログラム・ポイント１１０におい
て、手段２０は、比較結果に基づいて、内燃機関１の始
動過程の終了および起動状態への到達を検出する。手段
２０は、そのあとで検出信号Ｄを発生し、機関制御に、
内燃機関の始動過程の終了および起動状態への到達を通
知する。それに続いてプログラムを離れる。プログラム
・ポイント１１５において、装置５は、手段１０によ
り、他の運転パラメータの測定信号が受け取られたかど
うかを検査する。これが肯定の場合、プログラムは、プ
ログラム・ポイント１２０に分岐され、否定の場合、プ
ログラム・ポイント１００に、戻される。プログラム・
ポイント１２０において、手段１０は、センサ３０、３
５、４０、４５、５０の他のセンサにより決定され且つ
内燃機関１の回転速度とは異なる、内燃機関１の他のパ
ラメータの測定値を受け取る。それに続いてプログラム
は、プログラム・ポイント１２５に移行される。プログ
ラム・ポイント１２５において、装置５の手段１５は、
他の運転パラメータの測定値が、この他の運転パラメー
タに対して設定されているしきい値より大きいかまたは
等しいかどうかを検査する。これが肯定の場合、プログ
ラムは、プログラム・ポイント１１０に分岐され、否定
の場合、プログラムは、プログラム・ポイント１１５に
戻される。
【００１９】本発明は、始動過程の終了を検出するため
に、内燃機関１の上記の運転変数に限定されず、同様
に、内燃機関１の回転速度とは異なる、内燃機関１の任
意の運転変数にも使用可能である。
に、内燃機関１の上記の運転変数に限定されず、同様
に、内燃機関１の回転速度とは異なる、内燃機関１の任
意の運転変数にも使用可能である。
【図１】本発明による装置に関するブロック回路図であ
る。
る。
【図２】本発明による方法を示すフローチャートであ
る。
る。
【図３】本発明による装置のブロック回路図である。
１ 内燃機関
５ 装置
１０ 受取手段
１５ 比較手段
２０ 検出手段
２５ 起動装置
３０ 燃焼室圧力センサ
３５ 光センサ
４０ ノック・センサ
４５ 回転不規則センサ
５０ イオン電流センサ
Ｄ 検出信号
ＫＷ クランク角
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 マルティーン・クレンク
ドイツ連邦共和国 71522 バックナング,
シュトレスマンシュトラーセ 11
(72)発明者 ブルクハルト・ヒラー
ドイツ連邦共和国 71739 オバーリーク
シンゲン，エンツパルク ７
(72)発明者 ヴェルナー・ヘス
ドイツ連邦共和国 70499 シュトゥット
ガルト，ツォルンドルファー・シュトラー
セ 23
(72)発明者 ウーヴェ・カスナー
ドイツ連邦共和国 71696 メクリンゲン,
ヴェルナー−エヒク・シュトラーセ ４
(72)発明者 ユールゲン・フェルスター
ドイツ連邦共和国 74379 インゲルスハ
イム，ブルーメンシュトラーセ 16
Ｆターム(参考） 3G019 AB09 AC01 CD01 DB07 DB14
DC06 GA06 GA16 LA05
3G084 BA28 CA01 DA27 EA07 EA11
EB12 EC03 FA21 FA23 FA24
FA25 FA36 FA38
Claims (10)
- 【請求項１】 自動車内燃機関（１）における始動過程
の終了の検出方法において、 内燃機関（１）の回転速度とは異なる運転変数であっ
て、内燃機関（１）の少なくとも１つの運転変数が、決
定されるステップと、 前記少なくとも１つの運転変数が、所定のしきい値と比
較されるステップと、 前記少なくとも１つの運転変数が、前記しきい値に到達
し、ないし前記しきい値を超えたとき、始動過程の終了
が、検出されるステップと、 を含むことを特徴とする検出方法。 - 【請求項２】 運転変数として、燃焼室圧力が、使用さ
れることを特徴とする請求項１に記載の方法。 - 【請求項３】 運転変数として、燃焼室内の光度が、使
用されることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載
の方法。 - 【請求項４】 運転変数として、所定の周波数範囲内の
内燃機関（１）の振動が、使用されることを特徴とする
請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の方法。 - 【請求項５】 前記振動が、ノック・センサにより検出
されることを特徴とする請求項４に記載の方法。 - 【請求項６】 運転変数として、内燃機関（１）の回転
速度変動が、使用されることを特徴とする請求項１〜請
求項５の何れか１項に記載の方法。 - 【請求項７】 運転変数として、２つの点火プラグ電極
間の導電率が、使用されることを特徴とする請求項１〜
請求項６の何れか１項に記載の方法。 - 【請求項８】 前記導電率が、イオン電流信号に基づい
て決定されることを特徴とする請求項７に記載の方法。 - 【請求項９】 運転変数として、燃焼室圧力変化が、使
用されることを特徴とする請求項１〜請求項８の何れか
１項に記載の方法。 - 【請求項１０】 自動車内燃機関（１）における始動過
程の終了の検出装置（５）において、 内燃機関（１）の回転速度とは異なる運転変数であっ
て、内燃機関（１）の少なくとも１つの運転変数を、受
け取る手段（１０）と、 前記少なくとも１つの運転変数を、所定のしきい値と比
較する手段（１５）と、 前記少なくとも１つの運転変数が、前記しきい値に到達
し、ないし前記しきい値を超えたとき、前記始動過程の
終了を検出する検出手段（２０）と、 を備えることを特徴とする検出装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE10218011.3 | 2002-04-23 | ||
| DE10218011A DE10218011A1 (de) | 2002-04-23 | 2002-04-23 | Verfahren und Vorrichtung zur Detektion der Beendigung eines Startvorgangs bei einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003314343A true JP2003314343A (ja) | 2003-11-06 |
Family
ID=28685241
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2003117887A Pending JP2003314343A (ja) | 2002-04-23 | 2003-04-23 | 自動車内燃機関における始動過程の終了の検出方法および装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6901328B2 (ja) |
| JP (1) | JP2003314343A (ja) |
| DE (1) | DE10218011A1 (ja) |
| FR (1) | FR2838778B1 (ja) |
Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| JP2012047178A (ja) * | 2010-08-26 | 2012-03-08 | Robert Bosch Gmbh | 内燃機関の自立回転を識別する方法および装置 |
Families Citing this family (8)
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|---|---|---|---|---|
| US7174879B1 (en) | 2006-02-10 | 2007-02-13 | Ford Global Technologies, Llc | Vibration-based NVH control during idle operation of an automobile powertrain |
| JP4121095B2 (ja) * | 2006-04-19 | 2008-07-16 | 富士通テン株式会社 | 電源管理装置、制御システム、及び制御方法 |
| AT503276B1 (de) * | 2007-05-31 | 2010-06-15 | Avl List Gmbh | Verfahren zur bewertung des zustandes eines kraftstoff/luft-gemisches |
| DE102009028870A1 (de) | 2009-08-26 | 2011-03-03 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren zum Einspuren eines Andrehritzels einer Startervorrichtung in einen Zahnkranz einer Brennkraftmaschine |
| DE102010062261A1 (de) * | 2010-12-01 | 2012-06-06 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren und Steuergerät zum Betreiben eines Kraftfahrzeuges |
| WO2012103368A1 (en) * | 2011-01-28 | 2012-08-02 | Wayne State University | Autonomous operation of electronically controlled internal combustion engines on a variety of fuels and/or other variabilities using ion current and/or other combustion sensors |
| FR2987083B1 (fr) * | 2012-02-16 | 2015-11-13 | Valeo Equip Electr Moteur | Dispositif de demarrage d'un moteur thermique d'un vehicule automobile muni d'un capteur de deplacements et procede associe |
| US10502177B2 (en) | 2013-08-12 | 2019-12-10 | Ford Global Technologies, Llc | Methods and systems for improving engine starting |
Family Cites Families (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2700982C2 (de) * | 1977-01-12 | 1984-03-08 | Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart | Schaltanordnung für elektrische Andrehmotoren |
| US4947051A (en) * | 1988-01-22 | 1990-08-07 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Starter protector for an engine |
| DE3825749A1 (de) * | 1988-07-29 | 1990-03-08 | Daimler Benz Ag | Verfahren zur adaptiven steuerung einer brennkraftmaschine und/oder einer anderen antriebskomponente eines kraftfahrzeuges |
| JP2957590B2 (ja) * | 1989-02-23 | 1999-10-04 | 本田技研工業株式会社 | ２サイクルエンジンの燃料噴射制御装置 |
| DE4031275A1 (de) * | 1990-10-04 | 1992-04-09 | Bosch Gmbh Robert | Elektronisches startsperr-relais fuer eine kraftfahrzeug-brennkraftmaschine |
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