JP5143939B2 - 内燃機関の制御法および制御システム - Google Patents
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Description
この多気筒内燃機関の各気筒の各燃焼サイクル中の動作事象の実行のタイミングを調節し、該実行を制御する制御ユニットに、前記制御パラメータの瞬時値を、通信ネットワークを介して伝送されるデータメッセージに含まれたディジタル制御パラメータ信号として伝達する通信ネットワークと、
通信ネットワークを介した前記伝送に起因する前記ディジタル制御パラメータ信号の実時間伝達からの偏差を、前記制御パラメータの瞬時値を捕捉した瞬間の時刻を表す補償データを含めることによって補償する制御ユニットとを備え、少なくとも1つのセンサ配置および制御ユニットによって通信ネットワークを介して伝送される刻時データメッセージに、送信の瞬間の送信時刻および受信の瞬間の受信時刻が割り当てられ、前記通信ネットワークが、通信ネットワーク内の少なくとも1つのセンサ配置と制御ユニットの間の時間オフセットを決定するために、刻時データメッセージに割り当てられた送信時刻および受信時間とともに使用される主刻時機構を備え、前記制御パラメータの瞬時値を捕捉した瞬間の時刻が、決定された時間オフセットに基づいて補償され、前記計算が、前記制御パラメータの捕捉された瞬時値、および前記制御パラメータの瞬時値を捕捉した瞬間の時刻と前記制御パラメータの捕捉された瞬時値を含むデータメッセージの受信時刻との間の時間差から実施されるシステムが提供される。
本発明を実現する制御法および制御システムの特に好ましい実施形態では、独立した通信ネットワークを介して制御ユニットへデータメッセージをそれぞれ送信する2つの独立したセンサ配置の使用を含む冗長動作のためのシステムが構築される。これにより、各制御ユニットは、それぞれのセンサ配置からデータメッセージを受け取ることができ、少なくとも2つの独立した通信ネットワークを介したこのようなメッセージの伝達によって、高いレベルの信頼性およびフェールセーフ動作が得られる。それぞれのセンサ配置が、両方の冗長通信ネットワークを介してデータメッセージを伝達するときには、一方の通信ネットワークの信号線が破損した場合であっても、両方のセンサ配置からのデータメッセージを制御ユニットに伝達することができる。
3 センサ配置
3’ センサ配置
4 中央機関制御ユニット
4’ 中央機関制御ユニット
5 気筒制御ユニット
10 通信ネットワーク
10’ 通信ネットワーク
11 中央ネットワークユニット
11’ 中央ネットワークユニット
20 主装置
21 同期メッセージ
22 返答メッセージ
40 従装置
41 通過時間メッセージ
Claims (7)
- 各燃焼サイクル中の動作事象の実行を、多気筒内燃機関(1)の各気筒(2)ごとに、前記多気筒内燃機関の各回転中に時間とともに変化する制御パラメータに応じて制御する方法であって、
各回転中の複数の別々の瞬間における前記制御パラメータの瞬時値を、少なくとも1つのセンサ配置(3、3’)によって捕捉するステップと、
前記多気筒内燃機関の各気筒(2)の各燃焼サイクル中の動作事象の実行のタイミングを調節し、該実行を制御する制御ユニット(4、4’;5)に、前記制御パラメータの前記瞬時値を、ディジタル制御パラメータ信号として伝達するステップであり、前記制御パラメータの前記瞬時値が、通信ネットワーク(10、10’)を介して伝送されるデータメッセージに前記ディジタル制御パラメータ信号を含めることによって伝達されるステップと、
前記通信ネットワーク(10、10’)を介した前記伝送に起因する前記ディジタル制御パラメータ信号の実時間伝達からの偏差を、前記データメッセージに補償データを含めることによって、及び、前記制御ユニット(4、4’;5)による連続するデータメッセージの受信と受信の合間に前記制御パラメータの推定値を計算することによって補償するステップとを含む方法において、前記補償するステップは、
前記通信ネットワーク(10、10’)の主刻時機構を規定する主装置(20)が、前記通信ネットワーク(10、10’)に接続された全ての従装置(40)に同期メッセージを送信する時に、前記同期メッセージにタイムスタンプ(t 1 )を割り当てるステップと、
前記従装置(40)が、前記同期メッセージの受信時に、局所時刻(t 1 ’)を記録するステップと、
前記従装置(40)が時刻(t 2 )に前記主装置(20)に通過時間メッセージを送るステップと、
前記主装置(20)が、前記通過時間メッセージの受信時に、前記通過時間メッセージに時刻(t 2 ’)を割り当て、その割り当てられた時刻(t 2 ’)を含む返答メッセージにより前記従装置(40)に返答するステップと、
式O(t)=(t 1 ’−t 1 −t 2 ’+t 2 )/2によりオフセットが規定されるステップと、
前記制御パラメータの前記瞬時値を捕捉した瞬間の時刻が、前記オフセットに基づいて補償されるステップとを含むことを特徴とする方法。 - 前記制御パラメータの前記瞬時値が、前記気筒のうちの各気筒のピストン構成要素に接続された機関クランク軸の瞬時位置を含むことを特徴とする、請求項1に記載の方法。
- 独立した通信ネットワーク(10、10’)を介して前記制御ユニット(4、4’;5)へデータメッセージをそれぞれ送信する2つの独立したセンサ配置(3、3’)の使用を含む冗長動作を特徴とする、請求項1または2に記載の方法。
- 少なくとも2つの独立した通信ネットワーク(10、10’)を介して、前記気筒(2)上に分配された気筒制御ユニット(5)へデータメッセージをそれぞれ送信する少なくとも2つの独立した機関制御ユニット(4、4’)の使用を含む冗長動作を特徴とする、請求項1から3に記載の方法。
- 前記2つの独立した通信ネットワーク(10、10’)の主刻時機構を規定するために、前記少なくとも2つの独立した機関制御ユニット(4、4’)のうちの1つの機関制御ユニット、または少なくとも2つの独立したセンサ配置(3、3’)のうちの1つのセンサ配置が選択されることを特徴とする、請求項1から4のいずれかに記載の方法。
- 前記通信ネットワーク(10、10’)を介した前記データメッセージの前記伝送が、前記少なくとも1つのセンサ配置(3、3’)による前記制御パラメータの前記瞬時値の前記捕捉とは無関係に実施されること、およびデータメッセージ内に含まれる前記補償データが、前記制御パラメータの前記瞬時値を捕捉した瞬間における前記データメッセージに含まれる前記ディジタル制御パラメータ信号の変化率を表す追加の補償データを含むことを特徴とする、請求項1から5のいずれかに記載の方法。
- 各制御ユニット(4、4’;5)ごとに、前記制御パラメータの前記推定値が、前記センサ配置(3、3’)のうちの各センサ配置から送信されたデータメッセージに対して生成され、メッセージから得られた前記制御パラメータの前記推定値を前記センサ配置のうちの単一センサ配置から選択する選択が、少なくとも1つの選択基準に従った選択によって実施されることを特徴とする、請求項1から6のいずれかに記載の方法。
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