JP5833839B2 - 内燃機関のトルク特性を制御するための方法、コンピュータプログラム、電気記憶媒体、および制御装置 - Google Patents

内燃機関のトルク特性を制御するための方法、コンピュータプログラム、電気記憶媒体、および制御装置 Download PDF

Info

Publication number
JP5833839B2
JP5833839B2 JP2011119121A JP2011119121A JP5833839B2 JP 5833839 B2 JP5833839 B2 JP 5833839B2 JP 2011119121 A JP2011119121 A JP 2011119121A JP 2011119121 A JP2011119121 A JP 2011119121A JP 5833839 B2 JP5833839 B2 JP 5833839B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
ignition angle
stroke
changing
stage
filling amount
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2011119121A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2011256863A (ja
Inventor
グイド・ポルテン
ハンス−エルンスト・ベイヤー
マルクス・アムラー
ヤン−マティアス・メン
アンドリアス・ベスマン
ミハエル・ラキット
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Publication of JP2011256863A publication Critical patent/JP2011256863A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5833839B2 publication Critical patent/JP5833839B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D13/00Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing
    • F02D13/02Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing during engine operation
    • F02D13/0223Variable control of the intake valves only
    • F02D13/0226Variable control of the intake valves only changing valve lift or valve lift and timing
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D37/00Non-electrical conjoint control of two or more functions of engines, not otherwise provided for
    • F02D37/02Non-electrical conjoint control of two or more functions of engines, not otherwise provided for one of the functions being ignition
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/0002Controlling intake air
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02PIGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
    • F02P5/00Advancing or retarding ignition; Control therefor
    • F02P5/04Advancing or retarding ignition; Control therefor automatically, as a function of the working conditions of the engine or vehicle or of the atmospheric conditions
    • F02P5/145Advancing or retarding ignition; Control therefor automatically, as a function of the working conditions of the engine or vehicle or of the atmospheric conditions using electrical means
    • F02P5/15Digital data processing
    • F02P5/1502Digital data processing using one central computing unit
    • F02P5/1504Digital data processing using one central computing unit with particular means during a transient phase, e.g. acceleration, deceleration, gear change
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/0002Controlling intake air
    • F02D2041/001Controlling intake air for engines with variable valve actuation
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/0002Controlling intake air
    • F02D2041/001Controlling intake air for engines with variable valve actuation
    • F02D2041/0012Controlling intake air for engines with variable valve actuation with selective deactivation of cylinders
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/0002Controlling intake air
    • F02D2041/002Controlling intake air by simultaneous control of throttle and variable valve actuation
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/30Controlling fuel injection
    • F02D41/38Controlling fuel injection of the high pressure type
    • F02D41/40Controlling fuel injection of the high pressure type with means for controlling injection timing or duration
    • F02D41/402Multiple injections
    • F02D41/405Multiple injections with post injections
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40Engine management systems

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
  • Control Of Throttle Valves Provided In The Intake System Or In The Exhaust System (AREA)

Description

本発明は、特許請求の範囲に記載の方法に関する。本発明は、さらにコンピュータプログラム、電気記憶媒体ならびに制御および調整装置に関する。
燃焼サイクル毎に複数の作動方式および複数回の噴射を行うためのエンジン制御部に接続された内燃機関が一般に既知である。同様に、消費量を低減するために内燃機関の吸気弁行程(Einlassventilhub)を切り換える技術が一般に既知である。これにより、特に均質なガソリンエンジンにおける絞り損失(Androsselverluste)、ひいては消費量を著しく低減することができる。吸気弁行程の切換は、特にシリンダー選択式アクチュエータ機構によって行うこともできる。
全ての吸気弁行程を切り換えるために1つのみアクチュエータを備える吸気弁行程切換システムが特に安価である。これらのシステムでは、全てのシリンダーのための吸気弁行程切換を同時に行う必要がある。このようなコストを抑えたシステムでは、全てのシリンダーを同時に切り換えた場合に連続した燃焼サイクルにおける充填量に極めて大きい差が生じることが欠点である。このように大きい充填量差は快適でないと感じられる大きいトルク飛躍の原因となる。
過剰充填によって生じるこのようなトルク上昇は、点火角を遅い時点にずらすか、またはスロットルバルブの調整によって補償することができる。1つのみのアクチュエータを有する上記システムでは、充填量差が極めて大きく、点火角を遅い時点にずらすことによって生じたトルク飛躍(Momentensprunge)を完全に補償することは不可能である。スロットルバルブによる調整は、著しく不利な損失を伴ってのみ実施可能である。このような調整では、吸気管圧力が極めて低い場合に既に吸気弁行程の切換を行う必要が生じることであろう。これにより、絞り解除の可能性(Entdrosselungspotential)の大部分がなくなってしまうであろう。
独立請求項に記載の特徴を有する本発明による方法は、点火角をずらすことによるトルク補償の他に、点火角をずらすことによりトルク飛躍を十分に補償することができない場合に希薄燃焼により付加的にトルクが補償される。このことは、大きい充填差に起因するトルク飛躍を十分に補償することができるという利点を有している。
点火角が規定可能な閾点火角(vorgebbare Schwellzundwinkel)を下回っている場合に希薄燃焼段階が終了すると、希薄燃焼段階が特に短くなり、このことは、低いエミッション、特にNOxのために特に有利である。
規定可能な閾点火角が、確実な燃焼が保障された最大点火角度である場合、希薄燃焼段階は可能な限り短くなる。したがって、このような閾点火角の選択は、排ガスエミッション、特にNOxを最小限にするために特に適している。
定常充填量、すなわち、充填量変更装置を変更せず、弁行程を変更せずに複数回の燃焼サイクルにわたって平均的な充填量が切換段階の開始時および終了時に等しくなるように充填量変更装置を制御した場合、点火角の変更および1とは異なる空燃比λを特に短時間に制限できるという利点が得られる。
しかしながら、希薄燃焼段階以外の切換段階で空燃比が化学量論的(stochiometrische)である場合、排ガスエミッション、特にNOxができるだけ少なく抑えられるという特別な利点を有する。
希薄燃焼段階で点火角が一定の場合、本発明による方法は特に単純であるという特別な利点を有する。
希薄燃焼段階で充填量変更装置が、充填を特徴付ける値、特にスロットルバルブ位置を変更した場合、希薄燃焼段階を特に短く構成することができる。このことは、排ガスエミッション、特にNOxをできるだけ少なく抑えることができるという利点を有する。
切換段階で充填量変更装置が充填を特徴付ける値、特にスロットルバルブ位置を変更した場合、本発明による方法は特に短時間となり、したがって特に単純なものとなるという利点を有する。
次に本発明の実施形態を任意の図面に関連して詳述する。
弁行程変更装置を有する内燃機関の燃料噴射系を示す概略図である。 本発明による方法における内燃機関の特徴的な大きさの変化を概略的に示す図である。 本発明による方法における内燃機関の特徴的な大きさの変化を概略的に示す図である。 本発明による方法を示すフロー図である。 本発明による方法を示すフロー図である。
図1は、燃焼室20と、コンロッド40によってクランクシャフト50に接続されたピストン30とを有する内燃機関のシリンダー10を示している。クランクシャフト角度センサ60は、回転するクランクシャフト50の角度位置を感知する。クランクシャフト50の角度位置に関するこうした情報は、制御装置70に伝達される。
吸気管80を介して、既知の方式で、ピストン30の下向き運動時に燃焼空気が燃焼室20の内部に吸い込まれる。排気管90を介して、燃焼した空気はピストン30の上向き運動時に燃焼室20から押し出される。吸気管80を介して吸込まれる空気量は、充填量変更装置、本実施例ではスロットルバルブ100によって調節される。スロットルバルブ100の位置は制御装置70によって調整される。
本実施例では燃焼室20の内部に直接に配置した噴射弁110を介して、燃料は吸気管80から吸入された空気内に噴射され、燃焼室20の内部に燃料・空気混合物が生成される。しかしながら、噴射弁110は、例えば吸気管80の内部に取り付けてもよい。点火プラグもしくは点火装置120は燃料・空気混合物を点火する。制御装置70は、一般にクランクシャフト50の角度位置に対して相対的に噴射弁110の噴射および点火プラグ120の点火時点を調整する。噴射時点におけるクランクシャフト50の角度位置を噴射角と呼び、点火時点におけるクランクシャフト50の角度位置を点火角と呼ぶ。
排気管90の内部には、空燃比λを検出し、制御装置70に伝達するラムダセンサ130が位置している。NOx蓄積触媒コンバータは排気管90の内部において、排ガス中のNOxの割合が著しく低減されるようにする。
燃焼室20への吸気管80の導入部に設けられた吸気弁160は、カム180を介してカムシャフト190によって駆動される。同様に燃焼室20への排気管90の導入部に設けられた排気弁170はカム182を介してカムシャフト190によって駆動される。カムシャフト190はクランクシャフト50に連結されている。通常、カムシャフト190はクランクシャフト50の2回転につき一回転する。カム180,182の大きさは吸気弁160もしくは排気弁170の運動を決定する。図1には吸気弁160の弁行程(Ventilhub)200が示されている。
制御装置70によって制御可能なカム調整装置210によって、吸気弁160のカム180を、小さいカム180aと大きいカム180bとの間で切り換えることができる。吸気弁160のカム180が小さいカム180aである場合には、吸気弁160のカム180が大きいカム180bである場合よりも弁行程200は小さい。したがって、カム調整装置210、小さいカム180aおよび大きいカム1890bは、弁行程変更装置220を形成している。
同様に排気弁170のカム182を小さいカム182aおよび大きいカム182bから切り換えることもできる。内燃機関のそれぞれのシリンダー10に固有のカム調節装置210を設けることも可能である。しかしながら、カム調節装置210が同時に幾つかのシリンダー10または全てのシリンダー10のカムを切り換えることも可能である。
図2は、吸気弁160のカム180を小さいカム180aから大きいカム180bに切り換える場合の内燃機関の特徴的なパラメータの特性を示す。カム調節装置210の位置N、スロットルバルブ100の位置DK、燃焼サイクル毎に燃焼室20に供給された空気量を示す充填量、空燃比λおよび点火角ZWが示されている。
方法の開始時には、小さいカム180aは吸気弁160を駆動し、カム調節装置210の位置Nは、対応して「小さい」。第1時点tで、制御装置70はカム調節装置210を制御し、これにより、吸気弁160は大きいカム180bによって駆動される。この切換工程は迅速に、通常は数ミリ秒(例えば4ミリ秒)以内におこなわれる。切換が行われた後、カム調節装置210の位置Nは「大きい」。
吸気管80を介して燃焼室20に供給される充填量は、第1時点tの直後に第1充填値Fから最大充填値Fmaxに飛躍する。これは、大きいカム180bへの切換後に吸気弁160の弁行程200が拡大されたことによる。スロットルバルブ100の位置DKは、本発明によれば、位置Nが「小さい」場合の第1値DKから、カム調節装置の切換後に位置Nが「大きい」場合の第2値DKに切り換えられる。このようなスロットルバルブ位置DKの切換は第2時点tで終了する。この時間間隔t−tは、例えば数百ミリ秒である。第2スロットルバルブ位置DKの値は、充填量が第2時点tの後に再びFに等しくなるように選択される。したがって、最大充填値Fmaxに達した後、スロットルバルブ100をゆっくりと回転して閉鎖することにより、充填は第2時点tのFにまで持続的に低減される。
時間間隔t−tを切換段階(t,t)と呼ぶ。この切換段階(t,t)の間に、燃焼室20の充填量は時点tの前の充填量Fに対して増大される。付加的な充填は、燃焼室20における燃料・空気混合物の点火時に付加的なトルクを生成する。本発明によれば、この付加的トルクは、第1時点tの直後に噴射弁110から噴射された燃料量を減じて空燃比λを第1値λから最大値λmaxに増大させることによって低減される。同時に、点火角ZWは第1点火角ZWから最大点火角ZWmaxに増大される。これら2つの手段、空燃比λの増大および点火角ZWの増大は、燃焼室20における燃料・空気混合物の点火時に生成されるトルクの低減をそれぞれもたらす。
燃焼室20で燃料・空気混合物を確実に燃焼させるためには、点火角ZWは所定値を超過してはならない。最大点火角ZWmaxの値は、特に確実な燃焼がまだ可能な最大点火点に対応するように、作動に関係して選択される。この最大点火点ZWmaxでは、燃料・空気混合物の燃焼によって生成されたトルクの最大限に可能な低減も同時に生じる。
最大空燃比λmaxは、選択した最大点火角ZWmaxと連携して、最大充填値Fmaxによる燃焼によって生成されたトルクが時点tの前のトルクの値まで低減されるように選択される。
さらなる時間的な経過で、点火角ZWおよび空燃比λは、燃焼によって生じたトルクが第1時点tの前のトルクに等しくなるように常に選択される。本発明によれば、まず点火角が最大点火角ZWmaxに保持され、充填量の低減により同様に低下した補償すべき余剰トルク(Uberschussdrehmoment)が空燃比λの低減により得られる。第3時点tから、空燃比λは第1時点tの前に提供されていた値λに向けて再び低減される。この時点でまだ示されている過剰充填量により生成された余剰トルクは、いま点火角ZWによってのみ低減される。第3時点tから第2時点tまでの方法のさらなる過程で、点火角ZWは低下する余剰トルクに対応してZWmaxからZWに低減される。これが可能な作動領域で、余剰トルクは点火角ZWによっても補償される。余剰トルクを完全に補償するために、最大点火角ZWmaxを超えた点火角ZWの拡大が不可欠な場合、残留する余剰トルクが高められた空燃比λによって得られる。
NOxエミッションの増大を防止するために、変数λの値は、例えば1に等しく設定される。第1時点tと第3時点tとの間の時間間隔Tを希薄燃焼段階と呼ぶ。NOx蓄積触媒コンバータ140が提供されている場合、燃焼比λが値1をとること、すなわち、化学量論的であることが必要である。これは本発明による方法では、後の時点で、例えば−130°のクランクシャフト角度で噴射弁110による燃料の後噴射を行い、この後噴射は、空燃比λを値1に低減するが、付加的なトルクを生成しない。このようなトルク中立的な後噴射は、例えば、欧州特許出願公開第2147205号明細書により既知である。
図3は、吸気弁160のカム180を第2時点tでカム調整装置210によって大きいカム180bから小さいカム180aに切り換える場合の図2に示した特性値の時間経過を示している。カム調整装置210の位置Nは第2時点tで値「大きい」から値「小さい」に飛躍する。これにより燃焼室20における充填量が第2時点tまで急激に減少する。このようにしてスロットルバルブ100の位置DKは、第1時点tにおける第2スロットルバルブ位置DKから始まって、第2時点tにおける第1スロットルバルブ位置DKまで開放され、これにより、充填量は第1時点tの第1充填値Fからカム調整装置210の切換時点直前の最大充填値まで増大され、カム調整装置210の切換後に第1位置N「大きい」から第2位置N「小さい」に、充填量の大きさがちょうど第1充填値Fまで低減される。
途中で増大した充填量によって増大したトルクは、第1時点tから始まってまず第1値ZWから始まる点火角ZWの増大によって補償される。点火角が第3時点tで最大点火角ZWmaxに到達した場合、空燃比λが上昇しはじめる。点火角ZWおよび空燃比λは、第1充填量Fに対して増大した充填量によって生じた余剰トルクを協働して補償するようにそれぞれ選択される。
最大点火角ZWmaxは、燃料・空気混合物の確実な燃焼を可能とする最大点火角に対応するように選択される。好ましくは、λ=1が選択され、第3時点tと第2時点tとの間の時間間隔を希薄燃焼段階Tと呼ぶ。
図4は、図2に示された吸気弁160のカム180を小さいカム180aから大きいカム180bに切り換える場合の本発明による方法の過程を示している。ステップ1000は方法の開始を示す。次のステップ1010で、制御装置70はカム調整装置210を制御し、カム180が小さいカム180aから大きいカム180bに切り換えられる。これは、図2の時点tに対応する。次にステップ1020が続く。
ステップ1020では、例えば、制御装置70に供給された特性マップによって、または制御装置70に供給されたモデルに基づいて第2スロットルバルブ位置DKが算出される。本実施例では、DKは、第2時点tの定常充填量(stationare Fullung)が時点tの定常充填量に等しくなるように算出される。しかしながら、同様に規定可能な充填量差だけ第2時点tの定常充填量が第1時点tの定常充填量と異なるように第2スロットルバルブ位置DKを算出することも可能である。これは、例えば、第2時点tで変更されたトルク要求(Momentenanforderung)に基づいて第1時点tに対して要求される充填量が有意義な場合に行うことができる。次にステップ1030が続く。
ステップ1030では、スロットルバルブ100の位置DKが第2スロットルバルブ位置DKに到達したかどうかをチェックする。図2に示すように、第2スロットルバルブ位置DKの値が第1スロットルバルブ位置DKの値よりも小さい場合、例えば、スロットルバルブ位置DKの値が第2スロットルバルブ位置DK以下であるかどうかをチェックする。そうである場合、ステップ1100が続き、本発明による方法は終了する。これは図2の第2時点tに対応する。
ステップ1040では、スロットルバルブ100の位置DKは第2スロットルバルブ位置DKの方向に移動される。カム調整装置210の種類およびカム調整装置210の制御の実施に関係して、このような移動は、例えば、規定可能な増分だけカム調整装置210の位置の目標値を下げることによって行うことができる。次に1050が続く。
ステップ1050では、第1充填値Fおよびスロットルバルブの現在位置DKに関係して、例えば特性マップ(Kennfeld)に基づいて、現在の充填量超過、ひいては点火角ZWおよび充填空気比λを変更することにより補償すべき余剰トルクが算出される。余剰トルクを補償することができる点火角ZWがない場合、または算出した点火角ZWが最大点火角ZWmaxよりも大きい場合、点火角ZWが値ZWmaxに設定される。次にステップ1060が続く。
ステップ1060では、点火角ZWが最大点火角ZWmaxに等しいかどうかをチェックする。そうである場合、ステップ1070が続き、そうでない場合、ステップ1080が続く。
ステップ1070では、設定した点火角ZWおよび余剰トルクに基づいて、余剰トルクを補償するために必要な空燃比λを算出する。制御装置70は、噴射された噴射量が所望の空燃比λをもたらすように噴射弁110を制御する。次にステップ1030が続く。
ステップ1080では、点火角ZWの調整により余剰トルクが完全に補償されたことを検出する。これは図2の第3時点tと第2時点tとの間の時点に相当する。制御装置70は、空燃比λが1となるように、噴射弁110によって噴射される噴射量を制御する。次にステップ1030が続く。
図5は、吸気弁160のカム180を大きいカム180bから小さいカム180aに切り換える場合の本発明よる方法を示している。
ステップ1000の方法の開始にすぐにステップ1020が続く。ステップ1020では、カム180を大きいカム180bから小さいカム180aに切り換えた後に第1時点tおよび第2時点tの定常充填量Fが等しくなるように第1スロットルバルブ位置DKの値が算出される。ステップ1020の構成は図3の第1時点tに対応する。新たに、例えば変更されたトルク要求に基づき第1時点tおよび第2時点tの充填量を規定可能な充填量差だけ異なるようにすることも可能である。この場合、第1スロットルバルブ位置DKは、所望の充填量差が生じるように選択される。次にステップ1030が続く。
ステップ1030では、スロットルバルブ100の位置DKが第1スロットルバルブ位置DKに到達したかどうかをチェックする。図3に示す実施例では、スロットルバルブ位置DKが第1スロットルバルブ位置DKに到達したかどうか、またはこれを超過したかどうかをチェックする。そうである場合、ステップ1090が続く。そうでない場合、ステップ1040が続く。
ステップ1090では、カムシャフトの位置のN値が「大きい」から「小さい」に切り換えられる。これは、図3の第2時点tに相当する。次にステップ1100が続き、このステップで方法は終了する。
ステップ1040では、スロットルバルブ位置DKは第1スロットルバルブ位置DKの方向に移動される。これは、制御装置70が規定可能な増分だけカム調整装置210のための目標値規定を高めることにより行われる。次にステップ1050が続く。
ステップ1050,1060,1070および1080は、図4に示したステップ1050,1060,1070および1080に対応する。ステップ1070の最初の構成は図3の第3時点tに対応する。
本発明による方法の終了1100の前に、点火角ZWおよび空燃比λを第1時点tで形成された値に設定してもよい。これは、例えば、時点tの適宜な値を記憶することにより行ってもよい。しかしながら、方法の終了前にステップ1050,1060,1070および1080をもう一度実施してもよい。
図4に図2との関連で示した方法では、第1時点tで、点火角ZWが最大点火角ZWmaxに到達したのか、またはこれを超過したのかについてのステップ1060における問い合わせを行い、ステップ1070を実施する。なぜなら、上述のように第1時点tではステップ1020を実施するので、したがって、ステップ1070は点火角ZWが最大点火角ZWmaxに到達したのか、またはこれを超過した場合にはじめて実施される。これは希薄燃焼段階の開始を示す。第3時点tで、ステップ1060ははじめてステップ1080に分岐し、これが希薄燃焼段階Tの終了を示す。
これに対して、図3との関連で図5に示した方法では、第1時点tと第3時点tとの間でステップ1060からステップ1080に分岐する。第3時点tで、ステップ1060ははじめてステップ1070に分岐し、これが希薄燃焼段階Tの開始を示す。方法の終了時に、上述のように点火角ZWおよび空燃比λの値が第1時点tで設定された値に戻された場合、これは希薄燃焼段階Tの終了を示す。
したがって、希薄燃焼段階Tの開始および終了は、点火角ZWの値が最大点火角ZWmaxにはじめて到達したか、またははじめて離れた時点と一致する。
したがって、切換段階(t,t)では、スロットルバルブ100の位置が変更され、これにより、吸気弁160の弁行程200の切換によって生じる定常充填量変化が補償される。この切換段階(t,t)の間に、過剰充填量(uberhohte Fullung)、ひいては増大したトルクが生じる。このような余剰トルクは、点火角ZWの増大により補償される。点火角ZWは最大点火角ZWmaxを超過することはできないので、過剰充填量によって生じる余剰トルクを補償するために、最大点火角ZWmaxへの点火角ZWの増大では十分でない場合、希薄燃焼段階Tが追加される。希薄燃焼段階Tでは、空燃比λは、点火角ZWを最大点火角ZWmaxに同時に増大した場合に余剰トルクがちょうど補償される大きさ(特に1よりも大きく)に選択される。
(項目1)
希薄燃焼可能な内燃機関のトルク特性を制御するための方法であって、
内燃機関が、少なくとも1つの吸気弁(160)の少なくとも一行程(200)を変更するための行程変更装置(220)と、充填量を変更するための充填量変更装置(100)、特にスロットルバルブと、点火装置(120)とを備え、切換段階(t ,t )で、弁行程変更装置(220)が少なくとも1つの吸気弁(160)の行程(200)を変更する方法において、
点火角(ZW)が最大点火角(ZW max )を超過した場合に希薄燃焼段階(T )を開始し、希薄燃焼段階(T )の間に空燃比が1よりも大きい値をとることを特徴とする方法。
(項目2)
点火角が最大点火角(ZW max )を下回った場合に、前記希薄燃焼段階(T )を終了する、項目1に記載の方法。
(項目3)
最大点火角(ZW max )を、確実な燃焼が保障された最大限の点火角とすること、を特徴とする項目1または2に記載の方法。
(項目4)
前記切換段階(t ,t )の開始時(t )に、少なくとも1つの吸気弁(160)の行程が第1の値をとり、かつ、
切換段階(t ,t )の終了時(t )に、少なくとも1つの吸気弁(160)の行程が第2の値をとること、
を特徴とする項目1から3までのいずれか一項に記載の方法。
(項目5)
充填量変更装置(100)を制御し、前記切換段階(t ,t )の開始時(t )の定常充填量と、切換段階(t ,t )の終了時(t )の定常充填量とが等しいこと、を特徴とする項目1から4までのいずれか一項に記載の方法。
(項目6)
希薄燃焼段階(T )以外の切換段階(t ,t )の間に空燃比が化学量論的となること、を特徴とする項目1から5までのいずれか一項に記載の方法。
(項目7)
希薄燃焼段階(T )の間に点火角を一定とすること、を特徴とする項目1から6までのいずれか一項に記載の方法。
(項目8)
希薄燃焼段階(T )の間に、前記充填量変更装置(100)により、充填を特徴づける大きさ、特にスロットルバルブ位置(DK)を変更すること、を特徴とする項目1から7までのいずれか一項に記載の方法。
(項目9)
切換段階(t ,t )の間に、前記充填量変更装置(100)により、充填を特徴づける大きさ、特にスロットルバルブ位置(DK)を変更すること、を特徴とする項目1から8までのいずれか一項に記載の方法。
(項目10)
コンピュータプログラムにおいて、
項目1から9までのいずれか一項に記載の方法で用いるためにプログラミングされていることを特徴とするコンピュータプログラム。
(項目11)
内燃機関の制御および調整装置(70)のうちの少なくともいずれか一方のための電気記憶媒体において、
該電気記憶媒体に項目1から9までのいずれか一項に記載の方法で使用するためのコンピュータプログラムが記憶されていることを特徴とする電気記憶媒体。
(項目12)
項目1から9までのいずれか一項に記載の方法で使用するためにプログラミングされていることを特徴とする内燃機関の制御および/または調整装置(70)。
10 シリンダー
20 燃焼室
30 ピストン
40 コンロッド
50 クランクシャフト
60 クランクシャフト角度センサ
70 調整装置
80 吸気管
90 排気管
100 スロットルバルブ、充填量変更装置
110 噴射弁
120 点火装置
130 ラムダセンサ
140 NOx蓄積触媒コンバータ
160 吸気弁
170 排気弁
180,182 カム
180a,182a 大きいカム
180b,182b 小さいカム
190 カムシャフト
200 行程
210 カム調節装置
220 行程変更装置

Claims (11)

  1. 希薄燃焼可能な内燃機関のトルク特性を制御するための方法であって、
    内燃機関が、少なくとも1つの吸気弁(160)の少なくとも一行程(200)を変更するための行程変更装置(220)と、充填量を変更するための充填量変更装置(100)と、点火装置(120)とを備え、前記少なくとも1つの吸気弁(160)の前記少なくとも一行程(200)を変更する切換段階(t,t)で、前記行程変更装置(220)が少なくとも1つの吸気弁(160)の行程(200)を変更する方法において、
    点火角(ZW)が確実な燃焼が可能な最大点火点に対応する最大点火角(ZWmax)を超過した場合に希薄燃焼段階(T)を開始し、前記希薄燃焼段階(T)の間に空燃比が1よりも大きい値をとり、
    前記希薄燃焼段階(T )は前記切換段階(t ,t )に含まれ、前記希薄燃焼段階(T )以外の前記切換段階(t ,t )の間に空燃比が化学量論的となることを特徴とする方法。
  2. 点火角が前記最大点火角(ZWmax)を下回った場合に、前記希薄燃焼段階(T)を終了する、請求項1に記載の方法。
  3. 前記最大点火角(ZWmax)を、確実な燃焼が保障された最大限の点火角とすること、を特徴とする請求項1または2に記載の方法。
  4. 前記切換段階(t,t)の開始時(t)に、前記少なくとも1つの吸気弁(160)の行程が第1の値をとり、かつ、
    前記切換段階(t,t)の終了時(t)に、前記少なくとも1つの吸気弁(160)の行程が第2の値をとること、
    を特徴とする請求項1から3までのいずれか一項に記載の方法。
  5. 前記充填量変更装置(100)を制御し、前記切換段階(t,t)の開始時(t)の定常充填量と、前記切換段階(t,t)の終了時(t)の定常充填量とが等しいこと、を特徴とする請求項1から4までのいずれか一項に記載の方法。
  6. 前記希薄燃焼段階(T)の間に点火角を一定とすること、を特徴とする請求項1からまでのいずれか一項に記載の方法。
  7. 前記希薄燃焼段階(T)の間に、前記充填量変更装置(100)により、充填を特徴づける大きさを変更すること、を特徴とする請求項1からまでのいずれか一項に記載の方法。
  8. 前記切換段階(t,t)の間に、前記充填量変更装置(100)により、充填を特徴づける大きさを変更すること、を特徴とする請求項1からまでのいずれか一項に記載の方法。
  9. コンピュータプログラムにおいて、
    請求項1からまでのいずれか一項に記載の方法で用いるためにプログラミングされていることを特徴とするコンピュータプログラム。
  10. 内燃機関の制御装置(70)のための電気記憶媒体において、
    該電気記憶媒体に請求項1からまでのいずれか一項に記載の方法で使用するためのコンピュータプログラムが記憶されていることを特徴とする電気記憶媒体。
  11. 請求項1からまでのいずれか一項に記載の方法で使用するためにプログラミングされていることを特徴とする内燃機関の制御装置(70)。
JP2011119121A 2010-06-07 2011-05-27 内燃機関のトルク特性を制御するための方法、コンピュータプログラム、電気記憶媒体、および制御装置 Expired - Fee Related JP5833839B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102010029749.6A DE102010029749B4 (de) 2010-06-07 2010-06-07 Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung einer Brennkraftmaschine
DE102010029749.6 2010-06-07

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2011256863A JP2011256863A (ja) 2011-12-22
JP5833839B2 true JP5833839B2 (ja) 2015-12-16

Family

ID=44973905

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2011119121A Expired - Fee Related JP5833839B2 (ja) 2010-06-07 2011-05-27 内燃機関のトルク特性を制御するための方法、コンピュータプログラム、電気記憶媒体、および制御装置

Country Status (3)

Country Link
JP (1) JP5833839B2 (ja)
CN (1) CN102269074B (ja)
DE (1) DE102010029749B4 (ja)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6003242B2 (ja) * 2012-05-31 2016-10-05 スズキ株式会社 内燃機関の制御装置
DE102015209392B4 (de) * 2015-05-22 2018-10-04 Continental Automotive Gmbh Verfahren zum Steuern eines Umschaltvorgangs eines Ventils und Steuergerät
US10018125B2 (en) * 2015-09-04 2018-07-10 Cher Sha Digital internal combustion engine and method of control
US10174687B2 (en) * 2017-01-04 2019-01-08 Hyundai Motor Company Method of controlling engine

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3021739B2 (ja) * 1991-03-22 2000-03-15 日産自動車株式会社 エンジンの出力制御装置
JP3508218B2 (ja) * 1994-07-07 2004-03-22 マツダ株式会社 可変動弁機構を備えたエンジンの制御装置
JP3858399B2 (ja) * 1997-12-11 2006-12-13 日産自動車株式会社 内燃機関の制御装置
JP2005171862A (ja) * 2003-12-10 2005-06-30 Denso Corp 内燃機関の制御装置
JP2005016328A (ja) * 2003-06-24 2005-01-20 Toyota Motor Corp 複数の気筒を備える内燃機関の制御装置
DE10341070B4 (de) * 2003-09-05 2006-07-27 Siemens Ag Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung des Übergangs von einer ersten Betriebsart eines mit Kraftstoff-Direkteinspritzung betriebenen Ottomotors auf eine zweite Betriebsart
JP4375213B2 (ja) * 2004-11-19 2009-12-02 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の制御装置および制御方法
DE102004061142B4 (de) * 2004-12-20 2008-10-16 Audi Ag Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung eines Verbrennungsmotors
JP4375387B2 (ja) * 2006-11-10 2009-12-02 トヨタ自動車株式会社 内燃機関
JP4840240B2 (ja) * 2007-04-20 2011-12-21 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の制御システム
DE102007020964A1 (de) 2007-05-04 2008-11-06 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur Zylindergleichstellung einer Brennkraftmaschine
DE102008003833B3 (de) * 2008-01-10 2009-07-09 Continental Automotive Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung einer Brennkraftmaschine
JP4609566B2 (ja) * 2008-10-20 2011-01-12 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の点火制御システム

Also Published As

Publication number Publication date
CN102269074B (zh) 2017-04-12
DE102010029749B4 (de) 2015-03-26
DE102010029749A1 (de) 2011-12-08
CN102269074A (zh) 2011-12-07
JP2011256863A (ja) 2011-12-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105275624B (zh) 选择性汽缸停用的系统和方法
US10202910B2 (en) System and method for selective cylinder deactivation
CN101627196B (zh) 控制均质充气压缩点火式发动机的方法和装置
CN101218423B (zh) 在燃料直喷发动机受控自动点火与火花点火模式之间转换的方法
US7337762B2 (en) Fuel adaptation in a homogeneous charge compression ignition engine
US7845335B2 (en) Operating strategy for HCCI combustion during engine warm-up
US20100077990A1 (en) Control of spark ignited internal combustion engine
JP4602809B2 (ja) 内燃機関の電気作動式バルブの始動方法
JP2007303348A (ja) 内燃機関の制御装置
JP2005207273A (ja) 可変圧縮比内燃機関
US6374798B1 (en) Fuel injection controller for cylinder injection engine
US20090118974A1 (en) Fuel Injection Control Apparatus And Fuel Injection Control Method Of Internal Combustion Engine
JP2009092073A (ja) 可変バルブ・タイミング装置を備えたエンジンの空燃比調整方法
JP5833839B2 (ja) 内燃機関のトルク特性を制御するための方法、コンピュータプログラム、電気記憶媒体、および制御装置
JP2014196664A (ja) 内燃機関の制御装置
JP5262857B2 (ja) 筒内直接噴射式エンジンの制御装置
EP1828576B1 (en) Valve characteristic control apparatus for internal combustion engine
JP2011043162A (ja) オットーエンジンの燃焼室間のガス交換=損失の均等化のための方法
US7934484B2 (en) Method and device for controlling an internal combustion engine when changing operating modes
US10047692B2 (en) GDCI cold start misfire prevention
JP2010185440A (ja) 内燃機関
WO2018051852A1 (ja) 可変動弁装置及び可変動弁装置のコントローラ
JP5287103B2 (ja) 火花点火式エンジンの異常燃焼予測方法ならびにエンジンの制御装置および制御方法
WO2017086189A1 (ja) エンジンの燃料噴射制御装置
JP6331284B2 (ja) エンジンの制御装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20140515

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20150107

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20150114

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20150413

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20150629

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20151001

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20151030

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5833839

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees