JPH08232708A - 内燃機関の暖機運転中の燃料調量方法 - Google Patents
内燃機関の暖機運転中の燃料調量方法Info
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- JPH08232708A JPH08232708A JP8006569A JP656996A JPH08232708A JP H08232708 A JPH08232708 A JP H08232708A JP 8006569 A JP8006569 A JP 8006569A JP 656996 A JP656996 A JP 656996A JP H08232708 A JPH08232708 A JP H08232708A
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- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 15
- 238000010792 warming Methods 0.000 title 1
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
- F02D41/04—Introducing corrections for particular operating conditions
- F02D41/06—Introducing corrections for particular operating conditions for engine starting or warming up
- F02D41/068—Introducing corrections for particular operating conditions for engine starting or warming up for warming-up
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 濃厚化制御の実際に必要な尺度量への適合化
を自動的に行うことのできる方法を提供すること。 【解決手段】 ラムダ制御の投入の際に目標値からのラ
ムダ実際値の平均偏差に対する尺度量を形成し、平均ラ
ムダ実際値が目標値よりも大きい場合には前記補正量を
増加させ、平均ラムダ実際値が目標値よりも小さい場合
には前記補正量を低減する。
を自動的に行うことのできる方法を提供すること。 【解決手段】 ラムダ制御の投入の際に目標値からのラ
ムダ実際値の平均偏差に対する尺度量を形成し、平均ラ
ムダ実際値が目標値よりも大きい場合には前記補正量を
増加させ、平均ラムダ実際値が目標値よりも小さい場合
には前記補正量を低減する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、たとえばコールド
スタート後の内燃機関における暖機運転中の燃料調量方
法に関する。
スタート後の内燃機関における暖機運転中の燃料調量方
法に関する。
【０００２】
【従来の技術】冷えている内燃機関を始動した後では調
量された燃料の一部が吸気管内のまだ冷えている領域や
内燃機関のシリンダ内に凝結する。また別の一部は点火
前の不十分な気化の結果として不完全燃焼し排ガスと共
にシリンダから排出される。この始動フェーズにおいて
燃焼される混合気の組成状態はこのような作用によって
著しく希薄なものとなる。これは内燃機関の運転特性に
不都合な問題を引き起こす。
量された燃料の一部が吸気管内のまだ冷えている領域や
内燃機関のシリンダ内に凝結する。また別の一部は点火
前の不十分な気化の結果として不完全燃焼し排ガスと共
にシリンダから排出される。この始動フェーズにおいて
燃焼される混合気の組成状態はこのような作用によって
著しく希薄なものとなる。これは内燃機関の運転特性に
不都合な問題を引き起こす。
【０００３】そのような不都合な問題、例えば出力不
足、加速中の息継ぎ、又はアイドリング中のエンストな
どの問題を避けるためには通常はこの始動フェーズにお
ける運転混合気を時間又は温度に依存させて燃料で濃厚
にすることが行われる。そのような手法は例えばドイツ
連邦共和国特許公開第２６１２９１３号公報（ＵＳ４２
０５６３５）から公知である。この場合は内燃機関のス
ムースな動作のためには比較的強めの濃厚化の方が比較
的弱めの濃厚化よりも無難である。濃厚化の最適な長さ
は、内燃機関の始動時点からラムダ制御の投入までの間
の期間であり、これは通常は１分以内である。もちろん
給油されている燃料特性にも依存する。この燃料特性は
地域や季節においても変動する。地域性や季節毎に異な
る燃料品質の全ての面をカバーするためには、通常は濃
厚化が強化されて制御される。しかしながらそのつどの
必要な尺度量を超えた濃厚化は有害物質の放出を引き起
こす。
足、加速中の息継ぎ、又はアイドリング中のエンストな
どの問題を避けるためには通常はこの始動フェーズにお
ける運転混合気を時間又は温度に依存させて燃料で濃厚
にすることが行われる。そのような手法は例えばドイツ
連邦共和国特許公開第２６１２９１３号公報（ＵＳ４２
０５６３５）から公知である。この場合は内燃機関のス
ムースな動作のためには比較的強めの濃厚化の方が比較
的弱めの濃厚化よりも無難である。濃厚化の最適な長さ
は、内燃機関の始動時点からラムダ制御の投入までの間
の期間であり、これは通常は１分以内である。もちろん
給油されている燃料特性にも依存する。この燃料特性は
地域や季節においても変動する。地域性や季節毎に異な
る燃料品質の全ての面をカバーするためには、通常は濃
厚化が強化されて制御される。しかしながらそのつどの
必要な尺度量を超えた濃厚化は有害物質の放出を引き起
こす。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、濃厚
化制御を実際に必要な量に自動的に適合化することので
きる方法を提供することである。
化制御を実際に必要な量に自動的に適合化することので
きる方法を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記課題は本発明によ
り、ラムダ制御の投入の際に目標値からのラムダ実際値
の平均偏差に対する尺度量を形成し、平均ラムダ実際値
が目標値よりも大きい場合には補正量を増加させ、平均
ラムダ実際値が目標値よりも小さい場合には補正量を低
減するようにして解決される。
り、ラムダ制御の投入の際に目標値からのラムダ実際値
の平均偏差に対する尺度量を形成し、平均ラムダ実際値
が目標値よりも大きい場合には補正量を増加させ、平均
ラムダ実際値が目標値よりも小さい場合には補正量を低
減するようにして解決される。
【０００６】
【発明の実施の形態】本発明の別の有利な実施例は従属
請求項に記載される。
請求項に記載される。
【０００７】
【実施例】次に本発明を図面に基づき詳細に説明する。
【０００８】図１には内燃機関が符号１で示されてい
る。この内燃機関１は吸気管２と排気管３を有してい
る。負荷検出手段４は制御装置５に内燃機関１によって
吸入された空気量に関する信号Ｑを供給する。さらに別
のセンサ６，７，８は制御装置に、内燃機関の回転数ｎ
と温度Ｔと排ガス組成λに関する信号を供給する。これ
らの信号から制御装置５は燃料調量信号ｔｉを形成す
る。この信号ｔｉは例えば吸気管内の燃料噴射弁９を制
御する燃料噴射期間パルスである。
る。この内燃機関１は吸気管２と排気管３を有してい
る。負荷検出手段４は制御装置５に内燃機関１によって
吸入された空気量に関する信号Ｑを供給する。さらに別
のセンサ６，７，８は制御装置に、内燃機関の回転数ｎ
と温度Ｔと排ガス組成λに関する信号を供給する。これ
らの信号から制御装置５は燃料調量信号ｔｉを形成す
る。この信号ｔｉは例えば吸気管内の燃料噴射弁９を制
御する燃料噴射期間パルスである。
【０００９】燃料噴射期間パルスの形成は、既に暖まっ
た内燃機関においては公知手法で接続された制御回路に
おいて行われる。この制御回路は実質的に次のように動
作する。すなわち内燃機関の回転数ｎと負荷Ｑの関数と
して形成された先行の噴射パルス幅ｔ１が制御係数ＦＲ
との乗算で補正されるように動作する。この制御係数Ｆ
Ｒは排ガス組成λＩＳＴの、目標値λｓｏｌｌからの偏
差に依存して形成される。制御回路のパラメータは次の
ように決定される。すなわち立ち上がり振動状態におい
て、所望の排ガス組成（例えばλ＝１）が生じるように
決定される。コールドスタートの後では、ラムダ制御は
それに対して通常はまだスタンバイ状態ではない。従っ
て燃料調量は先行の噴射パルス幅ｔ１が濃厚化に作用す
る補正値ＦＷＬとの乗算による結合で行われるように制
御される。そのような補正値ＦＷＬの時間経過は図２中
に乗算による結合例で示されている。この場合時点ｔ＝
０はまだ冷えている内燃機関のスタート時点に相応す
る。この図では破線で示された特性曲線経過も見られ
る。この特性曲線は内燃機関の温度Ｔｍｏｔを時間ｔに
関して示している。最初は係数ＦＷＬは値１よりも著し
く大きい。この係数は噴射パルス幅ｔ１と乗算によって
結合されるため燃料噴射量を増加させるように作用す
る。その後この係数ＦＷＬは暖機された内燃機関のもと
で中性値１に達するために、暖機の上昇と共に低減され
る。図３中の実線Ａは、所定の燃料品種に毎に生じる排
ガス組成λＩＳＴを示している。初期値λ＜１からもわ
かるように燃料Ａにおいては制御による濃厚化が冒頭に
述べたような希薄化作用にまさっている。しかしながら
その他の燃料では別のλ特性となっている。図３の例で
は破線で示された特性曲線ＣとＢが見られる。全ての特
性曲線に共通していることは、時点２以降ではそれらの
全てがλ＝１に合致していることである。換言すれば、
異なる燃料品質から生じるλにおける違いは暖機運転領
域に限られている。予備制御される濃厚化では燃料Ｂに
おいては燃料Ａの時と比べて濃厚化の度合いが大きい。
これとは反対に燃料Ｃにおいては濃厚化が不足してい
る。図３中の点線で示されているのは制御と暖機時濃厚
化の共働のもとでの排ガス組成λである。この場合時点
ｔ１から制御のスタンバイ状態が想定されている。この
場合の臨界基準は排ガスセンサと内燃機関の温度が所定
の閾値を超えることである。本発明によれば時点ｔ１と
ｔ２の間の領域（これは内燃機関温度Ｔ１,Ｔ２を形成
する）の制御特性がＦＷＬ予備制御のそのつどの使用燃
料品種への適合化に利用される。
た内燃機関においては公知手法で接続された制御回路に
おいて行われる。この制御回路は実質的に次のように動
作する。すなわち内燃機関の回転数ｎと負荷Ｑの関数と
して形成された先行の噴射パルス幅ｔ１が制御係数ＦＲ
との乗算で補正されるように動作する。この制御係数Ｆ
Ｒは排ガス組成λＩＳＴの、目標値λｓｏｌｌからの偏
差に依存して形成される。制御回路のパラメータは次の
ように決定される。すなわち立ち上がり振動状態におい
て、所望の排ガス組成（例えばλ＝１）が生じるように
決定される。コールドスタートの後では、ラムダ制御は
それに対して通常はまだスタンバイ状態ではない。従っ
て燃料調量は先行の噴射パルス幅ｔ１が濃厚化に作用す
る補正値ＦＷＬとの乗算による結合で行われるように制
御される。そのような補正値ＦＷＬの時間経過は図２中
に乗算による結合例で示されている。この場合時点ｔ＝
０はまだ冷えている内燃機関のスタート時点に相応す
る。この図では破線で示された特性曲線経過も見られ
る。この特性曲線は内燃機関の温度Ｔｍｏｔを時間ｔに
関して示している。最初は係数ＦＷＬは値１よりも著し
く大きい。この係数は噴射パルス幅ｔ１と乗算によって
結合されるため燃料噴射量を増加させるように作用す
る。その後この係数ＦＷＬは暖機された内燃機関のもと
で中性値１に達するために、暖機の上昇と共に低減され
る。図３中の実線Ａは、所定の燃料品種に毎に生じる排
ガス組成λＩＳＴを示している。初期値λ＜１からもわ
かるように燃料Ａにおいては制御による濃厚化が冒頭に
述べたような希薄化作用にまさっている。しかしながら
その他の燃料では別のλ特性となっている。図３の例で
は破線で示された特性曲線ＣとＢが見られる。全ての特
性曲線に共通していることは、時点２以降ではそれらの
全てがλ＝１に合致していることである。換言すれば、
異なる燃料品質から生じるλにおける違いは暖機運転領
域に限られている。予備制御される濃厚化では燃料Ｂに
おいては燃料Ａの時と比べて濃厚化の度合いが大きい。
これとは反対に燃料Ｃにおいては濃厚化が不足してい
る。図３中の点線で示されているのは制御と暖機時濃厚
化の共働のもとでの排ガス組成λである。この場合時点
ｔ１から制御のスタンバイ状態が想定されている。この
場合の臨界基準は排ガスセンサと内燃機関の温度が所定
の閾値を超えることである。本発明によれば時点ｔ１と
ｔ２の間の領域（これは内燃機関温度Ｔ１,Ｔ２を形成
する）の制御特性がＦＷＬ予備制御のそのつどの使用燃
料品種への適合化に利用される。
【００１０】図４には本発明による手法が複数の機能ブ
ロックのダイヤグラムによって概略的に示されている。
これらの機能ブロックは例えば制御装置４内で実行され
るプログラムのモジュールとして実現可能である。暖ま
って動作している内燃機関においては暖機時濃厚化は作
用しない。これはこの図ではＦＷＬ値＝１に相応してい
る。この場合仮の噴射パルス幅ｔｌはブロック１０にお
いて少なくとも内燃機関の回転数ｎと負荷Ｑに依存して
形成される。符号１１はこの予備制御値ｔｌと制御係数
ＦＲと噴射パルス幅ｔｉの結合点を示している。ラムダ
制御の制御調整量としては係数ＦＲが制御ブロック１２
にて、排ガス組成λＩＳＴの目標値λｓｏｌｌからの偏
差（これはブロック１３での比較によって形成される）
に依存して形成される。図３の実施例ではｔ１以前の
（ｔ＞ｔｌ）期間に対する関数が得られる。コールドス
タート直後（ｔ＜ｔｌ）ではラムダ制御は不活性化さ
れ、係数ＦＲは例えば中性値１にセットされる。このフ
ェーズでは時間又は温度に依存して減衰される補正値Ｆ
ＷＬ（これはブロック１４にて形成される）が結合点１
５を介してｔｌに作用する。この補正値ＦＷＬの形成は
例えば内燃機関の別の動作パラメータ、例えば負荷及び
/又は回転数に依存させてもよい。それにより内燃機関
の異なる負荷/回転数動作点毎に種々の暖機係数ＦＷＬ
が形成される。これによって例えばそれぞれ１つの個別
のＦＷＬ値毎に負荷スペクトルを少なくとも３つの領域
に分割することが有利であることが判明した。
ロックのダイヤグラムによって概略的に示されている。
これらの機能ブロックは例えば制御装置４内で実行され
るプログラムのモジュールとして実現可能である。暖ま
って動作している内燃機関においては暖機時濃厚化は作
用しない。これはこの図ではＦＷＬ値＝１に相応してい
る。この場合仮の噴射パルス幅ｔｌはブロック１０にお
いて少なくとも内燃機関の回転数ｎと負荷Ｑに依存して
形成される。符号１１はこの予備制御値ｔｌと制御係数
ＦＲと噴射パルス幅ｔｉの結合点を示している。ラムダ
制御の制御調整量としては係数ＦＲが制御ブロック１２
にて、排ガス組成λＩＳＴの目標値λｓｏｌｌからの偏
差（これはブロック１３での比較によって形成される）
に依存して形成される。図３の実施例ではｔ１以前の
（ｔ＞ｔｌ）期間に対する関数が得られる。コールドス
タート直後（ｔ＜ｔｌ）ではラムダ制御は不活性化さ
れ、係数ＦＲは例えば中性値１にセットされる。このフ
ェーズでは時間又は温度に依存して減衰される補正値Ｆ
ＷＬ（これはブロック１４にて形成される）が結合点１
５を介してｔｌに作用する。この補正値ＦＷＬの形成は
例えば内燃機関の別の動作パラメータ、例えば負荷及び
/又は回転数に依存させてもよい。それにより内燃機関
の異なる負荷/回転数動作点毎に種々の暖機係数ＦＷＬ
が形成される。これによって例えばそれぞれ１つの個別
のＦＷＬ値毎に負荷スペクトルを少なくとも３つの領域
に分割することが有利であることが判明した。
【００１１】本発明による暖機係数ＦＷＬへの適合化は
図３の実施例においてｔ１とｔ２の間の領域で行われ
る。つまりラムダ制御はスタンバイ状態であるが暖機が
まだ不十分である状態の内燃機関において行われる。λ
実際値の目標値からの平均偏差に対する尺度量として例
えばブロック１６にて制御係数ＦＲから平均値ＦＲｍが
形成され、符号１７で示されている個所にて目標値ＦＲ
ｍｓｏｌｌと比較される。偏差ｄＦＲｍは、実際に作用
する暖機係数ＦＷＬが給油されている燃料品種と結び付
いてλ適合化のエラー（すなわちλ≠１）となるような
場合には常に形成される。給油された燃料への暖機係数
の適合化では、適合化された暖機係数ＦＷＬｎｅｕが先
行の暖機係数ＦＷＬａｌｔと平均制御係数の偏差ｄＦＲ
ｍの和としてブロック１４にて形成される。この所定の
タイムパターンの中で順次行われる適合化は幾度かのコ
ールドスタートの経過の中で種々の燃料品種毎の暖機時
濃厚化に結び付く。
図３の実施例においてｔ１とｔ２の間の領域で行われ
る。つまりラムダ制御はスタンバイ状態であるが暖機が
まだ不十分である状態の内燃機関において行われる。λ
実際値の目標値からの平均偏差に対する尺度量として例
えばブロック１６にて制御係数ＦＲから平均値ＦＲｍが
形成され、符号１７で示されている個所にて目標値ＦＲ
ｍｓｏｌｌと比較される。偏差ｄＦＲｍは、実際に作用
する暖機係数ＦＷＬが給油されている燃料品種と結び付
いてλ適合化のエラー（すなわちλ≠１）となるような
場合には常に形成される。給油された燃料への暖機係数
の適合化では、適合化された暖機係数ＦＷＬｎｅｕが先
行の暖機係数ＦＷＬａｌｔと平均制御係数の偏差ｄＦＲ
ｍの和としてブロック１４にて形成される。この所定の
タイムパターンの中で順次行われる適合化は幾度かのコ
ールドスタートの経過の中で種々の燃料品種毎の暖機時
濃厚化に結び付く。
【００１２】暖機運転と通常運転の区別のためには例え
ば以下に述べるようなパラメータが適している。
ば以下に述べるようなパラメータが適している。
【００１３】−内燃機関の領域における温度、例えば冷
却媒体の温度、潤滑媒体の温度、内燃機関の吸気管内に
生じている温度等 −内燃機管内部で始動時以降変換された熱量に対する尺
度量、例えば内燃機関の始動時から経過した期間、又は
始動時から調量された燃料量、又はこの期間中に内燃機
関によって吸入された空気量等 暖機補正値ＦＷＬは、例えば少なくとも前記パラメータ
のうちの１つの関数として制御装置内に記憶されている
特性曲線から求めることができる。
却媒体の温度、潤滑媒体の温度、内燃機関の吸気管内に
生じている温度等 −内燃機管内部で始動時以降変換された熱量に対する尺
度量、例えば内燃機関の始動時から経過した期間、又は
始動時から調量された燃料量、又はこの期間中に内燃機
関によって吸入された空気量等 暖機補正値ＦＷＬは、例えば少なくとも前記パラメータ
のうちの１つの関数として制御装置内に記憶されている
特性曲線から求めることができる。
【図１】本発明の技術領域を示した図である。
【図２】始動後の内燃機関の温度Ｔｍｏｔの上昇と暖機
係数ＦＷＬの時間経過を示した図である。
係数ＦＷＬの時間経過を示した図である。
【図３】始動後の異なる燃料品種毎の空気過剰数λの経
過を従来技術に応じて示した図である。
過を従来技術に応じて示した図である。
【図４】本発明を相互に結合した機能ブロックの形で示
した図である。
した図である。
１ 内燃機関 ２ 吸気管 ３ 排気管 ４ 負荷検出手段 ５ 制御装置 ６ 回転数センサ ７ 温度センサ ８ センサ ９ 燃料噴射弁
Claims (10)
- 【請求項１】 暖機運転と通常運転の区別に適したパラ
メータを検出する手段とラムダ制御部とを有し、暖機運
転中に調量されるべき燃料量が通常運転と比べて少なく
とも前記所定のパラメータに依存する補正量（ＦＷＬ）
によって増加される内燃機関の暖機運転中の燃料調量方
法において、 ラムダ制御の投入の際に目標値からのラムダ実際値の平
均偏差に対する尺度量を形成し、 平均ラムダ実際値が目標値よりも大きい場合には前記補
正量を増加させ、 平均ラムダ実際値が目標値よりも小さい場合には前記補
正量を低減することを特徴とする、内燃機関の暖機運転
中の燃料調量方法。 - 【請求項２】 前記補正量を、前記パラメータの関数と
して１つの特性マップから求める、請求項１記載の内燃
機関の暖機運転中の燃料調量方法。 - 【請求項３】 少なくとも前記パラメータに依存する補
正量を付加的に内燃機関の負荷及び／又は回転数に依存
させる請求項１又は２記載の内燃機関の暖機運転中の燃
料調量方法。 - 【請求項４】 内燃機関の負荷スペクトルを少なくとも
３つの領域に分割し、各領域毎に１つの個別の補正値を
形成する、請求項３記載の内燃機関の暖機運転中の燃料
調量方法。 - 【請求項５】 平均偏差に対する尺度量として、ラムダ
制御の制御調整量（ＦＲ）の平均値（ＦＲｍ）を形成す
る、請求項１〜４いずれか１項記載の内燃機関の暖機運
転中の燃料調量方法。 - 【請求項６】 暖機運転と通常運転の区別に適したパラ
メータとして内燃機関の領域における温度を検出する、
請求項１〜５いずれか１項記載の内燃機関の暖機運転中
の燃料調量方法。 - 【請求項７】 冷却媒体、潤滑媒体の温度又は内燃機関
の吸気管内に生じる温度を検出する請求項６記載の内燃
機関の暖機運転中の燃料調量方法。 - 【請求項８】 暖機運転と通常運転の区別に適するパラ
メータとして、始動時点からの内燃機関内部にて変換さ
れた熱量に対する尺度量を求める、請求項１〜５いずれ
か１項記載の内燃機関の暖機運転中の燃料調量方法。 - 【請求項９】 変換された熱量に対する尺度量として内
燃機関の始動時から経過した時間を求める、請求項8記
載の内燃機関の暖機運転中の燃料調量方法。 - 【請求項１０】 変換された熱量に対する尺度量とし
て、始動時から調量された燃料量か又は始動時から内燃
機関によって吸入された空気量を求める請求項８記載の
内燃機関の暖機運転中の燃料調量方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19501458A DE19501458B4 (de) | 1995-01-19 | 1995-01-19 | Verfahren zur Adaption der Warmlaufanreicherung |
| DE19501458.8 | 1995-01-19 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08232708A true JPH08232708A (ja) | 1996-09-10 |
Family
ID=7751813
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8006569A Pending JPH08232708A (ja) | 1995-01-19 | 1996-01-18 | 内燃機関の暖機運転中の燃料調量方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5564406A (ja) |
| JP (1) | JPH08232708A (ja) |
| DE (1) | DE19501458B4 (ja) |
| GB (1) | GB2297176B (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4700248B2 (ja) * | 1999-12-31 | 2011-06-15 | ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング | 内燃機関の暖機運転のための方法、自動車の内燃機関の制御装置のための制御エレメント、自動車の内燃機関、並びに自動車の内燃機関のための制御装置 |
Families Citing this family (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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