JPH10506450A - 内燃機関の燃料調量用制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 作動データを検出するための手段と、プログラム制御される信号処理装置と、少なくとも１つの噴射弁に制御信号を送出するための手段とを備えた内燃機関の燃料調量制御装置であって、暖気始動状況が生じている際の信号処理の枠内において、前記制御信号の所謂暖気始動補正が実施され、かつ暖気始動状況の検出に対する基礎を温度信号としている装置において、内燃機関温度ｔｍｏｔが第１のしきい値ＴＭＨより高くかつその前の値と新しい始動時の値との間の吸気温度の差（ｄｅｌｔａ−ｔａｎｓ）の絶対値がしきい値を上回るとき、暖気始動状況と認められかつ内燃機関温度ｔｍｏｔが第２のしきい値ＴＭＧＨＳを下回るかまたは内燃機関が所定の空気量または空気質量を吸入した後は暖気始動状況がもはや生じていないものと見なされる。

Description

【発明の詳細な説明】 内燃機関の燃料調量用制御装置 従来の技術 本発明は、請求項１の上位概念に記載の内燃機関の燃料調量用制御装置から出 発している。この制御装置は、所定の暖気始動状況における信号処理の枠内で、 少なくとも１つの噴射信号に対する制御信号の所謂暖気始動補正を実施し、その 際暖気始動状況の識別に対する基礎は温度信号である。 一般に、例えば短い作動フェーズ後、その時まだ熱い内燃機関において新たな 始動が行われるときが暖気始動時である。停止している熱い機関では、燃料導管 並びに噴射弁にも燃料気泡が形成される。その場合後続の始動過程において、こ の燃料気泡が正規の燃料調量を妨げる。それ故に、暖気始動条件下で、燃料気泡 の発生時にも所定の最小量の燃料が燃焼プロセスにて使用することができるよう に、延長された噴射信号が送出される。その際必然的に、暖気始動状態が何時お よびどのくらいの長さ存在しているかという質問が設定される。 暖気始動の問題点は既に種々様々に文献にて扱われている。例えば２つの文献 を挙げる。 ドイツ連邦共和国特許出願公開第４０３９５９８号 公報には、「内燃機関用暖気始動方法および装置」（Heissstartverfahren und- Vorrichtung fuer eine Brennkraftmaschine）が開示されている。そこに記載さ れている思想では、機関温度も吸入空気温度も所定のしきい値を上回りかつ更に その前の時点における吸入空気温度と新たな始動時の吸入空気温度との間の差の 絶対値が選択可能なしきい値より上にあるとき暖気始動状況と見なされる。 米国特許第４９５１６３３号明細書も暖気始動問題を扱っている。そこでは、 点火の遮断後に規定の時間間隔がまだ経過しておらずかつ吸入空気温度も機関温 度も所定のしきい値を上回っているとき、暖気始動状況と見なされる。この公知 のシステムでは、機関温度がしきい値を下回るかまたは別の始動試行の場合に、 暖気始動状況が終了する。 今や、これら公知のシステムは、とりわけ暖気始動状況の見なされている終了 に関して最適ではないことが認められている。 それ故に本発明の課題は、暖気始動状態が何時およびどのくらいの長さ存在し ているかについての出来るだけ最適な決定を提供することである。この課題は、 請求項１の特徴部分に記載の構成によって解決される。 図面 本発明の実施例は図面に示されておりかつ以下に詳 細に説明する： 第１図は、暖気始動の問題と関連して内燃機関の停止前および停止後の内燃機関 における回転数および種々の温度の定質表示を示す線図であり、第２図は、暖気 始動補正と関連した大まかな概要を示すフローチャートの図であり、第３図は、 暖気始動状況を特徴付ける特定ビットのセットおよびリセットに対する条件のデ ータも含む詳細なフローチャートの図である。 実施例の説明 第１図に図示の線図には、内燃機関の停止前および停止後の回転数および種々 の温度の経過がそれぞれ時間に関連して示されている。時点ｔ₀において、内燃 機関において点火が遮断され、その結果回転数は後続の時点ｔ₁までに０に低下 する（曲線経過ａ）。別の曲線経過ｂは、内燃機関温度の経過を示す。即ちそれ は内燃機関の停止後緩慢に低下する。その際内燃機関温度は冷却媒体の温度と同 一視される。 曲線経過ｃによって、吸入空気温度の経過が示されている。それは内燃機関の 通常の運転の期間は通例、内燃機関の温度より下方にある。というのは、新しい 吸入空気が作動中の熱い内燃機関によって吸入されるからである。内燃機関の停 止後、新気の供給は途絶える。吸入管に存在する吸入空気は、機関室温度に高め られかつ続いて内燃機関に近似した経過を有している。 別の特性曲線ｄは、噴射弁温度の時間経過を示している。この経過は、非常に 著しい上昇によって特徴付けられておりかつ内燃機関の温度を遥かに上回る値に よって特徴付けられている。その理由は、噴射弁がシリンダヘッドの領域にあり かつこの部分は運転する内燃機関において特別熱くなるからである。 第１図の線図は、非常に著しい上昇並びに噴射弁温度の非常に高い値によって 燃料における気泡形成の危険性を表すものである。この線図は更に、噴射弁温度 がほぼ吸入温度の経過を有しかつ従って吸入空気温度から出発して噴射弁温度を 推定することができる。そこで測定から、暖気始動問題が生じているに違いない 問題ある噴射弁温度がどの領域にあるかが分かる。この領域は第１図の例では時 点ｔ₂とｔ₃との間にある。この領域はほぼ、吸入空気温度が何時およびどのくら いの長さ、内燃機関の停止時の温度より所定の値だけ高い値を有しているかによ って決まってくる。ここではこの値は約５℃と約１２℃との間の値、例えば約１ ２℃にあるものとしている。勿論、この値は特定の内燃機関に対して当てはまら ない。というのは必然的に、別の内燃機関の場合の別の構造では別の値が当ては まるからである。 そこで、暖気始動問題が生じる可能性がある、第１図の時点ｔ₂と時点ｔ₃との 間の領域を検出しかつそれから、新たな始動過程がこの時間間隔内に生じると き、特別な措置を施すことが重要である。 第２図は、内燃機関の燃料調量の制御の際にプログラム制御される信号処理装 置のフローチャートの大まかな概要を示している。ブロック１０にて、種々の作 動データの読み込みが示されている。続いて１１において、基本調量信号の決定 が行われる。この信号は次のブロック１２において、最終的に、出力ユニット１ ３において噴射弁に対する噴射信号として用意することができるように補正され る。個々の補正に対するブロック１２内に、暖気始動状況が認められる限り、と りわけ暖気始動補正１５が実行される。このことは、セットされる暖気始動ビッ トＢ＿ＨＳ＝１によって表される。質問部１６において検出可能であるが、この 暖気始動ビットがセットされると、その間中、新たな始動の際暖気始動補正も行 われる。しかし暖気始動ビットがリセットされると、ブロック１５における暖気 始動補正は省略される。勿論、内燃機関制御の枠内において、噴射信号の形成と の関連において種々の補正および措置が実行され、このことは補正ブロック１２ 内の点線によってそれぞれ象徴的に図示されている。 第３図には、ここでも暖気始動ビットＢ＿ＨＳによって特徴付けられている暖 気始動状況を決定するためのフローチャートが詳細に示されている。 このプログラム部のスタート２０後、内燃機関温度ｔｍｏｔが第１のしきい値 ＴＭＨを上回っているかど うかの質問が行われる（２１）。イエスであれば、引き続く質問部２２が、２つ の吸入空気値の差を、この差の絶対値が例えば１２℃を上回っているかどうかを 質問するために用いられる。イエスのとき、暖気始動ビットＢ＿ＨＳがセットさ れる。このことはブロック２３において行われる。引き続くプログラムシーケン スにおいて、内燃機関温度ｔｍｏｔが第２のしきい値ＴＭＧＨＳを下回っている かどうかの質問が行われる（２５）。ノーであれば、ブロック２６において、内 燃機関によって吸入された空気質量の積分がスタートする。積分された空気質量 値ｍｌがしきい値ＩＭＬＨＳに達したとき、噴射弁は流入する新気によって再び 問題ない値に冷却されたものとみなされ、かつセットされた暖気始動ビットＢ＿ ＨＳは再び０にリセットされる（ブロック２８）。これによりこのプログラム分 岐は終了する（２９）。 質問部２１における質問により第１のしきい値ＴＭＨを下回っている内燃機関 温度ｔｍｏｔが明らかになると、直接、質問部２５における値ＴＭＧＨＳに達し ているかという別の質問が行われる。ブロック２２において、２つの連続する吸 入空気温度値間の僅かな差しか検出されなかったときは、暖気始動ビットは同様 にセットされずかつプログラムは次にブロック２６における空気質量の積分によ って続行される。所定のしきい値までの空気質量の積分が検出可能である（ブロ ック２６および質問部２７）。 第３図のフローチャートは、内燃機関温度ｔｍｏｔが第１のしきい値ＴＭＨを 上回りかつ補足的に吸入空気温度の上昇ｄｅｌｔａ−ｔａｎｓが最後の測定以降 所定の値だけ生じたとき、暖気始動状況が認められ、従って暖気始動ビットがセ ットされる。その際最後の値は、内燃機関の停止の時点において生じていた値で あるか、または内燃機関の停止前の所定のフェーズの期間の平均値ないし最小値 とすることができる。新しい値は点火または始動機の投入時点において取り出さ れ、その際同様に平均値を形成することができる。 要するに、暖気始動ビットＢ＿ＨＳは、内燃機関温度ｔｍｏｔが第２のしきい 値ＴＭＧＨＳを下回るまでの間はセットされ続けるが、吸入管における全部で前 以て決められた空気質量ＩＭＬＨＳの流入に続いて漸くリセットされる。このこ とはブロック２６における空気質量ｍｌの積分並びにブロック２７による質問に よって検出することができる。このことは、ブロック２２における吸入空気温度 値について求められる差（ｄｅｌｔａ−ｔａｎｓ）に無関係に当てはまる。これ により、第１図の時点ｔ₂およびｔ₃の間の領域で非常に短い繰り返し始動があっ た場合にも、即ちこの場合ブロック２２における質問が僅かな温度差ｄｅｌｔａ −ｔａｎｓしか検出しないにも拘わらず、暖気始動発生と認められることが保証 されることになる。特定 の内燃機関に関連して次のしきい値が有利であることが分かっている。 例えば８０℃と１２０℃、有利には９５℃と１０５℃との間の領域にある一般 に指定可能である値ＴＭＨ１およびＴＭＨ２の間のＴＭＨ、相応に、７０℃と１ １０℃との間、有利には８５℃と９５℃との間のオーダにある値ＴＭＧＨＳ１と ＴＭＧＨＳ２との間のＴＭＧＨＳ、ＭＬ１とＭＬ２との間、即ち０ｋｇと約４ｋ ｇとの間の吸入される空気質量ＩＭＬＨＳのしきい値。

【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項 【提出日】１９９６年９月３日 【補正内容】 例えば８０℃と１２０℃との間、有利には９５℃と１０５℃との間の領域にあ る一般に指定可能な値ＴＭＨ１およびＴＭＨ２の間のＴＭＨ、相応に、７０℃と １１０℃との間、有利には８５℃と９５℃との間のオーダにある値ＴＭＧＨＳ１ とＴＭＧＨＳ２との間のＴＭＧＨＳ、最大で約４ｋｇである吸入される空気質量 ＩＭＬＨＳのしきい値。 請求の範囲 １．作動データを検出するための手段と、プログラム制御される信号処理装置 と、少なくとも１つの噴射弁に制御信号を送出するための手段とを備えた内燃機 関の燃料調量制御装置であって、暖気始動状況が生じている際の信号処理の枠内 において、前記制御信号の所謂暖気始動補正が実施され、かつ暖気始動状況の検 出に対する基礎を温度信号としており、かつ 内燃機関温度ｔｍｏｔが第１のしきい値ＴＭＨより高くかつ その前の値と新しい始動時の値との間の吸気温度の差（ｄｅｌｔａ−ｔａｎｓ） の絶対値がしきい値を上回るとき、 暖気始動状況と認められる形式の制御装置において、内燃機関温度ｔｍｏｔが第 ２のしきい値ＴＭＧＨＳを下回るかまたは 内燃機関が所定の空気量または空気質量ＩＭＬＨＳを吸入した後は 暖気始動状況がもはや生じていないものと見なされることを特徴とする内燃機関 の燃料調量制御装置。 ２．前記第１のしきい値ＴＭＨに対する値は、一般に指定可能である値ＴＭＨ １とＴＭＨ２との間、例えば８０℃と１１０℃との間、有利には９５℃と１０５ ℃との間の範囲内にある ことを特徴とする内燃機関の燃料調量制御装置。 ３．前記第２のしきい値ＴＭＧＨＳに対する値は、値ＴＭＧＨＳ１とＴＭＧＨ Ｓ２との間、例えば７０℃と１１０℃との間、有利には８５℃と９５℃との間の オーダにある ことを特徴とする内燃機関の燃料調量制御装置。 ４．前記所定の吸気空気量または空気質量ＩＭＬＨＳに対する値は、最大で約 ４ｋＧである ことを特徴とする内燃機関の燃料調量制御装置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．作動データを検出するための手段と、プログラム制御される信号処理装置 と、少なくとも１つの噴射弁に制御信号を送出するための手段とを備えた内燃機 関の燃料調量制御装置であって、暖気始動状況が生じている際の信号処理の枠内 において、前記制御信号の所謂暖気始動補正が実施され、かつ暖気始動状況の検 出に対する基礎を温度信号としている装置において、内燃機関温度ｔｍｏｔが第 １のしきい値ＴＭＨより高くかつ その前の値と新しい始動時の値との間の吸気温度の差（ｄｅｌｔａ−ｔａｎｓ） の絶対値がしきい値を上回るとき、 暖気始動状況と認められかつ 内燃機関温度ｔｍｏｔが第２のしきい値ＴＭＧＨＳを下回るかまたは 内燃機関が所定の空気量または空気質量ＩＭＬＨＳを吸入した後は 暖気始動状況がもはや生じていないものと見なされることを特徴とする内燃機関 の燃料調量制御装置。 ２．前記第１のしきい値ＴＭＨに対する値は、一般に指定可能な値ＴＭＨ１と ＴＭＨ２との間、例えば８０℃と１１０℃との間、有利には９５℃と１０５℃と の間の範囲内にある ことを特徴とする内燃機関の燃料調量制御装置。 ３．前記第２のしきい値ＴＭＧＨＳに対する値は、７０℃と１１０℃との間、 有利には８５℃と９５℃との間のオーダにあるＴＭＧＨＳ１とＴＭＧＨＳ２との 間にある ことを特徴とする内燃機関の燃料調量制御装置。 ４． 前記所定の吸気空気量または空気質量ＩＭＬＨＳに対する値は、ＭＬ１ とＭＬ２との間、即ち０Ｋｇと約４ｋＧとの間にある ことを特徴とする内燃機関の燃料調量制御装置。