JPH11315749A - 内燃機関の運転方法及び装置 - Google Patents
内燃機関の運転方法及び装置Info
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- JPH11315749A JPH11315749A JP11072989A JP7298999A JPH11315749A JP H11315749 A JPH11315749 A JP H11315749A JP 11072989 A JP11072989 A JP 11072989A JP 7298999 A JP7298999 A JP 7298999A JP H11315749 A JPH11315749 A JP H11315749A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 内燃機関における充填量又は負荷の測定にお
いて、センサの信号が例えば絞りのない運転状態におい
ても確実に充填量ないし負荷に変換可能であるセンサを
使用する。 【解決手段】 内燃機関の負荷を表わす量が、内燃機関
の出力軸又は変速機の出力軸において測定されたトルク
値から決定され、評価される。
いて、センサの信号が例えば絞りのない運転状態におい
ても確実に充填量ないし負荷に変換可能であるセンサを
使用する。 【解決手段】 内燃機関の負荷を表わす量が、内燃機関
の出力軸又は変速機の出力軸において測定されたトルク
値から決定され、評価される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は内燃機関の運転方法
及び装置に関するものである。
及び装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】このような方法ないしこのような装置は
ドイツ特許公開第１９６１８３８５号から既知である。
そこには、回転速度に基づき、及び内燃機関の負荷を表
わす測定変数に基づいて内燃機関に供給されるフレッシ
ュ空気充填量、即ち内燃機関によりシリンダごとに吸い
込まれる空気質量流量が決定され、且つこれが内燃機関
の制御において、例えば内燃機関への空気供給量に対す
る目標値の決定において、点火角の計算において、及び
／又は噴射すべき燃料質量流量の計算において評価され
る内燃機関のための制御装置が記載されている。負荷を
表わす量として、吸込空気質量流量、吸気管圧力、絞り
弁位置等のような量が使用される。今日の制御装置にお
いては、少なくとも２つの測定装置、例えば絞り弁位置
の測定のためのセンサと、流入空気質量流量の測定のた
めのセンサ又は吸気管圧力の測定のためのセンサとが使
用される。特に、絞りなしで運転される内燃機関におい
ては、これらの信号の幾つか（例えば絞り弁位置、吸気
管圧力）は負荷に対する確実な尺度ではない。
ドイツ特許公開第１９６１８３８５号から既知である。
そこには、回転速度に基づき、及び内燃機関の負荷を表
わす測定変数に基づいて内燃機関に供給されるフレッシ
ュ空気充填量、即ち内燃機関によりシリンダごとに吸い
込まれる空気質量流量が決定され、且つこれが内燃機関
の制御において、例えば内燃機関への空気供給量に対す
る目標値の決定において、点火角の計算において、及び
／又は噴射すべき燃料質量流量の計算において評価され
る内燃機関のための制御装置が記載されている。負荷を
表わす量として、吸込空気質量流量、吸気管圧力、絞り
弁位置等のような量が使用される。今日の制御装置にお
いては、少なくとも２つの測定装置、例えば絞り弁位置
の測定のためのセンサと、流入空気質量流量の測定のた
めのセンサ又は吸気管圧力の測定のためのセンサとが使
用される。特に、絞りなしで運転される内燃機関におい
ては、これらの信号の幾つか（例えば絞り弁位置、吸気
管圧力）は負荷に対する確実な尺度ではない。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】内燃機関における充填
量又は負荷の測定において、センサの信号が例えば絞り
のない運転状態においても確実に充填量ないし負荷に変
換可能であるセンサを使用することが本発明の課題であ
る。
量又は負荷の測定において、センサの信号が例えば絞り
のない運転状態においても確実に充填量ないし負荷に変
換可能であるセンサを使用することが本発明の課題であ
る。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記課題は、内燃機関の
トルクが少なくとも１つの設定値により制御され、この
場合、機関負荷を表わす量が評価される内燃機関の運転
方法において、前記機関負荷を表わす量が内燃機関の出
力軸又は変速機の出力軸あるいはこれら双方において測
定されたトルクから決定されることを特徴とする本発明
の内燃機関の運転方法により達成される。
トルクが少なくとも１つの設定値により制御され、この
場合、機関負荷を表わす量が評価される内燃機関の運転
方法において、前記機関負荷を表わす量が内燃機関の出
力軸又は変速機の出力軸あるいはこれら双方において測
定されたトルクから決定されることを特徴とする本発明
の内燃機関の運転方法により達成される。
【０００５】上記課題はまた、内燃機関のトルクを少な
くとも１つの設定値の関数として制御し且つこの制御に
おいて前記機関負荷を表わす量を評価する制御ユニット
を備えた内燃機関の運転装置において、前記制御ユニッ
トが、前記内燃機関の出力軸又は変速機の出力軸あるい
はこれら双方において発生するトルクをセンサにより測
定する測定手段と、前記機関負荷を表わす量を測定され
たトルク値から決定する手段とを有することを特徴とす
る本発明の内燃機関の運転装置により達成される。
くとも１つの設定値の関数として制御し且つこの制御に
おいて前記機関負荷を表わす量を評価する制御ユニット
を備えた内燃機関の運転装置において、前記制御ユニッ
トが、前記内燃機関の出力軸又は変速機の出力軸あるい
はこれら双方において発生するトルクをセンサにより測
定する測定手段と、前記機関負荷を表わす量を測定され
たトルク値から決定する手段とを有することを特徴とす
る本発明の内燃機関の運転装置により達成される。
【０００６】機関のクランク軸において直接有効トルク
を測定するセンサの使用が既知である。このようなセン
サは例えば「ＡＴＺ／ＭＴＺセンサ出力装置パートナー
９７」頁２８−３１に記載されている。
を測定するセンサの使用が既知である。このようなセン
サは例えば「ＡＴＺ／ＭＴＺセンサ出力装置パートナー
９７」頁２８−３１に記載されている。
【０００７】ドイツ特許公開第４４０７４７５号から、
内燃機関のトルクと、設定された負荷状態、点火角設
定、空燃比のその時点の設定並びに遮断ないし停止シリ
ンダの数との関数関係を示すトルクモデルが既知であ
る。
内燃機関のトルクと、設定された負荷状態、点火角設
定、空燃比のその時点の設定並びに遮断ないし停止シリ
ンダの数との関数関係を示すトルクモデルが既知であ
る。
【０００８】ドイツ特許公開第４３０４７７９号から、
内燃機関の損失トルクを決定する、即ち内部損失、加熱
電力及び追加消費機器のトルク要求を補償するために供
給すべき燃焼トルクを決定する手段が既知である。
内燃機関の損失トルクを決定する、即ち内部損失、加熱
電力及び追加消費機器のトルク要求を補償するために供
給すべき燃焼トルクを決定する手段が既知である。
【０００９】トルクセンサにより求められたトルク信号
から充填量を計算することにより、負荷センサ、即ち絞
り弁位置センサ、供給空気質量流量を測定するための高
温膜空気質量流量計又は吸気管圧力センサを使用する必
要がない。これにより、著しいコスト低減が達成され
る。
から充填量を計算することにより、負荷センサ、即ち絞
り弁位置センサ、供給空気質量流量を測定するための高
温膜空気質量流量計又は吸気管圧力センサを使用する必
要がない。これにより、著しいコスト低減が達成され
る。
【００１０】トルク信号から決定される負荷信号が、主
負荷信号に対し冗長性を形成し且つ非常運転ないしエラ
ーモニタリングのために評価される二次負荷信号の代わ
りをするとき、特に有利である。この信号は主負荷信号
に対して要求される精度を必要としない。従って、主負
荷信号としての絞り弁位置に基づいて作動する装置にお
いては、吸気管圧力ないし空気質量流量計及び対応する
センサの冗長信号がなくてもよい。
負荷信号に対し冗長性を形成し且つ非常運転ないしエラ
ーモニタリングのために評価される二次負荷信号の代わ
りをするとき、特に有利である。この信号は主負荷信号
に対して要求される精度を必要としない。従って、主負
荷信号としての絞り弁位置に基づいて作動する装置にお
いては、吸気管圧力ないし空気質量流量計及び対応する
センサの冗長信号がなくてもよい。
【００１１】安定したトルクモデルを使用することによ
り、内燃機関の充填量をトルク信号から逆算できること
は特に有利である。これにより、絞りなしで運転される
機関において、例えばディーゼル機関において、ガソリ
ン直接噴射機関において、可変弁リフト又は電磁弁調節
を備えたオットー機関においてもまた、追加の負荷信号
の発生が絞りのない運転において可能となる。絞りのな
い運転においては、絞り弁位置又は吸気管圧力の測定に
基づく従来の負荷信号原理は使用できない。
り、内燃機関の充填量をトルク信号から逆算できること
は特に有利である。これにより、絞りなしで運転される
機関において、例えばディーゼル機関において、ガソリ
ン直接噴射機関において、可変弁リフト又は電磁弁調節
を備えたオットー機関においてもまた、追加の負荷信号
の発生が絞りのない運転において可能となる。絞りのな
い運転においては、絞り弁位置又は吸気管圧力の測定に
基づく従来の負荷信号原理は使用できない。
【００１２】トルクモデルを逆に利用することにより測
定トルクに基づいてシリンダ充填量ないし機関負荷の計
算が可能になる安定したトルクモデルの使用は特に有利
である。
定トルクに基づいてシリンダ充填量ないし機関負荷の計
算が可能になる安定したトルクモデルの使用は特に有利
である。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下に本発明を図面に示す実施形
態により詳細に説明する。図１は内燃機関のトルクない
し出力の制御のための制御装置を示す。この場合、制御
ユニット１０は、入力回路１２、少なくとも１つのマイ
クロコンピュータ１４及び出力回路１６を含む。入力回
路１２、マイクロコンピュータ１４及び出力回路１６
は、バス系統１８を介して結合されて相互にデータ及び
情報の交換を行う。制御ユニット１０の入力回路１２に
は入力ライン２０、２２及び２４−２６が供給されてい
る。好ましい実施形態においては、これらの入力ライン
はバス系統例えばＣＡＮにまとめられている。この場
合、入力ライン２０は、制御ユニット１０を内燃機関の
出力軸例えばクランク軸におけるトルクを測定するトル
クセンサ２８と結合している。その代わりに又はその補
足として、トルクセンサ２８が変速機の出力軸における
トルクを測定してもよい。このトルクセンサ２８は例え
ば冒頭記載の従来技術から既知である。入力ライン２２
は、制御ユニット１０をドライバにより操作可能な操作
要素即ち加速ペダルの操作度を測定するための測定装置
３０と結合している。更に測定装置３２−３４が設けら
れ、該測定装置３２−３４は、内燃機関及び／又は車両
の運転変数を測定し且つライン２４−２６を介して対応
測定信号を制御ユニット１０に伝送している。このよう
な測定される運転変数に対する例は、機関回転速度、排
気ガス組成（λ）、絞り弁位置等である。出力回路１６
を介して制御ユニット１０は内燃機関の出力値を制御す
る。第１の出力ライン３６を介して電気操作式絞り弁３
８が制御されて内燃機関への空気供給量を調節する。更
に、出力ライン４０及び４２を介して燃料供給量並びに
点火角が設定される。更に、内燃機関の設計に応じてそ
れぞれ出力ライン４４、４６及び／又は４８が設けら
れ、該出力ライン４４、４６及び／又は４８を介して制
御ユニット１０はタンク通気弁５０、排気ガス戻し弁５
２、カム軸調節のための駆動装置５４及び／又は過給機
を操作する。
態により詳細に説明する。図１は内燃機関のトルクない
し出力の制御のための制御装置を示す。この場合、制御
ユニット１０は、入力回路１２、少なくとも１つのマイ
クロコンピュータ１４及び出力回路１６を含む。入力回
路１２、マイクロコンピュータ１４及び出力回路１６
は、バス系統１８を介して結合されて相互にデータ及び
情報の交換を行う。制御ユニット１０の入力回路１２に
は入力ライン２０、２２及び２４−２６が供給されてい
る。好ましい実施形態においては、これらの入力ライン
はバス系統例えばＣＡＮにまとめられている。この場
合、入力ライン２０は、制御ユニット１０を内燃機関の
出力軸例えばクランク軸におけるトルクを測定するトル
クセンサ２８と結合している。その代わりに又はその補
足として、トルクセンサ２８が変速機の出力軸における
トルクを測定してもよい。このトルクセンサ２８は例え
ば冒頭記載の従来技術から既知である。入力ライン２２
は、制御ユニット１０をドライバにより操作可能な操作
要素即ち加速ペダルの操作度を測定するための測定装置
３０と結合している。更に測定装置３２−３４が設けら
れ、該測定装置３２−３４は、内燃機関及び／又は車両
の運転変数を測定し且つライン２４−２６を介して対応
測定信号を制御ユニット１０に伝送している。このよう
な測定される運転変数に対する例は、機関回転速度、排
気ガス組成（λ）、絞り弁位置等である。出力回路１６
を介して制御ユニット１０は内燃機関の出力値を制御す
る。第１の出力ライン３６を介して電気操作式絞り弁３
８が制御されて内燃機関への空気供給量を調節する。更
に、出力ライン４０及び４２を介して燃料供給量並びに
点火角が設定される。更に、内燃機関の設計に応じてそ
れぞれ出力ライン４４、４６及び／又は４８が設けら
れ、該出力ライン４４、４６及び／又は４８を介して制
御ユニット１０はタンク通気弁５０、排気ガス戻し弁５
２、カム軸調節のための駆動装置５４及び／又は過給機
を操作する。
【００１４】内燃機関のタイプ（ディーゼル機関、吸気
管噴射機関、ガソリン直接噴射機関）及び使用される制
御モデルに応じてそれぞれ、内燃機関の出力ないしトル
クがドライバの希望の関数として内燃機関及び／又は車
両の運転変数を考慮して制御される。いずれの場合にお
いても、内燃機関の制御のために機関負荷を表わす信号
が必要である。好ましい実施形態においては、これはシ
リンダ充填量である。他の実施形態においては、これは
吸気管圧力、空気質量流量等である。以下に記載のよう
に、これらの量は測定トルクから導かれる。負荷を表わ
す量は内燃機関の制御において、点火角、燃料供給量、
空気供給量等の設定のときに使用される。好ましい実施
形態においては、内燃機関の制御のための制御装置の設
計においてトルク指向制御が使用される。この場合、冒
頭記載の従来技術において既知のように、ドライバの操
作要素の操作度から少なくとも機関回転速度を考慮して
ドライバにより与えられる目標トルク値が形成され、こ
の目標トルク値が場合により他の開ループないし閉ルー
プ制御装置により形成されたトルク値と比較され且つ内
燃機関のトルクの設定の働きをする目標トルク値が選択
される。この場合、従来技術から既知のように、空気供
給量の設定に関しては目標トルク値がシリンダ充填量に
対する目標値に変換され、この目標値が同様に絞り弁の
位置に対する目標値に変換される。このとき、実際トル
クを目標トルクに制御するために、空気供給量のほか
に、従来技術から既知のように、点火角設定、燃料供給
量等もまた調節される。
管噴射機関、ガソリン直接噴射機関）及び使用される制
御モデルに応じてそれぞれ、内燃機関の出力ないしトル
クがドライバの希望の関数として内燃機関及び／又は車
両の運転変数を考慮して制御される。いずれの場合にお
いても、内燃機関の制御のために機関負荷を表わす信号
が必要である。好ましい実施形態においては、これはシ
リンダ充填量である。他の実施形態においては、これは
吸気管圧力、空気質量流量等である。以下に記載のよう
に、これらの量は測定トルクから導かれる。負荷を表わ
す量は内燃機関の制御において、点火角、燃料供給量、
空気供給量等の設定のときに使用される。好ましい実施
形態においては、内燃機関の制御のための制御装置の設
計においてトルク指向制御が使用される。この場合、冒
頭記載の従来技術において既知のように、ドライバの操
作要素の操作度から少なくとも機関回転速度を考慮して
ドライバにより与えられる目標トルク値が形成され、こ
の目標トルク値が場合により他の開ループないし閉ルー
プ制御装置により形成されたトルク値と比較され且つ内
燃機関のトルクの設定の働きをする目標トルク値が選択
される。この場合、従来技術から既知のように、空気供
給量の設定に関しては目標トルク値がシリンダ充填量に
対する目標値に変換され、この目標値が同様に絞り弁の
位置に対する目標値に変換される。このとき、実際トル
クを目標トルクに制御するために、空気供給量のほか
に、従来技術から既知のように、点火角設定、燃料供給
量等もまた調節される。
【００１５】好ましい実施形態においては、冗長性の理
由から２つの負荷量が形成される。一方の負荷量は絞り
弁位置及び機関回転速度の関数として決定され、他方の
負荷量はトルクモデルにより測定トルク信号から導かれ
る。
由から２つの負荷量が形成される。一方の負荷量は絞り
弁位置及び機関回転速度の関数として決定され、他方の
負荷量はトルクモデルにより測定トルク信号から導かれ
る。
【００１６】測定トルク信号から負荷量を決定するため
のこの方法は、吸気管噴射機関において使用されるほか
に、他の内燃機関において、即ちディーゼル内燃機関、
ガソリン直接噴射機関、可変弁リフトを備えたオットー
機関又は電磁弁調節を備えたオットー機関においてもま
た使用される。測定トルクから決定された負荷量は、負
荷信号の形成が絞り弁位置又は吸気管圧力に基づいては
行うことができない絞りのない運転においても、主負荷
量として又は二次負荷信号として使用可能である。
のこの方法は、吸気管噴射機関において使用されるほか
に、他の内燃機関において、即ちディーゼル内燃機関、
ガソリン直接噴射機関、可変弁リフトを備えたオットー
機関又は電磁弁調節を備えたオットー機関においてもま
た使用される。測定トルクから決定された負荷量は、負
荷信号の形成が絞り弁位置又は吸気管圧力に基づいては
行うことができない絞りのない運転においても、主負荷
量として又は二次負荷信号として使用可能である。
【００１７】トルクモデルは次式により簡単に表わすこ
とができる。 ｍｉ＝ｍｉ＿ｏｐｔ＊ｅｔａ＿ｚｗ ＊ｅｔａ＿ｌａｍ＊ｅｔａ＿ａｕｓｂｌ （１） ここで、ｍｉは機関の内部トルク即ち燃焼により高圧過
程において発生されるトルクであり、ｍｉ＿ｏｐｔはλ
＝１且つ最適点火角設定（最大トルク）における且つ全
てのシリンダが燃焼されているときにおける最適トルク
であり、ｅｔａ＿ｚｗは点火角の効率即ちトルクに関す
るその時点の点火角の最適点火角からの偏差であり、ｅ
ｔａ＿ｌａｍは混合物組成に対する対応効率であり、ｅ
ｔａ＿ａｕｓｂｌはシリンダ遮断の効率である。
とができる。 ｍｉ＝ｍｉ＿ｏｐｔ＊ｅｔａ＿ｚｗ ＊ｅｔａ＿ｌａｍ＊ｅｔａ＿ａｕｓｂｌ （１） ここで、ｍｉは機関の内部トルク即ち燃焼により高圧過
程において発生されるトルクであり、ｍｉ＿ｏｐｔはλ
＝１且つ最適点火角設定（最大トルク）における且つ全
てのシリンダが燃焼されているときにおける最適トルク
であり、ｅｔａ＿ｚｗは点火角の効率即ちトルクに関す
るその時点の点火角の最適点火角からの偏差であり、ｅ
ｔａ＿ｌａｍは混合物組成に対する対応効率であり、ｅ
ｔａ＿ａｕｓｂｌはシリンダ遮断の効率である。
【００１８】冒頭記載の従来技術に記載のように、遮断
すべきシリンダ数及び設定点火角並びに設定点火角の最
適値からの偏差は既知である。同様に、内燃機関の運転
が量論組成の範囲外で行われているとき、その時点の混
合物組成の量論値からの偏差は例えば広帯域λセンサの
使用により既知である。
すべきシリンダ数及び設定点火角並びに設定点火角の最
適値からの偏差は既知である。同様に、内燃機関の運転
が量論組成の範囲外で行われているとき、その時点の混
合物組成の量論値からの偏差は例えば広帯域λセンサの
使用により既知である。
【００１９】損失トルクｍｖｅｒｌｕｓｔが既知のと
き、測定有効トルクｍｆから同様に内部トルクが次式に
より計算可能である。 ｍｉ＝ｍｆ＋ｍｖｅｒｌｕｓｔ （２） これから次式が得られる。
き、測定有効トルクｍｆから同様に内部トルクが次式に
より計算可能である。 ｍｉ＝ｍｆ＋ｍｖｅｒｌｕｓｔ （２） これから次式が得られる。
【００２０】 ｍｆ＋ｍｖｅｒｌｕｓｔ＝ｍｉ＿ｏｐｔ（ｒｌ＿ｉｓｔ，ｎｍｏｔ） ＊ｅｔａ＿ｚｗ＊ｅｔａ＿ｌａｍ ＊ｅｔａ＿ａｕｓｂｌ （３） ここで、ｒｌ＿ｉｓｔは実際シリンダ充填量を、ｎｍｏ
ｔは回転速度をそれぞれ表す。
ｔは回転速度をそれぞれ表す。
【００２１】定常運転において、実際シリンダ充填量ｒ
ｌ＿ｉｓｔもまた式（３）から求めることができる。吸
気管噴射機関においては、点火角効率もまた実際充填量
の関数であることを考慮しなければならない。しかしな
がら、この偏差は広い特性曲線群範囲内において（例え
ば高負荷において）小さく且つ他の範囲内においては次
第に平衡状態に到達する。
ｌ＿ｉｓｔもまた式（３）から求めることができる。吸
気管噴射機関においては、点火角効率もまた実際充填量
の関数であることを考慮しなければならない。しかしな
がら、この偏差は広い特性曲線群範囲内において（例え
ば高負荷において）小さく且つ他の範囲内においては次
第に平衡状態に到達する。
【００２２】図２に流れ図が示され、この流れ図は測定
有効トルクｍｆから充填量ｒｌ＿ｉｓｔを計算するため
の方法を示したものである。内燃機関の出力側における
測定有効トルクｍｆが演算２００において損失トルクｍ
ｖｅｒｌｕｓｔと結合される。この演算は好ましい実施
形態においては加算を示す。損失トルクｍｖｅｒｌｕｓ
ｔは、内燃機関の出力軸にトルクを発生しないトルク成
分、例えば内部損失を補償するために発生されなければ
ならないトルク成分、サーボステアリング、空調装置等
のような補助装置の運転のために発生されるトルク成
分、熱損失等を全て含んでいる。損失トルクｍｖｅｒｌ
ｕｓｔは例えば従来技術から既知の方法で２０２におい
て、機関回転速度ｎｍｏｔ、機関温度ｔｍｏｔ、補助装
置の状態、排気ガス背圧等から決定される。次に、測定
トルクｍｆと損失トルクｍｖｅｒｌｕｓｔとの和がその
時点の内燃機関の設定の最適値からの偏差により補正さ
れる。更に結合演算２０４特に除算が実行され、この結
合演算２０４において前記和がシリンダ遮断の効率ｅｔ
ａ＿ａｕｓｂｌにより除算される。このシリンダ遮断の
効率ｅｔａ＿ａｕｓｂｌは効率特性曲線２０６から遮断
シリンダ数Ｘの関数として決定される。このようにして
補正されたトルクは、他の結合演算２０８において、こ
の場合もまた特に除算によりλ設定の効率ｅｔａ＿ｌａ
ｍと結合される。このλ設定の効率ｅｔａ＿ｌａｍは、
その時点のλ設定の最適値λ＝１からの偏差を示し、且
つその時点のλ値の関数として効率曲線２１０から決定
される。次に、補正トルクに結合演算２１２が実行さ
れ、この結合演算２１２においてトルクが点火角設定の
効率ｅｔａ＿ｚｗにより除算される。この点火角設定の
効率ｅｔａ＿ｚｗは、効率特性曲線２１４において、そ
の時点の点火角設定の、内燃機関のトルクが最大である
最適値ｚｗ＿ｏｐｔからの偏差の関数として形成され
る。結合演算２０４、２０８及び２１２の結果が内部実
際トルクｍｉ＿ｉｓｔであり、この内部実際トルクｍｉ
＿ｉｓｔは２１６において少なくとも機関回転速度ｎｍ
ｏｔと結合される。この結合の結果が内燃機関の実際シ
リンダ充填量ｒｌ＿ｉｓｔである。この演算は、従来技
術から既知であり、同様に、２１８において行われる実
際充填量ｒｌ＿ｉｓｔの、空気供給量、燃料供給量、点
火角設定等のための制御量に対する評価、即ち、ドライ
バの希望ｍｆａ、機関回転速度ｎｍｏｔ等のような他の
変数との結合による、実際充填量ｒｌ＿ｉｓｔの上記制
御量に対する評価もまた従来技術から既知である。
有効トルクｍｆから充填量ｒｌ＿ｉｓｔを計算するため
の方法を示したものである。内燃機関の出力側における
測定有効トルクｍｆが演算２００において損失トルクｍ
ｖｅｒｌｕｓｔと結合される。この演算は好ましい実施
形態においては加算を示す。損失トルクｍｖｅｒｌｕｓ
ｔは、内燃機関の出力軸にトルクを発生しないトルク成
分、例えば内部損失を補償するために発生されなければ
ならないトルク成分、サーボステアリング、空調装置等
のような補助装置の運転のために発生されるトルク成
分、熱損失等を全て含んでいる。損失トルクｍｖｅｒｌ
ｕｓｔは例えば従来技術から既知の方法で２０２におい
て、機関回転速度ｎｍｏｔ、機関温度ｔｍｏｔ、補助装
置の状態、排気ガス背圧等から決定される。次に、測定
トルクｍｆと損失トルクｍｖｅｒｌｕｓｔとの和がその
時点の内燃機関の設定の最適値からの偏差により補正さ
れる。更に結合演算２０４特に除算が実行され、この結
合演算２０４において前記和がシリンダ遮断の効率ｅｔ
ａ＿ａｕｓｂｌにより除算される。このシリンダ遮断の
効率ｅｔａ＿ａｕｓｂｌは効率特性曲線２０６から遮断
シリンダ数Ｘの関数として決定される。このようにして
補正されたトルクは、他の結合演算２０８において、こ
の場合もまた特に除算によりλ設定の効率ｅｔａ＿ｌａ
ｍと結合される。このλ設定の効率ｅｔａ＿ｌａｍは、
その時点のλ設定の最適値λ＝１からの偏差を示し、且
つその時点のλ値の関数として効率曲線２１０から決定
される。次に、補正トルクに結合演算２１２が実行さ
れ、この結合演算２１２においてトルクが点火角設定の
効率ｅｔａ＿ｚｗにより除算される。この点火角設定の
効率ｅｔａ＿ｚｗは、効率特性曲線２１４において、そ
の時点の点火角設定の、内燃機関のトルクが最大である
最適値ｚｗ＿ｏｐｔからの偏差の関数として形成され
る。結合演算２０４、２０８及び２１２の結果が内部実
際トルクｍｉ＿ｉｓｔであり、この内部実際トルクｍｉ
＿ｉｓｔは２１６において少なくとも機関回転速度ｎｍ
ｏｔと結合される。この結合の結果が内燃機関の実際シ
リンダ充填量ｒｌ＿ｉｓｔである。この演算は、従来技
術から既知であり、同様に、２１８において行われる実
際充填量ｒｌ＿ｉｓｔの、空気供給量、燃料供給量、点
火角設定等のための制御量に対する評価、即ち、ドライ
バの希望ｍｆａ、機関回転速度ｎｍｏｔ等のような他の
変数との結合による、実際充填量ｒｌ＿ｉｓｔの上記制
御量に対する評価もまた従来技術から既知である。
【００２３】トルクモデルにより測定有効トルクから決
定された内部実際トルクｍｉ＿ｉｓｔから実際充填量ｒ
ｌ＿ｉｓｔを計算するほかに、又はその代わりに、他の
実施形態においては、負荷を表わす別の量、例えば空気
質量流量又は吸気管圧力値が決定される。これに対する
物理的基本原則は当業者には既知である。
定された内部実際トルクｍｉ＿ｉｓｔから実際充填量ｒ
ｌ＿ｉｓｔを計算するほかに、又はその代わりに、他の
実施形態においては、負荷を表わす別の量、例えば空気
質量流量又は吸気管圧力値が決定される。これに対する
物理的基本原則は当業者には既知である。
【００２４】最適値を基礎とする上記のトルクモデルを
使用するほかに、他の実施形態においては、他のトルク
モデル例えば最適でない他の基準点を有するモデルが使
用される。トルクモデルは安定していること、即ちトル
クの実際値が設定値から決定されるのみでなく設定値に
対する目標値が同じモデル式によりトルクの目標値から
決定可能であることが重要である。
使用するほかに、他の実施形態においては、他のトルク
モデル例えば最適でない他の基準点を有するモデルが使
用される。トルクモデルは安定していること、即ちトル
クの実際値が設定値から決定されるのみでなく設定値に
対する目標値が同じモデル式によりトルクの目標値から
決定可能であることが重要である。
【００２５】充填量と負荷との間の一義的な関係が成立
しない装置においては、更に排気ガス中の酸素濃度を表
わす量を考慮すべきである。成層充填を備えた装置にお
いて及び／又はディーゼル内燃機関においては更に、λ
センサの出力信号が評価されるべきである。
しない装置においては、更に排気ガス中の酸素濃度を表
わす量を考慮すべきである。成層充填を備えた装置にお
いて及び／又はディーゼル内燃機関においては更に、λ
センサの出力信号が評価されるべきである。
【図１】内燃機関を制御するための制御装置のブロック
回路図である。
回路図である。
【図２】測定トルク信号から機関負荷を表わす量を決定
するための流れ図である。
するための流れ図である。
１０ 制御ユニット １２ 入力回路 １４ マイクロコンピュータ １６ 出力回路 ２８ トルクセンサ ３０ 測定装置（操作要素の操作度） ３２、３４ 測定装置（内燃機関ないし車両の運転変
数） ３８ 電気操作式絞り弁 ５０ タンク通気弁 ５２ 排気ガス戻し弁 ５４ 駆動装置（カム軸調節）及び／又は過給機 ２００ 結合演算（加算） ２０２ 損失トルク決定ブロック ２０４、２０８、２１２ 結合演算（除算） ２０６、２１０、２１４ 効率特性曲線 ２１６ 結合演算 ｄｗｚ その時点の点火角設定の最適値からの偏差 ｅｔａ＿ａｕｓｂｌ シリンダ遮断の効率 ｅｔａ＿ｌａｍ 混合物組成設定の効率 ｅｔａ＿ｚｗ 点火角設定の効率 ｍｆ 測定有効トルク ｍｆａ ドライバの希望トルク ｍｉ 機関の内部トルク ｍｉ＿ｉｓｔ 内部実際トルク ｍｉ＿ｏｐｔ 最適トルク ｍｖｅｒｌｕｓｔ 損失トルク（トルク損失） ｎｍｏｔ 回転速度 ｒｌ＿ｉｓｔ 実際シリンダ充填量 ｔｍｏｔ 機関温度 Ｘ 遮断シリンダ数 ｚｗ＿ｏｐｔ 最適点火角
数） ３８ 電気操作式絞り弁 ５０ タンク通気弁 ５２ 排気ガス戻し弁 ５４ 駆動装置（カム軸調節）及び／又は過給機 ２００ 結合演算（加算） ２０２ 損失トルク決定ブロック ２０４、２０８、２１２ 結合演算（除算） ２０６、２１０、２１４ 効率特性曲線 ２１６ 結合演算 ｄｗｚ その時点の点火角設定の最適値からの偏差 ｅｔａ＿ａｕｓｂｌ シリンダ遮断の効率 ｅｔａ＿ｌａｍ 混合物組成設定の効率 ｅｔａ＿ｚｗ 点火角設定の効率 ｍｆ 測定有効トルク ｍｆａ ドライバの希望トルク ｍｉ 機関の内部トルク ｍｉ＿ｉｓｔ 内部実際トルク ｍｉ＿ｏｐｔ 最適トルク ｍｖｅｒｌｕｓｔ 損失トルク（トルク損失） ｎｍｏｔ 回転速度 ｒｌ＿ｉｓｔ 実際シリンダ充填量 ｔｍｏｔ 機関温度 Ｘ 遮断シリンダ数 ｚｗ＿ｏｐｔ 最適点火角
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｆ０２Ｄ 43/00 ３０１ Ｆ０２Ｄ 43/00 ３０１Ｂ ３０１Ｈ (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
Claims (9)
- 【請求項１】 内燃機関のトルクが少なくとも１つの設
定値により制御され、この場合、機関負荷を表わす量が
評価される内燃機関の運転方法において、 前記機関負荷を表わす量が内燃機関の出力軸又は変速機
の出力軸あるいはこれら双方において測定されたトルク
から決定されることを特徴とする内燃機関の運転方法。 - 【請求項２】 前記機関負荷を表わす量が、シリンダ充
填量、空気質量流量、吸気管圧力値のいずれかであるこ
とを特徴とする請求項１記載の方法。 - 【請求項３】 前記機関負荷を表わす量の決定が、測定
されたトルクからトルクモデルにより行われることを特
徴とする請求項１又は２記載の方法。 - 【請求項４】 測定されたトルクｍｆが前記内燃機関に
より負担されるべきトルク損失ｍｖｅｒｌｕｓｔと結合
されることを特徴とする請求項３記載の方法。 - 【請求項５】 トルクモデルにおいて、最適値からの偏
差、特に燃焼シリンダ数の所定値からの偏差、空気／燃
料混合物の設定の所定値からの偏差、点火角の所定値か
らの偏差のいずれか又はこれらの任意の組合わせが考慮
されることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか一
項に記載の方法。 - 【請求項６】 前記内燃機関が、吸気管噴射又はガソリ
ン直接噴射を有するか、又はディーゼル機関であること
を特徴とする請求項１ないし５のいずれか一項に記載の
方法。 - 【請求項７】 前記機関負荷を表わす量の決定が、前記
内燃機関の絞りのない運転において行われることを特徴
とする請求項１ないし６のいずれか一項に記載の方法。 - 【請求項８】 トルク信号から決定される、前記機関負
荷を表わす量が、例えば絞り弁位置から導かれる主負荷
信号の検査のために、又は主負荷信号の代わりとして、
あるいはこれら双方のため使用される二次負荷信号であ
ることを特徴とする請求項１ないし７のいずれか一項に
記載の方法。 - 【請求項９】 内燃機関のトルクを少なくとも１つの設
定値の関数として制御し且つこの制御において前記機関
負荷を表わす量を評価する制御ユニットを備えた内燃機
関の運転装置において、 前記制御ユニットが、前記内燃機関の出力軸又は変速機
の出力軸あるいはこれら双方において発生するトルクを
センサにより測定する測定手段と、前記機関負荷を表わ
す量を測定されたトルク値から決定する手段とを有する
ことを特徴とする内燃機関の運転装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19812485.6 | 1998-03-21 | ||
| DE19812485A DE19812485B4 (de) | 1998-03-21 | 1998-03-21 | Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben einer Brennkraftmaschine |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11315749A true JPH11315749A (ja) | 1999-11-16 |
Family
ID=7861825
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11072989A Withdrawn JPH11315749A (ja) | 1998-03-21 | 1999-03-18 | 内燃機関の運転方法及び装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6148795A (ja) |
| JP (1) | JPH11315749A (ja) |
| DE (1) | DE19812485B4 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8000875B2 (en) | 2002-01-22 | 2011-08-16 | Robert Bosch Gmbh | Method and device as well as computer program for controlling an internal combustion engine |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6276332B1 (en) * | 1999-11-03 | 2001-08-21 | Ford Global Technologies, Inc. | Electronic airflow control |
| DE10048808A1 (de) * | 2000-09-29 | 2002-04-18 | Bosch Gmbh Robert | Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung von Betriebsabläufen |
| DE10149434A1 (de) | 2001-10-06 | 2003-06-05 | Bosch Gmbh Robert | Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben einer Brennkraftmaschine |
| DE10149477A1 (de) * | 2001-10-08 | 2003-04-17 | Bosch Gmbh Robert | Verfahren und Vorrichtung sowie Computerprogramm zur Steuerung eines Verbrennungsmotors |
| GB0227672D0 (en) * | 2002-11-27 | 2003-01-08 | Ricardo Consulting Eng | Improved engine management |
| DE102004043527A1 (de) * | 2004-09-08 | 2006-03-23 | Siemens Ag | Verfahren zum Steuern des Verdichtungsverhältnisses einer fremdgezündeten Brennkraftmaschine mit diskret einstellbaren Verdichtungsverhältnissen |
| AT503739B1 (de) * | 2007-09-13 | 2009-07-15 | Avl List Gmbh | Verfahren zur regelung der verbrennungslage bei einer brennkraftmaschine |
| JP5495442B2 (ja) * | 2010-08-24 | 2014-05-21 | 本田技研工業株式会社 | エンジン制御装置 |
| DE102012203669A1 (de) * | 2012-03-08 | 2013-09-12 | Robert Bosch Gmbh | Drehzahlbasierte Schätzung von mit einer Füllung eines Zylinders zusammenwirkenden Größen in einem Verbrennungsmotor mit mindestens einem Zylinder |
| CN105683548B (zh) | 2013-11-01 | 2019-05-31 | 卡明斯公司 | 用于实现扭矩值的发动机控制系统和方法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0413031B1 (en) * | 1989-01-31 | 1994-04-06 | Mitsubishi Jidosha Kogyo Kabushiki Kaisha | Output controller of internal combustion engine |
| DE4141947C2 (de) * | 1991-12-19 | 2002-02-07 | Bosch Gmbh Robert | Steuersystem für eine Antriebseinheit in einem Flugzeug |
| DE4304779B4 (de) * | 1992-06-20 | 2005-11-24 | Robert Bosch Gmbh | Vorrichtung zur Steuerung des von einer Antriebseinheit eines Fahrzeugs abzugebenden Drehmoments |
| DE4239711B4 (de) * | 1992-11-26 | 2005-03-31 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung eines Fahrzeugs |
| US5421302A (en) * | 1994-02-28 | 1995-06-06 | General Motors Corporation | Engine speed control state prediction |
| DE4407475C2 (de) * | 1994-03-07 | 2002-11-14 | Bosch Gmbh Robert | Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung eines Fahrzeugs |
| DE4435741C5 (de) * | 1994-10-06 | 2007-05-31 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung einer Brennkraftmaschine |
| DE19517673A1 (de) * | 1995-05-13 | 1996-11-14 | Bosch Gmbh Robert | Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung des Drehmoments einer Brennkraftmaschine |
| DE19518813C1 (de) * | 1995-05-23 | 1996-12-19 | Bosch Gmbh Robert | Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung des Drehmoments einer Brennkraftmaschine |
| DE19536038B4 (de) * | 1995-09-28 | 2007-08-16 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung der Antriebseinheit eines Kraftfahrzeugs |
| DE19545221B4 (de) * | 1995-12-05 | 2005-08-25 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung einer Brennkraftmaschine |
| US5623906A (en) * | 1996-01-22 | 1997-04-29 | Ford Motor Company | Fixed throttle torque demand strategy |
| DE19618385B4 (de) * | 1996-05-08 | 2008-01-17 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung einer Brennkraftmaschine |
| DE19618893A1 (de) * | 1996-05-10 | 1997-11-13 | Bosch Gmbh Robert | Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung einer Brennkraftmaschine |
-
1998
- 1998-03-21 DE DE19812485A patent/DE19812485B4/de not_active Expired - Fee Related
-
1999
- 1999-03-15 US US09/267,393 patent/US6148795A/en not_active Expired - Fee Related
- 1999-03-18 JP JP11072989A patent/JPH11315749A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8000875B2 (en) | 2002-01-22 | 2011-08-16 | Robert Bosch Gmbh | Method and device as well as computer program for controlling an internal combustion engine |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US6148795A (en) | 2000-11-21 |
| DE19812485B4 (de) | 2007-11-22 |
| DE19812485A1 (de) | 1999-09-23 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20060606 |