JP2000205031A - 内燃機関、特に自動車の内燃機関を運転するための系 - Google Patents
内燃機関、特に自動車の内燃機関を運転するための系Info
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- F02D41/0047—Controlling exhaust gas recirculation [EGR]
- F02D41/0065—Specific aspects of external EGR control
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- F02M25/00—Engine-pertinent apparatus for adding non-fuel substances or small quantities of secondary fuel to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture
- F02M25/08—Engine-pertinent apparatus for adding non-fuel substances or small quantities of secondary fuel to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture adding fuel vapours drawn from engine fuel reservoir
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- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
- Exhaust-Gas Circulating Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 空気／燃料比がLambda＝１とは異なる運転状
態も考慮される、内燃機関を運転する方法を提供するこ
と。 【解決手段】 内燃機関、特に自動車の内燃機関を運転
するための方法であって、空気が吸気管（６）内に配置
されたスロットルバルブ（８）を経て燃焼室（４）に供
給され、その際にスロットルバルブ（８）を経た質量流
（ｍｓｄｋ）が検出されかつ排ガスが排ガス戻し導管
（１４）内に配置された弁（１５）を経て吸気管（６）
に供給され、その際に前記弁（１５）を経た質量流（ｍ
ｓａｇｒ）が求められる形式のものにおいて、検出され
た前記弁（１５）を経た質量流（ｍｓａｇｒ）を空気／
燃料比（Ｌａｍｂｄａ）に関連してイナトガス分（ｍｓ
ａｇｒ １）と空気分（ｍｓｌ）とに分割すること。
態も考慮される、内燃機関を運転する方法を提供するこ
と。 【解決手段】 内燃機関、特に自動車の内燃機関を運転
するための方法であって、空気が吸気管（６）内に配置
されたスロットルバルブ（８）を経て燃焼室（４）に供
給され、その際にスロットルバルブ（８）を経た質量流
（ｍｓｄｋ）が検出されかつ排ガスが排ガス戻し導管
（１４）内に配置された弁（１５）を経て吸気管（６）
に供給され、その際に前記弁（１５）を経た質量流（ｍ
ｓａｇｒ）が求められる形式のものにおいて、検出され
た前記弁（１５）を経た質量流（ｍｓａｇｒ）を空気／
燃料比（Ｌａｍｂｄａ）に関連してイナトガス分（ｍｓ
ａｇｒ １）と空気分（ｍｓｌ）とに分割すること。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は内燃機関、特に自動
車の内燃機関を運転するための方法であって、空気が吸
気管内に配置されたスロットルバルブを経て燃焼室に供
給され、その際にスロットルバルブを経た質量流が求め
られかつ排ガスが排ガス戻し導管内に配置された弁を経
て吸気管に供給され、その際に前記弁を経た質量流が求
められる形式のものに関する。さらに本発明は内燃機
関、特に自動車の内燃機関であって、吸気管内に配置さ
れたスロットルバルブを有し、該スロットルバルブを介
して空気が燃焼室に供給可能であり、排ガス戻し導管内
に配置された弁を有し、該弁を介して排ガスが吸気管に
供給可能であり、スロットルバルブを経た質量流と前記
弁を経た質量流とが検出可能である制御装置を有してい
る形式のものに関する。消費燃料と放出される排ガスも
しくは有害物質との減少に関して最近の内燃機関に課さ
れる要求は次第に高くなってきている。この理由から内
燃機関の燃焼室内の燃料の組成を一層改善すること、特
に調量しようとする燃料量を一層正確に求めることが必
要である。このためには公知の内燃機関においては、ス
ロットルバルブを経て燃焼室に供給された空気の質量流
が空気質量センサ、例えばいわゆるＨＦＭセンサを用い
て測定される。このような形式で検出された質量流は自
動車の運転手により望まれる走行状態、例えば自動車の
加速を達成するために必要である、噴射しようとする、
所属の燃料量を算出するために用いられる。
車の内燃機関を運転するための方法であって、空気が吸
気管内に配置されたスロットルバルブを経て燃焼室に供
給され、その際にスロットルバルブを経た質量流が求め
られかつ排ガスが排ガス戻し導管内に配置された弁を経
て吸気管に供給され、その際に前記弁を経た質量流が求
められる形式のものに関する。さらに本発明は内燃機
関、特に自動車の内燃機関であって、吸気管内に配置さ
れたスロットルバルブを有し、該スロットルバルブを介
して空気が燃焼室に供給可能であり、排ガス戻し導管内
に配置された弁を有し、該弁を介して排ガスが吸気管に
供給可能であり、スロットルバルブを経た質量流と前記
弁を経た質量流とが検出可能である制御装置を有してい
る形式のものに関する。消費燃料と放出される排ガスも
しくは有害物質との減少に関して最近の内燃機関に課さ
れる要求は次第に高くなってきている。この理由から内
燃機関の燃焼室内の燃料の組成を一層改善すること、特
に調量しようとする燃料量を一層正確に求めることが必
要である。このためには公知の内燃機関においては、ス
ロットルバルブを経て燃焼室に供給された空気の質量流
が空気質量センサ、例えばいわゆるＨＦＭセンサを用い
て測定される。このような形式で検出された質量流は自
動車の運転手により望まれる走行状態、例えば自動車の
加速を達成するために必要である、噴射しようとする、
所属の燃料量を算出するために用いられる。
【０００２】放出される有害物質をさらに減少させるた
めには最近の内燃機関においてはいわゆる排ガス戻し装
置が設けられている。この排ガス戻し装置においては燃
焼室から放出された排ガスは弁を介して再び吸気管へ、
ひいては最終的には燃焼室に戻される。この弁を経た質
量流は、例えば弁が制御される信号、特に弁の位置信号
から検出することができる。次いで排ガス戻しは噴射し
ようとする燃料量を検出する際に考慮される。
めには最近の内燃機関においてはいわゆる排ガス戻し装
置が設けられている。この排ガス戻し装置においては燃
焼室から放出された排ガスは弁を介して再び吸気管へ、
ひいては最終的には燃焼室に戻される。この弁を経た質
量流は、例えば弁が制御される信号、特に弁の位置信号
から検出することができる。次いで排ガス戻しは噴射し
ようとする燃料量を検出する際に考慮される。
【０００３】内燃機関は有利には空気／燃料比Lambda＝
１で運転される。しかしながら空気／燃料比がLambda＝
１ではない運転状態は依然として生じる。
１で運転される。しかしながら空気／燃料比がLambda＝
１ではない運転状態は依然として生じる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は内燃機
関を運転する方法であって、空気／燃料比がLambda＝１
ではない運転状態も考慮される方法を提供することであ
る。
関を運転する方法であって、空気／燃料比がLambda＝１
ではない運転状態も考慮され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】本発明の課題は冒頭に述
べた形式の方法もしくは冒頭に述べた形式の内燃機関に
おいて、前記弁を経た検出された質量流が空気／燃料比
に関連してイナートガス分と空気分とに分けられること
により解決された。
べた形式の方法もしくは冒頭に述べた形式の内燃機関に
おいて、前記弁を経た検出された質量流が空気／燃料比
に関連してイナートガス分と空気分とに分けられること
により解決された。
【０００６】したがって排ガス導管から吸気管へ排ガス
戻し装置を介して戻された排ガスは、空気／燃料比Lamb
da＝１の場合のようには純然たるイナートガス、つまり
不燃ガスとして扱われるのではなく、その瞬間の空気／
燃料比に関連してその構成分に分解される。この構成部
分はLambda＝１とは異なる空気／燃料比に基づきイナー
トガス分と空気分である。これらの構成部分で内燃機関
を運転する方法は続行される。
戻し装置を介して戻された排ガスは、空気／燃料比Lamb
da＝１の場合のようには純然たるイナートガス、つまり
不燃ガスとして扱われるのではなく、その瞬間の空気／
燃料比に関連してその構成分に分解される。この構成部
分はLambda＝１とは異なる空気／燃料比に基づきイナー
トガス分と空気分である。これらの構成部分で内燃機関
を運転する方法は続行される。
【０００７】排ガスをイナートガス分と空気分とに分け
られることにより、Lambda＝１とは異なる空気／燃料比
に基づき燃焼室内にある全部の空気量が燃料の完全な燃
焼のために必要とされない事実が考慮される。したがっ
てこの事実は本発明の方法に受入れられかつ本発明の方
法により考慮される。
られることにより、Lambda＝１とは異なる空気／燃料比
に基づき燃焼室内にある全部の空気量が燃料の完全な燃
焼のために必要とされない事実が考慮される。したがっ
てこの事実は本発明の方法に受入れられかつ本発明の方
法により考慮される。
【０００８】本発明の別の有利な構成によれば、前記空
気分はスロットルバルブを経た質量流に加えられる。こ
れによって排ガス戻し装置を介して吸気管へ達する空気
分はスロットルバルブを経て吸気管内へ吸込まれる空気
と同様に本発明の方法で考慮される。したがって酸素過
剰で燃焼に際して空気が排ガス戻し装置を介して吸気管
に達し、そこで噴射しようとする燃料量を求める場合に
考慮される。
気分はスロットルバルブを経た質量流に加えられる。こ
れによって排ガス戻し装置を介して吸気管へ達する空気
分はスロットルバルブを経て吸気管内へ吸込まれる空気
と同様に本発明の方法で考慮される。したがって酸素過
剰で燃焼に際して空気が排ガス戻し装置を介して吸気管
に達し、そこで噴射しようとする燃料量を求める場合に
考慮される。
【０００９】本発明の有利な別の実施例では弁のデュー
ティ比からまず、前記弁を経た基準質量流が求められ、
次いで該基準質量流から内燃機関のパラメータに関連し
て前記弁を経た質量流が求められる。これは前記弁が制
御されるデューティ比から前記弁を経た質量流を求める
特に簡単で、しかも正確な可能性である。
ティ比からまず、前記弁を経た基準質量流が求められ、
次いで該基準質量流から内燃機関のパラメータに関連し
て前記弁を経た質量流が求められる。これは前記弁が制
御されるデューティ比から前記弁を経た質量流を求める
特に簡単で、しかも正確な可能性である。
【００１０】特に有意義であるのは、本発明の方法を、
内燃機関、特に自動車の内燃機関の制御装置のために設
けられた制御エレメントの形で実現することである。こ
の場合にはこの制御エレメントの上には計算機、特にマ
イクロプロセッサでランさせることができかつ本発明に
よる方法を実施するために適したプログラムが記憶され
る。したがってこの場合には本発明は前記制御エレメン
トの上に記憶されたプログラムで実現されるので、プロ
グラムを備えたこの制御エレメントはプログラムを実施
するために適した方法と同様に発明をなすものである。
制御エレメントとしては特に電気的な記憶媒体、例えば
リード−オンリーメモリーを使用することができる。
内燃機関、特に自動車の内燃機関の制御装置のために設
けられた制御エレメントの形で実現することである。こ
の場合にはこの制御エレメントの上には計算機、特にマ
イクロプロセッサでランさせることができかつ本発明に
よる方法を実施するために適したプログラムが記憶され
る。したがってこの場合には本発明は前記制御エレメン
トの上に記憶されたプログラムで実現されるので、プロ
グラムを備えたこの制御エレメントはプログラムを実施
するために適した方法と同様に発明をなすものである。
制御エレメントとしては特に電気的な記憶媒体、例えば
リード−オンリーメモリーを使用することができる。
【００１１】本発明の別の特徴、使用可能性及び利点は
図面に示した本発明の複数の実施例についての以下の記
述により開示してある。この場合、記述又は図示したす
べての特徴はそれ自体で又は任意に組合わせた形で、請
求の範囲の記述又は請求項の引用とは無関係にかつ明細
書本文もしくは図示の記述もしくは図示の形態とは無関
係に本発明の対象を成すものである。
図面に示した本発明の複数の実施例についての以下の記
述により開示してある。この場合、記述又は図示したす
べての特徴はそれ自体で又は任意に組合わせた形で、請
求の範囲の記述又は請求項の引用とは無関係にかつ明細
書本文もしくは図示の記述もしくは図示の形態とは無関
係に本発明の対象を成すものである。
【００１２】
【実施例】図１には自動車の内燃機関１であって、ピス
トン２がシリンダ３内で往復動可能である形式のものが
示されている。シリンダ３は燃焼室４を備え、この燃焼
室４には弁５を介して吸気管６と排ガス導管７が接続さ
れている。さらに燃焼室４には図示されていない形式で
噴射弁と点火プラグとが配属されている。
トン２がシリンダ３内で往復動可能である形式のものが
示されている。シリンダ３は燃焼室４を備え、この燃焼
室４には弁５を介して吸気管６と排ガス導管７が接続さ
れている。さらに燃焼室４には図示されていない形式で
噴射弁と点火プラグとが配属されている。
【００１３】吸気管６内には旋回可能なスロットルバル
ブ８が配置されている。このスロットルバルブ８には図
示されていない形式でアングルセンサが配属されてい
る。このアングルセンサでスロットルバルブ８の角度位
置が測定可能である。スロットルバルブ８に並行にはア
イドリング調節器が設けられている。このアイドリング
調節器はバイパス９を有し、バイパス９には弁１０が配
置されている。バイパス９ではスロットルバルブ８が迂
回され、弁１０ではバイパス９の流通がコントロールさ
れる。
ブ８が配置されている。このスロットルバルブ８には図
示されていない形式でアングルセンサが配属されてい
る。このアングルセンサでスロットルバルブ８の角度位
置が測定可能である。スロットルバルブ８に並行にはア
イドリング調節器が設けられている。このアイドリング
調節器はバイパス９を有し、バイパス９には弁１０が配
置されている。バイパス９ではスロットルバルブ８が迂
回され、弁１０ではバイパス９の流通がコントロールさ
れる。
【００１４】スロットルバルブ８と燃焼室４との間では
タンク排気装置が吸気管６に開口している。このタンク
排気装置は活性炭フィルタ１１を有し、この活性炭フィ
ルタ１１は導管１２を介して吸気管６と接続されてい
る。この場合、導管１２内には弁１３が配置されてい
る。導管１２を介して再生ガスが活性炭フィルタ１１か
ら燃焼室４へ供給され、弁１３を介しては吸気管６への
再生ガスの供給をコントロールすることができる。
タンク排気装置が吸気管６に開口している。このタンク
排気装置は活性炭フィルタ１１を有し、この活性炭フィ
ルタ１１は導管１２を介して吸気管６と接続されてい
る。この場合、導管１２内には弁１３が配置されてい
る。導管１２を介して再生ガスが活性炭フィルタ１１か
ら燃焼室４へ供給され、弁１３を介しては吸気管６への
再生ガスの供給をコントロールすることができる。
【００１５】排ガス導管７からは排ガス戻し導管１４が
吸気管６へ戻されている。排ガス戻し導管１４内には弁
１５が配置され、この弁１５を介して吸気管６への排ガ
スの戻しがコントロールされる。
吸気管６へ戻されている。排ガス戻し導管１４内には弁
１５が配置され、この弁１５を介して吸気管６への排ガ
スの戻しがコントロールされる。
【００１６】吸気管６の範囲においては吸気管６におけ
る圧力ｐｓを測定する圧力センサ１６が配置されている
ことができる。この場合には実際に測定された圧力であ
るので、圧力センサ１６により測定されたこの圧力はｐ
ｓｄｓで表わされる。圧力センサ１６は必ず存在しなけ
ればならないものではない。
る圧力ｐｓを測定する圧力センサ１６が配置されている
ことができる。この場合には実際に測定された圧力であ
るので、圧力センサ１６により測定されたこの圧力はｐ
ｓｄｓで表わされる。圧力センサ１６は必ず存在しなけ
ればならないものではない。
【００１７】スロットルバルブ８とアイドリング調節器
との前で吸気管６内には過給器が中間接続されているこ
とができる。この過給器を通して吸気管６を介して供給
された空気が導かれる。さらに過給器の前には空気質量
センサ、特にいわゆるＨＦＭ−センサが取付けられてい
ることができる。空気は同様にこの空気質量センサをも
流過する。有利には排ガス導管７内には触媒器が取付け
られる。
との前で吸気管６内には過給器が中間接続されているこ
とができる。この過給器を通して吸気管６を介して供給
された空気が導かれる。さらに過給器の前には空気質量
センサ、特にいわゆるＨＦＭ−センサが取付けられてい
ることができる。空気は同様にこの空気質量センサをも
流過する。有利には排ガス導管７内には触媒器が取付け
られる。
【００１８】スロットルバルブ８を経て流れる空気質量
は質量流ｍｓｄｋとして、弁１５を介して流れる排ガス
は質量流ｍｓａｇｒとして、燃焼室４に供給された空気
−排ガス混合物は質量流ｍｓａｂとして表わされてい
る。
は質量流ｍｓｄｋとして、弁１５を介して流れる排ガス
は質量流ｍｓａｇｒとして、燃焼室４に供給された空気
−排ガス混合物は質量流ｍｓａｂとして表わされてい
る。
【００１９】さらに内燃機関１は制御装置１７を備え、
この制御装置１７は適当な電気的な接続１８を介して内
燃機関１のセンサ、例えばスロットルバルブ１６に配属
されたアングルセンサ及び／又は圧力センサ１６にかつ
存在している限り内燃機関１のアクタ、例えば弁１０，
１３，１５に連結されている。
この制御装置１７は適当な電気的な接続１８を介して内
燃機関１のセンサ、例えばスロットルバルブ１６に配属
されたアングルセンサ及び／又は圧力センサ１６にかつ
存在している限り内燃機関１のアクタ、例えば弁１０，
１３，１５に連結されている。
【００２０】図２と図３とには制御装置１７により実施
される内燃機関１を運転する方法が示されている。しか
しながら質量流ｍｓｌｌｓを有するアイドリング調節器
と質量流を有するタンク排気装置は存在しなければなら
にものではない。図２と図３に示された方法では前記質
量流は考慮されていないが、随時適当な、特に加算的な
接続で導入することができる。さらに図２と図３の方法
は過給器が存在していないことから出発している。しか
しこの過給器も存在している限り随時適当に考慮するこ
とができる。
される内燃機関１を運転する方法が示されている。しか
しながら質量流ｍｓｌｌｓを有するアイドリング調節器
と質量流を有するタンク排気装置は存在しなければなら
にものではない。図２と図３に示された方法では前記質
量流は考慮されていないが、随時適当な、特に加算的な
接続で導入することができる。さらに図２と図３の方法
は過給器が存在していないことから出発している。しか
しこの過給器も存在している限り随時適当に考慮するこ
とができる。
【００２１】図２と図３とに示された方法ではスロット
ルバルブ８を介する質量流ｍｓｄｋと弁１５を介する質
量流ｍｓａｇｒから出発している。質量流ｍｓｄｋはス
ロットルバルブ８の角度位置から、先ず基準質量流が求
められ、次いでこの基準質量流が温度及び／又は圧力に
関連したファクタによって内燃機関１の実際の状態に適
合させられることで算出される。
ルバルブ８を介する質量流ｍｓｄｋと弁１５を介する質
量流ｍｓａｇｒから出発している。質量流ｍｓｄｋはス
ロットルバルブ８の角度位置から、先ず基準質量流が求
められ、次いでこの基準質量流が温度及び／又は圧力に
関連したファクタによって内燃機関１の実際の状態に適
合させられることで算出される。
【００２２】質量流ｍｓａｇｒは排ガス戻し導管１４に
おける弁１５を介して図４に示した方法にしたがって求
められる。この方法も制御装置１７により実施される。
おける弁１５を介して図４に示した方法にしたがって求
められる。この方法も制御装置１７により実施される。
【００２３】弁１５はデューティ比ｔａ＿ａｇｒで制御
される。このデューティ比ｔａ＿ａｇｒは弁１５に相当
しかつ基準条件下で前記弁１５を模倣する特性線１９に
供給される。この特性線１９はあらかじめ前述の基準条
件のもとで求められる。特性線１９の出力信号は弁１５
を介する基準質量流ｍｓａｇｒｎを表す。
される。このデューティ比ｔａ＿ａｇｒは弁１５に相当
しかつ基準条件下で前記弁１５を模倣する特性線１９に
供給される。この特性線１９はあらかじめ前述の基準条
件のもとで求められる。特性線１９の出力信号は弁１５
を介する基準質量流ｍｓａｇｒｎを表す。
【００２４】これにより基準質量流ｍｓａｇｒｎ内燃機
関１の瞬間の実際状態に適合させられる。このために
は、基準質量流ｍｓａｇｒは結合個所２０において弁１
５における排ガスの温度状態を表すファクタｆｔａｇｒ
と乗算的に結合される。相応に基準質量流ｍｓａｇｒｎ
は結合個所２１で、弁１５における排ガスの圧力状態を
表すファクタｆｐａｇｒと乗算的に結合される。両方の
ファクタｆｔａｇｒ、ｆｐａｇｒは規格化されている。
関１の瞬間の実際状態に適合させられる。このために
は、基準質量流ｍｓａｇｒは結合個所２０において弁１
５における排ガスの温度状態を表すファクタｆｔａｇｒ
と乗算的に結合される。相応に基準質量流ｍｓａｇｒｎ
は結合個所２１で、弁１５における排ガスの圧力状態を
表すファクタｆｐａｇｒと乗算的に結合される。両方の
ファクタｆｔａｇｒ、ｆｐａｇｒは規格化されている。
【００２５】このあとで結合個所２１の出力信号は特性
線２２において吸気管６における圧力ｐｓと排ガス導管
７における圧力ｐｓｇｒとからの比と結合される。この
ような形式で弁１５の流出特性が考慮され、最終的に弁
１５を通る排ガスの流れ速度が考慮される。特性線２２
の出力信号は排ガス戻し導管１４内に配置された弁１５
を介する質量流ｍｓａｇｒである。
線２２において吸気管６における圧力ｐｓと排ガス導管
７における圧力ｐｓｇｒとからの比と結合される。この
ような形式で弁１５の流出特性が考慮され、最終的に弁
１５を通る排ガスの流れ速度が考慮される。特性線２２
の出力信号は排ガス戻し導管１４内に配置された弁１５
を介する質量流ｍｓａｇｒである。
【００２６】質量流ｍｓａｇｒ、すなわち外部の排ガス
戻し案内は図３に示されたように２つの乗算個所３８、
３９にて結合される。
戻し案内は図３に示されたように２つの乗算個所３８、
３９にて結合される。
【００２７】内燃機関１の触媒器の範囲においては、い
わゆるＬａｍｂｄａ−センサが設けられ、このＬａｍｂ
ｄａ−センサで空気／燃料比、つまりＬａｍｂｄａ
（λ）の値が測定される。このＬａｍｂｄａは場合によ
っては他のセンサで検出されかつ／又は制御装置１７に
より他の形式で算出されることもできる。
わゆるＬａｍｂｄａ−センサが設けられ、このＬａｍｂ
ｄａ−センサで空気／燃料比、つまりＬａｍｂｄａ
（λ）の値が測定される。このＬａｍｂｄａは場合によ
っては他のセンサで検出されかつ／又は制御装置１７に
より他の形式で算出されることもできる。
【００２８】この空気／燃料比λは図３にて逆数が形成
されるブロック４０に供給される。この逆数は一方では
乗算個所３８にかつ他方では結合個所４１に供給され
る。別の入力信号として結合個所４１は値「１」を受け
取る。これによって結合個所４１においては前述の逆数
が値「１」から減算される。結合個所４１の出力信号は
乗算個所３９に供給される。
されるブロック４０に供給される。この逆数は一方では
乗算個所３８にかつ他方では結合個所４１に供給され
る。別の入力信号として結合個所４１は値「１」を受け
取る。これによって結合個所４１においては前述の逆数
が値「１」から減算される。結合個所４１の出力信号は
乗算個所３９に供給される。
【００２９】空気／燃料比λを介して図３においては先
に述べた総質量流ｍｓａｇｒがイナートガス分と空気と
に分けられる。イナートガス分は乗算個所３８の出口に
て質量流ｍｓａｇｒ１として与えられるのに対し、空気
分は乗算個所３９の出口にて質量流ｍｓｌとして存在す
る。
に述べた総質量流ｍｓａｇｒがイナートガス分と空気と
に分けられる。イナートガス分は乗算個所３８の出口に
て質量流ｍｓａｇｒ１として与えられるのに対し、空気
分は乗算個所３９の出口にて質量流ｍｓｌとして存在す
る。
【００３０】例えば空気／燃料比λが１と等しいと、つ
まり完全な燃焼が成されると、外部の排ガス戻し装置を
介して戻され排ガスはイナートガスだけを含み、空気は
含まれない。これは図３においては結合個所４１の出力
信号が零になることで考慮されている。これによって質
量流ｍｓｌも同様に零になる。乗算個所３８は総質量流
ｍｓａｇｒを質量流ｍｓａｇｒ１として先へ送る。
まり完全な燃焼が成されると、外部の排ガス戻し装置を
介して戻され排ガスはイナートガスだけを含み、空気は
含まれない。これは図３においては結合個所４１の出力
信号が零になることで考慮されている。これによって質
量流ｍｓｌも同様に零になる。乗算個所３８は総質量流
ｍｓａｇｒを質量流ｍｓａｇｒ１として先へ送る。
【００３１】これに対し、空気／燃料比λが１でない
と、つまりいわゆる希薄燃焼、すなわち過剰酸素のもと
での燃焼が行われると、内部と外部との排ガス戻し装置
を介して戻された排ガスはイナートガス分だけではなく
空気分も含む。これは図３においては、この場合には乗
算個所３９の出力信号が零と等しくないことで考慮され
ている。これにより空気分は質量流ｍｓｌとして考慮さ
れる。乗算ブロック個所３８においては外部の排ガス戻
し案内装置の総質量流ｍｓａｇｒは１よりも小さいファ
クタとして結合される。この結果、排ガスにおけるイナ
ートガス分を成す質量流ｍｓａｇｒ１が得られる。
と、つまりいわゆる希薄燃焼、すなわち過剰酸素のもと
での燃焼が行われると、内部と外部との排ガス戻し装置
を介して戻された排ガスはイナートガス分だけではなく
空気分も含む。これは図３においては、この場合には乗
算個所３９の出力信号が零と等しくないことで考慮され
ている。これにより空気分は質量流ｍｓｌとして考慮さ
れる。乗算ブロック個所３８においては外部の排ガス戻
し案内装置の総質量流ｍｓａｇｒは１よりも小さいファ
クタとして結合される。この結果、排ガスにおけるイナ
ートガス分を成す質量流ｍｓａｇｒ１が得られる。
【００３２】後者の質量流ｍｓａｇｒ１は図２に示した
後続の方法にて使用される。この質量流ｍｓａｇｒ１は
−すでに述べた通り−外部の排ガス戻し装置のイナート
ガス分を成す。したがって図２の以下の記述は瞬間の空
気／燃料比λとは無関係に排ガス範囲において常に排ガ
スのイナートガス分に関連するものである。この排ガス
の空気分は質量流ｍｓｌによって考慮されている。
後続の方法にて使用される。この質量流ｍｓａｇｒ１は
−すでに述べた通り−外部の排ガス戻し装置のイナート
ガス分を成す。したがって図２の以下の記述は瞬間の空
気／燃料比λとは無関係に排ガス範囲において常に排ガ
スのイナートガス分に関連するものである。この排ガス
の空気分は質量流ｍｓｌによって考慮されている。
【００３３】質量流ｍｓｌは図３によれば結合個所４２
に供給される。結合個所４２で質量流ｍｓｌは加算的に
スロットルバルブ８を介する質量流と結合される。結合
個所４２の出力信号はしたがって、スロットルバルブ８
を介しかつ内部と外部の排ガス戻し装置を介して内燃機
関の燃焼室４に吸込まれる総空気分を表す。この総空気
分は質量流ｍｓｄｋ１として示され、図２で引続き使用
される。
に供給される。結合個所４２で質量流ｍｓｌは加算的に
スロットルバルブ８を介する質量流と結合される。結合
個所４２の出力信号はしたがって、スロットルバルブ８
を介しかつ内部と外部の排ガス戻し装置を介して内燃機
関の燃焼室４に吸込まれる総空気分を表す。この総空気
分は質量流ｍｓｄｋ１として示され、図２で引続き使用
される。
【００３４】質量流ｍｓｄｋ１はスロットルバルブ８と
外部の排ガス戻し装置とを経た結合個所２３において引
算的に信号ｍｓａｂｆｇと結合される。この信号ｍｓａ
ｂｆｇについてはあとで触れることにする。相応して、
内部と外部の排ガス戻し装置の質量流ｍｓａｇｒ１は結
合個所２４にて引算的に信号ｍｓａｂａｇと結合され
る。この信号ｍｓａｂａｇについてもあとで触れること
にする。
外部の排ガス戻し装置とを経た結合個所２３において引
算的に信号ｍｓａｂｆｇと結合される。この信号ｍｓａ
ｂｆｇについてはあとで触れることにする。相応して、
内部と外部の排ガス戻し装置の質量流ｍｓａｇｒ１は結
合個所２４にて引算的に信号ｍｓａｂａｇと結合され
る。この信号ｍｓａｂａｇについてもあとで触れること
にする。
【００３５】結合個所２３，２４の出力信号はそれぞれ
インテグレータ２５，２６に送られ、該インテグレータ
２５，２６で吸気管６の蓄積特性が模造される。インテ
グレータ２５，２６の出力信号はそれぞれ１つのブロッ
ク２７，２８に供給される。このブロック２７，２８に
おいてそのつど質量流が所属の圧力に特に温度に関連し
て換算される。ブロック２７の出力信号は空気によって
与えられる吸気管６における圧力ｐｓｄｋである。ブロ
ック２８の出力信号２８はイナートガスにより生ぜしめ
られる吸気管６における圧力ｐｓａｇである。
インテグレータ２５，２６に送られ、該インテグレータ
２５，２６で吸気管６の蓄積特性が模造される。インテ
グレータ２５，２６の出力信号はそれぞれ１つのブロッ
ク２７，２８に供給される。このブロック２７，２８に
おいてそのつど質量流が所属の圧力に特に温度に関連し
て換算される。ブロック２７の出力信号は空気によって
与えられる吸気管６における圧力ｐｓｄｋである。ブロ
ック２８の出力信号２８はイナートガスにより生ぜしめ
られる吸気管６における圧力ｐｓａｇである。
【００３６】結合個所２９においては圧力ｐｓｄｋとｐ
ｓａｇは加算的に互いに結合されかつ吸気管６内の圧力
ｐｓが形成される。圧力ｐｓは実際に吸気管６において
発生している圧力を模造する。圧力ｐｓは前述の圧力ｐ
ｓｄｓとは異なって測定された圧力ではない。
ｓａｇは加算的に互いに結合されかつ吸気管６内の圧力
ｐｓが形成される。圧力ｐｓは実際に吸気管６において
発生している圧力を模造する。圧力ｐｓは前述の圧力ｐ
ｓｄｓとは異なって測定された圧力ではない。
【００３７】求められた圧力ｐｓは結合個所３０におい
て圧力ｐｉｒｇと比較される。この圧力ｐｉｒｇは燃焼
後に常に所定量の残留ガス量が燃焼室から放出されずに
燃焼室４に留ることで生ぜしめられる圧力に相当する。
この限りにおいては、圧力ｐｉｒｇは内燃機関１の燃焼
室４における残留ガス圧である。
て圧力ｐｉｒｇと比較される。この圧力ｐｉｒｇは燃焼
後に常に所定量の残留ガス量が燃焼室から放出されずに
燃焼室４に留ることで生ぜしめられる圧力に相当する。
この限りにおいては、圧力ｐｉｒｇは内燃機関１の燃焼
室４における残留ガス圧である。
【００３８】圧力ｐｉｒｇは、内燃機関１の回転数ｎｍ
ｏｔと内燃機関１の吸気弁５と排気弁５とが同時に開く
カム軸角度範囲の大きさ゜ＮＷとに関連する特性フィー
ルド３１から生ぜしめられる。場合によっては圧力ｐｉ
ｒｇはさらに、内燃機関１がその瞬間位置する海抜にも
関連する。
ｏｔと内燃機関１の吸気弁５と排気弁５とが同時に開く
カム軸角度範囲の大きさ゜ＮＷとに関連する特性フィー
ルド３１から生ぜしめられる。場合によっては圧力ｐｉ
ｒｇはさらに、内燃機関１がその瞬間位置する海抜にも
関連する。
【００３９】結合個所３０により生ぜしめられた差異は
結合個所３２に供給され、この結合個所３２にて、差異
がファクタｆｕｐｓｒｌと乗算的に結合される。ファク
タｆｕｐｓｒｌは圧力ｐｓを、燃焼室４に供給された質
量流ｍｓａｂに換算するために役立つ。
結合個所３２に供給され、この結合個所３２にて、差異
がファクタｆｕｐｓｒｌと乗算的に結合される。ファク
タｆｕｐｓｒｌは圧力ｐｓを、燃焼室４に供給された質
量流ｍｓａｂに換算するために役立つ。
【００４０】ファクタｆｕｐｓｒｌはなかんづく特性フ
ィールド３３において内燃機関１の回転数と内燃機関１
のカム軸の角度値゜ＮＷとに関連して生ぜしめられる。
ィールド３３において内燃機関１の回転数と内燃機関１
のカム軸の角度値゜ＮＷとに関連して生ぜしめられる。
【００４１】さらに内燃機関１の燃焼室４におけるガス
の温度を考慮することもできる。この温度は例えば内燃
機関１の冷却水の温度からモデルを介して検出すること
ができる。
の温度を考慮することもできる。この温度は例えば内燃
機関１の冷却水の温度からモデルを介して検出すること
ができる。
【００４２】結合個所３２の出力信号は図１においても
示された、燃焼室４に供給された質量流ｍｓａｂを表
す。
示された、燃焼室４に供給された質量流ｍｓａｂを表
す。
【００４３】制御装置１７により、圧力ｐｓｄｋと圧力
ｐｓａｇとからファクタｃａｇｒが求められる。このフ
ァクタｃａｇｒは燃焼室４に供給された質量流におけ
る、戻された排ガスの割合に相当する。したがってファ
クタｃａｇｒは弁１５の位置に関連した排ガス戻し値で
ある。
ｐｓａｇとからファクタｃａｇｒが求められる。このフ
ァクタｃａｇｒは燃焼室４に供給された質量流におけ
る、戻された排ガスの割合に相当する。したがってファ
クタｃａｇｒは弁１５の位置に関連した排ガス戻し値で
ある。
【００４４】吸気管６に流入しかつ吸気管６から流出す
る質量流は以下の如く形成される。質量流ｍｓｄｋ１と
質量流ｍｓａｇｒ１は吸気管６に流入するのに対し、質
量流ｍｓａｂは吸気管６から内燃機関１の燃焼室４へ流
出する。流出する質量流ｍｓａｂは、イナートガス分ｍ
ｓａｂａｇと新鮮ガス分ｍｓａｂｆｇとから成る。
る質量流は以下の如く形成される。質量流ｍｓｄｋ１と
質量流ｍｓａｇｒ１は吸気管６に流入するのに対し、質
量流ｍｓａｂは吸気管６から内燃機関１の燃焼室４へ流
出する。流出する質量流ｍｓａｂは、イナートガス分ｍ
ｓａｂａｇと新鮮ガス分ｍｓａｂｆｇとから成る。
【００４５】イナートガス分ｍｓａｂｇは総質量流のう
ち、弁１５を介して吸気管６に供給されるガス分に相当
する。このガス分はファクタｃａｇｒに相当する。イナ
ートガス分ｍｓａｂａｇはｍｓａｂａｇ＝ｍｓａｂ×ｃ
ａｇｒをもたらす。この乗算は結合個所３４で実現され
る。新鮮ガス分ｍｓａｂｆｇは総質量流ｍｓａｂのまだ
残っているガス分、つまりスロットルバルブ８を介して
吸気管６に供給されるガス分に相当する。このガス分は
ファクタ（１−ｃａｇｒ）に相当する。新鮮ガス分ｍａ
ｂｆｇはｍｓａｂｆｇ＝ｍｓａｂ×（１−ｃａｇｒ）を
もたらす。この乗算は結合個所３５で実現される。
ち、弁１５を介して吸気管６に供給されるガス分に相当
する。このガス分はファクタｃａｇｒに相当する。イナ
ートガス分ｍｓａｂａｇはｍｓａｂａｇ＝ｍｓａｂ×ｃ
ａｇｒをもたらす。この乗算は結合個所３４で実現され
る。新鮮ガス分ｍｓａｂｆｇは総質量流ｍｓａｂのまだ
残っているガス分、つまりスロットルバルブ８を介して
吸気管６に供給されるガス分に相当する。このガス分は
ファクタ（１−ｃａｇｒ）に相当する。新鮮ガス分ｍａ
ｂｆｇはｍｓａｂｆｇ＝ｍｓａｂ×（１−ｃａｇｒ）を
もたらす。この乗算は結合個所３５で実現される。
【００４６】すでに述べたように、新鮮ガス分ｍｓａｂ
ｆｇとイナートガス分ｍｓａｂａｇは結合個所２３，２
４にて、それぞれ減算的に質量流ｍｓｄｋ１と質量流ｍ
ｓａｇｒ１と結合される。これにより、吸気管６から流
出する質量流ｍｓａｂｇ，ｍｓａｂｆｇは常に供給され
る質量流ｍｓｄｋ１，ｍｓａｇｒ１から引かれ、したが
って結合個所２３，２４のうしろに設けられたインテグ
レータ２５，２６は常に吸気管６において中間ストック
された質量流の瞬間値を示す。
ｆｇとイナートガス分ｍｓａｂａｇは結合個所２３，２
４にて、それぞれ減算的に質量流ｍｓｄｋ１と質量流ｍ
ｓａｇｒ１と結合される。これにより、吸気管６から流
出する質量流ｍｓａｂｇ，ｍｓａｂｆｇは常に供給され
る質量流ｍｓｄｋ１，ｍｓａｇｒ１から引かれ、したが
って結合個所２３，２４のうしろに設けられたインテグ
レータ２５，２６は常に吸気管６において中間ストック
された質量流の瞬間値を示す。
【００４７】例えば弁１５がデューティ比ｔａ＿ａｇｒ
の調節によってさらに開放されると、この結果として、
ファクタｃａｇｒが拡大される。これはより多くの排ガ
スが排ガス戻し導管１４を介して吸気管６に達すること
を意味する。しかしながらこれによっては燃焼室４に供
給された質量流ｍｓａｂにおけるイナートガス分ｍｓａ
ｂａｇも大きくなる。これはｍｓａｂｇ＝ｃａｇｒ×ｍ
ｓａｂから得られる。同時に新鮮ガス分ｍｓａｂｆｇも
ｍｓａｂｆｇ＝（１−ｃａｇｒ）×ｍｓａｂに基づき小
さくなる。結合個所２３，２４に生じていたつり合い状
態はこれにより破壊される。新しいつり合い状態を得る
ためには例えば質量流ｍｓｄｋを増大すること、すなわ
ちスロットルバルブ８をさらに開放することができる。
これは新鮮ガス分が出力信号３６としてスロットルバル
ブ８の制御信号として継続加工されることで新鮮ガス分
を用いて達成することができる。
の調節によってさらに開放されると、この結果として、
ファクタｃａｇｒが拡大される。これはより多くの排ガ
スが排ガス戻し導管１４を介して吸気管６に達すること
を意味する。しかしながらこれによっては燃焼室４に供
給された質量流ｍｓａｂにおけるイナートガス分ｍｓａ
ｂａｇも大きくなる。これはｍｓａｂｇ＝ｃａｇｒ×ｍ
ｓａｂから得られる。同時に新鮮ガス分ｍｓａｂｆｇも
ｍｓａｂｆｇ＝（１−ｃａｇｒ）×ｍｓａｂに基づき小
さくなる。結合個所２３，２４に生じていたつり合い状
態はこれにより破壊される。新しいつり合い状態を得る
ためには例えば質量流ｍｓｄｋを増大すること、すなわ
ちスロットルバルブ８をさらに開放することができる。
これは新鮮ガス分が出力信号３６としてスロットルバル
ブ８の制御信号として継続加工されることで新鮮ガス分
を用いて達成することができる。
【図１】本発明による自動車の内燃機関の１実施例の概
略的なブロック回路図。
略的なブロック回路図。
【図２】図１に示した本発明による内燃機関を運転する
方法の概略的なブロック回路図。
方法の概略的なブロック回路図。
【図３】図２の方法で排ガスをイナートガス分と空気分
とに分割するための１実施例の概略的なブロック回路
図。
とに分割するための１実施例の概略的なブロック回路
図。
【図４】図２と図３とに示した方法で使用するための概
略的なブロック回路図。
略的なブロック回路図。
１ 内燃機関、 ２ ピストン、 ３ シリンダ、 ４
燃焼室、 ５ 弁、６ 吸気管、 ７ 排気導管、
８ スロットルバルブ、 ９ バイパス、１０ 弁、
１１ 活性炭フィルタ、 １２ 導管、 １３ 弁、
１４ 排ガス戻し導管、 １５ 弁、 １６ 圧力セン
サ、 １７ 制御装置、 １８ 接続、 １９ 特性
線、 ２０ 結合個所、 ２１ 結合個所、 ２２ 特
性線、２３，２４ 結合個所、 ２５，２６ インテグ
レータ、 ２７，２８ ブロック、 ２９ 結合個所、
３０ 結合個所、 ３１ 特性フィールド、 ３２結
合個所、 ３３ 特性フィールド、 ３４ 結合個所、
３５ 結合個所、３６ 出力信号、 ３８ 乗算個
所、 ３９ 乗算個所、 ４０ ブロック、４１ 結合
個所、 ４２ 結合個所
燃焼室、 ５ 弁、６ 吸気管、 ７ 排気導管、
８ スロットルバルブ、 ９ バイパス、１０ 弁、
１１ 活性炭フィルタ、 １２ 導管、 １３ 弁、
１４ 排ガス戻し導管、 １５ 弁、 １６ 圧力セン
サ、 １７ 制御装置、 １８ 接続、 １９ 特性
線、 ２０ 結合個所、 ２１ 結合個所、 ２２ 特
性線、２３，２４ 結合個所、 ２５，２６ インテグ
レータ、 ２７，２８ ブロック、 ２９ 結合個所、
３０ 結合個所、 ３１ 特性フィールド、 ３２結
合個所、 ３３ 特性フィールド、 ３４ 結合個所、
３５ 結合個所、３６ 出力信号、 ３８ 乗算個
所、 ３９ 乗算個所、 ４０ ブロック、４１ 結合
個所、 ４２ 結合個所
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ローラント ヘリネク ドイツ連邦共和国 エティスハイム シュ ヴァルベンヴェーク ７ (72)発明者 ヴォルフガング ベルケル ドイツ連邦共和国 シュヴィーバーディン ゲン アム ヴルムベルク 20
Claims (5)
- 【請求項１】 内燃機関、特に自動車の内燃機関を運転
するための方法であって、空気が吸気管（６）内に配置
されたスロットルバルブ（８）を経て燃焼室（４）に供
給され、その際にスロットルバルブ（８）を経た質量流
（ｍｓｄｋ）が求められかつ排ガスが排ガス戻し導管
（１４）内に配置された弁（１５）を経て吸気管（６）
に供給され、その際に前記弁（１５）を経た質量流（ｍ
ｓａｇｒ）が求められる形式のものにおいて、検出され
た前記弁（１５）を経た質量流（ｍｓａｇｒ）を空気／
燃料比（Ｌａｍｂｄａ）に関連してイナトガス分（ｍｓ
ａｇｒ１）と空気分（ｍｓｌ）とに分割することを特徴
とする、内燃機関、特に自動車の内燃機関を運転する方
法。 - 【請求項２】 前記空気分（ｍｓｌ）をスロットルバル
ブ（８）を経た質量流（ｍｓｄｋ）に加える、請求項１
記載の方法。 - 【請求項３】 前記弁（１５）のデューティ比（ｔａ＿
ａｇｒ）からまず弁（８）を経た基準質量流（ｍｓａｇ
ｒｎ）を求め、次いで該基準質量流（ｍｓａｇｒｎ）か
ら内燃機関（１）のパラメータに関連して弁（８）を経
た質量流（ｍｓａｇｒ）を求める、請求項１又は２記載
の方法。 - 【請求項４】 内燃機関、特に自動車の内燃機関の制御
装置（１７）のための制御エレメント、特にリード−オ
ンリーメモリであって、該制御エレメントに計算機、特
にマイクロプロセッサでラン可能でかつ請求項１から３
までの方法を実施するために適したプログラムが記憶さ
れていることを特徴とする、制御エレメント。 - 【請求項５】 内燃機関、特に自動車の内燃機関であっ
て、吸気管（６）内に配置されたスロットルバルブ
（８）を有し、該スロットルバルブ（８）を介して空気
が燃焼室（４）に供給可能であり、排ガス戻し導管（１
４）内に配置された弁（１５）を有し、該弁（１５）を
介して排ガスが吸気管（６）に供給可能であり、スロッ
トルバルブ（８）を経た質量流（ｍｓｄｋ）と前記弁
（１５）を経た質量流（ｍｓｄｋ）とが検出可能である
制御装置（１７）を有している形式のものにおいて、前
記制御装置（１７）により、検出された、前記弁（１
５）を経た質量流（ｍｓａｇｒ）が空気／燃料比（Ｌａ
ｍｂｄａ）に関連してイナートガス分（ｍｓａｇｒ1）
と空気分（ｍｓｌ）に分割可能であることを特徴とす
る、内燃機関。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19900729A DE19900729A1 (de) | 1999-01-12 | 1999-01-12 | System zum Betreiben einer Brennkraftmaschine insbesondere für ein Kraftfahrzeug |
| DE19900729.2 | 1999-01-12 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000205031A true JP2000205031A (ja) | 2000-07-25 |
Family
ID=7893953
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3962A Pending JP2000205031A (ja) | 1999-01-12 | 2000-01-12 | 内燃機関、特に自動車の内燃機関を運転するための系 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6247462B1 (ja) |
| JP (1) | JP2000205031A (ja) |
| DE (1) | DE19900729A1 (ja) |
| FR (1) | FR2793846B1 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6481423B2 (en) * | 2000-10-12 | 2002-11-19 | Delphi Technologies, Inc. | Dynamic EGR concentration estimation method for a motor vehicle engine |
| JP3760757B2 (ja) * | 2000-11-08 | 2006-03-29 | トヨタ自動車株式会社 | 吸入空気量算出装置及び吸気圧算出装置 |
| US6508237B2 (en) | 2001-01-29 | 2003-01-21 | Detroit Diesel Corporation | Exhaust gas recirculation transient smoke control |
| JP3945240B2 (ja) * | 2001-02-28 | 2007-07-18 | 株式会社デンソー | ディーゼルエンジンの制御装置 |
| US6651492B2 (en) | 2001-11-01 | 2003-11-25 | Ford Global Technologies, Llc | Method and system for controlling partial pressure of air in an intake manifold of an engine |
| FR2851014B1 (fr) | 2003-02-07 | 2008-03-14 | Renault Sa | Procede d'estimation du rapport air/carburant d'un moteur, procede de controle d'un moteur utilisant celui-ci et dispositif correspondant |
| US7004156B2 (en) * | 2004-06-30 | 2006-02-28 | General Motors Corporation | Method for determining intake port flow in an internal combustion engine |
| US7063076B1 (en) | 2005-05-16 | 2006-06-20 | Detroit Diesel Corporation | Method of smoke limiting engine |
| DE102007009353A1 (de) | 2007-02-23 | 2008-09-04 | Mahle International Gmbh | Brennkraftmaschinensystem |
| US7596991B2 (en) * | 2007-06-28 | 2009-10-06 | Gm Global Technology Operations, Inc. | Multiple path air mass flow sensor assembly |
| DE102007052475A1 (de) * | 2007-11-02 | 2009-05-07 | Volkswagen Ag | Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine |
| JP5043165B2 (ja) * | 2010-08-27 | 2012-10-10 | 本田技研工業株式会社 | 内燃機関の制御装置 |
| JP6707038B2 (ja) * | 2017-01-23 | 2020-06-10 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | 内燃機関の制御装置 |
Family Cites Families (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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