JP2000514519A - エンジンウォーミングアップオフセット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 内燃エンジンをそのウォーミングアップ期間中に制御する方法は、エンジンのウォーミングアップ期間の開始からエンジンに供給されるエネルギーの少なくともある種の測定の関数として、エンジンの少なくとも一つの作動パラメータを制御し、これによってウォーミングアップ期間中の改良された燃焼安定性を与える。好ましくは、エンジンに供給されるエネルギーの測定は、ウォーミングアップ期間中にエンジンに供給される燃料の量に基づく。

Description

【発明の詳細な説明】 エンジンウォーミングアップオフセット 本発明は、全般的に内燃機関を制御するための方法に関し、より詳しくは、エ ンジンのウォーミングアップ中のエンジン制御に関する。 内燃機関は典型的に、ウォーミングアップ中に、とりわけエンジンの温度が非 常に低いコールドスタートのときに比較的劣等な燃焼安定性を示す。 エンジンの燃焼安定性は、エンジンがその常態動作温度に向かってウォームア ップするにつれて、一般的に向上する。電子制御装置（ＥＣＵ）の制御下にある エンジン管理システムによって制御されるいくつかのエンジンにおいては、ウォ ーミングアップ期間はエンジン温度が予め定めたエンジン動作温度に達するまで の初期動作として定義される。エンジンの燃焼安定性は、変動係数（Ｃ０Ｖ）値 によって示される。このＣＯＶ値は、エンジンの各シリンダ内における総図示ト ルクの変動の度合いの示度を提供する。総図示トルクは、各シリンダ内における ピーク圧力に直接関係し、かつシリンダ圧力線図の下方の領域によって視覚的に 示される。総図示トルクの変動は一般的に各シリンダ内における不安定な燃焼の 結果として生じ、それゆえにＣＯＶ値は本質的に、エンジンがどの程度安定して 動作しているかを示す目安となる。典型的に、ＣＯＶ値の減少はエンジンの燃焼 安定性の改善を示す。 エンジンをウォームアップする間の燃焼の安定性を改善するために、通常時よ りリッチな混合気を用いてエンジンを運転し、および／またはウォームアップの 間に点火タイミングを進めるやり方は、特に４サイクルエンジンにおいて公知で ある。これらの操作のパラメータは、ウォーミングアップ期間の間、一般的にエ ンジン冷却水温度の関数として手動で若しくは自動的に制御されたきた。しかし ながら、本願の出願人によって行われた試験は、ある種のエンジンにおいて、燃 焼の安定性と冷却水温度との間に直接の相互関係がないことを示した。例えば、 摂氏２０度の冷却水温度を有した始動時のエンジンを、それより以前に始動され たがより低い冷却水温度の同一のエンジンと、および冷却水温度が摂氏２０度と なるようにある時間運転した同一のエンジンとそれぞれ比較すると、現在の冷却 水温度が同一であるにもかかわらず、各状態におけるＣＯＶ値は非常に異なって いる。 ある種のエンジンについて本願出願人が実施した試験は、ウォーミングアップ 中のエンジンのＣＯＶ値は典型的に、エンジンのコールドスタートの後、少なく とも実質的に一定の値に達するまで徐々に減少するということを明らかにした。 この一定若しくは安定した状態ＣＯＶ値は一般に、エンジンが通常の動作温度で 動作するときのエンジンのＣＯＶ値と同じである。（すなわち、エンジンが効果 的にウォームアップされ、かつ燃焼安定性の満足なレベルが達成された）。 ウォーミングアップ中に、エンジンの各内燃室内の平均シリンダガス温度（Ａ ＣＧＴ）、およびエンジン冷却水の温度は次第に増加する。冷却水温度は、燃焼 室およびシリンダ壁からエンジンの冷却水流路への熱としてのエネルギー伝達の 結果、典型的に上昇する。エンジン始動に続くある期間の後の定常運転状態によ って、ＡＣＧＴと冷却水温度との間の温度差が、少なくとも実質的に一定になる ことがわかった。このことは、燃焼および冷却水温度が増加を続ける間にも生じ 得る。この温度差が最初にこの実質的に一定の値に達する点は一般に、ＣＯＶが その低い定常状態値に達する点に対応する。 従って、ＡＣＧＴが増加して定常運転状態の下での燃焼と冷却水温度との間の 温度差が上述した一定値を達成するように、ある種のエンジン動作パラメータが ウォーミングアップ期間の間に修正されることが望まれる。このことは典型的に 、通常の運転状況下で低い定常状態値と同じＣＯＶ値に至り、翻ってウォーミン グ アップ期間の間に効果的に受け入れ可能な燃焼安定性の成就に帰着する。この一 定のＣＯＶ値は、いかなる運転条件全体にわたってなし遂げられる。 上記の説明に加えて、本願の出願人が強調することは、所与の冷却水温度から 始動された特定のエンジン構造にとって、満足な燃焼安定性を成し遂げるための 時間はエンジンの運転条件、かつより一般的には始動後にエンジンがどの様に運 転されるかに応じて異なり、満足できる燃焼安定性を達成するために実質的に同 じレベルのエネルギーが常にエンジンに投入されるということである。このエネ ルギーはエンジンの各燃焼室内におけるウォーミングアップ中の燃料の燃焼によ ってエンジン内に投入され、したがって始動時からエンジンに供給される燃料の 量は始動時からエンジンに供給されるエネルギー量に互いに相関する。すなわち 、エンジンの特定の構造においては、上述の温度差およびＣＯＶ値が一定の値に 達するポイントは、エンジンに供給される燃料のある量に相互に関連する。 したがって、それは始動時からエンジンに供給される燃料の量とエンジンの燃 焼安定性の度合いとの間に相関があるということにつながる。繰り返して言うと 、上記の低い定常状態ＣＯＶ値に達するために必要とされる始動時からエンジン に供給される燃料の総量（「蓄積された燃料」と呼ばれる）は、始動時のエンジ ンが同じ初期冷却水温度を有するならば、そのポイントに到達するためにどれだ け長くかかるかにかかわらず実質的に同一である。したがって、始動時から同じ 送料の燃料が使われる限り、そのポイントに達するまでエンジンが高速で運転さ れるかアイドル状態のままであるかは、満足な安定性の達成に関連しない。 従って、個々のエンジン動作パラメータのオフセット若しくは変更の度合いの 根拠を、エンジン始動時以来ウォーミングアップ期間の間に蓄積された燃料に置 くことができる。すなわち、エンジン始動時以来供給された燃料の量に基づいて 、オフセットを設定することができる。 あるいは、強調されるべきことには、ウォーミングアップ期間の間にエンジン に供給されたエネルギー量を推定するための他の手段を使うことができる。例え ば、エンジンに供給されるエネルギーは、ウォーミングアップ期間の間に各燃焼 イベントの負荷レベルの蓄積された値を用いて推定することができる。 したがって本発明の目的はエンジンのウォーミングアップ期間の間に低いＣＯ Ｖ値でエンジンを動作させることであり、これはウォーミングアップ期間の間に エンジンに供給されたエネルギーのある種の測定に基づく動作パラメータオフセ ットの供給によって成し遂げられる。 さらに本発明の他の目的は、ウォーミングアップ期間の間にエンジンを低いＣ ＯＶ値で動作させることであり、これはウォーミングアップ期間の間にエンジン に供給された燃料の量に基づいて動作パラメータオフセットの供給によって成し 遂げられる。 このことを考慮し、本発明はその一つの態様において、ウォーミングアップ期 間の間にエンジンに供給されたエネルギーの少なくとも一つのある種の測定値の 関数としての少なくとも一つのエンジン作動パラメータを制御する段階を含む、 エンジンのウオーミングアップ期間の間にエンジンを制御する方法を提供する。 好ましくは、ウォーミングアップ期間の間に改良された燃焼安定性を提供するた めに、エンジンのウォーミングアップ期間の間にエンジンに供給されたエネルギ ーのすくなくともある種の測定の関数として、エンジンの少なくとも一つの作動 パラメータが制御される。 都合の良いことに、エンジンの少なくとも一つの作動パラメータの制御は、エ ンジン作動に関連した他の係数と共に、ウォーミングアップ期間中にエンジンに 供給されるエネルギーのある種の測定を基礎として与えることができる。例えば 、エンジン温度およびウォーミングアップ期間中にエンジンに供給されたエネル ギーのある種の測定を、エンジンの少なくとも一つの作動パラメータの制御に共 に用いることができる。さらに、より複雑なモデルにおいては、例えば燃料の不 完 全な燃焼若しくは熱損失によるエネルギーの継続のような他の要因を考慮するこ とができる。 好ましくは、ウォーミングアップ期間中にエンジンに供給されたエネルギーの 測定は、ウォーミングアップ期間中にエンジンに供給された燃料の量に基づく。 あるいは、ウォーミングアップ期間中にエンジンに供給されたエネルギーの測 定は、ウォーミングアップ期間中に各燃焼イベントにおける負荷レベルの蓄積さ れた値に基づく。 都合の良いことに、ウォーミングアップ期間中の総図示トルクの変動係数は、 比較的低い値に維持される。より好ましくは、ウォーミングアップ期間中の総図 示トルクの変動係数は、ウォーミングアップ期間の後に続くエンジンの通常動作 から生じる、同じく低く一定のまたは安定状態値に維持される。 便利には、ウォーミングアップ期間中にエンジンに供給される燃料の総量、若 しくはウォーミングアップ期間中の燃焼の際の負荷レベルの蓄積された値の関数 としての、エンジンの少なくとも一つの作動パラメータの制御は、エンジン始動 時のエンジン温度に依存する。通常、エンジン温度は、それの冷却水温度によっ て与えられる。さらに後述するように、初期のエンジン冷却水温度は、少なくと も一つの作動パラメータのウォーミングアップ期間中の修正がどの程度必要であ るかの決定を助ける。 都合の良いことに、エンジンに供給される燃料の量の蓄積に基づいて制御され る作動パラメータに関しては、エンジンのウォーミングアップ期間は、エンジン の始動時から予め定められた量の燃料をエンジンに供給するために必要な時間で ある。それゆえに、ウォーミングアップ期間の長さは、予め定められた量の燃料 をエンジンに供給するための時間を本質的に決定する、エンジンの作動条件に依 存する。この点に関して、強調されることが重要であることは、本発明の制御方 法が必ずしもエンジンのウォーミングアップ期間の減少を追求するものではない ということである。むしろ、ウォーミングアップ期間を完了するために予め定め られた量の燃料がエンジンに供給されることが必要であり、かつ予め定められた 量の燃料を使用してエンジンの少なくとも一つの作動パラメータを正確に制御し 、ウォーミングアップ期間中の満足な燃焼安定性を提供することを認める。さら に、予め定められた量の燃料はまた、エンジンの少なくとも一つの作動パラメー タの制御をいつ終了させるかの決定に用いられる。 それにもかかわらず、エンジンがいつ暖まり、かつそれゆえに種々の作動パラ メータのオフセットを取り除くことができるかを決定するために冷却水温度の監 視に依存する従来技術と比較すると、、本発明の方法は実際により短いウォーミ ングアップ期間に帰結する。このことは主に、ウォーミングアップ期間がエンジ ンに供給される燃料の量に従属し、かつエンジンに対するこの量の燃料の供給に 基づいて作動パラメータのオフセットをより正確に取り除くことが可能である、 という事実による。さらに、予め定められた同一の量の燃料がエンジンに供給さ れるとしても、ウォーミングアップ期間中のエンジンの作動方法によってウォー ミングアップ期間が減少する、ということは実際に事実である。 好ましくは、エンジンの少なくとも一つの作動パラメータは、予め定められた 量の燃料がエンジンに供給される時点まで制御される。その後、エンジンの少な くとも一つの作動パラメータは、引き続いて生じるエンジン作動状態の下で、典 型的には通常運転マップに基づいで公知の方法で制御される 好ましくは、ウォーミングアップ期間の長さを定義する、エンジンに供給され る予め定められた量の燃料は、そのエンジンについて実施された測定結果および テストによって決定される。 都合の良いことには、エンジンの少なくとも一つの作動パラメータは、エンジ ン温度が予め定められた値以下のときに、エンジン始動時からエンジンに供給さ れた総燃料の関数として制御される。エンジン温度は、エンジンの冷却水温度に よって、典型的に与えられる。あるいは、エンジン温度は、エンジン自体の部分 、例えばブロックまたはヘッドの温度に基づいてもよく、かつエンジンの特定の 構成要素、例えばヘッドボルトまたは吸気弁の温度に基づいてもよい。 上記に加えて、本発明の方法は以下の段階、すなわち： ａ）ウォーミングアップ期間を完了するためにエンジンに供給されることが要求 される燃料の総量を決定する段階と、 ｂ）エンジンの作動を制御する少なくとも一つの作動パラメータのためにウォー ミングアップマップを提供する段階と、 ｃ）エンジンの作動を制御する少なくとも一つの作動パラメータのためのスケー リングファクタを選択し、かつ前記スケーリングファクターは、ウォーミングア ップ期間の開始からエンジンに供給される燃料の実際の量の関数として選択する 段階と、 および、 ｄ）エンジンの作動を制御している少なくとも一つの作動パラメータのためのウ ォーミングアップマップから通常運転マップへの移行のためにスケーリングファ クタを用いる段階と、を含む。 先に言及したように、ウォーミングアップを完了するために必要な総燃料量若 しくは「総蓄積燃料」は、ウォーミングアップ期間の開始時に、エンジン温度の 関数として決定される。有効には、エンジン温度は、ウォーミングアップ期間の 開始時にエンジンの状態を参照するためにに用いられる。このために、必要な燃 料量は、電子制御装置（ＥＣＵ）によって提供される「ルックアップ」マップ内 において、エンジン温度に対してプロットされる。先に言及したように、エンジ ン温度は典型的に冷却水温度によって与えられるが、代わりにブロック、ヘッド 、ヘッドボルトもしくはエンジン部品の温度によっても与えられる。 好ましくは、ウォーミングアップマップは、少なくとも一つの作動パラメータ のための絶対値を備える。これらの値は、通常エンジン動作温度よりかなり低い 温度である予め定められたスタートアップ温度において、安定した燃焼を成し遂 げるために必要とされる。例えば、スタートアップマップの値は、−１０℃にお いて安定燃焼を達成できるような値に基づく。 便利には、スケーリングファクタは、あるエンジン速度および／または少なく とも一つの作動パラメータのための負荷に対して、ウォーミングアップマップお よび通常運転マップがそれぞれ対応する値の差に適用される。それゆえに、始動 時からエンジンに供給される燃料の量の増加によるスケーリングファクタの減少 は、少なくとも一つの作動パラメータのためのウォーミングアップマップから通 常動作マップへの移行を制御する。 ウォーミングアップ期間中に満足な燃焼安定性を提供するためのエンジンの少 なくとも一つの作動パラメータの制御は、本質的に、各エンジンの燃焼室内の平 均シリンダガス温度ＡＣＧＴの増加、したがってＡＣＧＴとエンジンの冷却水温 度との差の対応する増加に帰結する。先に言及したように、この温度差はエンジ ンの総図示トルクの変動係数に関連し、それゆえに実質的に一定の温度差を達成 することによって低くかつ実質的に一定な変動係数がウォーミングアップ期間中 に成し遂げられる。さらに重要なことには、エンジンの少なくとも一つの作動パ ラメータは、エンジンの始動に直ちに先行して本発明の方法にしたがって制御さ れる。すなわち、エンジンが始動されると直ちに、満足な燃焼安定性が典型的に 達成される。 本発明に従って制御されるエンジンの作動パラメータは、エンジンサイクルご とに各シリンダに供給される空気（ＡＰＣ）、およびそれゆえに空気／燃料比、 および点火タイミングを含む。さらに、米国特許第４，９３４，３２９号におい て論議されるような２流体噴射システムを備えたエンジンに関しては、エンジン に対する燃料供給の開始を決定する空気の噴射開始（ＳＯＡ）を制御することが できる。さらになお、特に本願の出願人によって開発されてきた２ストロークエ ンジンに関しては、シリンダの各排気ポートに対する各排気バルブの位置を制御 される。上記にもかかわらず、記載された方法に基づく他のエンジン作動パラメ ータの制御は、本発明の範囲内にあると考えられる。 上記の各作動パラメータのためのスケーリングファクタは、エンジンに供給さ れた総蓄積燃料の関数として決定される。これらの機能は、各作動パラメータの ためのそれぞれのルックアップマップ内にマップされる。ウォーミングアップ期 間の開始時に測定されるエンジン温度に基づいて、ウォーミングアップの完了に 必要とされる蓄積された燃料の総量は変化し、典型的には最初のエンジン温度の 増加と共に減少する。それゆえに、スケーリングファクタの決定のための各ルッ クアップマップ内の開始点は、最初のエンジン温度に基づいて選択される。すな わち、｛エンジンの各作動パラメータに適用される最初のスケーリングファクタ を決定する開始点は、ウォーミングアップ期間を完了するためにエンジンに供給 されることが必要とされる燃料の量に基づく。 上記の動作パラメータのためのスケーリングファクタは通常、ウォーミングア ップ期間の開始時における最大値からウォーミングアップ期間の終了時における 最小値に減少する。したがって、ウォーミングアップ期間の終了時には、各作動 パラメータはエンジンの通常動作の間における典型的な設定を表わす値に達する 。 スケーリングファクタは、また、「ＥＧＲ」として公知のエンジン燃焼室への 排気ガスの再循環の制御に関して与えられる。しかしながら、排気ガス再循環装 置はエンジンの他の部分よりゆっくりと暖まるので、ＥＧＲの制御は、エンジン の他の作動パラメータよりもより長い時間枠に基づくことを必要とする。さらに 、ＥＧＲの制御は、それの他の作動パラメータに異なる。すなわちＥＧＲの度合 いは、ウォーミングアップ期間の開始時に常に０から始まり、かつエンジンのウ ォーミングアップ期間中およびその後に、必要とされる通常作動レベルまで次第 に 増加する。この通常作動レベルに達するための時間は、最初のエンジン温度の増 加と共に減少する。 上記のコメントが、ウォーミングアップ期間中にエンジンに供給される燃料の 量を基礎とする少なくとも一つの作動パラメータの制御に基づいているが、強調 されるべきことには、ウォーミングアップ期間中にエンジンに供給されるエネル ギーの量に有効に関連する他の手段を基礎とする少なくとも一つの作動パラメー タを制御することに関して同様のコメントを適用することができる。 本発明の好適な実施例を例示する添付の図面を参照することによって、本発明 をさらに記述することが便利である。本発明の他の実施形態が可能であり、かつ その結果として添付の図面の特殊性は本発明の先行する記述の普遍性に取って代 わるとは理解されるべきはない。 図面において： 図１は、平均シリンダガス温度およびエンジン冷却水温度間の温度差とエンジ ンの総図示トルクの変動係数との間の相互関係を示すグラフ図； 図２ａ乃至２ｄは、ウォーミングアップ期間中にエンジンに供給された総蓄積 燃料のパーセンテージの関数としてのエンジンの異なる作動パラメータのスケー リングファクタを示すグラフ図； および、図３は本発明に係る、点火タイミングの制御に用いるときのウォーミ ングアップ方法を示すフローチャート図である。 最初に図１を参照すると、このグラフは、特定の負荷および速度を設定するた めの数多くのエンジン変数を時間に対してプロットしたものである。 カーブＡは、エンジンの始動の後の総図示トルクの変動係数（ＣＯＶ）を表して いる。図から明らかなように、エンジンの始動直後にはＣＯＶ値が高く、エンジ ン内の比較的劣等な燃焼安定性示している。ＣＯＶ値は、エンジンが暖まるにつ れて、それが比較的低い一定であるかまたは安定した状態値に達するまで減少す る。このことは、時間軸上の点Ｅのまわりに前方へかけて生じる。 カーブＢおよびカーブＣは、エンジン始動後のエンジン冷却水温度および平均 シリンダガス温度（ＡＣＧＴ）をそれぞれ示している。上記の温度は両方とも、 通常のエンジン運転状態においては通常実質的に一定な定常状態値に達するまで 、エンジン始動後徐々に増加する。カーブＤは、ＡＣＧＴとエンジン冷却水温度 との間の温度差を表している。留意されるべきことには、カーブＤ上の点Ｆにお いて温度差が一定の値に達し、かつこの値は、ＡＣＧＴおよび冷却水温度が増加 し続けるにもかかわらず、引き続いて一定に維持される。また、点Ｆは、ＣＯＶ が最初にその比較的安定した状態値に達した時間Ｅと一致する。このグラフは、 したがって、ＡＣＧＴおよび冷却水温度の増加に帰着するエンジンに供給された エネルギーと、エンジンの燃焼安定性との間の相互関係を表している。 本発明は、エンジンの少なくとも一つの作動パラメータを制御し、カーブＣに よって示されるようにＡＣＧＴを本質的に増加させて、エンジンの最初の始動か ら点Ｅによって表される時間に達ずるまで、ＡＣＧＴと冷却水温度との間の温度 差を実質的に一定であるように効果的に維持する。すなわち、カーブＤによって 表される温度差を努めて維持する。この一定の温度差を維持することにより、ウ ォーミングアップ期間中のＣＯＶは、カーブＡによって表される。従って、この ことはウォーミングアップ期間中のの燃焼安定性が満足なレベルにあることを表 す。 さらに、強調されるべきことには、一つの実施形態においては、点Ｅはエンジ ンに供給された燃料の予め定められた量を本質的に表わす。点Ｅの位置は変化し 、それゆえにウォーミングアップ完了の時間が異なることを表すけれども、エン ジンの作動パラメータに対して変更または調整を必要としないときには、最終的 に一定なＣＯＶ値に帰着する燃料の予め定められた量はそのまま同じ値である。 この必要な燃料の量は、エンジンの運転条件にかかわらず同じままである（すな わ ち、定常状態の条件には制限されず、かつ変動が生じるときにも適用できる）。 ウォーミングアップ期間中に望まれる安定した燃焼を達成するために、作動パ ラメータは、スケーリングファクタによってそれらの通常の常態絶対値から変化 させられる。すなわち、エンジン制御において周知であるように、典型的にはウ ォーミングアップ期間中に、エンジンの作動パラメータに対してオフセットが本 質的に与えられる。この事については、上述したように、エンジンの少なくとも 一つの作動パラメータに対して、ウォーミングアップマップおよび通常動作マッ プにそれぞれ対応する値の差にスケーリングファクタが適用される。エンジンに 供給される燃料の量がエンジン始動後に増加するにつれて、エンジンの少なくと も一つの作動パラメータに対して、ウォーミングアップマップから通常動作マッ プの対応する値への移行が制御される。 例えば図２ａを見ると、このグラフは、エンジン始動後のウォーミングアップ 期間中にエンジンに供給された「蓄積された燃料」と呼ばれる燃料の量の関数と しての点火タイミングのためのスケーリングファクタを示している。スケーリン グファクタは典型的に０と１との間に目盛られており、かつウォーミングアップ 期間の開始時には最大である。この点で、本発明の方法は、典型的に通常の運転 状態で用いられる点火タイミングの全般にわたって、点火タイミングに重大な進 歩を提供する。ウォーミングアップ期間の間、蓄積された燃料の値が増加するに つれて、スケーリングファクターは蓄積された燃料の値に対して線形的に次第に 減少する。ウォーミングアップ期間の終わりにはスケーリングファクタは０に達 し、点火タイミングは通常エンジン作動状態の下に典型的に使われるタイミング となる。 しかしながら、強調されるべきことには、スケーリングファクタは典型的に、 冷却水温度がある値、例えば−１０℃より高い温度にあるときに始動されるとい う仮定の下に計算される。従って、エンジンの冷却水温度が−２０℃のときにエ ンジンが始動されると、ウォーミングアップ期間の最初の一部の間に適用される スケーリングファクタは１より大きい。例えば、始動直後のスケーリングファク タは１．５であり、その後前述したように０に達するまで減少する。 図２ｂは、始動後に蓄積された燃料の関数としての、空気噴射開始（ＳＯＡ） 若しくは本質的に二重流体噴射システムを有したエンジンへの燃料噴射開始のタ イミング、を制御するためのスケーリングファクタを示す同様のグラフである。 点火タイミングのためのスケーリングファクタとは異なり、図２ｂに明確に示さ れるように、空気噴射開始のための最適なスケーリングファクタは蓄積された燃 料に対して非線形な関数であることが分かった。 図２ｃおよび図２ｄは、一つのシリンダに１サイクルごとに供給される空気若 しくは「ＡＰＣ」、および２ストロークエンジンにおける始動時から蓄積された 燃料の関数としての排気バルブ位置設定のスケーリングファクタをそれぞれ示し ている。先に言及したように、他のエンジン動作パラメータ、例えばＥＧＲ制御 のための他のスケーリングファクタを提供することができる。この点に関しては 、いかなる適切な関係も、始動時から蓄積された燃料のパーセンテージに基づい て動作パラメータを制御するために用いてもよい。 図３を参照すると、本発明のウォーミングアップ方法を示すフローチャートが 、エンジンの点火タイミングに関して示されている。上で言及したエンジンの他 の作動パラメータのために、類似した手順を用いることができる。フローチャー トに示されたステップ１において、エンジンの始動が、典型的には点火キーを回 転させることによって開始される。ステップ２において、エンジンの冷却水温度 が決定される。この冷却水温度は予め定められた冷却水温度と比較され、ウォー ミングアップ制御が必要かどうかが確かめられる。例えば、すなわち８０℃より 高い冷却水温度のときには、エンジンは、オフセットが多様なエンジン動作パラ メータに適用されるウォーミングアップルーチンに進むことが要求されず、エン ジ ンは通常作動状態にしたがって制御される。 ウォーミングアップルーチンが必要ならば、ステップ３において、総蓄積燃料 をエンジン冷却水温度に対してプロットしたルックアップマップ１２を参照する ことにより、エンジンのウォーミングアップ期間中に必要な燃料の総量（ｗｕ ｆｕｅｌ）が決定される。冷却水温度がより高い場合には、ウォーミングアップ 期間中により少ない総蓄積燃料を必要とする。 ステップ４において、点火タイミングのための換算係数マップにおいて開始点 １４が選択される。換算係数マップは、点火タイミングのためのスケーリングフ ァクタをエンジン始動時からエンジンに供給された総蓄積燃料（ａｃｃ ｆｕｅ ｌ）に対してプロットした第２のルックアップマップ１３内に提供される。 このルックアップマップ１３は、図２ａに示すように点火スケーリングファクタ と総蓄積燃料との間の関係に従う。ルックアップマップ１３内のスタート点１４ は、ウオーミングアップを完了するために必要とされる蓄積された燃料の量（ｗ ｕ ｆｕｅｌ）に応じて変化する。必要とされる蓄積燃料の量が少なければ少な いほど、開始点は図２ａのグラフにおいてより右側となる。従って、このことは 、点火タイミングのオフセットを決定するスケーリングファクタが小さい値とな ることに帰結する。 ステップ５において、この手順を制御しているエンジンの電子制御装置は、始 動時からエンジンに供給される燃料の量を加算するカウンタをゼロにセットする 。エンジンのためのウォーミングアップ期間は、この時間から実際に開始される 。ステップ６において、点火換算係数はルックアップマップ１３から得られる。 ステップ７において、エンジンによってウォーミングアップ期間の段階において 用いられる実際の点火進角は、以下の関数に従って決定される： ｉｇｎ ａｄｖ＝スケーリングフアクタ＊（ｗｕ ｉｇｎ−ｉｇｎ ａｄｖｎ ）＋ｉｇｎ ａｄｖｎ ここで、 「ｉｇｎ ａｄｖ」は、エンジンのウォーミングアップ期間中に実際に使われる 点火進角； 「スケーリングファクタ」は、点火タイミング参照マップ１３から得られる換算 係数； 「ｗｕ ｉｇｎ」は、予め定められた冷却水温度に対して校正された点火タイミ ングの絶対値を提供するウォーミングアップマップから得られる点火進角； および、 「Ｉｇｎ ａｄｖ」は、通常作動状態にあるエンジンによって使われる点火タイ ミングの絶対値を提供する通常動作マップから得られる点火タイミングである。 ステップ８において、実際の燃料噴射イベントおよび関連する計算された進角 での点火が生じる。ステップ９において、エンジンに供給される燃料の実際の量 （ａｃｃ ｆｕｅｌ）は、ルックアップマップ１２から得られる総蓄積燃料の要 件（ｗｕ ｆｕｅｌ）と比較される。燃料量が同じであれば、ウォーミングアッ プ期間はステップ１０で完了する。さもなければ、ステップ８で噴射された燃料 はステップ１１において、ステップ５のカウンタによって蓄積された燃料の値に 加算され、かつこの手順はステップ６から繰り返される。 技術に熟練した受取人にとって公知の変更および他の実施例は、本発明の請求 項の範囲内にあるとみなされる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，Ｌ Ｕ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ， ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，Ｓ Ｄ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ， ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，Ｆ Ｉ，ＧＢ，ＧＥ，ＧＨ，ＨＵ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ， ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，Ｍ Ｘ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ， ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＷ (72)発明者 キース、メルボルン オーストラリア連邦ウェスターン、オース トラリア州、リーダービル、ニューナム、 ストリート、４ (72)発明者 リチャード、ウィリアム、ハーリー オーストラリア連邦ビクトリア州、グレ ン、ウェイバリー、マディガン、ドライ ブ、13

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １． 内燃機関のウォーミングアップ期間中に前記内燃エンジンを制御する方 法であって、前記エンジンの少なくとも一つの作動パラメータを、ウォーミング アップ期間中に前記エンジンに供給されたエネルギーの少なくとも一つのある種 の測定の関数としての制御することを特徴とする内燃エンジンの制御方法。 ２． 前記エンジンの少なくとも一つの作動パラメータを制御して、前記ウォ ーミングアップ期間中に改善された燃焼安定性を提供することを特徴とする請求 項１に記載の方法 ３．そこにおいて、前記ウォーミングアップ期間中に前記エンジンに供給され たエネルギーのある種の測定が、前記エンジンに対して前記ウォーミングアップ 期間中に供給された燃料の量に基づくことを特徴とする請求項１または２に記載 の方法。 ４． 前記エンジンの総図示トルクの変動係数が比較的低い値に維持されるよ うに、前記ウォーミングアップ期間中に前記エンジンを制御することを特徴とす る請求項１乃至３のいずれかに記載の方法。 ５． 前記ウォーミングアップ期間中の前記エンジンの総図示トルクの変動係 数を、前記エンジンのウォーミングアップ期間後の通常動作中のエンジンの総図 示トルクの変動係数に対応する値に維持することを特徴とする請求項１乃至４の いずれかに記載の方法。 ６． 前記エンジンの少なくとも一つの作動パラメータの制御が、エンジン始 動時のエンジン温度に依存することを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記 載の方法。 ７． 前記エンジン温度は、前記エンジンの冷却水温度であることを特徴とす る請求項６に記載の方法。 ８． 初期のエンジン温度は、ウォーミングアップ期間中に、前記少なくとも 一つの動作パラメータがどの程度までの修正が要求されるかを部分的に決定する ことを特徴とする請求項６または７に記載の方法。 ９． 前記エンジンに供給される燃料の量が、前記エンジン温度の関数である ことを特徴とする請求項６、７または８のいずれかに記載の方法。 １０． エンジン始動時のエンジン温度の増加によってエンジンに供給される 燃料の量を減少させることを特徴とする請求項６乃至９のいずれかに記載の方法 。 １１． ウォーミングアップ期間中にエンジンに供給された燃料の量の関数と しての少なくとも一つの作動パラメータを、ウォーミングアップ期間が完了する まで制御することを特徴とする、請求項１乃至１０のいずれかに記載の方法。 １２． 前記ウォーミングアップ期間は、エンジン始動時から前記エンジンに 供給されるべき総燃料量のためにとられる時間であることを特徴とする請求項１ 乃至１１のいずれかに記載の方法。 １３． （ａ）ウォーミングアップ期間を完了するために要求される、エンジ ンに供給すべき燃料の総量を決定ずる段階と、 （ｂ）エンジンの動作を制御する少なくとも一つの作動パラメータのためのウォ ーミングアップマップを提供する段階と、 （ｃ）エンジンの作動を制御する少なくとも一つの作動パラメータに対するスケ ーリングファクタを選択する際に、前記スケーリングファクタは前記ウォーミン グアップ期間の開始からエンジンに供給された燃料の実際の量の関数として選択 される段階と、 （ｄ）エンジンの作動を制御する少なくとも一つの作動パラメータに対するウォ ーミングアップマップから通常動作マップへの移行を制御するためにスケーリン グファクタを使用する段階と、 を備えることを特徴とする請求項１乃至１２のいずれかに記載の方法。 １４． スケーリングファクタが、エンジンを制御するための少なくとも一つ の作動パラメータのウォーミングアップマップと通常動作マップの対応する値の 間の差に適用されることを特徴とする請求項１３に記載の方法。 １５． 前記作動パラメータがエンジンの点火タイミングであることを特徴と する請求項１乃至１４のいずれかに記載の方法。 １６． 制御される前記作動パラメータが、エンジンサイクルごとに各シリン ダに供給される空気を含むことを特徴とする請求項１乃至１５のいずれかに記載 の方法。 １７． 前記エンジンが２流体噴射システムを含み、かつ制御される前記作動 パラメータが、前記噴射システムにおける空気噴射の開始を含むことを特徴とす る請求項１乃至１６のいずれかに記載の方法。 １８． 各シリンダの排気ポートに排気バルブを有する２ストロークエンジン に適用されるときに、制御される前記作動パラメータが、前記排気ポートに対す る前記排気バルブの位置を含むことを特徴とする請求項１乃至１７のいずれかに 記載の方法。 １９． 前記スケーリングファクタは、エンジンに供給されることが要求され る燃料の総量の関数として決定されることを特徴とする請求項１３または請求項 １５乃至１８のいずれか一つに記載の方法。 ２０． 前記エンジンの作動パラメータがエンジンに対する排気ガスの再循環 であり、かつ前記エンジンのウォーミングアップ期間中およびその直後に排気ガ ス再循環を制御する段階を含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。 ２１． ウォーミングアップ期間の間にエンジンに供給されるエネルギーのあ る種の測定が、ウォーミングアップ期間中の各燃焼イベントの負荷レベルの蓄積 値に基づくことを特徴とする請求項１または２に記載の方法。