JP5456059B2 - 複数回の噴射を実行する方法 - Google Patents

Description

本発明は、複数回の噴射を実行する方法と、内燃機関の噴射装置の機能をテストする方法と、内燃機関の少なくとも１つのシリンダに対して複数回の噴射を実行するように構成された装置と、内燃機関の噴射装置の機能をテストする装置と、コンピュータプログラムと、コンピュータプログラム製品とに関する。

従来の技術
いわゆるオンボード診断（ＯＢＤ On-Board-Diagnose）と称されかつ車両に組み込まれる診断に対する法規制により、複数の監視機能が制御装置に組み込まれる。これらの監視機能の役割は、車両の寿命にわたって動作パラメタが維持されることを監視することである。ここでは例えば、上記の動作パラメタが、許容される許容公差を上回っている可能性があるか否かを検査する。

この監視の有効性は、例えばカリフォルニア大気資源委員会（California Air Resources Board, CARB）などの当局に対して実証する必要がある。ここでは、通常時に設定される目標開時点に比べて遅延させた噴射装置ないしはインジェクタの開動作に、設けられた上記の監視機能のうちのいくつかが応動するようにする。

上記の監視機能をチェックするテストを実行するために２つの選択肢があり、これらの選択肢によって遅延した開動作が行われる。例えば、テストすべき車両に、経年変化して正確に所望の特性を示すインジェクタを組み込むことも考えられる。しかしながらこの変化形態は、実行するのが困難である。それは、相応するインジェクタを調達または作製することは困難だからである。択一的には、駆動制御信号を遅延させるための相応の構成部材をインジェクタ線路に使用することも考えられる。しかしながらこの構成部材は、テストを実行した後、元のように取りはずさなければならないのである。

発明の開示
本発明は、内燃機関の少なくとも１つのシリンダに対して複数回の噴射を実行する方法に関する。ここでは上記の少なくとも１つのシリンダに対し、噴射の駆動制御開始の目標時点を求め、またこの目標時点に遅延時間を加えて、駆動制御開始に対する目的時点を決定するのである。

本発明の方法によれば、ふつう噴射は上記の目標時点に対して遅延時間だけ遅延させた目的時点に行われる。この方法によって可能になるのは、内燃機関の動作を噴射の実行についてコントロールし、これにしたがって閉ループ制御および／または開ループ制御することである。

この方法によれば、実施形態において内燃機関の動作を監視する機能を起動できるため、この方法によって内燃機関の機能のテストを実行することができる。これは、例えば、遅延させた駆動制御開始に応動ないしは応答する機能である。上記の機能のテストを実行するため、上記の遅延を所期のように発生させ、上記の機能が正しく応答することを立証する。上記の内燃機関の標準動作において、動作に応じて駆動制御開始が遅延される際に上記の機能が起動される。上記の遅延は、例えば噴射の経過中にエラーが生じた場合に適合化することができ、または内燃機関の摩耗または内燃機関の少なくとも１つのコンポーネントの摩耗に起因して適合化することができる。

例えば監視の枠内で行われる駆動制御開始のシフトは、必要な場合、このために専用に設けられた命令を、内燃機関と協調動作する制御装置に入力することによって実行することができる。この方法はさらにソフトウェア支援で実行することができる。

この方法では、実施形態において上記の駆動制御開始だけを変更する。駆動制御持続時間に対し、またはひいては駆動制御の持続時間に対し、変更を行っていないふつう目標制御持続時間を使用する。したがって実施形態において１動作パラメタとして遅延時間の持続時間を調整する。しかしながら上記の方法の枠内では、必要に応じて別の動作パラメタを変更し、ひいては目標駆動制御持続時間も変更し、これによって噴射の異なる経過を生じさせることも可能である。典型的には上記の方法の実施形態において、テストのために誤った噴射をトリガする。ここでこの噴射は、殊に駆動制御開始をシフトすることによって得られる噴射である。

上記の駆動制御開始のあらかじめ設けられた遅延とは無関係に、駆動制御開始に対する目標時点を計算する。ここでこれは、実行すべき噴射に対し、シリンダに対応付けられているピストンの上死点を基準にした角度に依存して行われる。

本発明はまた内燃機関の噴射装置の機能をテストする方法に関しており、ここでは上で説明した方法によって少なくとも１つの噴射を実行する。上記の噴射装置には、例えば複数個の噴射バルブと、これらの噴射バルブと協調動作する制御装置とが含まれている。

上記の装置は、内燃機関の少なくとも１つのシリンダに対して複数回の噴射が実行され、ひいてはこれらの噴射がコントロールされるように構成されている。このために上記の装置はつぎように構成されている。すなわち、少なくとも１つのシリンダに対して、噴射の駆動制御に対する目標時点を求め、またこの目標時間に遅延時間を加えたものから駆動制御開始に対する目的時点を決定するように構成されているのである。

さらに、内燃機関の噴射装置の機能をテストする本発明の装置は、上記の本発明による少なくとも１つの装置を有しており、この装置は、内燃機関の少なくとも１つのシリンダに対して複数回の噴射を実行するように構成されている。

本発明の枠内で実行可能なソフトウェア支援による遅延はいつでも利用することができ、また付加的なコストを発生させない。また上記の遅延時間は、精確にまた要求に応じて適当に調整することができる。ふつうは上記の方法を用いて遅延時間を調整することにより、噴射装置のオフセットシフトを行ってオンボード診断（ON-Board-Diagnose ＯＢＤ）の機能を立証することができる。

本発明により、１実施形態において可能になるのは、本発明による装置の１実施形態のコンポーネントとして応用ないしは適用によっておよび／または１つのテスタによって、例えばＣＡＮバスなどのフィールドバスを介して、上記の制御装置のソフトウェアにおけるインタフェースを駆動制御することである。これにより、選択したインジェクタの選択した噴射バルブに対して、駆動制御持続時間を維持しながら駆動制御開始を時間的にシフトすることができる。ここでは、噴射持続時間を変更せずに、噴射すべき燃料量の中立性を維持することできる。本発明を変更すれば、選択したシリンダに対するすべての噴射をシフトさせることも可能である。

上記の装置は、上述の方法のすべてのステップを実行するように構成されている。この際には上記の方法の個々のステップを上記の装置の個々のコンポーネントによって実行することも可能である。さらに上記の装置の機能またはこの装置の個々のコンポーネントの機能を上記の方法のステップとして実行することが可能である。また、上記の装置の個々のコンポーネントの機能または上記の装置全体の機能として上記の方法のステップを実現することも可能である。

本発明はさらに、プログラムコード手段を有するコンピュータプログラムに関しており、ここではこのプログラムコード手段により、上記のコンピュータプログラムが、コンピュータ上、または殊に本発明による装置の相応する計算ユニット上で実行される場合、上記の方法のすべてのステップが実行される。

コンピュータ読み出し可能なデータ担体に記憶されるプログラムコード手段を有する本発明のコンピュータプログラム製品は、上記のコンピュータプログラムが、コンピュータ上、または例えば本発明による装置の相応の計算ユニット上で実行される場合、上記の方法のすべてのステップを実行するように構成されている。

例えば前噴射、メイン噴射および／または後噴射などの少なくとも１つの噴射タイプに対して噴射経過を形成する際、上記の方法の枠内で、機能に変更を及ぼそうするシリンダとは無関係に駆動制御開始を計算する。ここでこの駆動制御開始は、上死点および／またはメイン噴射を基準にした角度と、これに関連する遅延時間ないしはオフセット時間とから構成される。

上記のふつうに設けられる目標時点は、シリンダおよび噴射タイプ毎のいわゆる静的中断においてプログラムされる。この方法の枠内において検査すべきシリンダは、テスタインタフェースを介して選択することができる。静的中断では、内部のシリンダカウンタと、シリンダ選択値とが同じ値をとることがきる。また各駆動制御の角度−時間対における実際の目標時点は、コプロセッサに目的時点を送信する前に１シリンダ選択値だけ加えられる。この値も同様にテスタインタフェースを介してあらかじめ設定することができる。この後、上記の駆動制御開始のプログラミングが行われる。上記の方法を適用する際、上記のテスタインタフェースを介して、設けられている機能を選択し、パラメタ設定し、またアクティブに切り換えることができる。

本発明のさらなる利点および実施形態は、以下の説明および添付の図面から明らかになる。

上記の特徴および後でさらに説明する特徴は、それぞれ示した組み合わせだけでなく、別の組み合わせまたは単独でも、本発明の枠を逸脱することなしに使用できることは明らかである。

本発明による方法の１実施形態を実行する回路の概略図である。 本発明による装置の１実施形態を含む本発明の装置の１実施形態の概略図である。

本発明の実施形態
本発明は、複数の実施形態に基づいて図面に概略的に示されている。以下ではこれらの図面を参照して本発明を詳細に説明する。

この方法の１実施形態を説明するための図１の回路図では、まずシリンダに対する選択値４ InjVlv_ctCylOffsetRemote_Cと、内部のシリンダカウンタのカウント値６ Epm_ctCyとが比較される２。この比較２の結果であるテンポラリ値８は、選択モジュール１０に供給される。さらにこの選択モジュールには、値ゼロ１２か、またはシリンダ選択値１４ InjVlv_tiOffsetRemote_Cが供給される。選択モジュール１０によって実行される選択の結果として遅延時間１６が得られ、この遅延時間は、シリンダを駆動制御するための目標時点１８ InjVlv_tiDes xxxに供給され、ここから加算２０により、駆動制御開始に対する目的時点２２が計算される。

目標時点１８は、シリンダ毎および噴射タイプ毎にいわゆる静的中断ないしは静的割り込みにおいてプログラムされ、つぎにマイクロコントローラのコプロセッサによって相応に駆動制御が実行される。

したがってテスタインタフェースを介し、シリンダ選択値１４ InjVlv_ctCylOffsetRemote_Cによって所定のシリンダを選択することができる。内部のシリンダカウンタが、シリンダ選択値１４ InjVlV_ctCylOffsetRemote_Cと同じカウンタ値６ Epm_ctCylをとる静的な中断ないしは割り込みにおいて、実際の目標時点１８ InjVlv_ti Des xxxが求められる。ただし"xxx"は、さまざまな噴射タイプに対するダミーである。駆動制御毎の角度−時間対は、コプロセッサへの値を引き渡す前に、シリンダ選択値１４ InjVlv_tiOffsetRemote_Cが加えられる。この値も同様にテスタインタフェースを介してあらかじめ設定することができる。この後、駆動制御開始のプログラミングが行われる。ここでは目標時点１８に遅延時間１６が加えられて目的時点２２が計算される。上記の方法を適用する際、制御装置のインタフェースを介して、設けられている機能を選択し、パラメタ設定し、またアクティブに切り換えることができる。

図２に概略的に示した本発明よる装置４０の実施形態には、テスト装置４２と、本発明による装置４４の１実施形態とが含まれており、ここでこの装置４４は、内燃機関５４の少なくとも１つのシリンダ５２に対し、複数数の噴射を実行するように構成されている。この装置４４には、制御装置４６と、この実施形態における４つの線路４８とが含まれており、ここではこれらの線路を介して制御装置４６と、同様に４つの噴射バルブ５０とが接続されている。ここでは各噴射バルブ５０は、内燃機関５４のシリンダ５２に対応付けられている。内燃機関５４の従来の動作時には、制御装置４６は、噴射バルブ５０の機能の流れを制御し、ここでは複数の線路４８を介して相応する命令が複数の噴射バルブ５０に伝えられる。

装置４４の制御装置４６により、さまざまな機能が実現され、これらの機能を実行する際には内燃機関５４の動作をスムーズに経過させることができる。

本発明による装置のこの実施形態では、この装置により、内燃機関の少なくとも１つのシリンダに対し、複数回の噴射が行われる。ここでは従来の動作の場合と同様に、少なくとも１つのシリンダ５２に対し、噴射の駆動制御開始に対して目標時点が求められる。本発明による方法を実行する際にはさらに、装置４４により、遅延時間を加えた目標時点から駆動制御開始に対する目的時点が求められる。このために上記の目標時点と遅延時間とに依存する目的時点が、本発明による装置の１コンポーネントである制御装置４６において計算される。この方法を実行する際には、遅延した駆動制御開始を実行しようとするシリンダ５２に対応付けられている噴射バルブ５０に１つずつの線路４８を介して目的時点が伝えられるため、選択したシリンダ５２に対して遅延された噴射が行われる。

本発明による方法は、例えば制御装置４６および／または内燃機関５４のテストの枠内で実行することができる。このために制御装置４６のインタフェース６０が、線路５６およびリターン線路５８を介してテスト装置４２に接続される。テスト装置４２から出発して制御装置４６に上記の方法を実行するための命令が伝えられ、この命令がインタフェース６０を介して制御装置４６によって受信される。

ここでは、シリンダ５２の噴射が遅延されると、制御装置４６に実現された内燃機関４３の動作を監視するための機能が起動され、この機能により、遅延に成功したことが立証される。この機能についての遅延が立証された場合、リターン線路５８を介して、結果としてこの証明をテスト装置４２に渡すことができる。これによって本発明による方法を実行する際、制御装置４６に実現された内燃機関５４の動作を監視するための上記の機能が正しく実行されたか否かがチェックされるのである。

Claims (9)

1. 内燃機関（５４）の少なくとも１つのシリンダ（５２）に対して複数回の噴射を実行する方法において、
   前記内燃機関（５４）への誤った噴射をトリガして当該内燃機関（５４）の動作を監視するための機能を起動するため、前記の少なくとも１つのシリンダ（５２）に対し、噴射の駆動制御開始に対する目標時点（１８）を求め、
   遅延時間（１６）を加えた前記の目標時点（１８）から、前記の駆動制御開始に対する目的時点（２２）を求め、
   前記の動作を監視するための機能は、遅延された前記駆動制御開始に応動する機能であることを特徴とする
   方法。
2. 前記の駆動制御開始の時点をシフトするために設けられた命令を入力して当該の駆動制御開始の時点のシフトを実行する、
   請求項１に記載の方法。
3. 前記駆動制御開始の時点だけを変更して、駆動制御持続時間に対して、当該駆動制御持続時間の目標値である目標駆動制御持続時間を使用する、
   請求項１または２に記載の方法。
4. 前記の遅延時間（１６）の持続時間を調整する、
   請求項１から３までのいずれか１項に記載の方法。
5. 実行すべき噴射に対する上死点を基準にした角度に依存して、前記の目標時点（１８）を計算する、
   請求項１から４までのいずれか１項に記載の方法。
6. 内燃機関の噴射装置の機能をテストする方法において、
   少なくとも１つの噴射を請求項１から５までのいずれか１項に記載の方法によって実行することを特徴とする
   方法。
7. 内燃機関（５４）の少なくとも１つのシリンダ（５２）に対して複数回の噴射を実行する手段と、
   前記内燃機関（５４）への誤った噴射をトリガして当該内燃機関（５４）の動作を監視するための機能を起動するため、当該の少なくとも１つのシリンダ（５２）に対して、噴射の駆動制御開始に対する目標時点（１８）を求める手段と、
   遅延時間（１６）を加えた当該の目標時点（１８）から前記の駆動制御開始に対する目的時点（２２）を決定する手段とを備えており、
   前記の動作を監視するための機能は、遅延された前記駆動制御開始に応動する機能であることを特徴とする
   装置。
8. 内燃機関（５４）の噴射装置の機能をテストする装置において、
   当該装置は、請求項７に記載された少なくとも１つの装置（４４）を有しており、
   該装置（４４）は、内燃機関（５４）の少なくとも１つのシリンダ（５２）に対して複数回の噴射を実行するように構成されていることを特徴とする、
   内燃機関（５４）の噴射装置の機能をテストする装置。
9. プログラムコード手段を有するコンピュータプログラムにおいて、
   当該のコンピュータプログラムが、コンピュータ上、または請求項７に記載された装置（４４）に設けられた計算ユニット上で実行される場合、前記のプログラムコード手段により、請求項１から６までのいずれか１項に記載された方法のすべてのステップが実行されることを特徴とする、
   コンピュータプログラム。

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