JPH03500913A - 内燃機関の運転パラメータを制御する装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 内燃機関の運転パラメータを制御する装置従来技術 本発明は、請求の範囲第１項の前文に記載の内燃機関の運転パラメータを制御す る装置に関するものである。

内燃機関の運転パラメータを制御するこの種の装置は、米国特許第４６３５６０ ７号に記載されている。同公報には内燃機関に供給する空気量を変化させるアク チュエータを有する燃料供給量制御装置が提案されている。この場合に空気量を 変化させるアクチュエータの作動信号が限界値に達しているかどうかを検出する ことによって安全運転上問題となる走行状態を識別し、さらに回転数の値を検出 することによってアイドリンク回転数に変動があるかどうかを識別し、安全上問 題となる走行状態が存在する場合には燃料供給を遮断する条件を修正して絞り弁 開角が５°になるまでは回転数に従って線形に上昇し続けるようにする手段が設 けられている。

さらにドイツ特許公開公報節２８０１７９０号によれば、減速運転の終了後アイ ドリング接点を開放することにより選択可能な時間関数に従って燃料供給量を増 大させるように制さらにドイツ特許公開公報第２８３９４６７号によれば、アク チュエータの位置とアクセルペダル位置を検出することにより目標値制御される アクチュエータの欠陥を識別することが知られている。例えばアクセルペダルが アイドリンク位置にあって、アクチュエータ、特に絞り弁がアイドリンク位置以 外の位置にある場合が考えられる。この種の欠陥が存在する場合には、燃料供給 を遮断して回転数を減少させる。ドライバーがアクセルペダルをアイドリング位 置から移動させると、燃料供給の遮断が中止されて、安全上問題となる走行状態 を回避する。それによって内燃機関の回転数は再び上昇する。

しかし燃料を供給した場合に突然のトルク変動により意図しない加速が生じ、そ れによってドライバーはその状況に耐えられな（なってしまう惧れがある、とい う欠点がある。

本発明の課題は、アイドリングから走行運転へ移行する際の走行特性を改良し、 安全上問題となる走行状態を回避することのできる、冒頭で述べた種類の内燃機 関の運転パラメータを制御する装置を提供することである。

さらに、ドイツ特許公開公報第３１３４９９１号によれば、減速運転時に内燃機 関の燃料供給装置を制御する方法が知られている。同公報においては実際の回転 数が時間関数に従って高い初期値から低い最終値に減少する所定の回転数しきい 値と比較されている。実際の回転数が回転数しきい値より大きい場合には、燃料 供給が遮断される。反対に回転数がこのしきい値より小さい場合には、燃料供給 が再開される。

減速運転から通常の運転状態への移行は、この従来技術には記載されていない。

以下の説明においては、アイドリンク状態とはアクセルペダルあるいは絞り弁が アイドリンク位置にあるすべての運転状態を意味し、特に減速運転（エンジンブ レーキ）を含むものである。

本発明の利点 本発明装置は、空気流量を制御する調節装置、その駆動装置と駆動リード線及び 調節装置の位置検出装置とそのリード線に欠陥がある場合に、アイドリング状態 から通常の運転状態へ移行する際に所定の時間関数に従って燃料供給を遮断する ことにより内燃機関の走行特性を改良することができる。

所定の運転条件のもとで発生する慣れのある安全上問題となるトルク変動を効果 的に防止することができる。

特に本発明装置は、上述の欠陥が発生した場合に安全上問題となる走行状態を克 服し内燃機関の確実な駆動を維持することができる６本発明は、欠陥がある場合 、アイドリング状態において回転数が燃料供給を遮断する所定の回転数しきい値 を中心に変動した場合にだけ安全上問題となる走行状態が発生ずることを前提に している。

さらに本発明装置は、特に減速運転後欠陥のない場合にも使用することができる 。その場合には燃料供給遮断とは個々の燃料噴射パルスを弱めることを意味する 。

本発明の他の利点は、従属請求項と後述の実施例の説明から明かである。

図面 図面に示す実施例を用いて本発明の詳細な説明する。第１図は本発明装置の概略 構成図、第２図は前述の欠陥が発生台に予測される回転数特性を示す線区、第３ 図（ａ）及び（ｂ）は絞り弁ないレアクセルペタルの位置に従った回転数制限に おける制限値を示す線区である。

実施例の説明 第１図には、少な（とも１つの燃料噴射弁１１と吸気管１２を有する内燃機関１ ｏが図示されている。前記吸気管１２内には絞り弁１３、絞り弁位置センサ１３ ａ、絞り弁を作動させる調節装置１４及びアイドリングスイッチ１４ａが設けら れている。図示の装置にはさらに回転数センサ１７と、絞り弁１３を制御するア クセルペダル１９の位置センサ１８が設けられており、アクセルペダルＩ９には アクセルペダルのゼロ位置を検出するスイッチが接続されている。

制御装置２０には入力端子３１を介して回転数センサ１７からの実際回転数が、 入力端子３３を介してアイドリンク信号が、そして入力端子３４を介して絞り弁 位置センサ１３ａがらの絞り弁位置信号が入力される。アイドリンク信号は第１ 図に概略図示するように切り替えユニット５３によってアイドリンクスイッチ１ ４ａあるいはアクセルペダル位置センサ１８からのいずれかから取り出される。

スイッチＬ４ａ及びセンサ１８は切り替えユニット５３を介して制御装置２０の 入力端子３３と接続されている。

制御装置の出力端子３６と３７を介して燃料供給量の運転パラメータが少なくと も１つの燃料噴射弁１１を作動させることにより制御され、またアイドリング空 気流量の運転パラメータが絞り弁Ｉ３の調節装置１４を介して制御される。

制御装置２０は、安全上問題になる走行状態を検出する装置４０、欠陥識別回路 ４１、燃料供給量演算装置４２、燃料供給を遮断させる回転数制限値を形成する 装置４３及び調節装置１４を作動させるための演算ユニット４４から構成され、 これらは制御装置の個々の領域に設けられている。

安全上問題となる走行状態を検出する検出装置４０の入力信号は回転数と、リー ド線５０を介して与えられる回転数しきい値である。さらにこの検出装置４０は 時限素子５１と接続されている。検出装置４０の出力端子はアンドゲート５２を 介して回転数制限値を形成する装置４３と接続される。アンドゲート５２の第２ の入力端子には入力端子３３を介してアイドリンク信号が人力される。

欠陥識別装置４１はアイドリング信号、演算ユニット４４の出力信号及び絞り弁 位置の各入力信号を処理する。欠陥識別装置４１の出力端子は、回転数制限値を 形成する装置４３と接続され、かつアイドリンク信号が人力されるアンドゲート ５１ａを介して時限素子５１と接続されている０回転数制限値形成装置４３には 上述の入力信号が人力される他に、リード線５４を介して内燃機関の種々の運転 条件を考慮する他の入力信号が人力される。制限値形成装置４３の出力端子は比 較装置５５を介してアンドゲート５６と接続されている。比較装置５５の第２の 入力端子には入力端子３１から回転数信号が供給される。回転数と絞り弁位置は 燃料供給量信号を演算する演算ユニット４２に供給され、演算ユニット４２の出 力端子はアンドゲート５６の第２の入力端子と接続されている。演算ユニット４ ２のリード線５７は、燃料供給量信号を演算するのに必要な他の運転パラメータ を示している。他の運転パラメータというのは、特に温度と排ガス組成を意味し ている。

演算ユニット４４はアイドリンク信号と回転数から調節装置１４を作動させる作 動信号を形成する。演算ユニット４４にはリード！ｓ５８を介して、アイドリン グ制御で知られているような他の運転パラメータが入力される。アンドゲート５ ６の出力端子は制御装置２ｏの出力端子３６、従って内燃機関の燃料噴射弁１１ と接続され、演算ユニット４４の出１４と接続されている。

走行状態検出装置４０は欠陥識別装置４１と入力端子３３からのアイドリング信 号によって作動されて、回転数を所定のしきい値と比較することによって内燃機 関の回転数特性を検出する。走行状態検出装置４０は、時限素子５１によって決 定される所定の期間の間、比較結果から回転数が回転数しきい値より大きいか小 さいかを検出する。アンドゲート５２の第２の入力端子にアイドリング信号が入 力されて内燃機関がアイドリンク状態となった場合には、走行状態検出装置４０ における回転数特性の検出結果に従って回転数制限値形成装置４３が作動可能な 状態となる。

欠陥識別装置４１は、絞り弁位置、調節装置１４を作動させる作動信号及びアイ ドリング信号に従って異常な走行状態を検出する。その場合に絞り弁位置と演算 装置４４によって演算された目標値との比較が行われる６すなわち絞り弁１３の 開口が取り返しがつかないほど太き（、従って許容できない大きさのままになる すべての欠陥が識別される。欠陥が検出されると、欠陥識別装置４１が回転数制 限値形成装置４３を作動可能な状態にし、かつアンドゲート５１ａと時限素子５ １を介して走行状態検出装置４０を作動させる。

第２図は、欠陥のあるときアイドリンク状態にある内燃機関の予想される回転数 特性を示すものである。第２図でｎ。

で示される所定の回転数しきい値（リード線５０を介して走行状態検出装置４０ に供給される）は、通常の回転数より上になるように選択される。第２図のａに 示すように、時限素子５１によって与えられる期間の間、回転数が常に回転数し きい値５０より低い場合も有り得る。その場合には欠陥が検出されても欠陥が回 転数に重大な作用を及ぼすことはなく、従って絞り弁１３の開口は例えば許容で きないほど大きくならず、あるいはエンジンが機械的あるいは電気的負荷によっ てかなりの負荷を受けていることになる。従って内燃機関のアイドリンク状態か ら他の運転状態へ移行する際に、安全上問題となる走行特性は予測されない。従 ってこの場合には制限値形成装置４３はアイドリング以外の状態でもオフにされ 第２図のｂにおいては回転数は常に回転数しきい値より大きい。燃料供給が遮断 されている場合にはこの回転数値から減速運転であるという結論が出される。本 発明による制限値フにされる。というのはトルク損失なく即座に接続することが 望ましいからである。従って、第２図のＣに示すように回転数が回転数しきい値 を中心に変動した場合にだけ回転数しきい値より大きい回転数で燃料供給が遮断 されるので安全上問題となる走行状態が存在する。その場合には本発明により制 限値形成装置４３は、アイドリング状態並びにアイドリンク以外の状態でも回転 数制限値を発生させなければならない。従って制限値形成装置４３は、アイドリ ンク状態において欠陥識別装置４１からの欠陥識別信号が存在し、さらに装置４ ０が回転数しきい値５０を中心に回転数が変動していることが検出癲た場合に、 アイドリングスイッチが開放した場合、すなわちアイドリング状態を離脱すると きに回転数制限値を発生させる。

第３図すは上述の場合にアイドリング状態とアイドリング以外の状態における回 転数制限値を示すものである。従って第３図ａに示すように、時点１０において アイドリンクスイッチが開放され、あるいはアクセルペダルから足を離した場合 に装置４３は回転数制限値をわずかに増加させ、時間に従って回転数制限値を大 きくなるようにするにの制限値によって最大回転数が制限される。第３図すには 時間関数とし数が回転数制限値より大きい場合には論理ゲート５６を介して燃料 供給を遮断し、回転数が回転数制限値より低くなると燃料供給を行わせる。

以下に、本発明装置の他の実施例を説明する。

第１図には全体を把握するために選択された実施例が示されているが、その他に 上述の機能をコンビエータで実現することもできる。

欠陥の識別をさらに幅広く行うために１本発明装置においてはさらに空気量測定 器６０を使用し、この空気量測定器からの信号を欠陥識別装置４１と燃料供給量 の演算ユニ・ノド４２に人力するようにすることもできる。さらにまた、欠陥を 検出できるように回転数信号を処理することもできる。

さらにまた、一つの回転数しきい値の代わりに２つの回転数しきい値を設けて回 転数帯域を設は燃料供給と遮断を行なうようにしてもよいにの回転数帯域の上と 下の回転数が発生した場合に、回転数変動が検出される。

回転数変動はまた、所定の勾配値と所定の回転数を基準にして正と負の回転数勾 配が交互に検出されることによっても、識別される。

もちろん回転数制限値を大きくなるように制御する時間関数は実施例に記載の傾 斜した関数に限定されるものではない。すなわち内燃機関の運転状態に従ってそ れぞれ任意の時間関数を形成することができる。特にこの時間関数を、アクセル ペダルないし絞り弁の操作速度あるいは走行速度に関係させるようにしてもよい 。これは、このパラメータを第１図において回転制限値形成装置４３の他の入力 ５４に入力させることによって可能となる。この回転数制限値をアクセルペせる ことかできることを示している。

他の実施例においては、欠陥のある場合回転数の値の検出は、アイドリングスイ ッチ１４ａの位置とは無関係に行なわれる。

さらに、最小燃料再噴射回転数及び最大燃料遮断回転数を予め設定しておくこと で、非常走行運転を両回転数で決定される回転数帯域に制限することができる。

もちろん本発明装置にはバイパス通路を有する内燃機関の運転パラメータの制御 装置とバイパス通路を通過する空気量を制御する制御装置が設けられている。

本発明装置は上述の実施例から明らかなように、減速運転後にも使用することが できる。

さらにアイドリンク信号を絞り弁位置センサ１３ａから直接に取り出すこともで きる。

要約すると、上述の装置はまず欠陥が検出され、次にアイドリンク状態において 回転数制限値装置が作動状態にされ、その後に安全上問題となる走行状態が検出 される。この検出の結果、安全上問題となる走行状態があればアイドリンク状態 ないし減速運転から走行状態へ移行する際に回転数制限値か大きくなるように制 御が行なわれる。

国際調査報告 国際調査報告

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）空気流量を変化させる調節装置がアイドリング状態にあるかを識別する手段 と、燃料供給量を制御する手段と、安全上問題となる走行状態を検出する手段と を有する内燃機関の運転パラメータを制御する装置において、安全上問題となる 走行状態を検出する手段によって回転数制限値形成装置を作動させることができ 、前記回転数制限値形成装置はアイドリング状態並びにアイドリング以外の状態 で機能し、アイドリング以外の状態となってアイドリング状態を離れるとき時間 に従って上昇する回転数制限値を出力することを特徴とする内燃機関の運転パラ メータを制御する装置。 ２）安全上問題となる走行状態を検出する手段がアイドリング状態における回転 数特性を検出し、回転数が変動する場合にはアイドリング状態並びにアイドリン グ以外の状態において回転数を制限することを特徴とする請求の範囲第１項に記 載の装置。 ３）空気流量を変化させる調節装置、その駆動装置あるいはアイドリング状態に おける調節装置の位置の検出装置の欠陥を検出する手段が設けられており、前記 欠陥に従って回転数の制限が行われることを特徴とする請求の範囲第１項に記載 の装置。 ４）実際の回転数と所定のしきい値を順次比較することによって回転数の変動を 検出する手段が設けられていることを特徴とする請求の範囲第２項に記載の装置 。 ５）前記手段によって所定の期間の間回転数の値が検出されることを特徴とする 請求の範囲第４項に記載の装置。 ６）回転数勾配が所定の勾配値と所定の回転数を基準にして交互に変化したとき 回転数の変動が検出されることを特徴とする請求の範囲第４項に記載の装置。 ７）回転致しきい値が、大きい燃料遮断回転数とそれより小さい燃料供給再開回 転数を有する回転数帯域として形成されていることを特徴とする請求の範囲第４ 項に記載の装置。 ８）アクセルペタルあるいは絞り弁が操作された場合に所定の時間関数に従って 回転数制限が行われることを特徴とする請求の範囲第１項と第２項に記載の装置 。 ９）前記時間関数が傾斜した関数であることを特徴とする請求の範囲第８項に記 載の装置。 １０）アクセルペダル、絞り弁の操作速度あるいは走行速度に従って、時間に関 係して変化する回転数制限値を異なるようにすることを特徴とする請求の範囲第 ８項あるいは第９項に記載の装置。 １１）欠陥が識別された後に、アイドリング状態とは関係なく回転数の値が検出 されることを特徴とする請求の範囲第２項と第３項に記載の装置。 １２）アイドリング状態における絞り弁位置を検出することによって欠陥が検出 され、その場合に実際値と目標値の比較が行なわれ、妥当性が検査されることを 特徴とする請求の範囲第３項に記載の装置。 １３）欠陥を検出するためにさらに空気量測定信号あるいは回転数が処理され、 妥当性が検査されることを特徴とする請求の範囲第１２項に記載の装置。