JPH04500711A - 内燃機関の制御装置 - 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】 内燃機関の制御装置 従来の技術 本発明は、独立した請求の範囲の前文に記載された内燃機関の制御装置に関する 。

自動車の技術分野では、アクチュエータのような可動調節部材の位置が、特にエ ンジンの制御時にポテンショメータを用いて検出されている。その場合、ポテン ショメータを用いた測定装置の可動接点は、各調節部材の軸に結合されている。

ポテンショメータの可動接点は、ポテンショメータのスライダ面をこすり、その 粉化物がスライダ面で絶縁層を形成する。それにより測定信号に誤りが発生した り、あるいは測定装置並びにそれと接続された電子制御装置が故障したりする。

従って、装置の使用が顕著に制限されることになる。

従って、本発明の課題は、エンジン制御装置の使用性を向上させる手段を提供す ることである。

例えば、ＥＰ−Ａ１７１６４１あるいは刊行物「ゲー・コルベルブ（Ｇ、　Ｋｏ ｌｂｅｒｇ）の自動車の電子エンジン制御、１９８５年４巻第４６年度、自動車 技術雑誌」にその原理が記載されている電子エンジン出力制御装置では、アクセ ルペダル位置を検出したり絞り弁位置をフィードバックするためにポテンショメ ータが用いられている。このような装置では、絞り弁は、運転者の意図を示すア クセルペダル位置も含めた測定量に従って絞り弁並びにフィードバック用ポテン ショメータと結合されたサーボモータを介して電子制御装置により直接及び／あ るいは間接的に電子的に閉ループ制御されている。

更にアイドリング時絞り弁を介してアイドル回転数を制御するのに上述した装置 を用いることが知られている。その場合アクセルペダルを離した時絞り弁はアイ ドル開度を保持しており、内燃機関に所定のアイドル空気量を供給している。そ の時絞り弁はアイドル回転数を制御するために最小アイドル位置と最大アイドル 位置間で調節が行なわれる。

ポテンショメータ面にポテンショメータのスライダにより形成される絶縁性゛の 粉化物は、運転時ポテンショメータと結合された調節部材の移動により周囲に移 動し、特にポテンショメータ上で移動時の折返し点に堆積する。それによりポテ ンショメータ面とスライダ間に絶縁層が形成され、ポテンショメータ並びに制御 装置が上述したように故障してしまう。

電子エンジン出力制御装置では最も頻繁にアイドル位置に移動するので、アイド ル位置での汚れによりポテンショメータは特に故障し易（なる。電子エンジン出 力制御装置では、他の位置信号との妥当性比較により検出された異常に対して安 全性の理由から出力が制限されるので、自動車の使用は顕著に障害をきたすこと になる。このような異常状態を検出し対応した手段を講じる安全性の監視装置が 例えばＤＥ　−０Ｓ３５１０１７３に記載されている。

従って本発明では、内燃機関が少な（とも一つの所定の運転状態にあるとき、特 にエンジンブレーキ状態にあるとき、調節部材をアクセルペダル位置等の測定量 によって定められる設定位置から短時間移動させ、粉化物を問題となる領域から 除去させる手段を講じている。本発明では、短時間とは、調節部材が設定位置を 離れる期間が所定の運転状態の平均期間に対して短いことを意味する。

上述したようなアイドリング制御を組み込んだ電子エンジン出力制御装置のよう に調節部材の有効移動領域が機械的な停止位置により制限される装置では、好ま しくは内燃機関がエンジンブレーキ状態の時に調節部材は通常の運転状態で通過 する有効移動領域を離れ、それにより汚れが有効ポテンショメータ領域から除去 される。

ＥＰ　−Ａ１３０３４１にはエンジンブレーキにおいて内燃機関を制御する電子 制御装置が記載されている。例えば回転数やエンジン温度などの所定の運転パラ メータに従ってアクセルペダルが離された場合あるいは絞り弁が閉じた場合燃料 供給がカットされる。その場合、燃料カットは、回転数が所定回転数以上で、エ ンジン温度が例えば８０℃以上であり、かつアクセルペダル及び／あるいは絞り 弁がアイドル位置にある場合に燃料カットが行なわれている。

図面 第１図はアイドリング制御装置を備えたエンジン制御装置の概略ブロック図、第 ２図は、本発明を説明するためのアクセルペダル位置、回転数並びに絞り弁位置 の時間経過を示す図、第３図はフローチャートを用いて本発明の詳細な説明する 図である。

実施例の説明 第１図のブロック回路図にはエンジン制御装置が図示されており、このエンジン 制御装置には、対応する測定装置１６〜１８の入力線１２〜１４を介してエンジ ン温度、回転数、バッテリー電圧、空気供給量、運転者によって操作される制御 部材の位置等の内燃機関及び自動車の運転パラメータが入力される。更にエンジ ン制御装置１０にはリード線２０を介して内燃機関の出力を調節する出力調節部 材２２の位置が入力される。この場合、調節部材は内燃機関に供給される空気量 を調節する絞り弁である。エンジン制御装置１０はリード線２０を介して調節部 材の位置を測定する測定装置２４と接続されており、この測定装置はリード線２ ６を介して調節部材２２と接続されている。

本実施例では、測定装置２４はポテンショメータであり、その可動接点はリード 線２６と接続され、また調節部材２２と堅固に接続されている。

エンジン制御装置ｌＯは入力線１２〜１４．２０が接続される入力部３０を有す る。この入力部では入力信号の処理、特にアナログ／デジタル変換が行なわれる 。入力部３０は内部線３２を介して演算ないし制御ユニット３４並びに他の演算 ないし制御ユニット３６と接続される。演算ないし制御ユニット３４は内部線３ ２を介して入力される内燃機関並びに自動車の運転パラメータに従って点火と噴 射を制御する。演算ユニット３４でめられた点火と噴射を制御する値は出力線３ ７．３８、出力回路４０並びにエンジン制御装置ＩＯの出力線４２．４４を介し て内燃機関の点火を調節するアクチュエータ４６並びに供給すべき燃料の量を調 節するアクチュエータ４８に導かれる。

演算ユニット３６は内部線３２を介して供給される運転パラメータに従って駆動 信号を形成する。その場合、駆動信号は出力線５０、出力回路及び／あるいはデ ジタルアナログ変換器を有する出力部５２並びにリード線５４を介して電気的に 作動される調節部材２２に供給される。更に演算ユニット３６にはリード線５６ を介して燃料供給量を調節するアクチュエータ４８の駆動信号が入力される。

第１図に図示した装置により行なわれる本発明の制御を第２ａから第２Ｃの例に 図示した時間経過に従って詳細に説明する。

時点ＴＯの時点で運転者はアクセルペダルから離れる。即ちアクセルペダルは時 点ＴＯでアイドル位置を取り、絞り弁は閉しる方向に移動する。絞り弁は時点Ｔ Ｏ乃至アクセルペダルがその非動作位置に達した直後にアイドル位置に達する。

絞り弁の最小アイドル位置並びに全負荷位置により絞り弁ポテン　゛ショメータ の有効移動領域が定まる。アクセルペダルあるいは絞り弁がアイドル位置となり エンジン回転数が所定の値を上回りかつ、エンジン温度が所定のしきい値（例え ば８０℃）より大きくなると、内燃機関の燃料供給装置は燃料カットを行なう。

エンジン回転数が減少し通常エンジン温度と他のパラメータに従って定まる所定 の復帰回転数（ｎ　Ｗ　ｅ　）となると燃料供給装置は再び燃料供給を開始する 。第２ｂ図の時間に対する回転数カーブでこの時点が１１で示されている。同図 で燃料カットの領域は斜線で図示した部分となる。復帰回転数を下回ると、燃料 供給装置は再び燃料供給を開始する。

内燃機関が上述した燃料カット状態にある時、本発明では、絞り弁は閉じた場合 アイドル位置から移動して通常の運転では利用されていない位置に移動される。

この状態が第２Ｃ図に図示されている。機械的な停止位置の直前の位置に達する かあるいは復帰回転数よりも下回った後、絞り弁は即座に必要なアイドル位置に 戻される。第２Ｃ図にはこの状態が時点ＴＩで絞り弁の位置が飛躍的に変化する ことにより示されている。

第２ｃ図の時点ＴｏとＴ１間で行なわれる絞り弁のアイドル位置を越えた移動に より、絞り弁のアイドル位置に集積されスライダとポテンショメータ面間に絶縁 層を形成する汚れが問題とならない領域に除去される。

このような図示された絞り弁の位置制御は好ましくはコンピュータを用いて実現 される。

このようなコンピュータプログラムの例が第３図の流れ図に図示されている。プ ログラムが開始されると最初の判断ステップ１００において、アクセルペダルの 位置信号が処理され、アクセルペダルがアイドル位置にあるかどうかが判断され る。この判断はアクセルペダルの位置信号を所定のアイドル値と比較することに よって行なわれるとともに、アクセルペダルのアイドル位置に結合されたスイッ チが更に変化したかどうかを調べることによっても行なわれる。アクセルペダル がアイドル位置にある場合には、判断ステップ１０２において、アクセルペダル がアイドル位置にある場合内燃機関の回転数が所定の回転数値、即ち復帰回転数 以上にあるかどうかが判断される。このように判断ステップ１００．１０２によ り内燃機関ないし自動車がエンジンブレーキの運転状態にあるかどうかが判別さ れる。エンジンブレーキの判定に対しては上述したようにアクセルペダル位置並 びに回転数条件のほかに他の条件を設定することもできる。この条件はステップ １０２で同様に判断される。ステップ１００あるいは１０２で解答がノーの場合 に、プログラムは改めてステップ１００から開始される。

エンジンブレーキにおいて復帰回転数の値以上では良く知られているように燃料 がカットされる。アイドル位置を越えて調節部材を閉じることにより調節部材と 結合されたポテンショメータの面を清掃するのを排ガスの内容に影響を与えるこ となく行なうようにするために、内燃機関に供給される燃料を確実にカットしな ければならない。これは最も効果的には判断ステップ１０４により行なわれる。

このステップでは噴射信号自体を処理することにより、即ち噴射弁の駆動信号を 処理することにより燃料供給が実際に遮断されたか否かが判断される。この判断 は、エンジンブレーキに入った後実際の燃料カットはある遅延時間を経過した後 に初めて行なわれるので必要となるものである。直接噴射信号を調べることによ り燃料遮断を正確に判断することが可能になる。あるいは判断ステップ１０４の 代りに完全な燃料供給の遮断が行なわれる遅延時間を設定した時間フィルタを設 けるようにしても良い。

判断ステップ１０４において確実に燃料供給の遮断が検出されるかあるいは上述 した遅延時間が経過した場合、判断ステップ１０６．１０８に移動する。

内燃機関ないし自動車がエンジンブレーキにある時絞り弁をアイドル位置を越え て閉じさせた場合絞り弁がアイドル位置にある場合に比較して内燃機関の吸気管 の負圧が上昇する。

このように負圧が上昇すると絞り弁がアイドル位置を超えて閉じられた場合、内 燃機関の排ガスが悪化することになる。負圧が上昇することによりエンジンの吸 気作用が増大し、それにより絞り弁がアイドル位置にある場合よりも例えばピス トンシールリングを介して多量のオイルがクランク室に吸入される。従ってステ ップ１０６において内燃機関の回転数がエンジンブレーキにおいて所定の回転数 しきい値以下であるかどうかが調べられる。この判断により高回転数領域、即ち 吸気管の負圧が高くなりすぎる領域が排除され、上述した点が回避される。内燃 機関の回転数が所定の回転数しきい値以上である場合には、プログラムは改めて １００から開始され、回転数がしきい値以下である場合には判断ステップ１０８ に移動する。

復帰回転数近辺の回転数領域で本発明を実行することを止め、絞り弁がアイドル 位置にあって燃料復帰を行なう場合に発生する排ガス組成に関する問題を回避す るために、復帰回転数値より大きく復帰回転数に対応してめられる第２の回転数 しきい値が設定される。ステップ１０８で内燃機関の回転数がこの第２のしきい 値以上か否かが調べられる。回転数がこの第２のしきい値以上である場合にはプ ログラムが続行され、他の場合にはプログラムが始めから開始される。

判断ステップ１０６．１０８を設けることは本発明を補うものであるが、第３図 のプログラムを判断ステップ１０６．１０８を設けず行なうことも同様に可能で ある。

続いてステップ１１０において本来の閉じる動作、即ち絞り弁がそのアイドル位 置に対応する位置を超えて閉じられる動作が行なわれる。従って、ステップ１１ ０では絞り弁は所定の関数に従ってアイドル位置を超えてその機械的な停止位置 の方向に移動される。その場合ポテンショメータの可動接点は、ポテンショメー タ面と接触したままとなっている。

本実施例の場合、演算ユニット３４に設定されているアイドル位置に関する値か ら所定の値を減算することにより絞り弁われ、演算ユニット３６により行なわれ る絞り弁のフィードバック位置制御に影響を与えることはない。というのは、制 御ユニットはこの清掃動作、すなわち閉じる動作の間清掃動作の開始前に設定さ れたアイドル値に固定されるからである。それにより、絞り弁が閉じることによ り発生する目標値と実際値間の制御偏差により制御ユニットが閉じる動作に逆ら って制御を行なうことを防止できる。

更に、閉じる動作により内燃機関あるいは自動車の運転特性に悪い影響がでるの を防止するために、絞り弁を短時間だけ閉じ再び制御ユニットにより設定される アイドル値に戻すようにする。従って、ステップ１１２において絞り弁がアイド ル位置を越えて閉じてから所定の時間が経過したか否かの時間判断が行なわれる 。その場合、この時間は、絞り弁をアイドル位置から移動させ絶縁性の粉化物を 充分な量だけ除去するとともに、この手段により例えば、排ガス組成あるいは内 燃機関の運転特性に関して悪い効果がでないように設定される。この時間はミリ 秒から秒の単位が好適である。

この時間が経過すると、ステップ１１４において絞り弁が飛躍的にアイドル位置 に戻されプログラムが改めて開始される。

ステップ１１０．１１２による方法の代りに、絞り弁を例えば所定の線形の時間 関数に従ってアイドル位置を越えてその機械的な停止位置の方向に移動させるこ とも可能である。これは、例えば絞り弁の位置制御回路の目標値をそれに対応し て設定することにより行なうことができる。この例の場合には、閉じる動作は閉 ループ制御で行なわれる。この場合、所定の終端値に達した場合、絞り弁は飛躍 的にアイドル値に戻される。

本発明は、エンジンブレーキ中の他に始動前あるいは内燃機関を遮断した後でも 行なうこともできる。

もちろん、このような方法は絞り弁が全負荷位置にある領域においても用いるこ ともできる。

本発明は、電気的に制御される絞り弁を有する装置の他に、アクチュエータと位 置決め用ポテンショメータが結合されているようなアクチュエータを有する他の 機械的な装置に適用することができる。これは、特に電気的に制御されるディー ゼル式内燃機関の制御ラックがその例である。

上述した実施例は、絞り弁の位置を介して全ての運転領域においてエンジン出力 を制御する内燃機関のエンジン出力用電子制御装置に関する。従って、調節部材 は、アイドリング状態で空気の供給を確実にするために、機械的な再停止位置間 の最大移動領域よりも有効移動領域が短くなり、絞り弁をそのアイドル位置を越 えて短時間開じることが可能になる。

調節部材が機械的な再停止位置間の最大移動領域と同じ有効移動領域を有し、調 節部材が冒頭に示した問題を有する位置センサと結合されている場合には、この 有効移動領域を離れることはできない。

従ってこの場合には、調節部材を少なくとも所定の運転状態においてこの運転状 態において定められている位置から移動させ、位置センサの誤動作になる有害な 粉化物を問題となる領域からあまり問題とならない領域に除去してしまうように する。

このような処置を内燃機関のエンジンブレーキ状態において行なう場合、この運 転状態では調節部材は通常アイドル停止位置に当っている。ポテンショメータ面 の清掃は、この停止位置の調節部材を短時間開放位置に移動させることにより行 なわれる。上述した他の処置も同様に用いることができる。

ＦＩＧ、１ ＦＩＧ、２ ＴＡＲＴ 国際調査報告 −噛一一一””　ＰＣＴｌｏＦ　’ｋｎｌＮ’Ｕｃ＝Ｅ国際調査報告

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）特に内燃機関の出力を調節する少なくとも一つの電子的に制御可能な調節部 材を有し、その少なくとも一つの調節部材の位置が調節部材と堅固に結合された ポテンショメータ型の測定装置により検出され、また前記調節部材の位置が測定 量に従って直接及び／あるいは間接的に設定される自動車の内燃機関の制御装置 において、 少なくとも所定の運転状態において前記調節部材を測定量により設定される位置 から短時間移動させることを特徴とする内燃機関の制御装置。 ２）特に内燃機関の出力を調節する少なくとも一つの電子的に制御可能な調節部 材を有し、その少なくとも一つの調節部材の位置が調節部材と堅固に結合された ポテンショメータ型の測定装置により検出され、また前記調節部材が内燃機関の 通常の運転状態において所定の領域を移動する自動車の内燃機関の制御装置にお いて、 少なくとも内燃機関の所定の運転状態において前記調節部材を前記所定の領域外 に移動させることを特徴とする内燃機関の制御装置。 ３）燃料カットの行なわれる運転領域において前記調節部材、特に絞り弁を前記 設定位置あるいは所定の領域から移動させることを特徴とする請求の範囲第１項 又は第２項に記載の装置。 ４）前記調節部材を内燃機関の通常の運転状態において定められる移動領域から その最小停止位置あるいは最大停止位置の方向に移動させることを特徴とする請 求の範囲第２項又は第３項に記載の装置。 ５）前記設定位置からの移動あるいは所定領域外への移動は開ループ制御により 調節部材の位置を所定量変化させることにより行なわれることを特徴とする請求 の範囲第１項から第４項までのいずれか１項に記載の装置。 ６）所定の時間経過後調節部材を飛躍的に前記設定位置あるいは所定領域に戻す ことを特徴とする請求の範囲第１項から第５項までのいずれか１項に記載の装置 。 ７）前記設定位置からの移動あるいは所定領域外への移動は開ループあるいは閉 ループ制御により行なわれ、前記調節部材は所定の関数に従ってその停止位置に 移動されることを特徴とする請求の範囲第１項から第６項までのいずれか１項に 記載の装置。 ８）ポテンショメータによって検出される所定の位置に達した場合、前記調節部 材を飛躍的に前記設定位置あるいは所定領域に戻すことを特徴とする請求の範囲 第１項から第７項までのいずれか１項に記載の装置。 ９）燃料供給が再開された場合、前記調節部材を飛躍的に前記設定位置あるいは 所定移動領域に戻すことを特徴とする請求の範囲第１項から第８項までのいずれ か１項に記載の装置。 １０）前記所定の運転状態が内燃機関のエンジンブレーキあるいは始動前の運転 状態であることを特徴とする請求の範囲第１項から第９項までのいずれか１項に 記載の装置。 １１）前記所定の領域が内燃機関の通常の運転状態において演算ユニットによっ て設定される調節部材の最小アイドル位置と最大全負荷位置により形成されるこ とを特徴とする特許請求の範囲第２項から第１０項までのいずれか１項に記載の 装置。 １２）前記調節部材をアイドル位置を越えて所定領域外に移動させることを特徴 とする請求の範囲第１項から第１１項までのいずれか１項に記載の装置。 １３）前記調節部材を上方しきい値と下方しきい値により定められる回転数領域 において前記所定領域外に移動させることを特徴とする請求の範囲第１項から第 １２項までのいずれか１項に記載の装置。 １４）前記調節部材を最大量で所定領域外に移動させることを特徴とする請求の 範囲第１項から第１３項までのいずれか１項に記載の装置。 １５）前記調節部材を測定量により定められる位置からその機械的な停止位置あ るいは反対方向に短時間移動させることを特徴とする請求の範囲第１項から第１ ４項までのいずれか１項に記載の装置。