JPH0921338A - 内燃機関のトルク制御方法および装置 - Google Patents
内燃機関のトルク制御方法および装置Info
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Abstract
著しく低減されてトルクの正確な調節を可能にする手段
を提供することである。 【解決手段】 内燃機関のトルク制御方法および装置に
おいて、エンジンブレーキ運転においてエンジンブレー
キトルクが高すぎたとき、エンジントルクを上昇するた
めに、目標トルク値から出発して、エンジン回転速度を
考慮して内燃機関のトルクを調節する少なくとも1つの
運転パラメータのための制御値に変換し、これにより内
燃機関のトルクが目標値に接近するように調節される。
Description
御方法および装置に関するものである。
ドイツ特許公開第2139230号から既知である。こ
こでは、エンジンブレーキトルクが高すぎるために少な
くとも1つの駆動車輪に好ましくない車輪滑りが発生し
たとき、エンジンブレーキトルクを低減するためにエン
ジンへのユーティリティの供給量、とくに絞り弁の対応
する制御により空気の供給を増大することが提案されて
いる。この既知のいわゆるエンジン加速トルク制御(M
SR)においては、ユーティリティ供給量の増大は、車
両の駆動車輪において検出された滑り値の関数として行
われる。しかしながら、このことは、各車両タイプおよ
び各エンジンタイプに対して、検出された車輪滑りとユ
ーティリティ供給量の増大量との間の関係が各運転状態
において求められなければならないということを意味す
る。したがって、それに応じて使用方法が複雑となる。
さらに、この使用方法が繁雑であることによりユーティ
リティ供給量の調節精度が悪くなる。
供給された目標トルク値を少なくとも内燃機関への空気
供給量を調節するように計算により変換しおよび/また
は内燃機関から伝達されるトルクを所定の目標トルク値
に接近させるように計算により変換することが既知であ
る。
特許第5072712号)から、いわゆる負荷係数が決
定されるタンクベント制御が既知である。これはタンク
ベント弁を介して内燃機関の吸気系統に供給される空気
内のガソリンベーパーの量を決定する。
御において、繁雑さが著しく低減されてトルクの正確な
調節を可能にする手段を提供することが本発明の課題で
ある。
とも1つの運転パラメータが制御され、エンジンブレー
キ運転において少なくとも1つの車輪がブロック傾向に
あるときに、少なくとも1つの運転パラメータの制御に
よりエンジンブレーキ作用を低減するように内燃機関の
トルクが上昇される、内燃機関のトルク制御方法におい
て、上昇すべきトルク値のための目標値が供給され、こ
のトルク値のための目標値が、少なくともエンジン回転
速度を考慮して、内燃機関のトルクを調節する少なくと
も1つの運転パラメータのための制御値に変換され、こ
れにより内燃機関から伝達されるトルクが前記目標値に
接近するように調節される。
様により詳細に説明する。
ユニット10の全体ブロック回路図が示されている。こ
の場合、本発明によるエンジン加速トルク制御の範囲内
で必要なエンジン制御装置の要素のみが図示されてい
る。さらに、エンジン制御装置は燃料供給量測定等のた
めの機能および要素をも含んでいるが、これらは図を見
やすくするために図1には示されていない。
含む制御ユニット10は、出力ライン12を介して、エ
ンジンへの空気供給量を調節するための設定要素14を
操作する。この設定要素14は、電気操作絞り弁、絞り
弁のバイパス管内の電気操作アイドリング設定器または
絞り弁の電気操作アイドリングストッパであってもよ
い。さらに、制御ユニット10は出力ライン20を介し
て内燃機関の点火角を制御し、また有利な実施態様にお
いては、第2の出力ライン16を介してタンクベント弁
18を制御する。測定ユニット24から出ている出力ラ
イン22を介して、制御ユニット10に内燃機関の回転
速度のための尺度が供給される。測定ユニット28と接
続されているライン26を介して、制御ユニット10
に、たとえば空気容積流量信号、空気質量流量信号また
は吸気管圧力信号のような内燃機関の負荷のための尺度
が供給される。さらに、制御ユニット10は入力ライン
30を有し、入力ライン30は制御ユニット10をたと
えばABS/ASR制御ユニットのような少なくとも1
つの他の制御ユニット32と結合し、制御ユニット32
は駆動車輪における滑りの関数としてトルク値のための
目標値(目標トルク値)を計算しかつライン30を介し
てエンジンの制御ユニット10に供給する。さらに、入
力ライン34ないし36が設けられ、入力ライン34な
いし36は測定ユニット38ないし40から供給されか
つ制御ユニット10にたとえば排ガス組成、エンジン温
度、ノッキング信号等のための尺度のようなその他の運
転パラメータを供給する。
において、駆動車輪がブロック傾向を示すほど内燃機関
のエンジンブレーキトルクが大きいとき、エンジン加速
トルク制御(MSR)範囲において、ブロック傾向を阻
止するために必ずエンジントルクが上昇される。このた
めに、制御ユニット10に接続された他の制御ユニット
32において求められた車輪滑り値(車両速度と車輪速
度との差)に基づきならびに車輪と車道との間の求めら
れた摩擦係数に基づき、目標トルク値MSOLLが求め
られる。この目標トルク値は、ブロック傾向を低減する
ために内燃機関から車輪に伝達される駆動トルクないし
は内燃機関からクランク軸に伝達されるトルクを示して
いる。この目標トルク値はライン30を介してとくにC
ANのような通信系統を介して制御ユニット10に伝送
される。このとき制御ユニット10は、供給された目標
トルク値から、以下に記載のように、内燃機関への空気
供給量を設定するための制御値および点火角を設定する
ための制御値、またはいずれかの制御値を計算する。ラ
イン12ないし20を介して計算値が対応する設定要素
に出力され、これにより内燃機関から伝達されるトルク
は実質的に供給された目標値に対応している。
ユニット10はいわゆるタンクベント制御を含み、タン
クベント制御は所定の条件のもとで制御信号により弁を
開くことにより、車両のタンクから内燃機関の吸気系統
に空気を供給する。このようなタンクベント制御は冒頭
記載の従来技術から既知である。
ット10の詳細ブロック回路図を示す。
回転速度に対する尺度が伝送されるライン22は、制御
ユニット10の範囲内で、複数の機能ブロック、すなわ
ちアイドリング制御器100.目標トルク値MIMSR
から目標空気質量流量QMSRを決定するための特性曲
線群102、内燃機関の最適効率を考慮して設定される
最適点火角ZWOPTを決定するための特性曲線群10
4、回転角ZWKFを決定するための機能要素106な
らびに最適点火角を設定したときに伝達されるトルクM
IOPTを決定するための他の特性曲線群108に供給
される。それを介してエンジン負荷に対応する信号が供
給されるライン26は、特性曲線群104、機能要素1
06および特性曲線群108に通じている。
ては、エンジン加速トルク制御が働いているときに所定
の目標トルク値の関数として内燃機関への空気供給量を
設定することを含む。有利な実施態様においては、この
好ましい実施形態は、点火角調節用機能ブロック200
および/またはタンクベント制御用機能ブロック202
の関数としての調節すべき空気容積流量の修正により補
足可能である。
ト32はライン30を介して制御ユニット10に内燃機
関の出力側に伝達すべきトルクのための目標値MkupS
OLLを与える。この値MkupSOLLはライン30を
介して計算要素110に与えられる。計算要素110に
おいて、ライン112を介して計算要素114から供給
される損失トルクを考慮して、目標燃焼トルクMIMS
Rが求められる。エンジン回転速度およびエンジン温度
の関数として所定の特性曲線から損失トルクを決定する
ことは、冒頭記載の従来技術から既知である。目標継手
トルクから目標燃焼トルクを決定するために、計算要素
110において損失トルクが目標継手トルクに加えられ
る。この場合、損失トルクは、内燃機関の内部摩擦によ
り消費される、燃焼により発生されるトルクの一部分を
示す。代替態様として、目標継手トルクの代わりに目標
燃焼トルクが直接他の制御ユニット32内で形成されか
つたとえばCANのような通信系統を介して制御ユニッ
ト10に伝送される。目標燃焼トルクMIMSRは修正
要素116に供給され、修正要素116において目標燃
焼トルクが調節された点火角により修正される。これ
は、以下に説明する特性曲線群102が内燃機関の運転
を仮定して最適点火角において決定されているからであ
る。したがって、特性曲線群104において形成される
最適点火角から、エンジン制御装置により設定される点
火角ZWKFが差し引かれる。この基本点火角は、エン
ジン回転速度、エンジン負荷ならびにノッキング制御、
触媒のための保護手段のようなその他の影響等に基づい
て形成される。結合段118において、基本点火角ZW
KFが最適点火角ZWOPTにより差し引かれる。差d
ZWSは特性曲線120において点火角効率に変換され
かつ点火角効率は修正要素116に供給される。修正要
素116において、目標燃焼トルク値MIMSRが点火
角効率により割算されかつ修正された目標燃焼トルク値
が特性曲線群102において、ライン22を介して供給
された回転速度に応じて目標空気質量流量QMSRに変
換される。目標空気質量流量QMSRはライン122を
介してスイッチ要素126の第1の接続点124に供給
される。スイッチ要素はスイッチ位置に応じて接続点1
24または第2の接続点128のいずれかを特性曲線要
素130と結合し、特性曲線要素130は供給されたそ
れぞれの目標空気質量流量から設定要素14に対する操
作信号τSOLLを形成する。この場合、特性曲線要素
130は本質的に設定要素14の特性曲線をシミュレー
トして形成された特性曲線からなっている。
を要素130と結合する位置にある。エンジン加速トル
ク制御からの要求がある場合、すなわち加速ペダルを放
した状態でエンジンブレーキトルクが高すぎたために少
なくとも1つの駆動車輪がブロック傾向を示したとき、
スイッチ要素126は接続点124に切り換わる。この
場合、エンジン加速トルク制御の目標トルク値から形成
された目標空気質量流量が特性曲線要素130に伝送さ
れかつ設定要素14がライン12を介してそれに応じて
設定される。エンジン加速トルク制御のほかに、スイッ
チ要素126は特性曲線(計算)要素130をアイドリ
ング制御器100と結合する。アイドリング制御器10
0は所定の制御方式に従って空気質量流量目標値QLL
を決定し、空気質量流量目標値QLLは、ライン22を
介して供給された実際のエンジン回転速度が目標値に接
近するように設定される。この目標値は、ライン34な
いし36を介して供給されるエンジン温度、バッテリ電
圧等のような運転パラメータから形成される。
速トルク制御により要求される指示目標エンジントルク
もまた、エンジン回転速度を用いて、シリンダ内に流入
する空気質量流量のための目標値に換算される。目標空
気質量を計算するとき、制御ユニット10により設定さ
れる点火角が、目標空気質量流量を決定するための空気
質量流量特性曲線が設定されるときの最適点火角とは完
全に区別されるように考慮される。
改善するために、空気調節の補足としてまたはその代替
として、エンジンの点火角の調節が行われる。このため
に点火角調節用機能ブロック200が使用される。エン
ジン回転速度およびエンジン負荷から、特性曲線群10
8においていわゆる燃料充填モデルを介して最適点火角
における燃焼トルクMIOPTが求められる。この値は
ライン138を介して計算要素140に供給され、計算
要素140はライン142を介して供給された目標燃焼
トルクとおよびライン138を介して供給された最適点
火角における燃焼トルクとの間の関係を形成する。この
関係は点火角の目標効率に対応する。この関係はライン
144を介して特性曲線要素146に供給され、特性曲
線要素146は目標点火角効率を点火角修正値dZWに
変換する。この修正値dZWは比較段148において、
特性曲線群104において形成された最適点火角ZWO
PTにより差し引かれて目標点火角ZWSOLLを形成
し、目標点火角ZWSOLLはライン20を介して設定
される。点火角調節は、最適点火角に対応する目標点火
角になるまで可能である。点火角を介してさらにトルク
を上昇させることは不可能である。点火角調節が空気調
節の補足として使用される場合、トルクの要求において
まず点火角調節が行われ、次にこの調節が緩やかな空気
調節による十分ではないトルク上昇により補足される。
による点火角調節の補償および点火角の基本点火角への
復帰が有利なことがある。
節が禁止される。このとき目標トルクは燃料充填を介し
てのみ調節され、一方目標点火角はエンジンの制御ユニ
ットにより形成される基本点火角に対応している。
ント制御用機能ブロック202による空気調節の範囲内
で、上記の方法の補足として、絞り弁を介して流れる漏
洩空気ならびにタンクベント制御の設定信号の関数とし
ての空気調節の修正が行われる。
で、存在する目標空気質量流量値がライン150を介し
て分岐されかつ比較段152に供給される。ライン15
4を介して供給されたタンクベント弁のための制御信号
変数τTEVから特性曲線群156(設定要素特性曲線
を示す)内で対応する空気質量流量値QTEVが形成さ
れ、空気質量流量値QTEVはライン158を介して乗
算段160に供給される。乗算段160において空気質
量流量値がライン162を介して計算要素164から供
給された負荷係数により掛算され、またこのようにして
タンクベント弁を介して供給された空気質量流量QTE
VMが計算される。空気質量流量QTEVMはライン1
66を介して結合段168に供給される。この場合、負
荷係数は冒頭記載のように決定される。タンクベント弁
を介して供給された空気質量流量は、結合段168にお
いて、実際の空気質量流量値QISTを形成するために
測定装置136から測定された空気質量流量値と結合さ
れる(加算)。次に、実際の空気質量流量QISTはラ
イン170を介して比較段152に供給され、比較段1
52において実際の空気質量流量値と目標の空気質量流
量値との間の差ΔQが形成される。この差は絞り弁を介
して流れる漏洩空気に対する尺度を形成する。空気質量
流量制御器172において、差ΔQから修正値QLEC
Kが形成され、修正値QLECKは結合段176におい
て目標の空気質量流量QSOLLから差し引かれる。こ
のとき、この結合段、即ち差形成段により形成された目
標の空気質量流量QSTELLERは設定要素14の操
作のために使用される。
を介して流れる漏洩空気を考慮することはまた空気質量
流量制御器を使用することにより行われ、空気質量流量
制御器は目標設定値QSOLLと実際の空気質量流量Q
ISTとの間の差を制御する。さらに、空気質量流量測
定器136は絞り弁を介して流れる空気質量流量および
場合によりアイドリング設定器のみを決定し、タンクベ
ント弁を介して流れる空気質量流量は決定しない。した
がって、実際の空気質量流量はタンクベント弁から流入
する空気質量流量を測定された空気質量流量に加算する
ことにより修正される。
ント弁からの空気質量流量を考慮する必要はなく、この
場合、エンジン加速トルク制御装置の調整の間にタンク
ベント弁の開放は停止される。
ほかに、有利な実施態様においては、空気容積流量値ま
たは吸気管圧力値に基づく機能の計算が行われている。
は、制御ユニット10のマイクロコンピュータのための
プログラムの範囲内で行われる。
加速トルク制御により要求されるトルクの正確な変換が
とくに多くの繁雑さを必要とすることなく実行可能であ
る。
すぎるために少なくとも1つの駆動車輪がブロック傾向
にあるとき内燃機関から伝達されるエンジントルクの正
確な調節が可能となる。
ンタイプへの適合において、使用上非常な複雑さがない
ことはとくに有利である。
めに、空気供給量を増大するほかに点火角の調節が行わ
れることはとくに有利である。この点火角調節は、空気
供給量の調節と組み合わせられて、内燃機関から伝達す
べきトルクを正確に決定することを可能にする。
ンジントルクに考慮されることはさらに有利である。
アイドリング制御を実行する電気的に操作可能な設定要
素を使用可能であるので、「電子式加速ペダルを有しな
い」通常のエンジン制御装置に対しても、本発明による
方法が適用可能であることは有利である。
トの全体ブロック回路図である。
ック回路図である。
122、138、142、144、150、154、1
58、162、166、170、174 ライン 14 設定要素 18 タンクベント弁 24 測定ユニット(エンジン回転速度) 28 測定ユニット(エンジン負荷) 32 他の制御ユニット(ABS/ASR) 38……40 測定ユニット(運転パラメータ) 100 アイドリング制御器 102、104、108、120、130、146、1
56 特性曲線群(特性曲線要素) 106 機能要素 110、114、140、164 計算要素 116 修正要素 118、168、176 結合段 124、128 接続点 126 スイッチ要素 136 空気質量流量測定器 148、152 比較段 160 乗算段 172 空気質量流量制御器 200 点火角調節用機能ブロック 202 タンクベント制御用機能ブロック dZW 点火角修正値 dZWS 基本点火角と最適点火角との差 MIMSR 目標燃焼トルク値 MIOPT 燃焼トルク値(最適点火角における) MkupSOLL 目標継手トルク値(出力側) MSOLL 目標トルク値(内燃機関から車輪へのトル
ク) QIST 実際空気質量流量 QLECK ΔQからの修正値 QLL 目標の空気質量流量(アイドリング制御) QMSR 目標の空気質量流量(エンジン加速トルク制
御) QSOLL 目標の空気質量流量(QLLまたはQMS
R) QSTELLER 目標の空気質量流量(QLECKに
よる修正後) QTEV 空気質量流量(タンクベント弁) QTEVM 空気質量流量(QTEV×負荷係数) ZWKF 基本点火角 ZWOPT 最適点火角 ZWSOLL 目標点火角 ΔQ 実際の空気質量流量と目標の空気質量流量との間
の差 τSOLL 設定要素への操作信号 τTEV タンクベント弁の操作信号
Claims (10)
- 【請求項1】 トルクを調節する少なくとも1つの運転
パラメータが制御され、 エンジンブレーキ運転において少なくとも1つの車輪が
ブロック傾向にあるときに、少なくとも1つの運転パラ
メータの制御によりエンジンブレーキ作用を低減するよ
うに内燃機関のトルクが上昇される、内燃機関のトルク
制御方法において、 上昇すべきトルク値のための目標値が供給されること、
およびこのトルク値のための目標値が、少なくともエン
ジン回転速度を考慮して、内燃機関のトルクを調節する
少なくとも1つの運転パラメータのための制御値に変換
され、これにより内燃機関から伝達されるトルクが前記
目標値に接近すること、を特徴とする内燃機関のトルク
制御方法。 - 【請求項2】 トルク値のための目標値が、点火角の調
節を考慮しかつエンジン回転速度を利用して、内燃機関
への空気供給量のための目標値に変換されることを特徴
とする請求項1の方法。 - 【請求項3】 内燃機関への空気供給量のための目標値
が、電気的に操作可能な空気供給量の調節用設定要素に
より設定されることを特徴とする請求項2の方法。 - 【請求項4】 空気供給量を示す値が、空気質量流量、
空気容積流量または吸気管圧力であることを特徴とする
請求項2の方法。 - 【請求項5】 トルク値のための目標値がエンジン回転
速度およびエンジン負荷から導かれた最適燃焼トルクと
の比較により修正点火角に変換され、これにより設定点
火角をエンジン回転速度の上昇方向に修正することを特
徴とする請求項1の方法。 - 【請求項6】 内燃機関への空気供給量のための目標値
が絞り弁を介して流れる漏洩空気の関数として修正され
ることを特徴とする請求項2の方法。 - 【請求項7】 内燃機関への空気供給量のための目標値
が、内燃機関のタンクベント弁を介して供給される空気
の関数として調節されることを特徴とする請求項2の方
法。 - 【請求項8】 トルク上昇が行われる運転状態の間はタ
ンクベント弁の開放が禁止されていることを特徴とする
請求項7の方法。 - 【請求項9】 ブロック傾向におけるエンジン加速トル
ク制御の範囲内でのトルクの上昇が、エンジンブレーキ
運転においてエンジンブレーキトルクが高すぎることに
基づいて行われることを特徴とする請求項1ないし8の
いずれかの方法。 - 【請求項10】 エンジンブレーキ運転においてエンジ
ンブレーキトルクが高すぎるときに、トルクを調節する
少なくとも1つの運転パラメータの制御により内燃機関
のトルクを上昇する制御ユニットを有する内燃機関のト
ルク制御装置において、 制御ユニットが、上昇すべきトルク値のための目標値が
それに供給される入力要素を含むこと、および制御ユニ
ットが、供給される前記目標値から少なくともエンジン
回転速度により運転パラメータのための制御値を求める
計算要素を含み、これにより内燃機関から伝達されるト
ルクが前記目標値に接近すること、を特徴とする内燃機
関のトルク制御装置。
Applications Claiming Priority (2)
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