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図面 (8)

課題

本発明は、切換可能な弁、特に内燃機関噴射弁を制御する方法で、ソレノイドアーマチュア当接速度を低減し、雑音の放出を低減する。

解決手段

少なくとも1つの弁を駆動制御する際に、弁運動を遅くする少なくとも1つの制動パルスを付加的に駆動制御し、特に、少なくとも1つの制動パルスの駆動制御の位置及び/又は長さを変更し415、少なくとも1つの制動パルスの駆動制御のこの変更によって生じる、内燃機関のトルク変化を評価し440、少なくとも1つの制動パルスの駆動制御を、トルク変化のこの評価の結果に依存して適合させる445。

概要

背景

2つ又はそれ以上のホイールを有する自動車において、外部点火方式内燃機関オットー機関)の吸気通路又は燃焼室燃料を制御して吸気管噴射するために使用される噴射弁、多くの簡単かつコスト的に有利な電磁弁は、公知のように車載電源網電圧乃至バッテリ電圧を用いて、又は、このバッテリ電圧よりも高いブースタ電圧によって動作される。噴射圧力は、数barであり、上記駆動制御は、駆動制御時間中にこのような噴射弁の電気駆動コイルに一定のバッテリを電圧を印加することによって行われる。駆動制御の終了時、コイルはバッテリ電圧から切り離される。

このような噴射弁を開く際、ソレノイドアーマチュアは、聞き取れるほどの音で上側のストロークストッパに当接する。このような挙動により、特に2輪車では、車両シャーシによる騒音減衰が比較的少ないことに起因して快適さが損なわれている。このため、2輪車では、公知のように、ソレノイドアーマチュアが上側のストロークストッパに当接する少し前に、有利には経験的に求めた所定の時間の間、各噴射弁電気回路遮断又は中断して、弁運動の速度を遅くする制動パルスを発生させている。上述のバッテリ電圧に発生し得る種々の変動は、この遮断の時点及びこの持続時間に大きな影響を与え、これによって騒音低減のための制動パルスの有効性が大きく損なわれている。

さらに、関係する噴射弁を遮断乃至閉鎖する際に相応に操作することが公知である。即ち、ソレノイドアーマチュアが下側のストロークストッパを打ち付ける少し前に、同様に有利には経験的に求めた所定の時間の間、再び弁をオンにするか又は付加的な短い駆動制御パルスを駆動制御し、これにより、弁の閉鎖運動の速度も相応に遅くさせる制動パルスを生じさせることが公知である。

さらに独国特許出願公開第102014203538.4号明細書(出願人文書番号:R.352476)には、上述の制動パルスを適応的に駆動制御することが記載されており、ここでは現在のバッテリ電圧に依存して上述の制御パルスを駆動制御し、この制動パルスが上述の当接時点に与える影響を検出している。制動パルスが、騒音低減に何の影響も与えない場合、制動パルスの時点及び/又は持続時間が変更され、このように変更された制動パルスが駆動制御される。このようにして適切な制動パルスが見つかるまで引き続いて処理が行なわれる。

独国特許出願公開第102009047453号明細書からは噴射弁を動作させる方法が明らかにされており、ここでは弁の開運動の終了時に、ソレノイドアーマチュアのアーマチュアコイルに発生する電流又は電圧を評価することにより、衝突情報を得ている。得られたこの衝突情報に基づいて弁を駆動制御することにより、ソレノイドアーマチュアの当接速度を低減し、ひいては雑音の放出を低減することができる。

概要

本発明は、切換可能な弁、特に内燃機関の噴射弁を制御する方法で、ソレノイドアーマチュアの当接速度を低減し、雑音の放出を低減する。少なくとも1つの弁を駆動制御する際に、弁運動を遅くする少なくとも1つの制動パルスを付加的に駆動制御し、特に、少なくとも1つの制動パルスの駆動制御の位置及び/又は長さを変更し415、少なくとも1つの制動パルスの駆動制御のこの変更によって生じる、内燃機関のトルク変化を評価し440、少なくとも1つの制動パルスの駆動制御を、トルク変化のこの評価の結果に依存して適合させる445。

目的

本発明の基礎にある知識は、特に自動車の内燃機関において、上述の制動パルスの有効性が、上述のソレノイドアーマチュアの運動に関連する正確な駆動制御の位置、又は、上述の弁ニードル、及び、この制動パルスを駆動制御する長さなどのような内部パラメタに大きく依存することである

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

切換可能な弁、特に内燃機関噴射弁を制御する方法であって、少なくとも1つの弁を駆動制御する際に、弁運動を遅くする少なくとも1つの制動パルスを駆動制御する、方法において、前記少なくとも1つの制動パルスの駆動制御の位置及び/又は長さを変更し(415)、前記少なくとも1つの制動パルスの前記駆動制御の当該変更によって生じる、前記内燃機関のトルク変化を評価し(440)、前記少なくとも1つの制動パルスの前記駆動制御を、前記トルク変化の前記評価の結果に依存して適合させる(445)、ことを特徴とする方法。

請求項2

前記少なくとも1つの制動パルスの前記駆動制御の前記変更を、当該少なくとも1つの制動パルスの順次に行われるオン及びオフによって、又は、順次に行われるオフ及びオンによって実行する(235,240)、請求項1に記載の方法。

請求項3

前記少なくとも1つの制動パルスの前記駆動制御の前記変更を、2つの噴射サイクル間で周期的に行う(320)、請求項1に記載の方法。

請求項4

前記少なくとも1つの制動パルスの前記駆動制御の前記変更、及び、前記トルク変化の前記評価を繰り返しの適合プロセス(410)によって行う、請求項1乃至3のいずれか一項に記載の方法。

請求項5

前記トルク変化の前記評価をモデルベースで行う(430)、請求項1乃至4のいずれか一項に記載の方法。

請求項6

前記内燃機関の回転数に関連する指標に基づいて、前記トルク変化を求める(420,430)、請求項1乃至5のいずれか一項に記載の方法。

請求項7

前記内燃機関の燃焼サイクル圧縮段階の開始時又は開始前、及び、前記内燃機関の燃焼サイクルの燃焼段階の終了時又は終了後に、前記内燃機関の前記回転数に関連する前記指標を求める(405)、請求項6に記載の方法。

請求項8

前記少なくとも1つの弁の前記駆動制御の前記変更により、前記少なくとも1つの制動パルスの前記駆動制御の前記変更によって生じる前記内燃機関の前記トルク変化を補償する、請求項1乃至7のいずれか一項に記載の方法。

請求項9

前記少なくとも1つの制御パルスの前記駆動制御の前記変更の際、実質的に駆動制御の長さを固定して、前記駆動制御の位置を変更する、請求項1乃至8のいずれか一項に記載の方法。

請求項10

前記少なくとも1つの制動パルスの前記駆動制御の前記変更の際、実質的に駆動制御の位置を固定して、前記駆動制御の長さを変更する、請求項1乃至8のいずれか一項に記載の方法。

請求項11

請求項1乃至10のいずれか一項に記載の方法の各ステップを実行するように構成されていることを特徴とするコンピュータプログラム

請求項12

請求項11に記載のコンピュータプログラムが記憶されている、ことを特徴とする機械読み取り可能データ担体

請求項13

請求項1乃至10のいずれか一項に記載の方法を用いて、切換可能な弁、特に自動車の内燃機関の噴射弁、乃至、対応する噴射システムを制御するように構成されている、ことを特徴とする電子制御装置

技術分野

0001

本発明は、請求項1の上位概念に記載された、特に自動車内燃機関噴射弁である切換可能な弁を駆動制御する方法に関する。本発明はまた、コンピュータプログラム、このコンピュータプログラムを記憶する機械読み取り可能なデータ担体と、本発明に係る方法を実行することができる電子制御装置とを対象としている。

背景技術

0002

2つ又はそれ以上のホイールを有する自動車において、外部点火方式内燃機関(オットー機関)の吸気通路又は燃焼室燃料を制御して吸気管噴射するために使用される噴射弁、多くの簡単かつコスト的に有利な電磁弁は、公知のように車載電源網電圧乃至バッテリ電圧を用いて、又は、このバッテリ電圧よりも高いブースタ電圧によって動作される。噴射圧力は、数barであり、上記駆動制御は、駆動制御時間中にこのような噴射弁の電気駆動コイルに一定のバッテリを電圧を印加することによって行われる。駆動制御の終了時、コイルはバッテリ電圧から切り離される。

0003

このような噴射弁を開く際、ソレノイドアーマチュアは、聞き取れるほどの音で上側のストロークストッパに当接する。このような挙動により、特に2輪車では、車両シャーシによる騒音減衰が比較的少ないことに起因して快適さが損なわれている。このため、2輪車では、公知のように、ソレノイドアーマチュアが上側のストロークストッパに当接する少し前に、有利には経験的に求めた所定の時間の間、各噴射弁電気回路遮断又は中断して、弁運動の速度を遅くする制動パルスを発生させている。上述のバッテリ電圧に発生し得る種々の変動は、この遮断の時点及びこの持続時間に大きな影響を与え、これによって騒音低減のための制動パルスの有効性が大きく損なわれている。

0004

さらに、関係する噴射弁を遮断乃至閉鎖する際に相応に操作することが公知である。即ち、ソレノイドアーマチュアが下側のストロークストッパを打ち付ける少し前に、同様に有利には経験的に求めた所定の時間の間、再び弁をオンにするか又は付加的な短い駆動制御パルスを駆動制御し、これにより、弁の閉鎖運動の速度も相応に遅くさせる制動パルスを生じさせることが公知である。

0005

さらに独国特許出願公開第102014203538.4号明細書(出願人文書番号:R.352476)には、上述の制動パルスを適応的に駆動制御することが記載されており、ここでは現在のバッテリ電圧に依存して上述の制御パルスを駆動制御し、この制動パルスが上述の当接時点に与える影響を検出している。制動パルスが、騒音低減に何の影響も与えない場合、制動パルスの時点及び/又は持続時間が変更され、このように変更された制動パルスが駆動制御される。このようにして適切な制動パルスが見つかるまで引き続いて処理が行なわれる。

0006

独国特許出願公開第102009047453号明細書からは噴射弁を動作させる方法が明らかにされており、ここでは弁の開運動の終了時に、ソレノイドアーマチュアのアーマチュアコイルに発生する電流又は電圧を評価することにより、衝突情報を得ている。得られたこの衝突情報に基づいて弁を駆動制御することにより、ソレノイドアーマチュアの当接速度を低減し、ひいては雑音の放出を低減することができる。

先行技術

0007

独国特許出願公開第102014203538.4号明細書
独国特許出願公開第102009047453号明細書
独国特許出願公開第102012203652.0号明細書

課題を解決するための手段

0008

本発明の基礎にある知識は、特に自動車の内燃機関において、上述の制動パルスの有効性が、上述のソレノイドアーマチュアの運動に関連する正確な駆動制御の位置、又は、上述の弁ニードル、及び、この制動パルスを駆動制御する長さなどのような内部パラメタに大きく依存することである。ソレノイドアーマチュア乃至弁ニードルの運動も、例えば閉鎖ばね力又は弁ストロークのような内部的な弁パラメタの種々のばらつきにより、個体に依存するばらつきを有する。さらに、例えばバッテリ電圧乃至車載電源網電圧、燃料特性燃料温度又はコイル温度のような外部パラメタ乃至諸条件によって運動は影響を受ける。このため、制動パルスの駆動制御は、上述のような複数の外部条件にも適合させなければならない。

0009

さらに、制動パルスの駆動制御の位置(タイミング)及び/又は駆動制御の持続時間が誤って又は不正確に設定されると、雑音を低減する作用は生じず、また最悪の場合には、意図に反して噴射が行われないか又は付加的な噴射が発生してしまう。このことは、自動車の走行特性乃至快適さ及び/又は内燃機関の有害物質放出に大きなマイナスの影響を及ぼしてしまう。

0010

本発明の基礎にある着想は、実質的にリアルタイムでありかつ有利には繰り返しの適合プロセスを用いて、関連する制動パルスを計算することであり、ここでは入力情報として有利には、回転数ベース乃至回転数に関連する指標、例えば回転数センサによって供給される回転数を利用する。考えられ得る上述のリアルタイム機能により、内燃機関乃至自動車の動作中に繰り返しの適合プロセスを実行することができる。

0011

本発明に係る方法では、特に、上述の制動パルスの駆動制御、即ち、このパルスの駆動制御の位置乃至位置決め及び/又は駆動制御の長さを系統的に変更乃至変化させ、上述の回転数に関連する指標に基づき、この変更によって生じた噴射量変化に起因してそれぞれ結果的に得られるトルク変化をそれぞれ評価する。制動パルスの上述の変更は、少なくとも1つの制動パルスの順次に行われる開閉乃至オンオフによって行うか、又は、2つの噴射サイクル間の、ひいては2つの燃焼間で制動パルスを変更するかのいずれかで周期的に行うことできる。

0012

上述の回転数に関連する指標に基づいて上述のようにトルク変化を評価する際には、内燃機関の燃焼サイクル圧縮段階の開始時又は開始前、及び、内燃機関の燃焼サイクルの終了時又は終了後に、回転数に関連する上記指標を求めるようにすることが可能である。

0013

この方法は、制動パルスの駆動制御の位置(タイミング)及び/駆動制御の持続時間を所期のように変更することにより、噴射量の測定可能な量変化が生じるという技術の作用に基づいている。この量変化それ自体は、結果的に発生するトルクに影響を与え、このトルクは、回転数に基づいて推定することができる。従って逆に、回転数を介して制動パルスの実際の位置(タイミング)及び/又は実際の持続時間を推定することができるのである。

0014

本発明に係る方法により、従来技術に比較して、制動パルスのより頑強な計算乃至データ供給が可能になり、これにより、特に外部点火方式内燃機関(オットー機関)の吸気管噴射弁の格段に改善された駆動制御が可能になって雑音が低減される。この方法は、制動パルスの正確な位置(タイミング)乃至位置決め及び駆動制御の持続時間により、上述のような噴射弁の特に上で説明した切換雑音を格段に低減することができるのにもかかわらず、この際にこの方法は有利にも、噴射弁において電流及び電圧を冒頭に述べたように検出するための付加的な測定技術なしに実現可能であり、又は、これに比較して少なくとも格段に低減した測定技術的なコストで実現可能である。さらに本発明に係る方法により、関連する弁の構成部材機械的な摩耗が少なくなる。

0015

本発明に係る方法の別の実施形態によれば、本発明に係る方法を実行中に快適さ乃至平滑運転を改善するため、上述のトルク変化を補償する。本発明に係る一時的な適合化時間中には確かに内燃機関の平滑運転がわずかに悪化する。しかしながら、トルク変化を補償するためには、噴射サイクルのメイン噴射及び/又はサブ噴射を相応に適合させることができ、しかも有利には、対応する制御器を用いて適合させることができる。

0016

別の実施形態によれば、本発明に係る方法は、噴射弁における電流及び電圧の測定を伴う従来技術において公知の方法に対する補足として実行することができる。このような組み合わされたアプローチの際にも、対応して応用される制動パルスによる量変化の評価及び適合化のために上述の回転数情報を利用することができる。

0017

本発明に係るコンピュータプログラムは、特にこのコンピュータプログラムが計算装置又は制御装置上で動作する場合、上記方法の各ステップを実行するように構成されている。このコンピュータプログラムにより、電子制御装置上に本発明に係る方法を具現化することができ、その際にこの電子制御装置を構造的な変更を行う必要がない。このために、本発明に係るコンピュータプログラムが記憶された、機械読み取り可能なデータ担体が設けられている。本発明に係るコンピュータプログラムを電子制御装置上に記憶することによって本発明に係る電子制御装置が得られ、この電子制御装置は、本発明に係る方法を用いて、切換可能な弁、特に自動車の内燃機関の噴射弁、乃至、対応する噴射システムを制御するように構成されている。

0018

本発明は基本的に、騒音低減のために関連する制動パルスを駆動制御することができる総ての切換可能な弁において、ここで説明している複数の利点で使用可能である。快適さ乃至騒音形成及び機械的な摩耗に関連する特別な利点は、自動車の内燃機関の噴射弁において得られる。

0019

本発明の別の利点及び発展形態は、以下の説明及び添付の図面から得られる。

0020

上述及び以下でさらに説明する特徴的構成は、本発明を逸脱することなく、ここで示したそれぞれの組み合わせだけでなく、別の組み合わせで又は単独で使用できることは明らかである。

図面の簡単な説明

0021

従来技術において公知である関連するタイプの電磁弁の概略断面図である。
内燃機関の噴射弁における一般的な駆動制御パルス及び制動パルスを本発明に係る方法に従って示す図である。
関連する制動パルスを適合化するための本発明による駆動制御の2つの実施例に従って、パルス経過を定性的に示す図である。
関連する制動パルスを適合化するための本発明による駆動制御の2つの実施例に従って、パルス経過を定性的に示す図である。
関連する制動パルスを適合化するための本発明による駆動制御の2つの実施例に従って、パルス経過を定性的に示す図である。
関連する制動パルスを適合化するための本発明による駆動制御の2つの実施例に従って、パルス経過を定性的に示す図である。
本発明に係る方法の実施例を示すフローチャートである。

実施例

0022

独国特許出願公開第102009047453号明細書(特許文献2)に既に示されているように、図1には電磁弁10の複数の要素が略示されており、この電磁弁は、内燃機関の燃料直接噴射又は吸気管噴射を行うための噴射器11において噴射弁として使用することができる。ここでは電磁弁10は閉鎖されている。ここに図示されているのは、可動子14を有する可動子巻線12であり、この可動子は、電流を流すと可動子巻線12に吸引される。可動子14の運動は、下側のストロークストッパ16及び上側のストロークストッパ18によって制限される。

0023

電磁弁10が閉鎖されている場合、可動子14は、下側のストロークストッパ16上に載置される。可動子14の軸方向の孔を通して噴射ニードル20が案内されており、この噴射ニードルは、この図の上側の端部において、ディスク状のプレート22に結合されている。このプレートにはコイルスプリングが作用しており、これによって噴射ニードル20には、これが閉鎖する方向に力が加わる。

0024

この図の噴射器11の下側の端部には、弁座乃至シーリング座26が配置されている。アウトレット開口部28は、シーリング座26に載置されている弁ニードル20において閉鎖されている。例えば燃料チャネルのような電磁弁10のその他の要素は図示していない。総ての運動は、図1について垂直方向に行われる。

0025

さらにコンピュータプログラム29及び機械読み取り可能記媒体31を有する制御及び/又は調整装置27がシンボリックに示されており、この制御及び/又は調整装置は、以下で説明する方法に従って電磁弁10を制御するのに使用される。

0026

車載電源電圧Ubatを印加することによって可動子巻線乃至可動子コイル12に電流が流れると、可動子14に磁力が作用し、これによって可動子14は、電流が流れている可動子巻線12の方向に、図面の上に向かって運動する。これによって弁ニードル20は、シーリング座26から出て運動しはじめて噴射が解除される。この運動の際、可動子は、まずディスク状のプレート22に当接し、コイルスプリング24の力に抗して、弁ニードル20と一緒にこのプレートを連行する。可動子14のこの運動は、上側のストロークストッパ18において終わる。

0027

駆動制御の終了時、可動子巻線12は、車載電源電圧から切り離され、これによってコイル電流が、例えば(図示しない)ツェナーダイオードを介して放出される。これによって上述の磁力が消滅して、可動子及び弁ニードルは、プリロードが加えられたコイルスプリング24によってその起点位置、即ち、下側のストロークストッパ16に移動され、シーリング座26は再び密閉されて噴射が終了する。

0028

内燃機関の噴射弁の制動パルスを本発明に従って駆動制御する際の、以下で使用される用語を説明するため、図2には、対応する駆動制御電圧経過と、この電圧経過に起因して噴射弁の上述のドライバコイルに生じる電流経過と、これらの電圧経過乃至電流経過から生じる、図1に示した電磁弁の弁ニードル乃至可動子のストローク経過とが示されている。制動パルスをそれぞれ駆動制御する電圧値200,205は、ほぼ矩形に経過し、また、これに対応する電流経過は、時間的に遅延されてこれを追従するため、図示したランプ状電流強度210,215が得られる。

0029

図2に示した、図示の制動パルスのバルス幅220,225,230(IT0,IT1,IT2)は、電流が流された噴射弁に対応するのに対し、バルス幅235,240(P0,P1)は、本発明によるこの制動パルスの一時的な遮断乃至中断に対応する。図2において同様に示した可動子乃至弁ニードルの制動的なストローク経過245は、ここに示したストローク立ち上がりエッジ250の領域において、制動パルス235(PO)を一時的に中断することによって相応に変更されている。

0030

図3a乃至図3dにより、本発明に係る方法の2つの実施例が示されている。図3a及び図3cでは、制動パルスが時間的に順次に一時的にオンオフされる第1実施例が、また図3b及び図3dでは、制動パルスが周期的に変更される第2実施例が示されており、ここでは繰り返しの適応乃至適合が行われる。

0031

図3aでは、一つの噴射弁において行われる不均一な噴射サイクルに対する駆動制御経過が上側に略示されており、均一な噴射サイクルに対する、対応する駆動制御経過が下側に略示されている。均一な噴射サイクルと、不均一な噴射サイクルとの間で、経過的に得られるエンジントルクを比較することにより、本発明による制動パルスの例示的な適合化が行われる。この制動パルスは、遮断長さP0で駆動制御を一時的に遮断することによって具現化され、また、前側の駆動制御パルスIT0の位置を選択することによって変更される。本発明では、前側の駆動制御パルスIT0を繰り返して変更し(300)、これによって制動パルスの有効性を適合化する。ここで注意すべきであるのは、この実施例では、パルス長P0の長さを実質的に固定して遮断の位置だけを変更していることである。

0032

図3cでは、図3aと同様に、不均一な噴射サイクルに対する駆動制御経過が上側に、また均一な噴射サイクルに対する駆動制御経過が下側に略示されている。ここでも本発明にしたがい、均一なサイクルと、不均一なサイクルとの間で、結果的に得られるエンジントルクを比較することにより、パルスパラメタ設定の適合化が行われる。図3aとは異なり、ここでは後ろ側の制動パルスIT2の繰り返しの適合化が行われ、この制動パルスは、パルス幅P1で駆動制御を中断し、引き続いて再びオンすることによって形成される。後ろ側の制動パルスIT2は、この実施例において、図3aに示した実施例に類似して、駆動制御中断の長さP1を繰り返して変更することにより、その位置が変更される(310)。

0033

図3bには、制動パルスP0を適合化するための、噴射弁の考えられ得る別の駆動制御が略示されており、この制動パルスP0は、駆動制御を一時的に遮断することによって形成される。一時的な遮断P0の位置の周期的な変更及び繰り返しの適合化乃至シフト320により、ここでも、発生する周期的なトルク変化を評価することによって結果的に適合化が得られる。図3a及び図3cの実施例とは異なり、この制動パルスは、周期的にオンオフされるのではなく、適応形の位置IT0_refだけ周期的に変化する。制動パルス位置の連続した適合化IT0_refにより、上述の適合化が得られ、この位置だけ周期的に変化させることは、このシステムを所期のように起動するために利用される。

0034

図3dには、後ろ側の制動パルスIT2を適合化するために考えられ得る噴射弁の駆動制御が略示されており、ここでもこの駆動制御を一時的に遮断P1(330)することにより、後ろ側の制動パルスIT2が形成される。本発明では、参照長さP1_refだけの遮断乃至消去の周期的な変化P1(330)を利用して、システムを起動させ、周期的なトルク比較によって、制動パルスIT2の実際に効力についてのフィードバックを形成している。つぎにこのフィードバックに基づき、参照長さP1_refを適合化して、制動パルスの有効性を最適化することができる。

0035

図3に基づいて説明した2つの実施例の択一的な実施形態によれば、内燃機関の快適さ及び平滑運転を改善するため、適合プロセス時に一時的に発生した周期的なトルク変化を比較する。トルク差分を検出すると直ちに、例えば制御器によってこの差分が補償される。ここでこの補償は、制御器が、以下で説明するように、全体駆動制御の長さを周期的にも変化させることによって行われる。ここでは、制動パルスのパラメタを設定するための制御量として、もはや上述の周期的なトルク変化を使用するのではなく、以下で説明する、駆動制御パルスIT1の補償時間ΔIT1による周期的な適合化が使用される。この周期的に適合化は、制動パルスの周期的なパラメタ変化にもかかわらず、内燃機関の可能な限りに良好な平滑運転を保証するために必要である。

0036

図3aに示した第1実施例において、一時的に遮断される前側の制動パルスを補償するため、第2制動パルス幅IT1を、対応する補償時間ΔIT1だけ延長する(305)。図3cによれば、一時的に遮断される後ろ側の制動パルスを補償するため、第1制動パルス幅IT1を、対応する補償時間ΔIT1だけ、前方に向かって拡大乃至延長する(315)。

0037

図3bに示した第2実施例でも、図3aの場合と同様に、制動パルスの周期的な変化を補償するため、第2駆動制御パルス幅IT1を、対応する補償時間ΔIT1だけ延長する(325)。図3dでは、図3cの場合と同様に、後ろ側の制動パルスの周期的な変化を補償するため、第1駆動制御パルス幅IT1を、対応する補償時間ΔIT1だけ、前方に向かって拡大乃至延長する(335)。

0038

図4には、本発明に係る方法の一実施例が、プロセスフローチャートに基づいて示されている。ここに示した方法の基礎にあるのは、量IT0乃至P1を上で説明したように繰り返して適合化することによって、制動パルスにより、噴射される燃料量に与えられる影響が変化するという技術的作用である。なぜならば、制動パルスを上述のように周期的にオンオフする、及び/又は、制動パルスを周期的にシフトすることにより、1つの噴射サイクル乃至燃焼サイクルから後続の1つの噴射サイクルまでに噴射される燃料量に対する影響が変化するからである。ここでは、連続する複数の噴射サイクルにおいて発生する回転トルクが比較され、種々異なる制動パルスの影響について評価が行われる。

0039

この評価の際には、つぎの作用をさらに利用する。即ち、噴射弁が開いている場合に、制動パルスのオンオフ時のIT0の小さすぎるパラメタ設定により、特徴的な周期的トルク変化が発生することを利用する。なぜならばIT0を駆動制御する際、噴射弁は、まだまったく開き始めていないからである。これとは逆に、長すぎる制動パルスIT0は、オンの制動パルスとオフの制動パルスとの間に、噴射サイクル間の測定可能なトルク変化は生じさせるように作用しない。なぜならばこの駆動制御状況において制動パルスは、無効だからである。

0040

噴射量変化によって発生して結果的に得られる上述の(回転)トルク変化は、この実施例において、独国特許出願公開第102012203652.0号明細書(出願人文書番号:R.340722)において既に記載されておりかつ図4からわかるように本発明に従って修正した方法によって評価される。この方法では、回転トルクの値は、内燃機関のクランクシャフトの回転数の評価に基づく指標から導出される。この指標は、燃焼前の少なくとも1つの領域において、特に燃焼サイクルの圧縮段階の開始時又は開始前に、及び、燃料後の少なくとも1つの領域において、特に燃焼段階の終了時又は終了後に、求められる回転数の値から計算される。ここでは特に、このようにして求めた回転数信号モデルベースの評価が行われる。

0041

図4に示したルーチンの開始400の後、最初に、新たな燃焼サイクルが開始されるか否か、及び、設定可能な境界条件に起因した、制動パルスの適合化が必要か否か、即ち、例えば最後の適合化が、設定可能な時間閾値よりも時間的に前に行われたか否かが検査される(405)。この条件405が満たされて始めて、後続のステップが実行され、ここでは破線410によって囲んだ複数のステップが、少なくとも2回順次実行される。

0042

ステップ415では、IT0に対する値又はP1に対する値のいずれかが周期的に、有利に前に設定した参照値IT0_ref乃至P1_ref分だけ変化させられ、これによってシステムが起動される。ステップ420では、内燃機関の実際の回転数が検出されるか乃至内燃機関の制御装置から読み出される。検出したこの回転数及び上述したモデルベースの相関付け430に基づき、ステップ425において評価が行われ、この評価の結果が、計算された回転数ベースの指標になる。この回転数ベースの指標に基づき、ステップ435において、上述のように内燃機関の回転トルクの実際値が計算される。

0043

ステップ440では、最後に計算した回転トルク値と、以前にこれに対応して計算した回転トルク値とが比較される。ステップ415乃至435を一度しか実行していない場合、これらのステップは、後続の燃焼サイクルに対してはじめて改めて実行される。これらのような2つの回転トルク値の比較により、差分が目標値から、経験的に設定される閾値よりも少なく偏差している場合、ステップ445に進む。その他の場合、ステップ441に進み、ここではIT0_ref乃至P1_refの値が、得られたトルク差分に基づいて適合される。引き続いてステップ415にジャンプして戻り、適合された上記参照値IT0_ref及びP1_ref分だけ制動パルスの駆動制御を改めて変化させ、対応する新たな回転トルク値を計算する。つぎにこの回転トルク値は、ここでも、前に求めた乃至最後に求めた回転トルク値と比較される。

0044

択一的には、ステップ415においてパラメタIT0及びP1を参照値ITO_ref及びP1_refだけ変化させるのではなく、制動パルスをオンオフすることができる。

0045

ステップ445では、上記ルーチンにおいて適合化した制動パルスパラメタが記憶され、IT0及びP1の変化乃至制動パルスのオンオフが停止され、このルーチンが終了する(450)。

0046

このモデルベースの評価は、所定の境界条件下において、内燃機関の1つのシリンダに噴射される燃料量が、いわゆるpmi(indicated mean effective pressure,図示平均有効圧)にも、各シリンダの回転数信号の評価に基づく指標MWF(mechanical work feature、機械仕事指標)にも相関付けされるという作用に基づいている。所定の動作条件乃至境界条件とは、例えば化学両論的な燃焼又はリーンバーンのことであり、これによって燃料の所定量が、可能な限りに完全に変換される。

0047

ここでpmiは、一般的に公知である図示平均圧であり、この図示平均圧は、一行程容積に対し、各シリングによって成される仕事を表す尺度であり、かつ、回転トルクと比例する。これはつぎのように定義される。即ち、



であり、Vhは、一シリンダの行程容積を、pはこのシリンダ内の圧力を、φはこのシリンダの中心軸とクランクシャフトとの間の角度をそれぞれ表す。

0048

これに対してさまざまなアプローチが考えられる。例えば、公知のようにクランクシャフトの回転数に直接的に正比例する、クランクシャフトの種々異なる歯時間又はセグメント時間を使用することできる。これらの回転数信号は、つぎに計算のための入力量として基礎にすることができ、ここではこの計算により、回転トルクを求めるための上述の回転数ベースの指標が得られる。ここでは上述のMWF(機械仕事指標)を使用することができ、このMWFは、この手法では、種々異なる角度位置に対するクランクシャフトの複数の回転エネルギErot間の差分に対応し、以下のように計算される。即ち、
MWF=Erot|y°KWnZOT−Erot|x°KWvZOT (2)
である。

0049

ここで、y°KWnZOTは、対応するピストンが中央の上死点(ZOT)にある状態と比較して、クランクシャフト(KW)がさらに回転した角度の値yを表す。これと同様にx°KWvZOTは、この位置よりも前の角度値を表す。対応するクランクシャフトシステムのZOTの前の状態と、ZOTの後のこのクランクシャフトシステムの状態との間のエネルギ差分は、MWFによって比較される。従って、MWFは、内燃機関における燃焼に起因して得られる仕事に対する指標なのであり、この指標はわずかな計算コストで求めることができる。

0050

この計算時には、都度の角度位置の周りの狭い範囲から、回転数の複数の値を求め、これらの値から平均値を形成し、これにより、例えばこの回転数に対し、騒音が比較的に少ない値が得られる。さらに、燃焼の前後の複数の範囲から、上で説明した手法でこの回転数に対して複数の値を求め、これらの値を対でこの燃焼の前後の複数の角度に配置するか、又は、燃焼前の1つの値及び燃焼後の1つの値にまとめて、MWFにおける差分形成に使用することも考えられる。

0051

上述の周期的なトルク変化は、制動パルスを適合化するための制御量として使用される。ここでは所望の周期的なトルク変化が設定されるまで、IT0及びP0乃至P1及びIT2の値を繰り返して変化させる415。所望の周期的なトルク変化が得られた場合、有利には、設定された制動パルス445が保持され、図4に示した適合プロセスが少なくとも一時的に終了するか停止する450。上で説明した適合プロセスは、設定された複数の時点に、又は、イベント制御、例えばバッテリ電圧変化が所定の境界値を上回った場合のいずれかにおいて繰り返される。ここで説明した方法は、内燃機関を制御する電子制御装置用の制御プログラムの形態で、又は、1つ又は複数の対応する電子制御ユニット(ECU)の形態で具現化することができる。

0052

本発明には、以下のような態様が含まれる。
[1]切換可能な弁、特に内燃機関の噴射弁を制御する方法であって、少なくとも1つの弁を駆動制御する際に、弁運動を遅くする少なくとも1つの制動パルスを駆動制御する、方法において、前記少なくとも1つの制動パルスの駆動制御の位置及び/又は長さを変更し(415)、前記少なくとも1つの制動パルスの前記駆動制御の当該変更によって生じる、前記内燃機関のトルク変化を評価し(440)、前記少なくとも1つの制動パルスの前記駆動制御を、前記トルク変化の前記評価の結果に依存して適合させる(445)、ことを特徴とする方法。
[2]前記少なくとも1つの制動パルスの前記駆動制御の前記変更を、当該少なくとも1つの制動パルスの順次に行われるオン及びオフによって、又は、順次に行われるオフ及びオンによって実行する(235,240)、[1]に記載の方法。
[3]前記少なくとも1つの制動パルスの前記駆動制御の前記変更を、2つの噴射サイクル間で周期的に行う(320)、[1]に記載の方法。
[4]前記少なくとも1つの制動パルスの前記駆動制御の前記変更、及び、前記トルク変化の前記評価を繰り返しの適合プロセス(410)によって行う、[1]から[3]までのいずれか1つに記載の方法。
[5]前記トルク変化の前記評価をモデルベースで行う(430)、[1]1から[4]までのいずれか1つに記載の方法。
[6]前記内燃機関の回転数に関連する指標に基づいて、前記トルク変化を求める(420,430)、[1]から[5]までのいずれか1つに記載の方法。
[7]前記内燃機関の燃焼サイクルの圧縮段階の開始時又は開始前、及び、前記内燃機関の燃焼サイクルの燃焼段階の終了時又は終了後に、前記内燃機関の前記回転数に関連する前記指標を求める(405)、[6]に記載の方法。
[8]前記少なくとも1つの弁の前記駆動制御の前記変更により、前記少なくとも1つの制動パルスの前記駆動制御の前記変更によって生じる前記内燃機関の前記トルク変化を補償する、[1]から[7]までのいずれか1つに記載の方法。
[9]前記少なくとも1つの制御パルスの前記駆動制御の前記変更の際、実質的に駆動制御の長さを固定して、前記駆動制御の位置を変更する、[1]から[8]までのいずれか1つに記載の方法。
[10]前記少なくとも1つの制動パルスの前記駆動制御の前記変更の際、実質的に駆動制御の位置を固定して、前記駆動制御の長さを変更する、[1]から[8]までのいずれか1つに記載の方法。
[11][1]から[10]までのいずれか1つに記載の方法の各ステップを実行するように構成されていることを特徴とするコンピュータプログラム。
[12][11]に記載のコンピュータプログラムが記憶されている、ことを特徴とする機械読み取り可能データ担体。
[13][1]から[10]までのいずれか1つに記載の方法を用いて、切換可能な弁、特に自動車の内燃機関の噴射弁、乃至、対応する噴射システムを制御するように構成されている、ことを特徴とする電子制御装置。

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