JP2003515029A - 可変弁リフト制御を有する内燃機関における測定負荷の蓋然性のテスト方法 - Google Patents
可変弁リフト制御を有する内燃機関における測定負荷の蓋然性のテスト方法Info
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Abstract
Description
スト方法に関する。かかる測定負荷の蓋然性テストは,例えばトルク監視の場合
に効果的であって,そのトルク監視においては,大略,エンジン回転数とアクセ
ルペダル位置とから取得されるエンジンの確実なトルクが,エンジン駆動の変量
から計算された実際トルクと比較される。このエンジン駆動変量に属するのは,
通常,点火角度,エンジン回転数及びエンジンの負荷である。トルク監視が常に
過小負荷情報によりその有効性を制限されないようにするために,測定負荷信号
は特に過小値に関して蓋然化されなければならない。EP0778406A2か
らは,可変弁制御を有しない従来の内燃機関において,絞り弁位置とエンジン回
転数から取得された負荷情報を測定負荷と比較することが既知である。測定負荷
が,絞り弁位置とエンジン回転数とから導出された負荷情報から所定の程度ずれ
ている場合に,エラーのある負荷測定と推定され,それに応じたエラーリアクシ
ョンが導入される。
然性をテストすることが可能な,冒頭で挙げた種類の方法を提供することである
。
り弁の前圧力と絞り弁の後圧力から求められた差圧に応じて第1の負荷情報が導
出されることにより,解決される。さらに,吸気弁リフトとエンジン回転数とに
応じて第2の負荷情報が導出される。2つの負荷情報の小さい方が,さらに測定
負荷と比較されて,その測定負荷がそれと比較された負荷情報に対してずれてい
る場合に,その測定負荷のエラーが信号出力される。この本発明にかかる方法に
より,絞り弁以外にも,弁リフト制御も絞りをもたらすことが考慮される。
不可能である場合には,絞り弁位置とエンジン回転数に従って第3の負荷情報を
導出し,その後測定負荷の蓋然性テストのために第3の負荷情報との比較を実施
すると,効果的である。
フトの蓋然性をテストすることも,効果的である。差圧の蓋然性テストは,絞り
弁位置とエンジン回転数に応じて差圧情報が導出され,その差圧情報が求められ
た差圧と比較され,その差圧が差圧情報よりも小さい場合には,差圧のエラーが
信号出力されるように,実施される。吸気弁リフトの蓋然性テストは,吸気弁リ
フトとエンジン回転数から導出された第2の負荷情報が,測定負荷,あるいは絞
り弁位置と吸気管差圧から導出された負荷と比較され,第2の負荷情報が測定負
荷,又は絞り弁位置と吸気管差圧から導出された負荷よりも小さい場合に,吸気
弁リフトのエラーが信号出力されるように,実施することができる。
の空気質量流が読み出されて,この空気質量流が,シリンダ数及び排出体積に従
属するエンジン固有の係数により乗算されたエンジン回転数により,除算される
ことにより取得される。
プから1又は複数の吸気弁を流れる空気質量流が読み出され,この空気質量流が
,シリンダ数と排出体積に従属するエンジン固有の係数により乗算されたエンジ
ン回転数により,除算されることにより取得される。
しており,その吸気管内には負荷を検出する空気量計(好ましくはホットフィル
ム空気量計)HFM,絞り弁DK及び少なくとも1つの吸気弁VVが配置されて
おり,その吸気弁のリフトは可変に制御可能である。空気量計HFMの前の空気
質量流がmhfm,絞り弁DKの前の空気質量流がmdk,少なくとも1つの吸
気弁VVを通る空気質量流がmvv,エンジンの燃焼室に至る質量流がmbrで
示されている。符号pvdkで示すものは絞り弁DKの前の圧力,psは絞り弁
DKの後ろの吸気管圧力,pbrは燃焼室圧力を示す。圧力及び空気質量流のこ
のシステマチック表示について,以下の関係が挙げられる: 一般的に,式(1)に示すように,定常的には空気質量計HFMを介しての空気
質量流,絞り弁DKを介しての空気質量流及び少なくとも1つの吸気弁VVを介
しての空気質量流は等しい大きさであることが成立する。
力補正係数,温度補正係数及び絞り弁流量特性曲線KLAFDKに基づく係数に
より乗算された,絞り弁位置dkに関係する標準空気質量流mdknから得られ
る。
絞り弁前の定められた圧力p0における絞り弁を介しての空気質量である。圧力
補正係数は,絞り弁DKの前の圧力pvdkと圧力p0に基づく比である。温度
補正係数は,温度T0と絞り弁の前の温度Tvdkの比に基づく根である。係数
KLAFDKは,絞り弁の後ろの吸気管圧力psと絞り弁の前の圧力pfdkの
比に関係する絞り弁流量特性曲線に基づいている。
絞り弁位置と吸気管圧力差の関数として記述することもできる。
性曲線KLAFVVの係数により乗算された,絞り弁位置vvに関係する弁を介
しての標準空気質量流mvvnの積である。弁を介しての標準空気質量流mvv
nは,定められた圧力p0と定められた温度T0における空気質量流に相当する
。圧力補正係数は,絞り弁KDの後ろの吸気管圧力psと圧力p0からなる比で
ある。温度補正係数は,温度T0と,絞り弁DKの後ろの吸気管内の温度Tsと
の比に基づく根である。係数KLAFVVは,弁流出特性曲線の,吸気管圧力p
sに対する燃焼室圧力pbrからなる比に依存する値に相当する。弁流出特性曲
線は,一次近似において,少なくとも1つの吸気弁を介して流れる気体流速の尺
度と見ることができる。
リフトとエンジン回転数の関数として推定することもできる。
差を表す,吸気管内の圧力差dpsが示されている。あるいは換言すると,吸気
管差圧力dpsは,周囲圧力puと絞り弁DKの後方の吸気管圧力psとの間の
差に等しい。
dと差圧dpsに応じて,絞り弁への空気質量流mdkが得られる。絞り弁位置
dkは,通常は2つのポテンショメータにより検出されるので,このことにより
,絞り弁信号dkの蓋然性テストが可能である。差圧dpsは,絞り弁DKの前
の圧力pvdkと絞り弁Dkの後ろの圧力psの2つの圧力の測定により生じる
。第1のマップKF1から読み出された空気質量流は,空気質量信号から絞り弁
位置が変化した場合に生じる所定の動的成分をフィルタリングアウトするために
,ローパスフィルタFlを介して案内される。さらに,第2のマップKF2から
吸気弁リフトvvとエンジン回転数nmotに従って,少なくとも1つの吸気弁
を流れる空気質量流mvvが読み出される。
空気質量流mdk,mvvのうちの最も小さい方がディバイダDIV1に供給さ
れる。ディバイダDIV1は,2つの空気質量流mdk,mvvの各々小さい方
と,マルチプライヤMU1によりエンジン固有の定数KUMSRLで乗算された
エンジン回転数nmotから,出力信号を形成する。このエンジン固有の定数K
UMSRLは,大略,シリンダ数とエンジンの排出体積に関係する。このとき,
ディバイダDIV1の出力信号は,負荷情報l1とl2を示す。各々絞り弁がよ
り大きい絞り効果を有するか,あるいは少なくとも1つの吸気弁がそれを有する
かに応じて,ディバイダDIV1の出力には,絞り弁位置DKに依存する第1の
負荷情報l1か,あるいは吸気弁リフトvvに依存する第2の負荷情報l2が提
供される。
置1を占めている場合に,スイッチSWを介してしきい値判定器SE1へ供給さ
れる。スイッチSWは,オアゲートODの入力に印加される2つの条件BVVと
BDSのいずれも満たされていない場合に,切り換え位置1に来る。条件BVV
が値1を有する場合は,少なくとも1つの吸気弁が最大のリフトに調節されてお
り,従って可変弁調節は無効であって,従ってエンジンは従来の駆動状態にある
ことを意味している。条件BDSが値1を有する場合には,圧力センサエラーが
存在し,従って差圧dpsは誤っており,従って弁を介しての絞りはもはや不可
能であることが表示される。従って,2つの条件BVVとBDSが値0を有する
場合には(これは可変弁制御が誤りなく作動しており,かつ1又は複数の圧力セ
ンサも誤りのない差圧dpsを測定することを意味している),スイッチSWは
,切り換え位置1にあって,しきい値判定器SE1は入力情報として第1の負荷
情報l1か,あるいは第2の負荷情報l2を得る。
の条件BVVとBDSを生成するためには,そのエラーのない機能を保証する必
要のない情報,例えば弁制御装置のフィードバック,圧力信号の電気的蓋然化が
使用される。これは,条件BVV又はBDSが不当に論理値1にセットされた場
合には,弁を介しての絞りが無効にされて,冒頭で引用したEP0778406
A2に記載されている従来のエラー監視を実施することができるからである。条
件BVV又はBDSが誤って論理値0にセットされなかった場合には,ここで使
用される蓋然性テストによって認識される。
合には,オアゲートODの出力信号によって,スイッチSWは切り換え位置2へ
移動される。この場合には,スイッチSWを介して第3の負荷情報l3がしきい
値判定器SE1へ接続される。第3の負荷情報l3は,第3のマップKF3から
絞り弁位置dkとエンジン回転数nmotに従って読み出される。各々3つの負
荷情報l1,l2又はl3のどれがしきい値判定器SE1に印加されるかに応じ
て,このしきい値判定器は該当する負荷情報l1,l2又はl3を空気質量セン
サHFMによって測定負荷lhfmと比較する。測定負荷lhfmが負荷情報l
1,l2又はl3を下回った場合には,しきい値判定器SE1は測定負荷のエラ
ーfhfmを信号で知らせる。しきい値判定器SE1は,当然ながら,測定負荷
信号lhfmが負荷情報l1,l2又はl3からずれている場合に,エラー信号
fhfmを出力する前に,所定の許容誤差を許容する。
には,絞り弁位置dkに関する情報,差圧dpsに関する情報及び弁リフトvv
に関する情報も誤りがないことが保証されなければならない。
ータを使用して公知のように行われる。従って蓋然性テストについては,詳細に
は説明しない。
を示している。その場合にしきい値判定器SE2により,測定された差圧dps
が,絞り弁位置dkとエンジン回転数nmotに従ってマップKF4から取り出
された差圧dpiと比較される。マップKF4の後段に接続されているローパス
フィルタFiは,図2に設けられているローパスフィルタFiと同一の機能,即
ち絞り弁位置の変化によりもたらされる望ましくない信号成分を抑圧する機能を
有する。しきい値判定器SE2により,測定された差圧dpsが差圧情報dpi
よりも大きいことが検出された場合には,しきい値判定器はアンドゲートA1へ
論理値1を出力することにより,測定された差圧dpsの誤りを信号で知らせる
。このアンドゲートA1の出力には,同時に2つの条件BDSとBDKが満たさ
れている場合にのみ,エラー信号fdpsが論理値1の形式で生じる。条件BD
Sは,差圧センサが正常である場合にのみ,値1を有し,条件BDKは,絞り弁
位置を検出するためのセンサ技術が誤りなく作動している場合に,値1を有する
。これは,これら2つの条件BDSとBDKが満たされている場合にのみ,差圧
dpsについての上記蓋然性テストが意味をなし,かつその場合においてのみ,
測定された差圧dpsがマップKF4から導出された差圧dpiから所定の程度
だけずれている場合に,アンドゲートA1はエラー信号fdpsを出力すべきで
あるからである。
ことについて,すでに図2との関連において条件BVV及びBDSについて説明
したのと同様のことが該当する。条件BDSとBDKを導出するために,吸気管
差圧と絞り弁位置の電気的な蓋然化信号を利用することができる。
している。そのために吸気弁リフトvvとエンジン回転数nmotから導出され
た第2の負荷情報l2が,しきい値判定器SE3によって,測定負荷lhfmと
比較される。吸気弁リフトvvとエンジン回転数nmotから導出された負荷情
報l2は,図2の機能ダイアグラムにおいてすでに説明されたのと同じ方法で,
吸気弁リフトvvとエンジン回転数nmotに従ってマップKF2から少なくと
も1つの吸気弁を通る空気質量流mvvが取り出されて,この空気質量流mvv
がディバイダDIV2によりエンジン回転数nmotで割り算されることによっ
て得られ,そのエンジン回転数はマルチプライヤMU2によってエンジン固有の
定数(シリンダ数,排出体積に依存する)を供給される。ディバイダDIV2の
出力には,負荷情報l2が出力される。ディバイダDIV2の出力の負荷情報l
2がしきい値判定器SE3へ供給される前に,負荷情報は加算器ADによってさ
らに許容誤差量TOLだけ増大される。測定負荷信号lhfmが,吸気弁リフト
vvとエンジン回転数nmotから導出された負荷情報l2よりも大きい場合に
,しきい値判定器SE3はその出力に論理値1を出力する。即ち,その場合には
,吸気弁リフトに誤りがあるはずである。測定負荷lhfmの代わりに,絞り弁
位置と吸気管差圧から導出された負荷を,負荷情報l2と比較することもできる
。
が論理値1と共に現れた場合にのみ,しきい値判定器SE3のエラーを信号表示
する論理値1をエラー信号fvvとしてその出力に出力する。条件BVVは,そ
れが論理値1を有する場合には,弁リフト情報が正常であることを表す。条件B
DSは,それが論理状態1にある場合に,差圧センサがエラーなしで作動してい
ることを表す。
。
Claims (6)
- 【請求項1】 可変弁リフト制御を有する内燃機関において測定負荷の蓋然
性をテストする方法において, −絞り弁位置(dk)及び,吸気管内の絞り弁(DK)の前の圧力(pvdk
)と絞り弁(DK)の後ろの圧力(ps)とから求められた差圧(dps)に従
って,第1の負荷情報(l2)が導出され, −吸気弁リフト(vv)とエンジン回転数(nmot)に従って第2の負荷情
報(l2)が導出され, −前記2つの負荷情報(l1,l2)の小さい方が,測定負荷(lhfm)と
比較されて, −かつ,前記負荷情報(l1,l2)に対してずれている場合に,前記測定負
荷(lhfm)のエラー(fhfm)が信号出力される,ことを特徴とする蓋然
性のテスト方法。 - 【請求項2】 前記絞り弁位置(dk)と前記エンジン回転数(nmot)
に従って第3の負荷情報(l3)が導出され, 前記求められた差圧(dps)又は前記吸気弁リフト(vv)にエラーがある
場合にのみ,前記測定負荷(lhfm)の蓋然性テストのために,前記第3の負
荷情報(l3)との比較が実施される,ことを特徴とする請求項1に記載の方法
。 - 【請求項3】 前記求められた差圧(dps)の蓋然性テストは,前記絞り
弁位置(dk)と前記エンジン回転数(nmot)に従って差圧情報(dpi)
が導出され,前記差圧情報が前記求められた差圧(dps)と比較されることに
よって,実施され, 前記差圧が差圧情報(dpi)よりも小さい場合に,前記差圧(dps)のエ
ラーが信号出力される,ことを特徴とする請求項1又は2に記載の方法。 - 【請求項4】 前記吸気弁リフト(vv)の蓋然性テストは,前記吸気弁リ
フト(vv)と前記エンジン回転数(nmot)から導出された第2の負荷情報
(l2)が前記測定負荷(lhfm)あるいは前記絞り弁位置と前記吸気管差圧
から導出された前記負荷と比較されることによって,実施され, 前記第2の負荷情報(l2)が測定された,あるいは前記絞り弁位置と前記吸
気管差圧から導出された負荷(lfhm)よりも小さい場合に,前記吸気弁リフ
ト(vv)のエラーが信号出力される,ことを特徴とする請求項1又は2に記載
の方法。 - 【請求項5】 前記第1の負荷情報(l1)は,前記絞り弁位置(dk)と
前記差圧(dps)に従ってマップ(KF1)から絞り弁(DK)への空気質量
流(mdk)が導出され,かつ前記空気質量流(mdk)が,シリンダ数と排出
体積に依存するエンジン固有の定数(KUMSRL)で乗算されたエンジン回転
数(nmot)によって割り算されることによって得られる,ことを特徴とする
請求項1に記載の方法。 - 【請求項6】 前記第2の負荷情報(l2)は,前記吸気弁リフト(vv)
と前記エンジン回転数(nmot)に従ってマップ(KF2)から1つ又は複数
の吸気弁を通る空気質量流(mvv)が読み出されて,前記空気質量流(mvv
)が,シリンダ数と排出体積に依存するエンジン固有の定数(KUMSRL)で
乗算されたエンジン回転数(nmot)で割り算されることによって得られる,
ことを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の方法。
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