JP3924332B2 - 内燃機関の制御方法及び装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は内燃機関を制御するための方法と装置に関する。
【０００２】
【従来技術】
内燃機関を制御するための方法と装置はドイツ連邦共和国特許出願公開公報第２８２４１９０号（米国特許第２６７５６９号公報に相応）に示されている。この公報には制御装置の機能検査のための実質的に２つの手法が示されている。その１つでは、付加的なメモリの中に診断副（サブ）プログラムが格納されている。この診断副プログラムのシーケンスにおいて種々の測定個所が質問されてその結果が検査される。第２の構成に関しては、１つのメモリを備えた制御装置を同様に有する診断装置が設けられている。この構成において、診断副プログラムは診断装置のメモリの中にだけ格納されていて、この診断装置により処理される。
【０００３】
このステップの欠点は、一方では著しく多くのメモリ場所が必要とされること、および他方では外部診断装置は、所定の機種の制御装置のためにしか使用できない点にある。
【０００４】
例えば診断のシーケンスにおいて変更が所望または必要とされる時は、前記の第１の場合は制御装置全体を変更する必要があり、第２の装置の場合は診断装置の全面的構成変更が必要とされる。
【０００５】
【発明の解決すべき課題】
本発明の課題は、制御装置の融通性のある機能検査を可能にすることである。例えば外部の試験信号により融通性のある操作素子試験を可能にすることである。
【０００６】
【課題解決のための手段】
この課題は本発明によると、内燃機関を制御する方法において、内燃機関のための制御装置の機能検査時に、インターフェースを介して制御ユニットを外部の試験器に接続するステップ、制御ユニット内に設けられた第１のメモリ素子内に、試験器によって伝送された制御信号に相応するデータを記憶するステップ、第１のメモリ素子内に記憶されたデータが許容可能であるかどうか決定するステップ、第１のメモリ素子内に記憶されたデータが許容可能である場合、第１のメモリ素子内に記憶されたデータを選択するステップ、第１のメモリ素子内に記憶されている、選択されたデータを使って内燃機関を制御するステップ、通常の作動時に用いられる制御ユニット内に設けられた第２のメモリ素子内に、試験器によって伝送された制御信号に相応するデータと、内燃機関の検出データとを調整する、制御ユニット内の調整器からのデータを記憶するステップ、第１のメモリ素子内に記憶されたデータが許容可能でない場合、第２のメモリ素子内に記憶されたデータを選択して、前記第２のメモリ素子内に記憶された、選択されたデータを使って内燃機関を制御するステップを有すること（請求項１）により解決される。この課題は本発明によると、内燃機関を制御する制御ユニットにおいて、内燃機関のための制御装置の機能検査時に、制御ユニットを外部の試験器に接続するインターフェースと、制御ユニット内に設けられた第１のメモリ素子と、第１のメモリ素子に、試験器によって伝送された少なくとも１つの制御信号に相応するデータを供給する手段と、第１のメモリ素子内に記憶されたデータが許容可能であるかどうか決定する手段と、第１のメモリ素子内に記憶されたデータが許容可能である場合、第１のメモリ素子内に記憶されたデータを選択する手段と、第１のメモリ素子内に記憶された、選択されたデータを使って内燃機関を制御する手段と、通常の作動時に用いられる制御ユニット内に設けられた第２のメモリ素子内に、前記試験器によって伝送された前記制御信号に相応する前記データと、内燃機関の検出データとを調整する、前記制御ユニット内の調整器からのデータを記憶する手段と、第１のメモリ素子内に記憶されたデータが許容可能でない場合、第２のメモリ素子内に記憶されたデータを選択して、第２のメモリ素子内に記憶された、選択されたデータを使って前記内燃機関を制御する手段を有すること（請求項９）により解決される。
【０００７】
【発明の効果】
本発明による手法により試験シーケンスは、制御装置における変更なしに、任意に可変となる。試験器は任意の値をプリセットできる。そのため試験器は、例えば操作素子および／または警報ランプのための制御値、調整器またはセンサの測定値のための目標値をプリセットできる。この場合、制御値と制御時間の融通性のあるプリセットが可能となる。さらに、試験器は複数個の操作素子を同時に制御する。さらに作動シーケンスを試験器によりシミュレートできる。この場合、試験器は相次いで種々の操作素子を、および／または１つの操作素子を種々の値で制御して、装置の応動を評価する。
【０００８】
本発明の好適な構成と発展形態は従属形式の請求項に示されている。
【０００９】
【実施例】
図１に内燃機関のための制御装置の概略図が示されている。１００で内燃機関が示されている。１つまたは複数個の操作器１１０を用いて内燃機関の種々の特性量に影響を与えることができる。例えば操作器は内燃機関の出力送出に影響を与えるために設けられている。ディーゼルエンジンの場合は、これらは、例えば、噴射される燃料量を設定する電磁弁、調整ロッドまたは操作レバーを操作するための操作器である。外部点火式の内燃機関の場合は、これらは例えば絞り弁を作動するための操作器である。さらに点火時点、噴射開始または排気ガス帰還率に影響を与えるための操作器を設けることができる。
【００１０】
操作器１１０は制御ユニット１２０により制御される。この制御は例えば出力モジュール（出力段）１２５を介して行なわれる。この出力モジュール１２５は操作量選択器１３０と接続されている。この操作量選択器１３０は第１のメモリ素子１３５または第２のメモリ素子１３６の内容を選択する。第１のメモリ素子１３５はインターフェース１４０により作動される。第２のメモリ素子１３６は調整器１４５の出力信号により作動される。
【００１１】
公知の装置の場合は、調整器の操作量ないし出力信号が格納されている１つのメモリ手段しか設けられていない。本発明によればこのメモリ手段は２重化されて設計されている。
【００１２】
調整器１４５へ入力量として結合点１５０の出力信号が導かれる。結合点１５０へ、負の極性で実際値検出器１５５の出力信号が達する。この実際値検出器へはセンサ１６０の出力信号が導かれる。センサ１６０は例えば内燃機関１００の領域に設けられていて、例えば操作器１１０の実際の位置を検出する。
【００１３】
結合点１５０の第２の入力側に、正の極性で目標値選択器１６５の出力信号が導かれる。目標値選択器１６５は、第１のメモリ素子１７０および第２のメモリ素子１７１のメモリ内容を処理する。第１のメモリ素子１７０はインターフェース１４０により信号で作動される。第２のメモリ素子１７０へ目標値プリセット器１７５の出力信号が導かれる。目標値プリセット器１７５はセンサ１８０と１８１の信号を処理する。センサ１８１は例えば内燃機関に設けられ、例えば内燃機関の回転数を検出する。
【００１４】
著しく有利な実施例においてはエラー検出器１９０が設けられている。このエラー検出器に種々の信号が導かれる。エラー検出器は例えばセンサ１６０の出力信号ならびに目標値プリセット器１７５の出力信号ならびに目標値選択器１６５と操作量選択器１３０の出力信号を供給される。
【００１５】
インターフェース１４０は外部の試験器１９５と接続できる。
【００１６】
次にこの装置の動作を例えば無負荷調整器の実施例を用いて説明する。通常の作動において、試験器が接続されていない時は、次の動作が経過する。
【００１７】
センサ１６０，１８０と１８１を用いて検出される種々の作動特性量から出発して、目標値プリセット器１７５は無負荷回転数のための目標値を算出する。この場合、内燃機関の作動特性量たとえば回転数、エンジン温度、またはアクセルペダル位置、外気温度の様な周囲条件および／またはその他の量が入力される。
【００１８】
次に目標値プリセット器１７５は第２のメモリ素子１７１の中へ、この目標回転数に相応する値を書き込む。次に目標値選択器１６５は第１のメモリ素子１７０または第２のメモリ素子１７１の内容を選択する。メモリ素子１７０の中に値が存在していない時は、目標値選択器は、目標値プリセット器１７５によりプリセットされた目標値であるメモリ素子１７１の内容を用いる。この目標値は結合点１５０において、実際値検出器１７５の出力信号である実際値と比較される。この目的で目標値検出器１５５は回転数センサ１６０の出力信号を評価する。
【００１９】
比較結果から調整器１４５は操作器１１０を作動させるための操作量を定める。この場合たとえば、調整ロッドを操作するためのサーボモータに加えられる電圧値が用いられる。この電圧値は調整器により第２のメモリ素子１３６の中へ書き込まれる。
【００２０】
それに応じて目標値選択器１６５のように、操作量選択器１３０は第１のメモリ素子１３５または第２のメモリ素子１３６の値を選択する。次に相応の信号により出力モジュール１２５が作動され、これにもとづいて出力モジュールは操作器に相応の電圧を加える、ないしこれを調整する。
【００２１】
制御ユニット１２０ないし操作器１１０をその機能に関して検査する目的で、次のステップが進行される。まず最初に、試験器１９５がインターフェース１４０と接続される。そのため試験器はインターフェースを介して操作素子を制御し、さらにこの装置における応動を検出して評価できる。そのためこの試験器は、制御のスタートと終りにより定められている制御時間を、および／または１つまたは複数個の操作素子のための制御値をプリセットする。
【００２２】
そのため試験器は、例えば無負荷回転数が所定の目標値へ高められるように、プリセットする。この場合、インターフェースは所望の回転数値を、調整器１５５のための相応の目標値へ変換して、これを第１のメモリ素子１７０の中へ書き込む。インターフェースは試験器の値を、制御ユニットのための特性値へ変換する。第１のメモリ素子１７０の中に値が書き込まれていると、目標値選択器１６５はこの値を選択し、調整器は回転数をこの値へ調整する。
【００２３】
試験器１９５が操作器１１０のための位置をプリセットするように構成することもできる。この場合、インターフェース１４０はこの所望の位置信号を、操作器のための相応の制御信号へ、例えば電圧値またはパルスオン・オフ比へ変換する。この値は次に第１のメモリ素子１３５の中へ書き込まれる。それに応じて目標値選択器１６５のように、操作器１３０はこの値を選択して出力モジュール１２５を相応の電圧または相応のパルスオン・オフ比で作動する。
【００２４】
以上、本発明による方法ステップが回転数調整器の実施例を用いて説明された。しかし本発明はこの適用だけに制限されない。目標値または操作量だけをインターフェースを介してプリセットすることもできる。さらに複数個の操作器が試験器１９５によりインターフェース１４０を介して応動されるように、プリセットすることもできる。
【００２５】
さらに操作器ではなく表示手段たとえば警報ランプが応動されるように構成することもできる。
【００２６】
基本的には、制御ユニットの中に設けられている、ないしメモリ素子の中に格納されている全部の量は、相応にインターフェース１４０を介して応動できる。試験器は次に、制御ユニット１２０、操作器１１０、内燃機関１００およびセンサから構成される装置の応動を評価する。そのため例えば、この装置の応動を検査する目的で、センサ信号のために所定の値をプリセットすることもできる。
【００２７】
エラー検出器１９０を設けてもよい。このエラー検出器は種々のセンサの出力信号を評価する。さらにこのエラー検出器へ目標値および／または制御値が導かれる。これらの信号をエラー検出器１９０がその適否に関して検査する。試験器１９５がインターフェース１４０を介して値をプリセットする時に、不適切な作動状態が生ずることを回避する目的で、目標値選択器１６５と操作量選択器１３０は、これが第１のメモリ素子の値を選択する時に、相応の信号を伝送する。つまり、第１のメモリ素子内に記憶されたデータが選択された場合、エラー監視を実行しないようにされる。
【００２８】
特に有利な構成において、試験器１９５がインターフェース１４０を介して複数個のメモリ素子を応動するように、構成されている。これにより、試験器が独立の操作器試験を実施してさらに作動シーケンスを生じさせることができる。この場合、相次いで所定の順序で、および／または同時に、種々の操作器が試験器によりインターフェース１４０を介して制御される、および／または試験器がインターフェース１４０を介して目標値をプリセットする。
【００２９】
同時にインターフェース１４０を介して測定値が試験器１９５へ供給される。試験器は相応の応動を評価する。そのため試験器は、インターフェース１４０を介して所定の値がプリセットされた場合に、測定値の相応の応動も行なわれるか否かを、検査する。この動作シーケンスは、例えば車両の最終検査または工場の診断の場合に用いられる。
【００３０】
さらに明瞭にするために本発明による動作を、図２に示された流れ図を用いて、排気ガス帰還操作器の検査の実施例を用いて説明する。
【００３１】
第１のステップ２００において、試験器１９５における入力手段を介して検査プログラムが作動化される。そのため例えば排気ガス帰還操作器の検査のための検査プログラムが作動化される。試験器はステップ２１０においてそのメモリから、必要な命令シーケンスを読み出す。次にこれらの命令はステップ２２０において、試験器の中に記憶されている順序と時間間隔で、インターフェース１４０へ転送される。そのため試験器は例えばインターフェース１４０へ、排気ガス帰還操作器が排気ガスの帰還を中断すべきことを示す信号を転送する。
【００３２】
ステップ２３０においてインターフェース１４０はこの信号は、排気ガス帰還操作器を制御するための所定のパルスオン・オフ比へ変換する。このことは例えば、インターフェースが所定のパルスオン・オフ比をプリセットすることを意味する。ステップ２４０においてインターフェース１４０は、このオン・オフ比のための相応の値で第１のメモリ素子１３５を書き込む。
【００３３】
ステップ２５０において操作量選択器１３０は第１のメモリ素子１３５の内容を読み出す。質問ステップ２６０が、第１のメモリ素子の内容がゼロであるか否かを検査する。第１のメモリ素子の値がゼロであると、すなわちメモリ１３５が書き込まれていないと、ステップ２７０において第２のメモリ素子１３６の内容が読み出される。第１のメモリ素子１３５の内容がゼロに等しくないと質問ステップ２８０が、メモリ内容が許容されるか否かを検査する。メモリ内容が許容されない時はステップ２７０が後続する。メモリ内容が許容される時は、それに応じてステップ２７０に後続するステップ２９０において出力モジュールが、読み出された値で作動される。メモリ素子が値ゼロを含むと、このことは許容されない値と見なされる。
【００３４】
第１のメモリ素子の中に許容される値が格納されると、この値が制御の目的で用いられる。第１のメモリ素子の中に許容されない値が格納されていると、第２のメモリ素子の値が制御の目的で用いられる。そのため、第１のメモリ素子の値が、したがって試験器が第２のメモリ素子よりも優先権を有する。
【００３５】
後続の質問ステップ３００は、メモリ素子の値が所定の時間ｔよりも長く１つの値によりふさがれていたか否かを検査する。肯定の答の場合は、ステップ３１０において第１のメモリ素子の値がリセットされて、プログラムがブロック３２０で終了する、ないしステップ２２０において新たな命令が転送される。否定の答の時はプログラムも終了する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 内燃機関のための制御装置のブロック図である。
【図２】 本発明の方法ステップを説明するための流れ図である。
【符号の説明】
１００ 内燃機関、 １１０ 操作器、 １２０ 制御ユニット、 １２５ 出力モジュール、 １３０ 操作量選択器、 １３５，１３６ メモリ素子、 １４０ インターフェース、 １４５ 調整器、 １５０ 結合点、 １６０ センサ、 １６５ 目標値選択器、 １７０，１７１ メモリ素子、 １７５ 目標値プリセット器、 １８０，１８１ センサ、 １９５ 試験器

Claims (9)

1. 内燃機関を制御する方法において、
   内燃機関のための制御装置の機能検査時に、インターフェースを介して制御ユニットを外部の試験器に接続するステップ、
   前記制御ユニット内に設けられた第１のメモリ素子内に、前記試験器によって伝送された制御信号に相応するデータを記憶するステップ、
   前記第１のメモリ素子内に記憶された前記データが許容可能であるかどうか決定するステップ、
   前記第１のメモリ素子内に記憶された前記データが許容可能である場合、前記第１のメモリ素子内に記憶された前記データを選択するステップ、
   前記第１のメモリ素子内に記憶されている、選択された前記データを使って内燃機関を制御するステップ、
   通常の作動時に用いられる前記制御ユニット内に設けられた第２のメモリ素子内に、前記試験器によって伝送された前記制御信号に相応する前記データと、前記内燃機関の検出データとを調整する、前記制御ユニット内の調整器からのデータを記憶するステップ、
   前記第１のメモリ素子内に記憶された前記データが許容可能でない場合、前記第２のメモリ素子内に記憶された前記データを選択して、前記第２のメモリ素子内に記憶された、選択された前記データを使って前記内燃機関を制御するステップ
   を有することを特徴とする、内燃機関を制御する方法。
2. 内燃機関を制御するステップは、選択されたデータを使って出力モジュールを制御するステップを含む、請求項１記載の方法。
3. 更に、制御回路用の所望値として、選択されたデータを使うステップを有する、請求項１記載の方法。
4. 試験器によって伝送された制御データに相応するデータを、前記試験器によって伝送された制御信号を、制御ユニットで比較可能な信号に変換することによって生成する、請求項１記載の方法。
5. 試験器により、少なくとも１つの操作器用の制御信号及び制御時間をプリセットする、請求項１記載の方法。
6. 試験器により、少なくとも１つの制御回路用の少なくとも１つの所望値を伝送する、請求項１記載の方法。
7. 試験器により、テストシーケンスを提供する、請求項１記載の方法。
8. メモリ素子内の値がゼロである場合、許容可能な値がない、請求項１記載の方法。
9. 内燃機関を制御する制御ユニットにおいて、
   内燃機関のための制御装置の機能検査時に、制御ユニットを外部の試験器に接続するインターフェースと、
   前記制御ユニット内に設けられた第１のメモリ素子と、
   前記第１のメモリ素子に、前記試験器によって伝送された少なくとも１つの制御信号に相応するデータを供給する手段と、
   前記第１のメモリ素子内に記憶された前記データが許容可能であるかどうか決定する手段と、
   前記第１のメモリ素子内に記憶された前記データが許容可能である場合、前記第１のメモリ素子内に記憶されたデータを選択する手段と、
   前記第１のメモリ素子内に記憶された、選択された前記データを使って内燃機関を制御する手段と、
   通常の作動時に用いられる前記制御ユニット内に設けられた第２のメモリ素子内に、前記試験器によって伝送された前記制御信号に相応する前記データと、前記内燃機関の検出データとを調整する、前記制御ユニット内の調整器からのデータを記憶する手段と、
   前記第１のメモリ素子内に記憶された前記データが許容可能でない場合、前記第２のメモリ素子内に記憶された前記データを選択して、前記第２のメモリ素子内に記憶された、選択された前記データを使って前記内燃機関を制御する手段
   を有することを特徴とする、内燃機関を制御する装置。

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