(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関を制御する方法であって、
内燃機関を始動させる場合に第１のステップにおいて出力を定める調節装置が、始動位置をとるように駆動され、
次のステップにおいてスタータが駆動され、
前記出力を定める調節装置と機能的に結合されていて内燃機関への燃料供給を遮断する遮断装置が設けられ、前記遮断装置は、回転数がクランキング回転数より小さいかあるいはそれと等しい回転数しきい値を越えたときに初めて、遮断を解除して内燃機関への燃料供給を行うように駆動されることを特徴とする内燃機関の制御方法。
【請求項２】
時間条件が満たされた後に、回転数が前記回転数しきい値を超えたかどうかが調べられることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
所定の時間が経過して回転数が前記回転数しきい値を越えない場合には、運転者に、内燃機関の始動が不可能であることが知ら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】
内燃機関を制御する装置であって、
内燃機関の始動の際に第１のステップにおいて第１の手段により出力を定める調節装置が、始動位置を占めるように駆動され、
次のステップにおいて第２の手段によりスタータが駆動され、
前記出力を定める調節装置と機能的に結合されていて内燃機関への燃料供給を遮断する遮断装置が設けられ、
前記遮断装置は、回転数がクランキング回転数より小さいかあるいはそれと等しい回転数しきい値を越えたときに初めて、遮断を解除して内燃機関への燃料供給を行うように、第３の手段により駆動されることを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項５】
出力を定める調節装置により、内燃機関に供給される燃料量が定められることを特徴とする請求項４に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、内燃機関、特にディーゼル式内燃機関の制御方法と装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
内燃機関を制御するこの種の方法と装置が、ＤＥ−ＯＳ３２０９４３３（ＵＳ−Ａ４５１６５５０）から知られている。同公報には始動過程の間に内燃機関、特にディーゼル式内燃機関を制御する方法と装置が記載されている。そこに記載されている方法においては、燃料量は回転数と時間条件に従って設定される。
【０００３】
この方法と装置は、回転数センサが故障すると、許容できない運転状態がもたらされるという欠点がある。回転数センサが故障した場合には、回転数信号が所定の限界値に達せず、その結果、噴射すべき燃料量が継続的に増加してしまう。それによって内燃機関の許容できない運転状態がもたらされる。
【０００４】
さらにＤＥ−ＯＳ２９４５４８４（ＵＳ−Ａ４４０２２９０）からは遮断装置が知られており、この遮断装置によって通常許容できない運転状態が発生した場合に内燃機関を停止させることができる。実施例においては回転数が所定の値を越えた場合に初めて始動燃料量が供給される。この方法は、まず始動装置が作動され、その後始動燃料量が供給されるという欠点がある。これにより特に供給電圧が低下した場合には、調節装置が始動燃料量に必要な位置に到達できなくなる。すなわちバッテリが十分能力がない場合、特に温度が低い場合には、始動が不可能になるという場合が発生する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、内燃機関の制御方法において従来技術の欠点を除去し、内燃機関を確実に始動させることができる内燃機関の制御方法および装置を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、本発明によれば、
内燃機関を制御する方法であって、
内燃機関を始動させる場合に第１のステップにおいて出力を定める調節装置が、始動位置をとるように駆動され、
次のステップにおいてスタータが駆動され、
前記出力を定める調節装置と機能的に結合されていて内燃機関への燃料供給を遮断する遮断装置が設けられ、前記遮断装置は、回転数がクランキング回転数より小さいかあるいはそれと等しい回転数しきい値を越えたときに初めて、遮断を解除して内燃機関への燃料供給を行うように駆動される構成が採用されている。
【０００７】
更に、本発明によれば、
内燃機関を制御する装置であって、
内燃機関の始動の際に第１のステップにおいて第１の手段により出力を定める調節装置が、始動位置を占めるように駆動され、
次のステップにおいて第２の手段によりスタータが駆動され、
前記出力を定める調節装置と機能的に結合されていて内燃機関への燃料供給を遮断する遮断装置が設けられ、
前記遮断装置は、回転数がクランキング回転数より小さいかあるいはそれと等しい回転数しきい値を越えたときに初めて、遮断を解除して内燃機関への燃料供給を行うように、第３の手段により駆動される構成も採用されている。
【０００８】
【作用】
独立請求項の特徴を有する本発明方法と装置は、従来技術に比較して、電源電圧が低下した場合でも内燃機関が確実に始動することができるという利点を有する。
【０００９】
本発明の好ましい実施例が、従属請求項に記載されている。
【００１０】
【実施例】
以下、図面に示す実施例を用いて本発明を詳細に説明する。
【００１１】
以下においては、本発明方法をディーゼル式内燃機関の例で説明する。しかしまた他の内燃機関にも使用することもできる。その場合には対応する要素が駆動される。ディーゼル式内燃機関の場合には出力を定める調節装置（アクチュエータ）としてコントロールロッド（ラック）ないしは調節レバーが使用される。外部着火式内燃機関の場合には、出力を定める調節装置として絞り弁が挙げられる。
【００１２】
図１には、本発明装置がブロック図で示されている。内燃機関１００には燃料ポンプ１１０から１つあるいは複数の燃料パイプを介して燃料が計量される。燃料ポンプは特に調節装置１１２と遮断装置１１４を有する。調節装置と特に遮断装置１１４は燃料ポンプに配置することもあるいは分離して配置することもできる。
【００１３】
調節装置１１２と遮断装置１１４には電子制御装置１３０から信号が供給される。燃料量制御装置１３２は調節装置１１２に信号を供給する。安全装置１３４は遮断装置１１４に信号を供給する。
【００１４】
さらに電子制御装置は、スタータ１６０に信号を供給するスタータ制御装置１３６を有する。電子制御装置はさらに温度値を検出するセンサ１４２および内燃機関の回転数を検出するセンサ１４４と接続されている。
【００１５】
さらに制御装置１３０には操作部材１５２と１５４から信号が供給される。これらの操作部材はアクセルペダル１５４の位置に関する信号とスイッチ１５２の位置を示す信号を出力する。
【００１６】
本装置は次のように動作する。燃料ポンプ１１０は燃料を必要な噴射圧力に圧縮する。内燃機関に供給される燃料量は調節装置１１２によって定められる。そのために燃料量制御装置１３２はセンサ信号と操作部材（アクセルペダル）１５４の位置に従って対応する燃料量信号を計算する。始動時には、操作部材１５４の位置は通常は考慮されない。
【００１７】
燃料ポンプ１１０は吸引室とポンプ本体（シリンダとプランジャ）に区別されている。吸引室は比較的低い圧力の下で燃料で満たされる。ポンプ本体において燃料は、供給に必要な比較的高い圧力に圧縮される。遮断装置１４によって燃料供給が遮断、ないしは許可される。すなわち例えば遮断装置は吸引室とポンプ本体間の接続を遮断する。このような遮断は、内燃機関を停止させる場合、ないしは所定の安全条件を越えた場合に行われる。内燃機関の作動ないし停止は操作部材１５２の対応する操作によって運転者に知らされる。
【００１８】
操作部材１５２が操作されて、それにより運転者が内燃機関を始動させようとすることが示された場合には、スタータ制御装置１３６によりスタータ１６０に信号が供給する。スタータはそれに基づいて内燃機関を駆動する。この始動過程前に燃料量制御装置１３２は１つあるいは複数の温度値、回転数と場合によっては時間条件に従って始動燃料量ＱＳを出力する。続いてこの信号が調節装置１１２に供給される。普通はこの始動燃料量ＱＳは通常運転における燃料量信号より大きい。
【００１９】
燃料計量を制御する公知の方法においては、通常はまず調節装置を駆動することによって対応した始動燃料量が出力され、次にスタータ１６０が作動される。この方法は特に、回転数センサの故障時には計量される始動燃料量が場合によっては連続して増大するという欠点がある。というのは所定の回転数に達した場合に初めて始動プロセスが停止され、始動燃料量が減少されるからである。内燃機関がいわゆる始動完了回転数に達しない場合には、始動燃料量が維持されあるいはさらに増大される。この始動燃料量の連続的な増大は内燃機関の許容できない運転状態をもたらす恐れがある。
【００２０】
従って公知の方法においては、少なくとも２つの回転数センサが設けられている。一方の回転数センサが故障した場合には第２の回転数センサによって確実な回転数検出が保証される。スタータ作動後の許容できない運転状態は、回転数を冗長に検出することによってほぼ防止することができる。しかしこの種の問題解決はコストがかかる。というのは２つの回転数センサが必要になるからである。
【００２１】
他の公知の方法においては第２の回転数センサは必要ではない。この方法においては、スタータ作動後に回転数しきい値を越えた場合に初めて始動燃料量が可能になる。この場合には、スタータを作動させるのに大きなエネルギが必要になる、という欠点がある。従って、バッテリ電圧の低下がもたらされる。バッテリ電圧が著しく低下した場合には、特に、使用できるエネルギがもはや十分ではなくなり、調節装置を所定の位置へ移動させることができなくなってしまう場合が生じる。
【００２２】
電源電圧がこのように低くなった場合には、調節装置が始動燃料量に対応する位置に達せず、それによって噴射ポンプ１１０が所定の始動燃料量ＱＳを噴射できない場合が発生する。その場合には内燃機関の始動が不可能になる。
【００２３】
内燃機関の停止は通常は遮断装置１１４によって行われる。内燃機関を始動させるために操作部材１５２を新たに操作する場合には、遮断装置１１４は閉じた状態にある。従って公知の装置においては始動の場合には通常まず遮断装置が開放される。
【００２４】
図２のフローチャート図に示すように、本発明によれば、始動の場合に以下のような処理が行われる。第１のステップ２００において操作部材１５２の位置に基づいて、運転者が内燃機関を始動させようとしていることが判別された後に、第２のステップ２１０において燃料量制御装置１３２によって少なくとも温度に関係して始動燃料量ＱＳが設定される。この燃料量信号が調節装置１１２に供給される。調節装置１１２はその後それに対応した位置をとる。燃料の計量はまだ行われない。というのは遮断装置が燃料供給の遮断をまだ解除しないからである。
【００２５】
次に他のステップ２２０においてスタータ１６０が作動される。ステップ２３０において安全装置１３４が安全条件が満たされていることを検出した場合には、安全装置は遮断装置１１４へ信号を供給し、その信号によって遮断装置が開放される（遮断が解除される）。安全条件としては特に、回転数Ｎが所定のしきい値ＮＳを越えたかどうかの判断が設けられる。この回転数しきい値ＮＳは、ほぼクランキング回転数に相当するように選択される。例えば、クランキング回転数の約９０％にされる。これはスタータ１６０により内燃機関が駆動される場合に回転数センサにより検出される回転数である。
【００２６】
クランキング回転数に達したということは、回転数センサが正確に動作していることを意味している。クランキング回転数に達しない場合には、回転数センサないしはスタータが故障している。第１の場合には安全上問題になる非常状態があり、燃料供給が許可されてはならない。スタータが故障している場合には燃料供給を行なう必要はない。というのはスタータが故障していれば始動はできないからである。
【００２７】
ステップ２４０に続いて通常の制御を有するステップ２５０が設けられる。回転数が回転数しきい値ＮＳより低い場合には、時間判断２６０が行われる。この時間判断によって、待機時間がまだ経過していないことが検出された場合には、再度ステップ２３０において回転数Ｎがしきい値ＮＳより大きいかどうかが調べられる。時間判断２６０により待機時間が経過していることが明らかにされた場合には、ステップ２７０において適当な表示装置を用いて運転者に内燃機関の始動が不可能であることが知らされる。表示装置としては、例えばチェックランプが使用される。
【００２８】
個々の要素の作動順序をこのように選択することによって、回転数センサが正確に動作している場合にのみ燃料供給が許可されることが保証される。さらに、供給電圧が低い場合でも、調節装置１１２が対応する位置に到達できることが保証される。
【００２９】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、スタータを駆動する前に、出力を定める調節装置を始動位置に移動させているので、バッテリ電圧が低下してスタータ駆動でかなり電力を消費しても、調節装置はすでに始動位置に移動しており、これによりバッテリ電圧が低下している場合でも始動が容易になる、という効果が得られる。また、その後、スタータを駆動して、回転数がクランキング回転数を越えたときに初めて内燃機関への燃料供給が可能になるので、スタータが故障するなどそもそも始動が不可能なときに燃料供給が行われることがない、という優れた作用効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明装置の概略構成を示すブロック図である。
【図２】本発明方法の動作の流れを説明するフローチャート図である。
【符号の説明】
１００  内燃機関
１１０  燃料ポンプ
１１２  調節装置
１１４  遮断装置
１３０  電子制御装置
１３２  燃料量制御装置
１３４  安全装置
１３６  スタータ制御装置
１４２  温度センサ
１４４  回転数センサ
１５２、１５４  操作部材
１６０  スタータ
【図１】
0003559054.tif 000002
【図２】
0003559054.tif 000003