(57)【要約】本発明では、ＫＲ非常動作時およびリードシリンダ機能の作動時の多気筒内燃機関のノッキング制御方法が提供される。当該ノッキング制御方法によって、低い適用コストでトルク損失を回避することができ、リードシリンダ機能によって所望の機能性をＫＲ非常動作であっても維持することができる。本発明によれば、ＫＲ非常動作時およびリードシリンダ機能の作動時には、それぞれ３６０°ずれて動作するシリンダからシリンダペアが形成される。少なくとも１つのリードすべきシリンダを有する各シリンダペアには、使用可能なリードシリンダのうち少なくとも１つが割り当てられ、リードされるべきシリンダペアの点火角遅角調整は、割り当てられたリードシリンダの点火角遅角調整を基にする。十分な数のリードシリンダが使用可能でない場合のみ安全遅角調整がトリガされ、予めすべてのシリンダに対して設定された点火角が調整される。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
多気筒内燃機関のノッキング制御方法であって、
２ｎ個のシリンダと、シリンダカウンタと、少なくとも１つのノッキングセンサと、評価装置とが設けられており、
前記２ｎ個のシリンダのうち少なくとも１つは、リードシリンダ機能作動時には、リードされるべきと指定されたシリンダに対するリードシリンダとして機能し、
前記評価装置を、個々のシリンダのノッキングセンサ信号を評価するために使用する形式の方法において、
ノッキング制御（ＫＲ）非常動作時、つまりノッキングセンサ信号がシリンダカウンタ状態に相応するシリンダに所属するかまたは３６０°ずれて動作するシリンダに所属するかを評価装置が識別できない場合の位相識別の欠落時、およびリードシリンダ機能作動時には、
それぞれ３６０°ずれて動作するシリンダからシリンダペアを形成し、
少なくとも１つのリードされるべきシリンダを有する各シリンダペアに、使用可能なリードシリンダのうち少なくとも１つを割り当て、リードされるべきシリンダペアの点火角遅角調整が、割り当てられたリードシリンダの点火角遅角調整を基にするようにし、
十分な数のリードシリンダを使用できない場合のみ安全遅角調整をトリガし、予めすべてのシリンダに対して設定された点火角を調整することを特徴とする、ノッキング制御方法。
【請求項２】
リードされるべきシリンダペアに複数のリードシリンダを割り当てる場合、リードされるべきシリンダペアのすべてのリードシリンダの点火角遅角調整の最小値を検出し、
リードされるべきシリンダペアの点火角遅角調整は、前記点火角遅角調整の最小値を基にする、請求項１記載の方法。
【請求項３】
リードされるべきシリンダペアを、リードシリンダの点火角遅角調整ないしはすべてのリードシリンダの点火角遅角調整の最小値に適用可能なオフセットを加えて駆動する、請求項１または２記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、２ｎ個のシリンダと、シリンダカウンタと、ノッキングセンサと、個々のシリンダのノッキングセンサ信号を評価するための評価装置とが設けられた多気筒内燃機関のノッキング制御方法に関する。ここでは、シリンダのうち少なくとも１つがリードシリンダ機能作動時に、リードされるべきと指定されたシリンダに対するリードシリンダとして機能する。
【０００２】
ノッキングセンサ信号の評価は通常、各シリンダに対する個別のノッキング識別特性曲線によって実行される。
【０００３】
ノッキングとは、機関の損傷を引き起こすおそれのある制御されない燃焼状態のことである。このため、点火角は通常、常にノッキング限界に対して安全間隔をもって選択される。また、最適なトルクを得るためには、ノッキング限界に可能な限り近接して内燃機関を動作させなければならないことも知られている。つまり、ノッキング限界に対して点火角の安全間隔を維持することは、燃料消費の増大に繋がる。ノッキング限界は、内燃機関の動作時における種々の要因に依存する。この種々の要因とは、燃料の質、機関状態、環境条件等である。この安全間隔を可能な限り小さく選択できるようにするため、つまり点火角をその時点のノッキング限界に可能な限り近接できるようにするため、それぞれ瞬時のノッキング限界をまず検出しなければならない。実際には、たとえば固体伝搬音センサや燃焼室圧力センサ等のノッキングセンサが使用される。
【０００４】
ノッキングセンサ信号は、個々のシリンダに対して個別に評価される。そのためには、その時点のノッキングセンサ信号を所定のシリンダに割り当てることが必要であり、この割り当てはシリンダカウンタによって、位相識別の枠内で実行される。この位相識別では、個々のシリンダの状態が内燃機関の動作中に検出される。場合によっては、位相識別の欠落時には、シリンダカウンタ状態に相応するシリンダが評価されたのか、または３６０°ずれて動作するシリンダに割り当てるべきノッキングセンサ信号が評価されたのかが検出できなくなる。この実施例は、ノッキング制御（ＫＲ）非常動作と称される。
【０００５】
実際には、ＫＲ非常動作時には内燃機関のすべてのシリンダのうち最も高感度に設定されたノッキング識別閾値が選択され、すべてのシリンダの点火角調整の基礎とされる。ノッキングが識別されないこと、ひいては機関が損傷されることを回避するため、適切なノッキング識別特性曲線の選択はノッキング識別閾値が変更される毎に検査しなければならない。
【０００６】
ＫＲ非常動作とは無関係に一定の回転数以上になると、個々のシリンダにおいてもはや確実にノッキングを識別できなくなるという事態が起こりうる。この場合、該当するシリンダはリードされるべきと指定され、いわゆるリードシリンダ機能が作動される。これによって、リードされるべきシリンダには１つまたは複数のリードシリンダが割り当てられる。リードされるべきシリンダは、前記１つまたは複数のリードシリンダの点火角を遅角することによって駆動され、場合によってはオフセットが付加される。該当するシリンダにリードシリンダを割り当てることができない場合は、この該当するシリンダに対して、他のシリンダのうち最も遅い点火角が使用される。この場合も、該当する点火角にオフセットを付加することができる。
【０００７】
実際には、リードシリンダ機能がＫＲ非常動作時に作動される場合が起こりうる。この場合、いわゆる安全遅角調整がトリガされ、予めすべてのシリンダに対して設定された点火角が調整される。このようにして点火角を遅らせると、トルク損失が大きくなってしまう。
【０００８】
本発明の利点
本発明では、ＫＲ非常動作時およびリードシリンダ機能が作動された場合の次のようなノッキング制御方法が提供される。すなわち、低い適用コストでトルク損失を回避でき、リードシリンダ機能によって所望の機能性をＫＲ非常動作時であっても維持することができるノッキング制御方法が提供される。
【０００９】
このことは、ＫＲ非常動作時およびリードシリンダ機能の作動時に、下記のことが行われることによって可能になる。
【００１０】
・それぞれ３６０°ずれて動作するシリンダからシリンダペアが形成されること。
【００１１】
・少なくとも１つのリードされるべきシリンダを有する各シリンダペアに対し、使用可能なリードシリンダのうち少なくとも１つが割り当てられ、リードされるべきシリンダペアの点火角遅角調整の基になるのは、所属のリードシリンダの点火角遅角調整であること。
【００１２】
・十分な数のリードシリンダが使用できない場合のみ安全遅角調整がトリガされ、予めすべてのシリンダに対して設定された点火角が調整されること。
【００１３】
本発明では、ＫＲ非常動作時のノッキング制御ないしは点火角調整と、リードシリンダ機能によるノッキング制御ないしは点火角調整とは、点火角調整が各シリンダの状態に依存して実行されるように相互に組み合わされる。つまり、本発明によるノッキング制御では、シリンダが位相識別の欠落に該当しているか否かということも、所定の回転数におけるシリンダに対して他に確実なノッキング識別手段が可能か否かということも考慮される。このために、本発明では内燃機関のシリンダがシリンダペアにまとめられる。リードされるべきシリンダペアのシリンダの点火角は、ＫＲ非常動作時には画一的に調整される。すべてのシリンダに対する安全遅角調整と比較して、本発明でシリンダペアを形成し、ペア毎に調整をすることによって、内燃機関のシリンダの少なくとも一部において点火角を早め、トルクを得ることができる。
【００１４】
リードされるべきシリンダペアに複数のリードシリンダが割り当てられる場合、リードされるべきシリンダペアのすべてのリードシリンダの点火角遅角調整の最小値が検出され、リードされるべきシリンダペアの点火角遅角調整はこの点火角遅角調整の最小値に基づくことによって、最大のトルクを得ることができる。
【００１５】
適用安全上の理由から、リードされるべきシリンダペアは、リードシリンダの点火角遅角調整ないしはすべての所属リードシリンダの点火角遅角調整の最小値に適用可能なオフセットを加えて駆動すると有利である。
【００１６】
図面
原則的に、本発明の技術思想を有利に構成して発展させるのに種々の手段が存在する。詳細に説明するため、本発明による方法を図面に基づいて以下に説明する。
【００１７】
唯一の図は、４気筒エンジンのための本発明の方法を実施するための論理回路を示している。
【００１８】
実施例の説明
１１および１２は、４気筒エンジンの２つのシリンダの点火角遅角調整信号を示している。これらの点火角遅角調整信号は３６０°ずれて経過し、ＫＲ非常動作時には第１のシリンダペアに統合される。４気筒エンジンの他方の２つのシリンダの点火角遅角調整信号は２１および２２によって示されている。この他方の両シリンダは、ＫＲ非常動作時には第２のシリンダペアを形成する。
【００１９】
ここに図示されている実施例では、ＫＲ非常動作だけが作動されているのではない。その他に、一定の回転数以上から第１シリンダペアの両シリンダのうち少なくとも１つに対して、もはや確実なノッキング識別ができなくなっている。それゆえ第１シリンダペアはリードされるべきと指定される。本実施例ではリードシリンダ機能作動時、第１シリンダペアに、第２シリンダペアの両シリンダがリードシリンダとして割り当てられる。
【００２０】
第１シリンダペアに対する各点火角遅角を求めるため、回路素子３によってそれぞれ、第２シリンダペアの点火角遅角調整信号２１および２２の最小値が検出される。この最小値に、加算素子４によって安全オフセット５が加算される。この結果はスイッチ１へ供給される。スイッチ１には、第１シリンダペアの一方のシリンダの点火角遅角調整信号１１も印加される。この結果はさらにスイッチ２へ供給され、スイッチ２には第１シリンダペアの他方のシリンダの点火角遅角調整信号１２も印加される。
【００２１】
論理ＡＮＤ結合素子６の相応の入力端にＫＲ非常動作に対する条件７かつリードシリンダ機能に対する条件８が印加されるとスイッチ１および２が操作され、リードされるべきシリンダペアのシリンダの点火角遅角調整信号１１０および１２０として、第２シリンダペアの点火角遅角調整信号２１および２２の最小値に安全オフセット５が加算されたものが使用される。このように最小値を選択することによって最も遅い点火角が、リードされるシリンダに対して使用される。
【図面の簡単な説明】
【図１】
４気筒エンジンのための本発明の方法を実施するための論理回路を示した図である。
【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
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