(57)【要約】少なくとも２つの制御ユニットを有する内燃機関の制御方法である。１つのエンジン回転を、同じ長さを有する所定数のサブセグメントに分割する。１つまたは複数のサブセグメントをそれぞれ１つのセグメントにまとめる。駆動制御データを全サブセグメント内で計算する。各制御ユニットが駆動制御データをセグメント毎に１度送出する。
2004521250.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも２つの制御ユニットを有する内燃機関の制御方法であって、
１つのエンジン回転を、同じ長さを有する所定数のサブセグメントに分割し、
１つまたは複数のサブセグメントをそれぞれ１つのセグメントにまとめ、
全てのサブセグメント内で駆動制御データを計算して、各制御ユニットが前記駆動制御データをセグメント毎に１度送出する、
ことを特徴とする、内燃機関の制御方法。
【請求項２】
第１の制御ユニットでは各セグメント内での前記駆動制御データの送出は、それぞれ第１のサブセグメント内で行われる、請求項１記載の方法。
【請求項３】
第２の制御ユニットでは第１のセグメント内での前記駆動制御データの送出は、それぞれ所定のサブセグメント内で行われる、請求項１記載の方法。
【請求項４】
残りのセグメント内での前駆駆動制御データの送出は、それぞれ第１のサブセグメント内で行われる、請求項２から４までのいずれか１項記載の方法。
【請求項５】
前記駆動制御データを、各サブセグメント内で１回計算する、請求項１から４までのいずれか１項記載の方法。
【請求項６】
少なくとも２つの制御ユニットを有する内燃機関の制御装置であって、
１つのエンジン回転が、同じ長さを有する所定数のサブセグメントに分割され、
１つまたは複数のサブセグメントがそれぞれ１つのセグメントにまとめられ、
前記制御ユニットは駆動制御データを全てのサブセグメント内で計算して、各制御ユニットは当該駆動制御データをセグメント毎に１度送出する、
ことを特徴とする、内燃機関の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
従来技術
本発明は少なくとも２つの制御ユニットを有する内燃機関の制御方法および制御装置に関する。
【０００２】
少なくとも２つの制御ユニットを有する内燃機関の制御方法および制御装置はＤＥ１９８５４３０４から公知である。ここで示されたシステムは８つのシリンダを有する内燃機関である。ここでそれぞれ４つのシリンダはバンクに割り当てられ、特に燃料調量部を制御するために制御装置から駆動制御信号が加えられる。
【０００３】
このような装置ではクランク軸の９０度の回転の後、燃料噴射、従って点火が行われる。通常この噴射ないし点火は常に規則的に２つの制御装置に分けられるのではない。従って例えば、第１、第４、第６および第７のシリンダ内での噴射が第１の制御装置によって制御され、第２、第３、第５および第８のシリンダ内での噴射が第２の制御装置によって制御され得る。
【０００４】
廉価な制御装置を提供するために、４気筒内燃機関に対しても、８気筒内燃機関に対してもこれらの制御装置を使用することが可能でなければならない。すなわち８気筒内燃機関では、通常は４気筒内燃機関に対して使用される、制御装置が２つ使用されるべきであることを意味する。ここでこれらの制御装置の相互の相違はできるだけ小さいべきである。すなわち４つのシリンダで使用する場合も、８つのシリンダで使用する場合も、制御装置の同じハードウェアも制御装置の同じソフトウェアも使用可能であるべきである。
【０００５】
駆動制御データの範囲内でのみ、これらの２つの制御装置で僅かに異なることが要求される。残りのアプリケーションデータは必要であれば、僅かな規模でのみ変えられるべきである。
【０００６】
発明の利点
本発明では少なくとも２つの制御ユニットを有する車両を制御する方法および装置において、１つのエンジン回転（ｅｉｎｅ Ｍｏｔｏｒｕｍｄｒｅｈｕｎｇ）が、同じ長さを有する所定数のサブセグメントに分けられる。１つまたは複数のサブセグメントはそれぞれ１つのセグメントにまとめられる。駆動制御データは、全てのサブセグメント内で有利には１度計算される。制御ユニットはこの駆動制御データをセグメント毎に１度出力する。本発明では１つのエンジン回転が、セグメントないしはサブセグメントと称される２種類のサブセグメントに分けられる。ここで従来の制御ユニットでは１つのセグメント内でそれぞれ実行されていた処理は、一方ではそれぞれ１つのサブセグメント内で、他方では１つのセグメント内で実行される。有利には少なくとも１つのセグメントのもとで、２つのサブセグメントが１つのセグメントにまとめられる。
【０００７】
有利には駆動制御データは各サブセグメント内で丁度１回計算されて、各セグメント内で丁度１回送出される。
【０００８】
第１の制御ユニットでは各セグメント内での駆動制御データの送出がそれぞれ第１のサブセグメント内で行われる場合、および／または第２の制御ユニットでは第１のセグメント内での駆動制御データの送出がそれぞれ所定のサブセグメント内で行われる場合、および／または残りのセグメント内でそれぞれ第１のサブセグメント内で行われる場合に、特に容易に実現される。これは制御データの送出が通常は各セグメントの第１サブセグメント内で行われることを意味する。１つの制御ユニットの１つのセグメントのみが例外である。ここでは駆動制御データの送出は任意のサブセグメント内で行われる。
【０００９】
本発明の有利な構成および発展形態は従属請求項に記載されている。
【００１０】
図面
本発明を以下で図示された実施例に基づいて説明する。図１は２つの制御装置のブロックダイアグラムであり、図２には異なる信号が時間軸上に示されている。
【００１１】
実施例の説明
図１には２つの制御ユニットを有する車両の制御装置が示されている。第１の制御ユニットは参照番号１００で示されている。この第１の制御ユニットは本質的に計算器１１０を有する。この計算器はデータメモリ１２４およびプログラムメモリ１２６と接続されている。さらにこの制御ユニット１００にはセンサ１２０から信号が加えられる。計算器１１０は、最終段１３０、１３１、１３２および１３３に駆動制御信号を加える。これらの最終段は同じように調整素子１４０、１４１、１４２および１４３に駆動制御信号を加える。これらの調整素子とは有利には電磁弁および／または圧電アクチュエータである。これらの調整素子によって内燃機関への燃料調量が制御可能である。
【００１２】
さらに第２の制御ユニット２００が設けられる。この第２の制御ユニットは本質的に同じ構成素子を有する。この第２の制御ユニットは本質的に計算器２１０を有する。この計算器はデータメモリ２２４およびプログラムメモリ２２６と接続される。さらにこの制御ユニット２００にはセンサ２２０から信号が加えられる。計算器２１０は、最終段２３０、２３１、２３２および２３３に駆動制御信号を加える。これらの最終段は同じように調整素子２４０、２４１、２４２および２４３に駆動制御信号を加える。
【００１３】
第１の制御ユニットおよび第２の制御ユニットは線路１５０を介してデータを交換する。ここでこれは有利にはバスシステム、とりわけいわゆるＣＡＮ―バスシステムである。このようなバスシステムを介して、図示されていない他のシステムともデータを交換することができる。
【００１４】
示された実施例は８つのシリンダを有する内燃機関である。本発明の方法は調整素子の数に制限されるものではない。このような手法を他の数の調整素子を有する内燃機関でも使用することができる。従って例えば１２個のシリンダーを有する内燃機関で相応に実行することができる。このような場合、４つの被制御調整素子を有する３つの制御ユニットが設けられる、ないしは駆動制御されるべき調整素子を６つずつ有する２つの制御ユニットが設けられる。択一的に制御ユニット毎に２つまたは３つの調整素子のみが駆動制御されるようにすることもできる。
【００１５】
プログラムメモリ１２６内にはプログラムがファイルされている。このプログラムによって計算器１１０は最終段１３０〜１３３を駆動制御する信号を計算する。これに加えて計算器は、データメモリ１２４内にファイルされているデータならびにセンサ１２０によって検出された信号を使用する。
【００１６】
内燃機関の駆動状態、車両の駆動状態または周辺条件をあらわす信号およびデータメモリ１２４内にファイルされたデータに基づいて、計算ユニット１１０はプログラムメモリ１２６内にファイルされたプログラムを使用して、異なる調整部を駆動制御する駆動制御データを計算する。図示の実施例では噴射弁１４０〜１４３に対する駆動制御信号が計算される。
【００１７】
このような駆動制御信号は有利には、電磁弁内を通る電流が開始ないし終了すべき角度位置のことである。これらの角度量は有利には各電磁弁に対してに記憶素子内にファイルされている。
【００１８】
すなわち全ての噴射弁に対して、駆動制御データがファイルされている複数の記憶素子が設けられる。有利には噴射開始および噴射終了に対してそれぞれ１つの記憶素子が設けられる。複数の部分噴射がされる場合、各部分噴射に対してそれぞれ少なくとも２つの記憶素子が設けられる。
【００１９】
通常、１つのエンジン回転は多数のサブセグメントに分割される。有利には各噴射は少なくとも１つのサブセグメントに割り当てられる。すなわちサブセグメントの数はシリンダ数の整数倍に相当する。各シリンダにちょうど１つのサブセグメントが割り当てられる場合、駆動制御データの計算、その送出および調整素子の駆動制御はサブセグメント毎にちょうど１回行われる。４つのシリンダを有する内燃機関では、１つのセグメントは１８０°に相当する。
【００２０】
第１の制御ユニット１００、または第２の制御ユニット２００によって、それぞれ１つの４気筒内燃機関が制御される。８気筒内燃機関が駆動制御されるべき場合、有利には２つの同一の制御装置が使用される。この場合、これらは線路１５０を介して相応の信号を交換する。
【００２１】
本発明では２つの制御装置が本質的な変化なく、４気筒内燃機関に対しても適し、８気筒内燃機関に対して制御装置を２つ使用する場合でも適するようにされる。８気筒内燃機関で使用する場合、特に４気筒内燃機関に対して、プログラムメモリ１２６内のデータは変えられるべきではない。データメモリ１２４の非常に僅かなデータが変えられるだけのようにされる。これによって一般的な通常の４シリンダ用制御装置への下方への互換性が可能である。
【００２２】
噴射が第１の制御装置から、または第２の制御装置から常に交互に計算される場合、容易にこれまでのソフトウェアを使用することができる。シリンダの任意の点火順序が所望される場合は問題である。これはこれまでは複雑なインタラプトパターン（Ｉｎｔｅｒｒｕｐｔｓｃｈｅｍａ）および制御領域におけるある程度のトリック（Ｋｕｎｓｔｇｒｉｆｆｅ）によってのみ実現されてきた。
【００２３】
本発明の方法では、これは大きなコストなく可能である。従って極めて僅かなアプリケーションデータだけが変えられればよい。本発明ではセグメントはそれぞれ、異なるサブセグメントに分割されるか、ないしは異なるサブセグメントがセグメントにまとめられる。
【００２４】
本発明では、駆動制御データの計算は各サブセグメント内で行われる。これによって計算が常に定まった間隔で実行されることが保証される。さらに各セグメント内でそれぞれ１回の噴射が行われる。すなわち各セグメント内で駆動制御データが１回または複数回計算される。駆動制御データの送出ないしは調整素子の駆動制御はセグメント毎に１回だけ行われる。これによってセグメント毎に１度行われるデータの送出および監視ルーチンが、引き続きセグメント毎に１度行われることが保証される。
【００２５】
本発明の方法では全てのサブセグメントが同じ長さであり、サブセグメントの数はシリンダの数に相応する（図示の実施例では８個である）。セグメントの長さはここでサブセグメントの長さとサブセグメントの数を乗算したものに相応する。ここでセグメント毎のサブセグメントの数は任意である。セグメントをサブセグメントへ適切に分割することないしはサブセグメントをセグメントへ適切にまとめることによってほぼ全ての任意の点火順序が可能である。
【００２６】
有利には全てのサブセグメントは同じ長さを有する。さらに各サブセグメント内で駆動制御データの計算が行われるので、全ての計算が規則的に、決まった角度間隔で行われることが保証される。計算はサブセグメント毎に１度行われる。
【００２７】
４気筒内燃機関に対してこの制御装置が使用される場合、サブセグメントの数はセグメントとの数と同じ数が選択される。すなわち１つのサブセグメントが１つのセグメントに相応する。
【００２８】
基本的にこの方法は他のシリンダ数でも可能である。従って例えば１２気筒内燃機関では１２のサブセグメントが設けられ、３つの制御装置が駆動制御を担う。３気筒内燃機関の場合、３つの最終段を有する１つの制御装置が使用される。シリンダが６つの場合、相応して２つの制御装置が使用される。ここでは３つのセグメントと６つのサブセグメントが設けられている。
【００２９】
図２では例えば第１の制御装置Ｓ１および第２の制御装置Ｓ２に対するサブセグメント分割が示されている。長い垂直な線によってセグメントがあらわされる。これらのセグメントは第１のシリンダではＳ１１、Ｓ１２、Ｓ１３およびＳ１４として、第２のシリンダではＳ２１、Ｓ２２、Ｓ２３およびＳ２４としてあらわされる。第１のシリンダの第１のセグメントＳ１１は３つのサブセグメントに分けられる。これらのサブセグメントは短い垂直な線によってあらわされている。第２のセグメントＳ１２は２つのサブセグメントに分割され、第３のセグメントＳ１３は１つのサブセグメントに分割され、第４のセグメントＳ１４は２つのサブセグメントに分割される。第２のシリンダの第１のセグメントＳ２１は２つのサブセグメントに分割される。第２のセグメントＳ２２は２つのサブセグメントに分割され、第３のセグメントＳ２３は３つのサブセグメントに分割され、第４のセグメントＳ２４は１つのサブセグメントに分けられる。
【００３０】
第１の制御ユニットでは計算および噴射はそれぞれ各セグメントの第１サブセグメントで行われる。第２の制御ユニットＳ２では第１のセグメントにおける計算および送出は所定のサブセグメントで行われる。示された実施例ではこれは第２のサブセグメントである。そして残りのセグメントではそれぞれ第１サブセグメントで行われる。
【００３１】
アプリケーションの枠内でこれらの制御ユニットではサブセグメントの総数およびセグメント毎のサブセグメントの数ならびに、第２に制御ユニットによって第１のセグメント内で駆動制御データの送出が行われるサブセグメントが定められる。４気筒内燃機関に対して通常の制御ユニットとして使用する場合、サブセグメントの総数は４にセットされ、セグメント毎のサブセグメントの数は１にセットされる。
【図面の簡単な説明】
【図１】
２つの制御装置のブロックダイアグラムである。
【図２】
異なる信号を時間軸上に示したものである。
【国際公開パンフレット】
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2004521250.tif 000004
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【国際調査報告】
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