(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
負荷動特性が発生する際に内燃機関の点火を制御する方法において、
点火制御量を記憶された特性マップから、検出された動作パラメータに基づいて求めるステップと、
負荷の変化分すなわち負荷グラジエント（ｄｒｌ）を検出するステップと、
検出された負荷グラジエントと設定可能な正の第１の動特性閾値（１．ＤＹＮ−ＳＣＨＷ）とを比較し、負荷グラジエントが設定可能な正の第１の動特性閾値（１．ＤＹＮ−ＳＣＨＷ）を上回る場合に、設定可能な動特性調整幅（ｗｋｒｄｙａ）を出力して点火制御量を遅れ方向に変更するステップと、
検出された負荷グラジエント（ｄｒｌ）と第１の動作特性閾値よりも大きい設定可能な正の第２の動特性閾値（２．ＤＹＮ−ＳＣＨＷ）とを比較し、
負荷グラジエントが第１の動作特性閾値よりも大きい設定可能な正の第２の動特性閾値（２．ＤＹＮ−ＳＣＨＷ）を上回り、かつ動特性フェーズ中に所定数のノッキングのない燃焼が生じた場合、動特性調整幅（ｗｋｒｄｙａ）を段階的に縮小し、点火制御量を進み方向に変更するステップと
を有する
ことを特徴とする点火を制御する方法。
【請求項２】
設定可能なノッキング強度を上回るノッキング現象（ＫＬ）が発生する場合、動特性調整幅（ｗｋｒｄｙａ）を段階的に拡大する、請求項１記載の方法。
【請求項３】
第１の動特性閾値および第２の動特性閾値をアプリケーションにより求める、請求項１または２記載の方法。
【請求項４】
動特性調整幅（ｗｋｒｄｙａ）を特性マップから取り出す、請求項１から３までのいずれか１項記載の方法。
【請求項５】
適応化された動特性調整幅（ｗｋｒｄｙａ）をそれぞれ新たに学習された値としてメモリに格納する、請求項１から４までのいずれか１項記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
従来の技術
本発明は、加速度の発生時の内燃機関の制御量を求める方法に関する。
【０００２】
この種の方法は "Bosch Technisches Unterrichtung, Kombiniertes Zuend- und Benzineinspritzsystem mit Lambda-Reglung, Motronic", 1987722011, KH/VDT-09.895-DE から公知である。
【０００３】
この公知の点火装置では、種々の動作パラメータ、例えば回転数、負荷、圧力、温度などが内燃機関の周囲の相応のセンサを用いて検出され、続いて制御装置へ転送される。検出されたセンサ信号の処理は所属のセンサ信号処理回路またはセンサ信号処理ユニットで行われる。ここでこの処理回路は制御装置の外部に配置してもよいし、制御装置自体の内部に配置してもよい。制御装置の計算ユニットは場合により生じた信号に基づいて（有利には回転数信号および負荷信号に基づいて）相応の点火制御量を求める。この算出のために制御装置には点火特性マップが示されており、このマップは回転数および負荷に関して展開されている。特性マップは例えば予めアプリケーション内で最適な動作条件に相応に機関の試験台で求められている。点火制御量の算出には、シリンダ内のノッキングを起こす燃焼の後に点火時点をノッキング限界から離れる方向へ遅らせるノッキング制御も属している。さらに点火時点検出には特性マップから取り出された点火時点を加法的にシフトすることも属しており、ここでは発生している動特性に依存して定められた点火時点をシフトする。いわゆる動特性調整幅（Dynamikvorhalt）を考慮することにより、点火時点は遅れ方向にシフトされる。続いてこの加法的なシフトが時間的に制御され、点火時点は再び特性マップ点火時点の方向に変更される。こうした加法的な変更により点火時点がノッキング限界に接近しすぎないことが保証され、ノッキング動作が回避される。さらに加速時の点火時点の適合化により最大の回転トルクが調製される。きわめて強い加速度、すなわち跳躍的な点火時点の変化ひいては走行特性の劣化にいたるような加速度のもとでは、変更は時間的に緩慢に行われる。また迅速な変更が強制的に必要とされる場合（例えば部分負荷から全負荷への移行時）にしか制御装置は迅速かつ跳躍的な変更を許可しない。
【０００４】
本発明の利点
独立請求項の特徴部分の構成を有する本発明の方法は、従来技術に対して、動特性調整幅を進み方向へ適応化する第２の動特性閾値を導入することにより、内燃機関の動作が調整幅の出力のための低い動特性閾値と進み方向への適応化のための高い動特性閾値とを定めるべきであるという要求に応えるものである。これにより適応化と動特性閾値の出力との共作用が改善され、ひいては効率が改善される。
【０００５】
従属請求項に記載された特徴により、独立請求項に記載の方法の有利な別の実施形態および改善形態が得られる。
【０００６】
特に有利には、２つの動特性閾値はアプリケーションにより求められ、メモリに格納される。さらに有利には、出力すべき動特性調整幅は特性マップ中の第１の動特性閾値が上方超過される際に格納される。特性マップは負荷と回転数とに関して展開されている。これにより点火時点の変更は実際の動作状態にきわめて良好に適合できる。更に有利には動特性調整幅の進み方向への適応化を段階的にフィードバックする。なぜならこうすることによりソフトな走行特性ひいては一層快適な走行特性が得られるからである。
【０００７】
図面
本発明の実施例を図示し、以下に詳細に説明する。図１には本発明の方法を実行する制御装置の基本構造が示されている。図２には本発明の方法を実行するプログラムのフローチャートが示されている。
【０００８】
実施例の説明
図１には点火制御量を求める制御ユニットの基本構造が示されている。制御装置１０にはこの場合センサによって検出された動作パラメータ、例えば回転数ｎ、基準マークＢＭ、温度Ｔ、圧力ｐなどが入力量１１として供給される。制御装置１０にはさらに少なくとも１つのノッキングセンサＫＳ１２の信号が供給される。制御装置１０にはノッキング検出手段１３が設けられており、このノッキング検出手段へノッキング信号が供給される。ノッキングを起こす燃焼が発生しているか否かの識別は周知のように正規化された基準レベルと比較することにより（例えば複数の刊行物において説明されているように）行われるので、ここではこれ以上詳細に立ち入らない。制御装置にはさらに動特性検出段１４が設けられており、この検出段は例えば回転数信号ｎまたはスロットルバルブの位置を評価し、内燃機関が動特性状態にあるか否かを求める。制御装置１０にはさらに点火制御ユニット１５が配置されており、このユニットの出力信号が外部の出力段に供給される。このことは図１には詳細には示されていない。制御装置１５には冒頭で説明したように、その時点での動作パラメータに基づいて特性マップから点火時点が取り出され、出力段が相応に駆動される。駆動すべきシリンダにおいてノッキングを起こしている燃焼が検出された場合、シリンダごとに当該のシリンダに対する点火時点の遅れ調整が行われる。所定数のノッキングのない燃焼が当該のシリンダ内で生じた後、点火時点は再び特性マップの点火時点へ段階的に戻される。動特性状態の検出は動特性検出段１４で行われる。この動特性状態は例えばスロットルバルブの開放角により検出され、ドライバーが負荷の変更を導入しようとしているか否かが確認される。
【０００９】
図２には動特性が現れている際の点火制御の基本的なフローチャートが示されている。第１の作業ステップ２０でその時点での負荷グラジエントｄｒｌが検出される。負荷グラジエントｄｒｌは後置の問い合わせステップ２１で設定可能な第１の動特性閾値１．ＤＹＮ−ＳＣＨＷと比較される。負荷グラジエントｄｒｌが設定可能な第１の動特性閾値よりも大きい場合、すなわちｄｒｌ＞１．ＤＹＮ−ＳＣＨＷである場合には、問い合わせステップ２１のイエスの出力側から作業ステップ２２へ移行する。この作業ステップ２２ではメモリから動特性調整幅ｗｋｒｄｙが読み出され、この調整幅がその時点での点火角ＺＷに加算され、点火制御量が動特性調整幅ｗｋｒｄｙの分だけ遅れ方向に変更される。このような点火の加法的な遅れ調整は内燃機関の全てのシリンダに対して行われる。
【００１０】
続いて問い合わせステップ２３で、作業ステップ２０で検出された負荷グラジエントｄｒｌが設定可能な第２の動特性閾値２．ＤＹＮ−ＳＣＨＷよりも大きいか否かが検査される。ｄｒｌ＞２．ＤＹＮ−ＳＣＨＷである場合、イエスの出力側から問い合わせステップ２４へ移行し、その時点で出力された点火角によってノッキングＫＬが発生するか否かが検査される。ノッキング過程が動特性フェーズの燃焼評価の際に検出されない場合、問い合わせステップ２４のノーの出力側から問い合わせステップ２５へ移行する。ここでは既に所定数のノッキングのない燃焼がノッキング制御部で定められた制御量によって生じたか否かが検査される。生じていればイエスの出力側に後置される作業ステップ２６において、出力された動特性調整幅ｗｋｒｄｙａがそれぞれ増分だけ縮小され、点火は再び進み方向へノッキング限界へ接近するように調整される。ノッキング限界の近傍での動作は良好な回転トルク、ひいては高い効率を意味する。
【００１１】
問い合わせステップ２３での負荷グラジエントが設定可能な第２の動特性閾値２．ＤＹＮ−ＳＣＨＷを上回るかという問い合わせが否定された場合、この問い合わせステップ２３のノー出力側は問い合わせステップ２７へ移行し、ここで同様に動特性フェーズの燃焼にノッキングが発生しているか否かが監視される。ノッキングＫＬが検出されると、問い合わせステップ２７のイエス出力側は問い合わせステップ２４のイエス出力側と同様に後置の問い合わせステップ２８へ移行する。ここで、求められたノッキング現象ＫＬの評価がこのノッキング現象の強度を検出および評価するように行われる。設定可能な強度を上回るノッキング現象がある場合には、後置の作業ステップ２９において、その時点で使用される動特性調整幅ｗｋｒｄｙａが設定された値だけ拡大され、点火が全体として遅れ方向にずらされる。
【００１２】
さらに問い合わせステップ２１のノー出力側すなわち負荷グラジエントｄｒｌが第１の動特性閾値１．ＤＹＮ−ＳＣＨＷよりも小さい場合、および問い合わせステップ２７でノッキングが検出されなかった場合、および問い合わせステップ２８で検出されたノッキングがきわめて弱かった場合、および問い合わせステップ２５でノッキングのない燃焼が１回または僅かな回数しか検出されなかった場合には、作業ステップ３０へ移行する。この場合メモリに格納された動特性調整幅ｗｋｒｄｙａの維持が定められる。続いて次の動特性フェーズを評価するためのプログラムフローチャートが新たに開始される。ここで動特性フェーズは所定数の燃焼サイクルから成る。適応化自体は動特性フェーズごとに一度ずつ行われる。
【００１３】
負荷の変更が発生する場合、すなわち動特性フェーズの実施例では、最大のトルクを得るには点火時点を調整する必要がある。これは具体的なケースとしては、点火制御量を進み方向を調整しなければならないことを意味する。同時にきわめて強い点火制御量の進み調整はノッキング傾向の増大をもたらす。本発明の方法によれば、矛盾的に対立している内燃機関のノッキングのない動作への要求と内燃機関の良好な効率のためのできる限り高い回転トルクの送出とへの要求を相互に結合する手段が得られる。
【００１４】
負荷グラジエントに対する第１の動特性閾値を定義することにより、最小時間ないしきわめて短い期間での負荷変更は遅れ方向への点火調整に至らないことが保証される。これにより高い効率の維持が保証される。第１の動特性閾値が上方超過された後に出力された動特性調整幅は、本発明の方法では実際の動作条件に即して適応化され、それぞれの動特性調整幅の変更が必要となるまでメモリ内に格納される。これにより調整幅は内燃機関のこの領域での新たな動作の際にメモリから読み出され、点火の遅れ調整に使用される。動特性調整幅の適応化では２つの手段が区別される。１つは動特性調整幅の拡大であり、つまり点火がさらに遅れ方向へずらされることを意味し、またもう１つは動特性調整幅の縮小であり、点火が進み方向でノッキング限界へ向かってシフトされることを意味する。動特性調整幅の縮小は、負荷グラジエントが第２の動特性閾値を上回り、かつ所定数のノッキングのない燃焼が生じた場合に行われる。この実施例は動特性調整幅によって作用を受けるノッキング限界までの“安全距離”がきわめて大きくなり、点火が段階的に進み方向へ調整されることに基づく。負荷グラジエントの第２の動特性閾値が上方超過された場合、発生するノッキング現象の強度を検査しなくてはならない。きわめて強いノッキング傾向が生じている場合には動特性調整幅は拡大され、点火はさらに遅れ方向へ、すなわちノッキング限界から離れる方向へずらされる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の方法を実行する制御装置の基本構造を示す図である。
【図２】  本発明の方法を実行するプログラムのフローチャートである。
【図１】
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【図２】
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