(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
希薄燃焼モードを備える内燃機関の制御方法であって、
希薄燃焼モードのとき、燃焼室の燃料混合気の運動を増大する装置が作動されており、
希薄燃焼モードから理想空燃比燃焼モードに切り替えられるときに当該装置は遮断される形式の方法において、
前記装置の作動後に第１の時間（τ２）が経過した後、燃料量を所定の持続時間（Ｔ２）の間、低減し、
前記装置の遮断後に第２の時間（τ１）が経過した後、燃料量を所定の持続時間（Ｔ１）の間、増大する、
ことを特徴とする、希薄燃焼モードを備える内燃機関の制御方法。
【請求項２】
前記装置の作動後の燃料低減の開始と、前記装置の遮断後の燃料増大の開始とは、機関回転数（ｎ）に依存するそれぞれ１つの特性曲線（ＫＬＴ１，ＫＬＴ２）に従って行う、請求項１記載の方法。
【請求項３】
燃料増大または燃料低減に対する尺度を、機関回転数（ｎ）に依存するそれぞれ１つの特性曲線（ＫＬＦ１，ＫＬＦ２）から取り出す、請求項１記載の方法。
【請求項４】
希薄燃焼モードでは燃焼室の燃料混合気の運動を増大させ、希薄燃焼モードではないときには遮断される装置を有する、希薄燃焼モードを備える内燃機関の制御装置において、
前記装置の作動後に第1の時間（τ２）が経過した後、所定時間（Ｔ２）の間、燃料量を低減し、
前記装置の遮断後に第2の時間（τ１）が経過した後、所定時間（Ｔ１）の間、燃料量を増大させる手段（ＫＬＴ１，ＶＺ１，Ｅ１，ＴＦ１，ＫＬＦ１，Ｓ１，ＫＬＴ２，ＶＺ２，Ｅ２，ＴＦ２，ＫＬＦ２，Ｓ２，ＡＤＤ）が設けられている、
ことを特徴とする、希薄駆動による内燃機関の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、希薄燃焼モードを備える内燃機関の制御方法であって、希薄燃焼モードのとき、燃焼室の燃料混合気の運動を増大する装置が作動されており、希薄燃焼モードから理想空燃比燃焼モードに切り替えられるときに当該装置は遮断される形式の方法、および希薄燃焼モードでは燃焼室の燃料混合気の運動を増大させ、希薄燃焼モードではないときには遮断される装置を有する、希薄燃焼モードを備える内燃機関の制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＤＥ４４１８１１２Ａ１から、燃料消費を低減するために内燃機関を、高出力が要求されるとき（負荷領域の上側および機関の全負荷時）だけ理想空燃比（λ＝１）で駆動し、低負荷時およびアイドリング時には希薄空燃比に調整することが公知である。
【０００３】
希薄燃焼モードでは燃料は過剰の空気により燃焼する。空気過剰率が上昇すると共に燃料混合気の点火性が悪化する。希薄混合気の確実な点火を保証するために、機関燃焼室での燃料混合気の運動を増大する装置が使用され、これにより引火性を改善する。このような装置は例えばＥＰ０１１２４９４Ａ１から公知である。ここでは、燃焼室の弁を可変制御できる装置が取り扱われる。すなわち弁位置の変更によって、燃焼室に混合気の渦を惹起することができる。
【０００４】
機関燃焼室内の燃料混合気の運動を改善するための前記装置は、希薄燃焼モードに切り替えられたときには常に作動され、希薄燃焼モードから理想空燃比燃焼モードに切り替えられたときに遮断される。すなわち、燃料混合気の運動が増強される動作領域と、混合気運動が減少する動作領域とがある。２つの領域を切り替えるときに混合気の不均質が発生し、この不均質は機関の出力トルクに影響を与え、これによりさらに車両の走行特性を損なう。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、冒頭に述べた形式の方法および装置を改善し、混合気運動を増大するための装置の作動/遮断過程が機関トルクにできるだけ影響を与えないようにすることである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この課題は本発明により冒頭に述べた方法において、前記装置の作動後に第1の所定時間が経過した後、燃料量を所定の持続時間の間、低減し、
前記装置の遮断後に第2の所定時間が経過した後、燃料量を所定の持続時間の間、増大することにより解決される。
【０００７】
【発明の実施の形態】
この手段により、混合気運動を増大するための装置の作動時に過度に濃厚な混合気が発生せず、装置の遮断時に過度に希薄な混合気が形成されない。これにより機関トルクに影響を与える混合気の不均質が格段に低減される。
【０００８】
従属請求項では、燃料減少の開始を混合気運動を増強するための装置の作動後に、燃料増大の開始を装置の遮断後に、それぞれ機関回転数に依存する特性曲線に従って行い、燃料増大ないし燃料減少に対する尺度をそれぞれ機関回転数に依存する特性曲線から取り出す。
【０００９】
【実施例】
本発明の実施例が図面に示されており、以下詳細に説明する。
【００１０】
本発明では、負荷領域の上側と全負荷時にだけ理想空燃比で駆動し、それ以外では希薄混合気で駆動することを前提とする。希薄混合気の点火性の減少に対抗するため、機関燃焼室の燃料混合気の運動を増大する装置が使用され、これにより混合気の引火性が改善される。機関が希薄燃焼モードに切り替えられると直ちに、この装置が作動され、希薄燃焼モードから理想空燃比燃焼モードへ移行するときにこの装置は再び遮断される。
【００１１】
高い混合気運動を形成するための装置の作動時に短時間、シリンダ充填率が減少する。すなわち過度に濃厚な混合気が発生する。これに対しこの装置の遮断時には短時間、シリンダ充填率が増大し、従って過度に希薄な混合気が発生する。この混合気の不均質が機関トルクの変動につながる。装置の作動／遮断が機関トルクに及ぼす影響を低減するために、混合気の濃厚化が装置の作動後に次のようにして対抗される。すなわち、作動後に所定の第1の時間が経過した後、噴射される燃料量が所定持続時間の間、低減されるようにして対抗される。装置遮断後の短時間の混合気希薄化は次のようにして補償される。すなわち、遮断後に所定の第2の時間が経過した後、所定持続時間の間、噴射される燃料量を増大することにより補償される。
【００１２】
混合気運動を増大するための装置の作動／遮断に依存して、燃料量を短時間、減少ないし増大するための制御を、図１に示された機能ブロック図と図２に示された時間線図に基づいて説明する。
【００１３】
Ｂ＿ｄｒｋは、機関燃焼室の混合気運動を増大するための装置（図示せず）の作動／遮断過程を表す。図２の時間線図からわかるように、Ｂ＿ｄｒｋは最初、非セット状態にある。すなわち機関は希薄燃焼モードにあり、混合気運動を増大するための装置は作動されている。時点ｔ１で機関は上側負荷領域へ移行し、希薄燃焼モードが理想空燃比燃焼モードに切り替えられる。これにより、混合気運動を増大するための装置が遮断され、ビットＢ＿ｄｒｋがセットされる。理想空燃比燃焼モードの所定時間後に、時点ｔ２で再び、希薄燃焼モードに切り替えられ、混合気運動を増大するための装置が作動され、これによりビットＢ＿ｄｒｋはリセットされる。
【００１４】
前記のビットＢ＿ｄｒｋは図１に示すように、第１の遅延素子ＶＺ１と第２の遅延素子ＶＺ２に供給される。第１の遅延素子ＶＺ１には第１の判定段Ｅ１が後置接続され、第２の遅延素子ＶＺ２には第２の判定段Ｅ２が後置接続されている。第１の判定段Ｅ１は、ビットＢ＿ｄｒｋの正エッジが発生するとき、すなわち混合気運動を増大するための装置が遮断されるときに出力側に信号を送出する。第２の判定段Ｅ２は、ビットＢ＿ｄｒｋの負エッジが発生するときに出力信号を発生する。これは混合気運動を増大するための装置が作動されるときである。
【００１５】
判定段Ｅ１の出力信号により、単安定フリップフロップＴＦ１を介してスイッチＳ１が状態０．０から、特性曲線ＫＬＦ１を有する回路ブロックの出力側に切り替えられる。遅延時間Ｔ１後にフリップフロップＴＦ１はスイッチを再び状態０．０にリセットする。
【００１６】
特性曲線ＫＬＦ１は、機関回転数ｎに依存して燃料量を増大するための尺度を送出する。この特性曲線は、混合気運動を増大するための装置の遮断後に混合気を希薄化するために必要である。この特性曲線ＫＬＦ１から取り出された値はスイッチＳ１を介して結合点ＡＤＤに供給され、この結合点で値は混合係数ｆｒｉに加算的に重畳される。この混合係数ｆｒｉは、混合気運動を増大するための装置の作動ないし遮断直後に、混合気の不所望の濃厚化または希薄化が発生する場合の瞬時の混合気に対するものである。
【００１７】
これに対して第２の判定段Ｅ２がビットＢ＿ｄｒｋの負のエッジを検出したなら、第２の単安定マルチバイブレータＴＦ２が第２のスイッチＳ２を状態０．０から特性曲線ＫＬＦ２を備えた回路ブロックの出力側へ切り替える。特性曲線ＫＬＦ２は機関回転数ｎに依存して、混合気運動を増大するための装置の作動直後に、燃料量の減少に対する尺度を送出する。単安定マルチバイブレータＴＦ２がスイッチＳ２を特性曲線ＫＬＦ２を備えた回路ブロックの出力側に接続している持続時間Ｔ２の間、特性曲線ＫＬＦ２から取り出された、混合気減少のための値が結合点ＡＤＤに供給され、この値は瞬時の混合係数ｆｒｉから減算される。
【００１８】
従って結合点ＡＤＤの出力側から取り出すことのできる補償された混合係数ｆｒｏは、混合気運動を増大するための装置の遮断時には瞬時の混合係数ｆｒｉに対して高められており、当該装置の作動時には反対に低減されている。
【００１９】
図１に示された機能ブロック図の作用を図２の時間線図により再度説明する。結合点ＡＤＤの出力側における混合係数ｆｒｏの経過が示すように、この混合係数ｆｒｏは時点ｔ１まで希薄駆動時の混合係数ｆｒｉｍに相応する。時点ｔ１で希薄燃焼モードから理想空燃比燃焼モードへの切り替えが行われる。すなわち、混合係数ｆｒｏが混合係数ｆｒｉｖに上昇する。第１の遅延素子ＶＺ１による遅延時間τ１の後、単安定マルチバイブレータＴＦ１により設定される持続時間Ｔ１の間、特性マップＫＬＦ１から読み出された混合係数ｆｒｏの上昇が行われる。従って混合係数ｆｒｏの上昇は、時点ｔ１での混合気運動を増大するための装置の遮断により直接行われるのではなく、所定の時間τ１だけ遅延されて行われる。この遅延時間τ１は機関回転数ｎに依存する特性曲線ＫＬＴ１から取り出される。
【００２０】
次に時点ｔ２で再び希薄駆動への移行が行われ、これにより混合気運動を増大するための装置が作動され、所定の遅延時間τ２後に混合係数ｆｒｏが、第２の単安定マルチバイブレータＴＦ２により設定された時間Ｔ２の間、特性曲線ＫＬＦ２から導出された値だけ低減される。
【００２１】
時間τ１，Ｔ１およびτ２と、時間Ｔ１およびＴ２の間に燃料量を増大または減少するための尺度は特性曲線ＫＬＦ１，ＫＬＴ１，ＫＬＦ２，ＫＬＴ２により次のように最適化される。すなわち、希薄燃焼モードから理想空燃比燃焼モードへの切り替え、およびその反対の切り替えができるだけ機関トルクに作用を及ぼさないように最適化される。図１に示した実施例では、燃料量の増大または減少のための時間Ｔ１とＴ２が単安定マルチバイブレータＴＦ１，ＴＦ２により設定されているが、これらの時間Ｔ１とＴ２を回転数に依存して特性曲線から取り出すこともできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  燃焼室の混合気運動を増大するための装置の作動／遮断時に燃料の増量または減量を行うための機能ブロック回路図である。
【図２】  前記装置の作動／遮断過程の時間線図である。
【図１】
0004235294.tif 000002
【図２】
0004235294.tif 000003