(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
直接噴射内燃エンジン始動後のウォーミングアップ期間の間に、前記エンジンの少なくとも一つの作動パラメータを制御することにより前記エンジンを制御する方法であって、
前記作動パラメータは、始動時からウォーミングアップ期間の間に前記エンジンに供給された燃料の蓄積量が増加するにつれて減少するスケーリングファクタによって修正されるようになっており、
前記エンジンの温度を決定する段階と、
前記ウォームアップ期間を完了するために必要な総蓄積燃料と冷却水温度との関係を表す第１のルックアップマップを参照し、決定された前記エンジンの温度に基づいて前記総蓄積燃料を決定する段階と、
前記スケーリングファクタの開始点と前記総蓄積燃料との関係を表す第２のルックアップマップを参照し、決定された前記総蓄積燃料に基づいて前記スケーリングファクタの開始点を決定する段階と、
前記スケーリングファクタによって修正された前記作動パラメータを用いて前記エンジンの作動を制御する段階と、
を備え、
前記作動パラメータは、前記エンジンの始動時から前記ウォームアップ期間が完了するまで、平均シリンダガス温度と冷却水温度との差が一定となるように制御される
ことを特徴とするエンジンの制御方法。
【請求項２】
前記エンジン温度は、前記エンジンの冷却水温度であることを特徴とする請求項１に記載したエンジンの制御方法。
【請求項３】
前記エンジン温度は、前記エンジンの部品の温度であることを特徴とする請求項１に記載したエンジンの制御方法。
【請求項４】
前記作動パラメータが、エンジンの点火タイミングであることを特徴とする請求項１に記載したエンジンの制御方法。
【請求項５】
前記作動パラメータが、エンジンサイクルごとに各シリンダに供給される空気であることを特徴とする請求項１に記載したエンジンの制御方法。
【請求項６】
前記エンジンが２流体噴射システムを有し、
前記作動パラメータが、前記２流体噴射システムにおける空気噴射の開始であることを特徴とする請求項１に記載したエンジンの制御方法。
【請求項７】
前記エンジンが各シリンダの排気ポートに排気バルブを有する２ストロークエンジンであり、
前記作動パラメータが、前記排気ポートに対する前記排気バルブの位置であることを特徴とする請求項１に記載したエンジンの制御方法。
【請求項８】
前記作動パラメータが、前記エンジンに対する排気ガスの再循環であり、
前記エンジンのウォーミングアップ期間の間およびその直後に排気ガス再循環を制御する段階をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載したエンジンの制御方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、全般的に内燃機関を制御するための方法に関し、より詳しくは、エンジンのウォーミングアップ中のエンジン制御に関する。
【０００２】
内燃機関は典型的に、ウォーミングアップ中に、とりわけエンジンの温度が非常に低いコールドスタートのときに比較的劣等な燃焼安定性を示す。
【０００３】
エンジンの燃焼安定性は、エンジンがその常態動作温度に向かってウォームアップするにつれて、一般的に向上する。電子制御装置（ＥＣＵ）の制御下にあるエンジン管理システムによって制御されるいくつかのエンジンにおいては、ウォーミングアップ期間はエンジン温度が予め定めたエンジン動作温度に達するまでの初期動作として定義される。エンジンの燃焼安定性は、変動係数（ＣＯＶ）値によって示される。このＣＯＶ値は、エンジンの各シリンダ内における総図示トルクの変動の度合いの示度を提供する。総図示トルクは、各シリンダ内におけるピーク圧力に直接関係し、かつシリンダ圧力線図の下方の領域によって視覚的に示される。総図示トルクの変動は一般的に各シリンダ内における不安定な燃焼の結果として生じ、それゆえにＣＯＶ値は本質的に、エンジンがどの程度安定して動作しているかを示す目安となる。典型的に、ＣＯＶ値の減少はエンジンの燃焼安定性の改善を示す。
【０００４】
エンジンをウォームアップする間の燃焼の安定性を改善するために、通常時よりリッチな混合気を用いてエンジンを運転し、および／またはウォームアップの間に点火タイミングを進めるやり方は、特に４サイクルエンジンにおいて公知である。これらの操作のパラメータは、ウォーミングアップ期間の間、一般的にエンジン冷却水温度の関数として手動で若しくは自動的に制御されてきた。
【０００５】
しかしながら、本願の出願人によって行われた試験は、ある種のエンジンにおいて、燃焼の安定性と冷却水温度との間に直接の相互関係がないことを示した。例えば、摂氏２０度の冷却水温度を有した始動時のエンジンを、それより以前に始動されたがより低い冷却水温度の同一のエンジンと、および冷却水温度が摂氏２０度となるようにある時間運転した同一のエンジンとそれぞれ比較すると、現在の冷却水温度が同一であるにもかかわらず、各状態におけるＣＯＶ値は非常に異なっている。
【０００６】
ある種のエンジンについて本願出願人が実施した試験は、ウォーミングアップ中のエンジンのＣＯＶ値は典型的に、エンジンのコールドスタートの後、少なくとも実質的に一定の値に達するまで徐々に減少するということを明らかにした。この一定若しくは安定した状態のＣＯＶ値は一般に、エンジンが通常の動作温度で動作するときのエンジンのＣＯＶ値と同じである。（すなわち、エンジンが効果的にウォームアップされ、かつ燃焼安定性の満足なレベルが達成された）。
【０００７】
ウォーミングアップ中に、エンジンの各内燃室内の平均シリンダガス温度（ＡＣＧＴ）、およびエンジン冷却水の温度は次第に増加する。冷却水温度は、燃焼室およびシリンダ壁からエンジンの冷却水流路への熱としてのエネルギー伝達の結果、典型的に上昇する。エンジン始動に続くある期間の後の定常運転状態によって、ＡＣＧＴと冷却水温度との間の温度差が、少なくとも実質的に一定になることがわかった。このことは、燃焼および冷却水温度が増加を続ける間にも生じ得る。この温度差が最初にこの実質的に一定の値に達する点は一般に、ＣＯＶがその低い定常状態値に達する点に対応する。
【０００８】
従って、ＡＣＧＴが増加して定常運転状態の下での燃焼と冷却水温度との間の温度差が上述した一定値を達成するように、ある種のエンジン動作パラメータがウォーミングアップ期間の間に修正されることが望まれる。このことは典型的に、通常の運転状況下で低い定常状態値と同じＣＯＶ値に至り、翻ってウォーミングアップ期間の間に効果的に受け入れ可能な燃焼安定性の成就に帰着する。この一定のＣＯＶ値は、いかなる運転条件全体にわたってなし遂げられる。
【０００９】
上記の説明に加えて、本願の出願人が強調することは、所与の冷却水温度から始動された特定のエンジン構造にとって、満足な燃焼安定性を成し遂げるための時間はエンジンの運転条件、かつより一般的には始動後にエンジンがどの様に運転されるかに応じて異なり、満足できる燃焼安定性を達成するために実質的に同じレベルのエネルギーが常にエンジンに投入されるということである。このエネルギーはエンジンの各燃焼室内におけるウォーミングアップ中の燃料の燃焼によってエンジン内に投入され、したがって始動時からエンジンに供給される燃料の量は始動時からエンジンに供給されるエネルギー量に互いに相関する。すなわち、エンジンの特定の構造においては、上述の温度差およびＣＯＶ値が一定の値に達するポイントは、エンジンに供給される燃料のある量に相互に関連する。
【００１０】
したがって、それは始動時からエンジンに供給される燃料の量とエンジンの燃焼安定性の度合いとの間に相関があるということにつながる。繰り返して言うと、上記の低い定常状態ＣＯＶ値に達するために必要とされる始動時からエンジンに供給される燃料の総量（「蓄積された燃料」と呼ばれる）は、始動時のエンジンが同じ初期冷却水温度を有するならば、そのポイントに到達するためにどれだけ長くかかるかにかかわらず実質的に同一である。したがって、始動時から同じ送料の燃料が使われる限り、そのポイントに達するまでエンジンが高速で運転されるかアイドル状態のままであるかは、満足な安定性の達成に関連しない。
【００１１】
したがって、個々のエンジン動作パラメータのオフセット若しくは変更の度合いの根拠を、エンジン始動時以来ウォーミングアップ期間の間に蓄積された燃料に置くことができる。すなわち、エンジン始動時以来供給された燃料の量に基づいて、オフセットを設定することができる。
【００１２】
あるいは、強調されるべきことには、ウォーミングアップ期間の間にエンジンに供給されたエネルギー量を推定するための他の手段を使うことができる。例えば、エンジンに供給されるエネルギーは、ウォーミングアップ期間の間に各燃焼イベントの負荷レベルの蓄積された値を用いて推定することができる。
【００１３】
したがって本発明の目的はエンジンのウォーミングアップ期間の間に低いＣＯＶ値でエンジンを動作させることであり、これはウォーミングアップ期間の間にエンジンに供給されたエネルギーのある種の測定に基づく動作パラメータオフセットの供給によって成し遂げられる。
【００１４】
さらに本発明の他の目的は、ウォーミングアップ期間の間にエンジンを低いＣＯＶ値で動作させることであり、これはウォーミングアップ期間の間にエンジンに供給された燃料の量に基づいて動作パラメータオフセットの供給によって成し遂げられる。
【００１５】
このことを考慮し、本発明はその一つの態様において、ウォーミングアップ期間の間にエンジンに供給されたエネルギーの少なくとも一つのある種の測定値の関数としての少なくとも一つのエンジン作動パラメータを制御する段階を含む、エンジンのウオーミングアップ期間の間にエンジンを制御する方法を提供する。好ましくは、ウォーミングアップ期間の間に改良された燃焼安定性を提供するために、エンジンのウォーミングアップ期間の間にエンジンに供給されたエネルギーのすくなくともある種の測定の関数として、エンジンの少なくとも一つの作動パラメータが制御される。
【００１６】
都合の良いことに、エンジンの少なくとも一つの作動パラメータの制御は、エンジン作動に関連した他の係数と共に、ウォーミングアップ期間中にエンジンに供給されるエネルギーのある種の測定を基礎として与えることができる。例えば、エンジン温度およびウォーミングアップ期間中にエンジンに供給されたエネルギーのある種の測定を、エンジンの少なくとも一つの作動パラメータの制御に共に用いることができる。さらに、より複雑なモデルにおいては、例えば燃料の不完全な燃焼若しくは熱損失によるエネルギーの継続のような他の要因を考慮することができる。
【００１７】
好ましくは、ウォーミングアップ期間中にエンジンに供給されたエネルギーの測定は、ウォーミングアップ期間中にエンジンに供給された燃料の量に基づく。
【００１８】
あるいは、ウォーミングアップ期間中にエンジンに供給されたエネルギーの測定は、ウォーミングアップ期間中に各燃焼イベントにおける負荷レベルの蓄積された値に基づく。
都合の良いことに、ウォーミングアップ期間中の総図示トルクの変動係数は、比較的低い値に維持される。より好ましくは、ウォーミングアップ期間中の総図示トルクの変動係数は、ウォーミングアップ期間の後に続くエンジンの通常動作から生じる、同じく低く一定のまたは安定状態値に維持される。
【００１９】
便利には、ウォーミングアップ期間中にエンジンに供給される燃料の総量、若しくはウォーミングアップ期間中の燃焼の際の負荷レベルの蓄積された値の関数としての、エンジンの少なくとも一つの作動パラメータの制御は、エンジン始動時のエンジン温度に依存する。通常、エンジン温度は、それの冷却水温度によって与えられる。さらに後述するように、初期のエンジン冷却水温度は、少なくとも一つの作動パラメータのウォーミングアップ期間中の修正がどの程度必要であるかの決定を助ける。
【００２０】
都合の良いことに、エンジンに供給される燃料の量の蓄積に基づいて制御される作動パラメータに関しては、エンジンのウォーミングアップ期間は、エンジンの始動時から予め定められた量の燃料をエンジンに供給するために必要な時間である。それゆえに、ウォーミングアップ期間の長さは、予め定められた量の燃料をエンジンに供給するための時間を本質的に決定する、エンジンの作動条件に依存する。この点に関して、強調されることが重要であることは、本発明の制御方法が必ずしもエンジンのウォーミングアップ期間の減少を追求するものではないということである。むしろ、ウォーミングアップ期間を完了するために予め定められた量の燃料がエンジンに供給されることが必要であり、かつ予め定められた量の燃料を使用してエンジンの少なくとも一つの作動パラメータを正確に制御し、ウォーミングアップ期間中の満足な燃焼安定性を提供することを認める。さらに、予め定められた量の燃料はまた、エンジンの少なくとも一つの作動パラメータの制御をいつ終了させるかの決定に用いられる。
【００２１】
それにもかかわらず、エンジンがいつ暖まり、かつそれゆえに種々の作動パラメータのオフセットを取り除くことができるかを決定するために冷却水温度の監視に依存する従来技術と比較すると、本発明の方法は実際により短いウォーミングアップ期間に帰結する。このことは主に、ウォーミングアップ期間がエンジンに供給される燃料の量に従属し、かつエンジンに対するこの量の燃料の供給に基づいて作動パラメータのオフセットをより正確に取り除くことが可能である、という事実による。さらに、予め定められた同一の量の燃料がエンジンに供給されるとしても、ウォーミングアップ期間中のエンジンの作動方法によってウォーミングアップ期間が減少する、ということは実際に事実である。
【００２２】
好ましくは、エンジンの少なくとも一つの作動パラメータは、予め定められた量の燃料がエンジンに供給される時点まで制御される。その後、エンジンの少なくとも一つの作動パラメータは、引き続いて生じるエンジン作動状態の下で、典型的には通常運転マップに基づいで公知の方法で制御される
好ましくは、ウォーミングアップ期間の長さを定義する、エンジンに供給される予め定められた量の燃料は、そのエンジンについて実施された測定結果およびテストによって決定される。
【００２３】
都合の良いことには、エンジンの少なくとも一つの作動パラメータは、エンジン温度が予め定められた値以下のときに、エンジン始動時からエンジンに供給された総燃料の関数として制御される。エンジン温度は、エンジンの冷却水温度によって、典型的に与えられる。あるいは、エンジン温度は、エンジン自体の部分、例えばブロックまたはヘッドの温度に基づいてもよく、かつエンジンの特定の構成要素、例えばヘッドボルトまたは吸気弁の温度に基づいてもよい。
【００２４】
上記に加えて、本発明の方法は、
直接噴射内燃エンジン始動後のウォーミングアップ期間の間に、前記エンジンの少なくとも一つの作動パラメータを制御することにより前記エンジンを制御する方法であって、
前記作動パラメータは、始動時からウォーミングアップ期間の間に前記エンジンに供給された燃料の蓄積量が増加するにつれて減少するスケーリングファクタによって修正されるようになっており、
以下の段階、すなわち：
前記エンジンの温度を決定する段階と、
前記ウォームアップ期間を完了するために必要な総蓄積燃料と冷却水温度との関係を表す第１のルックアップマップを参照し、決定された前記エンジンの温度に基づいて前記総蓄積燃料を決定する段階と、
前記スケーリングファクタの開始点と前記総蓄積燃料との関係を表す第２のルックアップマップを参照し、決定された前記総蓄積燃料に基づいて前記スケーリングファクタの開始点を決定する段階と、
前記スケーリングファクタによって修正された前記作動パラメータを用いて前記エンジンの作動を制御する段階と、
を含み、
前記作動パラメータは、前記エンジンの始動時から前記ウォームアップ期間が完了するまで、平均シリンダガス温度と冷却水温度との差が一定となるように制御されることを特徴とする。
先に言及したように、ウォーミングアップを完了するために必要な総燃料量若しくは「総蓄積燃料」は、ウォーミングアップ期間の開始時に、エンジン温度の関数として決定される。有効には、エンジン温度は、ウォーミングアップ期間の開始時にエンジンの状態を参照するためにに用いられる。このために、必要な燃料量は、電子制御装置（ＥＣＵ）によって提供される「ルックアップ」マップ内において、エンジン温度に対してプロットされる。先に言及したように、エンジン温度は典型的に冷却水温度によって与えられるが、代わりにブロック、ヘッド、ヘッドボルトもしくはエンジン部品の温度によっても与えられる。
【００２５】
好ましくは、ウォーミングアップマップは、少なくとも一つの作動パラメータのための絶対値を備える。これらの値は、通常エンジン動作温度よりかなり低い温度である予め定められたスタートアップ温度において、安定した燃焼を成し遂げるために必要とされる。例えば、スタートアップマップの値は、−１０℃において安定燃焼を達成できるような値に基づく。
【００２６】
便利には、スケーリングファクタは、あるエンジン速度および／または少なくとも一つの作動パラメータのための負荷に対して、ウォーミングアップマップおよび通常運転マップがそれぞれ対応する値の差に適用される。それゆえに、始動時からエンジンに供給される燃料の量の増加によるスケーリングファクタの減少は、少なくとも一つの作動パラメータのためのウォーミングアップマップから通常動作マップへの移行を制御する。
【００２７】
ウォーミングアップ期間中に満足な燃焼安定性を提供するためのエンジンの少なくとも一つの作動パラメータの制御は、本質的に、各エンジンの燃焼室内の平均シリンダガス温度ＡＣＧＴの増加、したがってＡＣＧＴとエンジンの冷却水温度との差の対応する増加に帰結する。先に言及したように、この温度差はエンジンの総図示トルクの変動係数に関連し、それゆえに実質的に一定の温度差を達成することによって低くかつ実質的に一定な変動係数がウォーミングアップ期間中に成し遂げられる。さらに重要なことには、エンジンの少なくとも一つの作動パラメータは、エンジンの始動に直ちに先行して本発明の方法にしたがって制御される。すなわち、エンジンが始動されると直ちに、満足な燃焼安定性が典型的に達成される。
【００２８】
本発明に従って制御されるエンジンの作動パラメータは、エンジンサイクルごとに各シリンダに供給される空気（ＡＰＣ）、およびそれゆえに空気／燃料比、および点火タイミングを含む。さらに、米国特許第４，９３４，３２９号において論議されるような２流体噴射システムを備えたエンジンに関しては、エンジンに対する燃料供給の開始を決定する空気の噴射開始（ＳＯＡ）を制御することができる。さらになお、特に本願の出願人によって開発されたきた２ストロークエンジンに関しては、シリンダの各排気ポートに対する各排気バルブの位置が制御される。上記にもかかわらず、記載された方法に基づく他のエンジン作動パラメータの制御は、本発明の範囲内にあると考えられる。
【００２９】
上記の各作動パラメータのためのスケーリングファクタは、エンジンに供給された総蓄積燃料の関数として決定される。これらの機能は、各作動パラメータのためのそれぞれのルックアップマップ内にマップされる。ウォーミングアップ期間の開始時に測定されるエンジン温度に基づいて、ウォーミングアップの完了に必要とされる蓄積された燃料の総量は変化し、典型的には最初のエンジン温度の増加と共に減少する。それゆえに、スケーリングファクタの決定のための各ルックアップマップ内の開始点は、最初のエンジン温度に基づいて選択される。すなわち、エンジンの各作動パラメータに適用される最初のスケーリングファクタを決定する開始点は、ウォーミングアップ期間を完了するためにエンジンに供給されることが必要とされる燃料の量に基づく。
【００３０】
上記の動作パラメータのためのスケーリングファクタは通常、ウォーミングアップ期間の開始時における最大値からウォーミングアップ期間の終了時における最小値に減少する。したがって、ウォーミングアップ期間の終了時には、各作動パラメータはエンジンの通常動作の間における典型的な設定を表わす値に達する。
【００３１】
スケーリングファクタは、また、「ＥＧＲ」として公知のエンジン燃焼室への排気ガスの再循環の制御に関して与えられる。しかしながら、排気ガス再循環装置はエンジンの他の部分よりゆっくりと暖まるので、ＥＧＲの制御は、エンジンの他の作動パラメータよりもより長い時間枠に基づくことを必要とする。さらに、ＥＧＲの制御は、それの他の作動パラメータに異なる。すなわちＥＧＲの度合いは、ウォーミングアップ期間の開始時に常に０から始まり、かつエンジンのウォーミングアップ期間中およびその後に、必要とされる通常作動レベルまで次第に増加する。この通常作動レベルに達するための時間は、最初のエンジン温度の増加と共に減少する。
【００３２】
上記のコメントが、ウォーミングアップ期間中にエンジンに供給される燃料の量を基礎とする少なくとも一つの作動パラメータの制御に基づいているが、強調されるべきことには、ウォーミングアップ期間中にエンジンに供給されるエネルギーの量に有効に関連する他の手段を基礎とする少なくとも一つの作動パラメータを制御することに関して同様のコメントを適用することができる。
【００３３】
本発明の好適な実施例を例示する添付の図面を参照することによって、本発明をさらに記述することが便利である。本発明の他の実施形態が可能であり、かつその結果として添付の図面の特殊性は本発明の先行する記述の普遍性に取って代わるとは理解されるべきはない。
【００３４】
最初に図１を参照すると、このグラフは、特定の負荷および速度を設定するための数多くのエンジン変数を時間に対してプロットしたものである。
【００３５】
カーブＡは、エンジンの始動の後の総図示トルクの変動係数（ＣＯＶ）を表している。図から明らかなように、エンジンの始動直後にはＣＯＶ値が高く、エンジン内の比較的劣等な燃焼安定性示している。ＣＯＶ値は、エンジンが暖まるにつれて、それが比較的低い一定であるかまたは安定した状態値に達するまで減少する。このことは、時間軸上の点Ｅのまわりに前方へかけて生じる。
【００３６】
カーブＢおよびカーブＣは、エンジン始動後のエンジン冷却水温度および平均シリンダガス温度（ＡＣＧＴ）をそれぞれ示している。上記の温度は両方とも、通常のエンジン運転状態においては通常実質的に一定な定常状態値に達するまで、エンジン始動後徐々に増加する。カーブＤは、ＡＣＧＴとエンジン冷却水温度との間の温度差を表している。留意されるべきことには、カーブＤ上の点Ｆにおいて温度差が一定の値に達し、かつこの値は、ＡＣＧＴおよび冷却水温度が増加し続けるにもかかわらず、引き続いて一定に維持される。また、点Ｆは、ＣＯＶが最初にその比較的安定した状態値に達した時間Ｅと一致する。このグラフは、したがって、ＡＣＧＴおよび冷却水温度の増加に帰着するエンジンに供給されたエネルギーと、エンジンの燃焼安定性との間の相互関係を表している。
【００３７】
本発明は、エンジンの少なくとも一つの作動パラメータを制御し、カーブＣ’によって示されるようにＡＣＧＴを本質的に増加させて、エンジンの最初の始動から点Ｅによって表される時間に達するまで、ＡＣＧＴと冷却水温度との間の温度差を実質的に一定であるように効果的に維持する。すなわち、カーブＤ’によって表される温度差を努めて維持する。この一定の温度差を維持することにより、ウォーミングアップ期間中のＣＯＶは、カーブＡ’によって表される。従って、このことはウォーミングアップ期間中のの燃焼安定性が満足なレベルにあることを表す。
【００３８】
さらに、強調されるべきことには、一つの実施形態においては、点Ｅはエンジンに供給された燃料の予め定められた量を本質的に表わす。点Ｅの位置は変化し、それゆえにウォーミングアップ完了の時間が異なることを表すけれども、エンジンの作動パラメータに対して変更または調整を必要としないときには、最終的に一定なＣＯＶ値に帰着する燃料の予め定められた量はそのまま同じ値である。この必要な燃料の量は、エンジンの運転条件にかかわらず同じままである（すなわち、定常状態の条件には制限されず、かつ変動が生じるときにも適用できる）。
【００３９】
ウォーミングアップ期間中に望まれる安定した燃焼を達成するために、作動パラメータは、スケーリングファクタによってそれらの通常の常態絶対値から変化させられる。すなわち、エンジン制御において周知であるように、典型的にはウォーミングアップ期間中に、エンジンの作動パラメータに対してオフセットが本質的に与えられる。この事については、上述したように、エンジンの少なくとも一つの作動パラメータに対して、ウォーミングアップマップおよび通常動作マップにそれぞれ対応する値の差にスケーリングファクタが適用される。エンジンに供給される燃料の量がエンジン始動後に増加するにつれて、エンジンの少なくとも一つの作動パラメータに対して、ウォーミングアップマップから通常動作マップの対応する値への移行が制御される。
【００４０】
例えば図２ａを見ると、このグラフは、エンジン始動後のウォーミングアップ期間中にエンジンに供給された「蓄積された燃料」と呼ばれる燃料の量の関数としての点火タイミングのためのスケーリングファクタを示している。スケーリングファクタは典型的に０と１との間に目盛られており、かつウォーミングアップ期間の開始時には最大である。この点で、本発明の方法は、典型的に通常の運転状態で用いられる点火タイミングの全般にわたって、点火タイミングに重大な進歩を提供する。ウォーミングアップ期間の間、蓄積された燃料の値が増加するにつれて、スケーリングファクターは蓄積された燃料の値に対して線形的に次第に減少する。ウォーミングアップ期間の終わりにはスケーリングファクタは０に達し、点火タイミングは通常エンジン作動状態の下に典型的に使われるタイミングとなる。
【００４１】
しかしながら、強調されるべきことには、スケーリングファクタは典型的に、冷却水温度がある値、例えば−１０℃より高い温度にあるときに始動されるという仮定の下に計算される。従って、エンジンの冷却水温度が−２０℃のときにエンジンが始動されると、ウォーミングアップ期間の最初の一部の間に適用されるスケーリングファクタは１より大きい。例えば、始動直後のスケーリングファクタは１．５であり、その後前述したように０に達するまで減少する。
【００４２】
図２ｂは、始動後に蓄積された燃料の関数としての、空気噴射開始（ＳＯＡ）若しくは本質的に二重流体噴射システムを有したエンジンへの燃料噴射開始のタイミング、を制御するためのスケーリングファクタを示す同様のグラフである。点火タイミングのためのスケーリングファクタとは異なり、図２ｂに明確に示されるように、空気噴射開始のための最適なスケーリングファクタは蓄積された燃料に対して非線形な関数であることが分かった。
【００４３】
図２ｃおよび図２ｄは、一つのシリンダに１サイクルごとに供給される空気若しくは「ＡＰＣ」、および２ストロークエンジンにおける始動時から蓄積された燃料の関数としての排気バルブ位置設定のスケーリングファクタをそれぞれ示している。先に言及したように、他のエンジン動作パラメータ、例えばＥＧＲ制御のための他のスケーリングファクタを提供することができる。この点に関しては、いかなる適切な関係も、始動時から蓄積された燃料のパーセンテージに基づいて動作パラメータを制御するために用いてもよい。
【００４４】
図３を参照すると、本発明のウォーミングアップ方法を示すフローチャートが、エンジンの点火タイミングに関して示されている。上で言及したエンジンの他の作動パラメータのために、類似した手順を用いることができる。フローチャートに示されたステップ１において、エンジンの始動が、典型的には点火キーを回転させることによって開始される。ステップ２において、エンジンの冷却水温度が決定される。この冷却水温度は予め定められた冷却水温度と比較され、ウォーミングアップ制御が必要かどうかが確かめられる。例えば、すなわち８０℃より高い冷却水温度のときには、エンジンは、オフセットが多様なエンジン動作パラメータに適用されるウォーミングアップルーチンに進むことが要求されず、エンジンは通常作動状態にしたがって制御される。
【００４５】
ウォーミングアップルーチンが必要ならば、ステップ３において、総蓄積燃料をエンジン冷却水温度に対してプロットしたルックアップマップ１２を参照することにより、エンジンのウォーミングアップ期間中に必要な燃料の総量（ｗｕ＿ｆｕｅｌ）が決定される。冷却水温度がより高い場合には、ウォーミングアップ期間中により少ない総蓄積燃料を必要とする。
【００４６】
ステップ４において、点火タイミングのための換算係数マップにおいて開始点１４が選択される。換算係数マップは、点火タイミングのためのスケーリングファクタをエンジン始動時からエンジンに供給された総蓄積燃料（ａｃｃ＿ｆｕｅｌ）に対してプロットした第２のルックアップマップ１３内に提供される。このルックアップマップ１３は、図２ａに示すように点火スケーリングファクタと総蓄積燃料との間の関係に従う。ルックアップマップ１３内のスタート点１４は、ウオーミングアップを完了するために必要とされる蓄積された燃料の量（ｗｕ＿ｆｕｅｌ）に応じて変化する。必要とされる蓄積燃料の量が少なければ少ないほど、開始点は図２ａのグラフにおいてより右側となる。従って、このことは、点火タイミングのオフセットを決定するスケーリングファクタが小さい値となることに帰結する。
【００４７】
ステップ５において、この手順を制御しているエンジンの電子制御装置は、始動時からエンジンに供給される燃料の量を加算するカウンタをゼロにセットする。エンジンのためのウォーミングアップ期間は、この時間から実際に開始される。
【００４８】
ステップ６において、点火換算係数はルックアップマップ１３から得られる。
【００４９】
ステップ７において、エンジンによってウォーミングアップ期間の段階において用いられる実際の点火進角は、以下の関数に従って決定される：
ｉｇｎ＿ａｄｖ＝スケーリングフアクタ＊（ｗｕ＿ｉｇｎ−ｉｇｎ＿ａｄｖｎ）＋ｉｇｎ＿ａｄｖｎ
ここで、
「ｉｇｎ＿ａｄｖ」は、エンジンのウォーミングアップ期間中に実際に使われる点火進角；
「スケーリングファクタ」は、点火タイミング参照マップ１３から得られる換算係数；「ｗｕ＿ｉｇｎ」は、予め定められた冷却水温度に対して校正された点火タイミングの絶対値を提供するウォーミングアップマップから得られる点火進角；
および、
「Ｉｇｎ＿ａｄｖｎ」は、通常作動状態にあるエンジンによって使われる点火タイミングの絶対値を提供する通常動作マップから得られる点火タイミングである。
【００５０】
ステップ８において、実際の燃料噴射イベントおよび関連する計算された進角での点火が生じる。ステップ９において、エンジンに供給される燃料の実際の量（ａｃｃ＿ｆｕｅｌ）は、ルックアップマップ１２から得られる総蓄積燃料の要件（ｗｕ＿ｆｕｅｌ）と比較される。燃料量が同じであれば、ウォーミングアップ期間はステップ１０で完了する。さもなければ、ステップ８で噴射された燃料はステップ１１において、ステップ５のカウンタによって蓄積された燃料の値に加算され、かつこの手順はステップ６から繰り返される。
【００５１】
技術に熟練した受取人にとって公知の変更および他の実施例は、本発明の請求項の範囲内にあるとみなされる。
【図面の簡単な説明】
【図１】平均シリンダガス温度およびエンジン冷却水温度間の温度差とエンジンの総図示トルクの変動係数との間の相互関係を示すグラフ図。
【図２ａ】ウォーミングアップ期間中にエンジンに供給された総蓄積燃料のパーセンテージの関数としてのエンジンの異なる作動パラメータのスケーリングファクタを示すグラフ図。
【図２ｂ】ウォーミングアップ期間中にエンジンに供給された総蓄積燃料のパーセンテージの関数としてのエンジンの異なる作動パラメータのスケーリングファクタを示すグラフ図。
【図２ｃ】ウォーミングアップ期間中にエンジンに供給された総蓄積燃料のパーセンテージの関数としてのエンジンの異なる作動パラメータのスケーリングファクタを示すグラフ図。
【図２ｄ】ウォーミングアップ期間中にエンジンに供給された総蓄積燃料のパーセンテージの関数としてのエンジンの異なる作動パラメータのスケーリングファクタを示すグラフ図。
【図３】図３は本発明に係る、点火タイミングの制御に用いるときのウォーミングアップ方法を示すフローチャート図。
【図１】
0004312261.tif 000002
【図２ａ】
0004312261.tif 000003
【図２ｂ】
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【図２ｃ】
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【図２ｄ】
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【図３】
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