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発明の名称 内燃機関の制御方法および内燃機関の制御装置
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2001−20785(P2001−20785A)
公開日 平成13年1月23日(2001.1.23)
出願番号 特願2000−177803(P2000−177803)
出願日 平成12年6月14日(2000.6.14)
代理人 【識別番号】100061815
【弁理士】
【氏名又は名称】矢野 敏雄 (外4名)
発明者 ヨアヒム ベルガー / マルティン ハルツ / マンフレート シュトローアマン / デトレフ シュトラウプ / レーネ シェンク
要約 目的


構成
特許請求の範囲
【請求項1】 センサを用いて少なくとも1つの温度量および圧力量を検出し、少なくとも温度量および圧力量に基づいて内燃機関へ供給される空気量を表す第1の量を求め、別のセンサにより内燃機関へ供給される空気量を表す第2の量を検出し、前記第1の量によって前記第2の量を適応化し、および/または前記第1の量を第2の量の置換値として使用する、ことを特徴とする内燃機関の制御方法。
【請求項2】 所定の動作状態で、測定された空気量に相応する第2の量と計算された空気量に相応する第1の量とを比較し、該比較に基づいて補正値を求め、該補正値を進行中の動作において第2の量の補正に使用する、請求項1記載の方法。
【請求項3】 内燃機関の停止時に第1の補正値(U0K)を求め、該補正値をオフセットエラーの補正に使用する、請求項1または2記載の方法。
【請求項4】 前記第1の補正値(U0K)を求めるために第2の量とゼロ値とを比較する、請求項3記載の方法。
【請求項5】 有利にはアイドリング動作時および/または排気ガス再循環のない動作状態において、第2の補正値および/または第3の補正値を求める、請求項4記載の方法。
【請求項6】 第2の補正値(KL)をアイドリング動作時に求め、および/または第3の補正値(KA)を排気ガス再循環部が遮断された状態で求める、請求項1から5までのいずれか1項記載の方法。
【請求項7】 第1の量をチャージ圧力(PL)および/またはチャージ空気温度(TL)および/または機関回転数(N)に基づいて計算する、請求項1から6までのいずれか1項記載の方法。
【請求項8】 計算は有利には一般の気体方程式を用いて行う、請求項7記載の方法。
【請求項9】 チャージ空気温度(TL)および/またはチャージ圧力(PL)は動作状態に依存して補正可能である、請求項7または8記載の方法。
【請求項10】 少なくとも1つの温度量および圧力量を検出するセンサと、少なくとも温度量および圧力量に基づいて、内燃機関に供給される空気量を表す第1の量を求める第1の手段と、内燃機関に供給される空気量を表す第2の量を検出する別のセンサと、前記第1の量によって前記第2の量を適応化し、および/または第1の量を第2の量の置換値として使用する第2の手段とを有する、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】
【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関の制御方法および内燃機関の制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】内燃機関を制御する方法および装置はドイツ連邦共和国特許出願公開第3925877号公報(米国特許第5235949号明細書)から公知である。ここには内燃機関の制御方法および制御装置が記載されている。センサにより少なくとも1つの温度量と圧力量とが検出される。この温度量および圧力量に基づいて、内燃機関へ供給される空気量が求められる。これに代えて有利には、空気量をセンサを用いて直接に検出することが挙げられる。
【0003】空気量を温度および圧力に基づいて常に計算すると、ダイナミック動作に対してきわめて緩慢になる。なぜなら温度センサのダイナミック特性は、一般にきわめて小さいからである。他方では例えば空気量を検出するセンサが動作時間にわたってドリフトおよび経年変化を受けることがある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、できる限り正確な空気量に関する信号を調製できる内燃機関の制御方法および制御装置を提供することである。本発明はさらにセンサの故障時にも置換信号が充分な精度で使用できることを保証する。
【0005】
【課題を解決するための手段】この課題は本発明により、センサを用いて少なくとも1つの温度量および圧力量を検出し、少なくとも温度量および圧力量に基づいて内燃機関へ供給される空気量を表す第1の量を求め、別のセンサにより内燃機関へ供給される空気量を表す第2の量を検出し、第1の量によって第2の量を適応化し、および/または第1の量を第2の量の置換値として使用する方法により解決される。課題はまた、少なくとも1つの温度量および圧力量を検出するセンサと、少なくとも温度量および圧力量に基づいて、内燃機関に供給される空気量を表す第1の量を求める第1の手段と、内燃機関に供給される空気量を表す第2の量を検出する別のセンサと、第1の量によって第2の量を適応化し、および/または第1の量を第2の量の置換値として使用する第2の手段とを有する装置を構成して解決される。
【0006】
【発明の実施の形態】本発明の方法によれば、エアマスメータの出力信号は、きわめて高い精度を有するように補正される。さらに非常動作に対して、特にエアマスメータの故障時に置換信号が使用される。
【0007】本発明の別の実施形態および改善形態が従属請求項に記載の特徴により解決される。本発明を以下に図示された実施例に則して説明する。
【0008】
【実施例】図1には、内燃機関を制御する装置が粗く概略的に示されている。図示の実施例では、機関はディーゼル機関である。ただし本発明の方法は別のタイプの内燃機関にも使用可能である。以下に本発明の方法を空気量および燃料量を例として説明する。ただしこの方法は質量信号の処理に限定されるものではなく、かさ量特に体積量においても用いることができる。
【0009】内燃機関100には新気管路105を介して新気が供給される。新気管路にはセンサ125が配置されており、新気管路105中の温度および/または圧力を表す信号TLおよび/またはPLが調製される。内燃機関の排気ガスは排気ガス管路110を介して内燃機関から放出される。排気ガスはタービン115を介してイグゾースト管120へ達する。
【0010】タービン115はチャージャーシャフト132を介してコンプレッサ130に接続されている。コンプレッサ130は吸気管路135を通って流れる空気を新気管路105へ供給し、ここで圧縮する。吸気管路135または新気管路105にエアマスメータ127が配置されており、このセンサが吸入された空気量に関する信号MLを送出する。排気ガス戻し弁138を介して排気ガス管路110と新気管路105とが接続されている。
【0011】さらに電子制御装置140が設けられている。この制御装置は特に燃料量制御回路142および排気ガス制御回路144を有している。燃料量制御回路142は燃料量調量ユニット145に信号MEを供給し、この内燃機関の信号MEに依存して所定の燃料量が調量される。排気ガス制御回路144はエレクトロニューマティックコンバータ150を制御する。このエレクトロニューマティックコンバータ150は排気ガス再循環弁138を操作する。
【0012】制御装置140にはセンサ125、127の信号TL、PL、MLのほかに、別のセンサ155、160、161の別の信号N、FP、TWが供給される。
【0013】コンプレッサ130は吸気管路135を介して流れ込む空気を圧縮し、この空気はその後新気管路105を介して内燃機関100へ達する。内燃機関から出た排気ガスは排気ガス管路110を介してタービン115へ達し、そこからイグゾースト管120へ達する。タービン115はチャージャーシャフト132を介してコンプレッサ130を駆動する。排気ガス再循環弁138により、内燃機関へ供給される空気の組成が調整される。排気ガス制御回路144はこのために相応のキーイング比を有する信号TVをエレクトロニューマティックコンバータ150へ送出する。
【0014】燃料調量ユニット145は内燃機関100へ燃焼に必要な燃料量を供給する。燃料調量ユニット145に対する制御信号MEとコンバータ150に対するキーイング比とは電子制御装置140によって予め設定される。このために制御装置140が種々の信号を評価する。
【0015】燃料調量ユニットおよび/または排気ガス再循環装置を正確に制御するためには、供給される新気量を表す量MLができる限り正確に既知となっていなければならない。エアマスメータ127の故障および/または欠陥の際には充分な精度を有する置換信号を供給する必要がある。さらにエアマスメータ127には経年変化が起こり、これによりエアマスメータ127の出力信号MLにはドリフトが生じることがある。これを補正するためにも同様に置換信号が必要である。
【0016】したがって本発明によれば、温度量および圧力量に基づいて、内燃機関へ供給される空気量を表す第1の量MLSが求められる。温度量として有利には内燃機関へ達する空気の温度TLが用いられる。圧力量として有利には内燃機関へ達する空気の圧力PLが用いられる。
【0017】シミュレートされた空気量MLSはエアマスメータ127の信号を補正するために用いられる。本発明によればこの信号は所定の動作状態においてきわめて正確な空気量の値を調製しているので、この動作状態ではエアマスメータ127の適応化に適している。あらゆる動作状態において、シミュレートされた全ての空気量MLSはエアマスメータ127に欠陥が生じた際の置換値として使用される。非常動作に対してもこのシミュレート量は充分な精度を有する。
【0018】図2には本発明の装置がブロック図で詳細に示されている。既に図1で説明した素子には相応する参照番号が付されている。エアマスメータ127は出力電圧UHFMを結合点200と結合点230とへ送出する。結合点200から信号は特性曲線部205へ達する。特性曲線部205には出力電圧UHFMと空気量を表す量MLとの関係が格納されている。空気量を表す特性曲線部205の出力信号MLは結合点210へ達する。結合点210の出力信号MLKは切換手段270を介して排気ガス再循環制御装置144へ達する。
【0019】結合点230の第2の入力側にはゼロ値設定回路232の出力信号U0が印加される。結合点230の出力信号は切換手段225を介してオフセット検出回路220へ達する。オフセット検出回路220の出力信号は切換手段215を介して結合点200の第2の入力側へ達する。切換手段215、225には制御回路235から制御信号が印加される。制御回路235には少なくとも回転数センサ155の出力信号Nが供給される。
【0020】結合点210の第2の入力側には補正回路240の出力信号Kが印加される。補正回路240には一方では特性曲線部205の出力信号MLが印加され、他方では遮断回路242の出力信号が印加される。遮断回路242には第1のローパス244の出力信号KLと第2のローパス254の出力信号KAとが印加される。
【0021】第1のローパス244には切換手段245を介して選択的に結合点246の出力信号か、または第1のローパス244の出力信号が供給される。結合点246には一方では特性曲線部205の出力信号MLが供給され、他方では結合点248の出力信号が供給される。結合点248には第1の補正回路249の出力信号と結合点210の出力信号とが供給される。第1の補正回路249には空気量計算回路264の出力信号MLSが印加される。
【0022】第2のローパス254には切換手段255を介して選択的に結合点256の出力信号が供給されるか、または第2のローパス254の出力信号が供給される。結合点256には一方では特性曲線部205の出力信号MLが供給され、他方では結合点258の出力信号が供給される。結合点258には第2の補正回路259の出力信号と結合点210の出力信号とが供給される。第2の補正回路259には空気量計算回路264の出力信号MLSが印加される。
【0023】空気量計算回路264の出力信号MLSはさらに切換手段270の第2の切り換え入力側に達する。切換手段270はエラー識別回路272によって駆動される。
【0024】空気量計算回路264には回転数センサ155の出力信号、チャージ空気温度センサ125aの出力信号PL、およびチャージ圧力センサ125bの出力信号PLが供給される。
【0025】切換手段255は第1の論理回路260によって駆動される。第1の論理回路260には回転数センサの出力信号N、燃料量制御回路142の出力信号ME、チャージ空気温度信号TL、および排気ガス再循環制御装置144のキーイング比TVが供給される。
【0026】切換手段245は第2の論理回路262によって駆動される。第2の論理回路262には冷却水温度センサの出力信号TW、排気ガス再循環制御装置144の出力信号TV、回転数信号N、およびチャージ空気温度センサ125aの信号TLが供給される。
【0027】この装置の機能を以下に図3〜図8に依存して説明する。特性曲線部205にはエアマスメータ127の出力電圧UHFMと空気量MLとの関係が記憶されている。特性曲線部205に記憶されている特性曲線とエアマスメータの実際の特性曲線とは一般に完全には一致しない。この場合特にオフセット電圧が発生する。これは有利には内燃機関の停止時に補償される。このためにエアマスメータ127の出力信号とゼロ値設定回路232の出力信号U0とが結合点230で比較される。この差U0Kはオフセット検出回路220内に記憶される。通常動作ではエアマスメータ127の出力信号UHFMは結合点200で値U0Kだけ補正される。
【0028】切換手段225により、内燃機関の停止時すなわち回転数Nが値0を取る場合に、第1の補正値U0Kが検出されたことが表示される。切換手段215により第1の補正値U0Kが0より大きい回転数のもとでエアマスメータ127の出力信号の補正に用いられることが表示される。このことは制御回路235が切換手段215、225を内燃機関の回転数に依存して制御することを意味している。
【0029】これは内燃機関の停止時に、エアマスメータ127の出力信号UHFMと空気量0での予測値U0との間の差が比較されることを意味する。内燃機関が運転されている際にはエアマスメータの出力信号UHFMはこの差U0Kだけ補正される。
【0030】本発明によれば内燃機関の停止時に第1の補正値U0Kが求められ、この値が走行運転中にエアマスメータ127のオフセットエラーの補正に使用される。補正値U0Kを求めるためにエアマスメータ127の出力信号UHFMはゼロ値と比較される。このゼロ値は空気量が0の場合のエアマスメータの出力信号値に相応する。
【0031】第2の補正値および第3の補正値の検出は、機関温度と空気温度との間の熱平衡が生じる動作状態で行われる。これは有利には内燃機関のスタート時に生じる。有利には、チャージ圧力センサ125bの信号が気圧センサの信号と比較するように設けられている。
【0032】エアマスメータの補正された電圧信号は特性曲線部205を用いて空気量信号MLへ変換される。空気量信号MLは結合点210において補正回路240の出力信号Kにより補正される。この信号は切換手段270を介して排気ガス再循環制御装置144に達する。排気ガス再循環制御装置144のほかに、他の機能部にも補正された空気量信号MLKを印加することもできる。
【0033】補正値Kの算出は以下のようにして行われる。すなわち、補正された空気量信号MLKがチャージ圧PL、チャージ空気温度TL、および回転数Nから計算された値と比較される。この比較に基づいて特性曲線部205の出力信号MLを補正する補正値Kが予め定められる。空気量の計算はチャージ圧PL、チャージ温度信号TL、および回転数から求められ、有利には一般の気体の方程式により行われる。
【0034】補正値Kの計算は所定の動作状態で行われる。所定の動作状態で計算された補正値Kは他の動作状態で補正のために使用される。所定の動作状態において測定された空気量と計算された空気量とが比較され、この比較に基づいて走行運転中に空気量信号の補正に用いられる補正値が定められる。
【0035】第2の補正値および第3の補正値の算出は有利にはアイドリング動作時、および/または排気ガス再循環が行われない動作状態において行われる。
【0036】動作状態の選択は切換手段245、255により行われる。第1の論理回路260および第2の論理回路262は所定の動作状態を検出する。この動作状態において補正値が求められ、計算された空気量と測定された空気量との差がローパス244、254を介して補正回路240へ送出される。
【0037】アイドリング動作時には結合点248で空気量の測定値MLKと計算値との間の差が形成される。続いて結合点246で空気量MLの差が正規化される。続いてローパス244を用いてフィルタリングが行われる。このローパスはきわめて大きな時定数を有しており、この時定数は数min.のオーダである。このためアイドリング時の必要空気量に対して、有利には空気量流に関連する乗法の補正係数KLが得られる。
【0038】第2の補正値KLはアイドリング時に求められる。アイドリング動作に対する条件が満足されない場合、すなわち切換手段245が開放状態にある場合には、既存の補正値が維持される。すなわち第2の補正値KLが常にローパスの出力側に生じ、適切なメモリ手段に記憶される。
【0039】アイドリング動作時の第2の補正値の算出は次の条件が存在する場合に行われる。すなわち、冷却水の温度TWと吸入空気の温度TLとの差が10℃よりも小さい;排気ガス再循環が行われず、弁138が閉鎖されている;回転数がアイドリング回転数に相応する;チャージ圧力センサ125bの信号と気圧センサの信号とが同じ値を取る、等の条件である。
【0040】排気ガス再循環が行われず、弁138が閉鎖されている動作中には、結合点258で空気量の測定値MLKと計算値との差が形成される。続いて結合点256でこの差が空気量の値MLとして正規化される。続いてローパス254によりフィルタリングが行われる。このローパスはきわめて大きな時定数を有しており、この時定数は数min.のオーダである。このため排気ガス再循環が行われない状態での必要空気量に対して、有利には空気量流に関連する加法的な補正係数KAが得られる。排気ガス再循環が行われ、すなわち切換手段255が開放状態にある場合、既存の補正値が維持される。すなわち第3の補正値KAが常にローパスの出力側に生じ、適切なメモリ手段に記憶される。
【0041】第3の補正値KAは排気ガス再循環が遮断された状態で求められる。この動作状態は一般に、内燃機関の回転数Nが第1の閾値S1よりも大きく、第2の閾値S2よりも小さい場合に生じる。相応のことが噴射すべき燃料量MEにも当てはまる。
【0042】第3の補正値KAは次の条件が存在する場合に求められる。すなわち、排気ガス再循環が遮断され、弁138が閉鎖されている;チャージ空気温度TLの変化が所定の限界値よりも小さく、チャージ空気温度TLがほぼ一定である;回転数Nと負荷を表す信号とが第1の閾値よりも大きく、第2の閾値よりも小さい、等の条件である。
【0043】有利には補正された空気量MLKは部分的に線形の補間により計算される。値MLLよりも小さい空気量に対する空気量の第1の領域では、第1の式が成り立つ。すなわちMLK=(KL*ML*ML)/MLLである。値MLLよりも大きく値MLAよりも小さい空気量に対する空気量の第2の領域では、第2の式が成り立つ。すなわちMLK=KL*MLL+(KA−KL)/(MLA−MLL)*(ML−MLL)
である。値MLAより大きい空気量に対する空気量の第3の領域では、第3の式が成り立つ。すなわちMLK=KA*MLである。
【0044】遮断素子242が補正回路のエラーを検出した場合、最後に有効であった補正値が記憶され、この記憶された値を用いて補正された空気量の計算が行われる。補正回路のエラーは補正値が妥当性を欠く限界値を超過した場合に発生する。
【0045】補正値の適応化および検出は種々の状態を取ることができる。これらの状態は図3にステータスダイアグラムとして示されている。第1の状態310はステータス“点火回路オフ”と称され、内燃機関が遮断されていることにより定められる状態である。すなわち点火スイッチは遮断位置にある。
【0046】第2の状態320は“通常動作”と称される。この状態320は空気量がエアマスメータ127により検出され、補正値Kにより補正されることによって特徴付けられる。さらに補正値の学習機能が活性化され、補正値KL、KAを求めることのできる動作状態が識別されると、これが実行されて新たな補正値が記憶される。
【0047】第3の状態は“オフセット電圧”と称される。この状態は、点火回路はスイッチオンされているが、内燃機関がまだ運転していないか、もはや運転されていないことにより特徴付けられている。つまり内燃機関がいまだ始動されていない状態である(プレ運転と称される)か、内燃機関がその直前に遮断された状態(制御装置の慣性動作と称される)である。この状態では内燃機関の回転数が値ゼロを取る。この状態ではオフセット電圧を補償する第1の補正値U0Kが求められる。
【0048】第4の状態340は“非常動作”と称される。この状態ではエラーを有する補正値KL、KA、U0Kが求められる。この状態は、学習機能が活性化されておらず、新たな補正値が記憶および使用されない場合を除く広範囲の通常動作に相応する。非常動作は補正回路のエラーが識別された場合に発生する。このような補正回路のエラーは、オフセット電圧を補正する値U0Kが許容可能な所定の限界値よりも大きいか、および/または2つの補正値KL、KAのうちの一方が所定の限界値よりも大きい場合に発生する。
【0049】“点火回路オフ”の状態では、内燃機関の先行動作中に検出された補正値が記憶されており、内燃機関の次の始動の際に用いられる。この記憶は有利にはEEPROMで行われる。例えば制御装置の顧客サービスにおける初期化、または制御装置の新規の設置後の初期化の際には、補正値は0へセットされる。
【0050】第2の状態“通常動作”では、エアマスメータにより測定された電圧がオフセット電圧を補正するために記憶された補正値U0Kだけ補正され、その後この補正値が値Kで補正される。種々の動作点が開始され、例えばアイドリング動作の条件が満足されるか、または排気ガス再循環が遮断されると、相応の補正値KL、KAが求められる。補正値KL、KAの値が所定の限界値を上方超過すると、遮断回路242が補正回路のエラーを識別する。
【0051】オフセット電圧と称される第3の状態330では、機関が停止し、かつ点火回路がスイッチオンされた状態でエアマスメータの出力信号とゼロ値設定回路332の出力信号とを比較することにより補正値U0Kが求められる。これら2つの値の差は、測定後にさらに回転数が値0を取る場合に記憶される。
【0052】“非常動作”の状態340では、エアマスメータの測定電圧が記憶された補正値U0K、Kにより補正される。補正値KL、KAは相応の動作状態に達した際に求められる。2つの補正値KL、KA、電圧差U0Kが許容される値領域内にある場合、システムは補正回路のエラーの復旧を識別する。
【0053】以下に個々の状態間での移行が種々のフローチャートの形で示されている。
【0054】図4には“点火回路オフ”と称される状態310から出発する移行の様子が示されている。問い合わせステップ400では、点火スイッチがスイッチオン状態にあるか否かが検査される。スイッチオン状態にない場合には続いてステップ310で“点火回路オフ”が識別される。問い合わせステップ400で点火スイッチがスイッチオンされていることが検出されると、問い合わせステップ410が続いて行われる。問い合わせステップ410では、回転数が値ゼロを取っているか否かが検査される。ゼロである場合にはステップ330の状態“オフセット電圧”へ移行する。ステップ410で回転数が値ゼロでないことが検出されると、問い合わせステップ420で補償回路でのエラーが発生しているか否か、すなわちオフセット電圧とこれに属する目標値との差が所定の閾値よりも大きいか否か、および/または補正値KLまたはKAのうちの一方が所定の閾値よりも大きいか否かが検査される。このようなエラーが問い合わせステップ420で検出されると、状態340の“非常動作”への移行が行われる。問い合わせステップ420でエラーが検出されない場合には、状態320の“通常動作”への移行が行われる。
【0055】このことは、点火スイッチがスイッチオン位置にあり、かつ回転数が値ゼロを取る場合にステップ330のオフセット電圧の状態が定められることを意味している。点火回路がスイッチオン状態にあり、かつ回転数Nがゼロより大きく、かつエラーがない場合、補正値を求める所定の動作状態に達する。点火スイッチがスイッチオン位置にあり、かつ回転数Nがゼロより大きく、かつ補正値検出回路にエラーがある場合には、補正値は新たに求められるが記憶されず、最後に有効であった補正値が補正に使用される。
【0056】図5には“オフセット電圧”を求める状態330から出発する移行の様子が示されている。“オフセット電圧”を求めるステップ310から出発して、問い合わせステップ440で補正値U0Kがすでに求められたか否かが検査される。求められていない場合には、装置はオフセット電圧を求める状態を維持する。問い合わせステップ440は、一方では補正値U0Kが求められ、続いて回転数が値0を取るか、または回転数が値0よりも大きい値を取る場合にオフセットが検出されたことを識別する。
【0057】問い合わせステップ440で補正値U0Kが検出されたことが識別されると、問い合わせステップ400で点火スイッチがスイッチオン位置にあるか否かが検査される。スイッチオン位置にない場合、状態“点火回路オフ”310が識別される。問い合わせステップ400で点火スイッチがスイッチオン位置にあることが検出されると、問い合わせステップ420で補正値検出回路にエラーが存在するか否かが検査される。エラーがない場合、状態“通常動作”320への移行が行われる。エラーが存在する場合には、状態“非常動作”340への移行が行われる。
【0058】状態“点火回路オフ”310への移行は、補正値U0Kが検出されているか、または点火スイッチが外側位置にある場合に行われる。通常動作320への移行は補正値U0Kにより点火スイッチがスイッチオンされ、エラーがないことが検出された場合に行われる。状態“非常動作”340への移行は、補正値U0Kが検出され、点火スイッチがスイッチオンされ、エラーが存在する場合に行われる。
【0059】図6には状態“通常動作”320から出発する移行の様子が示されている。第1の問い合わせステップ420では、補正値検出回路にエラーが存在するか否かが検査される。エラーが存在する場合、状態“非常動作”340へ移行する。エラーが存在しない場合、問い合わせステップ400で点火スイッチが操作されているか否かが検査される。操作されている場合にはこの装置は状態“通常動作”を維持する。点火スイッチがもはやスイッチオン状態にない場合、問い合わせステップ430で制御装置が慣性動作しているか否かが検査される。制御装置が慣性動作している場合、問い合わせステップ410で回転数Nがゼロに等しいか否かが新たに検査される。問い合わせステップ410で回転数Nがゼロに等しいことが検出されると、ステップ330の状態“オフセット電圧”への移行が行われる。
【0060】状態“点火回路オフ”310への移行は、点火スイッチがもはやスイッチオン位置になく、制御装置の慣性動作も生じない場合に行われる。制御装置の慣性動作は内燃機関の制御装置の所定の状態であり、点火スイッチは遮断されているが複数のプログラムステップがいまだ動作している状態である。この場合通常の種々の値が記憶されるか、テストプログラムが処理される。
【0061】状態“オフセット電圧”330への移行は、点火スイッチがもはや操作されず、回転数が値ゼロを取り、制御装置が慣性動作している場合に行われる。状態“非常動作”340への移行は、補正値検出回路でエラーが検出された場合に行われる。
【0062】図7には状態“非常動作”340から出発する移行の様子が示されている。第1の問い合わせステップ400では、点火スイッチがスイッチオン状態にあるか否かが検査される。スイッチオン状態にある場合には、問い合わせステップ420でさらにエラーが存在するか否かが検査される。存在する場合にはこの装置は状態“非常動作”340を維持する。問い合わせステップ420でエラーがもはや存在しないことが検出されると、状態“通常動作”への移行が行われる。問い合わせステップ400で点火スイッチがもはやスイッチオン状態にないことが検出されると、問い合わせステップ430で制御装置が慣性動作しているか否かが検査される。慣性動作していない場合、状態“点火回路オフ”への移行が行われる。慣性動作している場合には、問い合わせステップ410で回転数Nが値ゼロを取るか否かが検査される。問い合わせステップ410で回転数Nが値ゼロを取ることが検出されると、状態“オフセット電圧”への移行が行われる。問い合わせステップ410で回転数が値ゼロを取らないことが検出されると、新たに問い合わせステップが行われる。
【0063】状態“点火回路オフ”310への移行は、点火スイッチが操作されず、制御装置の慣性動作が存在しない場合に行われる。“オフセット電圧”の検出が行われる状態330への移行は、点火スイッチが遮断状態にあり、回転数が値ゼロを取り、かつ制御装置の慣性動作が発生している場合に行われる。状態“通常動作”320への移行は、エラーがもはや存在しない場合、すなわち補正値KL、KA、U0Kが再び所定の限界値よりも小さくなった場合に行われる。
【0064】本発明によれば、エアマスメータ127は出力信号と基準値とを比較することにより較正される。すなわちエアマスメータ127の出力信号が補正される。この基準値は別のセンサを用いて検出される。計算および基準値MLSとの比較は、基準値を簡単におよび/または高い精度で測定可能な複数の量から計算できる動作状態で行われる。ここでは種々のケースが区別される。
【0065】種々の作用、特に汚染のために、エアマスメータの特性曲線はオフセット電圧を有しており、空気量がゼロである場合にもセンサの出力側に所定の電圧が印加される。このオフセット電圧は特に汚染に起因する。オフセット電圧を補正するために、機関停止状態、すなわち回転数ゼロの状態で出力信号が検出され、ゼロ量の値と比較される。この比較に基づいてオフセット補償のための補正値U0Kが求められる。
【0066】別の状態は内燃機関がアイドリング動作している場合に存在する。排気ガス再循環が遮断されている場合、内燃機関によって吸入される空気量流はチャージ圧力PL、チャージ空気温度TL、および機関回転数Nの測定部によって計算される。この計算は有利には一般の気体方程式に基づいて行われる。すなわち、ML=K*(PL*N*V)/(2*R*TL)
である。ここで量R、Vは定数であり、量Kは観察される動作点での充填の度合である。
【0067】エアマスメータ127の故障の際には、有利にはチャージ空気温度およびチャージ圧力から計算される基準値を置換量として使用することができる。このためにエラー識別回路272はエアマスメータ127のエラーを検出するように構成されており、スイッチ270により空気量計算回路264の出力信号が直接にブロック144へ達するように切り換えられる。
【0068】このことはエアマスメータの故障時に、チャージ圧力PL、チャージ空気温度TL、および/または回転数に基づいて計算された空気量MLの置換値MLSが使用されることを意味する。チャージ空気温度TLの置換値を求めるために吸気温度を測定する温度センサを使用してもよい。
【0069】特に有利には、空気温度TLが測定され、続いて動作点に依存して補正される。相応のことがチャージ圧力PLにも当てはまる。チャージ圧力は測定されて動作点に依存して補正される。チャージ圧力を動作点に依存して補正することにより、特に内燃機関の吸気弁のスロットル作用が考慮される。チャージ空気温度の補正は、吸気行程での測定点と、吸気弁が閉鎖される際のシリンダ内の中程度の空気温度との間の温度差を補償するために行われる。この補正は有利には回転数および燃料量に依存して行われる。
【0070】相応の実施例が図8に示されている。既に説明した素子には相応する参照番号を付してある。温度センサ125aの出力信号TLは結合点515を介して空気量計算回路264へ達する。結合点515の第2の入力側には温度補正回路510の出力信号が印加される。この温度補正回路には回転数センサ155の出力信号Nと燃料量信号MEとが供給される。圧力センサ125bの出力信号PLは結合点505を介して空気量計算回路264へ達する。結合点505の入力側には第1の補正回路500の出力信号が印加される。この補正回路には回転数センサ155の出力信号Nが供給される。
【0071】結合点505、515ではセンサTL、PLの出力信号が回転数に依存して、または回転数および噴射された燃料量に依存して、有利には加法的および/または乗法的に補正される。
【0072】空気量MLの計算値は有利には噴射された燃料量の計算に使用される。これは空気量MLに基づいて、燃料調量の際に超過されることのない許容可能な燃料量が設定されることを意味する。この最大可能な燃料量は、煤煙放出が発生しないか、またはきわめて僅かしか発生しないように設定される。




 

 


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