JP2000110630A - 空気―燃料―比率のシリンダ選択的調節方法および装置 - Google Patents
空気―燃料―比率のシリンダ選択的調節方法および装置Info
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- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
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- F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
- F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
- F02D41/1438—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor
- F02D41/1444—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases
- F02D41/1454—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases the characteristics being an oxygen content or concentration or the air-fuel ratio
- F02D41/1458—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases the characteristics being an oxygen content or concentration or the air-fuel ratio with determination means using an estimation
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- F02D41/1473—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the regulation method
- F02D41/1474—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the regulation method by detecting the commutation time of the sensor
Abstract
(57)【要約】
【課題】複数のシリンダを有する内燃機関における空気
−燃料−比率のシリンダ選択的調節方法を、簡単で且つ
コスト面で有利な方法で実現する。 【解決手段】算定ユニット（２４）はクランク角に同期
して電圧信号を検出して、この電圧信号を指定のシリン
ダに関連付ける。どのシリンダにおいても電圧偏倚が隣
接しているシリンダにおける電圧信号に関連して算定さ
れる。噴射量の修正は電圧偏倚に依存して実施される。
−燃料−比率のシリンダ選択的調節方法を、簡単で且つ
コスト面で有利な方法で実現する。 【解決手段】算定ユニット（２４）はクランク角に同期
して電圧信号を検出して、この電圧信号を指定のシリン
ダに関連付ける。どのシリンダにおいても電圧偏倚が隣
接しているシリンダにおける電圧信号に関連して算定さ
れる。噴射量の修正は電圧偏倚に依存して実施される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、請求項１ならびに
７の前提概念に記載の、複数のシリンダを有する内燃機
関における空気−燃料−比率のシリンダ選択的調節方
法、およびこのようなシリンダ選択的調節方法を実施す
るための装置に関する。
７の前提概念に記載の、複数のシリンダを有する内燃機
関における空気−燃料−比率のシリンダ選択的調節方
法、およびこのようなシリンダ選択的調節方法を実施す
るための装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】排気ガス中に存在する有害物質の高い変
成率および転換率のために、触媒コンバータの動作は調
節される必要があり、このことは周知である。この際、
排気ガス構成はラムダ−ソンデ(Lambda-Sonde)を介して
監視され、および空気−燃料−構成は、空気比率λ＝１
の偏倚において修正される。
成率および転換率のために、触媒コンバータの動作は調
節される必要があり、このことは周知である。この際、
排気ガス構成はラムダ−ソンデ(Lambda-Sonde)を介して
監視され、および空気−燃料−構成は、空気比率λ＝１
の偏倚において修正される。
【０００３】ラムダ−ソンデは通常、測定子として排気
ガス流内で、触媒コンバータの手前、つまり個々のシリ
ンダからの排気ガス管の接合部の後方に付設される。こ
うしてラムダ−ソンデは、個々のシリンダについての平
均値を伝達する。個々のシリンダ間における混合気の変
動は通常、調節されず、および二つの原因によりエミッ
ションの悪化を引起こす。一つには、ラムダ調節の調節
周期が混合気の違いにより短くされてしまい、これによ
り調節パラメータを介して設定される平均ラムダに誤り
が生じる。もう一つには、個々のシリンダは通常、触媒
コンバータの異なる領域へブローすることがあげられ、
これらの領域は、混合気の違いにより最適なラムダ領域
とはならなくなってしまう。
ガス流内で、触媒コンバータの手前、つまり個々のシリ
ンダからの排気ガス管の接合部の後方に付設される。こ
うしてラムダ−ソンデは、個々のシリンダについての平
均値を伝達する。個々のシリンダ間における混合気の変
動は通常、調節されず、および二つの原因によりエミッ
ションの悪化を引起こす。一つには、ラムダ調節の調節
周期が混合気の違いにより短くされてしまい、これによ
り調節パラメータを介して設定される平均ラムダに誤り
が生じる。もう一つには、個々のシリンダは通常、触媒
コンバータの異なる領域へブローすることがあげられ、
これらの領域は、混合気の違いにより最適なラムダ領域
とはならなくなってしまう。
【０００４】ＥＰ０６７０４１９Ａ１およびＥＰ０６７
０４２０Ａ１では、複数のシリンダを有する内燃機関の
個々のシリンダ内における空気−燃料−比率の評価シス
テムについて記載されている。このシステムでは、個々
のシリンダ間における混合気の変動が考慮されている。
この際、システムの挙動を幅広帯板状−空気−燃料−セ
ンサの伝達信号に依存して説明するために数学的モデル
が開発されている。この数学的モデルの状態を展開して
観察することによって、個々のシリンダ内における空気
−燃料−比率についての情報が得られ、それに基づいて
各シリンダのための適当な空気−燃料−比率の変更が成
され得る。
０４２０Ａ１では、複数のシリンダを有する内燃機関の
個々のシリンダ内における空気−燃料−比率の評価シス
テムについて記載されている。このシステムでは、個々
のシリンダ間における混合気の変動が考慮されている。
この際、システムの挙動を幅広帯板状−空気−燃料−セ
ンサの伝達信号に依存して説明するために数学的モデル
が開発されている。この数学的モデルの状態を展開して
観察することによって、個々のシリンダ内における空気
−燃料−比率についての情報が得られ、それに基づいて
各シリンダのための適当な空気−燃料−比率の変更が成
され得る。
【０００５】上記の方法は、しかしながら、比較的多く
の計算を必要とし、および幅広帯板状−ラムダゾンデの
信号に依拠するものである。
の計算を必要とし、および幅広帯板状−ラムダゾンデの
信号に依拠するものである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、空気
−燃料−比率の簡単なシリンダ選択的調節方法を冒頭に
記載したような複数のシリンダを有する内燃機関におい
て提供することにあり、長い動作期間にあって確実に機
能し、およびその開発および保守は比較的小規模で済む
ものとする。さらにコスト面で有利なシステムであるこ
とが考慮される。
−燃料−比率の簡単なシリンダ選択的調節方法を冒頭に
記載したような複数のシリンダを有する内燃機関におい
て提供することにあり、長い動作期間にあって確実に機
能し、およびその開発および保守は比較的小規模で済む
ものとする。さらにコスト面で有利なシステムであるこ
とが考慮される。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本課題は、請求項１なら
びに７に記載した特徴により、方法ならびに装置におい
て技術的に解決される。
びに７に記載した特徴により、方法ならびに装置におい
て技術的に解決される。
【０００８】シリンダ間における混合気の変動を最小限
にするために、運転サイクルに同期して、跳躍検知ゾン
デ（Sprungsonde）の形体で選択されているラムダ−ゾ
ンデの電圧の変動が求められ、これらは個々のシリンダ
毎に関連付けられる。とくに、一つのシリンダにおける
ラムダ−ゾンデ−電圧信号の電圧偏倚は、点火順序に基
づいて隣接しているとされるシリンダの電圧信号と関連
付けられる。その後、差異値を用いて噴射の修正が行な
われる。
にするために、運転サイクルに同期して、跳躍検知ゾン
デ（Sprungsonde）の形体で選択されているラムダ−ゾ
ンデの電圧の変動が求められ、これらは個々のシリンダ
毎に関連付けられる。とくに、一つのシリンダにおける
ラムダ−ゾンデ−電圧信号の電圧偏倚は、点火順序に基
づいて隣接しているとされるシリンダの電圧信号と関連
付けられる。その後、差異値を用いて噴射の修正が行な
われる。
【０００９】本発明の有利な実施の形態によれば、噴射
量のための修正値は、特性曲線または特性図より得られ
る。計算の負荷を減少するために、シリンダ毎の混合気
の調節は、固定限界値以上で遮断され得る。
量のための修正値は、特性曲線または特性図より得られ
る。計算の負荷を減少するために、シリンダ毎の混合気
の調節は、固定限界値以上で遮断され得る。
【００１０】シリンダ毎に、噴射量のための二つの修正
値が有利にも算定される。例えば、長期的な偏倚のため
のものと短期的な偏倚のためのものである（例えばタン
クベンチレーション）。
値が有利にも算定される。例えば、長期的な偏倚のため
のものと短期的な偏倚のためのものである（例えばタン
クベンチレーション）。
【００１１】長期的なものは、ラムダ−適応（Lambda-A
daptionラムダ−ゾンデの老朽化に対する修正）に対す
る規定条件が満たされることによって、シリンダの混合
気の調節のための適応値を形成することができ、原動機
の停止後、制御装置の停止段階で一時的ではなく（nich
t-fluechtig）メモリーされ得る。
daptionラムダ−ゾンデの老朽化に対する修正）に対す
る規定条件が満たされることによって、シリンダの混合
気の調節のための適応値を形成することができ、原動機
の停止後、制御装置の停止段階で一時的ではなく（nich
t-fluechtig）メモリーされ得る。
【００１２】総括として本発明は、調節において高い正
確性を有し、長期間で動作し得るという長所をもつ。さ
らに跳躍検知ゾンデは、幅広帯板状−ラムダ−ゾンデよ
りコスト面で明らかに有利なので、開発および製造は低
コストとなる。
確性を有し、長期間で動作し得るという長所をもつ。さ
らに跳躍検知ゾンデは、幅広帯板状−ラムダ−ゾンデよ
りコスト面で明らかに有利なので、開発および製造は低
コストとなる。
【００１３】
【発明の実施の形態】本発明を次に、実施の形態によ
り、添付した図面を用いてより詳細に示す。図１には、
本発明によるシリンダ選択的調節方法を実施するための
装置が示されている。ここで原動機１０は複数のシリン
ダを有する。ここでは原動機１０は４つのシリンダを有
する。
り、添付した図面を用いてより詳細に示す。図１には、
本発明によるシリンダ選択的調節方法を実施するための
装置が示されている。ここで原動機１０は複数のシリン
ダを有する。ここでは原動機１０は４つのシリンダを有
する。
【００１４】この原動機１０には、吸入路１２を介して
空気が供給され、この際、空気量は空気量測定器１６に
より算定され、対応する信号が制御装置２４へ伝達され
る。この原動機の排気ガスは、排気ガス路１４を介して
周囲へ案内される。
空気が供給され、この際、空気量は空気量測定器１６に
より算定され、対応する信号が制御装置２４へ伝達され
る。この原動機の排気ガスは、排気ガス路１４を介して
周囲へ案内される。
【００１５】この排気ガス路に、有毒物質を非有毒物質
に転換する触媒コンバータ１８が設けられている。原動
機１０と触媒コンバータ１８との間に、跳躍検知ゾンデ
として形成されているラムダ−ゾンデ３０が付設されて
いる。このラムダ−ゾンデは、排気ガス構成に対応した
電圧信号を制御装置２４へ伝達する。希薄混合気（λ＞
１）においてゾンデ電圧は、例えばおよそ１００ｍＶで
ある。λ＝１の領域では、ゾンデ電圧はほぼ跳躍的に変
化し、濃厚混合気（λ＜１）においては８００ｍＶおよ
びそれ以上となる。まさにλ＝１の領域のゾンデ電圧の
大きい変化は、最適な空気−燃料−比率の僅かな偏倚を
認識することを可能とする。本発明は、純粋な矩形で跳
躍する特性曲線としてではなく、急速な電圧の増加とし
て跳躍（Sprung）が示されることに基づいている。ま
た、跳躍検知ゾンデにはとても信頼性があり、且つコス
ト面で有利であることも周知である。
に転換する触媒コンバータ１８が設けられている。原動
機１０と触媒コンバータ１８との間に、跳躍検知ゾンデ
として形成されているラムダ−ゾンデ３０が付設されて
いる。このラムダ−ゾンデは、排気ガス構成に対応した
電圧信号を制御装置２４へ伝達する。希薄混合気（λ＞
１）においてゾンデ電圧は、例えばおよそ１００ｍＶで
ある。λ＝１の領域では、ゾンデ電圧はほぼ跳躍的に変
化し、濃厚混合気（λ＜１）においては８００ｍＶおよ
びそれ以上となる。まさにλ＝１の領域のゾンデ電圧の
大きい変化は、最適な空気−燃料−比率の僅かな偏倚を
認識することを可能とする。本発明は、純粋な矩形で跳
躍する特性曲線としてではなく、急速な電圧の増加とし
て跳躍（Sprung）が示されることに基づいている。ま
た、跳躍検知ゾンデにはとても信頼性があり、且つコス
ト面で有利であることも周知である。
【００１６】ここでは制御装置２４は、さらに冷媒の温
度値Ｔ、原動機の回転数に関する回転数値ｎおよび動作
電圧ＵＢを得る。本発明においてラムダ−ゾンデの電圧
の変動が求められ、個々のシリンダに関連付けられるの
で、シリンダ毎の運転サイクルを認識することが必要で
ある。この信号のためにクランクシャフトセンサ３２が
使用され、この信号は同様に制御装置２４へ伝達され
る。
度値Ｔ、原動機の回転数に関する回転数値ｎおよび動作
電圧ＵＢを得る。本発明においてラムダ−ゾンデの電圧
の変動が求められ、個々のシリンダに関連付けられるの
で、シリンダ毎の運転サイクルを認識することが必要で
ある。この信号のためにクランクシャフトセンサ３２が
使用され、この信号は同様に制御装置２４へ伝達され
る。
【００１７】この制御装置２４は、これらの情報により
各シリンダのための噴射時間ｔｉを算定し、噴射弁２０
に伝達する。この噴射弁２０は、燃料供給２２より得ら
れた燃料をダクト２６を介して噴射時間ｔｉに対応して
原動機１０内で動作するシリンダに供給する。
各シリンダのための噴射時間ｔｉを算定し、噴射弁２０
に伝達する。この噴射弁２０は、燃料供給２２より得ら
れた燃料をダクト２６を介して噴射時間ｔｉに対応して
原動機１０内で動作するシリンダに供給する。
【００１８】この制御装置２４は、さしあたり各シリン
ダのための噴射時間を、この制御装置２４に提供される
温度Ｔ、回転数ｎおよび空気量信号のようなデータより
算定し、および基本噴射時間ti_zyl_zを算定する。この
際文字ｚは指定のシリンダを表わす。この基本噴射時間
に対して、シリンダ毎の混合気の調節値が、つまり点火
順序に基づいて隣接しているとされる二つのシリンダの
差異から算定される。
ダのための噴射時間を、この制御装置２４に提供される
温度Ｔ、回転数ｎおよび空気量信号のようなデータより
算定し、および基本噴射時間ti_zyl_zを算定する。この
際文字ｚは指定のシリンダを表わす。この基本噴射時間
に対して、シリンダ毎の混合気の調節値が、つまり点火
順序に基づいて隣接しているとされる二つのシリンダの
差異から算定される。
【００１９】このことを次に図２により説明する。図２
では時間Ｓに対するゾンデ電圧信号ULS_1_zが示されて
いる。電圧の変化とともに、異なるシリンダｚに対する
ゾンデ電圧が示されている。
では時間Ｓに対するゾンデ電圧信号ULS_1_zが示されて
いる。電圧の変化とともに、異なるシリンダｚに対する
ゾンデ電圧が示されている。
【００２０】シリンダｚの電圧偏倚は、点火順序に基づ
いて隣接しているとされるシリンダの電圧値により算定
される。１番目のシリンダ（ｚ＝１）のための電圧差異
ULS_1_diff_1は以下のように算定される。
いて隣接しているとされるシリンダの電圧値により算定
される。１番目のシリンダ（ｚ＝１）のための電圧差異
ULS_1_diff_1は以下のように算定される。
【００２１】 ULS_1_diff_1 = ((ULS_1_3 + ULS_1_2)/2) − ULS_1_1. この際ULS_1_zはｚ番目のシリンダにおけるゾンデ電圧
である。同様に他のシリンダにおける差異ULS_1_diff_z
が算定される。
である。同様に他のシリンダにおける差異ULS_1_diff_z
が算定される。
【００２２】算定された電圧偏倚に対応して特性曲線よ
り噴射修正値KF_ti_zyl_zが得られる。この修正噴射時
間を用いて基本噴射時間ti_zyl_zが修正される。ラムダ
−適応に対する条件が満たされていると、シリンダの混
合気の調節の適応値が形成され、一時的ではなくメモリ
ーされる。
り噴射修正値KF_ti_zyl_zが得られる。この修正噴射時
間を用いて基本噴射時間ti_zyl_zが修正される。ラムダ
−適応に対する条件が満たされていると、シリンダの混
合気の調節の適応値が形成され、一時的ではなくメモリ
ーされる。
【００２３】総括として本発明では、シリンダ選択的調
節方法において簡単でコスト面で有利な可能性が提供さ
れる。
節方法において簡単でコスト面で有利な可能性が提供さ
れる。
【図１】本発明によるシリンダ選択的調節方法を実施す
るための装置の構成を示す図である。
るための装置の構成を示す図である。
【図２】ラムダ−跳躍検知ゾンデにおける時間電圧グラ
フを示す図である。
フを示す図である。
１０．原動機 １２．吸入路 １４．排気ガス路 １６．空気量測定器 １８．触媒コンバータ ２０．噴射弁 ２２．燃料供給 ２４．制御装置 ２６．ダクト ３０．ラムダ−ゾンデ（跳躍検知ゾンデ） ３２．クランクシャフトセンサ Ｔ 冷媒の温度値 ｎ 原動機の回転数に関する回転数値 ＵＢ 動作電圧 ｔｉ 噴射時間 ULS_1_1. １番目のシリンダにおけるゾンデ電圧信号 ULS_1_2. ２番目のシリンダにおけるゾンデ電圧信号 ULS_1_3. ３番目のシリンダにおけるゾンデ電圧信号 ULS_1_DIF_1. １番目のシリンダのための電圧差異 ULS_1_DIF_2. ２番目のシリンダのための電圧差異 ULS_1_DIF_3. ３番目のシリンダのための電圧差異
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 フランツ コフラー ドイツ連邦共和国 デー・80807 ミュン ヘン フローシャマーシュトラーセ 12 ベー (72)発明者 フローリアン アルプレヒト ドイツ連邦共和国 デー・85716 ウンタ ーシュライスハイム ネルケンシュトラー セ 118 アー (72)発明者 ゲオルク メーダー ドイツ連邦共和国 デー・80331 ミュン ヘン ブルーメンシュトラーセ 15
Claims (7)
- 【請求項１】複数のシリンダを有する内燃機関における
空気−燃料−比率のシリンダ選択的調節方法であって、
排気ガス路内に配置されているラムダ−ゾンデ（３０）
が空気−燃料−比率に対応する電圧信号を発生し、この
電圧信号が個々のシリンダのための空気−燃料−比率を
算定する算定ユニット（２４）へ伝達され、燃料配分ユ
ニットが少なくとも基本−燃料噴射値および算定された
個々のシリンダの空気−燃料−比率に依存して燃料−噴
射量を算定し、燃料供給ユニット（２０）が燃料配分ユ
ニットにより算定された燃料−噴射量を内燃機関（１
０）のシリンダへ供給する、前記複数のシリンダを有す
る内燃機関における空気−燃料−比率のシリンダ選択的
調節方法において、算定ユニット（２４）が、クランク
角に同期して電圧信号を検出し、この電圧信号を指定の
シリンダに関連付けること、どのシリンダにおいても電
圧偏倚が隣接しているシリンダにおける電圧信号に関連
して算定されること、噴射量の修正が電圧偏倚に依存し
て実施されることを特徴とする複数のシリンダを有する
内燃機関における空気−燃料−比率のシリンダ選択的調
節方法。 - 【請求項２】噴射量のための修正値が、特性曲線または
特性図より得られることを特徴とする請求項１に記載の
シリンダ選択的調節方法。 - 【請求項３】跳躍検知ゾンデが、ラムダ−ゾンデ（３
０）として使用されることを特徴とする請求項１または
２に記載のシリンダ選択的調節方法。 - 【請求項４】修正が、一定の限界回転数以上で実施され
ないことを特徴とする請求項１から３の一つに記載のシ
リンダ選択的調節方法。 - 【請求項５】シリンダ毎に噴射量のための二つの修正値
が算定されることを特徴とする請求項１から４の一つに
記載のシリンダ選択的調節方法。 - 【請求項６】修正値が、一時的ではなくメモリーされる
ことを特徴とする請求項１から５の一つに記載のシリン
ダ選択的調節方法。 - 【請求項７】請求項１から６の一つの記載による複数の
シリンダを有する内燃機関における空気−燃料−比率の
シリンダ選択的調節方法を実施するための装置であっ
て、排気ガス路内で空気−燃料−比率に対応する電圧信
号を発生させるためのラムダ−ゾンデ（３０）が設けら
れていて、個々のシリンダのための空気−燃料−比率を
算定するために電圧信号が伝達される算定ユニット（２
４）が設けられていて、少なくとも基本−燃料噴射値お
よび算定された個々のシリンダの空気−燃料−比率に依
存して燃料−噴射量を算定する燃料配分ユニットが設け
られていて、燃料配分ユニットにより算定された燃料−
噴射量を内燃機関（１０）のシリンダへ供給する燃料供
給ユニット（２０）が設けられている前記装置におい
て、算定ユニット（２４）が、クランク角に同期して電
圧信号を検出し、この電圧信号を指定のシリンダに関連
付けるために、どのシリンダにおいても電圧偏倚を隣接
しているシリンダにおける電圧信号に関連して算定し、
噴射量の修正を電圧偏倚に依存して実施するように形成
されていることを特徴とする装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19846393:6 | 1998-10-08 | ||
| DE19846393A DE19846393A1 (de) | 1998-10-08 | 1998-10-08 | Zylinderselektive Regelung des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000110630A true JP2000110630A (ja) | 2000-04-18 |
Family
ID=7883828
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11285645A Pending JP2000110630A (ja) | 1998-10-08 | 1999-10-06 | 空気―燃料―比率のシリンダ選択的調節方法および装置 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6276349B1 (ja) |
| EP (1) | EP0992666B1 (ja) |
| JP (1) | JP2000110630A (ja) |
| DE (2) | DE19846393A1 (ja) |
| ES (1) | ES2301224T3 (ja) |
Families Citing this family (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10029633A1 (de) * | 2000-04-07 | 2001-10-11 | Volkswagen Ag | Mehrflutige Abgasanlage eines Mehrzylindermotors und Verfahren zur Regelung eines Luft-Kraftstoff-Verhältnisses |
| DE10062895A1 (de) * | 2000-12-16 | 2002-06-27 | Bosch Gmbh Robert | Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung einer Brennkraftmaschine |
| DE10133555A1 (de) * | 2001-07-11 | 2003-01-30 | Bosch Gmbh Robert | Verfahren zum zylinderindividuellen Abgleich der Einspritzmenge bei Brennkraftmaschinen |
| US7021287B2 (en) * | 2002-11-01 | 2006-04-04 | Visteon Global Technologies, Inc. | Closed-loop individual cylinder A/F ratio balancing |
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