JP2001055949A - コモンレール式の噴射装置を制御する方法 - Google Patents
コモンレール式の噴射装置を制御する方法Info
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- F02D41/3809—Common rail control systems
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 全固体粒子放出量を簡単な形式で従来の解決
策よりも減少させる。 【解決手段】 ターボ過給可能な内燃機関のためのコモ
ンレール式噴射装置を制御する方法である。レール圧力
を噴射量の関数として、内燃機関の第１の定常又は準定
常の負荷状態において第１の特性曲線により調整する。
内燃機関の非定常の第２の負荷状態、特に非定常の全負
荷においてレール圧力を噴射量の関数として第２の特性
曲線により調整する。定常の負荷状態におけるレール圧
力を、同じ噴射量での定常又は準定常の負荷状態におけ
るレール圧力に対して、それぞれ増大させる。
策よりも減少させる。 【解決手段】 ターボ過給可能な内燃機関のためのコモ
ンレール式噴射装置を制御する方法である。レール圧力
を噴射量の関数として、内燃機関の第１の定常又は準定
常の負荷状態において第１の特性曲線により調整する。
内燃機関の非定常の第２の負荷状態、特に非定常の全負
荷においてレール圧力を噴射量の関数として第２の特性
曲線により調整する。定常の負荷状態におけるレール圧
力を、同じ噴射量での定常又は準定常の負荷状態におけ
るレール圧力に対して、それぞれ増大させる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、請求項１の上位概
念に記載したターボ過給可能な内燃機関、特にディーゼ
ル機関のためのコモンレール式噴射装置を制御する方法
であって、レール圧力を噴射量の関数として、内燃機関
の第１の定常又は準定常の負荷状態において第１の特性
曲線により調整する形式のものに関する。
念に記載したターボ過給可能な内燃機関、特にディーゼ
ル機関のためのコモンレール式噴射装置を制御する方法
であって、レール圧力を噴射量の関数として、内燃機関
の第１の定常又は準定常の負荷状態において第１の特性
曲線により調整する形式のものに関する。
【０００２】
【従来の技術】ディーゼル噴射装置を申し分なく使用す
るためには、与えられている噴射機構で可能な変化パラ
メータを変化させて、排気ガス放出物、燃料消費量及び
雑音発生に関して最適の結果が達成されるようにするこ
とが要求される。
るためには、与えられている噴射機構で可能な変化パラ
メータを変化させて、排気ガス放出物、燃料消費量及び
雑音発生に関して最適の結果が達成されるようにするこ
とが要求される。
【０００３】使用される構造エレメント、例えばノズ
ル、インゼクタなど、を変化させるほかに、コモンレー
ル式の噴射装置においては、普通の変化パラメータとし
て噴射開始時期、レール圧力並びに場合により行われる
付加噴射がある。
ル、インゼクタなど、を変化させるほかに、コモンレー
ル式の噴射装置においては、普通の変化パラメータとし
て噴射開始時期、レール圧力並びに場合により行われる
付加噴射がある。
【０００４】例えばターボ過給可能なディーゼル機関に
おいて突然の負荷増大が行われた場合のような、非定常
の過程においては、突然の過給圧力不足が生じ、この過
給圧力不足はすす放出量の突然の著しい増大を生ぜしめ
ることがある。このような過給圧力不足の場合には、従
来は、最大の噴射量の過給圧力に関連する制限によって
対処される。しかしながらこの手段によって、完全な機
関トルクを生ぜしめるために必要な時間が延長せしめら
れる。
おいて突然の負荷増大が行われた場合のような、非定常
の過程においては、突然の過給圧力不足が生じ、この過
給圧力不足はすす放出量の突然の著しい増大を生ぜしめ
ることがある。このような過給圧力不足の場合には、従
来は、最大の噴射量の過給圧力に関連する制限によって
対処される。しかしながらこの手段によって、完全な機
関トルクを生ぜしめるために必要な時間が延長せしめら
れる。
【０００５】特にターボ過給可能な内燃機関の場合に
は、従来の吸気内燃機関と異なって、内燃機関が定常の
負荷で（換言すればコンスタントな噴射量で）運転され
るか、あるいは非定常の負荷で運転されるかが、極めて
重要である。このことは、ターボ過給可能な内燃機関に
おいては排気ガス流がタービンを駆動し、タービン自体
は、新鮮空気を燃焼室に圧送する圧縮機を駆動するから
である。より多くの燃料が燃焼室内に噴射されると、排
気ガス中のより大きなエネルギがより高い過給圧力を生
ぜしめる。したがって過給圧力は噴射量に著しく関連し
ている。したがって定常の運転点（回転数及び負荷がコ
ンスタント）においてはむらのない状態が生じ、換言す
ればターボ過給機はコンスタントな回転数で回転する。
非定常の負荷状態では、このようなむらのない状態は存
在しない。このことを１つの例によって説明すると、次
のとおりである。内燃機関が回転数 N1 で回転し、この
回転数 N1 には最大の許容し得る噴射量 Me1、過給圧力
p1 及びターボ過給機によって供給される相応する空気
量 ML1 が所属していると仮定する。しかしながら内燃
機関が非定常にこの運転状態にされると、噴射量 Me が
飛躍的に小さな量から値 Me1 に増大せしめられる。こ
の場合ターボ過給機は p1 よりも小さい過給圧力 p2 を
供給する。このことは非定常の負荷増大の際に、過給圧
力及びこれによって燃焼空気が不足し、燃焼が悪化する
ことをもたらす。この場合内燃機関は非定常の負荷増大
中に黒煙衝撃を生ぜしめる。この黒煙衝撃は単に見える
だけでなしに、排気ガステストの際に固体粒子の結果に
極めてネガティブに作用する。
は、従来の吸気内燃機関と異なって、内燃機関が定常の
負荷で（換言すればコンスタントな噴射量で）運転され
るか、あるいは非定常の負荷で運転されるかが、極めて
重要である。このことは、ターボ過給可能な内燃機関に
おいては排気ガス流がタービンを駆動し、タービン自体
は、新鮮空気を燃焼室に圧送する圧縮機を駆動するから
である。より多くの燃料が燃焼室内に噴射されると、排
気ガス中のより大きなエネルギがより高い過給圧力を生
ぜしめる。したがって過給圧力は噴射量に著しく関連し
ている。したがって定常の運転点（回転数及び負荷がコ
ンスタント）においてはむらのない状態が生じ、換言す
ればターボ過給機はコンスタントな回転数で回転する。
非定常の負荷状態では、このようなむらのない状態は存
在しない。このことを１つの例によって説明すると、次
のとおりである。内燃機関が回転数 N1 で回転し、この
回転数 N1 には最大の許容し得る噴射量 Me1、過給圧力
p1 及びターボ過給機によって供給される相応する空気
量 ML1 が所属していると仮定する。しかしながら内燃
機関が非定常にこの運転状態にされると、噴射量 Me が
飛躍的に小さな量から値 Me1 に増大せしめられる。こ
の場合ターボ過給機は p1 よりも小さい過給圧力 p2 を
供給する。このことは非定常の負荷増大の際に、過給圧
力及びこれによって燃焼空気が不足し、燃焼が悪化する
ことをもたらす。この場合内燃機関は非定常の負荷増大
中に黒煙衝撃を生ぜしめる。この黒煙衝撃は単に見える
だけでなしに、排気ガステストの際に固体粒子の結果に
極めてネガティブに作用する。
【０００６】このような黒煙衝撃を阻止するため、若し
くは少なくとも減少させるために、非定常の負荷増大の
際に、噴射量を回転数及び過給圧力に関連して制限する
ことが公知である（いわゆる黒煙濃度特性曲線）。
くは少なくとも減少させるために、非定常の負荷増大の
際に、噴射量を回転数及び過給圧力に関連して制限する
ことが公知である（いわゆる黒煙濃度特性曲線）。
【０００７】US 4,841,936 から公知の、内燃機関の燃
料噴射制御装置においては、多数の噴射ノズルが圧力下
の燃料集め室に配属されている。更に噴射すべき燃料の
制御のための駆動手段並びに圧力室内の圧力を所定の値
に適合させるための制御手段が設けられている。
料噴射制御装置においては、多数の噴射ノズルが圧力下
の燃料集め室に配属されている。更に噴射すべき燃料の
制御のための駆動手段並びに圧力室内の圧力を所定の値
に適合させるための制御手段が設けられている。
【０００８】更に、EP 0 812 981 A2 から、ターボ過給
可能なディーゼル機関の非定常の状態中に燃料の噴射を
制御する方法が公知である。この場合、噴射圧力が内燃
機関負荷の増大につれて変化せしめられることが公知で
あり、しかしその場合、非定常の状態が確定された場合
には相応する定常の状態の場合よりもわずかな圧力増大
が行われる。
可能なディーゼル機関の非定常の状態中に燃料の噴射を
制御する方法が公知である。この場合、噴射圧力が内燃
機関負荷の増大につれて変化せしめられることが公知で
あり、しかしその場合、非定常の状態が確定された場合
には相応する定常の状態の場合よりもわずかな圧力増大
が行われる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、全固
体粒子放出量を簡単な形式で従来の解決策よりも減少さ
せることができるコモンレール式の噴射装置を制御する
方法を提供することである。
体粒子放出量を簡単な形式で従来の解決策よりも減少さ
せることができるコモンレール式の噴射装置を制御する
方法を提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】この課題は請求項１の特
徴を備えた方法によって解決される。
徴を備えた方法によって解決される。
【００１１】
【発明の効果】本発明の方法により内燃機関の非定常の
負荷状態において噴射圧力を増大させることによって、
著しく良好な霧化が行われ、これによって黒煙衝撃が著
しくわずかになる。内燃機関の非定常の負荷状態が終了
すると、増大せしめられたレール圧力はもはや必要では
ない。それは、再び充分に過給圧力が生ぜしめられ、し
たがってレール圧力は再び正常水準（噴射量だけの関数
として）に減少させることができるからである。
負荷状態において噴射圧力を増大させることによって、
著しく良好な霧化が行われ、これによって黒煙衝撃が著
しくわずかになる。内燃機関の非定常の負荷状態が終了
すると、増大せしめられたレール圧力はもはや必要では
ない。それは、再び充分に過給圧力が生ぜしめられ、し
たがってレール圧力は再び正常水準（噴射量だけの関数
として）に減少させることができるからである。
【００１２】
【発明の実施の形態】本発明による方法の有利な実施の
形態は従属請求項に記載されている。
形態は従属請求項に記載されている。
【００１３】有利には、非定常の内燃機関負荷における
レール圧力は定常の同じ噴射量での内燃機関負荷におけ
るレール圧力に対して、それぞれコンスタントな値だけ
増大せしめられる。定常の特性曲線に対してこのように
コンスタントな値を加えることは、制御技術的に簡単か
つ安価な形式で実施することができる。
レール圧力は定常の同じ噴射量での内燃機関負荷におけ
るレール圧力に対して、それぞれコンスタントな値だけ
増大せしめられる。定常の特性曲線に対してこのように
コンスタントな値を加えることは、制御技術的に簡単か
つ安価な形式で実施することができる。
【００１４】有利なレール圧力差は２００〜４００ ba
r、特に３００ bar である。このようなレール圧力増大
は簡単に実現することができ、内燃機関の特性曲線を有
利に変化させる。しかしながら、レール圧力増大若しく
はレール圧力差はコンスタントでなくてもよく、前述の
圧力値は単なる例示に過ぎないことを、指摘しておく。
レール圧力増大は自由に選択することができ、例えば回
転数、負荷あるいはまたほかのパラメータのような内燃
機関パラメータに関連して最適化することができる。
r、特に３００ bar である。このようなレール圧力増大
は簡単に実現することができ、内燃機関の特性曲線を有
利に変化させる。しかしながら、レール圧力増大若しく
はレール圧力差はコンスタントでなくてもよく、前述の
圧力値は単なる例示に過ぎないことを、指摘しておく。
レール圧力増大は自由に選択することができ、例えば回
転数、負荷あるいはまたほかのパラメータのような内燃
機関パラメータに関連して最適化することができる。
【００１５】本発明による方法の有利な１実施形態で
は、内燃機関行程当たり最大の許容し得る噴射量をター
ボ過給圧力の関数として、内燃機関の第１の定常の又は
準定常の負荷状態において第１の特性曲線により調整
し、内燃機関の第２の非定常の負荷状態において第２の
特性曲線により調整し、その際非定常の負荷状態におけ
る最大の許容し得る噴射量を同じ過給圧力での定常又は
準定常の負荷状態における最大の許容し得る噴射量に対
してそれぞれ増大させる。非定常の負荷増大の際の最大
の噴射量を増大させるこの手段によって、非定常の負荷
増大の際の内燃機関トルクの最適の増大を過給圧力に関
連して達成することができる。この場合完全な内燃機関
トルクは、過給圧力が黒煙濃度特性曲線の特定の点を越
え、噴射量が、回転数に関連して、もはや増大せしめら
れない場合に、初めて生ずる。レール圧力若しくは噴射
圧力を本発明により増大させることと、同時にいわゆる
黒煙濃度特性曲線内で制限量を増大させることとの組合
せによって、特に次のような利点が生じる。最大の排気
ガス不透過率（黒煙濃度特性曲線における量増大の目標
値）が同じである場合に、黒煙衝撃が短縮され、全固体
粒子放出量が減少せしめられる。完全な内燃機関トルク
は従来の解決策に比べて早い時点に達成され、負荷増大
中に運転者に、より大きなトルクが与えられる。これに
よって走行運転において、スタート特性及び加速特性に
おける利点が生ずる。全体として、本発明による方法を
介して制御される内燃機関の効率はレール圧力増大中に
改善され、このことは例えば低い比燃料消費量をもたら
す。本発明による方法の実施はソフトウェアにより行う
ことができ、その際従来の形式で既存の EDC センサを
使用することができる。
は、内燃機関行程当たり最大の許容し得る噴射量をター
ボ過給圧力の関数として、内燃機関の第１の定常の又は
準定常の負荷状態において第１の特性曲線により調整
し、内燃機関の第２の非定常の負荷状態において第２の
特性曲線により調整し、その際非定常の負荷状態におけ
る最大の許容し得る噴射量を同じ過給圧力での定常又は
準定常の負荷状態における最大の許容し得る噴射量に対
してそれぞれ増大させる。非定常の負荷増大の際の最大
の噴射量を増大させるこの手段によって、非定常の負荷
増大の際の内燃機関トルクの最適の増大を過給圧力に関
連して達成することができる。この場合完全な内燃機関
トルクは、過給圧力が黒煙濃度特性曲線の特定の点を越
え、噴射量が、回転数に関連して、もはや増大せしめら
れない場合に、初めて生ずる。レール圧力若しくは噴射
圧力を本発明により増大させることと、同時にいわゆる
黒煙濃度特性曲線内で制限量を増大させることとの組合
せによって、特に次のような利点が生じる。最大の排気
ガス不透過率（黒煙濃度特性曲線における量増大の目標
値）が同じである場合に、黒煙衝撃が短縮され、全固体
粒子放出量が減少せしめられる。完全な内燃機関トルク
は従来の解決策に比べて早い時点に達成され、負荷増大
中に運転者に、より大きなトルクが与えられる。これに
よって走行運転において、スタート特性及び加速特性に
おける利点が生ずる。全体として、本発明による方法を
介して制御される内燃機関の効率はレール圧力増大中に
改善され、このことは例えば低い比燃料消費量をもたら
す。本発明による方法の実施はソフトウェアにより行う
ことができ、その際従来の形式で既存の EDC センサを
使用することができる。
【００１６】噴射量差を１５〜２５、特に２１ mg/行程
にすると、特に有利であると分かった。このような噴射
量差により、定常の全負荷トルクの例えばほぼ９０％に
到達するまでの時間がほぼ３０％短縮可能である。更に
非定常位相の間に運転者に２０％までのより大きなトル
クが与えられる。噴射量差若しくは噴射量の増大はやは
り必ずしもコンスタントに選択する必要はなく、その際
この場合においても前述の値は単に例示的なものに過ぎ
ない。限界値はこの場合においても最適化の範囲内で自
由に選択することができる。
にすると、特に有利であると分かった。このような噴射
量差により、定常の全負荷トルクの例えばほぼ９０％に
到達するまでの時間がほぼ３０％短縮可能である。更に
非定常位相の間に運転者に２０％までのより大きなトル
クが与えられる。噴射量差若しくは噴射量の増大はやは
り必ずしもコンスタントに選択する必要はなく、その際
この場合においても前述の値は単に例示的なものに過ぎ
ない。限界値はこの場合においても最適化の範囲内で自
由に選択することができる。
【００１７】
【実施例】本発明による方法は以下において図面によっ
て説明する。
て説明する。
【００１８】カム運転される噴射装置と異なって、コモ
ンレール式の噴射装置においては、噴射圧力をシステム
限度の範囲内で自由に選択することが可能である。いわ
ゆるレール圧力特性曲線内ではレール圧力が回転数及び
噴射量 Me に関連して示されている。これにより、回転
数がコンスタントであれば、レール圧力は噴射量 Meだ
けの関数である。回転数がコンスタントな場合のこのよ
うなレール圧力経過は図１において符号１０で示されて
いる。これから、噴射量 Me が増大するにつれてレール
圧力が増大せしめられるのが分かる。より大きな噴射量
では、レール圧力経過の曲線は平らになるか（コンスタ
ントなレール圧力）、あるいは連続的に上昇するように
することができる。
ンレール式の噴射装置においては、噴射圧力をシステム
限度の範囲内で自由に選択することが可能である。いわ
ゆるレール圧力特性曲線内ではレール圧力が回転数及び
噴射量 Me に関連して示されている。これにより、回転
数がコンスタントであれば、レール圧力は噴射量 Meだ
けの関数である。回転数がコンスタントな場合のこのよ
うなレール圧力経過は図１において符号１０で示されて
いる。これから、噴射量 Me が増大するにつれてレール
圧力が増大せしめられるのが分かる。より大きな噴射量
では、レール圧力経過の曲線は平らになるか（コンスタ
ントなレール圧力）、あるいは連続的に上昇するように
することができる。
【００１９】ところで本発明の根本的な思想は、内燃機
関の非定常の負荷若しくは全負荷の位相の間、レール圧
力を一時的に一段と増大させることである。定常の場合
に対するレール圧力のこの増大は図１において曲線１２
によって示されている。この場合、図示を簡単にするた
めに、曲線１０及び１２は回転数が同じでコンスタント
な場合のものであるとする。これから分かるように、レ
ール圧力は許容可能な全噴射量範囲にわたってコンスタ
ントな大きさだけ、定常の場合よりも増大せしめられて
いる。例えば回転数がコンスタントである場合に、走行
ペダルを完全に踏み込むと（内燃機関は図１の図示では
点２から点３に移される）、図示のようにレール圧力が
増大せしめられる。図１においては具体的に示されてい
ない増大の程度は特に正常なレール圧力経過（曲線１
０）の回転数と水準とに関連している。
関の非定常の負荷若しくは全負荷の位相の間、レール圧
力を一時的に一段と増大させることである。定常の場合
に対するレール圧力のこの増大は図１において曲線１２
によって示されている。この場合、図示を簡単にするた
めに、曲線１０及び１２は回転数が同じでコンスタント
な場合のものであるとする。これから分かるように、レ
ール圧力は許容可能な全噴射量範囲にわたってコンスタ
ントな大きさだけ、定常の場合よりも増大せしめられて
いる。例えば回転数がコンスタントである場合に、走行
ペダルを完全に踏み込むと（内燃機関は図１の図示では
点２から点３に移される）、図示のようにレール圧力が
増大せしめられる。図１においては具体的に示されてい
ない増大の程度は特に正常なレール圧力経過（曲線１
０）の回転数と水準とに関連している。
【００２０】増大せしめられたレール圧力若しくは噴射
圧力によって、より良好な霧化及びこれによって著しく
わずかな黒煙衝撃が生ずる。全体として図１の図示にお
いて、非定常の全負荷の位相の間に、点２から点３を経
て点４に至る曲線経過が生ずる。内燃機関が非定常の位
相から出ると（点４から）、増大せしめられたレール圧
力はもはや必要でなく、若しくは、定常テストにおける
制限された NOx 放出量によって、もはや許容されもし
ない。再び充分な過給圧力が役立てられ、レール圧力は
再び、図１の点５によって示されているように、正常水
準（噴射量だけの関数としての）に減少する。
圧力によって、より良好な霧化及びこれによって著しく
わずかな黒煙衝撃が生ずる。全体として図１の図示にお
いて、非定常の全負荷の位相の間に、点２から点３を経
て点４に至る曲線経過が生ずる。内燃機関が非定常の位
相から出ると（点４から）、増大せしめられたレール圧
力はもはや必要でなく、若しくは、定常テストにおける
制限された NOx 放出量によって、もはや許容されもし
ない。再び充分な過給圧力が役立てられ、レール圧力は
再び、図１の点５によって示されているように、正常水
準（噴射量だけの関数としての）に減少する。
【００２１】図２においては、内燃機関の回転数 N =
１０００ 1/min ( = コンスタント)の場合の前述のレー
ル圧力増大を適用することによって達成可能な結果が示
されている。この場合横座標軸には時間が、左の縦座標
軸には生ぜしめられるトルクが、かつ右の縦座標軸には
排気ガス不透過率がそれぞれプロットされている。この
場合曲線 A，B は生ぜしめられるトルクと時間との関係
を、また曲線 C，D は排気ガス不透過率と時間との関係
を、それぞれ非定常及び定常の全負荷中において示す。
実線はそれぞれ本発明によるレール圧力増大を使用した
場合の曲線を示し、破線の曲線はレール圧増大のない状
態を示す。排気ガス不透過率は例えば光線吸収率測定器
によって決定される。定常の全負荷噴射量 Me1 =１８５
mg/行程の場合、図示の例では定常の全負荷トルク Md
VL( 定常 ) は１５００ Nm になる。
１０００ 1/min ( = コンスタント)の場合の前述のレー
ル圧力増大を適用することによって達成可能な結果が示
されている。この場合横座標軸には時間が、左の縦座標
軸には生ぜしめられるトルクが、かつ右の縦座標軸には
排気ガス不透過率がそれぞれプロットされている。この
場合曲線 A，B は生ぜしめられるトルクと時間との関係
を、また曲線 C，D は排気ガス不透過率と時間との関係
を、それぞれ非定常及び定常の全負荷中において示す。
実線はそれぞれ本発明によるレール圧力増大を使用した
場合の曲線を示し、破線の曲線はレール圧増大のない状
態を示す。排気ガス不透過率は例えば光線吸収率測定器
によって決定される。定常の全負荷噴射量 Me1 =１８５
mg/行程の場合、図示の例では定常の全負荷トルク Md
VL( 定常 ) は１５００ Nm になる。
【００２２】これから分かるように、レール圧力増大な
しの負荷増大の際に、最大の不透過率はほぼ８％である
（曲線 D）。これはほぼ３.２のボッシュ黒煙化数に相
当する。ところで負荷増大中にレール圧力が増大（図示
の例では３００ bar だけ）せしめられると、最大で単
に２％の不透過率の排気ガスが押し出され（曲線 C）、
これはほぼ１.７の黒煙化数に相当する。この場合非定
常の全負荷における量制限は変化せしめられなかった。
この場合トルク経過に何らの変化も生じない（曲線 A，
B）。
しの負荷増大の際に、最大の不透過率はほぼ８％である
（曲線 D）。これはほぼ３.２のボッシュ黒煙化数に相
当する。ところで負荷増大中にレール圧力が増大（図示
の例では３００ bar だけ）せしめられると、最大で単
に２％の不透過率の排気ガスが押し出され（曲線 C）、
これはほぼ１.７の黒煙化数に相当する。この場合非定
常の全負荷における量制限は変化せしめられなかった。
この場合トルク経過に何らの変化も生じない（曲線 A，
B）。
【００２３】次に図３によって、本発明による第２の手
段、すなわち非定常の全負荷において黒煙濃度特性曲線
内で許容し得る最大の噴射量を増大させることについ
て、説明する。この場合許容し得る最大の噴射量 Me
と、ターボ過給機によって生ぜしめられる（修正され
た）過給圧力 p との関係が示されている。この場合曲
線 F（破線で示す）は定常の部分負荷を示し、曲線 G
は定常の全負荷を示し、曲線H は、レール圧力増大の場
合の制限量を増大する非定常の全負荷のための本発明に
よる特性曲線を示す。
段、すなわち非定常の全負荷において黒煙濃度特性曲線
内で許容し得る最大の噴射量を増大させることについ
て、説明する。この場合許容し得る最大の噴射量 Me
と、ターボ過給機によって生ぜしめられる（修正され
た）過給圧力 p との関係が示されている。この場合曲
線 F（破線で示す）は定常の部分負荷を示し、曲線 G
は定常の全負荷を示し、曲線H は、レール圧力増大の場
合の制限量を増大する非定常の全負荷のための本発明に
よる特性曲線を示す。
【００２４】従来は、内燃機関を定常の部分負荷（曲線
F ）から非定常の全負荷運転に移す場合に、特性曲線
F から特性曲線 G への移行が行われた。換言すれば、
点２から点３への移行に相応して特定の過給圧力のため
に噴射量の増大が許容されたが、しかしながらこの噴射
量増大は非定常の全負荷の特性曲線に応じて選択され
た。
F ）から非定常の全負荷運転に移す場合に、特性曲線
F から特性曲線 G への移行が行われた。換言すれば、
点２から点３への移行に相応して特定の過給圧力のため
に噴射量の増大が許容されたが、しかしながらこの噴射
量増大は非定常の全負荷の特性曲線に応じて選択され
た。
【００２５】ところで本発明によれば、このような場合
に、特性曲線 H で示されているように、噴射量を付加
的に増大させることが許容されている。図３から分かる
ように、特性曲線 H の経過はほぼコンスタントな大き
さだけ曲線 G よりも上方に増大せしめられている。し
たがって突然の加速若しくは非定常の全負荷の場合に、
点２から曲線 G の点３を経て曲線 H の点３′への噴射
量の増大が行われる。これによってより大きな排気ガス
エネルギが生じ、したがって過給機はより多くの空気を
圧縮することができ、このことは全体として、増大する
過給圧力により、より多くの噴射量を生ぜしめる。図示
の非定常の全負荷状態の引き続く経過において、曲線 H
は点３′を経て点４に移行する。図示の特性曲線 H に
沿った噴射量の制限及び漸次的な増大によって、全トル
クは過給圧力が点４を越え、かつ噴射量をもはや増大で
きないときに（噴射量のトルク制限）、初めて生ぜしめ
られる。要するに本発明による手段は、内燃機関の非定
常の負荷の状態のための許容し得る最大の噴射量を従来
の最大の噴射量よりも増大させることに存する。ここ
で、制限量の増大は、単にレール圧力増大と一緒にだ
け、行われることを指摘しておく。この手段組合せによ
り最適の結果を達成することができる。
に、特性曲線 H で示されているように、噴射量を付加
的に増大させることが許容されている。図３から分かる
ように、特性曲線 H の経過はほぼコンスタントな大き
さだけ曲線 G よりも上方に増大せしめられている。し
たがって突然の加速若しくは非定常の全負荷の場合に、
点２から曲線 G の点３を経て曲線 H の点３′への噴射
量の増大が行われる。これによってより大きな排気ガス
エネルギが生じ、したがって過給機はより多くの空気を
圧縮することができ、このことは全体として、増大する
過給圧力により、より多くの噴射量を生ぜしめる。図示
の非定常の全負荷状態の引き続く経過において、曲線 H
は点３′を経て点４に移行する。図示の特性曲線 H に
沿った噴射量の制限及び漸次的な増大によって、全トル
クは過給圧力が点４を越え、かつ噴射量をもはや増大で
きないときに（噴射量のトルク制限）、初めて生ぜしめ
られる。要するに本発明による手段は、内燃機関の非定
常の負荷の状態のための許容し得る最大の噴射量を従来
の最大の噴射量よりも増大させることに存する。ここ
で、制限量の増大は、単にレール圧力増大と一緒にだ
け、行われることを指摘しておく。この手段組合せによ
り最適の結果を達成することができる。
【００２６】制限量をこのように付加的に増大させるこ
とによって、黒煙衝撃が再び許容し得る原初値に増大せ
しめられる。実験では、制限量は非定常の全負荷の曲線
（曲線 H ）全体にわたって定常の全負荷の曲線（曲線
G、これは変化しないままである）に対してΔMe = ２１
Me/行程だけ増大せしめられた。
とによって、黒煙衝撃が再び許容し得る原初値に増大せ
しめられる。実験では、制限量は非定常の全負荷の曲線
（曲線 H ）全体にわたって定常の全負荷の曲線（曲線
G、これは変化しないままである）に対してΔMe = ２１
Me/行程だけ増大せしめられた。
【００２７】図３に記された制限線（コンスタントな回
転数の場合）は例えば EDC 装置において特性曲線とし
て記されている。特性曲線 H は新しい特性曲線として
記される。更に、レール圧力増大［レール圧力増大Δ p
= f (回転数、噴射量）］を記さなければならない。こ
の特性曲線はやはり、それ自体回転数及び過給圧力の関
数である特性曲線 G，H の関数として表される。ところ
で３つの場合を区別することができる。特性曲線 G の
下側の非定常の噴射量が望まれる場合には、何らの手段
も必要ではない。しかしながら特性曲線 H の上側の非
定常の噴射量が望まれる場合には、噴射量は特性曲線 H
に相応して制限され、かつ同時にレール圧力が新しい
レール圧力増大の特性曲線に相応して増大せしめられ
る。最後に、特性曲線 G と H との間に位置する非定常
の噴射量が望まれる場合には、この量が与えられると同
時に、レール圧力が特性曲線に相応して増大せしめられ
る。
転数の場合）は例えば EDC 装置において特性曲線とし
て記されている。特性曲線 H は新しい特性曲線として
記される。更に、レール圧力増大［レール圧力増大Δ p
= f (回転数、噴射量）］を記さなければならない。こ
の特性曲線はやはり、それ自体回転数及び過給圧力の関
数である特性曲線 G，H の関数として表される。ところ
で３つの場合を区別することができる。特性曲線 G の
下側の非定常の噴射量が望まれる場合には、何らの手段
も必要ではない。しかしながら特性曲線 H の上側の非
定常の噴射量が望まれる場合には、噴射量は特性曲線 H
に相応して制限され、かつ同時にレール圧力が新しい
レール圧力増大の特性曲線に相応して増大せしめられ
る。最後に、特性曲線 G と H との間に位置する非定常
の噴射量が望まれる場合には、この量が与えられると同
時に、レール圧力が特性曲線に相応して増大せしめられ
る。
【００２８】この手段により達成可能な結果は図４に示
されている。この場合曲線 A，B は非定常の全負荷にお
けるトルクの経過と時間との関係を表し、曲線 D，E は
相応する排気ガス不透過率と時間との関係を表す。実線
は、レール圧力増大及び増大せしめられた最大の噴射量
の場合の状態を示し、破線は、図２に示したベース状
態、換言すればレール圧力増大がなく、かつ図３の特性
曲線 H で示した最大の噴射量の付加的な増大がない状
態を示す。
されている。この場合曲線 A，B は非定常の全負荷にお
けるトルクの経過と時間との関係を表し、曲線 D，E は
相応する排気ガス不透過率と時間との関係を表す。実線
は、レール圧力増大及び増大せしめられた最大の噴射量
の場合の状態を示し、破線は、図２に示したベース状
態、換言すればレール圧力増大がなく、かつ図３の特性
曲線 H で示した最大の噴射量の付加的な増大がない状
態を示す。
【００２９】図４によって、レール圧力増大と最大の噴
射量の付加的な増大との図示の組み合わせによって達成
可能な３つの重要な利点を示すことができる。不透過率
の最大値は出発状態に比して変わっていないが（曲線
C，D においてそれぞれほぼ８％）、積分された不透過
率（曲線 C 若しくは D の下側の面積）はわずかになっ
ている。それは、非定常の位相が短縮されているからで
ある。このことは、全固体粒子排出量の減少を意味す
る。
射量の付加的な増大との図示の組み合わせによって達成
可能な３つの重要な利点を示すことができる。不透過率
の最大値は出発状態に比して変わっていないが（曲線
C，D においてそれぞれほぼ８％）、積分された不透過
率（曲線 C 若しくは D の下側の面積）はわずかになっ
ている。それは、非定常の位相が短縮されているからで
ある。このことは、全固体粒子排出量の減少を意味す
る。
【００３０】黒煙濃度特性曲線の適合の質は大抵は次の
ことによって評価される。すなわち、一面では最大の黒
煙衝撃が観察され、かつ他面では定常の全負荷トルク M
dVL( 定常 ) の９０％が生ぜしめられるまでの時間が調べ
られる。図４から分かるように、この時間はベース状態
（レール圧力増大及び付加的な噴射量増大のない状態）
ではほぼ２.７秒である。本発明による黒煙濃度特性曲
線内でのレール圧力増大及び付加的な制限量の増大によ
り、この時間は１.９秒に短縮され、これはほぼ３０％
の減少に相応する。要するに本発明による手段によっ
て、より大きな加速トルク及びより迅速に到達可能な定
常の全負荷トルクが生ぜしめられる。
ことによって評価される。すなわち、一面では最大の黒
煙衝撃が観察され、かつ他面では定常の全負荷トルク M
dVL( 定常 ) の９０％が生ぜしめられるまでの時間が調べ
られる。図４から分かるように、この時間はベース状態
（レール圧力増大及び付加的な噴射量増大のない状態）
ではほぼ２.７秒である。本発明による黒煙濃度特性曲
線内でのレール圧力増大及び付加的な制限量の増大によ
り、この時間は１.９秒に短縮され、これはほぼ３０％
の減少に相応する。要するに本発明による手段によっ
て、より大きな加速トルク及びより迅速に到達可能な定
常の全負荷トルクが生ぜしめられる。
【００３１】最後に完全なトルクは単に早く到達される
だけでなしに、非定常の位相において２０％までのより
大きなトルクが生ぜしめられる。このことは、常時変化
する走行ペダル位置での走行運転のために著しい利点で
ある。
だけでなしに、非定常の位相において２０％までのより
大きなトルクが生ぜしめられる。このことは、常時変化
する走行ペダル位置での走行運転のために著しい利点で
ある。
【００３２】本発明により達成可能な利点を最後に改め
てまとめておく。ターボ過給されるディーゼル機関にお
いて非定常の位相の間に突然負荷が増大せしめられて、
噴射圧力が（定常の状態と比較して）増大せしめられか
つ同時にいわゆる黒煙濃度特性曲線内で制限量がやはり
増大せしめられると、次の諸効果が生じる。同じ最大の
不透過率（黒煙濃度特性曲線内での量増大の目標値）
で、黒煙衝撃が短縮され、かつ全固形粒子放出量が減少
せしめられる。完全なトルクは従来の解決策と比べてよ
り早い時点に到達される。負荷増大中に運転者はより大
きなトルクを与えられ、これから走行運転においてスタ
ート特性及び加速特性における利点が生じる。内燃機関
の効率はレール圧力増大中、改善される（低い比燃料消
費量）。
てまとめておく。ターボ過給されるディーゼル機関にお
いて非定常の位相の間に突然負荷が増大せしめられて、
噴射圧力が（定常の状態と比較して）増大せしめられか
つ同時にいわゆる黒煙濃度特性曲線内で制限量がやはり
増大せしめられると、次の諸効果が生じる。同じ最大の
不透過率（黒煙濃度特性曲線内での量増大の目標値）
で、黒煙衝撃が短縮され、かつ全固形粒子放出量が減少
せしめられる。完全なトルクは従来の解決策と比べてよ
り早い時点に到達される。負荷増大中に運転者はより大
きなトルクを与えられ、これから走行運転においてスタ
ート特性及び加速特性における利点が生じる。内燃機関
の効率はレール圧力増大中、改善される（低い比燃料消
費量）。
【図１】非定常の負荷状態における本発明によるレール
圧力を高める手段を示したグラフである。
圧力を高める手段を示したグラフである。
【図２】トルク及び排気ガス不透過率と時間との関係
を、本発明によるレール圧力増大をした状態及びレール
圧力増大をしない状態で示したグラフである。
を、本発明によるレール圧力増大をした状態及びレール
圧力増大をしない状態で示したグラフである。
【図３】非定常の全負荷における黒煙濃度特性曲線内で
最大の噴射量を増大させる手段を示したグラフである。
最大の噴射量を増大させる手段を示したグラフである。
【図４】最大の噴射量を付加的に増大させる場合の、図
２相当のグラフである。
２相当のグラフである。
１０ 曲線（回転数がコンスタントである場合のレール
圧力）、 １２ 曲線（非定常の負荷状態におけるレー
ル圧力）、 A 曲線（トルク）、 B 曲線（トル
ク）、 C 曲線（排気ガス不透過率）、 D 曲線（排
気ガス不透過率）、F 曲線、 G 曲線、 H 曲線、
MdVL( 定常 ) 定常の全負荷トルク、 Me噴射量、 N
回転数、 p 修正された過給圧力
圧力）、 １２ 曲線（非定常の負荷状態におけるレー
ル圧力）、 A 曲線（トルク）、 B 曲線（トル
ク）、 C 曲線（排気ガス不透過率）、 D 曲線（排
気ガス不透過率）、F 曲線、 G 曲線、 H 曲線、
MdVL( 定常 ) 定常の全負荷トルク、 Me噴射量、 N
回転数、 p 修正された過給圧力
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ０２Ｄ 41/04 ３８０ Ｆ０２Ｄ 41/04 ３８０Ｃ (72)発明者 ヘリベルト ヘールレ ドイツ連邦共和国 シユツツトガルト プ ッペンヴェーク ５
Claims (8)
- 【請求項１】 ターボ過給可能な内燃機関、特にディー
ゼル機関のためのコモンレール式噴射装置を制御する方
法であって、レール圧力を噴射量の関数として、内燃機
関の第１の定常又は準定常の負荷状態において第１の特
性曲線により調整する形式のものにおいて、内燃機関の
非定常の第２の負荷状態、特に非定常の全負荷において
レール圧力を噴射量の関数として第２の特性曲線により
調整し、その際非定常の負荷状態におけるレール圧力
を、同じ噴射量での定常又は準定常の負荷状態における
レール圧力に対して、それぞれ増大させることを特徴と
する、コモンレール式の噴射装置を制御する方法。 - 【請求項２】 第２の特性曲線が第１の特性曲線から、
コンスタントなレール圧力差だけ異なっているようにす
ることを特徴とする、請求項１記載の方法。 - 【請求項３】 レール圧力差を、内燃機関パラメータを
顧慮して選択若しくは最適化することを特徴とする、請
求項２記載の方法。 - 【請求項４】 レール圧力差を２００〜４００ bar、特
に３００ bar とすることを特徴とする、請求項２記載
の方法。 - 【請求項５】 内燃機関行程当たり最大の許容し得る噴
射量をターボ過給圧力の関数として、内燃機関の第１の
定常又は準定常の負荷状態において第１の特性曲線によ
り調整し、内燃機関の第２の非定常の負荷状態において
第２の特性曲線により調整し、その際非定常の負荷状態
における最大の許容し得る噴射量を同じ過給圧力での定
常又は準定常の負荷状態における最大の許容し得る噴射
量に対してそれぞれ増大させることを特徴とする、請求
項１から４までのいずれか１項記載の方法。 - 【請求項６】 第２の噴射量特性曲線が第１の噴射量特
性曲線から、少なくとも部分的に、大体においてコンス
タントな噴射量差だけ、異なっているようにすることを
特徴とする、請求項５記載の方法。 - 【請求項７】 噴射量差を内燃機関パラメータ及び又は
排出物を顧慮して選択若しくは最適化することを特徴と
する、請求項６記載の方法。 - 【請求項８】 噴射量差を１５〜２５、特に２１ mg/行
程にすることを特徴とする、請求項６記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19934833A DE19934833A1 (de) | 1999-07-24 | 1999-07-24 | Verfahren zur Steuerung eines Common-Rail-Einspritzsystems |
| DE19934833.2 | 1999-07-24 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001055949A true JP2001055949A (ja) | 2001-02-27 |
Family
ID=7915964
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000221194A Pending JP2001055949A (ja) | 1999-07-24 | 2000-07-21 | コモンレール式の噴射装置を制御する方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6401692B1 (ja) |
| EP (1) | EP1072780B1 (ja) |
| JP (1) | JP2001055949A (ja) |
| DE (2) | DE19934833A1 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1656726B1 (de) * | 2003-08-18 | 2012-04-25 | Vorwerk & Co. Interholding GmbH | Reluktanzmotor und verfahren zum wickeln eines reluktanzmotors |
| CN102822486A (zh) * | 2010-04-08 | 2012-12-12 | 曼柴油机和涡轮机欧洲股份公司 | 内燃机以及用于控制内燃机的运行的方法 |
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| US7332001B2 (en) * | 2003-10-02 | 2008-02-19 | Afton Chemical Corporation | Method of enhancing the operation of diesel fuel combustion systems |
| US8192698B2 (en) * | 2006-01-27 | 2012-06-05 | Parker-Hannifin Corporation | Sampling probe, gripper and interface for laboratory sample management systems |
| US7426917B1 (en) * | 2007-04-04 | 2008-09-23 | General Electric Company | System and method for controlling locomotive smoke emissions and noise during a transient operation |
| DE102008001992A1 (de) | 2007-12-18 | 2009-06-25 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren zum Kontrollieren einer Einspritzung |
| WO2012093659A1 (en) * | 2011-01-07 | 2012-07-12 | Nissan Motor Co., Ltd. | Combustion control device and method for diesel engine |
Family Cites Families (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6234742Y2 (ja) * | 1981-05-09 | 1987-09-04 | ||
| US4841936A (en) | 1985-06-27 | 1989-06-27 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Fuel injection control device of an internal combustion engine |
| JPH0646011B2 (ja) * | 1985-09-13 | 1994-06-15 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の空燃比制御装置 |
| US5313924A (en) * | 1993-03-08 | 1994-05-24 | Chrysler Corporation | Fuel injection system and method for a diesel or stratified charge engine |
| IT1261574B (it) * | 1993-09-03 | 1996-05-23 | Fiat Ricerche | Sistema di controllo dell'iniezione in impianti di iniezione ad alta pressione per motori a combustione interna |
| IT1268026B1 (it) * | 1994-03-01 | 1997-02-20 | Fiat Ricerche | Sistema elettronico per il controllo della pressione di iniezione in transitorio. |
| JP2885076B2 (ja) * | 1994-07-08 | 1999-04-19 | 三菱自動車工業株式会社 | 蓄圧式燃料噴射装置 |
| DE4446246C2 (de) * | 1994-12-23 | 1999-10-21 | Mtu Friedrichshafen Gmbh | Verfahren zur Regelung des Lastannahme- und Beschleunigungsverhaltens von aufgeladenen Brennkraftmaschinen |
| ES2195054T3 (es) | 1996-06-14 | 2003-12-01 | Fiat Ricerche | Metodo y dispositivo para controlar la inyeccion de un motor diesel sobrealimentado en regimen transitorio. |
| CA2258248C (en) | 1996-06-18 | 2004-04-06 | Abb Power T & D Company Inc. | High oleic acid electrical insulation fluids and method of making the same |
| DE19645389C1 (de) * | 1996-11-04 | 1998-03-26 | Daimler Benz Ag | Verfahren zur Regelung der Vollasteinspritzmenge einer Dieselbrennkraftmaschine |
| EP0930426B1 (de) * | 1998-01-13 | 2003-12-03 | Siemens Aktiengesellschaft | Verfahren zur Vorgabe des Einspritzdruck-Sollwertes bei Speichereinspritzsystemen |
-
1999
- 1999-07-24 DE DE19934833A patent/DE19934833A1/de not_active Withdrawn
-
2000
- 2000-04-08 EP EP00107645A patent/EP1072780B1/de not_active Expired - Lifetime
- 2000-04-08 DE DE50014989T patent/DE50014989D1/de not_active Expired - Lifetime
- 2000-07-21 JP JP2000221194A patent/JP2001055949A/ja active Pending
- 2000-07-24 US US09/621,661 patent/US6401692B1/en not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1656726B1 (de) * | 2003-08-18 | 2012-04-25 | Vorwerk & Co. Interholding GmbH | Reluktanzmotor und verfahren zum wickeln eines reluktanzmotors |
| CN102822486A (zh) * | 2010-04-08 | 2012-12-12 | 曼柴油机和涡轮机欧洲股份公司 | 内燃机以及用于控制内燃机的运行的方法 |
| JP2013524080A (ja) * | 2010-04-08 | 2013-06-17 | マン・ディーゼル・アンド・ターボ・エスイー | 内燃機関及び該内燃機関の運転の制御方法 |
| CN102822486B (zh) * | 2010-04-08 | 2016-05-25 | 曼柴油机和涡轮机欧洲股份公司 | 内燃机以及用于控制内燃机的运行的方法 |
Also Published As
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|---|---|
| DE19934833A1 (de) | 2001-01-25 |
| EP1072780B1 (de) | 2008-02-27 |
| EP1072780A2 (de) | 2001-01-31 |
| DE50014989D1 (de) | 2008-04-10 |
| US6401692B1 (en) | 2002-06-11 |
| EP1072780A3 (de) | 2003-05-07 |
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