JP2002004927A - 内燃機関の制御方法および制御装置 - Google Patents

内燃機関の制御方法および制御装置

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JP2002004927A
JP2002004927A JP2001152788A JP2001152788A JP2002004927A JP 2002004927 A JP2002004927 A JP 2002004927A JP 2001152788 A JP2001152788 A JP 2001152788A JP 2001152788 A JP2001152788 A JP 2001152788A JP 2002004927 A JP2002004927 A JP 2002004927A
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JP2001152788A
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Ulrich Dreher
Dietbert Dipl Ing Schoenfelder
Burkhard Veldten
ドレーアー ウルリッヒ
シェーンフェルダー ディートベルト
フェルテン ブルクハルト
Original Assignee
Robert Bosch Gmbh
ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング
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    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/30Controlling fuel injection
    • F02D41/38Controlling fuel injection of the high pressure type
    • F02D41/40Controlling fuel injection of the high pressure type with means for controlling injection timing or duration
    • F02D41/402Multiple injections
    • F02D41/403Multiple injections with pilot injections
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40Engine management systems

Abstract

(57)【要約】 【課題】 予噴射の制御と主噴射の搬送開始との間で所
定の関係を達成できるようにすることである。 【解決手段】 第2の部分噴射の制御開始を、第1の部
分噴射の制御終了後の所定の第1の時間間隔で行う。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、独立請求項の上位
概念による内燃機関の制御方法および制御装置に関す
る。
【0002】
【従来の技術】内燃機関の制御方法および制御装置は例
えばDE−OS4411789から公知である。そこに
記載された方法では、噴射が少なくとも2つの部分噴射
に分割される。燃料噴射を制御するためにここでは調整
素子が使用され、この調整素子は有利には電磁弁として
構成されている。
【0003】時間的に近接して並ぶ制御過程によって電
磁弁の開放過程は、予噴射の終了時に、主噴射に対する
電磁弁の新たな制御によって調整される。この過程は主
噴射の開始前に、クランクシャフトないしカムシャフト
の所定の角度位置で行わなければならない。これは消費
および出力の点で有利な燃焼を達成するためである。
【0004】予噴射の利点を保証するため、予噴射と主
噴射との時間間隔は所定の値をとらなければならない。
この時間的間隔はさらに、クランクシャフトないしカム
シャフトが回転する、回転数に依存する角度に相当す
る。予噴射の制御と主噴射の搬送開始との間で瞬時回転
数が変化することにより、予噴射の制御と主噴射の制御
開始との間の角度差が変動し、このことは予噴射の不正
確さにつながる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、予噴
射の制御と主噴射の搬送開始との間で所定の関係を達成
できるようにすることである。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記課題は、第2の部分
噴射の制御開始を、第1の部分噴射の制御終了後の所定
の第1の時間間隔で行うことにより解決される。
【0007】
【発明の実施の形態】内燃機関への燃料調量が開始され
る時点を搬送開始と称する。
【0008】時間間隔を、第2の部分噴射の搬送開始が
第1の部分噴射の制御終了後の第2の所定の時間間隔で
行われるように設定すると有利である。この第2の時間
間隔を以下、搬送休止と称する。
【0009】第1の時間間隔を、調整素子の少なくとも
1つの閉鎖時間と第2の時間間隔に基づいて設定すると
本発明の方法が特に簡単に実現される。このことは、第
1の時間間隔が所望の搬送休止と、有利には電磁弁およ
び/または圧電調整器として構成された調整素子の閉鎖
時間とに基づいて設定されることを意味する。閉鎖時間
は、制御開始と搬送開始との間の時間に相応する。
【0010】第2の時間間隔、すなわち搬送休止が内燃
機関の少なくとも回転数に依存して設定可能であると内
燃機関の特性に良好に適合することができる。特に有利
にはさらに別のパラメータを考慮する。
【0011】制御持続時間または第2の部分噴射の制御
終了を搬送開始に基づいて補正することによって、燃料
調量の精度が改善される。とりわけ搬送休止が一定に保
持されることにより生じるエラーが補償される。
【0012】搬送開始を学習し、目標搬送開始と比較
し、比較に基づいて補正を行うと簡単な補正が得られ
る。
【0013】
【実施例】図1には、内燃機関の制御装置がブロック回
路図として示されている。以下、本発明の手段を電磁弁
制御される分配噴射ポンプの例で説明する。しかし本発
明の手段はこれに制限されるものではなく、他の電磁弁
制御される燃料調量装置に使用することができる。さら
に電磁弁の代わりに他の調整素子、例えば圧電アクチュ
エータを使用することもできる。
【0014】調整素子は100により示されている。こ
の調整素子は一方では供給電圧Ubatと、他方ではス
イッチ素子110と接続している。スイッチ素子110
はさらに電流測定手段120を介してアース端子と接続
されている。調整素子100,スイッチ素子110およ
び電流測定手段120の直列回路は、単なる例として選
択された。これらの直列回路を他の順序で設けることも
できる。さらに別のスイッチ手段を調整素子100の制
御に使用することもできる。図1は単なる例である。
【0015】スイッチ素子110には出力段130によ
り制御信号Aが印加される。電流測定手段120は有利
には抵抗として構成されており、信号を出力段に送出す
る。この信号は調整素子を流れる電流Iを表す。出力段
130は制御ユニット140に信号を供給し、また制御
ユニット130から制御信号が供給される。
【0016】制御ユニット140は実質的に、スイッチ
オン/オフ制御部141,噴射制御部142およびスイ
ッチ時間検出部143を有する。制御ユニット140に
はセンサ150から種々の信号が供給される。これらの
信号は内燃機関の動作パラメータおよび/または環境条
件を表す。ここでの重要なパラメータは内燃機関の回転
数Nである。
【0017】センサ信号は噴射制御部142に達し、噴
射制御部はこのセンサ信号および別のデータに基づいて
種々のパラメータを検出する。これらのパラメータは例
えば搬送開始FBSに対する目標値、主噴射の制御終了
AES、予噴射の制御終了VEAE、搬送休止FP、お
よび主噴射FDの搬送持続時間に対する目標値を表し、
スイッチオン/オフ制御部141に送出される。
【0018】スイッチオン/オフ制御部141はこれら
のパラメータおよび別のパラメータ、例えばスイッチ時
間検出部143から送出されたスイッチ時間SZに基づ
いて出力段130に印加するための信号を検出する。こ
の信号は主分差の制御開始を表す信号AB、および主噴
射の終了を表す信号AEである。ここでスイッチオン/
オフ回路は予噴射の制御開始と制御終了を表す信号を送
出する。
【0019】スイッチオン/オフ回路141は図3に詳
細に示されている。噴射制御部142での種々のパラメ
ータの計算は、種々のやり方で行うことができ、以下に
は詳細に説明しない。
【0020】図2にはスイッチ手段110に印加するた
めの制御信号Aと、調整素子100を流れる電流Iとが
時間tについてプロットされている。図2には噴射過程
が示されており、この噴射過程では噴射が少なくとも2
つの部分噴射に分割されている。第1の部分噴射は予噴
射VEと、第2の部分噴射は主噴射HEと称する。通
常、予噴射はノイズ発生を低減するために使用される。
この予噴射の課題は、2つの部分噴射が相互に所定の時
間的関係にある場合だけ解決することができる。
【0021】本発明の手段は、予噴射と主噴射に分けら
れた場合の適用に制限されるものではない。本発明の手
段は、少なくとも2つの部分噴射が設けられている全て
の噴射システムで適用することができる。例えば3つ以
上の部分噴射が設けられている場合でも適用できる。
【0022】時点t11で信号Aが非常に高いレベルを
取る。すなわち調整素子100に電流の流れることがイ
ネーブルされる。これは、電流Iが非常に急速の高い値
に上昇することを意味する。
【0023】時点21で制御信号Aは戻され、電流は平
均的レベルに制御される。時点t31で制御信号はさら
に戻され、電流は保持電流レベルに低下する。時点t4
1で制御信号は0に戻され、電流は時点51までに0に
低下する。
【0024】時点t51で噴射が終了する。この時点t
11とt51との間の噴射過程は予噴射と称される。最
も簡単な制御では、電流レベルが時点t21とt41と
の間で一定の値を取る、すなわち制御信号Aが一定の値
を取り、比較的に低い値に降下しないようにすることが
できる。
【0025】時点t12で主噴射HEが開始する。すな
わち制御信号が再び高い値に上昇し、電流も高い値に上
昇する。時点t22で制御信号は戻され、電流も保持電
流レベルに低下する。時点t42で制御信号はキャンセ
ルされ、電流は時点t52までに0に降下する。
【0026】調整素子が新たな位置をとる時点、すなわ
ちこの実施例では噴射開始の時点はBIPと垂直の矢印
により示されている。この時点で噴射が開始される。こ
の時点は搬送開始とも称される。
【0027】二重矢印により予噴射VEと主噴射HEの
時間間隔が示されている。さらに搬送休止FPが、予噴
射の制御終了に相応する時点t41と、主噴射が開始さ
れる時点との間に示されている。
【0028】図3にはスイッチオン/オフ回路141が
詳細に示されている。このスイッチオン/オフ回路14
1は実質的に、制御および搬送開始計算部200,搬送
開始観察部220,並びに制御持続時間補正部230を
有する。制御および搬送開始計算部200は、スイッチ
時間検出部143により作成されたスイッチ時間SZ、
および噴射制御部142により作成された予噴射VEA
Eの制御終了に基づき、主噴射の制御開始を定める信号
AB、および補間された搬送開始FBI並びに外挿され
た搬送開始FBEを検出する。
【0029】補間された搬送開始と外挿された搬送開始
は搬送開始観察部220に供給される。制御開始ABは
出力段130に供給される。さらに制御および搬送開始
計算部200は、噴射制御部142により作成された搬
送休止についての信号FPと回転数センサ150の回転
数信号Nを処理する。
【0030】予噴射の制御終了VEAEは正の符号を以
て結合点204と角度/時間変換部201に達する。搬
送休止FPは結合点205を介し、正の符号を以て結合
点204の別の入力端に達する。結合点205の別の入
力端には回転数Nが印加される。結合点205では2つ
のパラメータが有利には乗算結合される。
【0031】さらに搬送休止FPは正の符号を以て結合
点202の第1の入力端に印加され、その第2の入力端
には角度/時間変換部201の出力信号が正の符号を以
て印加される。結合点202の出力信号は一方では時間
/角度変換部206に、他方では正の符号を以て結合点
203に供給される。
【0032】時間/角度変換部206の出力端には補間
された搬送開始FBI出力される。結合点204の出力
端には外挿された搬送開始FBEが出力される。
【0033】結合点203の第2の入力端には負の符号
を以てスイッチ時間SZが印加される。結合点203の
出力端には制御開始ABを出力される。
【0034】外挿された搬送開始FBEは正の符号を以
て結合点226に達し、この結合点の出力信号は結合点
222に負の符号を以て達する。結合点222の第2入
力端には正の符号を以て、補間された搬送開始FBIが
供給される。結合点222の出力信号は制御器224に
供給される。制御器224は正の符号を以て信号を結合
点226に出力する。結合点226の出力端には予想さ
れる搬送開始FBERが出力され、さらに制御補正部2
30に供給される。
【0035】制御器224と結合点222,226は搬
送開始観察部を形成する。
【0036】以下、制御持続時間補正部の素子について
説明する。予想される搬送開始FBERは正の符号を以
て結合点237と結合点236に達する。結合点236
の第2入力端には、同様に噴射制御部142により作成
された搬送持続時間FDが供給される。結合点236の
出力信号は正の符号を以て結合点235に達する。結合
点235の出力端には制御終了AEが出力される。
【0037】結合点237の第2入力端には負の符号を
以て搬送開始目標値FBSが印加される。この値はさら
に特性マップ231を介して結合点233に達する。制
御終了目標値は特性マップ322を介して同様に結合点
233に達する。結合点233の出力信号は結合点23
4の第2入力端に達し、その第1入力端には結合点23
7の出力信号が供給される。結合点234の出力信号は
正の符号を以て結合点235の第2入力端に供給され
る。
【0038】予噴射の制御終了VEAEと主噴射の制御
開始ABとの間で時間的に定義された関係を得るため
に、少なくとも回転数Nに依存する搬送休止FPが設定
される。搬送休止は予噴射の制御終了VEAEと主噴射
の搬送開始FBとの間の時間間隔に相当する。
【0039】このことを達成するために、予噴射の制御
終了VEAEが角度/時間変換部201により時点に変
換される。結合点202ではこの時点に対して搬送休止
FPが時間量として加算される。続いてこの時点は時間
/角度変化部206により再び角度量に変換される。こ
の角度量はまた補間された搬送開始FBIとも称され
る。従って搬送開始は予噴射の制御終了後、所定の時間
間隔で行われる。
【0040】結合点203では、搬送開始FBIの時点
からスイッチ時間SZが減算され、制御開始ABが計算
される。この手段により予噴射量の精度が保証される。
すなわち主噴射開始と予噴射終了との間の間隔が回転数
に依存して所定の値に設定される。このことは、主噴射
の制御開始と予噴射の制御終了との間隔が所定の時間間
隔、すなわち搬送休止とスイッチ素子の閉鎖時間に基づ
いて設定可能であることを意味する。
【0041】調整される搬送開始エラーは搬送開始観察
部20を介して学習され、続いて制御持続時間補正部2
30により制御終了AEの検出の際に考慮される。
【0042】目標搬送開始FBSと予想される搬送開始
FBERとの間の搬送開始差は制御終了時に追加され
る。すなわち制御持続時間はこの値だけ延長される。搬
送開始観察部220は予想される搬送開始FBERを補
間された搬送開始FBIと比較し、この比較に基づいて
制御器224により補正値を、外挿された搬送開始FB
Eの補正のために検出する。この補正値だけ補正された
外挿搬送開始FBEは予想搬送開始FBERとして用い
られる。予想搬送開始FBERと搬送持続時間FDとの
加算によって制御終了AEが得られる。
【0043】単位時間当たりに搬送される量は種々異な
るカム勾配に基づき制御終了時と搬送開始時とで異なる
から、ブロック231と232でこの影響の相応の補正
が行われる。このことは特性フィールド231と232
に、制御持続時間を補正するための補正値がファイルさ
れており、子により上記の影響を補正することを意味す
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、内燃機関を制御するための装置のブロ
ック回路図。
【図2】図2は、種々の信号を時間についてプロットし
た線図。
【図3】図3は、本発明の実施例のブロック回路図であ
る。
【符号の説明】
100 調整素子 110 スイッチ手段 120 電流測定手段 130 出力段 140 制御ユニット 141 スイッチオン/オフ制御部 142 噴射制御部 143 スイッチ時間検出部 150 センサ
───────────────────────────────────────────────────── 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) F02M 45/02 F02M 45/02 51/04 51/04 C (72)発明者 ブルクハルト フェルテン ドイツ連邦共和国 エーデミッセン シュ ピッタカンプ 15 (72)発明者 ウルリッヒ ドレーアー ドイツ連邦共和国 ディッツィンゲン ヴ ュルテンベルクシュトラーセ 7 Fターム(参考) 3G060 AA03 AB02 AC08 BA19 BB08 CA03 CC09 DA06 GA00 GA03 3G066 AA07 AB02 AC02 AD12 BA08 BA13 BA51 CA32U CD26 CE22 CE27 CE29 DA09 DA10 DC00 DC09 3G301 JA00 MA11 MA18 MA23 MA26 MA27 NE23 PE01Z

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 燃料噴射を制御するための調整素子を有
    する内燃機関の制御方法であって、 燃料噴射は少なくとも第1の部分噴射と第2の部分噴射
    に分割されている形式の方法において、 第2の部分噴射の制御開始を、第1の部分噴射の制御終
    了後の所定の第1の時間間隔で行う、ことを特徴とする
    制御方法。
  2. 【請求項2】 前記時間間隔は、第2の部分噴射の搬送
    開始が第1の部分噴射の制御終了後の所定の第2の時間
    間隔で行われるように設定される、請求項1記載の制御
    方法。
  3. 【請求項3】 第1の時間間隔は、調整素子の少なくと
    も閉鎖時間と第2の時間間隔に基づいて設定される、請
    求項1または2記載の方法。
  4. 【請求項4】 第2の時間間隔は、少なくとも回転数に
    依存して設定される、請求項1から3までのいずれか1
    項記載の方法。
  5. 【請求項5】 第2の部分噴射の制御持続時間または制
    御終了は搬送開始に基づいて補正される、請求項1から
    4までのいずれか1項記載の方法。
  6. 【請求項6】 搬送開始を学習し、目標搬送開始と比較
    し、該比較に基づいて補正を行う、請求項1から5まで
    のいずれか1項記載の方法。
  7. 【請求項7】 燃料噴射を制御するための調整素子を有
    する内燃機関の制御装置であって、 燃料噴射は少なくとも第1の部分噴射と第2の部分噴射
    に分割されている形式の制御装置において、 第2の部分噴射の制御開始を、第1の部分噴射の制御終
    了後の所定の第1の時間間隔で行うための手段が設けら
    れている、ことを特徴とする制御装置。
JP2001152788A 2000-05-24 2001-05-22 内燃機関の制御方法および制御装置 Pending JP2002004927A (ja)

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