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 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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Burkhard Veldten
フェルテン ブルクハルト
Ulrich Dreher
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    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/30—Controlling fuel injection
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    • F02D41/402—Multiple injections
    • F02D41/403—Multiple injections with pilot injections
    • Y—GENERAL 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
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  • Fuel-Injection Apparatus (AREA)
  • Control Of Electric Motors In General (AREA)
  • High-Pressure Fuel Injection Pump Control (AREA)

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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GB2362723B (en) 2002-12-18
ITMI20011053A1 (it) 2002-11-22
GB2362723A (en) 2001-11-28
GB0112215D0 (en) 2001-07-11
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