JP2002013435A - Method and device for controlling magnetic load - Google Patents

Method and device for controlling magnetic load

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JP2002013435A
JP2002013435A JP2001151475A JP2001151475A JP2002013435A JP 2002013435 A JP2002013435 A JP 2002013435A JP 2001151475 A JP2001151475 A JP 2001151475A JP 2001151475 A JP2001151475 A JP 2001151475A JP 2002013435 A JP2002013435 A JP 2002013435A
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injection
partial control
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Bernhard Gartner
ガルトナー ベルンハルト
Dietbert Dipl Ing Schoenfelder
シェーンフェルダー ディートベルト
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method and a device for controlling a magnetic load so that the advantages of a preliminary injection can be enjoyed by adjusting a time interval between the preliminary injection and a main injection to a specified value. SOLUTION: In this method, a control comprises at least a first partial control and a second partial control. The start of energization of the second partial control is performed in a specified period after the first partial control is completed. Similarly, in this device, a control comprises at least a first partial control and a second partial control. A means is provided to perform the start of energization of the second partial control in a specified period after the first partial control is completed.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【０００１】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、電磁的負荷、例え
ば内燃機関における燃料噴射の制御のためのアクチュエ
ータを制御する方法および装置に関する。The present invention relates to a method and a device for controlling an actuator for controlling an electromagnetic load, for example fuel injection in an internal combustion engine.

【０００２】[0002]

【従来の技術】内燃機関を制御する方法および装置は、
例えばDE-OS 44 11 789から公知である。そこに記載さ
れている方法では、噴射は少なくとも２つの部分噴射に
分割される。燃料噴射の制御のために１つのアクチュエ
ータが使用されており、このアクチュエータは有利には
磁性弁として形成されている。2. Description of the Related Art A method and apparatus for controlling an internal combustion engine includes:
For example, it is known from DE-OS 44 11 789. In the method described there, the injection is divided into at least two partial injections. An actuator is used for controlling the fuel injection, which is preferably embodied as a magnetic valve.

【０００３】噴射プロセスが時間的に隣接しているた
め、予備噴射の終了時において、磁性弁開放プロセス
は、主噴射のための磁性弁の新しい制御の影響下にあ
る。主噴射の開始は、クランクシャフトまたはカムシャ
フトの所定の角度位置において行われるべきである。そ
うすることで、消費量および出力の観点から好適な燃焼
が達成される。At the end of the pre-injection, the magnetic valve opening process is under the influence of the new control of the magnetic valve for the main injection, because the injection processes are temporally adjacent. The start of the main injection should take place at a predetermined angular position of the crankshaft or camshaft. By doing so, suitable combustion is achieved in terms of consumption and output.

【０００４】予備噴射の利点を保証するためには、予備
噴射と主噴射の間の時間間隔が所定の値をとらなければ
ならない。In order to guarantee the advantages of the pre-injection, the time interval between the pre-injection and the main injection must have a predetermined value.

【０００５】[0005]

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、予備
噴射と主噴射の間の時間間隔が所定の値をとるように調
整することによって、予備噴射の利点を享受できるよう
に、従来の方法および装置を改良することである。SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to adjust the time interval between the pre-injection and the main injection so as to take a predetermined value so that the advantages of the pre-injection can be enjoyed. An improved method and apparatus.

【０００６】[0006]

【課題を解決するための手段】上記課題は、本発明によ
り、制御が少なくとも第１の部分制御と第２の部分制御
に分割されている形式の方法において、第２の部分制御
の通電開始を、第１の部分制御終了後の所定の期間に行
うようにして解決される。According to the present invention, there is provided a method in which control is divided into at least a first partial control and a second partial control. , During a predetermined period after the end of the first partial control.

【０００７】同様に、上記課題は、制御が少なくとも第
１の部分制御と第２の部分制御に分割されている形式の
装置において、第２の部分制御の通電開始を、第１の部
分制御終了後の所定の期間に引き起こす手段を設けるこ
とにより解決される。[0007] Similarly, the above-mentioned problem is solved by an apparatus in which control is divided into at least a first partial control and a second partial control. The problem is solved by providing a means for causing a predetermined period later.

【０００８】[0008]

【発明の実施の形態】この実施例で負荷とは、内燃機関
への燃料配分に影響を与える磁性弁のコイルである。こ
の磁性弁の制御によって、噴射開始、噴射終了さらに噴
射される燃料量も制御することができる。このために
は、磁性弁を所定の時点で開放および／または閉成する
ことが必要である。さらに、とりわけ自己点火式の内燃
機関の場合には、磁性弁が制御信号の出力後できるだけ
迅速に新しい終端位置に到達できるようにすると有利で
ある。これは、磁性弁の切換時間が可能な限り短いとい
うことを意味する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS In this embodiment, a load is a coil of a magnetic valve that affects fuel distribution to an internal combustion engine. By controlling the magnetic valve, the start of injection, the end of injection, and the amount of injected fuel can also be controlled. This requires that the magnetic valve be opened and / or closed at a predetermined point in time. Furthermore, it is advantageous, in particular in the case of a self-igniting internal combustion engine, to enable the magnetic valve to reach the new end position as soon as possible after the output of the control signal. This means that the switching time of the magnetic valve is as short as possible.

【０００９】[0009]

【実施例】本発明を図示された実施形態を用いてより詳
細に説明する。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The invention will be explained in more detail by means of the illustrated embodiment.

【００１０】図１には、本発明による装置の重要な素子
が概略的に示されている。電磁的負荷は１００で表示さ
れている。この電磁的負荷の第１の端子は、給電電圧Ｕ
ｂａｔに接続されており、第２の端子は、制御手段１１
０に接続されている。FIG. 1 shows schematically the essential elements of the device according to the invention. The electromagnetic load is indicated by 100. A first terminal of the electromagnetic load is connected to a supply voltage U.
bat, and the second terminal is connected to the control means 11.
Connected to 0.

【００１１】制御手段１１０としては、有利にはトラン
ジスタ、とりわけ電界効果トランジスタが使用される。
この場合には、負荷の第２の端子は、この電界効果トラ
ンジスタのドレイン端子に接続されている。トランジス
タのソース端子は、負荷を流れる電流の検出のために、
電流測定手段１２０に接続されている。この電流測定手
段１２０の第２の端子は、アースに接続されている。The control means 110 is preferably a transistor, in particular a field-effect transistor.
In this case, the second terminal of the load is connected to the drain terminal of the field effect transistor. The source terminal of the transistor is used to detect the current flowing through the load.
It is connected to the current measuring means 120. The second terminal of the current measuring means 120 is connected to the ground.

【００１２】これら３つの素子の配置は、単なる例とし
て示されているに過ぎない。したがって、これらの素子
は別の順序で配置することもできる。したがって例え
ば、アースとバッテリ端子は交換することができる。The arrangement of these three elements is given by way of example only. Therefore, these elements can be arranged in another order. Thus, for example, the ground and battery terminals can be interchanged.

【００１３】電流測定手段１２０は、有利には抵抗で実
現される。抵抗１２０の両方の端子は、制御ユニット１
３０によってセンシングされている。両方の電圧値が電
流検出部１３２に供給され、この電流検出部１３２は、
抵抗１２０における電圧降下に基づいて電流の実際値Ｉ
ｉｓｔを提供する。この実際値Ｉｉｓｔは、調節部１３
３に実際値として供給される。この調節部１３３の第２
の端子は、制御部１３１に接続されており、制御部１３
１はこの第２の入力側に目標値ＩＳを印加する。調節部
１３３の出力側は、トランジスタ１１０のゲートに相応
の制御信号Ａを印加する。The current measuring means 120 is advantageously realized with a resistor. Both terminals of the resistor 120 are connected to the control unit 1
30 is sensed. Both voltage values are supplied to the current detection unit 132, and this current detection unit 132
Based on the voltage drop across the resistor 120, the actual value of the current I
Provide ist. This actual value Iist is calculated by the controller 13
3 is supplied as the actual value. The second part of the adjusting unit 133
Are connected to the control unit 131 and the control unit 13
1 applies a target value IS to this second input. The output of the control unit 133 applies a corresponding control signal A to the gate of the transistor 110.

【００１４】種々異なるセンサ１３５が、制御すべき内
燃機関または自動車の動作状態を表す種々異なる信号を
送出する。これらは目標値設定部１３６へ送られる。Different sensors 135 emit different signals representing the operating state of the internal combustion engine or the motor vehicle to be controlled. These are sent to the target value setting unit 136.

【００１５】さらに、時間設定部１４０は、目標値設定
部１３６に信号ＡＰを印加する。この時間設定部には、
制御すべき内燃機関または自動車の動作状態および／ま
たは環境条件を特徴付ける種々異なる信号が送られる。
これら動作状態および／または環境条件とは、とりわけ
内燃機関の回転数Ｎおよび／または給電電圧Ｕｂａｔで
ある。Further, time setting section 140 applies signal AP to target value setting section 136. In this time setting part,
Different signals are sent which characterize the operating state and / or the environmental conditions of the internal combustion engine or the motor vehicle to be controlled.
These operating states and / or environmental conditions are, inter alia, the rotational speed N of the internal combustion engine and / or the supply voltage Ubat.

【００１６】図２には、スイッチング手段１１０に印加
するための制御信号Ａと、アクチュエータ１００を流れ
る電流Ｉが、時間ｔに亘って描かれている。図２には、
噴射プロセスが示されており、このプロセスでは、噴射
は少なくとも２つの部分噴射に分割されている。第１の
部分噴射は予備噴射ＶＥと表示されており、第２の部分
噴射は主噴射ＨＥと表示されている。通常は、予備噴射
はノイズエミッションを低減するために行われる。予備
噴射のこの課題は、両方の部分噴射が互いに所定の時間
的関係にある場合にのみ解決される。FIG. 2 shows a control signal A to be applied to the switching means 110 and a current I flowing through the actuator 100 over time t. In FIG.
An injection process is shown, in which the injection is divided into at least two partial injections. The first partial injection is indicated as preliminary injection VE, and the second partial injection is indicated as main injection HE. Normally, pre-injection is performed to reduce noise emissions. This task of the pre-injection is only solved if both partial injections are in a predetermined temporal relationship with each other.

【００１７】本発明による方法は、予備噴射と主噴射へ
分割されるケースでの適用にのみ限定されるものではな
い。本方法は、少なくとも２つの部分噴射が設けられて
いるすべての噴射システムで使用することができる。し
たがって、２つ以上の部分噴射を設けることも可能であ
る。The method according to the invention is not limited to application only in the case of splitting into pre-injection and main injection. The method can be used in all injection systems provided with at least two partial injections. Thus, it is also possible to provide more than one partial injection.

【００１８】時点ｔ１１から、信号Ａは非常に高いレベ
ルをとる。つまり、アクチュエータ１００を流れる電流
が放出される。これは、電流Ｉが非常に急速に非常に高
い値まで上昇するということを意味している。From time t11, signal A assumes a very high level. That is, the current flowing through the actuator 100 is released. This means that the current I rises very quickly to a very high value.

【００１９】時点ｔ２１では、制御信号Ａのレベルが下
がり、電流は中間レベルに調節される。時点ｔ３１で
は、制御信号のレベルはさらに下がり、電流は保持電流
ａｂまで低下する。時点ｔ４１では、制御信号のレベル
は０まで下がり、電流は時点ｔ５１までに０まで低下す
る。At time t21, the level of the control signal A decreases, and the current is adjusted to the intermediate level. At time t31, the level of the control signal further decreases, and the current decreases to the holding current ab. At time t41, the level of the control signal drops to 0 and the current drops to 0 by time t51.

【００２０】時点ｔ５１で噴射が終了する。時点ｔ１１
とｔ５１の間の噴射プロセスも予備噴射と称される。単
純化された実施形態では、時点ｔ２１とｔ４１の間の電
流レベル、および制御信号Ａも一定値をとり、低い値ま
で低下しないようにすることもできる。The injection ends at time t51. Time point t11
The injection process between t and t51 is also called pre-injection. In a simplified embodiment, the current level between times t21 and t41, as well as the control signal A, may also take a constant value and not fall to a low value.

【００２１】時点ｔ０では、磁性弁への予備通電が行わ
れる。制御信号はその際に、この通電フェーズにおい
て、電流レベルが磁性弁の反応にまでは至らない程度に
選択される。この予備通電によって、定められた磁界だ
けが形成される。At time t0, preliminary energization of the magnetic valve is performed. The control signal is then selected in this energizing phase such that the current level does not lead to a reaction of the magnetic valve. By this pre-energization, only a determined magnetic field is formed.

【００２２】時点ｔ１２では、主噴射ＨＥが始まる。つ
まり、制御信号が再び高い値まで上昇し、電流も高い値
まで上昇する。時点ｔ２２では、制御信号のレベルが下
がり、電流は保持値ａｂまで低下する。時点４２では、
制御信号のレベルが下がり、電流は時点ｔ５２までに０
まで低下する。At time t12, the main injection HE starts. That is, the control signal rises again to a high value, and the current also rises to a high value. At time t22, the level of the control signal decreases, and the current decreases to the holding value ab. At time point 42,
The level of the control signal decreases, and the current becomes 0 by time t52.
Down to

【００２３】磁性弁が新しい位置に到達する時点、すな
わち、この図示された実施例において噴射が始まる時点
は、ＢＩＰおよび垂直の矢印で表示されている。この時
点で噴射が始まる。この時点は供給開始と称される。The point in time when the magnetic valve reaches a new position, ie, when injection begins in the illustrated embodiment, is indicated by BIP and a vertical arrow. At this point, injection begins. This point is called the start of supply.

【００２４】二重矢印によって、予備噴射ＶＥと主噴射
ＨＥの期間が表示されている。さらに、予備噴射の制御
終了に対応する時点ｔ４１と予備通電が始まる時点ｔ０
との間の制御休止ＦＰも記入されている。The periods of the preliminary injection VE and the main injection HE are indicated by double arrows. Furthermore, a time point t41 corresponding to the end of the control of the preliminary injection and a time point t0 at which the preliminary energization starts
And the control pause FP between them.

【００２５】図２に示されている信号経過は、例示的な
信号経過に過ぎない。信号経過はこれとは違う形をとる
こともできる。重要なのは、噴射が少なくとも第１およ
び第２の部分噴射に分割されており、少なくとも第２の
部分噴射の際に、予備通電が行われることである。制御
の別の変更例も考えられる。The signal course shown in FIG. 2 is only an exemplary signal course. The signal course can take other forms. What is important is that the injection is divided into at least a first and a second partial injection, and that a pre-energization takes place at least during the second partial injection. Other variations of the control are also conceivable.

【００２６】本来の制御開始以前の、時点ｔ０とｔ１２
の間における予備通電によって、磁束の低減は、磁性弁
が再び引き上げられることなしに、緩慢になるか、妨げ
られるか、または逆転することさえ可能である。また予
備通電によって、時点ｔ１２における制御開始の際に、
負荷１００の磁束は所定の値をとることができる。これ
によって、制御後所定の時間が経過した後に負荷が応答
することが保証されている。両方の部分噴射の影響は、
これによって明らかに最小化される。主噴射のための磁
性弁の閉成時点は、再通電の時点とは無関係に定めら
れ、角度に従って正確に設定される。Time points t0 and t12 before the start of the actual control
Due to the pre-energization during this time, the reduction of the magnetic flux can be slowed down, prevented or even reversed without the magnetic valve being pulled up again. Also, by the pre-energization, at the time of starting the control at time t12,
The magnetic flux of the load 100 can take a predetermined value. This ensures that the load responds after a predetermined time has elapsed after control. The effect of both partial injections is
This is clearly minimized. The closing time of the magnetic valve for the main injection is determined independently of the time of re-energization, and is set accurately according to the angle.

【００２７】本発明によれば、時間設定部は有利には、
内燃機関の動作特性量および／または環境条件に依存し
て制御休止ＦＰを定める。時間設定部１４０は、第２の
部分噴射の通電開始ｔ０が、第１の部分噴射の制御終了
ｔ４１後、制御休止に相応する所定の時間に行われるよ
う制御手段１１０の制御に作用する。According to the invention, the time setting unit is advantageously:
The control pause FP is determined depending on the operating characteristic amount of the internal combustion engine and / or the environmental conditions. The time setting section 140 acts on the control of the control means 110 such that the energization start t0 of the second partial injection is performed at a predetermined time corresponding to the suspension of the control after the end of the control t41 of the first partial injection.

【００２８】その際に、制御休止ＦＰは有利には、内燃
機関の回転数および／または給電電圧Ｕｂａｔに依存し
て定められる。とりわけこの設定は、有利には相応の特
性マップを含む時間設定部１４０によって行われる。In this case, the control pause FP is preferably determined as a function of the speed of the internal combustion engine and / or the supply voltage Ubat. In particular, this setting is performed by a time setting unit 140, which advantageously includes a corresponding characteristic map.

【００２９】例えば、制御休止は、電圧が低いときに
は、比較的長い制御休止が選択されるように、給電電圧
に依存して定められる。というのも、この場合には、電
流の上昇が緩慢だからである。For example, the control pause is determined depending on the supply voltage so that a relatively long control pause is selected when the voltage is low. This is because, in this case, the current rises slowly.

【００３０】水理的作用のために、回転数が増大する
と、比較的長い供給休止が選択される。したがって、す
べての動作状態において、明らかに切断された予備噴射
を行うことができるということが保証される。Due to hydraulic effects, a relatively long feed pause is selected as the speed increases. It is thus ensured that a clearly cut off pre-injection can be performed in all operating states.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図１】内燃機関を制御する装置のブロック線図を示
す。FIG. 1 shows a block diagram of a device for controlling an internal combustion engine.

【図２】経時的に描かれたさまざまな信号を示す。FIG. 2 shows various signals plotted over time.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１００ 電磁的負荷 １１０ 制御手段 １２０ 電流測定手段 １３０ 制御ユニット １３１ 制御部 １３２ 電流検出部 １３３ 調節部 １３５ センサ １３６ 目標値設定部 １４０ 時間設定部 REFERENCE SIGNS LIST 100 electromagnetic load 110 control means 120 current measurement means 130 control unit 131 control section 132 current detection section 133 adjustment section 135 sensor 136 target value setting section 140 time setting section

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ディートベルト シェーンフェルダー ドイツ連邦共和国 ゲアリンゲン ブレン ナーシュトラーセ 65 Ｆターム(参考） 3G066 AA07 AB02 AD02 BA06 BA07 BA19 BA51 CC06U CD26 CE22 CE29 DA04 DA09 DA10 3G301 HA02 JA03 LB11 LC01 LC10 MA11 MA26 NB20  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Dietbelt Schoenfelder Germany Geringen Blen Nastrasse 65 F-term (reference) 3G066 AA07 AB02 AD02 BA06 BA07 BA19 BA51 CC06U CD26 CE22 CE29 DA04 DA09 DA10 3G301 HA02 JA03 LB11 LC01 LC10 MA11 MA26 NB20

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 電磁的負荷、例えば内燃機関における燃
料噴射の制御のためのアクチュエータを制御する方法で
あって、 前記制御が少なくとも第１の部分制御と第２の部分制御
に分割されている形式の方法において、 前記第２の部分制御の通電開始を、前記第１の部分制御
終了後の所定の期間に行う、ことを特徴とする電磁的負
荷を制御する方法。1. A method for controlling an actuator for controlling an electromagnetic load, for example fuel injection in an internal combustion engine, wherein the control is divided into at least a first partial control and a second partial control. The method of controlling an electromagnetic load, wherein the energization of the second partial control is started during a predetermined period after the end of the first partial control. 【請求項２】 前記第２の部分制御の第１の通電フェー
ズの電流レベルが、磁性弁を再び閉じる程十分ではな
い、請求項１記載の方法。2. The method according to claim 1, wherein the current level of the first energizing phase of the second partial control is not sufficient to close the magnetic valve again. 【請求項３】 前記期間を動作特性量に依存して定める
ことができる、請求項１または２記載の方法。3. The method according to claim 1, wherein the time period can be determined depending on an operation characteristic amount. 【請求項４】 前記期間を回転数および／または給電電
圧に依存して定めることができる、請求項３記載の方
法。4. The method according to claim 3, wherein the time period can be determined as a function of the speed and / or the supply voltage. 【請求項５】 電磁的負荷、例えば内燃機関における燃
料噴射の制御のためのアクチュエータを制御する装置で
あって、 前記制御が少なくとも第１の部分制御と第２の部分制御
に分割されている形式の装置において、 前記第２の部分制御の通電開始を、前記第１の部分制御
終了後の所定の期間に引き起こす手段が設けられてい
る、ことを特徴とする電磁的負荷を制御する装置。5. A device for controlling an actuator for controlling an electromagnetic load, for example fuel injection in an internal combustion engine, wherein the control is divided into at least a first partial control and a second partial control. The apparatus according to any one of claims 1 to 3, further comprising means for initiating energization of the second partial control during a predetermined period after the end of the first partial control.
JP2001151475A 2000-05-24 2001-05-21 Method and device for controlling magnetic load Pending JP2002013435A (en)

Applications Claiming Priority (2)

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