JP2004183657A - Method and device for controlling fuel amount adjusting system of internal combustion engine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電気的に操作される少なくとも1つのインジェクタの駆動時間により噴射燃料量を定めるために、所定の駆動状態でまず燃料がまさに噴射される最小駆動時間を求める、内燃機関の燃料調量システムの制御方法に関する。 The invention relates to a fuel metering for an internal combustion engine, which first determines the minimum drive time during which fuel is exactly injected in a given drive state, in order to determine the amount of fuel injected by the drive time of at least one electrically operated injector. The present invention relates to a system control method.
本発明はまた、電気的に操作される少なくとも1つのインジェクタの駆動時間により噴射燃料量を定めるために、所定の駆動状態でまず燃料がまさに噴射される最小駆動時間を求め、内燃機関の少なくとも1つの駆動状態で開始値から駆動時間を増大するかまたは低減し、信号に変化が生じた駆動時間を最小駆動時間として記憶する手段を備えている内燃機関の燃料調量システムの制御装置に関する。 The invention also provides for determining the amount of fuel to be injected by the drive time of at least one electrically operated injector, first determining a minimum drive time during which fuel is just injected in a given drive state, The invention relates to a control device for a fuel metering system for an internal combustion engine, comprising means for increasing or decreasing the drive time from a start value in two drive states and storing the drive time at which the signal has changed as a minimum drive time.
内燃機関の燃料調量システムの制御方法および装置は、例えば独国特許出願公開第19945618号明細書に記載されている。この公知の手法では、電気的に操作される少なくとも1つのバルブの駆動時間により噴射燃料量が定められる。所定の駆動状態で燃料がまさに噴射される最小駆動時間が求められる。すなわち、開始値から出発して駆動時間が増大または低減され、ここで噴射を表す信号に変化の生じた時点までの駆動時間が最小駆動時間として記憶される。この手法によれば噴射ノズルの寿命のかぎり噴射量のドリフトをパイロット噴射の領域で補正することができる。 A control method and a device for a fuel metering system of an internal combustion engine are described, for example, in DE-A-199 45 618. In this known method, the amount of injected fuel is determined by the drive time of at least one electrically operated valve. The minimum drive time during which fuel is just injected in a given drive state is determined. That is, the drive time is increased or decreased starting from the start value, and the drive time up to the time when the signal representing the injection has changed is stored as the minimum drive time. According to this method, the drift of the injection amount can be corrected in the pilot injection region as long as the life of the injection nozzle is maintained.
未公開の独国特許出願第10215610号明細書にはインジェクタの噴射特性の補正方法およびシステムが記載されている。ここでは品質改善のためにインジェクタ量補償が複数の検査ポイントで行われる。これは有利にはパイロット噴射、アイドリング動作、放出点、全負荷動作の4つのポイントで行われる。 Unpublished German patent application DE 102 15 610 describes a method and a system for correcting the injection characteristics of an injector. Here, injector quantity compensation is performed at a plurality of inspection points to improve quality. This preferably takes place at four points: pilot injection, idle operation, discharge point, full load operation.
こうしたインジェクタ量補償は必須である。なぜならこの種のインジェクタが機械的な製造誤差のためにそれぞれ異なる量特性マップを有するからである。量特性マップとは噴射量・レール圧・駆動時間の相互関係を表すものである。これにより電気的に定義された制御を行っても個々のインジェクタからは異なる燃料量が燃焼室へ噴射されてしまう。 Such injector amount compensation is essential. This is because such injectors have different quantity characteristic maps due to mechanical manufacturing errors. The quantity characteristic map represents the correlation among the injection quantity, the rail pressure, and the drive time. As a result, different fuel amounts are injected into the combustion chambers from the individual injectors even when electrically defined control is performed.
厳しい排気ガス基準を遵守しつつできる限り燃費を小さくしなければならないので、インジェクタには噴射量に関してきわめて小さな製造誤差しか許されない。インジェクタの誤差の小さい正確な噴射量形成を保証するために、製造後、特徴的な動作点または検査ポイントで噴射量が測定され、クラシフィケーションされる。各クラスは内燃機関の駆動モードとして機関制御装置に既知となっていなければならず、制御プロセスはインジェクタごとにクラスの特徴に適合化される。クラシフィケーション情報は種々のコード(例えばバーコード)としてインジェクタに記憶されたり、インジェクタの抵抗によって表されたり、クリアテキストとして貼付されたりする。 Since the fuel consumption must be kept as low as possible while complying with strict exhaust gas standards, very small production tolerances are allowed for the injectors in terms of injection volume. After production, the injection quantity is measured and classified at a characteristic operating point or test point in order to ensure accurate injection quantity formation with low injector errors. Each class must be known to the engine control as the operating mode of the internal combustion engine, and the control process is adapted to the characteristics of the class for each injector. The classification information is stored in the injector as various codes (for example, a bar code), represented by the resistance of the injector, or pasted as clear text.
さらにインジェクタに電子記憶手段を設け、クラシフィケーション情報を記憶させることもできる。制御装置はこうした値をインタフェースを介してインジェクタから読み出し、後の動作に利用する。 Further, an electronic storage means may be provided in the injector to store the classification information. The controller reads these values from the injector via the interface and uses them for subsequent operations.
こうしたインジェクタ量補償法(IMA法)は基本的に相関をベースとした手段である。4つの検査ポイントで観察された量補償特性に基づいて相関および外挿により量のドリフトが特性マップとして結論される。
本発明の課題は、冒頭に言及した形式のインジェクタ量を補償する方法および装置において、制御の品質を向上させたうえで、さらにインジェクタ量の補償にかかる時間を短縮することである。 It is an object of the present invention to provide a method and a device for compensating for an injector quantity of the type mentioned at the outset, while improving the quality of the control and further reducing the time required for injector quantity compensation.
この課題は、内燃機関の少なくとも1つの駆動状態において開始値から駆動時間を増大するかまたは低減して内燃機関に一定の回転数を生じさせ、一定の回転数の生じた駆動時間を少なくとも1つの駆動状態における最小駆動時間として記憶することにより解決される。 The object is to increase or decrease the drive time from a starting value in at least one operating state of the internal combustion engine to produce a constant rotational speed in the internal combustion engine, and to reduce the drive time at which the constant rotational speed occurs to at least one drive time. This is solved by storing the minimum drive time in the drive state.
課題はまた、少なくとも1つの駆動状態で内燃機関に一定の回転数が生じるように駆動時間を増大または低減する手段が設けられていることにより解決される。 The object is also achieved by providing means for increasing or decreasing the drive time in such a way that a constant speed of the internal combustion engine occurs in at least one operating state.
本発明のコンセプトはインジェクタ量補償の検査ポイントの数を低減して検査時間を短縮することである。すなわち内燃機関の少なくとも1つの駆動状態において当該の状態に対応する検査ポイントで噴射量を変化させることにより一定の回転数を発生させ、その回転数の生じた駆動時間を最小駆動時間として当該の状態の検査ポイントに対応して記憶する。こうした手法は、特に新しい内燃機関で一定の摩擦比が存在し、一定の回転数が達成されることは所定の噴射量が調量されたことに相応するという知識に基づいている。 The concept of the present invention is to reduce the number of inspection points for injector quantity compensation and shorten the inspection time. That is, in at least one driving state of the internal combustion engine, a constant rotation speed is generated by changing the injection amount at the inspection point corresponding to the state, and the driving time at which the rotation number occurs is set as the minimum driving time, and the state is set as the minimum driving time. Is stored in correspondence with the inspection point of (1). Such an approach is based on the knowledge that a constant friction ratio exists, especially in new internal combustion engines, and that a constant rotational speed is achieved corresponding to a predetermined injection quantity being metered.
本発明の有利な実施形態によれば、駆動時間を変化させることにより一定の回転数を生じさせ、そこで得られる最小駆動時間を内燃機関のアイドリング動作時に求めることとする。この実施形態は本発明がアイドリング制御回路を有する内燃機関で使用される場合に特に有利である。このようなアイドリング制御回路によれば一定のアイドリング回転数を設定することができる。このようにして一定のアイドリング回転数のもとで求められた最小駆動時間は、インジェクタ量補償について、有利には内燃機関の放出点で求められた最小駆動時間を外挿することにより補正され、補正された値がインジェクタまたは機関制御装置に記憶される。 According to an advantageous embodiment of the invention, a constant rotational speed is generated by varying the drive time, and the minimum drive time obtained is determined during idling of the internal combustion engine. This embodiment is particularly advantageous when the invention is used in an internal combustion engine having an idling control circuit. According to such an idling control circuit, a constant idling speed can be set. The minimum drive time determined in this way under a constant idling speed is corrected for injector quantity compensation, preferably by extrapolating the minimum drive time determined at the discharge point of the internal combustion engine, The corrected value is stored in the injector or the engine control device.
噴射を表す信号として例えば回転不均一性を表すパラメータ、ラムダセンサの出力信号、またはイオン流センサの出力信号などが使用される。さらに信号として量補償制御部のパラメータまたは量補償制御部の出力信号そのものを使用することもできる。 For example, a parameter indicating rotation non-uniformity, an output signal of a lambda sensor, an output signal of an ion flow sensor, or the like is used as the signal indicating the injection. Furthermore, the parameter of the quantity compensation control unit or the output signal itself of the quantity compensation control unit can be used as the signal.
本発明の他の特徴および利点を以下に図示の実施例に則して詳細に説明する。 Other features and advantages of the present invention will be described in detail below with reference to the illustrated embodiment.
図1にはコモンレール蓄圧噴射システムの高圧部が示されている。以下では本発明を理解するために重要な主たるコンポーネントのみを説明する。 FIG. 1 shows the high-pressure section of the common rail accumulator injection system. In the following, only the main components that are important for understanding the invention will be described.
システムは高圧ポンプ10を有しており、これは高圧管路12を介して高圧蓄圧器(レール)14へ接続されている。高圧蓄圧器14はさらなる高圧管路16を介してインジェクタ18へ接続されている。インジェクタ18は車両の内燃機関に組み込まれている。図示のシステムは機関制御装置20によって制御される。機関制御装置20は特にインジェクタ18の制御を行う。
The system has a high-
インジェクタ18には個別のインジェクタ18に関する情報を記憶する装置22が設けられている。この装置22に記憶された情報は機関制御装置20により考慮され、各インジェクタ18が個別に制御される。有利にはこの情報はインジェクタ18の量特性マップに対する補正値である。情報を記憶する装置22は例えばデータメモリであってもよいし、1つまたは複数の電気抵抗(例えばバーコード)や英数字のロックコードなどであってもよく、またインジェクタ18に配置される半導体集積回路によって実現してもよい。機関制御装置20は同様に装置22に記憶された情報を評価する半導体集積回路を有している。
The injector 18 is provided with a device 22 for storing information about the individual injector 18. The information stored in this device 22 is considered by the
各インジェクタ18から調量される噴射量はレール圧に依存して機関制御装置20に記憶された特性マップにおいて設定される。ここでこの特性マップは内燃機関の種々の駆動状態を表す複数の検査ポイント、すなわちパイロット噴射、アイドリング動作、放出点、全負荷に基づいて求められる。これらの検査ポイントでそれぞれ1回ずつ、それ自体周知の手法で(例えば未公開の独国特許出願第10215610号明細書に記載されている手法で)量補償が行われる。噴射量はインジェクタ18の噴射時間、つまり噴射開始から噴射終了までの時間によって定められる。
The injection amount measured from each injector 18 is set in a characteristic map stored in the
燃料調量を内燃機関およびインジェクタ18の全駆動領域(特性マップ)で行えるようにするために、検査ポイントによって定義されるサポート位置のあいだの補償値が補間される。検査ポイントによって定義されるサポート位置以外の補償値は外挿によって求められる。 In order to be able to perform fuel metering over the entire operating range (characteristics map) of the internal combustion engine and the injector 18, the compensation values between the support positions defined by the test points are interpolated. Compensation values other than the support position defined by the inspection point are obtained by extrapolation.
内燃機関はアイドリング制御回路30を有しており、その出力信号は機関制御装置20へ供給される。アイドリング制御回路30により一定のアイドリング回転数n0が予め設定される。
The internal combustion engine has an
例えば未公開の独国特許出願第10215610号明細書から知られる検査ポイントの全てで量補償プロセスを行わなくてもよく、この点を以下に図2に則して説明する。 For example, it is not necessary to carry out the quantity compensation process at all of the inspection points known from the unpublished German patent application DE 102 15 610, which will be described below with reference to FIG.
まずステップS100でインジェクタ量補償IMAがそれ自体周知の手法で(例えば未公開の独国特許出願第10215610号明細書から知られる手法で)行われる。このインジェクタ量補償は全ての検査ポイントでは行われず、例えばパイロット噴射、放出点、全負荷の3点でのみ行われる。第4の検査ポイントであるアイドリング動作は続いてステップ120で、インジェクタ量補償により求められた値に基づいて求められる。これは既知の相関を考慮して例えば放出点‐IMA値を外挿することにより行われる。ここで得られた値はさしあたってアイドリング点最小駆動時間として記憶される。
First, in step S100, the injector amount compensation IMA is performed by a method known per se (for example, by a method known from unpublished German Patent Application No. 10215610). This injector quantity compensation is not performed at all inspection points, but is performed only at three points, for example, pilot injection, discharge point, and full load. The idling operation, which is the fourth inspection point, is subsequently determined in
さらにステップS140でアイドリング制御回路30により一定のアイドリング回転数n0が調整される。これは設定されたアイドリング回転数n0に差を形成してインジェクタ18の駆動時間を変化させることにより行われる。つまり所望の目標回転数に達するまで駆動時間が低減および/または増大される。これは特に新しい内燃機関では一定の摩擦比が存在し、一定の目標回転数に達したことによって所定の噴射量が求められるという知識に基づいている。アイドリング回転数n0の生じた時点での駆動時間が求められ、この値がアイドリング点最小駆動時間として例えばインジェクタ18または機関制御装置20に記憶される。
Constant idling speed n 0 is adjusted by the
このようにしてアイドリング点でのインジェクタの量補償なしにアイドリング点‐IMA値が求められる。 In this way, the idling point-IMA value is obtained without compensating the injector quantity at the idling point.
一定のアイドリング回転数での最小駆動時間を求め、これを放出点‐IMA値の外挿/相関によって補正することにより、予めアイドリング点‐IMA値が求められる。ただし本発明はこうしたプロセスに限定されるものではなく、これに代えてまたはこれに加えて他のIMA検査ポイントを前述したように求めてもよい。これは例えば一定の回転数を形成し、これをIMA値に基づいて外挿/相関して補正することによって行われる。純粋に基本的には最小駆動時間を求める検査ポイントは一定の回転数を形成することにより特性マップの任意のポイントに置くことができる。このようにして例えば第2のパイロット噴射を補償し、インジェクタ量補償の品質をさらに向上させることができる。 The idling point-IMA value is obtained in advance by finding the minimum driving time at a constant idling rotation speed and correcting this by extrapolation / correlation of the emission point-IMA value. However, the invention is not limited to such a process, and alternatively or additionally other IMA inspection points may be determined as described above. This is done, for example, by forming a constant rotational speed and extrapolating / correlating it based on the IMA value. The test point for which the minimum drive time is genuinely required can be located at any point in the characteristic map by forming a constant rotational speed. In this way, for example, the second pilot injection can be compensated, and the quality of injector amount compensation can be further improved.
10 高圧ポンプ
12、16 高圧管路
14 レール
18 インジェクタ
20 機関制御装置
22 情報を記憶する装置
30 アイドリング制御回路
DESCRIPTION OF
Claims (7)
内燃機関の燃料調量システムの制御方法において、
内燃機関の少なくとも1つの駆動状態において開始値から駆動時間を増大するかまたは低減して内燃機関に一定の回転数を生じさせ、
一定の回転数の生じた駆動時間を少なくとも1つの駆動状態における最小駆動時間として記憶する
ことを特徴とする内燃機関の燃料調量システムの制御方法。 In order to determine the amount of fuel injected by the drive time of the at least one electrically operated injector, the minimum drive time during which fuel is just injected in a given drive state is first determined;
In a control method of a fuel metering system for an internal combustion engine,
Increasing or decreasing the drive time from the starting value in at least one operating state of the internal combustion engine to produce a constant rotational speed in the internal combustion engine;
A method for controlling a fuel metering system for an internal combustion engine, wherein a driving time at which a certain number of revolutions occurs is stored as a minimum driving time in at least one driving state.
内燃機関の燃料調量システムの制御装置において、
少なくとも1つの駆動状態で内燃機関に一定の回転数が生じるように駆動時間を増大または低減する手段が設けられている
ことを特徴とする内燃機関の燃料調量システムの制御装置。 In order to determine the amount of fuel injected by the operating time of the at least one electrically operated injector, the minimum operating time during which fuel is exactly injected in a given operating state is first determined, and the internal combustion engine is started in at least one operating state. A control device for a fuel metering system for an internal combustion engine, comprising: means for increasing or decreasing a drive time from a value and storing a drive time at which a signal has changed as a minimum drive time.
A control device for a fuel metering system for an internal combustion engine, comprising means for increasing or decreasing a driving time so that a constant rotation speed is generated in the internal combustion engine in at least one driving state.
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