JP3236915B2 - 燃料噴射制御方法及び装置 - Google Patents

燃料噴射制御方法及び装置

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JP3236915B2 JP22545490A JP22545490A JP3236915B2 JP 3236915 B2 JP3236915 B2 JP 3236915B2 JP 22545490 A JP22545490 A JP 22545490A JP 22545490 A JP22545490 A JP 22545490A JP 3236915 B2 JP3236915 B2 JP 3236915B2
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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、燃料噴射制御方法及び装置に関し、さらに
詳細には少なくとも一つの電磁弁により内燃機関に供給
される燃料噴射量が設定され、ポンプ部材の給送段階の
間電磁弁が駆動されて、まず予備噴射が行われ次に主噴
射が行われる高圧燃料噴射ポンプにおける燃料噴射制御
方法及び装置に関する。
[従来の技術] この種の燃料噴射制御方法がドイツ特許公開公報第37
20544号に開示されており、同公報には高圧燃料噴射ポ
ンプの燃料噴射を制御する方法が記載されている。同方
法においては電磁弁によって内燃機関に供給される燃料
噴射量が決定される。ポンプ部材の給送段階において電
磁弁は選択的に開閉され予備噴射と次に主噴射が行われ
る。
[発明が解決しようとする課題] 製造誤差と経時変化によって内燃機関の個々のシリン
ダに供給すべき燃料噴射量にばらつきが生じる。このば
らつきによって、予備噴射の際に同一の駆動信号で異な
る量の燃料が内燃機関に供給されることになる。予備噴
射の量は非常にわずかであるので、同一の駆動信号によ
って予備噴射が行われたり、行われなかったりすること
がある。それによって予備噴射を行う利点が失われてし
まう。すなわち燃焼騒音が増大してしまう。
本発明の課題は、予備噴射の際に噴射すべき燃料量に
ばらつきの発生しない冒頭で述べた種類の燃料噴射制御
方法及び装置を提供することである。
[課題を解決するための手段] 本発明では、上記課題を解決するために、少なくとも
一つの電磁弁により内燃機関に噴射される燃料量が設定
され、前記電磁弁が駆動されて、まず予備噴射が行われ
次に主噴射が行われ、その場合、電磁弁を所定のパルス
期間を有する駆動パルスで駆動することにより予備噴射
が行われる高圧燃料噴射ポンプにおける燃料噴射制御方
法において、所定の運転状態において、各電磁弁に対し
て、電磁弁の駆動パルスのパルス期間が、予備噴射が行
われない長さから始めて丁度予備噴射が行なわれるまで
延長され、予備噴射が丁度行われたことを示す応答信号
の変化が検出され、応答信号の変化が検出されたときの
駆動パルスのパルス期間を調節信号として求め、前記求
めた各電磁弁の調節信号を用いて、同じパルス期間の駆
動パルスで各電磁弁を駆動した場合、各電磁弁による予
備噴射量がほぼ同じになるように、各電磁弁の駆動パル
スのパルス期間を調節する構成を採用している。
また、本発明では、少なくとも一つの電磁弁により内
燃機関に噴射される燃料量が設定され、前記電磁弁が駆
動されて、まず予備噴射が行われ次に主噴射が行われ、
その場合、電磁弁を所定のパルス期間を有する駆動パル
スで駆動することにより予備噴射が行われる高圧燃料噴
射ポンプにおける燃料噴射制御装置において、所定の運
転状態において、各電磁弁に対して、電磁弁の駆動パル
スのパルス期間を、予備噴射が行われない長さから始め
て丁度予備噴射が行なわれるまで延長する手段と、予備
噴射が丁度行われたことを示す応答信号の変化を検出す
る手段と、応答信号の変化が検出されたときの駆動パル
スのパルス期間を調節信号として求める手段とを有し、
前記求めた各電磁弁の調節信号を用いて、同じパルス期
間の駆動パルスで各電磁弁を駆動した場合、各電磁弁に
よる予備噴射量がほぼ同じになるように、各電磁弁の駆
動パルスのパルス期間を調節する構成も採用している。
[作用] 本発明方法及び装置は従来の方法及び装置とは異な
り、予備噴射に関して駆動信号の長さが同一であれば、
燃料噴射量は常に同一の値を有する。このことは、所定
の運転状態において、予備噴射を行う電磁弁に関して駆
動パルスの長さを求めることによって行われる。
本発明の好ましい実施例が従属請求項に記載されてい
る。
[実施例] 以下、図面に示す実施例を用いて本発明を詳細に説明
する。
第1図は内燃機関に燃料を噴射する装置の主要部を示
している。内燃機関10には燃料噴射ポンプ30から所定量
の燃料が供給される。種々のセンサ40が内燃機関の運転
状態を示す測定値15を検出し、制御装置20へ入力する。
制御装置20は測定値15と他の量25に基づいて駆動パルス
35を算出し、この駆動パルスが燃料噴射ポンプ30に供給
される。なお、内燃機関10は自己着火式内燃機関(ディ
ーゼルエンジン)である。
制御装置20はよく知られているように、内燃機関に供
給される燃料噴射量を算出する。この計算は、例えば回
転数、エンジン温度、実際の噴射開始時期等の測定値15
及び場合によっては内燃機関の運転状態を示す他の量25
(例えばアクセルペダル)の位置、周囲の空気圧など)
などに基づいて行われる。制御装置20はこのように求め
られた所望の燃料量を駆動パルス35に変換する。この駆
動パルスが燃料噴射ポンプ30の燃料設定部材に供給され
る。燃料設定部材として例えば電磁弁が用いられる。電
磁弁は開放している期間ないし閉鎖している期間によっ
て噴射すべき燃料量が設定されるように構成されてい
る。
電磁弁は例えば高圧燃料噴射ポンプ内に配置されてい
て、ポンプ部材の給送段階の間は電磁弁の閉鎖後ポンプ
の部材室内に圧力が形成され、所定の圧力値を越えると
自動的に噴射が行われる。電磁弁の開放によって部材室
内の圧力が低下し、噴射が終了する。ポンプ部材の給送
段階において電磁弁が短時間閉鎖して続いて開放するこ
とによって、本来の主噴射の前に予備噴射を行わせるこ
とができる。
なお、各シリンダに燃料噴射量を設定する電磁弁を有
するそれぞれ別体の高圧燃料噴射ポンプを設けることも
可能である。あるいは電磁弁を有する1つの高圧燃料噴
射ポンプを用いてすべてのシリンダに順次燃料を供給す
るようにしてもよい。
第2a図は、予備噴射TVと後続の主噴射THを行なうため
の駆動パルス列を示すものであって、第2b図は第2a図に
示す駆動パルスに従って噴射される燃料量QKを時間tに
関して示すものである。第2a図と第2b図から明らかなよ
うに、時点t1で電磁弁が閉鎖され、少し遅れた時間t0の
時点で燃料が噴射される。時点t2で電磁弁が開放し、そ
れによって燃料供給が終了する。通常、予備噴射の駆動
パルスは主噴射THの駆動パルスよりずっと短い。電磁弁
は、同一の駆動パルスでも閉鎖時間が異なることがある
ので、同一期間の駆動パルスでその他の運転パラメータ
が同じ場合、燃料噴射量が異なることがある。予備制御
のための駆動パルスは通常非常に短いので、個々の電磁
弁において予備噴射が行われないことも出て来る。ま
た、予備噴射が非常に長くて、内燃機関の排ガス値が劣
化してしまうこともある。
第3図は駆動パルスTの長さと電磁弁1と2の燃料噴
射量Qとの関係を示すものである。電磁弁1は期間T1の
駆動パルスの時に燃料を供給する。それに対して電磁弁
2は期間T2の駆動パルスで燃料を供給する。電磁弁に期
間T2を有する信号が供給されると、電磁弁2は予備噴射
を行い、電磁弁1は行わない。
以下に説明する方法の目的は、上記のばらつきを調節
ないし補償することである。このばらつきの理由はほぼ
2つであって、ひとつは電磁弁を製造する際の許容誤差
であり、もうひとつは噴射装置の経時変化である。本発
明方法はポンプ・ノズルを用いて高圧噴射を行なう装置
に特に効果的である。
第4図に示すフローチャートを用いて上述のばらつき
を調節する方法を説明する。この方法は電磁弁制御の燃
料噴射ポンプに限定されるものではなく、高圧ポンプを
電気的に制御する操作部材にも使用することができる。
第1のステップ100において内燃機関がこの方法を実施
できる所定の運転状態にあるかどうかが検出される。そ
れは例えば定常的な運転状態である。しかしまた、外部
制御装置の信号によってこの方法を実施させることも可
能である。それはエンジンメーカーの工場あるいは保守
の枠内でこの方法を実施する場合であって、場合によっ
ては基本調整として行われる。
初期化ステップ102において、駆動パルスの期間を確
実に予備噴射が行われないような小さい値T0に設定す
る。主噴射の駆動パルスは以下においては一定の値に保
たれる。次のステップ104において予備噴射の駆動パル
スの期間を延長する。ステップ106において応答信号が
変化したかどうかを検出する。応答信号が変化している
場合には、予備噴射が行われたかどうかを検出すること
ができる。応答信号が変化しない場合には、予備噴射は
行われていない。それに対して主噴射が一定で応答信号
が変化した場合には、予備噴射が行われていることがわ
かる。応答信号も運転パラメータの検出と同様に適当な
センサ40によって検出される。応答信号としては、特に
好ましい場合には種々のセンサの信号の1つあるいはそ
の組合せを使用することができる。センサとしては、噴
射期間、ポンプ部材圧力、燃焼室圧力、エンジンボディ
ー音、空気音、あるいは燃焼室内の光信号を検出するセ
ンサが考えられる。
場合によっては、応答信号として予備噴射の駆動信号
の相関値を用いる。その場合には、センサが電磁弁の数
だけある場合には、各電磁弁を個々に考慮することがで
きる。応答信号が存在しない場合には、応答信号が得ら
れるまで駆動パルスの期間を延長する。応答信号が検出
できたら、駆動パルスの長さを調節信号として長期的に
格納する(108)。検出ユニットによって、すべてのシ
リンダについて手続きが行われたかどうかを検出する
(110)。ステップ120において、内燃機関を制御する公
知のメインプログラムに復帰する。
本発明方法を実施するのに次のような手順が考えられ
る。本発明方法をまずエンジンメーカーの工場あるいは
保守の枠内で、基本調整として行う。例えば回転数及び
負荷で重み付けした駆動時間に従い駆動時間に従って発
生するドリフトを補償する。使用時には定常的な運転状
態においてこの方法を実施する。以降の噴射時に調節信
号の学習制御を行ない予備噴射を適応制御させることも
できる。
本発明方法で得られた予備噴射を調節する調節値は、
製造時の許容誤差あるいは経時変化によって生ずる予備
噴射のばらつきを調節ないしは補償するもので、予備噴
射に関して駆動信号の長さが同一であれば、予備燃料噴
射量を常にほぼ同一の値にすることができる。この調節
値は、好ましくはマップ値として負荷と回転数に関して
読み出すことができるようにメモリに格納され、各予備
噴射毎に使用される。
[発明の効果] 以上の説明から明らかなように、本発明では、電磁弁
の駆動パルスのパルス期間を、予備噴射が行われないよ
うな長さから増大させることにより、予備噴射が行われ
たか否かを検出するようにしている。従って、駆動パル
スのパルス期間を、予備噴射が行われないような長さか
ら増大させ、単に応答信号に変化が現れたことを検出す
るだけで予備噴射の開始を検出できるようになり、丁度
予備噴射が行われるときの駆動パルス期間を簡単に調節
信号として求めることができる。そして、このようにし
て求めた各電磁弁の調節信号を用いて、同じパルス期間
の駆動パルスで各電磁弁を駆動した場合、各電磁弁によ
る予備噴射量がほぼ同じになるように、各電磁弁の駆動
パルスのパルス期間を調節しているので、予備噴射の際
に噴射すべき燃料量にばらつきが発生しないようにする
ことができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の方法を実施する装置の概略を示すブロ
ック回路図、第2a図及び第2b図は予備噴射TVと主噴射TH
の駆動パルスを示す波形図、第3図は駆動パルスTと燃
料噴射量QKとの関係を示す線図、第4図は同方法を説明
するフローチャート図である。 10……内燃機関、20……制御装置 30……ポンプ、40……センサ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 アルフ・レフラー ドイツ連邦共和国 7145 マルクグレー ニンゲン・タールハウゼン・ベルクヴェ ーク 6 (72)発明者 ヘルマン・グリースハーバー ドイツ連邦共和国 7447 アイヒター ル・アイヒ・ハルデンシュトラーセ 69 (72)発明者 ヴィルヘルム・ポーラッハ ドイツ連邦共和国 7141 メークリンゲ ン・シュトゥロームベルクシュトラーセ 18 (72)発明者 エーヴァルト・エーブレン ドイツ連邦共和国 7000 シュトゥット ガルト 75・フリディンガーシュトラー セ 53 (72)発明者 ヨアヒム・タウシャー ドイツ連邦共和国 7000 シュトゥット ガルト 1・リバノンシュトラーセ 12 (72)発明者 ヘルムート・ラウファー ドイツ連邦共和国 7016 ゲルリンゲ ン・オットー・シェップファーシュトラ ーセ 12 (72)発明者 ウルリッヒ・フライッヒ ドイツ連邦共和国 7145 マルクグレー ニンゲン・ヴォルフ・ヒルト・ヴェーク 4 (72)発明者 ヨハネス・ロッヒャー ドイツ連邦共和国 7000 シュトゥット ガルト 50・メーヴェンヴェーク 50 (72)発明者 マンフレート・ビールク ドイツ連邦共和国 7141 オーバーリー キシンゲン・ガルテンシュトラーセ 1 (72)発明者 ゲルハルト・エンゲル ドイツ連邦共和国 7000 シュトゥット ガルト 30・ブルクハルデンヴェーク 8アー (72)発明者 アルフレート・シュミット ドイツ連邦共和国 7257 ディッチンゲ ン 4・リッターシュトラーセ 31 (72)発明者 ピエール・ローヴァン フランス国 69340 フランシュヴィ ル・アレ・デュ・ボーヴィエンダン 15 エ (72)発明者 フリドリン・ピヴォンカ ドイツ連邦共和国 7145 マルクグレー ニンゲン・グーテンベルクシュトラーセ 25 (72)発明者 アントン・カーレ ドイツ連邦共和国 7730 ファイエス・ ヴィリンゲン・ナイセシュトラーセ 1 (72)発明者 ヘルマン・クル ドイツ連邦共和国 7000 シュトゥット ガルト 1・ノヴァーリスシュタッフェ ル 1 (56)参考文献 特開 昭63−18156(JP,A) 特開 平2−185650(JP,A) 特開 昭61−185638(JP,A) 実開 昭63−202752(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F02D 41/00 - 45/00 395

Claims (8)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】少なくとも一つの電磁弁により内燃機関に
    噴射される燃料量が設定され、前記電磁弁が駆動され
    て、まず予備噴射が行われ次に主噴射が行われ、その場
    合、電磁弁を所定のパルス期間を有する駆動パルスで駆
    動することにより予備噴射が行われる高圧燃料噴射ポン
    プにおける燃料噴射制御方法において、 所定の運転状態において、各電磁弁に対して、電磁弁の
    駆動パルスのパルス期間が、予備噴射が行われない長さ
    から始めて丁度予備噴射が行なわれるまで延長され、 予備噴射が丁度行われたことを示す応答信号の変化が検
    出され、 応答信号の変化が検出されたときの駆動パルスのパルス
    期間を調節信号として求め、 前記求めた各電磁弁の調節信号を用いて、同じパルス期
    間の駆動パルスで各電磁弁を駆動した場合、各電磁弁に
    よる予備噴射量がほぼ同じになるように、各電磁弁の駆
    動パルスのパルス期間を調節することを特徴とする燃料
    噴射制御方法。
  2. 【請求項2】前記調節信号をエンジン製造の最終段階あ
    るいは所定の間隔で求めることを特徴とする請求項第1
    項に記載の方法。
  3. 【請求項3】前記調節信号を定常的な運転状態で求める
    ことを特徴とする請求項第1項あるいは第2項に記載の
    方法。
  4. 【請求項4】前記応答信号として、噴射期間、ポンプ部
    材圧力、燃焼室圧力、エンジンボディー音、空気音の内
    少なくとも1つの測定量、ないし燃焼室内の光信号を用
    いることを特徴とする請求項第1項から第3項のいずれ
    か1項に記載の方法。
  5. 【請求項5】前記応答信号として予備噴射の駆動パルス
    の相関値を用いることを特徴とする請求項第1項から第
    3項のいずれか1項に記載の方法。
  6. 【請求項6】前記調節信号を負荷と回転数の関数として
    マップ値として格納することを特徴とする請求項第1項
    から第5項のいずれか1項に記載の方法。
  7. 【請求項7】前記調節信号を求める間主噴射の駆動パル
    スを一定に保持することを特徴とする請求項第1項から
    第6項のいずれか1項に記載の方法。
  8. 【請求項8】少なくとも一つの電磁弁により内燃機関に
    噴射される燃料量が設定され、前記電磁弁が駆動され
    て、まず予備噴射が行われ次に主噴射が行われ、その場
    合、電磁弁を所定のパルス期間を有する駆動パルスで駆
    動することにより予備噴射が行われる高圧燃料噴射ポン
    プにおける燃料噴射制御装置において、 所定の運転状態において、各電磁弁に対して、電磁弁の
    駆動パルスのパルス期間を、予備噴射が行われない長さ
    から始めて丁度予備噴射が行なわれるまで延長する手段
    (104)と、 予備噴射が丁度行われたことを示す応答信号の変化を検
    出する手段(106)と、 応答信号の変化が検出されたときの駆動パルスのパルス
    期間を調節信号として求める手段(108)とを有し、 前記求めた各電磁弁の調節信号を用いて、同じパルス期
    間の駆動パルスで各電磁弁を駆動した場合、各電磁弁に
    よる予備噴射量がほぼ同じになるように、各電磁弁の駆
    動パルスのパルス期間を調節することを特徴とする燃料
    噴射制御装置。
JP22545490A 1989-09-07 1990-08-29 燃料噴射制御方法及び装置 Expired - Lifetime JP3236915B2 (ja)

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DE3929747.0 1989-09-07

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JPH03100350A JPH03100350A (ja) 1991-04-25
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