JPH03500193A - デイーゼル内燃機関の燃料調量方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ディーゼル内燃機関の燃料 調量方法および装置 従来技術 本発明は、請求の範囲第１項の上位概念記載の燃料−調量方法に基づく。ディー ゼル内燃機関のその都度の動作状態に必要な燃料量は、一般的に機関の回転数お よびアクセルペダルの位置に依存して定められ、また場合によっては他の量にも 依存して定められる。空気は過剰な状態で運転されるので、吸い込まれる外気の 量はあまシ重要ではない。しかし、内燃機関における有害な排気ガスを減少させ 、できる限シスモークの噴出を低減させるという必要性からディーゼル機関にお いても吸い込まれる外気の量を燃料量の決定に関係させることが必要である。

ドイツ連邦共和国特許出願公開筒２８０３７５０号公報から、吸い込まれる外気 の量を燃料量の決定の際考慮に入れる方法が公知である。この方法では、所望の 燃料量を信号化するアクセルペダルの位置に基づき、空気量と燃料量を予制御す る。これに引続いて正確な値が多次元の特性フィールドから読み取られる。空気 量および燃料量は、この正確な値へ調整される。また、燃料量は、特性フィール ドにファイルされた限界値によシ制限される。この場合、燃料に対する空気の比 （ラムダ）が、特にスモークの噴出に関してこの限界値に？テｙｐ’ｐｖｌｔ世 −−ｚＩＩ嗟隈界値に作用する。

相応するラムダ−値は、特性フィールドにファイルされている。

しかし、ラムダ−値の測定は行われないので、内燃機関の老化の際特性フィール ドに記憶されているデータと機関の実際の比との間に偏差が生じてしまう。この ような偏差の結果、全負荷動作において、頻繁にスモークの噴出が高まってしま うこととなる。本発明の課題は、老化によって増加するスモークの噴出を減少さ せることのできる方法および装置を提供することである。この課題は、請求の範 囲第１項の特徴部分に記載されている方法によシ解決される。

本発明の利点 請求の範囲第１項記載の方法は、従来技術に対し以下の利点を有する。すなわち 、実際のラムグー値を直接測定し、これを全負荷作動において最大許容燃料量の 調整に用いることができる。また別の利点は、燃料量の従来の２ムダ調整を最小 値選択段によって簡易に代替することである。系統要因によシ生じるデッド−タ イムの影響は、［制御可能特性カーブ領域」までの迅速な開ループ調整、および これに続く緩慢なラムダ調整により低減される。

本発明の別の利点および別の構成は、従属請求の範囲に記載されている。

図面 本発明の実施例を図示し以下に詳細に説−明する。第１図は、燃料量の制御と燃 料量の調整のための主要な素子を含むプロ°゛ツク回路図、第２図は、最大許容 燃料量の調整に必要々主要な素子を示す図、第３ａ図は、異なる燃料量信号の時 間経過を示す図、第３ｂ図は、ラムダゾンデ信号の時間経過□を示す図、第３Ｃ 図はランプに対する始動僅号の時間経過を示す図、第４図°は、内燃機関の回転 数に依存するランプ増加を明確に示す図である。

実施例の説明 第１図では、参照番号１００でディーゼル機関が示されている。この機関に、吸 気管１０１を介して外気が供給さ些る。排気ブスは、排気管１０２を介して排出 される。燃料ポンプは１１０で示されている。この燃料ポンプは、操作調整器１ １１に接続されている。

１１２によってセンサが示°されておシ、このセンサ１１２は、ポンプ１１０に “設けられた調整ロッドの調整変位量かまたは電磁弁の閉成時間を測定する。セ ンサ１１２の出力信号は、操作調整器１１１の加算点に供給される。操作調整器 １１１の別の入力信号は１１３で示されたポンプ特性フィールドの出力信号であ る。

１２０で内燃機関の排気管に設けられたラムダゾンデが示されている。ラムダゾ ンデの出力信号は評価回路１２１へ供給される。この評価゛回路１２１の出力信 号は実際値としてラムダ調整器１２２へ供給される。設の動作特性量に依存する 。１２５，１３４および１３８では、最小値選択段が示されている。１３０はア イドリング調整器を示し、このアイドリンク調整器は、１３１で示される信号に よって制御される。１３２は走行特性−特性フィールドであシ、この走行特性− 特性フィールドにおいて内燃機関に供給されるべき燃料の量が入力量１３３に依 存して決定される。ブロック１４０は、信号１４２による初期化の後、ランプの 形状の出力信号を送出する。このランプの勾配は、１４１を介して内燃機関の回 転数に依存する。ブロック１４０の出力信号は加算点１３７へ供給され、この加 算点１３７には別の量として１３５で示されたトルク−予制御部の出力信号が供 給される。当該トルク−予制御は１３６を介して加えられる内燃機関の回転数に 依存する。

図示の装置は以下のように動作する。始動、アイドリンクおよび部分負荷などの 動作状態においては内燃機関に供給される燃料の量はラムダ調整によって制御さ れない。内燃機関の燃料量は、動作状態に依存して、アイドリンク調整器１３０ 、トルク−予制御部１３５、または走行特性−特性フィールド１３２によって定 められる。燃料の量のいずれが結局に機関に供給されるかは、最小値選択段１２ ５，１３４および１３８に依存する。最小値選択段１３８の出力信号はポンプ特 性７（−ルド１１３に供給される。ポンプ特性フィールドでは、動作パラメータ に依存する、操作調整器１１１に対する１つの制御信号が当該の燃料量信号に対 応せしめられる。上記操作調整器１１１は、ポンプ特性フィールド１１３の信号 に相応する燃料量への調整を行う。−ｔの場合、ポンプ１１０、センサ１１２お よび操作調整器１１１の素子は閉ループ制御回路を形成する。

これまで考察して来た動作状態ではラムグー調整機能は作用し得ない。なぜなら 、部分負荷領域でのラムダ調整器′１２２の出力信号はトルク予制御部１３５の 出力信号よシも常に大きいからである。ラムダ調整を用いる全員荷時制限作用は 第２図および第３図に基づ−き説明する。

第２図はラムダ調整に必要な素子のみを含むブロック回路図である。第１図と同 じ素子には同じ参照番号が付与されている。トルク予制御部１３５はＭｌで示さ れた燃料量信号を送出する。ラング部１４０は、投入接続されるときはいつも　 Ｍで示された付加信号を送出する。加算点１３７では信号Ｍ１と　Ｍが加算され て信号Ｍ２が形成される。最小値選択段１２５には２つの信号Ｍ２およびＭｌが 加わる。部分負荷領域ではＭｌはＭ２よシも大きいので信号Ｍ２は最小値選択段 １２５の出力側に現われる。この信号はＭＲで示されている。

信号ＭＲおよびＭｘは最小値選択段１３８に達する。この最小値選択段１３８の 出力側から信号Ｍ３が取出される。Ｍｘは最小値選択段１３４の出力信号であシ 、アイドリンク調整器１３１または走行特性−特性フィールド１３２から供給さ れる。基本的に最小値選択段１２５および１３８を統合することもできるが、図 面ではわかシ易く別個に図示されている。

ダ実際値（λ１ｓｔ）と２ムダ設定値（λ５ａｌｌ）の時間経過がプロ“ソトさ れている。第３Ｃ図には、付加信号　Ｍを形成するランプが作用化される時間領 ゛域が示されている。第３図中３ａの直線は燃料量信号Ｍ３を示している。時点 ３１０までは燃料量Ｍ、はＭｘによって定められる。なぜなら、関係ＭｘＭＩ　 Ｍｌ　が該当している。

からである。時点３１０では車両は加速されておシ、これは、アクセルペダルの 操作により信号化される。

走行特性−特性フィールド１３２から取出される燃料量Ｍ！（破線）は、この時 点で可能最大量へ増加する。

時点３１０以後の時間に対しては次の関係が該当する。

ＭＲＭｌ および　ＭＩＭλＭｘ および　Ｍ２　＝Ｍ１−１−　Ｍ　（ｔ）最後に挙げた条件が該当する場合はブ ロック１４０から付加信号　Ｍに伴うランプが作用化される。時点３１１では燃 料量Ｍ３は燃料量Ｍ１に等しい。時点３１０以降は、零から開始する燃料量　Ｍ が燃料−量Ｍ１に加えられる。燃料量の増加によって、ラムダ実際値は低下する （第３図中３ｂ参照）。時点３１２では信号Ｍ２とＭｌは等しい。この時点から 全負荷開眼がラムダ調整によって行われる。この場合、Ｍ３　”　ＭＲ’　＝　 Ｍｌ７／’／が該当する。第３図中６ｂは、ラムダ実際値がこの時点でラムダ設 定値に等しいことを示している。

時点３２０では、運転者はアクセルペダルを戻す。

量Ｍｘを示す一点鎖線は、伽１よシ下に低下する。こされる量Ｍ３は量Ｍｘに等 しくなる。これによって燃料供給はラムダ調整機能から切シ離され通常の手法で 行われる。さらに、時点３２０ではランプ１４０に対するスタート条件がなくな るので、付加量　Ｍもリセットされる。

最小値選択段１２５，１３４および１３８によって、燃料量を制御する種々異な る制御信号に対する極めて簡易な代替メカニズムを達成することができる。調整 回路に生じる特有なデッドタイム（機関における充填デッドタイム）にもかかわ らず、本発明の方法ではダイナミック特性の大きな損失は生じない。なぜなら、 ２・ンプの勾配が一方で回転数に依存し、他方でこの特有なデッドタイムに依存 するからである。この事実関係は、第４図によって明確にされている。第４図で は付加量　Ｍは時間に依存してプロットされている。他のパラメータへの依存性 は、破線によシ示されている。

実施例の説明のためにブロック回路図を図示した。

なぜなら、プロ゛ツク回路図によシ、本発明の方法をわかシ易く図示できるから である。しかし、この方法ステップは、マイクロコンピュータに記憶されたプロ グラムの部分プログラムであってもよい。従来技術に対する解決策に本発明を用 いることは、専門家には推考可能である。

宝瞭調査報告

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. １．機関に供給される燃料量が動作状態（始動、アイドリング、全負荷、部分負 荷）と内燃機関の動作特性量とに依存して定められ、また前記燃料量が燃料ポン プの操作調整器を介して供給される、デイーゼル内燃機関の燃料調量方法におい て、排気管に設けられたラムダを用いて最大許容燃料量の制限のために少くとも 機関の回転数に依存するラムダ値への調壁を行なうことを特徴とする燃料調量方 法。
2. ２．全負荷動作では少くとも動作特性量、回転数およびアクセルペダルの位置に 依存する燃料量の開ループ制御に代えてラムダゾンデを用いた閉ループ制御を行 なう請求の範囲第１項記載の方法。
3. ３．最大値の選択により前記の代替を行う請求の範囲第１項および第２項記載の 方法。
4. ４．内燃機関に供給される燃料量を特性フイールドから取出す請求の範囲第１項 から第３項までのいずれか１項記載の方法。
5. ５．燃料量を機関の所望のトルクに依存して予制御する請求の範囲第１項から第 ５項までのいずれか１項記載の方法。
6. ６．特性フイールドから取出される燃料量の値がトルクに依存する予制御値より も大きい場合に全負荷を識別する請求の範囲第１項から第５項までのいずれか１ 項記載の方法。
7. ７．全負荷の際、トルクに依存する燃料量信号に時間的に変化する付加信号を加 算する請求の範囲第６項記載の方法。
8. ８．付加信号は時間と共に直線的に増大する（ランプ）請求の範囲第７項記載の 方法。
9. ９．ランプの勾配は内燃機関の回転数に依存する請求の範囲第８項記載の方法。
10. １０．ランプの勾配はラムダ調整のデツドタイムに依存する請求の範囲第８項お よび第９項記載の方法。
11. １１．内燃機関の動作特性量を検出するためのセンサと、制御装置とを有し、該 制御装置は動作特性量と内燃機関の動作状態とに依存する燃料量信号を形成する ものであり、該燃料量信号は噴射ポンプを制御する操作調整回路の制御に用いら れる、請求の範囲第１項から第１０項記載の方法を実施する装置において、全負 荷動作時の操作調整回路はラムダ調整器の出力信号により制御されることを特徴 とする装置。