JPH04262062A - ディーゼル式内燃機関の制御装置 - Google Patents

ディーゼル式内燃機関の制御装置

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JPH04262062A
JPH04262062A JP3252657A JP25265791A JPH04262062A JP H04262062 A JPH04262062 A JP H04262062A JP 3252657 A JP3252657 A JP 3252657A JP 25265791 A JP25265791 A JP 25265791A JP H04262062 A JPH04262062 A JP H04262062A
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JP
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injection
difference
control device
actuator
dsb
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JP3252657A
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Gerhard Stumpp
ゲルハルト　シュトゥムプ
Reinhard Fenchel
ラインハルト　フェンヒェル
Norbert Mueller
ミュラー ノルベルト
Wolf Wesel
ヴォルフ　ヴェッセル
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Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
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Publication date
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    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/24—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means
    • F02D41/2406—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means using essentially read only memories
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    • F02D41/2429—Methods of calibrating or learning
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    • F02D41/247—Behaviour for small quantities
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
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  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)

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】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ディーゼル式内燃機関
の制御装置、更に詳細には、燃料の噴射開始を定める第
１のアクチュエータと、噴射すべき燃料の量を定める第
２のアクチュエータを有し、制御器が噴射開始の目標値
と噴射開始の実際値との制御偏差に従って第１のアクチ
ュエータを駆動するディーゼル式内燃機関の制御装置に
関する。
【０００２】
【従来の技術】この種の制御装置は、「ボッシュ技術報
告　　ディーゼル噴射技術の概略（Ｂｏｓｃｈ　Ｔｅｃ
ｈｎｉｓｃｈｅ　Ｕｎｔｅｒｒｉｃｈｔｕｎｇ　Ｄｉｅ
ｓｅｌｅｉｎｓｐｒｉｔｚｔｅｃｈｎｉｋ　ｉｍ　Ｕｅ
ｂｅｒｂｌｉｃｋ）」に記載されている。同文献にはデ
ィーゼル式内燃機関の制御システムが記載されている。 このシステムには燃料噴射の開始を定める第１のアクチ
ュエータが設けられている。ニードル移動センサが実際
の噴射開始を検出する。第１の制御器がこの値を所定の
目標値と比較し、第１のアクチュエータを駆動する駆動
信号を発生する。第２の制御器は、内燃機関に供給され
る燃料量を定める第２のアクチュエータを駆動する。
【０００３】噴射開始を調節する第１の制御領域におけ
る誤差により制御偏差が形成される。噴射開始の目標値
と検出された噴射開始の実際値との制御偏差は、動作中
常にゼロになるように制御される。この継続的な補償制
御により第１のアクチュエータが対応して変位される。
【０００４】しかし種々の制御システムにおいては、供
給量は第１のアクチュエータの位置に関係するので、供
給量を定めるアクチュエータを同じように調節してもこ
の誤差によって噴射量が異ってしまう。このことは特に
、第１のアクチュエータが往復動スライダである場合に
言える。
【０００５】ＤＥ−ＯＳ３０１１５９５（ＵＳ−Ａ４４
２６９８０）には供給量を定めるアクチュエータにおけ
るドリフト現象を補正する装置が記載されている。経時
変化によって供給量を制御する制御回路の実際値信号と
実際に噴射される燃料量の対応が変化する。オフセット
信号を重畳することによって、実際値の検出における誤
差を補償することができる。誤差の検出はアイドリング
状態において行われる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、冒頭
に述べた種類の制御装置において、燃料調量時の誤差を
補償することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この課題は、燃料の噴射
開始を定める第１のアクチュエータと、噴射すべき燃料
の量を定める第２のアクチュエータを有し、制御器が噴
射開始の目標値と噴射開始の実際値との制御偏差に従っ
て第１のアクチュエータを駆動するディーゼル式内燃機
関の制御装置において、制御回路が開ループになってい
る場合に、噴射開始の所望値と噴射開始の実際値との偏
差から噴射開始の差を求める構成により解決される。
【０００８】
【作用】本発明装置によれば、噴射時点の制御領域にお
ける誤差に関係なく一定の噴射量を保証することができ
る。
【０００９】
【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。なお、本発明装置は往復動スライダ型の
ポンプにおける使用に限定されるものではない。この装
置は、噴射開始や噴射される燃料量を互いに無関係に調
節することのできる他の高圧燃料ポンプにも使用するこ
とができる。
【００１０】図１は、本発明による燃料調量装置のブロ
ック回路図である。制御器（噴射開始制御回路ともいう
）を介して、送給開始ないし噴射開始を定める第１の操
作装置（第１のアクチュエータともいう）が調節される
。第２の制御器（供給量制御回路ともいう）を介して、
噴射すべき燃料量を定める第２の操作装置（第２のアク
チュエータともいう）が調節される。内燃機関には高圧
燃料ポンプ２０を介して燃焼に必要な燃料が供給される
。
【００１１】センサ３０、例えばニードル移動センサは
、それぞれ燃料噴射の開始を検出する。他のセンサ４０
は、内燃機関１０に供給される燃料の量を示す信号を検
出する。種々のセンサ５０が、内燃機関１０の運転状態
を検出する。すなわち、例えば内燃機関１０の回転数Ｎ
を示す信号を出力するセンサが設けられる。
【００１２】センサ３０の出力信号は切り替え装置５５
を介して演算ユニット１００あるいは第１の加算点６０
に選択的に供給される。加算点の出力は、第１のアクチ
ュエータ８０を駆動させる制御器７０と接続されている
。加算点の第２の入力には演算ユニット１００の出力信
号ＳＢＳ及びＤＳＢが印加される。
【００１３】センサ４０の出力信号は第２の加算点１０
５を介して第２の制御器１１０へ印加される。加算点１
０５の第２の入力には、演算ユニット１００の出力信号
ＲＷとＤＲＷが印加される。加算点１０５の出力信号に
従って制御器１１０は、噴射すべき燃料の量を定める第
２のアクチュエータ１２０を駆動する信号を出力する。 センサ５０の出力信号の他にセンサ１３０と装置１４０
の信号も演算ユニット１００に供給される。
【００１４】次にこの装置の機能を説明する。演算ユニ
ット１００は種々の出力信号に従って、噴射開始に関す
る第１の目標値ＳＢＳとコントロールラックの位置に関
する第２の目標値ＲＷを計算する。
【００１５】この計算は内燃機関の種々の運転パラメー
タないし環境の影響量に従って行われる。これらは、例
えば回転数Ｎ、種々の温度値Ｔあるいは種々の圧力値Ｐ
などである。これらの大きさを検出するために、種々の
センサ５０、１３０が用いられる。さらに、目標値を形
成するために、運転者の意図を示す信号（アクセルペダ
ル等からの信号）も用いられる。この種の信号を発生す
るのは装置１４０である。
【００１６】噴射時点を定める第１のアクチュエータは
、本実施例では往復動スライダである。この種の往復動
スライダ型のポンプによれば、噴射開始は噴射すべき燃
料の量とは関係なく調節することができる。実際の噴射
開始ＳＢＩを検出するセンサ３０は、好ましくはいわゆ
るニードル移動センサである。しかしまた、信頼性のあ
る噴射開始信号を出力する他のセンサを用いることも可
能である。
【００１７】この噴射開始の実際信号はさらに、切り替
え装置５５を介して加算点６０ないし演算ユニット１０
０へ選択的に供給される。通常運転においてはスイッチ
は図示の位置にある。その場合には実際の噴射開始を示
す信号ＳＢＩは負の符号で加算点６０に供給される。加
算点では噴射開始目標値ＳＢＳと測定された噴射開始Ｓ
ＢＩから制御偏差を計算する。この制御偏差に従って第
１の制御器７０は往復動スライダを駆動する駆動信号を
出力する。
【００１８】さらに演算ユニット１００は制御器１００
の目標信号を求める。この信号ＲＷは加算点１０５にお
いて、センサ４０が検出した信号と比較される。この比
較に基づいて制御器１１０は、第２のアクチュエータ１
２０を操作する操作信号を出力し、それによってコント
ロールラックが所定に移動される。
【００１９】従来の装置においては、噴射開始制御回路
において多数の誤差が発生していた。この誤差は２種類
に分類される。まずランダム誤差と構造的な誤差である
。
【００２０】ランダム誤差は、ポンプ毎に、ないしはポ
ンプ部材毎に異なる。構造的な誤差は、同一タイプのす
べてのポンプにおいて同一である。しかしこの誤差は、
継続的に変化する可能性のある異なる運転パラメータに
依存している。このような誤差は例えば、燃料温度であ
る。
【００２１】この誤差の作用が図２に示されている。そ
のために種々の信号が上死点ＯＴに関して時間軸で示さ
れている。時点ＳＢＳで噴射が行われる。その場合に誤
差がないように制御されているシステムにおいては、実
際の噴射開始値ＳＢＴと測定された噴射開始値ＳＢＩと
目標値は一致する。しかし、誤差を有するシステムにお
いてはこられは図示のように一致しない。
【００２２】種々の誤差Ｆ１によって、制御回路が開ル
ープになっている場合には実際の噴射開始ＳＢＴは所望
の噴射開始目標値ＳＢＳと一致しない。制御回路が閉ル
ープの場合には、３つの噴射開始値（ＳＢＩ、ＳＢＴ及
びＳＢＳ）は等しくなるが、それに対応する往復動スラ
イダの位置は一致しない。このことは、噴射開始が同一
な場合誤差Ｆ１に従って往復動スライダは異なる位置を
とることを示している。この誤差は、ポンプの製造誤差
、供給開始ブロッキング誤差、油圧誤差及び燃料パイプ
の直径が異なることによる誤差である。
【００２３】誤差Ｆ２により制御回路が開ループになっ
たとき測定される噴射開始ＳＢＩと実際の噴射開始ＳＢ
Ｔの間に偏差が発生する。これは、ニードル移動センサ
、それに続く処理回路により起こされる誤差並びに回転
数センサと他の処理回路の誤差である。
【００２４】これらの誤差によって制御回路が閉ループ
になっている場合第１の制御器に制御偏差（噴射開始差
ＤＳＢともいう）が発生する。通常動作において、すな
わち制御回路が閉ループになっている場合には、系はこ
の制御偏差がゼロになるように制御を行う。噴射は所定
の時点で行われる。しかし、制御偏差に比例して往復動
スライダが移動される。この往復動スライダが移動する
結果、噴射される燃料の量が変化する。燃料の量が変化
するのは、噴射される燃料の量がコントロールラックの
位置だけでなく、回転数及び往復動スライダの位置にも
関係することによるものである。
【００２５】ランダム誤差は製造毎に異なる。それによ
って、駆動信号が同一な場合噴射される燃料の量は製造
毎に異なる。種々の構造的な誤差は、すべてのポンプに
ついて同一であるが、ポンプの運転時間が経過すると変
化する可能性がある。この種の誤差は例えば、燃料の種
類の違い、ノズル開放圧力の変化あるいは燃料温度など
によってもたらされる。
【００２６】このように燃料の量が変化することは、誤
差ＤＢＳの大きさがわかっている場合には補償すること
ができる。この誤差ＤＳＢは、図３のフローチャートに
従って求められる。第１のステップ３００において、燃
料調量装置がチェックを行うことのできる状態にあるか
どうかが判断される。この種の状態は、例えば往復動ス
ライダが端部位置にある場合である。特に好ましくは、
往復動スライダが遅れ側の端部位置にある場合にチェッ
クが行われる。ランダム誤差は１製造においては、ポン
プの寿命全体にわたって同一である。従ってこのランダ
ム誤差を製造の最後に検出することが好ましい。さらに
、燃料ポンプの作業、特に保守作業の際に誤差を検出す
ることが望ましい。従って特に好ましくはランダム誤差
の検出は、生産の最後とサービスの際に行われる。
【００２７】構造的な誤差の補償は、特に好ましくは所
定の間隔で行われ、あるいは所定の運転条件が存在する
場合、例えば噴射開始調節部材がほぼ端部位置の近傍に
ある場合に行われる。その場合構造的な誤差だけになっ
ている噴射開始誤差を正確に把握するために、制御回路
が開ループにされる。
【００２８】これらの条件の１つが存在する場合には、
ステップ３１０において噴射開始の制御は閉ループから
開ループへ移行する。好ましくは往復動スライダは遅れ
側の端部位置へ移動される。スイッチ５５は点線で示す
位置へ移動される。その後ステップ３２０において実際
の噴射開始ＳＢＩが検出される。
【００２９】ステップ３３０において、実際の噴射開始
ＳＢＩと所望される噴射開始ＳＢＩｉの差が計算される
。所望される噴射開始ＳＢＩｉは、現在の運転パラメー
タにおいて所望される噴射開始である。所望される噴射
開始ＳＢＩｉは、現在の運転パラメータに関する噴射開
始目標値に相当する。
【００３０】この信号は噴射開始の差ＤＳＢとしてステ
ップ３４０で記憶される。その場合に、好ましくは、内
燃機関を停止したときにその内容が失われない構造のメ
モリが用いられる。
【００３１】図４においては、調量される燃料量に加わ
る誤差の影響を運転中にどのように補償するかが示され
ている。噴射開始の差ＤＳＢの計算は、装置３５０にお
いて所望される噴射開始ＳＢＩｉと実際に検出された噴
射開始ＳＢＩに従って行われる。この装置は、通常演算
ユニット１００に内蔵されている。さらに演算ユニット
には、噴射開始の差ＤＳＢを継続的に記憶するメモリ３
５５も含まれる。最も簡単にする場合には、噴射開始の
差ＤＳＢは加算点６０を介して負の符号で噴射開始制御
回路へ供給される。
【００３２】信号を噴射開始目標値ＳＢＳないし噴射開
始実際値ＳＢＩに所定に重畳することによって、噴射開
始制御回路において誤差を補償することができる。それ
によって目標噴射開始ＳＢＳにおいて最初にとっていた
往復動スライダ位置が得られる。目標値が与えられた場
合、誤差とは無関係に常に同一の往復動スライダ位置が
得られる。往復動スライダを誤差に従って移動させるこ
とは行われず燃料量の誤差が補償される。噴射開始制御
回路は噴射開始の差ＤＳＢだけ狂うが、すべてのシリン
ダにわたって誤差は小さい。
【００３３】あるいは好ましくはマップ３６０に噴射開
始の差ＤＳＢに従って補正値ＤＲＷが格納される。特に
好ましくはこの補正値（コントロールラックの移動量の
差ＤＲＷ）は噴射開始の差ＤＳＢと場合によっては他の
量（所望の燃料量及び回転数など）に従って格納される
。この移動量の差によって、変化した往復動スライダ位
置の影響が補正され、噴射開始制御回路における誤差は
燃料量に影響を与えなくなる。移動量の差ＤＲＷの信号
は、図１に点線で示すように、加算点１０５で供給量制
御回路へ供給される。
【００３４】通常は２つの方法のそれぞれ一方が用いら
れる。このことは、図１において信号ＤＳＢとＤＲＷが
点線で記入されていることによって示されている。
【００３５】特に好ましくは、ランダム誤差が発生した
場合には、噴射開始の差ＤＳＢを重畳することによって
、また構造的な誤差は移動量の差ＤＲＷを重畳すること
によって補償される。
【００３６】特に好ましくはシリンダ固有の補正が行わ
れ、この補正はそれぞれのポンプ部材について別々に行
われる。しかし、そのためには各シリンダについて噴射
開始の実際値センサ３０を設けることが必要である。
【００３７】本発明装置は、往復動ポンプへの使用のみ
に限定されるものではない。すなわち、他のタイプのポ
ンプ、例えば電磁制御ポンプにも使用することができる
。その場合には、然るべき信号を用いて処理しなければ
ならない。すなわち、この装置では移動量信号ではなく
、噴射期間に関する信号が使用される。この種の装置に
おいては、電磁弁の駆動時点を処理するのが好ましい。
【００３８】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、燃料の噴射開始を定める第１のアクチュエー
タと、噴射すべき燃料の量を定める第２のアクチュエー
タを有し、制御器は噴射開始の目標値と噴射開始の実際
値との制御偏差に従って第１のアクチュエータを駆動す
るディーゼル式内燃機関の制御装置において、ランダム
誤差と構造的な誤差を補償することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の制御装置のブロック回路図である。
【図２】種々の誤差の作用を示す説明図である。
【図３】演算ユニットの一部を詳細に示すブロック図で
ある。
【図４】本発明装置の機能を示すフローチャート図であ
る。
【符号の説明】
１０　　内燃機関 ２０　　高圧燃料ポンプ ４０、５０　　センサ ７０　　制御器 ８０　　第１のアクチュエータ １００　　演算ユニット １１０　　制御器 １２０　　第２のアクチュエータ １３０　　センサ

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】　　燃料の噴射開始を定める第１のアクチ
    ュエータ（８０）と、噴射すべき燃料の量を定める第２
    のアクチュエータ（１２０）を有し、制御器（７０）が
    噴射開始の目標値（ＳＢＳ）と噴射開始の実際値（ＳＢ
    Ｉ）との制御偏差に従って第１のアクチュエータ（８０
    ）を駆動するディーゼル式内燃機関の制御装置において
    、制御回路が開ループになっている場合に、噴射開始の
    所望値（ＳＢＩｉ）と噴射開始の実際値（ＳＢＩ）との
    偏差から噴射開始の差（ＤＳＢ）を求めることを特徴と
    するディーゼル式内燃機関の制御装置。
  2. 【請求項２】　　第１のアクチュエータが往復動スライ
    ダであることを特徴とする請求項１に記載の制御装置。
  3. 【請求項３】　　生産ラインの最後、及び保守の際に、
    噴射開始の差（ＤＳＢ）がランダム誤差に従って求めら
    れることを特徴とする請求項１あるいは２に記載の制御
    装置。
  4. 【請求項４】　　噴射開始の差（ＤＳＢ）を求める場合
    、往復動スライダが遅れ側の端部位置にあることを特徴
    とする請求項１から３のいずれか１項に記載の制御装置
    。
  5. 【請求項５】　　動作中に噴射開始の差（ＤＳＢ）が構
    造的な誤差に従って求められることを特徴とする請求項
    １から４のいずれか１項に記載の制御装置。
  6. 【請求項６】　　構造的な誤差及びランダム誤差が内燃
    機関に調量される燃料量に与える影響が噴射開始の差（
    ＤＳＢ）によって補償されることを特徴とする請求項１
    から５のいずれか１項に記載の制御装置。
  7. 【請求項７】　　噴射開始の差（ＤＳＢ）が、噴射開始
    の実際値及び／あるいは目標値に加算されることを特徴
    とする請求項１から６のいずれか１項に記載の制御装置
    。
  8. 【請求項８】　　少なくとも噴射開始の差（ＤＳＢ）に
    従って移動量の差（ＤＲＷ）が求められ、この移動量の
    差が第２のアクチュエータに供給される信号の補正に用
    いられることを特徴とする請求項１から６のいずれか１
    項に記載の制御装置。
  9. 【請求項９】　　ランダム誤差の補償が噴射開始の差（
    ＤＳＢ）を重畳させることにより、構造的な誤差の補償
    が移動量の差（ＤＲＷ）を重畳させることによって行わ
    れることを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に
    記載の制御装置。
  10. 【請求項１０】　　噴射開始の差（ＤＳＢ）が、シリン
    ダ毎に検出されることを特徴とする請求項１から９のい
    ずれか１項に記載の制御装置。
JP3252657A 1990-10-04 1991-10-01 ディーゼル式内燃機関の制御装置 Pending JPH04262062A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE4031368.9 1990-10-04
DE4031368A DE4031368A1 (de) 1990-10-04 1990-10-04 Steuersystem fuer eine dieselbrennkraftmaschine

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Publication Number Publication Date
JPH04262062A true JPH04262062A (ja) 1992-09-17

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ID=6415562

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Application Number Title Priority Date Filing Date
JP3252657A Pending JPH04262062A (ja) 1990-10-04 1991-10-01 ディーゼル式内燃機関の制御装置

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JP (1) JPH04262062A (ja)
DE (1) DE4031368A1 (ja)

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