JPH0743770U - ディーゼル式内燃機関の過給圧制御装置 - Google Patents
ディーゼル式内燃機関の過給圧制御装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 内燃機関を制御するのに必要な種々の圧力特
性値を簡単に求めることができ、最適な制御を可能にす
るディーゼル式内燃機関の過給圧制御装置を提供する。 【構成】 過給圧センサ10を用いて絶対過給圧PLが
測定される。ディーゼル式内燃機関のアイドリング状態
LLで測定された絶対過給圧が大気圧PATMとしてメ
モリ13に格納される。測定された絶対過給圧と格納さ
れた大気圧からその両圧力の差に対応する相対過給圧P
RELが求められ、この相対過給圧がディーゼル式内燃
機関の過給圧の制御に用いられる。更に、格納された大
気圧の値を利用して高度補正が行なわれる。また、絶対
過給圧は、例えば燃料量の制御時の排煙制限に用いられ
る。
性値を簡単に求めることができ、最適な制御を可能にす
るディーゼル式内燃機関の過給圧制御装置を提供する。 【構成】 過給圧センサ10を用いて絶対過給圧PLが
測定される。ディーゼル式内燃機関のアイドリング状態
LLで測定された絶対過給圧が大気圧PATMとしてメ
モリ13に格納される。測定された絶対過給圧と格納さ
れた大気圧からその両圧力の差に対応する相対過給圧P
RELが求められ、この相対過給圧がディーゼル式内燃
機関の過給圧の制御に用いられる。更に、格納された大
気圧の値を利用して高度補正が行なわれる。また、絶対
過給圧は、例えば燃料量の制御時の排煙制限に用いられ
る。
Description
【0001】
本考案は、内燃機関のディーゼル式過給圧制御装置、更に詳細には過給圧を発 生する排ガスターボ過給機と、排ガスターボ過給機を制御する過給圧制御器と、 過給圧を測定し過給圧制御器に信号を送る過給圧センサとを備えたディーゼル式 内燃機関の過給圧制御装置に関する。
【0002】
従来から目標過給圧値と実際の過給圧値に従って内燃機関の過給圧を制御する 方法が知られている。その場合実際の過給圧は過給圧センサを用いて測定される 。過給圧センサは例えば差を検出する過給圧センサとして構成され、内燃機関に 発生する過給圧と空気の大気圧間の圧力、即ち相対過給圧を測定している。
【0003】
過給圧制御を行なう場合だけだとこの相対過給圧を測定するだけで十分である が、内燃機関を他の形態に従って制御する場合にはこのような相対過給圧は用い ることができず、場合によっては例えば絶対過給圧あるいは空気の大気圧が必要 となる場合が生じる。
【0004】 従って本考案はこのような点に鑑み成されたもので、内燃機関を制御するのに 必要な種々の圧力特性値を簡単に求めることができ、最適な制御を可能にするデ ィーゼル式内燃機関の過給圧制御装置を提供することを目的とする。
【0005】
本考案は、このような問題点を解決するために、過給圧を変化させる制御可能 な排ガスターボ過給機を備えたディーゼル式内燃機関の過給圧制御装置において 、過給圧センサを用いて絶対過給圧が測定され、ディーゼル式内燃機関のアイド リング状態で測定された絶対過給圧が大気圧として格納され、測定された絶対過 給圧と格納された大気圧からその両圧力の差に対応する相対過給圧が求められ、 前記相対過給圧がディーゼル式内燃機関の過給圧の制御に用いられ、前記絶対過 給圧がディーゼル式内燃機関に供給される燃料量の制御時の排煙制限に用いられ 、また前記大気圧が、排気再循環の高度補正、噴射開始時期の高度補正あるいは 空気量の高度補正に用いられる構成を採用した。
【0006】
このような構成において、過給圧センサは内燃機関に発生する絶対過給圧値を 測定すると共に、測定された過給圧から相対過給圧、大気圧を簡単に求めること が可能になる。
【0007】
以下図面に示す実施例に従い本考案を詳細に説明する。
【0008】 以下に本考案の実施例を説明するが、本考案は、ディーゼル式内燃機関に適用 されるが、以下に述べる実施例に限定されるものでなく、過給圧制御装置をアナ ログ回路を用いて構成したり、それに対応してプログラムされたデジタルコンピ ュータを用いても実現できるものである。また、以下に説明する実施例における 信号はアナログ電圧であったり、また所定のデューティ比を持ったデジタル信号 等である。
【0009】 図1において符号10で示すものは過給圧センサであり、この過給圧センサ1 0の出力信号PLはスイッチ11に入力される。スイッチ11は駆動回路12に より2つの切り換え状態に切り換えられる。駆動回路12は例えば内燃機関のア イドリング状態を示す信号LL等の入力信号によって駆動される。スイッチ11 の一方の切り換え状態ではスイッチ11はメモリ13に接続され、そのメモリ1 3の出力信号がPATMで図示されている。またスイッチ11が他方の切り換え 位置にあると、スイッチ11はメモリ14側に切り換わり、そのメモリの出力信 号がPABSで図示されている。
【0010】 符号15で示された差形成回路にはメモリ13から出力信号PATMが、また メモリ14から出力信号PABSが入力される。これらの両信号に従って差形成 回路15は出力信号PRELを形成し、それによって過給圧制御器16を駆動す る。この過給圧制御器16には、所望の過給圧目標値PSOLL等の他の入力信 号が入力される。過給圧制御器はこれらの入力信号に従って出力信号を形成し、 それに従い排ガスターボ過給機17を制御する。過給圧制御器16の出力信号が 変化すると、排ガスターボ過給機17の特性が変化し、それに従って内燃機関に 発生する過給圧が変化する。このように変化した過給圧は過給圧センサ10によ り測定されるので、それによってフィードバック回路、即ち閉ループ制御回路が 形成される。
【0011】 図1に図示した実施例で、過給圧センサ10は内燃機関に発生する真空に対す る過給圧に対応した圧力を測定する。即ち、信号PLは絶対圧力値となる。内燃 機関が今、信号LLで示したようなアイドリング状態にあると、信号PLはメモ リ13に入力される。内燃機関はアイドリング状態にあり、従って過給が行なわ れないので、この状態では過給圧センサ10により測定された圧力は空気の大気 圧PATMに対応する。この大気圧はメモリ13に一時記憶され、差形成回路1 5を介して過給圧制御器16において処理される。
【0012】 これに対して内燃機関がアイドリング状態にない時には、信号PLはメモリ1 4に入力される。内燃機関がアイドリング状態にないので、ターボ過給機が動作 し、内燃機関に過給が行なわれる。従ってこの状態では信号PLは内燃機関に発 生する絶対過給圧PABSとなる。この絶対過給圧値PABSはメモリ14に一 時格納され、同様に差形成回路15を介して過給圧制御器16に送られる。差形 成回路15の出力信号は、PREL=PABS−PATMから得られる相対過給 圧PRELとなる。この相対過給圧PREL、即ち絶対過給圧PABSと空気の 大気圧PATMの差に従い過給圧制御器16を介して圧力PRELが所望の過給 圧目標値PSOLLに対応するように排ガスターボ過給機17が制御される。
【0013】 このように本考案の装置により、過給圧センサ10により測定された圧力信号 PLから内燃機関の駆動状態がどのような状態になっているかに従い、空気の大 気圧に関する信号PATM、絶対過給圧に関する信号PABS並びに相対過給圧 PRELに関する信号を得ることができる。これを一般的に言うと、過給圧セン サにより測定された圧力から他の圧力特性値を求めることができることになる。
【0014】 図1に図示した装置においてメモリ13、14はそれぞれ信号を一時格納する だけでなく、信号を整合化させることもできる。また利用例では、メモリのうち 1つあるいは両方を省略することもできる。そのような実施例が図2に図示され ており、図2に図示した実施例は原理的に図1の構成と同一であるが、図2の場 合にはメモリ14が設けられておらず、それによりスイッチ11は遮断機11の 機能を果たしている。他の構成は基本的に図1に図示した機能ないし作用と同一 である。
【0015】 本考案装置では駆動回路12を介してスイッチ11を駆動させるのを内燃機関 のアイドリング状態だけでなく、例えば回転数等のような内燃機関の他の動作特 性量(運転パラメータ)によって行なうことも可能である。そのような場合には 過給圧センサ10は内燃機関の回転数が所定の回転数領域にある場合にのみメモ リ13と接続されることになる。一般的にスイッチ11の駆動を他の量に関係さ せることもでき、その場合過給圧センサが実際に空気の大気圧PATMを測定し ている時のみ信号PLをメモリ13に入力させるようにスイッチの切り換え時点 を制御させる。
【0016】 図1及び図2から明らかなように過給圧制御器16は相対過給圧PRELによ って駆動されるが、この信号を他の大気圧に関係した圧力信号とすることもでき る。
【0017】 しかし、本考案装置では大気圧PATMと絶対過給圧PABSが同時に得られ るので、これらの信号を内燃機関の他の動作特性量の開ループ制御あるいは閉ル ープ制御に利用することができるという利点がある。例えば絶対過給圧PABS は内燃機関に供給される燃料の量を制御する時の排煙制限に用いることができる 。また大気圧PATMは高度に関係した補正、例えば排気再循環制御における高 度補正、また噴射開始時期、吸入空気量の高度補正等に用いることができる。
【0018】 また本考案装置では差形成回路によって発生する相対過給圧PRELの精度が 向上し、特に過給圧が小さい領域において著しく精度が向上することが判明して いる。
【0019】 本考案装置では内燃機関が何らかの時点で所定の駆動状態、例えばアイドリン グ状態となり、この駆動状態にある時に大気圧PATMを測定することが必要で ある。しかし内燃機関が例えば始動後長い期間に渡って上述した駆動状態になら ないような可能性が存在する。その結果、この時間の間に空気の大気圧の変動が あってもそれを測定することができず、内燃機関の過給圧制御が誤ってしまうと いう結果が生じる。従って他の方法あるいは装置でこのような状態を識別し、こ のような問題を解決するのが好ましい。
【0020】 例えば、空気量センサの出力信号を用いてアイドリング時以外の過給圧制御に より内燃機関に供給される空気量が所定の上限値を超えるまでの大きな値になっ ているかどうかを検出することができる。このような場合には過給圧制御が誤動 作していると判断され、例えば過給圧制御を遮断する等の対応した処置がとられ る。
【0021】 内燃機関が上述した過給圧制御でなく、更に排気再循環制御も行なう場合には 、排気再循環制御に用いられる空気量センサの出力信号を用いて過給圧制御の誤 作動を検出したり、ないしは過給圧センサ10の機能を空気量センサに置き換え ることが可能である。即ち内燃機関がアイドリング状態であり、同時に過給も行 なわず、また排気再循環も行なわない場合にはこの駆動状態において空気量セン サの出力信号から空気の大気圧を求めることが可能である。それにより空気量セ ンサを用いて過給圧制御の誤動作を識別し、例えば空気量センサの出力信号から 大気圧を測定する等の手段を講じてこの問題に対処することができる。
【0022】 また過給圧制御を直接空気量センサの出力信号に従って作動させることもでき る。また過給圧制御に誤動作が検出された場合には単純に過給圧制御を遮断する ことも可能である。上述した空気量センサは、例えば弁式の空気量センサ、熱線 式の空気量センサ等が考えられる。
【0023】 上述した装置の中で個々のブロックないし素子をどのように実現できるかは公 知のものであり、回路技術的に見て種々の改変ないしは改良が可能であることも もちろんである。
【0024】 本考案の核心は測定圧力から種々の他の特性圧力値を導き出すことであり、そ の範囲内において種々の改変が可能である。
【0025】
以上説明したように、本考案では、過給圧センサから得られる過給圧がディー ゼル内燃機関のアイドリング状態において大気圧として測定され格納されるので 、ほぼ車両の停止毎に、過給圧センサを用いて比較的頻繁に大気圧を測定して更 新することが可能になり、別の大気圧センサを用いることなく、精度のよい大気 圧信号が得られるようになる。従って、過給圧センサで測定した大気圧であって も、この大気圧を利用した高度補正並びにこの大気圧との差で得られる相対過給 圧に基づく過給圧制御の精度を維持できることから、安価な構成で、精度のよい 内燃機関の制御が可能になる。
【0026】 また、相対過給圧を用いて過給圧制御を行なう場合、過給圧センサで測定され た絶対過給圧と大気圧の差から相対過給圧を得るようにしているので、過給圧セ ンサの出力に加算的な誤差があるような場合でも、あるいは各内燃機関毎に過給 圧センサに大きな許容誤差があっても、このような誤差を相殺させることができ 、更に上述のように精度のよい大気圧が得られることも相まって、相対過給圧の 測定精度を向上させることができ、良好で最適な過給圧制御が可能になる。
【図1】本考案の第1の実施例の構成を示すブロック図
である。
である。
【図2】本考案の第2の実施例の構成を示すブロック図
である。
である。
10 過給圧センサ 12 駆動回路 13、14 メモリ 16 過給圧制御器 17 排ガスターボ過給機
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 F02D 45/00 312 P F02M 25/07 550 R (72)考案者 ゲルハルト・シュトゥンプ ドイツ連邦共和国 7000 シュトゥットガ ルト 80・ボーゲンシュトラーセ 29ハー
Claims (4)
- 【請求項1】 過給圧を変化させる制御可能な排ガスタ
ーボ過給機を備えたディーゼル式内燃機関の過給圧制御
装置において、 過給圧センサを用いて絶対過給圧が測定され、 ディーゼル式内燃機関のアイドリング状態で測定された
絶対過給圧が大気圧として格納され、 測定された絶対過給圧と格納された大気圧からその両圧
力の差に対応する相対過給圧が求められ、 前記相対過給圧がディーゼル式内燃機関の過給圧の制御
に用いられ、 前記絶対過給圧がディーゼル式内燃機関に供給される燃
料量の制御時の排煙制限に用いられ、 また前記大気圧が、排気再循環の高度補正、噴射開始時
期の高度補正あるいは空気量の高度補正に用いられるこ
とを特徴とするディーゼル式内燃機関の過給圧制御装
置。 - 【請求項2】 大気圧を監視するために空気量センサを
用いることを特徴とする請求項1に記載の装置。 - 【請求項3】 過給が無く、また排気再循環の無いアイ
ドリング状態において空気量センサの出力信号から大気
圧を求めることを特徴とする請求項2に記載の装置。 - 【請求項4】 空気量センサの出力信号を用いて過給圧
の制御を行なうことを特徴とする請求項2に記載の装
置。
Applications Claiming Priority (2)
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DE3438176.7 | 1984-10-18 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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Family Applications (3)
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JP60215256A Pending JPS61101624A (ja) | 1984-10-18 | 1985-09-30 | 内燃機関の過給圧制御装置 |
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