JPH0932621A - 内燃機関の負荷信号の検出方法 - Google Patents
内燃機関の負荷信号の検出方法Info
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- JPH0932621A JPH0932621A JP8140455A JP14045596A JPH0932621A JP H0932621 A JPH0932621 A JP H0932621A JP 8140455 A JP8140455 A JP 8140455A JP 14045596 A JP14045596 A JP 14045596A JP H0932621 A JPH0932621 A JP H0932621A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 吸気管に配設されているセンサを用いて内燃
機関の負荷信号を検出するための方法を、吸気管に配設
されている、技術的に余り煩雑でなく、コストのかから
ないセンサを用いて簡単に、吸入された新気質量、ひい
ては内燃機関の負荷信号を検出することができるように
改良する。 【解決手段】 吸気管圧Ｐsを、内燃機関１の絞り弁の
後ろに配設されている圧力センサ３を用いて検出しかつ
高度並びに内部および場合に応じて外部の排気ガス帰還
を考慮する補正の後に負荷信号ｔlに変換する。
機関の負荷信号を検出するための方法を、吸気管に配設
されている、技術的に余り煩雑でなく、コストのかから
ないセンサを用いて簡単に、吸入された新気質量、ひい
ては内燃機関の負荷信号を検出することができるように
改良する。 【解決手段】 吸気管圧Ｐsを、内燃機関１の絞り弁の
後ろに配設されている圧力センサ３を用いて検出しかつ
高度並びに内部および場合に応じて外部の排気ガス帰還
を考慮する補正の後に負荷信号ｔlに変換する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、請求項１の上位概
念に記載の内燃機関の負荷信号の検出方法に関する。
念に記載の内燃機関の負荷信号の検出方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】内燃機関の負荷信号を検出するためにま
ず、実質的に、内燃機関によって吸入された新気質量が
例えば空気質量測定器によって検出される。それからこ
の測定された新気質量に依存して、負荷信号、即ち噴射
時間が求められる。内燃機関の負荷信号のこの形式の検
出方法では、絞り弁の前の吸気管に配設されている技術
的に煩雑で、それ故にコストのかかる空気質量測定器が
必要である。
ず、実質的に、内燃機関によって吸入された新気質量が
例えば空気質量測定器によって検出される。それからこ
の測定された新気質量に依存して、負荷信号、即ち噴射
時間が求められる。内燃機関の負荷信号のこの形式の検
出方法では、絞り弁の前の吸気管に配設されている技術
的に煩雑で、それ故にコストのかかる空気質量測定器が
必要である。
【０００３】この種の空気質量測定器を用いた負荷信号
の検出は殊に比較的小さくかつ安価な車両では、不都合
であるか、もしくは不要であることが認められている。
の検出は殊に比較的小さくかつ安価な車両では、不都合
であるか、もしくは不要であることが認められている。
【０００４】
【発明が解決すべき課題】従って本発明の課題は、吸気
管に配設された技術的に余り煩雑でなく、それ故にコス
トのかからないセンサを用いて簡単な手法で、吸入され
た新気質量、ひいては内燃機関の負荷信号を検出するこ
とができる、内燃機関の負荷信号の検出方法を提供する
ことである。
管に配設された技術的に余り煩雑でなく、それ故にコス
トのかからないセンサを用いて簡単な手法で、吸入され
た新気質量、ひいては内燃機関の負荷信号を検出するこ
とができる、内燃機関の負荷信号の検出方法を提供する
ことである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この課題は、請求項１の
上位概念に記載の方法において、本発明によれば、請求
項１の特徴部分に記載の構成によって解決される。
上位概念に記載の方法において、本発明によれば、請求
項１の特徴部分に記載の構成によって解決される。
【０００６】吸気管圧を、内燃機関の絞り弁の後ろに配
設されている技術的に簡単で、従って安価な圧力センサ
を用いて検出することができ、かつこのようにして検出
された吸気管圧を、高度並びに内部および場合によって
は外部の排気ガス帰還を考慮する補正の後に直接負荷信
号に変換することは特別有利である。
設されている技術的に簡単で、従って安価な圧力センサ
を用いて検出することができ、かつこのようにして検出
された吸気管圧を、高度並びに内部および場合によって
は外部の排気ガス帰還を考慮する補正の後に直接負荷信
号に変換することは特別有利である。
【０００７】基本的に、絞り弁の後ろの圧力センサを用
いて測定される吸気管圧は、吸入された新気質量に対応
している圧力成分と、弁の重なりに基づいて回避し得な
い内部の排気ガス帰還によって惹き起こされる圧力成分
と、場合により存在する外部の排気ガス帰還によって惹
き起こされる圧力成分とから合成されている。
いて測定される吸気管圧は、吸入された新気質量に対応
している圧力成分と、弁の重なりに基づいて回避し得な
い内部の排気ガス帰還によって惹き起こされる圧力成分
と、場合により存在する外部の排気ガス帰還によって惹
き起こされる圧力成分とから合成されている。
【０００８】そこで新気質量を検出するために、内部並
びに外部の排気ガス帰還によって惹き起こされた圧力増
加を、吸入された新気質量に対応付けることができる本
来の圧力から分離することが必要である。換言すれば、
吸入された全質量は、新気成分並びに残留ガス成分を含
んでおり、かつ例えば内部排気ガス帰還の場合弁の重な
りによって惹き起こされる残留ガス成分の、新気成分か
らの分離が必要である。
びに外部の排気ガス帰還によって惹き起こされた圧力増
加を、吸入された新気質量に対応付けることができる本
来の圧力から分離することが必要である。換言すれば、
吸入された全質量は、新気成分並びに残留ガス成分を含
んでおり、かつ例えば内部排気ガス帰還の場合弁の重な
りによって惹き起こされる残留ガス成分の、新気成分か
らの分離が必要である。
【０００９】このことは有利にも本発明の方法によって
可能である。
可能である。
【００１０】本発明の有利な実施例は、その他の請求項
に記載されている。
に記載されている。
【００１１】即ち、例えば、吸気管圧をまず、高度係数
によって重み付けられた、周囲圧と排気ガス負圧との和
だけ低減すると、有利である。これにより簡単に、高度
影響と内部の排気ガス帰還によって惹き起こされた圧力
上昇との補正が可能になる。
によって重み付けられた、周囲圧と排気ガス負圧との和
だけ低減すると、有利である。これにより簡単に、高度
影響と内部の排気ガス帰還によって惹き起こされた圧力
上昇との補正が可能になる。
【００１２】更に、外部の排気ガス帰還が存在する場
合、吸気管圧から、排気ガス圧力、内燃機関の回転数お
よび排気ガス帰還弁のキーイング比に依存している圧力
成分分を低減すると有利である。このようにして、外部
の排気ガス帰還によって生じた圧力上昇は取り除かれ
る。有利にはこの圧力成分は、排気ガス負圧と同様にそ
の都度、特性マップから取り出される。
合、吸気管圧から、排気ガス圧力、内燃機関の回転数お
よび排気ガス帰還弁のキーイング比に依存している圧力
成分分を低減すると有利である。このようにして、外部
の排気ガス帰還によって生じた圧力上昇は取り除かれ
る。有利にはこの圧力成分は、排気ガス負圧と同様にそ
の都度、特性マップから取り出される。
【００１３】更に、有利には、例えば過給作用に基づい
た供給量が負荷信号に及ぼす影響を考慮するために、回
転数および吸気管圧に依存している、または負荷信号に
おける温度影響を補償するために内燃機関の温度および
吸気温度に依存している別の特性マップが設けられてい
る。
た供給量が負荷信号に及ぼす影響を考慮するために、回
転数および吸気管圧に依存している、または負荷信号に
おける温度影響を補償するために内燃機関の温度および
吸気温度に依存している別の特性マップが設けられてい
る。
【００１４】本発明の方法は有利には、電子回路、例え
ばデジタル計算機、メモリプログラミング可能な回路等
によって実施される。
ばデジタル計算機、メモリプログラミング可能な回路等
によって実施される。
【００１５】
【発明の実施の形態】次に本発明を図示の実施例につき
図面を用いて詳細に説明する。
図面を用いて詳細に説明する。
【００１６】本発明の基本思想は、吸入された新気成分
が絞り弁の後ろに配設されている簡単な圧力センサを用
いて検出され、かつこのようにして検出された吸気管圧
を高度並びに内部および場合に応じて外部の排気ガス帰
還に関する補正を考慮して直接負荷信号に変換すること
を可能にする、吸気管内に配設されているセンサを用い
て内燃機関の負荷信号を検出するための方法にある。
が絞り弁の後ろに配設されている簡単な圧力センサを用
いて検出され、かつこのようにして検出された吸気管圧
を高度並びに内部および場合に応じて外部の排気ガス帰
還に関する補正を考慮して直接負荷信号に変換すること
を可能にする、吸気管内に配設されているセンサを用い
て内燃機関の負荷信号を検出するための方法にある。
【００１７】この方法を図面に関連して詳細に説明す
る。
る。
【００１８】図３には、内燃機関１と、それに属してい
る、内燃機関に流入するガス質量流１ａ、内燃機関から
流出するガス質量流１ｂ、排気ガス帰還弁２によって図
示されている外部の排気ガス帰還部２ａとが略示されて
いる。（図示されていない絞り弁の後ろの吸気管に、圧
力センサ３が配設されている。この圧力センサ３は、吸
入された新気のみならず、例えば内部または外部の排気
ガス帰還に基づいて存在している残留ガス成分も検出す
る。即ち、常時、内部の排気ガス帰還の存在する残留ガ
ス成分が例えば避けがたい弁の重なりによって惹き起こ
され、そのために、排気された排気ガスの部分が常に、
再び一緒に吸入されることになる。
る、内燃機関に流入するガス質量流１ａ、内燃機関から
流出するガス質量流１ｂ、排気ガス帰還弁２によって図
示されている外部の排気ガス帰還部２ａとが略示されて
いる。（図示されていない絞り弁の後ろの吸気管に、圧
力センサ３が配設されている。この圧力センサ３は、吸
入された新気のみならず、例えば内部または外部の排気
ガス帰還に基づいて存在している残留ガス成分も検出す
る。即ち、常時、内部の排気ガス帰還の存在する残留ガ
ス成分が例えば避けがたい弁の重なりによって惹き起こ
され、そのために、排気された排気ガスの部分が常に、
再び一緒に吸入されることになる。
【００１９】図１から明らかであるように、まず、吸気
管圧力センサ３の電圧値が１ｍｓのラスタにおいて標本
化される。標本化された値は、電気回路５の構成部分で
ある計算ユニット４において、平均化された吸気管圧Ｐ
sに換算される。平均吸気管圧Ｐsはそれから同時に、第
１の特性マップ６、第３の特性マップ８および係数Ｆps
との乗算のための回路ユニット１１に供給される。更
に、吸気管圧は、後に更に説明する回路ユニット１２に
供給される。
管圧力センサ３の電圧値が１ｍｓのラスタにおいて標本
化される。標本化された値は、電気回路５の構成部分で
ある計算ユニット４において、平均化された吸気管圧Ｐ
sに換算される。平均吸気管圧Ｐsはそれから同時に、第
１の特性マップ６、第３の特性マップ８および係数Ｆps
との乗算のための回路ユニット１１に供給される。更
に、吸気管圧は、後に更に説明する回路ユニット１２に
供給される。
【００２０】第１の特性マップ６において、外部で検出
される回転数ｎに依存して、排気ガス負圧Ｐabgが求め
られる。この排気ガス負圧は、加算器１４において周囲
圧力Ｐuに加算されかつ乗算器１６に供給され、そこで
この和は、実質的に実際に検出された周囲圧力と正規化
された周囲圧力との差を表している高度係数ｆhoと乗算
される。乗算器６からこのようにして処理された信号は
別の乗算器１８に達する。該乗算器において、それは別
の一定の係数、残留ガス成分Ｆprgsと乗算される。この
ようにして処理された、乗算器から出力された、残留ガ
ス圧Ｐrgsの信号は減算器２０に達する。減算器におい
て、乗算器１１から出力された吸気管圧Ｐskorと、残留
ガス圧Ｐrgsとの差が形成されかつ別の減算器２２に供
給される。
される回転数ｎに依存して、排気ガス負圧Ｐabgが求め
られる。この排気ガス負圧は、加算器１４において周囲
圧力Ｐuに加算されかつ乗算器１６に供給され、そこで
この和は、実質的に実際に検出された周囲圧力と正規化
された周囲圧力との差を表している高度係数ｆhoと乗算
される。乗算器６からこのようにして処理された信号は
別の乗算器１８に達する。該乗算器において、それは別
の一定の係数、残留ガス成分Ｆprgsと乗算される。この
ようにして処理された、乗算器から出力された、残留ガ
ス圧Ｐrgsの信号は減算器２０に達する。減算器におい
て、乗算器１１から出力された吸気管圧Ｐskorと、残留
ガス圧Ｐrgsとの差が形成されかつ別の減算器２２に供
給される。
【００２１】乗算器１６から出力された排気ガス圧Ｐa
は、減算器１２に達し、そこで排気ガス圧Ｐaと吸気管
圧Ｐsとの差Ｐa−Ｐsが形成される。この差Ｐa−Ｐsは
別の特性マップ７ａに達する。そこには、実質的に排気
ガス帰還弁２の開放面積に対する尺度を表す、排気ガス
帰還弁２のキーイング比τagrも入力される。
は、減算器１２に達し、そこで排気ガス圧Ｐaと吸気管
圧Ｐsとの差Ｐa−Ｐsが形成される。この差Ｐa−Ｐsは
別の特性マップ７ａに達する。そこには、実質的に排気
ガス帰還弁２の開放面積に対する尺度を表す、排気ガス
帰還弁２のキーイング比τagrも入力される。
【００２２】第２の特性マップ７ａから、出力信号Ｐ*
agrが別の乗算器２４に達する。ここでこの信号は、内
燃機関の前以て決められた規定回転数ｎｏと回転数ｎと
の商（ｎｏ／ｎ）に相応する係数と乗算される。
agrが別の乗算器２４に達する。ここでこの信号は、内
燃機関の前以て決められた規定回転数ｎｏと回転数ｎと
の商（ｎｏ／ｎ）に相応する係数と乗算される。
【００２３】乗算器２４から、外部の排気ガス帰還に基
づいて惹き起こされる圧力成分を表す信号Ｐkagrが減算
器２２に達する。ここにおいて、この信号は、減算器２
０から出力される信号から減算される。
づいて惹き起こされる圧力成分を表す信号Ｐkagrが減算
器２２に達する。ここにおいて、この信号は、減算器２
０から出力される信号から減算される。
【００２４】このようにして、第１の減算器２０におい
て、信号Ｐskorは、高度および内部の排気ガス帰還を考
慮する値Ｐrgsだけ低減される。続く減算器２２におい
て、減算器２０において形成された値が、排気ガス圧Ｐ
a、内燃機関の回転数ｎおよび排気ガス帰還弁２のキー
イング比に依存しておりかつ外部の排気ガス帰還に関す
る負荷信号の補正を表している圧力成分Ｐkagrだけ低減
される。このようにして得られた信号は更に、別の乗算
器２８において、定数１／ＫDSと乗算される。この定数
は実質的に、化学量論的空気過剰率、シリンダ数、時間
当たりの燃料質量、行程容積および温度を考慮し、かつ
このようにして直接負荷信号ｔlが得られる。
て、信号Ｐskorは、高度および内部の排気ガス帰還を考
慮する値Ｐrgsだけ低減される。続く減算器２２におい
て、減算器２０において形成された値が、排気ガス圧Ｐ
a、内燃機関の回転数ｎおよび排気ガス帰還弁２のキー
イング比に依存しておりかつ外部の排気ガス帰還に関す
る負荷信号の補正を表している圧力成分Ｐkagrだけ低減
される。このようにして得られた信号は更に、別の乗算
器２８において、定数１／ＫDSと乗算される。この定数
は実質的に、化学量論的空気過剰率、シリンダ数、時間
当たりの燃料質量、行程容積および温度を考慮し、かつ
このようにして直接負荷信号ｔlが得られる。
【００２５】更に図１から明らかであるように、第３の
補正特性マップ８を設けることができる。この特性マッ
プは、過給作用に基づいた供給量が、負荷信号ｔlに及
ぼす影響を考慮するために、回転数ｎおよび吸気管圧Ｐ
sに依存している。この第３の補正特性マップ８から取
り出される信号は、乗算器３０において負荷信号ｔlと
乗算される。
補正特性マップ８を設けることができる。この特性マッ
プは、過給作用に基づいた供給量が、負荷信号ｔlに及
ぼす影響を考慮するために、回転数ｎおよび吸気管圧Ｐ
sに依存している。この第３の補正特性マップ８から取
り出される信号は、乗算器３０において負荷信号ｔlと
乗算される。
【００２６】更に、負荷信号における温度影響を補償す
るために、内燃機関の温度ＴMotおよび吸入温度ＴAnsに
依存している第４の補正特性マップも設けることができ
る。この第４の特性マップ９から取り出される信号は、
乗算器３２において乗算器３０から出力された信号と乗
算される。そこで、例えばデジタル計算機とすることが
できる電子回路５全体の出力信号は、上述の方法で補正
された、本来の負荷信号ｔlである。負荷信号ｔlを発生
するための上述の方法は測定された吸気管圧Ｐsから出
発して次の式に基づいている： ｔl＝１／Ｋas＊［Ｆps＊Ｐs−Ｆprgs＊（Ｐu＋Ｐabg）
＊ｆho−Ｐ* agr＊ｎｏ／ｎ］ ただしＦpsは、次式： Ｆps＝（χ＊（ε−１）＋１）／（χ＊（ε−１） に示すように、および圧縮比εに依存している定数であ
りかつ定数Ｆprgsは、 Ｆprgs＝１／（χ＊（ε−１）） に示されているように、等エントロピー線および圧縮比
εに依存している定数である。
るために、内燃機関の温度ＴMotおよび吸入温度ＴAnsに
依存している第４の補正特性マップも設けることができ
る。この第４の特性マップ９から取り出される信号は、
乗算器３２において乗算器３０から出力された信号と乗
算される。そこで、例えばデジタル計算機とすることが
できる電子回路５全体の出力信号は、上述の方法で補正
された、本来の負荷信号ｔlである。負荷信号ｔlを発生
するための上述の方法は測定された吸気管圧Ｐsから出
発して次の式に基づいている： ｔl＝１／Ｋas＊［Ｆps＊Ｐs−Ｆprgs＊（Ｐu＋Ｐabg）
＊ｆho−Ｐ* agr＊ｎｏ／ｎ］ ただしＦpsは、次式： Ｆps＝（χ＊（ε−１）＋１）／（χ＊（ε−１） に示すように、および圧縮比εに依存している定数であ
りかつ定数Ｆprgsは、 Ｆprgs＝１／（χ＊（ε−１）） に示されているように、等エントロピー線および圧縮比
εに依存している定数である。
【００２７】圧力上昇Ｐ* agrは、排気ガス圧Ｐaおよび
吸気管圧Ｐsの差Ｐa−Ｐs並びに排気ガス帰還弁のキー
イング比τagrの関数でありかつ上述したように第２の
特性マップ７ａから取り出される。
吸気管圧Ｐsの差Ｐa−Ｐs並びに排気ガス帰還弁のキー
イング比τagrの関数でありかつ上述したように第２の
特性マップ７ａから取り出される。
【００２８】本発明の第２の方法を、図２に基づいて説
明する。図１に示された方法とは次の点でのみ異なって
いる。即ち、乗算器１６から出力される排気ガス圧Ｐa
が一方において、特性マップ７ｂに供給される、吸気管
圧Ｐsおよび排気ガス圧Ｐaの商Ｐs／Ｐaが形成される回
路ユニット１３に供給され、かつ排気ガス圧Ｐaが他方
において、乗算器１５に供給され、そこでそれは、特性
マップ７ｂから出力されかつ商ｎｏ／ｎと乗算された信
号と乗算される。
明する。図１に示された方法とは次の点でのみ異なって
いる。即ち、乗算器１６から出力される排気ガス圧Ｐa
が一方において、特性マップ７ｂに供給される、吸気管
圧Ｐsおよび排気ガス圧Ｐaの商Ｐs／Ｐaが形成される回
路ユニット１３に供給され、かつ排気ガス圧Ｐaが他方
において、乗算器１５に供給され、そこでそれは、特性
マップ７ｂから出力されかつ商ｎｏ／ｎと乗算された信
号と乗算される。
【００２９】この場合、特性マップは、上述した方法と
は異なって、即ち信号Ｐ* agrは差ではなくて、商Ｐs／
Ｐa並びに排気ガス帰還弁のキーイング比τagrに依存し
ている。
は異なって、即ち信号Ｐ* agrは差ではなくて、商Ｐs／
Ｐa並びに排気ガス帰還弁のキーイング比τagrに依存し
ている。
【図１】本発明の方法を実施するための電子回路の第１
実施例のブロック線図である。
実施例のブロック線図である。
【図２】本発明の方法を実施するための電子回路の第２
実施例のブロック線図である。
実施例のブロック線図である。
【図３】機関の吸気管における圧力センサの配置を説明
する概略図である。
する概略図である。
１ 内燃機関、 ２ 排気ガス帰還弁、 ３ 吸気管圧
力センサ、 ４ 計算ユニット、 ５ 電気回路、
６，７ａ，７ｂ，８，９ 特性マップ、 Ｐs吸気管
圧、 ｔl 負荷信号
力センサ、 ４ 計算ユニット、 ５ 電気回路、
６，７ａ，７ｂ，８，９ 特性マップ、 Ｐs吸気管
圧、 ｔl 負荷信号
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 マンフレート グラーブス ドイツ連邦共和国 ヴィールンスハイム メンスハイマーシュトラーセ 36 (72)発明者 マンフレート ヘントレ ドイツ連邦共和国 ズィーゲルハウゼン オルツシュトラーセ 13 (72)発明者 クラウス ベトヒャー ドイツ連邦共和国 オーバーリークシンゲ ン シュターレンヴェーク １
Claims (7)
- 【請求項１】 吸気管に配設されているセンサを用いて
内燃機関の負荷信号を検出するための方法において、吸
気管圧（Ｐs）を、内燃機関（１）の絞り弁の後ろに配
設されている圧力センサ（３）を用いて検出しかつ高度
並びに内部および場合に応じて外部の排気ガス帰還を考
慮する補正の後に負荷信号（ｔl）に変換することを特
徴とする内燃機関の負荷信号の検出方法。 - 【請求項２】 吸気管圧（Ｐs）を、負荷信号の、高度
並びに内部の排気ガス帰還を考慮する補正のために、高
度係数（ｆho）によって重み付けられた、周囲圧および
排気ガス負圧から成る和（Ｐu＋Ｐabg）だけ低減する請
求項１記載の方法。 - 【請求項３】 吸気管圧（Ｐs）を、負荷信号（ｔl）
の、外部の排気ガス帰還を考慮する補正のために、排気
ガス圧（Ｐa）、内燃機関（１）の回転数（ｎ）および
排気ガス帰還弁（２）のキーイング比（τagr）に依存
している圧力成分（Ｐkagr）だけ低減する請求項１また
は２記載の方法。 - 【請求項４】 排気ガス負圧（Ｐabg）を第１の特性マ
ップ（６）から取り出す請求項２記載の方法。 - 【請求項５】 前記圧力成分（Ｐkagr）の、排気ガス圧
（Ｐa）および前記キーイング比（τagr）に対する依存
性を、第２の特性マップ（７ａ，７ｂ）から取り出す請
求項３記載の方法。 - 【請求項６】 過給作用に基づいた供給量の、負荷信号
（ｔl）における影響を考慮するために、前記回転数
（ｎ）および吸気管圧（Ｐs）に依存している第３の補
正特性マップ（８）を使用する請求項１から５までのい
ずれか１項記載の方法。 - 【請求項７】 負荷信号（ｔl）における温度の影響を
補償するために、内燃機関の温度（ＴMot）および吸気
温度（ＴAns）に依存している第４の補正特性マップ
（９）を使用する請求項１から６までのいずれか１項記
載の方法。
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- 1996-07-12 FR FR9608750A patent/FR2736680B1/fr not_active Expired - Fee Related
- 1996-07-12 KR KR1019960028187A patent/KR100415206B1/ko not_active IP Right Cessation
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| FR2736680A1 (fr) | 1997-01-17 |
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