JPS60147547A - 内燃機関の全負荷制限方法及び装置 - Google Patents

内燃機関の全負荷制限方法及び装置

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JPS60147547A
JPS60147547A JP59260972A JP26097284A JPS60147547A JP S60147547 A JPS60147547 A JP S60147547A JP 59260972 A JP59260972 A JP 59260972A JP 26097284 A JP26097284 A JP 26097284A JP S60147547 A JPS60147547 A JP S60147547A
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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】 イ)技術分野 本発明は、内燃機関の全負荷制限方法及び装置、更に詳
細には少なくとも内燃機関の回転数に従って内燃機関に
供給される燃料の最大星を定める少なくとも二次元の全
負荷特性曲線を備えた内燃機関の全負荷制限方法及び装
置に関する。
口)従来技術 所定回転数のとき内燃機関に噴射される最大燃わ(供給
量を定める特性曲線を用いて内燃機関に供給される燃料
の量を制限させることか知られている。この特性曲線は
いわゆる全負荷特性を曲線と呼ばれており、内燃機関の
所定の限界値によって形成される。例えば可能な限り多
くの燃料を噴射してもよいが、その場合内燃機関の排気
ガス温度が所定値を超えないようにしなければならない
同様のことが内燃機関の回転数についても言え、内燃機
関の回転数が所定の値を超えて内燃機関が破損しないだ
けの燃料噴射路に抑えておかなければならない。またさ
らに他の限界値としては、例えば内燃機関の排気ガスに
含まれる有害物質を所にの(tC目こ規制する限界値で
あり、また内燃機関の燃焼室における最大許容燃圧を定
める限界値等である。内燃機関の設計ないし開発時この
全負荷特性曲線は例えば実験等によってめられる。内燃
機関を後で大量生産するとき各製品毎にめた特性曲線に
沿って各回転数に対し最大噴射すべき燃才′lの量が調
節される。
従来の内燃機関の全負荷制限方法では、全負荷特性をめ
る場合、内燃機関に供給される空気量が考慮されていな
いという欠点がある。その結果空気圧が変化したり空気
温度が変化すると内燃機関の掴気ガス組成や内燃機関の
出力が急激に変化することになる。更にある回転数での
最大噴射すべき燃料のトルが定まってしまうので、内燃
機関の各製品を製造するときその製造許容誤差が考慮さ
れないという欠点がある。その結果各製品毎に回転トル
クの特性は異なったものになってしまう。
ハ)「1的 従って本発明はこのような従来の欠点を除去するために
成されたもので、内燃機関に供給される空気量を考慮し
、また内燃機関の製造時に発生する許容誤差を考慮して
全ての駆動状態において全負荷制限を最適に調節するこ
とが可能な内燃機関の全負荷制限方法及び装置を提供す
ることを目的とする。
二)発明の構成 本発明はこの1]的を達成するために全負荷特性曲線の
所定領域のみを調節して製造された各内燃機関を整合す
る構成を採用した。
ホ)実施例 以下図面に示す実施例に従い本発明の詳細な説明する。
以下の説明では吸入した空気を過給する過給機を備えた
自己着火式の内燃機関を例にして説明する。内燃機関に
供給される空気液の値は過給気温度、過給圧及び回転数
を検出する各センサを用いてめられる。内燃機関の回転
数は回転数センサを用いてめ−られ、また内燃機関に噴
射される燃料の量は電子制御装置を用いて計算される。
この電子制御装置は対応するセンサ並びに内燃機関の燃
料供給装置と接続されており、対応するプログラムをセ
11えたマイクロプロセッサから構成される。
第1図には内燃機関の全負荷特性曲線が三次元で図示さ
れており、各座標軸には燃料の量QK、空% 量Q L
及び回転数Nが図示されている。第1図に図示した全負
荷特性は4つの面から構成されており、それぞれ異なっ
た空間位置を占めている。符号20で示す面は内燃機関
のスモーク(黒煙)限界面を示し、噴射される燃料が大
きくなりこの限界値を超えると内燃機関の排気ガス有害
成分が許容値を超えることを意味する。また符号21は
最大許容排気ガス温度を定める限界面を示す。燃料を多
く噴射することにより排気ガス温度がこの温度を超える
と内燃機関は熱的に危険な状yE]となる。また符号2
2は後で詳細に説明するがそれぞれ所定回転数において
トルクが一定となる面を示す。また符号23で示す限界
面は内燃機関の燃焼室における最大許容燃圧を示す面で
ある。
この限界面を超えて、従って最大許容圧を超えて燃料を
噴射すると、内燃機関の破損が大きくなることになる。
第1図の三次元座標においてさらに回転数NNが図示さ
れており、この回転数で過給機から内燃機関に空気11
QLNが送られ、それによって燃料QKNが内燃機関に
供給される。この内燃機関の駆動状態が第1図で25で
図示されている。符号25で図示した駆動状態において
内燃機関に得られる回転トルクが25.25′で図示し
た駆動状態を結ぶ線で与えられる。各駆動状態は内燃機
関−に供給される空気量QLNに関係しており、その結
果回転数が一定である場合(NN)空気量の範囲QLN
−QLN ′では燃料範囲はQKN−QKN′となり、
それから噴射すべき燃料の星が定められる。その場合燃
料の巣はこの全ての駆動状態において内燃機関が常に同
じ回転トルクを発生するような値に定められる。
第2図には所定回転数における内燃機関の二次元の全負
荷特性曲線が図示されている。この全負荷特性曲線は第
1図の特性を所定回転数に限定することによって得られ
る。従って三次元特性QK = f (Q’L 、 N
)は二次元特性QK=f(QL 、N=NN)として表
示される。これによって第2図で符号25で図示した点
は第1図の点25に対応する6また符号31で図示した
特性は回転数NNにおける内燃機関の排気ガス温度限界
値であり、符号32で示す線はトルクが一定となる線で
あり、また符号33で示す線は最大燃圧を示す線である
。全体として符号37で示した特性は内燃機関の全負荷
特性曲線であり、一方38で示す特性はその部分負荷特
性曲線である。
第1図で図示した限界面、即ちスモークの限界面、排気
ガス温度の限界面、最大燃圧の限界面は、第2図で所定
回転数NNにおける限界線として現れ、これらの限界面
ないしは限界線は内燃機関の開発時例えば実験等によっ
てもとめられる。
内燃機関の全負荷制限を上述した3つだけの限界面によ
って定めることも可能であるが、連続生産時における各
製品を調節する場合−fx述した3つの限界面の他に一
定、トルク面を考慮して全負荷制限をすることが好まし
いことがわかった。この一定トルク面を導入することに
より過給空気量が所定領域にある場合には各回転数で内
燃機関が空気量と無関係に一定トルクを発生させるため
の燃料を噴射させることが可能になる。この領域が第1
図で限界面22で図示されている。−力筒2図において
所定回転数(例えばNN)で得られた空気量。
に対して噴射される燃ネ:1のダ、であって一定トルク
を得るための噴射量が限界線32で図示されている。こ
の一定トルク線を用いることにより回転数NNでの定ト
ルク線を移動することにより内燃機関の量産時における
各製品を同じトルクに調整することが可能になる。定ト
ルク線32を移動させる状態が第2図で35で図示され
ている。
第2図に図示したように定トルク線を移動させると、第
1図でも同様に一定トルクの全限界面が移動されること
になる。このことは量産時における各内燃機関の製品は
調節後所定の吸入空気量の範囲では全ての回転数領域に
わたって同一回転数で−同じ回転トルクが得られるよう
な燃料が噴射されることを意味する。その場合調節時一
定トルクの限界面だけを移動させ、他の限界面即ちスモ
ークの限界面、排気ガス温度の限界面並びに最大燃圧の
限界面はこの移動により影響されないようにするのが好
ましい。このことは量産時における内燃機関の各製品に
対するこれらの限界面が等しいことを意味する。この関
係が第3図に図示されており、同図で内燃機関の概略的
な全負荷特性が図示yれており、41は排気ガス温度限
界面、43は最大燃圧限界面、42は一定トルク面をそ
れぞれ示し、また45は定トルク面42の移動を示す。
第3図において符号47は回転数NNにおける内燃機関
の製品の全負荷特性曲線を示す。第2図の全負荷特性曲
線37と第3図の全負荷特性曲線47を比較すると、曲
線47は37と移動量45だけ異なっていることがわか
る。従って特性曲線47は内燃機関の具体的な製品の特
性曲線であり、−力特性曲線37は一般的な特性曲線を
示す。
即ち特性曲線37は内燃機関の全ての製品が一定トルク
領域において持つべき特性であるが、製造時の誤差に基
づき通常得られない「目標特性曲線」を示し、−力特性
曲線47は製造時の誤差が定トルク面42を移動(45
)させることにより補償された内燃機関の具体的な製品
の「実際特性曲線」を示している。その場合上述した移
動は所定回転数で全部の内燃機関が同じトルクを発生す
るように行なわれている。
本発明の特徴は内燃機関の各製品を整合させるのに全負
荷特性の所定領域だけを調節するようにしていることで
ある。本実施例ではこのために定トルク面を移動させ、
内燃機関の各製品に対してトルクが同じ値を持つように
調節している。
次に本発明の方法がどのようにして行なわれるかを説明
する。まず内燃機関の開発時実験等により内燃機関に対
して最適な限界面、即ち回転数と空気量に関係したスモ
ーク限界面、排気ガス温度限界面、最大燃圧限界面かも
とめられる。続いて内燃機関の最適回転トルク特性を考
慮して一定トルク限界面が定められる。それによって内
燃機関の全負荷特性が完成され、これが電子制御装置に
記tαされる。しかしこの特性には内燃機関の製造時に
現われる許容誤差は考慮されていない。従ってこの誤差
が製造後補正Sれなければならない。
このために各内燃機関がテスト台において所定回転数で
駆動される。例えばポテンショメータのような電子制御
装置に接続される調節装置を用いて内燃機関のトルクが
所定の値になるように調節される。この調節は第3図に
おいて定トルク限界面を移動させていることになる。従
って各製品について調節した後はこの所定回転数で全て
の製品が同じトルクを持つことになる。また各製品は同
時に排気ガス温度、最大燃圧及びスモークに関して同じ
限界面を持つことになる。内燃機関の駆動特電子制御装
置により回転数並びに空気量が与えられた時これら複数
の限界面のうち1つの限界面によって定められる燃料の
最小値が選択されることになる。従って限界面に関して
は常に最小値選択が行なわれる(即ち燃料が最小値とな
る限界面が有効になる)。
本実施例では定トルク面を平行移動させるようにしたが
、場合によっては移動Xせるだけでなく回転させるよう
にしてもよい。勿論そのために余分の調節装置が必要と
なる。
上述した実施例では全負荷特性のパラメータとして回転
数、内燃機関に供給される空気量並びに噴射すべき燃料
の楡が選ばれた。しかしこのパラメータに限定されるこ
となく他のパラメータを用いてもよい。また本発明はデ
。、イーセル式内燃機関だけでなく、−9全負荷制限を
有する他の機関にも応用できるものである。また上述し
た排気ガス温度、スモーク等の限界面を他の限界面で置
き換えることも可能である。さらに移動すべき限界面は
上述したように必ずしも定トルク限界面に限定されるも
のではなく内燃機関の他の駆動パラメータを移動調節す
るようにしてもよい。また全負荷特性を調節する装置と
してポテンショメータのようなアナログ装置だけでなく
メモリのようなデジタル装置であってもよい。重要なの
は対応する値が外部から制御装置に供給ぎれるーことで
ある。
へ)効果 以−■−説明したように本発明によれば内燃機関に供給
される空気;4を考慮することにより、また内燃機関製
造時に現われる誤差を考慮することにより内燃機関の全
負荷制限を各駆動状態並びに内燃機関の各製品に最適に
適合させることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
第1図は内燃機関の全負荷特性を三次元的に図示した特
性図、第2図は所定回転数における二次元全負荷特性の
特性図、第3図は定トルク面を移動させる状態を示した
説明図である。 20・・・スモーク限界面 21・・・排気ガス温度限界面 22・・・定トルク限界面 23・・・最大燃圧限界面 FIG、 1

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1)少なくとも内燃機関の回転数に従って内燃機関に供
    給される燃料の最大7i1を定める少なくとも二次元の
    全負荷特性曲線を備えた内燃機関の全負荷制限方法にお
    いて、前記全負荷特性曲線の所定領域のみを調節して製
    造された各内燃機関を整合させることを特徴とする内燃
    機関の全負荷制限方法。 2)前記全負荷特性曲線により内燃機関の回転数及び内
    燃機関に供給される空気礒に従った前記燃料の最大L4
    が定められる特許請求の範囲第1項に記載の内燃機関の
    全負荷制限方法。 3)前記全負荷特性は少なくとも一つの所定面から構成
    される特許請求の範囲第1項又は第2項に記載の内燃機
    関の全負荷制限方法。 4)前記調節すべき領域は複数窃所定面の内一つの面で
    ある特許請求の範囲第3項に記載の内燃機関の全負荷制
    限方法。 5)前記複数の所定面は内燃機関の駆動状態によって定
    められる特許請求の範囲第3項又は第4項に記載の内燃
    機関の全負荷制限方法。 6)前記複数の面は内燃−関の最大許容υ1気ガス温度
    、耐大許容燃圧、排気ガスの所定組成比等によって定め
    られる特、11請求の範囲第5項に記載の内燃機関の全
    負荷制限方法。 7)前記複数の所定面の内の一つの面は内燃機関のトル
    ク出力が一定となる面である特許請求の範囲第3項又は
    第4項に記載の内燃機関の全負荷制限方法。 8 ) +if記全負荷特性曲線の所定領域を回転させ
    るようにした特許請求の範囲第1項から第7項までのい
    ずれか1引に記載の内燃機関の全負荷制限方法。 9)前記全負荷特性曲線の所定領域を平行移動させるよ
    うにした特許請求の範囲第1項から第7項までのいずれ
    か1項に記載の内燃機関の全負荷制限方法。 10)前記複数の所定面の内の−・つの面の4+fiを
    調節して内燃機関を調整するようにした特許請求の範囲
    第1項から第9項までのいずれか1項に記載の内燃機関
    の全負荷制限方法。 11)トルクの値を調節して内燃機関を調整するように
    した特1;1請求の範囲第10項に記載の内燃機関の全
    負荷制限方法。 12 ) +iii記複数の所定面によって定められる
    燃料の内最小の量が内燃機関に供給される特許請求の範
    囲第1項から第11項までのいずれか1項に記載の内燃
    機関の全負荷制限方法。 13)内燃機関の動作特性量を検出するセンサと、電子
    制御装置と、燃料供給量制御装置とを備え、少なくとも
    内燃機関の回転数に従って内燃機関に供給される燃料の
    最大星を定める少なくとも二次元の全負荷特性曲線を有
    する内燃機関の全負荷制限装置において、前記電子制御
    装置に調節装置を接続して前記全負荷特性曲線の所定領
    域のみを調節し製造された各内燃機関を整合させること
    を特徴とする内燃機関の全負荷制限装置。 14)前記調節装置はアナログあるいはデジタル装置で
    ある特許請求の範囲第13に記載の内燃機関の全負荷制
    限装置。
JP59260972A 1984-01-10 1984-12-12 ディーゼル式内燃機関の燃料供給装置の整合方法及び装置 Expired - Lifetime JPH0718374B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19843400513 DE3400513A1 (de) 1984-01-10 1984-01-10 Vollastbegrenzung einer brennkraftmaschine
DE3400513.7 1984-01-10

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Publication Number Publication Date
JPS60147547A true JPS60147547A (ja) 1985-08-03
JPH0718374B2 JPH0718374B2 (ja) 1995-03-06

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ID=6224548

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JP59260972A Expired - Lifetime JPH0718374B2 (ja) 1984-01-10 1984-12-12 ディーゼル式内燃機関の燃料供給装置の整合方法及び装置

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US (1) US4624230A (ja)
JP (1) JPH0718374B2 (ja)
DE (1) DE3400513A1 (ja)
FR (1) FR2557924B1 (ja)
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