JP2001090580A - Method and device for controlling fuel metering device - Google Patents
Method and device for controlling fuel metering deviceInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、請求項１の上位概
念による内燃機関の燃料調量装置の制御方法および制御
装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a control method and a control device for a fuel metering device for an internal combustion engine according to the general concept of claim 1.
【０００２】[0002]
【従来の技術】このような内燃機関の燃料調量装置の制
御方法はＤＥ４３１２５８６から公知である。2. Description of the Related Art A method for controlling such a fuel metering device for an internal combustion engine is known from DE 431 586.
【０００３】そこには内燃機関の燃料調量装置の制御方
法が記載されており、ここでは電気的に操作される少な
くとも１つの弁の制御持続時間が噴射すべき燃料量を設
定する。所定の動作状態で、ちょうど燃料が噴射される
最小制御持続時間が検出される。このために初期値から
出発して、制御持続時間が増加ないし低減される。実行
された噴射を特徴付ける信号の変化が発生すると、その
時の制御持続時間が最小制御持続時間として記憶され、
後での調量の際に制御持続時間の補正に使用される。A control method for a fuel metering device of an internal combustion engine is described therein, in which the control duration of at least one electrically operated valve sets the fuel quantity to be injected. For a given operating state, the minimum control duration during which fuel is just injected is detected. For this purpose, starting from the initial value, the control duration is increased or reduced. When a change in the signal characterizing the executed injection occurs, the current control duration is stored as the minimum control duration,
It is used to correct the control duration during later metering.
【０００４】従来技術で問題となるのは評価が非常に面
倒なことである。なぜなら付加的なフィルタリング手段
が必要だからである。さらに通常は付加的センサが必要
である。The problem with the prior art is that the evaluation is very cumbersome. This is because additional filtering means is required. In addition, additional sensors are usually required.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、冒頭
の述べた形式の内燃機関の燃料調量装置の制御方法およ
び制御装置において、方法および装置を格段に単純化す
ることである。SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a method and a device for controlling a fuel metering device for an internal combustion engine of the type mentioned at the outset, in which the method and the device are considerably simplified.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】この課題は、少なくとも
１つの電気操作弁の制御持続時間が噴射すべき燃料量を
設定する形式の内燃機関の燃料調量装置の制御方法であ
って、所定の動作状態で最小制御持続時間を検出し、該
最小制御持続時間ではちょうど燃料が噴射されるもので
あり、初期値から出発して、制御持続時間を増大または
減少し、信号が変化する制御持続時間を最小制御持続時
間として記憶する方法において、前記信号として、回転
均質性を表すパラメータ、ラムダセンサの出力信号、ま
たはイオン流センサの出力信号を使用することにより解
決される。The object of the present invention is to provide a method for controlling a fuel metering device for an internal combustion engine of the type in which the control duration of at least one electrically operated valve sets the amount of fuel to be injected. Detecting a minimum control duration in the operating state, at which the fuel is just injected, starting from an initial value, increasing or decreasing the control duration, and changing the signal; Is solved by using a parameter representing rotational homogeneity, an output signal of a lambda sensor, or an output signal of an ion flow sensor as the signal.
【０００７】[0007]
【発明の実施の形態】本発明の方法および装置は従来技
術に対して、付加的センサおよび面倒なフィルタリング
方法が必要ないという利点を有する。燃焼不均質性を表
す信号またはラムダセンサの出力信号を使用することに
よって、付加的センサおよび付加的フィルタリング手段
が必要なくなる。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The method and apparatus of the present invention has the advantage over the prior art that no additional sensors and cumbersome filtering methods are required. By using a signal representative of combustion heterogeneity or the output signal of a lambda sensor, no additional sensors and additional filtering means are required.
【０００８】本発明の有利な実施形態および改善形態は
従属請求項に記載されている。[0008] Advantageous embodiments and refinements of the invention are set out in the dependent claims.
【０００９】[0009]
【実施例】図１は、内燃機関の燃料調量装置の重要な要
素のブロック回路図を示す。内燃機関１０は燃料調量ユ
ニット１０から、所定の時点で調量された所定の燃料量
を受け取る。種々のセンサ４０が、内燃機関の動作状態
を表す測定値１５を検出し、これらを制御装置２０に導
く。制御装置２０にはさらに別のセンサ４５の種々の出
力信号２５が供給される。これらのセンサは、燃料調量
ユニットの状態および／または環境条件を表すパラメー
タを検出する。このようなパラメータは例えば運転者の
意志である。制御装置２０は測定値１５と別のパラメー
タ２５から出発して制御パルス３５を計算し、この制御
パルスは燃料調量ユニット３０に印加される。1 shows a block diagram of the essential components of a fuel metering device for an internal combustion engine. The internal combustion engine 10 receives from the fuel metering unit 10 a predetermined amount of fuel metered at a predetermined point in time. Various sensors 40 detect measured values 15 representing the operating state of the internal combustion engine and guide them to the control device 20. The control unit 20 is supplied with various output signals 25 of further sensors 45. These sensors detect parameters that represent the state and / or environmental conditions of the fuel metering unit. Such parameters are, for example, the driver's will. The control device 20 calculates a control pulse 35 starting from the measured value 15 and another parameter 25, which is applied to the fuel metering unit 30.
【００１０】内燃機関は有利には直接噴射型および／ま
たは自己着火型内燃機関である。燃料調量ユニット３０
は様々な形式で構成することができる。例えば燃料調量
ユニットとして分配ポンプを使用することができる。こ
の分配ポンプでは、電磁弁が燃料噴射の時点および／ま
たは持続時間を定める。The internal combustion engine is preferably a direct injection and / or self-igniting internal combustion engine. Fuel metering unit 30
Can be configured in various forms. For example, a distribution pump can be used as a fuel metering unit. In this dispensing pump, a solenoid valve determines the time and / or duration of the fuel injection.
【００１１】さらに燃料調量ユニットをコモンレールシ
ステムとして構成することができる。このシステムで
は、高圧ポンプが燃料を蓄積器で圧縮する。この蓄積器
から燃料がインジェクタを介して内燃機関の燃焼室に達
する。燃料噴射の持続時間および／または開始はインジ
ェクタによって制御される。ここでインジェクタは有利
には電磁弁ないしは圧電式アクチュエータを有する。Further, the fuel metering unit can be configured as a common rail system. In this system, a high pressure pump compresses fuel in a reservoir. From this accumulator, the fuel reaches the combustion chamber of the internal combustion engine via the injector. The duration and / or start of the fuel injection is controlled by the injector. The injector here preferably has a solenoid valve or a piezoelectric actuator.
【００１２】シリンダ毎にそれぞれ１つの電気操作可能
な弁が設けられている。以下、燃料調量を行う電磁弁お
よび／または圧電式アクチュエータを電気操作弁と称す
る。One electrically operable valve is provided for each cylinder. Hereinafter, the solenoid valve and / or the piezoelectric actuator that performs fuel metering will be referred to as an electrically operated valve.
【００１３】制御装置２０は公知のように、内燃機関に
噴射すべき燃料量を計算する。この計算は、種々異なる
測定値１５，例えば回転数ｎ、機関温度、実際の噴射開
始時点、場合により車両の動作状態を表す別のパラメー
タ２５に依存して行われる。この別のパラメータは例え
ばアクセルペダルの位置、または環境空気の圧力および
温度である。さらに別の制御ユニット、例えば変速機制
御部により希望トルクが設定される。The control unit 20 calculates the amount of fuel to be injected into the internal combustion engine, as is known. This calculation is made as a function of different measured values 15, for example the engine speed n, the engine temperature, the actual start of the injection, and possibly further parameters 25 which describe the operating state of the vehicle. This further parameter is, for example, the position of the accelerator pedal or the pressure and temperature of the ambient air. The desired torque is set by another control unit, for example, a transmission control unit.
【００１４】制御装置２０は所望の燃料量を制御パルス
に変換する。この制御パルスは、燃料調量ユニットの量
決定素子に印加される。量決定素子として電気操作弁が
用いられる。この電気操作弁は、弁の開放持続時間ない
しは閉鎖持続時間によって噴射すべき燃料量が設定され
るように配置されている。The control unit 20 converts a desired fuel amount into a control pulse. This control pulse is applied to a quantity determining element of the fuel metering unit. An electrically operated valve is used as a quantity determining element. The electrically operated valve is arranged such that the amount of fuel to be injected is determined by the duration of opening or closing the valve.
【００１５】しばしば、少量の燃料が本来の噴射の前に
シリンダに調量される。このことにより、機関のノイズ
特性を格段に改善できる。この噴射は予噴射と、本来の
噴射は主噴射と称される。さらに少量の燃料を主噴射の
後に調量することもできる。この噴射は後噴射と称され
る。さらに、個々の噴射を別の個別噴射に分散すること
もできる。Often, a small amount of fuel is metered into the cylinder before the actual injection. As a result, the noise characteristics of the engine can be significantly improved. This injection is called pre-injection, and the original injection is called main injection. A smaller amount of fuel can also be metered after the main injection. This injection is called post injection. Furthermore, individual injections can be distributed to other individual injections.
【００１６】このような燃料調量システムで問題となる
のは、電気操作弁が、制御信号は同じあっても異なる燃
料量を調量することがあることである。とりわけちょう
ど燃料が調量されることとなる最小の制御持続時間は、
種々の要因に依存する。この最小の制御持続時間は最小
制御持続時間ＡＤ０と称される。この最小制御持続時間
により噴射が行われるが、最小制御持続時間より短い制
御持続時間では噴射は行われない。この最小制御持続時
間は種々の要因、例えば温度、燃料位置、寿命、レール
圧、インジェクタの製造公差、および他の影響に依存す
る。正確な燃料調量を達成するためには、この最小制御
持続時間が既知でなければならない。A problem with such a fuel metering system is that the electrically actuated valve may meter different fuel quantities with the same control signal. Above all, the minimum control duration that just causes the fuel to be metered is
It depends on various factors. This minimum control duration is called the minimum control duration AD0. The injection is performed with the minimum control duration, but is not performed with the control duration shorter than the minimum control duration. This minimum control duration depends on various factors, such as temperature, fuel location, life, rail pressure, injector manufacturing tolerances, and other effects. In order to achieve accurate fuel metering, this minimum control duration must be known.
【００１７】内燃機関において燃料調量を制御するため
の装置が図２に示されている。すでに図１に示した素子
には相応する参照符号が付してある。センサ４５並びに
図示しない他のセンサの信号２５が量設定部１１０に達
する。この量設定部１１０は、運転手意志に相応する燃
料量ＱＫＷを計算する。An apparatus for controlling fuel metering in an internal combustion engine is shown in FIG. The elements already shown in FIG. 1 have the corresponding reference numerals. The signal 25 of the sensor 45 and another sensor (not shown) reaches the quantity setting unit 110. The quantity setting unit 110 calculates a fuel quantity QKW corresponding to the driver's will.
【００１８】この量信号ＱＫＷは結合点１１５に達し、
その第２の入力側には第２の同期化部１１５の出力信号
ＱＫＭが供給される。第１の結合点１１５の出力信号は
第２の結合点１３０に達し、これはさらに制御持続時間
計算部１４０に供給される。第２の結合点１３０の第２
の入力側には、ゼロ量補正器１４５の信号ＱＫ０が印加
される。これら２つの結合点１１５と１３０で量信号は
有利には加算結合される。制御持続時間計算部１４０
は、結合点１３０の出力信号に基づき、燃料調量ユニッ
ト３０に印加するための制御信号を計算する。すなわち
制御持続時間計算部は、電気操作弁に印加される制御持
続時間を計算する。This quantity signal QKW reaches the node 115,
The output signal QKM of the second synchronizer 115 is supplied to the second input side. The output signal of the first node 115 reaches the second node 130, which is further supplied to the control duration calculator 140. The second of the second connection points 130
Is applied to a signal QK0 of the zero amount corrector 145. At these two junctions 115 and 130, the quantity signals are advantageously summed. Control duration calculation unit 140
Calculates a control signal to be applied to the fuel metering unit 30 based on the output signal at the junction 130. That is, the control duration calculation unit calculates the control duration applied to the electrically operated valve.
【００１９】発生器ホイール１２０には種々のマーキン
グが配置されており、これらのマーキングはセンサ１２
５により走査される。図示の実施例で、発生器ホイール
はいわゆるセグメントホイールであり、シリンダ数に相
応する数のマーキングを有する。図示の実施例ではこれ
は４である。この発生器ホイールは有利にはクランクシ
ャフトに配置されている。このことは、１機関回転ごと
に、シリンダ数の２倍に相応する数のパルスが形成され
ることを意味する。センサ１２５は相応の数のパルスを
第１の同期化部１５０に送出する。Various markings are arranged on the generator wheel 120 and these markings are
5 is scanned. In the embodiment shown, the generator wheel is a so-called segment wheel and has a number of markings corresponding to the number of cylinders. This is four in the illustrated embodiment. This generator wheel is preferably arranged on the crankshaft. This means that for each engine revolution, a number of pulses corresponding to twice the number of cylinders is generated. The sensor 125 sends a corresponding number of pulses to the first synchronizer 150.
【００２０】第１の同期化部１５０は第１の制御器１７
１，第２の制御器１７２，第３の制御器１７３，並びに
第４の制御器１７４に信号を供給する。制御器の数はシ
リンダ数に相応する。４つの制御器の出力信号は第２の
同期化部１５５に達する。さらに制御器の出力信号はゼ
ロ量補正器１４２に達する。択一的に２つの同期化部の
出力信号をゼロ量補正器１４２に供給することもでき
る。この択一的実施例は破線で示されている。The first synchronizer 150 includes a first controller 17
1, a signal is supplied to the second controller 172, the third controller 173, and the fourth controller 174. The number of controllers corresponds to the number of cylinders. The output signals of the four controllers reach a second synchronizer 155. Further, the output signal of the controller reaches the zero amount corrector 142. Alternatively, the output signals of the two synchronizers can be supplied to the zero amount corrector 142. This alternative embodiment is shown in dashed lines.
【００２１】このような装置は、ゼロ量補正器１４２が
ない場合にはＤＥ１９５２７２１８に詳細に示されてい
る。Such a device is shown in detail in DE 195 27 218 in the absence of a zero amount corrector 142.
【００２２】この装置は次のように動作する。種々の信
号、例えば運転者意志を表す信号に基づいて、量設定部
１１０は燃料量希望信号ＱＫＷを決定する。この信号
は、運転者により希望されるトルクを調整するのに必要
な信号である。運転者意志信号の他に別の信号を処理す
ることもできる。例えば運転者意志信号の他に、回転数
信号および種々の温度値および圧力値が処理される。さ
らに別の制御ユニットから量設定部に、希望トルクおよ
び／または希望量を要求する信号を通知することもでき
る。このような別の制御ユニットは例えば変速機制御部
とすることができ、切換過程の間に機関のトルクを制御
する。This device operates as follows. Based on various signals, for example, a signal indicating the driver's intention, the quantity setting unit 110 determines the fuel quantity desired signal QKW. This signal is a signal necessary for adjusting the torque desired by the driver. Other signals can be processed in addition to the driver will signal. For example, in addition to the driver intent signal, a speed signal and various temperature and pressure values are processed. A signal requesting the desired torque and / or the desired amount can also be sent from the further control unit to the quantity setting unit. Such a further control unit may be, for example, a transmission control, which controls the engine torque during the switching process.
【００２３】公差、とりわけ燃料調量ユニット３０の公
差のために、所望の噴射量と実際に噴射される燃料量と
の間の偏差が発生する。ここで内燃機関の個々のシリン
ダは通常、制御信号が同じであっても異なる燃料量を調
量する。個々のシリンダ間のこのばらつきは通常は、量
補償制御部（ＭＡＲ）により調整される。Due to tolerances, especially tolerances of the fuel metering unit 30, deviations occur between the desired injection quantity and the actually injected fuel quantity. Here, the individual cylinders of the internal combustion engine usually meter different fuel quantities even with the same control signal. This variation between the individual cylinders is usually adjusted by a quantity compensation control (MAR).
【００２４】このような量補償制御部は概略的に図２の
上部に示されている。量補償制御部については、内燃機
関の各シリンダに１つの制御器が配属される。したがっ
て第１のシリンダには第１の制御器１７１が、第２のシ
リンダには第２の制御器１７２が、第３のシリンダには
第３の制御器１７３が、そして第４のシリンダには第４
の制御器１７４が配属される。ここでは１つの制御器だ
けを設け、これが交互に個々のシリンダに配属されるよ
うにすることもできる。Such a quantity compensation control is shown schematically in the upper part of FIG. As for the quantity compensation controller, one controller is assigned to each cylinder of the internal combustion engine. Thus, a first controller 171 for the first cylinder, a second controller 172 for the second cylinder, a third controller 173 for the third cylinder, and a fourth controller for the fourth cylinder. 4th
Controller 174 is assigned. In this case, it is also possible to provide only one controller, which is assigned alternately to the individual cylinders.
【００２５】センサ１２５と発生器ホイール１２０を用
いて第１の同期化部１５０は目標値および各個々の制御
器に対する実際値を検出する。ここでは発生器ホイール
の交差を調整し、捻れ信号を補償するためにセンサ信号
の特別なフィルタリングが必要である。Using the sensor 125 and the generator wheel 120, the first synchronizer 150 detects the target value and the actual value for each individual controller. Here, special filtering of the sensor signal is required to adjust the intersection of the generator wheels and compensate for the torsional signal.
【００２６】制御器１７１〜１７４の出力信号は第２の
同期化部１５５に供給され、この第２の同期化部は希望
量ＱＫＷを補正する補正量ＱＫＭを生成する。The output signals of the controllers 171 to 174 are supplied to a second synchronizer 155, which generates a correction amount QKM for correcting the desired amount QKW.
【００２７】この量補償制御部は、制御器が個々のシリ
ンダに調量される量を共通の平均値制御するよう構成さ
れている。１つのシリンダが公差のために比較的に多く
の燃料量を調量すると、このシリンダに対しては負の燃
料量ＱＫＭが運転者希望量ＱＫＭに加算される。１つの
シリンダが過度に少量の燃料量を調量すれば、正の燃料
量ＱＫＭが運転者希望量ＱＫＷに加算される。このよう
な量誤差が存在すると、回転不均質性が発生する。この
ことにより回転数信号に振動が重畳され、その周波数は
カムシャフト周波数および／またはカムシャフト周波数
の倍数に相応する。回転数信号における、カムシャフト
周波数を伴うこの成分は回転不均質性を表し、量補償制
御部によってゼロに調整される。[0027] The quantity compensation controller is configured such that the controller controls the quantity metered to the individual cylinders by a common average value. If one cylinder weighs a relatively large amount of fuel due to tolerances, a negative fuel amount QKM is added to the driver desired amount QKM for this cylinder. If one cylinder meteres an excessively small amount of fuel, a positive fuel amount QKM is added to the driver desired amount QKW. The presence of such a quantity error causes rotational inhomogeneity. This causes vibrations to be superimposed on the speed signal, the frequency of which corresponds to the camshaft frequency and / or a multiple of the camshaft frequency. This component with the camshaft frequency in the speed signal represents the rotational inhomogeneity and is adjusted to zero by the quantity compensation control.
【００２８】量平均値エラーはこの量補償制御部によっ
ては補正することができない。とりわけ、最小制御持続
時間より下では燃料が調量されないということに基づく
エラーはこのような量調整制御によって補正することが
できない。The quantity average error cannot be corrected by this quantity compensation controller. In particular, errors based on the fact that the fuel is not metered below the minimum control duration cannot be corrected by such a metering control.
【００２９】本発明では以下のように処理される。自動
車がコースティング動作にあるとき、すなわち燃料噴射
が行われないときに、内燃機関は個々のシリンダに噴射
される燃料に関して平衡調整される。したがって回転数
にはカムシャフト周波数の成分が存在しないか、僅かし
か存在しなくなる。In the present invention, the processing is performed as follows. When the vehicle is in coasting operation, ie when no fuel injection is taking place, the internal combustion engine is balanced with respect to the fuel injected into the individual cylinders. Therefore, there is no or only a small component of the camshaft frequency in the rotational speed.
【００３０】シリンダＮにおいてインジェクタの制御持
続時間が緩慢に上昇すると、最小制御持続時間ＡＤ０
（Ｎ）より上でシリンダＮへの噴射が行われる。このた
めに燃焼不均質性が発生し、これがまた回転不均質性の
原因となる。とりわけ回転数信号には、カムシャフト周
波数の倍数の振動が発生する。このカムシャフト周波数
成分は量補償制御部により識別される。When the control duration of the injector slowly rises in the cylinder N, the minimum control duration AD0
The injection to the cylinder N is performed above (N). This leads to combustion inhomogeneities, which also cause rotational inhomogeneities. In particular, the rotation speed signal has a vibration that is a multiple of the camshaft frequency. This camshaft frequency component is identified by the quantity compensation controller.
【００３１】シリンダＮに対応する制御器は補正値を検
出する。量調整制御器の補正値が存在するとき、ゼロ量
補正器１４２は、ゼロ量からちょうど区別できる噴射量
が噴射されるときの制御持続時間ＡＤ０（Ｎ）を識別す
る。相応する値ＡＤ０（Ｎ）は記憶され、後での調量の
際にシリンダＮの制御持続時間を補正するために使用さ
れる。図２には、値ＡＤ０（Ｎ）が補正値ＱＫ０の形成
に使用されることによってこのことが示されている。The controller corresponding to the cylinder N detects a correction value. When a correction value for the quantity adjustment controller is present, the zero quantity corrector 142 identifies the control duration AD0 (N) when an injection quantity is injected that is just distinguishable from the zero quantity. The corresponding value AD0 (N) is stored and used to correct the control duration of the cylinder N during subsequent metering. FIG. 2 illustrates this by using the value AD0 (N) to form the correction value QK0.
【００３２】相応する実施例が図３に示されている。第
１のステップ３００でカウンタＮは１にセットされる。
引き続く問い合わせ３１０で、コースティング動作が存
在するか否かが検査される。存在しなけれれば、しばら
くして新たに問い合わせ３１０が実行される。問い合わ
せ３１０がコースティング動作を存在していることを識
別すると、すなわち燃料噴射が行われていなければ、ス
テップ３２０でシリンダＮに対する制御持続時間がゼロ
にセットされる。A corresponding embodiment is shown in FIG. In a first step 300, the counter N is set to one.
A subsequent query 310 checks whether a coasting action exists. If not, a new inquiry 310 is executed after a while. If query 310 identifies that a coasting operation is present, i.e., if no fuel injection has taken place, step 320 sets the control duration for cylinder N to zero.
【００３３】引き続きステップ３３０で、制御持続時間
が固定値Ｄ１だけ高められる。引き続きステップ３４０
で、量調整制御が行われる。これに続く問い合わせ３５
０は、Ｎ番目のシリンダの制御器が補正量を出力するか
否かを検査する。出力しなければ、ステップ３３０でこ
のＮ番目のシリンダに対する制御持続時間が再度、値Ｄ
１だけ高められる。問い合わせ３５０が、Ｎ番目のシリ
ンダに配属された制御器が回転不均質性を識別するか、
または調整量を設定したことを識別すると、ステップ３
６０でＮ番目のシリンダに対する最小持続時間ＡＤ０
（Ｎ）が値ＡＤにセットされる。Subsequently, at step 330, the control duration is increased by a fixed value D1. Continue with step 340
Then, the amount adjustment control is performed. Subsequent inquiry 35
A 0 checks whether the controller of the Nth cylinder outputs a correction amount. If not, in step 330 the control duration for this Nth cylinder is again set to the value D
Can be increased by one. Query 350 determines whether the controller assigned to the Nth cylinder identifies rotational heterogeneity,
Alternatively, when it is determined that the adjustment amount has been set, step 3
The minimum duration AD0 for the Nth cylinder at 60
(N) is set to the value AD.
【００３４】引き続きステップ３７０で、カウンタＮが
１だけ増分される。これに続く問い合わせ３８０は、数
Ｎが内燃機関のシリンダ数Ｎより大きいか否かを検査す
る。大きければプログラムは新たにステップ３００を開
始する。大きくなければプログラムは問い合わせ３１０
から継続される。Continuing at step 370, the counter N is incremented by one. A subsequent inquiry 380 tests whether the number N is greater than the number N of cylinders of the internal combustion engine. If it is, the program starts a new step 300. If not, the program asks 310
It is continued from.
【００３５】このことは以下のことを意味する。すなわ
ち個々のシリンダ毎に順次、制御持続時間ＡＤが確実に
噴射の行われない値から出発して、量補償制御部がこの
シリンダに燃料が噴射されることを識別するまで高めら
れることを意味する。量補償制御部は、行われた噴射を
生じた燃焼不均質性に基づいて識別する。ちょうど燃料
が噴射されるこの制御持続時間は、Ｎ番目のシリンダに
対する最小制御持続時間ＡＤ０（Ｎ）として記憶され
る。This means the following. This means that, for each individual cylinder, in sequence, the control duration AD is increased starting from the value at which no injection takes place, until the quantity compensation control determines that fuel is to be injected into this cylinder. . The quantity compensation control identifies the performed injection based on the resulting combustion heterogeneity. This control duration during which fuel is just injected is stored as the minimum control duration AD0 (N) for the Nth cylinder.
【００３６】このことは、ゼロ量補正器１４２が最小制
御持続時間を制御器１７１〜１７４の制御出力信号に基
づき、または補正量ＱＫＭに基づき検出することを意味
する。This means that the zero amount corrector 142 detects the minimum control duration based on the control output signals of the controllers 171 to 174 or based on the correction amount QKM.
【００３７】ゼロ量補正器１４２では、制御持続時間が
燃料量ＱＫ０に対する補正値に変換される。補正値検出
が行われない他の全ての動作状態で、補正値ＱＫ０は結
合点１３０で運転者意志量ＱＫＷに加算される。この運
転者意志量も量調整補正部の出力信号だけ補正される。
最小制御持続時間ＡＤ０は、有利には燃料調量をシリン
ダ個別に、燃料調量の精度に影響を及ぼす種々のパラメ
ータだけ補正するのに使用される。The zero amount corrector 142 converts the control duration into a correction value for the fuel amount QK0. In all other operating states in which no correction value detection is performed, the correction value QK0 is added to the driver's will quantity QKW at the node 130. This driver's will amount is also corrected by the output signal of the amount adjustment correction unit.
The minimum control duration AD0 is preferably used to correct the fuel metering on a cylinder-by-cylinder basis by various parameters which affect the accuracy of the fuel metering.
【００３８】別の構成では、ゼロ量補正器１４２が最小
制御持続時間ＡＤ０（Ｎ）に対する値を制御持続時間計
算部に出力し、この制御持続時間計算部が制御持続時間
を直接、最小制御持続時間により補正する。この制御持
続時間は、運転者意志量ＱＫＷと量補償制御部の出力信
号ＱＫＭに基づき計算される。In another configuration, the zero amount corrector 142 outputs a value for the minimum control duration AD0 (N) to the control duration calculator, which calculates the control duration directly by the minimum control duration. Correct by time. This control duration is calculated based on the driver's will amount QKW and the output signal QKM of the amount compensation control unit.
【００３９】回転数信号ないし量補償制御部の出力信号
の評価とは択一的に、ラムダゾンデの出力信号を使用す
ることもできる。ここでラムダゾンデは、排ガスの酸素
含有量を表す信号を出力する。この場合問い合わせ３５
０は、ラムダゾンデの出力信号が減少するか否かを検査
する。ラムダ信号が減少すれば、すなわち排ガス中の酸
素濃度が減少すれば、ステップ３６０でＮ番目のシリン
ダの最小制御持続時間ＡＤ０（Ｎ）が値ＡＤにより表さ
れる。As an alternative to evaluating the speed signal or the output signal of the quantity compensation controller, the output signal of a lambda probe can also be used. Here, the lambda sensor outputs a signal indicating the oxygen content of the exhaust gas. In this case inquiry 35
A 0 checks whether the output signal of the lambda sensor decreases. If the lambda signal decreases, that is, if the oxygen concentration in the exhaust gas decreases, then in step 360 the minimum control duration AD0 (N) of the Nth cylinder is represented by the value AD.
【００４０】別の択一的実施例として、回転数経過を粗
い分解能で検出することができる。このことは例えばい
わゆるインクリメントホイールにより行われる。相応の
評価によって、燃焼不均質性に起因する回転数不均質性
を識別し、ひいては行われた噴射を直接識別することが
できる。As a further alternative, the course of the rotational speed can be detected with a coarse resolution. This is done, for example, by a so-called increment wheel. With a corresponding evaluation, it is possible to identify rotational speed inhomogeneities due to combustion inhomogeneities and thus directly identify the injections made.
【００４１】とりわけ有利には、内燃機関に、燃焼室の
イオン流を検出するイオン流センサを設ける。この場合
特に有利には、このイオン流センサの出力信号を使用す
る。この場合問い合わせ３５０は、イオン流センサの出
力信号が変化するか否かを検査する。信号の変化が識別
されれば、ステップ３６０でＮ番目のシリンダの最小制
御持続時間ＡＤ０（Ｎ）が値ＡＤにより表される。Particularly advantageously, the internal combustion engine is provided with an ion flow sensor for detecting the ion flow in the combustion chamber. In this case, it is particularly advantageous to use the output signal of this ion flow sensor. In this case, the query 350 checks whether the output signal of the ion flow sensor changes. If a signal change is identified, the minimum control duration AD0 (N) of the Nth cylinder is represented by the value AD in step 360.
【００４２】特に有利には、イオン流センサを使用する
場合、本発明の方法ステップを全ての動作状態で、とり
わけ噴射される燃料量が時間について僅かしか変化しな
い定常動作状態で実行することができる。このことは、
コースティング動作が存在するか否かについての問い合
わせ３１０を省略し、定常動作状態が存在するか否かを
検査する問い合わせにより置換することを意味する。It is particularly advantageous when using an ion flow sensor that the method steps according to the invention can be carried out in all operating states, in particular in a steady-state operating state in which the quantity of fuel injected changes only slightly over time. . This means
This means that the inquiry 310 as to whether or not a coasting operation is present is omitted, and is replaced with an inquiry as to whether or not a steady operation state exists.
【００４３】有利にはイオン流センサの信号は所定の角
度領域でだけ評価される。この角度領域は有利には、燃
焼が行われるか、または燃焼直後の角度領域である。こ
の角度領域は、信号ができるだけ鋭敏に噴射量の変化に
応答するように選定される。特に有利には種々異なる部
分噴射、例えば予噴射、主噴射、および／または後噴射
に対して異なる角度領域を選定する。The signal of the ion flow sensor is preferably evaluated only in a predetermined angular range. This angular region is preferably the angular region where combustion takes place or immediately after combustion. This angular range is chosen so that the signal responds to changes in injection quantity as sharply as possible. It is particularly advantageous to select different angular ranges for different partial injections, for example pre-injection, main injection and / or post-injection.
【００４４】別の実施例が図４に示されている。以下、
最小制御持続時間の検出を予噴射の例で説明する。この
ことは、噴射が第１の部分噴射と第２の部分噴射に分割
されている場合にも同じように適用することができる。
この場合、１つの部分噴射でだけ制御持続時間を変化さ
せる。別の部分噴射では制御持続時間は、トルクが一定
に留まるように変化する。Another embodiment is shown in FIG. Less than,
The detection of the minimum control duration will be described using an example of pre-injection. This is equally applicable if the injection is divided into a first partial injection and a second partial injection.
In this case, the control duration is changed by only one partial injection. In another partial injection, the control duration changes so that the torque remains constant.
【００４５】出発点は、予噴射が行われる状態である。
予噴射量が１つのシリンダで選択的に減少され、同時に
相応するシリンダの主噴射が増加される。主噴射の増加
は、出力されるトルクが一定に留まるよう行われる。こ
れにより、量補償制御部が減少した量を補償するための
補正値を生成することはない。最小制御持続時間に相応
する最小噴射量を下回る際には、所定の最小制御持続時
間では噴射を実行するのに十分ではなくなる。このため
予噴射が行われなくなる。予噴射を定める量は、内燃機
関で機関トルクを形成するためには使用されない。主噴
射量の増加による補償は行われない。このことにより、
このシリンダの出力トルクが減少する。量補償制御部は
これを識別し、このシリンダに対する相応の補正値を出
力する。この補正値に基づいて、実行されなかった予噴
射を識別し、これにより最小制御持続時間を求めること
ができる。The starting point is a state where the pre-injection is performed.
The pre-injection quantity is selectively reduced in one cylinder and at the same time the main injection in the corresponding cylinder is increased. The increase of the main injection is performed so that the output torque remains constant. Thereby, the amount compensation control unit does not generate a correction value for compensating the reduced amount. Below the minimum injection quantity corresponding to the minimum control duration, the predetermined minimum control duration is no longer sufficient to execute the injection. Therefore, the pre-injection is not performed. The quantity defining the pre-injection is not used to create engine torque in an internal combustion engine. No compensation is made by increasing the main injection quantity. This allows
The output torque of this cylinder decreases. The quantity compensation control recognizes this and outputs a corresponding correction value for this cylinder. On the basis of this correction value, the pre-injection that has not been executed can be identified and the minimum control duration can be determined accordingly.
【００４６】これの意味するものは、予噴射がなければ
燃焼不均質性が生じ、ひいては回転不均質性が生じるこ
とである。このことは量補償制御部により識別され、相
応の補正値が噴射量を増量するために形成され、予噴射
の欠落によって低下したトルクを補償する。したがっ
て、量補償制御部のシリンダ固有の関与を監視すること
により、最小制御持続時間をシリンダ固有に検出するこ
とができる。What this means is that without the pre-injection, combustion inhomogeneity will occur and thus rotational inhomogeneity. This is identified by the quantity compensation control, and a corresponding correction value is provided for increasing the injection quantity, which compensates for the reduced torque due to the missing pre-injection. Therefore, by monitoring the cylinder-specific involvement of the quantity compensation controller, the minimum control duration can be detected cylinder-specific.
【００４７】相応する実施例が図４にフローチャートの
形態で示されている。第１のステップ４００で、カウン
タＮが１にセットされる。これに続く問い合わせ４１０
は、最小制御持続時間を検出できる動作状態が存在する
か否かを検査する。これにはとりわけコースティング動
作、および回転数および／または噴射すべき燃料量が大
きな値を取らない動作状態が適する。このような動作状
態が存在しなければ、ステップ４２０で予噴射に対する
制御持続時間ＡＤＶが初期値ＡＤＳにセットされる。こ
の初期値ＡＤＳは予噴射が行われるように選定されてい
る。A corresponding embodiment is shown in FIG. 4 in the form of a flowchart. In a first step 400, a counter N is set to one. Subsequent inquiry 410
Checks whether there is an operating state in which the minimum control duration can be detected. Particularly suitable for this are coasting operations and operating conditions in which the rotational speed and / or the amount of fuel to be injected does not take large values. If no such operating state exists, in step 420 the control duration ADV for the pre-injection is set to the initial value ADS. This initial value ADS is selected so that pre-injection is performed.
【００４８】通常は予噴射が行われる動作状態を前提と
する。この場合、初期値ＡＤＳはこの動作状態で予噴射
量として最適の燃焼に必要な値に相応する。Normally, it is assumed that the operating state is such that pre-injection is performed. In this case, the initial value ADS corresponds to the value required for optimal combustion as the pre-injection quantity in this operating state.
【００４９】引き続きステップ４３０で、制御持続時間
ＡＤＳが値Ｄ１だけ減少される。ステップ４４０で値Ｄ
２が値Ｄ１の関数として求められる。値Ｄ２は、内燃機
関から出力されるトルクが予噴射の減少と主噴射の上昇
があっても変化しないように、すなわち一定に留まるよ
うに設定される。Subsequently, at step 430, the control duration ADS is reduced by the value D1. In step 440, the value D
2 is determined as a function of the value D1. The value D2 is set so that the torque output from the internal combustion engine does not change even if the pre-injection decreases and the main injection rises, that is, is kept constant.
【００５０】引き続くステップ４５０で、主噴射の制御
持続時間ＡＤＨが値Ｄ２だけ高められる。引き続くステ
ップ４６０で量調整制御ＭＡＲが実行される。問い合わ
せ４７０が、量調整制御微雨が回転不均質性を識別し、
とりわけ探査すべきシリンダＮに対して補正値を設定す
ることを識別すると、行われなかった予噴射が識別さ
れ、ステップ４８０でＮ番目のシリンダの最小制御持続
時間ＡＤ０（Ｎ）として、予噴射に対する制御持続時間
の値ＡＤＶがファイルされる。続いてステップ４９０で
カウンタＮが１だけ増分される。引き続く問い合わせ４
９５は、カウンタＮが内燃機関のシリンダ数Ｎより大き
いか否かを検査する。大きければ、プログラムはステッ
プ４００から継続される。大きくなければ、すなわち最
小制御持続時間の検出が全てのシリンダに対してまだ実
行されていなければ、プログラム４１０は問い合わせ４
１０により継続される。In a subsequent step 450, the control duration ADH of the main injection is increased by the value D2. In the following step 460, the amount adjustment control MAR is executed. Query 470 determines if the volume control light rain identified rotational heterogeneity,
In particular, identifying that a correction value is to be set for the cylinder N to be probed, a missed pre-injection is identified, and in step 480 the minimum control duration AD0 (N) of the Nth cylinder is set as The control duration value ADV is filed. Subsequently, at step 490, the counter N is incremented by one. Subsequent inquiry 4
95 checks whether the counter N is greater than the number N of cylinders of the internal combustion engine. If so, the program continues from step 400. If not, i.e., if minimum control duration detection has not yet been performed for all cylinders, program 410 returns query 4
Continued by 10.
【００５１】問い合わせ４７０が、補正量が量補償制御
部により設定されてないことを識別すると、ステップ４
３０で新たに予噴射の制御持続時間ＡＤＶが値Ｄ１だけ
減少される。When the inquiry 470 identifies that the correction amount has not been set by the amount compensation control unit, step 4
At 30, a new control duration ADV of the pre-injection is reduced by the value D1.
【００５２】予噴射の量を制御するのとは択一的に、後
噴射の量ないしは主噴射の量、または別の部分噴射を相
応に減少ないし増大することができる。As an alternative to controlling the amount of pre-injection, the amount of post-injection or the amount of main injection, or another partial injection, can be correspondingly reduced or increased.
【００５３】このことは、個々のシリンダに対して順
次、部分噴射に対する制御持続時間ＡＤを、確実に噴射
の行われる値から出発して減少し、同時に第２の部分噴
射の制御時間を増大してこのシリンダから出力されるト
ルクが一定に留まるようにし、このことを量補償制御部
がこのシリンダに燃料が噴射されないことを識別するま
で行うことを意味する。量補償制御部は、噴射の行われ
なかったことを生じた回転不均質性に基づいて識別す
る。回転不均質性を表す信号として有利には量補償制御
部の出力量ＱＫＭを使用する。ちょうど燃料噴射が行わ
れないときの制御持続時間は、Ｎ番目のシリンダに対す
る最小制御持続時間ＡＤ０（Ｎ）として記憶される。This means that, for the individual cylinders, the control duration AD for the partial injection is reduced starting from the value at which the injection takes place reliably, while simultaneously increasing the control time for the second partial injection. This means that the torque output from the lever cylinder is kept constant, and this is performed until the quantity compensation control unit determines that fuel is not injected into the cylinder. The quantity compensation control identifies on the basis of the rotational inhomogeneity that has occurred that no injection has taken place. The output quantity QKM of the quantity compensation control is preferably used as the signal representing the rotational inhomogeneity. The control duration just when no fuel injection takes place is stored as the minimum control duration AD0 (N) for the Nth cylinder.
【００５４】補正値ＱＫＭの代わりに、回転不均質性を
表す別のパラメータを使用することもできる。これは例
えば量補償制御部の内部パラメータである。したがって
例えば回転不均質性をろ波された回転数信号から識別す
ることもできる。有利には回転不均質性は、回転数信号
がカムシャフト周波数の振動成分を有するときに識別さ
れる。このことは容易に、カムシャフト周波数成分だけ
を選択するバンドパスフィルタにより回転数をろ波する
ことによって識別できる。これは回転不均質性を表す信
号として、カムシャフト周波数によりろ波された回転数
信号が使用されることを意味する。Instead of the correction value QKM, another parameter representing the rotational inhomogeneity can be used. This is, for example, an internal parameter of the quantity compensation control unit. Thus, for example, rotational inhomogeneity can also be identified from the filtered rotational speed signal. Advantageously, rotational inhomogeneity is identified when the rotational speed signal has a vibration component at the camshaft frequency. This can easily be identified by filtering the rotational speed with a bandpass filter that selects only the camshaft frequency component. This means that a rotation speed signal filtered by the camshaft frequency is used as a signal representing the rotation inhomogeneity.
【００５５】予噴射が行われなかったことにより生じた
回転不均質性を高分解能の回転数信号によって識別する
こともできる。The rotational inhomogeneity caused by the absence of the pre-injection can also be identified by a high-resolution rotational speed signal.
【００５６】図２の燃料量の代わりに、噴射すべき燃料
量を表す他のパラメータを処理することもできる。例え
ば量設定部または第２の同期化部１５５により電気操作
弁に対する制御持続時間またはトルク量を処理すること
もできる。Instead of the fuel quantity in FIG. 2, other parameters representing the quantity of fuel to be injected can be processed. For example, the control duration or the amount of torque for the electrically operated valve can be processed by the quantity setting unit or the second synchronization unit 155.
【図１】内燃機関の燃料調量装置の概略図である。FIG. 1 is a schematic diagram of a fuel metering device for an internal combustion engine.
【図２】電気操作弁の制御持続時間を計算するための詳
細図である。FIG. 2 is a detailed diagram for calculating the control duration of the electrically operated valve.
【図３】本発明の方法の実施例のフローチャートであ
る。FIG. 3 is a flowchart of an embodiment of the method of the present invention.
【図４】本発明の方法の実施例のフローチャートであ
る。FIG. 4 is a flowchart of an embodiment of the method of the present invention.
１０ 内燃機関 ２０ 制御装置 ３０ 燃料調量ユニット ４０、４５ センサ １１０ 量設定部 １４０ 制御持続時間計算部 １４５ ゼロ量補正器 Reference Signs List 10 internal combustion engine 20 control device 30 fuel metering unit 40, 45 sensor 110 quantity setting unit 140 control duration calculating unit 145 zero amount corrector
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 マンフレート ビルク ドイツ連邦共和国 オーバーリークシンゲ ン ガルテンシュトラーセ １ (72)発明者 アンドレアス プフェッフレ ドイツ連邦共和国 ヴュステンロート ロ ーゼンシュトラーセ 26 (72)発明者 ライナー シュトローマイアー ドイツ連邦共和国 シユツツトガルト ア ッカーマンシュトラーセ 42 (72)発明者 ユルゲン メッシンガー ドイツ連邦共和国 ヴァインスベルク−ヴ ィンメンタール アム フロインデンベル ク １ (72)発明者 ディルク ザミュエルゼン ドイツ連邦共和国 ルートヴィッヒスブル ク ティッシェンドルフシュトラーセ ７ ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Manfred Birk Germany Oberliquessingen Gartenstrasse 1 (72) Inventor Andreas Pfeffle Wustenroth Rosenstraße, Germany 26 (72) Inventor Rainerstr. Lohmeier Germany Schuttgart a Kermanstrasse 42 (72) Inventor Jurgen Messinger Germany Weinsberg-Wimmental am Freundenberg 1 (72) Inventor Dirk Samuelsen Germany Ludwigsburg Tischchendorf Germany Strasse 7
Claims (10)
時間が噴射すべき燃料量を設定する形式の内燃機関の燃
料調量装置の制御方法であって、 所定の動作状態で最小制御持続時間（ＡＤ０）を検出
し、 該最小制御持続時間ではちょうど燃料が噴射されるもの
であり、 初期値から出発して、制御持続時間を増大または減少
し、 信号が変化する制御持続時間を最小制御持続時間として
記憶する方法において、 前記信号として、回転均質性を表すパラメータ、ラムダ
センサの出力信号、またはイオン流センサの出力信号を
使用する、ことを特徴とする方法。1. A method for controlling a fuel metering device for an internal combustion engine, wherein the control time of at least one electrically operated valve sets the amount of fuel to be injected. AD0), the fuel is injected just at the minimum control duration, starting from the initial value, increasing or decreasing the control duration, and changing the control duration at which the signal changes to the minimum control duration. Using a parameter representing rotation homogeneity, an output signal of a lambda sensor, or an output signal of an ion flow sensor as the signal.
使用する、請求項１記載の方法。2. The method according to claim 1, wherein the parameters of the quantity compensation controller are used as the signal.
波された回転数信号を使用する、請求項１または２記載
の方法。3. The method as claimed in claim 1, wherein the signal comprises a rotational speed signal filtered by a camshaft frequency.
る、請求項１から３までのいずれか１項記載の方法。4. The method according to claim 1, wherein the signal of the quantity compensation controller is used as the signal.
して、当該制御持続時間を信号が発生するまで高め、こ
の制御持続時間を最小制御持続時間として使用する、請
求項１から４までのいずれか１項記載の方法。5. The method as claimed in claim 1, wherein, starting from a control duration in which no injection takes place, the control duration is increased until a signal is generated, and this control duration is used as a minimum control duration. A method according to any one of the preceding claims.
２の部分噴射とに分割し、第１の部分噴射でだけ制御持
続時間を変化する、請求項１から５までのいずれか１項
記載の方法。6. The fuel injection system according to claim 1, wherein the injection is divided into at least a first partial injection and a second partial injection, and the control duration is changed only in the first partial injection. The described method.
ルクが一定に留まるように変化する、請求項６記載の方
法。7. The method according to claim 6, wherein in the second partial injection, the control duration is varied such that the torque remains constant.
て、当該制御持続時間を信号が発生するまで減少し、こ
の制御持続時間を最小制御持続時間として使用する、請
求項１から７までのいずれか１項記載の方法。8. The method according to claim 1, wherein, starting from the control duration at which the injection takes place, the control duration is reduced until a signal is generated, and this control duration is used as the minimum control duration. A method according to any one of the preceding claims.
めに使用する、請求項１から８までのいずれか１項記載
の方法。9. The method according to claim 1, wherein a minimum control duration is used for correcting the fuel metering.
続時間が噴射すべき燃料量を設定する形式の内燃機関の
燃料調量装置の制御装置であって、 所定の動作状態で最小制御持続時間（ＡＤ０）を検出す
る手段を有し、 当該最小制御持続時間ではちょうど燃料が噴射され、 前記手段により、初期値から出発して、制御持続時間が
増加または減少され、 信号の変化が発生する制御持続時間が最小制御持続時間
として記憶される装置において、 前記信号として、回転均質性を表すパラメータ、ラムダ
センサの出力信号、またはイオン流センサの出力信号が
使用される、ことを特徴とする制御装置。10. A control device for a fuel metering device for an internal combustion engine, wherein the control time period of at least one electrically operated valve sets the amount of fuel to be injected. AD0), the fuel is injected just at the minimum control duration, the control duration being increased or decreased starting from the initial value by the means, and the control duration at which a signal change occurs A control device, wherein the time is stored as a minimum control duration, wherein the signal is a parameter representing rotational homogeneity, an output signal of a lambda sensor, or an output signal of an ion flow sensor.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19945618.6A DE19945618B4 (en) | 1999-09-23 | 1999-09-23 | Method and device for controlling a fuel metering system of an internal combustion engine |
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