JP2869160B2 - ディーゼル式内燃機関の燃料供給量信号形成方法及び装置 - Google Patents

ディーゼル式内燃機関の燃料供給量信号形成方法及び装置

Info

Publication number
JP2869160B2
JP2869160B2 JP2195094A JP19509490A JP2869160B2 JP 2869160 B2 JP2869160 B2 JP 2869160B2 JP 2195094 A JP2195094 A JP 2195094A JP 19509490 A JP19509490 A JP 19509490A JP 2869160 B2 JP2869160 B2 JP 2869160B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
signal
fuel supply
set value
controller
value
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP2195094A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH0370833A (ja
Inventor
ヨーゼフ・ヴァール
アルフ・レフラー
ヘルマン・グリースハーバー
ヴィルヘルム・ポーラッハ
エーヴァルト・エーブレン
ヨアヒム・タウシャー
ヘルムート・ラウファー
ウルリッヒ・フライッヒ
ヨハネス・ロッヒャー
マンフレート・ビールク
ゲルハルト・エンゲル
アルフレート・シュミット
ピエール・ローヴァン
フリドリン・ピヴォンカ
アントン・カーレ
ヘルマン・クル
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=6386546&utm_source=***_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=JP2869160(B2) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Publication of JPH0370833A publication Critical patent/JPH0370833A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2869160B2 publication Critical patent/JP2869160B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/30Controlling fuel injection
    • F02D41/38Controlling fuel injection of the high pressure type
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/24Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means
    • F02D41/2406Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means using essentially read only memories
    • F02D41/2496Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means using essentially read only memories the memory being part of a closed loop
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B3/00Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
    • F02B3/06Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2250/00Engine control related to specific problems or objectives
    • F02D2250/18Control of the engine output torque
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2250/00Engine control related to specific problems or objectives
    • F02D2250/32Air-fuel ratio control in a diesel engine

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、ディーゼル式内燃機関の燃料供給量信号形
成方法及び装置、更に詳細には、内燃機関のアクセルペ
ダル位置、回転数、ラムダ値、排ガス温度あるいはトル
クなど測定量に基づいて燃料供給量信号を形成し、所望
燃料供給量信号をアクセルペダル位置に従って発生さ
せ、この信号を第2の信号とともに最小値選択回路に入
力し、その出力信号により燃料供給量を定めるディーゼ
ル式内燃機関の燃料供給量信号形成方法及び装置に関す
る。
[従来の技術] この種のディーゼル式内燃機関の燃料供給量制御方法
が、ドイツ特許公開公報第3729771号に記載されてい
る。この種の方法においては、部分負荷領域における噴
射すべき燃料量は多次元のマップ値発生器から読み出さ
れる。この値を用いて内燃機関に供給される燃料の制御
が行われる。全負荷領域においては、ラムダセンサの出
力信号が所定の目標値と比較される。ラムダセンサの出
力信号が所定の目標値を上回ると、それに応じて噴射す
べき燃料量が制限される。この制御は全負荷領域におい
ては燃料供給量に影響を及ぼさない。従ってこの装置に
は、燃料供給量の制御は運転状態(始動、アイドリン
グ、全負荷、部分負荷)及び回転数、アクセルペダル位
置、内燃機関の所望のトルクなどいくつかの運転パラメ
ータに従ってしか制御できないという欠点がある。この
ような装置においては、所定の運転状態においては、許
容できない排ガス放出をもたらす惧れがある。
[発明が解決しようとする課題] 本発明の課題は、排ガスの放出を減少させ、内燃機関
の動的特性を改良することができ、付加するセンサの数
をできるだけ少なくすることのできる冒頭で述べた種類
の燃料供給量信号形成方法及び装置を提供することであ
る。
[課題を解決するための手段] 上記の課題を解決するために、本発明では、アクセル
ペダル位置、回転数、ラムダ値、排ガス温度あるいはト
ルクなどの測定量に基づいてディーゼル式内燃機関の燃
料供給量信号を形成する方法であって、所望燃料供給量
信号(MW)をアクセルペダル位置に従って発生させ、こ
の信号を第2の信号とともに最小値選択回路(15)に入
力し、その出力信号により燃料供給量を定めるディーゼ
ル式内燃機関の燃料供給量信号形成方法において、 少なくとも回転数に従って設定値発生器(50)により
燃料供給量の設定値(MV)を定め、 最小値選択回路(15)により前記所望燃料供給量信号
(MW)を前記設定値に制限し、 所定の運転状態において閉ループ制御器(60)により
前記設定値を加算的あるいは乗算的に補正するための信
号(MR)を形成する構成を採用している。
また、本発明では、アクセルペダル位置、回転数、ラ
ムダ値、排ガス温度あるいはトルクなどの測定量に基づ
いてディーゼル式内燃機関の燃料供給量信号を形成する
装置であって、所望燃料供給量信号をアクセルペダル位
置に従って発生させ、この信号を第2の信号とともに最
小値選択回路に入力し、その出力信号により燃料供給量
を定めるディーゼル式内燃機関の燃料供給量信号形成装
置において、 少なくとも回転数に従って燃料供給量の設定値(MV)
を発生する設定値発生器(50)と、 前記所望燃料供給量信号と前記設定値を受けて所望燃
料供給量信号を前記設定値に制限する最小値選択回路
(15)と、 所定の運転状態において動作する閉ループ制御器(6
0)と、 前記閉ループ制御器からの出力信号(MR)により前記
設定値を加算的あるいは乗算的に補正する手段(56,5
4)とを有する構成も採用している。
[作用] 独立請求項の特徴を有する本発明方法及び装置によれ
ば、従来技術と比較して、所定の運転領域においては燃
料供給量は設定値によってのみ定められ、他の運転領域
においては設定値を閉ループ制御器の出力信号と共に燃
料供給量の制御に用いることができるという利点が得ら
れる。本発明の他の好ましい実施例は、従属請求項に記
載の手段によって得られる。
[実施例] 本発明の実施例を図面に示し、以下で詳細に説明す
る。
第1図において、符号100で示すものはディーゼル式
内燃機関である。この内燃機関には燃料ポンプ110を介
して燃料が供給され、吸気管120を介して外気が供給さ
れる。排ガスは排ガスパイプ130を介して排出される。
燃料ポンプ110に設けられているセンサ140は、噴射開始
を示す信号SBと実際に噴射された燃料量に相当する燃料
供給量信号MIを検出する。センサ150は吸気管120内に配
置されており、吸気された空気量QL、圧力PL及び/ある
いは内燃機関が吸気した空気の温度TLを検出する。内燃
機関に設けられているセンサ160は特に冷却水温度TWを
検出する。他のセンサ170は回転数nあるいはトルクMd
を検出する。排ガスパイプ内ではセンサ180がラムダ信
号(空燃比)λIを検出する。
内燃機関に供給される燃料量は主に最小値選択回路15
の出力信号Mに関係している。特殊な運転状態において
は装置20から付加信号あるいは補助信号が出力される。
最小値選択回路15には走行特性を決める燃料供給量のデ
ータを発生するマップ値発生器30と接続点40からそれぞ
れ信号が入力される。マップ値発生器30の出力信号MWは
主に回転数nとアクセルペダルセンサ190からの位置信
号に従って決められる。マップ値発生器30の代わりに、
走行速度制御器の出力信号を使用することもできる。接
続点40において、設定値発生器50とラムダ制御器(閉ル
ープ制御器)60の出力信号が結合される。なお、設定値
発生器50の出力信号をさらに適応制御器54、56によって
変化させることもできる。設定値発生器50の入力量とし
ては、空気量信号QL、回転数信号n及び場合によっては
他の量が用いられる。
スイッチ70が閉じると、ラムダ制御器60の出力信号MR
はスイッチ70を介して適応制御器54、56あるいは設定値
発生器50へ入力される。スイッチ70の位置は制御論理回
路62の出力によって定められる。制御パラメータ設定器
72によってラムダ制御器60の制御パラメータを種々の運
転パラメータ(制御偏差、回転数及び種々の量を示す信
号)に従って適合されることができる。ラムダ制御器60
には、比較段74に印加されるラムダ目標値とラムダ実際
値の制御偏差が入力される。同図においてはラムダ目標
値はλSで示され、ラムダ実際値はλ1で示されてい
る。ラムダ目標値は、回転数n、冷却水温度TWあるいは
噴射開始SBなど種々の量に従って目標値を計算する目標
値発生器76によって得られる。その場合に閉ループ制御
の動的特性を良くするために、回転数n及び噴射開始SB
を示す信号は好ましくはそれぞれDT素子(77、78)を介
して供給される。ラムダ実際値は、排ガスパイプ130内
に配置されたラムダセンサ(酸素センサ、空燃比セン
サ)180によって測定される。
ラムダ信号の代わりに、排ガス温度TAあるいはトルク
Mdを所定の目標値に制御することも可能である。その場
合には閉ループ制御される量に従って、目標値を発生さ
せる入力量を定める。
排ガスのラムダ値を制御器60により閉ループ制御する
場合、全負荷時に制御器60を作動させるようにしたが、
制御器60により排ガス温度を閉ループ制御する場合に
は、制御器を定常的な運転領域においてのみ作動させ
る。また、制御器60によりトルクを閉ループ制御する場
合、制御器はすべての運転領域において作動させるよう
にする。
始動、アイドリングなど所定の運転状態のときには、
装置20によって燃料供給量Mが定められる。装置20によ
ってさらに、回転円滑制御、故障の際の非常運転あるい
は他の機能(説明を省略)を実施することができる。最
小値選択回路15はその2つの入力端子に印加された信号
のうち小さい方を選択する。一方の入力端子にはマップ
値発生器30からの運転者の意図を反映する所望燃料供給
量信号MWが印加される。運転者の意図は、アクセルペダ
ルセンサ190あるいは不図示の走行速度制御器によって
与えられる。アクセルペダルセンサ190の出力信号及び
回転数nに従ってマップ値発生器30は所望燃料供給量信
号MWを発生する。最小値選択回路15の第2の入力端子に
は設定値発生器50とラムダ制御器60の出力信号から形成
された第2の燃料供給量信号が印加される。
設定値発生器50は回転数nと空気量検出回路55の出力
信号QLに従って設定燃料供給量信号MVを出力する。空気
量検出回路55は空気量測定器として形成してもよく、あ
るいは第2図に示すように種々の量を用いて空気量QLを
計算することも可能である。設定値発生器50の出力信号
は適応制御器54の出力信号により乗算的に信号処理さ
れ、ないしは適応制御器56の出力信号によって加算的に
信号処理され、燃料供給量信号Mを連続的に制御する。
まず、応答の遅れなく燃料供給量信号MVが出力され
る。制御器60は所定の運転状態においてのみ好ましくは
全負荷で作動されて、設定燃料供給量信号MVを補正す
る。目標値発生器76の出力信号と実際値との差に基づく
制御器60の出力信号MRは、スイッチ70が閉成されている
場合、すなわち制御器60がオンにされている場合にの
み、燃料供給量信号Mに作用を及ぼす。スイッチ70を制
御する制御論理回路62の処理の流れが、第3図のフロー
チャートに詳細に記載されている。
制御をカスケードさせることによって、設定値を適応
制御することができる。そのために、スイッチ70が閉じ
ている場合には、制御器60の出力信号は適応制御器54、
56の入力端子あるいは設定値発生器50の他の入力端子に
入力される。ラムダ信号は連続的に検出することができ
るので、迅速かつ簡単に適応制御を行うのに特に適して
いる。適応制御によって顕著な排煙が防止され、エンジ
ンが軽快になる。適応制御によって燃料温度の影響が補
償される。従って燃料温度センサは不要になる。
設定値の適応制御は、異なる方法で行うことも可能で
ある。設定値発生器の出力信号は、制御器60の出力信号
MRに従って、適応制御器54によって乗算的に補正され、
また適応制御器56によって加算的に補正される。
スイッチ70の位置に従って制御器60の出力信号MRは、
適応制御器54あるいは56に入力される。内燃機関が、特
に加算的な誤差が発生する運転領域で駆動される場合に
は、制御器60の出力信号は適応制御器56に入力される。
適応制御器56によって加算量が求められ、その加算量が
すべての運転領域において設定値発生器50の出力信号MV
に加算される。これは例えば、内燃機関に少量の燃料し
か供給されない場合に相当する。
それに対して内燃機関が特に乗算的な誤差が発生する
運転領域で駆動される場合には、制御器60の出力信号は
適応制御器54に入力される。この場合、適応制御器54は
乗算量は出力し、すべての運転領域において設定値発生
器50の出力信号MVにこの量を乗算する。これは例えば、
内燃機関に多量の燃料が供給される場合に相当する。
特に好ましい実施例においては、制御器60の出力信号
が設定値発生器50に直接入力される。それによって設定
値発生器50に格納されている値を制御器の出力信号に従
って変化させることができる。
設定値にラムダ制御器60からの信号を重畳させること
によって、閉ループ制御の動的特性を向上させることが
できる。設定値は常時出力されるので、センサが故障し
た場合のシステムの安全性が向上する。
目標値発生器76の出力信号は主に回転数nに関係す
る。冷却水温度TWあるいは他の適当な量を介して、エン
ジン温度が排ガス組成に与える影響を補正することがで
きる。さらに噴射開始SBを入力することによって、噴射
開始が排ガス組成に与える影響を補償することができ
る。DT素子によって回転数nと噴射開始SBの動的な影響
を補償することができる。
走行速度が小さく、特にv=0の場合には、ラムダ目
標値はより小さい量にされ、あるいはそれに応じて制御
パラメータが変化される。それによって自動車が止まっ
ている場合に、アクセルペダルの操作によって回転数が
上昇し、許容し難いほど排煙が発生することが防止され
る。
設定値発生器50の入力量としては、回転数nと吸気空
気量QLに相当する信号が用いられる。第2図はこの空気
量の信号QLを得るための種々の方法を示すものである。
第2a図においては排ガスパイプ内の温度TLと圧力PLから
コンピュータ502によって空気量QLが算出される。圧力P
Lとしては絶対圧力あるいは空気圧に対する差圧を用い
ることができる。反応の遅い温度センサの温度信号TLを
圧力信号PLによって予め求めておく場合には制御系の反
応は迅速なものになる。
センサの数を少なくするために、圧力センサか温度セ
ンサかどちらかを省くことができる。特に好ましくは、
空気温度TLのみを反応の速いセンサによって測定し、圧
力値は温度の測定値から導き出すようにする。導き出さ
れた圧力の定常的な初期値は、回転数nと燃料噴射量MI
に従ってマップ値発生器503によって形成される。エン
ジンが温まるにつれて上昇する空気温度の基本値は、す
でに行われている冷却水温度の測定値により近似され
る。過給気の圧縮によって温度が急激に上昇するので、
真の過給圧に関する誤差は余り問題にならない。
このように、空気量が吸気温度と圧力から計算され、
その場合に圧力と温度が測定され、あるいは圧力値が温
度の測定値から導き出され、あるいは温度値が測定され
た圧力値から導き出される。
第2b図には他の方法が示されている。燃料噴射量MI
と、回転数を時間に関して微分する微分回路506により
得られる内燃機関の加速度から、シミュレータ504を用
いて内燃機関に吸気された空気量を求めることができ
る。このシミュレータはラムダ制御を行わないと使用で
きない。というのはシミュレータは、精度が限定された
値しか発生しないからである。
第3図のフローチャートには制御論理回路62の処理の
流れが示されている。内燃機関の始動(600)後にまず
制御器60がオフにされ(602)、スイッチ70が開放され
る。制御器出力RAは0の値を有する(604)。マップ値
発生器30の出力信号である所望燃料供給量信号MWが設定
値発生器の出力信号MVより大きく、かつ(あるいは)ラ
ムダ実際値がラムダ目標値より小さい場合には(60
6)、制御器60をオンにして(608)、スイッチ70を閉成
する。
所望燃料供給量信号MWが制御器出力信号MRより小さく
(610)、かつ設定値発生器の出力信号MVより大きい場
合には(612)、制御器の出力RAは固定される(614)。
これは制御器の出力信号を一時的に格納することを意味
する。所望燃料供給量信号MWが制御器出力信号MRより大
きい場合(610)には制御器はオンのままになる(60
8)。短時間後に所望燃料供給量信号MWが再び増大した
場合には、制御器はラムダ実際値が固定された制御器出
力信号により非常に濃くなったとき再びオンになる(60
8) 所望燃料供給量信号MWが制御器出力信号より小さく、
かつ設定値発生器の出力信号より大きいという状態が存
在すると、カウント値Tがゼロにセットされ(616)、
所定の期間にわたって1ずつインクリメントされる(61
8)。その後所望燃料供給量信号が上昇して制御器出力
信号MRを越えたことが検出されると(620)、制御器が
再度オンにされる(608)。所望燃料供給量信号MWが減
少して設定値発生器の出力信号MVより小さくなると(62
2)、制御器がオフにされて(602)、制御器出力RAがゼ
ロにセットされる(604)。カウント値Tがしきい値S
を越えていない場合には、カウント値はさらに1ずつイ
ンクリメントされる。それに対してしきい値を越えると
(624)、固定されていた制御器の出力信号が変化され
る(626)。制御器を調節したりないしはそれぞれの初
期値を計算することにより、制御器60をオンするときに
飛躍なしにオンさせることができる。
制御器60は、PI制御器として構成され、その制御パラ
メータ、すなわちP(比例)成分とI(積分)成分は、
第4図に示すように調節することができる。すなわち制
御偏差の符号に従って制御器の増幅特性を変化させると
非常に効果的である。部分負荷状態(701)から負荷が
飛躍的に増大し、測定されたラムダ値(λI)がラムダ
目標値λSより大きく(負の制御偏差;702)、かつ制御
器の制御信号MRが設定値発生器から出力される燃料供給
量信号MVより小さい場合には、増幅率を異なるようにす
るのが、特に望ましい。所望燃料供給量信号MWが、部分
負荷領域に出て初めて(701)設定値発生器により与え
られる値MVとラムダ制御器により与えられる値MRの間に
来ると、増幅率を小さくし注意して排煙の限界へ近づけ
るようにする。その後は正の制御偏差についても負の制
御偏差についても増幅率を高くする。
反応の速い制御器の場合には、次のようにする。すな
わちラムダ実際値とラムダ目標値との差がしきい値Sよ
り小さく(704)、従って制御偏差が小さく、追加する
燃料がわずかでいいことが示された場合には、増幅率を
小さくする。その他の全ての場合に、増幅率を大きくす
る(707)。特に高速ギヤ比の場合には、増幅率をより
大きくして加速特性を向上させる。
あるいは、可変の制御器パラメータ716を用いて制御
パラメータを変化させることも可能である。すなわち燃
料供給量MIを微分する微分回路709を介して制御パラメ
ータを変化させることができる。回路数の微分がしきい
値Sより大きくなる加速の場合(712)には、スイッチ7
14が閉じ、ラムダ信号の勾配(710)によって制御パラ
メータが変化される。高速ギヤ比の場合には、設定値に
より燃料増加が緩慢になる。
全負荷状態に変化した場合、すなわち所望燃料供給量
が極めて急速に増加した場合には、制御にオーバーシュ
ートを招く惧れがあり、それによって黒煙放出が増大す
る。このような望ましくない増量は、設定値によりさら
に増量を招く場合には、さらに顕著になる。この燃料噴
射量のオーバーシュートは、制御系の遅延時間とデッド
タイムが原因である。これは次のような手段を講じるこ
とによって回避することもできる。すなわちラムダ実際
値がラムダ目標値を下回った場合、設定値によりさらに
増量となるときには、設定値発生器の出力信号を少し遅
延させて出力させる。
第5図に示すものは制御器60の特に好ましい実施例で
ある。少なくともPI特性を有する制御器60の代わりに、
状態制御器60を用いることによって、制御器60の動的特
性の著しく改善される。この種の状態制御器は例えばド
イツ特許公開公報第3731982号に記載されており、同公
報においては状態制御器がアクチュエータの制御に用い
られている。第5図においては本来の制御器60は点線で
囲んで示されており、他の素子ないしユニットは第1図
と同様の符号で示されている。制御器60は制御対象(閉
ループ制御すべき内燃機関)300に燃料供給量信号Mを
出力する。制御対象300の特性は、システムのデッドタ
イム301と遅延時間302によって決まる。
燃料供給量信号Mはさらに、シミュレータ(予測装
置)303に入力される。シミュレータはブロック304にお
いて燃料供給量信号Mと内燃機関が吸気した空気量QLか
ら第1のラムダ値を計算する。その際に空気量信号とし
て空気量センサ55の出力信号が用いられる。この第1の
ラムダ値からシミュレータ303はPTI素子306を用いて比
例素子307の出力信号から第2のラムダ値を形成する。
第2のラムダ値と比例素子310の出力信号から遅延素子3
09を介してラムダ信号が演算される。
この信号が比較段312において、測定されたラムダ実
際値と比較される。この比較信号はまた比例素子307と3
10に入力される。比例素子312は第2のラムダ値に基づ
いて燃料供給量信号を形成する。他の比例回路314は測
定されたラムダ信号に基づいて燃料供給量信号を形成す
る。この2つの信号が接続点316に供給され、この接続
点においてさらに設定値発生器50と比例素子318の出力
信号が加算される。積分器320において、ラムダ目標値
とラムダ実際値との差の処理が行われる。
このような状態制御器を設けるとコストが上昇する。
公知のスミス予測器を用いても動的特性をかなり向上さ
せることができる。スミス予測器においても燃料供給量
信号Mと空気量QLを介してラムダ信号の予測が行われ
る。この予測されたラムダ信号に基づいて、噴射すべき
燃料供給量Mが変化される。
上述の原理はラムダ値の閉ループ制御の他に、トルク
Mdあるいは排ガス温度ATの閉ループ制御にも使用するこ
とができる。すべての場合に基本原理は同一である。運
転パラメータ(好ましくは特にラムダ値、排ガス温度TA
あるいはトルクMd)は、所定の燃料供給量を設定するこ
とによって、所定の目標値に制御することができる。そ
の場合にこれらの運転パラメータの目標値は種々の他の
運転パラメータに関係する。さらに制御器の出力である
燃料供給量信号MRは設定値発生器50からの設定供給量に
よって調節される。設定値発生器50はすべての運転状態
において燃料供給量信号MVを形成する。それに対して制
御器60は所定の運転状態においてのみ作動される。どの
運転領域で制御器60が作動されるかによって種々の実施
例が得られる。制御器60が作動される運転状態において
は、設定値を適応制御により補正することができる。
第6図には回転数nと噴射された燃料量Qの関係がマ
ップデータとして図示されている。このデータ値には種
々の運転状態が示されている。aで示すものは始動領
域、bは全負荷領域、eは減量制御領域を示しており、
dは部分負荷領域、cはエンジンブレーキ領域を示して
いる。
制御器60が排ガスのラムダ値を閉ループ制御する場合
には、制御器は好ましくは運転領域bとd(全負荷と部
分負荷)において作動される。運転領域a、c、eにお
いては設定値のみが燃料供給量に作用する。この領域に
おいては制御器60は作動されない。設定値発生器50は燃
料供給量を定める設定値を空気量、回転数に従って算出
する。これは第3図に示すようにして行われる。設定値
発生器50内の値は、黒煙センサあるいは黒煙マップ値発
生器の出力信号Rに基づいても読みだすことができる。
制御器60が排ガス温度制御器である場合には、制御器
は定常的な運転領域bとcにおいてのみ作動される。そ
れに対して設定値発生器50は、すべての運転状態におい
て作動される。特に運転状態d、a及びeにおいては設
定値発生器50のみが燃料供給量を変化させることができ
る。
運転領域bにおいては、過給回転数nLと過給圧PLが設
定値発生器の入力量として用いられる。運転領域cにお
いては行程毎の排ガス循環率ARRが入力量として用いら
れる。行程毎の排ガス再循環率は好ましくは混合気温度
から求められ、そのために新気、吸気及び帰還空気の温
度を検出する温度センサがそれぞれ必要である。
あるいは、運転領域bにおいて、燃料供給量を空気量
に従って設定値発生器50に格納することも考えられる。
その場合に空気量は、ラムダ制御の場合と同様にして求
めることができる。
あるいは、領域cにおいて設定値を排ガスのラムダ値
に基づいて格納させることができる。排ガス温度制御に
おいては、さらに過負荷保護が行われるので、特に好ま
しくなる。
制御器60がトルク制御器である場合には、制御器60は
すべての駆動状態において作動される。設定値は黒煙セ
ンサと排ガスセンサの出力信号Rに従って設定値発生器
50に格納される。トルクは好ましくはエンジンとギヤの
従動側で測定される。
[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、設
定値発生器により燃料供給量の設定値を定めるようにし
ているので、設定値が高速に得られることから内燃機関
の動的特性が良好になるとともに、閉ループ制御器の出
力信号により燃料供給量の設定値を加算的あるいは乗算
的に補正するようにしているので、正確で適正な燃料供
給量の設定値が得られ、燃料供給量信号を常に適正な設
定値に制限することが可能になる、という優れた効果が
得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図はディーゼル式内燃機関へ供給する燃料量を制御
する装置の概略構成を示すブロック図、第2a図及び第2b
図は例えば空気量Q1など種々の大きさに基づいて計算を
行う種々の方法を示すブロック図、第3図は制御論理手
順を示すフローチャート図、第4図は制御パラメータの
値を変化させる状態を説明するブロック図、第5図は制
御器60の特に好ましい実施例を示すブロック図、第6図
はディーゼル式内燃機関の個々の運転領域を示す線図で
ある。 15……最小値選択回路 30……マップ値発生器 50……設定値発生器 54、56……適応制御器 60……閉ループ制御器 100……内燃機関 140、150、160……センサ 170、180……センサ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ヘルマン・グリースハーバー ドイツ連邦共和国 7447 アイヒター ル・アイヒ・ハルデンシュトラーセ 69 (72)発明者 ヴィルヘルム・ポーラッハ ドイツ連邦共和国 7141 メークリンゲ ン・シュトゥロームベルクシュトラーセ 18 (72)発明者 エーヴァルト・エーブレン ドイツ連邦共和国 7000 シュトゥット ガルト 75・フリディンガーシュトラー セ 53 (72)発明者 ヨアヒム・タウシャー ドイツ連邦共和国 7000 シュトゥット ガルト 1・リバノンシュトラーセ 12 (72)発明者 ヘルムート・ラウファー ドイツ連邦共和国 7016 ゲルリンゲ ン・オットー・シェップファーシュトラ ーセ 12 (72)発明者 ウルリッヒ・フライッヒ ドイツ連邦共和国 7145 マルクグレー ニンゲン・ヴォルフ・ヒルト・ヴェーク 4 (72)発明者 ヨハネス・ロッヒャー ドイツ連邦共和国 7000 シュトゥット ガルト 50・メーヴェンヴェーク 50 (72)発明者 マンフレート・ビールク ドイツ連邦共和国 7141 オーバーリー キシンゲン・ガルテンシュトラーセ 1 (72)発明者 ゲルハルト・エンゲル ドイツ連邦共和国 7000 シュトゥット ガルト 30・ブルクハルデンヴェーク 8アー (72)発明者 アルフレート・シュミット ドイツ連邦共和国 7257 ディッチンゲ ン 4・リッターシュトラーセ 31 (72)発明者 ピエール・ローヴァン フランス国 69340 フランシュヴィ ル・アレ・デュ・ボーヴィエンダン 15 エ (72)発明者 フリドリン・ピヴォンカ ドイツ連邦共和国 7145 マルクグレー ニンゲン・グーテンベルクシュトラーセ 25 (72)発明者 アントン・カーレ ドイツ連邦共和国 7730 ファイエス・ ヴィリンゲン・ナイセシュトラーセ 1 (72)発明者 ヘルマン・クル ドイツ連邦共和国 7000 シュトゥット ガルト 1・ノヴァーリスシュタッフェ ル 1 (56)参考文献 特開 昭54−150519(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) F02D 41/14 F02D 41/04 F02D 41/38

Claims (16)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】アクセルペダル位置、回転数、ラムダ値、
    排ガス温度あるいはトルクなどの測定量に基づいてディ
    ーゼル式内燃機関の燃料供給量信号を形成する方法であ
    って、所望燃料供給量信号(MW)をアクセルペダル位置
    に従って発生させ、この信号を第2の信号とともに最小
    値選択回路(15)に入力し、その出力信号により燃料供
    給量を定めるディーゼル式内燃機関の燃料供給量信号形
    成方法において、 少なくとも回転数に従って設定値発生器(50)により燃
    料供給量の設定値(MV)を定め、 最小値選択回路(15)により前記所望燃料供給量信号
    (MW)を前記設定値に制限し、 所定の運転状態において閉ループ制御器(60)により前
    記設定値を加算的あるいは乗算的に補正するための信号
    (MR)を形成することを特徴とするディーゼル式内燃機
    関の燃料供給量信号形成方法。
  2. 【請求項2】閉ループ制御器からの前記信号(MR)によ
    り設定値発生器に格納されている設定値を変化させるこ
    とを特徴とする請求項第1項に記載の方法。
  3. 【請求項3】前記閉ループ制御器は、排ガス温度、トル
    クあるいは排ガスのラムダ値のいずれかの量を閉ループ
    制御することを特徴とする請求項第1項又は第2項に記
    載の方法。
  4. 【請求項4】前記閉ループ制御器は、排ガスのラムダ値
    を閉ループ制御し、全負荷の場合に閉ループ制御器が作
    動されることを特徴とする請求項第3項に記載の方法。
  5. 【請求項5】前記閉ループ制御器は、排ガス温度を閉ル
    ープ制御し、定常的な運転領域においてのみ、閉ループ
    制御器が作動されることを特徴とする請求項第3項に記
    載の方法。
  6. 【請求項6】前記閉ループ制御器は、トルクを閉ループ
    制御し、すべての運転領域において、閉ループ制御器が
    作動されることを特徴とする請求項第3項に記載の方
    法。
  7. 【請求項7】ラムダ目標値を回転数に関係して発生させ
    ることを特徴とする請求項第3項又は第4項に記載の方
    法。
  8. 【請求項8】設定値発生器からの設定値を、空気量セン
    サによって測定されるかシミュレータによって計算され
    る吸気空気量に関係させることを特徴とする請求項第1
    項から第7項のいずれか1項に記載の方法。
  9. 【請求項9】吸気空気量を、回転数の微分値と燃料噴射
    量に従ってシミュレータにより求めることを特徴とする
    請求項第8項に記載の方法。
  10. 【請求項10】空気量(QL)が吸気温度(TL)と圧力
    (PL)から計算され、その場合に圧力と温度が測定さ
    れ、あるいは圧力値が温度の測定値から導き出され、あ
    るいは温度値が測定された圧力値から導き出されること
    を特徴とする請求項第8項に記載の方法。
  11. 【請求項11】所望燃料供給量信号が閉ループ制御器か
    らの信号を下回った場合に、閉ループ制御器からの信号
    を固定することを特徴とする請求項第1項から第10項の
    いずれか1項に記載の方法。
  12. 【請求項12】固定した信号を再び変化させることを特
    徴とする請求項第11項に記載の方法。
  13. 【請求項13】閉ループ制御器の制御パラメータを調節
    することを特徴とする請求項第1項から第12項のいずれ
    か1項に記載の方法。
  14. 【請求項14】閉ループ制御器として少なくともPI特性
    を有する制御器、状態制御器、あるいはスミス予測器が
    用いられることを特徴とする請求項第1項から第13項の
    いずれか1項に記載の方法。
  15. 【請求項15】所定の条件のもとでは、設定値発生器の
    出力信号が遅延されることを特徴とする請求項第1項か
    ら第14項のいずれか1項に記載の方法。
  16. 【請求項16】アクセルペダル位置、回転数、ラムダ
    値、排ガス温度あるいはトルクなどの測定量に基づいて
    ディーゼル式内燃機関の燃料供給量信号を形成する装置
    であって、所望燃料供給量信号をアクセルペダル位置に
    従って発生させ、この信号を第2の信号とともに最小値
    選択回路に入力し、その出力信号により燃料供給量を定
    めるディーゼル式内燃機関の燃料供給量信号形成装置に
    おいて、 少なくとも回転数に従って燃料供給量の設定値(MV)を
    発生する設定値発生器(50)と、 前記所望燃料供給量信号と前記設定値を受けて所望燃料
    供給量信号を前記設定値に制限する最小値選択回路(1
    5)と、 所定の運転状態において動作する閉ループ制御器(60)
    と、 前記閉ループ制御器からの出力信号(MR)により前記設
    定値を加算的あるいは乗算的に補正する手段(56,54)
    と、 を有することを特徴とするディーゼル式内燃機関の燃料
    供給量信号形成装置。
JP2195094A 1989-08-04 1990-07-25 ディーゼル式内燃機関の燃料供給量信号形成方法及び装置 Expired - Lifetime JP2869160B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE3925877.7 1989-08-04
DE3925877A DE3925877C2 (de) 1989-08-04 1989-08-04 Verfahren und Einrichtung zur Steuerung der Kraftstoffzumessung bei einer Dieselbrennkraftmaschine

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH0370833A JPH0370833A (ja) 1991-03-26
JP2869160B2 true JP2869160B2 (ja) 1999-03-10

Family

ID=6386546

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2195094A Expired - Lifetime JP2869160B2 (ja) 1989-08-04 1990-07-25 ディーゼル式内燃機関の燃料供給量信号形成方法及び装置

Country Status (4)

Country Link
US (1) US5235949A (ja)
EP (1) EP0411321B1 (ja)
JP (1) JP2869160B2 (ja)
DE (2) DE3925877C2 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100824548B1 (ko) * 1999-06-17 2008-04-24 로베르트 보쉬 게엠베하 내연 기관 제어 방법 및 장치

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4112013C2 (de) * 1991-04-12 2000-06-08 Bosch Gmbh Robert Verfahren und Vorrichtung zur Kraftstoffzumessung bei einer Brennkraftmaschine
DE4207541B4 (de) * 1992-03-10 2006-04-20 Robert Bosch Gmbh System zur Steuerung einer Brennkraftmaschine
US5445128A (en) * 1993-08-27 1995-08-29 Detroit Diesel Corporation Method for engine control
DE4332103A1 (de) * 1993-09-22 1995-03-23 Bayerische Motoren Werke Ag Verfahren zur Kraftstoffzumessung einer Diesel-Brennkraftmaschine
DE19535056C2 (de) * 1995-09-21 2000-09-14 Daimler Chrysler Ag Verfahren zur Steuerung der Kraftstoffeinspritzung bei einem Dieselmotor
DE19731995B4 (de) * 1997-07-25 2008-02-21 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung einer Brennkraftmaschine
DE19750226C1 (de) * 1997-11-13 1998-10-29 Daimler Benz Ag Motorregelsystem für einen Dieselmotor
US5937826A (en) * 1998-03-02 1999-08-17 Cummins Engine Company, Inc. Apparatus for controlling a fuel system of an internal combustion engine
US6202629B1 (en) 1999-06-01 2001-03-20 Cummins Engine Co Inc Engine speed governor having improved low idle speed stability
EP1363008B1 (de) * 2002-05-14 2007-01-10 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung der einzuspritzenden Kraftstoffmenge einer selbstzündenden Brennkraftmaschine
JP4416647B2 (ja) * 2002-05-14 2010-02-17 ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング 内燃機関を制御する方法および装置
EP1398483A3 (de) 2002-09-03 2005-02-16 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung einer Brennkraftmaschine mit verminderter Schadstoffemission
DE102005012950B4 (de) * 2005-03-21 2019-03-21 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung einer Brennkraftmaschine
KR100646000B1 (ko) * 2005-11-08 2006-11-23 조준호 온수 배수 장치
DE102006015503A1 (de) * 2006-03-31 2007-10-04 Fev Motorentechnik Gmbh Einspritzverfahren und zugehörige Verbrennungskraftmaschine

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2650247A1 (de) * 1976-11-02 1978-05-11 Bosch Gmbh Robert Verfahren und einrichtung zur begrenzung der hoechstzulaessigen kraftstoffoerdermenge der kraftstoffeinspritzpumpe eines dieselmotors
DE3149095A1 (de) * 1981-12-11 1983-06-16 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart Elektronisches steuersystem fuer die kraftstoffmenge einer brennkraftmaschine mit selbstzuendung
DE3204804A1 (de) * 1982-02-11 1983-08-18 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart Elektronisches steuersystem fuer eine dieseleinspritzanlage einer brennkraftmaschine
DE3301742A1 (de) * 1983-01-20 1984-07-26 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart Sicherheitseinrichtung fuer eine brennkraftmaschine mit selbstzuendung
DE3341015A1 (de) * 1983-11-12 1985-05-30 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart Einrichtung fuer die gemischaufbereitung bei einer brennkraftmaschine
DE3436338A1 (de) * 1984-10-04 1986-04-10 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart Einrichtung zur steuerung und/oder regelung der kraftstoffzumessung in eine brennkraftmaschine
JPS61258951A (ja) * 1985-05-10 1986-11-17 Nippon Denso Co Ltd 内燃機関の燃料噴射制御装置
JPS61294139A (ja) * 1985-06-21 1986-12-24 Diesel Kiki Co Ltd 内燃機関用燃料噴射装置
JPS6220651A (ja) * 1985-07-18 1987-01-29 Kokusan Denki Co Ltd 内燃機関用電子式ガバナ装置
DE3531198A1 (de) * 1985-08-31 1987-03-12 Bosch Gmbh Robert Sicherheits- und notfahrverfahren fuer eine brennkraftmaschine mit selbstzuendung und einrichtung zu dessen durchfuehrung
DE3637510A1 (de) * 1986-11-04 1988-05-05 Bosch Gmbh Robert Verfahren zur sicherung von notfahrfunktionen bei einer dieselbrennkraftmaschine
DE3721971A1 (de) * 1987-07-03 1989-01-12 Vdo Schindling Verfahren zur verbesserung des abgasverhaltens von ottomotoren
DE3729771A1 (de) * 1987-09-05 1989-03-16 Bosch Gmbh Robert Verfahren und einrichtung zur kraftstoffzumessung bei einer diesel-brennkraftmaschine
DE3731983A1 (de) * 1987-09-23 1989-04-13 Bosch Gmbh Robert Verfahren und stellregler zur adapitven stellregelung eines reibungsbehafteten elektro-mechanischen antriebs
DE3825138A1 (de) * 1987-09-23 1989-04-06 Bosch Gmbh Robert Verfahren und vorrichtung zur adaptiven stellregelung bei der elektro-magnetischen verstellung eines mengenbestimmenden gliedes
DE3800176A1 (de) * 1988-01-07 1989-07-20 Bosch Gmbh Robert Steuereinrichtung fuer eine brennkraftmaschine und verfahren zum einstellen von parametern der einrichtung

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100824548B1 (ko) * 1999-06-17 2008-04-24 로베르트 보쉬 게엠베하 내연 기관 제어 방법 및 장치

Also Published As

Publication number Publication date
DE59010129D1 (de) 1996-03-28
US5235949A (en) 1993-08-17
DE3925877C2 (de) 1998-10-08
EP0411321A1 (de) 1991-02-06
EP0411321B1 (de) 1996-02-14
JPH0370833A (ja) 1991-03-26
DE3925877A1 (de) 1991-02-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2869160B2 (ja) ディーゼル式内燃機関の燃料供給量信号形成方法及び装置
US4402289A (en) Idle speed control method and system for an internal combustion engine
US5904128A (en) Cylinder fuel injection engine controller
JP3285493B2 (ja) 希薄燃焼エンジン制御装置および方法ならびにエンジンシステム
JPH08144820A (ja) 内燃エンジンのスロットル弁制御装置
EP0924420B1 (en) Torque controller for internal combustion engine
US6349704B2 (en) Engine control apparatus
JP3654010B2 (ja) 内燃機関の制御装置
US7716917B2 (en) Apparatus and method for controlling air/fuel ratio of internal combustion engine
US6332452B1 (en) Method for torque monitoring in the case of Otto engines in motor vehicles
JPH0763124A (ja) 内燃機関の制御方法および制御装置
US4662339A (en) Air-fuel ratio control for internal combustion engine
JPH0621590B2 (ja) 内燃機関制御装置
JP3633235B2 (ja) エンジン出力制御装置
JPH0932537A (ja) 内燃機関の制御装置
JP2569989B2 (ja) 排気ガス還流制御装置
JP2660624B2 (ja) 内燃機関のアイドル回転速度制御装置
JP3812111B2 (ja) 内燃機関の制御装置
JP3192514B2 (ja) エンジンの空燃比制御装置
JP3353504B2 (ja) 排出ガス還流制御装置
JP2878880B2 (ja) 内燃機関の燃料噴射制御装置
JPH04365944A (ja) 内燃機関の燃料噴射量制御装置
JPH0745845B2 (ja) 燃料噴射制御装置の補正装置
JPH0774624B2 (ja) スロツトルバルブ異常検出装置
JPS6312862A (ja) 内燃機関の点火時期制御装置

Legal Events

Date Code Title Description
R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20071225

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081225

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091225

Year of fee payment: 11

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091225

Year of fee payment: 11

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101225

Year of fee payment: 12

EXPY Cancellation because of completion of term
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101225

Year of fee payment: 12