JPH11280530A - 内燃機関の各シリンダへ噴射される燃料の量を均等化する方法 - Google Patents
内燃機関の各シリンダへ噴射される燃料の量を均等化する方法Info
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- JPH11280530A JPH11280530A JP35960898A JP35960898A JPH11280530A JP H11280530 A JPH11280530 A JP H11280530A JP 35960898 A JP35960898 A JP 35960898A JP 35960898 A JP35960898 A JP 35960898A JP H11280530 A JPH11280530 A JP H11280530A
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- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】運転条件に応じて多気筒ピストン内燃機関の全
てのシリンダに実際上同じ量の燃料の初期噴射や後噴射
を可能にする改良された方法を提供する。 【解決手段】多気筒内燃機関の燃料噴射装置の電子制御
を下記の過程から成るように構成する。(a) 所定の期間
に対してクランクシャフトの回転数を一定に維持し、主
噴射過程でのみエンジンを動作させ、(i) 各シリンダの
エネルギ変換値を表す動作振幅を測定し、(ii) 各シリ
ンダのエネルギ変換値の平均値からのずれを求め、(ii
i) エネルギ変換値を平均値へ戻すため、前記ずれを検
出したシリンダの噴射器での初期燃料噴射の期間を可変
し、(b) 前記エンジン制御装置のプログラムが初期燃料
噴射の変更した期間を採用し、通常のエンジン動作条件
の主噴射過程の前記変更された期間の関数として初期噴
射と後噴射の一方の噴射期間を制御するようにする。
てのシリンダに実際上同じ量の燃料の初期噴射や後噴射
を可能にする改良された方法を提供する。 【解決手段】多気筒内燃機関の燃料噴射装置の電子制御
を下記の過程から成るように構成する。(a) 所定の期間
に対してクランクシャフトの回転数を一定に維持し、主
噴射過程でのみエンジンを動作させ、(i) 各シリンダの
エネルギ変換値を表す動作振幅を測定し、(ii) 各シリ
ンダのエネルギ変換値の平均値からのずれを求め、(ii
i) エネルギ変換値を平均値へ戻すため、前記ずれを検
出したシリンダの噴射器での初期燃料噴射の期間を可変
し、(b) 前記エンジン制御装置のプログラムが初期燃料
噴射の変更した期間を採用し、通常のエンジン動作条件
の主噴射過程の前記変更された期間の関数として初期噴
射と後噴射の一方の噴射期間を制御するようにする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、各シリンダに制
御された燃料噴射装置（燃料噴射弁）を備え、更にエン
ジンの動作条件に応じて必要量の燃料を配量する個別噴
射装置を制御する電子エンジン制御装置を有する内燃機
関、特に多気筒ピストン式エンジンを駆動する方法に関
する。
御された燃料噴射装置（燃料噴射弁）を備え、更にエン
ジンの動作条件に応じて必要量の燃料を配量する個別噴
射装置を制御する電子エンジン制御装置を有する内燃機
関、特に多気筒ピストン式エンジンを駆動する方法に関
する。
【０００２】
【従来の技術】使用されているピストン式の内燃機関は
排気ガス汚染を著しく低減するため種々の観点で最適化
されている。燃料噴射で動作する内燃機関、特に燃料噴
射弁で燃料を直接シリンダに噴射するエンジンでは、最
近の電子エンジン制御装置が燃料噴射弁の切換時間を非
常に正確に制御しているので、理論的には非常に短い開
周期、つまり非常に少ない燃料噴射量を得ることができ
る。非常に少ない燃料噴射量は、特に「初期噴射」で動
作するディーゼル・エンジンに要求されている。そのよ
うに動作する場合、各動作サイクルに対して最初非常に
少量の燃料、例えば 1.5 mm3をシリンダに噴射し、それ
から直ぐ、その時の負荷処理の機能と燃焼の過程を達成
しながらより多くの燃料を噴射し、騒音と汚染物質の放
出を低減している。直接燃料噴射で動作するオットーエ
ンジンでは、後に接続されている排気処理装置の動作条
件を好適にするため少量の燃料を後噴射する要求が開発
されている。
排気ガス汚染を著しく低減するため種々の観点で最適化
されている。燃料噴射で動作する内燃機関、特に燃料噴
射弁で燃料を直接シリンダに噴射するエンジンでは、最
近の電子エンジン制御装置が燃料噴射弁の切換時間を非
常に正確に制御しているので、理論的には非常に短い開
周期、つまり非常に少ない燃料噴射量を得ることができ
る。非常に少ない燃料噴射量は、特に「初期噴射」で動
作するディーゼル・エンジンに要求されている。そのよ
うに動作する場合、各動作サイクルに対して最初非常に
少量の燃料、例えば 1.5 mm3をシリンダに噴射し、それ
から直ぐ、その時の負荷処理の機能と燃焼の過程を達成
しながらより多くの燃料を噴射し、騒音と汚染物質の放
出を低減している。直接燃料噴射で動作するオットーエ
ンジンでは、後に接続されている排気処理装置の動作条
件を好適にするため少量の燃料を後噴射する要求が開発
されている。
【０００３】燃料噴射装置は、実質上少なくとも一つの
開口を備えたノズルのあるキャリヤ本体で形成されてい
る。このノズル開口はキャリヤ本体に移動可能に組み込
まれている弁シャフトで開閉する。弁シャフトは制御可
能なアクチエータに連結している。このアクチエータは
エンジン制御装置で操作されて付勢されると、弁シャフ
トを引っ込めて、ノズル開口を阻止せず、燃料を噴射装
置により出すことができる。アクチエータが止まると、
弁シャフトは、復帰バネで実質上付勢され、閉位置に戻
る。幾つかの噴射装置の構造では、燃料ラインにより噴
射装置に入る燃料の圧力により弁シャフトが閉位置にさ
れる。理論的には、噴射装置で噴射される燃料は、燃料
配分系（「共通レール」システム）で一定圧力であるな
ら、開期間に直接比例する。
開口を備えたノズルのあるキャリヤ本体で形成されてい
る。このノズル開口はキャリヤ本体に移動可能に組み込
まれている弁シャフトで開閉する。弁シャフトは制御可
能なアクチエータに連結している。このアクチエータは
エンジン制御装置で操作されて付勢されると、弁シャフ
トを引っ込めて、ノズル開口を阻止せず、燃料を噴射装
置により出すことができる。アクチエータが止まると、
弁シャフトは、復帰バネで実質上付勢され、閉位置に戻
る。幾つかの噴射装置の構造では、燃料ラインにより噴
射装置に入る燃料の圧力により弁シャフトが閉位置にさ
れる。理論的には、噴射装置で噴射される燃料は、燃料
配分系（「共通レール」システム）で一定圧力であるな
ら、開期間に直接比例する。
【０００４】上記の説明から明らかなように、噴射装置
は複数の移動可能なコンポーネントを持つ複雑な構造で
ある。これは大量生産で許容公差を考えに入れる必要が
あることを意味する。従って、非常に少量の燃料を噴射
すべきであるなら、許容公差の僅かな差が望む量から著
しいずれを与えてしまう。それ故、電子エンジン制御で
達成可能に配量できる燃料の理論的に可能な精度は実際
には得られていない。こうして、多気筒ピストン式の内
燃機関では、シリンダに噴射される燃料の実際量はエン
ジン制御で決まる所望の値からかなりずれている。製造
処理で、高価な試験と選択処理により、同じ許容公差を
持つ噴射装置を集めても、上に述べた問題は解決されな
いであろう。何故なら、運転期間中に動作条件により、
例えば不均一な磨損のためにエンジンの個々の噴射装置
の様子が代わるからである。
は複数の移動可能なコンポーネントを持つ複雑な構造で
ある。これは大量生産で許容公差を考えに入れる必要が
あることを意味する。従って、非常に少量の燃料を噴射
すべきであるなら、許容公差の僅かな差が望む量から著
しいずれを与えてしまう。それ故、電子エンジン制御で
達成可能に配量できる燃料の理論的に可能な精度は実際
には得られていない。こうして、多気筒ピストン式の内
燃機関では、シリンダに噴射される燃料の実際量はエン
ジン制御で決まる所望の値からかなりずれている。製造
処理で、高価な試験と選択処理により、同じ許容公差を
持つ噴射装置を集めても、上に述べた問題は解決されな
いであろう。何故なら、運転期間中に動作条件により、
例えば不均一な磨損のためにエンジンの個々の噴射装置
の様子が代わるからである。
【０００５】多気筒エンジンの個々のシリンダから測定
される出力を均等化する周知の方法が種々ある。問題と
する噴射過程が測定された出力に対する初期制御値では
ない初期噴射あるいは後噴射の場合には、これ等の方法
を通常適用できない。
される出力を均等化する周知の方法が種々ある。問題と
する噴射過程が測定された出力に対する初期制御値では
ない初期噴射あるいは後噴射の場合には、これ等の方法
を通常適用できない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】この発明の課題は、運
転条件に応じて多気筒ピストン内燃機関の全てのシリン
ダに実際上同じ量の燃料の初期噴射や後噴射を可能にす
る改良された方法を提供することにある。
転条件に応じて多気筒ピストン内燃機関の全てのシリン
ダに実際上同じ量の燃料の初期噴射や後噴射を可能にす
る改良された方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記の課題は、この発明
により、クランクシャフトと、各シリンダに燃料を噴射
する別々の噴射器と、前記噴射器が内燃機関の動作条件
の関数として燃料を配量するためにある電子エンジン制
御装置とを有する、内燃機関のシリンダのそれぞれに燃
料を初期噴射する時および初期噴射に付属する後噴射す
る時の何れか一方の燃料の量を均等化する方法にあっ
て、以下の過程、(a) 所定の期間のに対してクランクシ
ャフトの回転数を一定に維持し、主噴射過程でのみエン
ジンを動作させ、(i) 各シリンダのエネルギ変換値を表
す動作振幅を測定し、(ii) 各シリンダのエネルギ変換
値の平均値からのずれを求め、(iii) エネルギ変換値を
平均値へ戻すため、前記ずれを検出したシリンダの噴射
器での初期燃料噴射の期間を可変し、(b) 前記エンジン
制御装置のプログラムが初期燃料噴射の変更した期間を
採用し、通常のエンジン動作条件の主噴射過程の前記変
更された期間の関数として初期噴射と後噴射の一方の噴
射期間を制御するようにする、から成ることによって解
決されている。
により、クランクシャフトと、各シリンダに燃料を噴射
する別々の噴射器と、前記噴射器が内燃機関の動作条件
の関数として燃料を配量するためにある電子エンジン制
御装置とを有する、内燃機関のシリンダのそれぞれに燃
料を初期噴射する時および初期噴射に付属する後噴射す
る時の何れか一方の燃料の量を均等化する方法にあっ
て、以下の過程、(a) 所定の期間のに対してクランクシ
ャフトの回転数を一定に維持し、主噴射過程でのみエン
ジンを動作させ、(i) 各シリンダのエネルギ変換値を表
す動作振幅を測定し、(ii) 各シリンダのエネルギ変換
値の平均値からのずれを求め、(iii) エネルギ変換値を
平均値へ戻すため、前記ずれを検出したシリンダの噴射
器での初期燃料噴射の期間を可変し、(b) 前記エンジン
制御装置のプログラムが初期燃料噴射の変更した期間を
採用し、通常のエンジン動作条件の主噴射過程の前記変
更された期間の関数として初期噴射と後噴射の一方の噴
射期間を制御するようにする、から成ることによって解
決されている。
【０００８】この発明の他の有利な構成は特許請求の範
囲の従属請求項に記載されている。
囲の従属請求項に記載されている。
【０００９】
【発明の実施の形態】説明の進行に従い明らかになるこ
の目的とそれ以外のことはこの発明により達成されてい
る。この発明によれば、簡単に言えば、内燃機関の各シ
リンダに初期噴射および／または後噴射として噴射され
る量の燃料を均等化する方法は、以下の過程から成る。
つまり、所定の試験期間の間、エンジンのクランクシャ
フトの回転数を一定に維持し、各シリンダ内のエネルギ
変換量を表す動作量を測定し、各シリンダに対して平均
値からのエネルギ変換量の偏差を求め、エネルギ変換の
量を平均値に回復するため偏差を求めたシリンダの噴射
器での燃料噴射の期間を変更し、噴射器を動作させる電
子エンジン制御装置のプログラムが燃料噴射の変更され
た期間を採用し、全ての運転条件に対して正規のエンジ
ン動作で変更された期間の関数として噴射器を制御する
ようにするから成る。
の目的とそれ以外のことはこの発明により達成されてい
る。この発明によれば、簡単に言えば、内燃機関の各シ
リンダに初期噴射および／または後噴射として噴射され
る量の燃料を均等化する方法は、以下の過程から成る。
つまり、所定の試験期間の間、エンジンのクランクシャ
フトの回転数を一定に維持し、各シリンダ内のエネルギ
変換量を表す動作量を測定し、各シリンダに対して平均
値からのエネルギ変換量の偏差を求め、エネルギ変換の
量を平均値に回復するため偏差を求めたシリンダの噴射
器での燃料噴射の期間を変更し、噴射器を動作させる電
子エンジン制御装置のプログラムが燃料噴射の変更され
た期間を採用し、全ての運転条件に対して正規のエンジ
ン動作で変更された期間の関数として噴射器を制御する
ようにするから成る。
【００１０】上に概観したように、この発明による方法
のため、エンジンの最終の供給の時だけでなく、所定の
期間で噴射器の機能を監視し、その間に生じた偏差を調
整することができる。例えば、この発明による方法の性
能で平均値の 10 ％過剰な燃料を測定したら、各噴射器
の噴射期間は所定の平均値がそのような噴射器に対して
再び達成されるような程度に短縮される。噴射器の短縮
された開期間は当該の噴射器の全ての開過程に対して後
の可変動作で加わる。従って、この動作でも、そのよう
な値で短縮された開期間は望む許容公差の均等化を与え
る。開期間の短縮あるいは延長は噴射器のより早いある
いはより遅い閉鎖により行われる。何故なら、開の時は
エンジン制御装置により運転条件に基づく最上位の制御
値として予め決定されるからである。
のため、エンジンの最終の供給の時だけでなく、所定の
期間で噴射器の機能を監視し、その間に生じた偏差を調
整することができる。例えば、この発明による方法の性
能で平均値の 10 ％過剰な燃料を測定したら、各噴射器
の噴射期間は所定の平均値がそのような噴射器に対して
再び達成されるような程度に短縮される。噴射器の短縮
された開期間は当該の噴射器の全ての開過程に対して後
の可変動作で加わる。従って、この動作でも、そのよう
な値で短縮された開期間は望む許容公差の均等化を与え
る。開期間の短縮あるいは延長は噴射器のより早いある
いはより遅い閉鎖により行われる。何故なら、開の時は
エンジン制御装置により運転条件に基づく最上位の制御
値として予め決定されるからである。
【００１１】この発明は初期噴射および／または後噴射
で動作するディーゼルエンジンで主に有利に実行され
る。この噴射期間中には一定量の燃料が、出力条件に応
じてエンジン制御装置および／またはシリンダ均等化機
構により制御されるように次にシリンダに導入される量
の燃料に無関係にシリンダに導入される。
で動作するディーゼルエンジンで主に有利に実行され
る。この噴射期間中には一定量の燃料が、出力条件に応
じてエンジン制御装置および／またはシリンダ均等化機
構により制御されるように次にシリンダに導入される量
の燃料に無関係にシリンダに導入される。
【００１２】後噴射の場合でも、どのシリンダも所定量
の燃料とタイミング判定条件から外れていないことを保
証するため、同じ量の燃料を各シリンダに噴射する必要
がある。
の燃料とタイミング判定条件から外れていないことを保
証するため、同じ量の燃料を各シリンダに噴射する必要
がある。
【００１３】この発明による方法は、種々のシリンダ内
のエネルギ変換度が個々のシリンダへ噴射される量の燃
料の関数であり、そのようなエネルギの変換は種々の方
法でエンジンのところで直接検知できるという事実を有
利に利用している。
のエネルギ変換度が個々のシリンダへ噴射される量の燃
料の関数であり、そのようなエネルギの変換は種々の方
法でエンジンのところで直接検知できるという事実を有
利に利用している。
【００１４】この方法の第一実施例によれば、エネルギ
変換はクランクシャフトのところの回転数測定で検知さ
れる。エンジンを一定のクランクシャフト回転数で駆動
しても、個々のシリンダの連続する作業サイクル（スト
ローク）のために回転速度の変動が生じる。各シリンダ
内のエネルギ変換が同一であれば、回転数の変動は一定
である。しかし、例えば一つのシリンダで噴射された量
の燃料が増加するため、多くのエネルギが変換される、
および／または、他のシリンダでは噴射された燃料の量
が減少するため、エネルギ変換が少ないなら、両方の噴
射器が同じ開周期となるようにエンジン制御装置で制御
されているいても、多少のエネルギ変換は通常の回転数
の変動から周期的な偏差により既知となる。点火順に基
づき、通常の回転数の変動から検知された偏差は特別な
シリンダに付属している。各噴射器あるいは多数の噴射
器の開期間が変化するので、各シリンダ内の同じエネル
ギ変換が再び検知されるほど噴射の期間がエネルギ変換
が増加する時に短くなるなら、あるいは、逆に噴射の期
間はエネルギ変換の減少する時に長くなるなら、各噴射
器の開期間のそのような変化を表す信号をエンジン制御
装置に印加できるので、それにより、次のエンジン動
作、特に噴射器の動作を制御できる。
変換はクランクシャフトのところの回転数測定で検知さ
れる。エンジンを一定のクランクシャフト回転数で駆動
しても、個々のシリンダの連続する作業サイクル（スト
ローク）のために回転速度の変動が生じる。各シリンダ
内のエネルギ変換が同一であれば、回転数の変動は一定
である。しかし、例えば一つのシリンダで噴射された量
の燃料が増加するため、多くのエネルギが変換される、
および／または、他のシリンダでは噴射された燃料の量
が減少するため、エネルギ変換が少ないなら、両方の噴
射器が同じ開周期となるようにエンジン制御装置で制御
されているいても、多少のエネルギ変換は通常の回転数
の変動から周期的な偏差により既知となる。点火順に基
づき、通常の回転数の変動から検知された偏差は特別な
シリンダに付属している。各噴射器あるいは多数の噴射
器の開期間が変化するので、各シリンダ内の同じエネル
ギ変換が再び検知されるほど噴射の期間がエネルギ変換
が増加する時に短くなるなら、あるいは、逆に噴射の期
間はエネルギ変換の減少する時に長くなるなら、各噴射
器の開期間のそのような変化を表す信号をエンジン制御
装置に印加できるので、それにより、次のエンジン動
作、特に噴射器の動作を制御できる。
【００１５】この発明の他の有利な実施例によれば、ク
ランクシャフトのところのトルクを測定してエネルギ変
換を検出している。回転数に変動に対する上に説明した
理由と同じように、クラクシャフトのところのトルクの
変動が現れる。そのため、一つまたはそれ以上のシリン
ダ内のエネルギ変換にずれがあると、著しいトルクの変
動が確認できる。
ランクシャフトのところのトルクを測定してエネルギ変
換を検出している。回転数に変動に対する上に説明した
理由と同じように、クラクシャフトのところのトルクの
変動が現れる。そのため、一つまたはそれ以上のシリン
ダ内のエネルギ変換にずれがあると、著しいトルクの変
動が確認できる。
【００１６】上に説明した方法の二つの実施例では、エ
ネルギ変換がクランクシャフトの回転数あるいはトルク
および個々のシリンダの点火順序に結び付いている必要
があり、この発明の他の実施例によれば、個々のシリン
ダ内の圧力を測定してエネルギ変換を検知している。全
てのシリンダがその行程の間に同じ圧力挙動を持つな
ら、各シリンダに対して同じ量の燃料を配量している。
圧力経過に偏差を検知すれば、過剰なあるいは不十分な
量の燃料を供給したと考えられる。
ネルギ変換がクランクシャフトの回転数あるいはトルク
および個々のシリンダの点火順序に結び付いている必要
があり、この発明の他の実施例によれば、個々のシリン
ダ内の圧力を測定してエネルギ変換を検知している。全
てのシリンダがその行程の間に同じ圧力挙動を持つな
ら、各シリンダに対して同じ量の燃料を配量している。
圧力経過に偏差を検知すれば、過剰なあるいは不十分な
量の燃料を供給したと考えられる。
【００１７】この発明による方法およびこの方法の上記
実施例では、エネルギ変換を検知する期間中に一定の負
荷でエンジンを駆動すると経費がかかる。アイドリング
負荷あるいは任意に選択された負荷は十分であり、回転
数変動を検知する短期間の間に回転数の変化なしにエン
ジンを駆動することは経費がかかる。噴射される燃料の
量を修正する期間は、通常の運転で（例えば道路あるい
は高速道路で）の回転数の変化に比べて短いので、修正
は乗物が静止している時でも動いている時でも行える。
実施例では、エネルギ変換を検知する期間中に一定の負
荷でエンジンを駆動すると経費がかかる。アイドリング
負荷あるいは任意に選択された負荷は十分であり、回転
数変動を検知する短期間の間に回転数の変化なしにエン
ジンを駆動することは経費がかかる。噴射される燃料の
量を修正する期間は、通常の運転で（例えば道路あるい
は高速道路で）の回転数の変化に比べて短いので、修正
は乗物が静止している時でも動いている時でも行える。
【００１８】この発明による方法は、先に説明したよう
に、ピストン式内燃機関で使用するため、特に燃料を噴
射器でシリンダへ直接噴射するディージゼルエンジンの
ために意図されている。しかし、この方法は燃料を各シ
リンダのガス吸気ポートあるいは排出ポートに噴射する
ピストン式内燃機関に応用できると理解すべきである。
しかし、このような場合には、吸気あるいは排出ポート
への噴射の重要な条件を配慮する必要がある。従って、
例えば、エネルギ変換の検知や噴射器の噴射期間の修正
は温まったエンジンで行うべきで、これにより吸気ポー
トの壁に付着する燃料の量に基づく誤差のある測定をほ
ぼ防止できる。この方法は「ワンケル (Wankel) 」式の
エンジンのような他のタイプの内燃機関にも応用できる
ことを理解すべきである。
に、ピストン式内燃機関で使用するため、特に燃料を噴
射器でシリンダへ直接噴射するディージゼルエンジンの
ために意図されている。しかし、この方法は燃料を各シ
リンダのガス吸気ポートあるいは排出ポートに噴射する
ピストン式内燃機関に応用できると理解すべきである。
しかし、このような場合には、吸気あるいは排出ポート
への噴射の重要な条件を配慮する必要がある。従って、
例えば、エネルギ変換の検知や噴射器の噴射期間の修正
は温まったエンジンで行うべきで、これにより吸気ポー
トの壁に付着する燃料の量に基づく誤差のある測定をほ
ぼ防止できる。この方法は「ワンケル (Wankel) 」式の
エンジンのような他のタイプの内燃機関にも応用できる
ことを理解すべきである。
【００１９】
【実施例】図１はシリンダ I, II, III と IV を有する
４行程４気筒エンジンを模式的に示す。各シリンダには
それぞれ一つの吸気弁１と排気弁２がある。両方のシン
リンダ弁１と２はカムシャフトもしくは個々の電磁アク
チエータにより一緒に機械的に駆動される。ガス吸気弁
１はガス排気ポート４を開閉する。シリンダ弁１と２を
動作させるカムシャフト（図示せず）は通常カムシャフ
トの回転数の関数にしてクランクシャフト５により駆動
される。
４行程４気筒エンジンを模式的に示す。各シリンダには
それぞれ一つの吸気弁１と排気弁２がある。両方のシン
リンダ弁１と２はカムシャフトもしくは個々の電磁アク
チエータにより一緒に機械的に駆動される。ガス吸気弁
１はガス排気ポート４を開閉する。シリンダ弁１と２を
動作させるカムシャフト（図示せず）は通常カムシャフ
トの回転数の関数にしてクランクシャフト５により駆動
される。
【００２０】シリンダの各々には燃料供給部に結合する
噴射器（燃料噴射弁）６があり、この燃料供給部は、好
ましくは、図示していない燃料ポンプで燃料を加圧下に
維持されているディストリビュータ配管７で暗示されて
いる共通レールシステムとして形成されている。多数の
分岐管がこのディストリビュータ配管７から個々の噴射
器６に延びている。
噴射器（燃料噴射弁）６があり、この燃料供給部は、好
ましくは、図示していない燃料ポンプで燃料を加圧下に
維持されているディストリビュータ配管７で暗示されて
いる共通レールシステムとして形成されている。多数の
分岐管がこのディストリビュータ配管７から個々の噴射
器６に延びている。
【００２１】各噴射器６には制御された調整駆動部８，
例えば磁気あるいは圧電アクチエータを備えている。こ
のアクチエータは、電子エンジン制御装置９により動作
するので、例えばアクセルペダル１０の位置により決ま
る所望の負荷条件に応じて、噴射器６はエンジン制御装
置９で決まる期間開いている。その結果、噴射器６の設
計により決まる量の燃料が動作行程の間の適当な時点で
各シリンダに導入される。
例えば磁気あるいは圧電アクチエータを備えている。こ
のアクチエータは、電子エンジン制御装置９により動作
するので、例えばアクセルペダル１０の位置により決ま
る所望の負荷条件に応じて、噴射器６はエンジン制御装
置９で決まる期間開いている。その結果、噴射器６の設
計により決まる量の燃料が動作行程の間の適当な時点で
各シリンダに導入される。
【００２２】最近の電子エンジン制御システムで普通の
ように、エンジン制御装置９もエンジンの動作、例えば
回転数、供給するトルクおよび冷媒温度のようなエンジ
ンの動作を最適に制御して調整るうために必要な付加的
なデータを受け取る。その時のクランクシャフトの回転
数を表す信号は回転数信号送信器１１でエンジン制御装
置９に印加される。この回転数信号の送信器１１もクラ
ンクシャフトの角度位置、つまり少なくとも一つのシリ
ンダのピストンの位置を表す信号を出力する。その結
果、正確にタイミングをとった回転数に比例させて噴射
器６のアクチエータ８を制御できる。噴射器６を電気的
に制御されるアクチエータ８で動作させると、一作業行
程内で開閉時期と開期間および開頻度を自由に制御する
ことができる。エンジン制御装置９は、このために、プ
ログラムされた入力が個々のシリンダで燃料噴射器６の
動作に必要なデータに関して変更できるように設計され
ている。その結果、個々の噴射器６を制御する動作に依
存する所定のデータを可変できるだけでなく、基本的設
定も可変できる。
ように、エンジン制御装置９もエンジンの動作、例えば
回転数、供給するトルクおよび冷媒温度のようなエンジ
ンの動作を最適に制御して調整るうために必要な付加的
なデータを受け取る。その時のクランクシャフトの回転
数を表す信号は回転数信号送信器１１でエンジン制御装
置９に印加される。この回転数信号の送信器１１もクラ
ンクシャフトの角度位置、つまり少なくとも一つのシリ
ンダのピストンの位置を表す信号を出力する。その結
果、正確にタイミングをとった回転数に比例させて噴射
器６のアクチエータ８を制御できる。噴射器６を電気的
に制御されるアクチエータ８で動作させると、一作業行
程内で開閉時期と開期間および開頻度を自由に制御する
ことができる。エンジン制御装置９は、このために、プ
ログラムされた入力が個々のシリンダで燃料噴射器６の
動作に必要なデータに関して変更できるように設計され
ている。その結果、個々の噴射器６を制御する動作に依
存する所定のデータを可変できるだけでなく、基本的設
定も可変できる。
【００２３】全ての噴射器６I から６IVが構造、許容公
差および動作モードについて同一であるとすれば、同じ
開閉時点の場合に同じ量の燃料を各シリンダに噴射す
る。その結果、一定の回転数を所定の負荷に維持されて
いるなら、個々のシリンダ I−IV の各々で同じエネル
ギ変換が行われる。その結果、一定の回転数を所定の負
荷で維持するなら、個々のシリンダ I− IV の各々の中
で、同じエネルギ変換が行われる必要がある。このこと
は、必然的に、不均一性、つまり個々のシリンダの点順
で決まる平均値ｎm の周りの回転数の変動が図２に示す
ように変動範囲内で一定になっていることを導く。この
変動範囲内で平均値ｎm に対して僅かに回転数が増加す
ると、所定の点火順序 I− III− IV − II で見てその
時に点火したシリンダに関連する。エネルギ変換が一定
であれば、エンジン制御装置９により予め決定された平
均値ｎm の周りに一様な変動が得られる。
差および動作モードについて同一であるとすれば、同じ
開閉時点の場合に同じ量の燃料を各シリンダに噴射す
る。その結果、一定の回転数を所定の負荷に維持されて
いるなら、個々のシリンダ I−IV の各々で同じエネル
ギ変換が行われる。その結果、一定の回転数を所定の負
荷で維持するなら、個々のシリンダ I− IV の各々の中
で、同じエネルギ変換が行われる必要がある。このこと
は、必然的に、不均一性、つまり個々のシリンダの点順
で決まる平均値ｎm の周りの回転数の変動が図２に示す
ように変動範囲内で一定になっていることを導く。この
変動範囲内で平均値ｎm に対して僅かに回転数が増加す
ると、所定の点火順序 I− III− IV − II で見てその
時に点火したシリンダに関連する。エネルギ変換が一定
であれば、エンジン制御装置９により予め決定された平
均値ｎm の周りに一様な変動が得られる。
【００２４】しかし、上に説明したように、製造許容公
差のため、個々の噴射器はエンジン制御装置で予め指定
された開期間内に異なった量の燃料を異なったシリンダ
へ放出するので、個々のシリンダで一様でないエネルギ
変換が行われる。これは、必然的に平均回転数ｎm の周
りの回転数の変動にずれを与える。
差のため、個々の噴射器はエンジン制御装置で予め指定
された開期間内に異なった量の燃料を異なったシリンダ
へ放出するので、個々のシリンダで一様でないエネルギ
変換が行われる。これは、必然的に平均回転数ｎm の周
りの回転数の変動にずれを与える。
【００２５】例を簡単にするため、噴射器６I,６IIと６
IVが許容公差で正確に等しく、噴射器６III にのみ他の
噴射器と比べて同じ開期間中により多量の燃料を噴射す
る変動があると仮定するれば、図３に示すような回転数
曲線かのずれが得られる。シリンダ IIIに付属する回転
数の正方向の増加は他のシリンダの回転数より大きい。
何故なら、燃料の量が増加するので、エネルギ変換も増
加し、これが必然的にシリンダ IIIの作業行程の間に回
転数の増加を与える。
IVが許容公差で正確に等しく、噴射器６III にのみ他の
噴射器と比べて同じ開期間中により多量の燃料を噴射す
る変動があると仮定するれば、図３に示すような回転数
曲線かのずれが得られる。シリンダ IIIに付属する回転
数の正方向の増加は他のシリンダの回転数より大きい。
何故なら、燃料の量が増加するので、エネルギ変換も増
加し、これが必然的にシリンダ IIIの作業行程の間に回
転数の増加を与える。
【００２６】噴射器６III が他の噴射器の噴射する量よ
り少ない量の燃料を噴射するなら、それにより、シリン
ダ IIIでエネルギ変換が小さくなる。これは他のシリン
ダに比べて回転数の増加がそれに応じて少なくなる。
り少ない量の燃料を噴射するなら、それにより、シリン
ダ IIIでエネルギ変換が小さくなる。これは他のシリン
ダに比べて回転数の増加がそれに応じて少なくなる。
【００２７】エンジン制御装置９が運転を一定の回転数
ｎm に設定し、過度な回転数を図３に示すようにシリン
ダ IIIに対して定めてあるなら、そのような測定処理の
ためにエネルギ変換のずれを検出する（この場合には回
転数のずれを検出する）適当なプログラムを備えている
エンジン制御装置により、図３に示すシリンダ IIIの不
均一回転数のずれをなくし図２の曲線を得るまで、噴射
器６III の開期間を短縮する。このような開期間の短縮
がエンジン制御装置９の制御プログラム内に保管されて
いるので、次の動作で噴射器６III は必ず短い開期間と
なる。
ｎm に設定し、過度な回転数を図３に示すようにシリン
ダ IIIに対して定めてあるなら、そのような測定処理の
ためにエネルギ変換のずれを検出する（この場合には回
転数のずれを検出する）適当なプログラムを備えている
エンジン制御装置により、図３に示すシリンダ IIIの不
均一回転数のずれをなくし図２の曲線を得るまで、噴射
器６III の開期間を短縮する。このような開期間の短縮
がエンジン制御装置９の制御プログラム内に保管されて
いるので、次の動作で噴射器６III は必ず短い開期間と
なる。
【００２８】この発明の方法は、点火ジェットあるいは
初期（パイロット）噴射で動作するディーゼルエンジン
に特に有利に使用される。そのような点火過程では、各
行程毎で非常に少量の燃料を点火させるべきシリンダへ
噴射し、その後により多量の燃料を所定の負荷条件に合
わせて導入する。この場合、各噴射器に対して初期噴射
の期間は噴射器の各々に対して見られる主噴射事象の修
正された期間の関数として決定される。従って、先に説
明したように、エンジン制御装置９は、この発明による
測定方法に応じて試験運転の結果として、各噴射器６に
対して予備噴射期間を修正できる。
初期（パイロット）噴射で動作するディーゼルエンジン
に特に有利に使用される。そのような点火過程では、各
行程毎で非常に少量の燃料を点火させるべきシリンダへ
噴射し、その後により多量の燃料を所定の負荷条件に合
わせて導入する。この場合、各噴射器に対して初期噴射
の期間は噴射器の各々に対して見られる主噴射事象の修
正された期間の関数として決定される。従って、先に説
明したように、エンジン制御装置９は、この発明による
測定方法に応じて試験運転の結果として、各噴射器６に
対して予備噴射期間を修正できる。
【００２９】直接噴射で動作するオットーエンジンで
は、例えば冷気スタート条件を改良して排気ガス触媒の
効率を改善するため、負荷条件により多量の燃料を噴射
した後、排気ガス温度をそれに応じて増加させるためよ
り少量の燃料を噴射する（後噴射）。シリンダのどれか
に主噴射の検出されたエネルギ変換のずれで不均一があ
る場合にそのような後噴射の調整は、先に説明したよう
に行われる。
は、例えば冷気スタート条件を改良して排気ガス触媒の
効率を改善するため、負荷条件により多量の燃料を噴射
した後、排気ガス温度をそれに応じて増加させるためよ
り少量の燃料を噴射する（後噴射）。シリンダのどれか
に主噴射の検出されたエネルギ変換のずれで不均一があ
る場合にそのような後噴射の調整は、先に説明したよう
に行われる。
【００３０】クランクシャフトの回転数の不均一性によ
るエネルギ変換の検出の代わりに、あるいはそれに加え
て、エネルギ変換をクランクシャフトのところのトルク
センサで検出することもできる。トルク曲線は図２や図
３に示す回転数曲線に実質上一致する。
るエネルギ変換の検出の代わりに、あるいはそれに加え
て、エネルギ変換をクランクシャフトのところのトルク
センサで検出することもできる。トルク曲線は図２や図
３に示す回転数曲線に実質上一致する。
【００３１】各シリンダ室内の圧力変化を検出する圧力
センサ１２を個々のシリンダに備えることにより、個々
のシリンダ内のエンルギ変換を非常に正確に求まり、噴
射器６の噴射期間をもっと正確に可変できる。圧力セン
サによるエネルギ変換の検出は点火ジェット噴射で動作
するディーゼルエンジンで特に有効である。何故なら、
噴射ジェットで導入される量の燃料のエネルギ変換は圧
力変化で定まるからである。
センサ１２を個々のシリンダに備えることにより、個々
のシリンダ内のエンルギ変換を非常に正確に求まり、噴
射器６の噴射期間をもっと正確に可変できる。圧力セン
サによるエネルギ変換の検出は点火ジェット噴射で動作
するディーゼルエンジンで特に有効である。何故なら、
噴射ジェットで導入される量の燃料のエネルギ変換は圧
力変化で定まるからである。
【００３２】この発明の上記説明には種々の修正、改
良、改造が考えられ、これは付随する請求項と同じ意味
や範囲内で考えられることが分かる。
良、改造が考えられ、これは付随する請求項と同じ意味
や範囲内で考えられることが分かる。
【００３３】
【発明の効果】以上、説明したように、内燃機関の各シ
リンダへ噴射される燃料の量を均等化するこの発明の方
法により、運転条件に応じて多気筒ピストン内燃機関の
全てのシリンダに実際上同じ量の燃料の初期噴射や後噴
射が可能となる。
リンダへ噴射される燃料の量を均等化するこの発明の方
法により、運転条件に応じて多気筒ピストン内燃機関の
全てのシリンダに実際上同じ量の燃料の初期噴射や後噴
射が可能となる。
【図１】 ４行程４気筒エンジンの模式図、
【図２】 各シリンダ内の同じエネルギ変換に対する回
転数曲線を示すグラフ、
転数曲線を示すグラフ、
【図３】 シリンダの一つの中のエネルギ変換に偏差が
ある時の回転数曲線を示す。
ある時の回転数曲線を示す。
１ 吸気弁 ２ 排気弁 ３ 吸気ポート ４ 排気ポート ５ クランクシャフト ６（６I 〜６IV） 噴射器（燃料噴射弁） ７ ディストリビュータ導管 ８ 調整駆動部 ９ エンジン制御装置 １０ アクセルペダル I, II, III, IV シリンダ ｎm 平均回転数
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 デイミトリ・シャミス アメリカ合衆国、ミシガン州 48326 ア ウバーン・ヒルス、ノース・スクウイレ ル・ロード、201 アパートメント 1505 (72)発明者 マーク・ケース アメリカ合衆国、ミシガン州 48307 ロ チエスター、アイアン・ウッド・コート、 1161 アパートメント 101
Claims (8)
- 【請求項１】 クランクシャフトと、各シリンダに燃料
を噴射する別々の噴射器と、前記噴射器が内燃機関の動
作条件の関数として燃料を配量するためにある電子エン
ジン制御装置とを有する、内燃機関のシリンダの各々に
燃料を初期噴射する時および初期噴射に付属する後噴射
する時の何れか一方で燃料の量を均等化する方法におい
て、以下の過程、 (a) 所定の期間のに対してクランクシャフトの回転数を
一定に維持し、主噴射過程でのみエンジンを動作させ、 (i) 各シリンダのエネルギ変換値を表す動作振幅を測定
し、 (ii) 各シリンダのエネルギ変換値の平均値からのずれ
を求め、 (iii) エネルギ変換値を平均値へ戻すため、前記ずれを
検出したシリンダの噴射器での初期燃料噴射の期間を可
変し、 (b) 前記エンジン制御装置のプログラムが初期燃料噴射
の変更した期間を採用し、通常のエンジン動作条件の主
噴射過程の前記変更された期間の関数として初期噴射と
後噴射の一方の噴射期間を制御するようにする、から成
ることを特徴とする方法。 - 【請求項２】 前記動作の値はクランクシャフトの回転
数であることを特徴とする請求項１に記載の方法。 - 【請求項３】 前記動作の値はクランクシャフトのトル
クであることを特徴とする請求項１に記載の方法。 - 【請求項４】 前記動作の値はシリンダ内の圧力である
ことを特徴とする請求項１に記載の方法。 - 【請求項５】 更に、エンジンを一定の負荷で動作さ
せ、過程 (a)を行う過程から成ることを特徴とする請求
項１に記載の方法。 - 【請求項６】 更に、エンジンを一定の回転数で動作さ
せ、過程 (a)を行う過程から成ることを特徴とする請求
項１に記載の方法。 - 【請求項７】 エンジンは乗物の出力装置であり、更に
エンジンを動作させ、乗物を一定に維持して、過程 (a)
を行う過程から成ることを特徴とする請求項１に記載の
方法。 - 【請求項８】 エンジンは乗物の出力装置であり、更に
乗物をエンジンで一様な動きに推進させ、過程 (a)を行
う過程から成ることを特徴とする請求項１に記載の方
法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US99340897A | 1997-12-18 | 1997-12-18 | |
| US08/993408 | 1997-12-18 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11280530A true JPH11280530A (ja) | 1999-10-12 |
Family
ID=25539511
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP35960898A Withdrawn JPH11280530A (ja) | 1997-12-18 | 1998-12-17 | 内燃機関の各シリンダへ噴射される燃料の量を均等化する方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11280530A (ja) |
| DE (1) | DE19855939A1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005078263A1 (de) * | 2004-02-10 | 2005-08-25 | Siemens Aktiengesellschaft | Verfahren zur zylindergleichstellung bezüglich der kraftstoff-einspritzmengen bei einer brennkraftmaschine |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10006264C1 (de) * | 2000-02-12 | 2001-08-16 | Bosch Gmbh Robert | Brennkraftmaschine und Verfahren zum Betrieb einer Brennkraftmaschine |
| DE10017389B4 (de) * | 2000-04-07 | 2009-11-12 | Volkswagen Ag | Verfahren zur zylinderindividuellen Anpassung der Einspritzdauer für eine mehrzylindrige Brennkraftmaschine |
| DE10022952A1 (de) * | 2000-05-11 | 2001-11-15 | Bosch Gmbh Robert | Verfahren zum Einstellen von zylinderspezifischen Einspritzmengenprofilen an einer Brennkraftmaschine |
| JP3695411B2 (ja) * | 2002-03-22 | 2005-09-14 | 株式会社デンソー | 内燃機関用燃料噴射制御装置 |
| JP4221574B2 (ja) * | 2003-02-20 | 2009-02-12 | 株式会社デンソー | 燃料噴射システム |
| DE102004006294B3 (de) | 2004-02-09 | 2005-10-13 | Siemens Ag | Verfahren zur Gleichstellung der Einspritzmengenunterschiede zwischen den Zylindern einer Brennkraftmaschine |
| DE102012223129B3 (de) * | 2012-12-13 | 2014-02-13 | Continental Automotive Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben einer Einspritzvorrichtung |
-
1998
- 1998-12-04 DE DE1998155939 patent/DE19855939A1/de not_active Withdrawn
- 1998-12-17 JP JP35960898A patent/JPH11280530A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005078263A1 (de) * | 2004-02-10 | 2005-08-25 | Siemens Aktiengesellschaft | Verfahren zur zylindergleichstellung bezüglich der kraftstoff-einspritzmengen bei einer brennkraftmaschine |
| US7392789B2 (en) | 2004-02-10 | 2008-07-01 | Siemens Aktiengesellschaft | Method for synchronizing cylinders in terms of quantities of fuel injected in an internal combustion engine |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE19855939A1 (de) | 1999-06-24 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20060307 |