JPH07189800A - 内燃機関を制御するための装置を補正する方法 - Google Patents

内燃機関を制御するための装置を補正する方法

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JPH07189800A JP6283693A JP28369394A JPH07189800A JP H07189800 A JPH07189800 A JP H07189800A JP 6283693 A JP6283693 A JP 6283693A JP 28369394 A JP28369394 A JP 28369394A JP H07189800 A JPH07189800 A JP H07189800A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 内燃機関を制御するための装置を補正するた
めと、内燃機関の組立の費用が低減されるかもしくは上
死点のためのマークの出現と上死点の時点との偏差が減
少される方法を提供すること。 【構成】 基準インパルスの位置と第1の軸の優位な位
置との偏差を求めるために第2の軸に配置されたインパ
ルス輪のインパルスが優位な前記位置に対して対称的に
出現するまで第2の軸を第1の軸に対して移動させ、第
2の軸が移動させられた値を優位な前記位置に対する基
準インパルスの位置の本来の偏差に対応させかつ修正値
として記憶可能であること。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は内燃機関を制御する装置
を補正する方法に関する。
【0002】
【従来技術】このような方法はSAE Paper 8
80484により公知である。そこには基準インパルス
とクランク軸の上死点との間の偏差を求める方法が記載
されている。
【0003】内燃機関においては通常誘導信号発生器が
設けられており、この誘導信号発生器は始動歯環におけ
る歯を走査し、これから回転数値を検出する。さらにマ
ークによって少なくとも1つのシリンダの上死点が確認
されるようになっている。このためには特に、1つの歯
が抜かれるかもしくは1つの歯が強調されている。これ
は1つの歯が他の歯とは所定の形式で異ならされること
で行なわれる。例えば1つの歯が別の材料から成ること
ができる。
【0004】このような配置は内燃機関を組み立てる場
合、特に始動歯環と誘導信号発生器を取付けるときにき
わめて正確に作業する必要があるという欠点を有する。
上死点のためのマークが出現する時点が、上死点の実際
の出現と異なると、内燃機関の不正確な制御がもたらさ
れる。このような偏差は特に排ガスエミッションを増大
させる結果をもたらす。
【0005】
【発明の課題】本発明の課題は内燃機関を制御するため
の装置を補正する方法であって、内燃機関の機械的な組
立の費用が低減されるかもしくは上死点のためのマーク
の出現と上死点の時点との偏差が減少される方法を提供
することである。
【0006】
【課題を解決する手段】本発明の課題は請求項1及び請
求項7に記載した方法によって解決された。
【0007】
【発明の効果】本発明の方法の利点は正確な機械的な組
立が流れ作業工程の終りにおける補償方法によってもし
くは制御装置における補償によって置換えられるので、
内燃機関の組立がコスト的に著しく有利に行なわれるこ
とである。本発明の処置は組立が著しくわずかな誤差で
行なわれるので内燃機関の製作に際して著しい費用が節
減されるという利点をもたらす。
【0008】本発明の有利な構成は請求項2から6まで
と請求項8から10までに記載してある。
【0009】
【実施例】以下、ディーゼル内燃機関を例にとって本発
明の方法を説明する。しかしながら記述した方法はディ
ーゼル内燃機関における使用に限定されるものではな
く、他のタイプの内燃機関に転用することもできる。こ
の場合には相応の部材は交換されなければならない。例
えば外部点火式の内燃機関においては点火時点は自己点
火式の内燃機関における噴射開始と似た意味を持つこと
になる。
【0010】符号100では内燃機関、特にディーゼル
内燃機関が示されている。内燃機関の図示していないク
ランク軸には始動歯環110が配置されている。この始
動歯環110は誘導信号発生器120によって走査され
る。この誘導信号発生器120は制御装置、特にEDC
制御装置に信号を送る。
【0011】内燃機関には燃料ポンプ140を介して調
量された燃料が供給される。燃料ポンプは増分輪150
が配置されているポンプ駆動軸により駆動される。増分
輪150の増分は増分信号発生器160によって走査さ
れる。この増分信号発生器160はEDC制御装置を相
当の信号で負荷する。
【0012】ポンプ駆動軸は内燃機関のカム軸170に
よって駆動されるかもしくはカム軸はポンプ駆動軸とし
て用いられる。カム軸170とクランク軸は駆動手段1
80、特に歯付きベルト又はチェーンを介して互いに結
合されている。ポンプ駆動軸は噴射調節器190を用い
てカム軸170に対して移動させられる。
【0013】EDC制御装置130は種々の運転特性値
を検出する種々のセンサの信号に関連して燃料ポンプ及
び噴射調節器190を制御信号で負荷する。
【0014】この装置はだいたい以下のように働く。種
々のセンサ信号からEDC制御装置130は噴射される
燃料量と噴射開始とのための値を決定する。この値から
制御装置は噴射開始を規定する噴射調節器190を制御
するため制御インパルスを規定する。さらに制御装置1
30は量を決定する調節部材を調節する調節器を制御す
るための制御インパルスを燃料ポンプ140に与える。
【0015】誘導信号発生器120は始動歯環110の
上の歯を走査する。これから制御装置はクランク軸の位
置を知る。クランク軸の上死点はクランク軸の優位な位
置である。適正な燃料調量を達成するためには噴射開始
はクランク軸の上死点に対して行なわれなければならな
い。この理由から始動歯環には、誘導信号発生器が識別
するマークが設けられている。このマークによって発生
させられるインパルスは通常基準インパルスと呼ばれ
る。取付け誤差に基づき、基準インパルスとクランク軸
の上死点との間には偏差が生じる。
【0016】正確な燃料調量を達成するためにはこの偏
差を考慮する必要がある。したがって、修正値を求め、
記憶器に記憶させ、制御信号を算出する場合に考慮する
ようになっている。
【0017】この修正値の算出は以下に記述する方法の
1つによれば有利にはEOL及び又は所定の間隔で実施
される。これは、この方法が制御装置及び(又は)外部
の装置により、内燃機関もしくは車両の製作終了時に又
はこれらの修理に次いで又は点検時に又は所定の時間的
間隔で実施されることを意味する。
【0018】次に図2を用いて、基準インパルス位置と
クランク軸の上死点との間の偏差を求める第1の方法を
説明する。この実施例においてはポンプ駆動軸の上に増
分輪が配置されている。この増分輪は増分信号発生器に
よって検出されかつ制御装置130に送られる多数のマ
ークを有している。
【0019】図2においては瞬間の回転数がクランク軸
角度にプロットされている。クランク軸角度0°、18
0°、360°において回転数は最小である。したがっ
てクランク軸のこれらの位置は上死点と呼ばれる。した
がってこの例では最小回転数は1分あたり843回転で
あり、平均回転数は1分あたり900回転である。さら
にシリンダには通し番号が付けられ、番号は上死点に配
属されている。
【0020】第2行においてはカム軸もしくはポンプ駆
動軸の上の増分輪から発生させられる回転数インパルス
がプロットされている。この場合には単に2つの選ばれ
たインパルスだけがプロットされている。他のインパル
スは一様な角度間隔で続く。
【0021】図2の(a)においては早める方向に調節
された噴射開始の状態が示されている。図2の(c)に
おいては遅らせる方向に調節された噴射開始の状態が示
されている。図2の(b)においてはポンプ駆動軸もし
くはカム軸の上の増分輪のインパルスが上死点に対して
対称的に生じる状態が示されている。これらの状態は正
確に組み立てられた内燃機関に相応する。
【0022】図2の実施例においてはポンプ駆動軸もし
くはカム軸の上の増分輪のインパルスは始動歯環の歯の
代りに評価される。両方の、基準インパルスに相応する
回転数インパルスは図の第2行に示されている。
【0023】基準インパルスの位置と優位な位置との間
の偏差を求めることは以下のように行なわれる。ポンプ
駆動軸は噴射調節器190によりクランク軸に対し、イ
ンパルスが上死点に対して対称に発生するまで移動させ
られる。これは優位な位置が2つのインパルスの間の中
央に位置することを意味する。この位置は両方のインパ
ルスの時間的な間隔が最大を有していると確認される。
【0024】EDC制御装置130もしくは外部の制御
装置はインパルスの間の時間的な間隔が最大をとるまで
噴射開始が移動させられるように噴射調節器190を制
御する。噴射調節器を移動させる値は、基準インパルス
の位置と上死点との間の偏差である。このようにして求
められた、上死点からの基準インパルスの位置の偏差は
修正値として記憶される。
【0025】図3においてはポンプ駆動軸の上にセグメ
ント輪が配置されている別の構成が示されている。セグ
メント輪若干の少数のマーキングしか有していない。セ
グメント輪としてはモータ回転あたりシリンダ数に相当
する数のマークを生ぜしめる例えばインパルス輪が用い
られる。これに対して増分輪は例えば若干のクランク軸
角度の間隔をおいて発生する多数のインパルスを生ぜし
める。
【0026】図3の第2行においては前記セグメント輪
により生ぜしめられるすべてのインパルスがプロットさ
れている。この場合、上死点をマーキングする基準イン
パルスは黒でマーキングされている。図3の第1行目に
は図2に相応して瞬間の回転数がクランク軸の角度位置
の上にプロットされている。さらに破線でセグメント輪
によって検出された回転数がプロットされている。
【0027】この回転数Nmesはポンプ駆動軸の上に
配置されたセグメント輪のインパルスの時間的な間隔か
ら与えられる。図3の(b)においてはセグメント輪が
上死点に正確に調整された場合の状態が示されている。
図3の(b)においてはセグメント輪が上死点に正確に
調整された場合の状態が示されている。この場合には基
準インパルスは正確に上死点において発生する。この結
果、先行するインパルスと後続のインパルスは当該第3
シリンダの上死点と第4もしくは第1のシリンダの上死
点との間の中央に正確に位置することになる。この場合
にはセグメント時間とも呼ばれる時間的な間隔はすべて
同じ大きさである。測定された回転数Nmesはこの場
合には平均回転数に相当する。
【0028】図3の(a)においては基準インパルスが
早め方向に移動させられた状態が示され、図3の(c)
においては遅らされる方向に移動させられた状態が示さ
れている。これらの場合にはセグメント継続が異なり、
セグメントからセグメントへ異なる回転数が生じる。偏
差を求めることは次のようにして行なわれる。
【0029】ポンプ駆動軸は噴射調節器によって、セグ
メントインパルスが上死点に対称的に発生するまで移動
させられる。これは個々のセグメントの間の回転数が変
化しないか又はきわめてわずかにしか変化しないかもし
くは回転数の時間的な変化又はマークの時間的な変化が
最小であると確認される。
【0030】次に記述した実施例においてはクランク軸
の回転数が始動歯環の歯を介して求められるようになっ
ている。この記述した方法は、回転数がカム軸又はポン
プ駆動軸の上の増分輪で求められるシステムにも使用可
能である。この方法においては瞬間の回転数からクラン
ク軸の角度位置の関数として、上死点が出現する角度が
求められる。
【0031】図4の(a)においては、瞬間の回転数が
クランク軸位置(度数)の上にプロットされている。実
線では平均回転数が記入され、破線では上死点における
最少回転数が記入されている。同様に上死点は所属のシ
リンダの番号で示されている。さらに回転数の個々の測
定点はXでマーキングされている。さらにこれらの点の
それぞれ3つを通る回帰直線が記入されている。
【0032】図4の(b)においては増分時間は同様に
クランク軸角度の上にプロットされている。この場合に
も相応する測定値はXで示されかつ回帰直線が記入され
ている。
【0033】偏差の算出は次のように行なわれる。瞬間
の回転数はクランク軸の角度位置の関数として求められ
る。次いで上死点に相応する、瞬間の回転数の最小が決
定される。瞬間の回転数が最小である角度と基準インパ
ルスの位置との間の差異は偏差として用いられ、修正値
として記憶される。
【0034】図4に示されているように回転数の最小も
しくは増分時間の最大は、上死点の前にあるそれぞれ3
つの測定値と、上死点のあとにあるそれぞれ3つの測定
値を通って回帰直線が引かれることによって正確にもと
められる。両方の直線の交点が位置する角度値は上死点
に相当する。
【0035】図5の(a)においては先きの図の場合の
ように瞬間の回転数はクランク軸角度の上にプロットさ
れている。図5の(b)においては微分された回転数信
号DN/DTは時間の上にプロットされている。この信
号は鋸歯状の経過を有している。微分された回転数信号
が負の値から正の値への零通過を有する角度において回
転数が最小であるとする。
【0036】上死点の決定は内燃機関の組立に次いでか
つ(又は)修理後に一度実施すれば十分であるので、こ
の処置を制御装置において実現することは強制されな
い。これは外部の手段で実施することもできる。補償課
題は上死点の位置を基準インパルスに対して規定するこ
とである。基準インパルスと実際の上死点との間の偏差
を示す修正角度は修正値として記憶される。継続運転に
おいて記憶された修正値は制御信号を算出する場合に考
慮される。
【0037】特に図4と図5に示された処置において
は、回転数信号の代りに他の信号を使用することも考え
られる。例えば機関トルク、機関ブロックにおける加速
信号発生器の出力信号又は他の置換回転数信号を使用す
ることもできる。
【図面の簡単な説明】
【図1】内燃機関を制御するための装置の概略図。
【図2】本発明の方法の第1実施例を示す時間線図。
【図3】本発明の方法の第2実施例を示す時間線図。
【図4】本発明の方法の第3実施例を示す時間線図。
【図5】本発明の方法の第3実施例を示す時間線図。
【符号の説明】
100 内燃機関 110 始動歯環 120 誘導信号発生器 130 制御装置 140 燃料噴射ポンプ 150 増分輪 160 増分信号発生器 170 カム軸 180 駆動部材 190 噴射調節器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ペーター ルッツ ドイツ連邦共和国 ヴァインスベルク オ プ デム ティーフェン ヴェーク 27− 1

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 内燃機関を制御するための装置を補正す
    る方法であって、基準インパルスの位置と第1の軸の優
    位な位置(OT)との間の偏差を検出し、第2の軸を第
    1の軸に対し、第2の軸に配置されたインパルス輪のイ
    ンパルスが優位な位置に対して対称的に発生するまで移
    動させ、第2の軸が移動させられた値を、優位な位置か
    らの基準インパルスの位置の本来の偏差に対応させかつ
    修正値として記憶させることを特徴とする、内燃機関を
    制御するための装置を補正する方法。
  2. 【請求項2】 インパルス輪として増分輪を使用し、偏
    差なしで優位な位置が2つのインパルスの間の中央に位
    置するように増分輪を配置する、請求項1記載の方法。
  3. 【請求項3】 2つのインパルスの時間的な間隔が最大
    であるときに対称的な発生が確認される、請求項2記載
    の方法。
  4. 【請求項4】 インパルス輪としてセグメント輪を使用
    し、偏差なしで第1のインパルスが優位な位置に位置し
    かつ第2のインパルスが2つの優位な位置の間の中央に
    位置するように、セグメント輪を配置する、請求項1記
    載の方法。
  5. 【請求項5】 マーキングの時間的な間隔が最小である
    ときに対称的な発生を確認する、請求項4記載の方法。
  6. 【請求項6】 第2の軸を噴射調節器で第1の軸に対し
    て移動させる、請求項1から5までのいずれか1項記載
    の方法。
  7. 【請求項7】 内燃機関を制御する装置を補正する方法
    であって、基準インパルスの位置と第1の軸の優位な位
    置(OT)との間の偏差を、瞬間の回転数が第1の軸の
    角度位置の関数として検出されることで求め、瞬間の回
    転数が最少である角度と基準インパルスの位置との間の
    差値を偏差に対応させ、修正値として記憶する、内燃機
    関を制御するための装置を補正する方法。
  8. 【請求項8】 最小を求めるために瞬間の回転数の経過
    を微分し、微分された回転数が負から正への零通過を有
    する角度において最少を確認する、請求項7記載の方
    法。
  9. 【請求項9】 最小を求めるために瞬間の回転数の経過
    を2つの回帰直線によって近似させ、両方の直線が交差
    する角度において最小を確認する、請求項7記載の方
    法。
  10. 【請求項10】 優位な位置が上死点である、請求項1
    から9までのいずれか1項記載の方法。
  11. 【請求項11】 方法がEOL及び(又は)所定の間隔
    で実施される、請求項1から10までのいずれか1項記
    載の方法。
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