JPS6225857B2 - - Google Patents

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JPS6225857B2
JPS6225857B2 JP56158909A JP15890981A JPS6225857B2 JP S6225857 B2 JPS6225857 B2 JP S6225857B2 JP 56158909 A JP56158909 A JP 56158909A JP 15890981 A JP15890981 A JP 15890981A JP S6225857 B2 JPS6225857 B2 JP S6225857B2
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injection
rotational
rotational speed
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JP56158909A
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Reenaa Geruharuto
Shuteipeeku Teodooru
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Friedmann and Maier AG
Original Assignee
Friedmann and Maier AG
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Publication date
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Publication of JPS6225857B2 publication Critical patent/JPS6225857B2/ja
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    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
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    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/30—Controlling fuel injection
    • F02D41/38—Controlling fuel injection of the high pressure type
    • F02D41/40—Controlling fuel injection of the high pressure type with means for controlling injection timing or duration
    • F02D41/401—Controlling injection timing
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B1/00—Engines characterised by fuel-air mixture compression
    • F02B1/02—Engines characterised by fuel-air mixture compression with positive ignition
    • F02B1/04—Engines characterised by fuel-air mixture compression with positive ignition with fuel-air mixture admission into cylinder
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B3/00—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
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    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
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    • Y02T10/40—Engine management systems

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  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • High-Pressure Fuel Injection Pump Control (AREA)
  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は回転数、ブースト圧、原動機温度等の
ような運転条件が測定され、原動機から得られる
刻々の回転モーメントが検出され、その上検出さ
れた回転モーメントと少なくとも測定された回転
数から燃料噴射ポンプの送給開始時が調節される
燃料噴射内燃機関用、例えばデイーゼル機関の燃
料噴射用、噴射ポンプの送給開始時制御方法及び
その方法を実施するに適した制御装置に関するも
のである。
ガソリン機関において点火時期を、又燃料噴射
内燃機関、例えばデイーゼル機関において噴射開
始時期を、適切に選択することにより内燃機関の
有害物質の発散を著しく少なくすることが知られ
ている。
その際この有力となつている点を変換するため
の要素として原動機回転数の外に又回転モーメン
トが重要であり、該回転モーメントはガソリン機
関においては点火時期調節用のばね負荷されたダ
イヤフラムに吸入管の低圧が導入されることによ
り導入される。
西独特許公開第2903875号公報から、回転数に
比例する電気信号のほかに噴射ポンプの調整棒の
位置が原動機の回転モーメントを検出するために
関係させられ、その際調整棒に位置検出器が配置
されているような頭初に記載の方法を実施する装
置はすでに公知である。調整棒の位置はしかし特
にエンジンブレーキをかけた状態では原動機の回
転モーメントの実際の程度にとつては不十分な判
断基準であり、調整棒に位置検出器を使用するこ
とは運転中の調整棒の熱膨脹を付加的に補償する
ことを必要とする。しかし特にエンジンブレーキ
を頻繁にかける自動車原動機では、公知の装置に
より有害物質の放散が必須の方法で最適にされる
ことができない。
本発明は有害物質の放散及び燃料噴射内燃機関
例えばデイーゼル機関の燃料消費量があらゆる運
転状態において、特に又エンジンブレーキをかけ
た状態において減少されることができる頭初に記
載の種類の方法を作り出すことを目的としてい
る。
この課題は本発明では基本的には、回転モーメ
ントが、回転数上昇の場合一定の最大許容ブース
ト圧で放出される空気量を考慮して検出されるこ
とにより達成される。原動機の回転数が最大許容
値に達したときにはじめてターボ過給機の圧力が
最大になるように構成されたターボ過給機では、
原動機の回転モーメントを決定するためにはブー
スト圧を測定すれば十分である。この測定値は、
エンジンブレーキをかけた場合にも考慮される。
一方高圧用過給機、即ち低回転数で内燃機関を高
出力にするためのターボ過給機では、内燃機関が
最大許容回転数に達する前にブースト圧はすでに
最大に達しており、即ちブースト圧が与えられて
いる。いずれにしろ、原動機の回転数がある一定
の値に達したときから空気が放出され、放出空気
量はしだいに増大する。従つて放出空気量を検出
すれば、原動機の回転モーメントを正確に検出す
ることができる。
回転モーメントを正確に検出すれば、燃料噴射
開始時期を正確に設定することができるので、不
完全燃焼がなくなり、有害物質の放散及び燃料消
費量の低減を計ることができる。
エンジンブレーキをかけた場合には、原動機の
回転数は増大するが、燃料の噴射量は通常の運転
時に比べて相対的に減少する。これに対して通常
の運転時には、回転数が増大するに伴なつて燃料
の噴射量を多くしなければならず、従つて燃料の
噴射開始時期を早めなければならない。つまり、
原動機の回転数に基づいて燃料の噴射開始時期を
設定すると、エンジンブレーキをかけた場合に問
題が生じる。
そこで原動機の回転モーメントに基づいて燃料
の噴射開始時期を設定し、その都度の回転モーメ
ントを本発明にしたがつて正確に検出すれば、エ
ンジンブレーキをかけた状態でも通常の運転状態
でも適正な燃料噴射開始時期を設定することがで
きる。
噴射時点は公知の方法では原動機回転数にした
がつて調節されなければならず、マイクロプロセ
ツサーの利用は特に簡単な方法で原動機回転数と
回転モーメントの影響を同時に噴射時点の調節の
ための１つの共通の調節量に置換することを可能
にした。噴射時点の調節は噴射ポンプの構造ごと
に色々な方法で行なわれることができ、例えば噴
射ポンプが傾動レバーを介してカム軸から駆動さ
れる形態においては支承点が偏心子の作動により
移動されることができ、それにより早期の又は遅
い噴射時点が得られる。この偏心子の調節は例え
ば液圧的又は電気的に、例えばステツプモーター
により、行なわれることができる。噴射ポンプの
送給開始を決定するための装置は例えばオースト
リー特許第298881号明細書により公知となつてい
る。この形態においてはカツプリングスリーブが
軸方向に移動され、それにより連結される両方の
軸で違つたピツチの外歯をもつ軸が反対方向に回
転される。この公知の装置のカツプリングスリー
ブの移動は例えば液圧的に、又は電気的にそして
例えばステツプモータにより行なわれることがで
きる。噴射時点の調節のための別々の調整棒を有
する噴射ポンプにおいては、例えばステツプモー
タが直接この調整棒と摩擦によるなどの力拘束的
に連結されることができる。ステツプモーターは
別の構造部分を中間接続することなくマイクロプ
ロセツサーにより制御されることができる。噴射
調節器を液圧的に作動するために位置信号の適当
する機械の液圧変換が行なわれなければならな
い。回転モーメントに直接比例的であるか回転モ
ーメントに対し簡単な法則にしたがつているマイ
クロプロセツサーでの処理のための一連の信号が
本発明により考慮される。
本発明によると、特に原動機回転モーメントの
検出のために、排気温度及び排気の一酸化炭素含
量の少なくとも一方の測定値と、回転数について
の測定値とが取り出され、したがつて有害物質放
散の改善が特に強く達成される。放出空気量の測
定のために特に簡単な方法で放出弁の開口ストロ
ークが測定され、それにより又ここでは簡単な測
定値検出器で作業されることができる。
この方法を実施するための本発明による制御装
置は回転数、ブースター圧、原動機温度等のよう
な運転条件のための測定値検出装置並びに原動機
から刻々得られる回転モーメントを検出するため
の別の１つの測定値検出装置を有し、後者の測定
値検出装置は少なくとも１つの演算操作を行なう
ためのプロセツサーと連結され、該プロセツサー
は実施するプログラムを記憶するための記憶装置
を有し、更に噴射ポンプの燃料送給開始時を制御
するための前記プロセツサーと連結された作動装
置を有する。
前記装置は本発明によると本質的には、ブース
ト圧のための測定値検出器が設けられていること
と、別の測定値検出器絞り位置に属する圧力差異
のための圧力センサーとして形成され放出空気量
のための値がプロセツサーに更に導かれることを
特徴とする。形態はここでは簡単な方法で測定値
検出器が加熱されるか冷却され放出空気流の中に
ある電気線として形成されており、該線は温度低
下もしくは温度変化を経て放出空気量のための値
をプロセツサーに与える。あらゆる場合に、直接
電気信号が得られ、該信号はマイクロプロセツサ
ーに更に導かれることができる。
マイクロプロセツサーを包含する制御装置は燃
料送給開始を調節するための調節部材と連結され
ており、該調節部材は液圧又は空圧作動ピスト
ン、ソレノイド、電動モーター、電気サーボモー
ター又は電気ステツプモーターにより形成されて
いる。制御装置には回転モーメントに依存する信
号のみならず通例又回転数に対応する信号が送ら
れるので、この種の共通の調節部材と複雑な関係
が行なわれる。この場合特に制御装置に入れられ
る回転数及び回転モーメント信号に基づいて制御
装置に記憶された噴射調節指示値が呼び出され調
節部材に送られるように形成されることができ
る。
本発明を以下に回転モーメント及び回転数に依
存して噴射調節のする装置が示されている図面に
もとずき詳細に説明する、尚該装置では噴射調節
がポンプ駆動部とポンプカム軸との間の差動回転
運動により得られる。
第１図において横軸は原動機回転数min-1を縦
軸は原動機回転モーメントNmを示す。第２図に
示すように、噴射調節は色々の原動機回転数にお
いて、内燃機関のピストンの上死点前のカム軸角
度として負の縦軸に図示した、普通の調整器にお
いては原動機回転モーメントに依存している直線
で行なわれる。このような普通の調節特性からの
ずれは第３図及び第４図では色々の原動機回転モ
ーメントに対し第１図及び第２図と類似の図で示
されており、その際任意の回転数及び回転モーメ
ントに依存する噴射調節が可能とされるべきであ
る。
第３図、第４図に示された特性を達成する可能
性は例えば第５図及び第６図による噴射時点の調
節装置により与えられ、その際調節部材は制御装
置により制御される。第５図と第６図では例えば
噴射ポンプケーシング２にフランジ固定されてい
るハウジングが１で示されている。ハウジング１
には外歯４を有する軸３がある。軸３及びハウジ
ング１には第２軸５が支承されており、該第２軸
は同様に外歯６を有する。内歯８を有するスライ
ドスリーブ７は摺動リング９によつて長手方向に
移動される。斜歯もしくは直歯と斜歯の組合せに
より軸３と５の相対運動はスライドスリーブ７の
長手移動で達成される。摺動リング９にはピン１
０が取り付けられており、該ピンは導桿１１を介
して軸１２と外部レバー１３により作動される。
外部レバー１３の位置ごとにスライドスリーブ７
の完全に限定された位置が生じ、したがつて軸３
と５の間の回転差を生ずる。軸３と５の間の回転
差は噴射調節に比例しているので、したがつて外
部レバー１３により各任意の噴射調節が達成され
ることができる。外部レバー１３は棒１４を介し
てサーボモーター１５と連結されている。サーボ
モーターはスライドスリーブ７の位置したがつて
噴射調節を制御する。サーボモーター１５は液
圧、空圧又は電気的原理によつても作動すること
ができる。サーボモーター１５は内燃機関の全て
の生ずる回転モーメント変動及び回転数変動に追
随することができることが前提である。
第７図と第８図はステツプモーター１６を有す
る実施例を示す。ステツプモーターは高いステツ
プ頻度と高い正確度ですぐれている。軸１７には
内板１８が取付けられ、該内板にはピン１９があ
る。このピン１９は外部レバー１３の溝２０には
まり込んでいる。ステツプモータの回転位置ごと
に外部レバー１３が作動され、それにより必要な
噴射調節が達成される。
第９図には普通の噴射系のための図式的全体構
造が示されている。しかし本発明はこのような噴
射系と必然的に連結されるのではなく、各任意の
噴射系毎に考えられている。ポンプ２１には調節
器２２と、組増しされた噴射調節器２３がある。
アクセルペダル２４により、調節器の外部レバー
２５が作動され、それにより必要な原動機回転数
もしくは原動機回転モーメント予め選択される。
内燃機関のはずみ車２６には回転数を測定する検
出器２７がある。この回転数は制御装置２８に伝
達される。同時に検出器により回転モーメントが
設定される。第９図ではこの検出器は２９で略式
に示されている。測定値検出器２９の負荷モーメ
ントに比例している信号は制御装置２８に導入さ
れる。制御装置２８では噴射調節目標指示値が記
憶されている。回転モーメントと回転数の測定か
ら原動機性能曲線における回転モーメントが正確
に決定され、したがつて又必要な噴射調節が行な
われる。制御装置２８は原動機回転モーメントに
応じてサーボモーター１５を制御し、該サーボモ
ーターは外部レバー１３を介して所望の噴射調節
を行なう。
第１０図には原動機が３０で示されている。吸
引空気が３１で入り、ターボ過給機３２により圧
縮される。ブースター圧は測定値検出器２９によ
り記録され、この場合図の例では、回転数が上昇
すると空気の一部を再び放出する空気放出弁３３
が設けられている。空気放出弁３３には、絞り位
置で生ずる圧力差を感知する圧力センサーとして
形成された測定値検出器３４が固定され、該測定
値検出器により放出量が定められる。
原動機から出される排気ガスは排気マニホール
ド３５及びターボ過給機を経て排気管３６に達
し、その際CO含量もしくは排気温度が測定され
ることができる別の測定値検出器３７が設けられ
ている。測定値検出器２９，３４，３７の信号は
直接制御装置２８内のマイクロプロセツサーに送
られ、そしてこの方法で特に好都合な放散値及び
燃料消費量を達成するための噴射時点の調節用の
正確な制御信号が導かれる。
別の実施例として、任意の回転モーメント及び
回転数に依存する噴射調節がオーストリア特許第
298881号明細書により装置の外部レバーの回転モ
ーメントに依存する条件によつて達成されること
が考えられる。回転数に依存する噴射調節は例え
ばオーストリア特許第298881号明細書に示された
回転数測定具に依存して行なわれることができ
る。マイクロプロセツサーの使用において回転数
用の値と回転モーメントに依存する信号の為の値
が任意の方法で組合され、したがつて特別の要件
を一定の内燃機関が改善された方法で考慮するこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
第１図と第２図は普通の調節の場合に得られる
ように原動機の回転モーメントに対する線状噴射
調節回転数の関係を示す図で、原動機指示領域で
の噴射調節曲線が全回転数にわたつて直線である
図、第３図と第４図は本発明による回転数と回転
モーメントににしたがう噴射調節を示す図、第５
図と第６図はポンプ駆動部とポンプカム軸との間
の回転角度調節のための装置の断面図で第５図は
第６図の―線の断面図、第７図と第８図はサ
ーボ部材としてステツプモーターの形態を示す
図、第９図は噴射系の全体構造の略図、第１０図
はデイーゼル機関での測定値検出器の配置を示す
略図である。 １５……サーボモーター、２１……ポンプ、２
２……調節器、２３……噴射調節器、２４……ア
クセルペダル、２５……外部レバー、２７……検
出器、２８……制御装置、２９……測定値検出
器、３０……原動機、３２……排気ターボブース
ター、３４……測定値検出器、３７……別の測定
値検出器。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 回転数、ブースト圧、原動機温度等のような
    運転条件が測定され、原動機から刻々に得られる
    回転モーメントが検出され、その上少なくとも測
    定される回転数と回転モーメントにしたがつて燃
    料噴射ポンプの送給開始が調節される噴射内燃機
    関用、例えばデイーゼル機関の燃料噴射のための
    噴射ポンプの送給開始制御方法において、回転モ
    ーメントが、回転数上昇の場合一定の最大許容ブ
    ースト圧で放出される空気量から検出されること
    を特徴とする制御方法。 ２ 原動機回転モーメントの検出のため、排ガス
    温度及び排ガスの一酸化炭素含量の少なくとも一
    方の測定値と、回転数についての測定値とが取り
    出されることを特徴とする特許請求の範囲第１項
    に記載の制御方法。 ３ 放出空気量が空気放出弁の開口ストロークか
    ら検出されることを特徴とする特許請求の範囲第
    １項又は第２項に記載の制御方法。 ４ 回転数、ブースト圧、原動機温度等のような
    運転条件についての測定値検出装置並びに少なく
    とも１つの刻々原動機から得られる回転モーメン
    トを検出するための別の測定値検出装置を有し、
    後者の測定値検出器が少なくとも１つの演算操作
    を行なうため１つのプロセツサーと連結されてお
    り、該プロセツサーが実施するプログラムを記憶
    する記憶装置を有し、更に前記プロセツサーと連
    結される作動装置を噴射ポンプの燃料送給開始を
    制御するために有している、噴射内燃機関用、例
    えばデイーゼル機関の燃料噴射のための噴射ポン
    プの送給開始制御装置において、ブースト圧につ
    いての測定値検出装置が設けられていることと、
    別の測定値検出器が絞り位置で生ずる圧力差を感
    知する圧力センサーとして形成されており、放出
    空気量についての値をプロセツサーに更に送るこ
    とを特徴とする制御装置。 ５ 測定値検出装置が放出空気の空気流中にあり
    電気的に加熱又は冷却される線として形成されて
    おり、該線が温度減少又は変化を介して放出空気
    量のための値をプロセツサーに与えることを特徴
    とする特許請求の範囲第４項に記載の制御装置。
JP56158909A 1980-10-08 1981-10-07 Method of controlling feeding start time of injection pump and apparatus for executing it Granted JPS5793640A (en)

Applications Claiming Priority (1)

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AT499980 1980-10-08

Publications (2)

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EP (4) EP0049704A3 (ja)
JP (4) JPS5793639A (ja)
DE (2) DE3164329D1 (ja)

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