(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
クランク軸とカム軸もしくは燃料ポンプのポンプ駆動軸とを有する内燃機関において、クランク軸の基準インパルスの位置とクランク軸の上死点位置（ＯＴ）との間の偏差を検出して当該内燃機関を制御する装置を補正をする方法において、カム軸もしくは前記ポンプ駆動軸に配置されたインパルス輪のインパルスが前記上死点位置（ＯＴ）に対して対称的に発生するようになるまでクランク軸に対してカム軸もしくは前記ポンプ駆動軸を移動させ、カム軸もしくは前記ポンプ駆動軸が移動させられた値を、前記上死点位置からの前記基準インパルス位置の本来の偏差に対応させかつ修正値として確定するために、前記インパルス輪として増分輪を使用し、偏差なしで、前記上死点位置が２つのインパルスの間の中央に位置するように前記増分輪を配置する、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。
【請求項２】
２つのインパルスの間の時間的な間隔が最大であるときにインパルスの対称的な発生が確認される、請求項１記載の方法。
【請求項３】
カム軸もしくは前記ポンプ駆動軸を噴射調整器でクランク軸に対して移動させる、請求項１又は２記載の方法。
【請求項４】
当該方法を内燃機関もしくは車両の製作終了時（ＥＯＬ）及び（又は）所定の時間的な間隔で実施する、請求項１から３までのいずれか1項記載の方法。
【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  ８８０４８４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４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時期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１３０、特にＥＤＣ（エレクトロニックディーゼルコントロール）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１３０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１８０、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時期とのための値を決定する。この値から制御装置１３０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１３０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。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（ｅｎｄ  ｏｆ  ｌｉｎｅ）及び又は所定の時間的間隔で実施される。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（ＥＯＬ）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対してプロットされている。クランク軸角度０°、１８０°、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ＯＴ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、番号は各上死点に割当てされている。
【００２０】
図２の第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）においては早まる方向にずれた噴射開始の状態が示されている。図２の（ｃ）においては遅れる方向にず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が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２の第２行に示されている。
【００２３】
基準インパルスの位置と上死点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。これは上死点位置が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値を示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構成が参考例として示されている。セグメント輪は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例えば内燃機関１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。この場合には基準インパルスは正確に上死点ＯＴ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られた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た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点通過をする角度において回転数が最小であると推測。
【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】  本発明の方法の参考例を示す時間線図。
【図４】  本発明の方法の第２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
【図１】
0003930917.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
0003930917.tif 000005
【図５】
0003930917.tif 000006