JP2000046684A - 内燃機関の燃料供給装置における漏れ識別方法および漏れ識別装置 - Google Patents
内燃機関の燃料供給装置における漏れ識別方法および漏れ識別装置Info
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Abstract
漏れの確実な識別が可能であるような方法および装置を
提供することである。 【解決手段】 エンジンブレーキ動作時に漏れを識別す
るため、ポンプの制御信号を少なくとも1つの最大値と
比較し、および/または圧力信号が所期のように低下す
るか否かを検査する。
Description
給装置における漏れ識別方法および漏れ識別装置に関す
る。
識別するための方法および装置はDE19520300
(US5715786)から公知である。そこでは所定
の動作状態で圧力制御弁が、圧力が上昇するように制御
される。圧力が上昇しなければ、漏れのあることが推定
される。
るシステムでは、この種の漏れ識別は簡単には可能でな
い。
料供給装置における漏れの識別方法および識別装置が公
知である。ここでは、内燃機関の遮断時に圧力が所期の
ように低下するか否かが検査される。検査は遮断時にの
み行われる。動作中に発生するエラーを識別することが
できない。
式高圧ポンプによるシステムにおいても漏れの確実な識
別が可能であるような方法および装置を提供することで
ある。
レーキ動作時に漏れを識別するため、ポンプの制御信号
を少なくとも1つの最大値と比較し、および/または圧
力信号が所期のように低下するか否かを検査することに
より解決される。
識別するために、ポンプの制御信号を少なくとも1つの
閾値と比較し、および/または圧力信号が所期のように
下降するか否かが検査することにより、確実な漏れ識別
が可能である。
も急速に低下するときに漏れを識別する。および/また
は制御信号が閾値よりも大きいときにも例を識別する。
なぜなら付加的センサが必要ないからである。
記憶する。なぜなら、正確な閾値を設定することがで
き、安全性が向上するからである。
ことができ、漏れが大きいときには内燃機関が遮断され
るように構成して、内燃機関の使用可能性が高められて
いる。
始直後に始める第1の時間間隔で、圧力信号が所期のよ
うに降下するか否かを検査する。および/または、時間
的に第1の時間間隔の後の第2の時間間隔で、制御信号
を閾値と比較する。
されている。
給装置のうち、本発明に必要な構成部材が示されてい
る。図示の装置は通常、コモンレールシステムと称され
る。
る。この容器はフィルタ115を介して、有利には機械
的予搬送ポンプ110と接続されている。予搬送ポンプ
110から燃料は管路を介して調量弁120に達する。
予搬送ポンプ110と調量弁120との間の接続管路は
低圧制限弁145を介して備蓄容器100と接続されて
いる。弁120は高圧ポンプ125を介してレール13
0と接続している。レールはリザーバとも称され、燃料
管路を介して種々のインジェクタ131と接続してい
る。
ルは圧力制御弁135または圧力排出弁を介して燃料備
蓄容器100と接続することができる。圧力制御弁また
は圧力排出弁135はコイル136によって制御可能で
ある。
同様にタンク100に達する。
131および圧力制御弁135の入口との間の管路は高
圧領域と称される。この領域では燃料は高圧下にある。
高圧領域の圧力はセンサ140によって検出される。セ
ンサ140は、リザーバ内の圧力を表す圧力信号を送出
する。タンク100と高圧ポンプ125との間の管路は
低圧領域と称される。
相応の調整素子、例えば調量弁120に調整量PSを供
給する。さらに圧力制御器が圧力制御弁または圧力排出
弁135のコイル136に制御信号Aを供給するように
構成することができる。制御部160は、種々のセンサ
165の種々の信号を処理する。これらの信号は、内燃
機関および/または内燃機関が駆動する自動車の動作状
態を表す。このような動作状態は例えば内燃機関の回転
数Nである。
れている。他の成分、例えばD成分を有する制御器を設
けることもできる。
である。種々の素子を省略することができ、また他の箇
所に配置することもできる。重要なことは、タンク10
0が管路を介して予搬送ポンプ110と接続されている
ことである。この予搬送ポンプは管路を介して高圧ポン
プ125と接続されている。高圧ポンプは燃料をレール
に搬送し、そこから燃料はインジェクタに達する。イン
ジェクタからは少量の燃料がタンクに戻される。
にある燃料が予搬送ポンプ110によりフィルタ手段1
15を通して吸引される。予搬送ポンプ110の出口側
で燃料には4から約6barの圧力が加えられる。
り調整される。この弁は圧力が過度に高い場合に、予搬
送ポンプ110の出口と備蓄容器100との間の接続を
開放する。
圧縮する。高圧ポンプ125はレール130内に非常に
高い圧力を形成する。通常、外部点火式内燃機関に対す
る装置では圧力値は約30から100barであり、自
己着火式内燃機関では圧力値は約1000から2000
barである。インジェクタ131を介して燃料は高圧
下で内燃機関の個々のシリンダに調量することができ
る。
領域全体の圧力が検出される。制御可能な高圧ポンプ1
25を用いて高圧領域の圧力を制御することができる。
例えば、高圧ポンプが電磁弁を有し、この電磁弁が搬送
される燃料量を制御するよう構成することができる。こ
の弁は有利には、高圧ポンプの流入口に配置される。制
御信号PSに依存して高圧ポンプは燃料量を搬送する。
に駆動される歯車ポンプが使用される。択一的に電気的
燃料ポンプを使用することもできる。
的に別の調整素子を使用することができる。この調整素
子は例えば、電気的に調整可能な圧力排出弁135また
は圧力制御弁135である。
130に搬送される。レール130から調量量QIがイ
ンジェクタ131に達する。この量QIは、噴射される
燃料量QK、インジェクタ漏れ量QL、およびインジェ
クタの調整量QSから合成される。インジェクタ漏れ量
QLと制御量QSは低圧領域に戻される。噴射される燃
料量QKは内燃機関の燃焼室に達する。
剰制御量QAがタンクに戻される。
れは動作状態に依存する。この量は、インジェクタにお
ける不可避の非密閉性に基づくものである。調整量QS
は、燃料の噴射時にだけゼロよりも大きな値をとる。こ
の量は噴射を調整するために用いる。
と、これは外部漏れである。インジェクタの1つが完全
に閉じない、遅れて閉じる、または常時開放すると、噴
射すべき燃料量QKに対して高められた燃料量が燃焼室
に達する。このことは内部漏れと称される。
に識別しなければならない。
で示されている。
置では圧力制御が量制御される高圧ポンプを介して行わ
れるということに基づく。圧力制御弁または圧力排出弁
135が設けられていれば、それが閉じた状態にあるよ
う制御することができ、従って量QAがゼロになる。内
燃機関が燃料の噴射されないエンジンブレーキ動作にあ
れば、このことは噴射される量QKと調整量QSがゼロ
になることを意味する。単に漏れ量QLだけがゼロより
も大きな値をとる。このような動作状態において、高圧
ポンプは燃料を搬送しないように制御される。その結
果、レール内の圧力減少は漏れ量QLだけを介して行わ
れる。漏れ量QLは内燃機関の動作状態に依存してい
る。実質的に漏れ量は、リザーバ130内の圧力Pとリ
ザーバ内の容積に依存する。従って、レール130内の
圧力Pの関数として、単位時間当たりの圧力減少に対す
る最大可能値PAMを設定することができる。
ブレーキ動作に移行する際に、圧力の減少を高圧ポンプ
の非制御状態で評価する。圧力が予期されるよりも急速
に低下すれば漏れが識別される。ここで予期される値は
圧力に依存する。
れる、圧力目標値を維持するための調整量PSが評価さ
れる。制御信号PSが、最大許容漏れ量QLに相応する
所定の値を上回れば、同じように漏れが識別される。
である。
る動作状態が存在するか否か検査される。このような動
作状態は例えば、噴射すべき燃料量QKがゼロに等しい
ときに存在する。これは例えば、内燃機関がエンジンブ
レーキ動作にある場合である。内燃機関がレール圧の高
い動作状態からレール圧の低い動作状態に移行し、しか
も同時に燃料の噴射されない動作状態において検査を実
行すると有利である。これは例えば、内燃機関が加速過
程の後にエンジンブレーキ動作に移行する場合である。
このような動作状態が存在しなければ新たに問い合わせ
200が実行される。
05で制御信号Aが圧力制御弁135に対してこれを閉
じるように設定される。このステップは、このような圧
力制御弁が装備されている場合にだけ行われる。続いて
ステップ210で、レール圧の変化PAが検出される。
このために例えば圧力信号Pが微分される。
PAが第1の最大値PAM1より小さいか否かが検査さ
れる。値PAM1は、この動作点において許容される圧
力変化PAMよりも第1の公差値だけ大きく選択され
る。
力変化PAが第1の値PAM1より小さければ、ステッ
プ225で圧力変化PAが第2の最大値PAM2より小
さいか否かが検査される。この値PAM2は、この動作
点において許容される圧力変化PAMよりも第2の公差
値だけ大きく選択される。
識別される。圧力変化PAが第1の値PAM1より小さ
く、かつ第2の値PAM2より大きい場合には、ステッ
プ230で非常動作に移行される。続いてステップ23
5が実行される。
下すればエラーが識別される。第1の値においては非常
動作に移行する。非常に急速に低下する場合には、装置
はエラーを識別する。このことは通常、非常遮断につな
がる。この手段により内燃機関の使用可能性を高めるこ
とができる。漏れが小さい場合には、圧力低下の度合い
が促進されることにしか結び付かないから、装置は非常
走行に移行する。非常に急速な圧力低下につながるよう
な比較的大きな漏れの場合に初めて、非常遮断が行われ
る。
は有利には特性マップからレール圧Pに依存して読み出
される。このような特性マップが図3aにプロットされ
ている。そこには圧力の最大許容変化PAMがレール圧
の上にプロットされている。この図から圧力が上昇する
と、圧力の最大許容変化PAMに対する値が低下するこ
とがわかる。このことは圧力が高い場合には、圧力低下
は圧力が低い場合よりも急峻であることを意味する。非
常走行動作に切り替わる値PAM1はPAM2の値より
も小さな値をとる。
すれば、問い合わせ235で圧力値Pが目標値PWより
大きいか否かが検査される。大きければ、すなわち圧力
がその目標値よりも大きければ、新たにステップ210
が実行される。圧力が目標値PWより小さいかまたは等
しければ、問い合わせ240が実行される。
御器は高圧ポンプ120を制御するための調整量PSを
送出する。この調整量PSは、圧力が目標値に常に留ま
るような燃料を高圧ポンプ120が搬送するように選定
される。エンジンブレーキ動作時にはこのことは、高圧
ポンプから搬送される量が漏れ量QLに相応することを
意味する。
ために評価される。問い合わせ240では、調整量PS
が最大値PAM1より小さいか否かが検査される。小さ
くなければ、ステップ260でエラーが識別され、内燃
機関は遮断される。この値PSM1は、第1の公差値だ
けこの時点で許容される調整量PSMよりも大きく選択
されている。
M1より小さいことが識別されると、問い合わせ245
で調整量PSが第2の閾値PSM2より小さいか否かが
検査される。この値PSM2は、第2の公差値だけこの
時点で許容される調整量PSMより大きく選択されてい
る。第2の公差値は第1の公差値よりも大きい。
の値をとる場合、ステップ250で非常走行動作に移行
する。調整量PSが第2の閾値PSM2より小さけれ
ば、エラーのない状態が識別され、プログラムはステッ
プ255で終了する。第2の閾値による第2の問い合わ
せ245は問い合わせ225に相応し、特に有利な構成
を示すものであり、省略することもできる。
よりも小さく、非常走行動作への移行が必要な小さな漏
れだけが存在することを指示する。調整量が許容調整量
PSMから僅かしか偏差しなければ、非常走行動作が開
始される。調整量PSが許容調整量PSMから格段に偏
差すれば、装置はエラーを識別し、内燃機関の非常遮断
を開始する。
の公差しか入り込まないから、閾値形成に用いる公差値
を、従来の方法よりも格段に小さく選択することができ
る。このことは、圧力変化に対する最大許容値と閾値と
の間の偏差、並びに許容調整量と閾値との間の偏差を非
常に小さく選択できることを意味する。漏れ量の公差は
例えば、個々のインジェクタ間のばらつき、漏れ量の経
年変化、および漏れ量の燃料温度に対する依存性に関係
するものである。
きな場合での遮断と、漏れが小さい場合での非常走行動
作とを区別することによって、内燃機関の使用可能性が
格段に向上する。
ットされている。実線によりレール内の圧力に対する目
標値PWが、一点鎖線によりレール内の真の圧力Pが示
されている。破線により最大許容圧力低下時の圧力Pが
示されている。二重実線により高圧ポンプに対する制御
信号が、二重破線により制御信号に対する最大許容値P
SMが示されている。
定される。時点t0で内燃機関はエンジンブレーキ動作
へ移行する。このことは圧力目標値が下方の値に低下す
ることを意味する。このために圧力がまず急速に下方の
目標値に低下され、次に回転数減少に起因して緩慢に比
較的低い目標値へ移行する。一点鎖線により示された圧
力の実際値Pは目標値PWよりも格段に緩慢に低下す
る。この時間区分で制御部160は高圧ポンプ120
を、これが燃料を搬送しないように制御する。
る。この時間から調整量PSは値0から値>0に上昇す
る。図示の例では、調整量PSの値は二重破線により示
された最大調整量PSMより小さい。
の間の持続時間を評価しても有利である。このことは、
装置がt0とt1との間の持続時間が閾値よりも小さい
ときにエラーを識別することを意味する。
ために評価される。この時間区分は時点t0でエンジン
ブレーキ動作への移行と共に開始し、時点t1で圧力が
その目標値に達したときに終了する。第2の時間区分で
は漏れ識別のために、高圧ポンプを制御する調整量が評
価される。この第2の時間区分は、圧力がその目標値に
達した時点t1で開始し、時点t2で終了する。第2の
時間区分の持続はエンジンブレーキ動作が終わるときに
終了する。
または2つの時間区分の一方でだけ行うことができる。
Claims (9)
- 【請求項1】 内燃機関の燃料供給装置における漏れ識
別方法であって、 燃料が制御式ポンプからリザーバに搬送され、リザーバ
内の圧力を表す圧力信号が検出される漏れ識別方法にお
いて、 エンジンブレーキ動作時に漏れを識別するため、ポンプ
の制御信号を少なくとも1つの最大値と比較し、および
/または圧力信号が所期のように低下するか否かを検査
する、ことを特徴とする漏れ識別方法。 - 【請求項2】 圧力信号が所定の閾値よりも急速に低下
する場合に漏れを識別する、請求項1記載の方法。 - 【請求項3】 制御信号が最大値よりも大きい場合に漏
れを識別する、請求項1または2記載の方法。 - 【請求項4】 閾値を圧力信号に基づいて設定する、請
求項1から3までのいずれか1項記載の方法。 - 【請求項5】 第1の閾値を上回るときに小さな漏れを
識別し、非常走行動作を開始し、第2の閾値を上回ると
きに大きな漏れを識別し、内燃機関の遮断を開始する、
請求項2記載の方法。 - 【請求項6】 第1の最大値を上回るときに小さな漏れ
を識別し、非常走行動作を開始し、第2の最大値を上回
るときに大きな漏れを識別し、内燃機関の遮断を開始す
る、請求項3記載の方法。 - 【請求項7】 エンジンブレーキ動作の開始直後に始ま
る第1の時間区分で、圧力信号が所期のように低下する
か否かを検査する、請求項1から6までのいずれか1項
記載の方法。 - 【請求項8】 時間的に第1の時間区分の後に続く第2
の時間区分で、制御信号を閾値と比較する、請求項1か
ら7までのいずれか1項記載の方法。 - 【請求項9】 内燃機関の燃料噴射装置における漏れ識
別装置であって、 制御式ポンプが燃料をリザーバに搬送し、リザーバ内の
圧力を表す圧力信号が検出される形式の漏れ識別装置に
おいて、 漏れを識別するための手段が設けられており、 該手段は、エンジンブレーキ動作においてポンプの制御
信号を少なくとも1つの閾値と比較し、および/または
圧力が所期のように低下するか否かを検査する、ことを
特徴とする漏れ識別装置。
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