JP2001152999A - 内燃機関の燃料供給システムの燃料初回充てん方法 - Google Patents

内燃機関の燃料供給システムの燃料初回充てん方法

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JP2001152999A JP2000315612A JP2000315612A JP2001152999A JP 2001152999 A JP2001152999 A JP 2001152999A JP 2000315612 A JP2000315612 A JP 2000315612A JP 2000315612 A JP2000315612 A JP 2000315612A JP 2001152999 A JP2001152999 A JP 2001152999A
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    • F02M63/0225—Fuel-injection apparatus having a common rail feeding several injectors ; Means for varying pressure in common rails; Pumps feeding common rails

Abstract

(57)【要約】 【課題】 スタータ、燃料供給システムあるいは内燃機
関の負荷をもたらすことなしに、コントロールされた初
回充てんを可能にする。 【解決手段】 内燃機関から燃料タンク（１）への戻し
導管（１１）及び少なくとも１つの燃料ポンプ（３）を
有している内燃機関の燃料供給システムに燃料タンク
（１）から燃料を初回充てんする方法である。次の段
階：少なくとも１つの燃料ポンプ（３）を作動させる段
階、燃料供給システム内の圧力制御弁（１０）又は圧力
調節弁（１３）を作動させる段階、及び燃料供給システ
ム内の圧力を測定する段階を行う。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関から燃料
タンクへの戻し導管及び少なくとも１つの燃料ポンプを
有している内燃機関の燃料供給システムに燃料タンクか
ら燃料を初回充てんする方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】内燃機関の燃料供給システムは、普通は
内燃機関から燃料タンクへの戻し導管を有している。こ
の場合燃料は燃料ポンプにより燃料タンクから圧力導管
を介して、内燃機関にある噴射弁を有する燃料分配器に
搬送される。燃料分配器内の圧力を所定の値に保つため
に、燃料分配器あるいは燃料供給システムの他の箇所に
単数又は複数の圧力制御弁若しくは圧力調節弁が配置さ
れている。内燃機関によって必要とされない燃料は燃料
分配器を通って、圧力制御弁若しくは圧力調節弁及び戻
し導管を経て燃料タンク内に流れる。
【０００３】燃料供給システムは、燃料高圧貯蔵器が燃
料分配器として設けられているコモンレール貯蔵噴射シ
ステムとして構成しておくことができる。コモンレール
貯蔵噴射システムの場合には、燃料は燃料タンクから電
気燃料ポンプとして構成された前搬送ポンプによってま
ず後方の高圧搬送ポンプに供給される。高圧搬送ポンプ
は燃料を極めて大きな圧力で燃料高圧貯蔵器内に搬送
し、そこから燃料はインジェクタとして構成された噴射
弁に達する。コモンレール貯蔵噴射システムにおいて
は、燃料供給システム内の、特に燃料高圧貯蔵器内の圧
力を所定の値に保つために、圧力制御弁若しくは圧力調
節弁が配置されている。
【０００４】背景技術から、内燃機関の燃料供給システ
ムの初回充てんのために簡単に内燃機関のスタータを操
作することが公知である。これによって内燃機関が回転
し、燃料を内燃機関の燃焼室内に噴射するために噴射弁
が開かれる。しかしながら、燃料分配器内にはまだ燃料
が含まれていないので、最初は単に燃料供給システム内
に含まれている空気だけが噴射される。スタータは、燃
料供給システム全体、特に燃料分配器が燃料で満たされ
るまで、操作され、内燃機関が最後に回転し始める。
【０００５】しかしながらこれらの公知の方法は、スタ
ータの強い負荷をもたらすという欠点を有している。更
に燃料が燃料供給システム内に存在していない状態で、
内燃機関を始動させることを持続的に試みることは、本
来燃料なしに空気だけで運転されるようには構成されて
いない内燃機関の負荷をもたらす。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】したがって本発明の課
題は、スタータ、燃料供給システムあるいは内燃機関の
負荷をもたらすことなしに、コントロールされた初回充
てんを可能にする、最初に述べた形式の内燃機関の燃料
供給システムの燃料初回充てん方法を提示することであ
る。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に、本発明は最初に述べた形式の燃料初回充てん方法か
ら出発して、次の方法段階、すなわち、少なくとも１つ
の燃料ポンプを作動させる段階、燃料供給システム内の
圧力制御弁又は圧力調節弁を作動させる段階、及び燃料
供給システム内の圧力を測定する段階を特徴とする方法
を提案する。
【０００８】要するに本発明による方法においては、燃
料は初回充てんのために内燃機関の燃料ポンプによって
燃料供給システム内に搬送される。燃料が燃料供給シス
テム全体に達し得るようにするために、燃料供給システ
ム内のすべての圧力制御弁若しくは圧力調節弁が作動せ
しめられる。圧力制御弁若しくは圧力調節弁は、燃料供
給システム内若しくは燃料分配器内の圧力をコンスタン
トな所定値に保つために、燃料供給システム内、特に燃
料分配器内に配置されている。圧力制御弁若しくは圧力
調節弁の作動によって、燃料は燃料供給システム特に燃
料分配器を通って流れることができ、可能な短絡が阻止
される。
【０００９】燃料ポンプの運転によって燃料は燃料供給
システム内に搬送され、燃料供給システム内にある空気
を押しのけ、最後に戻し導管及び戻し導管内に配置され
ている圧力制御弁若しくは圧力調節弁を経て、燃料タン
ク内に流れ戻る。このことは燃料供給システム内の圧力
上昇をもたらし、この圧力上昇は測定される。燃料供給
システム内の圧力上昇は、燃料が燃料供給システム全体
に達し、燃料初回充てんが終了したことを表す。
【００１０】
【発明の効果】本発明による燃料初回充てん方法の利点
は、この方法が特にスタータ、しかしまた燃料供給シス
テム及び内燃機関も、保護することである。本発明によ
る方法を実施するためには、内燃機関にもともと存在し
ているコンポーネント以外には付加的なコンポーネント
は必要でない。燃料供給システム内の圧力を監視するこ
とによって、燃料初回充てんがいつ実施されたか、及び
方法をいつ終了させることができるかを、正確に確定す
ることができる。
【００１１】本発明による方法は特に、直噴内燃機関用
のコモンレール貯蔵噴射システムのために特に適してい
る。このシステムにおいては、燃料は初回充てんのため
に例えば電気燃料ポンプとして構成された前搬送ポンプ
によって燃料供給システム内に搬送される。
【００１２】
【発明の実施の形態】本発明の有利な１実施形態によれ
ば、前搬送ポンプと高圧搬送ポンプとを有する高圧燃料
供給システムの場合に、前搬送ポンプを作動する。
【００１３】本発明の別の有利な１実施形態によれば、
所要量調節される燃料ポンプを最大搬送量で運転する。
特にコモンレール貯蔵噴射システムの場合に、しばしば
所要量調節される電気燃料ポンプが前搬送ポンプとして
使用される。燃料初回充てんのためにこの所要量調節さ
れる電気燃料ポンプが、最大搬送量で運転されて、燃料
が燃料タンクから可及的に迅速に燃料供給システム全体
に分配される。
【００１４】燃料供給システム内の圧力は、例えば燃料
供給システムの物理的なモデルによって測定することが
できる。その場合内燃機関あるいは燃料供給システムの
特定の状態値から燃料供給システム内で支配している圧
力をモデル化することができる。このことの利点は、燃
料供給システム内の圧力を測定するために特別な手段を
設けておく必要がないことである。
【００１５】しかしながら本発明の有利な１実施形態に
よれば、燃料供給システム内の圧力を燃料圧力センサに
よって測定する。このような燃料圧力センサは例えばコ
モンレール貯蔵噴射システムにおいてもともと設けられ
ているものである。
【００１６】本初明の別の有利な１実施形態によれば、
燃料供給システム内の圧力が所定の圧力限界値を超えて
増大すると直ちに、方法を終了させる。その場合燃料ポ
ンプが遮断され、圧力供給システム内の圧力制御弁若し
くは圧力調節弁がその休止位置にもたらされる。燃料初
回充てんが終了すると直ちに、内燃機関は全く正常に始
動させることができる。その場合一般に内燃機関は直ち
に回転し始める。それは燃料供給システムが燃料を充て
んされているからである。
【００１７】本発明の別の有利な１実施形態によれば、
単数又は一連の所定の制御命令を内燃機関の制御装置に
インプットすることによって、方法を開始させる。制御
命令によって内燃機関には、従来の運転ではなしに、燃
料の初回充てんを実施することが伝えられる。制御命令
は作業員によって手動で、あるいは内燃機関の製作に続
いて自動的に、制御装置にインプットすることができ
る。その場合本発明による方法は内燃機関の制御装置に
よって制御されて自動的に実施することができる。燃料
ポンプ及び圧力制御弁若しくは圧力調節弁は相応して制
御され、燃料供給システム内の圧力は測定装置によって
測定され、分析される。燃料初回充てんの終了後、方法
は終了せしめられる。
【００１８】
【実施例】以下においては本発明の１実施例を図面によ
って詳細に説明する。
【００１９】図１においては内燃機関の燃料供給システ
ムが示されている。図示の燃料供給システムは直噴内燃
機関用のコモンレール貯蔵噴射システムとして構成され
ている。この燃料供給システムは燃料２を充てんされて
いる燃料タンク１を有している。所要量調節される電気
燃料ポンプとして構成されている前搬送ポンプ３は高圧
導管４を介して燃料５を燃料供給システム内に搬送す
る。搬送される燃料は燃料フィルタ６を経て高圧搬送ポ
ンプ７に流れ、そこから更に、燃料高圧分配器として構
成されている燃料分配器８（いわゆるレール）内に流れ
る。燃料分配器８からインジェクタとして構成された噴
射弁９が分岐しており、これらの噴射弁を経て燃料を燃
料分配器８から内燃機関の燃焼室内に噴射することがで
きる。燃料分配器８内の圧力を所定のコンスタントな値
に保つために、燃料分配器８には圧力制御弁１０が配置
されている。内燃機関により必要とされない燃料は燃料
分配器８から圧力制御弁１０を通って戻し導管１１を経
て燃料タンク１内に流れ戻る。戻し導管１１内には、戻
し導管１１内の圧力をほぼ４ｂａｒに調節する低圧調節
弁１３が配置されている。高圧導管４と戻し導管１１と
の間にはスライダ弁として構成された遮断弁１４が配置
されている。
【００２０】図２には、有利な１実施例による本発明に
よる燃料初回充てん方法の経過ブロック線図が示されて
いる。機能ブロック２０において、作業員あるいはほか
の人によって燃料初回充てんの要求が行われる。燃料初
回充てんは例えば内燃機関の製作に続いて、あるいは燃
料タンク１が完全に空になった後に、行われる。この要
求に基づき本発明による方法は機能ブロック２１におい
て一連の制御命令を内燃機関の制御装置にインプットす
ることによって開始される。機能ブロック２２において
前搬送ポンプ３が作動せしめられる。前搬送ポンプが所
要量調節される前搬送ポンプ３である場合には、この前
搬送ポンプは最大搬送量で運転される。機能ブロック２
３において圧力制御弁１０及び低圧調節弁１３が開かれ
る。低圧調節弁１３は一般に機械的な低圧調節弁として
構成されていて、所定の圧力に達すると戻し横断面を開
放する。同様に機能ブロック２３２において遮断弁１４
が閉じられ、これによって次のような事態、すなわち短
絡路が形成され、燃料が単に小さな回路だけを経て流
れ、これに対し燃料分配器８内には依然として空気が存
在しているような事態が生ずることが阻止される。した
がって前搬送ポンプ３により搬送される燃料５は燃料供
給システム全体内に達することができる。機能ブロック
２４においては、燃料供給システム内に支配している圧
力が測定される。このことは燃料供給システムの物理的
なモデル、すなわち燃料供給システム及び又は内燃機関
の状態値によって、あるいは燃料圧力センサ（図示せ
ず）によって行うことができる。燃料圧力センサはコモ
ンレール貯蔵噴射システム内にもともと存在しており、
本発明による方法のための圧力測定に使用することがで
きる。
【００２１】前搬送ポンプ３の操作によって燃料５は燃
料タンク１から燃料供給システム内に搬送される。搬送
される燃料５が燃料供給システム全体内に分配される
と、燃料供給システム内の圧力が上昇する。この圧力上
昇は機能ブロック２４において測定される。燃料供給シ
ステム内の圧力が所定の圧力限界値を超えて上昇する
と、このことから、燃料５が燃料供給システム全体内に
分配されたこと、及び燃料初回充てんを終了することが
できることが帰結される。質問ブロック２５において、
燃料供給システム内で測定された圧力が所定の圧力限界
値よりも大きいかどうかが調べられる。大きくなけれ
ば、機能ブロック２２に戻って、引き続き燃料５は燃料
供給システム内に搬送される。
【００２２】測定された圧力が圧力限界値よりも大きい
場合には、本発明による方法は機能ブロック２６におい
て終了せしめられる。前搬送ポンプ３は遮断され、圧力
制御弁１３及び低圧調節弁１３はその休止位置にもたら
される。今や内燃機関は全く通常に始動させることがで
きる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による燃料初回充てん方法が実施され
る、有利な１実施例による内燃機関の燃料供給システム
を示す。
【図２】有利な１実施例による本発明による方法の経過
ブロック線図を示す。
【符号の説明】
１ 燃料タンク、 ２ 燃料、 ３ 前搬送ポンプ、
４ 高圧導管、 ５燃料、 ６ 燃料フィルタ、 ７
高圧搬送ポンプ、 ８ 燃料分配器、 ９噴射弁、 １
０ 圧力制御弁、 １１ 戻し導管、 １３ 低圧調節
弁、 １４遮断弁、 ２０ 機能ブロック、 ２１ 機
能ブロック、 ２２ 機能ブロック、 ２３ 機能ブロ
ック、 ２４ 機能ブロック、 ２５ 質問ブロック、
２６ 機能ブロック
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 イェンス ヴォルバー ドイツ連邦共和国 ゲルリンゲン パッペ ルヴェーク ６ (72)発明者 トーマス フレンツ ドイツ連邦共和国 ネルトリンゲン ボイ テナー シュトラーセ ５ (72)発明者 マルクス アムラー ドイツ連邦共和国 レオンベルク−ゲーベ ルスハイム アム シュラウベングラーベ ン 23 (72)発明者 ハンスイェルク ボーフム アメリカ合衆国 ファーミントン ヒルズ ヒルズ テック ドライヴ 38000

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 内燃機関から燃料タンク（１）への戻し
    導管（１１）及び少なくとも１つの燃料ポンプ（３）を
    有している内燃機関の燃料供給システムに燃料タンク
    （１）から燃料を初回充てんする方法において、次の段
    階：少なくとも１つの燃料ポンプ（３）を作動させる段
    階、 燃料供給システム内の圧力制御弁（１０）又は圧力調節
    弁（１３）を作動させる段階、及び燃料供給システム内
    の圧力を測定する段階、を特徴とする、内燃機関の燃料
    供給システムの燃料初回充てん方法。
  2. 【請求項２】 前搬送ポンプと高圧搬送ポンプとを有す
    る高圧燃料供給システムの場合に、前搬送ポンプを作動
    することを特徴とする、請求項１記載の方法。
  3. 【請求項３】 所要量調節される燃料ポンプ（３）を最
    大搬送量で運転することを特徴とする、請求項１又は２
    記載の方法。
  4. 【請求項４】 燃料供給システム内の圧力を燃料圧力セ
    ンサによって測定することを特徴とする、請求項１又は
    ３記載の方法。
  5. 【請求項５】 燃料供給システム内の圧力が所定の圧力
    限界値を超えて増大すると直ちに、方法を終了させるこ
    とを特徴とする、請求項１から４までのいずれか１項記
    載の方法。
  6. 【請求項６】 単数又は一連の所定の制御命令を内燃機
    関の制御装置にインプットすることによって、方法を開
    始させることを特徴とする、請求項１から５までのいず
    れか１項記載の方法。
JP2000315612A 1999-10-19 2000-10-16 内燃機関の燃料供給システムの燃料初回充てん方法 Pending JP2001152999A (ja)

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