JP2003206800A - 内燃機関の燃料システムの駆動方法、コンピュータプログラムおよび内燃機関 - Google Patents

内燃機関の燃料システムの駆動方法、コンピュータプログラムおよび内燃機関

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ヨース クラウス
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ヴォルバー イェンス
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フレンツ トーマス
Markus Amler
アムラー マルクス
Mangesh Khare
カーレ マンゲシュ
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 燃料システムのコンポーネントの高精度の開
制御および／または閉ループ制御を行い、燃料システム
のコストをできる限り低く抑える。 【解決手段】 燃料システムのコンポーネントの温度を
推定するために、少なくとも２つの温度成分から加算に
より和を形成するか減算により差を形成し、ここで１つ
の温度成分を内燃機関の温度から取得し、他の温度成分
を内燃機関の他の状態量から取得する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、燃料システムの所
定のコンポーネントの温度または当該のコンポーネント
内の燃料温度を内燃機関の状態量に依存して推定し、推
定した温度を燃料システムの少なくとも１つのコンポー
ネントの開制御および／または閉ループ制御の際に考慮
する内燃機関の燃料システムの駆動方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】この種の手法は独国特許出願公開第１９
９５１４１０号明細書から公知である。ここには直接噴
射型内燃機関の燃料システムが記載されている。この場
合低圧ポンプが燃料を高圧ポンプへ圧送する。そこから
燃料は燃料蓄積管路および噴射弁を介して噴射弁に対応
する燃焼室へ達する。低圧燃料ポンプはデマンド制御さ
れた状態で所望の予圧のかけられた燃料を高圧ポンプへ
圧送する。
【０００３】高圧燃料ポンプは燃料を通常約６ｂａｒの
予圧から２００ｂａｒの圧力にまで圧縮する。これによ
り高圧燃料ポンプの吸入サイクル中、燃焼室内に燃料蒸
気またはキャビテーションが発生してしまい、高圧燃料
ポンプの効率が損なわれることがある。このような燃料
蒸気またはキャビテーションの発生は一方では低圧燃料
ポンプで調製された予圧に依存しており、他方では高圧
燃料ポンプ内の燃料の温度に依存している。したがって
低圧燃料ポンプをつねにできるだけ小さいパワーで駆動
できるようにするためには（すなわちできる限り小さい
予圧を得るためには）、できる限り正確な高圧燃料ポン
プの燃料温度の知識を求める必要がある。
【０００４】公知の燃料システムではこのために燃料温
度を高圧燃料ポンプの物理学的モデルに則して推定する
ことが提案される。この物理学的モデルには内燃機関の
種々の状態量が入力される。
【０００５】独国特許出願公開第１００１６４７４号明
細書にはピエゾアクチュエータによる噴射弁の駆動方法
が記載されている。ピエゾアクチュエータのストローク
運動は駆動エネルギのみでなく自身の温度にも依存して
いるので、この方法では周囲温度が検出され、ここから
駆動エネルギを補正するためのアクチュエータ温度が推
定される。
【０００６】
【特許文献１】独国特許出願公開第１９９５１４１０号
明細書
【特許文献２】独国特許出願公開第１００１６４７４号
明細書
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、冒頭
に言及した形式の方法において、燃料システムのコンポ
ーネントの高精度の開制御および／または閉ループ制御
を行い、燃料システムのコストをできる限り低く抑える
ことである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】この課題は、燃料システ
ムのコンポーネントの温度を推定するために、少なくと
も２つの温度成分から加算により和を形成するか減算に
より差を形成し、その際に１つの温度成分を内燃機関の
温度から取得し、他の温度成分を内燃機関の他の状態量
から取得することにより解決される。
【０００９】
【発明の実施の形態】本発明の方法の利点は、複雑な物
理学的モデルに代え、簡単な数学的モデルを用いてコン
ポーネント温度を推定できることである。このような数
学的モデルは簡単にプログラミングできるので、例えば
複数または多数の状態量をコンポーネント温度の推定の
際に考慮することができ、コンポーネント温度の推定の
精度を向上させることができる。その際にもコンポーネ
ント温度を推定するための付加的なセンサは必要ない。
【００１０】本発明の方法は燃料システムの温度に関連
するほぼ全てのコンポーネントが内燃機関の機関ブロッ
クの領域または燃料システムの個所に直接に配置されて
いるという知識に基づいている。機関ブロックからの放
熱は相応のコンポーネントの温度にとって重要な役割を
担っており、どんな場合にも考慮しなければならないも
のである。内燃機関の温度から生じるコンポーネントの
温度成分に内燃機関の温度以外の他の状態量に基づく温
度成分を加算したり減算したりすることも容易である。
【００１１】本発明の有利な実施形態は従属請求項に記
載されている。
【００１２】本発明の方法の第１の実施形態では、内燃
機関の温度として内燃機関の冷却流体の温度が使用され
る。特に冷却水装置を備えた内燃機関では、冷却水の温
度がきわめて迅速に内燃機関の温度変化または内燃機関
の機関ブロックの温度変化に応答する。したがってこれ
は内燃機関の温度の正確な手がかりのポイントとなる。
またこの温度はほぼ全ての内燃機関で問題なく検出する
ことができる。
【００１３】さらに他の状態量として冷却流体温度、潤
滑剤温度、吸入空気温度、内燃機関の組み込まれた輸送
車両の速度、高圧燃料ポンプから圧送される燃料量、内
燃機関の回転数、内燃機関の駆動状態、燃料圧、周囲温
度、燃料タンクの充填状態、および／または高圧燃料ポ
ンプの回転数を使用することが提案される。
【００１４】これらの状態量は全て多少の差はあれ燃料
システムの多くのコンポーネントへ直接に影響してい
る。したがってこれらの状態量の一部を考慮するだけで
も、燃料システムのコンポーネントの温度をきわめて正
確に推定することができる。
【００１５】個々には冷却流体、潤滑剤および吸入空気
が温度を推定すべきコンポーネントから熱エネルギを逃
がす。内燃機関の組み込まれた輸送車両（例えば自動
車）の速度に依存する冷却空気流もコンポーネントの温
度に影響を及ぼしている。さらに燃料システムから圧送
される燃料も当該のコンポーネントの熱エネルギを逃が
す働きをしている。
【００１６】これに対して、内燃機関の回転数が高いと
温度を推定すべきコンポーネントのエネルギも大きくな
り、場合によってはその温度がさらに上昇する。内燃機
関の駆動状態、例えば均一給気モード、リーンバーンモ
ード、層状給気モードなども燃料システムの個々のコン
ポーネントの熱負荷を変化させる。燃料タンクの充填状
態も燃料温度、ひいては同様に燃料システムのコンポー
ネントの温度に間接的に影響している。
【００１７】特に有利には、少なくとも１つの温度成分
が和形成または差形成の前に遅延素子、例えばローパス
フィルタへ供給される。これにより内燃機関の状態量の
変化が所定の時間遅延を経てはじめて問題のコンポーネ
ントの温度変化に作用するという事実が考慮される。本
発明の方法の精度はこの実施形態によりさらに向上し、
しかもそのソフトウェア技術による実現はきわめて簡単
である。
【００１８】また、少なくとも１つの温度成分を相応の
状態量が所定の限界値に達したときまたはこれを超えた
ときにのみ考慮するもできる。これにより計算コストは
内燃機関の多くの駆動状態で低減され、コンポーネント
の温度推定の精度は上昇する。なぜなら状態量が小さな
値しか有さないときの当該の状態量の影響をきわめて小
さくすることができるからである。
【００１９】本発明の方法のさらに別の実施形態によれ
ば、有利には、内燃機関のホットスタート時には初期値
から所定の時間範囲でゼロへ戻っていく温度成分が加算
される。これにより内燃機関の停止後、内燃機関および
燃料システムのコンポーネントに加熱をもたらす要因が
考慮される。これは例えばローパスフィルタを設けるこ
とにより簡単に実現される。このローパスフィルタは温
度成分の初期値で初期化される。
【００２０】このとき温度成分の初期値は内燃機関のそ
の時点での温度と内燃機関の遮断時点での温度との差に
依存する。このことによりさらにコンポーネントの温度
推定の精度は向上する。
【００２１】有利には、温度成分は内燃機関のその時点
での温度が所定の限界値に達したときまたはこれを超え
たときにのみ考慮される。内燃機関の温度が低い場合に
は一般にホットスタートとはならないからである。
【００２２】温度成分を求める手段を簡単に実現するた
めに、温度成分は相応の状態量から状態量と変換係数と
の乗算または状態量の特性曲線への入力により取得され
る。
【００２３】本発明の有利な実施形態では、温度を推定
すべき燃料システムのコンポーネントは燃料を内燃機関
の燃焼室へ圧送する高圧燃料ポンプおよび／または高圧
噴射装置である。
【００２４】この場合特に有利には、高圧燃料ポンプの
燃料量調整弁の駆動および／または低圧燃料ポンプの出
力の駆動は高圧燃料ポンプの推定温度に依存しており、
および／または高圧噴射装置のアクチュエータの駆動は
高圧噴射装置の推定温度に依存している。
【００２５】燃料量調整弁により通常は高圧燃料ポンプ
の圧送量が調整される。一般に燃料量調整弁には電磁ア
クチュエータが設けられている。このアクチュエータの
出力は温度に依存している。高圧燃料ポンプの温度の知
識により燃料量調整弁の温度および電磁アクチュエータ
の温度も簡単に推定することができる。したがって燃料
量調整弁の駆動および高圧燃料ポンプから圧送される燃
料量の設定もいっそう高い精度で行うことができる。
【００２６】高圧燃料ポンプの圧送特性における温度依
存性の別の要因として燃料特性による温度変化が挙げら
れる。これは特にＥモジュールおよび密度に関連してい
る。
【００２７】低圧燃料ポンプの駆動出力を高圧燃料ポン
プの推定温度に依存して制御することにより、高圧燃料
ポンプ内の蒸気泡の発生を確実に阻止することができる
利点が得られる。すなわち高圧燃料ポンプの温度に依存
して、高圧燃料ポンプ内で蒸気泡またはキャビテーショ
ンを発生させないために必要な低圧燃料ポンプの圧力が
求められる。
【００２８】これにより高圧燃料ポンプの圧送の問題と
圧力の低下とが確実に回避される。同時に一括して高め
られた予圧による不必要に長い駆動時間が回避される。
これにより低圧燃料ポンプのノイズおよび内燃機関の燃
費全体も低下し、低圧燃料ポンプの寿命は延長される。
【００２９】高圧噴射装置のアクチュエータの駆動と高
圧噴射装置の推定温度との依存関係は、アクチュエータ
（特にピエゾアクチュエータ）が駆動時に強い温度依存
性を有するという知識に基づいている。高圧噴射装置を
燃料直接噴射型の内燃機関で使用する場合には、これは
燃料噴射装置のバルブエレメントのストローク、時間ご
との開放動作および閉鎖動作および高圧噴射装置の流量
が温度に依存して変化することを意味する。ただし内燃
機関を最適に駆動するためには、高圧噴射装置の同じ駆
動時間で同じ燃料量を調量することが必要である。
【００３０】この場合実際には２つの効果に注意すべき
である。その１つは温度に依存してピエゾアクチュエー
タのストローク能力が変化する点である。これは駆動電
圧を補正してバルブエレメントのストロークを常に等し
くし、高圧噴射装置を通って同じ静的流量が流れるよう
に調整しなければならないことを意味する。もう１つは
温度に依存してピエゾアクチュエータの容量が変化する
ことであり、これはバルブの開放時間および閉鎖時間を
変化させる。この効果を補償するには、充電電流を適合
化しなければならないが、この補償のみで一定の開放時
間および閉鎖時間を実現することができる。したがって
高圧噴射装置の温度、ひいてはアクチュエータの温度が
既知となっていれば、燃焼室への特に正確な燃料の調量
が可能となる。
【００３１】本発明は、上述の内燃機関の燃料システム
の駆動方法を実行するのに適しており、コンピュータ上
で動作することを特徴とするコンピュータプログラムに
関している。この場合特に有利には、コンピュータプロ
グラムはメモリ、例えばフラッシュメモリに記憶されて
いる。
【００３２】さらに本発明は、上述のコンピュータプロ
グラムを記憶したメモリを有することを特徴とする内燃
機関の駆動の開制御および／または閉ループ制御装置に
関している。
【００３３】さらに本発明は内燃機関に関している。こ
の内燃機関は、複数のコンポーネントを備えた燃料シス
テムと内燃機関の状態量を検出する検出装置と開制御お
よび／または閉ループ制御装置とを有しており、開制御
および／または閉ループ制御装置は燃料システムの所定
のコンポーネントの温度または当該のコンポーネント内
の燃料の温度を内燃機関の状態量に依存して推定し、内
燃機関のコンポーネントを推定した温度に依存して開制
御および／または閉ループ制御するように構成されてい
る。
【００３４】これは燃料システムのコンポーネントの開
制御および／または閉ループ制御の精度を向上させるた
めに提案される。ここでは開制御および／または閉ルー
プ制御装置は燃料システムのコンポーネントの温度を推
定するために、少なくとも２つの温度成分から加算によ
り和を形成するか減算により差を形成し、その際に１つ
の温度成分を内燃機関の温度から取得し、他の温度成分
を内燃機関の他の状態量から取得するように構成されて
いる。
【００３５】本発明の実施形態では、上述の形式の開制
御および／または閉ループ制御装置を有する内燃機関が
提案される。
【００３６】
【実施例】以下に本発明の有利な実施例を添付図を参照
しながら詳細に説明する。
【００３７】図１には内燃機関が全体として参照番号１
０で示されている。この内燃機関は自動車１２に組み込
まれている。内燃機関１０は燃料システム１４を含む。
【００３８】燃料システム１４は燃料タンク１６を有し
ており、ここから低圧燃料ポンプ１８が燃料を高圧燃料
ポンプ２０へ圧送する。高圧燃料ポンプは直接に（図示
されていない）機関ブロックに固定されており、さらに
燃料を燃料噴射装置２２へ供給する。燃料噴射装置は燃
料を直接に内燃機関１０の燃焼室２４へ噴射する。
【００３９】低圧燃料ポンプ１８の圧送出力は開制御お
よび閉ループ制御装置２６によって調整される。この制
御装置により燃料量調整弁２８も駆動され、これにより
高圧燃料ポンプ２０の圧送出力が制御される。さらに図
示されていない燃料噴射装置２２のピエゾアクチュエー
タも開制御および閉ループ制御装置２６によって駆動さ
れる。
【００４０】同様に図示されていないセンサにより内燃
機関１０の冷却水温度ｔｍｏｔ、吸入空気温度ｔａｎ
ｓ、内燃機関１０のクランクシャフトの回転数ｎｍｏ
ｔ、空気充填率ｒｌ、ラムダ値λ、自動車速度ｖｆｚｇ
が検出される。相応の信号は開制御および閉ループ制御
装置２６へ供給される。図示していない実施例におい
て、その時点での燃料圧力、周囲温度、燃料タンクの充
填レベル、内燃機関の潤滑剤温度などを開制御および閉
ループ制御装置２６へ供給することもできる。
【００４１】高圧燃料ポンプ２０は燃料を２００ｂａｒ
まで圧縮できる１シリンダピストンポンプである。高圧
燃料ポンプ２０の効率を最適化するために、圧送室およ
び燃料システム１４の圧送室よりも上流に存在する領域
には蒸気状の燃料は存在すべきでない。したがってこの
領域の圧力はつねにこの領域に存在する燃料の実際の蒸
気圧を少しずつ上回っていなければならない。このこと
は低圧燃料ポンプ１８を相応に駆動することにより保証
される。
【００４２】ただし燃料の実際の蒸気圧は高圧燃料ポン
プのその時点での温度に依存する。実験で示されている
のは、高圧燃料ポンプ２０内の燃料の温度は高圧燃料ポ
ンプ２０そのものの温度にほぼ相応するということであ
る。正確でしかも簡単に高圧燃料ポンプ２０の温度ｔｈ
ｄｐを推定する方法が図２に示されている。
【００４３】ブロック３０の冷却水温度ｔｍｏｔは高圧
燃料ポンプ２０の温度ｔｈｄｐの温度成分ｔｍｏｔｆを
形成する。この温度成分がブロック３２のローパスフィ
ルタＴ１へ供給される。ローパスフィルタを介して冷却
水温度ｔｍｏｔの変化分が所定の時間遅延とともに再現
される。これにより熱伝導効果を考慮することができ
る。ブロック３４では吸入空気温度ｔａｎｓと冷却水温
度ｔｍｏｔｆとのあいだの差が形成され、ブロック３６
で係数Ｃ１と乗算される。その結果はブロック３８で吸
入空気温度ｔａｎｓに加算される。係数Ｃ１により冷却
水温度ｔｍｏｔおよび吸入空気温度ｔａｎｓが高圧燃料
ポンプ２０の温度ｔｈｄｐへ及ぼす影響が重みづけされ
る。Ｃ１＞０．５では冷却水温度ｔｍｏｔの影響が支配
的となり、Ｃ１＜０．５では吸入空気温度ｔａｎｓの影
響が支配的となる。
【００４４】ブロック３８の結果は高圧燃料ポンプ２０
の温度ｔｈｄｐの温度成分ｔｍｏｔａｎｓとなる。これ
は冷却水温度ｔｍｏｔおよび吸入空気温度ｔａｎｓから
加法的に得られたものである。
【００４５】ブロック４０では自動車速度ｖｆｚｇから
得られた温度成分ｔｖｆｚｇが減算される。このために
ブロック４２で自動車速度ｖｆｚｇが相応の温度成分へ
変換され、その値がローパスフィルタ４４へ供給され
る。
【００４６】ブロック４６では最終的に燃料システムを
通って流れる燃料流から得られた別の温度成分ｔｒｋが
減算される。このためにまずラムダ値λと空気充填率ｒ
ｌとから相対燃料量ｒｋが求められる。ブロック４８で
はここから内燃機関１０のクランクシャフトの回転数ｎ
ｍｏｔと係数Ｃ２とを考慮して燃料流が求められる。こ
れはブロック５０で定数Ｃ３または定数Ｃ４との乗算に
より温度成分ｔｒｋへ変換される。
【００４７】定数Ｃ３、Ｃ４の選択はブロック５２で回
転数ｎｍｏｔと限界値ＮＭＯＴＭＸとを比較することに
より行われる。ｎｍｏｔ＜ＮＭＯＴＭＸの場合、スイッ
チ５４はブロック５０で係数Ｃ４が乗算されるように切
り換えられる。ｎｍｏｔ＞ＮＭＯＴＭＸの場合、ブロッ
ク５０での乗算にＣ３およびＣ４が用いられ、ブロック
５６でその積が得られるようにスイッチ５４が切り換え
られる。これにより燃料流に基づく温度成分は回転数に
依存して重みづけされる。
【００４８】ただし全体としては、燃料流に基づく温度
成分ｔｒｋは冷却水温度ｔｍｏｔが比較的高い場合にし
か影響を有さない。したがってブロック５８で冷却水温
度ｔｍｏｔと限界値ＴＭＯＴＭＮとが比較される。ｔｍ
ｏｔ＞ＴＭＯＴＭＮの場合にのみ上述の所定の温度成分
ｔｒｋはローパスフィルタ６０へ供給され、その結果が
ブロック４６で減算される。ブロック６２ではさらに、
ホットスタート時に場合により発生する高圧燃料ポンプ
２０の温度上昇分を考慮した温度成分ｔｈｓが加算され
る。この成分はローパスフィルタ６４から以下に詳述す
る手段で得られる。
【００４９】上述の手法から高圧燃料ポンプ２０の温度
ｔｈｄｐに対する支配的な影響量が冷却水温度ｔｍｏｔ
であることがわかる。なぜなら高圧燃料ポンプ２０は内
燃機関１０に直接に取り付けられているか、またはシリ
ンダヘッドに取り付けられているからである。吸入空気
温度ｔａｎｓは一方では高圧燃料ポンプ２０の温度の下
方限界値を記述しており、他方では内燃機関１０の停止
フェーズ中の特性を表す経過を記述している。自動車速
度ｖｆｚｇは、比較的高い速度ｖｆｚｇで自動車１２の
機関室での空気の運動が増大することにより熱が高圧燃
料ポンプ２０から放出される効果を記述している。それ
ぞれの組み込み位置に依存して、これらの効果は強くな
ったり弱くなったりする。図示されていないケースでは
低速時の温度成分ｔｖｆｚｇが他に紛れて消えてしまう
こともある。
【００５０】回転数ｎｍｏｔおよび相対燃料量ｒｋから
定数Ｃ２との乗算により燃料噴射装置２２で噴射された
燃料量流が計算される。この燃料量流は同様に熱を高圧
燃料ポンプ２０から放出させる。
【００５１】図示されない実施例では、内燃機関のクラ
ンクシャフトの回転数が高い場合に、オイル温度、ひい
ては内燃機関に蓄積された熱の総量が増大することも考
慮される。これにより高圧燃料ポンプ２０の温度は上昇
する。自動車速度と同様にこの効果は閾値と結びついて
おり、回転数が高いときにのみ影響を及ぼす。
【００５２】内燃機関１０のスタート時の高圧燃料ポン
プ２０の温度ｔｈｄｐを推定する手法が図３に示されて
いる。ここでは図２の機能ブロックと等価の機能ブロッ
クには同じ参照番号または参照記号が付されている。こ
れらについては詳細には説明しない。
【００５３】図２とは異なり、図３のローパスフィルタ
３２は冷却水温度ｔｍｏｔにより初期化される。ブロッ
ク６６で冷却水温度ｔｍｏｔと限界値ＴＭＯＴＭＮとが
比較される。ｔｍｏｔ＞ＴＭＯＴＭＮの場合にローパス
フィルタ６４は０とは異なる値で初期化され、それ以外
の場合には０で初期化される。このことは相応のスイッ
チ６８により定められる。さらにブロック７０では冷却
水温度ｔｍｏｔは内燃機関１０が停止された時点で得ら
れ予め記憶された冷却水温度ｔｍｏｔａｂと比較され
る。ｔｍｏｔ＞ＴＭＯＴＭＮかつｔｍｏｔ＜ｔｍｏｔａ
ｂの場合、ローパスフィルタ６４は係数Ｃ６で初期化さ
れる。ｔｍｏｔ＞ＴＭＯＴＭＮかつｔｍｏｔ＞ｔｍｏｔ
ａｂの場合、ローパスフィルタ６４は係数Ｃ５で初期化
される。
【００５４】ブロック６６での比較により、そもそもホ
ットスタートが行われるのか否かが確認される。ブロッ
ク７０での比較により相応の温度成分ｔｈｓを求める際
の履歴が考慮される。例えば高い負荷および高い周囲温
度で走行していた場合、内燃機関１０が停止した後、内
燃機関１０および高圧燃料ポンプ２０の温度は上昇して
いる。これは重みづけ係数Ｃ５、Ｃ６により考慮され
る。ローパスフィルタ６４はローパスフィルタ６４の時
定数の経過後にホットスタート温度成分ｔｈｓが再びゼ
ロに戻るように制御を行う。
【００５５】図４、図５には燃料噴射装置２２の温度を
推定する手段が示されている。燃料噴射装置２２のピエ
ゾアクチュエータは駆動電圧が等しくても温度変化があ
るとストロークに大きな変化が起こる。内燃機関１０を
最適に駆動するためには燃料噴射装置２２の等しい駆動
持続時間ひいては等しい燃料量を調量しなければならな
い。したがってストロークの温度依存性の補償が必要と
なる。このためには燃料噴射装置２２の温度ｔｈｄｅｖ
も推定しなければならない。
【００５６】以下に詳述する加法プロセスによりブロッ
ク７６でまず燃料噴射装置２２の温度ｔｈｄｅｖが推定
される。このために内燃機関１０の種々の状態量が使用
される。この状態量には冷却水温度ｔｍｏｔ、吸入空気
温度ｔａｎｓ、内燃機関１０の駆動状態ＢＺ（均一給気
モード、リーンバーンモード、層状給気モードなど）、
内燃機関１０のクランクシャフトの回転数ｎｍｏｔ、噴
射燃料量ｒｋ、燃料圧力ｐｋ、自動車速度ｖｆｚｇ、周
囲温度ｔｕ、燃料タンク１６の充填レベルｍｋなどが含
まれる。
【００５７】ブロック７８では燃料噴射装置２２の推定
温度ｔｈｄｅｖを用いて燃料噴射装置２２を駆動するた
めの補正係数が求められる。この係数から中央の駆動関
数ブロック８０において、補正された目標電圧Ｕと補正
された目標電圧グラジアントｄＵ／ｄｔとが燃料噴射装
置２２のピエゾアクチュエータの駆動のために求められ
る。別の実施例において、電圧Ｕに代え、アクチュエー
タの負荷とこの負荷に対して充電時間中に必要な充電電
流とを求めてもよい。
【００５８】ブロック７６で行われる加法プロセスの実
施例が図５に示されている。ここでは図２、図３のブロ
ックと等価のブロックには同じ参照番号または参照記号
が付されている。これらについては詳細に説明しない。
【００５９】図２の実施例とは異なり、燃料流量から導
出された温度成分ｔｒｋは係数との乗算を行わず、特性
曲線５０を用いて求められる。また自動車速度ｖｆｚｇ
がブロック８２で限界値Ｃ７と比較される。ｖｆｚｇ＞
Ｃ７の場合にのみ、自動車速度ｖｆｚｇはスイッチ８４
を介してローパスフィルタ４４へ供給される。
【図面の簡単な説明】
【図１】高圧燃料ポンプおよび燃料噴射装置を備えた燃
料システムを有する内燃機関の基本図である。
【図２】図１の高圧燃料ポンプの温度を推定する方法の
シーケンス概略図である。
【図３】図１の内燃機関をホットスタートさせる場合の
温度推定方法のシーケンス概略図である。
【図４】図１の燃料噴射装置の駆動の基本となるセット
を表す略図である。
【図５】図１の燃料噴射装置の温度を推定する方法のシ
ーケンス概略図である。
【符号の説明】
１０ 内燃機関 １２ 車両 １４ 燃料システム １６ 燃料タンク １８ 低圧燃料ポンプ ２０ 高圧燃料ポンプ ２２ 燃料噴射装置 ２４ 燃焼室 ２６ 開制御および閉ループ制御装置 ２８ 燃料量調整弁
───────────────────────────────────────────────────── 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 シュラウヘングラーベ ン 23 (72)発明者 マンゲシュ カーレ インド国 ファースト フェイズ バンガ ロール セカンド ステージ イレブンス クロス／ビーティーエム レイアウト セブンス メイン ハウス ナンバー 1529 Ｆターム(参考） 3G084 BA13 DA04 DA25 EA03 FA02 FA05 FA11 FA13 FA20 FA33 3G301 JA20 KA03 LB07 LB11 LB13 LC05 MA11 NA06 NB02 PA01Z PA10Z PB03Z PE01B PE08Z PF01B

Claims (16)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 燃料システム（１４）の所定のコンポー
    ネント（２０；２２）の温度（ｔｈｄｐ；ｔｈｄｅｖ）
    または当該のコンポーネント内の燃料温度を内燃機関
    （１０）の状態量（ｔｍｏｔ，ｔａｎｓ，ｖｆｚｇ，ｒ
    ｋ，ｎｍｏｔ）に依存して推定し、 推定した温度（ｔｈｄｐ；ｔｈｄｅｖ）を燃料システム
    （１４）の少なくとも１つのコンポーネント（１８，２
    ８；２２）の開制御および／または閉ループ制御の際に
    考慮する内燃機関（１０）の燃料システム（１４）の駆
    動方法において、 燃料システム（１４）のコンポーネント（２０；２２）
    の温度（ｔｈｄｐ；ｔｈｄｅｖ）を推定するために、少
    なくとも２つの温度成分（ｔｍｏｔｆ，ｔａｎｓ，ｔｖ
    ｆｚｇ，ｔｒｋ，ｔｈｓ）から加算により和を形成する
    か減算により差を形成し（３８，４０，４６，６２）、 その際に１つの温度成分（ｔｍｏｔｆ）を内燃機関（１
    ０）の温度（ｔｍｏｔ）から取得し、他の温度成分（ｔ
    ａｎｓ，ｔｖｆｚｇ，ｔｒｋ，ｔｈｓ）を内燃機関（１
    ０）の他の状態量（ｔａｎｓ，ｖｆｚｇ，ｒｋ，ｈｓ，
    ｎｍｏｔ）から取得することを特徴とする内燃機関の燃
    料システムの駆動方法。
  2. 【請求項２】 内燃機関（１０）の温度として内燃機関
    （１０）の冷却流体の温度（ｔｍｏｔ）を使用する、請
    求項１記載の方法。
  3. 【請求項３】 他の状態量として冷却流体温度、潤滑剤
    温度、吸入空気温度（ｔａｎｓ）、内燃機関（１０）の
    組み込まれた輸送車両（１２）の速度（ｖｆｚｇ）、高
    圧燃料ポンプ（２０）から圧送される燃料量（ｒｋ）、
    内燃機関（１０）の回転数（ｎｍｏｔ）、内燃機関の駆
    動状態、燃料圧、周囲温度、燃料タンクの充填状態およ
    び／または高圧燃料ポンプの回転数を使用する、請求項
    １または２記載の方法。
  4. 【請求項４】 少なくとも１つの温度成分（ｔｍｏｔ
    ｆ，ｔｖｆｚｇ，ｔｒｋ）を和形成または差形成の前に
    遅延素子、例えばローパスフィルタ（３２，４４，６
    ０）へ供給する、請求項１から３までのいずれか１項記
    載の方法。
  5. 【請求項５】 少なくとも１つの温度成分（ｔｖｆｚ
    ｇ，ｔｒｋ）を相応の状態量（ｖｆｚｇ，ｔｍｏｔ）が
    所定の限界値（Ｃ７，ＴＭＯＴＭＮ）に少なくとも達し
    たときにのみ考慮する、請求項４記載の方法。
  6. 【請求項６】 内燃機関（１０）のホットスタート時に
    は初期値（Ｃ５，Ｃ６）から所定の時間範囲でゼロへ戻
    っていく温度成分（ｔｈｓ）を加算する（６２）、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】 前記温度成分（ｔｈｓ）の初期値（Ｃ
    ５，Ｃ６）は内燃機関のその時点での温度（ｔｍｏｔ）
    と内燃機関（１０）の遮断時点での温度（ｔｍｏｔａ
    ｂ）との差に依存する、請求項６記載の方法。
  8. 【請求項８】 前記温度成分（ｔｈｓ）を内燃機関（１
    ０）のその時点での温度（ｔｍｏｔ）が所定の限界値に
    少なくとも達したときにのみ考慮する、請求項６または
    ７記載の方法。
  9. 【請求項９】 温度成分（ｔｖｆｚｇ，ｔｒｋ）を相応
    の状態量（ｖｆｚｇ，ｒｋ，ｎｍｏｔ）から状態量（ｒ
    ｋ，ｎｍｏｔ）と変換係数（Ｃ３，Ｃ４）との乗算また
    は状態量（ｖｆｚｇ，ｒｋ，ｎｍｏｔ）の特性曲線（４
    ２，５０）への入力により取得する、請求項１から８ま
    でのいずれか１項記載の方法。
  10. 【請求項１０】 温度（ｔｈｄｐ；ｔｈｄｅｖ）を推定
    すべき燃料システム（１４）のコンポーネントは燃料を
    内燃機関（１０）の燃焼室（２４）へ圧送する高圧燃料
    ポンプ（２０）であるか、および／または高圧噴射装置
    （２２）である、請求項１から９までのいずれか項記載
    の方法。
  11. 【請求項１１】 高圧燃料ポンプ（２０）の燃料量調整
    弁（２８）の駆動および／または低圧燃料ポンプ（１
    ８）の出力の駆動は高圧燃料ポンプ（２０）の推定温度
    （ｔｈｄｐ）に依存しており、および／または高圧噴射
    装置（２２）のアクチュエータの駆動は高圧噴射装置
    （２２）の推定温度（ｔｈｄｅｖ）に依存している、請
    求項１０記載の方法。
  12. 【請求項１２】 請求項１から１１までのいずれか１項
    記載の内燃機関の燃料システムの駆動方法を実行するの
    に適しており、コンピュータ上で動作することを特徴と
    するコンピュータプログラム。
  13. 【請求項１３】 メモリ、例えばフラッシュメモリに記
    憶されている、請求項１２記載のコンピュータプログラ
    ム。
  14. 【請求項１４】 請求項１２または１３記載のコンピュ
    ータプログラムを記憶したメモリを有することを特徴と
    する内燃機関（１０）の駆動の開制御および／または閉
    ループ制御装置（２６）。
  15. 【請求項１５】 複数のコンポーネント（２０，２２）
    を備えた燃料システム（１４）と、内燃機関（１０）の
    状態量（ｔｍｏｔ，ｔａｎｓ，ｖｆｚｇ，ｒｋ，ｎｍｏ
    ｔ）を検出する検出装置と、開制御および／または閉ル
    ープ制御装置（２６）とを有しており、 開制御および／または閉ループ制御装置は燃料システム
    （１４）の所定のコンポーネント（２０，２２）の温度
    （ｔｈｄｐ；ｔｈｄｅｖ）または当該のコンポーネント
    内の燃料温度を内燃機関（１０）の状態量（ｔｍｏｔ，
    ｔａｎｓ，ｖｆｚｇ，ｒｋ，ｎｍｏｔ）に依存して推定
    し、内燃機関（１０）のコンポーネント（１８，２２）
    を推定した温度に依存して開制御および／または閉ルー
    プ制御するように構成されている内燃機関（１０）にお
    いて、 開制御および／または閉ループ制御装置（２６）は、燃
    料システム（１４）のコンポーネント（２０，２２）の
    温度（ｔｈｄｐ，ｔｈｄｅｐ）を推定するために、少な
    くとも２つの温度成分（ｔｍｏｔｆ，ｔａｎｓ，ｔｖｆ
    ｚｇ，ｔｒｋ，ｔｈｓ）から加算により和を形成するか
    減算により差を形成し（３８，４０，４６，６２）、そ
    の際に１つの温度成分（ｔｍｏｔｆ）を内燃機関（１
    ０）で検出された温度（ｔｍｏｔ）から取得し、他の温
    度成分（ｔａｎｓ，ｔｖｆｚｇ，ｔｒｋ，ｔｈｓ）を内
    燃機関（１０）で検出された他の状態量（ｔａｎｓ，ｖ
    ｆｚｇ，ｒｋ，ｈｓ，ｎｍｏｔ）から取得するように構
    成されていることを特徴とする内燃機関。
  16. 【請求項１６】 請求項１４記載の開制御および／また
    は閉ループ制御装置（２６）を有する、請求項１５記載
    の内燃機関。
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