JP2008519201A - インジェクタの噴射特性を補正するための装置及び方法 - Google Patents

Abstract

少なくとも１つのインジェクタの情報記憶装置と、記憶された情報を考慮した少なくとも１つのインジェクタの開ループ制御手段とを有し、前記情報は、少なくとも１つのインジェクタの複数の検査点における目標値と実際値の比較によって個別に求められて関連付けられたものである少なくとも１つのインジェクタの噴射特性を補正するための装置において、前記情報が、少なくとも１つのインジェクタの駆動制御持続時間補正マップのための駆動制御持続時間であることを特徴とする。

Description

本発明は、少なくとも１つのインジェクタの情報を記憶するための装置と、記憶された情報を考慮して少なくとも１つのインジェクタを開ループ制御するための手段とを有しており、前記情報は、少なくとも１つのインジェクタの複数の検査点における目標値と実際値の比較によって個別に求められ関連付けられたものである、少なくとも１つのインジェクタの噴射特性を補正するための装置に関している。

情報がインジェクタの噴射量補正マップ用の補正量である、冒頭に述べたような形式の少なくとも１つのインジェクタの噴射特性を補正するための装置及び方法は、ドイツ連邦共和国特許出願公開第１０２１５６１０号公報から公知である。このＩＭＡ方式（個々の噴射量補償方式）として公知の装置と方法では、所望の目標量にできるだけ近づくようにするために制御機器において駆動制御持続時間が各インジェクタ毎に目標量とレール圧に依存して基準特性マップ２１０に対して補正される（図２参照）。この場合制御機器内にはインジェクタ毎の組み込みの際に例えば製造時の４つの検査値、例えば４つの異なる検査点の噴射量がファイルされている。これらの特性量からは補間法を用いることによって補正量特性マップ２２０（図２）が目標量と燃圧に依存して形成される。そのような理由からこの特性マップは噴射量エラー特性マップに係わる。制御機器においては所定のレール圧のもとで、目標噴射量に対し噴射量エラー特性マップによって補正された所要噴射量が算出される。この値からはインジェクタ基準特性マップ２１０の反転によって駆動制御持続時間も算出される。複数の検査点のうちの１つの時点におけるこの種の噴射量補正の一例は図３に基づいて説明する。ここではエラーなしの測定が前提とされる。インジェクタの検査においては駆動制御持続時間ｔ_pに対し噴射量ｑ_p,istが測定される。これは基準量ｑ_p,sollからΔｑ分だけ偏差している。それ故にインジェクタの作動中は、所要噴射量ｑ_p,sollがΔｑ分だけｑ_modまで低減され、その結果基準特性曲線を介して駆動制御持続時間ｔ_korrがもたらされる。実際の特性曲線と基準特性曲線が平行して延在するならば、噴射量Ｑ_p,sollの噴射が駆動制御持続時間ｔ_korrによって駆動制御されたインジェクタによって行われる。それに対して２つの特性曲線が平行に延在しない場合には、結果として生じる噴射量ｑ_korrは、インジェクタが該当する時点で検査されたにもかかわらず、所要噴射量に等しくない。

この種の装置及び方法では、特にディーゼル燃料の噴射のための電気駆動式のインジェクタが例えばいわゆるコモンレールシステムのフレーム内で用いられる。蓄積噴射型の"コモンレール"では圧力形成と噴射が切り離される。噴射圧はエンジン回転数と噴射量に依存せずに形成され、いわゆる噴射のための"レール"ないで生じる。噴射時点と噴射量は、エンジン電子制御装置内で算出され、インジェクタによって各エンジンシリンダで遠隔制御されたバルブを介して置き換えられる。

前述した方法では、まず噴射量要求が補正された後でしかインジェクタ特性曲線が用いられないという問題が起きる。その場合詳細にはインジェクタ特性曲線の勾配が、観察される作動点の周辺で一定であり、基準特性曲線の勾配と一致することが前提となる。しかしながらこのことは作動領域から離れた部分には該当しない非常に簡素化された受け入れであり、それに伴って当該手法の精度も損なわれる。

発明の利点
それに対して本発明は次のような利点を提供する。すなわちインジェクタ個別の噴射量補償が駆動制御持続時間のレベルで直接行われる利点をもたらす。これにより噴射される燃料量の精度が著しく上昇される。特に前述してきた従来技術から公知の手法に当てはまるような検査点近傍で一定の特性曲線勾配が受け入れられる必要性はなくなる。その上さらに基準特性曲線と実際の特性曲線の勾配の一致からも、噴射経過特性の既知の形態からも出発しない。これのもたらす大きな利点は、全圧力目標量特性マップへの個々の検査点毎に確定される駆動制御持続時間補正量の移行が噴射量エラー特性マップに対するものよりも容易に可能なことである。これにより個々の噴射量補償の精度が著しく改善され、当該方法の比較的広範囲な問題クラスへの適用性も拡張される。

本発明による方法及び装置の有利な構成及び実施形態は従属請求項に記載される。

それにより有利にはインジェクタの開ループ制御手段がエンジン制御機器内に集積化される。またインジェクタ特有の開ループ制御も関連する補正と共にエンジン制御機器によって行われる。

インジェクタにおける情報の記憶装置は、例えばインジェクタに固定されたデータメモリであるか、インジェクタに配設される複数の抵抗、若しくはインジェクタに配設されるバーコード又は例えばレッテル、英数字による暗号化コード（これはカメラによって認識され得る）が可能である。

本発明の別の有利な実施形態によれば、前記情報記憶装置として、インジェクタに配設され集積化された半導体回路が設けられる。そのような集積化された半導体回路は例えばインジェクタのヘッド内に集積化が可能である。

制御機器によって利用されるデータは、集積化された半導体回路内、有利には不揮発性メモリ内にファイルされる。

またエンジン制御機器は、インジェクタの集積化された半導体回路内に記憶されている情報を処理する集積化された半導体回路を有しており、それによってインジェクタ特有の開ループ制御が達成される。

図面
本発明のさらなる利点及び特徴は以下の明細書及び図示の実施例の対象である。この場合図１は、従来技術から公知のコモンレールシステムの一部を概略的に表した図であり、
図２は、従来技術からの公知の方法による噴射量エラーに関する補正を示した図であり、
図３は、ある検査点における噴射量エラーに関する従来技術から公知の補正の際の勾配偏差の作用を概略的に表した図であり、
図４は駆動制御持続時間の変更を用いた本発明による噴射量の補正を表した図であり、
図５は本発明の方法によって補正される駆動制御持続時間並びに特性曲線区分の確定を概略的に表した図である。

図１には従来技術から公知の蓄積噴射システムの高圧部分であるコモンレールが示されている。以下の明細書ではメインの構成要素と本発明の理解のために必要である構成要素のみを詳細に説明する。この装置は高圧ポンプ１０を含んでおり、該高圧ポンプ１０は高圧管路１２を介して高圧蓄積器（レール）１４と接続されている。この高圧蓄積器１４は、さらなる高圧管路を介してインジェクタと接続されている。本発明の図面では、１つの高圧管路１６と１つのインジェクタ１８が示されている。このインジェクタ１８は、自動車のエンジンの部分である。ここに示されているシステムは、エンジン制御機器２０によって制御されている。このエンジン制御機器２０によって特にインジェクタ１８の開ループ制御が行われている。

インジェクタ１８若しくはその内部には情報記憶装置２２が設けられており、この情報記憶装置２２は個別にインジェクタ１８に関連付けられる。情報記憶装置２２に記憶されている情報は、エンジン制御機器２０によって考慮され得る。それにより各インジェクタ１８の個別の開ループ制御が行われる。それらの情報が噴射量特性曲線の補正値であるのならば、それらは冒頭で図２及び図３に基づいて説明したように求められる。情報記憶装置２２はデータメモリとして、あるいは１つ若しくは複数の電気的抵抗として、あるいはバーコードとして、あるいは英数字暗号化によって、あるいはインジェクタ１８若しくはその内部に配設され集積化された半導体回路によって実現されてもよい。エンジン制御機器２０も、当該装置２２に記憶されている情報の評価のための集積化された半導体回路を有し得る。

本発明によるシステム及び本発明による方法は、以下の明細書で図４及び図５に基づいて詳細に説明する。

取り付けの完了したインジェクタ１８では複数の検査点毎にそれぞれ"駆動制御持続時間に関する噴射量"特性曲線の区分が測定される。この検査時間を全く延長しないか若しくはごく僅かしか延長させないようにするためにここでは以下のようなことがなされる、。すなわち１つの検査点におけるストローク毎の分散（散らばり）の平滑化は、所定の数、例えば５０回直接順次連続する異なる駆動制御持続時間を伴う噴射が適切な所定の領域内で実施される（スイープ）。なぜならこの噴射量値は前述したようにストローク毎の散らばりの影響下にあるので、複数のデータポイントによって平滑化された回帰曲線がプロットされる。これは図４に概略的に示されているように所定のレール圧に対するインジェクタ特性曲線からの区分を表している。これらの特性曲線によってそのつどの検査点毎に駆動制御持続時間補正量ｔ_p−ｔ_korrが確定される。これは目標噴射量ｑ_P,soll達成のために必要とされるものである。これにより測定エラー側からみても、検査点において真に原則的で正確な噴射量補正が可能となる。場合によってはこのステップにおいて特性曲線区分の補間が行われてもよい。

このようにして測定される検査点の数と選択は、駆動制御持続時間補正に求められる精度とそのほかの周辺条件に関連して定められる。駆動制御持続時間が測定のもとに変更される範囲は、検査点毎に最大限推定される駆動制御持続時間補正に依存する。

各インジェクタ１８に対しては、駆動制御持続時間補正の測定結果に関する情報が保持されなければならない。それによりその情報は後からのエンジンへの組み付けの際に場合によってはインジェクタ１８の作動中に再度得られるものとなる。このことは情報記憶装置２２を用いて行われる。

制御機器２０においては、全ての目標量レール圧力領域に関する駆動制御持続時間補正量を算出するために、インジェクタ１８の様々な検査点における駆動制御持続時間補正量に関する情報が用いられる。このことは従来技術、たとえばDE 102 15 610 A1明細書から公知であるＩＭＡ方式とも称される方法における噴射量エラー特性マップの計算の際に行われるようにしてもよい。制御機器では目標量とレール圧から基準特性マップ４１０（図５参照）を用いることによって基準駆動制御持続時間ｔ_nomが算出される。それと平行して駆動制御持続時間補正量Δｔが前述したように回路ユニット４２０内で算出される。これらの２つの値ｔ_nom及びΔｔの和から用いるべき駆動制御持続時間ｔ_korrが得られる。

従来技術から公知のコモンレールシステムの一部を概略的に表した図 従来技術からの公知の方法による噴射量エラーに関する補正を示した図 ある検査点における噴射量エラーに関する従来技術から公知の補正の際の勾配偏差の作用を概略的に表した図 駆動制御持続時間の変更を用いた本発明による噴射量の補正を表した図 本発明の方法によって補正される駆動制御持続時間並びに特性曲線区分の確定を概略的に表した図

Claims (10)

1. 少なくとも１つのインジェクタ（１８）の噴射特性を補正するための装置であって、
   少なくとも１つのインジェクタ（１８）の情報記憶装置（２２）と、
   記憶された情報を考慮した少なくとも１つのインジェクタ（１８）の開ループ制御手段とを有しており、
   前記情報は、少なくとも１つのインジェクタ（１８）の複数の検査点における目標値と実際値の比較によって個別に求められて関連付けられたものである形式の装置において、
   前記情報が、少なくとも１つのインジェクタ（１８）の駆動制御持続時間補正マップのための駆動制御持続時間であることを特徴とする装置。
2. 前記少なくとも１つのインジェクタ（１８）の開ループ制御手段がエンジン制御機器（２０）内に集積化されている、請求項１記載の装置。
3. 前記情報記憶装置（２２）は、インジェクタ（１８）に若しくはインジェクタ（１８）内部に固定されるデータメモリである、請求項１または２記載の装置。
4. 前記情報記憶装置（２２）は、インジェクタ（１８）に配設されるバーコード若しくはデータマトリックスによって、又はインジェクタ（１８）に配設される複数の抵抗によって実現されている、請求項１または２記載の装置。
5. 前記情報記憶装置（２２）は、英数字による暗号化コードか又はインジェクタ（１８）のレッテル上の平文によって実現されている、請求項１または２記載の装置。
6. 前記情報記憶装置（２２）は、インジェクタ（１８）に若しくはインジェクタ（１８）内部に配設され集積化される半導体回路である、請求項１または２記載の装置。
7. 記憶すべき情報が目標値と実際値の比較によって求められ、エンジン制御機器（２０）によって、記憶された情報から少なくとも１つのインジェクタ（１８）のための個々の駆動制御持続時間補正特性マップが算出され、噴射量及び／又は噴射時点が駆動制御持続時間特性マップに相応して補正される、請求項１から６いずれか１項記載の装置。
8. 前記エンジン制御機器（２０）は集積化されたう半導体回路を有している、請求項１から７いずれか１項記載の装置。
9. 少なくとも１つのインジェクタ（１８）の噴射特性を補正するための方法であって、
   記憶された情報の考慮下で少なくとも１つのインジェクタ（１８）を開ループ制御し、その場合に情報が少なくとも１つのインジェクタ（１８）の複数の個々の検査時点における目標値と実際値の比較によって求められて関連付けされる形式の方法において、
   前記情報として駆動制御持続時間特性マップ検出のために駆動制御持続時間を利用したことを特徴とする方法。
10. 少なくとも１つのインジェクタ（１８）の各検査点において、噴射量駆動制御持続時間特性マップの１つの区分が可変の駆動制御持続時間を伴う複数の測定によって確定され、駆動制御持続時間補正量が、噴射量の目標値と実際値の比較によって当該特性マップから求められる、請求項９記載の方法。

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