JP3325978B2 - 内燃機関の漏れのある噴射弁を識別する方法 - Google Patents
内燃機関の漏れのある噴射弁を識別する方法Info
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Description
着火式内燃機関の漏れのある噴射弁を識別する方法に関
するものである。
プにより燃料がタンクから吸引され、噴射弁に通じるパ
イプに圧送される。その場合、内燃機関の各シリンダに
は、大きな圧力で燃料を内燃機関の吸気管あるいは吸気
路へ噴射する専用の噴射弁が設けられている。この種の
ガソリン噴射は、例えば「ボッシュ・自動車技術ハンド
ブック(Bosch Kraftfahrtechnisches Taschenbuch)」
第19版、1984年、第366から373頁に記載さ
れている。
るとエンジン停止時にアキュムレータから燃料が吸気管
に達し、その燃料によって次に内燃機関を始動する場合
に過濃、始動停止あるいは始動過程が長引き、同時に多
量の有害物質が放出されてしまう。
のような内燃機関の噴射システムにおいて、さらに他の
部品を使用せずに内燃機関の漏れのある噴射弁を確実に
検出することができる方法を提供することである。
めに、本発明によれば、始動過程で同期化が行われた
後、噴射されないシリンダにも点火が行なわれ、回転数
測定を行なって、最初の点火前で始動段階の間の少なく
とも1つの第1の回転数とそのあとに続く段階における
少なくとも1つの第2の回転数が求められ、これらの回
転数が互いに比較されて、第2の回転数が第1の回転数
よりも大きい場合には、着火があったことが識別され、
それによって噴射弁に漏れがあることが識別される構成
を採用した。
止時間が検出された後でかつ同期化が行われた後、噴射
されないシリンダにも点火され、その場合、点火後にこ
の噴射されないシリンダで1回あるいは複数回の着火が
行われたかどうかが監視される。この着火によって回転
数が増大するので、最初の点火前後の回転数値を調べる
ことによって、着火の検出を極めて容易に行うことがで
きる。
とすることなく、漏れのある噴射弁を確実に検出するこ
とができるという利点が得られる。
転数が、最初の点火前の回転数より大きい場合には、着
火が識別され、それによって噴射弁に漏れがあることが
明らかになる。
して、同期化前あるいは最初の点火前の回転数の最大値
n1mxが用いられる。
の平均回転数n’2の値が、最初の点火前の最大の回転
数n1mx+設定可能なしきい値より高い場合に、噴射弁
に漏れがあることが識別される。
前の最大の回転数n1mx+設定可能なしきい値より高い
場合に、噴射弁に漏れがあることが識別される。
出され、この瞬時回転数の最大値あるいは最小値が求め
られ、継続的に回転数平均値が形成される。
番目の始動過程毎にのみ行われる。
定数の噴射が抑圧され、それによってより多くのシリン
ダが噴射なく点火される。この場合、最初の噴射の抑圧
と噴射されないより多くのシリンダの点火は、各m番目
の始動過程毎にのみ行われる。
と点火が行なわれる始動過程時、点火が行われた後に所
定の回転数上昇がないかがまず調べられ、回転数上昇が
ない場合にだけ次の始動過程時複数の噴射が抑圧され、
それによりすべてのシリンダについて少なくともそれぞ
れ噴射のない点火が行われる。
が検出され、内燃機関の温度に対して所定の条件が満た
されている場合にのみ、噴射されないシリンダの点火が
行われる。この温度は、例えば摂氏25°から35°の
間の範囲にある。停止時エンジンの温度が求められ、こ
れが制御装置のメモリに格納され、次に始動しようとす
る際にしきい値と比較される。
ジン回転数上昇前の停止時間に基づき、発生する回転数
上昇から噴射弁の漏れが僅かかあるいは大きいかが推定
される。
を停止させるために噴射のみが停止され、かつエンジン
停止まで点火が続行され、それにより噴射弁に漏れがな
い場合前もって噴射がないのに回転数上昇をもたらすよ
うな燃料がシリンダに残らないことが次の始動時に保証
される。
のある噴射弁が検出された後には表示を行い、とりあえ
ずさらに内燃機関の通常の運転が続行されるようにす
る。
の密閉性テストを行う必要がない、という利点が得られ
る。さらに、検査によって始動時間が長引くことがない
のも利点である。
るので、わずかな漏れを識別する精密な第1の検査と大
きな漏れを検出する余り精密でない他の検査を実施する
ことができる。
説明する。
る。同装置において燃料容器10にある燃料が電動燃料
ポンプ11によって燃料フィルタ12を通して燃料分配
管ないし燃料アキュムレータ13へ供給される。圧力調
節器14は、噴射弁15に供給される燃料圧力を調節す
る。振動ダンパ16と戻しパイプ17を介して余分な燃
料が燃料容器10へ戻される。
吸気管19に燃料を噴射し、発生する混合気が点火プラ
グ20によって点火される。装置全体は不図示の制御装
置によって制御される。
し、シリンダが再び同一の動作位置へ来るまでに720
°通過する4行程内燃機関においては、始動後まず同期
化が行なわれ、その後最初の点火が行われる。
3から、クランク軸およびカム軸センサを用いてこの同
期化を行ない、さらに制御装置においてそれぞれ正しい
位置において噴射ないし点火を行うことを保証する噴射
信号および点火信号を発生させることが知られている。
射弁を検出する処理が実施される。これを図2に示すフ
ローチャートを用いて説明する。この処理は点火と噴射
の通常の開、閉ループ制御とともに制御装置において行
われる。制御装置には必要なデータも格納される。
方法を確実に実施させるためには、幾つかの必要な前提
が満たされることが必要である。
運転された際に始動の試みが行われただけでなく、正常
な運転があったことである。この種の他の条件およびそ
の確実な検出は、図2に示すフローチャートを用いて行
う本発明方法の説明から明らかになる。また理解するた
めに必要な関連事項は図3とそれに関連する説明から明
らかになる。
ップS1において前もって制御装置に格納されているデ
ータに基づいて、前回の運転の際のエンジン温度TMota
bが摂氏80℃より大きいかあるいはそれに等しいかど
うかが調べられる。ステップS1において、そうであっ
たことが検出された場合には、内燃機関の前回の運転が
正常な運転であったことが確認され、その後ステップS
2において、始動の際のエンジン温度TMotstが摂氏約
25°から35°の間にあるかどうかが調べられる。こ
の条件も満たされている場合にのみ、漏れのある噴射弁
を識別する他のプログラムが開始される。
いはステップS2において、要求された条件が満たされ
ていないことが検出された場合には、停止時間が不十分
かあるいは余りに短すぎたか、ないしは前回の運転が短
すぎたので、本発明方法をそれ以上実行することはでき
ない。
パルスが検出され、通常のようにして歯の周期から、即
ちセンサを通過するセンサホイールの2つの歯間の時間
の長さから現在の回転数(2つの歯間の時間での瞬時回
転数)nmoが形成され、その後ステップS4で回転数最
大値nmomxになるかどうかが監視される。この条件が満
たされていない場合には、再度ステップS4が実行さ
れ、条件が満たされた場合に初めて次のステップS5に
おいて現在回転数が最小値nmomnになるかの監視が行わ
れる。
動における回転数パルスが検出された後でかつステップ
S3において現在回転数値が形成された後に、まず回転
数最大値nmomxが、それに続いて現在回転数最小値nmo
mnが監視される。
momx−nmomnが形成される。ステップS7ではこの回転
数差が設定可能なしきい値と比較される。差Δn1がし
きい値より大きい場合には、着火は行なわれていないも
のとして、スタータがすでにエンジンを必要な始動回転
数(クランキング回転数)にしていると考えられる。し
かしそうでない場合、即ち、ステップS7においてΔn
1が設定可能なしきい値より大きくない場合には、ステ
ップS4が再び実行され、従って現在回転数が回転数最
大値あるいは回転数最小値(ステップS5)を示すかど
うかが調べられる。
ント、従って2つのカム軸マーク間の領域を通過するま
でしか行うことができない。そうでないと、始動期間が
不必要に延長されてしまうからである。
きい値SWを越えた場合、すなわちステップS7で肯定
の結果が出た場合には、ステップS8において、その間
同期化が行われたかどうかが調べられる。この同期化が
まだ行われていない場合には、すでに述べた前提のもと
で改めてステップS4が実行される。これは、同期化が
検出されるまで行われる。ステップS8において同期化
が検出された場合には、最新の回転数値nmomxが回転数
値n1mxとして設定される。フローチャートにおいては
これがステップS9に示されている。
期からn’1から始めて通常の方法で平均回転数n’の
検出が行われ、その場合に例えば始動点火角度の近傍に
位置するカム軸センサ信号の立ち下がり端の間隔から、
回転数に反比例する時間が形成される。この回転数平均
値の形成は、2つの点火の間のほぼ平均の回転数が形成
され、その場合、セグメントによって定義された角度、
例えば90°だけセンサホイールが回転する領域にわた
って平均されるという利点を有する。この回転数検出と
同時に制御装置は点火および噴射パルスの出力を開始す
る。
点火が行なわれるので、漏れのある噴射弁があることに
よる回転数上昇が行われ、それが次のステップにおいて
検出される。
出は、内燃機関の運転中連続的に続けられる。最初の点
火の出力直後に検出された第1の平均回転数n’2につ
いて、ステップS11においてそれが回転数値n1mxを
明らかに越えているかどうかが検査される。そうである
場合には関連するシリンダに噴射がないのに、着火が発
生していることを示している。これは、噴射弁の少なく
とも1つに漏れがあり、その結果吸気管の該当する箇所
に燃料が達した場合にのみ可能になる。噴射弁のいずれ
かに漏れのあることの識別はステップS12で行われ
る。
n’2が明らかに回転数n1mxより低いことが検出され
た場合には、ステップS13において、回転数n’3が
回転数n1mx+SWより大きいかどうかが検出される。
そうである場合には、少なくとも1つの噴射弁に漏れの
あることであって、それがステップS12で識別され
る。それに対してステップS13の条件が満たされてい
ない場合には、さらに着火は発生しておらず、そこから
全ての噴射弁に漏れがない(密閉している)ことが識別
される。すべての噴射弁に漏れがないことの識別が、ス
テップS14として示されている。
た後で対応する点火の後に初めて回転数の上昇があり、
従ってその場合に初めて回転数n’3が明瞭に回転数n
1mxより高くなる。
αKWに関して記載されている。さらに図3にはカム軸
信号とクランク軸信号との関係が角度と時間に関して記
載されており、さらに個々のシリンダの噴射時間と点火
時点が6気筒の内燃機関の例で示されている。その場
合、ドイツ特許出願P4141713に記載されている
ようなセンサシステムが使用された。
αKWと時間tを示している。(b)にはカム軸信号N
WSが記載され、その立ち下がり端が点火マークとして
用いられ、(c)にはクランク軸信号KWSとトリガー
マークtRが記載されている。なおBMで示すものは基
準マークである。
の回転数n1mx、Δn’1、n’1、n’2、n’3が
異なる3つの条件に関して記載されている。その場合、
Iは少なくとも1つの噴射弁に漏れがある場合につい
て、IIは噴射弁に漏れがない場合、そしてIIIは複数の
噴射弁に対して漏れを監視できるように、噴射が遅延さ
れる場合を表している。
ダに対する噴射と点火との公知の関係が通常の方法で示
されている。最初の噴射信号および点火信号は、符号S
で示すように同期化が行われた後に出力される。噴射パ
ルスはti3、ti4、ti5…で示され、期間A、B
…の間吸気弁が開放している。点火はZu1、Zu2…
で示される。
て、この方法を種々の箇所で拡張ないしは変形すること
ができ、その場合にそれぞれ必要に応じて次のような変
形例が可能である。
の最大値を最初の点火後にも形成することができる。
必要はなく、例えば2つの点火間の時間間隔から求める
ことができる。その場合には点火角度が変化した場合に
はわずかな誤差が発生する可能性がある。
トにわたって平均された回転数値n’を基準値として使
用することも可能である。
もでき、例えば2つのカム軸センサセグメントを通過
し、それによって既に始動過程後の定常的な特性が得ら
れることが確実になるまで待機することができる。
せて、噴射されずに点火される複数のシリンダを監視す
ることができるようにすることができる。このような場
合には、図3にカーブIIIで記載された回転数変化が得
られる。
くとも2つあるいはそれ以上の噴射されないシリンダが
着火した場合に始めて、対応する識別信号を形成するよ
うにすることもできる。
場合によっては噴射の遅延の実施は、ステップS1とS
2で調べたエンジン温度を適当に調整することによっ
て、狭い始動温度領域に限定することもできる。さらに
また、始動毎にではなく、例えば各5回目の始動のとき
だけ、あるいは一般的に各m番目の始動毎に密閉性の検
査を行い、それによって通常の場合に始動時間が不必要
に長くならないようにすることも可能である。
噴射弁が検出された場合には、上述の場合において始動
毎に噴射弁の密閉性の検査を実施するようにすることも
可能である。必要に応じて導入される噴射の遅延は、漏
れのある噴射弁が検出された後に初めて遅滞なく実施す
ることができる。
のある1つの噴射弁の代わりに漏れのある多数の噴射弁
を識別することができる。わずかに漏れのあるものでも
すべて検出する微細な検査を行うこともでき、あるいは
噴射の遅延を用いて、単に大きな漏れを検出することも
可能である。
なしで回転数上昇が行われる停止時間を調べることによ
って行うことができ、その場合、大きな漏れは停止時間
が短い場合に回転数上昇から多数回検出され、小さな漏
れは停止時間が長い場合に回転数増大から多数回検出す
ることができる。
されたシリンダにおいて回転数上昇の発生がないかが調
べられる。ない場合にはこれは、漏れのある噴射弁によ
って濃すぎる混合気が形成されて、それにより着火が妨
げられるていることを意味している。従って漏れを検出
するための最初の噴射パルスの抑圧はこのように遅延し
た通常の始動に続いて初めて行われる。従って着火がす
ぐ行われる通常の始動が行われる場合には、最初の始動
噴射の抑圧は行われない。すなわち煩わしい始動時間延
長は生じない。
回の運転サイクルが確実なエンジン回転数上昇のある始
動運転以外で明かに行われ、かつエンジンの停止が噴射
を停止し点火が継続して行われているときには、任意の
停止時間後に行うことができる。しかしそのためには点
火コイルは、制御装置によって駆動されるリレー、例え
ばEKPリレーを介して給電され、直接端子KL15に
よって給電されてはならない。
による燃料は残存しないことが保証される。それによっ
て、内燃機関が長く停止した場合にかなり多量の余分の
燃料をもたらし、それによって着火を不可能にする比較
的大きな漏れを有する弁も検出することができ、しかも
短い停止時間後に検出することが可能になる。
によれば、さらに他の素子を使用せずに内燃機関の漏れ
のある噴射弁を確実に検出することができる。
概略図示する構成図である。
である。
びカム軸の位置と噴射角度ないし噴射時間および点火角
度ないし点火時間との関係をクランク軸角度ないしは時
間に関して示すタイムチャートである。
Claims (15)
- 【請求項1】 始動過程で同期化が行われた後、噴射さ
れないシリンダにも点火が行なわれ、 回転数測定を行なって、最初の点火前で始動段階の間の
少なくとも1つの第1の回転数とそのあとに続く段階に
おける少なくとも1つの第2の回転数が求められ、 これらの回転数が互いに比較されて、第2の回転数が第
1の回転数よりも大きい場合には、着火があったことが
識別され、それによって噴射弁に漏れがあることが識別
されることを特徴とする内燃機関の漏れのある噴射弁を
識別する方法。 - 【請求項2】 第1の回転数として、同期化前あるいは
最初の点火前の回転数の最大値n1mxが用いられること
を特徴とする請求項1に記載の方法。 - 【請求項3】 最初の点火後に検出された最初の平均回
転数n’2の値が、最初の点火前の最大の回転数n1mx
+設定可能なしきい値より高い場合に、噴射弁に漏れが
あることが識別されることを特徴とする請求項1あるい
は2に記載の方法。 - 【請求項4】 更に他の平均回転数n’3の値が、最初
の点火前の最大の回転数n1mx+設定可能なしきい値よ
り高い場合に、噴射弁に漏れがあることが識別されるこ
とを特徴とする請求項1、2あるいは3に記載の方法。 - 【請求項5】 瞬時回転数が検出され、この瞬時回転数
の最大値あるいは最小値が求められ、継続的に回転数平
均値が形成されることを特徴とする請求項1から4まで
のいずれか1項に記載の方法。 - 【請求項6】 噴射されないシリンダの点火が各m番目
の始動過程毎にのみ行われることを特徴とする請求項1
から5までのいずれか1項に記載の方法。 - 【請求項7】 始動過程間に所定数の噴射が抑圧され、
それによってより多くのシリンダが噴射なく点火される
ことを特徴とする請求項1から5までのいずれか1項に
記載の方法。 - 【請求項8】 最初の噴射の抑圧と噴射されないより多
くのシリンダの点火が、各m番目の始動過程毎にのみ行
われることを特徴とする請求項7に記載の方法。 - 【請求項9】 通常の噴射と点火が行なわれる始動過程
時、点火が行われた後に所定の回転数上昇がないかがま
ず調べられ、回転数上昇がない場合にだけ次の始動過程
時複数の噴射が抑圧され、それによりすべてのシリンダ
について少なくともそれぞれ噴射のない点火が行われる
ことを特徴とする請求項1から8までのいずれか1項に
記載の方法。 - 【請求項10】 内燃機関の温度が検出され、内燃機関
の温度に対して所定の条件が満たされている場合にの
み、噴射されないシリンダの点火が行われることを特徴
とする請求項1から9までのいずれか1項に記載の方
法。 - 【請求項11】 前記温度が摂氏25°から35°の間
の範囲にあることを特徴とする請求項10に記載の方
法。 - 【請求項12】 停止時エンジンの温度が求められ、こ
れが制御装置のメモリに格納され、次に始動しようとす
る際にしきい値と比較されることを特徴とする請求項1
から11までのいずれか1項に記載の方法。 - 【請求項13】 噴射なしのエンジン回転数上昇前の停
止時間に基づき、発生する回転数上昇から噴射弁の漏れ
が僅かかあるいは大きいかが推定されることを特徴とす
る請求項1から12までのいずれか1項に記載の方法。 - 【請求項14】 エンジンを停止させるために噴射のみ
が停止され、かつエンジン停止まで点火が続行され、そ
れにより噴射弁に漏れがない場合噴射がないのに回転数
上昇をもたらすような燃料がシリンダに残らないことが
次の始動時に保証されることを特徴とする請求項1から
13までのいずれか1項に記載の方法。 - 【請求項15】 少なくとも1つの漏れのある噴射弁が
検出された後に表示を行い、とりあえずさらに内燃機関
の通常の運転が続行されることを特徴とする請求項1か
ら14までのいずれか1項に記載の方法。
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