JP3995118B2

JP3995118B2 - Leak identification method and apparatus for fuel supply system in internal combustion engine with high pressure fuel injection device

Info

Publication number: JP3995118B2
Application number: JP29275996A
Authority: JP
Inventors: ブロンカルベルンハルト; ビースターユルゲン
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1995-11-09
Filing date: 1996-11-05
Publication date: 2007-10-24
Anticipated expiration: 2016-11-05
Also published as: GB2310458B; JPH09170518A; GB2310458A; GB9623407D0; FR2741113B1; FR2741113A1

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、少なくとも１つのポンプからの燃料が低圧領域から高圧領域へ供給され、高圧領域における圧力が少なくとも１つの圧力制御手段によって制御され、圧力センサが高圧領域内の圧力値を検出する、例えば共同噴射系等の高圧燃料噴射装置付き内燃機関における燃料供給系の漏れ識別方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
内燃機関を備えた自動車では、燃料が電動ポンプを用いて燃料タンクから燃料導管を介して燃料噴射弁に供給される。過量の燃料は、通常は戻し導管を介して燃料タンクに戻される。特に自己着火式内燃機関等の高圧燃料噴射装置付きの内燃機関の場合には、燃料ポンプに続けて高圧領域で非常に高い圧力を形成する別のポンプが接続される。この高圧領域は燃料噴射弁に接続する。
【０００３】
この種の燃料供給系では、弁や噴射ノズルに欠陥がある場合には燃料が相応の燃焼室に常に噴射される危険性がある。その他にも外部への燃料漏れの可能性もある。この場合は高圧下の燃料がエンジンルームに漏出する。それ故に例えばドイツ連邦共和国特許出願第３１２６３９３号明細書からは、燃料噴射系の高圧領域内の圧力を連続的に測定し、所定値を下回る蓄圧器内の圧力低下から漏れの識別を導く手段が公知である。そのような状況下では燃料が常にエンジンに噴射されるので、公知装置では漏れ識別の後にエンジンを遮断するか燃料供給のカットが行われる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、上記したような従来装置の欠点に鑑みこれを解消すべく改善を行うことである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記課題は本発明により、内燃機関の始動時に圧力制御手段のうちの少なくとも１つを、漏れが発生していない状態における圧力の期待値まで上昇するように制御し、
検出された圧力値が所定の期間内に、漏れが発生していない状態における圧力期待値に達しない場合には漏れを識別するようにして解決される。
【０００６】
請求項１及び７の特徴部分に記載された本発明によって得られる利点は、高圧燃料供給系全体に亘る気密性の監視が行われ、漏れの識別においても燃料噴射弁が常時開放された場合だけでなく、外部への漏れがあった場合も識別可能となったことである。特に本発明の顕著な利点は手段の簡易性にある。
【０００７】
【発明の実施の形態】
図１には高圧燃料噴射装置付き内燃機関における燃料供給系のうちの本発明の説明に必要な構成部分が示されている。図示のシステムは一般的に共同噴射方式と称されている。符号１０で燃料タンクが示されている。この燃料タンク１０は、燃料供給導管を介してフィルタ１５と、予備吐出ポンプ２０と、遮断弁２５と、高圧吐出ポンプ３０と、レール３５に接続されている。この高圧吐出ポンプ３０とレール３５との間の燃料供給導管には圧力制御弁ないし圧力制限弁４０が配設されている。この弁を介して供給導管は戻し導管４５と接続可能である。この戻し導管４５を介して燃料はタンク１０に戻される。
【０００８】
遮断弁２５はコイル２６を用いて作動可能である。相応に弁４０もコイル４１を用いて作動可能である。レール３５にはセンサ５０が配設されている。このセンサ５０は有利には圧力センサである。この圧力センサはレール内の燃圧に相当する信号を供給する。レール３５はそれぞれ１つの導管を介して個々の噴射器６１〜６６に接続されている。これらの噴射器は電磁弁７１〜７６を含み、この電磁弁を用いて噴射器を通る燃料量が制御可能である。さらにこれらの噴射器はそれぞれ１つの接続部を介して戻し導管４５に接続されている。
【０００９】
圧力センサ５０の出力信号とさらなるセンサ８０の出力信号は、制御ユニット１００に供給される。この制御ユニット１００は、電磁弁７１〜７６と、予備吐出ポンプのコイル２６と、圧力制御弁４０のコイル４１と、高圧吐出ポンプを制御する。圧力制御弁又は高圧ポンプ４０によって高圧領域内の圧力が制御される。それ故にこの高圧ポンプと圧力制御弁は圧力制御手段とも称される。
【００１０】
燃料タンクと高圧ポンプ４０の間の領域は低圧領域と称され、高圧ポンプ４０と噴射器との間の領域は高圧領域と称される。
【００１１】
この装置は以下のように動作する。予備吐出ポンプ２０（これは電動ポンプ又は機械式ポンプとして構成され得る）は、燃料タンク１０内にある燃料をフィルタ１５を介して高圧吐出ポンプ３０に供給する。この高圧吐出ポンプ３０は燃料をレール３５内に供給し、そこで圧力を形成する。通常は火花点火式内燃機関に対しては約３０〜１００ｂａｒの圧力が形成され、自己着火式内燃機関に対しては１０００〜２０００ｂａｒの圧力が形成される。
【００１２】
高圧吐出ポンプ３０と予備吐出ポンプ２０の間には遮断弁２５が配設される。これは燃料流を中断するために制御ユニット１００によって制御される。
【００１３】
種々のセンサ８０の信号に基づいて制御ユニット１００は、噴射器６１〜６６の電磁弁７１〜７６を負荷する制御信号を決定する。電磁弁７１〜７６の開閉によって内燃機関の燃料噴射の開始と終了が制御される。
【００１４】
圧力センサ５０を用いてレール３５と高圧領域内の圧力が検出される。この検出値に基づいて制御ユニット１００は圧力制御弁４０の負荷のための信号を算出する。有利には圧力が圧力制御弁４０の作動によって所定の値に制御される。この所定の値はとりわけ、センサ８０によって検出される内燃機関の動作条件に依存する。
【００１５】
漏れが発生した場合には燃料供給は遮断弁２５によって中断可能である。さらに漏れが識別された場合には圧力制御弁４０はレール３５内の圧力が低下するように制御される。また電磁弁７１〜７６は継続的に遮断され燃料噴射が生じないように制御される。
【００１６】
この種のシステムでも漏れは生じ得る。この場合高圧下にある高圧領域からの燃料が一方では噴射器を介して内燃機関内に達し、また漏れ個所を介して車両のエンジンルーム内にも漏出する。そのようなエンジンルーム内の漏れないしは正確に動作しない噴射器は、確実に識別されなければならない。特に内燃機関を遮断した後の新たな始動の際には漏れを確実に識別することが重要である。
【００１７】
それ故に本発明によれば、始動機の作動の後で、圧力が第１の所定期間内に第１の圧力閾値に達しているいるか否かが検査される。達していない場合には、実質的にシステム漏れが存在するかないしは燃料調量系のエアー抜きを行わなければならない。続いて第２の期間内で圧力が第２の圧力閾値まで上昇しているか否かが問合せされる。この場合も同様に第２の圧力閾値まで上昇していない場合には漏れの発生を表すエラービットがセットされる。圧力が上昇している場合には通常のスタートプログラムへの変更が行われる。
【００１８】
特に有利には、漏れの存在を表すエラービットがセットされた場合にのみ検査が行われる。このエラービットは、漏れが識別された場合に通常の動作の間にセットされる。このような場合の検査は、先行する動作の際に漏れが識別された場合にのみ行われる。これにより一方で、漏れがまだ取り除かれていない場合には新たな始動が回避され、そして漏れが取り除かれた場合にはこれが可能となる。
【００１９】
有利には、点検整備ないしは最初の運転開始の際に漏れの有無を検査するテストルーチンをスタートするために、欠陥ビットが最初の運転開始前あるいは整備の後でセットされる。この場合特別なデータ、すなわち特別な時間閾値と圧力閾値が選択される。
【００２０】
各始動時に、つまり欠陥ビットＦに依存することなく検査が行われるならば、時間閾値は相応に短く選択される。
【００２１】
本発明によれば内燃機関の始動時に圧力制御手段が、漏れのない状態で圧力が上昇するように制御される。圧力が予測通りに上昇しない場合には漏れが識別される。
【００２２】
次に本発明の手法を図２のフローチャートに基づいて説明する。最初のステップ２００では第１のタイムカウンタＺ１と第２のタイムカウンタＺ２が０にセットされる。第２のステップ２０５ではエラービットＦが１にセットされたかどうかの問合せが行われる。このエラービットＦが１にセットされたならば、これは内燃機関の最後の運転の際に漏れが識別され、エンジンが遮断弁２５、圧力制御弁４０および（又は）噴射器の噴射量を０にする制御を介して遮断されていたことを意味する。問合せステップ２０５にてエラービットＦがセットされていないことが識別された場合には、検査プログラムはステップ２７０にて終了し、通常のスタートルーチンが行われ内燃機関が始動される。前記ビットが１にセットされている場合にはテストプログラムによって漏れ識別が開始される。
【００２３】
問合せステップ２１０では、回転数がＮ１よりも大きいか否かが検査される。Ｎ１よりも大きくない場合には、後の時点でこの問合せステップ２１０が新たに行われる。問合せステップ２１０にて回転数がＮ１よりも大きいことが識別された場合には、問合せステップ２１５にて回転数が値Ｎ２よりも小さいか否かが検査される。回転数が値Ｎ２よりも小さくない場合、これは回転数がＮ２よりは大きいことを意味し、この場合はステップ２７０の通常のスタートプログラムに移行される。問合せステップ２１０と２１５において回転数が、値Ｎ１とＮ２で規定される回転数範囲（以下では回転数窓と称する）にあるかどうかが検査される。例えば回転数Ｎ１に対しては毎分１００回転、回転数Ｎ２に対しては毎分３００回転の値が選択される。
【００２４】
目下の回転数が値Ｎ１〜Ｎ２の間の回転数窓に存在する場合には、ステップ２２０にて所定のデューティ比ＴＶ１が圧力制御弁４０の制御のために設定される。このデューティ比ＴＶ１は、次のように選択される。すなわち漏れのないシステムのもとで圧力が約２００ｂａｒになるように選択される。引き続きステップ２２５ではタイムカウンタＺ１が１だけカウントアップされる。続いて問い合わせステップ２３５では圧力Ｐが第１の閾値Ｐ１以上か否かが検査される。閾値Ｐ１以上ではない場合には、問合せステップ２３０にてタイムカウンタＺ１の内容が第１の閾値Ｓ１以上か否かが検査される。閾値Ｓ１以上の場合には、ステップ２４０において重度の漏れが識別され、場合によっては相応のエラー通知が行われる。タイムカウンタがその最終値Ｓ１にまだ達していないときは、新たなステップ２２０が行われる。
【００２５】
問合せステップ２３５において圧力の値が第１の圧力閾値Ｐ１以上に上昇していることが識別された場合には、ステップ２４５において第２のデューティ比ＴＶ２が設定される。この圧力制御弁４０に対する第２のデューティ比ＴＶ２は、第２の圧力値が約１０００ｂａｒになるように選択される。引き続きステップ２５０において第２のタイムカウンタＺ２が１だけカウントアップされる。
【００２６】
続く問合せステップ２６０では、レール内の圧力Ｐが第２の圧力閾値Ｐ２以上か否かが検査される。圧力閾値Ｐ２以上ではない場合には、問合せステップ２５５にてタイムカウンタＴ２の内容が第２の閾値Ｓ２以上か否かが検査される。閾値Ｓ２以上でない場合には、新たなステップ２４５が行われる。閾値Ｓ２以上である場合、すなわち時間閾値Ｓ２を上回っている場合には、ステップ２６５においてシステムの漏れが識別される。問合せステップ２５５において圧力Ｐが圧力閾値Ｐ２以上であることが識別された場合には、ステップ２７０において通常のスタートプログラムが行われる。
【００２７】
検査は、エラービットがセットされた場合にのみ行われる。すなわち先行の運転期間中に１つの漏れが識別された場合にのみ行われる。このような場合には閾値に対して例えば次のような値が選定される。すなわち第１の時間閾値Ｓ１に対しては例えば２秒の時間が選択され、第２の時間閾値Ｓ２に対しては例えば１秒の時間が選択される。また圧力閾値Ｐ１に対しては例えば２００ｂａｒが選択され、第２の圧力閾値Ｐ２に対しては例えば１０００ｂａｒが選択される。
【００２８】
特に有利には検査は各始動毎に行われる。つまり問合せステップ２０５が省略される。この場合はスタートが遅れないように、より短い時間閾値とより小さな圧力閾値が選択される。
【００２９】
特に有利には、内燃機関の最初の運転開始の前にエラービットＦが１にセットされ同時にハードな閾値が設定される。このことは、時間閾値がより小さく選定され、及び／又は圧力閾値がより高く選定されることを意味する。これにより検査条件が保守整備の特性に適合化され得る。つまりこれは、最初の運転開始の際に及び／又は整備後の各始動毎に行われることを意味する。
【００３０】
欠陥に基づいてディーゼル機関の緊急遮断が行われた場合には、所定の条件の存在のもとで内燃機関の新たな始動が可能である。内部の漏れに基づいた緊急遮断が行われた場合には、内燃機関の再始動は内燃機関の著しい損傷を引き起こすおそれがある。このような場合には内燃機関の再始動は不可能である。
【００３１】
低圧領域内の漏れに基づいて緊急遮断が行われた場合には、内燃機関の再始動は可能にすべきである。
【００３２】
本発明によればこれに対して次のようなことが行われる。すなわち始動時に圧力制御弁及び／又は高圧ポンプが圧力を上昇させるように制御される。始動過程中は制御装置が圧力形成を監視する。制御装置は測定された圧力形成値を、制御装置によって算出された理論的な圧力形成値と比較する。この理論的に達成される圧力値の算出は、高圧ポンプの効率と燃料の弾性係数に関する最も不都合な前提条件をもとにして行われる。
【００３３】
所定の待ち時間内に達成された燃圧が、算出された理論値よりも大きい場合には、漏れは存在しない。圧力形成が何も行われない場合には、漏れが存在するか又は低域領域内の欠陥に基づいて圧力形成が遅延している。
【００３４】
漏れが生じているのか又は燃料タンクが空なのかを識別するために、次のことが行われる。すなわちレール圧力が引き続き監視され、圧力上昇が識別された時点から圧力上昇の新たな計算と、圧力期待値との新たな比較が行われる。
【００３５】
付加的に又は選択的に回転数が監視される。なぜなら燃料噴射が行われないので、さらなる回転数上昇の監視が何も許可されないからである。選択的に回転数は最大始動回転数まで監視可能である。
【００３６】
相応の方法ステップは図３にフローチャートで示されている。最初は第１のステップ３００において高圧吐出ポンプ３０及び／又は圧力制御弁４０が次のように制御される。すなわち最大の圧力形成が得られるように制御される。引き続きステップ３０２ではタイムカウンタｔが０にセットされる。続いてステップ３０４においてタイムカウンタｔがカウントアップされる。問合せステップ３０６では、待ち時間ｔｓが経過したか否かが検査される。経過していない場合には新たなステップ３０４が行われる。
【００３７】
待ち時間ｔｓの経過後にステップ３０８においてレール内の圧力に対する期待値ＰＳが算出される。これは以下の式に従って行われる。
【００３８】

【００３９】
この場合前記Ｅは、燃料の弾性係数を表し、前記Ｑは高圧ポンプの吐出容量に相応する電流容量を表し、前記Ｖはレールの容積を表している。前記電流容量Ｑは回転数Ｎに依存するポンプ回転数との乗算による高圧ポンプの吐出出力から形成される。
【００４０】
レール内の圧力に対する期待値ＰＳは、燃料の特性と及び／又は高圧ポンプと、及び／又はリレーの容量（Ｖ）と、及び／又は内燃機関の回転数Ｎに依存して設定可能である。この場合は前記パラメータの１つ又は全てが考慮可能である。
【００４１】
ステップ３１０では高圧領域内の実際の圧力ＰＩが検出される。問合せステップ３１２では、この圧力ＰＩが圧力期待値ＰＳよりも大きいか否かが検査される。圧力期待値ＰＳよりも大きい場合にはステップ３１４において漏れなしの運転状態が識別され、通常のプログラムが開始される。
【００４２】
圧力期待値ＰＳよりも大きくない場合には、つまり圧力ＰＩが期待値ＰＳ以下である場合には、様々な原因が考えられる。１つには漏れの存在が考えられ、その他では燃料タンクの空が考えられる。燃料タンクが空である場合には圧力期待値は達成できない。
【００４３】
このようなケースを区別するためには次のようなステップが行われる。すなわち、問い合わせステップ３１２に続いてステップ３１６において古い圧力値ＰＩＡが目下の圧力値ＰＩに書き換えられる。続いて目下の回転数ＮＡがステップ３１８においてファイルされる。
【００４４】
引き続きステップ３２２では、圧力ＰＩＮと回転数ＮＮに対する新たな値が検出される。続くステップ３２４では圧力値ＰＩＮが古い圧力値ＰＩＡ以上であったか否かが検査される。古い圧力値ＰＩＡ以上でなかった場合には、つまり最後のプログラムシーケンス以来何も圧力の上昇が生じていない場合には問合せステップ３２６が行われる。この問合せステップ３２６では新たな回転数ＮＮが古い回転数ＮＡ以上であるか否かが検査される。古い回転数ＮＡ以上である場合には、これは圧力上昇が何も生じていなかったにもかかわらず回転数が上昇していることを意味する。このようなことは、漏れに基づいて燃焼室への燃料の噴射が生じていた場合にのみ可能である。この場合にはステップ３３０において漏れが識別される。
【００４５】
問合せステップ３２６において回転数上昇が何も識別されなかった場合には、問合せステップ３２８において回転数ＮＮが始動機回転数ＮＳ以上か否かが検査される。始動機回転数ＮＳ以上の場合には、ステップ３３０において漏れが識別される。なぜならこれは漏れなしの運転状態ではあり得ないからである。燃焼前の始動の際には内燃機関が始動機を駆動する回転数ＮＳよりも大きい回転数が生じることはない。
【００４６】
問合せステップ３２６,３２８は、相前後してあるいは選択的に行われてもよい。
【００４７】
回転数上昇が生じないか又は回転数ＮＮが始動機回転数よりも小さい場合には、ステップ３３２において古い回転数値ＮＡが新たな値ＮＮに書き換えられ、古い圧力値ＰＩＡが新たな圧力値ＰＩＮに書き換えられる。引き続き新たなステップ３２２が行われる。
【００４８】
問合せステップ３２４において圧力上昇の発生が識別された場合には、積分器が圧力期待値ＰＳの算出のためにゼロにセットされる。同時にタイムカウンタもゼロにリセットされる。続いてステップ３４２においてタイムカウンタが再びカウントアップされる。問合せステップ３４４では所定の待ち時間ｔｓが経過したか否かが検査される。待ち時間ｔｓが経過していない場合には新たなステップ３４２が行われる。待ち時間ｔｓが経過している場合には、ステップ３５０においてステップ３０８のようにレール内の圧力期待値ＰＳが検出される。
【００４９】
続いてステップ３５５において実際のレール圧力ＰＩが検出される。問合せステップ３６０では、圧力ＰＩが圧力期待値ＰＳよりも大きいか否かが検査される。圧力期待値ＰＳよりも大きい場合には、ステップ３１４において漏れなしの運転状態が識別され、圧力期待値ＰＳよりも大きくない場合にはステップ３７０において漏れが識別される。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は燃料調量系のブロック回路図である。
【図２】図２は本発明の第１実施例のフローチャートである。
【図３】図３は本発明の第２実施例のフローチャートである。
【符号の説明】
１０燃料タンク
１５フィルタ
２０予備吐出ポンプ
２６コイル
３０高圧吐出ポンプ
４０圧力制御弁
４１コイル
５０圧力センサ
６１〜６６噴射器
７１〜７６電磁弁
１００制御装置[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
In the present invention, fuel from at least one pump is supplied from a low pressure region to a high pressure region, a pressure in the high pressure region is controlled by at least one pressure control means, and a pressure sensor detects a pressure value in the high pressure region. The present invention relates to a fuel supply system leakage identification method and apparatus in an internal combustion engine with a high-pressure fuel injection device such as a joint injection system.
[0002]
[Prior art]
In an automobile equipped with an internal combustion engine, fuel is supplied from a fuel tank to a fuel injection valve via a fuel conduit using an electric pump. Excess fuel is usually returned to the fuel tank via a return conduit. In particular, in the case of an internal combustion engine with a high-pressure fuel injection device such as a self-ignition internal combustion engine, another pump that forms a very high pressure in the high-pressure region is connected to the fuel pump. This high pressure region is connected to the fuel injection valve.
[0003]
In this type of fuel supply system, there is a risk that fuel will always be injected into the corresponding combustion chamber if the valve or injection nozzle is defective. There is also a possibility of fuel leakage to the outside. In this case, fuel under high pressure leaks into the engine room. Thus, for example, from German Patent Application No. 3126393, there is a means for continuously measuring the pressure in the high pressure region of the fuel injection system and deriving the leak identification from the pressure drop in the accumulator below a predetermined value. It is known. Under such circumstances, the fuel is always injected into the engine. Therefore, in the known apparatus, the engine is shut off or the fuel supply is cut after the leakage is identified.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
An object of the present invention is to make an improvement in order to eliminate the disadvantages of the conventional apparatus as described above.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
According to the present invention, at least one of the pressure control means is controlled to increase to an expected value of pressure in a state where no leakage has occurred, according to the present invention,
If the detected pressure value does not reach the expected pressure value in a state where no leakage occurs within a predetermined period, the leakage is identified.
[0006]
The advantages obtained by the invention as set forth in the characterizing parts of claims 1 and 7 are that only when the fuel injection valve is always open, even in the case of leak identification, the tightness monitoring over the high-pressure fuel supply system is performed. In addition, it is now possible to identify when there is a leak to the outside. In particular, a significant advantage of the present invention is the simplicity of the means.
[0007]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 shows components necessary for explaining the present invention in a fuel supply system in an internal combustion engine with a high-pressure fuel injection device. The illustrated system is generally called a joint injection system. Reference numeral 10 indicates a fuel tank. The fuel tank 10 is connected to a filter 15, a preliminary discharge pump 20, a shutoff valve 25, a high pressure discharge pump 30, and a rail 35 through a fuel supply conduit. A pressure control valve or a pressure limiting valve 40 is disposed in the fuel supply conduit between the high pressure discharge pump 30 and the rail 35. Via this valve, the supply conduit can be connected to the return conduit 45. The fuel is returned to the tank 10 via the return conduit 45.
[0008]
The shut-off valve 25 can be operated using a coil 26. Correspondingly, the valve 40 can also be actuated using the coil 41. A sensor 50 is disposed on the rail 35. This sensor 50 is preferably a pressure sensor. This pressure sensor supplies a signal corresponding to the fuel pressure in the rail. Each rail 35 is connected to an individual injector 61-66 via one conduit. These injectors include solenoid valves 71-76 that can be used to control the amount of fuel that passes through the injector. Furthermore, each of these injectors is connected to the return conduit 45 via a connection.
[0009]
The output signal of the pressure sensor 50 and the output signal of the further sensor 80 are supplied to the control unit 100. The control unit 100 controls the electromagnetic valves 71 to 76, the coil 26 of the preliminary discharge pump, the coil 41 of the pressure control valve 40, and the high pressure discharge pump. The pressure in the high pressure region is controlled by the pressure control valve or the high pressure pump 40. Therefore, the high pressure pump and the pressure control valve are also called pressure control means.
[0010]
A region between the fuel tank and the high pressure pump 40 is referred to as a low pressure region, and a region between the high pressure pump 40 and the injector is referred to as a high pressure region.
[0011]
This device operates as follows. The preliminary discharge pump 20 (which can be configured as an electric pump or a mechanical pump) supplies the fuel in the fuel tank 10 to the high-pressure discharge pump 30 via the filter 15. The high pressure discharge pump 30 supplies fuel into the rail 35 where it creates pressure. Usually, a pressure of about 30 to 100 bar is formed for a spark ignition type internal combustion engine, and a pressure of 1000 to 2000 bar is formed for a self-ignition type internal combustion engine.
[0012]
A shutoff valve 25 is disposed between the high pressure discharge pump 30 and the preliminary discharge pump 20. This is controlled by the control unit 100 to interrupt the fuel flow.
[0013]
Based on the signals of the various sensors 80, the control unit 100 determines control signals for loading the solenoid valves 71 to 76 of the injectors 61 to 66. The start and end of fuel injection of the internal combustion engine are controlled by opening and closing the electromagnetic valves 71 to 76.
[0014]
The pressure sensor 50 is used to detect the pressure in the rail 35 and the high pressure region. Based on this detected value, the control unit 100 calculates a signal for the load of the pressure control valve 40. Advantageously, the pressure is controlled to a predetermined value by actuation of the pressure control valve 40. This predetermined value depends inter alia on the operating conditions of the internal combustion engine detected by the sensor 80.
[0015]
If a leak occurs, the fuel supply can be interrupted by the shutoff valve 25. Further, when a leak is identified, the pressure control valve 40 is controlled so that the pressure in the rail 35 decreases. In addition, the solenoid valves 71 to 76 are controlled to be continuously shut off so that fuel injection does not occur.
[0016]
This type of system can also leak. In this case, the fuel from the high pressure region under high pressure reaches on the one hand the internal combustion engine via the injector and also leaks into the engine room of the vehicle via the leak point. Such injectors in the engine room or injectors that do not operate correctly must be reliably identified. In particular, it is important to reliably identify leaks during a new start after shutting off the internal combustion engine.
[0017]
Therefore, according to the present invention, after the starter is actuated, it is checked whether the pressure has reached the first pressure threshold within a first predetermined period. If not, there is virtually no system leak or the fuel metering system must be vented. Subsequently, an inquiry is made as to whether the pressure has risen to a second pressure threshold within the second period. In this case as well, an error bit indicating the occurrence of leakage is set when the pressure does not rise to the second pressure threshold value. If the pressure is rising, a change to the normal start program is made.
[0018]
It is particularly advantageous to check only if an error bit indicating the presence of a leak is set. This error bit is set during normal operation if a leak is identified. The inspection in such a case is performed only if a leak is identified during the preceding operation. This, on the other hand, avoids a new start if the leak has not yet been removed, and allows this if the leak has been removed.
[0019]
Advantageously, the defective bit is set before the first start of operation or after the maintenance to start a test routine for checking for leaks at the time of service or first start of operation. In this case, special data are selected, i.e. special time thresholds and pressure thresholds.
[0020]
If the inspection is performed at each start-up, ie without relying on the defective bit F, the time threshold is selected correspondingly short.
[0021]
According to the present invention, when the internal combustion engine is started, the pressure control means is controlled so that the pressure rises without leakage. If the pressure does not increase as expected, a leak is identified.
[0022]
Next, the method of the present invention will be described based on the flowchart of FIG. In the first step 200, the first time counter Z1 and the second time counter Z2 are set to zero. In the second step 205, an inquiry is made as to whether the error bit F is set to 1. If this error bit F is set to 1, this indicates that a leak has been identified during the last operation of the internal combustion engine and the engine has set the injection quantity of the shutoff valve 25, pressure control valve 40 and / or injector to zero. It means that it was cut off through control. If it is determined in the inquiry step 205 that the error bit F has not been set, the inspection program ends in step 270, the normal start routine is performed, and the internal combustion engine is started. If the bit is set to 1, leak identification is initiated by the test program.
[0023]
In inquiry step 210, it is checked whether the rotational speed is greater than N1. If it is not greater than N1, this inquiry step 210 is newly performed at a later time. If it is determined in inquiry step 210 that the rotation speed is greater than N1, it is checked in inquiry step 215 whether the rotation speed is smaller than the value N2. If the rotational speed is not less than the value N2, this means that the rotational speed is greater than N2, and in this case the routine is shifted to the normal start program in step 270. In inquiry steps 210 and 215, it is checked whether the rotational speed is within the rotational speed range defined by the values N1 and N2 (hereinafter referred to as the rotational speed window). For example, a value of 100 revolutions per minute is selected for the rotational speed N1, and a value of 300 revolutions per minute is selected for the rotational speed N2.
[0024]
If the current rotational speed exists in the rotational speed window between the values N1 and N2, a predetermined duty ratio TV1 is set for controlling the pressure control valve 40 in step 220. The duty ratio TV1 is selected as follows. That is, the pressure is selected to be about 200 bar under a leak-free system. Subsequently, at step 225, the time counter Z1 is incremented by one. Subsequently, in inquiry step 235, it is checked whether or not the pressure P is equal to or higher than the first threshold value P1. If it is not greater than or equal to the threshold value P1, it is checked in inquiry step 230 whether or not the content of the time counter Z1 is greater than or equal to the first threshold value S1. If it is greater than or equal to the threshold value S1, a severe leak is identified in step 240 and a corresponding error notification is made in some cases. If the time counter has not yet reached its final value S1, a new step 220 is performed.
[0025]
If it is determined in the inquiry step 235 that the pressure value has risen above the first pressure threshold value P1, the second duty ratio TV2 is set in step 245. The second duty ratio TV2 for the pressure control valve 40 is selected so that the second pressure value is about 1000 bar. Subsequently, at step 250, the second time counter Z2 is incremented by one.
[0026]
In the following inquiry step 260, it is checked whether the pressure P in the rail is greater than or equal to the second pressure threshold P2. If it is not greater than or equal to the pressure threshold P2, it is checked at inquiry step 255 whether the content of the time counter T2 is greater than or equal to the second threshold S2. If it is not greater than or equal to the threshold S2, a new step 245 is performed. If it is greater than or equal to the threshold value S2, i.e., greater than the time threshold value S2, a system leak is identified at step 265. If it is determined at inquiry step 255 that pressure P is greater than or equal to pressure threshold P2, a normal start program is performed at step 270.
[0027]
The check is performed only when the error bit is set. That is, it occurs only when a single leak is identified during the preceding operating period. In such a case, for example, the following values are selected for the threshold. That is, for example, a time of 2 seconds is selected for the first time threshold S1, and a time of 1 second is selected for the second time threshold S2. For example, 200 bar is selected for the pressure threshold value P1, and 1000 bar is selected for the second pressure threshold value P2.
[0028]
A test is particularly preferably carried out at each start-up. That is, the inquiry step 205 is omitted. In this case, a shorter time threshold and a smaller pressure threshold are selected so that the start is not delayed.
[0029]
Particularly advantageously, the error bit F is set to 1 and at the same time a hard threshold is set before the first start of operation of the internal combustion engine. This means that the time threshold is chosen smaller and / or the pressure threshold is chosen higher. This allows the inspection conditions to be adapted to the maintenance characteristics. This means that it is performed at the start of the first operation and / or at each start after maintenance.
[0030]
If an emergency shutdown of the diesel engine is performed based on the defect, a new start of the internal combustion engine is possible in the presence of predetermined conditions. In the event of an emergency shutdown based on internal leakage, restarting the internal combustion engine may cause significant damage to the internal combustion engine. In such a case, it is impossible to restart the internal combustion engine.
[0031]
In the event of an emergency shutdown based on leakage in the low pressure region, the internal combustion engine should be allowed to restart.
[0032]
According to the present invention, the following is performed. That is, the pressure control valve and / or the high-pressure pump is controlled to increase the pressure at the time of starting. During the starting process, the controller monitors pressure build-up. The control device compares the measured pressure build value with the theoretical pressure build value calculated by the control device. This theoretically achieved pressure value calculation is based on the most inconvenient assumptions regarding the efficiency of the high pressure pump and the elastic modulus of the fuel.
[0033]
If the fuel pressure achieved within the predetermined waiting time is greater than the calculated theoretical value, there is no leakage. If no pressure buildup takes place, there is a leak or pressure buildup is delayed based on defects in the low region.
[0034]
To identify whether a leak has occurred or the fuel tank is empty, the following is done. That is, the rail pressure continues to be monitored, and a new calculation of the pressure rise and a new comparison with the expected pressure value is made from the time the pressure rise is identified.
[0035]
In addition or alternatively, the rotational speed is monitored. Because no fuel injection is performed, no further monitoring of the rotational speed increase is allowed. Optionally, the rotational speed can be monitored up to the maximum starting rotational speed.
[0036]
The corresponding method steps are shown in a flowchart in FIG. Initially, in the first step 300, the high-pressure discharge pump 30 and / or the pressure control valve 40 are controlled as follows. That is, it is controlled to obtain the maximum pressure formation. In step 302, the time counter t is set to zero. Subsequently, at step 304, the time counter t is counted up. In inquiry step 306 it is checked whether the waiting time ts has elapsed. If not, a new step 304 is performed.
[0037]
After the elapse of the waiting time ts, an expected value PS for the pressure in the rail is calculated in step 308. This is done according to the following equation:
[0038]

[0039]
In this case the E represents the modulus of elasticity of the fuel, the Q represents a current capacity corresponding to the discharge capacity of the high pressure pump, wherein V represents the volume product of the rail. The current capacity Q is formed from the discharge output of the high-pressure pump by multiplication with the pump speed depending on the speed N.
[0040]
The expected value PS for the pressure in the rail can be set depending on the characteristics of the fuel and / or the high-pressure pump and / or the capacity (V) of the relay and / or the rotational speed N of the internal combustion engine. In this case, one or all of the parameters can be considered.
[0041]
In step 310, the actual pressure PI in the high pressure region is detected. In inquiry step 312, it is checked whether this pressure PI is greater than the expected pressure value PS. If it is greater than the expected pressure value PS, a leak-free operating condition is identified at step 314 and a normal program is started.
[0042]
When the pressure is not larger than the expected pressure value PS, that is, when the pressure PI is equal to or lower than the expected value PS, various causes can be considered. One could be the presence of a leak and the other could be an empty fuel tank. The expected pressure value cannot be achieved if the fuel tank is empty.
[0043]
In order to distinguish such cases, the following steps are performed. In other words, following the inquiry step 312, the old pressure value PIA is rewritten to the current pressure value PI in step 316. Subsequently, the current rotational speed NA is filed in step 318.
[0044]
Subsequently, in step 322, new values for the pressure PIN and the rotational speed NN are detected. In the following step 324, it is checked whether or not the pressure value PIN is equal to or greater than the old pressure value PIA. If it is not greater than the old pressure value PIA, that is, if no pressure increase has occurred since the last program sequence, an inquiry step 326 is performed. In this inquiry step 326, it is checked whether or not the new rotational speed NN is greater than or equal to the old rotational speed NA. If it is above the old rotational speed NA, this means that the rotational speed is increasing despite no pressure increase. This is possible only when fuel has been injected into the combustion chamber due to leakage. In this case, a leak is identified at step 330.
[0045]
If no increase in rotational speed is identified in inquiry step 326, it is checked in inquiry step 328 whether the rotational speed NN is greater than or equal to the starter rotational speed NS. If it is greater than the starter speed NS, then a leak is identified at step 330. This is because it cannot be a leak-free operating condition. At the time of starting before combustion, a rotational speed higher than the rotational speed NS at which the internal combustion engine drives the starter does not occur.
[0046]
Inquiry steps 326, 328 may be performed in sequence or selectively.
[0047]
If the rotation speed does not increase or the rotation speed NN is smaller than the starter rotation speed, the old rotation value NA is rewritten to the new value NN in step 332, and the old pressure value PIA becomes the new pressure value PIN. Rewritten. Subsequently, a new step 322 is performed.
[0048]
If the occurrence of a pressure increase is identified in query step 324, the integrator is set to zero for calculation of the expected pressure value PS. At the same time, the time counter is reset to zero. Subsequently, at step 342, the time counter is counted up again. In inquiry step 344, it is checked whether a predetermined waiting time ts has elapsed. If the waiting time ts has not elapsed, a new step 342 is performed. When the waiting time ts has elapsed, the expected pressure value PS in the rail is detected in step 350 as in step 308.
[0049]
Subsequently, at step 355, the actual rail pressure PI is detected. In inquiry step 360, it is checked whether the pressure PI is greater than the expected pressure value PS. If it is greater than the expected pressure value PS, then a leak-free operating condition is identified in step 314, and if not greater than the expected pressure value PS, a leak is identified in step 370.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block circuit diagram of a fuel metering system.
FIG. 2 is a flowchart of the first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a flowchart of a second embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Fuel tank 15 Filter 20 Preliminary discharge pump 26 Coil 30 High pressure discharge pump 40 Pressure control valve 41 Coil 50 Pressure sensor 61-66 Injector 71-76 Solenoid valve 100 Control apparatus

Claims

A method for identifying leakage of a fuel supply system in an internal combustion engine with a high pressure fuel injection device such as a joint injection system, wherein fuel from at least one pump is supplied from a low pressure region to a high pressure region, and the pressure in the high pressure region is at least one pressure In a method for identifying a leakage of a fuel supply system in an internal combustion engine with a high-pressure fuel injection device, which is controlled by a control means and a pressure sensor detects a pressure value in a high-pressure region,
Controlling at least one of the pressure control means at the start of the internal combustion engine so as to increase to an expected value of pressure in a state where no leakage occurs ;
A fuel supply system in an internal combustion engine with a high-pressure fuel injection device, characterized in that when a detected pressure value does not reach an expected pressure value in a state where no leak occurs within a predetermined period, the leak is identified Leak identification method.

A second expected pressure value is set when the pressure reaches the expected pressure value, and a leak is identified if the detected pressure value does not reach the second expected pressure value within a second predetermined period. A method for identifying a leakage of a fuel supply system in an internal combustion engine with a high-pressure fuel injection device according to claim 1.

The expected value, depending on the rotational speed N of the volume V or engine characteristic or common rail characteristics or the high-pressure pump of the fuel is settable, in claim 1 or 2 high-pressure fuel injection system with an internal combustion engine according Fuel supply system leak identification method.

A fuel identification system leak identification device in an internal combustion engine with a high pressure fuel injection device such as a joint injection system, wherein fuel from at least one pump is supplied from a low pressure region to a high pressure region, and the pressure in the high pressure region is at least one pressure In a fuel supply system leak identification device in an internal combustion engine with a high pressure fuel injection device of a type controlled by a control means and a pressure sensor detecting a pressure value in a high pressure region,
At the start of the internal combustion engine, at least one of the pressure control means is controlled to increase to the expected pressure value in a state where no leakage has occurred, and the detected pressure value has leaked within a predetermined period An apparatus for identifying a leak in a fuel supply system in an internal combustion engine with a high-pressure fuel injection device, characterized in that means for identifying a leak when an expected pressure value is not reached in a state where the pressure is not reached is provided.