JP4073485B2 - 内燃機関の燃料調量装置の監視方法および監視装置 - Google Patents

Description

従来の技術
本発明は、独立請求項の上位概念による内燃機関の燃料調量装置の監視方法および監視装置に関する。
内燃機関の燃料調量装置の監視方法および監視装置は公知である。コモンレールシステムにおいては、予備搬送ポンプが燃料を低圧領域から高圧領域へ搬送する。そこから燃料は制御可能なインジェクタによって内燃機関の個々の燃焼室に調量される。インジェクタの制御は内燃機関の動作状態に依存して行われる。センサが高圧領域の圧力を検出する。この圧力が制御の際に考慮される。正確な燃料調量は、高圧領域の圧力の値が正確に既知であるときにのみ可能である。
通常のコモンレールシステムでは、圧力は数１００から２０００barの間の領域にある。この領域内では、圧力センサは高い信頼度で信号を生成しなければならない。圧力センサの故障ないし圧力センサの信号のエラーは不正確な燃料調量に結び付く。
発明の課題
本発明の課題は、冒頭に述べた形式の方法および装置において、燃料調量の精度を改善することである。この課題は独立請求項に記載された手段によって解決される。
ＤＥ−ＯＳ４３３５７０００から、位置センサの出力信号のドリフトを確実に検出する装置および方法が公知である。このためには、調整素子の位置が近似的に既知である所定の動作状態で測定量が検出され、予想値と比較される。この比較に基づき、ドリフトまたは位置センサのエラーが識別される。
発明の利点
本発明により、正確な燃料調量が可能である。コモンレールシステムの圧力センサのドリフト発生およびエラーを確実に識別し、場合により補償することができる。
本発明の利点および有利な構成は従属請求項に記載されている。
図面
本発明を以下、図面に示された実施例に基づいて説明する。図１はコモンレールシステムのブロック回路図、図２は本発明の方法のフローチャートである。
実施例の説明
図１にはコモンレールシステムがブロック回路図として示されている。１００により制御部が示されている。この制御部は圧力制御部１０１を有し、圧力制御部はスイッチ手段１０２を制御し、電流測定手段１０３の出力信号が供給される。圧力制御部１０１はさらに圧力センサ１１０の出力信号、並びに別のセンサ１０５の出力信号を処理する。スイッチ手段１０２の第１の入力側は電流測定手段１０３を介してバッテリー電圧と接続されている。スイッチ手段１０２の第２の端子はコイル１１５と接続しており、このコイルの第２の入力側はアースと接続されている。
別のセンサ１０５は、内燃機関とこの内燃機関により駆動される車両の種々の動作状態を検出するセンサである。ここでは例えば、内燃機関の回転数Ｎと、運転者の意思を表すアクセルペダル位置が取り扱われる。
圧力センサ１１０はレール１１２の圧力を検出する。このレールは燃料調量装置の高圧領域に配属されている。レール１１２は種々のインジェクタ１１１と連結している。れーつ１１２は高圧管１２２を介して高圧ポンプと連結している。高圧管１２２はさらに圧力制御弁１２０を介してフィードバック管１２１と連結している。高圧ポンプ１２５は予備搬送ポンプ１２７およびフィルタ１２９を介してタンクと接続している。タンクとはフィードバック管１２１も接続している。
この装置は次のように動作する。予備搬送ポンプ１２７は燃料をフィルタ１２９を介してタンクから高圧ポンプ１２５に搬送する。この領域は低圧領域と称される。高圧ポンプ１２５は燃料を高圧下で高圧管１２２を介してレール１１２に搬送する。レール１１２、ひいては高圧領域の圧力は圧力センサ１１０によって検出され、制御部１００に供給される。
圧力センサ１１０が生成する圧力信号Ｐ、並びに別のセンサの出力信号に依存して、制御部１００はインジェクタ１１１に制御信号を供給し、この制御信号が燃料調量を制御する。
圧力制御弁１２０を用いて、高圧管１２２ひいてはレール１１２の圧力を所定の値に調整することができる。圧力制御弁１２０は次のように構成されている。すなわち、高圧領域内が所定の圧力の際にフィードバック管１２１への接続が行われ、これにより圧力が所定の圧力値より小さくなるまで減少するように構成されている。圧力制御弁１２０が接続を行う際の圧力値は、コイル１１５によって調整することができる。コイル１１５を流れる電流Ｉに依存して種々異なる圧力値が高圧領域に調整される。
レール１１２における燃料の圧力Ｐは燃料調量の精度に大きな影響を及ぼすから、圧力センサ１１０の出力信号Ｐをエラーおよびドリフトについて監視することが重要である。そのために図２に示されたステップが実行される。
ステップ２００では、所定の動作状態が存在するか否かが検査される。この動作状態が存在していれば、ステップ２１０で実際圧ＰＩが圧力センサ１１０によって検出される。ステップ２２０では、センサ２２５により検出された種々のパラメータに基づいて圧力に対する予想値ＰＳが求められる。値ＰＳは有利には適切なパラメータに基づいて特性マップメモリから読み出される。引き続きステップ２３０で、両方の圧力値ＰＩとＰＳが妥当性について検査される。
妥当性を検査するために、測定された圧力ＰＩと予想圧力ＰＳとの偏差の絶対値が閾値Ｓよりも大きいか否かが検査される。
測定された圧力値ＰＩに妥当性があれば、プログラムはステップ２００に進む。問い合わせ２３０で値に妥当性のないことが識別されると、ステップ２５０で測定値ＰＩが補正されるか、またはエラーが識別される。
本発明の構成では、圧力値に妥当性がない場合にエラーが識別される。このことはステップ２５０に示されている。このことは一方では、表示装置によって行うことができる。他方では、この場合に非常走行動作を開始することもできる。
別の構成では、ドリフトを識別しこれを補正する。このために、ステップ２５０で、予想値ＰＳと測定値ＰＩとの差が検出される。この差に基づいて測定値ＰＩに対する補正値が検出される。この補正値によって測定値が連続的に補正される。
本発明の第１の構成ではステップ２００で、滑走動作が存在するか否かが検査される。滑走動作では通常燃料は噴射されない。滑走動作が識別されると、圧力制御弁１２０がその開放位置にとどまるように制御される。これにより調整された圧力値ＰＳは比較的小さなばらつきしか有しない。本発明では、この動作状態に対して予想される値ＰＳが回転数Ｎに依存して特性マップにファイルされる。測定された圧力ＰＩが回転数に依存する値ＰＳから所定の閾値以上に偏差すると、ステップ２５０でエラーが識別される。
本発明の別の構成では、検査が内燃機関の始動前、ないし内燃機関の停止後に行われる。内燃機関の停止の際には、圧力制御弁１２０は通常、圧力が減少するように制御される。通常、圧力は大気圧に減少するか、または所定の値まで減少する。この所定の値は、圧力制御弁の構成に依存する。従って本発明では問い合わせ２００で、内燃機関が停止しているか否かが検査される。すなわち、内燃機関が始動前であるか、または始動中であるか否かが検査される。
択一的に、プログラムをステップ２１０から、それぞれ始動前または停止後に自動的に処理することができる。
内燃機関が始動前、または始動中であれば、圧力ＰＩが検出され、所定値と比較される。この所定値は使用される圧力制御弁１２０に依存する。圧力制御弁が、大気圧までの圧力減少が可能であるように構成されていれば、大気圧センサの出力信号を比較値ＰＳとして使用することができる。
予想値ＰＳと測定された値ＰＩとが許容差を越えて相互に偏差していれば、エラーまたはドリフトが識別される。エラーが識別された場合には、内燃機関の始動を中断することができる。
本発明の別の構成では、検出された圧力値ＰＩが、圧力制御弁１１５を流れる電流Ｉに依存する値ＰＳと比較される。本発明によって、圧力Ｐと圧力制御弁を流れる電流Ｉとの間に所定の関係のあることが判明した。電流Ｉに依存してステップ２２０で、圧力に対する目標値ＰＳが設定される。有利には予想圧力値は電流の関数として特性マップにファイルされる。この手段によって、圧力センサの正しい機能を別のセンサを用いなくても検査することができる。

Claims (5)

1. 内燃機関の燃料調量装置の監視方法であって、
   燃料をポンプによって低圧領域から高圧領域へ搬送し、そこから動作パラメータに依存して制御可能なインジェクタによって内燃機関の燃焼室に調量可能であり、
   圧力制御弁が設けられており、該圧力制御弁は前記高圧領域の圧力を調整し、
   センサが圧力信号を生成し、該圧力信号は前記高圧領域の圧力を表す形式の方法において、
   滑走動作が識別されると、燃料噴射を行わず、前記圧力制御弁が開放位置に留まるように制御し、当該滑走動作状態において前記圧力信号を予想値と比較し、
   該圧力信号が予想値から所定の閾値以上に偏差する場合に、圧力信号のエラーを識別する、ことを特徴とする監視方法。
2. 前記予想値は機関回転数に依存して設定される、請求項１記載の方法。
3. 前記予想値は大気圧センサにより生成される、請求項１記載の方法。
4. 前記予想値は、前記圧力制御弁を流れる電流に依存して設定される、請求項１記載の方法。
5. 内燃機関の燃料調量装置の監視装置であって、
   燃料がポンプによって低圧領域から高圧領域へ搬送され、そこから動作パラメータに依存して制御可能なインジェクタによって内燃機関の燃焼室に調量され、
   圧力制御弁が設けられており、該圧力制御弁は前記高圧領域の圧力を調整し、
   センサが圧力信号を生成し、該圧力信号は前記高圧領域の圧力を表すものである形式の装置において、
   滑走動作が識別されると、燃料噴射を行わず、前記圧力制御弁が開放位置に留まるように制御し、当該滑走動作状態において前記圧力信号を予想値と比較し、該圧力信号が予想値から所定の閾値以上に偏差する場合に、圧力信号のエラーを識別する手段が設けられている、ことを特徴とする監視装置。

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