JP4593804B2 - 内燃機関の燃料供給系の高圧ポンプの需要制御用の電磁量制御弁の制御方法及び装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関の燃料供給系の高圧ポンプの需要制御用の電磁量制御弁の制御方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
燃料供給系は、例えば、送給ポンプと需要制御乃至需要調整高圧ポンプを有するコモンレール燃料直接噴射系として構成されている。送給ポンプ（例えば、電気燃料ポンプ）は、燃料を燃料備蓄タンクから送給し、燃料供給系の低圧領域内に比較的低い予備圧力（例えば、４バール）を形成する。高圧ポンプは、燃料を燃料供給系の低圧領域から高圧領域内に送給し、高圧領域内では、比較的高い噴射圧（例えば、ガソリン燃料では２００バール、ディーゼル燃料では１５００バール）の燃料が高圧蓄積器、所謂レール内に送給される。高圧蓄積器から、複数の作動量依存制御可能噴射弁が分岐され、この噴射弁は、相応の制御時に燃料を高圧蓄積器から、そこに形成されている噴射圧で内燃機関内の燃焼室内に噴射する。高圧蓄積器からは、更に、圧力制限管路が分岐しており、この管路は、圧力制限弁を介して燃料供給系の低圧領域内で高圧ポンプの入口側に結合されている。更に、高圧蓄積器内には、圧力センサが設けられており、この圧力センサによって、高圧蓄積器内の噴射圧が検出され、相応の電気信号に変換され、この信号は、内燃機関の制御装置に供給される。燃料供給系の低圧領域から、低圧管路が分岐し、低圧調整器を介して燃料備蓄タンクに戻される。
【０００３】
コモンレール燃料直接噴射系の高圧ポンプは、低圧側に入口弁を、高圧側に出口弁を有している。高圧ポンプと出口弁との間では、バイパス管路が分岐しており、このバイバス管路内には、電磁量制御弁が設けられており、高圧ポンプの低圧側で入口弁の前で更に高圧ポンプの入口に結合されている。電磁量制御弁は、高圧ポンプの需要制御のために使用される。需要制御は、高圧ポンプの送給終了を変えることによって行われる。電磁量制御弁の早機開乃至電磁量制御弁の、送給行程の終了前の制御により、送給終了を早機にすることができる。電磁量制御弁の制御により、バイパス管路が閉じられ、電磁量制御弁の非制御時にバイパス管路が開けられる。電磁量制御弁の制御は、高圧蓄積器の噴射圧から導出された制御信号を介して行われる。
【０００４】
従来技術では、量制御弁用の制御信号は、電流制御出力段によって形成される。出力段によって、内燃機関の制御装置のデジタル制御パルスが、電磁量制御弁用のアナログ制御信号に増幅される。デジタル制御パルスは、高圧蓄積器内の噴射圧用の重畳された調整回路から導出される。量制御弁の磁気コイルを流れる制御電流は、電流制御出力段の電流制御によって所定値に調整される。電流調整出力段の欠点は、殊に、比較的高い製造コストと比較的高価であるという点にある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
そのために、本発明の課題は、電磁量制御弁の制御をできる限り簡単且つコスト上有利な形式で行うことができるようにする点にある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この課題の解決のために、本発明は、冒頭に記載した形式の電磁量制御弁の制御方法に基づいて、量制御弁をスイッチング出力段を介して内燃機関のイグニッションスイッチのスイッチオン後所定時点で所定期間パルスで制御することを提案するものである。
【０００７】
本発明の課題の別の解決手段として、冒頭に記載した形式の電磁量制御弁の制御装置に基づいて、装置が、内燃機関のイグニッションスイッチのスイッチオン後、所定時間期間の間所定時点でのパルスによる量制御弁の制御用のスイッチング出力段を有している。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明によると、スイッチング出力段は、かなり簡単に構成されており、そのために、電流調整出力段よりもかなりコスト上有利でもある。スイッチング出力段では、電磁量制御弁の磁気コイルを流れる制御電流は調整されない。そのために、低い温度では、制御電流が電磁量制御弁の磁気コイルの抵抗の低下により、磁気回路の遮断エネルギによって出力段が破壊される程度に強く上昇してしまうことがある。このような事態を回避するために、電磁量制御弁の磁気コイルを黄銅製するとよい。つまり、黄銅の抵抗の温度依存性は小さいからである。同様に、磁気コイルに並列に、ダイオード又は抵抗を接続して、遮断エネルギの所定成分が出力段に達する前に遮断エネルギの所定成分を磁気回路内で減少させるようにしてもよい。しかし、この手段は、コストが掛かる。
【０００９】
本発明によると、そのために、磁気回路からの遮断エネルギによる出力段の破壊の回避のために、量制御弁を臨界温度の下側でパルスによって制御することができる。パルスによる、このような制御により、電磁量制御弁の磁気コイルは加熱され、それにより、磁気コイルの抵抗が上昇し、制御電流が、磁気回路からの遮断エネルギによって出力段が破壊されないような値に低下される。本発明による電磁量制御弁の制御は、通常の構成形式の電磁量制御弁での付加的な構成部品なしに特にコスト上有利に構成することができる。
【００１０】
パルスでの電磁量制御弁の制御時に、２つの点を考慮する必要がある。一方では、パルスでの電磁量制御弁の制御の間、磁気コイルを流れる制御電流を常に最大値の下側のままにしておくことである。この最大値は、磁気回路からの遮断エネルギによって出力段が破壊されてしまうことがある制御電流値である。他方では、高圧ポンプの高圧側の圧力は、電磁量制御弁をパルスで制御することによって変えない、乃至、短時間に僅かしか変えないようにすることである。
【００１１】
パルスでの量制御弁の制御は、内燃機関の始動時に内燃機関のイグニッションスイッチのスイッチオンの直後に開始することができる。イグニッションスイッチのスイッチオン後、先ず、送給ポンプが作動し、予備圧力が燃料供給系内に形成される。遅延して、それから、内燃機関のスタータが作動し、内燃機関の回転数が緩慢に無負荷運転回転数に迄上昇する。その後初めて、高圧ポンプの量制御が開始され、高圧ポンプによって高圧が燃料供給系内に形成される。
【００１２】
本発明の有利な実施例では、量制御弁が高圧ポンプの、所定パルス期間且つ所定パルス周波数のパルスでの吸い込み期間中制御され、その際、パルス期間及びパルス周波数は、電磁量制御弁の磁気コイルを流れる制御電流が常にその最大値の下側のままであるように選定される。そうすることによって、パルスでの量制御弁の制御の間も、磁気回路から発生した遮断エネルギが常に許容範囲内であって、出力段が破壊されないようにされる。電磁量制御弁は、通常のように、電流なしで開となるように構成されている。電磁量制御弁の制御により、高圧ポンプの高圧領域から低圧領域へのバイパス管路が閉じられる。高圧ポンプは、しかし、吸い込み期間中、燃料を高圧領域内に送給しないので、高圧ポンプの高圧側の噴射圧は、電磁量制御弁の制御により上昇しない。
【００１３】
電磁量制御弁を制御するパルスのパルス期間は、有利には、周囲環境温度と車両バッテリとの関数として求められる。周囲環境温度も車両バッテリの電圧も、特性量として内燃機関の制御装置内に供給され、即座にパルス期間を求めるのに利用できる。このパルス期間は、有利には、所定制御期間後のコイル抵抗が所定抵抗値に達するように選定される。周囲環境温度とバッテリ電圧とに依存するパルス期間の相応の特性領域は、アプリケーション特有の測定を介して求めることができる。
【００１４】
本発明の他の有利な実施例では、量制御弁を、所定パルス期間且つ所定パルス周波数のパルスでの高圧ポンプの送給期間中制御することが提案されており、その際、パルス期間及びパルス周波数を、高圧ポンプの高圧側の圧力が上昇しないように選定される。
【００１５】
更に、本発明の他の有利な実施例では、量制御弁を、内燃機関の無負荷回転数に達した後、所定制御期間持続的に制御することが提案されている。有意義には、量制御弁の期間制御は、電磁量制御弁の磁気コイルが、パルスでの先行制御にも拘わらず所定温度に加熱されない、即ち、コイル抵抗が未だ所定抵抗値の下側である場合に限って行われる。電磁量制御弁の期間制御は、例えば、無負荷回転数に達した後0.5〜1秒間行われる。電磁量制御弁の期間制御により、高圧領域から低圧領域へのバイパス管路は常に閉じられている。そうすることによって、高圧ポンプの高圧側の噴射圧は、制御期間中、高圧蓄積器の圧力制限弁によって設定された最大値に達する迄上昇する。つまり、電磁量制御弁の期間制御中、高圧ポンプは需要制御作動されない。
【００１６】
電磁量制御弁の制御期間は、有利には、周囲環境温度と車両バッテリとの関数として求められる。コイル抵抗は、低温始動時には周囲環境温度の関数である。制御期間は、有利には、コイル抵抗が制御後に所定抵抗値に達するように選定される。
【００１７】
本発明の有利な実施例では、コイル抵抗が所定抵抗値を超過すると即座に、パルスでの制御乃至電磁量制御弁の期間制御を終了することが提案されている。これは、所定制御方法でのアプリケーション特有の測定を介して検出することができる。所定抵抗値は、磁気コイルを流れる制御電流が、磁気回路からの遮断エネルギが確実に出力段を破壊しない程度に小さいような大きさに選定される。
【００１８】
スイッチング出力段を介しての電磁量制御弁の本発明の制御により、電磁量制御弁の切換時間に関して、需要制御作動が最大回転数に達する迄行うことができるように構成することができる。電磁量制御弁の更に短いスイッチング時間で、内燃機関の、限界回転数の上側での回転数が要求される場合、本発明の有利な実施例では、内燃機関の、所定限界回転数の上側での回転数で電磁量制御弁を期間制御される。その際の高圧ポンプの高圧側の噴射圧は、排他的に高圧蓄積器内の機械的な圧力制限弁を介して調整される。この実施例によると、所定の限界回転数以上で、燃料供給系の高圧蓄積器内に、圧力制限弁によって設定された最大噴射圧が形成される。
【００１９】
本発明の有利な実施例では、限界回転数は、回転数６８００回／分で選定される。量制御弁の制御時に、スイッチング出力段を介して即座に、内燃機関の最大回転数、約６５００〜６８００回／分に至る迄需要制御作動を行うことができる切換時間を形成することができることが示されている。
【００２０】
択一選択的に、限界回転数を、車両バッテリの電圧の関数として求めることが提案されている。車両バッテリに通常印加可能な電圧、例えば、１４Ｖでは、限界回転数は、約６８００回／分である。例えば、自動車の搭載電源の故障又は過負荷により生じることがある低いバッテリ電圧では、電磁量制御弁の切換時間並びに電磁量制御弁の磁気力を形成するための時間が長くなる。それにより、低いバッテリ電圧では、６８００回／分の下側の回転数に至る迄でしか需要制御作動することができない。従って、車両バッテリの比較的低い電圧によって、限界回転数も相応に低減する。
【００２１】
本発明の有利な実施例では、量制御弁を、限界回転数の上側の内燃機関回転数で、高圧ポンプの送給期間に続いて所定クロック期間所定クロック周波数でクロック制御することが提案されている。そうすることによって、内燃機関の回転数の、限界回転数の上側での期間制御に基因する電磁量制御弁の磁気コイルの比較的高い温度を下げることができる。磁気コイルの温度上昇により増大するコイル抵抗（例えば、十分な磁気力形成）が原因で、電磁量制御弁の機能が損なわれるのを、このようにして回避することができる。送給行程中、高圧ポンプの送給期間は、一般的に上死点に達成する前に閉じられる。クロック期間は、送給期間の終了時点から、吸い込み行程内で上死点を超過する時点に至る迄達することがある。クロック期間中、電磁量制御弁は、所定クロック周波数の複数クロックパルスで制御される。つまり、このクロック期間は、電磁量制御弁がクロック制御される時間期間である。クロック周波数により、電磁量制御弁を制御する秒毎のクロックパルス数が決められる。クロック周波数が高く選定されればされる程、クロックパルスをクロック期間に適合させることができる。
【００２２】
本発明の有利な実施例では、クロック期間及び／又はクロック周波数を内燃機関の回転数の関数として求めることが提案されている。有利には、クロック期間は、内燃機関の回転数が上昇した際に小さく選定される。それに対して、クロック周波数は、内燃機関の回転数の上昇時に有利には大きく選定される。
【００２３】
電磁量制御弁の磁気コイルの電力消費乃至温度を下げるための別の手段としては、本発明の他の有利な実施例では、電磁量制御弁を高圧ポンプの送給期間中所定送給期間後所定クロック周波数でクロック制御することが提案されている。高圧ポンプの高圧側の噴射圧は、送給期間の開始時点で下死点の通過後、流体円柱部の加速により先ず動的な過振動を生じ、この過振動は、所定の送給期間後、噴射圧のほぼ上側の値で落ち着く。所定の送給期間の間、電磁量制御弁の磁気コイルに、過振動の保持のために、比較的高い制御電流が印加される必要がある。過振動の減衰後、即ち、所定送給期間後、電磁量制御弁の磁気コイルを流れる制御電流を低減することができる。この制御電流は、高圧ポンプの高圧側で過振動の減衰後印加されている圧力を保持するのに十分な大きさの値に低減される。制御電流を低減するために、この制御電流はクロック周波数でクロック制御される。正確に言うと、制御電流の大きさは、非対称クロック比の被制御クロックパルスによって変えられる。
【００２４】
所定の送給期間は、有利には内燃機関の回転数の関数として求められる。高圧ポンプの高圧側の噴射圧の動的な過振動の振幅は、内燃機関の回転数の上昇と共に増大する。従って、回転数の上昇に連れて送給期間も増大し、この送給期間は、下死点を通過後なくなり、高圧ポンプの高圧側の圧力が噴射圧の丁度上側直ぐの値で落ち着く迄続く。
【００２５】
クロック周波数を、特性領域制御を介して設定してもよい。本発明の有利な実施例では、しかし、クロック周波数を、高圧ポンプの高圧側の圧力を用いて適合制御することによって調整することが提案されている。従って、燃料供給系の高圧蓄積器内の圧力レベルを検出することにより、送給期間中電磁量制御弁が十分に閉じられているかどうか導出することができる。その際、電磁量制御弁のクロック制御用のクロック周波数は、高圧蓄積器内の噴射圧が予め設定可能な目標値に制御されるように調整するとよい。
【００２６】
内燃機関の、所定の回転数の上側の回転数領域内で、高圧ポンプの電力消費を低減するために、本発明の有利な実施例では、高圧ポンプの入口弁の吸い込み横断面を、少なくとも内燃機関の回転数の、所定限界回転数の上側で、ほぼ、上側回転数領域内のエンジンの供給効率低下に相応する吸い込み量が絞られるように構成されている。そうすることによって、高圧ポンプの送給容積及び駆動出力が低下される。
【００２７】
本発明の有利な実施例によると、装置は、請求項１〜１８記載の方法を実施するための手段を有している。
【００２８】
【実施例】
以下、本発明について図示の実施例を用いて詳細に説明する。
【００２９】
図１には、コモンレール直接燃料噴射系として構成された燃料供給系が図示されている。コモンレール燃料直接噴射系は、送給ポンプ１と需要制御乃至需要調整される高圧ポンプ２を有している。送給ポンプ１は、電気燃料ポンプとして構成されており、燃料を燃料貯蔵タンク３から送給する。送給ポンプ１は、比較的低い予備圧力（例えば、４バール）を燃料供給系の低圧領域ＮＤ内に形成する。高圧ポンプ２は、１シリンダポンプとして構成されている。このポンプは、燃料を低圧領域ＮＤから燃料供給系の高圧領域ＨＤに送給し、高圧領域で、燃料は、比較的高い燃料噴射圧p＿Ein（例えば、ガソリン燃料では２００バール又はディーゼル燃料では１５００バール）を高圧蓄積器４、所謂レールに供給される。高圧蓄積器４からは、４つの作動量依存制御可能な燃料噴射弁５が分岐しており、この燃料噴射弁は、相応の制御時に、燃料を高圧蓄積器４から、この高圧蓄積器に印加されている噴射圧p＿Einで、内燃機関の燃焼室６内に噴射する。
【００３０】
高圧蓄積器４からは、更に圧力制限管路７が分岐しており、この管路は、圧力制限弁８を介して燃料供給系の低圧領域ＮＤ内の高圧ポンプ２の入口側に結合されている。更に、高圧蓄積器４内には、圧力センサ９が設けられており、この圧力センサによって、高圧蓄積器４内に形成されている噴射圧p＿Einが検出されて、相応の電気信号に変換され、この信号は、内燃機関の制御装置（図示していない）に供給される。
【００３１】
燃料供給系の低圧領域ＮＤからは、低圧管路１０が分岐しており、低圧調整器１１を介して燃料貯蔵タンク３内に戻されている。漏れ管路１２を介して漏れ油が高圧ポンプ２から燃料貯蔵タンク３内に戻されるように流れる。貯蔵ポンプ１と高圧ポンプ２との間には、フィルタ１３が設けられている。予備圧の変動を平滑するために、低圧領域ＮＤ内に圧力減衰部材１４が設けられている。
【００３２】
コモンレール直接燃料噴射系の高圧ポンプ２は、入口弁１５を低圧側ＮＤに有しており、出口弁１６を高圧側ＨＤに有している。高圧ポンプ２の入口弁１５の吸い込み横断面は、高い回転数の場合に吸い込み量が絞られるように構成されている。そうすることによって、高圧ポンプの送給容積及び駆動出力が低減される。高圧ポンプ２と出力弁１６との間で、バイパス管路１７が分岐されており、このバイパス管路内に量制御弁１８が設けられており、高圧ポンプ２の低圧側ＮＤに、更に入口弁１５の前で高圧ポンプ２に結合されている。量制御弁１８は、高圧ポンプ２の需要制御のために使用される。
【００３３】
需要制御は、高圧ポンプ２の送給終了を変えることによって行われる。図２には、高圧ポンプ２の作動状態（吸い込み行程１９、送給行程２０）及びそれに依存して量制御弁１８の調整が示されている。吸い込み行程１９の間、ポンプピストンは、上側死点ＯＴから下側死点ＵＴに動き、燃料が低圧領域ＮＤから入口弁１５を介して高圧ポンプ２のポンプ室内に吸い込まれる。送給行程２０の間、ポンプピストンは、下側死点ＵＴから上側死点ＯＴに動く。入口弁１５は閉じられ、ポンプ室内の燃料は圧縮される。ポンプ室内の圧力が出口弁１６の開圧力を超過すると、燃料が高圧領域ＨＤ内に送給される。図２に斜線で示されている送給フェーズ２２の間、燃料は高圧領域ＨＤ内に送給される。量制御弁１８の早機の開乃至送給フェーズ２２の終了前での量制御弁１８の制御により、送給終了が早機となる。量制御弁１８の開時間の変更は、図２に参照番号２１で示されている。量制御弁１８の制御により、バイパス管路１７が閉じられ、量制御弁１８が制御されていない場合に、バイパス管路１７が開かれる。量制御弁１８の制御は、高圧蓄積器４の燃料噴射圧p＿Einから導出された制御信号を介して行われる。
【００３４】
図３には、本発明の、量制御弁１８の制御方法の第１の実施例が図示されている。量制御弁１８は、スイッチング出力段（図示していない）を介して時点t＿zでの内燃機関のイグニッションスイッチのスイッチオン後、パルスを用いて制御される。パルス状の制御電圧U＿MSVは、図３の上側半分に示されている。高圧蓄積器４内の相応の噴射圧p＿Einは、下側半分内に示されている。スイッチング出力段を使用することによって、量制御弁１８の制御用の装置の構成が簡略化され、製造コストを低減することができる。パルスを用いて制御することにより、量制御弁１８の電磁コイルをできる限り速く加熱することができ、それにより、コイルの抵抗が上昇し、電磁コイルを流れる制御電流が所定値に低減し、この所定値では、磁気回路からの遮断エネルギがスイッチング出力段を破壊することはない。
【００３５】
正確に言うと、量制御弁１８は、高圧ポンプ２の吸い込み期間中、所定パルス期間t＿0且つ所定パルス周波数のパルスで制御される。パルス期間t＿0及びパルス周波数は、量制御弁１８の磁気コイルを流れる制御電流が、常にその最大値以下のままであるように選定される。そうすることによって、電磁量制御弁１８をパルスを用いて制御する間、磁気回路から生起する遮断エネルギは常に許容範囲内であり、且つスイッチング出力段を破壊しないようになる。
【００３６】
電磁量制御弁１８は、通常のように、非通電時に開いているように構成されている。電磁量制御弁１８の制御は、バイパス管路１７が閉じて高圧ポンプ２の高圧領域ＨＤから低圧領域ＮＤになるように構成されている。高圧ポンプ２は、吸い込み行程１９中燃料を高圧領域ＨＤ内に送給しないので、高圧ポンプ２の高圧側ＨＤになっている噴射圧p＿Einが、電磁量制御弁１８の制御に基づいて上昇しない。
【００３７】
電磁量制御弁１８は、更に、高圧ポンプ２の送給期間２２の間所定パルス期間t＿0で所定パルス周波数のパルスで制御することができる。パルス期間t＿0及びパルス周波数は、高圧ポンプ２の高圧側ＨＤになっている圧力が上昇しないか、又は短時間僅かに上昇するように選定されている。これは、例えば、パルス期間t＿0が短く選定されていて、パルス周波数が低く選定されている場合、即ち、電磁量制御弁１８が大きな時間間隔で短いパルスで制御される場合である。
【００３８】
パルス期間t＿0は、有利には、コイル抵抗が所定制御期間後、所定抵抗値に達するように選定されている。図３の実施例では、吸い込み期間中電磁量制御弁１８を制御するパルス、及び、送給期間２２中電磁量制御弁１８を制御するパルスは、同じパルス期間t＿0を有している。しかし、これは、そのようであってはならない。殊に、このパルスは、吸い込み期間中、送給期間２２中のパルスよりも長いパルス期間を有している。
【００３９】
点火時点t＿zで点火をスイッチオンした後、先ず、送給ポンプ１が作動し、燃料供給系内に予備圧力が形成される。その後、時点t＿Anで、内燃機関の始動器が作動し、内燃機関の回転数が、時点t＿LLでの無負荷回転数に至る迄上昇する。その後初めて、高圧ポンプ２の量制御が開始され、高圧ポンプ２によって高圧が燃料供給系内に形成される。
【００４０】
無負荷回転数に達した後、パルスでの先行の制御にも拘わらず、量制御弁１８の磁気コイルが、所定温度に未だ加熱されていない場合、即ち、コイルの抵抗が未だ所定抵抗値の下側である場合、量制御弁１８は、内燃機関の無負荷回転数に達した後、所定制御期間t＿Wの間期間制御される。量制御弁は、時点t＿LLで無負荷回転数に達した後、約0.5〜1秒経っている時点t＿Dで制御される。
【００４１】
量制御弁１８の期間制御により、高圧領域ＨＤから低圧領域ＮＤへのバイパス管路１７は定常的に閉じられる。そうすることによって、高圧蓄積器４内の噴射圧p＿Einは、制御期間t＿W中高圧蓄積器４の圧力制限弁８によって設定される最大値に達する迄持続して上昇する。つまり、電磁量制御弁１８の期間制御の間、高圧ポンプ２は、需要制御作動されない。
【００４２】
パルスでの量制御弁１８の制御乃至期間制御は、有利には、コイル抵抗が所定抵抗値を超過すると即座に終了し、その際、コイル抵抗は、アプリケーション特有の特性領域を介して識別量バッテリ電圧及び周囲環境温度に基づいて求められる。
【００４３】
スイッチング出力段を介しての量制御弁１８の本発明の制御により、電磁量制御弁１８の切換時間に関して、最大限界回転数に至る迄需要制御作動することができるようになる。内燃機関の回転数が限界回転数の上側で、その時点で未だ量制御弁１８の短い切換時間を必要としている場合、この需要制御作動は、制御弁１８が内燃機関の回転数の所定限界回転数の上側で期間制御されるようにして実施することができる。
【００４４】
その際、排他的に、高圧蓄積器４内の機械的な圧力制限弁８を介して、高圧ポンプ２の高圧側ＨＤの噴射圧p＿Einに調整される。つまり、この実施例によると、所定の限界回転数から、圧力制限弁８によって設定された最大噴射圧が、燃料供給系の高圧蓄積器４内に形成される。
【００４５】
限界回転数は、有利には、６８００回／分の回転数に選定される。択一選択的に、限界回転数を車両バッテリの電圧の関数として求めてもよい。車両バッテリに通常印加可能な電圧、約１４Ｖでは、限界回転数は、約６８００回／分である。例えば、車両の搭載電源の損傷又は過負荷によって生じることがある低いバッテリ電圧の場合、需要制御作動は、６８００回／分の下側の回転数に至る迄しか可能でない。従って、車両バッテリの低い電圧によって、限界回転数も相応に低減する。
【００４６】
更に、電磁量制御弁１８は、内燃機関の回転数の限界回転数の上側で、高圧ポンプ２の送給期間２２に続いて、所定クロック期間t＿Tの間所定クロック周波数でクロック制御される（図４参照）。そうすることによって、電磁量制御弁１８の磁気コイルの比較的高い温度を、内燃機関の回転数の限界回転数の上側での期間制御により低減することができる。磁気コイルの温度上昇により増大するコイル抵抗（例えば、十分な磁気力の形成）によって、量制御弁１８の機能が損傷するのを、このようにして回避することができる。送給行程２０の間、高圧ポンプ２の本来の送給期間２２は、一般的に未だ上死点ＯＴに達しない前に閉じられる。クロックパルス期間は、送給期間２２の終了時点から吸い込み行程１９での上死点ＯＴに至る迄の期間にするとよい。クロックパルス期間の間、電磁量制御弁１８は、所定クロック周波数の複数のクロックパルスで制御される。つまり、クロックパルス期間は、量制御弁１８がクロック制御される期間である。クロック周波数により、量制御弁１８を制御する秒毎のクロックパルス数が決められる。クロック周波数が高く選定されればされる程、クロックパルスをクロックパルス期間に微細に適合させることができる。
【００４７】
有利には、内燃機関の回転数が上昇した際、クロックパルス期間は小さく選定される。クロック周波数は、それに対して、内燃機関の回転数の上昇時に有利に大きく選定される。
【００４８】
量制御弁１８の磁気コイルの電力消費乃至温度を低下させるための別の手段として、量制御弁１８を高圧ポンプ２の送給期間２２内で、所定送給期間t＿Pの後所定クロック周波数でクロック制御する（図５参照）ことが提案されている。高圧ポンプ２の高圧側ＨＤの噴射圧p＿Einにより、送給期間２２の開始時に下死点ＵＴの通過後、流体柱部加速により先ず動的な過振動２３が発生し、この過振動により、所定送給期間t＿Pの後噴射圧p＿Railのほぼ上側の値に落ち着く。
【００４９】
所定の送給期間t＿Pの間、電磁量制御弁１８の磁気コイルに、比較的高い制御電流が過振動２３の保持のために印加される。過振動２３の減衰後、即ち、所定送給期間t＿Pの後、電磁量制御弁の磁気コイルに流れる制御電流を減衰することができる。この制御電流は、高圧ポンプ２の高圧側ＨＤで、過振動２３の減衰後の噴射圧p＿Einを維持するのに十分な大きさの値に低減される。制御電流の低減のために、これは、所定クロック周波数でクロック制御される。正確に言うと、制御電流の大きさは、非対称クロック比の制御クロックパルスによって変えることができる。
【００５０】
量制御弁１８の制御用のクロック周波数を、特性領域制御を介して行ってもよい。有利には、しかし、クロック周波数を、適合制御を介して高圧ポンプ２の高圧側ＨＤの圧力を利用して調整するとよい。従って、圧力センサ９を介して燃料供給系の高圧蓄積器４内の圧力レベルを検出することから、量制御弁１８が送給期間２２の間十分に閉じられているかどうか導出することができる。電磁量制御弁１８のクロック制御用のクロック周波数は、高圧蓄積器４内の噴射圧p＿Einを予め設定可能な目標値に制御するようにして調整することができる。
【００５１】
要するに、本発明は、量制御弁１８の磁気コイルを流れる制御電流を、磁気回路からの遮断エネルギによって量制御弁１８の制御用出力段が破壊されないような値に制限するために、量制御弁１８をスイッチング出力段を介して内燃機関のイグニッションスイッチのスイッチオン後所定時点で所定期間パルスで制御することを提案するものである。有利には、量制御弁１８を高圧ポンプ２の、所定パルス期間ｔ＿０且つ所定パルス周波数のパルスでの吸い込み期間中制御するのである。更に、量制御弁１８を、有利には、所定パルス期間ｔ＿０且つ所定パルス周波数のパルスで高圧ポンプ２の送給期間２２中制御するのである。（図１）
【００５２】
【発明の効果】
本発明によると、スイッチング出力段は、かなり簡単に構成されており、そのために、電流調整出力段よりもかなりコスト上有利でもある。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の方法により制御される量制御弁を有するコモンレール燃料噴射系
【図２】 図１の燃料供給系の量制御弁の切換位置
【図３】 本発明の制御の第１の実施例の量制御弁の制御電圧特性及び噴射圧の相応の経過特性
【図４】 本発明の制御の第２の実施例の量制御弁の制御電圧特性及び噴射圧の相応の経過特性
【図５】 本発明の制御の第３の実施例の量制御弁の制御電圧特性及び噴射圧の相応の経過特性
【符号の説明】
１ 送給ポンプ
２ 高圧ポンプ
３ 燃料貯蔵タンク
４ 高圧蓄積器
５ 燃料噴射弁
６ 燃焼室
７ 圧力制限管路
８ 圧力制限弁
９ 圧力センサ
１０ 低圧管路
１１ 低圧調整器
１２ 漏れ管路
１３ フィルタ
１４ 圧力減衰部材
１５ 入口弁
１６ 出口弁
１７ バイパス管路
１８ 量制御弁

Claims (20)

1. 内燃機関の燃料供給系の高圧ポンプ（２）の需要制御用の電磁量制御弁（１８）の制御方法において、
   電磁量制御弁（１８）をスイッチング出力段を介して内燃機関のイグニッションスイッチのスイッチオン後所定時点で所定期間パルスで制御し、
   前記スイッチング出力段は、電磁量制御弁のためのパルス状の制御電圧を形成するために使用される、
   ことを特徴とする方法。
2. 電磁量制御弁（１８）を高圧ポンプ（２）の、所定パルス期間（ｔ＿０）且つ所定パルス周波数のパルスでの吸い込み期間中制御し、その際、パルス期間（ｔ＿０）及びパルス周波数を、電磁量制御弁（１８）の磁気コイルを流れる制御電流が常にその最大値の下側のままであるように選定する請求項１記載の方法。
3. パルス期間（ｔ＿０）を、周囲環境温度と車両バッテリの電圧との関数として求める請求項１又は２記載の方法。
4. 量制御弁（１８）を、所定パルス期間（ｔ＿０）且つ所定パルス周波数のパルスでの高圧ポンプ（２）の送給期間（２２）中制御し、その際、パルス期間（ｔ＿０）及びパルス周波数を、高圧ポンプ（２）の高圧側（ＨＤ）の圧力が上昇しないか、又は、単に短時間僅かしか上昇しないように選定される請求項１から３迄の何れか１記載の方法。
5. 量制御弁（１８）を、内燃機関の無負荷回転数に達した後、所定制御期間（ｔ＿Ｗ）持続的に制御すること請求項１から４迄の何れか１記載の方法。
6. 制御期間（ｔ＿Ｗ）を、周囲環境温度と車両バッテリとのの電圧の関数として求める請求項５記載の方法。
7. コイル抵抗が所定抵抗値を超過すると即座に、電磁量制御弁（１８）の期間制御を終了し、その際、前記コイル抵抗を、アプリケーション特有の特性領域を介して、識別量バッテリ電圧及び周囲環境温度に基づいて検出する請求項１から６迄の何れか１記載の方法。
8. 内燃機関の、所定限界回転数より上の回転数で電磁量制御弁（１８）を期間制御し、
   この際前記限界回転数より上の回転数では、燃料供給系の高圧蓄積器（４）内に、圧力制御弁（８）によって設定された最大噴射圧が形成される、
   請求項１から７迄の何れか１記載の方法。
9. 限界回転数を、回転数６８００回／分で選定する請求項８記載の方法。
10. 限界回転数を、車両バッテリの電圧の関数として求める請求項８記載の方法。
11. 量制御弁（１８）を、限界回転数の上側の内燃機関回転数で、高圧ポンプ（２）の送給期間（２２）に続いて所定クロック期間（ｔ＿Ｔ）所定クロック周波数でクロック制御する請求項８から１０迄の何れか１記載の方法。
12. クロック期間（ｔ＿Ｔ）及び／又はクロック周波数を内燃機関の回転数の関数として求める請求項１１記載の方法。
13. クロック期間（ｔ＿Ｔ）を、内燃機関の回転数が上昇した際に小さく選定する請求項１２記載の方法。
14. クロック周波数を、内燃機関の回転数の上昇時には大きく選定する請求項１２記載の方法。
15. 電磁量制御弁（１８）を高圧ポンプ（２）の送給期間（２２）中所定送給期間（ｔ＿Ｐ）後所定クロック周波数でクロック制御する請求項８から１４迄の何れか１記載の方法。
16. 所定の送給期間を、内燃機関の回転数の関数として求める請求項１５記載の方法。
17. クロック周波数を、高圧ポンプ（２）の高圧側（ＨＤ）の圧力を用いて適合制御することによって調整する請求項１１から１６迄の何れか１記載の方法。
18. 高圧ポンプ（２）の入口弁（１５）の吸い込み横断面を、少なくとも内燃機関の回転数が所定の限界回転数を上回る場合に吸い込み量が絞られて、送給容積及び駆動出力が低減されるように、構成する
    請求項８から１７迄の何れか１記載の方法。
19. 内燃機関の燃料供給系の高圧ポンプ（２）の需要制御用の電磁量制御弁（１８）の制御装置において、
    装置は、量制御弁（１８）を、内燃機関のイグニッションスイッチのスイッチオン後所定時点で所定期間パルスで制御するように制御する、パルス状の制御電圧を形成するためのスイッチング出力段を有していることを特徴とする装置。
20. 請求項１から１８迄の何れか１記載の方法を実施するための手段を有している請求項１９記載の装置。

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