JPH09170518A - 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 - Google Patents
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Info
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- JPH09170518A JPH09170518A JP8292759A JP29275996A JPH09170518A JP H09170518 A JPH09170518 A JP H09170518A JP 8292759 A JP8292759 A JP 8292759A JP 29275996 A JP29275996 A JP 29275996A JP H09170518 A JPH09170518 A JP H09170518A
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Abstract
陥以外に起因する外部への燃料漏れも簡単に識別するこ
とのできる方法及び装置を提供すること。 【解決手段】 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、エラーなしの状態で圧力が期待値
まで上昇するように制御し、検出された圧力値が期待値
に達しない場合にはエラーを識別する。
Description
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。
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。
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
圧力低下からエラー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、公知装置ではエラー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。
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。
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、エラーなしの状態で圧力が期待値まで上昇す
るように制御し、検出された圧力値が期待値に達しない
場合にはエラーを識別するようにして解決される。
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、エラー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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
弁25によって中断可能である。さらにエラーが識別さ
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。
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。
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、実質的にシステムエラー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。
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
作の際にエラー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。
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。
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。
御手段が、エラー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エラー
が識別される。
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。
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。
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。すなわちエラーのないシステムのもとで圧力が約2
00bar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
て重度のエラーが識別され、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。
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1000
barになるように選択される。引き続きステップ25
0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。
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S
2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エラーが識別さ
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2
70において通常のスタートプログラムが行われる。
にのみ行われる。すなわち先行の運転期間中に1つのエ
ラー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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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はリレーの容量を表している。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。
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。
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3
14においてエラー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。
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。
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。
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
エラーが識別される。
が何も識別されなかった場合には、問合せステップ32
8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においてエラーが識別される。なぜならこれは
エラー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N
Sよりも大きい回転数が生じることはない。
してあるいは選択的に行われてもよい。
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。
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。
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においてエラー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。
ある。
ある。
Claims (9)
- 【請求項1】 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であって、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形式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において、 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、エラーなしの状態で圧力が期待値まで上昇するよ
うに制御し、検出された圧力値が期待値に達しない場合
にはエラーを識別することを特徴とする、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。 - 【請求項2】 内燃機関の始動時に前記圧力制御手段
を、エラーなしの状態で圧力期待値が設定されるように
制御し、検出された圧力値が所定期間内に圧力期待値に
達しない場合にはエラーを識別する、請求項1記載の高
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。 - 【請求項3】 前記圧力期待値が達成された場合に第2
の圧力期待値が設定され、検出された圧力値が第2の所
定期間内に前記第2の圧力期待値に達しない場合にはエ
ラーを識別する、請求項2記載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。 - 【請求項4】 検査が始動毎に行われる、請求項1〜3
いずれか1項記載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。 - 【請求項5】 先行の作動時にエラーが識別された場合
にだけ検査が行われる、請求項1〜4いずれか1項記載
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。 - 【請求項6】 最初の運転開始時か又は整備後の新たな
始動時毎に検査が行われる、請求項1〜5いずれか1項
記載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。 - 【請求項7】 いつ検査が行われるかに依存して種々異
なる圧力期待値と期間が設定可能である、請求項1〜6
いずれか1項記載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。 - 【請求項8】 前記期待値は、燃料の特性及び(又は)
高圧ポンプの特性及び(又は)リレーの容量V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、請
求項1〜7いずれか1項記載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。 - 【請求項9】 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装置であって、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形式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装置において、 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
つをエラーなしの状態で圧力が期待値まで上昇するよう
に制御して検出された圧力値が期待値に達しない場合に
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、高圧燃料噴射装置付き内燃機関における燃料供給系
の漏れ識別装置。
Applications Claiming Priority (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19541775 | 1995-11-09 | ||
DE19541775.5 | 1995-11-09 | ||
DE19622757.7 | 1996-06-07 | ||
DE19622757A DE19622757B4 (de) | 1995-11-09 | 1996-06-07 | Verfahren und Vorrichtung zur Erkennung einer Leckage in einem Kraftstoffversorgungssystem einer Brennkraftmaschine mit Hochdruckeinspritzung |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPH09170518A true JPH09170518A (ja) | 1997-06-30 |
JP3995118B2 JP3995118B2 (ja) | 2007-10-24 |
Family
ID=26020218
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP29275996A Expired - Fee Related JP3995118B2 (ja) | 1995-11-09 | 1996-11-05 | 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 |
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Country | Link |
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JP (1) | JP3995118B2 (ja) |
FR (1) | FR2741113B1 (ja) |
GB (1) | GB2310458B (ja) |
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