JPH1068353A - 燃料調量装置の監視方法及び装置 - Google Patents

燃料調量装置の監視方法及び装置

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JPH1068353A
JPH1068353A JP12361597A JP12361597A JPH1068353A JP H1068353 A JPH1068353 A JP H1068353A JP 12361597 A JP12361597 A JP 12361597A JP 12361597 A JP12361597 A JP 12361597A JP H1068353 A JPH1068353 A JP H1068353A
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JP12361597A
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Rainer Burkel
ブルケル ライナー
Bernhard Bronkal
ブロンカル ベルンハルト
Juergen Biester
ビースター ユルゲン
Martin Grosser
グロッサー マルティン
Rainer Oettinger
エッティンガー ライマー
Wilhelm Dr Eyberg
アイベルク ヴィルヘルム
Lutz-Martin Fink
フィンク ルッツ−マルティン
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Robert Bosch GmbH
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 燃料調量装置の監視装置及び方法をできる限
り且つ確実かつ簡単に誤差を検出すること。 【解決手段】 内燃機関の燃料調量装置、例えば、コモ
ンレールシステムの監視方法及び装置が記載されてい
る。排気ガス成分を検出するセンサの信号が、所定値か
ら偏移している場合、調量装置の欠陥が検出される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、請求項1乃至7の
上位概念記載の燃料調量装置の監視方法及び装置に関す
る。
【0002】
【従来の技術】燃料調量装置の、そのような方法及び装
置は、米国特許公開第5241933号公報から公知で
ある。そこには、コモンレールシステムでの高圧管路の
監視用方法及び装置が記載されている。そのに記載され
ている装置では、レールの圧力が調整される。圧力調整
回路の調整量が所定領域以外になった場合、装置は、欠
陥を検出する。
【0003】更に、レール内の圧力に基づいて誤差の発
生を推定する装置が公知である。その際、圧力は、下側
及び上側の各限界値と比較され、圧力が所定値領域以外
の場合に誤差が検出される。この装置の欠点は、圧力が
強く低下してからしか誤差が検出されないという点にあ
る。
【0004】更に、ドイツ連邦共和国特許公開第444
0700号公報から、エアバッグセンサを用いて検出さ
れる事故の際に、高圧管路の下流側の電磁高圧調整器が
完全に開かれる方法が公知である。これにより、燃料調
量装置の高圧領域内の圧力が低下される。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、冒頭
に記載した形式の燃料調量装置の監視装置及び方法をで
きる限り且つ確実かつ簡単に誤差を検出することにあ
る。
【0006】
【課題を解決するための手段】この課題は、本発明によ
ると、排気ガス成分に依存するセンサの信号が、所定値
から偏移している場合、調量装置の欠陥を検出すること
により解決される。
【0007】
【発明の実施の形態】本発明の方法及び本発明の装置を
用いると、調量装置内の誤差が確実且つ簡単に検出する
ことができ、殊に、コモンレールシステムでは、より確
実に検出することができる。
【0008】本発明の有利な実施例に付いて、従属請求
項に記載されている。
【0009】
【実施例】以下、本発明に付いて、図示の実施例を用い
て詳細に説明する。
【0010】図1には、本発明の装置のブロック図が示
されており、図2には、本発明の方法の実施例の流れ図
が示されている。
【0011】以下、本発明の装置について、燃料調量が
電磁弁を用いて制御される自己点火内燃機関の実施例を
用いて説明する。図1に示されている実施例は、所謂コ
モンレールシステムに関する。しかし、本発明の手法
は、このシステムに限定されるものではない。本発明の
手法は、相応の燃料調量が行われるシステム全てに使用
することができる。殊に、相応の制御によって燃料調量
が行われる外部点火内燃機関にも使用することができ
る。
【0012】100で、内燃機関が示されており、この
内燃機関は、吸入管105を介して新鮮な空気が吸い込
まれ、排気管110を介して排気ガスが排出される。
【0013】図示の内燃機関は、4シリンダ内燃機関で
ある。内燃機関の各シリンダには、噴射器120,12
1,122,123が配属されている。各噴射器には、
電磁弁130,131,132,133を介して燃料が
調量される。燃料は、所謂レール135を介して噴射器
120,121,122,123を介して内燃機関10
0のシリンダに達する。
【0014】レール135内の燃料は、高圧ポンプ14
5によって、調整可能な圧力にされる。高圧ポンプ14
5は、電磁弁150を介して燃料送給ポンプ155と接
続されている。燃料送給ポンプは、燃料タンク160と
接続されている。
【0015】弁150は、コイル152を有している。
電磁弁130〜133は、コイル140,141,14
2及び143を有しており、各コイルは、夫々終段17
5を用いて電流を給電することができる。終段175
は、有利には、コイル142も制御する制御装置170
内に設けられている。
【0016】更に、レール135内の圧力を検出して、
相応の信号を制御装置170に送出するセンサ177が
設けられている。180で、殊に、排気ガス成分を特徴
付ける排気ガス信号を形成するセンサが示されている。
例えば、信号電圧が排気ガスの酸素濃度に依存する信号
を形成するセンサを使用することができる。そのような
センサは、通常、ラムダセンサと呼ばれている。更に、
排気ガス内の不燃炭化水素成分に依存する信号を形成す
るセンサを使用することもできる。そのようなセンサ
は、HCセンサとも呼ばれることがある。
【0017】排気ガスを処理する触媒器を備えた内燃機
関では、センサは、内燃機関と触媒器との間に設けられ
ている。
【0018】レール135内の圧力は、調整装置190
を介して調整される。図示の実施例では、この調整装置
は、圧力調整弁として構成されている。この圧力調整弁
は、高圧ポンプ145とレール135との間の接続管路
と帰還管路195との間に設けられている。帰還管路1
95を介して、燃料が燃料タンク160内に戻される。
圧力調整弁は、制御装置170によって制御され、相応
の制御信号が生じている場合、レール135と帰還管路
195とが接続され、それと共に、燃料タンク160が
開放される。
【0019】他の実施例では、調整装置は、高圧ポンプ
145内に統合されている。この際、制御信号に依存し
て、燃料送給に影響を与えて調整する装置が用いられ
る。
【0020】この装置は、以下のように作動する。燃料
送給ポンプ155は、燃料を燃料タンク160から弁1
50を介して高圧ポンプ145に送給する。高圧ポンプ
145は、レール135内に所定の圧力を形成する。通
常、外部点火内燃機関を具備したシステムでは、圧力値
は、約30〜100バールに達し、自己点火内燃機関で
は、圧力値は、1000〜2000バールに達する。
【0021】コイル140〜143の通電によって、相
応の電磁弁130〜133が制御される。その際、各コ
イル用の各制御信号によって、噴射器120〜123に
よる燃料噴射の燃料噴射始点と噴射終点とが決定され
る。各制御信号によって、制御装置170により、種々
の作動条件、例えば、運転手の希望、回転数、及びその
他の量に依存して決められる。
【0022】コモンレールシステムでは、レール内の量
バランスが平衡状態である場合、噴射器の持続期間噴射
を直ぐに確実に検出することはできない。これは、例え
ば、各電磁弁のうちの1つが持続的に通電され、及び/
又は各噴射器のうちの1つが接続され、乃至漏れ個所が
有り、及び/又は完全には閉じられていない場合に発生
することがある。これにより、不所望な燃料噴射及び/
又は噴射量の増大を生じることがある。これにより、シ
リンダ噴射圧力乃至許容温度を超過した場合、各シリン
ダのうちの1つ内の燃焼圧力が不所望に上昇することが
ある。
【0023】本発明によると、上昇した噴射量は、接続
された噴射器によって生じ、又はその他の誤差は、排気
ガス成分の評価によって検出される。第1の実施例で
は、誤差検出のために、目標排気ガス成分ISは、種々
のパラメータ、例えば、目標燃料量QKS及び回転数N
に依存して記憶される。この目標成分は、測定された排
気ガス成分と比較される。実際排気ガス成分が、時間t
sよりも長く差Δ以上超過した場合、誤差が検出され、
燃料量か強く低下又は停止し、乃至緊急運転手段が開始
される。
【0024】前述の特性領域部が記憶されている場合、
エンジン損傷前に燃料量を制御することができ、又は、
車両が、意図しない程度に加速される前に、燃料量を低
減することができる。エンジン損傷を阻止しさえすれば
よい場合には、簡単な実施例では、目標排気ガス成分を
回転数の関数として記憶すれば十分である。
【0025】この方法の可能な実施例は、図2に流れ図
として示されている。第1ステップ200では、カウン
タtが0に設定される。続いて、ステップ210では、
排気ガス成分TIの実際値、燃料量QKS及び/又は回
転数Nが検出される。燃料量信号QKSとして、制御部
170にある燃料量信号全て、例えば、目標又は実際燃
料量又は噴射器の制御時間を使用することができる。
【0026】続いて、ステップ220では、特性領域部
から、目標排気ガス成分ISが、根燃料量QRS及び/
又は回転数Nの関数Fとして読み出される。それに続く
問い合わせ部230では、実際排気ガス成分TIと目標
排気ガス成分TSとの間の差の値がΔよりも小さいかど
うか、検査される。この差の値がΔよりも小さいなら
ば、新たなステップ210が続く。この差の値がΔより
も小さくないならば、即ち、実際排気ガス成分が目標排
気ガス成分から著しく偏移している場合、ステップ24
0で、時間カウンタtが1だけ増大される。問い合わせ
部250は、時間カウンタが限界値tsよりも大きい
か、又は等しいかどうか検査する。時間カウンタが限界
値tsよりも大きくないか、又は等しくない場合、新た
なステップ210が続く。時間カウンタが限界値tsよ
りも大きいか、又は等しい場合、ステップ260で、誤
差が検出され、相応の手段が開始される。
【0027】排気ガス成分を検出するセンサとして、所
謂HCセンサが使用される場合、閾値Δが同様に種々の
作動パラメータ、例えば、噴射すべき燃料量QKS及び
回転数Nに依存して特性領域部内に記憶すると有利であ
る。
【0028】択一選択的に、排気ガス成分が所定時間内
で許容値以上に上昇するかどうか、検査されるようにす
ることもできる。相応の実施例が、流れ図として、図3
に示されている。第1ステップ300では、時間カウン
タtがゼロに設定される。続くステップ310では、排
気ガス成分を検出するセンサ180は、信号値z(k)
を検出する。続いて、時間カウンタは、ステップ320
を1だけ増大する。続く問い合わせ部330は、待機時
間twが経過したかどうか、検査する。待機時間twが
経過しない場合、新たなステップ320が続く。
【0029】待ち時間twの経過後、ステップ340で
は、排気ガス成分の新たな値Z(k+1)が検出され
る。ステップ350では、続いて、前の値Z(k)と新
たな値Z(k+1)との間の差ZAが形成される。この
差ZAは、待ち時間twの間の排気ガス成分の変化の程
度である。
【0030】続く問い合わせ部360は、差ZAの値が
閾値SAよりも大きいかどうか、検査する。差ZAの値
が閾値SAよりも大きくない場合、ステップ370で
は、前の値Z(k)が新たな値Z(k+1)を用いて書
き換えられる。続いて、ステップ320が続く。問い合
わせ部360が、変化ZAの値が許容値よりも大きいこ
とを検出した場合、ステップ380は、誤差を検出す
る。
【0031】特に有利には、装置が、噴射量の増大も減
少も検出するとよい。
【0032】緊急運転手段として、圧力制限弁及び/又
は調整装置190を用いて、レール内の圧力が減少され
るようにすることができる。更に、弁150の遮断によ
って、高圧ポンプ145への燃料供給を遮断することが
できる。HCセンサ及び/又はラムダセンサを用いて、
漏れの際に生じる排気ガス成分の変化を検出することが
できる。漏れの際には、通常のように、酸素濃度を低減
する不燃炭化水素成分が上昇する。センサによって検出
された値は、作動点に依存する閾値と比較される。不燃
炭化水素の、この値が、この閾値以上になると、噴射器
の障害が検出され、相応の補償機能が開始される。相応
のことが、ラムダセンサにも妥当する。酸素濃度の値
が、限界値以下になると、噴射器の障害が検出され、相
応の補償機能が開始される。
【0033】
【発明の効果】本発明の方法及び本発明の装置を用いる
と、調量装置内の誤差が確実且つ簡単に検出することが
できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の装置のブロック図
【図2】本発明の方法の実施例の流れ図
【図3】本発明の方法の実施例の流れ図
【符号の説明】
100 内燃機関 105 吸入管 110 排気管 120,121,122,123 噴射器 130,131,132,133 電磁弁 135 レール 140,141,142,143 コイル 145 高圧ポンプ 150 電磁弁 155 燃料送給ポンプ 160 燃料タンク 170 制御装置 175 終段 177,180 センサ 195 帰還管路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ベルンハルト ブロンカル ドイツ連邦共和国 ケーンゲン マッティ アス−グリューネヴァルト−シュトラーセ 1 (72)発明者 ユルゲン ビースター ドイツ連邦共和国 ベープリンゲン ブン トシューシュトラーセ 21 (72)発明者 マルティン グロッサー ドイツ連邦共和国 コルンタール−ミュン ヒンゲン シュテッティナー シュトラー セ 37 (72)発明者 ライマー エッティンガー ドイツ連邦共和国 ヴィールンスハイム シェッフェルシュトラーセ 11 (72)発明者 ヴィルヘルム アイベルク ドイツ連邦共和国 レオンベルク アルベ ルトゥス−マークヌス−シュトラーセ 37 (72)発明者 ルッツ−マルティン フィンク ドイツ連邦共和国 アスペルク シュツッ トガルター シュトラーセ 59

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 内燃機関の燃料調量装置、例えば、コモ
    ンレールシステムの監視方法において、排気ガス成分に
    依存するセンサの信号が、所定値から偏移している場
    合、調量装置の欠陥を検出することを特徴とする方法。
  2. 【請求項2】 排気ガス成分を検出するセンサによっ
    て、排気ガス内の酸素濃度に依存する信号を供給する請
    求項1記載の方法。
  3. 【請求項3】 排気ガス成分を検出するセンサによっ
    て、排気ガス内の不燃炭化水素の成分に依存する信号を
    供給する請求項1記載の方法。
  4. 【請求項4】 センサの信号が所定閾値から偏移してい
    る場合、欠陥が検出される請求項1〜4までの何れか1
    記載の方法。
  5. 【請求項5】 閾値を、回転数及び/又は噴射すべき燃
    料量に依存して特性領域部内に記憶する請求項4記載の
    方法。
  6. 【請求項6】 信号が許容値以上に変化した場合、欠陥
    を検出する請求項1〜5までの何れか1記載の方法。
  7. 【請求項7】 内燃機関の燃料調量装置、例えば、コモ
    ンレールシステムの監視装置において、排気ガス成分に
    依存するセンサの信号が、所定値から偏移している場
    合、調量装置の欠陥を検出する手段が設けられているこ
    とを特徴とする監視装置。
JP12361597A 1996-05-17 1997-05-14 燃料調量装置の監視方法及び装置 Pending JPH1068353A (ja)

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DE19620038.5 1996-05-17
DE1996120038 DE19620038B4 (de) 1996-05-17 1996-05-17 Verfahren und Vorrichtung zur Überwachung eines Kraftstoffzumeßsystems

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