(57)【要約】本発明は、燃料が少なくとも２つの部分量で、少なくとも１つの調整部材によって少なくとも１つの燃焼室内へ直接噴射される内燃機関の監視方法に関する。ここでは少なくとも、噴射された燃料質量および／または噴射すべき燃料質量に基づいて、該内燃機関の瞬時トルクを求め、該瞬時トルクと該内燃機関の許容トルクとを比較し、該瞬時トルクが前記許容トルクに対して所定の関係にある場合、エラー対応手段を開始する。本発明はさらに、内燃機関を監視する際に該方法を相応に使用することと、相応の装置とにも関する。
2005522617.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関を監視するための方法であって、
燃料を少なくとも２つの部分噴射で、少なくとも１つの調整部材によって、少なくとも１つの燃焼室へ直接噴射し、
少なくとも、噴射された燃料質量および／または噴射すべき燃料質量に基づいて、内燃機関の瞬時トルクを求め、
該瞬時トルクを、該内燃機関の許容トルクと比較し、
該瞬時トルクが、前記許容トルクに対して所定の関係にある場合、エラー対応手段を開始する形式の方法において、
噴射された燃料質量および／または噴射すべき燃料質量を求める際に、部分噴射の全燃料容量を考慮することを特徴とする方法。
【請求項２】
部分噴射の燃料容量を少なくとも、該当する調整部材の駆動持続時間と燃料に作用する圧力とに基づいて求める、請求項１記載の方法。
【請求項３】
部分噴射の燃料容量を少なくとも、該当する調整部材の駆動持続時間と駆動開始時点を表す量とに基づいて求める、請求項１記載の方法。
【請求項４】
１燃焼サイクルの全燃料容量を、すべての部分噴射の燃料容量の和から求める、請求項２記載の方法。
【請求項５】
全燃料容量から、燃料密度（ｒｈｏ）を使用して燃料質量を求める、請求項３記載の方法。
【請求項６】
燃料質量を波動補正質量と結合して、補正された燃料質量を得る、請求項４記載の方法。
【請求項７】
少なくとも、補正された燃料質量と該内燃機関の回転数（ｎ）とに基づいて、該内燃機関の回転数を求める（２１）、請求項５記載の方法。
【請求項８】
求められた該内燃機関のトルクと効率補正係数とを結合して、該内燃機関の補正されたトルクを得る、請求項６記載の方法。
【請求項９】
波動補正質量を少なくとも、部分噴射の燃料容量と燃料に作用する圧力とに基づいて求める、請求項５記載の方法。
【請求項１０】
該瞬時トルクが許容トルクより大きい場合、エラー対応手段を開始する、請求項１記載の方法。
【請求項１１】
求められた燃料容量を、相応の調整部材の駆動開始時点に依存して補正する、請求項２記載の方法。
【請求項１２】
補正のため、補正係数を、駆動開始時点に依存する噴射効率特性マップから導き出す、請求項１０記載の方法。
【請求項１３】
使用方法において、
直接噴射型ディーゼル内燃機関を監視するために使用することを特徴とする、請求項１から１２までのいずれか１項記載の方法の使用方法。
【請求項１４】
装置において、
請求項１から１３までのいずれか１項記載の方法を実施するための装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料が少なくとも２つの部分量で少なくとも１つの調整部材によって、少なくとも１つの燃焼室へ直接噴射される内燃機関の監視方法に関する。この方法では少なくとも、噴射された燃料質量および／または噴射すべき燃料質量に基づいて、内燃機関の瞬時トルクを求め、この瞬時トルクを内燃機関の許容トルクと比較し、瞬時トルクが許容トルクに対して所定の関係にある場合、エラー対応手段を開始する。
【０００２】
本発明はさらに、内燃機関を監視する際の該方法の相応の使用と、相応の装置とにも関する。
【０００３】
現在の内燃機関には機関制御部が装備されており、この機関制御部は入力量に依存して、内燃機関の出力およびトルクを、相応のパラメータの制御によって調整する。妨害を回避するため、とりわけ機関制御部の電子制御装置における妨害を回避するためには、内燃機関の確実な運転および内燃機関の可用性を保証する、幾重にもなる監視手段を実施しなければならない。
【０００４】
従来の技術
ＤＥ１９９００７４０Ａ１には、所定の運転状態において希薄な空気／燃料混合気で運転される内燃機関を運転するための方法および装置が記載されている。ここでは、噴射すべき燃料質量ないしは出力すべき噴射時間は、目標値に依存して求められる。機能を監視するため、噴射すべき燃料質量ないしは出力すべき噴射時間または出力された噴射時間に基づいて、内燃機関の瞬時トルクが求められ、最大許容トルクと比較され、瞬時トルクが最大許容トルクを上回る場合にはエラー対応手段が開始される。ＤＥ１９９００７４０Ａ１によれば、噴射すべき燃料質量は、制御装置によって出力された噴射時間と、場合によってはたとえば燃料圧等の別の量とに基づいて求められる。求められた燃料質量は、出力された機関トルクに換算され、この機関トルクは、噴射時点の効率等の効率を考慮して補正される。これに平行して、排気ガス中の酸素濃度を表す量が、少なくとも１つの所定の限界値と比較され、前記量が限界値を超える場合にはエラー対応手段が開始される。
【０００５】
本願出願前に開示されなかったＤＥ１０１２３０３５．４からは、燃料調量が少なくとも１つの第１の部分噴射と第２の部分噴射とに分割される内燃機関が公知である。第２の部分噴射では、第２の部分噴射時に噴射された燃料量を表す燃料量パラメータは、燃料圧を表す少なくとも１つの圧力パラメータと、燃料量パラメータと、少なくとも１つの別のパラメータとに依存して補正される。
【０００６】
課題
本発明の課題は、燃料調量が少なくとも１つの第１の部分噴射と第２の部分噴射とに分割される内燃機関のトルクの監視を提案することである。
【０００７】
本発明の解決手段および利点
前記課題は、燃料を少なくとも２つの部分噴射で、少なくとも１つの調整部材によって少なくとも１つの燃焼室へ直接噴射し、少なくとも、噴射された燃料質量および／または噴射すべき燃料質量に基づいて内燃機関の瞬時トルクを求め、該瞬時トルクを内燃機関の許容トルクと比較し、該瞬時トルクが許容トルクと所定の関係にある場合にはエラー対応手段を開始し、噴射された燃料質量および／または噴射すべき燃料質量を求める際に、部分噴射の全燃料容量を考慮する内燃機関の監視方法によって解決される。
【０００８】
この本発明による手段によって特に有利には、複数の部分噴射を考慮し、かつどの運転状態でも実行できるトルク監視が実現される。
【０００９】
有利には、部分噴射の燃料容量は少なくとも、該当する調整部材の駆動持続時間と、燃料に作用する圧力とに基づいて求められる。択一的に、この圧力に対して択一的または付加的に、駆動開始時点を表す量が考慮される。このことはたとえば、内燃機関の制御装置に格納された、各部分噴射に固有に適用される特性マップによって実施される。調整部材がインジェクタとして構成されている場合、該当のインジェクタの駆動持続時間の入力量と燃料に作用する圧力（コモンレール内燃機関の場合、コモンレール内のレール圧）の入力量とから、特性マップから相応の燃料容量値が導き出される。調整部材がポンプノズルユニットまたはポンプ導管ノズルとして構成されている場合、圧力の位置の代わりに駆動開始時点が使用される。
【００１０】
次に燃焼サイクルの全燃料容量が、すべての部分噴射の燃料容量の和から求められる。この全燃料容量に基づいて、既知の燃料密度を使用して燃料質量が求められる。
【００１１】
本発明の有利な発展形態は、求められた部分噴射の燃料容量が、相応のインジェクタの駆動開始時点に依存して補正されるように構成されている。この補正は有利には、駆動開始時点に依存する噴射効率特性マップから導き出される補正係数によって実行される。この発展形態の大きな利点は、インジェクタの駆動開始時点と得られたトルク作用との間にある、場合によっては非線形の関係を考慮できることである。このことは、排ガス後処理システムを有する現在の内燃機関の背景では有利である。というのもこの場合、駆動開始時点が変更されても、内燃機関によって形成されたトルクが必ずしも影響を受けることはなく、場合によっては排ガス温度を上昇させる結果になるだけだからだ。
【００１２】
特に有利な発展形態は、先行して検出された燃料質量と波動補正質量とが結合されて、補正された燃料質量が得られるように構成されている。このことはたとえば、先行して検出された燃料質量から波動補正質量を減算することによって行われる。このような補正によって、特に有利には波動の発生が考慮される。この波動は、たとえばコモンレールシステム等の高圧噴射システムにおいて燃料アキュムレータからインジェクタまでの供給管路に発生するので、インジェクタの駆動持続時間中に噴射された燃料質量に影響する。有利には、波動補正質量は少なくとも、部分噴射の燃料容量と燃料に作用する圧力とに基づいて求められる。
【００１３】
このようにして補正された燃料質量から、内燃機関の回転数を使用して内燃機関のトルクが求められる。このことは有利には、内燃機関の制御装置に格納された特性マップによって行われる。場合によっては、内燃機関の回転数以外の別の影響パラメータも考慮される。本発明によれば、求められた内燃機関のトルクは効率補正係数と結合され、内燃機関の補正されたトルクが得られる。特に有利にはこの効率補正係数によって、たとえば内燃機関の温度、内燃機関の摩耗、オイル温度およびオイル品質等の影響量が考慮される。
【００１４】
有利には、瞬時トルクが許容トルクより大きい場合、エラー対応手段が開始される。
【００１５】
本発明による監視方法を、直接噴射型ディーゼル内燃機関を監視するために使用すると有利である。この直接噴射型ディーゼル内燃機関はとりわけ、コモンレールシステムおよび／またはポンプノズルユニットおよび／またはポンプ管路ノズルを有する直接噴射型ディーゼル内燃機関である。
【００１６】
別の有利な構成は、実施例の以下の説明に記載されている。
【００１７】
実施例の説明
図１  本発明による方法の第１の実施例を示している。
【００１８】
図２  第１の実施例の詳細を示している。
【００１９】
図３  第１の実施例の可能な発展形態を示している。
【００２０】
図４  本発明による方法の第２の実施例を示している。
【００２１】
図１は、内燃機関を監視するための本発明による方法の第１の実施例を示している。図１に示された方法の目的は、機関の瞬時トルクを求めることである。この機関の瞬時トルクは、許容トルクと比較される。図１の方法は通常、内燃機関の機関制御装置で実行され、この方法では、複数の入力量が機関制御装置に存在することが前提とされる。これらの入力量は図１において、参照番号１〜７、１７、２２および２４によって示されている。
【００２２】
図１に示された実施例を、通常直接噴射型ディーゼル内燃機関に適用されるような異なる噴射形式に基づいて説明する。しかし本発明による方法は、１つのディーゼル内燃機関にのみ限定されることはなく、原則的には複数の異なる噴射形式を有するすべての直接噴射型ディーゼル内燃機関に適用することができる。
【００２３】
図１に示された方法を使用して監視する対象となっている直接噴射型ディーゼル内燃機関は、いわゆるコモンレールディーゼル内燃機関である。このコモンレールディーゼル内燃機関では燃料は、共通の燃料分配器であるいわゆるコモンレールにて、噴射のために設けられている。コモンレール内では燃料は高圧下で存在し、このコモンレールから燃料は、高圧管路を介してインジェクタへ到達し、インジェクタは燃料を内燃機関の燃焼室へ直接噴射する。前記高圧管路は、通常は短い。コモンレール内に圧力下で存在する燃料によって、異なる形式の燃料噴射を同一の燃焼室で行うことができる。これらの異なる形式の噴射は、前噴射、主噴射または後噴射である。
【００２４】
図１に示された方法では、参照番号１によってその時点のレール圧ｐが示されている。参照番号２によって、主噴射ｔｉ_Ｍａｉｎの際のインジェクタの駆動持続時間が示されている。この主噴射は、内燃機関の基本的なトルクの発生に寄与する。参照番号３によって、第１のパイロット噴射ｔｉ_Ｐｉｌｏｔ１の際のインジェクタの駆動持続時間が示されている。この第１のパイロット噴射はたとえば、主噴射より１０〜２０°前のクランクシャフト角度で終了され、トルクを発生させる他にとりわけ、内燃機関が比較的静かに運転するようになるという効果も実現させる。参照番号４によって、第２の前噴射ｔｉ_Ｐｉｌｏｔ２の駆動持続時間が示されている。この第２のパイロット噴射はたとえば、同様に内燃機関の騒音を低減させるために使用されるが、第１のパイロット噴射と関連して排ガス値も向上させる。参照番号５によって、第３の前噴射ｔｉ_Ｐｉｌｏｔ３が示されている。この第３の前噴射はたとえば、燃焼室内で他のすべての噴射より大幅に早期に終了されるので、たとえば著しいトルク上昇を引き起こす。参照番号６によって、第１の後噴射ｔｉ_Ｐｏｓｔ１の際のインジェクタの駆動持続時間が示されており、参照番号７によって、第２の後噴射ｔｉ_Ｐｏｓｔ２の駆動持続時間が示されている。双方の後噴射はとりわけ、排ガス値を向上させ、場合によってはＮＯｘ触媒コンバータまたはパティキュレートフィルタを洗浄するために使用される。
【００２５】
参照番号１によって示されたレール圧ｐおよび参照番号２によって示された主噴射ｔｉ_Ｍａｉｎの駆動持続時間は、特性マップＭａｉｎ（参照番号８）へ供給される。供給された駆動持続時間とレール圧ｐとに依存して、特性マップＭａｉｎ（参照番号８）の出力値として、主噴射によって形成される燃料容量が得られる。この燃料容量は、加算器１４へ供給される。特性マップＰｉｌｏｔ１（参照番号９）、Ｐｉｌｏｔ２（参照番号１０）、Ｐｉｌｏｔ３（参照番号１１）、Ｐｏｓｔ１（参照番号１２）およびＰｏｓｔ２（参照番号１３）にも同様にそれぞれ、参照番号１によって示されたその時点のレール圧ｐと、それぞれ相応の駆動持続時間である、参照番号３によって示された駆動持続時間（ｔｉ_Ｐｉｌｏｔ１）、参照番号４によって示された駆動持続時間（ｔｉ_Ｐｉｌｏｔ２）、参照番号５によって示された駆動持続時間（ｔｉ_Ｐｉｌｏｔ３）、参照番号６によって示された駆動持続時間（ｔｉ_Ｐｏｓｔ１）および参照番号７によって示された駆動持続時間（ｔｉ_Ｐｏｓｔ２）とが供給される。その結果として、特性マップ８と同様に、それぞれ相応の燃料容量が得られ、同様に加算器１４へ供給される。加算器１４の結果として、ポイント１５にて全燃料容量が得られる。この全燃料容量は、１燃焼サイクルでインジェクタを介して、異なる噴射形式によって燃焼室へ挿入された容量である。
【００２６】
これらの燃料容量は結合点１６へ供給される。この結合点１６にはさらに、燃料密度の信号ｒｈｏが信号ブロック１７から供給される。燃料容量と燃料密度ｒｈｏ１７との結合ないしは乗算の結果が、燃料質量１８となる。
【００２７】
燃料質量１８は減算器１９へ供給される。この減算器１８は別の入力信号として、信号ブロック２０の出力信号を有する。信号ブロック２０内では、いわゆる波動補正燃料質量が求められる。この波動補正燃料質量は、コモンレールと各インジェクタとの間の高圧管路内の定在波を補償するために使用され、異なる噴射形式が短い時間間隔で連続して行われた場合に発生する。連続する噴射の時間間隔が短いと、後続の噴射が行われた場合に、高圧管路内の燃料が再び完全に停止しない。その際に発生した高圧管路内の物理的な現象が、定在波である。ブロック２０によって示された波動補正部へ入力量として、ブロック１からその時点のレール圧ｐが供給され、ブロック１７から燃料密度ｒｈｏが供給され、特性マップ８，９および１０の出力信号が供給される。さらに、主噴射、第１の後噴射および第２の後噴射の燃料容量が波動補正ブロック２０へ供給される。波動補正燃料質量がブロック２０内で詳細にどのように求められるかを、後続の図２の枠内で説明する。
【００２８】
波動補正ブロック２０の出力信号は、すでに述べたように、減算器１９へ伝送される。この減算器内で波動補正燃料質量が、先行して検出された燃料質量１８から減算される。ここで得られた補正燃料質量は、トルク特性マップ２１へ供給される。このトルク特性マップ２１にはさらに、内燃機関の回転数ｎがブロック２２から供給される。供給された補正燃料質量および内燃機関の回転数ｎの出力量として、内燃機関のトルクが得られる。
【００２９】
この求められた内燃機関のトルクは、結合点２３へ供給される。結合点２３にはさらに、ブロック２４の信号が供給される。ブロック２４による信号は、いわゆる効率係数であり、機関制御装置内に存在する。この効率係数ではとりわけ、内燃機関の温度と、内燃機関の摩耗と、オイル温度と、オイル品質と、場合によっては別の影響量とが考慮される。効率係数２４は結合点２３にて、先行して求められた内燃機関のトルクによって乗算される。結合２３の結果が、算出された内燃機関の内部瞬時トルクである。
【００３０】
この瞬時トルク２５は比較ルーティン部２６へ供給され、この比較ルーティン部２６では、先行して求められた内部瞬時トルクと内燃機関の内部許容トルクとが比較される。ここで、内部瞬時トルクが内燃機関の許容トルクより大きいことが検出されると、相応のエラー対応手段が開始される。この種のエラー対応手段はたとえば、内燃機関のセーフティフューエルカットオフまたは回転数制限である。回転数の制限は、可能なトルク制限と比較して、回転数をより簡単に監視することができるという利点を有する。別の対応手段は、エラーメモリへの入力、自動車の運転者に通知するためのエラー表示、または内燃機関の制御装置の再起動である。
【００３１】
許容トルクの検出は当業者に公知であり、たとえば観察原理にしたがって、機関制御装置内で、冗長的なトルク系統を使用して検出される。許容トルクに対する影響量の１つは、たとえばアクセルペダル操作である。
【００３２】
図２は、図１の説明の枠内ですでに示された波動補正ブロック２０を詳細に示している。すでに図１に関する説明の枠内で説明されたように、波動補正ブロックには入力量として、第１の前噴射Ｐｉｌｏｔ１の燃料容量（参照番号３０）と、第２の前噴射Ｐｉｌｏｔ２の燃料容量（参照番号３１）と、その時点のレール圧ｐ（参照番号３２）と、主噴射Ｍａｉｎの燃料容量（参照番号３３）と、使用される燃料の密度ｒｈｏ（参照番号１７）とが供給される。波動補正ブロックにおいてまず、供給された燃料容量（３０，３１および３３）および供給された燃料密度ｒｈｏ（１７）から、信号ブロック３０，３１および３３内で各燃料質量が求められる。これらの燃料質量は次に、ブロック３０，３１および３３の各出力信号として供給される。燃料密度ｒｈｏとのこれらの各結合は、図２には示されていない。というのも、波動補正ブロックに検出された燃料質量を直接供給するという択一的な手段が存在するからだ。こうするためには、図１の図示によれば、個々の燃料容量が検出された後、まず個々の燃料質量への換算が行われ、その後、個々の燃料質量が加算器（図１のブロック１４のような加算器）にて加算され、全燃料質量が得られる。したがってこの場合、個々の燃料質量がそのまま信号となる。どの変形形態を最終的に使用するかは、当業者の選択に委ねられている。その際には当業者は、たとえば制御装置の実行時間値等の異なる影響量を考慮することになる。
【００３３】
第１の量補正特性マップ３４には入力量として、その時点のレール圧３２および主噴射の燃料質量３３が供給される。この量補正特性マップ３４の結果は、第１の補正量３５である。第２の量補正特性マップ３６には入力量として、第１の量補正特性マップ３４と同じ入力量が供給される。第２の量補正特性マップ３６の結果は、第２の補正量３７である。第３の量補正特性マップ３８には入力量として、主噴射３３の燃料質量と、第１の前噴射３０の燃料質量とが供給される。第３の量補正特性マップ３８の結果は、第３の補正量３９である。第１の補正量３５および第２の補正量３７は、第１の選択ブロック４０へ供給される。第３の補正量３９は、第２の選択ブロック４１へ供給される。第２の選択ブロック４１は別の入力信号として、設定値４２を有する。この設定値４２はこの実施例では、０にセットされる。換言すれば、第１の選択ブロック１の出力値は第１の補正量３５および第２の補正量３７のいずれかであり、第２の選択ブロック４１の出力値は第３の補正量３９および設定値４２（＝０）のいずれかである。
【００３４】
第２の前噴射３１の燃料質量は、第１の問い合わせ論理回路４３の第１の入力端へ供給される。この問い合わせ論理回路４３は、該問い合わせ論理回路４３の第１の入力値が第２の入力値より大きい場合、「ハイレベル」を出力値として送出する。第１の問い合わせ論理回路４３には第２の入力値として、第２の設定値４４が供給される。この第２の設定値は、この実施例では０にセットされる。第１の問い合わせ論理回路４３は、燃料質量値３１が存在する場合、問い合わせ論理回路４３の結果が「ハイレベル」を有するように動作する。燃料質量３１の値が存在しない場合、問い合わせ論理回路４３の出力値は「ローレベル」である。
【００３５】
第１の前噴射３０の燃料質量は、第２の問い合わせ論理回路４９の第１の入力端へ供給される。この第２の問い合わせ論理回路４９は、該問い合わせ論理回路４９の第１の入力値が第２の入力値より大きい場合、「ハイレベル」を出力値として送出する。第２の問い合わせ論理回路４９には、第２の入力値として第４の設定値５０が供給される。この設定値５０は、この実施例では０にセットされる。第２の問い合わせ論理回路４９は、燃料質量値３０が存在する場合、該問い合わせ論理回路４９の結果が「ハイレベル」を有するように動作する。燃料質量３０の値が存在しない場合、問い合わせ論理回路４９の出力値は「ローレベル」である。
【００３６】
第１の問い合わせ論理回路４３の出力信号は、否定器４５へ供給される。否定器４５の出力値は、第１の選択素子４０のスイッチング入力端に供給される。第１の選択素子４０の基本状態（スイッチング入力端に「ローレベル」信号が存在する場合）では、第１の選択素子４０の出力値として、ブロック３５による第１の補正量の信号が送出される。それに対して、スイッチング入力端に「ハイレベル」が存在する場合、第１の選択ブロック４０の出力量として第２の補正量３７が送出される。第１の選択ブロック４０の出力値は、加算器４６へ供給される。
【００３７】
第２の問い合わせ論理回路４９の出力信号は、第２の選択素子４１のスイッチング入力端へ供給される。第２の選択素子４１の基本状態（スイッチング入力端に「ローレベル」信号が存在する場合）では、第２の選択素子４１の出力値として、ブロック４２による第１の設定値の信号（すなわち０に等しい値）が送出される。それに対して、スイッチング入力端に「ハイレベル」が存在する場合、第２の選択ブロック４１の出力量として、第３の補正量３９が送出される。第２の選択ブロック４１の出力値も、加算器４６へ供給される。
【００３８】
さらに、問い合わせ論理回路４３および４９の出力信号はＯＲ素子５１へ供給される。このＯＲ素子５１は、問い合わせ論理回路４３および４９の出力信号が同様に「ハイ信号」を有する場合、出力信号として「ハイレベル」を有する。ＯＲ素子５１の入力端に「ロー信号」のみが存在する場合、ＯＲ素子５１の出力端もまた「ロー信号」のみを送出する。
【００３９】
加算器４６の出力信号は、第３の選択ブロック４７へ供給される。この選択ブロック４７には、別の入力値として第３の設定値４８が供給される。第３の設定値４８は、この実施例では０にセットされる。第３の選択ブロック４７のスイッチング入力端には、ＯＲ素子５１の出力信号が供給される。第３の選択素子４７の基本状態（スイッチング入力端に「ローレベル」信号が存在する場合）では、第３の選択素子４７の出力値として、ブロック４８による第３の設定値の信号（すなわち、０に等しい値）が送出される。それに対して、スイッチング入力端に「ハイレベル」が存在する場合、第３の選択ブロック４７の出力量として、加算器４６の出力値が出力される。
【００４０】
第３の選択ブロック４７の出力信号は出力信号ブロック５２へ供給され、目的の波動補正量を表す。この波動補正量は、図１に示された実施形態にて使用される。
【００４１】
図３には、図１に示された第１の実施例の可能な発展形態が示されている。排ガス後処理システムを有する現在のディーゼル内燃機関では、駆動持続時間と、とりわけ駆動開始時点とが、トルクに対して中立で変更されるように構成されている。このことは基本的に、前記のすべての噴射形式で行われる。これらの場合、燃料噴射の駆動開始時点および駆動持続時間によって、生成されるトルクに関する一義的な予測を行うことができない。たとえば排ガス後処理システムを再生するために、主噴射の駆動開始時点が、上死点の数度前から上死点の数度後にずらされる。このように駆動開始時点をずらすことは、トルクに対して中立で行われ、その結果として、排ガス後処理システムに使用される燃焼温度が上昇されるだけである。したがってこの場合、駆動開始時点および駆動持続時間の有効性を考慮しなければならない。こうするため、図３の実施例に示された方法が使用される。ここでは、駆動開始時点６０が効率特性マップ６１へ供給される。この効率特性マップ６１は、異なる噴射形式に対してそれぞれ個別に機関制御装置内に格納しなければならない。効率特性マップの出力値は補正係数６２であり、この補正係数６２によって、図１に示されたブロック８，９，１０，１２および１３の出力値である検出された燃料容量が補正される。たとえば、すでに上記で述べたように駆動開始時点がＯＴより数度前からＯＴの数度後にずらされる間、主噴射は係数２だけ延長される。主噴射のこのような変更がトルクに対して中立であるとしたら、補正係数として値０．５を使用しなければならない。というのも、この２倍された燃料容量では等しいトルクにしかならないからだ。付加的に、噴射持続時間に対する別の効率特性マップが使用されるか、または噴射開始時点および噴射持続時間に対する組み合わされた効率特性マップも使用される。
【００４２】
本発明による方法の付加的な発展形態は、図１に示された実施例に相応して求められた燃料質量に対して妥当性検査が行われるように構成されている。このことはたとえば、ラムダセンサ値とホットフィルムエアマスセンサの信号および機関回転数とを結合し、排ガス逆流率を考慮することによって行われる。このようにして、独立した第２の燃料質量値が求められる。こうすることによって、実際に噴射された燃料質量に関して、適切な公差の範囲内で正確な予測を行うことができ、独立した量から得られる平均的な噴射燃料質量を、駆動データから得られた燃料質量の妥当性検査のために使用することができる。
【００４３】
総じて、本発明による監視方法によって、内燃機関の全回転数領域において連続的にトルクを監視するための手段が得られる。それによって、全システムの安全性が向上され、エラー対応手段が改善される。
【００４４】
本願の枠内では、トルク比較は内燃機関の内部トルクに基づいて説明された。本発明は、トルクを比較できるのであれば、すべての可能な機関トルクに対しても同様に使用することができる。
【００４５】
有利には、図１に示された入力データは回転数と同時に検出される。この検出は、内燃機関の（図面には示されていない）制御装置で行われ、本願の対象ではない。
【００４６】
本発明による装置は、本発明の方法を実施できる制御装置を有する内燃機関から成る。
【００４７】
圧力形成部が制御部によって開始され、燃料調量の終了時には分離されるいわゆるコモンレールシステムの他に、圧力形成部と燃料調量の制御部とが相互に密接に関連づけられているシステムも公知である。このようなシステムでも、制御装置の本発明による監視が必要である。このことはとりわけ、いわゆるポンプノズルシステムおよび／またはポンプ管路ノズルシステムの場合に当てはまる。一般的には、ここに記載された方法は、燃料調量の開始および／または終了が調整部材によって調整される燃料調量システムであれば、すべての燃料調量システムで使用することができる。この調整部材の駆動の開始時点は通常、燃料調量の開始時点を決定し、駆動の終了時点は燃料調量の終了時点を決定する。駆動の開始時点と終了時点との間隔も、噴射すべき燃料量を決定する。
【００４８】
ポンプノズルシステムでは通常、主噴射、前噴射および後噴射のみが実施される。基本的には、別の噴射も可能である。以下でこの方法を、第１のパイロット噴射および第２の後噴射の例で説明する。本発明ではこの方法は、別の噴射および／または多かれ少なかれ部分噴射に転用することもできる。
【００４９】
上記の方法、すなわちいわゆるコモンレールシステムでは、基本的な入力量は、噴射すべき燃料量、駆動持続時間およびレール圧である。これらの量は、適切な特性マップを介して考慮される。付加的に、たとえば回転数、燃料密度および／または温度影響等の別の量も考慮することができる。これとは異なって本発明では、いわゆるポンプノズルシステムないしはポンプ管路ノズルシステムにおいて、または圧力形成部が燃料調量部から分離されないシステム全般において燃料量に影響する基本的な影響量は、駆動持続時間および駆動開始時点であることが認識された。これらの量の他に付加的に、回転数、燃料の温度および／または密度も考慮される。駆動開始時点の代わりに、駆動開始時点を表す別の量も使用することができる。とりわけ、搬送開始信号が使用される。
【００５０】
これらの量に基づいて、燃料質量ＱＫＶが設定される。この燃料質量は、仮想燃料質量とも称される。この仮想燃料質量ＱＫＶに基づいて、図１に示されたように相応に、トルク特性マップ２１によって瞬時トルクが求められ、この瞬時トルクに基づいて妥当性問い合わせが行われる。
【００５１】
この方法は、図４に詳細に示されている。先行の図面にすでに示された要素は、相応の参照記号によって示されている。回転数２２、主噴射の際の駆動持続時間ｔｉ_Ｍａｉｎ、第１のパイロット噴射の際の駆動持続時間ｔｉ_Ｐｉｌｏｔ１および第２の後噴射の際の駆動持続時間ｔｉ_Ｐｏｓｔ２の他にそれぞれ、相応の駆動開始時点も必要である。
【００５２】
主噴射の際の駆動開始時点ＦＢ_Ｍａｉｎは、３Ｂによって示されている。この量は、回転数Ｎおよび主噴射の駆動持続時間ｔｉ_Ｍａｉｎと平行して、第１の質量計算部２００へ供給される。
【００５３】
第１のパイロット噴射の駆動開始時点ＦＢ_Ｐｉｌｏｔ１は、７Ｂによって示されている。第１のパイロット噴射の駆動開始時点ＦＢ_Ｐｉｌｏｔ１、駆動持続時間ｔｉ_Ｐｉｌｏｔ１および回転数が、第２の質量計算部２１０へ供給される。
【００５４】
第２の後噴射の駆動開始時点ＦＢ_Ｐｏｓｔ２は２Ｂによって示されており、駆動持続時間ｔｉ_Ｐｏｓｔ２および回転数Ｎとともに第３の質量計算部２２０へ供給される。
【００５５】
第１の質量計算部、第２の質量計算部および／または第３の質量計算部には、相応の部分噴射の適切な燃料質量が、回転数と駆動持続時間とそれぞれの駆動開始時点とに依存して格納されている。ここで簡単な実施形態では、３次元の特性空間マップが設けられている。この種の３次元の特性空間マップはたとえば、複数の２次元の特性マップおよび／または特性曲線によって実現される。さらに、実施形態において特性空間マップの代わりに、適切な関数を使用して、ここに記載された入力量に基づいて計算されるように構成することもできる。ここでは特性空間マップは、有利にはｎ次の多項式によって近似される。
【００５６】
第２の質量検出部２１０の出力信号は、一方では第１の質量補正部２１５に到達し、他方では結合点２１７に到達する。これに相応して第３の質量検出部の出力信号は、第２の質量補正部２２５および第２の結合点２２７に到達する。第１の質量補正部２１５ないしは第２の質量補正部２２５には、それぞれ補正係数が格納されており、この補正係数によって、第２の質量計算部ないしは第３の質量計算部の出力量が補正され、結合点２１７ないしは結合点２２７に存在する質量信号が、トルクを発生させる燃料質量に相応するようになる。このことは、前噴射時および後噴射時の燃料量の効率が、主噴射時より小さいために必要である。換言すれば、等しいトルクを発生させるためには、前噴射時または後噴射時に、主噴射と比較して大きな燃料量を噴射して、同じ作用を達成しなければならない。この作用は、質量補正部２１５および２２５によって考慮される。
【００５７】
さらに、排ガス後処理のために付加的に燃料が噴射されるように構成されている。この燃料は、たとえばパティキュレートフィルタおよび／または酸化触媒等の排ガス後処理システムを調整するために使用される。この燃料質量は、排ガス補正部２３５によって求められる。
【００５８】
結合点２１８、２２８および２３８では、第１の質量検出部２００、結合点２１７、結合点２２７の個々の出力信号が加算される。ここでは、場合によっては排ガス補正部２２５の出力信号も加算される。すなわち結合点２３８の出力端には、いわゆる仮想燃料質量が現れる。この仮想燃料質量は、所定のトルクを形成するために主噴射時に調量すべき燃料質量に相応する。
【００５９】
結合点２４８では、結合点２３８の出力信号が温度補正部２４０の出力信号ＴＫと結合される。温度補正部２４０には、温度センサ２４２の信号が供給される。この信号の他に、たとえば回転数信号Ｎ等の別の信号も考慮することができる。この温度に基づいて、燃料温度が燃料質量に及ぼす影響を考慮した係数が求められる。
【００６０】
上記方法に対して択一的に、質量計算部の個々の出力信号を相応に補正することもできる。その際には、異なる部分噴射に対して異なる補正係数を使用することができる。
【００６１】
このように温度補正された仮想燃料質量信号は、図１に示されたように相応に、トルク特性マップ２１へ供給される。有利なのはこの方法である。というのも、圧力形成が燃料調量部から分離されない相応のシステムでは、噴射された燃料量は実質的に駆動開始角度に依存するからである。この依存関係は、コモンレールシステムでは見られない。コモンレールシステムでは、求められた燃料量によって形成されるトルクのみが駆動開始時点に依存する。分離されないシステムにおける燃料質量の駆動開始時点に対する依存関係は、格段に強い。
【００６２】
図１に示された方法では、燃料温度は燃料質量の計算時に、容量に基づいて燃料質量に組み込まれる。このことは通常、燃料密度の場合に考慮される。ポンプノズルシステムないしは分離されないシステムでは、燃料温度の影響は著しく大きいので、燃料温度は別個の補正係数によって考慮される。
【００６３】
この方法において特に有利には、使用される特性マップはしばしば、燃料噴射の制御にも使用される。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明による方法の第１の実施例を示している。
【００６５】
【図２】第１の実施例を詳細に示している。
【００６６】
【図３】第１の実施例の可能な発展形態を示している。
【００６７】
【図４】本発明による方法の第２の実施例を示している。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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