(57)【要約】  本発明は、ノズルニードルのダイレクトドライブを備えるフューエルインジェクタの電気制御の適応方法に関し、このフューエルインジェクタによって燃料が計量されて内燃機関の燃焼室へ送られ、内燃機関の現在の作動状態がモニタされ、その作動状態に応じて電気制御の適応が行われる。現在の作動状態がそれぞれの燃焼室内で生じる圧力を用いてモニタされ、測定された圧力に応じて実際仕事値が検出され、この検出された値が、現在の作動状態に割り当てられている目標仕事値と比較され、それぞれの燃焼室の現在の目標仕事値と実際仕事値との比較に応じて、それぞれのフューエルインジェクタの電気制御の適応が行われる場合、改善された適応を達成することができる。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
フューエルインジェクタの電気制御の適応方法であり、前記フューエルインジェクタによって燃料が計量されて内燃機関の燃焼室へ送られ、前記内燃機関の現在の作動状態がモニタされ、前記作動状態に応じて前記電気制御の適応が行われる方法であって、
‐現在の前記作動状態がそれぞれの前記燃焼室内で生じる圧力を用いてモニタされ、
‐測定された前記圧力に応じて実際仕事値が検出され、
‐検出された前記実際仕事値が、現在の前記作動状態に割り当てられている目標仕事値と比較され、
‐それぞれの前記燃焼室の現在の前記目標仕事値と実際仕事値との比較に応じて、それぞれの前記フューエルインジェクタの前記電気制御の適応が行われることを特徴とする方法。
【請求項２】
‐それぞれの前記燃焼室について、実際の圧力変化が測定され、
‐測定された前記実際の圧力変化から、対応する実際平均圧力が検出され、
‐検出された前記対応の実際平均圧力から、それぞれの前記燃焼室の前記実際仕事値が検出されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
多数の個別の噴射によって前記燃料がそれぞれの前記燃焼室に供給される多点噴射動作の間に、前記適応が行われることを特徴とする、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
単一の噴射によって前記燃料がそれぞれの前記燃焼室に供給される単点噴射動作の間に、前記適応が行われることを特徴とする、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項５】
前記目標仕事値と実際仕事値との比較に応じて、ノズルニードルのストロークが修正されることを特徴とする、請求項１〜４のうちいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
前記フューエルインジェクタの前記ノズルニードルがダイレクトドライブによって制御されることを特徴とする、請求項１〜５のうちいずれか一項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１の前提部分に基づく、フューエルインジェクタの電気制御の適応方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
文献１には、フューエルインジェクタの電気制御の適応方法が開示されており、この方法では、フューエルインジェクタがダイレクトドライブを備えるノズルニードルを備え、燃料を計量して内燃機関の燃焼室へ送るために用いられる。周知の適応方法では、内燃機関の現在の作動状態がモニタされ、その作動状態に応じて、フューエルインジェクタを作動させる電気制御の適応が行われる。詳細に説明すると、周知の方法では、このことは、フューエルインジェクションバルブが基準特性を持つ場合に、エンジントルクが変動しないようにフューエルインジェクションバルブの制御エネルギー及びニードルストロークを制御することによって実現され、この場合、エンジントルクは、フューエルインジェクションバルブの制御エネルギーニードルストローク特性曲線の勾配の変化によって、基準特性をもつインジェクションバルブで発生するエンジントルクに適合させられる。この周知の方法は、特に、製造に起因するか、又は経年劣化によって生じる、各フューエルインジェクションバルブのインジェクション動作の変化を補正するために用いられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】独国特許出願公開第１０２００６０７８２３Ａ１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、この種の適応方法について、例えば高い信頼性を特徴とする改善された実施形態又は少なくとも１つの別の実施形態を提供するという問題に取り組んでいる。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明に基づき、この問題は、独立請求項に記載の方法によって解決される。好ましい実施形態は、従属請求項の対象である。
【発明を実施するための形態】
【０００６】
本発明は、内燃機関の現在の作動状態を、それぞれの燃焼室内で支配的な圧力を用いてモニタするという一般的な考え方に基づいている。このために、例えば、燃焼室ごとに圧力センサを設けることができ、このセンサは、燃焼室部分又は燃焼室内の適切な箇所に配置されている。燃焼室内で支配的な圧力又は燃焼室内で生じている圧力の経時変化は、それぞれのシリンダ内で実際に発生し、それぞれのピストンの中に導入される仕事量と相関関係がある。
【０００７】
本発明に基づく適応方法では、測定された圧力に応じて実際仕事値が検出され、この値が、現在の作動状態に割り当てられている目標仕事値と比較される。この目標仕事値は、この場合、現在の作動状態におけるそれぞれのフューエルインジェクタの制御に基づいて実際に設定することができ、例えばエンジン制御装置などによって規定されているような仕事値である。言い換えれば、内燃機関の現在の作動状態は、例えば、車両運転者又は車両の速度調整装置の特定の出力要求を満たすことができるように、付属するエンジン制御装置によって特定される。この求められている目標作動状態に応じて、エンジン制御装置又はこれと連動しているインジェクタ制御装置がフューエルインジェクタを作動し、燃料の噴射によって求められる目標作動状態が引き起こされる。この場合、エンジン制御装置が、同時に内燃機関のその他のコンポーネント、例えば過給内燃機関の場合は可変タービンジオメトリ、スロットルバルブ、可変バルブ機構、及び特に燃焼エアを制御するためのその他のフラップ及びバルブ、並びに必要に応じて取り付けられている点火装置なども制御又は作動することは明らかである。実質的に調整された実際の作動状態は、本発明の場合、燃焼室内で生じる圧力を用いてモニタされる。このことは、特に、シリンダごとに選択的に行うことができる。すなわち、それぞれのシリンダ又はそれぞれの燃焼室について、圧力が個々に検出される。
【０００８】
そのようにして実現された、それぞれの燃焼室の現在の目標仕事値と実際仕事値との比較に応じて、それぞれのフューエルインジェクタの電気制御の適応を行うことができる。例えば、実際仕事値が大きすぎる場合、このことは、噴射された燃料の量が多過ぎることを示している。これに応じて、例えば、燃料噴射量、ニードルストローク、電気制御信号の関係を示すフューエルインジェクタ作動特性曲線を適切にずらすことができる。これに従って、ニードルストロークの補正を行うことにより、噴射される燃料量を、内燃機関の目標作動状態に適合させることができる。
【０００９】
好ましいのは、この適応方法が純粋な適応であって、調整ではないことである。すなわち、調整では、それぞれの作業サイクル及び特に各シリンダにおいて、目標値と実際値との偏差が大きい場合に調整動作が実施されるが、適応では、その他の基本条件に応じてのみ電気制御の適応によって適応動作が実施され、例えばそれぞれの適応に継続的な特性が与えられる。例えば、この種の適応においては、連続する一定数の作業サイクルの間に、目標値と実際値との偏差が規定の最小偏差を上回った場合のみ電気制御の適応が行われるようにすることができる。この場合、偏差の値と再現数との段階的な割当てを考慮することができるため、いわゆる偏差の重みづけが生じる。例えば、該当する適応動作を作動するためには、大きな偏差が小さな偏差よりも数多く再現されてはならないなどである。
【００１０】
従って、適応の目的は、一時的な誤噴射の調整ではなく、製造に起因する、すなわち主として許容誤差に起因する偏差の調整並びに経年劣化現象の調整である。
【００１１】
有利な実施形態に従って、それぞれの燃焼室について、実際の圧力変化、すなわちクランク角による圧力の変動を測定することができる。この測定された実際の圧力変化から、次に、それぞれの燃焼室に対応する実際平均圧力を決定することができる。この対応した平均圧力が、作業サイクルごとの排気量に関連する仕事となり、それによって、決定された対応の実際平均圧力からそれぞれの燃焼室の実際仕事値を検出することができる。
【００１２】
実際仕事値がそのような形で決定されることにより、特に繰り返し生じる目標値と実際値の偏差が比較的小さい場合にも、それぞれのフューエルインジェクタの電気制御の適応が可能になる。この種の小さな偏差は、例えば多点噴射が実施される現在の内燃機関ではとりわけ重要である。そのような多点噴射の範囲内では、個別の噴射が互いに時間をあけて個々に行われるため、それぞれの噴射量は比較的少なくなる。これらの個別噴射の範囲内では、目標値と実際値の偏差が特に明確に生じる。
【００１３】
これに従って、有利な実施形態では、多数の個別噴射によって燃料がそれぞれの燃焼室に供給される多点噴射動作の間に適応が実施される。また、単一の噴射によって燃料がそれぞれの燃焼室に供給される単点噴射の間に適応を実施することも考えられる。
【００１４】
提案されている適応方法は、燃料が計量されて直接燃焼室に送られる直噴式インジェクションシステムを備える内燃機関の場合は特に有利である。とりわけ直噴式インジェクションシステムでは、点火の時点に、点火装置付近に点火可能な混合気があり、点火装置からさらに離れた部分にはリーンな混合気が存在することによって、混合気が成層化して燃焼室内に給気の層ができる。例えば、スプレーガイド式燃焼方法の場合、燃焼室内に噴射される燃料は、燃焼室内の燃料の少なくとも一部が点火装置の方向に移動するように噴射されるか、又は方向付けられる。さらに、特にピストンの壁面が特に燃料移動のガイドを引き受ける、ウォールガイド式燃焼方法がある。その他に、エアガイド式燃焼方法も知られており、この場合、燃焼室内の燃料移動は、ほとんど、燃焼室に送られる燃焼エアの給気移動によって行われる。ここに提案されている適応方法は、好ましくは、スプレーガイド燃焼方法において使用することができる。というのも、この方法では精密な噴霧形成が重要となるからである。
【００１５】
さらに、ここに提案されている適応方法は、外側へ開くノズルを備えるフューエルインジェクタに適している。代替の方法として、この適応方法は、内側へ開くノズルによって作動するフューエルインジェクタでも使用することができる。
【００１６】
さらに、ここに提案されている適応方法は、ダイレクトドライブとして、ノズルニードルがピエゾアクチュエータを有しているフューエルインジェクタで使用されるのが好ましい。この場合、制御電圧とニードルストロークとの間には正比例の関係がある。基本的に、この適応方法は、ノズルニードルを駆動するために、ダイレクトドライブが電磁石で動作するフューエルインジェクタにも使用することができる。さらに、この適応方法は、ノズルニードルを制御するために液圧比を用いるフューエルインジェクタでも使用することができる。
【００１７】
ここに提案されている適応方法によって、自己着火式内燃機関においても、又は外部着火式内燃機関においても、フューエルインジェクタの適応が可能であることは明らかである。同様に、この適応方法は、液体燃料で作動する内燃機関にも、気体燃料によって作動する内燃機関にも適している。
【手続補正書】
【提出日】平成25年3月11日(2013.3.11)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フューエルインジェクタの電気制御の適応方法であり、前記フューエルインジェクタによって燃料が計量されて内燃機関の燃焼室へ送られ、前記内燃機関の現在の作動状態がモニタされ、前記作動状態に応じて前記電気制御の適応が行われる方法であって、
‐現在の前記作動状態がそれぞれの前記燃焼室内で生じる圧力を用いてモニタされ、
‐測定された前記圧力に応じて実際仕事値が検出され、
‐検出された前記実際仕事値が、現在の前記作動状態に割り当てられている目標仕事値と比較され、
‐それぞれの前記燃焼室の現在の前記目標仕事値と実際仕事値との比較に応じて、それぞれの前記フューエルインジェクタの前記電気制御の適応が行われ、
‐前記目標仕事値と実際仕事値との比較に応じて、ノズルニードルのストロークが修正されることを特徴とする方法。
【請求項２】
‐それぞれの前記燃焼室について、実際の圧力変化が測定され、
‐測定された前記実際の圧力変化から、対応する実際平均圧力が検出され、
‐検出された前記対応の実際平均圧力から、それぞれの前記燃焼室の前記実際仕事値が検出されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
多数の個別の噴射によって前記燃料がそれぞれの前記燃焼室に供給される多点噴射動作の間に、前記適応が行われることを特徴とする、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
単一の噴射によって前記燃料がそれぞれの前記燃焼室に供給される単点噴射動作の間に、前記適応が行われることを特徴とする、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項５】
前記フューエルインジェクタのノズルニードルがダイレクトドライブによって制御されることを特徴とする、請求項１〜４のうちいずれか一項に記載の方法。
【国際調査報告】
2013531173.tif 000002
2013531173.tif 000003
2013531173.tif 000004
2013531173.tif 000005