(57)【要約】  内燃機関の燃料噴射装置（１）用制御装置（２）であって、燃料噴射装置は少なくとも２つの燃料噴射ノズル（４）を含み、その噴射動作はソレノイド（５．１）を介して制御可能であり、さらに、噴射動作を制御するソレノイド（５．１）を制御するようにされた少なくとも２つのコントロールユニット（２．１）を含んでいる。本発明に従って、各噴射ノズルには第１および第２のソレノイド（５．１，５．２）が設けられ、第１および第２のソレノイドは異なるコントロールユニット（２．１）に接続されている。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の燃料噴射装置（１）用制御装置（２）であって、燃料噴射装置は少なくとも２つの燃料噴射ノズル（４）を含み、その噴射動作はソレノイド（５．１）により制御可能であり、さらに、噴射動作を制御するソレノイド（５．１）を制御するようにされた少なくとも２つのコントロールユニット（２．１）を含み、各噴射ノズルには第１および第２のソレノイド（５．１，５．２）が設けられ第１および第２のソレノイドは異なるコントロールユニット（２．１）に接続されていることを特徴とする制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の制御装置であって、ソレノイドおよびコントロールユニット間の制御接続は数本の第１の接続線（６．１）および第２の接続線（６．２）が各コントロールユニットに接続され、第１の接続線は第１のソレノイドに接続され第２の接続線は第２のソレノイドに接続されるようにされていることを特徴とする制御装置。
【請求項３】
請求項１に記載の制御装置であって、コントロールユニットは通信モジュール（２．２）、制御モジュール（２．３）および診断モジュール（２．４）を含み、通信モジュール（２．２）は各接続線に対して制御モジュールまたは診断モジュールとの通信接続を生成するようにされていることを特徴とする制御装置。
【請求項４】
請求項３に記載の制御装置であって、正規の状況において噴射ノズルの第１のソレノイド（５．１）は第１のコントロールユニットの制御モジュール（２．３）に接続され、制御モジュールは第１のソレノイド（５．１）の動作を制御するようにされており第２のソレノイド（５．２）は第２のコントロールユニットの診断モジュール（２．４）に接続され、診断モジュールは第２のソレノイドの動作したがって噴射ノズルの動作を解析するようにされていることを特徴とする制御装置。
【請求項５】
内燃機関（１）の燃料噴射システムを制御する方法であって、燃料噴射装置は少なくとも２つの燃料噴射ノズル（４）を含み、その噴射動作はソレノイド（５．１）を介して制御可能であり、さらに、噴射動作を制御するソレノイド（５．１，５．２）を制御するようにされた少なくとも２つのコントロールユニット（２．１）を含み、第１および第２のソレノイド（５．１，５．２）は各噴射ノズル（４）を作動させるのに使用され異なるコントロールユニット（２．１）が第１および第２のソレノイド（５．１，５．２）の動作を制御することを特徴とする制御方法。
【請求項６】
請求項５に記載の方法であって、正規の状況において第１のソレノイド（５．１）は噴射ノズル（４）の動作を制御し第２のソレノイド（５．２）は噴射ノズルの動作をモニタすることを特徴とする方法。
【請求項７】
請求項５に記載の方法であって、第２のソレノイド（５．２）のモニタリングにより噴射ノズル（４）の動作に故障が検出される時は、第２のソレノイド（５．２）が噴射ノズルの動作を制御するように変えられることを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は請求項１の前提部分に記述されているように内燃機関の燃料噴射装置の制御装置に関連し、本システムは少なくとも２つの燃料噴射ノズルを含み、その噴射動作はソレノイドを介して制御可能であり、さらに、噴射動作を制御するソレノイドを制御するようにされた少なくとも２つのコントロールユニットを含んでいる。
【０００２】
本発明は請求項５の前提部分に記述されているように内燃機関の燃料噴射システムの制御方法にも関連し、燃料噴射装置は少なくとも２つの燃料噴射ノズルを含み、その噴射動作はソレノイドにより制御され、さらに、燃料噴射ノズルの噴射動作を制御するソレノイドを制御するための少なくとも２つのコントロールユニットを含んでいる。
【背景技術】
【０００３】
特に、動力装置および船舶用機関には厳格な信頼性要求条件が課される。効率を改善しかつ排気ガス放出を低減するために、電子制御燃料噴射装置を使用することがより一般的となってきている。しかしながら、このような噴射装置は信頼性を低下させる恐れがある。典型的に、装置の信頼性はアクチュエータおよび測定装置を二重さらには三重にして改善されてきている。このような解決方法では、並列装置は典型的に電気的に並列接続され、そのため１つの装置の故障は、並列接続のため並列、健全装置との干渉を生じて実際の動作を妨げることがある。故障装置は、たとえば、信号導体を接地させてシステムは作動しなくなることがある。さらに、多くのシステムにおいて単純に装置の量が増加するだけで故障のリスクが増す。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は内燃機関の燃料噴射システム用制御システムを提供することであり、本システムは動作が信頼でき高い動作信頼性を達成する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の目的は主として添付請求項１および５に開示され他の請求項により詳細に開示されているように達成される。本発明に従った燃料噴射装置の制御装置は少なくとも２つの燃料噴射ノズルであって、その噴射動作がソレノイドにより制御可能な燃料噴射ノズルと、噴射ノズルの噴射動作を制御するソレノイドを制御するようにされた少なくとも２つのコントロールユニットとを含んでいる。本発明の特徴は各噴射ノズルに第１および第２のソレノイドが設けられ、それらは異なるコントロールユニットに接続されることである。第１および第２のソレノイドは互いに直流電気的に分離された、すなわち互いに電気的に独立した、同じ、共有コアに接続されている。
【０００６】
ソレノイドのコアを動かすのにソレノイド対の一方のソレノイドを駆動すれば十分である。したがって、正規の状況においてコアを動かすのに使用されないソレノイドは制御ソレノイドとして作用する。それは第１のソレノイドの駆動により生じるコアの動きにより第２のソレノイド内に電流が誘起されることを意味し、電流はコントロールユニットによりモニタされる。制御によりコアの不動性が検出される場合には、噴射ノズルの動作制御は第２のソレノイドにより行われるように移行される。このようにして、第２のソレノイドの動作が故障した第１のソレノイドに取って替わるため、機関の動作はコアの動きが１回だけ生じなかった後で正常化される。
【０００７】
本発明に従って、ソレノイドとコントロールユニットの制御接続は数本の第１の接続線および第２の接続線が各コントロールユニットに接続され、第１の接続線は第１のソレノイドの第１のソレノイド対に接続され、第２の接続線は第２のソレノイド対の異なる第２のソレノイドに接続されるようにされる。このような構成により、コントロールユニットがなんらかの理由で作動しなくなっても故障を回避することができる。
【０００８】
本発明に従った構成において、各コントロールユニットは通信モジュール、制御モジュールおよび診断モジュールを含んでいる。通信モジュールは各接続線に対して制御モジュールまたは診断モジュールとの間にデータ通信を形成するようにされる。正規の状況において、噴射ノズルの第１のソレノイドは第１のコントロールユニットの制御モジュールに接続され、制御モジュールは第１のソレノイドの動作を制御するようにされかつ第２のソレノイドは第２のコントロールユニットの診断モジュールに接続され、診断モジュールは第２のソレノイドの動作したがって噴射ノズルの動作を解析するようにされる。
【０００９】
本発明に従った内燃機関の燃料噴射システムの動作制御方法において、燃料噴射システムは少なくとも２つの燃料噴射ノズルを含み、その噴射動作はソレノイドにより制御され、さらに、噴射ノズルの噴射動作を制御するソレノイドを制御する少なくとも２つのコントロールユニットを含み、第１および第２のソレノイドが各噴射ノズルの動作に使用され、第１および第２のノズルの動作は異なるコントロールユニットにより制御される。正規の状況において、第１のソレノイドは噴射ノズルの動作を駆動し第２のソレノイドは噴射ノズルの動作をモニタする。第２のソレノイドのモニタリングにより噴射ノズルの動作に故障が検出されると、第２のソレノイドは噴射ノズルの動作を駆動するように変えられる。
【００１０】
本発明により機関の運転における故障の可能性は非常に有効に最小限に抑えられる。
【実施例】
【００１１】
以下、添付した略図に関して実施例により本発明を説明する。図１は内燃機関の燃料噴射装置１とその制御装置２を略示している。ここで、制御装置２は実際上点線で示す共通ユニット内に物理的に統合することができるいくつかのコントロールユニット２．１からなっている。燃料噴射装置は機関のシリンダ３に接続されている噴射ノズル４を含んでいる。噴射ノズルの動作したがって噴射動作は第１および第２のソレノイド５．１，５．２により制御される。図１に示す実施例では、ソレノイドはニードルのピン５．３において直接制御するようにされているが、本発明の基本的アイデアは、たとえば、油圧制御システムにおいて噴射ノズルのニードルを開放させる、油圧制御噴射ノズル内の油圧流体の制御圧の解除を制御するのに応用することができる。
【００１２】
各噴射ノズルには一対のソレノイド５．１，５．２が設けられており、その対の第１の５．１および第２の５．２ソレノイドはコア、すなわち、それらにより共有されるピン５．３に接続されている。燃料噴射器の構造は実際上変化することは明白であるが、ピンの動きは燃料噴射器ニードル自体の動きに影響を及ぼすことが不可欠である。コントロールユニットは接続線６等を介してソレノイドと制御連絡される。
【００１３】
接続線６は数本の第１の接続線６．１および数本の第２の接続線６．２により形成される。第１の接続線６．１が各噴射ノズルの第１のソレノイド５．１をコントロールユニット２．１に接続し、第２の接続線６．２が各噴射ノズルの第２のソレノイド５．２をコントロールユニット２．１に接続し、さらに、同じ噴射ノズルのソレノイド対５．１，５．２のソレノイドが異なるコントロールユニットに接続されるようにケーブルが使用される。
【００１４】
各噴射ノズルの両方のソレノイドが単独でピンの動きを達成することができ、正規の状況においてソレノイドの一方を診断の目的で使用できるような寸法に作られかつ／または選択される。実際上、これは正規の状況において燃料噴射装置したがって機関もソレノイド対の第１のソレノイド５．１により動作し続けられることを意味する。したがって、ソレノイド対の第２のソレノイド５．２は第１のソレノイド５．１の動作をモニタするのに使用される。さらに、好ましくは、各ソレノイド対の第１および第２のソレノイドは異なるコントロールユニット２．１に接続される。正規の状況において、第２のユニットに接続されたコントロールユニットはこのソレノイドに関して診断モードで動作するようにされる。第１のソレノイドがピンの動きを生じると、すなわち、噴射動作の開始、それは第２のソレノイドの回路内で検出することができ、それは診断モードにある第２のコントロールユニットにより検出される。
【００１５】
各コントロールユニットは接続線６のコントロールユニットの他のモジュールとの接続を制御する通信モジュール２．２を含んでいる。通信モジュール２．２の他に、コントロールユニットは少なくとも１つの制御モジュール２．３および診断モジュール２．４を含んでいる。本発明に従って、通信モジュール２．２は噴射ノズルのソレノイド５．１，５．２のいずれが噴射動作を駆動し、いずれが診断に使用されるかの情報を有する。通信モジュール２．２は制御または診断モジュールとの各接続線６に対する通信接続を生成するのにこのデータを使用する。このようにして、実際上、第２のソレノイド５．２は通信モジュール２．２を介したおよび／またはそれにより制御される噴射ノズルの動作に関するコントロールユニット情報を診断モジュール２．４に提供する。噴射ノズルのピン５．３が動いていない、すなわち、何らかの理由で第１のソレノイドの動作に故障があることを診断モジュール２．４が検出すると、このデータに基づいて噴射ノズルの第２のソレノイド５．２を噴射動作の駆動に使用するための動作が行われる。この動作において、第２のソレノイド５．２に接続されたコントロールユニット２．１の通信モジュール２．４は接続を診断モジュール２．４ではなく制御モジュール２．３へ向け、制御モジュール２．３は噴射動作の駆動に第２のソレノイド２．４を使用する。たとえ第１のソレノイドの作動不能を生じる故障がコントロールユニットの制御モジュール内で生じても、ソレノイド対５．１，５．２は異なるコントロールユニットに接続されているため、機関はまだ故障せずに動く。
【００１６】
本発明はここに記述されている実施例に限定はされず、添付特許請求の範囲内でそのさまざまな修正が考えられる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】内燃機関の燃料噴射装置の実施例を示す図である。
【図１】
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【国際調査報告】
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