(57)【要約】【課題】圧電式の作動部材の種々異なる特性にもかかわらず、内燃機関の確実な始動が可能となるようにする。【解決手段】圧電式の作動部材を制御する制御信号を、内燃機関のコールドスタート段階の間、設定可能な上昇定数だけ増加１１５させるようにした。【選択図】　　　図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧電式の作動部材（５８）によって駆動される少なくとも１つの噴射弁（３０）を備えた内燃機関（１０）を運転するための方法において、圧電式の作動部材（５８）を制御する制御信号を、内燃機関（１０）のコールドスタート段階の間、設定可能な上昇定数だけ増加（１１５）させることを特徴とする、内燃機関を運転するための方法。
【請求項２】
制御信号を、内燃機関（１０）の最初の運転開始時に増加（１１５）させる、請求項１記載の方法。
【請求項３】
制御信号を、電流欠損後にかつ／または圧電式の作動部材（５８）を制御信号で負荷する制御装置（３４）にメモリされた適合値の損失後に増加（１１５）させる、請求項１または２記載の方法。
【請求項４】
制御信号の増加（１１５）を、該制御信号の、コールドスタート段階以外で実行される適合が活動化されている限り行う、請求項１から３までのいずれか１項記載の方法。
【請求項５】
上昇定数を、内燃機関（１０）の既存の暖機運転調整に一緒に含める、請求項１から４までのいずれか１項記載の方法。
【請求項６】
上昇定数の値を、約１００％〜約１５０％の範囲から選択する、請求項１から５までのいずれか１項記載の方法。
【請求項７】
上昇定数を適用する、請求項１から６までのいずれか１項記載の方法。
【請求項８】
圧電式の作動部材（５８）によって駆動される少なくとも１つの噴射弁（３０）を備えた内燃機関（１０）に用いられる制御装置（３４）において、圧電式の作動部材（５８）を制御する制御信号が、内燃機関（１０）のコールドスタート段階の間、設定可能な上昇定数だけ増加させられるようになっていることを特徴とする、制御装置。
【請求項９】
圧電式の作動部材（５８）によって駆動される少なくとも１つの噴射弁（３０）を有する内燃機関（１０）の制御装置（３４）のためのコンピュータプログラムにおいて、当該コンピュータプログラムが、請求項１から７までのいずれか１項記載の方法を実施するために適していることを特徴とする、コンピュータプログラム。
【請求項１０】
当該コンピュータプログラムが、電気的な記憶媒体、特にフラッシュ・メモリまたはリード・オンリ・メモリに記憶されている、請求項９記載のコンピュータプログラム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、圧電式の作動部材によって駆動される少なくとも１つの噴射弁を備えた内燃機関を運転するための方法に関する。
【０００２】
さらに、本発明は、圧電式の作動部材によって駆動される少なくとも１つの噴射弁を備えた内燃機関に用いられる制御装置に関する。
【０００３】
さらに、本発明は、圧電式の作動部材によって駆動される少なくとも１つの噴射弁を有する内燃機関の制御装置のためのコンピュータプログラムに関する。
【０００４】
【従来の技術】
噴射弁を操作するための圧電式の作動部材を備えた今日の噴射システムでは、圧電式の作動部材の行程能に関して相当のばらつきがある。このばらつきによって、種々の噴射弁は、同じ制御にもかかわらず、互いに著しく異なる通流特性を有している。この種の特に大きな偏差は内燃機関の始動時に問題を生ぜしめ得る。
【０００５】
圧電式の作動部材のより長い運転時間における状況は一層困難となる。つまり、時間が経つにつれ、作動部材がアクティブな層を失うので、作動部材によって発生させられる駆動作用ひいては該当する噴射弁の通流特性が引き続き減少させられるかもしくは損なわれる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
したがって、本発明の課題は、冒頭で述べた形式の、内燃機関を運転するための方法を改良して、圧電式の作動部材の種々異なる特性にもかかわらず、内燃機関の確実な始動が可能となるようにすることである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この課題を解決するために本発明の方法では、圧電式の作動部材を制御する制御信号を、内燃機関のコールドスタート段階の間、設定可能な上昇定数だけ増加させるようにした。
【０００８】
さらに、この課題を解決するために本発明の制御装置では、圧電式の作動部材を制御する制御信号が、内燃機関のコールドスタート段階の間、設定可能な上昇定数だけ増加させられるようになっているようにした。
【０００９】
さらに、この課題を解決するために本発明のコンピュータプログラムでは、当該コンピュータプログラムが、本発明による方法を実施するために適しているようにした。
【００１０】
【発明の効果】
この場合、上昇定数は、内燃機関の全てのシリンダにおいて、特にコールドスタート条件下での燃焼のために適した混合気が形成されるように選択される。この場合、すでに上述した、圧電式の作動部材の行程能のばらつきと、これに基づき生ぜしめられる、噴射弁の互いに異なる通流特性とに基づき、幾つかのシリンダは、空気と燃料とから成るリッチな混合気（ラムダ＜１）で運転され、幾つかのシリンダは、空気と燃料とから成るリーンな混合気（ラムダ＞１）で運転されることが行われ得る。しかし、このことは、単に全てのシリンダが、点火可能な混合気で負荷され、これによって、主として、内燃機関の確実な始動が行われる限り、特に内燃機関の始動時には重要ではない。
【００１１】
内燃機関の最初の運転開始時の制御信号の本発明による増加は全く特に有利である。なぜならば、この時点では、まだ作動部材の種々異なる行程能に関する情報もしくは個々の噴射弁の通流特性に関する情報が付与されていないからである。しかし、成功したコールドスタート後もしくは成功した最初の運転開始後、内燃機関の後続の運転の間に検出された、個々の噴射弁の個別の偏差を補償するための同調値もしくは適合値は、たとえば内燃機関の制御装置の不揮発性のメモリ、たとえばＥＥＰＲＯＭまたはバッテリバックアップ式のＲＡＭに記憶され得る。
【００１２】
しかし、不揮発性のメモリにファイルされた適合値も失われていってしまう可能性がある。このため、本発明による方法の別の変化形では、制御信号を、電流欠損後にかつ／または圧電式の作動部材を制御信号で負荷する制御装置にメモリされた適合値の損失後に増加させることが提案されている。
【００１３】
すでに記載したように、内燃機関の後続の運転の間、すなわち、コールドスタート段階の終了後、同調値または適合値が検出されることが可能となる。内燃機関のコールドスタート段階から通常の運転段階への確実な移行を保証するためには、制御信号の本発明による増加を、該制御信号の、コールドスタート段階以外で実行される適合が活動化されている限り維持することが提案される。
【００１４】
本発明による上昇定数を、内燃機関の既存の暖機運転調整に一緒に含めることも特に有利であり、これによって、コールドスタート時に上昇定数を考慮するためのさらなる手間が不要となる。こうして、上昇定数、たとえば別の修正ファクタを倍増的に標準信号にまたはすでに別の方法で修正された制御信号に結びつけることもできる。本発明の有利な実施態様によれば、上昇定数の値を、約１００％〜約１５０％の範囲から選択する。
【００１５】
本発明の別の実施態様によれば、上昇定数を適用するかもしくは適用可能にすると有利であり、これによって、上昇定数を内燃機関の最初の運転開始後でも調整することができる。
【００１６】
特に有利な構成では、コンピュータプログラムが、電気的な記憶媒体、特にフラッシュ・メモリまたはリード・オンリ・メモリに記憶されている。
【００１７】
本発明のさらなる特徴、使用可能性および利点は、図面に基づき説明する以下の発明の実施の形態から明らかとなる。この場合、記載または図示した全ての特徴はそれ自体単独でまたは任意に組み合わせて本発明の対象を成している。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態を図面につき詳しく説明する。
【００１９】
図３にフローチャートで概略的に示した本発明による方法は、図１に一点鎖線で示した内燃機関１０に使用される。この内燃機関１０は複数の噴射弁３０ａ，３０ｂ，３０ｃを有している。
【００２０】
これらの噴射弁３０ａ，３０ｂ，３０ｃは燃料を燃料蓄え管路２６（図１参照）から内燃機関１０のシリンダ３３ａ，３３ｂ，３３ｃの燃焼室３２ａ，３２ｂ，３２ｃ内に直接噴射する。制御装置３４は噴射弁３０ａ，３０ｂ，３０ｃを制御するために設けられている。
【００２１】
噴射弁３０ａ，３０ｂ，３０ｃの正確な構造は、たとえば１つの噴射弁３０が示してある図２から明らかとなる。
【００２２】
各噴射弁３０ａ，３０ｂ，３０ｃは圧電式の作動部材５８を有している。この作動部材５８は、これに対応した噴射弁３０の弁ニードル４４を駆動する。この弁ニードル４４は、噴射弁３０によって噴射したい燃料量を制御するために、開閉位置（図示せず）の間で往復運動可能である。
【００２３】
このためには、圧電式の作動部材５８が内燃機関１０の制御装置３４（図１参照）によって制御信号で負荷される。弁ニードル４４によって制御の間に移動させられた距離はニードル行程とも呼ばれる。
【００２４】
圧電式の作動部材５８には、その行程能に関して相当のばらつきがあるので、種々の噴射弁３０ａ，３０ｂ，３０ｃ（図１参照）の間には、同一の制御信号での圧電式の作動部材５８の負荷時に各弁ニードル４４の極端に異なるニードル行程ひいては噴射弁３０ａ，３０ｂ，３０ｃの種々異なる通流特性が生ぜしめられる。このニードル行程ひいては通流特性は内燃機関１０の運転および特に始動に不都合な影響を与える。
【００２５】
特に内燃機関１０の最初の運転開始時には、この内燃機関１０の、噴射弁３０ａ，３０ｂ，３０ｃに設けられた作動部材５８の種々異なる行程能に関する情報が付与されていない。
【００２６】
したがって、内燃機関１０の最初の運転開始時には、本発明によれば、圧電式の作動部材５８を制御する制御信号が、設定可能な上昇定数（Ａｎｈｅｂｕｎｇｓｆａｋｔｏｒ）もしくは増幅定数だけ増加させられる。
【００２７】
このためには、図３によれば、ステップ１００において、内燃機関１０（図１参照）の始動が、最初の運転開始であるかもしくは、たとえば内燃機関１０の１つまたはそれ以上の噴射弁３０の修理後のまたは交換後の再度の運転開始であるかがチェックされる。この事例の場合には、ステップ１１５で制御信号の増加が行われる。最終的には、後続のステップ１２０で噴射が行われる。
【００２８】
制御信号の増加１１５によって、比較的少ない行程能を備えた作動部材５８（図２参照）も、該当する噴射弁３０における十分に大きなニードル行程を生ぜしめることができ、これによって、内燃機関１０（図１参照）の初回の始動のために必要となる燃料量が燃焼室内に噴射される。
【００２９】
上昇定数の上限値は、内燃機関２０の、通常のもしくは過剰に大きな行程能を備えた作動部材５８によって規定される。この行程能はすでに上昇定数なしの制御時に十分な燃料量の噴射を可能にしている。
【００３０】
通常、上昇定数は約１１０％〜１２０％に設定されている。一般的には、１００％〜１５０％の値が可能となる。上昇定数は自由に設定可能であるかもしくは適用可能であり、通常、多数の噴射弁の静的な分析によって、内燃機関１０の複数のシリンダ３３において、噴射された燃料の確実な燃焼が可能となるように規定される。
【００３１】
内燃機関１０が、成功した始動後に６０℃を上回る運転温度に到達するやいなや、内燃機関１０の制御装置３４によって制御される適合過程（図示せず）が実行される。この適合過程では、噴射弁３０ａ，３０ｂ，３０ｃの個々の圧電式の作動部材５８の種々異なる行程能が検出される。適合過程の終了後、作動部材５８を制御するための同調値が付与される。この同調値は作動部材５８の種々異なる行程能を考慮する。
【００３２】
同調値は引き続き常に使用することができる。なぜならば、同調値は制御装置３４の不揮発性のメモリにファイルされるからである。こうして、すでに内燃機関１０の次回の始動時に個々の圧電式の作動部材５８の個別の制御を行うことができるので、上昇定数による制御信号の増加１１５は不要となる。
【００３３】
この事例、すなわち、内燃機関１０の最初の運転開始が行われず、同調値がすでに制御装置３４に付与されている場合には、ステップ１１０で別の質問が実施される。この質問では、メモリされた同調値が実際に使用可能であるかまたは、たとえば誤って消去されたかがチェックされる。
【００３４】
同調値が使用可能である場合には、ステップ１２０に移行される。このステップ１２０では、すでに記載したように、噴射が行われる。次いで、既存の同調値が、場合によって補足されるかまたは新たに検出される。
【００３５】
同調値が使用不能である場合には、質問１１０からステップ１１５に分岐される。この場合、このステップ１１５では、制御信号が上昇定数だけ増加させられる。
【００３６】
本発明による方法の別の実施態様では、上昇定数が、内燃機関１０の、たとえば制御装置３４によって制御される既存の暖機運転調整に一緒に含まれている。
【００３７】
本発明のさらに別の実施態様では、同調値を獲得するために必要となる適合過程が、上昇定数による制御信号の本発明による増加の非活動化後でも、まだ十分に長く実行されることが提案されている。これによって、個々の圧電式の作動部材５８のための同調値の、上昇定数によって影響が与えられない正確な検出が確保される。
【００３８】
全体的に本発明による方法ならびに相応の制御装置３４もしくは制御装置３４のためのコンピュータプログラムは、内燃機関１０の確実な始動と同時に種々異なる特性、特に噴射弁３０の個々の圧電式の作動部材５８の種々異なる行程能も可能にしている。
【００３９】
上昇定数は、既存の暖機運転調整に一緒に含めることができると共に適用可能であるので、提案された方法は、内燃機関１０の最初の運転開始のための単純なかつ確実な解決手段を成している。
【００４０】
内燃機関の最初の運転開始は、通常、製造プロセスの間に行われるので、提案された方法によって、生産費用も低減させることができる。なぜならば、特に困難なかつ時間のかかる調整過程もしくは校正過程が本発明による方法の使用によって省略されるからである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による内燃機関の構成を示す図である。
【図２】図１に示した内燃機関の１つの噴射弁を示す図である。
【図３】本発明による運転法の実施態様を示す図である。
【符号の説明】
１０　内燃機関、　２６　燃料蓄え管路、　３０，３０ａ，３０ｂ，３０ｃ　噴射弁、　３２ａ，３２ｂ，３２ｃ　燃焼室、　３３ａ，３３ｂ，３３ｃ　シリンダ、　３４　制御装置、　４４　弁ニードル、　５８　作動部材、　１００　ステップ、　１１０　ステップ、　１１５　ステップ、　１２０　ステップ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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