(57)【要約】【課題】停止フェーズの間の残留発熱による望ましくない圧力上昇を阻止乃至は低減することである。【解決手段】上記課題は、内燃機関の停止後に高圧燃料系における圧力上昇を制限するための方法において、内燃機関の停止後に高圧燃料系における圧力勾配が測定され、この圧力勾配から制御機器アフターランニングがもとめられ、負荷軽減バルブは、測定された圧力勾配に依存して制御され、負荷軽減バルブが制御において開閉されることによって解決される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の停止後に高圧燃料系における圧力上昇を制限するための方法において、
内燃機関の停止後に高圧燃料系における圧力勾配が測定され、該圧力勾配から制御機器アフターランニングがもとめられ、負荷軽減バルブ（１１）は、測定された圧力勾配に依存して制御され、前記負荷軽減バルブ（１１）が制御において開閉されることを特徴とする、内燃機関の停止後に高圧燃料系における圧力上昇を制限するための方法。
【請求項２】
制御機器アフターランニングをもとめるために及び/又は負荷軽減バルブを制御するために、付加的にエンジン温度及び/又は燃焼空気温度が使用されることを特徴とする、請求項１記載の方法。
【請求項３】
圧力勾配及び/又は制御機器アフターランニングをもとめることは、該制御機器アフターランニングの開始時に一度だけ行われることを特徴とする、請求項１又は２記載の方法。
【請求項４】
圧力勾配及び/又は制御機器アフターランニングをもとめることは、サイクリックに行われることを特徴とする、請求項１〜３のうちの１項記載の方法。
【請求項５】
負荷軽減バルブは固定的に予め設定されたパルス占有率で制御されることを特徴とする、請求項１〜４のうちの１項記載の方法。
【請求項６】
負荷軽減バルブは閾値との比較によって瞬時の圧力に依存して制御インターバルの間に開かれ、次いで再び閉じられることを特徴とする、請求項１〜５のうちの１項記載の方法。
【請求項７】
負荷軽減バルブは圧力勾配の検査の後で制御機器アフターランニングの間に持続的に制御されることを特徴とする、請求項１〜６のうちの１項記載の方法。
【請求項８】
負荷軽減バルブは圧力勾配の検査の後で制御機器アフターランニングの間にサイクリックに制御されることを特徴とする、請求項１〜７のうちの１項記載の方法。
【請求項９】
負荷軽減バルブは、高圧燃料系において目標圧力が生じるように制御されることを特徴とする、請求項１〜８のうちの１項記載の方法。
【請求項１０】
目標圧力はほぼ供給圧力又は保持圧力に相応することを特徴とする、請求項１〜９のうちの１項記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の停止後に高圧燃料系における圧力上昇を制限するための方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
高圧燃料噴射システムではプロポーショナルバルブが圧力調整（ＤＳＶ）のために又は減圧（ＤＡＶ）のために使用される。また減圧のための切替弁の使用も周知である。これらのバルブはエンジン制御機器を介して制御され、所期の燃料を高圧回路から低圧回路へと送出するために使用される。これらのバルブは通常は電力なしで閉じられる。というのも、これらは電力消費及び制御特性に関する利点をもたらすからである。
【０００３】
エンジンの停止の場合に、高圧回路の圧力が改善されたホットスタート特性のために保持されるか又は低圧回路における圧力へと低減されるかのいずれかでなければならない。低圧回路における圧力への低減は、場合によっては、高圧噴射バルブの密閉性をサポートするために、蒸発排出物質（Verdampfungsverlust）（ＳＨＥＤ）を低減するために及び安全性の観点から、行われる。というのも、比較的大きな燃料量が高圧下で保持されなければならないからである。
【０００４】
電力なしで閉じられるバルブはなるほど所望の圧力を調節するために又は高圧系の負荷を緩和するためにエンジン停止の際にアクティブに制御されるが、停止フェーズにおいて、遅くとも通常の制御機器アフターランニングの終了後には、このバルブは閉じられる。高圧系のコンポーネントの密閉性に応じて、停止フェーズにおける残留発熱効果（Nachheizeffekte）及びこれに伴う燃料の熱膨張によって高圧系では望ましくない圧力上昇が生じる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の課題は、とりわけ停止フェーズの間の残留発熱による望ましくない圧力上昇を阻止乃至は低減することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題は、内燃機関の停止後に高圧燃料系における圧力上昇を制限するための方法において、内燃機関の停止後に高圧燃料系における圧力勾配が測定され、この圧力勾配から制御機器アフターランニングがもとめられ、負荷軽減バルブは、測定された圧力勾配に依存して制御され、負荷軽減バルブが制御において開閉されることによって解決される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
本発明の実施形態では、内燃機関の停止後に高圧燃料系における圧力上昇を制限するための方法において、内燃機関の停止後に高圧燃料系における圧力勾配が測定され、この圧力勾配から制御機器アフターランニングがもとめられ、負荷軽減バルブは、測定された圧力勾配に依存して制御され、負荷軽減バルブが制御において開閉される。
【０００８】
圧力勾配は、２つ以上の測定時点の間の時間に関する圧力上昇である。制御機器アフターランニングは、１つの又は複数の制御機器がその機能の少なくとも一部をまだ維持している、すなわち１つの又は複数の制御機器が完全には停止していないエンジン停止後の期間である。圧力勾配があまりにも高いと、高圧回路のバルブが制御され、その結果、高圧回路から低圧回路への接続路がつくられ、相応の燃料の圧縮量が抑制制御（absteuern）される。必要ならば、重大な圧力上昇が認められず乃至は見込まれず、したがって残留発熱効果が弱まるまで、通常の制御機器アフターランニングが延長される。こうして、停止フェーズの間の高圧燃料系における望ましくない圧力上昇が、電力なしに閉じられるバルブ（ＤＳＶ/ＤＡＶ）の利点を断念することなく、回避される。
【０００９】
本発明の方法の実施形態では、負荷軽減バルブの制御のために付加的にエンジン温度及び/又は燃焼空気温度が使用される。これらのパラメータの測定値は要求すべきアフターランニングの計算に使用される。
【００１０】
本発明の方法の更なる実施形態では、圧力勾配及び/又は制御機器アフターランニングをもとめることは制御機器アフターランニングの開始時点に一度だけ行われる。同様に圧力勾配及び/又は制御機器アフターランニングをもとめることはサイクリックにも行われる。サイクリックとは、この場合、中断条件又は所定の最大時間に到達するまでの圧力勾配、制御機器アフターランニングの繰り返される検出及び場合によって行われる負荷軽減バルブの制御であると解釈される。サイクルは、この場合、一定の繰り返し時間、すなわち２つのサイクルの開始時点又は例えば測定された圧力勾配に依存する２つの可変的な繰り返し時間の開始時点の間の時間によって終了する。
【００１１】
本発明の方法の更なる実施形態では、負荷軽減バルブはとりわけプロポーショナルバルブの場合に固定的に予め設定されたパルス占有率で開閉される。パルス占有率とは、この場合、パルス幅変調された電圧信号のハイ成分（デューティーサイクル）であると解釈される。
【００１２】
本発明の方法の更なる実施形態では、負荷軽減バルブは閾値との比較によって瞬時の圧力に依存して制御インターバルの間に開かれ、次いで再び閉じられる。閾値は固定的に予め設定されるか又はさらに別の動作パラメータ例えば周囲温度、エンジン温度又は吸気温度に依存しうる。
【００１３】
本発明の方法の更なる実施形態では、負荷軽減バルブは圧力勾配の検査の後で制御機器アフターランニングの間に持続的に制御される。代替的に、負荷軽減バルブは圧力勾配の検査の後で制御機器アフターランニングの間にサイクリックに制御されうる。
【００１４】
本発明の更なる実施形態では、負荷軽減バルブは、高圧燃料系において目標圧力が生じるように制御され、この目標圧力はほぼ供給圧力（Vordruck）、これは噴射ポンプの燃料供給線路の圧力である、に相応しうる。代替的に、目標圧力はほぼ予め設定される保持圧力（Haltedruck）に相応しうる。
【実施例１】
【００１５】
本発明の実施例を以下の記述において所属の図面に基づいて詳しく説明する。
【００１６】
図１は、内燃機関の噴射システムの概略図を示す。高圧レール１は２つの第１の線路部分２ａ及び２ｂ、第２の線路部分３ａ及び３ｂ、そして、第３の線路部分４ならびに電気的に制御される噴射ノズル５を含む。この例では、２つのシリンダ列を前提とし、これら２つのシリンダ列はそれぞれ独自の線路部分２ａ及び２ｂを介して燃料供給される。これらは運動系及びコンフィギュレーションに応じて任意の多数の供給線路であってもよい。高圧分配器６は第３の線路部分４を第２の線路部分３ａ及び３ｂに接続する。高圧ポンプ１３は高圧側では逆止め弁７を介して第３の線路部分４に接続されている。高圧ポンプ１３の低圧側の供給線路８は場合によってはフィルタなどを介して燃料タンク９に接続されている。電気的に制御される減圧バルブ１１は低圧線路１０を介して高圧ポンプ６の供給線路８に接続されている。磁気的に制御されるリターン線路１４は高圧ポンプ６の燃料量調整に使用される。
【００１７】
エンジンの停止後に減圧バルブ１１が閉じられるとこのシステム内にある高圧センサ１２によって高圧レール１における圧力が測定され、この圧力の勾配が評価される。この場合にもとめられる圧力勾配は、予期される残留発熱効果及びこれに結びついた停止フェーズにおける圧力上昇に対する指標である。測定された勾配に依存して制御機器アフターランニングの延長が要求され、この結果、減圧バルブ１１を必要ならばさらに制御することができる。
【００１８】
全ての電気的に作動可能なコンポーネントはここには図示されていない制御機器によって制御される。この制御機器は例えばプログラム可能なマイクロコンピュータであってもよい。このマイクロコンピュータは例えば噴射ノズル５ならびに図１に図示された噴射システム内の全ての圧力制御バルブをエンジンの動作状態に相応して制御する。
【００１９】
付加的に又は代替的に、エンジン温度及び吸気温度の勾配もエンジンの停止後に評価される。制御機器アフターランニングの要求の際には次の二者択一がある：
１.  減圧バルブ１１の閉鎖時の圧力勾配のサイクリックな検査及び必要ならば制御機器アフターランニングの段階的な延長（図２参照）、
２.  停止フェーズ開始時に求めれた圧力勾配に依存して要求される制御機器アフターランニングの持続時間の一度だけの算出（図３参照）。
【００２０】
制御機器及び減圧バルブ１１の電力消費に基づいて、最大アフターランニング時間は限定される。極端な条件下でも燃料系における最大温度にエンジン停止後遅くとも約２０〜３０分後には到達し、次いで残留発熱効果が実質的に次第に弱まり、更なる圧力上昇は生じない。
【００２１】
図２に基づいて、本発明の方法の実施例を説明する。エンジン停止後にステップ２０においてこの方法がスタートし、まず最初にステップ２１において、高圧系を供給圧力レベルにまで低下させるために、減圧バルブ１１が高圧減圧を有する適用事例の場合には通常の制御機器アフターランニングにおいて開かれる。減圧バルブ１１は、一定の時間、長くても通常の制御機器アフターランニングの終了すこし前まで開かれている。次いで、減圧バルブ１１は再び閉じられ、レール圧力が評価される。高圧保持を有する適用事例の場合にはこのバルブは高圧燃料系の高圧を保持するためにエンジン停止時に閉じられている。図２に基づいて図示された方法は、高圧保持ストラテジのためにも高圧減圧ストラテジのためにも使用可能であり、圧力勾配のサイクリックな検査ならびに制御機器アフターランニングのサイクリックな延長を記述している。
【００２２】
ステップ２３において減圧バルブ１１が閉じられているかどうかが検出される。ノーの場合、減圧バルブ１１がステップ２４で閉じられる。ステップ２５において圧力勾配が高圧レール１において予め設定された閾値を上回っているかどうかがもとめられる。圧力勾配は時間による圧力の時間的な導関数である。ノーの場合、この方法はステップ２６で終了する。圧力勾配が予め設定された閾値を上回っている場合には、ステップ２７において制御機器アフターランニングが要求され、この制御機器アフターランニングは一定の時間行われるか又はもとめられた圧力勾配に依存してより短い時間又はより長い時間行われる。これに続くステップ２８において、バルブは後述する高圧保持のための制御ストラテジａ）〜ｅ）乃至は供給圧力への高圧減圧のための制御ストラテジｆ）〜ｉ）にしたがって制御される。これは制御機器アフターランニング終了のすこし前までおこなわれる。ステップ２５で検出される圧力勾配が予め設定される閾値を下回るまで、ループの形式にてステップ２３〜２８が実施される。
【００２３】
図３に基づいて上記の方法の変形例が示される。図２による方法とは異なり、この場合圧力勾配のサイクリックな検査ではなく、通常の制御機器アフターランニングの開始時の一度だけの検査、すなわちエンジン停止の少し後の一度だけの検査が行われる。この一度だけの検査から必要な制御機器アフターランニングがもとめられる。よって、ステップ２３，２４、２５、２７、２８は中断条件（ステップ２５）として圧力勾配が予め設定される閾値を下回ることを有するループにおいて実施されるのではなく、ただ一度だけ実施される。
【００２４】
残留発熱効果のためにアフターランニングにおける減圧バルブ１１の制御が必要である場合には、以下の制御ストラテジが考慮される：
１．高圧減圧（供給圧力保持）を有する適用事例におけるストラテジ
ａ）固定的に予め設定されたパルス占有率による持続的な制御。この場合、予め設定されたパルス占有率は、減圧バルブ１１の確実なオープンを保証しなくてはならないが、同時に電力消費を僅少に保つためにできるだけ小さく選択されなくてはならない。
ｂ）固定的に予め設定されたパルス占有率及び瞬時の圧力に依存する制御インターバルによる制御。この場合、瞬時の圧力は閾値と比較される。ここでもパルス占有率は減圧バルブ１１の確実なオープンを保証しなくてはならないが、同時にまた電力消費を上記のようにできるだけ僅少に保たなくてはならない。制御インターバルは固定的に予め設定されるか又は測定された圧力勾配に依存して選択される。
ｃ）固定的に予め設定されたパルス占有率及び制御インターバルによるサイクリックな制御。パルス占有率及び制御インターバルに対しては上記の規準が適用される。
ｄ）瞬時に測定される圧力に依存して供給圧力に等しい目標圧力への閉ループ制御の活性化。瞬時に測定される圧力はこの場合閾値と比較される。
ｅ）供給圧力に等しい目標圧力への持続的な閉ループ制御が行われる。
【００２５】
２．高圧保持（目標圧力）を有する適用事例におけるストラテジ
ｆ）瞬時に測定される圧力に依存して供給圧力に等しい目標圧力への閉ループ制御の活性化。瞬時に測定される圧力の閾値との比較が行われる。
ｇ）保持圧力に等しい目標圧力への閉ループ制御のサイクリックな活性化。
ｈ）保持圧力に等しい目標圧力への持続的な閉ループ制御。
ｉ）固定的に予め設定されたパルス占有率及び閾値との比較による瞬時の圧力に依存する制御インターバルによる制御。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】内燃機関の噴射システムの概略図である。
【００２７】
【図２】バルブ閉鎖時の圧力勾配のサイクリックな検査及び制御機器アフターランニングの必要な延長のためのフローチャートである。
【００２８】
【図３】バルブ閉鎖時の圧力勾配の一度だけの検査及び制御機器アフターランニングの場合によっては行われる一度だけの延長のためのフローチャートである。
【符号の説明】
【００２９】
１  高圧レール
２ａ及び２ｂ  第１の線路部分
３ａ及び３ｂ  第２の線路部分
４  第３の線路部分
５  電気的に制御される噴射ノズル
６  高圧分配器
７  逆止め弁
８  低圧側供給線路
９  燃料タンク
１０  低圧線路
１１  減圧バルブ
１２  高圧センサ
１３  高圧ポンプ
１４  リターン線路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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