(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
高圧燃料噴射装置を有する内燃機関、殊に、コモンレールシステムを有する内燃機関の制御方法であって、燃料は、少なくとも１つのポンプによって、低圧領域から高圧領域に送られ、該高圧領域で、前記内燃機関のインジェクタを用いて調量することができ、前記高圧領域内の圧力は、圧力センサで検出することができて、圧力調整弁を用いて調整することができる制御方法において、
エンジンブレーキ作動状態で、圧力調整弁の機能動作について検査し、障害が検出された場合、圧力調整弁は、高圧領域内の圧力が、燃料噴射が行われない値に低下するように制御することができる
ことを特徴とする内燃機関の制御方法。
【請求項２】
障害が検出された場合、付加的に、各インジェクタは、燃料噴射を行わないように制御される
請求項１記載の方法。
【請求項３】
障害は、殊に漏れが生じている際に検出される
請求項１〜２までの何れか１記載の方法。
【請求項４】
検査のために、圧力調整弁は、圧力が低減されるように制御される
請求項１記載の方法。
【請求項５】
圧力調整弁の機能動作について、圧力が所定値だけ低下した場合に検出される
請求項１記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高圧燃料噴射装置を有する内燃機関、殊に、コモンレールシステムを有する内燃機関の制御方法であって、燃料は、少なくとも１つのポンプによって、低圧領域から高圧領域に送られ、該高圧領域で、前記内燃機関のインジェクタを用いて調量することができ、前記高圧領域内の圧力は、圧力センサで検出することができて、圧力調整弁を用いて調整することができる制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
内燃機関の制御方法及び装置では、燃料は、燃料ポンプを用いて燃料タンクから、燃料管を介して燃料噴射弁に供給される。高圧燃料噴射装置を有する内燃機関、例えば、自己着火式内燃機関では、燃料供給ポンプに別のポンプが接続されており、この別のポンプは、非常に高い圧力を、燃料供給系の高圧領域内に発生する。この高圧領域は、燃料噴射弁と接続されている。更に、圧力調整弁が設けられており、この圧力調整弁を用いて、高圧領域内の圧力を調整することができる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、内燃機関の制御方法を、障害が生じた場合、内燃機関を迅速に遮断することができるようにすることである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
この課題は、本発明によると、エンジンブレーキ作動状態で、圧力調整弁の機能動作について検査し、障害が検出された場合、圧力調整弁は、高圧領域内の圧力が、燃料噴射が行われない値に低下するように制御することができることにより解決される。
【０００５】
【発明の実施の形態】
本発明の有利な実施例は、従属請求項に示されている。
【０００６】
【実施例】
以下、図示の実施例を用いて、本発明について詳述する。
【０００７】
図１には、本発明の理解に必要な、高圧燃料噴射装置を有する内燃機関の燃料供給系の構成部が示されている。図示の系は、通常のように、コモンレール系として示されている。
【０００８】
１００で、燃料タンクが示されている。この燃料タンク１００は、第１フィルタ１０５を介して調整可能な供給ポンプ１１０及び第２フィルタ部材１１５に接続されている。第２フィルタ部材１１５からは、燃料がパイプを介して弁１２０に達する。フィルタ部材１１５と弁１２０との間の接続パイプは、低圧制限弁１４０を介してタンク１００に接続されている。弁１２０は、高圧ポンプ１２５を介してレール１３０と接続されている。このレールは、燃料パイプを介して種々のインジェクタ１３１と接続されている。圧力調整弁１３５を介して、レール１３０は、燃料タンク１００と接続することができる。この圧力調整弁１３５は、コイル１３６を用いて制御することができる。
【０００９】
高圧ポンプ１２５の出力側と圧力調整弁１３５の入力側との間の領域は、高圧領域と呼ばれる。この領域では、燃料は、高圧下状態に置かれている。通常、外部点火式内燃機関用の装置では、圧力値は、３０〜１００バールであり、自己着火式内燃機関では、圧力値は、１０００〜２０００バールに達する。高圧領域内の圧力は、センサ１４０を用いて検出される。
【００１０】
インジェクタ１３１及び圧力調整弁１３５の弁１３６は、制御部２００から制御信号が供給される。制御部は、種々のセンサ２１０からの信号を処理する。
【００１１】
制御部は、インジェクタ１３１用の第１制御回路２１５と、圧力調整弁１３５のコイル１３６用の第２制御回路２２０とを有している。第１及び第２制御回路は、機能制御回路２３０から制御信号が供給される。
【００１２】
この装置は、以下のように作動する：
燃料タンク内の燃料は、加圧供給ポンプ１１０によってフィルタ部材１０５及び１１５を通って送給される。加圧供給ポンプ１１０の出力側では、燃料は、１〜約３バールの圧力が加えられている。燃料系の低圧領域内の圧力が所定圧に達した場合、弁１２０が開かれ、高圧ポンプ１２５の入力側には、所定圧力が加えられる。この圧力は、弁１２０の構成に依存する。通常、弁１２０は、約１バールの圧力の場合、高圧ポンプ１２５との接続が解除されるように構成されている。
【００１３】
低圧領域内の圧力が、許容し得ない程度の高い値に上昇した場合、低圧制限弁１４０が開き、加圧供給ポンプ１１０の出力側と燃料タンク１００との間の接続が解除される。弁１２０と低圧制限弁１４０とを用いて、低圧領域内の圧力は、約１〜３バールの値に保持される。
【００１４】
高圧ポンプ１２５は、燃料を低圧領域から高圧領域に送給する。高圧ポンプ１２５は、レール１３０内に非常に高い圧力を形成する。この圧力は、１０００〜２０００バールの大きさである。インジェクタ１３１を介して、燃料は、高圧下で内燃機関のそれぞれのシリンダに調量することができる。通常のように、インジエクタは、高圧領域内の圧力が最小値の上側である場合にしか調量できないように構成されている。所定圧力以下では、燃料噴射は、最早できない。
【００１５】
センサ１４０を用いて、レール乃至全高圧領域内の圧力が検出される。コイル１３６で制御可能な圧力調整弁１３５を用いて、高圧領域内の圧力を調整することができる。コイル１３６に印加される電圧乃至コイル１３６を流れる電流に依存して、圧力調整弁１３５は、種々の圧力値で開かれる。
【００１６】
加圧供給ポンプ１１０としては、通常のように、直流電流モータ（ＤＣ−モータ）又は電気整流直流モータ（ＥＣ−モータ）を有するソレノイド燃料ポンプが使用される。殊に、実用車で必要な比較的高い燃料送給量の場合には、並列接続された複数加圧供給ポンプを使用することもできる。この場合には、比較的長い寿命で比較的高い利便性のために、有利には、ＥＣ−モータが使用される。
【００１７】
通常作動では、機能制御回路２３０は、種々のセンサ２１０の各出力信号に基づいて、第１制御回路２１５の作動信号を算出し、この第１制御回路２１５は、この信号に依存して、所定時点で、所定燃料量が燃料噴射されるように制御する。
【００１８】
更に、機能制御回路２３０は、第２制御回路２２０に信号を供給して、圧力調整弁１３５に、高圧領域内の所定圧力で圧力調整弁１３５が開かれるような電圧が供給されるようにされる。この制御信号を介して、高圧領域内の圧力が調整可能である。
【００１９】
機能制御回路２３０が、障害が発生されたことを検出する際、障害は、例えば、種々のセンサ信号２１０の評価によって検出することができ、その結果、機能制御回路２３０は、第１及び第２制御回路に、内燃機関を遮断する信号を送出する。第１制御回路２１５への信号は、インジェクタが内燃機関に燃料を調量しないように構成されている。第２制御回路２２０用の制御信号は、圧力調整弁が完全に開いて、高圧領域内の圧力ができる限り迅速になくなるように構成される。
【００２０】
特に有利には、圧力調整弁１３５は、非通電通常状態で、高圧領域内の圧力が、約１４０バールの保持圧に低下されるが、障害の場合には、０バールに低下するように構成されている。これは、例えば、圧力調整弁１３５が、電圧値の極性切換又は付加的な制御線路によって、高圧領域内の圧力が０に低下することができるように制御されるように構成されていることによって実現することができる。高圧領域内の圧力が、ほぼ０バールの値に低下すると、内燃機関は、迅速に停止状態になる。
【００２１】
特に有利には、この方法では、相互に独立した２つの経路を介して遮断される。一方では、インジェクタ１３１を介しての燃料噴射を終了させる第１の経路を介して遮断される。例えば、インジェクタが故障していて、持続的に燃料を調量しているために、この経路では、内燃機関を遮断するのに充分ではない場合、圧力調整弁の制御は、第２の経路を介して行われて、高圧領域内の圧力は、燃料噴射が最早行われない、乃至、燃料噴射が最早可能でない状態にまで減圧される。遮断制御が冗長性をもって行われるように構成されているにも拘わらず、付加的な線路又は他の構成要素、例えば、逆止め弁の類は必要ない。
【００２２】
この方法では、障害の場合に、エンジンが停止状態になるまでの時間が極めて短くなる。というのは、高圧領域内の燃料残留量に圧力を加えずに燃料噴射することができなくなるからである。更に、エンジンの作動中、エンジンブレーキ作動状態で、この遮断装置が、正常に作動しているかどうか、その機能動作について検査することができる。そこでは、圧力遮断動作を短時間作動することができ、この遮断動作の機能は、高圧領域内の検出圧力を介して検査することができる。
【００２３】
本発明の方法に関して、図２に、流れ図を用いて示されている。第１ステップ３００で、障害があるかどうか、検査される。障害検出は、任意の方法で実行することができる。例えば、圧力センサ１４０の出力信号を検査して、圧力が、許容し得ない値かどうか調べることができる。
【００２４】
ステップ３００で、障害が検出された場合エラービットＦがセットされる。エラービットＦのセットは、他の制御ユニットによって行うこともできる。内燃機関の任意の制御ユニットが、内燃機関の遮断が必要であることを検知した場合、エラービットＦがセットされる。これは、例えば、燃料噴射系の所定の障害の場合、例えば、取り付けられているインジェクタに起因して持続的に燃料噴射が行われていたり、又は、外部から制御装置に障害が通知されたりした場合である。
【００２５】
それに続く問い合わせステップ３１０では、エラービットＦがセットされているかどうか、検査される。エラービットＦがセットされている場合、ステップ３２０で、インジェクタが制御されて、燃料供給が遮断されるようにされる。更に、ステップ３３０で、圧力調整弁１３５のコイルが制御されて、急速に圧力を低減させることができるようになる。その際、圧力調整弁１３５の制御は、燃料噴射が行われなくなる迄圧力が低減されるようにして、行われる。その際、圧力を大気圧に迄低減する必要はない。レール内の圧力の低減の結果、燃料噴射が最早行われず、従って、内燃機関が停止状態になる。これは、高圧ポンプ１２５が同様に燃料を送給しないようにして行われる。高圧ポンプ１２５の付加的な遮断乃至高圧ポンプへの燃料流の遮断は、必要ない。
【００２６】
簡単な実施例では、ステップ３２０及び３３０での両処置のうちの一方だけを実行すればよい。ステップ３３０での処置、即ち、圧力調整弁１３５のコイルを制御して、急速に圧力低減できるようにすることは、内燃機関を停止状態にするのに充分である。第２の処置によると、圧力調整弁１３５の領域内で起こりうる故障が発生した場合にも安全性が確保されるようになる。
【００２７】
特に有利には、付加的な構成素子及び制御装置からの出力線路が必要ない。障害時の遮断のために、通常作動の場合に同様に必要な手段しか使用されない。
【００２８】
問い合わせステップ３１０で、エラービットＦがセットされていないことが検出された場合、通常のように、ステップ３００が行われる。それに対して、有利な実施例では、エンジンブレーキ作動状態であるかどうか検査する問い合わせステップ３４０が行われる。エンジンブレーキ作動状態でない場合、新たにステップ３００が行われる。
【００２９】
問い合わせステップ３４０で、エンジンブレーキ作動状態（その際、通常のように燃料噴射は行われない）であることが検出された場合、圧力調整弁１３５の検査が開始される。そのような作動状態は、殊にエンジンブレーキ作動状態で生じる。機能動作の検査のために、後続ステップ３５０で、以前の圧力値ＰＡが検出される。続いて、ステップ３６０で、圧力調整弁１３５のコイル１３６の制御が、圧力が低減するように行われる。
【００３０】
続いて、ステップ３７０で、新たな圧力値ＰＮが検出される。ステップ３８０では、新たな値ＰＮと以前の値ＰＡとの差ＰＤが求められる。それに続く問い合わせステップ３９０では、この差の値ＰＤが目標値Ｓよりも大きいかどうか、検査される。この差の値ＰＤが目標値Ｓよりも大きい場合、装置は、正常に作動しており、新たにステップ３００が行われる。この差の値ＰＤが目標値Ｓよりも大きくない場合、ステップ３９５で、緊急遮断装置が正常に作動していないことを示す障害報知信号が送出される。
【００３１】
本発明によると、エンジンブレーキ作動状態では、圧力制限弁１３５が制御された場合に、圧力が所定時間内で所定値Ｓだけ低減するかどうか、検査される。
【００３２】
【発明の効果】
本発明によると、障害が生じた場合にコスト上有利に、且つ確実に内燃機関を遮断することができるという効果が達成できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の方法の説明に供する装置のブロック図
【図２】  本発明の方法の流れ図
【符号の説明】
１００  燃料タンク
１０５  第１フィルタ
１１０  燃料ポンプ
１１５  第２フィルタ
１２０  弁
１２５  高圧ポンプ
１３０  レール
１３１  インジェクタ
１３５  圧力調整弁
１３６  コイル
１４０  低圧制限弁
２００  制御部
２１０  センサ
２１５  第１制御回路
２２０  第２制御回路
２３０  機能制御回路
【図１】
0003939793.tif 000002
【図２】
0003939793.tif 000003