JPH08505201A - 内燃機関における燃料供給システムの充填方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は内燃機関における燃料供給システムの充填方法に関する。この方法では燃料ポンプが制御装置によって制御される。制御装置が、測定された特性量に依存して、燃料による充填を行うべきことを識別した場合には、内燃機関の始動前に既に十分な燃料の充填が達成されるように燃料ポンプの作動が行なわれる。これに対して制御装置が通常のスタートを識別した場合には、通常の電気式燃料ポンプの制御方法が行われる。電気式燃料ポンプの時間制御から通常の作動への切換は、識別された終了条件にも依存して行われる。

Description

【発明の詳細な説明】 内燃機関における燃料供給システムの充填方法 従来の技術 本発明は、請求の範囲第１項の上位概念による内燃機関における燃料供給シス テムの充填方法に関する。 内燃機関の燃料供給システムにおいては電気式燃料ポンプが通常は制御装置を 用いて制御される。始動時には燃料ポンプは制御装置がスタータースイッチの操 作を識別している限り動作する。エンジンが始動した場合にはポンプは投入接続 され続ける。安全装置は例えば事故直後において点火スイッチが投入接続された ままエンジンが停止したような場合に燃料の供給を回避させる。 修理の終わった後又は車両への燃料噴射装置の組み付けの終わった後では燃料 循環系は再び充填されなければならない。この充填は、内燃機関の動作開始の際 の稀薄燃焼による触媒の損傷を回避するために内燃機関の始動なしで行われるべ きである。 しかしながら内燃機関の始動ないし動作を伴わない燃料ポンプの比較的長い作 動は避けるべきであり、さらに事故の際には例えば破裂した燃料管路からの大量 の燃料流出を回避するためにもそのような（内燃機関の始動ないし動作を伴わな い燃料ポンプの）比較的長 い作動は避けられなければならない。さらにそのような作動上の制限措置手段は 、点火装置の投入接続の際に例えば修理後のまだ燃料循環系に通じていない燃料 管路による事故等を未然に防ぐためにも選定される。 本発明の課題は、内燃機関の制御系へのコストと手間のかかる介入的操作を必 要とすることなく、一方で所期のように循環系の充填のための長いポンプ準備動 作時間と、もう一方で通常動作における短いポンプ準備動作時間の２つのそれ自 体では矛盾した要求を充たすことである。 発明の利点 請求の範囲第１項に記載の本発明による方法によって得られる利点は、内燃機 関の燃料循環系の確かな充填が内燃機関の始動を要さずに達成されることである 。この場合さらに内燃機関の通常の始動時には燃料ポンプの短い準備動作時間が 得られることが保証され、同時に事故の際には燃料供給の迅速な中断が保証され る。それにより燃料の不所望な流出は避けられる。 これらの利点は、電気式燃料ポンプの制御を行う制御装置を用いて、例えば内 燃機関の回転数、スロットル弁角度、点火スイッチの位置等の被測定変量から通 常の始動なのかあるいは内燃機関の燃料供給システムの充填を行うべきなのかを 識別させることによって得られる。 さらに付加的にエンジン温度と初期の気温がほぼ同 じで所定の範囲（例えば２０℃〜３０℃）にあるのかどうかが問合せされる。 この識別に依存して制御装置は有利には電気式燃料ポンプの通常の制御を実施 するか又は電気式燃料ポンプの時間制御を行う。この時間制御は特に有利には所 定の条件の発生の際に制御装置によって終了することができ、さらに電気式燃料 ポンプの通常の作動への移行を行うことも可能である。 スロットル弁の位置を評価することによっては一義的な条件を実現することが できる。この条件を用いて制御装置によりどのような動作が所望されているのか を確実に識別され得る。システム充填に対する要望が１度識別された場合には、 当該システムの反復充填はもはや行われ得ない。 本発明による方法の別の利点は従属請求項に記載の手法によって得られる。 図面 本発明の実施例は図面に示され、以下の明細書で詳細に説明される。 図１は動作状態識別のための本発明による手段を含んだ内燃機関の燃料供給系 に関する概略図である。図２は種々の信号に対する電圧−時間−ダイヤグラムで ある。 実施例の説明 図１には本発明の説明に必要な、内燃機関の燃料供 給系の構成部分が概略的に示されている。この場合符号１０で制御装置、例えば 車両の制御装置が示されている。この制御装置１０はとりわけ電気式燃料ポンプ １１も制御する。この作動は電気式燃料ポンプリレー１２を用いて行われる。こ のリレーの１つの端子はバッテリ電圧端子Ｂ＋に接続されている。 複数のセンサ又はその他の測定手段から供給される様々な情報は制御装置に供 給される。これらのセンサないし測定手段としては（もちろんこれらは必ずしも 全て具備される必要はないが）次のようなものがあげられる。すなわちスロット ル弁センサ１３（これはスロットル弁の角度αＤＫを測定する）、回転数センサ １４、さらにエンジン温度センサ１７並びに初期気温センサ１８、任意の別のセ ンサ１５並びに電圧計１６等である。この電圧計１６は端子Ｋ１．１５の電圧を 測定し、それによって点火スイッチＺが開いているのか又は閉じているのかを識 別する。 複数のセンサないし電圧計から検出されたデータは制御装置１０に供給され、 この制御装置において内燃機関の制御ないし調整のために、例えば点火又は燃料 噴射の制御ないし調整のために評価される。さらに信号が制御装置１０によって 出力側Ａから送出される。さらに制御装置１０は出力側Ｂから、供給された様々 な情報ないしは識別された動作パラメータに依存してリレー１２の作動信号を送 出する。このリレー１２は 電気式燃料ポンプ１１に電圧を印加するか又はそこからの電圧の印加を切り離す 。 図２には本発明を理解するための主要な信号がプロットされている。これらの 信号は時間ｔに関する電圧経過である。詳細にはその１つに端子Ｋ１．１５にお ける信号が示されている。この信号は点火スイッチがスイッチオンされているの かあるいはスイッチオフされているのかを示す尺度となる。この信号は符号Ｓ１ で示される。符号Ｓ２で示されるのはスロットル弁センサ１３の出力信号である 。これはスロットル弁角度αＤＫが限界角度を下回る場合にはローレベルとなり 、限界角度を上回る場合にはハイレベルとなる。 回転数信号Ｓ３は内燃機関の動作開始時点ｔ３まではローレベルである。信号 Ｓ４は、電気式燃料ポンプ１２に対する作動信号であり、これは制御装置１０か ら出力される。この信号は、電気式燃料ポンプがスイッチオフされている場合に はローレベルとなり、電気式燃料ポンプがスイッチオンされている場合にはハイ レベルとなる。 図２に示されている信号経過は、システムヘ燃料充填が行われるべき旨、制御 装置が識別した場合に生じる。まず最初に電気式燃料ポンプの時間制御が行われ る。この時間制御は例えば図２の時点ｔ１とｔ３の間で行われる。引き続き通常 の電気式燃料ポンプ制御モードへの移行が行われる。この場合個々の移行判定基 準は以下で詳細に説明される。 ここに記載された方法プロセスは、制御装置が新たに故障した場合又は適合値 の消滅が生じた場合、すなわちいわゆる元来のスタートの場合にのみ実行される 。そのような初期開始は燃料噴射システムの大がかりな各修理の後で行われる。 燃料循環系の充填に対するドライバの要求と、車両の通常の始動との区別が制 御装置においてスロットル弁の位置と動きの評価によって行われる。点火スイッ チの投入接続前にスロットル弁が十分に、例えばスロットル弁角度αＤＫが８０ ゜以上開いている場合には、まず通常のポンプ準備動作が行われる。これはほぼ Δｔ１＝１秒間持続される。図２中には符号ｔ１でスロットル弁変位開始点が表 わされている。時点ｔ２では点火スイッチＺが閉じられ、それと同時に電気式燃 料ポンプリレー１２が初めに閉じられる。 例えば１秒（Δｔ１）後にてスロットル弁がまだ開いたまま（信号Ｓ２がハイ レベルのまま）である場合には所定の期間（Δｔ２）の後でさらに比較的長いポ ンプの作動が行われる。これは約２０秒間行われ、図２中では符号Δｔ３で示さ れている。この時間は燃料循環系の充填に対して十分なものである。 電気式燃料ポンプの時間制御の開始に対しては以下に述べる条件が充たされて いなければならない。：すなわちまず端子Ｋ１．１５に電圧が印加される前に 回転数ｎ＝０でかつスロットル弁角度αＤＫが８０゜よりも大きくなければなら ない。この場合は付加的に次の条件：“エンジン温度ＴＭＯＴがほぼ吸気温度Ｔ ＡＮＳに等しい”が設定されてもよい。さらに初期スタートの識別が行われ、こ れに続いて電圧が端子Ｋ１．１５に印加されなければならない。これらの条件が 全て充たされている場合にのみ電気式燃料ポンプの時間制御が開始される。 時間制御の開始に対するさらなる別の判定尺度は次のようなことである。すな わちスロットル弁角度が、燃料ポンプの準備動作後の所定の期間の経過後に０に なっているかどうかの識別である。 この手法のさらなる改善は次のことによって得られる。すなわちドライバによ って最初のポンプ準備動作の後でスロットル弁が一度完全に閉じられて再び開放 されるようにし、それにより充填の要求が識別されることによって得られる。そ れによって生じるＳ２の信号経過は破線で示されている。スロットル弁の閉じら れている期間は符号Δｔ４で示されている。燃料ポンプのノイズによりスロット ル弁の動きの時間調整が工場又は組立ライン上の技術者にとって容易に可能であ る。 所定の条件、例えば回転数が０よりも大きく、スロットル弁角度が８０゜より も小さいという条件か又は端子Ｋ１．１５における電圧が低下する場合、要する に点火スイッチＺが開かれているという条件のもとでは、電気式燃料ポンプの通 常制御モードへの移行が行われるか又は電気式燃料ポンプの遮断が行われる。 時点ｔ３以降での、つまり始動が開始された場合での時間制御から通常の電気 式燃料ポンプ制御モードへの移行は、通常のスタートの際に行われる。その他の 終了判定尺度はエラー又は事故の発生の場合に介入的に作用する。 制御装置によって、充填が求められているのではなく、通常動作が行われるべ きであることが識別された場合には、電気式燃料ポンプの時間制御が開始される かわりに通常動作が直ちに実施される。この通常動作のもとではポンプ準備動作 が約１秒間行われるが、電気式燃料ポンプの次の作動は時点ｔ３で回転数上昇が 識別された後ではじめて行われる。 信号Ｓ１ないしＳ２は、場合によっては早期にローレベルになってもよい。こ れによって電気式燃料ポンプの時間制御の終了が生じる。信号経過は破線で示さ れ、所属の終了条件は符号Ａｂ１ないしＡｂ２で示されている。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ Ｆ０２Ｎ 11/08 Ｙ 8614−3Ｇ (72)発明者 フランツケ， クラウス ドイツ連邦共和国 71229 レオンベルク トーマス マン シュトラーセ １

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 1． 制御装置を用いて作動される燃料ポンプと、内燃機関の動作状態を検出す る手段とを有し、前記手段は例えばスロットル弁の位置、点火スイッチ又は回転 数に関して相応の出力信号を送出する、内燃機関における燃料供給システムの充 填方法において、 燃料ポンプ制御の際に通常のスタートと燃料供給システムの充填との間で区別 を行い、この区別を制御装置によって、検出された動作状態に依存して行うこと を特徴とする、内燃機関における燃料供給システムの充填方法。 2． 前記制御装置は内燃機関の制御ユニットである、請求の範囲第１項記載の 内燃機関における燃料供給システムの充填方法。 3． 動作パラメータがスロットル弁の位置と点火スイッチの位置であり、この 場合対応する信号がハイレベルであるのか又はローレベルであるのかが評価され る、請求の範囲第１項又は２項記載の内燃機関における燃料供給システムの充填 方法。 4． さらなる動作パラメータがエンジン温度及び／又は気温である、請求の範 囲第３項記載の内燃機関における燃料供給システムの充填方法。 5． システムへの燃料の所望の充填を識別するために、エンジン温度及び／又 は気温が所定の領域にあるこ とを要件とする、請求の範囲第４項記載の内燃機関における燃料供給システムの 充填方法。 6． スロットル弁の位置及び点火スイッチの位置を検出する手段の出力信号の 、時間に関する信号経過が評価され、この時間経過に依存して通常のスタートか 又は燃料によるシステムの所望の充填かが識別される、請求の範囲第１項〜３項 いずれか１項記載の内燃機関における燃料供給システムの充填方法。 7． 充填の要求が識別された場合に、電気式燃料ポンプの時間制御機構が発動 され、該時間制御機構によって内燃機関の始動前に燃料ポンプが付加的に所定の 期間制御される、請求の範囲第６項記載の内燃機関における燃料供給システムの 充填方法。 8． 回転数が０よりも大きくなった場合に、制御装置によって通常の電気式燃 料ポンプ制御への移行が開始される、請求の範囲第５項記載の内燃機関における 燃料供給システムの充填方法。 9． 点火スイッチに配設されている端子（Ｋ１．１５）の電圧（Ｕ_K1.15）がロ ーレベルとなるか又はスロットル弁角度（αＤＫ）が所定の閾値よりも小さくな った場合に、制御装置（ＳＧ）によって電気式燃料ポンプの時間制御が終了する 、請求の範囲第６項記載の内燃機関における燃料供給システムの充填方法。 10． システムの充填が識別された後で、さらなるシステムの充填が阻止され、 それによって電気式燃料 ポンプのさらなる時間制御機構が発動されなくなる、請求の範囲第１項〜９項い ずれか１項記載の内燃機関における燃料供給システムの充填方法。