JPH07208179A - 内燃機関の制御方法および装置 - Google Patents
内燃機関の制御方法および装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 内燃機関−たとえば充填空気冷却用のファン
を有するディーゼル内燃機関−において、燃料消費量と
排気ガス放出量を減らす。 【構成】 充填空気を冷却するファンと、このファンを
駆動する駆動装置が設けられている。その際、前記駆動
装置を動作特性量−たとえば内燃機関の負荷−に依存し
て制御する。
を有するディーゼル内燃機関−において、燃料消費量と
排気ガス放出量を減らす。 【構成】 充填空気を冷却するファンと、このファンを
駆動する駆動装置が設けられている。その際、前記駆動
装置を動作特性量−たとえば内燃機関の負荷−に依存し
て制御する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、少なくとも充填空気を
冷却するファンと、該ファンを駆動する駆動装置を備え
た内燃機関−たとえばディーゼル内燃機関−の制御方法
および装置に関する。
冷却するファンと、該ファンを駆動する駆動装置を備え
た内燃機関−たとえばディーゼル内燃機関−の制御方法
および装置に関する。
【０００２】内燃機関−たとえば充填空気冷却用のファ
ンを有するディーゼル内燃機関−のこの種の制御方法お
よび装置は、たとえばバスのような実用車両において使
用される。
ンを有するディーゼル内燃機関−のこの種の制御方法お
よび装置は、たとえばバスのような実用車両において使
用される。
【０００３】
【従来の技術】ドイツ連邦共和国特許出願公開第３８３
８４０４号公報から、充填空気の冷却に使用される内燃
機関のファンを駆動するための調整装置が公知である。
８４０４号公報から、充填空気の冷却に使用される内燃
機関のファンを駆動するための調整装置が公知である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、内燃
機関の制御方法および装置において燃料消費量と排気ガ
ス放出量を減らすことにある。
機関の制御方法および装置において燃料消費量と排気ガ
ス放出量を減らすことにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明によればこの課題
は、駆動装置を動作特性量に依存して制御および／また
は調整することにより解決される。
は、駆動装置を動作特性量に依存して制御および／また
は調整することにより解決される。
【０００６】
【発明の利点】本発明による方法および本発明による装
置によれば、同じ走行出力で燃料消費量と排気ガス放出
量を減らすことができる。
置によれば、同じ走行出力で燃料消費量と排気ガス放出
量を減らすことができる。
【０００７】従属請求項には本発明の有利な実施形態が
示されている。
示されている。
【０００８】次に、図面に示された実施例に基づき本発
明を説明する。
明を説明する。
【０００９】
【実施例の説明】図１には、本発明による装置がブロッ
ク図として示されている。参照番号１００で燃料調量装
置が示されている。この燃料調量装置は通常、燃料ポン
プと呼ばれる。燃料ポンプとしてディストリビュータポ
ンプ、インラインポンプ、マグネットバルブ制御形ポン
プ、あるいは他の形式のポンプを使用できる。
ク図として示されている。参照番号１００で燃料調量装
置が示されている。この燃料調量装置は通常、燃料ポン
プと呼ばれる。燃料ポンプとしてディストリビュータポ
ンプ、インラインポンプ、マグネットバルブ制御形ポン
プ、あるいは他の形式のポンプを使用できる。
【００１０】この燃料調量装置１００は、エンジン制御
装置と称することもできる制御ユニット１１０と種々異
なる線路を介して接続されている。したがって制御ユニ
ット１１０はたとえば、燃料調量を制御する操作部に量
信号ＱＫを印加し、供給開始時点を制御する操作部に供
給開始信号ＦＢを印加する。
装置と称することもできる制御ユニット１１０と種々異
なる線路を介して接続されている。したがって制御ユニ
ット１１０はたとえば、燃料調量を制御する操作部に量
信号ＱＫを印加し、供給開始時点を制御する操作部に供
給開始信号ＦＢを印加する。
【００１１】さらに、噴射燃料量に関する信号ＲＷと燃
料の温度に関する信号ＴＫが、燃料調量装置１００から
制御ユニット１１０へ供給される。
料の温度に関する信号ＴＫが、燃料調量装置１００から
制御ユニット１１０へ供給される。
【００１２】制御ユニット１１０は種々異なるセンサの
信号を処理する。これらの信号はたとえば、走行ペダル
位置を表すセンサ１２０の出力信号ＦＰ、充填圧力セン
サ１３０の出力信号ＰＬ、回転数センサ１４０の出力信
号Ｎ、噴射開始センサ１５０の出力信号ＳＢ、ならびに
その他のセンサ１６０の信号である。
信号を処理する。これらの信号はたとえば、走行ペダル
位置を表すセンサ１２０の出力信号ＦＰ、充填圧力セン
サ１３０の出力信号ＰＬ、回転数センサ１４０の出力信
号Ｎ、噴射開始センサ１５０の出力信号ＳＢ、ならびに
その他のセンサ１６０の信号である。
【００１３】充填空気はクーラ１７０を貫流する。充填
空気温度センサ１７１により充填空気の温度ＴＬが捕捉
され、制御ユニット１１０へ伝送される。別のクーラ１
８０を冷却流体が貫流する。冷却流体の温度ＴＷはセン
サ１８１により捕捉され、相応の信号が制御ユニット１
１０へ導かれる。
空気温度センサ１７１により充填空気の温度ＴＬが捕捉
され、制御ユニット１１０へ伝送される。別のクーラ１
８０を冷却流体が貫流する。冷却流体の温度ＴＷはセン
サ１８１により捕捉され、相応の信号が制御ユニット１
１０へ導かれる。
【００１４】これら両方のクーラ１７０，１８０−これ
らを一体的に構成することもできる−は、ファン１９０
により空気で冷却される。ファン１９０は駆動ユニット
１９５により駆動される。この駆動ユニットへは制御ユ
ニット１１０から信号が印加される。
らを一体的に構成することもできる−は、ファン１９０
により空気で冷却される。ファン１９０は駆動ユニット
１９５により駆動される。この駆動ユニットへは制御ユ
ニット１１０から信号が印加される。
【００１５】本発明の１つの実施形態において、制御ユ
ニット１１０の信号に基づき駆動ユニット１９５を制御
する別個の制御ユニットを設けるように構成することも
できる。この種の別個の制御ユニットをファン制御装置
と呼ぶことができる。これはたとえば、エンジン制御装
置１１０から伝送された信号をファン駆動装置１９５用
の制御値へ変換する。
ニット１１０の信号に基づき駆動ユニット１９５を制御
する別個の制御ユニットを設けるように構成することも
できる。この種の別個の制御ユニットをファン制御装置
と呼ぶことができる。これはたとえば、エンジン制御装
置１１０から伝送された信号をファン駆動装置１９５用
の制御値へ変換する。
【００１６】上述の機構は次のように動作する：種々異
なるセンサの出力信号に基づき、制御ユニットは燃料調
量装置の種々異なる操作部を制御する制御信号を算出す
る。たとえば制御ユニット１１０は、調量すべき燃料の
量と供給開始時点ないし噴射開始時点を算出する。用い
られるポンプの形式に依存して、操作部として種々異な
るコンポーネントが使用される。
なるセンサの出力信号に基づき、制御ユニットは燃料調
量装置の種々異なる操作部を制御する制御信号を算出す
る。たとえば制御ユニット１１０は、調量すべき燃料の
量と供給開始時点ないし噴射開始時点を算出する。用い
られるポンプの形式に依存して、操作部として種々異な
るコンポーネントが使用される。
【００１７】さらに制御ユニット１１０は、ファン１９
０の駆動ユニットへ制御信号を印加する。この目的で、
種々異なるセンサ１２０〜１６０の出力信号も考慮され
る。
０の駆動ユニットへ制御信号を印加する。この目的で、
種々異なるセンサ１２０〜１６０の出力信号も考慮され
る。
【００１８】ファン１９０の駆動装置１９５は、動作特
性量に依存して制御ないし調整される。たとえば、動作
特性量に依存したこのような制御は負荷信号に依存して
行われる。負荷信号Ｌとしてたとえば、走行ペダル位置
センサ１２０の出力信号ＦＰ、燃料調量装置から通報さ
れる噴射燃料量に関する信号ＲＷ、制御ユニット１１０
内部に生じる噴射すべき燃料量に関する信号、燃料量操
作部のための制御信号ＱＫ、あるいは他の相応の量を用
いることができる。
性量に依存して制御ないし調整される。たとえば、動作
特性量に依存したこのような制御は負荷信号に依存して
行われる。負荷信号Ｌとしてたとえば、走行ペダル位置
センサ１２０の出力信号ＦＰ、燃料調量装置から通報さ
れる噴射燃料量に関する信号ＲＷ、制御ユニット１１０
内部に生じる噴射すべき燃料量に関する信号、燃料量操
作部のための制御信号ＱＫ、あるいは他の相応の量を用
いることができる。
【００１９】これらの負荷信号のうちの１つに依存して
駆動ユニット１９５が制御される。この制御は有利に
は、負荷が小さいときには高い充填空気温度が生じ負荷
が大きいときには低い充填空気温度が生じるようにして
行われる。
駆動ユニット１９５が制御される。この制御は有利に
は、負荷が小さいときには高い充填空気温度が生じ負荷
が大きいときには低い充填空気温度が生じるようにして
行われる。
【００２０】１つの有利な実施形態の場合、駆動ユニッ
トは、容積流を定変位モータへ供給する定吐出ポンプに
より構成されている。バイパス路で定変位モータに接続
されている予備制御される比例圧力バルブにより、定変
位モータつまりは羽根車の圧力ないし回転数が制御され
る。ドイツ連邦共和国特許出願公開第３８３８４０４号
公報には相応の装置が示されている。
トは、容積流を定変位モータへ供給する定吐出ポンプに
より構成されている。バイパス路で定変位モータに接続
されている予備制御される比例圧力バルブにより、定変
位モータつまりは羽根車の圧力ないし回転数が制御され
る。ドイツ連邦共和国特許出願公開第３８３８４０４号
公報には相応の装置が示されている。
【００２１】内燃機関の負荷状態に応じて、圧力調整バ
ルブの比例マグネットの電流が制御される。電流がほぼ
ゼロであるときには圧力調整バルブは閉じられており、
定吐出ポンプからの容積流が定変位モータへ流れる。こ
の場合、定変位モータつまりファンにおいて最高回転数
が生じる。この最高回転数は、ポンプとモータと内燃機
関の回転数との間における液圧比に依存する。
ルブの比例マグネットの電流が制御される。電流がほぼ
ゼロであるときには圧力調整バルブは閉じられており、
定吐出ポンプからの容積流が定変位モータへ流れる。こ
の場合、定変位モータつまりファンにおいて最高回転数
が生じる。この最高回転数は、ポンプとモータと内燃機
関の回転数との間における液圧比に依存する。
【００２２】次に、駆動ユニット１９５の制御について
図２のフローチャートを参照して説明する。第１のステ
ップ２００において、充填空気に対する目標値ＴＬＳが
プリセットされる。このプリセットはたとえば噴射燃料
量ＱＫに依存して行われ、ないしはたとえば燃料調量期
間のような他の相応の量に依存して行われる。
図２のフローチャートを参照して説明する。第１のステ
ップ２００において、充填空気に対する目標値ＴＬＳが
プリセットされる。このプリセットはたとえば噴射燃料
量ＱＫに依存して行われ、ないしはたとえば燃料調量期
間のような他の相応の量に依存して行われる。
【００２３】充填空気温度に対する目標値ＴＬＳのプリ
セットは、たとえば次のようにして行われる。すなわち
内燃機関が全負荷の場合、充填空気温度は約４０゜Ｃ〜
５０゜Ｃにプリセットされる。無負荷から全負荷の約３
０％までの場合、充填空気温度に対する目標値は約７０
゜Ｃ〜８０゜Ｃにプリセットされる。
セットは、たとえば次のようにして行われる。すなわち
内燃機関が全負荷の場合、充填空気温度は約４０゜Ｃ〜
５０゜Ｃにプリセットされる。無負荷から全負荷の約３
０％までの場合、充填空気温度に対する目標値は約７０
゜Ｃ〜８０゜Ｃにプリセットされる。
【００２４】本発明の殊に有利な実施形態の場合、各負
荷値に対し充填空気温度の１つの値が割り当てられるよ
うに構成されている。所望の充填空気温度の値は有利に
は特性曲線領域部すなわち特性データメモリに格納され
ている。たとえば、充填空気温度の目標値は負荷の関数
として格納できる。全負荷の約２５％〜３０％までの負
荷に対する下方の値Ｌ１よりも低いところでは、約８０
゜Ｃの充填空気温度の第１の値ＴＳ２が選定される。全
負荷の約５０％からの負荷に対する上方の値Ｌ２よりも
高いところでは、約４０゜Ｃの充填空気温度の第２の値
ＴＳ１が選定される。これら下方と上方の負荷値の間で
温度がその第１の値から第２の値へ直線的に降下する。
負荷が小さい場合ないしは噴射燃料量が少ない場合には
高い充填空気温度が設定され、負荷が大きい場合には低
い充填空気温度が設定される。
荷値に対し充填空気温度の１つの値が割り当てられるよ
うに構成されている。所望の充填空気温度の値は有利に
は特性曲線領域部すなわち特性データメモリに格納され
ている。たとえば、充填空気温度の目標値は負荷の関数
として格納できる。全負荷の約２５％〜３０％までの負
荷に対する下方の値Ｌ１よりも低いところでは、約８０
゜Ｃの充填空気温度の第１の値ＴＳ２が選定される。全
負荷の約５０％からの負荷に対する上方の値Ｌ２よりも
高いところでは、約４０゜Ｃの充填空気温度の第２の値
ＴＳ１が選定される。これら下方と上方の負荷値の間で
温度がその第１の値から第２の値へ直線的に降下する。
負荷が小さい場合ないしは噴射燃料量が少ない場合には
高い充填空気温度が設定され、負荷が大きい場合には低
い充填空気温度が設定される。
【００２５】次に、ステップ２１０において目下の充填
空気温度ＴＬが測定される。質問ステップ２２０におい
て、目下の充填空気温度ＴＬが所望の充填空気温度ＴＬ
Ｓと一致していると判明すれば、質問ステップ２３０へ
進む。目下の充填空気温度ＴＬが目標値ＴＬＳと隔たっ
ていれば、ステップ２２５において調整器により駆動ユ
ニット１９５を制御するための制御値が形成される。こ
の調整器は有利にはＰＩＤ調整器として構成されてい
る。
空気温度ＴＬが測定される。質問ステップ２２０におい
て、目下の充填空気温度ＴＬが所望の充填空気温度ＴＬ
Ｓと一致していると判明すれば、質問ステップ２３０へ
進む。目下の充填空気温度ＴＬが目標値ＴＬＳと隔たっ
ていれば、ステップ２２５において調整器により駆動ユ
ニット１９５を制御するための制御値が形成される。こ
の調整器は有利にはＰＩＤ調整器として構成されてい
る。
【００２６】次に質問ステップ２３０が続く。この質問
ステップにおいて、冷却水温度ＴＷが所定の閾値ＴＷＳ
を超えているか否かが検査される。超えている場合には
ステップ２３５において、有利にはできるかぎり最大の
空気流を供給するように駆動ユニット１９５が制御され
る。たとえば、ファンの閾値を超えると目下の充填空気
温度とは無関係に駆動されるように構成されている。
ステップにおいて、冷却水温度ＴＷが所定の閾値ＴＷＳ
を超えているか否かが検査される。超えている場合には
ステップ２３５において、有利にはできるかぎり最大の
空気流を供給するように駆動ユニット１９５が制御され
る。たとえば、ファンの閾値を超えると目下の充填空気
温度とは無関係に駆動されるように構成されている。
【００２７】冷却水温度が閾値ＴＷＳを超えていなけれ
ば、このプログラム進行が新たに開始される。
ば、このプログラム進行が新たに開始される。
【００２８】目標値をプリセットする代わりに、内燃機
関の負荷に依存してファン回転数または比例圧力バルブ
に対する電流値あるいは他の相応の量をプリセットする
こともできる。この場合、駆動ユニット１９５は負荷に
依存して制御される。
関の負荷に依存してファン回転数または比例圧力バルブ
に対する電流値あるいは他の相応の量をプリセットする
こともできる。この場合、駆動ユニット１９５は負荷に
依存して制御される。
【００２９】低コストの定吐出ポンプの代わりに、可変
吐出ポンプないし吸込量調整形ピストンポンプを駆動ユ
ニット１９５として使用することもできる。基本的に、
充填空気クーラのファンを介して充填空気温度をダイナ
ミックに迅速に制御できる駆動ユニットを使用すること
ができる。
吐出ポンプないし吸込量調整形ピストンポンプを駆動ユ
ニット１９５として使用することもできる。基本的に、
充填空気クーラのファンを介して充填空気温度をダイナ
ミックに迅速に制御できる駆動ユニットを使用すること
ができる。
【００３０】充填空気温度の制御／調整を制御ユニット
１１０で行うことにより、システム全体の著しいコスト
ダウンが得られる。第２の制御装置、充填空気温度ない
し冷却水温度捕捉用の第２のセンサの代わりに、それぞ
れただ１つの制御装置ないしセンサしか必要ない。
１１０で行うことにより、システム全体の著しいコスト
ダウンが得られる。第２の制御装置、充填空気温度ない
し冷却水温度捕捉用の第２のセンサの代わりに、それぞ
れただ１つの制御装置ないしセンサしか必要ない。
【００３１】駆動ユニットつまりはファン出力が内燃機
関の負荷状態に依存して行われることにより、種々の利
点が得られる。内燃機関エンジンが全負荷であるときに
はいっそう低い充填空気温度を得ることができる。充填
空気温度がいっそう低いためにいっそう早い噴射開始が
可能であり、その結果、同じＮＯＸ放出量で燃料消費率
がいっそう僅かになる。通常、噴射開始時点は、目下の
充填空気温度ＴＬと別の動作特性量とに依存してプリセ
ットされる。
関の負荷状態に依存して行われることにより、種々の利
点が得られる。内燃機関エンジンが全負荷であるときに
はいっそう低い充填空気温度を得ることができる。充填
空気温度がいっそう低いためにいっそう早い噴射開始が
可能であり、その結果、同じＮＯＸ放出量で燃料消費率
がいっそう僅かになる。通常、噴射開始時点は、目下の
充填空気温度ＴＬと別の動作特性量とに依存してプリセ
ットされる。
【００３２】図３には充填空気温度（゜Ｃ）に関して、
一方では燃料消費率ｂｅがｋＷ時ごとにグラムで示され
ており、他方では噴射開始時点が上死点（ＯＴ）に関連
してクランク角度（゜ＫＷ）で示されている。
一方では燃料消費率ｂｅがｋＷ時ごとにグラムで示され
ており、他方では噴射開始時点が上死点（ＯＴ）に関連
してクランク角度（゜ＫＷ）で示されている。
【００３３】可能な噴射開始時点が充填空気温度に依存
して実線で書き込まれている。この噴射開始時点は、一
定のＮＯＸ放出量において設定調整可能である。相応の
充填空気温度のときの相応の噴射開始時点において、破
線で示された燃料消費率が生じる。チャージエア温度が
たとえば８０゜Ｃから４０゜Ｃまで減少したときに、噴
射開始時点を上死点後７゜のクランク角度から上死点前
５゜のクランク角度まで、ＮＯＸ放出量が上昇すること
なくずらすことができる。このことによりほぼ１０％の
燃料節約が得られる。
して実線で書き込まれている。この噴射開始時点は、一
定のＮＯＸ放出量において設定調整可能である。相応の
充填空気温度のときの相応の噴射開始時点において、破
線で示された燃料消費率が生じる。チャージエア温度が
たとえば８０゜Ｃから４０゜Ｃまで減少したときに、噴
射開始時点を上死点後７゜のクランク角度から上死点前
５゜のクランク角度まで、ＮＯＸ放出量が上昇すること
なくずらすことができる。このことによりほぼ１０％の
燃料節約が得られる。
【００３４】負荷が比較的小さい場合、約８０゜Ｃの高
いチャージエア温度が生じる。このことにより、炭化水
素と粒子の放出がいっそう少なくなる。
いチャージエア温度が生じる。このことにより、炭化水
素と粒子の放出がいっそう少なくなる。
【００３５】内燃機関の回転数Ｎが高く負荷が小さくか
つエンジンが冷えているときに、青色および白色の煙の
排出を十分に回避できる。
つエンジンが冷えているときに、青色および白色の煙の
排出を十分に回避できる。
【００３６】
【発明の効果】本発明による内燃機関の制御方法および
装置によれば、同じ走行出力で燃料消費量と排気ガス放
出量を減らすことができる。
装置によれば、同じ走行出力で燃料消費量と排気ガス放
出量を減らすことができる。
【図１】本発明による装置を示すブロック図である。
【図２】本発明による処理を示すフローチャートであ
る。
る。
【図３】充填空気温度と燃料消費量ないし許容噴射開始
時点シフトとの関係を示す図である。
時点シフトとの関係を示す図である。
１００ 燃料調量装置 １１０ 制御ユニット １２０ 走行ペダル位置センサ １３０ 充填圧力センサ １４０ 回転数センサ １５０ 噴射開始センサ １７０，１８０ クーラ １９０ ファン １９５ 駆動ユニット
フロントページの続き (72)発明者 ヘルマン グリースハーバー ドイツ連邦共和国 アイヒタール ハルデ ンシュトラーセ 69
Claims (8)
- 【請求項１】 少なくとも充填空気を冷却するファン
と、該ファンを駆動する駆動装置を備えた内燃機関の制
御方法において、 前記駆動装置を動作特性量に依存して制御および／また
は調整することを特徴とする、内燃機関の制御方法。 - 【請求項２】 前記駆動装置を内燃機関の負荷に依存し
て制御する、請求項１記載の方法。 - 【請求項３】 内燃機関の少なくとも１つの動作特性量
に依存して充填空気温度に対する目標値をプリセットす
る、請求項１または２記載の方法。 - 【請求項４】 充填空気温度の実際値を測定し調整器を
用いて目標値に向かって調整する、請求項１〜３のいず
れか１項記載の方法。 - 【請求項５】 負荷が大きいときには負荷が小さいとき
よりも低い充填空気温度をプリセットする、請求項１〜
４のいずれか１項記載の方法。 - 【請求項６】 前記駆動装置をエンジン制御装置および
／またはファン制御装置により制御する、請求項１〜５
のいずれか１項記載の方法。 - 【請求項７】 少なくとも充填空気を冷却するファン
と、該ファンを駆動する駆動装置を備えた内燃機関の制
御装置において、 前記駆動装置は動作特性量に依存して制御および／また
は調整されることを特徴とする、内燃機関の制御装置。 - 【請求項８】 前記駆動装置はハイドロスタティック式
送風機駆動装置である、請求項１〜６のいずれか１項記
載の方法。
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|---|---|---|---|
| DE4344138.6 | 1993-12-23 | ||
| DE4344138A DE4344138A1 (de) | 1993-12-23 | 1993-12-23 | Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung einer Brennkraftmaschine |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07208179A true JPH07208179A (ja) | 1995-08-08 |
Family
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6320634A Abandoned JPH07208179A (ja) | 1993-12-23 | 1994-12-22 | 内燃機関の制御方法および装置 |
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|---|---|
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| EP (1) | EP0659990B1 (ja) |
| JP (1) | JPH07208179A (ja) |
| DE (2) | DE4344138A1 (ja) |
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| DE19803853C1 (de) | 1998-01-31 | 1999-04-15 | Bosch Gmbh Robert | Verfahren und Vorrichtung zur Regelung der Ansauglufttemperatur einer Brennkraftmaschine |
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-
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-
1994
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- 1994-11-25 DE DE59408311T patent/DE59408311D1/de not_active Expired - Fee Related
- 1994-11-25 EP EP94118536A patent/EP0659990B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1994-12-22 JP JP6320634A patent/JPH07208179A/ja not_active Abandoned
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0659990B1 (de) | 1999-05-26 |
| DE4344138A1 (de) | 1995-06-29 |
| US5542399A (en) | 1996-08-06 |
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| EP0659990A1 (de) | 1995-06-28 |
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