DE112013003167T5

DE112013003167T5 - Auf-Zu-Steuervorrichtung für Ölablassloch

Info

Publication number: DE112013003167T5
Application number: DE112013003167.1T
Authority: DE
Inventors: Ryu c/o TOYOTA JIDOSHA KABUSHIKI KAISHA Hamaguchi
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2012-10-23
Filing date: 2013-10-16
Publication date: 2015-03-12
Also published as: JP2014084777A; US20150176479A1; CN104487672A; WO2014064500A1

Abstract

Eine Auf-Zu-Steuervorrichtung für ein Ölablassloch einer Maschine, die einen Zwischenkühler (6) und ein Ölablassloch (23) umfasst, die in einem Ansaugdurchlass (3a) vorgesehen sind. Die Auf-Zu-Steuervorrichtung für ein Ölablassloch umfasst ein Auf-Zu-Ventil (16), um das Ölablassloch (23) zu öffnen und zu schließen und eine ECU (13), die eine solche Steuerung durchführt, dass das Auf-Zu-Ventil (16) sich während eines Stoppens einer Maschine öffnet. Die ECU (13) verhindert die Steuerung des Öffnens und Schließens des Auf-Zu-Ventils (16), wenn ein aufgenommener Wert der Temperatur des Auf-Zu-Ventils (16) kleiner als eine oder gleich einer vorab festgelegten Temperatur ist.

Description

Hintergrund der Erfindung
1. Gebiet der Erfindung
Die Erfindung bezieht sich auf eine Auf-Zu-Steuervorrichtung zum Öffnen und Schließen eines Ölablasslochs zum Abgeben von Öl, das sich in einem Zwischenkühler gesammelt hat.
2. Erläuterung des Standes der Technik
Viele Maschinen bzw. Brennkraftmaschinen sind zum Zweck der Erhöhung der Leistung mit einem Turbolader ausgestattet, um Ansaugluft in eine Brennkammer zu drücken und einem Zwischenkühler, um die Ansaugluft, die vom Turbolader so unter Druck gesetzt wird, dass sie eine hohe Temperatur aufweist und daher expandiert, zu kühlen. Wenn jedoch eine Maschine dieses Typs bspw. so konzipiert wird, dass Blow-by-Gas zurückgeführt wird, kommt es vor, dass sich dem Blow-by-Gas beigemischtes Öl im Zwischenkühler sammelt. Wenn das Gaspedal stark niedergedrückt wird, während sich eine große Ölmenge im Zwischenkühler gesammelt hat, kann es die Möglichkeit geben, dass die Maschine aufgrund von Ölschlag beschädigt wird.
Um ein solches Problem zu lösen, schlägt bspw. die japanische Patentanmeldung mit der Veröffentlichungsnummer 2009-215915 ( JP 2009-215915 A ) eine Vorrichtung zum Verhindern einer Ölansammlung vor, die ein Ölablassloch öffnet, das in dem Zwischenkühler gebildet ist, indem sie eine Auf-Zu-Klappe betätigt, wenn ein Sensor erfasst, dass Öl in einem Ölaufnahmeabschnitt des Zwischenkühlers vorhanden ist.
In der Vorrichtung, die in der JP 2009-215915 A beschrieben wird, kann jedoch ein Problem wie folgt auftreten, weil nur auf der Grundlage des Vorhandenseins oder Fehlens von Öl in dem Ölaufnahmeabschnitt bestimmt wird, ob die Auf-Zu-Klappe betätigt wird. In einem Zwischenkühler kann zusätzlich zur Ölsammlung wie vorstehend beschrieben eine Sammlung von Wasser aufgrund von Kondensation auftreten, während das Fahrzeug geparkt ist. Daher gibt es eine Möglichkeit, dass bei geringen Temperaturen das Wasser im Zwischenkühler erstarrt bzw. einfriert, so dass die Auf-Zu-Klappe (das Auf-Zu-Ventil) einfriert. Wenn in dieser Situation der Versuch gemacht wird, das gefrorene Auf-Zu-Ventil zwangsweise zu öffnen oder zu schließen, weil lediglich die Bedingung erfüllt ist, dass Öl in dem Zwischenkühler vorhanden ist, gibt es die Möglichkeit, dass das Auf-Zu-Ventil, ein Ventilstellglied und dergleichen beschädigt wird.
Kurze Erläuterung der Erfindung
Die Erfindung schafft eine Technologie, die für eine Auf-Zu-Steuervorrichtung zum Öffnen und Schließen eines Ölablasslochs verwendbar ist, das vorgesehen ist, um es zum Abgeben von in einem Zwischenkühler gesammeltem Öl zu verwenden, und das eine Beschädigung eines Auf-Zu-Ventil oder dgl. beschränkt.
In der Erfindung wird die Auf-Zu-Betätigung des Auf-Zu-Ventils selbst vermieden, wenn es eine hohe Wahrscheinlichkeit gibt, dass ein Auf-Zu-Ventil zum Öffnen und Schließen eines Ölablasslochs eingefroren ist.
Eine Auf-Zu-Steuervorrichtung nach der Erfindung ist für eine Brennkraftmaschine vorgesehen, die einen Zwischenkühler aufweist, um Ansaugluft zu kühlen, die durch einen Turbolader unter Druck gesetzt ist, und ein Ölablassloch, um Öl abzugeben, das in dem Zwischenkühler gesammelt wird, wobei das Ölablassloch im oder in der Nähe des Zwischenkühlers gebildet ist. Die Auf-Zu-Steuervorrichtung für das Ölablassloch umfasst folgendes: ein Auf-Zu-Ventil, um das Ölablassloch der Maschine zu öffnen und zu schließen, und eine Steuereinrichtung, um das Auf-Zu-Ventil so zu steuern, dass das Auf-Zu-Ventil öffnet oder schließt, wobei die Steuereinrichtung die Temperatur des Auf-Zu-Ventils aufnimmt und eine Steuerung des Öffnens und Schließens des Auf-Zu-Ventils verhindert, wenn die aufgenommene Temperatur kleiner als eine oder gleich einer vorab festgelegten Temperatur ist.
Nach dem vorstehend beschriebenen Aufbau verhinderte die Steuereinrichtung die Steuerung des Öffnens und Schließens des Auf-Zu-Ventils, wenn die aufgenommene Temperatur kleiner als die oder gleich der vorab festgelegten Temperatur ist, das bedeutet, wenn es eine hohe Wahrscheinlichkeit gibt, dass das Auf-Zu-Ventil gefroren ist. Dieser Aufbau kann bspw. ein Ereignis vermeiden, bei dem die Steuerung so durchgeführt wird, dass das Auf-Zu-Ventil zwangsweise geöffnet wird, um das im Zwischenkühler gesammelte Öl abzugeben, wenn das Auf-Zu-Ventil in einem geschlossenen Zustand eingefroren ist. Daher kann eine Beschädigung des Auf-Zu-Ventils, des Ventilstellglieds oder dgl. eingeschränkt werden.
In der Erfindung kann die „vorab festgelegte Temperatur” bspw. 0°C sein, was der Gefrierpunkt von Wasser ist.
Die Auf-Zu-Steuervorrichtung kann weiterhin eine Temperaturerfassungseinrichtung aufweisen, die in der Nähe des Auf-Zu-Ventils vorgesehen ist, und die Steuereinrichtung kann die Temperatur des Auf-Zu-Ventils auf der Grundlage eines Ergebnisses einer Erfassung aufnehmen, die von der Temperaturerfassungseinrichtung durchgeführt wird.
Nach dem vorstehend beschriebenen Aufbau nimmt die Steuereinrichtung die Temperatur des Auf-Zu-Ventils auf der Grundlage der Temperatur auf, die von der in der Nähe des Auf-Zu-Ventils vorgesehenen Temperaturerfassungseinrichtung erfasst wird. Daher kann die Temperatur des Auf-Zu-Ventils genauer als bspw. in dem Fall aufgenommen werden, in dem die Temperatur des Auf-Zu-Ventils von einem vorhandenen Temperatursensor, dem Aufladedruck, usw. aufgenommen (abgeschätzt) wird. Folglich wird es möglich, sehr genau zu bestimmen, ob das Auf-Zu-Ventil eingefroren ist, und daher kann eine Beschädigung des Auf-Zu-Ventils oder dgl. beschränkt werden.
Wie vorstehend beschrieben kann eine Beschädigung des Auf-Zu-Ventils oder dgl. nach der Auf-Zu-Steuervorrichtung für ein Ölablassloch gemäß der Erfindung eingeschränkt werden, weil die Auf-Zu-Steuervorrichtung so aufgebaut ist, dass sie die Steuerung des Öffnens und Schließens des Auf-Zu-Ventils verhindert, wenn die aufgenommene Temperatur des Auf-Zu-Ventils kleiner als eine oder gleich einer vorab festgelegten Temperatur ist.
Kurze Erläuterung der Figuren
Merkmale, Vorteile und die technische und industrielle Bedeutung beispielhafter Ausführungsformen der Erfindung werden nachstehend mit Bezug auf beigefügte Figuren beschrieben, in denen ähnliche Bezugszeichen ähnliche Elemente bezeichnen, und in denen:
1 ein allgemeines Aufbauschaubild einer Maschine mit interner Verbrennung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist;
2 ein allgemeines Aufbaudiagramm ist, das schematisch eine Auf-Zu-Vorrichtung veranschaulicht; und
3 ein Ablaufplan ist, der einen Auf-Zu-Steuervorgang für ein Ölablassloch zeigt.
Genaue Erläuterung von Ausführungsformen
Formen der Ausführung der Erfindung werden nachstehend mit Bezug auf die Figuren beschrieben.
1 zeigt eine vereinfachte Veranschaulichung eines allgemeinen Aufbaus einer Maschine mit interner Verbrennung bzw. Brennkraftmaschine nach einer Ausführungsform der Erfindung.
In 1 ist eine Maschine mit interner Verbrennung (Maschine) 1 in einem Fahrzeug montiert, und umfasst einen Motorblock 2 und eine ECU (Elektronische Steuereinheit, electronic control unit) 13, die die Betriebssteuerung der Maschine 1 übernimmt. Die Maschine 1 weist einen Luftfilter 4, einen Turbolader (Ladevorrichtung) 5 und einen Zwischenkühler 6 vom luftgekühlten Typ auf, die in dieser Reihenfolge von einer stromaufwärtigen Seite in einem Ansaugdurchlass 3 vorgesehen sind. Nebenbei bemerkt ist in dieser Maschine 1 der Ansaugdurchlass 3 aus einem Ansaugdurchlass 3c aufgebaut, der auf einer stromaufwärtigen Seite des Luftfilters 4 vorgesehen ist, einem Ansaugdurchlass 3b, der den Luftfilter 4 und den Zwischenkühler 6 verbindet, und einem Ansaugdurchlass 3a, der auf einer stromabwärtigen Seite des Zwischenkühlers 6 vorgesehen ist.
Der Turbolader 5 hat ein Kompressorrad 52, das in dem Ansaugdurchlass 3b vorgesehen ist, ein Turbinenrad 51, das in einem Abgasdurchlass 7 vorgesehen ist, und eine Turbinenwelle 53, die das Turbinenrad 51 und das Kompressorrad 52 verbindet. Aufgrund dieses Aufbaus dreht in diesem Turbolader 5 Abgas, das von der Brennkammer 2a abgegeben wird, das Turbinenrad 51 und dreht dadurch das Kompressorrad 52, wodurch externe Luft, die durch den Ansaugdurchlass 3c eingeführt wird, komprimiert und dann in die Brennkammern 2a des Motorblocks 2 gedrückt wird.
Nebenbei bemerkt sind der Ansaugdurchlass 3b, der den Turbolader 5 und den Luftfilter 4 verbindet, mit einer Zylinderkopfabdeckung 2c des Motorblocks 2 durch einen Blow-by-Gas-Durchlass 8 verbunden, um Blow-by-Gas in einem Ventilationsgehäuse 2d zurück in ein Ansaugsystem zu führen. Der Blow-by-Gas-Durchlass 8 ist mit einem PCV-Kühler 9 bzw. einem Kühler für die Kurbelgehäuseentlüftung versehen, um das Blow-by-Gas zu kühlen. Der PCV-Kühler 9 ist ein Kühler vom luftgekühlten Typ ähnlich dem Zwischenkühler 6 und ist in der Nähe des Zwischenkühlers 6 innerhalb eines Motorraums eines Fahrzeugs vorgesehen. In 1 wird der PCV-Kühler 9 bequemerweise an einem Ort weg vom Zwischenkühler 9 gezeigt.
Der Zwischenkühler 6 ist in einem Ansaugdurchlass 3 vorgesehen, der stromab des Kompressorrads 52 liegt. In diesem Zwischenkühler 6 wird ein luftgekühlter Wärmetauscher 19 im Wesentlichen in einem mittleren Abschnitt des Zwischenkühlers 6 in einer Richtung von oben nach unten (siehe 2) vorgesehen. Die Hochtemperaturansaugluft, die vom Ansaugdurchlass 3b in den Zwischenkühler 6 eingeführt wird, wird aufgrund des Wärmeaustauschs im Zwischenkühler 19 mit Außenluft gekühlt. Nebenbei bemerkt ist der Zwischenkühler 19 nicht auf einen luftgekühlten Wärmetauscher beschränkt, sondern kann auch ein wassergekühlter Wärmetauscher sein.
Aufgrund des vorstehend beschriebenen Aufbaus dreht in dieser Maschine 1 das Kompressorrad 52, wenn das Turbinenrad 51 durch Abgas gedreht wird, so dass Außenluft, die durch den Luftfilter 4 kommt und Blow-by-Gas, das durch den Blow-by-Gas-Durchlass 8 kommt (was nachstehend kollektiv ebenfalls als die Ansaugluft bezeichnet wird) komprimiert werden, und die Ansaugluft, deren Temperatur aufgrund der Kompression erhöht wird und die daher expandiert, tritt in den Zwischenkühler 6 ein. So wird die Ansaugluft, die vom Zwischenkühler 6 gekühlt und deren Volumen reduziert ist, in die Brennkammern des Motorblocks 2 zugeführt.
Zudem ist die Maschine 1 mit verschiedenen Sensoren zum Erfassen von Betriebszuständen der Maschine 1 versehen. Konkret sind ein Ladedrucksensor 10 zum Erfassen des Ansaugluftdrucks (Ladedrucks) stromab des Zwischenkühlers 6, ein Kurbelwellenwinkelsensor 11 zum Erfassen der Maschinendrehzahl und ein Gaspedalsensor 12 zum Erfassen der Stärke des Niederdrückens des Gaspedals vorgesehen.
Erfassungssignale vom Ladedrucksensor 10, vom Kurbelwellenwinkelsensor 11 und vom Gaspedalsensor 12 werden an die ECU 13 gesendet. Die ECU 13 führt zentral verschiedene Steuerungen der Maschine 1 durch und ist mit einem Speicher versehen, der Steuerprogramme und nötige Daten zum Ausführen der Programme und dgl. speichert. Daher berechnet die ECU 13 auf der Grundlage der Größe des Gaspedaldrucks, die aus dem Erfassungssignal vom Kurbelwellenwinkelsensor 12 festgestellt wird, der Maschinendrehzahl, die aus dem Erfassungssignal vom Kurbelwellenwinkelsensor 11 festgestellt wird, usw. Befehlswerte bzgl. der Menge der Kraftstoffeinspritzung und des Kraftstoffeinspritzzeitpunkts. Dann steuert die ECU 13 auf der Grundlage dieser Befehlswerte die Kraftstoffeinspritzmenge und den Zeitpunkt der Kraftstoffeinspritzung so, dass man eine gute thermische Effizienz, gute Abgasemissionswerte und dgl. erhält.
In dieser Maschine 1 wird das aus den Brennkammern 2a in eine Kurbelwellenkammer 2b austretende Blow-by-Gas durch einen (nicht gezeigten) Gasdurchlass, der in dem Motorblock 2 gebildet ist, in das Lüftungsgehäuse 2d eingeführt, wenn Blow-by-Gas wie vorstehend erläutert in das Ansaugsystem zurückgeführt wird. Das Lüftungsgehäuse 2d ist mit einer (nicht gezeigten) Prallplatte versehen. Im Blow-by-Gas enthaltener Ölnebel scheidet sich auf der Prallplatte ab und wird so vom Blow-by-Gas getrennt, wodurch das Öl im Blow-by-Gas daran gehindert wird, in das Ansaugsystem zu fließen. Es ist jedoch schwierig, Öl vollständig aus dem Blow-by-Gas zu entfernen. Daher ist es in der Maschine 1 mit dem Zwischenkühler 6 wahrscheinlich, dass sich nicht entferntes Öl im Zwischenkühler 6 sammelt. Dann wird das Öl, das sich in dem Zwischenkühler 6 angesammelt hat, zur Zeit eines schnellen und starken Niederdrückens des Gaspedals sofort in den Motorblock 2 eingesaugt, was zu der Möglichkeit führt, dass ein Ölschlag oder dgl. verursacht und der Motorblock 2 beschädigt wird.
Daher wird in der Maschine 1 in dieser Ausführungsform 1 ein Ölablassloch 23 zum Abgeben von Öl, das in dem Zwischenkühler 6 gesammelt wird, in der Nähe des Zwischenkühlers 6 gebildet, und eine Auf-Zu-Steuervorrichtung wird vorgesehen, die das Ölablassloch 23 passend zum Zustand der Maschine 1 oder zum Vorhandensein oder Fehlen von Öl in dem Zwischenkühler 6 öffnet und schließt,.
Genauer gesagt ist der Ansaugdurchlass 3a wie in 2 gezeigt, mit einem unteren Abschnitt des Zwischenkühlers 6 in einer solchen Weise verbunden, dass ein unterer Endabschnitt eines inneren Durchlasses eines Verbindungsendabschnitts des Ansaugdurchlasses 3a, an dem der Ansaugdurchlass 3a mit dem Zwischenkühler 6 verbunden ist, tiefer als eine innere Bodenfläche des Zwischenkühlers 6 liegt. Das Ölablassloch 23 zum Abgeben von Öl 18, das sich in dem Zwischenkühler 6 gesammelt hat, ist an der tiefsten Seite in dem inneren Durchlass des Ansaugdurchlasses 3a gebildet. Weil das Ölablassloch 23 an der tiefsten Seite in einer Kombination des Zwischenkühlers 6 und des Ansaugdurchlasses 3a, der mit dem Zwischenkühler 6 verbunden ist, wie vorstehend beschrieben gebildet ist, wird das in dem Zwischenkühler 6 gesammelte Öl 18 zwanglos vom Ölablassloch 23 abgegeben, wenn das Ölablassloch 23 offen ist.
Das Ölablassloch 23 ist mit einem Auf-Zu-Ventil 16 versehen, das sich auf der Grundlage eines Befehls von der ECU 13 öffnet und schließt. Wenn die ECU 13 das Auf-Zu-Ventil 16 öffnet, indem sie ein (nicht gezeigtes) Ventilstellglied betätigt, wird das in dem Zwischenkühler 6 angesammelte Öl 18 durch das Ölablassloch 23 in einen Ablasstank 17 abgegeben.
Man bemerke, dass die ECU 13 eine Steuerung so durchführt, dass das Auf-Zu-Ventil 16 unter der Voraussetzung schließt, dass sich die Maschine 1 in einem gestoppten Zustand befindet und dass Öl 18 in dem Zwischenkühler 6 vorhanden ist. Das heißt, dass die ECU 13 das Auf-Zu-Ventil 16 öffnet, vorausgesetzt, dass es keine Notwendigkeit gibt, einen vorab festgelegten Ansaugluftdruck auf der stromabwärtigen Seite des Zwischenkühlers 6 beizubehalten, und dass das Öl 18 abzugeben ist. Dann schließt die ECU 13 das Auf-Zu-Ventil 16, wenn das Öl 18 nach dem Öffnen des Auf-Zu-Ventils 16 abgegeben ist, was dem entspricht, dass der Zwischenkühler 16 kein abzugebendes Öl enthält. Andererseits öffnet die ECU 13 das Auf-Zu-Ventil 16 nicht, wenn die Maschine 1 arbeitet oder kein Öl 18 im Zwischenkühler 6 vorhanden ist. Daher kann der vorab festgelegte Ansaugluftdruck auf der stromabwärtigen Seite des Zwischenkühlers 6 beibehalten werden und das unnötige Öffnen/Schließen des Auf-Zu-Ventils 16 kann beschränkt werden, wenn die Maschine 1 arbeitet.
Um die vorstehend erläuterte Steuerung zu realisieren, umfasst diese Ausführungsform zusätzlich zu den vorstehend erläuterten verschiedenen Sensoren 10, 11, 12 einen Sensor 14 vom Infrarottyp, um das Vorhandensein oder Fehlen des Öls 18 im Zwischenkühler 6 zu erfassen. Der Sensor 14 vom Infrarottyp ist im Zwischenkühler 6 vorgesehen. Der Sensor 14 vom Infrarottyp ist an einem unteren Endabschnitt des luftgekühlten Wärmetauschers 19 angebracht, der der inneren Bodenfläche des Zwischenkühlers 6 gegenüber liegt. Der Sensor 14 vom Infrarottyp, der in dieser Weise angeordnet ist, ist dazu fähig, Infrarot-Licht hin zur inneren Bodenfläche des Zwischenkühlers 6 auszusenden und reflektiertes Licht von der Bodenfläche zu empfangen. Der Sensor 14 vom Infrarottyp erfasst das Vorhandensein oder Fehlen des Öls 18 im Zwischenkühler 6 unter Verwenden der Eigenschaft von Infrarot-Licht, dass das reflektierte Licht vergleichsweise schwach ist, wenn Öl 18 auf der inneren Bodenfläche des Zwischenkühlers 6 vorhanden ist, und dass das reflektierte Licht relativ stark ist, wenn kein Öl 18 auf der inneren Bodenoberfläche des Zwischenkühlers 6 vorhanden ist.
Die ECU 13 bestimmt zunächst bspw. auf der Grundlage des Erfassungssignals vom Kurbelwellenwinkelsensor 11, ob sich der Motorblock 2 bzw. die Maschine im gestoppten Zustand befindet. Wenn sich der Motorblock 2 im gestoppten Zustand befindet, bestimmt die ECU 13 weiterhin das Vorhandensein oder Fehlen des Öls 18 im Zwischenkühler 6 auf der Grundlage des Erfassungssignals des Sensors 14 vom Infrarottyp. Wenn das Öl im Zwischenkühler 6 vorhanden ist, öffnet die ECU 13 das Auf-Zu-Ventil 16, um das im Zwischenkühler 6 gesammelte Öl abzugeben.
Auf diese Weise gibt die Auf-Zu-Steuervorrichtung das im Zwischenkühler 6 gesammelte Öl 18 ab, wenn der Zustand oder Zeitpunkt passt. Außer dem Öl 18 können sich jedoch auch andere Flüssigkeiten wie Kraftstoff, Wasser usw. auf nachstehend beschriebene Weise im Zwischenkühler 6 sammeln. Wenn sich die Ventilschließzeit der Ansaugventile gegenüber einem Referenzventilschließzeitpunkt verzögert, bedeutet das, dass ein Rückschlag der Ansaugluft auftritt, wobei Ansaugluft, die einmal in einen Zylinder zugeführt wurde, in den Ansaugdurchlass zurückgedrückt wird, und somit der aus Einspritzungen eingespritzte Kraftstoff in den Ansaugdurchlass zurückgeblasen wird und sich in dem Zwischenkühler 6 sammelt. Zudem kann sich Wasser aufgrund von Kondensation, die auftritt, während das Fahrzeug geparkt ist, in dem Zwischenkühler 6 sammeln. Wenn sich Flüssigkeiten wie Kraftstoff, Wasser und dergleichen in dem Zwischenkühler 6 sammeln, ist es vorstellbar, dass die Flüssigkeiten bei niedrigen Temperaturen erstarren, was zu einem Einfrieren des Auf-Zu-Ventils 16 führt. Wenn versucht wird, das gefrorene Auf-Zu-Ventil 16 zwangsweise zu öffnen, ergibt sich ein Risiko der Beschädigung des Auf-Zu-Ventils 16 oder des Ventilstellglieds.
Daher ist die Auf-Zu-Steuervorrichtung in der Ausführungsform weiterhin mit einem Ansauglufttemperatursensor (einer Temperaturerfassungseinrichtung) 15 in der Nähe des Auf-Zu-Ventils 16 ausgestattet. Auf der Grundlage eines Ergebnisses einer Erfassung durch den Ansauglufttemperatursensor 15 nimmt die ECU 13 einen Wert der Temperatur des Auf-Zu-Ventils 16 auf. Wenn die aufgenommene Temperatur kleiner als eine oder gleich einer vorab festgelegten Temperatur ist, verhindert die ECU 13 die Steuerung des Öffnens und Schließens des Auf-Zu-Ventils 16.
Genauer gesagt ist der Ansauglufttemperatursensor 15 zum Erfassen der Temperatur der Ansaugluft in der Auf-Zu-Steuervorrichtung dieser Ausführungsform in der Nähe des Auf-Zu-Ventils 16 angeordnet (genauer gesagt in einem Verbindungsabschnitt des Ansaugdurchlasses 3a, in dem der Ansaugdurchlass 3a mit dem Zwischenkühler 6 verbunden ist). Daher kann die ECU 13 die Temperatur der Umgebung des Zwischenkühlers 6 geeignet aus der Temperatur der Ansaugluft aufnehmen, weil der Ansauglufttemperatursensor 15 an einem Ort vorgesehen ist, von dem es wahrscheinlich ist, dass er durch einen Hauptstrom der Ansaugluft berührt wird, und kann auch die Temperatur T₁ des Auf-Zu-Ventils 16 aufnehmen, das in der Nähe des Zwischenkühlers 6 vorgesehen ist. Nebenbei bemerkt kann der Ansauglufttemperatursensor 15 an einem Ort vorgesehen sein, an dem die Temperatur des Auf-Zu-Ventils 16 selbst oder seines Ventilsitzes direkt erfasst werden kann, um noch genauer die Temperatur des Auf-Zu-Ventils 16 zu erfassen.
Dann bestimmt die ECU 13, dass das Auf-Zu-Ventil 16 gefroren ist, wenn die aufgenommene Temperatur T₁ kleiner als eine oder gleich einer vorab festgelegten Temperatur T₀ (bspw. 0°C, dem Gefrierpunkt von Wasser) ist. In diesem Fall führt die ECU 13 die Steuerung des Öffnens und Schließens des Auf-Zu-Ventils 16 nicht durch (öffnet das Auf-Zu-Ventil 16 nicht), selbst wenn die Maschine 1 sich im gestoppten Zustand befindet und das Öl 18 im Zwischenkühler 6 vorhanden ist. Dies ermöglicht es, zu verhindern, dass ein Schaden des Auf-Zu-Ventils 16, des Ventilstellglieds usw. durch das zwangsweise Öffnen/Schließen des gefrorenen Auf-Zu-Ventils 16 verursacht wird.
Andererseits bestimmt die ECU 13, dass das Auf-Zu-Ventil 16 nicht gefroren ist, wenn die aufgenommene Temperatur T₁ die vorab festgelegte Temperatur T₀ nicht übersteigt, und führt die Steuerung des Öffnens und Schließens des Auf-Zu-Ventils 16 unter der Bedingung durch (öffnet das Auf-Zu-Ventils 16), dass die Maschine 1 sich im gestoppten Zustand befindet und das Öl 18 im Zwischenkühler 6 vorhanden ist. Dies ermöglicht es, das im Zwischenkühler 6 gesammelte Öl 18 während eines geeigneten Zustands oder zu einem geeigneten Zeitpunkt abzugeben, ohne das Auf-Zu-Ventil 16 oder das Ventilstellglied zu beschädigen.
Aufgrund des vorstehend erläuterten Aufbaus arbeiten die ECU 13, das Auf-Zu-Ventil 16, der Kurbelwellenwinkelsensor 11, der Sensor 14 vom Infrarottyp, der Ansauglufttemperatursensor 15 und dgl. als die Auf-Zu-Steuervorrichtung der Ausführungsform.
Als Nächstes wird die Auf-Zu-Steuerung für das Ölablassloch, die von der Auf-Zu-Steuervorrichtung der Ausführungsform durchgeführt wird, mit Bezug auf einen in 3 gezeigten Ablaufplan beschrieben.
Zunächst bestimmt die ECU 13 im Schritt S1 auf der Grundlage des Erfassungssignals vom Kurbelwellenwinkelsensor 11 oder dergleichen, ob sich der Motorblock 2 bzw. die Maschine im gestoppten Zustand befindet. Wenn die Antwort auf die Bestimmung im Schritt S1 NEIN ist, das bedeutet, wenn sich der Motorblock 2 im Betrieb befindet, geht die ECU 13 zum Schritt S7 weiter, in dem die ECU 13 das Öffnen des Auf-Zu-Ventils 16 verhindert, so dass ein vorab festgelegter Ansaugluftdruck während des Betriebs der Maschine unabhängig davon beibehalten wird, ob sich das Öl 18 im Zwischenkühler 6 sammelt. Danach geht der Vorgang zurück. Wenn andererseits die Antwort auf die Bestimmung im Schritt S1 JA ist, das bedeutet, wenn sich der Motorblock 2 im gestoppten Zustand befindet, geht der Vorgang zum Schritt S2 weiter.
Im Schritt S2 erfasst die ECU 13 das Vorhandensein oder Fehlen des Öls 18 im Zwischenkühler 6 unter Verwendung des Sensors 14 vom Infrarottyp. Dann bestimmt die ECU 13 auf der Grundlage des im Schritt S2 erhaltenen Erfassungssignals des Sensors 14 vom Infrarottyp im Schritt S3, ob das Öl 18 im Zwischenkühler 6 vorhanden ist. Wenn die Antwort auf die Bestimmung im Schritt S3 NEIN ist, das bedeutet, wenn kein Öl 18 im Zwischenkühler 6 ist, geht die ECU 13 zum Schritt S7 weiter, in dem die ECU 13 das Öffnen des Auf-Zu-Ventils 16 vermeidet. Danach kehrt der Vorgang zurück. Andererseits geht der Vorgang zum Schritt S4, wenn die Antwort auf die Bestimmung im Schritt S3 JA ist, das bedeutet, wenn es Öl 18 im Zwischenkühler 6 gibt.
Dann nimmt die ECU 13 im Schritt 34 basierend auf dem Erfassungssignal vom Ansauglufttemperatursensor 15 die Temperatur T₁ des Auf-Zu-Ventils 16 auf.
Anschließend bestimmt die ECU 13 im Schritt S5, ob die im Schritt S4 aufgenommene Temperatur T₁ des Auf-Zu-Ventils 16 die vorab festgelegte Temperatur T₀ übersteigt. Wenn die Antwort auf die Bestimmung im Schritt S5 NEIN ist, das bedeutet, wenn die Temperatur T₁ des Auf-Zu-Ventils 16 kleiner als die oder gleich der vorab festgelegten Temperatur T₀ ist, gibt es eine hohe Wahrscheinlichkeit, dass das Auf-Zu-Ventil 16 gefroren ist. Daher geht der Vorgang zum Schritt S7 weiter, in dem die ECU 13 das Öffnen des Auf-Zu-Ventils 16 vermeidet. Danach kehrt der Vorgang zurück. Andererseits geht der Vorgang zum Schritt S6 weiter, wenn die Antwort auf die Bestimmung im Schritt S5 JA ist, das bedeutet, wenn die Temperatur T₁ der Umgebung des Auf-Zu-Ventils 16 die vorab festgelegte Temperatur T₀ übersteigt.
Dann öffnet die ECU 13 im Schritt 6 das Auf-Zu-Ventil 16, um das im Zwischenkühler 6 angesammelte Öl 18 abzugeben. Danach kehrt der Vorgang zurück.
(Andere Ausführungsformen)
Die Erfindung ist nicht auf die vorstehend erläuterte Ausführungsform beschränkt, sondern kann in verschiedenen Formen ausgeführt werden, ohne vom Geist des Hauptmerkmals derselben abzuweichen.
Obwohl das Ölablassloch 23 in der vorstehend erläuterten Ausführungsform zum Abgeben des Öls 18, das sich im Zwischenkühler 6 gesammelt hat, in dem Ansaugdurchlass 3a gebildet ist, ist dies nicht einschränkend. Beispielsweise kann das Ölablassloch 23 auch in einem Bodenabschnitt des Zwischenkühlers 6 gebildet sein.
Obwohl in der Ausführungsform die Temperatur des Auf-Zu-Ventils 16 aufgenommen wird, indem der in der Nähe des Zwischenkühlers 6 vorgesehene Ansauglufttemperatursensor 15 verwendet wird, ist auch dies nicht einschränkend. Beispielsweise kann die Temperatur des Auf-Zu-Ventils 16 auch unter Verwendung des Ladedrucksensors 10 und eines Temperatursensors aufgenommen (abgeschätzt) werden, der für die Maschine 1 im Stand der Technik vorgesehen ist.
Obwohl die Ausführungsform den Turbolader (Abgasturbolader) 5 als Aufladung verwendet, der Abgas vom Motorblock bzw. der Maschine 2 einsetzt, ist auch dies nicht einschränkend. Es ist auch möglich, eine Aufladung (einen mechanisch angetriebenen Lader) zu verwenden, bei dem der Kompressor durch Leistung angetrieben wird, die über einen Riemen oder dgl. von der Kurbelwelle des Motorblocks 2 abgenommen wird.
Obwohl in der Ausführungsform das Auf-Zu-Ventil 16 geöffnet wird, wenn sich die Maschine 1 im gestoppten Zustand befindet und das Öl 18 im Zwischenkühler 6 vorliegt, ist auch dies nicht einschränkend. Beispielsweise ist es auch zulässig, einen Aufbau zu verwenden, in dem der Sensor 14 vom Infrarottyp weggelassen wird und das Auf-Zu-Ventil 16 geöffnet wird, wenn sich die Maschine im gestoppten Zustand befindet.
Daher sind die vorstehend erläuterten Ausführungsformen in jeder Hinsicht lediglich Veranschaulichungen, und sollten nicht restriktiv interpretiert werden. Zudem gehören alle Modifizierungen und Änderungen, die im Bereich der Ansprüche oder deren Äquivalenzen liegen, zum Gebiet der Erfindung.
Wie vorstehend beschrieben ist die Erfindung dazu fähig, eine Beschädigung des Auf-Zu-Ventils oder des Ventilstellglieds zu beschränken und ist daher anwendbar auf Auf-Zu-Steuervorrichtungen für ein Ölablassloch zum Abgeben von in einem Zwischenkühler angesammeltem Öl.

Claims

Auf-Zu-Steuervorrichtung für ein Ölablassloch einer Maschine, die einen Zwischenkühler zum Kühlen von Ansaugluft aufweist, die durch eine Aufladung unter Druck gesetzt ist, und ein Ölablassloch, um Öl abzugeben, das sich in dem Zwischenkühler gesammelt hat, wobei das Ölablassloch in oder nahe dem Zwischenkühler gebildet ist, wobei die Auf-Zu-Steuervorrichtung für das Ölablassloch Folgendes aufweist: ein Auf-Zu-Ventil zum Öffnen und Schließen des Ölablasslochs; und eine Steuereinrichtung zum Steuern des Auf-Zu-Ventils so, dass das Auf-Zu-Ventil sich öffnet oder schließt, die Steuereinrichtung eine Temperatur des Auf-Zu-Ventils aufnimmt und eine Steuerung des Öffnens und Schließens des Auf-Zu-Ventils verhindert, wenn die aufgenommene Temperatur kleiner als eine oder gleich einer vorab festgelegten Temperatur ist.
Auf-Zu-Steuervorrichtung für das Ölablassloch nach Anspruch 1, weiter mit einer Temperaturerfassungseinrichtung, die in der Nahe des Auf-Zu-Ventils vorgesehen ist, wobei die Steuereinrichtung die Temperatur des Auf-Zu-Ventils auf der Grundlage eines Ergebnisses einer Erfassung aufnimmt, die von der Temperaturerfassungseinrichtung durchgeführt wird.
Steuervorrichtung für ein Auf-Zu-Ventil für das Ölablassloch nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Steuereinrichtung die Steuerung des Öffnens und Schließens des Auf-Zu-Ventils verhindert, wenn die Temperatur des Auf-Zu-Ventils kleiner als oder gleich 0°C ist.