JP2001214783A - エンジン - Google Patents

エンジン

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JP2001214783A JP2000381353A JP2000381353A JP2001214783A JP 2001214783 A JP2001214783 A JP 2001214783A JP 2000381353 A JP2000381353 A JP 2000381353A JP 2000381353 A JP2000381353 A JP 2000381353A JP 2001214783 A JP2001214783 A JP 2001214783A
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Ed P Hodzen
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    • G05D23/00—Control of temperature
    • G05D23/19—Control of temperature characterised by the use of electric means
    • G05D23/1917—Control of temperature characterised by the use of electric means using digital means

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電子エンジン制御装置（ＥＣＵ）とＥＣＵの
過熱による故障を防ぐためのＥＣＵ用温度管理システム
を有するエンジンを提供すること。 【解決手段】 電子エンジン制御装置（ＥＣＵ）を有す
るエンジンは、ＥＣＵ１０の過熱による故障を防ぐため
のＥＣＵ用温度管理システムを備えている。温度管理シ
ステムは、ＥＣＵ１０の温度を監視または評価してＥＣ
Ｕ１０の温度がいつ所定の許容限界に達するかを判断す
る手段と、ＥＣＵのさらなる温度上昇を制限してＥＣＵ
の温度が許容限界を超えるのを防ぐ手段とからなる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電子エンジン制御
装置（ＥＣＵ）の温度制御に関する。
【０００２】
【従来の技術】内燃機関内に設けられるＥＣＵの主たる
機能は、エンジンシリンダに供給される燃料の調節であ
る。しかし、ＥＣＵは、エンジンブレーキ、交流発電
機、または空気圧縮機などの付属機器を制御する他の機
能を付加的に有する場合がある。どのような構成部品を
制御する場合でも、通常、ＥＣＵから大量の熱放散が生
じる。
【０００３】一般的に、過熱はＥＣＵに故障をもたらす
原因となる。特に、広い範囲に及ぶ種々の環境条件下に
おいて作動されるトラクタや貨物自動車用のエンジンに
おいては、過熱はＥＣＵに大きな悪影響を及ぼす。この
ようなエンジンのＥＣＵをエンジンシリンダに供給され
る燃料が流れる冷却器上に取り付けることによって冷却
する方法が知られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来のＥＣＵ冷却シス
テムは、環境温度とエンジン負荷のそれぞれの所定の極
値に対処するように設計されている。しかし、もしエン
ジンが所定の作動範囲を外れて作動されると、ＥＣＵに
故障が生じることがある。このような故障の後でも、エ
ンジンを「徐行（limp home）」モードで作動できる場
合もあるが、エンジンを効率的に作動させることはでき
ない。
【０００５】本発明は、かかる事情に鑑みてなされたも
のであり、電子エンジン制御装置（ＥＣＵ）とＥＣＵの
過熱による故障を防ぐためのＥＣＵ用温度管理システム
とを有するエンジンを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、電子エンジン制御装置（ＥＣＵ）と前記
ＥＣＵの過熱による故障を防ぐためのＥＣＵ用温度管理
システムを有するエンジンにおいて、前記温度管理シス
テムが、前記ＥＣＵの温度を監視または評価して前記Ｅ
ＣＵの温度がいつ所定の許容限界に達するかを判断する
手段と、前記ＥＣＵのさらなる加熱を制限して前記ＥＣ
Ｕの温度が前記許容限界を超えるのを防ぐ手段とを備え
ることを特徴とするエンジンを提供する。
【０００７】本発明は、基本的に、過熱によるＥＣＵの
故障の危険性を予知し、ＥＣＵの温度が許容温度を超え
る前に故障を防ぐための処置を施すことを意図してい
る。
【０００８】ＥＣＵの通常の温度は、ＥＣＵと接触する
温度センサによって直接的に測定することができ、また
はＥＣＵと接触する冷却器内を流れる冷媒の温度から間
接的に測定することができる。あるいは、大気の温度お
よびＥＣＵを冷却する冷媒の温度を測定し、測定された
温度からＥＣＵ内の電力損の最大率を評価する手段を設
けてもよい。このような測定または評価によって、ＥＣ
Ｕの温度が過熱による故障の危険性を示す臨界点に（到
達してはいないが）到達しつつあることが判明したと
き、ＥＣＵのさらなる温度上昇を制限する処置が施され
る。
【０００９】ＥＣＵの温度上昇は、２つの原因、すなわ
ち、ＥＣＵによって生じる熱量とＥＣＵから放散される
熱量による。ＥＣＵの過熱の危険性が差し迫っていると
判断されたとき、これらの熱量の１つまたは両方を部分
的に抑制することによって、ＥＣＵのさらなる温度上昇
を防ぐことができる。
【００１０】ファンを作動させるか、冷媒の流速を増す
か、またはエンジン冷却システム内のサーモスタットの
温度を変更することによって、ＥＣＵの冷却性を向上さ
せることができる。
【００１１】最大エンジン負荷を低減させるか、または
付属機器の作動を停止させることによって、ＥＣＵ内の
発熱率を低下させることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、添
付の図面に示した本発明の実施例に基づいて説明する。
【００１３】図１は、中央処理装置（ＣＰＵ）１２と種
々の駆動装置１６を備える、概括的に参照番号１０によ
って示されるエンジン制御装置（ＥＣＵ）を示してい
る。駆動装置１６は、概して電力回路の一部を形成する
ので熱を発生する。一般的に、そのような駆動装置１６
が多く用いられて、それらによって制御される負荷電流
が大きくなると、ＥＣＵ１０内に生じる熱も多くなる。
図面に示されているＥＣＵ１０は内部温度センサ１４を
内蔵している。このようなセンサの設置は望ましいが、
必ずしも設置されなくてもよい。
【００１４】図１には、上記各駆動装置１６によって制
御される複数の外部装置１８が示されている。これらの
外部装置１８の内、必須の装置としてエンジン燃料噴射
装置が挙げられ、随意の装置としてエンジンブレーキ、
エンジン駆動交流発電機、または空気圧縮機などの付属
機器が挙げられる。このような外部装置１８は、該当す
る駆動装置１６から供給される電流の大きさにもよる
が、ＥＣＵ１０内において熱発散をもたらす一因とな
る。例えば、噴射装置をより長期間開放してエンジンが
より高負荷条件下で作動される場合、噴射装置をより短
期間開放してエンジンがより低負荷条件下で作動される
場合と比較して、より多くの熱が該当する駆動装置１６
内に発散される。
【００１５】ＥＣＵ１０は、冷却器２０によって冷却さ
れる。冷却器２０は、ＥＣＵ１０と熱的に接触して通常
はエンジンに供給される燃料からなる冷媒が内部に流れ
る熱交換器から構成されるとよい。冷媒は供給経路２２
を介して冷却器２０に入り、放出経路２４を介して冷却
器２０から放出される。冷媒温度センサ２６が放出経路
２４内に設けられ、また、ＥＣＵ１０の近傍の空気温度
を測定する周囲温度センサ２８が付加的に設けられる。
３種類の温度センサ１４、２６および２８の出力信号は
すべてＣＰＵ１２に供給される。
【００１６】ＥＣＵ１０の作動中に発生した熱は、図面
において矢印によって示されるように、冷却器２０およ
び大気に伝達されて消失する。ＥＣＵ１０のＣＰＵ１２
は、各外部装置１８に該当する駆動装置１６を制御する
標準的な機能に加え、ＥＣＵ１０が過熱する危険性を判
断するための温度計算を常時行う機能を果たしている。
具体的には、ＣＰＵ１２は、センサ２６によって検出さ
れる冷媒の温度とセンサ１４によって検出されるＥＣＵ
１０自身の温度を入力変数とするアルゴリズムを用い
て、有効冷却能力の限度内におけるＥＣＵ１０による最
大熱発生率を計算する。
【００１７】ＣＰＵ１２は、駆動装置１６を制御するた
めに、それ自身が生成する信号からＥＣＵ１０による熱
発生率を評価してもよい。もし、ＥＣＵ１０の熱出力が
評価された最大冷却率を超える場合、ＣＰＵ１２はＥＣ
Ｕ１０が過熱するのを防ぐ処置を行う。
【００１８】そのような処置として、２つの方法が挙げ
られる。第1の方法は最大許容電力損を増す方法であ
り、第２の方法は内部発熱を制限する方法である。
【００１９】例えば、ファンを作動させるかまたはエン
ジンが可変速度ファンを装備している場合はそのファン
の速度を増すことによって、空気流を増大させて冷却を
改善することが可能である。
【００２０】さらに、例えば、燃料ポンプを制御し、ま
た、大気温度のピーク値を低減させる電子サーモスタッ
トによってエンジン作動温度を低下させることによっ
て、冷媒、すなわち、熱伝達媒体の流速を増大させるこ
とも可能である。
【００２１】内部の電力損は、通電時に熱を放散する必
ずしも必要ではない駆動装置を停止させることによって
減少させることができる。駆動装置は車両/システムの
安全操作に必要不可欠ではないシステムを制御している
場合がある。停止させる駆動装置の数は、内部温度が測
定できるなら、その測定された内部温度または評価され
た最大冷却能力に依存して決められる。
【００２２】エンジンシリンダへの燃料供給を制御する
駆動装置は、それ自身、発熱を低減させるのに用いられ
る。すなわち、駆動装置によって、選択された特定のシ
リンダへの燃料供給を停止させるか、またはエンジンを
部分負荷の条件下で作動させることによってすべてのシ
リンダへの燃料供給を低下させるとよい。
【００２３】あるいは、ＥＣＵ１０の過熱の危険性がな
くなるまで、エンジンブレーキ、交流発電機、または空
気圧縮器などの付属機器に関連する駆動装置を停止させ
るか、または駆動装置内での電力損が低下する条件下で
作動させるとよい。
【００２４】
【発明の効果】本発明は、上記のように構成されるの
で、ＥＣＵの温度が過熱による故障の危険性を示す臨界
点に（到達してはいないが）到達しつつあることが判明
したとき、ＥＣＵのさらなる温度上昇を制限することが
できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明によるＥＣＵ温度管理システム
の概略的ブロック図である。
【符号の説明】 １０ エンジン制御装置（ＥＣＵ） １２ 中央処理装置（ＣＰＵ） １４ ＥＣＵ温度センサ １６ 駆動装置 １８ 外部装置 ２０ 冷却器 ２２ 供給経路 ２４ 放出経路 ２６ 冷媒温度センサ ２８ 環境温度センサ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ０２Ｄ 45/00 ３４５ Ｆ０２Ｄ 45/00 ３４５Ｅ Ｇ０６Ｆ 1/20 Ｇ０６Ｆ 1/00 ３６０Ｄ (71)出願人 599085046 イヴェコ・（ユーケイ・）リミテッド イギリス国、ダブリューディー１ １エス アール ハートフォードシャー、ワトフォ ード、ステーション・ロード（番地な し）、イヴェコ・フォード・ハウス (71)出願人 599085057 ニュー・ホランド・ユー・ケイ・リミテッ ド イギリス国、エスエス14 ３エイディー バジルドン・エセックス、クレインズ・フ ァーム・ロード（番地なし) (72)発明者 ジョン・ジャール・パーセル イギリス国、エスエル７ １キューダブリ ュー バッキンガムシャー、マーロウ、ロ ック・ロード 18ディー (72)発明者 ポール・サワビー イギリス国、エイチピー16 ９エルゼット バッキンガムシャー、グレイト・ミッセ ンデン、ザ・リー、ジ・オールド・ミル （番地なし) (72)発明者 エド・ピー・ホッゼン アメリカ合衆国インディアナ州47201、コ ロンバス、ノース・ワシントン・ストリー ト 1733 (72)発明者 エリック・ビー・アンドリューズ イギリス国、エイチピー10 ０キューユー バッキンガムシャー、ウーバーン・グリ ーン、ウーバーン・グレインジ ２

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 電子エンジン制御装置（ＥＣＵ）と前記
    ＥＣＵの過熱による故障を防ぐためのＥＣＵ用温度管理
    システムとを有するエンジンにおいて、 前記温度管理システムは、 前記ＥＣＵの温度を監視または評価して、前記ＥＣＵの
    温度がいつ所定の許容限界に達するかを判断する手段
    と、 前記ＥＣＵのさらなる加熱を制限して前記ＥＣＵの温度
    が前記許容限界を超えるのを防ぐ手段と、 を備えることを特徴とするエンジン。
  2. 【請求項２】 前記ＥＣＵの温度を測定する温度センサ
    が、前記ＥＣＵ内に内蔵されるかまたは前記ＥＣＵに接
    触して設けられることを特徴とする請求項１に記載のエ
    ンジン。
  3. 【請求項３】 周囲空気の温度および前記ＥＣＵを冷却
    する冷媒の温度を測定し、測定された各温度から前記Ｅ
    ＣＵ内の電力損の最大率を評価する手段をさらに含むこ
    とを特徴とする請求項1に記載のエンジン。
  4. 【請求項４】 前記ＥＣＵのさらなる加熱を制限する手
    段は、前記ＥＣＵの冷却率を向上させる手段からなるこ
    とを特徴とする先行する請求項のいずれか１つに記載の
    エンジン。
  5. 【請求項５】 前記ＥＣＵの冷却率を向上させる手段
    は、ファンを作動させるか可変速度ファンの速度を増す
    手段からなることを特徴とする請求項４に記載のエンジ
    ン。
  6. 【請求項６】 前記ＥＣＵの冷却率を向上させる手段
    は、冷媒の流速を増す手段からなることを特徴とする請
    求項４または５に記載のエンジン。
  7. 【請求項７】 前記ＥＣＵの冷却率を向上させる手段
    は、エンジン冷却システムのサーモスタットの温度を低
    下させる手段からなることを特徴とする請求項４，５，
    ６のいずれかに記載のエンジン。
  8. 【請求項８】 前記ＥＣＵのさらなる加熱を制限する手
    段は、エンジンシリンダのすべてまたはいくつかに対す
    る燃料供給を低下させる手段からなることを特徴とする
    先行する請求項のいずれか１つに記載のエンジン。
  9. 【請求項９】 前記ＥＣＵのさらなる加熱を制限する手
    段は、付属機器を制御する前記ＥＣＵ内の駆動装置の作
    動を停止する手段からなることを特徴とする先行する請
    求項のいずれか１つに記載のエンジン。
  10. 【請求項１０】 電子エンジン制御装置（ＥＣＵ）と前
    記ＥＣＵの過熱による故障を防ぐためのＥＣＵ用温度管
    理システムとを有するエンジンにおいて、添付の図面を
    参照して明細書に記載された内容および添付の図面に例
    示された内容を実質的に備えることを特徴とするエンジ
    ン。
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