JP2015081606A - エンジン制御ユニット - Google Patents

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Abstract

【課題】新規のエンジン制御ユニットを提供する。
【解決手段】内燃機関、とりわけディーゼル又は重油又はガスで運転される内燃機関のエンジン制御ユニットであって、内燃機関は、磁石アクチュエータを持つ燃料供給装置とりわけコモンレール燃料供給装置を有し、エンジン制御ユニットには、内燃機関の停止中、燃料供給装置が非加圧の場合に、少なくとも一つの磁石アクチュエータの少なくとも一つの磁気特性の実測値を自動的に測定し、そして、エンジン制御ユニットが、それぞれの実測値の、対応する基準値からの差が所与の値より小さい場合には、正しく作動している磁石アクチュエータであると自動的に判断し、これに対して、それぞれの実測値の、対応する基準値からの差が所与の値より大きい場合には、正しく作動していない磁石アクチュエータであるとエンジン制御ユニットが自動的に判断するように評価するための手段が設けられている。
【選択図】図１

Description

本発明は、請求項１に記載のエンジン制御ユニットに関する。
図１には、従来技術より知られている、内燃機関のコモンレール燃料供給装置の基本構造が図示されている。この構造は特許文献１より知られている。図１のコモンレール燃料供給装置は、内燃機関のシリンダごとにそれぞれ少なくとも一つのインジェクタ１を有している。インジェクタ１を介して、内燃機関のシリンダのそれぞれに燃料を噴射可能である。コモンレール燃料供給装置は、コモンレール燃料供給装置の低圧領域４から、コモンレール燃料供給装置の高圧領域６へ燃料を送るために、さらに少なくとも一つの低圧ポンプ５、少なくとも一つの高圧ポンプ２、高圧ポンプ貯蔵器８を有するポンプ装置３を有しており、高圧領域６にはポンプ装置３とインジェクタ１との間に、常時高圧下にある蓄圧器システム７が設けられている。コモンレールとも呼ばれる、常時高圧下にある蓄圧器システム７は複数の貯蔵ユニット９を有している。これら貯蔵ユニット９は常時高圧下にある高圧ライン１０を介して、ポンプ装置３に、及び、貯蔵ユニット９同士に接続されている。蓄圧器システム７、つまり貯蔵ユニット９はさらに、噴射サイクルに応じて時々高圧下にある高圧ライン１１を介してインジェクタ１に接続されている。噴射サイクルに応じて時々高圧下にある高圧ライン１１は、インジェクタ１を貯蔵ユニット９に接続しており、噴射サイクルに応じて時々高圧下にある高圧ライン１１には、噴射サイクルに応じてインジェクタ１に燃料を供給する切替弁１２が割り当てられている。蓄圧器システム７の貯蔵ユニット９うちの一つには圧制限弁１３及びパージバルブ１４が割り当てられている。
そのようなコモンレール燃料供給装置では、アクチュエータとしてますます磁石アクチュエータが用いられるようになっている。図１には、燃料供給装置のインジェクタ１が磁石アクチュエータ１５を介して制御されることが図示されている。また、低圧ポンプ５、高圧ポンプ２の領域、及び弁１２、１３、１４の領域にもそのような磁石アクチュエータを設置できる。エンジン制御装置１６は運転中に磁石アクチュエータ１５を制御する。
従来は、内燃機関、又は燃料供給装置内に設置された状態で磁石アクチュエータを点検する可能性はなかった。しかもそのような磁石アクチュエータを点検するには、燃料供給装置にアクセスして、磁石アクチュエータの機能点検を行うために特別な測定装置を磁石アクチュエータに連結する必要がある。しかしながらこれが可能であるのは、いずれにせよ内燃機関の保守作業が実施される場合のみである。そのため、運転中に、内燃機関の定期保守間隔以外のときに磁石アクチュエータが故障し、それにより、内燃機関の不所望のエンジン停止、さらに、内燃機関のコスト集約的なダウンタイムが引き起こされる危険がある。
独国特許第１０１５７１３５号公報明細書 独国特許出願公開第１０２００５０１１２２７号明細書
上記に鑑みて本発明の課題は、新規のエンジン制御ユニットを提供することである。
この課題は、請求項１に記載のエンジン制御ユニットにより解決される。本発明によると、エンジン制御ユニットには、内燃機関の停止中、燃料供給装置が非加圧の場合に、少なくとも一つの磁石アクチュエータの少なくとも一つの磁気特性の実測値を自動的に測定し、そして、それぞれの実測値の、対応する基準値からの差が所与の値より小さい場合は、正常に作動している磁石アクチュエータであるとエンジン制御ユニットが自動的に判断し、これに対して、それぞれの実測値の、対応する基準値からの差が、所与の値より大きい場合には、正常に作動していない磁石アクチュエータであるとエンジン制御ユニットが自動的に判断するよう評価するための手段が設けられている。
本発明により初めて提案されることは、内燃機関の停止中、燃料供給装置が非加圧であるときに燃料供給装置の磁石アクチュエータの機能点検を自動的に実施するための手段が、内燃機関のエンジン制御ユニットに統合されることである。そのために、エンジン制御ユニットは少なくとも一つの磁石アクチュエータの少なくとも一つの磁気特性の実測値を自動的に測定し、そして、それぞれの実測値の、対応する基準値からの差が、所与の値より小さい場合には、正しく作動している磁石アクチュエータであると自動的に判断されるように、磁石アクチュエータを自動的に評価する。これに対して、それぞれの実測値の、対応する基準値からの差が、所与の値より大きい場合には、エンジン制御ユニットは、正しく作動していない磁石アクチュエータであると自動的に判断する。
本発明により、内燃機関の定期的な保守作業以外で、それにより定期的な保守間隔以外で、内燃機関の停止中、燃料供給装置が非加圧であるときに、手動で介入することなく自動的に、また、燃料供給装置又は内燃機関において関連する作業を行うことなく、燃料供給装置の磁石アクチュエータの機能点検を自動的に行うことが可能である。それにより、誤作動している磁石アクチュエータを適時に判断し、磁石アクチュエータの個別の保守又は交換を適時に行うことが可能となり、磁石アクチュエータの故障による予定外のエンジン停止が回避される。
望ましくは、エンジン制御ユニットは、磁石アクチュエータを制御するための、および磁石アクチュエータとデータを交換するためのインターフェースを有しており、同様に、磁石アクチュエータの当該の磁気特性又は各磁気特性の実測値を自動的に測定するためのハードウェア側のアセンブリ、及び磁石アクチュエータの当該の磁気特性又は各磁気特性の実測値を自動的に評価するためのソフトウェア側のアセンブリ、を有している。
エンジン制御ユニットのそのような構成が望ましく、また、燃料供給装置の磁石アクチュエータの完全な自動機能点検が可能となる。
本発明の望ましい発展形は従属請求項及び以下の説明より理解できる。本発明の実施例について図を参照して説明するが、これに限定されるわけではない。
内燃機関のコモンレール燃料供給装置をエンジン制御ユニットと共に図式的に示した図である。
本発明は、内燃機関、とりわけ、燃料としてディーゼル又は重油又はガスが使用される中速の４サイクル内燃機関のエンジン制御ユニットに関する。
そのような内燃機関は望ましくは船舶エンジンである。
そのような内燃機関は典型的にコモンレール燃料供給装置を有しており、その基本的な構造は、本書が対象とする当業者にとっては周知であり、また、すでに図１を用いて説明されている。そのような燃料供給装置は、エンジン制御ユニット１６により制御可能な磁石アクチュエータ１５を有している。図１にはインジェクタ１の領域におけるそのような磁石アクチュエータ１５が図示されている。
本発明においては、内燃機関の停止中、燃料供給装置が非加圧である場合に、燃料供給装置内に設置された磁石アクチュエータ１５の少なくとも一つの磁気特性の実測値を自動的に測定し、そして、エンジン制御ユニット１６が、それぞれの実測値の、エンジン制御ユニット１６内に保存された、対応する基準値からの差が所与の値より小さい場合には、正しく作動している磁石アクチュエータ１５であると自動的に判断し、これに対して、エンジン制御ユニット１６が、それぞれの実測値の、対応する基準値からの差が所与の値より大きい場合には、正しく作動していない磁石アクチュエータ１５であると自動的に判断するように評価するための手段をエンジン制御ユニット１６が有することが提案される。
上述の手段はエンジン制御ユニット１６内に統合されているため、それにより燃料供給装置に手動で介入することなく、内燃機関の停止中、燃料供給装置が非加圧である場合に、燃料供給装置の磁石アクチュエータ１５の機能点検を、内燃機関又は燃料供給装置の定期的な保守間隔以外に自動的に実施することができる。
ここで指摘されることは、本発明において磁石アクチュエータ１５の自動的な機能点検のためにエンジン制御ユニット１６内に統合されている手段は、本書が対象とする当業者にとって周知であることである。特許文献２では、本発明におけるエンジン制御ユニット１６内に統合することが可能な、取付け済みの電磁石又は磁石アクチュエータの磁気特性を測定するための装置及び方法が開示されており、特許文献２を挙げることによりそのすべての開示内容に言及されるものとする。この従来技術より、取付け済の電磁石の機能点検が、励磁コイルのみを用いて実施され、実際の特性曲線の測定のために、励磁コイル内で誘導された逆電圧が測定技術的に検出されることが知られている。
これは、特許文献２で開示された装置により行うことができ、その装置は、ブリッジ回路を有し、本発明におけるエンジン制御ユニット１６内に統合されているか、又はエンジン制御ユニット１６の構成部分である。そのような装置の具体的な構造及び機能方法については特許文献２を参照されたい。
望ましくは、本発明のエンジン制御ユニット１６は、磁石アクチュエータ１５の測定された磁気値の各実測値から、それぞれの磁石アクチュエータ１５のための実測作業特性を決定し、これを、エンジン制御ユニット１６に保存された基準作業特性と比較する。
エンジン制御ユニット１６は、各磁石アクチュエータ１５のために可変の又は個別の保守間隔を生成するために、実測作業特性曲線と基準作業特性曲線との差から、それぞれの磁石アクチュエータ１５の摩耗状態及び／又は残りの寿命を自動的に決定する。それにより、内燃機関の通常運転中に磁石アクチュエータ１５が予期せずに故障し、それにより予定外のエンジン停止が起こるという危険を最小限に抑えることができる。
すでに述べたように、エンジン制御ユニット１６は、内燃機関の停止中、燃料供給装置が非加圧であるときに磁石アクチュエータ１５の機能点検を自動的に行う手段を有している。
その手段とは少なくとも、磁石アクチュエータ１５とデータ交換を行うために磁石アクチュエータ１５を制御するためのインターフェース１７である。
その手段とはさらに、特許文献２より知られている、ハードウェア側のアセンブリ１８、及び、ソフトウェア側のアセンブリ１９である。
そのため本発明では、燃料供給装置内に設置された磁石アクチュエータ１５の自己診断及び機能点検を自動的に実施するための手段が、内燃機関のエンジン制御ユニット１６に統合されることが提案される。それにより、磁石アクチュエータ１５の故障が予想されるかどうかを早期に認識することができる。場合によっては磁石アクチュエータ１５の保守又は交換を開始することができる。磁石アクチュエータ１５のために可変の又は個別の保守間隔を実現することができる。
１ インジェクタ
２ 高圧ポンプ
３ ポンプ装置
４ 低圧領域
５ 低圧ポンプ
６ 高圧領域
７ 蓄圧器システム
８ 高圧ポンプ貯蔵器
９ 貯蔵ユニット
１０ 高圧ライン
１１ 高圧ライン
１２ 切替弁
１３ 圧制限弁
１４ パージバルブ
１５ 磁石アクチュエータ
１６ エンジン制御ユニット
１７ インターフェース
１８ ハードウェア側のアセンブリ
１９ ソフトウェア側のアセンブリ

Claims (5)

  1. 内燃機関、とりわけディーゼル又は重油又はガスで運転される内燃機関のエンジン制御ユニット （１６）であって、前記内燃機関は磁石アクチュエータを持つ燃料供給装置とりわけコモンレール燃料供給装置を有している、エンジン制御ユニット （１６）において、
    前記エンジン制御ユニット （１６）には、内燃機関の停止中、燃料供給装置が非加圧の際に少なくとも一つの磁石アクチュエータ （１５）の少なくとも一つの磁気特性の実測値を自動的に測定し、そして、前記エンジン制御ユニット （１６）が、それぞれの実測値の、対応する基準値からの差が所与の値より小さい場合には正しく作動している磁石アクチュエータであると自動的に判断し、これに対して、それぞれの実測値の、対応する基準値からの差が所与の値より大きい場合には、正しく作動していない磁石アクチュエータであると前記エンジン制御ユニット （１６）が自動的に判断するように評価するための手段 （１７、１８、１９）が設けられていることを特徴とするエンジン制御ユニット。
  2. 前記エンジン制御ユニット （１６）には、前記磁石アクチュエータを制御するため、および前記磁石アクチュエータとデータを交換するために、インターフェース （１７）が設けられていることを特徴とする請求項１に記載のエンジン制御ユニット。
  3. 前記エンジン制御ユニット （１６）が、前記磁石アクチュエータ （１５）の当該の磁気特性又は各磁気特性の実測値を自動的に測定するためのハードウェア側のアセンブリ （１８）、及び、前記磁石アクチュエータ （１５）の当該の磁気特性又は各磁気特性の実測値を自動的に評価するためのソフトウェア側のアセンブリ（１９）、を有することを特徴とする請求項１又は２に記載のエンジン制御ユニット。
  4. 前記エンジン制御ユニット （１６）が、前記磁石アクチュエータ （１５）の当該の磁気特性又は各磁気特性の実測値から、それぞれの前記磁石アクチュエータ （１５）のための実測作業特性曲線を決定し、これを基準作業特性曲線と比較して、前記実測作業特性曲線と前記基準作業特性曲線との差から、それぞれの前記磁石アクチュエータ （１５）の摩耗状態及び／又は残りの寿命を決定することを特徴とする、請求項１から３のいずれか一項に記載のエンジン制御ユニット。
  5. 前記エンジン制御ユニット （１６）が、前記実測作業特性曲線と前記基準作業特性曲線との差に応じて、それぞれの磁石アクチュエータ （１５）のための個別の保守間隔を決定することを特徴とする、請求項４に記載のエンジン制御ユニット。
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