JPH11270421A - 内燃機関の吸気温度の調整方法および調整装置 - Google Patents

内燃機関の吸気温度の調整方法および調整装置

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JPH11270421A
JPH11270421A JP11019949A JP1994999A JPH11270421A JP H11270421 A JPH11270421 A JP H11270421A JP 11019949 A JP11019949 A JP 11019949A JP 1994999 A JP1994999 A JP 1994999A JP H11270421 A JPH11270421 A JP H11270421A
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efficiency
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Steffen Franke
フランケ シュテフェン
Michael Baeuerle
ボイアーレ ミヒャエル
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 冒頭に述べた形式の方法および装置を提供し
て、冷却装置のスイッチオンおよびスイッチオフを機関
の効率が最適となる調整を行えるようにする。 【解決手段】 機関のノッキング傾向が所定の閾値を超
過する場合に冷却装置をスイッチオンする。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、吸気を冷却するた
めの冷却装置を機関負荷の高い領域でスイッチオンし、
機関負荷の低い領域でスイッチオフする、内燃機関の吸
気温度の調整方法に関する。本発明はまた、吸気を冷却
するために制御装置によって機関負荷の高い領域でスイ
ッチオンされ、機関負荷の低い領域でスイッチオフされ
る冷却装置が設けられている、内燃機関の吸気温度の調
整装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】ドイツ連邦共和国特許出願公開第４３４
４１３８号公報から、ディーゼル内燃機関の吸気温度を
調整する方法および装置が公知である。ここではファン
の駆動装置は機関の動作特性量に依存して制御される。
この制御は、機関負荷が低い場合にファンがスイッチオ
フされ、高い場合にスイッチオンされるように行われ
る。これにより機関負荷が低い場合に吸気温度が高く、
機関負荷が高い場合に吸気温度が低くなるように調整さ
れる。なぜなら内燃機関負荷の低い領域では、吸気温度
はできる限り高いほうが絞り損失を著しく低減させられ
るため有利であり、これにより機関の効率が明らかに改
善されるからである。これに対して負荷の高い領域では
高い吸気温度は効率の損をまねくため、この作動領域で
はできる限り低いチャージ空気温度が要求されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、冒頭
に述べた形式の方法および装置を提供して、冷却装置の
スイッチオンおよびスイッチオフを機関の効率が最適と
なる調整を行えるようにすることである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】この課題は、機関のノッ
キング傾向が所定の閾値を超過した場合に冷却装置をス
イッチオンして解決される。課題はまた、所定の閾値を
超過した機関のノッキング傾向が検出された場合に冷却
装置をスイッチオンする制御装置が設けられている装置
を構成して解決される。
【０００５】
【発明の実施の形態】機関のノッキング傾向は効率の損
失に対する信頼性の高い指標であり、吸気の冷却により
低減することができる。これにより冷却装置は機関負荷
の高い領域でのみスイッチオンされ、機関のアイドリン
グ時に障害的なファンノイズを生じない。
【０００６】本発明の有利な実施形態は従属請求項から
得られる。
【０００７】ノッキング傾向の指標として点火進角の遅
延調整または点火進角の効率が求められる。冷却装置は
点火進角の遅延調整または点火進角の効率が所定の閾値
を超過する場合にスイッチオンされる。設けられている
全てのシリンダについて平均された点火進角の遅延調整
または点火進角の効率の値が、冷却装置に対する調整量
として使用される。
【０００８】冷却装置の制御のために、冷却ファン１０
か、または空気／水冷却器が設けられている場合には調
整可能な冷却剤ポンプを使用することができる。別の実
施形態では、調整可能なバイパスバルブが設けられたバ
イパスを有する冷却器が使用される。
【０００９】
【実施例】図示された複数の実施例に則して本発明を以
下に詳細に説明する。
【００１０】図１には、吸気管２を有する内燃機関１が
示されている。吸気管２に周知のようにスロットルバル
ブ３と、スロットルバルブ角αに対するセンサ４とが設
けられている。さらに吸気管２には吸気圧ｐｄに対する
センサ５と、吸気量ｌｍに対するセンサ６とが設けられ
ている。内燃機関１には機関回転数ｎに対するセンサ７
と、クランクシャフト位置ｋｗに対するセンサ８とが設
けられている。
【００１１】吸気管２には冷却装置９が組み込まれてお
り、この冷却装置は吸気温度を調整するために用いられ
る。冷却装置９は純粋な空気／空気冷却器であってもよ
いし、空気／水冷却器であってもよい。図示の実施例で
は、冷却装置９は駆動装置１１を有する冷却ファン１０
を有している。機関負荷の低い領域では冷却ファン１０
はスイッチオフされている。なぜならこの作動領域では
できる限り吸気温度が高いほうが有利だからである。つ
まり温度が高いとチャージ空気の密度が低下し、これに
よりスロットルバルブが開放されて絞り損失が低下する
ため、機関の効率が著しく改善されるのである。機関負
荷の高い領域では吸気温度が高いと効率の損失をまねく
ので、この作動領域では冷却ファン１０はスイッチオン
される。
【００１２】あまりに高い吸気温度またはあまりに低い
吸気温度に起因する内燃機関１の効率の損を回避するた
めに、冷却ファン１０がどの時点で、またはどのような
作動状態でスイッチオンまたはスイッチオフされるかが
重要である。冷却ファンのスイッチオンまたはスイッチ
オフのための調整量ｇｂｓは制御装置１２により送出さ
れる。負荷の高い領域での内燃機関の効率はノッキング
傾向が増大するにつれて低下するので、このノッキング
傾向を冷却ファン１０のスイッチオンの判断基準として
使用する。制御装置１２は機関のノッキング傾向を検出
し、調整量ｇｂｓを送出してノッキング傾向が所定の閾
値を超過した場合に冷却ファン１０をスイッチオンす
る。
【００１３】制御装置１２でノッキング傾向がどのよう
に検出されるかは、例えば図２の機能ダイアグラムに示
されている。この機能ダイアグラムでは、点火進角の効
率が内燃機関のノッキング傾向に対する指標である。ド
イツ連邦共和国特許出願公開第１９６１８８９３号公報
から点火進角の効率を機関回転数および機関負荷に依存
して求め、チャージ量の変更および点火進角の調整によ
り機関の最適な目標トルクを調整する。
【００１４】スロットルバルブ角αおよび吸気圧ｐｄま
たは吸気量ｌｍに依存する特性マップＫＦ１から機関負
荷ｒｌが読み出される。機関負荷ｒｌおよび機関回転数
ｎは特性マップＫＦ２および特性マップＫＦ３に送出さ
れる。特性マップＫＦ２から内燃機関が最高の効率を示
す最適な点火進角ｚｗｏｐｔが得られ、特性マップＫＦ
３から瞬時の点火進角ｚｗが得られる。結合点ＶＺＰで
最適な点火進角ｚｗｏｐｔと瞬時の点火進角ｚｗとの差
ｄｚｗが求められる。この差の値ｄｚｗは特性曲線ＫＬ
において点火進角効率ｅｔａｚｗに変換される。点火進
角効率ｅｔａｚｗの質的な特性曲線経過は瞬時の点火進
角ｚｗと最適な点火進角ｚｗｏｐｔとの差ｄｚｗに依存
しており、このことは図３に示されている。
【００１５】さらに点火進角効率ｅｔａｚｗは閾値決定
回路ＳＥに供給される。すなわち、点火進角効率ｅｔａ
ｚｗが閾値決定回路ＳＥで所定の閾値を超過する場合、
閾値決定回路ＳＥは冷却ファン１０をスイッチオンする
ための調整量ｇｂｓを送出する。この閾値決定回路ＳＥ
の閾値は効率の点で吸気温度に依存して最適化されてい
る。
【００１６】ノッキング傾向の指標として点火進角の遅
延調整を利用することができる。この点火進角の遅延調
整は特性マップＫＦ３から導出される。
【００１７】ノッキング制御は通常シリンダを選択して
行われ、個々のシリンダの点火進角を別々に調整するの
で、各シリンダは種々の点火進角遅延調整および点火進
角効率を有している。有利には全てのシリンダで平均さ
れた点火進角効率または全てのシリンダで平均された点
火進角遅延調整を求め、これらに依存して冷却ファン１
０を制御する。簡単には点火進角遅延調整または点火進
角効率の算術平均をとる。
【００１８】冷却ファン１０による冷却装置の調整に代
えて、空気／水冷却器が使用される場合には、調整可能
な冷却剤ポンプが使用される。別の実施形態では、調整
可能なバイパスバルブを設けられたバイパスを有する冷
却器が使用される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による吸気温度の冷却装置を有する内燃
機関の概略的なブロック回路図である。
【図２】冷却装置に対する調整量を導出するための機能
ダイアグラムである。
【図３】点火進角の効率の質的特性を示す図である。
【符号の説明】
１ 内燃機関 ２ 吸気管 ３ スロットルバルブ ４、５、６、７、８ センサ ９ 冷却装置 １０ 冷却ファン １１ 駆動装置 １２ 制御装置 ＫＦ 特性マップ ＫＬ 特性曲線 ＳＥ 閾値決定回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｆ０２Ｄ 45/00 ３１０ Ｆ０２Ｄ 45/00 ３１０Ｋ ３６８ ３６８Ｂ Ｆ０２Ｐ 5/15 Ｆ０２Ｐ 5/15 Ｂ (72)発明者 ミヒャエル ボイアーレ ドイツ連邦共和国 マルクグレーニンゲン マルクトプラッツ 13

Claims (13)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 吸気を冷却するための冷却装置を機関負
    荷の高い領域でスイッチオンし、機関負荷の低い領域で
    スイッチオフする、内燃機関の吸気温度の調整方法にお
    いて、 機関（１）のノッキング傾向が所定の閾値を超過した場
    合に冷却装置（９、１０）をスイッチオンする、ことを
    特徴とする内燃機関の吸気温度の調整方法。
  2. 【請求項２】 ノッキング傾向の指標として点火進角の
    遅延調整を求め、該点火進角の遅延調整が所定の閾値を
    超過した場合に冷却装置（９、１０）をスイッチオンす
    る、請求項１記載の方法。
  3. 【請求項３】 前記点火進角の遅延調整は、設けられて
    いる全てのシリンダの全ての点火進角の遅延調整を平均
    した量である、請求項２記載の方法。
  4. 【請求項４】 ノッキング傾向の指標として点火進角の
    効率（ｅｔａｚｗ）を求め、該点火進角の効率（ｅｔａ
    ｚｗ）が所定の閾値を超過した場合に冷却装置（９、１
    ０）をスイッチオンする、請求項１記載の方法。
  5. 【請求項５】 前記点火進角の効率は、設けられている
    全てのシリンダの全ての点火進角の効率を平均した量で
    ある、請求項４記載の方法。
  6. 【請求項６】 吸気を冷却するために制御装置によって
    機関負荷の高い領域でスイッチオンされ、機関負荷の低
    い領域でスイッチオフされる冷却装置が設けられてい
    る、内燃機関の吸気温度の調整装置において、 所定の閾値を超過する機関（１）のノッキング傾向が検
    出された場合に、冷却装置（９、１０）をスイッチオン
    する制御装置（１２）が設けられている、ことを特徴と
    する内燃機関の吸気温度の調整装置。
  7. 【請求項７】 前記制御装置（１２）により、ノッキン
    グ傾向の指標として点火進角の遅延調整が求められ、該
    点火進角の遅延調整が所定の閾値を超過する場合に冷却
    装置（９、１０）がスイッチオンされる、請求項６記載
    の装置。
  8. 【請求項８】 前記点火進角の遅延調整は、設けられて
    いる全てのシリンダの全ての点火進角の遅延調整を平均
    した量である、請求項７記載の装置。
  9. 【請求項９】 前記制御装置（１２）により、ノッキン
    グ傾向の指標として点火進角の効率（ｅｔａｚｗ）が求
    められ、該点火進角の効率（ｅｔａｚｗ）が所定の閾値
    を超過する場合に冷却装置（９、１０）がスイッチオン
    される、請求項６記載の装置。
  10. 【請求項１０】 前記点火進角の効率は、設けられてい
    る全てのシリンダの全ての点火進角の効率を平均した値
    である、請求項９記載の装置。
  11. 【請求項１１】 冷却装置は切換可能な冷却ファン（１
    ０）である、請求項６から１０までのいずれか１項記載
    の装置。
  12. 【請求項１２】 冷却装置は調整可能な冷却剤ポンプを
    有する空気／水冷却器である、請求項６から１０までの
    いずれか１項記載の装置。
  13. 【請求項１３】 冷却装置は調整可能なバイパスバルブ
    が設けられたバイパスを有している、請求項６から１０
    までのいずれか１項記載の装置。
JP11019949A 1998-01-31 1999-01-28 内燃機関の吸気温度の調整方法および調整装置 Pending JPH11270421A (ja)

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