JPH0331561A - 内燃エンジンの制御装置 - Google Patents

内燃エンジンの制御装置

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JPH0331561A
JPH0331561A JP2155593A JP15559390A JPH0331561A JP H0331561 A JPH0331561 A JP H0331561A JP 2155593 A JP2155593 A JP 2155593A JP 15559390 A JP15559390 A JP 15559390A JP H0331561 A JPH0331561 A JP H0331561A
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JP
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engine
load signal
value
engine load
control unit
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JP2155593A
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Paul D Daly
ポール・デイスモンド・デイリー
Peter E Luchinski
ピーター・イー・ルチンスキー
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Siemens Corp
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Siemens Corp
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02P—IGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
    • F02P5/00—Advancing or retarding ignition; Control therefor
    • F02P5/04—Advancing or retarding ignition; Control therefor automatically, as a function of the working conditions of the engine or vehicle or of the atmospheric conditions
    • F02P5/145—Advancing or retarding ignition; Control therefor automatically, as a function of the working conditions of the engine or vehicle or of the atmospheric conditions using electrical means
    • F02P5/15—Digital data processing
    • F02P5/1502—Digital data processing using one central computing unit
    • F02P5/1504—Digital data processing using one central computing unit with particular means during a transient phase, e.g. acceleration, deceleration, gear change
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/22—Safety or indicating devices for abnormal conditions
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02P—IGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
    • F02P11/00—Safety means for electric spark ignition, not otherwise provided for
    • F02P11/02—Preventing damage to engines or engine-driven gearing
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05C—INDEXING SCHEME RELATING TO MATERIALS, MATERIAL PROPERTIES OR MATERIAL CHARACTERISTICS FOR MACHINES, ENGINES OR PUMPS OTHER THAN NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES
    • F05C2225/00—Synthetic polymers, e.g. plastics; Rubber
    • F05C2225/08—Thermoplastics
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40—Engine management systems

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  • Theoretical Computer Science (AREA)
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  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は内燃エンジンの動作および制御に関する。詳細
には、エンジンの過熱温度運転を拡大させるための動作
および制御手段に関する。
従来技術 自動車の内燃エンジンの全動作範囲に対して適切な放熱
を作動させるために、この梅のエンジンは冷却装置を備
えている。この冷却装置においてエンジン中の冷却路を
通って冷却剤が、熱を吸収して次に放射器を介して放熱
するために、循環される。何らかの種々の理由により冷
却剤が冷却装置から失なわれることがあり、もし多量の
冷却剤の喪失が生ずると、エンジンは過熱され始められ
る。この種の過熱がエンジン内に多量のまさつを生ぜさ
せ、そのため所定のエンジンスピードを維持するために
はスロットルの一層大きい開口が必要とされる。その結
果、さらに多量の熱がエンジン内に発生されて、エンジ
ンおよび関連のコンポーネントの温度がさらに迅速に上
昇する。そのためもしスピードが維持されるならばエン
ジンは場合によｐ、ピスト／焼き付け、クランク軸焼き
付けまたはカム軸焼き付けのようなエンジン機構の焼き
付けに起因して動作が停止するようになる。エンジンが
運転を停止する時間までに多くのコンポーネントが著し
く高い温度に達して、回復できない位に損傷されること
がある。しかし冷却後にエンジンを再びスタートさせる
ことが可能である場合もあシ、さらにエンジンを低減さ
れた動作レベルで運転することができる。しかしこのこ
とは危険である、何故ならば制御されないエンジン動作
状態を生ぜさせる未知の量の損傷が生じやすいからであ
る。
通常は車輛は、エンジンが動作を停止するまでに、最初
の冷却剤の喪失の点から所定量の距離は例えば数マイル
は走行することができる。
所定のエンジンコンポーネントに対する新しい材料を例
えばプラスチックの吸気管を使用すると、エンジンが停
止する迄に動作する、全金属製のエンジンに生ずる増加
温度に耐える部分を動作させなくする。そのためこの種
の非金属のコンポーネントを備えたエンジンを有する車
輛は最初の冷却剤の喪失の時間から上述の数マイルの距
離を動作できなくなる。動作範囲のこの減少は不利であ
り、このことはプラスチックコンポーネントに直接起因
する。
本発明は実質的なプラスチックコンポーネントを例えば
吸気管を含むエンノンにおける冷却剤の喪失を通報する
新規なエンジン制御の技術く 思想にもとづき、そのため最初の冷却剤の喪失の後の車
輛の動作範囲の不所望の低減が回避される。本発明のも
う１つの観点はこの新規な制御思想を具体化する制御手
段に関する。
本発明の認識の基礎とするところは、エンジンの負荷が
低減するとエンジンの発生する熱が少なくなること、そ
れ故、過熱が検出された時に動作を一層長く延長できる
ことである。負荷が低減される構成が本発明の独特の特
徴であり、さらに過熱が検出された時にエンジン電子制
御ユニット’％、ＥＣＵｉへのエンジン負荷信号の減衰
を行なう。
エンジンｔ　子制御ユニットはこのユニットへの各種の
入力に従ってエンジン動作を制御する。
これらの入力のうちの１つはエンジン負荷を表わす信号
である。エンジン負荷を測定するための通常の方法は吸
気管圧力の絶対値％ＭＡＰｉを用いることによる。ＭＡ
Ｐセンサはエンジン負荷に近似的に線形に対応する出力
電圧を、よシ高いエンジン負荷を代表的に表わす一層高
い電熱 圧で供給する。過温度状態が検出されると、ＭＡＰセン
サの出力信号が注意深く制限される。
これによりＥＣＵは、少なくとも時おり実際のＭＡＰセ
ンサ（エンジン負荷）信号よりも低いエンジン負荷信号
を供給さ幕る。そのためＥＣＵから見た負荷は実際の負
荷よりも低く見えて、そのためＥＣＵはよシ低エンジン
出力を生ずるように作動する。その結果、熱がよシ低い
割合で生じて、温度が危険レベルに上昇する前によシ長
い時間間隔にわたシ運転することを可能にする。このよ
うにして主プラスチックコンポーネントを例えば吸気管
を有するエンジンの動作範囲が、全部金属構成が用いら
れるとした場合の動作レンジよりも低減されることがな
くなる。
喪 そのため本発明は冷却剤損失の損傷効果の低減または除
去を生ぜさせ、さらに損傷されたエンジンの危険な動作
が回避できる。ＭＡＰセンサの使用は他の負荷センサた
とえば空気流センサよりも有利である、何故ならばＭＡ
Ｐセンサは、シリンダ温度における低減とエンジンへ案
内される冷却空気の過剰を生ぜさせる空気−燃料比の希
薄化を生ぜさせるからである。ＭＡＰセンサは、エンジ
ン動作の突発的な信号化されない停止が生ずる前にエン
ジンが不調であることを車輛の運転者に、明らかな運転
の徴候も供給する。
属 本発明のおよび従譚形式の発明の前述の特徴。
長所および利点は、以下の説明および、所属の図面と関
連づけて考察されるべき請求の範囲に示されている。図
面は本発明を実施するための現在は最良の形式による発
明の実施例を示す。
実施例の説明 次に本発明の実施例を図面を用いて説明する。
第１図において自動車の内燃エンジンは、例えばプラス
チック吸気管である主コンポーネント１２を有する。こ
れは、車輛操作者により制御されるスロットル機構の一
部であるスロットル１４を有する。サーミスタ１６のよ
うな温度センサが、このコンポーネントの温度を測定す
るためにコンポーネント１２に配属されている。
スロットル位置センサ％ＴＰＳ％１８　が、スロットル
の開口の程度を示すためのスロットル機構に配属されて
いる。ＴＰＳ１８およびサーミスタ１６は入力信号を過
熱温度制御電子装置２０へ供給する。エンジン１０の負
荷はＭＡＰセンサ２２により測定される。このセン・す
も入力を過熱温度制御電子装置２０へ供給する。過熱温
度制御電子装置２０からの出力は次にエンジン電子制御
ユニット％ＥｃＵ’ｉ２４へ供給される。
第２図は過熱温度制御電子装置２０の詳細な電気回路図
である。温度センサであるサーミスタ１６は、制御電子
装置のために用いられる５■の電源に接続された抵抗２
６に直列に接続されている。サーミスタ１６と抵抗２６
との接続点は比較回路２８の反転入力側へ接続されてお
シ、さらに増幅器として機能するように構成されている
もう１つの比較回路３０の非反転入力側へ接続されてい
る。回路３０からの増幅された信号は比較器３２の非反
転入力側へ供給される。
比較器３２の反転入力側は分圧回路へ接続されている。
この分圧回路は、５Ｖｔ源電圧のうちの選択可能な部分
電圧を比較器３２０反転入力側へ供給可能にする。この
構成によシ比較器３２からの出力は、サーミスタ１６に
よシ検出される温度が、選択された設定点を例えば２６
０’Ｆを上回わると、負荷制限作用を命令する。
比較器２８の非反転入力側は分圧回路３６へ接続されて
いる。この分圧回路は、選択可能な基準値を゛比較器２
８の非反転入力側へ供給するように、設定できる。サー
ミスタ１６により検出された温度が、例えば３４下の近
傍において選定された設定点を上回わると、比較器２８
の出力が負荷制限作用を命令する。しかし比較器２８に
より命令されるこの負荷制限作用は、次の動作が行なわ
れないと、作動しない。即ちスロットル位置センサ１８
も同時に、このスロットルがアイドリング状態にまたは
ほとんど閉じられた状態にあることを示す位置にないと
、作動しない。スロットル位置上／すＴＰＳ１８により
検出されるスロットル位置の決定は、比較器回路３８に
よシ与えられる。スロットル位置センサは比較器３８の
反転入力側へ接続されている。他方、この比較器の非反
転入力側は、はとんど閉じられた位置にまたはアイドリ
ングスロットル位置に相応する選択可能な基準値４０へ
接続されている。スロットル位置がほとんど閉じられた
位置にまたはアイドリング位置にある時は、比較器３８
からの出力は、このことを示す信号を論理ゲート４２の
入力側へ供給する。
論理ダート４２の他方の入力側は、比較器２８の出力を
供給される。論理ダート４２は、次の時にだけ負荷制限
作用を命令する出力信号を供給するために作動゛する。
即ち、スロットル位置がほとんど閉じられた位置にある
かまたはアイドリング位置にあシ、かつサーミスタ１６
によｐ検出された温度が低い方の設定点を上回わる時に
だけ、作動する。
論理ダート４２の出力側および比較器回路３２の出力側
が、もう１つの論理ゲート４４の入力側である。サーミ
スタ温度が高い方の設定点を上回わるかまたはゲート４
２が制限作用を命令している時にだけ、論理ダート４４
が負荷制限作用を命令する出力信号を形成する。ｆ−）
４４の出力が２つのアナログスイッチ４６．４８の導通
を制御する。これらの２つのスイッチは、一方のスイッ
チがオンの時は他方がオフになるように、およびその逆
になるように、互いに排他的に動作される。スイッチ４
６の制御入力側はダート４４の出力側へ直接接続されて
おり、他方、スイッチ４８の制御入力側は反転回路５０
を介してゲート４４の出力側へ接続されている。
スイッチ４６および４８は、エンジン１．子制御ユニツ
）ＥＣＬＩへのＭＡＰセンサの出力の供給を制御する。
ＭＡＰセンサは、スイッチ４８を含む分岐回路５２を介
して、エンジンＥＣＵへ接続されている。そのためスイ
ッチ４８が導通している時はＭＡＰ七ンサ信号の値全体
がエンジンＥＣＵへ供給される。第２の分岐回路５４も
ＭＡＰセンサをエンジンＥＣＵへ接続する。
この分岐回路５４は電圧制限器回路５６および電圧フォ
ロワ５８を含む。電圧制限回路５６はＭＡＰセンサの電
圧の大きさに応動して次の様に作用する。電圧制限回路
５６によシ設定される、エンジン負荷の選定された基準
値よりも小さいＭＡＰ電圧の場合は、ＭＡＰ信号の値全
体が電圧フォロワ５８を介して伝送できる。しかし１［
圧制限回路５６の基準設定値を上回わるＭＡＰ信号の値
の場合は、電圧フォロワ５８を介して通過できるＭＡＰ
信号の値は、設定値に制限される。
この接続および動作によりＭＡＰ信号の値全体は、検出
された温度が第１の設定点を下回わる時はいつでも、エ
ンジンＥＣＵへ通過される。
温度が第１設定点と第２設定点との間にある時は、スロ
ットル位置センサが閉じられた状態をまたはアイドリン
グに近い状態を示さない限シ、ＭＡＰセンサ信号の値全
体がエンジンＥＣＵへ伝送される。検出された温度が異
常に高い温度である時は即ち第２の設定点を上回わる温
度である時は、次の場合にだけＭＡＰセンサ信号の値全
体がエンジンＥＣＵへ通過される、即ち電圧制限回路５
６によシ設定される限界値を下回わる〜＋ＡＰセンサ信
号の値の場合にだけ、通過される。そしてＭＡＰ信号が
この限界値を上回わると、エンジンＥＣＵへ供給される
Ｍ　Ａ　Ｐ信号の値は制限された値となる。エンジンコ
ンポーネントの過熱が検出されると、エンジンＥＣＵへ
供給される負荷信号が制限されて、そのためメエンジン
はそれ以外の状態の場合に発生するよりも低い割合で熱
を発生し、このことがエンジンの動作時間を、それ以外
の場合に過熱状態において経過する時間よりも、延長す
る。
本発明の一実施例を説明したが、この基本動作は他の実
施例に対しても適用可能である。例えば過熱温度制御電
子制御装置は、ＭＡＰセ／すとエンジンＥＣＵとの間の
個別の回路を有するのではなく、マイクロプロセッサ形
式の制御の中ヘ一体化することもできる。
発明の効果 本発明によう、内燃エンジンが非金属の例えばプラスチ
ック製の吸気管を使用した場合でも、過熱に起因するエ
ンジンの動作範囲の低減が回避されるようになる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明によるエンジン制御装置のブロックダイ
ヤグラム図、第２図は第１図のブロックダイヤグラムに
おいて用いられる過熱温度制御回路の電気回路図を示す
。 １０・・・内熱エンジン、１２・・・主コンホーネント
、１４・・・スロットル、１６・・・温度センサ、１８
・・・スロットル位置センサ、２ｏ・・・過熱温度制御
電子装置、２４・・・エンジン電子制御ユニット。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、自動車を駆動する内燃エンジンの動作が内燃エンジ
    ン電子制御ユニットへ加えられる複数個の異なる入力に
    もとづいて制御されるようにし、この場合、該入力の１
    つがエンジン負荷信号であり、該エンジン負荷信号が増
    加するにつれて前記エンジン制御ユニットがエンジンに
    一層大きな駆動力を生ぜさせる形式の内燃エンジン制御
    装置において、温度検出装置が設けられており、該温度
    検出装置は通常のエンジン動作温度の範囲とエンジン過
    熱を示す異常に高い温度の範囲とを識別するようにし、
    さらに制御手段が設けられており、該制御手段は異常に
    高い温度が前記温度検出装置により検出されると作動し
    て、エンジン負荷信号の値全体がエンジン電子制御ユニ
    ットにより、該エンジン負荷信号のうちの所定の値だけ
    に対して作用されるようにさせ、さらに前記エンジン負
    荷信号の値全体以外の値がエンジン電子制御ユニットに
    より、前記エンジン負荷信号の別の値に対して、作用さ
    れるようにさせたことを特徴とする内燃エンジンの動作
    に対する制御装置。 ２、前記エンジン負荷信号の値全体が電子制御ユニット
    により、所定の負荷よりも低いエンジン負荷の値に対し
    て作用されるようにさせ、さらに該エンジン負荷信号の
    値全体よりも低い値が電子制御ユニットにより、前記所
    定の負荷よりも高いエンジン負荷に対して作用されるよ
    うにさせる装置を前記制御手段が含むようにした請求項
    １記載の制御装置。 ３、エンジン負荷信号の実質的に一定な値をエンジン電
    子制御ユニットにより、前記の所定値を上回わるエンジ
    ン負荷の値に対して処理されるようにさせる装置を前記
    制御手段が含むようにした請求項２記載の制御装置。 ４、燃焼のためにエンジンへ流入する空気量を制御する
    ために閉位置と開位置との間で動作するスロットル機構
    と、該スロットル機構の位置を検出するスロットル位置
    センサとをエンジンが有しており、さらに該スロットル
    機構がほとんど閉じられた位置にまたはアイドリング位
    置にありかつエンジン負荷信号が選定値を上回わる時に
    、通常のエンジン温度の所定の範囲内で作動して、エン
    ジン負荷信号の値全体よりも小さい値をエンジン電子制 御ユニットにより作用させる装置を制御手段が含むよう
    にした請求項１記載の内燃エンジンの制御装置。 ５、制御手段がエンジン負荷信号の供給される入力端子
    と、被制御の第１導通スイッチを含む第１チャンネルと
    、被制御の第２導通スイッチを含む第２チャンネルとを
    有するようにし、該第１チャンネルはエンジン負荷信号
    を実質的に変化させずに通過させるために用いられるよ
    うにし、第２チャンネルは、所定値よりも低い負荷信号
    の値に対してエンジン負荷信号をエンジン電子制御ユニ
    ットへ通過させるために用いられるようにし、さらに該
    第２チャンネルは前記所定値よりも大きい負荷信号の値
    に対してエンジン負荷信号を前記所定値へクランプする
    ために用いられるようにし、さらに前記第１および第２
    スイッチを互いに排他的に動作させる装置を前記制御手
    段が含むようにした請求項１記載の内燃エンジンの制御
    装置。 ６、スイッチが、各入力回路へ接続されている一対の入
    力側を有する論理ゲートの出力により制御されるように
    し、さらに前記入力回路のうちの１つが通常の温度と過
    熱温度とを識別する回路を含むようにし、さらに他方の
    入力回路が、エンジンが通常の温度範囲において動作す
    る時にスロットルの開状態と閉状態を識別する回路を含
    むようにした請求項５記載の内燃エンジンの制御装置。
JP2155593A 1989-06-16 1990-06-15 内燃エンジンの制御装置 Pending JPH0331561A (ja)

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US07/367,273 US4945878A (en) 1989-06-16 1989-06-16 Extended over temperature operation and controls for ic engine
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ID=23446530

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EP (1) EP0408876B1 (ja)
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CA (1) CA2013885A1 (ja)
DE (1) DE69004880T2 (ja)

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