(57)【要約】【課題】  エンジンのトルク出力をディレートすることによりエンジンの温度を制御する方法及びシステムを提供する。【解決手段】  本発明の方法及びシステムは、エンジン温度の変化率に基づいて最大エンジントルク出力をディレートすることによりエンジンの温度を制御するようプログラム可能な電子制御モジュールと協働して動作する。これにより、ディレーティングを微調整して有効トルクを最大にすることができる。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジントルクをディレートすることによりエンジンの温度を制御する方法であって、エンジンの作動中に測定された第１のエンジン温度と既定の作動温度限界の温度差に等しい第１のデルタ温度を計算する段階と、第１の期間にわたりエンジン温度の変化に対応したエンジンの第１の温度変化率を計算する段階と、エンジントルクをディレートする際に用いられる第１のトルクリミッタを決定する段階とを有し、第１のトルクリミッタは、第１のデルタ温度及び第１の温度変化率に基づいており、前記方法は、第１のトルクリミッタに基づいてエンジン制御モジュールを制御してエンジントルクをディレートする段階を更に有していることを特徴とする方法。
【請求項２】
エンジン制御モジュールが第１のトルクリミッタに基づいてエンジンの最大トルク出力を制御する段階を更に有していることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記方法は、エンジンの作動中に測定された第２のエンジン温度と既定の温度限界の温度差に等しい第２のデルタ温度を計算する段階を更に有し、第２のデルタ温度は、第１のデルタ温度よりも低く且つ既定のデルタ温度限界よりも低く、前記方法は、第２のトルクリミッタを計算する段階及びエンジントルクを第２のトルクリミッタに基づいてディレートする段階を更に有し、第２のトルクリミッタは、第１のトルク予測値により生じるエンジンディレーティングに対してエンジントルク出力を増大させることを特徴とする請求項２記載の方法。
【請求項４】
前記方法は、エンジンの作動中に測定された第２のエンジン温度と既定の温度限界の温度差に等しい第２のデルタ温度を計算する段階を更に有し、第２のデルタ温度は、既定のデルタ温度限界よりも高く、前記方法は、第２のトルクリミッタを計算する段階及びエンジントルクを第２のトルクリミッタに基づいてディレートする段階を更に有し、第２のトルクリミッタは少なくとも、第１のトルク予測値によりディレートされたエンジントルク出力を維持することを特徴とする請求項２記載の方法。
【請求項５】
第２のトルクリミッタを計算する段階は、エンジンについての第２の温度変化率を計算する段階を含み、第２の温度変化率は、第２の期間にわたるエンジン温度の変化に対応し、第２のトルクリミッタは、第２のデルタ温度及び第２の温度変化率に基づいていることを特徴とする請求項４記載の方法。
【請求項６】
第１のトルクリミッタを決定する段階は、第１のデルタ温度及び第１の温度変化率の関数として第１のトルクリミッタについての百分率の値を含むルックアップテーブルから第１のトルクリミッタを選択する段階を含むことを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項７】
エンジン温度の測定は、エンジン冷却剤温度を測定する段階を有することを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項８】
エンジン温度の測定は、エンジンオイル温度を測定する段階を有することを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項９】
エンジン温度の測定は、ターボ過給機用圧縮機の出口空気温度を測定する段階を有することを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項１０】
エンジン温度の測定は、吸気マニホルド空気温度を測定する段階を有することを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項１１】
エンジン温度の測定は、圧縮着火エンジンのエンジン温度を測定する段階を有することを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項１２】
エンジン温度の測定は、ディーゼルエンジンのエンジン温度を測定する段階を有することを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項１３】
圧縮着火内燃機関用のエンジン制御モジュールであって、エンジンの作動中に測定された第１のエンジン温度と既定の作動温度限界の温度差に等しい第１のデルタ温度を計算する手段と、第１の期間にわたりエンジン温度の変化に対応したエンジンの第１の温度変化率を計算する手段と、エンジントルクをディレートする際に用いられる第１のトルクリミッタを決定する手段とを有し、第１のトルクリミッタは、第１のデルタ温度及び第１の温度変化率に基づいており、前記エンジン制御モジュールは、第１のトルクリミッタに基づいてエンジントルクをディレートする手段を更に有していることを特徴とするエンジン制御モジュール。
【請求項１４】
第１のトルクリミッタに基づいてエンジンの最大トルク出力を制御する手段を更に有していることを特徴とする請求項１３記載のエンジン制御モジュール。
【請求項１５】
エンジントルクをディレートすることによりエンジン温度を制御するシステムであって、エンジンの作動中に第１のエンジン温度を測定するセンサと、エンジンの第１の温度変化率を計算するよう構成されたエンジン制御モジュールとを有し、第１の温度変化率は、第１の期間にわたるエンジン温度の変化に対応し、エンジン制御モジュールは、エンジントルクをディレートする際に用いられる第１のトルクリミッタを決定し、第１のトルクリミッタは、第１の温度変化率に基づいていることを特徴とするシステム。
【請求項１６】
エンジン制御モジュールは、第１のエンジン温度と既定の作動温度限界の温度差に等しい第１のデルタ温度を計算し、トルクリミッタは、第１のデルタ温度及び第１の温度変化率に基づいていることを特徴とする請求項１５記載のシステム。
【請求項１７】
前記エンジン制御モジュールは、エンジンの作動中に測定された第２のエンジン温度と既定の温度限界の温度差に等しい第２のデルタ温度を計算し、第２のデルタ温度は、第１のデルタ温度よりも低く且つ既定のデルタ温度限界よりも低く、前記エンジン制御モジュールは、第２のトルクリミッタを計算し、そしてエンジントルクを第２のトルクリミッタに基づいてディレートし、第２のトルクリミッタは、第１のトルク予測値により生じるエンジンディレーティングに対してエンジントルク出力を増大させることを特徴とする請求項１６記載のシステム。
【請求項１８】
前記エンジン制御モジュールは、エンジンの作動中に測定された第２のエンジン温度と既定の温度限界の温度差に等しい第２のデルタ温度を計算し、第２のデルタ温度は、既定のデルタ温度限界よりも高く、前記エンジン制御モジュールは、第２のトルクリミッタを計算し、そしてエンジントルクを第２のトルクリミッタに基づいてディレートし、第２のトルクリミッタは少なくとも、第１のトルク予測値によりディレートされたエンジントルク出力を維持することを特徴とする請求項１６記載のシステム。
【請求項１９】
前記エンジン制御モジュールは、エンジンについての第２の温度変化率を計算し、第２の温度変化率は、第２の期間にわたるエンジン温度の変化に対応し、第２のトルクリミッタは、第２のデルタ温度及び第２の温度変化率に基づいていることを特徴とする請求項１８記載のシステム。
【請求項２０】
前記エンジン制御モジュールは、第１のデルタ温度及び第１の温度変化率の関数として第１のトルクリミッタについての百分率の値を含むルックアップテーブルから第１のトルクリミッタを選択することを特徴とする請求項１５記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンのトルク出力をディレート（derate）することによりエンジン温度を制御するようプログラム可能な電子制御モジュールを搭載した圧縮着火エンジンに関する。
【背景技術】
【０００２】
車両用エンジンは、これを高いエンジン温度でオーバードライブすると損傷する場合がある。損傷が起こる場合のある温度は、エンジンにより様々である。安全エンジン作動のための上限温度は、シリンダ（気筒）の数及び車両用エンジンの他の構造的パラメータで決まる場合が多い。
【０００３】
エンジンが比較的高い温度に達しないようにするための一手段は、トルクディレーティングによりエンジン温度を制御自在に減少させることに関する。トルクディレーティングは一般に、エンジンのトルク出力を現在のエンジン作動条件についてのその通常のトルク出力に対してディレートすること、即ち制御自在に制限することに関する。
【０００４】
ディレーティングは、エンジンが高いトルクレベルを生じさせるのを阻止し、その結果、エンジンは、高いトルクレベルと関連した高い温度で作動するのが阻止される。損傷を与える温度を生じさせるトルクレベルには最早到達しないので、エンジンは冷却し始める。このように、トルクディレーティングを利用すると、エンジンが、過熱し又は損傷や不必要な摩耗を生じさせ又は他の悪影響を生じさせる場合のある他の温度レベルに達するのを制限することができる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来のディレーティング技術は、ディレーティングが既定の閾値、典型的には、冷却剤温度測定値、オイル温度又は吸気／排気温度に基づくエンジン温度表示値に対して制御されるという点において制約があった。
これら既存の技術は、温度測定値及び閾値を考慮に入れるに過ぎないので簡単なものである。これら既存の技術の欠点を認識して解決する新技術が要望されている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
したがって、本発明の目的は、エンジンディレーティングを制御するために圧縮着火エンジンに用いられる方法及びシステムを提供することにある。好ましくは、この方法及びシステムは、最大エンジントルク出力をディレートすることによりエンジンの温度を制御するようプログラム可能な電子制御モジュールと協働して動作する。
【０００７】
本発明の一特徴は、最大エンジントルクをディレートすることによりエンジン温度を制御する方法に関する。この方法は、最大エンジントルク出力をディレートするために電子制御モジュールにより用いられるトルクリミッタを計算する段階を有する。好ましくは、トルクリミッタは、最大エンジントルク出力をディレートするためにトルク乗数として用いることができる百分率の値、例えば９０％、即ち所与のエンジン条件についての通常の最大エンジントルク出力の９０％である。
【０００８】
トルクリミッタは、本発明によれば、エンジンの温度変化率に基づいている。これにより、エンジン温度を冷却するのに十分なディレーティングを依然としてもたらした状態でディレーティングを微調整して有効トルクを最大にすることができる。
【０００９】
特に、温度の変化率のファクタリングは、トルクが過剰にディレートされないようにエンジン温度の変化の履歴的性質を考慮に入れる。むしろ、トルク出力を最大にし、過剰ディレーティングを制限する。というのは、ディレーティングは、現在の温度変化率から将来のエンジン温度を予測するからである。その結果、ディレーティングは、一層スムーズであり、車両の運転性が向上する。
【００１０】
本発明の一特徴は、エンジントルク出力をディレーティングすることによりエンジン温度を制御するシステムに関する。このシステムは、エンジンの最大エンジントルク出力をディレートするようプログラム可能な電子制御モジュールを有する。本発明の一実施形態では、電子制御モジュールは好ましくは、トルクリミッタを温度の変化率の関数として計算するよう１以上のシステム温度センサと協働して動作するマイクロプロセッサ及びコンピュータにより読み取り可能な媒体を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
図１は、本発明のエンジン制御装置の種々の特徴を組み込んだ圧縮着火内燃機関（単に「エンジン」とも言う）１０の斜視図である。当業者には理解されるように、エンジン１０は、多種多様な用途用装置として用いることができ、かかる用途としては、とりわけ、高速道路用トラック、建設機械、船舶及び発電機が挙げられる。
【００１２】
エンジン１０は、全体を符号１２で示す対応のカバーの下に設けられた複数のシリンダ（気筒）を有する。好ましい実施形態では、エンジン１０は、多気筒圧縮着火内燃機関、例えば４気筒、６気筒、８気筒、１２気筒、１６気筒又は２４気筒ディーゼルエンジンである。本発明をディーゼルエンジンと関連して説明するが、当業者であれば、本発明は、必ずしも圧縮着火エンジンには限定されず、種々の内燃機関技術に容易に適用できることは認識されよう。
【００１３】
エンジン１０は、エンジン制御モジュール（ＥＣＭ）１６を有している。作用を説明すると、エンジン制御モジュール１６は、種々の車両センサから信号を受け取り、ハードウェア及び（又は）ソフトウェア内に入っている制御ロジックを実行してエンジン１０を制御する。好ましい実施形態では、エンジン制御モジュール１６は、ミシガン州デトロイト所在のデトロイト・ディーゼル・コーポレイションから入手できるＤＤＥＣコントローラである。この制御モジュールの種々の他の特徴は、デトロイト・ディーゼル・コーポレイションに譲渡された多くの別々の米国特許に詳細に説明されている。
【００１４】
図２は、トルクディレーティングを制御して最大エンジン出力トルクを制限し、それによりエンジン１０が過熱し又は損傷や不必要な摩耗を生じさせ又は他の悪影響を生じさせる場合のある他の温度レベルに達するのを制限するためのシステム１８の動作を示す概略ブロック図である。
【００１５】
一実施形態では、エンジン１０は、トラクタ２２及びセミトレーラ２６を有する車両２０を駆動するために用いられる。ディーゼルエンジン１０は、トラクタ２２内に据え付けられており、当業者には理解されるように、エンジン１０、トラクタ２２及びセミトレーラ２６に設けられた種々のセンサ及びアクチュエータとエンジン及び車両ワイヤリングハーネスを介してインタフェースする。他の用途では、エンジン１０を用いると産業及び建設機器を作動させることができ、或いはエンジン１０を発電機、圧縮機及び（又は）ポンプ等を駆動する定置用途に用いることができる。
【００１６】
電子エンジン制御モジュール１６は、エンジンセンサ２８及び車両センサ３０により出力された信号を受け取り、これら信号を処理してエンジン及び（又は）車両アクチュエータ、例えば燃料噴射器３２を制御する。エンジン制御モジュール１６は好ましくは、エンジン１０を制御するためにコンピュータによって実行可能な命令を表すデータを記憶する全体を参照符号３６で示したコンピュータにより読み取り可能な記憶媒体を有する。
【００１７】
コンピュータにより読み取り可能な記憶媒体３６は、動作フェンス、パラメータ等に加えて校正情報を更に含むのがよい。一実施形態では、コンピュータにより読み取り可能な記憶媒体３６は、種々の不揮発性メモリ、例えば読み出し専用記憶装置（ＲＯＭ）４０に加えてランダムアクセス記憶装置（ＲＡＭ）３８及びキープアライブ又は不揮発性メモリ（ＫＡＭ）４２を有している。マイクロプロセッサ４６は、制御信号を入力及び出力（Ｉ／Ｏ）ドライバ５０に与え、これらから信号を受け取る。
【００１８】
代表的な用途では、エンジン制御モジュール１６は、コンピュータにより読み取り可能な記憶媒体３６に記憶されている命令を実行することによりエンジンセンサ２８及び車両センサ／スイッチ３０からの入力を処理し、それにより好ましくは本発明に従ってエンジン１０の制御のための適当な出力信号を発生させてエンジン１０のトルク出力をディレートすることによりエンジン温度を制御する。
【００１９】
本発明の一実施形態では、エンジンセンサ２８は、タイミング基準センサ（ＴＲＳ）６０、オイル圧力センサ（ＯＰＳ）６２、オイル温度センサ（ＯＴＳ）６４、吸気温度センサ（ＩＡＴＳ）６６、ターボ圧縮機出口温度センサ（ＴＣＴＳ）６８、冷却剤温度センサ（ＣＴＳ）７０、燃料圧力センサ（ＦＰＳ）７２、ＥＧＲ温度センサ（ＥＴＳ）７４、ＥＧＲフローセンサ（ＥＦＳ）７６、排気温度センサ（ＥＡＴＳ）７８、冷却剤圧力センサ（ＣＰＳ）８０、冷却剤温度センサ（ＣＴＳ）８２、燃料温度センサ（ＦＴＳ）８４、同期基準センサ（ＳＲＳ）８６、オイルレベルセンサ（ＯＬＳ）８８、燃料絞りセンサ（ＦＲＳ）９０、クランクケース圧力センサ（ＣＰＳ）９２、燃料圧力センサ（ＦＰＳ）９４及び可変速度調速機センサ（ＶＳＧ）９６を含む。
【００２０】
システム１８は好ましくは、車両作動パラメータ及び車両２０及びエンジン１０を制御する際に用いられる運転手入力をモニタする種々の車両センサ／スイッチ３０を有する。例えば、車両センサ／スイッチ３０は、車速センサ（ＶＳＳ）１００及び冷却剤レベルセンサ（ＣＬＳ）１０２を含むのがよい。
【００２１】
エンジン作動モードを選択し又はエンジン１０又は車両２０の動作を制御するために用いられるスイッチは、エンジン制動選択スイッチ１０４、クルーズ（経済的速度走行）制御スイッチ設定／惰力走行１０６、再開／加速１０８、クルーズ制御イネーブラ（enabler ）１１０、診断スイッチ１１２、種々の他の任意使用のディジタル及び（又は）アナログスイッチ１１４を含むのがよい。エンジン制御モジュール１６は又、加速装置又はフットペダル１１８、クラッチ１２０及びブレーキ１２２と関連した信号を受け取る。エンジン制御モジュール１６は又、キースイッチ１２６の位置及び車両バッテリ１２８により提供される系統電圧をモニタすることができる。
【００２２】
エンジン制御モジュール１６は、種々の車両出力装置、例えば状態指示器／灯１３２、アナログディスプレイ１３４、ディジタルディスプレイ１３６及び種々のアナログ／ディジタル計器１３８と情報のやり取りをすることができる。業界標準のデータリンク１４０が、種々の状態及び（又は）制御メッセージを一斉送信することができ、かかるメッセージとしては、エンジン速度、加速ペダル位置、車速、エンジン警告又は故障等が挙げられる。
【００２３】
サービスツール１４２を、定期的にデータリンク１４０を介してエンジン制御モジュール１６に記憶されているプログラム選択パラメータに接続するのがよいと共に（或いは）このサービスツールは、エンジン制御モジュール１６からの診断情報を受け取るのがよい。これと同様に、コンピュータ１４４をデータリンク１４０を介して適当なソフトウェア及びハードウェアに接続して情報をエンジン制御モジュール１６に送ったりエンジン１０及び（及び）車両２０の動作に関する種々の情報を受け取るのがよい。
【００２４】
当業者であれば理解されるように、特定の用途に応じて、種々のセンサ、スイッチ及びコンポーネントを必要に応じて追加し又は省くことができる。
【００２５】
図３は、トルクディレーティングによりエンジン温度を制御自在に低下させるよう本発明に従って電子制御モジュール１６による具体化を実現する方法を説明するフローチャート１５０を示している。トルクディレーティングは一般に、エンジン１０のトルク出力を現在のエンジン作動条件についてのその通常のトルク出力に対してディレートすること、即ち制御自在に制限することに関する。
【００２６】
ディレーティングにより、エンジンは、高いトルクレベルを生じさせるのが阻止され、その結果、エンジン１０は、高いトルクレベルと関連した高い温度で作動するのが阻止される。このように、トルクディレーティングを利用すると、エンジン１０が、過熱し又は損傷や不必要な摩耗を生じさせ又は他の悪影響を生じさせる場合のある他の温度レベルに達するのを制限することができる。
【００２７】
本発明によれば、トルクリミッタの計算は、エンジンの温度変化率に基づいている。これにより、エンジン温度を冷却するのに十分なディレーティングを依然としてもたらした状態でディレーティングを微調整して有効トルクを最大にすることができる。
【００２８】
特に、温度の変化率のファクタリングは、トルクが過剰にディレートされないようにエンジン温度の変化の履歴的性質を考慮に入れる。むしろ、トルク出力を最大にし、過剰ディレーティングを制限する。というのは、ディレーティングは、現在の温度変化率から将来のエンジン温度、即ち、漸増中又は漸減中の温度変化を予測するからである。その結果、ディレーティングは、一層スムーズであり、車両の運転性が向上する。
【００２９】
ブロック１５２は、エンジン１０に関する代表的なエンジン温度を決定する電子制御モジュールに関する。エンジン温度は好ましくは、当業者には理解されるように上述のセンサのうちの１つ又はその何らかの組合せから測定又は量定される。当業者には理解されるように、エンジン温度は又、非温度検出装置、例えばエンジン速度センサ等からも測定できる。また、エンジン温度は、エンジン１０の任意の熱交換部分を示すために用いられる一般的な技術用語であり、これは、センサから計算でき、エンジンブロック、エンジンシリンダ又はエンジンの任意他の部分又は区分には限定されない。
【００３０】
大抵の場合、エンジン温度は、ガス及び流体センサのうち１以上、例えば冷却剤温度センサ７０、オイル温度センサ６４、吸気マニホルド空気温度センサ６６、排気マニホルド空気温度センサ７８又はターボ圧縮機出口空気温度センサ６８から決定される。しかしながら、他の指示器及びセンサの組合せを用いても作動温度を求めることができる。
【００３１】
ブロック１５４は、一般に「スケールド（scaled）上限値」と呼ばれている既定の作動温度限界を決定する。既定の作動温度限界は好ましくは、ブロック１５２におけるエンジン温度についての所望の温度上限である。代表的には、既定温度限界は、標的エンジン温度よりも幾分高い値である。このように、温度限界を車両作動条件と協調させることができる。
【００３２】
一般的に、既定温度限界は、車両の作動条件に基づいてルックアップテーブルのメモリ中に記憶されている。したがって、これを現在の作動条件についての所望のエンジン速度にマッチさせることができる。また、既定の作動温度限界をベンチマーク温度を設定する方程式又は他の手段により決定できる。
【００３３】
ブロック１５６は、ブロック１５２で決定された温度とブロック１５４で決定された温度限界の差に基づいてデルタ温度を計算する。デルタ温度値は、エンジン１０についての温度上限に対する現在のエンジン温度の偏差を表している。
【００３４】
好ましくは、デルタ温度は、正であり、エンジン温度が既定の作動温度限界（スケールド上限）よりも低いことを示している。正の値は、エンジン温度がブロック１５４で設定されたエンジン上限温度よりも低いことを示している。負の値は、エンジン温度が既定の作動温度よりも高いことを示している。
【００３５】
正のデルタ値は、ディレーティングを制御し、負のデルタ値は、他の行為、例えばエンジン停止を制御する。詳細に説明すると、正の値は、エンジンがトルクを生じさせることが許可されていることを示している。しかしながら、負の値は、温度限界を超えていることを示し、トルク発生を続行するのではなくエンジン１０を停止させるべきことを意味している。正のデルタ値に応答して、もし正の値がエンジンが上限温度よりも十分低い状態で作動していることを示すほど大きくなければ、エンジントルク出力をディレートすることが望ましい。代表的には、ブロック１５４からの限界を下回るディレーティング範囲は、最高８℃までであるが、当然のことながら、これにはばらつきがあり、かかるディレーティング範囲は、エンジンの形式で左右される場合がある。
【００３６】
エンジントルク出力をディレートすることにより、エンジンが所与の作動条件で生じさせることができる最大トルクが減少する。エンジン温度は一般に、比例トルク出力であり、したがってトルクの減少によりエンジン温度が低くなる。
【００３７】
好ましくは、ディレートされたトルクは、エンジンについて考えられる最も高い性能を維持することが望ましいので過剰にはディレートされない。これが意味することは、あたかもディレーティングがエンジン温度を低下させ、冷却の慣性が続行しそうであるかのように見えればトルクディレーティングを減少させることができるようにエンジンの温度変化率を考慮に入れるべきであるということである。
換言すると、いったん冷却又は加熱が始まると、温度変化率を用いて現在の温度動向が続きそうであるかどうかを予測することができる。
【００３８】
ブロック１５８は、エンジン温度についての変化率を決定する。変化率は、電子制御モジュールが既定の期間、代表的には１秒間エンジン温度をモニタすることにより決定される。この期間の終わりに、電子制御モジュールは、エンジン温度がこの期間にわたりどれほど迅速に上昇し又は低下したかを決定する。この値は、温度変化率となる。
変化率の計算は、或る期間にわたって取られた平均値なので、ブロック１５２で決定されるエンジン温度は、変化率の計算のためにブロック１５６で用いられた期間の終わりに決定される。
【００３９】
ブロック１６０は、デルタ温度及び温度変化率に基づいてトルクリミッタを計算する。トルクリミッタは好ましくは、所与の作動条件の場合、通常の最大エンジントルク出力作動に対する最大エンジントルク出力の百分率により表されたディレーティングを示す百分率の値である。
【００４０】
例えば、１００％という百分率値は、エンジンが所要の作動条件について通常出力する最大エンジントルクの１００％を出すので有効トルクディレーティングがゼロであることを意味している。しかしながら、９０％という百分率値は、出力されたエンジントルクを所与の作動要件についてエンジンが通常出力することができる最大エンジントルクの９０％までディレートする。このように、種々のトルク命令を受け、ディレートされた最大エンジントルク出力を超えるトルクを要求するトルク命令だけを制限する。
好ましくは、トルクリミッタは、デルタ温度及び温度変化率の関数として電子制御モジュールに搭載されているメモリ内に記憶された百分率値のルックアップテーブルから計算される。
【００４１】
図４は、トルクリミッタの百分率値を決定するために電子制御モジュールにより使用できる例示のルックアップテーブル１６６を示すグラフ図である。グラフ表示された値は、以下に示す表に対応している。
【００４２】
【表１】
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【００４３】
図示のように、ｚ軸１６８は、トルクディレーティングの百分率値に対応し、ｘ軸１７０は、既定の温度限界よりも低いデルタ温度に一致し、ｙ軸１７２は、上昇中の温度が正の値で示され、減少中の温度変化率が負の値で示されている温度変化率に一致している。このように、トルクディレーティングは、トルクリミッタが相互温度変化率（デルタ温度）に基づくと共に温度の変化がどれほど急であるか（変化率）に基づくのでエンジンの温度慣性を考慮に入れている。
【００４４】
しかしながら、トルクリミッタは又、上記表において示すと共に図４に示した関係と類似した関係を含むアルゴリズムに基づいて計算できる。アルゴリズムは、デルタ温度と温度変化率の任意の組合せに関し百分率値を外挿するうえで有利な場合がある。当然のことながら、ルックアップテーブルは、広い範囲の百分率値を含むと共にデルタ温度及び温度変化率についてより正確な増分を含むよう拡張できる。
【００４５】
上記表及び図４が示すように、同一のデルタ温度についての増大する温度変化率（正の値）は、より大きなレベルのトルクディレーティングを受ける。大きなディレーティングは、変化率が小さな同一のデルタ温度について生じる温度補償よりも正の変化率についてより大きな温度補償を生じさせるよう起こる。
【００４６】
かかる可変制御は有利には、エンジン温度がよりゆっくりと変化する場合に同一の温度について必要なディレーティングよりもエンジン温度が迅速に上昇し又は低下している場合により大きなディレーティングが必要なのでエンジン温度変化率を追跡する。本発明のディレーティングロジックは、エンジン温度が変化率が急であれば引き続き上昇し、したがって上昇中の温度の慣性を減速させるのに大きなディレーティングを必要とするよう将来の温度変化を予測する。
【００４７】
これと同様に、エンジン温度が迅速に低下している場合、エンジンは、エンジン温度がゆっくりと低下している場合に同一の温度について生じさせるトルクよりも大きなトルクを生じさせることができる。このディレーティングロジックは、変化率が急峻であればエンジン温度が低下し続け、低下中の温度の冷却慣性がエンジンを冷却し続けそうな場合に必要なレベルよりも低いディレーティングがかかるエンジン温度により必要とされるという減少中の温度に関する慣性の原理を取り入れている。
【００４８】
さらに、デルタ温度値と温度変化率の統合により、本発明がエンジンの温度変化率に基づいてトルクディレーティングを補償する能力が一段と高くなる。有利には、デルタ温度は、温度変化率を調整し、温度変化率がディレーティングを過剰制御するのを阻止する。
場合によっては、もしデルタ温度値によりエンジン温度が温度上限よりも十分低いことが示されている場合に温度変化率が急峻であってもトルクをディレートすることは望ましくない。他方、エンジン温度が上限に接近し始めると、温度変化率の効果は、より一層重要になる。したがって、デルタ温度値により、温度慣性を上限に対して調整して低いデルタ温度の場合よりも高いデルタ温度において温度変化率により大きな自由度が与えられるようにすることができる。
【００４９】
ディレーティングは好ましくは、動的リアルタイム処理であり、したがって電子制御モジュールはディレーティングを連続してモニタして迅速な調整を行ってピークエンジン性能を維持することができるようにする。
【００５０】
有利には、トルクリミッタはエンジンについての温度変化率を考慮に入れているので、電子制御モジュールは、単に温度閾値を利用するのではなく、デルタ温度及び温度変化率の関数としてエンジン温度の増減を予測することができる。
【００５１】
上述したように、本発明は、トルクリミッタをデルタ温度及び温度変化率の関数として計算することによりトルクをディレートする際にエンジンの温度慣性を考慮に入れる。このように、本発明は、エンジン温度変化率を考慮に入れることにより、エンジンディレーティングを制御する圧縮着火エンジン用の方法及びシステムを提供している。この方法及びシステムは、エンジントルク出力をディレートすることによりエンジンの温度を制御するためにプログラム可能な電子制御モジュールと協働して動作する。
【００５２】
本発明の実施形態を明細書及び図面において開示したが、これら実施形態は本発明の考えられる全ての形態を開示するものではない。それどころか、明細書で用いられた用語は、説明のための用語であって本発明を限定するものではなく、本発明の精神及び範囲から逸脱することなく種々の変更を実施できる。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明の種々の特徴を有する圧縮着火エンジンの斜視図である。
【図２】本発明に従ってトルクディレーティングを制御するシステムの略図である。
【図３】本発明のトルクディレーティングによるエンジン温度の制御自在な低下を実現する方法を表すフローチャートである。
【図４】本発明に従ってトルクリミッタの百分率値を決定するために使用できる例示のルックアップテーブルのグラフ図である。
【符号の説明】
【００５４】
１０  エンジン
１２  カバー
１６  エンジン制御モジュール
１８  トルクディレーティングの制御システム
２０  車両
２２  トラクタ
２６  セミトレーラ
２８  エンジンセンサ
３０  車両センサ
３２  燃料噴射器
３６  記憶媒体
【図１】
2005076635.tif 000004
【図２】
2005076635.tif 000005
【図３】
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【図４】
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