(57)【要約】【課題】  内燃機関の運転方法および内燃機関を提供する。【解決手段】  本発明は、内燃機関内に空気を案内する吸気系を備えた内燃機関を運転するための方法を提案し、この場合、第１方法ステップにおいて第１測定装置によって吸気系内の温度が測定され、第２方法ステップにおいて、吸気系内の温度が内燃機関の周囲温度に依存する閾値と比較される。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関内に空気を案内する吸気系（４）を備えた内燃機関を運転するための方法であって、
第１方法ステップにおいて第１測定装置（１）によって前記吸気系（４）内の温度が測定され、
第２方法ステップにおいて、前記吸気系（４）内の温度が前記内燃機関の周囲温度に依存する閾値と比較される、方法。
【請求項２】
第３方法ステップにおいて、前記吸気系（４）内の前記測定温度が偏差を有する場合に、エラーメッセージがメモリユニットに記憶される、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
第４方法ステップにおいて、記憶された少なくとも１つのエラーメッセージが評価される、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
第５方法ステップにおいて、前記第４ステップの前記評価に依存して、内燃機関の運転方法が決定される、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記周囲温度が第２測定装置によって測定される、請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
前記吸気が準備ステップにおいて冷却される、請求項１〜５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
前記方法が前記内燃機関の運転開始に対して時間的にずらして開始される、請求項１〜６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
前記吸気系内の前記温度が、空気吸込み方向において前記内燃機関のスロットルバルブ（５）の空間的に背後で測定される、請求項１〜７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
吸気系内の温度を測定するための第１測定装置（１）と、
前記吸気系内の前記温度を周囲温度に依存する閾値と比較するための比較ユニットと
を備えている、内燃機関、特に過給式内燃機関。
【請求項１０】
前記内燃機関が、前記比較ユニットで確認された前記閾値の超過を記憶するための記憶ユニットを備えている、請求項９に記載の内燃機関。
【請求項１１】
前記内燃機関が、エラーメッセージとして記憶された前記閾値の前記超過を評価するための評価ユニットを備えている、請求項９または１０に記載の内燃機関。
【請求項１２】
前記内燃機関が内燃機関の運転方法を決定するための制御ユニットを備えている、請求項９〜１１のいずれか一項に記載の内燃機関。
【請求項１３】
前記第１測定装置（１）が内燃機関内に空気を案内する吸気系（４）内に配置されている、請求項９〜１２のいずれか一項に記載の内燃機関。
【請求項１４】
冷却装置が吸気を冷却する、請求項９〜１３のいずれか一項に記載の内燃機関。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関を運転するための方法と内燃機関に関する。
【背景技術】
【０００２】
出力を高めるために内燃機関に供給された空気を圧縮する過給ユニットを備えた内燃機関がよく知られている。空気の圧縮に伴って温度が上昇し、この温度上昇はさらに内燃機関の出力低下、それどころか損傷さえも引き起し得る。この不所望な温度上昇を避けるために、このような過給式内燃機関は一般的に冷却装置を備えている。圧縮された空気は燃焼室内に吸い込まれる前に、この冷却装置によって冷却可能である。
【０００３】
冷却装置の故障の際は、加熱された空気、すなわち暖かすぎる空気が吸い込まれるという危険があり、その結果内燃機関の出力低下、それどころか損傷さえも起こり得る。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】独国特許出願公開第１０２  １５  ７７９  Ａ１号明細書
【特許文献２】独国特許出願公開第１０  ２００９  ００２  ８９０  Ａ１号明細書
【特許文献３】独国特許出願公開第１０  ２０１３  ２２４  ５０３  Ａ１号明細書
【特許文献４】欧州特許第１  ２０１  ０８９０  Ｂ１号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の課題は、吸気系を効果的に監視することにより、内燃機関の運転を制御することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の課題は、第１方法ステップにおいて第１測定装置によって吸気系内の温度が測定され、第２方法ステップにおいて、吸気系内の温度が内燃機関の周囲温度に依存する閾値と比較される、内燃機関内に空気を案内する吸気系を備えた内燃機関を運転するための方法によって解決される。
【０００７】
従来技術と異なり、本発明による方法では、吸気系内の測定温度が周囲温度に依存する閾値と比較される。内燃機関の運転ユニットの一つが故障すると、この故障は吸気系内の測定温度に基づいて表され、その値はいつかは閾値を上回る。閾値の選択時に周囲温度を考慮することにより、従来技術から知られている監視よりも現実に一層近くまたは状況に一層適合するように監視を行うことができるので有利である。
【０００８】
内燃機関は好ましくは車両のための駆動装置として使用される。さらに、吸気系は少なくとも部分的に管状に形成されている。特に、第１方法ステップと第２方法ステップは内燃機関の運転中周期的に繰り返される。
【０００９】
本発明の有利な実施形と発展形態は、従属請求項と図を参照した説明から明らかである。
【００１０】
本発明の他の実施形によれば、第３方法ステップにおいて、吸気系内の測定温度が偏差を有する場合に、エラーメッセージがメモリユニットに記憶される。メモリユニットは好ましくは不揮発性メモリである。それによって、例えば後で評価のために用いることができるエラーメッセージの集合を記憶することができるので有利である。
【００１１】
本発明の他の実施形によれば、第４方法ステップにおいて、記憶された少なくとも１つのエラーメッセージが評価される。それによって、記憶されたエラーメッセージの統計的評価に基づいて、適切な防護措置を選択して講じることができるので有利である。統計的な評価により、説得力のある根拠が存在せずに、単一事象が自動的に防護措置を講じることになることが回避されるので有利である。
【００１２】
本発明の他の実施形によれば、第５方法ステップにおいて、第４ステップの評価に依存して、内燃機関の運転方法が決定される。それによって、内燃機関が損傷しないように保護されるので有利である。その際、内燃機関のための防護措置として、エラーメッセージの評価がそのきっかけとなるや否や、トルク低減を講じることができる。
【００１３】
本発明の他の実施形によれば、周囲温度が第２測定装置によって測定される。その際、第２測定装置は、内燃機関の影響をできるだけ受けずに周囲温度を測定することができるようにするために、内燃機関から離して配置されている。第２測定装置は例えば車両内に設置されている。さらに、周囲温度は、吸気系内の温度と同じ測定周期で、好ましくは同時に測定される。それによって、吸気系内の温度との比較のためにできるだけ同じときの閾値が求められて提供されるので有利である。
【００１４】
本発明の他の実施形によれば、吸気が、好ましくは吸気系内で準備ステップにおいて冷却される。その際好ましくは、圧縮された空気が冷却回路を介して冷却され、この場合冷却回路は例えばインタークーラを介して吸気系に接続されている。冷却回路は好ましくは、冷却媒体をインタークーラへ運ぶ冷却媒体ポンプを備えている。インタークーラから来る冷却媒体は冷却回路に組み込まれた冷却媒体用冷却器によって再び冷却される。この場合、冷却器の冷却作用は、ファンによっておよび／または  −  車両で内燃機関を使用する場合に  −  走行風によって、少なくとも補助される。
【００１５】
本発明の他の実施形によれば、方法が内燃機関の運転開始に対して時間的にずらして開始される。それによって、内燃機関または冷却装置に異常がなくても運転によって発生するエラーメッセージを避けるかまたは除くことができる。例えば、内燃機関が先ず高出力で運転され、続いて長時間停止されるときに、このようなエラーメッセージが発生する。この相では吸気系が強く加熱される。そのとき好ましくは、或る吸入空気積分量が内燃機関に供給されるときに、エラーメッセージの確認またはエラーメッセージの記憶が行われる。それによって、吸気系内の温度が閾値よりも低くなるまで、吸気系内の温度の冷却を確実に行うことができる。
【００１６】
本発明の他の実施形によれば、吸気系内の温度が、空気吸込み方向において内燃機関のスロットルバルブの空間的に背後で測定される。それによって、吸い込まれた空気が内燃機関の燃焼室内に吸入される直前に、吸気系の温度が測定されるので有利である。
【００１７】
本発明の他の対象は、
吸気系内の温度を測定するための第１測定装置、
吸気系内の温度を周囲温度に依存する閾値と比較するための比較ユニットとおよび／または
比較ユニットで確認された、吸気系内の温度による閾値の超過を記憶するための記憶ユニット
を備えている、内燃機関、特に過給式内燃機関である。
【００１８】
従来技術に対して、本発明に係る内燃機関は、吸気系内の温度による閾値の超過をエラーメッセージとして記憶することができる好ましくは不揮発性メモリユニットを備えている。それによって、エラーメッセージの集合を提供することができる。このエラーメッセージの集合に基づいて、運転ユニットの一つの故障をエラーメッセージの単一事象と区別することができる評価が可能である。それによって、エラーメッセージが単一事象であったときに、内燃機関の運転を妨害する不要な防護措置を講じないで、内燃機関が効果的に監視される。
【００１９】
本発明の他の実施形によれば、内燃機関は、エラーメッセージとして記憶された、吸気系内の温度による閾値の超過を評価するための評価ユニットを備えている。それにより、評価ユニットによって、記憶されたエラーメッセージから、内燃機関を保護するための対策が必要であるかどうかを決定することができる。
【００２０】
本発明の他の実施形によれば、内燃機関は内燃機関の運転方法を決定するための制御ユニットを備えている。この制御ユニットによって、例えば暖かすぎる空気の吸込みを防止する防護措置を、直接的におよび／または評価に基づいて講じることができるので有利である。それによって、内燃機関の不所望な出力低下および損傷を回避することができる。
【００２１】
本発明の他の実施形によれば、第１測定装置が内燃機関内に空気を案内する吸気系内に配置され、この場合第１測定装置はスロットルバルブと内燃機関の吸気管の間に配置されている。それによって、吸い込まれた空気の実際の状態を監視することができるので有利である。さらに、周囲温度を測定するための第２測定装置が設けられている。
【００２２】
本発明の他の実施形によれば、冷却装置が吸気を冷却する。冷却装置は好ましくは冷却回路を備え、この冷却回路には冷却媒体ポンプ、インタークーラおよび冷却媒体用冷却器が組み込まれている。圧縮された空気を、燃焼室に吸い込まれる前に、冷却装置によって冷却することができるので有利である。
【００２３】
内燃機関は好ましくは、吸い込まれた空気を出力向上のために吸入の前に圧縮する過給ユニットを備えている。冷却装置によって、圧縮された空気を冷却することができる。冷却装置の機能をチェックするために、第１測定装置は吸気系内の温度を測定し、周囲温度に依存する閾値と比較する。吸気系内の温度が閾値を上回ると、好ましくは適当なエラーメッセージがメモリユニットとして役立つ不揮発性メモリに記憶される。記憶されたエラーメッセージはさらに、防護措置として設けられた内燃機関の運転方式を決定するために、統計的評価のために用いられる。防護措置として例えばトルク低減を行うことが決定される。制御ユニットを用いてトルク低減が実現される。記憶ユニット、評価ユニット、比較ユニットおよび／または制御ユニットは内燃機関上に直接配置する必要はなく、例えば離して車両内に配置可能であることは、専門家にとって明らかである。
【００２４】
本発明の他の詳細、特徴および効果は、図面と、図面に基づく有利な実施の形態の次の説明から明らかになる。その際、図面は、本質的な本発明思想を限定することのない本発明の単なる例示的な実施の形態を示す。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の例示的な実施の形態に係る内燃機関の一部を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
異なる図において、同じ部品には同じ参照符号が付けてあるので、通常その都度一度だけしか名称を言わないかまたは言及しない。
【００２７】
図１には、本発明の例示的な実施の形態に係る内燃機関の一部が示してある。内燃機関は好ましくは、車両を駆動するために使用される内燃機関である。特に、内燃機関は過給ユニットを備えている。この過給ユニットによって、内燃機関の出力を高めるために空気が圧縮され、内燃機関の吸気管または燃焼室の方へ案内される。その際、過給ユニットは吸気系４を介して吸気管または燃焼室に空気を案内するように接続されている。空気の圧縮は温度上昇を伴う。従って、暖められた空気が吸気管から燃焼室に吸い込まれる前に、空気を冷却する必要がある。図示した実施の形態では、冷却装置として、過給ユニットから来る空気２を冷却する冷却回路が設けられている。その際特に、冷却媒体が冷却媒体ポンプ９によってインタークーラ７に案内される。このインタークーラ７は吸気系４を少なくとも部分的に覆っているかまたは取り囲んでいる。インタークーラ７は特に、吸気系４を介して吸気系４内の圧縮された空気にインタークーラ７の冷却作用を伝達することができるように、吸気系４に接続されている。インタークーラ７から来る冷却媒体を冷却するために、冷却媒体用冷却器８が設けられている。冷却器８は冷却媒体の冷却を補助するために、ファン１１および／または走行風６を利用する。冷却装置が不測の故障を生じ、それによって暖かい空気が吸気管内に持続的に案内されると、出力低下の危険、それどころか内燃機関の損傷の危険を生じる。この危険に対処するために、第１測定装置１によって、吸気系４内の温度と、特に有利には内燃機関のスロットルバルブ５と燃焼室の間の吸気系４内の温度が測定される。さらに、吸気系４内の測定温度が閾値と比較される。この閾値は周囲温度、すなわち内燃機関または吸気系４の外の温度に依存する。周囲温度を測定するために、第２測定装置が内燃機関の周囲に配置され、例えば車両内に設置されている。第２測定装置を介して、好ましくは平行して、すなわちほぼ同時に、周囲温度が測定される。それによって、できるだけ最新の閾値が比較のために、吸気系４内の測定温度に供される。吸気系内の温度が閾値を上回ると、エラーメッセージが好ましくは不揮発性のメモリユニットに記憶される。記憶された多数のエラーメッセージの特に統計的評価に基づいて、内燃機関のそれ以降の運転またはそれ以降の運転方法が決定される。統計的評価によって、単一事象として発生したエラーメッセージの場合性急な決定になることが防止されるので有利である。さらに、エラーメッセージのこの評価によって、内燃機関の保護のために対策を講じることが容易である。例えば、内燃機関のそれ以降の運転においてトルクを低下させることが制御ユニットを介して決定される。
【００２８】
さらに、冷却回路が機能するにもかかわらず、場合によって発生するエラーメッセージが除外される。このような状況は例えば、内燃機関が長時間高出力で運転され、続いて長時間停止されるときに発生する。この相では、吸気系４が加熱され、それによって吸気系４内の温度が大きく上昇する。そのとき発生するエラーメッセージを除外するために、或る積分空気質量が内燃機関に供給されたときに初めてエラーメッセージの決定が開始されることが好ましい。それによって、吸気系内の温度が閾値以下に確実に低下させられるので有利である。
【符号の説明】
【００２９】
１  測定装置
４  吸気系
【図１】
2016061296.tif 000003