(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関が高負荷で運転しているとき排気ガス温度を低下するための第１の措置が講ぜられ、前記第１の措置が有効か否かが検査され、前記検査が第１の措置の有効性が不十分であることを示したとき排気ガス温度を低下するための少なくとも１つの第２の措置が講ぜられ、
前記第１の措置として内燃機関により消費される燃料／空気混合物の組成を燃料リッチの側へ変化させ、
前記第２の措置として内燃機関の出力を低下させる少なくとも一つの措置が講ぜられる
ことを特徴とする高負荷の下で運転されている内燃機関の排気ガス温度を制限する方法。
【請求項２】
前記変化の結果が排気ガスセンサの反応により検査され、前記排気ガスセンサの信号が前記混合物の組成に関する尺度を示すことを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項３】
内燃機関により吸い込まれる空気量が低減されることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項４】
過給機を備えた内燃機関において過給量が低減されることを特徴とする請求項３記載の方法。
【請求項５】
前記第１の措置の有効性が排気ガス温度の測定により決定されることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項６】
電子式加速ペダルを備えた装置において最大絞り弁開放角が低減されることを特徴とする請求項３記載の方法。
【請求項７】
最大回転速度が低下されることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項８】
請求項４、６および７に記載の前記措置の少なくとも２つを組み合わせることを特徴とする請求項１記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関および／または内燃機関の排気ガス流内の構成部品を過熱から保護する方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
内燃機関の高負荷運転とくに全負荷運転において、いわゆるノッキング燃焼により内燃機関がこのような過熱を発生させることがある。これに関してはたとえば、絞り弁スイッチを用いて全開絞り弁を介して全負荷状態を検出し、内燃機関に供給される燃料／空気混合物の組成を燃料がリッチ（燃料分が多い）の側にシフトすることが既知である。全負荷状態に到達したときの特徴として現れる燃料のリッチ化により、混合物のノッキング傾向は低下する。このようにして、ノッキング燃焼に伴う異常な熱の発生を回避することができる。
【０００３】
このような保護措置がうまく機能しなかった場合、内燃機関または内燃機関の排気ガス系統内の触媒における比較的コストのかかる損傷を予期しなければならない。したがって、この保護措置の機能をモニタリング可能なことが重要である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
この背景から、内燃機関が高負荷で運転しているとき、できるだけ簡単であり、安全でありかつ信頼性があり、さらに通常の装置装備以上に追加のハードウェア部品を必要としない、内燃機関および排気ガス系統内の触媒を過熱から保護するための保護措置のモニタリング方法を提供することが本発明の課題である。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を達成するため、高負荷の下で運転されている内燃機関の排気ガス温度を制限する本発明の方法は、内燃機関が高負荷で運転しているとき排気ガス温度を低下するための第１の措置が講ぜられ、前記第１の措置が有効か否かが検査され、前記検査が第１の措置の有効性が不十分であることを示したとき排気ガス温度を低下するための少なくとも１つの第２の措置が講ぜられることを特徴とする。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下に本発明を図面に示す実施態様により詳細に説明する。
【０００７】
図１は内燃機関１を示し、内燃機関１は、吸気管２、触媒４を備えた排気ガス管３、制御装置５、過給手段たとえばターボ過給機６、内燃機関内に吸い込まれる空気量の測定手段７、絞り弁位置のスイッチ９を備えた絞り弁８、燃料を供給混合する燃料供給手段１０、点火装置１１、回転速度センサ１２、排気ガス測定センサ１３およびターボ過給機の制御手段１４を備えている。
【０００８】
内燃機関に流入する空気量Ｌは空気量測定手段７により測定されかつ制御装置５においてセンサ１２から供給される回転速度ｎと結合することによりたとえば内燃機関のストロークで正規化された負荷信号ｔＬに変換され、この負荷信号ｔＬはＬとｎとの商に比例している。排気ガス測定センサ１３は信号λを供給し、信号λから内燃機関により燃焼される燃料／空気混合物の組成の目標値からの偏差が導出される。この偏差から制御操作値ＦＲが形成され、制御操作値ＦＲはたとえば負荷信号ｔＬと乗算されてＦＲとｔＬとの積に比例する燃料供給信号ｔｉに結合される。この燃料供給信号ｔｉを用いて燃料供給手段１０たとえば噴射弁装置が操作される。
【０００９】
図２は本発明による方法の実施態様を制御装置５内で処理可能なプログラム過程の流れ図として示している。たとえば燃料噴射および点火のような内燃機関の制御及び調整のための機能を実行する主プログラムからステップＳ１に到達し、該ステップＳ１において、内燃機関が高負荷で運転しているか否かが検査される。高負荷は、例えば絞り弁スイッチの信号から検出可能である。他の可能性は、負荷信号を高負荷と低負荷との間の境界を示すしきい値と比較することであり、または高回転速度における高負荷の範囲、たとえば負荷および回転速度の関数として形成される噴射時間に対する予備制御特性曲線からある範囲を高負荷範囲として評価することである。内燃機関が高負荷で運転されているとき、ステップＳ２が排気ガス温度を低下するための第１の措置を導入する。ステップＳ３は第１の措置の有効性の検査に使用される。第１の措置が有効であることが確かめられたとき、主プログラムへの復帰が行われる。一方、第１の措置が有効でないかまたは不十分である場合、ステップＳ４において第２の措置が講ぜられる。ステップＳ２において与えられる第１の措置は、内燃機関により消費される燃料／空気混合物の組成をリッチな混合物すなわち燃料分がリッチな混合物に変化させることであることが好ましい。このような措置は、それが有効であるとき排気ガス測定センサの信号λに反映される。
【００１０】
図３は、リッチ化を機能させた場合に部分負荷運転（ｔ＜ｔ0）および全負荷運転（ｔ＞ｔ0）における排気ガス測定センサ信号の時間線図を示している。時点ｔ0における部分負荷から全負荷への移行以降、図３における実線はリッチな混合物を意味し、したがって第１の措置としてのリッチ化の有効性を示している。
【００１１】
一方点線はリーンな（燃料分の少ない）混合物を示し、したがって全負荷範囲における第１の措置としてのリッチ化の有効性が不十分であることを示している。
【００１２】
リッチ化の有効性が不十分であると考えられる原因は、異物または汚れによる燃料系統の詰まり、または並列で供給する複数の燃料供給ポンプにおける或る燃料供給ポンプの故障による燃料供給低下である。いずれの場合においても、本来の全負荷需要によるリッチ化のために必要な追加の燃料はもはや系統から供給することができない。したがって、図に示すように混合物がリーン化し、たとえばこのリーン化はλ信号のλ＝１に対する相対位置により特定することができる。
【００１３】
第１の措置の有効性が不十分な場合、ステップＳ４による第２の措置の例として内燃機関の出力を低下させる措置を講じることができる。したがって、電子式加速ペダルを備えた装置の場合、絞り弁の最大開放角を制限してもよい。過給機を備えた内燃機関の場合、過給機の作動を低下させてもよい。したがって、たとえばターボエンジンの場合、過給圧力を低下させてもよい。両方の措置は、内燃機関により吸い込まれる空気量を低下させ、これにより混合供給される燃料の量したがって最終的に燃焼のときに発生する熱量を低下させることができる。
【００１４】
排気ガス組成センサを用いた第１の措置の有効性を検査するための代替形態として、排気ガス温度センサを問い合わせ形式で用いた検査を使用してもよい。しかしながら、排気ガス組成センサは本来装置に付属し、したがってハードウェア部品を追加することなく本発明を実行することが可能なので、排気ガス組成センサによる検査は有利である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の技術的環境を示す図である。
【図２】本発明の実施形態としての流れ図である。
【図３】本発明の一実施形態において使用される排気ガス測定センサの信号の時間線図である。
【符号の説明】
１  内燃機関
２  吸気管
３  排気ガス管
４  触媒
５  制御装置
６  ターボ過給機
７  吸気量測定手段
８  絞り弁
９  絞り弁位置のスイッチ
１０  燃料供給手段
１１  点火装置
１２  回転速度センサ
１３  排気ガス測定センサ
１４  ターボ過給機の制御手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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