DE112013006598B4

DE112013006598B4 - Öleinspritzungsabnormalitäts-Bestimmungsvorrichtung eines Verbrennungsmotors und Steuerungsvorrichtung eines Verbrennungsmotors

Info

Publication number: DE112013006598B4
Application number: DE112013006598.3T
Authority: DE
Inventors: Tomohiro Shinagawa
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2013-02-05
Filing date: 2013-09-24
Publication date: 2020-09-24
Anticipated expiration: 2033-09-25
Also published as: DE112013006598T5; CN104968912B; CN104968912A; US9903254B2; JP5821865B2; WO2014122817A1; US20150377115A1; JP2014152617A

Abstract

Öleinspritzungsabnormalitäts-Bestimmungsvorrichtung eines Verbrennungsmotors, die ausgebildet ist, eine Öleinspritzung auszuführen, die eine Temperatur im Zylinder senkt, und eine Zündzeitsteuerung auszuführen, in welcher eine Zündzeit einer Zündkerze verzögert wird, wenn ein Klopfen auftritt, wobei, die Öleinspritzungsabnormalitäts-Bestimmungsvorrichtung ausgebildet ist, um zu bestimmen, dass ein abnormaler Zustand vorliegt, in dem eine Öleinspritzmenge knapp wird, wenn ein Verzögerungswinkelbetrag der Zündzeit der Zündkerze einen vorbestimmten Bestimmungsschwellwert übersteigt.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Öleinspritzungsabnormalitäts-Bestimmungsvorrichtung eines Verbrennungsmotors, die eine Anwesenheit oder Abwesenheit einer Abnormalität von einer Öleinspritzung bzw. einem Ölstrahl in dem Verbrennungsmotor bestimmt. Außerdem betrifft die vorliegende Erfindung eine Steuerungsvorrichtung, welche den Verbrennungsmotor in Übereinstimmung mit seinen Bestimmungsergebnissen steuert. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung die Verbesserung von einem Öleinspritzungsabnormalitäts-Bestimmungsverfahren.
Technischer Hintergrund
Herkömmlich ist ein Ölversorgungssystem, das Motoröl (Schmieröl) zu einem Abschnitt, der geschmiert werden soll, oder einem Abschnitt, der gekühlt werden soll, liefert, in einem Motor vorgesehen, der in einem Automobil oder dgl. befestigt ist (siehe JP 2003 - 83 065 A und JP 2010 - 48 159 A ). Außerdem sind Öleinspritzungsvorrichtungen als Instrumente bekannt, die in dem Ölversorgungssystem vorgesehen sind. Die Öleinspritzungsvorrichtung spritzt das Motoröl auf die hintere Oberfläche von einem Kolben (nachfolgend wird der Ölstrahl als Öleinspritzung bezeichnet).
Die in JP 2003 - 83 065 A und JP 2010 - 48 159 A offenbarten Öleinspritzungsvorrichtungen sind ausgebildet, um zwischen der Ausführung und Nichtausführung der Öleinspritzung umzuschalten. Zum Beispiel ist ein Öleinspritzungsschaltventil auf dem Ölpfad von der Öleinspritzungsvorrichtung eingebaut. Zu Beginn der Inbetriebnahme der Kühlung eines Motors und dgl. ist das Öleinspritzungsschaltventil geschlossen und die Öleinspritzung gestoppt. Auf diese Weise wird die Verbesserung der Aufwärmperformance des Motors erzielt. Zusätzlich wird die Zerstäubung des in die Zylinder eingespritzten Treibstoffes vereinfacht, wodurch die Verbesserung der Abgasemission oder die Verhinderung der Ölverdünnung (Verdünnung von Öl verursacht durch den Treibstoff) erzielt wird. Andererseits wird nach der Vervollständigung des Aufwärmens des Motors und dgl., wenn die Motorlast zunimmt, das Öleinspritzungsschaltventil geöffnet und die Öleinspritzung ausgeführt. Folglich kühlt dies die Kolben und unterdrückt den übermäßigen Anstieg der Temperatur im Zylinder und verhindert dadurch das Auftreten von Klopfen.
Des Weiteren offenbart DE 10 2013 201 258 A1 Ausführungsformen zum Anzeigen einer Beeinträchtigung eines Kolbenkühldüsensystems. In einem Beispiel wird eine Beeinträchtigung eines Kolbenkühldüsensystems als Reaktion auf eine Beziehung zwischen Motordrehzahl und Öldruck unter Bedingungen maximalen Ölpumpenfördervolumens angezeigt. Weiterhin offenbart US 2012 / 0 296 518 A1 ein Diagnoseverfahren, welches ein Versagen eines Kolben-Ölkühldüsenventils in einem Verbrennungsmotor feststellt.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Technische Probleme
Wenn übrigens das Öleinspritzungsschaltventil geöffnet und geschlossen wird und die Ausführung und Nichtausführung der Öleinspritzung umgeschaltet werden, gibt es einen Fall, in dem die Öffnungsvorgang des Öleinspritzungsschaltventils nicht regulär ausgeführt wird oder der Ölpfad, der zum Ausführen der Öleinspritzung benutzt wird, blockiert wird. In diesem Fall wird die Öleinspritzung deaktiviert. Unter diesen Umständen treten Fehler, wie etwa eine ungenügende Kühlung der Kolben auf. Zum Beispiel wird ein Fall angenommen, in dem das Öleinspritzungsschaltventil in einem geschlossenen Zustand fixiert wird.
Folglich wird eine Abnormalitäts-Bestimmungsvorrichtung benötigt, welche die Anwesenheit oder Abwesenheit der Abnormalität der Öleinspritzung in einer frühen Phase mit Genauigkeit bestimmen kann.
Es sei angemerkt, dass die Gründe für die Fixierung des Öleinspritzungsschaltventils der Existenz von Ablagerungen in dem Öl zugerechnet werden. Wenn außerdem das Öleinspritzungsschaltventil durch den Gebrauch von einem elektromagnetischen Solenoid geöffnet und geschlossen wird, wird die Fixierung durch das Versagen des elektromagnetischen Solenoids und dgl. verursacht.
Als ein Verfahren zur Bestimmung der Anwesenheit oder Abwesenheit der Abnormalität der Öleinspritzung, ist es denkbar, dass ein hydraulischer Drucksensor auf der Seite stromab des Öleinspritzungsschaltventils vorgesehen ist. Das heißt, es wird bestimmt, ob das Umschalten des Öleinspritzungsschaltventils auf der Grundlage der Änderung des von dem hydraulischen Drucksensor erfassten hydraulischen Drucks ordnungsgemäß ausgeführt wird.
Jedoch erfordert dies, den hydraulischen Drucksensor auf der Seite stromab des Öleinspritzungsschaltventils separat vorzusehen. In diesem Fall ist es schwierig, einen Einbauraum für den hydraulischen Drucksensor sicherzustellen. Außerdem ist der Einbau des hydraulischen Drucksensors mühevoll. In Anbetracht dessen fehlt die Praxistauglichkeit.
Die vorliegende Erfindung wurde in Anbetracht der oben genannten Probleme verwirklicht. Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Öleinspritzungsabnormalitäts-Bestimmungsvorrichtung und eine Steuerungsvorrichtung eines Verbrennungsmotors bereit zu stellen, welche die Anwesenheit oder Abwesenheit der Abnormalität der Öleinspritzung mit Genauigkeit bestimmen können.
Lösung des Problems
Prinzip der Lösung der Probleme
Besonders gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung, ist es das Prinzip der Lösung der vorliegenden Erfindung, die oben genannten Ziele derart zu erreichen, dass, wenn eine Abnormalität in der Öleinspritzung auftritt und die Temperatur im Zylinder ansteigt, vorausgesetzt wird, dass das Klopfen des Motors zu einem frühen Zeitpunkt auftritt (das Klopfen tritt auf der Verzögerungswinkelseite einer Zündzeit auf, verglichen mit einem Fall, in dem die Öleinspritzung regulär ausgeführt wird), und die Zündzeit auf die Verzögerungswinkelseite verschoben wird. Dann wird auf der Grundlage des Verschiebungsbetrags (Verzögerungswinkelbetrags) von der Zündzeit zu der Verzögerungswinkelzeit die Anwesenheit oder Abwesenheit der Abnormalität der Öleinspritzung bestimmt (ob ein Zustand vorliegt, in dem die Öleinspritzung nicht ausgeführt wird, unabhängig von der Anweisung der Ausführung der Öleinspritzung).
Mittel zum Lösen
Der Gegenstand der vorliegenden Erfindung betrifft insbesondere eine Öleinspritzungsabnormalitäts-Bestimmungsvorrichtung eines Verbrennungsmotors, die ausgebildet ist, eine Öleinspritzung auszuführen, die eine Temperatur im Zylinder senkt, und eine Zündzeitsteuerung auszuführen, in welcher eine Zündzeit einer Zündkerze verzögert wird, wenn ein Klopfen auftritt. Wenn ein Verzögerungswinkelbetrag der Zündzeit der Zündkerze einen vorbestimmten Bestimmungsschwellwert übersteigt, ist die Öleinspritzungsabnormalitäts-Bestimmungsvorrichtung ausgebildet, um zu bestimmen, dass ein abnormaler Zustand vorliegt, in dem eine Öleinspritzmenge knapp wird.
Basierend auf diesem spezifischen Gegenstand, entwickelt sich in dem Betriebszustand des Verbrennungsmotors, in welchem die Öleinspritzung, die auf eine Reduzierung der Temperatur in dem Zylinder zielt, ausgeführt wird, wenn aus einigen Gründen ein Zustand eingeführt wird, in dem die Öleinspritzung deaktiviert oder in dem die Menge der Öleinspritzung nicht ausreichend erhalten wird, eine Situation, in welcher das Klopfen in Erwiderung auf einen Anstieg der Temperatur im Zylinder zu einem frühen Zeitpunkt (welcher früher ist, verglichen mit einem Fall, in dem die Öleinspritzung regulär ausgeführt wird) auftritt. In diesem Fall wird die Zündzeit der Zündkerze gemäß der Zündzeitsteuerung verzögert, aber die Zündzeit (Ist-Zündzeit) wird im Wesentlichen zu der Verzögerungswinkelseite verschoben, verglichen mit dem Fall, in dem die Öleinspritzung regulär ausgeführt wird. Folglich steigt in einer Situation, in welcher die Ist-Zündzeit einen vorbestimmten Bestimmungsschwellwert übersteigt, die Temperatur im Zylinder wesentlich an. Es wird bestimmt, dass der Grund des Anstiegs der Temperatur im Zylinder der unangemessenen Akquisition der Reduzierungsfunktion der Temperatur im Zylinder aufgrund der nicht ausreichenden Menge der Öleinspritzung zugerechnet wird, und es wird bestimmt, dass die Öleinspritzung in einem abnormalen Zustand ist. Es ist somit möglich, die existierende Zündzeitsteuerung effektiv zu nutzen und die Anwesenheit oder Abwesenheit der Abnormalität der Öleinspritzung genau zu bestimmen, ohne Mittel zur Erfassung des hydraulischen Drucks oder dgl. zu nutzen.
Als ein Beispiel kann sie ausgebildet sein, um eine Ist-Zündzeit mit einer Soll-Zündzeit zu vergleichen, welche nur um einen KCS (Klopf-Steuerungs-System)-Lernwert, der derart erlernt wird, um das Klopfen während des Auftretens des Klopfens zu korrigieren, bezüglich einer Basis-Zündzeit (regulären Zündzeit) der Zündkerze, welche auf der Grundlage eines Betriebszustands von dem Verbrennungsmotor festgelegt wird, verzögert wird. Dann, wenn eine Verschiebung von der Ist-Zündzeit zu einer Verzögerungswinkelseite hinsichtlich zu der Soll-Zündzeit einen vorbestimmten Betrag übersteigt, kann sie ausgebildet sein, um zu bestimmen, dass der abnormale Zustand vorliegt, in dem die Öleinspritzmenge knapp wird.
Als ein Beispiel der Basis-Zündzeit, kann die Basis-Zündzeit als eine Zündzeit auf der Verzögerungswinkelseite von einer MBT (Minimales Voreilen für bestes Drehmoment)-Zündzeit, welche eine Zündzeit ist, bei der ein maximales Drehmoment unter gegenwärtigen Betriebsbedingungen des Verbrennungsmotors ermittelt wird, und einer Klopfzündzeit, welche ein Voreilwinkelbegrenzungswert von einer Zündzeit ist, bei dem ein Ausmaß des Klopfens innerhalb eines zulässigen Niveaus gehalten werden kann, festgelegt sein.
Bezüglich des idealen Verbrennungszustands des Verbrennungsmotors (einen Fall, in dem die Kühlung in den Zylindern bevorzugt durch die Öleinspritzung ausgeführt wird), entspricht die Ist-Zündzeit ungefähr der Soll-Zündzeit. Wenn jedoch ein Zustand eingeführt wird, in dem die Öleinspritzung deaktiviert oder in dem die Menge der Öleinspritzung nicht ausreichend erhalten wird, wird die Ist-Zündzeit in Erwiderung auf einen Anstieg in der Temperatur im Zylinder hinsichtlich der Soll-Zündzeit zu der Verzögerungswinkelseite verschoben. Wenn dann bzgl. der Mittel zum Lösen der vorliegenden Erfindung der Verschiebungsbetrag (Verschiebung der Ist-Zündzeit auf der Verzögerungswinkelseite zu der Soll-Zündzeit) zu der Verzögerungswinkelseite einen vorbestimmten Betrag übersteigt, wird bestimmt, dass der abnormale Zustand, in dem eine Öleinspritzmenge knapp wird, vorliegt. Folglich wird die Anwesenheit oder Abwesenheit der Abnormalität der Öleinspritzung genau bestimmt.
Weiterhin als ein Beispiel ist ein Öleinspritzungsschaltventil zum Durchführen der Öleinspritzung auf einem Ölpfad bereitgestellt, wobei das Öleinspritzungsschaltventil, wenn der Betriebszustand des Verbrennungsmotors in eine Öleinspritzungsausführungsbereich ist, ausgebildet ist, um in Erwiderung auf ein Öffnungsanweisungssignal geöffnet zu werden, und, wenn der Betriebszustand des Verbrennungsmotors in einem Öleinspritzungsstoppbereich ist, ausgebildet ist, um in Erwiderung auf ein Schließanweisungssignal geschlossen zu werden. Dann, ungeachtet, dass das Öffnungsanweisungssignal ausgegeben wird, wenn der Verzögerungswinkelbetrag von der Zündzeit der Zündkerze den vorbestimmten Bestimmungsschwellwert übersteigt, kann sie ausgebildet sein, um zu bestimmen, dass der abnormale Zustand vorliegt, in dem der Öleinspritzungsbetrag knapp wird.
Wenn das Öleinspritzungsschaltventil vorgesehen ist, ist es auf diese Weise möglich, die Ausführung und Nichtausführung der Öleinspritzung wie benötigt umzuschalten. Zum Beispiel werden das Öleinspritzungsschaltventil zu der Beginn der Inbetriebnahme der Kühlung des Verbrennungsmotors geschlossen und die Öleinspritzung gestoppt, sodass die Verbesserung der Aufwärmperformance des Verbrennungsmotors erzielt werden kann, und die Zerstäubung des die Zylinder eingespritzten Treibstoffs wird vereinfacht, wodurch die Verbesserung der Abgasemission erzielt wird. Außerdem werden nach der Vervollständigung des Aufwärmens des Verbrennungsmotors das Öleinspritzungsschaltventil geöffnet und die Öleinspritzung ausgeführt und der übermäßige Anstieg der Temperatur in dem Zylinder unterdrückt, sodass das Auftreten des Klopfens verhindert werden kann. Wenn jedoch das oben genannte Öleinspritzungsschaltventil vorgesehen ist, gibt es eine Möglichkeit, dass ein Ausfall wie etwa die Fixierung des Öleinspritzungsschaltventils im geschlossenen Zustand vorliegt. In diesem Fall gibt es eine Möglichkeit, dass sich der Zustand ergibt, in dem die Öleinspritzung deaktiviert oder die Menge der Öleinspritzung nicht ausreichend ermittelt wird. Bezüglich der Mittel zum Lösen der vorliegenden Ausführungsform ist es möglich, die existierende Zündzeitsteuerung effektiv zu nutzen und die Anwesenheit oder Abwesenheit der Abnormalität der Öleinspritzung genau zu bestimmen, als Maßnahmen, die mit dem Anstieg der Anzahl der Abschnitte, in denen ein Ausfall wahrscheinlich auftritt, einhergehen. Entsprechend kann ein Nachteil gelöst werden, in dem das Öleinspritzungsschaltventil vorgesehen ist, und die Praxistauglichkeit kann verbessert werden, indem das Öleinspritzungsschaltventil vorgesehen ist.
Wenn die Öleinspritzungsabnormalitäts-Bestimmung in einem Fall, in welchem ein variabler Ventilzeitpunktmechanismus in dem Verbrennungsmotor bereitgestellt ist, durchgeführt wird, kann diese ausgebildet sein, um eine Ölart und eine Ölviskosität anhand einer Antwortzeit von dem variablen Ventilzeitpunktmechanismus zu ermitteln und einen Fixierungszustand von dem Öleinspritzungsumschaltventil, auf der Grundlage von der Ölart, der Ölviskosität und dem hydraulischen Druck, die ermittelt wurden, zu bestimmen.
Entsprechend kann nicht nur bestimmt werden, ob der abnormale Zustand, in dem die Öleinspritzmenge knapp wird, vorliegt, sondern es kann auch der Fixierungszustand des Öleinspritzungsschaltventils bestimmt werden, was es möglich macht, Maßnahmen zum Lösen der Ausfälle zu einem frühen Zeitpunkt zu ergreifen.
Die Steuerung des Verbrennungsmotors, welche in Übereinstimmung mit den Ergebnissen der Abnormalitätsbestimmung von der Öleinspritzung ausgeführt wird, ist ausgebildet, um die Ausgabe von dem Verbrennungsmotor zu begrenzen, wenn bestimmt wird, dass der abnormale Zustand vorliegt, in dem die Öleinspritzmenge knapp wird.
Entsprechend können ein weiterer Anstieg der Temperatur in dem Zylinder unterdrückt und eine Lebensdauer der Bestandteile des Verbrennungsmotors können verlängert werden.
Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
Wenn der Verzögerungswinkelbetrag der Zündzeit der Zündkerze einen vorbestimmten Bestimmungsschwellwert übersteigt, ist die vorliegende Erfindung ausgebildet, um zu bestimmen, dass der abnormale Zustand vorliegt, in dem die Öleinspritzmenge knapp wird. Entsprechend ist es möglich, die existierende Zündzeitsteuerung effektiv zu nutzen und die Anwesenheit oder Abwesenheit der Abnormalität der Öleinspritzung genau zu bestimmen.
Figurenliste

1 ist eine Querschnittsansicht, die den Aufbau eines Motors gemäß der vorliegenden Ausführungsform darstellt.
2 ist eine schematische perspektivische Ansicht, die den Überblick eines Ölversorgungssystems des Motors darstellt.
3 ist eine Querschnittsansicht von einer Öleinspritzungsvorrichtung und ihrer Peripherie, welche den geschlossenen Zustand eines Öleinspritzungsschaltventils und eines Kugelrückschlagmechanismus darstellt.
4 ist eine Querschnittsansicht von der Öleinspritzungsvorrichtung und ihrer Peripherie, welche den offenen Zustand des Öleinspritzungsschaltventils und des Kugelrückschlagmechanismus darstellt.
5 ist eine perspektivische Explosionsansicht, welche das Öleinspritzungsschaltventil darstellt.
6 ist ein Blockdiagramm, welches das Steuerungssystem des Motors und der Öleinspritzungsvorrichtung darstellt.
7 ist eine Ansicht, welche ein Öleinspritzungsausführungskennfeld darstellt, in welchem eine Motordrehgeschwindigkeit und eine Motorlast als Parameter vorgesehen sind.
8 ist eine vergrößerte Querschnittsansicht von einem Spitzenendabschnitt des Öleinspritzungsschaltventils, welche den geschlossenen Zustand des Öleinspritzungsschaltventils darstellt.
9 ist eine schematische Ansicht, um den grundsätzlichen Vorgang der Festlegung einer Zündzeit in einem Klopfsteuersystem zu beschreiben.
10 ist ein Diagramm, welches ein Beispiel der Änderungen von einer MBT-Zündzeit und einer Klopfzündzeit in Übereinstimmung mit der Änderung der Motorlast darstellt.
11 ist ein Diagramm, welches ein Beispiel der Änderungen von einer Zündzeit in Übereinstimmung mit der Motorlast in einem Zustand darstellt, in dem die Öleinspritzung deaktiviert wird, zusammen mit einem Beispiel der Änderung der MBT-Zündzeit und der Klopfzündzeit.
12A ist ein Diagramm, welches die Beziehung von jeder Zündzeit zu dem Motordrehmoment in einem Fall darstellt, in dem die Motorlast KL1 ist.
12B ist ein Diagramm, welches die Beziehung von jeder Zündzeit zu dem Motordrehmoment in einem Fall darstellt, in dem die Motorlast KL2 ist.
13 ist eine schematische Ansicht, um jede Zündzeit in dem Fall zu beschreiben, in dem die Motorlast KL2 ist.
14 ist ein Flussdiagramm, welches die Prozeduren der Öleinspritzungsabnormalitäts-Bestimmung darstellt.
15 ist eine Ansicht, die ein Beispiel der Beziehung der Ölviskosität zu dem hydraulischen Druck darstellt, wenn das Ventil der Öleinspritzungsvorrichtung geschlossen und fixiert ist, und wenn das Ventil der Öleinspritzungsvorrichtung geöffnet und fixiert ist.
16 ist ein Flussdiagramm, welches die Prozeduren der Bestimmung der Fixierung in einer Modifikation darstellt.

BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
Nachfolgend werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben. In der vorliegenden Ausführungsform wird die Beschreibung hinsichtlich eines Falls gegeben, in dem die vorliegende Erfindung auf einen Mehrzylinder (z.B. Reihen-Vierzylinder) Benzinmotor für ein Automobil angewendet wird.
Schematischer Aufbau des Motors
1 ist eine Querschnittsansicht, welche den Aufbau eines Motors (Verbrennungsmotors) 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform darstellt. Wie in 1 dargestellt ist, enthält der Motor 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform einen Zylinderblock 12, der Zylinderbohrungen 12b für vier Zylinder enthält (die Zylinderbohrung von nur einem Zylinder ist in 1 dargestellt), und einen Zylinderkopf 11. Ein Kolben 14 ist in einer hin- und hergehenden Weise in jeder Zylinderbohrung 12b vorgesehen. Der Kolben 14 ist über eine Pleuelstange (Verbindungsstange) 17 mit einer Kurbelwelle (nicht in 1 dargestellt) verbunden, welche die Ausgangswelle des Motors 1 ist. Dann ist eine Brennkammer 18 aufgeteilt und ausgebildet durch einen Raum, der von dem Kolben 14 und dem Zylinderkopf 11 im Inneren der Zylinderbohrung 12b umgeben wird.
Eine Zündkerze (Anlasszündkerze) 19 ist hinsichtlich jeder Brennkammer 18 in dem Zylinderkopf 11 befestigt. Die Zündkerze 19 zündet ein in die Brennkammer 18 geliefertes Luft-Kraftstoff-Gemisch.
Zudem sind ein Einlassanschluss 11a und ein Auslassanschluss 11b, jeder von ihnen ist mit der Brennkammer 18 verbunden, einzeln in dem Zylinderkopf 11 vorgesehen. Ein Einlassventil 11c und ein Auslassventil 11d sind jeweils an jedem Öffnungsende, das mit der Brennkammer 18 in Verbindung steht, in dem Einlassanschluss 11a und dem Auslassanschluss 11b vorgesehen. Das Einlassventil 11c und das Auslassventil 11d werden über Kipphebel 16c und 16d von einer Einlassnockenwelle 16a und einer Auslassnockenwelle 16b geöffnet und geschlossen. Die Einlassnockenwelle 16a und die Auslassnockenwelle 16b werden durch die Antriebskraft der Kurbelwelle gedreht.
Eine Einspritzdüse (Treibstoffeinspritzventil) 10, das Treibstoff in den Einlassanschluss 11a einspritzt, ist in dem Zylinderkopf 11 vorgesehen. Das heißt, der Motor 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform spritzt den Treibstoff von der Einspritzdüse 10 in die eingezogene Luft in Richtung der Zylinderbohrung 12b über den Einlassanschluss 11a ein und erzeugt das Lufttreibstoffgemisch. Dann wird das Lufttreibstoffgemisch von dem Kolben 14 verdichtet und durch die Zündkerze 19 gezündet, wodurch die Verbrennung ausgeführt wird.
Es sei angemerkt, dass ein Bezugszeichen 11e in 1 eine Zylinderkopfabdeckung (dargestellt durch eine virtuelle (gestrichelte) Linie) darstellt. Bezugszeichen 11f stellen Nockendeckel dar, welche die Oberseitenabschnitte der Zapfenabschnitte der jeweiligen Nockenwellen 16a und 16b drehbar lagern. Bezugszeichen 44 und 45 sind Spieleinsteller, welche die Kipphebel 16c und 16d lagern.
Ölversorgungssystem des Motors
Als nächstes wird die schematische Ausbildung eines Ölversorgungssystems des Motors 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform beschrieben.
2 ist eine Ansicht, welche die schematische Ausbildung eines Ölversorgungssystems 2 darstellt. Wie in 2 dargestellt ist, wird in dem Ölversorgungssystem 2 das in einer Ölwanne 13 angesammelte Öl aus der Ölwanne 13 abgesaugt. Das Öl wird zu einer Vielzahl an Teilen geliefert, die geschmiert werden sollen, und zu einer Vielzahl an Teilen geliefert, die gekühlt werden sollen, wie etwa den Kolben 14, den Kurbelwellen 15 und den Nockenwellen 16a und 16b. Dann fließt das Öl von den Teilen, die geschmiert werden sollen, oder den Teilen, die gekühlt werden sollen, in die Ölwanne 13 zurück.
Ein Ölabscheider 31, der einen Eintrittsanschluss 31a zum Absaugen des im Inneren der Ölwanne 13 angesammelten Öls enthält, ist in der Nähe des Bodenabschnitts der Ölwanne 13 angeordnet. Der Ölabscheider 31 ist über einen Abscheiderflusspfad 31b mit einer in dem Zylinderblock 12 vorgesehenen Ölpumpe 32 verbunden.
Die Ölpumpe 32 ist eine bekannte Rotationspumpe. Der Rotor 32a der Ölpumpe 32 ist mechanisch mit der Kurbelwelle 15 derart verbunden, um mit der Kurbelwelle 15 zu rotieren. Die Ölpumpe 32 ist über einen Öltransportpfad 34 mit dem Öleinlass eines Ölfilters 33 verbunden, der auf der Außenseite des Zylinderblocks 12 vorgesehen ist. Außerdem ist der Ölauslass des Ölfilters 33 mit einem Ölversorgungspfad 35 verbunden, der als ein Ölpfad vorgesehen ist, der ausgerichtet ist zu den Teilen, die geschmiert werden sollen, oder den Teilen, die gekühlt werden sollen. Es sei angemerkt, dass eine elektrische Ölpumpe als die Ölpumpe 32 bereitgestellt sein kann.
Die spezifische Ausbildung des Ölversorgungssystems 2, in welches das Öl durch den Ölversorgungspfad 35 geliefert wird, wird nachfolgend beschrieben.
In dem Ölversorgungssystem 2 wird das Öl über den Ölabscheider 31 von der Ölwanne 13 nach oben gepumpt. Dann wird das Öl mittels der Ölpumpe 32 zu jedem Teil, das geschmiert werden soll, geliefert und als Schmieröl benutzt. Außerdem wird das Öl zu jedem Teil, das gekühlt werden soll, wie etwa dem Kolben 14, geliefert und als Kühlöl benutzt. Außerdem wird das Öl zu einem hydraulisch betriebenen Instrument geliefert und als hydraulisches Öl benutzt.
Besonders nach dem Passieren des Ölfilters 33 wird das Öl, welches von der Ölpumpe 32 mit Druck versorgt wird, zu einem Hauptölkorridor (Hauptkanal; Hauptölpfad) 21 weitergeleitet, der sich entlang der Richtung der Zylinderanordnung erstreckt. Ölpfade 22 und 23, die sich aufwärts von dem Zylinderblock 12 zu dem Zylinderkopf 11 erstrecken, sind mit einer Endseite und der anderen Endseite des Hauptölkorridors 21 verbunden.
Der Ölpfad 22, welcher mit der einen Endseite (linke Seite in 2) des Hauptölkorridors 21 verbunden ist, teilt sich ferner in einen Kettenspanner-Seitenpfad 24 und einen VVT (variabler Ventilzeitpunkt)-Seitenpfad 25 auf.
Das Öl, das zu dem Kettenspanner-Seitenpfad 24 geliefert wird, wird als das hydraulische Öl für einen Kettenspanner 41 genutzt, um die Spannung von einer Steuerkette einzustellen. Im Gegensatz dazu wird das Öl, das zu dem WT-Seitenpfad 25 durch den Ölfilter 42a für ein OCV (Ölsteuerungsventil) geliefert wird, als das Hydrauliköl für ein OCV 42b für den VVT und variable Ventilzeitpunktmechanismen 42 und 43 genutzt.
Andererseits teilt sich der Ölpfad 23, welcher mit der anderen Endseite (rechte Seite in 2) des Hauptölkorridors 21 verbunden ist, weiter in einen Spieleinsteller-Seitenpfad 26 und einen Duschrohr-Seitenpfad 27 auf.
Der Spieleinsteller-Seitenpfad 26 teilt sich weiter in einen Einlass-Seitenpfad 26a und einen Auslass-Seitenpfad 26b auf. Das Öl, das die jeweiligen Pfade 26a und 26b durchquert, wird als das hydraulische Öl für die Spieleinsteller 44 und 45 benutzt.
Es sei angemerkt, dass der Spieleinsteller-Seitenpfad 26 das Öl zu den Zapfenabschnitten der jeweiligen Nockenwellen 16a und 16b abzweigt und liefert. Das Öl schmiert die Lücken zwischen den Nockenwellen 16a und 16b und dem Zapfenlagerabschnitt des Zylinderkopfes 11 und zwischen den Nockenwellen 16a und 16b und den Zapfenlagerabschnitten der Nockendeckel 11f.
Der Duschrohr-Seitenpfad 27 teilt sich auch in einen Einlass-Seitenpfad 27a und einen Auslass-Seitenpfad 27b auf. Das Öl, welches durch die jeweiligen Pfade 27a und 27b fließt, wird von dem nicht dargestellten Ölverteilungsloch zu den Nockenspitzen der jeweiligen Nockenwellen 16a und 16b verteilt, welches förderlich für die Schmierung dazwischen ist.
Öleinspritzungsvorrichtung
Das Ölversorgungssystem 2 enthält eine Öleinspritzungsvorrichtung 5, welche die Kolben 14 kühlt. Nachfolgend wird die Öleinspritzungsvorrichtung 5 beschrieben.
3 ist eine Querschnittsansicht von der Öleinspritzungsvorrichtung 5 und ihrer Peripherie. 3 stellt einen Zustand dar, in dem ein später beschriebenes Öleinspritzungsschaltventil 8 geschlossen ist (siehe 4 hinsichtlich eines Zustandes, in dem das Öleinspritzungsschaltventil 8 geöffnet ist). Es sei angemerkt, dass der Einfachheit halber, in 3 und 4, ein später beschriebenes OSV 7 in der horizontalen Richtung angeordnet ist (seine axiale Richtung entspricht der horizontalen Richtung) und ein hydraulischer Drucksensor 107 in der vertikalen Richtung angeordnet ist (seine axiale Richtung entspricht der vertikalen Richtung).
Wie in 3 dargestellt ist, enthält die Öleinspritzungsvorrichtung 5 einen Öleinspritzungsmechanismus 51 und einen Öleinspritzungsschaltmechanismus 52, der auf der stromaufwärtigen Seite des Öleinspritzungsmechanismus 51 vorgesehen ist.
Der Öleinspritzungsmechanismus 51 enthält eine Vielzahl (vier in der vorliegenden Ausführungsform) an Kolbenstrahldüsen (Öleinspritzungsdüsen) 6, die in Übereinstimmung mit den jeweiligen Zylindern angeordnet sind. Außerdem enthält der Öleinspritzungsmechanismus 51 einen Öleinspritzungskanal (Ölpfad) 53. Der Öleinspritzungskanal 53 liefert das von dem Hauptölkorridor 21 einfließende Öl zu den Kolbenstrahldüsen 6 in einem Fall, in dem das Öleinspritzungsschaltventil 8 des Öleinspritzungsschaltmechanismus 52 in einem offenen Zustand ist.
Andererseits enthält der Öleinspritzungsschaltmechanismus 52 einen mit dem Hauptölkorridor 21 verbunden Öleinspritzungsflusspfad 54. Außerdem enthält der Öleinspritzungsschaltmechanismus 52 ein OSV (Ölschaltventil; Steuerventil) 7, welches mit dem Öleinspritzungsflusspfad 54 und dem Öleinspritzungsschaltventil 8 verbunden ist.
Nachfolgend wird die spezifische Ausbildung des Öleinspritzungsmechanismus 51 und des Öleinspritzungsschaltmechanismus 52 beschrieben.
Öleinspritzungsmechanismus
Der Öleinspritzungskanal 53 ist in dem Inneren des Zylinderblocks 12 ausgebildet und das stromaufwärtige Ende des Öleinspritzungskanals 53 kann über den Öleinspritzungsschaltmechanismus 52 mit dem Hauptölkorridor 21 verbunden werden. Außerdem zweigt die stromabwärtige Seite des Öleinspritzungskanals 53 in Übereinstimmung mit jedem Zylinder ab. Die Kolbenstrahldüse 6 ist in der Nähe von jedem stromabwärtigen Ende des abgezweigten Ölpfads angeordnet. Entsprechend wird in einem Fall, in dem das Öleinspritzungsschaltventil 8 des Öleinspritzungsschaltmechanismus 52 in einem offenen Zustand ist (siehe 4), das Öl von dem Hauptölkorridor 21 durch den Öleinspritzungsschaltmechanismus 52 zu dem Öleinspritzungskanal 53 geliefert (die Öffnungs- / Schließbetätigung des Öleinspritzungsschaltventils 8 in dem Öleinspritzungsschaltmechanismus 52 wird später beschrieben).
Die Kolbenstrahldüse 6 enthält einen Hauptkörper 61 und eine auf dem Hauptkörper 61 befestigte röhrenförmige Düse 62.
Ein Kugelrückschlagmechanismus (Rückschlagventilmechanismus) 63 ist in dem Inneren des Hauptkörpers 61 untergebracht. Als die spezifische Ausbildung von einem Kugelrückschlagmechanismus 63, ist ein Durchgangsloch 61a, das in der Höhenrichtung durchdringt, im Inneren des Hauptkörpers 61 ausgebildet. Das obere Öffnungsende des Durchgangslochs 61a ist mit dem Öleinspritzungskanal 53 verbunden. Außerdem, hinsichtlich des Ausmaßes des Innendurchmessers des Durchgangslochs 61a, ist der obere Seitenabschnitt davon in einem kleineren Durchmesser (nachfolgend als ein Abschnitt mit kleinem Durchmesser bezeichnet) und der untere Seitenabschnitt davon in einem großen Durchmesser (nachfolgend als ein Abschnitt mit großem Durchmesser bezeichnet) ausgebildet. Dann ist das untere Ende des Abschnitts mit kleinem Durchmesser als ein Ventilsitz 61b vorgesehen.
Eine Rückschlagkugel 63a, die in Kontakt mit dem Ventilsitz 61b sein kann, ist in dem Inneren des Durchgangslochs 61a untergebracht. Außerdem ist eine aus einer Spiraldruckfeder zusammengesetzte Feder 63b, welche die Rückschlagkugel 63a gegen den Ventilsitz 61 b drückt, in dem Inneren des Durchgangslochs 61a untergebracht. Das Ausmaß des Außendurchmessers der Rückschlagkugel 63a ist größer festgelegt als das Ausmaß des Innendurchmessers des Abschnitts mit kleinem Durchmesser des Durchgangslochs 61a und kleiner als das Ausmaß des Innendurchmessers des Abschnitts mit großem Durchmesser des Durchgangslochs 61a. Zudem ist ein Verschlussstopfen 63c, der die untere Endöffnung des Durchgangslochs 61a blockiert und der in Kontakt mit dem unteren Ende der Feder 63b ist, an dem unteren Ende des Hauptkörpers 61 eingebaut. Entsprechend wird die Feder 63b zwischen der Rückschlagkugel 63a und dem Verschlussstopfen 63c zusammengedrückt.
Andererseits ist der innere Raum der Düse 62 in Verbindung mit dem Abschnitt mit großem Durchmesser des Durchgangslochs 61a des Hauptkörpers 61. Außerdem, nach dem Erstrecken von dem Hauptkörper 61 in ungefähr der horizontalen Richtung, erstreckt sich die Düse 62 ungefähr in der vertikalen Richtung aufwärts, und ein Einspritzloch, das zu der hinteren Oberfläche des Kolbens 14 ausgerichtet ist, wird auf dem oberen Endabschnitt der Düse 62 ausgebildet.
Mit dieser Ausbildung ist die Rückschlagkugel 63a, wenn hydraulischer Druck, der von dem Öleinspritzungskanal 53 auf die obere Endöffnung des Durchgangslochs 61a wirkt, weniger ist als ein vorbestimmter Druck, in Kontakt mit dem Ventilsitz 61b mittels der Vorspannkraft von der Feder 63b. Entsprechend wird das Durchgangsloch 61a geschlossen (geschlossener Zustand des Kugelrückschlagmechanismus 63; siehe 3). In diesem Fall wird die Öleinspritzung von dem Einspritzungsloch der Düse 62 nicht ausgeführt.
Wenn andererseits der hydraulische Druck, der von dem Öleinspritzungskanal 53 auf die obere Endöffnung des Durchgangslochs 61a wirkt, gleich oder höher als der vorbestimmte Druck ist, wird die Rückschlagkugel 63a entgegen der Vorspannkraft der Feder 63b von dem Ventilsitz 61b getrennt. Entsprechend wird das Durchgangsloch 61a geöffnet (offener Zustand des Kugelrückschlagmechanismus 63; siehe 4). Dann fließt das Öl, welches von dem Öleinspritzungskanal 53 in das Durchgangsloch 61a geflossen ist, in die Düse 62. Entsprechend wird das in die Düse 62 eingeflossene Öl auf die hintere Oberfläche des Kolbens 14 eingespritzt. Der Kolben 14 wird durch die Öleinspritzung gekühlt. Dies unterdrückt z.B. den übermäßigen Anstieg der Temperatur in dem Zylinder, wodurch das Auftreten von Klopfen verhindert wird. Es sei angemerkt, dass der Wert des hydraulischen Drucks, bei dem der Kugelrückschlagmechanismus 63 geöffnet wird, durch geeignetes Festlegen der Federkonstante der Feder 63b eingestellt wird.
Öleinspritzungsschaltmechanismus
Der Öleinspritzungsflusspfad 54 des Öleinspritzungsschaltmechanismus 52 ist im Inneren des Zylinderblocks 12 ausgebildet, und das stromaufwärtige Ende des Öleinspritzungsflusspfades 54 ist mit dem Hauptölkorridor 21 verbunden. Außerdem zweigt der Öleinspritzungsflusspfad 54, nahe seines stromabwärtigen Endes, in einen Ansteuerungsflusspfad 54a, welcher an seinem stromabwärtigen Ende mit dem OSV verbunden ist, und einen Öleinspritzungsführungsölpfad 54b, der auf ungefähr der gleichen Achse wie die des Öleinspritzungskanals 53 angeordnet ist.
Das Öleinspritzungsschaltventil 8 ist in einem Ventileinführungsloch 81 untergebracht, das in dem Inneren des Zylinderblocks 12 ausgebildet ist. Das Ventileinführungsloch 81 erstreckt sich in der Richtung ungefähr senkrecht zu der Erstreckungsrichtung des Öleinspritzungskanals 53 und des Öleinspritzungsführungsölpfads 54b. Außerdem ist eine Endseite (obere Endseite in der Zeichnung) des Ventileinführungslochs 81 mit dem inneren Raum des OSV 7 verbunden und die andere Endseite (untere Endseite in der Zeichnung) des Ventileinführungslochs 81 ist mit dem Öleinspritzungskanal 53 und dem Öleinspritzungsführungsölpfad 54b verbunden.
Wie in 5 (der perspektivischen Explosionsansicht des Öleinspritzungsschaltventils 8) dargestellt ist, enthält das in dem Ventileinführungsloch 81 enthaltene Öleinspritzungsschaltventil 8 ein Ventilgehäuse 82, einen Ventilhauptkörper 83, einen Kragen 84 und eine Feder 85. Nachfolgend werden die jeweiligen Abschnitte beschrieben.
Ventilgehäuse
Das Ventilgehäuse 82 ist ein Teil, das eine ungefähr zylindrische Form hat und wird in das Ventileinführungsloch 81 eingeführt. Das Ausmaß des Außendurchmessers des Ventilgehäuses 82 entspricht ungefähr dem Ausmaß des Innendurchmessers des Ventileinführungslochs 81. Entsprechend ist das Ventilgehäuse 82 in der Richtung (Höhenrichtung in 3) entlang der Achse davon in dem Inneren des Ventileinführungslochs 81 frei bewegbar. Außerdem ist das Längenausmaß des Ventilgehäuses 82 (das Längenausmaß in der Richtung entlang des Wellenzentrums) etwas kürzer festgelegt ist als die Summe des Längenausmaßes des Ventileinführungslochs 81 (das Längenausmaß in der Richtung entlang des Wellenzentrums) und des Ausmaßes des Innendurchmessers des Öleinspritzungsführungsölpfads 54b. Entsprechend kann sich das Ventilgehäuse 82 etwas entlang des Wellenzentrums davon im Inneren des Ventileinführungslochs 81 hin und her bewegen.
Außerdem sind ein Ölführungseinlass 82a und ein Ölführungsauslass 82b, zwischen welchen das Wellenzentrum des Ventilgehäuses 82 angeordnet ist, einander gegenüber auf den lateralen Seiten in der Nähe des Spitzenendabschnitts des Ventilgehäuses 82 ausgebildet. Der Ölführungseinlass 82a öffnet sich zu dem Öleinspritzungsführungsölpfad 54b. Das Wellenzentrum des Ölführungseinlasses 82a ist senkrecht zu dem Wellenzentrum des Ventilgehäuses 82. Im Gegensatz dazu öffnet sich der Ölführungsauslass 82b zu dem Öleinspritzungskanal 53. Das Wellenzentrum des Ölführungsauslasses 82b ist ebenfalls senkrecht zu dem Wellenzentrum des Wellengehäuses 82. Außerdem ist der Öffnungsbereich des Ölführungsauslasses 82b etwas kleiner als der Öffnungsbereich des Ölführungseinlasses 82a. Außerdem ist das Wellenzentrum des Ölführungsauslasses 82b etwas auf der oberen Seite hinsichtlich des Wellenzentrums des Ölführungseinlasses 82a positioniert (siehe 8).
Außerdem ist ein ringförmig konkaver Abschnitt 81a in einer Position in der Nähe des oberen Endes in der Zeichnung auf der inneren Oberfläche des Ventileinführungsloches 81 ausgebildet. Die Ausbildungsposition, das Höhenausmaß und das Ausmaß des Außendurchmessers des konkaven Abschnitts 81a sind entsprechend festgelegt.
Andererseits ist ein ringförmiger Vorsprung 82c, der in den konkaven Abschnitt 81a eingeführt wird, auf der äußeren Umfangsoberfläche des Ventilgehäuses 82 ausgebildet. Das Dickenausmaß des Vorsprungs 82c (Ausmaß in der Höhenrichtung in 3) ist etwas kürzer als das Höhenausmaß des konkaven Abschnitts 81a (Ausmaß in der Höhenrichtung in der Zeichnung). Das heißt, ein Freiraum C ist zwischen dem Vorsprung 82c und dem konkaven Abschnitt 81a in der Höhenrichtung in der Zeichnung vorgesehen. Entsprechend ist das Ventilgehäuse 82 nur durch das Ausmaß des Freiraums C in der Richtung entlang des Wellenzentrums (der Höhenrichtung des Diagramms) in dem Inneren des Ventileinführungslochs 81 frei beweglich.
Außerdem ist ein ausgesparter Abschnitt 55, dessen Form ungefähr der Form des Spitzenendabschnitts (unteren Endabschnitt) des Ventilgehäuses 82 entspricht, an dem unteren Abschnitt des Ölpfades in dem Grenzabschnitt zwischen dem Öleinspritzungsführungsölpfad 54b und dem Öleinspritzungskanal 53 ausgebildet. Der ausgesparte Abschnitt 55 ist in einer ungefähr zylindrischen Form ausgebildet und das Abmaß des Innendurchmessers des ausgesparten Abschnitts 55 ist derart festgelegt, um ungefähr dem Ausmaß des Außendurchmessers des Spitzenendabschnitts des Ventilgehäuses 82 zu entsprechen oder etwas größer zu sein als das Ausmaß des Außendurchmessers des Spitzenendabschnitts des Ventilgehäuses 82. Wenn entsprechend das Ventilgehäuse 82, welches wie oben beschrieben in der Höhenrichtung frei beweglich ist, zu der unteren Seite verschoben wird, ist der Spitzenendabschnitt des Ventilgehäuses 82 ausgebildet, um in den ausgesparten Abschnitt 55 zu passen. Außerdem, in einem Zustand, in dem der Spitzenendabschnitt des Ventilgehäuses 82 in den ausgesparten Abschnitt 55 passt, ist er ausgebildet, dass die untere Oberfläche des Vorsprungs 82c des Ventilgehäuses 82 in Kontakt mit der unteren Oberfläche des konkaven Abschnitts 81a des Ventileinführungsloches 81 ist, oder dass eine geringe Lücke dazwischen existiert. Das heißt, wenn das Ventilgehäuse 82 zu der unteren Seite verschoben wird, sind der Vorsprung 82c und der konkave Abschnitt 81a derart ausgebildet, um den Freiraum C zu enthalten, der es dem Ventilgehäuse 82 ermöglicht, in eine Position verschoben zu werden, in welcher der Spitzenendabschnitt des Ventilgehäuses 82 in den ausgesparten Abschnitt 55 passt.
Zudem, wie in 8 dargestellt ist, ist eine Öffnung 82d an dem Spitzenendabschnitt des Ventilgehäuses 82 ausgebildet. Vorsprünge 86 und 87, die zu der inneren Umfangsseite vorspringen, sind an der inneren Umfangsecke der Öffnung 82d vorgesehen. Das Höhenausmaß (t1 in der Zeichnung) des Vorsprungs 87, der auf der Seite des Ölführungsauslasses 82b vorgesehen ist, ist etwas länger festgelegt als das Höhenausmaß (t2 in der Zeichnung) des Vorsprungs 86, der an der Seite des Ölführungseinlasses 82a vorgesehen ist. Außerdem ist eine geneigte Oberfläche 87a an dem oberen Endabschnitt der inneren Ecke des Vorsprungs 87 ausgebildet, der an der Seite des Ölführungsauslasses 82b vorgesehen ist. In einem später beschriebenen geschlossenen Zustand des Hauptventilkörpers 83, ist der Spitzenendabschnitt des Hauptventilkörpers 83 in Kontakt mit der geneigten Oberfläche 87a. Es sei angemerkt, dass die Ausbildung des Vorsprungs 87 an der Seite des Ölführungsauslasses 82b in einem Bereich von ungefähr einem Drittel zu einem Viertel des gesamten Umfangs des Ventilgehäuses 82 festgelegt ist. Der Bereich ist darauf nicht beschränkt, aber wie später beschrieben wird, kann der Bereich angewendet werden, wobei ein Gebiet (das Gebiet der geneigten Oberfläche 87a), auf welches die Vorspannkraft der Feder 85 stetig auf das Ventilgehäuse 82 über den Ventilkörper 83 übertragen wird, sichergestellt wird.
Ventilhauptkörper
Der Ventilhauptkörper 83 wird in das Innere des Ventilgehäuses 82 eingeführt. Wie in 5 und 8 dargestellt ist, ist der Ventilhauptkörper 83 in einer zylindrischen Form mit Boden ausgebildet und enthält einen zylindrischen Körperabschnitt 83a und einen Ventilabschnitt 83b, der einstückig mit dem unteren Ende des Körperabschnitts 83a ausgebildet ist. Das Ausmaß des Außendurchmessers des Körperabschnitts 83a entspricht ungefähr dem Ausmaß des Innendurchmessers des Ventilgehäuses 82. Entsprechend ist der Ventilhauptkörper 83 frei in dem Inneren des Ventilgehäuses 82 in der Richtung entlang des Wellenzentrums davon (der Höhenrichtung der Zeichnung) bewegbar. Außerdem, bei der Ausbildung des Ventilabschnitts 83b, enthält der Ventilabschnitt 83b einen Grundabschnitt 83c, dessen Ausmaß des Außendurchmessers dem Ausmaß des Außendurchmessers des Körperabschnitts 83a entspricht, und einen Spitzenendabschnitt 83d, der angrenzend an dem unteren Ende des Grundabschnitts 83c angeordnet ist und der einen kleineren Durchmesser hat als den des Grundabschnitts 83c hat. Das Ausmaß des Außendurchmessers des Spitzenendabschnitts 83d ist größer als das Ausmaß des Innendurchmessers der Öffnung 82d, die in dem Spitzenendabschnitt des Ventilgehäuses 82 ausgebildet ist. Entsprechend, wie oben beschrieben wird, in dem geschlossenen Zustand des Ventilhauptkörpers 83, ist es ausgebildet, dass der Spitzenendabschnitt 83d des Ventilabschnitts 83b in Kontakt mit der geneigten Oberfläche 87a des Vorsprungs 87 ist, der an der Seite des Ölführungsauslasses 82b des Ventilgehäuses 82 vorgesehen ist (siehe den Zustand, der in 8 dargestellt ist). Außerdem, in einem Zustand, in dem der Spitzenendabschnitt 83d des Ventilabschnitts 83b in Kontakt mit der geneigten Oberfläche 87a des Vorsprungs 87 an der Seite des Ölführungsauslasses 82b ist, wird eine Lücke zwischen dem Spitzenendabschnitt 83d des Ventilabschnitts 83b und dem Vorsprung 86 auf der Seite des Ölführungseinlasses 82a ausgebildet, und es ist ausgebildet, dass der hydraulische Druck des Hauptölkorridors 21 und des Öleinspritzungsführungsölpfades 54b auf den Spitzenendabschnitt 83d des Ventilabschnitts 83b wirken. Der hydraulische Druck wirkt in der vertikalen Richtung hinsichtlich des Spitzenendabschnitts 83d des Ventilabschnitts 83b, welcher als eine Kraft fungiert, mit welcher der Ventilhauptkörper 83 nach hinten verschoben wird (aufwärts in der Zeichnung verschoben wird).
Kragen
Der Kragen 84 ist ein zylindrisches Teil, das in das Innere des Ventilgehäuses 82 eingeführt wird. Das Ausmaß des Außendurchmessers des Kragens 84 entspricht ungefähr dem Ausmaß des Innendurchmessers des Ventilgehäuses 82. Außerdem ist ein Federsitz 84a, der in Kontakt mit der oberen Endecke der Feder 85 ist, in dem unteren Endabschnitt des Kragens 84 ausgebildet. Die obere Endoberfläche des Kragens 84 ist in Kontakt mit dem Gehäuse 71 des später beschriebenen OSV 7.
Feder
Die Feder 85 ist zusammengesetzt aus einer Spiraldruckfeder. Die Feder 85 ist in einem zusammengedrückten Zustand zwischen der unteren Oberfläche des Ventilabschnitts 83b des Hauptventilkörpers 83 und dem Federsitz 84a des Kragens 84 untergebracht. Entsprechend wird eine in der Zeichnung nach unten orientierte Vorspannkraft auf den Ventilhauptkörper 83 aufgebracht. Das heißt, die Vorspannkraft, welche derart orientiert ist, um den Ventilhauptkörpers 83 zu verursachen sich vorwärts zu dem Grenzabschnitt zwischen dem Öleinspritzungsführungsölpfad 54b und dem Öleinspritzungskanal 53 zu bewegen, wird aufgebracht. Wenn entsprechend der Gegendruck des Ventilhauptkörpers 83 und der Innendruck (hydraulische Druck, der auf den Spitzenendabschnitt 83d des Ventilabschnitts 83b wirkt) des Öleinspritzungsführungsölpfades 54b ungefähr gleich werden, wird der Ventilhauptkörper 83 durch die Vorspannkraft der Feder 85 zu der Seite des Öleinspritzungsführungsölpfades 54b vorwärts verschoben, wodurch der Ölführungsauslass 82b des Ventilgehäuses 82 geschlossen wird. Folglich trennt dies den Raum zwischen dem Öleinspritzungsführungsölpfad 54b und dem Öleinspritzungskanal 53 ab (der geschlossene Zustand des Öleinspritzungsschaltventils 8; siehe einen Zustand von 3). Im Gegensatz, wenn der innere Druck (der hydraulische Druck, der auf den Spitzenendabschnitt 83d des Ventilabschnitts 83b wirkt) des Öleinspritzungsführungsölpfades 54b höher wird als die Summe des Gegendrucks des Ventilhauptkörpers 83 und der Vorspannkraft der Feder 85, verschiebt sich der Ventilhauptkörper 83 entgegen der Vorspannkraft der Feder 85 in die Richtung, dass der Ventilhauptkörper 83 sich rückwärts von dem Öleinspritzungsführungsölpfad 54b (wird in das Innere des Ventileinführungslochs 81 gezogen) bewegt, wodurch der Ölführungsauslass 82b des Ventilgehäuses 82 geöffnet wird. Entsprechend werden der Öleinspritzungsführungsölpfad 54b und er Öleinspritzungskanal 53 miteinander dazwischen verbunden (der offene Zustand des Öleinspritzungsschaltventils 8; siehe einen Zustand von 4).
OSV
Bei dem OSV 7 ist ein Stößel 72 in dem Gehäuse 71 derart untergebracht, um sich hin und her bewegen zu können, und die Flusspfade des Öls werden durch die Hin- und Herbewegung des Stößels 72 umgeschaltet, in Erwiderung auf die elektrische Leitung und nicht elektrische Leitung von einem elektromagnetischen Solenoid 77.
Besonders sind ein hydraulischer Druckführungsanschluss 71a, ein Ventildruckanschluss 71b und ein Abflussanschluss 71c in dem Gehäuse 71 ausgebildet. Der hydraulische Druckführungsanschluss 71a ist an der Spitzenendenoberfläche des Gehäuses 71 vorgesehen und mit dem Ansteuerungsflusspfad 54a verbunden. Der Ventildruckanschluss 71b ist an der lateralen Oberfläche (die untere Oberfläche in 3) des Gehäuses 71 vorgesehen und mit dem Ventileinführungsloch 81 verbunden. Der Abflussanschluss 71c ist an der lateralen Oberfläche des Gehäuses 71 an der unteren Endseite (der Seite des elektromagnetischen Solenoids 77) hinsichtlich der Ausbildungsposition des Ventildruckanschlusses 71b vorgesehen und mit einem Abflussölpfad 12a verbunden, der mit einem nicht dargestellten Kurbelgehäuse verbunden ist.
Außerdem ist die Rückschlagkugel 73 in Positionen in Übereinstimmung mit dem hydraulischen Druckführungsanschluss 71a und dem Ventildruckanschluss 71b in dem Gehäuse 71 untergebracht. Abhängig von seiner Position, wird die Rückschlagkugel 73 beweglich verschoben zwischen einer Ventilschließposition (siehe den Zustand in 3), in welcher der hydraulische Druckführungsanschluss 71a und der Ventildruckanschluss 71b verbunden sind und der hydraulische Druckführungsanschluss 71a und der Ventildruckanschluss 71b von dem Abflussanschluss 71c isoliert sind, und einer Ventilöffnungsposition (siehe den Zustand in 4), in welcher der Ventildruckanschluss 71b und der Abflussanschluss 71c miteinander verbunden sind und der Ventildruckanschluss 71b und der Abflussanschluss 71c von dem hydraulischen Druckführungsanschluss 71a isoliert sind.
Besonders ist ein Stopper 74 auf der Seite des hydraulischen Druckführungsanschlusses 71a hinsichtlich der Position der untergebrachten Rückschlagkugel 73 fixiert. Der Stopper 74 enthält ein hydraulisches Druckführungsloch 74a, mit dem der hydraulische Druckführungsanschluss 71a und das Innere (der Unterbringungsraum der Rückschlagkugel 73) des Gehäuses 71 verbunden sind. Das Ausmaß des Innendurchmessers des hydraulischen Druckführungslochs 74a wird kleiner festgelegt als das Ausmaß des Außendurchmessers der Rückschlagkugel 73. Wenn entsprechend die Rückschlagkugel 73 in einer Position ist, in der sich die Rückschlagkugel 73 rückwärts von dem Stopper 74 bewegt, wie in 3 dargestellt ist, wird das hydraulische Druckführungsloch 74a geöffnet und der hydraulische Druckführungsanschluss 71a und der Ventildruckanschluss 71b werden verbunden. Im Gegensatz, wenn die Rückschlagkugel 73 zu dem Stopper 74 verschoben wird und in Kontakt mit dem Stopper 74 ist, wie in 4 dargestellt ist, wird das hydraulische Druckführungsloch 74a geschlossen und der hydraulische Druckführungsanschluss 71a und der Ventildruckanschluss 71b werden isoliert.
Außerdem ist eine Ventilplatte 75 an der Seite des Abflussanschlusses 71c hinsichtlich der Unterbringungsposition der Rückschlagkugel 73 fixiert. Die Ventilplatte 75 enthält ein Abflussloch 75a, mit dem der Abflussanschluss 71c und das Innere (der Unterbringungsraum der Rückschlagkugel 73) des Gehäuses 71 verbunden werden. Das Ausmaß des Innendurchmessers des Abflussloches 75a wird kleiner festgelegt als das Ausmaß des Außendurchmessers der Rückschlagkugel 73. Wenn entsprechend die Rückschlagkugel 73 in einer Position ist, in der sich die Rückschlagkugel 73 rückwärts von der Ventilplatte 75 bewegt, wie in 4 dargestellt ist, wird das Abflussloch 75a geöffnet, und der Ventildruckanschluss 71b und der Abflussanschluss 71c werden verbunden. Im Gegensatz, wenn die Rückschlagkugel 73 zu der Ventilplatte 75 verschoben wird und in Kontakt mit der Ventilplatte 75 ist, wie in 3 dargestellt ist, wird das Abflussloch 75a geschlossen, und der Ventildruckanschluss 71b und der Abflussanschluss 71c werden isoliert.
Außerdem wird eine zu der Seite der Rückschlagkugel 73 ausgerichtete Vorspannkraft auf den Stößel 72 mittels der Feder 76, die aus einer Spiraldruckfeder zusammengesetzt ist, aufgebracht. Außerdem wird der Stößel 72 durch den elektromagnetischen Solenoid 77 angetrieben. Das heißt, wenn eine Spannung nicht auf den elektromagnetischen Solenoid 77 aufgebracht wird, wie in 4 dargestellt ist, wird der Stößel 72 durch die Vorspannkraft der Feder 76 zu der linken Seite in der Zeichnung in dem Gehäuse 71 nach vorne verschoben. Dieser Zustand repräsentiert den AUS-Zustand des OSV 7. Wenn im Gegensatz eine Spannung auf den elektromagnetischen Solenoid 77 aufgebracht wird, wie in 3 dargestellt ist, wird der Stößel 72 gegen die Vorspannkraft der Feder 76 zu der rechten Seite in der Zeichnung in dem Gehäuse 71 nach hinten verschoben. Dieser Zustand repräsentiert den AN-Zustand des OSV 7. Die Aufbringung und Nichtaufbringung der Spannung auf den elektromagnetischen Solenoid 77 wird durch eine ECU 100 gesteuert (siehe 6).
In dem AN-Zustand des OSV 7, wie in 3 dargestellt ist, drückt der Stößel 72 nicht die Rückschlagkugel 73, und die Rückschlagkugel 73 empfängt den hydraulischen Druck von dem Ansteuerungsflusspfad 54a, welcher die Rückschlagkugel 73 sich rückwärts von dem Stopper 74 bewegen lässt und in einer Position derart bleiben lässt, um in Kontakt mit der Ventilplatte 75 zu sein. Entsprechend werden der hydraulische Druckführungsanschluss 71a und der Ventildruckanschluss 71b verbunden. Folglich wird der hydraulische Druck, der von dem Hauptölkorridor 21 den Ansteuerungsflusspfad 54a durchquert, zu dem Ventileinführungsloch 81 geführt. In diesem Fall wirkt der hydraulische Druck von dem Hauptölkorridor 21 auf die Spitzenendenoberfläche und die hintere Oberfläche des Ventilhauptkörpers 83 des Öleinspritzungsschaltventils 8, sodass der Ventilhauptkörper 83 auf die Seite des Öleinspritzungsführungsölpfades 54b durch die Vorspannkraft der Feder 85, die an der hinteren Oberfläche davon vorgesehen ist, verschoben wird (verschoben zu der unteren Seite in der Zeichnung). Folgend der Verschiebung des Ventilhauptkörpers 83, schließt der Ventilhauptkörper 83 den Ölführungsauslass 82b des Ventilgehäuses 82, und der äußere Eckenabschnitt des Spitzenendabschnitts 83d des Ventilhauptkörpers 83 ist in Kontakt mit der geneigten Oberfläche 87a des Vorsprungs 87 auf der Seite des Ölführungsauslasses 82b des Ventilgehäuses 82. Mit diesem Kontakt empfängt auch das Ventilgehäuse 82 die Vorspannkraft der Feder 85 und das Ventilgehäuse 82 verschiebt sich vorwärts zu dem ausgesparten Abschnitt 55 und, wie in 8 dargestellt ist, passt der Spitzenendabschnitt des Ventilgehäuses 82 in den ausgesparten Abschnitt 55. Entsprechend ist das stromabwärtige Ende des Öleinspritzungsführungsölpfades 54b in einem Zustand durch das Öleinspritzungsschaltventil 8 geschlossen zu werden, und das Öl wird nicht zu dem Öleinspritzungskanal 53 des Öleinspritzungsmechanismus 51 geliefert und die Öleinspritzung wird gestoppt.
Wenn andererseits das OSV 7 in dem AUS-Zustand ist, wie in 4 dargestellt ist, empfängt der Stößel 72 die Vorspannkraft der Feder 76, verschiebt sich vorwärts und drückt die Rückschlagkugel 73. Entsprechend bewegt sich die Rückschlagkugel 73 rückwärts von der Ventilplatte 75 und bleibt in einer Position, in der die Rückschlagkugel 73 in Kontakt mit dem Stopper 74 ist, und der Ventildruckanschluss 71b und der Abflussanschluss 71c werden verbunden. Folglich fließt das Öl in dem Ventileinführungsloch 81 von dem Ventildruckanschluss 71b und dem Ventildruckanschluss 71c über den Abflussölpfad 12a in das Kurbelgehäuse ab. Dies verursacht, dass der hydraulische Druck im dem Ventileinführungsloch 81 rapide abnimmt. Außerdem wirkt der hydraulische Druck von dem Hauptölkorridor 21 auf die Spitzenendoberfläche des Ventilhauptkörpers 83 des Öleinspritzungsschaltventils 8, sodass das Öleinspritzungsschaltventil 8 in das Innere des Ventileinführungslochs 81 verschoben wird, entgegen der Vorspannkraft der Feder 85, die an der hinteren Oberflächenseite davon vorgesehen ist (verschoben zu der oberen Seite in der Zeichnung). Der Verschiebung des Ventilhauptkörpers 83 folgend öffnet der Ventilhauptkörper 83 den Ölführungsauslass 82b des Ventilgehäuses 82, und der Öleinspritzungsführungsölpfad 54b und der Öleinspritzungskanal 53 werden verbunden, und das Öl wird zu dem Öleinspritzungskanal 53 des Öleinspritzungsmechanismus 51 geliefert. Wenn dann der hydraulische Druck des zu dem Öleinspritzungskanal 53 gelieferten Öls einen vorbestimmten Wert in Erwiderung auf den Anstieg der Motordrehgeschwindigkeit (Motordrehzahl) erreicht, werden der Kugelrückschlagmechanismus 63 der Kolbenstrahldüse 6 geöffnet, die Öleinspritzung ausgeführt und der Kolben 14 gekühlt.
Somit wird in dem Öleinspritzungsschaltmechanismus 52 der hydraulische Druck im Inneren des Ventileinführungslochs 81 in Verbindung mit der Schaltbetätigung des OSV 7 umgeschaltet, und das Öffnen / Schließen des Öleinspritzungsschaltventils 8 wird ausgeführt. Entsprechend muss das OSV 7 nur eine Schaltfunktion der Ölversorgungswege enthalten, was es möglich macht, ein relativ kleines OSV 7 bereitzustellen. Folglich erzielt dies die Verkleinerung des Öleinspritzungsschaltmechanismus 52. Wenn außerdem das Öleinspritzungsschaltventil 8 nach hinten verschoben wird, nimmt der hydraulische Druck des Ventileinführungslochs 81 ab. Entsprechend wird die Rückwärtsverschiebung des Öleinspritzungsschaltventils 8 ungefähr gleichzeitig mit dem Umschalten des OSV 7 gestartet, welches bevorzugt hinsichtlich der Steuerbarkeit ist.
Das Kühlen der Kolben 14 zielt hauptsächlich auf die Verhinderung des Auftretens von Klopfen in dem Verbrennungstakt des Motors 1 ab. Entsprechend ist eine Anfrage zum Kühlen der Kolben 14 grundsätzlich während dem Aufwärmen des Motors 1 niedrig, während die Anfrage zum Kühlen der Kolben 14 nach der Vervollständigung des Aufwärmens des Motors 1 höher wird (im Besonderen in einem Bereich mit hoher Last oder einem Bereich mit hoher Drehzahl, nach der Vervollständigung des Aufwärmens). Entsprechend z.B. zu Beginn der Inbetriebnahme der Kühlung des Motors 1, ist die Temperatur eines Kühlmittels relativ niedrig, sodass der Bedraf zum Kühlen der Kolben 14 niedrig ist, und das OSV 7 in den AN-Zustand gebracht wird, und die Öleinspritzung gestoppt wird. Entsprechend werden die Verbesserung der Aufwärmperformance des Motors 1 erzielt und die Zerstäubung des in den Zylinder eingespritzten Treibstoffes vereinfacht, wodurch die Verbesserung der Abgasemission oder die Verhinderung der Ölverdünnung erzielt werden. Andererseits werden in einem vorbestimmten Betriebsbereich (den Betriebsbereich mit hoher Last oder den Bereich mit hoher Drehzahl) nach der Vervollständigung des Aufwärmens des Motors 1, das OSV in den AUS-Zustand gebracht, das Motoröl zu dem Öleinspritzungskanal 53 geliefert und das Motoröl von den jeweiligen Kolbenstrahldüsen 6 auf die hintere Oberflächenseite der Kolben 14 eingespritzt. Dies unterdrückt die übermäßige Zunahme der Temperatur in dem Zylinder, wodurch das Auftreten von Klopfen verhindert wird.
Steuerungssystem
6 ist ein Blockdiagramm, welches ein Steuerungssystem des Motors 1 und der Öleinspritzungsvorrichtung 5 darstellt. Die ECU 100 ist eine elektronische Steuerungseinheit, welche die Antriebssteuerung des Motors 1 und dgl. ausführt. Die ECU 100 enthält eine CPU (Zentraleinheit), einen ROM (Nur-Lesespeicher), einen RAM (Arbeitsspeicher), einen Backup RAM und dgl.
Der ROM speichert verschiedene Steuerungsprogramme, Kennfelder, auf die Bezug genommen wird, wenn diese verschiedenen Steuerprogramme ausgeführt werden, und dgl. Die CPU führt verschiedene arithmetische Prozesse auf der Grundlage der verschiedenen Steuerprogramme und den in dem ROM gespeicherten Kennfeldern aus. Der RAM ist ein Speicher, welcher die Ergebnisse der arithmetischen Vorgänge der CPU oder die Dateneingabe von den Sensoren und dgl. zeitweise speichert. Außerdem ist der Backup RAM ein nichtflüchtiger Speicher, der Daten speichert, die das Speichern oder dgl. benötigen, wenn der Motor 1 gestoppt wird.
Eine Vielzahl an Sensoren ist mit der ECU 100 verbunden. Besonders ist die ECU 100 verbunden mit einem Kurbelpositionssensor 101, einem Nockenpositionssensor 102, einem Luftmengenmesser 103, einem Drosselpositionssensor 104, einem Beschleunigerpositionssensor 105, einem Wassertemperatursensor 106, dem hydraulischen Drucksensor 107, einem Öltemperatursensor 108, einem Klopfsensor 109 und dgl. Der Kurbelpositionssensor 101 gibt ein Impulssignal jedes Mal aus, wenn die Kurbelwelle 15, welche die Ausgangswelle des Motors 1 ist, sich um einen vorbestimmten Winkel dreht. Der Nockenpositionssensor 102 gibt jedes Mal ein Impulssignal aus, wenn sich die Nockenwelle (z.B. die Eingangsnockenwelle 16a) um einen vorbestimmten Winkel (z.B. 360°) dreht. Der Luftmengenmesser 103 misst eine Lufteinlassmenge. Der Drosselpositionssensor 104 erfasst den Öffnungsgrad des Drosselventils, welches in dem Einlasssystem vorgesehen ist. Der Beschleunigerpositionssensor 105 erfasst den Betrag des Niederdrückens eines Beschleunigerpedals. Der Wassertemperatursensor 106 erfasst die Temperatur des Motorkühlmittels. Der hydraulische Drucksensor 107 erfasst den hydraulischen Druck im Inneren des Hauptölkorridors 21. Der Öltemperatursensor 108 erfasst die Temperatur des Öls im Inneren des Hauptölkorridors 21. Der Klopfsensor 109 erfasst die Vibration des Motors, die auf den Zylinderblock 12 übertragen wird, mittels eines piezoelektrischen Elements (Piezo-Element). Es sei angemerkt, dass der Klopfsensor 109 einer elektromagnetischen Art (Magnetart oder Spulenart) angewendet werden kann. Signale von diesen Sensoren 101 bis 109 werden in die ECU 100 eingegeben.
Es sei angemerkt, dass, neben den oben genannten Sensoren, die ECU 100 mit einem Radgeschwindigkeitssensor, einem Schaltpositionssensor, einem Bremspedalsensor, einem Einlasslufttemperatursensor, einem A/F-Sensor, einem O₂-Sensor und dgl. (keiner von ihnen ist dargestellt) als die bekannten Sensoren verbunden ist, und Signale von diesen Sensoren in die ECU 100 eingegeben werden.
Außerdem ist die Ausgangsschnittstelle der ECU 100 verbunden mit dem OSV 7, einem Drosselmotor 9, welcher den Öffnungsgrad des Drosselventils einstellt, der Einspritzdüse 10, der Zündkerze (besonders dem Zünder der Zündkerze) 19, variablen Ventilzeitpunkt (VVT) -Mechanismen 42 und 43, einer MIL (Fehlfunktionsanzeigelampe) 100, die aufleuchtet, wenn eine Abnormalität auftritt, und dgl.
Dann führt die ECU 100 die verschiedenen Steuerungen des Motors 1 aus, welche die Steuerung der Treibstoffeinspritzung der Einspritzdüse 10, die Steuerung der Zündzeit der Zündkerze 19, die Steuerung des Öffnungsgrades des Drosselventils und dgl. auf der Grundlage der erfassten Signale der oben genannten verschiedenen Sensoren enthält. Außerdem führt die ECU 100 die Steuerung (Öleinspritzungssteuerung) der Öffnung / Schließung des OSV 7 durch. Außerdem führt die ECU 100 den Vorgang des Einstellens der Ventilzeit mittels der WT-Mechanismen 42 und 43 in Erwiderung auf den Betriebszustand des Motors 1 aus.
Dann, hinsichtlich der Schaltsteuerung der Öleinspritzung mittels der Öleinspritzungsvorrichtung 5, wird das OSV 7 während eines Zeitraums, in dem eine vorbestimmte Öleinspritzungsstoppbedingung eingerichtet wird, in den AN-Zustand gebracht und wird die Öleinspritzung gestoppt. Die Bedingung des Stoppens der Öleinspritzung wird z.B. in einem Fall eingerichtet, in dem die Motordrehgeschwindigkeit gleich oder weniger als ein vorbestimmter Wert ist und die Motorlast gleich oder weniger als ein vorbestimmter Wert ist.
7 stellt ein in dem ROM der ECU 100 gespeichertes Öleinspritzungsausführungskennfeld dar. In dem Öleinspritzungsausführungskennfeld werden ein Öleinspritzungsausführungsbereich und ein Öleinspritzungsstoppbereich festgelegt, wobei die Motordrehgeschwindigkeit und die Motorlast als Parameter vorgesehen sind. Das heißt, wenn die Motordrehgeschwindigkeit gleich oder weniger als Ne0 in dem Diagramm und die Motorlast gleich oder weniger als KL0 in dem Diagramm ist, ist der Motorbetriebsbereich in dem Öleinspritzungsstoppbereich. In diesem Fall wird ein Öleinspritzungsstoppsignal von der ECU 100 ausgegeben. Entsprechend wird das OSV 7 in den AN-Zustand gebracht und die Öleinspritzung wird gestoppt. Im Gegensatz, wenn die Motordrehgeschwindigkeit Ne0 in dem Diagramm übersteigt oder wenn die Motorlast KL0 in dem Diagramm übersteigt, ist der Motorbetriebsbereich in dem Öleinspritzungsausführungsbereich. In diesem Fall wird ein Öleinspritzungsausführungssignal von der ECU 100 ausgegeben. Entsprechend wird das OSV 7 in den AUS-Zustand gebracht und die Öleinspritzung wird ausgeführt.
Es sei angemerkt, dass die Werte der Motordrehgeschwindigkeit Ne0 und der Motorlast KL0 durch Versuch oder Simulation festgelegt werden. Zum Beispiel wird jeder Wert derart festgelegt, um in einen Bereich zu fallen, in dem das Klopfen während des Verbrennungstakts des Motors 1 nicht auftritt und die Temperatur der Kolben 14 angemessen beibehalten wird (derart, dass die Kolben 14 nicht exzessive gekühlt werden).
Dann, wenn die vorbestimmte Öleinspritzungsstoppbedingung eingerichtet wird, und das Öleinspritzungsstoppsignal von der ECU 100 ausgegeben wird, wie oben beschrieben wird, wird das OSV 7 in den AN-Zustand gebracht, wie in 8 dargestellt ist, wird der Ventilhauptkörper 83 durch die Vorspannkraft der Feder 85 zu der Seite des Öleinspritzungsführungsölpfades 54b verschoben (verschoben zu der unteren Seite in der Zeichnung). Folgend der Verschiebung des Ventilhauptkörpers 83, verschließt der Ventilhauptkörper 83 den Ölführungsauslass 82b des Ventilgehäuses 82. Außerdem ist der äußere Eckabschnitt des Spitzenendabschnitts 83d des Ventilhauptkörpers 83 in Kontakt mit der geneigten Oberfläche 87a des Vorsprungs 87 an der Seite des Ölführungsauslasses 82b des Ventilgehäuses 82. Mit diesem Kontakt empfängt das Ventilgehäuse 82 auch die Vorspannkraft der Feder 85. Entsprechend verschiebt sich das Ventilgehäuse 82 vorwärts zu dem ausgesparten Abschnitt 55 und der Spitzenendabschnitt des Ventilgehäuses 82 wird in die untere Oberfläche des ausgesparten Abschnitts 55 gepresst. Als ein Ergebnis wird die Dichtigkeit zwischen der Spitzenendoberfläche des Ventilgehäuses 82 und der unteren Oberfläche des ausgesparten Abschnitts 55 bevorzugt sichergestellt, wodurch verhindert wird, dass Öl von einer Lücke zwischen der Spitzenendoberfläche des Ventilgehäuses 82 und der unteren Oberfläche des ausgesparten Abschnitts 55 zu der Seite der Kolbenstrahldüse leckt.
Klopfsteuerungssystem (KCS)
Ein Klopfsteuerungssystem ist in der ECU 100 eingebaut. Das Klopfsteuerungssystem stellt die Zündzeit der Zündkerze 19 ein, um das Klopfen des Motors 1 zu beheben. Nachfolgend wird das Klopfsteuerungssystem beschrieben.
Es sei angemerkt, dass in der nachfolgenden Beschreibung, im Besonderen in jedem später beschriebenen arithmetischen Ausdruck, die Voreilwinkelseite der Zündzeit als „positive Seite“ behandelt wird und die Verzögerungswinkelseite der Zündzeit als „negative Seite“ behandelt wird.
Das Klopfsteuerungssystem bestimmt auf der Grundlage des Ausgabesignals des Klopfsensors 109, ob das Klopfen auftritt. Dann, wenn das Klopfsteuerungssystem bestimmt, dass das Klopfen auftritt, ändert das Klopfsteuerungssystem die Zündzeit zu der Verzögerungswinkelseite hinsichtlich einer Basis-Zündzeit (auch bezeichnet als die größte Voreilwinkelzündzeit), die in Übereinstimmung mit dem Betriebszustand (Motorlast oder Motordrehgeschwindigkeit und dgl.) des Motors 1 bestimmt wird. Das heißt, das Klopfsteuerungssystem verringert die Verbrennungsgeschwindigkeit des Luft-Treibstoff-Gemisches in der Brennkammer 18 durch den Verzögerungswinkel der Zündzeit und hält den maximalen Verbrennungsdruck niedrig, wodurch das Klopfen korrigiert oder das Klopfen unterdrückt wird. Wenn außerdem das Klopfsteuerungssystem bestimmt, dass das Klopfen nicht auftritt, führt das Klopfsteuerungssystem eine Zündzeitsteuerung durch, bei der die Zündzeit derart optimiert wird, dass die Zündzeit schrittweise hinsichtlich der Basis-Zündzeit voreilt (Verschiebung zu der Zündzeit mit der höchsten Verbrennungseffizienz (einer später beschriebenen MBT-Zündzeit) oder Verschiebung zu der Zündzeit (einer später beschriebenen Klopfzündzeit) der größten Voreilwinkelseite in einem Bereich, in dem das Klopfen nicht auftritt. Es sei angemerkt, dass die Basis-Zündzeit auf der Grundlage der MBT-Zündzeit und der Klopfzündzeit, die später beschrieben werden, berechnet wird.
Besonders wenn die Intensität der von dem Klopfsensor 109 erfassten Vibration höher ist als ein vorbestimmter Schwellwert (ein Klopfbestimmungsschwellwert), bestimmt das Klopfsteuerungssystem, dass das Klopfen auftritt. Wenn im Gegensatz die Intensität der Vibration niedriger als ein vorbestimmter Schwellwert ist, bestimmt das Klopfsteuerungssystem, dass das Klopfen nicht auftritt. Dann wird ein Verzögerungswinkelbetrag von der Basis-Zündzeit, d.h. ein Korrekturbetrag der Zündzeit, durch das Klopfsteuerungssystem als ein KCS-Lernwert erlernt (nachfolgend in einigen Fällen auch als KCS-Verzögerungswinkel-Lernwert bezeichnet) und in dem RAM oder dgl. gespeichert.
Der KCS-Lernwert zielt auf das Einstellen des Verzögerungswinkelbetrags der Zündzeit ab. Wenn das Klopfen auftritt, wird der KCS-Lernwert derart erlernt, dass die Zündzeit verzögert wird. Besonders wird der KCS-Lernwert durch schrittweises Ändern eines Rückkopplungspunkts berechnet, welcher in Erwiderung auf die Anwesenheit oder Abwesenheit des Klopfens festgelegt wird (siehe z.B. JP 2010-270688A , JP 2012 - 97595A und dgl.). Es sei angemerkt, dass hierin, wie oben beschrieben wird, die Verzögerungswinkelseite der Zündzeit als „negative Seite“ behandelt wird, sodass der KCS-Lernwert (Korrekturwert zu der Verzögerungswinkelseite) ein negativer Wert ist. Das heißt, wenn das Klopfen auftritt, wird er derart erlernt, dass der Absolutwert des KCS-Lernwerts (der Absolutwert des negativen Werts) festgelegt wird um zuzunehmen, um den Verzögerungswinkelbetrag der Zündzeit zu erhöhen. Wenn im Gegensatz kein Klopfen auftritt, wird er derart erlernt, dass der absolute Wert des KCS-Lernwerts festgelegt wird um abzunehmen, damit die Zündzeit schrittweise voreilen kann. Entsprechend wird hinsichtlich des idealen Betriebszustandes des Motors 1 (z.B. in einem Fall, in dem die später beschriebenen Abnormalität der Öleinspritzung nicht vorliegt) die Zündzeit, die nur durch den KCS-Lernwert von der Basis-Zündzeit verzögert wird (einer Zündzeit, die erlangt wird durch das Addieren der Basis-Zündzeit zu dem KCS-Lernwert (negativer Wert)) als eine Zielzündzeit (Soll-Zündzeit) festgelegt.
KCS-Lernsteuerung
Als nächstes wird die KCS-Lernsteuerung (Zündzeitsteuerung), in welcher die Zündzeit eingestellt wird, während der KCS-Lernwert geändert wird, besonders beschrieben.
Die KCS-Lernsteuerung ist die Steuerung der Änderung des KCS-Lernwerts, um das Auftreten des Klopfens des Motors 1 zu unterdrücken. Das heißt, hinsichtlich der KCS-Lernsteuerung, wird die Anwesenheit oder Abwesenheit des Auftretens des Klopfens auf der Grundlage des Ausgabesignals des Klopfsensors 109 bestimmt, wie oben beschrieben wird, und die Zündzeit wird nur durch den KCS-Lernwert von der Basis-Zündzeit auf der Grundlage des Bestimmungsergebnisses verzögert, und der Verzögerungswinkelbetrag (KCS-Lernwert) der Zündzeit wird erlernt.
Besonders wird auf ein im Vorhinein festgelegtes Kennfeld Bezug genommen, auf der Grundlage der Motordrehgeschwindigkeit, die auf der Grundlage des Ausgabesignals des Kurbelpositionssensors 101 und des von dem Ausgabesignal des Luftmengenmessers 103 erlangten Einlassluftbetrags (entspricht der Motorlast) berechnet wird, und die Basis-Zündzeit wird berechnet. Außerdem wird ein Spitzenwert eines Klopfsignals von dem Klopfsensor 109 mit einem Klopfbestimmungsschwellwert verglichen, und die Anwesenheit oder Abwesenheit des Auftretens des Klopfens wird bestimmt. Dann, wenn die Anwesenheit oder Abwesenheit des Auftretens des Klopfens bestimmt wird, wird die Zündzeit ausgehend von der Basis-Zündzeit verzögert und die Verbrennungsgeschwindigkeit des Lufttreibstoffgemisches wird verringert und der maximale Verbrennungsdruck wird niedrig gehalten, wodurch das Klopfen korrigiert wird. In dieser Zeit wird der KCS-Lernwert auf der Grundlage des Verzögerungswinkelbetrags (des Verzögerungswinkelbetrags ausgehend von der Basis-Zündzeit) erlernt, durch den das Klopfen korrigiert wird, und in dem RAM oder dem Backup RAM gespeichert. Es sei angemerkt, dass, wie oben beschrieben wird, hinsichtlich der KCS-Lernsteuerung, wenn das Klopfen auftritt, der Verzögerungswinkelbetrag (KCS-Lernwert) derart erlernt wird, dass die Zündzeit verzögert wird. Außerdem, wenn das Klopfen nicht vorliegt, wird der Verzögerungswinkelbetrag derart erlernt, dass die Zündzeit schrittweise voreilt.
Hierin bedeutet die Basis-Zündzeit eine Zündzeit der größten Voreilwinkelseite, welche das Auftreten des Klopfens unter normalen Umgebungsbedingungen nicht erlaubt, auf der Grundlage der Betriebszustände des Motors 1, wie etwa der Motordrehgeschwindigkeit und der Motorlast (dem Einlassluftbetrag). Außerdem bedeutet die Motorlast die Soll-Last (benötigtes erzeugtes Drehmoment), welches auf der Grundlage der Beschleunigerpositionen, einer Klimatisierungslast, einer elektrischen Last und dgl. erlangt wird. Zum Beispiel wird die Motorlast berechnet Bezug nehmend auf ein Kennfeld, auf der Grundlage des von dem Ausgabesignal des Luftmengenmessers 103 erlangten Einlassluftbetrags. Es sei angemerkt, dass die Motorlast auf der Grundlage der Motordrehgeschwindigkeit und des Einlassluftbetrags berechnet werden kann.
9 ist eine schematische Ansicht, um den grundsätzlichen Betrieb des Festlegens der Zündzeit in dem Klopfsteuerungssystem zu beschreiben. Wie in 9 dargestellt ist, zielt die Zündzeitsteuerung auf das Festlegen einer Soll-Zündzeit afin ab, welche ein Steuerzielwert der Zündzeit ist. Es sei angemerkt, dass hierin die Zündzeit als ein Voreilwinkelbetrag [°CA] eines Kurbelwinkels hinsichtlich eines oberen Todpunkts der Kompression des Zylinders als ein Zündziel repräsentiert wird und, wie oben beschrieben wird, wird die Voreilwinkelseite als „positive Seite“ behandelt und die Verzögerungswinkelseite als „negative Seite“ behandelt.
Hinsichtlich der Festlegung der Soll-Zündzeit afin, werden zunächst eine Basis-Zündzeit (größte Voreilwinkelzündzeit) absef, welche ein Grenzwert auf der Voreilwinkelseite des Festlegungsbereichs der Soll-Zündzeit afin hinsichtlich der Zündzeitsteuerung ist, und eine größte Verzögerungswinkelzündzeit akmf, welche ein Grenzwert auf der Verzögerungswinkelseite des Festlegungsbereichs ist, berechnet. Dann wird der maximale Verzögerungswinkelbetrag akmax der Soll-Zündzeit afin hinsichtlich der größten Voreilwinkelzündzeit absef basierend auf jenen gemäß der Klopfsteuerung berechnet.
Es sei angemerkt, dass die größte Verzögerungswinkelzündzeit akmf als ein Indexwert der Zündzeit festgelegt wird, bei der es möglich ist, das Auftreten des Klopfens sogar unter den schlechtesten angenommenen Bedingungen ausreichend innerhalb eines zulässigen Niveaus zu halten.
Der maximale Verzögerungswinkelbetrag akmax wird unter der Verwendung der größten Voreilwinkelzündzeit absef und der größten Verzögerungswinkelzündzeit akmf mit folgendem Ausdruck (1) berechnet. $akmax = absef - akmf$
Die größte Voreilwinkelzündzeit absef wird auf der Grundlage einer MBT (minimales Voreilen für bestes Drehmoment)-Zündzeit ambt und einer Klopfenauftreten-Zündzeit (nachfolgend hauptsächlich als Klopfzündzeit bezeichnet) aknok berechnet. Besonders, wie in dem folgenden Ausdruck (2) gezeigt wird, wird ein Wert weiter auf der Verzögerungswinkelseite von der MBT-Zündzeit ambt und der Klopfzündzeit aknok als die maximale Voreilwinkelzündzeit absef festgelegt. Wie in 9 dargestellt ist, ist die Klopfzündzeit aknok hinsichtlich der MBT-Zündzeit ambt auf der Verzögerungswinkelseite, und die Klopfzündzeit aknok wird als die maximale Voreilwinkelzündzeit absef festgelegt. $absef = min (ambt, aknok)$
Hierin repräsentiert die MBT-Zündzeit ambt eine Zündzeit (maximales Drehmoment Zündzeit), bei der das maximale Drehmoment unter den vorliegenden Betriebsbedingungen des Motors ermittelt wird. Außerdem repräsentiert die Klopfzündzeit aknok einen Voreilwinkelbegrenzungswert (Klopfbegrenzungszündzeit) der Zündzeit, bei dem das Auftreten des Klopfens (Wert des Klopfens) innerhalb eines zugelassenen Bereichs unter den bevorzugtesten angenommenen Bedingungen während dem Gebrauch eines Treibstoffs mit hoher Oktanzahl, welcher eine hohe Klopfgrenze hat, gehalten werden kann. Die MBT-Zündzeit ambt und die Klopfzündzeit aknok werden bezugnehmend auf das Festlegungskennfeld, das im Vorhinein in dem ROM gespeichert ist, auf der Grundlage der vorliegenden Motordrehgeschwindigkeit Ne, der vorliegenden Motorlast KL und dgl. festgelegt. Das Kennfeld, das genutzt wird zum Festlegen der MBT-Zündzeit ambt und der Klopfzündzeit aknok, wird im Vorhinein durch Versuch oder Simulation erzeugt und in dem ROM gespeichert. Außerdem enthält des Kennfeld ein Öleinspritzungsausführungsanweisungszeit-Kennfeld, das in einem Fall genutzt wird, in dem ein Öleinspritzungsausführungsanweisungssignal von der ECU 100 ausgegeben wird, und ein Öleinspritzungsstoppanweisungszeit-Kennfeld, das in einem Fall genutzt wird, in dem ein Öleinspritzungsstoppanweisungssignal von der ECU 100 ausgegeben wird. Dann werden die MBT-Zündzeit ambt und die Klopfzeit aknok in Übereinstimmung mit den von den Anweisungssignalen ausgewählten Kennfeldern festgelegt.
Außerdem hängt es von der Motorlast ab, welche von der MBT-Zündzeit ambt und der Klopfzündzeit aknok auf der Verzögerungswinkelseite ist. 10 ist ein Diagramm, welches ein Beispiel der Änderungen der MBT-Zündzeit ambt und der Klopfzündzeit aknok in Erwiderung auf die Änderung der Motorlast darstellt. Wie in 10 dargestellt ist, wird in einem Betriebsbereich, in dem die Motorlast relativ niedrig ist (weniger als die Motorlast KL3 in dem Diagramm), die MBT-Zündzeit ambt auf der Verzögerungswinkelseite hinsichtlich der Klopfzündzeit aknok positioniert. Entsprechend entspricht in dem Betriebsbereich die größte Vorlaufwinkelzündzeit absef der MBT-Zündzeit ambt. Das heißt, in dem Betriebsbereich, wird die Soll-Zündzeit afin idealerweise zu einer Zeit festgelegt, wenn die Zündzeit nur durch den vorliegenden KCS-Lernwert hinsichtlich der MBT-Zündzeit ambt verzögert wird. Im Gegensatz, wird in einem Betriebsbereich, in dem die Motorlast relativ hoch ist (gleich oder höher als die Motorlast KL3 in dem Diagramm), die Klopfzündzeit aknok auf der Verzögerungswinkelseite hinsichtlich der MBT-Zündzeit ambt positioniert. Entsprechend entspricht in dem Betriebsbereich die größte Voreilwinkelzündzeit absef der Klopfzündzeit aknok. Das heißt, in dem Betriebsbereich, wird die Soll-Zündzeit afin idealerweise zu einer Zeit festgelegt, wenn die Zündzeit nur durch den vorliegenden KCS-Lernwert hinsichtlich der Klopfzündzeit aknok verzögert wird.
Das heißt, wie in dem folgenden Ausdruck (3) gezeigt ist, wird die Soll-Zündzeit afin festgelegt durch das Addieren (addieren eines negativen Werts) der größten Voreilwinkelzündzeit absef zu dem vorliegenden KCS-Lernwert (KCS-Verzögerungswinkel-Lernwert) aknk. $afin = absef + aknk$
Es sei angemerkt, dass der Wert des KCS-Verzögerungswinkel-Lernwerts aknk derart begrenzt ist, dass die Soll-Zündzeit afin nicht als die Zündzeit auf der Voreilwinkelseite hinsichtlich der größten Voreilwinkelzündzeit absef festgelegt wird. Wenn z.B. die Soll-Zündzeit afin auf der Grundlage des Ausdrucks (3) berechnet wird, wird der KCS-Verzögerungswinkel-Lernwert aknk derart begrenzt, um ein Wert zu sein, welcher gleich oder weniger als „0“ ist. Wenn entsprechend der KCS-Verzögerungswinkel-Lernwert aknk einen positiven Wert erreicht, wird der Wert als „0“ festgelegt.
Auf der Grundlage der oben genannten Zündzeitsteuerung, wird die Soll-Zündzeit afin als ein Wert auf der Voreilwinkelseite festgelegt, bei dem ein großes Drehmoment innerhalb eines Bereichs ermittelt wird, in dem das Klopfen, dessen Niveau gleich oder höher als ein zulässiges Niveau ist, nicht auftritt.
Somit wurde der grundsätzliche Vorgang der Zündzeitfestlegung in dem Klopfsteuerungssystem beschrieben.
Öleinspritzungsabnormalitäts-Bestimmung
Als nächstes wird die Öleinspritzungsabnormalitäts-Bestimmung, welche ein charakteristischer Vorgang der vorliegenden Ausführungsform ist, beschrieben. Zunächst werden die Grundzüge der Öleinspritzungsabnormalitäts-Bestimmung beschrieben.
Wie oben beschrieben wird, bzgl. einer, worin das Öleinspritzungsschaltventil 8 geöffnet und geschlossen wird, und die Ausführung und Nichtausführung der Öleinspritzung umgeschaltet werde, wenn die Öffnungsbetätigung des Öleinspritzungsschaltventils 8 nicht normal ausgeführt wird, oder wenn der Ölpfad (z.B. der Öleinspritzungskanal 53) zum Ausführen der Öleinspritzung blockiert wird, wird die Öleinspritzung deaktiviert. In diesem Fall tritt ein Fehler auf, dass die Kühlung der Kolben 14 nicht ausreichend ausgeführt wird und dgl. Zum Beispiel wird ein Fall angenommen, in dem das Öleinspritzungsschaltventil 8 in einem geschlossenen Zustand fixiert wird (nachfolgend als geschlossene Fixierung bezeichnet).
Angesichts dessen zielt die vorliegende Ausführungsform auf die genaue Bestimmung der Anwesenheit oder Abwesenheit der Abnormalität der Öleinspritzung zu einer frühen Phase ab, und die Anwesenheit oder Abwesenheit der Abnormalität der Öleinspritzung wird auf der Grundlage der Zündzeit der Zündkerze 19 bestimmt. Nachfolgend wird die Ausführungsform beschrieben.
11 ist ein Diagramm, welches ein Beispiel der Änderung einer Zündzeit (der Ist-Zündzeit) ajs in Übereinstimmung mit der Motorlast in einem Zustand darstellt, in dem das Öleinspritzungsschaltventil 8 geschlossen und fixiert ist, und die Öleinspritzung deaktiviert wird (Öleinspritzung wird gestoppt), zusammen mit einem Beispiel (dargestellt in 10) der Änderungen der MBT-Zündzeit ambt und der Klopfzündzeit aknok.
Wie in 11 dargestellt ist, in dem Zustand, in dem die Öleinspritzung deaktiviert wird, d.h. einem Zustand, in dem die Öleinspritzung unabhängig von dem von der ECU 100 ausgegebenen Öleinspritzungsausführungsanweisungssignal (ungeachtet, dass die Motordrehgeschwindigkeit und die Motorlast in den in 7 dargestellten Öleinspritzungsausführungsbereich sind) nicht ausgeführt wird, wird die Kühlung der Kolben 14 nicht ausreichend ausgeführt. Entsprechend tritt das Klopfen zu einem frühen Zeitpunkt in Erwiderung zu einem Anstieg der Temperatur in dem Zylinder auf. Das heißt, die Zündzeit ajs wird ferner zu der Verzögerungswinkelseite hinsichtlich der Soll-Zündzeit afin (der Soll-Zündzeit afin, welche von der größten Voreilwinkelzündzeit absef nur durch den in dem RAM gespeicherten vorliegenden KCS-Verzögerungswinkel-Lernwert aknk verzögert wird), die in der Zündzeitsteuerung durch das Klopfsteuerungssystem festgelegt wird, festgelegt. Das heißt, in dem Zustand, in dem die Öleinspritzung nicht ausgeführt wird, wird die Zündzeit ajs weiter zu der Verzögerungswinkelseite hinsichtlich der ursprünglichen Soll-Zündzeit afin (der benötigten Zündzeit afin in einem Zustand, in dem angenommen wird, dass die Öleinspritzung ausgeführt wird), die durch das Klopfsteuerungssystem festgelegt wird, festgelegt.
Wenn z.B. die Motorlast KL1 in dem Diagramm erreicht, wird eine MBT-Zündzeit ambt1 auf der Verzögerungswinkelseite hinsichtlich zu einer Klopfzündzeit aknok1 positioniert, und die größte Voreilwinkelzündzeit absef wird als die MBT-Zündzeit ambt1 festgelegt. Dann wird eine Ist-Zündzeit ajs1 auf der Verzögerungswinkelseite (weiter zu der Verzögerungswinkelseite hinsichtlich der Zündzeit, die durch den KCS-Verzögerungswinkel-Lernwert aknk festgelegt wird) nur durch den vorbestimmten Betrag hinsichtlich der größten Voreilwinkelzündzeit (der MBT-Zündzeit ambt1) festgelegt.
Außerdem, wenn die Motorlast KL2 in dem Diagramm erreicht, wird eine Klopfzündzeit aknok2 auf der Verzögerungswinkelseite hinsichtlich einer MBT-Zündzeit ambt2 positioniert, und die größte Verzögerungswinkelzündzeit absef wird als die Klopfzündzeit aknok2 festgelegt. Dann wird eine Ist-Zündzeit ajs2 auf der Verzögerungswinkelseite (weiter auf der Verzögerungswinkelseite hinsichtlich der Zündzeit, die durch den KCS-Verzögerungswinkel-Lernwert aknk festgelegt wird) nur durch den vorbestimmten Betrag hinsichtlich der größten Voreilwinkelzündzeit (der Klopfzündzeit aknok2) festgelegt.
12A ist ein Diagramm, welches die Beziehung von jeder Zündzeit zu dem Motordrehmoment in einem Fall darstellt, in dem die Motorlast KL1 ist. Wie in 12A dargestellt ist, wird die Klopfzündzeit aknok1 auf der Voreilwinkelseite hinsichtlich der MBT-Zündzeit ambt1 positioniert, welche die Zündzeit ist, bei der das maximale Drehmoment unter den vorliegenden Betriebsbedingungen des Motors erlangt wird, und die Ist-Zündzeit ajs1 wird auf der Verzögerungswinkelseite festgelegt.
12B ist ein Diagramm, welche die Beziehung von jeder Zündzeit zu dem Motordrehmoment in einem Fall darstellt, in dem die Motorlast KL2 ist. Wie in 12B dargestellt ist, wird die Klopfzündzeit aknok2 auf der Verzögerungswinkelseite hinsichtlich der MBT-Zündzeit ambt2 positioniert, welche die Zündzeit ist, bei der das maximale Drehmoment unter den vorliegenden Betriebsbedingungen des Motors erlangt wird, und die Ist-Zündzeit ajs2 wird weiter zu der Verzögerungswinkelseite festgelegt.
Somit enthält der KCS-Verzögerungswinkel-Lernwert aknk einen Faktor, dass die Ist-Zündzeit auf der Verzögerungswinkelseite hinsichtlich der größten Voreilwinkelzündzeit (der MBT-Zündzeit ambt1, in dem Fall, in dem die Motorlast KL1 ist, oder die Klopfzündzeit aknok2, in dem Fall, in dem die Motorlast KL2 ist) festgelegt wird, und wie in 13 dargestellt ist (einer schematischen Ansicht, die jede Zündzeit in dem Fall darstellt, in dem die Motorlast KL2 ist), wenn eine Situation derart ist, dass die Ist-Zündzeit (aktuelle Zündzeit) ajs weiter zu der Verzögerungswinkelseite hinsichtlich der Zündzeit (der Soll-Zündzeit afin) festgelegt wird, welche auf der Verzögerungswinkelseite nur durch den vorliegenden KCS-Verzögerungswinkel-Lernwert aknk festgelegt wird (entspricht in der vorliegenden Erfindung „wenn der Verzögerungswinkelbetrag der Zündzeit der Zündkerze einen vorbestimmten Bestimmungsschwellwert übersteigt“), wird angenommen, dass sein Grund der unausreichenden Kühlung der Kolben 14 und dem Auftreten des Klopfens zu einem frühen Zeitpunkt zuzuschreiben ist (siehe einen Abnormalitätsverzögerungswinkelbetrag in 13). Das heißt, es wird angenommen, dass die Öleinspritzung nicht angemessen ausgeführt wird. Dann, in der vorliegenden Ausführungsform, in einem Fall, in dem die aktuelle Zündzeit (Ist-Zündzeit ajs) weiter zu der Verzögerungswinkelseite hinsichtlich der Zündzeit (der Soll-Zündzeit afin) festgelegt wird, welche auf der Verzögerungswinkelseite nur durch den KCS-Verzögerungswinkel-Lernwert aknk festgelegt wird, wenn der Verzögerungswinkelbetrag (der Abnormalitätsverzögerungswinkelbetrag) einen vorbestimmten Schwellwert (einen Verzögerungswinkelbetragschwellwert A in 13) übersteigt, wird bestimmt, dass die Öleinspritzung nicht angemessen ausgeführt wird. In der vorliegenden Ausführungsform wird die Öleinspritzungsabnormalitäts-Bestimmung durch den Gebrauch der Zündzeit auf der Grundlage des oben genannten Prinzips ausgeführt.
Es sei angemerkt, dass es möglich ist, zu bestimmen, dass die Abnormalität in der Öleinspritzung zu einem Zeitpunkt vorliegt, wenn die Ist-Zündzeit ajs auf der Verzögerungswinkelseite hinsichtlich der Soll-Zündzeit afin ist, ohne den Verzögerungswinkelbetragschwellwert A vorzusehen. Jedoch angesichts von Beeinträchtigungen und anderen Unregelmäßigkeiten (z.B. einem Fall, indem ein Ist-Kompressionsverhältnis aufgrund der Adhäsion von Ablagerungen an den Zylindern oder den Kolben 14 oder dgl. ansteigt) wird bevorzugt bestimmt, dass die Abnormalität in der Öleinspritzung vorliegt, wenn eine Verschiebung der Ist-Zündzeit ajs zu der Soll-Zündzeit afin den Verzögerungswinkelbetragschwellwert A übersteigt.
Als nächstes wird die Öleinspritzungsabnormalitäts-Bestimmung besonders mit Bezug auf ein Flussdiagramm in 14 beschriebene. Das in 14 dargestellte Flussdiagramm wird alle mehreren Millisekunden während des Betriebs des Motors 1 ausgeführt.
Zunächst werden im Schritt ST1 Informationen von jedem Sensor ermittelt. Besonders werden eine Kurbelwellenrotationspositionsinformation von dem Kurbelpositionssensor 101, eine Einlassluftbetragsinformation von dem Luftmengenmesser 103, eine Beschleunigerpositionsinformation von dem Beschleunigerpositionssensor 105, eine Kühlmitteltemperaturinformation von dem Wassertemperatursensor 106, eine Vibrationsinformation von dem Klopfsensor 109 und dgl. ermittelt.
Danach fährt die Verarbeitung mit Schritt ST2 fort, in dem bestimmt wird, ob der vorliegende Betriebsbereich des Motors 1 in dem Öleinspritzungsausführungsbereich ist. Diese Bestimmung wird gemacht durch Bestimmen, ob die Motordrehgeschwindigkeit und die Motorlast in dem Öleinspritzungsausführungsbereich des in 7 dargestellten Öleinspritzungsausführungskennfelds sind. Die Motordrehgeschwindigkeit wird auf der Grundlage der Kurbelwellenrotationspositionsinformation von dem Kurbelwellenpositionssensor 101 berechnet. Die Motorlast wird auf der Grundlage der Einlassluftbetragsinformation von dem Luftmengenmesser 103 ermittelt. Das heißt, wenn die Motordrehgeschwindigkeit und die Motorlast in dem Öleinspritzungsausführungsgebiet sind, wird JA im Schritt ST2 bestimmt. Wenn im Gegensatz die Motordrehgeschwindigkeit und die Motorlast nicht in dem Öleinspritzungsausführungsbereich sind, wird NEIN im Schritt ST2 bestimmt.
Wenn die Motordrehgeschwindigkeit und die Motorlast nicht in dem Öleinspritzungsausführungsbereich sind und NEIN im Schritt ST2 bestimmt wird, wird bestimmt, dass die Öleinspritzung in dem vorliegenden Betriebsbereich des Motors 1 nicht benötigt wird und die Verarbeitung kehrt zurück wie sie ist. Zum Beispiel zu der anfänglichen Zeit der Inbetriebnahme der Kühlung des Motors 1 und dgl., und es wird bestimmt, in dem Betriebsbereich zu sein, in dem die Öleinspritzung gestoppt werden muss, um das Aufwärmen des Motors 1 zu einem frühen Zeitpunkt zu vereinfachen, und die Verarbeitung kehrt zurück wie sie ist.
Wenn im Gegensatz die Motordrehgeschwindigkeit und die Motorlast in dem Öleinspritzungsausführungsbereich sind, und JA im Schritt ST2 bestimmt wird, fährt die Verarbeitung mit Schritt ST3 fort. In Schritt ST3 wird der KCS-Lernwert (der KCS-Verzögerungswinkel-Lernwert) aknk in dem vorliegenden Betriebsbereich ermittelt. Das heißt, der KCS-Lernwert aknk, welcher gemäß der oben erwähnten KCS-Lernsteuerung ermittelt und in dem RAM oder dem Backup RAM gespeichert wurde, wird ausgelesen. Der KCS-Lernwert aknk, der ausgelesen werden soll, wird als ein Wert festgelegt, der in einem Fall angenommen wird, in dem die Öleinspritzung in dem vorliegenden Betriebsbereich ausgeführt wird.
Danach fährt die Verarbeitung mit Schritt ST4 fort, in dem die MBT-Zündzeit ambt und die Klopfzündzeit aknok in Übereinstimmung mit der vorliegenden Motordrehgeschwindigkeit und der Motorlast ermittelt werden. Besonders, wie oben beschrieben wird, werden die MBT-Zündzeit ambt und die Klopfzündzeit aknok durch Anwenden der vorliegenden Motordrehgeschwindigkeit und Motorlast auf das Kennfeld zum Festlegen der MBT-Zündzeit ambt und der Klopfzündzeit aknok extrahiert.
Danach fährt die Verarbeitung mit Schritt ST5 fort, in dem die größte Voreilwinkelzündzeit absef berechnet wird. Die größte Voreilwinkelzündzeit absef wird auf der Grundlage des Ausdrucks (2) berechnet. Das heißt, ein Wert weiter auf der Verzögerungswinkelseite von der MBT-Zündzeit ambt und der Klopfzündzeit aknok wird als die größte Verzögerungswinkelzündzeit absef ermittelt.
Danach fährt die Verarbeitung mit Schritt ST6 fort, in dem die Ist-Zündzeit ajs ermittelt wird. Die Ist-Zündzeit ajs wird auf der Grundlage eines Einspritzungsanweisungssignals von der ECU 100 erkannt. Hinsichtlich der Zündzeitsteuerung durch das oben beschriebene Klopfsteuerungssystem wird das Einspritzungsanweisungssignal von der ECU 100 von der ECU 100 in einem Fall ausgegeben, in dem die Zündzeit in einem Bereich schrittweise voreilt, in dem das Klopfen nicht auftritt. Das heißt die Ist-Zündzeit ajs wird auf der Grundlage des von der ECU 100 ausgegebenen Einspritzungsanweisungssignals ermittelt.
Dann fährt die Verarbeitung mit Schritt ST7 fort, in dem der KCS-Lernwert aknk (ein negativer Wert) zu der größten Voreilwinkelzündzeit absef (der in Schritt ST5 berechneten größten Voreilwinkelzündzeit absef) addiert wird, und es wird bestimmt, ob ein Wert (Zündzeit), von dem eine vorbestimmte Bestimmungsspanne (entspricht dem Verzögerungswinkelbetragschwellwert A; ein positiver Wert) subtrahiert wird, größer ist als die Ist-Zündzeit (die in Schritt ST6 ermittelte Ist-Zündzeit) (ob der Wert auf der positiven Seite ist), d.h., ob der Wert auf der Voreilwinkelseite ist (siehe 13).
Der KCS-Lernwert aknk ist ein negativer Wert, bei dem die Zündzeit zu der Verzögerungswinkelseite verschoben wird, sodass die Addition des KCS-Lernwerts aknk zu der größten Voreilwinkelzündzeit absef zu der Berechnung der Zündzeit auf der Verzögerungswinkelseite nur durch den Absolutwert des KCS-Lernwerts aknk hinsichtlich der größten Voreilwinkelzündzeit absef führt.
Außerdem wird die Bestimmungsspanne (der Verzögerungswinkelbetragschwellwert A) genutzt, um die Verlässlichkeit der Öleinspritzungsabnormalitäts-Bestimmung, wie oben beschrieben wird, zu verbessern und um zu bestimmen, dass die Abnormalität in der Öleinspritzung vorliegt, wenn die Ist-Zündzeit ajs einen vorbestimmten Betrag (die Bestimmungsspanne) von der Zündzeit (der Soll-Zündzeit afin) auf der Verzögerungswinkelseite durch den Absolutwert des KCS-Lernwerts aknk hinsichtlich der maximalen Voreilwinkelzündzeit absef übersteigt, und die Ist-Zündzeit ajs wird weiter auf der Verzögerungswinkelseite positioniert. Die Bestimmungsspanne wird im Vorhinein basierend auf Versuch oder Simulation festgelegt und unter Berücksichtigung der falschen Bestimmungsfaktoren (z.B. einem Anstieg in dem aktuellen Druckverhältnis aufgrund der Adhäsion der Ablagerungen oder dgl.) der Öleinspritzungsabnormalitäts-Bestimmung festgelegt.
Wenn NEIN im Schritt ST7 bestimmt wird, wird bestimmt, dass die Ist-Zündzeit ajs nicht den Verzögerungswinkelbetrag von einem Fall erreicht, in dem die Abnormalität in der Öleinspritzung vorliegt, und die Verarbeitung kehrt zurück wie sie ist. Das heißt, es wird bestimmt, dass die Öleinspritzung regulär ausgeführt wird, und die Verarbeitung kehrt zurück. In diesem Fall entspricht die Ist-Zündzeit ajs der Soll-Zündzeit afin oder wird auf der Voreilwinkelseite hinsichtlich der Zündzeit positioniert, die ausgehend von der Soll-Zündzeit afin nur durch den Verzögerungswinkelbetragschwellwert A verzögert wird.
Wenn im Gegensatz in Schritt ST7 JA bestimmt wird, erreicht die Ist-Zündzeit ajs den Verzögerungswinkelbetrag von dem Fall, in dem die Abnormalität in der Öleinspritzung auftritt (siehe die in 13 dargestellte Ist-Zündzeit ajs), und es wird in Schritt ST8 bestimmt, dass die Abnormalität in der Öleinspritzung vorliegt. Wenn z.B. die Abnormalität (z.B. die geschlossene Fixierung) von dem Zustand vorliegt, in dem die Öleinspritzung regulär ausgeführt wird, und die Öleinspritzung gestoppt wird, überschreitet die Ist-Zündzeit ajs den vorbestimmten Betrag (die Bestimmungsspanne) von der Soll-Zündzeit afin, die von dem KCS-Lernwert aknk festgelegt wird, und wird weiter zu der Verzögerungswinkelseite positioniert, und JA wird in Schritt ST7 bestimmt. Entsprechend wird bestimmt, dass die Öleinspritzung abnormal ist (Schritt ST8).
Dann leuchtet die MIL 110 in Schritt ST9 auf, um die Aufmerksamkeit des Fahrers auf die Inspektion und Instandhaltung zu lenken. Außerdem wird die Evakuierungsfahrt (ausfallsichere Verarbeitung des Motors 1) des Fahrzeugs ausgeführt. Zum Beispiel wird der Öffnungsgrad des Drosselventils reduziert oder der Treibstoffeinspritzungsbetrag von der Einspritzdüse 10 wird verringert, wobei die Motorausgabe niedrig festgelegt wird (Begrenzung der Ausgabe) und zu der Steuerung übertragen wird, bei der ein Anstieg in der Temperatur der Kolben 14 unterdrückt wird. Außerdem wird die Abnormalitätsinformation in eine in der ECU 100 vorgesehenen Diagnose geschrieben.
Entsprechend der oben beschriebenen Vorgänge, kann die Bestimmung, ob die Abnormalität in der Öleinspritzung vorliegt, mit Genauigkeit durch das Nutzen des existierenden Kopfsteuerungssystems gemacht werden.
Wie oben beschrieben wird, in der vorliegenden Ausführungsform, in der Situation, in der die Ist-Zündzeit ajs den vorbestimmten Bestimmungsschwellwert (die Zündzeit, die ausgehend von der Soll-Zündzeit afin nur durch den Verzögerungswinkelbetragschwellwert A verzögert wird) übersteigt und auf der Verzögerungswinkelseite positioniert wird, steigt die Temperatur im Zylinder wesentlich an, und es wird bestimmt, dass der Grund des Anstieges einem Fehlen der Öleinspritzmenge zuzuschreiben ist. Dann wird bestimmt, dass die Funktion der Reduzierung der Temperatur im Zylinder nicht ausreichend erlangt wird und dass die Öleinspritzung in einem abnormalen Zustand ist. Entsprechend ist es möglich, die existierende Zündzeitsteuerung effektiv zu nutzen und die Anwesenheit oder Abwesenheit der Abnormalität der Öleinspritzung ohne Gebrauch der Mittel zum Erfassen des hydraulischen Drucks und dgl. genau zu bestimmen.
Außerdem, bzgl. einer, wobei das Öleinspritzungsschaltventil 8 wie in der vorliegenden Ausführungsform vorgesehen ist, ist es möglich, die Ausführung und Nichtausführung der Öleinspritzung wie benötigt umzuschalten. Zum Beispiel wird die Öleinspritzung zu der anfänglichen Zeit der Inbetriebnahme der Kühlung des Motors 1 gestoppt, sodass die Verbesserung der Aufwärmperformance des Motors 1 erzielt werden kann und das Auftreten von Klopfen nach der Vervollständigung des Aufwärmens des Motors 1 verhindert werden kann. Jedoch führt der Einbau des oben genannten Öleinspritzungsschaltventils 8 zu einem Anstieg in der Anzahl der Fehlerauftretfaktorenabschnitte. In der vorliegenden Ausführungsform kann die Fehlerbestimmung der Fehlerauftretfaktorenabschnitte, deren Anzahl ansteigt, genau ausgeführt werden. Entsprechend kann die vorliegende Ausführungsform einen Nachteil lösen, indem das Öleinspritzungsschaltventil 8 vorgesehen ist, und die Anwendbarkeit erhöhen, indem das Öleinspritzungsschaltventil 8 vorgesehen ist.
Modifikation
Als nächstes wird eine Modifikation beschrieben. In der Modifikation wird, wenn bestimmt wird, dass eine Abnormalität in der Öleinspritzung vorliegt, der Zustand der Abnormalität weiter spezifiziert.
Besonders wird auf die Unterscheidung zwischen der geschlossenen Fixierung und der offenen Fixierung des Öleinspritzungsschaltventils 8 abgezielt. Die geschlossene Fixierung des Öleinspritzungsschaltventils 8 repräsentiert einen Zustand, in dem das Öleinspritzungsschaltventil 8 in einem geschlossenen Zustand fixiert ist und die Versorgung des Öls zu der Öleinspritzungsvorrichtung 5 nicht ausgeführt werden kann. Außerdem repräsentiert die offene Fixierung des Öleinspritzungsschaltventils 8 einen Zustand, in dem das Öleinspritzungsschaltventil 8 in einem offenen Zustand fixiert ist und die Versorgung des Öls zu der Öleinspritzungsvorrichtung 5 die ganze Zeit ausgeführt wird.
15 stellt die Änderungsweite in dem hydraulischen Druck in Übereinstimmung mit der Ölviskosität während der geschlossenen Fixierung und der offenen Fixierung dar. In diesem Fall, wenn der von dem hydraulischen Drucksensor 107 erfasste hydraulische Druck als P1 in dem Diagramm repräsentiert wird, ist es möglich, zwischen der geschlossenen Fixierung und der offenen Fixierung zu unterscheiden. Dies ist, weil in der Situation, in welcher der hydraulische Druck P1 ist, hat der hydraulische Druck eine Möglichkeit der Erzeugung der Fixierung in jeden von einem Fall, in dem die geschlossene Fixierung vorliegt, in einem Zustand von niedriger Ölviskosität, oder in einem Fall, in dem die offene Fixierung vorliegt, in einem Zustand von hoher Ölviskosität. Somit ist es möglich, zwischen der geschlossenen Fixierung und der offenen Fixierung nur durch Erfassung des hydraulischen Drucks zu unterscheiden.
In der Modifikation werden nicht nur der hydraulische Druck, sondern auch Ölart und Ölviskosität ermittelt, und die geschlossene Fixierung und die offene Fixierung werden auf der Grundlage von diesen unterschieden. Nachfolgend wird die Modifikation besonders mit Bezug auf ein Flussdiagramm in 16 beschrieben. Das in 16 dargestellte Flussdiagramm wird alle mehreren Millisekunden während des Betriebs des Motors ausgeführt.
Zunächst wird im Schritt ST11 unterschieden, ob bestimmt wird, dass die Abnormalität in der Öleinspritzung vorliegt. Diese Bestimmung wird auf eine ähnliche Weise wie die der oben genannten Ausführungsform gemacht.
Wenn die Abnormalität in der Öleinspritzung nicht vorliegt wird NEIN im Schritt ST11 bestimmt und der Vorgang kehrt zurück wie er ist.
Wenn im Gegensatz die Abnormalität in der Öleinspritzung vorliegt und JA im Schritt ST11 bestimmt wird, fährt die Verarbeitung mit Schritt ST12 fort. In Schritt ST12 werden eine Antwortgeschwindigkeit in einem Fall, in dem der Vorgang der Einstellung der Ventilzeit mittels der WT-Mechanismen 42 und 43 ausgeführt wird, und eine aktuelle Öltemperatur ermittelt. Auf der Grundlage der Ausgabe des Nockenpositionssensors 102 werden die Antwortgeschwindigkeiten der WT-Mechanismen 42 und 43 auf der Grundlage einer Differenz (Phasendifferenz) zwischen einem vorliegenden Ventilzeitpunkt und einem Zielventilzeitpunkt und einer Zeit, bis zu der Zielventilzeitpunkt erreicht wird, berechnet. Außerdem wird die aktuelle Öltemperatur von dem Öltemperatursensor 108 erfasst.
Im Schritt ST13 werden die Ölart und die Ölviskosität des hydraulischen Öls auf der Grundlage der Ansprechempfindlichkeit der WT-Mechanismen 42 und 43 ermittelt. Zum Beispiel ist enthalten, dass diese Beziehungen im Vorhinein in dem ROM als ein Kennfeld gespeichert werden und die Ölart und die Ölviskosität werden aus dem Kennfeld ermittelt.
Danach fährt die Verarbeitung mit Schritt ST14 fort, in dem der Fixierungszustand des Öleinspritzungsschaltventils 8 auf der Grundlage des hydraulischen Drucks, der Ölart und der Ölviskosität bestimmt wird. Hinsichtlich dieser Bestimmung werden die Beziehungen des Fixierungszustands des Öleinspritzungsschaltventils 8 (Unterscheidung der geschlossenen Fixierung von der offenen Fixierung) zu dem hydraulischen Druck, der Ölart und der Ölviskosität im Vorhinein durch Versuch oder Simulation aufgezeichnet, und die Information über den hydraulischen Druck, die Ölart und die Ölviskosität wird auf das Kennfeld angewendet, wodurch der Fixierungszustand des Öleinspritzungsschaltventils 8 bestimmt wird.
Danach fährt die Verarbeitung mit Schritt ST15 fort, in dem die Information über den Fixierungszustand des Öleinspritzungsschaltventils in die in der ECU 100 vorgesehene Diagnose geschrieben wird.
Gemäß der Modifikation kann der Fixierungszustand des Öleinspritzungsschaltventils 8 bestimmt werden. Entsprechend ist es möglich, Maßnahmen (welche Maßnahmen ergriffen werden sollen hinsichtlich jeder ergriffenen Maßnahme in dem Fall der geschlossenen Fixierung und der ergriffenen Maßnahme in dem Fall der offenen Fixierung) zum Beheben des Fehlers zu einem frühen Zeitpunkt zu ergreifen.
Andere Ausführungsform
In der oben beschriebenen Ausführungsform und Modifikation, wurde der Fall beschrieben, in dem die vorliegende Erfindung auf einen Reihen-Vierzylinder Benzinmotor angewendet wird. Hinsichtlich der vorliegenden Erfindung werden die Anzahl der Zylinder und Arten der Motoren (V-Motor, Boxer-Motor und dgl.) nicht speziell begrenzt. Außerdem kann die vorliegende Erfindung auf einen Dieselmotor angewendet werden.
Außerdem wird in der Ausführungsform und der Modifikation das OSV 7 in dem Öleinspritzungsschaltmechanismus 52 vorgesehen. Die vorliegende Erfindung ist darauf nicht beschränkt, aber ein OCV (Ölsteuerungsventil), welches Öffnungsgrade einstellen kann, kann vorgesehen sein.
Außerdem wurde in der Ausführungsform und der Modifikation der Fall beschrieben, in dem die vorliegende Erfindung auf ein konventionelles Fahrzeug (ein Fahrzeug, in dem nur der Motor 1 als eine Antriebsleistungsquelle befestigt ist) angewendet wird, aber die vorliegende Erfindung kann auf ein Hybridfahrzeug (ein Fahrzeug, in dem ein Verbrennungsmotor und ein Elektromotor als Antriebsleistungsquelle befestigt sind) angewendet werden.
Außerdem wurde in der Ausführungsform und der Modifikation der Fall beschrieben, in dem die vorliegende Erfindung auf die Öleinspritzungsvorrichtung 5, welche die Kolben 14 kühlt, angewendet wird, aber die vorliegende Erfindung kann auf eine Öleinspritzungsvorrichtung, welche die innere Wandoberfläche der Zylinder kühlt, angewendet werden.
Außerdem wird in der Ausführungsform die Öleinspritzungsabnormalitäts-Bestimmung in Übereinstimmung mit dem Flussdiagramm in 14 zu jeder vorbestimmten Zeit während des Betriebs des Motors 1 ausgeführt. Die vorliegende Erfindung ist darauf nicht begrenzt, aber die Öleinspritzungsabnormalitäts-Bestimmung kann nur in einem vorbestimmten Zeitraum während des Betriebs des Motors 1 ausgeführt werden. Zum Beispiel kann es derart sein, dass der Betriebszustand des Motors von dem Öleinspritzungsstoppbereich zu dem Öleinspritzungsausführungsbereich, die in 7 dargestellt sind, verschoben wird, und die Öleinspritzungsabnormalitäts-Bestimmung wird ausgehend von einem Zeitpunkt, wenn das Öleinspritzungsausführungsanweisungssignal von der ECU 100 ausgegeben wird, gestartet.
Industrielle Anwendbarkeit
Die vorliegende Erfindung kann auf die Abnormalitätsbestimmung, wie etwa einer geschlossenen Fixierung in einem Öleinspritzungsschaltventil von einer in einem Motor befestigten Öleinspritzungsvorrichtung, angewendet werden.
Bezugszeichenliste

1: Motor (Verbrennungsmotor)
18: Brennkammer
19: Zündkerze (Anlasszündkerze)
5: Öleinspritzungsvorrichtung
8: Öleinspritzungsschaltventil
100: ECU

Claims

Öleinspritzungsabnormalitäts-Bestimmungsvorrichtung eines Verbrennungsmotors, die ausgebildet ist, eine Öleinspritzung auszuführen, die eine Temperatur im Zylinder senkt, und eine Zündzeitsteuerung auszuführen, in welcher eine Zündzeit einer Zündkerze verzögert wird, wenn ein Klopfen auftritt, wobei, die Öleinspritzungsabnormalitäts-Bestimmungsvorrichtung ausgebildet ist, um zu bestimmen, dass ein abnormaler Zustand vorliegt, in dem eine Öleinspritzmenge knapp wird, wenn ein Verzögerungswinkelbetrag der Zündzeit der Zündkerze einen vorbestimmten Bestimmungsschwellwert übersteigt.
Öleinspritzungsabnormalitäts-Bestimmungsvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei sie ausgebildet ist, um eine Ist-Zündzeit mit einer Soll-Zündzeit zu vergleichen, welche nur durch einen KCS (Klopfsteuerungssystem)-Lernwert, der derart erlernt wird, um das Klopfen während des Auftretens des Klopfens zu korrigieren, bezüglich einer Basis-Zündzeit der Zündkerze, welche auf der Grundlage eines Betriebszustands von dem Verbrennungsmotor festgelegt wird, verzögert wird und, wenn eine Verschiebung von der Ist-Zündzeit zu einer Verzögerungswinkelseite hinsichtlich zu der Soll-Zündzeit einen vorbestimmten Betrag übersteigt, sie ausgebildet ist, um zu bestimmen, dass der abnormale Zustand vorliegt, in dem die Öleinspritzmenge knapp wird.
Öleinspritzungsabnormalitäts-Bestimmungsvorrichtung gemäß Anspruch 2, wobei die Basis-Zündzeit der Zündkerze als eine Zündzeit auf der Verzögerungswinkelseite von einer MBT (minimales Voreilen für bestes Drehmoment)-Zündzeit, welche eine Zündzeit ist, bei der ein maximales Drehmoment unter gegenwärtigen Betriebsbedingungen des Verbrennungsmotors ermittelt wird, und einer Klopfzündzeit, welche ein Voreilwinkelbegrenzungswert von einer Zündzeit ist, bei dem ein Ausmaß des Klopfens innerhalb eines zulässigen Niveaus gehalten werden kann, festgelegt wird.
Öleinspritzungsabnormalitäts-Bestimmungsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei ein Öleinspritzungsschaltventil zum Durchführen der Öleinspritzung auf einem Ölpfad bereitgestellt ist, wobei das Öleinspritzungsumschaltventil, wenn der Betriebszustand des Verbrennungsmotors in einem Öleinspritzungsausführungsbereich ist, ausgebildet ist, um in Erwiderung auf ein Öffnungsanweisungssignal geöffnet zu werden, und, wenn der Betriebszustand des Verbrennungsmotors in einem Öleinspritzungsstoppbereich ist, ausgebildet ist, um in Erwiderung auf ein Schließanweisungssignal geschlossen zu werden, und wobei ungeachtet, dass das Öffnungsanweisungssignal ausgegeben wird, wenn der Verzögerungswinkelbetrag von der Zündzeit der Zündkerze den vorbestimmten Bestimmungsschwellwert übersteigt, sie ausgebildet ist, um zu bestimmen, dass der abnormale Zustand vorliegt, in dem die Öleinspritzungsmenge knapp wird.
Öleinspritzungsabnormalitäts-Bestimmungsvorrichtung gemäß Anspruch 4, wobei ein variabler Ventilzeitpunktmechanismus in dem Verbrennungsmotor bereitgestellt ist, und wobei, wenn eine Öleinspritzungsabnormalitäts-Bestimmung gemacht wird, diese ausgebildet ist, um eine Ölart und eine Ölviskosität anhand einer Antwortzeit von dem variablen Ventilzeitpunktmechanismus zu ermitteln und einen Fixierungszustand von dem Öleinspritzungsumschaltventil, auf der Grundlage von der Ölart, der Ölviskosität und einem hydraulischen Druck, die ermittelt wurden, zu bestimmen.
Steuerungsvorrichtung eines Verbrennungsmotors, wobei, wenn von der Öleinspritzungsabnormalitäts-Bestimmungsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5 bestimmt wird, dass der abnormale Zustand vorliegt, in dem die Öleinspritzmenge knapp wird, diese ausgebildet ist, um die Ausgabe von dem Verbrennungsmotor zu begrenzen.