JP2019027417A - Control device of internal combustion engine - Google Patents

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Abstract

To provide a control device of an internal combustion engine which can make compatible both the suppression of knocking and the suppression of preignition.SOLUTION: When an engine load of an internal combustion engine is raised to a prescribed load or larger (YES in step S1), an ECU decides post-boost hydraulic pressure being hydraulic pressure which is boosted higher than that before a rise of the engine load, and a holding cycle number being a cycle number of the internal combustion engine for holding the post-boost hydraulic pressure on the basis of the hydraulic pressure before a rise of the engine load (steps S2, S3). Then, the ECU controls an injection state of a piston cooling jet and hydraulic pressure which is generated by an oil pump following the decided post-boost hydraulic pressure and the holding cycle number (step S4).SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、内燃機関の制御装置に関する。   The present invention relates to a control device for an internal combustion engine.

従来の内燃機関にあっては、高回転高負荷運転時におけるピストンやシリンダの温度上昇を抑制するため、ピストンに向けてエンジンオイルを噴射するノズル状のピストンクーリングジェットを備えるものが知られている（特許文献１参照）。   Conventional internal combustion engines are known that include a nozzle-like piston cooling jet that injects engine oil toward the piston in order to suppress temperature rise of the piston and cylinder during high-rotation and high-load operation. (See Patent Document 1).

特許文献１に記載のものは、エンジン負荷が増大した場合、ＥＣＵは、電磁スプール弁の電磁アクチュエータへの励磁電流の供給を停止する。すると、リターンスプリングに付勢されたスプールが移動し、電磁スプール弁からのコントロール油が増量側コントロール油路を介してオイルポンプの増量側ポートに流入する。   In the device described in Patent Document 1, when the engine load increases, the ECU stops supplying the excitation current to the electromagnetic actuator of the electromagnetic spool valve. Then, the spool biased by the return spring moves, and the control oil from the electromagnetic spool valve flows into the increase side port of the oil pump via the increase side control oil passage.

これにより、油圧アクチュエータが可動ハウジングを左回転方向に駆動し、オイルポンプの吐出量が増大する。一方、ＰＣＪバルブでは、増量側コントロール油路からのコントロール油がコントロールポートに供給され、弁体による閉鎖が解かれて第４フィード油路が開放されてジェットノズルからエンジンオイルがピストンの下面等に向けて噴射される。このため、特許文献１に記載のものは、ピストンクーリングジェットの設置に起因する駆動損失や暖機の遅延等を抑制できる。   As a result, the hydraulic actuator drives the movable housing in the counterclockwise direction, and the discharge amount of the oil pump increases. On the other hand, in the PCJ valve, the control oil from the increasing-side control oil passage is supplied to the control port, the valve body is released from the closed state, the fourth feed oil passage is opened, and the engine oil from the jet nozzle to the lower surface of the piston It is injected towards. For this reason, the thing of patent document 1 can suppress the drive loss resulting from installation of a piston cooling jet, the delay of warming-up, etc.

特開２０１３−１４２２９７号公報JP 2013-142297 A

しかしながら、特許文献１に記載のものは、低回転高負荷時においてノッキングの発生を抑制するためピストンクーリングジェットの噴射圧力を増大させた場合、ピストンに噴射された大量のオイルの一部が燃焼室に侵入するオイル上がりが発生し、燃焼室に侵入したオイルに起因してプレイグニッションが発生しやすくなるという問題があった。   However, when the injection pressure of the piston cooling jet is increased in order to suppress the occurrence of knocking at the time of low rotation and high load, a part of the large amount of oil injected to the piston is in the combustion chamber. There is a problem that oil rises intruding into the combustion chamber, and pre-ignition easily occurs due to the oil that has entered the combustion chamber.

すなわち、ピストンへのオイル噴射量が十分でない場合はピストンを良好に冷却できずにノッキングが発生してしまうが、一方でオイル噴射量が多すぎる場合はプレイグニッションが発生する可能性が高まってしまう。また、オイル噴射量の適正範囲は一定ではなく、内燃機関の運転状態によって異なる。したがって、内燃機関の運転状態に応じてピストンクーリングジェットのオイル噴射量を適正量に制御し、ノッキングの抑制とプレイグニッションの抑制を両立させることが求められていた。   That is, if the oil injection amount to the piston is not sufficient, the piston cannot be cooled well and knocking occurs. On the other hand, if the oil injection amount is too large, the possibility of preignition increases. . Further, the appropriate range of the oil injection amount is not constant and varies depending on the operating state of the internal combustion engine. Therefore, it has been required to control the oil injection amount of the piston cooling jet to an appropriate amount in accordance with the operating state of the internal combustion engine so as to achieve both suppression of knocking and suppression of pre-ignition.

本発明は、上述のような事情に鑑みてなされたもので、ノッキングの抑制とプレイグニッションの抑制を両立することができる内燃機関の制御装置を提供することを目的としている。   The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and an object of the present invention is to provide a control device for an internal combustion engine that can achieve both suppression of knocking and suppression of pre-ignition.

本発明は、上記目的を達成するため、クランク室からピストンの下面へオイルを噴射するピストンクーリングジェットと、前記ピストンクーリングジェットに前記オイルを圧送するオイルポンプと、を有する内燃機関の制御装置であって、前記内燃機関の運転状態に基づいて前記ピストンを冷却するように、前記ピストンクーリングジェットの噴射状態および前記オイルポンプの発生する油圧を制御する制御部を備え、前記制御部は、前記内燃機関の機関負荷が所定負荷以上に上昇した場合、前記機関負荷の上昇前の前記油圧に基づいて、前記機関負荷の上昇前よりも増大させた油圧である増大後油圧と、前記増大後油圧を保持する前記内燃機関のサイクル数である保持サイクル数とを決定し、前記増大後油圧および前記保持サイクル数に従って、前記ピストンクーリングジェットの噴射状態および前記オイルポンプが発生する油圧を制御することを特徴とする。   In order to achieve the above object, the present invention is a control device for an internal combustion engine having a piston cooling jet that injects oil from a crank chamber to a lower surface of a piston, and an oil pump that pumps the oil to the piston cooling jet. A control unit that controls an injection state of the piston cooling jet and a hydraulic pressure generated by the oil pump so as to cool the piston based on an operating state of the internal combustion engine, and the control unit includes the internal combustion engine When the engine load of the engine rises above a predetermined load, based on the oil pressure before the increase of the engine load, the increased oil pressure that is an oil pressure increased from before the increase of the engine load and the increased oil pressure are retained. A holding cycle number that is the number of cycles of the internal combustion engine to be determined, and according to the increased hydraulic pressure and the holding cycle number. Te, and controlling the hydraulic pressure injection state and the oil pump of the piston cooling jets occurs.

本発明によれば、ノッキングの抑制とプレイグニッションの抑制を両立することができる。   According to the present invention, both suppression of knocking and suppression of preignition can be achieved.

図１は、本発明の一実施例に係る内燃機関の制御装置を示す図であり、制御装置を搭載する内燃機関および車両の構成図である。FIG. 1 is a diagram illustrating a control device for an internal combustion engine according to an embodiment of the present invention, and is a configuration diagram of an internal combustion engine and a vehicle on which the control device is mounted. 図２は、本発明の一実施例に係る内燃機関の制御装置によるＰＣＪ制御動作を説明するフローチャートである。FIG. 2 is a flowchart for explaining a PCJ control operation by the control device for an internal combustion engine according to the embodiment of the present invention. 図３は、図２のステップＳ２の詳細を説明するフローチャートである。FIG. 3 is a flowchart for explaining details of step S2 in FIG. 図４は、図２のステップＳ３の詳細を説明するフローチャートである。FIG. 4 is a flowchart illustrating details of step S3 in FIG. 図５は、本発明の一実施例に係る内燃機関の制御装置により内燃機関の定常時の目標油圧を算出する際に参照される定常時目標油圧マップである。FIG. 5 is a steady-state target oil pressure map that is referred to when calculating the steady-state target oil pressure of the internal combustion engine by the control apparatus for the internal combustion engine according to one embodiment of the present invention. 図６は、本発明の一実施例に係る内燃機関の制御装置により内燃機関の過渡時の保持サイクル数を算出する際に参照される過渡時油圧保持時間テーブルである。FIG. 6 is a transient hydraulic pressure holding time table that is referred to when the internal combustion engine control apparatus according to one embodiment of the present invention calculates the number of holding cycles when the internal combustion engine is in transition. 図７は、本発明の一実施例に係る内燃機関の制御装置により内燃機関の過渡時の増大後油圧を算出する際に参照される過渡時油圧テーブルである。FIG. 7 is a transient hydraulic pressure table which is referred to when the post-increase hydraulic pressure during transient of the internal combustion engine is calculated by the control apparatus for the internal combustion engine according to one embodiment of the present invention. 図８は、本発明の一実施例に係る内燃機関の制御装置により内燃機関の定常時のピストンクーリングジェットの噴射状態を決定する際に参照される定常時ＰＣＪＯＮＯＦＦマップである。FIG. 8 is a steady-state PCJONOFF map that is referred to when the control state of the internal combustion engine according to one embodiment of the present invention determines the injection state of the piston cooling jet when the internal combustion engine is stationary. 図９は、本発明の一実施例に係る内燃機関の制御装置によりＰＣＪ制御動作を実施する際の内燃機関の運転状態および制御状態の推移を示すタイミングチャートである。FIG. 9 is a timing chart showing changes in the operating state and control state of the internal combustion engine when the PCJ control operation is performed by the control device for the internal combustion engine according to one embodiment of the present invention.

本発明の一実施の形態に係る内燃機関の制御装置は、クランク室からピストンの下面へオイルを噴射するピストンクーリングジェットと、ピストンクーリングジェットにオイルを圧送するオイルポンプと、を有する内燃機関の制御装置であって、内燃機関の運転状態に基づいてピストンを冷却するように、ピストンクーリングジェットの噴射状態およびオイルポンプの発生する油圧を制御する制御部を備え、制御部は、内燃機関の機関負荷が所定負荷以上に上昇した場合、機関負荷の上昇前の油圧に基づいて、機関負荷の上昇前よりも増大させた油圧である増大後油圧と、増大後油圧を保持する内燃機関のサイクル数である保持サイクル数とを決定し、増大後油圧および保持サイクル数に従って、ピストンクーリングジェットの噴射状態およびオイルポンプが発生する油圧を制御することを特徴とする。これにより、本発明の一実施の形態に係る内燃機関の制御装置は、ノッキングの抑制とプレイグニッションの抑制を両立することができる。   A control device for an internal combustion engine according to an embodiment of the present invention controls an internal combustion engine having a piston cooling jet that injects oil from a crank chamber to a lower surface of a piston, and an oil pump that pumps oil to the piston cooling jet. The apparatus includes a control unit that controls an injection state of the piston cooling jet and an oil pressure generated by the oil pump so as to cool the piston based on an operation state of the internal combustion engine, and the control unit includes an engine load of the internal combustion engine. When the engine pressure rises above a predetermined load, based on the hydraulic pressure before the engine load increases, the increased hydraulic pressure, which is an increased hydraulic pressure before the engine load increases, and the number of cycles of the internal combustion engine that holds the increased hydraulic pressure The number of holding cycles is determined, and according to the increased oil pressure and the holding cycle number, the injection state of the piston cooling jet and the And controlling the hydraulic oil pump occurs. Thereby, the control device for an internal combustion engine according to the embodiment of the present invention can achieve both suppression of knocking and suppression of preignition.

以下、本発明の一実施例に係る内燃機関の制御装置について図面を用いて説明する。   Hereinafter, a control device for an internal combustion engine according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

図１において、本発明の一実施例に係る内燃機関の制御装置を搭載した車両５０は、内燃機関６０と、制御部としてのＥＣＵ（Electronic Control Unit）７０とを含んで構成されている。   In FIG. 1, a vehicle 50 equipped with an internal combustion engine control device according to an embodiment of the present invention includes an internal combustion engine 60 and an ECU (Electronic Control Unit) 70 as a control unit.

内燃機関６０は、ピストン５が気筒を２往復する間に吸気行程、圧縮行程、膨張行程および排気行程からなる一連の４行程を行う４サイクルエンジンによって構成されている。   The internal combustion engine 60 is configured by a four-cycle engine that performs a series of four strokes including an intake stroke, a compression stroke, an expansion stroke, and an exhaust stroke while the piston 5 reciprocates two cylinders.

内燃機関６０はターボ過給機３を備えており、このターボ過給機３は、コンプレッサ３Ａと、このコンプレッサ３Ａに連結されたタービン３Ｂとからなる。   The internal combustion engine 60 includes a turbocharger 3, and the turbocharger 3 includes a compressor 3A and a turbine 3B connected to the compressor 3A.

内燃機関６０は、吸気通路６１Ａを形成する吸気管６１と、排気通路６２Ａを形成する排気管６２とを備えている。   The internal combustion engine 60 includes an intake pipe 61 that forms an intake passage 61A, and an exhaust pipe 62 that forms an exhaust passage 62A.

吸気通路６１Ａには、上流側から順次に、エアクリーナ１と、ターボ過給機３のコンプレッサ３Ａと、インタークーラ４と、インテークマニホールド６とが配置されている。エアクリーナ１は吸気を濾過する。コンプレッサ３Ａは吸気を圧縮する。インタークーラ４は吸気を冷却する。インテークマニホールド６は吸気を各気筒の燃焼室に６４に分配する。   In the intake passage 61A, an air cleaner 1, a compressor 3A of the turbocharger 3, an intercooler 4, and an intake manifold 6 are arranged in this order from the upstream side. The air cleaner 1 filters the intake air. The compressor 3A compresses the intake air. The intercooler 4 cools the intake air. The intake manifold 6 distributes the intake air to the combustion chambers of each cylinder 64.

排気通路６２Ａには、上流側から順次に、ターボ過給機３のタービン３Ｂと、排気ガス浄化装置２４とが配置されている。タービン３Ｂは排気ガスにより回転し、回転力をコンプレッサ３Ａに伝達する。排気ガス浄化装置２４は排気を浄化する。   In the exhaust passage 62A, the turbine 3B of the turbocharger 3 and the exhaust gas purification device 24 are sequentially arranged from the upstream side. The turbine 3B is rotated by the exhaust gas and transmits the rotational force to the compressor 3A. The exhaust gas purification device 24 purifies the exhaust.

内燃機関６０は、インジェクタ２３を備えており、このインジェクタ２３は、高圧の燃料を燃焼室６４に噴射する。インジェクタ２３が噴射する燃料は、ガソリンまたはディーゼル燃料である。すなわち、内燃機関６０は、直噴ガソリンエンジンまたはディーゼルエンジンとして構成されている。   The internal combustion engine 60 includes an injector 23, and the injector 23 injects high-pressure fuel into the combustion chamber 64. The fuel injected by the injector 23 is gasoline or diesel fuel. That is, the internal combustion engine 60 is configured as a direct injection gasoline engine or a diesel engine.

内燃機関６０は、吸気通路６１Ａにおけるコンプレッサ３Ａよりも上流側に、ＭＡＦ（Mass Air flow）センサ１０を備えている。ＭＡＦセンサ１０は、吸気通路６１Ａを通過する吸入空気の量（以下、吸気量ともいう）を検出し、検出信号をＥＣＵ７０に出力する。ＭＡＦセンサ１０は、エアフローメータまたはエアフローセンサとも呼ばれる。   The internal combustion engine 60 includes a MAF (Mass Air flow) sensor 10 on the upstream side of the compressor 3A in the intake passage 61A. The MAF sensor 10 detects the amount of intake air that passes through the intake passage 61 </ b> A (hereinafter also referred to as intake air amount), and outputs a detection signal to the ECU 70. The MAF sensor 10 is also called an air flow meter or an air flow sensor.

内燃機関６０は、シリンダブロック６０Ａ内に油温油圧センサ１１を備えており、この油温油圧センサ１１は、オイルの油温および油圧を検出し、検出信号をＥＣＵ７０に出力する。   The internal combustion engine 60 includes an oil temperature / hydraulic sensor 11 in the cylinder block 60 </ b> A. The oil temperature / hydraulic sensor 11 detects the oil temperature and oil pressure of the oil, and outputs a detection signal to the ECU 70.

内燃機関６０は、シリンダブロック６０Ａ内にピストンクーリングジェット２０およびＰＣＪ制御バルブ２１を備えている。オイルポンプ１２から吐出されたオイルは、ＰＣＪ制御バルブ２１を経てピストンクーリングジェット２０に導入される。   The internal combustion engine 60 includes a piston cooling jet 20 and a PCJ control valve 21 in a cylinder block 60A. The oil discharged from the oil pump 12 is introduced into the piston cooling jet 20 through the PCJ control valve 21.

ピストンクーリングジェット２０は、シリンダブロック６０Ａの内部に形成されたクランク室６５に設けられており、クランク室６５からピストン５の下面に向けてオイルを噴射するようになっている。ピストンクーリングジェット２０はオイルジェットとも呼ばれる。ＰＣＪ制御バルブ２１は、ピストンクーリングジェット２０からのオイル噴射のオン（噴射）またはオフ（非噴射）を制御するバルブである。   The piston cooling jet 20 is provided in a crank chamber 65 formed inside the cylinder block 60 </ b> A and injects oil from the crank chamber 65 toward the lower surface of the piston 5. The piston cooling jet 20 is also called an oil jet. The PCJ control valve 21 is a valve that controls on (injection) or off (non-injection) of oil injection from the piston cooling jet 20.

内燃機関６０は、シリンダブロック６０Ａ内にオイルポンプ１２を備えており、このオイルポンプ１２は、ピストンクーリングジェット２０および内燃機関６０の複数の潤滑対象部位にオイルを圧送する。オイルポンプ１２は、可変容量オイルポンプからなり、オイルの吐出量を変化させることで油圧を変化させる。   The internal combustion engine 60 includes an oil pump 12 in a cylinder block 60A, and the oil pump 12 pumps oil to the piston cooling jet 20 and a plurality of lubrication target portions of the internal combustion engine 60. The oil pump 12 is a variable capacity oil pump, and changes the oil pressure by changing the oil discharge amount.

ＥＣＵ７０は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、入出力インターフェース等を備えるマイクロコンピュータを含んで構成されており、内燃機関６０の運転状態を電気的に制御するようになっている。   The ECU 70 is configured to include a microcomputer including a CPU, a RAM, a ROM, an input / output interface, and the like, and electrically controls the operating state of the internal combustion engine 60.

ＣＰＵは、ＲＡＭの一時記憶機能を利用するとともにＲＯＭに予め記憶されたプログラムに従って信号処理を行うようになっている。ＲＯＭには、各種制御定数や各種マップ等が予め記憶されている。   The CPU uses the temporary storage function of the RAM and performs signal processing according to a program stored in advance in the ROM. Various control constants and various maps are stored in advance in the ROM.

ＥＣＵ７０は、内燃機関６０の運転状態に基づいてピストン５を冷却するように、ピストンクーリングジェット２０の噴射状態およびオイルポンプ１２の発生する油圧を制御する。ＥＣＵ７０は、ＰＣＪ制御バルブ２１の開閉を制御することでピストンクーリングジェット２０の噴射状態を制御する。   The ECU 70 controls the injection state of the piston cooling jet 20 and the hydraulic pressure generated by the oil pump 12 so as to cool the piston 5 based on the operating state of the internal combustion engine 60. The ECU 70 controls the injection state of the piston cooling jet 20 by controlling opening and closing of the PCJ control valve 21.

次に、図２を参照して、本実施形態に係る内燃機関の制御装置においてＥＣＵ７０により実行されるＰＣＪ制御動作について説明する。このＰＣＪ制御動作は、所定条件の成立時に所定の保持時間、ピストンクーリングジェット２０へ供給する油圧を増大させる制御である。   Next, a PCJ control operation executed by the ECU 70 in the control device for an internal combustion engine according to the present embodiment will be described with reference to FIG. The PCJ control operation is a control for increasing the hydraulic pressure supplied to the piston cooling jet 20 for a predetermined holding time when a predetermined condition is satisfied.

図２において、ＥＣＵ７０は、ステップＳ１で内燃機関６０の機関負荷が所定値以上に上昇したか否かを繰り返し判別し、所定値以上に上昇した場合は、過渡前の油圧に基づいて増大後油圧を決定する（ステップＳ２）。なお、内燃機関６０の機関負荷は、例えば吸気管圧力に基づいて算出することができる。   In FIG. 2, the ECU 70 repeatedly determines in step S1 whether or not the engine load of the internal combustion engine 60 has risen above a predetermined value. If the load has risen above the predetermined value, the post-increase oil pressure is based on the oil pressure before the transition. Is determined (step S2). The engine load of the internal combustion engine 60 can be calculated based on, for example, the intake pipe pressure.

なお、ステップＳ２における過渡前の油圧とは、機関負荷が上昇する前、すなわち過渡状態の前の定常状態のときの油圧のことである。また、増大後油圧とは、機関負荷の上昇した運転状態においてピストン５を過不足なく冷却してノッキングを抑制可能なように、増大された油圧である。   Note that the hydraulic pressure before transition in step S2 is the hydraulic pressure in the steady state before the engine load increases, that is, before the transient state. Further, the post-increase hydraulic pressure is an increased hydraulic pressure so that the piston 5 can be cooled without excessive and insufficient to suppress knocking in an operating state where the engine load has increased.

ここで、機関負荷の変動のない定常状態において、ＥＣＵ７０は、図５に示す定常時目標油圧マップを参照し、この定常時目標油圧マップに定められた油圧の目標値（目標油圧）となるよう油圧を制御するようになっている。   Here, in a steady state where there is no fluctuation in the engine load, the ECU 70 refers to the steady-state target oil pressure map shown in FIG. 5 so that the oil pressure target value (target oil pressure) determined in the steady-state target oil pressure map is obtained. The hydraulic pressure is controlled.

この定常時目標油圧マップは機関負荷（図中、エンジン負荷率と記す）とエンジン回転数との組み合わせからなる領域ごとに目標油圧を定めたものである。前述のステップＳ２では、機関負荷が上昇する前の定常状態における油圧に基づいて、増大後油圧を決定している。   This steady-state target oil pressure map is obtained by determining the target oil pressure for each region composed of a combination of engine load (denoted as engine load factor in the figure) and engine speed. In step S2 described above, the post-increase hydraulic pressure is determined based on the hydraulic pressure in the steady state before the engine load increases.

また、機関負荷の変動のない定常状態において、ＥＣＵ７０は、図８に示す定常時ＰＣＪＯＮＯＦＦマップを参照し、この定常時ＰＣＪＯＮＯＦＦマップに従って、ＰＣＪ制御バルブ２１を開閉するようになっている。この定常時ＰＣＪＯＮＯＦＦマップは機関負荷（図中、エンジン負荷率と記す）とエンジン回転数との組み合わせからなる領域ごとにＰＣＪ制御バルブ２１の開弁または閉弁を定めたものである。   Further, in a steady state where there is no fluctuation in engine load, the ECU 70 refers to the steady-state PCJONOFF map shown in FIG. 8, and opens and closes the PCJ control valve 21 according to the steady-state PCJONOFF map. This steady-state PCJONOFF map defines the opening or closing of the PCJ control valve 21 for each region composed of a combination of the engine load (denoted as engine load factor in the figure) and the engine speed.

ステップＳ２では、図３に示すように、ＥＣＵ７０は、過渡前の油圧を取得し（ステップＳ２１）、この油圧に基づいて増大後油圧を算出する（ステップＳ２２）。このステップＳ２２では、ＥＣＵ７０は、図７に示す過渡時油圧テーブルを参照し、過渡前の定常時油圧に基づいて、増大後油圧（図中、過渡時油圧と記す）を算出する。過渡時油圧テーブルにおける増大後油圧は、ノッキングの発生を抑制することを優先して大きめの油圧に設定されている。   In step S2, as shown in FIG. 3, the ECU 70 obtains the pre-transition oil pressure (step S21), and calculates the post-increase oil pressure based on this oil pressure (step S22). In step S22, the ECU 70 refers to the transient hydraulic pressure table shown in FIG. 7, and calculates the post-increase hydraulic pressure (denoted as transient hydraulic pressure in the figure) based on the steady hydraulic pressure before the transient. The post-increase hydraulic pressure in the transient hydraulic table is set to a larger hydraulic pressure in preference to suppressing the occurrence of knocking.

次いで、ＥＣＵ７０は、負荷上昇率が所定上昇率以上、または内燃機関６０の運転領域がノック領域であるかを判別する（ステップＳ２３）。ＥＣＵ７０は、負荷上昇率が所定上昇率以上であること、または運転領域がノック領域であること、の何れかが成立している場合にこのステップＳ２３でＹＥＳと判別する。   Next, the ECU 70 determines whether the load increase rate is equal to or higher than a predetermined increase rate, or whether the operation region of the internal combustion engine 60 is a knock region (step S23). The ECU 70 determines YES in step S23 when either the load increase rate is equal to or higher than the predetermined increase rate or the operation region is the knock region.

ステップＳ２３の判別がＹＥＳの場合、ＥＣＵ７０は増大後油圧をプラス補正し（ステップＳ２４）、プラス補正された増大後油圧を、変更後の増大後油圧として決定する（ステップＳ２５）。   If the determination in step S23 is YES, the ECU 70 positively corrects the increased oil pressure (step S24), and determines the positive oil pressure that has been positively corrected as the increased oil pressure after the change (step S25).

ステップＳ２３の判別がＮＯの場合、ＥＣＵ７０はステップＳ２４をスキップし、ステップＳ２５を実施する。この場合、増大後油圧は変更されない。ステップＳ２５の実施後、ＥＣＵ７０は、呼び出し元プログラムである図２のフローチャートに処理を戻す。   When the determination in step S23 is NO, the ECU 70 skips step S24 and performs step S25. In this case, the increased oil pressure is not changed. After the execution of step S25, the ECU 70 returns the process to the flowchart of FIG.

図２に戻り、ＥＣＵ７０は、ステップＳ３で増大後油圧の保持サイクル数を決定する。ここで、保持サイクル数とは、増大後油圧によりピストンクーリングジェット２０からオイルを噴射する際の噴射時間（保持時間）を、内燃機関６０のサイクル数で表わしたものである。このサイクル数のカウント方法は、吸気行程、圧縮行程、膨張行程および排気行程からなる４行程を１サイクルとしてもよいし、各行程を１サイクルとしてもよい。   Returning to FIG. 2, the ECU 70 determines the number of holding cycles of the increased hydraulic pressure in step S3. Here, the holding cycle number represents the injection time (holding time) when the oil is injected from the piston cooling jet 20 by the increased oil pressure by the cycle number of the internal combustion engine 60. In this cycle number counting method, four strokes including an intake stroke, a compression stroke, an expansion stroke, and an exhaust stroke may be set as one cycle, or each stroke may be set as one cycle.

ステップＳ３では、図４に示すように、ＥＣＵ７０は、過渡前の油圧を取得し（ステップＳ３１）、この油圧に基づいて保持サイクル数を算出する（ステップＳ３２）。このステップＳ３２では、ＥＣＵ７０は、図６に示す過渡時油圧保持時間テーブルを参照し、過渡前の定常時油圧に基づいて、保持サイクル数を算出する。なお、図６において保持サイクル数のことを保持時間と記している。   In step S3, as shown in FIG. 4, the ECU 70 obtains the pre-transition oil pressure (step S31), and calculates the number of holding cycles based on this oil pressure (step S32). In step S32, the ECU 70 refers to the transient hydraulic pressure holding time table shown in FIG. 6 and calculates the number of holding cycles based on the steady hydraulic pressure before the transition. In FIG. 6, the number of holding cycles is described as holding time.

次いで、ＥＣＵ７０は、負荷上昇率が所定上昇率以上、または内燃機関６０の運転領域がノック領域であるかを判別する（ステップＳ３３）。ＥＣＵ７０は、負荷上昇率が所定上昇率以上であること、または運転領域がノック領域であること、の何れかが成立している場合にこのステップＳ３３でＹＥＳと判別する。   Next, the ECU 70 determines whether the load increase rate is equal to or higher than a predetermined increase rate, or whether the operation region of the internal combustion engine 60 is a knock region (step S33). The ECU 70 determines YES in this step S33 when either the load increase rate is equal to or higher than the predetermined increase rate or the operation region is the knock region.

ステップＳ３３の判別がＹＥＳの場合、ＥＣＵ７０は保持サイクル数をプラス補正し（ステップＳ３４）、次いでエンジン温度情報を取得する（ステップＳ３５）。エンジン温度情報には、オイルの油温、冷却水の水温、吸気の吸気温度、等が含まれる。   If the determination in step S33 is YES, the ECU 70 corrects the number of holding cycles plus (step S34), and then acquires engine temperature information (step S35). The engine temperature information includes the oil temperature of the oil, the coolant temperature, the intake air intake temperature, and the like.

ステップＳ３３の判別がＮＯの場合、ＥＣＵ７０はステップＳ３４をスキップし、ステップＳ３５を実施する。この場合、増大後油圧は変更されない。   When the determination in step S33 is NO, the ECU 70 skips step S34 and performs step S35. In this case, the increased oil pressure is not changed.

ステップＳ３５の次に、ＥＣＵ７０は、ステップＳ３６で内燃機関６０がプレイグ発生状態であるか否かを判別する。プレイグ発生状態とは、プレイグニッションが発生しやすい状態のことである。このステップＳ３６において、ＥＣＵ７０は、油温が所定の高油温であること、水温が所定の高水温であること、または吸気温度が所定の高吸気温度であること、の何れかの条件が成立している場合にプレイグ発生状態であると判別する。   Following step S35, the ECU 70 determines in step S36 whether or not the internal combustion engine 60 is in a pre-ignition state. The pre-ignition occurrence state is a state where pre-ignition is likely to occur. In step S36, the ECU 70 satisfies any of the following conditions: the oil temperature is a predetermined high oil temperature, the water temperature is a predetermined high water temperature, or the intake air temperature is a predetermined high intake air temperature. If it is, it is determined that there is a paging occurrence state.

ステップＳ３６でプレイグ発生状態であると判別した場合、ＥＣＵ７０は、保持サイクル数をマイナス補正し（ステップＳ３７）、変更後の保持サイクル数を決定する（ステップＳ３８）。ステップＳ３８における変更後の保持サイクル数は、ステップＳ３７でマイナス補正された保持サイクル数、または後述するステップＳ４０でマイナス補正された保持サイクル数となる。   When it is determined in step S36 that the pre-ignition has occurred, the ECU 70 corrects the holding cycle number by minus (step S37) and determines the changed holding cycle number (step S38). The number of holding cycles after the change in step S38 is the number of holding cycles negatively corrected in step S37 or the number of holding cycles negatively corrected in step S40 described later.

ステップＳ３６でプレイグ発生状態ではないと判別した場合、ＥＣＵ７０は内燃機関６０が冷機状態であるか否かを判別する（ステップＳ３９）。   If it is determined in step S36 that the pre-ignition has not occurred, the ECU 70 determines whether or not the internal combustion engine 60 is in a cold state (step S39).

ステップＳ３９で冷機状態であると判別した場合、ＥＣＵ７０は、保持サイクル数をマイナス補正し（ステップＳ４０）、その後、ステップＳ３８を実施する。ステップＳ３９で冷機状態ではないと判別した場合、ＥＣＵ７０はステップＳ４０をスキップし、ステップＳ３８を実施する。この場合、保持サイクル数は変更されない。   If it is determined in step S39 that the engine is in the cold state, the ECU 70 corrects the number of holding cycles by minus (step S40), and then executes step S38. When it is determined in step S39 that the engine is not in the cold state, the ECU 70 skips step S40 and performs step S38. In this case, the number of holding cycles is not changed.

ステップＳ３８の実施後、ＥＣＵ７０は、呼び出し元プログラムである図２のフローチャートに処理を戻す。   After execution of step S38, the ECU 70 returns the process to the flowchart of FIG.

図２に戻り、ＥＣＵ７０は、ステップＳ４において増大後油圧でオイルポンプ１２を駆動し、ステップＳ５にいて保持サイクル数が経過したか否かを繰り返し判別し、保持サイクル数が経過した場合はステップＳ６で油圧が漸減するようオイルポンプ１２を制御する。   Returning to FIG. 2, the ECU 70 drives the oil pump 12 with the increased hydraulic pressure in step S4, and repeatedly determines whether or not the number of holding cycles has elapsed in step S5. If the number of holding cycles has elapsed, step S6 is performed. The oil pump 12 is controlled so that the hydraulic pressure gradually decreases.

次に、図９を参照し、ＰＣＪ制御動作を実施する際の内燃機関６０の運転状態および制御状態の推移を説明する。   Next, transition of the operating state and the control state of the internal combustion engine 60 when the PCJ control operation is performed will be described with reference to FIG.

図９に示すように、初期状態のｔ０において、エンジン回転数が１０００ｒｐｍ、機関負荷（図中、エンジン負荷率と記す）が２０％、ピストンクーリングジェット２０（図中、ＰＣＪと記す）が噴射停止状態、油圧が１５０ＫＰａとなっている。また、この初期状態では、ノック制御はオフである。ノック制御とは、図２のステップＳ４のように増大後油圧にまで油圧を増大させてピストン５の冷却を促進し、ノッキングの発生を抑制する制御のことである。   As shown in FIG. 9, at t0 in the initial state, the engine speed is 1000 rpm, the engine load (shown as engine load factor in the figure) is 20%, and the piston cooling jet 20 (shown as PCJ in the figure) stops injection. The state and hydraulic pressure are 150 KPa. In this initial state, knock control is off. The knock control is control that suppresses the occurrence of knocking by increasing the oil pressure to the post-increase oil pressure to promote cooling of the piston 5 as in step S4 of FIG.

図９の例では、時刻ｔ０以降に機関負荷が所定負荷（２０％）以上に上昇したことを受けて、時刻ｔ１でノック制御がオンにされている。そして、この時刻ｔ１で油圧が増大後油圧としての３５０ＫＰＡに増大され、ピストンクーリングジェット２０の噴射状態が噴射に切り替えられている。   In the example of FIG. 9, the knock control is turned on at time t1 in response to the engine load increasing to a predetermined load (20%) or more after time t0. Then, at this time t1, the oil pressure is increased to 350 KPA as the oil pressure after the increase, and the injection state of the piston cooling jet 20 is switched to the injection.

また、時刻ｔ１から保持サイクル数が経過した時刻ｔ２において、所定の保持サイクルが経過したために油圧が漸減されている。また、油圧を漸減する際に、プレイグニッションの発生しやすい状態または冷機状態であるため、油圧の減少率が大きく設定されており、図９に実線で示すように油圧が速やかに漸減している。なお、プレイグニッションの発生しやすい状態または冷機状態の何れでもない場合は、破線で示すように油圧の漸減率が大きく設定されない。   Further, at time t2 when the number of holding cycles has elapsed from time t1, the hydraulic pressure is gradually reduced because a predetermined holding cycle has elapsed. In addition, when the oil pressure is gradually reduced, since the pre-ignition is likely to occur or in a cold state, the oil pressure decrease rate is set to be large, and the oil pressure is gradually reduced as shown by the solid line in FIG. . Note that when the state is neither pre-ignition-prone or cold, the gradual decrease rate of the hydraulic pressure is not set large as shown by the broken line.

以上説明したように、本実施例では、ＥＣＵ７０は、内燃機関６０の機関負荷が所定負荷以上に上昇した場合、機関負荷の上昇前の油圧に基づいて、機関負荷の上昇前よりも増大させた油圧である増大後油圧と、増大後油圧を保持する内燃機関６０のサイクル数である保持サイクル数とを決定する。そして、ＥＣＵ７０は、決定した増大後油圧および保持サイクル数に従って、ピストンクーリングジェット２０の噴射状態およびオイルポンプ１２が発生する油圧を制御する。   As described above, in this embodiment, when the engine load of the internal combustion engine 60 rises above a predetermined load, the ECU 70 increases the engine load based on the hydraulic pressure before the engine load is increased than before the engine load is increased. A post-increase oil pressure that is a hydraulic pressure and a holding cycle number that is the number of cycles of the internal combustion engine 60 that holds the post-increase oil pressure are determined. Then, ECU 70 controls the injection state of piston cooling jet 20 and the hydraulic pressure generated by oil pump 12 in accordance with the determined post-increase hydraulic pressure and the number of holding cycles.

これにより、機関負荷が所定負荷以上に上昇した過渡状態において、機関負荷の上昇前の油圧に応じた過不足のない増大後油圧および保持サイクル数で、ピストンクーリングジェット２０からオイルを噴射できる。   As a result, in a transient state where the engine load has risen above a predetermined load, oil can be injected from the piston cooling jet 20 with the increased oil pressure and the number of holding cycles without excess or deficiency according to the oil pressure before the engine load increases.

このため、十分な量のオイルによりピストン５を十分に冷却でき、機関負荷の上昇後のノッキングの発生を抑制できる。また、オイルが供給過剰となることがないため、噴射したオイルがピストン５の外周を通って燃焼室６４に侵入することによるオイル上がりを防止でき、オイル上がりに起因するプレイグニッションの発生を抑制できる。すなわち、本実施例では、増大後油圧のみではなく保持サイクル数も過不足のない適正範囲となるように制御し、オイルの供給過剰状態が長期間継続することを回避しているため、ピストン５が上死点方向に移動する際のオイルの掻き上げに起因するオイル上がりを好適に防止することができる。この結果、ノッキングの抑制とプレイグニッションの抑制を両立することができる。   For this reason, the piston 5 can be sufficiently cooled by a sufficient amount of oil, and the occurrence of knocking after an increase in engine load can be suppressed. Further, since the oil does not become excessively supplied, it is possible to prevent the oil from rising due to the injected oil entering the combustion chamber 64 through the outer periphery of the piston 5, and the occurrence of pre-ignition due to the oil rising can be suppressed. . That is, in this embodiment, not only the increased oil pressure but also the number of holding cycles is controlled so as to be in an appropriate range without excess and deficiency, and the excessive oil supply state is avoided for a long period of time. It is possible to suitably prevent the oil from rising due to the oil being scraped when moving toward the top dead center. As a result, knocking suppression and preignition suppression can both be achieved.

また、本実施例では、ＥＣＵ７０は、内燃機関６０が機関負荷の負荷上昇率が所定上昇率以上となる過渡状態であること、または内燃機関６０がノッキングの発生しやすいノッキング状態であること、を判定している場合、増大後油圧または保持サイクル数の少なくとも一方を増加する。   Further, in this embodiment, the ECU 70 indicates that the internal combustion engine 60 is in a transient state where the load increase rate of the engine load is equal to or higher than a predetermined increase rate, or that the internal combustion engine 60 is in a knocking state where knocking is likely to occur. If it is determined, at least one of the increased hydraulic pressure or the number of holding cycles is increased.

これにより、過渡状態である場合またはノッキングが発生しやすい状態である場合は、増大後油圧または保持サイクル数の少なくとも一方を増加することで、内燃機関６０の冷却能力を向上させることができるので、ノッキングの発生を抑制することができる。   Thereby, when it is in a transient state or when knocking is likely to occur, the cooling capacity of the internal combustion engine 60 can be improved by increasing at least one of the increased hydraulic pressure or the number of holding cycles. The occurrence of knocking can be suppressed.

また、本実施例では、ＥＣＵ７０は、内燃機関６０の吸気の吸気温度、冷却水の水温またはオイルの油温の少なくとも１つに基づいて、内燃機関６０がプレイグニッションの発生しやすい状態であること、または内燃機関６０が冷機状態であること、を判定している場合、保持サイクル数を減少する。   In the present embodiment, the ECU 70 is in a state in which the internal combustion engine 60 is likely to generate pre-ignition based on at least one of the intake air temperature of the intake air of the internal combustion engine 60, the coolant temperature, or the oil temperature. Alternatively, when it is determined that the internal combustion engine 60 is in the cold state, the number of holding cycles is decreased.

これにより、プレイグニッションの発生しやすい状態である場合は、保持サイクル数を減少することで、供給過剰のオイルによるオイル上がりをより一層低減できるので、オイル上がりに起因するプレイグニッションの発生をさらに抑制できる。また、内燃機関６０が冷機状態である場合は、保持サイクル数を減少することで、ピストン５の過冷却を防止することができる。   As a result, when the pre-ignition is likely to occur, the number of holding cycles can be reduced to further reduce the oil increase due to excessive oil supply, thus further suppressing the occurrence of pre-ignition due to the oil increase. it can. Further, when the internal combustion engine 60 is in a cold state, the piston 5 can be prevented from being overcooled by reducing the number of holding cycles.

また、本実施例では、ＥＣＵ７０は、保持サイクル数の経過後、オイルポンプ１２の発生する油圧を増大後油圧から所定の減少率で漸減する。   In this embodiment, the ECU 70 gradually decreases the hydraulic pressure generated by the oil pump 12 from the post-increase hydraulic pressure at a predetermined rate after the number of holding cycles has elapsed.

また、ＥＣＵ７０は、油圧を漸減する際に、プレイグニッションの発生しやすい状態であること、または冷機状態であること、を判定している場合、油圧の減少率を大きくする。   Further, when the ECU 70 determines that the pre-ignition is likely to occur or the cold state when the oil pressure is gradually decreased, the ECU 70 increases the decrease rate of the oil pressure.

これにより、増大後油圧を漸減しているので、ピストン温度が急激に変化することを防止でき、一時的な機関負荷が上昇する際のピストン温度の変化の遅れを考慮した冷却が可能となる。   Thereby, since the oil pressure is gradually reduced after the increase, it is possible to prevent the piston temperature from changing suddenly, and it is possible to perform cooling in consideration of the delay in the change in piston temperature when the temporary engine load increases.

また、内燃機関６０が冷機状態の場合は、増大後油圧まで増大した油圧を大きな減少率で速やかに減少できるので、ピストン５の過冷却を防止できる。   Further, when the internal combustion engine 60 is in a cold state, the hydraulic pressure increased to the post-increase hydraulic pressure can be quickly reduced at a large reduction rate, so that overcooling of the piston 5 can be prevented.

また、プレイグニッションの発生しやすい状態である場合は、増大後油圧まで増大した油圧を大きな減少率で速やかに減少できるので、プレイグニッションの誘発を防止できる。このため、ノッキングの抑制とプレイグニッションの抑制を両立することができる。   Further, in a state where pre-ignition is likely to occur, the oil pressure increased up to the post-increase oil pressure can be quickly reduced at a large reduction rate, so that induction of pre-ignition can be prevented. For this reason, both suppression of knocking and suppression of preignition can be achieved.

上述の通り、本発明の一実施例を開示したが、当業者によっては本発明の範囲を逸脱することなく変更が加えられうることは明白である。すべてのこのような修正および等価物が次の請求項に含まれることが意図されている。   Although one embodiment of the present invention has been disclosed as described above, it will be apparent to those skilled in the art that changes may be made without departing from the scope of the invention. All such modifications and equivalents are intended to be included in the following claims.

５ ピストン
１２ オイルポンプ
２０ ピストンクーリングジェット
６０ 内燃機関
６５ クランク室
７０ ＥＣＵ（制御部） 5 piston 12 oil pump 20 piston cooling jet 60 internal combustion engine 65 crank chamber 70 ECU (control unit)

Claims (4)

クランク室からピストンの下面へオイルを噴射するピストンクーリングジェットと、前記ピストンクーリングジェットに前記オイルを圧送するオイルポンプと、を有する内燃機関の制御装置であって、
前記内燃機関の運転状態に基づいて前記ピストンを冷却するように、前記ピストンクーリングジェットの噴射状態および前記オイルポンプの発生する油圧を制御する制御部を備え、
前記制御部は、
前記内燃機関の機関負荷が所定負荷以上に上昇した場合、
前記機関負荷の上昇前の前記油圧に基づいて、前記機関負荷の上昇前よりも増大させた油圧である増大後油圧と、前記増大後油圧を保持する前記内燃機関のサイクル数である保持サイクル数とを決定し、
前記増大後油圧および前記保持サイクル数に従って、前記ピストンクーリングジェットの噴射状態および前記オイルポンプが発生する油圧を制御することを特徴とする内燃機関の制御装置。 A control device for an internal combustion engine, comprising: a piston cooling jet that injects oil from a crank chamber to a lower surface of the piston; and an oil pump that pumps the oil to the piston cooling jet,
A controller that controls an injection state of the piston cooling jet and a hydraulic pressure generated by the oil pump so as to cool the piston based on an operation state of the internal combustion engine;
The controller is
When the engine load of the internal combustion engine rises above a predetermined load,
Based on the oil pressure before the engine load rises, the increased oil pressure that is increased than before the engine load increases, and the number of holding cycles that is the number of cycles of the internal combustion engine that holds the increased oil pressure And decide
A control apparatus for an internal combustion engine, wherein an injection state of the piston cooling jet and a hydraulic pressure generated by the oil pump are controlled according to the increased hydraulic pressure and the number of holding cycles. 前記制御部は、
前記内燃機関が前記機関負荷の負荷上昇率が所定上昇率以上となる過渡状態であること、または前記内燃機関がノッキングの発生しやすいノッキング状態であること、を判定している場合、
前記増大後油圧または前記保持サイクル数の少なくとも一方を増加することを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の制御装置。 The controller is
When it is determined that the internal combustion engine is in a transient state where the load increase rate of the engine load is equal to or higher than a predetermined increase rate, or that the internal combustion engine is in a knocking state where knocking is likely to occur.
The control apparatus for an internal combustion engine according to claim 1, wherein at least one of the post-increase hydraulic pressure or the number of holding cycles is increased. 前記制御部は、
前記内燃機関の吸気の吸気温度、冷却水の水温または前記オイルの油温の少なくとも１つに基づいて、前記内燃機関がプレイグニッションの発生しやすい状態であること、または前記内燃機関が冷機状態であること、を判定している場合、
前記保持サイクル数を減少することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の内燃機関の制御装置。 The controller is
Based on at least one of the intake air temperature of the intake air of the internal combustion engine, the coolant temperature or the oil temperature of the oil, the internal combustion engine is in a state where pre-ignition is likely to occur, or the internal combustion engine is in a cold state. If it is determined that
3. The control apparatus for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the number of holding cycles is decreased. 前記制御部は、
前記保持サイクル数の経過後、前記オイルポンプの発生する油圧を前記増大後油圧から所定の減少率で漸減し、
前記プレイグニッションの発生しやすい状態であること、または前記冷機状態であること、を判定している場合、前記油圧の減少率を大きくすることを特徴とする請求項３に記載の内燃機関の制御装置。 The controller is
After the lapse of the holding cycle number, the oil pressure generated by the oil pump is gradually decreased from the increased oil pressure at a predetermined reduction rate,
The control of the internal combustion engine according to claim 3, wherein when it is determined that the pre-ignition is likely to occur or the cold state is determined, the rate of decrease of the hydraulic pressure is increased. apparatus.
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