JP2019027417A - Control device of internal combustion engine - Google Patents
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Abstract
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
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
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.
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
Claims (4)
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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