JP2019120225A - Control device of internal combustion engine - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は点火時期を調整してノッキングの発生を抑制するノックコントロール制御を行う内燃機関の制御装置に関するものである。 The present invention relates to a control device for an internal combustion engine that performs knock control control that adjusts the ignition timing to suppress the occurrence of knocking.
ノックコントロール制御においては、ノッキングが発生しているときには点火時期を遅角させる。なお、内燃機関の燃焼室において未燃燃料や潤滑油などに由来するデポジットの堆積が進行すると、燃焼室の実質的な容積が減少して圧縮比が大きくなり、ノッキングが発生しやすくなる。 In knock control, the ignition timing is retarded when knocking occurs. When deposition of deposits derived from unburned fuel or lubricating oil proceeds in the combustion chamber of the internal combustion engine, the substantial volume of the combustion chamber decreases, the compression ratio increases, and knocking tends to occur.
これに対して特許文献１には、ノックコントロール制御において、デポジットが多くなるほど点火時期を遅角側に調整する内燃機関の制御装置が開示されている。 On the other hand, Patent Document 1 discloses a control device for an internal combustion engine that adjusts the ignition timing to the retard side as the amount of deposit increases in knock control.
ところで、高負荷運転時にはノッキングが発生しやすくなる。そのため、デポジットの堆積が進行してノッキングが発生しやすくなっているときに、加速が要求されて高負荷運転が行われた場合などには、特にノッキングが発生しやすく、ノックコントロール制御を通じて点火時期が更に遅角される。デポジットの堆積を考慮して点火時期を遅角側に調整している上に、このような遅角が行われると、点火時期の遅角量が大きくなりすぎ、加速が要求されているにも拘わらず出力が不足して、所望の加速が行えなくなってしまうおそれがある。 During high load operation, knocking tends to occur. Therefore, when deposition is progressing and knocking is likely to occur, knocking is particularly likely to occur when acceleration is required and high load operation is performed, etc. Ignition timing through knock control control Is further retarded. In addition to adjusting the ignition timing to the retard side in consideration of deposition of deposits, if such retardation is performed, the amount of retardation of the ignition timing becomes too large, and acceleration is also required. Regardless, there is a risk that the desired acceleration can not be performed due to an insufficient output.
以下、上記課題を解決するための手段及びその作用効果について記載する。
上記課題を解決するための内燃機関の制御装置は、ピストンの裏面に向けて潤滑油を噴射するオイルジェットを備えている内燃機関に適用され、ノッキングが発生しているときには点火時期を遅角させるノックコントロール制御を行う。この制御装置は、前記ノックコントロール制御において前記内燃機関の燃焼室におけるデポジットの堆積量に応じた点火時期の遅角量が所定量以上になっているときに、所定水準以上の強度のノッキングが発生したことを条件に、前記オイルジェットによる潤滑油の噴射によって前記ピストンを冷却するピストン冷却制御を開始する。
Hereinafter, the means for solving the above-mentioned subject and its operation effect are described.
A control device for an internal combustion engine to solve the above-mentioned problems is applied to an internal combustion engine provided with an oil jet for injecting lubricating oil toward the back surface of a piston, and retards ignition timing when knocking occurs. Perform knock control control. This control device generates knocking of a predetermined level or higher when the retardation amount of the ignition timing according to the accumulation amount of deposits in the combustion chamber of the internal combustion engine in the knock control control is a predetermined amount or more. On the condition that it did, piston cooling control which cools the said piston by injection of the lubricating oil by the said oil jet is started.
上記構成によれば、デポジットの堆積が進行していて点火時期が既に遅角側に調整されている状況下において高強度のノッキングが発生した場合には、オイルジェットによってピストンが冷却される。そのため、燃焼室内の温度の低下によってノッキングが発生しにくくなり、ノックコントロール制御による点火時期の遅角が抑制される。すなわち、上記構成によれば、デポジットが堆積していることを考慮して既に点火時期が遅角側に調整されている状態からの更なる点火時期の遅角の進行を抑制できる。したがって、点火時期の遅角量が大きくなりすぎて出力不足に陥ることを抑制できる。 According to the above configuration, the piston is cooled by the oil jet when high strength knocking occurs in a situation where deposition of deposits is progressing and the ignition timing is already adjusted to the retard side. Therefore, knocking is less likely to occur due to the decrease in temperature in the combustion chamber, and retardation of the ignition timing by knock control control is suppressed. That is, according to the above configuration, it is possible to suppress the further progress of the retardation of the ignition timing from the state in which the ignition timing is already adjusted to the retardation side in consideration of the deposition. Therefore, it is possible to suppress that the retardation amount of the ignition timing becomes too large and the output shortage occurs.
以下、内燃機関の制御装置の一実施形態について、図面を参照しながら説明する。
図１に示されているように、内燃機関１０の燃焼室１１には、点火プラグ１２が設けられている。また、内燃機関１０のシリンダブロック１３には、ノッキングによる振動のエネルギーの大きさを示す指標値であるノッキング強度を検出するノックセンサ２０が設けられている。
Hereinafter, an embodiment of a control device for an internal combustion engine will be described with reference to the drawings.
As shown in FIG. 1, a spark plug 12 is provided in the combustion chamber 11 of the internal combustion engine 10. Further, the cylinder block 13 of the internal combustion engine 10 is provided with a knock sensor 20 for detecting a knocking intensity which is an index value indicating the magnitude of energy of vibration due to knocking.
また、内燃機関１０のシリンダブロック１３には、オイルジェット３１が設けられている。オイルジェット３１はオイルポンプ３０によってオイルパンから汲み上げられた潤滑油の一部をピストンの裏面に向かって噴射する。なお、オイルポンプ３０は、吐出量を変更することのできる可変容量型のオイルポンプであり、オイルジェット３１には潤滑油の噴射を停止させる制御弁が設けられている。 Further, an oil jet 31 is provided in the cylinder block 13 of the internal combustion engine 10. The oil jet 31 jets a part of the lubricating oil pumped up from the oil pan by the oil pump 30 toward the back of the piston. The oil pump 30 is a variable displacement type oil pump capable of changing the amount of discharge, and the oil jet 31 is provided with a control valve for stopping the injection of lubricating oil.
内燃機関１０の運転にかかる各種の制御は、内燃機関の制御装置である電子制御装置１００により行われる。電子制御装置１００は、各種の制御を実行するＣＰＵ、同制御に必要な情報が記憶されるメモリ、外部から信号を入力するための入力ポート、外部に指令信号を出力するための出力ポートなどを備えており、メモリに記憶されたプログラムをＣＰＵが実行することにより各種の制御を実行する。 Various controls related to the operation of the internal combustion engine 10 are performed by an electronic control device 100 which is a control device of the internal combustion engine. The electronic control unit 100 includes a CPU that executes various controls, a memory that stores information necessary for the control, an input port for inputting a signal from the outside, an output port for outputting a command signal to the outside, and the like. The CPU executes the programs stored in the memory to execute various controls.
電子制御装置１００の入力ポートには、内燃機関１０の運転状態を検出するための各種のセンサが接続されている。これらセンサとしては、ノックセンサ２０の他、クランクシャフトの回転位相であるクランク角を検出するためのクランク角センサ２１や、内燃機関１０の吸入空気量を検出するためのエアフロメータ２２などが、接続されている。そして、これらセンサの検出信号が、入力ポートを通じて電子制御装置１００に入力される。なお、電子制御装置１００は、クランク角センサ２１の検出信号から機関回転速度ＮＥを算出する。また、電子制御装置１００は吸入空気量と機関回転速度ＮＥとを用いて基準吸入空気量に対する１気筒の１燃焼サイクル当たりの吸入空気量の比であり、筒内充填空気量を定量化した値である機関負荷ＫＬを算出する。 Various sensors for detecting the operating state of the internal combustion engine 10 are connected to the input port of the electronic control unit 100. As these sensors, in addition to the knock sensor 20, a crank angle sensor 21 for detecting a crank angle which is a rotational phase of a crankshaft, an air flow meter 22 for detecting an intake air amount of the internal combustion engine 10, etc. are connected. It is done. Then, detection signals of these sensors are input to the electronic control unit 100 through the input port. The electronic control unit 100 calculates the engine rotational speed NE from the detection signal of the crank angle sensor 21. Further, the electronic control unit 100 is a ratio of the intake air amount per combustion cycle of one cylinder to the reference intake air amount using the intake air amount and the engine rotational speed NE, and a value obtained by quantifying the in-cylinder charge air amount. Calculate the engine load KL.
一方、電子制御装置１００の出力ポートには、点火プラグ１２による混合気の点火に必要な高圧電流を発生させるイグナイタ１４や、オイルジェット３１の制御弁、オイルポンプ３０など、機関制御に必要なアクチュエータ類の駆動回路が接続されている。電子制御装置１００は、上記各センサの検出信号に基づき各種の演算を行うとともに、その演算結果をもとにアクチュエータ類の駆動制御を実行して機関制御を行う。 On the other hand, at the output port of the electronic control unit 100, an actuator necessary for engine control, such as an igniter 14, which generates a high voltage current necessary to ignite the mixture by the ignition plug 12, a control valve of the oil jet 31, and the oil pump 30. A kind of drive circuit is connected. The electronic control unit 100 performs various calculations based on the detection signals of the respective sensors, and performs drive control of actuators based on the calculation results to perform engine control.
電子制御装置１００はノッキングの発生状況に応じて点火時期を調整するノックコントロール制御を実行する。ノックコントロール制御では、電子制御装置１００は、ノックセンサ２０によって検出されるノッキング強度が第２閾値Ｙ２以上であるときにノッキングが発生していると判定し、ノッキング強度が第２閾値Ｙ２未満であるときにノッキングが発生していないと判定する。そして、電子制御装置１００は、ノッキングが発生しているときには点火時期を遅角させる。一方で、電子制御装置１００は、ノッキングが発生していないときには点火時期を進角させる。 The electronic control unit 100 executes knock control control to adjust the ignition timing in accordance with the occurrence of knocking. In knock control, the electronic control unit 100 determines that knocking occurs when the knocking intensity detected by knock sensor 20 is equal to or greater than second threshold Y2, and the knocking intensity is less than second threshold Y2. It is determined that knocking has not occurred. Then, the electronic control unit 100 retards the ignition timing when knocking occurs. On the other hand, the electronic control unit 100 advances the ignition timing when knocking has not occurred.
より詳細には、電子制御装置１００は、機関回転速度ＮＥと機関負荷ＫＬとに基づいてベース点火時期を算出する。そして、遅角量を算出して点火時期の設定に反映させ、ベース点火時期よりもこの遅角量の分だけ遅角側の時期を点火時期として設定する。遅角量は、燃料性状の変化や内燃機関１０の個体差に起因するノッキングの発生しやすさを反映してノッキングの発生を抑制するためのａｇｋｎｋ遅角量と、燃焼室１１へのデポジットの堆積に起因するノッキングの発生しやすさを反映してノッキングの発生を抑制するためのｒｇｋｎｋ遅角量との和として算出される。なお、ａｇｋｎｋ遅角量及びｒｇｋｎｋ遅角量は、ノッキングの有無に応じて更新される。 More specifically, the electronic control unit 100 calculates the base ignition timing based on the engine rotational speed NE and the engine load KL. Then, the amount of retardation is calculated and reflected in the setting of the ignition timing, and the timing on the retardation side is set as the ignition timing by the amount of this retardation amount from the base ignition timing. The amount of retardation reflects the agknk retardation amount for suppressing the occurrence of knocking, reflecting the ease of occurrence of knocking due to changes in fuel properties and individual differences of the internal combustion engine 10, and the deposit to the combustion chamber 11. It is calculated as a sum with an rgknk retardation amount for reflecting the likelihood of occurrence of knocking due to deposition and suppressing the occurrence of knocking. The agknk retardation amount and the rgknk retardation amount are updated according to the presence or absence of knocking.
ａｇｋｎｋ遅角量は、ノッキング強度が第２閾値Ｙ２以上であり、ノッキングが発生していると判定されると、ノッキング強度の大きさに応じて、大きくされる。具体的には、ノッキングが発生していると判定される度に、値が加算されて大きくされるが、そのときに加算される値の大きさはノッキング強度が大きいほど大きくなる。 The ag k nk retardation amount is increased according to the magnitude of the knocking intensity when it is determined that the knocking intensity is equal to or greater than the second threshold value Y2 and the occurrence of knocking occurs. Specifically, each time it is determined that knocking is occurring, the value is added and enlarged, but the magnitude of the value added at that time becomes larger as the knocking intensity is larger.
また、ａｇｋｎｋ遅角量は、ノッキング強度が第２閾値Ｙ２未満であり、ノッキングが発生していないと判定されると、小さくされる。具体的には、ノッキングが発生していないと判定される度に、一定の値が減算されて小さくされる。 In addition, the agknk retardation amount is decreased when it is determined that the knocking intensity is less than the second threshold value Y2 and knocking has not occurred. Specifically, whenever it is determined that knocking has not occurred, a constant value is subtracted and reduced.
ｒｇｋｎｋ遅角量は、機関回転速度ＮＥと機関負荷ＫＬとに基づいて特定される運転状態が燃焼室１１にデポジットが堆積しやすい所定の運転領域にあるときに、ノッキングが発生していると判定されると、ノッキング強度の大きさに応じて、大きくされる。ｒｇｋｎｋ遅角量もａｇｋｎｋ遅角量と同様に、ノッキングが発生していると判定される度に、値が加算されて大きくされるが、そのときに加算される値の大きさはノッキング強度が大きいほど大きくなる。 The rgknk retardation amount is determined to be knocking when the operating condition specified based on the engine rotational speed NE and the engine load KL is in a predetermined operating range where deposits are likely to be deposited in the combustion chamber 11 Then, it is increased according to the magnitude of the knocking intensity. Similarly to the agknk retardation amount, the rgknk retardation amount is increased by adding a value each time it is determined that knocking is occurring, but the magnitude of the value added at that time is the knocking intensity The bigger it gets, the bigger it gets.
また、ｒｇｋｎｋ遅角量は、運転状態が燃焼室１１にデポジットが堆積しやすい所定の運転領域にあるときに、ノッキングが発生していないと判定されると、小さくされる。このときにも、ａｇｋｎｋ遅角量と同様に、ノッキングが発生していないと判定される度に、一定の値が減算されて小さくされる。 Further, the rgk nk retardation amount is reduced when it is determined that knocking has not occurred when the operating state is in a predetermined operating range where deposits are likely to be deposited in the combustion chamber 11. Also at this time, as with the agknk retardation amount, a constant value is subtracted and reduced whenever it is determined that knocking has not occurred.
すなわち、ｒｇｋｎｋ遅角量は、ａｇｋｎｋ遅角量とは異なり、運転状態が所定の運転領域にあるときにだけ更新され、運転状態が所定の運転領域にない場合には更新されない。燃焼室１１においてデポジットの堆積が進行すると、燃焼室１１の実質的な容積が減少して圧縮比が大きくなり、ノッキングが発生しやすくなる。したがって、ｒｇｋｎｋ遅角量は、デポジットの堆積量が多くなりノッキングが発生しやすくなると、大きくなる。つまりｒｇｋｎｋ遅角量は燃焼室１１におけるデポジットの堆積量に応じた点火時期の遅角量である。 That is, unlike the agknk retardation amount, the rgk nk retardation amount is updated only when the driving state is in the predetermined driving region, and is not updated when the driving state is not in the predetermined driving region. As deposition of deposits proceeds in the combustion chamber 11, the substantial volume of the combustion chamber 11 decreases, the compression ratio increases, and knocking tends to occur. Therefore, the rgk nk retardation amount increases as the deposit amount increases and knocking tends to occur. That is, the rgk nk retardation amount is the retardation amount of the ignition timing according to the deposit amount of the deposit in the combustion chamber 11.
ところで、高負荷運転時にはノッキングが発生しやすくなる。そのため、デポジットの堆積が進行してノッキングが発生しやすくなっているときに、加速が要求されて高負荷運転が行われた場合などには、特にノッキングが発生しやすく、ノックコントロール制御を通じて点火時期が更に遅角される。デポジットの堆積を考慮して点火時期を遅角側に調整している上に、このような遅角が行われると、点火時期の遅角量が大きくなりすぎ、加速が要求されているにも拘わらず出力が不足して、所望の加速が行えなくなってしまうおそれがある。 During high load operation, knocking tends to occur. Therefore, when deposition is progressing and knocking is likely to occur, knocking is particularly likely to occur when acceleration is required and high load operation is performed, etc. Ignition timing through knock control control Is further retarded. In addition to adjusting the ignition timing to the retard side in consideration of deposition of deposits, if such retardation is performed, the amount of retardation of the ignition timing becomes too large, and acceleration is also required. Regardless, there is a risk that the desired acceleration can not be performed due to an insufficient output.
そこで、電子制御装置１００は、ノックコントロール制御と合わせてオイルジェット３１によってピストンを冷却するピストン冷却制御を実行する。次に、図２〜４を参照してこのピストン冷却制御について説明する。なお、図２のフローチャートはピストン冷却制御を開始するか否かを判定する一連の処理の流れを示しており、図４のフローチャートはピストン冷却制御を終了するか否かを判定する一連の処理の流れを示している。 Therefore, the electronic control unit 100 executes piston cooling control for cooling the piston by the oil jet 31 in combination with knock control control. Next, this piston cooling control will be described with reference to FIGS. The flow chart of FIG. 2 shows the flow of a series of processes for determining whether to start the piston cooling control, and the flow chart of FIG. 4 is a series of processes for determining whether to end the piston cooling control. It shows the flow.
図２に示されている一連の処理は、ノックコントロール制御が実行されており且つピストン冷却制御が実行されていないときに、電子制御装置１００のメモリに記憶されたプログラムをＣＰＵが所定の周期で繰り返し実行することにより実現される。 In the series of processes shown in FIG. 2, when knock control control is executed and piston cooling control is not executed, the CPU stores the program stored in the memory of electronic control unit 100 at a predetermined cycle. It is realized by repeatedly executing.
図２に示されている一連の処理を開始すると、電子制御装置１００は、ステップＳ１００においてｒｇｋｎｋ遅角量が所定量Ｘ１以上であるか否かを判定する。なお、所定量Ｘ１は、ｒｇｋｎｋ遅角量が所定量Ｘ１以上であることに基づき、デポジットの堆積によってノッキングが発生しやすい状態になっていると判断することのできる大きさに設定されている。 When the series of processes shown in FIG. 2 are started, the electronic control unit 100 determines whether the rgknk retardation amount is equal to or more than a predetermined amount X1 in step S100. The predetermined amount X1 is set to such a size that it can be determined that knocking is likely to occur due to deposition of deposits based on the rgknk retardation amount being equal to or greater than the predetermined amount X1.
ステップＳ１００においてｒｇｋｎｋ遅角量が所定量Ｘ１以上であると判定した場合（ステップＳ１００：ＹＥＳ）には、電子制御装置１００はステップＳ１１０においてノッキング強度が第３閾値Ｙ３以上であるか否かを判定する。なお、第３閾値Ｙ３はノッキング強度が第３閾値Ｙ３以上であることに基づいて高強度のノッキングが発生していることを判定するための閾値であり、ノッキングが発生しているか否かを判定するための閾値である第２閾値Ｙ２よりも大きな値である。 If it is determined in step S100 that the rgknk retardation amount is greater than or equal to the predetermined amount X1 (step S100: YES), the electronic control unit 100 determines whether the knocking intensity is greater than or equal to the third threshold Y3 in step S110. Do. The third threshold Y3 is a threshold for determining that high-intensity knocking is occurring based on the knocking intensity being equal to or higher than the third threshold Y3, and determines whether knocking is occurring or not. Is a larger value than the second threshold Y2 which is the threshold for
ステップＳ１１０においてノッキング強度が第３閾値Ｙ３以上であると判定した（ステップＳ１１０：ＹＥＳ）場合には、電子制御装置１００はステップＳ１２０においてピストン冷却制御を開始する。なお、ピストン冷却制御では、電子制御装置１００はオイルジェット３１の制御弁を操作してオイルジェット３１からピストンに向かって潤滑油を噴射できるようにするとともに、オイルポンプ３０を操作してオイルジェット３１に供給する潤滑油の油圧を調整する。 If it is determined in step S110 that the knocking intensity is greater than or equal to the third threshold Y3 (step S110: YES), the electronic control unit 100 starts piston cooling control in step S120. In the piston cooling control, the electronic control unit 100 operates the control valve of the oil jet 31 to inject lubricating oil from the oil jet 31 toward the piston, and operates the oil pump 30 to operate the oil jet 31. Adjust the oil pressure of the lubricating oil supplied to the
図３に示されているように、ピストン冷却制御においてオイルジェット３１に供給する油圧はｒｇｋｎｋ遅角量に応じて、ｒｇｋｎｋ遅角量が大きいほど高くなるように決定される。 As shown in FIG. 3, the hydraulic pressure supplied to the oil jet 31 in the piston cooling control is determined to be higher as the rgknk retardation amount is larger according to the rgknk retardation amount.
こうしてステップＳ１２０を通じてピストン冷却制御を開始すると、電子制御装置１００はこの一連の処理を終了する。また、電子制御装置１００は、ステップＳ１００やステップＳ１１０において否定判定した場合（ステップＳ１００：ＮＯ又はステップＳ１１０：ＮＯ）には、ピストン冷却制御を開始せずにこの一連の処理を一旦終了する。 Thus, when the piston cooling control is started through step S120, the electronic control unit 100 ends this series of processing. Further, when the electronic control unit 100 makes a negative determination in step S100 or step S110 (step S100: NO or step S110: NO), this series of processing is temporarily ended without starting the piston cooling control.
ピストン冷却制御が実行されているときは、図４に示されている一連の処理が所定の周期で繰り返し実行される。図４に示されている一連の処理は、電子制御装置１００のメモリに記憶されたプログラムをＣＰＵが実行することにより実現される。 When the piston cooling control is being performed, the series of processes shown in FIG. 4 are repeatedly performed in a predetermined cycle. The series of processes shown in FIG. 4 are realized by the CPU executing a program stored in the memory of the electronic control unit 100.
図４に示されている一連の処理を開始すると、電子制御装置１００は、ステップＳ２００においてノッキング強度が第１閾値Ｙ１以下であるか否かを判定する。なお、第１閾値Ｙ１はノッキング強度が第１閾値Ｙ１以下であることに基づいてピストン冷却制御を終了させてもノッキングが発生しなくなっていると判定するための閾値であり、ノッキングが発生しているか否かを判定するための閾値である第２閾値Ｙ２よりも小さな値である。 When the series of processes shown in FIG. 4 are started, the electronic control unit 100 determines whether the knocking intensity is less than or equal to the first threshold Y1 in step S200. The first threshold value Y1 is a threshold value for determining that knocking does not occur even if the piston cooling control is ended based on the knocking intensity being equal to or less than the first threshold value Y1, and knocking occurs. It is a value smaller than the second threshold Y2 which is a threshold for determining whether or not it is present.
ステップＳ２００においてノッキング強度が第１閾値Ｙ１以下であると判定した場合（ステップＳ２００：ＹＥＳ）には、電子制御装置１００はステップＳ２１０においてピストン冷却制御を終了する。ここでは、電子制御装置１００はオイルジェット３１の制御弁を操作してオイルジェット３１からの潤滑油の噴射を停止させる。 If it is determined in step S200 that the knocking intensity is less than or equal to the first threshold Y1 (step S200: YES), the electronic control unit 100 ends the piston cooling control in step S210. Here, the electronic control unit 100 operates the control valve of the oil jet 31 to stop the injection of the lubricating oil from the oil jet 31.
こうしてステップＳ２１０を通じてピストン冷却制御を終了すると、電子制御装置１００はこの一連の処理を終了する。また、電子制御装置１００は、ステップＳ２００において否定判定した場合（ステップＳ２００：ＮＯ）には、ピストン冷却制御を終了せずにこの一連の処理を一旦終了する。 Thus, when the piston cooling control is ended through step S210, the electronic control unit 100 ends this series of processing. Further, when the electronic control unit 100 makes a negative determination in step S200 (step S200: NO), the series of processes is temporarily ended without ending the piston cooling control.
次に、図５及び図６を参照して本実施形態の作用について説明する。図６は本実施形態においてピストン冷却制御が実行される場合のノックコントロール制御による点火時期の推移を示すタイミングチャートであり、図５は比較例として同様の状況においてピストン冷却制御を実行しなかった場合の点火時期の推移を示すタイミングチャートである。なお、図５及び図６では、燃焼室１１へのデポジットの堆積が既に進行しおり、ｒｇｋｎｋ遅角量が第３閾値Ｙ３以上になっている状況下での点火時期の推移を示している。 Next, the operation of the present embodiment will be described with reference to FIGS. 5 and 6. FIG. 6 is a timing chart showing transition of ignition timing by knock control control when piston cooling control is executed in the present embodiment, and FIG. 5 is a case where piston cooling control is not executed in the same situation as a comparative example. It is a timing chart which shows transition of the ignition timing of. FIGS. 5 and 6 show the transition of the ignition timing under the situation where deposition of deposits in the combustion chamber 11 has already progressed and the rgknk retardation amount is equal to or greater than the third threshold value Y3.
図５に示されているように、ピストン冷却制御を実行しない場合には、加速が要求されて高負荷運転に移行し、時刻ｔ１０において高強度のノッキングの発生が判定されると、ノックコントロール制御を通じて点火時期が大幅に遅角される。そして、破線よりも遅角側の加速不良に陥る領域に至るまで点火時期が遅角されてしまう。そのため、この場合には、点火時期の遅角量が大きくなりすぎ、加速が要求されているにも拘わらず出力が不足して、所望の加速が行えなくなってしまう。なお、高負荷運転が行われなくなり、時刻ｔ２０においてノッキングが発生していないと判定されるようになると、ノックコントロール制御を通じて点火時期は徐々に進角されていく。 As shown in FIG. 5, when piston cooling control is not performed, acceleration is requested and transition to high load operation is made, and when occurrence of high intensity knocking is determined at time t10, knock control control is performed. Ignition timing is significantly retarded. Then, the ignition timing is retarded to a region where the acceleration failure occurs on the retard side of the broken line. Therefore, in this case, the amount of retardation of the ignition timing becomes too large, and the output is insufficient even though acceleration is required, and desired acceleration can not be performed. When the high load operation is not performed and it is determined that knocking has not occurred at time t20, the ignition timing is gradually advanced through knock control control.
これに対して、図６に示されているように、本実施形態の場合には、加速が要求されて高負荷運転に移行し、時刻ｔ１０において高強度のノッキングの発生が判定されると（ステップＳ１１０：ＹＥＳ）、ピストン冷却制御が開始され（ステップＳ１２０）、オイルジェット３１による潤滑油の噴射が実施されるようになる。その結果、潤滑油の噴射によってピストンが冷却されるようになり、時刻ｔ１１からはノッキングが発生しにくくなってノッキング強度が低下し、ノックコントロール制御を通じた点火時期の遅角の進行が緩やかになる。 On the other hand, as shown in FIG. 6, in the case of the present embodiment, acceleration is requested and transition to high load operation is made, and occurrence of high intensity knocking is determined at time t10 (see FIG. Step S110: YES) Piston cooling control is started (step S120), and injection of lubricating oil by the oil jet 31 is performed. As a result, the piston is cooled by the injection of lubricating oil, and from time t11, knocking is less likely to occur, knocking strength decreases, and progress of the ignition timing retardation through knock control becomes gradual. .
そして、時刻ｔ１２においてノッキング強度が第２閾値未満になり、ノッキングが発生していないと判定されるようになると、ノックコントロール制御を通じて点火時期は徐々に進角されていくようになる。その後、時刻ｔ１３においてノック強度が第１閾値以下になると、ピストン冷却制御が終了し、オイルジェット３１から潤滑油の噴射が停止される。 When the knocking intensity becomes less than the second threshold value at time t12 and it is determined that knocking has not occurred, the ignition timing is gradually advanced through knock control control. Thereafter, when the knock intensity becomes equal to or less than the first threshold value at time t13, the piston cooling control is ended, and the injection of the lubricating oil from the oil jet 31 is stopped.
すなわち、本実施形態では、デポジットの堆積が進行していて点火時期が既に遅角側に調整されている状況下において高強度のノッキングが発生した場合には、オイルジェット３１によってピストンが冷却される。そのため、燃焼室１１内の温度の低下によってノッキングが発生しにくくなり、ノックコントロール制御による点火時期の遅角が抑制される。これにより、破線よりも遅角側の加速不良に陥る領域に至るまで点火時期が遅角されることが回避されている。 That is, in the present embodiment, the piston is cooled by the oil jet 31 when high strength knocking occurs in a situation where deposition of deposits is progressing and the ignition timing is already adjusted to the retard side. . Therefore, the decrease in temperature in the combustion chamber 11 makes it difficult for knocking to occur, and retarding of the ignition timing by knock control control is suppressed. As a result, it is avoided that the ignition timing is retarded to a region where acceleration failure occurs on the retardation side of the broken line.
本実施形態の効果について説明する。
（１）デポジットが堆積していることを考慮して既に点火時期が遅角側に調整されている状態からの更なる点火時期の遅角の進行を抑制できる。したがって、点火時期の遅角量が大きくなりすぎて出力不足に陥ることを抑制できる。ひいては、加速要求がなされているにも拘わらず出力が不足して加速不良に陥ってしまうことを抑制することができる。
The effects of this embodiment will be described.
(1) It is possible to suppress the further progress of the retardation of the ignition timing from the state where the ignition timing is already adjusted to the retardation side in consideration of the accumulation of the deposit. Therefore, it is possible to suppress that the retardation amount of the ignition timing becomes too large and the output shortage occurs. As a result, it is possible to suppress the occurrence of insufficient acceleration and falling into acceleration failure although the acceleration request is made.
（２）デポジットの堆積によってノッキングが発生しやすくなっている状況において、燃料性状や内燃機関１０の個体差に起因するノッキングを抑制するためのａｇｋｎｋ遅角量が更新され、大きくなってしまうことを抑制できる。つまり、デポジットの堆積に起因してノッキングが発生しているにも拘わらずａｇｋｎｋ遅角量が更新され、大きくなってしまうことを抑制できる。 (2) The agknk retardation amount for suppressing knocking due to individual differences in the fuel property and the internal combustion engine 10 is updated and becomes large in a situation where knocking is easily generated by deposition of deposits. It can be suppressed. That is, it is possible to suppress that the agknk retardation amount is updated and becomes large despite knocking occurring due to the deposition of the deposit.
（３）ｒｇｋｎｋ遅角量が大きくなっており、デポジットが堆積している状態であることを条件に、ピストン冷却制御を実行するようにしているため、闇雲にオイルジェット３１によるオイルの噴射を実施せずに、潤滑油の消費量を抑制することができる。 (3) The piston cooling control is executed under the condition that the rgknk retardation amount is large and deposits are accumulated, so the oil jet 31 carries out the oil jet to the dark clouds. Without using it, the amount of consumption of lubricating oil can be suppressed.
本実施形態は、以下のように変更して実施することができる。本実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
・オイルポンプ３０は可変容量型のオイルポンプに限らない。電動のオイルポンプであってもよい。電動のオイルポンプの場合にはオイルポンプの駆動量を調整することによりオイルジェット３１に供給する油圧をｒｇｋｎｋ遅角量に応じて変更することができる。また、オイルポンプから吐出された潤滑油の一部をオイルパンに戻すリターン通路と、リターン通路を通じてオイルパンに戻す潤滑油の量を調整する調整弁と、を設け、余分な潤滑油をオイルパンに戻すようにすれば、電動のオイルポンプや可変容量型のオイルポンプを採用しなくてもオイルジェット３１に供給する潤滑油の油圧を変更することができる。
The present embodiment can be modified as follows. The present embodiment and the following modifications can be implemented in combination with one another as long as there is no technical contradiction.
The oil pump 30 is not limited to the variable displacement oil pump. It may be an electric oil pump. In the case of the electric oil pump, the hydraulic pressure supplied to the oil jet 31 can be changed according to the rgknk retardation amount by adjusting the drive amount of the oil pump. In addition, a return passage for returning part of the lubricating oil discharged from the oil pump to the oil pan and a control valve for adjusting the amount of lubricating oil to be returned to the oil pan through the return passage are provided. If it is returned to the above, the hydraulic pressure of the lubricating oil supplied to the oil jet 31 can be changed without adopting the electric oil pump or the variable displacement oil pump.
・ｒｇｋｎｋ遅角量に応じてオイルジェット３１に供給する油圧を変更する構成を省略し、ｒｇｋｎｋ遅角量の大小によらずにオイルジェット３１からの潤滑油の噴射の実施・停止のみを切り替える構成を採用することもできる。 The configuration for changing the hydraulic pressure supplied to the oil jet 31 according to the rgknk retardation amount is omitted, and only the execution / stop of the injection of the lubricating oil from the oil jet 31 is switched regardless of the magnitude of the rgknk retardation amount. Can also be adopted.
・ノッキング強度が大きいほど遅角量を大きくする構成を例示したが、ノッキングの発生が判定される度に一定量ずつ遅角量を大きくする構成を採用してもよい。
・内燃機関の制御装置としては、ＣＰＵとメモリとを備えて、ソフトウェア処理を実行するものに限らない。たとえば、上記実施形態においてソフトウェア処理されたものの少なくとも一部を、ハードウェア処理する専用のハードウェア回路（たとえばＡＳＩＣなど）を備えてもよい。すなわち、内燃機関の制御装置は、以下の（ａ）〜（ｃ）のいずれかの構成であればよい。（ａ）全ての制御をプログラムに従って実行する処理装置と、プログラムを記憶するメモリなどのプログラム格納装置とを備える。（ｂ）制御の一部をプログラムに従って実行する処理装置及びプログラム格納装置と、残りの制御を実行する専用のハードウェア回路とを備える。（ｃ）全ての制御を実行する専用のハードウェア回路を備える。ここで、処理装置及びプログラム格納装置を備えたソフトウェア処理回路や、専用のハードウェア回路は複数であってもよい。すなわち、各種の制御は、１つ又は複数のソフトウェア処理回路と、１つ又は複数の専用のハードウェア回路と、の少なくとも一方を備えた処理回路によって実行されればよい。
The configuration in which the retardation amount is increased as the knocking intensity increases is exemplified, but a configuration in which the retardation amount is increased by a fixed amount each time the occurrence of knocking is determined may be adopted.
The control device of the internal combustion engine is not limited to one that includes a CPU and a memory and executes software processing. For example, at least a part of the software processed in the above embodiment may be provided with a dedicated hardware circuit (for example, an ASIC or the like) that performs hardware processing. That is, the control device for the internal combustion engine may have any one of the following configurations (a) to (c). (A) A processing device that executes all control according to a program, and a program storage device such as a memory for storing a program. (B) A processing device and a program storage device that execute part of the control according to a program, and a dedicated hardware circuit that executes the remaining control. (C) It has a dedicated hardware circuit that performs all control. Here, there may be a plurality of software processing circuits provided with the processing device and the program storage device, and dedicated hardware circuits. That is, various controls may be performed by a processing circuit provided with at least one of one or more software processing circuits and one or more dedicated hardware circuits.
１０…内燃機関、１１…燃焼室、１２…点火プラグ、１３…シリンダブロック、１４…イグナイタ、２０…ノックセンサ、２１…クランク角センサ、２２…エアフロメータ、３０…オイルポンプ、３１…オイルジェット、１００…電子制御装置。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 internal combustion engine 11 combustion chamber 12 ignition plug 13 cylinder block 14 igniter 20 knock sensor 21 crank angle sensor 22 air flow meter 30 oil pump 31 oil jet 31 100: Electronic control unit.
Claims (1)
前記ノックコントロール制御において前記内燃機関の燃焼室におけるデポジットの堆積量に応じた点火時期の遅角量が所定量以上になっているときに、所定水準以上の強度のノッキングが発生したことを条件に、
前記オイルジェットによる潤滑油の噴射によって前記ピストンを冷却するピストン冷却制御を開始する内燃機関の制御装置。 A control device for an internal combustion engine that is applied to an internal combustion engine provided with an oil jet that injects lubricating oil toward the back surface of a piston and performs knock control control that retards the ignition timing when knocking occurs.
In the knock control, when the retardation amount of the ignition timing according to the accumulation amount of deposits in the combustion chamber of the internal combustion engine is equal to or more than a predetermined amount, the condition is that knocking having a strength equal to or more than a predetermined level occurs. ,
A control device for an internal combustion engine which starts piston cooling control for cooling the piston by injection of lubricating oil by the oil jet.
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