JP2012026374A - Control device of onboard internal combustion engine - Google Patents
Control device of onboard internal combustion engine Download PDFInfo
- Publication number
- JP2012026374A JP2012026374A JP2010166482A JP2010166482A JP2012026374A JP 2012026374 A JP2012026374 A JP 2012026374A JP 2010166482 A JP2010166482 A JP 2010166482A JP 2010166482 A JP2010166482 A JP 2010166482A JP 2012026374 A JP2012026374 A JP 2012026374A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- negative pressure
- internal combustion
- combustion engine
- warm
- engine
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Abstract
Description
本発明は、電動回転式のポンプ等、冷却水の吐出量を適宜変更可能なポンプを有し、機関冷間時にポンプの吐出量を制限することにより暖機を促進する暖機促進処理を実行するとともに、この暖機促進処理の実行態様に基いて機関燃焼室に発生する負圧を制御する車載内燃機関の制御装置に関する。 The present invention has a pump that can appropriately change the discharge amount of cooling water, such as an electric rotary pump, and performs warm-up promotion processing that promotes warm-up by limiting the discharge amount of the pump when the engine is cold In addition, the present invention relates to a control apparatus for an in-vehicle internal combustion engine that controls a negative pressure generated in an engine combustion chamber based on an execution mode of the warm-up promotion process.
通常、車両の減速時においては、アクセル操作が解除されるとともにスロットルバルブが全閉状態とするなど閉側に制御され、更に燃費の改善を目的として機関回転速度が所定速度以下になるまで内燃機関の燃料噴射を一時的に停止する減速時燃料カット処理が実行される。このような減速時燃料カット処理が実行されると、機関燃焼室には大きな負圧が発生するようになるため、ピストンやシリンダボア等に付着しているオイルが、その負圧により機関燃焼室の内部に流入する現象、いわゆるオイル上がりが発生するようになる。このようなオイル上がりが発生すると、その機関燃焼室に流入したオイルが混合気とともに燃焼されて外部に排出されるため、オイル消費量の増大を招くこととなる。そこで従来、こうした減速時燃料カット処理の実行時には、スロットルバルブの開度を全閉状態とするのではなく、このようなオイル上がりの発生を抑制することのできる程度の開度に制御するようにしている(例えば特許文献1参照)。 Normally, when the vehicle is decelerated, the internal combustion engine is controlled until the accelerator operation is released and the throttle valve is closed so that the throttle valve is fully closed. The fuel cut process at the time of deceleration is executed to temporarily stop the fuel injection. When such a fuel cut process during deceleration is executed, a large negative pressure is generated in the engine combustion chamber, so that the oil adhering to the piston, cylinder bore, etc. A phenomenon that flows into the inside, so-called oil rise, occurs. When such an oil rise occurs, the oil flowing into the engine combustion chamber is burned together with the air-fuel mixture and discharged to the outside, leading to an increase in oil consumption. Therefore, conventionally, when performing the fuel cut process at the time of deceleration, the throttle valve opening is not fully closed, but is controlled to an opening that can suppress the occurrence of such oil rise. (For example, refer to Patent Document 1).
ところで近年、内燃機関の循環水路に冷却水を循環させるポンプとして、従前の機関駆動式のポンプに代えて電動回転式のポンプを採用する冷却装置が提案されている。こうした冷却装置では、内燃機関のシリンダボア周囲に滞留する冷却水の温度が所定の温度に達するまでポンプを停止状態とするようにしている。即ち、循環水路における冷却水の循環を禁止して冷却装置の冷却能力を一時的に低下させることにより、内燃機関の暖機を促進するようにしている(以下、「暖機促進処理」という)。そしてこれにより、機関冷間時であっても、シリンダボア周囲に滞留する冷却水は機関燃焼室に発生する熱によって速やかに高温となるため、暖機を促進することができ、熱損失の低減、ひいては燃費の向上を図ることができるようになる(例えば特許文献2参照)。 In recent years, as a pump that circulates cooling water in a circulation channel of an internal combustion engine, a cooling device that employs an electric rotary pump instead of a conventional engine-driven pump has been proposed. In such a cooling device, the pump is stopped until the temperature of the cooling water staying around the cylinder bore of the internal combustion engine reaches a predetermined temperature. That is, the circulation of the cooling water in the circulation channel is prohibited to temporarily reduce the cooling capacity of the cooling device, thereby promoting the warm-up of the internal combustion engine (hereinafter referred to as “warm-up promotion process”). . And even when the engine is cold, the cooling water staying around the cylinder bore quickly becomes high temperature due to the heat generated in the engine combustion chamber, which can promote warm-up, reduce heat loss, As a result, fuel consumption can be improved (see, for example, Patent Document 2).
一般に、機関燃焼室において混合気が燃焼すると、その燃焼熱によりピストン及びシリンダボアはいずれも温度上昇し、それに伴って熱膨張するようになる。但しここで、シリンダボアはピストンと比較して燃焼熱による温度変化率が高く、また冷却水との熱交換量も大きい。内燃機関ではこうした点を予め考慮してピストンとシリンダボアとの間のクリアランスが略一定となるように、ポンプが運転されて循環水路に冷却水が循環されている状況、即ち機関運転中において占める時間が最も多い状況に合わせてピストンやシリンダボアの各諸元が予め設定されている。このため、減速時燃料カット処理の実行時であっても、スロットルバルブの開度を制御して機関燃焼室に過大な負圧が生じないようにこれを調整することで過剰なオイル上がりが発生することを回避することができる。 In general, when the air-fuel mixture burns in the engine combustion chamber, the temperature of both the piston and the cylinder bore rises due to the combustion heat, and thermal expansion occurs accordingly. However, the cylinder bore has a higher temperature change rate due to combustion heat than the piston, and also has a large amount of heat exchange with the cooling water. In an internal combustion engine, in consideration of these points in advance, the pump is operated so that the cooling water is circulated in the circulating water path so that the clearance between the piston and the cylinder bore is substantially constant, that is, the time taken during engine operation. The specifications of the piston and cylinder bore are set in advance in accordance with the situation where there are the most. For this reason, even when the fuel cut processing at the time of deceleration is executed, excessive oil rise occurs by adjusting the throttle valve opening so that excessive negative pressure does not occur in the engine combustion chamber Can be avoided.
しかしながら、本発明者は、このような暖機促進処理の実行中に上述したような減速時燃料カット処理が実行された場合、以下のような不都合が発生し得るとの知見を得た。
即ち、暖機促進処理の実行中は、循環水路における冷却水の流れが生じないため、ポンプが運転されているときよりもシリンダボアと冷却水との間の熱交換量が少なくなる。これに対して、ピストンは冷却水との間の熱交換量がそもそも少ないため、ピストンについていえばシリンダボアにおいて生じるような暖機促進処理が実行されることに起因する熱交換量の減少は極めて少ない。更に、シリンダボアはピストンと比較して燃焼熱による温度変化率も大きい。このため、暖機促進処理の実行中にあっては、シリンダボアのみが局所的に熱変形することで、ピストンの外径に対してシリンダボアの内径が大きく拡径するようになり、それらの間には通常運転時、即ち暖機促進処理を実行していないときには発生し得ないような大きさのクリアランスが発生することとなる。
However, the present inventor has obtained knowledge that the following inconvenience may occur when the fuel cut process during deceleration as described above is executed during the execution of the warm-up promotion process.
That is, during the warm-up promotion process, the flow of cooling water in the circulation channel does not occur, so the amount of heat exchange between the cylinder bore and the cooling water is smaller than when the pump is operating. On the other hand, since the amount of heat exchange between the piston and the cooling water is small in the first place, the amount of heat exchange caused by the execution of the warm-up acceleration process that occurs in the cylinder bore is extremely small for the piston. . Further, the cylinder bore has a higher temperature change rate due to combustion heat than the piston. For this reason, during the warm-up promotion process, only the cylinder bore is locally thermally deformed, so that the inner diameter of the cylinder bore is greatly expanded relative to the outer diameter of the piston. In the normal operation, that is, when the warm-up promotion process is not executed, a clearance that cannot be generated occurs.
そしてこのような暖機促進処理の実行中に減速時燃料カット処理が行われると、ピストンとシリンダボアとの間のクリアランス、特にピストンリングの合口部分を通じて多量のオイルが機関燃焼室に流入するようになる。そしてこの場合、上述したようにオイル上がりを抑制すべくスロットルバルブの開度が制御されるとはいえ、同制御はポンプの停止状態にあり循環水路に冷却水が循環されていない状況を想定したものでないため、暖機促進処理の実行中にあってはこうした制御では対処できない程度のオイル上がりが発生するおそれがある。 When the fuel cut process during deceleration is performed during the warm-up promotion process, a large amount of oil flows into the engine combustion chamber through the clearance between the piston and the cylinder bore, particularly through the joint portion of the piston ring. Become. In this case, as described above, the throttle valve opening is controlled to suppress the oil rise, but the control assumes a state where the pump is stopped and the cooling water is not circulated in the circulation channel. Therefore, during the warm-up promotion process, there is a risk that the oil will rise to a degree that cannot be dealt with by such control.
この発明は、上述したような発明者による知見に基づいてなされたものであり、その目的は機関冷間時にポンプの吐出量を制限して暖機促進処理を実行する内燃機関において、その暖機促進処理の実行中に減速時燃料カット処理がなされた場合に、過剰な量のオイル上がりが発生してオイル消費量が増大することを抑制することのできる車載内燃機関の制御装置を提供することにある。 The present invention has been made on the basis of the knowledge obtained by the inventor as described above, and an object of the present invention is to improve the warm-up in an internal combustion engine that executes a warm-up promotion process by limiting the pump discharge amount when the engine is cold. To provide a control device for an in-vehicle internal combustion engine capable of suppressing an increase in oil consumption due to an excessive amount of oil rising when a fuel cut process during deceleration is performed during the execution of an acceleration process. It is in.
以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について記載する。
請求項1に記載の発明は、シリンダボア周囲の冷却水の温度を検出するセンサを含み、その検出される冷却水の温度が予め定められた上限温度未満であることを少なくとも実行条件として循環水路に対するポンプの吐出量を制限する暖機促進処理を実行すべく前記ポンプを制御する冷却装置を備えた車載内燃機関の制御装置において、吸気行程における機関燃焼室の負圧を変更可能な負圧可変手段と、前記暖機促進処理の実行中に減速時燃料カットがなされたときには同暖機促進処理が実行されていないときと比較して前記負圧が減少するように前記負圧可変手段を制御する制御手段とを備えることを要旨とする。
In the following, means for achieving the above object and its effects are described.
The invention according to claim 1 includes a sensor for detecting the temperature of the cooling water around the cylinder bore, and the temperature of the detected cooling water is less than a predetermined upper limit temperature at least as an execution condition for the circulating water channel. A negative pressure variable means capable of changing a negative pressure of an engine combustion chamber in an intake stroke in a control device of an on-vehicle internal combustion engine provided with a cooling device for controlling the pump so as to execute a warm-up promotion process for limiting a discharge amount of the pump The negative pressure variable means is controlled so that the negative pressure is reduced when the fuel cut during deceleration is performed during the warm-up promotion process compared to when the warm-up promotion process is not performed. And a control means.
同構成によれば、暖機促進処理の実行中、減速時燃料カット処理が実行された場合に機関燃焼室に発生する負圧を減少させるようにしているため、ピストンリングの合口等を通じてオイルが機関燃焼室に吸い上げられるオイル上がりの発生を抑制することができ、オイル消費量の増大を抑制することができるようになる。 According to this configuration, since the negative pressure generated in the engine combustion chamber when the fuel cut process during deceleration is executed during the warm-up acceleration process is performed, the oil flows through the joint of the piston ring. Occurrence of oil rising sucked into the engine combustion chamber can be suppressed, and an increase in oil consumption can be suppressed.
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の車載内燃機関の制御装置において、前記制御手段は前記検出されるシリンダボア周囲の冷却水の温度が高いときには低いときと比較して前記負圧を減少させる際の減少量を大きい値に設定することを要旨とする。 According to a second aspect of the present invention, in the control device for an on-vehicle internal combustion engine according to the first aspect, the control means is configured such that the negative pressure is lower than when the detected coolant temperature around the cylinder bore is high. The gist is to set the reduction amount when reducing the value to a large value.
暖機促進処理の実行中は、シリンダボア周囲の冷却水の温度が高くなるほど、即ち同冷却水の温度が上限温度に近づくほど、上述したようなシリンダボアの局所的な変形が顕著なものとなる。また更に、シリンダボア周囲の冷却水の温度が高いときほど、オイルの粘度が低下するため、その流動性は高くなる。従って、このようにシリンダボア周囲の冷却水の温度が高いときには、上述したようなオイル上がりに起因するオイル消費量の増大を抑制するために、機関燃焼室の負圧を大きく減少させることが望ましい。但しこのように、機関燃焼室の負圧を大きく減少させた場合、減速時燃料カット処理が実行されているにもかかわらずポンピングロスが低下するようになるため、車両の減速感が通常運転時と比較して低下し、運転者に違和感を与えるおそれがある。 During the execution of the warm-up promotion process, as the temperature of the cooling water around the cylinder bore increases, that is, as the temperature of the cooling water approaches the upper limit temperature, the above-described local deformation of the cylinder bore becomes remarkable. Furthermore, the higher the temperature of the cooling water around the cylinder bore, the lower the oil viscosity and the higher the fluidity. Therefore, when the temperature of the cooling water around the cylinder bore is high as described above, it is desirable to greatly reduce the negative pressure in the engine combustion chamber in order to suppress the increase in oil consumption caused by the oil rise as described above. However, if the negative pressure in the engine combustion chamber is greatly reduced in this way, the pumping loss will decrease even though the fuel cut process at the time of deceleration is executed, so the vehicle's feeling of deceleration during normal operation It may be lower than that of the driver and may give the driver an uncomfortable feeling.
この点、同構成では、負圧を減少させる際の減少量をシリンダ周囲の冷却水の温度に応じて可変設定するようにしている。即ち、シリンダボア周囲の冷却水の温度が高いときには、機関燃焼室の負圧を減少させる際の減少量を大きくするようにしているため、こうしたオイル上がりの発生をシリンダボア周囲の冷却水の温度に応じたかたちで適切に抑制することができる。一方、機関冷間時のようにシリンダボア周囲の冷却水の温度が低いとき、即ちオイル上がりがさほど顕著でないときには、負圧を減少させる際の減少量は小さくするようにしているため、車両の減速感を不必要に低下させて運転者に違和感を与えてしまうことをすることを抑制することができる。このように上記構成によれば、オイル消費量の増大を適切に抑制しつつ、上述したような違和感の低減を図ることできるようになる。 In this regard, in this configuration, the amount of decrease when the negative pressure is decreased is variably set according to the temperature of the cooling water around the cylinder. That is, when the temperature of the cooling water around the cylinder bore is high, the amount of decrease when the negative pressure in the engine combustion chamber is reduced is increased. Therefore, the occurrence of such oil rise depends on the temperature of the cooling water around the cylinder bore. It can be appropriately suppressed in a form. On the other hand, when the temperature of the cooling water around the cylinder bore is low, such as when the engine is cold, that is, when the oil rise is not so noticeable, the amount of decrease when reducing the negative pressure is reduced, so that the vehicle deceleration It is possible to suppress a feeling that is unnecessarily lowered and give the driver an uncomfortable feeling. As described above, according to the above configuration, it is possible to reduce the uncomfortable feeling as described above while appropriately suppressing an increase in oil consumption.
請求項3に記載の発明は、請求項1又は請求項2に記載の車載内燃機関の制御装置において、前記制御手段は減速時燃料カットがなされてからの経過時間が短いときには長いときと比較して前記負圧を減少させる際の減少量を大きい値に設定することを要旨とする。 According to a third aspect of the present invention, there is provided a control device for an on-vehicle internal combustion engine according to the first or second aspect, wherein the control means has a longer elapsed time after the fuel cut at the time of deceleration is shorter than a longer time. The gist is to set the amount of decrease when the negative pressure is decreased to a large value.
減速時燃料カット処理が開始された直後の機関回転速度は停車直前の機関回転速度と比較して比較的高い状態にあるため、機関燃焼室に発生する負圧が大きく、オイル上がりが発生しやすい傾向にある。この点、上記構成によれば、減速時燃料カット処理がなされてからの経過時間が短いときほど、機関燃焼室の負圧を減少させる際の減少量を大きくするようにしているため、こうしたオイル上がりの発生状況に応じたかたちでこれを適切に抑制することができる。 The engine speed immediately after the fuel cut process at the time of deceleration is relatively high compared to the engine speed immediately before stopping, so the negative pressure generated in the engine combustion chamber is large and the oil rises easily. There is a tendency. In this regard, according to the above-described configuration, the amount of decrease when the negative pressure in the engine combustion chamber is reduced is increased as the elapsed time after the fuel cut processing at the time of deceleration is shorter. This can be appropriately suppressed in accordance with the rising situation.
尚、請求項4に記載の発明によるように、このように機関燃焼室の負圧については例えばこれを、スロットルバルブの開度を増大させることにより、機関燃焼室に流入する吸入空気の量を増大させて、機関燃焼室に発生する負圧を減少させることができる。または、請求項5に記載の発明によるように、吸気バルブのリフト量を変更可能なリフト量変更機構を備える内燃機関であれば、吸気バルブのリフト量を増大させることにより機関燃焼室に流入する吸気の量を増大させて機関燃焼室の負圧を減少させることもできる。或いは、請求項6に記載の発明によるように、吸気バルブ及び排気バルブの少なくとも一方のバルブタイミングを変更するバルブタイミング変更機構を備える内燃機関であれば、吸気バルブ及び排気バルブの少なくとも一方のバルブタイミングの変更を通じてバルブオーバーラップ量を増大させることにより、機関燃焼室に吹き戻される排気を増大させて、機関燃焼室の負圧を減少させるようにすることもできる。その他、請求項7に記載の発明によるように、排気通路及び吸気通路を連通する連通路と同連通路を通じて排気通路から吸気通路に戻される排気を調量する調量弁とを有する外部EGR装置を備えた内燃機関であれば、この調量弁の開度を増大させて排気通路から吸気通路に戻される排気の量を増大させることにより、機関燃焼室の負圧を減少させるようにしてもよい。 As described in the fourth aspect of the present invention, the negative pressure in the engine combustion chamber is set, for example, by increasing the throttle valve opening, thereby reducing the amount of intake air flowing into the engine combustion chamber. By increasing it, the negative pressure generated in the engine combustion chamber can be reduced. Alternatively, as in the fifth aspect of the invention, if the internal combustion engine has a lift amount changing mechanism capable of changing the lift amount of the intake valve, it flows into the engine combustion chamber by increasing the lift amount of the intake valve. It is also possible to reduce the negative pressure in the engine combustion chamber by increasing the amount of intake air. Alternatively, as in the sixth aspect of the invention, if the internal combustion engine includes a valve timing changing mechanism that changes the valve timing of at least one of the intake valve and the exhaust valve, the valve timing of at least one of the intake valve and the exhaust valve. By increasing the valve overlap amount through this change, the exhaust gas blown back to the engine combustion chamber can be increased to reduce the negative pressure in the engine combustion chamber. In addition, according to the invention of claim 7, there is provided an external EGR device having a communication passage communicating the exhaust passage and the intake passage and a metering valve for metering exhaust gas returned from the exhaust passage to the intake passage through the communication passage. In the case of an internal combustion engine having the above, the negative pressure in the engine combustion chamber may be reduced by increasing the amount of exhaust gas returned from the exhaust passage to the intake passage by increasing the opening of the metering valve. Good.
請求項8に記載の発明は、請求項1〜7のいずれか一項に記載の車載内燃機関の制御装置において、前記制御手段は、前記暖機促進処理が終了してから所定期間が経過するまでは同暖機促進処理が実行されなかった場合と比較して前記負圧が減少するように前記負圧可変手段を制御することを要旨とする。 The invention according to claim 8 is the control device for an on-vehicle internal combustion engine according to any one of claims 1 to 7, wherein the control means has a predetermined period after the warm-up promotion processing is completed. The gist of the present invention is to control the variable negative pressure means so that the negative pressure is reduced as compared with the case where the warm-up promotion process is not executed.
上述したように、暖機促進処理の実行中は、シリンダボア周囲の冷却水の温度が高くなるほど、シリンダボアの局所的な変形は増大するようになる。そして、暖機促進処理の終了直前には、シリンダボア周囲の冷却水の温度も極めて高くなり、シリンダボアの局所的な変形も顕著なものとなる。そしてその後、暖機促進処理が完了すると冷却水の循環が開始されるため、そのシリンダボアの局所的な変形は徐々に緩和されるとはいえ、ピストンとシリンダボアとの間のクリアランスが通常の運転時と同様の状態になるには所定の時間を要する。従って、暖機促進処理が終了した後であっても、このようにピストンとシリンダボアとの間のクリアランスが通常の運転時と同様の状態になるまでの期間は、暖機促進処理の実行中と同様にオイル上がりに伴うオイル消費量の増大が懸念される。尤も、暖機促進処理の実行条件が成立せず、同暖機促進処理がそもそも実行されなかった場合は当然ながらピストンとシリンダボアとの間のクリアランスが通常の運転時と同様の状態にあるため、上述したような過剰なオイル上がりが発生することはない。 As described above, during the warm-up promotion process, the local deformation of the cylinder bore increases as the temperature of the cooling water around the cylinder bore increases. Immediately before the end of the warm-up promotion process, the temperature of the cooling water around the cylinder bore becomes extremely high, and local deformation of the cylinder bore becomes remarkable. After that, when the warm-up promotion process is completed, circulation of the cooling water is started, so that the local deformation of the cylinder bore is gradually relieved, but the clearance between the piston and the cylinder bore is reduced during normal operation. It takes a predetermined time to become the same state. Therefore, even after the warm-up promotion process is completed, the period until the clearance between the piston and the cylinder bore becomes the same state as that during normal operation as described above is Similarly, there is a concern about an increase in oil consumption accompanying the oil increase. However, if the conditions for executing the warm-up promotion process are not satisfied and the warm-up promotion process is not executed in the first place, the clearance between the piston and the cylinder bore is naturally in the same state as during normal operation. The excessive oil rise as described above does not occur.
この点、上記構成によれば、暖機促進処理の終了後、暖機促進処理の実行に伴うシリンダボアの局所的な変形が無視できる程度にまで減少するまでは、暖機促進処理の実行中と同様に機関燃焼室で発生する負圧を減少させるようにしているため、オイル消費量が増大することを適切に抑制することができるようになる。 In this regard, according to the above configuration, after the warm-up promotion process is completed, until the local deformation of the cylinder bore associated with the execution of the warm-up promotion process is reduced to a negligible level, Similarly, since the negative pressure generated in the engine combustion chamber is reduced, an increase in oil consumption can be appropriately suppressed.
請求項9に記載の発明は、請求項8に記載の車載内燃機関の制御装置において、前記制御手段は、前記暖機促進処理を終了してから前記ポンプの吐出量積算値が所定量に達するまでの機関を前記所定期間として設定することを要旨とする。 According to a ninth aspect of the present invention, in the control device for an in-vehicle internal combustion engine according to the eighth aspect, the control means reaches the predetermined amount after the completion of the warm-up promoting process. The gist is to set the above engine as the predetermined period.
尚、このように機関燃焼室の負圧を減少させる上記所定期間は予め設定された固定値であってもよいが、シリンダボアの局所的な変形がまだ十分に緩和されていないことによるオイル上がりを適切に抑制するうえでは、請求項9に記載されるように、暖機促進処理を終了してからのポンプの吐出量を都度監視しその積算値が所定量に達するまでの期間、即ちシリンダボアの局所的な変形が緩和されるのに十分な量の冷却水が循環される期間を上記所定期間として機関燃焼室の負圧を減少させる処理を実行することが望ましい。 The predetermined period for reducing the negative pressure in the engine combustion chamber in this way may be a fixed value set in advance. However, the increase in oil due to the local deformation of the cylinder bore has not been sufficiently relaxed. In order to suppress appropriately, as described in claim 9, the pump discharge amount after the completion of the warm-up promotion process is monitored each time until the integrated value reaches a predetermined amount, that is, the cylinder bore It is desirable to execute a process for reducing the negative pressure in the engine combustion chamber, with the period during which a sufficient amount of cooling water is circulated to alleviate local deformation as the predetermined period.
請求項10に記載の発明は、請求項1〜9のいずれか一項に記載の車載内燃機関の制御装置において、前記内燃機関が搭載される車両はその駆動源として電動発電機を併せて搭載するものであり、前記制御手段は前記負圧が減少するように前記負圧可変手段が制御されるときには前記電動発電機による回生制動力が増大するようにこれを制御することを要旨とする。 A tenth aspect of the present invention is the control system for an on-vehicle internal combustion engine according to any one of the first to ninth aspects, wherein the vehicle on which the internal combustion engine is mounted also includes a motor generator as a drive source thereof. The gist of the invention is that the control means controls the regenerative braking force by the motor generator to be increased when the negative pressure variable means is controlled so that the negative pressure decreases.
上述したように、減速燃料カット処理の実行中に機関燃焼室の負圧を低下させるとポンピングロスが低下するため、通常運転時と比較して車両の減速感が低下するようになり、運転者に違和感を与えるおそれがある。この点、同構成によれば、こうしたポンピングロスの低下に伴う減速感の低下を回生制動力の増大により補うことができ、機関燃焼室の負圧を減少させることに伴う減速感の低下を緩和することができる。 As described above, if the negative pressure in the engine combustion chamber is reduced during execution of the deceleration fuel cut processing, the pumping loss is reduced, so that the feeling of deceleration of the vehicle is reduced as compared with the normal operation, and the driver May give a sense of incongruity. In this respect, according to the same configuration, the reduction in the deceleration feeling associated with the reduction in the pumping loss can be compensated by the increase in the regenerative braking force, and the reduction in the deceleration feeling associated with the decrease in the negative pressure in the engine combustion chamber is alleviated. can do.
以下、この発明の実施形態にかかる車載内燃機関の制御装置について図1〜9を併せ参照して説明する。尚、図3に示されるように、この内燃機関10を搭載する車両は、同内燃機関10の他、電動発電機62をその駆動源として更に搭載し、これら内燃機関10と電動発電機62とによって車両の走行状態に応じて要求される駆動力を適宜分配して走行する、いわゆるハイブリッド車両である。
A vehicle internal combustion engine control apparatus according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. As shown in FIG. 3, the vehicle on which the
まず、図1及び図2を参照して内燃機関10及びその冷却装置について説明する。同図1に示されるように、内燃機関10のシリンダブロック11には、複数のシリンダボア15(図1ではその1つのみを図示)が形成されるとともに、それらシリンダボア15の内部にはピストン17が往復動可能に設けられている。また、内燃機関10には、シリンダブロック11のシリンダボア15、シリンダヘッド12、ピストン17等により複数の機関燃焼室14(図1ではその1つのみを図示)が区画形成されるとともに、その周囲には冷却水が循環するウォータジャケット13が形成されている。
First, the
機関燃焼室14には、吸気通路31及び排気通路32がそれぞれ接続されている。シリンダヘッド12には、機関燃焼室14に燃料を噴射する燃料噴射弁16の他、同機関燃焼室14と吸気通路31とを連通・遮断する吸気バルブ33と、機関燃焼室14と排気通路32とを連通・遮断する排気バルブ34とがそれぞれ往復動可能に設けられている。
An
またこれら吸気バルブ33及び排気バルブ34には、それらの駆動態様を変更する可変動弁機構51,52がそれぞれ設けられている。吸気バルブ33及び排気バルブ34は、これら可変動弁機構51,52により、所定のリフトプロフィールをもって開閉駆動される。具体的には、吸気バルブ33の作用角(開弁期間)及び最大リフト量が可変動弁機構51によって変更される一方、排気バルブ34の作用角(開弁期間)及び最大リフト量が可変動弁機構52によって変更される。更に、吸気バルブ33及び排気バルブ34のリフトプロフィールの変更を通じてそれら各バルブ33,34が同時に開弁する期間、即ちバルブオーバーラップ量を併せて変更することができる。
The
また、吸気通路31には電子制御式のスロットルバルブ35が設けられている。このスロットルバルブ35は、モータ(図示せず)によってその開度(以下、「スロットル開度THA」という)が調節されることにより、機関燃焼室14に流入する吸入空気の量を吸気バルブ33の可変動弁機構51と協動して調節する。
The
一方、排気通路32には、この排気通路32の排気を吸気通路31へ還流して排気再循環を行うためのEGR装置40が設けられている。EGR装置40は、排気通路32から分岐して吸気通路31のスロットルバルブ35の下流側に接続されるEGR通路41と、このEGR通路41を還流する排気の流量をその開度に応じて調節するEGRバルブ42とを備えている。こうしたEGR装置40により排気通路32を流れる排気の一部が吸気通路31に戻されることにより排気中のNOxの低減が図られるようになる。
On the other hand, the
その他、シリンダブロック11の下部にはオイルが貯留されるオイルパン18が組み付けられている。このオイルパン18には、内燃機関10の各摺動部位を潤滑或いは冷却したり、作動油として内燃機関10の油圧機器を駆動したりするためのオイルが貯留されている。このオイルはオイルポンプ(図示せず)により吐出されて潤滑油路(図示せず)を介し必要な部位に供給される。また特に、ピストン17及びシリンダボア15、更にそれらの摺動面にはオイルジェット(図示せず)を介して多量のオイルが噴射供給され、それらの潤滑及び冷却に供される。
In addition, an
また、ピストン17の外周面には3つのリング溝17cが形成されるとともに、このリング溝17cには、図2(a)に示されるように、機関燃焼室14の気密性確保やシリンダボア15の内周面における適切な油膜形成等を目的として複数のピストンリング17aがそれぞれ取り付けられている。このピストンリング17aの内周側には、同ピストンリング17aをシリンダボア15の内周面に押圧するエキスパンダ17bが配設されている。また、ピストンリング17aは、図2(b)に示されるように、リング溝17cに対する取付操作を容易にするために、合口が形成されている。
Further, three
そして、ピストンリング17aは、エキスパンダ17bによってシリンダボア15の内周面に押圧されているため、機関燃焼室14の燃焼熱により、シリンダボア15の内径がピストン17の外径に対して相対的に拡径した場合であっても、ピストンリング17aはそのシリンダボア15における内径の拡径に追従してその内周面に接触した状態を維持することができる。この場合、ピストンリング17aの合口は拡大するようになる。
Since the
次に、このような内燃機関10の冷却装置について説明する。冷却装置の循環水路20は、大きくは、上述したようなウォータジャケット13の他、同ウォータジャケット13から流出する冷却水をラジエータ25を介してサーモスタット24に戻すラジエータ通路22と、このラジエータ通路22から分岐してラジエータ25を迂回する態様でサーモスタット24に接続され、同ウォータジャケット13から流出する冷却水をサーモスタット24に直接戻す迂回通路21とにより構成されている。
Next, a cooling device for such an
サーモスタット24は、その開度に応じてラジエータ通路22を流通する冷却水の流量を調節する。即ち、サーモスタット24の感温部に接触する冷却水の温度がその開弁温度よりも低いときには、同サーモスタット24は閉弁状態となるため、ウォータジャケット13から流出した冷却水はラジエータ25に流入することなく全て迂回通路21に流入するようになる。その一方、サーモスタット24の感温部に接触する冷却水の温度がその開弁温度より高くなるとサーモスタット24は開弁状態となるため、ウォータジャケット13から流出した冷却水は迂回通路21に加え、ラジエータ25にも流入するようになる。そしてこのようにラジエータ25に流入した冷却水は、外気との間の熱交換を通じて冷却される。
The
この循環水路20の途中には同循環水路20に冷却水を循環させるためのポンプ23が設けられている。このポンプ23は、モータ(図示せず)を駆動源とする電動回転式のポンプであり、このモータの回転速度、即ちポンプ23の回転速度が高くなるほどその吐出量は多くなる。こうしたポンプ23の回転速度は、そのモータの供給電圧をデューティ制御することにより変更される。即ち、このデューティ比Dが大きいときほど、ポンプ23の供給電力が大きくなり、ポンプ23による冷却水の吐出量も多くなる。
A
これら可変動弁機構51,52、燃料噴射弁16、スロットルバルブ35、ポンプ23及びEGRバルブ42の駆動状態は、いずれも制御装置91によって制御される。
また、内燃機関10には補機を含めその機関運転状態を検出するための種々のセンサが取り付けられている。例えば、シリンダヘッド12には、ウォータジャケット13の最も下流側に位置する部分に冷却水の温度を検出する水温センサ92が取り付けられている。冷却装置では、この水温センサ92により検出される冷却水の温度をシリンダボア15の周囲、即ちウォータジャケット13に滞留する冷却水の温度(以下、「冷却水温θ」という)の代替値としている。また、クランクシャフト19の近傍にはその回転速度、即ち機関回転速度NEを検出するクランク角センサ93が設けられている。その他、アクセルペダル(図示せず)の近傍にはその操作量(踏込量)ACCPを検出するアクセルセンサ94が設けられている。制御装置91はこれら各種センサの検出値を取り込むとともに、これらセンサの検出値に基づいて、可変動弁制御、燃料噴射制御、スロットル開度制御、EGR制御等々の制御を実行する。
The drive states of the
The
また上述したように、本実施形態にかかる車両は、このような内燃機関10に加えて、電動発電機62をその駆動源として備えている。先の図3に示されるように、内燃機関10及び電動発電機62の各出力軸の駆動力は、動力分割機構61に入力されるとともに減速機構65を介して駆動輪に伝達される。電動発電機62は、電力制御機器63を介してバッテリ64と電気的に接続されており、バッテリ64から電力が供給されることにより駆動力を発生する。また、電動発電機62は、このように電気エネルギを運動エネルギに変換する機能に加えて、車両減速時等に、車両の運動エネルギを電気エネルギとして回生し、この回生された電気エネルギを電力制御機器63を通じてバッテリ64に蓄電する。この車両では、加速要求、バッテリ64の蓄電量等々、そのときどきの走行状況に応じて、電動発電機62のみによる走行、内燃機関10のみによる走行、及び電動発電機62と内燃機関10とによる走行を適宜切り替えるようにしている。
As described above, the vehicle according to the present embodiment includes the
ところで、機関始動後においては、内燃機関10の暖機を早期に完了させることが燃費や燃焼安定性を向上させるうえで望ましい。そこで、本実施形態では、内燃機関10の暖機が完了するまではポンプ23の運転を停止し、循環水路20における冷却水の循環を禁止する処理(暖機促進処理)を実行するようにしている。
By the way, after the engine is started, it is desirable to complete the warm-up of the
以下、図4を参照して、こうした暖機促進処理の具体的な処理手順について説明する。制御装置91は、この図4に示される一連の処理を所定の時間周期ΔT毎に繰り返し実行する。尚、各制御周期におけるポンプ23のデューティ比Dに対応する流量qと上記所定時間ΔTとを積算することにより、今回の制御周期から次の制御周期までの期間に循環水路20を流通する冷却水の流量Qを算出することができる。そして、更にこの流量Qを制御周期毎に逐次積算することで、ポンプ23の吐出量積算値ΣQを算出することができる。
Hereinafter, with reference to FIG. 4, the specific process sequence of such a warm-up promotion process is demonstrated. The
まず、制御装置91は、水温センサ92により検出される冷却水温θが上限温度θc未満か否かを判断する(ステップS100)。この上限水温θcは、内燃機関10の暖機が十分に進行しておらず、冷却水を循環させて内燃機関10を冷却する必要がない状態にあることを冷却水温θとの比較のもと判定するための値であり、試験等を通じて予め定めされている。冷却水温θが上限水温θc以上であると判定した場合(ステップS100:NO)、即ち内燃機関10の暖機がほぼ完了していると判定した場合は、暖機促進処理を実行する必要がないため、ポンプ23は通常運転に移行する(ステップS120)。このように通常運転に移行したときには、機関負荷及び機関回転速度NE等、機関運転状態に基づいてポンプ23を制御する。
First, the
一方、冷却水温θが上限水温θc未満であると判定した場合(ステップS100:YES)、ポンプ23の運転を停止する暖機促進処理を実行する(ステップS110)。即ち、ポンプ23の運転を停止して冷却装置の冷却能力を低下させ、内燃機関10の暖機を促進する。
On the other hand, when it is determined that the cooling water temperature θ is lower than the upper limit water temperature θc (step S100: YES), a warm-up promotion process for stopping the operation of the
ところで、こうした暖機促進処理の実行中にあっては、ピストン17とシリンダボア15とのクリアランスについて通常のポンプ運転時にはみられない以下のような事象が生じる。図5は、暖機促進処理の実行中及び実行後におけるピストンリング17aの合口の間に位置するピストン17とシリンダボア15とのクリアランスCLと、冷却水温θとの関係を示している。尚、同図5において、ポンプ23が通常運転されているとき、即ち暖機促進処理が実行されないときのシリンダボア15の内径の推移を破線にて示す。
By the way, during the execution of the warming-up promotion process, the following phenomenon that is not observed during normal pump operation occurs with respect to the clearance between the
機関燃焼室14において混合気が燃焼すると、その燃焼熱により冷却水温θは上昇する。また、この燃焼熱によりピストン17及びシリンダボア15はいずれも温度上昇するため、ピストン17の外径及びシリンダボア15の内径はいずれも熱膨張により拡径する。ここで、シリンダボア15と冷却水との間の熱交換量と、ピストン17と冷却水と間の熱交換量とを比較すると、シリンダボア15と冷却水と間の熱交換量の方が大きい。内燃機関10では、このような場合であってもピストン17とシリンダボア15との間のクリアランスCL(=CL1)が略一定となるように、ポンプ23が通常運転されているとき、即ち機関運転中において占める時間が最も多い状況に合わせてピストン17やシリンダボア15の各諸元が予め設定されている。
When the air-fuel mixture burns in the
しかしながら、暖機促進処理の実行に伴ってポンプ23の運転が停止されると、循環水路20において冷却水の循環が生じないため、ポンプ23を通常運転するときよりもシリンダボア15と冷却水との間の熱交換量が減少するようになる。これに対して、ピストン17と冷却水との間の熱交換量はそもそも少ないため、ピストン17についていえば、シリンダボア15において生じるような暖機促進処理が実行されることに起因する熱交換量の変化は少ない(尚、図5ではその変化は無視できるものと想定している)。このため、暖機促進処理の実行中は、ピストン17の外径に対してシリンダボア15の内径が大きく拡径するようになり、ピストン17とシリンダボア15との間のクリアランスCL(=CL2)は、通常運転時では発生し得ないような大きさになる。更に、こうしたシリンダボア15の拡径に伴ってクリアランスCLのみならず合口の隙間も増大することとなる。
However, when the operation of the
また、同図5に示されるように、冷却水温θが高いときほど、即ち冷却水温θが上限水温θcに近づくほど、シリンダボア15の内径は拡径する。このため、ピストン17とシリンダボア15とのクリアランスCLは、冷却水温θが高くなるほど大きくなる。その後、冷却水温θが暖機促進処理が終了する上限水温θcに達して、ポンプ23による冷却水の循環が開始されると、シリンダボア15と冷却水との熱交換が促進されるため、シリンダボア15の内径は徐々に減少する。これにより、ピストン17とシリンダボア15とのクリアランスCLは徐々に小さくなる。即ち、ピストンリング17aの合口の間に位置するピストン17とシリンダボア15との間のクリアランスCLは徐々に小さくなる。
Also, as shown in FIG. 5, the inner diameter of the cylinder bore 15 increases as the cooling water temperature θ increases, that is, as the cooling water temperature θ approaches the upper limit water temperature θc. For this reason, the clearance CL between the
ここで、暖機促進処理の実行に伴ってピストンリング17aの合口の間に位置するピストン17とシリンダボア15との間のクリアランスCLが大きくなっており、また合口の隙間の拡大しているときに、減速時燃料カット処理が行われると、このクリアランスCLを通じて量のオイルが機関燃焼室14に吸い上げられるオイルの量が増大し、通常想定されるオイル上がりの抑制処理ではもはや対処できない状況が発生する点については上述した通りである。
Here, when the clearance CL between the
そこで、本実施形態においては、暖機促進処理の実行中及び暖機促進処理の終了後の所定期間は、機関燃焼室14にて発生する負圧を低減すべく、ポンプ23の通常運転時と比較してスロットル開度THAが大きくなるようにこれを補正する負圧低減処理を実行するようにしている。以下、図6を参照して、このような暖機促進処理及び負圧低減処理を実行する場合におけるスロットルバルブ35の駆動制御の具体的な処理手順について説明する。尚、制御装置91は、この処理を所定に演算周期毎に繰り返し実行する。
Therefore, in the present embodiment, during the warm-up promotion process and during a predetermined period after the end of the warm-up promotion process, the normal operation of the
まず、制御装置91は、アクセル操作が解除されているか否かを判断する(ステップS200)。即ち、アクセル操作量ACCPが「0」であるか否か判断する。アクセル操作が解除されていないと判断した場合(ステップS200:NO)、スロットルバルブ35及び吸気バルブ33の可変動弁機構51は通常制御に移行する(ステップS260)。即ち、基本的にアクセルペダルの操作量ACCPに応じてスロットル開度THA及び可変動弁機構51の最大リフト量を設定する。
First, the
一方、アクセル操作が解除されていると判断した場合(ステップS200:YES)、減速時燃料カット処理を実行する(ステップS210)。具体的には、機関回転速度NEが機関ストールの発生を考慮して設定される回転速度(燃料カット復帰回転速度NEc)に低下するまで、一時的に燃料噴射を停止する。そして、スロットル開度THAをオイル上がりの発生を抑制することのできる程度まで増大させる処理を実行する。 On the other hand, when it is determined that the accelerator operation has been released (step S200: YES), a fuel cut process during deceleration is executed (step S210). Specifically, the fuel injection is temporarily stopped until the engine rotational speed NE decreases to a rotational speed (fuel cut return rotational speed NEc) set in consideration of the occurrence of engine stall. And the process which increases throttle opening THA to the grade which can suppress generation | occurrence | production of an oil rise is performed.
次に、補機を含む内燃機関10の機関運転状態に応じて、目標スロットル開度THAtを設定する(ステップS220)。具体的には、暖房装置(図示せず)等の補機が駆動される場合には、その負荷が大きいときほど、目標スロットル開度THAtは大きくなるように設定される。また、減速時燃料カット処理の開始時における機関回転速度NEが高い状態にあるときほど、目標スロットル開度THAtは大きくなるように設定される。機関回転速度NEが高い状態にあるときに、スロットル開度THAを急激に低下させて、機関燃焼室14に大きな負圧が急激に発生することを抑制するためである。
Next, the target throttle opening THAt is set according to the engine operating state of the
こうして目標スロットル開度THAtを設定すると、次に、暖機促進処理の実行中であるか、又は暖機促進処理の実行完了後、所定期間Tが経過していないかを判断する(ステップS230)。尚、所定期間Tは、暖機促進処理を終了してからのポンプ23の吐出量積算値ΣQが所定量Q1に達するまでの期間である。そしてこの所定量Q1は、暖機促進処理を終了してからのポンプ23の吐出量積算値ΣQがこの所定量Q1に達していればシリンダボア15にかかる局所的な変形が無視できる程度に低減すると想定できる量である。
When the target throttle opening THAt is thus set, it is next determined whether the warm-up promotion process is being executed or whether the predetermined period T has elapsed after the completion of the warm-up promotion process (step S230). . The predetermined period T is a period from the end of the warm-up promotion process until the discharge amount integrated value ΣQ of the
そして、暖機促進処理が実行中である、又は暖機促進処理の実行完了後、所定期間Tが経過していないと判断した場合(ステップS230:YES)、次に目標スロットル開度THAtを増大補正する(ステップS240)。即ち、まず図7に示される演算用マップを参照し、目標スロットル開度THAtの補正量αを冷却水温θに応じて算出する。 Then, when it is determined that the warm-up promotion process is being executed, or the predetermined period T has not elapsed after the completion of the warm-up promotion process (step S230: YES), the target throttle opening THAt is then increased. Correction is performed (step S240). That is, first, referring to the calculation map shown in FIG. 7, the correction amount α of the target throttle opening THAt is calculated according to the cooling water temperature θ.
同図7は、冷却水温θと目標スロットル開度THAtの補正量αとの関係を示す演算用マップである。同図7に示されるように、冷却水温θが高いときほど、目標スロットル開度THAtの補正量αは大きくなるように設定されている。冷却水温θが高いときほどシリンダボア15の内径は拡径するため、ピストン17の外径とシリンダボア15の内径との間のクリアランスCLが拡大する。このため、ピストンリング17aの合口の間に位置するピストン17とシリンダボア15との間のクリアランスCLが拡大し、オイル上がりが顕著になると考えられるためである。
FIG. 7 is a calculation map showing the relationship between the coolant temperature θ and the correction amount α of the target throttle opening THAt. As shown in FIG. 7, the correction amount α of the target throttle opening THAt is set so as to increase as the cooling water temperature θ increases. Since the inner diameter of the cylinder bore 15 increases as the cooling water temperature θ increases, the clearance CL between the outer diameter of the
次に、図8に示される演算用マップを参照し、目標スロットル開度THAtの補正量βを減速時燃料カット処理開始時からの経過時間に応じて算出する。同図8は、減速時燃料カット処理開始時からの経過時間と、目標スロットル開度THAtの補正量βとの関係を示す演算用マップである。同図8に示されるように、目標スロットル開度THAtの補正量βは、減速時燃料カット処理開始時からの経過時間が長くなるほど小さくなるように設定される。減速時燃料カット処理が開始された直後の機関回転速度NEは、停車直前の機関回転速度NEと比較して比較的高い状態にあるため、機関燃焼室14に大きな負圧が発生して、オイル上がりに起因するオイル消費量が増大しやすい状態となるからである。尚、図7及び図8に示す演算用マップは、予め実験等を通じて求められ、制御装置91のメモリ91aに記憶されている。
Next, referring to the calculation map shown in FIG. 8, the correction amount β of the target throttle opening THAt is calculated according to the elapsed time from the start of deceleration fuel cut processing. FIG. 8 is a calculation map showing the relationship between the elapsed time from the start of deceleration fuel cut processing and the correction amount β of the target throttle opening THAt. As shown in FIG. 8, the correction amount β of the target throttle opening THAt is set so as to decrease as the elapsed time from the start of the fuel cut process at the time of deceleration becomes longer. Since the engine speed NE immediately after the fuel cut process at the time of deceleration is relatively high compared to the engine speed NE immediately before stopping, a large negative pressure is generated in the
このように補正量α及び補正量βを算出した後、先のステップS220で設定した目標スロットル開度THAtにこれら補正量α及び補正量βを加算して、目標スロットル開度THAtを増大補正する(ステップS240)。 After calculating the correction amount α and the correction amount β in this way, the correction amount α and the correction amount β are added to the target throttle opening degree THAt set in the previous step S220 to increase the target throttle opening degree THAt. (Step S240).
次に、スロットル開度THAが目標スロットル開度THAtとなるようにスロットルバルブ35を制御して(ステップS250)、この処理を一旦終了する。また、暖機促進処理の実行中ではない、または暖機促進処理の実行完了後、所定期間Tが経過した後であると判断した場合(ステップS230:NO)は、目標スロットル開度THAtの増大補正をすることなく、スロットル開度THAが同目標スロットル開度THAtとなるようにスロットルバルブ35を制御して(ステップS250)、この処理を一旦終了する。
Next, the
図9は、機関始動時からこうした暖機促進処理及び負圧低減処理が実行された場合における、(a)アクセル操作量ACCP、(b)減速時燃料カット処理の実行態様、(c)機関回転速度NE、(d)スロットル開度THAの推移をそれぞれ示している。尚、実線、1点、2点鎖線は、スロットル開度THAの各推移について冷却水温θが異なる場合の代表例を示している。具体的には、実線は機関冷間時など冷却水温θが低い場合、1点鎖線は暖機がある程度進行した後に再始動されたときなど冷却水温θがある程度高い場合、2点鎖線は内燃機関10の暖機が略完了した後の高温再始動時など冷却水温θが極めて高い場合におけるスロットル開度THAの推移をそれぞれ示している。尚、破線は、このような負圧低減処理を実行しない場合におけるスロットル開度THAの推移を示している。即ち、通常のオイル上がりについては考慮しているものの、上述したようなシリンダボア15の局所的な変形に起因する過剰なオイル上がりについては配慮していない場合の同推移を示している。
FIG. 9 shows (a) accelerator operation amount ACCP, (b) execution mode of fuel cut processing during deceleration, and (c) engine rotation when such warm-up promotion processing and negative pressure reduction processing are executed from the start of the engine. Changes in speed NE and (d) throttle opening THA are shown. A solid line, a single point, and a two-dot chain line show typical examples when the cooling water temperature θ is different for each transition of the throttle opening THA. Specifically, when the cooling water temperature θ is low, such as when the engine is cold, the solid line is when the cooling water temperature θ is high to some extent, such as when the cooling water temperature θ is restarted after the warm-up has progressed to some extent, the two-dot chain line indicates the
例えば、機関始動後にアクセル操作量ACCPが増大すると、これに伴って機関回転速度NE及びスロットル開度THAも増大する(タイミングt0〜t1)。当然ながらこの場合には、減速時燃料カット処理は実行されない。そして、アクセル操作量ACCPが所定量に維持されると、機関回転速度NEが徐々に増大し、これに伴ってスロットル開度THAも徐々に増大するようになる(タイミングt1〜t2)
そして、アクセル操作が解除されると、即ちアクセル操作量が「0」となると、減速時燃料カット処理が開始される(タイミングt2)。この際、スロットル開度THAは大きく低下する。但し、このときのスロットル開度THAは、補機を含む機関回転速度NEをはじめとする機関運転状態に応じて設定される目標スロットル開度THAtを補正量α及び補正量βに基づいて増大補正した開度となる。具体的には、図9(d)に示されるように、冷却水温θが高いときほど、また減速時燃料カット処理が開始されてからの経過時間が短いときほど、目標スロットル開度THAtが大きくなるようにこれが補正される。そして、その結果、スロットル開度THAはアイドル運転が可能となる所定開度にまで徐々に減少する。また、機関回転速度NEが燃料カット復帰回転速度NEcに達すると減速時燃料カット処理は停止され、燃料噴射が開始されるようになる(タイミングt4)
以上説明したように本実施形態によれば、以下に記載の作用効果を奏することができる。
For example, when the accelerator operation amount ACCP increases after the engine is started, the engine speed NE and the throttle opening THA also increase accordingly (timing t0 to t1). Of course, in this case, the fuel cut process during deceleration is not executed. When the accelerator operation amount ACCP is maintained at a predetermined amount, the engine rotational speed NE gradually increases, and accordingly, the throttle opening THA also gradually increases (timing t1 to t2).
When the accelerator operation is released, that is, when the accelerator operation amount becomes “0”, the deceleration fuel cut process is started (timing t2). At this time, the throttle opening THA greatly decreases. However, the throttle opening THA at this time is corrected to increase the target throttle opening THAt set according to the engine operating state including the engine speed NE including the auxiliary machine based on the correction amount α and the correction amount β. Opening. Specifically, as shown in FIG. 9D, the target throttle opening THAt increases as the coolant temperature θ increases and as the elapsed time from the start of the fuel cut process during deceleration decreases. This is corrected so that As a result, the throttle opening THA gradually decreases to a predetermined opening at which idle operation is possible. Further, when the engine rotational speed NE reaches the fuel cut return rotational speed NEc, the deceleration fuel cut process is stopped and fuel injection is started (timing t4).
As described above, according to the present embodiment, the following effects can be achieved.
(1)本実施形態によれば、暖機促進処理の実行中、減速時燃料カット処理が実行された場合は、機関燃焼室14に発生する負圧を減少させるようにしているため、ピストンリング17aの合口等を通じてオイルが機関燃焼室14に吸い上げられるオイル上がりの発生を抑制することができる。このため、こうした暖機促進処理の実行中であっても、オイル上がりに伴うオイル消費量の増大を抑制することができるようになる。
(1) According to the present embodiment, when the fuel cut process during deceleration is executed during the warm-up promotion process, the negative pressure generated in the
(2)また、冷却水温θが高いときほど補正量αを大きくしている。このため、暖機促進処理の実行中、冷却水温θが上昇してシリンダボア15の局所的な変形が顕著なものとなり、またオイルの粘度が低下してその流動性が高くなったときであっても、機関燃焼室14の負圧を大きく減少させることができ、オイル上がりに起因するオイル消費量の増大を冷却水温θに応じたかたちで適切に抑制することができるようになる。一方、機関冷間時のように冷却水温θが低いとき、即ちオイル上がりがさほど顕著にならないときには、補正量αを小さくしているため、減速時燃料カット処理が実行されているにもかかわらずポンピングロスが低減することにより、通常運転時と比較すると車両の減速感が低下し、運転者に違和感を与えることを抑制することができるようになる。
(2) The correction amount α is increased as the cooling water temperature θ is higher. For this reason, during the warm-up promotion process, the coolant temperature θ rises and local deformation of the cylinder bore 15 becomes prominent, and the oil viscosity decreases and its fluidity increases. In addition, the negative pressure in the
(3)また、減速時燃料カット処理が開始された直後の機関回転速度NEは、停車直前の機関回転速度NEと比較して比較的高い状態にあるため、機関燃焼室14に大きな負圧が発生して、オイル上がりに起因するオイル消費量が増大しやすい状態となる。本実施形態によれば、減速時燃料カット処理がなされてからの経過時間が短いときほど補正量βを大きくしているため、こうしたオイル上がりに起因するオイル消費量の増大を減速時燃料カット処理がなされてからの経過時間に応じたかたちで適切に抑制することができるようになる。
(3) Since the engine speed NE immediately after the fuel cut process at the time of deceleration is relatively high compared to the engine speed NE immediately before stopping, a large negative pressure is applied to the
(4)暖機促進処理の実行中は、冷却水温θが高くなるほど、シリンダボア15の局所的な変形は増大するようになる。そして、暖機促進処理の終了直前には、冷却水温θも極めて高くなり、シリンダボア15の局所的な変形も顕著なものとなる。その後、暖機促進処理が完了すると冷却水の循環が開始されるため、そのシリンダボア15の局所的な変形は徐々に緩和されるとはいえ、ピストン17とシリンダボア15との間のクリアランスが通常の運転時と同様の状態になるには所定の時間を要する。従って、暖機促進処理が終了した後であっても、このようにピストン17とシリンダボア15との間のクリアランスが通常の運転時と同様の状態になるまでの期間は、暖機促進処理の実行中と同様にオイル上がりに伴うオイル消費量の増大が懸念される。本実施形態によれば、暖機促進処理の終了後、暖機促進処理の実行に伴うシリンダボア15の局所的な変形が無視できる程度にまで減少するまでの期間(所定期間T)は、負圧低減処理を実行するようにしているため、オイル消費量が増大することを適切に抑制することができるようになる。
(4) During execution of the warm-up promotion process, the local deformation of the cylinder bore 15 increases as the coolant temperature θ increases. And just before the end of the warm-up promotion process, the coolant temperature θ becomes extremely high, and the local deformation of the cylinder bore 15 becomes remarkable. After that, when the warm-up promotion processing is completed, the circulation of the cooling water is started. Therefore, although the local deformation of the cylinder bore 15 is gradually eased, the clearance between the
(5)また、暖機促進処理を終了してからのポンプの吐出量を都度監視しその積算値が所定量に達するまでの期間、即ちシリンダボア15の局所的な変形が緩和される程度の量の冷却水が循環するまでの期間を所定期間Tとして設定し、この期間は負圧低減処理を実行するようにしている。このため、シリンダボア15の局所的な変形がまだ十分に緩和されていないことによるオイル消費量の増大を適切に抑制することができるようになる。 (5) Further, the pump discharge amount after completion of the warm-up promotion process is monitored each time until the integrated value reaches a predetermined amount, that is, the amount that local deformation of the cylinder bore 15 is reduced. A period until the cooling water is circulated is set as a predetermined period T, and the negative pressure reduction process is executed during this period. For this reason, it becomes possible to appropriately suppress an increase in oil consumption due to the local deformation of the cylinder bore 15 not being sufficiently relaxed.
尚、本発明は、上記実施形態にて例示した態様に限られるものではなく、これを例えば以下に示されるように変更して実施することもできる。また以下の各変形例は、上記各実施形態についてのみ適用されるものではなく、異なる変形例を適宜組み合わせた態様にて実施することもできる。 In addition, this invention is not restricted to the aspect illustrated in the said embodiment, For example, this can also be changed and implemented as shown below. The following modifications are not applied only to the above-described embodiments, and can be implemented in a mode in which different modifications are appropriately combined.
・負圧低減処理の実行に併せて電動発電機62による回生制動力が増大するようにこれを制御するようにしてもよい。即ち、上述したように、減速燃料カット処理の実行中に機関燃焼室の負圧を低下させるとポンピングロスが低下するため、通常運転時と比較して車両の減速感が低下するようになり、運転者に違和感を与えるおそれがある。この点、同構成によれば、こうしたポンピングロスの低下に伴う減速感の低下を回生制動力の増大により補うことができ、機関燃焼室14の負圧を減少させることに伴う減速感の低下を緩和することができる。
-This may be controlled so that the regenerative braking force by the
・上述した例ではスロットル開度THAが増大するようにスロットルバルブ35を制御して負圧低減処理を実行するようにしたが、これに代えて或いはこれに加えて吸気バルブ33の可変動弁機構51により最大リフト量を増大させることによって機関燃焼室14に発生する負圧を低減するようにしてもよい。
In the example described above, the
・上記各変形例では、スロットル開度THAや吸気バルブ33の最大リフト量を調節することにより、負圧低減処理を実行するようにしたが、これに代えて或いはこれに加えて、以下のような構成を採用することもできる。即ち、吸気バルブ33及び排気バルブ34の少なくとも一方のバルブタイミングを変更可能なバルブタイミング可変機構を更に備える。そして、このバルブタイミング可変機構によるバルブタイミングの変更を通じてバルブオーバーラップ量を増大させる。そして、排気通路32から機関燃焼室14に吹き返される排気(内部EGRガス)を増大させることにより、機関燃焼室14に発生する負圧を低減することもできる。更にこの場合、バルブタイミング可変機構を可変動弁機構51,52とは別に設けるようにしてもよいし、可変動弁機構51,52にバルブオーバーラップ量を変更する機能を持たせるようにしてもよい。
In each of the above modifications, the negative pressure reduction process is executed by adjusting the throttle opening THA and the maximum lift amount of the
・上記各変形例では、スロットル開度THA、吸気バルブ33の最大リフト量、バルブオーバーラップ量を調節することにより、負圧低減処理を実行するようにしたが、これに代えて或いはこれに加えて、EGRバルブ42の開度を増大させることで、排気通路32から吸気通路31を介して機関燃焼室14に導入される排気(外部EGRガス)を増大させることにより、機関燃焼室14に発生する負圧を低減することもできる。
In each of the above modifications, the negative pressure reduction process is executed by adjusting the throttle opening THA, the maximum lift amount of the
・上記実施形態では、暖機促進処理を所定の時間周期ΔTで実行するとともに、各制御周期におけるポンプ23のデューティ比D、即ち流量qと上記所定時間ΔTとを積算することにより、今回の制御周期から次の制御周期までの期間に循環水路20を流通する冷却水の流量Qを算出し、更にこの流量Qを制御周期毎に逐次積算することで、ポンプ23の吐出量積算値ΣQを算出するようにした。これに対して、暖機促進処理を所定のクランク角周期Δαで実行するのであれば、このクランク角周期Δαの他、機関回転速度NEに基づいて今回の制御周期から次の制御周期までの期間に循環水路20を流通する冷却水の流量Qを算出し、この流量Qを制御周期毎に逐次積算することで、ポンプ23の吐出量積算値ΣQを算出するようにした。
In the above embodiment, the warm-up promotion process is executed at a predetermined time period ΔT, and the current control is performed by integrating the duty ratio D of the
・負圧低減処理は、暖機促進処理の実行中にのみ行い、暖機促進処理の終了後はこの処理を行わないようにしてもよい。
・冷却水温θに基づいて算出される補正量αのみに基づいて、目標スロットル開度THAtを補正するようにしてもよい。または、減速時燃料カット処理開始時からの経過時間に基づいて算出される補正量βのみに基づいて、目標スロットル開度THAtを補正するようにしてもよい。或いは、目標スロットル開度THAtを、こうした暖機促進処理が実行されない場合と比較して負圧を低減することのできる固定値に設定することもできる。
The negative pressure reduction process may be performed only during the execution of the warm-up promotion process, and this process may not be performed after the warm-up promotion process is completed.
The target throttle opening THAt may be corrected based only on the correction amount α calculated based on the coolant temperature θ. Alternatively, the target throttle opening THAt may be corrected based only on the correction amount β calculated based on the elapsed time from the start of deceleration fuel cut processing. Or target throttle opening THAt can also be set to the fixed value which can reduce a negative pressure compared with the case where such a warming-up promotion process is not performed.
・上記実施形態及び各変形例では、暖機促進処理が終了した後、冷却水の流量に応じて負圧低減処理を実行する期間を変更するようにしたが、予め定められた所定期間が経過するまで、負圧低減処理を実行するようにしてもよい。 In the above embodiment and each modified example, after the warm-up promotion process is completed, the period for performing the negative pressure reduction process is changed according to the flow rate of the cooling water, but a predetermined period has elapsed. Until this is done, negative pressure reduction processing may be executed.
・上述した例では、その吐出量を可変設定するために電動回転式のポンプ23を採用するようにしたが、例えば従前から用いられている機関駆動式のポンプを採用することもできる。但し、この場合には、内燃機関10におけるクランクシャフト19の回転速度にかかわらずその吐出量を変更できる機構を別途設けるようにする。例えば、内燃機関10のクランクシャフト19にクラッチを介してその回転軸が駆動連結され、このクラッチを係合/遮断することにより冷却水を吐出する状態と吐出を停止した状態に切り替えるポンプを採用することもできる。その他、内燃機関10のクランクシャフト19からの動力伝達を断接することができれば、例えば、ポンプの回転軸に取り付けられたプーリ(図示せず)を出力軸の回転に伴って走行するベルトに対して押圧/離間することにより動力伝達を断接する等、その他の断接機構によりこれを行うようにしてもよい。
In the above-described example, the electric
・上述した変形例を含め各実施形態では、暖機促進処理としてポンプ23の運転を停止して循環水路20における冷却水の循環を停止する処理を例示したが、本発明における暖機促進処理には、ポンプ23を運転するものの、例えば、ウォータジャケット13において冷却水の局所的な沸騰が発生しない最小量の冷却水を循環水路20に循環させる等、その吐出量を所定量以下に制限するものも含まれる。
-In each embodiment including the modification mentioned above, although the process which stops the driving | operation of the
10…内燃機関、11…シリンダブロック、12…シリンダヘッド、13…ウォータジャケット、14…機関燃焼室、15…シリンダボア、16…燃料噴射弁、17…ピストン、17a…ピストンリング、17b…エキスパンダ、17c…リング溝、18…オイルパン、19…クランクシャフト、20…循環水路、21…迂回通路、22…ラジエータ通路、23…ポンプ、24…サーモスタット、25…ラジエータ、31…吸気通路、32…排気通路、33…吸気バルブ、34…排気バルブ、35…スロットルバルブ、40…EGR装置、41…EGR通路、42…EGRバルブ、51…可変動弁機構(リフト量変更機構、バルブタイミング変更機構)、52…可変動弁機構(リフト量変更機構、バルブタイミング変更機構)、61…動力分割機構、62…電動発電機、63…電力制御機器、64…バッテリ、65…減速機構、91…制御装置(負圧可変手段、制御手段)、92…水温センサ、93…クランク角センサ、94…アクセルセンサ。
DESCRIPTION OF
Claims (10)
吸気行程における機関燃焼室の負圧を変更可能な負圧可変手段と、
前記暖機促進処理の実行中に減速時燃料カットがなされたときには同暖機促進処理が実行されていないときと比較して前記負圧が減少するように前記負圧可変手段を制御する制御手段と
を備える車載内燃機関の制御装置。 A warm-up system that includes a sensor that detects the temperature of the cooling water around the cylinder bore, and that restricts the pump discharge rate to the circulation channel at least as an execution condition that the detected temperature of the cooling water is less than a predetermined upper limit temperature. In a control device for an on-vehicle internal combustion engine provided with a cooling device that controls the pump to execute an acceleration process,
Negative pressure variable means capable of changing the negative pressure of the engine combustion chamber in the intake stroke;
Control means for controlling the negative pressure variable means so that the negative pressure is reduced when the fuel cut during deceleration is performed during the warm-up promotion process compared to when the warm-up promotion process is not executed. And a control device for an on-vehicle internal combustion engine.
請求項1に記載の車載内燃機関の制御装置。 2. The on-vehicle internal combustion engine according to claim 1, wherein the control unit sets a reduction amount when the negative pressure is reduced to a larger value when the temperature of the cooling water around the cylinder bore is high than when the temperature is low. Control device.
請求項1又は請求項2に記載の車載内燃機関の制御装置。 3. The control unit according to claim 1, wherein when the elapsed time after the fuel cut at the time of deceleration is short, the amount of decrease when the negative pressure is decreased is set to a larger value than when it is long. In-vehicle internal combustion engine control device.
前記制御手段は前記スロットルバルブの開度を増大させることにより前記負圧を減少させる
請求項1〜3のいずれか一項に記載の車載内燃機関の制御装置。 The negative pressure variable means includes a throttle valve that is provided in the intake passage and adjusts the intake air amount,
The control device for an on-vehicle internal combustion engine according to any one of claims 1 to 3, wherein the control means decreases the negative pressure by increasing an opening of the throttle valve.
前記制御手段は前記吸気バルブのリフト量を増大させることにより前記負圧を減少させる
請求項1〜4のいずれか一項に記載の車載内燃機関の制御装置。 The negative pressure variable means includes a lift amount changing mechanism capable of changing the lift amount of the intake valve,
The on-board internal combustion engine control device according to any one of claims 1 to 4, wherein the control means decreases the negative pressure by increasing a lift amount of the intake valve.
前記制御手段はそのバルブタイミングの変更を通じてバルブオーバーラップ量を増大させることにより前記負圧を減少させる
請求項1〜5のいずれか一項に記載の車載内燃機関の制御装置。 The negative pressure variable means includes a valve timing changing mechanism that changes the valve timing of at least one of the intake valve and the exhaust valve,
The on-board internal combustion engine control device according to any one of claims 1 to 5, wherein the control means decreases the negative pressure by increasing a valve overlap amount through a change in the valve timing.
前記制御手段は前記調量弁の開度を増大させて前記排気通路から前記吸気通路に戻される排気の量を増大させることにより前記負圧を減少させる
請求項1〜6のいずれか一項に記載の車載内燃機関の制御装置。 The negative pressure varying means includes an EGR device comprising a communication passage communicating the exhaust passage and the intake passage and a metering valve for metering exhaust gas returned from the exhaust passage to the intake passage through the communication passage,
The said control means decreases the said negative pressure by increasing the opening degree of the said metering valve, and increasing the quantity of the exhaust_gas | exhaustion returned to the said intake passage from the said exhaust passage. The control apparatus of the vehicle-mounted internal combustion engine of description.
請求項1〜7のいずれか一項に記載の車載内燃機関の制御装置。 The control means is configured to change the negative pressure so that the negative pressure is reduced as compared with a case where the warm-up promotion process is not executed until a predetermined period elapses after the warm-up promotion process ends. The on-vehicle internal combustion engine control device according to any one of claims 1 to 7.
請求項8に記載の車載内燃機関の制御装置。 The on-board internal combustion engine control device according to claim 8, wherein the control means sets, as the predetermined period, an engine from when the warm-up promotion processing is ended until the integrated discharge amount of the pump reaches a predetermined amount.
前記内燃機関が搭載される車両はその駆動源として電動発電機を併せて搭載するものであり、
前記制御手段は前記負圧が減少するように前記負圧可変手段が制御されるときには前記電動発電機による回生制動力が増大するようにこれを制御する
ことを特徴とする車載内燃機関の制御装置。 In the control apparatus of the vehicle-mounted internal combustion engine according to any one of claims 1 to 9,
The vehicle on which the internal combustion engine is mounted is one that also includes a motor generator as its drive source,
The control means controls the in-vehicle internal combustion engine so that the regenerative braking force by the motor generator increases when the negative pressure variable means is controlled so that the negative pressure decreases. .
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010166482A JP2012026374A (en) | 2010-07-23 | 2010-07-23 | Control device of onboard internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010166482A JP2012026374A (en) | 2010-07-23 | 2010-07-23 | Control device of onboard internal combustion engine |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2012026374A true JP2012026374A (en) | 2012-02-09 |
Family
ID=45779587
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2010166482A Pending JP2012026374A (en) | 2010-07-23 | 2010-07-23 | Control device of onboard internal combustion engine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2012026374A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2019060326A (en) * | 2017-09-28 | 2019-04-18 | 株式会社Subaru | Engine control device |
-
2010
- 2010-07-23 JP JP2010166482A patent/JP2012026374A/en active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2019060326A (en) * | 2017-09-28 | 2019-04-18 | 株式会社Subaru | Engine control device |
JP6990551B2 (en) | 2017-09-28 | 2022-02-03 | 株式会社Subaru | Engine control unit |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4277046B2 (en) | Cooling device for internal combustion engine | |
US9222398B2 (en) | Cooling system | |
JP5632882B2 (en) | Catalyst warm-up control device for hybrid vehicle | |
US20090205588A1 (en) | Internal combustion engine with variable speed coolant pump | |
JPWO2013093997A1 (en) | Control device for cooling system | |
US20150105996A1 (en) | Viscosity detection using starter motor | |
JP2017081501A (en) | Automobile mounted with generator drive engine | |
US20130125853A1 (en) | Efficient Vehicle Component Heating | |
RU2686650C1 (en) | Cooling system for internal combustion engine (versions) | |
JP2016079935A (en) | Cooling control device of internal combustion engine | |
JP6607232B2 (en) | Oil circulation device for internal combustion engine | |
JP5338761B2 (en) | Cooling device for in-vehicle internal combustion engine | |
US8925514B2 (en) | Method for improving warm-up of an engine | |
JP5565283B2 (en) | Cooling device for internal combustion engine | |
JP2007177792A (en) | Internal combustion engine equipped with compression ratio change mechanism and method for controlling internal combustion engine | |
JP7192591B2 (en) | Hybrid vehicle and supercharger cooling method | |
CN112459862A (en) | Engine lubrication system with three-stage oil cooler bypass valve | |
JP2018193957A (en) | Engine warming-up system | |
JP2012026374A (en) | Control device of onboard internal combustion engine | |
US11624330B2 (en) | Method for operating an internal combusting engine, and corresponding internal combustion engine | |
JP2012188966A (en) | Engine cooling system | |
JP2010095017A (en) | Hybrid vehicle and control method of the same | |
RU2638703C2 (en) | Method and system to provide vacuum in vehicle | |
JP2015104985A (en) | Hybrid vehicle | |
JP2014080932A (en) | Engine control device |