JP2013007318A - Internal combustion engine and method of controlling the same - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an internal combustion engine capable of executing the lubrication and the cooling with engine of necessary sand sufficient amount in a high-load state in which engine oil of large amount must be supplied; and capable of recovering the energy of an engine drive shaft to drive a variable oil pump, increasing the engine oil supply while avoiding degradation of the fuel consumption, and efficiently obtaining the required braking force in a state without the fuel not being reliably injected in an operational state of an auxiliary brake, and a method of controlling the same.SOLUTION: The internal combustion engine 10 has a control apparatus 40 for controlling a variable oil pump 20 and an auxiliary brake system 30. The supply of engine oil by the variable oil pump 20 is increased when the operational state of the internal combustion engine 10 is a high-load state, when the actual fuel injection amount Qm (or the indicated fuel injection amount Qt) in the decelerated state is zero, and when the actual fuel injection amount Qm (or the indicated fuel injection amount Qt) in the operational state of the auxiliary brake is zero.

Description

本発明は、内燃機関及びその制御方法に関し、より詳細には、自動車エンジンや産業用エンジン等の内燃機関において、高負荷状態では、エンジンオイルの供給量を増量して、必要十分な量のエンジンオイルで潤滑と冷却を効率よく行うことができ、また、補助ブレーキの作動状態では、燃費の悪化を回避しながらエンジンオイルの供給量を増加して、必要な制動力を効率よく得ることができる可変オイルポンプを備えた内燃機関及びその制御方法に関する。   The present invention relates to an internal combustion engine and a control method therefor, and more specifically, in an internal combustion engine such as an automobile engine or an industrial engine, in a high load state, the amount of engine oil supplied is increased so that a necessary and sufficient amount of engine is provided. Lubricating and cooling can be performed efficiently with oil, and in the operating state of the auxiliary brake, the required amount of braking force can be efficiently obtained by increasing the supply amount of engine oil while avoiding deterioration of fuel consumption. The present invention relates to an internal combustion engine including a variable oil pump and a control method thereof.

近年の内燃機関を使用する自動車用エンジンや産業用エンジン等における排気ガス規制は年々厳しくなってきている。これに加えて近年は世界的な地球温暖化対応として、厳しい燃費規制も導入されている。これらに対応するため、最新のエンジンは燃焼を改善することによる燃費の改善のための研究開発と共に、内燃機関であるエンジン本体のフリクションを低減することによる燃費の改善のための研究開発も同時に行われてきている。しかし、内燃機関の燃費の改善としてのエンジン本体における燃焼効率の向上が略限界に達していることから、近年はエンジン本体のフリクション低減のための研究開発が活発化している。   In recent years, exhaust gas regulations in automobile engines, industrial engines, and the like that use internal combustion engines have become stricter year by year. In addition to this, strict fuel efficiency regulations have been introduced in recent years as a global warming countermeasure. In order to meet these demands, the latest engines simultaneously perform research and development for improving fuel efficiency by improving combustion, as well as research and development for improving fuel efficiency by reducing friction of the engine body, which is an internal combustion engine. It has been broken. However, since the improvement in combustion efficiency in the engine body as an improvement in fuel consumption of the internal combustion engine has reached a limit, research and development for reducing friction in the engine body has recently been activated.

これに関連した新技術の一つとして、小さい排気量のエンジンを高出力化させることで、フリクションの大きな大型エンジンに代わって、エンジンフリクションの小さい小型のエンジンを搭載するという、低燃費化を狙った、いわゆる、ダウンサイジング化がある。例えば、図5の点線で示した従来の全負荷性能曲線を、その上方に実線で示した性能曲線になるように高出力化させることで、燃費改善を可能とする。   One of the new technologies related to this is to increase the output of the engine with a small displacement, aiming to reduce fuel consumption by using a small engine with small engine friction instead of a large engine with large friction. There is so-called downsizing. For example, fuel consumption can be improved by increasing the output of the conventional full load performance curve shown by the dotted line in FIG. 5 so as to be a performance curve shown by the solid line above it.

このエンジンのダウンサイジング化により、エンジン負荷がこれまでのエンジンよりも増加するため、ピストンやクランク軸受等に対してのエンジンオイルの供給量を増加する必要が生じる。   Due to the downsizing of the engine, the engine load is increased as compared with the conventional engine, so that it is necessary to increase the supply amount of the engine oil to the piston, the crank bearing and the like.

また、一方で、エンジンダウンサイジング化による制動力低下の問題に絡んで、エンジンオイルの供給量を増加する必要が生じている。つまり、車両重量と同等以上の貨物を積載する商用車においては、エンジンのダウンサイジング化によりエンジンブレーキ力が低下し、通常のフットブレーキだけでは制動力が不足となるため、排気ブレーキやリターダ等の補助ブレーキを備える必要があり、また、更にこれを補うための新たな補助ブレーキシステムが必要になってきている。   On the other hand, it is necessary to increase the supply amount of engine oil in connection with the problem of a decrease in braking force due to downsizing the engine. In other words, in commercial vehicles carrying cargo that is equal to or greater than the vehicle weight, the engine braking force decreases due to downsizing of the engine, and the braking force is insufficient only with a normal foot brake, so exhaust brakes, retarders, etc. Auxiliary brakes need to be provided, and new auxiliary brake systems to compensate for this have become necessary.

この新たな補助ブレーキシステムの一つとして、エンジンの排気弁に油圧で作動するバルブを取り付け、エンジン圧縮中にこのバルブを作動させてエンジンの圧縮ガスを開放し、エンジンのエネルギーを大きな制動エネルギーに変換する圧縮型開放ブレーキシステムが開発されている。この圧縮型開放ブレーキシステムでは、このバルブを作動させるために高圧の油圧が必要であり、エンジンオイルの供給量の増加が必要となる。   As one of these new auxiliary brake systems, a hydraulically operated valve is attached to the exhaust valve of the engine, and this valve is activated during engine compression to release the compressed gas of the engine, and the engine energy is increased to a large braking energy. A compression-type open brake system has been developed. In this compression-type release brake system, high pressure hydraulic pressure is required to operate this valve, and the supply amount of engine oil needs to be increased.

これに関連して、アイドリングストップ時及びその後の際始動時に排気弁を開いて筒内圧縮圧を開放するエンジン停止時開弁手段を備え、エンジンのオイルポンプに連通する補助油圧ユニット(蓄圧器を備えている)を用いて排気弁を開くエンジンブレーキ装置が提案されている(例えば、特許文献1参照)。また、エンジン潤滑油による蓄圧室の油圧により排気弁を、正規のバルブタイミングとは独立して圧縮行程で開弁するエンジンブレーキ装置が提案されている(例えば、特許文献2参照)。   In this connection, an auxiliary hydraulic unit (pressure accumulator) is connected to the engine oil pump, and includes an engine stop valve opening means that opens the exhaust valve to release the in-cylinder compression pressure when idling is stopped and thereafter. Has been proposed (see, for example, Patent Document 1). Further, an engine brake device has been proposed in which an exhaust valve is opened in a compression stroke independently of regular valve timing by the hydraulic pressure in an accumulator chamber with engine lubricating oil (see, for example, Patent Document 2).

これらのエンジンオイルの供給量の増量要求を満たすために、エンジンのオイルポンプを大型化させると、この大型化によりエンジンフリクションが増加し、エンジンの燃費が悪化するという問題がある。   If the engine oil pump is enlarged in order to satisfy the demand for increasing the supply amount of the engine oil, there is a problem that the engine friction increases due to the enlargement and the fuel consumption of the engine deteriorates.

一方、オイルポンプにおいても、従来のままでは、無駄が多く、エンジンが必要とした最適なポンプ仕事となっていないことに焦点を当てて、オイルポンプの可変化による燃費改善が注目されている。通常、このオイルポンプは、エンジン駆動部とギヤ又はベルト等によって連結されており、エンジンの出力を直接伝達されて回転駆動している。従って、一般的にオイルポンプの回転数はエンジン回転数に比例している。また、このオイルポンプの仕様及び流量は、エンジン運転で一番厳しいエンジン全負荷運転条件を基にして選定されている。   On the other hand, in the oil pump as well, attention has been focused on improving fuel efficiency by changing the oil pump, focusing on the fact that the conventional pump is wasteful and is not the optimum pump work required by the engine. Normally, this oil pump is connected to an engine drive unit by a gear or a belt, and is rotationally driven by directly transmitting the output of the engine. Therefore, generally, the rotation speed of the oil pump is proportional to the engine rotation speed. The specifications and flow rate of the oil pump are selected based on the severest engine full load operation conditions in engine operation.

しかしながら、エンジンオイルはエンジン各部の潤滑やピストン等の冷却の必要に応じて供給すべきものであり、エンジン側で必要なエンジンオイルの最適流量は、必ずしも、エンジン回転数に比例するものでは無く、それぞれのエンジンの運転状態(エンジン回転数、エンジン負荷)に応じて最適な流量に調整されるのがベストである。従って、現状のオイルポンプの駆動方法ではエンジン運転条件によっては無駄な仕事をしていることになる。そのため、この無駄な仕事量を低減させることで燃費を改善することを狙って、エンジンオイルの供給量を変化可能にするために、様々な可変オイルポンプが開発されている。   However, engine oil should be supplied according to the need for lubrication of each part of the engine and cooling of the piston, etc., and the optimum flow rate of engine oil required on the engine side is not necessarily proportional to the engine speed, It is best that the flow rate is adjusted to the optimum according to the engine operating state (engine speed, engine load). Therefore, the current oil pump driving method does a useless work depending on engine operating conditions. Therefore, various variable oil pumps have been developed in order to make it possible to change the supply amount of engine oil with the aim of improving fuel efficiency by reducing this useless work amount.

また、この可変オイルポンプにおけるエンジンオイルの供給量に対する要求も、エンジンに取り付けられた各装置の影響を受けて非常に複雑化してきており、機械的にエンジン回転数の増加に応じてオイルポンプで供給されるエンジンオイルの圧力を増加するように制御しているオイルポンプの制御では、これらの細かいオイルポンプの制御の要求に対して対応が困難となっている。   In addition, the demand for the supply amount of engine oil in this variable oil pump has become very complex due to the influence of each device attached to the engine, and the oil pump mechanically increases as the engine speed increases. In the control of the oil pump that controls to increase the pressure of the supplied engine oil, it is difficult to respond to these fine control requirements of the oil pump.

上記のように、内燃機関では、燃費改善のために、可変オイルポンプの採用などを行ってエンジンオイルの供給量を最適にする制御を試みているが、内燃機関及び車両側の様々な状態に応じた油圧を実現するための供給量がきめ細かく要求され、この要求に見合った最適な供給量でエンジンオイルを供給することが、技術的に非常に難しいという問題がある。   As described above, in an internal combustion engine, in order to improve fuel efficiency, a variable oil pump is adopted to control the engine oil supply amount to be optimal. There is a problem in that it is technically very difficult to supply engine oil at an optimum supply amount that meets this demand, since a supply amount for realizing the corresponding hydraulic pressure is required.

これに関連して、エンジン等の駆動源によって回転駆動されるオイルポンプの吐出される作動油の一部を還流させる制御弁として、サブポート、メインポート、制御ポートを設けてその組み合わせによりオイルポンプを第1〜第4制御モードで運転可能にして、オイルポンプ装置の小型・軽量化を図るとともに、ポンプ負荷の低減を最大限に図るオイルポンプ装置が提案されている(例えば、特許文献3参照)。しかしながら、このオイルポンプ装置では、構造も制御も複雑となるという問題がある。   In this connection, a sub port, a main port, and a control port are provided as a control valve that recirculates a part of hydraulic oil discharged from an oil pump that is driven to rotate by a drive source such as an engine. An oil pump device that can be operated in the first to fourth control modes to reduce the size and weight of the oil pump device and maximize the reduction of the pump load has been proposed (see, for example, Patent Document 3). . However, this oil pump device has a problem that the structure and the control are complicated.

また、オイルポンプから無段変速機への作動油の吐出量を車両の運転状況によって切り換えることにより、燃費性能を良好に保つオイルポンプ制御装置が提案され、エンジンの運転状況で、エンジン低回転、車両停止、ブレーキ操作時等の幾つかの場合に、オイルポンプから吐出される作動油を切換弁によって切り換え、作動油の流通量を低速運転時の約半分に抑制している(例えば、特許文献4参照)。このオイルポンプ制御装置では、エンジン出力が小さく潤滑の必要が少ないエンジンの運転状態のときに作動油の量を減少させているだけであり、エンジン駆動軸からのエネルギー回収を行っていないので、燃費改善には限界があるという問題がある。   In addition, an oil pump control device that maintains good fuel economy performance by switching the discharge amount of hydraulic oil from the oil pump to the continuously variable transmission according to the driving situation of the vehicle has been proposed. In some cases, such as when the vehicle is stopped or brakes are operated, the hydraulic oil discharged from the oil pump is switched by a switching valve, and the flow rate of the hydraulic oil is suppressed to about half of that during low-speed operation (for example, Patent Documents). 4). This oil pump control device only reduces the amount of hydraulic oil when the engine is operating with low engine output and low lubrication, and does not recover energy from the engine drive shaft. There is a problem that improvement is limited.

つまり、近年の内燃機関であるエンジンには、エンジンの燃費改善を行うためには、少しでもエンジンフリクションを低減する必要があり、そのため、最適なオイル供給が可能なオイルポンプの可変システム化の開発が行われているが、エンジン高出力化によりエンジン高負荷状態ではエンジンオイルの高流量化を要求され、一方では車両制動力を増強する補助ブレーキシステムに供給するためにもエンジンオイルの高圧化が要求されるなど、オイルポンプに要求される内容が多様化している。   In other words, in order to improve the fuel efficiency of an engine that is a recent internal combustion engine, it is necessary to reduce the engine friction as much as possible. Therefore, the development of a variable oil pump system that can supply optimal oil However, due to higher engine output, higher engine oil flow is required when the engine is in a heavy load state. On the other hand, higher engine oil pressure is required to supply an auxiliary brake system that enhances vehicle braking force. The contents required for oil pumps are diversified.

これに対し、単純に、この供給量の増加の要求に従って単純にオイルポンプの大型化を行うとエンジンの燃費は悪化する一方となる。これらを改善する手段としてこれまでにも可変オイルポンプの提案は提出されているが不十分である。   On the other hand, if the size of the oil pump is simply increased in accordance with the demand for an increase in the supply amount, the fuel efficiency of the engine will only deteriorate. As a means to improve these, proposals of variable oil pumps have been submitted but are insufficient.

特開2001−152822号公報JP 2001-152822 A 特開平11−223114号公報Japanese Patent Laid-Open No. 11-223114 特開平10−318158号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-318158 特開2005−114103号公報JP 2005-114103 A

本発明は、上記のような、一方では、内燃機関のフリクションを少しでも低減させたいという要求があり、他方では、ダウンサイジング化のエンジンで、エンジンオイルによる潤滑と冷却が必要な高負荷状態が発生するために、また、ダウンサイジング化されたエンジンにおけるエンジンブレーキ不足に対して、車両制動力を増強するための補助ブレーキシステムの作動のために、エンジンオイルの供給量の増加が要求されているという状況を鑑みてなされたものである。   The present invention has a demand for reducing the friction of the internal combustion engine as much as possible on the one hand as described above. On the other hand, the downsized engine has a high load state that requires lubrication and cooling with engine oil. To increase the engine oil supply, there is a need for the operation of an auxiliary brake system to enhance vehicle braking force in order to generate and for engine brake shortage in a downsized engine It was made in view of the situation.

そして、本発明の目的は、内燃機関の運転状態が、エンジンオイルの大量供給が必要な高負荷状態では、エンジンオイルの供給量を増量して、必要十分な量のエンジンオイルで潤滑と冷却を効率よく行うことができ、また、補助ブレーキの作動状態では、確実に燃料が噴射されていない状態でエンジン駆動軸のエネルギーを回収して可変オイルポンプを駆動することで、燃費の悪化を回避しながらエンジンオイルの供給量を増加して、補助ブレーキ力を増加し、必要な制動力を効率よく得ることができる内燃機関及びその制御方法を提供することにある。   An object of the present invention is to increase the supply amount of engine oil when the operating state of the internal combustion engine is a high load state where a large amount of engine oil needs to be supplied, and perform lubrication and cooling with a sufficient amount of engine oil. In addition, when the auxiliary brake is in operation, the energy of the engine drive shaft is recovered and the variable oil pump is driven in a state where fuel is not reliably injected, thereby avoiding deterioration in fuel consumption. An object of the present invention is to provide an internal combustion engine and a control method therefor that can increase the amount of engine oil supplied, increase the auxiliary braking force, and efficiently obtain the necessary braking force.

つまり、本発明の目的は、様々なエンジン・ドライバー及び車両などからの状況に応じて要求されるエンジンオイルの供給量の増減に対して、様々なエンジンや車両の状態に応じて、可変オイルポンプの出力を細かく制御できるようにして、エンジンの燃費改善を達成できる内燃機関及びその制御方法を提供することにある。   In other words, an object of the present invention is to provide a variable oil pump according to the state of various engines and vehicles, with respect to the increase or decrease in the amount of engine oil supply required according to the situation from various engines, drivers and vehicles. It is an object of the present invention to provide an internal combustion engine and a control method therefor that can improve the fuel efficiency of the engine by controlling the output of the engine.

上記の目的を達成するための本発明の内燃機関は、内燃機関のエンジン回転数に対してエンジンオイルの供給量を変化させることができる可変オイルポンプと、該可変オイルポンプから供給されるエンジンオイルを使用する補助ブレーキシステムと、内燃機関の運転状態を検出する運転状態検出手段を有して前記可変オイルポンプと前記補助ブレーキシステムを制御する制御装置とを備えた内燃機関において、前記制御装置が、前記運転状態検出手段で検出した内燃機関の運転状態が、高負荷状態のとき、減速状態で実燃料噴射量若しくは指示燃料噴射量がゼロの状態のとき、及び、補助ブレーキの作動状態で実燃料噴射量若しくは指示燃料噴射量がゼロの状態のときには、前記可変オイルポンプによるエンジンオイルの供給量を増量する制御を行うように構成する。   In order to achieve the above object, an internal combustion engine of the present invention includes a variable oil pump capable of changing the supply amount of engine oil with respect to the engine speed of the internal combustion engine, and an engine oil supplied from the variable oil pump. An internal combustion engine comprising: an auxiliary brake system that uses an engine; and an operation state detection unit that detects an operation state of the internal combustion engine, and the control device that controls the variable oil pump and the auxiliary brake system. When the operating state of the internal combustion engine detected by the operating state detecting means is a high load state, when the actual fuel injection amount or the commanded fuel injection amount is zero in the deceleration state, and when the auxiliary brake is operating, When the fuel injection amount or the command fuel injection amount is zero, the engine oil supply amount by the variable oil pump is increased. Configured to perform.

この構成によれば、内燃機関の運転状態がエンジンオイルの大量供給が必要な高負荷状態のときには、エンジンオイルの供給量を増量し、必要十分な量のエンジンオイル量で潤滑と冷却を効率よく行うことができる。   According to this configuration, when the operating state of the internal combustion engine is in a high load state where a large amount of engine oil needs to be supplied, the amount of engine oil supplied is increased, and lubrication and cooling are efficiently performed with a necessary and sufficient amount of engine oil. It can be carried out.

また、補助ブレーキの作動状態において、車両の減速状態及び制動状態を正確に検出するために、制御装置からエンジンに実際に噴射している実燃料噴射量若しくは実際に指示している指示燃料噴射量がゼロになっているとの判定を更に用いることで、確実に燃料が噴射されていない状態で、エンジン駆動軸の回転エネルギーを回収して可変オイルポンプを駆動できる。これにより、可変オイルポンプによるエンジンオイルの供給量の増量を行うことができるので、この増量のための燃料の消費量の増加を回避できる。従って、燃費の悪化を回避しながら、補助ブレーキシステムにエンジンオイルをその供給量を増加して供給することができ、必要な制動力を効率よく得ることができる。   Further, in order to accurately detect the deceleration state and the braking state of the vehicle in the operation state of the auxiliary brake, the actual fuel injection amount actually injected from the control device to the engine or the instructed fuel injection amount actually instructed By further using the determination that is zero, it is possible to recover the rotational energy of the engine drive shaft and drive the variable oil pump in a state where fuel is not reliably injected. As a result, the amount of engine oil supplied by the variable oil pump can be increased, so that an increase in fuel consumption for this increase can be avoided. Accordingly, the engine oil can be supplied to the auxiliary brake system while increasing its supply amount while avoiding deterioration of fuel consumption, and the necessary braking force can be obtained efficiently.

なお、この補助ブレーキの作動状態の判定は、例えば、補助ブレーキ作動スイッチがON、アクセルスイッチがOFF、クラッチスイッチがOFF、トランスミッションのニュートラルスイッチがOFFの全部が成立するか否かで判定することができる。また、可変オイルポンプの供給量の増加は、可変オイルポンプの構成にもよるが、可変オイルポンプとエンジン駆動軸の間のギヤ比の変更、可変ポンプに設けた電磁クラッチのONによる第2オイルポンプの稼働などにより行うことができる。   The operation state of the auxiliary brake can be determined by determining whether or not all of the auxiliary brake operation switch is ON, the accelerator switch is OFF, the clutch switch is OFF, and the transmission neutral switch is OFF. it can. The increase in the supply amount of the variable oil pump depends on the configuration of the variable oil pump, but the second oil is changed by changing the gear ratio between the variable oil pump and the engine drive shaft and turning on the electromagnetic clutch provided in the variable pump. This can be done by operating the pump.

上記の可変オイルポンプを備えた内燃機関において、前記補助ブレーキシステムが、内燃機関のシリンダの排気弁に油圧で作動するバルブを設けた圧縮型開放ブレーキシステムであるように構成する。この構成を採用すると、圧縮型開放ブレーキシステムで、燃費の悪化を回避しながら、必要な制動力を効率よく得ることができる。   In the internal combustion engine provided with the variable oil pump described above, the auxiliary brake system is configured to be a compression-type open brake system in which a valve that operates hydraulically is provided on an exhaust valve of a cylinder of the internal combustion engine. When this configuration is adopted, the necessary braking force can be obtained efficiently while avoiding deterioration of fuel consumption in the compression-type open brake system.

そして、上記の目的を達成するための本発明の内燃機関の制御方法は、内燃機関のエンジン回転数に対してエンジンオイルの供給量を変化させることができる可変オイルポンプと、該可変オイルポンプから供給されるエンジンオイルを使用する補助ブレーキシステムと、エンジンの運転状態を検出する運転状態検出手段を有して前記可変オイルポンプと前記補助ブレーキシステムを制御する制御装置とを備えた内燃機関の制御方法において、前記運転状態検出手段で検出した内燃機関の運転状態が、高負荷状態のとき、減速状態で実燃料噴射量若しくは指示燃料噴射量がゼロの状態のとき、及び、補助ブレーキの作動状態で実燃料噴射量若しくは指示燃料噴射量がゼロの状態のときには、前記可変オイルポンプによるエンジンオイルの供給量を増量することを特徴とする方法である。   And the control method of the internal combustion engine of the present invention for achieving the above object includes a variable oil pump capable of changing the supply amount of engine oil with respect to the engine speed of the internal combustion engine, and the variable oil pump. Control of an internal combustion engine comprising an auxiliary brake system using engine oil supplied and an operation state detection means for detecting an operation state of the engine and the control unit for controlling the variable oil pump and the auxiliary brake system In the method, when the operation state of the internal combustion engine detected by the operation state detection means is a high load state, when the actual fuel injection amount or the command fuel injection amount is zero in the deceleration state, and the operation state of the auxiliary brake When the actual fuel injection amount or the indicated fuel injection amount is zero, the supply amount of engine oil by the variable oil pump A method characterized by increasing.

この方法によれば、内燃機関の運転状態がエンジンオイルの大量供給が必要な高負荷状態のときには、エンジンオイルの供給量を増量し、必要十分な量のエンジンオイル量で潤滑と冷却を効率よく行うことができる。また、補助ブレーキの作動状態において、実燃料噴射量若しくは指示燃料噴射量がゼロになっているとの判定を更に用いることで、エンジンオイルの供給量の増量のための燃料消費を回避でき、エンジン駆動軸のエネルギーを効率よく回収して、補助ブレーキ力を増加し、必要な制動力を効率よく得ることができる。   According to this method, when the operating state of the internal combustion engine is in a high load state where a large amount of engine oil needs to be supplied, the amount of engine oil supplied is increased, and lubrication and cooling are efficiently performed with a sufficient amount of engine oil. It can be carried out. Further, by using the determination that the actual fuel injection amount or the command fuel injection amount is zero in the operation state of the auxiliary brake, it is possible to avoid fuel consumption for increasing the supply amount of engine oil, The energy of the drive shaft can be efficiently recovered, the auxiliary brake force can be increased, and the necessary braking force can be obtained efficiently.

本発明に係る内燃機関及びその制御方法によれば、内燃機関の運転状態が、エンジンオイルの大量供給が必要な高負荷状態では、エンジンオイルの供給量を増量して、必要十分な量のエンジンオイルによる潤滑と冷却を効率よく行うことができ、また、補助ブレーキの作動状態では、確実に燃料が噴射されていない状態でエンジン駆動軸のエネルギーを回収して可変オイルポンプを駆動し、燃費の悪化を回避しながらエンジンオイルの供給量を増加して、補助ブレーキ力を増加し、必要な制動力を効率よく得ることができる。   According to the internal combustion engine and the control method thereof according to the present invention, when the operating state of the internal combustion engine is a high load state where a large amount of engine oil needs to be supplied, the supply amount of the engine oil is increased and a necessary and sufficient amount of engine is increased. Oil lubrication and cooling can be performed efficiently, and when the auxiliary brake is in operation, the variable oil pump is driven by recovering the energy of the engine drive shaft without fuel being reliably injected. While avoiding deterioration, the supply amount of engine oil can be increased, the auxiliary brake force can be increased, and the necessary braking force can be efficiently obtained.

特に、本発明では、車両の減速時及び制動状態を正確に検出する制御のために、実際に検出された実燃料噴射量、若しくは、制御装置からエンジンに実際に指示している指示燃料噴射量を用いており、これにより、確実に燃料が噴射されていない車両の減速時、及び制動状態を把握して、可変オイルポンプの供給量を増加する制御を行うことができるので、燃費の悪化がなく効率良く可変オイルポンプの制御を行うことができる。   In particular, in the present invention, the actual fuel injection amount actually detected or the command fuel injection amount actually instructed to the engine from the control device for the control to accurately detect the deceleration and the braking state of the vehicle. As a result, it is possible to perform control to increase the supply amount of the variable oil pump by grasping the braking state of the vehicle in which fuel is not reliably injected and the braking state. And the variable oil pump can be controlled efficiently.

本発明の実施の形態の内燃機関の可変オイルポンプに関係する構成を示す図である。It is a figure which shows the structure relevant to the variable oil pump of the internal combustion engine of embodiment of this invention. 可変オイルポンプの制御フローの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the control flow of a variable oil pump. 可変オイルポンプ用の高負荷時基本作動マップの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the basic operation map at the time of high load for variable oil pumps. 可変オイルポンプ用の補助ブレーキ基本作動マップの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the auxiliary | assistant brake basic action | operation map for variable oil pumps. 内燃機関のエンジン回転数とエンジン出力と可変オイルポンプの基本作動領域との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the engine speed of an internal combustion engine, an engine output, and the basic operation area | region of a variable oil pump.

以下、本発明に係る実施の形態の内燃機関及びその制御方法について、図面を参照しながら説明する。なお、ここでは、一般的なクラッチ付きのマニアルトランスミッションで説明するが、オートマチックトランスミッションや自動変速トランスミッション(スムーサ)等においても、個々の車両によって取り付けるセンサの種類が異なる場合もあるが、本発明は適用できる。また、本発明は、車両搭載のディーゼルエンジンのみならず、車両搭載のその他のエンジンや産業用のエンジンや発電用のエンジン等の内燃機関全般において適用できる。   Hereinafter, an internal combustion engine and a control method thereof according to embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. Here, a general manual transmission with a clutch will be described. However, in an automatic transmission, an automatic transmission (smoother), and the like, the type of sensor to be attached may vary depending on individual vehicles, but the present invention is applicable. it can. The present invention can be applied not only to a diesel engine mounted on a vehicle but also to other internal combustion engines such as other engines mounted on a vehicle, industrial engines, and power generation engines.

本発明の係る実施の形態の内燃機関は、図1に示すように、可変オイルポンプ20を備えた内燃機関(エンジン)10であり、この内燃機関10は、可変オイルポンプ20と、この可変オイルポンプ20から供給されるエンジンオイルを使用する補助ブレーキシステム30と、内燃機関10の運転状態を検出する運転状態検出手段41を有して可変オイルポンプ20と補助ブレーキシステム30を制御する制御装置40とを備えて構成される。   As shown in FIG. 1, an internal combustion engine according to an embodiment of the present invention is an internal combustion engine (engine) 10 including a variable oil pump 20, and the internal combustion engine 10 includes a variable oil pump 20 and the variable oil. A control device 40 for controlling the variable oil pump 20 and the auxiliary brake system 30 having an auxiliary brake system 30 that uses engine oil supplied from the pump 20 and an operating state detecting means 41 that detects the operating state of the internal combustion engine 10. And is configured.

この可変オイルポンプ20は、エンジン本体11に設けられたエンジン駆動軸12のギヤ列13から駆動力を得ると共に、内燃機関10のエンジン回転数Neに対してエンジンオイルの供給量を変化させることができるように構成される。つまり、この可変オイルポンプ20は、エンジンオイルの供給量が内燃機関10のエンジン回転数Neに比例して変化させることができないオイルポンプではなく、同一のエンジン回転数Neに対してエンジンオイルの供給量を変化させることができるオイルポンプで構成する。   The variable oil pump 20 obtains driving force from a gear train 13 of an engine drive shaft 12 provided in the engine body 11 and can change the supply amount of engine oil with respect to the engine rotational speed Ne of the internal combustion engine 10. Configured to be able to. That is, the variable oil pump 20 is not an oil pump in which the supply amount of the engine oil cannot be changed in proportion to the engine speed Ne of the internal combustion engine 10, but the engine oil supply to the same engine speed Ne. It is composed of an oil pump that can change the amount.

例えば、この可変オイルポンプ20としては、第1オイルポンプ(メインオイルポンプ)21と第2オイルポンプ(セカンダリオイルポンプ)22の2系列のポンプで構成して、電磁クラッチ23をOFFにした場合では、第2オイルポンプ22は稼働せず、第1オイルポンプ21のみを稼働して、所定の流量でエンジンオイルを供給し、電磁クラッチ23をONにした場合は、第1オイルポンプ21の稼働に加えて第2オイルポンプ22も稼働させてエンジンオイルの流量を増加するように構成したオイルポンプを用いることができる。   For example, the variable oil pump 20 is composed of two pumps, a first oil pump (main oil pump) 21 and a second oil pump (secondary oil pump) 22, and the electromagnetic clutch 23 is turned off. When the second oil pump 22 is not operated, only the first oil pump 21 is operated, engine oil is supplied at a predetermined flow rate, and the electromagnetic clutch 23 is turned on, the first oil pump 21 is operated. In addition, an oil pump configured to increase the flow rate of the engine oil by operating the second oil pump 22 can also be used.

補助ブレーキシステム30は、可変オイルポンプ20から供給されるエンジンオイルを使用するシステムであり、例えば、内燃機関10の排気弁に可変オイルポンプ20から電磁弁31を経由して供給されるエンジンオイルの油圧で作動するバルブ(排気弁作動バルブ)32を設けた圧縮型開放ブレーキシステムで形成することができる。この圧縮型開放ブレーキシステムでは、このバルブ32を、内燃機関10のピストンの圧縮行程中に作動させてシリンダ内の圧縮ガスを開放し、内燃機関10のエネルギーを大きな制動エネルギーに変換し、補助ブレーキとしての役割を果たす。   The auxiliary brake system 30 is a system that uses engine oil supplied from the variable oil pump 20, for example, engine oil supplied to the exhaust valve of the internal combustion engine 10 from the variable oil pump 20 via the electromagnetic valve 31. It can be formed by a compression type release brake system provided with a valve 32 (exhaust valve operation valve) that is operated by hydraulic pressure. In this compression-type release brake system, this valve 32 is operated during the compression stroke of the piston of the internal combustion engine 10 to release the compressed gas in the cylinder, and the energy of the internal combustion engine 10 is converted into a large braking energy, whereby the auxiliary brake As a role.

また、制御装置40は、内燃機関10の運転状態を検出する運転状態検出手段41を備え、この運転状態検出手段41で検出したデータを基に可変オイルポンプ20と補助ブレーキシステム30を制御するように構成される。   Further, the control device 40 includes an operation state detection unit 41 that detects the operation state of the internal combustion engine 10, and controls the variable oil pump 20 and the auxiliary brake system 30 based on data detected by the operation state detection unit 41. Configured.

この運転状態検出手段41は、エンジン回転数Neをエンジン回転数センサ14で検出し、実燃料噴射量Qmを燃料噴射量センサ15で検出する。また、この補助ブレーキの作動状態の判定に関係して、内燃機関10を搭載した車両50の運転席の補助ブレーキ作動スイッチ51のON−OFF、アクセルスイッチ52のON−OFF、クラッチスイッチ53のON−OFF、トランスミッションのニュートラルスイッチ54のON−OFFを検出するように構成される。   The operating state detecting means 41 detects the engine speed Ne with the engine speed sensor 14 and detects the actual fuel injection amount Qm with the fuel injection amount sensor 15. In relation to the determination of the operation state of the auxiliary brake, the auxiliary brake operation switch 51 of the driver's seat of the vehicle 50 equipped with the internal combustion engine 10 is turned ON / OFF, the accelerator switch 52 is turned ON / OFF, and the clutch switch 53 is turned ON. -OFF, configured to detect ON-OFF of the neutral switch 54 of the transmission.

つまり、この圧縮型開放ブレーキシステムで構成される補助ブレーキシステム30は、基本的には、内燃機関10のフリクションを増加させてエンジンブレーキ力を増大させることで、車両50の制動力を増加させるシステムである。従って、車両50が加速状態でないことはもとより、なお、かつ、エンジンブレーキ力が車両50に有効に作動することが可能な状態であることが必要となる。すなわち、車両50のタイヤとエンジンのクランク軸が連結されている状態であることが必要である。つまり、クラッチが作動状態であったり、トランスミッションがニュートラル等の状態であったりした場合にはエンジンブレーキは作動しない。そのため、これらの状態でないことを検知し、把握してから補助ブレーキを使用する必要がある。   That is, the auxiliary brake system 30 configured by this compression-type release brake system basically increases the braking force of the vehicle 50 by increasing the friction of the internal combustion engine 10 and increasing the engine braking force. It is. Therefore, it is necessary that the vehicle 50 is not in an accelerating state and that the engine braking force can be effectively operated on the vehicle 50. That is, it is necessary that the tire of the vehicle 50 and the crankshaft of the engine are connected. That is, the engine brake does not operate when the clutch is in an activated state or the transmission is in a neutral state or the like. Therefore, it is necessary to use the auxiliary brake after detecting that it is not in these states and grasping it.

次に、本発明の係る実施の形態の内燃機関の制御方法について説明する。この制御方法は、制御装置40によって実施される制御方法であり、図2に示すような制御フローにより実施される。   Next, a control method for an internal combustion engine according to an embodiment of the present invention will be described. This control method is a control method implemented by the control apparatus 40, and is implemented by the control flow as shown in FIG.

この図2の制御フローは、エンジンの運転開始と共に、上級の制御フローから呼ばれるとスタートして、ステップS11〜ステップS18又はステップS11〜ステップS19を実施して上級フローにリターンし、エンジンの運転終了まで、繰り返し上級フローから呼ばれてはリターンするものとして示されている。なお、第2オイルポンプ22のON−OFF作動は、電気的に作動する電磁クラッチ23を使用して説明しているが、その他の機械的に作動するクラッチにおいても、作動のための制御とその効果は同じである。   The control flow in FIG. 2 starts when the engine starts and when called from the advanced control flow, executes step S11 to step S18 or step S11 to step S19, returns to the advanced flow, and ends the engine operation. Until it is repeatedly called from the advanced flow, it has been shown to return. The ON / OFF operation of the second oil pump 22 has been described using the electromagnetic clutch 23 that is electrically operated. However, the control and operation for other mechanically operated clutches are also possible. The effect is the same.

図2の制御フローがスタートすると、ステップS11で、エンジン回転数Neとエンジン負荷Lを入力する。このエンジン負荷Lはアクセル開度センサ(図示しない)で検出されるアクセル開度Acなどから算出する。次のステップS12では、このエンジン回転数Neとエンジン負荷Lから燃料噴射量Qcを算出する。   When the control flow of FIG. 2 starts, the engine speed Ne and the engine load L are input in step S11. The engine load L is calculated from an accelerator opening degree Ac detected by an accelerator opening degree sensor (not shown). In the next step S12, the fuel injection amount Qc is calculated from the engine speed Ne and the engine load L.

次のステップS13では、エンジン回転数Neと燃料噴射量Qcを基に、図3に示すような、可変オイルポンプ用の高負荷時基本作動マップを参照して、可変オイルポンプ20の作動指数Pを算出する。   In the next step S13, the operation index P of the variable oil pump 20 is referred to based on the engine speed Ne and the fuel injection amount Qc with reference to the high load basic operation map for the variable oil pump as shown in FIG. Is calculated.

図3では、横方向のエンジン回転数Neと縦方向の燃料噴射量Qに対して可変オイルポンプ20の作動指数Pを「0」又は「1」をテーブル形式で示してある。作動指数Pが「0」は、電磁クラッチ23をOFFにして、第1オイルポンプ21のみ稼働し、第2オイルポンプ22を停止することを意味しており、作動指数Pが「1」は、電磁クラッチ23をONにして、第1オイルポンプ21の稼働に加えて、第2オイルポンプ22も稼働することを意味している。   In FIG. 3, “0” or “1” is shown in a table format for the operation index P of the variable oil pump 20 with respect to the engine speed Ne in the horizontal direction and the fuel injection amount Q in the vertical direction. The operation index P of “0” means that the electromagnetic clutch 23 is turned off, only the first oil pump 21 is operated, and the second oil pump 22 is stopped. The operation index P of “1” is This means that the electromagnetic clutch 23 is turned ON, and in addition to the operation of the first oil pump 21, the second oil pump 22 is also operated.

図3では、エンジン回転数Neが1000rpm以上で、燃料噴射量Qが80mm3/st以上の高負荷状態で「1」となり、その他の内燃機関10の運転状態では「0」となっている。この図3は、基本稼働領域を示す図5の図中の上部のエンジン高出力化でトルクの上昇によりエンジンオイルが不足する「全負荷出力UP」(斜線部)で、第2オイルポンプ22を追加稼働することを示している。なお、この図3に示すような可変オイルポンプ用の高負荷時基本作動マップは、事前にエンジンテストベンチで性能試験を行い、エンジンオイルの増量が必要な状態であるエンジン領域を予め調査して作成される。   In FIG. 3, the engine speed Ne is 1000 rpm or more, and the fuel injection amount Q is “1” in a high load state of 80 mm 3 / st or more, and “0” in the other operating states of the internal combustion engine 10. FIG. 3 shows a “full load output UP” (shaded portion) where the engine oil becomes insufficient due to the increase in torque due to the high engine output in the upper part of FIG. 5 showing the basic operation region. Indicates that additional operations will be performed. In addition, the high load basic operation map for the variable oil pump as shown in FIG. 3 is obtained by conducting a performance test in advance on an engine test bench and investigating in advance the engine region where the engine oil needs to be increased. Created.

次のステップS14では、ステップS13で算出した作動指数Pが「0」であるか「1」であるかを判定する。この判定で作動指数Pが「1」であれば(YES)、ステップS19に行き、電磁クラッチ23をONにして第2オイルポンプ22を所定の時間の間稼働してリターンする。この所定の時間は、ステップS14やS16の作動指数の判定のインターバルやステップS17の減速状態の判定のインターバルやステップS18の実燃料噴射量の判定のインターバルに関係する時間であり、予め設定される。なお、リターン後は再度上級フローに呼ばれてスタートする。   In the next step S14, it is determined whether the operation index P calculated in step S13 is “0” or “1”. If the operation index P is “1” in this determination (YES), the process goes to step S19, the electromagnetic clutch 23 is turned on, the second oil pump 22 is operated for a predetermined time, and the process returns. The predetermined time is a time related to the operation index determination interval in steps S14 and S16, the deceleration state determination interval in step S17, and the actual fuel injection amount determination interval in step S18, and is set in advance. . After the return, it will be called again by the advanced flow and will start.

ステップS14の判定で作動指数Pが「0」であれば(NO)、ステップS15に行き、エンジン回転数Neと燃料噴射量Qcを基に、図4に示すような、可変オイルポンプ用の補助ブレーキ基本作動マップを参照して、可変オイルポンプ20の作動指数Pを算出する。図4では、エンジン回転数Neに関係なく、燃料噴射量Qが0mm3/stで「1」となり、その他の内燃機関10の運転状態では「0」となっている。この図4は、基本稼働領域を示す図5の図中の下段の補助ブレーキ作動によりエンジンオイルが必要な「補助ブレーキ作動」(斜線部)で、第2オイルポンプ22を追加稼働することを示している。   If the operation index P is “0” in the determination of step S14 (NO), the process goes to step S15, and based on the engine speed Ne and the fuel injection amount Qc, the auxiliary for the variable oil pump as shown in FIG. The operation index P of the variable oil pump 20 is calculated with reference to the brake basic operation map. In FIG. 4, regardless of the engine speed Ne, the fuel injection amount Q is “1” at 0 mm 3 / st, and “0” in other operating states of the internal combustion engine 10. FIG. 4 shows that the second oil pump 22 is additionally operated in the “auxiliary brake operation” (shaded portion) that requires engine oil by the lower auxiliary brake operation in FIG. 5 showing the basic operation region. ing.

なお、この図4に示すような可変オイルポンプ用の補助ブレーキ基本作動マップは、エンジンブレーキを使用する状態であるエンジンの燃料噴射量Qがゼロになる領域を設定して作成される。   The auxiliary brake basic operation map for the variable oil pump as shown in FIG. 4 is created by setting a region where the fuel injection amount Q of the engine in which the engine brake is used is zero.

次のステップS16では、ステップS15で算出した作動指数Pが「0」であるか「1」であるかを判定する。この判定で作動指数Pが「1」であれば(YES)、ステップS17に行き、減速状態又は補助ブレーキ作動状態にあるか否かを判定する。   In the next step S16, it is determined whether the operation index P calculated in step S15 is “0” or “1”. If the operation index P is “1” in this determination (YES), the process goes to step S17 to determine whether the vehicle is in a deceleration state or an auxiliary brake operation state.

このステップS17の減速状態であるか否かの判定は、ステップS12で算出された燃料噴射量Qcがゼロであるか否かで判定する。また、補助ブレーキの作動状態の判定は、補助ブレーキ作動スイッチ51がON、アクセルスイッチ52がOFF、クラッチスイッチ53がOFF、トランスミッションのニュートラルスイッチ54がOFFの全部が成立するときに、補助ブレーキの作動状態であると判定する。   Whether or not the vehicle is in the deceleration state in step S17 is determined based on whether or not the fuel injection amount Qc calculated in step S12 is zero. The auxiliary brake operating state is determined when the auxiliary brake operating switch 51 is ON, the accelerator switch 52 is OFF, the clutch switch 53 is OFF, and the transmission neutral switch 54 is OFF. It is determined that it is in a state.

この補助ブレーキ作動スイッチ51は、運転者が車両減速時又は車両制動時に補助ブレーキシステム30を使う意思があるときに、運転者本人がこの補助ブレーキ作動スイッチ51をONにすることにより、補助ブレーキシステム30が作動可能となるものである。なお、この補助ブレーキ作動スイッチ51をONにしても、補助ブレーキシステム30が作動するための、次に示す条件がすべて満たされなければ、補助ブレーキシステム30は作動しない。   When the driver intends to use the auxiliary brake system 30 at the time of vehicle deceleration or vehicle braking, the driver himself turns on the auxiliary brake operation switch 51 to turn on the auxiliary brake system 51. 30 is operable. Even if the auxiliary brake operation switch 51 is turned on, the auxiliary brake system 30 does not operate unless all of the following conditions for operating the auxiliary brake system 30 are satisfied.

アクセルスイッチ52は、補助ブレーキシステム30を作動させる一つの情報として、車両を加速させるのか、又は、これから減速若しくは停止させるのかの運転者の意思を判定するために使用される。運転者がアクセルペダルから足を離して、このアクセルスイッチ52がOFFにならないと、補助ブレーキシステム30は作動しない。   The accelerator switch 52 is used to determine the driver's intention of accelerating the vehicle or decelerating or stopping the vehicle as one piece of information for operating the auxiliary brake system 30. The auxiliary brake system 30 does not operate unless the driver removes his / her foot from the accelerator pedal and the accelerator switch 52 is turned off.

クラッチスイッチ53も、また、トランスミッションのニュートラルスイッチ54も、アクセルスイッチ52と同様であり、運転者がクラッチペダルから足を離して、このクラッチスイッチ53がOFFにならないと、補助ブレーキシステム30は作動せず、運転者がトランスミッションのニュートラルスイッチ54をOFFしないと、補助ブレーキシステム30は作動しないように構成される。   The clutch switch 53 and the transmission neutral switch 54 are the same as the accelerator switch 52, and the auxiliary brake system 30 is activated only when the driver removes his / her foot from the clutch pedal and the clutch switch 53 is not turned off. First, the auxiliary brake system 30 is configured not to operate unless the driver turns off the neutral switch 54 of the transmission.

言い換えれば、補助ブレーキ作動スイッチ51のONで運転者が補助ブレーキシステム30を作動させるための意思を確認し、アクセルスイッチ52のOFF、クラッチスイッチ53のOFF、トランスミッションのニュートラルスイッチ54のOFFで補助ブレーキシステム30が作動可能な状態にあることを確認する。つまり、エンジンブレーキの効果がない状態では、補助ブレーキシステム30は作動しないように構成される。   In other words, the driver confirms the intention to operate the auxiliary brake system 30 when the auxiliary brake operation switch 51 is turned ON, and the auxiliary brake is turned OFF when the accelerator switch 52 is turned OFF, the clutch switch 53 is turned OFF, and the transmission neutral switch 54 is turned OFF. Make sure that the system 30 is ready for operation. That is, the auxiliary brake system 30 is configured not to operate in a state where the engine brake is not effective.

このステップS17の判定で減速状態又は補助ブレーキの作動状態であれば(YES)、ステップS18に行き、燃料噴射量センサ15で検出された実燃料噴射量Qm(若しくは制御装置40からの燃料噴射装置への指示量である指示燃料噴射量Qt)がゼロ(Qm=0)であるか否かの判定をする。この判定で、実燃料噴射量Qm(若しくは指示燃料噴射量Qt)がゼロであれば(Qm=0、Qt=0:YES)、ステップS19に行き、電磁クラッチ23をONにして第2オイルポンプ22を所定の時間の間稼働してリターンする。この所定の時間は、ステップS14やS16の作動指数の判定のインターバルやステップS17の減速状態又は補助ブレーキの作動状態の判定のインターバルやステップS18の実燃料噴射量の判定のインターバルに関係する時間であり、予め設定される。   If it is determined in step S17 that the vehicle is decelerating or the auxiliary brake is operating (YES), the process goes to step S18 and the actual fuel injection amount Qm detected by the fuel injection amount sensor 15 (or the fuel injection device from the control device 40). It is determined whether or not the commanded fuel injection amount Qt) that is the commanded amount to zero is zero (Qm = 0). In this determination, if the actual fuel injection amount Qm (or the commanded fuel injection amount Qt) is zero (Qm = 0, Qt = 0: YES), the process goes to step S19 to turn on the electromagnetic clutch 23 to turn on the second oil pump. Operate 22 for a predetermined time and return. This predetermined time is a time related to the determination interval of the operation index in step S14 or S16, the determination interval of the deceleration state or the auxiliary brake operation state in step S17, or the determination interval of the actual fuel injection amount in step S18. Yes, preset.

また、ステップS16の判定で作動指数Pが「0」であっても(NO)、ステップS17の判定で非減速状態かつ補助ブレーキの非作動状態であっても(NO)、また、ステップS18の判定で実燃料噴射量Qm(若しくは指示燃料噴射量Qt)がゼロでなくても(Qm≠0、Qt≠0:NO)、ステップS20に行き、電磁クラッチ23をOFFにして第2オイルポンプ22を停止、第1オイルポンプ21のみで、所定の時間の間稼働してリターンする。この所定の時間は、ステップS14やS16の作動指数の判定のインターバルやステップS17の減速状態又は補助ブレーキの作動状態の判定のインターバルやステップS18の実燃料噴射量の判定のインターバルに関係する時間であり、予め設定される。なお、リターン後は再度上級フローに呼ばれてスタートする。   Further, even if the operation index P is “0” in the determination in step S16 (NO), even in the non-deceleration state and the auxiliary brake inoperative state in the determination in step S17 (NO), or in step S18. Even if the actual fuel injection amount Qm (or the commanded fuel injection amount Qt) is not zero in the determination (Qm ≠ 0, Qt ≠ 0: NO), the process goes to step S20 to turn off the electromagnetic clutch 23 and turn the second oil pump 22 on. Is stopped, and only the first oil pump 21 operates for a predetermined time and returns. This predetermined time is a time related to the determination interval of the operation index in step S14 or S16, the determination interval of the deceleration state or the auxiliary brake operation state in step S17, or the determination interval of the actual fuel injection amount in step S18. Yes, preset. After the return, it will be called again by the advanced flow and will start.

この制御により、運転状態検出手段41で検出した内燃機関10の運転状態が、高負荷状態のとき、減速状態かつ実燃料噴射量Qm(若しくは指示燃料噴射量Qt)がゼロの状態のとき、及び、補助ブレーキの作動状態でかつ実燃料噴射量Qm(若しくは指示燃料噴射量Qt)がゼロの状態のときには、可変オイルポンプ20によるエンジンオイルの供給量を増量することができる。   With this control, when the operation state of the internal combustion engine 10 detected by the operation state detection means 41 is a high load state, the deceleration state and the actual fuel injection amount Qm (or the indicated fuel injection amount Qt) are zero, and When the auxiliary brake is in operation and the actual fuel injection amount Qm (or the commanded fuel injection amount Qt) is zero, the amount of engine oil supplied by the variable oil pump 20 can be increased.

従って、上記の内燃機関10及び内燃機関の制御方法によれば、内燃機関10の運転状態が、エンジンオイルの大量供給が必要な高負荷状態のときには、エンジンオイルの供給量を増量し、必要十分な量のエンジンオイルによる潤滑と冷却を効率よく行うことができる。   Therefore, according to the internal combustion engine 10 and the control method for the internal combustion engine, when the operating state of the internal combustion engine 10 is in a high load state where a large amount of engine oil needs to be supplied, the supply amount of the engine oil is increased and necessary and sufficient. Lubrication and cooling with an appropriate amount of engine oil can be performed efficiently.

また、減速状態及び補助ブレーキの作動状態においては、車両の減速状態及び制動状態を正確に検出するために、制御装置からエンジンに実際に噴射されている燃料量である実燃料噴射量Qm(若しくは制御装置40からの燃料噴射装置への指示量である指示燃料噴射量Qt)がゼロになっているとの判定を更に用いることで、確実に燃料が噴射されていない状態で可変オイルポンプ20におけるエンジンオイルの供給量の増量を行うことができるので、この増量のための燃料消費を回避できる。   Further, in the deceleration state and the auxiliary brake operation state, in order to accurately detect the deceleration state and the braking state of the vehicle, the actual fuel injection amount Qm (or the fuel amount actually injected into the engine from the control device) By further using the determination that the commanded fuel injection amount Qt), which is the commanded amount from the control device 40 to the fuel injection device, is zero, the variable oil pump 20 is in a state where fuel is not reliably injected. Since the supply amount of engine oil can be increased, fuel consumption for this increase can be avoided.

この実燃料噴射量Qm(若しくは指示燃料噴射量Qt)がゼロの判定を入れることで、一般的なセンサだけでは実際にエンジン燃料がまだ噴射されている状態も発生し、この状態で可変オイルポンプ20を作動させると、この作動のために燃料を増加してしまい、エンジンの燃費悪化を引き起こしてしまうので、これを回避する。   By determining that the actual fuel injection amount Qm (or the indicated fuel injection amount Qt) is zero, a state in which engine fuel is actually still being injected is generated only with a general sensor. In this state, the variable oil pump When 20 is operated, fuel is increased due to this operation, which causes deterioration of fuel consumption of the engine, which is avoided.

従って、燃費の悪化を回避しながら、内燃機関10のエンジン駆動軸12のエネルギーを回収して、可変オイルポンプ20を駆動し、エンジンオイルの供給量を増加して補助ブレーキシステム30へエンジンオイルを供給することができ、補助ブレーキ力を増加し、必要な制動力を効率よく得ることができる。   Therefore, the energy of the engine drive shaft 12 of the internal combustion engine 10 is recovered while avoiding the deterioration of fuel consumption, the variable oil pump 20 is driven, the supply amount of engine oil is increased, and the engine oil is supplied to the auxiliary brake system 30. The auxiliary braking force can be increased and the necessary braking force can be obtained efficiently.

本発明の内燃機関及び内燃機関の制御方法は、エンジンオイルの大量供給が必要な高負荷状態では、エンジンオイルの供給量を増量して、必要十分な量のエンジンオイルによる潤滑と冷却を効率よく行うことができ、また、補助ブレーキの作動時では、確実に燃料が噴射されていない状態でエンジン駆動軸のエネルギーを回収して可変オイルポンプを駆動し、燃費の悪化を回避しながらエンジンオイルの供給量を増加して、補助ブレーキ力を増加し、必要な制動力を効率よく得ることができるので、自動車に搭載する内燃機関や建設機械用や発電用の内燃機関等の広範囲の内燃機関において利用できる。   The internal combustion engine and the control method for the internal combustion engine according to the present invention increase the supply amount of engine oil in a high load state where a large amount of engine oil needs to be supplied, and efficiently perform lubrication and cooling with a necessary and sufficient amount of engine oil. In addition, when the auxiliary brake is activated, the variable oil pump is driven by recovering the energy of the engine drive shaft in a state where fuel is not reliably injected, and the engine oil In the wide range of internal combustion engines such as internal combustion engines mounted on automobiles, construction machines, and internal combustion engines for power generation, it is possible to increase the supply amount, increase the auxiliary braking force, and efficiently obtain the necessary braking force. Available.

10 内燃機関
11 エンジン本体
12 エンジン駆動軸
13 ギヤ列
14 エンジン回転数センサ
15 燃料噴射量センサ
20 可変オイルポンプ
21 第1オイルポンプ
22 第2オイルポンプ
23 電磁クラッチ
30 補助ブレーキシステム
31 電磁弁
32 排気弁作動バルブ
40 制御装置
41 運転状態検出手段
50 車両
51 補助ブレーキ作動スイッチ
52 アクセルスイッチ
53 クラッチスイッチ
54 トランスミッションのニュートラルスイッチ
Ac アクセル開度
L エンジン負荷
Ne エンジン回転数
P 作動指数
Q 燃料噴射量
Qc 算出された燃料噴射量
Qm 実燃料噴射量
Qt 指示燃料噴射量
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Internal combustion engine 11 Engine main body 12 Engine drive shaft 13 Gear train 14 Engine speed sensor 15 Fuel injection amount sensor 20 Variable oil pump 21 First oil pump 22 Second oil pump 23 Electromagnetic clutch 30 Auxiliary brake system 31 Electromagnetic valve 32 Exhaust valve Actuating valve 40 Control device 41 Driving state detecting means 50 Vehicle 51 Auxiliary brake actuating switch 52 Accelerator switch 53 Clutch switch 54 Transmission neutral switch Ac Accelerator opening L Engine load Ne Engine speed P Acting index Q Fuel injection amount Qc Calculated Fuel injection amount Qm Actual fuel injection amount Qt Instructed fuel injection amount

Claims (3)

内燃機関のエンジン回転数に対してエンジンオイルの供給量を変化させることができる可変オイルポンプと、該可変オイルポンプから供給されるエンジンオイルを使用する補助ブレーキシステムと、エンジンの運転状態を検出する運転状態検出手段を有して前記可変オイルポンプと前記補助ブレーキシステムを制御する制御装置とを備えた内燃機関において、前記制御装置が、前記運転状態検出手段で検出した内燃機関の運転状態が、高負荷状態のとき、減速状態で実燃料噴射量若しくは指示燃料噴射量がゼロの状態のとき、及び、補助ブレーキの作動状態で実燃料噴射量若しくは指示燃料噴射量がゼロの状態のときには、前記可変オイルポンプによるエンジンオイルの供給量を増量する制御を行うことを特徴とする内燃機関。   A variable oil pump capable of changing the amount of engine oil supplied with respect to the engine speed of the internal combustion engine, an auxiliary brake system using engine oil supplied from the variable oil pump, and an operating state of the engine are detected. In an internal combustion engine having an operation state detection means and a control device that controls the variable oil pump and the auxiliary brake system, the operation state of the internal combustion engine detected by the operation state detection means is determined by the control device. When the actual fuel injection amount or the commanded fuel injection amount is zero in the deceleration state, and when the actual fuel injection amount or the commanded fuel injection amount is zero in the operation state of the auxiliary brake, An internal combustion engine that performs control to increase the amount of engine oil supplied by a variable oil pump. 前記補助ブレーキシステムが、内燃機関のシリンダの排気弁に油圧で作動するバルブを設けた圧縮型開放ブレーキシステムであることを特徴とする請求項1記載の内燃機関。   2. The internal combustion engine according to claim 1, wherein the auxiliary brake system is a compression type open brake system in which an exhaust valve of a cylinder of the internal combustion engine is provided with a hydraulically operated valve. 内燃機関のエンジン回転数に対してエンジンオイルの供給量を変化させることができる可変オイルポンプと、該可変オイルポンプから供給されるエンジンオイルを使用する補助ブレーキシステムと、エンジンの運転状態を検出する運転状態検出手段を有して前記可変オイルポンプと前記補助ブレーキシステムを制御する制御装置とを備えた内燃機関の制御方法において、前記運転状態検出手段で検出した内燃機関の運転状態が、高負荷状態のとき、減速状態で実燃料噴射量若しくは指示燃料噴射量がゼロの状態のとき、及び、補助ブレーキの作動状態で実燃料噴射量若しくは指示燃料噴射量がゼロの状態のときには、前記可変オイルポンプによるエンジンオイルの供給量を増量することを特徴とする内燃機関の制御方法。   A variable oil pump capable of changing the amount of engine oil supplied with respect to the engine speed of the internal combustion engine, an auxiliary brake system using engine oil supplied from the variable oil pump, and an operating state of the engine are detected. In the control method of an internal combustion engine having the operation state detection means and the control device for controlling the variable oil pump and the auxiliary brake system, the operation state of the internal combustion engine detected by the operation state detection means is a high load. When the actual fuel injection amount or the commanded fuel injection amount is zero in the deceleration state, and when the actual fuel injection amount or the commanded fuel injection amount is zero in the operating state of the auxiliary brake, the variable oil A control method for an internal combustion engine, characterized in that the amount of engine oil supplied by a pump is increased.
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