JP2002089310A

JP2002089310A - エンジン制御装置

Info

Publication number: JP2002089310A
Application number: JP2000279618A
Authority: JP
Inventors: Yoshiaki Moroguchi; 慶明諸口; Shigeru Matsuo; 松尾　　繁; Yasunari Daigo; 康徳醍醐
Original assignee: Mitsubishi Motors Corp
Current assignee: Mitsubishi Motors Corp
Priority date: 2000-09-14
Filing date: 2000-09-14
Publication date: 2002-03-27

Abstract

(57)【要約】【課題】エンジン制御装置において、オイルジェット
の作動不良に起因するピストンの焼き付きを確実に防止
でき、且つ、オイルジェットのエンジンへの取り付けを
容易に行なえるようにする。【解決手段】オイルギャラリ７と、各気筒１毎に設け
られるとともにオイルギャラリ７に付設されオイルの圧
力が設定圧力よりも高くなると該オイルをピストンに向
けて噴射するオイルジェット８と、オイルポンプからオ
イルジェット８の間に設けられ該オイルの圧力を検出す
るオイル圧検出手段７ａと、各オイルジェット８のそれ
ぞれに取り付けられオイルジェット８の作動状態を検出
する作動状態検出手段８ａと、該オイルの圧力が該設定
圧力よりも高いと判定された場合には、非作動状態が検
出されたオイルジェット８を装備する気筒１について、
燃料噴射を休止する燃料噴射制御手段２１とをそなえて
構成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ピストンに対する
オイルの供給状態に応じて各気筒へ燃料を供給する、エ
ンジン制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ディーゼルエンジンにおいては、エンジ
ン作動時、冷却を目的としてピストンにオイルが噴射さ
れる。ピストンを収容するシリンダブロックにはオイル
を流通させるためのオイルギャラリが形成され、また、
各ピストンに対してオイルを噴射するオイルジェット
（ジェットノズル）がオイルギャラリには設けられてお
り、エンジン駆動のオイルポンプにより圧送されるオイ
ルは、オイルギャラリを介してオイルジェットから各ピ
ストンへ噴射されるようになっている。

【０００３】また、各オイルジェットにはリリーフバル
ブがそれぞれそなえられており、このリリーフバルブに
よりピストンへのオイルの供給が制御される。このよう
なリリーフバルブとしては、一般的に機械式リリーフバ
ルブ（チェックバルブ）が用いられており、油圧が開弁
圧（設定圧力）以上になると機械式リリーフバルブが開
弁しオイルジェットからピストンへオイルが噴射され
る。

【０００４】また、特開平９−２０９７３３号公報に
は、かかるリリーフバルブとして電磁弁を使用した技術
が開示されている。この技術は、オイル温度とオイル圧
力とに応じてリリーフバルブの作動を制御することによ
り、ピストンへのオイル噴射量を制御するように構成さ
れている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上述した
従来の技術では、以下のような課題がある。つまり、ピ
ストンに対するオイルの供給を制御するリリーフバルブ
として、機械式リリーフバルブを使用する場合、このリ
リーフバルブは通常シリンダブロックに螺合されるが、
ネジ溝が形成された外部ケーシングは比較的肉厚が薄い
ため（例えば１ｍｍ程度）、外部ケーシングの締め付け
状態によっては、この外部ケーシングが微妙に変形して
バルブ毎に開弁圧力にバラツキが生じてしまうことがあ
る。また、摩擦等により、外部ケーシング内の弁体の移
動に抵抗（これを内部の渋りという）が生じて、弁体の
移動が滑らかに行なわれないこともある。

【０００６】したがって、かかる開弁圧力のバラツキや
内部の渋り等により、シリンダによっては、オイル圧力
が開弁圧力になってもリリーフバルブが開弁せずにオイ
ルが供給されない虞があり、このような場合、特にエン
ジン出力が高くピストンの熱負荷が高い時には、ピスト
ンが焼き付いてしまう虞がある。また、かかるリリーフ
バルブとして電磁弁を使用する場合、電磁弁は、機械式
リリーフバルブに比べサイズが大きく、シリンダブロッ
クへの取り付けが困難であるという課題がある。また、
電磁機構が故障して作動が正常に行なわれない場合、機
械式リリーフ弁を使用する場合と同様に、特に、エンジ
ン出力が高くピストンに対する熱負荷が大きい時に、シ
リンダへのオイルの供給が不足気味になると、ピストン
の冷却が不十分となってしまい、ピストンが焼き付く虞
がある。

【０００７】本発明は、このような課題に鑑み創案され
たもので、オイルジェットの作動不良に起因するピスト
ンの焼き付きを確実に防止でき、且つ、オイルジェット
のエンジンへの取り付けを容易に行なえるようにした、
エンジン制御装置を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】このため、請求項１記載
の本発明のエンジン制御装置では、オイルポンプにより
圧送されるオイルが、エンジンのシリンダブロックに設
けられたオイルギャラリに供給され、このオイルは、オ
イルの圧力が設定圧力よりも高くなると、オイルギャラ
リからオイルジェットを介して各ピストンに対してそれ
ぞれ噴射される。

【０００９】そして、オイルポンプからオイルジェット
の間にはオイル圧検出手段が設けられており、このオイ
ル圧検出手段の検出情報に基づきオイルの圧力が設定圧
力よりも高いと判定された場合には、作動状態検出手段
により非作動状態が検出されオイルジェットからオイル
が供給されていないと判定された気筒について、燃料噴
射制御手段がオイルジェットが動作不良であるとして燃
料噴射を休止するのでエンジンの焼き付きが防止され
る。

【００１０】請求項２記載の本発明のエンジン制御装置
では、気筒に対して燃料噴射を休止する場合には、エン
ジンの燃料供給量を、上記休止された気筒の燃料噴射量
分だけ減少させるので、燃料噴射が休止されない気筒に
ついては、他の気筒の燃料噴射量状態にかかわらず、一
気筒当たりの燃料噴射量が保持される。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態について説明する。図１〜図３は本発明の一実
施形態としてのエンジン制御装置について示す図であ
る。先ず、本エンジン制御装置が装備される車両用ディ
ーゼルエンジン（以下、単にエンジンともいう）の要部
について説明すると、エンジンには、図１に示すような
気筒１が複数設けられ、各気筒１には、図示するよう
に、筒内に噴射口を臨ませるように燃料噴射ノズル２が
それぞれ設けられている。また、各気筒１内にはピスト
ン３がそれぞれ収容され、これらの各ピストン３はコン
ロッド４を介してクランク軸５に連結されている。

【００１２】そして、ピストン３が上死点近傍まで上昇
した際に、燃料噴射ノズル２から燃料を噴射させること
により、燃料を含む混合気が高圧下で自然着火し、これ
により、ピストン３が気筒１内を昇降して、コンロッド
４を介してクランク軸５を回転駆動し、エンジントルク
が出力されるようになっている。また、各気筒１の外壁
を構成するシリンダブロック６には、オイルを流通させ
るためのオイルギャラリ７が形成されている。そして、
図示しないエンジン駆動のオイルポンプによりオイルパ
ンから吸引されたオイルが、このオイルギャラリ７を介
して、潤滑や冷却を目的にエンジンの各部に圧送される
ようになっている。なお、オイル供給経路上には、調圧
弁も設けられており、エンジン回転速度が高いためオイ
ルポンプの吐出圧力が高圧になった場合でも調圧弁によ
りに所定圧力Ｐ₀に調圧されるようになっている。

【００１３】そして、このようなオイルの一部は、ピス
トン３の冷却を目的に、各気筒１にそれぞれ取り付けら
れた冷却用オイルジェット（以下、単にオイルジェット
ともいう）８へ送られ、ピストン３へそれぞれ噴射され
るようになっている。オイルジェット８は、オイルギャ
ラリ７に連通するように設けられ、機械式のリリーフバ
ルブ（チェック弁）９とノズル１０とをそなえて構成さ
れており、チェック弁９を介して圧送されるオイルがノ
ズル１０からピストン３の背面（コンロッド４側の面）
３ａへ噴射されるように、ノズル１０の噴射口１０ａは
ピストン背面３ａに向けられている。

【００１４】図２に示すように、チェック弁９のケーシ
ング９ａの先端には外周面にネジ溝９ｂが形成されてお
り、チェック弁９は、このネジ溝９ｂでシリンダブロッ
ク６に螺合されている。ケーシング９ａ内には、シリン
ダブロック６内のオイルギャラリ７と連通するように油
路９ｃが設けられるとともに、ノズル１０内と連通する
ように油路９ｄが設けられている。そして、これらの油
路９ｃ，９ｄは合流しており、合流部９ｅを開閉するよ
うにチェック弁ピストン（以下、弁体という）９ｆがケ
ーシング９ａ内を移動可能に設けられている。

【００１５】弁体９ｆは、リターンスプリング９ｇによ
り、かかる合流部９ｅを閉じる方向（図２中で上方）に
付勢されている。リターンスプリング９ｇの付勢力は、
オイルギャラリ７から供給されるオイルの圧力Ｐが、設
定圧力（開弁圧）Ｐ₁（＜Ｐ₀，Ｐ₀：調圧弁による調圧
後のオイル圧力）以上になると、弁体９ｆがオイル圧Ｐ
により、リターンスプリング９ｇの付勢力に抗して合流
部９ｅを開く方向（図２中で下方）に駆動されるように
設定されている。

【００１６】これにより、エンジン回転速度が高いため
エンジン駆動のオイルポンプにより圧送されるオイルの
圧力Ｐが設定圧力Ｐ₁以上であれば、図２中にで示す
ように、弁体９ｆは、オイルギャラリ７から圧送される
オイルにより押圧されてリターンスプリング９ｇの付勢
力に抗して合流部９ｅを開くので、ノズル１０からオイ
ルが噴射され、一方、エンジン回転速度が低いためオイ
ル圧力Ｐが設定圧力Ｐ ₁よりも低い場合には、図２中に
で示すように、弁体９ｆがリターンスプリング９ｇに
付勢されて合流部９ｅを閉じるのでノズル１０からオイ
ルは噴射されないようになっている。

【００１７】また、車両には種々のセンサが設けられて
おり、検出情報をＥＣＵ（制御手段）２０にそれぞれ出
力するようになっている。このようなセンサとしては、
例えば、図１に示すように、オイル圧Ｐを検出するオイ
ル圧センサ（オイル圧検出手段）７ａや、オイルジェッ
ト８によりオイルが噴射されているか否かを検出するオ
ン／オフセンサ（作動状態検出手段）８ａや、クランク
軸５の回転角を検出するクランク角センサ５ａや、アク
セル開度を検出するアクセル開度センサ１１が設けられ
ている。

【００１８】オイル圧センサ７ａは、ここでは、オイル
ギャラリ７に１つ設けられオイルギャラリ７内のオイル
圧Ｐを検出するようになっている。また、オン／オフセ
ンサ８ａは、具体的にはギャップセンサにより構成され
ている。ギャップセンサ８ａは、図２に示すように、オ
イルジェット８を構成するチェック弁９に取り付けられ
ており、ギャップセンサ８ａと弁体９ｆとの距離が所定
距離以上であるか否かを検出するようになっている。し
たがって、図２中にで示すように弁体９がギャップセ
ンサ８ａに近接して合流部９ｅが開いているか、又は、
図２中にで示すように弁体９ｆがギャップセンサ８ａ
から離隔して合流部９ｅが閉じているかを判定できる。
即ち、チェック弁９が開弁しておりノズル９からオイル
が噴射されているか、又は、チェック弁９が閉弁してお
りノズル９からオイルが噴射されていないかを検出でき
るようになっているのである。

【００１９】ここで、本エンジン制御装置は、図１に示
すように、上述したオイルギャラリ７，オイルジェット
８，オイル圧センサ７ａ及びギャップセンサ８ａと、Ｅ
ＣＵ２０内に機能構成された燃料噴射制御手段２１とを
そなえて構成されている。燃料噴射制御手段２１は、ク
ランク角センサ５ａの検出情報から算出されたエンジン
回転速度と、アクセル開度センサ１１により検出された
アクセル開度とに基づいて、予め記憶された設定用マッ
プ又は演算式等を用いて一気筒当たりの燃料噴射量を設
定するようになっている。

【００２０】そして、本発明の大きな特徴であるが、燃
料噴射制御手段２１は、オイル圧センサ７ａにより検出
されたオイル圧Ｐが設定圧力Ｐ₁よりも高い場合におい
て、ギャップセンサ８ａによりオイルジェット８の非作
動状態（即ちオイルの噴射が行なわれていない状態）が
検出されると、当該オイルジェット８は動作不良だと判
定して、このオイルジェット８が装備された気筒１につ
いて燃料噴射を休止するようになっている。

【００２１】つまり、オイル圧Ｐが設定圧力Ｐ₁よりも
高ければ、本来ならばチェック弁９が開弁してオイルジ
ェット８からオイルが噴射されるはずであり、チェック
弁９が開弁せずオイルジェット８からオイルが噴射され
ていないとピストンが十分に冷却されず、この状態で運
転を続けていると、かかるオイルジェット８が装備され
た気筒が焼き付いてしまう。そこで、燃料噴射制御手段
２１では、動作不良が検出されたオイルジェット８をそ
なえた気筒について燃料噴射を休止して筒内の温度を低
減するようにしているのである。

【００２２】また、このようにオイルジェット８の動作
不良に起因して気筒１への燃料噴射を休止させた場合に
は、エンジンに供給される燃料供給量を、燃料噴射を休
止させた気筒１が本来であれば噴射するはずの噴射量分
だけ低減するようにしている。つまり、燃料噴射が休止
される気筒の有無及び燃料噴射が休止される気筒の数量
にかかわらず、作動状態の気筒に対する燃料噴射量を、
通常状態（燃料噴射が休止される気筒の無い状態）と同
じにしているのである。即ち、燃料噴射が休止される気
筒があるにもかかわらず、エンジンの出力を維持しよう
とすると、本来ならば燃料噴射が休止された気筒で噴射
されるはずの燃料分だけ、燃料噴射が休止されない気筒
の燃料噴射量を増加する必要があるが、これを行なうと
各気筒１の負荷が過多となる虞があるため、これを防止
するようにしているのである。

【００２３】なお、ここでは、上述したようにオイルジ
ェット８の動作不良に起因して気筒１への燃料噴射を休
止させた場合には、車室内のインストルメントパネルに
設けられた警告灯１２が点灯され、ドライバに注意を促
すようになっている。本発明の一実施形態としてのエン
ジン制御装置は上述のように構成されており、例えば図
３に示すように制御が行なわれる。

【００２４】つまり、先ず、ステップＡ１０で、オイル
圧センサ７ａの検出情報に基づき、オイルギャラリ７内
のオイル圧Ｐが設定圧力Ｐ₁よりも高いか否かが判定さ
れ、オイル圧Ｐが設定圧力Ｐ₁よりも高ければ、オイル
ジェット８によりピストン３に対してオイルの噴射が本
来ならば行なわれているとしてステップＡ２０に進み、
一方、オイル圧Ｐが設定圧力Ｐ₁以下であれば、オイル
ジェット８によりピストン３に対してオイルの噴射は行
なわれないのでリターンする。

【００２５】そして、ステップＡ２０では、ギャップセ
ンサ８ａの検出情報に基づきピストン３に対してオイル
が噴射されているか否かが各オイルジェット８について
それぞれ判定され、いずれのオイルジェット８について
も作動が検出された場合には、オイルジェット８が正常
に作動しているとしてリターンする。一方、オイルジェ
ット８の非作動が検出された場合には、ステップＡ３０
に進み、非作動状態のオイルジェット８が装備された気
筒１に対する燃料噴射量が停止されるとともに、ステッ
プＡ４０で、インストルメントパネルの警告灯１２が点
灯され、さらに、ステップＡ５０で、燃料噴射が停止さ
れない正常な気筒１の燃料噴射量を、エンジン回転速度
とアクセル開度とにより決定される通常噴射量とし、敢
えて休筒による出力低下分をカバーするための噴射量増
大は行なわず、リターンする。

【００２６】特にエンジンの高負荷時には、オイルジェ
ット８からピストンにオイルが正常に供給されないとピ
ストンが焼き付いてしまう虞があるが、本エンジン制御
装置によれば、チェック弁９の外部ケーシング９ａの取
り付け時の変形等によりチェック弁９の開弁圧力にバラ
ツキが生じたり、内部に渋りが生じたりする等して、チ
ェック弁９の作動不良により、オイルギャラリ７内のオ
イル圧Ｐが設定圧力Ｐ ₁以上でもオイルジェット８から
オイルが噴射されないようであれば、このオイルジェッ
ト８が取り付けられた気筒１について燃料噴射が休止さ
れるので、ピストンの焼き付きを確実に防止できるとい
う利点がある。

【００２７】また、燃料噴射が休止された気筒がある場
合には、燃料噴射が行なわれる気筒については、通常の
燃料噴射量が保持されるので、正常な気筒に対する熱負
荷やトルクの急激な増加を防止できるという利点があ
る。また、オイルジェット８を構成するリリーフ弁とし
て機械式のチェック弁を用いているので、リリーフ弁に
電磁弁を使用する構成に比べ、小サイズ化でき、オイル
ジェット８をシリンダブロックへ容易に取り付けること
ができるという利点がある。

【００２８】なお、本発明のエンジン制御装置は、上述
した実施形態に限定されず、発明の趣旨を逸脱しない範
囲で種々の変形を行なうことが可能である。例えば、上
述の実施形態では、燃料噴射が休止される気筒の数量に
かかわらず、燃料噴射が休止された気筒の燃料噴射分だ
けエンジンの燃料供給量を減少させるようにしている
が、燃料噴射が休止される気筒の数量が所定数量以上で
ある場合に限って、かかるエンジンの燃料供給量の減少
を行なうようにしても良い。つまり、燃料噴射が休止さ
れる気筒の数量が所定数量よりも少ない場合、例えば１
気筒だけについて休筒する場合には、燃料噴射が休止さ
れた気筒の燃料噴射分を、他の正常な気筒に供給しても
この正常な気筒の負荷の変動は少ないので、エンジンの
燃料供給量を減少させないように構成して、エンジン出
力を極力確保できるように構成するのである。

【００２９】また、上述の実施形態では、オイル圧検出
手段（オイル圧センサ）７ａをオイルギャラリ７に設け
ているが、オイル圧検出手段７ａの設置場所は、オイル
ポンプとオイルジェット８との間であれば特に限定され
ない。

【００３０】

【発明の効果】以上詳述したように、請求項１記載のエ
ンジン制御装置によれば、オイル圧検出手段の検出情報
に基づきオイルの圧力が設定圧力よりも高いと判定され
た場合には、作動状態検出手段により非作動状態が検出
されたオイルジェットを装備する気筒について、オイル
ジェットが動作不良であるとして燃料噴射が休止される
ので、オイルジェットの作動不良に起因するピストンの
焼き付きを確実に防止できるという利点がある。

【００３１】また、オイルジェットに機械式リリーフバ
ルブを使用した場合には上記利点に加え、電子制御式リ
リーフバルブを使用する場合に比べ、オイルジェットの
小サイズ化を図ることができ、オイルジェットの取り付
けを容易に行なえるという利点がある。請求項２記載の
エンジン制御装置によれば、気筒に対して燃料噴射を休
止する場合には、エンジンへの燃料供給量を、休止され
た気筒の燃料噴射量分だけ減少させるので、燃料噴射が
休止されない気筒については、他の気筒の燃料噴射量状
態にかかわらず、一気筒当たりの燃料噴射量が保持さ
れ、したがって、熱負荷やトルクの増加を防止できると
いう利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態としてのエンジン制御装置
の構成を示す模式図である。

【図２】本発明の一実施形態としてのエンジン制御装置
の要部構成を示す図であり、図１のＡ部を拡大して示す
模式的な断面図である。

【図３】本発明の一実施形態としてのエンジン制御装置
にかかる制御方法を説明するためのフローチャートであ
る。

【符号の説明】

１気筒２燃料噴射ノズル３ピストン６シリンダブロック７オイルギャラリ７ａオイル圧センサ（オイル圧検出手段）８オイルジェット８ａギャップセンサ（作動状態検出手段）９リリーフバルブ（チェック弁）１０ノズル２０ＥＣＵ（制御手段）２１燃料噴射制御手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｆ０２Ｄ 41/38 Ｆ０２Ｄ 41/38 Ｄ (72)発明者醍醐康徳東京都港区芝五丁目33番８号三菱自動車工業株式会社内Ｆターム(参考） 3G092 AA02 AA06 AB03 BB01 BB10 CA04 CA07 DE01S DG09 EA02 EA14 EA21 EA28 EC09 FA13 FA38 FA49 FB06 GA06 HB01X HE03Z HE08Z HE09Z HF08Z 3G301 HA02 HA07 JA32 JB10 KA09 LB11 LC01 MA11 NA07 NA08 NC02 NE07 PA11Z PB03A PE03Z PE08Z

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】エンジンのシリンダブロックに設けられ
オイルポンプから供給されるオイルを流通させるための
オイルギャラリと、該エンジンの各気筒毎に設けられるとともに該オイルギ
ャラリに付設され、該オイルの圧力が設定圧力よりも高
くなるとピストンに向けて該オイルを噴射するオイルジ
ェットと、該オイルポンプから該オイルジェットの間に設けられ該
オイルの圧力を検出するオイル圧検出手段と、該各オイルジェットのそれぞれに取り付けられ該オイル
ジェットの作動状態を検出する作動状態検出手段と、該オイル圧検出手段の検出情報に基づき該オイルの圧力
が該設定圧力よりも高いと判定された場合には、該作動
状態検出手段により非作動状態が検出された該オイルジ
ェットを装備する該気筒について、燃料噴射を休止する
燃料噴射制御手段とをそなえて構成されていることを特
徴とする、エンジン制御装置。
【請求項２】該気筒に対して燃料噴射を休止する場合
には、該エンジンへの燃料供給量を、上記休止された気
筒の燃料噴射量分だけ減少させることを特徴とする、請
求項１記載のエンジン制御装置。