JP2006125288A - Cooling control device for internal combustion engine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、内燃機関の冷却制御装置に関するものである。 The present invention relates to a cooling control device for an internal combustion engine.
従来より、ガソリンなどの燃料を、比較的沸点が低い燃料(低沸点燃料)と比較的沸点が高い燃料(高沸点燃料)とに分離し、エンジンの運転状況に合わせて適宜使い分ける手法が知られている。
このような手法の一例として以下の特許文献1の技術が存在するが、この技術においては、エンジンの吸気ポートと気筒内とにそれぞれ燃料噴射弁を設け、高沸点燃料を吸気ポートに設けられた燃料噴射弁へ供給するとともに、低沸点燃料を気筒内に設けられた燃料噴射弁へ供給するようにするようになっている。
Conventionally, a method of separating fuel such as gasoline into a fuel having a relatively low boiling point (low-boiling point fuel) and a fuel having a relatively high boiling point (high-boiling point fuel) and appropriately using them in accordance with the operating state of the engine is known. ing.
As an example of such a technique, there is a technique disclosed in Patent Document 1 below. In this technique, a fuel injection valve is provided in each of the engine intake port and the cylinder, and high-boiling point fuel is provided in the intake port. While supplying to a fuel injection valve, low boiling point fuel is supplied to the fuel injection valve provided in the cylinder.
このような構成により、エンジン始動時には気筒内の燃料噴射弁から噴射される低沸点燃料を用いることで着火性を確保することができるとともに、着火性の低い高沸点成分燃料は吸気ポートの熱により微粒化させることで燃焼を良好とすることができる旨が記載されている。
他方、地球環境保護および省エネルギー化の観点から、燃費の向上は近年ますます重要な課題となっているが、エンジンの燃費を向上させる手法のひとつとして、ピストンの摺動抵抗(いわゆるフリクションロス)を低減する手法が存在する。この場合、オイル粘性を低減することでフリクションロスを低減させることが知られている。
On the other hand, improvement of fuel efficiency has become an increasingly important issue in recent years from the viewpoint of global environmental protection and energy saving, but as one of the methods to improve engine fuel consumption, piston sliding resistance (so-called friction loss) is used. There are ways to reduce it. In this case, it is known to reduce the friction loss by reducing the oil viscosity.
しかしながら、エンジンの温度を上昇させるとオイル粘性を低減することでフリクションロスを低減できるものの、過剰にエンジンを昇温すると燃料が自己着火する事態を招いてしまう。このため、例えば、上述の特許文献1の技術のように、低沸点燃料と高沸点燃料とを使い分けることができるエンジンにおいては、低沸点燃料が予期せぬ自己着火しないようなエンジン温度とならないようにエンジンの冷却水温を設定することを余儀なくされている。このため、エンジン温度は高沸点燃料使用時も比較的低温に維持せざるを得ず、オイル粘性を抑制できず、燃費性能が悪化してしまうという課題が生じている。 However, if the temperature of the engine is raised, the friction loss can be reduced by reducing the oil viscosity, but if the temperature of the engine is raised excessively, the fuel will self-ignite. For this reason, for example, in an engine in which low-boiling point fuel and high-boiling point fuel can be used properly as in the technique of Patent Document 1 described above, the engine temperature is not such that low-boiling point fuel does not cause unexpected self-ignition. You are forced to set the engine coolant temperature. For this reason, the engine temperature must be maintained at a relatively low temperature even when using high-boiling point fuel, the oil viscosity cannot be suppressed, and fuel consumption performance deteriorates.
本発明はこのような課題に鑑み案出されたもので、沸点の異なる燃料を使い分ける内燃機関の燃費を向上することができる、内燃機関の冷却制御装置を提供することを目的とする。 The present invention has been devised in view of such problems, and an object of the present invention is to provide a cooling control device for an internal combustion engine that can improve the fuel consumption of an internal combustion engine that uses different fuels with different boiling points.
上記目的を達成するため、本発明の内燃機関の冷却制御装置(請求項1)は、内燃機関を冷却する冷却水の温度が目標冷却水温度となるように制御する水温制御手段と、該内燃機関に供給される燃料のオクタン価に応じて該目標冷却水温度を変更する目標水温変更手段とをそなえることを特徴としている。
また、請求項2記載の本発明の内燃機関の冷却制御装置は、請求項1記載の内容において、該目標水温変更手段は、該燃料のオクタン価が高くなるに連れて該目標冷却水温度を高く設定することを特徴としている。
In order to achieve the above object, a cooling control apparatus for an internal combustion engine according to the present invention (Claim 1) includes a water temperature control means for controlling the temperature of cooling water for cooling the internal combustion engine to a target cooling water temperature, and the internal combustion engine. And a target water temperature changing means for changing the target cooling water temperature in accordance with the octane number of the fuel supplied to the engine.
The cooling control apparatus for an internal combustion engine of the present invention according to claim 2 is the content of claim 1, wherein the target water temperature changing means increases the target cooling water temperature as the octane number of the fuel increases. It is characterized by setting.
また、請求項3記載の本発明の内燃機関の冷却制御装置は、請求項1または2記載の内容において、該燃料の一部を低オクタン価燃料と高オクタン価燃料とに分留する燃料分留手段と、該内燃機関の始動時は該燃料分留手段によって分留された該低オクタン価燃料を該内燃機関に供給し、該内燃機関の暖気終了後は該燃料分留手段によって分留された該高オクタン価燃料を該内燃機関に供給する燃料選択手段とをそなえたことを特徴としている。 According to a third aspect of the present invention, there is provided a cooling control apparatus for an internal combustion engine according to the first or second aspect, wherein the fuel fractionation means fractionates a part of the fuel into a low-octane fuel and a high-octane fuel. And when the internal combustion engine is started, the low-octane fuel fractionated by the fuel fractionation means is supplied to the internal combustion engine, and after the warm-up of the internal combustion engine is finished, the fractionated fuel by the fuel fractionation means And a fuel selection means for supplying high octane fuel to the internal combustion engine.
また、請求項4記載の本発明の内燃機関の冷却制御装置は、請求項3記載の内容において、該燃料選択手段は、該燃料分留手段によって分留された高オクタン価燃料の残量が所定量以下になった場合に、分留されていないベース燃料を該内燃機関に供給することを特徴としている。
また、請求項5記載の本発明の内燃機関の冷却制御装置は、請求項3記載の内容において、該内燃機関の負荷を検出する負荷検出手段と、該内燃機関の点火時期を変更する点火時期変更手段とをそなえ、該点火時期変更手段は、該燃料選択手段が該高オクタン価燃料を該内燃機関に供給しており且つ該負荷検出手段により該内燃機関の負荷が高負荷であることが検出された場合には点火時期を進角させることを特徴としている。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the cooling control apparatus for an internal combustion engine according to the third aspect, wherein the fuel selection means has a remaining amount of high octane fuel fractionated by the fuel fractionation means. In the case where the amount is equal to or less than the fixed amount, the base fuel that is not fractionated is supplied to the internal combustion engine.
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a cooling control apparatus for an internal combustion engine according to the present invention, wherein the load detection means for detecting the load of the internal combustion engine and the ignition timing for changing the ignition timing of the internal combustion engine are provided. The ignition timing changing means detects that the high-octane fuel is supplied to the internal combustion engine by the fuel selection means and that the load of the internal combustion engine is high by the load detection means. If it is, the ignition timing is advanced.
本発明の内燃機関の冷却制御装置によれば、沸点の異なる燃料(即ち、オクタン価の異なる燃料)を使い分ける内燃機関の燃費を向上させることができる。(請求項1)
また、内燃機関に供給する燃料のオクタン価が高くなるに連れて冷却水の目標温度(目標冷却水温度)を高く設定することで、燃料の自己着火、即ち、ノッキングを回避しながら、オイル粘性を低減させ、燃費の向上に寄与することができる。(請求項2)
また、内燃機関の始動時には低オクタン価燃料を用いることで始動性を高め、暖気終了後には高オクタン価燃料を用いることで内燃機関の温度を高めてオイル粘性を低減させることができる。(請求項3)
また、高オクタン価燃料の残量が所定量以下になった場合には、低オクタン価燃料と高オクタン価燃料とに分留される前の燃料であるベース燃料を用いることで、仮に低オクタン価燃料や高オクタン価燃料が不足したような場合であっても、内燃機関を確実に運転することができる。(請求項4)
また、内燃機関に高オクタン価燃料が供給され且つ内燃機関の負荷が高い場合には、内燃機関の点火時期を進角化することで、内燃機関の出力を向上させることができる。(請求項5)
According to the cooling control apparatus for an internal combustion engine of the present invention, it is possible to improve the fuel efficiency of an internal combustion engine that selectively uses fuels having different boiling points (that is, fuels having different octane numbers). (Claim 1)
Also, by setting the target temperature of the cooling water (target cooling water temperature) higher as the octane number of the fuel supplied to the internal combustion engine increases, the oil viscosity is reduced while avoiding self-ignition of the fuel, that is, knocking. It can reduce and can contribute to improvement in fuel consumption. (Claim 2)
In addition, when the internal combustion engine is started, the startability can be improved by using the low octane fuel, and after the warming up, the high temperature of the internal combustion engine can be increased and the oil viscosity can be reduced by using the high octane fuel. (Claim 3)
In addition, when the remaining amount of high-octane fuel falls below a predetermined amount, it is possible to use low-octane fuel or high-octane fuel by using the base fuel that is the fuel before being fractionated into low-octane fuel and high-octane fuel. Even when the octane fuel is insufficient, the internal combustion engine can be operated reliably. (Claim 4)
Further, when high octane fuel is supplied to the internal combustion engine and the load on the internal combustion engine is high, the output of the internal combustion engine can be improved by advancing the ignition timing of the internal combustion engine. (Claim 5)
以下、図面により、本発明の第1実施形態に係る内燃機関の冷却制御装置について説明すると、図1はその全体構成を示す模式的なブロック構成図、図2は内燃機関の冷却水温と燃料の沸点との関係を示す模式的なグラフ、図3および図4はその作用を示す模式的なフローチャートである。
図1に示すように、車両用のガソリンエンジン(内燃機関;以下単に「エンジン」という)11には、吸気マニホールド51と連通した吸気ポート52,排気通路53と連通した排気ポート54,燃焼室55に突設した点火プラグ56,吸気バルブ57,排気バルブ58,吸気ポート52内へ向けて燃料を噴射するインジェクタ(燃料噴射装置)59が備えられている。
The internal combustion engine cooling control apparatus according to the first embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic block diagram showing the overall configuration of the internal combustion engine. FIG. Schematic graphs showing the relationship with the boiling point, FIGS. 3 and 4 are schematic flowcharts showing the operation.
As shown in FIG. 1, a vehicular gasoline engine (an internal combustion engine; hereinafter simply referred to as “engine”) 11 includes an
また、吸気マニホールド51には、吸気マニホールド51内の気圧(いわゆる、インマニ圧)を計測し後述するECU14に計測結果を送信する吸気マニホールド圧センサ60が備えられている。
また、このエンジン11は水冷式であって、冷却水を冷却するラジエータ12が設けられるとともに、このラジエータ12とエンジン11との間には電子制御式のサーモスタット(水温制御手段;以下、単に「サーモスタット」という)13が設けられており、ラジエータ12とエンジン11との間で流通する冷却水の流量を調節することによって、冷却水が目標の水温(目標冷却水温TT)となるよう制御し、エンジン11の過昇温を防ぐことができるようになっている。
Further, the
The
また、このエンジン11は、その運転に必要な燃料(ガソリン)として、比較的沸点が低い低沸点ガソリン(低沸点燃料)と、比較的沸点が高い高沸点ガソリン(高沸点燃料)とをエンジン11の運転状況に応じて使い分けることができるようになっている。なお、ガソリンの沸点は、ガソリンに含まれるオクタン価に応じて変化し、例えば、オクタン価が低いガソリンの沸点は低く、また、オクタン価の高いガソリンの沸点は高い。したがって、以下、低沸点ガソリンを「低オクタン価ガソリン」といい、また、高沸点ガソリンを「高オクタン価ガソリン」という。また、低オクタン価ガソリンおよび高オクタン価ガソリンに分留される前のガソリンをベースガソリン(ベース燃料)という。
In addition, the
また、この車両には、ベースガソリンを貯蔵する第1ガソリンタンク16と、低オクタン価ガソリンを貯蔵する第2ガソリンタンク17と、高オクタン価ガソリンを貯蔵する第3ガソリンタンク18とを有し、ベースガソリンから低オクタン価ガソリンと高オクタン価ガソリンとを分留するガソリン分留装置(燃料分留手段)15が備えられている。
The vehicle also includes a
また、第1ガソリンタンク16,第2ガソリンタンク17および第3ガソリンタンク18には、それぞれ図示しない燃料残量センサが備えられ、第1〜第3タンク16,17,18に貯蔵されている各ガソリンの量を測定し、ECU14へ測定結果を送信することができるようになっている。
また、第1ガソリンタンク16は、第2ガソリンタンク17や第3ガソリンタンク18に比べその容量が最も大きく、また、この第1ガソリンタンク16内に高沸点ガソリンタンク18が内蔵されている。
The
The
また、第2ガソリンタンク17と第3ガソリンタンク18との間は接続管路19によって接続され、さらに、この接続管路19には第4ポンプ20が備えられている。また、接続管路19における第3ガソリンタンク18側の端部19aは第3ガソリンタンク18内の上部に位置するように配設されている。
この第3ガソリンタンク18内に貯蔵される高オクタン価ガソリンは、ベースガソリンのうち沸点の低い成分、即ち、低オクタン価ガソリンが気化することによって生成される。また、気化した低オクタン価ガソリンが接続管路19を通じて低沸点ガソリンタンク17へポンプ20によって送出されることで、第2ガソリンタンク17内に低オクタン価ガソリンを蓄えられることができるようになっている。
Further, the
The high octane gasoline stored in the
また、第3ガソリンタンク18と第1ガソリンタンク16とは図示しない接続バルブを通じて連通させることができるようになっており、第3ガソリンタンク18に貯蔵されている高オクタン価ガソリンの残量が所定量以下になると、この接続バルブが開いて第1ガソリンタンクの貯蔵量に応じてベースガソリンが第3ガソリンタンク18内へ注入されるようになっている。また、この接続バルブは後述するECU14によって制御されるようになっている。なお、後述する第1送り管路22から分岐させ、一定量のベースガソリンを第3ガソリンタンクに供給するようにしてもよい。
The
そして、ガソリン分留装置15の各ガソリンタンク16,17,18とエンジン11のインジェクタ59とは、第1〜第3送り管路22,23,24によってそれぞれ接続されている。また、それぞれの第1〜第3送り管路22,23,24には、第1〜第3ガソリンタンク18のそれぞれからインジェクタ59へベースガソリン,低オクタン価ガソリンおよび高オクタン価ガソリンをそれぞれ吐出する第1〜第3燃料ポンプ25,26,27が備えられている。
The
また、第2および第3送り管路23,24には、それぞれ、インジェクタ59へ供給されるガソリンの圧力PR2,PR3を制御する第2および第3レギュレータバルブ29,30が設けられている。また、第2および第3レギュレータバルブ29,30から第2ガソリンタンク17および第3ガソリンタンク18へは戻り管路36,37が伸びており、第2および第3レギュレータバルブ29,30によって圧力が制限されることによって生じた余剰分の低オクタン価ガソリンおよび高オクタン価ガソリンを第2ガソリンタンク17および第3ガソリンタンク18へそれぞれ戻すことができるようになっている。
The second and
また、エンジン11のインジェクタ59から第1ガソリンタンク16へは第1戻り管路34が伸びており、インジェクタ21に供給される際に余剰となった燃料をベース燃料タンク16へ戻すことができるようになっている。
また、これらの第1〜第3レギュレータバルブ28,29,30の各レギュレータ圧は、エンジン11の負荷、即ち、吸気マニホールド圧センサ60によって計測されたインマニ圧が増大するに連れて大きくなるように、後述するECU14によって制御されるようになっている。そして、これらの第1〜第3レギュレータバルブ28,29,30の各レギュレータ圧が適宜変更されることで、インジェクタ21へ供給されるガソリンの種類が選択されるようになっている。なお、このガソリンの選択については後述する。
Further, a
The regulator pressures of the first to
さらに、これらの送り管路22,23,24には、第1〜第3ワンウェイバルブ31,32,33がそれぞれ備えられており、第1〜第3送り管路22,23,24内を各ガソリンが第1〜第3ガソリンタンク16,17,18へ逆流しないようにすることができるようになっている。
そして、ECU14は、入出力装置、メモリ、CPU、タイマなど(いずれも図示略)が内蔵された電子制御ユニットであって、ソフトウェアとして、目標水温変更部(目標水温変更手段)41および燃料選択部(燃料選択手段)42が内蔵されている。
Furthermore, the first to third one-
The
このうち、目標水温変更部41は、ガソリン分留装置15からエンジン11へ供給されるガソリンのオクタン価が高い場合(即ち、高オクタン価ガソリンがエンジン11のインジェクタ59に供給される場合)には、目標冷却水温TTを第2目標水温度TT2に設定し、一方、エンジン11に供給されるガソリンのオクタン価が低い場合(即ち、低オクタン価ガソリンがエンジン11のインジェクタ59に供給される場合)あるいはベースガソリンがインジェクタ59に供給される場合には、目標冷却水温TTを第1目標水温度TT1(但し、第1目標水温TT1≦第2目標水温TT2)に設定するものである。なお、第1目標水温度TT1および第2目標水温TT2は、あらかじめECU14内の図示しないメモリに記憶されている。
Among these, the target water
また、この目標水温変更部TTは、エンジン11に備えられた水温センサ(図示略)によって検出された冷却水の実温度TWに基づき目標冷却水温度TTを補正するフィードバック制御ができるようになっている。
また、燃料選択部42は、第1〜第3レギュレータバルブ28,29,30のレギュレータ圧をそれぞれ独立して制御するものであって、これにより、インジェクタ59へ供給される燃料として、ベースガソリン,低オクタン価ガソリンまたは高オクタン価ガソリンのいずれかを選択することができるようになっている。
The target water temperature changing unit T T can perform feedback control for correcting the target cooling water temperature T T based on the actual cooling water temperature T W detected by a water temperature sensor (not shown) provided in the
The
例えば、ベースガソリンのみをインジェクタ59へ供給する場合には、この燃料選択部42が、第2レギュレータバルブ29および第3レギュレータバルブ30の開度が小さくなるように制御することで、第2レギュレータバルブ30からインジェクタ59へ供給される低オクタン価ガソリンの圧力(即ち、第2レギュレータ圧)PR2および第3レギュレータバルブ30からインジェクタ59へ供給される高オクタン価ガソリンの圧力(即ち、第3レギュレータ圧)PR3が、ベースガソリン用の燃料ポンプである第1燃料ポンプ25の吐出圧PP1よりも小さくなるように制御する。
For example, when only the base gasoline is supplied to the
一方、低オクタン価ガソリンのみをインジェクタ59へ供給する場合には、第3レギュレータバルブの開度が小さくなるように制御することで、第3レギュレータ圧PR3が、第1燃料ポンプ25の吐出圧PP1よりも小さくなるように制御するとともに、第2レギュレータバルブの開度が大きくなるように制御することで、第2レギュレータ圧PR2が、第1燃料ポンプ25の吐出圧PP1よりも大きくなるように制御する。
On the other hand, when only low-octane gasoline is supplied to the
他方、高オクタン価ガソリンのみをインジェクタ59へ供給する場合には、第3レギュレータバルブ30の開度が大きくなるように制御することで、第3レギュレータ圧PR3が第1燃料ポンプ25の吐出圧PP1よりも大きくなるように制御するとともに、第2レギュレータバルブの開度が小さくなるように制御することで、第2レギュレータ圧PR2が、第1燃料ポンプ25の吐出圧PP1よりも小さくなるように制御する。
On the other hand, when only high-octane gasoline is supplied to the
本発明の第1実施形態に係る内燃機関の冷却制御装置は上述のように構成されているので、以下のような作用および効果を奏する。
まず、図3のステップS11に示すように、水温センサ(図示略)によって検出された冷却水の実温度TWが所定温度TS未満であるか否かがECU14の目標水温変更部41によって判定される。ここで、冷却水実温度TWが所定温度TS未満であると判定された場合には(ステップS11のYesルート)、第3レギュレータ圧PR3が第1燃料ポンプ25の吐出圧PP1よりも小さくなるように、ECU14の燃料選択部42により第3レギュレータバルブ30が制御されるとともに、第2レギュレータ圧PR2が第1燃料ポンプ25の吐出圧PP1よりも大きくなるように、ECU14の燃料選択部42により第2レギュレータバルブ29が制御されることで、低オクタン価ガソリンがエンジン11のインジェクタ59へ供給される(ステップS12)。
Since the internal combustion engine cooling control apparatus according to the first embodiment of the present invention is configured as described above, the following operations and effects are achieved.
First, as shown in step S11 of FIG. 3, the target water
一方、ステップS11における判定において、冷却水実温度Twが所定温度Ts未満でないと判定された場合には(ステップS11のNoルート)、ECU14の燃料選択部42により、第2レギュレータ圧PR2および第3レギュレータ圧PR3が、第1燃料ポンプ25の吐出圧PP1よりも小さくなるように、第2レギュレータバルブ29および第3レギュレータバルブ30が制御されることで、ベースガソリンがエンジン11のインジェクタ59へ供給される(ステップS21)。
On the other hand, if it is determined in step S11 that the actual cooling water temperature Tw is not less than the predetermined temperature Ts (No route in step S11), the
つまり、図2のグラフに示すように、所定温度TSは、低オクタン価ガソリンとベースガソリンとの選択の基準となる冷却水の温度(閾値)であって、冷却水の実温度TWがこの所定温度TSを超えるとエンジン11の暖気が終了したとみなされる温度である。なお、ステップS16およびS17の説明の際に改めて説明するが、エンジン11の始動後、所定時間t1が経過した場合にも、エンジン11の暖気が終了したとみなされる。
That is, as shown in the graph of FIG. 2, the predetermined temperature T S is the temperature (threshold value) of the cooling water that serves as a reference for selecting low octane gasoline and base gasoline, and the actual temperature T W of the cooling water is When the predetermined temperature T S is exceeded, it is a temperature at which it is considered that the warming of the
そして、ステップS13において、ドライバによってイグニッションスイッチ(図示略)がオンとなるように操作されると、ステップS14においてECU14に内蔵されたタイマ(図示略)がリセットされることでタイマ値tnがゼロとなる。
その後、ステップS15において、冷却水の実温度TWが所定温度TS未満であることが再び目標水温変更部41によって判定されると(ステップS15のYesルート)、タイマがカウントアップを開始し、タイマ値tnがt1を上回るまで、即ち、所定時間t1が経過するまで、ステップS15〜S17が繰り返し実行される。
Then, in step S13, when it is operated as an ignition switch (not shown) is turned on, the timer value t n by a timer built in the ECU14 in step S14 (not shown) is reset zero by the driver It becomes.
Thereafter, in step S15, when the target water
そして、所定時間t1が経過すると(ステップS17のYesルート)、燃料選択部42により、第2レギュレータ圧PR2および第3レギュレータ圧PR3が、第1燃料ポンプ25の吐出圧PP1よりも小さくなるように、第2レギュレータバルブ29および第3レギュレータバルブ30が制御されることで、ベースガソリンがエンジン11のインジェクタ59へ供給される(ステップS18)。
When the predetermined time t 1 has elapsed (Yes route of step S17), the
一方、ステップS15において、冷却水の実温度TWが所定温度TS以上であることが目標水温変更部42によって判定された場合も(ステップS15のNoルート)、上記のステップS18へ進む。
つまり、エンジン11が始動すると、徐々にエンジン11が温められることで、冷却水温度TWも徐々に上昇して所定温度TS以上となる。この場合は、図2を用いて上述したように、エンジン11にはベースガソリンが供給される。この制御がステップS15のNoルート経由でステップS18へ至る制御である。
On the other hand, when the target water
That is, when the
他方、冷却水温度TWがTS以上になっていない場合であっても、エンジン11が始動した後、所定時間t1が経過した場合には、エンジン11の暖気が終了したとみなしてエンジン11にはベースガソリンが供給されるのである。この制御がステップS17のYesルート経由でステップS18へ至る制御であるが、これは、第2ガソリンタンク17内に貯蔵されている低オクタン価ガソリンを使い切ってしまうことで、次回の始動時に低オクタン価ガソリンをエンジン11に供給できないという事態が生じないようにするための制御である。
On the other hand, even if the cooling water temperature T W is not equal to or higher than T S , if the predetermined time t 1 has elapsed after the
このように、エンジン11へ供給される燃料としてベースガソリンが選択されると、目標水温変更部41は、目標冷却水温度TTを第1目標水温TT1に設定し、この第1目標水温TT1に対応したサーモスタット13の開度を図示しないメモリからマップ値として読み出し、サーモスタット開度信号としてサーモスタットへ送信する(ステップS19)。
このサーモスタット開度信号を受信したサーモスタット13は、ラジエータ12とエンジン11との間で流通する冷却水の流量を制御し(ステップS20)、図4のステップS24へ進む。
In this way, when base gasoline is selected as the fuel supplied to the
The
一方、ステップS11における判定において、冷却水実温度Twが所定温度Ts未満でないと判定された場合には、ベースガソリンがエンジン11のインジェクタ59へ供給され(ステップS21)、その後、ECU14の目標水温変更部41は、目標冷却水温度TTを第1目標水温TT1に設定し、この第1目標水温TT1に対応したサーモスタット13の開度を図示しないメモリからマップ値として読み出し、サーモスタット開度信号としてサーモスタット13へ送信する(ステップS22)。その後、ドライバによってイグニッションスイッチ(図示略)がオンとなるように操作されると、図4のステップS24へ進む。
On the other hand, if it is determined in step S11 that the actual cooling water temperature Tw is not lower than the predetermined temperature Ts, base gasoline is supplied to the
そして、このステップS24において、目標水温変更部41により、冷却水の実温度TWが第1目標水温TT1以上であるか否かが判定される。ここで、冷却水の実温度TWが第1目標水温TT1未満であると判定された場合には(ステップS25のNoルート)、冷却水の実温度TWが第1目標水温TT1以上になるまで図3に示すステップS18〜ステップS20を繰り返す。
In step S24, the target water
一方、冷却水の実温度TWが第1目標水温TT1以上であると判定された場合には(ステップS24のYesルート)、ECU14の燃料選択部42により、第3レギュレータ圧PR3が、第1燃料ポンプ25の吐出圧PP1よりも大きくなるように第3レギュレータバルブ30が制御されるとともに、第2レギュレータ圧PR2が第1燃料ポンプ25の吐出圧PP1よりも小さくなるように第2レギュレータバルブ29が制御されることで、高オクタン価ガソリンがエンジン11のインジェクタ59へ供給される(ステップS25)。
On the other hand, when it is determined that the actual temperature T W of the cooling water is equal to or higher than the first target water temperature T T1 (Yes route in step S24), the
このとき、目標水温変更部41は、目標冷却水温度TTを第2目標水温TT2に設定し、この第2目標水温TT2に対応したサーモスタット開度を図示しないメモリからマップ値として読み出し、サーモスタット開度信号としてサーモスタット13へ送信する(ステップS26)。
そして、第2目標水温TT2に対応する開度のサーモスタット開度信号を受信したサーモスタット13は、このサーモスタット開度信号に従って、ラジエータ12とエンジン11との間で流通する冷却水の流量を制御する(ステップS27)。
At this time, the target water
The
この第2目標水温TT2は、図2に示すように、ベースガソリンあるいは低オクタン価ガソリンがエンジン11に供給される場合に設定される第1目標水温TT1よりも高い温度であって、高オクタン価ガソリンがエンジン11に供給された場合に設定されるようになっている。これは、高オクタン価ガソリンは沸点が高く耐ノック性に優れているという観点に基づく制御であり、エンジン温度をできる限り高めることでオイル粘性に起因するフリクションロスを低減し、エンジン11の燃費をできる限り高めることができる。
The second target water temperature T T2 is higher than the first target water temperature T T1 set when base gasoline or low octane gasoline is supplied to the
その後、第3ガソリンタンク18に貯蔵されている高オクタン価ガソリンの残量が所定量未満となると(ステップS28のYesルート)、燃料選択部42により、第2レギュレータ圧PR2および第3レギュレータ圧PR3が、第1燃料ポンプ25の吐出圧PP1よりも小さくなるように、第2レギュレータバルブ29および第3レギュレータバルブ30が制御されることで、ベースガソリンがエンジン11のインジェクタ59へ供給される(ステップS29)。
Thereafter, when the remaining amount of high-octane gasoline stored in the
このとき、目標水温変更部41は、目標冷却水温度TTを第2目標水温TT2から第1目標水温TT1へ変更し、この第1目標水温TT1に対応したサーモスタット開度を図示しないメモリからマップ値として読み出し、サーモスタット開度信号としてサーモスタット13へ送信する(ステップS30)。
そして、第1目標水温TT1に対応するサーモスタット開度信号を受信したサーモスタット13は、この受信したサーモスタット開度信号に従ってラジエータ12とエンジン11との間で流通する冷却水の流量を制御する(ステップS31)。
In this case, the target
The
このように、本発明の第1実施形態に係る内燃機関の冷却制御装置によれば、ガソリンの沸点に相関するパラメータであるオクタン価に応じてエンジン11の目標冷却水温TTを変更することができ、これにより、オイル粘性に起因するフリクションロスを低減させ、燃費を向上させることができる。
また、エンジン11に供給するガソリンのオクタン価が高くなるにつれて冷却水の目標温度(目標冷却水温度TT)を高く設定することで、ガソリンの自己着火、即ち、ノッキングを回避しながら、オイル粘性を低減させ、燃費の向上に寄与することができる。
In this manner, according to the cooling control apparatus for an internal combustion engine according to a first embodiment of the present invention, it is possible to change the target coolant temperature T T of the
Further, by setting the target temperature of the cooling water (target cooling water temperature T T ) higher as the octane number of gasoline supplied to the
また、エンジン11の始動時には低オクタン価ガソリンを用いることで始動性を高め、一方、エンジン11の暖気終了後には高オクタン価ガソリンを用いることでエンジン11の温度を高めることでオイル粘性を低減させることができる。
また、第3ガソリンタンク18内に貯蔵されている高オクタン価ガソリンの残量が所定量以下になった場合には、低オクタン価ガソリンと高オクタン価ガソリンとに分留される前の燃料であるベース燃料をエンジン11の運転に用いることで、低オクタン価ガソリンや高オクタン価ガソリンが不足している場合であってもエンジン11を確実に運転することで、信頼性を高めることができる。
Further, when the
Further, when the remaining amount of high octane gasoline stored in the
次に、図面により、本発明の第2実施形態に係る内燃機関の冷却制御装置について説明すると、図5はその模式的なブロック構成図、図6および図7はその作用を示す模式的なフローチャートである。
なお、上述の第1実施形態と同一の構成要素については同一の符号を付してその説明を省略し、ここでは第1実施形態との相違点に重点を置いて説明する。また、上述の第1実施形態を説明するのに用いた図を用いる場合もある。
Next, a cooling control apparatus for an internal combustion engine according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 5 is a schematic block diagram of the internal combustion engine, and FIGS. 6 and 7 are schematic flowcharts showing the operation thereof. It is.
Note that the same components as those in the first embodiment described above are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted. Here, the description will focus on differences from the first embodiment. In some cases, the diagram used to describe the first embodiment is used.
図1を用いて説明した第1実施形態の構成と、図5に示す第2実施形態の構成との間で異なっているのは、ECU70内に負荷検出部71と点火時期制御部72とがソフトウェアとして設けられている点である。
このうち、負荷検出部71は、吸気マニホールド圧センサ60によって計測された吸気マニホールド圧が、所定値よりも大きい場合にはエンジン11が高負荷であると判断するものである。
The difference between the configuration of the first embodiment described with reference to FIG. 1 and the configuration of the second embodiment shown in FIG. 5 is that an
Among these, the
また、点火時期制御部72は、エンジン11の点火プラグ56の点火時期を制御するものであって、より具体的には、負荷検出部71によってエンジン11が高負荷であることが判定されるとともに、燃料選択部42によってエンジン11に高オクタン価ガソリンを供給されている場合に、点火時期を進角化させるものである。
本発明の第2実施形態に係る内燃機関の冷却制御装置は上述のように構成されているので、以下のような作用および効果を奏する。
The ignition
Since the internal combustion engine cooling control apparatus according to the second embodiment of the present invention is configured as described above, the following operations and effects are achieved.
まず、図6のステップS41に示すように、水温センサ(図示略)によって検出された冷却水の実温度TWが所定温度TS未満であるか否かがECU14の目標水温変更部41によって判定される。ここで、冷却水実温度TWが所定温度TS未満であると判定された場合には(ステップS41のYesルート)、ECU14の燃料選択部42により、第3レギュレータ圧PR3が、第1燃料ポンプ25の吐出圧PP1よりも小さくなるように第3レギュレータバルブ30が制御されるとともに、第2レギュレータ圧PR2が第1燃料ポンプ25の吐出圧PP1よりも大きくなるように第2レギュレータバルブ29が制御されることで、低オクタン価ガソリンがエンジン11のインジェクタ59へ供給される(ステップS42)。
First, as shown in step S41 of FIG. 6, the target water
そして、ステップS43において、ドライバによってイグニッションスイッチ(図示略)がオンとなるように操作されると、ステップS44においてECU14に内蔵されたタイマ(図示略)がリセットされることでタイマ値tnがゼロとなる。
その後、ステップS45において、冷却水の実温度TWが所定温度TS未満であることが目標水温変更部41によって判定されると(ステップS45のYesルート)、タイマがカウントアップを開始し、タイマ値tnがt1を上回るまで、即ち、所定時間t1が経過するまで、ステップS45〜S47が繰り返し実行される。
Then, in step S43, when it is operated as an ignition switch (not shown) is turned on, the timer value t n by a timer built in the ECU14 in step S44 (not shown) is reset zero by the driver It becomes.
Thereafter, in step S45, when the target water
そして、所定時間t1が経過すると(ステップS47のYesルート)、燃料選択部42により、第3レギュレータ圧PR3が、第1燃料ポンプ25の吐出圧PP1よりも大きくなるように第3レギュレータバルブ30が制御されるとともに、第2レギュレータ圧PR2が第1燃料ポンプ25の吐出圧PP1よりも小さくなるように第2レギュレータバルブ29が制御されることで、高オクタン価ガソリンがエンジン11のインジェクタ59へ供給される(ステップS48)。
When the predetermined time t 1 has elapsed (Yes route in step S47), the third regulator pressure P R3 is set to be higher than the discharge pressure P P1 of the
一方、ステップS45において、冷却水の実温度TWが所定温度TS以上であることが目標水温変更部42によって判定された場合も(ステップS45のNoルート)、上記のステップS48へ進む。
また、ステップS41における判定において、冷却水実温度Twが所定温度Ts未満でないと判定された場合には(Noルート)、燃料選択部42により、第2レギュレータ圧PR2および第3レギュレータ圧PR3が、第1燃料ポンプ25の吐出圧PP1よりも小さくなるように、第2レギュレータバルブ29および第3レギュレータバルブ30が制御されることで、ベースガソリンがエンジン11のインジェクタ59へ供給される(ステップS49)。その後、ECU14の目標水温変更部41により、目標冷却水温度TTが第1目標水温TT1に設定され、この第1目標水温TT1に対応したサーモスタット13の開度を図示しないメモリからマップ値として読み出し、サーモスタット開度信号としてサーモスタット13へ送信される(ステップS50)。その後、ドライバによってイグニッションスイッチ(図示略)がオンとなるように操作されるとステップS48へ進んで高オクタン価ガソリンがエンジン11へ供給される。
On the other hand, when the target water
If it is determined in step S41 that the actual coolant temperature Tw is not less than the predetermined temperature Ts (No route), the
そして、図7に示すステップS52において、負荷検出部71により、エンジン負荷TEGNが所定値Xを超えているか否かが判定される。ここで、エンジン負荷TEGNが所定値Xを超えていると判定された場合には(ステップS52のYesルート)目標水温TTを第1目標水温TT1のままでECU70の点火時期制御部72が点火時期を進角化させることで(ステップS53)、エンジン11の出力向上を図ることができる。
In step S52 shown in FIG. 7, the
一方、エンジン負荷TEGNが所定値X以下である判定された場合には(ステップS52のNoルート)、目標水温変更部41は、目標冷却水温度TTを第2目標水温TT2に設定し、この第2目標水温TT2に対応したサーモスタット開度を図示しないメモリからマップ値として読み出し、サーモスタット開度信号としてサーモスタット13へ送信する(ステップS54)。
On the other hand, when it is determined that the engine load T EGN is equal to or less than the predetermined value X (No route of step S52), the target water
そして、第2目標水温TT2に対応する開度をサーモスタット開度信号として受信したサーモスタット13は、このサーモスタット開度信号に従って、ラジエータ12とエンジン11との間で流通する冷却水の流量を制御する(ステップS55)。また、このとき点火時期は遅角状態とする。(ステップS56)。
その後、ステップS57において、第3ガソリンタンク18に貯蔵されている高オクタン価ガソリンの残量が所定量未満となったことが判定されると(ステップS57のYesルート)、燃料選択部42により、第2レギュレータ圧PR2および第3レギュレータ圧PR3が、第1燃料ポンプ25の吐出圧PP1よりも小さくなるように、第2レギュレータバルブ29および第3レギュレータバルブ30が制御されることで、ベースガソリンがエンジン11のインジェクタ59へ供給される(ステップS58)。
The
Thereafter, when it is determined in step S57 that the remaining amount of high-octane gasoline stored in the
このとき、目標水温TTが第2目標水温TT2に設定されているか否かを判断し(ステップS59)、第2目標水温TT2に設定されている場合(Yesルート)、目標水温変更部41は、目標冷却水温度TTを第1目標水温TT1に設定し、この第1目標水温TT1に対応したサーモスタット開度を図示しないメモリからマップ値として読み出し、読み出したサーモスタット開度をサーモスタット開度信号としてサーモスタット13へ送信する(ステップS60)。
At this time, it is determined whether the target temperature T T is set to the second target temperature T T2 (step S59), if it is set to the second target temperature T T2 (Yes route), the target
そして、サーモスタット13は、受信したサーモスタット開度信号に従ってラジエータ12とエンジン11との間で流通する冷却水の流量を制御する(ステップS61)。
また、目標水温TTが第2目標水温TT2に設定されていない場合(ステップS59のNoルート)、進角設定されていた点火時期を遅角するように設定する(ステップS62)。
このように、本発明の第2実施形態に係る内燃機関の冷却制御装置によれば、上述した第1実施形態による効果に加え、エンジン11に高オクタン価ガソリンが供給され且つエンジン11の負荷が高い場合には、エンジン11の点火時期を進角化することで、エンジン出力を向上させることができる。
And the
Also, when the target temperature T T is not set to the second target temperature T T2 (No route in step S59), it sets so as to retard the ignition timing is set advance angle (step S62).
Thus, according to the cooling control apparatus for an internal combustion engine according to the second embodiment of the present invention, in addition to the effects of the first embodiment described above, high octane gasoline is supplied to the
また、エンジン11に高オクタン価ガソリンが供給され且つエンジン11の負荷が低い場合には、ベースガソリンをエンジン11へ供給した場合に設定される第1目標水温TT1よりも高い第2目標水温TT2設定することで、オイル粘性を低減させ、エンジン11の燃費を大いに向上させることができる。
なお、第2実施形態では、高オクタン価ガソリンが供給されているとき、点火時期進角か高水温設定かのどちらか一方の制御を選択しているが、ノッキング等が発生しないのであれば両制御を同時に用いても良い。
Further, when high octane gasoline is supplied to the
In the second embodiment, when high-octane gasoline is supplied, either control of ignition timing advance or high water temperature setting is selected. However, if knocking or the like does not occur, both controls are selected. May be used simultaneously.
以上、本発明の第1および第2実施形態を説明したが、本発明は係る実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
上述の実施形態においては、図3のステップS16およびS17について説明したように、冷却水の実温度がTS以上になっているか否かに関わらず、エンジン11が始動した後、所定時間t1が経過した場合、エンジン11へベースガソリンが供給される場合について説明したが、このような制御に代えて、第2ガソリンタンク17内に蓄えられている低オクタン価ガソリンの量が所定量以下になった場合には、冷却水の実温度TWが所定温度TS以上になっていない場合でも、エンジン11への低オクタン価ガソリンの供給を停止し、代わりに、ベースガソリンをエンジンに供給する制御としてもよい。
The first and second embodiments of the present invention have been described above, but the present invention is not limited to such embodiments, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
In the above-described embodiment, as described for steps S16 and S17 in FIG. 3, the
また、上述の実施形態においては、高オクタン価ガソリンがエンジン11に供給される場合には、目標水温変更部41が目標冷却水温TTを第2目標水温度TT2に設定し、一方、低オクタン価ガソリンがエンジン11に供給される場合には、目標冷却水温TTを第1目標水温度TT1(但し、第1目標水温TT1<第2目標水温TT2)に設定するものである場合を例にとって説明したが、このような例に限定されるものではなく、例えば、エンジン11に供給されるガソリンのオクタン価が高くなるに連れて徐々に目標冷却水温度TTをより高く設定し、一方、エンジンに供給されるガソリンのオクタン価が低くなるに連れて目標冷却水温度TTを徐々に低く設定するようにしてもよい。
In the above-described embodiment, when high octane gasoline is supplied to the
11 エンジン(内燃機関)
13 電子制御サーモスタット(水温制御手段)
15 ガソリン分留装置(燃料分留手段)
41 目標水温変更部(目標水温変更手段)
42 燃料選択部(燃料選択手段)
71 負荷検出部(負荷検出手段)
72 点火時期変更部(点火時期変更手段)
11 Engine (Internal combustion engine)
13 Electronically controlled thermostat (water temperature control means)
15 Gasoline fractionator (Fuel fractionator)
41 Target water temperature changing part (Target water temperature changing means)
42 Fuel selection unit (fuel selection means)
71 Load detection unit (load detection means)
72 Ignition timing changing section (Ignition timing changing means)
Claims (5)
該内燃機関に供給される燃料のオクタン価に応じて該目標冷却水温度を変更する目標水温変更手段とをそなえる
ことを特徴とする、内燃機関の冷却制御装置。 Water temperature control means for controlling the temperature of the cooling water for cooling the internal combustion engine to be the target cooling water temperature;
A cooling control apparatus for an internal combustion engine, comprising: target water temperature changing means for changing the target cooling water temperature in accordance with an octane number of fuel supplied to the internal combustion engine.
該燃料のオクタン価が高くなるに連れて該目標冷却水温度を高く設定する
ことを特徴とする、請求項1記載の内燃機関の冷却制御装置。 The target water temperature changing means is:
2. The cooling control device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the target cooling water temperature is set higher as the octane number of the fuel becomes higher.
該内燃機関の始動時は該燃料分留手段によって分留された該低オクタン価燃料を該内燃機関に供給し、該内燃機関の暖気終了後は該燃料分留手段によって分留された該高オクタン価燃料を該内燃機関に供給する燃料選択手段とをそなえた
ことを特徴とする、請求項1または2記載の内燃機関の冷却制御装置。 Fuel fractionation means for fractionating a part of the fuel into a low octane fuel and a high octane fuel;
When the internal combustion engine is started, the low octane number fuel fractionated by the fuel fractionation means is supplied to the internal combustion engine, and after the warming up of the internal combustion engine is finished, the high octane number fractionated by the fuel fractionation means. 3. The cooling control device for an internal combustion engine according to claim 1, further comprising fuel selection means for supplying fuel to the internal combustion engine.
該燃料分留手段によって分留された高オクタン価燃料の残量が所定量以下になった場合に、分留されていないベース燃料を該内燃機関に供給する
ことを特徴とする、請求項3記載の内燃機関の冷却制御装置。 The fuel selection means includes
4. The non-fractionated base fuel is supplied to the internal combustion engine when the remaining amount of high-octane fuel fractionated by the fuel fractionating means becomes a predetermined amount or less. The internal combustion engine cooling control apparatus.
該内燃機関の点火時期を変更する点火時期変更手段とをそなえ、
該点火時期変更手段は、該燃料選択手段が該高オクタン価燃料を該内燃機関に供給しており且つ該負荷検出手段により該内燃機関の負荷が高負荷であることが検出された場合には点火時期を進角させる
ことを特徴とする、請求項3記載の内燃機関の制御装置。
Load detecting means for detecting the load of the internal combustion engine;
Ignition timing changing means for changing the ignition timing of the internal combustion engine;
The ignition timing changing means is ignited when the fuel selection means supplies the high octane fuel to the internal combustion engine and the load detection means detects that the load of the internal combustion engine is high. 4. The control apparatus for an internal combustion engine according to claim 3, wherein the timing is advanced.
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---|---|---|---|---|
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2004
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