JP2008138538A - Engine oil diluted state estimating device - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To accurately estimate an engine oil diluted state by post injection. <P>SOLUTION: An engine oil diluted degree Dd per one combustion cycle is calculated based on fuel injection amounts Qs1, Qs2 in the post injection, injection intervals ti1, ti2 being time between the post injection and fuel injection immediately before the post injection and injection timing tt1, tt2 for the post injection, and an engine oil dilution amount Qd is calculated by integrating the diluted degree Dd. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、エンジンオイルの希釈状態推定装置に係り、詳しくは、ポスト噴射によるエンジンオイルの希釈状態を推定する技術に関する。   The present invention relates to an engine oil dilution state estimation device, and more particularly to a technique for estimating engine oil dilution state by post-injection.

ディーゼルエンジンの排気を浄化する装置として、ディーゼルパティキュレートフィルタ（以下、ＤＰＦという）を備えるものが知られている。ＤＰＦは、排気通路に設けられ、排気中のパティキュレート（以下、ＰＭという）を捕集する。また、ＤＰＦに捕集されて堆積したＰＭを除去するために、ＤＰＦの上流に酸化触媒を備え、この酸化触媒に未燃燃料を流入させて排気温度を上昇させることにより、ＤＰＦに捕集されたＰＭの主成分であるすすを燃焼させる強制再生が知られている。強制再生は、例えば燃料の主噴射の後にポスト噴射を行うことにより、未燃燃料を排気通路に排出させることによって行われる。   As a device for purifying exhaust gas from a diesel engine, one having a diesel particulate filter (hereinafter referred to as DPF) is known. The DPF is provided in the exhaust passage and collects particulates (hereinafter referred to as PM) in the exhaust. In addition, in order to remove the PM collected and accumulated in the DPF, an oxidation catalyst is provided upstream of the DPF, and the unburnt fuel is allowed to flow into the oxidation catalyst to raise the exhaust gas temperature. Further, forced regeneration that burns soot, which is the main component of PM, is known. The forced regeneration is performed by discharging unburned fuel to the exhaust passage by performing post injection after the main injection of fuel, for example.

このようにポスト噴射を行うと、噴射された燃料の一部がシリンダ壁面に付着し、この燃料がピストン外周のピストンリングで掻き落されてオイルパンに落下し、エンジンオイルに混入する場合がある。このような場合では、エンジンオイルが燃料によって希釈され、エンジンオイルの粘性が低下して、エンジンオイルによる潤滑性の低下をもたらす虞がある。そこで、ポスト噴射で噴射された燃料によるエンジンオイルの希釈量を演算し、エンジンオイルの希釈状態を推定する推定装置が知られている。この推定装置では、強制再生の実行毎にエンジンオイルへの燃料の混入量を演算し、これを積算してエンジンオイルの希釈量を演算している（特許文献１）。
特開２００６−９５９７号公報 When post-injection is performed in this way, a part of the injected fuel adheres to the cylinder wall surface, and this fuel may be scraped off by the piston ring on the outer periphery of the piston and dropped into the oil pan and mixed into the engine oil. . In such a case, the engine oil is diluted with fuel, and the viscosity of the engine oil is lowered, which may cause a decrease in lubricity due to the engine oil. Therefore, an estimation device is known that calculates the dilution amount of the engine oil by the fuel injected by the post injection and estimates the dilution state of the engine oil. In this estimation apparatus, every time the forced regeneration is executed, the amount of fuel mixed into the engine oil is calculated, and this is integrated to calculate the dilution amount of the engine oil (Patent Document 1).
JP 2006-9597 A

しかしながら、上記のような推定装置では、強制再生時におけるエンジンの平均回転速度及びポスト噴射による燃料噴射量に基づいて希釈量を演算しているので、エンジンの運転状態が変化するような場合には、正確に希釈量を演算することは困難であった。
さらに、単に希釈量のみを演算していても、オイルパン内におけるエンジンオイル（混入した燃料を含む）全体の量は直接には推定できず、オイルパン内におけるエンジンオイル液面の高さ（オイルレベル）がどの程度となっているかは判別できない。オイルレベルが所定以上に上昇しすぎた場合は、ブローバイガス還元システム（蒸散ガスを吸気側に戻すシステム）により蒸散ガスが過剰に吸気側に送られる、あるいは、エンジンオイルが蒸散ガスの吸込口から吸い込まれる事態に至る可能性がある。そして、この程度が甚だしい場合、特にディーゼルエンジンでは、排ガス性能の悪化を引き起こす虞がある。 However, in the estimation device as described above, the dilution amount is calculated based on the average engine speed at the time of forced regeneration and the fuel injection amount by post-injection. Therefore, when the engine operating state changes It was difficult to calculate the dilution amount accurately.
Furthermore, even if only the dilution amount is calculated, the total amount of engine oil (including mixed fuel) in the oil pan cannot be estimated directly, and the height of the engine oil level in the oil pan (oil The level is not determined. If the oil level rises above a certain level, the vaporized gas is excessively sent to the intake side by the blow-by gas reduction system (system that returns the vaporized gas to the intake side), or the engine oil comes from the vaporized gas inlet. There is a possibility of being inhaled. And when this degree is serious, especially in a diesel engine, the exhaust gas performance may be deteriorated.

本発明はこのような問題点を解決するためになされたもので、その目的とするところは、エンジンの運転状態が変化するような場合でも、正確にエンジンオイルの希釈量を演算し、エンジンオイルの希釈状態を精度良く推定可能なエンジンオイル希釈状態推定装置を提供することにある。   The present invention has been made to solve such problems. The object of the present invention is to accurately calculate the dilution amount of the engine oil even when the operating state of the engine changes, Another object of the present invention is to provide an engine oil dilution state estimation device capable of accurately estimating the dilution state of

上記の目的を達成するために、請求項１の発明は、エンジンの膨張行程以降に燃料を噴射するポスト噴射によるエンジンオイルの希釈状態を推定するエンジンオイルの希釈状態推定装置であって、ポスト噴射における燃料噴射量、ポスト噴射とその直前の燃料噴射との噴射間隔、及びポスト噴射の噴射時期に基づいて、１燃焼サイクル毎のエンジンオイルの希釈度合を推定する希釈度合推定手段と、希釈度合推定手段により推定された希釈度合を積算してポスト噴射によるエンジンオイルの希釈量を演算する希釈量演算手段と、を含んで構成することを特徴とする。   In order to achieve the above object, an invention according to claim 1 is an engine oil dilution state estimation device for estimating a state of dilution of engine oil by post injection in which fuel is injected after an expansion stroke of the engine. Dilution degree estimation means for estimating the dilution degree of engine oil for each combustion cycle based on the fuel injection amount in the fuel injection, the injection interval between the post injection and the immediately preceding fuel injection, and the injection timing of the post injection, and the dilution degree estimation And a dilution amount calculating means for calculating the dilution amount of the engine oil by post injection by integrating the degree of dilution estimated by the means.

また、請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記噴射時期は、ポスト噴射の終了時期であることを特徴とする。
また、請求項３の発明は、請求項１又は２の発明において、エンジンの回転速度及び負荷に基づいてエンジンオイルの消費に関係する値を演算するオイル消費関係値演算手段と、オイル消費関係値演算手段により演算された値と希釈量演算手段により演算されたエンジンオイルの希釈量とに基づいてエンジンオイルのオイルレベルの変化量を演算するオイルレベル変化量演算手段と、を更に備えたことを特徴とする。 According to a second aspect of the invention, in the first aspect of the invention, the injection timing is an end timing of post injection.
According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect of the invention, an oil consumption relation value calculating means for calculating a value related to engine oil consumption based on the engine speed and load, and an oil consumption relation value. Oil level change amount calculating means for calculating the change amount of the oil level of the engine oil based on the value calculated by the calculating means and the dilution amount of the engine oil calculated by the dilution amount calculating means. Features.

また、請求項４の発明は、請求項３の発明において、エンジンオイルの消費に関係する値が、エンジンオイルの消費速度及び／又は消費量であることを特徴とする。
また、請求項５の発明は、請求項３又は４の発明において、オイルレベル変化量演算手段により演算されたオイルレベルの変化量に基づいて警報作動を行う警報手段を更に備えたことを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, in the third aspect of the present invention, the value related to the consumption of the engine oil is a consumption speed and / or consumption of the engine oil.
The invention of claim 5 is the invention of claim 3 or 4, further comprising alarm means for performing an alarm operation based on the oil level change amount calculated by the oil level change amount calculating means. To do.

本発明の請求項１のエンジンオイル希釈状態推定装置によれば、エンジンの１燃焼サイクル毎に、ポスト噴射における燃料噴射量と噴射間隔と噴射時期とに基づいてエンジンオイルの希釈度合が推定され、この希釈度合を積算してエンジンオイルの希釈量が演算される。このように、１燃焼サイクル毎に希釈度合が演算されるので、燃料噴射量等が変動してエンジンの状態が変化するような場合でも正確にエンジンオイルの希釈量が演算され、エンジンオイルの希釈状態を精度良く推定することができる。   According to the engine oil dilution state estimation device of claim 1 of the present invention, for each combustion cycle of the engine, the degree of dilution of the engine oil is estimated based on the fuel injection amount, the injection interval, and the injection timing in the post injection, The dilution amount of the engine oil is calculated by integrating the degree of dilution. Thus, since the degree of dilution is calculated for each combustion cycle, the engine oil dilution amount is accurately calculated even when the fuel injection amount etc. fluctuates and the engine state changes, and the engine oil dilution is performed. The state can be estimated with high accuracy.

また、請求項２のエンジンオイル希釈状態推定装置によれば、エンジンオイルの希釈度合の推定にあたって、ポスト噴射の終了時期が用いられる。例えば、コモンレール式ディーゼルエンジンにおいて、ポスト噴射の終了時期は、ポスト噴射の開始時期は一定でもコモンレール圧に応じて変動するので、実際の現象に対応した変数（ポスト噴射の終了時期）で希釈度合を推定することが可能となり、推定精度が向上する。   According to the engine oil dilution state estimation device of claim 2, the post-injection end timing is used in estimating the engine oil dilution degree. For example, in a common rail type diesel engine, the end timing of post injection varies depending on the common rail pressure even if the start timing of post injection is constant. Therefore, the degree of dilution is set by a variable corresponding to the actual phenomenon (end timing of post injection). It is possible to estimate, and the estimation accuracy is improved.

また、請求項３、４のエンジンオイル希釈状態推定装置によれば、エンジンの回転速度及び負荷に基づいてエンジンオイルの消費速度や消費量が演算され、このエンジンオイルの消費速度や消費量とエンジンオイルの希釈量とからエンジンオイルのオイルレベルの変化量が演算されるので、オイルレベルの変化量を正確に推定することができる。
また、請求項５のエンジンオイルの希釈状態推定装置によれば、エンジンオイルのオイルレベルの変化量に基づいて警報作動が行われるので、例えばオイルレベルの変化量が許容範囲外である場合に警報作動を行うことで運転者にオイルレベルの異常を容易に知らせることができる。 In addition, according to the engine oil dilution state estimation device of claims 3 and 4, the consumption speed and consumption amount of the engine oil are calculated based on the rotational speed and load of the engine, and the consumption speed and consumption amount of the engine oil and the engine Since the amount of change in the oil level of the engine oil is calculated from the amount of oil dilution, the amount of change in the oil level can be accurately estimated.
Further, according to the engine oil dilution state estimating device of the fifth aspect, since the alarm operation is performed based on the change amount of the oil level of the engine oil, for example, when the change amount of the oil level is outside the allowable range, an alarm is issued. By performing the operation, it is possible to easily notify the driver of an abnormality in the oil level.

以下、図面に基づき本発明の実施形態について説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る排気浄化装置が適用されたエンジン（内燃機関）１の全体構成図を示している。
エンジン１は、例えばコモンレール式直列多気筒のディーゼルエンジンである。エンジン１のシリンダヘッド２には、燃焼室３に臨んで電磁式の燃料噴射ノズル４が気筒毎に設けられている。各燃料噴射ノズル４は高圧パイプ５によりコモンレール６に接続されるとともに、コモンレール６は高圧パイプ７を介して高圧ポンプ８に接続されている。高圧ポンプ８は燃料タンク９に貯留された燃料（軽油）をコモンレール６に供給する機能を有しており、コモンレール６に供給された燃料は高圧の状態で蓄えられ、各燃料噴射ノズル４から燃焼室３内に噴射される。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 shows an overall configuration diagram of an engine (internal combustion engine) 1 to which an exhaust emission control device according to an embodiment of the present invention is applied.
The engine 1 is, for example, a common rail type in-line multi-cylinder diesel engine. The cylinder head 2 of the engine 1 is provided with an electromagnetic fuel injection nozzle 4 for each cylinder facing the combustion chamber 3. Each fuel injection nozzle 4 is connected to a common rail 6 by a high-pressure pipe 5, and the common rail 6 is connected to a high-pressure pump 8 via a high-pressure pipe 7. The high-pressure pump 8 has a function of supplying the fuel (light oil) stored in the fuel tank 9 to the common rail 6. The fuel supplied to the common rail 6 is stored in a high-pressure state and burns from each fuel injection nozzle 4. It is injected into the chamber 3.

シリンダヘッド２には、各気筒毎に燃焼室と連通する吸気ポート１０及び排気ポート１１が夫々形成されており、吸気ポート１０には吸気管１２が、排気ポート１１には排気管１３が接続されている。また、シリンダヘッド２には、吸気ポート１０を開閉する吸気バルブ１４と、排気ポート１１を開閉する排気バルブ１５とが設けられている。
吸気管１２には、吸入空気量を調節する電磁式の吸気絞り弁１６と、その上流側に吸気流量を検出するエアフローセンサ１７が設けられている。 The cylinder head 2 is formed with an intake port 10 and an exhaust port 11 communicating with the combustion chamber for each cylinder. An intake pipe 12 is connected to the intake port 10, and an exhaust pipe 13 is connected to the exhaust port 11. ing. The cylinder head 2 is provided with an intake valve 14 that opens and closes the intake port 10 and an exhaust valve 15 that opens and closes the exhaust port 11.
The intake pipe 12 is provided with an electromagnetic intake throttle valve 16 that adjusts the amount of intake air, and an airflow sensor 17 that detects the intake flow rate upstream thereof.

排気管１３と吸気管１２との間には、電磁開閉弁であるＥＧＲ弁１９が介挿されたＥＧＲ管１８が設けられている。ＥＧＲ管１８は、一端が排気ポート１１近傍で排気管１３に接続される一方、他端が吸気ポート１０近傍で吸気管１２に接続され、排気管１３と吸気管１２とを連通する。
排気管１３には、上流側から順番に、触媒ユニット２０、ＤＰＦ２１が介装されている。触媒ユニット２０は、筒状のケースの中に第１の酸化触媒２２及び第２の酸化触媒２３が収容されて形成されている。第１の酸化触媒２２は排気上流側に設けられ、第２の酸化触媒２３は第１の酸化触媒２２と間隔をおいて下流側に設けられている。第１の酸化触媒２２及び第２の酸化触媒２３は、通路を形成する多孔質の壁にプラチナ（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）、ロジウム（Ｒｈ）等の触媒貴金属を担持して形成されており、排気中のＣＯ及びＨＣを酸化させてＣＯ２及びＨ２Ｏに変換させるとともに、排気中のＮＯを酸化させてＮＯ２を生成する機能を有する。 Between the exhaust pipe 13 and the intake pipe 12, an EGR pipe 18 in which an EGR valve 19 that is an electromagnetic on-off valve is inserted is provided. One end of the EGR pipe 18 is connected to the exhaust pipe 13 in the vicinity of the exhaust port 11, and the other end is connected to the intake pipe 12 in the vicinity of the intake port 10, and the exhaust pipe 13 and the intake pipe 12 are communicated.
A catalyst unit 20 and a DPF 21 are interposed in the exhaust pipe 13 in order from the upstream side. The catalyst unit 20 is formed by accommodating a first oxidation catalyst 22 and a second oxidation catalyst 23 in a cylindrical case. The first oxidation catalyst 22 is provided on the exhaust upstream side, and the second oxidation catalyst 23 is provided downstream from the first oxidation catalyst 22. The first oxidation catalyst 22 and the second oxidation catalyst 23 are formed by supporting a catalyst noble metal such as platinum (Pt), palladium (Pd), rhodium (Rh) on a porous wall forming a passage. In addition to oxidizing the CO and HC in the exhaust gas to convert them into CO 2 and H 2 O, it has the function of oxidizing NO in the exhaust gas to generate NO 2 .

本実施の形態のＤＰＦ２１は、酸化触媒機能付き（酸化触媒担持型）のものである。ＤＰＦ２１は、例えば、ハニカム担体の通路の上流側及び下流側を交互にプラグで閉鎖して形成され、排気中のＰＭを捕集する機能を有しており、更に、通路を形成する多孔質の壁にプラチナ（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）、ロジウム（Ｒｈ）等の触媒貴金属を担持している。   The DPF 21 of the present embodiment has an oxidation catalyst function (oxidation catalyst support type). For example, the DPF 21 is formed by alternately closing the upstream side and the downstream side of the honeycomb carrier passage with plugs, and has a function of collecting PM in the exhaust gas. A catalytic noble metal such as platinum (Pt), palladium (Pd), rhodium (Rh) is supported on the wall.

また、第１の酸化触媒２２の上流側近傍には、第１の酸化触媒２２に流入する直前の排気温度Ｔfaを検出する第１の温度センサ２４が設けられている。第１の酸化触媒２２と第２の酸化触媒２３との間には、第１の酸化触媒２２を通過した直後の排気温度Ｔfbを検出する第２の温度センサ２５が備えられている。ＤＰＦ２１の下流側には、ＤＰＦ２１通過直後の排気温度Ｔfcを検出する第３の温度センサ２６が設けられている。更に、ＤＰＦ２１の上流側及び下流側には、ＤＰＦ２１の上流側と下流側との差圧Ｐdを検出する差圧センサ２７が備えられている。   A first temperature sensor 24 that detects an exhaust temperature Tfa immediately before flowing into the first oxidation catalyst 22 is provided in the vicinity of the upstream side of the first oxidation catalyst 22. Between the first oxidation catalyst 22 and the second oxidation catalyst 23, a second temperature sensor 25 for detecting the exhaust temperature Tfb immediately after passing through the first oxidation catalyst 22 is provided. A third temperature sensor 26 that detects the exhaust temperature Tfc immediately after passing through the DPF 21 is provided on the downstream side of the DPF 21. Furthermore, a differential pressure sensor 27 that detects a differential pressure Pd between the upstream side and the downstream side of the DPF 21 is provided on the upstream side and the downstream side of the DPF 21.

ＥＣＵ３０は、エンジン１の運転制御をはじめとして総合的な制御を行うための制御装置であり、入出力装置、記憶装置（ＲＯＭ、ＲＡＭ、不揮発性ＲＡＭ等）、中央処理装置（ＣＰＵ）等を含んで構成されている。
ＥＣＵ３０の入力側には、上述したエアフローセンサ１７、第１の温度センサ２４、第２の温度センサ２５、第３の温度センサ２６及び差圧センサ２７の他に、エンジン１のクランク角を検出するクランク角センサ３１、アクセルペダルの踏込量を検出するアクセルポジションセンサ３２及び車速を検出する車速センサ３３等が接続されており、これらセンサ類からの検出情報が入力される。 The ECU 30 is a control device for performing comprehensive control including operation control of the engine 1, and includes an input / output device, a storage device (ROM, RAM, nonvolatile RAM, etc.), a central processing unit (CPU), and the like. It consists of
On the input side of the ECU 30, in addition to the airflow sensor 17, the first temperature sensor 24, the second temperature sensor 25, the third temperature sensor 26, and the differential pressure sensor 27 described above, the crank angle of the engine 1 is detected. A crank angle sensor 31, an accelerator position sensor 32 that detects the amount of depression of the accelerator pedal, a vehicle speed sensor 33 that detects the vehicle speed, and the like are connected, and detection information from these sensors is input.

一方、ＥＣＵ３０の出力側には、燃料噴射ノズル４、吸気絞り弁１６及びＥＧＲ弁１９等の各種出力デバイスが接続されている。これら各種出力デバイスには各種センサ類からの検出情報に基づきＥＣＵ３０において演算された燃料噴射量、燃料噴射時期及びＥＧＲ量等がそれぞれ出力され、これにより、適正なタイミングで吸気絞り弁１６、燃料噴射ノズル４及びＥＧＲ弁１９等の制御が実施される。   On the other hand, various output devices such as the fuel injection nozzle 4, the intake throttle valve 16, and the EGR valve 19 are connected to the output side of the ECU 30. These various output devices output the fuel injection amount, the fuel injection timing, the EGR amount, etc. calculated by the ECU 30 based on the detection information from the various sensors. Control of the nozzle 4 and the EGR valve 19 is performed.

以上のようにＤＰＦ２１の上流に第１の酸化触媒２２及び第２の酸化触媒２３を配置することにより、下流側の第２の酸化触媒２３からＮＯ２がＤＰＦ２１に流入し、ＤＰＦ２１に捕集され堆積しているＰＭ中の炭素成分であるすすと反応して酸化させる。酸化したすすはＣＯ２となり、ＤＰＦ２１から除去され、ＤＰＦ２１が連続的に再生される（連続再生）。 As described above, by disposing the first oxidation catalyst 22 and the second oxidation catalyst 23 upstream of the DPF 21, NO 2 flows into the DPF 21 from the downstream second oxidation catalyst 23 and is collected by the DPF 21. It reacts with soot, which is a carbon component in the deposited PM, and oxidizes. The oxidized soot becomes CO 2 and is removed from the DPF 21, and the DPF 21 is continuously regenerated (continuous regeneration).

上記の連続再生では、エンジン１の運転状況により十分にＤＰＦ２１の再生が行われない場合がある。そこで、ＥＣＵ３０は、ＤＰＦ２１に許容量以上のＰＭが堆積した場合に強制再生を実施させる。強制再生は、エンジン運転時における燃料の主噴射の後で膨張行程以降にポスト噴射を行って、未燃燃料を含んだ排気を排気管１３に排出させることによって行われる。排気中の未燃燃料は、第１の酸化触媒２２に流入して酸化し、排気温度を上昇させる。これにより、ＤＰＦ２１に堆積したＰＭ中のすすを燃焼させ、ＤＰＦ２１を再生させる。   In the continuous regeneration described above, the DPF 21 may not be sufficiently regenerated depending on the operating condition of the engine 1. Therefore, the ECU 30 causes forced regeneration when the PM exceeding the allowable amount is accumulated in the DPF 21. The forced regeneration is performed by performing post injection after the expansion stroke after the main injection of fuel during engine operation, and exhausting exhaust gas containing unburned fuel to the exhaust pipe 13. Unburned fuel in the exhaust flows into the first oxidation catalyst 22 and oxidizes to raise the exhaust temperature. Thereby, the soot in PM deposited on the DPF 21 is burned to regenerate the DPF 21.

更に、本実施形態では、ＥＣＵ３０は、ポスト噴射の噴射時期（噴射終了時期）ｔt、ポスト噴射とその前の噴射（例えば、アフター噴射）との間の時間である噴射間隔ｔi、ポスト噴射における燃料の噴射量Ｑs、エンジン回転速度Ｎe及び負荷Ｌdをデータとして用いてエンジンオイルの希釈量Ｑd、エンジンオイルの消費量Ｑc及びオイルレベルの変化量Ｑvを演算する機能を有している。   Further, in the present embodiment, the ECU 30 performs the injection timing (injection end timing) tt of the post injection, the injection interval ti that is the time between the post injection and the previous injection (for example, after injection), the fuel in the post injection. The engine oil dilution amount Qd, the engine oil consumption amount Qc, and the oil level change amount Qv are calculated using the injection amount Qs, the engine rotation speed Ne, and the load Ld as data.

図２は、ＥＣＵ３０におけるエンジンオイルの希釈量Ｑdの演算手順を示すブロック図である。エンジンオイルの希釈量Ｑdの演算は、ポスト噴射の実行とともに実施され、エンジン１の１燃焼サイクル毎に繰り返される。
まず、希釈率演算部４０では、ポスト噴射の前の噴射終了からポスト噴射の噴射開始までの時間である噴射間隔ｔi1とポスト噴射の噴射時期ｔt1とに基づいて、そのポスト噴射におけるエンジンオイルの希釈率Ｒd1を演算する。この演算は、あらかじめ実験等により確認され記憶装置に記憶された図３に示すようなマップから読み出して行われる。図３は噴射時期ｔt及び噴射間隔ｔiと希釈率Ｒdとの関係を示すマップであって、希釈率Ｒdは図中の濃淡で表わせられており、濃部が希釈率Ｒdが大、淡部が希釈率Ｒdが小である。図３から判明されるように、希釈率Ｒdは噴射時期ｔtが遅く噴射間隔ｔiが短いほど大きくなる。 FIG. 2 is a block diagram showing a procedure for calculating the engine oil dilution amount Qd in the ECU 30. The calculation of the engine oil dilution amount Qd is performed along with the execution of the post injection, and is repeated for each combustion cycle of the engine 1.
First, the dilution rate calculation unit 40 dilutes the engine oil in the post injection based on the injection interval ti1 which is the time from the end of the injection before the post injection to the start of the post injection, and the injection timing tt1 of the post injection. The rate Rd1 is calculated. This calculation is performed by reading from a map as shown in FIG. 3 which has been confirmed in advance by experiments or the like and stored in the storage device. FIG. 3 is a map showing the relationship between the injection timing tt and the injection interval ti and the dilution rate Rd. The dilution rate Rd is represented by the shading in the figure, where the dark portion has a large dilution rate Rd and the light portion. The dilution rate Rd is small. As can be seen from FIG. 3, the dilution rate Rd increases as the injection timing tt is late and the injection interval ti is short.

次に、乗算部４１では、希釈率演算部４０において演算された希釈率Ｒd1と、ポスト噴射における燃料の噴射量Ｑs1とを乗算して、１回のポスト噴射毎のエンジンオイルの希釈度合Ｄd1を演算する。この希釈度合の演算は、１燃焼サイクルにおけるポスト噴射の回数毎に同様に行われる。本実施形態では１燃焼サイクルにおいてポスト噴射が２回行われることから、２回目のポスト噴射における噴射間隔ｔi2、噴射時期ｔt2、噴射量Ｑs2から希釈度合Ｄd2が、希釈度合Ｄd1と同様に求められる。   Next, the multiplication unit 41 multiplies the dilution rate Rd1 calculated by the dilution rate calculation unit 40 and the fuel injection amount Qs1 in the post-injection to obtain the engine oil dilution degree Dd1 for each post-injection. Calculate. This calculation of the degree of dilution is performed in the same manner for each number of post injections in one combustion cycle. In this embodiment, since the post injection is performed twice in one combustion cycle, the dilution degree Dd2 is obtained from the injection interval ti2, the injection timing tt2, and the injection amount Qs2 in the second post injection in the same manner as the dilution degree Dd1.

加算部４２では、乗算部４１において演算された１回目のポスト噴射における希釈度合Ｄd1と２回目のポスト噴射における希釈度合Ｄd2とを加算して、１回の燃焼サイクルにおけるポスト噴射によるエンジンオイルの希釈度合Ｄdを演算する。なお、希釈率演算部４０、乗算部４１及び加算部４２は本発明の希釈度合推定手段に該当する。
積算部４３では、加算部４２において演算された各燃焼サイクル毎の希釈度合Ｄdを積算して、エンジンオイルの希釈量Ｑdを演算する（希釈量演算手段）。 The adder 42 adds the dilution degree Dd1 in the first post-injection calculated in the multiplier 41 and the dilution degree Dd2 in the second post-injection, and dilutes the engine oil by the post-injection in one combustion cycle. The degree Dd is calculated. In addition, the dilution rate calculating part 40, the multiplication part 41, and the addition part 42 correspond to the dilution degree estimation means of this invention.
The integrating unit 43 integrates the dilution degree Dd for each combustion cycle calculated by the adding unit 42 to calculate the engine oil dilution amount Qd (dilution amount calculating means).

図４は、ＥＣＵ３０におけるエンジンオイルの消費量Ｑcの演算手順を示すブロック図である。エンジンオイルの消費量Ｑcの演算は、エンジン１が運転状態であるときに実施され、エンジン１の１燃焼サイクル毎に繰り返される。
まず、消費度合演算部５０では、エンジン１の回転速度Ｎeと負荷Ｌdとに基づいて、１燃焼サイクル毎のエンジンオイルの消費度合Ｄqを演算する。この消費度合Ｄqの演算は、あらかじめ実験等により確認され記憶装置に記憶された図５に示すようなマップから読み出して行われる。図５はエンジンの回転速度Ｎe及び負荷Ｌdとエンジンオイルの消費度合Ｄqとの関係を示すマップであって、消費度合Ｄqは図中の濃淡で表わせられており、濃部が消費度合Ｄqが大、淡部が消費度合Ｄqが小である。図５から判明されるように、エンジンオイルの消費度合Ｄqはエンジンの回転速度Ｎeが高く負荷Ｌdが大きいほど大きくなる。 FIG. 4 is a block diagram showing a procedure for calculating the engine oil consumption Qc in the ECU 30. The calculation of the engine oil consumption Qc is performed when the engine 1 is in an operating state, and is repeated for each combustion cycle of the engine 1.
First, the consumption degree calculation unit 50 calculates the engine oil consumption degree Dq for each combustion cycle based on the rotational speed Ne of the engine 1 and the load Ld. The calculation of the consumption degree Dq is performed by reading from a map as shown in FIG. 5 which has been confirmed in advance by experiments or the like and stored in the storage device. FIG. 5 is a map showing the relationship between the engine speed Ne and load Ld and the degree of consumption Dq of the engine oil. The degree of consumption Dq is represented by the shading in the figure, and the dark portion has a large degree of consumption Dq. The light part has a small consumption degree Dq. As can be seen from FIG. 5, the engine oil consumption degree Dq increases as the engine speed Ne increases and the load Ld increases.

次に、積算部５１では、消費度合演算部５０において演算された１燃焼サイクル毎の消費度合Ｄqを積算して、エンジンオイルの消費量Ｑcを演算する。なお、消費度合演算部５０及び積算部５１は本発明のオイル消費関係値演算手段に該当する。
更に、ＥＣＵ３０は、オイルレベル変化量演算部（オイルレベル変化量演算手段）を備えている。オイルレベル変化量演算部では、積算部４３において演算されたエンジンオイルの希釈量Ｑdと積算部５１において演算されたエンジンオイルの消費量Ｑcとを加算し、オイルレベルの変化量Ｑvを演算する。そして、オイルレベルの変化量Ｑvが許容範囲外であるか否かを判別し、許容範囲外である場合はブザーあるいは警告灯等の警報装置を作動させて運転者に報知する（警報手段）。 Next, the integrating unit 51 integrates the consumption degree Dq for each combustion cycle calculated by the consumption degree calculating unit 50 to calculate the engine oil consumption Qc. In addition, the consumption degree calculating part 50 and the integrating | accumulating part 51 correspond to the oil consumption related value calculating means of this invention.
Further, the ECU 30 includes an oil level change amount calculation unit (oil level change amount calculation means). The oil level change amount calculation unit adds the engine oil dilution amount Qd calculated by the integration unit 43 and the engine oil consumption amount Qc calculated by the integration unit 51 to calculate the oil level change amount Qv. Then, it is determined whether or not the change amount Qv of the oil level is outside the allowable range, and if it is outside the allowable range, an alarm device such as a buzzer or a warning light is operated to notify the driver (alarm means).

また、オイルレベルの初期値Ｌ1があらかじめ定められる場合には、この初期値Ｌ1にオイルレベルの変化量Ｑvを加算することにより、オイルレベルを正確に演算することもできる。
以上のように、本実施形態では、ポスト噴射によるエンジンオイルの希釈量Ｑdを、エンジン１の１燃焼サイクル毎に演算しその演算結果を積算して求めているので、噴射時期ｔtが変動しているような場合でも、正確にエンジンオイルの希釈量Ｑdを求められ、エンジンオイルの希釈状態を精度良く推定することができる。更に、エンジンオイルの消費量Ｑcも求められ、エンジンオイルの消費量Ｑcとエンジンオイルの希釈量Ｑdとによりオイルレベルの変化量Ｑvが演算されるので、オイルレベルの変化量Ｑvを正確に求めることができる。そして、オイルレベルの変化量Ｑvが許容範囲外となったときに警報装置が作動するので、運転者にオイルレベルの異常を容易に知らせることができる。したがって、運転者がこの警報に伴いオイルレベルを適正範囲内に調整することによって、エンジンオイルの不足状態が防止されてエンジン１の潤滑性を確保できる一方、エンジンオイルの過剰状態が防止されてブローバイガス通路からのエンジンオイルの還流や過剰な蒸散ガスの還流が防止され排気の浄化性能を維持することができる。 Further, when the initial value L1 of the oil level is determined in advance, the oil level can be accurately calculated by adding the oil level change amount Qv to the initial value L1.
As described above, in the present embodiment, the engine oil dilution amount Qd by post-injection is calculated for each combustion cycle of the engine 1 and the calculation result is integrated, so that the injection timing tt varies. Even in such a case, the engine oil dilution amount Qd can be accurately obtained, and the engine oil dilution state can be accurately estimated. Furthermore, the amount of engine oil consumption Qc is also obtained, and the oil level change amount Qv is calculated from the engine oil consumption amount Qc and the engine oil dilution amount Qd. Can do. Since the alarm device is activated when the oil level change amount Qv falls outside the allowable range, the driver can be easily notified of the oil level abnormality. Therefore, when the driver adjusts the oil level within the appropriate range in accordance with this warning, the engine oil shortage state can be prevented and the lubricity of the engine 1 can be ensured, while the engine oil excessive state can be prevented and the blow-by can be prevented. Recirculation of engine oil from the gas passage and recirculation of excess transpiration gas are prevented, and exhaust purification performance can be maintained.

本発明に係る内燃機関の全体構成図である。1 is an overall configuration diagram of an internal combustion engine according to the present invention. エンジンオイルの希釈量の演算手順を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the calculation procedure of the dilution amount of an engine oil. 希釈率の演算に用いられるマップである。It is a map used for the calculation of a dilution rate. エンジンオイルの消費量の演算手順を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the calculation procedure of the consumption amount of engine oil. エンジンオイルの消費度合の演算に用いられるマップである。It is a map used for calculation of the degree of consumption of engine oil.

符号の説明Explanation of symbols

１ エンジン
４ 燃料噴射ノズル
３０ ＥＣＵ
４０ 希釈率演算部
４１ 乗算部
４２ 加算部
４３ 積算部
５０ 消費度合演算部
５１ 積算部 1 Engine 4 Fuel injection nozzle 30 ECU
40 Dilution Rate Calculation Unit 41 Multiplication Unit 42 Addition Unit 43 Integration Unit 50 Consumption Level Calculation Unit 51 Integration Unit

Claims (5)

エンジンの膨張行程以降に燃料を噴射するポスト噴射によるエンジンオイルの希釈状態を推定するエンジンオイルの希釈状態推定装置であって、
前記ポスト噴射における燃料噴射量、前記ポスト噴射とその直前の燃料噴射との噴射間隔、及び前記ポスト噴射の噴射時期に基づいて、１燃焼サイクル毎のエンジンオイルの希釈度合を推定する希釈度合推定手段と、
前記希釈度合推定手段により推定された希釈度合を積算してポスト噴射によるエンジンオイルの希釈量を演算する希釈量演算手段と、を含んで構成されたことを特徴とするエンジンオイルの希釈状態推定装置。 An engine oil dilution state estimation device for estimating the engine oil dilution state by post-injection that injects fuel after the engine expansion stroke,
A dilution degree estimation means for estimating the degree of dilution of engine oil for each combustion cycle based on the fuel injection amount in the post injection, the injection interval between the post injection and the immediately preceding fuel injection, and the injection timing of the post injection. When,
An engine oil dilution state estimation device, comprising: a dilution amount calculation means for calculating the dilution amount of the engine oil by post injection by integrating the dilution degrees estimated by the dilution degree estimation means. . 前記噴射時期は、前記ポスト噴射の終了時期であることを特徴とする請求項１に記載のエンジンオイルの希釈状態推定装置。   2. The engine oil dilution state estimation device according to claim 1, wherein the injection timing is an end timing of the post injection. エンジンの回転速度及び負荷に基づいてエンジンオイルの消費に関係する値を演算するオイル消費関係値演算手段と、
前記オイル消費関係値演算手段により演算された値と前記希釈量演算手段により演算されたエンジンオイルの希釈量とに基づいてエンジンオイルのオイルレベルの変化量を演算するオイルレベル変化量演算手段と、を更に備えたことを特徴とする請求項１又は２に記載のエンジンオイルの希釈状態推定装置。 Oil consumption related value calculating means for calculating a value related to engine oil consumption based on the engine speed and load;
An oil level change amount calculating means for calculating an oil level change amount of the engine oil based on the value calculated by the oil consumption relation value calculating means and the engine oil dilution amount calculated by the dilution amount calculating means; The engine oil dilution state estimation device according to claim 1, further comprising: 前記エンジンオイルの消費に関係する値が、前記エンジンオイルの消費速度及び／又は消費量であることを特徴とする請求項３に記載のエンジンオイルの希釈状態推定装置。   4. The engine oil dilution state estimation device according to claim 3, wherein the value related to the consumption of the engine oil is a consumption speed and / or a consumption amount of the engine oil. 前記オイルレベル変化量演算手段により演算されたオイルレベルの変化量に基づいて警報作動を行う警報手段を更に備えたことを特徴とする請求項３又は４に記載のエンジンオイルの希釈状態推定装置。   5. The engine oil dilution state estimation device according to claim 3, further comprising alarm means for performing an alarm operation based on an oil level change amount calculated by the oil level change amount calculating means.
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