JP2009150293A - Oil dilution amount monitoring method and device for internal combustion engine - Google Patents

Oil dilution amount monitoring method and device for internal combustion engine Download PDF

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一郎 末永
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an oil dilution amount monitoring method and device for an internal combustion engine, enabling to accurately finding the amount of fuel mixed into oil with post-injection and sufficiently secure the reliability of the engine. <P>SOLUTION: From a difference between a post-injection fuel amount Ip injected with post-injection and a used fuel amount Fu used in an exhaust emission control device 34, a mixed fuel amount M mixed into engine oil is found (S4) to measure an oil dilution amount ΣM (S6). <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、内燃機関のオイル希釈量検知方法及びオイル希釈量監視制御装置に関する。   The present invention relates to an oil dilution amount detection method and an oil dilution amount monitoring control device for an internal combustion engine.

内燃機関（以下エンジンともいう）の排気通路には、排気中のパティキュレートマター（以下ＰＭという）を捕集するディーゼルパティキュレートフィルタ（以下ＤＰＦという）や、ＮＯｘを選択還元するＮＯｘ触媒（以下ＳＣＲ触媒という）等の排気を浄化する装置が設けられている。
また、ＤＰＦにおいては、当該ＤＰＦの排気上流側に酸化触媒を設け、当該酸化触媒による酸化反応熱により捕集されたＰＭを焼却除去することで再生を行う。また、ＮＯｘ触媒においては還元剤を供給することでＮＯｘを選択還元する。 In an exhaust passage of an internal combustion engine (hereinafter also referred to as an engine), a diesel particulate filter (hereinafter referred to as DPF) that collects particulate matter (hereinafter referred to as PM) in exhaust, or a NOx catalyst (hereinafter referred to as SCR) that selectively reduces NOx. A device for purifying exhaust gas such as a catalyst) is provided.
In the DPF, regeneration is performed by providing an oxidation catalyst on the exhaust upstream side of the DPF and incinerating and removing PM collected by the oxidation reaction heat generated by the oxidation catalyst. In the NOx catalyst, NOx is selectively reduced by supplying a reducing agent.

具体的には、例えばエンジンにおいてトルク発生のための燃焼を生起させる燃料を噴射するメイン噴射とは別に、ポスト噴射を行うことで、当該ポスト噴射による燃料を還元剤として上記酸化触媒やＮＯｘ触媒に供給する。
しかし、当該ポスト噴射は通常メイン噴射による燃焼後に行われるため、燃料の一部が気筒壁面に付着し、当該燃料がピストン外周のピストンリングで掻き落とされてオイルパンに落下することで、エンジンオイルに混入する。これにより、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しエンジンの信頼性が低下するという問題がある。 Specifically, for example, by performing post injection separately from the main injection for injecting fuel that causes combustion for generating torque in the engine, the fuel by the post injection is used as a reducing agent to the oxidation catalyst and the NOx catalyst. Supply.
However, since the post-injection is usually performed after combustion by the main injection, a part of the fuel adheres to the cylinder wall surface, and the fuel is scraped off by the piston ring on the outer periphery of the piston and falls into the oil pan. Mixed in. As a result, the engine oil is diluted with the fuel, and the viscosity of the engine oil is lowered, resulting in a decrease in lubricity due to the engine oil and a decrease in the reliability of the engine.

そこで、エンジンオイル中の混入燃料量を、当該ポスト噴射燃料量に基づく燃料の新規混入量と、エンジンの運転状態から推定したエンジンオイル揮発量から演算する構成が開示されている（特許文献１）。
特開２００６−９５９７号公報 Therefore, a configuration is disclosed in which the amount of fuel mixed in engine oil is calculated from a new amount of fuel mixed based on the amount of post-injected fuel and the amount of engine oil volatilized estimated from the operating state of the engine (Patent Document 1). .
JP 2006-9597 A

上記特許文献１に開示された技術では、ポスト噴射燃料量に基づく燃料の新規混入量を、予め実験で求めたエンジンオイル混入率から算出している。
しかしながら、このように実験値に基づく演算では、エンジンの様々な運転状態の変化に適応させて設定することは困難であり、オイル中の混入燃料量を正確に算出することができないという問題がある。したがって、当該特許文献１に開示された技術であっても、エンジンの信頼性を十分に確保することはできない。 In the technique disclosed in Patent Literature 1, a new fuel mixing amount based on the post-injected fuel amount is calculated from an engine oil mixing rate obtained in advance through experiments.
However, in the calculation based on the experimental values as described above, it is difficult to set in accordance with changes in various operating states of the engine, and there is a problem that the amount of fuel mixed in the oil cannot be accurately calculated. . Therefore, even with the technique disclosed in Patent Document 1, sufficient engine reliability cannot be ensured.

本発明はこのような問題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、ポスト噴射を行うエンジンにおいて、当該ポスト噴射によりオイルに混入した燃料量を正確に求めることができ、エンジンの信頼性を十分に確保することのできる内燃機関のオイル希釈量監視方法及びオイル希釈量監視装置を提供することにある。   The present invention has been made to solve such a problem, and an object of the present invention is to accurately determine the amount of fuel mixed in oil by post-injection in an engine that performs post-injection. It is an object to provide an oil dilution amount monitoring method and an oil dilution amount monitoring device for an internal combustion engine that can sufficiently ensure the reliability of the internal combustion engine.

上記した目的を達成するために、請求項１の内燃機関のオイル希釈量監視方法では、排気浄化のために燃料を使用する排気浄化手段を有しており、気筒内における燃焼のための燃料を噴射するメイン噴射とは別に、該排気浄化手段へ燃料を供給するためのポスト噴射を行う内燃機関のオイル希釈量監視方法であって、前記ポスト噴射により噴射された燃料量及び前記排気浄化手段で使用された燃料量の差から前記内燃機関内のオイルに混入した燃料量を求めて、前記内燃機関のオイル希釈量を計測することを特徴としている。   In order to achieve the above object, the oil dilution amount monitoring method for an internal combustion engine according to claim 1 further comprises exhaust purification means that uses fuel for exhaust purification, and the fuel for combustion in the cylinder is used. An oil dilution amount monitoring method for an internal combustion engine that performs post injection for supplying fuel to the exhaust gas purification means separately from the main injection to be injected, wherein the fuel amount injected by the post injection and the exhaust gas purification means The amount of fuel mixed in the oil in the internal combustion engine is obtained from the difference in the amount of fuel used, and the amount of oil dilution in the internal combustion engine is measured.

請求項２の内燃機関のオイル希釈量監視装置では、排気浄化のために燃料を使用する排気浄化手段を有しており、気筒内における燃焼のための燃料を噴射するメイン噴射とは別に、該排気浄化手段へ燃料を供給するためのポスト噴射を行う内燃機関のオイル希釈量監視装置であって、前記ポスト噴射により噴射された燃料量を検出するポスト噴射燃料量検出手段と、前記排気浄化手段により使用された燃料量を検出する排気浄化使用燃料量検出手段と、前記ポスト噴射燃料量検出手段により検出されたポスト噴射により噴射された燃料量及び前記排気浄化使用燃料量検出手段により検出された前記排気浄化手段で使用された燃料量の差から前記内燃機関内のオイルに混入した燃料量を求めて、前記内燃機関のオイル希釈量を計測するオイル希釈量監視手段とを備えたことを特徴としている。   The oil dilution amount monitoring apparatus for an internal combustion engine according to claim 2 has an exhaust purification means that uses fuel for exhaust purification, and separate from the main injection that injects fuel for combustion in a cylinder. An oil dilution amount monitoring device for an internal combustion engine that performs post injection for supplying fuel to exhaust purification means, the post injection fuel amount detection means for detecting the amount of fuel injected by the post injection, and the exhaust purification means The exhaust purification used fuel amount detecting means for detecting the fuel amount used by the post-injection, the fuel amount injected by the post injection detected by the post injection fuel amount detecting means and the exhaust purification used fuel amount detecting means The amount of fuel mixed in the oil in the internal combustion engine is obtained from the difference in the amount of fuel used in the exhaust purification means, and the oil dilution amount for measuring the amount of oil dilution in the internal combustion engine is measured. It is characterized in that a quantity monitoring means.

請求項３の内燃機関のオイル希釈量監視装置では、請求項２において、さらに、前記オイル希釈量監視手段により計測される前記オイル希釈量に基づき表示を行う表示手段を備えることを特徴としている。
請求項４の内燃機関のオイル希釈量監視装置では、請求項２または３において、さらに、前記排気浄化手段の排気上流側の排気温度を検出する排気上流側温度検出手段と、前記排気浄化手段の排気下流側の排気温度を検出する排気下流側温度検出手段とを備え、前記排気浄化使用燃料量検出手段は、前記排気上流側温度検出手段により検出された排気温度及び前記排気下流側温度検出手段により検出された排気温度の差に基づき、前記排気浄化手段により使用された燃料量を検出することを特徴としている。 According to a third aspect of the present invention, there is provided the oil dilution amount monitoring apparatus for an internal combustion engine according to the second aspect, further comprising display means for performing display based on the oil dilution amount measured by the oil dilution amount monitoring means.
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the oil dilution amount monitoring apparatus for an internal combustion engine according to the second or third aspect, further comprising: an exhaust upstream side temperature detecting means for detecting an exhaust temperature upstream of the exhaust purification means; Exhaust downstream temperature detecting means for detecting the exhaust gas temperature on the exhaust downstream side, and the exhaust purification use fuel amount detecting means is the exhaust temperature detected by the exhaust upstream temperature detecting means and the exhaust downstream temperature detecting means. The amount of fuel used by the exhaust gas purification means is detected based on the difference in exhaust gas temperature detected by the above.

請求項５の内燃機関のオイル希釈量監視装置では、請求項２または３において、さらに、前記排気浄化手段の排気上流側の酸素濃度を検出する排気上流側酸素濃度検出手段と、前記排気浄化手段の排気下流側の酸素濃度を検出する排気下流側酸素濃度検出手段とを備え、前記排気浄化使用燃料量検出手段は、前記排気上流側酸素濃度検出手段により検出された酸素濃度及び前記排気下流側酸素濃度検出手段により検出された酸素濃度の差に基づき、前記排気浄化手段により使用された燃料量を検出することを特徴としている。   The oil dilution amount monitoring apparatus for an internal combustion engine according to claim 5 further comprises, in claim 2 or 3, an exhaust upstream oxygen concentration detecting means for detecting an oxygen concentration on the exhaust upstream side of the exhaust purifying means, and the exhaust purifying means. Exhaust downstream oxygen concentration detecting means for detecting the oxygen concentration on the exhaust downstream side of the exhaust gas, and the exhaust purification used fuel amount detecting means includes the oxygen concentration detected by the exhaust upstream oxygen concentration detecting means and the exhaust downstream side The fuel amount used by the exhaust gas purification unit is detected based on the difference in oxygen concentration detected by the oxygen concentration detection unit.

上記手段を用いる本発明の請求項１の内燃機関のオイル希釈量監視方法によれば、排気浄化手段に燃料を供給するポスト噴射を行う内燃機関において、当該ポスト噴射により噴射された燃料量及び排気浄化手段により使用された燃料量の差から内燃機関内のオイルに混入した燃料量を求めて、オイル希釈量を計測する。
つまり、ポスト噴射により噴射された燃料量のうち排気浄化手段で使用されなかった燃料量をオイルに混入した燃料量として求め、オイル希釈量を計測する。 According to the oil dilution amount monitoring method for an internal combustion engine of the present invention using the above means, in the internal combustion engine performing post injection for supplying fuel to the exhaust gas purification means, the amount of fuel injected by the post injection and the exhaust gas. The amount of fuel mixed in the oil in the internal combustion engine is obtained from the difference in the amount of fuel used by the purification means, and the oil dilution amount is measured.
That is, of the amount of fuel injected by post injection, the amount of fuel not used by the exhaust gas purification means is obtained as the amount of fuel mixed in the oil, and the oil dilution amount is measured.

このようにして、実際に噴射された燃料量及び実際に使用された燃料量からオイルに混入した燃料量を求めることから、内燃機関の運転状態に関わらず、正確にオイル希釈量を監視することができ、エンジンの信頼性を十分に確保することができる。
請求項２の内燃機関のオイル希釈量監視装置によれば、排気浄化手段に燃料を供給するポスト噴射を行う内燃機関において、ポスト噴射燃料量検出手段により検出されたポスト噴射により噴射された燃料量及び触媒使用燃料量検出手段により検出された前記排気浄化手段で使用された燃料量の差から内燃機関内のオイルに混入した燃料量を求めて、内燃機関のオイル希釈量を計測するオイル希釈量監視手段を備える。 In this way, since the amount of fuel mixed in the oil is obtained from the amount of fuel actually injected and the amount of fuel actually used, the oil dilution amount can be accurately monitored regardless of the operating state of the internal combustion engine. Therefore, sufficient engine reliability can be ensured.
According to the oil dilution amount monitoring apparatus for an internal combustion engine of claim 2, in the internal combustion engine that performs post injection for supplying fuel to the exhaust gas purification means, the amount of fuel injected by the post injection detected by the post injection fuel quantity detection means. And an oil dilution amount for measuring the oil dilution amount of the internal combustion engine by obtaining the fuel amount mixed in the oil in the internal combustion engine from the difference in the fuel amount used by the exhaust gas purification means detected by the catalyst fuel amount detection means A monitoring means is provided.

つまり、当該オイル希釈量監視手段により、ポスト噴射により噴射された燃料量のうち排気浄化手段で使用されなかった燃料量をオイルに混入した燃料量として求め、オイル希釈量を計測する。
このようにして、実際に噴射された燃料量及び実際に使用された燃料量からオイルに混入した燃料量を求めることから、内燃機関の運転状態に関わらず、正確なオイル希釈量を求めることができ、エンジンの信頼性を十分に確保することができる。 That is, the oil dilution amount monitoring means obtains the amount of fuel that has not been used by the exhaust purification means from the amount of fuel injected by post injection as the amount of fuel mixed in the oil, and measures the oil dilution amount.
Thus, since the amount of fuel mixed in the oil is obtained from the amount of fuel actually injected and the amount of fuel actually used, an accurate oil dilution amount can be obtained regardless of the operating state of the internal combustion engine. And the reliability of the engine can be sufficiently secured.

請求項３の内燃機関のオイル希釈量監視装置によれば、オイル希釈量監視手段により計測される前記オイル希釈量に基づき表示を行う表示手段を備える。
これにより、容易にオイル希釈量を確認することができることとなり、エンジンの信頼性をより向上させることができる。
請求項４及び５の内燃機関のオイル希釈量監視装置によれば、排気浄化使用燃料量検出手段は、排気上流側及び下流側の排気温度または酸素濃度の差に基づき排気浄化手段により使用された燃料量を検出する。 According to an oil dilution amount monitoring apparatus for an internal combustion engine according to a third aspect, there is provided display means for performing display based on the oil dilution amount measured by the oil dilution amount monitoring means.
As a result, the oil dilution amount can be easily confirmed, and the reliability of the engine can be further improved.
According to the oil dilution amount monitoring apparatus for an internal combustion engine according to claims 4 and 5, the exhaust purification use fuel amount detection means is used by the exhaust purification means based on a difference in exhaust temperature or oxygen concentration between the exhaust upstream side and the downstream side. Detect the fuel amount.

このように、一般的に排気浄化手段とともに設けられる排気の温度検出手段または酸素濃度検出手段を用いて、排気浄化手段により使用された燃料量を検出することから、コストの増加を抑制しつつ容易にオイル希釈量を計測することができる。   As described above, since the amount of fuel used by the exhaust gas purification means is detected using the exhaust gas temperature detection means or the oxygen concentration detection means generally provided together with the exhaust gas purification means, it is easy to suppress an increase in cost. The oil dilution amount can be measured.

以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。
図１を参照すると、本発明に係る内燃機関のオイル希釈量監視方法及びオイル希釈量監視装置の概略構成図が示されている。
エンジン１（内燃機関）は、軽油を燃料（ＨＣ）とするコモンレール式直列多気筒ディーゼルエンジンであり、図１にはそのうちの１つの気筒についての縦断面が示されている。なお、他の気筒についても同様の構成をしているものとして図示及び説明を省略する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
Referring to FIG. 1, there is shown a schematic configuration diagram of an oil dilution amount monitoring method and an oil dilution amount monitoring device for an internal combustion engine according to the present invention.
The engine 1 (internal combustion engine) is a common rail in-line multi-cylinder diesel engine using light oil as fuel (HC), and FIG. 1 shows a longitudinal section of one of the cylinders. In addition, illustration and description are abbreviate | omitted as what has the same structure also about another cylinder.

図１に示すように、エンジン１はシリンダブロック２上部にシリンダヘッド４が載置され、シリンダブロック２下部にオイルパン６が設けられて構成されている。
シリンダブロック２に形成されている気筒１０内にはピストン１２が上下摺動可能に嵌挿されている。当該ピストン１２はコンロッド１４を介してクランクシャフト１６に連結されている。当該クランクシャフト１６には、クランク角を検出するクランク角センサ１８が設けられている。そして、シリンダブロック２内と連通して設けられているオイルパン６内には、エンジン１の各種部品を潤滑するエンジンオイル（以下、単にオイルともいう）が貯留されている。 As shown in FIG. 1, the engine 1 is configured such that a cylinder head 4 is mounted on an upper part of a cylinder block 2 and an oil pan 6 is provided on a lower part of the cylinder block 2.
A piston 12 is inserted into a cylinder 10 formed in the cylinder block 2 so as to be slidable in the vertical direction. The piston 12 is connected to a crankshaft 16 via a connecting rod 14. The crankshaft 16 is provided with a crank angle sensor 18 that detects a crank angle. In an oil pan 6 provided in communication with the cylinder block 2, engine oil (hereinafter also simply referred to as oil) that lubricates various parts of the engine 1 is stored.

また、気筒１０内には、シリンダヘッド４、ピストン１２とに囲まれて燃焼室２０が形成されている。そして、シリンダヘッド４には、図示しないコモンレールと接続されており、当該コモンレールにて加圧された燃料を燃焼室２０内に噴射するインジェクタ２２が設けられている。
また、シリンダヘッド４には、燃焼室２０と連通しエンジン１の一側に延びる吸気ポート２４及び燃焼室２０と連通しエンジン１の他側に延びる排気ポート２６が形成されている。 A combustion chamber 20 is formed in the cylinder 10 surrounded by the cylinder head 4 and the piston 12. The cylinder head 4 is provided with an injector 22 that is connected to a common rail (not shown) and injects fuel pressurized by the common rail into the combustion chamber 20.
The cylinder head 4 is formed with an intake port 24 that communicates with the combustion chamber 20 and extends to one side of the engine 1 and an exhaust port 26 that communicates with the combustion chamber 20 and extends to the other side of the engine 1.

さらに、図示しないが、シリンダヘッド４には、燃焼室２０と吸気ポート２４、及び燃焼室２０と排気ポート２６との連通と遮断を行う吸気バルブ及び排気バルブがそれぞれ設けられている。
また、エンジン１の一側には吸気ポート２４と連通する吸気マニホールド２８が接続されており、エンジン１の他側には、排気ポート２６と連通する排気マニホールド３０が接続されている。 Further, although not shown, the cylinder head 4 is provided with an intake valve and an exhaust valve that perform communication and disconnection between the combustion chamber 20 and the intake port 24 and between the combustion chamber 20 and the exhaust port 26, respectively.
An intake manifold 28 that communicates with the intake port 24 is connected to one side of the engine 1, and an exhaust manifold 30 that communicates with the exhaust port 26 is connected to the other side of the engine 1.

当該排気マニホールド３０には排気管３２が接続されており、当該排気管３２には排気浄化装置３４（排気浄化手段）が介装されている。
当該排気浄化装置３４内には、排気上流側に酸化触媒３６が、排気下流側にディーゼルパティキュレートフィルタ（ＤＰＦ）３８が配設されている。
酸化触媒３６は、ハニカム型のセラミック担体上にプラチナ（Ｐｔ）等の貴金属からなる触媒層が担持されており、軽油（ＨＣ）等の還元剤が供給されることで酸化反応を生じさせるものである。一方、ＤＰＦ３８はハニカム型の多孔質のセラミック担体からなり、排気中のパティキュレートマター（ＰＭ）を捕集するものである。 An exhaust pipe 32 is connected to the exhaust manifold 30, and an exhaust purification device 34 (exhaust purification means) is interposed in the exhaust pipe 32.
In the exhaust purification device 34, an oxidation catalyst 36 is disposed on the exhaust upstream side, and a diesel particulate filter (DPF) 38 is disposed on the exhaust downstream side.
The oxidation catalyst 36 has a catalyst layer made of a noble metal such as platinum (Pt) supported on a honeycomb-type ceramic carrier, and causes an oxidation reaction when a reducing agent such as light oil (HC) is supplied. is there. On the other hand, the DPF 38 is made of a honeycomb type porous ceramic carrier and collects particulate matter (PM) in the exhaust gas.

また、排気管３２には、当該排気浄化装置３４の排気上流側に位置して排気浄化装置３４に流入する排気の温度を検出する排気入口温度センサ４０（排気上流側温度検出手段）が設けられているとともに、排気浄化装置３４の排気下流側に位置して当該排気浄化装置３４から流出する排気の温度を検出する排気出口温度センサ４２（排気下流側温度検出手段）が設けられている。   Further, the exhaust pipe 32 is provided with an exhaust inlet temperature sensor 40 (exhaust upstream side temperature detecting means) that is located on the exhaust upstream side of the exhaust purification device 34 and detects the temperature of the exhaust gas flowing into the exhaust purification device 34. In addition, an exhaust outlet temperature sensor 42 (exhaust downstream side temperature detecting means) is provided which is located on the exhaust downstream side of the exhaust purification device 34 and detects the temperature of the exhaust gas flowing out from the exhaust purification device 34.

一方、上記吸気マニホールド２８と接続されている図示しない吸気管にはエンジン１の燃焼室２０内に吸気される空気流量を検出する空気流量センサ４４が設けられている。
さらに、当該エンジン１を搭載する車両の運転席には、点灯することで運転者に警告を発する警告灯４６（表示手段）が設けられている。
そして、上記クランク角センサ１８、インジェクタ２２、排気入口温度センサ４０、排気出口温度センサ４２、空気流量センサ４４、警告灯４６は、車両に搭載されている電子コントロールユニット４８（オイル希釈量監視手段）（以下ＥＣＵ４８という）と電気的に接続されている。 On the other hand, an air flow sensor 44 that detects the flow rate of air taken into the combustion chamber 20 of the engine 1 is provided in an intake pipe (not shown) connected to the intake manifold 28.
Further, a warning lamp 46 (display means) is provided at the driver's seat of the vehicle on which the engine 1 is mounted, which is lit to issue a warning to the driver.
The crank angle sensor 18, the injector 22, the exhaust inlet temperature sensor 40, the exhaust outlet temperature sensor 42, the air flow rate sensor 44, and the warning lamp 46 are an electronic control unit 48 (oil dilution amount monitoring means) mounted on the vehicle. (Hereinafter referred to as ECU 48).

当該ＥＣＵ４８は上記センサ類からの各情報に基づき各種装置の制御を行うものである。例えば、当該ＥＣＵ４８内にある燃料噴射制御部４８ａにおいて、上記クランク角センサ１８により検出されるクランク角から求められるエンジン回転速度及び空気流量センサ４４から検出される空気流量等のエンジン１の運転状態に基づき、燃料噴射量や噴射時期等を制御する。   The ECU 48 controls various devices based on information from the sensors. For example, in the fuel injection control unit 48 a in the ECU 48, the operating state of the engine 1 such as the engine rotation speed obtained from the crank angle detected by the crank angle sensor 18 and the air flow rate detected from the air flow sensor 44 is determined. Based on this, the fuel injection amount and injection timing are controlled.

また、当該燃料噴射制御部４８ａでは上記ＤＰＦ３８の再生が必要なときに、燃焼を生起させるメイン噴射とは別に、当該燃焼に寄与しないよう遅角して噴射されるポスト噴射を行うようインジェクタ２２を制御する。そして、当該ポスト噴射による燃料を酸化触媒３６に供給することで、酸化触媒３６において酸化反応熱を生じさせ、ＤＰＦ３８に捕集されたＰＭを焼却してＤＰＦ３８を再生させる。   In addition, when the DPF 38 needs to be regenerated, the fuel injection control unit 48a sets the injector 22 to perform post-injection that is injected at a retarded angle so as not to contribute to the combustion, separately from the main injection that causes combustion. Control. By supplying the post-injection fuel to the oxidation catalyst 36, heat of oxidation reaction is generated in the oxidation catalyst 36, and PM collected in the DPF 38 is incinerated to regenerate the DPF 38.

また、ＥＣＵ４８内にあるオイル希釈量監視部４８ｂでは、当該ポスト噴射を行った際に、当該ポスト噴射の燃料のうち、気筒１０壁面に付着しピストン１２により掻き落とされてオイルパン６内のエンジンオイルに混入される混入燃料量を求め、当該エンジンオイルにおけるオイル希釈量を計測する。これにより、オイル希釈量監視部４８ｂはオイル希釈量を監視し、必要に応じて上記警告灯４６を制御する。   Further, in the oil dilution amount monitoring unit 48b in the ECU 48, when the post injection is performed, the engine in the oil pan 6 is adhered to the wall surface of the cylinder 10 and scraped off by the piston 12 out of the fuel of the post injection. The amount of fuel mixed in the oil is obtained, and the amount of oil dilution in the engine oil is measured. As a result, the oil dilution amount monitoring unit 48b monitors the oil dilution amount and controls the warning lamp 46 as necessary.

以下、このように構成された本発明の実施形態に係る内燃機関のオイル希釈量監視方法及びオイル希釈量監視装置のＥＣＵ４８において実行されるオイル希釈量監視制御について詳しく説明する。
図２を参照すると、ＥＣＵ４８において実行されるオイル希釈量監視制御ルーチンがフローチャートで示されており、以下同フローチャートに沿って説明する。 Hereinafter, an oil dilution amount monitoring method for an internal combustion engine and an oil dilution amount monitoring control executed by the ECU 48 of the oil dilution amount monitoring apparatus according to the embodiment of the present invention configured as described above will be described in detail.
Referring to FIG. 2, an oil dilution amount monitoring control routine executed in the ECU 48 is shown in a flowchart, and will be described below with reference to the flowchart.

まず、ＥＣＵ４８のオイル希釈量監視部４８ｂは、ステップＳ１において、燃料噴射制御部４８ａにおいて設定され噴射されたポスト噴射燃料量Ｉｐ（ｃｃ/ｈ）を読み込む（ポスト噴射燃料量検出手段）。
続く、ステップＳ２では、排気入口温度センサ４０及び排気出口温度センサ４２から排気入口温度Ｔ１（℃）及び排気出口温度Ｔ２（℃）を検出する。 First, in step S1, the oil dilution amount monitoring unit 48b of the ECU 48 reads the post-injected fuel amount Ip (cc / h) set and injected by the fuel injection control unit 48a (post-injected fuel amount detecting means).
In step S2, the exhaust inlet temperature sensor 40 and the exhaust outlet temperature sensor 42 detect the exhaust inlet temperature T1 (° C.) and the exhaust outlet temperature T2 (° C.).

さらに、ステップＳ３では、燃料噴射制御部４８ａにおいて設定され噴射されたメイン噴射量Ｉｍ（ｃｃ/ｈ）、クランク角センサ１８から検出されるエンジン回転速度Ｎｅ（ｒｐｍ）、空気流量センサ４４から検出される空気流量Ｆin（ｋｇ/ｈ）から排気流量Ｆex（ｋｇ/ｈ）を算出する。
そして、ステップＳ４では、ポスト噴射により噴射された燃料のうち排気浄化装置３４の酸化触媒３６により使用された使用燃料量Ｆu（ｃｃ/ｈ）を算出する。 Further, in step S3, the main injection amount Im (cc / h) set and injected by the fuel injection control unit 48a, the engine rotational speed Ne (rpm) detected from the crank angle sensor 18, and the air flow rate sensor 44 are detected. The exhaust flow rate Fex (kg / h) is calculated from the air flow rate Fin (kg / h).
In step S4, the used fuel amount Fu (cc / h) used by the oxidation catalyst 36 of the exhaust purification device 34 among the fuel injected by the post injection is calculated.

詳しくは、酸化触媒３６において軽油（ＨＣ）の供給により発生する熱仕事量から、使用燃料量Ｆuを算出する。つまり、下記式１に示すように、排気浄化装置３４の排気上流及び下流の温度差（Ｔ２−Ｔ１）、上記ステップＳ３において算出された排気流量Ｆex、及び排気比熱Ｈ（Ｊ/ｋｇ・℃）を乗算することで、当該排気浄化装置３４における発熱仕事量を求める。そして、当該発熱仕事量を軽油発熱量Ｈ（Ｊ/ｃｃ）で割ることで、排気浄化装置３４において使用される使用燃料量Ｆuを算出する（排気浄化使用燃料量検出手段）。   Specifically, the used fuel amount Fu is calculated from the thermal work amount generated by supplying light oil (HC) in the oxidation catalyst 36. That is, as shown in the following equation 1, the temperature difference (T2-T1) between the exhaust upstream and downstream of the exhaust purification device 34, the exhaust flow rate Fex calculated in step S3, and the exhaust specific heat H (J / kg · ° C.) Is multiplied to obtain the heat generation work in the exhaust purification device 34. Then, the used fuel amount Fu used in the exhaust emission control device 34 is calculated by dividing the exothermic work amount by the light oil heating value H (J / cc) (exhaust purification used fuel amount detection means).

式１ Ｆｕ＝（（Ｔ２−Ｔ１）×Ｆex×Ｓ）／Ｈ
次に、ステップＳ５において、上記ステップＳ１で読み込んだポスト噴射燃料量Ｉp及び上記ステップＳ４で算出した使用燃料量Ｆuの差から、ポスト噴射された燃料のうち排気浄化装置３４に供給されなかった燃料量、即ち気筒１０内壁に付着等してエンジンオイルに混入した混入燃料量Ｍ（ｃｃ/ｈ）を求める。 Formula 1 Fu = ((T2−T1) × Fex × S) / H
Next, in step S5, the fuel that has not been supplied to the exhaust purification device 34 among the post-injected fuel from the difference between the post-injected fuel amount Ip read in step S1 and the used fuel amount Fu calculated in step S4. The amount, that is, the mixed fuel amount M (cc / h) adhering to the inner wall of the cylinder 10 and mixed in the engine oil is obtained.

さらに、ステップＳ６では、過去のルーチンにおいて算出した混入燃料量Ｍを積算してオイル希釈量ΣＭを求め、当該オイル希釈量ΣＭが許容量として予め設定された所定値Ｍａより小であるか否かを判別する。当該判別結果が真（Ｙｅｓ）である場合には、当該ルーチンをリターンする。
一方、当該判別結果が偽（Ｎｏ）である場合、即ちオイル希釈量ΣＭが許容範囲を超えた場合には、ステップＳ７に進む。 Furthermore, in step S6, the oil dilution amount ΣM is obtained by integrating the mixed fuel amount M calculated in the past routine, and whether or not the oil dilution amount ΣM is smaller than a predetermined value Ma set in advance as an allowable amount. Is determined. If the determination result is true (Yes), the routine is returned.
On the other hand, when the determination result is false (No), that is, when the oil dilution amount ΣM exceeds the allowable range, the process proceeds to step S7.

ステップＳ７では、警告灯４６を点灯させることで運転者にエンジンオイルの交換を促し、当該ルーチンをリターンする。
以上のように、ＥＣＵ４８において実行されるオイル希釈量監視制御では、ポスト噴射により噴射されたポスト噴射燃料量Ｉpのうち排気浄化装置３４で使用されなかった燃料量をエンジンオイルに混入された混入燃料量Ｍとして求めている。 In step S7, the warning lamp 46 is turned on to prompt the driver to change the engine oil, and the routine returns.
As described above, in the oil dilution amount monitoring control executed in the ECU 48, the mixed fuel in which the amount of fuel that has not been used in the exhaust purification device 34 among the post-injected fuel amount Ip injected by the post injection is mixed into the engine oil. The amount is determined as M.

このように、実際に噴射されたポスト噴射燃料量Ｉp及び実際に排気浄化装置３４で使用された使用燃料量Ｆuから混入燃料量Ｍを求めることから、エンジン１の運転状態に関わらず、正確にオイル希釈量ΣＭを求めることができ、エンジン１の信頼性を十分に確保することができる。
また、排気浄化装置３４で使用された使用燃料量Ｆuは、一般的に排気浄化装置３４とともに設けられる排気入口温度センサ４０及び排気出口温度センサ４２を用い、排気浄化装置３４の排気上流側及び下流側の温度差から算出することができるため、コストの増加を抑制しつつ容易にオイル希釈量を監視することができる。 Thus, since the mixed fuel amount M is obtained from the post-injected fuel amount Ip actually injected and the used fuel amount Fu actually used in the exhaust gas purification device 34, it is accurate regardless of the operating state of the engine 1. The oil dilution amount ΣM can be obtained, and the reliability of the engine 1 can be sufficiently ensured.
Further, the used fuel amount Fu used in the exhaust purification device 34 is generally determined by using the exhaust inlet temperature sensor 40 and the exhaust outlet temperature sensor 42 provided together with the exhaust purification device 34, and the exhaust upstream side and downstream side of the exhaust purification device 34. Therefore, the oil dilution amount can be easily monitored while suppressing an increase in cost.

さらに、オイル希釈量ΣＭが所定値Ｍａ以上となったときには、警告灯４６により運転者にエンジンオイルの交換を促すことで、適切にオイル交換時期を示すことができ、エンジンの信頼性をより向上させることができる。
以上で本発明に係る内燃機関のオイル希釈量監視方法及びオイル希釈量監視装置の実施形態についての説明を終えるが、実施形態は上記実施形態に限られるものではない。 Furthermore, when the oil dilution amount ΣM exceeds the predetermined value Ma, the warning light 46 prompts the driver to change the engine oil, so that the oil change time can be properly indicated, and the reliability of the engine is further improved. Can be made.
The description of the embodiment of the oil dilution amount monitoring method and the oil dilution amount monitoring device for the internal combustion engine according to the present invention is finished above, but the embodiment is not limited to the above embodiment.

上記実施形態では、エンジン１は軽油（ＨＣ）を燃料とするディーゼルエンジンであったが、例えばガソリン（ＨＣ）を燃料とするガソリンエンジンであっても構わない。
また、上記実施形態では、排気浄化装置３４内に酸化触媒３６及びＤＰＦ３８を備えた構成であるが排気浄化装置はこれに限られるものではない。
例えば、排気浄化装置３４内に、ＮＯｘを吸蔵し燃料（ＨＣ）の供給により当該ＮＯｘを還元するＨＣ選択還元型のＮＯｘ触媒、即ち所謂ＳＣＲ触媒を備えた構成であっても構わない。なお、その場合には、当該ＳＣＲ触媒においてＮＯｘ還元に使用された使用燃料量を算出するために、当該排気浄化装置の排気上流側及び下流側位置に、排気中の酸素（Ｏ２）濃度Ｃ１、Ｃ２（％）を検出するＯ２センサ（排気上流側酸素濃度検出手段、排気下流側酸素濃度検出手段）を設けることが好ましい。 In the above-described embodiment, the engine 1 is a diesel engine using light oil (HC) as fuel, but may be a gasoline engine using gasoline (HC) as fuel, for example.
Moreover, in the said embodiment, although it is the structure provided with the oxidation catalyst 36 and DPF38 in the exhaust gas purification apparatus 34, an exhaust gas purification apparatus is not restricted to this.
For example, the exhaust purification device 34 may include a HC selective reduction type NOx catalyst that stores NOx and reduces the NOx by supplying fuel (HC), that is, a so-called SCR catalyst. In this case, in order to calculate the amount of fuel used for NOx reduction in the SCR catalyst, the oxygen (O 2 ) concentration C1 in the exhaust is provided at the exhaust upstream and downstream positions of the exhaust purification device. , It is preferable to provide an O 2 sensor (exhaust upstream oxygen concentration detecting means, exhaust downstream oxygen concentration detecting means) for detecting C2 (%).

そして、当該Ｏ２センサを用いた場合には、上記ステップＳ４に代えて下記式２により排気浄化使用燃料量Ｆu（ｃｃ/ｈ）を算出する。詳しくは、排気流量Ｆex（ｋｇ/ｈ）及びＯ２センサにより検出される排気浄化装置の排気上流及び下流のＯ２濃度の差（Ｃ２−Ｃ１）（℃）を乗算することで、当該排気浄化装置で使用されたＯ２重量を算出する。そして、排気浄化装置での酸化反応におけるＨＣ分子量ＨＣｍ（ｇ）及びＯ２分子量Ｏ２ｍ（ｇ）の比率を用いて、Ｏ２重量に対するＨＣ重量を算出し、当該ＨＣ重量をＨＣ比重ＨＣｇにより割ることで排気浄化使用燃料量Ｆuが求められる。 When the O 2 sensor is used, the exhaust purification use fuel amount Fu (cc / h) is calculated by the following equation 2 instead of step S4. Specifically, by multiplying the exhaust flow rate Fex (kg / h) and O 2 difference in the exhaust upstream and downstream of the O 2 concentration of the exhaust purification device to be detected by the sensor (C2-C1) (℃) , the exhaust purification Calculate the O 2 weight used in the apparatus. Then, using the ratio of the HC molecular weight HCm (g) and the O 2 molecular weight O2m (g) in the oxidation reaction in the exhaust purification device, the HC weight relative to the O 2 weight is calculated, and the HC weight is divided by the HC specific gravity HCg. Thus, the amount of exhaust purification fuel used Fu is obtained.

式２ Ｆu ＝Ｆex×（Ｃ２−Ｃ１）×（ＨＣｍ／Ｏ２ｍ）／Ｆｇ
これにより、上記実施形態と同様に、一般的に排気浄化手段とともに設けられるＯ２センサを用いて、排気浄化手段により使用された燃料量を検出することができ、コストの増加を抑制しつつ容易にオイル希釈量を計測することができる。
また、上記実施形態ではオイル希釈量ΣＭが所定量Ｍa以上となったときに運転者にエンジンオイルの交換を促すよう警告灯４６を点灯させているが、オイル希釈量ΣＭに基づく表示手段はこれに限られるものではない。例えば、所定値Ｍａを１００％とし、オイル希釈量ΣＭの割合を段階的に表示する表示灯を設けても構わない。 Formula 2 Fu = Fex × (C2-C1) × (HCm / O2m) / Fg
Thus, as in the above embodiment, the amount of fuel used by the exhaust purification unit can be detected using an O 2 sensor that is generally provided together with the exhaust purification unit, and it is easy to suppress an increase in cost. The oil dilution amount can be measured.
In the above embodiment, the warning lamp 46 is lit to prompt the driver to change the engine oil when the oil dilution amount ΣM is equal to or greater than the predetermined amount Ma. However, the display means based on the oil dilution amount ΣM It is not limited to. For example, a predetermined value Ma may be set to 100%, and an indicator lamp that displays the ratio of the oil dilution amount ΣM in stages may be provided.

本発明の実施形態に係る内燃機関のオイル希釈量監視方法及びオイル希釈量監視装置の概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram of an oil dilution amount monitoring method and an oil dilution amount monitoring device for an internal combustion engine according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に係る内燃機関のオイル希釈量監視方法及びオイル希釈量監視装置のＥＣＵにおいて実行されるオイル希釈量監視制御ルーチンを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the oil dilution amount monitoring control routine performed in the ECU of the oil dilution amount monitoring method of an internal combustion engine which concerns on embodiment of this invention, and an oil dilution amount monitoring apparatus.

符号の説明Explanation of symbols

１ エンジン
６ オイルパン
２２ インジェクタ
３２ 排気管
３４ 排気浄化装置（排気浄化手段）
３６ 酸化触媒
３８ ディーゼルパティキュレートフィルタ（ＤＰＦ）
４０ 排気入口温度センサ
４２ 排気出口温度センサ
４４ 空気流量センサ
４６ 警告灯（表示手段）
４８ ＥＣＵ（オイル希釈量監視手段）
４８ａ 燃料噴射制御部
４８ｂ オイル希釈量監視部 1 Engine 6 Oil Pan 22 Injector 32 Exhaust Pipe 34 Exhaust Purification Device (Exhaust Purification Means)
36 Oxidation catalyst 38 Diesel particulate filter (DPF)
40 Exhaust inlet temperature sensor 42 Exhaust outlet temperature sensor 44 Air flow sensor 46 Warning light (display means)
48 ECU (Oil dilution monitoring means)
48a Fuel injection control unit 48b Oil dilution amount monitoring unit

Claims (5)

排気浄化のために燃料を使用する排気浄化手段を有しており、気筒内における燃焼のための燃料を噴射するメイン噴射とは別に、該排気浄化手段へ燃料を供給するためのポスト噴射を行う内燃機関のオイル希釈量監視方法であって、
前記ポスト噴射により噴射された燃料量及び前記排気浄化手段で使用された燃料量の差から前記内燃機関内のオイルに混入した燃料量を求めて、前記内燃機関のオイル希釈量を計測することを特徴とする内燃機関のオイル希釈量監視方法。 It has exhaust purification means that uses fuel for exhaust purification, and performs post-injection for supplying fuel to the exhaust purification means separately from main injection for injecting fuel for combustion in the cylinder An oil dilution monitoring method for an internal combustion engine,
Obtaining the amount of fuel mixed in the oil in the internal combustion engine from the difference between the amount of fuel injected by the post injection and the amount of fuel used in the exhaust gas purification means, and measuring the amount of oil dilution of the internal combustion engine An oil dilution monitoring method for an internal combustion engine, characterized by 排気浄化のために燃料を使用する排気浄化手段を有しており、気筒内における燃焼のための燃料を噴射するメイン噴射とは別に、該排気浄化手段へ燃料を供給するためのポスト噴射を行う内燃機関のオイル希釈量監視装置であって、
前記ポスト噴射により噴射された燃料量を検出するポスト噴射燃料量検出手段と、
前記排気浄化手段により使用された燃料量を検出する排気浄化使用燃料量検出手段と、
前記ポスト噴射燃料量検出手段により検出されたポスト噴射により噴射された燃料量及び前記排気浄化使用燃料量検出手段により検出された前記排気浄化手段で使用された燃料量の差から前記内燃機関内のオイルに混入した燃料量を求めて、前記内燃機関のオイル希釈量を計測するオイル希釈量監視手段と、
を備えたことを特徴とする内燃機関のオイル希釈量監視装置。 It has exhaust purification means that uses fuel for exhaust purification, and performs post-injection for supplying fuel to the exhaust purification means separately from main injection for injecting fuel for combustion in the cylinder An oil dilution monitoring device for an internal combustion engine,
Post-injection fuel amount detection means for detecting the amount of fuel injected by the post-injection;
An exhaust purification used fuel amount detection means for detecting the amount of fuel used by the exhaust purification means;
From the difference between the fuel amount injected by the post injection detected by the post injection fuel amount detection means and the fuel amount used by the exhaust purification means detected by the exhaust purification used fuel amount detection means, Oil dilution amount monitoring means for obtaining the amount of fuel mixed in oil and measuring the oil dilution amount of the internal combustion engine;
An oil dilution amount monitoring device for an internal combustion engine, comprising: さらに、前記オイル希釈量監視手段により計測される前記オイル希釈量に基づき表示を行う表示手段を備えることを特徴とする請求項２記載の内燃機関のオイル希釈量監視装置。   3. The oil dilution amount monitoring apparatus for an internal combustion engine according to claim 2, further comprising display means for performing display based on the oil dilution amount measured by the oil dilution amount monitoring means. さらに、前記排気浄化手段の排気上流側の排気温度を検出する排気上流側温度検出手段と、
前記排気浄化手段の排気下流側の排気温度を検出する排気下流側温度検出手段とを備え、
前記排気浄化使用燃料量検出手段は、前記排気上流側温度検出手段により検出された排気温度及び前記排気下流側温度検出手段により検出された排気温度の差に基づき、前記排気浄化手段により使用された燃料量を検出することを特徴とする請求項２または３記載の内燃機関のオイル希釈量監視装置。 Further, exhaust upstream temperature detection means for detecting the exhaust temperature upstream of the exhaust purification means,
An exhaust downstream side temperature detecting means for detecting an exhaust temperature on the exhaust downstream side of the exhaust purification means,
The exhaust purification use fuel amount detection means is used by the exhaust purification means based on the difference between the exhaust temperature detected by the exhaust upstream temperature detection means and the exhaust temperature detected by the exhaust downstream temperature detection means. 4. An oil dilution amount monitoring apparatus for an internal combustion engine according to claim 2, wherein the fuel amount is detected. さらに、前記排気浄化手段の排気上流側の酸素濃度を検出する排気上流側酸素濃度検出手段と、
前記排気浄化手段の排気下流側の酸素濃度を検出する排気下流側酸素濃度検出手段とを備え、
前記排気浄化使用燃料量検出手段は、前記排気上流側酸素濃度検出手段により検出された酸素濃度及び前記排気下流側酸素濃度検出手段により検出された酸素濃度の差に基づき、前記排気浄化手段により使用された燃料量を検出することを特徴とする請求項２または３記載の内燃機関のオイル希釈量監視装置。 Further, an exhaust upstream oxygen concentration detecting means for detecting an oxygen concentration on the exhaust upstream side of the exhaust purification means,
An exhaust downstream oxygen concentration detecting means for detecting an oxygen concentration on the exhaust downstream side of the exhaust purification means,
The exhaust purification use fuel amount detection means is used by the exhaust purification means based on the difference between the oxygen concentration detected by the exhaust upstream oxygen concentration detection means and the oxygen concentration detected by the exhaust downstream oxygen concentration detection means. 4. The oil dilution amount monitoring apparatus for an internal combustion engine according to claim 2, wherein the amount of the fuel is detected.
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