JP2011074891A - Control device of internal combustion engine - Google Patents
Control device of internal combustion engine Download PDFInfo
- Publication number
- JP2011074891A JP2011074891A JP2009229842A JP2009229842A JP2011074891A JP 2011074891 A JP2011074891 A JP 2011074891A JP 2009229842 A JP2009229842 A JP 2009229842A JP 2009229842 A JP2009229842 A JP 2009229842A JP 2011074891 A JP2011074891 A JP 2011074891A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cooling water
- internal combustion
- combustion engine
- temperature
- oil
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
- F01P7/00—Controlling of coolant flow
- F01P7/14—Controlling of coolant flow the coolant being liquid
- F01P7/16—Controlling of coolant flow the coolant being liquid by thermostatic control
- F01P7/167—Controlling of coolant flow the coolant being liquid by thermostatic control by adjusting the pre-set temperature according to engine parameters, e.g. engine load, engine speed
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01M—LUBRICATING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; LUBRICATING INTERNAL COMBUSTION ENGINES; CRANKCASE VENTILATING
- F01M1/00—Pressure lubrication
- F01M1/16—Controlling lubricant pressure or quantity
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
- F01P2025/00—Measuring
- F01P2025/04—Pressure
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Lubrication Of Internal Combustion Engines (AREA)
Abstract
Description
本発明は、内燃機関の冷却水通路における冷却水の流量を機関運転状態に基づいて可変とするとともに、機関状態量が所定の閾値以上となることをもって内燃機関のピストンに対して噴射供給されるオイルの圧力を大きくする内燃機関の制御装置に関する。 The present invention makes the flow rate of the cooling water in the cooling water passage of the internal combustion engine variable based on the engine operating state, and is injected and supplied to the piston of the internal combustion engine when the engine state quantity is equal to or greater than a predetermined threshold value. The present invention relates to a control device for an internal combustion engine that increases oil pressure.
従来、内燃機関の制御装置においては、機関回転速度が所定の閾値以上となることや、燃料噴射量が所定の閾値以上となることをもって、内燃機関の各部に供給されるオイルの圧力を高圧としている。また、オイルの圧力を高圧として内燃機関のピストンに対して単位時間当たりにより多くのオイルを噴射供給することで、ピストンの過度の温度上昇を抑制するものがある。ここで、ピストンの温度が高いときほど内燃機関の冷却水通路を流通する冷却水の温度が高くなること、及びピストンの温度が高くなる状況においては早期にピストンを冷却する必要があることから、冷却水通路における冷却水の温度を検出する水温センサを設け、同水温センサにより検出される冷却水の温度が高いときには低いときに比して上記所定の閾値を小さく設定することが考えられる。尚、こうした水温センサは、通常、冷却水通路において内燃機関本体を構成するシリンダブロック及びシリンダヘッドよりも下流側に設けられている。 Conventionally, in an internal combustion engine control device, the pressure of oil supplied to each part of the internal combustion engine is set to a high pressure when the engine rotational speed exceeds a predetermined threshold or the fuel injection amount exceeds a predetermined threshold. Yes. In addition, there is a technique that suppresses an excessive temperature rise of the piston by injecting and supplying more oil per unit time to the piston of the internal combustion engine with a high oil pressure. Here, as the temperature of the piston is higher, the temperature of the cooling water flowing through the cooling water passage of the internal combustion engine is higher, and in a situation where the temperature of the piston is higher, it is necessary to cool the piston early, It is conceivable to provide a water temperature sensor that detects the temperature of the cooling water in the cooling water passage, and to set the predetermined threshold value smaller than when the temperature of the cooling water detected by the water temperature sensor is high. Note that such a water temperature sensor is usually provided on the downstream side of the cylinder block and the cylinder head constituting the internal combustion engine body in the cooling water passage.
また、内燃機関の制御装置においては、冷却水通路における冷却水の流量を機関運転状態に基づいて可変としている。こうした内燃機関の制御装置としては、例えば特許文献1に記載されるものがある。特許文献1に記載の技術も含めて従来一般の内燃機関の制御装置においては、ウォータポンプの駆動制御を通じて冷却水通路における冷却水の流通の許容及び禁止を機関運転状態に基づき切り換えるようにしている。具体的には、冷却水の温度が所定の温度範囲内に含まれるときには、冷却水通路における冷却水の流通を禁止することで、内燃機関の暖機を促進するようにしている。また、冷却水の流通が禁止されているときに、内燃機関が高負荷運転或いは高回転運転に移行したときには、冷却水通路において冷却水を流通させることで、内燃機関の過度の温度上昇を抑制するようにしている。 Further, in the control device for the internal combustion engine, the flow rate of the cooling water in the cooling water passage is variable based on the engine operating state. An example of such a control device for an internal combustion engine is disclosed in Patent Document 1. In a conventional internal combustion engine control device including the technique described in Patent Document 1, the flow control of the cooling water in the cooling water passage is switched based on the engine operating state through the drive control of the water pump. . Specifically, when the temperature of the cooling water is included within a predetermined temperature range, the warm-up of the internal combustion engine is promoted by prohibiting the circulation of the cooling water in the cooling water passage. Further, when the flow of the cooling water is prohibited, when the internal combustion engine shifts to a high load operation or a high rotation operation, the cooling water is circulated in the cooling water passage to suppress an excessive temperature rise of the internal combustion engine. Like to do.
ところで、上述したように、水温センサは、内燃機関の冷却水通路においてピストン近傍位置から離間した位置に設けられている。また、冷却水通路において冷却水が流通しているときには、冷却水には、ピストン近傍位置及びシリンダヘッド内部を通過する際に多くの熱が伝えられる。これらのことから、水温センサの配設位置における冷却水の温度は、ピストン近傍位置における冷却水の温度に比して高いものとなる。一方、ウォータポンプの駆動制御を通じて冷却水通路における冷却水の流通が禁止されているときには、ピストン近傍位置に留まっている冷却水に対してピストンから多くの熱が伝えられることから、水温センサの配設位置における冷却水の温度は、ピストン近傍位置における冷却水の温度に比して低いものとなる。そのため、水温センサにより検出される冷却水の温度に応じてピストンに供給されるオイルの圧力を高圧とするための上記所定の閾値を設定する構成にあっては、例えば、冷却水通路における冷却水の流通が禁止されているとき、すなわち水温センサにより検出される冷却水の温度に対してピストン近傍位置における冷却水の温度が最も高くなる状況を想定して、水温センサにより検出される冷却水の温度と上記所定の閾値との関係を規定することがピストンの過度の温度上昇を確実に抑制する上では好ましいと考えられる。しかしながらこの場合、冷却水通路における冷却水の流通が許容されている場合には、以下の問題が生じることとなる。すなわち、水温センサの配設位置における冷却水の温度が上昇し、これに伴い上記所定の閾値が小さく設定され、機関回転速度等が同所定の閾値以上となると、上述したように、オイルの圧力が高圧とされて、ピストンに対して単位時間当たりにより多くのオイルが供給されるようになるが、このとき実際には、内燃機関のピストンの温度がオイルによる冷却を必要とするほど高くなっていないといった状況が生じる。その結果、単位時間当たりにより多くのオイルをピストンに対して噴射供給すべくオイルの圧力が高圧とされている分だけ内燃機関の燃料消費量が不要に増大するといった問題が生じるおそれがある。 Incidentally, as described above, the water temperature sensor is provided at a position spaced apart from the vicinity of the piston in the cooling water passage of the internal combustion engine. Further, when the cooling water is circulating in the cooling water passage, a lot of heat is transferred to the cooling water when passing through the position near the piston and the inside of the cylinder head. For these reasons, the temperature of the cooling water at the position where the water temperature sensor is disposed is higher than the temperature of the cooling water near the piston. On the other hand, when the circulation of the cooling water in the cooling water passage is prohibited through the drive control of the water pump, a large amount of heat is transmitted from the piston to the cooling water remaining in the vicinity of the piston. The temperature of the cooling water at the installation position is lower than the temperature of the cooling water near the piston. Therefore, in the configuration in which the predetermined threshold value for setting the pressure of the oil supplied to the piston to be high according to the temperature of the cooling water detected by the water temperature sensor is set, for example, the cooling water in the cooling water passage When the flow of water is prohibited, that is, assuming that the temperature of the cooling water at the position near the piston is the highest with respect to the temperature of the cooling water detected by the water temperature sensor, the cooling water detected by the water temperature sensor It is considered preferable to regulate the relationship between the temperature and the predetermined threshold value in order to reliably suppress an excessive temperature rise of the piston. However, in this case, when the circulation of the cooling water in the cooling water passage is allowed, the following problem occurs. That is, when the temperature of the cooling water at the position where the water temperature sensor is disposed rises, and the predetermined threshold value is set small accordingly, and the engine speed becomes equal to or higher than the predetermined threshold value, as described above, the oil pressure However, at this time, the temperature of the piston of the internal combustion engine is so high that cooling with oil is required. There will be a situation where no As a result, there may be a problem that the fuel consumption of the internal combustion engine unnecessarily increases by the amount of high oil pressure to inject and supply more oil to the piston per unit time.
尚、こうした問題は、冷却水通路における冷却水の流通の許容及び禁止を切り換えるものに限られるものではなく、冷却水の流量を機関運転状態に基づいて可変とするものであれば、概ね共通して生じ得る。 These problems are not limited to switching between permitting and prohibiting the flow of cooling water in the cooling water passage, and are generally common if the flow rate of the cooling water is variable based on the engine operating state. Can occur.
本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、内燃機関のピストンの過度の温度上昇を的確に抑制しつつ、内燃機関の燃料消費量の不要な増大を抑制することのできる内燃機関の制御装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of such circumstances, and its object is to suppress an unnecessary increase in fuel consumption of the internal combustion engine while accurately suppressing an excessive temperature rise of the piston of the internal combustion engine. An object of the present invention is to provide a control device for an internal combustion engine.
以下、上記課題を解決するための手段及びその作用効果について記載する。
(1)請求項1に記載の発明は、内燃機関の冷却水通路においてピストン近傍位置から離間した位置に設けられて同離間位置における冷却水の温度を検出する冷却水温度検出手段と、前記冷却水通路における冷却水の流量を機関運転状態に基づいて可変とする冷却水流量可変手段と、機関状態量が所定の閾値以上となることをもって内燃機関のピストンに対して供給されるオイルの圧力を大きくするオイル圧力可変手段とを備える内燃機関に適用されて、前記冷却水温度検出手段により検出される冷却水の温度が高いときには低いときに比して前記所定の閾値を小さく設定する閾値設定手段を備える内燃機関の制御装置において、前記閾値設定手段は、前記冷却水通路における冷却水の流量が多いときには少ないときに比して、前記冷却水温度検出手段により検出される冷却水の温度に対して設定される前記所定の閾値を大きくすることをその要旨としている。
Hereinafter, means for solving the above-described problems and the effects thereof will be described.
(1) The invention according to claim 1 is a cooling water temperature detecting means provided in a position separated from a position in the vicinity of the piston in the cooling water passage of the internal combustion engine for detecting the temperature of the cooling water at the separated position, and the cooling Cooling water flow rate variable means for changing the flow rate of the cooling water in the water passage based on the engine operating state, and the pressure of oil supplied to the piston of the internal combustion engine when the engine state amount exceeds a predetermined threshold value Threshold setting means which is applied to an internal combustion engine having an oil pressure variable means for increasing, and sets the predetermined threshold value smaller than when the temperature of the cooling water detected by the cooling water temperature detecting means is high compared to when it is low In the control apparatus for an internal combustion engine, the threshold value setting means may be configured such that the cooling water temperature is lower than when the flow rate of the cooling water in the cooling water passage is small. And as its gist to increase the predetermined threshold value set for the temperature of the cooling water detected by the detecting means.
冷却水温度検出手段は、内燃機関の冷却水通路においてピストン近傍位置から離間した位置に設けられて同離間位置における冷却水の温度を検出するものであることから、冷却水温度検出手段により検出される冷却水の温度が同一であっても、冷却水通路における冷却水の流量が多いときには少ないときに比して、ピストン近傍位置における冷却水の温度は低いものとなる。 The cooling water temperature detecting means is provided in a position separated from the position near the piston in the cooling water passage of the internal combustion engine and detects the temperature of the cooling water at the separated position, and is thus detected by the cooling water temperature detecting means. Even if the temperature of the cooling water is the same, the temperature of the cooling water in the vicinity of the piston is lower when the flow rate of the cooling water in the cooling water passage is large than when the flow rate is low.
上記構成によれば、冷却水通路における冷却水の流量が多いときには少ないときに比して、すなわち、冷却水温度検出手段により検出される冷却水の温度を基準としてピストン近傍位置における冷却水の温度が相対的に低いときには高いときに比して、冷却水温度検出手段により検出される冷却水の温度に対して設定される上記所定の閾値が大きくされる。このように、上記所定の閾値を設定する際に、冷却水温度検出手段により検出される冷却水の温度だけではなく、同冷却水の温度と冷却水通路における冷却水の流量とに基づき把握されるピストン近傍位置における冷却水の温度を加味することで、実際のピストン近傍位置における冷却水の温度に即して上記所定の閾値を設定することができるようになる。これにより、オイルの圧力を、より広い機関状態量領域において低い状態に好適に維持することができるようになる。従って、内燃機関のピストンの過度の温度上昇を的確に抑制しつつ、内燃機関の燃料消費量の不要な増大を抑制することができるようになる。 According to the above configuration, when the flow rate of the cooling water in the cooling water passage is large, compared to when the flow rate is low, that is, the temperature of the cooling water at the position near the piston based on the cooling water temperature detected by the cooling water temperature detecting means. When the temperature is relatively low, the predetermined threshold set with respect to the temperature of the cooling water detected by the cooling water temperature detecting means is made larger than when it is high. As described above, when setting the predetermined threshold, not only the temperature of the cooling water detected by the cooling water temperature detecting means but also the temperature of the cooling water and the flow rate of the cooling water in the cooling water passage are grasped. In consideration of the temperature of the cooling water at the position near the piston, the predetermined threshold value can be set according to the temperature of the cooling water at the actual position near the piston. As a result, the oil pressure can be suitably maintained in a low state in a wider engine state quantity region. Accordingly, it is possible to suppress an unnecessary increase in the fuel consumption of the internal combustion engine while accurately suppressing an excessive temperature rise of the piston of the internal combustion engine.
(2)請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の内燃機関の制御装置において、前記冷却水流量可変手段は、前記冷却水通路における冷却水の流通の許容及び禁止を切り換えるものであって、前記閾値設定手段は、前記冷却水通路における冷却水の流通が許容されているときには禁止されているときに比して、前記冷却水温度検出手段により検出される冷却水の温度に対して設定される前記所定の閾値を大きくすることをその要旨としている。
(2) The invention according to
冷却水温度検出手段は、内燃機関の冷却水通路においてピストン近傍位置から離間した位置に設けられて同離間位置における冷却水の温度を検出するものであることから、冷却水温度検出手段により検出される冷却水の温度が同一であっても、冷却水通路において冷却水が流通しているときには流通していないときに比して、ピストン近傍位置における冷却水の温度は低いものとなる。 The cooling water temperature detecting means is provided in a position separated from the position near the piston in the cooling water passage of the internal combustion engine and detects the temperature of the cooling water at the separated position, and is thus detected by the cooling water temperature detecting means. Even when the temperature of the cooling water is the same, the temperature of the cooling water in the vicinity of the piston is lower when the cooling water is flowing in the cooling water passage than when the cooling water is not flowing.
上記構成によれば、冷却水通路における冷却水の流通が許容されているときには禁止されているときに比して、すなわち、冷却水温度検出手段により検出される冷却水の温度を基準としてピストン近傍位置における冷却水の温度が相対的に低いときには高いときに比して、冷却水温度検出手段により検出される冷却水の温度に対して設定される上記所定の閾値が大きくされる。従って、内燃機関のピストンの過度の温度上昇を的確に抑制しつつ、内燃機関の燃料消費量の不要な増大を抑制することができるようになる。 According to the above configuration, the vicinity of the piston is based on the temperature of the cooling water detected by the cooling water temperature detection means as compared with the time when the circulation of the cooling water in the cooling water passage is permitted, compared to when it is prohibited. When the temperature of the cooling water at the position is relatively low, the predetermined threshold set with respect to the temperature of the cooling water detected by the cooling water temperature detecting means is made larger than when the temperature is high. Accordingly, it is possible to suppress an unnecessary increase in the fuel consumption of the internal combustion engine while accurately suppressing an excessive temperature rise of the piston of the internal combustion engine.
(3)冷却水温度検出手段により検出される冷却水の温度について複数の温度領域を設けるとともに、これら複数の温度領域毎に上記所定の閾値を設定する構成にあっては、請求項3に記載の発明によるように、冷却水温度検出手段により検出される冷却水の温度が含まれる前記温度領域に対して設定される所定の閾値を、冷却水通路における冷却水の流量が多いときには少ないときに比して大きくするといった態様をもって具体化することができる。この場合であっても、請求項1に記載の発明の効果及び請求項2に記載の発明の効果に準じた効果を奏することができるようになる。
(3) In the configuration in which a plurality of temperature regions are provided for the temperature of the cooling water detected by the cooling water temperature detecting means, and the predetermined threshold is set for each of the plurality of temperature regions, When the cooling water flow rate in the cooling water passage is small, the predetermined threshold value set for the temperature range including the temperature of the cooling water detected by the cooling water temperature detecting means is small. It can be embodied with an aspect of making it larger than that. Even in this case, it is possible to achieve the effect according to the effect of the invention described in claim 1 and the effect of the invention described in
(4)機関状態量として機関回転速度を含む構成にあっては、請求項4に記載の発明によるように、オイル圧力可変手段は、機関回転速度が所定値以上となることをもって内燃機関のピストンに対して噴射供給されるオイルの圧力を大きくするといった態様を持って具体化することができる。 (4) In the configuration including the engine rotational speed as the engine state quantity, the oil pressure varying means includes the piston of the internal combustion engine when the engine rotational speed becomes a predetermined value or more. The embodiment can be embodied in such a manner that the pressure of the oil supplied to the fuel is increased.
(5)機関状態量として機関負荷を含む構成にあっては、請求項5に記載の発明によるように、オイル圧力可変手段は、機関負荷が所定値以上となることをもって内燃機関のピストンに対して噴射供給されるオイルの圧力を大きくするといった態様を持って具体化することができる。ここで、本発明をディーゼル機関の制御装置に適用する場合には、機関負荷として例えば燃料噴射量を採用することができる。また、本発明をガソリン機関の制御装置に適用する場合には、機関負荷として例えば吸入空気量を採用することができる。 (5) In the configuration including the engine load as the engine state quantity, the oil pressure varying means is configured so that the engine load is greater than a predetermined value with respect to the piston of the internal combustion engine. Thus, the embodiment can be embodied with a mode of increasing the pressure of the oil supplied by injection. Here, when the present invention is applied to a control device for a diesel engine, for example, a fuel injection amount can be adopted as the engine load. In addition, when the present invention is applied to a control device for a gasoline engine, for example, an intake air amount can be adopted as an engine load.
(6)請求項1〜請求項5のいずれか一項に記載の発明は、請求項6に記載の発明によるように、前記オイル圧力可変手段は、機関駆動式のオイルポンプから吐出されて内燃機関のピストンに供給されるオイルの圧力段を低圧段と高圧段とで切り換える圧力段切替機構を備えるものであって、機関状態量が前記所定の閾値以上においてはオイルの圧力段を高圧段とする一方、前記機関状態量が前記所定の閾値未満においてはオイルの圧力段を低圧段とするといった態様をもって具体化することができる。本発明の上記課題は、オイルの圧力段を低圧段と高圧段とで切り替える圧力段切替機構を備えるものにおいても同様にして生じるものである。この点、請求項6に記載の発明に対して、請求項1〜請求項5に記載の発明を適用すれば、内燃機関のピストンの過度の温度上昇を的確に抑制しつつ、内燃機関の燃料消費量の不要な増大を抑制することができるようになる。 (6) According to the invention as described in any one of claims 1 to 5, according to the invention as set forth in claim 6, the oil pressure variable means is discharged from an engine-driven oil pump and is connected to the internal combustion engine. A pressure stage switching mechanism that switches a pressure stage of oil supplied to an engine piston between a low pressure stage and a high pressure stage, and when the engine state quantity is equal to or greater than the predetermined threshold value, the oil pressure stage is changed to a high pressure stage. On the other hand, when the engine state quantity is less than the predetermined threshold value, the oil pressure stage can be embodied as a low pressure stage. The above-described problem of the present invention also occurs in the same manner even in the case of including a pressure stage switching mechanism that switches the oil pressure stage between a low pressure stage and a high pressure stage. In this regard, if the inventions according to claims 1 to 5 are applied to the invention according to claim 6, the fuel of the internal combustion engine can be suppressed while suppressing an excessive temperature rise of the piston of the internal combustion engine. An unnecessary increase in consumption can be suppressed.
以下、図1〜図8を参照して、本発明に係る内燃機関の制御装置を、車載ディーゼル機関(以下、内燃機関)1の制御装置として具体化した一実施形態について説明する。
図1に、本実施形態に係る制御装置の適用される内燃機関1についてその冷却水循環システムの概略構成を示す。
Hereinafter, an embodiment in which a control device for an internal combustion engine according to the present invention is embodied as a control device for an in-vehicle diesel engine (hereinafter, internal combustion engine) 1 will be described with reference to FIGS.
FIG. 1 shows a schematic configuration of a cooling water circulation system for an internal combustion engine 1 to which a control device according to this embodiment is applied.
同図に示すように、内燃機関1は、シリンダブロック3及びシリンダヘッド4からなる内燃機関本体2を備えている。シリンダブロック3の内部には、シリンダボア31が形成され、同シリンダボア31には機関出力軸に駆動連結されるピストン32が往復動可能に設けられている。
As shown in FIG. 1, the internal combustion engine 1 includes an internal
また、内燃機関1には、冷却水が循環する流路としての冷却水通路5が設けられている。冷却水通路5は、シリンダブロック3においてシリンダボア31を取り囲むように形成されるブロック側ウォータジャケット53、及びシリンダヘッド4に形成されるヘッド側ウォータジャケット54を有している。尚、これらブロック側ウォータジャケット53とヘッド側ウォータジャケット54とは直列にて接続されている。
Further, the internal combustion engine 1 is provided with a cooling
冷却水通路5において、ヘッド側ウォータジャケット54の下流側端部と、ブロック側ウォータジャケット53の上流側端部との間には、主冷却水通路51が接続されている。また、主冷却水通路51の途中には、冷却水を冷却するためのラジエータ56が設けられている。また、主冷却水通路51には、同主冷却水通路51におけるラジエータ56よりも上流側部分と下流側部分とを接続してラジエータ56を迂回する副冷却水通路52が接続されている。また、主冷却水通路51において副冷却水通路52の下流側端部との接続部には、副冷却水通路52と主冷却水通路51との連通及び遮断を切り替えるサーモスタット57が設けられている。
In the
冷却水通路5においてサーモスタット57とシリンダブロック3との間には、冷却水を吸引及び吐出する機関駆動式のウォータポンプ55が設けられている。また、ウォータポンプ55の入力軸と機関出力軸との間には、ウォータポンプ55の入力軸への機関出力の伝達及び遮断を切り替えるためのクラッチ58が設けられている。クラッチ58を通じてウォータポンプ55の入力軸に対して機関出力が伝達されると、ウォータポンプ55が駆動され、これにより同図中に矢印にて示すように、ブロック側ウォータジャケット53及びヘッド側ウォータジャケット54の順に冷却水が流通するようになっている。
An engine-driven
車両には、クラッチ58の作動制御、すなわちウォータポンプ55の駆動制御を含む内燃機関1の各種制御を実行する電子制御装置9が搭載されている。電子制御装置9は、内燃機関1の始動制御や燃料噴射制御といった各種制御に係る各種演算処理を実行するCPU、各種制御に必要なプログラムやデータの記憶されるROM、CPUの演算結果が一時記憶されるRAM、外部との間で信号を入・出力するための入出力ポート等を備えて構成されている。
The vehicle is equipped with an
電子制御装置9の入力ポートには、シリンダヘッド4の外側に設けられてヘッド側ウォータジャケット54と主冷却水通路51との接続位置における冷却水の温度(以下、「冷却水温」)THWを検出する水温センサ81、内燃機関1のイグニッションスイッチ、機関出力軸の回転速度である機関回転速度NEを検出する回転速度センサ、内燃機関1の燃焼に供される吸気の圧力を検出する吸気圧センサ等の各種センサ等が接続されている。
A temperature of cooling water (hereinafter referred to as “cooling water temperature”) THW at the connection position between the head
本実施形態では、電子制御装置9を通じて、内燃機関1の暖機時において、ウォータポンプ55の駆動制御を通じて冷却水通路5における冷却水の流通の許容及び禁止を機関運転状態に基づいて切り換えるようにしている。具体的には、水温センサ81により検出される冷却水温THWが所定の温度範囲(T0≦THW≦T4)内に含まれるときには、ウォータポンプ55の駆動を停止して冷却水通路5における冷却水の流通を禁止することで、内燃機関1の暖機を促進するようにしている。本実施形態では、上記温度T0として「5℃」を採用している。また、上記温度T4として「80℃」を採用している。また、上記のように冷却水の流通が禁止されているときに、高負荷運転或いは高回転運転に移行した場合には、ウォータポンプ55を駆動させて冷却水の流通を許容することで、内燃機関1の過度の温度上昇を抑制するようにしている。尚、本実施形態におけるウォータポンプ55及びクラッチ58が本発明に係る冷却水流量可変手段に相当する。
In the present embodiment, when the internal combustion engine 1 is warmed up through the
図2に、本実施形態における内燃機関1のオイル供給システムの概略構成を示す。
同図に示すように、内燃機関1には、オイルパン63の内部に貯留されているオイルを内燃機関1の各部に対して供給するための主供給通路61が設けられている。主供給通路61の途中には、オイルを吸引及び吐出する機関駆動式のオイルポンプ64が設けられている。オイルポンプ64の入力軸に対して機関出力が伝達されると、同オイルポンプ64が駆動され、主供給通路61を通じて内燃機関の各部へオイルが供給される。具体的には、主供給通路61においてオイルポンプ64の下流側には、同主供給通路61から分岐して内燃機関1の被潤滑部へオイルを供給するための副供給通路65が設けられている。また、主供給通路61の下流側端部には、チェック弁67を介して内燃機関1のピストン32に対して同ピストン32を冷却するためのオイルを噴射供給するオイルジェット機構66が接続されている。チェック弁67は、主供給通路61側から同チェック弁67の弁体に対して作用するオイルの圧力が所定圧未満においては閉弁状態となる一方、同オイルの圧力が同所定圧以上となると開弁状態となるものであり、オイルジェット機構66を通じてピストン32へオイルを噴射供給するか否かを切り替える。
FIG. 2 shows a schematic configuration of the oil supply system of the internal combustion engine 1 in the present embodiment.
As shown in the figure, the internal combustion engine 1 is provided with a
主供給通路61には、同主供給通路61においてオイルポンプ64の下流側部分と上流側部分とを接続するリリーフ通路62が設けられている。リリーフ通路62の途中には、リリーフ弁71が設けられている。リリーフ弁71は、リリーフ通路62においてリリーフ弁71よりも上流側のオイルの圧力が所定の開弁圧未満においては閉弁状態となる一方、同オイルの圧力が同所定の開弁圧以上となると開弁状態となるものであり、リリーフ通路62を通じてオイルのリリーフを行うか否かを切り替える。
The
以下、リリーフ弁71の構成について説明する。
リリーフ弁71は、片側有底円筒状のハウジング72、及び同ハウジング72の内部空間である収容室73内に収容されて同ハウジング72の軸方向(以下、「軸方向A」)に対して変位可能に設けられる円柱状の弁体75を備えている。また、収容室73内においてハウジング72の内周面と弁体75の外周面との間には、軸方向Aに沿って変位可能な可動部材74が設けられている。可動部材74は、片側有底筒状をなしており、その外径はハウジング72の内径よりも僅かに小さくされ、その内径は弁体75の外径より僅かに大きくされている。また、ハウジング72の端部72Bには、その開口部を覆う固定部材76が設けられている。固定部材76は、円柱状の大径部76Aと、同大径部76Aと一体且つ同軸状に設けられて同大径部76Aに比して外径の小さい円柱状の小径部76Bとを有している。大径部76Aはその上端面がハウジング72の端部72Bの下端面に当接し、小径部76Bはその側面が可動部材74の端部74Bの内側面に当接した状態とされている。また、固定部材76の小径部76Bの上面と弁体75の下面との間には、弁体75を可動部材74の底部74A側(図中上側)に付勢するばね77が設けられている。
Hereinafter, the configuration of the
The
可動部材74は、収容室73に比して軸方向Aにおける長さが短くされており、可動部材74の端部74Bの下面、ハウジング72の端部72Bの内側面、大径部76Aの上面、及び固定部材76の小径部76Bの外周面によって円環状をなす間隙73Fが形成される。
The length of the
ハウジング72の底部72A及び可動部材74の底部74Aの中心には、入口側貫通孔72C及び同入口側貫通孔72Cと同一の径を有する入口側連通孔74Cがそれぞれ形成されており、これら貫通孔72C及び連通孔74Cはリリーフ通路62の一部をなしている。ハウジング72の側部には、同側部を貫通する出口側貫通孔72Dが形成されている。また、可動部材74の側部には、同側部を貫通するとともにハウジング72の出口側貫通孔72Dよりも軸方向Aにおける長さが短い出口側連通孔74Dが形成されている。ここで、収容室73内において、可動部材74が最も図中上側寄りに位置する状態において、出口側連通孔74Dにおける図中上側端面と出口側貫通孔72Dにおける上側端面とが一致する。また、収容室73内において、可動部材74が最も図中下側寄りに位置する状態において、出口側連通孔74Dにおける図中下側端面と出口側貫通孔72Dにおける下側端面とが一致する。このように、収容室73内における可動部材74の位置を変更することによって、収容室73の出口部73Dの開口位置が軸方向Aにおいて変更される。
In the center of the
ハウジング72の端部72Bには、上記間隙73Fとハウジング72の外部とを連通する導入用貫通孔72Eが形成されている。また、導入用貫通孔72Eと、リリーフ通路62においてリリーフ弁71の上流側部分との間には導入通路78が接続されている。また、導入通路78の途中には、電子制御装置9によって通電制御がなされる電磁ソレノイド式の切替弁79が設けられている。電子制御装置9を通じて、切替弁79のソレノイドに対して通電がなされると、同切替弁79が開弁され、リリーフ通路62においてリリーフ弁71の上流側におけるオイルが導入通路78を通じて上記間隙73Fに導入されるようになる。また、切替弁79のソレノイドに対する通電が停止されると、同切替弁79が閉弁され、上記間隙73Fへオイルが導入されなくなる。尚、間隙73Fには排出通路(図示略)が接続されており、上記間隙73Fへオイルが導入されないときには、同間隙73Fに存在するオイルは排出通路を通じて外部へ排出される。
An introduction through-
次に、図3を併せ参照してリリーフ弁71の作動態様について説明する。
図3(a)に、切替弁79が開弁されているときのリリーフ弁71の断面構造を示す。また、図3(b)に、切替弁79が閉弁されているときのリリーフ弁71の断面構造を示す。
Next, the operation mode of the
FIG. 3A shows a cross-sectional structure of the
図3(a)に示すように、切替弁79が開弁されているときには、オイルポンプ64から吐出されたオイルの一部は、リリーフ通路62、及び導入通路78を通じて上記間隙73Fに導入される。これにより、間隙73Fにおけるオイルの圧力によって可動部材74が図中上方に押し上げられることで、可動部材74は、その底部74Aがハウジング72の底部72Aに当接した状態に保持される。こうした状態において、機関出力が増大してオイルポンプ64から吐出されるオイルの圧力が上昇するとともに、リリーフ通路62を通じて弁体75に対して作用するオイルの圧力が上昇して、弁体75が、図3(a)にて示す位置まで変位すると、収容室73の入口部73Cと出口部73Dとが連通状態となる。これにより、主供給通路61におけるオイルの一部がリリーフ通路62を通じてオイルポンプ64の上流側へリリーフされるようになることで、内燃機関1の各部に供給されるオイルの圧力段が低圧段とされる。
As shown in FIG. 3A, when the switching
図3(b)に示すように、切替弁79が閉弁されているときには、上記間隙73Fに対してオイルが導入されない。これにより、可動部材74を図中上方に押し上げる力が低下することで、可動部材74は、その端部74Bが固定部材76の大径部76Aに当接した状態に保持される。こうした状態において、機関出力が増大してオイルポンプ64から吐出されるオイルの圧力が上昇するとともに、リリーフ通路62を通じて弁体75に対して作用するオイルの圧力が上昇して、弁体75が、図3(b)にて示す位置まで変位すると、収容室73の入口部73Cと出口部73Dとが連通状態となる。これにより、主供給通路61におけるオイルの一部がリリーフ通路62を通じてオイルポンプ64の上流側へリリーフされるようになることで、内燃機関の各部に供給されるオイルの圧力段が高圧段とされる。
As shown in FIG. 3B, when the switching
さて、本実施形態では、電子制御装置9を通じて、機関回転速度NE及び燃料噴射量Qに基づいてオイルの圧力段の切替制御を行っている。具体的には、機関回転速度NEが所定値NEth以上となることをもって、切替弁79の通電制御を通じてオイルの圧力段を低圧段から高圧段に切り替えている。また、燃料噴射量Qthが所定値Qth以上となることをもって、切替弁79の通電制御を通じてオイルの圧力段を低圧段から高圧段に切り替えている。
In the present embodiment, oil pressure stage switching control is performed through the
図4に、所定の冷却水温THWにおける機関回転速度NE及び燃料噴射量Qとオイルの圧力段(低圧段、高圧段)との関係を規定したマップの一例を示す。
同図に示すように、機関回転速度NEが所定値NEthよりも低く、且つ燃料噴射量Qが所定値Qthよりも低い領域においてはオイルの圧力段は低圧段とされ、機関回転速度NEが上記所定値NEth以上、又は燃料噴射量Qが上記所定値Qth以上の領域においてはオイルの圧力段は高圧段とされる。尚、ここでの所定値NEth及び所定値Qthが本発明に係る所定の閾値に相当する。
FIG. 4 shows an example of a map defining the relationship between the engine rotational speed NE and the fuel injection amount Q and the oil pressure stage (low pressure stage, high pressure stage) at a predetermined coolant temperature THW.
As shown in the figure, in the region where the engine rotational speed NE is lower than the predetermined value NEth and the fuel injection amount Q is lower than the predetermined value Qth, the oil pressure stage is a low pressure stage, and the engine rotational speed NE is In the region where the predetermined value NEth or more or the fuel injection amount Q is the predetermined value Qth or more, the oil pressure stage is a high pressure stage. Here, the predetermined value NEth and the predetermined value Qth correspond to the predetermined threshold value according to the present invention.
図5に、所定の燃料噴射量Q(ただし、Q<Qth)における機関回転速度NEと、リリーフ弁71により調圧されて内燃機関1の各部に供給されるオイルの圧力Pとの関係を示すグラフの一例を示す。
FIG. 5 shows the relationship between the engine speed NE at a predetermined fuel injection amount Q (where Q <Qth) and the pressure P of oil that is regulated by the
機関出力の増大に伴ってオイルポンプ64の駆動力が増大することから、同図に示すように、オイルの圧力Pは、機関回転速度NEの上昇に伴って増大する。
ここで、切替弁79が開弁されているときには、すなわちオイルの圧力段が低圧段とされているときには、機関回転速度NEが所定値NE0となると、リリーフ弁71が開弁して主供給通路61のオイルがリリーフされるようになる(図中A点)。これにより、機関回転速度NEが所定値NE0以上の領域においては同所定値NE0未満の領域に比して、機関回転速度NEの上昇量に対するオイルの圧力Pの上昇量が小さなものとなる。
Since the driving force of the
Here, when the switching
一方、機関回転速度NEが更に上昇して、先の図4にて例示した所定値NEthとなると(図中C点)、切替弁79が閉弁され、すなわちオイルの圧力段が高圧段とされ、先の図3(b)に示したように、可動部材74が降下してリリーフ弁71の開弁圧が大きくされることから、リリーフ弁71は再び閉弁することとなる。これにより、リリーフ通路62及びリリーフ弁71を通じてのオイルのリリーフが行われなくなることで、オイルの圧力Pは急激に上昇するようになる。そして、リリーフ弁71が再び開弁すると、主供給通路61のオイルがリリーフされるようになる。このことにより、オイルの圧力Pは、機関回転速度NEの上昇に伴い増大するようになるが、オイルの圧力段が低圧段とされているときに比して、機関回転速度NEに対応するオイルの圧力Pは高いものとなる。
On the other hand, when the engine speed NE further increases and reaches the predetermined value NEth illustrated in FIG. 4 (point C in the figure), the switching
このようにして、オイルの圧力段を高圧段に切り替えることで、オイルの圧力が高圧となってチェック弁67が開弁し、オイルジェット機構66を通じて高圧のオイルがピストン32に対して噴射供給される。また、こうしてピストン32に対して噴射供給されるオイルの圧力が高圧とされるほど、ピストン32に対して単位時間当たりにより多くのオイルが噴射供給されるようになり、ピストン32の冷却効果が増大することとなる。このようにして、ピストン32の過度の温度上昇が抑制されるようになる。尚、本実施形態におけるオイル供給システムが本発明に係るオイル圧力可変手段に相当するとともに、本実施形態におけるリリーフ通路62、リリーフ弁71、導入通路78、及び切替弁79が本発明に係る圧力段切替機構に相当する。
Thus, by switching the oil pressure stage to the high pressure stage, the oil pressure becomes high, the
ここで、ピストン32の温度が高いときほど内燃機関1の冷却水通路5を流通する冷却水の温度が高くなること、及びピストン32の温度が高くなる状況においては早期にピストン32を冷却する必要があることから、水温センサ81により検出される冷却水温THWが高いときには低いときに比して上記所定値NEth、Qthをそれぞれ小さく設定するようにしている。具体的には、水温センサ81により検出される冷却水温THWについて3つの温度領域(第1の温度領域(T1≦THW<T2)、第2の温度領域(T2≦THW<T3)、第3の温度領域(T3≦THW<T5))を設けるとともに、これら3つの温度領域毎に上記所定値NEth、Qthを設定するようにしている。ちなみに、本実施形態では、上記各温度の関係が、「T0<T1<T2<T3<T4<T5」となっている。
Here, as the temperature of the
ところで、上述したように、水温センサ81は、内燃機関1の冷却水通路5においてピストン32近傍位置から離間した位置に設けられている。また、冷却水通路5において冷却水が流通しているときには、冷却水には、ブロック側ウォータジャケット53におけるピストン32近傍位置及びヘッド側ウォータジャケット54を通過する際に多くの熱が伝えられる。これらのことから、水温センサ81の配設位置における冷却水温THWは、ピストン32近傍位置における冷却水温THWに比して高いものとなる。一方、上述したウォータポンプ55の駆動制御を通じて冷却水通路5における冷却水の流通が禁止されているときには、ピストン32近傍位置に留まっている冷却水に対してピストン32から多くの熱が伝えられることから、水温センサ81の配設位置における冷却水温THWは、ピストン32近傍位置における冷却水の温度に比して低いものとなる。そのため、冷却水通路5における冷却水の流通が禁止されているとき、すなわち水温センサ81により検出される冷却水温THWに対してピストン32近傍位置における冷却水の温度が最も高くとなる状況を想定して、水温センサ81により検出される冷却水温THWと上記所定値NEth、Qthとの関係を規定することがピストン32の過度の温度上昇を確実に抑制する上では好ましいと考えられる。しかしながらこの場合、冷却水通路5における冷却水の流通が許容されている場合には、以下の問題が生じることとなる。すなわち、水温センサ81の配設位置における冷却水温THWが上昇し、これに伴い上記所定値NEth、Qthが小さく設定され、機関回転速度NEや燃料噴射量Qがこれら所定値NEth、Qth以上となると、上述したように、オイルの圧力段が高圧段とされて、ピストン32に対してオイルが噴射供給されるようになる。しかしながら、このとき実際には、ピストン32の温度がオイルによる冷却を必要とするほど高くなっていないといった状況が生じる。その結果、ピストン32に対してオイルを噴射供給すべくオイルの圧力段が高圧段とされている分だけオイルポンプ64の駆動負荷が増大して内燃機関1の燃料消費量が不要に増大するといった問題が生じるおそれがある。
Incidentally, as described above, the
そこで、本実施形態では、水温センサ81により検出される冷却水温THWが同一であっても、冷却水通路5における冷却水の流通が許容されているときには禁止されているときに比して、ピストン32近傍位置における冷却水の温度は低いものとなることを考慮して、電子制御装置9を通じて、上記所定値NEth、Qthを設定するようにしている。すなわち、水温センサ81により検出される冷却水温THWが含まれる温度領域に対して設定される所定値NEth、Qthを、冷却水通路5における冷却水の流通が許容されているときには禁止されているときに比して大きくすることにより、ピストン32の過度の温度上昇を的確に抑制しつつ、内燃機関1の燃料消費量の不要な増大を抑制するようにしている。尚、本実施形態の電子制御装置9が閾値設定手段に相当する。
Therefore, in the present embodiment, even if the coolant temperature THW detected by the
次に、図6のフローチャートを参照して、上述したウォータポンプ55の駆動制御について、その処理手順を説明する。尚、同図に示す一連の処理は、電子制御装置9を通じて、内燃機関1の暖機中に所定周期毎に繰り返し実行される。
Next, with reference to the flowchart of FIG. 6, the processing procedure for the drive control of the
同図に示すように、この一連の処理においては、まず、ステップS101の処理として、そのときの機関回転速度NE、燃料噴射量Q、及び冷却水温THWを読み込む。そして、次に、ステップS102の処理として、機関回転速度NEが所定値NEhigh以下であるか否かを判断する。すなわち、内燃機関1が低回転状態或いは中回転状態であるか否かを判断する。ここで、機関回転速度NEが所定値NEhighよりも大きい場合には(ステップS102:「NO」)、次に、ステップS106の処理に移行する。ステップS106では、内燃機関1が高回転状態であり、内燃機関1の冷却を図るべく、ウォータポンプ55を駆動状態として、この一連の処理を一旦終了する。
As shown in the figure, in this series of processes, first, as the process of step S101, the engine speed NE, the fuel injection amount Q, and the coolant temperature THW at that time are read. Next, as a process of step S102, it is determined whether or not the engine speed NE is equal to or less than a predetermined value NEhigh. That is, it is determined whether the internal combustion engine 1 is in a low rotation state or a medium rotation state. If the engine speed NE is greater than the predetermined value NEhigh (step S102: “NO”), the process proceeds to step S106. In step S106, the internal combustion engine 1 is in a high rotation state, and in order to cool the internal combustion engine 1, the
一方、ステップS102において、機関回転速度NEが所定値NEhigh以下である場合には(ステップS102:「YES」)、次に、ステップS103の処理に移行する。ステップS103では、燃料噴射量Qが所定値Qhigh以下であるか否かを判断する。すなわち、内燃機関1が低負荷状態或いは中負荷状態であるか否かを判断する。ここで、燃料噴射量Qが所定値Qhighよりも大きい場合には(ステップS103:「NO」)、次に、ステップS106の処理に移行する。ステップS106では、内燃機関1が高負荷状態であり、内燃機関1の冷却を図るべく、ウォータポンプ55を駆動状態として、この一連の処理を一旦終了する。
On the other hand, when the engine speed NE is equal to or lower than the predetermined value NEhigh in step S102 (step S102: “YES”), the process proceeds to step S103. In step S103, it is determined whether or not the fuel injection amount Q is equal to or less than a predetermined value Qhigh. That is, it is determined whether the internal combustion engine 1 is in a low load state or a medium load state. Here, when the fuel injection amount Q is larger than the predetermined value Qhigh (step S103: “NO”), the process proceeds to step S106. In step S106, the internal combustion engine 1 is in a high load state, and in order to cool the internal combustion engine 1, the
一方、ステップS103において、燃料噴射量Qが所定値Qhigh以下である場合には(ステップS103:「YES」)、次に、ステップS104の処理に移行する。ステップS104では、冷却水温THWが所定の温度範囲(T0≦THW≦T4)内に含まれるか否かを判断する。ここでは、例えば内燃機関1が低温状態ではないか否か、及び内燃機関1の暖機が完了していないか否かを判断する。その結果、冷却水温THWが所定の温度範囲内に含まれないときには(ステップS104:「NO」)、次に、ステップS106の処理に移行する。ステップS106では、冷却水温THWが所定の温度範囲の上限値(T4)よりも高いときには、内燃機関1の冷却を図るべく、ウォータポンプ55が駆動状態とされる。また、冷却水温THWが所定の温度範囲の下限値(T0)よりも低いときには、内燃機関1の各部に対して冷却水を流通させてこれらの凍結を抑制すべく、ウォータポンプ55を駆動状態とされる。
On the other hand, when the fuel injection amount Q is equal to or less than the predetermined value Qhigh in step S103 (step S103: “YES”), the process proceeds to step S104. In step S104, it is determined whether or not the coolant temperature THW is included in a predetermined temperature range (T0 ≦ THW ≦ T4). Here, for example, it is determined whether or not the internal combustion engine 1 is in a low temperature state and whether or not the warm-up of the internal combustion engine 1 has been completed. As a result, when the coolant temperature THW is not included in the predetermined temperature range (step S104: “NO”), the process proceeds to step S106. In step S106, when the coolant temperature THW is higher than the upper limit value (T4) of the predetermined temperature range, the
一方、ステップS104において、冷却水温THWが所定の温度範囲内に含まれる場合には(ステップS104:「YES」)、次に、ステップS105の処理に移行する。ステップS105では、内燃機関1の暖機の促進を図るべく、ウォータポンプ55を停止状態として、この一連の処理を一旦終了する。
On the other hand, when the coolant temperature THW is included in the predetermined temperature range in step S104 (step S104: “YES”), the process proceeds to step S105. In step S105, in order to promote warm-up of the internal combustion engine 1, the
次に、図7のフローチャートを参照して、上述したオイルの圧力段の切替制御について、その処理手順を説明する。尚、同図に示す一連の処理は、電子制御装置9を通じて、内燃機関1の暖機中に所定周期毎に繰り返し実行される。
Next, with reference to the flowchart of FIG. 7, the processing procedure for the above-described oil pressure stage switching control will be described. Note that a series of processes shown in the figure is repeatedly executed at predetermined intervals while the internal combustion engine 1 is warmed up through the
同図に示すように、この一連の処理においては、まず、ステップS201の処理として、そのときの冷却水温THWを読み込む。そして、次に、ステップS202の処理として、ウォータポンプ55が停止中であるか否か、すなわち冷却水通路5における冷却水の流通が禁止されているか否かを判断する。ここで、ウォータポンプ55が停止中である場合には(ステップS202:「YES」)、次に、ウォータポンプ停止中用マップを参照して、オイルの圧力段の切替制御を実行し(ステップS203)、この一連の処理を一旦終了する。
As shown in the figure, in this series of processes, first, as the process of step S201, the coolant temperature THW at that time is read. Next, as a process of step S202, it is determined whether or not the
一方、ステップS202において、ウォータポンプ55が停止中でない場合には(ステップS202:「NO」)、すなわちウォータポンプ55が駆動されており、冷却水通路5における冷却水の流通が許容されている場合には、次に、ウォータポンプ駆動中用マップを参照して、オイルの圧力段の切替制御を実行し(ステップS204)、この一連の処理を一旦終了する。
On the other hand, when the
図8に、冷却水温THWの上記温度領域毎に、オイルの圧力段の切替制御に用いられる機関回転速度NEの所定値NEth及び燃料噴射量の所定値Qthを規定したマップを示す。尚、図8(a)は、冷却水温THWが第1の温度領域(T1≦THW<T2)にあるときに適用されるマップであり、図8(b)は、冷却水温THWが第1の温度領域よりも高い第2の温度領域(T2≦THW<T3)にあるときに適用されるマップであり、図8(c)は、冷却水温THWが第2の温度領域よりも高い第3の温度領域(T3≦THW<T5)にあるときに適用されるマップである。また、各図中において、ウォータポンプ駆動中用マップを実線に示し、ウォータポンプ停止中用マップを破線にて示す。 FIG. 8 shows a map that defines a predetermined value NEth of the engine rotational speed NE and a predetermined value Qth of the fuel injection amount that are used for switching control of the oil pressure stage for each temperature region of the coolant temperature THW. 8A is a map applied when the coolant temperature THW is in the first temperature region (T1 ≦ THW <T2), and FIG. 8B is a map where the coolant temperature THW is the first temperature range. FIG. 8C is a map applied when the temperature is in the second temperature region (T2 ≦ THW <T3) higher than the temperature region, and FIG. 8C shows the third temperature in which the cooling water temperature THW is higher than the second temperature region. It is a map applied when it exists in a temperature area | region (T3 <= THW <T5). In each figure, the water pump driving map is shown by a solid line, and the water pump stopping map is shown by a broken line.
同図に実線にて示すように、ウォータポンプ55が駆動され、冷却水通路5において冷却水が流通している場合には、第1の温度領域、第2の温度領域、及び第3の温度領域の順に、すなわち、より高い温度領域となるほど、機関回転速度NEの所定値NEth及び燃料噴射量Qの所定値Qthが小さくされている(NE1>NE2>NE3、Q1>Q2>Q3)。また、ウォータポンプ55が停止され、冷却水通路5において冷却水が流通していない場合においても同様に、第1の温度領域、第2の温度領域、及び第3の温度領域の順に、すなわち、より高い温度領域となるほど、機関回転速度NEの所定値NEth及び燃料噴射量Qの所定値Qthが小さくされている(NE11>NE12>NE13、Q11>Q12>Q13)。ただし、冷却水通路5において冷却水が流通している場合における機関回転速度NEの所定値NEth(NE1、NE2、NE3)は、冷却水通路5において冷却水が流通していない場合における機関回転速度NEの所定値NEth(NE11、NE12、NE13)に比してそれぞれ大きくされている(NE1>NE11、NE2>NE12、NE3>NE13)。また、冷却水通路5において冷却水が流通している場合における燃料噴射量Qの所定値Qth(Q1、Q2、Q3)は、冷却水通路5において冷却水が流通していない場合における燃料噴射量Qの所定値Qth(Q11、Q12、Q13)に比して大きくされている(Q1>Q11、Q2>Q12、Q3>Q13)。
As shown by the solid line in the figure, when the
以上説明した本実施形態に係る内燃機関の制御装置によれば、以下に示す作用効果が得られるようになる。
(1)内燃機関1は、冷却水通路5においてピストン32近傍位置から離間した位置に設けられて同離間位置における冷却水温THWを検出する水温センサ81と、冷却水通路5における冷却水の流通の許容及び禁止を切り換えるウォータポンプ55及びクラッチ58とを備えるものとした。また、機関駆動式のオイルポンプ64から吐出されて内燃機関1のピストン32に噴射供給されるオイルの圧力段を低圧段と高圧段とで切り換えるリリーフ通路62、リリーフ弁71、導入通路78、及び切替弁79を備え、機関回転速度NEが所定値NEth以上となること、又は燃料噴射量Qが所定値Qth以上となることをもってオイルの圧力段を高圧段とするものとした。また、電子制御装置9は、水温センサ81により検出される冷却水温THWについて3つの温度領域(T1≦THW<T2、T2≦THW<T3、T3≦THW<T5)を設けるとともに、これら3つの温度領域毎に上記所定値NEth、Qthを設定するものとした。そして、水温センサ81により検出される冷却水温THWが含まれる温度領域に対して設定される所定値NEth、Qthを、冷却水通路5における冷却水の流通が許容されているときには禁止されているときに比して大きくするものとした。
According to the control apparatus for an internal combustion engine according to the present embodiment described above, the following effects can be obtained.
(1) The internal combustion engine 1 is provided at a position separated from the position near the
水温センサ81は、冷却水通路5においてピストン32近傍位置から離間した位置に設けられて同離間位置における冷却水温THWを検出するものであることから、水温センサ81により検出される冷却水温THWが同一であっても、冷却水通路5において冷却水が流通しているときには流通していないときに比して、ピストン32近傍位置における冷却水の温度は低いものとなる。
Since the
これにより、冷却水通路5における冷却水の流通が許容されているときには禁止されているときに比して、すなわち、水温センサ81により検出される冷却水温THWを基準としてピストン32近傍位置における冷却水の温度が相対的に低いときには高いときに比して、水温センサ81により検出される冷却水温THWに対して設定される上記所定値NEth、Qthが大きくされる。このように、上記所定値NEth、Qthを設定する際に、水温センサ81により検出される冷却水温THWだけではなく、同冷却水温THWと冷却水通路5における冷却水の流通態様とに基づき把握されるピストン32近傍位置における冷却水の温度を加味することで、実際のピストン32近傍位置における冷却水の温度に即して上記所定値NEth、Qthを設定することができるようになる。これにより、オイルの圧力を、より広い機関回転速度領域及び燃料噴射領域において低い状態に好適に維持することができるようになる。従って、内燃機関1のピストン32の過度の温度上昇を的確に抑制しつつ、内燃機関1の燃料消費量の不要な増大を抑制することができるようになる。
As a result, the cooling water in the vicinity of the
尚、本発明に係る内燃機関の制御装置は、上記実施形態にて例示した構成に限定されるものではなく、これを適宜変更した例えば次のような形態として実施することもできる。
・上記実施形態では、機関駆動式のウォータポンプ55及びクラッチ58を備えるものについて例示したが、本発明に係る冷却水流量可変手段はこれに限られるものではなく、他に例えば、電動式ウォータポンプを採用することもできる。
Note that the control device for an internal combustion engine according to the present invention is not limited to the configuration exemplified in the above embodiment, and can be implemented as, for example, the following forms appropriately modified.
In the above-described embodiment, the engine-driven
・上記実施形態では、リリーフ通路62、リリーフ弁71、導入通路78、及び切替弁79を備えるものについて例示したが、本発明に係る圧力段切替機構はこれに限られるものではなく、機関駆動式のオイルポンプ64から吐出されてピストン32に供給されるオイルの圧力段を低圧段と高圧段とで切り換えるものであればこれを任意の構成に変更してもよい。
In the above-described embodiment, the
・上記実施形態では、機関駆動式のオイルポンプ64を備えるものについて例示したが、オイルポンプの構成はこれに限られるものではなく、電動式のオイルポンプを採用するようにしてもよい。
In the above-described embodiment, the engine drive
・上記実施形態では、オイル供給システムにおいて、主供給通路61とオイルジェット機構66との間にチェック弁67を設けるようにしているが、こうしたチェック弁67を割愛することで、主供給通路61及びオイルジェット機構66を通じてピストン32に対して常にオイルを噴射供給するようにしてもよい。この場合、オイルの圧力が高くなるほど、すなわち、単位時間当たりに噴射供給されるオイル量が多くなるほど、オイルによるピストン32の冷却効果が大きなものとなる。
In the above embodiment, in the oil supply system, the
・上記実施形態では、オイルの圧力段を切り替えるために用いられる機関状態量として、機関回転速度NE及び燃料噴射量Qの双方を採用しているが、これを機関回転速度NEのみとすることや、燃料噴射量Qのみとすることもできる。 In the above embodiment, both the engine rotational speed NE and the fuel injection amount Q are employed as the engine state quantity used for switching the oil pressure stage. Alternatively, only the fuel injection amount Q can be used.
・上記実施形態では、機関負荷として燃料噴射量Qを採用しているが、これに代えて、吸気圧等を採用することもできる。また、ガソリン機関の場合には、機関負荷として、例えば吸入空気量を採用することもできる。 In the above embodiment, the fuel injection amount Q is adopted as the engine load, but intake air pressure or the like can be adopted instead. In the case of a gasoline engine, for example, an intake air amount can be adopted as the engine load.
・上記実施形態では、水温センサ81をシリンダヘッド4の外側に設けるようにしているが、本発明に係る冷却水温度検出手段はこれに限られるものではない。内燃機関の冷却水通路においてピストン近傍位置から離間した位置に設けられて同離間位置における冷却水の温度を検出するものであれば、上記実施形態にておいて例示した位置よりも下流側に設けるようにしてもよい。
In the above embodiment, the
・上記実施形態では、水温センサ81により検出される冷却水温THWについて3つの温度領域を設けるとともに、これら3つの温度領域毎に所定値NEth、Qthを設定するようにしているが、これに代えて、2つの温度領域とすることや、4つ以上の温度領域としてもよい。この場合においても、冷却水通路における冷却水の流量が多いときには少ないときに比して、冷却水温度検出手段により検出される冷却水の温度に対して設定される所定の閾値を大きくするようにすればよい。
In the above embodiment, three temperature regions are provided for the cooling water temperature THW detected by the
1…内燃機関、2…内燃機関本体、3…シリンダブロック、31…シリンダボア、32…ピストン、4…シリンダヘッド、5…冷却水通路、51…主冷却水通路、52…副冷却水通路、53…ウォータジャケット、54…ウォータジャケット、55…ウォータポンプ、56…ラジエータ、57…サーモスタット、58…クラッチ、61…主供給通路、62…リリーフ通路、63…オイルパン、64…オイルポンプ、65…副供給通路、66…オイルジェット機構、67…チェック弁、71…リリーフ弁、72…ハウジング、72A…底部、72B…端部、72C…入口側貫通孔、72D…出口側貫通孔、72E…導入用貫通孔、73…収容室、73C…入口部、73D…出口部、73E…導入部、73F…間隙、74…可動部材、74A…底部、74B…端部、74C…入口側連通孔、74D…出口側連通孔、75…弁体、76…固定部材、76A…大径部、76B…小径部、77…ばね、78…導入通路、79…切替弁、81…水温センサ、9…電子制御装置。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Internal combustion engine, 2 ... Internal combustion engine main body, 3 ... Cylinder block, 31 ... Cylinder bore, 32 ... Piston, 4 ... Cylinder head, 5 ... Cooling water passage, 51 ... Main cooling water passage, 52 ... Sub cooling water passage, 53 ... Water jacket, 54 ... Water jacket, 55 ... Water pump, 56 ... Radiator, 57 ... Thermostat, 58 ... Clutch, 61 ... Main supply passage, 62 ... Relief passage, 63 ... Oil pan, 64 ... Oil pump, 65 ... Deputy Supply passage, 66 ... Oil jet mechanism, 67 ... Check valve, 71 ... Relief valve, 72 ... Housing, 72A ... Bottom, 72B ... End, 72C ... Inlet side through hole, 72D ... Outlet side through hole, 72E ... For introduction Through-hole, 73 ... accommodating chamber, 73C ... inlet part, 73D ... outlet part, 73E ... introducing part, 73F ... gap, 74 ... movable member, 74A ... bottom , 74B ... end, 74C ... inlet side communication hole, 74D ... outlet side communication hole, 75 ... valve body, 76 ... fixing member, 76A ... large diameter part, 76B ... small diameter part, 77 ... spring, 78 ... introduction passage, 79 ... a switching valve, 81 ... a water temperature sensor, 9 ... an electronic control unit.
Claims (6)
前記冷却水通路における冷却水の流量を機関運転状態に基づいて可変とする冷却水流量可変手段と、
機関状態量が所定の閾値以上となることをもって内燃機関のピストンに対して供給されるオイルの圧力を大きくするオイル圧力可変手段とを備える内燃機関に適用されて、
前記冷却水温度検出手段により検出される冷却水の温度が高いときには低いときに比して前記所定の閾値を小さく設定する閾値設定手段を備える内燃機関の制御装置において、
前記閾値設定手段は、前記冷却水通路における冷却水の流量が多いときには少ないときに比して、前記冷却水温度検出手段により検出される冷却水の温度に対して設定される前記所定の閾値を大きくする
ことを特徴とする内燃機関の制御装置。 A coolant temperature detecting means provided at a position spaced from the vicinity of the piston in the coolant passage of the internal combustion engine and detecting the temperature of the coolant at the spaced position;
A cooling water flow rate varying means for varying the flow rate of the cooling water in the cooling water passage based on the engine operating state;
Applied to an internal combustion engine comprising oil pressure variable means for increasing the pressure of oil supplied to the piston of the internal combustion engine when the engine state quantity is equal to or greater than a predetermined threshold,
In the control apparatus for an internal combustion engine comprising threshold setting means for setting the predetermined threshold to be smaller than when the temperature of the cooling water detected by the cooling water temperature detection means is high,
The threshold value setting means sets the predetermined threshold value set with respect to the temperature of the cooling water detected by the cooling water temperature detection means, as compared to when the flow rate of the cooling water in the cooling water passage is small. A control device for an internal combustion engine characterized by being enlarged.
前記冷却水流量可変手段は、前記冷却水通路における冷却水の流通の許容及び禁止を切り換えるものであって、
前記閾値設定手段は、前記冷却水通路における冷却水の流通が許容されているときには禁止されているときに比して、前記冷却水温度検出手段により検出される冷却水の温度に対して設定される前記所定の閾値を大きくする
ことを特徴とする内燃機関の制御装置。 The control apparatus for an internal combustion engine according to claim 1,
The cooling water flow rate variable means switches between permitting and prohibiting the circulation of the cooling water in the cooling water passage,
The threshold value setting means is set with respect to the temperature of the cooling water detected by the cooling water temperature detecting means, compared to when the flow of the cooling water in the cooling water passage is permitted and prohibited. The control apparatus for an internal combustion engine, wherein the predetermined threshold value is increased.
前記閾値設定手段は、前記冷却水温度検出手段により検出される冷却水の温度について設けられる複数の温度領域毎に前記所定の閾値を設定するものであって、前記冷却水温度検出手段により検出される冷却水の温度が含まれる前記複数の温度領域のうちの一の温度領域に対して設定される前記所定の閾値を、前記冷却水通路における冷却水の流量が多いときには少ないときに比して大きくする
ことを特徴とする内燃機関の制御装置。 The control apparatus for an internal combustion engine according to claim 1 or 2,
The threshold value setting means sets the predetermined threshold value for each of a plurality of temperature regions provided for the temperature of the cooling water detected by the cooling water temperature detection means, and is detected by the cooling water temperature detection means. The predetermined threshold value set for one temperature region of the plurality of temperature regions including the temperature of the cooling water is smaller than when the flow rate of the cooling water in the cooling water passage is small. A control device for an internal combustion engine characterized by being enlarged.
前記機関状態量として機関回転速度を含むものであり、
前記オイル圧力可変手段は、機関回転速度が所定値以上となることをもって内燃機関のピストンに対して噴射供給されるオイルの圧力を大きくする
ことを特徴とする内燃機関の制御装置。 The control apparatus for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 3,
The engine state quantity includes the engine rotation speed,
The control device for an internal combustion engine, wherein the oil pressure varying means increases the pressure of oil injected and supplied to a piston of the internal combustion engine when the engine rotational speed becomes a predetermined value or more.
前記機関状態量として機関負荷を含むものであり、
前記オイル圧力可変手段は、機関負荷が所定値以上となることをもって内燃機関のピストンに対して噴射供給されるオイルの圧力を大きくする
ことを特徴とする内燃機関の制御装置。 The control apparatus for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 4,
The engine state quantity includes the engine load,
The control device for an internal combustion engine, wherein the oil pressure varying means increases the pressure of oil injected and supplied to a piston of the internal combustion engine when the engine load becomes a predetermined value or more.
前記オイル圧力可変手段は、機関駆動式のオイルポンプから吐出されて内燃機関のピストンに供給されるオイルの圧力段を低圧段と高圧段とで切り換える圧力段切替機構を備えるものであって、機関状態量が前記所定の閾値以上においてはオイルの圧力段を高圧段とする一方、前記機関状態量が前記所定の閾値未満においてはオイルの圧力段を低圧段とする
ことを特徴とする内燃機関の制御装置。 In the control device for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 5,
The oil pressure variable means includes a pressure stage switching mechanism that switches a pressure stage of oil discharged from an engine-driven oil pump and supplied to a piston of an internal combustion engine between a low pressure stage and a high pressure stage. An internal combustion engine characterized in that when the state quantity is equal to or greater than the predetermined threshold value, the oil pressure stage is a high pressure stage, and when the engine state quantity is less than the predetermined threshold value, the oil pressure stage is a low pressure stage. Control device.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009229842A JP4985739B2 (en) | 2009-10-01 | 2009-10-01 | Control device for internal combustion engine |
DE201010041076 DE102010041076B4 (en) | 2009-10-01 | 2010-09-20 | Control device and control method for an internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009229842A JP4985739B2 (en) | 2009-10-01 | 2009-10-01 | Control device for internal combustion engine |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2011074891A true JP2011074891A (en) | 2011-04-14 |
JP4985739B2 JP4985739B2 (en) | 2012-07-25 |
Family
ID=43799024
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2009229842A Expired - Fee Related JP4985739B2 (en) | 2009-10-01 | 2009-10-01 | Control device for internal combustion engine |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4985739B2 (en) |
DE (1) | DE102010041076B4 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114658511A (en) * | 2022-04-28 | 2022-06-24 | 湖南道依茨动力有限公司 | Early warning method and device for engine oil pressure, readable storage medium and engine |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8739746B2 (en) * | 2012-01-31 | 2014-06-03 | Ford Global Technologies, Llc | Variable oil pump diagnostic |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006342680A (en) * | 2005-06-07 | 2006-12-21 | Toyota Motor Corp | Cooling system of internal combustion engine |
JP2008169750A (en) * | 2007-01-11 | 2008-07-24 | Toyota Motor Corp | Control device for electric water pump |
JP2008286063A (en) * | 2007-05-16 | 2008-11-27 | Toyota Motor Corp | Lubricating device of internal combustion engine |
JP2009209777A (en) * | 2008-03-04 | 2009-09-17 | Toyota Motor Corp | Hydraulic control device |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2817515A1 (en) * | 1978-04-21 | 1979-10-25 | Kloeckner Humboldt Deutz Ag | Piston for fuel injected IC engine - has cooling oil flow to piston combustion space liner regulated by piston temp. dependent ball valve |
DE19924499A1 (en) * | 1999-05-28 | 2000-12-07 | Daimler Chrysler Ag | Take-off drive for automobile engine auxiliary unit e.g. water pump, has electrically-operated clutch controlled via characteristic field control dependent on engine and/or environmental parameters |
DE102004017909A1 (en) * | 2004-04-13 | 2005-11-10 | Bayerische Motoren Werke Ag | Device for cooling at least one piston of an internal combustion engine |
-
2009
- 2009-10-01 JP JP2009229842A patent/JP4985739B2/en not_active Expired - Fee Related
-
2010
- 2010-09-20 DE DE201010041076 patent/DE102010041076B4/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006342680A (en) * | 2005-06-07 | 2006-12-21 | Toyota Motor Corp | Cooling system of internal combustion engine |
JP2008169750A (en) * | 2007-01-11 | 2008-07-24 | Toyota Motor Corp | Control device for electric water pump |
JP2008286063A (en) * | 2007-05-16 | 2008-11-27 | Toyota Motor Corp | Lubricating device of internal combustion engine |
JP2009209777A (en) * | 2008-03-04 | 2009-09-17 | Toyota Motor Corp | Hydraulic control device |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114658511A (en) * | 2022-04-28 | 2022-06-24 | 湖南道依茨动力有限公司 | Early warning method and device for engine oil pressure, readable storage medium and engine |
CN114658511B (en) * | 2022-04-28 | 2023-03-24 | 湖南道依茨动力有限公司 | Early warning method and device for engine oil pressure, readable storage medium and engine |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP4985739B2 (en) | 2012-07-25 |
DE102010041076A1 (en) | 2011-04-21 |
DE102010041076B4 (en) | 2015-04-02 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
WO2014129139A1 (en) | Cooling apparatus for multi-cylinder engine | |
JP6135684B2 (en) | Engine cooling system | |
JP4962657B2 (en) | Control device for internal combustion engine | |
JP2006348793A (en) | Exhaust gas recirculation device for internal combustion engine | |
JP5585501B2 (en) | Fuel supply device | |
CN105888807B (en) | Method for operating an internal combustion engine with a split cooling system and a closed cylinder | |
JP2006233765A (en) | Heat storage tank | |
JP4985739B2 (en) | Control device for internal combustion engine | |
JP5565283B2 (en) | Cooling device for internal combustion engine | |
EP3059411B1 (en) | Cooling apparatus for internal combustion engine | |
JP5699906B2 (en) | Engine cooling control device | |
RU2280178C1 (en) | Liquid cooling system for internal combustion engine | |
JP6296111B2 (en) | Multi-cylinder engine cooling structure | |
JP2012188966A (en) | Engine cooling system | |
JP5206608B2 (en) | Engine control device | |
JP2010121561A (en) | Cylinder head cooling structure | |
JP2008286029A (en) | Cooling device of internal combustion engine | |
CN112049719A (en) | Liquid storage tank with integrated ejector | |
JP6135685B2 (en) | Engine cooling system | |
JP2008248741A (en) | Warming-up device for internal combustion engine | |
JP2010133313A (en) | Internal combustion engine | |
KR102496796B1 (en) | Cooling system for engine and control method thereof | |
JP2006207448A (en) | Control device for vehicle | |
JP2006037889A (en) | Confluent structure of cooling water route of internal combustion engine | |
GB2581477A (en) | Engine cooling circuit and method of cooling an engine |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20120403 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20120416 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150511 Year of fee payment: 3 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |