JP2013133817A - ディーゼルエンジンのシリンダライナの温度制御装置及び方法 - Google Patents

Abstract

【課題】燃料を蒸発させつつ潤滑油の蒸発を抑制して潤滑性能の確保と潤滑油消費量の増大を防ぎ、潤滑油への燃料の混入を防止する。
【解決手段】シリンダライナ２の外周壁とシリンダブロック１の内周壁に形成される主冷却水供給路１２にあって、シリンダライナ２を冷却する冷却水４と、シリンダライナ２内壁の燃料到達領域Ｄにおけるシリンダライナ２または冷却水４の検出温度が目標温度となる燃料蒸発温度以上になるよう冷却水４を制御すると共に、冷却水４を潤滑油蒸発温度以下に制御する制御装置ＰＣとを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、シリンダライナの燃料到達領域における温度を制御するディーゼルエンジンのシリンダライナの温度制御装置及び方法に関する。

ディーゼルエンジンでは、排気ガスに含まれる煤などの粒子状物質（ＰＭ）を捕集することで減少させるＤＰＦ（Diesel Particulate Filter）装置が必須であり、堆積した粒子状物質を自動的に浄化させる強制再生機能が必要となる。
強制再生として一般的な手法ではレイトポスト噴射を行うが、副作用としてシリンダライナ上の潤滑油に燃料が混ざり潤滑性能を悪化させ、またシリンダライナを伝わってオイルパン内に燃料が落下してオイルパン内の潤滑油を希釈する所謂オイルダイリューションが生じるため、使用者には頻繁なオイル交換を強いることとなり商品価値を低下させてしまう問題がある。
そこで、レイトポスト噴射を行う際に噴射燃料が潤滑油に混入して潤滑性能を悪化させないようにする技術が望まれている。

上記のように、ＤＰＦの再生処理技術におけるポスト噴射に関連した先行技術として特許文献１（特許第４２６５２９７号公報）が挙げられる。この特許文献１には、ＤＰＦを再生処理する技術として用いられるポスト噴射に起因して発生する燃焼室壁面のカーボンの堆積を除去する技術が示されている。

特許第４２６５２９７号公報

特許文献１に記載された粒子状物質の再生処理技術では、ＤＰＦ強制再生時のポスト噴射によって燃焼室壁面に堆積したカーボンを除去するために、噴射進角を制御してノッキングを発生させて、その時の大きな圧力波によって燃焼室の壁面付近に形成された温度境界層を消失させて、燃焼室中央部の高温ガスが燃焼室の壁面に付着したカーボン層を燃焼させ、除去するものである。
このため、ポスト噴射に起因して生じる問題を解決するものであるが、ポスト噴射によって生じるシリンダライナ内面に付着する潤滑油の潤滑性能の悪化を防止する技術は開示されていない。

本発明は、かかる従来技術の課題に鑑み、燃料噴射弁から噴射された燃料が到達する燃料到達領域におけるシリンダライナの内壁の温度を制御して、シリンダライナ内面に付着する燃料を蒸発させつつ潤滑油の蒸発を抑制して、潤滑油への燃料の混入を防止して、潤滑性能の確保と潤滑油消費量の増大を防止することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明に係るディーゼルエンジンのシリンダライナの温度制御装置は、排ガス通路に排ガスに含まれる粒子状物質を捕集するＤＰＦ（Diesel Particulate Filter）を備えるとともに、該ＤＰＦを主噴射とは別にポスト噴射を行って再生制御が実行されるＤＰＦ再生手段を備えたディーゼルエンジンのシリンダライナの温度制御装置において、シリンダライナの外周壁とシリンダブロックの内周壁との間に形成され、シリンダライナの軸方向に沿って下方から上方に向って冷却水を流す冷却手段と、燃料噴射弁から噴射された燃料が到達する燃料到達領域におけるシリンダライナの内壁が燃料蒸発温度以上になるように前記冷却手段を制御する制御装置を備えたことを特徴とする。

かかる発明によれば、制御装置により、燃料噴射弁から噴射された燃料が到達する燃料到達領域におけるシリンダライナの内壁が、燃料蒸発温度以上になるように冷却手段を制御することにより、シリンダライナに到達した燃料を蒸発させるように制御することができるので、シリンダライナ上の潤滑油への燃料混入を防止することができる。これにより、潤滑油の希釈が改善されシリンダライナ内壁における潤滑性能を向上させることができる。

また、本発明において好ましくは、前記制御手段は、燃料噴射弁から噴射された燃料が到達する燃料到達領域におけるシリンダライナの内壁が燃料蒸発温度以上であり、且つ潤滑油蒸発温度以下になるように前記冷却手段を制御することを特徴とする。
かかる構成によれば、制御手段により、燃料噴射弁から噴射された燃料が到達する燃料到達領域におけるシリンダライナの内壁が燃料蒸発温度以上で、且つ潤滑油蒸発温度以下になるように前記冷却手段を制御することができるので、シリンダライナ内面に付着する燃料を蒸発させつつ潤滑油の蒸発を抑制して潤滑性能の確保と潤滑油消費量の増大を防ぐことができる。

また、本発明において好ましくは、前記冷却手段は、下方に配置された供給口から供給された冷却水を上端に設けた排出口に向けて流す主冷却水通路と、燃料噴射弁から噴射された燃料がシリンダライナ内壁へ到達する燃料到達領域より上方に開設された補助供給口にシリンダライナの下方の前記主冷却水通路から分岐して主冷却水通路を流れる冷却水をバイパスさせるバイパス通路と、該バイパス通路に設けられた開閉制御弁とを備え、前記制御装置によって前記開閉制御弁の開度を制御することを特徴とする。

かかる構成によれば、バイパス通路に設けられた開閉制御弁の開度を制御することによって、バイパス通路を流れる冷却水量を調整することで、結果的に主冷却水通路に流れる冷却水量を調整することができるので、燃料噴射弁から噴射された燃料がシリンダライナ内壁へ到達する燃料到達領域のシリンダライナの内壁面の温度を調整できる。
さらに、燃料到達領域より上方に開設された補助供給口から主冷却水通路に流れる冷却水量の一部を流すため、シリンダヘッド側への冷却水の供給は確保できるため、シリンダヘッドの温度上昇は防止可能であると共に潤滑油の蒸発を抑制することができる。

また、本発明において好ましくは、前記制御手段は、燃料噴射弁から噴射される燃料が到達する燃料到達領域のシリンダライナまたは該領域における前記主冷却水通路の冷却水温度を検出する温度検出手段からの検出信号に基づいて前記開閉制御弁の開度を制御することを特徴とする。
かかる構成によれば、主冷却水通路の冷却水温度を検出する温度検出手段からの検出信号に基づいて開閉制御弁の開度を制御することで、燃料到達領域におけるシリンダライナの内壁の温度が燃料蒸発温度以上で、且つ潤滑油蒸発温度以下になるように保つことができる。

また、本発明において好ましくは、前記制御手段は、エンジンの運転条件に基づいて予め設定された開度を基準として前記開閉制御弁を制御することを特徴とする。
かかる構成によれば、エンジンの運転条件に基づいて予め設定された開度に設定する。予め設定する開度は、例えばエンジン回転数とエンジン負荷毎に、燃料到達領域におけるシリンダライナの内壁の温度が燃料蒸発温度以上、且つ潤滑油蒸発温度以下になる開閉制御弁の開度を試験によって検知して、テーブルを作成し、このテーブルによりエンジンの運転条件に応じて開閉制御弁の開度を制御する。これによって、温度検出手段を設置しなくてよいため、装置構成が簡素化する。

また、本発明において好ましくは、前記主冷却水通路の燃料到達領域に対応する冷却水通路内部のシリンダライナ側の内壁には膨出部が形成されてシリンダライナの肉厚が厚くなると共に、前記膨出部に対応するシリンダブロック側の内壁には凹部が形成されることを特徴とする。
かかる構成によれば、主冷却水通路の燃料到達領域に対応する主冷却水通路内部のシリンダライナ側の内壁には膨出部が形成されて肉厚なるため、この領域における冷却水による冷却が行われ難く、温度を燃料蒸発温度以上に蓄熱することができ、且つ潤滑油蒸発温度以下に保つことが容易になる。

本発明に係る排ガス通路に排ガスに含まれる粒子状物質を捕集するＤＰＦ（Diesel Particulate Filter）を備えるとともに、該ＤＰＦを主噴射とは別にポスト噴射を行って再生制御が実行されるＤＰＦ再生手段を備えたディーゼルエンジンのシリンダライナの温度制御方法において、
シリンダライナの外周壁とシリンダブロックの内周壁との間に形成され、シリンダライナの軸方向に沿って下方に配置された供給口から供給された冷却水を上端に設けた排水口に向けて設けられた主冷却水通路に流すとともに、燃料噴射弁から噴射された燃料がシリンダライナ内壁へ到達する燃料到達領域より上方に開設された補助供給口にシリンダライナの下方の前記主冷却水通路から分岐したバイパス通路を介して主冷却水通路を流れる冷却水の一部をバイパスし、前記バイパス通路に設けた開閉制御弁の開度制御によりバイパス量を制御して前記主冷却通路を流れる冷却水量を制御し、燃料噴射弁から噴射された燃料が到達する燃料到達領域におけるシリンダライナの内壁が燃料蒸発温度以上になるよう制御することを特徴とする。

かかる発明によれば、前記バイパス通路に設けた開閉制御弁によるバイパス量の制御により、燃料到達領域におけるシリンダライナの内壁を燃料蒸発温度以上になるよう制御することにより、シリンダライナに到達した燃料を蒸発させることができるので、シリンダライナ上の潤滑油への燃料混入を防止することができる。これにより、潤滑油の希釈が改善されシリンダライナ内壁における潤滑性能を向上させることができる。

また、本発明において好ましくは、前記バイパス量を、燃料噴射弁から噴射された燃料が到達する燃料到達領域におけるシリンダライナの内壁燃料蒸発温度以上であり、且つ潤滑油蒸発温度以下になるように制御することを特徴とする。
かかる方法によれば、バイパス量の制御によって、燃料到達領域におけるシリンダライナの温度を、内壁燃料蒸発温度以上で且つ潤滑油蒸発温度以下になるように維持することができる。

以上記載のごとく本発明のディーゼルエンジンのシリンダライナの温度制御装置によれば、制御装置により、燃料噴射弁から噴射された燃料が到達する燃料到達領域におけるシリンダライナの内壁を燃料蒸発温度以上になるように冷却手段を制御することにより、シリンダライナに到達した燃料を蒸発させることができる。これにより、リンダライナ上の潤滑油への燃料混入を防止することができるので、潤滑油の希釈が改善されシリンダライナ内壁における潤滑性能を向上させることができる。

また、制御手段により、燃料噴射弁から噴射された燃料が到達する燃料到達領域におけるシリンダライナの内壁を燃料蒸発温度以上で、且つ潤滑油蒸発温度以下になるように冷却手段を制御することができる。これにより、シリンダライナ内面に付着する燃料を蒸発させつつ潤滑油の蒸発を抑制して潤滑性能の確保と潤滑油消費量の増大を防ぐことができる。

また、本発明のディーゼルエンジンのシリンダライナの温度制御方法によれば、前述の制御装置と同様に、燃料噴射弁から噴射された燃料が到達する燃料到達領域におけるシリンダライナの内壁の温度を制御して、シリンダライナ内面に付着する燃料を蒸発させつつ潤滑油の蒸発を抑制して、潤滑油への燃料の混入を防止して、潤滑性能の確保と潤滑油消費量の増大を防止することができる。

本発明の第１実施形態に係るディーゼルエンジンのシリンダライナの温度制御装置を示す模式図である。 第１実施形態の制御装置におけるフローチャートである。 （Ａ）は第２実施形態に係るディーゼルエンジンのシリンダライナの温度制御装置を示す模式図、（Ｂ）は燃料到達領域におけるライナ温度（第１実施形態の冷却水温度）を燃料蒸発温度以上に制御するグラフを示す図である。 第２実施形態の制御装置におけるフローチャートである。 （Ａ）は第３実施形態に係るディーゼルエンジンのシリンダライナの温度制御装置を示す模式図、（Ｂ）は燃料到達領域における冷却水温度を燃料蒸発温度以上、潤滑油蒸発温度以下に制御するグラフを示す図である。 第３実施形態の制御装置におけるフローチャートである。 第４実施形態に係るディーゼルエンジンのシリンダライナの温度制御装置を示す模式図である。 第５実施形態に係るディーゼルエンジンのシリンダライナの温度制御装置を示す模式図である。

以下、本発明を図に示した実施形態を用いて詳細に説明する。但し、この実施形態に記載されている構成部品の寸法、形状、その相対配置などは特に特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。

（第１実施形態）
図１は、本発明に係る第１実施形態に係るディーゼルエンジンにおける冷却水の温度制御装置を示す模式図である。

本発明に係るディーゼルエンジンは、多気筒４サイクルディーゼルエンジンの例を示している。また、ディーゼルエンジンの排ガス通路には、排ガスに含まれる粒子状物質を捕集するＤＰＦ（Diesel Particulate Filter）を備えるとともに、該ＤＰＦを主噴射とは別にポスト噴射を行って再生制御が実行されるＤＰＦ再生手段を備えている。

図１において、１は内部に複数のシリンダライナ２を収容したシリンダブロックであり、前記シリンダライナ２の外周壁とシリンダブロック１の内周壁には、冷却手段（冷却水）４が下方から上端の排出口１ａに向けて流動する間隙（主冷却水通路）５が形成されている。
各シリンダライナ２の内部には、ピストン６が往復移動可能に収容されている。シリンダライナ２の上端にはシリンダライナ２の内部に燃料８を噴射するインジェクタ７を備えている。すなわち、ＤＰＦの再生時には主燃焼を行わせる主噴射後に、燃焼に直接寄与しないタイミングで噴射するポスト噴射を行いＤＰＦの再生に必要な温度に排ガス温度を上昇するようになっている。

前記シリンダライナ２の内壁には、ピストン６を円滑に摺動させるために供給された潤滑油によって潤滑油１０の被膜が形成されている。そして、前記インジェクタ７からのポスト噴射された燃料がシリンダライナ２内壁の潤滑油１０被膜に到達すると、副作用として燃料が潤滑油１０に混入する。すなわち、ポスト噴射された燃料が排気行程時に排ガスとともに排ガス通路に排出されないでシリンダライナの内壁面に付着したままとなり、シリンダライナ２に供給された潤滑油を希釈し、さらには、燃料がシリンダライナ２の内壁面を伝わってオイルパンに落下し、潤滑油１０が燃料により希釈されるため、潤滑油が希釈されて潤滑性能が悪化される。

従って、本発明では、燃料８がシリンダライナ２の内壁に到達する領域Ｄに対応するシリンダライナ２外壁の主冷却水通路５内における冷却水４は、燃料８が蒸発する温度以上に加熱されると共に前記燃料到達領域Ｄ以外の主冷却水通路５内の冷却水４は、潤滑油蒸発温度以下になるよう制御されている。

また、主冷却水通路５は、下方に配置された冷却水供給路（供給口）１２から供給された一定量の冷却水４を上端に設けた排出口１ａに向けて流れるようになっており、前記主冷却水通路５における燃料到達領域Ｄに対応する位置には第１水路温度センサＴ２を設けている。

第１水路温度センサＴ２の上方には、主冷却水通路５に連通する補助供給口１５が設けられており、この補助供給口１５には、冷却水供給路１２から分岐したバイパス通路１４が接続されている。バイパス通路１４の中間には、制御装置ＰＣからの信号によって冷却水の流量を制御する開閉制御弁１６が接続されている。

第１水路温度センサＴ２は、燃料到達領域Ｄに対応する温度検出値を制御装置ＰＣに取込む為の信号線２２ａで接続されている。

第１実施形態では、主冷却水通路５のシリンダブロック１側に配置された第１水路温度センサＴ２、第２水路温度センサＴ４により主冷却水通路５内の冷却水４の温度が検出されるようになっている。

前記制御装置ＰＣは、入力データを記憶するＲＯＭや入力データを演算処理するＣＰＵから構成されており、尚、詳細は後述するが前記ＲＯＭには入力データとして取り込まれるエンジンの回転数とエンジンの負荷に対応する主冷却水通路５内の冷却水４の温度とバイパス通路１４の開閉制御弁１６の開度量の相関関係を示すテーブルなどをＲＯＭに記憶することができる。

図２は、第１実施形態に係るフローチャートを示しており、このフローチャートは第１水路温度センサＴ２により検出された冷却水の温度検出値と目標温度との比較によりバイパス通路１４の開閉制御弁１６を開閉制御するものである。

先ず、ステップＳＴ１では、燃料到達領域Ｄにおける冷却水の温度検出値ＴＷが第１水路温度センサＴ２により検出されて制御装置ＰＣに取込まれる。次にステップＳＴ２では、燃料到達領域Ｄに対応する冷却水の温度検出値ＴＷと目標温度ＴＷｏが比較される。

そこで、燃料到達領域Ｄに対応する冷却水の温度検出値ＴＷが目標温度ＴＷｏよりも高い場合はステップＳＴ３に進み、開閉制御弁１６が閉じて（全閉または閉側へ作動）、バイパス通路１４からシリンダライナヘッド側への冷却水の流れが停止または減少される。一方、冷却水の温度検出値ＴＷが目標温度ＴＷｏよりも低い場合はステップＳＴ４に進む。

ステップＳＴ４では、冷却水の温度検出値ＴＷと目標温度ＴＷｏが等しい場合は、スッテップＳＴ１の前のフローに戻り、冷却水の温度検出値ＴＷと目標温度ＴＷｏが異なる場合は、次のステップＳＴ５に進む。
ステップＳＴ５では、冷却水温度検出値ＴＷが目標温度ＴＷｏよりも低い場合は、ステップＳＴ６で開閉制御弁１６が開放されて（全開または開側へ作動）、バイパス通路14から冷却水が補助供給口１５を介してバイパスされてこのルーチンが終了する。

このように、第１実施形態によれば、燃料到達領域における主冷却水通路５の第１水路温度センサＴ２によって検出された冷却水４の温度検出値ＴＷを目標温度ＴＷｏとなる燃料蒸発温度以上になるよう制御することで、シリンダライナの燃料到達領域における燃料を蒸発させることができる。

なお、第１水路温度センサＴ２に代えて、前記補助供給口の１５上方における主冷却水通路５に第２水路温度センサＴ４を設けて、燃料到達領域における主冷却水通路５の温度と一定の相関関係を予め設定しておき、第２水路温度センサＴ４の検出値を用いて燃料到達領域における主冷却水通路５の温度を算出するようにしてもよい。第２水路温度センサＴ４は、シリンダライナ２のヘッド側の温度検出値を制御装置ＰＣに取込むための信号線２４ｂで接続されている。
このように補助供給口１５の上方に水温センサを設置して主冷却水通路５の出口側の温度を検出することで、検出温度をシリンダライナの冷却状態の判断等の他の制御にも流用できる。

（第２実施形態）
図３（Ａ）は第２実施形態に係るディーゼルエンジンのシリンダライナの温度制御装置を示す模式図、（Ｂ）は燃料到達領域におけるライナ温度（第１実施形態の冷却水温度）を燃料蒸発温度以上に制御するグラフを示す図である。尚、前述した図面と同一構成部分は同一符号を付して重複する説明を省略する。

本実施形態では、主冷却水通路５のシリンダライナ側壁に埋設された第１ライナ温度センサＴ１でシリンダライナ２の温度を検出するようにしたものである。
すなわち、図３（Ａ）において、主冷却水通路５のシリンダライナ側壁には、燃料到達領域Ｄに対応するシリンダライナ２の温度を検出する第１ライナ温度センサＴ１が埋込まれている。

第１ライナ温度センサＴ１で検出された燃料到達領域Ｄに対応する温度検出値ＴＲは、制御装置ＰＣに取込まれるようになっている。
図３（Ｂ）に示すグラフは、燃料到達領域Ｄにおけるライナ温度ＴＲを燃料蒸発温度ＴＲ_Ｏ以上に制御するグラフを示す図であり、一点鎖線で示される従来のグラフと比較して本発明のグラフのカーブは、なだらかなカーブを描いており、燃料到達領域Ｄにおけるライナ温度が徐々に昇温していることを示している。そして、燃料到達領域Ｄにおいては、燃料蒸発温度以上に制御される。

図４は、第２実施形態に係るフローチャートを示しており、このフローチャートは検出されたシリンダライナ２の温度検出値ＴＲと目標温度ＴＲ_Ｏとの比較によりバイパス通路１４の開閉制御弁１６を開閉制御するものである。
先ず、ステップＳＴ１１では燃料到達領域Ｄにおけるシリンダライナ２の温度検出値ＴＲが第１ライナ温度センサＴ１により検出されて制御装置ＰＣに取込まれる。次にステップＳＴ１２では、燃料到達領域Ｄに対応するシリンダライナ２に埋込まれた第１ライナ温度センサＴ１により検出された温度検出値ＴＲと目標温度ＴＲ_Ｏが比較される。

そこで、燃料到達領域Ｄに対応するシリンダライナ２の温度検出値ＴＲがシリンダライナ２の目標温度ＴＲｏよりも高い場合はステップＳＴ１３に進み、開閉制御弁１６が閉じられて（全閉または閉側へ作動）、バイパス通路１４からシリンダライナヘッド側への冷却水の流れが停止または減少される。
一方、シリンダライナ２の温度検出値ＴＲがシリンダライナの目標温度ＴＲｏよりも低い場合はステップＳＴ１４に進む。

ステップＳＴ１４では、ライナ２の温度検出値ＴＲとシリンダライナ側の目標温度ＴＲｏが同じの場合は、スッテップＳＴ１１の前のフローに戻り、ライナ２の温度検出値ＴＲと目標温度ＴＲｏが異なる場合は、次のステップＳＴ１５に進む。
ステップＳＴ１５では、ライナ２の温度検出値ＴＲが目標温度ＴＲｏよりも低い場合は、ステップＳＴ1６で開閉制御弁１６が開放されて（全開または開側へ作動）、バイパス通路１４から冷却水が補助供給口１５を介してバイパスされてこのルーチンが終了する。

このように、第２実施形態によれば、燃料到達領域における第１ライナ温度センサＴ１によって検出されたライナ２の温度検出値ＴＲを、目標温度ＴＲｏとなる燃料蒸発温度以上になるよう制御することで、シリンダライナ２の燃料到達領域Ｄにおける燃料を蒸発させることができる。

なお、第１ライナ温度センサＴ１に代えて、前記補助供給口の１５上方における第２ライナ温度センサＴ３を設けて、燃料到達領域におけるライナ温度と一定の相関関係を予め設定しておき、第２ライナ温度センサＴ３の検出値を用いて燃料到達領域におけるライナ温度を算出するようにしてもよい。
第１ライナ温度センサＴ１は信号線２２ｂで、第２ライナ温度センサＴ３は信号線２４ａで温度検出値を制御装置ＰＣに取込むようになっている。
第２ライナ温度センサＴ３によって補助供給口１５の上方にライナ温度センサを設置して主冷却水通路５の出口側のライナ温度を検出することで、検出温度をシリンダライナの冷却状態の判断等の他の制御にも流用できる。

（第３実施形態）
図５、図６は第３実施形態に係り、図６は検出された冷却水の温度検出値ＴＷと上下限目標温度ＴＷ１，ＴＷ２との比較により開閉制御弁１６を開閉制御するフローチャートである。
すなわち、このフローチャートは検出された冷却水４の温度検出値ＴＷと上下限目標温度ＴＷ１，ＴＷ２との比較によりバイパス通路１４の開閉制御弁１６を開閉制御するものである。

先ず、ステップＳＴ２１では、燃料到達領域Ｄにおける冷却水４の温度検出値ＴＷが主冷却水通路５に設けた第１水路温度センサＴ２で検出されると制御装置ＰＣに取込まれる。
ステップＳＴ２２では、燃料到達領域Ｄに対応する主冷却水通路５に設けた第１水路温度センサＴ２により検出された冷却水の温度検出値ＴＷと、上限目標温度ＴＷ１が比較される。

そこで、燃料到達領域Ｄに対応する主冷却水通路５における冷却水の温度検出値ＴＷが冷却水の上限目標温度ＴＷ１よりも低いか等しい場合は、ステップＳＴ２３に進み、制御装置ＰＣからの指令で開閉制御弁１６が閉じて（全閉または閉側へ作動）、バイパス通路１４からシリンダライナヘッド側への冷却水の流れが停止または減少される。
一方、温度検出値ＴＷが冷却水の上限目標温度ＴＷ１よりも高いか等しい場合は、次のステップＳＴ２４に進む。

ステップＳＴ２４において、温度検出値ＴＷが冷却水の下限目標温度ＴＷ２よりも低いか等しい場合は、ステップＳＴ２１の前のフローに戻り、温度検出値ＴＷが冷却水の下限目標温度ＴＷ２よりも高いか等しい場合はステップＳＴ２５に進み、制御装置ＰＣからの指令で開閉制御弁１６が開放されて（全開または開側へ作動）、バイパス通路１４から冷却水が補助供給口１５を介してバイパスされてこのルーチンが終了する。
ここで、上限目標温度ＴＷ１は、燃料到達領域Ｄにおける冷却水温度の燃料蒸発温度に対応する目標温度であり、下限目標温度ＴＷ２は、潤滑油蒸発温度に対応する目標温度である。すなわち、このフローチャートでは冷却水温度ＴＷが上下限目標温度ＴＷ１、ＴＷ２の間に有るか否かが判断され、これにより開閉制御弁１６の開閉が制御される。

すなわち、制御装置ＰＣの記憶部ＲＯＭに上限目標温度となる燃料蒸発温度となる上限目標温度ＴＷ１と、該燃料蒸発温度より昇温される潤滑油蒸発温度となる下限目標温度ＴＷ２を記憶させて、冷却水４の温度検出値ＴＷに対する上限目標温度ＴＷ１と下限目標温度ＴＷ２を比較し、燃料蒸発温度と潤滑油蒸発温度の高低に応じて開閉制御弁１６を開閉制御することができる。
これによりバイパス量を、燃料噴射弁７から噴射された燃料が到達する燃料到達領域Ｄにおけるシリンダライナ２の内壁燃料蒸発温度以上で、且つ潤滑油蒸発温度以下になるように制御することができる。従って、シリンダライナ内面に付着する燃料を蒸発させつつ潤滑油の蒸発を抑制して潤滑性能の確保と潤滑油消費量の増大を防ぐことができる。
なお、第３実施形態においては冷却水温度を基に制御したが、第２実施形態のようにライナ温度に基づいてもよい。

（第４実施形態）
図７は第４実施形態に係り、制御装置ＰＣの記憶部ＲＯＭに記憶されたエンジン回転数及びエンジン負荷と開閉制御弁１６の開度との相関関係を示すテーブルに基づくオープン制御によりバイパス通路１４の開閉制御弁１６を開閉制御するブロック図である。尚、前述した図面と同一構成部分は同一符号を付して重複する説明を省略する。
図６において、制御装置ＰＣには、エンジンの運転条件となるエンジン回転数及びエンジン負荷に基づいて予め開閉制御弁１６の開度が設定されて、このテーブルは、予め試験によって相関関係を求めて制御装置ＰＣの記憶部ＲＯＭに記憶する。

本実施形態によれば、記憶部ＲＯＭに記憶されたテーブルにより、燃料到達領域Ｄに対応する主冷却水通路５の冷却水温度が、目標温度となる燃料蒸発温度以上となるようエンジンの運転条件に基づいてバイパス通路１４の開閉制御弁１６の開度が制御される。これにより、燃料到達領域におけるシリンダライナの内壁の温度が燃料蒸発温度以上で、且つ潤滑油蒸発温度以下になるように保つことができる。
テーブルを作成し、このテーブルによりエンジンの運転条件に応じて開閉制御弁の開度を制御するので、温度センサを設置しなくてよいため、装置構成が簡素化する。

（第５実施形態）
図８は第５実施形態の変形例に係り、第４実施形態の変形例である。図８に、燃料到達領域に対応するシリンダライナ内壁に膨出部が形成されてシリンダライナの肉厚が厚くなる主冷却水通路５１の内部構造を示す部分断面図である。
図８において、前記燃料到達領域Ｄに対応する主冷却水通路５１内部のシリンダライナ２側内壁には膨出部５１ａが形成されると共に、前記膨出部５１ａに対応するシリンダブロック１の内壁には凹部５１ｂが形成されている。これにより、主冷却水通路５１を流れる冷却水の流量は変わらない。
また、制御装置ＰＣには、第４実施形態と同様にエンジンの運転条件となるエンジン回転数及びエンジン負荷と開閉制御弁１６の開度との相関関係を示すテーブルが記憶されている。

このように、燃料到達領域に対応する主冷却水通路５1内部のシリンダライナ２側の内壁には肉厚の膨出部５1ａが形成されるので、この膨出部５1ａにはシリンダライナ２の燃料到達領域Ｄにおける温度を燃料蒸発温度以上に蓄熱することができ、且つ潤滑油蒸発温度以下に保つことができる。また、主冷却水通路５1内の流量を確保することができる。これにより、効率的な温度制御が可能となる。

本発明によれば、燃料噴射弁から噴射された燃料が到達する燃料到達領域におけるシリンダライナの内壁の温度を制御して、シリンダライナ内面に付着する燃料を蒸発させつつ潤滑油の蒸発を抑制して、潤滑油への燃料の混入を防止して、潤滑性能の確保と潤滑油消費量の増大を防止することができるので、排ガス通路に排ガスに含まれる粒子状物質を捕集するＤＰＦを備えるとともに、ＤＰＦを主噴射とは別にポスト噴射を行って再生制御が実行されるＤＰＦ再生手段を備えたディーゼルエンジンへの適用に適している。

１ シリンダブロック
１ａ 排出口
２ シリンダライナ
４ 冷却水（冷却手段）
５ 主冷却水通路（間隙）
５ａ 膨出部
５ｂ 凹部
１０ 潤滑油
１２ 冷却水供給路（供給口）
１４ バイパス通路
１５ 補助供給口
１６ 開閉制御弁
Ｄ 燃料到達領域
ＰＣ 制御装置
Ｔ１〜Ｔ４ 温度センサ（温度検出手段）
Ｔ１ 第１ライナ温度センサ
Ｔ２ 第１水路温度センサ
Ｔ３ 第２ライナ温度センサ
Ｔ４ 第２水路温度センサ

Claims (8)

1. 排ガス通路に排ガスに含まれる粒子状物質を捕集するＤＰＦ（Diesel Particulate Filter）を備えるとともに、該ＤＰＦを主噴射とは別にポスト噴射を行って再生制御が実行されるＤＰＦ再生手段を備えたディーゼルエンジンのシリンダライナの温度制御装置において、
   シリンダライナの外周壁とシリンダブロックの内周壁との間に形成され、シリンダライナの軸方向に沿って下方から上方に向って冷却水を流す冷却手段と、
   燃料噴射弁から噴射された燃料が到達する燃料到達領域におけるシリンダライナの内壁が燃料蒸発温度以上になるように前記冷却手段を制御する制御装置を備えたことを特徴とするディーゼルエンジンのシリンダライナの温度制御装置。
2. 前記制御手段は、燃料噴射弁から噴射された燃料が到達する燃料到達領域におけるシリンダライナの内壁が燃料蒸発温度以上であり、且つ潤滑油蒸発温度以下になるように前記冷却手段を制御することを特徴とする請求項１に記載のディーゼルエンジンのシリンダライナの温度制御装置。
3. 前記冷却手段は、下方に配置された供給口から供給された冷却水を上端に設けた排出口に向けて流す主冷却水通路と、燃料噴射弁から噴射された燃料がシリンダライナ内壁へ到達する燃料到達領域より上方に開設された補助供給口にシリンダライナの下方の前記主冷却水通路から分岐して主冷却水通路を流れる冷却水をバイパスさせるバイパス通路と、該バイパス通路に設けられた開閉制御弁とを備え、前記制御装置によって前記開閉制御弁の開度を制御することを特徴とする請求項１または２に記載のディーゼルエンジンのシリンダライナの温度制御装置。
4. 前記制御手段は、燃料噴射弁から噴射される燃料が到達する燃料到達領域のシリンダライナまたは該領域における前記主冷却水通路の冷却水温度を検出する温度検出手段からの検出信号に基づいて前記開閉制御弁の開度を制御することを特徴とする請求項３に記載のディーゼルエンジンのシリンダライナの温度制御装置。
5. 前記制御手段は、エンジンの運転条件に基づいて予め設定された開度を基準として前記開閉制御弁を制御することを特徴とする請求項３に記載のディーゼルエンジンのシリンダライナの温度制御装置。
6. 前記主冷却水通路の燃料到達領域に対応する冷却水通路内部のシリンダライナ側の内壁には膨出部が形成されてシリンダライナの肉厚が厚くなると共に、前記膨出部に対応するシリンダブロック側の内壁には凹部が形成されることを特徴とする請求項３に記載のディーゼルエンジンのシリンダライナの温度制御装置。
7. 排ガス通路に排ガスに含まれる粒子状物質を捕集するＤＰＦ（Diesel Particulate Filter）を備えるとともに、該ＤＰＦを主噴射とは別にポスト噴射を行って再生制御が実行されるＤＰＦ再生手段を備えたディーゼルエンジンのシリンダライナの温度制御方法において、
   シリンダライナの外周壁とシリンダブロックの内周壁との間に形成され、シリンダライナの軸方向に沿って下方に配置された供給口から供給された冷却水を上端に設けた排水口に向けて設けられた主冷却水通路に流すとともに、
   燃料噴射弁から噴射された燃料がシリンダライナ内壁へ到達する燃料到達領域より上方に開設された補助供給口にシリンダライナの下方の前記主冷却水通路から分岐したバイパス通路を介して主冷却水通路を流れる冷却水の一部をバイパスし、
   前記バイパス通路に設けた開閉制御弁の開度制御によりバイパス量を制御して前記主冷却通路を流れる冷却水量を制御し、燃料噴射弁から噴射された燃料が到達する燃料到達領域におけるシリンダライナの内壁が燃料蒸発温度以上になるよう制御することを特徴とするディーゼルエンジンのシリンダライナの温度制御方法。
8. 前記バイパス量を、燃料噴射弁から噴射された燃料が到達する燃料到達領域におけるシリンダライナの内壁燃料蒸発温度以上であり、且つ潤滑油蒸発温度以下になるように制御することを特徴とする請求項７に記載のディーゼルエンジンのシリンダライナの温度制御方法。

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