JP2017122404A - Control device for internal combustion engine - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は内燃機関の制御装置に関するものである。 The present invention relates to a control device for an internal combustion engine.
内燃機関内部を流れる冷却水が循環する循環経路内に、ポンプと、ハウジングに収容された弁体をモータで回転させることにより開度や冷却水の吐出先を変更することのできる制御弁とを設けた冷却システムが知られている(例えば、特許文献1)。こうした冷却システムでは、ハウジングに対する弁体の相対角度をセンサで把握しつつ、弁体をモータで回転させることにより、冷却水の供給経路や各経路における冷却水の流量を制御する。 In the circulation path through which the cooling water flowing inside the internal combustion engine circulates, a pump and a control valve that can change the opening degree and the discharge destination of the cooling water by rotating the valve body accommodated in the housing with a motor. An installed cooling system is known (for example, Patent Document 1). In such a cooling system, the relative angle of the valve body with respect to the housing is grasped by a sensor, and the valve body is rotated by a motor to control the cooling water supply path and the flow rate of the cooling water in each path.
特許文献2には、多方弁を構成するモータが正常でかつセンサが異常の際にモータを駆動させ、多方弁の開度を大きくする構成が開示されている。 Patent Document 2 discloses a configuration in which when the motor constituting the multi-way valve is normal and the sensor is abnormal, the motor is driven to increase the opening of the multi-way valve.
特許文献3には、内燃機関のピストンの裏面にオイルを供給するオイルジェット装置およびオイルジェット装置から噴射されるオイルの噴射量を調節する開度調節バルブを有する内燃機関が開示されている。なお噴射量は、クランクポジションセンサにより検出されたクランク角、エアフロメータにより検出された吸入空気量、アクセルポジションセンサにより検出されたアクセル開度、水温センサにより検出された冷却水温および油温センサにより検出された油温等に基づき決定される(特許文献3の図4参照)。より具体的にはピストンの温度が上昇する状況、すなわちクランクシャフトの回転速度、吸入空気量、アクセル開度、水温および油温等の上昇に基づき、ピストンの温度が上昇する前のオイル噴射量よりもオイル噴射量を増大させる。
ところで、モータが正常でかつセンサが異常の際に、制御弁上流の冷却通路内の圧力上昇を回避するために、モータを駆動させ制御弁の開度を大きくすると、冷却水の循環量が増加する。その結果、冷却量が大きくなる。そして、冷却水が流れるウォータジャケットを内部に有するシリンダブロックが冷やされ、収縮することに伴いボア径Rは減少する。一方、クランクシャフトの回転速度、吸入空気量、アクセル開度が一定であるという条件の場合において、水温および油温等は上昇しないため、オイルジェット装置から噴射されるオイルの量は増加しない。その結果、ピストンの冷却量は変わらない。 By the way, when the motor is normal and the sensor is abnormal, if the motor is driven and the opening of the control valve is increased in order to avoid an increase in pressure in the cooling passage upstream of the control valve, the circulating amount of cooling water increases. To do. As a result, the cooling amount increases. Then, as the cylinder block having a water jacket through which cooling water flows is cooled and contracted, the bore diameter R decreases. On the other hand, under the condition that the rotation speed of the crankshaft, the intake air amount, and the accelerator opening are constant, the water temperature, the oil temperature, and the like do not rise, so the amount of oil injected from the oil jet device does not increase. As a result, the cooling amount of the piston does not change.
上述した冷却量の違いにより、ボア径Rおよびピストン径rの減少量に違いが発生する。具体的にはボアはピストンに比べ冷却量が大きいので、ボア径Rの減少量はピストン径rの減少量より大きい。その結果、間隙(ボア径R−ピストン径r)は小さくなり、ボアおよびピストンの間隙を通過するオイルの量が制限されるようになる。その結果、ボアおよびピストンの間のオイル油膜の形成が阻害される。 Due to the difference in the cooling amount described above, a difference occurs in the amount of decrease in the bore diameter R and the piston diameter r. Specifically, since the bore has a larger cooling amount than the piston, the reduction amount of the bore diameter R is larger than the reduction amount of the piston diameter r. As a result, the gap (bore diameter R−piston diameter r) is reduced, and the amount of oil passing through the gap between the bore and the piston is limited. As a result, formation of an oil oil film between the bore and the piston is inhibited.
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は制御弁の異常時等に開度を大きくした際に生じる間隙(ボア径R−ピストン径r)の減少を抑制することでボアおよびピストンの摩擦係数が、大きくなることを防ぐことである。 The present invention has been made in view of the above problems, and its object is to suppress a decrease in the gap (bore diameter R−piston diameter r) that occurs when the opening degree is increased when the control valve is abnormal. This is to prevent the friction coefficient of the bore and the piston from increasing.
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。
上記課題を解決するための内燃機関の制御装置は、冷却水が循環する循環経路内に、内燃機関の出力軸によって駆動されるポンプと、開度が調整可能な制御弁とを設けた冷却システムと、ピストンが摺動自在に嵌まったボアを有するシリンダブロックと、ピストンの裏側に向けてオイルを噴出させるオイルジェットと、前記循環経路内でかつ前記シリンダブロック内に設けられたウォータジャケットとを有する内燃機関に適用され、前記開度を大きくすることで前記制御弁を通過できる冷却水の量を増加させる制御弁開度制御部と、前記オイルジェットの噴射量を調節するオイルジェット制御部とを備えている。そして、前記開度を大きくした場合に、オイルジェット制御部はオイルジェットから噴射されるオイルの量を増加させることを特徴としている。
Hereinafter, means for solving the above-described problems and the effects thereof will be described.
An internal combustion engine control apparatus for solving the above problems includes a cooling system in which a pump driven by an output shaft of an internal combustion engine and a control valve whose opening degree is adjustable are provided in a circulation path through which cooling water circulates A cylinder block having a bore in which the piston is slidably fitted, an oil jet that ejects oil toward the back side of the piston, and a water jacket provided in the circulation path and in the cylinder block. A control valve opening degree control unit that is applied to an internal combustion engine and that increases the amount of cooling water that can pass through the control valve by increasing the opening degree; and an oil jet control unit that adjusts the injection amount of the oil jet; It has. And when the said opening degree is enlarged, an oil jet control part increases the quantity of the oil injected from an oil jet, It is characterized by the above-mentioned.
上記構成によれば、制御弁の開度が大きくなり、冷却量が大きくなりボアの収縮量が大きくなったとしても、ピストンジェットより噴射されるオイル量も増えるので、ピストンの収縮量も大きくなる。その結果、間隙(ボア径R−ピストン径r)の減少を抑制することができ、オイル油膜の形成が阻害されることを防ぐことができる。 According to the above configuration, even if the opening degree of the control valve is increased, the amount of cooling is increased, and the amount of contraction of the bore is increased, the amount of oil injected from the piston jet is increased, so that the amount of contraction of the piston is also increased. . As a result, a decrease in the gap (bore diameter R−piston diameter r) can be suppressed, and the formation of the oil oil film can be prevented from being inhibited.
以下、内燃機関の制御装置の一実施形態について、図1〜16を参照して説明する。
まず、図1を参照してECU500の制御対象である内燃機関1の構成を説明する。なお、内燃機関1は車両に搭載される内燃機関である。
Hereinafter, an embodiment of a control device for an internal combustion engine will be described with reference to FIGS.
First, the configuration of the
−内燃機関1の構成−
図1に示すように、内燃機関1のシリンダブロック3に形成されたシリンダ116には、ピストン114が収容されている。なお、内燃機関1は複数のシリンダ116を有する多気筒内燃機関であるが、図1では複数のシリンダ116のうち1つのみを図示している。
-Configuration of internal combustion engine 1-
As shown in FIG. 1, a
ピストン114はコネクティングロッド115を介して内燃機関1の出力軸であるクランクシャフト117に連結されている。また、シリンダブロック3には機関冷却水が循環するウォータジャケット100が各シリンダ116を取り囲むように形成されている。
The
シリンダブロック3の上部にはシリンダヘッド2が組み付けられており、シリンダ116の内周面とピストン114の頂面及びシリンダヘッド2によって燃焼室118が形成されている。
The cylinder head 2 is assembled to the upper part of the
シリンダヘッド2における各燃焼室118の上部には、ピストン114と対向するように点火プラグ104がそれぞれ設けられている。また、シリンダヘッド2には、各燃焼室118と連通する吸気ポート111及び排気ポート101が形成されている。そして、吸気ポート111には、燃焼室118に向かって燃料を噴射するインジェクタ106が設けられている。
吸気ポート111は、吸気マニホルドと接続されて吸気通路110の一部を形成している。また、排気ポート101は、排気マニホルドと接続されて排気通路102の一部を形成している。
The intake port 111 is connected to the intake manifold and forms a part of the
なお、図1に示すように、吸気通路110には、スロットルバルブモータ109によって駆動されて各燃焼室118に導入される空気の量である吸入空気量を調量するスロットルバルブ107が設けられている。
As shown in FIG. 1, the
また、図1に示すように、シリンダヘッド2には、吸気通路110と燃焼室118との間を連通したり、遮断したりする吸気バルブ112が設けられているとともに、排気通路102と燃焼室118との間を連通したり、遮断したりする排気バルブ113が設けられている。吸気バルブ112及び排気バルブ113はそれぞれバルブスプリングの付勢力によって閉弁方向に付勢されている。そして、シリンダヘッド2の内部には吸気バルブ112を駆動する吸気カムシャフト105と、排気バルブ113を駆動する排気カムシャフト103とがそれぞれ回動自在に支持されている。
As shown in FIG. 1, the cylinder head 2 is provided with an
これら排気カムシャフト103及び吸気カムシャフト105は、タイミングチェーンを介してクランクシャフト117と連結されており、クランクシャフト117が2回転すると、それに伴ってこれら排気カムシャフト103及び吸気カムシャフト105がそれぞれ1回転するようになっている。これにより、機関運転に伴ってクランクシャフト117が回転すると、吸気カムシャフト105及び排気カムシャフト103が回転する。そして、吸気カムシャフト105に形成されたカム山の作用により吸気バルブ112が開弁方向にリフトされる。また、排気カムシャフト103に形成されたカム山の作用により排気バルブ113が開弁方向にリフトされる。
The
また、クランクシャフト117には、内燃機関1の冷却システムに冷却水を循環させる冷却水ポンプ13が接続されている。冷却水ポンプ13はクランクシャフト117によって駆動されるため、冷却水ポンプ13からの冷却水の吐出量はクランクシャフト117の回転速度が高くなるほど多くなる。
The
ピストン114の下部には、オイルジェット装置16が設けられている。オイルジェット装置16は、オイルをピストン114の下面に吹きかけることで、ピストン114を冷却する。
An
−内燃機関1の冷却システムの構成−
次に、図2を参照して内燃機関1の冷却システムについて説明する。
図2に示すように、内燃機関1の冷却システムは、冷却水の循環経路を切り替えたり、循環させる冷却水の量を制御したりする制御弁として多方弁4を備えている。
-Configuration of cooling system of internal combustion engine 1-
Next, the cooling system of the
As shown in FIG. 2, the cooling system of the
冷却水ポンプ13から吐出された冷却水は、シリンダブロック3及びシリンダヘッド2の内部を通じて多方弁4に供給される。なお、シリンダヘッド2内には、シリンダブロック3からシリンダヘッド2に流入したばかりの冷却水の温度を検出するヘッド水温センサ14と、シリンダヘッド2を通過して多方弁4に排出される冷却水の温度を検出する出口水温センサ15とが設けられている。
The cooling water discharged from the cooling
多方弁4は、冷却水の吐出先を3つ有している。冷却水の1つ目の吐出先は、ラジエータ12を経由する第1冷却水通路P1である。第1冷却水通路P1におけるラジエータ12よりも下流側の部分は、冷却水ポンプ13に接続されており、ラジエータ12を通過した冷却水は冷却水ポンプ13に戻される。
The
冷却水の2つ目の吐出先は、スロットルボディ6やEGRバルブ7等、内燃機関1の各部に設けられたデバイスに冷却水を循環させる第2冷却水通路P2である。第2冷却水通路P2は、まず3つに分岐しており、スロットルボディ6,EGRバルブ7,EGRクーラ8に冷却水を供給する。そして、第2冷却水通路P2は、スロットルボディ6,EGRバルブ7,EGRクーラ8の下流側で一旦合流した後、2つに分岐してオイルクーラ9とATF暖機部10に冷却水を供給する。第2冷却水通路P2は、オイルクーラ9及びATF暖機部10の下流で合流しており、第1冷却水通路P1におけるラジエータ12よりも下流側の部分に合流している。
The second discharge destination of the cooling water is a second cooling water passage P2 that circulates the cooling water to devices provided in each part of the
冷却水の3つ目の吐出先は、空調装置におけるヒータコア11に冷却水を循環させる第3冷却水通路P3である。第3冷却水通路P3におけるヒータコア11よりも下流側の部分は、第2冷却水通路P2におけるオイルクーラ9及びATF暖機部10の下流の合流部よりも下流側で第1冷却水通路P1との合流部よりも上流側の部分に合流している。
The third discharge destination of the cooling water is a third cooling water passage P3 for circulating the cooling water to the
上記のように、各冷却水通路P1,P2,P3は最終的に合流し、冷却水ポンプ13に接続されている。そのため、各冷却水通路P1,P2,P3を流れた冷却水は、冷却水ポンプ13に戻されることになる。そして、冷却水ポンプ13に戻された冷却水は、冷却水ポンプ13によって再び内燃機関1内に送り出されるようになっている。
As described above, the cooling water passages P1, P2, and P3 finally merge and are connected to the cooling
また、多方弁4には、多方弁4内の圧力が過剰に高くなったときに開弁して冷却水の圧力を逃がすリリーフ弁5も設けられている。
The
−内燃機関1の冷却システム内の多方弁4の構成−
次に、図3〜6を参照して多方弁4の構造について説明する。
図3に示すように、多方弁4には出口になる3つのポート401,402,403がそれぞれ異なる方向に設けられている。ヒータポート402及びデバイスポート403は略同じ内径であり、ラジエータポート401の内径は、ヒータポート402及びデバイスポート403の内径よりも大きくなっている。ラジエータポート401には、第1冷却水通路P1が接続され、ヒータポート402には第3冷却水通路P3が接続される。そして、デバイスポート403には第2冷却水通路P2が接続される。
-Configuration of the
Next, the structure of the
As shown in FIG. 3, the
図4は、多方弁4を構成する部品の一部を示すものである。ハウジング400は、多方弁4の骨格を形成し、各ポート401,402,403へ通じる孔を有する。なお、ラジエータポート401に通じる孔は、2つ存在し、一方の孔にはリリーフ弁5が収容されている。ハウジング400には、こうして一方の孔にリリーフ弁5を収容した状態でラジエータポート401が取り付けられている。これにより、リリーフ弁5は、ラジエータポート401の内部に設けられた状態になっている。3つのポート401,402,403のうち、ラジエータポート401にリリーフ弁5を設けるようにしているのは、ラジエータポート401の通路断面積が、ヒータポート402やデバイスポート403の通路断面積に比べて大きく、リリーフ量を確保しやすいためである。
FIG. 4 shows a part of the parts constituting the
また、ハウジング400には、弁体404が収容されている。弁体404は、内部に冷却水の通路を有している。そのため、弁体404がシャフト405を中心に回転し、ハウジング400に対する弁体404の相対角度が変化することにより、各ポート401,402,403へ通じているハウジング400の各孔と弁体404の内部の冷却水通路の重なり具合が変化する。その結果、各ポート401,402,403を通じた冷却水の流量が変化する。
In addition, a
また、ハウジング400には、モータ408とギア409も収容されている。弁体404のシャフト405はギア409を介してモータ408とつながっており、モータ408の回転速度がギア409により変速され、変速された回転速度で弁体404が回転する。ギア409を介して変速を行う理由は、モータ408の回転速度は速く、そのままの回転速度では弁体404が速く回りすぎてしまうためである。また、冷却水が充填された弁体404を回転させるためには大きなトルクが必要であることも理由の1つである。そのため、ギア409はモータ408の回転を減速して弁体404に伝達する。
The
更に、ハウジング400にはモータ408とギア409を収容している部分を覆うようにセンサカバー410が取り付けられている。センサカバー410の内部には、ポジションセンサ407が取り付けられており、弁体404のシャフト405の先端がこのポジションセンサ407のロータに嵌合している。ポジションセンサ407はロータの回転角度に比例した電圧を出力するセンサである。そのため、弁体404がハウジング400内で回転するとそれに伴ってポジションセンサ407のロータが回転し、弁体404とハウジング400の相対角度に応じた電圧がポジションセンサ407から出力される。
Furthermore, a sensor cover 410 is attached to the
図5(a),(b)は、図4の弁体404を拡大したものである。弁体404は2つの樽型の物体を上下に重ねたような形状をなしており、中心にシャフト405が設けられている。
5A and 5B are enlarged views of the
図5(a)に示すように、弁体404には2つの樽型の部分の側面に冷却水が通過できる孔404A,404Bが空いている。すなわち、この孔404A,404Bは弁体404に設けられた冷却水通路の一部になっている。孔404Aは、弁体404がハウジング400に対してある相対角度の範囲にあるときにラジエータポート401と連通する。一方で、孔404Bは、弁体404がハウジング400に対して別のある相対角度の範囲にあるときにヒータポート402及びデバイスポート403のうち少なくとも一方と連通するように設置されている。
As shown in FIG. 5A, the
また、図5(a),(b)に示すように、弁体404の上面には、一部をストッパ406として残すようにシャフト405の根本を取り囲むように延びる溝412が形成されている。
Further, as shown in FIGS. 5A and 5B, a
図6は、ハウジング400を弁体404の挿入方向から見た場合の斜視図である。ハウジング400内に弁体404が収容されたときに、溝412内に収容されるように、ハウジング400にはストッパ413が設けられている。ハウジング400内に弁体404が収容されているときには、それぞれのストッパ406,413が当接することで、ハウジング400に対する弁体404の相対回転が制限される。すなわち、ストッパ413が図5(b)に矢印Lで示す範囲で移動する範囲で、ハウジング400に対して弁体404が相対回転できるようになっている。
FIG. 6 is a perspective view of the
なお、こうした多方弁4は、図6に示されている弁体404を挿入する収容穴の部分を内燃機関1のシリンダヘッド2における冷却水の出口部分に重ねるようにしてシリンダヘッド2に固定されている。これにより、多方弁4にはこの収容穴の開口部から冷却水が流れ込むようになっている。
Such a
図7は、多方弁4のハウジング400に対する弁体404の相対角度と、各ポート401,402,403の開度との関係を示すグラフである。
図7に示すように、多方弁4では、全てのポート401,402,403が閉じた状態になる位置を相対角度「0°」の位置として、ハウジング400に設けられたストッパ413と弁体404に設けられたストッパ406とが当接する位置までプラスの方向及びマイナスの方向に弁体404を回転させることができるようになっている。すなわち、多方弁4では、ポート401,402,403が閉じている全閉の状態、すなわち開度「0」の状態が最小開度になっている。
FIG. 7 is a graph showing the relationship between the relative angle of the
As shown in FIG. 7, in the
そして、弁体404に設けられた孔404A,404Bの大きさや位置は、ハウジング400に対する弁体404の相対角度の変化に伴い、図7に示すように各ポート401,402,403の開度が変化するように設定されている。
The sizes and positions of the
すなわち、多方弁4では、相対角度「0°」の位置から弁体404をプラスの方向に回転させると、まず、ヒータポート402が開き始め、相対角度が大きくなるのに伴って次第にヒータポート402の開度が大きくなる。そして、ヒータポート402が全開になった後、相対角度が更に大きくなると、次にデバイスポート403が開くようになる。相対開度が大きくなるのに伴い、デバイスポート403の開度は大きくなり、デバイスポート403が全開になった後、ラジエータポート401が開き始める。ラジエータポート401の開度も相対開度が大きくなるのに伴って大きくなり、ストッパ406とストッパ413とが当接する相対角度「+β°」の位置に至る手前でラジエータポート401が全開になる。そして、相対角度「+β°」の位置までは各ポート401,402,403が全開の状態が維持される。したがって、多方弁4では、弁体404及びモータ408のプラスの方向における可動範囲の端が相対角度「+β°」の位置になっており、この位置における弁体404の開度がプラスの方向におけるストッパ開度になっている。要するに、プラスの方向におけるストッパ開度は、全てのポート401,402,403が全開になっている状態の開度であり、弁体404の開度の最大値である。
That is, in the
一方、多方弁4では、相対角度「0°」の位置から弁体404をマイナスの方向に回転させた場合には、ヒータポート402は開弁しない。この場合には、まず、デバイスポート403が開き始め、相対角度が大きくなるのに伴って次第にデバイスポート403の開度が大きくなる。そして、デバイスポート403が全開になった後、相対角度が更に大きくなると、ラジエータポート401が開くようになる。なお、弁体404をマイナスの方向に回転させる場合には、相対角度の絶対値が大きくなることを相対角度が大きくなると表現する。ラジエータポート401の開度も相対開度が大きくなるのに伴って大きくなり、ストッパ406とストッパ413とが当接する「−α°」に至る手前でラジエータポート401が全開になる。そして、「−α°」の位置まではラジエータポート401及びデバイスポート403が全開の状態が維持される。したがって、多方弁4では、弁体404及びモータ408のマイナスの方向における可動範囲の端が相対角度「−α°」の位置になっており、この位置における弁体404の開度がマイナスの方向におけるストッパ開度になっている。要するに、マイナスの方向におけるストッパ開度は、ラジエータポート401及びデバイスポート403が全開になっている状態の開度である。
On the other hand, in the
このように、多方弁4は、いずれの方向に弁体404を回転させた場合にも、相対角度が大きくなるのに伴って、弁体404の開度が大きくなるように構成されている。
As described above, the
−内燃機関1のオイルジェット装置16の構成−
次に、図8および9を参照して、オイルジェット装置16について説明する。
オイルジェット装置16は図8および9で示すように、大きく分けてOSV161、開度調整バルブ173、チェックボール機構182およびそれらをつなぐ油路から成る。
-Configuration of the
Next, the
As shown in FIGS. 8 and 9, the
まず、オイルポンプ(図示せず)から吐出されたオイルの一部が、パイロット油路170および導入油路171に分岐する。パイロット油路170の下流にはOSV161が設けられている。導入油路171の下流には、開度調整バルブ173があり、さらにその下流にはオイルジェットギャラリ177を介してチェックボール機構182が設けられている。
First, part of the oil discharged from an oil pump (not shown) branches into the
次に、OSV161、開度調整バルブ173、チェックボール機構182の内部の構成および相互の関係について説明する。
Next, the internal configurations of the
OSV161は、大きく分け、ソレノイド162、スプリング163、プランジャ164、ケーシング165、バルブシート167、チェックボール168およびストッパ169から成る。プランジャ164はスプリング163により図8の−X方向に付勢されている。プランジャ164の−X方向先には、チェックボール168が設けられ、チェックボール168は、ソレノイド162が励磁されていない場合に、スプリング163の付勢力を受けたプランジャ164により−X方向に力を受け、ストッパ169と接触している。
その結果、パイロット油路170および開度調節バルブ背圧空間175が遮断される。
The
As a result, the
パイロット油路170および開度調節バルブ背圧空間175が遮断されると、導入油路171内のオイルの圧力によって、開度調節バルブ背圧空間175内のオイルがドレイン孔166を通じて、オイルパン(図示せず)に向け放出されることで、圧力が小さくなり、開度調整バルブ173は、Y方向に移動する。その結果、導入油路171およびオイルジェットギャラリ177が連通する。
When the
導入油路171およびオイルジェットギャラリ177が連通すると、オイルジェットギャラリ177の圧力が大きくなり、チェックボール機構182内のチェックボール178を、スプリング183の付勢力に反して−Y方向に移動させる。その結果、貫通孔179およびノズル184が連通し、オイルがノズル184を介して外部に放出される。
When the
ソレノイド162が励磁されている場合は、ソレノイド162から発生した磁束により、プランジャ164は+X方向に力を受け、スプリング163に付勢力に反して、+X方向に移動する。その結果、チェックボール168はプランジャ164から−X方向の力を受けなくなり、パイロット油路170を流れるオイルにより、+X方向に移動する。
When the
チェックボール168が、ストッパ169と非接触になることで、パイロット油路170および開度調節バルブ背圧空間175がバルブ圧力ポート176を介して連通する。そして、バルブ背圧空間175の圧力が大きくなり、開度調節バルブ173は−Y方向に移動する。その結果、開度調節バルブ173は、導入油路171およびオイルジェットギャラリ177を非連通にする。導入油路171およびオイルジェットギャラリ177が非連通になると、オイルギャラリ177内のオイルの圧力は上昇しないため、チェックボール機構182内のチェックボール178を、スプリング183の付勢力に反して−Y方向に移動させることができない。チェックボール178が−Y方向に移動しないので、貫通孔179およびノズル184は非連通のままとなり、オイルがノズル184を介して外部に放出されることはない。
Since the
上記では、オイルがオイルジェット装置16から噴射される場合と噴射されない場合を示したが、ソレノイド162の励磁具合を細かく制御すれば、チェックボールの178の−Y方向の移動量も細かく制御できる。したがって、パイロット油路170および開度調節バルブ背圧空間175の連通具合も細かく制御でき、ひいては開度調節バルブ173は−Y方向の移動量も細かく制御することができる。その結果、導入油路171およびオイルジェットギャラリ177の連通具合も細かく制御できるので、オイルジェット装置16から噴射されるオイル量も細かく制御できる。以上まとめると、OSV161内のソレノイド162をどの程度励磁させるかにより、オイルジェット装置16から噴射されるオイル量を連続的に変化させることができる。
Although the case where oil is injected from the
−ECU500の構成および各構成の制御内容−
次に、図10を参照してECU500について説明する。なお、図10は、ECU500と各構成の入出力の関係を示すブロック図である。
-Configuration of
Next, the
ECU500は、クランクシャフト117の回転速度である機関回転速度を制御する回転速度制御部501を備えている。回転速度制御部501には、車速を検出する車速センサ120やアクセルの開度を検出するアクセルポジションセンサ121、吸気通路110を流れる空気の量を検出するエアフロメータ122、機関回転速度を検出するクランクポジションセンサ123等が接続されている。回転速度制御部501は、これらのセンサ120〜123等から入力された信号に基づいて、通常は、必要なトルクが得られるようにインジェクタ106や点火プラグ104、スロットルバルブモータ109を制御して機関回転速度を制御する。
また、ECU500は、多方弁4のモータ408を制御して弁体404の開度を制御するモータ制御部502を備えている。モータ制御部502には、ヘッド水温センサ14や出口水温センサ15、ポジションセンサ407、外気温度センサ124が接続されている。モータ制御部502は、ポジションセンサ407から出力される電圧の大きさに応じて弁体404の開度を把握する。すなわち、多方弁4では、ポジションセンサ407が弁体404の開度を検出する開度検出部を構成している。モータ制御部502は、通常は、こうして弁体404の開度を把握しながら、モータ408を制御して多方弁4における弁体404の開度を制御し、内燃機関1の冷却システムにおける冷却水の循環経路を切り替えたり、循環させる冷却水の量を制御したりする。
Further, the
更に、ECU500には、モータ408の異常を検出するモータ異常検出部504と、ポジションセンサ407の異常を検出する開度異常検出部503が設けられている。
開度異常検出部503は、ポジションセンサ407に電力を供給する回路に断線やショート等が発生しているかどうかを検出する。
Further, the
The opening degree
モータ異常検出部504は、モータ408に電力を供給する回路に断線やショート等が発生しているかどうかを検出する。
The motor
ECU500は、回転速度制御部501によって機関回転速度を制御しながら、モータ異常検出部504及び開度異常検出部503を通じて多方弁4に異常が発生していないかを検出し、その検出結果に応じて内燃機関1の制御態様を切り替える。
The
図11は、ECU500が制御を切り替えるために実行する処理の流れを示すフローチャートである。この一連の処理は、ECU500に電力が供給されているときに繰り返し実行される。
FIG. 11 is a flowchart showing a flow of processing executed by
図11に示すように、この一連の処理が開始されると、まず、ECU500は、S101において、モータ408が異常であるか否か判定する。このS101では、ECU500は、図12に示す処理を通じて設定されるモータ異常フラグが「ON」になっていればモータ408が異常であると判定し、モータ異常フラグが「OFF」になっていればモータ408は異常ではないと判定する。
As shown in FIG. 11, when this series of processes is started, first,
図12に示す一連の処理は、ECU500に電力が供給されているときにモータ異常検出部504によって繰り返し実行される。図12に示すように、この処理が開始されると、まず、モータ異常検出部504は、S201にて、モータ408を含む回路で断線が起きているか否かを判定する。具体的には、断線が起きている場合、モータ408に電流が流れていないため、モータ異常検出部504は電流の値を確認して、モータ408に電流が流れていない場合に断線が起きていると判定する。S201にてモータ408を含む回路に断線が起きていないと判定した場合(S201:NO)は、次にモータ異常検出部504は、S202でモータ408を含む回路でショートが起きているか否かを判定する。具体的には、ショートが起きている場合、モータ408に電流が通常より多く流れるため、モータ異常検出部504は、電流の値がモータ408を駆動する際に通常流れる電流よりも大きい場合にショートが起きていると判定する。
A series of processing shown in FIG. 12 is repeatedly executed by the motor
S202にてモータ408を含む回路でショートが起きていないと判定した場合(202:NO)は、モータ異常検出部504は、S203でモータ異常フラグを「OFF」にし、この処理を一旦終了する。
If it is determined in S202 that a short circuit has not occurred in the circuit including the motor 408 (202: NO), the motor
一方、S201にてモータ408を含む回路に断線が起きていると判定した場合(S201:YES)や、S202にてモータ408を含む回路でショートが起きていると判定した場合(202:YES)には、モータ異常検出部504は、S204にてモータ異常フラグを「ON」にし、この処理を一旦終了する。
On the other hand, when it is determined in S201 that the circuit including the
図11に示すように、S101においてモータ408が異常ではないと判定した場合(S101:NO)、すなわちモータ異常検出部504によって異常が検出されていない場合は、ECU500は、処理をS102へ進める。S102では、ECU500は、ポジションセンサ407が異常であるか否か判定する。このS102では、ECU500は、図13に示す処理を通じて設定されるセンサ異常フラグが「ON」になっていればポジションセンサ407が異常であると判定する。一方で、ECU500は、センサ異常フラグが「OFF」になっていればポジションセンサ407は異常ではないと判定する。
As shown in FIG. 11, when it is determined in S101 that the
図11に示す一連の処理は、ECU500に電力が供給されているときに開度異常検出部503によって繰り返し実行される。図13に示すように、この処理が開始されると、まず、開度異常検出部503は、S301にて、ポジションセンサ407を含む回路で断線が起きているか否かを判定する。具体的には、断線が起きている場合、ポジションセンサ407に電流が流れていないため、開度異常検出部503は電流の値を確認して、ポジションセンサ407に電流が流れていない場合に断線が起きていると判定する。
A series of processing shown in FIG. 11 is repeatedly executed by the opening degree
S301にてポジションセンサ407を含む回路に断線が起きていないと判定した場合(S301:NO)は、次に開度異常検出部503は、S302でポジションセンサ407を含む回路でショートが起きているか否かを判定する。具体的には、ショートが起きている場合、ポジションセンサ407に電流が通常より多く流れるため、開度異常検出部503は、電流の値がポジションセンサ407でショートが起きていない状態で流れる電流よりも大きい場合にショートが起きていると判定する。
If it is determined in S301 that the circuit including the
S302にてポジションセンサ407を含む回路でショートが起きていないと判定した場合(302:NO)は、開度異常検出部503は、S303でセンサ異常フラグを「OFF」にし、この処理を一旦終了する。
If it is determined in S302 that a short circuit has not occurred in the circuit including the position sensor 407 (302: NO), the opening
一方、S301にてポジションセンサ407を含む回路に断線が起きていると判定した場合(S301:YES)や、S302にてポジションセンサ407を含む回路でショートが起きていると判定した場合(302:YES)には、開度異常検出部503は、S304にてセンサ異常フラグを「ON」にし、この処理を一旦終了する。
On the other hand, if it is determined in S301 that the circuit including the
図11に示すように、S102においてポジションセンサ407が異常ではないと判定した場合(S102:NO)、すなわち、開度異常検出部503によって異常が検出されていない場合は、ECU500は、処理をS104へ進める。
As shown in FIG. 11, when it is determined in S102 that the
このときには、ポジションセンサ407の異常とモータ408の異常がいずれも検出されていないため、S104では、ECU500は、通常制御を行う。
At this time, since neither abnormality of the
S104の通常制御では、ECU500は、回転速度制御部501を通じて、通常通り、必要なトルクが得られるように機関回転速度を制御するとともに、モータ制御部502を通じて弁体404の開度を把握しながらモータ408を制御して多方弁4における弁体404の開度を制御する。
In the normal control in S104, the
具体的には、通常制御においては、モータ制御部502は、外気温度センサ124によって検出された外気温度に応じて夏モードと冬モードとを切り替える。モータ制御部502は、外気温度が基準温度以下であり、空調装置のヒータが使用される可能性のあるときには冬モードでモータ408を制御する。冬モードでは相対開度がプラスになる範囲でモータ408を制御する。一方、モータ制御部502は、外気温度が基準温度より高いときには夏モードでモータ408を制御する。夏モードでは相対開度がマイナスになる範囲でモータ408を制御する。
Specifically, in normal control, the motor control unit 502 switches between the summer mode and the winter mode according to the outside temperature detected by the
上述したように、相対角度がプラスになる範囲では相対角度が大きくなるにつれ、まずヒータポート402が開いたのちに、デバイスポート403が開き、最後にラジエータポート401が開くようになっている。一方、相対角度がマイナスになる範囲ではヒータポート402は開くことはなく、相対角度が大きくなるにつれ、まずデバイスポート403が開き、次にラジエータポート401が開くようになっている。外気温度が基準温度以下であり、空調装置のヒータが使用される可能性のあるときには、ヒータコア11に冷却水を循環させて内燃機関1で発生する熱により暖房用の空気を暖める必要があるため、モータ制御部502は冬モードでモータ408を制御する。その一方で、外気温度が基準温度より高いときには、空調装置のヒータを使用する必要がなく、ヒータポート402に冷却水を循環させる必要がないため、モータ制御部502は夏モードでモータ408を制御する。
As described above, in the range where the relative angle is positive, as the relative angle increases, the
内燃機関1の冷間運転時は、内燃機関1の暖機を促進するため、モータ制御部502は、ラジエータポート401を開かない範囲でモータ408を制御する。具体的には、冬モードの場合には図7に矢印で示す「σ2」の領域で相対角度を制御し、夏モードの場合には図7に矢印で示す「σ1」の領域で相対角度を制御する。なお、冷間運転中であるか否かは、ヘッド水温センサ14や出口水温センサ15等によって検出される冷却水の温度に基づいて判断することができる。
During the cold operation of the
また、こうした暖機運転中には、デバイスポート403の開度を制御して、第2冷却水通路P2に循環させる冷却水の割合を制御することができる。第2冷却水通路P2に循環させる冷却水の割合が多すぎる場合には、スロットルボディ6,EGRバルブ7,EGRクーラ8,オイルクーラ9,ATF暖機部10に冷却水の熱が奪われてしまい、暖機がなかなか完了しない。一方で、第2冷却水通路P2に循環させる冷却水の割合が少なすぎる場合には、スロットルボディ6,EGRバルブ7,EGRクーラ8,オイルクーラ9,ATF暖機部10を利用して効果的に機関各部を温めることができないため、暖機がなかなか完了しない。
Further, during such warm-up operation, the opening degree of the
そこで、モータ制御部502は、こうした暖機運転中に、ヘッド水温センサ14と出口水温センサ15とを用いてシリンダヘッド2を通過する間の冷却水の温度の上昇量を算出し、この上昇量が目標の範囲に収まるようにデバイスポート403の開度を制御するようにしている。 Therefore, during such warm-up operation, the motor controller 502 uses the head water temperature sensor 14 and the outlet water temperature sensor 15 to calculate the amount of increase in the temperature of the cooling water while passing through the cylinder head 2, and this amount of increase. Is controlled to be within the target range.
そして、ヘッド水温センサ14や出口水温センサ15によって検出される冷却水の温度が十分に高くなり、暖機が完了した後は、内燃機関1がオーバーヒートしないように、ラジエータポート401が開くようになる範囲でモータ408を制御する。具体的には、冬モードの場合には図7に矢印で示す「φ2」の領域で相対角度を制御し、夏モードの場合には図7に矢印で示す「φ1」の領域で相対角度を制御する。
Then, after the temperature of the cooling water detected by the head water temperature sensor 14 and the outlet water temperature sensor 15 becomes sufficiently high and the warm-up is completed, the
多方弁4では、ラジエータポート401の開度を制御することによって第1冷却水通路P1を通じてラジエータ12に循環させる冷却水の割合を制御することができる。ラジエータ12を循環する冷却水の割合が少なすぎる場合には、ラジエータ12での放熱が足りなくなってしまう。一方で、ラジエータ12を循環する冷却水の割合が多すぎる場合には、ラジエータ12を通じて必要以上に熱を捨ててしまうことになり、内燃機関1の運転効率が悪くなってしまう。
In the
そこで、モータ制御部502は、暖機完了後には、ヘッド水温センサ14や出口水温センサ15によって検出される冷却水の温度が一定の範囲に収まり、且つシリンダヘッド2を通過する間の冷却水の温度の上昇量が目標の範囲に収まるように、ラジエータポート401の開度を制御するようにしている。
Therefore, after the warm-up is completed, the motor control unit 502 keeps the temperature of the cooling water detected by the head water temperature sensor 14 and the outlet water temperature sensor 15 within a certain range and passes the cooling water while passing through the cylinder head 2. The opening degree of the
こうして通常制御を選択して実行すると、ECU500は、この処理を一旦終了する。一方、図11に示すように、S102にて、ポジションセンサ407が異常であると判定した場合(S102:YES)、すなわちポジションセンサ407の異常が検出されており、モータ408の異常が検出されていないときには、ECU500は、処理をS105に進める。
When the normal control is selected and executed in this way,
このときには、ポジションセンサ407に異常が生じており、弁体404の開度を把握することができないため、S105では、ECU500は、フェイルセーフ制御の1つである第1の制御を行う。
At this time, an abnormality has occurred in the
S105の第1の制御では、モータ制御部502は、モータ408を可動範囲の端まで駆動させて弁体404の開度をストッパ開度に固定する。なお、このときには、ポジションセンサ407に異常が生じているため、モータ制御部502は弁体404及びハウジング400の相対角度を見失っているが、モータ408には異常が生じていない。そのため、弁体404のストッパ406とハウジング400のストッパ413とが当接するまでモータ408を駆動し続ければ、弁体404の開度をストッパ開度に固定することができる。また、第1の制御においても、モータ制御部502は、通常制御のときと同様に、外気温度センサ124によって検出された外気温度に応じて夏モードと冬モードとを切り替える。そのため、冬モードでは冬モードのストッパ開度に弁体404の開度が固定されることになり、夏モードでは夏モードのストッパ開度に弁体404の開度が固定されることになる。
In the first control of S105, the motor control unit 502 drives the
S105の第1の制御では、こうしてモータ制御部502を通じて弁体404の開度をストッパ開度に固定した上で、S104における通常制御と同様に、回転速度制御部501を通じて通常通り機関回転速度を制御する。
In the first control of S105, after the opening degree of the
こうして第1の制御を選択して実行すると、ECU500は、この処理を一旦終了する。
ところで、S101にて、モータ408が異常であると判定した場合(S101:YES)は、ECU500は、処理をS103に進める。
When the first control is selected and executed in this way,
If it is determined in S101 that the
S103では、ECU500は、S102と同様の方法で、ポジションセンサ407が異常であるか否か判定する。すなわち、ECU500は、図11に示す処理を通じて設定されるセンサ異常フラグが「ON」になっていればポジションセンサ407が異常であると判定する一方、センサ異常フラグが「OFF」になっていればポジションセンサ407は異常ではないと判定する。
In S103, the
S103にて、ポジションセンサ407が異常であると判定した場合(S103:YES)、すなわち、開度異常検出部503によって異常が検出されている場合は、ECU500は、処理をS106に進める。
If it is determined in S103 that the
このときには、ポジションセンサ407の異常とモータ408の異常がともに検出されていることになる。モータ408及びポジションセンサ407がともに異常の際は、ハウジング400に対する弁体404の相対角度が不明になるとともに、弁体404を動かし相対角度を変えることもできなくなる。そのため、S106では、ECU500は、フェイルセーフ制御の1つである第2の制御を行う。
At this time, both the abnormality of the
S106の第2の制御では、上述したように、モータ制御部502による制御を行うことはできないため、モータ制御部502はモータ408の制御を停止する。一方、回転速度制御部501は、機関回転速度に上限回転速度を設定し、上限回転速度を超えることがないように機関回転速度を制御する。すなわち、第2の制御では、機関回転速度の制御範囲が上限回転速度以下の範囲に制限され、必要なトルクが得られるようになる機関回転速度が上限回転速度を超えている場合には、機関回転速度が上限回転速度に制御される。
In the second control in S106, as described above, since the control by the motor control unit 502 cannot be performed, the motor control unit 502 stops the control of the
多方弁4の弁体404の開度が小さい状態でポジションセンサ407やモータ408に異常が生じ、多方弁4が制御できなくなったときには、多方弁4を通過できる冷却水の量が必要以上に制限される。その結果、機関回転速度が高まって冷却水ポンプ13から吐出される冷却水の量が多くなったときに、循環経路内の圧力が過剰に高くなるおそれがある。
If the
このときには、ポジションセンサ407に異常が生じており、弁体404の開度を把握することができないため、全てのポート401,402,403が閉弁している状態、すなわち弁体404の開度が最小開度である状態を想定して上限回転速度が設定される。具体的には、弁体404の開度が最小開度であっても循環経路から冷却水が漏れることのない機関回転速度の範囲を実験によって特定し、その範囲に収まる値を上限回転速度として設定している。なお、図2を参照して説明したように冷却水の循環経路にはリリーフ弁5が設けられているため、全てのポート401,402,403が閉弁している状態であってもリリーフ弁5を通じて冷却水の一部は第1冷却水通路P1にリリーフされる。上限回転速度は、こうしてリリーフ弁5によって冷却水がリリーフされている状態において循環経路から冷却水が漏れてしまうことのない範囲の値に設定されている。
At this time, an abnormality has occurred in the
こうして第2の制御を選択して実行すると、ECU500は、この処理を一旦終了する。
一方、S103にてポジションセンサ407が異常ではないと判定した場合(S103:NO)、すなわち、開度異常検出部503によって異常が検出されていない場合は、ECU500は、処理をS107へ進める。
When the second control is selected and executed in this way,
On the other hand, if it is determined in S103 that the
このときには、ポジションセンサ407には異常が生じておらず、弁体404の開度は把握することができるものの、モータ408に異常が生じており、モータ408を制御することができない状態である。そのため、S107では、ECU500は、フェイルセーフ制御の1つである第3の制御を行う。
At this time, no abnormality has occurred in the
S107の第3の制御では、上述したように、モータ制御部502によるモータ408の制御を行うことはできないため、モータ制御部502はモータ408の制御を停止する。一方、ポジションセンサ407に異常は生じていないため、弁体404の開度を把握することはできる。そこで、回転速度制御部501は、把握している弁体404の開度に応じて機関回転速度に上限回転速度を設定し、上限回転速度を超えることがないように機関回転速度を制御する。すなわち、第3の制御でも、第2の制御と同様に機関回転速度の制御範囲が上限回転速度以下の範囲に制限される。しかし、第3の制御では上限回転速度が弁体404の開度に応じて設定される点が第2の制御と異なっている。
In the third control of S107, as described above, since the motor control unit 502 cannot control the
第3の制御では、回転速度制御部501は、ポジションセンサ407が検出している相対角度とその相対角度に対応する上限回転速度との関係を記憶したマップを参照し、ポジションセンサ407が検出している相対角度に応じた上限回転数を設定する。
In the third control, the rotational
図14は第3の制御におけるポジションセンサ407が検出している相対角度と上限回転速度との関係を示すグラフである。実線で示すように、デバイスポート403が開弁し始める相対角度以上の範囲(−θ〜−α,+θ’〜+β)において、相対角度が大きくなり、弁体404の開度が大きくなるのに従い、徐々に上限回転速度が高くなっていることがわかる。
FIG. 14 is a graph showing the relationship between the relative angle detected by the
弁体404の開度が大きいほど、冷却水が多方弁4を通過しやすくなり、機関回転速度が高くなったとしても、循環経路から冷却水が漏れにくくなる。第3の制御で参照するマップは、弁体404の開度に応じて循環経路から冷却水が漏れることのない機関回転速度の範囲を実験によって特定し、その範囲に収まる値を上限回転速度として設定することにより作成されている。
The larger the opening degree of the
図14には、比較のため、第2の制御における上限回転速度を二点鎖線で示している。弁体404の開度が最小開度であることを想定して一様に上限回転速度を設定している第2の制御に比べ、第3の制御では弁体404の開度が大きいときには、上限回転速度を高くすることができることがわかる。
In FIG. 14, for comparison, the upper limit rotational speed in the second control is indicated by a two-dot chain line. Compared to the second control in which the upper limit rotational speed is uniformly set on the assumption that the opening of the
こうして第3の制御を選択して実行すると、ECU500は、この処理を一旦終了する。次に、図9に示す一連の処理を実行することによって生じる作用について説明する。多方弁4におけるモータ408やポジションセンサ407に異常が生じている場合には、フェイルセーフ制御として第1の制御,第2の制御,第3の制御が実行されるようになる。
When the third control is selected and executed in this way,
モータ408とポジションセンサ407の双方に異常が生じているときには、第2の制御が実行される。この第2の制御では、全てのポート401,402,403が閉弁していたとしても循環経路から冷却水が漏れることがないように一律に上限回転速度が設けられ、機関回転速度が制限されるようになる。
When abnormality occurs in both the
一方で、モータ408が異常ではなく、ポジションセンサ407が異常のときには、第1の制御が実行される。この第1の制御では、モータ408を可動範囲の端まで駆動して弁体404の開度をストッパ開度に固定し、上限回転速度を設けずに機関回転速度が制御されるようになる。すなわち、この第1の制御では、機関回転速度の制限が行われておらず、第2の制御に比べて機関回転速度の制限が緩和されている。
On the other hand, when the
また、ポジションセンサ407が異常ではなく、モータ408が異常のときには、第3の制御が実行される。この第3の制御では、そのときの弁体404の開度に応じて上限回転速度が設定され、開度が大きいときほど上限回転速度が高くされるようになる。すなわち、この第3の制御でも、第2の制御に比べて機関回転速度の制限が緩和されている。
Further, when the
ECU500は、オイルジェット装置16のソレノイド162の励磁の量を制御するオイルジェット装置制御部505を備えている。
The
通常オイルジェット装置制御部505は、ノッキング等の回避のためピストン114の温度が所定値以上にあがらないように、オイルジェット装置16から噴射されるオイル量を調整する。具体的には、クランクポジションセンサ123により検出されたクランク角、エアフロメータ122により検出された吸入空気量、アクセルポジションセンサ121により検出されたアクセル開度、水温センサ(14または15)により検出された冷却水温および油温センサ(図示せず)により検出された油温等に基づき、オイルジェット装置16から噴射されるオイル量を調整する(通常制御)。
Usually, the oil jet
次に、図15を参照して、多方弁4の異常時(具体的には第1の制御時)のオイルジェット装置制御部505の制御のフローチャートを説明する。
Next, a control flowchart of the oil jet
まず、S401ではECU(モータ制御部502)が第1の制御の指令を出力しているか否かが判別される。S401にてECU(モータ制御部502)が第1の制御の指令が出ている場合(S401:YES)、S402にてオイルジェット装置制御部505はオイル噴射量増量制御を実行する。オイル噴射量増量制御とは具体的には、オイルジェット装置16のソレノイド162の励磁の量を減らすことを指す。オイル噴射量増量制御した後は、処理を一旦終了する。
First, in S401, it is determined whether or not the ECU (motor control unit 502) outputs a first control command. When the ECU (motor control unit 502) issues a first control command in S401 (S401: YES), the oil jet
一方、ECU(モータ制御部502)が第1の制御の指令を出力していない場合(S401:NO)、S403にてオイルジェット装置制御部505は上述した通常制御を実行し、処理を一旦終了する。
On the other hand, when the ECU (motor control unit 502) does not output the first control command (S401: NO), in S403, the oil jet
次に図15に示す一連の処理を実行した場合の作用効果を、図16を参照して説明する。なお、図16(a)〜(e)は、アクセル開度、クランクシャフトの回転速度、吸入空気量等のパラメータは全て一定であることを前提条件としている。 Next, operations and effects when the series of processes shown in FIG. 15 are executed will be described with reference to FIG. 16A to 16E are based on the premise that parameters such as the accelerator opening, the rotational speed of the crankshaft, and the intake air amount are all constant.
図16(a)および(b)は、図15に示す一連の処理を実行しない場合の従来の、ボア径R、ピストン径r、間隙(ボア径R−ピストン径r)およびオイル噴射量のタイミングチャートである。第1の制御の開始後、ボア径Rの減少量はピストンピストン径rの減少量よりも大きいため、間隙(ボア径R−ピストン径r)が第1の制御開始前に比べ小さくなっていることがわかる。 FIGS. 16A and 16B show the conventional bore diameter R, piston diameter r, gap (bore diameter R−piston diameter r), and oil injection amount timing when the series of processing shown in FIG. 15 is not executed. It is a chart. Since the amount of decrease in the bore diameter R is larger than the amount of decrease in the piston piston diameter r after the start of the first control, the gap (bore diameter R−piston diameter r) is smaller than before the start of the first control. I understand that.
図16(c)〜(e)は、図15に示す一連の処理を実行した場合の、ボア径R、ピストン径r、間隙(ボア径R−ピストン径r)、オイル噴射量増量制御の実行の有無およびオイル噴射量のタイミングチャートである。第1の制御が開始されるとオイル噴射量増量制御が実行される(図16(d))。その結果、オイルジェット装置16から噴射されるオイル噴射量は増大(図16(e))し、ピストン径rの減少量も大きくなる。したがって、図15に示す一連の処理を実行した場合は実行しなかった場合に比べ、間隙(ボア径R−ピストン径r)が小さくなることがなく、ボアおよびピストンの間の摩擦係数が大きくなることを抑制することができる。
FIGS. 16C to 16E show execution of the bore diameter R, piston diameter r, gap (bore diameter R−piston diameter r), and oil injection amount increase control when the series of processes shown in FIG. 15 is executed. It is a timing chart of the presence or absence and oil injection amount. When the first control is started, oil injection amount increase control is executed (FIG. 16 (d)). As a result, the oil injection amount injected from the
(その他の実施例1)
・上記実施形態では、第1の制御すなわち、多方弁4の開度を大きくするトリガーとして多方弁4のモータ408が正常でかつポジションセンサ407が異常の場合をあげているが、必ずしもこのような場合である必要はない。例えば、ヘッド水温センサ14または出口水温センサ15で検出した水温が所定値以上の場合に第1の制御を実行する場合も考えられる。
(Other Example 1)
In the above embodiment, the first control, that is, the case where the
図17を参照して、その他の実施例1に係る多方弁4の制御を切り替えるために実行する処理の流れを説明する。S501にて、ヘッド水温センサ14または出口水温センサ15で検出した水温が所定値より大きいか否かを判定する。ヘッド水温センサ14または出口水温センサ15で検出した水温が所定値より大きい場合(S501:Yes)は、S502により第1の制御が実行される。一方、ヘッド水温センサ14または出口水温センサ15で検出した水温が所定値以下の場合(S501:No)は、図11のS104と同様の通常制御が実施される。なお、その他の実施例1ではヘッド水温センサ14または出口水温センサ15に限ったが、これらに限る必要はなく、冷却通路内に設けた第3の水温センサで検出した水温を用いてもよい。
With reference to FIG. 17, the flow of the processing executed to switch the control of the
(その他の実施例2)
図18を参照して、その他の実施例2に係る多方弁4の制御を切り替えるために実行する処理の流れを説明する。S601にて、冷却通路内に設けられた圧力センサ(図示せず)で検出した水温が所定値より大きいか否かを判定する。冷却通路内に設けられた圧力センサの値が所定値より大きい場合(S601:Yes)は、S602により第1の制御が実行される。一方、冷却通路内に設けられた圧力センサの値が所定値以下の場合(S601:No)は、図11のS104と同様の通常制御が実施される。
(Other Example 2)
With reference to FIG. 18, the flow of processing executed to switch the control of the
なお、上記実施形態は、これを適宜変更した以下の形態で実施することもできる。また、各変更例のうち、組み合わせて実施することができるものは適宜組み合わせて実施してもよい。 In addition, the said embodiment can also be implemented with the following forms which changed this suitably. Moreover, what can be combined and implemented among each modified example may be implemented in combination as appropriate.
・OSV161の代わりに開度調整が可能なOCV(オイルコントロールバルブ)を設けてもよい。更にいえば、ECU500にてオイル噴射量を可変にできる構成であれば本制御を適用できる。
An OCV (oil control valve) capable of adjusting the opening degree may be provided instead of the
・制御弁としてラジエータポート401,ヒータポート402,デバイスポート403の3つのポートを備える多方弁4を例示したが、ポートの数が3つでなくても同様の課題は生じ得る。そのため、ポートの数が3つ以外の制御弁を備える内燃機関に適用される制御装置に同様の構成を採用することもできる。また冬モードと夏モードを具備し、これらを使い分ける多方弁4を例示したが、制御弁は必ずしも冬モードと夏モードを具備している必要はない。
-Although the
・上記実施形態では、モータ制御部502およびオイルジェット装置制御部505は共にECU500内に設けられているが、それぞれ別のECUに設けられていてもよい。
In the above embodiment, the motor control unit 502 and the oil jet
・上記実施形態では、モータ駆動式の多方弁4によりラジエータ12に供給される冷却液の流量を調整することで、液温制御を行っていた。サーモワックスを加熱する電気ヒータを内蔵する電子サーモスタットを多方弁4の代わりに設け、ラジエータ12に供給される冷却液の流量の調整を、電気ヒータの通電制御により行うようにしてもよい。また、冷却水ポンプ13として電動式のポンプを採用し、同ポンプの冷却水吐出量を調整することで水温制御を行うようにしてもよい。
In the above embodiment, the liquid temperature control is performed by adjusting the flow rate of the coolant supplied to the radiator 12 by the motor-driven
・冷却液回路の構成が図1に例として挙げたものと異なる内燃機関の冷却システムにおいても、上記実施形態の水温制御の切り替えに係る処理を同様に適用することができる。 The processing relating to the switching of the water temperature control of the above embodiment can be similarly applied to a cooling system for an internal combustion engine whose configuration of the coolant circuit is different from that exemplified in FIG.
1…内燃機関、2…シリンダヘッド、3…シリンダブロック、4…制御弁(多方弁)、5…リリーフ弁、6…スロットルボディ、7…EGRバルブ、8…EGRクーラ、9…オイルクーラ、10…ATF暖機部、11…ヒータコア、12…ラジエータ、13…冷却水ポンプ、14…ヘッド水温センサ、15…出口水温センサ、16…オイルジェット装置、100…ウォータジャケット、101…排気ポート、102…排気通路、103…排気カムシャフト、104…点火プラグ、105…吸気カムシャフト、106…インジェクタ、107…スロットルバルブ、109…スロットルバルブモータ、110…吸気通路、111…吸気ポート、112…吸気バルブ、113…排気バルブ、114…ピストン、115…コネクティングロッド、116…シリンダ、117…クランクシャフト、118…燃焼室、120…車速センサ、121…アクセルポジションセンサ、122…エアフロメータ、123…クランクポジションセンサ、124…外気温度センサ、125…油温センサ、161…OSV(制御バルブ)、162…ソレノイド、163…スプリング、164…プランジャ、165…ケーシング、166…ドレイン孔、167…バルブシート、168…チェックボール、169…ストッパ、170…パイロット油路、 171…導入油路、172…弁部、173…開度調整バルブ、174…スプリング、175…開度調整バルブ背圧空間、176…バルブ圧力ポート、177…オイルジェットギャラリ、178…チェックボール、 179…貫通孔、180…弁座、181…本体部、182…チェックボール機構、183…スプリング、 184…ノズル、400…ハウジング、401…ラジエータポート、402…ヒータポート、403…デバイスポート、404…弁体、405…シャフト、406…ストッパ、407…ポジションセンサ、408…モータ、409…ギア、410…センサカバー、412…溝、413…ストッパ、500…ECU、501…回転速度制御部、502…モータ制御部、503…開度異常検出部、504…モータ異常検出部、505…オイルジェット装置制御部。
DESCRIPTION OF
Claims (1)
前記開度を大きくすることで前記制御弁を通過できる冷却水の量を増加させる制御弁開度制御部と、前記オイルジェットの噴射量を調節するオイルジェット制御部とを備える内燃機関の制御装置において、
前記開度を大きくした場合に、前記オイルジェット制御部は前記オイルジェットから噴射されるオイルの量を増加させることを特徴とする内燃機関の制御装置。
A cooling system in which a pump driven by the output shaft of the internal combustion engine and a control valve whose opening degree can be adjusted is provided in a circulation path through which the cooling water circulates, and a bore in which a piston is slidably fitted. Applied to an internal combustion engine having a cylinder block, an oil jet for ejecting oil toward the back side of the piston, and a water jacket provided in the circulation path and in the cylinder block;
A control device for an internal combustion engine, comprising: a control valve opening degree control unit that increases the amount of cooling water that can pass through the control valve by increasing the opening degree; and an oil jet control unit that adjusts an injection amount of the oil jet In
The control apparatus for an internal combustion engine, wherein the oil jet control unit increases the amount of oil injected from the oil jet when the opening degree is increased.
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JP2016001383A JP2017122404A (en) | 2016-01-06 | 2016-01-06 | Control device for internal combustion engine |
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