JP2018159309A - 内燃機関の制御装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】この発明は、オイルの劣化度合いとデポジットの生成温度との関係を考慮することで、オイルの劣化度合いにかかわらず、デポジットの生成をより効果的に抑制しつつピストンの冷却を行えるようにした内燃機関の制御装置を提供することを目的とする。【解決手段】ピストン18に向けてオイルを噴射するオイルジェット28と、オイルジェット28へのオイルの供給流量Qを可変とするアクチュエータであるOCV34とを備える内燃機関10において、ECU40は、同一のエンジン負荷KLおよびエンジン回転速度NEの下で、オイルの劣化度合いが高いほど供給流量Qが増加するようにOCV34を制御する。【選択図】図1

Description

この発明は、内燃機関の制御装置に関し、より詳細には、ピストンに向けてオイルを噴射するオイルジェットを備える内燃機関の制御装置に関する。
例えば、特許文献1には、ピストンに向けてオイルを噴射するオイルジェットを備える内燃機関のオイルジェット装置が開示されている。具体的には、このオイルジェット装置では、エンジンの被駆動時(車輪によってエンジンが回転させられている時)には、次のようなオイルジェット制御が実行される。すなわち、オイルの劣化度合いが所定値を超えていない状況では、所定のオイルジェット停止条件が成立している場合に、オイルジェットによるオイルジェットが停止される。一方、オイルの劣化度合いが所定値を越えている状況では、オイルジェット停止条件が成立している場合であってもオイルジェットによるオイルジェットが実行される。
特開2014−080888号公報
ピストンが高温になると、オイルジェットによりピストンに向けて噴射されたオイルに含まれる不溶解成分がデポジットとしてピストンに堆積する可能性がある。より詳細には、ピストンの温度がデポジットの生成温度よりも高くなると、ピストン表面上でデポジットが生成されてしまう。この生成温度は、オイルの劣化度合いが高いほど低くなる。つまり、オイルの劣化度合いが高くなると、ピストン温度がより低い条件であってもデポジットが生成されてしまう。しかしながら、特許文献1に記載の技術は、オイルの劣化度合いが高いほどデポジットの生成温度が低くなる点を考慮してオイルジェットを制御することに着目できていない。このため、上記技術は、オイルジェットによりピストンに向けて噴射されたオイルからデポジットが生成されることを抑制するうえで、未だ改善の余地を残すものであった。
本発明は、上述のような課題に鑑みてなされたものであり、オイルの劣化度合いとデポジットの生成温度との関係を考慮することで、オイルの劣化度合いにかかわらず、デポジットの生成をより効果的に抑制しつつピストンの冷却を行えるようにした内燃機関の制御装置を提供することを目的とする。
本発明に係る内燃機関の制御装置は、ピストンに向けてオイルを噴射するオイルジェットと、前記オイルジェットへの前記オイルの供給流量を可変とするアクチュエータと、を備える内燃機関を制御する。前記制御装置は、同一のエンジン負荷およびエンジン回転速度の下で、前記オイルの劣化度合いが高いほど前記供給流量が増加するように前記アクチュエータを制御する。
前記制御装置は、同一のエンジン負荷、エンジン回転速度および前記劣化度合いの下で、前記オイルの温度が高いほど前記供給流量が増加するように前記アクチュエータを制御してもよい。
前記劣化度合いに応じて変更される前記供給流量は、前記劣化度合いに応じたデポジットの生成温度未満に前記ピストンの温度を下げるための必要最小限の量となるように決定されてもよい。
デポジットの生成温度は、オイルの劣化度合いが高いほど低くなる。本発明によれば、同一のエンジン負荷およびエンジン回転速度の下で、オイルの劣化度合いが高いほどオイルジェットへのオイルの供給流量が増加するようにアクチュエータが制御される。このように、オイルの劣化度合いとデポジットの生成温度との関係を考慮することで、オイルの劣化度合いにかかわらず、デポジットの生成をより効果的に抑制しつつピストンの冷却を行えるようになる。
本発明の実施の形態1に係るオイルジェットを備える内燃機関の構成を説明するための断面図である。 オイルジェットによるオイルの供給流量Qと、オイルの劣化度合いおよびエンジン負荷KLとの関係を表した図である。 本発明の実施の形態1に係るオイルジェット制御に関する処理のルーチンを示すフローチャートである。 オイルの供給流量Qを設定するために実施の形態1においてECUが記憶しているマップの特性を説明するための図である。 、本発明の実施の形態2に係るオイルジェット制御に関する処理のルーチンを示すフローチャートである。 オイルの供給流量Qを設定するために実施の形態2においてECUが記憶しているマップの特性を説明するための図である。 、本発明の実施の形態3に係るオイルジェット制御に関する処理のルーチンを示すフローチャートである。 オイルの供給流量Qを設定するために実施の形態3においてECUが記憶しているマップの特性を説明するための図である。 、本発明の実施の形態4に係るオイルジェット制御に関する処理のルーチンを示すフローチャートである。 エンジン運転状態パラメータと劣化度合いの増加量ΔDとの関係を規定するマップの特性を説明するための図である。
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。ただし、以下に示す実施の形態において各要素の個数、数量、量、範囲等の数に言及した場合、特に明示した場合や原理的に明らかにその数に特定される場合を除いて、その言及した数に、この発明が限定されるものではない。また、以下に示す実施の形態において説明する構造やステップ等は、特に明示した場合や明らかに原理的にそれに特定される場合を除いて、この発明に必ずしも必須のものではない。
実施の形態1.
まず、図1〜図4を参照して、本発明の実施の形態1について説明する。
1.実施の形態1に係る内燃機関の構成
図1は、本発明の実施の形態1に係るオイルジェット28を備える内燃機関10の構成を説明するための断面図である。内燃機関10は、シリンダブロック12とシリンダヘッド14とを備えている。シリンダブロック12の内部には、複数の気筒16が形成されている。図1には、これらの気筒16のうちの1つが表されている。各気筒16の内部には、ピストン18が配置されている。ピストン18は、気筒16の内部を往復移動するように構成されている。
1−1.内燃機関の潤滑系
シリンダブロック12の下端部には、内燃機関10の各部を潤滑するオイルをためておくためのオイルパン20が取り付けられている。オイルパン20内のオイルは、オイルストレーナ22を介してオイルポンプ24によって汲み上げられる。汲み上げられたオイルは、シリンダブロック12に形成されたメインギャラリ26に送られ、メインギャラリ26から内燃機関10の各部に分配される。
内燃機関10では、以下に説明するように、メインギャラリ26に供給されたオイルの一部は、オイルジェット28に供給可能となっている。オイルジェット28は、オイルをピストン18(より詳細には、ピストン18の裏面)に向けて噴射可能に構成されている。オイルジェット28によってオイルをピストン18に供給することで、ピストン18の冷却を行うことができる。
1−2.オイルジェット
オイルジェット28は、複数の噴射ノズル30と、オイルジェットギャラリ32とを備えている。噴射ノズル30は、気筒毎に1つ設置されている。オイルジェットギャラリ32は、メインギャラリ26から供給されるオイルを各噴射ノズル30に分配するための流路である。
1−3.オイルの供給流量を制御するアクチュエータ
内燃機関10は、オイルジェット28へのオイルの供給流量を可変とするアクチュエータの一例として、OCV(Oil Control Valve)34を備えている。より詳細には、OCV34は、メインギャラリ26からオイルジェットギャラリ32に供給されるオイルの流量を制御するために設けられている。OCV34は、一例として電磁式であり、後述のECU40からの指令に基づいて開閉される。
OCV34が開かれると、メインギャラリ26内のオイルの一部が、オイルジェットギャラリ32を介して各噴射ノズル30に供給される。その結果、オイルが各噴射ノズル30から各気筒16のピストン18に向けて噴射される。一方、OCV34が閉じていると、メインギャラリ26からオイルジェットギャラリ32へのオイルの供給が停止され、その結果、各噴射ノズル30からのオイルの噴射も停止される。したがって、ECU40がOCV34の開弁時間を制御することで、ピストン18へのオイルの供給流量を制御することができる。
1−4.内燃機関の制御系
図1に示すシステムは、制御装置としてのECU40を備えている。ECU40には、内燃機関およびこれを搭載する車両に搭載された各種センサが電気的に接続されている。ここでいう各種センサは、クランク角センサ42、エアフローセンサ44、油温センサ46およびオイル劣化センサ48を含む。クランク角センサ42は、クランク角に応じた信号を出力する。ECU40は、クランク角センサ42を用いてエンジン回転速度NEを取得できる。エアフローセンサ44は、内燃機関に吸入される空気の流量に応じた信号を出力する。油温センサ46は、上記オイルの温度に応じた信号を出力する。オイル劣化センサ48は、一例として、オイルの誘電率に応じた信号を出力するセンサである。ECU40は、新油の誘電率を記憶しており、新油の誘電率と、オイル劣化センサ48を用いて取得される現在のオイルの誘電率とを比較することで、現在のオイルの劣化度合いを判定する。ただし、オイル劣化センサを利用したオイルの劣化度合いの判定手法は、上述の手法に限定されない。
また、ECU40には、OCV34とともに、燃料噴射弁などの内燃機関の運転を制御するための各種アクチュエータが電気的に接続されている。
2.実施の形態1に係るオイルジェット制御
ECU40が行うエンジン制御には、OCV34を制御することによるオイルジェット制御が含まれる。
2−1.ピストンの表面上でのオイルからのデポジットの生成
燃焼が行われる気筒の周りに存在して高温に晒されるオイルには、不溶解成分(オイルスラッジなど)が含まれている。ピストンが高温になると、オイルジェットによりピストンに向けて噴射されたオイルに含まれる不溶解成分がデポジットとしてピストンに堆積する可能性がある。より詳細には、ピストンの温度がデポジットの生成温度よりも高くなると、ピストンの表面上でデポジットが生成されてしまう。ピストンの表面にデポジットが生成されると、オイルによるピストンの冷却が阻害されてしまう。
2−2.オイルの劣化度合いを考慮したオイルの供給流量の制御
上記デポジットの生成温度は、オイルの劣化度合いが高いほど低くなる。つまり、オイルの劣化度合いが高くなると、ピストン温度がより低い条件であってもデポジットが生成されてしまう。そこで、本実施形態では、オイルの劣化度合いとデポジットの生成温度との関係を考慮することで、デポジットの生成をより効果的に抑制しつつピストン18の冷却を行えるようにするために、次のようなオイルの供給流量の制御が実行される。
図2は、オイルジェット28によるオイルの供給流量Qと、オイルの劣化度合いおよびエンジン負荷KLとの関係を表した図である。図2中の斜線は、それぞれ、オイル供給流量の値Q1〜Q8の等高線を表している。これらの値は、Q1、Q2、・・・、Q7、Q8の順で大きいものとする。なお、より詳細には、供給流量Qは、個々の噴射ノズル30から噴射されるオイルの量に相当する。
図2に示す関係によれば、同一のエンジン負荷KLの下では、オイルの劣化度合いが高いほど、オイルの供給流量Qが多くなる。また、同一のオイルの劣化度合いの下では、エンジン負荷KL(より詳細には、エンジン負荷率)が高いほど、オイルの供給流量Qが多くなる。供給流量Qの個々の値Q1等は、それらの値と関連付けられたオイル劣化度合いおよびエンジン負荷KLの下で、ピストン18の温度をデポジット生成温度未満にできるように決定されている。
本実施形態では、内燃機関10の運転中に、オイル劣化センサ48を用いてオイルの劣化度合いが判定される。そして、各噴射ノズル30から噴射すべきオイルの量である供給流量Qが、図2に示す関係に従って、オイル劣化度合いとエンジン負荷KLとに応じて決定される。なお、本実施形態では、ECU40はピストン18へのオイルの供給流量をOCV34の開弁時間を制御することで制御している。しかしながら、オイルの供給流量は、OCV34に代えて可変オイルポンプもしくは電動オイルポンプを用いて制御されてもよい。
2−3.ECUによる処理の例
図3は、本発明の実施の形態1に係るオイルジェット制御に関する処理のルーチンを示すフローチャートである。なお、本ルーチンは、所定の制御周期で繰り返し実行されるものとする。
図3に示すルーチンでは、ECU40は、まず、エンジン稼動中であるか否かを判定する(ステップS100)。ここでいうエンジン稼動中とは、内燃機関10が車両の走行用のエンジントルクを発生している状態のことである。ECU40は、ステップS100においてエンジン稼動中ではないと判定した場合には、今回のルーチン起動時の処理を終了する。
一方、ECU40は、ステップS100においてエンジン稼動中であると判定した場合には、エンジン運転状態パラメータであるエンジン負荷KLおよびエンジン回転速度NEを取得する(ステップS102)。なお、エンジン負荷KLは、例えば、エアフローセンサ44を用いて取得される吸入空気量と、クランク角センサ42に基づくエンジン回転速度NEとに基づいて算出することができる。
次に、ECU40は、オイル劣化センサ48を用いて、現在のオイルの劣化度合いを取得する(ステップS104)。
次に、ECU40は、取得されたエンジン運転状態パラメータおよびオイルの劣化度合いに基づいてオイルの供給流量Qを設定する(ステップS106)。具体的には、供給流量Qは、以下の図4を参照して説明されるマップを用いて設定される。
図4は、オイルの供給流量Qを設定するために実施の形態1においてECU40が記憶しているマップの特性を説明するための図である。なお、図4の縦軸は、エンジン負荷KLに代え、例えば、エンジン負荷KLに関連するエンジン運転状態パラメータであるエンジントルクであってもよい。このことは、後述の図6、8、10に示されるマップの特性についても同様である。
図4に示すマップの特性は、上述の図2に示す関係と同じ思想に基づいて、オイルの劣化度合いおよびエンジン負荷KLを考慮して決定されている。さらに、図4に示す例では、供給流量Qは、エンジン回転速度NEをも考慮して決定されている。そして、このマップ上の供給流量Qの各マップ値は、ピストン18の温度をデポジット生成温度未満にできるように決定されている。
具体的には、上記マップによれば、図4に表わされるように、同一のエンジン負荷KLおよびエンジン回転速度NEの下では、供給流量Qはオイルの劣化度合いが高いほど多くなるように決定される。また、同一のオイルの劣化度合いの下では、供給流量Qは、エンジン負荷KLが高いほど多くなり、同様にエンジン回転速度NEが高いほど多くなるように決定される。
さらに付け加えると、図4の下側に例示されたグラフ4−1は、新油(すなわち、劣化度合いの低いオイル)のためのマップ特性を示しており、図4の上側に例示されたグラフ4−2は、劣化油(すなわち、劣化度合いが相対的に高いオイル)のためのマップ特性を示している。これらの例から分かるように、オイルの劣化度合いが相対的に高いときには、各マップ値は、劣化度合いが相対的に低いときと比べて、エンジン負荷KLおよびエンジン回転速度NEの増加に対する供給流量Qの増加率(増量の傾き)が大きくなるように決定される。
次に、ECU40は、設定されたオイルの供給流量Qが得られるようにOCV34を制御する(ステップS108)。
2−4.実施の形態1に係るオイルジェット制御の効果
既述したように、デポジットの生成温度は、オイルの劣化度合いが高いほど低くなる。この点に関し、図3に示すルーチンの処理によれば、同一のエンジン負荷KLおよびエンジン回転速度NEの下では、オイルの劣化度合いが高いほど供給流量Qが増やされる。つまり、このような処理によれば、オイルの劣化度合いが高いほどデポジットの生成温度が低くなる点が考慮され、オイルの劣化が進むにつれ、オイルの増量によってピストン18の冷却がより促進される。これにより、オイルの劣化度合いにかかわらず、ピストン18の表面上でのオイルからのデポジットの生成を抑制することができる。その結果、ピストン18の表面にデポジットが生成されることに起因してオイルによるピストン18の冷却が阻害されにくくすることができる。このため、オイルジェット28によるピストン18の冷却の信頼性を向上させることができる。
より詳細に説明すると、オイルの劣化度合いが高いほど供給流量Qが増やされる上記の処理によれば、仮にオイルの劣化度合いが所定値を超えた際に供給流量Qを一度に余裕を持たせて増やす例と比べて、オイルの個々の劣化度合い(劣化の進行状態)の下でピストン冷却に必要最小限の増量を伴うオイル供給を実現し易くできる。そして、この点に関し、本実施形態では、オイルの劣化度合いに応じた供給流量Qの好ましい設定手法の一例として、オイルの劣化度合いに応じたデポジットの生成温度未満にピストン18の温度を下げるための必要最小限の量となるように、個々の劣化度合いに対応する供給流量Qが決定されている。このため、必要最小限のオイルの増量によって、個々の劣化度合いの下でデポジットの生成を確実に抑制できる。
さらに付け加えると、オイルの増量をピストン冷却に必要最小限の量にできることは、内燃機関10のフリクションおよび冷却損失の低減による燃費向上に繋がる。また、オイルが劣化すると、オイルの粘度が低下する傾向にある。このため、劣化に伴って上述のようにピストン冷却用のオイルの供給流量Qを増加させたとしても、オイルの増量に起因する燃費の低下は生じないといえる。
また、上記ルーチンの処理によれば、エンジン運転状態に応じて供給流量Qが決定される。すなわち、同一のオイルの劣化度合いの下では、エンジン負荷KLが高いほど、また、エンジン回転速度NEが高いほど、供給流量Qが増やされる。エンジン負荷KLが高くなると、1回の燃焼からピストン18が受ける熱量が増えるので、ピストン18の温度が上昇し易くなる。また、エンジン回転速度NEが高くなると、単位時間当たりに燃焼ガスからピストン18が受ける熱量が増えるので、ピストン18の温度が上昇し易くなる。このため、上記の処理によれば、個々のエンジン運転状態(ここでは、エンジン負荷KLおよびエンジン回転速度NE)の下でピストン冷却に必要な適切な量となるように供給流量Qを決定することができる。
実施の形態2.
次に、図5および図6を参照して、本発明の実施の形態2について説明する。以下の説明では、実施の形態2のシステム構成の一例として、図1に示す構成が用いられているものとする。
1.実施の形態2に係るオイルジェット制御
本実施形態に係るオイルジェット制御は、オイルの供給流量Qの決定のためにオイルの劣化度合いとともに用いられるエンジン運転状態パラメータの中にオイルの温度が加えられている点において、実施の形態1に係るオイルジェット制御と相違している。
1−1.ECUによる処理の例
図5は、本発明の実施の形態2に係るオイルジェット制御に関する処理のルーチンを示すフローチャートである。なお、図5に示すルーチン中のステップS100、S104およびS108の処理については、実施の形態1において既述した通りである。
図5に示すルーチンでは、ECU40は、ステップS100においてエンジン稼動中であると判定した場合には、エンジン運転状態パラメータであるエンジン負荷KL、エンジン回転速度NEおよびオイルの温度を取得する(ステップS200)。オイルの温度は、例えば、油温センサ46を用いて取得される。
また、本ルーチンでは、ECU40は、ステップ104の処理に続いて、取得されたエンジン運転状態パラメータ(オイルの温度を含む)およびオイルの劣化度合いに基づいてオイルの供給流量Qを設定する(ステップS202)。具体的には、供給流量Qは、以下に図6を参照して説明されるマップを用いて設定される。
図6は、オイルの供給流量Qを設定するために実施の形態2においてECU40が記憶しているマップの特性を説明するための図である。図6に示すマップの特性には、図4に示すマップの特性と比べて、エンジン負荷KL、エンジン回転速度NEおよびオイルの劣化度合いの観点だけでなく、オイルの温度の観点に基づく供給流量Qの設定も加えられている。
具体的には、上記マップによれば、供給流量Qは、同一のエンジン負荷KL、エンジン回転速度NEおよびオイルの劣化度合いの下では、オイルの温度が高いほど多くなるように決定される。図6の下段に例示されたグラフ6−1は、劣化度合いが低いオイル(新油)であって温度が相対的に低いオイルのためのマップ特性を示しており、図6の中段に例示されたグラフ6−2は、劣化度合いが相対的に高いオイル(劣化油)であって温度が相対的に低いオイルのためのマップ特性を示している。また、図6の上段に例示されたグラフ6−3は、オイルの劣化度合いが相対的に高いオイル(劣化油)であって温度が相対的に高いオイルのためのマップ特性を示している。
図6に示された例から分かるように、オイルの劣化度合いが相対的に高いときには、各マップ値は、劣化度合いが相対的に低いときと比べて、エンジン負荷KLおよびエンジン回転速度NEの増加に対する供給流量Qの増加率(増量の傾き)が大きくなるように決定される。さらに、オイルの劣化度合いだけでなくオイルの温度も相対的に高いときには、各マップ値は、オイルの温度の上昇に伴って、エンジン負荷KLおよびエンジン回転速度NEの増加に対する供給流量Qの増加率(増量の傾き)がさらに大きくなるように決定される。
1−2.実施の形態2に係るオイルジェット制御の効果
以上説明した図5に示すルーチンでは、実施の形態1のオイルジェット制御と比べて、オイルの温度の観点に基づく供給流量Qの設定が加えられている。オイルの温度が高いと、同一のオイル量でピストン18の温度を下げにくくなる。上記ルーチンの処理によれば、同一のエンジン負荷KL、エンジン回転速度NEおよびオイルの劣化度合いの下では、オイルの温度が高いほど供給流量Qが増やされる。これにより、オイルの温度が高くなるにつれ、オイルの増量によってピストン18の冷却がより促進される。このため、オイルの温度変化をも考慮して、ピストン冷却に必要な適切な量となるように供給流量Qを決定することができる。
実施の形態3.
次に、図7および図8を参照して、本発明の実施の形態3について説明する。以下の説明では、実施の形態3のシステム構成の一例として、図1に示す構成からオイル劣化センサ48が省略された構成が用いられているものとする。このことは、後述の実施の形態4も同様である。
1.実施の形態3に係るオイルジェット制御
本実施形態に係るオイルジェット制御は、オイルの劣化度合いの判定手法を除き、実施の形態1に係るオイルジェット制御と同様である。具体的には、本実施形態では、オイル劣化センサ48の利用に代え、エンジン運転時間に基づいてオイルの劣化度合いが判定される。
1−1.ECUによる処理の例
図7は、本発明の実施の形態3に係るオイルジェット制御に関する処理のルーチンを示すフローチャートである。なお、図7に示すルーチン中のステップS100、S102およびS108の処理については、実施の形態1において既述した通りである。
図6に示すルーチンでは、ECU40は、まず、オイル交換の実施の有無を判定する(ステップS300)。オイル交換の実施の有無は、例えば、オイル交換が完了したときに手動で操作されるオイル交換スイッチ(図示省略)の操作の履歴の有無に基づいて判定することができる。あるいは、例えば、オイルレベルセンサ(図示省略)を用いてオイルレベルが所定レベル以下に減少したことについての検出履歴の有無に基づいて、オイル交換の実施の有無が判定されてもよい。
ECU40は、ステップS300においてオイル交換が実施されたと判定した場合には、エンジン運転時間Tをゼロにリセットする(ステップS302)。一方、オイル交換が実施されていないと判定した場合には、ECU40は、ステップS100においてエンジン稼動中であるか否かを判定する。
その結果、エンジン稼動中である場合には、ECU40は、ステップ102においてエンジン運転状態パラメータを取得する。次いで、ECU40は、エンジン運転時間Tをカウントアップする(ステップS304)。このような処理によれば、オイル交換が実施された時からのエンジン運転時間Tを把握できる。オイルの劣化は、エンジン運転時間Tが長くなるにつれて進行する。このため、エンジン運転時間Tが長いほど、オイルの劣化度合いが高いと判定することできる。
次に、ECU40は、取得されたエンジン運転状態パラメータ、およびエンジン運転時間Tに基づくオイルの劣化度合いに基づいてオイルの供給流量Qを設定する(ステップS306)。具体的には、供給流量Qは、以下に図8を参照して説明されるマップを用いて設定される。
図8は、オイルの供給流量Qを設定するために実施の形態3においてECU40が記憶しているマップの特性を説明するための図である。図8に示すマップの特性は、オイルの劣化度合いの指標値として、オイル劣化センサ48の出力に基づく算出値に代え、エンジン運転時間Tが用いられている点を除き、図4に示すマップの特性と同様である。
1−2.実施の形態3に係るオイルジェット制御の効果
以上説明した図7に示すルーチンの処理によれば、オイル劣化センサ48を備えることなく、車両に既存のセンサを利用して、オイルの劣化度合いを考慮したオイルの供給流量Qの制御を行えるようになる。
2.変形例
上述した実施の形態3においては、オイル交換の実施時点からのエンジン運転時間Tに基づいてオイルの劣化度合いを判定する例を挙げた。しかしながら、オイルの劣化度合いの判定は、このようなエンジン運転時間Tに代え、例えば、オイル交換の実施時点からの車両の走行距離に基づくものであってもよい。具体的には、オイル交換の実施時点からの走行距離が長いほどオイルの劣化度合いが高いと判定してもよい。なお、走行距離は、例えば、車両のトリップメータ(図示省略)を用いて取得できる。
また、上述した実施の形態3に係るエンジン運転時間Tまたは上述の走行距離に基づくオイルの劣化度合いの判定手法を用いるオイルジェット制御に対して、実施の形態2において説明したようなオイルの温度の観点に基づく供給流量Qの設定を組み合わせてもよい。
実施の形態4.
次に、図9および図10を参照して、本発明の実施の形態4について説明する。
1.実施の形態4に係るオイルジェット制御
本実施形態に係るオイルジェット制御は、オイルの劣化度合いの判定手法を除き、実施の形態1に係るオイルジェット制御と同様である。本実施形態では、オイル劣化センサ48の利用に代え、エンジン運転状態パラメータから算出されるオイルの劣化度合い指標値Dに基づいてオイルの劣化度合いが判定される。
1−1.ECUによる処理の例
図9は、本発明の実施の形態4に係るオイルジェット制御に関する処理のルーチンを示すフローチャートである。なお、図9に示すルーチン中のステップS100、S108、S200およびS300の処理については、実施の形態1〜3において既述した通りである。
図9に示すルーチンでは、ECU40は、ステップS300においてオイル交換が実施されたと判定した場合には、劣化度合い指標値Dをゼロにリセットする(ステップS400)。一方、オイル交換が実施されていないと判定した場合には、ECU40は、ステップS100においてエンジン稼動中であるか否かを判定する。
その結果、エンジン稼動中である場合には、ECU40は、ステップS200においてエンジン運転状態パラメータを取得する。次いで、ECU40は、劣化度合い指標値Dの前回値に劣化度合いの増加量ΔDを加えることで、劣化度合い指標値Dを更新する(ステップS402)。
具体的には、劣化度合いの増加量ΔDは、一例として、以下に図10を参照して説明されるマップを用いて算出される。図10は、エンジン運転状態パラメータと劣化度合いの増加量ΔDとの関係を規定するマップの特性を説明するための図である。オイルは、高温化で劣化し易い。このため、このマップでは、図10に表わされるように、同一のエンジン負荷KLおよびエンジン回転速度NEの下では、増加量ΔDは、オイルの温度(油温)が高いほど多くなるように決定される。また、同一のオイルの温度の下では、増加量ΔDは、エンジン負荷KLが高いほど多くなり、同様にエンジン回転速度NEが高いほど多くなるように決定される。
さらに付け加えると、図10の下側に例示されたグラフ10−1は、相対的に温度の低いオイルのためのマップ特性を示しており、図10の上側に例示されたグラフ10−2は、相対的に温度の高いオイルのためのマップ特性を示している。これらの例から分かるように、オイルの温度が相対的に高いときには、各マップ値は、オイルの温度が相対的に低いときと比べて、エンジン負荷KLおよびエンジン回転速度NEの増加に対する増加量ΔDの増加率が大きくなるように決定される。
なお、本実施形態では、図10を参照して、増加量ΔDの算出に用いられるエンジン運転状態パラメータがエンジン負荷KLおよびエンジン回転速度NEとともにエンジン回転速度NEを含む例について説明した。しかしながら、増加量ΔDの算出に用いられるエンジン運転状態パラメータは、例えば、エンジン回転速度NEを含まずにエンジン負荷KLおよびオイルの温度だけであってもよく、あるいは、エンジン負荷KLだけであってもよい。
ステップS402では、ECU40は、上述のようなマップを参照して、現在のエンジン負荷KL、エンジン回転速度NEおよびオイルの温度に応じた増加量ΔDを算出し、算出された増加量ΔDを用いて劣化度合い指標値Dの今回値を算出する。このようにして算出(更新)される劣化度合い指標値Dによれば、劣化度合い指標値Dが大きいほど、オイルの劣化度合いが高いと判定することができる。
次に、ECU40は、取得されたエンジン運転状態パラメータ、および、劣化度合い指標値Dに基づくオイルの劣化度合いに基づいてオイルの供給流量Qを設定する(ステップS404)。ステップS404の処理による供給流量Qの設定に用いられるマップは、図8中のエンジン運転時間Tに代え、劣化度合い指標値Dが用いられる点を除いて同様であるため、ここではその詳細な説明を省略する。
1−2.実施の形態4に係るオイルジェット制御の効果
以上説明した図9に示すルーチンの処理によっても、オイル劣化センサ48を備えることなく、車両に既存のセンサを利用して、オイルの劣化度合いを考慮したオイルの供給流量Qの制御を行えるようになる。
2.変形例
上述した実施の形態4に係る劣化度合い指標値Dに基づくオイルの劣化度合いの判定手法を用いるオイルジェット制御に対して、実施の形態2において説明したようなオイルの温度に基づく供給流量Qの設定を組み合わせてもよい。
10 内燃機関
12 シリンダブロック
14 シリンダヘッド
16 気筒
18 ピストン
20 オイルパン
22 オイルストレーナ
24 オイルポンプ
26 メインギャラリ
28 オイルジェット
30 噴射ノズル
32 オイルジェットギャラリ
34 OCV(Oil Control Valve)
40 電子制御ユニット(ECU)
42 クランク角センサ
44 エアフローセンサ
46 油温センサ
48 オイル劣化センサ

Claims (3)

  1. ピストンに向けてオイルを噴射するオイルジェットと、
    前記オイルジェットへの前記オイルの供給流量を可変とするアクチュエータと、
    を備える内燃機関の制御装置であって、
    前記制御装置は、前記オイルの劣化度合いが高いほど、同一のエンジン負荷およびエンジン回転速度の下での前記供給流量が増加するように前記アクチュエータを制御する
    ことを特徴とする内燃機関の制御装置。
  2. 前記制御装置は、前記オイルの温度が高いほど、同一のエンジン負荷、エンジン回転速度および前記劣化度合いの下での前記供給流量が増加するように前記アクチュエータを制御する
    ことを特徴とする請求項1に記載の内燃機関の制御装置。
  3. 前記劣化度合いに応じて変更される前記供給流量は、前記劣化度合いに応じたデポジットの生成温度未満に前記ピストンの温度を下げるための必要最小限の量となるように決定される
    ことを特徴とする請求項1または2に記載の内燃機関の制御装置。
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