JP2019052543A - 内燃機関の制御装置 - Google Patents
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Abstract
Description
上述したように、第2所定期間のボア壁温の低下度合いは、ウォータジャケット内の冷却水温の偏りによる要因が支配的であり、水止め制御を実行しているときの方がそうではないときに比して大きくなる傾向にある。そのため、第2所定期間において、水止め制御を実行しているときのボア壁温と水止め制御を実行していないときのボア壁温との差は、上記経過時間が長い場合、該経過時間が短い場合に比べて大きくなる傾向にある。
第2所定期間経過した後の第3所定期間では、ウォータジャケット内の冷却水の温度分布における偏りが解消されつつあって、ボア壁温の低下度合いは、内燃機関からの放熱等の影響が支配的となる。そのため、第2所定期間経過後は、水止め制御を実行しているときとそうではないときとにおいて、ボア壁温の低下度合いにそれほど大きな変化はない傾向にある。上記構成では、こうした傾向を考慮して、水止め制御が実行されているときに内燃機関が自動停止された場合における自動始動する際の燃料噴射量と、水止め制御が実行されていないときに内燃機関が自動停止された場合における自動始動する際の燃料噴射量との差を第3所定期間では一定にしている。これにより、第3所定期間における自動始動の際の燃料噴射量の算出態様を適切にすることができる。
内燃機関の制御装置の第1実施形態について、図1〜図11を参照して説明する。内燃機関及び該内燃機関の制御装置は車両に搭載されている。
図2に示すように、調節弁30は、冷却水の吐出口である3つのポートを有している。すなわち、調節弁30は、第1冷却水経路90が接続されるラジエータポートP1と、第2冷却水経路100が接続されるデバイスポートP2と、第3冷却水経路110が接続されるヒータポートP3とを有している。各ポートP1,P2,P3は、それぞれ異なる方向に開口している。デバイスポートP2の内径とヒータポートP3の内径とは同一である。ラジエータポートP1の内径は、デバイスポートP2及びヒータポートP3の内径よりも大きい。
図5に示すように、ロータ60は、弁体61と、該弁体61に挿通されているロータ軸65とを有している。弁体61は、図5の上側に配置されている第1弁部62と、下側に配置されている第2弁部63とを有している。第1弁部62は、ロータ軸65の中心軸方向(図5の上下方向)における中央部分ほど拡径された筒形状に形成されている。第1弁部62の側壁には、周方向に延びている第1貫通孔62Aが形成されている。第1貫通孔62Aによって、第1弁部62の内域と外域とは連通している。第1弁部62には、その上端に径方向内側に延びている突出壁62Bが連結されている。突出壁62Bの先端には、円環状に形成されている支持壁62Cが連結されている。第1弁部62の上端部には、周方向に円弧状に延びている係止孔62Dが形成されている。
図6に示すように、調節弁30では、各ポートP1,P2,P3の全てが閉じた状態になるときのロータ位相θを「0°」としている。この状態では、弁体61を上方から視たときの時計回り方向(プラス方向)、及び半時計回り方向(マイナス方向)にロータ60を回転させることができる。なお、各ポートP1,P2,P3における開口率は、全開時の開口面積を「100%」とし、全閉時の開口面積を「0%」として、各ポートP1,P2,P3における開口面積の比率を表している。
冷却水温算出部138は、水温センサ24からの出力信号に基づいて冷却水温を算出する。冷却水温判定部139は、冷却水温算出部138によって算出された冷却水温が水止め実行温度範囲にあるか否かを判定する。
次に、図8のフローチャートを参照して、内燃機関の制御装置130が実行する自動停止・自動始動制御に係る一連の処理の流れについて説明する。なお、この処理は、制御装置130によって所定周期毎に繰り返し実行される。
すなわち、図10(a)及び(b)に示すように、始動時燃料噴射量は、ボア壁温に関係するパラメータである冷却水温と経過時間とに基づいて算出される。冷却水温は、自動始動条件が成立したときに冷却水温算出部138によって算出された冷却水温である。また、経過時間は、内燃機関が自動停止されてから内燃機関の自動始動条件が成立するまでの経過時間であって、経過時間算出部137によって算出される。水止め時始動マップ及び水流し時始動マップは、予め実験やシミュレーションによって求められて噴射量算出部135に記憶されている。以下では、内燃機関を自動停止するときに水止め制御が実行されている場合において、始動時燃料噴射量を算出するための冷却水温を水止め時冷却水温とし、始動時燃料噴射量を算出するための経過時間を水止め時経過時間とする。また、内燃機関を自動停止するときに水止め制御が実行されていない場合において、始動時燃料噴射量を算出するための冷却水温を水流し時冷却水温とし、始動時燃料噴射量を算出するための経過時間を水流し時経過時間とする。また、内燃機関を自動停止するときに水止め制御が実行されている場合における始動時燃料噴射量を水止め時噴射量とし、内燃機関を自動停止するときに水止め制御が実行されていない場合における始動時燃料噴射量を水流し時噴射量とする。
(1)図11(c)に示すように、タイミングt100においてブレーキペダルが操作されると、図11(d)に示すように車速が減少する。そして、ブレーキペダルの操作量が第1所定量以上であり、車速が所定速度以下となるタイミングt101において、図11(f)に示すように自動停止条件が成立する。自動停止条件が成立したタイミングt101において内燃機関が自動停止すると、これに伴って、図11(e)に示すように内燃機関の回転速度である機関回転速度が「0」となる。内燃機関の自動停止が継続することにより、図11(b)に示すように、ボア壁温は低下する。図11に示す例では、図11(a)に実線で示すように、水止め制御が実行されているときにおいて水温センサ24によって検出されるウォータジャケット20の出口部付近の冷却水温と、図11(a)に一点鎖線で示すように、水止め制御が実行されていないときにおいて水温センサ24によって検出されるウォータジャケット20の出口部付近の冷却水温とは同じである。この場合、図11(b)に示すように、内燃機関が自動停止される前においては、水止め制御が実行されているときに内燃機関が自動停止される場合のボア壁温(図11(b)の実線)は、水止め制御が実行されていないときに内燃機関が自動停止される場合のボア壁温(図11(b)の一点鎖線)に比して高くなっている。そして、上述したように、水止め制御が実行されているときに内燃機関が自動停止された場合のボア壁温の低下度合いは、水止め制御が実行されていないときに内燃機関が自動停止された場合のボア壁温の低下度合いに比して大きい。そのため、図11(b)に示すように、水止め制御が実行されているときに内燃機関が自動停止された場合のボア壁温は、水止め制御が実行されていないときに内燃機関が自動停止された場合のボア壁温を第2所定期間R2において下回ることとなる。
内燃機関の制御装置の第2実施形態について、図12を参照して説明する。本実施形態では、自動停止・自動始動制御に係る一連の処理の流れが第1実施形態と異なっている。第1実施形態と同様の構成については、共通の符号を付して説明を省略する。
(6)本実施形態では、内燃機関を自動停止するときに水止め制御が実行されていない場合、始動マップから算出した始動時燃料噴射量に基づいて自動始動を行う。始動マップは、冷却水温と自動停止してからの経過時間とに基づいて始動時燃料噴射量を算出するためのマップである。始動マップは、水止め制御を実行していないときに内燃機関が自動停止された場合において、自動停止されてからのボア壁温の温度低下の推移に適合した燃料噴射量となるように、冷却水温と経過時間とに関係付けて設定されている。そのため、水止め制御を実行していないときに内燃機関が自動停止された場合において、自動始動する際の始動性を担保することができる。
・第1実施形態では、水止め時噴射量と水流し時噴射量との差を、第3所定期間R3において一定になるようにしているが、この構成は変更が可能である。例えば、図10(a)に示す水止め時始動マップにおいて、第4噴射量差Δm1(=Q1m1−Q2m1)を第5噴射量差Δn1(=Q1n1−Q2n1)よりも大きくなるように水止め時噴射量を設定してもよい。また、水止め時始動マップにおいて、第4噴射量差Δm1が第5噴射量差Δn1よりも小さくなるように水止め時噴射量を設定することも可能である。こうした構成では、水止め時噴射量と水流し時噴射量との差を、第3所定期間R3において変化させることができる。
Claims (5)
- 内燃機関の機関本体に形成されていて該機関本体を冷却する冷却液の通路を構成しているウォータジャケットと、
前記ウォータジャケットに冷却液を供給する冷却液ポンプと、
前記ウォータジャケットから排出される冷却液の流量を調節する調節弁と
を備える内燃機関に適用され、
前記調節弁によって前記ウォータジャケットからの冷却液の排出を制限することにより前記機関本体の温度を上昇させる水止め制御と、
自動停止条件が成立したときに内燃機関を自動停止するとともに、自動始動条件が成立したときに自動停止した内燃機関を自動始動する自動停止・自動始動制御とを実行する制御装置であって、
前記内燃機関を自動停止するときに前記水止め制御が実行されている場合、前記内燃機関を自動停止するときに前記水止め制御が実行されていない場合に比して、前記内燃機関を自動始動するときの燃料噴射量を増大する内燃機関の制御装置。 - 前記自動停止・自動始動制御において前記内燃機関を自動始動するときには、冷却水温と自動停止してからの経過時間とに基づいて前記自動始動するときの燃料噴射量を算出するものであり、
前記内燃機関を自動停止するときに前記水止め制御が実行されている場合における前記自動始動するときの燃料噴射量を算出するための冷却水温と、前記内燃機関を自動停止するときに前記水止め制御が実行されていない場合における前記自動始動するときの燃料噴射量を算出するための冷却水温とが同一であり、且つ、
前記内燃機関を自動停止するときに前記水止め制御が実行されている場合における前記自動始動するときの燃料噴射量を算出するための前記経過時間と、前記内燃機関を自動停止するときに前記水止め制御が実行されていない場合における前記自動始動するときの燃料噴射量を算出するための前記経過時間とが同一である条件において、
前記内燃機関を自動停止するときに前記水止め制御が実行されている場合には、前記内燃機関を自動停止するときに前記水止め制御が実行されていない場合に比して、前記自動始動するときの燃料噴射量を増大する
請求項1に記載の内燃機関の制御装置。 - 前記内燃機関を自動停止するときに前記水止め制御が実行されている場合における前記自動始動するときの燃料噴射量を算出するための冷却水温と、前記内燃機関を自動停止するときに前記水止め制御が実行されていない場合における前記自動始動するときの燃料噴射量を算出するための冷却水温とが同一であり、且つ、
前記内燃機関を自動停止するときに前記水止め制御が実行されている場合における前記自動始動するときの燃料噴射量を算出するための前記経過時間と、前記内燃機関を自動停止するときに前記水止め制御が実行されていない場合における前記自動始動するときの燃料噴射量を算出するための前記経過時間とが同一である条件において、
前記内燃機関を自動停止するときに前記水止め制御が実行されている場合における前記自動始動するときの燃料噴射量と、前記内燃機関を自動停止するときに前記水止め制御が実行されていない場合における前記自動始動するときの燃料噴射量との差は、前記内燃機関を自動停止してから第1所定時間が経過するまでの第1所定期間よりも、該第1所定期間が経過してから第2所定時間が経過するまでの第2所定期間の方が大きい
請求項2に記載の内燃機関の制御装置。 - 前記差は、前記第2所定期間において、前記経過時間が長い場合、該経過時間が短い場合に比べて大きくなる
請求項3に記載の内燃機関の制御装置。 - 前記差は、前記第2所定期間が経過してから第3所定時間が経過するまでの第3所定期間において一定である
請求項3または4に記載の内燃機関の制御装置。
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