JP2021055562A - Internal combustion engine control device and control method - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は、内燃機関の制御装置及び、制御方法に関し、特に、ピストンに向けて冷却用オイルを噴射するオイルジェットを備えた内燃機関の制御装置及び、制御方法に関する。 The present disclosure relates to a control device and a control method for an internal combustion engine, and more particularly to a control device and a control method for an internal combustion engine including an oil jet for injecting cooling oil toward a piston.
オイルジェットを備えた内燃機関の制御装置の一例として、内燃機関の運転状態が低負荷の場合に、オイルジェットからピストンに向けてなされる冷却用オイルの噴射を停止し、燃焼室内の冷却損失を低減することにより、燃費の低減を図る技術が提案されている(例えば、特許文献1参照)。 As an example of a control device for an internal combustion engine equipped with an oil jet, when the operating state of the internal combustion engine is low, the injection of cooling oil from the oil jet toward the piston is stopped to reduce the cooling loss in the combustion chamber. A technique for reducing fuel consumption by reducing the amount has been proposed (see, for example, Patent Document 1).
ところで、上記文献1記載の技術では、内燃機関の運転状態が低負荷の場合に、一律に冷却用オイルの噴射を停止させている。しかしながら、冷却用オイルの噴射を停止させると、ピストンからオイルへの放熱量が減少することになる。このため、内燃機関の運転状態によっては、オイルジェットを停止させると、ピストンからオイルへの放熱量減少に伴い、オイル温度が低下し、オイルの粘性が高くなることで、フリクション増加による燃費性能の悪化を招く場合がある。 By the way, in the technique described in Document 1 above, when the operating state of the internal combustion engine is a low load, the injection of the cooling oil is uniformly stopped. However, when the injection of the cooling oil is stopped, the amount of heat dissipated from the piston to the oil is reduced. Therefore, depending on the operating condition of the internal combustion engine, when the oil jet is stopped, the oil temperature decreases and the viscosity of the oil increases as the amount of heat dissipated from the piston to the oil decreases, resulting in increased friction and fuel efficiency. May cause deterioration.
本開示の技術は、内燃機関の運転状態に応じて、オイルジェットの噴射及び停止を適宜に制御することにより燃費の低減を図ることを目的とする。 An object of the present disclosure technique is to reduce fuel consumption by appropriately controlling the injection and stopping of an oil jet according to the operating state of an internal combustion engine.
本開示の装置は、シリンダ内を往復移動自在なピストンに向けてオイルを噴射可能なオイルジェットを備える内燃機関の制御装置であって、前記内燃機関の運転状態を取得する運転状態取得部と、少なくとも、取得される前記運転状態と、前記オイルジェットのオイル噴射停止により、前記ピストンから前記オイルへの放熱量減少に伴い変化する前記内燃機関のフリクションに応じた燃料消費度合いとの関係に基づいて、前記オイル噴射を停止した場合の燃費低減度合いを推定する燃費低減度合い推定部と、推定される前記燃費低減度合いが所定の閾値度合いを超えている場合に、前記オイル噴射を停止させ、前記燃費低減度合いが所定の閾値度合い以下の場合に、前記オイル噴射を実行させる制御部と、を備えることを特徴とする。 The device of the present disclosure is a control device for an internal combustion engine including an oil jet capable of injecting oil toward a piston that can reciprocate in a cylinder, and includes an operation state acquisition unit that acquires the operation state of the internal combustion engine. At least, based on the relationship between the acquired operating state and the degree of fuel consumption according to the friction of the internal combustion engine, which changes as the amount of heat radiated from the piston to the oil decreases due to the stoppage of oil injection of the oil jet. , The fuel consumption reduction degree estimation unit that estimates the fuel consumption reduction degree when the oil injection is stopped, and when the estimated fuel consumption reduction degree exceeds a predetermined threshold degree, the oil injection is stopped and the fuel consumption is said. A control unit for executing the oil injection when the degree of reduction is equal to or less than a predetermined degree of threshold is provided.
また、前記燃費低減度合い推定部は、取得される前記運転状態と、前記オイル噴射停止により、前記放熱量減少に伴い減少する前記シリンダ内の冷却損失及び、前記内燃機関の燃焼室からの燃焼ガスの漏出に応じた燃料消費度合いとの関係に基づいて、前記燃費低減度合いをさらに推定し、前記制御部は、推定される前記複数の燃費低減度合いの合計が前記閾値度合いを超えている場合に、前記オイル噴射を停止させ、前記複数の燃費低減度合いの合計が前記閾値度合い以下の場合に、前記オイル噴射を実行させることが好ましい。 In addition, the fuel consumption reduction degree estimation unit includes the acquired cooling state in the cylinder, the cooling loss in the cylinder that decreases with the decrease in the amount of heat radiation due to the stoppage of the oil injection, and the combustion gas from the combustion chamber of the internal combustion engine. The fuel consumption reduction degree is further estimated based on the relationship with the fuel consumption degree according to the leakage, and the control unit determines when the total of the estimated fuel consumption reduction degrees exceeds the threshold degree. It is preferable to stop the oil injection and execute the oil injection when the total of the plurality of fuel consumption reduction degrees is equal to or less than the threshold degree.
また、前記燃費低減度合い推定部は、取得される前記運転状態と、前記オイル噴射停止により、前記オイルの油圧上昇に伴い増加する、前記オイルジェットに前記オイルを供給するポンプの駆動損失に応じた燃料消費度合いとの関係に基づいて、前記燃費低減度合いをさらに推定し、前記制御部は、推定される前記複数の燃費低減度合いの合計が前記閾値度合いを超えている場合に、前記オイル噴射を停止させ、前記複数の燃費低度合いの合計が前記閾値度合い以下の場合に、前記オイル噴射を実行させることが好ましい。 Further, the fuel consumption reduction degree estimation unit responds to the acquired operating state and the drive loss of the pump that supplies the oil to the oil jet, which increases as the oil pressure rises due to the oil injection stop. The fuel consumption reduction degree is further estimated based on the relationship with the fuel consumption degree, and the control unit performs the oil injection when the sum of the estimated fuel consumption reduction degrees exceeds the threshold degree. It is preferable to stop the oil injection and execute the oil injection when the total of the plurality of low fuel consumption degrees is equal to or less than the threshold degree.
本開示の方法は、シリンダ内を往復移動自在なピストンに向けてオイルを噴射可能なオイルジェットを備える内燃機関の制御方法であって、前記内燃機関の運転状態を取得し、少なくとも、取得される前記運転状態と、前記オイルジェットのオイル噴射停止により、前記ピストンから前記オイルへの放熱量減少に伴い変化する前記内燃機関のフリクションに応じた燃料消費度合いとの関係に基づいて、前記オイル噴射を停止した場合の燃費低減度合いを推定し、推定される前記燃費低減度合いが所定の閾値度合いを超えている場合に、前記オイル噴射を停止させ、前記燃費低減度合いが所定の閾値度合い以下の場合に、前記オイル噴射を実行させることを特徴とする。 The method of the present disclosure is a control method of an internal combustion engine including an oil jet capable of injecting oil toward a piston that can reciprocate in a cylinder, and acquires, at least, the operating state of the internal combustion engine. The oil injection is performed based on the relationship between the operating state and the degree of fuel consumption according to the friction of the internal combustion engine, which changes as the amount of heat radiated from the piston to the oil decreases due to the stoppage of oil injection of the oil jet. The degree of fuel reduction when stopped is estimated, and when the estimated degree of fuel reduction exceeds a predetermined degree of threshold, the oil injection is stopped and the degree of reduction of fuel is equal to or less than the predetermined degree of threshold. , The oil injection is executed.
本開示の技術によれば、内燃機関の運転状態に応じて、オイルジェットの噴射及び停止を適宜に制御することにより燃費の低減を図ることができる。 According to the technique of the present disclosure, it is possible to reduce fuel consumption by appropriately controlling the injection and stopping of the oil jet according to the operating state of the internal combustion engine.
以下、添付図面に基づいて、本実施形態に係る内燃機関の制御装置及び、制御方法を説明する。同一の部品には同一の符号を付してあり、それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰返さない。 Hereinafter, the control device and the control method for the internal combustion engine according to the present embodiment will be described with reference to the accompanying drawings. The same parts have the same reference numerals, and their names and functions are also the same. Therefore, detailed explanations about them will not be repeated.
[全体構成]
図1は、本実施形態に係る制御装置を備えた内燃機関(エンジンともいう)及びその周辺構成の模式的な全体構成図である。
[overall structure]
FIG. 1 is a schematic overall configuration diagram of an internal combustion engine (also referred to as an engine) provided with a control device according to the present embodiment and its peripheral configuration.
図1に示すように、エンジン10は、ピストン20を往復移動自在に収容するシリンダ12が形成されたシリンダブロック11と、シリンダブロック11の上部に設けられたシリンダヘッド13と、シリンダブロック11の下端から下方に延設されたクランクケース14と、クランクケース14の下部に固定されてオイルを貯留するオイルパン15とを備えている。なお、図示の関係上、図1にはエンジン10の複数気筒のうち1気筒のみを示し、他の気筒については図示を省略している。エンジン10は、複数気筒又は単気筒の何れであってもよい。
As shown in FIG. 1, the
シリンダヘッド13には、吸気ポート30及び、排気ポート31が設けられている。また、シリンダヘッド13には、ピストン20の頂面とシリンダ12の壁面とにより区画される燃焼室Aに燃料を直接噴射するインジェクタ32が設けられている。さらに、シリンダヘッド13には、開閉作動により吸気ポート30から燃焼室Aに新気を導入する吸気バルブ33及び、開閉作動により燃焼室Aから排気ポート31に排気を導出する排気バルブ34が設けられている。これら吸気バルブ33及び排気バルブ34は、シリンダヘッド13の上部に配された動弁機構35,36によりそれぞれ開閉作動される。動弁機構35,36には、後述のオイルギャラリ40からオイルが供給される。なお、エンジン10は直噴式エンジンに限定されず、予混合式エンジンであってもよい。
The
ピストン20には、ピストンピン21を介してコネクティングロッド22の小端部23が連結されている。コネクティングロッド22の大端部24には、クランクピン25やクランクアーム26を介してクランクシャフト27が連結されている。ピストン20がシリンダ12内を往復運動すると、この往復運動がコネクティングロッド22により回転運動に変換されて、クランクシャフト27が回転するようになっている。クランクシャフト27のクランクジャーナル部等を軸支する不図示のベアリングには、オイルギャラリ40から不図示の油路を介してオイルが供給される。
A
また、ピストン20の内部には、オイルを循環させてピストン20を積極的に冷却する環状のクーリングチャネル41が形成されている。クーリングチャネル41には、下方に向け開口するオイル流入口42及び、オイル流出口43が連通されている。後述するオイルジェット45から噴射されたオイルが、オイル流入口42からクーリングチャネル41内に取り込まれて循環した後、オイル流出口43から下方のオイルパン15に向けて放出されるようになっている。また、ピストン20の外周には、シリンダ12内壁と摺接するピストンリング28が装着されている。ピストンリング28とシリンダ12との摺接面には、オイルジェット45を介して吐出されるオイルが供給される。
Further, inside the
シリンダブロック11のシリンダ12下端部近傍(クランクケース14との境界位置近傍)には、オイルギャラリ40から供給されるオイルをピストン20のオイル流入口42に向けて噴射するオイルジェット45が設けられている。オイルギャラリ40とオイルジェット45との間には、オイルジェットバルブ46が設けられている。オイルジェットバルブ46は、制御装置100からの指令に応じて、オイルジェット45からのオイルの噴射を制御する。オイルジェットバルブ46が閉状態のとき、オイルギャラリ40からオイルジェット45への油路は遮断され、オイルジェット45からオイルは噴射されない。一方、オイルジェットバルブ46が開状態のとき、オイルギャラリ40からオイルジェット45への油路は開放され、オイルジェット45からオイルが噴射される。
An
[潤滑油回路]
オイルパン15内のオイルには、オイルに含まれる異物を除去するオイルストレーナ16が浸漬されている。オイルストレーナ16には、主油路17が接続されている。主油路17は、オイルストレーナ16とオイルギャラリ40とを接続する。主油路17には、オイルパン15内のオイルを汲み上げて圧送するオイルポンプ18が介装されている。
[Lubricating oil circuit]
An
オイルポンプ18は、クランクシャフト27に図示しないベルトプーリ等を介して接続されており、エンジン10の動力によって駆動する。オイルポンプ18が駆動すると、オイルが主油路17を介してオイルギャラリ40に圧送され、オイルギャラリ40から動弁機構35,36や、クランクシャフト27のベアリング等の各摺動要素や各潤滑要素及びオイルジェット45に供給される。オイルポンプ18は、例えば、可変容量型のポンプであって、不図示のアクチュエータにより制御圧室の容積を適宜に増減することにより、各摺動要素や各潤滑要素及びオイルジェット45にオイルを供給するための油圧が確保されるように制御される。
The
オイルギャラリ40には、オイルギャラリ40内を流れるオイルの温度を取得する油温センサ91と、圧力を取得する油圧センサ92が設けられている。エンジン回転速度センサ93は、クランクシャフト27から、エンジン回転速度Neを取得する。アクセル開度センサ94は、不図示のアクセルペダルの踏み込み量に応じたエンジン10の燃料噴射量Q(インジェクタ32への噴射指示値)を取得する。これら各センサ91〜94のセンサ値は、電気的に接続された制御装置100に送信される。
The
[制御装置]
図2は、本実施形態に係る制御装置100及び、関連する周辺構成を示す模式的な機能ブロック図である。
[Control device]
FIG. 2 is a schematic functional block diagram showing the
制御装置100は、エンジン10等の各種制御を行うもので、公知のCPU(Central Processing Unit)やROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)、入力ポート、出力ポート等を備えて構成されている。また、制御装置100は、エンジン回転速度取得部110と、燃料噴射量取得部120と、油圧判定部130と、ピストン温度推定部140と、ピストン冷却判定部150と、第1燃費低減度合い推定部160と、第2燃費低減度合い推定部170と、第3燃費低減度合い推定部180と、燃費効果判定部190と、オイルジェットバルブ制御部200とを一部の機能要素として有する。これら各機能要素は、本実施形態では一体のハードウェアである制御装置100に含まれるものとして説明するが、これらのいずれか一部を別体のハードウェアに設けることもできる。
The
エンジン回転速度取得部110は、本開示の運転状態取得部の一例であって、エンジン回転速度センサ93から送信されるエンジン回転速度Neを取得する。エンジン回転速度取得部110により取得されるエンジン回転速度Neは、ピストン温度推定部140及び各燃費低減度合い推定部160〜180に送信される。
The engine rotation
燃料噴射量取得部120は、本開示の運転状態取得部の一例であって、アクセル開度センサ94から送信される燃料噴射量Qを取得する。燃料噴射量取得部120により取得される燃料噴射量Qは、ピストン温度推定部140及び各燃費低減度合い推定部160〜180に送信される。
The fuel injection
油圧判定部130は、油圧センサ92から送信される油圧Poに基づいて、オイルギャラリ40内の油圧が各摺動要素や各潤滑要素及び不図示の補機にオイルを供給する必要油圧Pに達しているか否かを判定する。油圧判定部130の判定結果は、オイルジェットバルブ制御部200に送信される。
The oil
ピストン温度推定部140は、エンジン回転速度取得部110から送信されるエンジン回転速度Ne及び、燃料噴射量取得部120から送信される燃料噴射量Q等のエンジン10の運転状態、油温センサ91から送信される油温等を入力値として含むモデル式、或はマップ等に基づいてピストン温度Tpを推定する。ピストン温度推定部140により推定されるピストン温度Tpは、ピストン冷却判定部150に送信される。
The piston
ピストン冷却判定部150は、ピストン温度推定部140から送信されるピストン温度Tpに基づいて、ピストン20を冷却する必要があるか否かを判定する。具体的には、ピストン冷却判定部150は、ピストン温度Tpが所定の閾値温度Tを超えている場合には、ピストン20を冷却する必要があると判定し、ピストン温度Tpが所定の閾値温度T以下の場合には、ピストン20を冷却する必要がないと判定する。ここで、閾値温度Tはピストン20の寿命等を考慮して、ピストン20の材質等に応じて設定すればよい。ピストン冷却判定部150の判定結果は、オイルジェットバルブ制御部200に送信される。
The piston
第1燃費低減度合い推定部160(本開示の燃費低減度合い推定部の一例)は、オイルジェット45からのオイル噴射を停止した場合のエンジン10の各摺動要素のフリクション変化(以下、第1変化因子という)による燃費低減度合いを推定する。ここで、第1変化因子には、オイルジェット45からのオイル噴射を停止した場合に、ピストン20からオイルへの放熱量が減少し、油温が低下することによる摺動要素(例えば、クランクシャフト27のベアリング、動弁機構35,36等)のフリクション増加、及び、ピストン20の温度上昇によるピストン20とシリンダ12とのフリクション減少が含まれる。
The first fuel consumption reduction degree estimation unit 160 (an example of the fuel consumption reduction degree estimation unit of the present disclosure) is a friction change of each sliding element of the
具体的には、制御装置100のメモリには予め実験等により求めた、エンジン10の運転状態と、第1変化因子による燃料消費度合いに応じた燃費低減度合い((例えば、点数)との関係を規定する第1変化因子マップM1(詳細は、図3(A)参照)が格納されている。本実施形態において、第1変化因子マップM1は、好ましくは、油温毎に複数のマップM1_1〜M1_nが格納されている。
Specifically, in the memory of the
これら複数の第1変化因子マップM1_1〜M1_nにおいて、燃費低減度合いは、エンジン10の運転状態が低回転・高負荷側の領域から高回転・低負荷側の領域に向かう程(領域εから領域λに向かう程)、燃費低減度合いは大きく(高い点数)設定されている。これは、オイルジェットの噴射を停止した場合には、何れの運転領域においても、オイル温度の低下により摺動要素のフリクションは増加するが、高回転・低負荷側の領域においては、ピストン20の温度上昇によりピストン20とシリンダ12との摺接面のフリクションが減少し、燃費が低減するためである。
In these plurality of first change factor maps M1 _1 to M1 _n , the degree of fuel consumption reduction is such that the operating state of the
第1燃費低減度合い推定部160は、複数のマップM1_1〜M1_nのうち、油温センサ91から送信される油温に対応するマップを選択すると共に、選択したマップをエンジン回転速度Neと燃料噴射量Qに基づいて参照することにより、オイルジェット45からのオイル噴射を停止した場合の第1変化因子による燃費低減度合いD1を推定する。第1燃費低減度合い推定部160により推定される第1変化因子の燃費低減度合いD1は、燃費効果判定部190に送信される。
The first fuel consumption reduction
第2燃費低減度合い推定部170(本開示の燃費低減度合い推定部の一例)は、オイルジェット45からのオイル噴射を停止した場合のシリンダ12内の冷却損失の低減及び、燃焼室Aからの燃焼ガスの漏出の低減(以下、第2変化因子という)による燃費低減度合いを推定する。ここで、第2変化因子とは、オイルジェット45からのオイル噴射停止により、ピストン20の温度が上昇し、これに伴い、燃焼室A内の燃焼ガスからピストン20への熱伝達量が減少することで、シリンダ12内の冷却損失が低減する変化因子及び、ピストン20の温度が上昇し、ピストンリング28とシリンダ12との隙間が狭くなることで、燃焼室Aからクランクケース14内への燃焼ガスの漏出が低減する変化因子をいう。
The second fuel consumption reduction degree estimation unit 170 (an example of the fuel consumption reduction degree estimation unit of the present disclosure) reduces the cooling loss in the
具体的には、制御装置100のメモリには予め実験等により求めた、エンジン10の運転状態と、第2変化因子による燃料消費度合いに応じた燃費低減度合い(例えば、点数)との関係を規定する第2変化因子マップM2(詳細は、図3(B)参照)が格納されている。本実施形態において、第2変化因子マップM2は、好ましくは、油温毎に複数のマップM2_1〜M2_nが格納されている。
Specifically, the memory of the
これら複数の第2変化因子マップM2_1〜M2_nにおいて、燃費低減度合いは、エンジン10の運転状態が低回転・低負荷側の領域から高回転・高負荷側の領域に向かう程(領域αから領域δに向かう程)、燃費低減度合いは大きく(高い点数)設定されている。これは、低回転・低負荷側の領域においては、燃焼室A内への燃料噴射量が少なく、オイルジェットの噴射を停止しても、ピストン20の温度はシリンダ12内の冷却損失の低減効果を得られるほどに上昇しないが、高回転・高負荷側の領域においては、燃焼室A内への燃料噴射量が多く、オイルジェットの噴射を停止すると、ピストン20の温度がシリンダ12内の冷却損失の低減効果を得られる温度域まで上昇するためである。
In these plurality of second change factor maps M2 _1 to M2 _n , the degree of fuel consumption reduction is such that the operating state of the
第2燃費低減度合い推定部170は、複数のマップM2_1〜M2_nのうち、油温センサ91から送信される油温に対応するマップを選択すると共に、選択したマップをエンジン回転速度Neと燃料噴射量Qに基づいて参照することにより、オイルジェット45からのオイル噴射を停止した場合の第2変化因子による燃費低減度合いD2を推定する。第2燃費低減度合い推定部170により推定される第2変化因子の燃費低減度合いD2は、燃費効果判定部190に送信される。
The second fuel consumption reduction
第3燃費低減度合い推定部180(本開示の燃費低減度合い推定部の一例)は、オイルジェット45からのオイル噴射を停止した場合のオイルポンプ18の仕事量の変化(以下、第3変化因子ともいう)による燃費低減度合いを推定する。ここで、第3変化因子には、オイルジェット45のオイル噴射停止により、オイルギャラリ40の油圧が上昇することによるオイルポンプ18の仕事量増加、及び、オイルポンプ18の吐出流量を減少させることによるオイルポンプ18の仕事量減少が含まれる。
The third fuel consumption reduction degree estimation unit 180 (an example of the fuel consumption reduction degree estimation unit of the present disclosure) changes the work amount of the
具体的には、制御装置100のメモリには予め実験等により求めた、エンジン10の運転状態と、第3変化因子による燃料消費度合いに応じた燃費低減度合い(例えば、点数)との関係を規定する第3変化因子マップM3(詳細は、図3(C)参照)が格納されている。本実施形態において、第3変化因子マップM3は、好ましくは、油温毎に複数のマップM3_1〜M3_nが格納されている。
Specifically, the memory of the
これら複数の第3変化因子マップM3_1〜M3_nにおいて、燃費低減度合いは、エンジン10の運転状態が低回転側の領域から高回転側の領域に向かう程(領域μから領域υに向かう程)、燃費低減度合いが大きく(高い点数)設定されている。これは、オイルジェットの噴射を停止した場合には、オイルギャラリ40内の油圧が上昇し、これに伴いオイルポンプ18の仕事量が増加することで、エンジン10のポンプ駆動損失は増加するが、エンジン高回転側の領域では、オイルポンプ18から吐出されるオイルの圧力と、オイルポンプ18の吐出出口側に設けられる図示しないリリーフバルブの開弁圧力との差が小さいためにオイルポンプ18の仕事量の増加量が少ないためである。一方、可変容量型やモータ駆動によるオイルポンプを用いる場合は、オイルジェットの噴射と停止に応じて、目標となる油圧に制御される。このため、オイルジェットの停止によってオイルポンプ18の吐出量を低減させることにより、エンジン10のオイルポンプの駆動損失を実質的に減少させることができる。
In these plurality of third change factor maps M3 _1 to M3 _n , the degree of fuel consumption reduction is such that the operating state of the
第3燃費低減度合い推定部180は、複数のマップM3_1〜M3_nのうち、油温センサ91から送信される油温Toに対応するマップを選択すると共に、選択したマップをエンジン回転速度Neと燃料噴射量Qに基づいて参照することにより、オイルジェット45からのオイル噴射を停止した場合の第3変化因子による燃費低減度合いD3を推定する。第3燃費低減度合い推定部180により推定される第3変化因子の燃費低減度合いD3は、燃費効果判定部190に送信される。
The third fuel consumption reduction
燃費効果判定部190(本開示の制御部の一例)は、各燃費低減度合い推定部160〜180から送信される燃費低減度合いD1,D2,D3に基づいて、オイルジェット45からのオイルの噴射を停止した場合に燃費低減効果があるか否かを判定する。具体的には、燃費効果判定部190は、各燃費低減度合いD1,D2,D3の合計ΣD(=D1+D2+D3)が所定の閾値点数Sを超えている場合には、燃費低減効果があると判定する。一方、燃費効果判定部190は、各燃費低減度合いD1,D2,D3の合計ΣDが所定の閾値点数S以下の場合には、燃費低減効果がないと判定する。燃費効果判定部190の判定結果は、オイルジェットバルブ制御部200に送信される。
The fuel consumption effect determination unit 190 (an example of the control unit of the present disclosure) injects oil from the
オイルジェットバルブ制御部200(本開示の制御部の一例)は、油圧判定部130が油圧を上昇させる必要があるとの判定した場合、および、燃費効果判定部190がオイルの噴射を停止した場合に燃費低減効果があると判定した場合に、オイルジェットバルブ46を閉状態に制御し、オイルの噴射を停止する。一方、オイルジェットバルブ制御部200は、ピストン冷却判定部150がピストン20を冷却する必要があるとの判定した場合、および、燃費効果判定部190がオイルの噴射を停止しても燃費低減効果がないと判定した場合に、オイルジェットバルブ46を開状態に制御し、オイルの噴射を実行する。
When the oil jet valve control unit 200 (an example of the control unit of the present disclosure) determines that the oil
このように、エンジン10の運転状態と第1〜3変化因子に応じて推定される各燃費低減度合いD1〜D3に基づいて、オイルジェットの噴射及び停止を適宜に切り替えることにより、フリクション変化、冷却損失の低減、オイルポンプの駆動損失等を考慮した最適なオイルジェットの噴射制御を実現することができるようになり、エンジン10の燃費性能を効果的に向上することが可能になる。
In this way, friction change and cooling are performed by appropriately switching the injection and stop of the oil jet based on the fuel consumption reduction degrees D1 to D3 estimated according to the operating state of the
次に、図4に基づいて、本実施形態に係る制御装置100によるオイルの噴射及び停止制御のフローを説明する。本制御は、例えば、エンジン10の不図示のイグニッションスイッチのON操作と同時に開始される。
Next, the flow of oil injection and stop control by the
まず、ステップS110では、油圧判定部130は、油圧センサ92から送信される油Po圧に基づいて、油圧Poが必要油圧Pに達しているか否かを判定する。肯定(Yes)の場合、本制御はステップS120に進み、否定(No)の場合、本制御はステップS160に進む。
First, in step S110, the oil
ステップS120では、ピストン温度推定部140は、エンジン回転速度取得部110から送信されるエンジン回転速度Ne及び、燃料噴射量取得部120から送信される燃料噴射量Q等に基づいて、ピストン温度を推定する。
In step S120, the piston
ステップS130では、ピストン冷却判定部150は、ピストン温度推定部140から送信されるピストン温度Tpに基づいて、ピストン温度Tpが冷却を必要とする閾値温度Tを超えているか否かを判定する。肯定(Yes)の場合、本制御はステップS170に進み、否定(No)の場合、本制御はステップS140に進む。
In step S130, the piston
ステップS140では、各燃費低減度合い推定部160〜180は、エンジン回転速度取得部110から送信されるエンジン回転速度Ne及び、燃料噴射量取得部120から送信される燃料噴射量Qに基づいて、マップM1〜M3を参照することにより、オイルの噴射を停止した場合の燃費低減度合いを推定する。
In step S140, each fuel consumption reduction
ステップS150では、燃費効果判定部190は、各燃費低減度合い推定部160〜180から送信される燃費低減度合いD1〜D3に基づいて、ΣDがオイルの噴射を停止した場合に燃費低減効果がある閾値点数Sを超えているか否かを判定する。肯定(Yes)の場合、本制御はステップS160に進み、否定(No)の場合、本制御はステップS170に進む。
In step S150, the fuel consumption
上述したように、ステップS110で否定(No)の場合、又は、ステップS150で肯定(Yes)の場合、本制御はステップS160に進む。 As described above, if the result is negative (No) in step S110, or if the result is positive (Yes) in step S150, the control proceeds to step S160.
ステップS160では、オイルジェットバルブ制御部200は、オイルジェットバルブ46を閉状態に制御し、オイルの噴射を停止する。その後、本制御はリターンされる。
In step S160, the oil jet
上述したように、ステップS130で肯定(Yes)の場合、又は、ステップS150で否定(No)の場合、本制御はステップS170に進む。 As described above, if the result is affirmative (Yes) in step S130, or if the case is negative (No) in step S150, the control proceeds to step S170.
ステップS170では、オイルジェットバルブ制御部200は、オイルジェットバルブ46を開状態に制御し、オイルの噴射を実行する。その後、本制御はリターンされる。
In step S170, the oil jet
以上詳述した本実施形態によれば、第1変化因子マップM1からエンジン10の各摺動要素のフリクション変化による燃費低減度合いD1を推定すると共に、第2変化因子マップM2からシリンダ12内の冷却損失の低減による燃費低減度合いD2を推定し、さらに、第3変化因子マップM3からオイルポンプ18の仕事量の変化による燃費低減度合いD3を推定する。そして、推定したこれら燃費低減度合いD1〜D3に基づいて、オイルジェットの噴射及び停止を適宜に切り替えるように構成されている。これにより、エンジン10のフリクション変化、冷却損失の低減、オイルポンプの駆動損失等を考慮した最適なオイルジェットの噴射制御が実現されるようになり、エンジン10の燃費性能を効果的に向上することができる。
According to the present embodiment described in detail above, the degree of fuel consumption reduction D1 due to the friction change of each sliding element of the
[その他]
なお、本開示は、上述の実施形態に限定されるものではなく、本開示の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜変形して実施することが可能である。
[Other]
The present disclosure is not limited to the above-described embodiment, and can be appropriately modified and implemented without departing from the spirit of the present disclosure.
例えば、上記実施形態において、制御装置100は、機能要素として第1〜第3燃費低減度合い推定部160〜180を備えるものとして説明したが、これら推定部160,170,180の何れか一つ又は二つの機能要素を備えるように構成してもよい。何れか一つの推定部160〜180のみを備える場合には、推定される燃費低減度合いD1,D2,又はD3と閾値点数Sとを単純比較することにより、オイルジェットの噴射及び停止を決定すればよい。
For example, in the above embodiment, the
また、例えば、上記実施形態において、オイルポンプ18は、エンジン10の動力によって駆動する可変容量型として説明したが、オイルポンプ18は、固定容量型であってもよい。この場合は、オイルポンプ18をクラッチ等の断接機構を介してエンジン10と接続すると共に、当該断接機構を断状態とすることで、エンジン10の負荷を低減することができる。
Further, for example, in the above embodiment, the
また、オイルポンプ18は、モータの動力によって駆動する電動オイルポンプであってもよい。この場合は、オイルポンプ18を停止させることで、電力消費量を低減させることができる。
Further, the
10 エンジン(内燃機関)
12 シリンダ
18 オイルポンプ
20 ピストン
27 クランクシャフト
28 ピストンリング
35,36 動弁機構
40 オイルギャラリ
45 オイルジェット
46 オイルジェットバルブ
100 制御装置
110 エンジン回転速度取得部(運転状態取得部)
120 燃料噴射量取得部(運転状態取得部)
160 第1燃費低減度合い推定部(燃費低減度合い推定部)
170 第2燃費低減度合い推定部(燃費低減度合い推定部)
180 第3燃費低減度合い推定部(燃費低減度合い推定部)
190 燃費効果判定部(制御部)
200 オイルジェットバルブ制御部(制御部)
10 engine (internal combustion engine)
12
120 Fuel injection amount acquisition unit (operating state acquisition unit)
160 1st fuel consumption reduction degree estimation unit (fuel consumption reduction degree estimation part)
170 Second fuel consumption reduction degree estimation unit (fuel consumption reduction degree estimation unit)
180 Third fuel consumption reduction degree estimation unit (fuel consumption reduction degree estimation unit)
190 Fuel efficiency effect judgment unit (control unit)
200 Oil jet valve control unit (control unit)
Claims (4)
前記内燃機関の運転状態を取得する運転状態取得部と、
少なくとも、取得される前記運転状態と、前記オイルジェットのオイル噴射停止により、前記ピストンから前記オイルへの放熱量減少に伴い変化する前記内燃機関のフリクションに応じた燃料消費度合いとの関係に基づいて、前記オイル噴射を停止した場合の燃費低減度合いを推定する燃費低減度合い推定部と、
推定される前記燃費低減度合いが所定の閾値度合いを超えている場合に、前記オイル噴射を停止させ、前記燃費低減度合いが所定の閾値度合い以下の場合に、前記オイル噴射を実行させる制御部と、を備える
ことを特徴とする内燃機関の制御装置。 A control device for an internal combustion engine equipped with an oil jet capable of injecting oil toward a piston that can reciprocate in a cylinder.
An operating state acquisition unit that acquires the operating state of the internal combustion engine, and
At least, based on the relationship between the acquired operating state and the degree of fuel consumption according to the friction of the internal combustion engine, which changes as the amount of heat radiated from the piston to the oil decreases due to the stoppage of oil injection of the oil jet. , The fuel consumption reduction degree estimation unit that estimates the fuel consumption reduction degree when the oil injection is stopped, and
A control unit that stops the oil injection when the estimated fuel consumption reduction degree exceeds a predetermined threshold value and executes the oil injection when the fuel consumption reduction degree is equal to or less than a predetermined threshold value. A control device for an internal combustion engine, which comprises.
前記制御部は、推定される前記複数の燃費低減度合いの合計が前記閾値度合いを超えている場合に、前記オイル噴射を停止させ、前記複数の燃費低減度合いの合計が前記閾値度合い以下の場合に、前記オイル噴射を実行させる
請求項1に記載の内燃機関の制御装置。 The fuel consumption reduction degree estimation unit includes the acquired cooling state in the cylinder, the cooling loss in the cylinder, which decreases as the amount of heat radiation decreases due to the stoppage of oil injection, and the leakage of combustion gas from the combustion chamber of the internal combustion engine. The degree of fuel consumption reduction is further estimated based on the relationship with the degree of fuel consumption according to the above.
The control unit stops the oil injection when the estimated total of the plurality of fuel consumption reduction degrees exceeds the threshold value, and when the total of the plurality of fuel consumption reduction degrees is equal to or less than the threshold value. The control device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the oil injection is executed.
前記制御部は、推定される前記複数の燃費低減度合いの合計が前記閾値度合いを超えている場合に、前記オイル噴射を停止させ、前記複数の燃費低減度合いの合計が前記閾値度合い以下の場合に、前記オイル噴射を実行させる
請求項1または請求項2に記載の内燃機関の制御装置。 The fuel consumption reduction degree estimation unit consumes fuel according to the drive loss of the pump that supplies the oil to the oil jet, which increases as the oil pressure rises due to the acquired operating state and the oil injection stop. Based on the relationship with the degree, the fuel consumption reduction degree is further estimated, and the fuel consumption reduction degree is further estimated.
The control unit stops the oil injection when the estimated total of the plurality of fuel consumption reduction degrees exceeds the threshold value, and when the total of the plurality of fuel consumption reduction degrees is equal to or less than the threshold value. The control device for an internal combustion engine according to claim 1 or 2, wherein the oil injection is executed.
前記内燃機関の運転状態を取得し、
少なくとも、取得される前記運転状態と、前記オイルジェットのオイル噴射停止により、前記ピストンから前記オイルへの放熱量減少に伴い変化する前記内燃機関のフリクションに応じた燃料消費度合いとの関係に基づいて、前記オイル噴射を停止した場合の燃費低減度合いを推定し、
推定される前記燃費低減度合いが所定の閾値度合いを超えている場合に、前記オイル噴射を停止させ、前記燃費低減度合いが所定の閾値度合い以下の場合に、前記オイル噴射を実行させる
ことを特徴とする内燃機関の制御方法。 A control method for an internal combustion engine equipped with an oil jet capable of injecting oil toward a piston that can reciprocate in a cylinder.
Acquire the operating state of the internal combustion engine,
At least, based on the relationship between the acquired operating state and the degree of fuel consumption according to the friction of the internal combustion engine, which changes as the amount of heat dissipated from the piston to the oil decreases due to the stoppage of oil injection of the oil jet. , Estimate the degree of fuel consumption reduction when the oil injection is stopped,
The feature is that the oil injection is stopped when the estimated fuel consumption reduction degree exceeds a predetermined threshold value, and the oil injection is executed when the fuel consumption reduction degree is equal to or less than the predetermined threshold value. Control method of internal combustion engine.
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WO2023135679A1 (en) * | 2022-01-12 | 2023-07-20 | 日立Astemo株式会社 | Internal combustion engine control device and internal combustion engine control method |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009156186A (en) * | 2007-12-27 | 2009-07-16 | Toyota Motor Corp | Lubricating device for internal combustion engine |
JP2014080888A (en) * | 2012-10-15 | 2014-05-08 | Toyota Motor Corp | Oil jet device for internal combustion engine |
JP2014214664A (en) * | 2013-04-25 | 2014-11-17 | 日野自動車株式会社 | Piston cooling device |
US20170342891A1 (en) * | 2016-05-24 | 2017-11-30 | Hyundai Motor Company | Apparatus and method for controlling piston cooling oil jet |
-
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- 2019-09-27 JP JP2019176661A patent/JP2021055562A/en active Pending
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009156186A (en) * | 2007-12-27 | 2009-07-16 | Toyota Motor Corp | Lubricating device for internal combustion engine |
JP2014080888A (en) * | 2012-10-15 | 2014-05-08 | Toyota Motor Corp | Oil jet device for internal combustion engine |
JP2014214664A (en) * | 2013-04-25 | 2014-11-17 | 日野自動車株式会社 | Piston cooling device |
US20170342891A1 (en) * | 2016-05-24 | 2017-11-30 | Hyundai Motor Company | Apparatus and method for controlling piston cooling oil jet |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2023135679A1 (en) * | 2022-01-12 | 2023-07-20 | 日立Astemo株式会社 | Internal combustion engine control device and internal combustion engine control method |
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