JP2022117654A - internal combustion engine - Google Patents

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和成 山本
Kazunari Yamamoto
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Abstract

To provide an internal combustion engine that suppresses the lowering of temperature of exhaust when a combustion cycle is changed to a mirror cycle, and that improves fuel consumption.SOLUTION: An internal combustion engine 10 is equipped with a variable valve train 20 that adjusts an opening/closing timing of an intake valve 13, a cooling mechanism 30 that has a water jacket 33 and a cooling water pump 32, and an exhaust emission control device 40 that purifies exhaust discharged through an exhaust valve 14. The variable valve train 20 adjusts the opening/closing timing of the intake valve 13 to change a combustion cycle to a mirror cycle. The internal combustion engine 10 is equipped with a control device 50 that controls the variable valve mechanism 20 and the cooling water pump 32. The control device 50 reduces the discharge amount of the cooling water pump 32 when the combustion cycle is changed to the mirror cycle, thereby reducing a flow rate of cooling water of a water jacket 33.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、内燃機関に関し、より詳細には、可変動弁機構により吸気バルブの開閉時期を調節して燃焼サイクルをミラーサイクルにすることが可能な内燃機関に関する。 BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an internal combustion engine, and more particularly to an internal combustion engine capable of adjusting the opening/closing timing of intake valves by means of a variable valve mechanism to set the combustion cycle to Miller cycle.

吸気バルブの開閉時期を調節して、燃焼サイクルを筒内ガスの膨張比が圧縮比よりも大きくなるミラーサイクルにする装置が提案されている(例えば、特許文献1、2参照)。 A device has been proposed that adjusts the opening/closing timing of an intake valve to make the combustion cycle a Miller cycle in which the expansion ratio of the cylinder interior gas is greater than the compression ratio (see, for example, Patent Documents 1 and 2).

特開2020-037905号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2020-037905 特開2020-133591号公報JP 2020-133591 A

ミラーサイクルとは、吸気バルブの開閉時期を調節して気筒の内部に導入される吸気の吸気量を減少させることで、筒内ガスを圧縮したときの圧縮比が小さくなるとともに筒内ガスの圧縮時の温度上昇が低くなることで相対的に筒内ガスが燃焼したときの膨張比が大きくなる燃焼サイクルである。このように、燃焼サイクルをミラーサイクルにすることで、筒内ガスの圧縮時の圧縮圧力が減少することで機械的負荷が軽減される。また、燃焼後の筒内ガスの温度が低下することで熱損失が軽減されるととともに気筒の壁部の熱負荷が緩和される。それ故、燃費を向上することができる。 The Miller cycle reduces the amount of intake air introduced into the cylinder by adjusting the opening and closing timing of the intake valve, thereby reducing the compression ratio when compressing the gas inside the cylinder and compressing the gas inside the cylinder. This is a combustion cycle in which the expansion ratio when the cylinder interior gas is burned is relatively large due to the low temperature rise at the time. Thus, by setting the combustion cycle to the Miller cycle, the compression pressure during compression of the cylinder interior gas is reduced, thereby reducing the mechanical load. In addition, heat loss is reduced and the thermal load on the wall of the cylinder is alleviated by lowering the temperature of the gas in the cylinder after combustion. Therefore, fuel consumption can be improved.

しかしながら、排気浄化装置を備えた内燃機関では、燃焼サイクルをミラーサイクルにすることで、筒内ガスの温度の低下に伴って排気の温度が低下する。この排気の温度の低下により、排気浄化装置の温度が所望の温度にならずに、排気の浄化性能が低下するおそれがあった。 However, in an internal combustion engine equipped with an exhaust purification device, the temperature of the exhaust gas decreases as the temperature of the gas in the cylinder decreases by setting the combustion cycle to the Miller cycle. Due to this decrease in the temperature of the exhaust gas, the temperature of the exhaust gas purification device may not reach the desired temperature, and there is a risk that the purification performance of the exhaust gas will deteriorate.

また、前述したとおりに燃焼サイクルをミラーサイクルにすることで筒内ガスの温度が低下することで熱損失が軽減し、熱効率が向上する。しかし、燃焼サイクルをミラーサイクルにした場合の熱効率の向上には改良の余地があり、さらなる燃費の向上が求められている。 Further, as described above, by setting the combustion cycle to the Miller cycle, the temperature of the cylinder interior gas is reduced, thereby reducing heat loss and improving thermal efficiency. However, there is room for improvement in thermal efficiency when the combustion cycle is the Miller cycle, and further improvement in fuel consumption is required.

本開示の目的は、燃焼サイクルをミラーサイクルにした場合の排気の温度の低下を抑制するとともの燃費を向上する内燃機関を提供することである。 An object of the present disclosure is to provide an internal combustion engine that suppresses a decrease in exhaust temperature and improves fuel efficiency when the combustion cycle is set to the Miller cycle.

上記の目的を達成する本発明の一態様の内燃機関は、気筒の内部に吸気を導入する吸気バルブの開閉時期を調節する可変動弁機構と、前記気筒の周囲に形成されたウォータジャケットおよびこのウォータジャケットを流れる冷却水の流量を調節する冷却水用ポンプを有する冷却機構と、前記気筒から排気バルブを介して排出される排気を浄化する排気浄化装置と、を備え、前記可変動弁機構により前記吸気バルブの開閉時期を調節して燃焼サイクルを前記気筒の内部の筒内ガスの膨張比が圧縮比よりも大きくなるミラーサイクルにすることが可能な内燃機関において、前記可変動弁機構および前記冷却水用ポンプを制御する制御装置を備え、前記制御装置は燃焼サイクルを前記ミラーサイクルにした場合に前記冷却水用ポンプの吐出量を低減して、前記ウォータジャケットの冷却水の流量を低減する制御を行う構成であることを特徴とする。 An internal combustion engine according to one aspect of the present invention that achieves the above object includes a variable valve mechanism that adjusts the opening/closing timing of an intake valve that introduces intake air into a cylinder; a water jacket formed around the cylinder; a cooling mechanism having a cooling water pump that adjusts the flow rate of cooling water flowing through a water jacket; In an internal combustion engine capable of adjusting the opening/closing timing of the intake valve to set the combustion cycle to a Miller cycle in which the expansion ratio of the gas inside the cylinder is greater than the compression ratio, the variable valve mechanism and the A control device for controlling a cooling water pump is provided, and the control device reduces the discharge amount of the cooling water pump and reduces the flow rate of cooling water in the water jacket when the combustion cycle is set to the Miller cycle. It is characterized by being the structure which performs control.

本発明の一態様によれば、可変動弁機構によるミラーサイクル化と冷却水用ポンプの吐出量の調節とを協調制御することで、燃焼サイクルをミラーサイクルにした場合の筒内ガスの温度の低下を抑制するには有利になり、排気の温度を上昇することができる。この結果、排気浄化装置の温度を性能が発揮される温度にして、排気の浄化性能の悪化を防ぐことができる。 According to one aspect of the present invention, by cooperatively controlling the Miller cycle by the variable valve mechanism and the adjustment of the discharge amount of the cooling water pump, the temperature of the in-cylinder gas when the combustion cycle is the Miller cycle. It becomes advantageous to suppress the decrease, and the temperature of the exhaust gas can be increased. As a result, it is possible to set the temperature of the exhaust gas purifying device to a temperature at which the performance can be exhibited, and prevent deterioration of the exhaust gas purifying performance.

また、筒内ガスからの熱移動の減少により熱損失が軽減されて熱効率が向上するとともに冷却水用ポンプの吐出量の低減により冷却水用ポンプの仕事が減少される。これにより、燃焼サイクルをミラーサイクルにした場合の燃費をより向上することができる。 In addition, the reduction in heat transfer from the gas in the cylinder reduces heat loss and improves the thermal efficiency, and the reduction in the discharge amount of the cooling water pump reduces the work of the cooling water pump. As a result, the fuel consumption can be further improved when the combustion cycle is the Miller cycle.

実施形態の内燃機関を例示する構成図である。1 is a configuration diagram illustrating an internal combustion engine of an embodiment; FIG. 図1の可変動弁機構による基準モードおよびミラーサイクルモードにおけるカム角と吸気バルブのリフト量との相関を例示する図である。FIG. 2 is a diagram illustrating a correlation between a cam angle and an intake valve lift amount in a reference mode and a mirror cycle mode by the variable valve mechanism of FIG. 1; 図1の回転速度およびアクセル開度と燃料噴射量との相関を例示する第一制御マップである。FIG. 2 is a first control map illustrating the correlation between the rotation speed and the accelerator opening and the fuel injection amount in FIG. 1; FIG. 図1の回転速度および燃料噴射量と基準吐出量および低減量との相関を例示する第二制御マップである。FIG. 2 is a second control map illustrating the correlation between the rotational speed and fuel injection amount in FIG. 1 and the reference discharge amount and reduction amount; FIG. 実施形態の内燃機関の制御方法のうちの吸気バルブの開閉時期を調節する制御フローを例示するフロー図である。FIG. 2 is a flow diagram illustrating a control flow for adjusting opening/closing timing of an intake valve in a control method for an internal combustion engine according to the embodiment; 実施形態の内燃機関の制御方法のうちの冷却水用ポンプの吐出量を調節する制御フローを例示するフロー図である。FIG. 2 is a flow diagram illustrating a control flow for adjusting the discharge amount of a cooling water pump in the method for controlling an internal combustion engine according to the embodiment; 実施形態の内燃機関の制御方法のうちの冷却水用ポンプの吐出量の低減を禁止する制御フローを例示するフロー図である。FIG. 2 is a flow diagram illustrating a control flow for prohibiting reduction of the discharge amount of a cooling water pump in a control method for an internal combustion engine according to the embodiment;

以下に、本開示における内燃機関の実施形態について説明する。図1において、一点鎖線は信号線を示し、白抜き矢印はガス(吸気、排気)の流れを示し、塗り潰し矢印は冷却水の流れを示す。なお、図1では、構成が分かり易いように冷却水やガスの流路の配置を変化させており、必ずしも実際に製造するものとは一致させていない。また、図1の煩雑さを回避するために図示する気筒11は一つのみとする。 An embodiment of an internal combustion engine according to the present disclosure will be described below. In FIG. 1, the dashed-dotted line indicates the signal line, the white arrow indicates the flow of gas (intake and exhaust), and the solid arrow indicates the flow of cooling water. In FIG. 1, the arrangement of cooling water and gas flow paths is changed so that the configuration is easy to understand, and does not necessarily correspond to what is actually manufactured. Also, only one cylinder 11 is shown to avoid the complexity of FIG.

図1に例示するように、実施形態の内燃機関10は軽油を燃料とするディーゼルエンジンであり、気筒11の内部のピストン12の往復直線運動により動力を得る機関である。内燃機関10は一気筒のみではなく図示しない他の気筒を有する多気筒エンジンである。なお、内燃機関10の燃料は軽油に限定されるものではなく、ガソリンや液化ガスでもよい。また、内燃機関10の気筒数および気筒配置は特に限定されるものではない。内燃機関10は可変動弁機構20、冷却機構30、および、排気浄化装置40を備えて構成される。 As illustrated in FIG. 1 , the internal combustion engine 10 of the embodiment is a diesel engine that uses light oil as fuel, and is an engine that obtains power by reciprocating linear motion of a piston 12 inside a cylinder 11 . The internal combustion engine 10 is a multi-cylinder engine having not only one cylinder but also other cylinders (not shown). The fuel for the internal combustion engine 10 is not limited to light oil, and may be gasoline or liquefied gas. Further, the number of cylinders and cylinder arrangement of the internal combustion engine 10 are not particularly limited. The internal combustion engine 10 includes a variable valve mechanism 20, a cooling mechanism 30, and an exhaust purification device 40. As shown in FIG.

可変動弁機構20は気筒11の内部に吸気を導入する吸気バルブ13の開閉時期を調節する機構であり、カムが回転する位相を進角・遅角するカム位相型、複数のカムを切り換えるカム切換型、バルブ自体のリフト量をアクチュエータにより可変させるアクチュエータ型が例示される。 The variable valve mechanism 20 is a mechanism that adjusts the opening and closing timing of the intake valve 13 that introduces intake air into the cylinder 11. It is a cam phase type that advances and retards the phase of rotation of the cam, and a cam that switches between a plurality of cams. A switching type and an actuator type in which the lift amount of the valve itself is varied by an actuator are exemplified.

本実施形態の可変動弁機構20はカム切換型で構成され、吸気バルブ13の開閉時期を基準モードとミラーサイクルモードとのどちらか一方に切り換えるものである。可変動弁機構20は吸気バルブ13を基準モードで開閉する第一カムと、吸気バルブ13をミラーサイクルモードで開閉する第二カムとを有し、それらの二つのカムを切り換えるものである。なお、カム切換型にはロッカーアームに接するカムを第一カムまたは第二カムに切り換える方式と、第一カムに接するロッカーアームおよび第二カムに接してロッカーアームと別体のサブアームの結合状態を切り換える方式とが例示される。 The variable valve mechanism 20 of this embodiment is of a cam-switching type, and switches the opening/closing timing of the intake valve 13 between the reference mode and the Miller cycle mode. The variable valve mechanism 20 has a first cam that opens and closes the intake valve 13 in the standard mode and a second cam that opens and closes the intake valve 13 in the Miller cycle mode, and switches between these two cams. In addition, the cam switching type has a method of switching the cam in contact with the rocker arm to the first cam or the second cam, and a coupling state of the rocker arm in contact with the first cam and the separate sub-arm in contact with the second cam. A switching method is exemplified.

図2に例示するように、基準モードは燃焼サイクルの吸気行程におけるピストン12の上死点の近傍で吸気バルブ13が開き始め、吸気行程におけるピストン12の下死点の近傍で吸気バルブ13が閉じ終わるモードである。本開示において上死点の近傍や下死点の近傍とは吸気の充填効率が向上する期間の範囲内である。例えば、ピストン12の上死点よりも前で、排気バルブ14が閉じる前に吸気バルブ13を開き始めることで排気が有する運動エネルギーにより吸気が促進される。また、ピストン12の下死点よりも後に吸気バルブ13を閉じ終えることで吸気自体の慣性力により吸気が促進される。なお、上死点の近傍や下死点の近傍は上死点や下死点を含むものとする。 As illustrated in FIG. 2, in the reference mode, the intake valve 13 begins to open near the top dead center of the piston 12 in the intake stroke of the combustion cycle, and the intake valve 13 closes near the bottom dead center of the piston 12 in the intake stroke. It is the mode to end. In the present disclosure, the vicinity of the top dead center and the vicinity of the bottom dead center are within the range of the period during which the intake charging efficiency is improved. For example, by starting to open the intake valve 13 before the top dead center of the piston 12 and before the exhaust valve 14 closes, the kinetic energy of the exhaust promotes intake. In addition, by closing the intake valve 13 after the piston 12 has passed the bottom dead center, the inertial force of the intake itself promotes intake. Note that the vicinity of the top dead center and the vicinity of the bottom dead center include the top dead center and the bottom dead center.

ミラーサイクルモードは吸気バルブ13の開閉時期を基準モードからずらして、気筒11の内部に導入される吸気の吸気量を減少させるモードである。本開示において、ミラーサイクルとは、筒内ガスを圧縮したときの圧縮比が小さくなるとともに筒内ガスの圧縮時の温度上昇が低くなることで相対的に筒内ガスが燃焼したときの膨張比が大きくなり、筒内ガスの膨張比が圧縮比よりも大きくなる燃焼サイクルである。 The Miller cycle mode is a mode in which the opening/closing timing of the intake valve 13 is shifted from that in the reference mode to reduce the amount of intake air introduced into the cylinder 11 . In the present disclosure, the Miller cycle refers to the relative expansion ratio when the cylinder interior gas is combusted because the compression ratio becomes smaller when the cylinder interior gas is compressed and the temperature rise during compression of the cylinder interior gas becomes lower. increases and the expansion ratio of the cylinder interior gas becomes larger than the compression ratio.

本実施形態のミラーサイクルモードは燃焼サイクルの吸気行程におけるピストン12の上死点の後で、排気バルブ14が閉じ終わった後に吸気バルブ13が開き始め、基準モードにおける吸気バルブ13の閉じ終わりよりも遅角した時期に吸気バルブ13が閉じ終わるモードである。換言すると、ミラーサイクルモードは吸気バルブ13の開閉時期が燃焼サイクルの圧縮行程に重なり、圧縮行程により吸気バルブ13を介して気筒11の内部の筒内ガスが吸気通路15に吹き返されるモードである。 In the Miller cycle mode of the present embodiment, the intake valve 13 begins to open after the top dead center of the piston 12 in the intake stroke of the combustion cycle, and after the exhaust valve 14 has finished closing, and the intake valve 13 ends closing in the reference mode. In this mode, the intake valve 13 finishes closing at the retarded timing. In other words, in the Miller cycle mode, the opening/closing timing of the intake valve 13 overlaps with the compression stroke of the combustion cycle, and the gas inside the cylinder 11 is blown back to the intake passage 15 through the intake valve 13 due to the compression stroke.

ミラーサイクルモードの吸気バルブ13の開き始めの時期は排気バルブ14の閉じ終わりと同時に限定されずに、上死点でもよい。このように、ミラーサイクルモードでは吸気バルブ13および排気バルブ14がオーバーラップする期間を基準モードにおけるオーバーラップする期間よりも短くすることが望ましく、オーバーラップする期間が無いことがより望ましい。本開示においてオーバーラップとは吸気バルブ13および排気バルブ14の両方のバルブが同時に開く状態を示す。 The opening timing of the intake valve 13 in the Miller cycle mode is not limited to the end of closing of the exhaust valve 14, but may be top dead center. Thus, in the Miller cycle mode, the overlapping period of the intake valve 13 and the exhaust valve 14 is preferably shorter than the overlapping period in the reference mode, and more preferably there is no overlapping period. Overlap in the present disclosure refers to a condition in which both the intake valve 13 and the exhaust valve 14 are open simultaneously.

ミラーサイクルモードの吸気バルブ13が閉じ終わる時期は燃焼サイクルにおける吸気行程の下死点よりも後であり、吸気の充填効率が向上する期間の終点よりも後である。また、ミラーサイクルモードの吸気バルブ13の閉じ終わる時期は吸気行程の下死点から圧縮行程の上死点までの中点よりも遅角してもよい。ミラーサイクルモードにおける吸気バルブ13の閉じ終わる時期は吸気行程の下死点以後の吸気の充填効率が向上する期間の終点以降であれば適宜設定可能である。このミラーサイクルモードにおける吸気バルブ13の閉じ終わる時期が下死点に近づくにつれて吸気の充填量は多くなり、その時期が上死点に近づくにつれて吸気の充填量は少なくなる。 The timing at which the intake valve 13 in the Miller cycle mode finishes closing is after the bottom dead center of the intake stroke in the combustion cycle and after the end point of the period in which the intake charging efficiency is improved. Further, the closing timing of the intake valve 13 in the Miller cycle mode may be retarded from the middle point from the bottom dead center of the intake stroke to the top dead center of the compression stroke. The closing timing of the intake valve 13 in the Miller cycle mode can be appropriately set after the end point of the period in which the intake charging efficiency is improved after the bottom dead center of the intake stroke. As the closing timing of the intake valve 13 in this Miller cycle mode approaches the bottom dead center, the intake air filling amount increases, and as the timing approaches the top dead center, the intake air filling amount decreases.

ミラーサイクルモードは、吸気バルブ13の閉じ終わり時期を基準モードの閉じ終わり時期よりも遅角化する構成に限定されず、吸気の充填効率を低下させて燃焼サイクルをミラーサイクルにすることが可能な構成であればよい。例えば、吸気バルブ13の閉じ終わり時期を基準モードの閉じ終わり時期よりも進角化する構成でもよく、吸気行程の下死点よりも前の時期にする構成も例示される。 The Miller cycle mode is not limited to a configuration in which the closing end timing of the intake valve 13 is retarded from the closing end timing of the reference mode, but can reduce the intake charging efficiency to make the combustion cycle a Miller cycle. Any configuration is acceptable. For example, the closing end timing of the intake valve 13 may be advanced from the closing end timing of the reference mode, or may be set before the bottom dead center of the intake stroke.

図1に例示するように、冷却機構30は、冷却水が循環する冷却回路31を備え、冷却回路31が冷却水用ポンプ32、ウォータジャケット33、サーモスタット34、ラジエータ35が介設された冷却路36、および、その冷却路36を迂回する迂回路37を有する。冷却回路31において、冷却水は、冷却水用ポンプ32、ウォータジャケット33、サーモスタット34、冷却路36および迂回路37の順に循環するように構成される。また、冷却機構30は冷却ファン38を備える。 As illustrated in FIG. 1, the cooling mechanism 30 includes a cooling circuit 31 through which cooling water circulates. The cooling circuit 31 is a cooling channel in which a cooling water pump 32, a water jacket 33, a thermostat 34, and a radiator 35 are interposed. 36 and a detour 37 that bypasses the cooling passage 36 . In the cooling circuit 31, the cooling water is configured to circulate through the cooling water pump 32, the water jacket 33, the thermostat 34, the cooling path 36 and the detour 37 in this order. The cooling mechanism 30 also includes a cooling fan 38 .

冷却水用ポンプ32は冷却水を吐出して冷却水を冷却回路31に循環させるポンプである。冷却水用ポンプ32は冷却水の吐出量を調節可能な構成であればよく、電動式ウォータポンプや回転動力の速度比を調節可能な動力伝達機構によりクランク軸16に連結された機械式ウォータポンプが例示される。 The cooling water pump 32 is a pump that discharges cooling water and circulates the cooling water in the cooling circuit 31 . The cooling water pump 32 may be an electric water pump or a mechanical water pump connected to the crankshaft 16 by a power transmission mechanism capable of adjusting the speed ratio of the rotational power. are exemplified.

ウォータジャケット33は気筒11の周囲に設けられた冷却水の通路であり、その通路が複数の気筒11を取り巻くように形成されている。サーモスタット34はウォータジャケット33を通過後であって、冷却路36および迂回路37の分岐点に配置される。ラジエータ35は内燃機関10が搭載された車両の前方側(図1の左側)に配置されて、ラジエータ35の後方側には冷却ファン38が配置される。ラジエータ35は車速風と後続の冷却ファン38による冷却風とを利用して内部を通過する冷却水を冷却する熱交換器である。冷却路36はその中途位置にラジエータ35が設けられて冷却水がラジエータ35により冷却される流路である。迂回路37は冷却路36を迂回して冷却水がラジエータ35により冷却されない流路である。 The water jacket 33 is a cooling water passage provided around the cylinders 11 , and the passage is formed so as to surround the plurality of cylinders 11 . After passing through the water jacket 33 , the thermostat 34 is arranged at the branch point of the cooling passage 36 and the detour 37 . The radiator 35 is arranged on the front side (left side in FIG. 1) of the vehicle on which the internal combustion engine 10 is mounted, and the cooling fan 38 is arranged on the rear side of the radiator 35 . The radiator 35 is a heat exchanger that uses the vehicle speed wind and the cooling wind from the subsequent cooling fan 38 to cool the cooling water that passes through it. The cooling path 36 is a flow path in which a radiator 35 is provided in the middle thereof and cooling water is cooled by the radiator 35 . A detour 37 is a flow path that bypasses the cooling path 36 so that the cooling water is not cooled by the radiator 35 .

本実施形態の冷却回路31はウォータジャケット33を通過後で、かつ、ラジエータ35が介在する冷却路36および迂回路37を通過前の流路にサーモスタット34が配置された出口制御式である。出口制御式の冷却回路31は、エア抜き性を向上でき、かつキャビテーションの発生を抑制できるので耐久性の向上に有利になり、特に、トラックなどの大型車両には好適である。なお、冷却回路31としては、出口制御式に代えて、ラジエータ35を通過後でウォータジャケット33を通過する前の流路にサーモスタット34が配置された入口制御式でもよい。入口制御式の冷却回路は出口制御式の冷却回路31と比較して冷却水の温度調整の面で有利になる。 The cooling circuit 31 of this embodiment is of an outlet control type in which a thermostat 34 is arranged in the passage after passing through the water jacket 33 and before passing through the cooling path 36 and the detour 37 in which the radiator 35 is interposed. The outlet control type cooling circuit 31 can improve the air bleeding property and suppress the occurrence of cavitation, so it is advantageous for improving the durability, and is particularly suitable for large vehicles such as trucks. The cooling circuit 31 may be of an inlet control type in which a thermostat 34 is arranged in the flow path after passing through the radiator 35 and before passing through the water jacket 33 instead of the outlet control type. The inlet-controlled cooling circuit is advantageous in adjusting the temperature of the cooling water compared to the outlet-controlled cooling circuit 31 .

排気浄化装置40は排気通路17に配置され、酸化触媒装置41、フィルタ装置42、還元剤噴射装置43、および選択的還元触媒装置44を有して構成される。酸化触媒装置41は排気の流れに関してフィルタ装置42の上流側に配置されて、排気に含有する炭化水素、一酸化炭素、及び一酸化窒素を酸化する触媒を有する。フィルタ装置42は排気に含有する粒子状物質を濾過捕集する。還元剤噴射装置43は排気の流れに関して選択的還元触媒装置44の上流側に配置されて、尿素水を噴射して選択的還元触媒装置44に還元剤であるアンモニアを供給する。選択的還元触媒装置44はアンモニアを還元剤として排気に含有する窒素酸化物を還元浄化する触媒を有する。なお、排気浄化装置40としては、酸化触媒装置41の上流側に配置されて、排気に未然の燃料を噴射する排気管燃料噴射装置や、選択的還元触媒装置44の下流側に配置されて、選択的還元触媒装置44を通過後の排気に含まれる還元剤を吸着除去する還元剤吸着触媒装置を有してもよい。 The exhaust gas purification device 40 is arranged in the exhaust passage 17 and includes an oxidation catalyst device 41 , a filter device 42 , a reducing agent injection device 43 and a selective reduction catalyst device 44 . The oxidation catalyst device 41 is arranged upstream of the filter device 42 with respect to the flow of exhaust gas and has a catalyst for oxidizing hydrocarbons, carbon monoxide and nitrogen monoxide contained in the exhaust gas. The filter device 42 filters and collects particulate matter contained in the exhaust. The reducing agent injection device 43 is arranged upstream of the selective reduction catalyst device 44 with respect to the flow of exhaust gas, and injects urea water to supply the selective reduction catalyst device 44 with ammonia as a reducing agent. The selective reduction catalyst device 44 has a catalyst that reduces and purifies nitrogen oxides contained in the exhaust gas using ammonia as a reducing agent. Note that the exhaust purification device 40 is arranged upstream of the oxidation catalyst device 41 and is arranged downstream of the exhaust pipe fuel injection device or the selective reduction catalyst device 44 that injects fuel in advance into the exhaust, A reducing agent adsorption catalyst device that adsorbs and removes the reducing agent contained in the exhaust after passing through the selective reduction catalyst device 44 may be provided.

以上の構成に加えて、本実施形態の内燃機関10は、冷却水温度取得装置51、回転速度取得装置52、アクセル開度取得装置53、排気温度取得装置54、および、制御装置50を備えて構成される。回転速度取得装置52およびアクセル開度取得装置53は状態パラメータ取得装置として機能し、冷却水温度取得装置51および排気温度取得装置54は温度パラメータ取得装置として機能する。 In addition to the above configuration, the internal combustion engine 10 of the present embodiment includes a cooling water temperature acquisition device 51, a rotation speed acquisition device 52, an accelerator opening acquisition device 53, an exhaust temperature acquisition device 54, and a control device 50. Configured. The rotational speed acquisition device 52 and the accelerator opening degree acquisition device 53 function as state parameter acquisition devices, and the cooling water temperature acquisition device 51 and the exhaust temperature acquisition device 54 function as temperature parameter acquisition devices.

冷却水温度取得装置51はウォータジャケット33を通過後で、かつ、サーモスタット34を通過前の冷却水の温度Twを直接的に取得する装置である。なお、冷却水温度取得装置51は冷却水の温度Twを間接的に取得する装置で構成することもでき、後述する状態パラメータ取得装置が取得した状態パラメータに基づいて冷却水の温度Twを推定する装置でもよい。 The coolant temperature acquisition device 51 is a device that directly acquires the temperature Tw of the coolant after passing through the water jacket 33 and before passing through the thermostat 34 . The cooling water temperature acquisition device 51 can also be configured by a device that indirectly acquires the cooling water temperature Tw, and estimates the cooling water temperature Tw based on the state parameters acquired by the state parameter acquisition device described later. It can be a device.

状態パラメータ取得装置は内燃機関10の運転状態に関する状態パラメータを取得する装置である。状態パラメータとしては、単位時間当たりに燃料噴射装置18から気筒11に噴射される燃料噴射量Qeおよび内燃機関10のクランク軸16の回転速度Neの組み合わせ、あるいは、燃料噴射量Qeが回転速度Neおよびアクセルペダルの踏み込み量であるアクセル開度Aoに基づいて算出されることからそれらの回転速度Neおよびアクセル開度Aoの組み合わせが例示される。本実施形態の状態パラメータ取得装置は回転速度取得装置52およびアクセル開度取得装置53で構成される。回転速度取得装置52は内燃機関10のクランク軸16の回転速度Neを取得する装置である。アクセル開度取得装置53は図示しないアクセルペダルのアクセル開度Aoを取得する装置である。状態パラメータ取得装置は状態パラメータを直に検出する構成でもよく、状態パラメータを算出可能な値を検出して間接的に状態パラメータを算出する構成でもよい。例えば、回転速度取得装置52としてはクランク軸16の回転速度Neを直に取得する装置や図示しない推進軸の回転速度や内燃機関10を搭載した車両の車輪の回転速度からクランク軸16の回転速度Neを間接的に取得する装置が例示される。 The state parameter acquisition device is a device that acquires state parameters relating to the operating state of the internal combustion engine 10 . The state parameter may be a combination of the fuel injection amount Qe injected into the cylinder 11 from the fuel injection device 18 per unit time and the rotational speed Ne of the crankshaft 16 of the internal combustion engine 10, or the combination of the fuel injection amount Qe with the rotational speed Ne and A combination of the rotation speed Ne and the accelerator opening Ao is exemplified because it is calculated based on the accelerator opening Ao, which is the depression amount of the accelerator pedal. The state parameter acquisition device of this embodiment is composed of a rotational speed acquisition device 52 and an accelerator opening acquisition device 53 . The rotational speed acquisition device 52 is a device that acquires the rotational speed Ne of the crankshaft 16 of the internal combustion engine 10 . The accelerator opening degree acquiring device 53 is a device for acquiring the accelerator opening degree Ao of the accelerator pedal (not shown). The state parameter acquisition device may be configured to directly detect the state parameter, or may be configured to indirectly calculate the state parameter by detecting a value capable of calculating the state parameter. For example, the rotation speed acquisition device 52 may be a device that directly acquires the rotation speed Ne of the crankshaft 16, or a rotation speed of the crankshaft 16 from the rotation speed of a propeller shaft (not shown) or the rotation speed of the wheels of the vehicle on which the internal combustion engine 10 is mounted. A device that indirectly obtains Ne is exemplified.

温度パラメータ取得装置は内燃機関10の運転状態が低温状態か否かを判定可能な温度パラメータを取得する装置である。温度パラメータとしては、冷却水の温度Tw、内燃機関10のオイルの温度、排気の温度が例示される。本実施形態の温度パラメータ取得装置は冷却水温度取得装置51および排気温度取得装置54で構成される。排気温度取得装置54は選択的還元触媒装置44の上流側または下流側あるいはその両方に配置され、通過する排気の温度を取得する装置である。温度パラメータ取得装置は温度パラメータを直に検出する構成でもよく、温度パラメータを算出可能な値を検出して間接的に温度パラメータを算出する構成でもよい。例えば、排気温度取得装置54としては燃料噴射量から排気の温度を間接的に取得する装置や選択的還元触媒装置44の温度を直接的に取得するセンサが例示される。 The temperature parameter acquisition device is a device that acquires a temperature parameter that can determine whether the operating state of the internal combustion engine 10 is in a low temperature state. Examples of temperature parameters include the cooling water temperature Tw, the oil temperature of the internal combustion engine 10, and the exhaust temperature. The temperature parameter acquisition device of this embodiment is composed of a cooling water temperature acquisition device 51 and an exhaust temperature acquisition device 54 . The exhaust temperature acquisition device 54 is a device that is arranged upstream or downstream of the selective catalytic reduction device 44 or both, and that acquires the temperature of the passing exhaust gas. The temperature parameter acquisition device may be configured to directly detect the temperature parameter, or may be configured to indirectly calculate the temperature parameter by detecting a value that allows the temperature parameter to be calculated. For example, the exhaust temperature acquisition device 54 may be a device that indirectly acquires the exhaust temperature from the fuel injection amount or a sensor that directly acquires the temperature of the selective catalytic reduction device 44 .

制御装置50は各種情報処理を行う中央演算装置(CPU)、その各種情報処理を行うために用いられるプログラムや情報処理結果を読み書き可能な内部記憶装置、及び各種インターフェースなどから構成されるハードウェアである。制御装置50は、可変動弁機構20、冷却水用ポンプ32、および、各取得装置に電気的に接続されている。 The control device 50 is hardware composed of a central processing unit (CPU) that performs various types of information processing, an internal storage device capable of reading and writing programs and information processing results used for performing the various types of information processing, and various interfaces. be. The control device 50 is electrically connected to the variable valve mechanism 20, the cooling water pump 32, and each acquisition device.

制御装置50は、機能要素としてミラーサイクル判定部55、弁制御部56、温度状態判定部57、算出部58、および、ポンプ制御部59を有する。各機能要素は、プログラムとして内部記憶装置に記憶されていて、適時、中央演算装置により実行されている。なお、各機能要素としては、プログラムの他にそれぞれが独立して機能するプログラマブルコントローラ(PLC)や電気回路で構成されてもよい。 The control device 50 has a Miller cycle determination section 55, a valve control section 56, a temperature state determination section 57, a calculation section 58, and a pump control section 59 as functional elements. Each functional element is stored as a program in the internal storage device and executed by the central processing unit at appropriate times. Note that each functional element may be configured by a programmable controller (PLC) or an electric circuit that functions independently of the program.

ミラーサイクル判定部55は状態パラメータ取得装置が取得した状態パラメータに基づいて内燃機関10の運転状態がミラーサイクル可能状態か否かを判定する機能要素である。具体的に、ミラーサイクル判定部55は第一制御マップM1を有し、回転速度Neおよびアクセル開度Aoに基づいた燃料噴射量Qeが予め設定された噴射量閾値Qa以下か否かを判定する。ミラーサイクル判定部55は燃料噴射量Qeが噴射量閾値Qa以下と判定した場合に内燃機関10の運転状態がミラーサイクル可能状態と判定し、燃料噴射量Qeが噴射量閾値Qaより多いと判定した場合に内燃機関10の運転状態がミラーサイクル可能状態ではないと判定する。 The Miller cycle determination unit 55 is a functional element that determines whether or not the operating state of the internal combustion engine 10 is in a Miller cycle possible state based on the state parameters acquired by the state parameter acquisition device. Specifically, the Miller cycle determination unit 55 has a first control map M1, and determines whether or not the fuel injection amount Qe based on the rotation speed Ne and the accelerator opening Ao is equal to or less than a preset injection amount threshold Qa. . When it is determined that the fuel injection amount Qe is equal to or less than the injection amount threshold Qa, the Miller cycle determination unit 55 determines that the operating state of the internal combustion engine 10 is in a Miller cycle enabled state, and determines that the fuel injection amount Qe is greater than the injection amount threshold Qa. In this case, it is determined that the operating state of the internal combustion engine 10 is not the Miller cycle enabled state.

ミラーサイクル可能状態とは燃焼サイクルをミラーサイクルにした場合に気筒11の内部に噴射された燃料を略完全燃焼可能な状態を示す。前述したとおりにミラーサイクルは筒内ガスの充填率が低く、筒内ガスに含まれる酸素量が少ない状態である。したがって、燃焼サイクルをミラーサイクルにした場合に筒内ガスに含まれる酸素量に比して気筒11の内部に噴射された燃料が多い場合は燃料の不完全燃焼により排気性能が悪化したり、燃料が燃焼せずにストールしたりする。 The Miller cycle capable state indicates a state in which the fuel injected into the cylinder 11 can be substantially completely combusted when the combustion cycle is set to the Miller cycle. As described above, in the Miller cycle, the filling rate of the cylinder interior gas is low and the amount of oxygen contained in the cylinder interior gas is small. Therefore, when the combustion cycle is the Miller cycle, if the amount of fuel injected into the cylinder 11 is larger than the amount of oxygen contained in the gas in the cylinder, the incomplete combustion of the fuel may deteriorate the exhaust performance, stalls without burning.

図3に例示するように、第一制御マップM1は予め実験、試験、あるいはシミュレーションにより、回転速度Neおよびアクセル開度Aoと燃料噴射量Qeとの相関が予め設定される。燃料噴射量Qeは回転速度Neに対して正の相関があり、回転速度Neが速くなるにつれて段階的に多くなる。また、燃料噴射量Qeはアクセル開度Aoに対して正の相関があり、アクセル開度Aoが大きくなるにつれて段階的に多くなる。 As exemplified in FIG. 3, in the first control map M1, correlations between the rotational speed Ne and the accelerator opening Ao and the fuel injection amount Qe are set in advance by experiments, tests, or simulations. The fuel injection amount Qe has a positive correlation with the rotational speed Ne, and increases stepwise as the rotational speed Ne increases. Further, the fuel injection amount Qe has a positive correlation with the accelerator opening Ao, and increases stepwise as the accelerator opening Ao increases.

噴射量閾値Qaは燃焼サイクルをミラーサイクルにした場合に筒内ガスに含まれる酸素量に応じて適宜設定される。噴射量閾値Qaは燃焼サイクルをミラーサイクルにした場合に筒内ガスに含まれる酸素量が多くなるにつれて大きい値に設定され、その酸素量が少なくなるにつれて小さい値に設定される。換言すると、噴射量閾値Qaは吸気バルブ13が閉じ終わる時期で規定される筒内ガスの充填量に応じて適宜設定される。なお、排気通路17から分岐して吸気通路15に合流する排気還流通路を備える場合に、噴射量閾値Qaは排気の還流量を考慮するとよい。 The injection amount threshold Qa is appropriately set according to the amount of oxygen contained in the cylinder interior gas when the combustion cycle is the Miller cycle. When the combustion cycle is the Miller cycle, the injection amount threshold Qa is set to a larger value as the amount of oxygen contained in the cylinder interior gas increases, and is set to a smaller value as the amount of oxygen decreases. In other words, the injection amount threshold Qa is appropriately set according to the filling amount of the cylinder interior gas defined by the timing at which the intake valve 13 finishes closing. When an exhaust gas recirculation passage that branches off from the exhaust passage 17 and merges with the intake passage 15 is provided, the injection amount threshold Qa should take into account the amount of exhaust gas recirculated.

弁制御部56は、ミラーサイクル判定部55が内燃機関10の運転状態がミラーサイクル可能状態と判定した場合に可変動弁機構20により吸気バルブ13をミラーサイクルモードで開閉し、ミラーサイクル判定部55が内燃機関10の運転状態がミラーサイクル可能状態でないと判定した場合に可変動弁機構20により吸気バルブ13を基準モードで開閉する機能要素である。 The valve control unit 56 opens and closes the intake valve 13 in the Miller cycle mode by the variable valve mechanism 20 when the Miller cycle determination unit 55 determines that the operating state of the internal combustion engine 10 is the Miller cycle possible state. is a functional element that opens and closes the intake valve 13 in the reference mode by the variable valve mechanism 20 when it is determined that the operating state of the internal combustion engine 10 is not the Miller cycle possible state.

温度状態判定部57は温度パラメータ取得装置が取得した温度パラメータに基づいて内燃機関10の温度状態が低温状態か否かを判定する機能要素である。本開示において、内燃機関10の温度状態が低温状態とは、内燃機関10が冷間始動する状態、または、選択的還元触媒装置44の触媒が活性化する温度に至っていない状態である。 The temperature state determination unit 57 is a functional element that determines whether the temperature state of the internal combustion engine 10 is a low temperature state based on the temperature parameter acquired by the temperature parameter acquisition device. In the present disclosure, a state in which the temperature of the internal combustion engine 10 is low means a state in which the internal combustion engine 10 is cold-started, or a state in which the catalyst of the selective catalytic reduction device 44 has not reached a temperature at which it is activated.

冷間始動とは、内燃機関10の各部の温度が雰囲気温度と同等の温度、あるいは雰囲気温度よりも低い温度の状態を示す。なお、同等の温度とは同一の温度を含み、同一の温度と見做せる範囲でその温度よりも高い温度でもよい。例えば、雰囲気温度に対して10度未満の温度差であれば同等の温度として見做す。また、内燃機関10の各部の温度としては内燃機関10を冷却する冷却水の温度、内燃機関10のオイルの温度、排気通路17を流れる排気の温度が例示される。 A cold start indicates a state in which the temperature of each part of the internal combustion engine 10 is equal to or lower than the ambient temperature. Note that the equivalent temperature includes the same temperature, and may be a temperature higher than that temperature within a range that can be regarded as the same temperature. For example, if the temperature difference is less than 10 degrees with respect to the ambient temperature, it is regarded as the same temperature. Examples of the temperature of each part of the internal combustion engine 10 include the temperature of cooling water for cooling the internal combustion engine 10, the temperature of oil in the internal combustion engine 10, and the temperature of the exhaust gas flowing through the exhaust passage 17.

触媒が活性化する温度とは、還元剤噴射装置43から尿素水を噴射する温度であり、噴射された尿素水がアンモニアに加水分解し、そのアンモニアが供給された選択的還元触媒装置44で窒素酸化物の浄化が開始される温度である。触媒が活性化する温度としては200度~300度の範囲の温度が例示される。つまり、触媒が活性化する温度に至っていない状態とは選択的還元触媒装置44の浄化率が低下する状態である。 The temperature at which the catalyst is activated is the temperature at which the urea water is injected from the reducing agent injection device 43. The injected urea water hydrolyzes into ammonia, and the selective reduction catalyst device 44 to which the ammonia is supplied produces nitrogen. This is the temperature at which oxide purification begins. Temperatures in the range of 200° C. to 300° C. are exemplified as the temperature at which the catalyst is activated. In other words, the state in which the temperature does not reach the activation temperature of the catalyst is the state in which the purification rate of the selective catalytic reduction device 44 decreases.

温度状態判定部57は冷却水温度取得装置51が取得した冷却水の温度Twに基づいて内燃機関10が冷間始動の状態か否かを判定する。温度状態判定部57は冷却水の温度Twが目標冷却水温度範囲Ta~Tbの下限値Ta未満の場合に内燃機関10が冷間始動の状態と判定する。なお、この判定において、雰囲気温度を取得する装置を用いて冷却水の温度Twと雰囲気温度とを比較する判定を行ってもよい。また、この判定において、冷却水の温度Twの代わりに内燃機関10のオイルの温度を用いてもよく、冷却水の温度Twおよびオイルの温度を含む複数の温度で判定してもよい。 A temperature state determination unit 57 determines whether or not the internal combustion engine 10 is in a cold start state based on the cooling water temperature Tw acquired by the cooling water temperature acquisition device 51 . The temperature state determination unit 57 determines that the internal combustion engine 10 is in a cold start state when the coolant temperature Tw is less than the lower limit value Ta of the target coolant temperature range Ta to Tb. In this determination, a device for acquiring the ambient temperature may be used to compare the cooling water temperature Tw with the ambient temperature. Further, in this determination, the oil temperature of the internal combustion engine 10 may be used instead of the cooling water temperature Tw, or a plurality of temperatures including the cooling water temperature Tw and the oil temperature may be used for determination.

温度状態判定部57は排気温度取得装置54が取得した排気の温度Tgに基づいて選択的還元触媒装置44の触媒が活性化する温度に達したか否かを判定する。なお、温度状態判定部57は、内燃機関10が冷間始動の状態ではないと判定しても、選択的還元触媒装置44の触媒が活性化する温度に達していない場合は、内燃機関10の温度状態が低温状態と判定することが望ましい。 The temperature state determination unit 57 determines whether or not the temperature at which the catalyst of the selective catalytic reduction device 44 is activated has reached, based on the temperature Tg of the exhaust gas acquired by the exhaust temperature acquisition device 54 . Note that even if the temperature state determination unit 57 determines that the internal combustion engine 10 is not in the cold start state, if the temperature at which the catalyst of the selective catalytic reduction device 44 is activated has not yet reached, the internal combustion engine 10 It is desirable to determine that the temperature state is the low temperature state.

また、温度状態判定部57は冷却水用ポンプ32の吐出量Qwがミラーサイクル用吐出量Qw2になったときの冷却水の温度Twが目標冷却水温度範囲Ta~Tbの上限値Tbを超えるか否かを判定する機能要素でもある。 Further, the temperature state determination unit 57 determines whether the cooling water temperature Tw exceeds the upper limit value Tb of the target cooling water temperature range Ta to Tb when the discharge amount Qw of the cooling water pump 32 reaches the Miller cycle discharge amount Qw2. It is also a functional element that determines whether or not

算出部58は冷却水用ポンプ32の吐出量Qwを算出する機能要素であり、状態パラメータに基づいた吐出量の算出と温度パラメータに基づいた吐出量の補正とを行う機能要素である。 The calculator 58 is a functional element that calculates the discharge amount Qw of the cooling water pump 32, and is a functional element that calculates the discharge amount based on the state parameter and corrects the discharge amount based on the temperature parameter.

算出部58はミラーサイクル判定部55の判定結果に応じて、燃焼サイクルをミラーサイクルにしない場合の基準吐出量Qw1と燃焼サイクルをミラーサイクルにした場合のミラーサイクル用吐出量Qw2とを状態パラメータに基づいて算出する。具体的に、算出部58は第二制御マップM2を有し、ミラーサイクル判定部55が基準モードを選択した場合に、第二制御マップM2を参照して、回転速度Neおよび燃料噴射量Qeに基づいた基準吐出量Qw1を算出する。また、ミラーサイクル判定部55がミラーサイクルモードを選択した場合に、算出部58は第二制御マップM2を参照して、回転速度Neおよび燃料噴射量Qeに基づいて基準吐出量Qw1および低減量ΔQwを算出し、基準吐出量Qw1から低減量ΔQwを減産したミラーサイクル用吐出量Qw2を算出する。 The calculation unit 58 uses the reference discharge amount Qw1 when the combustion cycle is not set to the Miller cycle and the Miller cycle discharge amount Qw2 when the combustion cycle is set to the Miller cycle as state parameters according to the determination result of the Miller cycle determination unit 55. calculated based on Specifically, the calculation unit 58 has a second control map M2, and when the mirror cycle determination unit 55 selects the reference mode, the second control map M2 is referred to to determine the rotation speed Ne and the fuel injection amount Qe. A reference discharge amount Qw1 based on the above is calculated. Further, when the mirror cycle determination unit 55 selects the mirror cycle mode, the calculation unit 58 refers to the second control map M2 to calculate the reference discharge amount Qw1 and the reduction amount ΔQw based on the rotational speed Ne and the fuel injection amount Qe. is calculated, and a discharge amount Qw2 for the mirror cycle is calculated by subtracting the reduction amount ΔQw from the reference discharge amount Qw1.

図4に例示するように、第二制御マップM2は予め実験、試験、あるいはシミュレーションにより、回転速度Neおよび燃料噴射量Qeと基準吐出量Qw1および低減量ΔQwとの相関が予め設定される。基準吐出量Qw1は回転速度Neに対して正の相関があり、回転速度Neが速くなるにつれて多くなる。また、基準吐出量Qw1は燃料噴射量Qeに対して正の相関があり、燃料噴射量Qeが大きくなるにつれて多くなる。低減量ΔQwは燃料噴射量Qeが噴射量閾値Qaよりも多い場合にゼロとなり、燃料噴射量Qeが噴射量閾値Qa以下の場合に正の値となる。低減量ΔQwは正の値になる範囲において、回転速度Neに対して正の相関があり、回転速度Neが速くなるにつれて多くなる。また、低減量ΔQwは正の値になる範囲において、燃料噴射量Qeに対して正の相関があり、燃料噴射量Qeが大きくなるにつれて多くなる。なお、低減量ΔQwは基準吐出量Qw1よりも少ない値であり、内燃機関10の運転中にミラーサイクル用吐出量Qw2がゼロになることがないものとする。 As exemplified in FIG. 4, the second control map M2 presets correlations between the rotation speed Ne, the fuel injection amount Qe, the reference discharge amount Qw1, and the reduction amount ΔQw through experiments, tests, or simulations. The reference discharge amount Qw1 has a positive correlation with the rotation speed Ne, and increases as the rotation speed Ne increases. Also, the reference discharge amount Qw1 has a positive correlation with the fuel injection amount Qe, and increases as the fuel injection amount Qe increases. The reduction amount ΔQw becomes zero when the fuel injection amount Qe is greater than the injection amount threshold Qa, and becomes a positive value when the fuel injection amount Qe is equal to or less than the injection amount threshold Qa. The reduction amount ΔQw has a positive correlation with the rotational speed Ne within a positive value range, and increases as the rotational speed Ne increases. Further, the reduction amount ΔQw has a positive correlation with the fuel injection amount Qe within a positive value range, and increases as the fuel injection amount Qe increases. It is assumed that the reduction amount ΔQw is a value smaller than the reference discharge amount Qw1, and that the Miller cycle discharge amount Qw2 never becomes zero while the internal combustion engine 10 is running.

低減量ΔQwは状態パラメータに基づいた内燃機関10の運転状態において燃料サイクルがミラーサイクルになり、冷却水用ポンプ32の吐出量Qwが基準吐出量Qw1よりも低減したミラーサイクル用吐出量Qw2になった場合の冷却水の温度Twが目標冷却水温度範囲Ta~Tbに収まる値に設定される。低減量ΔQwは冷却水用ポンプ32の吐出量Qwがミラーサイクル用吐出量Qw2になった場合の冷却水の温度Twが目標冷却水温度範囲Ta~Tbの上限値Tbを超えない値に設定されることが望ましい。 The reduction amount ΔQw is such that the fuel cycle becomes the Miller cycle in the operating state of the internal combustion engine 10 based on the state parameters, and the discharge amount Qw of the cooling water pump 32 becomes the Miller cycle discharge amount Qw2, which is lower than the reference discharge amount Qw1. The temperature Tw of the cooling water in this case is set to a value within the target cooling water temperature range Ta to Tb. The reduction amount ΔQw is set to a value such that the cooling water temperature Tw does not exceed the upper limit value Tb of the target cooling water temperature range Ta to Tb when the discharge amount Qw of the cooling water pump 32 becomes the Miller cycle discharge amount Qw2. preferably

算出部58は冷却水用ポンプ32の吐出量Qwがミラーサイクル用吐出量Qw2になったときの冷却水の温度Twが目標冷却水温度範囲Taの上限値Tbを超える場合に低減する制御を禁止する。具体的に、算出部58は温度状態判定部57が冷却水の温度Twが上限値Tbを超えると判定した場合に、低減量ΔQwをゼロにする補正をする。低減量ΔQwがゼロになると、冷却水用ポンプ32の吐出量Qwは基準吐出量Qw1となり、低減する制御が禁止される。 The calculation unit 58 prohibits control to decrease when the cooling water temperature Tw when the discharge amount Qw of the cooling water pump 32 reaches the mirror cycle discharge amount Qw2 exceeds the upper limit value Tb of the target cooling water temperature range Ta. do. Specifically, when the temperature state determination unit 57 determines that the cooling water temperature Tw exceeds the upper limit value Tb, the calculation unit 58 corrects the reduction amount ΔQw to zero. When the reduction amount ΔQw becomes zero, the discharge amount Qw of the cooling water pump 32 becomes the reference discharge amount Qw1, and the reduction control is prohibited.

算出部58は温度状態判定部57が内燃機関10の温度状態が低温状態と判定した場合に、低減量ΔQwを補正する。具体的に、算出部58は冷却水の温度Twと目標冷却水温度範囲Ta~Tbとを比較し、冷却水の温度Twが目標冷却水温度範囲Ta~Tbに近づけるように低減量ΔQwを補正する。例えば、算出部58は冷却水用ポンプ32の吐出量Qwがミラーサイクル用吐出量Qw2になったときの冷却水の温度Twが目標冷却水温度範囲Taの下限値Taを下回る場合に、低減量ΔQwを多くする補正をする。算出部58は、低減量ΔQwの補正において予め設定された一定量の補正量を低減量ΔQwに順次加算する方式を用いてもよく、冷却水の温度Twと目標冷却水温度範囲Ta~Tbの下限値Taまたは上限値Tbのどちらか一方の温度との差分ΔTwと補正量との相関が設定された制御マップを用いてもよい。 The calculation unit 58 corrects the reduction amount ΔQw when the temperature state determination unit 57 determines that the temperature state of the internal combustion engine 10 is a low temperature state. Specifically, the calculation unit 58 compares the cooling water temperature Tw with the target cooling water temperature range Ta to Tb, and corrects the reduction amount ΔQw so that the cooling water temperature Tw approaches the target cooling water temperature range Ta to Tb. do. For example, when the cooling water temperature Tw when the discharge amount Qw of the cooling water pump 32 reaches the Miller cycle discharge amount Qw2 is lower than the lower limit value Ta of the target cooling water temperature range Ta, the calculation unit 58 calculates the reduction amount Correction is made to increase ΔQw. The calculation unit 58 may use a method of sequentially adding a predetermined correction amount to the reduction amount ΔQw in correcting the reduction amount ΔQw. A control map may be used in which the correlation between the difference ΔTw from either the lower limit value Ta or the upper limit value Tb and the correction amount is set.

ポンプ制御部59は算出部58で算出された吐出量に基づいて冷却水用ポンプ32の吐出量を調節する機能要素である。具体的に、ポンプ制御部59は冷却水用ポンプ32の回転速度を調節して冷却水用ポンプ32の吐出量を算出部58で算出された吐出量に調節する。 The pump control unit 59 is a functional element that adjusts the discharge amount of the cooling water pump 32 based on the discharge amount calculated by the calculation unit 58 . Specifically, the pump control unit 59 adjusts the rotation speed of the cooling water pump 32 to adjust the discharge amount of the cooling water pump 32 to the discharge amount calculated by the calculation unit 58 .

図5~図7に例示するように、内燃機関10の制御方法は内燃機関10の運転中に所定の周期ごとに繰り返し行われる方法である。本開示で、所定の周期とは各取得装置が取得値を取得する周期とする。なお、フロー図における一周期の経過は「リターン」で示す。 As illustrated in FIGS. 5 to 7, the method of controlling the internal combustion engine 10 is a method that is repeatedly performed at predetermined intervals while the internal combustion engine 10 is running. In the present disclosure, the predetermined cycle is defined as a cycle in which each acquisition device acquires an acquired value. The progress of one cycle in the flow chart is indicated by "return".

図5は吸気バルブ13の開閉時期を調節する制御フローである。状態パラメータ取得装置は状態パラメータを取得する(S110)。このステップS110では回転速度取得装置52がクランク軸16の回転速度Neを取得するとともにアクセル開度取得装置53がアクセル開度Aoを取得する。次いで、ミラーサイクル判定部55は状態パラメータに基づいて内燃機関10の運転状態がミラーサイクル可能状態か否かを判定する(S120)。このステップS120でミラーサイクル判定部55は第一制御マップM1を参照して、取得した回転速度Neおよびアクセル開度Aoに基づいた燃料噴射量Qeを算出し、算出したその燃料噴射量Qeが噴射量閾値Qa以下か否かを判定する。 FIG. 5 is a control flow for adjusting the opening/closing timing of the intake valve 13. As shown in FIG. The state parameter acquisition device acquires state parameters (S110). In this step S110, the rotation speed acquisition device 52 acquires the rotation speed Ne of the crankshaft 16 and the accelerator opening acquisition device 53 acquires the accelerator opening Ao. Next, the Miller cycle determining unit 55 determines whether or not the operating state of the internal combustion engine 10 is the Miller cycle possible state based on the state parameter (S120). In this step S120, the Miller cycle determination unit 55 refers to the first control map M1 to calculate the fuel injection amount Qe based on the acquired rotation speed Ne and accelerator opening Ao, and the calculated fuel injection amount Qe is injected. It is determined whether or not it is equal to or less than the quantity threshold Qa.

内燃機関10の運転状態がミラーサイクル可能状態と判定すると(S120:YES)、弁制御部56は吸気バルブ13の開閉時期としてミラーサイクルモードを選択する(S130)。ミラーサイクルモードは吸気バルブ13を排気バルブ14が閉じ終わってから開き始め、下死点よりも後でかつ吸気の充填効率が向上する期間の終点よりも後に閉じ終えるモードである。一方、内燃機関10の運転状態がミラーサイクル可能状態ではないと判定すると(S120:NO)、弁制御部56は吸気バルブ13の開閉時期として基準モードを選択する(S140)。 When it is determined that the operating state of the internal combustion engine 10 is the Miller cycle possible state (S120: YES), the valve control unit 56 selects the Miller cycle mode as the opening/closing timing of the intake valve 13 (S130). The Miller cycle mode is a mode in which the intake valve 13 begins to open after the exhaust valve 14 finishes closing, and finishes closing after the bottom dead center and after the end point of the period in which the intake charging efficiency improves. On the other hand, if it is determined that the operating state of the internal combustion engine 10 is not the Miller cycle possible state (S120: NO), the valve control unit 56 selects the reference mode as the opening/closing timing of the intake valve 13 (S140).

次いで、弁制御部56が選択したモードを可変動弁機構20に指示し、可変動弁機構20は指示されたモードに従って吸気バルブ13の開閉時期を調節して(S150)、制御フローはスタートにリターンする。 Next, the valve control unit 56 instructs the selected mode to the variable valve mechanism 20, the variable valve mechanism 20 adjusts the opening/closing timing of the intake valve 13 according to the instructed mode (S150), and the control flow is started. return.

図6は冷却水用ポンプ32の吐出量Qwを調節する制御フローである。温度パラメータ取得装置および状態パラメータ取得装置は各パラメータを取得する(S210)。このステップS210では冷却水温度取得装置51が冷却水の温度Twを取得し、回転速度取得装置52がクランク軸16の回転速度Neを取得し、アクセル開度取得装置53がアクセル開度Aoを取得し、排気温度取得装置54が排気の温度Tgを取得する。次いで、算出部58は図5の制御フローにおいてミラーサイクルモードが選択されたか否かを判定する(S220)。 FIG. 6 is a control flow for adjusting the discharge amount Qw of the cooling water pump 32. As shown in FIG. The temperature parameter acquisition device and the state parameter acquisition device acquire each parameter (S210). In step S210, the coolant temperature acquisition device 51 acquires the coolant temperature Tw, the rotation speed acquisition device 52 acquires the rotation speed Ne of the crankshaft 16, and the accelerator opening acquisition device 53 acquires the accelerator opening Ao. Then, the exhaust temperature acquiring device 54 acquires the exhaust temperature Tg. Next, the calculator 58 determines whether or not the Miller cycle mode has been selected in the control flow of FIG. 5 (S220).

ミラーサイクルモードが選択されたと判定すると(S220:YES)、算出部58は状態パラメータに基づいてミラーサイクル用吐出量Qw2を算出する(S230)。このステップS230で算出部58は第二制御マップM2を参照して、回転速度Neおよび燃料噴射量Qeに基づいた基準吐出量Qw1と低減量ΔQwとを算出し、基準吐出量Qw1から低減量ΔQwを減算してミラーサイクル用吐出量Qw2を算出する。次いで、温度状態判定部57は温度パラメータが取得した温度パラメータに基づいて内燃機関10の温度状態が低温状態か否かを判定する(S240)。このステップS240で温度状態判定部57は冷却水の温度Twが下限値Ta未満か否かを判定するとともに、排気の温度Tgが触媒が活性化する温度に至っていないか否かを判定する。内燃機関10の温度状態が低温状態と判定すると(S240:YES)、算出部58は低減量ΔQwを補正する(S250)。このステップS250で算出部58は冷却水の温度Twが目標冷却水温度範囲Ta~Tbに収まるように低減量ΔQwを多くする。一方、内燃機関10の温度状態が低温状態ではないと判定すると(S240:NO)、低減量ΔQwの補正が行われない。 If it is determined that the mirror cycle mode has been selected (S220: YES), the calculator 58 calculates the discharge amount Qw2 for the mirror cycle based on the state parameters (S230). In step S230, the calculation unit 58 refers to the second control map M2 to calculate the reference discharge amount Qw1 and the reduction amount ΔQw based on the rotation speed Ne and the fuel injection amount Qe. is subtracted to calculate the discharge amount Qw2 for the Miller cycle. Next, the temperature state determination unit 57 determines whether the temperature state of the internal combustion engine 10 is a low temperature state based on the acquired temperature parameter (S240). In this step S240, the temperature state determination unit 57 determines whether or not the cooling water temperature Tw is less than the lower limit value Ta, and determines whether or not the exhaust temperature Tg has reached the temperature at which the catalyst is activated. When it is determined that the temperature state of the internal combustion engine 10 is in a low temperature state (S240: YES), the calculator 58 corrects the reduction amount ΔQw (S250). In step S250, the calculator 58 increases the reduction amount ΔQw so that the cooling water temperature Tw falls within the target cooling water temperature range Ta to Tb. On the other hand, if it is determined that the temperature state of the internal combustion engine 10 is not low temperature (S240: NO), the reduction amount ΔQw is not corrected.

一方、ミラーサイクルモードではなく、基準モードが選択されたと判定すると(S220:NO)、算出部58は状態パラメータに基づいて基準吐出量Qw1を算出する(S260)。このステップS240で算出部58は第二制御マップM2を参照して、回転速度Neおよび燃料噴射量Qeに基づいた基準吐出量Qw1を算出する。 On the other hand, if it is determined that the reference mode has been selected instead of the mirror cycle mode (S220: NO), the calculator 58 calculates the reference discharge amount Qw1 based on the state parameters (S260). In this step S240, the calculator 58 refers to the second control map M2 to calculate the reference discharge amount Qw1 based on the rotation speed Ne and the fuel injection amount Qe.

各ステップで吐出量が算出されると、ポンプ制御部59は算出された吐出量に従って冷却水用ポンプ32の回転速度を調節して(S270)、制御フローはスタートにリターンする。 When the discharge amount is calculated in each step, the pump control unit 59 adjusts the rotation speed of the cooling water pump 32 according to the calculated discharge amount (S270), and the control flow returns to the start.

図7は燃焼サイクルをミラーサイクルにした場合の冷却水用ポンプ32の吐出量の低減を禁止する制御フローである。冷却水温度取得装置51は冷却水の温度Twを取得する(S310)。次いで、温度状態判定部57は冷却水の温度Twが目標冷却水温度範囲Ta~Tbの上限値Tbを超えるか否かを判定する(S320)。冷却水の温度Twが上限値Tbを超えると判定すると(S320:YES)、算出部58は低減量ΔQwをゼロにして(S330)、制御フローはスタートにリターンする。これにより、図6のステップS270において吐出量の低減が禁止される。一方、冷却水の温度Twが上限値Tb以下と判定すると(S320:YES)、算出部58は低減量ΔQwをゼロにせずに、図6のステップS270において吐出量の低減が維持される。 FIG. 7 is a control flow for prohibiting reduction of the discharge amount of the cooling water pump 32 when the combustion cycle is the Miller cycle. The cooling water temperature acquisition device 51 acquires the cooling water temperature Tw (S310). Next, the temperature state determination unit 57 determines whether or not the cooling water temperature Tw exceeds the upper limit value Tb of the target cooling water temperature range Ta to Tb (S320). If it is determined that the cooling water temperature Tw exceeds the upper limit value Tb (S320: YES), the calculator 58 sets the reduction amount ΔQw to zero (S330), and the control flow returns to the start. As a result, reduction of the discharge amount is prohibited in step S270 of FIG. On the other hand, if it is determined that the cooling water temperature Tw is equal to or lower than the upper limit value Tb (S320: YES), the calculation unit 58 does not set the reduction amount ΔQw to zero, and the reduction of the discharge amount is maintained in step S270 of FIG.

以上により、本実施形態の内燃機関10によれば、燃焼サイクルをミラーサイクルにした場合に冷却水用ポンプ32の吐出量を低減することで、ウォータジャケット33を流れる冷却水の流量が低減する。それ故、気筒11の壁部やウォータジャケット33の温度が上昇して、気筒11の内部の筒内ガスからの気筒11の壁部への熱移動を減少させることができる。これにより、燃焼サイクルをミラーサイクルにした場合の筒内ガスの温度の低下を抑制には有利になり、排気の温度を上昇することができる。この結果、排気浄化装置40の温度を性能が発揮される温度にして、排気の浄化性能の悪化を防ぐことができる。 As described above, according to the internal combustion engine 10 of the present embodiment, by reducing the discharge amount of the cooling water pump 32 when the combustion cycle is the Miller cycle, the flow rate of the cooling water flowing through the water jacket 33 is reduced. Therefore, the temperature of the wall portion of the cylinder 11 and the water jacket 33 increases, and the heat transfer from the gas inside the cylinder 11 to the wall portion of the cylinder 11 can be reduced. This is advantageous for suppressing a decrease in the temperature of the cylinder interior gas when the combustion cycle is set to the Miller cycle, and the temperature of the exhaust gas can be increased. As a result, it is possible to set the temperature of the exhaust purification device 40 to a temperature at which the performance can be exhibited, and prevent deterioration of the exhaust purification performance.

また、筒内ガスからの熱移動の減少により熱損失が軽減されて熱効率が向上するとともに冷却水用ポンプ32の吐出量の低減により冷却水用ポンプ32の仕事が減少される。これにより、燃焼サイクルをミラーサイクルにした場合の燃費をより向上することができる。 In addition, the reduction in heat transfer from the cylinder interior gas reduces the heat loss and improves the thermal efficiency, and the reduction in the discharge amount of the cooling water pump 32 reduces the work of the cooling water pump 32 . As a result, the fuel consumption can be further improved when the combustion cycle is the Miller cycle.

このように可変動弁機構20によるミラーサイクル化と冷却水用ポンプ32の吐出量の調節とを協調制御することで、燃焼サイクルをミラーサイクルにした場合の排気の温度の低下を抑制するとともの燃費を向上することができる。 By cooperatively controlling the Miller cycle by the variable valve mechanism 20 and the adjustment of the discharge amount of the cooling water pump 32 in this way, a decrease in exhaust temperature when the combustion cycle is the Miller cycle is suppressed. Fuel consumption can be improved.

内燃機関10は燃焼サイクルをミラーサイクルにしてウォータジャケット33の冷却水の流量を低減する制御を行った場合に、冷却水の温度Twが目標冷却水温度範囲Ta~Tbの上限値Tbを超えたときに低減する制御を禁止することが望ましい。これにより、冷却水の温度Twが上限値Tbを超える過熱により生じる物理的なダメージを回避することができる。 When the internal combustion engine 10 performs control to reduce the flow rate of cooling water in the water jacket 33 by setting the combustion cycle to the Miller cycle, the cooling water temperature Tw exceeds the upper limit value Tb of the target cooling water temperature range Ta to Tb. Sometimes it is desirable to inhibit control to reduce. As a result, it is possible to avoid physical damage caused by overheating in which the cooling water temperature Tw exceeds the upper limit value Tb.

内燃機関10は燃焼サイクルをミラーサイクルにした場合の低減量ΔQwを冷却水の温度Twに基づいて算出してもよい。この場合にウォータジャケット33の冷却水の流量はフィードバック制御により調節される。内燃機関10は燃焼サイクルをミラーサイクルにした場合の低減量ΔQwを第二制御マップM2を参照して状態パラメータに基づいて算出することが望ましい。第二制御マップM2を用いた制御はフィードフォワード制御であり、ウォータジャケット33の冷却水の流量の変化の応答を早くするには有利になる。 The internal combustion engine 10 may calculate the reduction amount ΔQw when the combustion cycle is the Miller cycle based on the coolant temperature Tw. In this case, the flow rate of cooling water in the water jacket 33 is adjusted by feedback control. It is preferable that the internal combustion engine 10 calculates the reduction amount ΔQw when the combustion cycle is the Miller cycle, based on the state parameters with reference to the second control map M2. The control using the second control map M2 is feedforward control, which is advantageous for speeding up the response to changes in the flow rate of the cooling water in the water jacket 33 .

内燃機関10はその温度状態が低温状態で燃焼サイクルをミラーサイクルにした場合に低減量ΔQwを多くすることが望ましい。低温状態で燃焼サイクルをミラーサイクルにした場合に冷却水用ポンプ32の吐出量をより低減することで、ウォータジャケット33を流れる冷却水の流量がより低減する。これにより、冷却水の温度Twの上昇には有利になり、早期に内燃機関10の温度状態を低温状態から脱して暖機に要する時間を短縮することができる。 When the internal combustion engine 10 is in a low temperature state and the combustion cycle is set to the Miller cycle, it is desirable to increase the reduction amount ΔQw. By further reducing the discharge amount of the cooling water pump 32 when the combustion cycle is set to the Miller cycle in the low temperature state, the flow rate of the cooling water flowing through the water jacket 33 is further reduced. This is advantageous for raising the temperature Tw of the cooling water, and the temperature state of the internal combustion engine 10 can be quickly brought out of the low temperature state to shorten the time required for warming up.

目標冷却水温度範囲Ta~Tbの代わりに目標冷却水温度Tcを用いてもよい。目標冷却水温度Tcは目標冷却水温度範囲Ta~Tbの範囲内に設定される。目標冷却水温度Tcを用いる場合に、基準吐出量Qw1は冷却水の温度Twが目標冷却水Tc以下になる範囲に設定され、温度Twが目標冷却水温度Tcより上回るときに冷却水用ポンプ32の吐出量を低減する制御が禁止される。また、低減量ΔQwも同様に温度Twがミラーサイクル用吐出量Qw2が目標冷却水温度Tc以上になる範囲に設定される。 A target cooling water temperature Tc may be used instead of the target cooling water temperature range Ta to Tb. Target cooling water temperature Tc is set within a target cooling water temperature range Ta to Tb. When the target cooling water temperature Tc is used, the reference discharge amount Qw1 is set within a range in which the cooling water temperature Tw is equal to or lower than the target cooling water Tc, and when the temperature Tw exceeds the target cooling water temperature Tc, the cooling water pump 32 is prohibited. Similarly, the reduction amount ΔQw is also set within a range in which the temperature Tw is equal to or higher than the target cooling water temperature Tc.

10 内燃機関
11 気筒
13 吸気バルブ
14 排気バルブ
20 可変動弁機構
30 冷却機構
32 冷却水用ポンプ
33 ウォータジャケット
40 排気浄化装置
44 選択的還元触媒装置
50 制御装置
10 Internal combustion engine 11 Cylinder 13 Intake valve 14 Exhaust valve 20 Variable valve mechanism 30 Cooling mechanism 32 Cooling water pump 33 Water jacket 40 Exhaust purification device 44 Selective reduction catalyst device 50 Control device

Claims (5)

気筒の内部に吸気を導入する吸気バルブの開閉時期を調節する可変動弁機構と、前記気筒の周囲に形成されたウォータジャケットおよびこのウォータジャケットを流れる冷却水の流量を調節する冷却水用ポンプを有する冷却機構と、前記気筒から排気バルブを介して排出される排気を浄化する排気浄化装置と、を備え、前記可変動弁機構により前記吸気バルブの開閉時期を調節して燃焼サイクルを前記気筒の内部の筒内ガスの膨張比が圧縮比よりも大きくなるミラーサイクルにすることが可能な内燃機関において、
前記可変動弁機構および前記冷却水用ポンプを制御する制御装置を備え、前記制御装置は燃焼サイクルをミラーサイクルにした場合に前記冷却水用ポンプの吐出量を低減して、前記ウォータジャケットの冷却水の流量を低減する制御を行う構成であることを特徴とする内燃機関。
A variable valve mechanism that adjusts the opening and closing timing of an intake valve that introduces intake air into the cylinder, a water jacket formed around the cylinder, and a cooling water pump that adjusts the flow rate of cooling water flowing through the water jacket. and an exhaust purification device for purifying exhaust gas discharged from the cylinder through an exhaust valve, wherein the variable valve mechanism adjusts the opening and closing timing of the intake valve to control the combustion cycle of the cylinder. In an internal combustion engine capable of a Miller cycle in which the expansion ratio of the internal cylinder gas is greater than the compression ratio,
A control device for controlling the variable valve mechanism and the cooling water pump is provided, and the control device reduces the discharge amount of the cooling water pump and cools the water jacket when the combustion cycle is a Miller cycle. An internal combustion engine, characterized in that it is configured to perform control to reduce the flow rate of water.
冷却水の温度を直接的にまたは間接的に取得する温度取得装置を備え、
前記制御装置は、前記低減する制御において前記温度取得装置が取得した冷却水の温度が予め設定された目標冷却水温度範囲に収まるまたは目標冷却水温度以下になる範囲に設定された前記冷却水用ポンプの基準吐出量よりも前記冷却水用ポンプの吐出量を低減し、冷却水の温度が前記目標冷却水温度範囲の上限値または前記目標冷却水温度を超えるときに前記低減する制御を禁止する構成である請求項1に記載の内燃機関。
Equipped with a temperature acquisition device that directly or indirectly acquires the temperature of the cooling water,
For the cooling water, the temperature of the cooling water acquired by the temperature acquisition device in the control to decrease is set within a preset target cooling water temperature range or within a range equal to or lower than the target cooling water temperature. The discharge amount of the cooling water pump is reduced below the reference discharge amount of the pump, and the reduction control is prohibited when the temperature of the cooling water exceeds the upper limit value of the target cooling water temperature range or the target cooling water temperature. 2. The internal combustion engine of claim 1, which is a construction.
内燃機関の運転状態に関する状態パラメータを取得する状態パラメータ取得装置を備え、
前記制御装置は、前記状態パラメータ取得装置が取得した前記状態パラメータと、前記状態パラメータに基づいた運転状態において燃料サイクルがミラーサイクルになり、前記冷却水用ポンプの吐出量が前記基準吐出量よりも低減したミラーサイクル用吐出量になった場合の冷却水の温度が前記目標冷却水温度範囲に収まるまたは前記目標冷却水温度以下になる値に設定された低減量との相関を有し、
前記低減する制御において前記基準吐出量から前記状態パラメータに基づいた前記低減量を減算した前記ミラーサイクル用吐出量を算出し、前記冷却水用ポンプの吐出量を算出したそのミラーサイクル用吐出量に調節する構成である請求項2に記載の内燃機関。
A state parameter acquisition device for acquiring state parameters relating to the operating state of the internal combustion engine,
The control device controls the state parameter acquired by the state parameter acquisition device and the fuel cycle becomes a Miller cycle in an operating state based on the state parameter, and the discharge amount of the cooling water pump is larger than the reference discharge amount. Having a correlation with a reduction amount set to a value at which the cooling water temperature falls within the target cooling water temperature range or is equal to or lower than the target cooling water temperature when the discharge amount for the Miller cycle is reduced;
In the control for reducing, the Miller cycle discharge amount is calculated by subtracting the reduction amount based on the state parameter from the reference discharge amount, and the discharge amount of the cooling water pump is calculated as the Miller cycle discharge amount. 3. An internal combustion engine as claimed in claim 2 in a modulating arrangement.
内燃機関の温度状態が冷間始動の状態または前記排気浄化装置の温度が予め設定した目標装置温度よりも低い状態を含む低温状態であるか否かを判定可能な温度パラメータを取得する温度パラメータ取得装置を備え、
前記制御装置は、前記温度パラメータ取得装置が取得した前記温度パラメータに基づいて内燃機関の温度状態が前記低温状態であると判定した場合に、前記低減量を多くし、多くしたその低減量の分、前記冷却水用ポンプの吐出量を低減する構成である請求項3に記載の内燃機関。
Temperature parameter acquisition for acquiring a temperature parameter capable of determining whether the temperature state of the internal combustion engine is a cold start state or a low temperature state including a state in which the temperature of the exhaust purification device is lower than a preset target device temperature. equipped with a device
When the control device determines that the temperature state of the internal combustion engine is the low temperature state based on the temperature parameter acquired by the temperature parameter acquisition device, the control device increases the reduction amount, and increases the reduction amount by the increased reduction amount. 4. The internal combustion engine according to claim 3, wherein the cooling water pump is configured to reduce the discharge amount.
前記制御装置は、前記状態パラメータが取得した前記状態パラメータに基づいて運転状態が燃焼サイクルをミラーサイクルにすることが可能なミラーサイクル可能状態であるか否かを判定し、運転状態が前記ミラーサイクル可能状態であると判定すると前記可変動弁機構により前記吸気バルブの開閉時期を調節して燃焼サイクルをミラーサイクルにする制御を行う構成である請求項3または4に記載の内燃機関。 The control device determines whether or not the operating state is a Miller cycle capable state in which the combustion cycle can be changed to the Miller cycle based on the state parameter obtained by the state parameter, and determines whether the operating state is the Miller cycle possible state. 5. The internal combustion engine according to claim 3, wherein when it is determined that the engine is ready, the variable valve mechanism adjusts the opening/closing timing of the intake valve to control the combustion cycle to the Miller cycle.
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