JP6141652B2 - Automotive internal combustion engine - Google Patents
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Description
本願発明は、始動時の制御に特徴を有する自動車用内燃機関に関するものである。 The present invention is related to automotive internal combustion engine characterized by the control during startup.
自動車用の内燃機関はアイドリング回転数が設定されているが、スロットル開度を一定にしただけでは安定したアイドル回転数を得難い場合がある。例えば暖機運転を伴うファーストアイドルがその例であり、この点について特許文献1では、暖機運転用の補助吸気弁を備えると共に、暖機運転中は点火時期を遅角することで回転数の上昇を抑制する構成の内燃機関において、点火時期の遅角の総量を検知して暖機時間の終了時を判断することが開示されている。
Although an idling speed is set in an internal combustion engine for automobiles, it may be difficult to obtain a stable idling speed only by keeping the throttle opening constant. For example, fast idle with warm-up operation is an example. In this regard,
つまり、特許文献1が前提とするのは、暖機のために燃料を増量して発熱量を多くすることを基本にしつつ、単にスロットル開度を開いただけでは回転数が急激に高くなる吹き上がり現象が生じるので、点火時期を遅角することで回転数の上昇(吹き上がり)を防止しつつ発熱量を増大させる制御であり、特許文献1では、ファーストアイドル時の遅角制御を前提にして、暖機終了のタイミングを積算遅角量に基づいて行っている。
That is, the
他方、特許文献2には、暖機を伴うファーストアイドル時にオルタネータを駆動し、オルタネータに接続されているヒータの負荷を調節することで、機関の回転数を一定化することが開示されている。すなわち、特許文献2では、ヒータの発熱量とオルタネータの駆動率(仕事率)とは比例関係にあり、ヒータの発熱量を高くすると機関に対するオルタネータの負荷は大きくなって、クランク軸の回転を抑制するように作用する。
On the other hand,
さて、例えば自動車を1週間以上運転停止状態にしていると、クランク軸の軸受け部やカム軸の軸受け部などの潤滑部に溜まっていたオイルが徐々に下方に抜け落ちてしまって、オイルパンに戻る現象が見られる。同様に、トルクコンバータも作動油を使用しているが、作動油もトルクコンバータの停止によってポンプ部やモーター部等の作動部から徐々に下方に抜け落ちていき、オイル溜まり部に戻る現象が見られる。 Now, for example, if the automobile is stopped for more than a week, the oil accumulated in the lubrication part such as the bearing part of the crankshaft and the bearing part of the camshaft gradually drops down and returns to the oil pan. The phenomenon is seen. Similarly, although the torque converter also uses hydraulic oil, there is a phenomenon that the hydraulic oil gradually falls downward from the operating part such as the pump part and the motor part due to the stop of the torque converter and returns to the oil reservoir part. .
そして、次に内燃機関を始動すると、始動と同時にオイルポンプが駆動されてオイルが各潤滑部に圧送されると共に、トルクコンバータの作動油も作動部に吸い上げられるが、潤滑油が各潤滑部に到達するには若干の時間があると共に、トルクコンバータの作動油が作動部に到達するのにも僅かながら時間が掛かるため、僅かの時間ながら、始動の当初に機関やトルクコンバータはオイルの抵抗が存在しない状態が存在し、このため、始動と共にクランク軸がアイドリング回転数よりも相当に高い回転数で回転する吹き上がり現象が生じることがある。 Then, when the internal combustion engine is started next, the oil pump is driven simultaneously with the start-up, and the oil is pumped to each lubricating part, and the working oil of the torque converter is also sucked up to the working part. It takes a little time to reach, and it takes a little time for the hydraulic oil of the torque converter to reach the working part. There is a state that does not exist, and for this reason, there may occur a phenomenon that the crankshaft rotates at a rotational speed considerably higher than the idling rotational speed at the start.
つまり、オイルは粘性があるため軸の回転等に対して抵抗として作用しているが、内燃機関の停止状態がある程度以上に長く続くと、潤滑部等からオイルが抜け落ちることで軸等の回転に対するオイルの抵抗が無くなり、これによって始動当初に吹き上がり現象が生じるのであった。 In other words, the oil is viscous and acts as a resistance against shaft rotation, etc., but if the internal combustion engine is stopped for a certain period of time, the oil falls off from the lubrication part, etc. The resistance of the oil disappeared, and this caused a phenomenon of blowing up at the beginning of the start.
そして、特許文献1,2は内燃機関を始動した後における回転の制御であるため、オイルの抜け落ちに起因した始動当初の吹き上がり現象に対しては、全く対応することができない。
Since
本願発明は、このオイルの抜け落ちに起因した始動当初の吹き上がり現象を防止することを目的とするものである。 The object of the present invention is to prevent the phenomenon of blow-up at the beginning of starting due to the oil drop-off.
前記目的を達成するため請求項1の発明は、運転を停止してから次の始動までの間に潤滑部又は作動部からのオイルの抜け落ち量が予め設定した量を超えたと判定された場合に、負荷可変式補機の駆動率を調節することにより、始動時の機関負荷がオイルの抜け落ち量に応じて増大するように設定されている構成において、
前記オイルの抜け落ち量は、オイルパンのオイル量又は変速機用オイル溜まり部のオイル量若しくは機関停止時間に基づいて判断されて、イグニッションキーをONにしてから最初の爆発が起きるまでの間に、前記負荷可変式補機の駆動率が調節されるように設定されている。
In order to achieve the above object, the invention according to
The amount of oil dropout is determined based on the amount of oil in the oil pan, the amount of oil in the oil sump for the transmission, or the engine stop time, and from when the ignition key is turned on until the first explosion occurs, The driving rate of the load variable auxiliary machine is set to be adjusted.
本願は請求項2の発明も含んでいる。この発明は、請求項1において、前記負荷可変式補機としてオルタネータを使用している。
The present application also includes the invention of
本願発明において、オイルの抜け落ち量の判定は、オイルパン又は変速機用オイル溜まり部のオイル量(オイルレベル)をレベルセンサで検知すること(実測すること)で行ってもよいし、オイル抜け落ち量が運転停止時間と共に増大することを利用して、運転停止期間で代替(推測)することも可能である。これらは併用してもよい。更に、オイルの抜け落ち速度はオイルの粘度に反比例するので、外気温度が高いと短い運転停止期間でも補機の負荷を高くすると云うように、運転停止期間を外気温で補正することも可能である。 In the present gun invention, the determination of oil coming off amount may be performed in an oil amount of oil pan or transmission oil sump be detected at a level sensor (oil level) (actually measuring), fall out Oil It is also possible to substitute (estimate) during the operation stop period by utilizing the fact that the amount increases with the operation stop time. These may be used in combination. Furthermore, since the oil drop-off speed is inversely proportional to the viscosity of the oil, it is possible to correct the operation stop period with the outside air temperature so that the load on the auxiliary machine is increased even during a short operation stop period when the outside air temperature is high. .
オルタネータは負荷可変式補機の一例であり、駆動率(発電量)を任意に調節することができるので、クランク軸に対するオルタネータの付加も任意に調節できる。そして、オルタネータは、機関の始動と同時に駆動されることが多いが、一般に、エンジンストールを防止するため駆動率は100%よりも低く設定されている。 The alternator is an example of a load-variable auxiliary machine, and the drive rate (power generation amount) can be arbitrarily adjusted. Therefore, the addition of the alternator to the crankshaft can be arbitrarily adjusted. The alternator is often driven simultaneously with the start of the engine, but generally the drive rate is set lower than 100% in order to prevent engine stall.
そして、本願発明はオルタネータ等の負荷可変式補機の付加を始動時に増量させるものであり、オイルが潤滑部等から抜け落ちて軸等に対するオイルの負荷が低減していると、負荷可変式補機によってクランク軸に掛かる負荷がオイルの抜け落ち量に応じて高くなるため、オイルが抜け落ちることに起因して始動当初に吹き上がり現象が生じることを、的確に防止できる。しかも、補機に仕事をさせることでエネルギを回収できるため、燃費の改善や燃料の有効利用にも貢献できる。 The invention of the present application is to increase the addition of a load variable auxiliary machine such as an alternator at the start, and when the oil falls off the lubrication part and the oil load on the shaft or the like is reduced, the load variable auxiliary machine As a result, the load applied to the crankshaft increases in accordance with the amount of oil that has dropped out, so that it is possible to accurately prevent the phenomenon of blow-up at the beginning of the start due to the oil falling off. Moreover, since energy can be recovered by causing the auxiliary machine to work, it can also contribute to improved fuel efficiency and effective use of fuel.
オルタネータはロータの巻き線に対する励磁電流を調節することで駆動率(クランク軸に対する負荷)を自在に調節できるため、本願発明の負荷可変式補機としては好適である。従って、請求項2の構成を採用することにより、ファーストアイドル時のクランク軸の回転数制御をきめ細かく的確に行うことができる。また、発電した電力はバッテリーに蓄電できるため、燃費向上の点からも好ましい。 Since the alternator can freely adjust the driving rate (load on the crankshaft) by adjusting the exciting current for the winding of the rotor, it is suitable as a load variable auxiliary machine of the present invention. Therefore, by adopting the configuration of the second aspect, it is possible to finely and accurately control the rotation speed of the crankshaft at the time of first idling. Moreover, since the generated electric power can be stored in the battery, it is preferable from the viewpoint of improving fuel consumption.
(1).構造の説明
次に、本願発明の実施形態を図面に基づいて説明する。まず、図1に基づいて構造を説明する。本実施形態の内燃機関は自動車用の火花点火式4サイクル内燃機関であり、気筒数は任意であるが、一般には3気筒以上が多い。
(1) Description of Structure Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. First, the structure will be described with reference to FIG. The internal combustion engine of the present embodiment is a spark ignition type four-cycle internal combustion engine for automobiles, and the number of cylinders is arbitrary, but generally there are three or more cylinders.
内燃機関は、シリンダブロック1とシリンダヘッド2とを主要要素とする機関本体3を有しており、シリンダヘッド2の上面には動弁機構を覆うシリンダヘッドカバー4が装着されている。シリンダヘッド2の下面にはオイルパン5を固定している。シリンダブロック1には、ピストン6が摺動自在に嵌まったシリンダボア7を形成しており、ピストン6の往復動がクランク軸8の回転に変換される。
The internal combustion engine has an
シリンダヘッド2には、吸気バルブ(図示せず)で開閉される吸気ポート9と排気バルブで開閉される排気ポート10が形成されており、吸気ポート9には吸気マニホールド11から新気が供給され、排気ガスは排気ポート10から排気マニホールド12に排出される。また、シリンダヘッド2に設けた燃焼室には、点火プラグ13を露出させている。
The
吸気マニホールド11には、エアクリーナ(図示せず)を始端とする吸気通路14が接続されており、吸気通路14に、電子的に制御されるスロットルバルブ15を設けている。燃料は、吸気マニホールド11や吸気ポート9に噴射されるか、又は、燃焼室に直接に噴射される。
An
シリンダブロック1とシリンダヘッド2との一側面には、機関本体3の一部を構成するチェーンカバー16が固定されており、チェーンカバー16とシリンダブロック1との間の空間に、動弁機構を駆動するタイミングチェーン(図示せず)が配置されている。図示していないが、シリンダブロック1の他側面(紙面の奥側の面)には、CVTとトルクコンバータとを組み込んだ変速装置を取り付けている。
A
クランク軸8の一端部はチェーンカバー16の外側に露出しており、この露出部に、回転検知ロータ17と補機駆動プーリ18とを固定している(回転検知ロータ17は補機駆動プーリ18の内面に固定してもよい。)。回転検知ロータ17はその外周に多数の突起を設けたギア状に形成されており、チェーンカバー16の外面に、回転検知ロータ17の外周と対向した回転検知センサ19を設けている。回転検知センサ19で回転検知ロータ17の突起を検知することで、クランク軸8の角速度を細かいピッチで検知できる。
One end portion of the
機関本体3には、負荷可変式補機の一例としてのオルタネータ20と、常時駆動式のウォーターポンプ21とを取り付けている。オルタネータ20とウォーターポンプ21とは、クランク軸8の軸心方向から見てシリンダボア6の左右両側に振り分けて配置されており、これらに設けたプーリと補機駆動プーリ18とに補機駆動ベルト22が巻き掛けられている。負荷可変式補機の他の例として、エアコンのコンプレッサを設けて、エアコンのコンプレッサを補機駆動ベルト21で駆動することも可能である。
The
内燃機関は、トロコイド式のオイルポンプ23を備えている。トロコイド式のオルポンプ23は2つのハウジングの間の圧縮室にインナーロータとアウターロータとを配置した構成になっているが、本実施形態では、片方のハウジングをチェーンカバー16に一体に設けており、インナーロータはクランク軸8に直結している。
The internal combustion engine includes a
オイルポンプ23には、オイルパン5のオイルがストレーナ24を介して吸い上げられる。オイルポンプ23で圧送されたオイルは、オイルフィルター25介してオイルポンプ22の吐出口26に至り、オイル吐出口26からオイルギャラリーを介して潤滑部やオイルジェット部等に圧送される。潤滑等の仕事をしたオイルは、シンリダブロック1に設けた戻り通路等からオイルパン5に流下する。
Oil from the
内燃機関はバッテリー29を備えており、オルタネータ20で発電された電力は、そのまま消費されたりバッテリー29に蓄電されたりする。なお、オルタネータ20は、ロータの巻き線に対する起電力を調節することで、駆動率(発電量、クランク軸8に対する負荷)を任意に調節できる。バッテリー29には電位レベルセンサ30を設けている。
The internal combustion engine includes a
内燃機関は、制御装置としてのECU(エンジン・コントロール・ユニット)31を備えている。このECU31に、既述の回転検知センサ19や電位レベルセンサ30、点火プラグ13、スロットルバルブ15が電気的に接続されている。また、ECU31には、オイルパン5に設けたオイルレベルセンサ33、冷却水温度を検知する機関温度センサ34、外気温センサ35が接続されている。
The internal combustion engine includes an ECU (engine control unit) 31 as a control device. The
ECU31はCPUや各種メモリーなどで構成されているが、時計(カレンダー)を内蔵したものが好ましい。ECU31に時計を内蔵していない場合は、計時手段(期間計測手段)として、車両に設けたデジタル時計36又はカーナビゲーション37とECU31とを電気的に接続したらよい。これらの計時手段により、内燃機関の運転と停止との履歴を長期に亙って認識できるようになっている。なお、一度運転したら、過去の停止履歴はクリアーしたらよい。
The
(2).制御態様
次に、本願発明の制御態様を図2に基づいて説明する。図2のうち(A)では、基本的な制御態様である実施例1と、制御しない場合の比較例とを示している。例えば、内燃機関を1週間以上運転停止状態にしていると、各潤滑部のオイルは大部分がオイルパン5に流れ落ちてしまって、軸等の回転に対するオイルの抵抗が著しく低下してしまう。
(2). Control Mode Next, the control mode of the present invention will be described with reference to FIG. In FIG. 2, (A) shows the first embodiment, which is a basic control mode, and a comparative example in the case of no control. For example, when the internal combustion engine is stopped for more than one week, most of the oil in each lubricating part flows down to the
同様に、変速機を構成するトルクコンバータでも、ポンプ部とモーター部とからオイルがオイル溜まり部に抜け落ちて、ポンプ部とモーター部との回転に対するオイルの抵抗が著しく低下している。このため、何等の対策を講じないと、比較例に示すように、始動当初にクランク軸が基準アイドリング回転数R0より相当に高い回転数で回転する吹き上がり現象が生じることがある。 Similarly, even in the torque converter that constitutes the transmission, oil falls from the pump portion and the motor portion to the oil reservoir portion, and the resistance of the oil to the rotation of the pump portion and the motor portion is remarkably reduced. For this reason, if no measures are taken, as shown in the comparative example, there may occur a phenomenon in which the crankshaft rotates at a rotational speed considerably higher than the reference idling rotational speed R0 at the beginning of startup.
そこで、相当量のオイルの抜け落ちが生じている場合は、次の始動が、オルタネータ20の駆動率を標準状態よりも高くした状態で行われ、かつ、駆動率の付加量はオイルの抜け落ち量に比例して大きくなるように設定されている。すると、機関はオルタネータ20の負荷がオイルの抜け落ち量に応じた量だけ余分に掛かった状態で始動されるため、実施例1のとおり、吹き上がり現象を的確に防止できるのである。
Therefore, when a considerable amount of oil has dropped out, the next start is performed with the drive rate of the
オイルの抜け落ち量が少ない場合は、目立った吹き上がり現象は見られないので、オイル抜け落ち量が予め設定した量(例えば総量の20〜50%)になってから始動時の負荷増加制御を実行する。なお、イグニッションキーをONにしてからスターターモータが回転して最初の爆発が起きるまでには若干の時間があるので、オルタネータ20の駆動率を演算する時間は十分に確保されている。
When the amount of oil dropout is small, there is no noticeable phenomenon of blow-up, so the load increase control at the start is executed after the oil dropout amount reaches a preset amount (for example, 20 to 50% of the total amount). . Since there is some time from when the ignition key is turned on until the starter motor rotates and the first explosion occurs, a sufficient time is required to calculate the drive rate of the
始動時に吹き上がり現象が生じる程にオイルの抜け落ちが発生しているか否か、及び、オイルの抜け落ち量(或いは抜け落ち率)の判定手段の1つとして、オイルレベルゲージ33から判断することが可能である。すなわち、オイルは徐々に消費されていくので、機関停止後のオイル量をオイルレベルゲージ33によって計時的に記憶しておくことで、オイルの抜け落ちがない状態での予想貯蔵量を算定しておいて、オイルパン5に実際に溜まっているオイルが過去の消費量を勘案した上での予想貯蔵量よりも多い場合は、貯蔵量が多いのは潤滑部からの抜け落ちに起因したものと判断して、実際の貯蔵量と予想貯蔵量と実際の貯蔵量との差、及び、オイルが抜け切った状態での貯蔵量と実際の貯蔵量との差を演算して、この演算結果に基づいて、予め設定したマップに基づいてオルタネータ20の駆動率付加量を算定し、標準駆動率に付加量を加算した駆動率で始動する。
It is possible to determine from the
オイルセンサを変速機のオイル溜まり部に設けて、変速機のオイルの抜け落ち量から吹き上がり現象可能性を予測することも可能である。或いは、運転停止期間を基にした判断と、オイルパン5のオイルレベルセンサ33の値を基にした判断と、変速機のオイルセンサの値を基にした判断とを併用してもよい(例えば、3つの変数の設定値を定めておいて、各変数が設定値を超えたときにオルタネータ20の駆動制御を実行する。)。
It is also possible to provide an oil sensor in the oil reservoir of the transmission and predict the possibility of a blow-up phenomenon from the amount of oil that has dropped out of the transmission. Alternatively, the determination based on the operation stop period, the determination based on the value of the
始動時に吹き上がり現象が生じる程にオイルの抜け落ちが発生しているか否かの他の判定手法としては、運転停止期間を使用することが可能である。すなわち、運転を停止してからある程度の期間まではオイルは徐々に抜け落ちていき、例えば1週間程度運転を停止していると抜け落ち切ることが多いので、運転停止期間に基づいて、オルタネータ20の駆動率の付加量を判定できる。
An operation stop period can be used as another method for determining whether or not oil has fallen to such an extent that a blow-up phenomenon occurs at start-up. That is, the oil gradually drops until a certain period after the operation is stopped. For example, when the operation is stopped for about one week, the oil often drops out, so that the
この場合、図2(A)に点線の比較例1,2,3で示すように、オイルの抜け落ち量によって機関の駆動に対するオイルの抵抗は相違すると共に、オイルの抜け落ち量は運転停止期間によって異なるので、運転停止期間の長さに応じてオルタネータ20の駆動率の付加量が大きくなるように設定する。例えば、3日(72時間)の運転停止からオイル落ちが顕著になって1週間(168時間)停止するとオイルが完全に落ち切る場合は、72時間経過を制御のスタート条件として、168時間に至るまで運転停止時間に応じて駆動付加率を徐々に増大させていき、運転停止時間が168時間を経過したら最高付加率を維持する、という制御が可能である。
In this case, as shown by the dotted comparative examples 1, 2, and 3 in FIG. 2A, the resistance of the oil to the engine drive differs depending on the amount of oil dropout, and the oil dropout amount differs depending on the operation stop period. Therefore, the additional amount of the drive rate of the
オイル落ちが継続している状態での制御としては、停止時間(期間)の長さに応じて付加率を無段階に増加していくことに代えて、段階的に増加させることも可能である。例えば、60〜100時間の停止の場合は最大付加量の40%、100超〜160時間では最大付加量の75%、160時間を経過したら100%の付加量とする、といった制御が可能である。運転停止期間とオイルレベルセンサ33の検出値とを組み合わせて、オルタネータ20の駆動率を算定することも可能である。
As a control in a state where the oil drop continues, it is possible to increase stepwise instead of increasing the addition rate steplessly according to the length of the stop time (period). . For example, it is possible to control 40% of the maximum addition amount in the case of stopping for 60 to 100 hours, 75% of the maximum addition amount in the case of over 100 to 160 hours, and 100% addition amount after 160 hours. . It is also possible to calculate the drive rate of the
オイルが潤滑部等に入り込むことで軸等に対するオイルの抵抗は増大するため、オルタネータ20を継続して駆動し続けているとクランク軸8の回転数が基準回転数R0以下に低下してしまう。そこで、オイルが機関全体に行き亙ったら、オルタネータ20の駆動率を標準状態に戻す。
Since the oil enters the lubrication portion and the like, the resistance of the oil to the shaft and the like increases. Therefore, if the
オイルが機関全体に行き亙ったことの判断(すなわち、オルタネータ20を標準状態に戻すタイミング)は、始動からの経過時間(例えば数秒)で行ってもよいし、回転数が基準回転数R0まで低下したことで判断してもよいし、或いは、回転数のピークからの経過時間で行ってもよい。オイルの行き亙りに応じて回転に対するオイルの抵抗は大きくなるので、オルタネータ20の駆動率を所定時間にわたって徐々に低下させることで、回転変動を殆どなくことも可能である。
The determination that the oil has spread throughout the engine (that is, the timing for returning the
上記のように、始動当初のオルタネータ20の駆動率をオイル抜け落ち量に応じて調節しているが、これに併せて、クランク軸8の角速度の大きさに基づいてオルタネータ20の駆動率を微調整することも可能である。
As described above, the drive rate of the
例えば、図2(A)に示すように、角速度の変化量とΔRを時間の変化量Δtで除することで、単位時間当たりの角速度の変化率(傾き)を演算し、この角速度の変化率に応じてオルタネータ20の駆動率の付加量を変えることが可能である。
For example, as shown in FIG. 2A, the angular velocity change rate (slope) per unit time is calculated by dividing the angular velocity change amount and ΔR by the time change amount Δt, and this angular velocity change rate is calculated. It is possible to change the additional amount of the drive rate of the
図2(B)〜(D)の実施例2〜4に示すように、基準角速度(基準回転数)R0を中心にした目標ゾーンの上限R1と下限R2とを設定しておいて、現実の角速度が基準角速度R0を超えたらオルタネータ20の駆動率(の付加量)を大きくして、角速度が基準回転数R0を下回ったらオルタネータ20の駆動率(の付加量)を小さくするように制御することで、回転数を基準回転数Rに収束させ、回転数を基準回転数Rに収束したらオルタネータ20の駆動を標準状態に戻すことも可能である。
As shown in Examples 2-4 of FIG. 2 (B) ~ (D), the reference angular velocity (reference speed) and allowed to set the upper limit R1 and lower R2 target zone around the R0, real When the angular velocity exceeds the reference angular velocity R0, the drive rate (addition amount) of the
始動後の予め設定した時間において予め設定した量の回転数の低下が見られる場合は、失火可能性ありと判断して、オルタネータ20の駆動自体を停止するか、又は、オルタネータ20の駆動率を標準状態に戻す(低下率に基準値を設定しておいて、基準値より大きい場合はオルタネータ20の駆動自体を停止して、基準値より小さい場合は標準状態に戻すという制御も可能である。)。
If a predetermined amount of rotation speed decrease is observed during a preset time after the start, it is determined that there is a possibility of misfire, and the drive of the
他方、回転数低下には至らないものの、始動しても角速度が基準回転数R0に至らない場合は、オルタネータ20の駆動率を標準状態に戻したらよい。その場合、オルタネータ20の駆動を標準状態に戻して角速度が上限R1と下限R2の間に位置していたら、オルタネータ20の駆動率は標準状態のままに維持する。他方、オルタネータ20の駆動率を標準状態に戻すことで角速度が基準回転数R0を超えた場合は、吹き上がり現象の発生可能性ありと判断して、オルタネータ20の駆動率を再び増加させけたらよい。つまり、実際の角速度と基準回転数R0との乖離量に応じてフィードバック制御を行ったらよい。
On the other hand, if the rotational speed does not decrease but the angular speed does not reach the reference rotational speed R0 even after starting, the drive rate of the
なお、オルタネータ20の駆動を停止しても回転数が上がらない場合は、点火時期を進角制御することも可能である。すなわち、本願発明は、点火時期の制御と併用することも可能である。
If the rotational speed does not increase even after the drive of the
上記の実施形態は負荷可変式補機としてオルタネータを使用したが、エアコンのコンプレッサをクランク軸で駆動している場合は、エアコンのコンプレッサを負荷可変式補機に使用することも可能である。この場合、エアコンのファンを停止しておいたら車内に冷気が送られることはないので、搭乗者に違和感を与えるようなことはない。また、コンプレッサの駆動時間はごく僅かなので、エアコンの機能自体が発揮されることはないと云える。オルタネータ20とエアコンのコンプレッサとの両方を駆動することも可能である。
In the above embodiment, the alternator is used as the load variable auxiliary machine. However, when the compressor of the air conditioner is driven by the crankshaft, the compressor of the air conditioner can be used as the load variable auxiliary machine. In this case, if the fan of the air conditioner is stopped, no cool air is sent into the vehicle, so that the passenger does not feel uncomfortable. Further, since the compressor driving time is very short, it can be said that the function of the air conditioner itself is not exhibited. It is also possible to drive both the
ピストンの移動速度は一定ではなくて相違するため、クランク軸の角速度も回転角度に応じて変化する。すなわち、クランク軸の角速度は、爆発行程の初期において最も大きくなるように、周期的に変化する。この周期は、例えば3気筒4サイクル機関の場合は、クランク軸の回転角度でみると270度の周期で変化する。そして、本願発明の実際の制御では、角速度をどの位置で見るかが問題になるが、この点、瞬時最高角速度で見たらよいと云える。これは、クランク軸のトルクが瞬時最高角速度において最も反映されているからである。 Since the moving speed of the piston is not constant but is different, the angular speed of the crankshaft also changes according to the rotation angle. That is, the angular velocity of the crankshaft periodically changes so as to become the highest at the initial stage of the explosion stroke. For example, in the case of a three-cylinder four-cycle engine, this cycle changes at a cycle of 270 degrees when viewed from the rotation angle of the crankshaft. In the actual control of the present invention, the position at which the angular velocity is viewed becomes a problem. In this regard, it can be said that the angular velocity should be viewed at the instantaneous maximum angular velocity. This is because the torque of the crankshaft is most reflected at the instantaneous maximum angular velocity.
潤滑部等からのオイルの抜け落ちやすさは粘度に比例し、粘度は温度に反比例するので、外気温を制御システムに取り入れて、外気温度に応じてオルタネータ等の駆動率や制御開始時期を補正することも可能である。すなわち、外気温度を適当な範囲(例えば5度刻みの範囲)で幾つかのゾーンに分けておいて、温度が高いほど制御開始時期を早めるというように制御することが可能である。 The ease of oil removal from the lubrication part etc. is proportional to the viscosity, and the viscosity is inversely proportional to the temperature, so the outside air temperature is taken into the control system and the drive rate of the alternator and the control start time are corrected according to the outside air temperature. It is also possible. That is, it is possible to control the outside air temperature to be divided into several zones in an appropriate range (for example, in 5 degree increments), and the control start time is advanced as the temperature increases.
機関がオルタネータ等の負荷可変式補機を駆動しない状態で始動される場合は、負荷可変式補機の駆動率をオイル抜け落ち量に応じて設定したらよい。 When the engine is started without driving a load variable auxiliary machine such as an alternator, the drive rate of the load variable auxiliary machine may be set according to the amount of oil dropout.
本願発明は、実際に自動車用内燃機関に適用できる。従って、産業上利用できる。 The present invention can actually be applied to the combustion engine for an automobile. Therefore, it can be used industrially.
1 機関本体を構成するシリンダブロック
2 機関本体を構成するシリンダヘッド
3 機関本体
5 オイルパン
8 クランク軸
16 機関本体を構成するチェーンカバー
17 回転検知ロータ
18 補機駆動プーリ
19 回転検知センサ
20 負荷可変式補機の一例としてのオルタネータ
22 補機駆動ベルト
29 バッテリー
30 電位レベルセンサ
31 制御手段としてのECU
33 オイルレベルセンサ
35 外気温度センサ
36 デジタル時計
37 カーナビゲーション
DESCRIPTION OF
33 Oil level sensor
35 Outside
Claims (2)
前記オイルの抜け落ち量は、オイルパンのオイル量又は変速機用オイル溜まり部のオイル量若しくは機関停止時間に基づいて判断されて、イグニッションキーをONにしてから最初の爆発が起きるまでの間に、前記負荷可変式補機の駆動率が調節されるように設定されている、
自動車用内燃機関。 Adjust the drive rate of the load-variable auxiliary machine when it is determined that the amount of oil falling from the lubrication part or working part has exceeded a preset amount between the stop of operation and the next start accordingly, the engine load at the time of start-up a structure that is configured to increase in accordance with the amount falling off of the oil,
The amount of oil dropout is determined based on the amount of oil in the oil pan, the amount of oil in the oil sump for the transmission, or the engine stop time, and from when the ignition key is turned on until the first explosion occurs, It is set so that the drive rate of the load variable auxiliary machine is adjusted.
Automotive internal combustion engine.
請求項1に記載した内燃機関。 The load variable auxiliary machine is an alternator,
The internal combustion engine according to claim 1.
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