JP7095510B2 - Internal combustion engine control device - Google Patents

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  • Lubrication Of Internal Combustion Engines (AREA)

Description

この発明は内燃機関の制御装置に関するものである。 The present invention relates to a control device for an internal combustion engine.

特許文献1には、オイルジェットからのオイルの噴射を停止させることのできる内燃機関が開示されている。特許文献1に記載の内燃機関では、燃料消費率の低減とオイルジェットによる洗浄効果との両立を図るべく、オイルジェットの実行条件を設定している。 Patent Document 1 discloses an internal combustion engine capable of stopping the injection of oil from an oil jet. In the internal combustion engine described in Patent Document 1, the execution conditions of the oil jet are set in order to achieve both the reduction of the fuel consumption rate and the cleaning effect of the oil jet.

特開2014-80888号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2014-80888

ところで、ピストンの温度が過度に低くなっていると燃料の燃焼に伴って粒子状物質が発生しやすい。そのため、排気に含まれる粒子状物質の数を低減する上でも、オイルジェットの制御の改善が望まれている。 By the way, if the temperature of the piston is excessively low, particulate matter is likely to be generated as the fuel burns. Therefore, it is desired to improve the control of the oil jet in order to reduce the number of particulate matter contained in the exhaust gas.

以下、上記課題を解決するための手段及びその作用効果について記載する。
上記課題を解決するための内燃機関の制御装置は、ピストンに向かってオイルを噴射するオイルジェットと、前記オイルジェットへのオイルの供給を遮断して前記オイルジェットからのオイルの噴射を停止させる遮断機構と、を備える内燃機関に適用される。この制御装置は、前記ピストンの温度が作動温度未満のときに、前記遮断機構を操作することによって前記オイルジェットへのオイルの供給を遮断して前記オイルジェットからのオイルの噴射を停止させるオイルジェット制御部を備えている。そして、前記オイルジェット制御部は、燃料噴射を停止するフューエルカットを開始してから燃料噴射を再開して所定期間が経過するまでの間及び機関始動してから所定期間が経過するまでの間は、フューエルカットを開始してから燃料噴射を再開して所定期間が経過するまでの間でも機関始動してから所定期間が経過するまでの間でもない場合と比較して、前記作動温度を高くする。
Hereinafter, means for solving the above problems and their actions and effects will be described.
The control device of the internal combustion engine for solving the above-mentioned problems is a cutoff that shuts off the oil jet that injects oil toward the piston and the oil supply to the oil jet to stop the injection of oil from the oil jet. Applies to internal combustion engines equipped with a mechanism. This control device is an oil jet that shuts off the supply of oil to the oil jet and stops the injection of oil from the oil jet by operating the shutoff mechanism when the temperature of the piston is lower than the operating temperature. It has a control unit. Then, the oil jet control unit starts fuel injection to stop fuel injection until a predetermined period elapses after restarting fuel injection, and from engine start until a predetermined period elapses. , The operating temperature is raised as compared with the case where the fuel injection is restarted after the fuel cut is started and the predetermined period elapses, or the engine is started and the predetermined period elapses. ..

フューエルカット中や燃料噴射の再開直後、そして機関始動直後は、オイルジェットを作動させているとピストンが冷えすぎて温度が低くなりすぎてしまうことがある。その結果、燃料の燃焼に伴って粒子状物質が発生しやすくなってしまう。 During the fuel cut, immediately after the restart of fuel injection, and immediately after the engine is started, if the oil jet is operated, the piston may become too cold and the temperature may become too low. As a result, particulate matter is likely to be generated as the fuel burns.

これに対して上記構成によれば、フューエルカット中や燃料噴射の再開直後、そして機関始動直後には作動温度が高くされる。そのため、フューエルカット中や燃料噴射の再開直後、そして機関始動直後には、ピストンの温度が作動温度を超えにくくなり、オイルジェットが作動しにくくなる。すなわち、オイルジェットによるピストンの冷却が抑制されるため、ピストンの温度が低くなりすぎてしまうことによる粒子状物質の発生を抑制できる。 On the other hand, according to the above configuration, the operating temperature is raised during the fuel cut, immediately after the restart of fuel injection, and immediately after the engine is started. Therefore, during the fuel cut, immediately after the restart of fuel injection, and immediately after the engine is started, the temperature of the piston is less likely to exceed the operating temperature, and the oil jet is less likely to operate. That is, since the cooling of the piston by the oil jet is suppressed, it is possible to suppress the generation of particulate matter due to the temperature of the piston becoming too low.

内燃機関の制御装置と内燃機関との関係を示す模式図。The schematic diagram which shows the relationship between the control device of an internal combustion engine and an internal combustion engine. オイルジェットの作動と停止とを切り替えるルーチンの処理の流れを示すフローチャート。A flowchart showing the processing flow of a routine for switching between operation and stop of an oil jet. フューエルカット中もオイルジェットを作動させ続けた場合のPNの推移を示すタイミングチャート。A timing chart showing the transition of PN when the oil jet is continuously operated even during fuel cut. 作動温度を切り替えるルーチンの処理の流れを示すフローチャート。A flowchart showing the processing flow of the routine for switching the operating temperature. 作動温度を切り替えてオイルジェットを停止させた場合のPNの推移を示すタイミングチャート。A timing chart showing the transition of PN when the operating temperature is switched and the oil jet is stopped.

以下、車両に搭載される内燃機関を制御する内燃機関の制御装置の一実施形態について説明する。
図1に示すように、内燃機関10は、複数の気筒21(図1では1つのみ図示)を有しており、各気筒21内ではピストン22が往復動するようになっている。これら各ピストン22は、コネクティングロッド26を介してクランク軸27に連結されている。気筒21内におけるピストン22よりも上方域は燃焼室28になっている。なお、ピストン22の外周面には、第1コンプレッションリング23を嵌め込む溝と、第2コンプレッションリング24を嵌め込む溝と、オイルリング25を嵌め込む溝とが形成されている。そして、ピストン22では、これら3つの溝に第1コンプレッションリング23と、第2コンプレッションリング24と、オイルリング25とが嵌め込まれている。
Hereinafter, an embodiment of an internal combustion engine control device for controlling an internal combustion engine mounted on a vehicle will be described.
As shown in FIG. 1, the internal combustion engine 10 has a plurality of cylinders 21 (only one is shown in FIG. 1), and the piston 22 reciprocates in each cylinder 21. Each of these pistons 22 is connected to the crank shaft 27 via a connecting rod 26. The area above the piston 22 in the cylinder 21 is the combustion chamber 28. The outer peripheral surface of the piston 22 is formed with a groove for fitting the first compression ring 23, a groove for fitting the second compression ring 24, and a groove for fitting the oil ring 25. In the piston 22, the first compression ring 23, the second compression ring 24, and the oil ring 25 are fitted into these three grooves.

各燃焼室28では、吸気通路30を介して導入された吸入空気と燃料噴射弁29から噴射された燃料とを含む混合気が燃焼される。こうした混合気の燃焼によって各燃焼室28で生じた排気は、排気通路40に排出される。 In each combustion chamber 28, an air-fuel mixture containing the intake air introduced through the intake passage 30 and the fuel injected from the fuel injection valve 29 is burned. The exhaust gas generated in each combustion chamber 28 by the combustion of such an air-fuel mixture is discharged to the exhaust passage 40.

また、内燃機関10には、内燃機関10内でオイルを循環させるべく作動するオイル供給装置50が設けられている。オイル供給装置50は、オイルパン51内からオイルを汲み上げるオイルポンプ52と、ピストン22の裏面に向かってオイルを噴射するオイルジェット53とを備えている。オイル供給装置50は、オイルポンプ52によって汲み上げられたオイルを、オイル供給通路55を通じて内燃機関10の各部に供給する。オイル供給通路55にはオイルジェット53へのオイルの供給を遮断することにより、オイルジェット53からのオイルの噴射を停止させる遮断機構54が設けられている。 Further, the internal combustion engine 10 is provided with an oil supply device 50 that operates to circulate oil in the internal combustion engine 10. The oil supply device 50 includes an oil pump 52 that pumps oil from the inside of the oil pan 51, and an oil jet 53 that injects oil toward the back surface of the piston 22. The oil supply device 50 supplies the oil pumped by the oil pump 52 to each part of the internal combustion engine 10 through the oil supply passage 55. The oil supply passage 55 is provided with a shutoff mechanism 54 for stopping the injection of oil from the oil jet 53 by shutting off the supply of oil to the oil jet 53.

内燃機関10の制御装置である制御装置100には、遮断機構54を操作してオイルジェット53からのオイルの噴射を停止させたり、オイルジェット53からオイルを噴射させたりするオイルジェット制御部110が設けられている。 The control device 100, which is a control device for the internal combustion engine 10, has an oil jet control unit 110 that operates a shutoff mechanism 54 to stop the injection of oil from the oil jet 53 or inject oil from the oil jet 53. It is provided.

オイルジェット制御部110がオイルジェット53へのオイルの供給を遮断するように遮断機構54を操作しているときには、オイルポンプ52が稼働していてもオイルポンプ52によって汲み上げられたオイルはオイルジェット53に供給されなくなる。これにより、オイルジェット53からはオイルが噴射されなくなる。一方で、オイルジェット制御部110がオイルジェット53へのオイルの供給を遮断しないように遮断機構54を操作しているときには、オイルポンプ52によって汲み上げられたオイルがオイルジェット53に供給される。これにより、オイルジェット53からピストン22に向かってオイルが噴射される。すなわち、この内燃機関10では、制御装置100のオイルジェット制御部110を通じて遮断機構54を操作することにより、オイルジェット53を作動させたり、停止させたりすることができる。 When the shutoff mechanism 54 is operated so that the oil jet control unit 110 cuts off the supply of oil to the oil jet 53, the oil pumped by the oil pump 52 is still the oil jet 53 even if the oil pump 52 is operating. Will not be supplied to. As a result, oil is no longer injected from the oil jet 53. On the other hand, when the oil jet control unit 110 operates the shutoff mechanism 54 so as not to shut off the supply of oil to the oil jet 53, the oil pumped up by the oil pump 52 is supplied to the oil jet 53. As a result, oil is injected from the oil jet 53 toward the piston 22. That is, in the internal combustion engine 10, the oil jet 53 can be operated or stopped by operating the shutoff mechanism 54 through the oil jet control unit 110 of the control device 100.

内燃機関10の各部を制御する制御装置100には、アクセルポジションセンサ60などの各種センサからの信号が入力されるようになっている。アクセルポジションセンサ60はアクセルの開度を検出する。クランク角センサ61は、クランク軸27の回転角を検出する。制御装置100は、クランク角センサ61が検出した回転角に基づいてクランク軸27の回転速度である機関回転速度を検出する。車速センサ62は車両の速度である車速を検出する。エアフロメータ63は、内燃機関10の燃焼室に吸入される空気の量である吸入空気量を検出する。水温センサ64は、内燃機関10を冷却する機関冷却水の温度を検出する。 Signals from various sensors such as the accelerator position sensor 60 are input to the control device 100 that controls each part of the internal combustion engine 10. The accelerator position sensor 60 detects the opening degree of the accelerator. The crank angle sensor 61 detects the rotation angle of the crank shaft 27. The control device 100 detects the engine rotation speed, which is the rotation speed of the crank shaft 27, based on the rotation angle detected by the crank angle sensor 61. The vehicle speed sensor 62 detects the vehicle speed, which is the speed of the vehicle. The air flow meter 63 detects the amount of intake air, which is the amount of air sucked into the combustion chamber of the internal combustion engine 10. The water temperature sensor 64 detects the temperature of the engine cooling water that cools the internal combustion engine 10.

制御装置100は、各種センサの出力信号を取り込むとともにそれら出力信号をもとに各種の演算を行い、その演算結果に応じて燃料噴射弁29の制御を通じた燃料噴射制御などの機関運転にかかる各種制御を実行する。 The control device 100 captures output signals of various sensors, performs various calculations based on the output signals, and performs various operations such as fuel injection control through control of the fuel injection valve 29 according to the calculation results. Take control.

例えば、制御装置100は、アクセルの開度や機関回転速度などに基づいて、燃料噴射量についての制御目標値である目標燃料噴射量を算出する。そして、噴射時期や燃料噴射時間についての制御目標値を算出する。燃料噴射弁29は、これらの制御目標値に応じたかたちで開弁駆動される。これにより、そのときどきの内燃機関10の運転状態に見合う量の燃料が、燃料噴射弁29から噴射されて、内燃機関10の各気筒21内に供給される。なお、制御装置100は、アクセルの開度がゼロになっている減速時などに、燃料噴射弁29からの燃料の噴射を停止して燃料消費率の低減を図るフューエルカットも実施する。 For example, the control device 100 calculates a target fuel injection amount, which is a control target value for the fuel injection amount, based on the opening degree of the accelerator, the engine rotation speed, and the like. Then, the control target values for the injection timing and the fuel injection time are calculated. The fuel injection valve 29 is driven to open in a manner corresponding to these control target values. As a result, an amount of fuel corresponding to the operating state of the internal combustion engine 10 at that time is injected from the fuel injection valve 29 and supplied into each cylinder 21 of the internal combustion engine 10. The control device 100 also implements a fuel cut to reduce the fuel consumption rate by stopping the injection of fuel from the fuel injection valve 29 at the time of deceleration when the opening degree of the accelerator is zero.

また、この内燃機関10では、暖気を早期に完了させるためにピストン22の温度に応じてオイルジェット53からのオイルの噴射を停止させる。こうしたオイルジェット53の制御は上述したように制御装置100におけるオイルジェット制御部110によって実行される。 Further, in the internal combustion engine 10, the injection of oil from the oil jet 53 is stopped according to the temperature of the piston 22 in order to complete the warming up at an early stage. Such control of the oil jet 53 is executed by the oil jet control unit 110 in the control device 100 as described above.

次に、オイルジェット制御部110が実行するオイルジェット53の制御にかかる一連の処理について説明する。オイルジェット53の作動と停止との切り替えは、具体的には、オイルジェット制御部110が、機関運転中に図2に示されているルーチンを繰り返し実行することによって実現される。 Next, a series of processes related to the control of the oil jet 53 executed by the oil jet control unit 110 will be described. Switching between operation and stop of the oil jet 53 is specifically realized by the oil jet control unit 110 repeatedly executing the routine shown in FIG. 2 during engine operation.

図2に示されているように、このルーチンを開始すると、オイルジェット制御部110は、まずステップS100において溝底温度Torが作動温度Tjet以上か否かを判定する。なお、溝底温度Torは、オイルリング25が嵌め込まれている溝の底の温度である。 As shown in FIG. 2, when this routine is started, the oil jet control unit 110 first determines in step S100 whether or not the groove bottom temperature Tor is equal to or higher than the operating temperature Tjet. The groove bottom temperature Tor is the temperature of the bottom of the groove in which the oil ring 25 is fitted.

オイルジェット制御部110は、機関運転中にピストン22の温度を代表する指標値としてこの溝底温度Torを推定している。具体的にはオイルジェット制御部110は、吸入空気量及び機関回転速度から算出される機関負荷と機関回転速度とを入力として溝底温度Torを出力とする演算マップを参照して、溝底温度Torを推定する。演算マップは、機関負荷と機関回転速度との組み合わせを変更して溝底温度Torを実測した実験の結果に基づいて作成されている。また、オイルジェット53を作動させている場合とオイルジェット53を停止させている場合とでは溝底温度Torに違いが生じる。そのため、演算マップは、オイルジェット53を作動させているときに参照する作動時用の演算マップと、オイルジェット53を停止させているときに参照する停止時用の演算マップとが用意されている。オイルジェット制御部110は、オイルジェット53の作動状態に応じてこれらの演算マップを切り替えて溝底温度Torを推定する。そして、オイルジェット制御部110は、例えば、演算マップの出力値の移動平均を溝底温度Torとして算出する。 The oil jet control unit 110 estimates the groove bottom temperature Tor as an index value representing the temperature of the piston 22 during engine operation. Specifically, the oil jet control unit 110 refers to a calculation map that outputs the groove bottom temperature Tor with the engine load calculated from the intake air amount and the engine rotation speed and the engine rotation speed as inputs, and refers to the groove bottom temperature. Estimate Tor. The calculation map is created based on the result of an experiment in which the groove bottom temperature Tor is actually measured by changing the combination of the engine load and the engine rotation speed. Further, there is a difference in the groove bottom temperature Tor between the case where the oil jet 53 is operated and the case where the oil jet 53 is stopped. Therefore, as the calculation map, a calculation map for operation that is referred to when the oil jet 53 is being operated and a calculation map for stoppage that is referred to when the oil jet 53 is stopped are prepared. .. The oil jet control unit 110 switches these calculation maps according to the operating state of the oil jet 53 to estimate the groove bottom temperature Tor. Then, the oil jet control unit 110 calculates, for example, the moving average of the output value of the calculation map as the groove bottom temperature Tor.

作動温度Tjetは、溝底温度Torが作動温度Tjet未満であることに基づいてオイルジェット53からのオイルの噴射を停止させる必要があることを判定するための閾値として設定される値である。したがって、オイルジェット制御部110は、ステップS100において溝底温度Torが作動温度Tjet未満であると判定した場合(ステップS100:NO)には、処理をステップS120へと進め、オイルジェット53の作動を停止させる。これにより、例えば、暖気が完了していない場合など、溝底温度Torが作動温度Tjet未満の場合には、オイルジェット53からのオイルの噴射が停止され、内燃機関10の暖気が促進される。 The operating temperature Tjet is a value set as a threshold value for determining that it is necessary to stop the injection of oil from the oil jet 53 based on the fact that the groove bottom temperature Tor is lower than the operating temperature Tjet. Therefore, when the oil jet control unit 110 determines in step S100 that the groove bottom temperature Tor is lower than the operating temperature Tjet (step S100: NO), the process proceeds to step S120 to operate the oil jet 53. Stop it. As a result, when the groove bottom temperature Tor is lower than the operating temperature Tjet, for example, when the warming up is not completed, the injection of oil from the oil jet 53 is stopped and the warming up of the internal combustion engine 10 is promoted.

一方、オイルジェット制御部110は、ステップS100において溝底温度Torが作動温度Tjet以上であると判定した場合(ステップS100:YES)には、処理をステップS110へと進める。そして、オイルジェット53を作動させる。これにより、オイルジェット53から噴射されるオイルによってピストン22が冷却され、例えば、ピストン22が焼き付いてしまうことなどが抑制される。 On the other hand, when the oil jet control unit 110 determines in step S100 that the groove bottom temperature Tor is equal to or higher than the operating temperature Tjet (step S100: YES), the process proceeds to step S110. Then, the oil jet 53 is operated. As a result, the piston 22 is cooled by the oil injected from the oil jet 53, and for example, the piston 22 is prevented from being seized.

オイルジェット制御部110は、ステップS110の処理やステップS120の処理を実行すると、このルーチンを一旦終了する。こうして内燃機関10ではピストン22の温度を代表する指標値として推定されている溝底温度Torに応じてオイルジェット制御部110によってオイルジェット53の作動と停止が切り替えられる。なお、この制御装置100におけるオイルジェット制御部110は、溝底温度Torが作動温度Tjet以上の状態から作動温度Tjet未満まで低下した場合には、すぐにオイルジェット53を停止させるのではなく、溝底温度Torが作動温度Tjet未満の状態が一定期間継続してからオイルジェット53を停止させる。これは、溝底温度Torが作動温度Tjet未満になったことに基づいてすぐにオイルジェット53を停止させると、オイルジェット53の停止に伴って溝底温度Torがすぐに上昇に転じ、作動温度Tjet以上になってオイルジェット53の停止と作動がごく短い周期で繰り返されるようになってしまうおそれがあるためである。 When the oil jet control unit 110 executes the process of step S110 or the process of step S120, the oil jet control unit 110 temporarily ends this routine. In this way, in the internal combustion engine 10, the operation and stop of the oil jet 53 are switched by the oil jet control unit 110 according to the groove bottom temperature Tor estimated as an index value representing the temperature of the piston 22. The oil jet control unit 110 in the control device 100 does not immediately stop the oil jet 53 when the groove bottom temperature Tor drops from a state where the operating temperature Tor is above the operating temperature Tjet to below the operating temperature Tjet. The oil jet 53 is stopped after the state where the bottom temperature Tor is lower than the operating temperature Tjet continues for a certain period of time. This is because when the oil jet 53 is stopped immediately based on the fact that the groove bottom temperature Tor becomes lower than the operating temperature Tjet, the groove bottom temperature Tor immediately starts to rise as the oil jet 53 is stopped, and the operating temperature is increased. This is because there is a possibility that the oil jet 53 will be stopped and operated repeatedly in a very short cycle when the temperature exceeds Tjet.

ところで、ピストン22の温度が過度に低くなっていると燃料の燃焼に伴って粒子状物質が発生しやすい。そのため、フューエルカットを実行しているときのようにピストン22の温度が低下しやすいときにまでオイルジェット53を作動させていると、ピストン22の温度が過度に低下してしまい、燃料噴射を再開したときに粒子状物質が発生してしまうおそれがある。 By the way, if the temperature of the piston 22 is excessively low, particulate matter is likely to be generated as the fuel burns. Therefore, if the oil jet 53 is operated until the temperature of the piston 22 tends to drop, such as when fuel cut is being executed, the temperature of the piston 22 drops excessively and fuel injection is restarted. There is a risk that particulate matter will be generated when this is done.

図3は、フューエルカットを実行している間もオイルジェット53の作動が継続されている場合の溝底温度Torの推移と、粒子状物質の累積発生量PNの推移とを示したタイミングチャートである。 FIG. 3 is a timing chart showing the transition of the groove bottom temperature Tor and the transition of the cumulative amount of particulate matter PN when the operation of the oil jet 53 is continued even while the fuel cut is being executed. be.

図3に示されている例では、作動温度Tjetは第1温度T1に設定されている。図3に示されているように、時刻t10以前にはフューエルカットフラグがOFFになっており、フューエルカットは行われておらず、燃料噴射が実行されている。このときの溝底温度Torは作動温度Tjet以上であるため、オイルジェット53は作動している。 In the example shown in FIG. 3, the operating temperature Tjet is set to the first temperature T1. As shown in FIG. 3, the fuel cut flag is turned off before the time t10, the fuel cut is not performed, and the fuel injection is executed. Since the groove bottom temperature Tor at this time is equal to or higher than the operating temperature Tjet, the oil jet 53 is operating.

時刻t10になりフューエルカットの実行条件が成立してフューエルカットフラグがONになると、燃料噴射が停止され、フューエルカットが実行される。すると、燃焼室28での燃料の燃焼が行われなくなる。このときにも溝底温度Torは作動温度Tjet以上であるためオイルジェット53の作動は継続される。その結果、溝底温度Torは次第に低下していく。 At time t10, when the fuel cut execution condition is satisfied and the fuel cut flag is turned ON, the fuel injection is stopped and the fuel cut is executed. Then, the fuel is not burned in the combustion chamber 28. Even at this time, since the groove bottom temperature Tor is equal to or higher than the operating temperature Tjet, the operation of the oil jet 53 is continued. As a result, the groove bottom temperature Tor gradually decreases.

そして、時刻t20においてフューエルカットの実行条件が成立しなくなりフューエルカットフラグがOFFになると、燃料噴射が再開され、燃焼室28での燃料の燃焼が再開される。このときには、ピストン22の温度が低くなっている。そのため、燃料噴射弁29から噴射された燃料がピストン22の頂面に付着して液滴化しやすく、燃焼の再開に伴って粒子状物質が発生しやすい。その結果、燃料噴射再開直後には、粒子状物質の累積発生量PNが増加する。 Then, when the fuel cut execution condition is not satisfied and the fuel cut flag is turned off at time t20, the fuel injection is restarted and the combustion of the fuel in the combustion chamber 28 is restarted. At this time, the temperature of the piston 22 is low. Therefore, the fuel injected from the fuel injection valve 29 adheres to the top surface of the piston 22 and tends to be dropleted, and particulate matter is likely to be generated as the combustion resumes. As a result, immediately after the restart of fuel injection, the cumulative amount of particulate matter PN increases.

このように、ピストン22の温度が低くなりすぎてしまうと、粒子状物質の発生を招いてしまうことがある。そこで、制御装置100では、オイルジェット53を作動させるとピストン22の温度が低下しすぎて粒子状物質が発生しやすくなってしまうような運転条件を冷却抑制条件としている。そして、冷却抑制条件が成立しているときには、冷却抑制条件が成立していないときよりも作動温度Tjetを高い値に設定し、オイルジェット53の作動を抑制するようにしている。 As described above, if the temperature of the piston 22 becomes too low, particulate matter may be generated. Therefore, in the control device 100, the cooling suppression condition is an operating condition in which the temperature of the piston 22 drops too much when the oil jet 53 is operated so that particulate matter is likely to be generated. When the cooling suppression condition is satisfied, the operating temperature Tjet is set to a higher value than when the cooling suppression condition is not satisfied, so that the operation of the oil jet 53 is suppressed.

こうした作動温度Tjetの切り替えは、機関運転中にオイルジェット制御部110によって行われる。具体的には、オイルジェット制御部110が、機関運転中に図3を参照して説明したルーチンとともに図4に示されているルーチンを繰り返し実行している。 Such switching of the operating temperature Tjet is performed by the oil jet control unit 110 during engine operation. Specifically, the oil jet control unit 110 repeatedly executes the routine shown in FIG. 4 together with the routine described with reference to FIG. 3 during engine operation.

図4に示されているように、このルーチンを開始すると、オイルジェット制御部110は、ステップS200において冷却抑制条件が成立しているか否かを判定する。この制御装置100では、冷却抑制条件として、次の(A)と(B)の論理和条件を設定している。 As shown in FIG. 4, when this routine is started, the oil jet control unit 110 determines in step S200 whether or not the cooling suppression condition is satisfied. In this control device 100, the following logical sum conditions (A) and (B) are set as cooling suppression conditions.

(A)フューエルカットを開始してから燃料の噴射を再開して所定期間が経過するまでの間であること。
(B)機関始動から所定期間が経過するまでの間であること。
(A) Between the start of fuel cut and the restart of fuel injection until the lapse of a predetermined period.
(B) Between the start of the engine and the elapse of the prescribed period.

なお、(A)においては、燃料の噴射を再開してからの吸入空気量の積算値である積算空気量が予め定めた一定の値、例えば判定空気量GA1に達するまでの期間を所定期間としている。また、(B)においては機関始動から一定の時間が経過するまでを所定期間としている。 In (A), the period until the integrated air amount, which is the integrated value of the intake air amount after restarting the fuel injection, reaches a predetermined constant value, for example, the determined air amount GA1, is set as a predetermined period. There is. Further, in (B), a predetermined period is set from the start of the engine until a certain time elapses.

ステップS200において冷却抑制条件が成立していないと判定した場合(ステップS200:NO)、すなわち上記の(A)と(B)のいずれにも該当していない場合には、オイルジェット制御部110は、処理をステップS220へと進める。 If it is determined in step S200 that the cooling suppression condition is not satisfied (step S200: NO), that is, if none of the above (A) and (B) is applicable, the oil jet control unit 110 , The process proceeds to step S220.

そして、オイルジェット制御部110は、ステップS220において作動温度Tjetに採用する温度として第1温度T1を選択する。第1温度T1は、例えば溝底温度Torが第1温度T1未満であることに基づいて内燃機関10の暖気を早期に完了させるためにオイルジェット53からのオイルの噴射を停止させる必要があることを判定するための閾値として設定されている。すなわち、第1温度T1は内燃機関10の暖気を促進するためにオイルジェット53を停止させる溝底温度Torの範囲の上限値として設定されている。 Then, the oil jet control unit 110 selects the first temperature T1 as the temperature to be adopted for the operating temperature Tjet in step S220. The first temperature T1 needs to stop the injection of oil from the oil jet 53 in order to complete the warming up of the internal combustion engine 10 at an early stage based on, for example, that the groove bottom temperature Tor is lower than the first temperature T1. Is set as a threshold value for determining. That is, the first temperature T1 is set as an upper limit value in the range of the groove bottom temperature Tor that stops the oil jet 53 in order to promote the warming up of the internal combustion engine 10.

一方、オイルジェット制御部110は、ステップS200において冷却抑制条件が成立していると判定した場合(ステップS200:YES)、すなわち上記の(A)及び(B)のいずれかに該当している場合若しくは双方に該当している場合には、処理をステップS210へと進める。 On the other hand, when the oil jet control unit 110 determines in step S200 that the cooling suppression condition is satisfied (step S200: YES), that is, when any of the above (A) and (B) is applicable. Alternatively, if both are applicable, the process proceeds to step S210.

そして、オイルジェット制御部110は、ステップS210において作動温度Tjetに採用する温度として第2温度T2を選択する。第2温度T2は、第1温度T1よりも高い温度である。また、第2温度T2は溝底温度Torが第2温度T2に到達したことに基づいて、オイルジェット53の停止を継続させているとピストン22が焼き付くほどピストンの温度が高くなる可能性が高いと判定するための閾値として設定されている。すなわち、第2温度T2はオイルジェット53の停止を継続させることのできる溝底温度Torの上限値として設定されている。オイルジェット制御部110は、ステップS210の処理やステップS220の処理を実行すると、このルーチンを一旦終了する。 Then, the oil jet control unit 110 selects the second temperature T2 as the temperature to be adopted for the operating temperature Tjet in step S210. The second temperature T2 is a temperature higher than the first temperature T1. Further, the second temperature T2 is based on the fact that the groove bottom temperature Tor has reached the second temperature T2, and if the oil jet 53 is continuously stopped, there is a high possibility that the temperature of the piston becomes higher as the piston 22 seizes. It is set as a threshold value for determining. That is, the second temperature T2 is set as the upper limit value of the groove bottom temperature Tor that can continue the stop of the oil jet 53. When the oil jet control unit 110 executes the process of step S210 or the process of step S220, the oil jet control unit 110 temporarily ends this routine.

次に、本実施形態の作用について図5を参照して説明する。図4に示したフローチャートを参照して説明したように、内燃機関10では冷却抑制条件が成立しているか否かに応じて作動温度Tjetが切り替えられる。具体的には、フューエルカットを開始してから燃料の噴射を再開して所定期間が経過するまでの間及び機関始動から所定期間が経過するまでの間には、作動温度Tjetが第1温度T1よりも高い第2温度T2に切り替えられる。すなわち、フューエルカットを開始してから燃料の噴射を再開して所定期間が経過するまでの間でも機関始動から所定期間が経過するまでの間でもない場合の作動温度Tjetである第1温度T1と比較して、作動温度Tjetが高くされる。 Next, the operation of this embodiment will be described with reference to FIG. As described with reference to the flowchart shown in FIG. 4, in the internal combustion engine 10, the operating temperature Tjet is switched depending on whether or not the cooling suppression condition is satisfied. Specifically, the operating temperature Tjet is set to the first temperature T1 during the period from the start of the fuel cut to the time when the fuel injection is restarted and the predetermined period elapses and from the engine start until the predetermined period elapses. It is switched to a higher second temperature T2. That is, the first temperature T1 which is the operating temperature Tjet when the fuel cut is restarted and the fuel injection is restarted until the predetermined period elapses, or between the engine start and the elapse of the predetermined period. In comparison, the operating temperature Tjet is increased.

図5には、図3を参照して説明した状況と同様の条件下において、図2を参照して説明したルーチン及び図4を参照して説明したルーチンを通じてオイルジェット53の作動を制御した場合のオイルジェット53の作動の状況の推移と、粒子状物質の累積発生量PNの推移とが示されている。すなわち、図5には、本実施形態の制御装置100におけるオイルジェット制御部110を通じてオイルジェット53を制御した場合のオイルジェット53の作動の状況の推移と、粒子状物質の累積発生量PNの推移とが示されている。 FIG. 5 shows a case where the operation of the oil jet 53 is controlled through the routine described with reference to FIG. 2 and the routine described with reference to FIG. 4 under the same conditions as those described with reference to FIG. The transition of the operation status of the oil jet 53 and the transition of the cumulative amount of particulate matter PN are shown. That is, FIG. 5 shows a transition of the operation status of the oil jet 53 when the oil jet 53 is controlled through the oil jet control unit 110 in the control device 100 of the present embodiment, and a transition of the cumulative amount of particulate matter PN. Is shown.

図5に示されているように、時刻t10以前には、作動温度Tjetは第1温度T1に設定されている。そして、時刻t10以前にはフューエルカットフラグがOFFになっており、フューエルカットは行われておらず、燃料噴射が実行されている。このときの溝底温度Torは作動温度Tjet以上であるため、オイルジェット53は作動している。 As shown in FIG. 5, the operating temperature Tjet is set to the first temperature T1 before the time t10. Then, before the time t10, the fuel cut flag is turned off, the fuel cut is not performed, and the fuel injection is executed. Since the groove bottom temperature Tor at this time is equal to or higher than the operating temperature Tjet, the oil jet 53 is operating.

時刻t10になりフューエルカットの実行条件が成立してフューエルカットフラグがONになると、燃料噴射が停止され、フューエルカットが実行される。すると、冷却抑制条件が成立していると判定されて作動温度Tjetが第2温度T2に切り替えられる。その結果、溝底温度Torが作動温度Tjet未満になる。なお、制御装置100は、燃料噴射が実行されている間の吸入空気量を積算し、積算空気量を算出しているが、フューエルカットが実行されると積算空気量を「0」にリセットする。 At time t10, when the fuel cut execution condition is satisfied and the fuel cut flag is turned ON, the fuel injection is stopped and the fuel cut is executed. Then, it is determined that the cooling suppression condition is satisfied, and the operating temperature Tjet is switched to the second temperature T2. As a result, the groove bottom temperature Tor becomes less than the operating temperature Tjet. The control device 100 integrates the intake air amount while the fuel injection is being executed and calculates the integrated air amount, but when the fuel cut is executed, the integrated air amount is reset to "0". ..

そして、オイルジェット制御部110は、溝底温度Torが作動温度Tjet未満である状態が一定期間継続した時刻t11においてオイルジェット53を停止させる。こうしてオイルジェット53が停止すると、オイルジェット53から噴射されるオイルによる冷却の作用がなくなるため、図3に示した場合と比較して溝底温度Torは低下しにくくなる。 Then, the oil jet control unit 110 stops the oil jet 53 at a time t11 in which the state where the groove bottom temperature Tor is lower than the operating temperature Tjet continues for a certain period of time. When the oil jet 53 is stopped in this way, the cooling action of the oil injected from the oil jet 53 disappears, so that the groove bottom temperature Tor is less likely to decrease as compared with the case shown in FIG.

そして、時刻t20においてフューエルカットの実行条件が成立しなくなりフューエルカットフラグがOFFになると、燃料噴射が再開され、燃焼室28での燃料の燃焼が再開される。オイルジェット53からのオイルの噴射が停止されていたため、このときの溝底温度Torは図3で示した場合と比較して高い状態に維持されている。そのため、燃料噴射弁29から噴射された燃料の液滴化が生じにくく、粒子状物質が発生しにくくなっている。その結果、燃料噴射を再開した直後であっても粒子状物質の累積発生量PNは増加しない。 Then, when the fuel cut execution condition is not satisfied and the fuel cut flag is turned off at time t20, the fuel injection is restarted and the combustion of the fuel in the combustion chamber 28 is restarted. Since the injection of oil from the oil jet 53 was stopped, the groove bottom temperature Tor at this time was maintained at a higher state than in the case shown in FIG. Therefore, it is difficult for the fuel injected from the fuel injection valve 29 to form droplets, and it is difficult for particulate matter to be generated. As a result, the cumulative amount of particulate matter PN does not increase even immediately after restarting fuel injection.

時刻t20において燃料噴射が再開されると、溝底温度Torが上昇し始める。また、吸入空気量の積算が開始され、積算空気量が増加する。時刻t21において積算空気量が判定空気量GA1に到達すると、冷却抑制条件が非成立になり、作動温度Tjetが第1温度T1に切り替えられる。これにより、溝底温度Torが作動温度Tfet以上の状態になり、オイルジェット53が再び作動する。 When fuel injection is restarted at time t20, the groove bottom temperature Tor begins to rise. In addition, the integration of the intake air amount is started, and the integrated air amount increases. When the integrated air amount reaches the determined air amount GA1 at time t21, the cooling suppression condition is not satisfied, and the operating temperature Tjet is switched to the first temperature T1. As a result, the groove bottom temperature Tor becomes equal to or higher than the operating temperature Tfet, and the oil jet 53 operates again.

このように本実施形態の制御装置100によれば、冷却抑制条件が成立しているとき、すなわちフューエルカット中や燃料噴射の再開直後、そして機関始動直後にオイルジェット53が停止される。 As described above, according to the control device 100 of the present embodiment, the oil jet 53 is stopped when the cooling suppression condition is satisfied, that is, during the fuel cut, immediately after the restart of fuel injection, and immediately after the engine is started.

本実施形態の効果について説明する。
(1)フューエルカット中や燃料噴射の再開直後、そして機関始動直後は、オイルジェット53を作動させているとピストン22が冷えすぎて温度が低くなりすぎてしまうことがある。その結果、燃料の燃焼に伴って粒子状物質が発生しやすくなってしまう。これに対して制御装置100では、フューエルカット中や燃料噴射の再開直後、そして機関始動直後には作動温度Tjetが高くされる。そのため、フューエルカット中や燃料噴射の再開直後、そして機関始動直後には、溝底温度Torが作動温度Tjetを超えにくくなり、オイルジェット53が作動しにくくなる。すなわち、オイルジェット53によるピストン22の冷却が抑制されるため、ピストン22の温度が低くなりすぎてしまうことによる粒子状物質の発生を抑制できる。
The effect of this embodiment will be described.
(1) During fuel cut, immediately after restarting fuel injection, and immediately after starting the engine, if the oil jet 53 is operated, the piston 22 may become too cold and the temperature may become too low. As a result, particulate matter is likely to be generated as the fuel burns. On the other hand, in the control device 100, the operating temperature Tjet is raised during the fuel cut, immediately after the restart of fuel injection, and immediately after the engine is started. Therefore, during the fuel cut, immediately after the restart of fuel injection, and immediately after the engine is started, the groove bottom temperature Tor is less likely to exceed the operating temperature Tjet, and the oil jet 53 is less likely to operate. That is, since the cooling of the piston 22 by the oil jet 53 is suppressed, it is possible to suppress the generation of particulate matter due to the temperature of the piston 22 becoming too low.

(2)オイルジェット53からのオイルの噴射が抑制されるため、燃焼室28内に吸い上げられるオイルの量も低減される。これにより、オイルが燃焼することによる粒子状物質の発生も抑制することができる。 (2) Since the injection of oil from the oil jet 53 is suppressed, the amount of oil sucked up into the combustion chamber 28 is also reduced. As a result, it is possible to suppress the generation of particulate matter due to the combustion of oil.

本実施形態は、以下のように変更して実施することができる。本実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
・ピストン22の温度を代表する指標値として溝底温度Torを推定する構成を例示したが、ピストン22の温度を推定する方法は適宜変更することができる。例えば、ピストン22の温度を代表する指標値としてピストン22の頂面の温度や第1コンプレッションリング23が嵌め込まれている溝の底の温度を推定するようにしてもよい。
This embodiment can be modified and implemented as follows. The present embodiment and the following modified examples can be implemented in combination with each other within a technically consistent range.
Although the configuration for estimating the groove bottom temperature Tor is exemplified as an index value representing the temperature of the piston 22, the method for estimating the temperature of the piston 22 can be appropriately changed. For example, the temperature of the top surface of the piston 22 or the temperature of the bottom of the groove into which the first compression ring 23 is fitted may be estimated as an index value representing the temperature of the piston 22.

10…内燃機関、21…気筒、22…ピストン、23…第1コンプレッションリング、24…第2コンプレッションリング、25…オイルリング、26…コネクティングロッド、27…クランク軸、28…燃焼室、29…燃料噴射弁、30…吸気通路、40…排気通路、50…オイル供給装置、51…オイルパン、52…オイルポンプ、53…オイルジェット、54…遮断機構、60…アクセルポジションセンサ、61…クランク角センサ、62…車速センサ、63…エアフロメータ、64…水温センサ、100…制御装置、110…オイルジェット制御部。 10 ... Internal combustion engine, 21 ... Cylinder, 22 ... Piston, 23 ... 1st compression ring, 24 ... 2nd compression ring, 25 ... Oil ring, 26 ... Connecting rod, 27 ... Crank shaft, 28 ... Combustion chamber, 29 ... Fuel Injection valve, 30 ... intake passage, 40 ... exhaust passage, 50 ... oil supply device, 51 ... oil pan, 52 ... oil pump, 53 ... oil jet, 54 ... shutoff mechanism, 60 ... accelerator position sensor, 61 ... crank angle sensor , 62 ... Vehicle speed sensor, 63 ... Air flow meter, 64 ... Water temperature sensor, 100 ... Control device, 110 ... Oil jet control unit.

Claims (1)

ピストンに向かってオイルを噴射するオイルジェットと、
前記オイルジェットへのオイルの供給を遮断して前記オイルジェットからのオイルの噴射を停止させる遮断機構と、を備える内燃機関に適用され、
前記ピストンの温度が作動温度未満のときに、前記遮断機構を操作することによって前記オイルジェットへのオイルの供給を遮断して前記オイルジェットからのオイルの噴射を停止させるオイルジェット制御部を備えた内燃機関の制御装置であり、
前記オイルジェット制御部は、燃料噴射を停止するフューエルカットを開始してから燃料噴射を再開して所定期間が経過するまでの間及び機関始動してから所定期間が経過するまでの間は、フューエルカットを開始してから燃料噴射を再開して所定期間が経過するまでの間でも機関始動してから所定期間が経過するまでの間でもない場合と比較して、前記作動温度を高くする
ことを特徴とする内燃機関の制御装置。
An oil jet that injects oil toward the piston,
It is applied to an internal combustion engine provided with a shutoff mechanism that shuts off the supply of oil to the oil jet and stops the injection of oil from the oil jet.
Provided is an oil jet control unit that shuts off the supply of oil to the oil jet and stops the injection of oil from the oil jet by operating the shutoff mechanism when the temperature of the piston is lower than the operating temperature. It is a control device for internal combustion engines.
The oil jet control unit starts the fuel cut to stop the fuel injection until the fuel injection is restarted until a predetermined period elapses, and from the engine start until the predetermined period elapses. It is recommended to raise the operating temperature as compared with the case where the fuel injection is restarted after the cut is started and the predetermined period is not elapsed, or the engine is started and the predetermined period is not elapsed. A characteristic internal combustion engine control device.
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