JP7119897B2 - Lubrication system for internal combustion engines - Google Patents

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Description

本発明は内燃機関の潤滑装置に関する。 The present invention relates to a lubrication system for internal combustion engines.

排気中の窒素酸化物(NOx)の低減のため、排気通路と吸気通路とをEGR通路により接続し、排気の一部を燃焼室に導入する技術が知られている。冷間時などはボアの壁面温度が低く、EGRガス中の水分、および硫酸蒸気などの酸が凝縮し、酸性の凝縮水が発生する恐れがある。こうした凝縮水はボアの内壁を腐食および摩耗させてしまう。そこで酸を中和する中和剤を供給する技術が開発されている(例えば特許文献1)。 BACKGROUND ART In order to reduce nitrogen oxides (NOx) in exhaust, a technique is known in which an exhaust passage and an intake passage are connected by an EGR passage and part of the exhaust is introduced into a combustion chamber. When the engine is cold, the wall surface temperature of the bore is low, and moisture in the EGR gas and acids such as sulfuric acid vapor may condense to generate acidic condensed water. Such condensate corrodes and wears the inner walls of the bore. Therefore, a technique for supplying a neutralizing agent that neutralizes acid has been developed (for example, Patent Document 1).

特開平9-324706号公報JP-A-9-324706

しかし中和剤、およびその供給装置を新たに設けることで内燃機関が大型化および高コスト化する。そこで、大型化および高コスト化を抑制し、かつ凝縮水による腐食および摩耗を抑制することが可能な内燃機関の潤滑装置を提供することを目的とする。 However, the provision of a new neutralizing agent and its supply device increases the size and cost of the internal combustion engine. Therefore, it is an object of the present invention to provide a lubricating device for an internal combustion engine that can suppress an increase in size and cost, and can suppress corrosion and wear due to condensed water.

上記目的は、EGRガスが流れるEGR通路を備える内燃機関のボアにオイルを供給するオイル供給部と、前記オイル供給部から供給されるオイルの量を制御する制御部と、を具備し、前記EGR通路に前記EGRガスが流通するとき、前記EGRガスから生じる凝縮水の前記ボアへの滞留量または前記凝縮水の滞留速度が所定値以上である場合、前記滞留量または前記滞留速度が前記所定値未満である場合に比較して、前記制御部は前記オイルの量を増加させる内燃機関の潤滑装置によって達成できる。 The above object is provided with an oil supply section that supplies oil to a bore of an internal combustion engine having an EGR passage through which EGR gas flows, and a control section that controls the amount of oil supplied from the oil supply section. When the EGR gas flows through the passage, if the amount of condensed water that remains in the bore or the rate of retention of the condensed water generated from the EGR gas is equal to or greater than a predetermined value, the amount of retention or the rate of retention of the condensed water is equal to or greater than the predetermined value. Said control can be achieved by means of a lubrication system of an internal combustion engine which increases said quantity of oil compared to when it is less than.

大型化および高コスト化を抑制し、かつ凝縮水による腐食および摩耗を抑制することが可能な内燃機関の潤滑装置を提供できる。 It is possible to provide a lubricating device for an internal combustion engine that can suppress an increase in size and cost, and can suppress corrosion and wear due to condensed water.

図1は潤滑装置を例示する模式図である。FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a lubricating device. 図2(a)は水温と壁温との関係を示す図である。図2(b)は飽和水蒸気曲線を示す図である。図2(c)は壁面からの距離と吸気の温度との関係を示す図である。図2(d)は吸気の温度および壁温に基づく結露量のマップである。FIG. 2(a) is a diagram showing the relationship between the water temperature and the wall temperature. FIG.2(b) is a figure which shows a saturated water vapor curve. FIG. 2(c) is a diagram showing the relationship between the distance from the wall surface and the intake air temperature. FIG. 2(d) is a map of the amount of condensation based on the temperature of the intake air and the wall temperature. 図3は水温と凝縮水の滞留量との関係を例示する図である。FIG. 3 is a diagram illustrating the relationship between the water temperature and the amount of condensed water retained. 図4はECUが実行する処理を例示するフローチャートである。FIG. 4 is a flowchart illustrating processing executed by an ECU. 図5はECUが実行する処理を例示するフローチャートである。FIG. 5 is a flowchart illustrating processing executed by the ECU.

(第1実施形態)
以下、図面を参照して本実施形態の内燃機関の潤滑装置について説明する。図1は潤滑装置100を例示する模式図である。潤滑装置100は内燃機関10に適用され、バルブ44、オイルジェット46、およびECU(Electric Control Unit)50を備え、自動車などの車両に搭載される。
(First embodiment)
A lubricating device for an internal combustion engine according to this embodiment will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a lubricating device 100. FIG. A lubricating device 100 is applied to an internal combustion engine 10, includes a valve 44, an oil jet 46, and an ECU (Electric Control Unit) 50, and is mounted on a vehicle such as an automobile.

内燃機関10は例えばガソリンエンジンであり、シリンダヘッド11、シリンダブロック12、ピストン14、コンロッド15、燃料噴射弁22、および点火プラグ24を備える。 The internal combustion engine 10 is, for example, a gasoline engine, and includes a cylinder head 11 , a cylinder block 12 , a piston 14 , connecting rods 15 , fuel injection valves 22 and spark plugs 24 .

シリンダブロック12の上部にシリンダヘッド11が取り付けられる。シリンダヘッド11およびシリンダブロック12にはボア13が形成されている。ピストン14はボア13内に摺動可能に配置されている。コンロッド15の一端はピストン14に連結され、他端はクランクシャフト16に連結されている。ボア13には燃焼室19が形成される。内燃機関10のボア13の周囲には冷却水が流れるウォータジャケット17が設けられている。 A cylinder head 11 is attached to the upper portion of the cylinder block 12 . A bore 13 is formed in the cylinder head 11 and the cylinder block 12 . Piston 14 is slidably disposed within bore 13 . One end of the connecting rod 15 is connected to the piston 14 and the other end is connected to the crankshaft 16 . A combustion chamber 19 is formed in the bore 13 . A water jacket 17 through which cooling water flows is provided around the bore 13 of the internal combustion engine 10 .

シリンダヘッド11に、点火プラグ24、吸気バルブ26および排気バルブ28が設けられ、吸気通路20および排気通路21が接続される。吸気通路20には、上流側から順に、エアフロ―メータ23、スロットルバルブ25、温度センサ27、および燃料噴射弁22が設けられている。排気通路21には不図示のフィルタおよび触媒などが設けられている。 A spark plug 24, an intake valve 26 and an exhaust valve 28 are provided in the cylinder head 11, and an intake passage 20 and an exhaust passage 21 are connected. The intake passage 20 is provided with an air flow meter 23, a throttle valve 25, a temperature sensor 27, and a fuel injection valve 22 in this order from the upstream side. The exhaust passage 21 is provided with a filter and a catalyst (not shown).

エアフロ―メータ23は吸気の流量を測定する。スロットルバルブ25の開度に応じて吸気の流量が調整され、開度が大きいほど流量は大きくなる。温度センサ27は吸気の温度を測定する。 The airflow meter 23 measures the intake flow rate. The flow rate of intake air is adjusted according to the opening degree of the throttle valve 25, and the greater the opening degree, the greater the flow rate. A temperature sensor 27 measures the temperature of the intake air.

燃料噴射弁22は吸気通路20に設けられており、燃料を噴射する。吸気バルブ26が開くことで、吸気通路20から燃焼室19内に燃料と空気との混合気が導入される。ピストン14が上昇し、混合気が圧縮される。点火プラグ24により混合気に点火すると、混合気の燃焼により筒内圧力が高まり、ピストン14は下方向に摺動する。このとき動力がクランクシャフト16に伝達される。クランク角センサ29は内燃機関10の回転数を検出する。ピストン14が上昇し、排気バルブ28が開くことで燃焼後の排気は排気通路21へと排出される。排気の一部はEGR通路30を通じて吸気通路20に循環する。 A fuel injection valve 22 is provided in the intake passage 20 and injects fuel. A mixture of fuel and air is introduced from the intake passage 20 into the combustion chamber 19 by opening the intake valve 26 . Piston 14 rises and the mixture is compressed. When the air-fuel mixture is ignited by the ignition plug 24, the combustion of the air-fuel mixture increases the pressure in the cylinder, causing the piston 14 to slide downward. At this time, power is transmitted to the crankshaft 16 . A crank angle sensor 29 detects the rotational speed of the internal combustion engine 10 . The piston 14 rises and the exhaust valve 28 opens, so that the exhaust after combustion is discharged to the exhaust passage 21 . Part of the exhaust circulates to the intake passage 20 through the EGR passage 30 .

吸気通路20と排気通路21との間にEGR通路30が接続される。EGR通路30の一端は吸気通路20のスロットルバルブ25と燃料噴射弁22との間に接続され、他端は排気通路21に接続される。排気の一部(EGRガス)はEGR通路30を通じて吸気通路20に還流し、内燃機関10に供給される。 An EGR passage 30 is connected between the intake passage 20 and the exhaust passage 21 . One end of the EGR passage 30 is connected between the throttle valve 25 and the fuel injection valve 22 of the intake passage 20 and the other end is connected to the exhaust passage 21 . Part of the exhaust gas (EGR gas) is recirculated to the intake passage 20 through the EGR passage 30 and supplied to the internal combustion engine 10 .

EGR通路30の途中にはEGRクーラ34が設けられている。EGRクーラ34においてEGRガスと冷却水とが熱交換し、EGRガスが冷却される。EGR通路30のうちEGRクーラ34と吸気通路20との間にEGRバルブ38が設けられている。EGRバルブ38の開度によりEGRガスの流量は調整され、開度が大きいほど流量は大きくなる。EGRクーラ34には温度センサ36が設けられている。温度センサ36は、EGRクーラ34における冷却水の温度を測定する。 An EGR cooler 34 is provided in the middle of the EGR passage 30 . The EGR gas and cooling water exchange heat in the EGR cooler 34 to cool the EGR gas. An EGR valve 38 is provided between the EGR cooler 34 and the intake passage 20 in the EGR passage 30 . The flow rate of the EGR gas is adjusted by the degree of opening of the EGR valve 38, and the greater the degree of opening, the greater the flow rate. A temperature sensor 36 is provided in the EGR cooler 34 . A temperature sensor 36 measures the temperature of cooling water in the EGR cooler 34 .

EGR通路30にはバイパス通路32が接続され、EGRガスはEGRクーラ34を通らず、バイパス通路32を通り吸気通路20に流れ込むことも可能である。バイパス通路32にはバイパスバルブ33が設けられ、バイパスバルブ33の開度によりバイパス通路32におけるEGRガスの流量が調整される。 A bypass passage 32 is connected to the EGR passage 30 , and the EGR gas can flow into the intake passage 20 through the bypass passage 32 without passing through the EGR cooler 34 . A bypass valve 33 is provided in the bypass passage 32 , and the flow rate of the EGR gas in the bypass passage 32 is adjusted by the degree of opening of the bypass valve 33 .

内燃機関10のシリンダブロック12にはオイルジェット46(オイル供給部)が設けられ、オイルジェット46のノズルはボア13内に配置されている。オイルパン40にはオイルが貯留され、オイルパン40とオイルジェット46とはオイル通路41により接続されている。オイル通路41にはポンプ42およびバルブ44が設けられている。 The cylinder block 12 of the internal combustion engine 10 is provided with an oil jet 46 (oil supply portion), and the nozzle of the oil jet 46 is arranged inside the bore 13 . Oil is stored in the oil pan 40 , and the oil pan 40 and the oil jet 46 are connected by an oil passage 41 . A pump 42 and a valve 44 are provided in the oil passage 41 .

ポンプ42は、クランクシャフト16の回転により動作し、オイルパン40からオイルを汲み上げオイルジェット46に共有する。オイルジェット46はボア13内のピストン14に向けてオイルを噴射する。オイルが油膜を形成することでピストン14の潤滑および冷却が行われる。 The pump 42 is operated by the rotation of the crankshaft 16 to pump oil from the oil pan 40 and share it with the oil jets 46 . The oil jet 46 injects oil toward the piston 14 inside the bore 13 . The oil forms an oil film to lubricate and cool the piston 14 .

バルブ44によりオイルジェット46へのオイルの供給を調整する。バルブ44が開くことでオイルジェット46にオイルが供給され、バルブ44が閉じることでオイルの供給は停止する。 A valve 44 regulates the supply of oil to an oil jet 46 . When the valve 44 is opened, oil is supplied to the oil jet 46, and when the valve 44 is closed, the supply of oil is stopped.

ECU50は、CPU(Central Processing Unit)、RAM(Random Access Memory)およびROM(Read Only Memory)などの記憶装置を備える。ECU50は記憶装置に記憶されたプログラムを実行することにより各種制御を行う。ECU50は、エアフロ―メータ23から吸気の流量を取得し、温度センサ27から吸気の温度を取得し、温度センサ36から水温を取得する。ECU50は、スロットルバルブ25の開度およびEGRバルブ38の開度を調節する。EGRバルブ38の開度は例えば内燃機関10の回転数などに応じて制御される。ECU50は、例えばEGRバルブ38の開度などからEGRガスの流量(EGR流量)を算出し、吸気流量およびEGR流量に基づいてEGR率を算出する。例えばEGRバルブ38が全閉ならばEGR率はゼロであり、EGRバルブ38が開弁していればEGR率はゼロより大きい。 The ECU 50 includes storage devices such as a CPU (Central Processing Unit), RAM (Random Access Memory) and ROM (Read Only Memory). The ECU 50 performs various controls by executing programs stored in a storage device. The ECU 50 acquires the intake air flow rate from the airflow meter 23 , the intake air temperature from the temperature sensor 27 , and the water temperature from the temperature sensor 36 . The ECU 50 adjusts the opening of the throttle valve 25 and the opening of the EGR valve 38 . The degree of opening of the EGR valve 38 is controlled according to the rotational speed of the internal combustion engine 10, for example. The ECU 50 calculates the flow rate of EGR gas (EGR flow rate) from, for example, the degree of opening of the EGR valve 38, and calculates the EGR rate based on the intake flow rate and the EGR flow rate. For example, if the EGR valve 38 is fully closed, the EGR rate is zero, and if the EGR valve 38 is open, the EGR rate is greater than zero.

後述のように、ECU50は、凝縮水の滞留速度および滞留量を算出し、かつ滞留量を記憶する。さらにECU50は、バルブ44の開度を調節することでオイルジェット46からのオイル噴射量を制御する制御部として機能する。 As will be described later, the ECU 50 calculates the retention speed and retention amount of the condensed water, and stores the retention amount. Furthermore, the ECU 50 functions as a control unit that controls the amount of oil injected from the oil jet 46 by adjusting the opening of the valve 44 .

例えば機関冷間時においては、オイルの温度が低いため、オイルジェット46がボア13にオイルを供給すると内燃機関10の暖気性能が悪化する。また、オイルの粘性が高いためポンプ42の仕事量が増大し、内燃機関10への付加も増大する。そこで、ECU50はバルブ44を閉弁し、オイルジェット46によるオイルの供給を停止することが可能である。オイルによるピストン14などの冷却が抑制され、暖機性能が向上する。また、ポンプ42の仕事量が低減し燃費が改善する。 For example, when the engine is cold, the temperature of the oil is low, so if the oil jet 46 supplies oil to the bore 13, the warm-up performance of the internal combustion engine 10 deteriorates. In addition, since the viscosity of the oil is high, the work load of the pump 42 increases and the load on the internal combustion engine 10 also increases. Therefore, the ECU 50 can close the valve 44 and stop the supply of oil by the oil jet 46 . Cooling of the piston 14 and the like by oil is suppressed, and warm-up performance is improved. In addition, the amount of work of the pump 42 is reduced and the fuel efficiency is improved.

機関冷間時にはボア13の壁面温度が低いため、EGRガスを内燃機関10に導入すると、EGRガスの水分および硫酸蒸気が凝縮し、酸性の凝縮水が発生することがある。酸性の凝縮水によりボア13の内壁などが腐食し、また油膜が破断されボア13の内壁およびピストン14などが摩耗してしまう。凝縮水のボア13の内壁への滞留量が多いほどボア13の摩耗速度は大きくなる。 Since the wall surface temperature of the bore 13 is low when the engine is cold, when the EGR gas is introduced into the internal combustion engine 10, moisture and sulfuric acid vapor in the EGR gas may condense to generate acidic condensed water. The acidic condensed water corrodes the inner wall of the bore 13 and the like, and breaks the oil film to wear the inner wall of the bore 13, the piston 14, and the like. The wear rate of the bore 13 increases as the amount of condensed water retained on the inner wall of the bore 13 increases.

凝縮水の生成について説明する。図2(a)は水温と壁温との関係を示す図である。横軸はEGRクーラ34の水温Tw1を表し、縦軸はボア13の内壁の温度Tw2を表す。図2(a)に示すように水温Tw1が高いほど壁温Tw2も高い。このためECU50は温度センサ36から取得する水温Tw1に基づいて壁温Tw2を推定することができる。 Generation of condensed water will be described. FIG. 2(a) is a diagram showing the relationship between the water temperature and the wall temperature. The horizontal axis represents the water temperature Tw1 of the EGR cooler 34 and the vertical axis represents the temperature Tw2 of the inner wall of the bore 13 . As shown in FIG. 2(a), the higher the water temperature Tw1, the higher the wall temperature Tw2. Therefore, the ECU 50 can estimate the wall temperature Tw2 based on the water temperature Tw1 obtained from the temperature sensor .

図2(b)は飽和水蒸気曲線を示す図である。横軸は温度を表し、縦軸は飽和水蒸気圧を表す。EGRガス混合後の吸気中の飽和水蒸気圧Pmに対応する温度が、混合後の吸気の露点Tdである。EGRガス混合後の吸気中の飽和水蒸気圧Pmは、EGRガスの飽和水蒸気圧Peおよび吸気の水蒸気圧Piを用いて、次式で求められる。
Pm=EGR率×Pe+(1-EGR率)×Pi
FIG.2(b) is a figure which shows a saturated water vapor curve. The horizontal axis represents temperature, and the vertical axis represents saturated water vapor pressure. The temperature corresponding to the saturated water vapor pressure Pm in the intake air mixed with the EGR gas is the dew point Td of the mixed intake air. The saturated water vapor pressure Pm in the intake air mixed with the EGR gas is obtained by the following equation using the saturated water vapor pressure Pe of the EGR gas and the water vapor pressure Pi of the intake air.
Pm = EGR rate x Pe + (1-EGR rate) x Pi

図2(c)は壁面からの距離と吸気の温度との関係を示す図である。横軸はボア13の内壁からの距離を表し、縦軸は混合後の吸気の温度を表す。図2(c)に示すように、内壁において吸気の温度は内壁の温度Tw2に一致し、内壁から離れるほど温度は上昇し、一定に近づく。点線は露点Tdであり、斜線で示す部分は吸気の温度が露点Td以下となる部分である。この温度領域において凝縮水が発生する。つまり、ボア13の内壁近傍のガスが凝集しやすい。また、壁温Tw2が低く、露点Tdが高いほど、斜線の領域が広くなり、結露量が増大する。 FIG. 2(c) is a diagram showing the relationship between the distance from the wall surface and the intake air temperature. The horizontal axis represents the distance from the inner wall of the bore 13, and the vertical axis represents the temperature of the intake air after mixing. As shown in FIG. 2(c), the temperature of the intake air on the inner wall coincides with the temperature Tw2 of the inner wall, and the temperature rises and approaches a constant as the distance from the inner wall increases. The dotted line is the dew point Td, and the hatched portion is the portion where the intake air temperature is equal to or lower than the dew point Td. Condensed water is generated in this temperature range. That is, the gas in the vicinity of the inner wall of the bore 13 tends to condense. Also, the lower the wall temperature Tw2 and the higher the dew point Td, the wider the shaded area and the greater the amount of dew condensation.

図2(d)は吸気の温度および壁温に基づく結露量のマップである。横軸は露点Tdを表し、縦軸は壁温Tw2を表す。図2(d)に示す複数の実線は露点Tdおよび壁温Tw2から決まる結露量(凝縮水の生成速度)であり、上側から下側にかけて結露量は多くなる。つまり、壁温Tw2が低く、露点Tdが高いほど、結露量が多くなる。以上のように、水温Tw1、壁温Tw2、EGR率、飽和水蒸気曲線に基づき、結露量を求めることができる。 FIG. 2(d) is a map of the amount of condensation based on the temperature of the intake air and the wall temperature. The horizontal axis represents the dew point Td, and the vertical axis represents the wall temperature Tw2. A plurality of solid lines shown in FIG. 2(d) indicate the condensation amount (condensed water generation rate) determined by the dew point Td and the wall temperature Tw2, and the condensation amount increases from the upper side to the lower side. That is, the lower the wall temperature Tw2 and the higher the dew point Td, the greater the amount of dew condensation. As described above, the amount of condensation can be obtained based on the water temperature Tw1, the wall temperature Tw2, the EGR rate, and the saturated steam curve.

凝縮水の一部は蒸発し、蒸発速度は飽和水蒸気圧と混合後の吸気中の実水蒸気圧との差に比例する。例えば同一の実水蒸気圧に対しては、吸気の温度が高いほど飽和水蒸気圧が上昇し、実水蒸気圧との差が大きくなるため、蒸発速度が大きくなる。同一の温度に対しては、実水蒸気圧が低いほど蒸発速度が大きくなる。後述のように、凝縮水の生成速度と凝縮水とに基づいて、ボア13への凝縮水の滞留量が決まる。 Part of the condensed water evaporates, and the evaporation rate is proportional to the difference between the saturated water vapor pressure and the actual water vapor pressure in the intake air after mixing. For example, for the same actual water vapor pressure, the higher the temperature of the intake air, the higher the saturated water vapor pressure, and the greater the difference from the actual water vapor pressure, the greater the evaporation rate. For the same temperature, the lower the actual water vapor pressure, the higher the evaporation rate. As will be described later, the amount of condensed water that remains in the bore 13 is determined based on the condensed water generation rate and the amount of condensed water.

図3は水温と凝縮水の滞留量との関係を例示する図である。横軸はEGRクーラ34の水温Tw1であり、縦軸はボア13における凝縮水の滞留量である。EGRバルブ38が開弁し、EGRガスが吸気通路20に流入すると、図3に示す温度T1からT2の範囲において滞留量は閾値W1を超え、摩耗速度も大きくなる。本実施形態ではオイルにより凝縮水の酸を中和する。 FIG. 3 is a diagram illustrating the relationship between the water temperature and the amount of condensed water retained. The horizontal axis is the water temperature Tw1 of the EGR cooler 34, and the vertical axis is the retention amount of condensed water in the bore 13. As shown in FIG. When the EGR valve 38 opens and the EGR gas flows into the intake passage 20, the retention amount exceeds the threshold value W1 and the wear rate increases within the temperature range from T1 to T2 shown in FIG. In this embodiment, the oil neutralizes the acid in the condensed water.

図4はECU50が実行する処理を例示するフローチャートであり、例えば内燃機関10の冷間時に行われる。図4に示すように、ECU50は、温度センサ36から水温Tw1を取得し、温度センサ27から吸気温度を取得する。さらにECU50は、吸気流量およびEGRバルブ38の開度などからEGR率を取得する(ステップS10)。 FIG. 4 is a flowchart illustrating processing executed by the ECU 50, which is performed, for example, when the internal combustion engine 10 is cold. As shown in FIG. 4 , the ECU 50 obtains the water temperature Tw1 from the temperature sensor 36 and the intake air temperature from the temperature sensor 27 . Furthermore, the ECU 50 acquires the EGR rate from the intake flow rate, the opening of the EGR valve 38, and the like (step S10).

ECU50はEGR率が0であるか否か判定する(ステップS11)。肯定判定(Yes)の場合、ECU50はバルブ44を閉弁し、オイル供給を停止する(ステップS22)。否定判定(No)の場合、ECU50は、図2(a)から図2(d)において説明したように、水温Tw1、壁温Tw2、EGR率、飽和水蒸気曲線に基づき、凝縮水の生成速度を算出する(ステップS12)。ECU50は、吸気の温度に基づき凝縮水の蒸発速度を算出する(ステップS14)。 The ECU 50 determines whether the EGR rate is 0 (step S11). If the determination is affirmative (Yes), the ECU 50 closes the valve 44 to stop the oil supply (step S22). In the case of a negative determination (No), the ECU 50 determines the condensed water generation speed based on the water temperature Tw1, the wall temperature Tw2, the EGR rate, and the saturated steam curve, as described with reference to FIGS. Calculate (step S12). The ECU 50 calculates the evaporation speed of the condensed water based on the temperature of the intake air (step S14).

ECU50は、生成速度と蒸発速度とに基づき凝縮水の滞留速度Vを算出する(ステップS16)。滞留速度Vは例えば次式のように生成速度と蒸発速度との差である。
滞留速度V=生成速度-蒸発速度
The ECU 50 calculates the retention speed V of the condensed water based on the generation speed and the evaporation speed (step S16). The retention rate V is, for example, the difference between the production rate and the evaporation rate, as expressed by the following equation.
Retention rate V = production rate - evaporation rate

ECU50は凝縮水の滞留量Wを算出する(ステップS18)。ECU50は、今回の処理開始前の滞留量を記憶しており、例えば当該滞留量と滞留速度Vの時間積分とを含む次式で滞留量Wを算出する。
滞留量W=処理開始前の滞留量+滞留速度Vの時間積分
The ECU 50 calculates the retention amount W of condensed water (step S18). The ECU 50 stores the retention amount before the start of the current process, and calculates the retention amount W by the following equation including the retention amount and the time integral of the retention speed V, for example.
Retention amount W = Retention amount before treatment start + Time integration of retention speed V

ECU50は、滞留量Wが閾値W1以下であるか否かを判定する(ステップS20)。前述のように滞留量はボア13の摩耗速度に比例し、滞留量Wが閾値W1を超えると摩耗速度が許容限界を超える。肯定判定(Yes)の場合、ECU50はバルブ44を閉弁し、オイルジェット46からのオイル供給を停止する(ステップS22)。一方、否定判定(No)の場合、ECU50はバルブ44を開弁し、オイルジェット46を用いてボア13内にオイルを供給する(ステップS24)。ステップS22またはS24の後、処理は終了する。 The ECU 50 determines whether or not the retention amount W is equal to or less than the threshold value W1 (step S20). As described above, the retention amount is proportional to the wear rate of the bore 13, and when the retention amount W exceeds the threshold value W1, the wear rate exceeds the allowable limit. If the determination is affirmative (Yes), the ECU 50 closes the valve 44 to stop the oil supply from the oil jet 46 (step S22). On the other hand, if the determination is negative (No), the ECU 50 opens the valve 44 and supplies oil into the bore 13 using the oil jet 46 (step S24). After step S22 or S24, the process ends.

第1実施形態によれば、ECU50は、水温およびEGR率に基づいて凝縮水の滞留量Wを求め、Wが閾値W1より多い場合、オイルジェット46からのオイル供給を行う。オイル中の塩基成分により凝縮水の酸成分が中和され、凝縮水によるボア13の内壁およびピストン14の腐食および摩耗が抑制される。 According to the first embodiment, the ECU 50 obtains the residual amount W of condensed water based on the water temperature and the EGR rate, and supplies oil from the oil jet 46 when W is greater than the threshold value W1. The base component in the oil neutralizes the acid component of the condensed water, suppressing corrosion and wear of the inner wall of the bore 13 and the piston 14 due to the condensed water.

オイルジェット46およびバルブ44など内燃機関10に設けられた部品を用いてオイルを供給できるため、中和剤およびその供給装置を追加しなくてよい。したがって、内燃機関10の大型化および高コスト化が抑制される。 Since the oil can be supplied using parts provided in the internal combustion engine 10 such as the oil jet 46 and the valve 44, no additional neutralizer and its supply device are required. Therefore, an increase in size and cost of the internal combustion engine 10 is suppressed.

ECU50はバルブ44の開度などによりオイルジェット46からのオイル噴射量を定めることができる。オイルがボア13およびピストン14に形成する油膜の塩基価が、凝縮水の酸成分の中和が可能な程度に高ければよい。 The ECU 50 can determine the amount of oil injected from the oil jet 46 based on the degree of opening of the valve 44 or the like. The base number of the oil film formed by the oil on the bore 13 and the piston 14 should be high enough to neutralize the acid component of the condensed water.

ECU50はオイル供給と停止とを切り替えるとしたが、オイルの供給量を増減させてもよい。すなわち、滞留量Wが閾値W1以下の場合、オイル供給量はゼロでもよいし、ゼロでなくてもよい。滞留量WがW1より多ければ、W1以下の場合に比べてオイル供給量を増加させる。なお、閾値W1は摩耗速度の許容限界に対応し、例えばボア13の寸法および内壁の材質などに応じて定めてもよい。 Although the ECU 50 switches between oil supply and stop, the oil supply amount may be increased or decreased. That is, when the retention amount W is equal to or less than the threshold value W1, the oil supply amount may or may not be zero. If the retention amount W is greater than W1, the oil supply amount is increased compared to the case where it is equal to or less than W1. Note that the threshold value W1 corresponds to the allowable limit of the wear rate, and may be determined according to, for example, the dimensions of the bore 13 and the material of the inner wall.

(第2実施形態)
第2実施形態においても図1の構成は共通である。図5はECU50が実行する処理を例示するフローチャートである。ステップS10からステップS16まで図4と同じである。ECU50は滞留速度Vが正であるか否か判定する(ステップS21)。否定判定の場合、ECU50はオイル供給を停止する(ステップS22)。肯定判定の場合、ECU50はオイルジェット46からオイルを供給する(ステップS24)。
(Second embodiment)
The configuration of FIG. 1 is also common to the second embodiment. FIG. 5 is a flow chart illustrating the processing executed by the ECU 50. As shown in FIG. Steps S10 to S16 are the same as in FIG. The ECU 50 determines whether or not the residence speed V is positive (step S21). In the case of a negative determination, the ECU 50 stops the oil supply (step S22). If the determination is affirmative, the ECU 50 supplies oil from the oil jet 46 (step S24).

第2実施形態によれば、水温およびEGR率に基づいて凝縮水の滞留速度Vを求め、Vが正の場合、オイルジェット46からのオイル供給を行う。これにより第1実施形態と同様に、凝縮水によるボア13の内壁およびピストン14の腐食および摩耗が抑制される。 According to the second embodiment, the condensed water retention speed V is obtained based on the water temperature and the EGR rate, and when V is positive, oil is supplied from the oil jet 46 . This suppresses corrosion and wear of the inner wall of the bore 13 and the piston 14 due to condensed water, as in the first embodiment.

滞留速度Vが0より大きければECU50が直ちにオイル供給を行うため、凝縮水の滞留をより効果的に抑制することができる。滞留速度Vに対する閾値は0以外でもよく、例えば滞留速度Vが所定の値より大きいときにオイル供給が行われてもよい。 If the retention speed V is greater than 0, the ECU 50 immediately supplies the oil, so retention of condensed water can be more effectively suppressed. The threshold value for the residence speed V may be other than 0, for example oil supply may occur when the residence speed V is greater than a predetermined value.

ECU50はオイル供給と停止とを切り替えるとしたが、オイルの供給量を増減させてもよい。すなわち、滞留速度Vがゼロ以下の場合、オイル供給量はゼロでもよいし、ゼロでなくてもよい。滞留速度Vが正ならば、Vがゼロ以下の場合に比べてオイル供給量を増加させる。 Although the ECU 50 switches between oil supply and stop, the oil supply amount may be increased or decreased. That is, when the residence speed V is zero or less, the oil supply amount may or may not be zero. If the residence velocity V is positive, the oil supply is increased compared to when V is less than or equal to zero.

ECU50はEGRクーラ34の水温に基づき凝縮水の生成速度、蒸発速度および滞留速度Vなどを求めるとしたが構成はこれに限定されない。内燃機関10の温度、すなわち水温または部品の温度を用いることができ、例えばウォータジャケット17の水温、または吸気通路20の温度などを用いてもよい。 Although the ECU 50 obtains the condensed water generation speed, evaporation speed, retention speed V, etc. based on the water temperature of the EGR cooler 34, the configuration is not limited to this. The temperature of the internal combustion engine 10, that is, the water temperature or the temperature of the parts can be used, for example the water temperature of the water jacket 17 or the temperature of the intake passage 20, or the like.

以上本発明の好ましい実施形態について詳述したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。 Although the preferred embodiments of the present invention have been described in detail above, the present invention is not limited to such specific embodiments, and various modifications and variations can be made within the scope of the gist of the present invention described in the scope of claims. Change is possible.

10 内燃機関
11 シリンダヘッド
12 シリンダブロック
13 ボア
14 ピストン
15 コンロッド
16 クランクシャフト
17 ウォータジャケット
19 燃焼室
20 吸気通路
21 排気通路
22 燃料噴射弁
23 エアフロ―メータ
24 点火プラグ
25 スロットルバルブ
26 吸気バルブ
27、36 温度センサ
28 排気バルブ
29 クランク角センサ
30 EGR通路
32 バイパス通路
33 バイパスバルブ
34 EGRクーラ
38 EGRバルブ
40 オイルパン
42 ポンプ
44 バルブ
46 オイルジェット
50 ECU
100 潤滑装置
REFERENCE SIGNS LIST 10 internal combustion engine 11 cylinder head 12 cylinder block 13 bore 14 piston 15 connecting rod 16 crankshaft 17 water jacket 19 combustion chamber 20 intake passage 21 exhaust passage 22 fuel injection valve 23 air flow meter 24 spark plug 25 throttle valve 26 intake valve 27, 36 Temperature sensor 28 exhaust valve 29 crank angle sensor 30 EGR passage 32 bypass passage 33 bypass valve 34 EGR cooler 38 EGR valve 40 oil pan 42 pump 44 valve 46 oil jet 50 ECU
100 Lubricator

Claims (1)

EGRガスが流れるEGR通路を備える内燃機関のボアにオイルを供給するオイル供給部と、
前記オイル供給部から供給されるオイルの量を制御する制御部と、を具備し、
前記EGR通路に前記EGRガスが流通するとき、前記EGRガスから生じる凝縮水の前記ボアへの滞留量または前記凝縮水の滞留速度が所定値以上である場合、前記滞留量または前記滞留速度が前記所定値未満である場合に比較して、前記制御部は前記オイルの量を増加させる内燃機関の潤滑装置。
an oil supply unit for supplying oil to a bore of an internal combustion engine having an EGR passage through which EGR gas flows;
a control unit that controls the amount of oil supplied from the oil supply unit,
When the EGR gas flows through the EGR passage, if the amount of condensed water remaining in the bore or the rate of retention of the condensed water generated from the EGR gas is equal to or greater than a predetermined value, the amount of retention or the rate of retention is equal to or higher than the A lubricating device for an internal combustion engine, wherein the control unit increases the amount of the oil compared to when it is less than a predetermined value.
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