(57)【要約】【課題】ピストンリング端部同士が突き当たることを抑制することができる内燃機関の制御装置を提供する。【解決手段】内燃機関の制御装置は、シリンダおよびピストンを有する内燃機関の前記シリンダに組み込まれたピストンリングの合口隙間寸法を推定する推定手段と、前記推定手段で推定した合口隙間寸法推定値に基づいて、前記合口隙間寸法が縮小した場合には前記ピストンに噴射するオイルの量を増加させるようにオイルジェットの流量を設定する設定手段と、を備える。合口隙間推定値に基づいてオイルジェット装置のオイル噴射流量を設定する。オイル噴射流量特性１００は、合口隙間寸法とオイルジェット装置のオイル噴射流量とが負の相関を持って比例するように定められている。合口隙間寸法が縮小するほどオイルジェット装置のオイル噴射流量を増加させることができる。【選択図】図２
2019127840.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダおよびピストンを有する内燃機関の前記シリンダに組み込まれたピストンリングの合口隙間寸法を推定する推定手段と、
前記推定手段で推定した合口隙間寸法推定値に基づいて、前記合口隙間寸法が縮小した場合には前記ピストンに噴射するオイルの量を増加させるようにオイルジェット装置のオイル噴射流量を設定する設定手段と、
を備える内燃機関の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば特開２０１７−１４５８４９号公報に開示されているように、ピストンにピストンリングが装着された内燃機関が知られている。ピストンリングを正規の状態でシリンダに組み込むと、ピストンリング端部の間に「合口」と呼ばれる隙間が生ずる。上記公報にかかる従来技術では、僅かな大きさの合口をブローバイガスが通過する問題の解決を図っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１７−１４５８４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ピストンリングの合口の大きさを、便宜上、「合口隙間寸法」とも称する。合口隙間寸法は、ピストンとボアとの温度差が大きくなるほど縮小する傾向を持っている。この傾向によって合口隙間寸法がシリンダ組み付け時の寸法から小さくなりすぎると、ピストンリング端部同士が突き当ってしまうという問題がある。
【０００５】
本発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、ピストンリング端部同士が突き当たることを抑制することができる内燃機関の制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明にかかる内燃機関の制御装置は、
シリンダおよびピストンを有する内燃機関の前記シリンダに組み込まれたピストンリングの合口隙間寸法を推定する推定手段と、
前記推定手段で推定した合口隙間寸法推定値に基づいて、前記合口隙間寸法が縮小した場合には前記ピストンに噴射するオイルの量を増加させるようにオイルジェット装置のオイル噴射流量を設定する設定手段と、
を備える。
【発明の効果】
【０００７】
オイルジェット流量を調整することにより合口隙間寸法が小さくなりすぎることを抑制できるので、ピストンリング端部同士が突き当たることを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施の形態にかかる内燃機関の制御装置の動作を説明するための図である。
【図２】実施の形態にかかる内燃機関の制御装置の動作を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
図１は、実施の形態にかかる内燃機関の制御装置の動作を説明するための図である。図１（ａ）は内燃機関の運転によりエンジン負荷が増大する様子を表すタイミングチャートである。図１（ｂ）は、図１（ａ）と対応させてピストンリング温度およびシリンダボア温度の変化を表したタイミングチャートである。図１（ｃ）は、図１（ａ）および図１（ｂ）と対応させて、合口隙間寸法Ｇの変化を表したタイミングチャートである。
【００１０】
シリンダに組み込まれたピストンリングの温度は、ピストンの温度に対して相関を持っている。図１（ｂ）において、ピストンリング温度とボア温度との温度差ΔＴが最大となるタイミングｔ１がある。このタイミングｔ１において、図１（ｃ）に示すように、合口隙間寸法Ｇが極小値Ｇｍｉｎに至っている。このように、ピストンリング温度とボア温度との温度差が大きくなるほど、合口隙間寸法Ｇが縮小する傾向がある。
【００１１】
実施の形態にかかる制御装置が適用される内燃機関の一例は、シリンダが設けられたシリンダブロックを有している。シリンダブロック内には、エンジン冷却水路が形成されている。エンジン冷却水路を流れるエンジン冷却水の温度を計測する、エンジン冷却水温センサも備えられている。シリンダ内には、ピストンと、ピストン周面上方部に装着されるピストンリングと、が組み込まれている。シリンダブロック下部には、オイルジェット装置が設置されている。オイルジェット装置がピストンに向けてオイルを噴射することで、このオイルによりピストンを冷却することができる。シリンダブロックの上方には、シリンダヘッドが接続されている。シリンダヘッドには吸気バルブ、排気バルブおよび燃料噴射弁などが組み込まれている。
【００１２】
実施形態にかかる制御装置は、エンジン電子制御ユニット（ＥＣＵ）の一機能として実現される。実施の形態にかかるエンジン電子制御ユニットは、エンジン冷却水温センサからの信号に基づいてエンジン冷却水温を検知するように構築され、燃料噴射弁により行われた燃料噴射量の履歴を記録するように構築されている。実施の形態にかかるエンジン電子制御ユニットは、ピストンリングの合口隙間寸法を推定する推定処理部と、オイルジェット装置のオイル流量を設定するオイルジェット設定処理部と、を備えている。
【００１３】
図２は、実施の形態にかかる内燃機関の制御装置の動作を説明するための図である。推定処理部は、エンジン冷却水温と燃料噴射量履歴とから合口隙間寸法推定値を推定演算する。図２（ａ）は、ボア膨張量とエンジン冷却水温との関係を示すグラフである。エンジン冷却水温はシリンダブロック温度を表しており、シリンダブロック温度とボア膨張量との間には相関がある。図２（ｂ）は、ピストンリングの膨張量と燃料噴射量履歴との関係を示すグラフである。燃料噴射量履歴は、今回のエンジン始動後における燃料噴射量の累積値を表している。燃料噴射量履歴とピストン温度との間には相関があり、ピストン温度はピストンリング温度を決める要素であり、ピストンリング温度によってピストンリング膨張量が決まる。
【００１４】
ピストンリング膨張量とボア膨張量との差は合口隙間寸法と相関を有するので、エンジン冷却水温および燃料噴射量履歴に基づいて合口隙間寸法の推定値を求める演算処理を構築することができる。推定処理部は、このように構築された演算処理を逐次的に実行することで、合口隙間寸法の推定値を一定周期で演算する。
【００１５】
実施の形態においては、合口隙間寸法の目標値を表す合口隙間目標値が、予めエンジン電子制御ユニットに記憶されている。合口隙間目標値は、ブローバイガス流量を十分に抑制できる合口の大きさとして予め設定される値である。オイルジェット設定処理部は、推定処理部で推定した合口隙間寸法推定値および合口隙間目標値に基づいて、オイルジェット装置のオイル流量を設定する。エンジン電子制御ユニットは、合口隙間寸法の推定値が合口隙間目標値に近すぎる場合には合口隙間が拡大するように、且つ合口隙間寸法の推定値が合口隙間目標値から離れすぎた場合には合口隙間が縮小するように、オイルジェット装置のオイル噴射流量を増減する。これにより、実際の合口隙間寸法を、合口隙間目標値に追従させることができる。
【００１６】
以上説明した制御動作によって、実施の形態にかかるエンジン電子制御ユニットは、図２（ｃ）に示す傾向となるように、合口隙間推定値に基づいてオイルジェット装置のオイル噴射流量を設定する。図２（ｃ）に示すオイル噴射流量特性１００は、合口隙間寸法とオイルジェット装置のオイル噴射流量とが負の相関を持って比例するように定められている。実施の形態によれば、合口隙間寸法が縮小するほどオイルジェット装置のオイル噴射流量を増加させることができる。オイルジェット装置のオイル噴射流量が増加するほど、ピストン温度を低下させることができる。ピストン温度を低下させることで、ピストンとボアとの温度差を縮小することができる。ピストンとボアとの温度差の縮小により、合口隙間を拡大することができる。その結果、合口隙間が小さくなりすぎてピストンリング端部同士が突き当たることを抑制することができる。
【００１７】
また、実施の形態によれば、合口隙間が拡大するほどオイルジェット装置のオイル噴射流量を低減することもできる。オイルジェット装置のオイル噴射流量を低減するほど、ピストン温度を上昇させることができる。ピストン温度を上昇させることで、ピストンとボアとの温度差を拡大することができる。ピストンとボアとの温度差の拡大により、合口隙間寸法を縮小することができる。合口隙間寸法を縮小することで、ブローバイガス流量を低下させることもできる。
【００１８】
以上説明したように、実施の形態によれば、オイルジェット装置のオイル噴射流量を調整することにより合口隙間寸法が小さくなりすぎることを抑制できるので、ピストンリング端部同士が突き当たることを抑制することができる。
【００１９】
また、上述した実施の形態にかかるオイルジェット装置のオイル噴射流量制御が行われない従来制御の場合には、合口を小さく設計しすぎるとピストンリング端部同士の突き当りが生じるおそれがあった。この突き当りは、例えば極低温環境で生じることが懸念されていた。この点、実施の形態によればオイルジェット装置の制御によってピストンリング端部同士の突き当りを抑制できるので、従来制御が適用される内燃機関と比べてピストンリングの合口隙間寸法Ｇを小さく設計することができる。内燃機関の運転中におけるピストンリングの合口をより一層縮小することができるので、ブローバイガスをより一層減らすことができる。
【符号の説明】
【００２０】
Ｇ  合口隙間寸法
ΔT  温度差
１００  オイル噴射流量特性
【図１】
2019127840.tif 000003
【図２】
2019127840.tif 000004