(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
潤滑油がポンプにより循環される内燃機関の制御装置であって、
前記内燃機関の動作の停止期間を取得する停止期間取得部と、
前記停止期間に応じた、前記内燃機関の再始動に要する再始動時間を取得する再始動時間取得部と、
前記再始動時間が所定時間よりも大きい場合には、前記内燃機関の再始動を制限する始動制限部と、
を備え、
前記始動制限部は、前記再始動時間と前記所定時間との差が所定の閾値よりも小さい場合には、前記内燃機関の回転数を小さくする第１制御又は前記内燃機関のアイドル回転の回転時間を長くする第２制御を実行させ、前記再始動時間と前記所定時間との差が前記閾値よりも大きい場合には、前記内燃機関を再始動させない第３制御を実行させる、
内燃機関の制御装置。
【請求項２】
前記再始動時間が所定時間よりも大きい場合には、前記内燃機関の再始動の制限に関する報知を報知部に行わせる報知制御部を更に備える、
請求項１に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項３】
前記内燃機関の再始動を制限している際に前記潤滑油の圧力が所定値よりも大きくなったか否かを判定する圧力判定部を更に備え、
前記始動制限部は、前記潤滑油の圧力が前記所定値よりも大きくなったと判定された場合には、前記再始動の制限状態を解除する、
請求項１又は２に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項４】
潤滑油がポンプにより循環される内燃機関の制御方法であって、
前記内燃機関の動作の停止期間を取得するステップと、
前記停止期間に応じた、前記内燃機関の再始動に要する再始動時間を取得するステップと、
前記再始動時間が所定時間よりも大きい場合には、前記内燃機関の再始動を制限するステップと、
を備え、
前記再始動を制限するステップにおいて、前記再始動時間と前記所定時間との差が所定の閾値よりも小さい場合には、前記内燃機関の回転数を小さくする第１制御又は前記内燃機関のアイドル回転の回転時間を長くする第２制御を実行させ、前記再始動時間と前記所定時間との差が前記閾値よりも大きい場合には、前記内燃機関を再始動させない第３制御を実行させる、
内燃機関の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、潤滑油がポンプにより循環される内燃機関の制御装置及び内燃機関の制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
トラック等の車両に搭載された内燃機関においては、例えばエンジンの回転を円滑に行わせるために、ポンプにより潤滑油が内燃機関内を循環している。ポンプは、例えばオイルパンに貯留された潤滑油を吸い上げて、内燃機関の各部に供給する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−２１６７６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、車両が運転されず長期間滞留している場合には、内燃機関も長期間動作しないことになる。そして、内燃機関が長期間動作しない場合には、ポンプに残留していた潤滑油がポンプから落ちてしまう。かかる状況下で内燃機関を再始動させると、潤滑油が内燃機関へ供給され難く、又は供給される迄に時間を要する。このように潤滑油が適切に供給されない状態で再始動時に内燃機関を高速に回転させると、内燃機関の破損に至る不具合を発生させる恐れがある。
【０００５】
そこで、本発明はこれらの点に鑑みてなされたものであり、長期間停止していた内燃機関を再始動させる際に潤滑油に起因する不具合の発生を抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第１の態様においては、潤滑油がポンプにより循環される内燃機関の制御装置であって、前記内燃機関の動作の停止期間を取得する停止期間取得部と、前記停止期間に応じた、前記内燃機関の再始動に要する再始動時間を取得する再始動時間取得部と、前記再始動時間が所定時間よりも大きい場合には、前記内燃機関の再始動を制限する始動制限部と、を備える、内燃機関の制御装置を提供する。
かかる内燃機関の制御装置によれば、内燃機関が長期間停止していた場合には、ポンプが内燃機関へ潤滑油を適切に供給できる状態となるまで時間がかかるので、内燃機関の適切に再始動させるのに要する再始動時間も長くなる。そこで、再始動時間が長くなる場合には、内燃機関の再始動を制限して、ポンプに内燃機関へ潤滑油を適切に供給させる。この結果、長期間停止していた内燃機関を再始動する際に、潤滑油に起因する不具合の発生を抑制できる。
【０００７】
また、前記始動制限部は、前記再始動時間が所定時間よりも大きい場合には、前記内燃機関の回転数を小さくする第１制御と、前記内燃機関のアイドル回転の回転時間を長くする第２制御と、前記内燃機関を再始動させない第３制御のうちのいずれかを実行させることとしてもよい。
【０００８】
また、前記内燃機関の制御装置は、前記再始動時間が所定時間よりも大きい場合には、前記内燃機関の再始動の制限に関する報知を報知部に行わせる報知制御部を更に備えることとしてもよい。
【０００９】
また、前記内燃機関の制御装置は、前記内燃機関の再始動を制限している際に前記潤滑油の圧力が所定値よりも大きくなったか否かを判定する圧力判定部を更に備え、前記始動制限部は、前記潤滑油の圧力が前記所定値よりも大きくなったと判定された場合には、前記再始動の制限状態を解除することとしてもよい。
【００１０】
本発明の第２の態様においては、潤滑油がポンプにより循環される内燃機関の制御方法であって、前記内燃機関の動作の停止期間を取得するステップと、前記停止期間に応じた、前記内燃機関の再始動に要する再始動時間を取得するステップと、前記再始動時間が所定時間よりも大きい場合には、前記内燃機関の再始動を制限するステップと、を備える、内燃機関の制御方法を提供する。
かかる内燃機関の制御方法によれば、長期間停止していた内燃機関を再始動する際に、潤滑油に起因する不具合の発生を抑制できる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、長期間停止していた内燃機関を再始動させる際に潤滑油に起因する不具合の発生を抑制できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る内燃機関１を示す模式図である。
【図２】オイルポンプ３０の構成の一例を示す模式図である。
【図３】第１の実施形態に係る制御装置１００の詳細構成を示すブロック図である。
【図４】内燃機関１の再始動処理の一例を示すフローチャートである。
【図５】第２の実施形態に係る制御装置１００の詳細構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
＜第１の実施形態＞
（内燃機関の構成）
図１を参照しながら、本発明の第１の実施形態に係る内燃機関１の構成について説明する。
【００１４】
図１は、第１の実施形態に係る内燃機関１を示す模式図である。内燃機関１は、トラック等の車両に搭載されている。内燃機関１は、図１に示すように、エンジン１０と、オイルパン２０と、オイルポンプ３０と、オイルフィルター４０と、クーラー４２と、圧力センサ４４と、ターボチャージャー５０とを有する。また、車両には、内燃機関１の動作を制御する制御装置１００が設けられている。
【００１５】
エンジン１０は、シリンダ内において上下動するピストンが連結されたクランクシャフトを回転させて、動力を発生する。エンジン１０は、ピストン、シリンダ、クランクシャフト、軸受け等の摺動部品を有しており、摺動部品を円滑に機能させるためにエンジン１０内に潤滑油であるオイルが循環される。
【００１６】
オイルパン２０は、エンジン１０等に供給されるオイルの受け皿である。オイルパン２０は、エンジン１０の下部に設けられており、オイルを貯留する。
【００１７】
オイルポンプ３０は、内燃機関１内においてオイルを循環させるポンプである。オイルポンプ３０は、オイルパン２０に貯留されたオイルを汲み上げて、エンジン１０へ供給する。オイルは、エンジン１０内の摺動部品に供給される。オイルポンプ３０は、エンジン１０の回転に連動して動作する。
【００１８】
図２は、オイルポンプ３０の構成の一例を示す模式図である。オイルポンプ３０は、本実施形態では歯車ポンプである。オイルポンプ３０は、図２に示すように、ポンプケース３１内に設けられた一対の歯車３２、３３を有する。一対の歯車３２、３３が回転することで、ポンプケース３１の吸い込み口３１ａからオイルを吸い込み、吐出口３１ｂからエンジン１０へ向けてオイルを吐出する。
【００１９】
図１に戻り、オイルフィルター４０、クーラー４２及び圧力センサ４４は、オイルの流路経路２２に設けられている。オイルフィルター４０は、オイルポンプ３０から摩耗粉やゴミ等の異物を取り除く。クーラー４２は、流路経路２２においてオイルフィルター４０の下流側に設けられており、オイルを冷却する。圧力センサ４４は、クーラー４２の下流側に設けられており、流路経路２２内のオイルの圧力を検出するセンサである。
【００２０】
ターボチャージャー５０は、エンジン１０の排気を利用して、エンジン１０が吸入する空気の密度を高くする過給機である。ターボチャージャー５０は、高速で回転するタービン等の回転部材を有しており、回転を円滑に行うためにターボチャージャー５０に流路経路２２を介してオイルが供給される。ターボチャージャー５０は、回転速度を変化できるように可変機構を有する。
【００２１】
制御装置１００は、内燃機関１の動作を制御する。例えば、制御装置１００は、エンジン１０、オイルポンプ３０、圧力センサ４４、及びターボチャージャー５０の動作を制御する。
【００２２】
ところで、車両が運転されず長期間（例えば、半年や１年）滞留している場合には、内燃機関１も長期間動作しないことになる。そして、内燃機関１が長期間動作しない場合には、オイルポンプ３０に残留していたオイルがオイルポンプ３０から落ちてしまう。特に、図２に示す一対の歯車３２、３３の間に残留していたオイルが落ちきってしまう。かかる状況下で内燃機関１を再始動させると、歯車３２、３３が回転しても、オイルがエンジン１０へ供給され難く、又は供給される迄に時間を要する。このようにオイルが適切に供給されない状態で再始動時にエンジン１０を通常に動作させると、エンジン１０の破損に至る不具合を発生させる恐れがある。
【００２３】
そこで、本実施形態に係る制御装置１００は、詳細は後述するが、長期間動作していなかった内燃機関１を再始動させる際に、オイルポンプ３０がオイルを内燃機関１に適切に供給した状態で内燃機関１が動作可能となるまでの再始動時間が所定時間を超えると判定した場合には、内燃機関１の再始動を制限する。例えば、制御装置１００は、エンジン１０の回転数を小さくさせる。これにより、再始動の初期段階でオイルがエンジン１０に十分に供給されていない状態でも、エンジン１０の破損に至る不具合の発生を防止する。
【００２４】
（制御装置１００の詳細構成）
図３を参照しながら、内燃機関１の制御装置１００の詳細構成の一例について説明する。
図３は、第１の実施形態に係る制御装置１００の詳細構成を示すブロック図である。制御装置１００は、記憶部１１０と、制御部１２０とを有する。
【００２５】
記憶部１１０は、例えばＲＯＭ（Read Only Memory）及びＲＡＭ（Random Access Memory）を含む。記憶部１１０は、制御部１２０が実行するためのプラグラムや各種データを記憶する。記憶部１１０は、車両の運転記録を記憶しており、例えば内燃機関１の動作が停止した時刻を記憶している。また、記憶部１１０は、内燃機関１の停止期間と、オイルポンプ３０がオイルを適切に供給した状態でエンジン１０が通常に動作可能となるまでの再始動時間とを、対応づけて記憶してもよい。
【００２６】
制御部１２０は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）である。制御部１２０は、記憶部１１０に記憶されたプログラムを実行することにより、内燃機関１の動作を制御する。本実施形態では、制御部１２０は、停止期間取得部１２２と、再始動時間取得部１２３と、始動制限部１２４と、報知制御部１２５として機能する。
【００２７】
停止期間取得部１２２は、内燃機関１の動作の停止期間を取得する。停止期間取得部１２２は、例えば内燃機関１が前回停止した時からドライバが車両のエンジンキーをオンにした時までの期間を、内燃機関１の動作の停止期間として求める。この際、停止期間取得部１２２は、記憶部１１０に記憶された車両の運転記録から、内燃機関１が前回停止した時刻を特定する。
【００２８】
再始動時間取得部１２３は、停止期間取得部１２２が取得した内燃機関１の停止期間に応じた、内燃機関１の再始動に要する再始動時間を取得する。エンジン１０にオイルが適切に循環されてエンジン１０が通常に再始動可能となるまでの再始動時間は、内燃機関１の停止期間に比例する。このため、再始動時間取得部１２３は、停止期間取得部１２２が求めた内燃機関１の停止期間に基づいて、内燃機関１の再始動時間を取得する。再始動時間取得部１２３は、取得した内燃機関１の再始動時間を、始動制限部１２４及び報知制御部１２５に出力する。
【００２９】
なお、記憶部１１０が内燃機関１の停止期間と再始動時間とを対応づけた対応情報を記憶している場合には、再始動時間取得部１２３は、停止期間取得部１２２が取得した停止期間と、記憶部１１０に記憶された対応情報とに基づいて、内燃機関１の再始動時間を取得してもよい。
【００３０】
始動制限部１２４は、再始動時間取得部１２３が取得した内燃機関１の再始動時間が所定時間よりも大きい場合には、内燃機関１の再始動を制限する。すなわち、始動制限部１２４は、内燃機関１の停止期間が長いことに起因して内燃機関１（特にエンジン１０）にオイルが適切に循環されるまでの時間が長くなると判断した場合には、内燃機関１の再始動を制限する。内燃機関１の再始動の制限中に、オイルポンプ３０が内燃機関１へオイルを供給する。これにより、再始動の初期段階でオイルがエンジン１０に十分に供給されていない状態でも、エンジン１０の破損に至る不具合の発生を防止する。なお、上記の所定時間は、内燃機関１の仕様等に基づいて、予め設定されている。
【００３１】
始動制限部１２４は、内燃機関１の再始動時間が所定時間よりも大きい場合には、エンジン１０の回転数を小さくする第１制御と、エンジン１０のアイドル回転の回転時間を長くする第２制御と、エンジン１０を再始動させない第３制御のうちのいずれかを実行させる。例えば、始動制限部１２４は、再始動時間と所定時間との差が小さい場合には、第１制御又は第２制御を実行し、再始動時間と所定時間との差が大きい場合には、第３制御を実行する。
【００３２】
始動制限部１２４は、予め設定された設定時間だけ、内燃機関１の再始動を制限する。ここで、設定時間は、内燃機関１の動作停止中にオイルが落ちきった状態のオイルポンプ３０がオイルを適切に供給できるまでの時間となるように設定されている。これにより、内燃機関１の再始動の制限状態が長くなることを抑制できる。なお、設定時間は、上述した第１制御、第２制御、第３制御の各々に設定されていてもよい。
【００３３】
なお、上記では、エンジン１０の再始動を制限することとしたが、これに限定されず、ターボチャージャー５０の再始動を制限してもよい。オイルが供給されるターボチャージャー５０は高速で回転するため、ターボチャージャー５０にオイルが十分に供給されていない状態でターボチャージャー５０を高速回転させると、破損に至る不具合を発生する恐れがある。
そこで、始動制限部１２４は、再始動時間取得部１２３が取得した再始動時間が所定時間よりも大きい場合には、ターボチャージャー５０の再始動を制限する。例えば、始動制限部１２４は、ターボチャージャー５０の回転数を設定時間だけ小さくする。これにより、ターボチャージャー５０の破損に至る不具合の発生を防止できる。
【００３４】
報知制御部１２５は、再始動時間取得部１２３が取得した再始動時間が所定時間よりも大きい場合には、内燃機関１の再始動の制限に関する報知を報知部６０に行わせる。報知部６０は、例えば、画面（不図示）にメッセージを表示したり、音を出力したりすることで、ドライバに警告する。これにより、長期間停止していた内燃機関１を再始動させる際の不具合の発生をより有効に防止できる。
【００３５】
警告内容として、例えば、オイルポンプ３０へのオイルの補充をドライバに促すようなメッセージを画面に表示させてもよい。また、始動制限部１２４がエンジン１０を再始動させない第３制御を実行する場合には、エンジン１０を再始動しない旨のメッセージを画面に表示させてもよい。
【００３６】
（内燃機関の再始動処理）
図４を参照しながら、制御装置１００が行う内燃機関１（具体的には、エンジン１０）の再始動処理の流れについて説明する。内燃機関１の再始動処理は、制御装置１００の制御部１２０が記憶部１１０に記憶されたプログラムを実行することで実現される。
【００３７】
図４は、内燃機関１の再始動処理の一例を示すフローチャートである。図４のフローチャートは、長期間滞留していた車両のドライバがエンジンキーをオンしたところから開始される。
【００３８】
まず、停止期間取得部１２２は、内燃機関１の動作の停止期間を取得する（ステップＳ１０２）。例えば、停止期間取得部１２２は、記憶部１１０に記憶されていた運転記録から、停止期間を求める。
【００３９】
次に、再始動時間取得部１２３は、内燃機関１の再始動に要する再始動時間を取得する（ステップＳ１０４）。具体的には、再始動時間取得部１２３は、再始動時間として、オイルポンプ３０がオイルを適切にエンジン１０に供給できる状態でエンジン１０が動作可能となるまでの時間を取得する。
【００４０】
次に、始動制限部１２４は、内燃機関１の再始動時間が所定時間よりも大きいか否かを判定する（ステップＳ１０６）。そして、始動制限部１２４は、ステップＳ１０６で内燃機関１の再始動時間が所定時間よりも大きいと判定した場合には（Ｙｅｓ）、内燃機関１の再始動を制限する（ステップＳ１０８）。例えば、始動制限部１２４は、エンジン１０の回転数を小さくする第１制御と、エンジン１０のアイドル回転の回転時間を長くする第２制御と、エンジン１０を再始動させない第３制御のうちのいずれかを、設定時間だけ実行させる。内燃機関１の再始動の制限中に、オイルポンプ３０がオイルをエンジン１０へ供給する。
【００４１】
次に、報知制御部１２５は、内燃機関１の再始動の制限に関する報知を報知部６０に行わせる（ステップＳ１１０）。例えば、報知部６０は、オイルポンプ３０へのオイルの補充を促すようなメッセージを画面に表示させる。なお、ステップＳ１１０の処理は、ステップＳ１０８の処理と同時に実行されてもよい。
【００４２】
一方で、ステップＳ１０６で内燃機関１の再始動時間が所定時間よりも大きくないと判定した場合には（Ｎｏ）、上述したステップＳ１０８の内燃機関１の再始動の制限を行わずに、内燃機関１を通常に再始動させる（ステップＳ１１２）。これにより、内燃機関１の再始動処理が完了する。
【００４３】
（第１の実施形態における効果）
上述した制御装置１００によれば、再始動時間取得部１２３は、内燃機関１の停止期間に応じた、内燃機関１の再始動に要する再始動時間を取得し、始動制限部１２４は、再始動時間が所定時間よりも大きい場合には、内燃機関１の再始動を制限する。
内燃機関１が長期間停止していた場合には、オイルポンプ３０が内燃機関１へオイルを適切に供給できる状態となるまで時間がかかるので、内燃機関１を適切に再始動させるのに要する再始動時間も長くなる。そこで、再始動時間が長くなる場合には、内燃機関１の再始動を制限して、オイルポンプ３０に内燃機関１へオイルを適切に供給させる。この結果、長期間停止していた内燃機関１を再始動する際に、オイルに起因する不具合の発生を抑制できる。
【００４４】
＜第２の実施形態＞
第１の実施形態では、始動制限部１２４は、内燃機関１の再始動を設定時間だけ制限することとした。これに対して、第２の実施形態では、始動制限部１２４は、内燃機関１の再始動の制限中に、オイルポンプ３０によって供給されているオイルの圧力が所定値を超えた場合には、内燃機関１の再始動の制限状態を解除する。
【００４５】
図５は、第２の実施形態に係る制御装置１００の詳細構成を示すブロック図である。第２の実施形態の制御装置１００は、図５に示す圧力判定部１２６を有する点で、第１の実施形態と異なる。
【００４６】
圧力判定部１２６は、内燃機関１の再始動を制限している際にオイルの圧力が所定値よりも大きくなったか否かを判定する。具体的には、図１に示す流路経路２２に設けた圧力センサ４４が、流路経路２２内のオイルの圧力を検出しており、圧力判定部１２６は、圧力センサ４４が検出したオイルの圧力が所定値よりも大きいか否かを判定する。
【００４７】
圧力センサ４４が検出するオイルの圧力は、流路経路２２内を流れるオイルの流量に応じて変化する。具体的には、内燃機関１の再始動の制限状態の初期段階では、流路経路２２を流れるオイルの流量が少ないので、オイルの圧力は小さい。一方で、再始動の制限状態の後期段階では、オイルポンプ３０が正常にオイルを供給できる状態となり、オイルの流量が増えるので、オイルの圧力が大きくなる。
【００４８】
始動制限部１２４は、オイルの圧力が所定値よりも大きくなったと判定された場合には、再始動の制限状態を解除する。そして、始動制限部１２４は、内燃機関１を通常に動作させる。所定値は、オイルポンプ３０が正常にオイルを供給している場合のオイルの圧力に設定されている。
【００４９】
第２の実施形態によれば、オイルポンプ３０が正常にオイルを供給できる正常状態になった場合には、内燃機関１の再始動の制限状態を解除することで、内燃機関１の再始動の制限状態が不要に長くなることを防止できる。
【００５０】
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更又は改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。そのような変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
【００５１】
上記では、オイルポンプ３０が、図２に示すような対向する歯車３２、３３でオイルを吐出するポンプであることとしたが、これに限定されない。例えば、オイルポンプ３０は、所謂トロコイドポンプであってもよい。
【００５２】
また、上記では、内燃機関１がトラック等の大型車両に搭載されていることとしたが、これに限定されない。例えば、内燃機関１は、発電機、建設機械、船舶等に搭載されていてもよい。
【符号の説明】
【００５３】
１    内燃機関
１０    エンジン
３０    オイルポンプ
６０    報知部
１００    制御装置
１１０    記憶部
１２２    停止期間取得部
１２３    再始動時間取得部
１２４    始動制限部
１２５    報知制御部
１２６    圧力判定部
【図１】
0006645198.tif 000002
【図２】
0006645198.tif 000003
【図３】
0006645198.tif 000004
【図４】
0006645198.tif 000005
【図５】
0006645198.tif 000006