内燃机的机油喷射异常判定装置及内燃机的控制装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种判定内燃机中的机油喷射的异常的有无的装置。另外，本发明也涉及一种根据该判定结果控制内燃机的控制装置。特别是，本发明涉及机油喷射异常判定方法的改良。
【背景技术】
[0002]以往，在搭载于汽车等的发动机中设置有用于将发动机机油(润滑油)供给到被润滑部分或被冷却部分的机油供给系统(参照专利文献I及专利文献2)。另外，作为该机油供给系统具备的设备，公知机油喷射装置。该机油喷射装置朝向活塞的背面喷射发动机机油(以下，将该发动机机油的喷射称为“机油喷射”)。
[0003]在专利文献I及专利文献2中公开的机油喷射装置切换机油喷射的执行与非执行。例如，在机油喷射装置的机油供给路径内配置有机油喷射切换阀。在发动机的冷启动初期时等，机油喷射切换阀关闭，机油喷射停止。由此，谋求发动机的暖机性能的提高。而且，使喷射到缸内的燃料的雾化得到促进而谋求排气污染的改善、机油稀释(因燃料引发的机油的稀释)的防止。另一方面，在发动机的暖机完成后等，若发动机负荷上升，则机油喷射切换阀开放，执行机油喷射。由此，将活塞冷却，抑制缸内温度的过度上升，从而防止爆震的发生。
[0004]现有技术文献
[0005]专利文献
[0006]专利文献1:日本特开2003-83065号公报
[0007]专利文献2:日本特开2010-48159号公报
【发明内容】
[0008]发明要解决的问题
[0009]另外，在开闭上述机油喷射切换阀来切换机油喷射的执行与非执行的情况下，有时未正常地进行机油喷射切换阀的开放动作，或者将用于进行机油喷射的油路堵塞。在该情况下，不能进行机油喷射。在这种状况下，导致活塞的冷却不能充分地进行等这样的不良。例如设想到机油喂'射切换阀固定为关闭状态的情况等。
[0010]因此，谋求一种能提前且准确地判定机油喷射的异常的有无的异常判定装置。
[0011]另外，作为上述机油喷射切换阀被固定的原因，可以举出机油中的沉积物的存在。另外，在利用电磁螺线管开闭机油喷射切换阀的结构中，该电磁螺线管的故障等也成为上述固定的原因。
[0012]作为判定上述机油喷射的异常的有无的方法，考虑使机油喷射切换阀的下游侧具备液压传感器。也就是说，根据由该液压传感器检测出的液压的变化，判定机油喷射切换阀的切换是否正常进行。
[0013]但是，这样就需要在机油喷射切换阀的下游侧新设置液压传感器。在该情况下，难以确保液压传感器的设置空间。另外，液压传感器的设置作业繁琐。由此欠缺实用性。
[0014]本发明是鉴于该点而做成的。本发明的目的在于，提供一种能够准确地判定机油喷射的异常的有无的机油喷射异常判定装置及内燃机的控制装置。
[0015]用于解决问题的方案
[0016]发明的解决原理
[0017]为了达到上述的目的而讲到的本发明的解决原理是鉴于如下事项:在机油喷射发生异常而使缸内温度上升了的情况下，发动机的爆震提前发生(与机油喷射正常进行的情况相比，在点火正时的滞后侧发生爆震)，点火正时向滞后侧转移。那么，基于该点火正时向滞后侧的转移量(滞后量)判定机油喷射的异常的有无(是否成为虽然有机油喷射的执行的指令，但仍未执行机油喷射的状态)。
[0018]解决方案
[0019]详细而言，本发明将如下的内燃机的机油喷射异常判定装置作为对象，S卩，进行用于使缸内温度下降的机油喷射，并且进行在爆震发生时使火花塞的点火正时滞后的点火正时控制的内燃机的机油喷射异常判定装置。对于该机油喷射异常判定装置，在上述火花塞的点火正时滞后量超过了规定的判定阈值的情况下，判定为处于机油喷射的量不足的异常状态。
[0020]根据该特征，在应该进行以缸内温度的下降为目的的机油喷射的内燃机的运转状态下，在因某些原因而成为不能进行机油喷射、或者不能充分地获得机油喷射的量的状态的情况下，成为随着缸内温度的上升，爆震提前(比机油喷射正常进行的情况提前)发生的状况。在该情况下，虽然通过点火正时控制使火花塞的点火正时滞后，但该点火正时(实际点火正时)与机油喷射正常进行的情况相比，大幅向滞后侧转移。因此，在该实际点火正时超过规定的判定阈值的状况下，缸内温度大幅上升，判断其原因是机油喷射的量不足而未充分地获得缸内温度的下降功能，判定为机油喷射是异常状态。通过这样有效地利用现有的点火正时控制，不用液压的检测等的元件就能准确地判定机油喷射的异常的有无。
[0021]作为一例，对要求点火正时和实际点火正时进行比较，上述要求点火正时是相对于基于上述内燃机的运转状态设定的上述火花塞的基本点火正时以在爆震发生时为了消除爆震而学习的KCS学习值滞后了的点火正时。那么，在实际点火正时相对于上述要求点火正时向滞后侧的偏差超过了规定量的情况下，判定为处于机油喷射的量不足的异常状
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[0022]作为上述基本点火正时的一例，可以将基本点火正时设定为MBT点火正时和爆震点火正时中的滞后侧的点火正时，上述MBT点火正时是在当下的内燃机运转条件下获得最大转矩的点火正时，上述爆震点火正时是能使爆震的大小收敛于可容许的等级以内的点火正时的提前极限值。
[0023]在内燃机的理想的燃烧状态(利用机油喷射良好地冷却缸内的情况等)下，上述实际点火正时与要求点火正时大致一致。但是，在成为不能进行机油喷射，或者不能充分地获得机油喷射的量的状态的情况下，随着缸内温度的上升，实际点火正时相对于要求点火正时向滞后侧持续转移。那么，在本解决方案中，在该向滞后侧的转移量(实际点火正时相对于要求点火正时向滞后侧的偏差)超过规定量的情况下，判定为处于机油喷射的量不足的异常状态。由此，能够准确地判定机油喷射的异常的有无。
[0024]另外，作为一例，可以在用于进行上述机油喷射的油路中设置有机油喷射切换阀，在上述内燃机的运转状态处于机油喷射执行区域内的情况下，按照开放指令信号开放该机油喷射切换阀，在上述内燃机的运转状态处于机油喷射停止区域内的情况下，按照关闭指令信号关闭该机油喷射切换阀。并且，在虽然输出了上述开放指令信号，但上述火花塞的点火正时滞后量超过了规定的判定阈值的情况下，判定为处于机油喷射的量不足的异常状
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[0025]当这样设置有机油喷射切换阀时，能够根据需要切换机油喷射的执行及非执行。例如在内燃机的冷启动初期时，能够关闭机油喷射切换阀，使机油喷射停止而谋求内燃机的暖机性能的提高，或者使喷射到缸内的燃料的雾化得到促进而谋求排气污染的改善。另夕卜，在内燃机的暖机完成后，能够开放机油喷射切换阀而执行机油喷射，抑制缸内温度的过度上升，从而防止爆震的发生。但是，在设置有这种机油喷射切换阀的情况下，可能导致该机油喷射切换阀固定为关闭状态等的不良。在该情况下，可能成为不能进行机油喷射，或者不能充分地获得机油喷射的量的状态。在本解决方案中，作为与这种可能发生故障的部位的增大相应的对策，通过有效地利用现有的点火正时控制，能够准确地判定机油喷射的异常的有无。由此，能够消除因设置机油喷射切换阀而产生的缺点，提高设置该机油喷射切换阀所得到的实用性。
[0026]另外，作为一例，上述内燃机具有可变气门正时机构，对此，也可以是在进行了上述机油喷射异常判定的情况下，根据上述可变气门正时机构的响应速度求出油种类及油粘度，根据上述油种类、油粘度和检测出的液压判定上述机油喷射切换阀的固定状态。
[0027]由此，不仅能判定是否处于机油喷射的量不足的异常状态，也能判定机油喷射切换阀的固定状态，能够提前想出用于消除该不良的对策。
[0028]作为根据上述机油喷射异常判定结果进行的内燃机的控制，在判定为处于上述机油喷射的量不足的异常状态的情况下，限制内燃机的输出。
[0029]由此，能够抑制气缸内的温度的进一步上升，能够谋求内燃机的构成零件的长寿命化。
[0030]发明效果
[0031]在本发明中，在火花塞的点火正时滞后量超过了规定的判定阈值的情况下，判定为处于机油喷射的量不足的异常状态。因此，能够有效地利用现有的点火正时控制而准确地判定机油喷射的异常的有无。
【附图说明】
[0032]图1是表示实施方式的发动机的结构的剖视图。
[0033]图2是表示发动机的机油供给系统的概略结构的立体图。
[0034]图3是机油喷射装置及其周边的剖视图，是表示机油喷射切换阀及止回阀球机构的关闭状态的图。
[0035]图4是机油喷射装置及其周边的剖视图，是表示机油喷射切换阀及止回阀球机构的开放状态的图。
[0036]图5是机油喷射切换阀的分解立体图。
[0037]图6是表示发动机及机油喷射装置的控制系统的框图。
[0038]图7是表示将发动机转速及发动机负荷作为参数的机油喷射执行映射的图。
[0039]图8是将机油喷射切换阀的前端部分放大后得到的剖视图，是表示机油喷射切换阀的关闭状态的图。
[0040]图9是用于说明爆震控制系统中的点火正时设定的基本动作的示意图。
[0041]图10是表示与发动机负荷相对应的MBT点火正时及爆震点火正时的变化的一例的图。
[0042]图11是与MBT点火正时及爆震点火正时的变化的一例一起表示处于不能进行机油喷射的状态下的与发动机负荷所对应的点火正时的变化的一例的图。
[0043]图12A是表示发动机负荷为KLl的情况下的各点火正时与发动机转矩的关系的图，图12B是表示发动机负荷为KL2的情况下的各点火正时与发动机转矩的关系的图。
[0044]图13是用于说明发动机负荷为KL2的情况下的各点火正时的示意图。
[0045]图14是表示机油喷射异常判定的次序的流程图。
[0046]图15是表示机油喷射装置的阀关闭固定时及阀开放固定时各自的油粘度与液压的关系的一例的图。
[0047]图16是表示变形例中的固定判定的次序的流程图。
【具体实施方式】
[0048]以下，基于【附图说明】本发明的实施方式。在本实施方式中，说明将本发明应用在汽车用的多缸(例如直列4缸)汽油发动机中的情况。
[0049]发动机的概略结构
[0050]图1是表示本实施方式的发动机(内燃机)I的结构的剖视图。如该图1所示，本实施方式的发动机I包括缸盖11和具有4个缸(在图1中只表示I个缸)的缸孔12b的缸体12。在各缸孔12b内具有设置为能够往返移动的活塞14。该活塞14借助连杆(连接杆)17与作为发动机I的输出轴的曲轴(在图1中未图示)相连结。并且，在缸孔12b的内部，利用被活塞14和缸盖11包围的空间划分形成燃烧室18。
[0051]在上述缸盖11上与各燃烧室18相对应地安装有火花塞19。该火花塞19对供给到燃烧室18内的混合气体进行点火。
[0052]另外，在缸盖11上分别设有与各燃烧室18相通的进气口 Ila及排气口 lib。在进气口 IIa及排气口 Ilb的与燃烧室18相通的各开口端分别设置有进气门Ilc及排气门Il