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公開番号2025085945
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-06-06
出願番号2023199665
出願日2023-11-27
発明の名称エンジンの制御装置
出願人マツダ株式会社
代理人弁理士法人前田特許事務所
主分類F02D 9/02 20060101AFI20250530BHJP(燃焼機関;熱ガスまたは燃焼生成物を利用する機関設備)
要約【課題】エンジンの温度差が大きくなることに起因してエンジンに大きな歪みが生じることを抑制する。
【解決手段】エンジンの制御装置1は、シリンダ22に対する吸気充填量を、アクセルペダルの操作量に応じて調整する調整部(スロットルバルブ29)と、シリンダに連通する吸気ポート26及び排気ポート27を有するシリンダヘッド25の上端部の温度に関係する計測信号を出力する計測部(油温センサ57)と、エンジン2を始動した際の計測部の計測信号に基づき、シリンダヘッドの上端部の温度が所定温度以下の場合に、シリンダヘッドの上端部の温度が低いほど、吸気充填量の上限値を小さく設定し、かつ吸気充填量の上限値を超えない範囲でアクセルペダルの操作量に応じた制御信号を調整部へ出力する制御部49と、を備える。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
シリンダに対する吸気充填量を、アクセルペダルの操作量に応じて調整する調整部と、
前記シリンダに連通する吸気ポート及び排気ポートを有するシリンダヘッドの上端部の温度に関係する計測信号を出力する計測部と、
エンジンを始動した際の前記計測部の計測信号に基づき、前記シリンダヘッドの上端部の温度が所定温度以下の場合に、前記シリンダヘッドの上端部の温度が低いほど、前記吸気充填量の上限値を小さく設定し、かつ前記吸気充填量の上限値を超えない範囲で前記アクセルペダルの操作量に応じた制御信号を前記調整部へ出力する制御部と、を備える、エンジンの制御装置。
続きを表示（約 690 文字）【請求項２】
請求項１に記載のエンジンの制御装置において、
前記シリンダヘッドは、前記シリンダヘッドの上端部に潤滑オイル用の通路を有し、
前記計測部は、前記エンジンに取り付けられ、かつ前記潤滑オイルの温度に関係する計測信号を、前記制御部へ出力する、エンジンの制御装置。
【請求項３】
請求項２に記載のエンジンの制御装置において、
前記制御部は、下記の関係式に従って、吸気充填量の上限値qa_limitを設定する、エンジンの制御装置。
qa_limit ＝ A × Toil ＋ B × ε_a ＋ C
但し、Toilは潤滑オイルの温度、ε_aはシリンダヘッドの歪みの許容値、A、B、Cは定数
【請求項４】
請求項３に記載のエンジンの制御装置において、
前記制御部は、前記エンジンを始動した際の前記シリンダヘッドの上端部の温度と前記吸気充填量の上限値との関係を示すテーブルを有し、
前記制御部は、前記エンジンを始動した際に、前記テーブルを用いて、前記計測部の計測信号に基づき前記吸気充填量の第１上限値を設定し、かつ前記第１上限値を超えない範囲で前記アクセルペダルの操作量に応じた制御信号を前記調整部へ出力し、
前記制御部は、前記エンジンの始動後に、前記関係式を用いて前記吸気充填量の第２上限値を算出すると共に、前記第２上限値が前記第１上限値を超えた後、前記第２上限値を超えない範囲で前記アクセルペダルの操作量に応じた制御信号を前記調整部へ出力する、エンジンの制御装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
ここに開示する技術は、エンジンの制御装置に関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、従来の内燃機関の冷却装置が記載されている。冷却装置は、エンジンブロックの歪みを検出する歪みセンサと、エンジンブロック内の冷却通路内において冷却水を循環制御する冷却手段と、を備える。冷却手段は、歪みセンサにより検出された歪み量が所定値以下となるように冷却水を循環させる。より詳細に、検出された歪み量が所定値を超える場合、電動ウォーターポンプの回転数が高くなって、冷却水の流量が高くなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１３－７２２８５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、エンジンに生じる熱歪みは、温度の高い高温部と温度の低い低温部との温度差に起因する。大きな温度差は、エンジンの変形量を不均一にし、変形量の不均一性が大きくなるほど、歪みが大きくなる。
【０００５】
例えば外気温がマイナス２０℃を下回るような環境下においてエンジンを始動させ、始動後直ぐに、アクセルペダルが踏み込まれることによりスロットルバルブが全開で走行するような場合を考える。この場合、エンジンのシリンダヘッドに形成された排気ポート及び排気マニホールドの箇所の温度が、局所的に、急速に高くなる一方で、シリンダヘッドの排気側の部位から離れた、例えばシリンダヘッドの上端部付近の温度が極低外気温により低いままになる状況が起こり得る。この場合、シリンダヘッドは、大きな温度差に起因して大きく歪むおそれがある。
【０００６】
前記従来の冷却装置は、冷却水の流量調整を行う。しかし、エンジンの始動直後はサーモスタットバルブの閉弁により、冷却水がエンジンを通過しない。そのため、シリンダヘッドの排気側の部位が冷却されない。仮に冷却水がエンジンを通過したとしても、冷却水の温度が１００℃になれば、それ以上の冷却効果は望めない。前述した従来の冷却装置は、前述したエンジンの始動直後に生じ得るエンジンの温度差の抑制効果が低い。
【０００７】
ここに開示する技術は、エンジンの温度差が大きくなることに起因してエンジンに大きな歪みが生じることを抑制する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
ここに開示する技術は、エンジンの制御装置に係る。このエンジンの制御装置は、
シリンダに対する吸気充填量を、アクセルペダルの操作量に応じて調整する調整部と、
前記シリンダに連通する吸気ポート及び排気ポートを有するシリンダヘッドの上端部の温度に関係する計測信号を出力する計測部と、
エンジンを始動した際の前記計測部の計測信号に基づき、前記シリンダヘッドの上端部の温度が所定温度以下の場合に、前記シリンダヘッドの上端部の温度が低いほど、前記吸気充填量の上限値を小さく設定し、かつ前記吸気充填量の上限値を超えない範囲で前記アクセルペダルの操作量に応じた制御信号を前記調整部へ出力する制御部と、を備える。
【０００９】
計測部は、シリンダヘッドの上端部の温度に関係する計測信号を出力する。シリンダヘッドの上端部は、シリンダヘッドの排気ポートから離れている。シリンダヘッドの上端部の温度と排気ポート付近の温度との温度差は大きくなりやすい。なお、排気ポートは、シリンダに連通するポートであって、シリンダの中の既燃ガスをシリンダから排出するポートである。シリンダヘッドは、複数の排気ポートが集合した排気マニホールドを有していてもよい。
【００１０】
制御部は、アクセルペダルの操作量に応じた制御信号を調整部へ出力する。調整部は、制御信号に応じてシリンダに対する吸気充填量を調整する。アクセルペダルの操作量が大きい場合、調整部は、シリンダに対する吸気充填量を多くする。吸気充填量が多いと、エンジンの出力が高まると共に、シリンダヘッドの排気ポート付近の温度も高まる。なお、調整部は、シリンダに連通する吸気管の途中に位置するスロットルバルブであってもよい。また、調整部は、吸気ポート及び／又は排気ポートを開閉する吸気バルブ及び／又は排気バルブであってもよい。
（【００１１】以降は省略されています）

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