JP2014228004A - 潤滑剤圧力目標値を決定する方法および装置 - Google Patents

Abstract

【課題】潤滑剤圧力目標値を決定する方法および装置を提供する。【解決手段】本発明は、潤滑剤圧力目標値（Ｐｓｏｌｌ）が内燃機関および／または自動車の少なくとも１つの実際の運転パラメータ（Ｐ（ｔ）、ｎ（ｔ）、Ｔ（ｔ））によって決定される、自動車の内燃機関、特に排気ターボ過給機を備えた内燃機関を潤滑するための制御および／または調整可能な潤滑剤ポンプの潤滑剤圧力目標値（Ｐｓｏｌｌ）を決定する方法に関する。潤滑剤圧力目標値の最大時間的変化の値または潤滑剤圧力目標値の負の最大時間的変化の少なくとも絶対値が、設定可能な限界値（Ｇ）に制限される。本発明はさらに、対応する装置に関する。【選択図】図１

Description

本発明は、潤滑剤圧力目標値が内燃機関および／または自動車の少なくとも１つの実際の運転パラメータによって決定される、自動車の内燃機関、特に排気ターボ過給機を備えた内燃機関を潤滑するための制御および／または調整可能な潤滑剤ポンプの潤滑剤圧力目標値を決定する方法に関する。

このような方法の１つが当該の潤滑剤圧力調整から知られている。その際、全圧可変のオイルポンプにおいて、油圧目標値が回転数、油温、負荷、走行ダイナミクス影響等の関数として計算される。その際、目的は、考えられるすべての走行状況において潤滑剤であるエンジンオイルの、内燃機関への供給不足を回避することである。内燃機関のすべての潤滑剤消費部、すなわち主軸受、コンロッド軸受、カム軸軸受、ピストン冷却ノズル、チェーンテンショナー、行程切り換え部等のために、上記のパラメータに依存して最低油圧が定められ、それから目標油圧が計算される。調整全体がリアルタイムで行われる。回転数と負荷が高いと、油圧も高い。しかし、例えば全負荷から惰性走行に急に移行する際にパラメータ「負荷」が急に低下すると、油圧も急激に低下する。

潤滑剤消費部の例外は例えば排気ターボ過給機へのオイル供給である。ターボ過給機最低油圧は過給機回転数に依存し、この過給機回転数は内燃機関回転数や負荷に必ずしも正比例しない。例えば全負荷（過給機最高回転数）から惰性走行に移行するときに、過給機は数秒間高い回転数で回転し続ける（高められた油圧要求）。過給機のオイル供給不足の危険があり、これは全体故障を引き起し得る。

これは、従来においては、全負荷時に、必要な油圧よりも少しだけ高い油圧で運転することにより、間接的に食い止められた。それによって、マイナスの負荷変動やマイナスの回転数変化のケースにおいて、排気ターボ過給機のオイル供給が確保される。これは少なくとも若干のケースにおいて理想的ではない。

本発明の課題は、内燃機関の分野のすべての消費部のために十分なオイル供給を保証する、潤滑剤圧力目標値を決定するための方法および装置を提供することである。

この課題は本発明に従い、独立請求項１と６の特徴によって解決される。本発明の有利な実施形は従属請求項に記載してあり、この従属属請求項はそれぞれ単独でまたは組み合わせて本発明の様相を示し得る。

自動車の内燃機関を潤滑するための制御および／または調整可能な潤滑剤ポンプの潤滑剤圧力目標値を決定する本発明の方法の場合には、目標値が内燃機関および／または自動車の少なくとも１つの実際の運転パラメータによって決定される。その際、潤滑剤圧力目標値の最大時間的変化の値（時間的な潤滑剤勾配の値）または潤滑剤圧力目標値の負の最大時間的変化（負の時間的な潤滑剤勾配）の少なくとも絶対値が、設定可能な限界値に制限される。このようにして決定された潤滑剤圧力目標値は続いて、潤滑剤ポンプによって提供される潤滑剤圧力を調整するために利用可能である。

本発明に係る方法により、潤滑剤圧力は或る負荷低下または回転数低下時に急激に低下しない。潤滑剤圧力はより低い潤滑剤圧力レベルにゆるやかに合わせられる。

内燃機関は好ましくは排気ターボ過給機を備えた内燃機関である。潤滑剤圧力のゆるやかな適合により、潤滑剤圧力低下がターボ過給機回転数と同時に生じるので、排気ターボ過給機への潤滑剤供給が常に確保される。さらに、本発明にかかる方法により、内燃機関の一定の全負荷（ＶＬ）時に余分な潤滑剤を必要としない。これは、潤滑剤ポンプの出力消費にプラスに作用する。本発明に係る方法によってさらに、正の時間的潤滑剤圧力勾配も制限することができる。これは潤滑剤圧力のオーバーシュートを防止し、同様に出力消費と排気ガスにプラスに作用する。

内燃機関の分野における消費部のための潤滑剤として、特に（エンジン）オイルが使用される。これに応じて、オイルポンプ、油圧、必要油圧、油圧目標値等の用語が用いられる。目標値は「設定値」とも称される。内燃機関の潤滑剤消費部は特に主軸受、コンロッド軸受、カム軸軸受、ピストン冷却ノズル、チェーンテンショナー、行程切り換え部等である。

本発明の有利な実施の形態では、先ず、仮の潤滑剤圧力目標値が内燃機関および／または自動車の少なくとも１つの実際の運転パラメータによって決定され、続いて潤滑剤ポンプ用の潤滑剤圧力目標値を決定するために、仮の潤滑剤圧力目標値の時間的な変化が制限される。第２ステップのこの計算は容易に行うことができる。

本発明の他の有利な実施の形態では、潤滑剤圧力目標値がソフトウェア技術的に決定される。その際、潤滑剤圧力目標値の前述の計算はきわめて簡単に行うことができる。既存の制御装置またはコントローラに容易に再プログラミング可能である。

本発明の他の有利な実施の形態では、少なくとも１つの実際の運転パラメータが内燃機関の回転数ｎ（ｔ）および／または潤滑剤温度Ｔ（ｔ）および／または内燃機関負荷Ｐ（ｔ）および／または走行ダイナミクスの影響である。

決定された潤滑剤圧力目標値が続いて制御および／または調整可能な潤滑剤ポンプに出力されると有利である。

本発明はさらに、潤滑剤圧力目標値が内燃機関および／または自動車の少なくとも１つの実際の運転パラメータによって決定される、自動車の内燃機関を潤滑するための制御および／または調整可能な潤滑剤ポンプの潤滑剤圧力目標値を決定する装置に関する。本発明に従い、潤滑剤圧力目標値の最大時間的変化の値または潤滑剤圧力目標値の負の最大時間的変化の少なくとも絶対値が、装置によって設定可能な限界値に制限可能である。内燃機関は特に、排気ターボ過給機を備えた内燃機関である。装置は特に冒頭に述べた方法を実施するためのものである。

本発明の有利な実施形では、装置がコントローラ、特にマイクロコントローラを備えているかまたはこのようなコントローラである。このようなコントローラによって、潤滑剤圧力目標値がソフトウェア技術的に決定可能である。

本発明の有利な実施形では、装置がこのようにして決定された潤滑剤圧力目標値を制御および／または調整可能な潤滑剤ポンプに出力するためのインターフェースを備えている。これにより、装置は当該の制御回路に組み込み可能である。

本発明の実施例が図に示してある。次に、この実施の形態を説明する。

本発明の好ましい実施の形態に係る手順を示すためのチャートである。

図１は、内燃機関を潤滑するための制御および／または調整可能な潤滑剤（エンジンオイル）ポンプ用の潤滑剤圧力目標値Ｐ_ｓｏｌｌを決定するための手順を示している。このような潤滑剤圧力目標値Ｐ_ｓｏｌｌ（ｔ）は制御および／または調整可能な潤滑剤ポンプによって提供される潤滑剤圧力を調整するために必要である。用語「目標値」は制御技術において一般的な用語「基準値」の意味に理解すべきである。

このような調整の場合、潤滑剤ポンプによって出力される潤滑剤圧力が制御回路の制御量として調整される。そのために、フィードバックされた制御量、すなわちポンプによって提供された潤滑剤圧力が基準値、本例では潤滑剤圧力目標値Ｐ_ｓｏｌｌと比較され、比較結果が制御および／または調整可能な潤滑剤ポンプのコントローラに供給される。このコントローラは対応する操作量によって潤滑剤ポンプの本来のポンプユニットに作用する。

このような調整のための潤滑剤圧力目標値Ｐ_ｓｏｌｌを決定するための手順は大まかに２つの部分１０、１２に分割可能である。潤滑剤圧力目標値Ｐ_ｓｏｌｌは第１部分１０で決定され、そして第２部分１２で出力される。

内燃機関の潤滑剤消費部のために必要である、潤滑剤圧力目標値Ｐ_ｓｏｌｌによって表される必要潤滑剤圧力は、多数の実際の運転パラメータ、すなわち（機関）負荷Ｐ（ｔ）、内燃機関の回転数ｎ（ｔ）および潤滑剤温度Ｔ（ｔ）から生じる。従って、潤滑剤圧力目標値Ｐ_ｓｏｌｌを決定するために、第１ステップＳ１において、仮の潤滑剤圧力目標値Ｐ_{ｓｏｌｌ，ｔｅｍｐ}が内燃機関および／または自動車の上記の実際の運転パラメータＰ（ｔ）、ｎ（ｔ）、Ｔ（ｔ）によって決定される。続いて、潤滑剤ポンプ用の潤滑剤圧力目標値Ｐ_ｓｏｌｌを得るために、この仮の潤滑剤圧力目標値の時間的な変化が第２ステップＳ２で制限される。この第２ステップＳ２において、潤滑剤圧力目標値｜ｄＰ_ｓｏｌｌ／ｄｔ｜の最大時間的変化の値が設定可能な限界値Ｇに制限される。または、少なくとも、この潤滑剤圧力目標値ｄＰ_ｓｏｌｌ／ｄｔの負の最大時間的変化の絶対値が設定可能な限界値Ｇに制限される。続いて、潤滑剤圧力目標値Ｐ_ｓｏｌｌが制御および／または調整可能な潤滑剤ポンプに出力される。

次の利点が生じる。
内燃機関の負荷低下または回転数低下時に、潤滑剤圧力はもはや急激に低下しない。潤滑剤圧力は低い潤滑剤圧力レベルにゆるやかに合わせられる。それによって、ターボ過給機回転数低下と潤滑剤圧力低下が平行して同時に進行するので、排気ガスターボ過給機への潤滑剤供給が常に確保される。さらに、内燃機関の一定の全負荷時の潤滑剤圧力の余力分を省略することができる。これは潤滑剤ポンプの出力消費にプラスに作用する。

さらに、この潤滑剤圧力目標値の最大時間的変化の絶対値（正の潤滑剤勾配）を関数によって制限することができる。これは潤滑剤圧力のオーバーシュートを防止し、同様に出力消費と排気ガスにプラスに作用する。

Ｇ 限界値
Ｐ_ｓｏｌｌ 潤滑剤圧力目標値
Ｐ（ｔ）、ｎ（ｔ）、Ｔ（ｔ） 運転パラメータzza

Claims (8)

1. 潤滑剤圧力目標値（Ｐ_ｓｏｌｌ）が内燃機関および／または自動車の少なくとも１つの実際の運転パラメータ（Ｐ（ｔ）、ｎ（ｔ）、Ｔ（ｔ））によって決定される、自動車の内燃機関、特に排気ターボ過給機を備えた内燃機関を潤滑するための制御および／または調整可能な潤滑剤ポンプの潤滑剤圧力目標値（Ｐ_ｓｏｌｌ）を決定する方法において、前記潤滑剤圧力目標値の最大時間的変化の値または前記潤滑剤圧力目標値の負の最大時間的変化の少なくとも絶対値を、設定可能な限界値（Ｇ）に制限することを特徴とする方法。
2. 先ず、仮の潤滑剤圧力目標値（Ｐ_{ｓｏｌｌ，ｔｅｍｐ}）が内燃機関および／または自動車の少なくとも１つの運転パラメータ（Ｐ（ｔ）、ｎ（ｔ）、Ｔ（ｔ））によって決定され（Ｓ１）、続いて前記潤滑剤ポンプ用の前記潤滑剤圧力目標値（Ｐ_ｓｏｌｌ）を決定するために、前記仮の潤滑剤圧力目標値の時間的な変化が制限される（Ｓ２）ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 前記潤滑剤圧力目標値（Ｐ_ｓｏｌｌ）がソフトウェア技術的に決定されることを特徴とする請求項１または２に記載の方法。
4. 前記少なくとも１つの運転パラメータが内燃機関の回転数（ｎ（ｔ））および／または潤滑剤温度（Ｔ（ｔ））および／または内燃機関負荷（Ｐ（ｔ））および／または走行ダイナミクスの影響であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法。
5. 前記潤滑剤圧力目標値（Ｐ_ｓｏｌｌ）が続いて制御および／または調整可能な潤滑剤ポンプに出力されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法。
6. 潤滑剤圧力目標値（Ｐ_ｓｏｌｌ）が内燃機関および／または自動車の少なくとも１つの実際の運転パラメータによって決定される、自動車の内燃機関、特に排気ターボ過給機を備えた内燃機関を潤滑するための制御および／または調整可能な潤滑剤ポンプの潤滑剤圧力目標値（Ｐ_ｓｏｌｌ）を決定する装置において、前記潤滑剤圧力目標値（Ｐ_ｓｏｌｌ）の最大時間的変化の値または前記潤滑剤圧力目標値の負の最大時間的変化の少なくとも絶対値が、装置によって設定可能な限界値（Ｇ）に制限可能であることを特徴とする装置。
7. 前記装置がコントローラ、特にマイクロコントローラを備えていることを特徴とする請求項６に記載の装置。
8. 前記装置が前記潤滑剤圧力目標値（Ｐ_ｓｏｌｌ）を制御および／または調整可能な潤滑剤ポンプに出力するためのインターフェースを備えていることを特徴とする請求項６または７に記載の装置。

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