JP2010216266A - 内燃機関の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】潤滑油の希釈率が高くなることを抑制しつつ、燃費悪化の抑制、ＰＭ粒子数増加の抑制を図ること。
【解決手段】本発明は、内燃機関１０の気筒１２内を往復動するピストン２０へ向かって潤滑油を噴射するオイルジェット４６と、気筒１２内に燃料を噴射する燃料噴射弁３８から噴射された燃料の、内燃機関１０始動からの総噴射量を算出する噴射量算出手段７２と、潤滑油の油温を計測する油温計測手段としての油温センサ６０と、内燃機関１０始動からの燃料の総噴射量に応じたオイルジェット４６の作動油温領域Ａを決定する作動油温領域決定手段７４と、油温センサ６０によって計測された油温が、噴射量算出手段７２で算出された総噴射量における作動油温領域Ａに属するか否かを判定し、当該判定の結果に応じてオイルジェット４６の動作を制御するオイルジェット制御手段７６と、を有する内燃機関の制御装置である。
【選択図】図２

Description

本発明は、内燃機関の制御装置に関する。

昨今の内燃機関にはピストンの加熱を抑制するため、ピストンの裏側へ潤滑油を噴射するオイルジェットを備えるものがある。オイルジェットの制御については種々の提案がなされている。例えば、エンジンが低回転・低負荷の場合であっても油温が高温の場合には、オイルジェットから潤滑油を噴射するよう制御する方法が提案されている（例えば、特許文献１）。また、例えば、エンジンが高回転・高負荷の場合に、オイルジェットから潤滑油を噴射するよう制御する方法が提案されている（例えば、特許文献２）。

ピストンとシリンダブロックとの間には潤滑油による油膜が形成される。しかしながら、燃焼室内の混合気の一部が、ピストンとシリンダブロックとの間隙からクランクケース側に吹き抜け、この混合気に含まれる燃料が潤滑油に混入する場合がある。例えば、筒内噴射型内燃機関の場合は、潤滑油への燃料の混入が生じ易い。

燃料が潤滑油に混入すると、潤滑油は希釈され、潤滑油の基本性能が著しく低下してしまう。このため、潤滑油の希釈率を把握する方法が提案されており、例えば、内燃機関始動後からの経過時間と燃料噴射量の積算とに基づいて、潤滑油の希釈の度合いを推定する方法が提案されている（例えば、特許文献３）

特開２００７−１０７４８５号公報 特開２００８−３８７５７号公報 特開２００６−１８３５３９号公報

潤滑油に混入した燃料が気化したブローバイガスは、多量のＨＣ（炭化水素）を含んでいるため、大気に放出させずに、吸気管に導き、新たな混合気と共に再燃焼させる方法が用いられている。混合気を燃焼させるには、空気と燃料との比率（空燃比）が所定の範囲内であることが求められる。したがって、混合気の空燃比を所定範囲内にするため、吸気管に戻ったブローバイガス量を考慮したフィードバック制御が行われる。

ここで、内燃機関の暖機が完了し、潤滑油の油温が高温である場合は、潤滑油に燃料が混入したとしても、すぐに蒸発して吸気管に導かれるため、吸気管に戻るブローバイガス量が急増することはない。しかしながら、内燃機関の冷間時のような潤滑油の油温が低温の場合は、潤滑油に燃料が混入すると、すぐには蒸発がされないため、潤滑油の希釈が進む。潤滑油の希釈率が高くなった後、潤滑油の油温が上昇すると、吸気管には多量のブローバイガスがまとまって流入してしまう。吸気管に多量のブローバイガスがまとまって流入すると、ブローバイガス量を考慮したフィードバック制御の許容範囲を超えてしまうという課題が生じる。

そこで、潤滑油の希釈率が高くならないようにするため、潤滑油の油温に基づき、オイルジェットからの潤滑油の噴射を制御する方法が考えられる。オイルジェットから潤滑油を噴射することで、潤滑油はピストンの熱により油温が上昇し、潤滑油に混入した燃料の蒸発が始まる。これにより、潤滑油の希釈率が高くなることを抑制できる。

しかしながら、潤滑油の油温と潤滑油の希釈率とは一対一で定まるものではない。図１を用いて、具体的に説明する。図１は、内燃機関の冷間始動時に関するものであり、図１の上側グラフと下側グラフとの横軸は共に、内燃機関始動からの燃料の総噴射量である。上側グラフの縦軸は、潤滑油の希釈率であり、下側グラフの縦軸は、潤滑油の油温である。図１に示すように、内燃機関始動時の潤滑油の油温や始動後の走り方等により制御切換油温に到達するまでに噴射される燃料の量が異なる。制御切換油温に到達するまでに多量の燃料が噴射されている場合は、潤滑油の希釈率が高くなっている。このような状態で、潤滑油の油温が制御切換油温に到達すれば、多量のブローバイガスが吸気管にまとまって流れ込むことになり、フィードバック制御の許容範囲を超えてしまう。

そこで、潤滑油の油温が上昇し易いような制御を行えば、潤滑油に混入した燃料の蒸発が早く始まり、潤滑油の希釈率が高くなることを抑制できる。例えば、オイルジェットからの潤滑油の噴射を内燃機関始動時から行うことで、潤滑油の油温はピストンの熱によって早く上昇する。しかしながら、内燃機関の冷間時にオイルジェットから潤滑油の噴射を行うと、ピストン等が冷やされるため、暖機完了までの時間が長くなり、燃費の悪化やＰＭ粒子数の増加等を招くという課題が生じる。しかしながら、特許文献１から３には、潤滑油の希釈率が高くなることの抑制と、燃費の悪化やＰＭ粒子数の増加の抑制と、を両立させることができる技術は開示されていない。

そこで、本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、潤滑油の希釈率が高くなることを抑制しつつ、燃費悪化の抑制、ＰＭ粒子数増加の抑制を図ることを目的とする。

上記目的は、内燃機関の気筒内を往復動するピストンへ向かって潤滑油を噴射するオイルジェットと、前記気筒内に燃料を噴射する燃料噴射弁から噴射された燃料の、前記内燃機関始動からの総噴射量を算出する噴射量算出手段と、前記潤滑油の油温を計測する油温計測手段と、前記内燃機関始動からの燃料の総噴射量に応じた前記オイルジェットの作動油温領域を決定する作動油温領域決定手段と、前記油温計測手段によって計測された油温が、前記噴射量算出手段で算出された総噴射量における前記作動油温領域に属するか否かを判定し、当該判定の結果に応じて前記オイルジェットの動作を制御するオイルジェット制御手段と、を有することを特徴とする内燃機関の制御装置によって達成することができる。

これによれば、潤滑油の油温が作動油温領域に属する場合に、オイルジェットから潤滑油を噴射させることで、潤滑油の油温を上昇させて潤滑油の希釈率が高くなることが抑制できる。また、潤滑油の油温が作動油温領域に属さない場合に、オイルジェットからの潤滑油の噴射を中止することで、過剰な潤滑油の希釈率低減を行わず、燃費の悪化やＰＭ粒子数増加の抑制ができる。このように、潤滑油の油温が作動油温領域に属するか否かにより、オイルジェットの動作の制御を行うことで、潤滑油の希釈率が高くなることを抑制しつつ、燃費悪化の抑制、ＰＭ粒子数増加の抑制を図ることができる。

上記構成において、前記オイルジェット制御手段は、前記油温計測手段によって計測された油温が、前記作動油温領域に属すると判定した場合に、減筒運転手段により減筒運転に切り換えた休止気筒にのみ前記オイルジェットから潤滑油を噴射させる構成とすることができる。この構成によれば、休止気筒は、圧縮工程によりピストン等の温度は上昇しているが、燃焼行程は行われていない。このため、休止気筒にのみ潤滑油を噴射することで、潤滑油の油温の上昇により潤滑油の希釈率が高くなることを抑制しつつ、燃焼の悪化に伴う燃費の悪化やＰＭ粒子数の増加を抑制できる。

上記構成において、前記潤滑油の油温が燃料の蒸発温度に達する前に、前記内燃機関が停止した場合、前記内燃機関の始動から停止までの燃料の総噴射量を記憶する記憶手段を更に有し、前記噴射量算出手段は、前記内燃機関の再始動からの燃料の総噴射量に、前記記憶手段に記憶された総噴射量を加算した噴射量を、前記内燃機関始動からの燃料の総噴射量として算出する構成とすることができる。この構成によれば、内燃機関が、潤滑油の油温が燃料の蒸発温度に達する前に停止し、その後再始動したような、潤滑油の希釈率がある程度高い状態で内燃機関が再始動した場合でも、潤滑油の希釈率が高くなることを抑制できる。

本発明によれば、潤滑油の油温が作動油温領域に属するか否かにより、オイルジェットの動作の制御を行うことで、潤滑油の希釈率が高くなることを抑制しつつ、燃費悪化の抑制、ＰＭ粒子数増加の抑制を図ることができる。

図１は潤滑油の油温と潤滑油の希釈率との関係を説明する図である。 図２は実施例１に係る筒内噴射型内燃機関の制御装置の全体構成を示す模式図である。 図３は実施例１に係る筒内噴射型内燃機関の制御装置における、オイルジェットの制御方法を説明するフローチャートである。 図４は実施例１に係る筒内噴射型内燃機関の制御装置における、作動油温領域の決定方法を説明する図である。 図５は実施例２に係る筒内噴射型内燃機関の制御装置における、オイルジェットの制御方法を説明するフローチャートである。 図６は潤滑油の油温が燃料蒸発温度に達する前に、内燃機関が停止した場合の課題を説明する図である。 図７は実施例３に係る筒内噴射型内燃機関の制御装置の全体構成を示す模式図である。 図８は実施例３に係る筒内噴射型内燃機関の制御装置における、内燃機関の始動から停止までの燃料の総噴射量の記憶方法を説明するフローチャートである。 図９は実施例３に係る筒内噴射型内燃機関の制御装置における、オイルジェットの制御方法を説明するフローチャートである。 図１０は実施例４に係る筒内噴射型内燃機関の制御装置における、作動油温領域の決定方法を説明する図である。

以下、図面を参照して本発明の実施例に係る内燃機関の制御装置について説明する。なお、実施例では、筒内噴射型内燃機関の場合を例に示しているが、これに限られず、例えば、ポート噴射型の内燃機関の場合にも、本発明を適用することができる。また、ガソリンエンジンの場合でもディーゼルエンジンの場合でも、本発明を適用することができる。

図２は、実施例１に係る筒内噴射型内燃機関の制御装置１００の全体構成を示す模式図である。図２に示すように、筒内噴射型内燃機関の制御装置１００は、内燃機関１０と、油温計測手段としての油温センサ６０と、ＥＣＵ７０と、を備える。内燃機関１０は、複数の気筒１２（図２では１つのみ図示）を有するシリンダブロック１４と、シリンダブロック１４上に配置されたシリンダヘッド１６と、シリンダブロック１４下に配置されたオイルパン１８と、気筒１２内を往復動するピストン２０と、を備えている。気筒１２内のピストン２０の頂面とシリンダヘッド１６の下面とで区画された領域には、燃焼室２２が形成されている。

燃焼室２２には、吸気弁２４によって開閉される吸気ポート２６と排気弁２８によって開閉される排気ポート３０とが形成されている。吸気ポート２６には、吸気管３２が接続され、吸気管３２には、ブローバイガス通路３４が接続されている。吸気管３２の上流には、スロットルバルブが設けられている。スロットルバルブは、吸気管３２を通って燃焼室２２に供給される空気量を調整する。つまり、燃焼室２２には、スロットルバルブを介して取り込まれた空気とブローバイガス通路３４から流れ込んだブローバイガスとが流入する。燃焼室２２から排出される排気は、排気管３６を通って内燃機関１０の外部へ排出される。

燃焼室２２の吸気ポート２６側の側部には、燃焼室２２内に燃料（例えば、ガソリン）を直接噴射する燃料噴射弁３８が配置されている。燃料噴射弁３８から噴射された燃料は噴霧状となる。燃焼室２２の上部略中心には、燃焼室２２内の燃料混合気に点火するための点火プラグ４０が配置されている。

ピストン２０は、コネクティングロッド４２を介してクランクシャフトに連結されている。内燃機関１０には、ピストン２０の裏側（燃焼室２２の反対側）に向けて潤滑油（以下、オイルと称する）を噴射するためのオイルジェット４６が設けられている。オイルジェット４６はＥＣＵ７０の指示により、オイルポンプ４８によりオイルパン１８から吸い上げられたオイルを噴射する。

油温センサ６０は、オイルパン１８に滞留するオイルの油温を計測する。油温センサ６０で計測された油温はＥＣＵ７０に入力される。

ＥＣＵ７０は、ＣＰＵ（中央演算処理装置）、ＲＯＭ（リードオンリーメモリ）、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）等から構成され、燃料噴射弁３８や点火プラグ４０等の制御を行う周知の電子制御ユニット（Electronic Control Unit）である。また、ＥＣＵ７０は、噴射量算出手段７２、作動油温領域決定手段７４、オイルジェット制御手段７６を備える。

噴射量算出手段７２は、燃料噴射弁３８より噴射された燃料の、内燃機関１０始動からの総噴射量を算出する。具体的には、噴射量算出手段７２は、ＥＣＵ７０から燃料噴射弁３８への燃料噴射量の指示に基づき、内燃機関１０始動からの燃料の総噴射量を算出する。

作動油温領域決定手段７４は、内燃機関１０始動からの燃料の総噴射量に応じたオイルジェット４６の作動油温領域を決定する。具体的な決定方法については後述する。

オイルジェット制御手段７６は、油温センサ６０で計測された油温が、噴射量算出手段７２で算出された総噴射量で作動油温領域に属するか否かを判定し、この判定結果に応じて、オイルジェット４６の動作を制御する。具体的な制御方法については後述する。

図３は、冷間始動後のＥＣＵ７０によるオイルジェット４６の制御を示すフローチャートである。図３に示すように、ＥＣＵ７０は、内燃機関１０始動から現在までに燃料噴射弁３８から噴射された燃料の総噴射量ｍ０を算出する（ステップＳ１０）。また、ＥＣＵ７０は、現在のオイルの油温ｔ０を、油温センサ６０から取得する（ステップＳ１１）。

次に、ＥＣＵ７０は、内燃機関１０始動からの燃料の総噴射量ｍとオイルの油温ｔとの相関関係を示す所定関数ｔ＝ｏｉｌ（ｍ）を基準にして、内燃機関１０始動からの燃料の総噴射量に応じたオイルジェット４６の作動油温領域と非作動油温領域とを決定する（ステップＳ１２）。図４を用いて、作動油温領域と非作動油温領域との決定について説明する。図４は内燃機関１０の冷間始動時に関するものであり、図４の上側のグラフと下側のグラフの横軸は共に、内燃機関１０始動からの燃料噴射弁３８から噴射された燃料の総噴射量ｍである。上側のグラフの縦軸は、オイルの希釈率であり、下側のグラフの縦軸は、オイルの油温ｔである。図４に示すように、内燃機関１０始動からの燃料の総噴射量ｍとオイルの油温ｔとの相関関係を示す所定関数ｔ＝ｏｉｌ（ｍ）は、例えば、一次関数である。

所定関数ｔ＝ｏｉｌ（ｍ）の下側領域は、オイルの油温ｔが低いか、若しくは、内燃機関１０始動からの燃料の総噴射量ｍが多く、オイル希釈率が高くなる恐れが大きい領域である。つまり、早急にオイルの油温を上昇させたい領域である。このことから、ＥＣＵ７０は、所定関数ｔ＝ｏｉｌ（ｍ）の下側領域を、オイルジェット４６の作動油温領域Ａと決定する。所定関数ｔ＝ｏｉｌ（ｍ）の上側領域は、オイルの油温ｔが既に高いか、若しくは、内燃機関１０始動からの燃料の総噴射量ｍがまだ少なく、オイル希釈率が高くなる恐れが小さい領域である。つまり、オイルの油温を早急に上昇させなくても大丈夫な領域である。したがって、ＥＣＵ７０は、所定関数ｔ＝ｏｉｌ（ｍ）の上側領域を、オイルジェット４６の非作動油温領域Ｂと決定する。

図３に戻り、ステップＳ１２でオイルジェット４６の作動油温領域Ａと非作動油温領域Ｂとを決定した後、ＥＣＵ７０は、オイルの油温ｔ０が、燃料の総噴射量ｍ０での作動油温領域Ａに属するか否かを判定する（ステップＳ１３）。ステップＳ１３で作動油温領域Ａに属すると判定された場合（Ｙｅｓの場合）、ＥＣＵ７０は、オイルジェット４６からのオイルの噴射を行う（ステップＳ１４）。ステップＳ１３で非作動油温領域Ｂに属していて、作動油温領域Ａに属していないと判定された場合（Ｎｏの場合）、ＥＣＵ７０は、オイルジェット４６からのオイルの噴射を中止する（ステップＳ１５）。

以上説明したように、実施例１によれば、図４に示すように、内燃機関１０始動からの燃料の総噴射量に応じたオイルジェット４６の作動油温領域Ａと非作動油温領域Ｂとを決定する。そして、油温センサ６０で計測されたオイルの油温ｔ０が、内燃機関１０始動からの燃料の総噴射量ｍ０における作動油温領域Ａに属するか非作動油温領域Ｂに属するかを判定し、その判定結果に応じて、オイルジェット４６の動作の制御を行う。

即ち、オイルの油温ｔ０が作動油温領域Ａに属する場合は、作動油温領域Ａはオイル希釈率が高くなる恐れが大きい領域であるため、オイルジェット４６からオイルを噴射させる。これにより、オイルは熱を有するピストン２０等に触れることになり、オイルの油温の上昇が促進される。したがって、オイルに混入した燃料の気化が促進され、オイルの希釈率が高くなることを抑制できる。

これにより、多量のブローバイガスがブローバイガス通路３４を介して吸気管３２にまとまって流れ込むことを抑制でき、フィードバック制御の許容範囲を超えてしまうことを抑制できる。

また、オイルの油温ｔ０が非作動油温領域Ｂに属する場合は、非作動油温領域Ｂはオイル希釈率が高くなる恐れの小さい領域であるため、オイルジェット４６からのオイルの噴射を中止させる。これにより、オイルの油温の上昇は促進されないが、ピストン２０等が冷却されなくなるため、内燃機関１０の暖機を促進させることができる。したがって、燃費の悪化やＰＭ粒子数の増加を抑制できる。

このように、実施例１によれば、オイル希釈率が高くなる恐れが大きい作動油温領域Ａでは、オイルの油温上昇を優先した制御を行ってオイル希釈率が高くなることを抑制し、オイル希釈率が高くなる恐れが小さい非作動油温領域Ｂでは、過剰なオイル希釈率の低減を図らずに燃費の悪化抑制やＰＭ粒子数の増加の抑制を優先した制御を行う。これにより、オイルの希釈率が高くなることを抑制しつつ、燃費の悪化の抑制、ＰＭ粒子数の増加の抑制を図ることができる。

実施例１において、作動油温領域Ａと非作動油温領域Ｂとは、内燃機関１０始動からの燃料の総噴射量ｍとオイルの油温ｔとの相関関係を示す所定関数ｔ＝ｏｉｌ（ｍ）を基準にして決定する場合を例に示した。しかしながら、これに限られるわけではなく、オイル希釈率が高くなる恐れが大きい領域と高くなる恐れが小さい領域とを画定する方法であれば、その他の方法を用いて、作動油温領域Ａと非作動油温領域Ｂとを決定してもよい。

実施例２は、可変気筒運転の可能な筒内噴射型内燃機関の場合の例である。実施例２に係る筒内噴射型内燃機関の制御装置の全体構成は、ＥＣＵ７０に減筒運転手段を有している点以外は、実施例１と同じであり、図２に示しているので、ここでは説明を省略する。

図５は、冷間始動後のＥＣＵ７０によるオイルジェット４６の制御を示すフローチャートである。図５に示すように、ＥＣＵ７０は、内燃機関１０始動から現在までに燃料噴射弁３８から噴射された燃料の総噴射量ｍ０を算出する（ステップＳ２０）。また、ＥＣＵ７０は、現在のオイルの油温ｔ０を、油温センサ６０から取得する（ステップＳ２１）。

次に、ＥＣＵ７０は、内燃機関１０始動からの燃料の総噴射量ｍとオイルの油温ｔとの相関関係を示す所定関数ｔ＝ｏｉｌ（ｍ）を基準にして、内燃機関１０始動からの燃料の総噴射量に応じたオイルジェット４６の作動油温領域Ａと非作動油温領域Ｂとを決定する（ステップＳ２２）。作動油温領域Ａと非作動油温領域Ｂとの決定方法は、実施例１と同じ方法を用いることができ、図４に示しているので、ここでは、説明を省略する。

次に、ＥＣＵ７０は、オイルの油温ｔ０が、燃料の総噴射量ｍ０での作動油温領域Ａに属するか否かを判定する（ステップＳ２３）。ステップＳ２３で作動油温領域Ａに属すると判定された場合（Ｙｅｓの場合）、ＥＣＵ７０は、減筒運転手段により減筒運転に切り換え（ステップＳ２４）、運転が休止された休止気筒にのみオイルジェット４６からオイルの噴射を行う（ステップＳ２５）。ステップＳ２３で非作動油温領域Ｂに属していて、作動油温領域Ａに属していないと判定された場合（Ｎｏの場合）、ＥＣＵ７０は、全気筒運転を続行させたまま（ステップＳ２６）、オイルジェット４６からのオイルの噴射を中止する（ステップＳ２７）。

このように、実施例２によれば、オイルの油温ｔ０がオイルジェット４６の作動油温領域Ａに属する場合に、減筒運転手段により減筒運転に切り換え、運転が休止された休止気筒にのみオイルジェット４６からオイルの噴射を行う。

休止気筒は燃焼を伴っていないが、圧縮工程により温度は上昇している。したがって、オイルジェット４６から休止気筒にのみオイルを噴射させた場合でも、オイルの油温の上昇を促進させることができ、オイル希釈率が高くなることを抑制できる。

また、燃焼を伴う運転をしている気筒に、オイルジェット４６からオイルを噴射すると、ピストン２０や燃焼室２２等が冷却されることで、燃焼の悪化を引き起こし、燃費の悪化等を招く場合がある。しかしながら、実施例２のように、燃焼を伴っていない休止気筒にのみオイルジェット４６からオイルを噴射することで、燃焼の悪化やＰＭ粒子数の増加を引き起こすことも抑制できる。

図６は、図４で説明した方法により、内燃機関１０始動からの燃料の総噴射量ｍとオイルの油温ｔとの相関関係を示す所定関数ｔ＝ｏｉｌ（ｍ）を基準にして、内燃機関１０始動からの燃料の総噴射量に応じたオイルジェット４６の作動油温領域Ａと非作動油温領域Ｂとを示した図である。

ここで、図６を用い、オイルの油温が燃料の蒸発温度に達する前に、内燃機関１０が停止し、その後、内燃機関１０が再始動した場合について説明する。

図６に示すように、オイルの油温が燃料蒸発温度に達する前に、内燃機関１０が停止した場合、内燃機関１０の停止時ａまでに、燃料噴射弁３８から総噴射量ｍ１の燃料が噴射される。オイルの油温が燃料の蒸発温度に達していないため、オイルに混入した燃料が蒸発することはなく、内燃機関１０の停止時ａのオイルの希釈率は上昇する。

その後、内燃機関１０が再始動した場合、再始動時ｂのオイルの希釈率は上昇した状態のままである。つまり、内燃機関１０の再始動は、オイルの希釈率がある程度高い状態から開始することになる。したがって、内燃機関１０再始動からの燃料の総噴射量により、実施例１及び２で説明したオイルジェット４６の制御を行った場合、オイルの希釈率が高くなってしまう場合があり得る。そこで、実施例３では、オイルの油温が燃料の蒸発温度に達する前に内燃機関１０が停止し、その後、内燃機関１０を再始動させた場合でも、オイルの希釈率が高くなることの抑制が可能な例を説明する。

図７は、実施例３に係る筒内噴射型内燃機関の制御装置３００の全体構成を示す図である。図７に示すように、実施例３に係る筒内噴射型内燃機関の制御装置３００が備えるＥＣＵ７０は、噴射量算出手段７２、作動油温領域決定手段７４、オイルジェット制御手段７６に加えて、記憶手段７８と油温比較手段８０とを備えている。

記憶手段７８は、オイルの油温が燃料蒸発温度に達する前に内燃機関１０が停止した場合に、内燃機関１０の始動から停止までに燃料噴射弁３８から噴射された燃料の総噴射量を記憶する。また、記憶手段７８は、オイルの油温が燃料蒸発温度に達した後に内燃機関１０が停止した場合、燃料の総噴射量は０と記憶する。

油温比較手段８０は、内燃機関１０停止時のオイルの油温が、燃料蒸発温度より低いか判定する。実施例３に係る筒内噴射型内燃機関の制御装置３００のその他の構成は、実施例１に係る筒内噴射型内燃機関の制御装置１００と同じであり、図２に示しているので、説明を省略する。

図８は、ＥＣＵ７０による内燃機関１０の始動から停止までの燃料の総噴射量の記憶制御を説明するフローチャートであり、図９は、内燃機関１０の再始動後のＥＣＵ７０によるオイルジェット４６の制御を示すフローチャートである。

図８に示すように、内燃機関１０が停止すると（ステップＳ３０）、ＥＣＵ７０は、油温センサ６０から取得した内燃機関１０停止時のオイルの油温ｔ０が、燃料蒸発温度ｔｅより低いか判定する（ステップＳ３１）。ステップ３１でオイルの油温ｔ０が燃料蒸発温度ｔｅより低いと判定された場合（Ｙｅｓの場合）、ＥＣＵ７０は、内燃機関１０の始動から停止までに燃料噴射弁３８から噴射された燃料の総噴射量ｍ１を記憶する（ステップＳ３２）。

ステップＳ３１でオイルの油温ｔ０が燃料蒸発温度ｔｅより高いと判定された場合（Ｎｏの場合）、ＥＣＵ７０は、燃料の総噴射量を０として記憶する（ステップＳ３３）。

図９を参照に、内燃機関１０が再始動した後、ＥＣＵ７０は、内燃機関１０再始動から現在までに燃料噴射弁３８から噴射された燃料の総噴射量ｍ２に、ＥＣＵ７０に記憶された総噴射量を加算した噴射量を、内燃機関１０始動から現在までの燃料の総噴射量ｍ３として算出する（ステップＳ４０）。つまり、内燃機関１０の再始動前、オイルの油温が燃料蒸発温度に達する前に内燃機関１０が停止されていた場合は、ＥＣＵ７０は、ｍ２＋ｍ１＝ｍ３として、内燃機関１０始動から現在までの燃料の総噴射量ｍ３を算出する。また、内燃機関１０の再始動前、オイルの油温が燃料蒸発温度に達した後に内燃機関１０が停止されていた場合は、ＥＣＵ７０は、ｍ２＋０＝ｍ３として、内燃機関１０始動から現在までの燃料の総噴射量ｍ３を算出する。

次に、ＥＣＵ７０は、現在のオイルの油温ｔ０を、油温センサ６０から取得する（ステップＳ４１）。

次に、ＥＣＵ７０は、内燃機関１０始動からの燃料の総噴射量ｍとオイルの油温ｔとの相関関係を示す所定関数ｔ＝ｏｉｌ（ｍ）を基準にして、内燃機関１０始動からの燃料の総噴射量に応じたオイルジェット４６の作動油温領域Ａと非作動油温領域Ｂとを決定する（ステップＳ４２）。作動油温領域Ａと非作動油温領域Ｂとの決定方法は、実施例１と同じ方法を用いることができ、図４に示しているので、ここでは、説明を省略する。

次に、ＥＣＵ７０は、オイルの油温ｔ０が、燃料の総噴射量ｍ３での作動油温領域Ａに属するか否かを判定する（ステップＳ４３）。ステップＳ４３で作動油温領域Ａに属すると判定された場合（Ｙｅｓの場合）、ＥＣＵ７０は、オイルジェット４６からのオイルの噴射を行う（ステップＳ４４）。ステップＳ４３で非作動油温領域Ｂに属していて、作動油温領域Ａに属していないと判定された場合（Ｎｏの場合）、ＥＣＵ７０は、オイルジェット４６からのオイルの噴射を中止する（ステップＳ４５）。

以上説明したように、実施例３によれば、オイルの油温が燃料の蒸発温度に達する前に、内燃機関１０が停止した場合、内燃機関１０始動から停止までに燃料噴射弁３８から噴射された燃料の総噴射量を記憶する。その後、内燃機関１０が再始動した場合、再始動から現在までの燃料の総噴射量ｍ２に、記憶していた燃料の総噴射量を加算した噴射量を、内燃機関１０始動からの燃料の総噴射量ｍ３として算出する。そして、油温センサ６０で計測されたオイルの油温ｔ０が、内燃機関１０始動からの燃料の総噴射量ｍ３での作動油温領域Ａに属するか非作動油温領域Ｂに属するかを判定し、その判定結果に応じて、オイルジェット４６の動作の制御を行う。

これによれば、オイルの油温が燃料蒸発温度に達する前に、内燃機関１０が停止し、オイルの希釈率がある程度上昇した状態で、内燃機関１０が再始動した場合でも、オイルの希釈率が高くなることを抑制できる。

実施例４は、例えば、ＦＦＶ（フレキシブル・フューエル・ビークル）対応のような、エタノール混合燃料を用いる場合の例である。実施例４に係る筒内噴射型内燃機関の制御装置の全体構成は、実施例１と同じであり、図２に示しているので、ここでは説明を省略する。

一般的に、エタノールはガソリンよりも蒸発温度が高い特性を有する。このため、オイルジェット４６の作動油温領域Ａと非作動油温領域Ｂとの画定基準を、エタノール混合燃料とガソリン燃料とで同じに行うと、エタノール混合燃料では、燃料の蒸発がされずに、オイルの希釈率が高くなってしまう場合が考えられる。そこで、実施例４では、エタノール混合燃料を用いる場合でも、オイルの希釈率が高くなることの抑制が可能な例を説明する。

図１０は、実施例４に係る筒内噴射型内燃機関の制御装置の場合の、オイルジェット４６の作動油温領域Ａと非作動油温領域Ｂとを説明する図である。図１０は内燃機関１０の冷間始動時に関するものであり、図１０の上側のグラフと下側のグラフの横軸は共に、内燃機関１０始動からの燃料噴射弁３８から噴射された燃料の総噴射量ｍである。上側のグラフの縦軸は、オイルの希釈率であり、下側のグラフの縦軸は、オイルの油温ｔである。

図１０に示すように、エタノールはガソリンに比べて蒸発温度が高いため、エタノール混合燃料とガソリン燃料とで同じ基準でオイルジェット４６の制御を行うと、エタノール混合燃料の方がガソリンに比べてオイルの希釈率が高くなる。そこで、エタノール混合燃料の場合は、エタノール混合燃料に含まれるエタノール濃度に応じて、内燃機関１０始動からの燃料の総噴射量ｍとオイルの油温ｔとの相関関係を示す所定関数ｔ＝ｏｉｌ（ｍ）を変化させる。つまり、エタノール濃度に応じて、オイルジェット４６の作動油温領域Ａを変化させて、ガソリンの場合に比べて、オイルの油温上昇制御をより早く行うようにする。

このように、実施例４によれば、エタノール混合燃料に含まれるエタノールの濃度に応じて作動油温領域Ａを変化させて、オイルの油温上昇制御をより早く行うことで、蒸発温度の高いエタノールを含むエタノール混合燃料を用いた場合でも、オイルの希釈率が高くなることを抑制できる。

以上、本発明の好ましい実施形態について詳述したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。

１０ 内燃機関
１２ 気筒
１４ シリンダブロック
１６ シリンダヘッド
１８ オイルパン
２０ ピストン
２２ 燃焼室
２４ 吸気弁
２６ 吸気ポート
２８ 排気弁
３０ 排気ポート
３２ 吸気管
３４ ブローバイガス通路
３６ 排気管
３８ 燃料噴射弁
４０ 点火プラグ
４２ コネクティングロッド
４６ オイルジェット
４８ オイルポンプ
６０ 油温センサ
７０ ＥＣＵ
７２ 噴射量算出手段
７４ 作動油温領域決定手段
７６ オイルジェット制御手段
７８ 記憶手段
８０ 油温比較手段
１００、３００ 筒内噴射型内燃機関の制御装置

Claims (3)

1. 内燃機関の気筒内を往復動するピストンへ向かって潤滑油を噴射するオイルジェットと、
   前記気筒内に燃料を噴射する燃料噴射弁から噴射された燃料の、前記内燃機関始動からの総噴射量を算出する噴射量算出手段と、
   前記潤滑油の油温を計測する油温計測手段と、
   前記内燃機関始動からの燃料の総噴射量に応じた前記オイルジェットの作動油温領域を決定する作動油温領域決定手段と、
   前記油温計測手段によって計測された油温が、前記噴射量算出手段で算出された総噴射量における前記作動油温領域に属するか否かを判定し、当該判定の結果に応じて前記オイルジェットの動作を制御するオイルジェット制御手段と、を有することを特徴とする内燃機関の制御装置。
2. 前記オイルジェット制御手段は、前記油温計測手段によって計測された油温が、前記作動油温領域に属すると判定した場合に、減筒運転手段により減筒運転に切り換えられた休止気筒にのみ前記オイルジェットから潤滑油を噴射させることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の制御装置。
3. 前記潤滑油の油温が燃料の蒸発温度に達する前に、前記内燃機関が停止した場合、前記内燃機関の始動から停止までに前記燃料噴射弁から噴射された燃料の総噴射量を記憶する記憶手段を更に有し、
   前記噴射量算出手段は、前記内燃機関の再始動からの燃料の総噴射量に、前記記憶手段に記憶された総噴射量を加算した噴射量を、前記内燃機関始動からの燃料の総噴射量として算出することを特徴とする請求項１または２に記載の内燃機関の制御装置。

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