JP6959166B2 - 内燃機関の制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、オイルジェットによるピストンへのオイル噴射を制御することのできる内燃機関の制御装置に関する。

内燃機関として、気筒内のピストンに向けてオイルを噴射するオイルジェットを備えるものが知られている。ピストンにおけるデポジットの堆積量が増大すると、ピストンと気筒の周壁との間の隙間が狭くなる。そして、気筒内でのピストンの往復動によって当該隙間に介在するオイルがピストンの頂面側に掻き上げられ、オイルパン内におけるオイル貯留量が減少することがある。そこで、特許文献１に記載される内燃機関では、オイル消費量が閾値よりも大きいと推測できるときには、オイルジェットにおけるオイル噴射量を調整し、ピストンの温度を焼失可能温度まで上昇させるようにしている。なお、焼失可能温度とは、ピストンに堆積するデポジットを焼失させることのできる温度のことである。

また、内燃機関としては、機関回転速度が判定速度以下であること、及び、機関負荷率が判定負荷率以下であることの双方が成立することを条件にオイルジェットのオイル噴射を停止させるものもある。機関回転速度が判定速度以下であり、且つ、機関負荷率が判定負荷率以下である場合、気筒内での燃焼に供される燃料の量が少ないため、気筒内での燃料の燃焼によって生じる発熱量が少ない。

ここで、ピストンの温度によってはピストンにデポジットが堆積しやすくなることがある。このようにピストンにデポジットが堆積しやすくなる温度の範囲を所定の温度範囲とした場合、ピストンの温度が所定の温度範囲の値であると、ピストンにおけるデポジットの堆積量が増大しやすい。

上記のように気筒内での燃料の燃焼によって生じる発熱量が少ない機関運転時にオイルジェットのオイル噴射が実行されると、ピストンの温度が低下し、当該温度が所定の温度範囲内に入り込むおそれがある。そのため、機関回転速度が判定速度以下であり、且つ、機関負荷率が判定負荷率以下であるときには、オイルジェットのオイル噴射を停止するようにしている。

なお、このような内燃機関では、機関回転速度が判定速度以下であること、及び、機関負荷率が判定負荷率以下であることの少なくとも一方が成立していないときにはオイルジェットのオイル噴射が実行されることとなる。

特開２０１６−１１８１３０号公報

運転領域として、オイルジェットのオイル噴射を停止させるための条件は成立しないものの、気筒内での燃焼に供される燃料の量がそれほど多くない運転領域もある。このような運転領域での機関運転では、気筒内での燃料の燃焼によって生じる発熱量がそれほど多くない。そのため、こうした運転領域での機関運転が継続されると、オイルジェットのオイル噴射によってピストンの温度が低下して上記所定の温度範囲内まで低下することがある。そして、こうした運転領域での機関運転の実行頻度が高く、ピストンの温度が所定の温度範囲内の値になる機会が多いほど、ピストンにおけるデポジットの堆積量が多くなりやすい。

したがって、運転領域によってオイルジェットのオイル噴射の実行又は停止を制御する内燃機関の制御装置にあっては、ある運転領域での機関運転の実行頻度が高い場合であってもピストンにおけるデポジットの堆積量の増大を抑制するという点で改善の余地がある。

上記課題を解決するための内燃機関の制御装置は、気筒内のピストンに向けてオイルを噴射するオイルジェットを備える内燃機関に適用され、前記内燃機関の運転領域に応じて前記オイルジェットの作動を制御する装置である。前記内燃機関の運転領域が複数の運転領域ゾーンに区分けされており、前記各運転領域ゾーンのうち、第１の運転領域ゾーンは、機関回転速度が第１の速度範囲内の値となり、且つ、機関負荷率が第１の負荷率範囲内の値となるゾーンであり、第２の運転領域ゾーンは、機関回転速度が第２の速度範囲内の値となり、且つ、機関負荷率が第２の負荷率範囲内の値となるゾーンである。上記の内燃機関の制御装置は、前記運転領域ゾーン毎に、同運転領域ゾーンでの機関運転の実行頻度を取得するゾーン頻度取得部と、前記ゾーン頻度取得部によって取得された前記実行頻度が頻度判定値以上であるか否かの判定を、前記運転領域ゾーン毎に行う判定部と、前記実行頻度が前記頻度判定値以上となる前記運転領域ゾーンで機関運転が行われるときには、前記オイルジェットのオイル噴射を停止させるジェット制御部と、を備えている。そして、前記頻度判定値は前記運転領域ゾーン毎に設定されている。機関運転時に前記ピストンにデポジットが堆積しやすい前記運転領域ゾーンに対する前記頻度判定値は、機関運転時に前記ピストンにデポジットが堆積しにくい前記運転領域ゾーンに対する前記頻度判定値よりも小さい値に設定される。

ある運転領域での機関運転が行われていると、ピストンの温度は、当該運転領域に応じた値に収束する。そして、ピストンにデポジットが堆積しやすくなる温度の範囲を所定の温度範囲とした場合、運転領域に応じたピストンの温度が所定の温度範囲内の値であるとすると、当該運転領域での機関運転の実行頻度が高いほど、ピストンの温度が所定の温度範囲内の値になる機会が増えるため、ピストンにおけるデポジットの堆積量が多くなりやすいと推測することができる。

また、機関運転中でのピストンにおけるデポジットの堆積量の変化態様は、機関運転中における機関回転速度及び機関負荷率を基にある程度推測することができる。
そこで、上記構成では、機関回転速度及び機関負荷率によって各運転領域ゾーンが設定され、当該各運転領域ゾーンでの機関運転の実行頻度が取得される。また、上記実行頻度が高いか否かを判定するための頻度判定値が、運転領域ゾーン毎に設定されている。具体的には、機関運転時にピストンにデポジットが堆積しやすい運転領域ゾーンに対する頻度判定値が、機関運転時にピストンにデポジットが堆積しにくい運転領域ゾーンに対する頻度判定値よりも小さい値に設定される。そして、上記実行頻度が頻度判定値以上であるか否かの判定が運転領域ゾーン毎に行われる。上記実行頻度が頻度判定値以上となる運転領域ゾーンが存在する場合、当該運転領域ゾーンでの機関運転の実行頻度が高く、すなわちピストンの温度が上記所定の温度範囲の値となる機会が多く、ピストンにおけるデポジットの堆積量が多い可能性があると判断できる。そのため、上記実行頻度が頻度判定値以上となる運転領域ゾーンでの機関運転が行われるときには、オイルジェットのオイル噴射が停止される。その結果、ピストンの温度低下が抑制され、ピストンの温度が上記所定の温度範囲内に入り込みにくくなる。これにより、ピストンの温度が上記所定の温度範囲内の値になる機会の増大が抑制されるため、ピストンにおけるデポジットの堆積量の増大を抑制することができる。

したがって、上記構成によれば、ある運転領域での機関運転の実行頻度が高い場合であってもピストンにおけるデポジットの堆積量の増大を抑制することが可能となる。

実施形態の内燃機関の制御装置の機能構成と、同制御装置を備える内燃機関の概略構成とを示す図。 機関回転速度及び機関負荷率とピストンの温度との関係を示す温度マップ。 各運転領域での機関運転の実行頻度を表すグラフ。 各運転領域ゾーンの範囲を説明するグラフ。 オイルジェットの作動の停止条件を変更するための処理手順を説明するフローチャート。 オイルジェットの作動を制御するための処理手順を説明するフローチャート。 運転領域ゾーンでの機関運転の実行頻度を表すグラフ。

以下、内燃機関の制御装置の一実施形態を図１〜図７に従って説明する。
図１には、本実施形態の制御装置５０を備える内燃機関１０が図示されている。図１に示すように、内燃機関１０は、複数の気筒２１（図１では１つのみ図示）を有しており、各気筒２１内ではピストン２２が往復動するようになっている。これら各ピストン２２は、コネクティングロッド２３を介してクランク軸２４に連結されている。気筒２１内におけるピストン２２よりも上方域は燃焼室２５となっている。そして、各燃焼室２５では、吸気通路２６を介して導入された吸入空気と燃料噴射弁２７から噴射された燃料とを含む混合気が燃焼される。こうした混合気の燃焼によって各燃焼室２５で生じた排気は、排気通路２８に排出される。なお、ピストン２２のうち、燃焼室２５を区画する面、すなわち図中上面のことを「頂面２２ａ」ともいう。

また、内燃機関１０には、内燃機関１０内でオイルを循環させるべく作動するオイル供給装置３０が設けられている。オイル供給装置３０は、内燃機関１０のオイルパン内からオイルを汲み上げるオイルポンプ３１と、オイルポンプ３１におけるオイルの吐出圧を調整するオイル制御バルブ３２とを有している。オイルポンプ３１から吐出されるオイルは、メインギャラリ及びサブギャラリ３５に供給される。

なお、サブギャラリ３５には、ジェット用オイル供給路３６を介してオイルジェット３８が接続されている。オイルジェット３８は、ピストン２２の裏面に向けてオイルを噴射するものである。ジェット用オイル供給路３６には、機械式の調整弁３７が設けられている。この調整弁３７は、調整弁３７よりもサブギャラリ３５側の油圧から調整弁３７よりもオイルジェット３８側の油圧を減じた差である油圧差が所定圧以上であるときには開弁する一方、当該油圧差が所定圧未満であるときには閉弁するように構成されている。

そして、調整弁３７が開弁しているときには、サブギャラリ３５からジェット用オイル供給路３６を介してオイルがオイルジェット３８に供給され、オイルジェット３８からオイルがピストン２２に向けて噴射される。一方、調整弁３７が閉弁しているときには、サブギャラリ３５からジェット用オイル供給路３６を介したオイルジェット３８へのオイルの供給が停止されるため、オイルジェット３８のオイル噴射が停止される。すなわち、本実施形態では、サブギャラリ３５内の油圧、すなわちオイルポンプ３１からのオイルの吐出圧を制御することにより、オイルジェット３８のオイル噴射の実行又は停止を制御することができる。

次に、図１を参照し、本実施形態の制御装置５０について説明する。
制御装置５０には、クランク角センサ１０１などの各種のセンサから信号が入力されるようになっている。クランク角センサ１０１は、クランク軸２４の回転速度である機関回転速度ＮＥを検出し、検出した機関回転速度ＮＥに応じた信号を出力する。

制御装置５０は、機関運転中においてピストン２２の頂面２２ａへのデポジットの堆積を抑制するための機能部として、記憶部５１、領域頻度取得部５２、ゾーン頻度取得部５３、判定部５４及びジェット制御部５５を有している。

記憶部５１は、機関回転速度ＮＥ及び機関負荷率ＫＬと、ピストン２２の頂面２２ａの温度であるピストン温度ＴＭＰｐとの関係を表す温度マップを記憶している。機関負荷率ＫＬとは、機関回転速度ＮＥに対応した吸入空気量の最大値に対する現在の吸入空気量の割合を示す値である。そのため、吸入空気量がその最大値と等しい場合、機関負荷率ＫＬが「１００％」となる。

図２には、機関回転速度ＮＥ及び機関負荷率ＫＬとピストン温度ＴＭＰｐとの関係を表す温度マップの一例が図示されている。この温度マップは、以下に示す条件が成立しているときにおける、機関回転速度ＮＥ及び機関負荷率ＫＬとピストン温度ＴＭＰｐとの関係を表している。
・吸気通路２６を流れる吸入空気の温度である吸入空気温Ｔａｉｒが基準吸入空気温Ｔａｉｒｍａｐであること。
・機関冷却水の温度である冷却水温Ｔｗｔｒが基準冷却水温Ｔｗｔｒｍａｐであること。
・内燃機関１０内を循環するオイルの温度であるオイル温度Ｔｏｉｌが基準オイル温度Ｔｏｉｌｍａｐであること。

図２に示す温度マップには、複数の等温度線Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４，Ｌ５，Ｌ６，Ｌ７，Ｌ８，Ｌ９が表されている。第１の等温度線Ｌ１は、ピストン温度ＴＭＰｐが第１の温度ＴＭＰｐ１となるときの機関回転速度ＮＥ及び機関負荷率ＫＬを示す点を繋いだ線である。第２の等温度線Ｌ２は、ピストン温度ＴＭＰｐが第１の温度ＴＭＰｐ１よりも高い第２の温度ＴＭＰｐ２となるときの機関回転速度ＮＥ及び機関負荷率ＫＬを示す点を繋いだ線である。第３の等温度線Ｌ３は、ピストン温度ＴＭＰｐが第２の温度ＴＭＰｐ２よりも高い第３の温度ＴＭＰｐ３となるときの機関回転速度ＮＥ及び機関負荷率ＫＬを示す点を繋いだ線である。第４の等温度線Ｌ４は、ピストン温度ＴＭＰｐが第３の温度ＴＭＰｐ３よりも高い第４の温度ＴＭＰｐ４となるときの機関回転速度ＮＥ及び機関負荷率ＫＬを示す点を繋いだ線である。第５の等温度線Ｌ５は、ピストン温度ＴＭＰｐが第４の温度ＴＭＰｐ４よりも高い第５の温度ＴＭＰｐ５となるときの機関回転速度ＮＥ及び機関負荷率ＫＬを示す点を繋いだ線である。第６の等温度線Ｌ６は、ピストン温度ＴＭＰｐが第５の温度ＴＭＰｐ５よりも低い第６の温度ＴＭＰｐ６となるときの機関回転速度ＮＥ及び機関負荷率ＫＬを示す点を繋いだ線である。第７の等温度線Ｌ７は、ピストン温度ＴＭＰｐが第６の温度ＴＭＰｐ６よりも高い第７の温度ＴＭＰｐ７となるときの機関回転速度ＮＥ及び機関負荷率ＫＬを示す点を繋いだ線である。第８の等温度線Ｌ８は、ピストン温度ＴＭＰｐが第７の温度ＴＭＰｐ７よりも高い第８の温度ＴＭＰｐ８となるときの機関回転速度ＮＥ及び機関負荷率ＫＬを示す点を繋いだ線である。第９の等温度線Ｌ９は、ピストン温度ＴＭＰｐが第２の温度ＴＭＰｐ２よりも低い第９の温度ＴＭＰｐ９となるときの機関回転速度ＮＥ及び機関負荷率ＫＬを示す点を繋いだ線である。

図１に戻り、領域頻度取得部５２は、機関回転速度ＮＥ及び機関負荷率ＫＬから定まる運転領域での機関運転の実行頻度である領域実行頻度Ｆｒを運転領域毎に監視して取得する。

図３には、各運転領域Ｒにおける領域実行頻度Ｆｒが図示されている。図３では、破線で区画された領域が１つの運転領域Ｒとして表されている。また、図３では、各運転領域Ｒにおける領域実行頻度Ｆｒの高さがドットの密度によって表されている。すなわち、ドットの密度の高い運転領域Ｒにおける領域実行頻度Ｆｒは、ドットの密度の低い運転領域Ｒにおける領域実行頻度Ｆｒよりも高い。そのため、ドットが施されていない運転領域Ｒにおける領域実行頻度Ｆｒは「０」であるということができる。また、ドットの密度が非常に高く、黒塗りされている運転領域Ｒにおける領域実行頻度Ｆｒは非常に高いということができる。

なお、領域頻度取得部５２は、運転領域Ｒにおける領域実行頻度Ｆｒとして、例えば、運転領域Ｒでの機関運転の実行時間の合計を取得している。
図１に戻り、ゾーン頻度取得部５３は、運転領域ゾーンＺ１，Ｚ２，Ｚ３，Ｚ４毎に、運転領域ゾーンＺ１〜Ｚ４での機関運転の実行頻度であるゾーン実行頻度Ｆｚを取得する。

図３及び図４を参照し、運転領域ゾーンＺ１〜Ｚ４について説明する。すなわち、図４に破線で示すように、内燃機関１０の運転領域は、複数の運転領域ゾーンＺ１〜Ｚ４に区分けされている。各運転領域ゾーンＺ１〜Ｚ４は、図３に示した各運転領域Ｒのうちの少なくとも１つの運転領域Ｒを含んでいる。

図４に示すように、各運転領域ゾーンＺ１〜Ｚ４のうちの第１の運転領域ゾーンＺ１は、機関回転速度ＮＥが第１の回転速度ＮＥ１未満となるとともに、機関負荷率ＫＬが第２の負荷率ＫＬ２未満となるゾーンである。つまり、機関回転速度ＮＥが第１の回転速度ＮＥ１未満となる機関回転速度ＮＥの範囲が、「第１の速度範囲」の一例に相当する。また、機関負荷率ＫＬが第２の負荷率ＫＬ２未満となる機関負荷率ＫＬの範囲が、「第１の負荷率範囲」の一例に相当する。

各運転領域ゾーンＺ１〜Ｚ４のうちの第２の運転領域ゾーンＺ２は、機関回転速度ＮＥが第１の回転速度ＮＥ１以上、且つ、第４の回転速度ＮＥ４未満となるとともに、機関負荷率ＫＬが第１の負荷率ＫＬ１未満となるゾーンである。第４の回転速度ＮＥ４は第１の回転速度ＮＥ１よりも大きい値であり、第１の負荷率ＫＬ１は第２の負荷率ＫＬ２よりも小さい値である。つまり、機関回転速度ＮＥが第１の回転速度ＮＥ１以上、且つ、第４の回転速度ＮＥ４未満となる機関回転速度ＮＥの範囲が、「第２の速度範囲」の一例に相当する。また、機関負荷率ＫＬが第１の負荷率ＫＬ１未満となる機関負荷率ＫＬの範囲が、「第２の負荷率範囲」の一例に相当する。

各運転領域ゾーンＺ１〜Ｚ４のうちの第３の運転領域ゾーンＺ３は、機関回転速度ＮＥが第１の回転速度ＮＥ１以上、且つ、第４の回転速度ＮＥ４未満となるとともに、機関負荷率ＫＬが第１の負荷率ＫＬ１以上、且つ、第２の負荷率ＫＬ２未満となるゾーンである。

各運転領域ゾーンＺ１〜Ｚ４のうちの第４の運転領域ゾーンＺ４は、機関回転速度ＮＥが第２の回転速度ＮＥ２未満となるとともに、機関負荷率ＫＬが第２の負荷率ＫＬ２以上、且つ、第３の負荷率ＫＬ３未満となるゾーンである。第３の負荷率ＫＬ３は、第２の負荷率ＫＬ２よりも大きい値である。

図１に戻り、ゾーン頻度取得部５３は、運転領域ゾーンＺ１〜Ｚ４を構成する各運転領域Ｒにおける領域実行頻度Ｆｒの合計を運転領域ゾーンＺ１〜Ｚ４におけるゾーン実行頻度Ｆｚとして算出する。

判定部５４は、ゾーン頻度取得部５３によって取得されたゾーン実行頻度Ｆｚが頻度判定値ＦｚＴｈ以上であるか否かを判定する。
ジェット制御部５５は、内燃機関１０の運転領域に応じてオイルジェット３８の作動を制御する。すなわち、ジェット制御部５５は、基準停止条件が成立しているときにはオイルジェット３８のオイル噴射を停止させる。図４にあっては、基準停止条件が成立する場合における運転領域が一点鎖線で囲まれている。基準停止条件は、機関回転速度ＮＥが判定速度以下であること、及び、機関負荷率ＫＬが判定負荷率以下であることの双方を含んでいる。図４に示す例では、判定速度は第３の回転速度ＮＥ３であり、判定負荷率は第２の負荷率ＫＬ２である。なお、第３の回転速度ＮＥ３は、第２の回転速度ＮＥ２よりも大きく、且つ、第４の回転速度ＮＥ４よりも小さい。

機関回転速度ＮＥが判定速度以下であり、且つ、機関負荷率ＫＬが判定負荷率以下であるときには、気筒２１内での燃焼に供される燃料の量が少ないため、気筒２１内での燃料の燃焼によって生じる発熱量が少ない。このように発熱量の少ない状況下でオイルジェット３８のオイル噴射を実行させると、ピストン２２の頂面２２ａにデポジットが堆積しやすいピストン温度ＴＭＰｐの範囲である所定の温度範囲までピストン温度ＴＭＰｐが低下するおそれがある。そのため、ジェット制御部５５は、基準停止条件が成立しているときには、オイルジェット３８のオイル噴射を停止させる。

なお、本実施形態では、ジェット制御部５５は、基準停止条件が成立していないときでもオイルジェット３８のオイル噴射を停止させることがある。すなわち、ゾーン実行頻度Ｆｚが頻度判定値ＦｚＴｈ以上となる運転領域ゾーンでの機関運転が行われているときには、ジェット制御部５５は、基準停止条件が成立しているか否かに拘わらず、オイルジェット３８のオイル噴射を停止させる。

次に、図５を参照し、オイルジェット３８のオイル噴射の停止条件を変更する際の処理手順について説明する。なお、図５に示す一連の処理は、一定の期間毎（例えば、数ヶ月毎）に実行される。

まずはじめにステップＳ１１において、領域頻度取得部５２によって取得された各運転領域Ｒにおける領域実行頻度Ｆｒが読み出される。そして、次のステップＳ１２では、ゾーン頻度取得部５３によって、各運転領域ゾーンＺ１〜Ｚ４におけるゾーン実行頻度Ｆｚの計算が行われる。すなわち、ゾーン頻度取得部５３は、第１の運転領域ゾーンＺ１を構成する各運転領域Ｒにおける領域実行頻度Ｆｒの合計を第１の運転領域ゾーンＺ１におけるゾーン実行頻度Ｆｚとして算出する。また、ゾーン頻度取得部５３は、第２の運転領域ゾーンＺ２を構成する各運転領域Ｒにおける領域実行頻度Ｆｒの合計を第２の運転領域ゾーンＺ２におけるゾーン実行頻度Ｆｚとして算出する。また、ゾーン頻度取得部５３は、第３の運転領域ゾーンＺ３を構成する各運転領域Ｒにおける領域実行頻度Ｆｒの合計を第３の運転領域ゾーンＺ３におけるゾーン実行頻度Ｆｚとして算出する。また、ゾーン頻度取得部５３は、第４の運転領域ゾーンＺ４を構成する各運転領域Ｒにおける領域実行頻度Ｆｒの合計を第４の運転領域ゾーンＺ４におけるゾーン実行頻度Ｆｚとして算出する。

各運転領域ゾーンＺ１〜Ｚ４におけるゾーン実行頻度Ｆｚの計算が完了すると、処理が次のステップＳ１３に移行される。ステップＳ１３において、判定部５４によって、各運転領域ゾーンＺ１〜Ｚ４におけるゾーン実行頻度Ｆｚと頻度判定値ＦｚＴｈとの比較処理が実施される。すなわち、判定部５４は、ゾーン実行頻度Ｆｚが頻度判定値ＦｚＴｈ以上であるか否かの判定を運転領域ゾーンＺ１〜Ｚ４毎に行う。本実施形態では、頻度判定値ＦｚＴｈは、運転領域ゾーンＺ１〜Ｚ４毎に設定されている。そのため、例えば、判定部５４は、第１の運転領域ゾーンＺ１におけるゾーン実行頻度Ｆｚが第１の運転領域ゾーンＺ１用の頻度判定値ＦｚＴｈ以上であるか否かを判定する。

ここで、ピストン２２の頂面２２ａへのデポジットの堆積のしやすさは、ピストン温度ＴＭＰｐとある程度相関する。すなわち、上述したようにピストン温度ＴＭＰｐが上記所定の温度範囲の値であるときには、ピストン２２にデポジットが堆積しやすい。そして、ピストン温度ＴＭＰｐが所定の温度範囲外の値である場合、ピストン温度ＴＭＰｐが所定の温度範囲から離れるほど、ピストン２２にデポジットが堆積しにくい。

また、図２に示すマップを用いて説明したように、ピストン温度ＴＭＰｐは、機関回転速度ＮＥ及び機関負荷率ＫＬに応じた値に収束する。運転領域ゾーンＺ１〜Ｚ４は、機関回転速度ＮＥ及び機関負荷率ＫＬを基に定められた運転領域のゾーンである。そのため、例えば第１の運転領域ゾーンＺ１の運転領域で機関運転が行われている場合、第１の運転領域ゾーンＺ１を構成する各運転領域のうち、一の運転領域での機関運転が行われているときと、一の運転領域とは別の運転領域での機関運転が行われているときとで、ピストン２２におけるデポジットの堆積量の変化態様の相違はあまりない。つまり、各運転領域ゾーンＺ１〜Ｚ４の中には、機関運転時にピストン２２にデポジットが堆積しやすい運転領域ゾーンと、機関運転時にピストン２２にデポジットが堆積しにくい運転領域ゾーンとが存在している。したがって、機関運転が行われる運転領域ゾーンＺ１〜Ｚ４を基に、ピストン２２におけるデポジットの堆積量の変化態様を推測することができる。

そこで、本実施形態では、機関運転時にピストン２２にデポジットが堆積しやすい運転領域ゾーンに対する頻度判定値ＦｚＴｈが、機関運転時にピストン２２にデポジットが堆積しにくい運転領域ゾーンに対する頻度判定値ＦｚＴｈよりも小さい値に設定されている。仮に第１の運転領域ゾーンＺ１が第２の運転領域ゾーンＺ２よりも機関運転時にピストン２２にデポジットが堆積しやすいゾーンであるとすると、第１の運転領域ゾーンＺ１用の頻度判定値ＦｚＴｈは、第２の運転領域ゾーンＺ２用の頻度判定値ＦｚＴｈよりも小さい。

図５に戻り、比較処理の実施が終了すると、処理が次のステップＳ１４に移行される。そして、ステップＳ１４において、判定部５４によって、各運転領域ゾーンＺ１〜Ｚ４の中に、ゾーン実行頻度Ｆｚが頻度判定値ＦｚＴｈ以上となる運転領域ゾーンがあるか否かの判定が行われる。そして、何れの運転領域ゾーンＺ１〜Ｚ４でも、ゾーン実行頻度Ｆｚが頻度判定値ＦｚＴｈ未満である場合（Ｓ１４：ＮＯ）、図５に示す一連の処理の実施が終了される。すなわち、オイルジェット３８のオイル噴射を停止させるための停止条件は変更されない。

一方、各運転領域ゾーンＺ１〜Ｚ４の中に、ゾーン実行頻度Ｆｚが頻度判定値ＦｚＴｈ以上となる運転領域ゾーンが存在する場合（Ｓ１４：ＹＥＳ）、処理が次のステップＳ１５に移行される。ステップＳ１５において、オイルジェット３８のオイル噴射を停止させるための条件である停止条件が変更される。すなわち、ゾーン実行頻度Ｆｚが頻度判定値ＦｚＴｈ以上となった運転領域ゾーンのことを特定の運転領域ゾーンとした場合、基準停止条件が成立していること、及び、特定の運転領域ゾーンに含まれる運転領域で機関運転が行われていることのうちの少なくとも一方が成立しているときにはオイルジェット３８のオイル噴射が停止されるように、停止条件が変更される。その後、図５に示す一連の処理の実施が終了される。

次に、図６を参照し、オイルジェット３８の作動を制御するための処理手順について説明する。図６に示す一連の処理は、ジェット制御部５５によって、予め設定された制御サイクル毎に実行される。

まずはじめに、ステップＳ２１において、上記の停止条件が成立しているか否かの判定が行われる。停止条件が成立していない場合（Ｓ２１：ＮＯ）、処理が次のステップＳ２２に移行される。ステップＳ２２において、オイルジェット３８が作動される。すなわち、オイルジェット３８からオイルが噴射されるように、オイルポンプ３１から吐出されるオイルの圧力が調整される。その後、図６に示す一連の処理の実施が終了される。

一方、ステップＳ２１において、停止条件が成立している場合（ＹＥＳ）、処理が次のステップＳ２３に移行される。ステップＳ２３において、オイルジェット３８の作動が停止される。すなわち、オイルジェット３８のオイル噴射が停止されるように、オイルポンプ３１から吐出されるオイルの圧力が調整される。その後、図６に示す一連の処理の実施が終了される。

次に、図７を参照し、本実施形態の作用及び効果について説明する。
本実施形態では、機関運転が行われているときには、各運転領域Ｒにおける領域実行頻度Ｆｒが取得される。そして、こうした領域実行頻度Ｆｒの取得がある程度の期間行われると、各運転領域ゾーンＺ１〜Ｚ４におけるゾーン実行頻度Ｆｚが計算される。すると、計算したゾーン実行頻度Ｆｚが頻度判定値ＦｚＴｈ以上であるか否かの判定が運転領域ゾーンＺ１〜Ｚ４毎に行われる。ゾーン実行頻度Ｆｚが頻度判定値ＦｚＴｈ以上となる運転領域ゾーンが存在する場合、当該運転領域ゾーンでの機関運転の実行頻度が高く、すなわちピストン温度ＴＭＰｐが所定の温度範囲の値となる機会が多く、ピストン２２におけるデポジットの堆積量が多い可能性があると判断できる。そのため、ゾーン実行頻度Ｆｚが頻度判定値ＦｚＴｈ以上となる運転領域ゾーンでの機関運転が行われるときには、上記基準停止条件が成立しているか否かに拘わらず、オイルジェット３８のオイル噴射が停止される。

図７に示す例では、第４の運転領域ゾーンＺ４におけるゾーン実行頻度Ｆｚが、他の運転領域ゾーンＺ１〜Ｚ３におけるゾーン実行頻度Ｆｚよりも高い。この場合、第４の運転領域ゾーンＺ４におけるゾーン実行頻度Ｆｚが第４の運転領域ゾーンＺ４用の頻度判定値ＦｚＴｈ以上になることがある。第４の運転領域ゾーンＺ４での機関運転が行われる場合、基準停止条件は成立しない。しかし、第４の運転領域ゾーンＺ４におけるゾーン実行頻度Ｆｚが第４の運転領域ゾーンＺ４用の頻度判定値ＦｚＴｈ以上である場合、第４の運転領域ゾーンＺ４での機関運転が行われるときには、上記基準停止条件が成立していなくても、オイルジェット３８のオイル噴射が停止される。

その結果、ピストン２２の温度の低下が抑制され、実際のピストン２２の温度が所定の温度範囲内に入り込みにくくなる。これにより、実際のピストン２２の温度が所定の温度範囲内の値になる機会の増大が抑制されるため、ピストン２２におけるデポジットの堆積量の増大を抑制することができる。

したがって、ある運転領域での機関運転の実行頻度が極端に高い場合であってもピストン２２におけるデポジットの堆積量の増大を抑制することができる。
上記実施形態は、以下のように変更して実施することができる。上記実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。

・上記実施形態では、各運転領域ゾーンＺ１〜Ｚ４における、機関回転速度ＮＥの範囲及び機関負荷率ＫＬの範囲は予め設定されている。しかし、これに限らず、機関回転速度ＮＥ及び機関負荷率ＫＬ以外のピストン２２の温度を左右するパラメータを用い、運転領域ゾーンＺ１〜Ｚ４における、機関回転速度ＮＥの範囲及び機関負荷率ＫＬの範囲を補正するようにしてもよい。

・区画される運転領域ゾーンの数は、「２」以上の整数であれば「４」以外の他の整数（例えば、６）であってもよい。

１０…内燃機関、２１…気筒、２２…ピストン、３８…オイルジェット、５０…制御装置、５３…ゾーン頻度取得部、５４…判定部、５５…ジェット制御部。

Claims (1)

1. 気筒内のピストンに向けてオイルを噴射するオイルジェットを備える内燃機関に適用され、前記内燃機関の運転領域に応じて前記オイルジェットの作動を制御する内燃機関の制御装置において、
   前記内燃機関の運転領域が複数の運転領域ゾーンに区分けされており、前記各運転領域ゾーンのうち、第１の運転領域ゾーンは、機関回転速度が第１の速度範囲内の値となり、且つ、機関負荷率が第１の負荷率範囲内の値となるゾーンであり、第２の運転領域ゾーンは、機関回転速度が第２の速度範囲内の値となり、且つ、機関負荷率が第２の負荷率範囲内の値となるゾーンであり、
   前記運転領域ゾーン毎に、同運転領域ゾーンでの機関運転の実行頻度を取得するゾーン頻度取得部と、
   前記ゾーン頻度取得部によって取得された前記実行頻度が頻度判定値以上であるか否かの判定を、前記運転領域ゾーン毎に行う判定部と、
   前記実行頻度が前記頻度判定値以上となる前記運転領域ゾーンで機関運転が行われるときには、前記オイルジェットのオイル噴射を停止させるジェット制御部と、を備え、
   前記頻度判定値は前記運転領域ゾーン毎に設定されており、機関運転時に前記ピストンにデポジットが堆積しやすい前記運転領域ゾーンに対する前記頻度判定値が、機関運転時に前記ピストンにデポジットが堆積しにくい前記運転領域ゾーンに対する前記頻度判定値よりも小さい値に設定される
   ことを特徴とする内燃機関の制御装置。

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