(57)【要約】【課題】オイルジェットによるオイル噴射量の増加を利用することなく、又はオイル噴射量の増加だけに頼ることなく、ピストン打音の発生を抑制できるようにした内燃機関の制御装置を提供する。【解決手段】制御装置５０は、内燃機関１０を制御する。内燃機関１０は、気筒内１２を往復移動するピストン１４を備え、エンジン冷却水温度Ｔｗ及びエンジン潤滑油温度Ｔｏを検出可能である。制御装置５０は、エンジン冷却水温度Ｔｗとエンジン潤滑油温度Ｔｏとの温度差（油水温差）が閾値Ｔ１以上である場合に、エンジン要求出力Ｐｅｒに応じて特定されるエンジン回転速度Ｅｓｔと比べて高く又は低くなるようにエンジン回転速度Ｅｓを制御する。【選択図】図５
2020008010.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
気筒内を往復移動するピストンを備え、エンジン冷却水温度及びエンジン潤滑油温度を検出可能な内燃機関の制御装置であって、
前記制御装置は、前記エンジン冷却水温度と前記エンジン潤滑油温度との温度差が閾値以上である場合に、エンジン要求出力に応じて特定されるエンジン回転速度と比べて高く又は低くなるようにエンジン回転速度を制御する
ことを特徴とする内燃機関の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、内燃機関の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、特許文献１には、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のオイルジェット装置が開示されている。このオイルジェット装置では、冷却水温度と潤滑油温度との差（油水温差）が所定の閾値以上である場合には、シリンダボア内壁面とピストンとの隙間が大きくなってピストン打音（ピストンの首振り現象に伴う打音）が大きくなる可能性があると判断される。そして、この場合には、オイルジェットによるオイルの噴射が行われる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−０５９４６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献１に記載のピストン打音の対策は、オイルジェットによるオイルの噴射を利用するものである。特許文献１に記載のようにオイルの噴射を行ったり、或いは、オイル噴射量を増やしたりすると、内燃機関の燃費の悪化を伴うことになる。
【０００５】
本発明は、上述のような課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、オイルジェットによるオイル噴射量の増加（オイルジェットの作動停止から作動実行への切り替えを含む）を利用することなく、又は、オイル噴射量の増加だけに頼ることなく、ピストン打音の発生を抑制できるようにした内燃機関の制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る内燃機関の制御装置は、内燃機関を制御する。前記内燃機関は、気筒内を往復移動するピストンを備え、かつ、エンジン冷却水温度及びエンジン潤滑油温度を検出可能である。前記制御装置は、前記エンジン冷却水温度と前記エンジン潤滑油温度との温度差が閾値以上である場合に、エンジン要求出力に応じて特定されるエンジン回転速度と比べて高く又は低くなるようにエンジン回転速度を制御する。
【発明の効果】
【０００７】
本件発明者は、鋭意研究により、エンジン冷却水温度とエンジン潤滑油温度との温度差（油水温差）が大きいと、ピストンが吸気行程中に反スラスト側においてシリンダボアと繰り返し衝突する現象（ピストンの首振り現象）が存在することを見出した。この現象は、ピストン打音に繋がる振動が発生する一因となると考えられる。そして、本件発明者は、上記現象は、ピストンに作用する慣性力、筒内圧、及びピストンとシリンダボアとの間の摩擦力がほぼ均衡状態にある場合に、そのバランスの僅かなずれに起因して生じる現象であることを見出した。
【０００８】
本発明によれば、油水温差が閾値以上である場合には、エンジン要求出力に応じて特定されるエンジン回転速度と比べて高く又は低くなるようにエンジン回転速度が制御される。その結果、エンジン回転速度を下げた場合にはピストンの慣性力が減少し、一方、エンジン回転速度を上げた場合には慣性力が増加する。本発明によって慣性力を減少又は増加させることにより、慣性力、筒内圧及び摩擦力の上記均衡を崩して上記現象を抑制することができる。これにより、ピストンの挙動を安定させることができるので、ピストン打音の発生を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施の形態１のシステム構成を説明するための図である。
【図２】吸気行程の前半においてピストンに作用する力を示す概念図である。
【図３】吸気行程の前半におけるピストンの首振り現象を説明するための概念図である。
【図４】ピストンのスカート部に生じる歪の実測結果の一例を示す図である。
【図５】本発明の実施の形態１に係るピストン打音抑制制御に関する処理のルーチンを示すフローチャートである。
【図６】油水温差の閾値Ｔ１の導出手法の一例を説明するためのグラフである。
【図７】本発明の実施の形態２に係るピストン打音抑制制御の動作を表したタイムチャートである。
【図８】本発明の実施の形態２に係るピストン打音抑制制御に関する処理のルーチンを示すフローチャートである。
【図９】本発明の実施の形態３に係るピストン打音抑制制御に関する処理のルーチンを示すフローチャートである。
【図１０】本発明の実施の形態４に係るピストン打音抑制制御の動作を表したタイムチャートである。
【図１１】本発明の実施の形態４に係るピストン打音抑制制御に関する処理のルーチンを示すフローチャートである。
【図１２】本発明の参考例としてのピストン打音抑制制御に関する処理のルーチンを示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に説明される各実施の形態において、各図において共通する要素には、同一の符号を付して重複する説明を省略又は簡略する。また、以下に示す各実施の形態において各要素の個数、数量、量、範囲等の数に言及した場合、特に明示した場合や原理的に明らかにその数に特定される場合を除いて、その言及した数に、この発明が限定されるものではない。また、以下に示す実施の形態において説明する構造やステップ等は、特に明示した場合や明らかに原理的にそれに特定される場合を除いて、この発明に必ずしも必須のものではない。
【００１１】
１．実施の形態１
まず、図１〜図６を参照して、本発明の実施の形態１について説明する。
【００１２】
１−１．システム構成の例
図１は、本発明の実施の形態１のシステム構成を説明するための図である。図１に示すシステムは、内燃機関（例えば、火花点火式エンジン）１０を備えている。内燃機関１０は、一例として、直列４気筒エンジンであるものとする。
【００１３】
内燃機関１０の各気筒１２には、ピストン１４が配置されている。ピストン１４は、気筒１２の内部を往復移動する。内燃機関１０の吸気通路１６の入口付近には、吸入空気流量に応じた信号を出力するエアフローセンサ１８が設けられている。エアフローセンサ１８よりも下流側の吸気通路１６には、電子制御式のスロットルバルブ２０が配置されている。
【００１４】
また、内燃機関１０は、気筒１２毎に、燃料噴射弁２２、及び点火装置の点火プラグ２４を備えている。さらに、内燃機関１０は、オイルジェット２６を備えている。オイルジェット２６には、図示省略するオイルポンプによって圧送されるエンジン潤滑油（以下、単に「オイル」とも称する）が供給される。オイルジェット２６は、気筒１２毎に配置された噴射ノズル２８を備えている。各噴射ノズル２８は、ピストン１４（より詳細には、ピストン１４の裏面）及びシリンダボア内壁面３０に向けてオイルを噴射するために設けられている。オイルジェット２６によりオイルをピストン１４に供給することで、ピストン１４の冷却を行うことができる。
【００１５】
内燃機関１０は、オイルジェット２６へのオイルの供給流量を可変とするアクチュエータの一例として、ＯＣＶ（Oil Control Valve）３２を備えている。ＯＣＶ３２は、一例として電磁式であり、後述の制御装置５０からの指令に基づいて開閉される。このような構成によれば、ＯＣＶ３２の開度又は開弁時間を連続的に変更することにより、オイルジェット２６によるオイルの噴射量を連続的に変更することができる。
【００１６】
また、内燃機関１０には、クランク角度、エンジン冷却水温度（以下、単に「水温」と略する）Ｔｗ及びエンジン潤滑油温度（以下、単に「油温」と略する）Ｔｏに応じた信号をそれぞれ出力するクランク角センサ３４、水温センサ３６及び油温センサ３８が取り付けられている。さらに、内燃機関１０には、無段変速機（ＣＶＴ）４０が組み合わされている。
【００１７】
本実施形態のシステムは、内燃機関１０及びＣＶＴ４０を制御するための制御装置５０を備えている。制御装置５０は、少なくとも１つのプロセッサと少なくとも１つのメモリと入出力インターフェースとを有するＥＣＵ（Electronic Control Unit）である。入出力インターフェースは、内燃機関１０に搭載された各種センサからセンサ信号を取り込むとともに、内燃機関１０及びＣＶＴ４０の運転を制御するための各種アクチュエータに対して操作信号を出力する。上記の各種センサは、エアフローセンサ１８、クランク角センサ３４、水温センサ３６及び油温センサ３８を含む。制御装置５０は、クランク角センサ３４からの信号を用いてエンジン回転速度Ｅｓを算出できる。また、上記の各種アクチュエータは、上述したスロットルバルブ２０、燃料噴射弁２２、上記点火装置、及び変速比を制御するためのＣＶＴ４０のアクチュエータ（図示省略）を含む。
【００１８】
制御装置５０のメモリには、内燃機関１０及びＣＶＴ４０の制御のための各種のプログラムや各種のデータ（マップを含む）が記憶されている。メモリに記憶されているプログラムがプロセッサで実行されることで、制御装置５０の様々な機能が実現される。なお、制御装置５０は、複数のＥＣＵから構成されていてもよい。
【００１９】
１−２．ピストン打音抑制制御
内燃機関の暖機運転中には、水温Ｔｗの上昇に伴い、シリンダライナの温度が上昇する。その結果、シリンダライナの熱膨張量がピストンの熱膨張量に比べて大きくなり、シリンダボア内壁面とピストンとの隙間が大きくなる。これにより、ピストン打音（より詳細には、ピストンの首振り現象に伴う打音）が大きくなる傾向にある。
【００２０】
ピストン・クランク機構において往復運動を行うピストンには、コンロッドの傾きに起因して、ピストン側面をシリンダボア内壁面に押し付ける力（いわゆる、サイドスラスト（側圧力））が作用する。シリンダボア内壁面においてサイドスラストを受ける側は「スラスト側」と称され、その反対側は「反スラスト側」と称される。ピストン打音に関し、一般的には、膨張行程中にスラスト側において行われるピストンの首振り現象（いわゆる、ピストンスラップ）が起振源となり、エンジンブロック振動を発生させて放射音を生じさせたり、又は車両に伝達して異音を生じさせたりすることが知られている。したがって、暖機過程のピストン打音に関する従来の対策は、膨張行程におけるスラスト側で生じるピストンとシリンダボアとの衝突に着目してなされてきた。
【００２１】
１−２−１．吸気行程中に反スラスト側で生じるピストンとシリンダボアとの衝突
本件発明者は、鋭意研究により、水温Ｔｗと油温Ｔｏとの差（以下、「油水温差」とも称する）が大きくなる暖機過程においては、ピストン（ピストンスカート）が吸気行程中に反スラスト側においてシリンダボアと繰り返し衝突する現象が存在することを見出した。この現象も、ピストン打音に繋がる振動が発生する一因となると考えられる。付け加えると、直列４気筒エンジンでは、これまで問題としてきた上述の膨張行程の振動に対し、他の気筒の吸気行程において上記現象に由来して生じる振動が重畳している可能性もある。
【００２２】
次に、図２〜図４を参照して、上述の現象（吸気行程中に反スラスト側で生じるピストンとシリンダボアとの衝突）について、より詳細に説明する。図２は、吸気行程の前半においてピストン１４に作用する力を示す概念図である。なお、シリンダボア内壁面３０に関し、図２中に「Ｔｈ」と付された側は、膨張行程（圧縮上死点直後）においてサイドスラストが作用する「スラスト側」に相当し、「ＡＴｈ」と付された側は、その反対側である「反スラスト側」に相当する。
【００２３】
図２に示すように、筒内圧（負圧）に基づく力は上向き（上死点側）に作用する。吸気行程の前半には、ピストン１４は下降し、かつ、加速している。このため、ピストン１４の慣性力も上向きに作用する。また、シリンダボア内壁面３０との間でピストン１４に作用する摩擦力（フリクション）についても、ピストン１４の下降中であるため、上向きに作用する。ピストンピン１４ａの中心位置には、これら３つの力の合力に対するコンロッド反力が作用する。そして、このコンロッド反力の反スラスト（ＡＴｈ）方向成分が、図２に示すように「側圧力」としてピストン１４に作用する。
【００２４】
図３は、吸気行程の前半におけるピストン１４の首振り現象を説明するための概念図である。ピストン１４のように一般的なプロフィールのピストンスカートを有するピストンの場合、吸気行程中に上記「側圧力」が作用するピストンピン１４ａの中心位置は、最初にシリンダボア内壁面３０と接触するピストン最大径位置（基本径位置）よりも上方にある。このため、この側圧力が反スラスト方向に作用すると、図３に示すように時計回りのモーメントが発生し、ピストン１４が時計回りに回転しようとする。その一方で、上記摩擦力は上方向に作用するため、この摩擦力は、上記とは逆にピストン１４が反時計回りに回転しようとするモーメントを発生させる。これらの２つのモーメントが均衡していると、ピストン１４がシリンダボアに繰り返し衝突する現象（挙動）が発生する。
【００２５】
図４は、ピストン１４のスカート部に生じる歪［με］の実測結果の一例を示す図である。図４に結果を示す試験は、油水温差（Ｔｗ−Ｔｏ）が所定の閾値Ｔ１以上となる内燃機関１０の暖機運転中において、エンジン回転速度Ｅｓ及びエンジン負荷Ｅｌが所定の基準範囲内に収まっている状況下で行われたものである。図４には、反スラスト側かつピストンスカートの裏側の３点を対象として測定されたスカート歪の３つの波形の例が示されている。図４の横軸はクランク角度である。図４より、吸気行程の前半（０〜９０°ＣＡ）において、ピストン１４がシリンダボアに対して繰り返し衝突する現象（挙動）が発生していることが見て取れる。
【００２６】
１−２−２．ピストン打音抑制制御の概要
本件発明者は、上記現象（吸気行程中に反スラスト側で生じるピストンとシリンダボアとの衝突）は、ピストンに作用する慣性力、筒内圧及び摩擦力がほぼ均衡状態にある場合に、そのバランスの僅かなずれに起因して生じる現象であることを見出した。そこで、本実施形態では、上記の３つの力のバランスを崩すことによって上記現象を抑制するために、次のようなピストン打音抑制制御が実行される。
【００２７】
具体的には、制御装置５０は、油水温差（Ｔｗ−Ｔｏ）が所定の閾値Ｔ１以上である場合に、エンジン要求出力Ｐｅｒに応じて特定されるエンジン回転速度Ｅｓｔと比べて低くなるようにエンジン回転速度Ｅｓを制御する。
【００２８】
また、本実施形態では、上記のエンジン回転速度Ｅｓの低下に伴ってエンジン出力Ｐｅがエンジン要求出力Ｐｅｒから大きく乖離しないようにするために、制御装置５０は、エンジン負荷Ｅｌを高める制御を実行する。
【００２９】
１−２−３．ピストン打音抑制制御に関する制御装置の処理
図５は、本発明の実施の形態１に係るピストン打音抑制制御に関する処理のルーチンを示すフローチャートである。なお、本ルーチンの処理は、内燃機関１０の始動後に、所定時間毎、所定クランク角度毎、又は所定エンジン回転回数毎に繰り返し実行される。
【００３０】
図５に示すルーチンでは、制御装置５０は、まず、例えば水温センサ３６及び油温センサ３８を用いて水温Ｔｗ及び油温Ｔｏを読み込む（ステップＳ１０１）。次いで、制御装置５０は、取得した水温Ｔｗと油温Ｔｏとの差である油水温差（Ｔｗ−Ｔｏ）が上記閾値Ｔ１以上であるか否かを判定する（ステップＳ１０２）。
【００３１】
閾値Ｔ１は、以下に説明するように、予め実験又はシミュレーションによって適宜設定されるものである。図６は、油水温差の閾値Ｔ１の導出手法の一例を説明するためのグラフである。上述のスカート歪の変動幅と油水温差との関係には、図６に示すように、油水温差が大きくなるとスカート歪の変動幅が急激に大きくなる変曲点がある。そこで、例えば、この変曲点付近の油水温差の値、すなわち、スカート歪の変動幅が急増する時の油水温差の値を閾値Ｔ１として設定することができる。なお、スカート歪の変動幅以外にも、例えば、エンジンブロック振動が急増する時の油水温差の値が閾値Ｔ１として用いられてもよい。
【００３２】
エンジン始動初期においては、油水温差は未だ閾値Ｔ１未満である。このような場合（油水温差＜閾値Ｔ１）には、ステップＳ１０２の判定結果が否定的となる。この場合には、制御装置５０は今回の処理サイクルを終了する。一方、エンジン暖機運転の継続に伴ってステップＳ１０２の判定結果が肯定的となった場合（油水温差≧閾値Ｔ１）には、処理はステップＳ１０３に進む。
【００３３】
ステップＳ１０３では、制御装置５０は、現在のエンジン運転領域の把握のために、現在のエンジン回転速度Ｅｓ及びエンジン負荷Ｅｌを読み込む。エンジン負荷Ｅｌは、例えば、エアフローセンサ１８により検出される吸入空気流量と、クランク角センサ３４を用いて算出されるエンジン回転速度Ｅｓとを含むパラメータを公知の吸気系の物理モデルに入力することにより取得可能である。
【００３４】
次に、現在のエンジン運転領域が、上述の吸気行程におけるピストン打音の発生領域に該当するか否かを判定するために、制御装置５０は、ステップＳ１０３において読み込んだエンジン回転速度Ｅｓ及びエンジン負荷Ｅｌのそれぞれが所定の基準範囲内にあるか否かを判定する（ステップＳ１０４）。
【００３５】
その結果、エンジン回転速度Ｅｓ及びエンジン負荷Ｅｌの双方がそれぞれの基準範囲内にある場合には、ステップＳ１０４の判定結果が肯定的となる。この場合には、処理はステップＳ１０５に進む。ステップＳ１０５では、制御装置５０は、ピストン・シリンダ衝突挙動（上述の衝突現象）が発生していると判定する。
【００３６】
一方、エンジン回転速度Ｅｓ及びエンジン負荷Ｅｌの何れか一方又は双方が基準範囲内を外れている場合には、ステップＳ１０４の判定結果が否定的となる。この場合には、処理はステップＳ１０６に進む。ステップＳ１０６では、制御装置５０は、ピストン・シリンダ衝突挙動（上述の衝突現象）は未発生であると判定し、今回の処理サイクルを終了する。
【００３７】
ステップＳ１０５においてピストン・シリンダ衝突挙動が発生していると判定した場合には、処理はステップＳ１０７に進む。ステップＳ１０７では、制御装置５０は、エンジン要求出力Ｐｅｒに応じたエンジン出力Ｐｅを維持しつつ、当該エンジン要求出力Ｐｅｒに応じたエンジン回転速度Ｅｓｔよりもエンジン回転速度Ｅｓを低くするために、次のような制御を実行する。すなわち、制御装置５０は、等出力線上において、エンジン回転速度Ｅｓｔよりもエンジン回転速度Ｅｓを低くしつつ、エンジン負荷Ｅｌを上昇させることにより、エンジン出力Ｐｅを維持する。エンジン回転速度Ｅｓは、例えば、事前に定められた所定量だけ下げられる。
【００３８】
より具体的には、エンジン出力Ｐｅの等出力線は、エンジン負荷Ｅｌとエンジン回転速度Ｅｓとにより特定されるエンジン運転領域上で特定することができる。エンジン要求出力Ｐｅｒは、例えば、アクセル開度と車速とに基づいて算出することができる。ステップＳ１０７では、制御装置５０は、まず、現在のエンジン要求出力Ｐｅｒに応じた等出力線上において、エンジン回転速度Ｅｓｔから所定量だけ低下したエンジン回転速度Ｅｓ１に対応するエンジン負荷Ｅｌ１の値を算出する。そして、制御装置５０は、このエンジン回転速度Ｅｓ１及びエンジン負荷Ｅｌ１を満たすように、ＣＶＴ４０を用いた変速比の調整によるエンジン回転速度Ｅｓの制御（内燃機関１０に付与する負荷の制御）と、吸入空気流量および燃料噴射量の調整によるエンジン負荷Ｅｌ（エンジントルク）の制御とを実行する。
【００３９】
なお、ステップＳ１０７では、等出力を維持しつつエンジン回転速度Ｅｓの低下とエンジン負荷Ｅｌの上昇とを行うために、ＣＶＴ４０が利用されている。しかしながら、このような制御は、例えば、内燃機関と連結されたモータジェネレータを備えるハイブリッド車両においては、ＣＶＴ４０に代え、モータジェネレータを利用して内燃機関に付与する負荷を制御することによって行われてもよい。
【００４０】
以上説明した図５に示すルーチンの処理によれば、油水温差が閾値Ｔ１以上であって、かつ、エンジン運転領域がピストン打音の上記発生領域に該当する状態が継続している期間中は、ステップＳ１０７の処理を利用するピストン打音抑制制御が継続的に実行される。
【００４１】
１−３．ピストン打音抑制制御の効果
以上説明したように、本実施形態のピストン打音抑制制御では、油水温差（Ｔｗ−Ｔｏ）が所定の閾値Ｔ１以上である場合に、エンジン要求出力Ｐｅｒに応じて特定されるエンジン回転速度Ｅｓｔと比べて低くなるようにエンジン回転速度Ｅｓが制御される。その結果、ピストン１４の慣性力が減少するため、側圧力（図３参照）が減少する。その結果、ピストン挙動（首振り現象）に対する摩擦力の影響が大きくなる。これにより、慣性力、筒内圧及び摩擦力の上記均衡を崩してピストン１４の挙動を安定させることができる。より詳細には、ピストン１４の首振り現象をピストン１４の回転を抑える方向で安定させることができる。このため、吸気行程におけるピストン・シリンダ衝突挙動（上述の衝突現象）に起因するピストン打音の発生を抑制することができる。
【００４２】
また、本実施形態のピストン打音抑制制御では、ピストン打音の発生抑制のためにエンジン回転速度Ｅｓを低下させる場合には、エンジン負荷Ｅｌを高める制御が実行される。本ピストン打音抑制制御において、このようなエンジン負荷Ｅｌの制御自体は必須ではない。しかしながら、エンジン負荷Ｅｌの制御を伴うことにより、エンジン回転速度Ｅｓの低下を利用するピストン打音抑制制御の実行に伴って、エンジン出力Ｐｅが大きく変化することを抑制できる。また、エンジン負荷Ｅｌの上昇により、吸気行程における筒内圧が増大する（筒内負圧としては低下する）。このため、筒内圧に基づいてピストン１４に上向きに作用する力が減少する。このことも、上記均衡を崩す要因となるため、ピストン打音の発生抑制に寄与する。
【００４３】
２．実施の形態２
次に、図７及び図８を参照して、本発明の実施の形態２について説明する。以下の説明では、実施の形態２に係るシステムのハードウェア構成の一例として、図１に示す構成が用いられているものとする。このことは、後述の実施の形態３及び４並びに参考例についても同様である。
【００４４】
２−１．ピストン打音抑制制御の概要
本実施形態のピストン打音抑制制御は、以下に図７を参照して説明する点において、実施の形態１のピストン打音抑制制御と相違している。図７は、本発明の実施の形態２に係るピストン打音抑制制御の動作を表したタイムチャートである。
【００４５】
図７中の時点ｔ０は、エンジン始動時点に相当する。エンジン始動後のエンジン暖機過程においては、図７に示すように、時間経過とともに、水温Ｔｗ及び油温Ｔｏが上昇していく。水温Ｔｗの方が油温Ｔｏよりも早く上昇するため、エンジン始動初期においては、油水温差が時間経過とともに上昇していく。
【００４６】
時点１において油水温差が閾値Ｔ１に達すると、ピストン打音抑制制御が開始される。ピストン打音抑制制御は、その後に水温Ｔｗが安定しつつ油温Ｔｏが上昇する結果として油水温差が閾値Ｔ１未満に下がる時点ｔ２まで実行される。
【００４７】
本実施形態のピストン打音抑制制御は、エンジン負荷Ｅｌの上昇を伴うエンジン回転速度Ｅｓの低減を利用する点については、実施の形態１のピストン打音抑制制御と同様である。そのうえで、本実施形態のピストン打音抑制制御は、図７に示すように、エンジン回転速度Ｅｓの低減だけでなく、オイルジェット２６によるオイル噴射量の減少をも利用する。
【００４８】
２−２．ピストン打音抑制制御に関する制御装置の処理
図８は、本発明の実施の形態２に係るピストン打音抑制制御に関する処理のルーチンを示すフローチャートである。図８に示すルーチン中のステップＳ１０１〜Ｓ１０７の処理については、実施の形態１において既述した通りである。
【００４９】
図８に示すルーチンの処理は、等出力線上でエンジン負荷Ｅｌの上昇を伴うエンジン回転速度Ｅｓの低減を行う処理（ステップＳ１０７）の後に、ステップＳ２００に進む。ステップＳ２００では、制御装置５０は、オイルジェット２６によるオイル噴射量を所定量だけ減少させるためにＯＣＶ３２の開度を制御する。なお、ピストン打音抑制制御によるオイル噴射量の減少は、オイル噴射を停止すること（オイル噴射量をゼロにすること）を含む。したがって、開度調整が可能なＯＣＶ３２とは異なり、例えば、開状態と閉状態との切り替えのみを実行可能なＯＣＶが使用される場合には、ステップＳ１０７において、オイル噴射が停止されてもよい。
【００５０】
２−３．ピストン打音抑制制御の効果
以上説明したように、本実施形態のピストン打音抑制制御は、エンジン負荷Ｅｌの上昇を伴うエンジン回転速度Ｅｓの低減に加え、オイルジェット２６によるオイル噴射量の減少をも利用する。このようにオイル噴射量を減少させると、ピストン１４とシリンダボア間の摩擦力が増加する。このことは、エンジン回転速度Ｅｓの低減による慣性力の減少、及びエンジン負荷Ｅｌの上昇による筒内圧の上昇（筒内負圧の減少）とともに、慣性力、筒内圧及び摩擦力の上記均衡を崩してピストン１４の首振り現象をピストン１４の回転を抑える方向で安定させることに寄与する。このような本実施形態のピストン打音抑制制御によれば、実施の形態１のピストン打音抑制制御と比べて摩擦力の影響をより大きくできるので、より効果的にピストン打音の発生を抑制できるようになる。
【００５１】
３．実施の形態３
次に、図９を参照して、本発明の実施の形態３について説明する。
【００５２】
３−１．ピストン打音抑制制御の概要
本実施形態のピストン打音抑制制御は、以下の点において、実施の形態１のピストン打音抑制制御と相違している。すなわち、本実施形態のピストン打音抑制制御によれば、エンジン回転速度Ｅｓの低減に代え、エンジン要求出力Ｐｅｒに応じて特定されるエンジン回転速度Ｅｓｔと比べて高くなるようにエンジン回転速度Ｅｓが制御される。
【００５３】
また、本実施形態では、上記のエンジン回転速度Ｅｓの上昇に伴ってエンジン出力Ｐｅがエンジン要求出力Ｐｅｒから大きく乖離しないようにするために、制御装置５０は、エンジン負荷Ｅｌを下げる制御を実行する。
【００５４】
３−２．ピストン打音抑制制御に関する制御装置の処理
図９は、本発明の実施の形態３に係るピストン打音抑制制御に関する処理のルーチンを示すフローチャートである。図９に示すルーチン中のステップＳ１０１〜Ｓ１０６の処理については、実施の形態１において既述した通りである。
【００５５】
図９に示すルーチンの処理は、ピストン・シリンダ衝突挙動（上述の衝突現象）が発生しているとの判定処理（ステップＳ１０５）の後に、ステップＳ３００に進む。ステップＳ３００では、制御装置５０は、ステップＳ１０５の処理とは逆に、等出力線上において、エンジン回転速度Ｅｓｔよりもエンジン回転速度Ｅｓを高くしつつ、エンジン負荷Ｅｌを減少させることにより、エンジン出力Ｐｅを維持する。
【００５６】
より具体的には、ステップＳ３００では、制御装置５０は、現在のエンジン要求出力Ｐｅｒに応じた等出力線上において、エンジン回転速度Ｅｓｔから所定量だけ上昇したエンジン回転速度Ｅｓ２に対応するエンジン負荷Ｅｌ２の値を算出する。そして、制御装置５０は、このエンジン回転速度Ｅｓ２及びエンジン負荷Ｅｌ２を満たすように、ＣＶＴ４０を用いた変速比の調整によるエンジン回転速度Ｅｓの制御（内燃機関１０に付与する負荷の大きさの制御）と、吸入空気流量および燃料噴射量の調整によるエンジン負荷Ｅｌの制御とを実行する。
【００５７】
３−３．ピストン打音抑制制御の効果
以上説明した本実施形態のピストン打音抑制制御によれば、エンジン回転速度Ｅｓの上昇により、ピストン１４の慣性力が増加する。このため、図２に示す反スラスト側（ＡＴｈ）への側圧力が大きくなる。その結果、ピストン挙動（首振り現象）に対する摩擦力の影響が小さくなる。これにより、慣性力、筒内圧及び摩擦力の上記均衡を崩してピストン１４の挙動を安定させることができる。より詳細には、ピストン１４の首振り現象をピストン１４の回転を増加させる方向で安定させることができる。このような制御によっても、吸気行程におけるピストン・シリンダ衝突挙動（上述の衝突現象）に起因するピストン打音の発生を抑制することができる。
【００５８】
また、本実施形態のピストン打音抑制制御では、ピストン打音の発生抑制のためにエンジン回転速度Ｅｓを上昇させる場合には、エンジン負荷Ｅｌを下げる制御が実行される。これにより、エンジン回転速度Ｅｓの上昇を利用するピストン打音抑制制御の実行に伴って、エンジン出力Ｐｅが大きく変化することを抑制できる。また、エンジン負荷Ｅｌの低下により、吸気行程における筒内圧が低下する（筒内負圧としては増大する）。このため、筒内圧に基づいてピストン１４に上向きに作用する力が増加する。このことも、反スラスト側への側圧力を大きくして上記均衡を崩す要因となるため、ピストン打音の発生抑制に寄与する。
【００５９】
４．実施の形態４
次に、図１０及び図１１を参照して、本発明の実施の形態４について説明する。
【００６０】
４−１．ピストン打音抑制制御の概要
本実施形態のピストン打音抑制制御は、以下に図１０を参照して説明する点において、実施の形態３のピストン打音抑制制御と相違している。図１０は、本発明の実施の形態４に係るピストン打音抑制制御の動作を表したタイムチャートである。
【００６１】
図１０中の時点ｔ１から時点ｔ２までの期間は、図７に示す例と同様に、ピストン打音抑制制御の実行時間に相当する。また、本実施形態のピストン打音抑制制御は、エンジン負荷Ｅｌの低下を伴うエンジン回転速度Ｅｓの上昇を利用する点は、実施の形態３のピストン打音抑制制御と同様である。そのうえで、本実施形態のピストン打音抑制制御は、図１０に示すように、エンジン回転速度Ｅｓの上昇だけでなく、オイルジェット２６によるオイル噴射量の増加をも利用する。
【００６２】
４−２．ピストン打音抑制制御に関する制御装置の処理
図１１は、本発明の実施の形態４に係るピストン打音抑制制御に関する処理のルーチンを示すフローチャートである。図１１に示すルーチン中のステップＳ１０１〜Ｓ１０６、及びＳ３００の処理については、実施の形態１及び３において既述した通りである。
【００６３】
図１１に示すルーチンの処理は、等出力線上でエンジン負荷Ｅｌの低下を伴うエンジン回転速度Ｅｓの上昇を行う処理（ステップＳ３００）の後に、ステップＳ４００に進む。ステップＳ４００では、制御装置５０は、オイルジェット２６によるオイル噴射量を所定量だけ増加させるためにＯＣＶ３２の開度を制御する。なお、ピストン打音抑制制御によるオイル噴射量の増加は、オイル噴射の停止中にオイル噴射を実行すること（オイル噴射量をゼロから所定値にすること）を含む。
【００６４】
４−３．ピストン打音抑制制御の効果
以上説明したように、本実施形態のピストン打音抑制制御は、エンジン負荷Ｅｌの低下を伴うエンジン回転速度Ｅｓの上昇に加え、オイルジェット２６によるオイル噴射量の増加をも利用する。このようにオイル噴射量を増加させると、供給油量の増加によりピストン１４とシリンダボア間の摩擦力が減少する。このことは、エンジン回転速度Ｅｓの上昇による慣性力の増加、及びエンジン負荷Ｅｌの低下による筒内圧の低下（筒内負圧の増大）とともに、慣性力、筒内圧及び摩擦力の上記均衡を崩してピストン１４の首振り現象をピストン１４の回転を増加させる方向で安定させることに寄与する。このような本実施形態のピストン打音抑制制御によれば、実施の形態３のピストン打音抑制制御と比べて摩擦力の影響をより小さくできるので、より効果的にピストン打音の発生を抑制できるようになる。
【００６５】
５．参考例
図１２は、本発明の参考例としてのピストン打音抑制制御に関する処理のルーチンを示すフローチャートである。図１２に示すルーチン中のステップＳ１０１〜Ｓ１０６、及びＳ２００の処理については、実施の形態１及び２において既述した通りである。
【００６６】
図１２に示すように、この参考例におけるピストン打音抑制制御は、オイルジェット２６によるオイル噴射量の減少のみを利用する。このようなピストン打音抑制制御によっても、オイル噴射量の減少による摩擦力の増加を利用して、慣性力、筒内圧及び摩擦力の上記均衡を崩してピストン１４の首振り現象をピストン１４の回転を抑える方向で安定させ、ピストン打音の発生を抑制できるようになる。
【符号の説明】
【００６７】
１０  内燃機関
１２  気筒
１４  ピストン
１４ａ  ピストンピン
１６  吸気通路
１８  エアフローセンサ
２６  オイルジェット
２８  噴射ノズル
３０  シリンダボア内壁面
３２  ＯＣＶ（Oil Control Valve）
３４  クランク角センサ
３６  水温センサ
３８  油温センサ
４０  無段変速機（ＣＶＴ）
５０  制御装置
【図１】
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【図２】
2020008010.tif 000004
【図３】
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【図４】
2020008010.tif 000006
【図５】
2020008010.tif 000007
【図６】
2020008010.tif 000008
【図７】
2020008010.tif 000009
【図８】
2020008010.tif 000010
【図９】
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【図１０】
2020008010.tif 000012
【図１１】
2020008010.tif 000013
【図１２】
2020008010.tif 000014