(57)【要約】【課題】ピストンやシリンダの構造を変更することなく、ノッキングを抑制することができる内燃機関制御装置を提供する。【解決手段】内燃機関制御装置１０は、受信部１２と、制御部１１とを備えている。受信部１２は、クランク角度センサ３３が検出したクランクシャフト２３の角度情報を受信する。制御部１１は、角度情報に基づいて、クランクシャフト２３を介してピストン２２の速度を減速させる減速機構を駆動させる。そして、下死点近傍でのピストン２２が滞在する時間を延長させる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダと、前記シリンダを摺動するピストンと、前記ピストンに接続されたクランクシャフトと、前記クランクシャフトのクランク角度を検出するクランク角度センサと、を有する内燃機関を制御する内燃機関制御装置において、
前記クランク角度センサが検出した前記クランクシャフトの角度情報を受信する受信部と、
前記受信部が受信した前記角度情報に基づいて、前記クランクシャフトを介して前記ピストンの速度を減速させる減速機構を駆動させる制御部と、を備えた
内燃機関制御装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記角度情報から前記ピストンが下死点に接近する際に、前記減速機構を駆動させる
請求項１に記載の内燃機関制御装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記クランクシャフトの回転方向とは反対方向の逆位相トルクを前記減速機構に発生させる
請求項１に記載の内燃機関制御装置。
【請求項４】
前記減速機構は、前記クランクシャフトの回転により電力を発電させるジェネレータである
請求項１に記載の内燃機関制御装置。
【請求項５】
前記制御部は、前記角度情報に基づいて、前記ピストンにおける前記シリンダの燃焼室内の一面とは反対側の端部に向けて冷却オイルを噴射するオイルジェット機構を駆動させる
請求項１に記載の内燃機関制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、火花点火（Spark Ignition ：ＳＩ）による内燃機関において、熱効率を向上させるために、圧縮比を高く設定することが知られている。しかしながら、圧縮比を高く設定すると、シリンダ内が高温になると共にシリンダ内に配置されてピストンも高温となる。そのため、シリンダ内に供給された混合気がピストン及びシリンダに熱せられて高温の状態となる。その結果、スパークプラグによって着火される前に、混合気が自己着火する異常燃焼、いわゆるノッキングが発生する。
【０００３】
このようなノッキングの発生を抑制するために、例えば、特許文献１に記載されているようなものがある。特許文献１には、ピストン内部に、ピストン冠面裏付近からスカート部下端付近まで延びる冷却通路を少なくとも一つ設け、冷却通路内に冷媒を汽液二相状態で封入する技術が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−１５２８７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載された技術では、ピストンを冷却するために冷却通路を設け、この冷却通路に冷媒を封入する必要があり、ピストンやシリンダの構造を変更する必要があった。
【０００６】
本目的は、上記の問題点を考慮し、ピストンやシリンダの構造を変更することなく、ノッキングを抑制することができる内燃機関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】
【０００７】
上記課題を解決し、目的を達成するため、内燃機関制御装置は、内燃機関を制御する内燃機関制御装置である。内燃機関は、シリンダと、シリンダを摺動するピストンと、ピストンに接続されたクランクシャフトと、クランクシャフトのクランク角度を検出するクランク角度センサと、を有する。
また、内燃機関制御装置は、受信部と、制御部と、を備えている。受信部は、クランク角度センサが検出したクランクシャフトの角度情報を受信する。制御部は、受信部が受信した角度情報に基づいて、クランクシャフトを介してピストンの速度を減速させる減速機構を駆動させる。
【発明の効果】
【０００８】
上記構成の内燃機関制御装置によれば、ピストンやシリンダの構造を変更することなく、ノッキングを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施の形態例にかかる内燃機関制御装置を備えた車両を示す概略構成図である。
【図２】第１の実施の形態例にかかる内燃機関制御装置が搭載された内燃機関及び内燃機関周りの構成を示す概略構成図である。
【図３】第１の実施の形態例にかかる内燃機関制御装置の動作を示すフローチャートである。
【図４】第１の実施の形態例にかかる内燃機関制御装置により制御されるジェネレータに生じるトルクとクランク角度との関係を示す説明図である。
【図５】第１の実施の形態例にかかる内燃機関制御装置により制御されるピストンの速度とクランク角度との関係を示す説明図である。
【図６】第２の実施の形態例にかかる内燃機関制御装置が搭載された内燃機関及び内燃機関周りの構成を示す概略構成図である。
【図７】第２の実施の形態例にかかる内燃機関制御装置により制御されるジェネレータに生じるトルクとクランク角度との関係を示す説明図である。
【図８】第２の実施の形態例にかかる内燃機関制御装置により制御されるピストンの速度とクランク角度との関係を示す説明図である。
【図９】第３の実施の形態例にかかる内燃機関制御装置が搭載された内燃機関及び内燃機関周りの構成を示す概略構成図である。
【図１０】第３の実施の形態例にかかる内燃機関制御装置により制御されるジェネレータに生じるトルクとクランク角度との関係を示す説明図である。
【図１１】第３の実施の形態例にかかる内燃機関制御装置により制御されるピストンの速度とクランク角度との関係を示す説明図である。
【図１２】第４の実施の形態例にかかる内燃機関制御装置が搭載された内燃機関及び内燃機関周りの構成を示す概略構成図である。
【図１３】第４の実施の形態例にかかる内燃機関制御装置により制御されるジェネレータに生じるトルクとクランク角度との関係を示す説明図である。
【図１４】第４の実施の形態例にかかる内燃機関制御装置により制御されるピストンの速度とクランク角度との関係を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、内燃機関制御装置の実施の形態例について、図１〜図１４を参照して説明する。なお、各図において共通の部材には、同一の符号を付している。
【００１１】
１．実施の形態例
１−１．内燃機関制御装置の構成例
まず、実施の形態例（以下、「本例」という）にかかる車両制御システムの構成例について、図１〜図２を参照して説明する。
図１は、内燃機関制御装置を備えた車両の構成例を示す概略構成図である。
【００１２】
図１に示すように、車両１は、内燃機関の一例を示すエンジン２と、モータ３とを有するハイブリッドシステムの車両である。図１に示すように、車両１は、エンジン２と、モータ３と、シャフト４と、このシャフト４に接続されているタイヤ５と、ジェネレータ６と、インバータ７と、バッテリ８と、を備えている。
【００１３】
エンジン２の駆動軸（図２に示すクランクシャフト２３）には、ジェネレータ６が接続されている。そして、エンジン２とジェネレータ６は、電力を発生する発電機を構成する。エンジン２とジェネレータ６で発電された電力は、モータ３又はバッテリ８に供給される。これにより、バッテリ８が充電される。
【００１４】
モータ３は、バッテリ８に充電された電力、又はエンジン２とジェネレータ６で発電された電力により駆動する。モータ３が駆動することで、シャフト４を介してタイヤ５が回転する。
【００１５】
車両１は、バッテリ８に蓄えられた電力でモータ３を駆動して走行するパターンと、エンジン２とジェネレータ６で発電された電力でモータ３を駆動して走行するパターンを有している。さらに、車両１は、高負荷時には、バッテリ８の電力とエンジン２とジェネレータ６で発電された電力でモータ３を駆動して走行するパターンを有している。
【００１６】
さらに、減速時には、車両１は、タイヤ５からの運動エネルギーによりモータ３及びインバータ７が回転し、発電を行う。そして、モータ３及びインバータ７によって発電された電力は、バッテリ８に充電される。
【００１７】
また、車両１には、上述したエンジン２、モータ３やジェネレータ６等を制御する内燃機関制御装置１０（図２参照）を有している。
【００１８】
次に、図２を参照してエンジン２及びエンジン２周りの構成について説明する。
図２は、エンジン２及びエンジン２周りを示す概略構成図である。
図２に示すエンジン２は、筒内噴射型のエンジンである。エンジン２は、シリンダ２１と、ピストン２２と、クランクシャフト２３と、シリンダヘッド２５と、点火プラグ２８と、カムシャフトケース２９と、を有している。
【００１９】
ピストン２２は、シリンダ２１内に摺動可能に配置されている。ピストン２２は、シリンダ２１の燃焼室３０内に流入した燃料とガスの混合気を圧縮する。そして、ピストン２２は、燃焼室３０内に生じた燃焼圧力によりシリンダ２１内を往復運動する。
【００２０】
ピストン２２における燃焼室３０内の一面とは反対側の端部には、コンロッド２４が接続されている。ピストン２２は、コンロッド２４を介してクランクシャフト２３に接続される。そして、ピストン２２の往復運動がクランクシャフト２３により回転運動に変換される。
【００２１】
また、クランクシャフト２３には、ジェネレータ６が接続されている。クランクシャフト２３が回転することによりジェネレータ６が、発電する。上述したように、ジェネレータ６で発電された電力は、モータ３やバッテリ８に供給される。そのため、本例のエンジン２では、クランクシャフト２３に生じた回転力は、タイヤ５に駆動力として直接伝達されない。
【００２２】
さらに、エンジン２には、クランクシャフト２３のクランク角度を検出するクランク角度センサ３３が設けられている。クランク角度センサ３３は、クランクシャフト２３に設けられた格子円盤２３ａからクランクシャフト２３のクランク角度を検出する。また、クランク角度センサ３３は、内燃機関制御装置１０に接続されている。そして、クランク角度センサ３３は、検出したクランク角度に関する角度情報を内燃機関制御装置１０に出力する。
【００２３】
シリンダ２１には、シリンダヘッド２５が設けられている。そして、シリンダ２１とシリンダヘッド２５により燃焼室３０が形成される。このシリンダヘッド２５には、吸気バルブ２６、２７と、点火プラグ２８が装着されている。シリンダヘッド２５には、吸気ポートと排気ポートが設けられている。そして、吸気バルブ２６、２７は、シリンダヘッド２５の吸気ポートに開閉可能に配置されている。また、シリンダヘッド２５の排気ポートには、不図示の排気バルブが開閉可能に配置されている。
【００２４】
吸気バルブ２６、２７及び不図示の排気バルブは、カムシャフトケース２９に設けられたカムシャフトに当接している。そして、カムシャフトが回転することで、吸気バルブ２６、２７及び不図示の排気バルブが駆動する。吸気バルブ２６、２７が駆動することで、吸気ポートからシリンダ２１内にガスが流入する。また、排気バルブが駆動することで、燃焼後の排気ガスがシリンダ２１の排気ポートから排出される。
【００２５】
点火プラグ２８には、不図示の点火コイルが接続されている。点火コイルは、内燃機関制御装置１０の制御の下、高電圧を生成し、点火プラグ２８に印加する。これにより、点火プラグ２８に火花が発生する。そして、点火プラグ２８に発生した火花により、燃焼室３０内の混合気が爆発する。
【００２６】
さらに、エンジン２には、冷却オイルをピストン２２に噴射するオイルジェット機構４０が設けられている。オイルジェット機構４０の噴射口４３は、ピストン２２における燃焼室３０内の一面とは反対側の端部に向いている。オイルジェット機構４０は、冷却オイルを加圧する駆動ポンプ４１と、噴射口４３に設けられたオイルジェットバルブ４２とを有している。
【００２７】
また、オイルジェット機構４０は、内燃機関制御装置１０に接続されている。オイルジェット機構４０は、内燃機関制御装置１０からの駆動信号によりオイルジェットバルブ４２を開放する。これにより、オイルジェット機構４０の噴射口４３からピストン２２に向けて冷却オイルが噴射される。
【００２８】
ＥＣＵ（Engine Control Unit）である内燃機関制御装置１０は、制御部１１と、受信部と、を備えている。制御部１１は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）と、ＲＡＭ（Random Access Memory）と、ＲＯＭ（Read Only Memory）と、を有している。ＲＡＭは、ＣＰＵの作業領域として使用され、ＲＯＭは、ＣＰＵが実行するプログラム等を記憶している。
【００２９】
受信部１２は、例えば、入力回路と、入出力ポートにより構成される。受信部１２は、クランク角度センサ３３等のエンジン２に設けられた各種センサからの情報を受信する。受信部１２は、受信した信号に対してノイズ除去等の信号処理を行う。そして、受信部１２は、信号処理を行った信号を、入出力ポートを介して制御部１１に送信する。
【００３０】
制御部１１を構成するＲＯＭには、ＣＰＵにより実行される各種演算処理の内容を記述した制御プログラムや、各処理に用いられるＭＡＰやデータテーブル等が記憶されている。ＲＡＭには、受信部１２の入出力ポートに入力された値や、制御プログラムに従って演算された各アクチュエータの操作量を表す値を格納する格納領域が設けられている。また、ＲＡＭに格納された各アクチュエータの操作量を表す値は、受信部１２に送られる。
【００３１】
また、制御部１１は、受信部１２がクランク角度センサ３３から取得した角度情報に基づいて、ジェネレータ６やオイルジェット機構４０に駆動信号を出力する。
【００３２】
また、上述した構成を有するエンジン２は、吸入行程、圧縮行程、燃焼（膨張）行程、排気行程の４行程を繰り返す４サイクルエンジンである。吸入工程では、吸気バルブ２６、２７が吸気ポートを開放し、ガスをシリンダ２１の燃焼室３０内に吸入する。そして、不図示の燃料噴射装置から燃料が燃焼室３０内に噴射されることで、燃焼室３０には、ガスと燃料からなる混合気が生成される。
【００３３】
次に、圧縮行程において、ピストン２２がシリンダ２１内をシリンダヘッド２５に向けて移動（上昇）し、混合気を燃焼室３０内で圧縮する。そして、燃焼行程において、内燃機関制御装置１０の制御の下、点火プラグ２８が点火し、混合気を燃焼させ、爆発させる。この燃焼圧により、ピストン２２がシリンダヘッド２５から離反する向きに押し下げられる（下降）。
【００３４】
最後に、排気行程において、排気バルブが排気ポートを開放すると共に、ピストン２２が上昇することで、燃焼後の排気ガスが排気ポートから排気される。
【００３５】
また、ピストン２２が上昇し、シリンダ２１における燃焼室３０の容積が最小になるピストン２２の位置を上死点（Top Dead Center：ＴＤＣ）という。また、ピストン２２が下降し、燃焼室３０の容積が最大になるピストン２２の位置を下死点（Bottom Dead Center：ＢＤＣ）という。上述した行程では、吸入行程及び燃焼行程において、ピストン２２は、下死点（ＢＤＣ）に移動する。
【００３６】
また、シリンダ２１におけるシリンダヘッド２５側である上端部に点火プラグ２８が設置されている。そのため、シリンダ２１の上部の壁面は高温となり、シリンダヘッド２５から離反、すなわちシリンダ２１の下部に行くほど温度が相対的に低くなっている。そして、シリンダ２１内は、ピストン２２のＢＤＣの近傍が最も温度が低くなる。
【００３７】
なお、本例のエンジン２では、ピストン２２のＴＤＣとＢＤＣは、クランクシャフト２３の回転角度において１８０deg位相が異なっている。そのため、クランクシャフト２３の回転角度が、０、３６０deg、７２０deg、１０８０degのとき、ピストン２２は、ＴＤＣに配置される。また、クランクシャフト２３の回転角度が、１８０deg、５４０deg、９００degのとき、ピストン２２は、ＢＤＣに配置される。
【００３８】
なお、本例では、エンジン２として燃料をシリンダ２１の燃焼室３０に直接噴射する筒内噴射型の内燃機関を適用した例を説明したが、これに限定されるものではない。例えば、吸気管における吸気ポートの近傍や、スロットルバルブの近傍に燃料噴射装置を配置し、吸気管に燃料を噴射する内燃機関にも適用できるものである。
【００３９】
１−２．動作例
次に、上述した構成を有する内燃機関制御装置１０におけるエンジン２の動作例について図３〜図５を参照して説明する。
図３は、動作例を示すフローチャート、図４は、ジェネレータ６に生じるトルクとクランク角度との関係を示す説明図、図５は、ピストン２２の速度とクランク角度との関係を示す説明図である。なお、図５に示す実線Ｔ１は、本例の内燃機関制御装置１０により制御されたピストン２２の速度を示し、点線Ｊ１は従来の内燃機関制御装置により制御されたピストンの速度を示している。
【００４０】
図３に示すように、エンジン２が駆動している際、内燃機関制御装置１０は、受信部１２を介してクランクシャフト２３の回転角度を検出したクランク角度センサ３３から角度情報を取得する（ステップＳ１１）。次に、内燃機関制御装置１０の制御部１１は、受信部１２が受信した角度情報に基づいて、クランク角度が所定の角度に達したか否かを判断する（ステップＳ１２）。ここで、所定の角度とは、ピストン２２がＢＤＣに達する１８０deg、５４０deg、９００degよりも前の角度である。
【００４１】
ステップＳ１２の処理において、制御部１１は、クランク角度が所定の角度に達していないと判断した場合（ステップＳ１２のＮＯ判定）、再びステップＳ１１に戻り、角度情報を取得する。これに対して、ステップＳ１２の処理においてクランク角度が所定の角度に達したと制御部１１が判断した場合（ステップＳ１２のＹＥＳ判定）、制御部１１は、オイルジェット機構４０及びジェネレータ６に駆動信号を出力する（ステップＳ１３）。
【００４２】
減速機構の一例を示すジェネレータ６は、内燃機関制御装置１０から駆動信号を受信すると、図４に示すように、所定時間、抵抗値を増加させて、クランクシャフト２３の回転方向とは反対方向への逆位相のトルクを発生させる。また、オイルジェット機構４０は、内燃機関制御装置１０から駆動信号を受信すると、所定時間、オイルジェットバルブ４２を開放し、噴射口４３からピストン２２に向けて冷却オイルを噴射させる（ステップＳ１４）。
【００４３】
また、ピストン２２がＢＤＣを通過し、再びシリンダヘッド２５に向けて上昇すると、ステップＳ１１の処理に戻る。本例の内燃機関制御装置１０は、上述したステップＳ１１からステップＳ１４の処理を繰り返す。
【００４４】
ステップＳ１４の処理において、ジェネレータ６に逆位相のトルクが発生すると、ジェネレータ６に接続されているクランクシャフト２３の回転速度が減速する。そのため、図５の実線Ｔ１に示すように、ピストン２２は、ＢＤＣに接近すると、その速度が、点線Ｊ１で示す従来例のピストンの速度よりも遅くなる。これにより、従来例よりもＢＤＣ近傍でのピストン２２が滞在する時間を長くすることができる。
【００４５】
また、上述したように、シリンダ２１内は、ＢＤＣの近傍が最も温度が低くなっている。そのため、シリンダ２１内において温度が他の場所よりも低いＢＤＣ近傍でのピストン２２の滞在時間を長くすることで、ピストン２２から外部に放射される熱量を多くすることができる。その結果、ピストン２２やシリンダ２１の構造を変更することなく、ピストン２２の冷却効果を高めることができ、ノッキングを抑制することが可能となる。さらに、ピストン２２の放熱効果が高まるＢＤＣの近傍で、ピストン２２に向けて冷却オイルを噴射させることで、ピストン２２の温度をさらに低減させることができる。
【００４６】
なお、上述したように、クランクシャフト２３がジェネレータ６に接続されており、クランクシャフト２３に生じた回転力は、駆動力としてタイヤ５に伝達されない。すなわち、車両１は、シリーズ方式のハイブリッドシステムである。そのため、ピストン２２の速度が低下することで、クランクシャフト２３の回転速度が低下しても、車両１の駆動力が低下することがなく、車両１を運転するドライバに違和感を与えることがない。
【００４７】
さらに、本例では、ピストン２２の速度を減速させる減速機構として、ハイブリッドシステムにおいて発電を行うジェネレータ６を用いている。これにより、部品点数を増加させることなく、ピストン２２の冷却効果を高め、ノッキングを抑制することができる。
【００４８】
なお、減速機構としては、ジェネレータ６に限定されるものではなく、エンジン２の駆動軸であるクランクシャフト２３に接続されて、クランクシャフト２３の回転速度を減速することができる機構であればよい。
【００４９】
２．第２の実施の形態例
次に、図６〜図８を参照して第２の実施の形態例にかかる内燃機関制御装置について説明する。
図６は、第２の実施の形態例にかかる内燃機関制御装置及びエンジン周りを示す概略構成図である。図７は、ジェネレータに生じるトルクとクランク角度との関係を示す説明図、図８は、ピストンの速度とクランク角度との関係を示す説明図である。
【００５０】
第２の実施の形態例にかかる内燃機関制御装置１０Ａは、２気筒のエンジン、すなわちシリンダを２つ有するエンジンを制御する内燃機関制御装置である。そのため、ここでは、第１の実施の形態例にかかるエンジン２及び内燃機関制御装置１０と共通する部分には同一の符号を付して重複した説明を省略する。
【００５１】
図６に示すように、エンジン２Ａは、２つのシリンダ２１Ａ、２１Ｂと、２つのピストン２２Ａ、２２Ｂと、クランクシャフト２３Ａと、２つのシリンダヘッド２５Ａ、２５Ｂと、２つの点火プラグ２８Ａ、２８Ｂと、カムシャフトケース２９Ａとを有している。
【００５２】
第１シリンダ２１Ａ内には、第１ピストン２２Ａが摺動可能に配置されており、第２シリンダ２１Ｂ内には、第２ピストン２２Ｂが摺動可能に配置されている。第１ピストン２２Ａは、第１コンロッド２４Ａを介してクランクシャフト２３Ａに接続されており、第２ピストン２２Ｂは、第２コンロッド２４Ｂを介してクランクシャフト２３Ａに接続されている。また、第１ピストン２２Ａと第２ピストン２２Ｂは、クランクシャフト２３Ａに対して同位相で接続されている。そのため、第１ピストン２２Ａと第２ピストン２２Ｂは、ＴＤＣとＢＤＣに、同じタイミングで達する。
【００５３】
第１シリンダ２１Ａには、第１シリンダヘッド２５Ａが設けられており、第２シリンダ２１Ｂには、第２シリンダヘッド２５Ｂが設けられている。また、第１シリンダヘッド２５Ａ及び第２シリンダヘッド２５Ｂには、それぞれ吸気バルブ２６Ａ、２６Ｂ、２７Ａ、２７Ｂと、不図示の排気バルブが装着されている。さらに、第１シリンダヘッド２５Ａには、第１点火プラグ２８Ａが装着されており、第２シリンダヘッド２５Ｂには、第２点火プラグ２８Ｂが装着されている。
【００５４】
また、エンジン２Ａには、クランクシャフト２３のクランク角度を検出するクランク角度センサ３３と、オイルジェット機構４０とを有している。オイルジェット機構４０における第１噴射口４３Ａは、第１ピストン２２Ａにおける燃焼室３０Ａ内の一面とは反対側の端部に向いている。また、オイルジェット機構４０における第２噴射口４３Ｂは、第２ピストン２２Ｂにおける燃焼室３０Ｂ内の一面とは反対側の端部に向いている。
【００５５】
さらに、第１噴射口４３Ａには、第１オイルジェットバルブ４２Ａが設けられており、第２噴射口４３Ｂには、第２オイルジェットバルブ４２Ｂが設けられている。第１オイルジェットバルブ４２Ａが開放されると、第１噴射口４３Ａから冷却オイルが噴射され、第２オイルジェットバルブ４２Ｂが開放されると、第２噴射口４３Ｂから冷却オイルが噴射される。
【００５６】
また、内燃機関制御装置１０Ａは、ジェネレータ６、オイルジェット機構４０及びクランク角度センサ３３に接続されている。内燃機関制御装置１０Ａの受信部１２は、クランク角度センサ３３が検出した角度情報を取得（受信）する。そして、内燃機関制御装置１０Ａの制御部１１は、受信部１２が取得した角度情報に基づいて、ジェネレータ６及びオイルジェット機構４０に駆動信号を出力する。これにより、オイルジェット機構４０は、第１オイルジェットバルブ４２Ａ及び第２オイルジェットバルブ４２Ｂを開放して、第１ピストン２２Ａ及び第２ピストン２２Ｂに冷却オイルを噴射する。また、ジェネレータ６は、抵抗値を増加させて、クランクシャフト２３Ａの回転方向とは反対方向への逆位相のトルクを発生させる。
【００５７】
その結果、図７に示すように、第１ピストン２２Ａ及び第２ピストン２２ＢがＢＤＣの近傍に移動した際に、ジェネレータ６に逆位相のトルクを発生させることができる。また、ジェネレータ６に逆位相のトルクが発生することで、図８の実線Ｔ１に示すように、点線Ｊ１で示す従来例よりも、ＢＤＣ近傍での第１ピストン２２Ａ及び第２ピストン２２Ｂの速度を減速させることができる。
【００５８】
その他の構成は、第１の実施の形態にかかる内燃機関制御装置１０と同様であるため、それらの説明は省略する。このような２気筒のエンジン２Ａを制御する内燃機関制御装置１０Ａによっても、上述した第１の実施の形態例にかかる内燃機関制御装置１０と同様の作用効果を得ることができる。
【００５９】
３．第３の実施の形態例
次に、図９〜図１１を参照して第３の実施の形態例にかかる内燃機関制御装置について説明する。
図９は、第３の実施の形態例にかかる内燃機関制御装置及びエンジン周りを示す概略構成図である。図１０は、ジェネレータに生じるトルクとクランク角度との関係を示す説明図、図１１は、ピストンの速度とクランク角度との関係を示す説明図である。
【００６０】
第３の実施の形態例にかかる内燃機関制御装置１０Ｂは、３気筒のエンジン、すなわちシリンダを３つ有するエンジンを制御する内燃機関制御装置である。そのため、ここでは、第１の実施の形態例にかかるエンジン２及び内燃機関制御装置１０と共通する部分には同一の符号を付して重複した説明を省略する。
【００６１】
図９に示すように、エンジン２Ｂは、第２の実施の形態例にかかるエンジン２Ａに対して、第３シリンダ２１Ｃ、第３ピストン２２Ｃ、第３シリンダヘッド２５Ｃ、第３点火プラグ２８Ｃをさらに有している。さらに、エンジン２Ｂは、カムシャフトケース２９Ｂを有している。カムシャフトケース２９Ｂには、第１シリンダヘッド２５Ａ、第２シリンダヘッド２５Ｂ及び第３シリンダヘッド２５Ｃに設けた吸気バルブ及び排気バルブが当接するカムシャフトが設けられている。
【００６２】
第３ピストン２２Ｃは、第３シリンダ２１Ｃに摺動可能に配置されている。第３シリンダ２１Ｃには、第３シリンダヘッド２５Ｃが設けられている。第３シリンダヘッド２５Ｃには、第３シリンダ２１Ｃの燃焼室３０Ｃに火花を点火される第３点火プラグ２８Ｃが装着されている。
【００６３】
また、オイルジェット機構４０は、第３ピストン２２Ｃに冷却オイルを噴射する第３噴射口４３Ｃを有している。第３噴射口４３Ｃには、第３オイルジェットバルブ４２Ｃが設けられている。そして、第３オイルジェットバルブ４２Ｃが開放されることで、第３噴射口４３Ｃから冷却オイルが第３ピストン２２Ｃに向けて噴射される。
【００６４】
第３ピストン２２Ｃは、第３コンロッド２４Ｃを介してクランクシャフト２３Ｂに接続されている。また、第１ピストン２２Ａ、第２ピストン２２Ｂ及び第３ピストン２２Ｃは、クランクシャフト２３Ｂに対して１２０degずつ位相がずれた位置に接続されている。すなわち、第１ピストン２２Ａがクランクシャフト２３Ｂの０degに位置しているとき、第２ピストン２２Ｂは、クランクシャフト２３Ｂにおける１２０degに位置し、第３ピストン２２Ｃは、クランクシャフト２３Ｂにおける２４０degに位置している。
【００６５】
内燃機関制御装置１０Ｂの受信部１２は、クランク角度センサ３３が検出した角度情報を取得（受信）する。そして、内燃機関制御装置１０Ｂの制御部１１は、第１ピストン２２Ａ、第２ピストン２２Ｂ及び第３ピストン２２ＣがＢＤＣに移動する度にジェネレータ６及びオイルジェット機構４０に駆動信号を出力する。そのため、図１０Ａ〜図１０Ｂに示すように、ジェネレータ６は、第１ピストン２２Ａ、第２ピストン２２Ｂ及び第３ピストン２２ＣがＢＤＣに移動する度に、クランクシャフト２３Ｂの回転方向とは反対方向への逆位相のトルクを発生させる。
【００６６】
また、図１１Ａは、第１ピストン２２Ａの速度とクランク角度との関係を示し、図１１Ｂは、第２ピストン２２Ｂの速度とクランク角度との関係を示し、図１１Ｃは、第３ピストン２２Ｃの速度とクランク角度との関係を示している。
【００６７】
図１１Ａ〜図１１Ｃに示すように、第１ピストン２２ＡがＢＤＣに接近すると、その速度がジェネレータ６により減速される。このとき、クランクシャフト２３Ｂに接続されている第２ピストン２２Ｂ及び第３ピストン２２Ｃの速度も減速する。また、第２ピストン２２ＢがＢＤＣに接近すると、その速度がジェネレータ６により減速され、第１ピストン２２Ａ及び第３ピストン２２Ｃも減速される。さらに、第３ピストン２２ＣがＢＤＣに接近すると、その速度がジェネレータ６により減速され、第１ピストン２２Ａ及び第２ピストン２２Ｂが第３ピストン２２Ｃも減速される。
【００６８】
この第３の実施の形態例では、各ピストン２２Ａ、２２Ｂ、２２ＣがＢＤＣに接近しない時にも、ジェネレータ６によって減速されるが、クランクシャフト２３Ｂに生じた回転力は、駆動力としてタイヤ５に伝達されない。そのため、各ピストン２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃの速度が低下することで、クランクシャフト２３Ｂの回転速度が低下しても、車両１の駆動力が低下することがなく、車両１を運転するドライバに違和感を与えることがない。
【００６９】
なお、オイルジェット機構４０は、第１ピストン２２ＡがＢＤＣに接近する際には、第１オイルジェットバルブ４２Ａのみを開放し、第１ピストン２２Ａに冷却オイルを噴射する。このとき、第２オイルジェットバルブ４２Ｂ及び第３オイルジェットバルブ４２Ｃは閉じられているため、ＢＤＣに接近していない第２ピストン２２Ｂ及び第３ピストン２２Ｃには、冷却オイルは噴射されない。
【００７０】
また、第２ピストン２２ＢがＢＤＣに接近する際には、オイルジェット機構４０は、第２オイルジェットバルブ４２Ｂのみを開放し、第２ピストン２２Ｂに冷却オイルを噴射する。そして、第３ピストン２２ＣがＢＤＣに接近する際には、オイルジェット機構４０は、第３オイルジェットバルブ４２Ｃのみを開放し、第３ピストン２２Ｃに冷却オイルを噴射する。
【００７１】
その他の構成は、第１の実施の形態にかかる内燃機関制御装置１０と同様であるため、それらの説明は省略する。このような３気筒のエンジン２Ｂを制御する内燃機関制御装置１０Ｂによっても、上述した第１の実施の形態例にかかる内燃機関制御装置１０と同様の作用効果を得ることができる。
【００７２】
４．第４の実施の形態例
次に、図１２〜図１４を参照して第４の実施の形態例にかかる内燃機関制御装置について説明する。
図１２は、第４の実施の形態例にかかる内燃機関制御装置及びエンジン周りを示す概略構成図である。図１３は、ジェネレータに生じるトルクとクランク角度との関係を示す説明図、図１４は、ピストンの速度とクランク角度との関係を示す説明図である。
【００７３】
第４の実施の形態例にかかる内燃機関制御装置１０Ｃは、４気筒のエンジン、すなわちシリンダを４つ有するエンジンを制御する内燃機関制御装置である。そのため、ここでは、第１の実施の形態例にかかるエンジン２及び内燃機関制御装置１０と共通する部分には同一の符号を付して重複した説明を省略する。
【００７４】
図１２に示すように、エンジン２Ｃは、第３の実施の形態例にかかるエンジン２Ｂに対して、第４シリンダ２１Ｄ、第４ピストン２２Ｄ、第４シリンダヘッド２５Ｄ、第４点火プラグ２８Ｄをさらに有している。さらに、エンジン２Ｃは、カムシャフトケース２９Ｃを有している。カムシャフトケース２９Ｃには、第１シリンダヘッド２５Ａ、第２シリンダヘッド２５Ｂ、第３シリンダヘッド２５Ｃ及び第４シリンダヘッド２５Ｄに設けた吸気バルブ及び排気バルブが当接するカムシャフトが設けられている。
【００７５】
第４ピストン２２Ｄは、第４シリンダ２１Ｄに摺動可能に配置されている。第４シリンダ２１Ｄには、第４シリンダヘッド２５Ｄが設けられている。第４シリンダヘッド２５Ｄには、第４シリンダ２１Ｄの燃焼室３０Ｄに火花を点火される第４点火プラグ２８Ｄが装着されている。
【００７６】
また、オイルジェット機構４０は、第４ピストン２２Ｄに冷却オイルを噴射する第４噴射口４３Ｄを有している。第４噴射口４３Ｄには、第４オイルジェットバルブ４２Ｄが設けられている。そして、第４オイルジェットバルブ４２Ｄが開放されることで、第４噴射口４３Ｄから冷却オイルが第４ピストン２２Ｄに向けて噴射される。
【００７７】
第４ピストン２２Ｄは、第４コンロッド２４Ｄを介してクランクシャフト２３Ｃに接続されている。第１ピストン２２Ａと第４ピストン２２Ｄは、クランクシャフト２３Ｃに対して同位相で接続されている。そのため、第１ピストン２２Ａと第４ピストン２２Ｄは、ＴＤＣとＢＤＣに、同じタイミングで達する。
【００７８】
また、第２ピストン２２Ｂと第３ピストン２２Ｃは、クランクシャフト２３Ｃに対して同位相で接続されている。そのため、第２ピストン２２Ｂと第３ピストン２２Ｃは、ＴＤＣとＢＤＣに、同じタイミングで達する。さらに、第２ピストン２２Ｂと第３ピストン２２Ｃは、その位相が第１ピストン２２Ａと第４ピストン２２Ｄの位相に対して１８０degずれた位置でクランクシャフト２３Ｃに接続されている。そのため、第１ピストン２２Ａと第４ピストン２２ＤがＴＤＣに位置しているとき、第２ピストン２２Ｂと第３ピストン２２Ｃは、ＢＤＣに位置している。そして、第１ピストン２２Ａと第４ピストン２２ＤがＢＤＣに位置しているとき、第２ピストン２２Ｂと第３ピストン２２Ｃは、ＴＤＣに位置している。
【００７９】
内燃機関制御装置１０Ｃの受信部１２は、クランク角度センサ３３が検出した角度情報を取得（受信）する。そして、内燃機関制御装置１０Ｃの制御部１１は、第１ピストン２２Ａ、第２ピストン２２Ｂ、第３ピストン２２Ｃ及び第４ピストン２２ＤがＢＤＣに移動する度にジェネレータ６及びオイルジェット機構４０に駆動信号を出力する。そのため、図１３Ａ及び図１３Ｂに示すように、ジェネレータ６は、第１ピストン２２Ａ、第２ピストン２２Ｂ、第３ピストン２２Ｃ及び第４ピストン２２ＤがＢＤＣに移動する度に、クランクシャフト２３Ｃの回転方向とは反対方向への逆位相のトルクを発生させる。
【００８０】
また、図１４Ａは、第１ピストン２２Ａ及び第４ピストン２２Ｄの速度とクランク角度との関係を示し、図１４Ｂは、第２ピストン２２Ｂ及び第３ピストン２２Ｃの速度とクランク角度との関係を示している。
【００８１】
図１４Ａ及び図１４Ｂに示すように、第１ピストン２２Ａ及び第４ピストン２２ＤがＢＤＣに接近すると、その速度がジェネレータ６により減速される。このとき、ＴＤＣに接近する第２ピストン２２Ｂ及び第３ピストン２２Ｃの速度も減速される。また、第２ピストン２２Ｂ及び第３ピストン２２ＣがＢＤＣに接近すると、その速度がジェネレータ６により減速される。このとき、ＴＤＣに接近する第１ピストン２２Ａ及び第４ピストン２２Ｄの速度も減速される。
【００８２】
なお、オイルジェット機構４０は、第１ピストン２２Ａ及び第４ピストン２２ＤがＢＤＣに接近する際には、第１オイルジェットバルブ４２Ａ及び第４オイルジェットバルブ４２Ｄを開放し、第１ピストン２２Ａ及び第４ピストン２２Ｄに冷却オイルを噴射する。このとき、第２オイルジェットバルブ４２Ｂ及び第３オイルジェットバルブ４２Ｃは閉じられているため、ＢＤＣに接近していない第２ピストン２２Ｂ及び第３ピストン２２Ｃには、冷却オイルは噴射されない。
【００８３】
また、第２ピストン２２Ｂ及び第３ピストン２２ＣがＢＤＣに接近する際には、オイルジェット機構４０は、第２オイルジェットバルブ４２Ｂ及び第３オイルジェットバルブ４２Ｃを開放し、第２ピストン２２Ｂ及び第３ピストン２２Ｃに冷却オイルを噴射する。このとき、第１オイルジェットバルブ４２Ａ及び第４オイルジェットバルブ４２Ｄは閉じられているため、ＢＤＣに接近していない第１ピストン２２Ａ及び第４ピストン２２Ｄには、冷却オイルは噴射されない。
【００８４】
その他の構成は、第１の実施の形態にかかる内燃機関制御装置１０と同様であるため、それらの説明は省略する。このような４気筒のエンジン２Ｃを制御する内燃機関制御装置１０Ｃによっても、上述した第１の実施の形態例にかかる内燃機関制御装置１０と同様の作用効果を得ることができる。
【００８５】
なお、上述しかつ図面に示した実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の変形実施が可能である。
【００８６】
例えば、シリンダの数は、上述した実施の形態例の数に限定されるものではなく、６つ又は８つ以上の気筒を有していてもよい。
【００８７】
また、上述した実施の形態例では、吸入行程及び燃焼行程の両方の行程においてピストンが下死点（ＢＤＣ）に接近した際に、減速機構であるジェネレータを駆動し、ピストンの速度を減速させる例を説明したが、これに限定されるものではない。例えば、吸入行程及び燃焼行程のうち少なくとも一方の行程において、ピストンが下死点（ＢＤＣ）に接近した際に、減速機構を駆動させて、ピストンの速度を減速させてもよい。
【００８８】
さらに、クランクシャフトに生じた回転力は、駆動力としてタイヤに伝達されない、シリーズ方式のハイブリッドシステムを例に挙げて説明したが、これに限定されるものではない。例えば、モータの駆動力だけでなく、内燃機関（エンジン）の駆動軸であるクランクシャフトの回転力もタイヤに伝達させるパラレル方式のハイブリッドシステムに適用してもよい。
【符号の説明】
【００８９】
１…車両、  ２、２Ａ、２Ｂ、２Ｃ…エンジン（内燃機関）、  ３…モータ、  ４…シャフト、  ５…タイヤ、  ６…ジェネレータ、  ７…インバータ、  ８…バッテリ、  １０、１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ…内燃機関制御装置、  １１…制御部、  １２…受信部、  ２１、２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃ、２１Ｄ…シリンダ、  ２２、２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃ、２２Ｄ…ピストン、  ２３、２３Ａ、２３Ｂ、２３Ｃ…クランクシャフト、  ２４Ａ、２４Ｂ、２４Ｃ、２４Ｄ…コンロッド、  ２５、２５Ａ、２５Ｂ、２５Ｃ、２５Ｄ…シリンダヘッド、  ２６、２７…吸気バルブ、  ２８…点火プラグ、  ２９…カムシャフトケース、  ３０、３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ、３０Ｄ…燃焼室、  ３３…クランク角度センサ、  ４０…オイルジェット機構、  ４１…駆動ポンプ、  ４２、４２Ａ、４２Ｂ、４２Ｃ、４２Ｄ…オイルジェットバルブ、  ４３、４３Ａ、４３Ｂ、４３Ｃ、４３Ｄ…噴射口
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
2020076381.tif 000014
【図１３】
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【図１４】
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