(57)【要約】【課題】オイルレベルが低下した場合に、内燃機関の出力が低下するのを防止しつつ摺動部位を保護することができる内燃機関の制御装置を提供すること。【解決手段】エンジン１の制御装置は、オイルポンプ３６からオイル供給経路３９を通して各摺動部位に供給される油圧が所定値Ｐ以下となったことを条件として、点火プラグ１２の点火遅角を行うとともに、シリンダボア５内に供給される吸入空気量を増加させるようにしている。【選択図】図１
2013122213.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
オイル貯留手段に貯留され、オイルポンプから吐出されるオイルを内燃機関に設けられた摺動部位に供給するオイル供給経路と、混合気が燃焼される燃焼室を有する気筒とを備えた内燃機関に設けられた制御装置であって、
前記摺動部位に供給される油圧が所定値以下となったことを条件として、前記気筒内の圧力を低下しつつ前記内燃機関の出力トルクを維持する機関制御を実行する機関制御手段を有することを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項２】
前記内燃機関が、前記気筒に供給される混合気に点火を行う点火手段と、前記気筒に吸入空気を導入する吸気管と、前記吸気管に設けられ、前記気筒に吸入される吸入空気量を調整する空気量調整手段とを備え、
前記機関制御手段は、前記点火手段の点火遅角を行うとともに、前記空気量調整手段を調整して前記気筒内に供給される吸入空気量を増加させることにより、前記機関制御を実施す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。
【請求項３】
前記内燃機関が、前記気筒に吸入空気を導入する吸気管と、前記吸気管に設けられ、前記気筒に吸入される吸入空気量を調整する空気量調整手段と、前記気筒内から排出された排気ガスが導入される排気管と、前記排気管に排出される排気ガスの一部をＥＧＲガスとして前記吸気管に導入するＥＧＲ管と、前記ＥＧＲ管の流路面積を調整する流路調整手段とを備え、
前記機関制御手段は、前記流路調整手段を調整してＥＧＲガスの導入量を増加させるとともに、前記空気量調整手段を調整して前記気筒内に供給される吸入空気量を増加させることにより、前記機関制御を実施す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。
【請求項４】
前記内燃機関が、前記気筒に吸入空気を導入する吸気管と、前記吸気管に設けられ、前記気筒に吸入される吸入空気量を調整する空気量調整手段と、前記気筒内から排出された排気ガスが導入される排気管と、前記排気管に排出される排気ガスの一部をＥＧＲガスとして前記吸気管に導入するＥＧＲ管と、前記ＥＧＲ管に設けられたＥＧＲガス冷却手段と、前記ＥＧＲガス冷却手段に対して前記ＥＧＲ管の上流側と下流側とをバイパスするバイパス管と、ＥＧＲガスの流通経路を、前記ＥＧＲガス冷却手段を通過する第１の経路または前記バイパス管を通過する第２の経路のいずれかに切換える切換手段とを備え、
前記機関制御手段は、前記第２の経路となるように前記切換手段を切換えるとともに、前記空気量調整手段を調整して前記気筒内に供給される吸入空気量を増加させることにより、前記機関制御を実施す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。
【請求項５】
前記内燃機関の摺動部位は、クランクシャフトをエンジンブロックに回転自在に支持するクランク軸受を含むことを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１の請求項に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項６】
前記内燃機関の摺動部位は、クランクシャフトとコネクティングロッドとを支持するコンロッド軸受を含むことを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１の請求項に記載の内燃機関の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の制御装置に関し、特に、内燃機関の摺動部位に供給される油圧が低下したときに摺動部位を保護するようにした内燃機関の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、オイルパンに貯留されたオイルをオイルポンプから吐出して摺動部位に供給する内燃機関のオイル供給装置が知られている。
通常、摺動部位は、クランクシャフトに設けられたクランク軸受、クランクシャフトとコネクティングロッドの間に設けられたコンロッド軸受等から構成されており、オイルポンプから吐出されるオイルは、オイル供給経路を通じて複数の摺動部位に供給される。
【０００３】
従来、車両に搭載される内燃機関において、内燃機関の潤滑に使用するオイルを内燃機関、船舶、あるいは建設機械等の摺動部位に送給するオイル供給装置として、内燃機関の回転数に比例したオイル吐出量に設定されるオイルポンプが用いられている。
【０００４】
ところで、オイルパンに貯留されるオイルは、オイルポンプによって摺動部位に供給された後、オイルパンに回収される。
このとき、オイルパンに貯留されるオイル量が少ないと、オイルパンに回収されるオイルの回収効率が悪化し、オイルパン内に貯留されるオイルレベル（油面高さ）が適正量に対して低下、すなわち、不足する。
【０００５】
このようにオイルレベルが低下すると、オイルパンからオイルポンプに向けてオイルを吸い上げるためのストレーナは、空気を吸い込む状態（以下、この状態をエア吸いと呼ぶ）となる可能性がある。
【０００６】
オイルポンプがエア吸い状態になると、オイルポンプの吐出圧が低下してしまうため、オイルポンプから摺動部位に充分な吐出量のオイルを供給することができず、例えば、クランク軸受やコンロッド軸受等の負荷が増大してクランク軸受やコンロッド軸受等の焼き付け等が発生するおそれがある。
【０００７】
従来、摺動部位を保護するものとしては、内燃機関内の油圧を油圧センサで検知し、油圧センサの検知値が所定値以下の場合には、燃料噴射量を所定値以内に制限して内燃機関の高回転を防止し、摺動部位を保護するようにした内燃機関の燃料噴射制御装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０００−３４５８２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、このような従来の内燃機関の燃料噴射制御装置にあっては、油圧センサの検知値が所定値以下の場合には、燃料噴射量を所定値以内に制限するようにしていたため、内燃機関の回転数が低下して内燃機関の出力トルクが低下してしまい、ドライバビリティが悪化してしまうという問題があった。
【００１０】
本発明は、上述のような従来の問題を解決するためになされたもので、オイルレベルが低下した場合に、内燃機関の出力が低下するのを防止しつつ摺動部位を保護することができる内燃機関の制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明に係る内燃機関の制御装置は、上記目的を達成するため、（１）オイル貯留手段に貯留され、オイルポンプから吐出されるオイルを内燃機関の複数の摺動部位に供給するオイル供給経路と、混合気が燃焼される燃焼室を有する気筒とを備えた内燃機関に設けられた内燃機関の制御装置であって、前記摺動部位に供給される油圧が所定値以下となったことを条件として、前記気筒内の圧力を低下しつつ前記内燃機関の出力トルクを維持する機関制御を実行する機関制御手段を有するものから構成されている。
【００１２】
この内燃機関の制御装置は、摺動部位に供給される油圧が所定値以下となったことを条件として、気筒内の圧力を低下しつつ内燃機関の出力トルクを維持する機関制御を実行するので、オイルレベルが低下して摺動部位に供給されるオイル量が少なくなった場合に、摺動部位の摺動抵抗を低くすることができ、摺動部位を保護することができる。また、内燃機関の出力トルクを維持することができるため、ドライバビリティが悪化するのを防止することができる。
【００１３】
上記（１）の内燃機関の制御装置において、（２）前記内燃機関が、前記気筒に供給される混合気に点火を行う点火手段と、前記気筒に吸入空気を導入する吸気管と、前記吸気管に設けられ、前記気筒に吸入される吸入空気量を調整する空気量調整手段とを備え、前記機関制御手段は、前記点火手段の点火遅角を行うとともに、前記空気量調整手段を調整して前記気筒内に供給される吸入空気量を増加させることにより、前記機関制御を実施するものから構成されている。
【００１４】
この内燃機関の制御装置は、点火手段の点火遅角を行うとともに、気筒内に供給される吸入空気量を増加させることにより、機関制御を実施するので、点火遅角を行う分だけ、気筒内圧を低下させることができる。また、点火遅角を実施しながら吸入空気量を増加させることにより、燃焼速度を遅くして気筒内圧を維持する時間を長くすることができ、内燃機関の出力トルクを維持することができる。
【００１５】
上記（１）の内燃機関の制御装置において、（３）前記内燃機関が、前記気筒に吸入空気を導入する吸気管と、前記吸気管に設けられ、前記気筒に吸入される吸入空気量を調整する空気量調整手段と、前記気筒内から排出された排気ガスが導入される排気管と、前記排気管に排出される排気ガスの一部をＥＧＲガスとして前記吸気管に導入するＥＧＲ管と、前記ＥＧＲ管の流路面積を調整する流路調整手段とを備え、前記機関制御手段は、前記流路調整手段を調整してＥＧＲガスの導入量を増加させるとともに、前記空気量調整手段を調整して前記気筒内に供給される吸入空気量を増加させることにより、前記機関制御を実施するものから構成されている。
【００１６】
この内燃機関の制御装置は、ＥＧＲガスの導入量を増加させるとともに、空気量調整手段を調整して気筒内に供給される吸入空気量を増加させることにより、機関制御を実施するので、気筒内に導入されるＥＧＲガスを増加させることで吸気中の酸素濃度を低下させて気筒内圧を低下させることができる。
【００１７】
また、酸素濃度が低下した分だけ気筒内圧が低下するが、吸入空気量を増加させることにより、気筒内に導入される新規空気量とＥＧＲガス量とを増大させることができるため、燃焼速度を遅くして気筒内圧を維持する時間を長くすることができ、内燃機関の出力トルクを維持することができる。
【００１８】
上記（１）に記載の内燃機関の制御装置において、（４）前記内燃機関が、前記気筒に吸入空気を導入する吸気管と、前記吸気管に設けられ、前記気筒に吸入される吸入空気量を調整する空気量調整手段と、前記気筒内から排出された排気ガスが導入される排気管と、前記排気管に排出される排気ガスの一部をＥＧＲガスとして前記吸気管に導入するＥＧＲ管と、前記ＥＧＲ管に設けられたＥＧＲガス冷却手段と、前記ＥＧＲガス冷却手段に対して前記ＥＧＲ管の上流側と下流側とをバイパスするバイパス管と、ＥＧＲガスの流通経路を、前記ＥＧＲガス冷却手段を通過する第１の経路または前記バイパス管を通過する第２の経路のいずれかに切換える切換手段とを備え、前記機関制御手段は、前記第２の経路となるように前記切換手段を切換えるとともに、前記空気量調整手段を調整して前記気筒内に供給される吸入空気量を増加させることにより、前記機関制御を実施するものから構成されている。
【００１９】
この内燃機関の制御装置は、機関制御手段は、ＥＧＲガス冷却手段をバイパスしてバイパス通路にＥＧＲガスを流すとともに、空気量調整手段を調整して気筒内に供給される吸入空気量を増加させることにより機関制御を実施するので、ＥＧＲガスの温度を高温にして気筒に供給されるＥＧＲガスの密度を低くすることができ、気筒内圧を低下させることができる。
【００２０】
また、ＥＧＲガスの密度を低くする分だけ気筒内圧が低下するが、吸入空気量を増加させることにより気筒内に導入される新規空気量を増大させることができるため、燃焼速度を遅くして気筒内圧を維持する時間を長くすることができ、内燃機関の出力トルクを維持することができる。
【００２１】
上記（１）〜（４）の内燃機関の制御装置において、（５）内燃機関の摺動部位は、クランクシャフトをエンジンブロックに回転自在に支持するクランク軸受を含むものから構成されている。
【００２２】
この内燃機関の制御装置は、気筒内圧を低下させることができるため、クランク軸受に加わる負荷を低減してクランク軸受の発熱量を低減することができる。このため、クランク軸受へのオイル供給量が低下してもクランク軸受の焼き付けを防止してクランク軸受を保護することができる。
【００２３】
上記（１）〜（４）の内燃機関の制御装置において、（６）前記内燃機関の摺動部位は、クランクシャフトとコネクティングロッドとを支持するコンロッド軸受を含むものから構成されている。
【００２４】
この内燃機関の制御装置は、気筒内圧を低下させることができるため、コンロッド軸受に加わる負荷を低減してコンロッド軸受の発熱量を低減することができる。このため、コンロッド軸受へのオイル供給量が低下してもコンロッド軸受の焼き付けを防止してコンロッド軸受を保護することができる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、オイルレベルが低下した場合に、内燃機関の出力が低下するのを防止しつつ摺動部位を保護することができる内燃機関の制御装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明に係る内燃機関の制御装置の第１の実施の形態を示す図であり、内燃機関の制御装置を備えたエンジンの概略構成図である。
【図２】本発明に係る内燃機関の制御装置の第１の実施の形態を示す図であり、エンジンの概略斜視図である。
【図３】本発明に係る内燃機関の制御装置の第１の実施の形態を示す図であり、機関制御手段を構成する電子部品のブロック図である。
【図４】本発明に係る内燃機関の制御装置の第１の実施の形態を示す図であり、油圧低下判定マップを示す図である。
【図５】本発明に係る内燃機関の制御装置の第１の実施の形態を示す図であり、機関制御プログラムのフローチャートである。
【図６】本発明に係る内燃機関の制御装置の第１の実施の形態を示す図であり、機関制御処理を行った場合と行わない場合における気筒内圧と出力トルクを示す図である。
【図７】本発明に係る内燃機関の制御装置の第１の実施の形態を示す図であり、他の機関制御プログラムのフローチャートである。
【図８】本発明に係る内燃機関の制御装置の第２の実施の形態を示す図であり、内燃機関の制御装置を備えたエンジンの概略構成図である。
【図９】本発明に係る内燃機関の制御装置の第２の実施の形態を示す図であり、機関制御手段を構成する電子部品のブロック図である。
【図１０】本発明に係る内燃機関の制御装置の第２の実施の形態を示す図であり、機関制御プログラムのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、本発明に係る内燃機関の制御装置の実施の形態について、図面を用いて説明する。
（第１の実施の形態）
図１〜図７は、本発明に係る内燃機関の制御装置の第１の実施の形態を示す図である。
まず、構成を説明する。
図１、図２において、内燃機関としてのエンジン１は、シリンダブロック２と、シリンダブロック２の上部に締結されたシリンダヘッド３と、シリンダヘッド３の下部に締結され、エンジンオイルＯが貯留されたオイルパン４とを含んだエンジンブロックを有している。
【００２８】
シリンダブロック２には気筒を構成するシリンダボア５が形成されており、このシリンダボア５にはピストン６が収納されている。また、シリンダボア５の上部には燃焼室７が形成されており、この燃焼室７は、シリンダボア５、ピストン６の頂面およびシリンダヘッド３の下面によって囲まれる空間から構成されている。
【００２９】
このエンジン１は、シリンダボア５内でピストン６が往復する間に、吸気行程、圧縮行程、膨張行程および排気行程からなる一連の４行程を行う、所謂４サイクルのガソリンエンジンである。
【００３０】
本実施の形態のエンジン１は、例えば、シリンダボア５およびピストン６をそれぞれ４つずつ備える直列４気筒のエンジンである。なお、気筒数は一例を示すもので４気筒に限られるものではない。
【００３１】
ピストン６は、コネクティングロッド８を介してクランクシャフト９に連結されており、ピストン６の往復運動がコネクティングロッド８によってクランクシャフト９の回転運動に変換されるようになっている。
【００３２】
また、クランクシャフト９のクランクピン９ａは、図示しないクランク軸受を介してシリンダブロック２に回転自在に支持されている。クランクシャフト９のクランクジャーナル９ｂは、図示しないコンロッド軸受を介してコネクティングロッド８に回転自在に取付けられている。
【００３３】
本実施の形態では、オイルパン４がオイル貯留手段を構成しており、オイルパン４に貯留されたエンジンオイルＯは、エンジン１の運転時に、異物を除去するオイルストレーナ３５を介してオイルポンプ３６によって汲み上げられる。
【００３４】
オイルポンプ３６によって汲み上げられたエンジンオイルは、オイルフィルタ３７で浄化された後に、ピストン６、クランクシャフト９のクランク軸受、コネクティングロッド８とクランクシャフト９との間に設けられたコンロッド軸受等の摺動部位に供給され、摺動部位の潤滑・冷却等に使用される。
【００３５】
摺動部位に供給されたエンジンオイルは、摺動部位の潤滑・冷却等のために使用された後、オイルパン４に回収され、再びオイルポンプ３６によって汲み上げられるまでオイルパン４内に貯留される。
【００３６】
オイルポンプ３６は、クランクシャフト９に機械的に結合されており、エンジン１の駆動力を用いてオイル通路にエンジンオイルを吐出させる機械式オイルポンプから構成されている。なお、このオイルポンプは、エンジン１の作動とは独立して駆動される電動ポンプから構成されてもよい。但し、図１ではエンジンオイルＯの循環経路を模式的に示している。
【００３７】
エンジン１は、可変バルブタイミング機構（Ｖａｒｉａｂｌｅ  Ｖａｌｖｅ  Ｔｉｍｉｎｇ：以下、ＶＶＴという）１０、インジェクタ１１、点火手段としての点火プラグ１２等を含んで構成されている。
【００３８】
ＶＶＴ１０は、運転状態に応じて吸気バルブ１３ａおよび排気バルブ１３ｂを最適な開閉タイミングに制御する機構である。ＶＶＴ１０は、吸気カムシャフト１４および排気カムシャフト１５の軸方向端部にそれぞれ設けられたＶＶＴコントローラからなる。
【００３９】
ＶＶＴ１０は、各ＶＶＴコントローラに油圧が供給されることにより、カムスプロケットに対する吸気カムシャフト１４および排気カムシャフト１５の位相を変更して吸気バルブ１３ａおよび排気バルブ１３ｂの開閉タイミングを進角または遅角させることができる。
【００４０】
ＶＶＴ１０の各ＶＶＴコントローラに供給される油圧は、吸気側および排気側のオイルコントロールバルブ（ＯＣＶ：Ｏｉｌ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｖａｌｖｅ）１６ａ、１６ｂにより制御される。
【００４１】
点火プラグ１２は、シリンダヘッド３に設けられており、点火プラグ１２の点火時機は、点火手段としてのイグナイタ１７によって調整されるようになっている。
【００４２】
シリンダヘッド３には吸気管１８および排気管１９が接続されており、この吸気管１８および排気管１９は、それぞれ燃焼室７に連通している。吸気管１８と燃焼室７との間には吸気バルブ１３ａが設けられており、この吸気バルブ１３ａを開閉駆動することにより、吸気管１８と燃焼室７とが連通および遮断される。
【００４３】
また、排気管１９と燃焼室７との間には排気バルブ１３ｂが設けられており、この排気バルブ１３ｂを開閉駆動することにより、排気管１９と燃焼室７とが連通および遮断される。
【００４４】
吸気バルブ１３ａおよび排気バルブ１３ｂの開閉駆動は、クランクシャフト９の回転がチェーン２１によって伝達される吸気カムシャフト１４および排気カムシャフト１５のそれぞれの回転によって行われる。
【００４５】
一方、吸気管１８には、エアクリーナ２２、熱線式のエアフローメータ２３およびエンジン１の吸入空気量を調整するための電子制御式のスロットルバルブ２４が設けられている。
【００４６】
スロットルバルブ２４は、スロットルモータ２５によって駆動されるようになっており、スロットルバルブ２４の開度は、スロットルポジションセンサ２６によって検知される。なお、スロットルバルブ２４およびスロットルモータ２５は、空気量調整手段を構成している。
【００４７】
排気管１９には、三元触媒２７が設けられており、この三元触媒２７は、排気ガスを浄化する機能を有する。
【００４８】
また、エンジン１にはＥＧＲ装置５１が搭載されている。ＥＧＲ装置５１は、吸入空気に排気ガスの一部を導入することで、燃焼室７内の燃焼温度を低下させてＮＯｘの発生量を低減させる装置であって、吸気管１８と排気管１９とを連通するＥＧＲ管５２と、このＥＧＲ管５２に設けられた流路調整手段としてのＥＧＲバルブ５３を含んで構成されている。
【００４９】
図３に示すように、ＥＧＲバルブ５３は、ＥＦＩ−ＥＣＵ４１によって開度が制御されるようになっており、ＥＧＲ管５２の流路面積を調整することにより、シリンダボア５に導入されるＥＧＲガスの割合、すなわち、ＥＧＲ率［ＥＧＲ量／（ＥＧＲ量＋吸入空気量（新規空気量））（％）］を変更することができ、排気管１９から吸気管１８に導入されるＥＧＲガス量（排気還流量）を調整することができる。
【００５０】
吸気管１８にはインジェクタ１１が設けられている。このインジェクタ１１には燃料タンクから燃料ポンプによって所定圧力の燃料が供給されるようになっており、インジェクタ１１は、吸気管１８に燃料を噴射する。
【００５１】
吸気管１８に噴射された燃料は吸入空気と混合されて混合気となって燃焼室７に導入されるようになっており、燃焼室７に導入された混合気は、点火プラグ１２によって点火されて燃焼および爆発する。
【００５２】
この混合気の燃焼室７内での燃焼および爆発によりピストン６が往復運動してクランクシャフト９が回転する。
【００５３】
クランクシャフト９には、外周面に複数の歯２８ａを有するシグナルロータ２８が取り付けられており、シグナルロータ２８の側方近傍にはクランクポジションセンサ２９が配置されている。
【００５４】
クランクポジションセンサ２９は、例えば電磁ピックアップであって、クランクシャフト９が回転する際にシグナルロータ２８の歯２８ａに対応するパルス状の信号（出力パルス）を発生する。
【００５５】
一方、オイルポンプ３６は、オイル通路３８上に設けられており、オイルポンプ３６からオイル通路３８に吐出されたオイルは、オイル供給経路３９に供給されるようになっている。オイル供給経路３９は、複数の配管および通路により、オイルパン４に貯留されたオイルをエンジン１の各摺動部位に供給した後に、オイルパン４に回収する循環経路として構成されている。
【００５６】
すなわち、オイル供給経路３９は、オイルパン４に貯留されたオイルをオイルポンプ３６によってエンジン１の各摺動部位に供給した後、オイルパン４に回収するまでのオイルの循環経路である。
【００５７】
オイル通路３８からオイル供給経路３９に供給されるオイルは、シリンダヘッド３やシリンダブロック２に分岐して供給されるようになっている。
【００５８】
シリンダヘッド３およびシリンダブロック２に分岐して供給されたオイルは、エンジン１の各摺動部位に供給される。
【００５９】
例えば、シリンダブロック２においては、供給されたオイルが摺動部位を構成するピストン６、クランクシャフト９のクランク軸受、コネクティングロッド８とクランクシャフト９の間に設けられたコンロッド軸受等の摺動部位や油圧駆動部品を構成するオイルジェット４０の作動油として利用される。
【００６０】
また、シリンダヘッド３においては、シリンダヘッド３に回転自在に支持される吸気カムシャフト１４および排気カムシャフト１５のカムジャーナル１４ａ、１５ａ等の潤滑油や油圧駆動部品を構成するＶＶＴ１０の作動油と利用される。
【００６１】
ここで、オイルジェット４０は、エンジン１のピストン６（図２参照）の底面に向けてオイルを噴射することで、燃焼ガスに晒され熱負荷が高くなるピストン６を冷却し、例えば、高負荷運転時での異常燃焼を防止しノッキングの抑制を図るものである。
【００６２】
一方、本実施の形態では、点火プラグ１２およびインジェクタ１１は、ＥＦＩ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｆｕｅｌ  Ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ）−ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）４１の出力信号に基づいて制御されるようになっている。
【００６３】
図３に示すように、ＥＦＩ−ＥＣＵ４１は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）４２、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）４３、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）４４および入出力インターフェース４５等を含んで構成されている。
【００６４】
ＲＯＭ４３は、機関制御プログラムを含んだ各種制御プログラムや、これら各種制御プログラムを実行する際に参照されるマップ等が記憶されている。
【００６５】
ＣＰＵ４２は、ＲＯＭ４３に記憶された各種制御プログラムやマップに基づいて機関制御を含んだ各種演算処理を実行する。ＲＡＭ４４は、ＣＰＵ４２での演算結果や上述した各種センサから入力されたデータ等を一時的に記憶するメモリであり、ワークエリアの一部も構成する不揮発性のメモリである。
【００６６】
入出力インターフェース４５には、エアフローメータ２３、スロットルポジションセンサ２６、クランクポジションセンサ２９、油温センサ４６および油圧センサ４７からの検知情報が入力されるようになっている。
【００６７】
また、ＥＦＩ−ＥＣＵ４１の入出力インターフェース４５にはインジェクタ１１、イグナイタ１７、スロットルモータ２５およびＥＧＲバルブ５３が接続されている
油温センサ４６は、オイルポンプ３６から吐出されるオイル温度を検知するようになっている。この油温センサ４６は、オイルポンプ３６の吐出側のオイル通路３８に設けられており、ＥＦＩ−ＥＣＵ４１に電気的に接続されている。
【００６８】
油圧センサ４７は、オイルポンプ３６の吐出側のオイル通路３８に設けられており、油圧センサ４７は、オイルポンプ３６からエンジン１の各摺動部位に供給される油圧、すなわち、オイルポンプ３６のオイル吐出圧を検知して、吐出圧に応じた信号をＥＦＩ−ＥＣＵ４１に出力するようになっている。
【００６９】
ＲＯＭ４３には、図４に示す油圧低下判定マップ４８が格納されている。この油圧低下判定マップ４８は、油温毎にエンジン回転数と油圧と割り当てられてＲＯＭ４３に記憶されている。すなわち、油圧低下判定マップは、温度毎に複数のマップを有しており、図４では、Ｔ℃の油温にエンジン回転数と油圧とが割り当てられたマップの一例を示している。
【００７０】
なお、油圧低下判定マップ４８は、温度毎にエンジン回転数と油圧とが割り当てられてもよいし、一定の温度範囲毎（例えば、１０℃毎）にエンジン回転数と油圧とが割り当てられてもよい。
【００７１】
ＣＰＵ４２は、油温センサ４６によって検知された油温と、油圧センサ４７から検知された油圧と、クランクポジションセンサ２９によって検知されたエンジン回転数とに基づいて油圧低下判定マップ４８を参照し、油温とエンジン回転数に応じた油圧が判定値Ｐ以下である場合には、オイルパン４内のオイルレベルが適正な液面よりも低下したものと判断するようになっている。なお、適正なレベルとは、油圧が油温およびエンジン回転数に応じた油圧よりも大きく低下し、摺動部位の潤滑性が悪化するレベルである。
【００７２】
ＣＰＵ４２は、油圧が判定値Ｐよりも低下したものと判断したことを条件として、イグナイタ１７を制御して点火プラグ１２の点火時期を遅角するとともに、スロットルモータ２５を駆動してスロットルバルブ２４の開度を調整して吸入空気量を増加させる機関制御を実施する。
【００７３】
なお、ＲＯＭ４３にはエンジン回転数と吸入空気量とが割り当てられた目標吸入空気量算出マップが割り当てられており、ＣＰＵ４２は、機関制御を実施する際に、吸入空気量をエンジン回転数に応じて割り当てられた正規の吸入空気量よりも増大させる。
【００７４】
また、本実施の形態では、クランクポジションセンサ２９、油温センサ４６、油圧センサ４７およびＥＦＩ−ＥＣＵ４１が機関制御手段を構成している。
【００７５】
次に、図５のフローチャートに基づいて機関制御を説明する。
図５に示すフローチャートは、ＲＯＭ４３に格納され、ＥＦＩ−ＥＣＵ４１のＣＰＵ４２によって実行される機関制御プログラムのフローチャートである。
【００７６】
ＣＰＵ４２は、油温センサ４６、油圧センサ４７およびクランクポジションセンサ２９によってそれぞれ油温、油圧およびエンジン回転数を読み込む（ステップＳ１）。次いで、ＲＯＭ４３に記憶された油圧低下判定マップ４８を参照し、油圧が判定値Ｐ以下であるか否かを判別する（ステップＳ２）。
【００７７】
ＣＰＵ４２は、油圧が判定値Ｐを超えているものと判断した場合には、オイルパン４内のオイルレベルが正常であるものと判断して今回の処理を終了する。また、ＣＰＵ４２は、油圧が判定値Ｐ以下であるものと判断した場合には、エア吸いにより油圧が低下することによりオイルパン４内のオイルレベルが低下したものと判断してイグナイタ１７を制御して点火プラグ１２の点火時期を遅角する。
【００７８】
また、ＣＰＵ４２は、吸入空気量算出マップを参照し、スロットルモータ２５を駆動してスロットルバルブ２４の開度を調整することにより、吸入空気量をエンジン回転数に応じて割り当てられた正規の吸入空気量よりも増大させて（ステップＳ３）、今回の処理を終了する。
【００７９】
このように本実施の形態では、オイルポンプ３６からオイル供給経路３９を通して各摺動部位に供給される油圧が所定値Ｐ以下となったことを条件として、点火プラグ１２の点火遅角を行うとともに、シリンダボア５内に供給される吸入空気量を増加させることにより、機関制御を実施するので、点火遅角を行う分だけ、シリンダボア５の内圧、すなわち、気筒内圧を低下させることができる。
【００８０】
すなわち、本実施の形態では、図６に示すように最大内圧Ｐ１を得られる点火時期から点火遅角を行うことにより、気筒内圧をＰ２に下げることができる。
【００８１】
また、点火遅角を行うと、気筒内圧がＰ２に低下してしまうが、吸入空気量を増加させることにより、燃焼速度を遅くして気筒内圧を維持する時間を長くすることができ、エンジン１の出力トルクを維持することができる。
【００８２】
この結果、クランク軸受やコンロッド軸受に加わる負荷を低減してクランク軸受やコンロッド軸受の発熱量を低減することができる。このため、オイルパン４内のオイルレベルが低下してクランク軸受やコンロッド軸受に供給されるオイル量が少なくなった場合であっても、クランク軸受やコンロッド軸受の焼き付けを防止してクランク軸受やコンロッド軸受を保護することができる。また、エンジン１の出力トルクを維持することができるため、ドライバビリティが悪化するのを防止することができる。
【００８３】
なお、本実施の形態では、油温、油圧およびエンジン回転数に基づいてオイルレベルが低下したことを検知しているが、オイルパン４にフロートタイプのオイルレベル検知センサを設け、オイルレベルの低下を直接検知してもよい。
【００８４】
また、本実施の形態では、点火遅角および吸入空気量の制御によって気筒内圧を低下させているが、ＥＧＲガスおよび吸入空気量の制御によって気筒内圧を低下させるようにしてもよい。
【００８５】
すなわち、ＥＦＩ−ＥＣＵ４１は、油温センサ４６および油圧センサ４７から検知された油温および油圧と、クランクポジションセンサ２９によって検知されたエンジン回転数とに基づいて油圧低下判定マップ４８を参照し、油圧が判定値Ｐよりも低下したものと判断したことを条件として、ＥＧＲバルブ５３の開度を増加させてＥＧＲガスの導入量を増加させるとともに、スロットルバルブ２４の開度を調整して吸入空気量を増加させることにより、機関制御を実施するようにしてもよい。
【００８６】
この場合の機関制御を図７のフローチャートに基づいて説明する。図７に示すフローチャートは、ＲＯＭ４３に格納され、ＥＦＩ−ＥＣＵ４１のＣＰＵ４２によって実行される機関制御プログラムのフローチャートである。
【００８７】
ＣＰＵ４２は、ステップＳ１２で油圧が判定値Ｐ以下であるものと判断した場合には、エア吸いにより油圧が低下することによりオイルパン４内のオイルレベルが低下したものと判断してＥＧＲバルブ５３の開度を増大させることにより、シリンダボア５に供給されるＥＧＲガスを増大させる。
【００８８】
また、ＣＰＵ４２は、吸入空気量算出マップを参照し、スロットルモータ２５を駆動してスロットルバルブ２４の開度を調整して吸入空気量をエンジン回転数に応じて割り当てられた正規の吸入空気量よりも増大させて（ステップＳ２３）、今回の処理を終了する。
【００８９】
このようにオイルポンプ３６からオイル供給経路３９を通して各摺動部位に供給される油圧が所定値Ｐ以下となったことを条件として、ＥＧＲガスの導入量を増加させるとともに、シリンダボア５に供給される吸入空気量を増加させることにより、機関制御を実施した場合には、シリンダボア５に導入されるＥＧＲガスを増加させることで吸気中の酸素濃度を低下させてシリンダボア５の内圧、すなわち、気筒内圧を低下させることができる。
【００９０】
また、酸素濃度が低下した分だけ気筒内圧が低下するが、吸入空気量を増加させることによりシリンダボア５に導入される新規空気量とＥＧＲガス量とを増大させることができるため、燃焼速度を遅くして気筒内圧を維持する時間を長くすることができ、エンジン１の出力トルクを維持することができる。
【００９１】
すなわち、本実施の形態では、図６に示すように最大内圧Ｐ１を得られるＥＧＲガスの導入量からＥＧＲガスを増加させることにより、気筒内圧をＰ２に下げることができる。
【００９２】
また、ＥＧＲガスを増加させると、気筒内圧がＰ２に低下してしまうが、吸入空気量を増加させることにより、シリンダボア５に導入される新規空気量とＥＧＲガス量とを増大させることができるため、燃焼速度を遅くして気筒内圧を維持する時間を長くすることができ、エンジン１の出力トルクを維持することができる。
【００９３】
このようにしてもクランク軸受やコンロッド軸受の焼き付けを防止してクランク軸受やコンロッド軸受を保護することができる。また、エンジン１の出力トルクを維持することができるため、ドライバビリティが悪化するのを防止することができる。
【００９４】
（第２の実施の形態）
図８〜図１０は、本発明に係る内燃機関の制御装置の第２の実施の形態を示す図であり、第１の実施の形態と同一の構成には同一番号を付して説明を省略する。
図８に示すエンジン６１は、筒内直噴４気筒ディーゼルエンジンであって、このエンジン６１には点火プラグが存在しない。
【００９５】
なお、エンジン１とエンジン６１と異なる点は、過給機、ＥＧＲクーラ、バイパス管が設けられている点が異なり、その他の基本的な構成は、第１の実施の形態と同一である。また、エンジン構成部品やオイルの潤滑経路は、図２と同一であるため、図２と同一の構成については、図２を用いて説明を行う。
【００９６】
図８において、内燃機関としてのエンジン６１は、燃焼室７を臨むようにしてシリンダヘッド３にインジェクタ１１が設けられている。
【００９７】
また、エンジン６１には排気圧を利用して吸入空気を過給するターボチャージャ（過給機）６２が搭載されている。ターボチャージャ６２は、ロータシャフト６３を介して連結されたタービンホイール６４とコンプレッサインペラ６５とを備えている。
【００９８】
コンプレッサインペラ６５は吸気管１８の内部に配置されており、タービンホイール６４は排気管１９の内部に配置されている。このようなターボチャージャ６２は、排気管１９に配置されたタービンホイール６４が排気のエネルギによって回転し、これに伴って吸気管１８に配置されたコンプレッサインペラ６５が回転する。そして、コンプレッサインペラ６５の回転により吸入空気が過給され、エンジン６１の各気筒の燃焼室７に過給空気が強制的に送り込まれる。
【００９９】
また、ＥＧＲ装置５１には、ＥＧＲ管５２に設けられたＥＧＲガスを冷却するＥＧＲガス冷却手段としてのＥＧＲクーラ５４と、ＥＧＲクーラ５４をバイパスするバイパス管５５が設けられている。このバイパス管５５は、ＥＧＲクーラ５４に対してＥＧＲ管５２の上流側と下流側とをバイパスするようになっている。
【０１００】
このバイパス管５５とＥＧＲ管５２との接続部には切換手段としてのＥＧＲバイパス切換バルブ５６が設けられている。ＥＦＩ−ＥＣＵ４１は、このＥＧＲバイパス切換バルブ５６を制御することにより、ＥＧＲクーラ５４に流入するＥＧＲガス量とバイパス管５５に流入するＥＧＲガス量との流量比を０〜１００％の間で任意に調整することができる。
【０１０１】
すなわち、ＥＧＲバイパス切換バルブ５６は、ＥＧＲガスの流通経路を、ＥＧＲクーラ５４を通過する第１の経路またはバイパス管５５を通過する第２の経路のいずれかに切換えるようになっている。
【０１０２】
また、図９に示すように、ＥＦＩ−ＥＣＵ４１の入出力インターフェース４５にはＥＧＲバイパス切換バルブ５６が接続されている。ＥＦＩ−ＥＣＵ４１は、油温センサ４６および油圧センサ４７から検知された油温および油圧と、クランクポジションセンサ２９によって検知されたエンジン回転数とに基づいて油圧低下判定マップ４８を参照し、油温とエンジン回転数に応じた油圧が判定値Ｐ以下である場合には、オイルパン４内のオイルレベルが適正な液面よりも低下したものと判断する。
【０１０３】
そして、ＣＰＵ４２は、油圧が判定値Ｐよりも低下したものと判断したことを条件として、ＥＧＲバイパス切換バルブ５６を切換制御してＥＧＲクーラ５４を通さずにＥＧＲガスをバイパス管５５にバイパスさせ、スロットルバルブ２４の開度を調整して吸入空気量を増加させる機関制御を実行する。
【０１０４】
次に、図１０のフローチャートに基づいて機関制御を説明する。
図１０に示すフローチャートは、ＲＯＭ４３に格納され、ＥＦＩ−ＥＣＵ４１のＣＰＵ４２によって実行される機関制御プログラムのフローチャートである。
【０１０５】
ＣＰＵ４２は、ステップＳ１２で油圧が判定値Ｐ以下であるものと判断した場合には、エア吸いにより油圧が低下することによりオイルパン４内のオイルレベルが低下したものと判断してＥＧＲバイパス切換バルブ５６を切換制御してＥＧＲクーラ５４を通さずにＥＧＲガスをバイパス管５５にバイパスさせ、スロットルバルブ２４の開度を調整して吸入空気量を増加させる機関制御を実行する（ステップＳ３３）。
【０１０６】
このようにすれば、シリンダボア５に導入されるＥＧＲガスの温度を高温にしてシリンダボアに供給されるＥＧＲガスの密度を低くすることができ、気筒内圧を低下させることができる。
【０１０７】
また、ＥＧＲガスの密度を低くする分だけ気筒内圧が低下するが、吸入空気量を増加させることによりシリンダボア５に導入される新規空気量を増大させることができるため、燃焼速度を遅くして気筒内圧を維持する時間を長くすることができ、エンジン６１の出力トルクを維持することができる。
【０１０８】
すなわち、図６に示すように最大内圧Ｐ１を得られるＥＧＲガス温度からＥＧＲガスの温度を増加させることにより、気筒内圧をＰ２に下げることができる。
【０１０９】
また、ＥＧＲガスを増加させると、気筒内圧がＰ２に低下してしまうが、吸入空気量を増加させることによりシリンダボア５に導入される新規空気量を増大させることができるため、燃焼速度を遅くして気筒内圧を維持する時間を長くすることができ、エンジン６１の出力トルクを維持することができる。
【０１１０】
なお、本実施の形態でもオイルポンプ３６からオイル供給経路３９を通して各摺動部位に供給される油圧が所定値Ｐ以下となったことを条件として、ＥＧＲガスの導入量を増加させるとともに、シリンダボア５に供給される吸入空気量を増加させる機関制御を実行してもよい。
【０１１１】
また、上記各実施の形態の内燃機関の制御装置は、車両用内燃機関に適用した例について説明したが、動力源として内燃機関を用いるものであれば適用可能であり、例えば、所謂ハイブリッド車や自動二輪車等に搭載される内燃機関はもとより、船舶や建設機械等のように車両以外のものに搭載される内燃機関にも適用可能である。
【０１１２】
以上のように、本発明に係る内燃機関の制御装置は、オイルレベルが低下した場合に、内燃機関の出力が低下するのを防止しつつ摺動部位を保護することができるという効果を有し、内燃機関の摺動部位に供給される油圧が低下したときに摺動部位を保護するようにした内燃機関の制御装置等として有用である。
【符号の説明】
【０１１３】
１、６１  エンジン（内燃機関）
４  オイルパン（オイル貯留手段）
５  シリンダボア（気筒）
７  燃焼室
１２  点火プラグ（点火手段）
１７  イグナイタ（点火手段）
１８  吸気管
２４  スロットルバルブ（空気量調整手段）
２５  スロットルモータ（空気量調整手段）
２９  クランクポジションセンサ（機関制御手段）
３９  オイル供給経路
４１  ＥＦＩ−ＥＣＵ（機関制御手段）
４６  油温センサ（機関制御手段）
４７  油圧センサ（機関制御手段）
５２  ＥＧＲ管
５３  ＥＧＲバルブ（流路調整手段）
５４  ＥＧＲクーラ（ＥＧＲガス冷却手段）
５５  バイパス管
５６  ＥＧＲバイパス切換バルブ（切換手段）
【図１】
2013122213.tif 000003
【図２】
2013122213.tif 000004
【図３】
2013122213.tif 000005
【図４】
2013122213.tif 000006
【図５】
2013122213.tif 000007
【図６】
2013122213.tif 000008
【図７】
2013122213.tif 000009
【図８】
2013122213.tif 000010
【図９】
2013122213.tif 000011
【図１０】
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