(57)【要約】【課題】オイル希釈燃料量を精度良く推定する。【解決手段】ピストンとシリンダとの隙間から漏れ出してエンジンオイルを希釈するオイル希釈燃料量を算出／更新し、更新されたオイル希釈燃料量を記憶する内燃機関の制御装置において、運転状態からオイル希釈燃料量の増加量を算出する増加量算出手段と、運転状態及び排気空燃比偏差からオイル希釈燃料量の減少量を算出する減少量算出手段と、増加量算出手段で算出されたオイル希釈燃料量の増加量と、減少量算出手段で算出されたオイル希釈燃料量の減少量と、を積算してオイル希釈燃料量を算出するオイル希釈燃料量算出手段と、を有する。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ピストンとシリンダとの隙間から漏れ出してエンジンオイルを希釈するオイル希釈燃料量を算出／更新し、更新されたオイル希釈燃料量を記憶する内燃機関の制御装置において、
運転状態からオイル希釈燃料量の増加量を算出する増加量算出手段と、
運転状態及び排気空燃比偏差からオイル希釈燃料量の減少量を算出する減少量算出手段と、
増加量算出手段で算出されたオイル希釈燃料量の増加量と、減少量算出手段で算出されたオイル希釈燃料量の減少量と、を積算してオイル希釈燃料量を算出するオイル希釈燃料量算出手段と、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】
現在記憶しているオイル希釈燃料量に基づく排気空燃比偏差の誤推定量を算出する排気空燃比偏差誤推定量算出手段を有し、
減少量算出手段は、運転状態及び排気空燃比偏差の誤推定量からオイル希釈燃料量の減少量を算出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】
減少量算出手段は、オイル希釈燃料量の減少量を算出／更新し、更新されたオイル希釈燃料量の減少量を記憶するものであり、
排気空燃比偏差誤推定量算出手段で算出された排気空燃比偏差の誤推定量は、現在記憶しているオイル希釈燃料量の減少量と燃料噴射量もしくは吸入空気量との割合から算出される空燃比偏差推定値と、排気空燃比を検出する空燃比検出手段の検出値に基づく空燃比偏差検出値と、から算出されていることを特徴とする請求項２に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項４】
内燃機関の制御装置は、排気空燃比を検出する空燃比検出手段の検出値に基づいて算出された空燃比補正量を用いて燃料噴射量を補正する空燃比フィードバック制御を行えるものであって、
空燃比フィードバック制御中には、空燃比偏差検出値として空燃比フィードバック制御に用いる空燃比補正量を用いることを特徴とする請求項３に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項５】
内燃機関の燃料噴射量は、排気空燃比偏差誤推定量算出手段で算出された排気空燃比偏差の誤推定量を用いて算出されていることを特徴とする請求項２〜４のいずれかに記載の内燃機関の制御装置。
【請求項６】
内燃機関の制御装置は、排気空燃比を検出する空燃比検出手段の検出値に基づいて算出された空燃比補正量を用いて燃料噴射量を補正する空燃比フィードバック制御を行えるものであって、
オイル希釈燃料量算出手段で算出されたオイル希釈燃料量が予め設定された所定値よりも大きい場合には、空燃比フィードバック制御中に空燃比学習を禁止することを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の内燃機関の制御装置。
【請求項７】
内燃機関の制御装置は、排気空燃比を検出する空燃比検出手段の検出値に基づいて算出された空燃比補正量を用いて燃料噴射量を補正する空燃比フィードバック制御を行えるものであって、
減少量算出手段で算出されたオイル希釈燃料量の減少量が予め設定された所定値よりも大きい場合には、空燃比フィードバック制御中に空燃比学習を禁止することを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の内燃機関の制御装置。
【請求項８】
内燃機関の制御装置は、燃料内の単一組成分濃度推定を行えるものであって、
オイル希釈燃料量算出手段で算出されたオイル希釈燃料量が予め設定された所定値よりも大きい場合には、燃料内の単一組成分濃度推定を禁止することを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の内燃機関の制御装置。
【請求項９】
内燃機関の制御装置は、燃料内の単一組成分濃度推定を行えるものであって、
減少量算出手段で算出されたオイル希釈燃料量の減少量が予め設定された所定値よりも大きい場合には、燃料内の単一組成分濃度推定を禁止することを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の内燃機関の制御装置。
【請求項１０】
単一組成分濃度は、燃料内のアルコール濃度であることを特徴とする請求項８または９に記載の内燃機関の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関の制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
内燃機関においては、燃料がピストンとシリンダとの隙間から漏れ出してエンジンオイルを希釈するいわゆるオイル希釈が発生することがある。
【０００３】
このようなオイル希釈の発生を抑制するものとしては、筒内噴射型内燃機関にて吸気行程中に燃料噴射を行う場合に、内燃機関の燃焼室壁への燃料の付着し易さを表すパラメータに基づいて、燃料噴射開始時期を変更するようにしたものが従来より知られている（特許文献１を参照。）。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００２−１３４２８号公報（第３−４頁、図３）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来の制御装置においては、ピストンとシリンダとの隙間から漏れ出してエンジンオイルと混じりあいエンジンオイルを希釈しているオイル希釈燃料の量について何ら考慮していないため、エンジンオイルと混じりあった燃料がエンジンオイルから蒸発してブローバイシステム等から吸気系に吸入されると、空燃比が過度に過濃（燃料リッチ）となって運転性や排気性能に悪影響を及ぼす虞がある。
【０００６】
また、内燃機関の燃焼室壁への燃料の付着し易さを表すパラメータに基づいて、燃料噴射開始時期を変更するようにしても、完全にオイル希釈を防止できるわけではなく、ピストンとシリンダとの隙間から漏れ出す燃料の漏れ出し流量が大きい場合には、燃焼室内で実際に燃焼する燃料量が減少することになり、空燃比が過度に希薄（エアリッチ）となって、運転性や排気性能に悪影響を及ぼす虞がある。
【０００７】
つまり、オイル希釈燃料量を正確に把握し、オイル希釈燃量に応じて内燃機関を制御することが重要となる。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明における内燃機関の制御装置は、運転状態から算出されたオイル希釈燃料量の増加量と、運転状態及び排気空燃比偏差から算出されたオイル希釈燃料量の減少量と、を積算してオイル希釈燃料量を算出する。
【０００９】
【発明の効果】
本発明によれば、ブローバイガス中に蒸発したオイル希釈燃料の影響を精度良く扱うことができ、排気性能、運転性能の悪化を効果的に抑制することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の一実施形態に係る内燃機関の制御装置の概略構成を示している。この内燃機関の制御装置は、内燃機関の空燃比制御が行えるものであって、エンジン本体１の燃焼室２には、吸気弁３を介して吸気通路４が接続されていると共に、排気弁５を介して排気通路６が接続されている。
【００１１】
吸気通路４には、エアクリーナ７、吸入空気量を検出するエアフローメータ８、吸入空気量を制御するスロットル弁９及び吸気中に燃料を噴射供給する燃料噴射弁１１が配設されている。
【００１２】
燃料噴射弁１１は、エンジンコントロールユニット１２（以下、ＥＣＵと記す）からの噴射指令信号により運転条件に応じて所定の空燃比となるよう吸気中に燃料を噴射供給している。
【００１３】
排気通路６には、排気中の酸素濃度を検出する空燃比検出手段としての酸素濃度センサ１３と、三元触媒１４が配設されている。
【００１４】
三元触媒１４は理論空燃比を中心とするいわゆるウィンドウに空燃比がある場合に最大の転化効率をもって排気中のＮＯｘ、ＨＣ、ＣＯを同時に浄化できるため、ＥＣＵ１２では、三元触媒１４の上流側に設けた酸素濃度センサ１３からの出力に基づいて排気空燃比が上記のウィンドウの範囲内で変動するように空燃比のフィードバック制御を行う。
【００１５】
また、ＥＣＵ１２には、エンジン本体１の冷却水温度を検知する水温センサ１５、エンジン回転数を検出するクランク角センサ１６、外気温を検知する外気温センサ１７及び車両速度を検知する車速センサ１８からの信号が入力されている。
【００１６】
ここで、エンジン運転中において、燃料の一部がシリンダの内壁面に付着し、ピストンとシリンダとの隙間から漏れだしてエンジンオイルを希釈するいわゆるオイル希釈が発生すると、燃焼室２内で燃焼する燃料量が減少することなり、空燃比が過度に希薄（エアリッチ）となって、運転性や排気性能の悪影響を及ぼす虞がある。また、オイル希釈によりエンジンオイルを希釈している燃料が、エンジンオイルから蒸発し、ブローバイシステム等から吸気系に吸入されると、空燃比が過度に過濃（燃料リッチ）となって、運転性や排気性能の悪影響を及ぼす虞がある。
【００１７】
そこで、本発明の第１実施形態における内燃機関の制御装置は、オイル希釈によりエンジンオイルに混入したオイル希釈燃料量ＯＦを以下の手順により推定する。
【００１８】
図２に示すフローチャートは、所定時間毎に実行されるものであって、オイル希釈燃料量ＯＦを求める全体のフローチャートを示している。
【００１９】
第１サブルーティン（詳細は後述）からなるステップ１（以下、単にＳと表記する）では、排気空燃比偏差の誤推定量Ｍを算出する。
【００２０】
第２サブルーティン（詳細は後述）からなるＳ２では、オイル希釈燃料量の増加量Ａを算出する。
【００２１】
第３サブルーティン（詳細は後述）からなるＳ３では、オイル希釈燃料量の減少割合Ｂを算出する。
【００２２】
Ｓ４では、Ｓ１で算出された排気空燃比偏差の誤推定量Ｍと、Ｓ３で算出された減少割合Ｂとを用いてオイル希釈燃料量の減少量ＢＯＦ、すなわちオイル希釈燃料の蒸発量ＢＯＦを算出する。ＢＯＦ＝ＯＦｎ−１Ｂ×Ｍ。ここでＯＦｎ−１は、前回算出されたオイル希釈燃料量である。また、前回算出されて現在ＥＣＵ１２内に記憶している減少量ＢＯＦｎ−１は今回算出された減少量ＢＯＦに更新される。
【００２３】
Ｓ５では、Ｓ４で算出されたオイル希釈燃料量の減少量ＢＯＦと、Ｓ２で算出されたオイル希釈燃料量の増加量Ａとを用いて、オイル希釈燃料量の変化量ＣＯＦを算出する。
【００２４】
そして、Ｓ６にて、オイル希釈燃料量ＯＦを算出する。ＯＦ＝ＯＦｎ−１＋ＣＯＦ。また、前回算出されて現在ＥＣＵ１２内に記憶しているオイル希釈燃料量ＯＦｎ−１は今回算出されたオイル希釈燃料量ＯＦに更新される。
【００２５】
図３に、上述した第１サブルーティン内の制御の流れを示す。
【００２６】
Ｓ１１では、酸素濃度センサ１３の出力信号を基に算出された空燃比補正量としての空燃比フィードバック補正係数αを読み込む。空燃比フィードバック補正係数αの算出方法は、公知のいかなる算出方法でも使用可能であるため、これらの算出方法についての詳細な説明は省略する。
【００２７】
Ｓ１２では、基本噴射量Ｔｐ、目標当量比ＴＦＢＹＡ（詳細は後述）及び壁流燃料の補正量を表す過渡補正係数ＫＴＲを用いて、ＢＡＳＥ燃料噴射量ＴＩＢを算出する。ＴＩＢ＝Ｔｐ×ＴＦＢＹＡ×ＫＴＲ。
【００２８】
ここでＴｐは、Ｔｐ＝（Ｑａ／Ｎｅ）Ｋであり、エンジン回転数Ｎｅとエアフローメータ８からの出力より得られる吸入空気量Ｑａとを用い、エンジン１回転当たりの吸入空気量（Ｑａ／Ｎｅ）に所定の定数Ｋを掛けることによって算出されるものである。また、ＫＴＲは壁流燃料の補正量を表す過渡補正係数である。
【００２９】
Ｓ１３では、空燃比偏差推定値αＢを算出する。空燃比偏差推定値αＢは、現在記憶しているオイル希釈燃料量の減少量ＢＯＦｎ−１を所定時間のＲＥＦ数で除した値、換言すれば、一回の燃料噴射当たりのブローバイ発生量に相当する値と、Ｓ１２で算出したＢＡＳＥ燃料噴射量ＴＩＢとの和を、このＢＡＳＥ燃料噴射量ＴＩＢで除算することで算出される。すなわち、空燃比偏差推定値αＢは、オイル希釈燃料量の減少量Ｂと燃料噴射量（基本噴射量Ｔｐ）との割合から算出されている。尚、本実施形態では、空燃比偏差推定値αＢは、オイル希釈燃料量の減少量Ｂと燃料噴射量（基本噴射量Ｔｐ）との割合から算出されているが、燃料噴射量（基本噴射量Ｔｐ）の代わりにエアフローメータ８からの出力から得られる吸入空気量Ｑａを用い、オイル希釈燃料量の減少量Ｂと吸入空気量Ｑａとの割合から算出するようにしてもよい。
【００３０】
そして、Ｓ１４では、Ｓ１３で算出したαＢと、Ｓ１１で読み込んだ空燃比フィードバック補正係数αを用い、次式（１）に従って排気空燃比偏差の誤推定量Ｍを算出する。
【００３１】
【数１】
Ｍ＝｜（αＢ−１）／（α−１）｜  …（１）
図４に、上述した第２サブルーティン内の制御の流れを示す。
【００３２】
Ｓ２１では、ＭＯＦＤマップ（後述）を参照し、増加量Ａの増加率である燃料落ち割合Ｃを算出する。図５に、ＭＯＦＤマップの特性例を示す。このＭＯＦＤマップは、エンジン温度としてのシリンダ壁温ＴＣ（詳細は後述する）とエンジン回転数Ｎｅとから、燃料落ち割合Ｃを算出するものであって、エンジン回転数Ｎｅが低いほど燃料落ち割合Ｃは大きくなり、また、シリンダ壁温ＴＣが低いほど燃料落ち割合Ｃは大きくなっている。これは、エンジンが低回転では、ガス流動が小さくなり、燃料の気化微粒化が悪く、壁面に燃料が付着し易くなると考えられるためである。また、シリンダ壁温ＴＣに関しては、燃料の揮発特性による。
【００３３】
Ｓ２２では、負荷補正テーブル（後述）を参照し、負荷補正率Ｄを算出する。図６に、負荷補正テーブルの特性例を示す。負荷補正テーブルは、エンジン負荷としてエアフローメータ８の出力より得られる吸入空気量Ｑａとエンジン回転数Ｎｅとから求まる基本噴射量Ｔｐから負荷補正率Ｄを算出するものであって、高負荷ほど燃焼室２での燃料の未燃分割合が多いため、負荷補正率Ｄは大きな値となる。これは圧力により燃料揮発性が変わることが影響すると考えられるためである。
【００３４】
Ｓ２３では、燃料落ち割合Ｃ、負荷補正率Ｄ、エンジン回転数Ｎｅ及びエンジン負荷としてエンジンの運転状態によって決定される燃料噴射量Ｔｅ（後述）を用いて増加量Ａを算出する。
【００３５】
図７に、上述した第３サブルーティン内の制御の流れを示す。この第３サブルーティンでは、Ｓ３１にて、ＭＯＦＵマップ（後述）を参照して、エンジンオイルからのオイル希釈燃料の蒸発率である減少割合Ｂを算出する。図８に、ＭＯＦＵマップの特性例を示す。このＭＯＦＵマップは、オイル温度ＴＯとエンジン回転数Ｎｅとから減少割合Ｂを算出するものである。減少割合Ｂとオイル温度ＴＯとの相関性は、燃料の揮発性により、オイル温度ＴＯが高いほど減少割合Ｂが大きくなる。また、減少割合Ｂとエンジン回転数Ｎｅとの相関性は、オイルポンプによるオイルの循環撹拌や、クランクシャフトのカウンターウェイトによるオイル撹拌により、エンジンオイル内の燃料の蒸発が促進されされることから、エンジン回転数Ｎｅが高いほど減少割合Ｂが大きくなる。
【００３６】
次に、増加量Ａを算出する際に用いるシリンダ壁温ＴＣの予測制御フローを図９に示す。
【００３７】
まず、Ｓ４１にて、エンジン始動時もしくはＥＣＵ１２の初回通電時であるか否かを判定し、エンジン始動時もしくはＥＣＵ１２の初回通電時のいずれかの場合には、Ｓ４２に進み、シリンダ壁温ＴＣの初期値ＴＣ０の値をエンジンの冷却水温Ｔｗと同値として、次回の演算での温度上昇に備えることとする。
【００３８】
Ｓ４１にて、エンジン始動時もしくはＥＣＵ１２の初回通電時のいずれかでもないと判定されるとＳ４３に進み、エンジンが燃料カット中であるか否かを判定し、エンジンが燃料カット中であればＳ４４に進み、エンジンが燃料カット中でないならばＳ４５に進む。
【００３９】
エンジンが燃料カット中であれば、シリンダ壁温ＴＣは、エンジン冷却水温Ｔｗに向け収束するので、Ｓ４４にて、エンジン冷却水温Ｔｗからの温度上昇分平衡温度ＴＣＨをゼロとする（ＴＣＨ＝０）。
【００４０】
一方、エンジンが燃料カット中でなければ、Ｓ４５にて、ＭＴＣＨマップ（後述）を参照して、シリンダ壁温ＴＣとエンジン冷却水温Ｔｗとの温度差である温度上昇分平衡温度ＴＣＨを算出する。図１０に、ＭＴＣＨマップの特性例を示す。このＭＴＣＨマップは、エンジン回転数Ｎｅと基本噴射量Ｔｐとを用いて温度上昇分平衡温度ＴＣＨを算出するものである。温度上昇分平衡温度ＴＣＨは、燃焼温度と強い相関があるので、エンジン回転数Ｎｅが高く、基本噴射量Ｔｐすなわちエンジン負荷が高いほど高い値となる。
【００４１】
Ｓ４６では、ＫＴＣマップ（後述）を参照して温度の時定数に相当する温度変化割合ＫＴＣを算出する。図１１に、ＫＴＣマップの特性例を示す。このＫＴＣマップは、エンジン回転数Ｎｅと基本噴射量Ｔｐを用いて温度変化割合ＫＴＣを算出するものである。温度変化割合ＫＴＣは、シリンダ壁への伝熱はガス流速が支配的なのでエンジン回転数Ｎｅの影響が大きく、基本噴射量Ｔｐすなわちエンジン負荷に対しても圧力による伝熱の影響で感度を持っている。つまり、温度変化割合ＫＴＣは、エンジン回転数Ｎｅが高く、基本噴射量Ｔｐが高いほど大きな値となる。
【００４２】
尚、本実施例では、温度上昇分平衡温度ＴＣＨと温度変化割合ＫＴＣとを、エンジン回転数Ｎｅと基本噴射量Ｔｐとを割り付けたマップから算出する方式を提示したが、精度要求が低いならエアフローメータ８からの検出信号である吸入空気量Ｑａを割り付けた算出テーブルをそれぞれ用意し、これら算出テーブルを用いて求めるようにしてもよい。
【００４３】
次に、Ｓ４７にて、温度上昇分平衡温度ＴＣＨと温度変化割合ＫＴＣから時々刻々の予測温度ＤＴＣを求める。この予測温度ＤＴＣは、エンジン冷却水温Ｔｗとの温度差であって、ＤＴＣｎ＝ＤＴＣｎ−１＋（ＴＣＨ−ＤＴＣｎ−１）×ＫＴＣで表される。この式は、一時遅れの式であり、温度上昇分平衡温度ＴＣＨに対して、予測温度ＤＴＣを一時遅れで追従させるものである。一時遅れとしたのは、熱の逃げとのバランスにより理論上も割合一定で変わると思われることからで、発明者らが実測した経験のあるバルブ温度の上昇波形と同じであるとみなした。尚、ＤＴＣｎ−１は前回計算時の予測温度である。
【００４４】
そして、Ｓ４８にて、エンジン冷却水温Ｔｗに、Ｓ４７で算出した予測温度ＤＴＣｎを加えた値をシリンダ壁温ＴＣｎとし、シリンダ壁温ＴＣの予測を終了する。すなわち、温度上昇分平衡温度ＴＣＨ及び予測温度ＤＴＣは、エンジン冷却水温Ｔｗからの温度上昇量であるため、最後にエンジン冷却水温Ｔｗを加算するのである。
【００４５】
尚、本実施形態では、シリンダ壁温ＴＣを予測する例を示したが、これは安い原価でシステムを提供するためであり、温度センサをシリンダに埋め込んで直接シリンダ壁の温度を検出しても差し支えはないし、その方が精度が高いものとなる。
【００４６】
次に、上述した図８のＭＯＦＵマップを用いてオイル減少割合Ｂ（オイル希釈燃料の蒸発率）を算出する際に用いるオイル温度ＴＯの予測制御フローを図１２に示す。
【００４７】
Ｓ５１にて、エンジン始動時もしくはＥＣＵ１２の初回通電時であるか否かを判定し、エンジン始動時もしくはＥＣＵ１２の初回通電時のいずれかの場合には、Ｓ５２に進み、ＴＯ０の値をエンジンの冷却水温Ｔｗと同値とする。
【００４８】
Ｓ５１にて、エンジン始動時もしくはＥＣＵ１２の初回通電時のいずれかでもないと判定されるとＳ５３に進む。
【００４９】
Ｓ５３では、エンジンオイルとエンジン冷却水との熱流分ＴＴＷを、エンジン冷却水温度Ｔｗと、ＴＴＷＳと、前回計算時のオイル温度ＴＯｎ−１と、を用いて算出する。ＴＴＷｎ＝（Ｔｗ−ＴＯｎ−１）×ＴＴＷＳ。つまり、伝熱量は温度差と比例し、流速の関数であるので、エンジン回転数Ｎｅから求めたＴＴＷＳを乗算して求めるものである。
【００５０】
図１３は、ＴＴＷＳの算出テーブルの特性例を示している。ＴＴＷＳは、エンジン回転数Ｎｅに比例して大きな値となる。ここで、ＴＴＷＳを算出する際にエンジン回転数Ｎｅを用いたのは、エンジン冷却水またはエンジン冷却水に接するシリンダブロック、シリンダヘッドと、エンジンオイルとの間に伝熱は、オイルポンプを回すエンジン回転数Ｎｅと比例するからである。また、オイルパンを伝わってくる分もあるが、それは、図１３の特性に適宜下駄を履かせることで対応できる。
【００５１】
Ｓ５４では、燃焼との熱流分ＴＴＣを、エンジン冷却水温度Ｔｗと、ＴＴＣＴ及びＴＴＣＮとを用いて算出する。ＴＴＣｎ＝（ＴＴＣＴ−ＴＯｎ−１）×ＴＴＣＮ。
【００５２】
ここで、図１４はＴＴＣＴの算出テーブルの特性例を示し、図１５はＴＴＣＮの算出テーブルの特性例を示している。ＴＴＣＴは、ピストンシリンダ壁の温度であり、燃焼温度と関係するので燃料噴射量Ｔｅとエンジン回転数Ｎｅとの積を用いて図１４の算出テーブルから求める。ＴＴＣＮは伝熱のためのエンジンオイル流速で、エンジン回転数Ｎｅを用いて図１５の算出テーブルから求める。
【００５３】
Ｓ５５では、外気への放熱分ＴＴＡを算出する。ＴＴＡｎ＝（ＴＯｎ−１−Ｔａ）×ＴＴＡＶＳＰ。Ｔａは外気温センサ１７の出力信号でる外気温度、ＴＴＡＶＳＰは車速センサ１８の出力信号ＶＳＰ（車速）から求める伝熱のための流速である。図１６はＴＴＡＶＳＰの算出テーブルの特性例を示している。
【００５４】
そして、Ｓ５６にて、オイル温度ＴＯｎを算出する。ＴＯｎ＝ＴＯｎ−１＋ＴＴＷｎ＋ＴＴＣｎ−ＴＴＡｎ。つまり、Ｓ５６に示すオイル温度ＴＯｎを算出する式は、エンジンオイルが、エンジン冷却水と燃焼によりピストンシリンダで暖められ、走行風（とエンジン冷却水）で冷却される現象をモデリングした式である。
【００５５】
このように求めたオイル温度ＴＯを、オイル希釈燃料の蒸発計算に用いる。
【００５６】
尚、本実施形態では、オイル温度ＴＯを予測する例を示したが、これは安い原価でシステムを提供するためであり、エンジンオイルの温度を温度センサで直接検出するようにしても差し支えはないし、その方が精度が高いものとなる。
【００５７】
また、この実施形態においては、オイルパンを冷やすのは外気温度Ｔａとし、ラジエターからの温風は無視したが、ラジエターからの温風が多く当たる車両の場合には、ラジエータからの温風を考慮してＴａを補正して用いれば精度を上げることが可能である。
【００５８】
このような内燃機関の制御装置においては、エンジンオイルに混入するオイル希釈燃料量ＯＦを、シリンダ壁温ＴＣ、エンジン回転数Ｎｅ、基本噴射量Ｔｐ、燃料噴射量Ｔｅを基に推定することにより、運転パターンや環境がどのように異なる場合においても、オイル希釈燃料量を精度良く推定することができる。
【００５９】
特に、オイル希釈燃料量ＯＦを算出（推定）する際に用いるオイル希釈燃料量の減少量ＢＯＦが、現在ＥＣＵ１２内に記憶しているオイル希釈燃料量ＯＦｎ−１に基づいて算出された排気空燃比偏差の誤推定量Ｍによって補正されている。つまり、この第１実施形態に示す内燃機関の制御装置は、算出されたオイル希釈燃料量ＯＦが排気空燃比偏差の誤推定量Ｍによって補正されているので、精度の高いオイル希釈燃料量ＯＦを得ることができる。
【００６０】
また、排気空燃比偏差の誤推定量Ｍを用いることにより、ブローバイガス中に蒸発したオイル希釈燃料の影響を精度良く扱うことができ、排気性能、運転性能の悪化を効果的に抑制することができる。
【００６１】
また、エンジン回転数Ｎｅ、基本噴射量Ｔｐ、燃料噴射量Ｔｅ及び空燃比フィードバック補正係数αは、既存のエンジン制御システムで使用するものであり、シリンダ壁温ＴＣは、エンジン回転数Ｎｅ、燃料噴射量Ｔｅ及びエンジン冷却水温Ｔｗから推定しているため、既存のエンジン制御システムを基に、安価にオイル希釈燃料量ＯＦを算出することができる。
【００６２】
次に本発明の第２実施形態について説明する。この第２実施形態における内燃機関は、上述した第１実施形態の機能に加え、オイル希釈燃料量ＯＦに応じて、エンジンの運転状態によって決定される燃料噴射量Ｔｅの補正、より詳しくは燃料噴射量Ｔｅ噴射するために必要な燃料噴射パルス幅Ｔｉの補正を行っている。
【００６３】
図１７は、第２実施形態における具体的な制御の流れを示すフローチャートである。
【００６４】
Ｓ６１では、基本噴射量Ｔｐを算出する。基本噴射量Ｔｐは、エンジン回転数Ｎｅとエアフローメータ８からの出力より得られる吸入空気量Ｑａとを用い、エンジン１回転当たりの吸入空気量（Ｑａ／Ｎｅ）に所定の定数Ｋを掛けることによって算出される。ここで、基本噴射量Ｔｐは、上述した燃料噴射量Ｔｅの算出の基になるものでエンジン負荷の代表値である。
【００６５】
Ｓ６２では、エンジン回転数Ｎｅとスロットルバルブ開度が割付られたマップから空燃比補正係数ＫＭＲを算出する。尚、空燃比補正係数ＫＭＲを算出するマップは、ＥＣＵ１２内に予め記憶させてある。
【００６６】
Ｓ６３では、エンジン冷却水温Ｔｗが割付られたテーブルから水温増量補正係数ＫＴＷを算出する。尚、水温増量補正係数ＫＴＷを算出するテーブルは、ＥＣＵ１２内に予め記憶させてある。
【００６７】
Ｓ６４では、Ｓ６２及びＳ６３で算出した空燃比補正係数ＫＭＲ及び水温増量補正係数ＫＴＷを用いて、目標燃空比相当量ＴＦＢＹＡを算出する。ＴＦＢＹＡ＝１＋ＫＭＲ＋ＫＴＷ。
【００６８】
Ｓ６５では、燃料噴射量Ｔｅを算出する。Ｔｅ＝Ｔｐ×ＴＦＢＹＡ×α×αｍ×ＫＴＲ×Ｍ。ここで、αは上述した空燃比フィードバック補正係数であり、αｍは上記αに基づいて算出される空燃比補正量としての上述した空燃比学習補正係数、ＫＴＲは壁流燃料の補正量を表す過渡補正係数である。
【００６９】
Ｓ６６では、上述した燃料噴射量Ｔｅを噴射するのに要するパルス幅である燃料噴射パルス幅Ｔｉを算出する。Ｔｉ＝Ｔｅ×ＫＷＪ＋Ｔｓ。ここで、ＫＷＪは噴射量補正係数、Ｔｓは燃料噴射弁１１の通電時間と実際の噴射時間との差の補正量である無効パルス幅である。
【００７０】
そして、Ｓ６７で燃料噴射パルス幅Ｔｉを出力して、燃料噴射弁１１が燃料噴射パルス幅Ｔｉで燃料噴射を行うよう制御する。
【００７１】
このような本発明の第２実施形態においては、排気空燃比偏差の誤推定量Ｍを用いて、燃料噴射量Ｔｅが算出されている。すなわち、燃料噴射量を算出する際に用いられる燃料噴射量算出パラメータが、排気空燃比偏差の誤推定量によって補正されることになるので、空燃比制御量（α及びαｍ）からブローバイガス中に蒸発したオイル希釈燃料の影響を除去することができる。
【００７２】
尚、ＭＴＣＨマップ（図１０）及びＫＴＣマップ（図１１）において、基本噴射量Ｔｐの代わりに燃料噴射量Ｔｅを割り付けるようにすることも可能であり、この場合、オイル希釈燃料量は、実際にエンジンから噴射される燃料噴射量Ｔｅに応じて補正されることになる。
【００７３】
次に、本発明の第３実施形態について説明する。
【００７４】
現在、多くの自動車では、低濃度のアルコールが入ったガソリンを燃焼させるこができる。また、近年、ガソリンの他にアルコールとガソリンの各種組成の混合燃料でも走行可能な、いわゆるフレキシブルフューエルビークル（ＦＦＶ）と言われる自動車も広く知られるところとなっている。
【００７５】
そこで、この第３実施形態では、アルコールを含む燃料を用いる内燃機関に、上述した第１実施形態及び第２実施形態の技術を適用した場合について説明する。
【００７６】
アルコールを含む燃料は、通常のガソリン（混合燃料）に対してＣ（炭素）原子の含有量が異なるため、同一の当量比を得るには大きな噴射量が要求されることになり、アルコールとガソリンの混合燃料をエンジンに供給するにあたっては、燃料内のアルコール濃度に従って燃料噴射量を調整する必要がある。
【００７７】
そこで、この第３実施形態では、燃料内単一組成分濃度として、燃料内のアルコール濃度を以下の手順で推定する。図１８は、燃料内のアルコール濃度を推定する制御の流れを示している。
【００７８】
まず、Ｓ７１では、酸素濃度センサ１３の出力信号を基に算出された空燃比補正量としての空燃比フィードバック補正係数αを読み込む。
【００７９】
次に、Ｓ７２では、上述した図２のフローチャートで算出されたオイル希釈燃料量ＯＦが、予め設定された固定値である推定許可希釈量ＬＯＦ♯より少ないか否かを判定し、少ない場合にはＳ７３に進み、そうでない場合には終了する。
【００８０】
Ｓ７３では、上述した図２のフローチャートで算出されたオイル希釈燃料量の減少量ＢＯＦが、予め設定された固定値である推定許可減少量ＬＢＯＦ♯より少ないか否かを判定し、少ない場合には、Ｓ７４に進む、そうでない場合には終了する。
【００８１】
Ｓ７４では、空燃比学習条件が成立しているか否かを判定し、空燃比学習条件が成立している場合には、Ｓ７５に進み、各運転領域毎のαｍ算出マップのマップ値の書き換えを行う。空燃比学習条件が成立していない場合には、各αｍ算出マップのマップ値の書き換えを行わずにＳ７６に進む。ここで、αｍは上記αに基づいて算出される空燃比補正量としての空燃比学習補正係数である。尚、空燃比フィードバック補正係数α及び空燃比学習補正係数αｍは、上述した空燃比のフィードバック制御に用いられるパラメータであり、燃料噴射弁１１からの燃料噴射量Ｔｅがα及びαｍに応じて補正される。
【００８２】
Ｓ７６では、現在の各運転領域毎のαｍマップを参照し、各運転領域毎に空燃比補正量としての空燃比学習補正係数αｍを求める。
【００８３】
Ｓ７７では、アルコール濃度推定を行うための許可条件が成立しているか否かを判定する。すなわち、このＳ７７においては、水温、エンジン始動後時間、空燃比学習制御の進行状況、給油履歴などの条件が整ったか否かを判定し、条件が整っている場合にはＳ７８に進み、条件が整っていない場合にはアルコール濃度推定を行うことなく終了する。
【００８４】
Ｓ７８では、次式（２）のように表される空燃比感度補正総量αｔを算出する。
【００８５】
【数２】
αｔ＝α×αｍ′×ＥＴＡＨＯＳ  …（２）
ここで、ＥＴＡＨＯＳは前回の第１アルコール濃度推定値ＡＬＣ１、すなわち現在記憶しているアルコール濃度推定値ＡＬＣ１から算出される燃料性状分補正量であって、後述する図１９を用い、前回の第１アルコール濃度推定値ＡＬＣ１から逆引きで算出されるαｔの前回値である。
【００８６】
また、このＳ７８におけるαｍ′は、Ｓ７６にて求めた各運転領域別のαｍのうち代表的な回転負荷領域のαｍの平均値、換言すればエンジンとしての使用頻度が高い４領域程度のαｍの平均値である。
【００８７】
Ｓ７９では、図１９に示すマップを用い、Ｓ７８にて算出された空燃比感度補正総量αｔから最新の第１アルコール濃度推定値ＡＬＣ１を算出する。尚、Ｓ７９にて算出された最新の第１アルコール濃度推定値ＡＬＣ１は、次回Ｓ７９にて最新の第１アルコール濃度推定値ＡＬＣ１が算出されるまでＥＣＵ１２内に記憶される。
【００８８】
図１９においては、空燃比感度補正総量αｔに対して、第１アルコール濃度推定値ＡＬＣ１は、連続的な特性を持っているが、これは、空燃比を理論空燃比保持するために、燃料噴射量に対して、空燃比偏差、すなわち酸素濃度センサ１３の検出値を基に算出される空燃比の目標空燃比に対する偏差に伴った補正を実現するために預けた特性である。また、図１９について詳述すれば、空燃比が理論空燃比に対してリーン側にある状態（αｔが１００％以上の領域）においては、空燃比感度補正総量αｔは第１アルコール濃度推定値ＡＬＣ１と略比例関係となっており、空燃比が理論空燃比に対してリッチ側にある状態（αｔが１００％以下の領域）においては、燃料内のアルコール濃度を０％と判定する。より具体的には、空燃比感度補正総量αｔ＝１００％である場合には、燃料内のアルコール濃度が０％と推定し、空燃比感度補正総量αｔ＝１４０％である場合には、燃料内のアルコール濃度が８５％と推定する。
【００８９】
そして、Ｓ８０では、図２０に示すＡＬＣ２算出マップを用い、Ｓ７９で算出された第１アルコール濃度推定値ＡＬＣ１から第２アルコール濃度推定値ＡＬＣ２を算出する。尚、Ｓ８０にて算出された最新の第２アルコール濃度推定値ＡＬＣ２は、次回Ｓ８０にて最新の第２アルコール濃度推定値ＡＬＣ２が算出されるまでＥＣＵ１２内に記憶される。
【００９０】
このＡＬＣ２算出マップは、第１アルコール濃度推定値ＡＬＣ１に対して、第２アルコール濃度推定値ＡＬＣ２が不感帯を持つ特性となっている。換言すれば、ＡＬＣ２算出マップは、排気空燃比が理論空燃比に対してリーン側にある空燃比感度補正総量の特定領域に、空燃比感度補正総量の増減、すなわち第１アルコール濃度推定値ＡＬＣ１の増減に関わらず第２アルコール濃度推定値ＡＬＣ２が略一定となる不感帯を有しており、本実施形態においては、第１アルコール濃度推定値ＡＬＣ１が０％〜３０％の領域では、第２アルコール濃度推定値ＡＬＣ２は一律０％、第１アルコール濃度推定値ＡＬＣ１が６５％〜８５％の領域では、第２アルコール濃度推定値ＡＬＣ２は一律８５％となるように設定されている。
【００９１】
これは、ガソリン（すなわち、エタノール濃度が０％のＥ０燃料）を入れられた場合や、いつも規格品のブレンド燃料（ガソリン−アルコール燃料）を入れられた場合は、安定した制御値（制御定数）を用いるために設定した特性である。ここで、上記制御値とは、点火時期関連、燃料の壁流補正関連、冷機増量関連、いわゆるλコントロールの３元点調整定数、換言すれば、空燃比制御における目標空燃比、等が挙げられ、これらが変動するとエミッションの再現性が悪くなるため不感帯としたものである。
【００９２】
尚、Ｓ７９で算出された第１アルコール濃度推定値ＡＬＣ１は、燃料内のアルコール濃度による補正を必要とする燃焼パラメータのうち、燃料内のアルコール濃度に応じた性能保証を行う燃焼パラメータ、具体的には、運転条件に応じて算出される基本噴射量Ｔｐ（エンジン回転数と吸入吸気量から算出される）を補正する際に用いられる。また、Ｓ８０で算出された第２アルコール濃度推定値ＡＬＣ２は、燃料内のアルコール濃度による補正を必要とする燃焼パラメータのうち、市場流通燃料に対する安定的な性能保証や、実濃度に対して推定濃度の偏差の保証を必要とする燃焼パラメータ、すなわち壁流補正量、冷機時増量、目標空燃比及び点火時期等のパラメータを補正する際に用いられる。
【００９３】
このような第３実施形態においては、オイル希釈燃料量ＯＦが所定値ＬＯＦ♯よりも大きいときには、空燃比制御中の空燃比学習、すなわちαｍの書き換えが行われないので、ブローバイガス中に蒸発したオイル希釈燃料による空燃比学習の誤学習を防止することができる。
【００９４】
そして、オイル希釈燃料量ＯＦが推定許可希釈量ＬＯＦ♯よりも大きいときには、アルコール濃度推定が行われないので、ブローバイガス中に蒸発したオイル希釈燃料によるアルコール濃度推定の誤推定を防止することができる。
【００９５】
また、オイル希釈燃料量の減少量ＢＯＦが所定の推定許可減少量ＬＢＯＦ♯よりも大きいときには、空燃比制御中の空燃比学習、すなわちαｍの書き換えが行われないので、ブローバイガス中に蒸発したオイル希釈燃料による空燃比学習の誤学習を防止することができる。
【００９６】
そして、オイル希釈燃料量の減少量ＢＯＦが所定の推定許可減少量ＬＢＯＦ♯よりも大きいときには、アルコール濃度推定が行われないので、ブローバイガス中に蒸発したオイル希釈燃料によるアルコール濃度推定の誤推定を防止することができる。
【００９７】
上記各実施形態から把握し得る本発明の技術的思想について、その効果とともに列記する。
【００９８】
（１）  内燃機関の制御装置は、ピストンとシリンダとの隙間から漏れ出してエンジンオイルを希釈するオイル希釈燃料量を算出／更新し、更新されたオイル希釈燃料量を記憶する内燃機関の制御装置において、運転状態からオイル希釈燃料量の増加量を算出する増加量算出手段と、運転状態及び排気空燃比偏差からオイル希釈燃料量の減少量を算出する減少量算出手段と、増加量算出手段で算出されたオイル希釈燃料量の増加量と、減少量算出手段で算出されたオイル希釈燃料量の減少量と、を積算してオイル希釈燃料量を算出するオイル希釈燃料量算出手段と、を有する。これによって、ブローバイガス中に蒸発したオイル希釈燃料の影響を精度良く扱うことができ、排気性能、運転性能の悪化を効果的に抑制することができる。
【００９９】
（２）  上記（１）に記載の内燃機関の制御装置は、より具体的には、現在記憶しているオイル希釈燃料量に基づく排気空燃比偏差の誤推定量を算出する排気空燃比偏差誤推定量算出手段を有し、減少量算出手段は、運転状態及び排気空燃比偏差の誤推定量からオイル希釈燃料量の減少量を算出する。つまり、オイル希釈燃料量は、排気空燃比偏差の誤推定量によって補正されているので、精度の高いオイル希釈燃料量を得ることができる。
【０１００】
（３）  上記（２）に記載の内燃機関の制御装置は、より具体的には、減少量算出手段は、オイル希釈燃料量の減少量を算出／更新し、更新されたオイル希釈燃料量の減少量を記憶するものであり、排気空燃比偏差誤推定量算出手段で算出された排気空燃比偏差の誤推定量は、現在記憶しているオイル希釈燃料量の減少量と燃料噴射量もしくは吸入空気量との割合から算出される空燃比偏差推定値と、排気空燃比を検出する空燃比検出手段の検出値に基づく空燃比偏差検出値と、から算出されている。
【０１０１】
（４）  上記（３）に記載の内燃機関の制御装置は、より具体的には、排気空燃比を検出する空燃比検出手段の検出値に基づいて算出された空燃比補正量を用いて燃料噴射量を補正する空燃比フィードバック制御を行えるものであって、空燃比フィードバック制御中には、空燃比偏差検出値として空燃比フィードバック制御に用いる空燃補正量を用いる。
【０１０２】
（５）  上記（２）〜（４）のいずれかに記載の内燃機関の制御装置は、より具体的には、内燃機関の燃料噴射量が排気空燃比偏差誤推定量算出手段で算出された排気空燃比偏差の誤推定量を用いて算出されている。すなわち、燃料噴射量をを算出する際に用いられる燃料噴射量算出パラメータは、排気空燃比偏差の誤推定量によって補正されることになるので、空燃比制御量からブローバイガス中に蒸発したオイル希釈燃料の影響を除去することができる。
【０１０３】
（６）  上記（１）〜（５）のいずれかに記載の内燃機関の制御装置は、より具体的には、排気空燃比を検出する空燃比検出手段の検出値に基づいて算出された空燃比補正量を用いて燃料噴射量を補正する空燃比フィードバック制御を行えるものであって、オイル希釈燃料量算出手段で算出されたオイル希釈燃料量が予め設定された所定値よりも大きい場合には、空燃比フィードバック制御中に空燃比学習を禁止する。これによって、ブローバイガス中に蒸発したオイル希釈燃料による空燃比学習の誤学習を防止することができる。
【０１０４】
（７）  上記（１）〜（６）のいずれかに記載の内燃機関の制御装置は、より具体的には、排気空燃比を検出する空燃比検出手段の検出値に基づいて算出された空燃比補正量を用いて燃料噴射量を補正する空燃比フィードバック制御を行えるものであって、減少量算出手段で算出されたオイル希釈燃料量の減少量が予め設定された所定値よりも大きい場合には、空燃比フィードバック制御中に空燃比学習を禁止する。これによって、ブローバイガス中に蒸発したオイル希釈燃料による空燃比学習の誤学習を防止することができる。
【０１０５】
（８）  上記（１）〜（７）のいずれかに記載の内燃機関の制御装置は、より具体的には、燃料内の単一組成分濃度推定を行えるものであって、オイル希釈燃料量算出手段で算出されたオイル希釈燃料量が予め設定された所定値よりも大きい場合には、燃料内の単一組成分濃度推定を禁止する。これによって、ブローバイガス中に蒸発したオイル希釈燃料によるアルコール濃度推定の誤推定を防止することができる。
【０１０６】
（９）  上記（１）〜（８）のいずれかに記載の内燃機関の制御装置は、より具体的には、燃料内の単一組成分濃度推定を行えるものであって、減少量算出手段で算出されたオイル希釈燃料量の減少量が予め設定された所定値よりも大きい場合には、燃料内の単一組成分濃度推定を禁止する。これによって、ブローバイガス中に蒸発したオイル希釈燃料によるアルコール濃度推定の誤推定を防止することができる。
【０１０７】
（１０）  上記（８）また（９）に記載の内燃機関の制御装置において、単一組成分濃度は、燃料内のアルコール濃度である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る内燃機関の制御装置の概略構成を示す説明図。
【図２】本発明の第１実施形態に係る制御の流れを示すフローチャート。
【図３】図２の第１サブルーティンの制御の流れを示すフローチャート。
【図４】図２の第２サブルーティンの制御の流れを示すフローチャート。
【図５】ＭＯＦＤマップの特性例を示す説明図。
【図６】負荷補正テーブルの特性例を示す説明図。
【図７】図２の第３サブルーティンの制御の流れを示すフローチャート。
【図８】ＭＯＦＵマップの特性例を示す説明図。
【図９】シリンダ壁温ＴＣの予測制御を示すフローチャート。
【図１０】ＭＴＣＨマップの特性例を示す説明図。
【図１１】ＫＴＣマップの特性例を示す説明図。
【図１２】オイル温度ＴＯの予測制御を示すフローチャート。
【図１３】ＴＴＷＳ算出テーブルの特性例を示す説明図。
【図１４】ＴＴＣＴ算出テーブルの特性例を示す説明図。
【図１５】ＴＴＣＮ算出テーブルの特性例を示す説明図。
【図１６】ＴＴＡＶＳＰ算出テーブルの特性例を示す説明図。
【図１７】本発明の第２実施形態に係る制御の流れを示すフローチャート。
【図１８】本発明の第３実施形態に係る制御の流れを示すフローチャート。
【図１９】ＡＬＣ１算出マップの特性例を示す説明図。
【図２０】ＡＬＣ２算出マップの特性例を示す説明図。
【符号の説明】
１…エンジン本体
２…燃焼室
３…吸気弁
４…吸気通路
５…排気弁
６…排気通路
７…エアクリーナ
８…エアフローメータ
９…スロットル弁
１１…燃料噴射弁
１２…エンジンコントロールユニット
１３…酸素濃度センサ
１４…三元触媒
１５…水温センサ
１６…クランク角センサ
１７…外気温センサ
１８…車速センサ
【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】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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