(57)【要約】【課題】オイル希釈燃料の影響がない条件を検出する。【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しているオイル希釈燃料量を算出するオイル希釈燃料量推定装置において、オイル希釈燃料量は、エンジンの所定温度領域毎に設定されたオイル希釈燃料指標に応じて算出されることを特徴としている。【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しているオイル希釈燃料量を算出するオイル希釈燃料量推定装置において、オイル希釈燃料量は、エンジンの所定温度領域毎に設定されたオイル希釈燃料指標に応じて算出されることを特徴とするオイル希釈燃料量推定装置。
【請求項２】
オイル希釈燃料指標は、エンジン温度履歴に応じて可変となるよう設定されることを特徴とする請求項１に記載のオイル希釈燃料量推定装置。
【請求項３】
オイル希釈燃料の増加量を算出する増加量算出手段と、
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、を有し、エンジン温度と、オイル希釈燃料の増加量と、オイル希釈燃料の減少量と、を用いてオイル希釈燃料指標を更新した後、更新されたオイル希釈燃料指標に応じて、オイル希釈燃料量を算出していることを特徴とする請求項１または２に記載のエンジン希釈燃料量推定装置。
【請求項４】
増加量算出手段で算出されるオイル希釈燃料の増加量は、エンジン温度、エンジン回転数及びエンジン負荷に応じて算出されていることを特徴とする請求項３に記載のオイル希釈燃料量推定装置。
【請求項５】
増加量算出手段で算出されるオイル希釈燃料の増加量は、上記各オイル希釈燃料指標に対して一律に加算されることを特徴とする請求項３に記載のオイル希釈燃料量推定装置。
【請求項６】
減少量算出手段で算出されるオイル希釈燃料の減少量は、エンジン温度とエンジン回転数に応じて算出されていることを特徴とする請求項３〜５のいずれかに記載のオイル希釈燃料推定装置。
【請求項７】
エンジン温度として、エンジンオイルの温度を用いることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載のオイル希釈燃料量推定装置。
【請求項８】
空燃比偏差から燃料内のアルコール濃度を算出するアルコール濃度算出手段を有し、
ガソリンにアルコールを混入した燃料を使用する際には、オイル希釈燃料量に応じて、アルコール濃度の算出を許可するアルコール濃度算出許可条件が設定されていることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載のオイル希釈燃料推定装置。
【請求項９】
アルコール濃度算出許可条件により、オイル希釈燃料量が所定値以下、またはオイル希釈燃料量の変化が所定値以下の少なくともどちらか一方の条件が成立したときに、アルコール濃度の算出が許可されることを特徴とする請求項８に記載のオイル希釈燃料推定装置。
【請求項１０】
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に応じて補正されていることを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載のオイル希釈燃料量推定装置。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれかに記載されたオイル希釈燃料推定装置により算出されたオイル希釈燃料量に応じて、燃料噴射量を補正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】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、オイル希釈燃料量推定装置及びそれを用いた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。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。）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−１３４２８号公報（第３−４頁、図３）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、エンジンオイルに混入する燃料の揮発性は多種多様で、沸点３０°Ｃ〜１５０°Ｃ以上の幅を有する。また、燃料は燃焼室で壁面に付着してオイルと混入するが、そのとき揮発性の低い高温沸点成分が燃焼または蒸発せずにオイル中に溶け込み、またそのまま残り易く、エンジン運転条件でエンジンオイル温度が相当高くならないと蒸発は促進されない。それは、エンジン始動後水温では暖機が終わっても、オイル温度が水温と同じ程度では、多くのオイル希釈燃料が存在し、例えば、完暖後の登坂走行などでオイル温度がさらに上がったときでも、オイル中から燃料が蒸発し、エンジンに吸入されることから、空燃比のエラーが発生し、例えば、空燃比学習制御で誤学習したり、燃料システム診断で誤診断しやすくなるという問題がある。
【０００５】
特に、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）と言われる自動車においては、その当量比偏差を用いてアルコール濃度の推定を行うシステムが廉価で提供されているが、燃料種の異なるものに入れ替えたときの推定の速さと濃度推定精度が要求され、従来の方法では、オイルからの蒸発燃料の影響が残り十分ではない。それにより、アルコール濃度推定結果を用いるエンジン制御量の補正、例えば燃料による燃焼速度違いによる点火時期精度や、揮発性違いによる壁流補正の不適切による過渡時空燃比の精度が十分でなく、排気性能のバラツキ悪化、ヘジテーション、サージ等の運転性の悪化があるという問題がある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明におけるオイル希釈燃料量推定装置は、エンジンの所定温度領域毎に設定されたオイル希釈燃料指標に応じてオイル希釈燃料量が算出されることを特徴としている。
【０００７】
【発明の効果】
本発明によれば、温度領域毎にオイル希釈燃料量の混入蒸発状況が判るため、いかなるエンジン運転履歴や環境変化の履歴であっても、オイル希釈燃料の影響がない条件、すなわちオイル希釈燃料の影響がない状態を検出することができる
。
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【０００８】
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。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。
【０００９】
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。
【００１０】
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。
【００１１】
排気通路６には、排気中の酸素濃度を検出する酸素濃度センサ１３と、三元触媒１４が配設されている。
【００１２】
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一定の周期をもって振れるように空燃比のフィードバック制御を行う。
【００１３】
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。
【００１４】
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。
【００１５】
また、エンジン温度上昇（燃焼室温度上昇）に伴い、オイル希釈燃料の増加は低くなる。逆に、エンジン温度上昇（オイル温度上昇）に伴い気化、すなわちエンジンオイルに混入したオイル希釈燃料の蒸発が促進される。しかしながら、オイル希釈燃料の気化は、燃料の成分（軽質・重質）で変化する。つまり、軽質成分はエンジンオイルに混入しても、比較的低い温度から気化していく。ところが、重質成分は、比較的高い温度であっても、エンジンオイルに混入してしまうと気化し難い。よって、始動直後からのオイル温度の履歴によってエンジンオイルに混入しているオイル希釈燃料量は変化する。
【００１６】
そこで、本発明の第１実施形態におけるオイル希釈燃料推定装置では、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。
【００１７】
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。
【００１８】
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、オイル希釈燃料量の増加量Ａを算出する。
【００１９】
第２サブルーティン（詳細は後述）からなるＳ２では、オイル希釈燃料のオイルからの蒸発率、すなわちオイル希釈燃料量の減少割合Ｂを算出する。
【００２０】
Ｓ３及びＳ４では、オイル温度ＴＯで割り付けられたオイル希釈燃料量テーブルＴＯＦ（後述）の中身（オイル希釈燃料指標）を、Ｓ１で算出されたオイル希釈燃料量の増加量Ａと、Ｓ２で算出されたオイル希釈燃料量の減少割合Ｂとを用いて更新する。
【００２１】
図３は、オイル希釈燃料量テーブルＴＯＦを模式的に示した説明図であり、所定の温度領域毎、例えば０（℃）から１０（℃）毎にオイル温度領域が設定され、各温度領域毎の温度領域別オイル希釈燃料量（オイル希釈燃料指標）の総和、すなわち図３中に例示した特性線と図３の横軸とに挟まれた領域の面積から全体のオイル希釈燃料量ＯＦを推定するものである。ここで、各オイル温度領域は、エンジンオイルに混入した燃料成分（軽質・重質）に対応したものであって、図３の横軸右方向に向かって重質成分（沸点が高く蒸発しにくい）のオイル希釈燃料の残存量を表すものである。
【００２２】
図３に示すように、始動直後からのオイル温度の履歴によってエンジンオイルに混入している温度成分毎のオイル希釈燃料量は変化している。つまり、オイル希釈燃料の軽質成分は始動直後に増加し、比較的低い温度であってもオイル希釈燃料の重質成分の蓄積よりも上記軽質成分の気化の方が多く、オイル希釈燃料量は下がる傾向にある。暖機状態が終了すると、ある温度履歴を経ることにより、例えばＭ（℃）のオイル温度になった場合には、その時には軽質成分が気化し尽くしていることから、更に気化する燃料量はｍと少ない。一方、暖機は終了しても、更にオイル温度がＮ（℃）まで上昇すると、今度は重質成分も気化可能な温度となるので、更に、気化する燃料量はｎと多くなる。
【００２３】
そこで、Ｓ３では、オイル希釈燃料量テーブルＴＯＦに割り付けられた全ての温度領域について、Ｓ１で算出された増加量Ａを加算し増加させる。次に、Ｓ４にて、現時点でのオイル温度ＴＯより低い温度領域に割り付けられた値を、新値＝旧値−旧値×Ｂ、として更新する。尚、新値とは更新後の温度成分毎のオイル希釈燃料量であり、旧値とは更新前の温度成分毎のオイル希釈燃料量である。
【００２４】
尚、このオイル希釈燃料量テーブルＴＯＦは、バッテリバックアップされ、エンジンを停止しても消去されないメモリーであり、エンジン始動回数に関わらずオイル希釈燃料量を記憶しておくことができる。
【００２５】
そして、Ｓ５では、更新されたオイル希釈燃料量テーブルＴＯＦより、オイル希釈燃料量ＯＦを算出する。
【００２６】
図４に、上述した第１サブルーティン内の制御の流れを示す。
【００２７】
Ｓ１１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、オイル希釈燃料量テーブルＴＯＦの各温度領域について算出する。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。
【００２８】
Ｓ１２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（後述）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。
【００２９】
Ｓ１３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を用いて増加量Ａを、オイル希釈燃料量テーブルＴＯＦの各温度領域について算出する。
【００３０】
図７に、上述した第２サブルーティン内の制御の流れを示す。この第２サブルーティンでは、Ｓ２１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。
【００３１】
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。
【００３２】
まず、Ｓ３１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、Ｓ３２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。
【００３３】
Ｓ３１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Ｓ３３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Ｓ３４に進み、エンジンが燃料カット中でないならばＳ３５に進む。
【００３４】
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、Ｓ３４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）。
【００３５】
一方、エンジンが燃料カット中でなければ、Ｓ３５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。
【００３６】
Ｓ３６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。
【００３７】
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。
【００３８】
次に、Ｓ３７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。
【００３９】
そして、Ｓ３８にて、エンジン冷却水温Ｔｗに、Ｓ３７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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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、ＴＯ0の値をエンジンの冷却水温Ｔｗと同値とする。
【００４３】
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に進む。
【００４４】
Ｓ４３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。
【００４５】
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の伝熱は、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の特性を適宜補正することで対応できる。
【００４６】
Ｓ４４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。
【００４７】
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。
【００４８】
Ｓ４５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。
【００４９】
そして、Ｓ４６にて、オイル温度ＴＯnを算出する。ＴＯn＝ＴＯn-1＋ＴＴＷｎ＋ＴＴＣn−ＴＴＡn。つまり、Ｓ４６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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
このようなオイル希釈燃料量推定装置においては、温度領域毎にオイル希釈燃料の混入蒸発状況がわかるため、いかなる運転履歴や環境変化の履歴であっても、オイル希釈燃料の影響がない条件、すなわちオイル希釈燃料の影響がない状態を検出することができる。
【００５４】
また、エンジン温度履歴すなわちエンジン温度、換言すればオイル温度に応じて各オイル温度領域毎の温度領域別オイル希釈燃料量（オイル希釈推定指標）が可変となるよう設定されているので、オイル希釈燃料量を正確に推定することができる。詳述すれば、運転中のオイル温度以下の温度の温度領域に割り付けられた温度領域別オイル希釈燃料量（オイル希釈推定指標）を、減少方向に操作することによって、確実にオイル希釈燃料の蒸発が少ない条件を検出することができる。
【００５５】
そして、オイル希釈燃料の増加量Ａは、現在の温度に無関係に、一律に全ての温度領域について増加させているが、このように、ガソリン燃料の揮発性分布と無関係に一律増加という簡単な手法であっても、オイル希釈燃料の蒸発が少ない条件を検出することができる。精度のみ追い求める場合、未燃分のみの燃料成分を予測し、その揮発温度分布でテーブル値を増加させる手法等も考えられるが、未燃燃焼成分は運転条件で大きく変動するので、結局精度は出しにくい。上述した第１実施形態のように、一律増加させることは、オイル希釈燃料を大目に扱うことになるので、誤学習しにくい方向である。
【００５６】
尚、上述した第１実施形態においては、蒸発によるオイル希釈燃料量の減少は温度領域に関わらず一律に減少させたが、現在の温度領域よりも高い領域はより小さく、低い領域はより大きく減少させるようにすることも可能である、そうすることにより沸点以下で蒸発する燃料も扱うことができる。
【００５７】
次に本発明の第２実施形態について説明する。この第２実施形態は、空燃比制御を行っているエンジンに、上述した第１実施形態におけるオイル希釈燃料量推定装置を搭載し、オイル希釈燃料量推定装置で算出されたオイル希釈燃料量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を用いて算出される燃料噴射パルス幅Ｔｉの補正を行っている。
【００５８】
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。
【００５９】
Ｓ５１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。
【００６０】
Ｓ５２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。
【００６１】
Ｓ５３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。
【００６２】
Ｓ５４では、上述したオイル希釈燃料量推定装置で算出されたオイル落ち割合Ｃと負荷補正率Ｄを用いて、目標燃空比相当量ＴＦＢＹＡを算出する。ＴＦＢＹＡ＝１＋ＫＭＲ＋ＫＴＷ＋（Ｃ×Ｄ×ＧＵＢ）。ここで、ＧＵＢは、排気系への排出分をＨ１、オイル希釈燃料分をＨ２とすると、ＧＵＢ＝（Ｈ１＋Ｈ２）／Ｈ２となるように設定されているものであって、例えば１．６程度の値となる。つまり、オイル落ち割合Ｃと負荷補正率Ｄの積にＧＵＢを乗ずるのは、シリンダ壁に付着した燃料には、ピストンに掻き落とされてエンジンオイルを希釈するオイル希釈燃料となるものと、燃焼せずに排気系から捨てられるものとがあるので、その分を見込んで所定の定数ＧＵＢを乗じているのである。
【００６３】
Ｓ５５では、燃料噴射量Ｔｅを算出する。Ｔｅ＝Ｔｐ×ＴＦＢＹＡ×α×αｍ×ＫＴＲ。ここで、αは空燃比フィードバック補正係数であり、本フローチャートとは別のフローチャートによって、酸素濃度センサ１３の出力信号を基に算出される。そして、αｍは上記αに基づいて算出される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。
【００６４】
Ｓ５６で、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。
【００６５】
そして、Ｓ５７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。
【００６６】
このような本発明の第２実施形態においては、未燃燃料分の増量補正を、オイル希釈燃料量推定装置のマップやテーブルを共用して行うことにより、ＥＣＵ１２メモリ削減や適合工数の低減をすることが可能となる。
【００６７】
尚、この第２実施形態においては、オイル希釈燃料量の増加量Ａに着目して燃料噴射パルス幅Ｔｉを補正したものであるが、増加量Ａ及び減少割合Ｂに着目して燃料噴射パルスＴｉを補正することも可能である。また、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。
【００６８】
次に、本発明の第３実施形態について説明する。
【００６９】
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。
【００７０】
アルコール燃料は、Ｃ（炭素）、Ｈ（水素）、Ｏ（酸素）の原子数からガソリンに比べ、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る。そこで、酸素濃度センサ１３によるフィードバック制御係数の偏差、すなわち空燃比偏差から、可及的速やかに、かつ精度良く燃料の内のアルコール濃度を予測する。
【００７１】
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。
【００７２】
図１８は、この第３実施形態におけるアルコール濃度推定の制御の流れを示すフローチャートである。
【００７３】
Ｓ６１で、本フローチャートとは別のフローチャートにより酸素濃度センサ１３の出力信号を基に算出された空燃比フィードバック補正係数αを読み込む。
【００７４】
Ｓ６２では、オイル温度ＴＯからオイル希釈燃料量テーブルＴＯＦを参照し、現温度でのオイル希釈燃料量ＯＦを算出する。
【００７５】
Ｓ６３では、Ｓ６１で算出したオイル希釈燃料量ＯＦが、所定の推定許可希釈量ＬＯＦ♯より少ないかどうかを判定し、小さい場合のみＳ６４に進み、そうでない場合には、Ｓ６６に進む。
【００７６】
Ｓ６４では、他学習条件が成立しているか否かを判定する。学習条件の禁止は、オイル希釈燃料量のみでなく、他にも従来から用いられる条件を判定し、学習値の更新を行うものである。禁止条件例としては、低水温、オーバーヒート時、αフィードバック制御中、キャニスタパージカット中、またはパージ濃度が低いとき、加減速中、等が知られている。
【００７７】
また、一般に、学習値はエンジン回転数Ｎｅ、負荷Ｔｐのマップである場合が多く、例示したがここで規定するものではない。
【００７８】
こうして、学習値更新有無に関わらず、学習値が検索され、αｍとして燃料噴射量制御に用いられる。
【００７９】
Ｓ６５では、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。
【００８０】
Ｓ６６では、現在の各運転領域毎のαｍマップを参照し、各運転領域毎のαｍを求める。
【００８１】
Ｓ６７では、オイル温度ＴＯからオイル希釈燃料量テーブルＴＯＦを参照し、現温度でのオイル希釈燃料量ＯＦを算出する。
【００８２】
Ｓ６８では、Ｓ６７で算出したオイル希釈燃料量ＯＦが、所定の推定許可希釈量ＬＯＦ♯より少ないかどうかを判定し、少ない場合には、エンジンオイルからの蒸発燃料の影響が少ないとみなし、アルコール濃度推定を許可するパスに移行するが、アルコール濃度推定では、他にも許可条件（Ｓ６９）が必要であり、本実施形態においては、エンジン冷却水温、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ときに、アルコール濃度を推定する（Ｓ７０）。
【００８３】
Ｓ７０では、各運転領域別のαｍのうち代表的な回転負荷領域のαｍの平均値を計算する。すなわち４領域程度のαｍの平均値を算出し、その結果を用い、図１９に示すテーブルからアルコール濃度を算出する。ここで、上述した４領域は、エンジンとしての使用頻度の比較的高い領域で、あまり小さな吸入空気量でない領域を選択しているが、これは学習の頻度を確保し、例えばエンジンオイルから蒸発するオイル希釈燃料の影響を受けにくい比較的大きな空気量領域を選択するものである。
【００８４】
そして、Ｓ７１では、αｍの平均値を用いて、燃料系システム診断を実施する。すなわち、αｍの平均値が所定の診断下限値よりも大きく、かつ所定の診断上限値よりも小さい範囲内にあるか否かを判定し、αｍの平均値が上記範囲内にある場合には、Ｓ７２に進み診断ＯＫとし、αｍの平均値が上記範囲外にある場合には、Ｓ７３に進み診断ＮＧとする。ここで、燃料系システム診断とは、エアフローメータや燃料噴射弁等の燃料流量を決定づける部品の診断を、学習値である空燃学習補正係数αｍを用いて行うものであり、例えば、αｍの平均値が８０のときを診断下限値とし、αｍの平均値が１８０のときを診断上限値とする。
【００８５】
このように、本発明の第３実施形態においては、オイル希釈燃料量が所定値（推定許可希釈量ＬＯＦ♯）よりも小さい、燃料気化が少なく、空燃比変動への影響が小さい場合に、アルコール濃度推定、空燃比学習制御及び燃料系システム診断の許可をしている。
【００８６】
従って、このようにして求められた空燃学習補正係数αｍやアルコール濃度推定値を用いて、エンジンの制御を行うことで、その精度として、オイル希釈燃料量の蒸発の影響を受けていないので優れたものとなり、排気性能、運転性能のよいエンジンを供給することができる。
【００８７】
上記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。
【００８８】
（１）  オイル希釈燃料推定装置は、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しているオイル希釈燃料量を、エンジンの所定温度領域毎に設定されたオイル希釈燃料指標に応じて算出する。これによって、温度領域毎にオイル希釈燃料量の混入蒸発状況が判るため、いかなるエンジン運転履歴や環境変化の履歴であっても、オイル希釈燃料の影響がない条件、すなわちオイル希釈燃料の影響がない状態を検出することができる。
【００８９】
（２）  上記（１）に記載のオイル希釈燃料量推定装置において、オイル希釈燃料指標は、エンジン温度履歴に応じて可変となるよう設定される。これによって、オイル希釈燃料量をより正確に推定することができる。
【００９０】
（３）  上記（１）または（２）に記載のオイル希釈燃料量推定装置において、オイル希釈燃料の増加量を算出する増加量算出手段と、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、を有し、エンジン温度と、オイル希釈燃料の増加量と、オイル希釈燃料の減少量と、を用いてオイル希釈燃料指標を更新した後、更新されたオイル希釈燃料指標に応じて、オイル希釈燃料量を算出している。これによって、オイル希釈燃料のエンジンオイルからの蒸発量も考慮されることになり、一層精度良くオイル希釈燃料量を推定することができる。
【００９１】
（４）  上記（３）に記載のエンジン希釈燃料量推定装置において、増加量算出手段で算出されるオイル希釈燃料の増加量は、エンジン温度、エンジン回転数及びエンジン負荷に応じて算出されている。
【００９２】
（５）  上記（３）に記載のエンジン希釈燃料量推定装置において、増加量算出手段で算出されるオイル希釈燃料の増加量は、上記各オイル希釈燃料指標に対して一律に加算される。
【００９３】
（６）  上記（３）〜（５）のいずれかに記載のエンジン希釈燃料量推定装置において、減少量算出手段で算出されるオイル希釈燃料の減少量は、エンジン温度とエンジン回転数に応じて算出されている。
【００９４】
（７）  上記（１）〜（６）のいずれかに記載のオイル希釈燃料推定装置において、エンジン温度として、エンジンオイルの温度を用いる。
【００９５】
（８）  上記（１）〜（７）のいずれかに記載のオイル希釈燃料推定装置において、空燃比偏差から燃料内のアルコール濃度を算出するアルコール濃度算出手段を有し、ガソリンにアルコールを混入した燃料を使用する際には、オイル希釈燃料量に応じて、アルコール濃度の算出を許可するアルコール濃度算出許可条件が設定されている。エンジンオイルへのオイル希釈燃料の流入、エンジンオイルからのオイル希釈燃料の蒸発、が一定となり、正確なアルコール濃度を算出することができる。
【００９６】
（９）  上記（８）に記載のオイル希釈燃料推定装置において、アルコール濃度算出許可条件により、オイル希釈燃料量が所定値以下、またはオイル希釈燃料量の変化が所定値以下の少なくともどちらか一方の条件が成立したときに、アルコール濃度の算出が許可される。
【００９７】
（１０）  上記（１）〜（９）のいずれかに記載のオイル希釈燃料推定装置において、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に応じて補正されている。
【００９８】
（１１）  内燃機関の制御装置は、前記（１）〜（１０）のいずれかに記載のオイル希釈燃料推定装置により算出されたオイル希釈燃料量に応じて、燃料噴射量を補正する。これによって、適正な空燃比を実現することができる。
【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】オイル希釈燃料量テーブルＴＯＦを模式的に示した説明図。
【図４】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】アルコール濃度算出テーブル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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