JP4769166B2

JP4769166B2 - 内燃機関の制御装置

Info

Publication number: JP4769166B2
Application number: JP2006300995A
Authority: JP
Inventors: 智行榎本; 達也白木
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2006-11-06
Filing date: 2006-11-06
Publication date: 2011-09-07
Anticipated expiration: 2026-11-06
Also published as: JP2008115805A

Description

この発明は内燃機関の制御装置に関し、より詳しくはフレキシブル・フューエル・ビークル（Flexible Fuel Vehicle）、即ち、ガソリン燃料でも、エタノール燃料でも、あるいはガソリンとエタノールの混合燃料でも運転可能な車両用の内燃機関の制御装置に関する。

下記の特許文献１には、ブローバイガスを吸気系に還流させるようにしたフレキシブル・フューエル・ビークル（以下「ＦＦＶ」という）用の内燃機関において、機関温度がアルコールの沸点を基準として規定される所定の温度範囲にあるとき、空燃比に応じた燃料供給量に対する補正範囲の下限値を増加させ、アルコール蒸気が大量に還流される場合に燃料噴射量の減少補正量を増加するようにした技術が開示される。
特開平４−３０８３３６号公報

アルコール蒸気の影響は主として燃料噴射量の少ない低負荷領域で大きく、燃料噴射量が大きい高負荷領域では少ない。しかしながら、上記した従来技術のように、アルコール蒸気が大量に還流される場合に空燃比に応じたフィードバック制御の補正係数を減少させると、低負荷状態では補正係数が小さな値になる。その後に急加速を行って高負荷になると、吸入空気量と基本燃料噴射量は急増するが、補正係数は急には増加させられないため、吸入空気量に対する総燃料噴射量が減少し、空燃比はリーンとなる。

従って、この発明の目的は上記した課題を解決し、発進性能とアイドル安定性を確保す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。

上記の目的を解決するために、請求項１にあっては、排気中の空燃比を検出する空燃比検出手段と、前記検出された空燃比と目標空燃比との偏差に応じて燃料噴射量の空燃比補正係数を算出する空燃比補正係数算出手段と、前記空燃比補正係数をなまして学習値を算出する学習値算出手段と、少なくとも前記算出される空燃比補正係数と前記学習値に基づいて前記燃料噴射量を算出する燃料噴射量算出手段と、クランクケース内のブローバイガスを吸気系に還流させるブローバイガス還流装置と、前記クランクケース内のオイルに混入した燃料の蒸発の影響が大きい領域にあるか否か判定するオイル混入燃料蒸発判定手段と、前記オイル混入燃料蒸発判定手段の判定結果に従ってオイル混入燃料減算項を算出して前記燃料噴射量から減算する噴射燃料量減算手段とを備える内燃機関の制御装置において、前記噴射燃料量減算手段は、前記クランクケース内のオイルに混入した燃料が蒸発していると判定されると共に、前記空燃比補正係数が前記学習値から所定値を減算して得た値よりも小さいとき、前記オイル混入燃料減算項の値を増加する如く構成した。

請求項２に係る内燃機関の制御装置にあっては、さらに、前記内燃機関の機関負荷を検出する機関負荷検出手段と、前記燃料のアルコール濃度が既定値より高いか否か判定するアルコール濃度判定手段と、前記内燃機関の暖機が完了したか否か判定する暖機完了判定手段と、前記暖機が完了していず、前記燃料のアルコール濃度が前記既定値より高いと共に、前記燃料噴射量が所定噴射量より多いと判定される度に増加するようにオイル内混入燃料量推定値を算出するオイル内混入燃料量推定値算出手段とを備え、前記オイル混入燃料蒸発判定手段は、前記オイル内混入燃料量推定値が所定値より大きいと共に、前記機関負荷が所定負荷より小さいとき、前記クランクケース内のオイルに混入した燃料の蒸発の影響が大きい領域にあると判定する如く構成した。

請求項１にあっては、オイル混入燃料蒸発判定手段の判定結果に従ってオイル混入燃料減算項を算出して空燃比補正係数から算出される燃料噴射量から減算することで、オイル混入燃料が蒸発しているときでも、空燃比補正係数を然らざる場合に収束する値に収束させておくことができ、急加速によって吸入空気量と基本燃料噴射量が増加しても、それに応じた燃料噴射量を噴射することができ、よって発進性能およびアイドル安定性を確保することができる。また、空燃比補正係数が空燃比補正係数をなまして得た学習値から所定値を減算して得た値よりも小さいとき、即ち、燃料を減少させる側に変化したときにオイル混入燃料補正項を増加させるので、不要なオイル混入燃料補正量の増加を防ぐことができ、空燃比補正係数を安定して収束させることができる。

請求項２に係る内燃機関の制御装置にあっては、上記した効果をより一層得ることができる。

以下、添付図面に即してこの発明に係る内燃機関の制御装置を実施するための最良の形態について説明する。

図１は、この発明の実施例に係る内燃機関の制御装置を全体的に示す概略図である。

図１において、符号１０は、ＦＦＶ（図示せず）に搭載される、４気筒（シリンダ）４サイクルの内燃機関（１気筒のみ図示。以下「エンジン」という）を示す。エンジン１０において、エアクリーナ１２から吸入されて吸気管１４を通る空気（吸気）はスロットルバルブ１６で流量を調節されて吸気マニホルド１８を流れ、２個の吸気バルブ（１個のみ図示）２０が開弁されるとき、燃焼室に流入する。

スロットルバルブ１６は、ＦＦＶ運転席床面に配置されたアクセルペダル（図示せず）との機械的な接続を絶たれ、ＤＣモータ（アクチュエータ）２２に接続され、ＤＣモータ２２で駆動されて開閉する。このように、スロットルバルブ１６の開度はＤＢＷ（Drive By Wire）方式で制御される。

吸気バルブ２０の手前の吸気ポート付近には、メイン・インジェクタ２４が配置される。メイン・インジェクタ２４には、メイン燃料タンク２６に貯留され、メイン燃料タンク２６の内部に配置されたメイン燃料ポンプ２８で汲み上げられる燃料がメイン燃料供給管３０を介して圧送される。

メイン燃料タンク２６に貯留される燃料としては、ガソリンとエタノール（エチルアルコール）の混合燃料、具体的にはガソリン７８％とエタノール２２％の混合燃料（Ｅ２２）からガソリン０％とエタノール１００％のエタノール燃料（Ｅ１００）までの間のアルコール燃料が予定される。尚、アルコール燃料はガソリンに比して理論空燃比がリッチ側にずれると共に、そのずれはアルコール濃度の増加につれて拡大する。

吸気ポート付近においてメイン・インジェクタ２４の上流側には、サブ・インジェクタ３２が配置される。サブ・インジェクタ３２には、サブ燃料タンク３４に貯留されてサブ燃料ポンプ３６で汲み上げられるサブ燃料がサブ燃料供給管３８を介して圧送される。サブ燃料としては、ガソリン燃料、Ｅ２２などが使用される。

メイン・インジェクタ２４とサブ・インジェクタ３２は、駆動回路（図示せず）を通じてＥＣＵ（Electronic Control Unit。電子制御ユニット）４０に電気的に接続され、ＥＣＵ４０から開弁時間を示す駆動信号が駆動回路を通じて供給されると開弁し、開弁時間に応じた燃料を吸気ポートに噴射する。噴射された燃料は、流入した空気と混合して混合気（予混合気）を形成し、吸気バルブ２０が開弁されるとき、燃焼室に流入する。サブ燃料は、エンジン１０の始動時にのみ使用される。

燃焼室には点火プラグ４４が配置される。点火プラグ４４はイグナイタなどからなる点火装置（図示せず）に接続される。点火装置はＥＣＵ４０から点火信号が供給されると、点火プラグ４４の電極間に火花放電を生じさせる。混合気はそれによって着火されて燃焼し、ピストン４６を下方に駆動する。

ピストン４６を包み込むシリンダブロックの下部のクランクケース４８の内部には、ピストン４６に接続され、ピストン４６の上下運動を回転運動に変換するクランクシャフト（図示せず。５０はそれに取り付けられるパルサプレートを示す）が収容される。クランクケース４８の下部は、オイル（潤滑油）を受けるオイルパンを構成する。

燃焼によって生じた排気（排ガス）は、２個の排気バルブ（図示せず）が開弁するとき、排気ポート５２を通って排気管５４に流れる。排気管５４には、（２床の三元触媒からなる）触媒装置５６が配置される。排気は、触媒装置５６が活性状態にあるとき、ＨＣ，ＣＯ，ＮＯｘなどの有害成分を除去されてエンジン外の大気に放出される。

メイン燃料タンク２６とサブ燃料タンク３４の液面上方空間はチャージ通路５８，６０を介してキャニスタ６２に接続されると共に、キャニスタ６２はパージ通路６４を介して吸気管１４にスロットルバルブ１６の配置位置の下流で接続される。パージ通路６４には電磁バルブからなるパージ制御バルブ６４ａが設けられ、励磁されるとき、パージ通路６４を開放する。

上記した構成において、メイン燃料タンク２６とサブ燃料タンク３４から蒸発した燃料蒸気はチャージ通路５８，６０を通ってキャニスタ６２に流れ、その内部に収容された吸着材６２ａに吸着される。キャニスタ６２の内部はパージ制御バルブ６４ａが励磁されるとき、吸気管１４から負圧が作用し、吸着された燃料蒸気は大気開放孔６２ｂから導入される新気と共に、パージ通路６４を通って吸気系にパージされる。

クランクケース４８の上部はＰＣＶ（Positive Crankcase Ventilation）用の孔が穿設され、吸気管１４のスロットルバルブ１６の配置位置の下流と還流通路６８で接続される。還流通路６８にはチェックバルブ６８ａが設けられ、クランクケース内のオイルに混入したアルコール蒸気は、所定圧以上となるとチェックバルブ６８ａを押し開き、還流通路６８を通ってブローバイガスとして吸気系にパージ（還流）される。

シリンダブロックの上のシリンダヘッドには油圧で動作する動弁機構７０が設けられ、吸気バルブ２０のバルブタイミングとリフト量を高低２種の特性の間で変更する。

エンジン１０のクランクシャフトの付近にはクランク角センサ７２が配置され、前記したパルサプレート５０の回転から気筒判別信号と、各気筒のＴＤＣ（上死点）あるいはその付近のクランク角度を示すＴＤＣ信号と、ＴＤＣ信号を細分してなるクランク角度信号とを出力する。

エアクリーナ１２の付近には温度検出素子を備えたエアフローメータ７４が配置され、エアクリーナ１２から吸入される空気（吸気）量Ｑと吸気温ＴＡに応じた信号を出力する。

吸気管１４においてスロットルバルブ１６の下流にはＭＡＰセンサ７６が配置され、吸気管内圧力ＰＢＡを絶対圧で示す信号を出力すると共に、スロットルバルブ１６にはスロットル開度センサ７８が配置され、スロットルバルブ１６の位置（スロットル開度）ＴＨに応じた信号を出力する。

エンジン１０の冷却水通路（図示せず）には水温センサ８０が配置されてエンジン冷却水温ＴＷに応じた信号を出力すると共に、シリンダブロックにはノックセンサ８２が配置され、エンジン１０に生じる振動に応じた信号を出力する。

排気系において触媒装置５６の上流には広域空燃比センサ８４が配置され、理論空燃比からリッチあるいはリーンに至るまでの広い範囲において排気中の酸素濃度に応じた信号を出力する。広域空燃比センサ８４の出力に基づき、検出空燃比ＫＡＣＴが当量比で算出される。また、触媒装置５６の触媒床の間にはＯ_２センサ８６が配置され、排気中の酸素濃度が理論空燃比からリッチあるいはリーンに変化するたびに反転する信号を出力する。

メイン燃料タンク２６にはフューエルレベルセンサ８８が配置され、燃料の液面高さに応じた信号を出力する。

アクセルペダルの付近にはアクセル開度センサ９０が設けられ、運転者のアクセルペダル踏み込み量を示すアクセル位置（エンジン負荷を示す）ＡＰに応じた信号を出力する。ドライブシャフト（図示せず）の付近には車速センサ９２が設けられ、ドライブシャフトの回転当たりにパルス信号を出力すると共に、ＦＦＶの適宜位置には大気圧センサ９４が設けられ、大気圧ＰＡに応じた信号を出力する。

上記したセンサ群の出力は、ＥＣＵ４０に入力される。ＥＣＵ４０はマイクロコンピュータからなり、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ，Ａ／Ｄ変換回路、入出力回路およびカウンタ（全て図示せず）を備える。ＥＣＵ４０は入力信号の内、クランク角度信号をカウントしてエンジン回転数ＮＥを算出（検出）すると共に、車速センサ９２の出力をカウントして車速ＶＰを算出（検出）する。

ＥＣＵ４０は入力値と算出値に基づき、ＲＯＭに格納されている命令に従い、続いて述べるように、燃料噴射量などを算出すると共に、エンジン回転数ＮＥと吸気管内絶対圧ＰＢＡとから吸気バルブ２０のバルブタイミングとリフト量を高低２種の特性の間で変更する。

図２は、そのＥＣＵ４０の動作を機能的に説明するブロック図である。

符号４０ａは燃料噴射量算出ブロックを示し、そこにおいては検出された運転状態に応じてエンジン１０に供給すべき燃料噴射量ＴＯＵＴが算出される。

即ち、エンジン負荷に応じて基本燃料噴射量ＴＩＭが算出されると共に、検出された空燃比ＫＡＣＴを目標空燃比ＫＣＭＤ（より正確には目標空燃比補正係数ＫＣＭＤ）に制御する空燃比フィードバック制御においてそれらの偏差に応じて空燃比補正係数（空燃比フィードバック補正係数）ＫＡＦが算出され、さらにアルコール濃度補正係数ＫＲＥＦＢＳなど、その他の補正係数が算出されて基本燃料噴射量が補正されることで、燃料噴射量ＴＯＵＴが算出される。

燃料噴射量算出ブロック４０ａでは、空燃比補正係数ＫＡＦの制限値が設定されると共に、アルコール濃度が学習されるときの制限値の変更の際、空燃比補正係数ＫＡＦが制限値に達したとき、制限値を変更する如く構成される。

算出された燃料噴射量ＴＯＵＴに基づき、メイン・インジェクタ２４が駆動される。尚、アルコール燃料はエンジン冷却水温ＴＷが低いときに始動性が悪いことから、エンジン１０の始動時にはメイン・インジェクタ２４に加え、サブ・インジェクタ３２を駆動してサブ燃料が噴射される。

符号４０ｂはアルコール濃度学習ブロックを示し、そこにおいては空燃比補正係数ＫＡＦに基づいて燃料に含まれるアルコール濃度が学習される。即ち、空燃比補正係数ＫＡＦをなましてアルコール濃度学習値ＫＲＥＦＸを算出し、それを前回のアルコール濃度補正係数ＫＲＥＦＢＳに乗算して補正することでアルコール濃度補正係数ＫＲＥＦＢＳが更新される。アルコール濃度補正係数ＫＲＥＦＢＳは、ブロック４０ａに送られる。

符号４０ｃは点火時期算出ブロックを示し、そこにおいては検出された運転状態に応じてエンジン１０に供給すべき点火時期が算出され、それに基づいて点火装置を介して点火プラグ４４の点火が制御される。

符号４０ｄはスロットル開度制御値算出ブロックを示し、そこにおいてはスロットル開度の制御値が算出され、それに基づいてＤＣモータ２２が駆動される。

図３は燃料噴射量算出ブロック４０ａにおける処理を示すフロー・チャートである。図示のプログラムは、それぞれの気筒のＴＤＣ付近の所定クランク角度で実行される。

以下説明すると、Ｓ１０において別ルーチンで算出される、始動時増量補正項ＫＡＳＴ、加速度に応じて算出される加速補正項ＫＡＣＣ、減速度に応じて算出される減速補正項ＫＤＥＣを乗算し、よって得た積をｋｔｏｔａｌｔｍｐとする。

次いでＳ１２に進み、同様に別ルーチンで算出される、吸気温ＴＡに応じて算出される吸気温補正項ＫＴＡ、大気圧ＰＡに応じて算出される大気圧補正項ＫＰＡ、エンジン冷却水温ＴＷに応じて算出される水温補正項ＫＴＷを乗算し、よって得た積をｋｔａｔｗｐａとする。

次いでＳ１４に進み、Ｓ１０とＳ１２の処理で得られた２種の補正項を乗算し、よって得た値を乗算補正項積算値ＫＴＴＬとする。

次いでＳ１６に進み、エンジン１０に供給すべき燃料噴射量ＴＯＵＴを図示の式に従って算出する。

Ｓ１６に示される式で、ＫＲＥＦＢＳ：アルコール濃度補正係数、ＫＡＦ：空燃比補正係数、ＫＣＭＤ：目標空燃比あるいは目標空燃比補正係数（検出空燃比ＫＡＣＴと同様に当量比で示されることから、空燃比の目標値と、燃料噴射量を補正する補正係数としても機能する）、ＫＴＴＬ：上記した乗算補正項積算値、ＴＩＭ（暖機後の基本燃料噴射量で、予め設定された特性（マップ）をエンジン負荷Ｇａｉｒ（エアフローメータ７４の出力Ｑをエンジン回転数ＮＥで除算して得られた１回の燃焼に使用される空気量）で検索することで算出される）、ＫＥＶＡＣＴ：キャニスタパージ（吸気系に還流される燃料蒸気）による補正係数、ＫＣＴＭＦＦＶ：アルコール蒸散補正係数（オイル（潤滑油）に混入したアルコール蒸気の補正係数）である。最終的な燃料噴射量ＴＯＵＴを含め、燃料噴射量は全てメイン・インジェクタ２４の開弁時間で規定される。

図４は、アルコール濃度学習ブロック４０ｂにおける処理を示すフロー・チャートである。図示のプログラムも、それぞれの気筒のＴＤＣ付近の所定クランク角度で実行される。

以下説明すると、Ｓ１００においてフラグＦ_ＰＧＤＬＹのビットが１にセットされているか否か判断する。このフラグは別ルーチンにおいてキャニスタパージが停止中のときそのビットが１にセットされることから、Ｓ１００の判断はキャニスタパージが停止中か否か判断することを意味する。

Ｓ１００で否定されるときは以降の処理をスキップすると共に、肯定されるときはＳ１０２に進み、エンジン回転数ＮＥが所定高回転数ＮＫＲＥＦＸＨを超えるか否か判断する。Ｓ１０２で肯定されるときは以降の処理をスキップすると共に、否定されるときはＳ１０４に進み、吸気温ＴＡが所定高吸気温ＴＡＲＥＦを超えるか否か判断する。

Ｓ１０４で肯定されるときは以降の処理をスキップすると共に、否定されるときはＳ１０６に進み、Ｆ_ＯＣＴＭＣＮＤのビットが１にあるか否か判断する。このフラグは別ルーチンにおいてオイルに混入したアルコール燃料の蒸散の影響が大きい領域にあるときそのビットが１にセットされることから、Ｓ１０６の判断はそのような領域にあるか否か判断することに相当する。

Ｓ１０６で否定されるときはＳ１０８に進み、吸気管内絶対圧ＰＢＡが所定低負荷値ＰＢＡＲＥＦＸＬを超えるか否か判断し、肯定されるときはＳ１１０に進み、吸気管内絶対圧ＰＢＡが所定高負荷値ＰＢＡＲＥＦＸＨ未満か否か判断する。

また、Ｓ１０６で肯定されるときはＳ１１２に進み、吸気管内絶対圧ＰＢＡが所定低負荷値ＰＢＡＲＥＦＸＬＦＦＶを超えるか否か判断し、否定されるときは以降の処理をスキップすると共に、肯定されるときはＳ１１０に進む。

Ｓ１１０で否定されるときは以降の処理をスキップすると共に、肯定されるときはＳ１１４に進み、図示の如く、重み係数Ｃを用いて加重平均を行うことで、空燃比補正係数ＫＡＦをなましてアルコール濃度学習値ＫＲＥＦＸを算出する。

このように、キャニスタパージが停止されると共に、エンジン１０の運転状態が所定の運転領域にあるとき、空燃比補正係数ＫＡＦをなましてアルコール濃度学習値ＫＲＥＦＸが算出される。

図５は、同様にアルコール濃度学習ブロック４０ｂの処理を示すフロー・チャートである。図示のプログラムも、それぞれの気筒のＴＤＣ付近の所定クランク角度で実行される。

以下説明すると、Ｓ２００においてフラグＦ_ＦＳＰＡＦＦＢのビットが１にセットされているか否か判断する。このフラグは別ルーチンにおいて広域空燃比センサ８４が故障しているときそのビットが１にセットされていることから、Ｓ２００の処理はそれを判断するに等しい。

Ｓ２００で否定されるときはＳ２０２に進み、フラグＦ_ＦＣＦＦＶＤＮのビットが１にセットされているか否か判断する。

図６は、アルコール濃度学習を説明するタイム・チャートである。

Ｓ２０２のフラグは図６に示すＦ_ＦＣ（フューエルカット実行フラグ）とＦ_ＫＡＬＣＯＫ（アルコール濃度補正係数準備完了フラグ）のビットが１にセットされるとき、別ルーチンにおいてそのビットが１にセットされる。

Ｓ２０２で肯定されるときはＳ２０４に進み、フラグＦ_ＫＲＥＦＢＳＯＮのビットが１にセットされているか否か判断する。このフラグはアルコール濃度補正係数の更新、換言すればアルコール濃度の学習の実行が終了するときそのビットが１にセットされることから、Ｓ２０４の判断は通例否定されてＳ２０６に進み、図示の如く、アルコール濃度補正係数ＫＲＥＦＢＳにアルコール濃度学習値ＫＲＥＦＸを乗じ、よって得た積をＫＲＥＦＢＳＴとする。

次いでＳ２０８に進み、ＫＲＥＦＢＳＴがｍａｘ値を上回るか、ｍｉｎ値を下回るときはそれに制限するリミット処理を行い、処理後の値をＫＲＥＦＢＳとし、Ｓ２１０に進み、前記したフラグＦ_ＫＲＥＦＢＳＯＮのビットを１にセットする。尚、Ｓ２０４で肯定されるときはＳ２０６からＳ２１０をスキップする。

他方、Ｓ２０２で否定されるときはＳ２１２に進み、フラグＦ_ＷＯＴのビットが１にセットされているか否か判断する。このフラグは別ルーチンにおいて触媒装置５６を保護するために目標空燃比ＫＣＭＤ（目標空燃比補正係数ＫＣＭＤ）のリッチ化処理がなされたときそのビットが１にセットされることから、Ｓ２１２ではそれを判断する。

Ｓ２１２で肯定されるときはＳ２１４に進み、Ｆ_ＡＦＦＢのビットが１にセットされているか否か判断する。このフラグは別ルーチンにおいて前記した空燃比フィードバック制御が実行されるときそのビットが１にセットされることから、Ｓ２１４ではそれを判断する。

Ｓ２１４で否定されるときはＳ２１６に進み、前記したアルコール濃度補正係数準備完了フラグＦ_ＫＡＬＣＯＫのビットが１にセットされているか否か判断する。Ｓ２１６で肯定されるときはＳ２０４に進むと共に、否定されるときはＳ２１８に進み、前記したフラグＦ_ＫＲＥＦＢＳＯＮのビットを０にリセットする。Ｓ２１２で否定されるかＳ２１４で肯定されるときも同様である。尚、Ｓ２００で肯定されるときはＳ２２０，Ｓ２２２に進み、アルコール濃度補正係数などの値を１．０（補正なし）とする。

図６を参照してアルコール濃度学習を説明すると、この実施例では空燃比補正係数ＫＡＦをなまして得たアルコール濃度学習値ＫＲＥＦＸに基づいてアルコール濃度が学習（検出）される。燃料としてＥ１００からＥ２２までを予定するが、アルコール濃度補正係数ＫＲＥＦＢＳはその中間のＥ６４に相当する値（１．０。補正なし）となるように初期値が設定される。

図６の左端に示す如く、Ｅ６４使用時、給油により燃料がＥ１００に切り替えられたとすると、それに応じて空燃比補正係数ＫＡＦとそれをなましたアルコール濃度学習値ＫＲＥＦＸは変化し、アルコール濃度補正係数は１．２に修正される。

その後、末尾のフラグＦ_ＲＥＦＵＥＬＦＦＶ（給油判定）から、アイドル中に給油により燃料がＥ２２に切り替えられたとすると、空燃比補正係数ＫＡＦと学習値ＫＲＥＦＸは反転し、アルコール濃度補正係数は０．８に修正される。

上記を前提としてこの実施例の特徴であるオイル混入燃料による燃料噴射量の減少補正について説明する。

図７はその処理の中のオイル混入アルコールによる蒸散（蒸発）の影響可能性判断処理を示すフロー・チャートである。図示のプログラムは、燃料噴射量算出ブロック４０ａにおいてそれぞれの気筒のＴＤＣ付近の所定クランク角度で実行される。

以下説明すると、Ｓ３００においてエンジン冷却水温ＴＷが暖機判定水温ＴＷＯＣＮＴＭＦＦＶ以上か否か判断し、否定されるときはエンジン１０の暖機が完了していないと判断されることからＳ３０２に進み、今回エンジン１０を始動してから現在までの総燃料噴射量ＵＳＥＤＧＡＳを積算し、積算値をＵＧＳＯＣＴＭＦＦＶに保持（記憶）する。

次いでＳ３０４に進み、算出されたアルコール濃度補正係数ＫＲＥＦＢＳが所定値ＫＲＢＳＯＣＴＭＦＦＶ以上か否か、換言すれば燃料のアルコール濃度が高いか否か判断する。Ｓ３０４で肯定されるときはＳ３０６に進み、算出された燃料噴射量ＴＯＵＴが所定値ＴＯＵＴＯＣＴＭＦＦＶ以上か、即ち、アルコール噴射量が多いか否か判断する。

Ｓ３０６で肯定されるときはＳ３０８に進み、カウンタ値ＣＯＣＴＭＦＦＶに所定値ＤＣＴＯＣＴＭＰを加算して増加補正する。次いでＳ３１０に進み、フラグＦ_ＯＣＴＭＣＮＤのビットを０にリセットする。このフラグは後述する。

Ｓ３００からＳ３１０までの処理は、暖機される間、燃料がクランクケース４８の下部に滴下する条件が発生した回数からオイル内に混入した燃料量を推定する処理であり、燃料噴射量から減算される蒸発分の算出の基礎を決定する作業である。Ｓ３０４あるいはＳ３０６で否定されるときにＳ３０８をスキップするのは、アルコール濃度が低いか、燃料噴射量が少ないときは、燃料がクランクケース４８の下部に滴下する条件を満たさないためである。

他方、Ｓ３００で肯定されるときは暖気完了と判断されるのでＳ３１２に進み、図示しない別ルーチンで積算された総燃料噴射量ＵＳＥＤＧＡＳから暖機完了前に保持された暖機完了前総燃料噴射量ＵＧＳＯＣＴＭＦＦＶを減算し、よって得た差をＤＵＧＳＯＣＴＭＦＦＶとする。この値ＤＵＧＳＯＣＴＭＦＦＶは、暖機完了後の総燃料噴射量を意味する。

次いでＳ３１４に進み、Ｓ３１２で算出された暖機完了後の総燃料噴射量が所定値ＤＵＧＳＯＣＴＭＦＦＶＬ以上か否か、換言すれば暖機後の総燃料噴射量（総発熱量）が所定値以上になり、オイル温度も所定値以上（オイル混入燃料が蒸発する温度以上）になったか否か判断し、肯定されるときはＳ３１６に進み、前記したカウンタ値ＣＯＣＴＭＦＦＶから所定値ＤＣＴＯＣＴＭＭを減算して減少補正する。

次いでＳ３１８に進み、前記カウンタ値ＣＯＣＴＭＦＦＶが所定値ＣＴＯＣＴＭＦＦＶＯ以上か否か判断する。Ｓ３１８で肯定されるときはオイル内に混入した燃料量が多く、オイルから蒸発すると判断できることからＳ３２０に進み、吸入空気量ＧＡＩＲが所定値ＧＡＩＲＯＣＴＭＦＦＶ以下か否か、換言すればエンジン１０の負荷が低いか否か判断する。

Ｓ３２０で肯定されるときはオイル内の燃料が蒸発しており、かつ低負荷にあることから、オイル混入アルコールによる蒸散（蒸発）の影響が大きいと判断し、Ｓ３２２に進み、前記したフラグＦ_ＯＣＴＭＣＮＤのビットを１にセットする。

他方、Ｓ３１４，Ｓ３１８あるいはＳ３２０で否定されるときは、その影響は大きいと判断されないことからＳ３２４に進み、前記したフラグのビットを０にリセットする。このように、このフラグのビットを１にセットすることは、オイル混入アルコールによる蒸散（蒸発）の影響が大きいと判断されたことを意味する。

図８は、図７の処理と平行して実行されるオイル混入燃料減算項の算出処理を示すフロー・チャートである。図示のプログラムも、燃料噴射量算出ブロック４０ａにおいてそれぞれの気筒のＴＤＣ付近の所定クランク角度で実行される。

以下説明すると、Ｓ４００において前記したフラグＦ_ＯＣＴＭＣＮＤのビットが１にセットされているか否か判断し、肯定されるときはＳ４０２に進み、アルコール濃度学習値ＫＲＥＦＸ（前記した空燃比補正係数ＫＡＦが収束すべき収束値）から所定値ＤＫＲＦＫＣＴＭＦＦＶを減算し、よって得た値をｄｋｒｆｋｃｔｍｆｆｖとする。

次いでＳ４０４に進み、算出された空燃比補正係数ＫＡＦがこの値未満か否か判断する。Ｓ４０４で否定されるときは以降の処理をスキップすると共に、肯定されるときは空燃比補正係数ＫＡＦが収束値ＫＲＥＦＸよりも所定値ＤＫＲＦＫＣＴＭＦＦＶ以上小さい、即ち、所定値以上、燃料を減少させる側に変化したと判断されることから、Ｓ４０６に進み、オイル混入燃料減算項ＫＣＴＭＦＦＶにある値ＤＫＣＴＭＦＦＶを加算して増加補正する。

次いでＳ４０８に進み、補正されたオイル混入燃料減算項ＫＣＴＭＦＦＶがｍａｘ値を超えるときはそれに制限するリミット処理を行う。この結果、Ｓ２０においてオイル混入燃料減算項ＫＣＴＭＦＦＶで燃料噴射量ＴＯＵＴが減算される。

尚、Ｓ４００で否定されるときは、オイル混入アルコールによる蒸散（蒸発）の影響が大きいと判断されないことから、換言すればオイルに混入した燃料が影響を与えるほど蒸発していないと判断されることからＳ４１０に進み、オイル混入燃料減算項ＫＣＴＭＦＦＶを零に設定する。

この実施例は上記の如く、排気中の空燃比を検出する空燃比検出手段（広域空燃比センサ８４）と、前記検出された空燃比ＫＡＣＴと目標空燃比ＫＣＭＤとの偏差に応じて燃料噴射量ＴＯＵＴの空燃比補正係数ＫＡＦを算出する空燃比補正係数算出手段（燃料噴射量算出ブロック４０ａ）、前記空燃比補正係数ＫＡＦをなまして学習値（アルコール濃度学習値ＫＲＥＦＸ）を算出する学習値算出手段と、少なくとも前記算出される空燃比補正係数ＫＡＦと前記学習値（アルコール濃度学習値ＫＲＥＦＸ）に基づいて前記燃料噴射量ＴＯＵＴを算出する燃料噴射量算出手段（燃料噴射量算出ブロック４０ａ）と、クランクケース４８内のブローバイガスを吸気系に還流させるブローバイガス還流装置（還流通路６８）と、前記クランクケース内のオイルに混入した燃料の蒸発の影響が大きい領域にあるか否か判定するオイル混入燃料蒸発判定手段（燃料噴射量算出ブロック４０ａ，Ｓ３００からＳ３２４，Ｓ４００からＳ４１０）と、前記オイル混入燃料蒸発判定手段の判定結果に従ってオイル混入燃料減算項を算出して前記燃料噴射量から減算する噴射燃料量減算手段（燃料噴射量算出ブロック４０ａ，Ｓ２０，Ｓ４００からＳ４１０）とを備える内燃機関（エンジン）１０の制御装置において、前記噴射燃料量減算手段は、前記クランクケース内のオイルに混入した燃料が蒸発していると判定されたと共に、前記空燃比補正係数ＫＡＦが前記学習値（アルコール濃度学習値ＫＲＥＦＸ）から所定値ＤＫＲＦＫＣＴＭＦＦＶを減算して得た値よりも小さいとき、前記オイル混入燃料減算項の値を増加する（Ｓ４００からＳ４０６）如く構成した。

このようにオイル混入燃料蒸発判定手段の判定結果に従ってオイル混入燃料減算項ＫＣＴＭＦＦＶを算出して空燃比補正係数ＫＡＦなどから算出される燃料噴射量ＴＯＵＴから減算することで、オイル混入燃料が蒸発しているときでも、空燃比補正係数ＫＡＦを然らざる場合に収束する値（アルコール濃度学習値ＫＲＥＦＸ）に収束させておくことができ、急加速によって吸入空気量ＧＡＩＲと基本燃料噴射量ＴＩＭが増加しても、それに応じた燃料噴射量を噴射することができ、よって発進性能およびアイドル安定性を確保することができる。また、空燃比補正係数ＫＡＦが空燃比補正係数をなまして得た学習値（アルコール濃度学習値ＫＲＥＦＸ）から所定値ＤＫＲＦＫＣＴＭＦＦＶを減算して得た値よりも小さいとき、即ち、燃料を減少させる側に変化したときにオイル混入燃料補正項ＫＣＴＭＦＦＶを増加させるので、不要なオイル混入燃料補正量の増加を防ぐことができ、空燃比補正係数ＫＡＦを安定して収束させることができる。

また、前記内燃機関の機関負荷を検出する機関負荷検出手段（エアフローメータ７４）と、前記燃料のアルコール濃度が既定値より高いか否か判定するアルコール濃度判定手段（燃料噴射量算出ブロック４０ａ，Ｓ３０４）と、前記内燃機関の暖機が完了したか否か判定する暖機完了判定手段（燃料噴射量算出ブロック４０ａ，Ｓ３００）と、前記暖機が完了していず、前記燃料のアルコール濃度が前記既定値より高いと共に、前記燃料噴射量が所定噴射量より多いと判定される度に増加するようにオイル内混入燃料量推定値（カウンタ値ＣＯＣＴＭＦＦＶ）を算出するオイル内混入燃料量推定値算出手段（燃料噴射量算出ブロック４０ａ，Ｓ３００からＳ３０８）とを備え、前記オイル混入燃料蒸発判定手段は、前記オイル内混入燃料量推定値（カウンタ値ＣＯＣＴＭＦＦＶ）が所定値ＣＴＯＣＴＭＦＦＶＯより大きいと共に、前記機関負荷（吸入空気量ＧＡＩＲ）が所定負荷（所定値ＧＡＩＲＯＣＴＭＦＦＶ）より小さいとき、前記クランクケース内のオイルに混入した燃料の蒸発の影響が大きい領域にあると判定する（Ｓ３１８からＳ３２２）如く構成した。

この発明の実施例に係る内燃機関の制御装置を全体的に示す概略図である。図１に示す装置の動作、より具体的には図１に示す装置の中のＥＣＵ（電子制御ユニット）の動作を説明するブロック図である。図２に示す燃料噴射量算出ブロックの燃料噴射量ＴＯＵＴの算出処理を示すフロー・チャートである。図２のアルコール濃度学習ブロックの処理を示すフロー・チャートである。同様に図２のアルコール濃度学習ブロックの処理を示すフロー・チャートである。図２のアルコール濃度学習を説明するタイム・チャートである。図２の燃料噴射量算出ブロックの処理の中のオイル混入アルコールによる蒸散（蒸発）の影響可能性判断処理を示すフロー・チャートである。図７の処理と平行して実行される燃料噴射量算出ブロックの処理の中のオイル混入燃料減算項の算出処理を示すフロー・チャートである。

符号の説明

１０内燃機関（エンジン）、１６スロットルバルブ、２２ＤＣモータ、２４メイン・インジェクタ、２６メイン燃料タンク、４０ＥＣＵ（電子制御ユニット）、４４点火プラグ、５６触媒装置、６２キャニスタ、６８還流通路（ブローバイガス還流装置）、７０動弁機構、７２クランク角センサ、７４エアフローメータ、７６ＭＡＰセンサ、８０水温センサ、８４広域空燃比センサ、９０アクセル開度センサ、９２車速センサ、９４大気圧センサ

Claims

排気中の空燃比を検出する空燃比検出手段と、前記検出された空燃比と目標空燃比との偏差に応じて燃料噴射量の空燃比補正係数を算出する空燃比補正係数算出手段と、前記空燃比補正係数をなまして学習値を算出する学習値算出手段と、少なくとも前記算出される空燃比補正係数と前記学習値に基づいて前記燃料噴射量を算出する燃料噴射量算出手段と、クランクケース内のブローバイガスを吸気系に還流させるブローバイガス還流装置と、前記クランクケース内のオイルに混入した燃料の蒸発の影響が大きい領域にあるか否か判定するオイル混入燃料蒸発判定手段と、前記オイル混入燃料蒸発判定手段の判定結果に従ってオイル混入燃料減算項を算出して前記燃料噴射量から減算する噴射燃料量減算手段とを備える内燃機関の制御装置において、前記噴射燃料量減算手段は、前記クランクケース内のオイルに混入した燃料が蒸発していると判定されると共に、前記空燃比補正係数が前記学習値から所定値を減算して得た値よりも小さいとき、前記オイル混入燃料減算項の値を増加することを特徴とする内燃機関の制御装置。
さらに、前記内燃機関の機関負荷を検出する機関負荷検出手段と、前記燃料のアルコール濃度が既定値より高いか否か判定するアルコール濃度判定手段と、前記内燃機関の暖機が完了したか否か判定する暖機完了判定手段と、前記暖機が完了していず、前記燃料のアルコール濃度が前記既定値より高いと共に、前記燃料噴射量が所定噴射量より多いと判定される度に増加するようにオイル内混入燃料量推定値を算出するオイル内混入燃料量推定値算出手段とを備え、前記オイル混入燃料蒸発判定手段は、前記オイル内混入燃料量推定値が所定値より大きいと共に、前記機関負荷が所定負荷より小さいとき、前記クランクケース内のオイルに混入した燃料の蒸発の影響が大きい領域にあると判定することを特徴とする請求項１記載の内燃機関の制御装置。