JP2003322044A - 筒内噴射式内燃機関の燃料噴射制御装置 - Google Patents

筒内噴射式内燃機関の燃料噴射制御装置

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Abstract

(57)【要約】 【課題】ピストン頂面及び気筒内周面の燃料付着に起因
する排気性状の悪化及び燃料希釈の双方について、それ
らが内燃機関に及ぼす悪影響の実際の程度に応じて燃料
噴射態様を柔軟に制御する。 【解決手段】機関始動時の冷却水温度ＴＨＷＳＴ及び機
関始動後の吸入空気量積算値ＧＡＳＵＭがそれぞれ所定
値以下であるときに（ステップＳ１１０，ステップＳ１
２０）、希釈度合カウンタ値Ｃがカウントアップされる
（ステップＳ１３０）。希釈度合カウンタ値Ｃが所定値
ＣＨ以上であることを条件に（ステップＳ１４０）、燃
料希釈発生フラグが「ＯＮ」に設定される（ステップＳ
１５０）。この燃料希釈発生フラグが「ＯＮ」であるこ
とを条件に、吸気行程噴射の燃料噴射時期が進角側の時
期に変更される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、気筒内に燃料を
直接噴射するようにした筒内噴射式の内燃機関において
その燃料噴射を制御する筒内噴射式内燃機関の燃料噴射
制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】内燃機関の気筒内に燃料を直接噴射する
ようにした筒内噴射式内燃機関が従来より提案されてい
る。この筒内噴射式内燃機関では、圧縮行程の後期に燃
料を噴射して気筒内の混合気の混合状態を精密に制御す
ることにより、燃費の向上等を図るようにしている。し
かしながら、こうした筒内噴射式内燃機関にあっては、
気筒内に燃料を直接噴射するようにしている関係から、
特に機関冷間時において以下のような不都合が生じるこ
とがある。
【０００３】即ち、機関冷間時にあっては、気筒内にお
ける燃料の霧化が促進され難いために、噴射燃料が機関
ピストンの頂面（ピストン頂面）や気筒内周面（シリン
ダ内周面）に多量に付着してしまう傾向がある。このた
め、機関冷間時において通常は、燃料噴射時期を吸気行
程中に設定し（吸気行程噴射）、燃料噴射からその点火
までの期間を極力長く確保して、噴射燃料の霧化を促進
するようにしている。但し、こうした吸気行程噴射を行
うようにしても、上記燃料付着を完全に解消することは
困難であり、一部の燃料については燃焼に供されること
なく、機関燃焼後も付着したまま気筒内に残留した状態
になる。
【０００４】そして、この付着燃料のうち、特にピスト
ン頂面に付着した分は、その後の機関燃焼時に徐々に霧
化され、不完全燃焼して気筒内から排出されるようにな
る。その結果、黒煙の発生や未燃成分の増大等、排気性
状の悪化を招くこととなる。
【０００５】一方、付着燃料のうち、気筒内周面に付着
した分は、機関ピストンの潤滑のために同気筒内周面に
付着している潤滑油と混合されるようになる。その結
果、燃料による潤滑油の希釈、いわゆる燃料希釈が発生
する。そして、燃料により希釈された気筒内の潤滑油
は、機関ピストンが上下動するのに伴ってかき落とさ
れ、オイルパンに戻された後、内燃機関の潤滑に供され
るようになる。従って、こうした潤滑油の燃料希釈が頻
繁に発生すると、潤滑油全体に混入する燃料の割合が徐
々に増大し、やがて内燃機関の潤滑性能についてその低
下を招くなどの悪影響を及ぼすこととなる。
【０００６】そこで従来、特開２００１−３０４０２６
号公報や特開２００２−１３４２８号公報に記載される
ものでは、こうした排気性状の悪化並びに燃料希釈の双
方に対処すべく、燃料噴射によりピストン頂面及び気筒
内周面に付着する各燃料付着量のうち、一方のみが極端
に多くならないように、これらの配分を考慮して吸気行
程噴射における燃料噴射時期を設定するようにしてい
る。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】ところで、機関冷間時
の気筒内への燃料噴射に伴い潤滑油が燃料により希釈さ
れるとしても、それが一時的なものであって頻繁に発生
するものでなければ、潤滑油全体に含まれる燃料の割合
は大きく変化することはない。また、潤滑油に含まれる
燃料は時間の経過とともに徐々に蒸発して減少する。従
って、燃料希釈に起因して最終的には上述したような潤
滑性能の低下といった悪影響が生じる可能性があるとは
いえ、潤滑油全体の燃料希釈が進行していない段階であ
れば、こうした悪影響も実際には殆ど無視できる範囲に
ある。即ち、気筒内への燃料噴射によって生じる潤滑油
の燃料希釈は、内燃機関に及ぼす悪影響の程度を考慮す
ると、ある程度は許容できるものであるといえる。
【０００８】一方、ピストン頂面に対する燃料付着につ
いてみると、同燃料付着に起因する排気性状の悪化は殆
ど避けきれない状況にあり、内燃機関に及ぼす悪影響の
程度を考慮した場合の許容範囲は極めて狭いといえる。
【０００９】従って、気筒内周面の燃料付着量が増大し
燃料希釈が発生してもこれを許容する一方で、ピストン
頂面の燃料付着量が極力少なくなるように燃料噴射時期
を変更するなどして排気性状の悪化を抑制するほうが、
潤滑油全体の燃料希釈が殆ど進行していない状況下にあ
っては望ましくまた実際的であるともいえる。
【００１０】上記各公報に記載されるものにあっては、
ピストン頂面の燃料付着に起因する排気性状の悪化、並
びに気筒内周面の燃料付着に起因する潤滑油の燃料希釈
の双方について考慮した燃料噴射制御を行っているとは
いえ、それらが内燃機関に及ぼす悪影響の実際の程度に
応じて柔軟に対処するという点ではなお改良の余地を残
すものとなっていた。
【００１１】この発明は、こうした従来の実情に鑑みて
なされたものであり、その目的とするところは、ピスト
ン頂面及び気筒内周面の燃料付着に起因する排気性状の
悪化及び燃料希釈の双方について、それらが内燃機関に
及ぼす悪影響の実際の程度に応じて燃料噴射態様を柔軟
に制御することのできる筒内噴射式内燃機関の燃料噴射
制御装置を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】以下、上記課題を解決す
るための手段及び作用効果について説明する。請求項１
記載の発明は、内燃機関の気筒内に燃料を直接噴射する
筒内噴射式内燃機関の燃料噴射制御装置において、前記
内燃機関の潤滑に供される潤滑油の全体についてその燃
料による希釈度合を推定する希釈度合推定手段と、前記
推定される燃料希釈度合が大きいときに前記潤滑油の燃
料による希釈が抑制されるように燃料噴射態様を制御す
る制御手段とを備えるようにしている。
【００１３】同構成によれば、例えば、その潤滑油全体
の燃料希釈度合が小さい場合には、気筒内周面（シリン
ダ内周面）の燃料付着量が増大して燃料希釈が進行する
ような状況下で燃料噴射が行われても一時的にこれが許
容され、ピストン頂面の燃料付着を抑えて黒煙の発生
等、排気性状の悪化を極力抑制することが可能になる。
これに対して、潤滑油全体の燃料希釈度合が大きくな
り、それ以上燃料希釈が進行すると潤滑性能の低下等、
その悪影響がもはや無視できなくなる場合には、潤滑油
の燃料による希釈が抑制されるように燃料噴射態様が制
御される。その結果、潤滑油の燃料希釈による悪影響に
ついてこれを抑制することができるようになる。
【００１４】従って、上記請求項１記載の構成によれ
ば、ピストン頂面に起因する排気性状の悪化及び気筒内
周面の燃料付着に起因する燃料希釈の双方について、そ
れらが内燃機関に及ぼす悪影響の実際の大きさに応じて
燃料噴射態様を柔軟に制御することができる、これら排
気性状の悪化及び燃料希釈を効果的に抑制することがで
きるようになる。
【００１５】また、このように潤滑油の燃料による希釈
が抑制されるように燃料噴射態様を制御する際の具体的
な態様としては、請求項２に記載される発明によるよう
に、請求項１記載の筒内噴射式内燃機関の燃料噴射制御
装置において、前記制御手段は前記燃料噴射態様として
の燃料噴射時期を燃料希釈が抑制されるように変更す
る、といった構成を採用することができる。
【００１６】ピストン頂面の燃料付着量及び気筒内周面
の燃料付着量は、燃料噴射されるときの機関ピストンの
位置とそれぞれ相関があり、同位置によって大きく変化
する傾向がある。
【００１７】即ち、燃料が噴射されるときの機関ピスト
ンの位置が上死点側にあるときほど、気筒内周面におい
て機関ピストンにより覆われる部分が増大する一方、ピ
ストン頂面と燃料噴射弁の噴射孔とが近接するようにな
る。その結果、気筒内周面の燃料付着量は少なくなる
が、その分だけピストン頂面の燃料付着量は多くなる。
【００１８】これに対して、燃料が噴射されるときの機
関ピストンの位置が下死点側にあるときほど、ピストン
頂面と燃料噴射弁の噴射孔とが離間する一方、気筒内周
面において機関ピストンにより覆われる部分が減少する
ようになる。その結果、ピストン頂面の燃料付着量が少
なくなるが、その分だけ気筒内周面の燃料付着量は多く
なる。従って、燃料希釈が抑制されるように燃料噴射時
期を変更するに際しては、基本的に機関ピストンの位置
がより上死点側となる時期に同燃料噴射時期を変更すれ
ばよいことになる。また、こうした燃料噴射時期の変更
により、ピストン頂面及び気筒内周面の各燃料付着量の
割合を比較的大幅に且つ速やかに変化させることができ
る。従って、請求項２記載の構成によれば、請求項１に
記載される発明の作用効果を一層効果的に奏することが
できるようになる。
【００１９】また、上記燃料噴射態様として、例えば燃
料噴射圧を変更するようにしてもよい。一般に、燃料噴
射圧を低下させると、燃料の噴射される速度が低下し、
これに伴って気筒内周面に到達する燃料の量が減少する
ため、同気筒内周面の燃料付着量も低下するようにな
る。従って、燃料噴射時期の変更に併せて燃料噴射圧を
変更することにより、ピストン頂面及び気筒内周面の各
燃料付着量の割合を更に大幅に変化させることができ、
潤滑油の燃料希釈についてもより効果的に抑制すること
ができるようになる。
【００２０】但し、燃料噴射圧を低下させると、噴射燃
料の霧化が悪化するようになる。このため、冷間始動時
等、機関温度（気筒内温度）が極めて低いときなどに
は、過度に燃料噴射圧を低下させてしまうと、ピストン
頂面及び気筒内周面の各燃料付着量についてそれらの総
量を逆に増大させる懸念がある。従って、このように燃
料噴射圧を変更する際には機関温度を併せて監視し、例
えばその機関温度に応じて燃料噴射圧の変更幅を設定す
るようにしたり、同変更幅に制限を設けるようにしたり
するのが望ましい。
【００２１】また、燃料噴射を一度に行わずにこれを複
数の段階に分割する、いわゆる分割噴射を行う場合にあ
っては、燃料噴射量の分割比を上記燃料噴射態様の一つ
として制御するようにしてもよい。即ちこの場合には、
分割された各燃料噴射のうち、機関ピストンが上死点側
にあるときに実行される燃料噴射の燃料噴射割合を大き
くする一方、同機関ピストンが下死点側にあるときに実
行される燃料噴射の燃料噴射割合を小さくすることによ
り、潤滑油の燃料希釈を抑制することができる。
【００２２】その他にも、例えば燃料噴射量の増量操作
が行われている場合にこの増量値を低下させる等、燃料
噴射量の変更を通じて燃料希釈の抑制を図ることも可能
である。
【００２３】請求項３に記載の発明は、請求項１又は２
に記載の筒内噴射式内燃機関の燃料噴射制御装置におい
て、前記希釈度合推定手段は前記内燃機関の運転履歴に
基づいて前記燃料希釈度合を推定するものであるとして
いる。
【００２４】潤滑油全体の燃料希釈度合はそれまでの内
燃機関の運転履歴に応じて変化する。例えば、機関温度
が低い状況下で内燃機関が始動され、その後、機関温度
が十分に上昇する前にこれが停止される、いわゆる冷間
ショートトリップが繰り返されると、燃料希釈度合は大
きく増大するようになる。一方、内燃機関の暖機が完了
した後も長期間にわたってその運転がなされると、その
間に潤滑油に含まれる燃料は徐々に蒸発するため、燃料
希釈度合は低下するようになる。従って、こうした内燃
機関の運転履歴を参照することにより、潤滑油全体の燃
料希釈度合を推定することができるようになる。
【００２５】具体的には、請求項４に記載される発明に
よるように、請求項３記載の筒内噴射式内燃機関の燃料
噴射制御装置において前記希釈度合推定手段は前記燃料
希釈度合の増大する状況下で前記内燃機関の運転がなさ
れたことを監視し、その監視履歴に基づいて前記燃料希
釈度合を推定するものである、といった構成を採用する
ことにより、潤滑油全体の燃料希釈度合が増大する場合
について同燃料希釈度合を的確に推定することができる
ようになる。
【００２６】ここで、例えば、機関始動時の機関温度が
高い場合には、ピストン頂面や気筒内周面の燃料付着が
そもそも発生しないため、潤滑油全体の燃料希釈度合が
増大することはない。従って、請求項４記載の発明にお
いて、例えば機関始動時の機関温度を監視し、これが所
定温度以下であるときに、燃料希釈度合の増大する状況
下で前記内燃機関の運転がなされた旨を判断することも
可能である。
【００２７】但し、仮に機関始動時の機関温度が低い場
合であっても、その後、内燃機関が長期間にわたって継
続的に運転されれば、気筒内温度が上昇してピストン頂
面や気筒内周面の燃料付着が抑制されるようになる。更
に、気筒内で発生した燃焼熱により潤滑油の温度も徐々
に上昇し、その上昇に伴って潤滑油から蒸発する燃料も
増大するようになる。
【００２８】従って、内燃機関が始動されてから停止さ
れるまでの時間がある程度長くなれば、機関運転時の初
期において発生した燃料希釈によりその度合が一時的に
増大したとしても、その後の機関運転中に潤滑油から燃
料が蒸発することにより燃料希釈度合は徐々に減少する
ようになる。そして、こうした燃料希釈度合の減少を通
じて機関運転初期に発生した同燃料希釈度合の増大分が
相殺されるか、或いはこれを上回るようになれば、内燃
機関が燃料希釈度合の増大する状況下で運転された旨の
履歴を残す必要もないことになる。
【００２９】従って、請求項４記載の発明において、例
えば機関始動後から停止されるまでの機関運転時間を計
時し、機関始動時の機関温度が所定温度以下であり且つ
この機関運転時間が所定値以下であるときに、燃料希釈
度合の増大する状況下で前記内燃機関の運転がなされた
旨を判断することも可能である。
【００３０】また、内燃機関が始動されてから停止され
るまでの時間が同じであっても、その間に多量の燃料が
機関燃焼に供された場合には、気筒内温度が早期に上昇
するようなる。このため、ピストン頂面や気筒内周面の
燃料付着がより早い段階で抑制されるようになり、また
潤滑油の温度上昇に基づく燃料の蒸発についても一層促
進されるようになる。そして、これら気筒内温度や潤滑
油温度についてその上昇速度は機関始動後において気筒
内で発生する総燃焼熱量と相関を有している。従って、
燃料希釈度合の増大する状況下で内燃機関の運転がなさ
れたか否かを的確に判断する上では、機関始動から機関
停止までの間に気筒内で発生した総燃焼熱量を監視する
のが望ましいと考えられる。
【００３１】請求項５記載の発明はこの点に着目してお
り、請求項４記載の筒内噴射式内燃機関の燃料噴射制御
装置において、前記希釈度合推定手段は機関始動から機
関停止までの間に前記気筒内で発生する総燃焼熱量を機
関運転状態に基づいて推定し、機関始動時の機関温度が
所定温度以下であり且つ前記推定される総燃焼熱量が所
定量以下であるときに前記燃料希釈度合の増大する状況
下で前記内燃機関の運転がなされた旨判断するものであ
るとしている。
【００３２】同構成によれば、潤滑油全体の燃料希釈度
合が増大する状況下で内燃機関の運転がなされたことを
正確に判断し、その判断のもと潤滑油全体の燃料希釈度
合が増大する場合についてこれを一層的確に推定するこ
とができるようになる。尚、上記機関温度としては例え
ば気筒内温度を直接検出することが望ましいが、例えば
これを機関始動時の機関冷却水温度、吸入空気温度、外
気温度、或いはこれらの組み合わせに基づいて推定する
ことができる。
【００３３】また、同構成では、機関始動時の機関温度
が所定温度以下であり且つ総燃焼熱量が所定量以下であ
るときに、燃料希釈度合の増大する状況下で内燃機関の
運転がなされた旨判断するようにしているが、ここで、
総燃焼熱量と比較される上記所定量を機関始動時の機関
温度に応じて可変設定するといった構成を採用すること
もできる。即ち、機関始動時の機関温度が上記所定温度
以下であっても、これが比較的高温であるときには、機
関運転初期に発生する燃料希釈度合の増大分が小さくな
るため、これを相殺或いは上回るだけために必要な総燃
焼熱量も必然的に少なくなる。従って、総燃焼熱量と比
較される上記所定量については、機関始動時の機関温度
が高いときほど、これを少なく設定するといった構成
が、内燃機関が燃料希釈度合の増大する状況下で運転さ
れたことを正確に判断する上では極めて有効である。
【００３４】また、機関始動から機関停止までの間に気
筒内で発生する総燃焼熱量が所定量以下であることにつ
いては、例えば、請求項６記載の発明によるように、機
関始動から機関停止までの間の吸入空気量積算値又は燃
料噴射量積算値が所定値以下であることに基づいてこれ
を判断することができる。尚、各燃料噴射によって気筒
内で発生する燃焼熱は吸入空気量や燃料噴射量の他、燃
料噴射時の空燃比や点火時期等によっても変化する。こ
のため、例えばそのときどきの吸入空気量や燃料噴射量
について空燃比や点火時期に基づく重み付けを行いつつ
その積算を行うなどの方法も総燃焼熱量を正確に推定す
る上では有効である。
【００３５】請求項７記載の発明は、請求項４乃至６の
いずれかに記載の筒内噴射式内燃機関の燃料噴射制御装
置において、前記希釈度合推定手段は前記潤滑油の温度
又は同温度と相関を有するパラメータに基づいて前記燃
料希釈度合の低下する状況下であるか否かを判断し、前
記燃料希釈度合の増大する状況下で前記内燃機関の運転
がなされた旨の履歴が発生したときにカウントアップさ
れ、前記燃料希釈度合の低下する状況下である旨判断さ
れたときに徐々にカウントダウンされるカウンタ値の大
きさに基づいて前記燃料希釈度合を推定するものであ
り、前記制御手段は前記カウンタ値の大きさに基づいて
前記燃料噴射態様にかかる制御を実行するものであると
している。
【００３６】上述したように、燃料希釈度合の増大する
状況下での内燃機関の運転、例えば冷間ショートトリッ
プ等が頻繁に繰り返されると、それに伴って潤滑油全体
の燃料希釈度合は徐々に増大するようになる。一方、内
燃機関の運転が長期間にわたって行われ、潤滑油の温度
が上昇すると、同潤滑油に含まれる燃料の蒸発量も増大
するため、潤滑油全体の燃料希釈度合が低下するように
なり、燃料希釈度合は時間の経過とともに徐々に低下す
るようになる。
【００３７】請求項７記載の上記構成によれば、こうし
た燃料希釈度合の増大や低下に応じて変化するカウンタ
値を設定しているため、同カウンタ値の大きさに基づい
て燃料希釈度合を一層的確に推定することができるよう
になる。
【００３８】請求項８記載の発明は、請求項１又は２記
載の筒内噴射式内燃機関の燃料噴射制御装置において、
前記希釈度合推定手段は燃料噴射によって気筒内周面に
付着する燃料量と相関を有するパラメータに基づいて前
記燃料希釈度合の増大速度を算出し、該算出される増大
速度に基づいて前記燃料希釈度合を逐次更新してこれを
学習することにより同燃料希釈度合を推定するものであ
るとしている。
【００３９】潤滑油全体の燃料希釈度合は、燃料噴射に
よって気筒内周面に付着した燃料により同内周面に付着
している潤滑油が希釈され、これが残りの潤滑油と混合
されることにより徐々に進行する。このため、燃料噴射
により気筒内周面に付着する燃料量（正確にはこれと相
関を有するパラメータ）に基づいて燃料希釈の進行度
合、即ち燃料希釈度合の増大速度を算出することができ
る。
【００４０】従って、請求項８記載の上記構成によるよ
うに、この増大速度に基づいて現在の燃料希釈度合の値
を逐次更新し、これを新たな燃料希釈度合の値として学
習することにより、同燃料希釈度合の増大に合わせてこ
れを的確に推定することができるようになる。
【００４１】また、気筒内周面の燃料付着量について
は、これを直接検出することは困難ではあるが、請求項
９記載の発明によるように、燃料噴射量、燃料噴射時
期、機関温度といったこの燃料付着量と相関を有するパ
ラメータ、或いはこれら各パラメータの組み合わせに基
づいてこれを簡易に求めることができる。因みに、気筒
内周面の燃料付着量は、（イ）燃料噴射量が多い、
（ロ）機関ピストンがより下死点側にある時期に燃料噴
射時期が設定される、（ハ）機関温度が低い、といった
状況にあるときほど多くなる傾向がある。従って、気筒
内周面の燃料付着量を求めるに際しては、こうした各傾
向を考慮することになる。
【００４２】請求項１０記載の発明は、請求項８又は９
に記載の筒内噴射式内燃機関の燃料噴射制御装置におい
て、前記希釈度合推定手段は前記潤滑油の温度又は同温
度と相関を有するパラメータに基づいて潤滑油全体から
蒸発する燃料の量を更に推定し、該推定される燃料蒸発
量に基づき前記燃料希釈度合についてその低下速度を算
出するとともに、該算出される低下速度並びに前記算出
される増大速度に基づいて前記燃料希釈度合を逐次更新
してこれを学習することにより同燃料希釈度合を推定す
るものであるとしている。
【００４３】潤滑油全体の燃料希釈度合は、機関燃焼熱
等により潤滑油の温度が上昇し、その温度上昇に伴って
潤滑油に含まれる燃料が蒸発することで徐々に解消され
る。このため、潤滑油の温度又は同温度と相関を有する
パラメータに基づいて燃料希釈の解消度合、即ち燃料希
釈度合の低下速度を算出することができる。
【００４４】従って、請求項１０記載の上記構成による
ように、燃料希釈度合の増大速度に加えて更にその低下
速度に基づいて現在の燃料希釈度合の値を逐次更新し、
これを新たな燃料希釈度合の値として学習することによ
り、同燃料希釈度合の増大及び低下の双方を合わせてこ
れを一層的確に推定することができるようになる。
【００４５】尚、潤滑油の温度はこれを油温センサ等に
より直接検出するようにしてもよいし、機関冷却水温
等、潤滑油温度と相関を有するパラメータに基づいてこ
れを求めるようにしてもよい。その他にも、この潤滑油
温度については、その初期値を機関始動時の機関温度
（例えば機関冷却水温）に基づいて推定するとともに、
機関始動後の総燃焼熱量（例えば吸入空気量積算値や燃
料噴射量積算値により求められる）に基づいてその上昇
量を推定し、これら初期値及び上昇量に基づいて現在の
潤滑油温度を求めるようにしてもよい。
【００４６】
【発明の実施の形態】［第１の実施形態］以下、本発明
の第１の実施形態について説明する。
【００４７】図１は、本実施形態にかかる燃料噴射制御
装置、これが適用される内燃機関１０、並びに同内燃機
関１０に潤滑油を供給する潤滑系７０についてその概略
構成を示している。
【００４８】同図１に示されるように、内燃機関１０
は、燃料噴射弁２０から各気筒（シリンダ）１７の燃焼
室１２に燃料を直接噴射する筒内噴射式の内燃機関であ
る。各気筒１７の内部には、機関ピストン（以下、単に
「ピストン」という）１４が往復動可能に設けられてお
り、このピストン１４の頂面１５と気筒内周面１８とに
より燃焼室１２は区画形成されている。
【００４９】この燃焼室１２には、吸気通路１１及び排
気通路１３がそれぞれ接続されている。吸気通路１１の
途中には、スロットルバルブ２６が設けられており、こ
のスロットルバルブ２６により燃焼室１２に導入される
吸入空気が調量される。吸気弁２１の開弁時に燃焼室１
２に導入された吸入空気は、燃料噴射弁２０から噴射さ
れる燃料と混合されて混合気となる。そして、この混合
気は点火プラグ２２の点火によって爆発燃焼した後、排
気弁２３の開弁時に燃焼室１２から排気通路１３に排出
される。
【００５０】また、燃料噴射弁２０はデリバリパイプ２
４に接続されており、このデリバリパイプ２４から燃料
が所定の圧力をもって供給される。このデリバリパイプ
２４には燃料ポンプ（図示略）を通じて所定圧の燃料が
供給されている。尚、デリバリパイプ２４内の燃料圧
力、即ち燃料噴射弁２０の燃料噴射圧はこの燃料ポンプ
の吐出量を適宜変更することにより調節が可能である。
【００５１】また、内燃機関１０の潤滑系７０は、クラ
ンクケース（図示略）の一部として形成されるオイルパ
ン７４と、潤滑油供給装置７２とを備えて構成されてい
る。この潤滑油供給装置７２は、オイルポンプ、フィル
タ、オイルジェット機構（いずれも図示略）等を備えて
いる。オイルパン７４内の潤滑油は、フィルタを介して
オイルポンプにより吸引され、オイルジェット機構に供
給される。ピストン１４と気筒内周面１８との間を潤滑
するに当たっては、このようにオイルジェット機構に供
給された潤滑油が、同機構から気筒内周面１８に供給さ
れる。その後、潤滑油はピストン１４が往復動するのに
伴って気筒内周面１８からその下方にかき落とされ、最
終的にオイルパン７４に戻される。そして、このかき落
とされた潤滑油はオイルパン７４内の潤滑油と混合され
た後、再び内燃機関１０の潤滑に供される。尚、気筒内
周面１８に供給されてピストン１４の潤滑に供された潤
滑油は、機関燃焼熱により温度上昇した後、オイルパン
７４に戻される。従って、機関始動に伴って潤滑系７０
による潤滑油の循環が開始されると、潤滑油全体の平均
的な温度は、同潤滑油が熱的な平衡状態に移行するまで
徐々に温度上昇するようになる。
【００５２】内燃機関１０は、その燃焼形態が機関負荷
状態に応じて制御される。例えば、高負荷運転時には、
燃焼形態が均質燃焼に設定される。この均質燃焼に際し
ては、空燃比Ａ／Ｆが例えば理論空燃比近傍（例えば
「Ａ／Ｆ＝１２〜１５」）になるように燃料噴射量等が
制御されるとともに、燃料噴射時期が吸気行程中に設定
される（吸気行程噴射）。
【００５３】一方、低負荷運転時にあっては、燃焼形態
が成層燃焼に設定される。この成層燃焼に際しては、空
燃比Ａ／Ｆが理論空燃比よりもリーン（例えば「Ａ／Ｆ
＝１７〜４０」）になるように燃料噴射量等が制御され
るとともに、燃料噴射時期が圧縮行程後期に設定される
（圧縮行程噴射）。
【００５４】また、中負荷運転時にあっては、機関出力
の変動等を抑制しつつ燃焼形態を成層燃焼と均質燃焼と
の間で円滑に切り替えるべく、同燃焼形態が弱成層燃焼
に設定される。この弱成層燃焼にあっては、成層燃焼時
よりも弱い成層度をもって燃焼が行われる。弱成層燃焼
に際しては、空燃比Ａ／Ｆが理論空燃比よりもリーン
（例えば「Ａ／Ｆ＝１５〜２５」）になるように燃料噴
射量等が制御されるとともに、燃料噴射が吸気行程及び
圧縮行程の双方の行程で行われる（二段階噴射）。
【００５５】尚、機関冷間時（例えば機関冷却水温ＴＨ
Ｗが所定温度ＴＨＷＬ以下になる期間）には、噴射燃料
の霧化が促進され難い傾向がある。このため、こうした
機関冷間時には、機関負荷状態に関わらず、燃焼形態が
均質燃焼に設定され、吸気行程噴射が実行されるように
なる。その結果、圧縮行程噴射の実行される成層燃焼時
と比較して、燃料噴射から点火までの期間が長く確保さ
れるようになり、噴射燃料の霧化が極力促進されるよう
になる。
【００５６】こうした燃焼形態にかかる制御は電子制御
装置５０により行われている。この電子制御装置５０
は、空燃比制御や燃料噴射制御等、内燃機関１０におけ
る種々の制御を統括して実行するものであり、演算装
置、駆動回路等の他、各種制御の演算結果やその演算に
用いられる関数マップ等を記憶するメモリ５２を備えて
いる。
【００５７】また、内燃機関１０には、その運転状態を
検出するための各種サンサが設けられている。例えば、
吸気通路１１においてスロットルバルブ２６の上流側に
は吸入空気量を検出する吸入空気量センサ４２が設けら
れている。また、内燃機関１０の出力軸（図示略）の近
傍には、その回転速度（機関回転速度）を検出する回転
速度センサ４３が設けられている。また、アクセルペダ
ル６０の近傍には、その踏込量（アクセル開度）を検出
するアクセルセンサ４４が設けられている。更に、シリ
ンダブロック（図示略）には、機関冷却水の温度を検出
する水温センサ４５が取り付けられている。これら各セ
ンサ４２〜４５の検出結果は、電子制御装置５０に取り
込まれる。そして、電子制御装置５０は、これら検出結
果に基づいて各種制御を機関運転状態に応じて実行す
る。
【００５８】次に、こうした各種制御のうち、燃料噴射
時期等、燃料噴射弁２０の燃料噴射態様を制御する燃料
噴射制御について説明する。機関冷間時において、燃料
噴射弁２０から燃焼室１２に噴射された燃料の一部はピ
ストン頂面１５や気筒内周面１８に付着し、こうした燃
料付着により排気性状の悪化や燃料希釈といった内燃機
関１０への悪影響が生じる点については上述した。
【００５９】そこで、本実施形態にかかる燃料噴射制御
では、吸気行程噴射における燃料噴射時期を好適に制御
することにより、こうした燃料付着に起因する排気性状
の悪化及び燃料希釈の双方について、それらが内燃機関
１０に及ぼす悪影響の実際の程度に応じて柔軟に対処す
るようにしている。
【００６０】具体的には、内燃機関１０が燃料希釈度合
の増大する状況下で運転されたことの履歴、具体的には
まず冷間ショートトリップがなされた履歴を監視するよ
うにしている（運転履歴監視処理）。そして、燃料希釈
度合がある程度進行しており、それに起因する悪影響が
無視できないとその監視結果に基づき判定されるときに
は、こうした燃料希釈が抑制されるように、燃料噴射時
期を通常の運転時とは異なる時期に変更するようにして
いる（燃料噴射時期算出処理）。
【００６１】図２及び図３のフローチャートは上記運転
履歴監視処理の処理手順を、また図４のフローチャート
は燃料噴射時期算出処理の処理手順をそれぞれ示してい
る。電子制御装置５０は、これら各図に示される一連の
処理を所定の時間周期Ｔをもって繰り返し実行する。ま
た、図５のタイミングチャートは、これら各処理に基づ
く制御態様についてその一例を示している。
【００６２】以下、これら図２〜５を併せ参照して、本
実施形態にかかる装置の燃料噴射制御について詳細に説
明する。まず、運転履歴監視処理について説明する。こ
の一連の処理に際しては、内燃機関１０の運転が停止さ
れたか否かが判断される（図２のステップＳ１００）。
因みに、電子制御装置５０には、内燃機関１０の運転が
停止された後も所定期間が経過するまでは電力が継続し
て供給され、その作動が可能な状態におかれている。電
子制御装置５０は、この機関停止後の所定期間が経過す
る前までに、機関運転中における各種制御の実行結果を
メモリ５２に記憶保持する等、次回の機関運転に際して
必要になる後処理を実行する。
【００６３】そして、機関停止された旨の判断がなされ
ると（ステップＳ１００：ＹＥＳ図５のタイミングｔ
２，ｔ４，ｔ６）、次に機関冷却水温ＴＨＷの機関始動
時における値（以下、「機関始動時水温ＴＨＷＳＴ」と
いう）がメモリ５２から読み出され、これが所定温度Ｔ
ＨＷＬ以下であるか否かが判断される（ステップＳ１１
０）。ここでは、噴射燃料の一部がピストン頂面１５や
気筒内周面１８に付着したまま燃焼に供されることなく
燃焼が終了する、即ち上述したような排気性状の悪化や
燃料希釈が懸念される状況のもとで機関始動がなされた
か否かを判断するようにしている。
【００６４】ここで、機関始動時水温ＴＨＷＳＴが所定
温度ＴＨＷＬ以下である旨判断された場合（ステップＳ
１１０：ＹＥＳ）、即ち排気性状の悪化や燃料希釈の発
生が懸念される状況のもとで今回の機関始動がなされた
場合には（図５のタイミングｔ１，ｔ３，ｔ５，ｔ
７）、更に、機関始動後の吸入空気量積算値ＧＡＳＵＭ
が所定量ＧＡＳＵＭＬ以下であるか否かが判断される
（ステップＳ１２０）。
【００６５】機関始動時水温ＴＨＷＳＴが低い場合であ
っても、その後、内燃機関１０が長期間にわたって継続
的に運転されれば、燃焼室１２の温度が上昇して噴射燃
料の霧化が促進されるようになるため、ピストン頂面１
５や気筒内周面１８の燃料付着もこれに応じて抑制され
るようになる。更に、機関燃焼熱により潤滑油の温度が
徐々に上昇し、その上昇に伴って潤滑油から蒸発する燃
料の量も増大するようになる。
【００６６】従って、機関始動時水温ＴＨＷＳＴが低
く、機関運転初期において燃料希釈度合が一時的に増大
することがあっても、その後の機関運転中に潤滑油から
燃料が蒸発することにより燃料希釈度合は徐々に減少す
るようになる。そして、こうした燃料希釈度合の減少を
通じて機関運転初期に発生した同燃料希釈度合の増大分
が相殺されるか、或いはこれを上回るようになれば、内
燃機関１０が燃料希釈度合の増大する状況下で運転され
た、即ち冷間ショートトリップがなされた旨の履歴を残
す必要もないことになる。
【００６７】またここで、各回の燃焼爆発によって発生
する燃焼熱量はそのときどきの吸入空気量やこれに基づ
いて設定される燃料噴射量と相関を有しており、これら
が多くなるほど燃焼熱量も増大する傾向がある。このた
め、機関運転期間中に発生する燃焼熱量は、この吸入空
気量の積算値ＧＡＳＵＭと相関を有すると考えられる。
【００６８】従って、ステップＳ１２０において所定量
ＧＡＳＵＭＬを適切に設定することにより、機関運転中
に潤滑油の温度が上昇して燃料が蒸発し、これによる燃
料希釈度合の減少を通じて機関運転初期に発生した燃料
希釈度合の増大分が相殺されるか、或いはこれを上回っ
ていることを適切に判断することができる。
【００６９】尚、上記ステップＳ１２０は、機関冷却水
温の上昇に伴って成層燃焼の実行が許可されるようにな
った時点以降は常に否定判断されるようになる。即ち、
このステップＳ１２０では、機関冷間時に燃焼形態が均
質燃焼に設定され、吸気行程噴射が実行されている期間
での吸入空気量積算値が上記所定量ＧＡＳＵＭＬとの実
質的な比較対象になっている。
【００７０】ステップＳ１２０において、吸入空気量積
算値ＧＡＳＵＭが所定量ＧＡＳＵＭＬ以下である旨判断
された場合（ステップＳ１２０：ＹＥＳ）、今回の機関
運転が冷間ショートトリップに該当すると判断される。
そして、この場合には、希釈度合カウンタ値Ｃが所定量
αをもってカウントアップされる（ステップＳ１３０図
５のタイミングｔ２，ｔ４，ｔ６）。この希釈度合カウ
ンタ値Ｃは、潤滑油全体の燃料による希釈の進行程度を
示すものであり、燃料希釈度合が増大したときほど大き
い値になり、同燃料希釈度合が低下したときほど小さい
値となるように、この一連の処理を通じて操作される。
尚、ステップＳ１３０のカウントアップ処理は同処理が
機関停止の判断後において未だなされていないことをそ
の実行条件にしており、機関停止後一度だけ実行され
る。
【００７１】このように希釈度合カウンタ値Ｃがカウン
トアップされると、次にこの希釈度合カウンタ値Ｃが判
定値ＣＨ以上であるか否かが判断される（ステップＳ１
４０）。ここで、希釈度合カウンタ値Ｃが判定値ＣＨ以
上である場合には（ステップＳ１４０：ＹＥＳ）、潤滑
油全体の燃料希釈度合が大きくなっており、これ以上燃
料希釈が進行すると潤滑性能の低下等、その悪影響がも
はや無視できない程度のものになると判定される。そし
て、こうした判定がなされたことを条件に、燃料希釈発
生フラグＸＳが「ＯＮ」に設定される（ステップＳ１５
０ 図５のタイミングｔ４）。尚、後述する燃料噴射時
期算出処理では、この燃料希釈発生フラグＸＳが「Ｏ
Ｎ」に設定されていることを、上述した燃料噴射時期変
更の実行条件としている。このように燃料希釈発生フラ
グＸＳの操作が行われると、この一連の処理は一旦終了
される。
【００７２】一方、先のステップＳ１００において、内
燃機関１０が運転中である旨判断された場合には（ステ
ップＳ１００：ＮＯ）、次に機関冷却水温ＴＨＷが所定
温度ＴＨＷＨ以上であるか否かが判断される（図３のス
テップＳ２００）。
【００７３】ここでは、機関冷却水温ＴＨＷと所定温度
ＴＨＷＨとを比較することにより、潤滑油全体の平均温
度が所定温度以上にまで上昇しているか否か、最終的に
は、その温度上昇に伴って潤滑油全体から蒸発する燃料
量が所定量にまで上昇しており、燃料希釈度合が低下す
る状況下にあるか否かを判断するようにしている。即
ち、機関冷却水温ＴＨＷが上昇していれば、機関始動後
に発生した燃焼熱量が多いとみなすことできる。このた
め、潤滑油全体がその燃焼熱によって温度上昇してお
り、燃料蒸発量も燃料希釈度合を低下させる程度にまで
増大しているものと簡易的に判断することができる。
【００７４】ここで機関冷却水温ＴＨＷが所定温度ＴＨ
ＷＨ以上である、換言すれば潤滑油全体の温度上昇に伴
って燃料蒸発量が所定量以上にまで増大していると判断
される場合には（ステップＳ２００：ＹＥＳ）、希釈度
合カウンタ値Ｃが所定量βをもってカウントダウンされ
る（ステップＳ２１０ 図５タイミングｔ８，ｔ９）。
尚、このステップＳ２１０のカウントダウン処理は、同
処理が前回なされてから所定時間が経過していることを
条件に実行される。即ち、希釈度合カウンタ値Ｃは、機
関冷却水温ＴＨＷが所定温度ＴＨＷＨ以上になった後、
所定時間が経過する毎にカウントダウンされる。
【００７５】一方、機関冷却水温ＴＨＷが所定温度ＴＨ
ＷＨ未満である旨判断された場合には（ステップＳ２１
０：ＮＯ）、このカウントダウン処理は実行されない。
次に、希釈度合カウンタ値Ｃが判定値ＣＬ以下であるか
否かが判断される（ステップＳ２２０）。ここで、希釈
度合カウンタ値Ｃが判定値ＣＬ以下である場合には（ス
テップＳ２２０：ＹＥＳ）、潤滑油全体の燃料希釈度合
が小さく、従って燃料噴射によって燃料希釈が一時的に
発生して潤滑油全体の燃料希釈度合が進行したとして
も、これによる内燃機関１０への悪影響は殆ど無視でき
る程度のものであると判定される。そして、こうした判
定がなされたことを条件に、燃料希釈発生フラグＸＳが
「ＯＦＦ」に設定される（ステップＳ２３０ 図５のタ
イミングｔ９）。そして、このように燃料希釈発生フラ
グＸＳがオフ操作された後、この一連の処理は一旦終了
される。
【００７６】尚、ステップＳ２２０の判断処理における
判定値ＣＬは先のステップＳ１４０の判断処理における
判定値ＣＨよりも小さい値に設定されている。即ち、上
記各判定値ＣＬ，ＣＨを異ならせることにより、燃料希
釈発生フラグＸＳのオン・オフ操作する際の実行条件に
いわゆるヒステリシスをもたせるようにしている。この
ため、例えば、機関運転状態が変化していないのにも関
わらず、燃料希釈発生フラグＸＳが過度にオン・オフ操
作されて燃料噴射時期が短時間の間に頻繁に変更される
等、こうしたヒステリシスを設定していない場合に懸念
される燃料噴射制御の不安定化を回避することができ
る。
【００７７】一方、希釈度合カウンタ値Ｃが判定値ＣＬ
以上である場合には（ステップＳ２２０：ＮＯ）、こう
した燃料希釈発生フラグＸＳの操作は行われず、この一
連の処理は一旦終了される。
【００７８】これに対して、図２の各ステップＳ１１
０，１２０において、機関始動時水温ＴＨＷＳＴが所定
温度ＴＨＷＬを上回っている旨判断された場合（ステッ
プＳ１１０：ＮＯ）や、機関始動後の吸入空気量積算値
ＧＡＳＵＭが所定量ＧＡＳＵＭＬを上回っている旨判断
された場合には（ステップＳ１２０：ＮＯ）、今回の機
関運転が冷間ショートトリップには該当しないものと判
定される。そして、これらの場合には、希釈度合カウン
タ値Ｃのカウントアップ処理は行われずにこの一連の処
理は一旦終了される。
【００７９】また、ステップＳ１４０において希釈度合
カウンタ値Ｃが判定値ＣＨ未満である旨判断された場合
には（ステップＳ１４０：ＮＯ）、今回の機関運転が冷
間ショートトリップに該当するために、希釈度合カウン
タ値Ｃがカウントアップされたものの、燃料希釈度合の
悪影響が無視できない程度にまでは未だ達していないと
判定される。そして、この場合には、燃料希釈発生フラ
グＸＳがオン操作されることなく、この一連の処理は一
旦終了される。
【００８０】次に、燃料噴射時期算出処理について説明
する。この一連の処理に際しては、まず、機関冷間時で
あるか否かが判断される（図４のステップＳ３００）。
具体的には、機関冷却水温ＴＨＷと所定温度ＴＨＷＬと
の比較を通じて、ピストン頂面１５又は気筒内周面１８
の燃料付着に起因する排気性状の悪化や燃料希釈が発生
し得る状態であるか否かが判断される。
【００８１】ここで、機関冷却水温ＴＨＷが所定温度Ｔ
ＨＷＬを上回っており、上記燃料付着に起因する排気性
状の悪化等は発生しないと判断された場合には（ステッ
プＳ３００：ＮＯ）、この一連の処理は一旦終了され
る。即ち、この場合には、上述のように、内燃機関１０
の燃焼形態が機関負荷状態に基づいて設定されるように
なり、その設定された燃焼形態に対応する燃料噴射時期
制御がこの処理とは別の処理を通じて実行されるように
なる。
【００８２】一方、機関冷却水温ＴＨＷが所定温度ＴＨ
ＷＬ以下であり、上記燃料付着に起因する排気性状の悪
化等が発生し得ると判断された場合には（ステップＳ３
００：ＹＥＳ）、機関負荷状態に関わらず燃焼形態が一
律に均質燃焼に設定され、吸気行程噴射が行われるよう
になる。そして、それ以降の処理を通じてこの吸気行程
噴射に対応する燃料噴射時期が算出される（ステップＳ
３１０，３２０，３２５，３３０）。
【００８３】この算出に際しては、まず、燃料希釈発生
フラグＸＳが「ＯＦＦ」に設定されているか否かが判断
される（ステップＳ３１０）。ここで、燃料希釈発生フ
ラグＸＳが「ＯＦＦ」に設定されている場合には（ステ
ップＳ３１０：ＹＥＳ）、潤滑油全体の燃料希釈がさほ
ど進行しておらず、これに起因する内燃機関１０への悪
影響は殆ど無視できる程度のものであるため、通常時用
の燃料噴射時期算出用マップが選択される（ステップＳ
３２０）。
【００８４】一方、燃料希釈発生フラグＸＳが「ＯＮ」
に設定されている場合には（ステップＳ３１０：Ｎ
Ｏ）、潤滑油全体の燃料希釈が進行しており、これに起
因する悪影響が無視できない程度に大きくなっているた
め、燃料希釈時用の燃料噴射時期算出用マップが選択さ
れる（ステップＳ３２５）。
【００８５】このようにして燃料希釈時用及び通常時用
のいずれかのマップが選択された後、そのマップを参照
して燃料噴射時期が算出される（ステップＳ３３０）。
ここで、上記２つの燃料噴射時期算出用マップは、いず
れも機関負荷（燃料噴射量或いは吸入空気量）及び機関
回転速度等をそのパラメータとしてもつ関数マップであ
り、次のような特性を有するように設定されている。即
ち、機関負荷及び機関回転速度等のパラメータを同一と
した条件のもとで比較すると、燃料希釈時用のマップに
基づき算出される燃料噴射時期が、通常時用のマップに
基づき算出される燃料噴射時期よりも常に進角側の時期
になるように、これら各マップの特性は設定されてい
る。
【００８６】このため、燃料希釈時用のマップが選択さ
れる期間（例えば図５のタイミングｔ１〜ｔ２，ｔ３〜
ｔ４の期間）において、燃料噴射は通常時用のマップが
選択された期間と比較してピストン１４がより上死点側
に位置するときに行われるようになる。従って、燃料噴
射時において、ピストン１４で覆われることなく燃焼室
１２に露出する気筒内周面１８の面積が小さくなり、同
気筒内周面１８の燃料付着量が減少するようになる。そ
の結果、気筒内周面１８に燃料が付着することに起因す
る燃料希釈の発生が抑制され、潤滑油全体の燃料希釈度
合についてもその進行が抑えられることとなる。このた
め、燃料希釈に起因する内燃機関１０への悪影響につい
てこれを最小限に止めることができるようになる。
【００８７】一方、通常時用のマップが選択される期間
（例えば図５のタイミングｔ５〜ｔ６の期間）において
は、燃料噴射は燃料希釈時用のマップが選択された期間
と比較してピストン１４がより下死点側に位置するとき
に行われるようになる。従って、燃料噴射時において、
燃料噴射弁２０の噴孔とピストン頂面１５との間の距離
が長く確保され、同ピストン頂面１５の燃料付着量が減
少するようになる。その結果、ピストン頂面１５に燃料
が付着することに起因する黒煙の発生や未燃成分の増大
が極力抑制されるようになる。このため、排気性状の悪
化といった内燃機関１０への悪影響についてこれを最小
限に抑えることができるようになる。
【００８８】このようにして吸気行程噴射の燃料噴射時
期が算出された後、この一連の処理は一旦終了される。
以上説明した態様をもって燃料噴射時期を制御するよう
にした本実施形態にかかる装置によれば、以下のような
作用効果が得られる。
【００８９】（１）潤滑油全体の燃料希釈度合が大き
く、それ以上燃料希釈が進行すると潤滑性能の低下等、
その悪影響が無視できなくなる場合には、燃料希釈の進
行を抑制すべく吸気行程噴射の燃料噴射時期がより進角
側の時期に設定される。一方、潤滑油全体の燃料希釈度
合が小さく、こうした燃料希釈の悪影響が無視できると
きには、燃料噴射による燃料希釈についてはこれが一時
的に許容され、排気性状の悪化を優先して抑制すべく吸
気行程噴射の燃料噴射時期がより遅角側の時期に設定さ
れる。その結果、ピストン頂面１５の燃料付着に起因す
る排気性状の悪化及び気筒内周面１８の燃料付着に起因
する燃料希釈の双方について、それらが内燃機関１０に
及ぼす悪影響の実際の程度に応じて燃料噴射態様を柔軟
に制御することができるようになる。
【００９０】（２）特に、こうした燃料噴射態様として
燃料噴射時期を変更するようにしているため、例えば燃
料噴射圧等、他の燃料噴射態様について同様の制御を行
う場合と比較して、ピストン頂面１５及び気筒内周面１
８の各燃料付着量についてそれらの割合を比較的大幅に
且つ速やかに変化させることができる。従って、上述し
たような作用効果を一層効果的に奏することができるよ
うになる。
【００９１】（３）また、燃料希釈度合の増大する状況
下で内燃機関１０の運転がなされたことの履歴、即ち冷
間ショートトリップの履歴を監視し、その監視結果を希
釈度合カウンタ値Ｃの操作に際して参照するようにして
いる。従って、直接検出することが一般には困難な潤滑
油全体の燃料希釈度合についてもこれを比較的容易に推
定することができるようになる。
【００９２】（４）更に、機関停止時において、機関始
動時水温ＴＨＷＳＴが所定温度ＴＨＷＬ以下であり、且
つ機関始動後の吸入空気量積算値ＧＡＳＵＭが所定量Ｇ
ＡＳＵＭＬ以下であることを条件に、こうした冷間ショ
ートトリップがなされた旨判断するようにしている。こ
のため、その判断を的確なものとすることができ、燃料
希釈度合の増大する状況下で内燃機関１０の運転がなさ
れたことの履歴についてその信頼性を高めることができ
るようになる。
【００９３】（５）また、こうした冷間ショートトリッ
プがなされたときに希釈度合カウンタ値Ｃをカウントア
ップする一方、機関冷却水温ＴＨＷと所定温度ＴＨＷＬ
との比較を通じて燃料希釈度合の低下する状況下にある
か否かを判断し、燃料希釈度合の低下する状況下にある
ときに徐々に希釈度合カウンタ値Ｃが小さくなるよう同
希釈度合カウンタ値Ｃのカウントダウンを行うようにし
ている。従って、潤滑油全体の燃料希釈度合が増大する
場合であれ、或いは低下する場合であれ、これを希釈度
合カウンタ値Ｃに基づいて的確に推定することができ、
同希釈度合カウンタ値Ｃに基づいて燃料噴射時期の切り
替えを適切に行うことができるようになる。
【００９４】［第２の実施形態］次に、本発明の第２の
実施形態について説明する。本実施形態では、潤滑油全
体の燃料希釈度合についてその算出手順が上記第１の実
施形態と相違している。
【００９５】即ち、本実施形態では、潤滑油全体の燃料
希釈度合についてその増大速度及び低下速度を周期的に
算出し、現在推定されている燃料希釈度合の値をこれら
算出される増大速度及び低下速度に基づいて更新すると
ともに、その更新値を新たな燃料希釈度合の値として学
習するようにしている。
【００９６】以下、こうした本実施形態の装置による燃
料希釈度合の算出処理について第１の実施形態とその相
違点を中心に説明する。図６はこの燃料希釈度合算出処
理の処理手順を示すフローチャートである。電子制御装
置５０は、同図６に示される一連の処理を所定の時間周
期Ｔをもって繰り返し実行する。
【００９７】この一連の処理に際しては、まず、以下の
演算式（１）に基づいて単位時間当たりの燃料希釈量Δ
ＦＤ、即ち、上記時間周期Ｔの間に行われる燃料噴射を
通じて潤滑油に新たに混入する燃料の量が算出される
（ステップＳ４００）。また、この燃料希釈量ΔＦＤ
は、潤滑油全体からの燃料蒸発を考慮しない場合での燃
料希釈度合の増大速度に相当する。
【００９８】 ΔＦＤ←Σｆ（ＱＩＮＪｉ，ＡＩＮＪｉ，ＴＨＷｉ） ・・・（１） ｉ＝１，２，３，・・・，ｎ ここで、ｆ（）は、１回の燃料噴射により生じる燃料希
釈量を求めるための関数であり、その燃料噴射が実行さ
れるときの、燃料噴射量ＱＩＮＪ、燃料噴射時期ＡＩＮ
Ｊ、機関冷却水温ＴＨＷをそのパラメータとしている。
また、「ｉ」はその燃料噴射が前回の制御周期から何回
目のものに相当するかを示している。例えば、前回の制
御周期から今回の制御周期までの間に３回の燃料噴射が
行われた場合、上記演算式（１）は次式（２）のように
表すことができる。
【００９９】 ΔＦＤ ←ｆ（ＱＩＮＪ１，ＡＩＮＪ２，ＴＨＷ１）＋ｆ（ＱＩＮＪ２，ＡＩＮ Ｊ２，ＴＨＷ２）＋ｆ（ＱＩＮＪ３，ＡＩＮＪ２，ＴＨＷ３） ・・・（２） 尚、この関数ｆ（）は、実験等を通じて予め求められ、
電子制御装置５０のメモリ５２に関数マップとして記憶
されている。また、その基本的な特性は以下に示すとお
りである。
【０１００】・燃料噴射量ＱＩＮＪが多くなるほど関数
ｆ（）の値は大きくなる ・燃料噴射時期ＡＩＮＪが遅角側にあるほど関数ｆ（）
の値は大きくなる ・機関冷却水温ＴＨＷが低くなるほど関数ｆ（）の値は
大きくなる 尚、上記関数ｆ（）のパラメータとして、それぞれ燃料
噴射量ＱＩＮＪ、燃料噴射時期ＡＩＮＪ、機関冷却水温
ＴＨＷを選択するようにした理由は以下のととおりであ
る。
【０１０１】即ち、燃料噴射により生じる燃料希釈は、
気筒内周面１８に付着した燃料が燃焼に供されることな
く残留した場合に発生するため、この気筒内周面１８の
燃料付着量が多くなるほど、潤滑油全体の燃料希釈度合
も大きく増大すると考えられる。この気筒内周面１８の
燃料付着量はこれを直接検出することは通常困難である
が、同燃料付着量と相関を有するパラメータを適切に選
択すれば、これを的確に推定して求めることができるよ
うになる。
【０１０２】上記燃料噴射量ＱＩＮＪ、燃料噴射時期Ａ
ＩＮＪ、及び機関冷却水温ＴＨＷは、いずれも気筒内周
面１８の燃料付着量と相関を有するパラメータの代表例
である。
【０１０３】例えば、燃料噴射量ＱＩＮＪが多くなれ
ば、気筒内周面１８の燃料付着量は当然ながら多くな
る。また、気筒内周面１８に燃料が付着する場合、単位
面積当たりに付着し得る燃料の量、換言すれば気筒内周
面１８上に形成される燃料層の厚さには上限値が存在す
る。従って、燃料の付着面積が増大すれば、そうした燃
料層の厚さがその上限値に達することも少なくなり、気
筒内周面１８にはより多くの燃料が付着し得るようにな
る。そして、この燃料付着面積、即ち燃料噴射時にピス
トン１４により覆われずに燃焼室１２に露出する気筒内
周面１８の面積は、燃料噴射時期ＡＩＮＪによって決定
され、吸気行程噴射を前提とすれば、同燃料噴射時期Ａ
ＩＮＪが遅角側の時期に設定されるときほど大きくな
る。従って、燃料噴射時期ＡＩＮＪがより遅角側の時期
に設定されるときほど気筒内周面１８の燃料付着量は多
くなる。
【０１０４】更に、気筒内周面１８等の燃料付着は基本
的に噴射燃料の霧化が促進されず、その粒径が大きいと
きに顕著になる。また、この霧化程度は、燃料噴射圧を
一定とすると、燃焼室１２や燃料の温度に大きく依存し
ている。更に、これら燃焼室１２や燃料の温度は、機関
冷却水温ＴＨＷと相関を有している。従って、機関冷却
水温ＴＨＷが低いときほど燃料の霧化が促進されず、従
って気筒内周面１８の燃料付着量は多くなる。
【０１０５】本実施形態にかかる装置では、これらの点
を考慮して上記燃料噴射量ＱＩＮＪ、燃料噴射時期ＡＩ
ＮＪ、及び機関冷却水温ＴＨＷを気筒内周面１８の燃料
付着量と相関を有するパラメータとして選択するように
している。
【０１０６】このようにして燃料希釈量ΔＦＤが算出さ
れると、次に、以下の演算式（３）に基づいて単位時間
当たりの燃料蒸発量ΔＦＶ、即ち、上記時間周期Ｔの間
に潤滑油全体から蒸発する燃料の量が算出される（ステ
ップＳ４１０）。また、この燃料蒸発量ΔＦＶは、燃料
噴射による燃料希釈を考慮しない場合の燃料希釈度合の
低下速度に相当する。
【０１０７】 ΔＦＶ←ｇ（ＴＨＷＳＴ，ＱＩＮＪＳＵＭ） ・・・（３） ここで、ｇ（）は、上記時間周期Ｔ当たりの燃料蒸発量
ΔＦＶを求めるための関数であり、機関始動時水温ＴＨ
ＷＳＴ、機関始動後の燃料噴射量積算値ＱＩＮＪＳＵＭ
をそのパラメータとしている。因みに、機関始動時水温
ＴＨＷＳＴは機関始動時における潤滑油の初期温度を推
定するためのものであり、また機関始動後の燃料噴射量
積算値ＱＩＮＪＳＵＭは、その後の潤滑油の温度上昇量
を推定するためのものである。即ち、関数ｇ（）は、基
本的に、潤滑油温度を推定し、その推定結果を燃料の蒸
発量に変換するためのものである。この関数ｇ（）は、
実験等を通じて予め求められ、電子制御装置５０のメモ
リ５２に関数マップとして記憶されている。また、その
基本的な特性は以下に示すとおりである。
【０１０８】・機関始動時水温ＴＨＷＳＴが高くなるほ
どｇ（）の値は大きくなる ・機関始動後の燃料噴射量積算値ＱＩＮＪＳＵＭが多く
なるほどｇ（）の値は大きくなる このようにして単位時間当たり燃料希釈量ΔＦＤ及び燃
料蒸発量ΔＦＶが算出されると、次に、以下の演算式
（４）に基づいて燃料希釈度合ＦＤＳＵＭが算出される
（ステップＳ４２０）。
【０１０９】 ＦＤＳＵＭ←ＦＤＳＵＭ＋ΔＦＤ−ΔＦＶ ・・・（４） 上記演算式（４）に示されるように、ここでは、燃料希
釈度合ＦＤＳＵＭの増大速度ΔＦＤ及びその低下速度Δ
ＦＶに基づいて現在の燃料希釈度合ＦＤＳＵＭが更新さ
れる。そして、その更新値が新たな燃料希釈度合ＦＤＳ
ＵＭとして学習され、電子制御装置５０のメモリ５２に
記憶保持される。
【０１１０】次に、この燃料希釈度合ＦＤＳＵＭと判定
値ＦＤＳＵＭＨとが比較される（ステップＳ４３０）。
ここで、燃料希釈度合ＦＤＳＵＭが判定値ＦＤＳＵＭＨ
以上である場合には（ステップＳ４３０：ＹＥＳ）、潤
滑油全体の燃料希釈度合が大きくなっており、これ以上
燃料希釈が進行すると潤滑性能の低下等、その悪影響が
もはや無視できない程度に大きくなるものと判定され
る。そして、こうした判定がなされたことを条件に、燃
料希釈発生フラグＸＳが「ＯＮ」に設定される（ステッ
プＳ４４０）。
【０１１１】一方、燃料希釈度合ＦＤＳＵＭが判定値Ｆ
ＤＳＵＭＨ未満である場合には（ステップＳ４３０：Ｎ
Ｏ）、次に燃料希釈度合ＦＤＳＵＭと判定値ＦＤＳＵＭ
Ｌ（＜ＦＤＳＵＭＨ）とが比較される（ステップＳ４３
５）。ここで、燃料希釈度合ＦＤＳＵＭが判定値ＦＤＳ
ＵＭＬ以下である場合には（ステップＳ４３５：ＹＥ
Ｓ）、潤滑油全体の燃料希釈度合が小さく、従って燃料
噴射によって燃料希釈が一時的に発生して潤滑油全体の
燃料希釈度合が進行したとしても、これによる内燃機関
１０への悪影響は殆ど無視できる程度のものであると判
定される。そして、こうした判定がなされたことを条件
に、燃料希釈発生フラグＸＳが「ＯＦＦ」に設定される
（ステップＳ４４５）。
【０１１２】ステップＳ４４０，４４５において、燃料
希釈発生フラグＸＳが操作された後、或いは先のステッ
プＳ４３０，４３５においていずれも否定判断された場
合には、この一連の処理は一旦終了される。
【０１１３】尚、各判定値ＦＤＳＵＭＬ，ＦＤＳＵＭＨ
について（ＦＤＳＵＭＬ＜ＦＤＳＵＭＨ）なる大小関係
を設定しているのは、上記各判定値ＣＬ，ＣＨについて
同様の関係を設定しているのと同じ理由による。
【０１１４】そして、先の燃料噴射時期算出処理（図４
参照）では、この燃料希釈度合算出処理を通じてなされ
る燃料希釈発生フラグＸＳのオン・オフ操作に基づい
て、吸気行程噴射の燃料噴射時期算出用マップが切り替
えられる。この点については、第１の実施形態にかかる
装置と同様である。
【０１１５】以上説明した態様をもって燃料噴射時期を
制御するようにした本実施形態にかかる装置によれば、
第１の実施形態において示した（１）及び（２）に記載
されるものの他、更に以下のような作用効果が得られ
る。
【０１１６】（６）気筒内周面１８の燃料付着量と相関
を有するパラメータに基づいて燃料希釈度合ＦＤＳＵＭ
の増大速度（単位時間当たりの燃料希釈量）ΔＦＤを所
定の時間周期Ｔ毎に算出するようにしている。そして、
この算出される増大速度ΔＦＤに基づいて現在の燃料希
釈度合ＦＤＳＵＭを更新するとともに、これを新たな燃
料希釈度合ＦＤＳＵＭとして学習するようにしている。
従って、燃料希釈度合ＦＤＳＵＭの増大に合わせてこれ
を精密に且つ的確に推定することができ、上記（１）や
（２）に記載される作用効果についてもそれらを一層効
果的に奏することができるようになる。
【０１１７】（７）更にこうした学習に際しては、上記
燃料希釈度合ＦＤＳＵＭの増大速度（単位時間当たりの
燃料希釈量）ΔＦＤのみならず、その低下速度（単位時
間当たりの燃料蒸発量）ΔＦＶについても、これを機関
始動時水温ＴＨＷＳＴ及び機関始動後の燃料噴射量積算
値ＱＩＮＪＳＵＭから推定される潤滑油温度に基づいて
算出するようにしている。そして、これら増大速度ΔＦ
Ｄ及び低下速度ΔＦＶの双方に基づいて、上記燃料希釈
度合ＦＤＳＵＭの更新及び学習を行うようにしている。
従って、燃料希釈度合ＦＤＳＵＭの増大及び低下の双方
を合わせてこれを一層的確に推定することができるよう
になる。
【０１１８】（８）また、気筒内周面１８の燃料付着量
と相関を有するパラメータとして、特に、燃料噴射量、
燃料噴射時期、機関温度といった、この燃料付着量とよ
り強い相関を有するものを選択するようにしているた
め、燃料希釈度合ＦＤＳＵＭの推定を一層的確に行うこ
とができるようになる。
【０１１９】以上説明した各実施形態にかかる装置は、
以下のようにその構成や制御手順の一部を変更して実施
することができる。 ・第１の実施形態において、図３のステップＳ２００の
処理では、機関冷却水温ＴＨＷと所定温度ＴＨＷＨとを
比較することにより、潤滑油全体の平均温度が上昇する
のに伴って潤滑油全体から蒸発する燃料量が所定量にま
で上昇していることを判断するようにした。ここで、燃
料蒸発量をより正確に求める上では、例えば、以下のよ
うな方法を用いるようにしてもよい。即ち、機関始動時
水温ＴＨＷＳＴに基づいて潤滑油温度の初期値を推定
し、次に機関始動後の燃料噴射量積算値（燃焼形態とし
て均質燃焼が選択されている場合に限れば、これを吸入
空気量積算値で代用することもできる）に基づいてその
温度上昇量を推定する。そして、これら初期値及び温度
上昇量の加算値として求められる潤滑油温度に基づい
て、燃料蒸発量を求めることもできる。
【０１２０】・第１の実施形態では、機関始動時水温Ｔ
ＨＷＳＴが所定温度ＴＨＷＬ以下であり且つ機関始動後
の吸入空気量積算値ＧＡＳＵＭが所定量ＧＡＳＵＭＬ以
下であることを、今回の機関運転が冷間ショートトリッ
プに該当する旨判断する際の判断条件とした。この判断
条件を変更し、例えば、機関始動後から停止されるまで
の機関運転時間を計時し、機関始動時水温ＴＨＷＳＴが
所定温度ＴＨＷＬ以下であり且つこの機関運転時間が所
定値以下であることに基づいて上記判断を行うようにし
てもよい。
【０１２１】・第１の実施形態において、機関始動後の
吸入空気量積算値ＧＡＳＵＭと比較される所定量ＧＡＳ
ＵＭＬを機関始動時水温ＴＨＷＳＴに応じて可変設定す
るようにしてもよい。具体的には、機関始動時水温ＴＨ
ＷＳＴが高くなるほど、この所定量ＧＡＳＵＭＬが少な
くなるようにこれを設定するのが望ましい。
【０１２２】・第１の実施形態では、希釈度合カウンタ
値Ｃを所定量αずつカウントアップするようにした。こ
こで、機関始動時水温ＴＨＷＳＴと所定温度ＴＨＷＬと
の乖離度（例えばその偏差（ＴＨＷＬ−ＴＨＷＳＴ）
等）が大きいときほど、燃料希釈量は増大する傾向にあ
るため、上記所定量αをこの乖離度が大きいときほど増
大させるようにする構成も有効である。また、機関始動
後の吸入空気量積算値ＧＡＳＵＭと所定量ＧＡＳＵＭＬ
との乖離度（例えばその差（ＧＡＳＵＭＬ−ＧＡＳＵ
Ｍ））についても同様に、この乖離度が大きいときほ
ど、所定量αを増大させるようにしてもよい。更に、こ
れら各乖離度の双方に基づいて所定量αを可変設定する
構成も有効である。
【０１２３】・第１の実施形態では、希釈度合カウンタ
値Ｃを所定量βずつカウントダウンするようにした。こ
こで、機関冷却水温ＴＨＷと所定温度ＴＨＷＨとの乖離
度（例えばその偏差（ＴＨＷ−ＴＨＷＨ）等）が大きい
ときほど、燃料蒸発量は増大する傾向にあるため、上記
所定量βをこの乖離度が大きいときほど増大させるよう
にするようにしてもよい。
【０１２４】・第１の実施形態や上述したその変形例に
おいては、今回の機関運転が冷間ショートトリップに該
当するか否かの判断に際して、機関始動後の吸入空気量
積算値ＧＡＳＵＭとこれに対応する所定量ＧＡＳＵＭＬ
とを比較するようにしたが、この機関始動後の吸入空気
量積算値ＧＡＳＵＭに代えて、機関始動後の燃料噴射積
算値を採用することもできる。
【０１２５】・上記各実施形態では、燃料噴射時期のみ
を変更する場合を例示したが、例えば、デリバリパイプ
２４に燃料を供給する燃料ポンプの吐出量を適宜変更す
ることにより、燃料噴射時期の他、燃料噴射圧を併せて
変更するようにしてもよい。具体的には、燃料希釈発生
フラグＸＳが「ＯＮ」に設定されているときなど、これ
以上燃料希釈が進行するとその悪影響が無視できない程
度に大きくなるときに、燃料噴射圧を強制的に低下させ
ることにより、燃料が噴射される際の速度を低下させて
気筒内周面１８の燃料付着を抑制することも可能であ
る。
【０１２６】・上記各実施形態では、吸気行程噴射が実
行される均質燃焼を前提として、吸気行程の燃料噴射時
期のみをその制御対象とする場合を例示したが、例えば
二段階噴射が実行される弱成層燃焼時において、圧縮行
程時の燃料噴射時期をその制御対象とすることもでき
る。この場合には、その燃料希釈発生フラグＸＳが「Ｏ
Ｎ」に設定されていることを条件に、圧縮行程時の燃料
噴射時期を通常時よりも遅角側の時期に設定する。この
ようにすることで、気筒内周面１８において燃料付着面
積を減少させることができ、燃料付着に起因する燃料希
釈を抑制することが可能になる。
【０１２７】・その他、弱成層燃焼時の二段階噴射にあ
っては、例えば、噴射燃料の分割比（吸気行程時の燃料
噴射量と圧縮行程時の燃料噴射量との比）を変更するこ
とにより、燃料付着に起因する燃料希釈を抑制すること
もできる。具体的には、吸気行程時の燃料噴射と圧縮行
程時の燃料噴射とについて、その燃料噴射時におけるピ
ストン頂面１５と燃料噴射弁２０の噴孔との間の距離を
比較し、これら各燃料噴射のうち、より長い距離が確保
される燃料噴射での燃料噴射量が増大するように、上記
分割比を変更するのが望ましい。
【０１２８】・また、こうした燃料噴射量の分割比を変
更することにより、気筒内周面１８の燃料付着を抑制す
る制御手法は、上記各実施形態において示した弱成層燃
焼時の二段階噴射に限らず、例えば吸気行程中に燃料を
分割して噴射するような構成に対しても同様に適用する
ことができる。即ちこの場合には、各分割噴射のうち、
燃料噴射時期が進角側にある噴射ほど、その燃料噴射量
が多く確保されるように、燃料噴射量の分割比を設定す
るのが望ましい。
【０１２９】・上記各実施形態では、いずれも燃料希釈
発生フラグＸＳの状態に基づいて二段階に燃料噴射時期
を変更するようにしたが、例えば第１の実施形態にあっ
ては希釈度合カウンタ値Ｃを、また第２の実施形態にあ
っては燃料希釈度合ＦＤＳＵＭを監視するようにし、こ
れらの増大に合わせて吸気行程噴射の燃料噴射時期が徐
々に進角側に設定されるようにこれを制御することも有
効である。こうした制御によれば、ピストン頂面の燃料
付着に起因する排気性状の悪化及び気筒内周面の燃料希
釈の双方について、それらが内燃機関に及ぼす悪影響の
実際の程度に応じて、燃料噴射時期を一層柔軟に且つ精
密に制御することができるようになる。
【０１３０】・また、機関冷間時にあっては、例えば機
関冷却水温ＴＨＷに応じた燃料増量処理が実施されるこ
ともある。この場合において、燃料希釈発生フラグＸＳ
が「ＯＮ」に設定されているときなど、これ以上燃料希
釈が進行するとその悪影響が無視できない程度に大きく
なるときに、こうした燃料増量処理での増量値を減少さ
せるようにしたり、或いは燃料増量処理を禁止したりす
るなど、同処理に制限を加えるようにしてもよい。この
ように燃料噴射量を制御することにより、燃料希釈を抑
制することも可能である。
【０１３１】・上記各実施形態においては、燃料希釈及
び潤滑油からの燃料の蒸発は、基本的に機関運転中にの
み生じるとの前提のもと、燃料希釈度合を推定するよう
にしている。確かに、機関運転中に発生するこれら燃料
希釈及び燃料蒸発の各量は機関停止中よりも多くなる傾
向にあるが、燃料蒸発についていえばこうした機関停止
中であっても実際には発生することがある。このため、
例えば、機関停止時間を計時するとともに、機関始動時
（或いは機関停止時）の潤滑油温度を推定し、これら機
関停止時間及び潤滑油温度に基づいて、こうした機関停
止中の燃料蒸発量を推定するようにしてもよい。そし
て、燃料希釈度合を推定する際には、こうした機関停止
中の燃料蒸発量についても併せて考慮するようにすれ
ば、一層的確に同燃料希釈度合を推定することができる
ようになる。
【０１３２】・各燃料噴射において発生する燃焼熱は、
吸入空気量や燃料噴射量の他、燃料噴射時の空燃比や点
火時期等によっても変化する。このため、第１の実施形
態にあっては、機関始動後の吸入空気量積算値ＧＡＳＵ
Ｍの算出に際して、また第２の実施形態にあっては、機
関始動後の燃料噴射量積算値ＱＩＮＪＳＵＭの算出に際
して、この点を考慮することも有効である。具体的に
は、これら各値ＧＡＳＵＭ，ＱＩＮＪＳＵＭについて、
空燃比や点火時期等による重み付けを行いつつその積算
を行うなどの方法も、燃焼熱量や更には潤滑油温度の推
定においてその精度を高める上で有効である。
【０１３３】・上記各実施形態では、潤滑油温度を機関
冷却水温ＴＨＷ、機関始動時水温ＴＨＷＳＴ、機関始動
後の燃料噴射量積算値ＱＩＮＪＳＵＭ等、機関運転状態
に基づいて推定するようにした。これを例えば、潤滑油
温度を直接検出するセンサを設ける構成とし、その検出
結果に基づいて上述した種々の制御を行うように変更し
てもよい。尚、この場合には、オイルパン７４内の潤滑
油温度等、潤滑油全体の平均温度と相関の高い温度状態
にある潤滑油の温度を検出する構成とするのが望まし
い。
【図面の簡単な説明】
【図１】燃料噴射制御装置及びこれが適用される内燃機
関の概略構成図。
【図２】運転監視処理の処理手順を示すフローチャー
ト。
【図３】運転監視処理の処理手順を示すフローチャー
ト。
【図４】燃料噴射時期算出処理の処理手順を示すフロー
チャート。
【図５】燃料希釈発生フラグの操作態様等を示すタイミ
ングチャート。
【図６】燃料希釈度合算出処理の処理手順を示すフロー
チャート。
【符号の説明】
１０…内燃機関、１１…吸気通路、１２…燃焼室、１３
…排気通路、１４…ピストン、１５…ピストン頂面、１
７…気筒、１８…気筒内周面、２０…燃料噴射弁、２１
…吸気弁、２２…点火プラグ、２３…排気弁、２４…デ
リバリパイプ、２６…スロットルバルブ、４２…吸入空
気量センサ、４３…回転速度センサ、４４…アクセルセ
ンサ、４５…水温センサ、５０…電子制御装置（希釈度
合推定手段、制御手段）、５２…メモリ、６０…アクセ
ルペダル、７０…潤滑油供給装置、７０…潤滑系、７２
…潤滑油供給装置、７４…オイルパン。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ０２Ｄ 45/00 ３４０ Ｆ０２Ｄ 45/00 ３４０Ｆ ３４５ ３４５Ｋ ３４５Ｚ ３６０ ３６０Ａ ３６４ ３６４Ｎ ３６４Ｐ ３６８ ３６８Ｚ (72)発明者 本田 光司 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車 株式会社内 Ｆターム(参考） 3G084 BA13 BA15 BA31 CA01 CA02 DA00 DA19 EA11 EB08 EB20 EC04 FA07 FA10 FA20 FA33 FA36 3G301 HA01 HA04 JA00 JA30 JB09 KA01 KA02 LB04 MA11 MA18 NA07 NA09 NC02 ND04 ND28 ND30 ND40 NE09 NE11 NE12 PA01Z PA11Z PB10A PE01A PE08Z PF16Z

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】内燃機関の気筒内に燃料を直接噴射する筒
    内噴射式内燃機関の燃料噴射制御装置において、 前記内燃機関の潤滑に供される潤滑油の全体についてそ
    の燃料による希釈度合を推定する希釈度合推定手段と、 前記推定される燃料希釈度合が大きいときに前記潤滑油
    の燃料による希釈が抑制されるように燃料噴射態様を制
    御する制御手段とを備えたことを特徴とする筒内噴射式
    内燃機関の燃料噴射制御装置。
  2. 【請求項２】前記制御手段は前記燃料噴射態様としての
    燃料噴射時期を燃料希釈が抑制されるように変更する請
    求項１記載の筒内噴射式内燃機関の燃料噴射制御装置。
  3. 【請求項３】前記希釈度合推定手段は前記内燃機関の運
    転履歴に基づいて前記燃料希釈度合を推定する請求項１
    又は２に記載の筒内噴射式内燃機関の燃料噴射制御装
    置。
  4. 【請求項４】前記希釈度合推定手段は前記燃料希釈度合
    の増大する状況下で前記内燃機関の運転がなされたこと
    を監視し、その監視履歴に基づいて前記燃料希釈度合を
    推定する請求項３記載の筒内噴射式内燃機関の燃料噴射
    制御装置。
  5. 【請求項５】前記希釈度合推定手段は機関始動から機関
    停止までの間に前記気筒内で発生する総燃焼熱量を機関
    運転状態に基づいて推定し、機関始動時の機関温度が所
    定温度以下であり且つ前記推定される総燃焼熱量が所定
    量以下であるときに前記燃料希釈度合の増大する状況下
    で前記内燃機関の運転がなされた旨判断する請求項４記
    載の筒内噴射式内燃機関の燃料噴射制御装置。
  6. 【請求項６】前記希釈度合推定手段は機関始動から機関
    停止までの間の吸入空気量積算値又は燃料噴射量積算値
    が所定値以下であるときに前記総燃焼熱量が所定量以下
    である旨判断する請求項５記載の筒内噴射式内燃機関の
    燃料噴射制御装置。
  7. 【請求項７】前記希釈度合推定手段は前記潤滑油の温度
    又は同温度と相関を有するパラメータに基づいて前記燃
    料希釈度合の低下する状況下であるか否かを判断し、 前記燃料希釈度合の増大する状況下で前記内燃機関の運
    転がなされた旨の履歴が発生したときにカウントアップ
    され、前記燃料希釈度合の低下する状況下である旨判断
    されたときに徐々にカウントダウンされるカウンタ値の
    大きさに基づいて前記燃料希釈度合を推定するものであ
    り、 前記制御手段は前記カウンタ値の大きさに基づいて前記
    燃料噴射態様にかかる制御を実行する請求項４乃至６の
    いずれかに記載の筒内噴射式内燃機関の燃料噴射制御装
    置。
  8. 【請求項８】前記希釈度合推定手段は燃料噴射によって
    気筒内周面に付着する燃料量と相関を有するパラメータ
    に基づいて前記燃料希釈度合の増大速度を算出し、該算
    出される増大速度に基づいて前記燃料希釈度合を逐次更
    新してこれを学習することにより同燃料希釈度合を推定
    する請求項１又は２記載の筒内噴射式内燃機関の燃料噴
    射制御装置。
  9. 【請求項９】前記希釈度合推定手段は前記燃料希釈度合
    の増大速度を算出するに際して、燃料噴射量、燃料噴射
    時期、及び機関温度の少なくとも一つを前記気筒内周面
    の燃料付着量と相関を有するパラメータとして選択する
    請求項８記載の筒内噴射式内燃機関の燃料噴射制御装
    置。
  10. 【請求項１０】前記希釈度合推定手段は前記潤滑油の温
    度又は同温度と相関を有するパラメータに基づいて潤滑
    油全体から蒸発する燃料の量を更に推定し、該推定され
    る燃料蒸発量に基づき前記燃料希釈度合についてその低
    下速度を算出するとともに、該算出される低下速度並び
    に前記算出される増大速度に基づいて前記燃料希釈度合
    を逐次更新してこれを学習することにより同燃料希釈度
    合を推定する請求項８又は９に記載の筒内噴射式内燃機
    関の燃料噴射制御装置。
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