JP2012233422A - 内燃機関制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】運転者に対して違和感を与えることを抑制しつつ、潤滑油の燃料希釈に起因して燃料噴射システムにリッチ異常が生じている旨の誤診断がなされることを抑制することのできる。
【解決手段】電子制御装置６０は、機関駆動式のオルタネータ７０を備える内燃機関１０に適用され、混合気の空燃比を過度なリッチ状態とするリッチ異常が燃料噴射システムに生じているか否かを空燃比フィードバック制御の空燃比補正量に基づいて診断する。また、オルタネータ７０により発電された電力が充電されるバッテリ８０についてその充電状態が所定の高充電状態である場合にオルタネータ７０による発電電圧を通常の発電電圧よりも低く設定する充電制御を行なう。また、バッテリ８０の充電状態が上記所定の高充電状態であるとき、内燃機関１０の潤滑油の燃料希釈度合が所定度合以上である場合には当該充電制御の実行を禁止する。
【選択図】図１

Description

本発明は、内燃機関の混合気の空燃比を過度なリッチ状態とするリッチ異常が燃料噴射システムに生じているか否かを空燃比フィードバック制御の空燃比補正量に基づいて診断する制御装置に関する。

内燃機関では、実空燃比を目標空燃比（例えば理論空燃比）に一致させるべく、燃料噴射量の空燃比フィードバック制御が行なわれている。ここで、燃料噴射弁等の燃料噴射システムに何等かの異常が生じることで、実際に噴射供給される燃料量である実噴射量が目標噴射量を大きく上回るようになることがある。この場合、実空燃比が目標空燃比よりもリッチとなり、排気性状の悪化等を招くおそれがある。

そこで、従来、例えば特許文献１に記載の技術では、空燃比フィードバック制御の実行に際して、空燃比補正量を監視するとともに、同空燃比補正量が過度に減少したときには目標噴射量に対して実噴射量が不要に多くなっているとして、混合気の空燃比を過度なリッチ状態とするリッチ異常が燃料噴射システムに生じている旨診断するようにしている。

また、内燃機関には、気筒内からクランクケース内に漏出するブローバイガスを処理するためのブローバイガス処理装置が設けられている。このブローバイガス処理装置では、クランクケースの外部から新気を導入し、これをクランクケース内で循環させた後に吸気通路に戻すようにしている。そして、ブローバイガスを含む混合気を燃焼室で燃焼させることで、ブローバイガスが外部に排出されることなく処理されるようにしている。

特開２００１―７３８５３号公報

ところで、機関冷間時には、噴射燃料が霧化されにくくなるため、噴射燃料の一部が燃焼に供されずに気筒内周面（シリンダ内周面）に付着して、機関ピストンの潤滑のために気筒内周面に付着している潤滑油に混入するようになる。そして、燃料により希釈された気筒内周面の潤滑油は、機関ピストンが上下動するのに伴って掻き落とされ、クランクケースに戻されるようになる。

ここで、潤滑油に混入している燃料の割合、すなわち燃料希釈度合が増大すると、それに伴って潤滑油から多量の燃料が蒸発するようになり、ブローバイガスの燃料濃度が大幅に上昇するようになる。そして、こうしたブローバイガスが吸気通路に戻されると、これに起因して混合気の実空燃比が目標空燃比よりもリッチとなり、空燃比フィードバック制御の空燃比補正量が過度に減少することとなる。その結果、燃料噴射システムに何ら異常が生じていないにも関わらず、リッチ異常が生じている旨の誤診断がなされるといった問題が生じる。

尚、こうした問題に対して、潤滑油の燃料希釈度合が大きい場合に例えば新気の流量を増大させることで混合気に占める新気の割合を大きくし、ブローバイガスの影響を小さくすることが考えられる。これにより、空燃比フィードバック制御における空燃比補正量の減少幅が小さくなり、リッチ異常が生じている旨の誤診断がなされることが抑制されるようにはなる。しかしながら、この場合には、運転者の意図に反して機関回転速度が上昇する結果、運転者に対して違和感を与えるといった新たな問題が生じることとなる。

本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、運転者に対して違和感を与えることを抑制しつつ、潤滑油の燃料希釈に起因して燃料噴射システムにリッチ異常が生じている旨の誤診断がなされることを抑制することのできる内燃機関制御装置を提供することにある。

以下、上記課題を解決するための手段及びその作用効果について記載する。
請求項１に記載の発明は、機関駆動式の発電機を備える内燃機関に適用され、混合気の空燃比を過度なリッチ状態とするリッチ異常が燃料噴射システムに生じているか否かを空燃比フィードバック制御の空燃比補正量に基づいて診断する制御装置であって、内燃機関の潤滑油の燃料希釈度合が所定度合以上である場合にはそうでない場合に比べて発電機による発電電圧を高く設定することをその要旨としている。

内燃機関では、潤滑油の燃料希釈度合が大きくなるほど、吸気通路に戻されるブローバイガスの燃料濃度が高くなり、こうしたブローバイガスが吸気通路に戻されることで混合気の空燃比はよりリッチになる。また、吸気通路に戻されるブローバイガスの流量は新気の流量が変化してもほとんど変化しない。これらのことから、潤滑油の燃料希釈度合が大きいときほど、また新気の流量が少ないときほど、混合気に占めるブローバイガス（特に燃料成分）の割合が大きくなり、潤滑油の燃料希釈に起因して燃料噴射システムにリッチ異常が生じている旨の誤診断が発生しやすくなる。

上記構成によれば、潤滑油の燃料希釈度合が所定度合以上である場合にはそうでない場合に比べて発電機による発電電圧が高くされる。すなわち、潤滑油の燃料希釈度合に起因してリッチ異常が生じている旨の誤診断がなされる可能性の高い場合にはそうでない場合に比べて発電機の駆動に伴って機関負荷が増大される。これにより、新気の流量が多くなることで混合気に占める新気の割合が大きくなり、ブローバイガス（特に燃料成分）の影響が小さくなる。ここで、単に新気の流量を増大させる構成では、機関出力が増大するとともにその増大分が機関回転速度の上昇に変換されることとなり、運転者に対して違和感を与えるおそれがある。しかしながら、上記構成によれば、機関出力が増大してもその増大分が発電機の駆動を通じて電力に変換されることから、運転者に対して違和感を与えにくい。従って、運転者に対して違和感を与えることを抑制しつつ、潤滑油の燃料希釈に起因して燃料噴射システムにリッチ異常が生じている旨の誤診断がなされることを抑制することができる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の内燃機関制御装置において、発電機により発電された電力が充電されるバッテリについてその充電状態が所定の高充電状態である場合に発電機による発電電圧を通常の発電電圧よりも低く設定する充電制御を行なう一方、バッテリの充電状態が前記所定の高充電状態であるとき、前記燃料希釈度合が前記所定度合以上である場合には当該充電制御の実行を制限することをその要旨としている。

同構成によれば、バッテリの充電状態が所定の高充電状態であるときには発電機による発電電圧が通常の発電電圧よりも低く設定される。これにより、発電負荷が小さくされ、機関負荷が低減されることで燃費の節減を図ることができる。ただし、潤滑油の燃料希釈度合が所定度合以上である場合にまで上記充電制御が通常の態様で行なわれるものとすると、機関負荷が低減されることで新気の流量が少なくなり、混合気に占めるブローバイガス（特に燃料成分）の割合が大きくなってしまう。そのため、リッチ異常が生じている旨の誤診断が発生しやすくなる。

この点、上記構成によれば、バッテリの充電状態が所定の高充電状態であっても、燃料希釈度合が所定度合以上である場合には、当該充電制御の実行が制限される。このため、機関負荷が低減されることはなく、或いは発電負荷の低減量が小さくされ、混合気に占めるブローバイガス（特に燃料成分）の割合が大きくなることが抑制されるようになる。従って、充電制御の実行を的確に制限することで、リッチ異常が生じている旨の誤診断がなされることを好適に抑制することができる。

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の内燃機関制御装置において、バッテリの充電状態が前記所定の高充電状態であるとき、前記燃料希釈度合が前記所定度合以上である場合には当該充電制御の実行を禁止するとともに発電機による発電電圧を通常の発電電圧よりも高く設定することをその要旨としている。

同構成によれば、発電負荷が増大されて機関負荷が増大されることで新気の流量が多くなり、混合気に占めるブローバイガス（特に燃料成分）の割合が一層小さくなる。従って、リッチ異常が生じている旨の誤診断がなされることを一層抑制することができる。

請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の内燃機関制御装置において、バッテリの充電状態が前記所定の高充電状態であるとき、前記燃料希釈度合が前記所定度合以上である場合には発電機による発電電圧を設定可能な範囲における最大値に設定することをその要旨としている。

同構成によれば、発電機による発電電圧が設定可能な範囲における最大値に設定されるため、発電負荷が最大とされて発電機の駆動に伴う機関負荷の増大量が最大となる。これにより、混合気に占めるブローバイガス（特に燃料成分）の割合が一層好適に小さくなる。従って、リッチ異常が生じている旨の誤診断がなされることを一層好適に抑制することができる。

請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の内燃機関制御装置は、請求項５に記載の発明によるように、内燃機関が低負荷運転時であることを条件に、前記燃料希釈度合が前記所定度合以上である場合にはそうでない場合に比べて発電機による発電電圧を高く設定するといった態様をもって具体化することができる。

同構成によれば、潤滑油の燃料希釈に起因して燃料噴射システムにリッチ異常が生じている旨の誤診断が発生しやすい低負荷運転時にのみ請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の発明が適用される。このため、低負荷運転時において当該リッチ異常が生じている旨の誤診断がなされることを好適に抑制することができる。また、当該リッチ異常が生じている旨の誤診断が発生しにくい高負荷運転時等においては発電機による発電電圧が不要に高く設定されることはない。従って、発電機による発電負荷が不要に増大されることを抑制することができる。尚、ここでの低負荷運転時とはアイドル運転時を含むものとする。

請求項６に記載の発明は、機関駆動式の発電機を備える内燃機関に適用され、混合気の空燃比を過度なリッチ状態とするリッチ異常が燃料噴射システムに生じているか否かを空燃比フィードバック制御の空燃比補正量に基づいて診断する制御装置であって、内燃機関の潤滑油の燃料希釈度合が所定度合以上である場合には当該燃料希釈度合が大きいほど発電機による発電電圧を高く設定することをその要旨としている。

上記構成によれば、潤滑油の燃料希釈度合が所定度合以上である場合には当該燃料希釈度合が大きいほど発電機による発電電圧が高くされる。すなわち、潤滑油の燃料希釈度合に起因してリッチ異常が生じている旨の誤診断がなされる可能性が高いときほど発電負荷が増大されて機関負荷が増大される。これにより、当該誤診断が生じている旨の誤診断がなされる可能性が高いときほどブローバイガス（特に燃料成分）の影響が小さくなる。ここで、単に新気の流量を増大させる構成では、機関出力が増大するとともにその増大分が機関回転速度の上昇に変換されることとなり、運転者に対して違和感を与えるおそれがある。しかしながら、上記構成によれば、機関出力が増大してもその増大分が発電機の駆動を通じて電力に変換されることから、運転者に対して違和感を与えにくい。従って、運転者に対して違和感を与えることを抑制しつつ、潤滑油の燃料希釈に起因して燃料噴射システムにリッチ異常が生じている旨の誤診断がなされることを抑制することができる。

請求項１〜請求項６のいずれか一項に記載の内燃機関制御装置は、請求項７に記載の発明によるように、フィードフォワード制御により発電機による発電電圧を設定するといった態様をもって具体化することができる。この場合、発電機による発電電圧を所定の大きさに設定することが容易にできる。

本発明に係る内燃機関制御装置の第１実施形態について、同装置が適用される車載内燃機関の概略構成を示す概略図。 同実施形態におけるオルタネータによる発電電圧の設定処理の手順を示すフローチャート。 同実施形態におけるオルタネータの発電電圧低減要求の有無、潤滑油の燃料希釈度合、アイドルスイッチの出力信号、及びオルタネータの発電電圧についてそれぞれの推移の一例を併せ示したタイミングチャート。 本発明に係る内燃機関制御装置の第２実施形態について、オルタネータによる発電電圧の設定処理の手順を示すフローチャート。 同実施形態におけるオルタネータの発電電圧低減要求の有無、潤滑油の燃料希釈度合、吸気量、及びオルタネータの発電電圧についてそれぞれの推移の一例を併せ示したタイミングチャート。 本発明に係る内燃機関制御装置の変形例について、潤滑油の燃料希釈度合とオルタネータの発電電圧との関係を示すグラフ。

［第１実施形態］
図１〜図３を参照して、本発明に係る内燃機関制御装置を具体化した第１実施形態について説明する。尚、本実施形態の内燃機関は、気筒内に燃料を直接噴射する車載内燃機関（以下、内燃機関１０）である。

図１に、本実施形態の内燃機関１０の概略構成を示す。
内燃機関１０の燃焼室１２には吸気通路２２及び排気通路１８がそれぞれ接続されている。

吸気通路２２には、スロットルモータ２４によって開閉駆動されるスロットルバルブ２６が設けられている。また、吸気通路２２においてスロットルバルブ２６の吸気下流側にはサージタンク２８が設けられている。そして、スロットルバルブ２６の開度を変更することによって燃焼室１２に供給される吸気（新気）の流量が調節される。

内燃機関１０には、気筒（燃焼室１２）内に燃料を直接噴射する燃料噴射弁１４が設けられている。また、内燃機関１０には点火プラグ１６が設けられており、点火プラグ１６は、燃料噴射弁１４によって噴射された燃料と吸気通路２２を介して気筒内に吸入された吸気とが混合されて生成される混合気に対して点火を行なう。

排気通路１８には、排気を浄化するための触媒装置（図示略）が設けられている。
内燃機関１０には、クランクケース４０内のブローバイガスを吸気通路２２に戻して処理するためのブローバイガス処理装置３０が設けられている。このブローバイガス処理装置３０は、吸気通路２２においてスロットルバルブ２６の吸気上流側とクランクケース４０内とを接続する導入通路３２と、吸気通路２２においてスロットルバルブ２６の吸気下流側とクランクケース４０内とを接続する還元通路３４とを備えている。還元通路３４の途中には、クランクケース４０から吸気通路２２に戻されるブローバイガスの流量を調節するＰＣＶバルブ３６が設けられている。尚、本実施形態のＰＣＶバルブ３６は機械式（ばね式）のものである。

こうしたブローバイガス処理装置３０を備える内燃機関１０では、導入通路３２を介してクランクケース４０内に新気が導入され、これがクランクケース４０内で循環された後に還元通路３４を介して吸気通路２２に戻される。そして、ブローバイガスを含む混合気が燃焼室１２で燃焼することで、ブローバイガスが外部に排出されることなく処理される。

また、内燃機関１０には、本発明に係る発電機として機能する機関駆動式のオルタネータ７０が設けられている。オルタネータ７０は、内燃機関１０の出力軸であるクランクシャフト４２により駆動されて発電を行なうものであり、発電された電力はバッテリ８０に充電されるようになっている。

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センサが設けられている。
各種センサとしては、クランクシャフト４２の回転速度である機関回転速度ＮＥを検出する機関回転速度センサ５１、アクセルペダル４４の操作量であるアクセル開度ＡＣＣＰを検出するアクセル開度センサ５２、アクセルペダル４４の操作の有無を検出するアイドルスイッチ５７が設けられている。また、スロットルバルブ２６の開度であるスロットル開度ＴＡを検出するスロットル開度センサ５３、スロットルバルブ２６を通過する吸気の流量である吸気量ＧＡを検出する吸気量センサ５４が設けられている。また、機関冷却水の温度である冷却水温ＴＨＷを検出する水温センサ５５、排気の空燃比を検出する空燃比センサ５６が設けられている。これら各センサ５１〜５７の検出信号は、内燃機関１０の各種制御を実行する電子制御装置６０に入力される。この電子制御装置６０への通電の実行及び停止の切り換え、並びに内燃機関１０の運転及び停止の切り換えはイグニッションスイッチ（以下、「Ｉ／Ｇスイッチ６１」）の操作位置の変更に基づいて行われる。

電子制御装置６０は、各種制御を実行するためのプログラム及び演算用マップ、並びに制御の実行に際して算出される各種データ等を記憶するメモリ（揮発性メモリ及び不揮発性メモリ）を備えて構成されており、上記各センサ５１〜５７をはじめとする各種センサの出力値により把握される機関運転状態等に基づいて、例えば次の各制御を実行する。

すなわち、内燃機関１０のアイドル運転時に機関回転速度ＮＥを所定のアイドル回転速度に維持するアイドルスピードコントロール制御（以下、ＩＳＣ制御）を実行する。
また、空燃比センサ５６により検出される実空燃比を目標空燃比（例えば理論空燃比）に一致させるべく、燃料噴射量の空燃比フィードバック制御を実行する。

また、通常、オルタネータ７０による発電電圧Ｖａｌｔは所定の電圧Ｖ１（例えば１４Ｖ）に設定されている。ただし、バッテリ８０の充電状態が所定の高充電状態である場合には、以下の充電制御を実行する。すなわち、充電制御では、発電負荷を低減して燃費の節減を図るべく、オルタネータ７０による発電電圧Ｖａｌｔを通常の発電電圧Ｖ１よりも低い所定の電圧Ｖ２（例えば１２Ｖ）に設定する（Ｖ２＜Ｖ１）。

ところで、燃料噴射弁１４や燃料噴射弁１４に対して高圧の燃料を供給する高圧ポンプ、余剰の燃料をリリーフするリリーフ機構からなる燃料噴射システムに何等かの異常が生じることで、実際に噴射供給される燃料量である実噴射量が目標噴射量を大きく上回るようになることがある。この場合、実空燃比が目標空燃比よりもリッチとなり、排気性状の悪化等を招くおそれがある。

そこで、本実施形態では、空燃比フィードバック制御の実行に際して、以下のようにして、混合気の空燃比を過度なリッチ状態とするリッチ異常が燃料噴射システムに生じている旨診断するようにしている。すなわち、空燃比補正量を監視するとともに、同空燃比補正量が所定の判定値を下回って減少したときには目標噴射量に対して実噴射量が不要に多くなっているとして、リッチ異常が生じている旨診断する。尚、この診断態様は周知のものであり、上記所定の判定値は実験やシミュレーションを通じて予め設定されている。

ところで、前述したように、機関冷間時には、噴射燃料が霧化されにくくなるため、噴射燃料の一部が燃焼に供されずに気筒内周面（シリンダ内周面）に付着して、機関ピストンの潤滑のために気筒内周面に付着している潤滑油に混入するようになる。そして、燃料により希釈された気筒内周面の潤滑油は、機関ピストンが上下動するのに伴って掻き落とされ、クランクケース４０に戻されるようになる。

ここで、潤滑油に混入している燃料の割合、すなわち燃料希釈度合が増大すると、それに伴って潤滑油から多量の燃料が蒸発するようになり、ブローバイガスの燃料濃度が大幅に上昇するようになる。そして、こうしたブローバイガスが吸気通路２２に戻されると、これに起因して混合気の実空燃比が目標空燃比よりもリッチとなり、空燃比フィードバック制御の空燃比補正量が過度に減少することとなる。その結果、燃料噴射システムに何ら異常が生じていないにも関わらず、リッチ異常が生じている旨の誤診断がなされるといった問題が生じる。

しかも、本実施形態では、前述したように、バッテリ８０の充電状態が所定の高充電状態であるときにはオルタネータ７０による発電電圧Ｖａｌｔを通常の電圧Ｖ１よりも低い電圧Ｖ２に設定する充電制御が行なわれる。このため、潤滑油の燃料希釈度合が大きい場合にまで上記充電制御が行なわれると、発電負荷が低減して機関負荷が低減されることで新気の流量が少なくなり、混合気に占めるブローバイガス（特に燃料成分）の割合が大きくなってしまう。そのため、上記リッチ異常が生じている旨の誤診断が一層発生しやすくなる。

こうした問題に対して、本実施形態では、内燃機関１０の潤滑油の燃料希釈度合Ｄを推定するとともに、内燃機関１０のアイドル運転時においてバッテリ８０の充電状態が上記所定の高充電状態であるとき、推定される燃料希釈度合Ｄが所定度合Ｄｔｈ以上である場合には当該充電制御の実行を禁止するようにしている。これにより、上述したリッチ異常が生じている旨の誤診断がなされることを好適に抑制するようにしている。

次に、図２を参照して、本実施形態におけるオルタネータ７０による発電電圧Ｖａｌｔの設定処理の手順について説明する。尚、図２に示される一連の処理は、所定期間毎に繰り返し実行される。

図２に示すように、この一連の処理では、まず、ステップＳ１において、バッテリ８０の充電状態ＳＯＣ（Ｓｔａｔｅ ｏｆ Ｃｈａｒｇｅ）が所定値Ｓｔｈ以上であるか否か、すなわちオルタネータ７０による発電電圧Ｖａｌｔを低減する要求が出される高充電状態であるか否かを判断する。ここで、バッテリ８０の充電状態ＳＯＣが所定値Ｓｔｈ以上ではない場合（ステップＳ１：「ＮＯ」）には、充電制御を行なうタイミングではないとして、次に、ステップＳ６に移行し、発電電圧Ｖａｌｔを通常の発電電圧Ｖ１に設定して、この一連の処理を一旦終了する。

一方、ステップＳ１においてバッテリ８０の充電状態ＳＯＣが所定値Ｓｔｈ以上である場合（ステップＳ１：「ＹＥＳ」）には、次に、ステップＳ２に移行する。ステップＳ２では、潤滑油の燃料希釈度合Ｄの推定値が所定度合Ｄｔｈ以上であるか否かを判断する。尚、本実施形態では、内燃機関１０の運転履歴（冷却水温ＴＨＷ、燃料噴射量等）に基づき周知の態様によって燃料希釈度合Ｄを推定するようにしている。すなわち、冷却水温ＴＨＷが低い機関冷間時において燃料噴射量を積算するとともに、該積算値に基づいて燃料希釈度合Ｄを算出する。

ここで、推定される燃料希釈度合Ｄが所定度合Ｄｔｈ以上である場合（ステップＳ２：「ＹＥＳ」）には、次に、ステップＳ３に移行して、内燃機関１０がアイドル運転状態であるか否かを判断する。その結果、アイドル運転状態である場合（ステップＳ３：「ＹＥＳ」）には、次に、ステップＳ４に移行して、発電電圧Ｖａｌｔの低減を禁止して、すなわち発電電圧Ｖａｌｔを通常の発電電圧Ｖ１に設定して、この一連の処理を一旦終了する。

一方、推定される燃料希釈度合Ｄが所定度合Ｄｔｈ以上ではない場合（ステップＳ２：「ＮＯ」）や、内燃機関１０がアイドル運転状態ではない場合（ステップＳ３：「ＮＯ」）には、充電制御を行なうタイミングであるとして、次に、ステップＳ５に移行する。ステップＳ５では、発電電圧Ｖａｌｔを通常の発電電圧Ｖａｌｔよりも低い発電電圧Ｖ２（＜Ｖ１）に設定して、この一連の処理を一旦終了する。

ここで、上記所定度合Ｄｔｈは、内燃機関１０のアイドル運転時においてオルタネータ７０の発電電圧Ｖａｌｔが充電制御時の電圧Ｖ２とされているときに、上記リッチ異常が生じている旨の誤診断が生じ得る燃料希釈度合Ｄの最小値とされており、実験等を通じて予め設定されている。

次に、図３を参照して、本実施形態の作用について説明する。尚、図３に、オルタネータ７０の発電電圧低減要求の有無、潤滑油の燃料希釈度合Ｄ、アイドルスイッチ５７の出力信号、及びオルタネータ７０の発電電圧Ｖａｌｔについてそれぞれの推移の一例を併せ示している。

図３に示すように、例えば内燃機関が中負荷運転中であり、潤滑油の燃料希釈度合Ｄが所定度合Ｄｔｈよりも大きい状態において（ｂ）、時刻ｔ１に、バッテリ８０の充電状態ＳＯＣに基づいてオルタネータ７０の発電電圧を低減する要求が出される（ａ）。これに伴い、オルタネータ７０の発電電圧Ｖａｌｔは通常の発電電圧Ｖ１から所定の電圧Ｖ２に低減されるようになる（ｄ）。

そして、こうした状態から、時刻ｔ２に、内燃機関１０がアイドル運転状態となり、アイドルスイッチ５７が「ＯＦＦ」から「ＯＮ」とされる（ｃ）。この場合、バッテリ８０の充電状態ＳＯＣに基づきオルタネータ７０の発電電圧の低減要求が出されているにもかかわらず、発電電圧Ｖａｌｔがそれまでの電圧Ｖ２から通常の発電電圧Ｖ１に戻されるようになる（ｄ）。すなわち、発電電圧Ｖａｌｔの低減が禁止されるようになる。

これに対して、従来の充電制御が行なわれた場合には、図３中に一点鎖線で示すように、時刻ｔ２以降においても発電電圧Ｖａｌｔが所定の電圧Ｖ２に維持されることとなる。
以上説明した本実施形態に係る内燃機関制御装置によれば、以下に示す作用効果が得られるようになる。

（１）電子制御装置６０は、機関駆動式のオルタネータ７０を備える内燃機関１０に適用され、混合気の空燃比を過度なリッチ状態とするリッチ異常が燃料噴射システムに生じているか否かを空燃比フィードバック制御の空燃比補正量に基づいて診断するようにしている。また、オルタネータ７０により発電された電力が充電されるバッテリ８０についてその充電状態ＳＯＣが所定の高充電状態である場合にオルタネータ７０による発電電圧Ｖａｌｔを通常の発電電圧Ｖ１よりも低く設定する充電制御を行なうようにしている。また、内燃機関１０の潤滑油の燃料希釈度合Ｄを推定するとともに、バッテリ８０の充電状態ＳＯＣが上記所定の高充電状態であるとき、推定される燃料希釈度合Ｄが所定度合Ｄｔｈ以上である場合には当該充電制御の実行を禁止するようにしている。

内燃機関１０では、潤滑油の燃料希釈度合Ｄが大きくなるほど、吸気通路２２に戻されるブローバイガスの燃料濃度が高くなり、こうしたブローバイガスが吸気通路２２に戻されることで混合気の空燃比はよりリッチになる。また、吸気通路２２に戻されるブローバイガスの流量は新気の流量が変化してもほとんど変化しない。これらのことから、潤滑油の燃料希釈度合Ｄが大きいときほど、また新気の流量が少ないときほど、混合気に占めるブローバイガス（特に燃料成分）の割合が大きくなり、潤滑油の燃料希釈に起因して燃料噴射システムにリッチ異常が生じている旨の誤診断が発生しやすくなる。

上記構成によれば、バッテリ８０の充電状態ＳＯＣが所定の高充電状態であるときにはオルタネータ７０による発電電圧Ｖａｌｔが通常の発電電圧Ｖ１よりも低い発電電圧Ｖ２に設定される（Ｖ２＜Ｖ１）ことから、発電負荷が小さくされ、機関負荷が低減されることで燃費の節減を図ることができる。また、バッテリ８０の充電状態ＳＯＣが所定の高充電状態であっても、推定される燃料希釈度合Ｄが所定度合Ｄｔｈ以上である場合には、当該充電制御の実行が禁止される。このため、機関負荷が低減されることはなく、新気の流量が少なくなることが回避され、混合気に占めるブローバイガス（特に燃料成分）の割合が大きくなることが回避されるようになる。ここで、単に新気の流量を増大させる構成では、機関出力が増大するとともにその増大分が機関回転速度ＮＥの上昇に変換されることとなり、運転者に対して違和感を与えるおそれがある。しかしながら、本実施形態の上記構成によれば、機関出力が増大してもその増大分がオルタネータ７０の駆動を通じて電力に変換されることから、運転者に対して違和感を与えにくい。従って、運転者に対して違和感を与えることを抑制しつつ、充電制御の実行を的確に制限することで、潤滑油の燃料希釈に起因して燃料噴射システムにリッチ異常が生じている旨の誤診断がなされることを好適に抑制することができる。

（２）内燃機関１０がアイドル運転時であることを条件に、推定される燃料希釈度合Ｄが所定度合Ｄｔｈ以上である場合に当該充電制御の禁止処理を行なうようにしている。
こうした構成によれば、潤滑油の燃料希釈に起因して燃料噴射システムにリッチ異常が生じている旨の誤診断が発生しやすいアイドル運転時にのみ当該充電制御の禁止処理が行なわれる。このため、内燃機関１０のアイドル運転時において当該リッチ異常が生じている旨の誤診断がなされることを好適に抑制することができる。また、当該リッチ異常が生じている旨の誤診断が発生しにくい内燃機関１０の高負荷運転時等においてはオルタネータ７０による発電電圧Ｖａｌｔが不要に高く設定されることはない。従って、オルタネータ７０による発電負荷が不要に増大されることを抑制することができ、燃費の悪化を抑制することができる。

［第２実施形態］
図４及び図５を参照して、本発明に係る内燃機関制御装置の第２実施形態について説明する。

本実施形態では、バッテリ８０の充電状態ＳＯＣが所定の高充電状態であるとき、推定される燃料希釈度合Ｄが所定度合Ｄｔｈ以上である場合には充電制御の実行を禁止する点では先の第１実施形態と共通している。ただし、更にオルタネータ７０による発電電圧Ｖａｌｔを設定可能な範囲における最大値Ｖ３（例えば１６Ｖ）に設定する点が先の第１実施形態と相違している。尚、その他の構成については先の第１実施形態と基本的に同一であることから以下において重複する説明を割愛する。

次に、図４を参照して、本実施形態におけるオルタネータ７０による発電電圧の設定処理の手順について説明する。尚、図４に示される一連の処理は、所定期間毎に繰り返し実行される。

図４に示すように、この一連の処理においても、まず、バッテリ８０の充電状態ＳＯＣが所定値Ｓｔｈ以上であるか否かを判断する（ステップＳ１１）。ここで、バッテリ８０の充電状態ＳＯＣが所定値Ｓｔｈ以上ではない場合（ステップＳ１１：「ＮＯ」）には、次に、発電電圧Ｖａｌｔを通常の発電電圧Ｖ１に設定して（ステップＳ１６）、この一連の処理を一旦終了する。

一方、バッテリ８０の充電状態ＳＯＣが所定値Ｓｔｈ以上である場合（ステップＳ１１：「ＹＥＳ」）には、次に、潤滑油の燃料希釈度合Ｄの推定値が所定度合Ｄｔｈ以上であるか否かを判断する（ステップＳ１２）。ここで、推定される燃料希釈度合Ｄが所定度合Ｄｔｈ以上である場合（ステップＳ１２：「ＹＥＳ」）には、次に、ステップＳ１３に移行して、吸気量ＧＡが所定量Ｇｔｈ以下であるか否か、すなわち低吸気量であるか否かを判断する。その結果、吸気量ＧＡが所定量Ｇｔｈ以下である場合（ステップＳ１３：「ＹＥＳ」）には、次に、ステップＳ１４に移行して、発電電圧Ｖａｌｔの低減を禁止するとともに発電電圧Ｖａｌｔを設定可能な範囲における最大電圧Ｖ３（＞Ｖ１）に設定して、この一連の処理を一旦終了する。

一方、推定される燃料希釈度合Ｄが所定度合Ｄｔｈ以上ではない場合（ステップＳ１２：「ＮＯ」）や、吸気量ＧＡが所定量Ｇｔｈ以下ではない場合（ステップＳ１３：「ＮＯ」）には、充電制御を実行すべく、発電電圧Ｖａｌｔを通常の発電電圧Ｖ１よりも低い発電電圧Ｖ２（＜Ｖ１）に設定して、この一連の処理を一旦終了する。

次に、図５を参照して、本実施形態の作用について説明する。尚、図５に、オルタネータ７０の発電電圧低減要求の有無、潤滑油の燃料希釈度合Ｄ、吸気量ＧＡ、及びオルタネータ７０の発電電圧Ｖａｌｔについてそれぞれの推移の一例を併せ示している。

図５に示すように、例えば内燃機関が中負荷運転中であり、潤滑油の燃料希釈度合Ｄが所定度合Ｄｔｈよりも大きい状態において（ｂ）、時刻ｔ１１に、バッテリ８０の充電状態ＳＯＣに基づいてオルタネータ７０の発電電圧を低減する要求が出される（ａ）。これに伴い、オルタネータ７０の発電電圧Ｖａｌｔは通常の発電電圧Ｖ１から所定の電圧Ｖ２に低減されるようになる（ｄ）。

そして、こうした状態から、時刻ｔ１２に、吸気量ＧＡが低下して所定量Ｇｔｈ以下となると（ｃ）、バッテリ８０の充電状態ＳＯＣに基づきオルタネータ７０の発電電圧Ｖａｌｔの低減要求が出されているにもかかわらず、発電電圧Ｖａｌｔがそれまでの電圧Ｖ２から最大電圧Ｖ３に高められるようになる（ｄ）。

一方、従来の充電制御が行なわれた場合には、図５中に一点鎖線で示すように、時刻ｔ１２以降においても発電電圧Ｖａｌｔが所定の電圧Ｖ２に維持されることとなる。
以上説明した本実施形態に係る内燃機関制御装置によれば、先の第１実施形態の作用効果（１）、（２）に加え、更に以下に示す作用効果が得られるようになる。

（３）バッテリ８０の充電状態ＳＯＣが所定の高充電状態であるとき、推定される燃料希釈度合Ｄが所定度合Ｄｔｈ以上である場合には充電制御の実行を禁止するとともにオルタネータ７０による発電電圧Ｖａｌｔを設定可能な範囲における最大値Ｖ３（＞Ｖ１）に設定するようにしている。こうした構成によれば、発電負荷が最大とされてオルタネータ７０の駆動に伴う機関負荷の増大量が最大となることで新気の流量が一層多くなる。これにより、混合気に占めるブローバイガス（特に燃料成分）の割合が一層好適に小さくなる。従って、リッチ異常が生じている旨の誤診断がなされることを一層好適に抑制することができる。

尚、本発明に係る内燃機関制御装置は、上記実施形態にて例示した構成に限定されるものではなく、これを適宜変更した例えば次のような形態として実施することもできる。
・上記各実施形態では、機械式のＰＣＶバルブ３６について例示したが、これに代えて、電動式のＰＣＶバルブを採用することもできる。この場合であっても、吸気通路２２に戻されるブローバイガスの流量が新気の流量によらずほとんど変化しない構成である以上、上記課題が同様にして生じ得る。従って、こうした構成を備える場合であっても、上記各実施形態にて例示した制御を実行することにより上記作用効果（１）〜（３）に準じた作用効果を奏することができる。

・上記各実施形態では、バッテリ８０の充電状態ＳＯＣが上記所定の高充電状態であるとき、推定される燃料希釈度合Ｄが所定度合Ｄｔｈ以上である場合には当該充電制御の実行を禁止するとともに、オルタネータ７０の発電電圧Ｖａｌｔを通常の発電電圧Ｖ１或いは最大電圧Ｖ３に設定するものについて例示した。しかしながら、本発明はこのようにオルタネータ７０の発電電圧Ｖａｌｔを所定の電圧Ｖ１（或いはＶ３）（固定値）に設定するものに限定されるものではない。他に例えば、図６に示すように、推定される燃料希釈度合Ｄが所定度合Ｄｔｈ以上である場合には当該燃料希釈度合Ｄが大きいほどオルタネータ７０による発電電圧Ｖａｌｔを高く設定するようにしてもよい。この場合、潤滑油の燃料希釈度合Ｄに起因してリッチ異常が生じている旨の誤診断がなされる可能性が高いときほど発電負荷が増大されて機関負荷が増大される。これにより、当該誤診断が生じている旨の誤診断がなされる可能性が高いときほどブローバイガス（特に燃料成分）の影響を小さくすることができる。またこの場合、フィードフォワード制御によりオルタネータ７０による発電電圧Ｖａｌｔを設定することが好ましい。これにより、オルタネータ７０による発電電圧Ｖａｌｔを燃料希釈度合Ｄに応じた適切な大きさに設定することが容易にできる。またこの場合、燃料希釈度合Ｄが上記所定度合Ｄｔｈを僅かに下回っている状態であっても当該燃料希釈度合Ｄに応じてオルタネータ７０による発電電圧Ｖａｌｔを可変設定するようにしてもよい。

・上記各実施形態では、アイドルスイッチ５７が「ＯＮ」である場合、すなわち内燃機関１０がアイドル運転時である場合（第１実施形態）や、吸気量ＧＡが所定量Ｇｔｈ以下である場合（第２実施形態）に、内燃機関１０が低負荷運転時であると判断するようにした。しかしながら、内燃機関１０が低負荷運転時であるか否かを判断する方法はこれに限定されるものではなく、機関負荷率ＫＬを算出するとともに、同機関負荷率ＫＬが所定値以下であることをもって内燃機関１０が低負荷運転時であると判断するようにしてもよい。

・上記第２実施形態では、バッテリ８０の充電状態ＳＯＣが所定の高充電状態であるとき、推定される燃料希釈度合Ｄが所定度合Ｄｔｈ以上である場合には充電制御の実行を禁止するとともにオルタネータ７０による発電電圧Ｖａｌｔを最大電圧Ｖ３に設定するようにした。これに代えて、通常の発電電圧Ｖ１よりは高いものの、上記最大電圧Ｖ３よりは低い所定の発電電圧Ｖ４（Ｖ１＜Ｖ４＜Ｖ３）に設定するようにしてもよい。

・上記第１実施形態では、バッテリ８０の充電状態ＳＯＣが上記所定の高充電状態であるとき、推定される燃料希釈度合Ｄが所定度合Ｄｔｈ以上である場合には当該充電制御の実行を禁止するようにした。これに代えて、通常の発電電圧Ｖ１よりは低いものの、上記所定の電圧Ｖ２よりは高い所定の発電電圧Ｖ５（Ｖ２＜Ｖ５＜Ｖ１）に設定するようにしてもよい。すなわち、バッテリ８０の充電状態が所定の高充電状態であるとき、推定される燃料希釈度合Ｄが所定度合Ｄｔｈ以上である場合には当該充電制御の実行を制限するものであればよい。

・上記実施形態では、内燃機関１０の運転履歴（冷却水温ＴＨＷ、燃料噴射量等）に基づき燃料希釈度合Ｄを推定するようにした。しかしながら、本発明は、このように燃料希釈度合Ｄを実際に推定（算出）するものに限定されるものではない。他に例えば、機関温度（冷却水温ＴＨＷ、潤滑油の温度）が所定温度以下である機関冷間時においてアイドル運転が所定時間継続されたことをもって燃料希釈度合が所定度合以上であると判断するようにしてもよい。

・本発明は上記充電制御を行うものに限定されない。充電制御が行なわれていないときであっても、燃料希釈度合が所定度合以上である場合にはそうでない場合に比べて発電機による発電電圧を高く設定するようにしてもよい。このことによって、運転者に対して違和感を与えることを抑制しつつ、潤滑油の燃料希釈に起因して燃料噴射システムにリッチ異常が生じている旨の誤診断がなされることを抑制することができる。

１０…内燃機関、１１…シリンダブロック、１２…燃焼室、１４…燃料噴射弁、１６…点火プラグ、１８…排気通路、２２…吸気通路、２４…スロットルモータ、２６…スロットルバルブ（吸気制御バルブ）、２８…サージタンク、３０…ブローバイガス処理装置、３２…導入通路、３４…還元通路、３６…ＰＣＶバルブ、４０…クランクケース、４２…クランクシャフト、４４…アクセルペダル、５１…機関回転速度センサ、５２…アクセル開度センサ、５３…スロットル開度センサ、５４…吸気量センサ、５５…水温センサ、５６…空燃比センサ、６０…電子制御装置、６１…Ｉ／Ｇスイッチ、７０…オルタネータ、８０…バッテリ。

Claims (7)

1. 機関駆動式の発電機を備える内燃機関に適用され、混合気の空燃比を過度なリッチ状態とするリッチ異常が燃料噴射システムに生じているか否かを空燃比フィードバック制御の空燃比補正量に基づいて診断する制御装置であって、
   内燃機関の潤滑油の燃料希釈度合が所定度合以上である場合にはそうでない場合に比べて発電機による発電電圧を高く設定する
   ことを特徴とする内燃機関制御装置。
2. 請求項１に記載の内燃機関制御装置において、
   発電機により発電された電力が充電されるバッテリについてその充電状態が所定の高充電状態である場合に発電機による発電電圧を通常の発電電圧よりも低く設定する充電制御を行なう一方、
   バッテリの充電状態が前記所定の高充電状態であるとき、前記燃料希釈度合が前記所定度合以上である場合には当該充電制御の実行を制限する
   ことを特徴とする内燃機関制御装置。
3. 請求項２に記載の内燃機関制御装置において、
   バッテリの充電状態が前記所定の高充電状態であるとき、前記燃料希釈度合が前記所定度合以上である場合には当該充電制御の実行を禁止するとともに発電機による発電電圧を通常の発電電圧よりも高く設定する
   ことを特徴とする内燃機関制御装置。
4. 請求項３に記載の内燃機関制御装置において、
   バッテリの充電状態が前記所定の高充電状態であるとき、前記燃料希釈度合が前記所定度合以上である場合には発電機による発電電圧を設定可能な範囲における最大値に設定する
   ことを特徴とする内燃機関制御装置。
5. 請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の内燃機関制御装置において、
   内燃機関が低負荷運転時であることを条件に、前記燃料希釈度合が前記所定度合以上である場合にはそうでない場合に比べて発電機による発電電圧を高く設定する
   ことを特徴とする内燃機関制御装置。
6. 機関駆動式の発電機を備える内燃機関に適用され、混合気の空燃比を過度なリッチ状態とするリッチ異常が燃料噴射システムに生じているか否かを空燃比フィードバック制御の空燃比補正量に基づいて診断する制御装置であって、
   内燃機関の潤滑油の燃料希釈度合が所定度合以上である場合には当該燃料希釈度合が大きいほど発電機による発電電圧を高く設定する
   ことを特徴とする内燃機関制御装置。
7. 請求項１〜請求項６のいずれか一項に記載の内燃機関制御装置において、
   フィードフォワード制御により発電機による発電電圧を設定する
   ことを特徴とする内燃機関制御装置。

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