WO2010073876A1 - 車両の制御装置 - Google Patents

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WO2010073876A1
WO2010073876A1 PCT/JP2009/070034 JP2009070034W WO2010073876A1 WO 2010073876 A1 WO2010073876 A1 WO 2010073876A1 JP 2009070034 W JP2009070034 W JP 2009070034W WO 2010073876 A1 WO2010073876 A1 WO 2010073876A1
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誠治 廣渡
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トヨタ自動車株式会社
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    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies

Definitions

  • the present invention relates to a control device for a vehicle equipped with an internal combustion engine (hereinafter also referred to as “engine”), and more particularly to a control device for a vehicle that performs warm-up control of a catalyst disposed in an exhaust passage of the engine.
  • engine an internal combustion engine
  • Engines mounted on a vehicle include a port injection engine that injects fuel from an injector into an intake passage or an intake port, and an in-cylinder direct injection engine that directly injects fuel from an injector into a cylinder (combustion chamber). . Also, a so-called in-cylinder injector for injecting fuel into the cylinder (combustion chamber) and an intake port injection injector for injecting fuel into the intake passage or intake port.
  • a dual injection type engine is known.
  • blow-by gas In an engine mounted on a vehicle, blow-by gas (unburned mixture or combustion gas) leaks from the combustion chamber into the crankcase through a gap between the piston and the cylinder wall. Blow-by gas cannot be released to the atmosphere because it contains a large amount of hydrocarbons (HC), oil components (engine oil mist), and the like. Therefore, the engine is equipped with a blow-by gas reduction device (PCV (Positive Crankcase Ventilation) device) that returns the blow-by gas leaked into the crankcase to the intake passage through the blow-by gas passage (see, for example, Patent Document 1).
  • PCV Physical Crankcase Ventilation
  • a catalyst for example, a three-way catalyst for purifying harmful components (HC, CO, NOx, etc.) contained in the exhaust gas exhausted from the combustion chamber is disposed in the exhaust passage of the engine.
  • Catalyst warm-up control is performed to raise the temperature.
  • the fuel injection timing is set to the latter half of the compression stroke to set the combustion state to stratified combustion (or weakly stratified combustion).
  • the spark plug By retarding the ignition timing by the spark plug, the temperature of the exhaust gas discharged from the combustion chamber is raised, thereby promoting the warm-up of the catalyst (see, for example, Patent Documents 2 and 3).
  • the present invention has been made in view of such circumstances, and is a control device for a vehicle equipped with an in-cylinder direct injection engine (including a dual injection type engine) having an injector that directly injects fuel into the cylinder.
  • the purpose is to realize control capable of improving drivability and exhaust emission.
  • the present invention is applied to a vehicle including an internal combustion engine (engine), an injector that directly injects fuel into a combustion chamber of the internal combustion engine, and a catalyst disposed in an exhaust passage of the internal combustion engine. It assumes a control device that performs machine control.
  • the value related to the oil-diluted fuel amount is equal to or greater than the determination value
  • the value related to the oil temperature of the engine oil is A technical feature is that it includes control means for prohibiting catalyst warm-up control when the value is equal to or greater than the determination value.
  • the value related to the amount of oil diluted fuel includes, for example, the degree of oil dilution (dilution rate) in addition to the amount of oil diluted fuel itself.
  • the value related to the oil temperature of the engine oil includes, for example, the engine water temperature (engine water temperature) correlated with the oil temperature of the engine oil in addition to the oil temperature of the engine oil itself.
  • an air-fuel ratio sensor disposed in the exhaust passage of the internal combustion engine and a determination means for determining whether or not the air-fuel ratio sensor is in an active state are provided.
  • a configuration may be adopted in which air-fuel ratio feedback control is executed on condition that the fuel ratio sensor is in an active state.
  • the warm-up control necessary condition may be, for example, a condition that “the integrated intake air amount from the time of starting the engine is less than a determination value”.
  • the warm-up control necessary condition when the oil diluted fuel amount is less than a predetermined determination value, that is, the oil diluted fuel amount has an adverse effect on the exhaust emission. If it is too small, catalyst warm-up control is executed to promote catalyst warm-up. Also, even when the amount of oil diluted fuel is large, when the oil temperature of the engine oil is lower than a predetermined determination value and the diluted fuel is difficult to volatilize, catalyst warm-up control is executed to warm the catalyst. Promote the opportunity.
  • the catalyst warm-up control is executed to confirm that the oil temperature of the engine oil is lower than the volatilization temperature of the fuel. If the condition is satisfied, the catalyst warm-up control can be performed in a situation where the volatilization of the diluted fuel into the crankcase hardly occurs, so that the exhaust emission can be improved more effectively.
  • the prohibition of the catalyst warm-up control is limited to a case where improvement in exhaust emission is expected.
  • a determination means for determining whether or not the air-fuel ratio sensor disposed in the exhaust passage of the internal combustion engine is in an active state is provided, and when the warm-up control necessary condition is satisfied, the air-fuel ratio sensor When it is in an inactive state, catalyst warm-up control is executed. Further, when the warm-up control necessary condition is satisfied and the air-fuel ratio sensor is in the active state, the value related to the oil diluted fuel amount is less than the determination value or the value related to the oil temperature of the engine oil. The catalyst warm-up control is executed on the condition that is less than the determination value.
  • the value related to the oil diluted fuel amount is equal to or higher than the determination value, and the value related to the oil temperature of the engine oil is equal to or higher than the determination value. If it is, the catalyst warm-up control is prohibited.
  • the present invention even when the warm-up control necessary condition is satisfied, when the oil-diluted fuel amount is not less than the determination value and the oil temperature of the engine oil is not less than the determination value, Since catalyst warm-up control is prohibited, drivability and exhaust emission can be improved.
  • FIG. 1 It is a schematic block diagram which shows an example of the cylinder direct injection engine mounted in the vehicle to which this invention is applied. It is a figure which shows typically the structure of the blow-by gas flow path, a channel
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an example of an in-cylinder direct injection engine 10 mounted on a vehicle to which a control device of the present invention is applied.
  • FIG. 2 is a diagram schematically showing the configuration of the blow-by gas flow path / passage provided in the in-cylinder direct injection engine 10.
  • An in-cylinder direct injection engine 10 of this example is connected to a fuel supply device 12, an engine main body 14 of a plurality of cylinders (in-line four cylinders in this example), an intake system 16A connected to the engine main body 14, and an engine main body 14.
  • An exhaust system 16B and an ECU (Electric Control Unit) 18 for controlling the operation of the direct injection engine 10 are provided.
  • Fuel supply device 12 supplies fuel (for example, gasoline) stored in fuel tank 24 to in-cylinder direct injection engine 10.
  • the fuel supply device 12 includes an injector (fuel injection valve) 22, a fuel tank 24, a low-pressure fuel pump 26, a high-pressure fuel pump 28, and a fuel supply pipe (not shown).
  • the injector 22 is provided for each cylinder of the engine body 14.
  • the injector 22 is a valve that directly injects fuel into the combustion chamber 30 of each cylinder, and is supplied with fuel pressurized by a low-pressure fuel pump 26 and a high-pressure fuel pump 28.
  • the fuel injection amount and injection timing of the injector 22 are controlled by the ECU 18.
  • Fuel for example, gasoline is stored in the fuel tank 24.
  • the low pressure fuel pump 26 pressurizes the fuel stored in the fuel tank 24.
  • the high pressure fuel pump 28 further pressurizes the fuel pressurized by the low pressure fuel pump 26.
  • the high-pressure fuel pump 28 is driven by, for example, a pump drive cam (not shown) provided on the intake camshaft 34 of the variable valve device 32.
  • the intake camshaft 34 rotates in conjunction with the rotation of the crankshaft 36 of the in-cylinder direct injection engine 10.
  • the high-pressure fuel pump 28 is provided with an electromagnetic spill valve (not shown).
  • the amount of fuel flowing into the high-pressure fuel pump 28 (fuel pressurized by the low-pressure fuel pump 26) by the electromagnetic spill valve. is adjusted, and the pressure of the fuel discharged from the high-pressure fuel pump 28 is adjusted.
  • the driving of the electromagnetic spill valve of the high pressure fuel pump 28 is controlled by the ECU 18.
  • the engine body 14 includes a cylinder block 38, a crankcase 39, a cylinder head 40, an oil pan 41, a piston 42, a connecting rod 44, a crankshaft 36, a spark plug 46, a variable valve device 32, and the like.
  • a combustion chamber 30 is formed in each cylinder of the engine body 14 by a piston 42, a cylinder block 38, and a cylinder head 40, respectively.
  • An intake port 48 and an exhaust port 50 are formed in the cylinder head 40.
  • the intake port 48 and the exhaust port 50 are connected to the combustion chamber 30 via an intake valve 54 and an exhaust valve 56, which will be described later.
  • the intake port 48 and the exhaust port 50 are connected to an intake passage 70 and an exhaust passage 84, which will be described later.
  • the piston 42 is connected to a crankshaft 36 that is an output shaft via a connecting rod 44.
  • the reciprocating movement of the piston 42 (reciprocating movement by combustion of the air-fuel mixture (intake air + fuel) in the combustion chamber 30) is converted into rotation of the crankshaft 36 by the connecting rod 44.
  • the crank angle that is the rotation angle of the crankshaft 36 is detected by the crank angle sensor 52.
  • An output signal of the crank angle sensor 52 is input to the ECU 18.
  • the ECU 18 determines the engine speed of the direct injection engine 10 and the cylinder of each cylinder based on the output signal of the crank angle sensor 52.
  • the engine body 14 is provided with a knock sensor 90 that detects knocking of the engine body 14, an oil temperature sensor 92 that detects the oil temperature of the engine oil, and a water temperature sensor 94 that detects the engine water temperature (cooling water temperature). It has been. Output signals of the knock sensor 90, the oil temperature sensor 92, and the water temperature sensor 94 are input to the ECU 18.
  • the engine body 14 is provided with a spark plug 46 for each cylinder.
  • Each spark plug 46 is ignited by an ignition signal from the ECU 18, and the air-fuel mixture in the combustion chamber 30 of each cylinder is ignited and exploded by the ignition of the spark plug 46. Adjustment of the ignition timing of the spark plug 46 (ignition timing retardation, advance, etc.) is controlled by the ECU 18.
  • a crankcase 39 is provided below the cylinder block 38 of the engine body 14, and an oil pan 41 for storing engine oil is provided below the crankcase 39.
  • the engine oil stored in the oil pan 41 is pumped up by an oil pump through an oil strainer that removes foreign matters during operation of the direct injection engine 10 and further purified by an oil filter. Supplied to the shaft 36, the connecting rod 44, etc., and used for lubrication and cooling of each part.
  • the engine oil supplied in this way is used for lubrication and cooling of each part of the engine main body 14, and then returned to the oil pan 41, and is again pumped up by the oil pump into the oil pan 41. Stored.
  • a variable valve device 32 is provided in the cylinder head 40 of the engine body 14.
  • the variable valve device 32 opens and closes the intake valve 54 and the exhaust valve 56.
  • the variable valve device 32 includes an intake camshaft 34, an exhaust camshaft 58, an intake valve timing mechanism 60, and the like.
  • the intake valve 54 is disposed between the intake port 48 and the combustion chamber 30.
  • the intake valve 54 is driven to open and close by the rotation of the intake camshaft 34, and the intake port 48 and the combustion chamber 30 are communicated or blocked by the opening and closing drive of the intake valve 54.
  • the exhaust valve 56 is disposed between the exhaust port 50 and the combustion chamber 30. The exhaust valve 56 is driven to open and close by the rotation of the exhaust camshaft 58, and the exhaust port 50 and the combustion chamber 30 are communicated or blocked by the opening and closing drive of the exhaust valve 56.
  • the intake camshaft 34 and the exhaust camshaft 58 are connected to the crankshaft 36 through a timing chain or the like, and rotate in conjunction with the rotation of the crankshaft 36.
  • the intake valve timing mechanism 60 is disposed between the intake camshaft 34 and the crankshaft 36.
  • the intake valve timing mechanism 60 is a mechanism that continuously changes the rotational phase of the intake camshaft 34 with respect to the crankshaft 36.
  • the intake valve timing mechanism 60 has an advance chamber and a retard chamber (both not shown) formed therein. Oil from the oil control valve of the variable valve device 32 is supplied to either the advance chamber or the retard chamber. When oil is supplied to the advance chamber of the intake valve timing mechanism 60, the rotational phase of the intake camshaft 34 with respect to the crankshaft 36 changes in the advance direction. When oil is supplied to the retard chamber of the intake valve timing mechanism 60, the rotational phase of the intake camshaft 34 with respect to the crankshaft 36 changes in the retard direction. Thus, the opening / closing timing of the intake valve 54 changes to the advance side or the retard side by changing the rotational phase of the intake camshaft 34. As a result, the advance amount or the retard amount of the intake valve 54 can be adjusted.
  • a spool valve is provided inside each of the two oil control valves corresponding to the intake valve timing mechanism 60, and an advance chamber or a retard angle of the intake valve timing mechanism 60 is moved by moving the spool valve. Oil is selectively supplied to either one of the chambers.
  • the position control of these two spool valves, that is, the opening / closing timing of the intake valve 54 is controlled by the ECU 18.
  • the variable valve device 32 is provided with an intake cam position sensor 62 that detects the rotational position of the intake camshaft 34.
  • the output signal of the intake cam position sensor 62 is input to the ECU 18.
  • the variable valve device 32 of this example includes the intake valve timing mechanism 60 that adjusts the opening / closing timing of the intake valve 54.
  • the present invention is not limited to this.
  • the exhaust valve 56 adjusts the opening / closing timing of the exhaust valve 56.
  • a valve timing mechanism may be provided.
  • the intake system 16A is for sucking air from the outside and guiding the sucked air to the combustion chamber 30 of each cylinder of the engine body 14.
  • the intake system 16A includes an air cleaner 64, an air flow meter 66, a throttle valve 68, and an intake passage 70 that communicates from the air cleaner 64 to the intake port 48 of each cylinder.
  • the air cleaner 64 removes dust and the like contained in the intake air, and the air (fresh air) from which the dust and the like have been removed is introduced into the combustion chamber 30 of each cylinder through the intake passage 70 and the intake port 48.
  • the air flow meter 66 detects the amount of air (intake air amount) introduced into the combustion chamber 30 of each cylinder.
  • the output signal of the air flow meter 66 is input to the ECU 18.
  • the throttle valve 68 is a valve that adjusts the amount of intake air into the combustion chamber 30 of each cylinder, and is driven by an actuator 80 such as a stepping motor.
  • the throttle valve 68 can electronically control the throttle opening independently of the driver's accelerator pedal operation, and the throttle valve opening control, that is, the drive control of the actuator 80 is performed by the ECU 18.
  • the exhaust system 16B also has an exhaust gas purification catalyst (three-way catalyst) 82, a silencer (not shown), and an exhaust that communicates from the exhaust port 50 of each cylinder to the silencer via the exhaust gas purification catalyst 82. It is comprised by the channel
  • the exhaust gas purification catalyst 82 purifies harmful substances contained in the exhaust gas introduced through the exhaust passage 84.
  • the exhaust gas from which harmful substances have been purified by the exhaust gas purification catalyst 82 is exhausted to the outside through a silencer or the like.
  • the exhaust passage 84 located upstream of the exhaust gas purification catalyst 82 is also referred to as the air-fuel ratio (hereinafter referred to as “A / F”) of the exhaust gas exhausted to the exhaust passage 84.
  • a / F air-fuel ratio
  • a / F sensor For detecting the air-fuel ratio (hereinafter also referred to as “A / F sensor”) 86, and a temperature sensor 88 for detecting the catalyst bed temperature of the exhaust gas purification catalyst 82.
  • the output signals of the A / F sensor 86 and the temperature sensor 88 are input to the ECU 18.
  • the catalyst bed temperature of the exhaust gas purification catalyst 82 is directly detected by the temperature sensor 88.
  • the present invention is not limited to this, and at least one of the upstream side and the downstream side of the exhaust gas purification catalyst 82 is not limited thereto.
  • the temperature of one exhaust gas may be detected by a temperature sensor, and the catalyst bed temperature of the exhaust gas purification catalyst 82 may be estimated based on the detected temperature of the exhaust gas.
  • blow-by gas passages 38 a are formed in the cylinder block 38 and the cylinder head 40 of the engine body 14, and the blow-by gas leaked from the combustion chamber 30 into the crankcase 39. Flows into the cylinder head chamber 40a through the blow-by gas passage 38a.
  • the cylinder head 40 is connected to a blow-by gas passage 43 communicating with the cylinder head chamber 40a.
  • the tip of the blow-by gas passage 43 communicates with the intake passage 70 on the downstream side (downstream of the intake air flow) of the throttle valve 68 (see FIG. 1).
  • blow-by gas recirculation system including the blow-by gas flow path 38a and the blow-by gas passage 43
  • the blow-by gas leaked from the combustion chamber 30 of the engine main body 14 into the crankcase 39 is reduced.
  • 14 can be returned to the intake passage 70 through the blow-by gas passage 38a, the cylinder head chamber 40a, and the blow-by gas passage 43, and recombusted.
  • the ECU 18 includes a CPU (Central Processing Unit) that performs calculations, a RAM (Random Access Memory) that stores various types of information such as calculation results, a backup RAM in which the stored contents are held by a battery, and various control programs and maps.
  • a ROM Read Only Memory
  • the ECU 18 receives output signals from various sensors attached to various parts of the vehicle on which the in-cylinder direct injection engine 10 is mounted. Specifically, the crank angle detected by the crank angle sensor 52, the intake air amount detected by the air flow meter 66, the accelerator opening detected by the accelerator pedal sensor 8, and the air-fuel ratio detected by the A / F sensor 86. (A / F), catalyst temperature detected by the temperature sensor 88, knocking detected by the knock sensor 90, oil temperature of the engine oil detected by the oil temperature sensor 92 (hereinafter also referred to as “engine oil temperature”), A signal indicating the engine water temperature detected by the water temperature sensor 94 is input to the ECU 18.
  • the ECU 18 includes an opening degree control of the throttle valve 68 of the in-cylinder direct injection engine 10 and a fuel injection amount / injection timing control (opening / closing control of the injector 22) based on the output signals of the various sensors described above. Various controls are executed.
  • the ECU 18 executes the following [A / F feedback control], [oil diluted fuel amount estimation processing], [A / F sensor activation state determination processing], [catalyst warm-up control], and the like. .
  • the vehicle control device of the present invention is realized by the program executed by the ECU 18 described above.
  • the exhaust gas purification catalyst (three-way catalyst) 82 disposed in the exhaust passage 84 is used to remove CO and HC in the exhaust gas. Oxidation and reduction of NOx are performed, and purification is achieved by making them harmless CO 2 , H 2 O, and N 2 . Exhaust gas purification by such a catalyst, that is, oxidation of CO, HC, and reduction of NOx is most effective in the oxygen concentration of the catalyst atmosphere when the air-fuel mixture is burned at the stoichiometric air-fuel ratio (for example, 14.7). Done. From this point, in this example, when a predetermined execution condition is satisfied, A / F feedback control is executed so that the actual air-fuel ratio of the direct injection engine 10 becomes the stoichiometric air-fuel ratio.
  • the deviation between the actual air-fuel ratio calculated from the output signal of the A / F sensor 86 disposed in the exhaust passage 84 upstream of the exhaust gas purification catalyst 82 and the target value (theoretical air-fuel ratio) is reduced.
  • the fuel injection amount of the direct injection engine 10 is corrected. That is, when the actual air-fuel ratio obtained from the output signal of the A / F sensor 86 is a value on the rich side with respect to the target value, the fuel injection amount is corrected to decrease.
  • the actual air-fuel ratio obtained from the output signal of the A / F sensor 86 is a value on the lean side with respect to the target value, the fuel injection amount is increased and corrected.
  • the actual air-fuel ratio of the direct injection engine 10 in the cylinder is controlled to the stoichiometric air-fuel ratio by correcting the increase / decrease of the fuel injection amount.
  • the ECU 18 obtains the engine water temperature at the time of engine start based on the output signal of the water temperature sensor 94, Based on the engine water temperature at the time of starting, an oil diluted fuel amount is estimated with reference to a map or the like.
  • a map used for this estimation process for example, the lower the cylinder temperature (engine water temperature), the greater the amount of fuel adhering to the inner peripheral surface of the cylinder (the amount of fuel mixed into the engine oil). Use a map of values adapted by experiments and simulation calculations.
  • the evaporation amount (volatilization amount) of the diluted fuel is estimated based on the engine water temperature, and the estimated oil diluted fuel amount is corrected using the estimated evaporation amount. May be. In this way, the amount of oil diluted fuel can be estimated more accurately.
  • the oil dilution fuel amount estimated based on the operating state history of the direct injection engine 10 in one trip from the engine start to the stop (the amount of fuel accumulated in the engine oil when the engine is stopped) is sequentially stored.
  • the latest stored value stored value of the oil diluted fuel amount
  • the latest stored value may be reflected in the estimation process of the oil diluted fuel amount.
  • an estimation process of estimating an oil dilution amount by referring to a map or the like from an elapsed time from engine start and an integrated value of the intake air amount (or fuel injection amount) for example, Japanese Patent Laid-Open No. 2006-2006. (See the diluted fuel estimation process described in Japanese Patent No. 183539).
  • the ECU 18 determines whether or not the A / F sensor 86 is in an active state. For this determination, for example, a method proposed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-132840 can be employed. Specifically, the resistance value of the solid electrolyte element of the A / F sensor 86 (admittance: a value correlated with the element temperature) is compared with a predetermined activity determination value (for example, 40% of the target value of admittance) When the admittance has reached the activation determination value, it is determined that the A / F sensor 86 is in the activated state. On the other hand, when the admittance does not reach the activation determination value, it is determined that the A / F sensor 86 is in an inactive state.
  • a predetermined activity determination value for example, 40% of the target value of admittance
  • the element temperature of the A / F sensor 86 is estimated from the integrated value of the intake air amount (the integrated value of the exhaust gas temperature) calculated from the output signal of the air flow meter 66, and the element temperature is compared with the determination value. Thus, it may be determined whether or not the A / F sensor 86 is in an active state.
  • the ECU 18 performs catalyst warm-up control for realizing early warm-up of the exhaust gas purification catalyst 82 disposed in the exhaust passage 84.
  • the fuel injection timing is set to the compression stroke so that the combustion state is stratified combustion (or weakly stratified combustion), and the spark plug 46
  • the temperature of the exhaust gas discharged from the combustion chamber 30 is raised by retarding the ignition timing.
  • catalyst warm-up control warm-up of the exhaust gas purification catalyst 82 can be promoted. If such catalyst warm-up control is executed, a decrease in engine output torque occurs. Therefore, in order to compensate for the decrease in torque, control is performed simultaneously to increase the intake air amount by controlling the opening of the throttle valve 68.
  • the in-cylinder direct injection engine when the fuel injected from the injector is not sufficiently atomized (for example, when the engine is cold), a large amount of fuel adheres to the inner peripheral surface of the cylinder. Since this fuel mixes with engine oil, dilution of engine oil with fuel occurs. The diluted fuel accumulated in the engine oil volatilizes (evaporates) in the crankcase when the oil temperature of the engine oil increases. Since the volatilized fuel enters the intake passage through the blow-by gas passage or the like, the engine air-fuel ratio (the air-fuel ratio of the air-fuel mixture in the combustion chamber 30) becomes rich.
  • the warm-up control of the catalyst is prohibited, thereby improving the drivability and the exhaust.
  • the technical feature is to improve the emission.
  • the ECU 18 sequentially executes the above-described “oil-diluted fuel amount estimation process”, “determination of the active state of the A / F sensor”, and the like.
  • the control routine of FIG. 3 is started when the in-cylinder direct injection engine 10 is started.
  • step S10 based on the output signal of the air flow meter 66, the integrated intake air amount from the start of the engine is calculated, and the integration is performed. It is determined whether the intake air amount is less than a determination value ⁇ .
  • This step S10 is a step of determining whether or not a condition that requires catalyst warm-up control (warm-up control necessary condition) is satisfied, and when the integrated intake air amount is less than the determination value ⁇ (step S10). Is affirmative (YES), it is determined that the warm-up control necessary condition is satisfied, and the process proceeds to step S12. When the integrated intake air amount is equal to or greater than the determination value ⁇ (when the determination in step S10 is negative) (NO), it is determined that the warm-up control necessary condition is not satisfied, and the catalyst warm-up control is prohibited (step S10). S18). Thereafter, the process proceeds to step S20.
  • the determination value ⁇ may be variably set according to the engine water temperature when the engine is started.
  • step S12 it is determined whether or not the estimated oil diluted fuel amount estimated by the above-described process for estimating the oil diluted fuel amount is less than the determination value ⁇ , and the engine oil temperature obtained from the output signal of the oil temperature sensor 92 is determined. Is determined to be less than the volatilization temperature ⁇ .
  • the catalyst Warm-up control is executed (step S14).
  • the fuel injection timing is set to the compression stroke, the ignition timing by the spark plug 46 is retarded, the exhaust temperature is raised, and the throttle is used to compensate for the torque reduction.
  • the amount of intake air is increased by controlling the opening degree of the valve 68. Thereafter, in step S16, the A / F feedback control is prohibited and the process returns.
  • step S12 determines whether the determination result in step S12 is negative (NO), that is, if the estimated oil diluted fuel amount is equal to or higher than the determination value ⁇ and the engine oil temperature is equal to or higher than the volatile temperature ⁇ .
  • catalyst warm-up control is performed. Is prohibited (step S18). Thereafter, the process proceeds to step S20.
  • step S20 it is determined whether or not the A / F sensor 86 is in an active state.
  • a / F feedback control is executed (step S22). Then return.
  • the determination result of step S20 is negative (NO) (when the A / F sensor 86 is in an inactive state)
  • a / F feedback control is prohibited (step S16). Then return.
  • the above series of control is repeatedly executed from when the in-cylinder direct injection engine 10 is started until it is stopped.
  • the determination value ⁇ set for the estimated oil diluted fuel amount is the exhaust emission even if the diluted fuel accumulated in the engine oil at the time of determination evaporates (evaporates).
  • a value (diluted fuel amount) that does not adversely affect the fuel is obtained by experiments, simulation calculations, etc., and the value is adapted based on the result.
  • the warm-up control necessary condition when the oil diluted fuel amount is equal to or higher than the determination value ⁇ and the oil temperature of the engine oil is equal to or higher than the volatile temperature ⁇ , The engine warm-up control is prohibited because the engine air-fuel ratio becomes rich and the exhaust emission may be adversely affected. That is, when the estimated amount of oil-diluted fuel is large, the catalyst warm-up control in the region where the engine oil temperature is high (the volatile temperature region) is prohibited, and the normal injection that can perform the A / F feedback control is returned to. And exhaust emission is improved.
  • FIG. 4 is a flowchart showing another example of the control executed by the ECU 18.
  • the characteristic part of this example is only when it is determined that the A / F sensor 86 is in the active state when the warm-up control necessary condition is satisfied, that is, when the integrated intake air amount is less than the determination value ⁇ . , In that it is determined whether or not the condition that “the estimated oil diluted fuel amount is less than a predetermined value or the engine oil temperature is less than a predetermined value” is satisfied, and the other configuration is as described above [first implementation Form].
  • the ECU 18 sequentially executes the above-described “oil-diluted fuel amount estimation process”, “determination of the active state of the A / F sensor”, and the like.
  • step S30 it is determined whether or not the integrated intake air amount is less than the determination value ⁇ . Since the determination process in step S30 is the same as the process in step S10 of the above-described [first embodiment], detailed description thereof is omitted.
  • step S30 If the determination result in step S30 is negative (NO) (when the integrated intake air amount is greater than or equal to the determination value ⁇ ), it is determined that the necessary condition for warm-up control is not satisfied, and catalyst warm-up control is performed. It is prohibited (step S40). Thereafter, the process proceeds to step S42. On the other hand, when the determination result of step S30 is affirmative (YES) (when the integrated intake air amount is less than the determination value ⁇ ), it is determined that the warm-up control necessary condition is satisfied, and the routine proceeds to step S32. To do.
  • step S32 it is determined whether or not the A / F sensor 86 is in an active state.
  • the determination result of step S32 is negative (NO) (when the A / F sensor 86 is in an inactive state)
  • the process proceeds to step S36.
  • the determination result in step S32 is affirmative (YES) (when the A / F sensor 86 is in the active state)
  • the process proceeds to step S34.
  • step S34 it is determined whether the estimated oil diluted fuel amount is less than the set value ⁇ or the engine oil temperature is less than the volatilization temperature ⁇ . Since the determination process in step S34 is the same as the process in step S12 of the above-described [first embodiment], detailed description thereof is omitted. If the determination result of step S34 is affirmative (YES), the process proceeds to step S36.
  • step S36 the catalyst warm-up control is executed, and thereafter, after the A / F feedback control is prohibited in step S38, the process returns.
  • the catalyst warm-up control executed in step S36 is the same as the process in step S14 of the above-described [first embodiment], and thus detailed description thereof is omitted.
  • step S34 when the determination result in step S34 is negative (NO) (when the estimated oil-diluted fuel amount is equal to or higher than the set value ⁇ and the engine oil temperature is equal to or higher than the volatile temperature ⁇ ), catalyst warm-up control is performed. It is prohibited (step S40). Thereafter, the process proceeds to step S42.
  • step S42 it is determined whether or not the A / F sensor 86 is in an active state.
  • a / F feedback control is executed (step S44). Then return.
  • the determination result of step S42 is negative (NO) (when the A / F sensor 86 is in an inactive state)
  • a / F feedback control is prohibited (step S38). Then return.
  • the above series of control is repeatedly executed from when the in-cylinder direct injection engine 10 is started until it is stopped.
  • the amount of accumulated intake air from when the engine is started is less than the determination value ⁇ ” is a necessary condition for warm-up control, but the present invention is not limited to this.
  • the engine water temperature at the time of engine start obtained from the output signal of the water temperature sensor 94 is less than a predetermined determination value” or “the oil temperature at the time of engine start obtained from the output signal of the oil temperature sensor 92 is predetermined. “Being less than the judgment value” may be a necessary condition for warm-up control.
  • step S12 of FIG. 3 and step S34 of FIG. 4 it is determined in step S12 of FIG. 3 and step S34 of FIG. 4 whether or not the estimated oil diluted fuel amount is less than the determination value (less than the volatilization temperature), but the present invention is not limited to this.
  • the degree of oil dilution (dilution rate) that is a value related to the amount of oil-diluted fuel is estimated, and it is determined whether or not the estimated oil dilution degree is less than a determination value (for example, 5%). You may make it control prohibition.
  • the oil dilution fuel amount or the oil dilution degree may be an estimated value as described above, or a measured value measured by a known measuring device (for example, a device using a concentration meter, a viscometer, or the like). It may be.
  • one of the parameters relating to the amount of oil diluted fuel is an air-fuel ratio (A / F) learning value, and using this, for example, a deviation between an A / F high load learning value and an A / F low load learning value is obtained. Further, it may be a condition for determining execution / prohibition of catalyst warm-up control.
  • a / F air-fuel ratio
  • step S12 in FIG. 3 and step S34 in FIG. 4 it is determined in step S12 in FIG. 3 and step S34 in FIG. 4 whether or not the engine oil temperature is lower than the volatilization temperature ⁇ (determination value).
  • the engine water temperature that is a value related to the engine temperature is recognized from the output signal of the water temperature sensor 94, and it is determined whether or not the engine water temperature is less than a predetermined determination value to control execution / prohibition of catalyst warm-up control. Good.
  • an estimated engine oil temperature estimated from the engine water temperature at the time of starting the engine may be used.
  • the estimated engine oil temperature estimated from the current engine water temperature and the integrated intake air amount may be used.
  • one of the parameters relating to the engine oil temperature is the air-fuel ratio.
  • the air-fuel ratio obtained from the output signal of the A / F sensor 86 is rich (for example, the air-fuel ratio is “ 10 "or less), the execution / prohibition of catalyst warm-up control may be controlled.
  • the fuel injection timing of the in-cylinder injector is set to the compression stroke, and the combustion state is stratified combustion (or weakly stratified combustion).
  • catalyst warm-up control is performed to increase the temperature of the exhaust gas discharged from the combustion chamber and promote the warm-up of the catalyst.
  • the same control as in the above-described [Embodiment 1] is executed also in a vehicle equipped with a dual injection type engine. That is, when the warm-up control necessary condition is satisfied (when the integrated intake air amount is less than the determination value ⁇ ), the estimated oil-diluted fuel amount is small (when it is less than the determination value ⁇ ), or the oil Even if the amount of diluted fuel is large, if the engine oil temperature is lower than the fuel volatilization temperature ⁇ , catalyst warm-up control is executed to promote catalyst warm-up.
  • the catalyst is used when the oil-diluted fuel amount is not less than the determination value ⁇ and the oil temperature of the engine oil is not less than the volatile temperature ⁇ .
  • the A / F sensor 86 is in an active state when the A / F sensor 86 is in an active state in the same manner as in the second embodiment described above. You may make it limit to the state which can implement feedback.
  • the above example shows an example in which the present invention is applied to control of a vehicle equipped with an in-line engine.
  • the present invention is not limited to this, and a V-type engine, a horizontally opposed engine, or the like is mounted. It can also be applied to control of other vehicles.
  • the engine specifications such as the number of cylinders are not particularly limited.
  • the present invention can be applied to control of various vehicles such as an FR (front engine / rear drive) type vehicle, an FF (front engine / front drive) type vehicle, and a four-wheel drive vehicle.
  • the present invention can be used for control of a vehicle equipped with an in-cylinder direct injection engine or a dual injection engine equipped with an injector that directly injects fuel into the cylinder, and more specifically, disposed in the exhaust passage of the engine. This can be used for controlling a vehicle that performs warm-up control of the catalyst.

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Abstract

　筒内に燃料を直接噴射するインジェクタを備えたエンジンが搭載された車両において、暖機制御必要条件が成立している場合に、オイル希釈燃料量が小さい場合、または、オイル希釈燃料量が大きい場合であってもエンジンの油温が燃料の揮発温度未満である場合は触媒暖機制御を実行する。これに対し、暖機制御必要条件が成立している場合であっても、オイル希釈燃料量が判定値以上であり、かつ、エンジンオイルの油温が燃料の揮発温度以上である場合には、排気エミッションに悪影響が及ぶ可能性があるので触媒暖機制御を禁止する。

Description

車両の制御装置
　本発明は、内燃機関（以下、「エンジン」ともいう）が搭載された車両の制御装置に関し、さらに詳しくは、エンジンの排気通路に配置された触媒の暖機制御を行う車両の制御装置に関する。
　車両に搭載されるエンジンとしては、インジェクタから吸気通路または吸気ポート内に向けて燃料を噴射するポート噴射エンジンや、インジェクタから筒内（燃焼室内）に燃料を直接噴射する筒内直噴エンジンがある。また、筒内（燃焼室内）に向けて燃料を噴射するための筒内噴射用インジェクタと、吸気通路または吸気ポート内に向けて燃料を噴射するための吸気ポート噴射用インジェクタとを備えた、いわゆるデュアル噴射型のエンジンが知られている。
　車両に搭載されるエンジンにおいては、ピストンとシリンダの壁面との隙間を通じてブローバイガス（未燃焼の混合気や燃焼ガス）が燃焼室からクランクケース内に漏出する。ブローバイガスは、多量の炭化水素（ＨＣ）や、オイル成分（エンジンオイルのミスト）等を含んでいるので大気に放出することができない。そのため、クランクケース内に漏出したブローバイガスをブローバイガス通路を通じて吸気通路に戻すブローバイガス還元装置（ＰＣＶ（Ｐｏｓｉｔｉｖｅ　Ｃｒａｎｋｃａｓｅ　Ｖｅｎｔｉｌａｔｉｏｎ）装置）がエンジンに装備されている（例えば、特許文献１参照）。
　一方、エンジンの排気通路には、燃焼室から排出した排気ガスに含まれる有害成分（ＨＣ、ＣＯ、ＮＯｘなど）を浄化する触媒（例えば三元触媒）が配置されており、その触媒を早期に昇温させる触媒暖機制御が行われている。例えば筒内直噴ガソリンエンジン（デュアル噴射型のエンジンも含む）が搭載された車両においては、燃料噴射時期を圧縮行程後半に設定して燃焼状態を成層燃焼（または弱成層燃焼）とし、さらに、点火プラグによる点火時期を遅角することにより、燃焼室から排出される排気ガスの温度を上昇させ、これによって触媒の暖機を促進している（例えば、特許文献２及び３参照）。
特開２００６－２９９９３１号公報 特開２００６－２７４９４９号公報 特開２００６－２５８０２７号公報
　ところで、車両に搭載されるエンジンにおいては、エンジンオイル中に燃料が混入する燃料希釈が発生する。エンジンオイル中に溜まった希釈燃料は、エンジンオイルの油温が高くなると、クランクケース内に揮発（蒸発）する。この揮発した燃料はブローバイガス通路を通って吸入通路に入り込むため、機関空燃比がリッチとなる。こうした状況となっても、通常は、空燃比フィードバック制御（以下、「Ａ／Ｆフィードバック制御」ともいう）が実行されるため影響は少ないが、筒内直噴エンジン（デュアル噴射型のエンジンも含む）の触媒暖機制御時には問題となる場合がある。すなわち、筒内直噴エンジン（デュアル噴射型のエンジンも含む）の触媒暖機制御時は、上述したように成層燃焼（または弱成層燃焼）であるため、噴霧形成上の難しさの点からＡ／Ｆフィードバック制御を実行していない。そのため、触媒暖機制御時に機関空燃比がリッチになってしまうと、ドライバビリティ及び排気エミッションが悪化する場合がある。
　本発明はそのような実情を考慮してなされたもので、筒内に燃料を直接噴射するインジェクタを備えた筒内直噴エンジン（デュアル噴射型のエンジンも含む）が搭載された車両の制御装置において、ドライバビリティ及び排気エミションを改善することが可能な制御の実現を目的とする。
　本発明は、内燃機関（エンジン）と、前記内燃機関の燃焼室内に燃料を直接噴射するインジェクタと、前記内燃機関の排気通路に配置された触媒とを備えた車両に適用され、前記触媒の暖機制御を行う制御装置を前提としている。そして、このような車両の制御装置において、燃料によって希釈された機関オイルに含まれるオイル希釈燃料量に関する値を認識する希釈燃料量認識手段と、機関オイルの油温に関する値を認識する油温認識手段と、暖機制御必要条件が成立している場合に、前記オイル希釈燃料量に関する値が判定値未満であること、または、前記機関オイルの油温に関する値が判定値未満であることを条件に触媒暖機制御を実行し、暖機制御必要条件が成立している場合であっても、前記オイル希釈燃料量に関する値が判定値以上であり、かつ、前記機関オイルの油温に関する値が判定値以上である場合には触媒暖機制御を禁止する制御手段とを備えていることを技術的特徴としている。
　なお、本発明において、オイル希釈燃料量に関する値には、オイル希釈燃料量そのもののほか、例えばオイル希釈度合い（希釈率）などが含まれる。また、機関オイル（エンジンオイル）の油温に関する値には、機関オイルの油温そのもののほか、例えば機関オイルの油温に相関する機関水温（エンジン水温）などが含まれる。
　本発明において、内燃機関の排気通路に配置された空燃比センサと、その空燃比センサが活性状態であるか否かを判定する判定手段とを設け、触媒暖機制御を禁止した場合、前記空燃比センサが活性状態であることを条件に、空燃比フィードバック制御を実行するという構成を採用してもよい。
　本発明において、暖機制御必要条件としては、例えば「機関始動時からの積算吸入空気量が判定値未満であること」という条件を挙げることができる。
　次に、本発明の課題解決原理について説明する。
　まず、上述したように、機関オイル中に溜まった希釈燃料がクランクケース内に揮発した場合、その揮発した燃料がブローバイガス通路を通って吸入通路に流入する。しかしながら、オイル希釈燃料量が十分に小さい場合には、クランクケース内への燃料の揮発量が少ないので、排気エミションに悪影響を与えるような状況にはならない。また、オイル希釈燃料量が大きい場合であっても、機関オイルの油温が低い場合（具体的には、機関オイルの油温が燃料の揮発温度未満である場合）には、クランクケース内への燃料の揮発が生じにくい（もしくは燃料揮発が生じない）ので、この場合も、排気エミションに悪影響を与えるような状況にはならない。
　このような点に着目して、本発明では、暖機制御必要条件が成立している場合に、オイル希釈燃料量が所定の判定値未満である場合つまりオイル希釈燃料量が排気エミションに悪影響を与えない程度に小さい場合は触媒暖機制御を実行して触媒の暖機を促進する。また、オイル希釈燃料量が大きい場合であっても、機関オイルの油温が所定の判定値未満であり、希釈燃料が揮発しにくい状況の場合には触媒暖機制御を実行して触媒の暖機を促進する。
　これに対し、暖機制御必要条件が成立している場合であっても、オイル希釈燃料量が判定値以上であり、かつ、機関オイルの油温が判定値以上である場合は、機関空燃比がリッチとなって排気エミッションに悪影響が及ぶ可能性があるので触媒暖機制御を禁止する。このようにオイル希釈燃料量が大きい場合には、機関オイルの油温が高い領域（揮発温度域）での触媒暖機制御を禁止し、Ａ／Ｆフィードバック制御を実行できる状態にすることで、ドライバビリティ及び排気エミションの改善を図ることができる。
　なお、オイル希釈燃料量に関する他の値（例えば、オイル希釈度合い（希釈率）等）を用いて、触媒暖機制御の実行／禁止を判定するようにしても、上記と同様な作用効果を奏することができる。また、機関オイルの油温に関する他の値（例えば、機関水温等）を用いて、触媒暖機制御の実行／禁止を判定するようにしても、上記と同様な作用効果を奏することができる。
　本発明において、触媒暖機制御の実行／禁止の判定に、機関オイルの油温そのものを用いる場合、その機関オイルの油温が燃料の揮発温度未満であることを、触媒暖機制御を実行する条件とすれば、希釈燃料のクランクケースへの揮発が殆ど発生しない状況で触媒暖機制御を行うことができるので、排気エミッションをより効果的に改善することができる。
　ここで、上記した触媒暖機制御の禁止は、排気エミションの改善が見込まれる場合に限定されるのが好ましい。それを実現するには、触媒暖機制御の禁止を、空燃比センサが活性状態であって空燃比フィードバック制御の実施が可能な状態に限定する必要がある。そこで、本発明では、暖機制御必要条件が成立している場合に、空燃比センサが活性状態である場合に限って、オイル希釈燃料量に関する値が判定値未満またはエンジン油温に関する値が揮発温度未満であるという条件が成立しているか否かの判定を行う。
　具体的には、内燃機関の排気通路に配置された空燃比センサが活性状態であるか否かを判定する判定手段を設け、暖機制御必要条件が成立している場合に、空燃比センサが不活性状態である場合は触媒暖機制御を実行する。また、暖機制御必要条件が成立している場合に、空燃比センサが活性状態である場合には、オイル希釈燃料量に関する値が判定値未満であること、または、機関オイルの油温に関する値が判定値未満であることを条件に触媒暖機制御を実行する。一方、暖機制御必要条件が成立しており、空燃比センサが活性状態であるときに、オイル希釈燃料量に関する値が判定値以上であり、かつ、機関オイルの油温に関する値が判定値以上である場合には触媒暖機制御を禁止する。
　このような構成を採用することにより、ドライバビリティ及び排気エミションをより効果的に改善することができる。なお、このような構成において、暖機制御必要条件が成立していない場合などにより、触媒暖機制御を禁止した場合、前記空燃比センサが活性状態であることを条件に、空燃比フィードバック制御を実行するという構成を採用してもよい。
　本発明によれば、暖機制御必要条件が成立している場合であっても、オイル希釈燃料量が判定値以上であり、かつ、機関オイルの油温が判定値以上である場合には、触媒暖機制御を禁止しているので、ドライバビリティ及び排気エミションを改善することができる。
本発明を適用する車両に搭載される筒内直噴エンジンの一例を示す概略構成図である。 図１の筒内直噴エンジンに設けられるブローバイガス流路・通路等の構成を模式的に示す図である。 ＥＣＵが実行する制御の一例を示すフローチャートである。 ＥＣＵが実行する制御の他の例を示すフローチャートである。
　以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
　[第１実施形態]
　図１は本発明の制御装置を適用する車両に搭載される筒内直噴エンジン１０の一例を示す概略構成図である。図２はその筒内直噴エンジン１０に設けられるブローバイガス流路・通路等の構成を模式的に示す図である。
　この例の筒内直噴エンジン１０は、燃料供給装置１２、複数の気筒（この例では直列４気筒）のエンジン本体１４、エンジン本体１４に接続される吸気系１６Ａ、エンジン本体１４に接続される排気系１６Ｂ、及び、筒内直噴エンジン１０の運転を制御するＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　Ｕｎｉｔ）１８などを備えている。
　燃料供給装置１２は、燃料タンク２４内に貯留されている燃料（例えばガソリン）を筒内直噴エンジン１０に供給する。この燃料供給装置１２は、インジェクタ（燃料噴射弁）２２、燃料タンク２４、低圧燃料ポンプ２６、高圧燃料ポンプ２８、及び、燃料供給配管（図示せず）になどによって構成されている。
　インジェクタ２２は、エンジン本体１４の気筒ごとに設けられている。インジェクタ２２は各気筒の燃焼室３０に燃料を直接噴射する弁であって、低圧燃料ポンプ２６及び高圧燃料ポンプ２８にて加圧された燃料が供給される。インジェクタ２２の燃料噴射量や噴射時期などはＥＣＵ１８によって制御される。
　燃料タンク２４内には燃料（例えばガソリン）が貯留される。低圧燃料ポンプ２６は燃料タンク２４内に貯留されている燃料を加圧する。高圧燃料ポンプ２８は、低圧燃料ポンプ２６によって加圧された燃料をさらに加圧する。この高圧燃料ポンプ２８は、例えば、可変バルブ装置３２のインテークカムシャフト３４に設けられたポンプ用駆動カム（図示せず）によって駆動される。インテークカムシャフト３４は、筒内直噴エンジン１０のクランクシャフト３６の回転に連動して回転する。
　高圧燃料ポンプ２８には、電磁スピル弁（図示せず）が設けられており、この電磁スピル弁によって、高圧燃料ポンプ２８に流入する燃料（低圧燃料ポンプ２６によって加圧された燃料）の流入量が調整されるとともに、高圧燃料ポンプ２８から吐出される燃料の圧力が調整される。このような高圧燃料ポンプ２８の電磁スピル弁の駆動はＥＣＵ１８によって制御される。
　エンジン本体１４は、シリンダブロック３８、クランクケース３９、シリンダヘッド４０、オイルパン４１、ピストン４２、コネクティングロッド４４、クランクシャフト３６、点火プラグ４６、及び、可変バルブ装置３２などを備えている。
　エンジン本体１４の各気筒には、それぞれ、ピストン４２、シリンダブロック３８及びシリンダヘッド４０によって燃焼室３０が形成されている。シリンダヘッド４０には吸気ポート４８と排気ポート５０とが形成されている。これら吸気ポート４８と排気ポート５０とは、それぞれ、後述する吸気バルブ５４と排気バルブ５６とを介して燃焼室３０に接続されている。また、吸気ポート４８と排気ポート５０とはそれぞれ後述する吸気通路７０と排気通路８４とに接続されている。
　ピストン４２は、コネクティングロッド４４を介して出力軸であるクランクシャフト３６に連結されている。ピストン４２の往復移動（燃焼室３０内での混合気（吸入空気＋燃料）の燃焼による往復移動）は、コネクティングロッド４４によってクランクシャフト３６の回転へと変換されるようになっている。
　クランクシャフト３６の回転角度であるクランク角度はクランク角度センサ５２によって検出される。クランク角度センサ５２の出力信号はＥＣＵ１８に入力される。ＥＣＵ１８は、クランク角度センサ５２の出力信号に基づいて筒内直噴エンジン１０の機関回転数や各気筒の気筒判別を行う。
　また、エンジン本体１４には、このエンジン本体１４のノッキングを検出するノックセンサ９０、エンジンオイルの油温を検出する油温センサ９２、及び、エンジン水温（冷却水温）を検出する水温センサ９４が設けられている。これらノックセンサ９０、油温センサ９２及び水温センサ９４の各出力信号はＥＣＵ１８に入力される。
　さらに、エンジン本体１４には点火プラグ４６が気筒ごとに設けられている。各点火プラグ４６は、ＥＣＵ１８からの点火信号により点火し、この点火プラグ４６の点火により各気筒の燃焼室３０内の混合気が着火・爆発する。点火プラグ４６の点火時期の調整（点火時期遅角・進角など）はＥＣＵ１８によって制御される。
　エンジン本体１４のシリンダブロック３８の下側にクランクケース３９が設けられており、そのクランクケース３９の下側に、エンジンオイルを貯留するオイルパン４１が設けられている。このオイルパン４１に貯留されたエンジンオイルは、筒内直噴エンジン１０の運転時に、異物を除去するオイルストレーナを介してオイルポンプによって汲み上げられ、さらにオイルフィルタで浄化された後、ピストン４２、クランクシャフト３６、コネクティングロッド４４などに供給され、各部の潤滑・冷却等に使用される。そして、このようにして供給されたエンジンオイルは、エンジン本体１４の各部の潤滑・冷却等のために使用された後、オイルパン４１に戻され、再びオイルポンプによって汲み上げられるまでオイルパン４１内に貯留される。
　エンジン本体１４のシリンダヘッド４０には可変バルブ装置３２が設けられている。可変バルブ装置３２は、吸気バルブ５４及び排気バルブ５６を開閉する。可変バルブ装置３２は、インテークカムシャフト３４、エキゾーストカムシャフト５８、及び、吸気バルブタイミング機構６０などによって構成されている。
　吸気バルブ５４は吸気ポート４８と燃焼室３０との間に配置されている。吸気バルブ５４はインテークカムシャフト３４の回転によって開閉駆動され、この吸気バルブ５４の開閉駆動によって吸気ポート４８と燃焼室３０とが連通または遮断される。また、排気バルブ５６は排気ポート５０と燃焼室３０との間に配置されている。排気バルブ５６はエキゾーストカムシャフト５８の回転によって開閉駆動され、この排気バルブ５６の開閉駆動によって排気ポート５０と燃焼室３０とが連通または遮断される。
　インテークカムシャフト３４及びエキゾーストカムシャフト５８は、タイミングチェーン等を介してクランクシャフト３６に連結されており、このクランクシャフト３６の回転に連動して回転する。
　吸気バルブタイミング機構６０は、インテークカムシャフト３４とクランクシャフト３６との間に配置されている。吸気バルブタイミング機構６０は、クランクシャフト３６に対するインテークカムシャフト３４の回転位相を連続的に変化させる機構である。
　吸気バルブタイミング機構６０には、その内部に進角室及び遅角室（いずれも図示せず）がそれぞれ形成されている。これら進角室または遅角室のいずれか一方には、上記可変バルブ装置３２のオイルコントロールバルブからのオイルが供給される。吸気バルブタイミング機構６０の進角室にオイルが供給されると、クランクシャフト３６に対するインテークカムシャフト３４の回転位相が進角方向に変化する。また、吸気バルブタイミング機構６０の遅角室にオイルが供給されると、クランクシャフト３６に対するインテークカムシャフト３４の回転位相が遅角方向に変化する。このようにしてインテークカムシャフト３４の回転位相が変化することによって吸気バルブ５４の開閉時期が進角側または遅角側に変化する。これにより吸気バルブ５４の進角量または遅角量を調整することができる。
　なお、吸気バルブタイミング機構６０に対応する２つのオイルコントロールバルブの各内部にはそれぞれスプール弁が設けられており、そのスプール弁が移動することによって、吸気バルブタイミング機構６０の進角室または遅角室のいずれか一方にオイルを選択的に供給するように構成されている。これら２つのスプール弁の位置制御つまり吸気バルブ５４の開閉時期はＥＣＵ１８によって制御される。
　また、上記可変バルブ装置３２には、インテークカムシャフト３４の回転位置を検出するインテークカムポジションセンサ６２を備えている。このインテークカムポジションセンサ６２の出力信号はＥＣＵ１８に入力される。なお、この例の可変バルブ装置３２は、吸気バルブ５４の開閉時期を調整する吸気バルブタイミング機構６０を備えているが、これに限られることなく、例えば、排気バルブ５６の開閉時期を調整する排気バルブタイミング機構を備えてもよい。
　一方、吸気系１６Ａは、外部から空気を吸入し、この吸入した空気をエンジン本体１４の各気筒の燃焼室３０に導くためのものである。吸気系１６Ａは、エアクリーナ６４、エアフロメータ６６、スロットルバルブ６８、及び、エアクリーナ６４から各気筒の吸気ポート４８までを連通する吸気通路７０などによって構成されている。
　エアクリーナ６４は、吸入空気に含まれる粉塵等を除去するもので、その粉塵等が除去された空気（新気）は、吸気通路７０及び吸気ポート４８を介して各気筒の燃焼室３０に導入される。エアフロメータ６６は各気筒の燃焼室３０に導入される空気量（吸入空気量）を検出する。エアフロメータ６６の出力信号はＥＣＵ１８に入力される。
　スロットルバルブ６８は、各気筒の燃焼室３０への吸入空気量を調整するバルブであって、ステッピングモータ等のアクチュエータ８０によって駆動される。スロットルバルブ６８は、運転者のアクセルペダル操作とは独立してスロットル開度を電子的に制御することが可能であり、そのスロットルバルブ開度制御つまりアクチュエータ８０の駆動制御はＥＣＵ１８によって行われる。
　また、排気系１６Ｂは、排気ガス浄化触媒（三元触媒）８２、消音装置（図示せず）、及び、各気筒の排気ポート５０から排気ガス浄化触媒８２を介して消音装置までを連通する排気通路８４などによって構成されている。
　排気ガス浄化触媒８２は、排気通路８４を介して導入された排気ガスに含まれる有害物質を浄化するものである。この排気ガス浄化触媒８２によって有害物質が浄化された排気ガスは、消音装置等を介して外部に排気される。
　また、排気ガス浄化触媒８２の上流側（排気ガス流れの上流側）に位置する排気通路８４には、この排気通路８４に排気される排気ガスの空燃比（以下、「Ａ／Ｆ」ともいう）を検出する空燃比センサ（以下、「Ａ／Ｆセンサ」ともいう）８６、及び、排気ガス浄化触媒８２の触媒床温を検出する温度センサ８８が配置されている。これらＡ／Ｆセンサ８６及び温度センサ８８の各出力信号はＥＣＵ１８に入力される。
　なお、この例では、排気ガス浄化触媒８２の触媒床温を温度センサ８８にて直接検出しているが、これに限れられることなく、排気ガス浄化触媒８２の上流側または下流側の少なくともいずれか一方の排気ガスの温度を温度センサにより検出し、この検出された排気ガスの温度に基づいて排気ガス浄化触媒８２の触媒床温を推定するようにしてもよい。
　そして、この例においては、図２に示すように、エンジン本体１４のシリンダブロック３８及びシリンダヘッド４０にブローバイガス流路３８ａが形成されており、燃焼室３０からクランクケース３９内に漏れたブローバイガスがブローバイガス流路３８ａを通じてシリンダヘッド室４０ａ内に流入する。また、シリンダヘッド４０には、上記シリンダヘッド室４０ａ内に連通するブローバイガス通路４３が接続されている。ブローバイガス通路４３の先端部はスロットルバルブ６８（図１参照）の下流側（吸入空気流れの下流側）の吸気通路７０に連通している。
　このようなブローバイガス流路３８ａ及びブローバイガス通路４３などによって構成されるブローバイガス還流システムを設けておくことにより、エンジン本体１４の燃焼室３０からクランクケース３９内に漏れたブローバイガスを、エンジン本体１４内のブローバイガス流路３８ａ、シリンダヘッド室４０ａ、及び、ブローバイガス通路４３を通じて吸気通路７０に戻して再燃焼させることができる。
　－ＥＣＵ－
　ＥＣＵ１８は、演算を行うＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）、演算結果などの各種の情報を記憶するＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ　Ａｃｃｅｓｓ　Ｍｅｍｏｒｙ）、バッテリによってその記憶内容が保持されるバックアップＲＡＭ、及び各種の制御プログラムやマップを格納しているＲＯＭ（Ｒｅａｄ　Ｏｎｌｙ　Ｍｅｍｏｒｙ）などを備えている。
　ＥＣＵ１８には、筒内直噴エンジン１０が搭載された車両の各所に取り付けられた各種センサの出力信号が入力される。具体的には、クランク角度センサ５２により検出されたクランク角度、エアフロメータ６６により検出された吸入空気量、アクセルペダルセンサ８により検出されたアクセル開度、Ａ／Ｆセンサ８６により検出された空燃比（Ａ／Ｆ）、温度センサ８８により検出された触媒温度、ノックセンサ９０により検出されたノッキング、油温センサ９２により検出されたエンジンオイルの油温（以下、「エンジン油温」ともいう）、及び、水温センサ９４により検出されたエンジン水温などを示す信号がＥＣＵ１８に入力される。
　ＥＣＵ１８は、上記した各種センサの出力信号に基づいて、筒内直噴エンジン１０のスロットルバルブ６８の開度制御、及び、燃料噴射量・噴射時期制御（インジェクタ２２の開閉制御）などを含むエンジン１の各種制御を実行する。
　さらに、ＥＣＵ１８は、下記の［Ａ／Ｆフィードバック制御］、［オイル希釈燃料量の推定処理］、［Ａ／Ｆセンサの活性状態の判定処理］、及び、［触媒暖機制御］などを実行する。
　以上のＥＣＵ１８により実行されるプログラムによって、本発明の車両の制御装置が実現される。
　－Ａ／Ｆフィードバック制御－
　ＥＣＵ１８が実行するＡ／Ｆフィードバック制御について説明する。
　まず、この例において、筒内直噴エンジン１０での燃料の燃焼後の排気ガスに関しては、排気通路８４に配置した排気ガス浄化触媒（三元触媒）８２にて排気ガス中のＣＯ、ＨＣの酸化及びＮＯｘの還元が行われ、それらを無害なＣＯ2、Ｈ2Ｏ、Ｎ2とすることで浄化が図られている。こうした触媒による排気ガスの浄化つまりＣＯ、ＨＣの酸化及びＮＯｘの還元は、理論空燃比（例えば、１４．７）での混合気の燃焼がなされたときの触媒雰囲気の酸素濃度において最も効果的に行われる。このような点から、この例では、所定の実行条件が成立した場合に、筒内直噴エンジン１０の実空燃比が理論空燃比となるようにＡ／Ｆフィードバック制御を実行する。
　具体的には、排気ガス浄化触媒８２の上流側の排気通路８４に配置したＡ／Ｆセンサ８６の出力信号から算出される実空燃比と目標値（理論空燃比）との偏差が小さくなるように筒内直噴エンジン１０の燃料噴射量を補正する。すなわち、Ａ／Ｆセンサ８６の出力信号から得られる実空燃比が目標値に対しリッチ側の値である場合には燃料噴射量を減量補正する。一方、Ａ／Ｆセンサ８６の出力信号から得られる実空燃比が目標値に対しリーン側の値である場合には燃料噴射量を増量補正する。そして、このような燃料噴射量の増減補正によって筒内直噴エンジン１０の実空燃比が理論空燃比へと制御される。
　－オイル希釈燃料量の推定処理－
　まず、筒内直噴エンジンにおいては、インジェクタから噴射された燃料が十分に霧化されないとき（例えばエンジン冷間時）、多量の燃料がシリンダの内周面に付着するとともに、この燃料がエンジンオイルと混ざり合うため、燃料によるエンジンオイルの希釈が発生する。その希釈燃料による影響（詳細は後述する）を低減することを目的として、この例では、オイル希釈燃料量をＥＣＵ１８において推定する。
　具体的には、オイル希釈燃料量が、エンジン水温に相関するシリンダ温度に応じて変化する点を考慮し、ＥＣＵ１８において、水温センサ９４の出力信号に基づいてエンジン始動時におけるエンジン水温を求め、その始動時のエンジン水温に基づいてマップ等を参照してオイル希釈燃料量を推定する。この推定処理に用いるマップとしては、例えば、シリンダ温度（エンジン水温）が低いほど、シリンダの内周面に付着する燃料の量（エンジンオイルへの燃料混入量）が多くなるという点を考慮し、実験・シミュレーション計算等によって適合した値をマップ化したものを用いる。
　なお、このようなオイル希釈燃料量の推定処理において、エンジン水温に基づいて希釈燃料の蒸発量（揮発量）を推定し、その推定蒸発量を用いて上記推定オイル希釈燃料量を補正するようにしてもよい。このようにすれば、オイル希釈燃料量をより正確に推定することができる。
　また、エンジン始動から停止までの１トリップにおける筒内直噴エンジン１０の運転状態の履歴に基づいて推定されるオイル希釈燃料量（エンジン停止時にエンジンオイル中に溜まっている燃料量）を順次記憶・更新する処理を実行する機能を備えている場合、その最新の記憶値（オイル希釈燃料量の記憶値）を、上記オイル希釈燃料量の推定処理に反映するようにしてもよい。
　なお、他の推定方法として、エンジン始動からの経過時間と吸入空気量（または燃料噴射量）の積算値とからマップ等を参照してオイル希釈量を推定するという推定処理（例えば、特開２００６－１８３５３９号公報に記載の希釈燃料推定処理を参照）を挙げることができる。
　－Ａ／Ｆセンサの活性状態の判定処理－
　ＥＣＵ１８は、Ａ／Ｆセンサ８６が活性状態にあるか否かを判定する。この判定には、例えば、特開２００４－１３２８４０号公報にて提案されている方法を採用することができる。具体的には、Ａ／Ｆセンサ８６の固体電解質素子の抵抗値（アドミスタンス：素子温度と相関する値）を所定の活性判定値（例えば、アドミスタンスの目標値の４０％）と比較し、アドミスタンスが活性判定値に達している場合はＡ／Ｆセンサ８６が活性状態であると判定する。これに対し、上記アドミスタンスが活性判定値に達していない場合はＡ／Ｆセンサ８６が不活性状態であると判定する。
　なお、例えば、エアフロメータ６６の出力信号から算出される吸入空気量の積算値（排気ガス温度の積算値）からＡ／Ｆセンサ８６の素子温度を推定し、その素子温度を判定値と比較して、Ａ／Ｆセンサ８６が活性状態であるか否かを判定するようにしてもよい。
　－触媒暖機制御－
　この例において、ＥＣＵ１８は、排気通路８４に配置された排気ガス浄化触媒８２の早期暖機を実現するための触媒暖機制御を実行する。
　具体的には、筒内直噴エンジン１０の始動時（冷間時等）に、燃料噴射時期を圧縮行程に設定して燃焼状態を成層燃焼（または弱成層燃焼）とするとともに、点火プラグ４６による点火時期を遅角することにより、燃焼室３０から排出される排気ガスの温度を上昇させている。このような触媒暖機制御を実行することにより、排気ガス浄化触媒８２の暖機を促進することができる。なお、こうした触媒暖機制御を実行すると、エンジン出力トルクの低下が発生するので、そのトルク低下を補うためにスロットルバルブ６８の開度を制御して吸入空気量を増大させるという制御を同時に行う。
　ここで、筒内直噴エンジンにおいては、上述したように、インジェクタから噴射された燃料が十分に霧化されないとき（例えばエンジン冷間時）、多量の燃料がシリンダの内周面に付着するとともに、この燃料がエンジンオイルと混ざり合うため、燃料によるエンジンオイルの希釈が発生する。エンジンオイル中に溜まった希釈燃料は、エンジンオイルの油温が高くなると、クランクケース内に揮発（蒸発）する。この揮発した燃料はブローバイガス通路等を通って吸入通路に入り込むため機関空燃比（燃焼室３０内の混合気の空燃比）がリッチとなる。
　こうした状況となっても、通常は、Ａ／Ｆフィードバック制御が実行されるため影響は少ないが、筒内直噴エンジンの触媒暖機制御時には問題となる場合がある。すなわち、筒内直噴エンジンの触媒暖機制御時は、上述したように成層燃焼（または弱成層燃焼）であるため、噴霧形成上の難しさの点からＡ／Ｆフィードバック制御を実行していない。そのため、触媒暖機制御時に機関空燃比がリッチになってしまうと、ドライバビリティ及び排気エミッションが悪化する場合がある。
　このような点を考慮し、この例では、筒内直噴エンジン１０の機関空燃比がリッチとなるような条件が成立する場合には触媒の暖機制御を禁止することで、ドライバビリティ及び排気エミションを改善する点を技術的特徴としている。
　そのような禁止制御を含む触媒暖機制御の一例について図３のフローチャートを参照して説明する。
　図３の制御ルーチンはＥＣＵ１８において所定周期ごとに繰り返して実行される。なお、この図３の制御ルーチンの実行中において、ＥＣＵ１８は、上記した［オイル希釈燃料量の推定処理］、及び、［Ａ／Ｆセンサの活性状態の判定］などを逐次実行する。
　この図３の制御ルーチンは、筒内直噴エンジン１０の始動とともに開始され、まずはステップＳ１０において、エアフロメータ６６の出力信号に基づいて、エンジン始動時からの積算吸入空気量を算出し、その積算吸入空気量が判定値α未満であるか否かを判定する。
　このステップＳ１０は、触媒暖機制御が必要な条件（暖機制御必要条件）が成立しているか否かを判定するステップであって、積算吸入空気量が判定値α未満である場合（ステップＳ１０が肯定判定（ＹＥＳ）である場合）は、暖機制御必要条件が成立していると判断してステップＳ１２に進む。積算吸入空気量が判定値α以上である場合（ステップＳ１０が否定判定（ＮＯ）である場合）は、暖機制御必要条件が不成立であると判断して、触媒暖機制御を禁止する（ステップＳ１８）。その後にステップＳ２０に移行する。
　ここで、ステップＳ１０の判定に用いる判定値αは、アイドル運転時の吸入空気量、及び、触媒暖機完了までに要する時間などを考慮して、実験・シミュレーション計算などによって適合した値（例えばα＝２００ｇ）を設定する。なお、判定値αは、エンジン始動時のエンジン水温に応じて可変に設定するようにしてもよい。
　ステップＳ１２においては、上記したオイル希釈燃料量の推定処理によって推定した推定オイル希釈燃料量が判定値β未満であるか否かを判定するとともに、油温センサ９２の出力信号から得られるエンジン油温が揮発温度γ未満であるか否かを判定する。その判定結果が、推定オイル希釈燃料量が判定値β未満である場合、または、エンジン油温が揮発温度γ未満である場合（ステップＳ１２の判定結果が肯定判定（ＹＥＳ）である場合）は触媒暖機制御を実行する（ステップＳ１４）。この触媒暖機制御の実行にあたっては、上記したように、燃料噴射時期を圧縮行程とし、点火プラグ４６による点火時期を遅角することによって排気温度を高くするとともに、トルクの低下を補うためにスロットルバルブ６８の開度を制御して吸入空気量を増大させる。その後に、ステップＳ１６においてＡ／Ｆフィードバック制御を禁止してリターンする。
　一方、ステップＳ１２の判定結果が否定判定（ＮＯ）である場合、つまり、推定オイル希釈燃料量が判定値β以上であり、かつ、エンジン油温が揮発温度γ以上である場合は触媒暖機制御を禁止する（ステップＳ１８）。その後にステップＳ２０に移行する。
　ステップＳ２０においては、Ａ／Ｆセンサ８６が活性状態にあるか否かを判定する。ステップＳ２０の判定結果が肯定判定（ＹＥＳ）である場合（Ａ／Ｆセンサ８６が活性状態である場合）はＡ／Ｆフィードバック制御を実行する（ステップＳ２２）。その後にリターンする。これに対し、ステップＳ２０の判定結果が否定判定（ＮＯ）である場合（Ａ／Ｆセンサ８６が不活性状態である場合）は、Ａ／Ｆフィードバック制御を禁止する（ステップＳ１６）。その後にリターンする。
　以上の一連の制御は、筒内直噴エンジン１０が始動されてから停止されるまで繰り返し実行される。
　ここで、上記したステップＳ１２の判定処理において、推定オイル希釈燃料量に対して設定する判定値βは、判定時においてエンジンオイル中に溜まっている希釈燃料が揮発（蒸発）しても、排気エミションに悪影響が及ばない程度の値（希釈燃料量）を、実験・シミュレーション計算等によって求め、その結果を基に適合した値とする。また、エンジン油温に対して設定する揮発温度γについては使用燃料の種別に基づいて適合した値（ガソリンの場合、例えばγ＝４０℃）とする。
　＜作用・効果＞
　以上のように、この例によれば、暖機制御必要条件が成立している場合（積算吸入空気量が判定値α未満である場合）に、推定オイル希釈燃料量が小さい場合（判定値β未満である場合）、または、オイル希釈燃料量が大きい場合であってもエンジンの油温が燃料の揮発温度γ未満である場合は、排気エミッションに悪影響が及ばない状況であるので触媒暖機制御を実行する。
　これに対し、暖機制御必要条件が成立している場合であっても、オイル希釈燃料量が判定値β以上であり、かつ、エンジンオイルの油温が揮発温度γ以上である場合には、機関空燃比がリッチとなって排気エミッションに悪影響が及ぶ可能性があるので触媒暖機制御を禁止する。つまり、推定オイル希釈燃料量が大きいときには、エンジン油温が高い領域（揮発温度域）での触媒暖機制御を禁止し、Ａ／Ｆフィードバック制御を実行できる通常噴射に戻しているので、ドライバビリティ及び排気エミションが改善される。
　［第２実施形態］
　本発明の他の実施形態について図４を参照して説明する。図４はＥＣＵ１８が実行する制御の他の例を示すフローチャートである。
　この例の特徴部分は、暖機制御必要条件が成立している場合つまり積算吸入空気量が判定値α未満である場合に、Ａ／Ｆセンサ８６が活性状態であると判定した場合に限って、「推定オイル希釈燃料量が所定値未満またはエンジン油温が所定値未満である」という条件が成立しているか否かの判定を実行する点にあり、その他の構成は上記した［第１実施形態］と同様である。
　以下、この例の制御について、図４の各ステップごとに説明する。なお、図４の制御ルーチンの実行中において、ＥＣＵ１８は、上記した［オイル希釈燃料量の推定処理］、及び、［Ａ／Ｆセンサの活性状態の判定］などを逐次実行する。
　この図４の制御ルーチンは、筒内直噴エンジン１０の始動とともに開始され、まずは、ステップＳ３０において、積算吸入空気量が判定値α未満であるか否かを判定する。このステップＳ３０の判定処理は、上記した［第１実施形態］のステップＳ１０の処理と同様であるので、その詳細な説明は省略する。
　ステップＳ３０の判定結果が否定判定（ＮＯ）である場合（積算吸入空気量が判定値α以上である場合）は、暖機制御必要条件が成立していないと判断して、触媒暖機制御を禁止する（ステップＳ４０）。その後にステップＳ４２に移行する。一方、ステップＳ３０の判定結果が肯定判定（ＹＥＳ）である場合（積算吸入空気量が判定値α未満である場合）は、暖機制御必要条件が成立していると判断してステップＳ３２に移行する。
　ステップＳ３２では、Ａ／Ｆセンサ８６が活性状態にあるか否かを判定する。ステップＳ３２の判定結果が否定判定（ＮＯ）である場合（Ａ／Ｆセンサ８６が不活性状態である場合）はステップＳ３６に移行する。ステップＳ３２の判定結果が肯定判定（ＹＥＳ）である場合（Ａ／Ｆセンサ８６が活性状態である場合）はステップＳ３４に移行する。
　ステップＳ３４では、推定オイル希釈燃料量が設定値β未満またはエンジン油温が揮発温度γ未満であるか否かを判定する。このステップＳ３４の判定処理は上記した［第１実施形態］のステップＳ１２の処理と同様であるので、その詳細な説明は省略する。このステップＳ３４の判定結果が肯定判定（ＹＥＳ）である場合はステップＳ３６に移行する。
　ステップＳ３６では触媒暖機制御を実行し、その後に、ステップＳ３８においてＡ／Ｆフィードバック制御を禁止した後にリターンする。なお、ステップＳ３６で実行する触媒暖機制御は、上記した［第１実施形態］のステップＳ１４の処理と同様であるので、その詳細な説明は省略する。
　一方、ステップＳ３４の判定結果が否定判定（ＮＯ）である場合（推定オイル希釈燃料量が設定値β以上であり、かつ、エンジン油温が揮発温度γ以上である場合）は触媒暖機制御を禁止する（ステップＳ４０）。その後にステップＳ４２に移行する。
　ステップＳ４２においては、Ａ／Ｆセンサ８６が活性状態にあるか否かを判別する。ステップＳ４２の判定結果が肯定判定（ＹＥＳ）である場合（Ａ／Ｆセンサ８６が活性状態である場合）は、Ａ／Ｆフィードバック制御を実行する（ステップＳ４４）。その後にリターンする。一方、ステップＳ４２の判定結果が否定判定（ＮＯ）である場合（Ａ／Ｆセンサ８６が不活性状態である場合）は、Ａ／Ｆフィードバック制御を禁止する（ステップＳ３８）。その後にリターンする。
　以上の一連の制御は、筒内直噴エンジン１０が始動されてから停止されるまで繰り返し実行される。
　＜作用・効果＞
　この例によると、上記した［第１実施形態］と同様の作用・効果を奏することに加えて、以下の作用・効果を奏する。
　この例においては、積算吸入空気量が判定値α未満である場合（暖機制御必要条件が成立している場合）に、Ａ／Ｆセンサ８６が活性状態であると判定されたときに限って、「推定オイル希釈燃料量が判定値β未満またはエンジン油温が揮発温度γ未満である」という条件が成立しているか否かを判定する。換言すると、触媒暖機制御の禁止を、Ａ／Ｆセンサ８６が活性状態にあってＡ／Ｆフィードバックの実施が可能な状態に限定している。そのため、触媒暖機制御の禁止により排気エミションがより改善される。
　－他の実施形態－
　以上の例では、「エンジン始動時からの積算吸入空気量が判定値α未満であること」を暖機制御必要条件としているが、本発明はこれに限定されない。例えば「水温センサ９４の出力信号から得られるエンジン始動時のエンジン水温が所定の判定値未満であること」、もしくは、「油温センサ９２の出力信号から得られるエンジン始動時の油温が所定の判定値未満であること」を暖機制御必要条件としてもよい。
　以上の例では、図３のステップＳ１２及び図４のステップＳ３４において、推定オイル希釈燃料量が判定値未満（揮発温度未満）であるか否かを判定しているが、本発明はこれに限定されない。例えば、オイル希釈燃料量に関する値であるオイル希釈度合い（希釈率）を推定し、その推定オイル希釈度合いが判定値（例えば５％）未満であるか否かを判定して触媒暖機制御の実行／禁止を制御するようにしてもよい。また、オイル希釈燃料量またはオイル希釈度合いについては、上記したような推定値であってもよいし、公知の計測装置（例えば濃度計や粘度計等を利用した装置）などによって計測された計測値であってもよい。
　なお、オイル希釈燃料量に関するパラメータの１つとして空燃比（Ａ／Ｆ）学習値があり、これを利用して、例えばＡ／Ｆ高負荷学習値とＡ／Ｆ低負荷学習値との偏差を、触媒暖機制御の実行／禁止を判定するための条件としてもよい。
　以上の例では、図３のステップＳ１２及び図４のステップＳ３４において、エンジン油温が揮発温度γ（判定値）未満であるか否かを判定しているが、これに替えて、エンジン油温に関する値であるエンジン水温を水温センサ９４の出力信号から認識し、そのエンジン水温が所定の判定値未満であるか否かを判定して触媒暖機制御の実行／禁止を制御するようにしてもよい。
　また、エンジン油温については、油温センサ９２によって検出された油温検出値のほか、例えば、エンジン始動時のエンジン水温から推定される推定エンジン油温を用いてもよいし、また、エンジン始動時のエンジン水温と積算吸入空気量とから推定される推定エンジン油温を用いてもよい。
　なお、エンジン油温（希釈燃料の揮発）に関するパラメータの１つとして空燃比があり、これを利用して、Ａ／Ｆセンサ８６の出力信号から得られる空燃比がリッチ（例えば、空燃比が「１０」以下）であるか否かを判定して、触媒暖機制御の実行／禁止を制御するようにしてもよい。
　以上の例では、筒内直噴エンジンが搭載された車両の制御に本発明を適用した例を示したが、本発明はこれに限られることなく、筒内（燃焼室内）に向けて燃料を噴射するための筒内噴射用インジェクタと、吸気通路または吸気ポート内に向けて燃料を噴射するための吸気ポート噴射用インジェクタとを備えた、いわゆるデュアル噴射型のエンジンが搭載された車両の制御に適用可能である。この点について以下に説明する。
　まず、デュアル噴射型のエンジンにおいても、冷間時等に、筒内噴射用インジェクタの燃料噴射時期を圧縮行程に設定して燃焼状態を成層燃焼（または弱成層燃焼）とし、さらに、点火プラグによる点火時期を遅角することにより、燃焼室から排出される排気ガスの温度を上昇させて触媒の暖機を促進する触媒暖機制御が実行されるので、上記した筒内直噴エンジンと同様な問題、つまり、エンジンオイル中に混入した希釈燃料の揮発により触媒暖機制御時に機関空燃比がリッチになってしまうと、ドライバビリティ及び排気エミッションが悪化する場合があるという問題がある。
　こうした問題を解決するために、デュアル噴射型のエンジンが搭載された車両においても、上記した［実施形態１］と同様な制御を実行する。すなわち、暖機制御必要条件が成立している場合（積算吸入空気量が判定値α未満である場合）に、推定オイル希釈燃料量が小さい場合（判定値β未満である場合）、または、オイル希釈燃料量が大きい場合であってもエンジンの油温が燃料の揮発温度γ未満である場合は、触媒暖機制御を実行して触媒の暖機を促進する。
　これに対し、暖機制御必要条件が成立している場合であっても、オイル希釈燃料量が判定値β以上であり、かつ、エンジンオイルの油温が揮発温度γ以上である場合には触媒暖機制御を禁止する、という制御を実行することで、ドライバビリティ及び排気エミションの改善を図ることができる。
　また、デュアル噴射型のエンジンが搭載された車両においても、上記した［第２実施形態］と同様にして、触媒暖機制御の禁止を、Ａ／Ｆセンサ８６が活性状態にあってＡ／Ｆフィードバックの実施が可能な状態に限定するようにしてもよい。
　以上の例では、直列型エンジンが搭載された車両の制御に本発明を適用した例を示しているが、本発明はこれに限られることなく、Ｖ型エンジンや水平対向型エンジン等が搭載された車両の制御にも適用可能である。また、気筒数等のエンジンの仕様は特に限定されるものではない。さらに、本発明は、ＦＲ（フロントエンジン・リアドライブ）型車両、ＦＦ（フロントエンジン・フロントドライブ）型車両、４輪駆動車などの各種車両の制御にも適用可能である。
　本発明は、筒内に燃料を直接噴射するインジェクタを備えた筒内直噴エンジンやデュアル噴射型のエンジンが搭載された車両の制御に利用可能であり、さらに詳しくは、エンジンの排気通路に配置された触媒の暖機制御を行う車両の制御に利用することができる。
　１０　筒内直噴エンジン
　１４　エンジン本体
　１８　ＥＣＵ
　２２　インジェクタ
　３８　シリンダブロック
　３８ａ　ブローバイガス流路
　３９　クランクケース
　４０　シリンダヘッド
　４０ａ　シリンダヘッド室
　４３　ブローバイガス通路
　４６　点火プラグ
　６６　エアフロメータ
　７０　吸気通路
　８２　排気ガス浄化触媒（三元触媒）
　８４　排気通路
　８６　Ａ／Ｆセンサ（空燃比センサ）
　９２　油温センサ
　９４　水温センサ

Claims (7)

  1. 　内燃機関と、前記内燃機関の燃焼室内に燃料を直接噴射するインジェクタと、前記内燃機関の排気通路に配置された触媒とを備えた車両に適用され、前記触媒の暖機制御を行う制御装置であって、
    　燃料によって希釈された機関オイルに含まれるオイル希釈燃料量に関する値を認識する希釈燃料量認識手段と、機関オイルの油温に関する値を認識する油温認識手段と、暖機制御必要条件が成立している場合に、前記オイル希釈燃料量に関する値が判定値未満であること、または、前記機関オイルの油温に関する値が判定値未満であることを条件に触媒暖機制御を実行し、暖機制御必要条件が成立している場合であっても、前記オイル希釈燃料量に関する値が判定値以上であり、かつ、前記機関オイルの油温に関する値が判定値以上である場合には触媒暖機制御を禁止する制御手段とを備えていることを特徴とする車両の制御装置。
  2. 　請求項１記載の車両の制御装置において、
    　前記内燃機関の排気通路に配置された空燃比センサと、前記空燃比センサが活性状態であるか否かを判定する判定手段とを備え、
    　前記制御手段は、前記触媒暖機制御を禁止した場合、前記空燃比センサが活性状態であることを条件に、空燃比フィードバック制御を実行することを特徴とする車両の制御装置。
  3. 　請求項１記載の車両の制御装置において、
    　前記内燃機関の排気通路に配置された空燃比センサと、前記空燃比センサが活性状態であるか否かを判定する判定手段とを備え、
    　前記制御手段は、暖機制御必要条件が成立している場合に、空燃比センサが活性状態であることを条件に、前記オイル希釈燃料量に関する値が判定値未満またはエンジン油温に関する値が判定値未満という条件が成立しているか否かの判定を行うことを特徴とする車両の制御装置。
  4. 　請求項３記載の車両の制御装置において、
    　前記制御手段は、暖機制御必要条件が成立している場合に、前記空燃比センサが不活性状態である場合は触媒暖機制御を実行し、暖機制御必要条件が成立している場合に、前記空燃比センサが活性状態である場合には、前記オイル希釈燃料量に関する値が判定値未満であること、または、前記機関オイルの油温に関する値が判定値未満であることを条件に触媒暖機制御を実行する一方、
    　暖機制御必要条件が成立しており、前記空燃比センサが活性状態であるときに、前記オイル希釈燃料量に関する値が判定値以上であり、かつ、前記機関オイルの油温に関する値が判定値以上である場合には触媒暖機制御を禁止することを特徴とする車両の制御装置。
  5. 　請求項３または４記載の車両の制御装置において、
    　前記制御手段は、前記触媒暖機制御を禁止した場合、前記空燃比センサが活性状態であることを条件に、空燃比フィードバック制御を実行することを特徴とする車両の制御装置。
  6. 　請求項１～５のいずれか１つに記載の車両の制御装置において、
    　前記暖機制御必要条件は、「機関始動時からの積算吸入空気量が判定値未満であるという条件」であることを特徴とする車両の制御装置。
  7. 　請求項１～６のいずれか１つに記載の車両の制御装置において、
    　前記機関オイルの油温そのものを用いて前記触媒暖機制御の実行／禁止を判定する場合、当該機関オイルの油温に対して設定する判定値を「燃料の揮発温度」とすることを特徴とする車両の制御装置。
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