(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンの燃焼燃料量を検出もしくは推定する燃焼燃料量検出推定手段と、前記検出もしくは推定された燃焼燃料量のうちの、エンジンクランキング開始前にエンジン内に残留していた燃料の燃焼燃料量とエンジンクランキング開始以降に噴射した燃料噴射弁から供給された燃料の燃焼燃料量とを分離検出する分離検出手段と、を備えていることを特徴とするエンジンの制御装置。
【請求項２】
前記燃焼燃料量検出推定手段は、前記エンジンクランキング開始前にエンジン内に残留していた燃料量の影響と前記エンジンクランキング開始以降に噴射した燃料の性状の影響との双方がある期間で、第一の燃焼燃料量もしくは第一の燃料気化率を検出する第一の検出手段と、前記エンジンクランキング開始より前にエンジン内に残留していた燃料量の影響がなく、かつエンジンクランキング開始以降に噴射した燃料の性状の影響がある期間で、第二の燃焼燃料量もしくは第二の燃料気化率を検出する第二の検出手段と、を備え、前記分離検出手段は、前記第一および前記第二の検出手段の検出結果に基づいて、前記エンジンクランキング開始前に残留していた燃焼燃料量を推定する手段を備えていることを特徴とする請求項１に記載のエンジンの制御装置。
【請求項３】
前記分離検出手段は、前記第一の検出手段の検出結果と前記第二の検出手段の検出結果の差もしくは比に基づいて、前記エンジンクランキング開始前にエンジン内に残留していた燃焼燃料量を推定することを特徴とする請求項２に記載のエンジンの制御装置。
【請求項４】
前記分離検出手段は、前記エンジンクランキング開始前に残留していた燃料量として、エンジン始動前にシリンダ、吸気通路、排気通路に存在する残留燃料量を検出することを特徴とする請求項１に記載のエンジンの制御装置。
【請求項５】
前記分離検出手段は、前記第一もしくは前記第二の検出手段の検出結果に基づいて、燃料性状を推定する手段を備えていることを特徴とする請求項２から４のいずれかに記載のエンジンの制御装置。
【請求項６】
前記分離検出手段は、第一の燃料気化率より第二の燃料気化率が低いとき、第二の燃料気化率に基づいて、燃料性状を求め、第一の燃料気化率と第二の燃料気化率の差もしくは比に基づいて残留燃料量を求めることを特徴とする請求項５に記載のエンジンの制御装置。
【請求項７】
前記分離検出手段の検出結果に基づいて、エンジン制御に関するパラメータを演算する手段を備えていることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載のエンジンの制御装置。
【請求項８】
前記第一の検出手段は、前記エンジンクランキング開始前にエンジン内に残留していた残留燃料が前記エンジンクランキング開始以降に燃焼することによって燃焼空燃比がリッチ化する影響と、前記エンジンクランキング開始以降に噴射した燃料の性状に応じて燃焼空燃比がリッチ化もしくはリーン化する影響との双方が存在する期間を検出期間とし、前記第二の検出手段は、前記エンジンクランキング開始前にエンジン内に残留していた残留燃料が前記エンジンクランキング開始以降に燃焼することによって燃焼空燃比がリッチ化する影響がなく、かつ前記エンジンクランキング開始以降に噴射した燃料の性状に応じて燃焼空燃比がリッチ化もしくはリーン化する影響が存在する期間を検出期間としていることを特徴とする請求項２から７のいずれかに記載のエンジンの制御装置。
【請求項９】
前記第一の検出手段は、エンジン始動後所定時間経過内に燃焼燃料量もしくは燃料気化率を検出し、前記第二の燃料気化率検出手段は、エンジン始動後所定時間経過後に燃焼燃料量もしくは燃料気化率を検出することを特徴とする請求項２から８のいずれかに記載のエンジンの制御装置。
【請求項１０】
前記第一の検出手段は、エンジンの冷却水温が所定温度Ａ以下のとき燃焼燃料量もしくは燃料気化率を検出し、前記第二の検出手段は、前記冷却水温が所定温度Ｂ（但し、所定温度Ａ＜所定温度Ｂ）以下のときに燃焼燃料量もしくは燃料気化率を検出することを特徴とする請求項２から９のいずれかに記載のエンジンの制御装置。
【請求項１１】
前記第一及び第二の検出手段は、経過時間の計測開始時点とされるエンジン始動開始時点を、エンジン回転数が０より大きくなった時点としていることを特徴とする請求項９に記載のエンジンの制御装置。
【請求項１２】
前記第一もしくは第二の検出手段は、エンジン回転数に基づいて、燃焼燃料量もしくは燃料気化率を検出することを特徴とする請求項２から１１のいずれかに記載のエンジンの制御装置。
【請求項１３】
前記第一もしくは第二の検出手段は、エンジンの排気成分に基づいて、燃焼燃料量もしくは燃料気化率を検出することを特徴とする請求項２から１１のいずれかに記載のエンジンの制御装置。
【請求項１４】
前記第一の検出手段は、エンジン回転数が所定値Ｃ以上となってから所定値Ｄ以上となるまでの時間Ｔ０に基づいて、燃焼燃料量もしくは燃料気化率を検出することを特徴とする請求項２から１１のいずれかに記載のエンジンの制御装置。
【請求項１５】
前記第一の検出手段は、エンジンの初爆が発生してからエンジンが所定回数回転するまでの時間Ｔ１に基づいて、燃焼燃料量もしくは燃料気化率を検出することを特徴とする請求項２から１１のいずれかに記載のエンジンの制御装置。
【請求項１６】
前記第一の検出手段は、エンジンの初爆が発生してからエンジン回転数が所定範囲内に収まって安定するまでの時間Ｔ２に基づいて、燃焼燃料量もしくは燃料気化率を検出することを特徴とする請求項２から１１のいずれかに記載のエンジンの制御装置。
【請求項１７】
前記第二の検出手段は、エンジンの初爆が発生してからエンジンが所定回数回転した後に、燃焼燃料量もしくは燃料気化率を検出することを特徴とする請求項２から１１のいずれかに記載のエンジンの制御装置。
【請求項１８】
前記第二の検出手段は、エンジン回転数が所定範囲内に収まって安定した後に、燃焼燃料量もしくは燃料気化率を検出することを特徴とする請求項２から１１のいずれかに記載のエンジンの制御装置。
【請求項１９】
前記第一の検出手段は、エンジン回転数が所定値Ｃ以上となってから所定値Ｄ以上となるまでの期間におけるエンジン回転数積算値および／またはエンジン回転数の最大値に基づいて、燃焼燃料量もしくは燃料気化率を検出することを特徴とする請求項１２に記載のエンジンの制御装置。
【請求項２０】
前記第二の燃料気化率検出手段は、エンジン回転数の変動に基づいて、燃焼燃料量もしくは燃料気化率を検出することを特徴とする請求項１２に記載のエンジンの制御装置。
【請求項２１】
前記第一もしくは第二の検出手段は、エンジンの排気成分としてのＨＣ濃度もしくはＣＯ濃度に基づいて、燃焼燃料量もしくは燃料気化率を検出することを特徴とする請求項１３に記載のエンジンの制御装置。
【請求項２２】
前記第一もしくは第二の検出手段は、エンジンの排気成分としての空燃比に基づいて、燃焼燃料量もしくは燃料気化率を検出することを特徴とする請求項１３に記載のエンジンの制御装置。
【請求項２３】
前記第二の検出手段は、エンジンに供給される燃料噴射から前記排気成分までの応答特性を検出する手段を備え、前記応答特性に基づいて、燃焼燃料量もしくは燃料気化率を検出することを特徴とする請求項１３に記載のエンジンの制御装置。
【請求項２４】
前記応答特性は、時間領域で検出することを特徴とする請求項２３に記載のエンジンの制御装置。
【請求項２５】
前記応答特性は、周波数領域で検出することを特徴とする請求項２３に記載のエンジンの制御装置。
【請求項２６】
前記残留燃料量に基づいて、エンジン始動時の燃料噴射量を設定することを特徴とする請求項４から２５のいずれかに記載のエンジンの制御装置。
【請求項２７】
前記検出した残留燃料量および／または燃料性状を報知する手段を備えていることを特徴とする請求項４から２６のいずれかに記載のエンジンの制御装置。
【請求項２８】
エンジン停止からエンジン始動までの経過時間が所定値以下かつ前記検出した残留燃料量が所定値以上のとき、燃料系異常と判断して報知する手段を備えていることを特徴とする請求項４から２７のいずれかに記載のエンジンの制御装置。
【請求項２９】
前記第一の検出手段により検出された第一の燃料気化率より前記第二の検出手段により検出された第二の燃料気化率が高いとき、該第二の燃料気化率に基づいて、燃料性状を求め、前記第一の燃料気化率と第二の燃料気化率の差もしくは比に基づいて燃料気化率を悪化させるエンジン異常が発生していると判定する手段を備えていることを特徴とする請求項２から２８のいずれかに記載のエンジンの制御装置。
【請求項３０】
前記判定手段は、前記燃料気化率を悪化させるエンジン異常が発生したとき、吸気バルブに燃料デポジットが付着して、エンジンへの燃料吸入効率が悪化している状態であると判断する手段を備えることを特徴とする請求項２９に記載のエンジンの制御装置。
【請求項３１】
請求項１から３０のいずれかに記載のエンジン制御装置を搭載した自動車。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンの制御装置に係り、特に好ましくは、燃料気化率およびエンジン内の残留燃料量を検出し、それらに基づいてエンジンを最適に制御するようにされたエンジンの制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、北米、欧州、国内などの自動車用エンジンの排気規制強化にともない、エンジンの排気性能（排気エミッション特性）の更なる向上が要求されつつある。触媒の高性能化および触媒制御の高精度化が進み、エンジンから排出される排気は、始動時に排出される量が支配的である。一方で、エンジン停止時においては、吸気通路内、エンジン（シリンダ）内等に燃料は一定量残り、さらにエンジン停止中に燃料噴射弁からリークする燃料などで吸気通路内およびシリンダ内に残留燃料が存在する。残留燃料は、エンジン始動時に燃料噴射弁から供給される燃料と共に燃焼するため、始動制御の外乱となり排気性能を悪化させる。
【０００３】
また、一般に燃料には一定の性状ばらつきがあり、その性状によって、低温時の気化率が変化する。燃料気化率の差に応じて、始動時の最適燃料量も変わるため、燃料性状を検出する種々の方式が、従来より提案されているが、早期検出の観点で始動時に検出を行うものが多く、残留燃料は、燃料性状の検出においても大きな外乱となる。
【０００４】
下記特許文献１には、エンジン回転数の変化率ΔNeを検出し、水温、吸気温、大気圧などに応じたマップにより、ΔNeと充填効率に基づいて重質度を判定するエンジンの制御装置が開示されている。本制御装置では、ΔNe、すなわち燃焼トルクを検出することで、燃料気化率（燃焼燃料量あるいは燃焼空燃比）を得、それに応じた燃料性状を間接的に検出する原理に基づいている。
【０００５】
また、下記特許文献２には、エンジンの吸気系からシリンダ（燃焼室）内に吸引される燃料量の時間的変化を示す蒸発時定数τを、基準エンジン回転数と基準エンジン負荷における蒸発時定数τ0に基づいて演算する制御装置が開示されている。本制御装置においては、エンジン運転中において燃料噴射時に燃焼室内に吸入されず吸気ポートに残留する燃料を高精度かつ制御用コンピュータに対して低負荷な計算方法を提案している。
【０００６】
更に、下記特許文献３には、所定条件成立時（アイドル運転時など）に燃料噴射量又はこれと相関のあるパラメータと燃料燃焼量又はこれと相関のあるパラメータの関係に基づいて、燃料性状を判定する制御装置が開示されている。
【０００７】
【特許文献１】特開平７−２７０１０号公報
【特許文献２】特開平８−１７７５５６号公報
【特許文献３】特開２００１−１０７７９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、前記特許文献１は、上述のように、吸気通路内およびシリンダ内に存在する残留燃料が、エンジン始動時に燃料噴射弁から供給される燃料と共に燃焼するため、残留燃料量に応じて、燃焼燃料量あるいは燃焼空燃比が変化する。したがって、残留燃料量に応じて、燃料気化率が見かけ上、変化するため、燃料性状の誤検出を招くことになる。
【０００９】
また、前記特許文献２は、エンジン始動前にすでにシリンダ内もしくは吸気通路内に存在する燃料量を検出するものではなく、前述の問題を解決するものではない。
【００１０】
更に、前記特許文献３の制御装置によれば、燃料燃焼量は、主に、排気A/Fに基づいて検出されるものであり、上記のようにアイドル運転時など、エンジン始動後、一定時間経過後に行われるものである。上述のように課題としている始動前に吸気通路やシリンダ内等に残留する燃料は、エンジン始動後、短期間で燃焼されるため、エンジン始動後、一定時間経過後に行うことから、残留燃料の影響受けにくい条件下で燃料性状を検出できるものの、その一方で、残留燃料量の積極的かつ定量的な検出はできず、次回のエンジン始動時には、依然として、残留燃料の影響を考慮せずにエンジン始動時の燃料噴射量等を決定するため、残留燃料分だけ、燃焼空燃比が変化し、始動時の排気性能が悪化する。
【００１１】
本発明は、前記事情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、エンジン始動前に吸気通路やシリンダ内などに残留する燃料と燃料性状に基づく燃料気化率を分離検出することで、エンジン始動時に最適な燃料噴射量などのパラメータを設定し得て、始動時の排気性能および運転性能の両立を図ることのできるエンジンの制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
前記目的を達成すべく、本発明に係るエンジンの制御装置の第１態様は、エンジンの燃焼燃料量を検出もしくは推定する燃焼燃料量検出推定手段と、前記検出もしくは推定された燃焼燃料量のうちの、エンジンクランキング開始前にエンジン内に残留していた燃料の燃焼燃料量とエンジンクランキング開始以降に噴射した燃料噴射弁から供給された燃料の燃焼燃料量とを分離検出する分離検出手段と、を備えていることを特徴としている（図１を参照）。
【００１３】
すなわち、エンジン燃焼燃料量のうち、燃料噴射弁から供給された燃焼燃料量と燃料噴射弁から供給された燃料以外の燃焼燃料量とに分離検出し、燃料燃焼系の状態を精度良く検出するようにしたものである。
【００１４】
本発明に係る制御装置の第２態様では、前記燃焼燃料量検出推定手段は、前記エンジンクランキング開始前にエンジン内に残留していた燃料量の影響と前記エンジンクランキング開始以降に噴射した燃料の性状の影響との双方がある期間で、第一の燃焼燃料量もしくは第一の燃料気化率を検出する第一の検出手段と、前記エンジンクランキング開始より前にエンジン内に残留していた燃料量の影響がなく、かつエンジンクランキング開始以降に噴射した燃料の性状の影響がある期間で、第二の燃焼燃料量もしくは第二の燃料気化率を検出する第二の検出手段と、を備え、前記分離検出手段は、前記第一および前記第二の検出手段の検出結果に基づいて、前記エンジンクランキング開始前に残留していた燃焼燃料量を推定する手段を備えている（この第２態様から第４態様までは図２を参照）。
【００１５】
すなわち、燃料噴射弁からの供給された燃焼燃料量と、燃料噴射弁から供給された燃料以外の燃焼燃料量とを分離検出する手段は、たとえば、燃料噴射弁からの供給された燃焼燃料量と、燃料噴射弁から供給された燃料以外の燃焼燃料量の双方を含んだ燃焼燃料量を検出する第一の燃焼燃料量もしくは第一の燃料気化率を検出する検出手段と、燃料噴射弁からの供給された燃焼燃料量のみを検出する第二の燃焼燃料量もしくは第二の燃料気化率を検出する検出手段とを備え、両者の検出結果（検出値等）の差等から燃料噴射弁から供給された燃料以外の燃焼燃料量を求めるものである。
【００１６】
本発明に係る制御装置の第３態様では、前記分離検出手段は、前記第一の検出手段の検出結果と前記第二の検出手段の検出結果の差もしくは比に基づいて、前記エンジンクランキング開始前にエンジン内に残留していた燃焼燃料量を推定するようにされる。
【００１７】
すなわち、第２態様の説明内容に準じるが、たとえば、燃料噴射弁から供給された燃焼燃料量と、燃料噴射弁から供給された燃料以外の燃焼燃料量の双方を含んだ燃焼燃料量を検出する第一の燃焼燃料量もしくは第一の燃料気化率を検出する検出手段と、燃料噴射弁から供給された燃焼燃料量のみを検出する第二の燃焼燃料量もしくは第二の燃料気化を検出する検出手段とを備え、両者の検出結果（検出値等）の差もしくは比に基づいて燃料噴射弁から供給された前記エンジンクランキング開始前にエンジン内に残留していた燃焼燃料量を求めるものである。
【００１８】
本発明に係る制御装置の第４態様では、前記分離検出手段は、前記エンジンクランキング開始前にエンジン内に残留していた燃焼燃料量として、エンジン始動前にシリンダ、吸気通路、排気通路などに存在する残留燃料量を検出するようにされる。
【００１９】
本発明に係る制御装置の第５態様では、前記分離検出手段は、前記第一もしくは第二の検出手段の検出結果に基づいて、燃料性状を推定する手段を備える（図３参照）。
【００２０】
すなわち、第２態様の説明内容に準じるが、たとえば、燃料噴射弁からの供給された燃焼燃料量のみを検出する第二の（燃焼燃料量もしくは燃料気化率）検出手段とを備え、この場合の燃焼燃料量もしくは燃料気化率の変化分は、残留燃料にはよらず燃料噴射弁から供給された燃料の燃料性状によるものとするものである。
【００２１】
本発明に係る制御装置の第６態様では、前記分離検出手段は、第一の燃料気化率より第二の燃料気化率が低いとき、第二の燃料気化率に基づいて、燃料性状を求め、第一の燃料気化率と第二の燃料気化率の差もしくは比に基づいて残留燃料量を求めるようにされる（図４参照）。
【００２２】
すなわち、第２態様の説明内容に準じるが、たとえば、燃料噴射弁からの供給された燃焼燃料量と、前記エンジンクランキング開始前にエンジン内に残留していた燃焼燃料量の双方を含んだ燃焼燃料量を検出する第一の（燃焼燃料量もしくは燃料気化率）検出手段と、燃料噴射弁からの供給された燃焼燃料量のみを検出する第二の（燃焼燃料量もしくは燃料気化率）検出手段とを備えた場合、両者の検出結果（検出値等）の差もしくは比に基づいて前記エンジンクランキング開始前にエンジン内に残留していた燃焼燃料量である残留燃料量を求めるものである。
【００２３】
本発明に係る制御装置の第７態様では、前記分離検出手段の検出結果に基づいて、エンジン制御に関するパラメータを演算する手段を備える（図５参照）。
【００２４】
すなわち、始動時の排気性能および運転性能に影響を与える残留燃料量および燃料性状を前述した態様に基づいて分離検出し、その結果に基づいて、エンジン制御に関するパラメータ、例えば、エンジン始動時の燃料噴射量などを最適化するものである。
【００２５】
本発明に係る制御装置の第８態様では、前記第一の検出手段は、前記エンジンクランキング開始前にエンジン内に残留していた残留燃料が前記エンジンクランキング開始以降に燃焼することによって燃焼空燃比がリッチ化する影響と、前記エンジンクランキング開始以降に噴射した燃料の性状に応じて燃焼空燃比がリッチ化もしくはリーン化する影響との双方が存在する期間を検出期間とし、前記第二の検出手段は、前記エンジンクランキング開始前にエンジン内に残留していた残留燃料が前記エンジンクランキング開始以降に燃焼することによって燃焼空燃比がリッチ化する影響がなく、かつ前記エンジンクランキング開始以降に噴射した燃料の性状に応じて燃焼空燃比がリッチ化もしくはリーン化する影響が存在する期間を検出期間としている（この第８態様から第１８態様までは図６を参照）。
【００２６】
すなわち、エンジンクランキング開始前にエンジン内に残留していた残留燃料は、エンジン始動後、短期間で燃焼されるため、エンジン始動後、所定時間内に行われる第一の検出手段による検出結果は、燃料噴射弁からの供給された燃焼燃料量と、前記エンジンクランキング開始前にエンジン内に残留していた燃焼燃料量（残留燃料量）の双方を含んだ結果となる。一方で、エンジン始動後、所定時間経過後に行われるる第二の検出手段による検出結果は、残留燃料量の影響を受けず、燃料噴射弁からの供給された燃焼燃料量すなわち燃料性状のみの影響を受ける。このように、各影響要因の影響度の異なる期間で、それぞれ燃焼燃料量を検出し、それらの結果を比較することで、残留燃料の影響と燃料性状の影響を分離するものである。
【００２７】
本発明に係る制御装置の第９態様では、前記第一の検出手段は、エンジン始動後所定時間経過内に燃焼燃料量もしくは燃料気化率を検出し、前記第二の燃料気化率検出手段は、エンジン始動後所定時間経過後に燃焼燃料量もしくは燃料気化率を検出するようにされる。
【００２８】
すなわち、第８態様の説明に準じるものである。
【００２９】
本発明に係る制御装置の第１０態様では、前記第一の検出手段は、エンジンの冷却水温が所定温度Ａ以下のとき燃焼燃料量もしくは燃料気化率を検出し、前記第二の検出手段は、前記冷却水温が所定温度Ｂ（但し、所定温度Ａ＜所定温度Ｂ）以下のときに燃焼燃料量もしくは燃料気化率を検出するようにされる。
【００３０】
すなわち、燃料性状差による気化率差は所定温度（例えば冷却水温で６０℃以下）で発生するため、検出条件に温度を明記するものである。
【００３１】
本発明に係る制御装置の第１１態様では、前記第一及び第二の検出手段は、経過時間の計測開始時点とされるエンジン始動開始時点を、エンジン回転数が０より大きくなった時点とするようにされる。
【００３２】
すなわち、エンジン始動は、初爆発生時あるいは完爆時ではなく、エンジンが停止状態から非停止状態に移った瞬間であることを明記するものである。
【００３３】
本発明に係る制御装置の第１２態様では、前記第一もしくは第二の検出手段は、エンジン回転数に基づいて、燃焼燃料量もしくは燃料気化率を検出するようにされる（この第１２態様と第１３態様は図７を参照）。
【００３４】
すなわち、エンジン回転数、言い換えれば、燃焼トルクを検出することで、燃料気化率（燃焼燃料量）を得ることを明記するものである。
【００３５】
本発明に係る制御装置の第１３態様では、前記第一もしくは第二の検出手段は、エンジンの排気成分に基づいて、燃焼燃料量もしくは燃料気化率を検出するようにされる。
【００３６】
すなわち、排気成分を検出することで、燃料気化率（燃焼燃料量）を得ることを明記するものである。
【００３７】
本発明に係る制御装置の第１４態様では、前記第一の検出手段は、エンジン回転数が所定値Ｃ以上となってから所定値Ｄ以上となるまでの時間Ｔ０に基づいて、燃焼燃料量もしくは燃料気化率を検出するようにされる（この第１４態様から第２２態様までは図８を参照）。
【００３８】
すなわち、第８態様の説明に準じるが、始動前にシリンダ内等に残留する残留燃料は、エンジン始動後、短期間で燃焼されるため、エンジン始動後、所定時間内に行われる第一の検出手段による検出は、エンジン回転数が所定値Ｃ以上となってからエンジン回転数が所定値Ｄ以上となるまでの時間Ｔ０に基づくものである。この場合、所定値Ｃは、例えば、スタータモータで得られるエンジン回転数よりやや大きな値、いわゆる初爆により得られるエンジン回転数とし、所定値Ｄは、完爆相当値（１０００ｒｐｍ）などとするのもよい。
【００３９】
本発明に係る制御装置の第１５態様では、前記第一の検出手段は、エンジンの初爆が発生してからエンジンが所定回数回転するまでの時間Ｔ１に基づいて、燃焼燃料量もしくは燃料気化率を検出するようにされる。
【００４０】
すなわち、第８態様および第１４態様の説明に準じるが、始動前にシリンダ内等に残留する残留燃料は、エンジン始動後、短期間で燃焼されるため、エンジン始動後、所定時間内に行われる第一の検出手段による検出は、エンジンの初爆が発生してからエンジンが所定回数回転するまでの時間Ｔ１に基づくことを明記するものである。
【００４１】
本発明に係る制御装置の第１６態様では、前記第一の検出手段は、エンジンの初爆が発生してからエンジン回転数が所定範囲内に収まって安定するまでの時間Ｔ２に基づいて、燃焼燃料量もしくは燃料気化率を検出するようにされる。
【００４２】
すなわち、第８態様および第１４態様の説明に準じるが、始動前にシリンダ内等に残留する残留燃料は、エンジン始動後、短期間で燃焼されるため、エンジン始動後、所定時間内に実施される第一の検出手段による検出は、エンジンの初爆が発生してからエンジン回転数が所定範囲内に収まって安定するまでの時間Ｔ２に基づくことを明記するものである。
【００４３】
本発明に係る制御装置の第１７態様では、前記第二の検出手段は、エンジンの初爆が発生してからエンジンが所定回数回転した後に、燃焼燃料量もしくは燃料気化率を検出するようにされる。
【００４４】
すなわち、第８態様の説明に準じるが、始動前にエンジン内等に残留する残留燃料は、エンジン始動後、短期間で燃焼されるため、エンジン始動後、所定時間内に行われる第一の検出手段による検出結果は、燃料噴射弁からの供給された燃焼燃料量と、エンジンクランキング開始前にエンジン内に残留していた燃焼燃料量（残留燃料量）の双方を含んだ結果となる。一方で、エンジン始動後、所定時間経過後に行われる第二の検出手段による検出結果は、残留燃料量の影響を受けず、燃料噴射弁からの供給された燃焼燃料量すなわち燃料性状のみの影響を受ける。このことから本態様では、第二の検出手段の検出を、エンジンの初爆が発生してからエンジンが所定回数回転した後に行うことを明記するものである。
【００４５】
本発明に係る制御装置の第１８態様では、前記第二の検出手段は、エンジン回転数が所定範囲内に収まって安定した後に、燃焼燃料量もしくは燃料気化率を検出するようにされる。
【００４６】
すなわち、第８態様および第１７態様の説明に準じるが、本態様では、第二の検出手段の検出を、エンジン回転数が所定範囲内に収まって安定した後に行うことを明記するものである。
【００４７】
本発明に係る制御装置の第１９態様では、前記第一の検出手段は、エンジン回転数が所定値Ｃ以上となってから所定値Ｄ以上となるまでの期間におけるエンジン回転数積算値および／またはエンジン回転数の最大値に基づいて、燃焼燃料量もしくは燃料気化率を検出するようにされる。
【００４８】
すなわち、エンジン回転数、言い換えれば、燃焼トルクを検出することで、燃料気化率（燃焼燃料量）を得るものである。
【００４９】
本発明に係る制御装置の第２０態様では、前記第二の燃料気化率検出手段は、エンジン回転数の変動に基づいて、燃焼燃料量もしくは燃料気化率を検出するようにされる。
【００５０】
すなわち、エンジン回転数変動から燃焼空燃比を検出することで、燃料気化率（燃焼燃料量）を得るものである。
【００５１】
本発明に係る制御装置の第２１態様では、前記第一もしくは第二の検出手段は、エンジンの排気成分としてのＨＣ濃度もしくはＣＯ濃度に基づいて、燃焼燃料量もしくは燃料気化率を検出するようにされる。
【００５２】
すなわち、ＨＣ濃度もしくはＣＯ濃度は燃焼空燃比と相関があることを利用するものである。燃焼空燃比を検出することで、燃料気化率（燃焼燃料量）を得ることができる。
【００５３】
本発明に係る制御装置の第２２態様では、前記第一もしくは第二の検出手段は、エンジンの排気成分としての空燃比に基づいて、燃焼燃料量もしくは燃料気化率を検出するようにされる。
【００５４】
すなわち、燃焼空燃比を検出することで、燃料気化率（燃焼燃料量）を得るものである。
【００５５】
本発明に係る制御装置の第２３態様では、前記第二の検出手段は、エンジンに供給される燃料噴射から前記排気成分までの応答特性を直接的もしくは間接的に検出する手段を備え、前記応答特性に基づいて、燃焼燃料量もしくは燃料気化率を検出するようにされる（この第２３態様から第２５態様までは図９を参照）。
【００５６】
すなわち、燃料性状（燃料気化率）に応じて、燃料噴射から排気成分までの応答特性が変化する現象を利用して、燃料気化率を検出するものである。
【００５７】
本発明に係る制御装置の第２４態様では、前記応答特性はステップ応答時間など時間領域で検出するようにされる。
【００５８】
すなわち、第２３態様の説明に準じるが、燃料噴射量をステップ的に変化させ、そのときの応答時間（たとえば、６３．４％、９０％など）に基づいて、燃料気化率を検出するものである。応答時間は、時間領域での処理であるが、その他の時間領域での処理であれば原理的に成立することを併せて明記するものである。
【００５９】
本発明に係る制御装置の第２５態様では、前記応答特性は、周波数応答特性など周波数領域で検出するようにされる。
【００６０】
すなわち、第２３態様の説明に準じるが、燃料噴射量を所定周波数、所定振幅で振動させ、そのときの排気成分の振幅および位相に基づいて、燃料気化率を検出するものである。所定周波数は、燃料性状差が分離可能な、周波数帯であればよい。より具体的には、燃料噴射から空燃比などの排気成分までの周波数応答特性は、カットオフ周波数以上では、ゲイン特性が減衰し、カットオフ周波数以下では、ゲイン特性はほぼ１である。燃料性状が異なるとこのカットオフ周波数が変化する。より詳しくは、燃料性状が重質である（気化率が低い）ほど、カットオフ周波数が低周波数側へ移動する。したがって、軽質燃料時のカットオフ周波数近傍の周波数帯で燃料を振動させ、そのときの排気成分の周波数応答特性を検出することで、燃料性状を検出することが可能となる。ただし周波数を高くしすぎると、応答ゲインが小さくなるまで、S/N比が悪化するので、最適化する必要がある。なお、振幅特性および位相特性は、周波数領域での処理であるが、その他の周波数領域での処理であれば原理的に成立することを併せて明記するものである。
【００６１】
本発明に係る制御装置の第２６態様では、前記残留燃料量に基づいて、エンジン始動時の燃料噴射量を設定するようにされる。
【００６２】
ここで、前述したように残留燃料は、エンジン始動時に燃料噴射弁から供給される燃料と共に燃焼するため、始動制御の外乱となり排気性能を悪化させる。この残留燃料を前述した態様により検出し、検出された残留燃料を加味して始動時の燃料噴射量を設定することで、エンジン始動時の燃料空燃比を所望の燃料空燃比に制御することが可能となり、したがって、始動時の排気性能と運転性能が改善される。
【００６３】
本発明に係る制御装置の第２７態様では、前記検出した残留燃料量および／または燃料性状を報知する手段を備える。
【００６４】
すなわち、前述した各態様によって残留燃料量と燃料性状が分離検出される。この検出結果を車内の搭乗者あるいは車外へ報知する手段を備えるものである。
【００６５】
本発明に係る制御装置の第２８態様では、エンジン停止からエンジン始動までの経過時間が所定値以下かつ前記検出した残留燃料量が所定値以上のとき、燃料系異常と判断して報知する手段を備える。
【００６６】
すなわち、エンジン停止時間が所定値以下であるにも拘わらず、残留燃料量が所定値以上のときは、例えば、燃料噴射弁の油密悪化などを原因として、エンジン停止中にエンジンの外（大気中）へ蒸散するＨＣ量が懸念されることに鑑み、異常報知するものである。
【００６７】
本発明に係る制御装置の第２９態様では、前記第一の検出手段により検出された第一の燃料気化率より前記第二の検出手段により検出された第二の燃料気化率が高いとき、該第二の燃料気化率に基づいて、燃料性状を求め、前記第一の燃料気化率と第二の燃料気化率の差もしくは比に基づいて燃料気化率を悪化させるエンジン異常が発生していると判定する手段を備える。
【００６８】
すなわち、第８態様において説明したように、始動前にエンジン内等に残留する残留燃料は、エンジン始動後、短期間で燃焼されるため、エンジン始動後、所定時間内に行われる第一の検出手段による検出結果は、燃料噴射弁から供給された燃焼燃料量と、燃料噴射弁から供給された燃料以外の燃焼燃料量（残留燃料量）の双方を含んだ結果となる。一方で、エンジン始動後、所定時間経過後に行われる第二の検出手段による検出結果は、残留燃料量の影響を受けず、燃料噴射弁からの供給された燃焼燃料量すなわち燃料性状のみの影響を受ける。したがって、一般に、第一の検出手段で得られる燃料気化率の方が、第二の検出手段で得られる燃料気化率より、残留燃料量分だけ見かけ上、高くなる。しかし、この関係が逆転した場合、すなわち、第一の検出手段で得られる燃料気化率の方が、第二の検出手段で得られる燃料気化率より、見かけ上、低くなった場合、燃料気化率を悪化させるエンジン異常が発生していると判定するものである。
【００６９】
本発明に係る制御装置の第３０態様では、前記判定手段は、前記燃料気化率を悪化させるエンジン異常が発生したとき、吸気バルブに燃料デポジットなどが付着して、エンジンへの燃料吸入効率が悪化している状態であると判断して、その対応策をとるようにされる。
【００７０】
一方、本発明に係る自動車は、前記制御装置が搭載されていることを特徴としている。
【発明の効果】
【００７１】
本発明によれば、エンジンクランキング開始前にエンジンのシリンダや吸気通路内などに残留する燃料の燃焼燃料量と燃料性状に基づく燃料気化率とを分離検出するので、エンジン始動時の燃料噴射量などのパラメータを最適化でき、その結果、始動時の排気性能および運転性能を両立して最適化できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００７２】
以下、本発明のエンジンの制御装置の実施の形態を図面を参照しながら説明する。
【００７３】
図１０は、本発明の制御装置の実施形態（各実施形態共通）を、それが適用された車載用エンジンの一例と共に示す概略構成図である。
【００７４】
図示のエンジン１０は、例えば４つの気筒＃１、＃２、＃３、＃４（図１２参照）を有する多気筒エンジンであって、シリンダ１２と、このシリンダ１２の各気筒＃１、＃２、＃３、＃４内に摺動自在に嵌挿されたピストン１５と、を有し、該ピストン１５上方には燃焼室１７が画成される。各気筒＃１、＃２、＃３、＃４の燃焼室１７には、点火プラグ３５が臨設されている。
【００７５】
燃料の燃焼に供せられる空気は、吸気通路２０の始端部に設けられたエアクリーナ２１から取り入れられ、エアフローセンサ２４を通り、電制スロットル弁２５を通ってコレクタ２７に入り、このコレクタ２７から前記吸気通路２０の下流端に配在されたリフト時期制御型電磁駆動吸気弁２８を介して各気筒＃１、＃２、＃３、＃４の燃焼室１７に吸入される。また、前記吸気通路２０の下流部分（吸気ポート）には、燃料噴射弁３０が配置されている。
【００７６】
燃焼室１７に吸入された空気と燃料噴射弁３０から噴射された燃料との混合気は、点火プラグ３５による火花点火により燃焼せしめられ、その燃焼廃ガス（排気）は、燃焼室１７からリフト時期制御型電磁排気弁４８を介して排気通路４０の上流部分を形成する個別通路部４０Ａ（図１２参照）に排出され、その個別通路部４０Ａから排気集合部４０Ｂを通って排気通路４０に備えられた三元触媒５０に流入して浄化された後、外部に排出される。
【００７７】
また、排気通路４０における三元触媒５０より下流側にはＯ２センサ５２が配在され、排気通路４０における触媒５０より上流側の排気集合部４０ＢにはＡ／Ｆセンサ５１が配在されている。
【００７８】
前記Ａ／Ｆセンサ５１は、排気中に含まれる酸素の濃度に対して線形の出力特性を持つ。排気中の酸素濃度と空燃比の関係はほぼ線形になっており、したがって、酸素濃度を検出するＡ／Ｆセンサ５１により、前記排気集合部４０Ｂにおける空燃比を求めることが可能となる。排気中の酸素濃度と空燃比の関係はほぼ線形になっており、したがって酸素濃度を検出するＡ／Ｆセンサ５１により空燃比を求めることが可能となる。コントロールユニット１００（後述）では、Ａ／Ｆセンサ５１からの信号から三元触媒５０上流の空燃比を算出し、Ｏ２センサ５２からの信号から、三元触媒５０下流のＯ２濃度もしくはストイキに対してリッチもしくはリーンであるかを算出する。また、両センサ５１、５２の出力を用いて三元触媒５０の浄化効率が最適となるよう燃料噴射量もしくは空気量を逐次補正するF/B制御を行う。
【００７９】
また、燃焼室１７から排気通路４０に排出された排気ガスの一部は、必要に応じてＥＧＲ通路４１を介して吸気通路２０に導入され、吸気通路２０の分岐通路部を介して各気筒の燃焼室１７に還流される。前記ＥＧＲ通路４１には、ＥＧＲ率を調整するためのＥＧＲバルブ４２が介装されている。
【００８０】
そして、本実施形態の制御装置１においては、エンジン１０の種々の制御を行うため、マイクロコンピュータを内蔵するコントロールユニット１００が備えられている。
【００８１】
コントロールユニット１００は、基本的には、図１１に示される如くに、ＣＰＵ１０１、入力回路１０２、入出力ポート１０３、ＲＡＭ１０４、ＲＯＭ１０５等で構成される。
【００８２】
コントロールユニット１００には、入力信号として、エアフローセンサ２４により検出される吸入空気量に応じた信号、スロットルセンサ３４により検出されるスロットル弁２５の開度に応じた信号、クランク角センサ（回転数センサ）３７から得られるクランクシャフト１８の回転（エンジン回転数）・位相をあらわす信号（クランク角センサ３７からは、例えば、回転角１度毎に信号が出力される）、排気通路４０における三元触媒５０より下流側に配在されたＯ２センサ５２からの、三元触媒５０下流のＯ２濃度もしくはストイキに対してリッチもしくはリーンであるかを表す信号、排気通路４０における触媒５０より上流側の排気集合部４０Ｂに配在されたＡ／Ｆセンサ５１により検出される酸素濃度（空燃比）に応じた信号、シリンダ１２に配設された水温センサ１９により検出されるエンジン冷却水温に応じた信号、アクセルセンサ３６から得られるアクセルペダル３９の踏み込み量（運転者の要求トルクを示す）に応じた信号、等が供給される。
【００８３】
コントロールユニット１００においては、Ａ／Ｆセンサ５１、Ｏ２センサ５２、スロットルセンサ３４、エアフローセンサ２４、クランク角センサ３７、水温センサ１９、アクセルセンサ３６、等の各センサの出力が入力され、これらのセンサ出力からコントロールユニット１００は、エンジンの運転状態を認識し、この運転状態に基づいて、吸入空気量、燃料噴射量、点火時期のエンジンの主要な操作量を演算する。コントロールユニット１００で演算された燃料噴射量は開弁パルス信号に変換され、燃料噴射弁駆動回路１１７から燃料噴射弁３０に送られる。また、コントロールユニット１００で演算された点火時期で点火されるよう駆動信号が点火出力回路１１６から点火プラグ３５に送られる。
【００８４】
より詳細には、コントロールユニット１００においては、入力回路１０２にてノイズ除去等の信号処理を行った後、入出力ポート１０３に送られる。入力ポートの値はＲＡＭ１０４に保管され、ＣＰＵ１０１内で演算処理される。演算処理の内容を記述した制御プログラムはＲＯＭ１０５に予め書き込まれている。制御プログラムに従って演算された各アクチュエータ操作量を表す値はＲＡＭ１０４に保管された後、出力ポート１０３に送られる。
【００８５】
点火プラグ３５に対する駆動信号は点火出力回路１１６内の一次側コイルの通流時はＯＮとなり、非通流時はＯＦＦとなるＯＮ・ＯＦＦ信号がセットされる。点火時期はＯＮからＯＦＦになる時点である。出力ポート１０３にセットされた点火プラグ３５用の信号は点火出力回路１１６で点火に必要な十分なエネルギーに増幅され点火プラグ３５に供給される。また、燃料噴射弁３０の駆動信号（開弁パルス信号）は開弁時ＯＮ、閉弁時ＯＦＦとなるＯＮ・ＯＦＦ信号がセットされ、燃料噴射弁駆動回路１１７で燃料噴射弁３０を開弁するのに十分なエネルギーに増幅されて燃料噴射弁３０に供給される。電制スロットル弁２５の目標開度を実現する駆動信号は、電制スロットル駆動回路１１８を経て、電制スロットル弁２５に送られる。
【００８６】
また、図示はされていないが、リフト時期制御型電磁駆動吸気弁及びリフト時期制御型電磁排気弁の入力回路、駆動回路等も備えられている。
【００８７】
次に、コントロールユニット１００が実行する処理内容を具体的に説明する。
【００８８】
［第１実施形態］
図１２は、第１実施形態の制御システム図で、コントロールユニット１００は、機能ブロック図で示されている如くの、基本燃料噴射量（Tp）演算手段１２１、空燃比補正量（Lalpha）演算手段１２２、及び空燃比フィードバック（Ｆ／Ｂ）補正量演算手段１２３と、第一気化率検出許可判定手段１３０、吹け上がり指数演算手段１４０、第一気化率検出手段１５０、第二気化率検出許可検出手段１６０、周波数応答特性演算手段１７０、第二気化率検出手段１８０、残留燃料量および燃料性状検出手段１９０を備えている。
【００８９】
前記基本燃料噴射量Tpおよび空燃比補正項Lalphaにより全気筒の燃焼空燃比が理論空燃比となるよう各気筒燃料噴射量Tiが演算される。第一気化率は、後述されるようにエンジン始動時の初爆発生後の所定期間におけるエンジン回転数積分値から求める。第一気化率は、前述のように、残留燃料と燃料性状の双方の影響を受けている。一方、第二気化率は、同様に後述されるように、エンジン始動後、所定時間経過後、すなわち、残留燃料は受けず、燃料性状のみの影響を受ける期間で、空燃比の応答特性から求める。なお、第二気化率検出時は、目標空燃比を所定周波数で振動させ、Ａ／Ｆセンサ５１出力信号の所定周波数成分に基づいて、燃料性状を推定する。より詳しくは、燃料性状が重質であればあるほど、所定周波数成分（パワスペクトル）が小さくなる。以下、各制御ブロックの詳細説明を行う。
【００９０】
以下、第１実施形態における各処理手段を詳細に説明する。
【００９１】
＜基本燃料噴射量演算手段１２１（図１３）＞
本演算手段１２１では、エアフローセンサ２４により検出される吸入空気量に基づいて、任意の運転条件において目標トルクと目標空燃比を同時に実現する燃料噴射量を演算する。具体的には、図１３に示されるように、基本燃料噴射量Tpを演算する。完爆成立時と非成立時で、それぞれ基本燃料噴射量を演算する。完爆成立は、例えば、エンジン回転数が所定値以上、所定期間連続した場合とするのがよい。
【００９２】
完爆非成立時は、エンジン冷却水温(Twn)と燃料性状指数(Ind_Fuel)で、基本噴射量を演算し、残留燃料量(Red_Fuel)に基づいて、基本噴射量を調整する。なお、燃料性状指数(Ind_Fuel)と残留燃料量(Red_Fuel)の演算内容は、後述する。
【００９３】
また、完爆時の基本燃料噴射量Tp演算式中のKは定数であり、流入空気量に対して常に理論空燃比を実現するよう調節させる値である。またCylはエンジンの気筒数（ここでは、４）を表す。
【００９４】
＜第一気化率検出許可判定手段１３０（図１４）＞
本演算手段１３０では、第一気化率の検出許可判定を行う。具体的には図１４に示されるように、エンジン冷却水温(Twn)≦(Twndag)、かつ、“エンジン始動後、初めてNeがNedag1Lより低い状態からNedag1Lより高い状態になってTa[s]経過以内”のとき、許可フラグFpdag1=1とし、第一気化率の検出を許可する。それ以外のときは検出を禁止し、Fpdag1=0とする。
【００９５】
前述したように第一気化率は、残留燃料と燃料性状の双方の影響を受けている条件下で検出する必要がある。すなわち、始動前にエンジン内等に残留する残留燃料は、エンジン始動後、短期間で、燃焼されるため、Nedag1Lは、例えば、スタータモータのみのトルクで得られるエンジン回転数よりやや大きな値でかつ、いわゆる初爆により得られるエンジン回転数以下の値（２００ｒｐｍ）とするのがよい。同様に、Ta[s]は、１〜２ｓ程度が目安となる。また、Twndagは、燃料性状の影響がある温度範囲ある必要があるので、少なくとも、６０℃以下である必要はあり、望ましくは、４０℃以下がよい。
【００９６】
＜吹け上がり指数演算手段１４０（図１５）＞
本演算手段１４０では、吹け上がり指数の演算を行う。具体的には図１５に示されるように、第一気化率検出許可フラグ(Fpdag1)が１のとき、エンジン回転数の積算処理を行う。Fpdag=1の期間のエンジン回転数積算値を吹け上がり指数Sneとする。
【００９７】
＜第一気化率検出手段１５０（図１６）＞
本演算手段１５０では、第一気化率の検出（演算）を行う。具体的には図１６に示されるように、吹け上がり指数(Sne)とエンジン冷却水温(Twn)からマップを参照して、第一の気化率(Ind_Fuel1)を算出する。マップの値は、吹け上がり指数（＝発生トルク）と第一の気化率の関係を表すものであるので、エンジン緒元などに依存する。実験的に決めるのもよい。
【００９８】
＜第二気化率検出許可判定手段１６０（図１７）＞
本演算手段１６０では、第二気化率の検出許可判定を行う。具体的には図１７に示されるように、エンジン冷却水温Twn≦Twndag、かつ、ΔNe≦DNedagかつ、ΔQa≦Dqadag、かつ、エンジン始動後Tb[s]経過、かつ、Fpdag2=1となってから所定時間Tc[s]経過以内のとき、許可フラグFpdag2=1とし、第二気化率の検出を許可する。それ以外のときは検出を禁止し、Fpdag2=0とする。
【００９９】
前述したように第二気化率は、燃料性状のみの影響を受けている条件下で検出する必要がある。すなわち、始動前にシリンダ内等に残留する残留燃料は、エンジン始動後、短期間で、燃焼されるため、第二の燃料気化率検出は、エンジン始動後、所定時間経過後に実施される必要がある。このことから、Tb[s]は、5ｓ程度が目安となる。Tc[s]は、検出期間に相当するが、後述するようにA/Fセンサ５１出力のS/N比にもよるが、経験的に２ｓ〜１０ｓ程度がよい。また、Twndagは、燃料性状の影響がある温度範囲ある必要があるので、少なくとも、６０℃以下である必要はあり、望ましくは、４０℃以下がよい。
【０１００】
＜空燃比Ｆ／Ｂ補正量演算手段１２３（図１８）＞
ここでは、Ａ／Ｆセンサ５１で検出される空燃比に基づいて、任意の運転条件において触エンジンの空燃比が目標空燃比となるようF/B（フィードバック）制御する。具体的には図１８に示されるように目標空燃比Tabfに空燃比変化量にChosを乗じた値とA/Fセンサ検出空燃比Rabfとの偏差Dltabfから、空燃比補正項LalphaをPI制御により演算する。空燃比補正項Lalphaは前述の基本燃料噴射量Tpに乗ぜられる。なお、空燃比変化量Chosの演算内容は後述されるが、第二の気化率検出時に目標空燃比を周期的に振動させるように変化する。
【０１０１】
＜空燃比補正量演算手段１２２（図１９）＞
本演算手段１２２では、空燃比変化量Chos演算する。具体的には図１９に示される処理にて行う。すなわち、第二の気化率検出許可時であるFpdag2=1のとき、空燃比変化量ChosをKchosRとKchosLを周波数fa_n[Hz]で切り替えるものである。それ以外は1とし、すなわち振動させない。なお、振動周波数fa_nは、ここでは複数あるが、燃料性状差が分離可能な、周波数帯であれば、１つでもよい。fa_nは、燃料性状差が分離可能な、周波数帯であればよい。より具体的には、前述したように、燃料噴射から空燃比などの排気成分までの周波数応答特性は、カットオフ周波数以上では、ゲイン特性が減衰し、カットオフ周波数以下では、ゲイン特性はほぼ１である。燃料性状が異なると、このカットオフ周波数が変化する。より詳しくは、燃料性状が重質である（気化率が低い）ほど、カットオフ周波数が低周波数側へ移動する。したがって、軽質燃料時のカットオフ周波数近傍の周波数帯で燃料を振動させ、そのときの排気成分の周波数応答特性を検出することで、燃料性状を検出することが可能となる。ただし周波数を高くしすぎると、応答ゲインが小さくなるまで、S/N比が悪化するので、最適化する必要がある。また、振幅は、KchosRおよびKchosLは、運転性能、排気性能を考慮して決めるのがよい。
【０１０２】
＜周波数応答特性演算手段１７０（図２０）＞
本演算手段１７０では、第二の気化率検出許可時のおけるＡ／Ｆセンサ５１の出力信号の周波数分析を行う。具体的には、図２０に示されるように、第二の気化率検出許可時であるFpdag2=１のとき、Ａ／Ｆセンサ５１の出力信号をＤＦＴ（Discrete Fourier Transform）を用いて周波数fa_nのパワースペクトル（＝ゲイン特性）Power(fa_n)を演算する。ここでは、特定の周波数のみのスペクトルを演算するため、ＦＦＴ（Fast Fourier Transform）ではなくＤＦＴを用いることとした。なお、ＤＦＴの処理内容については、多くの文献、書物があるので、ここでは、省略する。
【０１０３】
＜第二気化率検出手段１８０（図２１）＞
本演算手段１８０では、第二気化率の検出（演算）を行う。具体的には図２１に示されるように、パワ(Power(fa_n))とエンジン冷却水温(Twn)からマップを参照して、第二の気化率(Ind_Fuel2)を算出する。マップの値は、パワ（＝空燃比応答特性）と第二の気化率の関係を表すものであるので、排気通路の形状、A/Fセンサの位置などエンジン各緒言などに依存する。実験的に決めるのもよい。
【０１０４】
＜残留燃料量および燃料性状検出手段１９０（図２２）＞
本演算手段１９０では、残留燃料量および燃料性状の検出（演算）を行う。具体的には図２２に示されるように、第一の気化率が第二の気化率よりも大きいとき、Ind_Fuel1とInd_Fuel2の比からマップを参照して、残留燃料量Red_Fuelを求める。また、Ind_Fuel2とTwnからマップを参照して、燃料性状指数Ind_Fuelを求める。
【０１０５】
すなわち、始動前にエンジン内等に残留する残留燃料は、エンジン始動後、短期間で、燃焼されるため、エンジン始動後、所定時間内に行われる第一の燃料気化率検出手段１５０による検出結果Ind_Fuel1は、燃料噴射弁３０から供給された燃焼燃料量と、燃料噴射弁３０から供給された燃料以外の燃焼燃料量（残留燃料量）の双方を含んだ結果となる。一方で、エンジン始動後、所定時間経過後に行われる第二の燃料気化率検出手段１８０による検出結果Ind_Fuel2は、残留燃料量の影響を受けず、燃料噴射弁３０から供給された燃焼燃料量すなわち燃料性状のみの影響を受ける。このように、各影響要因の影響度の異なる期間で、それぞれ燃焼燃料量を検出し、それらの結果を比較することで、残留燃料の影響と燃料性状の影響を分離するものである。残留燃料分だけ、第一の気化率Ind_Fuel1は、第二の気化率Ind_Fuel2より大きく（高く）なるので、本条件が成立するときのみ、残留燃料量が存在していると判断し、残留燃料量Red_Fuelを求めるものである。なお、Red_FuelおよびINd_Fuelを求める際のマップは、実験的に決めるのも良い。
【０１０６】
［第２実施形態］
第１実施形態では、第一の気化率検出に始動時のエンジン回転数吹け上がりを用いたが、本第２実施形態では、第一の気化率検出には、空燃比を用いる。より詳しくは、エンジンへ供給した空燃比と排気側で検出した空燃比の差もしくは比から燃焼燃料量を検出するものである。
【０１０７】
図２３は、第２実施形態の制御システム図で、上述したように、第１実施形態に対して、第一の気化率検出には、空燃比を用いるので、吹け上がり指数演算手段の代わりに入口・出口空燃比差演算手段２１０が設けられている。
【０１０８】
以下、本第２実施形態の主要手段（第１実施形態と同じ機能のものを除く）を詳細に説明する。
【０１０９】
＜入口・出口空燃比差演算手段２１０（図２４）＞
本演算手段２１０では、入口・出口空燃比差の演算を行う。具体的には図２４に示されるように、第一気化率検出許可フラグ(Fpdag1)が１のとき、最終燃料噴射量Ti0と基本燃料噴射量Tpとの比から入口空燃比Rinを求め、排気空燃比Rabfとの比から入口・出口空燃比差（実際には比）Rafを求める。
【０１１０】
＜第一気化率検出手段２５０（図２５）＞
本演算手段２５０では、第一気化率の検出（演算）を行う。具体的には図２５に示されるように、入口・出口空燃比差(Raf)とエンジン冷却水温(Twn)からマップを参照して、第一の気化率(Ind_Fuel1)を算出する。マップの値は、入口・出口空燃比差(Raf)と第一の気化率（燃料空燃比）の関係を表すものであるので、エンジン緒言などに依存する。実験的に決めるのもよい。
【０１１１】
［第３実施形態］
第３実施形態では、残留燃料の量に基づいて、異常報知する手段を備える。すなわち、エンジン停止時間などエンジン停止時の条件が所定範囲内にあるにも拘わらず、残留燃料量が所定値以上のときは、例えば、燃料噴射弁３０の油密悪化などを原因として、エンジン停止中にエンジンの外（大気中）へ蒸散するＨＣ量が懸念されることに鑑み、異常報知するものである。
【０１１２】
本実施形態では、図２６にコントロールユニット１００の内部構成が示されているように、第１、第２実施形態のコントロールユニット１００に対して、エンジン停止時も時間計測可能なタイマー（Timer）１０７が追加装備されている。
【０１１３】
また、異常報知を行うため、報知器駆動回路１１９及び報知手段としての例えば報知灯２７が付設されている。
【０１１４】
図２７は、第３実施形態の制御システム図で、上述したように、第１実施形態に対して、停車時履歴演算手段３１０と残留燃料量に応じて外部に報知する報知灯１２７が追加されている。それ以外は同じである。
【０１１５】
以下、本第３実施形態の主要手段（第１実施形態と同じ機能のものを除く）を詳細に説明する。
【０１１６】
＜停車時履歴演算手段３１０（図２８）＞
本演算手段３１０では、停車時の水温、吸気温などエンジンがさらされている環境履歴の演算を行う。具体的には図２８に示されるように、エンジン停止時、すなわち、エンジン回転数が０のとき、エンジン停止時間、各水温領域の存在累計時間演算、各吸気温領域の存在累計時間演算を行う。各水温領域の存在累計時間とは、例えば、エンジン停止時に水温が０℃〜１０℃の間であった累計時間、１０℃〜２０℃の間であった累計時間などであり、エンジン、吸気通路内に残る燃料の気化率に影響する要素を考慮するものである。
【０１１７】
＜残留燃料量および燃料性状検出手段１１９０（図２９）＞
本演算手段３９０では、残留燃料量および燃料性状の検出（演算）を行う。具体的には図２９に示されるように、第一の気化率が第二の気化率よりも大きいとき、Ind_Fuel1とInd_Fuel2の比からマップを参照して、残留燃料量Red_Fuelを求める。また、Ind_Fuel2とTwnからマップを参照して、燃料性状指数Ind_Fuelを求める。
【０１１８】
さらに、残留燃料量(Red_Fuel)が所定値K_Red_Fuel以上かつエンジン停止時間(T_Eng_st)が所定値K_Eng_st以下のとき、燃料噴射弁の油密悪化、キャニスタパージ弁の異常などにより、燃料漏れが吸気通路内あるいはエンジン内に発生したとして、異常報知灯１２７を点灯する。あるいは、図３０の別例残留燃料量および燃料性状検出手段３９０’が示されているように、エンジン停止中の温度履歴も考慮して、異常報知するのもよい。
【０１１９】
第一の燃料気化率検出手段１５０で得られる燃料気化率の方が、第二の燃料気化率検出手段１８０で得られる燃料気化率より、残留燃料量分だけ見かけ上、高くなる。しかし、この関係が逆転した場合、すなわち、第一の燃料気化率検出手段１５０で得られる燃料気化率の方が、第二の燃料気化率検出手段１８０で得られる燃料気化率より、見かけ上、低くなった場合、燃料気化率を悪化させるエンジン異常が発生しているとして、同様に異常報知してもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１２０】
【図１】本発明に係る制御装置の第１態様の説明に供される図。
【図２】本発明に係る制御装置の第２態様〜第４態様の説明に供される図。
【図３】本発明に係る制御装置の第５態様の説明に供される図。
【図４】本発明に係る制御装置の第６態様の説明に供される図。
【図５】本発明に係る制御装置の第７態様の説明に供される図。
【図６】本発明に係る制御装置の第８態様〜第２２態様の説明に供される図。
【図７】本発明に係る制御装置の第１２態様及び第１３態様の説明に供される図。
【図８】本発明に係る制御装置の第１４態様〜第２２態様の説明に供される図。
【図９】本発明に係る制御装置の第２３態様〜第２５態様の説明に供される図。
【図１０】本発明に係る制御装置の各実施形態が適用されたエンジンを示す概略構成図。
【図１１】第１実施形態のコントロールユニットの内部構成を示す図。
【図１２】第１実施形態の制御システム図。
【図１３】第１実施形態における基本燃料噴射量演算手段の説明に供される図。
【図１４】第１実施形態における第一気化率検出許可判定手段の説明に供される図。部を表したブロック図。
【図１５】第１実施形態における吹け上がり指数演算手段の説明に供される図。
【図１６】第１実施形態における第一気化率検出手段の説明に供される図。
【図１７】第１実施形態における第二気化率検出許可判定手段の説明に供される図。
【図１８】第１実施形態における空燃比Ｆ／Ｂ補正量演算手段の説明に供される図。
【図１９】第１実施形態における空燃比補正量演算演算手段の説明に供される図。
【図２０】第１実施形態における周波数応答特性演算手段の説明に供される図。
【図２１】第１実施形態における第二気化率検出空手段の説明に供される図。
【図２２】第１実施形態における残留燃料量および燃料性状検出手段の説明に供される図。
【図２３】第２実施形態の制御システム図。
【図２４】第２実施形態における入口・出口空燃比差演算手段の説明に供される図。
【図２５】第２実施形態における第一気化率検出手段の説明に供される図。
【図２６】第３実施形態のコントロールユニットの内部構成を示す図。
【図２７】第３実施形態の制御システム図。
【図２８】第３実施形態における停車時履歴演算手段の説明に供される図。
【図２９】第３実施形態における残留燃料量および燃料性状検出手段の一例の説明に供される図。
【図３０】第３実施形態における残留燃料量および燃料性状検出手段の他の例の説明に供される図。
【符号の説明】
【０１２１】
１０    エンジン
１９    水温センサ
２４    エアフローセンサ
３０    燃料噴射弁
３６    クランク角センサ（回転数センサ）
５０    三元触媒
５１    Ａ／Ｆセンサ
５２    Ｏ２センサ
１００  コントロールユニット
１３０  第一気化率検出許可判定手段
１４０  吹け上がり指数演算手段
１５０  第一気化率検出手段
１６０  第二気化率検出手段
１７０  周波数応答特性演算手段
１８０  第二気化率検出手段
１９０  残留燃料量および燃料性状検出手段
２１０  入口・出口空燃比差演算手段
２５０  第一気化率演算手段
３１０  停車時履歴演算手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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