(57)【要約】【課題】低温始動時等の燃料が気化し難い状況でも、気化燃料を筒内に速やかに供給することができ、始動性およびエミッション特性を向上させることが可能な内燃機関の制御装置を提供する。【解決手段】気化燃料を蓄える気化燃料タンク３８と、気化燃料タンク３８とサージタンク２０との接続部を開閉する常閉の気化燃料供給弁４２と、を有し、運転中に気化燃料供給弁４２を閉弁した状態でタンク内に燃料を噴射して気化燃料を生成し、エンジン始動時に気化燃料供給弁４２を開弁し、タンク内に蓄えられていた気化燃料をサージタンク２０へ供給する。エンジン停止時に気化燃料タンク３８内に気化燃料が残留していない場合には、エンジン停止に先立って気化燃料供給弁４２を一時的に開弁して気化燃料タンク３８内に負圧を発生させる。そして、負圧状態となった気化燃料タンク３８内に燃料を噴射して気化燃料を生成する。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料を貯留する燃料タンクと、
内燃機関の吸気通路の途中に接続され、前記燃料が気化した気化燃料を蓄える気化燃料タンクと、
前記燃料タンク内の燃料を前記気化燃料タンクに供給するタンク内燃料供給手段と、
前記気化燃料タンクと前記吸気通路との接続部を開閉する常閉の気化燃料供給弁と、
前記内燃機関の運転中に、前記気化燃料供給弁を閉弁した状態で前記タンク内燃料供給手段を駆動して、前記気化燃料タンク内に気化燃料を生成する気化燃料生成手段と、
前記内燃機関の始動時に前記気化燃料供給弁を開弁し、前記気化燃料タンク内に蓄えられた気化燃料を前記吸気通路へ供給する気化燃料供給手段と、
前記内燃機関の運転中に停止要求が発生した場合に、前記気化燃料タンク内の気化燃料量が次回の始動時に不足するか否かを判定する判定手段と、
前記判定手段により気化燃料が不足すると判定された場合に、機関停止に先立って前記気化燃料供給弁を一時的に開弁して前記気化燃料タンク内に負圧を発生させる負圧発生手段と、
前記負圧発生手段が実行されてから前記気化燃料生成手段を実行する生成制御手段と、
を備えることを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項２】
前記内燃機関の始動後の前記気化燃料タンク内の気化燃料残量を算出する気化燃料残量算出手段を更に備え、
前記判定手段は、前記気化燃料残量が略ゼロであり、且つ始動後前記気化燃料生成手段が実行されていない場合に、前記気化燃料タンク内の気化燃料量が次回の始動時に不足することを判定することを特徴とする請求項１記載の内燃機関の制御装置。
【請求項３】
前記負圧発生手段は、
前記気化燃料供給弁を開弁した後に前記気化燃料タンク内の圧力を検出する圧力検出手段を含み、前記気化燃料タンク内の圧力が所定負圧に達した時点で前記気化燃料供給弁を閉弁することを特徴とする請求項１または２記載の内燃機関の制御装置。
【請求項４】
前記負圧発生手段は、
前記気化燃料供給弁の開弁に先立って前記内燃機関の回転数を上昇させる回転数上昇手段を含むことを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項記載の内燃機関の制御装置。
【請求項５】
前記回転数上昇手段は、
前記気化燃料生成手段を実行した場合に生成される気化燃料が所定量となるための前記内燃機関の目標回転数を算出する目標回転数算出手段を含み、
前記回転数が前記目標回転数よりも小さい場合に、該回転数を該目標回転数まで上昇させることを特徴とする請求項４記載の内燃機関の制御装置。
【請求項６】
前記内燃機関の減速時において、所定の実施条件が成立した場合に燃料カットを実行する燃料カット手段と、
前記内燃機関の始動後の前記気化燃料タンク内の気化燃料残量を算出する気化燃料残量算出手段と、を更に備え、
前記所定の実施条件は、少なくとも前記内燃機関の水温が所定水温以上であることを条件とし、
前記気化燃料残量が略ゼロであり、且つ始動後前記気化燃料生成手段が実行されていない場合に、前記実施条件における前記所定水温の値を引き下げる実施条件変更手段と、
前記燃料カットの実行中に前記気化燃料供給弁を一時的に開弁して前記気化燃料タンク内に負圧を発生させる第２の負圧発生手段と、
前記第２の負圧発生手段が実行されてから前記気化燃料生成手段を実行する第２の生成制御手段と、
を備えることを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項記載の内燃機関の制御装置。
【請求項７】
前記燃料カットの実行中にロックアップを実施する手段と、
前記実施条件変更手段により前記所定水温の値を引き下げている期間に前記ロックアップのタイミングを早期化する手段と、
を更に備えることを特徴とする請求項６記載の内燃機関の制御装置。
【請求項８】
前記内燃機関の始動後の前記気化燃料タンク内の気化燃料残量を算出する気化燃料残量算出手段と、
前記気化燃料残量が所定値未満である場合に、該気化燃料残量よりも多量の気化燃料を蓄えるために必要な前記気化燃料タンク内の目標負圧を算出する目標負圧値算出手段と、
前記吸気通路の負圧値が前記目標負圧よりも大きい場合に、前記気化燃料供給弁を一時的に開弁して前記気化燃料タンク内に負圧を発生させる第３の負圧発生手段と、
前記第３の負圧発生手段が実行されてから前記気化燃料生成手段を実行する第３の生成制御手段と、
を備えることを特徴とする請求項１乃至７の何れか１項記載の内燃機関の制御装置。
【請求項９】
前記第３の負圧発生手段は、前記気化燃料タンク内の負圧値が前記目標負圧値に到達した時点で前記気化燃料供給弁を閉弁することを特徴とする請求項８記載の内燃機関の制御装置。
【請求項１０】
前記燃料はアルコールを含む燃料であることを特徴とする請求項１乃至９の何れか１項記載の内燃機関の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばアルコール燃料のように揮発性が低い燃料を用いる内燃機関の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来技術として、例えば特許文献１（特開２００７−２２４８７８号公報）に開示されているように、アルコール燃料を用いる内燃機関の制御装置が知られている。アルコール燃料は、特に低温時に気化し難いため、従来技術の内燃機関には、始動時に燃料を気化させるための気化室が設けられている。この気化室は、外部から遮断された密閉構造を有し、絞り通路を介して吸気通路に接続されている。また、気化室には、その内部に燃料を噴射する始動用燃料噴射弁と、噴射燃料を加熱するためのヒータとが設けられている。
【０００３】
そして、内燃機関の始動時には、まず、内燃機関に対して始動信号が出力された時点でヒータを作動させ、その後に適宜時間が経過した時点で、始動用燃料噴射弁から気化室内に燃料を噴射する。燃料が噴射されるときに、気化室は、クランキングによる吸気負圧が作用することによって減圧状態となる。この結果、噴射燃料は、減圧状態の気化室内でヒータの熱を受けることにより気化し、吸気通路を介して各気筒に供給される。このように、従来技術では、始動時に燃料を気化室内で気化させることにより、冷間始動時等の始動性を確保するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−２２４８７８号公報
【特許文献２】特開２００５−１２７２８２号公報
【特許文献３】特開２０００−３４５９３４号公報
【特許文献４】特開平１０−３３１７２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上述した従来技術では、始動時にヒータを作動させてから気化室内に燃料を噴射し、気化燃料を生成することとしている。しかしながら、この場合には、内燃機関に対して始動信号が出力された後に、ヒータの昇温、噴射燃料の加熱及び気化室の減圧が行われて気化燃料が生成される。このため、従来技術では、始動時における気化燃料の生成に時間がかかり、その結果気化燃料の供給量が不足してしまい、始動性の悪化やエミッション特性の悪化を招くおそれがあった。
【０００６】
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、低温始動時等の燃料が気化し難い状況でも、気化燃料を筒内に速やかに供給することができ、始動性およびエミッション特性を向上させることが可能な内燃機関の制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
第１の発明は、上記目的を達成するため、内燃機関の制御装置であって、
燃料を貯留する燃料タンクと、
内燃機関の吸気通路の途中に接続され、前記燃料が気化した気化燃料を蓄える気化燃料タンクと、
前記燃料タンク内の燃料を前記気化燃料タンクに供給するタンク内燃料供給手段と、
前記気化燃料タンクと前記吸気通路との接続部を開閉する常閉の気化燃料供給弁と、
前記内燃機関の運転中に、前記気化燃料供給弁を閉弁した状態で前記タンク内燃料供給手段を駆動して、前記気化燃料タンク内に気化燃料を生成する気化燃料生成手段と、
前記内燃機関の始動時に前記気化燃料供給弁を開弁し、前記気化燃料タンク内に蓄えられた気化燃料を前記吸気通路へ供給する気化燃料供給手段と、
前記内燃機関の運転中に停止要求が発生した場合に、前記気化燃料タンク内の気化燃料量が次回の始動時に不足するか否かを判定する判定手段と、
前記判定手段により気化燃料が不足すると判定された場合に、機関停止に先立って前記気化燃料供給弁を一時的に開弁して前記気化燃料タンク内に負圧を発生させる負圧発生手段と、
前記負圧発生手段が実行されてから前記気化燃料生成手段を実行する生成制御手段と、
を備えることを特徴とする。
【０００８】
第２の発明は、第１の発明において、
前記内燃機関の始動後の前記気化燃料タンク内の気化燃料残量を算出する気化燃料残量算出手段を更に備え、
前記判定手段は、前記気化燃料残量が略ゼロであり、且つ始動後前記気化燃料生成手段が実行されていない場合に、前記気化燃料タンク内の気化燃料量が次回の始動時に不足することを判定することを特徴とする。
【０００９】
第３の発明は、第１または第２の発明において、
前記負圧発生手段は、
前記気化燃料供給弁を開弁した後に前記気化燃料タンク内の圧力を検出する圧力検出手段を含み、前記気化燃料タンク内の圧力が所定負圧に達した時点で前記気化燃料供給弁を閉弁することを特徴とする。
【００１０】
第４の発明は、第１乃至第３の何れか１つの発明において、
前記負圧発生手段は、
前記気化燃料供給弁の開弁に先立って前記内燃機関の回転数を上昇させる回転数上昇手段を含むことを特徴とする。
【００１１】
第５の発明は、第４の発明において、
前記回転数上昇手段は、
前記気化燃料生成手段を実行した場合に生成される気化燃料が所定量となるための前記内燃機関の目標回転数を算出する目標回転数算出手段を含み、
前記回転数が前記目標回転数よりも小さい場合に、該回転数を該目標回転数まで上昇させることを特徴とする。
【００１２】
第６の発明は、第１乃至第５の何れか１つの発明において、
前記内燃機関の減速時において、所定の実施条件が成立した場合に燃料カットを実行する燃料カット手段と、
前記内燃機関の始動後の前記気化燃料タンク内の気化燃料残量を算出する気化燃料残量算出手段と、を更に備え、
前記所定の実施条件は、少なくとも前記内燃機関の水温が所定水温以上であることを条件とし、
前記気化燃料残量が略ゼロであり、且つ始動後前記気化燃料生成手段が実行されていない場合に、前記実施条件における前記所定水温の値を引き下げる実施条件変更手段と、
前記燃料カットの実行中に前記気化燃料供給弁を一時的に開弁して前記気化燃料タンク内に負圧を発生させる第２の負圧発生手段と、
前記第２の負圧発生手段が実行されてから前記気化燃料生成手段を実行する第２の生成制御手段と、
を備えることを特徴とする。
【００１３】
第７の発明は、第６の発明において、
前記燃料カットの実行中にロックアップを実施する手段と、
前記実施条件変更手段により前記所定水温の値を引き下げている期間に前記ロックアップのタイミングを早期化する手段と、
を更に備えることを特徴とする。
【００１４】
第８の発明は、第１乃至第７の何れか１つの発明において、
前記内燃機関の始動後の前記気化燃料タンク内の気化燃料残量を算出する気化燃料残量算出手段と、
前記気化燃料残量が所定値未満である場合に、該気化燃料残量よりも多量の気化燃料を蓄えるために必要な前記気化燃料タンク内の目標負圧を算出する目標負圧値算出手段と、
前記吸気通路の負圧値が前記目標負圧よりも大きい場合に、前記気化燃料供給弁を一時的に開弁して前記気化燃料タンク内に負圧を発生させる第３の負圧発生手段と、
前記第３の負圧発生手段が実行されてから前記気化燃料生成手段を実行する第３の生成制御手段と、
を備えることを特徴とする。
【００１５】
第９の発明は、第８の発明において、
前記第３の負圧発生手段は、前記気化燃料タンク内の負圧値が前記目標負圧値に到達した時点で前記気化燃料供給弁を閉弁することを特徴とする。
【００１６】
第１０の発明は、第１乃至第９の何れか１つの発明において、
前記燃料はアルコールを含む燃料であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、内燃機関の運転中に気化燃料を生成し、この気化燃料を機関停止後の自然減圧を利用して気化燃料タンク内に蓄えておくことができる。これにより、始動時に気化燃料を生成する必要がないので、低温始動時でも、気化燃料を筒内に速やかに供給することができる。
【００１８】
第１の発明によれば、内燃機関の運転中に停止要求が発生した場合に、気化燃料タンク内の気化燃料量が次回の始動時に不足するか否かが判定される。そして、気化燃料量が不足すると判定された場合に、機関停止に先立って気化燃料供給弁が一時的に開弁されて該気化燃料タンク内に負圧が発生される。このため、本発明によれば、気化燃料タンク内を気化燃料が生成され易い環境にすることができるので、該気化燃料タンク内の温度が低い場合であっても、気化燃料を有効に生成することができる。
【００１９】
第２の発明によれば、気化燃料タンク内の気化燃料残量が略ゼロであり、且つ始動後に気化燃料生成手段が実行されていない場合には、該気化燃料タンク内の気化燃料量が略ゼロの状態から新たに生成されていないと判断できるので、次回の始動時に気化燃料が不足することを判定することができる。
【００２０】
第３の発明によれば、機関停止に先立って気化燃料タンク内に負圧を発生させる場合に、気化燃料供給弁を開弁した後の該気化燃料タンク内の圧力が所定負圧に達した時点で該気化燃料供給弁が閉弁される。このため、本発明によれば、気化燃料タンク内に所定負圧を発生させることができる。
【００２１】
第４の発明によれば、負圧発生手段における気化燃料供給弁の開弁に先立って、内燃機関の回転数が上昇される。このため、本発明によれば、その後の気化燃料供給弁の開弁の際に、より大きな負圧を発生させることができる。
【００２２】
第５の発明によれば、気化燃料生成手段を実行した場合に生成される気化燃料量が所定量となるための目標回転数が算出され、現在の回転数が該目標回転数よりも小さい場合に、該回転数を目標回転数まで上昇させる処理が実行される。このため、本発明によれば、所定量の気化燃料を生成することができる。
【００２３】
第６の発明によれば、気化燃料タンク内の気化燃料残量が略ゼロであり、且つ始動後に気化燃料生成手段が実行されていない場合には、水温に関する燃料カットの実施条件が引き下げられる。燃料カットの実行中は吸気管負圧が大きくなる。このため、本発明によれば、冷態運転中の燃料カットを利用して気化燃料タンク内に負圧を発生させることができるので、冷態中であっても気化燃料生成を効率よく行うことができる。
【００２４】
第７の発明によれば、燃料カットの実施条件が引き下げられている場合に、燃料カット中に実施されるロックアップの実施タイミングが早期化される。このため、本発明によれば、燃料カット時に発生する吸気管負圧を有効に増大させることができる。
【００２５】
第８の発明によれば、気化燃料タンク内の気化燃料量が所定量未満である場合に、現在の気化燃料残量よりも多量の気化燃料を蓄えるために必要な気化燃料タンクの目標負圧が算出される。そして、吸気通路の負圧値が該目標負圧よりも大きい（負圧）である場合に、気化燃料供給弁を一時的に開弁して該気化燃料タンク内を減圧する処理が実行される。このため、本発明によれば、内燃機関の運転中に気化燃料タンク内に有効に負圧を発生させることができるので、該気化燃料タンク内の温度が低い場合であっても、気化燃料を有効に生成することができる。
【００２６】
第９の発明によれば、気化燃料タンク内の圧力を目標負圧まで減圧することができるので、その後のタンク内燃料供給手段の駆動によって現在の気化燃料残量よりも多量の気化燃料を蓄えることができる。
【００２７】
第１０の発明によれば、低温時に気化し難いアルコール燃料を用いる場合でも、内燃機関の運転中に気化燃料タンク内に気化燃料を蓄えておき、この気化燃料を始動時に供給することにより、始動性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の実施の形態１のシステム構成を説明するための全体構成図である。
【図２】本発明の実施の形態１におけるシステムの制御系統を示す構成図である。
【図３】本発明の実施の形態１において実行されるルーチンを示すフローチャートである。
【図４】本発明の実施の形態１において実行されるルーチンを示すフローチャートである。
【図５】本発明の実施の形態１において実行されるルーチンを示すフローチャートである。
【図６】本発明の実施の形態２において実行されるルーチンを示すフローチャートである。
【図７】本発明の実施の形態３において実行されるルーチンを示すフローチャートである。
【図８】本発明の実施の形態４において実行されるルーチンを示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、図面に基づいてこの発明の実施の形態について説明する。尚、各図において共通する要素には、同一の符号を付して重複する説明を省略する。また、以下の実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００３０】
実施の形態１．
［実施の形態１の構成］
以下、図１乃至図５を参照しつつ、本発明の実施の形態１について説明する。図１は、本発明の実施の形態１のシステム構成を説明するための全体構成図である。本実施の形態のシステムは、ＦＦＶ（Flexible Fuel Vehicle）に搭載される内燃機関としてのエンジン１０を備えている。なお、図１には、４気筒エンジンを例示したが、本発明は、４気筒の内燃機関に限定されるものではない。エンジン１０は、各気筒の燃焼室に吸入空気を吸込む吸気通路１２と、燃焼室から排気ガスが排出される排気通路１４とを備えている。
【００３１】
吸気通路１２には、上流側から順にエアクリーナ１６、スロットルバルブ１８及びサージタンク２０が設けられている。スロットルバルブ１８は、電子制御式のバタフライ弁により構成され、後述のＥＣＵ７０により開閉駆動される。そして、スロットルバルブ１８は、全閉位置と全開位置との間で開閉され、その開度に応じて吸気通路１２を流れる吸入空気量を調整する。サージタンク２０は、吸気通路１２の途中に一定の広がりをもつ空間を形成し、吸気脈動の減衰効果等を発揮するものである。サージタンク２０の下流側は、複数の吸気管からなる吸気マニホールド２２を介して各気筒の吸気ポート２４に接続されている。なお、サージタンク２０、吸気マニホールド２２及び吸気ポート２４は、吸気通路１２の一部を構成している。
【００３２】
また、エンジン１０の各気筒には、吸気ポート２４に燃料を噴射する吸気ポート噴射弁２６と、燃焼室内（筒内）に燃料を直接噴射する筒内噴射弁２８とが設けられている。これらの噴射弁２６，２８は、一般的な電磁駆動式の燃料噴射弁により構成されている。さらに、各気筒には、筒内に流入した混合気に点火する点火プラグ３０（図２参照）と、それぞれ吸気ポート２４及び排気ポートを開閉するための吸気弁及び排気弁（図示せず）とが設けられている。上述した噴射弁２６，２８には、車両の燃料タンク３２内に液化状態で貯留されたアルコール燃料が供給される。
【００３３】
また、エンジン１０は、始動時にクランク軸を回転駆動するスタータモータ３６を備えている。車両の運転者がスタータスイッチをＯＮにした場合には、ＥＣＵ７０に対してエンジンの始動要求が発生する。これにより、ＥＣＵ７０は、スタータモータ３６を起動してクランク軸を回転させる動作（クランキング）を実行する。そして、エンジンが始動した時点、即ち、自立運転に移行した時点でクランキングを停止する。
【００３４】
次に、エンジン１０に搭載された燃料気化系統について説明する。本実施の形態では、エンジンの運転中に生成した気化燃料をタンクに蓄えておき、この気化燃料を次回の始動時に使用することを特徴としている。そして、燃料気化系統は、以下に述べる気化燃料タンク３８、タンク内噴射弁４０、気化燃料供給弁４２、大気導入弁４４、リリーフ弁４６等を備えている。
【００３５】
気化燃料タンク３８は、密閉構造を有する耐圧容器として形成され、燃料タンク３２内のアルコール燃料が気化した気化燃料を蓄えるように構成されている。また、気化燃料タンク３８は、例えばエンジンルーム内において、エンジン１０から熱が伝導し易い位置に設置されている。タンク内噴射弁４０は、燃料タンク３２に貯留された燃料を気化燃料タンク３８内に噴射（供給）するもので、本実施の形態のタンク内燃料供給手段を構成している。タンク内噴射弁４０は、例えば噴射弁２６，２８と同様の一般的な燃料噴射弁により構成され、その燃料噴射量は制御信号に応じて制御される。タンク内噴射弁４０から噴射された燃料は、気化燃料タンク３８内で受熱し気化することにより気化燃料となる。
【００３６】
気化燃料タンク３８は、スロットルバルブ１８の下流側でサージタンク２０と接続されている。この接続部には、常閉（ノーマル・クローズ）の電磁弁等により構成された気化燃料供給弁４２が設けられている。気化燃料供給弁４２の閉弁時には、気化燃料タンク３８とサージタンク２０との間が遮断され、気化燃料タンク３８内に気化燃料を蓄えることが可能となる。また、気化燃料供給弁４２の開弁時には、前記タンク２０，３８が相互に連通され、気化燃料タンク３８に蓄えられた気化燃料がサージタンク２０に供給される。
【００３７】
また、気化燃料タンク３８には、タンク内部と外部空間とを連通可能な位置に大気導入弁４４が設けられている。大気導入弁４４は常閉の電磁弁等により構成され、開弁時には気化燃料タンク３８を大気解放するようになっている。気化燃料の供給時には、気化燃料供給弁４２と大気導入弁４４とが多少の時間差をもって一緒に開弁され、気化燃料を供給した分だけ大気導入弁４４から気化燃料タンク３８内に大気が導入される。なお、これらの弁４２，４４は、気化燃料の供給時を除いて閉弁状態に保持される。また、大気導入弁４４は、エアクリーナ１６とスロットルバルブ１８との間で吸気通路１２に接続されている。このため、大気導入弁４４の開弁時には、エアクリーナ１６より清浄化され、かつ吸気負圧の影響を受けない空気が気化燃料タンク３８に導入される。
【００３８】
さらに、気化燃料タンク３８には、例えばチェック弁、リード弁等により構成された常閉のリリーフ弁４６が設けられている。リリーフ弁４６は、気化燃料タンク３８内の圧力が所定の作動圧を超えたときに、この圧力を外部（例えば、吸気通路１２）に解放するもので、リリーフ弁４６の作動圧は、例えば大気圧程度の圧力か、または大気圧よりも数十ｋＰａ程度高い圧力に設定されている。この設定は、例えば気化燃料タンク３８が常温程度かそれよりも少し高い温度に保持され、燃料の飽和蒸気圧がこの温度領域に対応した圧力となることを前提としている。これにより、リリーフ弁４６は、気化燃料タンク３８内に噴射された燃料が気化するときに、タンク内の空気を外部に逃がすように構成されている。また、リリーフ弁４６は、気化燃料タンク３８が密閉された状態において、タンク内の圧力が過大となるのを防止する安全弁としての機能も備えている。
【００３９】
次に、図２を参照しつつ、エンジン１０の制御系統について説明する。図２は、本発明の実施の形態１におけるシステムの制御系統を示す構成図である。この図に示すように、本実施の形態のシステムは、後述する複数のセンサを含むセンサ系統と、エンジン１０の運転状態を制御するＥＣＵ(Electronic Control Unit)７０とを備えている。
【００４０】
先ず、センサ系統について説明すると、クランク角センサ４８は、エンジン１０のクランク軸の回転に同期した信号を出力するもので、ＥＣＵ７０は、この出力に基づいてエンジン回転数及びクランク角を検出する。また、エアフローセンサ５０は吸入空気量を検出し、水温センサ５２はエンジンの冷却水温を検出する。また、タンク圧センサ５４は気化燃料タンク３８内の圧力を検出し、タンク温度センサ５６は気化燃料タンク３８内の温度を検出する。また、燃料性状センサ５８は、燃料の性状として、燃料中のアルコール濃度を検出する。
【００４１】
センサ系統には、上記センサの他にも、車両やエンジンの制御に必要な各種のセンサ（例えば排気空燃比を検出する空燃比センサ、スロットルバルブ１８の開度を検出するスロットルセンサ、アクセル開度を検出するアクセル開度センサ等）が含まれており、これらのセンサはＥＣＵ７０の入力側に接続されている。なお、本発明は、必ずしもタンク温度センサ５６を必要とするものではなく、例えば、エンジンの温度や運転履歴、気化燃料タンク３８への熱伝導特性等に基づいてタンク内温度を推定する構成としてもよい。
【００４２】
一方、ＥＣＵ７０の出力側には、スロットルバルブ１８、噴射弁２６，２８，４０、点火プラグ３０、スタータモータ３６、気化燃料供給弁４２、大気導入弁４４等を含む各種のアクチュエータが接続されている。そして、ＥＣＵ７０は、センサ系統によりエンジンの運転情報を検出し、その検出結果に基づいて各アクチュエータを駆動することにより、運転制御を行う。具体的には、クランク角センサ４８の出力に基づいてエンジン回転数とクランク角とを検出し、エアフローセンサ５０により吸入空気量を検出する。また、以下に述べる通常の燃料噴射制御を実行しつつ、クランク角に基づいて点火時期を決定し、点火プラグ３０を駆動する。
【００４３】
通常の燃料噴射制御は、後述の気化燃料供給制御が実行される場合を除いて、エンジン１０の運転中に実行されるもので、始動時の燃料噴射制御も含んでいる。この燃料噴射制御では、吸入空気量、エンジン回転数、エンジン冷却水の温度等に基づいて燃料噴射量を算出し、クランク角に基づいて燃料噴射時期を決定した後に、噴射弁２６，２８の何れか一方または両方を駆動する。この場合、吸気ポート噴射弁２６と筒内噴射弁２８の噴射量の比率は、エンジンの運転状態や燃料の性状に応じて可変に設定される。さらに、ＥＣＵ７０は、燃料気化系統の制御として、以下に述べる気化燃料生成制御と、気化燃料供給制御とを実行する。
【００４４】
［実施の形態１の動作］
（気化燃料生成制御）
気化燃料生成制御は、エンジン１０の運転中（好ましくは、暖機終了後の運転中）に、気化燃料タンク３８内で燃料を気化させ、気化燃料を生成するものである。具体的に述べると、気化燃料生成制御では、気化燃料供給弁４２と大気導入弁４４とを閉弁した状態で、タンク内噴射弁４０から燃料を噴射する。このとき、燃料の噴射量は、噴射燃料の全てが気化し、かつ気化した燃料の蒸気圧が飽和蒸気圧となるように算出される。
【００４５】
タンク内噴射弁４０から噴射された燃料は、タンク内の空気をリリーフ弁４６から追い出しつつ、速やかに気化して気化燃料となる。このとき、リリーフ弁４６は、タンク内の空気圧により燃料の気化が抑制されるのを回避し、気化燃料の生成を促進することができる。この結果、燃料の気化が完了すると、タンク内の空気は殆ど排出され、気化燃料タンク３８内には、気化燃料が飽和蒸気圧に近い圧力状態で充満した状態となる。
【００４６】
上述した気化燃料生成制御により、気化燃料タンク３８内には、エンジンの運転中に気化燃料を蓄えることができる。そして、気化燃料タンク３８は、タンク内で生じる自然減圧を利用して、エンジン停止後の冷間時にも、気化燃料の少なくとも一部を気相状態に保持することができる。尚、気化燃料生成制御は、気化燃料タンク３８内の温度が気化燃料を生成し得る所定の判定温度以上の場合にのみ実行することが好ましい。
【００４７】
（気化燃料供給制御）
気化燃料供給制御は、エンジンの始動時に気化燃料供給弁４２と大気導入弁４４とを開弁し、気化燃料タンク３８内に蓄えられていた気化燃料をサージタンク２０に供給するものである。具体的に述べると、先ず、ＥＣＵ７０は、スタータスイッチがＯＮされたときに、始動要求が発生したことを検出する。そして、気化燃料供給弁４２と大気導入弁４４とを閉弁し、かつスロットルバルブ１８を全閉位置に保持した状態で、スタータモータ３６に通電し、クランキングを開始する。これにより、サージタンク２０内には、クランキングによって吸気負圧が生じる。
【００４８】
そして、ＥＣＵ７０は、サージタンク２０内の吸気負圧が十分に増大したときに、気化燃料供給弁４２と大気導入弁４４とを開弁する。これにより、気化燃料タンク３８内の気化燃料は、吸気負圧によってサージタンク２０内に供給される。このとき、気化燃料タンク３８内には、気化燃料が流出した分だけ大気導入弁４４から空気が流入するので、気化燃料の供給はスムーズに行われる。
【００４９】
また、気化燃料供給弁４２と大気導入弁４４とを開弁するときには、気化燃料タンク３８内の圧力が大気圧以上であれば、先に気化燃料供給弁４２を開弁する。一方、気化燃料タンク３８内の圧力が大気圧よりも低ければ、先に大気導入弁４４を開弁する。これにより、タンク内の気化燃料が大気中に流出する事態や、サージタンク２０から気化燃料タンク３８内に空気が逆流する事態を防止することができる。
【００５０】
気化燃料タンク３８からサージタンク２０に供給された気化燃料は、吸気ポート２４を介して筒内に流入し、筒内で点火されて燃焼する。そして、ＥＣＵ７０は、エンジン回転数の上昇等により始動を確認した時点で、クランキングを停止する。また、気化燃料供給弁４２と大気導入弁４４とを閉弁し、気化燃料供給制御を終了する。そして、通常の燃料噴射制御を開始し、吸気ポート噴射弁２６や筒内噴射弁２８から燃料を噴射する。なお、気化燃料から通常の燃料噴射への切換は、必ずしもエンジンの始動を確認してから行う必要はない。一例を挙げれば、始動時に必要な量の気化燃料を供給した時点で、通常の燃料噴射に切換えてもよい。また、各気筒に対して１サイクル目の燃焼時のみ気化燃料を供給し、２サイクル目以降の燃焼時には通常の燃料噴射制御を実行してもよい。
【００５１】
このように、エンジンの運転中に蓄えておいた気化燃料を使用すれば、始動時に気化燃料を生成する場合と比較して、気化燃料を筒内に速やかに供給することができ、燃料が気化し難い低温始動時でも、始動性を向上させることができる。なお、気化燃料供給制御は、始動時の機関温度（例えば、エンジン冷却水の温度等）が気化燃料を必要とする所定の判定温度以下の場合にのみ実行するのが好ましい。
【００５２】
(本実施の形態の特徴)
上述した気化燃料供給制御は、エンジンの運転中に十分な量の気化燃料を気化燃料タンク３８内に蓄えておくことにより効果を発揮することができる。しかしながら、例えばエンジンが始動されてから短時間で停止される運転（いわゆるショートトリップ運転）が繰返し行われた場合等においては、気化燃料生成制御の実行機会が得られずに気化燃料タンク３８内に蓄えられている気化燃料の量が不足するおそれがある。この状態で、エンジンの冷間始動等が行われると、吸気系に十分な量の気化燃料が供給されず、始動性が低下するという問題がある。
【００５３】
そこで、本実施の形態のシステムでは、機関停止要求が発生した場合に、気化燃料タンク３８内に所定量の気化燃料が生成されてない場合には、運転中の吸気管負圧を利用して該気化燃料タンク３８内に負圧を発生させて、気化燃料を有効に生成することとする。より具体的には、本実施の形態のシステムでは、始動後の気化燃料タンク３８内の気化燃料残量Ｚが略ゼロであって、その後機関停止要求が発生するまでの運転中に気化燃焼生成制御の実行機会を得ることができなかった場合に、次回の始動時の気化燃料が不足すると判断する。この場合、大気導入弁４４を閉弁位置に保持した状態で気化燃料供給弁４２を一時的に開弁する。エンジン運転中のサージタンク２０内には負圧が発生している。このため、気化燃料供給弁４２が開弁されると、サージタンク２０と気化燃料タンク３８とが連通するので、該気化燃料タンク３８内にも負圧が作用する。その結果、気化燃料タンク３８内の圧力は急速に低下するので、かかる状態で気化燃料供給弁４２を閉弁することにより、該気化燃料タンク３８内に大きな負圧を効率よく発生させることができる。
【００５４】
減圧状態で密閉された気化燃料タンク３８内は燃料が気化しやすい状態となる。このため、タンク内噴射弁４０を駆動して該気化燃料タンク３８内に燃料を噴射すると、噴射された燃料は減圧雰囲気下で速やかに気化燃料となる。
【００５５】
このように、本実施の形態のシステムによれば、気化燃料タンク３８内に気化燃料を蓄えた状態で機関を停止させることができる。これにより、次回の始動時に気化燃料が不足して始動性の悪化やエミッションの悪化が生じる事態を有効に抑制することができる。
【００５６】
尚、気化燃料供給弁４２の開弁期間は、気化燃料タンク３８内の圧力（負圧）に基づいて制御することが好ましい。すなわち、タンク圧センサ５４を用いて気化燃料タンク３８内の圧力を検出し、該圧力が所定負圧になった時点で、開弁されていた気化燃料供給弁４２を閉弁することが好ましい。これにより、気化燃料タンク３８内に発生する負圧を精度よく制御することが可能となる。
【００５７】
［実施の形態１の具体的な処理］
次に、図３乃至図５を参照して、上述した制御を実現するための具体的な処理について説明する。まず、図３は、本発明の実施の形態１において、ＥＣＵ７０により実行される通常の気化燃料生成制御を示すフローチャートである。図３に示すルーチンは、エンジンの運転中に繰り返し実行されるものとする。
【００５８】
図３に示すルーチンでは、まず、タンク温度センサ５６により気化燃料タンク３８内の温度Ｔが検出される（ステップ１００）。次に、このタンク内温度Ｔが判定温度Ｔ１よりも大きいか否かが判定される（ステップ１０２）。ここで、判定温度Ｔ１とは、気化燃料を生成し得る温度の下限値に対応して設定されるもので、タンク内での燃料噴射を許可するための判定温度である。ステップ１０２の判定成立時には、燃料が気化し易い温度状態なので、気化燃料タンク３８内に噴射する燃料の噴射量が算出され、気化燃料供給弁４２と大気導入弁４４とを閉弁した状態でタンク内噴射弁４０が駆動される（ステップ１０４）。これにより、気化燃料タンク３８内には気化燃料が蓄えられる。
【００５９】
次に、図４は、本発明の実施の形態１において、ＥＣＵ７０により実行される気化燃料供給制御を示すフローチャートである。この図に示すルーチンは、エンジンの運転中に繰り返し実行されるものとする。
【００６０】
図４に示すルーチンでは、先ず、イグニッションスイッチ（ＩＧ）がＯＮになったか否かが判定される（ステップ２００）。その結果、判定の成立が認められない場合には、本ルーチンは速やかに終了される。一方、本ステップ２００において、判定の成立が認められた場合には、エンジンの始動時であると判断されて、次のステップに移行し、燃料性状センサ５８を用いて、燃料タンク３２内の燃料のアルコール濃度Ｅが検出される（ステップ２０２）。
【００６１】
次に、気化燃料タンク３８内の気化燃料量Ａが算出される（ステップ２０４）。ここでは、具体的には、先ず気化燃料タンク３８内の総燃料量Ｑｔ、温度Ｔｔおよび圧力Ｐｔが検出される。総燃料量Ｑｔは、直近の気化燃料生成制御における上記ステップ１０４において気化燃料タンク３８内に噴射された燃料の噴射量が総燃料量Ｑｔとして取得される。また、気化燃料タンク３８内の温度Ｔｔおよび圧力Ｐｔは、タンク温度センサ５６およびタンク圧センサ５４によって検出される。次に、温度Ｔｔおよびアルコール濃度Ｅに基づいて飽和蒸気圧算出マップデータを参照し、気化燃料タンク３８内での燃料の飽和蒸気圧Ｐが算出される。そして、これらの算出値に基づいて、気化燃料タンク３８内の気化燃料量Ａが算出される。
【００６２】
次に、始動時の温度環境に基づいて、始動時に必要な燃料量Ｑｅが算出される（ステップ２０６）。ここで、温度環境とは、例えばエンジンの機関温度などである。ＥＣＵ７０には、機関温度（例えば、冷却水温）に基づいて、始動時必要燃料量Ｑｅを算出するための始動時必要燃料量算出マップデータが予め記憶されている。始動時には、機関温度が低いほど多量の気化燃料が必要となる。このため、始動時要求量算出マップデータは、冷却水の温度が低いほど、始動時必要燃料量Ｑｅが多くなるように設定されている。ここでは、具体的には、水温センサ５２の出力に基づいて、かかる始動時必要燃料量算出マップデータを参照して、温度環境に応じた適切な始動時必要燃料量Ｑｅが算出される。
【００６３】
次に、始動後の気化燃料タンク３８内の気化燃料残量Ｚが算出される（ステップ２０８）。ここでは、具体的には、上記ステップ２０４において算出された気化燃料量Ａから上記ステップ２０６において算出された始動時必要燃料量を減算する処理を実行することにより、当該気化燃料残量Ｚが算出される。
【００６４】
始動点火フラグがＯＮか否かが判定される（ステップ２１０）。ここでは、具体的には、エンジンの始動要求が発生したか否かが判定される。その結果、未だエンジンの始動要求が発生していないと判定された場合には、本ルーチンは速やかに終了される。一方、本ステップ２１０において判定が成立した場合には、次のステップに移行し、スタータモータ３６が駆動されてクランキングを開始すると共に、気化燃料が供給される（ステップ２１２）。ここでは、具体的には、気化燃料供給弁４２と大気導入弁４４とが開弁されて、クランキングによって生じた吸気負圧を利用して気化燃料タンク３８からサージタンク２０へ始動時必要燃料量Ｑｅに相当する気化燃料が供給される。
【００６５】
次に、図５は、本発明の実施の形態１において、ＥＣＵ７０により実行される停止時の気化燃料生成制御を示すフローチャートである。この図に示すルーチンは、エンジンの運転中に繰り返し実行されるものとする。
【００６６】
図５に示すルーチンでは、先ず、エンジンの停止要求が発生したか否かが判定される（ステップ３００）。その結果、未だエンジンの停止要求が発生していない場合には、本ルーチンは速やかに終了される。一方、本ステップ３００においてエンジンの停止要求が発生したと判定された場合には、次のステップに移行し、上記ステップ２０８において算出された気化燃料残量Ｚが０（ゼロ）でないか否かが判定される（ステップ３０２）。その結果、Ｚ≠０の成立が認められた場合には、気化燃料タンク３８内に気化燃料が残留していると判断されて、本ルーチンは速やかに終了される。
【００６７】
一方、上記ステップ３０２においてＺ≠０の成立が認められない場合には、今回の始動時に気化燃料タンク３８内の気化燃料を全て使用したと判断されて、次のステップに移行し、始動後に気化燃料タンク３８内において気化燃料が生成されたか否かが判定される（ステップ３０４）。ここでは、具体的には、エンジンの始動後に上述した気化燃料生成制御（図２参照）が実行されていないか否かが判定される。その結果、気化燃料生成制御が実行されたと判定された場合には、気化燃料タンク３８内に気化燃料が蓄えられていると判断されて、本ルーチンは速やかに終了される。
【００６８】
一方、上記ステップ３０４において、気化燃料生成制御が実行されていないと判定された場合には、次回の始動時に使用するための気化燃料が気化燃料タンク３８内に蓄えられていないと判断されて、次のステップに移行し、大気導入弁４４が閉弁状態に、およびスロットルバルブ１８が全閉位置に保持された状態で、気化燃料供給弁４２が開弁される（ステップ３０６）。
【００６９】
気化燃料供給弁４２が開弁されると、吸気系の負圧の作用によって気化燃料タンク３８内が減圧される。そして、タンク圧センサ５４により気化燃料タンク３８内の圧力（タンク内圧力）を検出し、該タンク内圧力が所定負圧まで減圧された時点で気化燃料供給弁４２が閉弁される（ステップ３０８）。所定負圧は、気化燃料を有効に生成し得る負圧値として、燃料のアルコール濃度および冷却水温に基づいて設定された値が使用される。次に、燃料噴射フラグがＯＮにされて、気化燃料タンク３８内に燃料が噴射される（ステップ３１０）。
【００７０】
以上説明したとおり、本実施の形態１のシステムによれば、気化燃料タンク３８内に気化燃料が生成されていない状態でエンジンの停止要求が発生した場合に、該気化燃料タンク３８内に負圧を発生させて気化燃料が生成されやすい状態を形成することができる。これにより、次回の始動時に使用する気化燃料を生成することができるので、気化燃料の供給不足に起因する始動性の悪化やエミッションの悪化を有効に抑止することができる。
【００７１】
ところで、上述した実施の形態１のシステムでは、気化燃料タンク３８内の負圧が所定負圧となるように気化燃料供給弁４２の閉時期を制御することとしているが、気化燃料供給弁４２の開閉制御の方法はこれに限られない。すなわち、気化燃料タンク３８内の圧力状態を判断することができるのであれば、例えば、該気化燃料タンク３８から吸い出される空気量の積算値が所定の積算空気量となった時点で該気化燃料供給弁４２を閉弁することとしてもよい。これにより、該気化燃料タンク３８から所望の空気量を排出して所定の負圧を有効に発生させることができる。
【００７２】
また、上述した実施の形態１のシステムでは、気化燃料タンク３８内の気化燃料残量が略ゼロであり、且つ始動後に気化燃料が生成されていない場合に、上述した停止時の気化燃料生成制御を実行することとしているが、当該停止時の気化燃料生成制御の実行条件はこれに限られない。すなわち、次回の始動時において気化燃料が不足すると判断できるのであれば、気化燃料タンク３８内に少量の気化燃料が残留している場合に当該気化燃料生成制御を実施することとしてもよい。
【００７３】
また、上述した実施の形態１のシステムでは、アルコール燃料を使用するエンジン１０を例に挙げて説明している。しかしながら、本発明はこれに限らず、通常のガソリンや、ガソリンにアルコール以外の成分を添加した各種の燃料に対して適用することとしてもよい。
【００７４】
尚、上述した実施の形態１においては、タンク内噴射弁４０が前記第１の発明における「タンク内燃料供給手段」に相当しているとともに、ＥＣＵ７０が、上記ステップ１０４の処理を実行することにより、前記第１の発明における「気化燃料生成手段」が、上記ステップ２１２の処理を実行することにより、前記第１の発明における「気化燃料供給手段」が、上記ステップ３０２および３０４の処理を実行することにより、前記第１の発明における「判定手段」が、上記ステップ３０６および３０８の処理を実行することにより、前記第１の発明における「負圧発生手段」が、上記ステップ３１０の処理を実行することにより、前記第１の発明における「生成制御手段」が、それぞれ実現されている。
【００７５】
また、上述した実施の形態１においては、ＥＣＵ７０が、上記ステップ２０８の処理を実行することにより、前記第２の発明における「気化燃料残量算出手段」が実現されている。
【００７６】
また、上述した実施の形態１においては、ＥＣＵ７０が、上記ステップ３０８の処理を実行することにより、前記第３の発明における「圧力検出手段」が実現されている。
【００７７】
実施の形態２．
［実施の形態２の特徴］
次に、図６を参照して、本発明の実施の形態２について説明する。本実施の形態のシステムは、図１に示すハードウェア構成および図２に示す制御構成を用いて、ＥＣＵ７０に後述する図６に示すルーチンを実行させることにより実現することができる。
【００７８】
本実施の形態２のシステムは、実施の形態１と同様の構成を採用しているものの、エンジンの停止要求が発生した場合に、エンジン回転数を上昇させてから気化燃料供給弁４２を開弁する点を特徴としている。これにより、気化燃料タンク３８内により大きな負圧を発生させることができるので、該気化燃料タンク３８内で生成しうる気化燃料量を有効に増大させることが可能となる。
【００７９】
尚、本実施の形態２のシステムにおいて、エンジン回転数は、気化燃料量が所定量以上となるエンジン回転数とすることが好ましい。そこで、本実施の形態２のシステムでは、先ず、現運転状態において上述した停止時の気化燃料生成制御を実行した場合の吸気系の推定負圧を算出する。次いで、燃料のアルコール濃度および機関温度（例えば、冷却水温や気化燃料タンク３８のタンク内温度など）に基づいて、気化燃料タンク３８内を当該推定負圧まで減圧した場合に生成しうる気化燃料量の推定値を算出する。そして、算出された気化燃料の推定値が所定量未満である場合に、燃料のアルコール濃度、および機関温度に基づいて、気化燃料生成量が該所定量以上となるためのエンジン回転数を算出する。所定量は、次回の始動時に必要とされる気化燃料量として予め設定された値を使用することができる。そして、エンジン回転数を当該算出された回転数に制御することにより、気化燃料タンク３８内に所定量の気化燃料を生成することができる。
【００８０】
［実施の形態２の具体的な処理］
次に、図６を参照して、上述した制御を実現するための具体的な処理について説明する。図６は、本発明の実施の形態２において、ＥＣＵ７０により実行される停止時の気化燃料生成制御を示すフローチャートである。この図に示すルーチンは、エンジンの運転中に繰り返し実行されるものとする。
【００８１】
図６に示すルーチンでは、先ず、エンジンの停止要求が発生したか否かが判定される（ステップ４００）。その結果、エンジンの停止要求が発生したと判定された場合には、次のステップに移行し、上記ステップ２０８において算出された気化燃料残量Ｚが０（ゼロ）でないか否かが判定される（ステップ４０２）。その結果、Ｚ≠０の成立が認められない場合には、次のステップに移行し、始動後に気化燃料タンク３８内において気化燃料が生成されたか否かが判定される（ステップ４０４）。これらステップ４００〜４０４では、具体的には、上記ステップ３００〜３０４と同様の処理が実行される。
【００８２】
上記ステップ４０４において、気化燃料生成制御が実行されていないと判定された場合には、次回の始動時に使用するための気化燃料が気化燃料タンク３８内に蓄えられていないと判断されて、次のステップに移行し、現運転状態においてエンジン停止処理を実行した場合の吸気系の推定負圧が算出される（ステップ４０６）。次に、燃料のアルコール濃度および機関温度に基づいて、気化燃料タンク３８内が上記ステップ４０６において算出された推定負圧まで減圧された場合に生成しうる気化燃料量の推定値が算出される（ステップ４０８）。
【００８３】
次に、算出された気化燃料量の推定値が所定量未満であるか否かが判定される（ステップ４１０）。その結果、気化燃料量の推定値が所定量以上であると判定された場合には、現状のエンジン回転数にて停止時の気化燃料生成制御を実行したとしても所定量の気化燃料を生成可能と判断されて、後述するステップ４１４に移行し、気化燃料供給弁４２の開弁処理が実行される。
【００８４】
一方、上記ステップ４１０において、気化燃料量の推定値が所定量未満であると判定された場合には、現状のエンジン回転数にて停止時の気化燃料生成制御を実行したとしても所定量の気化燃料を生成することができないと判断されて、次のステップに移行し、エンジン回転数の上昇処理が実行される（ステップ４１２）。ここでは、具体的には、先ず、燃料のアルコール濃度、および機関温度に基づいて、気化燃料生成量が所定量以上となるための該気化燃料タンク３８内の目標負圧が算出される。そして、吸気系の負圧が当該目標負圧以上となるためのエンジン回転数の目標値（目標回転数）が算出されて、エンジン回転数が当該目標回転数まで上昇される。
【００８５】
次に、大気導入弁４４が閉弁状態に、およびスロットルバルブ１８が全閉位置に保持された状態で、気化燃料供給弁４２が開弁される（ステップ４１４）。次に、タンク内圧力が目標負圧まで減圧された時点で気化燃料供給弁４２が閉弁される（ステップ４１６）。次に、燃料噴射フラグがＯＮにされて、気化燃料タンク３８内に燃料が噴射される（ステップ４１８）。
【００８６】
以上説明したとおり、本実施の形態２のシステムによれば、気化燃料タンク３８内に気化燃料が生成されていない状態でエンジンの停止要求が発生した場合に、エンジン回転数を所定の目標回転数まで上昇させることができる。これにより、該気化燃料タンク３８内に目標負圧を発生させることができるので、所定量の気化燃料を生成することができる。    
【００８７】
ところで、上述した実施の形態２のシステムでは、所定量の気化燃料を生成するための目標回転数を算出し、エンジン回転数を該目標回転数まで上昇させることとしているが、エンジン回転数の上昇処理はこれに限られない。すなわち、エンジン回転数が上昇されるのであれば、例えば、予め設定された所定の回転数まで上昇させることとしてもよい。これにより、少なくとも、気化燃料タンク３８内に発生する負圧を増大させることができるので、生成される気化燃料量を増大させることができる。
【００８８】
また、上述した実施の形態２のシステムでは、気化燃料タンク３８内の気化燃料残量が略ゼロであり、且つ始動後に気化燃料が生成されていない場合に、上述した停止時の気化燃料生成制御を実行することとしているが、当該停止時の気化燃料生成制御の実行条件はこれに限られない。すなわち、次回の始動時において気化燃料が不足すると判断できるのであれば、気化燃料タンク３８内に少量の気化燃料が残留している場合に当該気化燃料生成制御を実施することとしてもよい。
【００８９】
尚、上述した実施の形態２においては、ＥＣＵ７０が、上記ステップ４０２および４０４の処理を実行することにより、前記第１の発明における「判定手段」が、上記ステップ４１４および４１６の処理を実行することにより、前記第１の発明における「負圧発生手段」が、上記ステップ４１８の処理を実行することにより、前記第１の発明における「生成制御手段」が、それぞれ実現されている。
【００９０】
また、上述した実施の形態２においては、ＥＣＵ７０が、上記ステップ４１６の処理を実行することにより、前記第３の発明における「圧力検出手段」が実現されている。
【００９１】
また、上述した実施の形態２においては、ＥＣＵ７０が、上記ステップ４１２の処理を実行することにより、前記第４の発明における「回転数上昇手段」が実現されている。
【００９２】
また、上述した実施の形態２においては、ＥＣＵ７０が、上記ステップ４１２の処理を実行することにより、前記第４の発明における「目標回転数算出手段」が実現されている。
【００９３】
実施の形態３．
［実施の形態３の特徴］
次に、図７を参照して、本発明の実施の形態３について説明する。本実施の形態のシステムは、図１に示すハードウェア構成および図２に示す制御構成を用いて、ＥＣＵ７０に後述する図７に示すルーチンを実行させることにより実現することができる。
【００９４】
上述した実施の形態２のシステムでは、エンジンの停止要求が発生した場合に、エンジン回転数を上昇させてから気化燃料供給弁４２を開弁することとしている。これにより、気化燃料タンク３８内により大きな負圧を発生させることができるので、該気化燃料タンク３８内で生成しうる気化燃料量を有効に増大させることが可能となる。
【００９５】
しかしながら、停止時にエンジン回転数を上昇させると、少なからずドライバビリティの悪化や燃費の悪化を招いてしまう。そこで、本実施の形態３のシステムでは、気化燃料タンク３８内の気化燃料残量が略ゼロである場合に、減速時のフューエルカット（以下、「減速Ｆ／Ｃ」と称する）の吸気管負圧を利用して気化燃料タンク３８内に負圧を発生させることとする。より具体的には、減速Ｆ／Ｃの実施条件のうち冷却水温に関する実施条件を引き下げることにより、所定の冷態運転中であっても減速Ｆ／Ｃを実施可能な構成とする。これにより、通常の気化燃料生成制御が実行されないエンジンの冷態中であっても、気化燃料タンク３８内の圧力を減圧する機会を得ることができる。
【００９６】
尚、減速Ｆ／Ｃ時には、エンジン回転数の急激な低下を抑制するためにロックアップが実施される。そこで、本実施の形態３のシステムでは、減速Ｆ／Ｃの実施条件を引き下げに併せて当該ロックアップタイミングの早期化を図ることが好ましい。これにより、減速Ｆ／Ｃ時の吸気管負圧をより大きくすることができるので、気化燃料タンク３８内を有効に減圧することが可能となる。
【００９７】
［実施の形態３の具体的な処理］
次に、図７を参照して、上述した制御を実現するための具体的な処理について説明する。図７は、本発明の実施の形態３において、ＥＣＵ７０により実行される気化燃料生成制御を示すフローチャートである。この図に示すルーチンは、エンジンの運転中に繰り返し実行されるものとする。
【００９８】
図６に示すルーチンでは、上記ステップ２０８において算出された気化燃料残量Ｚが０（ゼロ）でないか否かが判定される（ステップ５００）。その結果、Ｚ≠０の成立が認められない場合には、次のステップに移行し、始動後に気化燃料タンク３８内において気化燃料が生成されたか否かが判定される（ステップ５０２）。これらステップ５００〜５０２では、上記ステップ３０２〜３０４と同様の処理が実行される。
【００９９】
上記ステップ５０２において、気化燃料生成制御が実行されていないと判定された場合には、次回の始動時に使用するための気化燃料が気化燃料タンク３８内に蓄えられていないと判断されて、次のステップに移行し、燃料のアルコール濃度および冷却水温に基づいて、エンジンの運転状態が所定の冷態運転状態か否かが判定される（ステップ５０４）。その結果、例えば、通常の気化燃料生成制御を実行可能な程度に機関暖機が完了している場合や、冷間始動直後であって減速Ｆ／Ｃを実行すると運転状態が著しく悪化する場合には、本ルーチンは速やかに終了される。
【０１００】
一方、エンジンの運転状態が所定の冷態運転状態であると判断された場合には、減速Ｆ／Ｃの実施条件を引き下げることが可能と判断されて、次のステップに移行し、減速Ｆ／Ｃの実施条件のうち実行水温条件が引き下げられる（ステップ５０６）。また、次のステップでは、減速Ｆ／Ｃ時のロックアップタイミングが早期化される（ステップ５０８）。
【０１０１】
次に、減速Ｆ／Ｃの実施中に一時的に気化燃料供給弁４２が開弁される（ステップ５１０）。ここでは、具体的には、減速Ｆ／Ｃの実施によりスロットルバルブ１８が全閉位置に保持されている期間に、大気導入弁４４が閉弁状態のまま気化燃料供給弁４２が開弁される（ステップ５１０）。次に、燃料噴射フラグがＯＮにされて、気化燃料タンク３８内に燃料が噴射される（ステップ５１２）。
【０１０２】
以上説明したとおり、本実施の形態３のシステムによれば、気化燃料タンク３８内に気化燃料が蓄えられていない冷態運転中に、減速Ｆ／Ｃ時の吸気管負圧を利用することにより、該気化燃料タンク３８内に大きな負圧を発生させることができる。
【０１０３】
尚、上述した実施の形態３においては、ＥＣＵ７０が、上記ステップ２０８の処理を実行することにより、前記第６の発明における「気化燃料残量算出手段」が、上記ステップ５０６の処理を実行することにより、前記第６の発明における「実施条件変更手段」が、上記ステップ５１０の処理を実行することにより、前記第６の発明における「第２の負圧発生手段」が、上記ステップ５１２の処理を実行することにより、前記第６の発明における「第２の生成制御手段」が、それぞれ実現されている。
【０１０４】
また、上述した実施の形態３においては、ＥＣＵ７０が、上記ステップ５０８の処理を実行することにより、前記第７の発明における「ロックアップのタイミングを早期化する手段」が実現されている。
【０１０５】
実施の形態４．
［実施の形態４の特徴］
次に、図８を参照して、本発明の実施の形態３について説明する。本実施の形態のシステムは、図１に示すハードウェア構成および図２に示す制御構成を用いて、ＥＣＵ７０に後述する図８に示すルーチンを実行させることにより実現することができる。
【０１０６】
本実施の形態４のシステムは、実施の形態１と同様の構成を採用しているものの、エンジンの運転中に気化燃料供給弁４２を開弁して気化燃料タンク３８内に負圧を発生させる点を特徴としている。これにより、通常の気化燃料生成制御が実行されない冷態運転中であっても、気化燃料タンク３８内に気化燃料を生成し易いタンク内環境を形成することができる。
【０１０７】
具体的には、本実施の形態４のシステムでは、気化燃料タンク３８内の気化燃料残量Ｚが所定値Ｘよりも少量である場合に、燃料のアルコール濃度および冷却水温に基づいて、現在の気化燃料残量Ｚよりも多量の気化燃料を生成しうるタンク内圧力Ｐｓ（目標負圧）を算出する。また、エンジン回転数、エンジン負荷、およびバルブタイミング等の運転状態に基づいて、現運転中の吸気管負圧Ｐｇを推定し、タンク内圧力Ｐｓと比較する。そして、吸気管負圧Ｐｇがタンク内圧力Ｐｓよりも大きい（負圧）場合には、気化燃料タンク３８内の圧力をタンク内圧力Ｐｓまで減圧することが可能なので、気化燃料供給弁４２を開弁して該気化燃料タンク３８内の圧力がＰｓとなるまで減圧処理を実行する。これにより、通常の気化燃料生成制御が実行されないエンジンの冷態中であっても、気化燃料を生成し易いタンク内環境を形成することができる。
【０１０８】
［実施の形態４の具体的な処理］
次に、図８を参照して、上述した制御を実現するための具体的な処理について説明する。図８は、本発明の実施の形態３において、ＥＣＵ７０により実行される気化燃料生成制御を示すフローチャートである。この図に示すルーチンは、エンジンの運転中に繰り返し実行されるものとする。
【０１０９】
図８に示すルーチンでは、上記ステップ２０８において算出された気化燃料残量Ｚが所定値Ｘよりも少量であるか否かが判定される（ステップ６００）。所定値Ｘは、次回の始動時に使用する気化燃料が不足するか否かを判定するためのしきい値として、予めＥＣＵ７０に記憶されている値が読み込まれる。その結果、Ｚ＜Ｘの成立が認められない場合には、気化燃料タンク３８内に必要量の気化燃料が残留していると判断されて、本ルーチンは速やかに終了される。
【０１１０】
一方、上記ステップ６００においてＺ＜Ｘの成立が認められた場合には、次回の始動時に使用する気化燃料が不足すると判断されて、次のステップに移行し、気化燃料残量Ｚ、燃料のアルコール濃度、および気化燃料タンク３８に基づいて、現在の気化燃料残量Ｚよりも気化燃料を生成可能なタンク内圧力（目標負圧）Ｐｓが算出される（ステップ６０２）。
【０１１１】
次に、現運転中の吸気管負圧Ｐｇが推定される（ステップ６０４）。ここでは、具体的には、エンジン回転数、エンジン負荷、およびバルブタイミング等の運転状態に基づいて公知の推定手法を利用することにより算出することができる。尚、吸気管負圧Ｐｇは、サージタンク２０に圧力センサを設けて検出する構成としてもよい。
【０１１２】
次に、上記ステップ６０４において推定された吸気管負圧Ｐｇが上記ステップ６０２において算出された目標負圧Ｐｓ以上に高いか否かが判定される（ステップ６０６）。その結果、吸気管負圧Ｐｇ≧目標負圧Ｐｓの成立が認められない場合には、気化燃料供給弁４２を開弁しても気化燃料タンク３８内を更に減圧することができないと判断されて、本ルーチンは速やかに終了される。
【０１１３】
一方、上記ステップ６０６において、吸気管負圧Ｐｇ≧目標負圧Ｐｓの成立が認められた場合には、気化燃料供給弁４２を開弁することにより気化燃料タンク３８内を目標負圧Ｐｓまで減圧することができると判断されて、次のステップに移行し、気化燃料供給弁４２が開弁される（ステップ６０８）。
【０１１４】
次に、タンク圧センサ５４により検出された気化燃料タンク３８のタンク内圧力Ｐｔが目標負圧Ｐｓ以上に減圧されたか否かが判定される（ステップ６１０）。その結果、Ｐｔ≧Ｐｓの成立が認められない場合には、本ステップが繰り返し実行される。一方、本ステップ６１０において、Ｐｔ≧Ｐｓの成立が認められた場合には、気化燃料タンク３８内が目標負圧Ｐｓまで減圧されたと判断されて、次のステップに移行し、気化燃料供給弁４２が閉弁される（ステップ６１２）。次に、気化燃料タンク３８内に燃料噴射が実行される（ステップ６１４）。
【０１１５】
以上説明したとおり、本実施の形態４のシステムによれば、気化燃料タンク３８内の気化燃料残量Ｚが不足している運転中に、吸気管負圧Ｐｇが目標負圧Ｐｓよりも大きい運転状態を利用して、該気化燃料タンク３８内を該目標負圧Ｐｓまで減圧することができる。これにより、気化燃料タンク内の温度が低く通常の気化燃料生成制御が実行されない冷態中であっても、気化燃料を生成し易いタンク内環境を形成することができる。
【０１１６】
尚、上述した実施の形態４においては、ＥＣＵ７０が、上記ステップ２０８の処理を実行することにより、前記第８の発明における「気化燃料残量算出手段」が、上記ステップ６０２の処理を実行することにより、前記第８の発明における「目標負圧値算出手段」が、上記ステップ６０８の処理を実行することにより、前記第８の発明における「第３の負圧発生手段」が、上記ステップ６１４の処理を実行することにより、前記第８の発明における「第３の生成制御手段」が、それぞれ実現されている。
【０１１７】
また、上述した実施の形態４においては、ＥＣＵ７０が、上記ステップ６１０および６１２の処理を実行することにより、前記第９の発明における「負圧発生手段」が実現されている。
【符号の説明】
【０１１８】
１０  エンジン（内燃機関）
１２  吸気通路
１４  排気通路
１６  エアクリーナ
１８  スロットルバルブ
２０  サージタンク
２２  吸気マニホールド
２４  吸気ポート
２６  吸気ポート噴射弁
２８  筒内噴射弁
３２  燃料タンク
３６  スタータモータ
３８  気化燃料タンク
４０  タンク内噴射弁
４２  気化燃料供給弁
４４  大気導入弁
４６  リリーフ弁
４８  クランク角センサ
５０  エアフローセンサ
５２  水温センサ
５４  タンク圧センサ
５６  タンク温度センサ
５８  燃料性状センサ
７０  ＥＣＵ
【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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