JP5427715B2

JP5427715B2 - エンジンの制御装置

Info

Publication number: JP5427715B2
Application number: JP2010159254A
Authority: JP
Inventors: 慎二中川; 明人沼田; 栄作福地
Original assignee: Hitachi Automotive Systems Ltd
Current assignee: Hitachi Astemo Ltd
Priority date: 2010-07-14
Filing date: 2010-07-14
Publication date: 2014-02-26
Anticipated expiration: 2030-07-14
Also published as: US20130110378A1; CN103003557B; EP2594771A4; JP2012021444A; EP2594771A1; US9429089B2; CN103003557A; WO2012008487A1; EP2594771B1

Description

本発明は、エンジンの排気性能診断・制御装置に関するものであり、特に、エンジン始動時の排気悪化を診断もしくは始動時の排気を低減する制御装置に関する。

地球環境問題を背景に、自動車に対して、低排気化が要求されている。実用環境における排気性能をリアルタイムで監視し、排気性能が一定レベル以上に悪化したときは、運転者に報知する診断機能に関する技術開発がこれまでに行われてきている。

排気管に装備されている触媒を高効率利用することで、ＨＣ，ＣＯ，ＮＯｘの排気成分は、ほぼ１００％浄化することができる。触媒は、その温度が２００〜３００℃以上になると活性化し、浄化性能を発揮するため、エンジン始動時から触媒活性化までの排気性能が、エンジンの排気性能を支配的に決める。このことから、エンジン始動時の排気性能をリアルタイムで監視することが重要になっている。エンジン始動時は、特に、ＨＣ性能が重要である。特開２００７−１７０３６３号公報では、アイドル運転中のエンジン負荷とエンジン回転速度との比に基づいて、触媒早期暖機制御手段の異常の有無を診断する手段を開示している。

特開２００７−１７０３６３号公報

前述のように、触媒活性化までに排出されるＨＣ量を検出することが重要である。触媒を早期に活性化させるために、点火時期を作為的に遅くすることで、エンジンの効率を悪化させ、排気温度を上昇させる技術が一般化している。アイドル運転時，エンジン負荷（吸入空気量）は供給エネルギを意味し、エンジン回転速度は出力を意味するので、エンジン回転速度と吸入空気量の比は、エンジンの効率を表す。したがって、図１４に示されるように、空燃比のリッチ，リーン如何に関わらず、エンジン回転速度と吸入空気量の比から、触媒活性化までの時間を決めることができる。ここに、エンジン効率指数は、エンジン回転速度と吸入空気量の比である。一方で、触媒活性化までの時間は一定であっても、その間にエンジンから排出されたＨＣ量に応じて、触媒活性化までに排出されるＨＣ量は変わる。図１５は、エンジン効率指数に対するＨＣ排出量［ｇ／ｓ］を示している。ここに、ＨＣ排出量は、１ｓ当たりエンジンから排出されるＨＣ量［ｇ］を示している。ＨＣ排出量は、空燃比に応じて変わる。燃料性状のばらつき、燃料噴射弁の経時変化などから、燃料噴射信号は一定であっても、燃焼空燃比は、ばらつくため、エンジンから排出されるＨＣ量もばらつく。触媒活性化までに排出されるＨＣ量を検出するには、触媒活性化までの時間だけでなく、エンジンから排出されるＨＣ量も検出する必要がある。

本発明は、エンジンの効率を検出する手段と、エンジンの燃焼安定度を検出する手段を備えたことを特徴とするエンジンの制御装置である。

図１６は、空燃比に対する燃焼の安定度の関係を示している。ここに燃焼の安定度は、エンジンの角加速度の標準偏差を示している。エネルギ効率指数値が図中に示す範囲毎に整理して示している。等空燃比において、燃焼の安定度が変化するのは、点火時期が変わっているためである。エネルギ効率指数が決まると燃焼の安定度から空燃比が一義的に決まる。このことから、エネルギ効率指数と燃焼安定度の双方を用いれば、空燃比を得ることができ、図１５で示したＨＣ排出量を一義的に決めることができる。触媒活性化までのＨＣ排出量［ｇ］を、触媒活性化までの時間［ｓ］とその間のＨＣ排出量［ｇ／ｓ］の積で近似すると、図１５で示されるように、エネルギ効率指数と燃焼安定度（角加速度の標準偏差）から一義的に決めることができる。

上述のように、エンジンの効率とエンジンの燃焼安定度の双方から、触媒活性化までのＨＣ排出量を定量的に検出することが可能である。その最小構成を示すものである。

また、前記エンジンの効率と前記エンジンの燃焼安定度に基づいて、エンジン始動時のＨＣ排出量を検出する手段を備えたことを特徴とするエンジンの制御装置である。上述のように、エンジンの効率とエンジンの燃焼安定度の双方から、触媒活性化までのＨＣ排出量を定量的に検出する。

また、前記エンジンの効率と前記エンジンの燃焼安定度が所定領域Ａ１にないとき、報知する手段を備えたことを特徴とするエンジンの制御装置である。上述のように、エンジンの効率とエンジンの燃焼安定度の双方から、触媒活性化までのＨＣ排出量を定量的に検出できるので、エンジンの効率もしくはエンジンの燃焼安定度が領域Ａ１から外れたときは、ＨＣ排出量が所定値以上となったとして（排気性能が悪化したとして）、例えば、運転者に報知する手段を備えるものである。

また、所定領域Ａ１は、エンジン始動時のＨＣ排出量が所定値以下となる前記エンジンの効率と前記エンジンの燃焼安定度の範囲であることを特徴とするエンジンの制御装置である。ＨＣ排出量が所定値以下となるエンジンの効率とエンジンの燃焼安定度が存在する領域をＡ１とすることを明記するものである。

また、アイドル運転時におけるエンジン回転速度とエンジンの吸気量との比に基づいて、前記エンジンの効率を求めることを特徴とするエンジンの制御装置である。前述したように、アイドル運転時、エンジンの吸入空気量は供給エネルギを意味し、エンジン回転速度は出力を意味するので、エンジン回転速度と吸入空気量の比は、エンジンの効率を表す。

また、エンジンの角加速度のばらつき度合いに基づいて、前記エンジンの燃焼安定度を求めることを特徴とするエンジンの制御装置である。角加速度と筒内圧には相関がある。燃焼の安定度とは、筒内圧の再現性であるので、角加速度のばらつき度合いによって、エンジンの燃焼安定度を間接的に求めることができる。ばらつき度合いは、前述したように、標準偏差，分散などが考えられる。

また、前記エンジンの効率と前記エンジンの燃焼安定度が所定領域Ａ２に入るように、エンジンを制御する手段を備えたことを特徴とするエンジンの制御装置である。上述のように、エンジンの効率とエンジンの燃焼安定度から、触媒活性化までのＨＣ排出量を定量的に決められるので、エンジンの効率とエンジンの燃焼安定度が所定領域となるようにエンジンの運転状態を制御すれば、始動時のＨＣ排出量を定量的に制御することができる。

また、前記エンジンの効率と前記エンジンの燃焼安定度が所定領域Ａ２に入るように、エンジンの空燃比および点火時期を制御する手段を備えたことを特徴とするエンジンの制御装置である。先の説明で述べたように、エンジンの効率とエンジンの燃焼安定度が所定領域となるようにエンジンの運転状態を制御すれば、始動時のＨＣ排出量を定量的に制御することができる。エンジンの運転パラメータとして、空燃比と点火時期を明記するものである。

また、前記エンジンの燃焼安定度が所定値以上となったとき、前記エンジンの制御を中止することを特徴とするエンジンの制御装置である。先の説明で述べたように、エンジンの効率とエンジンの燃焼安定度が所定領域となるようにエンジンの運転状態を制御すれば、始動時のＨＣ排出量を定量的に制御することができる。しかし、なんらかの外乱によって、エンジンの効率を所定領域に制御する過程で、エンジンの燃焼安定度が所定値以上となったとき（不安定となったとき）、エンジンの安定性確保を優先させ、エンジン制御を中止する。

また、前記エンジンの燃焼安定度が所定値以上となったとき、前記エンジンの空燃比をリッチ側に制御もしくは前記エンジンの点火時期を進角側に制御することを特徴とするエンジンの制御装置である。先の説明で述べたように、エンジンの効率とエンジンの燃焼安定度が所定領域となるようにエンジンの運転状態を制御すれば、始動時のＨＣ排出量を定量的に制御することができる。しかし、なんらかの外乱によって、エンジンの効率を所定領域に制御する過程で、エンジンの燃焼安定度が所定値以上となったとき（不安定となったとき）、エンジンの安定性を改善するため、燃焼を安定させるべく、空燃比をリッチ側に制御もしくは点火時期を進角側に制御する。

また、前記エンジンの燃焼安定度が所定値以上となったとき、報知することを特徴とするエンジンの制御装置である。先の説明で述べたように、エンジンの効率とエンジンの燃焼安定度が所定領域となるようにエンジンの運転状態を制御すれば、始動時のＨＣ排出量を定量的に制御することができる。しかし、なんらかの外乱によって、エンジンの効率を所定領域に制御する過程で、エンジンの燃焼安定度が所定値以上となったとき（不安定となったとき）、ＨＣ排出量を所望の値に制御できなくなるため、始動時のＨＣ排出量が悪化したとして、例えば、運転者に報知する手段を備えるものである。

また、「エンジンの運転状態」もしくは「排気性能に関わる手段の診断結果」に基づいて、所定領域Ａ１を変更する手段を備えたことを特徴とするエンジン制御装置である。上述したように、始動時のＨＣ排出量は、エンジンの効率とエンジンの燃焼安定度から定量的に決まる。これは、エンジン運転条件，触媒のライトオフ性能などが一定の場合を前提としている。エンジン運転条件，触媒のライトオフ性能など排気性能に関わる手段の診断結果に基づいて、所定領域Ａ１を変更するものである。

また、「エンジンの運転状態」もしくは「排気性能に関わる手段の診断結果」に基づいて、所定領域Ａ１を変更する手段を備えたことを特徴とするエンジン制御装置である。すなわち、上述したように、始動時のＨＣ排出量は、エンジンの効率とエンジンの燃焼安定度から定量的に決まる。これは、エンジン運転条件，触媒のライトオフ性能などが一定の場合を前提としている。エンジン運転条件，触媒のライトオフ性能など排気性能に関わる手段の診断結果に基づいて、所定領域Ａ２を変更するものである。

本発明によれば、エンジンの効率とエンジンの燃焼安定度から、始動時のＨＣ排出量を定量的に検出することができる。したがって、始動時のＨＣ排出量の悪化を精度良く検出でき、報知することができる。また、エンジンの効率とエンジンの燃焼安定度を制御することで、始動時のＨＣ排出量を定量的に制御することができ、安定したＨＣ低減を実現できる。

請求項１に記載のエンジンの制御装置。請求項２に記載のエンジンの制御装置。請求項３に記載のエンジンの制御装置。請求項４に記載のエンジンの制御装置。請求項５に記載のエンジンの制御装置。請求項６に記載のエンジンの制御装置。請求項７に記載のエンジンの制御装置。請求項８に記載のエンジンの制御装置。請求項９に記載のエンジンの制御装置。請求項１０に記載のエンジンの制御装置。請求項１１に記載のエンジンの制御装置。請求項１２に記載のエンジンの制御装置。請求項１３に記載のエンジンの制御装置。エンジンの効率と触媒活性化までの時間の関係。エンジンの効率とＨＣ排出量の関係。空燃比と燃焼の安定度の関係。エンジンの効率，燃焼の安定度と触媒活性化までのＨＣ排出量の関係。実施例１〜３におけるエンジン制御システム図。実施例１〜３におけるコントロールユニットの内部を表した図。実施例１における制御全体を表したブロック図。実施例１，３における診断許可部のブロック図。実施例１〜３における効率指数演算部のブロック図。実施例１〜３における不安定度指数演算部のブロック図。実施例１，３における異常判定部のブロック図。実施例２における制御全体を表したブロック図。実施例２〜３における基本燃料噴射量演算部のブロック図。実施例２〜３における制御許可部１のブロック図。実施例２〜３における基本燃料噴射量補正値演算部のブロック図。実施例２〜３における制御許可部２のブロック図。実施例２における点火時期補正値演算部のブロック図。実施例３における制御全体を表したブロック図。実施例３における点火時期補正値演算部のブロック図。

以下に発明の実施例を詳述する。

図１８は、本実施例を示すシステム図である。多気筒（ここでは４気筒）で構成されるエンジン９において、外部からの空気はエアクリーナ１を通過し、吸気マニホールド４，コレクタ５を経てシリンダー内に流入する。流入空気量は電子スロットル３により調節される。エアフロセンサ２では流入空気量が検出される。また、吸気温センサ２９で、吸気温が検出される。クランク角センサ１５では、クランク軸の回転角１０゜毎の信号と燃焼周期毎の信号が出力される。水温センサ１４はエンジンの冷却水温度を検出する。またアクセル開度センサ１３は、アクセル６の踏み込み量を検出し、それによって運転者の要求トルクを検出する。

アクセル開度センサ１３，エアフロセンサ２，吸気温センサ２９，電子スロットル３に取り付けられたスロットル弁開度センサ１７，クランク角センサ１５，水温センサ１４のそれぞれの信号は、後述のコントロールユニット１６に送られ、これらセンサ出力からエンジンの運転状態を得て、空気量，燃料噴射量，点火時期のエンジンの主要な操作量が最適に演算される。

コントロールユニット１６内で演算された目標空気量は、目標スロットル開度→電子スロットル駆動信号に変換され、電子スロットル３に送られる。燃料噴射量は開弁パルス信号に変換され、燃料噴射弁（インジェクタ）７に送られる。またコントロールユニット１６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プラグ８に送られる。

噴射された燃料は吸気マニホールドからの空気と混合されエンジン９のシリンダー内に流入し混合気を形成する。混合気は所定の点火時期で点火プラグ８から発生される火花により爆発し、その燃焼圧によりピストンを押し下げてエンジンの動力となる。爆発後の排気は排気マニホールド１０を経て三元触媒１１に送り込まれる。排気還流管１８を通って排気の一部は吸気側に還流される。還流量は排気還流量調整バルブ１９によって制御される。

触媒上流空燃比センサ１２はエンジン９と三元触媒１１の間に取り付けられている。触媒下流Ｏ₂センサ２０は三元触媒１１の下流に取り付けられている。

図１９はコントロールユニット１６の内部を示したものである。コントロールユニット１６内にはエアフロセンサ２，触媒上流空燃比センサ１２，アクセル開度センサ１３，水温センサ１４，エンジン回転数センサ１５，スロットル弁開度センサ１７，触媒下流Ｏ₂センサ２０，吸気温センサ２９，車速センサ３０の各センサ出力値が入力され、入力回路２４にてノイズ除去等の信号処理を行った後、入出力ポート２５に送られる。入力ポートの値はＲＡＭ２３に保管され、ＣＰＵ２１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ＲＯＭ２２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作動量を表す値はＲＡＭ２３に保管された後、入出力ポート２５に送られる。点火プラグの作動信号は点火出力回路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になる時である。出力ポートにセットされた点火プラグ用の信号は点火出力回路２６で燃焼に必要な十分なエネルギに増幅され点火プラグに供給される。また燃料噴射弁の駆動信号は開弁時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２７で燃料噴射弁を開くに十分なエネルギに増幅され燃料噴射弁７に送られる。電子スロットル３の目標開度を実現する駆動信号は、電子スロットル駆動回路２８を経て、電子スロットル３に送られる。

以下、ＲＯＭ２２に書き込まれる制御プログラムについて述べる。図２０は制御全体を表したブロック図であり、以下の演算部から構成される。
・診断許可部（図２１）
・効率指数演算部（図２２）
・不安定度指数演算部（図２３）
・異常判定部（図２４）

「診断許可部」で、診断を許可するフラグ（ｆｐ_ｄｉａｇ）を演算する。「効率指数演算部」で、エンジン回転速度（Ｎｅ）と吸入空気量（Ｑａ）の比であるエンジン効率指数（Ｉｎｄ_ｉｔａ）を演算する。「不安定度指数演算部」で、燃焼の不安定度を意味する角加速度のばらつき度である不安定度指数（Ｉｎｄ_ｓｔａ）を演算する。「異常判定部」では、効率指数（Ｉｎｄ_ｉｔａ）と不安定度指数（Ｉｎｄ_ｓｔａ）の双方の値から、始動時のＨＣ排出量が所定値以下か否かを判定し、始動時のＨＣ排出量が所定値以上となる場合は、異常フラグ（ｆ_ＭＩＬ）を１とする。以下、各演算部の詳細を説明する。

＜診断許可部（図２１）＞
本演算部では、診断許可フラグ（ｆｐ_ｄｉａｇ）を演算する。具体的には、図２１に示される。ｆｐ_ｄｉａｇの初期値は、０とする。回転速度（Ｎｅ）が０からＮｅ＞Ｋ０_Ｎｅとなって、所定時間Ｔ０経過したとき、ｆｐ_ｄｉａｇ＝１とする。すなわち、エンジン停止の状態から、始動して、所定時間経過したとき、診断を許可する。

＜効率指数演算部（図２２）＞
本演算部では、効率指数（Ｉｎｄ_ｉｔａ）を演算する。具体的には、図２２に示される。エンジン回転速度（Ｎｅ）と吸入空気量（Ｑａ）の比をエンジン効率指数（Ｉｎｄ_ｉｔａ）とする。

＜不安定度指数演算部（図２３）＞
本演算部では、不安定度指数（Ｉｎｄ_ｓｔａ）を演算する。具体的には、図２３に示される。
・燃焼周期毎に、エンジン回転速度（Ｎｅ）の差分を演算し、ｄ_Ｎｅとする。
・ｄ_Ｎｅの絶対値を演算し、ａｂｓ_ｄ_Ｎｅとする。
・ａｂｓ_ｄ_Ｎｅの重み付き移動平均値を演算し、不安定度指数（Ｉｎｄ_ｉｔａ）とする。

重み付き移動平均処理の重み係数は、診断に必要な応答性に応じて決める。

＜異常判定部（図２４）＞
本演算部では、異常フラグ（ｆ_ＭＩＬ）を演算する。具体的には、図２４に示される。
・診断許可フラグ（ｆｐ_ｄｉａｇ）が０のとき、異常フラグ（ｆ_ＭＩＬ）を０とする。
・診断許可フラグ（ｆｐ_ｄｉａｇ）が１のとき、「効率指数（Ｉｎｄ_ｉｔａ）がＫ０_ｉｔａ以下」かつ「不安定度指数（Ｉｎｄ_ｓｔａ）がＫ０_ｓｔａ以上」のとき、ｆ_ＭＩＬを０とする。それ以外は、ｆ_ＭＩＬを１とする。

Ｋ０_ｉｔａおよびＫ０_ｓｔａは、図１７で示すように、異常レベルとする始動時のＨＣ排出量に相当する効率指数と不安定度指数から決める。図１７において、等ＨＣ排出量線は、曲線だが、実装を容易とするため、本実施例のように直線で近似するのもよい。要求する精度によって、曲線に近づけるのもよい。また、エンジンの運転条件に基づいて変更するのもよい。触媒のライトオフ性能の変化（劣化）に基づいて変更するのもよい。具体的には、触媒のライトオフ性能が劣化するに応じて、Ｋ０_ｉｔａを大きく、もしくは、Ｋ０_ｓｔａを小さくする。両パラメータを変更してもよい。

実施例１では、エンジンの効率とエンジンの安定度から始動時のＨＣ排出量を診断した。実施例２は、エンジンの効率とエンジンの安定度から始動時のＨＣ排出量が所定値となるように、エンジンを制御する。

図１８は本実施例を示すシステム図であり、実施例１と同様であるので詳述はしない。図１９はコントロールユニット１６の内部を示したものであり、実施例１と同様であるので、同じく詳述しない。以下、図１９中のＲＯＭ２２に書き込まれる制御プログラムについて述べる。図２５は制御全体を表したブロック図であり、以下の演算部から構成される。
・基本燃料噴射量演算部（図２６）
・制御許可部１（図２７）
・不安定度指数演算部（図２３）
・基本燃料噴射量補正値演算部（図２８）
・制御許可部２（図２９）
・効率指数演算部（図２２）
・点火時期補正値演算部（図３０）

「基本燃料噴射量演算部」で、基本燃料噴射量Ｔｐ０を演算する。「制御許可部１」では、始動後、不安定度指数（Ｉｎｄ_ｓｔａ）に基づいて、空燃比をリーン化するための制御を許可するフラグ（ｆｐ_ｃｏｎｔ１）を演算する。「不安定度指数演算部」で、燃焼の不安定度を意味する角加速度のばらつき度である不安定度指数（Ｉｎｄ_ｓｔａ）を演算する。「基本燃料噴射量補正値演算部」で、空燃比をリーン化するための基本燃料噴射量補正値（Ｆ_ｈｏｓ）を演算する。「制御許可部２」では、空燃比をリーン化した後、効率指数（Ｉｎｄ_ｉｔａ）に基づいて、点火時期をリタード化するための制御を許可するフラグ（ｆｐ_ｃｏｎｔ２）を演算する。「効率指数演算部」で、エンジン回転速度（Ｎｅ）と吸入空気量（Ｑａ）の比であるエンジン効率指数（Ｉｎｄ_ｉｔａ）を演算する。「点火時期補正値演算部」で、点火時期をリタード化するための点火時期補正値（Ａｄｖ_ｈｏｓ）を演算する。以下、各演算部の詳細を説明する。

＜基本燃料噴射量演算部（図２６）＞
本演算部では、基本燃料噴射量（Ｔｐ０）を演算する。具体的には、図２６に示される式で演算する。ここに、Ｃｙｌは気筒数を表す。Ｋ０は、インジェクタの仕様（燃料噴射パルス幅と燃料噴射量の関係）に基づき決める。

＜制御許可部１（図２７）＞
本演算部では、制御許可フラグ１（ｆｐ_ｃｏｎｔ１）を演算する。具体的には、図２７に示される。ｆｐ_ｃｏｎｔ１の初期値は、０とする。回転速度（Ｎｅ）が０からＮｅ＞Ｋ１_Ｎｅとなって、所定時間Ｔ１経過したとき、ｆｐ_ｃｏｎｔ１＝１とする。すなわち、エンジン停止の状態から、始動して、所定時間経過したとき、空燃比のリーン化を開始する。

＜不安定度指数演算部（図２３）＞
本演算部では、不安定度指数（Ｉｎｄ_ｓｔａ）を演算する。具体的には、図２３に示されるが、実施例１と同じであるので、詳述しない。

＜基本燃料噴射量補正値演算部（図２８）＞
本演算部では、基本燃料噴射量補正値（Ｆ_ｈｏｓ）を演算する。具体的には、図２８に示される。
・ｆｐ_ｃｏｎｔ１＝０のとき、Ｆ_ｈｏｓは１.０とする。
・ｆｐ_ｃｏｎｔ１＝１のとき、ｉｎｄ_ｓｔａ≧Ｋ１_ｓｔａとなるまで、Ｆ_ｈｏｓをＫ１_Ｆずつ減少させる。
・ｆｐ_ｃｏｎｔ１＝１かつｆｐ_ｃｏｎｔ２＝１のとき、Ｆ_ｈｏｓは、前回値を維持する。

Ｋ１_ｓｔａは、目標空燃比相当の不安定度指数値とする。また、エンジンの運転条件に基づいて変更するのもよい。触媒のライトオフ性能の変化（劣化）に基づいて変更するのもよい。具体的には、触媒のライトオフ性能が劣化するに応じて、Ｋ１_ｓｔａを大きくする。

Ｋ１_Ｆは、リーン化速度を決める値であり、エンジンの応答性なども考慮して決める。

＜制御許可部２（図２９）＞
本演算部では、制御許可フラグ２（ｆｐ_ｃｏｎｔ２）を演算する。具体的には、図２９に示される。
・ｆｐ_ｃｏｎｔ１＝１かつｉｎｄ_ｓｔａ≧Ｋ１_ｓｔａのとき、ｆｐ_ｃｏｎｔ２＝１とする。
・それ以外は、ｆｐ_ｃｏｎｔ２＝０とする。

上述したように、Ｋ１_ｓｔａは、目標空燃比相当の不安定度指数値とする。

＜不安定度指数演算部（図２２）＞
本演算部では、効率指数（Ｉｎｄ_ｉｔａ）を演算する。具体的には、図２２に示されるが、実施例１と同じであるので、詳述しない。

＜点火時期補正値演算部（図３０）＞
本演算部では、点火時期補正値（Ａｄｖ_ｈｏｓ）を演算する。具体的には、図３０に示される。
・ｆｐ_ｃｏｎｔ２＝０のとき、Ａｄｖ_ｈｏｓ＝０とする。
・ｆｐ_ｃｏｎｔ２＝１のとき、ｉｎｄ_ｉｔａ≦Ｋ１_ｉｔａとなるまで、Ａｄｖ_ｈｏｓをＫ１_Ａｄｖずつ増加させる。

Ｋ１_ｉｔａは、図１７で示されるように、目標ＨＣ排出量に対応するエネルギ効率指数とする。また、エンジンの運転条件に基づいて変更するのもよい。触媒のライトオフ性能の変化（劣化）に基づいて変更するのもよい。具体的には、触媒のライトオフ性能が劣化するに応じて、Ｋ１_ｉｔａを小さくする。

実施例２では、エンジンの効率とエンジンの安定度から始動時のＨＣ排出量が所定値となるように、エンジンを制御した。実施例３では、実施例２に対して、点火時期をリタードしているとき、エンジンの安定度が所定値以上悪化した場合は、エンジンの効率が目標値に達していなくても、点火時期のリタードを中止し、安定性を確保すべく、点火時期を進角させる。また、平行して、始動時のＨＣ排出量の診断も実施する。

図１８は本実施例を示すシステム図であり、実施例１と同様であるので詳述はしない。図１９はコントロールユニット１６の内部を示したものであり、実施例１と同様であるので、同じく詳述しない。以下、図１９中のＲＯＭ２２に書き込まれる制御プログラムについて述べる。図３１は制御全体を表したブロック図であり、以下の演算部から構成される。
・基本燃料噴射量演算部（図２６）
・制御許可部１（図２７）
・不安定度指数演算部（図２３）
・基本燃料噴射量補正値演算部（図２８）
・制御許可部２（図２９）
・効率指数演算部（図２２）
・点火時期補正値演算部（図３２）
・診断許可部（図２１）
・異常判定部（図２４）

「基本燃料噴射量演算部」で、基本燃料噴射量Ｔｐ０を演算する。「制御許可部１」では、始動後、不安定度指数（Ｉｎｄ_ｓｔａ）に基づいて、空燃比をリーン化するための制御を許可するフラグ（ｆｐ_ｃｏｎｔ１）を演算する。「不安定度指数演算部」で、燃焼の不安定度を意味する角加速度のばらつき度である不安定度指数（Ｉｎｄ_ｓｔａ）を演算する。「基本燃料噴射量補正値演算部」で、空燃比をリーン化するための基本燃料噴射量補正値（Ｆ_ｈｏｓ）を演算する。「制御許可部２」では、空燃比をリーン化した後、効率指数（Ｉｎｄ_ｉｔａ）に基づいて、点火時期をリタード化するための制御を許可するフラグ（ｆｐ_ｃｏｎｔ２）を演算する。「効率指数演算部」で、エンジン回転速度（Ｎｅ）と吸入空気量（Ｑａ）の比であるエンジン効率指数（Ｉｎｄ_ｉｔａ）を演算する。「点火時期補正値演算部」で、点火時期をリタード化するための点火時期補正値（Ａｄｖ_ｈｏｓ）を演算する。「診断許可部」で、診断を許可するフラグ（ｆｐ_ｄｉａｇ）を演算する。「異常判定部」では、効率指数（Ｉｎｄ_ｉｔａ）と不安定度指数（Ｉｎｄ_ｓｔａ）の双方の値から、始動時のＨＣ排出量が所定値以下か否かを判定し、始動時のＨＣ排出量が所定値以上となる場合は、異常フラグ（ｆ_ＭＩＬ）を１とする。以下、各演算部の詳細を説明する。

＜基本燃料噴射量演算部（図２６）＞
本演算部では、基本燃料噴射量（Ｔｐ０）を演算する。具体的には、図２６に示されるが、実施例２と同じであるので、詳述しない。

＜制御許可部１（図２７）＞
本演算部では、制御許可フラグ１（ｆｐ_ｃｏｎｔ１）を演算する。具体的には、図２７に示されるが、実施例２と同じであるので、詳述しない。

＜基本燃料噴射量補正値演算部（図２８）＞
本演算部では、基本燃料噴射量補正値（Ｆ_ｈｏｓ）を演算する。具体的には、図２８に示されるが、実施例２と同じであるので、詳述しない。

＜制御許可部２（図２９）＞
本演算部では、制御許可フラグ２（ｆｐ_ｃｏｎｔ２）を演算する。具体的には、図２９に示されるが、実施例２と同じであるので、詳述しない。

＜点火時期補正値演算部（図３２）＞
本演算部では、点火時期補正値（Ａｄｖ_ｈｏｓ）を演算する。具体的には、図３２に示される。
・ｆｐ_ｃｏｎｔ２＝０のとき、Ａｄｖ_ｈｏｓ＝０とする。
・ｆｐ_ｃｏｎｔ２＝１のとき、ｉｎｄ_ｓｔａ≦Ｋ１_ｓｔａのとき、ｉｎｄ_ｉｔａ≦Ｋ１_ｉｔａとなるまで、Ａｄｖ_ｈｏｓをＫ１_Ａｄｖずつ増加させる。

ｉｎｄ_ｓｔａ＞Ｋ１_ｓｔａのとき、ｉｎｄ_ｓｔａ≦Ｋ１_ｓｔａとなるまで、Ａｄｖ_ｈｏｓをＫ２_Ａｄｖずつ減少させる。

Ｋ１_ｉｔａは、図１７で示されるように、目標ＨＣ排出量に対応する不安定度指数値とする。また、エンジンの運転条件に基づいて変更するのもよい。触媒のライトオフ性能の変化（劣化）に基づいて変更するのもよい。具体的には、触媒のライトオフ性能が劣化するに応じて、Ｋ１_ｉｔａを小さくする。

Ｋ１_ＡｄｖおよびＫ２_Ａｄｖは、それぞれリタード化速度および進角速度を決める値であり、エンジンの応答性などを考慮して決める。

＜診断許可部（図２１）＞
本演算部では、診断許可フラグ（ｆｐ_ｄｉａｇ）を演算する。具体的には、図２１に示されるが、実施例１と同じであるので、詳述しない。

＜異常判定部（図２４）＞
本演算部では、異常フラグ（ｆ_ＭＩＬ）を演算する。具体的には、図２４に示されるが、実施例１と同じであるので、詳述しない。

１エアクリーナ
２エアフロセンサ
３電子スロットル
４吸気マニホールド
５コレクタ
６アクセル
７燃料噴射弁
８点火プラグ
９エンジン
１０排気マニホールド
１１三元触媒
１２触媒上流空燃比センサ
１３アクセル弁開度センサ
１４水温センサ
１５エンジン回転数センサ
１６コントロールユニット
１７スロットル弁開度センサ
１８排気還流管
１９排気還流量調節バルブ
２０触媒下流Ｏ₂センサ
２１コントロールユニット内に実装されるＣＰＵ
２２コントロールユニット内に実装されるＲＯＭ
２３コントロールユニット内に実装されるＲＡＭ
２４コントロールユニット内に実装される各種センサの入力回路
２５各種センサ信号の入力、アクチュエータ動作信号を出力するポート
２６点火プラグに適切なタイミングで駆動信号を出力する点火出力回路
２７燃料噴射弁に適切なパルスを出力する燃料噴射弁駆動回路
２８電子スロットル駆動回路
２９吸気温センサ

Claims

エンジンの効率を検出する手段と、
エンジンの燃焼安定度を検出する手段と、
前記エンジンの効率と前記エンジンの燃焼安定度に基づいて、
エンジン始動時のＨＣ排出量を検出する手段と、を備えたことを
特徴とするエンジンの制御装置。
請求項１において、
前記エンジンの効率と前記エンジンの燃焼安定度が所定領域Ａ１にないとき、報知する
手段を備えたことを
特徴とするエンジンの制御装置。
請求項２において、
所定領域Ａ１は、エンジン始動時のＨＣ排出量が所定値以下となる、
前記エンジンの効率と前記エンジンの燃焼安定度の範囲であることを
特徴とするエンジンの制御装置。
請求項１〜３において、
アイドル運転時におけるエンジン回転速度とエンジンの吸気量との比に基づいて、
前記エンジンの効率を求めることを
特徴とするエンジンの制御装置。
請求項１〜４において、
エンジンの角加速度のばらつき度合いに基づいて、
前記エンジンの燃焼安定度を求めることを
特徴とするエンジンの制御装置。
請求項１〜５において、
前記エンジンの効率と前記エンジンの燃焼安定度が所定領域Ａ２に入るように、エンジ
ンを制御する手段を備えたことを
特徴とするエンジンの制御装置。
請求項６において、
前記エンジンの効率と前記エンジンの燃焼安定度が所定領域Ａ２に入るように、少なく
ともエンジンの空燃比もしくは点火時期を制御する手段を備えたことを
特徴とするエンジンの制御装置。