JP3680244B2

JP3680244B2 - 内燃機関の未燃燃料成分吸着材の吸着量算出装置

Info

Publication number: JP3680244B2
Application number: JP03401999A
Authority: JP
Inventors: 剛渡辺; 幸一星
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1999-02-12
Filing date: 1999-02-12
Publication date: 2005-08-10
Anticipated expiration: 2019-02-12
Also published as: FR2789730A1; FR2789730B1; DE10005623A1; US6253547B1; JP2000234511A; DE10005623B4

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関の排気系に排気中の未燃燃料成分を吸着する吸着材を備えたシステムにおいて吸着材に吸着された未燃燃料成分量を特定する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車等に搭載される内燃機関では、排気中の有害ガス成分を浄化することを目的として排気通路の途中に排気浄化触媒が設けられている。このような排気浄化触媒としては、例えば、セラミック担体の表面にアルミナをコーティングし、そのアルミナ表面に白金−ロジウム系の貴金属触媒物質を担持して構成され、流入する排気の空燃比が理論空燃比近傍にあるときに、排気中に含まれる炭化水素（ＨＣ）及び一酸化炭素（ＣＯ）を排気中の酸素（Ｏ₂）と反応させて水（Ｈ₂Ｏ）及び二酸化炭素（ＣＯ₂）へ酸化すると同時に、排気中に含まれる窒素酸化物（ＮＯ_X）を排気中の炭化水素（ＨＣ）及び一酸化炭素（ＣＯ）と反応させて水（Ｈ₂Ｏ）、二酸化炭素（ＣＯ₂）、窒素（Ｎ₂）へ還元する三元触媒が知られている。
【０００３】
上記したような三元触媒によれば、排気中に含まれる未燃ＨＣ、ＣＯ、ＮＯ_Xを浄化することが可能となり、それらの有害ガス成分が大気中に放出されることが防止される。
【０００４】
ところで、三元触媒は、所定の活性温度（例えば、３００Ｃ°〜５００Ｃ°）以上で活性して排気中の有害ガス成分を浄化可能となるが、前記活性温度未満では未活性状態となるため排気中の有害ガス成分を浄化することが不可能となる。
【０００５】
特に、内燃機関が冷間始動された場合等は、内燃機関の始動性の向上と暖機促進等を目的として燃料噴射量が通常より増量される一方で、内燃機関の燃焼が不安定となるため、排気中に含まれる未燃燃料成分（例えば、ＨＣ）の量が比較的多くなり、その際に三元触媒が未活性状態にあると比較的多量の未燃ＨＣが浄化されずに大気中に放出されるという不具合を生じる。
【０００６】
このような問題に対し、従来では、多孔質のゼオライト等から構成され、所定温度未満では排気中の未燃ＨＣを吸着し、所定温度以上では吸着していた未燃ＨＣを脱離するＨＣ吸着材を排気通路に設け、三元触媒が未活性状態にあるときは排気中の未燃ＨＣをＨＣ吸着材に吸着させ、未燃ＨＣが大気中に放出されるのを防止する技術が提案されている。
【０００７】
上記したようなＨＣ吸着材を備えた内燃機関では、ＨＣ吸着材に吸着された未燃ＨＣ量を推定し、その推定値に基づいてＨＣ吸着材の劣化判定を行うことが考えられるため、ＨＣ吸着材に吸着された未燃ＨＣ量を正確に推定することも重要である。
【０００８】
このような要求に対し特開平６−９３８４６号公報に記載された内燃機関の排気浄化装置が知られている。この排気浄化装置は、内燃機関から排出されるＨＣ量を検出する手段と、ＨＣ吸着材を通過する排気の流速を検出する手段と、ＨＣ吸着材の温度を検出する手段と、これらの各手段の検出値に基づいてＨＣ吸着材に吸着されるＨＣの総量を推定する手段とを備えている。
【０００９】
内燃機関から排出されるＨＣ量を検出する手段は、燃料噴射量、機関冷却水の温度から推定される燃料の気化具合、及び機関回転数から推定される排気流量等に基づいて、内燃機関から排出される未燃ＨＣ量を算出する。
【００１０】
次いで、ＨＣ吸着量を推定する手段は、ＨＣ吸着材を通過する排気の流速とＨＣ吸着材の温度とからＨＣ吸着材の吸着率を推定し、内燃機関から排出される未燃ＨＣ量とＨＣ吸着材の吸着率とからＨＣ吸着材に吸着されるであろう未燃ＨＣを推定する。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、内燃機関の冷間時は、吸気通路、燃焼室、排気通路等の温度が低く、燃料成分が気化せずにそれらの壁面に付着し易いため、そのような付着ＨＣ量を考慮しなければ内燃機関から排出される未燃ＨＣ量を正確に判定することができず、ＨＣ吸着材に吸着される未燃ＨＣ量を精度よく判定することが不可能となる。
【００１２】
さらに、ＨＣ吸着材上流の排気通路に排気浄化触媒が設けられている場合は、排気中の未燃ＨＣの一部が排気浄化触媒に一時的に吸着あるいは付着するため、排気浄化触媒に吸着あるいは付着される未燃ＨＣ量も考慮して、ＨＣ吸着材の未燃ＨＣ吸着量を推定する必要がある。
【００１３】
その際、排気浄化触媒に一時的に吸着あるいは付着される未燃ＨＣ量は、排気浄化触媒の性能劣化度に応じて変化するため、排気浄化触媒の性能劣化度も考慮する必要がある。
【００１４】
本発明は、上記したような種々の問題や要求に鑑みてなされたものであり、未燃燃料成分を吸着する吸着材を備えた内燃機関において、吸着材に吸着されている未燃燃料成分量を精度よく検出する技術を提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記した課題を解決するために以下のような手段を採用した。すなわち、本発明に係る内燃機関の未燃燃料成分吸着材の吸着量算出装置は、内燃機関の排気通路に設けられ排気中の未燃燃料成分を吸着する吸着材と、
前記内燃機関から排出される未燃燃料成分量を算出する排出燃料成分量算出手段と、
前記排出燃料成分量算出手段によって算出された排出燃料成分量に基づいて前記吸着材に吸着される未燃燃料成分量を算出する吸着燃料成分量算出手段と、
前記吸着材より上流側で燃料成分が通過する経路において燃料成分が付着する量を算出する付着燃料成分量算出手段と、
前記付着燃料成分量算出手段によって算出された付着燃料成分量に基づいて前記吸着燃料成分量算出手段によって算出された吸着燃料成分量を補正する吸着燃料成分量補正手段と、
を備えることを特徴とする。
【００１６】
このように構成された吸着量算出装置では、排出燃料成分量算出手段が内燃機関から排出される排気中に含まれる未燃燃料成分量を算出する。続いて、吸着燃料成分量算出手段は、排出燃料成分量算出手段によって算出された排出燃料成分量に基づいて吸着材に吸着される未燃燃料成分量を算出する。
【００１７】
ここで、排気中の未燃燃料成分を吸着材に吸着させる状況下では、吸気通路、燃焼室、排気通路等のような、吸着材の上流側で燃料成分が通過する経路の温度が低く、それらの部位に燃料成分が付着し易いため、実際に吸着材に吸着される未燃燃料成分の量は、前記したような部位に付着する燃料成分量に応じて変化することになる。
【００１８】
これに対し、本発明に係る吸着量算出装置では、付着燃料成分量算出手段は、吸着材に至る経路に付着される燃料成分の量を算出する。そして、吸着燃料成分量補正手段は、付着燃料成分量算出手段によって算出された付着燃料成分量に基づいて吸着燃料成分量算出手段によって算出された吸着燃料成分量を補正する。
【００１９】
このようにして算出される吸着燃料成分量は、燃料噴射弁が配置された部位から吸着材が配置された部位に至る経路に付着した燃料成分量を考慮した値となり、実際に吸着材に吸着された未燃燃料成分量との誤差が小さくなる。
【００２０】
尚、吸着材より上流側で燃料成分が通過する経路としては、例えば、吸気ポート内に燃料を噴射する吸気ポート噴射型の内燃機関の場合は燃料噴射弁から燃焼室に至る吸気通路、燃焼室、及び燃焼室から吸着材に至る排気通路を例示することができ、燃焼室内に直接燃料を噴射する筒内噴射型の内燃機関の場合は燃焼室、及び燃焼室から吸着材に至る排気通路を例示することができる。
【００２１】
また、排出燃料成分量算出手段は、少なくとも燃料噴射弁から噴射された燃料量に基づいて前記内燃機関から排出される未燃燃料成分量を算出するようにしてもよい。この場合、付着燃料成分量算出手段は、燃料噴射弁から内燃機関の燃焼室に至る経路において燃料成分が付着する量を算出するようにしてもよい。
【００２２】
また、付着燃料成分量算出手段は、燃料性状を考慮して付着燃料成分量を算出するようにしてもよい。これは、燃料性状が軽質になるほど燃料が気化し易く排気とともに吸着材を吹き抜け易くなり、燃料性状が重質になるほど燃料が気化し難く吸着材に到達する前の経路に付着し易くなるからである。
【００２３】
また、吸着材上流の排気通路に排気浄化触媒が設けられている場合は、付着燃料成分量算出手段は、排気浄化触媒に付着する燃料成分量を考慮して付着燃料成分量を算出するようにしてもよい。これは、排気浄化触媒の一部が活性して未燃燃料成分を酸化もしくはＮＯ_X等の還元剤として消費したり、または排気浄化触媒の表面に未燃燃料成分が物理吸着すると、排気浄化触媒から排出される未燃燃料成分の量が変化するためである。
【００２４】
その際、付着燃料成分量算出手段は、排気浄化触媒の劣化状態に応じて排気浄化触媒に付着する燃料成分量を算出するようにしてもよい。これは、排気浄化触媒が劣化すると、低温時における排気浄化触媒の活性性能が低下し、あるいは排気浄化触媒の比表面積が減少して未燃燃料成分の物理吸着能力が低下するためである。
【００２５】
また、内燃機関が吸着材上流の排気通路を流れるガスの一部を燃焼室又は吸気通路へ還流する還流手段、あるいは燃焼室内のガスを吸気通路へ還流する還流手段を備えている場合は、内燃機関から排出される未燃燃料成分量は、還流手段によって還流されるガス量によって変化するため、排出燃料成分量算出手段は、還流手段によって還流されるガス量を考慮して排出燃料成分量を算出するようにしてもよい。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る内燃機関の未燃燃料成分吸着材の吸着量算出装置の具体的な実施態様について図面に基づいて説明する。
【００２７】
図１は、本発明に係る吸着量算出装置を適用する内燃機関の概略構成を示す図である。図１に示す内燃機関１は、複数の気筒を有する水冷式の４サイクルガソリンエンジンである。
【００２８】
内燃機関１には、吸気枝管２が接続され、吸気枝管２の各枝管は、図示しない吸気ポートを介して各気筒の燃焼室と連通している。
前記吸気枝管２は、サージタンク３に接続され、サージタンク３は、吸気管４を介してエアクリーナボックス５に接続されている。
【００２９】
前記吸気管４には、図示しないアクセルペダルと連動して前記吸気管４内を流れる吸気流量を調節するスロットル弁６が設けられ、スロットル弁６には、該スロットル弁６の開度に応じた電気信号を出力するスロットルポジションセンサ７が取り付けられている。
【００３０】
前記吸気管４には、該吸気管４内を流れる吸入空気質量に対応した電気信号を出力するエアフローメータ８が取り付けられ、前記サージタンク３には、サージタンク３内の圧力に応じた電気信号を出力するバキュームセンサ２４が取り付けられている。
【００３１】
また、前記吸気枝管２の各枝管には、燃料噴射弁１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ（以下、燃料噴射弁１０と総称する）が取り付けられ、これらの燃料噴射弁１０は、燃料分配管９と接続されている。前記燃料分配管９は、図示しない燃料ポンプより圧送された燃料を各燃料噴射弁１０に分配するものである。
【００３２】
前記各燃料噴射弁１０には、駆動回路１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ（以下、駆動回路１１と総称する）が取り付けられ、これら駆動回路１１からの駆動電流が燃料噴射弁１０に印加されると、燃料噴射弁１０が開弁して前記燃料分配管９より供給された燃料が各気筒の吸気ポートへ向けて噴射されるようになっている。
【００３３】
一方、内燃機関１には、排気枝管１２が接続され、その排気枝管１２の各枝管が図示しない排気ポートを介して各気筒の燃焼室と連通している。前記排気枝管１２には、冷間時の早期活性性能を向上させるべく容量が小さく設定された第１の排気浄化触媒１３が接続されている。
【００３４】
前記第１の排気浄化触媒１３は、排気管１４と接続され、排気管１４は、下流にて図示しないマフラと接続されている。前記排気管１４の途中には、前記第１排気浄化触媒１３より容量が大きく設定された第２の排気浄化触媒１５が設けられている。
【００３５】
ここで、前記した第１及び第２の排気浄化触媒１３、１５は、例えば、排気の流れ方向に沿う貫通孔を複数有するよう格子状に形成されたコージェライトからなるセラミック担体と、セラミック担体の表面にコーティングされた触媒層とを備え、前記触媒層が多数の細孔を有する多孔質のアルミナ（Ａｌ₂Ｏ₃）の表面に白金−ロジウム（Ｐｔ−Ｒｈ）系の貴金属触媒物質を担持させて構成される三元触媒である。
【００３６】
このように構成された第１及び第２の排気浄化触媒１３、１５は、触媒床温が所定温度以上のときに活性し、その際に流入する排気の空燃比が理論空燃比近傍にあると、排気中に含まれる炭化水素（ＨＣ）及び一酸化炭素（ＣＯ）を排気中の酸素（Ｏ₂）と反応させて水（Ｈ₂Ｏ）及び二酸化炭素（ＣＯ₂）へ酸化すると同時に、排気中の窒素酸化物（ＮＯ_X）を排気中の炭化水素（ＨＣ）及び一酸化炭素（ＣＯ）と反応させて水（Ｈ₂Ｏ）、二酸化炭素（ＣＯ₂）、窒素（Ｎ₂）へ還元する。
【００３７】
次に、前記第２の排気浄化触媒１５より上流の排気管１４には、該排気管１４の一部を迂回するバイパス通路１６が接続されている。前記バイパス通路１６の途中には、例えばゼオライトを主体とした材料で構成され、所定温度未満のときに排気中の未燃ＨＣを吸着し、所定温度以上に昇温すると吸着していた未燃ＨＣを放出するＨＣ吸着材１６０が設けられている。
【００３８】
前記バイパス通路１６の上流側端部と排気管１４との接続部位には、バイパス通路１６と排気管１４との何れか一方を全閉可能な開閉弁１７が設けられている。前記開閉弁１７には、ステッパモータ等からなり、印加電流の大きさに応じて前記開閉弁１７を開閉駆動するアクチュエータ１８が取り付けられている。
【００３９】
ここで、前記アクチュエータ１８は、通常、図１に示すように、バイパス通路１６を全閉して排気管１４を全開させるべく開閉弁１７を駆動する。この場合、第１の排気浄化触媒１３からの排気の全ては、排気管１４を通って第２の排気浄化触媒１５に流入する。
【００４０】
内燃機関１が冷間始動された場合のように第２の排気浄化触媒１５の触媒床温が活性温度未満である場合は、前記アクチュエータ１８は、図２に示すように、排気管１４を全閉してバイパス通路１６を全開させるべく開閉弁１７を駆動する。
【００４１】
この場合、第１の排気浄化触媒１３からの排気の全ては、バイパス通路１６及びＨＣ吸着材１６０を通って第２の排気浄化触媒１５に流入し、排気中の未燃ＨＣがＨＣ吸着材１６０に吸着される。この結果、第２の排気浄化触媒１５が未活性状態にあっても排気中の未燃ＨＣが大気中に放出されることがない。
【００４２】
前記第２の排気浄化触媒１５の触媒床温が活性温度以上に昇温した後は、前記アクチュエータ１８は、図３に示すように、バイパス通路１６と排気通路１４との双方を導通させるべく開閉弁１７を駆動する。その際、開閉弁１７の開度は、排気通路１４に対するバイパス通路１６の分流比が小さくなるよう設定される。すなわち、開閉弁１７の開度は、バイパス通路１６側の開度が排気通路１４側の開度より小さくなるよう設定される。
【００４３】
この場合、第１の排気浄化触媒１３からの排気の大部分は、排気管１４を通って第２の排気浄化触媒１５に流入し、残りの一部の排気がバイパス通路１６及びＨＣ吸着材１６０を通って第２の排気浄化触媒１５へ流入することになる。これにより、バイパス通路１６及びＨＣ吸着材１６０を流れる排気の熱がＨＣ吸着材１６０に伝達され、ＨＣ吸着材１６０が昇温する。
【００４４】
ＨＣ吸着材１６０が排気の熱を受けて所定温度（ＨＣ吸着材１６０に吸着されていた未燃ＨＣがＨＣ吸着材１６０から脱離し始める温度）以上に昇温すると、ＨＣ吸着材１６０から脱離した未燃ＨＣが排気とともに第２の排気浄化触媒１５に流入し、第２の排気浄化触媒１５にて排気中のＯ₂、又は第２の排気浄化触媒１５が持つ酸素貯蔵能力（ＯＳＣ）によって第２の排気浄化触媒１５内に吸蔵されていたＯ₂と反応して酸化されるとともに、排気中に含まれるＮＯ_Xを還元するための還元剤として消費される。
【００４５】
ＨＣ吸着材１６０に吸着されていた未燃ＨＣの脱離、言い換えればＨＣ吸着材１６０の再生が完了すると、前記アクチュエータ１８は、バイパス通路１６を全閉して排気管１４を全開させるべく開閉弁１７を駆動する。
【００４６】
ここで図１に戻り、前記排気枝管１２、好ましくは排気枝管１２において前記第１の排気浄化触媒１３の直前に位置する部位には、第１の排気浄化触媒１３に流入する排気の空燃比に対応した電気信号を出力する空燃比センサ１９が設けられている。
【００４７】
前記空燃比センサ１９は、例えば、ジルコニア（ＺｒＯ₂）を筒状に焼成した固体電解質部と、この固体電解質部の外面を覆う外側白金電極と、前記固体電解質部の内面を覆う内側白金電極とから形成され、前記電極間に電圧が印加された場合に、酸素イオンの移動に伴って排気ガス中の酸素濃度（理論空燃比よりもリッチ側のときは未燃ＨＣの濃度）に比例した値の電流を出力する。
【００４８】
前記バイパス通路１６より上流に位置する排気管１４、好ましくは、排気管１４において前記第１の排気浄化触媒１３の直後に位置する部位には、第１の排気浄化触媒１３から流出した排気中の酸素濃度に対応した電気信号を出力する酸素センサ（Ｏ₂センサ）２０が取り付けられている。
【００４９】
一方、内燃機関１には、図示しないクランクシャフトが所定角度（例えば、３０度）回転する都度、パルス信号を出力するクランクポジションセンサ２１と、内燃機関１の図示しないウォータ・ジャケット内を流れる冷却水の温度に対応した電気信号を出力する水温センサ２２とが取り付けられている。
【００５０】
前記クランクポジションセンサ２１と前記水温センサ２２と前記スロットルポジションセンサ７と前記エアフローメータ８と前記バキュームセンサ２４と前記空燃比センサ１９と前記酸素センサ２０とは、それぞれ電気配線を介して内燃機関制御用の電子制御ユニット（Electronic Control Unit：ＥＣＵ）２５に接続され、各センサの出力信号が前記ＥＣＵ２５に入力されるようになっている。
【００５１】
前記ＥＣＵ２５は、前記した各センサからの出力信号をパラメータとして内燃機関１の運転状態を判定し、その運転状態に応じて燃料噴射制御、点火制御、開閉弁１７の開閉制御等の各種制御を行う。
【００５２】
ここで、ＥＣＵ２５は、図４に示すように、双方向性バス２６により相互に接続された、ＣＰＵ２７とＲＯＭ２８とＲＡＭ２９とバックアップＲＡＭ３０と入力ポート３１と出力ポート３２とを備えるとともに、前記入力ポート３１に接続されたＡ／Ｄコンバータ（Ａ／Ｄ）３３を備えている。
【００５３】
前記入力ポート３１は、クランクポジションセンサ２１等の出力信号を入力し、それらの出力信号をＣＰＵ２７やＲＡＭ２９へ送信する。さらに、前記入力ポート３１は、スロットルポジションセンサ７、エアフローメータ８、空燃比センサ１９、酸素センサ２０、水温センサ２２、バキュームセンサ２４等の出力信号をＡ／Ｄコンバータ３３を介して入力し、それらの出力信号をＣＰＵ２７やＲＡＭ２９へ送信する。
【００５４】
前記出力ポート３２は、前記ＣＰＵ２７から出力される制御信号を、アクチュエータ１８や駆動回路１１へ送信する。
前記ＲＯＭ２８は、各燃料噴射弁１０から噴射すべき燃料量を決定するための燃料噴射量制御ルーチン、燃料噴射量の空燃比フィードバック制御を行うための空燃比フィードバック制御ルーチン、燃料噴射弁１０の燃料噴射時期を決定するための燃料噴射時期制御ルーチン、開閉弁１７を制御するための流路切換制御ルーチン等のアプリケーションプログラムと、各種の制御マップを格納する。
【００５５】
前記制御マップは、例えば、内燃機関１の運転状態と燃料噴射量との関係を示す燃料噴射量制御マップ、内燃機関１の運転状態と燃料噴射時期との関係を示す燃料噴射時期制御マップ、内燃機関始動時の冷却水の温度と内燃機関始動時から第２の排気浄化触媒１５が活性するまでに要する時間（以下、触媒活性時間と称する）との関係を示す活性判定制御マップ等である。
【００５６】
前記ＲＡＭ２９は、各センサからの出力信号やＣＰＵ２７の演算結果等を格納する。前記演算結果は、例えば、クランクポジションセンサ２１の出力信号より算出される機関回転数である。そして、各センサからの出力信号やＣＰＵ２７の演算結果等は、クランクポジションセンサ２１が信号を出力する都度、最新のデータに書き換えられる。
【００５７】
前記バックアップＲＡＭ３０は、内燃機関１の運転停止後もデータを記憶可能な不揮発性のメモリであり、本実施の形態では、第１の排気浄化触媒１３の劣化度を示すデータを記憶する。
【００５８】
前記ＣＰＵ２７は、前記ＲＯＭ２８に記憶されたアプリケーションプログラムに従って動作し、ＲＡＭ２９に記憶された前記各センサの出力信号より内燃機関１の運転状態を判定し、その運転状態と各制御マップとから燃料噴射量、燃料噴射時期、開閉弁１７の開閉時期及び開度等を算出する。そして、ＣＰＵ２７は、算出した燃料噴射量、燃料噴射時期、開閉弁１７の開閉時期及び開度に従って、駆動回路１１及びアクチュエータ１８を制御する。
【００５９】
例えば、ＣＰＵ２７は、燃料噴射制御を実行するにあたり、燃料噴射量制御ルーチンに従って動作し、以下の式に従って燃料噴射量（ＴＡＵ）を決定する。
TAU=TP*FWL*(FAF+FG)*[FASE+FAE+FOTP+FDE(D)]*FFC+TAUV
（TP：基本噴射量、FWL：暖機増量、FAF：空燃比フィードバック補正係数、 FG：空燃比学習係数、FASE：始動後増量、FAE：加速増量、FOTP：OTP増量、 FDE(D)：減速増量（減量）、FFC：フューエルカット復帰時補正係数、 TAUV：無効噴射時間）
上記した基本噴射量（ＴＰ）、暖機増量（ＦＷＬ）、始動後増量（ＦＡＳＥ）、加速増量（ＦＡＥ）、ＯＴＰ増量（ＦＯＴＰ）、減速増量（ＦＤＥ（Ｄ））、フューエルカット復帰時補正係数（ＦＦＣ）、無効噴射時間（ＴＡＵＶ）等は、ＲＯＭ２８の燃料噴射量制御マップに基づいて算出される係数である。
【００６０】
一方、空燃比フィードバック補正係数（ＦＡＦ）は、空燃比フィードバック条件が不成立のときは“１．０”とされ、空燃比フィードバック条件が成立しているときは、第１の排気浄化触媒１３に流入する排気の空燃比（空燃比センサ１９の出力信号値）およびまたは第２の排気浄化触媒１５に流入する排気の空燃比（酸素センサ２０の出力信号値）が第１又は第２の排気浄化触媒１３又は１５の酸素貯蔵能力（ＯＳＣ）に応じた目標空燃比となるよう決定される。
【００６１】
前記した空燃比フィードバック条件としては、例えば、冷却水温度が所定温度以上である、内燃機関１が非始動状態にある、燃料噴射量の始動後増量補正が非実行状態にある、燃料噴射量の暖機増量補正が非実行状態にある、燃料噴射量の加速増量補正が非実行状態にある、第１の排気浄化触媒１３、第２の排気浄化触媒１５、空燃比センサ１９、及び酸素センサ２０等の排気系部品の加熱防止のためのＯＴＰ増量補正が非実行状態にある、フューエルカット制御が非実行状態にある等の条件を例示することができる。
【００６２】
そして、上記したような空燃比フィードバック制御条件が成立している場合は、ＣＰＵ２７は、空燃比センサ１９又は酸素センサ２０の出力信号値をＡ／Ｄコンバータ３３を介して入力し、入力した出力信号値と空燃比センサ１９又は酸素センサ２０の応答遅れ時間とに基づいて、実際の排気の空燃比が目標空燃比よりリーンであるか又はリッチであるかを判別する。
【００６３】
実際の排気空燃比が目標空燃比よりリッチであると判定した場合は、ＣＰＵ２７は、燃料噴射量（ＴＡＵ）を減量補正すべく空燃比フィードバック補正係数（ＦＡＦ）の値を決定する。
【００６４】
実際の排気空燃比が目標空燃比よりリーンであると判定した場合は、ＣＰＵ２７は、燃料噴射量（ＴＡＵ）を増量補正すべく空燃比フィードバック補正係数（ＦＡＦ）の値を決定する。
【００６５】
上記した手順で決定された空燃比フィードバック補正係数（ＦＡＦ）は、上限及び下限ガード処理を施された上で、前記した燃料噴射量演算式に代入される。次に、ＣＰＵ２７は、開閉弁１７を制御するにあたり、内燃機関１の始動時に、水温センサ２２の出力信号を入力し、前記出力信号とＲＯＭ２８の活性判定制御マップとから第２の排気浄化触媒１５の触媒活性時間を算出する。
【００６６】
ＣＰＵ２７は、内燃機関１の始動時から前記触媒活性時間が経過するまでの間、すなわち第２の排気浄化触媒１５が未活性状態にある間は、前述の図２の説明で述べたように、開閉弁１７が排気管１４を全閉してバイパス通路１６を全開させるべくアクチュエータ１８へ制御信号を出力する。
【００６７】
このとき、内燃機関１から排出された排気の全ては、排気管１４を通らずにバイパス通路１６及びＨＣ吸着材１６０を通って第２の排気浄化触媒１５へ流入することになる。この結果、排気中に含まれる未燃ＨＣは、大気中に放出されることなくＨＣ吸着材１６０に吸着される。
【００６８】
その後、触媒活性時間が経過すると、すなわち第２の排気浄化触媒１５が活性すると、ＣＰＵ２７は、ＨＣ吸着材１６０の再生処理を実行する。具体的には、ＣＰＵ２７は、前述の図３の説明で述べたように、排気管１４及びバイパス通路１６の双方を導通状態とさせるべくアクチュエータ１８へ制御信号を送信する。
【００６９】
その際、開閉弁１７の開度は、排気管１４に対するバイパス通路１６の分流比が小さくなるよう設定されるため、内燃機関１からの排気の大部分が排気管１４を通って第２の排気浄化触媒１５へ流入し、残りの一部の排気がバイパス通路１６及びＨＣ吸着材１６０を通って第２の排気浄化触媒１５へ流入する。
【００７０】
ＨＣ吸着材１６０は、該ＨＣ吸着材１６０を通過する排気が持つ熱を受けて昇温する。そして、ＨＣ吸着材１６０の温度が未燃ＨＣの脱離温度域まで昇温すると、ＨＣ吸着材１６０から脱離した未燃ＨＣが排気とともに第２の排気浄化触媒１５へ流入する。
【００７１】
ＨＣ吸着材１６０から脱離した未燃ＨＣが排気とともに第２の排気浄化触媒１５へ流入すると、第２の排気浄化触媒１５における排気の空燃比がリッチ側へ変化することになるが、ＣＰＵ２７は、空燃比フィードバック制御により内燃機関１から排出される排気の空燃比をリーン側へ補正して、第２の排気浄化触媒１５へ流入する排気の空燃比を目標空燃比と一致させる。この結果、ＨＣ吸着材１６０から脱離した未燃ＨＣは、第２の排気浄化触媒１５において排気とともに浄化処理される。
【００７２】
一方、ＣＰＵ２７は、ＨＣ吸着材１６０に吸着された未燃ＨＣ量を判定し、判定された未燃ＨＣ量に基づいてＨＣ吸着材１６０の再生処理時間を設定する。そして、ＣＰＵ２７は、ＨＣ吸着材１６０の再生処理の実行開始からの経過時間が前記再生処理時間に達した時点で、ＨＣ吸着材１６０に吸着されていた未燃ＨＣの脱離が完了（ＨＣ吸着材１６０の再生処理が完了）したとみなし、バイパス通路１６を全閉して排気管１４を全開させるべくアクチュエータ１８を制御する。
【００７３】
ここで、ＨＣ吸着材１６０に吸着された未燃ＨＣ量を判定する方法について述べる。
ＣＰＵ２７は、ＨＣ吸着材１６０に吸着された未燃ＨＣ量を判定するにあたり、先ず、内燃機関１の始動時からＨＣ吸着材１６０の吸着処理終了（触媒活性時間経過後）までに内燃機関１から排出される未燃ＨＣ量（機関排出ＨＣ量）：Ｆ_OUTを算出する。
【００７４】
機関排出ＨＣ量：Ｆ_OUTの算出方法としては、以下のような方法を例示することができる。
すなわち、ＣＰＵ２７は、先ず、内燃機関１の始動時からＨＣ吸着材１６０の吸着処理終了までに燃料噴射弁１０から噴射された燃料の積算値：Ｆ_SUMと、内燃機関１の始動時からＨＣ吸着材１６０の吸着処理終了までに内燃機関１に吸入された空気量の積算値:ＧＡ_SUMと、内燃機関１の始動時からＨＣ吸着材１６０の吸着処理終了までに燃料噴射弁１０から燃焼室に至る経路の壁面に付着した未燃ＨＣ量、いわゆるウェット燃料量の積算値：ＦＷ_SUMとを算出する。
【００７５】
続いて、ＣＰＵ２７は、内燃機関１が理論空燃比（例えば、１４．６）で燃焼されたと仮定した場合の前記吸入空気量の積算値：ＧＡ_SUMに対応する燃料量、すなわち内燃機関１において実際の燃焼に使用されたであろう燃料量：ＧＡ_SUM／14.6を算出する。
【００７６】
ＣＰＵ２７は、燃料噴射量の積算値：Ｆ_SUMから実際の燃焼に使用された燃料量：ＧＡ_SUM／14.6とウェット燃料量の積算値：ＦＷ_SUMを減算し、それによって得られた値（＝Ｆ_SUM−ＧＡ_SUM／14.6−ＦＷ_SUM）を、機関排出ＨＣ量：Ｆ_OUTとみなす。
【００７７】
ウェット燃料量の積算値：ＦＷ_SUMの算出方法としては、一回の燃料噴射において、燃料噴射弁１０から噴射された燃料量をＦ_inj、燃料噴射弁１０から燃焼室に至る経路の壁面に付着する燃料量をＭ_f、燃料噴射弁１０から燃焼室に至る経路の壁面に燃料が付着する割合（燃料付着率）をＸ、燃料噴射弁１０から燃焼室に至る経路の壁面に付着している燃料が壁面から蒸発あるいは離脱する割合（燃料蒸発率）をＹとすると、
ＦＷ_SUM＝ΣＭ_f＝Σ（Ｘ・Ｆ_inj−Ｙ・Ｍ_f-1）
として算出することができる。
【００７８】
尚、燃料付着率：Ｘ及び燃料蒸発率：Ｙは、吸気ポート、吸気弁、燃焼室等の表面温度や吸気の流速等によって変化するため、これら表面温度及び吸気流速と相関関係にある冷却水温：ＴＨＷと機関回転数：ＮＥとサージタンク３内の圧力（吸気管圧力）：ＰＭとをパラメータとして算出されるようにしてもよい。その場合、冷却水温：ＴＨＷと機関回転数：ＮＥと吸気管圧力：ＰＭと燃料付着率：Ｘとの関係を示す燃料付着率制御マップ、及び、冷却水温：ＴＨＷと機関回転数：ＮＥと吸気管圧力：ＰＭと燃料蒸発率：Ｙとの関係を示す燃料蒸発率制御マップとを予め実験的に作成しておき、ＣＰＵ２７は、冷却水温センサ２２の出力信号値（冷却水温）：ＴＨＷとクランクポジションセンサ２１の出力信号値に基づいて算出された機関回転数：ＮＥとバキュームセンサ２４の出力信号値（吸気管圧力）：ＰＭとから特定される燃料付着率：Ｘ及び燃料蒸発率：Ｙを前記したマップから算出するようにしてもよい。
【００７９】
次に、ＣＰＵ２７は、機関排出ＨＣ量：Ｆ_OUTのうち第１の排気浄化触媒１３を通過する未燃ＨＣ量、すなわちＨＣ吸着材１６０に到達する未燃ＨＣ量を算出する。その際、ＣＰＵ２７は、第１の排気浄化触媒１３の劣化度に応じて決定される触媒通過率：Ｋを用いて第１の排気浄化触媒１３を通過する未燃ＨＣ量を算出する。
【００８０】
触媒通過率：Ｋは、ＨＣ吸着材１６０に吸着された未燃ＨＣ量の判定時期とは別途の時期に求められ、ＲＡＭ２９の所定領域に記憶されているものとする。具体的には、触媒通過率：Ｋは、図５に示すような触媒通過率決定ルーチンに基づいて決定される。この触媒通過率決定ルーチンは、予めＲＯＭ２８に記憶されているルーチンであり、内燃機関１の暖機完了後において所定時間毎（例えば、クランクポジションセンサ２１がパルス信号を出力する度）に繰り返し実行されるルーチンである。
【００８１】
触媒通過率決定ルーチンでは、ＣＰＵ２７は、先ずＳ５０１において内燃機関１のフューエルカット制御が一定時間以上連続して実行されているか否か判別する。
【００８２】
ＣＰＵ２７は、前記Ｓ５０１において内燃機関１のフューエルカット制御が一定時間以上実行されていないと判定した場合は、本ルーチンの実行を一旦終了し、前記Ｓ５０１において内燃機関１のフューエルカット制御が一定時間以上実行されていると判定した場合は、Ｓ５０２へ進む。
【００８３】
Ｓ５０２では、ＣＰＵ２７は、第１の排気浄化触媒１３下流の排気管１４に設けられた酸素センサ２０の出力信号値が所定電圧：Ｖ₀（例えば、Ｖ₀＝０．２（Ｖ））以下に低下したか否か、すなわち第１の排気浄化触媒１３下流の排気の空燃比が所定のリーン状態となったか否かを判別する。
【００８４】
ＣＰＵ２７は、前記Ｓ５０２において酸素センサ２０の出力信号値が所定電圧：Ｖ₀以下に低下していないと判定した場合は、酸素センサ２０の出力信号値が所定電圧：Ｖ₀以下に低下するまで前記Ｓ５０２の処理を繰り返し実行し、前記Ｓ５０２において酸素センサ２０の出力信号値が所定電圧：Ｖ₀以下に低下したと判定した場合は、Ｓ５０３へ進む。
【００８５】
Ｓ５０３では、ＣＰＵ２７は、内燃機関１から排出される排気の空燃比がリッチ雰囲気となるよう燃料噴射量を制御する、いわゆるリッチスパイクを実行する。
【００８６】
Ｓ５０４では、ＣＰＵ２７は、リッチスパイクの実行開始からの経過時間を計時するカウンタのカウント値をリセットする。
Ｓ５０５では、ＣＰＵ２７は、前記カウンタのカウント値をカウントアップする。
【００８７】
Ｓ５０６では、ＣＰＵ２７は、酸素センサ２０の出力信号値が所定電圧：Ｖ₁（例えば、Ｖ₁＝０．５（Ｖ））以上であるか否か、すなわち第１の排気浄化触媒１３下流の排気の空燃比が所定のリッチ状態となったか否かを判別する。
【００８８】
前記Ｓ５０６において酸素センサ２０の出力信号値が所定電圧：Ｖ₁未満であると判定した場合は、ＣＰＵ２７は、酸素センサ２０の出力信号値が所定電圧：Ｖ₁以上となるまで前記Ｓ５０５、前記Ｓ５０６の処理を繰り返し実行する。
【００８９】
前記Ｓ５０６において酸素センサ２０の出力信号値が所定電圧：Ｖ₁以上であると判定した場合は、ＣＰＵ２７は、Ｓ５０７へ進み、前記カウンタのカウントアップを停止する。
【００９０】
Ｓ５０８では、ＣＰＵ２７は、前記カウンタのカウント値に基づいて第１の排気浄化触媒１３の性能劣化度を判定する。
ここで、第１の排気浄化触媒１３は、酸素貯蔵能力（ＯＳＣ）を有しているため、フューエルカット制御によって第１の排気浄化触媒１３に流入する排気が酸素過剰状態になると、排気中のＯ₂が第１の排気浄化触媒１３に貯蔵される。
【００９１】
その後、リッチスパイクが実行されると、第１の排気浄化触媒１３に流入する排気の空燃比がリッチ雰囲気となるが、第１の排気浄化触媒１３においてＯＳＣによって貯蔵されていたＯ₂が排気中に混合されるため、第１の排気浄化触媒１３下流の排気の空燃比（酸素センサ２０の出力信号値）が直ちにリッチ雰囲気とはならない。
【００９２】
一方、第１の排気浄化触媒１３の性能が劣化すると、それに伴って第１の排気浄化触媒１３のＯＳＣも低下し、リッチスパイクの実行が開始されてから酸素センサ２０の出力信号値がリッチ雰囲気を示す値となるまでの時間（以下、リッチ出力時間と称する）が短くなるため、第１の排気浄化触媒１３の劣化度は、リッチ出力時間をパラメータとして特定することが可能である。
【００９３】
そこで、本実施の形態では、図６に示すような、第１の排気浄化触媒１３の劣化度とリッチ出力時間との関係を示すマップ（以下、触媒劣化判定制御マップと称する）を予め実験的に求めておき、ＣＰＵ２７は、前記カウンタのカウント値と前記触媒劣化判定制御マップとに基づいて、第１の排気浄化触媒１３の劣化度を判定するようにした。
【００９４】
ここで図５に戻り、ＣＰＵ２７は、Ｓ５０９において、前記Ｓ５０８で判定された触媒劣化度に基づいて第１の排気浄化触媒１３の触媒通過率：Ｋｂを算出する。すなわち、第１の排気浄化触媒１３の劣化により触媒層の表面積が減少すると、未燃ＨＣの物理吸着性能、低温活性性能、触媒作用が低下し、第１の排気浄化触媒１３を通過する未燃ＨＣ量が増加するため、触媒通過率：Ｋｂは、第１の排気浄化触媒１３の劣化度をパラメータとして特定することが可能である。
【００９５】
本実施の形態では、図７に示すような、第１の排気浄化触媒１３の通過率：Ｋと触媒劣化度との関係を示すマップ（以下、触媒通過率判定制御マップと称する）を予め実験的に求めておき、ＣＰＵ２７は、第１の排気浄化触媒１３の劣化度と前記触媒通過率判定制御マップとに基づいて、第１の排気浄化触媒１３の通過率：Ｋｂを算出するようにした。
【００９６】
ここで図５に戻り、ＣＰＵ２７は、Ｓ５１０においてバックアップＲＡＭ３０の所定領域から前回求めた触媒通過率：Ｋａを読み出し、次いでＳ５１１において前記Ｓ５０９で算出された触媒通過率：Ｋｂと前記Ｓ５１０で読み出された前回の触媒通過率：Ｋａとが等しいか否かを判別する。
【００９７】
前記Ｓ５１１において今回の触媒通過率：Ｋｂと前回の触媒通過率：Ｋａとが等しいと判定した場合は、前回の触媒通過率：Ｋａを最終の触媒通過率：ＫとみなしてＲＡＭ２９の所定領域に記憶させる。
【００９８】
一方、前記Ｓ５１１において今回の触媒通過率：Ｋｂと前回の触媒通過率：Ｋａとが等しくないと判定した場合は、今回の触媒通過率：Ｋｂを最終の触媒通過率：ＫとみなしてＲＡＭ２９の所定領域に記憶させる。
【００９９】
前記Ｓ５１２又は前記Ｓ５１３の処理を実行し終えたＣＰＵ２７は、Ｓ５１４において、バックアップＲＡＭ３０の所定領域に記憶された前回の触媒通過率：Ｋａを、前記Ｓ５１２又は前記Ｓ５１３で求められた最終の触媒通過率：Ｋに書き換え、本ルーチンの実行を終了する。
【０１００】
次に、ＣＰＵ２７は、機関排出ＨＣ量：Ｆ_OUTに前記触媒通過率：ＫとＨＣ吸着材１６０固有の吸着性能係数：Ｓとを積算して、ＨＣ吸着材１６０に吸着された未燃ＨＣ量（吸着ＨＣ量）：ＨＣ_ad（＝Ｆ_OUT・Ｋ・Ｓ）を算出する。
【０１０１】
このようにＣＰＵ２７は、ＲＯＭ２８に記憶されたアプリケーションプログラムを実行することにより、本発明に係る排出燃料成分量算出手段、吸着燃料成分量算出手段、付着燃料成分量算出手段、及び吸着燃料成分量補正手段を実現する。
【０１０２】
以下、本実施の形態の作用及び効果について述べる。
ＣＰＵ２７は、内燃機関１の始動時に図８に示すような吸着ＨＣ量判定ルーチンを実行する。この吸着ＨＣ量判定ルーチンは、ＲＯＭ２８に予め記憶されているルーチンである。
【０１０３】
吸着ＨＣ量判定ルーチンでは、ＣＰＵ２７は、先ずＳ８０１において、内燃機関１の始動制御を実行する。
Ｓ８０２では、ＣＰＵ２７は、ＨＣ吸着材１６０に未燃ＨＣを吸着させるべくアクチュエータ１８を制御中であるか否か、すなわち開閉弁１７が排気管１４を全閉してバイパス通路１６を全開すべくアクチュエータ１８を制御中であるか否かを判別する。
【０１０４】
前記Ｓ８０２においてＨＣ吸着材１６０に未燃ＨＣを吸着すべくアクチュエータ１８を制御中であると判定した場合は、ＣＰＵ２７は、燃料噴射量の積算値：Ｆ_SUMと吸入空気量の積算値：ＧＡ_SUMとウェット燃料量の積算値ＦＷ_SUMとの算出処理を実行する。
【０１０５】
前記Ｓ８０３の処理を実行し終えると、ＣＰＵ２７は、Ｓ８０２の処理を再度実行し、Ｓ８０２においてＨＣ吸着材１６０に未燃ＨＣを吸着すべくアクチュエータ１８を継続して制御中であると判定すると、Ｓ８０３の処理も再度実行して燃料噴射量の積算値：Ｆ_SUMと吸入空気量の積算値：ＧＡ_SUMとウェット燃料量の積算値ＦＷ_SUMとを更新する。
【０１０６】
つまり、ＣＰＵ２７は、内燃機関１の始動時からＨＣ吸着材１６０の吸着処理が終了するまでの間、Ｓ８０３の処理を繰り返し実行し、内燃機関１の始動時からＨＣ吸着材１６０の吸着処理が終了するまでの燃料噴射量の積算値：Ｆ_SUMと吸入空気量の積算値：ＧＡ_SUMとウェット燃料量の積算値ＦＷ_SUMを算出する。
【０１０７】
ＨＣ吸着材１６０の吸着処理が終了すると、ＣＰＵ２７は、Ｓ８０２においてＨＣ吸着材１６０に未燃ＨＣを吸着すべくアクチュエータ１８を制御中ではないと判定してＳ８０４へ進むことになる。
【０１０８】
Ｓ８０４では、ＣＰＵ２７は、燃料噴射量の積算値：Ｆ_SUMと吸入空気量の積算値：ＧＡ_SUMとウェット燃料量の積算値ＦＷ_SUMの算出処理を終了する。
Ｓ８０５では、ＣＰＵ２７は、前記Ｓ８０４で算出処理を終了した時点の燃料噴射量の積算値：Ｆ_SUMと吸入空気量の積算値：ＧＡ_SUMとウェット燃料量の積算値ＦＷ_SUMとに基づいて、機関排出ＨＣ量：Ｆ_OUT（＝Ｆ_SUM−ＧＡ_SUM／14.6−ＦＷ_SUM）を算出する。
【０１０９】
Ｓ８０６では、ＣＰＵ２７は、前述の図５の説明で述べたような触媒通過率決定ルーチンに従って算出された触媒通過率：ＫをＲＡＭ２９から読み出す。
Ｓ８０７では、ＣＰＵ２７は、前記Ｓ８０５で算出された機関排出ＨＣ量：Ｆ_OUTに触媒通過率：ＫとＨＣ吸着材１６０固有の吸着性能係数：Ｓとを積算して、ＨＣ吸着材１６０に吸着された未燃ＨＣ量（吸着ＨＣ量）：ＨＣ_ad（＝Ｆ_OUT・Ｋ・Ｓ）を算出し、本ルーチンの実行を終了する。
【０１１０】
以上述べた実施の形態によれば、ウェット燃料量を考慮してＨＣ吸着材１６０に吸着された未燃ＨＣ量を算出するため、ＨＣ吸着材１６０に実際に吸着されている未燃ＨＣ量をより正確に判定することが可能となる。
【０１１１】
この結果、ＨＣ吸着材１６０に吸着された未燃ＨＣ量に応じてＨＣ吸着材１６０の再生処理時間を最適化することができる。
尚、本実施の形態では、第１の排気浄化触媒１３の劣化度を判定する方法として、フューエルカット制御後にリッチスパイク制御を実行し、第１の排気浄化触媒１３下流の酸素センサ２０の出力信号値がリーンからリッチへ変化するまでに要する時間に基づいて判定する方法を例に挙げたが、この方法に限られるものではなく、例えば、酸素センサ２０の出力信号値の周波数や振幅に基づいて判定するようにしてもよい。
【０１１２】
また、本実施の形態では、ウェット燃料量を考慮してＨＣ吸着材１６０の吸着ＨＣ量：ＨＣ_adを算出する例について述べたが、ウェット燃料量に加え、燃料性状、未燃ＨＣの吸着制御終了時における排気系の温度（例えばＨＣ吸着材の床温）、未燃ＨＣの吸着制御終了時までの累積吸入空気量、あるいは、未燃ＨＣの吸着制御実行時における機関負荷の変化量の積算値等を考慮して吸着ＨＣ量：ＨＣ_adを求めるようにしてもよい。
【０１１３】
例えば、燃料性状を考慮する場合は、燃料性状が軽質になるほどＨＣ吸着材を吹き抜ける未燃ＨＣ量が増加してＨＣ吸着材の吸着率が低下し、燃料性状が重質になるほどＨＣ吸着材に到達する前の経路に付着する未燃ＨＣ量が増加してＨＣ吸着材の吸着率が低下するため、ＣＰＵ２７は、図９に示すような燃料性状と吸着量補正係数との関係を示すマップに基づいて吸着量補正係数を求め、その吸着量補正係数を用いて吸着ＨＣ量：ＨＣ_adを補正するようにしてもよい。
【０１１４】
また、未燃ＨＣの吸着制御実行時における機関負荷の変化量の積算値を考慮する場合は、ＨＣ吸着材１６０に未燃ＨＣを吸着させるべく制御が行われているときに機関負荷の変動、特に低負荷側から高負荷側への変動が大きいと、排気流速の変動によって未燃ＨＣがＨＣ吸着材１６０を吹き抜けてしまい、ＨＣ吸着材１６０に吸着される未燃ＨＣ量が減少することが考えられる。
【０１１５】
そこで、ＣＰＵ２７は、機関負荷を推定するパラメータとしてスロットル弁６の開度を用い、図１０に示すように、ＨＣ吸着材１６０の吸着動作中におけるスロットル弁６の加速側への変化量の積算値を求め、次いで図１１に示すようなスロットル弁６の変化量の積算値と吸着量補正係数との関係を示すマップに基づいて吸着量補正係数を求め、その吸着量補正係数を用いて吸着ＨＣ量：ＨＣ_adを補正するようにしてもよい。
【０１１６】
一方、内燃機関の吸気側カムシャフトと排気側カムシャフトとの少なくとも一方に吸気弁およびまたは排気弁の開閉タイミングを可変とする可変バルブタイミング機構が設けられている場合は、吸気弁の開弁時期と排気弁の開弁時期とが重複する所謂バルブオーバラップが生じた際に、排気ポートに排出された排気が燃焼室内に戻される（排気ポートの排気が燃焼室内に還流される）ため、内燃機関から排出される未燃ＨＣ量は、排気ポートから燃焼室内へ還流される排気量に応じて変化することになる。
【０１１７】
この場合、ＣＰＵ２７は、排気ポートから燃焼室内へ還流される排気量に応じて機関排出ＨＣ量を補正することが好ましい。
また、内燃機関として、圧縮比と膨張比とを独立して設定可能な高膨張比サイクル機関が用いられた場合は、実際の圧縮比を膨張比より低めるべく、吸気弁の閉じタイミングを遅らせて圧縮行程初期に燃焼室内の混合気の一部を吸気ポートを介して吸気枝管側へ戻し、圧縮の開始タイミングを実質的に遅らせるため、内燃機関から排出される未燃ＨＣ量は、燃焼室から吸気枝管側へ戻される（燃焼室から吸気枝管側へ還流される）混合気の量に応じて変化する。
【０１１８】
この場合、ＣＰＵ２７は、燃焼室から吸気枝管側へ還流される混合気の量に応じて機関排出ＨＣ量を補正することが好ましい。
また、内燃機関用の潤滑油（エンジンオイル）が吸気弁等に付着し、付着した潤滑油が熱を受けてデポジットを形成すると、吸気弁等の表面積が変化し、それに伴ってウェット燃料量が変化するため、ＣＰＵ２７は、デポジットの形成量を考慮してウェット燃料量を求めるようにしてもよい。
【０１１９】
【発明の効果】
本発明に係る内燃機関の未燃燃料成分吸着材の吸着量算出装置では、吸気通路、燃焼室、排気通路等のような、吸着材の上流側で燃料成分が通過する経路に付着した燃料成分量を考慮して、吸着材に吸着される未燃燃料成分の量を算出するため、吸着材に吸着された未燃燃料成分量を正確に算出することが可能となる。
【０１２０】
さらに、吸着材に吸着される未燃燃料成分の量を算出する際に、燃料性状を考慮すれば、吸着材に吸着される未燃燃料成分量をより正確に算出することが可能となる。
【０１２１】
また、吸着材上流の排気通路に排気浄化触媒が設けられている場合は、排気浄化触媒に付着する燃料成分量を考慮して、吸着材に吸着される未燃燃料成分量を算出するため、排気浄化触媒の一部が活性して未燃燃料成分を浄化もしくは還元剤として消費した場合、または排気浄化触媒の表面に未燃燃料成分が物理吸着された場合でも、吸着材に吸着される未燃燃料成分量を正確に算出することが可能となる。
【０１２２】
その際、排気浄化触媒の劣化度に応じて排気浄化触媒に付着する燃料成分量を算出することにより、吸着材に吸着される未燃燃料成分量をより正確に算出することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る吸着量算出装置を適用する内燃機関の概略構成を示す図
【図２】開閉弁の動作を説明する図（１）
【図３】開閉弁の動作を説明する図（２）
【図４】ＥＣＵの内部構成を示すブロック図
【図５】触媒通過率決定ルーチンを示すフローチャート図
【図６】触媒劣化判定制御マップを示す図
【図７】触媒通過率判定制御マップを示す図
【図８】吸着ＨＣ量判定ルーチンを示すフローチャート図
【図９】燃料性状と吸着量補正係数との関係を示すマップの一例を示す図
【図１０】ＨＣ吸着材の吸着動作中におけるスロットル弁の加速側への変化量の積算値の求め方を説明する図
【図１１】スロットル弁の変化量の積算値と吸着量補正係数との関係を示すマップの一例を示す図
【符号の説明】
１・・・内燃機関
６・・・スロットル弁
８・・・エアフローメータ
１０・・燃料噴射弁
１２・・排気枝管
１３・・第１の排気浄化触媒
１４・・排気管
１５・・第２の排気浄化触媒
１６・・バイパス通路
１７・・開閉弁
１８・・アクチュエータ
２０・・酸素センサ
２１・・クランクポジションセンサ
２２・・水温センサ
２４・・バキュームセンサ
２７・・ＣＰＵ

Claims

内燃機関の排気通路に設けられ排気中の未燃燃料成分を吸着する吸着材と、
前記内燃機関から排出される未燃燃料成分量を算出する排出燃料成分量算出手段と、
前記排出燃料成分量算出手段によって算出された排出燃料成分量に基づいて前記吸着材に吸着される未燃燃料成分量を算出する吸着燃料成分量算出手段と、
前記吸着材より上流側で燃料成分が通過する経路において燃料成分が付着する量を算出する付着燃料成分量算出手段と、
前記付着燃料成分量算出手段によって算出された付着燃料成分量に基づいて前記吸着燃料成分量算出手段によって算出された吸着燃料成分量を補正する吸着燃料成分量補正手段と、
を備えることを特徴とする内燃機関の未燃燃料成分吸着材の吸着量算出装置。
前記排出燃料成分量算出手段は、少なくとも燃料噴射弁から噴射された燃料量に基づいて前記内燃機関から排出される未燃燃料成分量を算出するとともに、前記付着燃料成分量算出手段は、前記燃料噴射弁から前記内燃機関の燃焼室に至る経路において燃料成分が付着する量を算出することを特徴とする請求項１記載の内燃機関の未燃燃料成分吸着材の吸着量算出装置。
前記付着燃料成分量算出手段は、燃料性状を考慮して付着燃料成分量を算出することを特徴とする請求項１記載の内燃機関の未燃燃料成分吸着材の吸着量算出装置。
前記吸着材上流の排気通路に排気浄化触媒が設けられ、
前記付着燃料成分量算出手段は、前記排気浄化触媒に付着する燃料成分量を考慮して付着燃料成分量を算出することを特徴とする請求項１記載の内燃機関の未燃燃料成分吸着材の吸着量算出装置。
前記付着燃料成分量算出手段は、前記排気浄化触媒の劣化状態に応じて前記排気浄化触媒に付着する燃料成分量を算出することを特徴とする請求項４記載の内燃機関の未燃燃料成分吸着材の吸着量算出装置。
前記吸着材上流又は前記内燃機関の燃焼室内のガスを前記燃焼室又は前記内燃機関の吸気通路へ還流する還流手段が設けられ、
前記排出燃料成分量算出手段は、前記還流手段によって還流されるガス量を考慮して排出燃料成分量を算出することを特徴とする請求項１記載の内燃機関の未燃燃料成分吸着材の吸着量算出装置。