JP2005248913A - 内燃機関の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 エバポパージ中にパージ補正を精度良く行う。
【解決手段】 燃料タンク内で発生するエバポ（蒸発燃料）の発生具合に影響を及ぼす運転パラメータ（例えば冷却水温、吸気圧、アイドル信号）に基づいてエバポが発生しやすい条件が成立しているか否かを判定し、エバポパージ停止期間中にエバポが発生しやすい条件が成立しているときに積算カウンタの積算値を所定周期でカウントアップし、エバポパージ中に積算カウンタの積算値を所定周期でカウントダウンする。これにより、積算カウンタの積算値をキャニスタ４２内のエバポ吸着量（パージ燃料濃度）と対応させて増減させることで、積算カウンタの積算値をキャニスタ４２内のエバポ吸着量（パージ燃料濃度）の代用情報として用い、この積算カウンタの積算値に基づいてパージ補正量を算出し、エバポパージ中に燃料噴射量をパージ補正量分だけ減量補正する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、燃料タンク内の燃料が蒸発して生じたエバポ（蒸発燃料）を内燃機関の吸気系にパージ（放出）するエバポパージ装置を搭載した内燃機関の制御装置に関する発明である。

近年の自動車は、特許文献１（特開平６−１０１５３９号公報）に示すように、燃料タンク内で発生したエバポが大気中に放散されるのを防止するために、燃料タンク内で発生したエバポをキャニスタ内に吸着し、エンジン運転状態に応じてキャニスタ内のエバポを吸気系にパージ（放出）することで、パージしたエバポを燃料噴射弁からの噴射燃料と一緒にシリンダ内に吸入させて燃焼させるようにしている。このため、エバポパージ中は、シリンダ内に吸入される混合気の空燃比がエバポパージ量分だけ目標空燃比よりもリッチ側にずれる現象が発生する。

この対策として、特許文献１では、エバポパージ中に空燃比のずれ量に基づいてパージ燃料濃度を学習し、このパージ燃料濃度学習値に基づいて燃料噴射量を補正する“パージ補正”を行うことで、エバポパージによる空燃比のずれを補正するようにしている。
特開平６−１０１５３９号公報（第９頁等）

ところで、エンジン運転状態によっては、エバポパージを実行できない運転状態が長時間続くことがあり、その間にキャニスタ内のエバポ吸着量が増え続けることになる。キャニスタ内のエバポ吸着量が多くなるほど、パージ燃料濃度が濃くなるという関係があるため、上記特許文献１のように、過去のエバポパージ中にパージ燃料濃度を学習しても、前回のエバポパージから次のエバポパージを開始するまでのキャニスタ内のエバポ吸着量の増加分によるパージ燃料濃度の増加分を全く考慮することができない。このため、前回のエバポパージから次のエバポパージを開始するまでのキャニスタ内のエバポ吸着量の増加分によってパージ補正量が適正値からずれてしまうことは避けられない。

従って、上記特許文献１の技術では、パージ補正量のずれ分を空燃比フィードバック補正で吸収することになるが、エバポのパージを実行できない運転状態が長く続いてキャニスタ内のエバポ吸着量が非常に多くなった状態でエバポパージが実行された場合には、パージ補正量のずれが大きくなり過ぎるため、パージ補正量のずれ分を空燃比フィードバック補正で応答良く吸収することは困難であり、その結果、図１１に示すように、エバポパージの開始時と終了後に空燃比がリッチ／リーン側に大きく乱れて排気エミッションが悪化するという問題が発生する。特に、過給機付きエンジンでは、過給域で吸気圧が高くなって、吸気負圧を利用したエバポパージを実行できない運転状態が長く続く傾向があるため、上記問題が大きくなる。

本発明はこのような事情を考慮してなされたものであり、従ってその目的は、エバポパージ中にパージ補正を精度良く行うことができて、エバポパージによる空燃比のずれを減少させることができる内燃機関の制御装置を提供することにある。

上記目的を達成するために、請求項１に係る発明は、エバポの発生具合に影響を及ぼす運転パラメータに基づいてエバポが発生しやすい条件が成立しているか否かを判定手段により判定し、エバポが発生しやすい条件が成立しているときに積算手段の積算動作を所定周期で実行し、この積算手段の積算値に基づいて、エバポパージ中に燃料噴射量に対するパージ補正量をパージ補正手段により設定するようにしたものである。この構成では、エバポが発生しやすい条件（換言すればキャニスタ内のエバポ吸着量が増加しやすい条件）が成立しているときに積算手段が積算動作するため、積算手段の積算値が大きくなるほど、キャニスタ内のエバポ吸着量が多くなるという関係がある。これにより、積算手段の積算値をキャニスタ内のエバポ吸着量（エバポ燃料濃度）を表すパラメータとして用いることが可能となるため、本発明のように、積算手段の積算値に応じてパージ補正量を設定すれば、キャニスタ内のエバポ吸着量（エバポ燃料濃度）に応じて適正なパージ補正量を設定することができる。これにより、エバポパージ中にパージ補正を精度良く行うことができて、エバポパージによる空燃比のずれを減少させることができて、エバポパージによる排気エミッション悪化の問題を解決することができる。

この場合、請求項２のように、エバポの発生具合に影響を及ぼす運転パラメータとして、内燃機関の冷却水温、吸気温、燃料温度、吸気圧、車速、過給圧、アイドル信号のうちの少なくとも１つを用いるようにすれば良い。これらの運転パラメータは、いずれも、エバポの発生具合に影響を及ぼす代表的な運転パラメータである。

また、単位時間当たりのエバポ発生量は、温度や圧力等によって変化するため、請求項３のように、運転パラメータに基づいて積算手段の積算周期又は積算カウントアップ量を変更するようにしても良い。このようにすれば、単位時間当たりのエバポ発生量の違いを積算手段の積算値に反映させることができ、積算手段の積算値の精度（キャニスタ内のエバポ吸着量の推定精度）を向上させることができる。

更に、請求項４のように、エバポパージ中に積算手段の積算値を所定周期で減算するようにすると良い。このようにすれば、エバポパージ中にキャニスタ内のエバポ吸着量が減少するのに対応させて積算手段の積算値を減少させることができ、エバポパージ中でもキャニスタ内のエバポ吸着量と積算手段の積算値との対応関係を良好に維持することができる。

この場合、請求項５のように、エバポパージ中に積算手段の積算値が減算されるに従ってパージ補正量を減少させるようにすると良い。このようにすれば、エバポパージ中にキャニスタ内のエバポ吸着量が減少してパージ燃料濃度が薄くなるのに対応させてパージ補正量を減少させることができ、エバポパージ中にパージ補正量が適正値からずれるのを防止することができる。

本発明では、エバポパージ中にパージ補正量がずれても、そのパージ補正量のずれは、従来よりも小さいため、空燃比フィードバック補正で十分に吸収できるが、請求項６のように、エバポパージ中にフィードバック補正量に応じて積算手段の積算値を補正するようにしても良い。つまり、パージ補正量のずれ分に応じてフィードバック補正量が変化するため、フィードバック補正量に応じて積算手段の積算値を補正すれば、パージ補正量のずれ分に応じて積算手段の積算値を補正することになり、それによって、積算手段の積算値に応じて設定するパージ補正量も修正することになる。これにより、パージ補正量のずれをより効果的に減少させることができる。

また、請求項７のように、内燃機関の停止中に積算手段の積算値を記憶手段に記憶保持させておき、内燃機関の始動時に記憶手段に記憶されている積算値を冷却水温又は燃料温度に応じて減量補正した値を始動時の前記積算手段の積算値の初期値として用いるようにしても良い。このようにすれば、内燃機関の始動時に、前回の運転終了時の積算手段の積算値の記憶データを始動時のキャニスタ内のエバポ吸着量を推定する情報として用いることができると共に、内燃機関の停止中の温度低下によるキャニスタ内のエバポ吸着量の減少分を考慮して始動時の積算値の初期値を補正することができる。これにより、始動時の積算手段の積算値の初期値をキャニスタ内のエバポ吸着量に精度良く対応させることができて、始動直後からパージ補正を精度良く行うことが可能となる。

以下、本発明を排気タービン式過給機（ターボチャージャ）付きのエンジンに適用した一実施例を図１乃至図１０に基づいて説明する。

まず、図１に基づいてエンジン制御システム全体の概略構成を説明する。内燃機関であるエンジン１１の吸気管１２の最上流部には、エアクリーナ１３が設けられ、このエアクリーナ１３の下流側に、吸入空気量を検出するエアフローメータ１４が設けられている。このエアフローメータ１４の下流側には、後述する排気タービン式過給機２５のコンプレッサ２７と、このコンプレッサ２７で加圧された吸入空気を冷却するインタークーラー３１が設けられている。このインタークーラー３１の下流側には、吸気圧（過給圧）を検出する吸気圧センサ１８と、モータ等によって開度調節されるスロットルバルブ１５と、スロットル開度を検出するスロットル開度センサ１６とが設けられている。

更に、スロットルバルブ１５の下流側には、サージタンク１７が設けられている。このサージタンク１７には、エンジン１１の各気筒に空気を導入する吸気マニホールド１９が設けられ、各気筒の吸気マニホールド１９の吸気ポート近傍に、それぞれ燃料を噴射する燃料噴射弁２０が取り付けられている。各気筒の燃料噴射弁２０には、燃料タンク４０内から燃料ポンプ（図示せず）で汲み上げられた燃料が供給される。

また、燃料タンク４０内の燃料が蒸発して生じたエバポ（蒸発燃料）は、連通管４１を通してキャニスタ４２内の活性炭等の吸着材に吸着される。このキャニスタ４２とサージタンク１７（又は吸気管１２のスロットルバルブ１５の下流側）との間には、キャニスタ４２内に吸着されているエバポをサージタンク１７（又は吸気管１２のスロットルバルブ１５の下流側）にパージするためのパージ配管４３が設けられ、このパージ配管４３の途中にパージ流量を制御するパージ制御弁４４が設けられている。

一方、エンジン１１のシリンダヘッドには、各気筒毎に点火プラグ２１が取り付けられ、各点火プラグ２１の火花放電によって各気筒の混合気に着火される。このエンジン１１の排気管２２には、排出ガスの空燃比を検出する空燃比センサ２４が設けられ、この空燃比センサ２４の下流側に、排出ガスを浄化する三元触媒等の触媒２３が設けられている。

更に、このエンジン１１には、排気タービン式過給機２５が搭載されている。この過給機２５は、排気管２２のうちの空燃比センサ２４と触媒２３との間に排気タービン２６が配置され、吸気管１２のうちのエアフローメータ１４とスロットルバルブ１５との間にコンプレッサ２７が配置されている。過給機２５は、排気タービン２６とコンプレッサ２７とが連結され、排出ガスの運動エネルギーで排気タービン２６を回転駆動することでコンプレッサ２７を回転駆動して吸入空気を過給するようになっている。尚、触媒２３を空燃比センサ２４と排気タービン２６との間に配置した構成としても良い。

また、吸気管１２には、コンプレッサ２７をバイパスする吸気バイパス通路２８が設けられ、この吸気バイパス通路２８の途中に、吸気バイパス通路２８を開閉するエアバイパスバルブ（以下「ＡＢＶ」と表記する）２９が設けられている。このＡＢＶ２９は、ＡＢＶ用バキュームスイッチングバルブ３０を制御することでＡＢＶ２９の開度が制御されるようになっている。

一方、排気管２２には、排気タービン２６をバイパスする排気バイパス通路３２が設けられ、この排気バイパス通路３２の途中に、排気バイパス通路３２を開閉するウェイストゲートバルブ（以下「ＷＧＶ」と表記する）３３が設けられている。このＷＧＶ３３は、ＷＧＶ用バキュームスイッチングバルブ３４を制御してダイヤフラム式のアクチュエータ３５を制御することでＷＧＶ３３の開度が制御されるようになっている。

また、エンジン１１のシリンダブロックには、冷却水温を検出する冷却水温センサ３６や、エンジン１１のクランク軸が所定クランク角回転する毎にパルス信号を出力するクランク角センサ３７が取り付けられている。このクランク角センサ３７の出力信号に基づいてクランク角やエンジン回転速度が検出される。

これら各種センサの出力は、エンジン制御回路（以下「ＥＣＵ」と表記する）３８に入力される。このＥＣＵ３８は、マイクロコンピュータを主体として構成され、内蔵されたＲＯＭ（記憶媒体）に記憶された各種のエンジン制御プログラムを実行することで、空燃比センサ２４で検出した空燃比を目標空燃比に一致させるように燃料噴射量をフィードバック補正するフィードバック補正手段として機能すると共に、ＷＧＶ３３の開度を制御して排気タービン２６に供給する排出ガス量を制御することで、排気タービン２６とコンプレッサ２７の回転を制御して過給圧を制御する。更に、ＥＣＵ３８は、エンジン運転中にエバポパージ実行条件が成立する毎にパージ制御弁４４を開弁して、キャニスタ４２内に吸着されているエバポをサージタンク１７内にパージ（放出）する。

また、ＥＣＵ３８は、後述する図２乃至図５の各ルーチンを実行することで、エバポの発生具合に影響を及ぼす運転パラメータ（例えば冷却水温、吸気圧、アイドル信号）に基づいてエバポが発生しやすい条件が成立しているか否かを判定し、エバポパージ停止期間中にエバポが発生しやすい条件が成立しているときに積算カウンタの積算値を所定周期でカウントアップし、エバポパージ中に積算カウンタの積算値を所定周期でカウントダウンする。これにより、積算カウンタの積算値をキャニスタ４２内のエバポ吸着量（パージ燃料濃度）と対応させて増減させることで、積算カウンタの積算値をキャニスタ４２内のエバポ吸着量（パージ燃料濃度）の代用情報として用いるようにしている。

更に、ＥＣＵ３８は、後述する図６のパージ補正ルーチンを実行することで、キャニスタ４２内のエバポ吸着量（パージ燃料濃度）の代用情報である積算カウンタの積算値に基づいてパージ補正量を算出し、エバポパージ中に燃料噴射量をパージ補正量分だけ減量補正する。以下、これら各ルーチンの処理内容を説明する。

［積算カウンタ処理ルーチン］
図２の積算カウンタ処理ルーチンは、エンジン運転中に所定時間毎に起動され、特許請求の範囲でいう積算手段としての役割を果たす。本ルーチンが起動されると、まずステップ１０１で、冷却水温センサ３６で検出した冷却水温が、燃料タンク４０内でエバポが発生する可能性のあるエバポ発生温度領域の下限温度に相当する所定温度ｋＴＨＷ１よりも高いか否かを判定し、冷却水温が所定温度ｋＴＨＷ１以下であれば、ステップ１０２に進み、冷却水温が、キャニスタ４２内のエバポ吸着量が減少する可能性のあるエバポ凝縮温度領域の上限温度に相当する所定温度ｋＴＨＷ２よりも高いか否かを判定する。ここで、ｋＴＨＷ１＞ｋＴＨＷ２の関係に設定されている。

これらステップ１０１、１０２の判定結果から、ｋＴＨＷ１≧冷却水温＞ｋＴＨＷ２と判定されれば、キャニスタ４２内のエバポ吸着量が変化しないと判断して、ステップ１０３に進み、現在の積算カウンタの積算値をそのまま保持するが、冷却水温≦ｋＴＨＷ２と判定されれば、キャニスタ４２内のエバポ吸着量が減少しつつあると判断して、ステップ１０４に進み、現在の積算カウンタの積算値からエバポ吸着量の減少分に相当する所定値を減算する。この所定値は、演算処理の簡略化のために予め設定した固定値としても良いが、冷却水温等によって変化させるようにしても良い。

一方、ステップ１０１で、冷却水温が所定温度ｋＴＨＷ１よりも高いと判定されれば、エバポが発生する可能性があると判断して、ステップ１０５に進み、吸気圧センサ１８で検出した吸気圧（過給圧）がエバポパージ実行可能な吸気圧領域の上限圧力に相当する所定圧力ｋＰＭ１よりも高いか否かを判定し、吸気圧が所定圧力ｋＰＭ１よりも高ければ、ステップ１０６に進み、パージ制御弁４４がＯＦＦ（閉弁）されてエバポパージが停止されているか否かを判定する。その結果、パージ制御弁４４がＯＦＦ（エバポパージ停止中）と判定されれば、キャニスタ４２内のエバポ吸着量が増加しつつあると判断して、ステップ１０７に進み、後述する図３のカウントアップ処理ルーチンを実行して、エバポ吸着量の増加分に応じて積算カウンタの積算値をカウントアップする。

また、上記ステップ１０５で、吸気圧が所定圧力ｋＰＭ１以下（エバポパージ実行可能な吸気圧領域内）であると判定されれば、ステップ１０８に進み、パージ制御弁４４がＯＮ（開弁）されてエバポパージが実行されているか否かを判定する。その結果、パージ制御弁４４がＯＮ（エバポパージ中）と判定されれば、ステップ１０９に進み、後述する図４のカウントダウン処理ルーチンを実行して、エバポパージによるキャニスタ４２内のエバポ吸着量の減少分を考慮して積算カウンタの積算値をカウントダウンする。

一方、上記ステップ１０８で、パージ制御弁４４がＯＦＦ（エバポパージ停止中）と判定されれば、ステップ１１０に進み、アイドル信号がＯＮ（アイドル中）であるか否かを判定し、アイドル信号がＯＮ（アイドル中）であれば、キャニスタ４２内のエバポ吸着量が増加しつつあると判断して、ステップ１０７に進み、後述する図３のカウントアップ処理ルーチンを実行して、エバポ吸着量の増加分に応じて積算カウンタの積算値をカウントアップする。これに対して、上記ステップ１１０で、アイドル信号がＯＦＦと判定されれば、キャニスタ４２内のエバポ吸着量が変化しないと判断して、ステップ１１０に進み、現在の積算カウンタの積算値をそのまま保持する。

以上のようにして積算カウンタの積算値を更新又は保持した後、ステップ１１２に進み、ＩＧスイッチ（イグニッションスイッチ）がＯＦＦされてエンジン運転が終了されたか否かを判定し、ＩＧスイッチのＯＮ中は、そのまま本ルーチンを終了するが、ＩＧスイッチのＯＦＦ時（エンジン運転終了時）には、ステップ１１３に進み、その時点の積算カウンタの積算値をＥＣＵ３８のバックアップＲＡＭ（書き換え可能な不揮発性の記憶手段）に記憶する。これにより、エンジン停止中も積算カウンタの積算値のデータをバックアップＲＡＭに記憶保持させておき、次回の始動時に、後述する図５の積算値初期設定ルーチンを実行することで、バックアップＲＡＭに記憶されている前回のエンジン運転終了時の積算カウンタの積算値の記憶データと始動時の冷却水温を用いて、始動時の積算値の初期値をキャニスタ４２内のエバポ吸着量に対応させて設定できるようにしている。

尚、本ルーチンにおけるステップ１０１、１０２、１０５、１０６、１０８、１１０の処理は、特許請求の範囲でいう判定手段としての役割を果たす。

［カウントアップ処理ルーチン］
図３のカウントアップ処理ルーチンは、図２のステップ１０７で起動されるサブルーチンであり、特許請求の範囲でいう積算手段としての役割を果たす。本ルーチンでは、単位時間当たりのエバポ発生量（キャニスタ４２内の単位時間当たりのエバポ吸着量）が吸気圧（過給圧）、車速、吸気温、アイドルＯＮ／ＯＦＦ等によって変化することを考慮して、吸気圧（過給圧）、車速、吸気温、アイドルＯＮ／ＯＦＦ等に基づいて積算カウントアップ量Ｃ２を単位時間当たりのエバポ発生量に応じた値に設定して積算カウンタの積算値をカウントアップするようにしている。

本ルーチンが起動されると、まずステップ２０１で、吸気圧（過給圧）が所定圧力ｋＰＭＭよりも高いか否かを判定し、吸気圧が所定圧力ｋＰＭ１以下であれば、ステップ２０２に進み、アイドル信号がＯＮ（アイドル中）であるか否かを判定する。その結果、アイドル信号がＯＮ（アイドル中）と判定されれば、ステップ２０３に進み、積算カウントアップ量Ｃ２をＣ２ｆにセットし、アイドル信号がＯＦＦ（走行中）と判定されれば、ステップ２０４に進み、積算カウントアップ量Ｃ２をＣ２ｇにセットする。

走行中（アイドルＯＦＦ中）は、走行風によって燃料タンク４０が冷やされることでエバポ発生量が停車中（アイドルＯＮ中）よりも少なくなるため、走行中（アイドルＯＦＦ中）の積算カウントアップ量Ｃ２ｇは、停車中（アイドルＯＮ中）の積算カウントアップ量Ｃ２ｆよりも小さい値に設定されている。

一方、上記ステップ２０１で、吸気圧（過給圧）が所定圧力ｋＰＭＭよりも高いと判定されれば、ステップ２０５に進み、車速が所定速度ｋＳＰよりも高速であるか否かを判定し、車速が所定速度ｋＳＰよりも高速であれば、ステップ２０６に進み、吸気温センサ（図示せず）で検出した吸気温が所定温度ｋＴＨＡよりも高いか否かを判定する。その結果、吸気温が所定温度ｋＴＨＡよりも高いと判定されれば、ステップ２０８に進み、積算カウントアップ量Ｃ２をＣ２ａにセットし、吸気温が所定温度ｋＴＨＡ以下と判定されれば、ステップ２０９に進み、積算カウントアップ量Ｃ２をＣ２ｂにセットする。この際、吸気温が高い方がエバポ発生量が多くなることを考慮して、吸気温＞ｋＴＨＡのときの積算カウントアップ量Ｃ２ａは、吸気温≦ｋＴＨＡのときの積算カウントアップ量Ｃ２ｂよりも大きな値に設定されている。

また、上記ステップ２０５で、車速が所定速度ｋＳＰ以下と判定された場合は、ステップ２０７に進み、吸気温が所定温度ｋＴＨＡよりも高いか否かを判定し、吸気温が所定温度ｋＴＨＡよりも高いと判定されれば、ステップ２１０に進み、積算カウントアップ量Ｃ２をＣ２ｄにセットし、吸気温が所定温度ｋＴＨＡ以下と判定されれば、ステップ２１１に進み、積算カウントアップ量Ｃ２をＣ２ｅにセットする。

車速が高速になるほど走行風による冷却効果が強くなってエバポ発生量が少なくなると共に、吸気温が低くなるほどエバポ発生量が少なくなるという関係を考慮して、ステップ２０８〜２１１でセットする積算カウントアップ量Ｃ２ａ〜Ｃ２ｅの大小関係は、次のように設定されている。
Ｃ２ａ＜Ｃ２ｄ Ｃ２ｂ＜Ｃ２ｅ
Ｃ２ａ＞Ｃ２ｂ Ｃ２ｄ＞Ｃ２ｅ

上記ステップ２０８〜２１１、２０３、２０４のいずれかで今回の積算カウントアップ量Ｃ２をセットした後、ステップ２１２に進み、積算カウンタの前回の積算値に今回の積算カウントアップ量Ｃ２を積算して、今回の積算値を求める。

［カウントダウン処理ルーチン］
図４のカウントダウン処理ルーチンは、図２のステップ１０９で起動されるサブルーチンである。本ルーチンが起動されると、ステップ２２０で、前回の積算カウンタの積算値から所定の積算カウントダウン量を減算して、今回の積算値を求める。これにより、エバポパージ中にキャニスタ４２内のエバポ吸着量が減少するのに対応させて積算カウンタの積算値を減少させていく。

尚、この積算カウントダウン量は、演算処理の簡略化のために予め設定した固定値としても良いが、キャニスタ４２内のエバポ吸着量の単位時間当たりの減少量が吸気圧、車速、吸気温等によって変化することを考慮して、積算カウントアップ量Ｃ２と同様に、積算カウントダウン量を吸気圧、車速、吸気温等によって変更するようにしても良い。

［積算値初期設定ルーチン］
図５の積算値初期設定ルーチンは、ＩＧスイッチのＯＮ時（ＥＣＵ３８への電源投入時）の初期化処理で１回のみ実行され、次のようにしてバックアップＲＡＭに記憶されている前回のエンジン運転終了時の積算カウンタの積算値の記憶データを用いて、積算カウンタの積算値の初期値をキャニスタ４２内のエバポ吸着量に対応させて設定する。

本ルーチンが起動されると、まずステップ２３１で、ＩＧスイッチＯＮ時の冷却水温が所定温度（例えば３０℃）よりも低いか否かを判定し、冷却水温が所定温度よりも低ければ、ステップ２３２に進み、バックアップＲＡＭに記憶されている前回のエンジン運転終了時の積算カウンタの積算値の記憶データに減量係数（０＜減量係数＜１）を乗算して積算値の初期値を求める。この減量係数は、エンジン停止中の温度低下によるキャニスタ４２内のエバポ吸着量の減少分を考慮して積算値の初期値を設定するための係数である。この減量係数は、演算処理の簡略化のために予め設定した固定値としても良いが、冷却水温に応じてテーブル又は数式等により設定するようにしても良い。或は、前回のエンジン運転終了時の冷却水温をバックアップＲＡＭに記憶させておき、前回のエンジン運転終了時の冷却水温と今回のエンジン始動時の冷却水温との温度差に応じて減量係数をテーブル又は数式等により設定するようにしても良い。

尚、積算値の記憶データに減量係数に乗算するのに代えて、積算値の記憶データから冷却水温に応じた減量値（又は予め設定した固定値）を減算して積算値の初期値を設定するようにしても良い。或は、ＩＧスイッチＯＮ時の冷却水温が所定温度以下のときに、積算値の初期値を予め設定した所定値に設定（リセット）するようにしても良い。

一方、上記ステップ２３１で、ＩＧスイッチＯＮ時の冷却水温が所定温度以上（温間再始動）と判定された場合には、エンジン停止中にキャニスタ４２内のエバポ吸着量が減少しなかったと判断して、ステップ２３３に進み、バックアップＲＡＭに記憶されている前回のエンジン運転終了時の積算カウンタの積算値の記憶データを、そのまま今回のエンジン始動時の積算値の初期値に設定する。

［エバポ補正ルーチン］
図６のエバポ補正ルーチンは、エンジン運転中に燃料噴射量の演算タイミングに同期して起動され、特許請求の範囲でいうパージ補正手段としての役割を果たす。本ルーチンが起動されると、まずステップ３０１で、エバポパージ中であるか否かを判定し、エバポパージ中でなければ、パージ補正を行う必要がないため、以降の処理を行うことなく、本ルーチンを終了する。

これに対して、ステップ３０１で、エバポパージ中であると判定されれば、ステップ３０２に進み、図７に概念的に示すパージ補正量算出テーブルを用いて、積算カウンタの積算値に基づいてパージ補正量を算出する。この場合、積算カウンタの積算値が大きくなるほど、キャニスタ４２内のエバポ吸着量が多くなってパージ燃料濃度が濃くなるというという関係があることを考慮して、図８に示すように、積算カウンタの積算値が大きくなるほど、パージ補正量が大きくなるように設定されているが、キャニスタ４２内のエバポ吸着量がある程度多くなると、パージ燃料濃度がほぼ一定となる領域が存在することを考慮して、積算カウンタの積算値が所定値Ａｎ以上となる領域では、パージ補正量を一定値（最大値）Ｂｍａｘに設定するようにしている。

パージ補正量の算出後、ステップ３０３に進み、エンジン運転状態に基づいて算出された燃料噴射量（基本噴射量）をパージ補正量で減量補正し、更に、この燃料噴射量を、空燃比フィードバック補正量、水温補正量、加減速補正量等の各種の燃料補正量で補正して最終的な燃料噴射量を設定して、燃料噴射を実行する。

この後、ステップ３０４に進み、空燃比フィードバック補正量が所定値ＦＢａよりも大きいか否かを判定し、空燃比フィードバック補正量が所定値ＦＢａ以下であれば、パージ補正量が適正範囲であると判断して、そのまま本ルーチンを終了するが、空燃比フィードバック補正量が所定値ＦＢａよりも大きければ、パージ補正量が適正範囲を越えていると判断して、ステップ３０５に進み、積算カウンタの積算値を所定値減算する。

以上説明した本実施例の制御例を図９及び図１０のタイムチャートを用いて説明する。図９は積算カウンタの積算動作の一例を表すタイムチャートである。図９の例では、時刻ｔ１でＩＧスイッチをＯＮしてエンジン１１を始動する。この始動時に、バックアップＲＡＭに記憶されている前回のエンジン運転終了時の積算カウンタの積算値の記憶値を用いて、始動時の冷却水温を考慮して積算カウンタの積算値の初期値を設定する。

エンジン始動後は、冷却水温が上昇し始めるが、冷却水温が所定温度ｋＴＨＷ１を越えるまでは、キャニスタ４２内のエバポ吸着量が変化しないと判断して、積算カウンタの積算値をそのまま保持する。そして、冷却水温が所定温度ｋＴＨＷ１を越えた時点ｔ２で、キャニスタ４２内のエバポ吸着量の増加分に応じて積算カウンタの積算値をカウントアップする。

この後、エバポパージが実行される期間（ｔ３〜ｔ４、ｔ５〜ｔ６）には、エバポパージによるキャニスタ４２内のエバポ吸着量の減少分を考慮して積算カウンタの積算値をカウントダウンする。エバポパージ終了後は、再び、キャニスタ４２内のエバポ吸着量の増加分に応じて積算カウンタの積算値をカウントアップする。
この後、ＩＧスイッチがＯＦＦされた時点ｔ７で、その時点の積算カウンタの積算値をＥＣＵ３８のバックアップＲＡＭに記憶する。

その後、冷却水温が所定温度以下に低下する前（時刻ｔ８）に、再始動する場合は、エンジン停止中にキャニスタ４２内のエバポ吸着量が減少しなかったと判断して、バックアップＲＡＭに記憶されている前回のエンジン運転終了時の積算カウンタの積算値の記憶値を、そのまま今回のエンジン始動時の積算値の初期値に設定する。

次に、図１０のタイムチャートを用いてパージ補正の一例を説明する。時刻ｔ１でパージ制御弁４４をＯＮ（開弁）してエバポパージを開始すると、その時点の積算カウンタの積算値に応じてパージ補正量を設定すると共に、エバポパージ中に、積算カウンタの積算値が減少するのに対応してパージ補正量を減少させていく。これにより、エバポパージ中にキャニスタ４２内のエバポ吸着量（パージ燃料濃度）が減少するのに対応してパージ補正量を減少させていく。

この際、キャニスタ４２内のエバポ吸着量が多い場合（積算カウンタの積算値が所定値Ａｎ以上の場合）には、キャニスタ４２内のエバポ吸着量がある程度減少するまではパージ燃料濃度がほぼ一定となることを考慮して、エバポパージ開始から積算カウンタの積算値が所定値Ａｎ以下に減少するまでの期間（ｔ１〜ｔ２）は、パージ補正量が最大値Ｂｍａｘに保持される。

尚、パージ制御弁４４のＯＮタイミングｔ１からキャニスタ４２内のエバポがサージタンク１７に流れ込むまでには、エバポがパージ配管４３を通過するのに要する時間に相当するディレイ時間が発生するため、パージ補正を開始するタイミングは、パージ制御弁４４のＯＮタイミングｔ１から上記ディレイ時間だけ遅らせるようにすると良い。
その後、パージ制御弁４４をＯＦＦ（閉弁）してエバポパージを終了した時点ｔ３で、パージ補正量を０にリセットしてパージ補正を終了する。

以上説明した本実施例によれば、エバポの発生具合に影響を及ぼす運転パラメータ（例えば冷却水温、吸気圧、アイドル信号）に基づいてエバポが発生しやすい条件が成立しているか否かを判定し、エバポパージ停止期間中にエバポが発生しやすい条件が成立しているときに積算カウンタの積算値を所定周期でカウントアップし、エバポパージ中に積算カウンタの積算値を所定周期でカウントダウンするようにしたので、積算カウンタの積算値をキャニスタ４２内のエバポ吸着量と対応させて増減させることができて、積算カウンタの積算値をキャニスタ４２内のエバポ吸着量（エバポ燃料濃度）を表すパラメータとして用いることが可能となる。このため、本実施例のように、積算カウンタの積算値に応じてパージ補正量を設定すれば、キャニスタ４２内のエバポ吸着量（エバポ燃料濃度）に応じて適正なパージ補正量を設定することができる。これにより、エバポパージ中にパージ補正を精度良く行うことができて、エバポパージによる空燃比のずれを減少させることができ、エバポパージによる排気エミッション悪化の問題を解決することができる。

しかも、本実施例では、単位時間当たりのエバポ発生量（キャニスタ４２内の単位時間当たりのエバポ吸着量）が吸気圧、車速、吸気温、アイドルＯＮ／ＯＦＦ等によって変化することを考慮して、吸気圧、車速、吸気温、アイドルＯＮ／ＯＦＦ等に基づいて積算カウントアップ量Ｃ２を単位時間当たりのエバポ発生量に応じた値に設定して積算カウンタの積算値をカウントアップするようにしたので、単位時間当たりのエバポ発生量の違いを積算カウンタの積算値に反映させることができ、積算カウンタの積算値の精度（キャニスタ４２内のエバポ吸着量の推定精度）を向上させることができる利点がある。

尚、積算カウントアップ量Ｃ２の代わりに、積算周期を吸気圧、車速、吸気温、アイドルＯＮ／ＯＦＦ等によって変化させるようにしても良く、この場合でも、同様の効果を得ることができる。

また、本実施例では、パージ補正量のずれ分に応じて空燃比フィードバック補正量が変化することを考慮して、フィードバック補正量に応じて積算カウンタの積算値を補正するようにしたので、パージ補正量のずれ分に応じて積算カウンタの積算値を補正することができて、積算カウンタの積算値に応じて設定するパージ補正量も修正することができ、パージ補正量のずれをより効果的に減少させることができる利点がある。

また、本実施例では、ＩＧスイッチのＯＦＦ時（エンジン運転終了時）に、その時点の積算カウンタの積算値をＥＣＵ３８のバックアップＲＡＭ（書き換え可能な不揮発性の記憶手段）に記憶保持させておき、次回の始動時に、このバックアップＲＡＭに記憶されている前回のエンジン運転終了時の積算カウンタの積算値の記憶データと始動時の冷却水温を用いて、始動時の積算値の初期値を設定するようにしたので、始動時の積算値の初期値をキャニスタ４２内のエバポ吸着量に精度良く対応させることができて、始動直後からパージ補正を精度良く行うことが可能となる。

以上説明した本実施例では、温度情報として、冷却水温と吸気温を用いるようにしたが、燃料タンク４０内の燃料温度を検出する燃料温度センサを設けたシステムに本発明を適用する場合は、冷却水温や吸気温に代えて、燃料温度センサで検出した燃料温度を用いるようにしても良い。また、燃料タンク４０内の燃料残量や燃料性状（揮発性）によっても単位時間当たりのエバポ発生量が変化するため、燃料タンク４０内の燃料残量や燃料性状も考慮して、積算カウントアップ量Ｃ２（又は積算周期）を変化させるようにしても良い。

その他、本発明は、過給機付きのエンジンに限定されず、過給機を持たないエンジンや筒内噴射エンジン等にも適用可能である等、種々変更して実施できることは言うまでもない。

本発明の一実施例を示すエンジン制御システム全体の概略構成図である。 積算カウンタ処理ルーチンの処理の流れを示すフローチャートである。 カウントアップ処理ルーチンの処理の流れを示すフローチャートである。 カウントダウン処理ルーチンの処理の流れを示すフローチャートである。 積算値初期設定ルーチンの処理の流れを示すフローチャートである。 パージ補正ルーチンの処理の流れを示すフローチャートである。 積算カウンタの積算値に応じてパージ補正量を設定するテーブルを概念的に示す図である。 積算カウンタの積算値とパージ補正量との関係を説明する図である。 制御例を説明するタイムチャートである。 パージ補正の挙動を説明するタイムチャートである。 従来のパージ補正の挙動を説明するタイムチャートである。

符号の説明

１１…エンジン（内燃機関）、１２…吸気管、１４…エアフローメータ、１５…スロットルバルブ、１８…吸気圧センサ、２０…燃料噴射弁、２１…点火プラグ、２２…排気管、２４…空燃比センサ、２５…過給機、２６…排気タービン、２７…コンプレッサ、２８…吸気バイパス通路、３２…排気バイパス通路、３３…ＷＧＶ（ウェイストゲートバルブ）、３８…ＥＣＵ（判定手段，積算手段，パージ補正手段，フィードバック補正手段）、４０…燃料タンク、４２…キャニスタ、４３…パージ配管、４４…パージ制御弁。

Claims (7)

1. 燃料タンク内の燃料が蒸発して生じたエバポをキャニスタ内に吸着し、内燃機関の運転状態に応じて前記キャニスタ内のエバポを吸気系にパージするようにした内燃機関の制御装置において、
   エバポの発生具合に影響を及ぼす運転パラメータに基づいてエバポが発生しやすい条件が成立しているか否かを判定する判定手段と、
   エバポが発生しやすい条件が成立しているときに所定周期で積算動作する積算手段と、 エバポパージ中に燃料噴射量に対するパージ補正量を前記積算手段の積算値に応じて設定するパージ補正手段と
   を備えていることを特徴とする内燃機関の制御装置。
2. 前記判定手段は、前記運転パラメータとして、内燃機関の冷却水温、吸気温、燃料温度、吸気圧、車速、過給圧、アイドル信号のうちの少なくとも１つを用いてエバポが発生しやすい条件が成立しているか否かを判定することを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の制御装置。
3. 前記積算手段は、前記運転パラメータに基づいて積算周期又は積算カウントアップ量を変更することを特徴とする請求項１又は２に記載の内燃機関の制御装置。
4. 前記積算手段は、エバポパージ中に前記積算値を所定周期で減算することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の内燃機関の制御装置。
5. 前記パージ補正手段は、エバポパージ中に前記積算手段の積算値が減算されるに従って前記パージ補正量を減少させることを特徴とする請求項４に記載の内燃機関の制御装置。
6. 空燃比を目標空燃比に一致させるように燃料噴射量をフィードバック補正するフィードバック補正手段を備え、
   前記積算手段は、エバポパージ中に前記フィードバック補正手段によるフィードバック補正量に応じて前記積算手段の積算値を補正する手段を有することを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の内燃機関の制御装置。
7. 内燃機関の停止中に前記積算手段の積算値を記憶保持する記憶手段を備え、
   前記積算手段は、内燃機関の始動時に前記記憶手段に記憶されている積算値を冷却水温又は燃料温度に応じて減量補正した値を始動時の前記積算手段の積算値の初期値として用いることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の内燃機関の制御装置。

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