JP2012026332A - 内燃機関の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】エンジンのアイドルストップ制御による燃費節減効果を確保しながら、エバポガスパージ量（エンジン吸気系にパージするエバポガス量）を確保できるようにする。
【解決手段】エンジン１１の自動停止要求が発生した場合に、その自動停止要求が発生してからエンジン１１の回転が停止するまでの間に、パージ制御弁４０を開弁してエバポガスをエンジン吸気系にパージするアイドルストップ時パージ制御を実行することで、アイドルストップ制御を禁止することなく、パージ制御の実行時間を確保する。更に、このアイドルストップ時パージ制御中は、触媒状態（触媒２５の酸素吸着量や触媒温度）とエバポガス濃度とエンジン回転速度に応じて目標パージ流量を設定し、この目標パージ流量を実現するようにパージ制御弁４０の開度を制御することで、アイドルストップ時パージ制御中のパージ流量を触媒状態やエバポガス濃度等に応じた適正値に設定する。
【選択図】図１

Description

本発明は、燃料タンク内で発生したエバポガス（燃料蒸発ガス）を吸気系にパージする機能を備えた内燃機関の制御装置に関する発明である。

従来より、内燃機関を搭載した車両においては、燃料タンク内の燃料が蒸発して生じたエバポガスが大気中に漏れ出すことを防止するために、燃料タンク内で発生したエバポガスをキャニスタ内に吸着し、このキャニスタと内燃機関の吸気系とを連通するパージ通路にパージ制御弁を設け、内燃機関の運転中に所定のパージ制御実行条件が成立したときに、パージ制御弁を開弁することで吸気系の負圧を利用してキャニスタ内に吸着されているエバポガスを吸気系にパージ（放出）するパージ制御を実行するようにしている。

また、近年、内燃機関を搭載した車両においては、燃費節減、排気エミッション低減等を目的として、アイドルストップ制御システムを採用したものがある。このアイドルストップ制御システムでは、例えば、内燃機関の運転中に運転者が車両を停車させて自動停止要求が発生したときに内燃機関を自動的に停止させ、その後、内燃機関の自動停止中（アイドルストップ中）に運転者が車両を発進させようとする操作を行って再始動要求が発生したときに内燃機関を自動的に再始動させるようにしている。

このようなアイドルストップ制御システムを採用した車両においては、特許文献１（特開２００８−４５５２７号公報）に記載されているように、アイドルストップ制御による燃費節減効果を確保するために、パージ制御中（パージ運転中）に内燃機関の自動停止要求が発生した場合には、パージ制御弁を強制的に閉弁してパージ制御を終了して、内燃機関を自動停止させるようにしたものがある。

特開２００８−４５５２７号公報

しかし、上記特許文献１の技術では、内燃機関の自動停止要求が発生したときにパージ制御弁を強制的に閉弁するため、パージ制御の実行時間を十分に確保できなくなって、エバポガスパージ量（吸気系にパージするエバポガス量）を十分に確保できなくなる可能性があり、その結果、燃料タンクを含むエバポ系内のエバポガス濃度が過剰に高くなってしまう可能性がある。

これに対して、内燃機関のアイドル運転中もパージ制御を実行するシステムにおいて、エバポガスパージ量を確保するために、パージ制御の実行中はアイドルストップ制御を禁止するようにした場合には、アイドルストップ制御による燃費節減効果が低減してしまうという問題がある。また、ハードウエアの追加等によりパージ制御時のパージ流量（吸気系にパージするガスの流量）を増加させることでエバポガスパージ量を確保するようにした場合には、近年の重要な技術的課題である低コスト化の要求を満たすことができないという問題がある。

そこで、本発明が解決しようとする課題は、アイドルストップ制御による燃費節減効果を確保しながら、エバポガスパージ量を確保することができると共に、低コスト化の要求を満たす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。

上記課題を解決するために、請求項１に係る発明は、内燃機関の運転中に自動停止要求が発生したときに該内燃機関を自動停止させ、内燃機関の自動停止中に再始動要求が発生したときに該内燃機関を再始動させるアイドルストップ制御手段と、燃料タンク内で発生したエバポガスを吸気系にパージするためのパージ通路に設けられたパージ制御弁とを備えた内燃機関の制御装置において、自動停止要求が発生した場合に、該自動停止要求が発生してから内燃機関の回転が停止するまでの間にパージ制御弁を開弁してエバポガスを吸気系にパージするアイドルストップ時パージ制御を実行するパージ制御手段を備え、このパージ制御手段は、アイドルストップ時パージ制御中に吸気系にパージするガスの流量（以下「パージ流量」という）を、排出ガス浄化用の触媒の状態と、吸気系にパージするガスのエバポガス濃度と、内燃機関の回転速度のうちの少なくとも１つに基づいて設定するようにしたものである。

この構成では、内燃機関の自動停止要求が発生した場合に、その自動停止要求が発生してから内燃機関の回転が停止するまでの間にパージ制御弁を開弁してエバポガスを吸気系にパージするアイドルストップ時パージ制御を実行することで、アイドルストップ制御を禁止することなく、パージ制御の実行時間を確保することが可能となり、アイドルストップ制御による燃費節減効果を確保しながら、エバポガスパージ量（吸気系にパージするエバポガス量）を確保することができる。しかも、ハードウエアの追加等を行う必要がないため、近年の重要な技術的課題である低コスト化の要求を満たすことができる。

また、自動停止要求が発生してから内燃機関の回転が停止するまでの間は、自動停止要求に伴う燃料カットによって触媒に流入する酸素（リーン成分）が増加するため、アイドルストップ時パージ制御によって触媒に流入するＨＣ（リッチ成分）が増加しても、そのＨＣを触媒で酸化反応させることができ、ＨＣ排出量を低減することができる。更に、この酸化反応によって触媒のリーン度合を低下させることができるため、内燃機関の再始動後のＮＯｘ浄化率の低下を抑制してＮＯｘ排出量を低減することができる。

また、本発明は、アイドルストップ時パージ制御中のパージ流量を、触媒の状態やエバポガス濃度や内燃機関の回転速度に基づいて設定することで、アイドルストップ時パージ制御中のパージ流量を触媒の状態やエバポガス濃度等に応じた適正値に設定することができる。

この場合、請求項２のように、触媒の状態として該触媒の酸素吸着量を推定し、該触媒の酸素吸着量が多いほどアイドルストップ時パージ制御中のパージ流量を多くするようにすると良い。このようにすれば、触媒の酸素吸着量（Ｏ₂ ストレージ量）が多いほど触媒で酸化可能なＨＣ量が多くなるのに対応してパージ流量を多くすることができるため、アイドルストップ時パージ制御によって触媒に流入するＨＣを触媒で酸化反応させてＨＣ排出量を低減できる範囲内で、パージ流量を増加させてエバポガスパージ量を増加させることができる。

また、請求項３のように、触媒の状態として該触媒の温度を推定又は検出し、該触媒の温度が高いほどアイドルストップ時パージ制御中のパージ流量を多くするようにしても良い。このようにすれば、触媒の温度が高いほど触媒で酸化可能なＨＣ量が多くなるのに対応してパージ流量を多くすることができるため、アイドルストップ時パージ制御によって触媒に流入するＨＣを触媒で酸化反応させてＨＣ排出量を低減できる範囲内で、パージ流量を増加させてエバポガスパージ量を増加させることができる。

ところで、内燃機関の再始動後の触媒の排出ガス浄化率を向上させるには、内燃機関の再始動時に、触媒のリーン度合（酸素吸着量）に応じて燃料噴射量を増量補正して触媒に流入するＨＣ（リッチ成分）を増加させることで、触媒のリーン度合を低下させて中立化する必要があるが、本発明のアイドルストップ時パージ制御を実行して、内燃機関の回転停止直前までエバポガスを吸気系にパージした場合には、内燃機関の次回の再始動時にシリンダ内に燃料（ＨＣ）が残留している可能性がある。

そこで、請求項４のように、アイドルストップ時パージ制御の終了直前のパージ流量に応じて内燃機関の次回の再始動時の燃料噴射量を補正する再始動時噴射量補正手段を備えた構成としても良い。このようにすれば、アイドルストップ時パージ制御の終了直前（つまり内燃機関の回転停止直前）のパージ流量に応じて、内燃機関の次回の再始動時にシリンダ内に残留する燃料量が変化するのに対応して、内燃機関の再始動時の燃料噴射量を補正して、内燃機関の再始動時の燃料噴射量を適正値（触媒を中立化するのに必要な燃料噴射量）に制御することができる。

図１は本発明の一実施例におけるエンジン制御システムの概略構成を示す図である。 図２はアイドルストップ時パージ制御の実行例を説明するタイムチャートである。 図３はアイドルストップ時パージ制御ルーチンの処理の流れを説明するフローチャートである。 図４は再始動時噴射量補正ルーチンの処理の流れを説明するフローチャートである。 図５は触媒の酸素吸着量に応じた目標パージ流量のマップの一例を概念的に示す図である。 図６は触媒温度に応じた目標パージ流量のマップの一例を概念的に示す図である。

以下、本発明を実施するための形態を具体化した一実施例を説明する。
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、モータ１５によって開度調節されるスロットルバルブ１６と、このスロットルバルブ１６の開度（スロットル開度）を検出するスロットル開度センサ１７とが設けられている。

更に、スロットルバルブ１６の下流側には、サージタンク１８が設けられ、このサージタンク１８に、吸気管圧力を検出する吸気管圧力センサ１９が設けられている。また、サージタンク１８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２０が設けられ、各気筒の吸気マニホールド２０の吸気ポート近傍に、それぞれ吸気ポートに向けて燃料を噴射する燃料噴射弁２１が取り付けられている。また、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２２が取り付けられ、各気筒の点火プラグ２２の火花放電によって筒内の混合気に着火される。

一方、エンジン１１の排気管２３には、排出ガスの空燃比又はリッチ／リーン等を検出する排出ガスセンサ２４（空燃比センサ、酸素センサ等）が設けられ、この排出ガスセンサ２４の下流側に、排出ガスを浄化する三元触媒等の触媒２５が設けられている。

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２６や、ノッキングを検出するノックセンサ２７が取り付けられている。また、クランク軸２８の外周側には、クランク軸２８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２９が取り付けられ、このクランク角センサ２９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。

燃料タンク３０内には、燃料を汲み上げる燃料ポンプ３１が設けられている。この燃料ポンプ３１から吐出される燃料は、燃料配管３２を通してデリバリパイプ３３に送られ、このデリバリパイプ３３から各気筒の燃料噴射弁２１に分配される。燃料配管３２のうちの燃料ポンプ３１付近には、燃料フィルタ３４とプレッシャレギュレータ３５が接続され、このプレッシャレギュレータ３５によって燃料ポンプ３１の吐出圧が所定圧力に調圧され、その圧力を越える燃料の余剰分が燃料戻し管３６により燃料タンク３０内に戻されるようになっている。

また、燃料タンク３０内の燃料が蒸発して生じたエバポガス（燃料蒸発ガス）は、エバポ通路３７を通してキャニスタ３８内の活性炭等の吸着体（図示せず）に吸着される。このキャニスタ３８とエンジン吸気系（例えばスロットルバルブ１６の下流側の吸気管１２又はサージタンク１８又は吸気マニホールド２０）との間には、キャニスタ３８内の吸着体に吸着されているエバポガスをエンジン吸気系にパージ（放出）するためのパージ通路３９が設けられ、このパージ通路３９の途中に、パージ流量（エンジン吸気系にパージするガスの流量）を調整するためのパージ制御弁４０が設けられている。

上述した各種センサの出力は、電子制御回路（以下「ＥＣＵ」と表記する）４１に入力される。このＥＣＵ４１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用のプログラムを実行することで、エンジン運転状態に応じて、燃料噴射量、点火時期、スロットル開度（吸入空気量）等を制御する。

また、ＥＣＵ４１は、エンジン運転中に所定のパージ制御実行条件が成立したときに、パージ制御弁４０を開弁することでエンジン吸気系の負圧を利用してキャニスタ３８内に吸着されているエバポガスをエンジン吸気系にパージすると共に、パージ制御弁４０の開度をデューティ制御等により制御してパージ流量を制御するパージ制御を実行し、このパージ制御の実行中にパージ制御弁４０の開度（パージ流量）と排出ガスセンサ２４の出力とに基づいてエンジン吸気系にパージされるガスのエバポガス濃度（つまり燃料タンク３０からパージ制御弁４０までのエバポ系内のエバポガス濃度）を学習し、そのエバポガス濃度の学習値をＥＣＵ４１のバックラップＲＡＭ（図示せず）等の書き換え可能な不揮発性メモリ（ＥＣＵ４１の電源オフ中でも記憶データを保持する書き換え可能なメモリ）に記憶する。ＥＣＵ４１は、エバポガス濃度の学習値を用いて燃料噴射量の補正やパージ制御を行うことで、パージ制御による空燃比のずれを防止する。

更に、ＥＣＵ４１は、アイドルストップ制御手段として機能し、エンジン運転中に運転者が車両を停車させて自動停止要求（アイドルストップ要求）が発生したときに、燃料噴射を停止（燃料カット）してエンジン１１の燃焼を自動的に停止させる。尚、エンジン１１を自動停止させる運転領域（自動停止要求が発生する運転領域）を、車両走行中に車両停止に至る可能性のある低速での減速領域まで拡大するようにしても良い。その後、エンジン１１の自動停止中（アイドルストップ中）に運転者が車両を発進又は加速させようとする操作（例えば、ブレーキ踏み込み解除、アクセル踏み込み操作等）を行って再始動要求が発生したときに、燃料噴射を再開してエンジン１１を自動的に再始動させる。その他、バッテリ充電制御システムやエアコン等の車載機器の制御システムから再始動要求が発生してエンジン１１を再始動させる場合もある。

このようなアイドルストップ制御システムを採用した車両においては、エンジン１１の自動停止要求が発生したときに、パージ制御弁４０を強制的に閉弁してパージ制御を終了して、エンジン１１を自動停止させるようにすると、パージ制御の実行時間を十分に確保できなくなって、エバポガスパージ量（エンジン吸気系にパージするエバポガス量）を十分に確保できなくなる可能性があり、その結果、エバポ系内のエバポガス濃度が過剰に高くなってしまう可能性がある。

この対策として、ＥＣＵ４１は、後述する図３のアイドルストップ時パージ制御ルーチンを実行することで、図２のタイムチャートに示すように、エンジン１１の自動停止要求が発生した場合には、その自動停止要求が発生してからエンジン１１の回転が停止するまでの間（例えば自動停止要求が発生した時点ｔ1 からエンジン回転速度が所定値ｔｈ１に低下する時点ｔ2 までの期間）に、パージ制御弁４０を開弁してエバポガスをエンジン吸気系にパージするアイドルストップ時パージ制御を実行する。これにより、アイドルストップ制御を禁止することなく、パージ制御の実行時間を確保する。更に、このアイドルストップ時パージ制御中は、触媒２５の状態（例えば触媒２５の酸素吸着量や触媒２５の温度）と、エンジン吸気系にパージするガスのエバポガス濃度と、エンジン回転速度に応じて目標パージ流量を設定し、この目標パージ流量を実現するようにパージ制御弁４０の開度を制御する。

尚、図２では、パージ制御の停止中にエンジン１１の自動停止要求が発生した場合のアイドルストップ時パージ制御の実行例を示しているが、パージ制御の実行中にエンジン１１の自動停止要求が発生した場合には、自動停止要求の発生前から実行中のパージ制御に続いてアイドルストップ時パージ制御を実行するようにしても良い。

ところで、エンジン１１の再始動後の触媒２５の排出ガス浄化率を向上させるには、エンジン１１の再始動時に、触媒２５のリーン度合（酸素吸着量）に応じて燃料噴射量を増量補正して触媒２５に流入するＨＣ（リッチ成分）を増加させることで、触媒２５のリーン度合を低下させて中立化する必要があるが、本発明のアイドルストップ時パージ制御を実行して、エンジン１１の回転停止直前までエバポガスをエンジン吸気系にパージした場合には、エンジン１１の次回の再始動時にシリンダ内に燃料（ＨＣ）が残留している可能性がある。

そこで、ＥＣＵ４１は、後述する図４の再始動時噴射量補正ルーチンを実行することで、アイドルストップ時パージ制御の終了直前のパージ流量に応じてエンジン１１の次回の再始動時の燃料噴射量を補正する。これにより、アイドルストップ時パージ制御の終了直前（つまりエンジン１１の回転停止直前）のパージ流量に応じて、エンジン１１の次回の再始動時にシリンダ内に残留する燃料量が変化するのに対応して、エンジン１１の再始動時の燃料噴射量を補正する。
以下、ＥＣＵ４１が実行する図３及び図４の各ルーチンの処理内容を説明する。

［アイドルストップ時パージ制御ルーチン］
図３に示すアイドルストップ時パージ制御ルーチンは、ＥＣＵ４１の電源オン中に所定周期で繰り返し実行され、特許請求の範囲でいうパージ制御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、触媒２５の酸素吸着量（Ｏ₂ ストレージ量）を推定する。この場合、例えば、排出ガスセンサ２４の出力（触媒２５に流入する排出ガスの空燃比）と吸入空気量に基づいて触媒２５の酸素吸着量を算出する。尚、触媒２５の酸素吸着量を推定する方法は、これに限定されず、適宜変更しても良い。

この後、ステップ１０２に進み、触媒温度（触媒２５の温度）を推定する。この場合、例えば、エンジン運転状態（例えば、エンジン回転速度、エンジン負荷、エンジン運転時間等）や他の温度情報（例えば、冷却水温、油温、吸気温、排気温、外気温等）に基づいて触媒温度を算出する。尚、触媒温度を推定する方法は、これに限定されず、適宜変更しても良い。また、触媒温度を温度センサで検出するようにしても良い。

この後、ステップ１０３に進み、エンジン吸気系にパージするガスのエバポガス濃度（エバポ系内のエバポガス濃度）を推定する。この場合、例えば、パージ制御の実行中はパージ制御弁４０の開度（パージ流量）と排出ガスセンサ２４の出力とに基づいてエバポガス濃度を算出し、パージ制御の停止中はエバポ系内の圧力変化等に基づいてエバポガス濃度を算出する。尚、エバポガス濃度を推定する方法は、これに限定されず、適宜変更しても良い。

この後、ステップ１０４に進み、クランク角センサ２９で検出したエンジン回転速度を読み込んだ後、ステップ１０５に進み、エンジン１１の自動停止要求が発生したか否かを判定し、エンジン１１の自動停止要求が発生していないと判定された場合には、ステップ１０６以降の処理を実行することなく、本ルーチンを終了する。

その後、上記ステップ１０５で、エンジン１１の自動停止要求が発生したと判定されたときに、ステップ１０６に進み、エンジン回転速度が所定値ｔｈ１よりも高いか否かを判定する。ここで、所定値ｔｈ１はエンジン１１の回転が停止する直前の回転速度であり、例えば、０よりも少し高い回転速度に設定されている。

このステップ１０６で、エンジン回転速度が所定値ｔｈ１よりも高いと判定された場合には、ステップ１０７に進み、触媒２５の酸素吸着量と触媒温度とエバポガス濃度とエンジン回転速度に応じて目標パージ流量を適正値に設定する。

この場合、例えば、図５に示す目標パージ流量のマップを参照して触媒２５の酸素吸着量に応じた目標パージ流量を算出すると共に、触媒温度に応じた補正係数とエバポガス濃度に応じた補正係数とエンジン回転速度に応じた補正係数をそれぞれマップ又は数式等により算出する（或は、触媒温度とエバポガス濃度とエンジン回転速度に応じた補正係数をマップ又は数式等により算出する）。この後、触媒２５の酸素吸着量に応じた目標パージ流量を補正係数を用いて補正して最終的な目標パージ流量を求める。

ここで、図５に示す目標パージ流量のマップは、触媒２５の酸素吸着量が所定値以上の領域で、触媒２５の酸素吸着量が多いほど目標パージ流量が多くなって、アイドルストップ時パージ制御中のパージ流量を多くするように設定されている。これにより、触媒２５の酸素吸着量が多いほど触媒２５で酸化可能なＨＣ量が多くなるのに対応してパージ流量を多くすることができるため、アイドルストップ時パージ制御によって触媒２５に流入するＨＣを触媒２５で酸化反応させてＨＣ排出量を低減できる範囲内で、パージ流量を増加させてエバポガスパージ量を増加させることができる。

尚、目標パージ流量を設定する方法は、これに限定されず、適宜変更しても良く、例えば、図６に示す目標パージ流量のマップを参照して触媒温度に応じた目標パージ流量を算出すると共に、触媒２５の酸素吸着量に応じた補正係数とエバポガス濃度に応じた補正係数とエンジン回転速度に応じた補正係数をそれぞれマップ又は数式等により算出する（或は、触媒２５の酸素吸着量とエバポガス濃度とエンジン回転速度に応じた補正係数をマップ又は数式等により算出する）。この後、触媒温度に応じた目標パージ流量を補正係数を用いて補正して最終的な目標パージ流量を求める。

ここで、図６に示す目標パージ流量のマップは、触媒温度が所定範囲内の領域（触媒２５が活性状態となる温度領域）で、触媒温度が高いほど目標パージ流量が多くなって、アイドルストップ時パージ制御中のパージ流量を多くするように設定されている。これにより、触媒温度が高いほど触媒２５で酸化可能なＨＣ量が多くなるのに対応してパージ流量を多くすることができるため、アイドルストップ時パージ制御によって触媒２５に流入するＨＣを触媒２５で酸化反応させてＨＣ排出量を低減できる範囲内で、パージ流量を増加させてエバポガスパージ量を増加させることができる。

このようにして目標パージ流量を設定した後、ステップ１０８に進み、目標パージ流量を実現するようにパージ制御弁４０の開度をデューティ制御等により制御する（目標パージ流量に相当する開度で開弁するようにパージ制御弁４０の開度をデューティ制御等により制御する）。これにより、エンジン１１の自動停止要求が発生してからエンジン回転速度が所定値ｔｈ１に低下するまで、パージ制御弁４０を開弁してエバポガスをエンジン吸気系にパージするアイドルストップ時パージ制御を実行する。

その後、上記ステップ１０６で、エンジン回転速度が所定値ｔｈ１以下であると判定されたときに、エンジン１１の回転が停止する直前であると判断して、ステップ１０９に進み、アイドルストップ時パージ制御の終了直前（つまりエンジン１１の回転停止直前）の目標パージ流量とエバポガス濃度と触媒２５の酸素吸着量を記憶した後、ステップ１１０に進み、パージ制御弁４０を閉弁してアイドルストップ時パージ制御を終了する。

［再始動時噴射量補正ルーチン］
図４に示す再始動時噴射量補正ルーチンは、ＥＣＵ４１の電源オン中に所定周期で繰り返し実行され、特許請求の範囲でいう再始動時噴射量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２０１で、アイドルストップ時パージ制御が終了した（アイドルストップ時パージ制御を実行済み）か否を判定し、アイドルストップ時パージ制御が終了していないと判定された場合には、ステップ２０２以降の処理を実行することなく、本ルーチンを終了する。

その後、上記ステップ２０１で、アイドルストップ時パージ制御が終了したと判定されたときに、ステップ２０２に進み、図３のステップ１０９で記憶したアイドルストップ時パージ制御の終了直前（つまりエンジン１１の回転停止直前）の目標パージ流量とエバポガス濃度と触媒２５の酸素吸着量を読み込む。

この後、ステップ２０３に進み、エンジン１１の再始動要求が発生したか否かを判定し、エンジン１１の再始動要求が発生していないと判定された場合には、ステップ２０４以降の処理を実行することなく、本ルーチンを終了する。

その後、上記ステップ２０３で、エンジン１１の再始動要求が発生したと判定されたときに、ステップ２０４に進み、アイドルストップ時パージ制御の終了直前の目標パージ流量とエバポガス濃度に応じてシリンダ残留燃料量（シリンダ内に残留する燃料量）をマップ又は数式等により算出する。ここで、シリンダ残留燃料量のマップ又は数式等は、例えば、目標パージ流量が多いほどシリンダ残留燃料量が多くなり、エバポガス濃度が高いほどシリンダ残留燃料量が多くなるように設定されている。尚、目標パージ流量とエバポガス濃度の積に応じてシリンダ残留燃料量をマップ又は数式等により算出するようにしても良い。

この後、ステップ２０５に進み、触媒２５の酸素吸着量とシリンダ残留燃料量に応じて燃料噴射量の増量補正量をマップ又は数式等により算出する。ここで、増量補正量のマップ又は数式等は、例えば、触媒２５の酸素吸着量が多いほど増量補正量が大きくなり、シリンダ残留燃料量が多いほど増量補正量が小さくなるように設定されている。尚、触媒２５の酸素吸着量とシリンダ残留燃料量の差に応じて燃料噴射量の増量補正量をマップ又は数式等により算出するようにしても良い。

この後、ステップ２０６に進み、エンジン１１の再始動時の燃料噴射量を増量補正量だけ増量補正して、エンジン１１の再始動時の燃料噴射量を適正値（触媒２５を中立化するのに必要な燃料噴射量）に設定する。

以上説明した本実施例では、エンジン１１の自動停止要求が発生した場合に、その自動停止要求が発生してからエンジン１１の回転が停止するまでの間に、パージ制御弁４０を開弁してエバポガスをエンジン吸気系にパージするアイドルストップ時パージ制御を実行するようにしたので、アイドルストップ制御を禁止することなく、パージ制御の実行時間を確保することが可能となり、アイドルストップ制御による燃費節減効果を確保しながら、エバポガスパージ量を確保することができる。しかも、ハードウエアの追加等を行う必要がないため、近年の重要な技術的課題である低コスト化の要求を満たすことができる。

また、自動停止要求が発生してからエンジン１１の回転が停止するまでの間は、自動停止要求に伴う燃料カットによって触媒２５に流入する酸素（リーン成分）が増加するため、アイドルストップ時パージ制御によって触媒２５に流入するＨＣ（リッチ成分）が増加しても、そのＨＣを触媒２５で酸化反応させることができ、ＨＣ排出量を低減することができる。更に、この酸化反応によって触媒２５のリーン度合を低下させることができるため、エンジン１１の再始動後のＮＯｘ浄化率の低下を抑制してＮＯｘ排出量を低減することができる。

また、本実施例では、アイドルストップ時パージ制御中に、触媒２５の酸素吸着量と触媒温度とエバポガス濃度とエンジン回転速度に応じて目標パージ流量を設定し、この目標パージ流量を実現するようにパージ制御弁４０の開度を制御するようにしたので、アイドルストップ時パージ制御中のパージ流量を触媒２５の状態やエバポガス濃度等に応じた適正値に設定することができる。

更に、本実施例では、アイドルストップ時パージ制御の終了直前の目標パージ流量とエバポガス濃度に応じてシリンダ残留燃料量を算出し、このシリンダ残留燃料量と触媒２５の酸素吸着量に応じて増量補正量を算出して、エンジン１１の再始動時の燃料噴射量を増量補正量だけ増量補正するようにしたので、アイドルストップ時パージ制御の終了直前（つまりエンジン１１の回転停止直前）のパージ流量やエバポガス濃度に応じて、エンジン１１の次回の再始動時にシリンダ内に残留する燃料量が変化するのに対応して、エンジン１１の再始動時の燃料噴射量を補正して、エンジン１１の再始動時の燃料噴射量を適正値（触媒２５を中立化するのに必要な燃料噴射量）に制御することができる。

尚、上記実施例では、アイドルストップ時パージ制御中に、触媒２５の酸素吸着量と触媒温度とエバポガス濃度とエンジン回転速度に応じて目標パージ流量を設定するようにしたが、これに限定されず、例えば、触媒２５の酸素吸着量と触媒温度とエバポガス濃度とエンジン回転速度のうちのいずれか１つのみに応じて目標パージ流量を設定するようにしても良い。或は、触媒２５の酸素吸着量と触媒温度とエバポガス濃度とエンジン回転速度のうちの２つ又は３つに応じて目標パージ流量を設定するようにしても良い。

その他、本発明は、図１に示すような吸気ポート噴射式エンジンに限定されず、筒内噴射式エンジンや、吸気ポート噴射用の燃料噴射弁と筒内噴射用の燃料噴射弁の両方を備えたデュアル噴射式のエンジンにも適用して実施できる。

１１…エンジン（内燃機関）、１２…吸気管、１６…スロットルバルブ、２１…燃料噴射弁、２２…点火プラグ、２３…排気管、２４…排出ガスセンサ、２５…触媒、３０…燃料タンク、３７…エバポ通路、３８…キャニスタ、３９…パージ通路、４０…パージ制御弁、４１…ＥＣＵ（アイドルストップ制御手段，パージ制御手段，再始動時噴射量補正手段）

Claims (4)

1. 内燃機関の運転中に自動停止要求が発生したときに該内燃機関を自動停止させ、前記内燃機関の自動停止中に再始動要求が発生したときに該内燃機関を再始動させるアイドルストップ制御手段と、燃料タンク内で発生したエバポガスを吸気系にパージするためのパージ通路に設けられたパージ制御弁とを備えた内燃機関の制御装置において、
   前記自動停止要求が発生した場合に、該自動停止要求が発生してから前記内燃機関の回転が停止するまでの間に前記パージ制御弁を開弁して前記エバポガスを前記吸気系にパージするアイドルストップ時パージ制御を実行するパージ制御手段を備え、
   前記パージ制御手段は、前記アイドルストップ時パージ制御中に前記吸気系にパージするガスの流量（以下「パージ流量」という）を、排出ガス浄化用の触媒の状態と、前記吸気系にパージするガスのエバポガス濃度と、前記内燃機関の回転速度のうちの少なくとも１つに基づいて設定することを特徴とする内燃機関の制御装置。
2. 前記パージ制御手段は、前記触媒の状態として該触媒の酸素吸着量を推定し、該触媒の酸素吸着量が多いほど前記アイドルストップ時パージ制御中のパージ流量を多く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. 前記パージ制御手段は、前記触媒の状態として該触媒の温度を推定又は検出し、該触媒の温度が高いほど前記アイドルストップ時パージ制御中のパージ流量を多く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. 前記アイドルストップ時パージ制御の終了直前のパージ流量に応じて前記内燃機関の次回の再始動時の燃料噴射量を補正する再始動時噴射量補正手段を備えてい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。

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