JP2018178939A - 内燃機関の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】パージポンプの駆動又は停止に伴って燃焼室内の混合気の空燃比が一時的にリッチ又はリーンになることを抑制できる内燃機関の制御装置を提供する。
【解決手段】内燃機関の制御装置は、目標噴射量ｔａｕを算出する噴射制御部を有している。噴射制御部は、空燃比フィードバック制御によって目標噴射量ｔａｕを補正する。噴射制御部は、目標噴射量ｔａｕを補正する補正係数として第１係数と第２係数とを記憶している。そして、噴射制御部は、パージ処理の実行中においてパージポンプが駆動していないときには（Ｓ１２：ＮＯ）、目標噴射量ｔａｕの算出（Ｓ１７）に第２係数ＦＰＧｏｆｆを用いる（Ｓ１３）。一方、パージ処理の実行中においてパージポンプが駆動しているときには（Ｓ１２：ＹＥＳ）、目標噴射量ｔａｕの算出（Ｓ１７）に第１係数ＦＰＧｏｎを用いる（Ｓ１５）。
【選択図】図３

Description

本発明は、蒸発燃料処理装置を備えた内燃機関の制御装置に関する。

特許文献１には、蒸発燃料処理装置を備えた内燃機関に適用され、燃焼室内の混合気の空燃比を理論空燃比に近づけるべく燃料噴射量を補正する空燃比フィードバック制御を行う内燃機関の制御装置が開示されている。

また、特許文献２に開示されているように、過給機を備えた内燃機関に搭載される蒸発燃料処理装置として、吸気通路においてコンプレッサよりも上流側に蒸発燃料を導入する構成が知られている。

特開２０１５‐１２１１４８号公報 特開２００７‐２７８０９４号公報

過給機を備えた内燃機関に搭載される蒸発燃料処理装置として、例えば図１に示すような構成が考えられる。この構成では、吸気通路４２においてスロットルバルブ４５よりも下流側に接続する第１パージガス通路２１と、第１パージガス通路２１から分岐して吸気通路４２においてコンプレッサ５１よりも上流側に接続する第２パージガス通路２２と、を設けている。さらに、第１パージガス通路２１を通過するパージガスの流量を調節するパージ制御弁２３と、吸気通路４２へのパージガスの導入を促進するためのパージポンプ２４と、を設けている。

上記蒸発燃料処理装置においてパージポンプ２４の駆動を開始すると、第１パージガス通路２１内の圧力のバランスが変化する。このため、パージポンプ２４の駆動前と駆動後においてパージ制御弁２３の制御態様が同じであるとしても、パージポンプ２４の駆動後にはパージ制御弁２３を通過するパージガスの流量が増大する。また同様に、パージポンプ２４の駆動を停止すると、第１パージガス通路２１内の圧力のバランスが変化することによって、パージ制御弁２３を通過するパージガスの流量が減少する。このようにパージガスの流量が増減すると、燃焼室内の混合気の空燃比が理論空燃比から乖離する。この場合でも空燃比フィードバック制御が実行されて目標燃料噴射量が補正されることによって、燃焼室内の混合気の空燃比が理論空燃比から乖離している状態を解消することができるが、フィードバック補正が反映されるまでの一時的な期間において燃焼室内の混合気の空燃比が理論空燃比から乖離するという問題がある。

このように、蒸発燃料処理装置によって吸気通路に導入されるパージガスの導入態様を変更した際の燃料噴射制御について改善の余地があった。

上記課題を解決するための内燃機関の制御装置は、燃料タンク内の蒸発燃料をキャニスタに捕集し、該キャニスタから脱離させた蒸発燃料を含有するパージガスを燃焼室に導入するパージ処理を実行する蒸発燃料処理装置と、過給機と、を備えている内燃機関に適用される。蒸発燃料処理装置は、吸気通路における前記過給機のコンプレッサよりも吸気下流側の部分と前記キャニスタとを接続する第１パージガス通路と、前記第１パージガス通路に設けられており該第１パージガス通路を通過する気体の流量を調節するパージ制御弁と、前記第１パージガス通路における前記パージ制御弁よりも吸気通路側に位置する分岐点と前記吸気通路における前記コンプレッサよりも吸気上流側の部分とを接続する第２パージガス通路と、前記第１パージガス通路における前記分岐点よりも前記キャニスタ側に設けられているパージポンプと、を備えている。内燃機関の制御装置は、燃料噴射弁の制御目標値である目標噴射量を算出する噴射制御部を備え、前記噴射制御部は、前記パージ処理の実行によって前記燃焼室に導入される前記パージガスの量と前記燃焼室から排出される気体の酸素濃度とを用いて前記目標噴射量の補正を行うものであり、前記目標噴射量を補正する補正係数として第１係数と第２係数とを記憶しており、前記パージ処理の実行中において前記パージポンプが駆動しているときには前記第１係数を用い、前記パージ処理の実行中において前記パージポンプが停止しているときには前記第２係数を用いることをその要旨とする。

上記構成によれば、パージ処理の実行中において、吸気通路へのパージガスの導入を促進するパージポンプが駆動しているときとパージポンプが停止しているときとで異なる補正係数が目標噴射量の補正に用いられる。すなわち、パージポンプの駆動状態に対応する補正係数を用いて目標噴射量が算出される。パージポンプの駆動状態によって吸気通路に導入されるパージガスの流量が増減するとしても、パージポンプの駆動状態に応じて目標噴射量が算出されることによって、パージポンプの駆動又は停止に伴って燃焼室内の混合気の空燃比が一時的に理論空燃比から乖離することを抑制できる。

第１の実施形態の制御装置を備える内燃機関の概略を示す構成図。 同内燃機関における吸気管圧力とパージ流量との関係を説明する図。 同内燃機関の制御装置が実行する処理ルーチンを説明するフローチャート。 第２の実施形態の制御装置が実行する処理ルーチンを説明するフローチャート。 吸気管圧力と同制御装置が設定する禁止時間との関係を示すマップ。 同制御装置が実行する処理ルーチンを説明するフローチャート。

（第１の実施形態）
以下、内燃機関の制御装置の第１の実施形態である制御装置１０について、図１〜図３を参照して説明する。

図１に示すように、制御装置１０は、蒸発燃料処理装置２０を搭載している内燃機関４０に適用されている。内燃機関４０は、排気タービン式の過給機５０を備えている。内燃機関４０は、燃焼室４１に吸気を導入する吸気通路４２と、燃焼室４１から排気を排出する排気通路４６とを備えている。吸気通路４２には、上流側から順に、エアクリーナ４３、過給機５０のコンプレッサ５１、インタークーラ４４、スロットルバルブ４５が設けられている。吸気通路４２と燃焼室４１との接続部分には、インテークマニホールドが設けられている。排気通路４６には、過給機５０のタービン５２が設けられている。内燃機関４０は、燃料タンク４８から供給される燃料を燃焼室４１に噴射する燃料噴射弁４７を備えている。また、吸気通路４２においてエアクリーナ４３とコンプレッサ５１との間には、吸気通路４２を通過する吸入空気量を検出するエアフロメータ９１が設けられている。排気通路４６においてタービン５２よりも上流側には、排気通路４６内における気体の酸素濃度を検出する空燃比センサ９２が設けられている。

蒸発燃料処理装置２０は、燃料タンク４８内に発生した蒸発燃料を捕集するキャニスタ２７を備えている。キャニスタ２７は、蒸発燃料を吸着する吸着材として活性炭等を有している。キャニスタ２７は、導入通路２９を介して燃料タンク４８と接続されている。キャニスタ２７は、外気を導入する大気開放口２８を備えている。キャニスタ２７は、第１パージガス通路２１を介して吸気通路４２と接続されている。

第１パージガス通路２１は、吸気通路４２においてスロットルバルブ４５よりも下流側に接続されている。第１パージガス通路２１には、第１パージガス通路２１を通過するパージガスの流量を調節するパージ制御弁２３が設けられている。パージ制御弁２３は、通電状態に応じて開閉駆動される電磁弁であり、非通電時には全閉状態にある。パージ制御弁２３とキャニスタ２７との間には、吸気通路４２へのパージガスの導入を促進するパージポンプ２４が設けられている。パージ制御弁２３よりも吸気通路４２側には、キャニスタ２７から吸気通路４２に向かう流れのみを許容する第１逆止弁２５が設けられている。

蒸発燃料処理装置２０は、第１パージガス通路２１におけるパージ制御弁２３と第１逆止弁２５との間の分岐点２１Ａと、吸気通路４２におけるエアクリーナ４３とコンプレッサ５１との間の部分とを接続する第２パージガス通路２２を備えている。第２パージガス通路２２には、キャニスタ２７から吸気通路４２に向かう流れのみを許容する第２逆止弁２６が設けられている。

制御装置１０には、エアフロメータ９１、空燃比センサ９２等の各種センサが電気的に接続されている。制御装置１０は、機能部として、噴射制御部１１とパージ制御部１２とを備えている。

制御装置１０のパージ制御部１２は、パージ率の目標値として目標パージ率ＰＧＲを算出し、目標パージ率ＰＧＲに基づいてパージ制御弁２３を駆動する開閉制御を実行する。パージ率は、蒸発燃料処理装置２０によって導入されるパージガスが燃焼室４１に導入される吸入空気量中に占める割合を示す値である。目標パージ率ＰＧＲは、例えば内燃機関４０の機関負荷に基づいて算出される。また、パージ制御部１２は、パージポンプ２４の駆動と停止とを切り替える。

パージ制御部１２は、内燃機関４０が停止している間は、パージ制御弁２３を閉弁状態に維持する。パージ制御弁２３が閉弁しているときには、燃料タンク４８内に発生した蒸発燃料が空気とともに導入通路２９を介してキャニスタ２７に導入される。キャニスタ２７に導入された蒸発燃料は、吸着材に捕集される。蒸発燃料が取り除かれた空気は、大気開放口２８からキャニスタ２７外に放出される。

パージ制御部１２は、内燃機関４０の運転中にパージ制御弁２３の開閉制御を実行し、蒸発燃料を吸気通路４２に導入するパージ処理を蒸発燃料処理装置２０に実行させる。パージ制御弁２３が開弁しているときには、キャニスタ２７の吸着材から脱離した蒸発燃料が吸気通路４２に導入される。

内燃機関４０の運転中において過給機５０が駆動されていないときには、吸気通路４２においてスロットルバルブ４５よりも下流側が負圧になっている。キャニスタ２７が大気開放口２８を介して大気と連通しているため、第１パージガス通路２１内の圧力が吸気通路４２におけるスロットルバルブ４５よりも下流側の圧力よりも高い。このため、キャニスタ２７には大気開放口２８を介して外気が流入し、吸着材から脱離した蒸発燃料が外気とともに吸気通路４２側に流れる。このように蒸発燃料は、第１パージガス通路２１を通過し、パージガスとして吸気通路４２に導入される。

一方、内燃機関４０の運転中において過給機５０が駆動しているときなど、吸気通路４２においてスロットルバルブ４５よりも下流側の圧力が高いときには、パージ制御部１２は、パージポンプ２４を駆動してパージガスの導入を促進する。パージポンプ２４が駆動されると、キャニスタ２７から吸気通路４２に向かう流れが生じる。パージポンプ２４の駆動によって、第２パージガス通路２２内の圧力が、吸気通路４２におけるコンプレッサ５１よりも上流側の部分における圧力よりも高くなり、第２パージガス通路２２を介して吸気通路４２にパージガスが導入される。

すなわち、蒸発燃料処理装置２０では、吸気通路４２内の圧力と第１パージガス通路２１の圧力との差圧、及び吸気通路４２内の圧力と第２パージガス通路２２の圧力との差圧に応じて、パージガスが吸気通路４２に導入される。

ここで、パージ制御部１２が実行するパージ制御弁２３の開閉制御について詳述する。パージ制御部１２は、算出した目標パージ率ＰＧＲが得られるように、パージ制御弁２３に対する通電信号のデューティ比を制御してパージ制御弁２３を開閉駆動させることで、パージ制御弁２３の開閉制御を行う。パージ制御弁２３は、通電が実行されると全開状態になり、通電が停止されると全閉状態になる。デューティ比に基づいてパージ制御弁２３への通電時間が制御されることによって、デューティ比が１００％に近いほど、第１パージガス通路２１においてパージ制御弁２３を通過するパージガスの単位時間当たりの量が多くなるようにパージガスの流量が調節される。

図２を参照して、内燃機関４０に関して、パージポンプ２４の駆動状態と吸気通路４２に導入されるパージガスの単位時間当たりの流量との関係を説明する。以下、吸気通路４２に導入されるパージガスの単位時間当たりの流量を「パージ流量」ということもある。図２には、一定のデューティ比に基づいてパージ制御弁２３の開閉制御を実行している際のパージ流量を示している。図２の横軸には、吸気通路４２においてスロットルバルブ４５よりも下流側の圧力を吸気管圧力として示している。吸気管圧力は、例えばインテークマニホールドに設けられた吸気圧センサによって検出することができる。また、パージポンプ２４を駆動しているときのパージ流量を実線で示しており、パージポンプ２４を停止しているときのパージ流量を破線で示している。

過給機５０が駆動されており吸気管圧力が大気圧Ｐａｔｍ以上の領域では、パージポンプ２４が停止していると、破線で示すようにパージガスを導入することができない。一方、パージポンプ２４が駆動していると第２パージガス通路２２を介してパージガスの導入が促進されるため、実線で示すようにパージガスを導入することができる。

また、吸気管圧力が負圧の領域においては、パージポンプ２４を停止していてもパージガスを導入することができる。しかし、パージポンプ２４が駆動しているときの方が、パージポンプ２４が停止しているときよりもパージ流量が多くなる。これは、パージ制御弁２３の制御デューティ比が等しい場合であっても、パージポンプ２４の駆動状態に応じて、第１パージガス通路２１を通過するパージガスの流れ方向におけるパージ制御弁２３の前後差圧が変動するためである。例えば、吸気管圧力が所定圧Ｐ１（Ｐ１＜Ｐａｔｍ）の時点においてパージポンプ２４の駆動が開始された場合、パージ流量が増大する。一方、吸気管圧力が所定圧Ｐ１の時点においてパージポンプ２４の駆動が停止された場合には、パージ流量が減少する。パージ流量が増大すると、燃焼室４１内の混合気の空燃比がリッチになる。また、パージ流量が減少すると、燃焼室４１内の混合気の空燃比がリーンになる。このように、吸気管圧力が負圧の領域においてパージポンプ２４の駆動状態を切り替えると、燃焼室４１内の混合気の空燃比が変動する。

制御装置１０の噴射制御部１１は、目標噴射量ｔａｕを算出し、目標噴射量ｔａｕを制御目標値として燃料噴射弁４７を駆動することで燃料噴射量制御を実行する。
また、噴射制御部１１は、空燃比フィードバック制御を実行する。空燃比フィードバック制御は、空燃比センサ９２によって検出される排気中に含まれる酸素濃度の値に基づいて、燃焼室４１内の混合気の空燃比を理論空燃比にすべく目標噴射量ｔａｕを補正する制御である。

目標噴射量ｔａｕは、基本噴射量ｔａｕｂｓと補正係数ＦＰＧと目標パージ率ＰＧＲとを用いて算出される。詳しくは、下記の式（１）によって算出される。
ｔａｕ＝ｔａｕｂｓ×（１−ＦＰＧ×ＰＧＲ）…式（１）
基本噴射量ｔａｕｂｓは、パージ処理が行われていない状態を想定した燃焼室４１内の混合気の空燃比を理論空燃比とするための理論上の燃料噴射量である。基本噴射量ｔａｕｂｓは、内燃機関４０の機関回転速度と機関負荷に基づいて算出される。

補正係数ＦＰＧは、空燃比センサ９２からの検出信号に基づいて学習される値が用いられる。詳しくは後述するが、噴射制御部１１には、第１係数ＦＰＧｏｎと第２係数ＦＰＧｏｆｆとが記憶されており、第１係数ＦＰＧｏｎと第２係数ＦＰＧｏｆｆとのいずれかが補正係数ＦＰＧとして用いられる。第１係数ＦＰＧｏｎ及び第２係数ＦＰＧｏｆｆは、空燃比センサ９２からの検出信号が理論空燃比に対応する値よりもリッチ側の値かリーン側の値かによって増減される。リッチ側の値である場合には、目標噴射量ｔａｕを減量補正すべく第１係数ＦＰＧｏｎ及び第２係数ＦＰＧｏｆｆが大きくされる。リーン側の値である場合には、目標噴射量ｔａｕを増量補正すべく第１係数ＦＰＧｏｎ及び第２係数ＦＰＧｏｆｆが小さくされる。

図３を参照して、噴射制御部１１が目標噴射量ｔａｕを算出するために実行する処理ルーチンについて説明する。この処理ルーチンは、機関運転中に所定時間毎に実行される。
本処理ルーチンが実行されると、まずステップＳ１１において、パージ処理の実行中であるか否かの判定が行われる。ここでは、パージ制御部１２によってパージ制御弁２３の開閉制御が実行されているときにはパージ処理の実行中であると判定され、パージ制御弁２３の開閉制御が実行されていないときにはパージ処理が実行されていないと判定される。パージ処理が実行されていない場合（Ｓ１１：ＮＯ）、本処理ルーチンが一旦終了される。一方、パージ処理の実行中である場合（Ｓ１１：ＹＥＳ）、処理がステップＳ１２に移行される。

ステップＳ１２では、パージポンプ２４が駆動中であるか否かが判定される。パージポンプ２４が停止中である場合（Ｓ１２：ＮＯ）、処理がステップＳ１３に移行される。ステップＳ１３では、記憶されている第２係数ＦＰＧｏｆｆが補正係数ＦＰＧとして設定される。そして、処理がステップＳ１４に移行される。ステップＳ１４では、空燃比センサ９２の検出信号に基づいて第２係数ＦＰＧｏｆｆの値が学習される。そして、処理がステップＳ１７に移行される。

一方、パージポンプ２４が駆動中である場合（Ｓ１２：ＹＥＳ）、処理がステップＳ１５に移行される。ステップＳ１５では、記憶されている第１係数ＦＰＧｏｎが補正係数ＦＰＧとして設定される。そして、処理がステップＳ１６に移行される。ステップＳ１６では、空燃比センサ９２の検出信号に基づいて第１係数ＦＰＧｏｎの値が学習される。そして、処理がステップＳ１７に移行される。

ステップＳ１７では、上述した式（１）に基づいて目標噴射量ｔａｕが算出される。その後、本処理ルーチンが一旦終了される。
次に、第１の実施形態にかかる制御装置１０の作用とともに、その効果について説明する。

図２に例示して説明したような、吸気管圧力が負圧の領域におけるパージポンプ２４の駆動状態を切り替えた際に生じる空燃比の変動は、空燃比フィードバック制御によって補正係数が学習されて目標噴射量ｔａｕが補正されることで解消される。すなわち、空燃比の変動は一時的なものである。しかし、排気通路４６に配設されている空燃比センサ９２の検出値がフィードバックされるまでの間は、燃焼室４１内の混合気の空燃比が理論空燃比からずれている状態にあり、エミッションが悪化する要因となる。

制御装置１０によれば、こうした空燃比の一時的なずれを抑制することができる。すなわち、制御装置１０の噴射制御部１１は、補正係数ＦＰＧとして用いる値として、パージポンプ２４の駆動時に用いる第１係数ＦＰＧｏｎと、パージポンプ２４の停止時に用いる第２係数ＦＰＧｏｆｆと、を記憶している。パージポンプ２４の駆動時には、そのときの空燃比センサ９２からの検出信号に基づいて第１係数ＦＰＧｏｎの学習が行われる。パージポンプ２４の停止時には、そのときの空燃比センサ９２からの検出信号に基づいて第２係数ＦＰＧｏｆｆの学習が行われる。このように、噴射制御部１１は、空燃比センサ９２からの検出信号に基づいて学習する補正係数を、パージポンプ２４が駆動しているときと停止しているときとで別々の値として記憶している。そして、図３のステップＳ１２〜ステップＳ１７に示したように、目標噴射量ｔａｕを算出する際に各値を使い分けている。

ここで、図２に例示したように、内燃機関４０では、目標パージ率ＰＧＲが等しく、パージ制御弁２３の制御デューティ比が等しい場合であってもパージポンプ２４が駆動しているときの方が停止しているときよりもパージ流量が多くなる。このため、パージポンプ２４が駆動しているときには、空燃比センサ９２からの検出信号が理論空燃比に対応する値よりもリッチ側の値になりやすい。リッチ側の値になりやすい空燃比センサ９２からの検出信号を理論空燃比に対応する値に近づけるために、第１係数ＦＰＧｏｎは第２係数ＦＰＧｏｆｆに比して大きい値とされる。すなわち、パージポンプ２４が駆動しているときに学習される第１係数ＦＰＧｏｎの方が、パージポンプ２４が停止しているときに学習される第２係数ＦＰＧｏｆｆよりも目標噴射量ｔａｕを減量する値として記憶されている。そして、制御装置１０の噴射制御部１１は、目標噴射量ｔａｕを算出する際に、第１係数ＦＰＧｏｎと第２係数ＦＰＧｏｆｆとを使い分けるようにしている。これによって、パージポンプ２４が駆動しているときには、パージポンプ２４が停止しているときよりも目標噴射量ｔａｕが小さくなる。

以上のように制御装置１０によれば、空燃比フィードバック制御による目標噴射量ｔａｕの補正に先立って、パージポンプ２４の駆動状態に対応する補正係数を用いて目標噴射量ｔａｕを算出することができる。このため、パージポンプ２４の駆動又は停止に伴って吸気通路４２に導入されるパージガスの流量が増減するとしても、パージポンプ２４の駆動又は停止に伴って燃焼室４１内の混合気の空燃比が一時的に理論空燃比から乖離することを抑制できる。

（第２の実施形態）
以下、図４〜図６を参照して、内燃機関の制御装置の第２の実施形態について説明する。

第２の実施形態の制御装置は、図３に示した処理ルーチンに替えて図４に示す処理ルーチンを実行する点で、第１の実施形態と異なる。制御装置及び内燃機関の概略は第１の実施形態と同様であり、説明を省略する。

図４を参照して、噴射制御部１１が目標噴射量ｔａｕを算出するために実行する処理ルーチンについて説明する。この処理ルーチンは、機関運転中に所定時間毎に実行される。
本処理ルーチンが実行されると、まずステップＳ２１において、パージ処理の実行中であるか否かの判定が行われる。パージ処理が実行されていない場合（Ｓ２１：ＮＯ）、本処理ルーチンが一旦終了される。一方、パージ処理の実行中である場合（Ｓ２１：ＹＥＳ）、処理がステップＳ２２に移行される。

ステップＳ２２では、パージポンプ２４が駆動中であるか否かが判定される。パージポンプ２４が停止中である場合（Ｓ２２：ＮＯ）、処理がステップＳ２３に移行される。ステップＳ２３では、継続時間Ｔの値が第２禁止時間Ｔｏｆｆの値よりも大きいか否かが判定される。継続時間Ｔは、後述する図６に示す処理ルーチンによって設定される。第２禁止時間Ｔｏｆｆは、図５に示すマップから読み取られる。第２禁止時間Ｔｏｆｆは、図５に破線で示すように吸気管圧力が高いほど大きく設定される。吸気管圧力は、例えば吸気通路４２のインテークマニホールドに設けられた吸気圧センサによって検出される。継続時間Ｔの値が第２禁止時間Ｔｏｆｆの値以下である場合（Ｓ２３：ＮＯ）、本処理ルーチンが一旦終了される。一方、継続時間Ｔの値が第２禁止時間Ｔｏｆｆよりも大きい場合（Ｓ２３：ＹＥＳ）、処理がステップＳ２４に移行される。ステップＳ２４では、記憶されている第２係数ＦＰＧｏｆｆが補正係数ＦＰＧとして設定される。そして、処理がステップＳ２５に移行される。ステップＳ２５では、空燃比センサ９２の検出信号に基づいて第２係数ＦＰＧｏｆｆの値が学習される。そして、処理がステップＳ２９に移行される。

一方、パージポンプ２４が駆動中である場合（Ｓ２２：ＹＥＳ）、処理がステップＳ２６に移行される。ステップＳ２６では、継続時間Ｔの値が第１禁止時間Ｔｏｎの値よりも大きいか否かが判定される。継続時間Ｔは、後述する図６に示す処理ルーチンによって設定される。第１禁止時間Ｔｏｎは、図５に示すマップから読み取られる。第１禁止時間Ｔｏｎは、図５に実線で示すように吸気管圧力が高いほど大きく設定される。なお、吸気管圧力が等しい場合、第１禁止時間Ｔｏｎは、第２禁止時間Ｔｏｆｆよりも小さい値をとる。継続時間Ｔの値が第１禁止時間Ｔｏｎの値以下である場合（Ｓ２６：ＮＯ）、本処理ルーチンが一旦終了される。一方、継続時間Ｔの値が第１禁止時間Ｔｏｎよりも大きい場合（Ｓ２６：ＹＥＳ）、処理がステップＳ２７に移行される。ステップＳ２７では、記憶されている第１係数ＦＰＧｏｎが補正係数ＦＰＧとして設定される。そして、処理がステップＳ２８に移行される。ステップＳ２８では、空燃比センサ９２の検出信号に基づいて第１係数ＦＰＧｏｎの値が学習される。そして、処理がステップＳ２９に移行される。

ステップＳ２９では、式（１）に基づいて目標噴射量ｔａｕが算出される。その後、本処理ルーチンが一旦終了される。なお、継続時間Ｔの値が第２禁止時間Ｔｏｆｆの値以下である場合（Ｓ２３：ＮＯ）と、継続時間Ｔの値が第１禁止時間Ｔｏｎの値以下である場合（Ｓ２６：ＮＯ）には、本処理ルーチンが一旦終了されるため、ステップＳ２９の処理が実行されない。このとき燃料噴射を実行する場合には、噴射制御部１１は、前回算出した目標噴射量ｔａｕに基づいて燃料噴射弁４７を駆動する。

図６を参照して、噴射制御部１１が継続時間Ｔを設定するために実行する処理ルーチンについて説明する。この処理ルーチンは、機関運転中に所定時間毎に実行される。
本処理ルーチンが実行されると、まずステップＳ３１において、現在のパージポンプ２４の駆動状態を取得し今回の駆動状態として記憶する。駆動状態は、パージポンプ２４が駆動中であれば「ＯＮ」と記憶され、パージポンプ２４が停止中であれば「ＯＦＦ」と記憶される。そして、処理がステップＳ３２に移行される。ステップＳ３２では、ステップＳ３１において記憶された今回の駆動状態と、本処理ルーチンが前回実行された際に記憶されたパージポンプ２４の駆動状態（前回の駆動状態）と、が同じであるか否かを判定する。すなわち、今回の駆動状態が「ＯＮ」であり前回の駆動状態が「ＯＦＦ」である場合、今回の駆動状態と前回の駆動状態とが異なると判定され（Ｓ３２：ＮＯ）、処理がステップＳ３３に移行される。今回の駆動状態が「ＯＦＦ」であり前回の駆動状態が「ＯＮ」である場合も同様に、今回の駆動状態と前回の駆動状態とが異なると判定され（Ｓ３２：ＮＯ）、処理がステップＳ３３に移行される。ステップＳ３３では、継続時間Ｔの値に「０」がセットされる。その後、本処理ルーチンが一旦終了される。

一方、今回の駆動状態が「ＯＮ」であり前回の駆動状態が「ＯＮ」である場合、今回の駆動状態と前回の駆動状態とが同じであると判定され（Ｓ３２：ＹＥＳ）、処理がステップＳ３４に移行される。今回の駆動状態が「ＯＦＦ」であり前回の駆動状態が「ＯＦＦ」である場合も同様に、今回の駆動状態と前回の駆動状態とが同じであると判定され（Ｓ３２：ＹＥＳ）、処理がステップＳ３４に移行される。ステップＳ３４では、継続時間Ｔの値が、継続時間Ｔの値の上限値として設定されている上限時間Ａの値よりも小さいか否かが判定される。継続時間Ｔの値が上限時間Ａの値以上である場合（Ｓ３４：ＮＯ）、処理がステップＳ３５に移行される。ステップＳ３５では、継続時間Ｔの値が維持される。その後、本処理ルーチンが一旦終了される。一方、継続時間Ｔの値が上限時間Ａの値よりも小さい場合（Ｓ３４：ＹＥＳ）、処理がステップＳ３６に移行される。ステップＳ３６では、継続時間Ｔの値に「１」が加算される。その後、本処理ルーチンが一旦終了される。

上記説明した第２の実施形態の作用とともに、その効果について説明する。なお、第２の実施形態は、以下の効果に加えて上記第１の実施形態と同様の効果も奏する。
第２の実施形態の制御装置によれば、パージポンプ２４の今回の駆動状態と前回の駆動状態とが異なるとき（Ｓ３２：ＮＯ）、換言すればパージポンプ２４の駆動状態が切り替えられたときには、ステップＳ３３の処理によって継続時間Ｔの値に「０」がセットされるため、目標噴射量ｔａｕの算出と補正係数の学習が行われない。すなわち、パージポンプ２４の駆動状態が切り替えられた直後には、目標噴射量ｔａｕの算出と補正係数の学習とが禁止される。パージポンプ２４の駆動状態を切り替えた直後には、圧力脈動の影響を受けてパージ流量が不安定になり、燃焼室４１内の混合気の空燃比が乱れることがある。この状態で目標噴射量ｔａｕを算出すると、圧力脈動が治まったときに空燃比が理論空燃比から乖離した状態になる虞がある。この点、パージポンプ２４の駆動状態が切り替えられた直後には、前回算出された目標噴射量ｔａｕに基づいて燃料噴射が行われることによって、パージポンプ２４の駆動状態の切り替えが空燃比に及ぼしうる影響を軽減することができる。

ところで、パージポンプ２４の駆動状態を切り替えてからパージポンプ２４の駆動状態による影響がパージ流量に反映されるまでには、応答遅れがある。こうした応答遅れが生じているときに第１係数ＦＰＧｏｎ又は第２係数ＦＰＧｏｆｆの学習を行ってしまうと、第１係数ＦＰＧｏｎと第２係数ＦＰＧｏｆｆが誤学習される虞がある。すなわち、パージポンプ２４が駆動しているときに、パージポンプ２４が停止している状態の影響が残っている状態で学習が行われたり、パージポンプ２４が停止しているときに、パージポンプ２４が駆動している状態の影響が残っている状態で学習が行われたりする虞がある。この点、第２の実施形態の制御装置によれば、パージポンプ２４の駆動状態を切り替えた直後は補正係数の学習を禁止することによって、第１係数ＦＰＧｏｎと第２係数ＦＰＧｏｆｆの誤学習を抑制することができる。

蒸発燃料処理装置２０では、吸気通路４２内の圧力と第１パージガス通路２１の圧力との差圧、及び吸気通路４２内の圧力と第２パージガス通路２２の圧力との差圧に応じて、パージガスを吸気通路４２に導入する。このため、吸気管圧力が高いほど、第１パージガス通路２１又は第２パージガス通路２２内の圧力を高くしなければ、パージガスが吸気通路４２に導入されにくい。すなわち、パージガスの導入を促進するためにパージポンプ２４の駆動を開始したとしても吸気管圧力が高いときには、パージガスが吸気通路４２に導入されるまでに遅れが生じることがある。この点、第２の実施形態の制御装置では、第１禁止時間Ｔｏｎと第２禁止時間Ｔｏｆｆとして、吸気管圧力が高いほど大きく設定される値を用いている。これによって、パージポンプ２４の駆動状態が切り替えられ、パージポンプ２４の駆動状態に対応したパージガスの導入態様になってから、パージポンプ２４の駆動状態に対応した補正係数を用いた目標噴射量ｔａｕの算出を行うことができる。すなわち、パージポンプ２４の駆動又は停止に伴って燃焼室４１内の混合気の空燃比が理論空燃比からずれることを、より好適に抑制することができる。

パージポンプ２４を駆動しているときには、過給機５０による過給が行われていることがある。このため、パージポンプ２４が駆動している状態からパージポンプ２４を停止した際には、吸気管圧力が依然として高い虞がある。したがって、パージポンプ２４が停止している状態では、吸気管圧力が低下するまでパージガスを吸気通路４２に導入できないことがある。このため、第２の実施形態の制御装置では、パージポンプ２４を停止しているときに設定する第２禁止時間Ｔｏｆｆとして第１禁止時間Ｔｏｎよりも大きい値を採用することで、目標噴射量ｔａｕの算出が禁止される期間を長くするようにしている。これによって、パージポンプ２４の駆動状態に対応したパージガスの導入態様になってから、パージポンプ２４の駆動状態に対応した補正係数を用いた目標噴射量ｔａｕの算出を行うことができる。

なお、上記第２の実施形態は、これを適宜変更した以下の形態にて実施することもできる。
・上記第２の実施形態では、パージポンプ２４が駆動しているときには第１禁止時間Ｔｏｎを用い、パージポンプ２４が停止しているときには第２禁止時間Ｔｏｆｆを用いた。禁止時間としては、パージポンプ２４の駆動状態に依らず同じ値を用いることもできる。

・上記第２の実施形態では、第１禁止時間Ｔｏｎとして、吸気管圧力に対応した値を用いた。第１禁止時間Ｔｏｎとしては、予め実験によって定めた一定値を用いることもできる。第２禁止時間Ｔｏｆｆについても同様に、一定値を用いることもできる。

・上記第２の実施形態では、図６に示した処理ルーチンを用いて継続時間Ｔを更新し、図４に示した処理ルーチンにおけるステップＳ２３，Ｓ２６においてパージポンプ２４の駆動状態を切り替えた直後であるか否かを判定した。パージポンプ２４の駆動状態を切り替えた直後であるか否かを判定することができるのであれば、その判定方法は特に限定されるものではない。パージポンプ２４の駆動状態を切り替えた後、所定の期間の間、目標噴射量ｔａｕの算出と、第１係数ＦＰＧｏｎ又は第２係数ＦＰＧｏｆｆの学習を禁止するように構成すればよい。

その他、上記各実施形態に共通して変更可能な要素としては次のようなものがある。
・パージ制御弁２３としては、印加する電圧を変化させることによって開度が変更される電磁弁を採用することもできる。

・上記各実施形態では、噴射制御部１１が目標噴射量ｔａｕを算出する際の算出式の一例として式（１）を例示した。パージポンプ２４の駆動状態に対応する補正係数を使い分けることで目標噴射量ｔａｕを算出するのであれば、その算出方法は式（１）に限定されるものではない。

・内燃機関４０の概略構成は一例である。制御装置１０は、蒸発燃料処理装置２０と、過給機５０とを備える内燃機関に適用することができる。

１０…制御装置、１１…噴射制御部、１２…パージ制御部、２０…蒸発燃料処理装置、２１…第１パージガス通路、２１Ａ…分岐点、２２…第２パージガス通路、２３…パージ制御弁、２４…パージポンプ、２５…第１逆止弁、２６…第２逆止弁、２７…キャニスタ、２８…大気開放口、２９…導入通路、４０…内燃機関、４１…燃焼室、４２…吸気通路、４３…エアクリーナ、４４…インタークーラ、４５…スロットルバルブ、４６…排気通路、４７…燃料噴射弁、４８…燃料タンク、５０…過給機、５１…コンプレッサ、５２…タービン、９１…エアフロメータ、９２…空燃比センサ。

Claims (1)

1. 燃料タンク内の蒸発燃料をキャニスタに捕集し、該キャニスタから脱離させた蒸発燃料を含有するパージガスを燃焼室に導入するパージ処理を実行する蒸発燃料処理装置と、過給機と、を備え、
   前記蒸発燃料処理装置が、吸気通路における前記過給機のコンプレッサよりも吸気下流側の部分と前記キャニスタとを接続する第１パージガス通路と、前記第１パージガス通路に設けられており該第１パージガス通路を通過する気体の流量を調節するパージ制御弁と、前記第１パージガス通路における前記パージ制御弁よりも吸気通路側に位置する分岐点と前記吸気通路における前記コンプレッサよりも吸気上流側の部分とを接続する第２パージガス通路と、前記第１パージガス通路における前記分岐点よりも前記キャニスタ側に設けられているパージポンプと、を備えている内燃機関に適用される制御装置であって、
   燃料噴射弁の制御目標値である目標噴射量を算出する噴射制御部を備え、
   前記噴射制御部は、前記パージ処理の実行によって前記燃焼室に導入される前記パージガスの量と前記燃焼室から排出される気体の酸素濃度とを用いて前記目標噴射量の補正を行うものであり、前記目標噴射量を補正する補正係数として第１係数と第２係数とを記憶しており、前記パージ処理の実行中において前記パージポンプが駆動しているときには前記第１係数を用い、前記パージ処理の実行中において前記パージポンプが停止しているときには前記第２係数を用いる内燃機関の制御装置。