JP2022142961A - 内燃機関の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】混合気の空燃比の乱れを抑制しつつ、キャニスタに多くの燃料蒸気が滞留している場合にこれを速やかにパージできるようにする。【解決手段】燃料蒸発ガス排出抑制装置が付帯した内燃機関を制御するものであり、内燃機関の始動後、パージガスを吸気通路に放出させるべく制御バルブを最大開度よりも小さな開度で開弁し、パージガス流路を流れるパージガス中の燃料成分の濃度の推定を行い、パージガス流路を流れたパージガスの積算流量が所定量を超えかつパージガス中の燃料成分の濃度が閾値を上回っている場合、そうでない場合と比較して、その後に制御バルブを開弁するときの当該制御バルブの開度をより大きくする内燃機関の制御装置を構成した。【選択図】図５

Description

本発明は、車両等に搭載される内燃機関の運転を制御する制御装置に関する。

従来より、内燃機関には、燃料タンク内で蒸発した燃料蒸気を捕捉する燃料蒸発ガス排出抑制装置が付設されている（例えば、下記特許文献を参照）。普遍的な燃料蒸発ガス排出抑制装置は、チャコールキャニスタと呼称され、発生した燃料蒸気を、活性炭を充填したキャニスタに吸着させて捕捉し、適時その燃料蒸気を内燃機関の吸気通路に送出して吸気に混交し、気筒にて燃焼処理するものである。

キャニスタには、燃料タンク内の燃料蒸気を回収するための回収路の他、大気に開放した大気導入路、及び当該キャニスタを内燃機関の吸気通路におけるスロットルバルブの下流に連通するパージガス流路が接続している。キャニスタに吸着した燃料蒸気をパージする処理では、パージガス流路上に設けた制御バルブを開弁し、スロットルバルブの下流で発生する吸気負圧を利用して、キャニスタに外気を取り入れながら燃料蒸気を吸気通路に引き込む。

特開２０１９－０４４６６９号公報

キャニスタのパージ処理を実施するときには、パージガス流路を通じて吸気通路に流入するパージガスに含まれる燃料成分の濃度を推定（または、学習）し、それに応じて制御バルブの開度を調節し、以てパージガスの流量を増減調整することが望ましい。

だが、パージガスの濃度を常に正しく推定できるわけではない。内燃機関の始動直後の時期には、推定の誤差が大きくなることがあり、気筒に充填される混合気の空燃比が大きく乱れるおそれがある。空燃比のぶれは、混合気の燃焼の不安定化によるエンジントルクの変動（さらには、車体の振動）を招き、有害物質の排出増の要因にもなる。

制御バルブの開度を小さく設定し、吸気通路に放出するパージガスの流量を少なく制限しておけば、パージ処理に起因する空燃比の乱れを抑えることができる。しかしながら、キャニスタに貯留された燃料蒸気を速やかにパージできないという背反を招く。

本発明は、以上の点に着目してなされたものであり、混合気の空燃比の乱れを抑制しつつ、キャニスタに多くの燃料蒸気が滞留している場合にこれを速やかにパージできるようにすることを所期の目的としている。

本発明では、燃料タンクに接続する接続路と、燃料タンクで発生し接続路を流れる燃料蒸気を捕捉するキャニスタと、キャニスタに接続しており空気を導入することのできる導入路と、キャニスタと内燃機関の気筒に連なる吸気通路とを連通せしめキャニスタに捕捉した燃料蒸気を含むパージガスを吸気通路に放出させるパージガス流路と、パージガス流路を開閉する制御バルブとを備える燃料蒸発ガス排出抑制装置が付帯した内燃機関を制御するものであり、内燃機関の始動後、パージガスを吸気通路に放出させるべく制御バルブを最大開度よりも小さな開度で開弁し、パージガス流路を流れるパージガス中の燃料成分の濃度の推定を行い、パージガス流路を流れたパージガスの積算流量が所定量を超えかつパージガス中の燃料成分の濃度が閾値を上回っている場合、そうでない場合と比較して、その後に制御バルブを開弁するときの当該制御バルブの開度をより大きくする内燃機関の制御装置を構成した。

本発明によれば、混合気の空燃比の乱れを抑制しつつ、キャニスタに多くの燃料蒸気が滞留している場合にこれを速やかにパージできるようになる。

本発明の一実施形態における車両用内燃機関及び制御装置の概略構成を示す図。 触媒の上流の空燃比センサの出力信号を参照した空燃比フィードバック制御の内容を示すタイミング図。 補正量ＦＡＣＦと遅延時間ＴＤＲ、ＴＤＬとの関係を例示する図。 触媒の下流の空燃比センサの出力信号を参照した空燃比フィードバック制御の内容を示すタイミング図。 同実施形態の内燃機関の制御装置がプログラムに従い実行する処理の手順例を示すフロー図。 同実施形態の内燃機関の制御装置による制御の模様を示すタイミング図。

本発明の一実施形態を、図面を参照して説明する。図１に、本実施形態における車両用内燃機関の概要を示す。本実施形態における内燃機関は、火花点火式の４ストロークガソリンエンジンであり、複数の気筒１（図１には、そのうち一つを図示している）を具備している。各気筒１の吸気ポート近傍には、燃料を噴射するインジェクタ１１を設けている。また、各気筒１の燃焼室の天井部に、点火プラグ１２を取り付けてある。点火プラグ１２は、点火コイルにて発生した誘導電圧の印加を受けて、中心電極と接地電極との間で火花放電を惹起するものである。

吸気通路３は、各気筒１の吸気ポートに至り、外部から取り入れた空気を各気筒１に向けて流通させ、気筒１に供給する。吸気通路３上には、エアクリーナ３１、電子スロットルバルブ３２、サージタンク３３、吸気マニホルド３４を、上流からこの順序に配置している。

内燃機関には、燃料蒸発ガス排出抑制装置６が付帯している。燃料蒸発ガス排出抑制装置６は、燃料タンク７において蒸発した燃料の蒸気を活性炭を充填したチャコールキャニスタ６１に吸着させて捕捉するとともに、適時その燃料蒸気を吸気通路３に送出して吸気に混交し、気筒１にて燃焼処理するものである。

燃料タンク７とキャニスタ６１との間は、接続路６２を介して接続している。燃料タンク７内で発生した燃料蒸気は、接続路６２を通じてキャニスタ６１に流入する。キャニスタ６１と吸気通路３（特に、サージタンク３３、吸気マニホルド３４若しくは吸気ポート）との間は、パージガス流路６３を介して接続している。キャニスタ６１が捕捉した燃料蒸気は、パージガス流路６３を通じて吸気通路３に流入する。加えて、キャニスタ６１には、大気に開放した空気導入路６４を付設している。

パージガス流路６３上には、当該流路６３を開閉する制御バルブであるパージＶＳＶ（Ｖａｃｕｕｍ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ Ｖａｌｖｅ）６５が存在する。ＶＳＶ６５を開弁している間、パージガス流路６３を介してキャニスタ６１と吸気通路３とが連通する。そして、吸気通路３におけるスロットルバルブ３２の下流に発生する吸気負圧により、キャニスタ６１内の燃料蒸気が吸気通路３に引き込まれる。このとき、導入路６４を通じてキャニスタ６１内に空気即ち外気が取り入れられる。

排気通路４は、各気筒１の排気ポートを始端とし、各気筒１内で燃料を燃焼させた結果発生する燃焼ガスを流通させて外部へと導く。排気通路４上には、排気マニホルド４２及び排気浄化用の三元触媒４１を配置している。触媒４１は、有害物質であるＨＣ、ＣＯ及びＮＯ_xの酸化／還元反応を惹起してこれらを無害化する。

排気通路４における触媒４１の上流及び下流には、排気通路４を流通するガスの空燃比を検出するための空燃比センサ４３、４４を設置する。空燃比センサ４３、４４はそれぞれ、排気ガスの空燃比に比例した出力特性を有するリニアＡ／Ｆセンサであってもよく、排気ガスの空燃比に対して非線形な出力特性を有するＯ₂センサであってもよい。本実施形態では、触媒４１の上流の空燃比センサ４３としてリニアＡ／Ｆセンサを、触媒４１の下流の空燃比センサ４４としてＯ₂センサを想定している。リニアＡ／Ｆセンサ４３の出力電圧ｆは、触媒４１に流入するガスの空燃比がリーンであるほど高くなる。他方、Ｏ₂センサ４４の出力電圧ｇは、触媒４１から流出するガスの空燃比がリーンであるほど低くなる。特に、理論空燃比近傍の一定範囲では空燃比に対する出力の変化率が大きく急峻な傾きを示し、それよりも空燃比がリーンである領域では低位飽和値に漸近し、それよりも空燃比がリッチである領域では高位飽和値に漸近する、いわゆるＺ特性曲線を描く。因みに、排気通路４における触媒４１及び空燃比センサ４４の下流に、さらなる排気浄化用の触媒（図示せず）を付設することがある。

排気ガス再循環（Ｅｘｈａｕｓｔ Ｇａｓ Ｒｅｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ）装置２は、排気通路４と吸気通路３とを接続する外部ＥＧＲ通路２１と、ＥＧＲ通路２１上に設けたＥＧＲクーラ２２と、ＥＧＲ通路２１を開閉し当該ＥＧＲ通路２１を流れるＥＧＲガスの流量を制御するＥＧＲバルブ２３とを要素とする。ＥＧＲ通路２１の入口は、排気通路４における触媒４１の下流の箇所に接続している。ＥＧＲ通路２１の出口は、吸気通路３におけるスロットルバルブ３２の下流の箇所（特に、サージタンク３３若しくは吸気マニホルド３４）に接続している。

本実施形態の内燃機関の制御装置たるＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）０は、プロセッサ、メモリ、入力インタフェース、出力インタフェース等を有したマイクロコンピュータシステムである。ＥＣＵ０は、複数基のＥＣＵまたはコントローラがＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）等の電気通信回線を介して相互に通信可能に接続されてなるものであることがある。

ＥＣＵ０の入力インタフェースには、車両の実車速を検出する車速センサから出力される車速信号ａ、内燃機関のクランクシャフトの回転角度及びエンジン回転数を検出するクランク角センサから出力されるクランク角信号ｂ、運転者によるアクセルペダルの踏込量またはスロットルバルブ３２の開度をアクセル開度（いわば、内燃機関に要求されるエンジントルクまたはエンジン負荷率）として検出するセンサから出力されるアクセル開度信号ｃ、吸気通路３におけるスロットルバルブ３２の下流（特に、サージタンク３３若しくは吸気マニホルド３４内）の吸気温及び吸気圧を検出する温度・圧力センサから出力される吸気温・吸気圧信号ｄ、内燃機関の冷却水温を検出する水温センサから出力される冷却水温信号ｅ、排気通路４の触媒４１の上流における排気ガスの空燃比を検出する空燃比センサ４３から出力される空燃比信号ｆ、触媒４１の下流における排気ガスの空燃比を検出する空燃比センサ４４から出力される空燃比信号ｇ、大気圧を検出する大気圧センサから出力される大気圧信号ｈ等が入力される。

ＥＣＵ０の出力インタフェースからは、点火プラグ１２のイグナイタ１３に対して点火信号ｉ、インジェクタ１１に対して燃料噴射信号ｊ、スロットルバルブ３２に対して開度操作信号ｋ、ＥＧＲバルブ２３に対して開度操作信号ｌ、ＶＳＶ６５に対して開度操作信号ｎ等を出力する。

ＥＣＵ０のプロセッサは、予めメモリに格納されているプログラムを解釈、実行し、運転パラメータを演算して内燃機関の運転を制御する。ＥＣＵ０は、内燃機関の運転制御に必要な各種情報ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆ、ｇ、ｈを入力インタフェースを介して取得し、エンジン回転数を知得するとともに気筒１に吸入される空気（新気）量を推算する。そして、それらエンジン回転数及び吸入空気量等に基づき、要求燃料噴射量、燃料噴射タイミング（一度の燃焼に対する燃料噴射の回数を含む）、燃料噴射圧、要求ＥＧＲ率（または、ＥＧＲガス量）、点火タイミング（一度の燃焼に対する火花点火の回数を含む）等といった各種運転パラメータを決定する。ＥＣＵ０は、運転パラメータに対応した各種制御信号ｉ、ｊ、ｋ、ｌ、ｎを出力インタフェースを介して印加する。

インジェクタ１１からの燃料噴射量を決定するに際して、ＥＣＵ０は、まず、気筒１に吸入される空気の量を求め、その吸入空気量に比例する（吸入空気量に応じて理論空燃比またはその近傍の空燃比を実現できような）燃料噴射量の基本量ＴＰを決定する。吸気量は、現在のエンジン回転数及び（サージタンク３３若しくは吸気マニホルド３４内の）吸気圧等を基に推算する。吸気量の推算値に、現在の吸気温や大気圧等に応じた補正を加えてもよい。この吸気量の推算の手法は、公知のものである。

次いで、この基本噴射量ＴＰを、触媒４１に流入するガスの空燃比とその目標値との偏差に応じたフィードバック補正係数ＦＡＦや、環境条件その他に応じて定まる各種補正係数Ｋにより補正する。フィードバック補正係数ＦＡＦ、Ｋはそれぞれ、１を中心に増減する正数である。さらに、インジェクタ１１を開弁しても燃料が噴出しない無効噴射時間ＴＡＵＶを加味して、最終的な燃料噴射時間Ｔ、即ちインジェクタ１１を開弁する時間を算定する。燃料噴射時間Ｔは、
Ｔ＝ＴＰ×ＦＡＦ×Ｋ＋ＴＡＵＶ
となる。ＥＣＵ０は、燃料噴射時間Ｔだけインジェクタ１１に対して信号ｊを入力し、インジェクタ１１を開弁して燃料を噴射させる。

空燃比フィードバック制御は、気筒１に充填される混合気の空燃比、ひいては気筒１から排出され触媒４１へと導かれる排気ガスの空燃比を所望の目標空燃比に収束させ、以て触媒４１における有害物質の浄化能率を最大化するものである。空燃比フィードバック補正係数ＦＡＦは、触媒４１の上流の空燃比センサ４３の出力信号ｆに基づいて定める。図２に示すように、ＥＣＵ０は、触媒４１の上流のガスの空燃比を検出する空燃比センサ４３の出力電圧ｆを、目標空燃比に相当する判定電圧値と比較して、その判定電圧値よりも高ければリーン、判定電圧値よりも低ければリッチと判定する。そして、ＥＣＵ０は、触媒４１の上流のガスの空燃比の判定結果に基づき、フィードバック補正係数ＦＡＦを増減調整する。

具体的には、触媒４１の上流のガスの空燃比の判定結果がリーンからリッチに反転した（下記の遅延時間ＴＤＲが経過した）時点で、フィードバック補正係数ＦＡＦをスキップ値ＲＳＭだけ減少させる。加えて、空燃比がリッチであると判定している間、フィードバック補正係数ＦＡＦを演算サイクル（制御サイクル）あたりリーン積分値ＫＩＭだけ逓減させる。演算サイクルの周期は、内燃機関が備える個々の気筒１が新たなサイクル（吸気行程－圧縮行程－膨脹行程－排気行程の一連）を迎える周期に等しい。なお、リーン積分値ＫＩＭの絶対値を、判定電圧値と空燃比センサ４３の出力電圧値ｆとの差分または比の絶対値が大きいほど大きくすることも考えられる。

他方、触媒４１の上流のガスの空燃比の判定結果がリッチからリーンに反転した（下記の遅延時間ＴＤＬが経過した）時点で、フィードバック補正係数ＦＡＦをスキップ値ＲＳＰだけ増加させる。加えて、空燃比がリーンであると判定している間、フィードバック補正係数ＦＡＦを演算サイクルあたりリッチ積分値ＫＩＰだけ逓増させる。なお、リッチ積分値ＫＩＰの絶対値を、空燃比センサ４３の出力電圧値ｆと判定電圧値との差分または比の絶対値が大きいほど大きくすることも考えられる。

基本噴射量ＴＰに乗ずるフィードバック補正係数ＦＡＦが減少すると、インジェクタ１１による燃料噴射量が絞られて、混合気の空燃比がリーンへと向かう。フィードバック補正係数ＦＡＦが増加すると、インジェクタ１１による燃料噴射量が上積みされて、混合気の空燃比がリッチへと向かう。

但し、空燃比センサ４３の出力電圧ｆが判定電圧値を跨ぐように変動したときには、即時に触媒４１の上流のガスの空燃比の判定結果を反転させるのではなく、遅延時間ＴＤＬ、ＴＤＲの経過を待ってから判定結果を反転させる。即ち、空燃比センサ４３の出力電圧ｆがリッチからリーンに切り替わった（判定電圧値を下回った）ときには、リーン判定遅延時間ＴＤＬの経過の後、空燃比がリッチからリーンに反転したと判断する。並びに、空燃比センサ４３の出力電圧ｆがリーンからリッチに切り替わった（判定電圧値を上回った）ときには、リッチ判定遅延時間ＴＤＲの経過の後、空燃比がリーンからリッチに反転したと判断する。

リーン判定遅延時間ＴＤＬ及びリッチ判定遅延時間ＴＤＲを設けているのは、空燃比センサ４３の出力信号ｆにノイズが混入した場合に、空燃比のリーン／リッチの判定結果が短期間に複数回反転して燃料噴射量が振動するように増減するチャタリングを起こすことを予防する意図である。

遅延時間ＴＤＬ、ＴＤＲは、補正量ＦＡＣＦに応じて増減する。図３に、補正量ＦＡＣＦと遅延時間ＴＤＬ、ＴＤＲとの関係を例示する。図３中、リーン判定遅延時間ＴＤＬを破線で表し、リッチ判定遅延時間ＴＤＲを実線で表している。補正量ＦＡＣＦが大きくなるほど、リーン判定遅延時間ＴＤＬは短縮され、リッチ判定遅延時間ＴＤＲは延長される。さすれば、フィードバック補正係数ＦＡＦが増加から減少に転じる時期が遅れ、減少から増加に転じる時期が早まる。結果、燃料噴射量が平均的に増すこととなり、空燃比フィードバック制御により収束させるべき触媒４１に流入するガスの空燃比の目標がリッチ側に変位する。

逆に、補正量ＦＡＣＦが小さくなるほど、リーン判定遅延時間ＴＤＬは延長され、リッチ判定遅延時間ＴＤＲは短縮される。さすれば、フィードバック補正係数ＦＡＦが増加から減少に転じる時期が早まり、減少から増加に転じる時期が遅れる。結果、燃料噴射量が平均的に減ることとなり、触媒４１に流入するガスの空燃比の目標がリーン側に変位する。

ＥＣＵ０は、空燃比フィードバック制御中、上記の補正量ＦＡＣＦをも算出する。図４に示すように、ＥＣＵ０は、補正量ＦＡＣＦを算定するにあたり、触媒４１の下流のガスの空燃比を検出する空燃比センサ４４の出力電圧ｇを、理論空燃比またはその近傍の目標空燃比に相当する判定電圧値と比較して、その判定電圧値よりも高ければリッチ、判定電圧値よりも低ければリーンと判定する。この判定電圧値は、空燃比センサ４３の出力信号ｆと比較される判定電圧値とは必ずしも一致しない。その上で、触媒４１の下流のガスの空燃比の判定結果に基づき、補正量ＦＡＣＦを増減調整する。

具体的には、触媒４１の下流のガスの空燃比がリッチであると判定している間、補正量ＦＡＣＦを演算サイクルあたりリーン積分値ＦＡＣＦＫＩＭだけ逓減させる一方、空燃比がリーンであると判定している間は、補正量ＦＡＣＦを演算サイクルあたりリッチ積分値ＦＡＣＦＫＩＰだけ逓増させる。なお、リーン積分値ＦＡＣＦＫＩＭの絶対値を、判定電圧値と空燃比センサ４４の出力電圧値ｇとの差分または比の絶対値が大きいほど大きくしてもよく、リッチ積分値ＦＡＣＦＫＩＰの絶対値を、空燃比センサ４４の出力電圧ｇと判定電圧値との差分または比の絶対値が大きいほど大きくしてもよい。既に述べた通り、補正量ＦＡＣＦが減少すると、触媒４１に流入するガスの目標空燃比がリーンへと向かい、補正量ＦＡＣＦが増加すると、触媒４１に流入するガスの目標空燃比がリッチへと向かう。

内燃機関の運転を停止している間、燃料タンク７内で蒸発した燃料の蒸気は、燃料蒸発ガス排出抑制装置６のキャニスタ６１に捕集される。その燃料蒸気は、内燃機関の始動（特に、冷間始動）後、ＶＳＶ６５を開弁することにより、パージガス流路６３を介して内燃機関の吸気通路３に放出する。

図５に示すように、ＥＣＵ０は、停止していた内燃機関を始動（特に、冷間始動）した後（ステップＳ１）、適時にＶＳＶ６５を開弁操作し、内燃機関の停止中にキャニスタ６１に溜まった燃料蒸気をパージ処理する（ステップＳ２）。

パージ処理におけるＶＳＶ６５の開度は、大気圧と（サージタンク３３若しくは吸気マニホルド３４内の）吸気圧との差圧、及びパージガスの目標流量に応じて決定する。パージガスの目標流量は、吸気通路３を気筒１に向かって流れる吸気量に、吸気に占めるパージガスの割合である徐変パージ率を乗じたものである。徐変パージ率は、ＥＣＵ０が内部的に算出する値であり、図６に示すように、ＶＳＶ６５を開弁してパージ処理を行う期間中逓増し、ＶＳＶ６５を閉弁してパージ処理を行わないときに０になる。ＥＣＵ０のメモリには予め、大気圧から吸気圧を減じた差圧及びパージガスの目標流量と、ＶＳＶ６５の開度との関係を規定したマップデータが格納されている。ＥＣＵ０は、パージ処理を実行する際、現在の差圧及び目標流量をキーとして当該マップを検索し、具現するべきＶＳＶ６５の開度を知得し、その開度にＶＳＶ６５を操作する。

ＶＳＶ６５を開弁すると、燃料蒸気を含むパージガスが吸気通路３に流入する。その燃料蒸気の濃度によっては、気筒１に充填される混合気の空燃比に乱れが生じる可能性がある。そこで、本実施形態のＥＣＵ０は、ＶＳＶ６５を開弁しているときにパージガス流路６３を流れるパージガス中の燃料成分の濃度を推定する（ステップＳ３）。

パージガスに含まれる燃料の濃度は、例えば、空燃比フィードバック制御により燃料噴射量ＴＰを補正する補正係数ＦＡＦに基づいて推定できる。気筒１に吸入される空気量に比例した噴射量ＴＰの燃料を噴射している状況下で、ＶＳＶ６５を開弁した結果、排気通路４を流れるガスの空燃比が目標空燃比よりもリッチとなったならば、吸気通路３に流入したパージガス中の燃料成分が濃いと考えられる。その濃度は、フィードバック補正係数ＦＡＦが減少するほど高いと推定できる。翻って、排気通路４を流れるガスの空燃比が目標空燃比よりもリーンとなったならば、吸気通路３に流入したパージガス中の燃料成分が薄いと考えられる。その濃度は、フィードバック補正係数ＦＡＦが増加するほど低いと推定できる。

因みに、ステップＳ３にて推定した燃料成分の濃度の高低に応じて、インジェクタ１１から噴射する燃料の量を増減調整することもできる。パージガス中の燃料成分の濃度が高ければ、その分補正係数Ｋを減少させ、燃料噴射量Ｔを減量補正する。パージガス中の燃料成分の濃度が低ければ、その分補正係数Ｋを増加させ、燃料噴射量Ｔを増量補正する。

加えて、ＥＣＵ０は、内燃機関の始動後から、パージガス流路６３を通じて吸気通路３に放出されたパージガスの流量の積算量（または、時間積分）を計数している（ステップＳ４）。単位時間あたりのパージガスの流量は、そのときのＶＳＶ６５の開度に基づいて推測できる。パージガスの流量は、ＶＳＶ６５の開度が拡大するほど増大する。言うまでもなく、ＶＳＶ６５を閉弁しているときには、パージガスの流量は０になる。

しかして、ＥＣＵ０は、内燃機関の始動後からパージガス流路６３を流れたパージガスの積算流量が所定量を超え（ステップＳ５）、かつパージガス中の燃料成分の推定濃度が閾値を上回っている（ステップＳ６）ことを必要条件として、以後キャニスタ６１のパージ処理を行うときのＶＳＶ６５の開度を、当該条件が成立していない場合における開度よりも大きく拡開するようにして（ステップＳ７）、パージガス流路６３を流れるパージガスの流量をより増大させる。

ステップＳ５の条件の成立は、内燃機関を始動してからある程度以上の時間が経過し、パージガスの濃度の推定の精度が高まったことを示唆する。その上で、パージガスの濃度が閾値を上回って濃いということであれば、可及的速やかにキャニスタ６１内の燃料蒸気をパージすることが求められているということであり、そのために、以後のパージ処理におけるＶＳＶ６５の開度をより拡大する。

図６に、本実施形態のＥＣＵ０によるキャニスタパージ制御の模様を例示している。図６中、時点ｔ₀が内燃機関の始動時点である。そして、時点ｔ₁から時点ｔ₂まで、時点ｔ₃から時点ｔ₇までがそれぞれ、ＶＳＶ６５を開弁してキャニスタ６１のパージ処理を実行する期間に該当する。

図６中の時点ｔ₄は、ＥＣＵ０が推定するパージガス中の燃料成分の濃度が閾値を上回った時点である。並びに、時点ｔ₅は、ＥＣＵ０が計数している内燃機関の始動からのパージガスの積算流量が所定量を超えたと思しき時点である。本実施形態のＥＣＵ０は、ステップＳ５及びＳ６の両条件が成立した後、徐変パージ率の単位時間あたりの増加量を、それ以前と比較してより大きく設定する。その帰結として、パージガスの目標流量が増大し、目標流量に応じて定めるＶＳＶ６５の開度がより拡大することになる。時点ｔ₆以降のＶＳＶ６５の開度の推移が、これを表している。

本実施形態では、燃料タンク７に接続する接続路６２と、燃料タンク７で発生し接続路６２を流れる燃料蒸気を捕捉するキャニスタ６１と、キャニスタ６１に接続しており空気を導入することのできる導入路６４と、キャニスタ６１と内燃機関の吸気通路３とを連通しキャニスタ６１に捕捉した燃料蒸気を内燃機関の気筒１に連なる吸気通路３に放出させるパージガス流路６３と、パージガス流路６３を開閉する制御バルブ６５とを備える燃料蒸発ガス排出抑制装置６が付帯した内燃機関を制御するものであり、内燃機関の始動後、パージガスを吸気通路３に放出させるべく制御バルブ６５を最大開度よりも小さな開度で開弁し、パージガス流路６３を流れるパージガス中の燃料成分の濃度の推定を行い、パージガス流路６３を流れたパージガスの積算流量が所定量を超えかつパージガス中の燃料成分の濃度が閾値を上回っている場合、そうでない場合と比較して、その後に制御バルブ６５を開弁するときの当該制御バルブ６５の開度をより大きく操作する内燃機関の制御装置０を構成した。

本実施形態によれば、内燃機関の始動直後の時期には制御バルブ６５の開度を幾分縮小しておき、多量のパージガスが吸気通路３に流入して混合気の空燃比が大きく乱れることを防止する。内燃機関を始動してからある程度の時間が経過し、パージガス中の燃料成分の濃度を精度よく推定できるようになり、その上でパージガスの濃度が高い場合には、制御バルブ６５の開度をより拡大し（全開とすることがある）、パージガスの流量を増大させて、キャニスタ６１に捕集された燃料成分の蒸気を早期に放出させるのである。

キャニスタ６１から吸気通路３に放出した燃料蒸気は、気筒１において燃焼させる。その分、燃料噴射量を削減することができ、実用燃費の良化を期待できる。

なお、本発明は以上に詳述した実施形態に限られるものではない。各部の具体的構成や処理の手順等は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。

本発明は、車両等に搭載される内燃機関の制御に適用することができる。

０…制御装置（ＥＣＵ）
１…気筒
１１…インジェクタ
３…吸気通路
３２…スロットルバルブ
４…排気通路
４１…触媒
６…燃料蒸発ガス排出抑制装置
６１…キャニスタ
６２…接続路
６３…パージガス流路
６４…導入路
６５…制御バルブ（パージＶＳＶ）
７…燃料タンク
ｂ…クランク角信号
ｃ…アクセル開度信号
ｆ、ｇ…空燃比信号
ｈ…大気圧信号
ｊ…燃料噴射信号
ｋ…スロットルバルブの開度操作信号
ｎ…制御バルブの開度操作信号

Claims (1)

1. 燃料タンクに接続する接続路と、燃料タンクで発生し接続路を流れる燃料蒸気を捕捉するキャニスタと、キャニスタに接続しており空気を導入することのできる導入路と、キャニスタと内燃機関の気筒に連なる吸気通路とを連通せしめキャニスタに捕捉した燃料蒸気を含むパージガスを吸気通路に放出させるパージガス流路と、パージガス流路を開閉する制御バルブとを備える燃料蒸発ガス排出抑制装置が付帯した内燃機関を制御するものであり、
   内燃機関の始動後、パージガスを吸気通路に放出させるべく制御バルブを最大開度よりも小さな開度で開弁し、パージガス流路を流れるパージガス中の燃料成分の濃度の推定を行い、パージガス流路を流れたパージガスの積算流量が所定量を超えかつパージガス中の燃料成分の濃度が閾値を上回っている場合、そうでない場合と比較して、その後に制御バルブを開弁するときの当該制御バルブの開度をより大きくする内燃機関の制御装置。

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