JP4352402B2 - 内燃機関の蒸発燃料処理装置 - Google Patents

Description

本発明は、アイドル運転時においても燃料タンクから生じる蒸発燃料（エバポガス）を吸気系にパージ（放出）処理する内燃機関の蒸発燃料処理装置に関するものである。

アイドル時にエンジン回転数が目標回転数に収束するようにフィードバック制御するアイドル回転数制御において、車載電装品や空調装置（エアコン用コンプレッサ）等の使用による電気的負荷や機械的負荷の変動に応じて目標回転数を変更させている。このようなアイドル時において、燃料タンクから生じた蒸発燃料（エバポガス）を吸気管内にパージ（放出）するアイドルパージを行う技術が、例えば特許文献１にて開示されている。

しかしながら、車載電装品や空調装置（エアコン用コンプレッサ）の非動作時にアイドルパージを行うと、その影響を大きく受け易く、エンジン回転速度の変動が大きくなってしまう。また、エンジン回転速度の変動を抑制しようと単純にパージ量を減らしたりパージを止めたりすると、当然ながらパージ量が確保できないという問題が生じてしまう。
特開平６−１１７３３６号公報

本発明は、アイドルパージ処理時において、蒸発燃料のパージ量を確保しながらも、機関回転速度への影響を小さくすることができる内燃機関の蒸発燃料処理装置を提供することを主たる目的とするものである。

請求項１に記載の発明では、内燃機関には、ロータに備えられるフィールドコイルに界磁電流を供給して界磁を生じさせ、界磁が生じた状態で該ロータを内燃機関の出力軸の回転に基づいて回転させることにより発電するオルタネータが備えられている。因みに、界磁電流の電流量は、デューティ（コイルの通電時間）の変更等により調整可能である。そして、アイドルパージ時においては、蒸発燃料を吸気系にパージするためのパージ手段が制御手段により制御されて、オルタネータ（フィールドコイル）に供給する界磁電流の電流量に応じて蒸発燃料のパージ量が調整される。

すなわち、蒸発燃料を吸気系にパージすると、混合気が一時的にリッチになることにより内燃機関の機関回転速度が上昇し、特にアイドル運転時では内燃機関の負荷（シリンダ内に供給される空気量）が小さいために、このパージによる機関回転速度に与える影響は大きい。一方、フィールドコイルへの界磁電流の供給に基づくオルタネータの発電動作によって内燃機関の出力軸にかかる負荷が増加すると、機関回転速度の低下が生じる。これに対し、本発明では、その界磁電流の電流量に応じて蒸発燃料のパージ量を調整することにより、内燃機関の出力軸にかかる負荷の増加による機関回転速度の低下とパージによる機関回転速度の上昇とが相殺され、結果的に機関回転速度の変動が小さくなる。特に、供給する界磁電流の電流量を増加させるとその増加に比してフィールドコイルの磁界強さが強くなってオルタネータの発電能力が高くなる反面、内燃機関の出力軸にかかる負荷もオルタネータの発電能力、すなわち界磁電流の電流量に比して大きくなる。そこで、例えば界磁電流の電流量の増加に伴ってパージ量を増加させることで、パージ量を確保しながらも、機関回転速度の変動を抑えることができる。逆に、界磁電流の電流量が減少する場合には、内燃機関の出力軸にかかる負荷が小さくなるため、それに伴ってパージ量を減少させることで、機関回転速度の変動を抑えることができる。

請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の発明において、判定手段にて判定した内燃機関の出力軸にかかる負荷状態に応じて、上限値変更手段にてパージ量の上限値が変更される。

すなわち、内燃機関の出力軸にかかる負荷が大きいとパージ量を増加させても機関回転速度の変動が小さいので、パージ量の上限値が高く設定され、内燃機関の出力軸にかかる負荷が小さいとパージによる機関回転速度の変動が大きいので、パージ量の上限値が低く設定される。従って、パージ量を確保しながら機関回転速度の変動をより確実に抑えることができる。

請求項３に記載の発明では、請求項２に記載の発明において、内燃機関の出力軸に駆動連結される装置（例えばエアコン用コンプレッサ等）の内でオルタネータのみの動作か否かを判定手段にて判定して内燃機関の出力軸にかかる負荷状態が判定される。

すなわち、オルタネータのみの動作か否かで内燃機関の出力軸にかかる負荷状態を判定できるので、その判定が容易である。

請求項４に記載の発明では、パージ量補正手段により内燃機関の機関回転速度変動に基づいてパージ量が補正される。

すなわち、機関回転速度の変動（例えば回転速度変動率）が大きい場合、パージ量を少なくする補正を行うことで、回転速度変動に与える影響を小さくでき、パージによる回転速度変動をより一層小さく抑えることができる。

以下、本発明を具体化した一実施の形態を図面に従って説明する。本実施の形態は、内燃機関である車載多気筒ガソリンエンジンを対象にエンジン制御システムを構築するものであり、当該制御システムのエンジンには過給機としてターボチャージャが設けられている。先ずは、図１を用いてエンジン制御システムの全体概略構成図を説明する。

図１に示すエンジン１０において、吸気管１１の最上流部にはエアクリーナ１２が設けられ、エアクリーナ１２の下流側には該エアクリーナ１２を介して吸入された吸入空気を過給する後述のターボチャージャ３５が設けられている。ターボチャージャ３５の下流側にはインタークーラ１３が設けられ、該インタークーラ１３はターボチャージャ３５にて過給された空気を冷却し、吸入空気の充填効率を向上させている。

インタークーラ１３の下流側には、ＤＣモータ等のアクチュエータ１４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ためのスロットル開度センサ１６とが設けられている。スロットルバルブ１５近傍の上流側には、吸入空気の圧力（吸気圧）を検出する吸気圧センサ１７が設けられている。スロットルバルブ１５の下流側には、サージタンク１８が設けられている。サージタンク１８には、エンジン１０の各気筒に空気を導入する吸気マニホールド１９が接続されており、吸気マニホールド１９において各気筒の吸気ポート近傍には燃料を噴射供給する電磁駆動式の燃料噴射弁２０が取り付けられている。

また、前記サージタンク１８には、所定のタイミングで燃料タンク４１内の蒸発燃料（エバポガス）が吸気系の吸気負圧の作用によりパージ（放出）される。すなわち、燃料タンク４１には活性炭等の吸着剤を有するエバポキャニスタ４２が接続されており、該キャニスタ４２は電磁弁よりなるエバポパージ弁４３を介してサージタンク１８に接続されている。そして、燃料タンク４１内に生じたエバポガスはエバポキャニスタ４２にて一旦吸着され、その後、後述のＥＣＵ５０にてエバポパージ弁４３が開弁すると、吸着されたエバポガスがサージタンク１８にて生じる吸気負圧によりキャニスタ４２から離脱し、該サージタンク１８内にパージされる（エバポパージ処理）。このようにエバポガスは、サージタンク１８にパージされて混合気の一部となり燃焼される。

エンジン１０の吸気ポート及び排気ポートにはそれぞれ吸気バルブ２１及び排気バルブ２２が設けられており、吸気バルブ２１の開動作により空気と燃料との混合気が燃焼室２３内に導入され、排気バルブ２２の開動作により燃焼後の排気ガスが排気管２４に排出される。吸気バルブ２１及び排気バルブ２２にはそれぞれ可変動弁機構２５，２６が設けられている。これら可変動弁機構２５，２６は、各バルブ２１，２２のリフト量や開弁時期等のバルブ開閉動作条件を連続的に可変とすることができる構造を有し、その都度のアクセル開度やエンジン運転状態等に応じてバルブ開閉動作条件が適宜調整されるようになっている。

エンジン１０のシリンダヘッドには各気筒毎に点火プラグ２７が取り付けられており、各点火プラグ２７の上部にはそれぞれ点火コイル等よりなる点火装置２８が取り付けられている。各点火プラグ２７には、点火装置２８を通じて所望とする点火時期において高電圧が印加され、この高電圧の印加により各点火プラグ２７の対向電極間に火花放電が発生して、燃焼室２３内に導入した混合気が着火され燃焼に供される。

また、エンジン１０のシリンダヘッドには、吸気側カム角センサ２９が取り付けられている。吸気側カム角センサ２９は、吸気バルブ２１の開閉タイミング等を算出するために吸気側カム角を検出する。また、エンジン１０のシリンダブロックには、エンジン１０の回転に伴い所定クランク角毎に（例えば３０°ＣＡ周期で）矩形状のクランク角信号を出力するクランク角度センサ３０が取り付けられている。

エンジン１０には、オルタネータ４５が装備されている。オルタネータ４５は、フィールドコイル４６が巻回されてなるロータ４７と、ステータコイル４８が巻回されてなるステータ４９とを有して構成されている。ロータ４７は、タイミングベルト及びプーリ（共に図示略）を用いてエンジン１０の出力軸と駆動連結されており、発電時には後述のＥＣＵ５０にてフィールドコイル４６に界磁電流が供給され、これによりフィールドコイル４６が励磁されて界磁石となる。そして、フィールドコイル４６が励磁した状態でエンジン１０の回転によりロータ４７が回転すると、ステータコイル４８から交流電力が生じ、この交流電力が整流回路及びボルテージレギュレータを介して安定した直流電力に変換され、車載電装品やバッテリに供給される。

因みに、オルタネータ４５は、ＥＣＵ５０によるデューティ制御により発電動作（発電能力）が制御されている。つまり、ＥＣＵ５０にてデューティが変更されると、これに応じてフィールドコイル４６に供給される界磁電流の電流量が変化する。これによりフィールドコイル４６の磁界強さが変化し、発電能力が変化するようになっている。

なお、オルタネータ４５と共に、エンジン１０の出力軸にはエアコン用コンプレッサ４４がクラッチ（図示略）を介して駆動連結されている。エアコン用コンプレッサ４４は、エンジン１０の出力がクラッチを介して伝達され、エンジン１０の出力を受けて動作する。不要時には、クラッチが駆動連結を解除する。

排気管２４には、排出ガス中のＣＯ，ＨＣ，ＮＯｘ等を浄化するための三元触媒等の触媒３１が設けられ、この触媒３１の上流側には排気ガスを検出対象として混合気の空燃比又はリッチ／リーンを検出するための空燃比センサ３２（リニア空燃比センサ、酸素センサ等）が設けられている。

吸気管１１と排気管２４との間には、ターボチャージャ３５が配設されている。ターボチャージャ３５は、吸気管１１に設けられたコンプレッサインペラ３６と、排気管２４に設けられたタービンホイール３７とを有し、それらが回転軸３８にて連結されている。ターボチャージャ３５は、排気管２４を流れる排気ガスによって回転されるタービンホイール３７の回転力が回転軸３８を介してコンプレッサインペラ３６に伝達され、該コンプレッサインペラ３６にて吸気管１１内を流れる吸入空気を圧縮して過給する。

タービンホイール３７を挟んだ排気管２４の上流部と下流部との間にはバイパス通路３９が設けられており、該バイパス通路３９にはウエストゲートバルブ（ＷＧバルブ）４０が設けられている。ＷＧバルブ４０は、ターボチャージャ３５の機能を必要としない低速時や過給圧が過大気味となる高速時等に開方向に作動され、タービンホイール３７に供給すべき排気ガスをバイパス通路３９を介してタービンホイール３７の下流側に逃がして排気圧、すなわち過給圧を調整する。

ＥＣＵ５０は、周知の通りＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等よりなるマイクロコンピュータを主体として構成され、ＲＯＭに記憶された各種の制御プログラムを実行することで、その都度のエンジン運転状態に応じてエンジン１０の各種制御を実施する。すなわち、ＥＣＵ５０には、前述したスロットル開度センサ１６、吸気圧センサ１７、吸気側カム角センサ２９、及びクランク角度センサ３０等から各々検出信号が入力される。ＥＣＵ５０は、随時入力される各種の検出信号に基づいて燃料噴射量や燃料噴射開始時期、点火時期、吸排気バルブ開閉動作時期、ＷＧバルブ４０の開度等を演算し、燃料噴射弁２０や点火プラグ２７、可変動弁機構２５，２６、ＷＧバルブ４０等の駆動を制御する。ＥＣＵ５０は、アイドル運転時においては、エンジン回転数がアイドル目標回転数に収束するようにフィードバック制御するアイドル回転数制御を行っている。なお、このアイドル目標回転数は、車載電装品や空調装置等の使用による電気的負荷や機械的負荷が増加すると、それに応じて高められる。

また、ＥＣＵ５０は、オルタネータ４５の制御も行っている。すなわち、ＥＣＵ５０は、発電時においてはロータ４７のフィールドコイル４６に界磁電流を供給して該ロータ４７を界磁させる。すると、エンジン１０の回転に基づいてロータ４７が回転し、ステータコイル４８から交流電力が生じて発電状態となる。この場合、ＥＣＵ５０は、フィールドコイル４６に供給する界磁電流の電流量を、デューティを変更することにより制御している。

すなわち、ＥＣＵ５０は、車載バッテリの電圧（バッテリ電圧）をモニタしており、そのバッテリ電圧が安定電圧値と判定するための所定電圧値以上の場合には、フィールドコイル４６に供給する界磁電流の電流値を小さくすべくデューティを設定し、オルタネータ４５の発電能力を低くしている。つまり、エンジン１０の出力軸にかかる負荷を小さく抑えている。一方、バッテリ電圧が基準電圧Ｖｔｈ未満になると、ＥＣＵ５０は、バッテリ電圧を上昇させるべくオルタネータ４５の発電能力を高くする必要があると判定し、フィールドコイル４６に供給する界磁電流のデューティを徐々に上昇させる。すると、界磁電流の電流量が増加してフィールドコイル４６の磁界強さが強くなり、オルタネータ４５の発電能力が高くなる。これによりバッテリ電圧が上昇していく。なお、この場合、エンジン１０の出力軸にかかる負荷は大きくなる。

更に、ＥＣＵ５０は、エバポパージ弁４３の開度を調整し、エバポガスの吸気系へのパージ量を制御している。ＥＣＵ５０は、近年のエバポパージ処理の機会を増加させる要求から、エンジン１０のアイドル運転時以外に行う周知の通常パージ処理に加え、アイドル運転時に行うアイドルパージ処理を実施している。

ここで、エバポガスを吸気系にパージすると、混合気が一時的にリッチになることによりエンジン回転数（回転速度）が上昇する。この場合、通常パージ処理を実施しても、アイドル運転時以外ではエンジン１０の出力軸にかかる負荷が増加しているので、エンジン回転数（回転速度）に与える影響は小さい。一方、アイドル運転状態ではエンジン１０の負荷（シリンダ内に供給される空気量）が小さいために、アイドルパージ処理を実施した場合のエンジン回転数（回転速度）に与える影響は大きい。そのため、アイドル運転時においては、ＥＣＵ５０は、エンジン回転数（回転速度）に与える影響を小さく抑えながらも、パージ量を十分に確保できるように、その時々の状態に応じたパージ量となるように制御している。

このようなＥＣＵ５０のアイドルパージ処理は、具体的には図２に示す処理フローに従って実施されている。なお、この処理フローは所定時間毎に実施される。

ステップＳ１０１では、エンジン１０の始動後、エンジン回転数が安定したとみなす所定時間ｋＴＭ１を経過したか否かを判定する。始動後時間が所定時間ｋＴＭ１以下であれば処理を終了し、始動後時間が所定時間ｋＴＭ１を超えるとエンジン回転数が安定したとみなして、ステップＳ１０２に進む。

ステップＳ１０２では、エンジン１０を循環する冷却水の温度がエンジン１０の暖機運転完了とみなす所定温度ｋＴＨＷ１になったか否かを判定する。冷却水温が所定温度ｋＴＨＷ１以下であれば処理を終了し、冷却水温が所定温度ｋＴＨＷ１を超えると暖機運転が完了したとみなして、ステップＳ１０３に進む。

ステップＳ１０３では、エンジン１０がアイドル運転状態か否かを判定する。この場合、例えば検出した吸気圧がアイドル運転状態を判定する下限値と上限値との間であればアイドル運転状態であると判定する。従って、検出した吸気圧がこの下限値と上限値とから外れればアイドル運転でないと判定し処理を終了する。一方、検出した吸気圧がこの下限値と上限値との間であればアイドル運転状態であると判定し、ステップＳ１０４に進む。

ステップＳ１０４では、オルタネータ４５のフィールドコイル４６に供給する界磁電流のデューティが所定値ｋＦＲｔを超えたか否かを判定する。この所定値ｋＦＲｔは、デューティが所定値ｋＦＲｔを超えることで、オルタネータ４５の発電能力が上昇してエンジン１０の出力軸にかかる負荷が大きくなり、アイドルパージ処理が可能状態になったか否かを判定する値である。そして、デューティが所定値ｋＦＲｔ以下であればアイドルパージができないと判定して処理を終了し、デューティが所定値ｋＦＲｔを超えるとアイドルパージの実施が可能であると判定し、ステップＳ１０５に進む。

ステップＳ１０５では、オルタネータ４５のみの作動によるパージ処理か否かを判定する。すなわち、オルタネータ４５のみの場合のパージ量と、オルタネータ４５に加えて本実施の形態ではエアコン用コンプレッサ４４作動時のパージ量とを変えており、前者よりも後者の方がパージ量を増量させている。ここで、エアコン用コンプレッサ４４は、周知のように動作時ではエンジン１０の出力軸にかかる負荷がオルタネータ４５の発電動作時と比べて十分に大きい装置である。つまり、エアコン用コンプレッサ４４の動作時にはエンジン回転数が大きく低下しようとするため、パージ量を増加させても、このパージ増量によるエンジン回転数の上昇で相殺され、エンジン回転数の変動が小さい。従って、このステップＳ１０５では次のステップＳ１０６，Ｓ１０７においてパージ量の設定を変更すべく、オルタネータ４５のみによるパージ処理か否かを判定している。そして、オルタネータ４５のみによるパージ処理であると判定した場合では、ステップＳ１０６に進む。

ステップＳ１０６では、図３に示す第１ガード値（第１上限値）をパージ最大量としてパージを実施する。第１ガード値は、オルタネータ４５（フィールドコイル４６）に供給する界磁電流のデューティが大きくなるに連れてパージ量が増加するように設定されている。なお、この第１ガード値は、デューティのその時々において、後述するエアコン用コンプレッサ４４の動作時に用いる第２ガード値（第２上限値）よりも一定量だけパージ量が少なくなるように設定されている。

更に、この第１ガード値は、図４に示すエンジン回転数変動率（単位時間あたりの回転数変動量）ΔＮＥに応じた補正（ＮＥ補正）を行っている。すなわち、エンジン回転数変動率ΔＮＥが比較的大きい時にパージ量が多いと、エンジン回転数の変動が更に大きくなるため、このような場合には、第１ＮＥ補正係数を掛けた第１ガード値を用いてパージを実施する。なお、この第１ＮＥ補正係数は、エンジン回転数変動率ΔＮＥが大きくなるに連れて小さくなるように設定されている。つまり、エンジン回転数変動率ΔＮＥが大きくなるに連れて、パージ量を抑えるべく第１ガード値が低くなるようになっている。また、第１ＮＥ補正係数は、後述するエアコン用コンプレッサ４４の動作時に用いる第２ＮＥ補正係数よりも減少率が大きくなるように設定されている。そして、オルタネータ４５のみの動作時におけるパージ処理では、このように第１ＮＥ補正係数を用いたＮＥ補正を行った第１ガード値を超えないように、エバポパージ弁４３の開度を調整している。

一方、前記ステップＳ１０５にて、オルタネータ４５に加えてエアコン用コンプレッサ４４動作時のパージ処理であると判定した場合では、ステップＳ１０７に進む。

ステップＳ１０７では、図３に示す第２ガード値（第２上限値）をパージ最大量としてパージを実施する。第２ガード値は、オルタネータ４５（フィールドコイル４６）に供給する界磁電流のデューティが大きくなるに連れてパージ量が増加するように設定され、前記第１ガード値よりも大きい値で推移する。これは、上記したように、エアコン用コンプレッサ４４動作時ではエンジン１０にかかるの負荷が十分に大きいため、第２ガード値は第１ガード値よりも大きな値に設定されている。

更に、この第２ガード値も、図４に示すエンジン回転数変動率ΔＮＥに応じた補正（ＮＥ補正）を行っている。すなわち、第２ＮＥ補正係数を掛けた第２ガード値を用いてパージを実施する。なお、この第２ＮＥ補正係数は、エンジン回転数変動率ΔＮＥが大きくなるに連れて小さくなるように設定され、前記第１ＮＥ補正係数よりも減少率が小さい。そして、オルタネータ４５に加えてエアコン用コンプレッサ４４動作時におけるパージ処理は、このように第２ＮＥ補正係数を用いたＮＥ補正を行った第２ガード値を超えないように、エバポパージ弁４３の開度を調整している。

このようなアイドルパージ処理を踏まえ、例えば図５の波形図に示すように、エンジン１０の始動後時間が所定時間ｋＴＭ１を経過し、冷却水温が所定温度ｋＴＨＷ１を超えたアイドル運転状態において、モニタしているバッテリ電圧が基準電圧Ｖｔｈ未満になると、ＥＣＵ５０は、バッテリ電圧を上昇させるべくオルタネータ４５の発電能力を高くする必要があると判定し、フィールドコイル４６に供給する界磁電流のデューティを徐々に上昇させる。そして、このデューティの上昇により所定値ｋＦＲｔを超えると、ＥＣＵ５０は、オルタネータ４５の発電能力が上昇してエンジン１０の出力軸にかかる負荷が大きくなりアイドルパージが可能状態になったと判定する（ステップＳ１０４）。

この場合、ＥＣＵ５０は、オルタネータ４５以外、すなわちエアコン用コンプレッサ４４が動作しているか否かを判定する（ステップＳ１０５）。つまり、ＥＣＵ５０は、オルタネータ４５のみの動作に基づいたエンジン１０の出力軸にかかる負荷と、オルタネータ４５及びエアコン用コンプレッサ４４の動作に基づいたエンジン１０の出力軸にかかる負荷とのそれぞれに応じた第１ガード値と第２ガード値とのいずれを用いるかを選択すべく判定する。

更に、この場合、ＥＣＵ５０は、エンジン回転数変動率ΔＮＥに応じた各ガード値のＮＥ補正を行っている。すなわち、ＥＣＵ５０は、パージ又はパージ以外の要因で回転数変動率ΔＮＥが大きくなると、現状のパージ量で更なる回転数変動率ΔＮＥの悪化が生じないように各ガード値に各ＮＥ補正係数を掛け、該変動率ΔＮＥが大きいとパージ量が抑えられる。そして、エンジン回転数変動率ΔＮＥが小さくなると、ＥＣＵ５０は、各ＮＥ補正係数を大きくして各ガード値を高く設定し、ハージ量を増加させるようにしている。

ここで、図５にて一点鎖線で示すように、例えばバッテリ電圧が基準電圧Ｖｔｈ未満になり、オルタネータ４５のオン動作によりパージ量を急峻に増加させる制御を行った場合、パージ量は十分に確保できるが、エンジン回転数や空燃比の変動が大きくなってしまう。

これに対し、本実施の形態のＥＣＵ５０は、上記したようなアイドルパージ処理を行うことにより、エンジン回転数や該エンジン回転数と連動して変動する空燃比に与える影響を小さく抑えながら、パージ量を十分に確保できるようになっている。

以上詳述した本実施の形態によれば、以下の優れた効果が得られる。

本実施の形態では、ＥＣＵ５０は、アイドルパージ時においては、オルタネータ４５（フィールドコイル４６）に供給する界磁電流の電流量、すなわちデューティに応じてエバポガスのパージ量を調整すべくエバポパージ弁４３の開度を制御する。

すなわち、エバポガスを吸気系にパージすると、混合気が一時的にリッチになることによりエンジン回転数（回転速度）が上昇し、特にアイドル運転時ではエンジン１０の負荷（シリンダ内に供給される空気量）が小さいために、このパージによるエンジン回転数に与える影響は大きい。そのため、アイドルパージ時には、オルタネータ４５の発電動作によってエンジン１０の出力軸にかかる負荷が増加してエンジン回転数の低下が生じる期間にパージを行うことにより、エンジン１０の出力軸にかかる負荷の増加によるエンジン回転数の低下とパージによるエンジン回転数の上昇とが相殺され、結果的にエンジン回転数の変動が小さくなる。特に、供給する界磁電流の電流量（デューティ）を増加させるとその増加に比してフィールドコイル４６の磁界強さが強くなってオルタネータ４５の発電能力が高くなる反面、エンジン１０の出力軸にかかる負荷もオルタネータ４５の発電能力、すなわち界磁電流の電流量に比して大きくなるため、本実施の形態では、界磁電流の電流量の増加に伴ってガード値を大きくしパージ量を増加させている。これにより、パージ量を確保しながらも、エンジン回転数の変動を抑えることができる。逆に、界磁電流の電流量が減少する場合には、エンジン１０の出力軸にかかる負荷が小さくなるため、それに伴ってパージ量を減少させることで、エンジン回転数の変動を抑えることができる。

また、本実施の形態では、ＥＣＵ５０は、エンジン１０の出力軸に駆動連結される装置の内でオルタネータ４５のみの動作か否かを判定してエンジン１０の出力軸にかかる負荷状態を判定し、その判定に応じてパージ量の上限値（第１，第２ガード値）が変更される。そのため、エンジン１０の出力軸にかかる負荷が大きいとパージ量を増加させてもエンジン回転数の変動が小さいので、オルタネータ４５のみならずエアコン用コンプレッサ４４の動作時には第２ガード値を用いてパージ最大量が高く設定され、エンジン１０の出力軸にかかる負荷が小さいとパージによるエンジン回転数の変動が大きいので、オルタネータ４５のみの動作時には第１ガード値を用いてパージ最大量が低く設定される。従って、パージ量を確保しながらエンジン回転数の変動をより確実に抑えることができる。因みに、この場合、エンジン１０の出力軸にかかる負荷状態の判定をオルタネータ４５のみの動作か否かで判定するので、その判定は容易である。

また、本実施の形態では、ＥＣＵ５０は、エンジン１０の回転数変動（回転数変動率ΔＮＥ）に基づいてパージ量を補正、すなわち変動大の時にはパージ量を少なく、変動小の時にはパージ量を多くするように、各ガード値に各ＮＥ補正係数を掛けている。そのため、回転数変動に与える影響を小さくでき、パージによる回転数変動をより一層小さく抑えることができる。

なお、本発明は上記実施の形態の記載内容に限定されず、例えば次のように実施しても良い。

上記実施の形態では、デューティ制御によりオルタネータ４５の発電動作（発電能力）を制御したが、これに限定されるものではなく、例えば直接的に電流量を増減させて制御する電流量制御にてオルタネータ４５を制御しても良い。

上記実施の形態では、デューティに基づいてガード値を変更したが、界磁電流の電流量を電流センサで検出し、その検出値に基づいてガード値を変更しても良い。また、デューティと電流センサの検出値とを組み合わせてガード値を変更しても良い。

上記実施の形態では、回転数変動率ΔＮＥに基づいたＮＥ補正係数を用いたが、ガード値のみでも対応可能である。従って、ＮＥ補正係数を用いなくてもよい。なお、ＮＥ補正係数を用いれば、上記のようにパージによる回転数変動をより一層小さく抑えることができるため、回転数変動を抑えるという観点ではＮＥ補正係数を用いる形態が好ましい。

上記実施の形態では、エンジン回転数変動の度合いの判定に回転数変動率ΔＮＥを用いたが、これに限定されるものではなく、例えば回転数変動量や目標回転数との偏差量等を用いても良い
上記実施の形態では、オルタネータ４５のみの動作か否かを判定してエンジン１０の出力軸にかかる負荷状態の区分を２つとしたが、負荷状態の区分を３つ以上にしても良い。この場合、各負荷状態の区分にそれぞれに対応するガード値やＮＥ補正係数を設定する。

本実施の形態におけるエンジン制御システムの概略構成図である。 アイドルパージ処理を示すフロー図である。 ガード値を説明するための図である。 ＮＥ補正係数を説明するための図である。 アイドルパージを行った際の一例を示す波形図である。

符号の説明

１０…エンジン（内燃機関）、４１…燃料タンク、４３…エバポパージ弁（パージ手段）、４５…オルタネータ、４６…フィールドコイル、４７…ロータ、５０…ＥＣＵ（制御手段、判定手段、上限値変更手段、パージ量補正手段）。

Claims (4)

1. 燃料タンクにて生じる蒸発燃料を吸気系にパージするためのパージ手段と、
   前記パージ手段を制御して前記蒸発燃料のパージ量を調整する制御手段と、
   を有し、アイドル運転時に前記蒸発燃料のパージ処理を行う内燃機関の蒸発燃料処理装置であって、
   ロータに備えられるフィールドコイルに界磁電流を供給して界磁を生じさせ、界磁が生じた状態で該ロータを内燃機関の出力軸の回転に基づいて回転させることにより発電するオルタネータを備えるものであり、
   前記制御手段は、前記界磁電流の電流量が大きいほど前記蒸発燃料のパージ量が多くなるよう前記パージ手段を制御することを特徴とする内燃機関の蒸発燃料処理装置。
2. 内燃機関の出力軸にかかる負荷状態を判定する判定手段と、
   判定した内燃機関の出力軸にかかる負荷状態に応じて前記パージ量の上限値を変更する上限値変更手段と、
   を備えたことを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の蒸発燃料処理装置。
3. 前記判定手段は、内燃機関の出力軸に駆動連結される装置の内で前記オルタネータのみの動作か否かを判定して内燃機関の出力軸にかかる負荷状態を判定することを特徴とする請求項２に記載の内燃機関の蒸発燃料処理装置。
4. 内燃機関の機関回転速度変動に基づいて前記パージ量を補正するパージ量補正手段を備えたことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の内燃機関の蒸発燃料処理装置。

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