JPH11336618A

JPH11336618A - エンジンの蒸発燃料パージ制御方法およびパージ制御装置

Info

Publication number: JPH11336618A
Application number: JP14027398A
Authority: JP
Inventors: Kenji Mochizuki; 健次望月
Original assignee: Fuji Heavy Industries Ltd
Current assignee: Subaru Corp
Priority date: 1998-05-21
Filing date: 1998-05-21
Publication date: 1999-12-07

Abstract

(57)【要約】【課題】ＮＯｘ吸蔵触媒を備えた直噴エンジンにおい
て、エバポパージを勘案して効率良くＮＯｘの浄化を行
う。【解決手段】成層燃焼と均一燃焼に切り替え可能で、
ＮＯｘ吸蔵触媒を排気通路内に備えたエンジンにおい
て、リッチスパイク供給時に蒸発燃料混合気をパージす
る。蒸発燃料混合気のパージ時間は、蒸発燃料混合気の
燃料濃度に基づいて制御される。また、燃料噴射量も蒸
発燃料混合気の燃料濃度に基づいて制御される。そし
て、蒸発燃料混合気のパージ終了後も所定時間均一燃焼
を維持し、残存する蒸発燃料を燃焼させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、エンジンの吸気通
路に蒸発燃料をパージする際の蒸発燃料パージ制御技術
に関し、特に、筒内に燃料を直接噴射するインジェクタ
を有するいわゆる直噴エンジンにおける蒸発燃料パージ
制御技術に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、自動車等の車両においては、燃
料タンク内で発生する蒸発燃料ガスが大気中に排出され
ることを防止するため、いわゆるエバポパージシステム
を備えている。このエバポパージシステムは、蒸発燃料
ガスを活性炭等に吸着させて一旦貯留するキャニスタ
と、このキャニスタとエンジンの吸気通路とを連通させ
るパージ通路と、パージ通路の途中に設けられキャニス
タ内の蒸発燃料ガスを所定運転条件下にて蒸発燃料混合
気（以下、エバポと略す）としてエンジンの吸気通路に
パージさせるキャニスタパージコントロールバルブ（以
下、パージバルブと略す）とから構成される。そして、
キャニスタ内の蒸発燃料ガスが満杯となった場合など所
定のタイミングでパージバルブを開閉させ、エバポをエ
ンジンに供給し燃焼させている。

【０００３】一方、エンジンの排気ガス清浄化や燃費向
上等を図るため、筒内の燃焼室に燃料であるガソリンを
直接噴射するいわゆる直噴エンジンが開発されている。
この直噴エンジンでは、燃料を筒内に直接噴射するため
の高圧インジェクタである筒内噴射弁と、吸気バルブの
上流側の吸気通路内に燃料を噴射するための、低圧イン
ジェクタである筒外噴射弁が設けられており、運転条件
により両者を適宜切り替えて成層燃焼と均一燃焼を切り
替えている。また、筒内噴射弁のみを備えた直噴エンジ
ンもあり、この場合には、燃料噴射量と点火時期の調節
により燃焼形態を適宜切り替えている。そしてこれによ
り、点火プラグ近傍の空燃比を点火可能な空燃比に保ち
つつ混合気の層状度を上げ、トータルの空燃比を希薄化
して大幅な燃費向上を図っている。

【０００４】さらに、排気ガス清浄化という観点では、
エンジンの排気通路に触媒を配し、これにより排気ガス
中に含まれる炭化水素（ＨＣ）や窒素酸化物（ＮＯ
ｘ）、一酸化炭素（ＣＯ）を酸化・還元するシステムも
種々提案されている。この場合、炭化水素（ＨＣ）等
は、白金（Ｐｔ）−ロジウム（Ｒｈ）等の触媒により二
酸化炭素（ＣＯ₂）や水（Ｈ₂Ｏ）、窒素（Ｎ₂）など
に酸化・還元され大気中に放出される。

【０００５】また、このような触媒の一種として、従来
より、排気ガス雰囲気によってＮＯｘの吸放出を行う、
いわゆるＮＯｘ吸蔵触媒が知られている。このＮＯｘ吸
蔵触媒は、流入する排気ガスの空燃比がリーンとなると
ＮＯｘを吸収し、流入する排気ガス中の酸素濃度が低下
すると吸収したＮＯｘを放出する。そこで、前述のよう
な直噴エンジンでは、このＮＯｘ吸蔵触媒を用いて、排
気ガスがリーンとなる成層燃焼時にＮＯｘを吸収する。
そして、その吸蔵量の推定値が一定以上となったとき、
あるいは成層燃焼が所定時間継続したときに、エンジン
を均一燃焼にした上でスパイク状のストイキオまたはリ
ッチ混合気（以下、リッチスパイクと称する）を供給す
る。これにより、ＮＯｘ吸蔵触媒からＮＯｘが放出さ
れ、排気ガス中のＨＣやＣＯと酸化還元反応が行われ、
その還元浄化が図られる。

【０００６】ところが、このような直噴エンジンにおい
ては、成層燃焼時に前述のエバポパージが行われると、
流入したエバポにより筒内の燃焼状態が悪化し、未燃焼
のＨＣが排出されるという問題が生じる。このため直噴
エンジンにおいては、エンジンが成層燃焼状態であると
きにはエバポパージを中止し、失火等の問題が生じない
ようにする必要がある。

【０００７】その一方、ＮＯｘ吸蔵触媒を用いた場合に
は、適宜リッチスパイクを行う必要があり、その際にエ
バポを利用すれば前述のような問題を生じることなくエ
バポパージを行うことができる。そこで、特開平６−１
７３６６０号では、ＮＯｘ吸蔵触媒からＮＯｘを放出す
べき時にエバポパージを行い、これによりリッチスパイ
クを実施する排気浄化装置が開示されている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、キャニ
スタ内における蒸発燃料量は常時変動しており、リッチ
スパイクに相当する濃いエバポを供給できるだけの蒸発
燃料がキャニスタ内に常に蓄積されているとは限らな
い。従って、エバポによってリッチスパイクを常に供給
することは困難であり、また、エバポ濃度の変動により
空燃比変動が生じ安定したリッチスパイクを行うことが
できないという問題がある。このため、触媒に吸蔵され
ているＮＯｘを効率良く還元浄化することができず、エ
バポパージとＮＯｘ浄化の双方を効率良く実施し得るシ
ステムが望まれていた。

【０００９】本発明の目的は、ＮＯｘ吸蔵触媒を備えた
直噴エンジンにおいて、エバポパージを勘案して効率良
くＮＯｘの浄化を行うことにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明のエンジンの蒸発
燃料パージ制御方法は、運転状態に応じてその燃焼形態
を成層燃焼と均一燃焼とに切り替え、流入する排気ガス
の空燃比がリーンであるときにＮＯｘを吸収し、流入す
る排気ガス中の酸素濃度が低下すると吸収したＮＯｘを
放出するＮＯｘ吸蔵触媒をその排気通路内に備えたエン
ジンにおいて、燃料タンクで発生する蒸発燃料を蒸発燃
料混合気としてエンジンの吸気通路に対しパージする際
の蒸発燃料パージ制御方法であって、ＮＯｘ吸蔵触媒に
吸着されたＮＯｘが所定基準値を超え、エンジンの燃焼
形態を成層燃焼から均一燃焼に移行させてエンジンに対
しストイキオまたはリッチ混合気を供給してＮＯｘ吸蔵
触媒中のＮＯｘを放出させる際に、吸気通路に対し蒸発
燃料混合気をパージすることを特徴としている。

【００１１】そしてこれにより、リッチスパイク実行時
の均一燃焼状態でエバポパージを行い、未燃焼ＨＣの排
出を防止し、蒸発燃料パージ量を確保する。

【００１２】また、この場合、蒸発燃料混合気の燃料濃
度に基づいて、蒸発燃料混合気のパージ時間やエンジン
に対する燃料噴射量を制御するようにしても良く、これ
により、エバポの濃淡にかかわらず好適な条件でリッチ
スパイクを投入しエンジンを駆動できる。さらに、蒸発
燃料混合気のパージ終了後もエンジンの燃焼形態を所定
時間均一燃焼に維持するようにしても良く、これによ
り、吸気系内に残存する燃料蒸気を十分に燃焼させてか
ら成層燃焼に移行させることができる。

【００１３】一方、本発明のエンジンの蒸発燃料パージ
制御装置は、運転状態に応じてその燃焼形態を成層燃焼
と均一燃焼とに切り替え、流入する排気ガスの空燃比が
リーンであるときにＮＯｘを吸収し、流入する排気ガス
中の酸素濃度が低下すると吸収したＮＯｘを放出するＮ
Ｏｘ吸蔵触媒をその排気通路内に備えたエンジンにおい
て、燃料タンクで発生する蒸発燃料を蒸発燃料混合気と
してエンジンの吸気通路に対しパージするためのエンジ
ンの蒸発燃料パージ制御装置であって、ＮＯｘ吸蔵触媒
中のＮＯｘ吸蔵量を推定するＮＯｘ吸蔵量推定手段と、
エンジンの運転状態とＮＯｘ吸蔵触媒中のＮＯｘ吸蔵量
とに基づいてエンジンの燃焼形態を決定する燃焼形態決
定手段手段と、決定された燃焼形態に基づいて蒸発燃料
混合気のパージの要否を決定するキャニスタパージ判定
手段と、蒸発燃料混合気の燃料濃度に基づいて蒸発燃料
混合気のパージ時間を算出するキャニスタパージ時間算
出手段とを有することを特徴としている。

【００１４】この場合、蒸発燃料混合気の燃料濃度に基
づいてエンジンに対する燃料噴射量を算出する燃料噴射
量算出手段をさらに有するようにしても良い。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて詳細に説明する。図１はエンジン制御系の概
略構成図、図２は本発明の一実施の形態である蒸発燃料
パージ制御装置における電子制御系の回路構成図であ
る。

【００１６】符号１はエンジンであり、ここでは、燃料
を筒内に直接噴射することが可能に形成された直噴エン
ジンとなっている。このエンジン１のシリンダヘッド１
ｃには、吸気ポート２および排気ポート３が形成されて
いる。また、これらのポート２，３とエンジン１の燃焼
室１ａとの間には、吸気バルブ４および排気バルブ５が
設けられており、排気バルブ５はカム６およびロッカア
ーム７により、また、吸気バルブ４は図示しない同様の
機構により所定のタイミングにて開閉される。この場
合、カム６の回転角度はカム角センサ３１により検出さ
れ、そのデータは後述する電子制御装置（ＥＣＵ）４０
に送られる。

【００１７】吸気ポート２には吸気通路８が連通されて
いる。吸気通路８には、スロットルバルブ９が設けら
れ、このスロットルバルブ９には、さらにスロットル開
度を検出するスロットル開度センサ３２が取り付けられ
ている。また、スロットルバルブ９の上流側には、エア
フローメータ３３が取り付けられており、エアクリーナ
１０を介して流入する空気の流量を検出している。な
お、スロットルバルブ９をバイパスする吸気通路にはア
イドルスピードコントロールバルブ２４が設けられてお
り、スロットルバルブ９全閉時におけるエンジンアイド
リング回転数を調整できるようになっている。

【００１８】シリンダヘッド１ｃには、その先端を燃焼
室１ａに臨ませて高圧インジェクタ１１が設けられてお
り、筒内に直接燃料を噴射できるようになっている。ま
た、吸気ポート２の上流側には、低圧インジェクタ１２
が臨まされている。これらの両インジェクタ１１，１２
は、燃料フィルタ２７を取り付けた燃料配管１３を介し
て燃料タンク１４に連通されており、ＥＣＵ４０によっ
て規定の圧力に調圧された燃料を噴射するようになって
いる。この場合、高圧インジェクタ１１側の燃料配管１
３には高圧ポンプ３０が介設されており、これにより筒
内の圧力に抗して燃料を筒内に噴射できるようになって
いる。

【００１９】低圧インジェクタ１２側の燃料配管１３に
は、燃圧レギュレータ２５を介して燃料タンク１４に連
通したリターン通路２６が設けられており、余分な燃料
は適宜燃料タンク１４に戻されるようになっている。ま
た、高圧インジェクタ１１側も図示しない同様の機構が
設けられている。

【００２０】燃料タンク１４の上部からは、燃料タンク
１４内にて発生した蒸発燃料を放出するための放出通路
１５が延出されている。そして、放出通路１５はキャニ
スタ１６の上部に連通されている。このキャニスタ１６
の内部には、活性炭等からなる吸着部１６ａが設けられ
ており、そこに蒸発燃料ガスを吸着するようになってい
る。また、その底部には、大気に連通する新気導入口１
６ｂが設けられている。さらに、図１に示したように、
キャニスタ１６の上部から、新気導入口１６ｂからの新
気と吸着部１６ａに蓄積された蒸発燃料ガスとの混合気
（蒸発燃料混合気（エバポ））を導くパージ通路１７が
延出されている。

【００２１】パージ通路１７は、スロットルバルブ９の
下流側にて吸気通路８に連通されている。パージ通路１
７の途中には、エバポにおける蒸発燃料の濃度（エバポ
濃度）を検出するパージガス濃度センサ６１と、エバポ
流量を制御するパージバルブ１８が設けられている。こ
の場合、パージガス濃度センサ６１は例えばＨＣセンサ
等によって構成され、その検出結果はＥＣＵ４０に送ら
れる。また、パージバルブ１８は、ＥＣＵ４０から出力
される駆動パルス信号のデューティ比に応じて弁開度が
比例的に制御されるデューティソレノイドバルブが用い
られている。このパージバルブ１８は、当該実施の形態
では、デューティ比０％すなわち駆動パルス信号ＯＦＦ
で全閉、デューティ比１００％すなわち連続通電で全開
となる。

【００２２】エンジン１のシリンダブロック１ｂには、
冷却水通路１９が形成されており、そこには水温センサ
３７が取り付けられている。また、エンジン１のクラン
クシャフト２０には、それと対向してクランク角センサ
３８が設けられている。クランク角センサ３８は、クラ
ンクシャフト２０に設けた突起２０ａの通過によりクラ
ンクシャフト２０の回転数を検出している。

【００２３】排気ポート３には排気通路２１が連通して
設けられており、そこにはＯ₂センサ（空燃比センサ）
３９が取り付けられている。また、Ｏ₂センサ３９の下
流側には触媒２２、マフラー２３が設けられている。な
お、水温センサ３７やクランク角センサ３８、Ｏ₂セン
サ３９の検出データはＥＣＵ４０に送られる。

【００２４】ここで、当該実施の形態では、触媒２２に
ＮＯｘ吸蔵触媒が用いられている。このＮＯｘ吸蔵触媒
には、アルミナ担体上にカリウム（Ｋ）などのアルカリ
金属と白金（Ｐｔ）のような貴金属とが担持された公知
のものが用いれられる。そして、排気通路２１を流通す
る排気ガスの空燃比がリーンとなるとＮＯｘを吸収し、
排気ガス中の酸素濃度が低下すると吸収したＮＯｘを放
出するようになっている。この場合、エンジン１と触媒
２２との間には燃料や空気が別途供給されないため、触
媒２２に流入する排気ガスの空燃比はエンジン１に供給
される燃料混合気の空燃比と略一致する。従って、触媒
２２は、エンジン１への燃料混合気がリーンの場合には
ＮＯｘを吸着し、それがストイキオまたはリッチ側にな
るとＮＯｘを放出することになる。

【００２５】一方、ＥＣＵ４０は、図２に示したよう
に、ＣＰＵ４１と、ＲＯＭ４２、ＲＡＭ４３およびバッ
クアップ用のＲＡＭ４４、タイマ４５とＩ／Ｏインター
フェース４６がバスライン４７を介して互いに接続され
たマイクロコンピュータと、その周辺回路とから構成さ
れる。そして、Ｏ₂センサ３９やパージガス濃度センサ
６１等のセンサ類からの信号を処理し、高圧インジェク
タ１１や低圧インジェクタ１２、パージバルブ１８等の
アクチュエータ類に制御信号を送出する。

【００２６】Ｉ／Ｏインターフェース４６には、Ｏ₂セ
ンサ３９とクランク角センサ３８がそれぞれ波形整形回
路４８を介して接続されている。また、エアフローメー
タ３３と、水温センサ３７、スロットル開度センサ３
２、パージガス濃度センサ６１は、それぞれＡ／Ｄ変換
器４９を介してＩ／Ｏインターフェース４６に接続され
ている。さらに、Ｉ／Ｏインターフェース４６には、高
圧インジェクタ１１、低圧インジェクタ１２およびパー
ジバルブ１８が、駆動回路５０を介して接続されてい
る。

【００２７】ＲＯＭ４２には、制御プログラムおよび各
種制御用固定データが記憶されている。また、ＲＡＭ４
３には、データ処理した後の各センサ類やスイッチ類へ
の出力信号や、ＣＰＵ４１にて演算処理したデータが格
納される。そして、ＣＰＵ４１では、ＲＯＭ４２に記憶
されている制御プログラムに従い、燃料噴射制御やキャ
ニスタ１６からのエバポパージの制御、これらを含めた
空燃比制御、点火時期制御等を実行する。

【００２８】一方、図３はＥＣＵ４０の主要機能構成を
示すブロック図である。図３に示したように、ＥＣＵ４
０は蒸発燃料パージ制御装置として次のような機能手段
を有している。すなわち、ＥＣＵ４０は、触媒２２中の
ＮＯｘ吸蔵量を推定するＮＯｘ吸蔵量推定手段５１と、
触媒２２のＮＯｘ吸蔵量や運転状態に基づいて現在のエ
ンジン燃焼形態を決定する燃焼形態決定手段手段５４
と、キャニスタ１６内に蓄積された蒸発燃料量やエンジ
ン燃焼形態、運転状態などに基づき、パージバルブ１８
を開いてキャニスタ１６からエバポを吸気通路８にパー
ジすること（以下、キャニスタパージと称す）の要否を
判定するキャニスタパージ判定手段５５をまず有する。
また、ＥＣＵ４０は、パージガス濃度センサ６１からの
データに基づいてエバポの燃料濃度を算出するパージガ
ス濃度算出手段５２と、パージガス濃度算出手段５２に
て求めたエバポの燃料濃度に基づきキャニスタパージ時
間を算出するキャニスタパージ時間算出手段５８と、同
じくエバポの燃料濃度に基づきインジェクタ１１，１２
からの燃料噴射量を算出する燃料噴射量算出手段５９と
を有している。

【００２９】さらに、ＥＣＵ４０は、キャニスタパージ
の要否およびその時間の決定を受けてパージバルブ１８
を制御するパージバルブ制御手段５６と、燃焼形態およ
び燃料噴射量の決定を受けて両インジェクタ１１，１２
を制御するインジェクタ制御手段５７とを有している。
この場合、インジェクタ制御手段５７は、成層燃焼時に
は高圧インジェクタ１１により燃料が供給され、均一燃
焼時には低圧インジェクタ１２から燃料が供給されるよ
うインジェクタを選択する。また、燃料噴射量算出手段
５９は空燃比制御装置としての機能をも備えており、そ
こではインジェクタの選択に併せて、Ｏ₂センサ３９の
検出値とエバポパージ量に基づいて最終燃料噴射量の算
出ならびに制御が行われる。

【００３０】次に、これらの機能手段による本発明のキ
ャニスタパージ制御方法について説明する。図４はその
全体的な流れを示すフローチャートであり、リッチスパ
イク供給時におけるキャニスタパージ制御の手順を示し
ている。ここではまず、ステップＳ１で、ＮＯｘ吸蔵量
推定手段５１により触媒２２内のＮＯｘ吸蔵量が推定さ
れる。

【００３１】ここで、ＮＯｘ吸蔵量推定手段５１は、リ
ーンバーン運転の継続時間やエンジン１の運転状態に基
づいて触媒２２内のＮＯｘ吸蔵量を推定する。すなわ
ち、リーンバーン運転継続時間とＮＯｘ吸蔵量の関係を
示すマップを予めＲＯＭ４２に持たせ、このマップに基
づきＮＯｘの吸蔵量を推定する。また、この際、リーン
バーン運転継続時間に加えてエンジン運転状態をパラメ
ータとして付加することもできる。例えば、クランク角
センサ３８の検出値によりエンジン回転数が、また、エ
ンジン負荷の代表値としてスロットル開度センサ３２の
検出値によりアクセル踏み込み量が、さらに、水温セン
サ３７の検出値により冷却水温度等が算出され、これら
を運転状態データとしてパラメータに加え、それを参照
してＮＯｘ吸蔵量の推定を行っても良い。なお、触媒２
２内にＮＯｘ吸蔵量検出センサを設けその検出値によっ
てＮＯｘ吸蔵量を算出するようにすることも可能であ
る。

【００３２】次にステップＳ２に進み、燃焼形態決定手
段５４においてＮＯｘ吸蔵量が予め設定された基準値Ａ
を超えているか否かが判定される。そして、ＮＯｘ吸蔵
量が基準値Ａ以下のときにはルーチンを抜け、通常のエ
ンジン制御が続行される。なお、燃焼形態決定手段５４
は、エンジン１の現在の運転状態データをも取得してお
り、エンジン回転数等の運転状態データに基づく通常の
エンジン燃焼形態の決定をも行っている。

【００３３】これに対しＮＯｘ吸蔵量が基準値Ａを超え
ている場合には、ステップＳ３に進んでエンジン１の燃
焼形態が均一燃焼に切り替えられる。すなわち、燃焼形
態決定手段５４は、触媒２２における現在のＮＯｘ吸蔵
量が基準値を超えていると判断したときは、ＮＯｘ浄化
のため燃焼形態を均一燃焼としリッチスパイクを実施す
る旨の決定を行う。そして、エンジン１が均一燃焼に切
り替えられた後、ステップＳ４に進み、リッチスパイク
の実施に併せてキャニスタパージが実行される。

【００３４】図５は、ステップＳ４におけるキャニスタ
パージ実行ルーチンの手順を示すフローチャートであ
る。ここではまずステップＳ１１にてタイマ４５がリセ
ットされる。続いてステップＳ１２で、パージガス濃度
算出手段５２によって算出されたエバポ中の燃料濃度
（パージガス濃度：θ）がキャニスタパージ時間算出手
段５８により読み込まれる。そして、ステップＳ１３に
おいて、パージガス濃度θが予め設定された基準値Ｂと
比較される。

【００３５】ステップＳ１３にてパージガス濃度θが基
準値Ｂ以下の場合には、ステップＳ１４に進んでタイマ
４５をカウントアップした後、ステップＳ１５にて時間
Ｔが予め設定された時間Ｄと比較される。すなわち、キ
ャニスタパージ時間算出手段５８においてキャニスタパ
ージ実行時間として時間Ｄが算出され、それに基づいて
パージバルブ制御手段５６によってパージバルブ１８が
制御される。そして、時間Ｄに達するまではステップＳ
１２に戻りそれ以下の手順が繰り返される。また、時間
Ｄに達した場合にはステップＳ１６に進みキャニスタパ
ージを終了させルーチンを抜ける。

【００３６】一方、ステップＳ１３にてパージガス濃度
θが基準値Ｂを超えている場合には、ステップＳ１７に
進んでタイマ４５をカウントアップした後、ステップＳ
１８にて時間Ｔが予め設定された時間Ｃと比較される。
すなわち、キャニスタパージ時間算出手段５８において
キャニスタパージ実行時間として時間Ｃが算出され、そ
れに基づいてパージバルブ制御手段５６によってパージ
バルブ１８が制御される。そして、時間Ｃに達するまで
はステップＳ１２に戻りそれ以下の手順が繰り返され
る。また、時間Ｃに達した場合にはステップＳ１６に進
みキャニスタパージを終了させルーチンを抜ける。

【００３７】ここで、ステップＳ１８における時間Ｃ
は、ステップＳ１５の時間Ｄよりも短く設定されてい
る。つまり、キャニスタパージ時間は、パージガス濃度
θが基準値Ｂを超えて濃くなっている場合には短く（時
間Ｃ）、薄くなっている場合には長く（時間Ｄ）なるよ
う設定されていることになる。このため、リッチスパイ
クにおけるエバポ濃度の影響を抑制でき、エバポを効率
良く利用してリッチスパイクを行うことができる。従っ
て、リッチスパイクを好適な条件で行うことができ、触
媒２２内のＮＯｘを効果的に浄化することが可能とな
る。

【００３８】なお、パージガス濃度θが一旦基準値Ｂ以
下と判定されキャニスタパージ時間として時間Ｄが設定
された場合であっても、ステップＳ１３にてパージガス
濃度θがＢを超えて濃くなったと判定されるとステップ
Ｓ１７側に進み時間Ｃが採用される。また、その逆に途
中でパージガス濃度θが薄くなった場合には、時間Ｄが
採用される。

【００３９】一方、当該ＥＣＵ４０では、エバポによる
燃料供給を考慮した燃料噴射量制御を併せて行ってい
る。図６は、ＥＣＵ４０における燃料噴射量制御の手順
を示すフローチャートである。ここではまず、ステップ
Ｓ２１で燃料噴射量算出手段５９は、パージガス濃度θ
をパージガス濃度算出手段５２から読み込む。次に、ス
テップＳ２２にて、エンジンの運転状態に基づいて燃料
噴射量（燃料噴射パルス幅：Ｔｉ）が設定される。その
後、ステップＳ２３でパージガス濃度θが基準値Ｂと比
較される。

【００４０】ステップＳ２３にてパージガス濃度がＢ以
下の場合（エバポが薄いとき）には、ステップＳ２４に
進み燃料噴射量が増量され（＋α）ルーチンを抜ける。
また、パージガス濃度がＢを超えている場合（エバポが
濃いとき）には、ステップＳ２５に進み燃料噴射量が減
量され（−α）ルーチンを抜ける。そして、燃料噴射量
算出手段５９にて求められたこれらの値がインジェクタ
制御手段５７に送られ、低圧インジェクタ１２から所定
量の燃料が噴射される。このため、エバポの濃淡により
リッチスパイク量が変動するのを抑制でき、常に最適な
リッチスパイクを供給することが可能となる。

【００４１】このようにしてリッチスパイク供給時にキ
ャニスタパージが実行されると図４に戻りステップＳ５
に進む。このステップＳ５では、キャニスタパージが終
了した後も所定時間が経過するまで均一燃焼を維持させ
る。図７は、ステップＳ５における均一燃焼継続ルーチ
ンの手順を示すフローチャートである。ここではまず、
ステップＳ３１でタイマ４５がリセットされた後、ステ
ップＳ３２に進みタイマ４５がカウントアップされる。
次に、ステップＳ３３に進み、タイマ４５の現在値と予
め設定された基準時間Ｅとが比較される。そして、タイ
マ４５の値が基準時間Ｅに達していないときにはステッ
プＳ３２に戻りタイマ４５がさらにカウントアップされ
る。一方、タイマ４５の値が基準時間Ｅに達した場合に
は、図７のルーチンを抜けてステップＳ６に進み、均一
燃焼から成層燃焼への切替が行われ図４のルーチンを抜
ける。

【００４２】すなわち、このステップＳ５により、当該
エンジン１ではキャニスタパージ終了後も均一燃焼が基
準時間Ｅだけ継続されることになる。従って、エンジン
１においては、キャニスタパージ終了後しばらくの間吸
気系内に存在する燃料蒸気を均一燃焼の継続によって十
分に燃焼させてから成層燃焼に移行させることができ
る。このため、エンジン筒内での燃焼を改善でき、排気
ガス中のＨＣを低減させることが可能となる。

【００４３】このように本発明によるキャニスタパージ
制御では、リッチスパイク投入時にエバポパージを行う
ため効率良く蒸発燃料のパージを行うことができ、しか
も、パージガス濃度によりパージ時間や燃料噴射量を変
化させるようにしているため、エバポの濃淡にかかわら
ず好適な条件でリッチスパイクを投入しエンジンを駆動
することが可能となる。また、キャニスタパージ終了後
も均一燃焼を継続するようにしているため、吸気系内に
残存する燃料蒸気を十分に燃焼させてから成層燃焼に移
行させることができ、エンジン筒内での燃焼改善を図り
排気ガス中のＨＣを低減させることが可能となる。

【００４４】本発明は前記実施の形態に限定されるもの
ではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能で
あることはいうまでもない。

【００４５】すなわち、前述の実施の形態では、キャニ
スタパージ時間の制御において、１つの基準値Ｂを設定
して２つの時間Ｃ，Ｄを切り替えているが、基準値の数
を複数設けてさらにきめ細かな時間制御を行うことも可
能である。また、図６の燃料噴射量制御も同様に、複数
の基準値を設定してよりきめ細かな燃料噴射制御を行う
ようにしても良い。

【００４６】さらに、前述の実施の形態では、ステップ
Ｓ４のキャニスタパージの実行に併せて図６の燃料噴射
量制御を実施しているが、燃料噴射量制御はキャニスタ
パージに関して必須の事柄ではなく、これを必ずしもキ
ャニスタパージに併せて実施する必要はない。

【００４７】加えて、前述の実施の形態では、高圧、低
圧の２つのインジェクタを備えた直噴エンジンを例にと
って説明したが、筒内噴射用のインジェクタのみを持ち
噴射時期の調整により燃焼形態を切り替える直噴エンジ
ンにおいても本発明によるパージ制御方法を適用し得る
ことは勿論である。

【００４８】

【発明の効果】本発明による蒸発燃料パージ制御方法で
は、リッチスパイク投入時にエバポパージを行うため効
率良く蒸発燃料のパージを行うことができる。すなわ
ち、均一燃焼時にエバポパージが行われるため、成層燃
焼中のエバポパージのように排気ガス中に未燃焼ＨＣが
排出されてしまうことを防止できる。また、蒸発燃料を
リッチスパイクに乗じてパージするため、パージ量を確
保することが容易になる。

【００４９】また、パージガス濃度によりパージ時間や
燃料噴射量を変化させるようにしているため、エバポの
濃淡にかかわらず好適な条件でリッチスパイクを投入し
エンジンを駆動することが可能となる。

【００５０】さらに、キャニスタパージ終了後も均一燃
焼を継続するようにしているため、吸気系内に残存する
燃料蒸気を十分に燃焼させてから成層燃焼に移行させる
ことができ、エンジン筒内での燃焼改善を図り排気ガス
中のＨＣを低減させることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】エンジン制御系の概略構成図である。

【図２】本発明の一実施の形態である空燃比制御装置に
おける電子制御系の回路構成図である。

【図３】ＥＣＵの主要機能構成を示すブロック図であ
る。

【図４】リッチスパイク供給時におけるキャニスタパー
ジの全体的な流れを示すフローチャートである。

【図５】キャニスタパージ制御ルーチンの手順を示すフ
ローチャートである。

【図６】キャニスタパージを考慮した燃料噴射量制御の
手順を示すフローチャートである。

【図７】キャニスタパージ終了後における均一燃焼継続
ルーチンの手順を示すフローチャートである。

【符号の説明】

１エンジン８吸気通路１１高圧インジェクタ１２低圧インジェクタ１６キャニスタ１８パージバルブ２１排気通路２２触媒５１ＮＯｘ吸蔵量推定手段５２パージガス濃度算出手段５４燃焼形態決定手段５５キャニスタパージ判定手段５６パージバルブ制御手段５７インジェクタ制御手段５８キャニスタパージ時間算出手段５９燃料噴射量算出手段６１パージガス濃度センサ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】運転状態に応じてその燃焼形態を成層燃
焼と均一燃焼とに切り替え、流入する排気ガスの空燃比
がリーンであるときにＮＯｘを吸収し、流入する排気ガ
ス中の酸素濃度が低下すると吸収したＮＯｘを放出する
ＮＯｘ吸蔵触媒をその排気通路内に備えたエンジンにお
いて、燃料タンクで発生する蒸発燃料を蒸発燃料混合気
として前記エンジンの吸気通路に対しパージする際の蒸
発燃料パージ制御方法であって、前記ＮＯｘ吸蔵触媒に吸着されたＮＯｘが所定基準値を
超え、前記エンジンの燃焼形態を成層燃焼から均一燃焼
に移行させて前記エンジンに対しストイキオまたはリッ
チ混合気を供給して前記ＮＯｘ吸蔵触媒中のＮＯｘを放
出させる際に、前記吸気通路に対し前記蒸発燃料混合気
をパージすることを特徴とするエンジンの蒸発燃料パー
ジ制御方法。
【請求項２】請求項１記載のエンジンの蒸発燃料パー
ジ制御方法であって、前記蒸発燃料混合気の燃料濃度に
基づいて前記蒸発燃料混合気のパージ時間を制御するこ
とを特徴とするエンジンの蒸発燃料パージ制御方法。
【請求項３】請求項１記載のエンジンの蒸発燃料パー
ジ制御方法であって、前記蒸発燃料混合気の燃料濃度に
基づいて前記エンジンに対する燃料噴射量を制御するこ
とを特徴とするエンジンの蒸発燃料パージ制御方法。
【請求項４】請求項１記載のエンジンの蒸発燃料パー
ジ制御方法であって、前記蒸発燃料混合気のパージ終了
後も前記エンジンの燃焼形態を所定時間均一燃焼に維持
することを特徴とするエンジンの蒸発燃料パージ制御方
法。
【請求項５】運転状態に応じてその燃焼形態を成層燃
焼と均一燃焼とに切り替え、流入する排気ガスの空燃比
がリーンであるときにＮＯｘを吸収し、流入する排気ガ
ス中の酸素濃度が低下すると吸収したＮＯｘを放出する
ＮＯｘ吸蔵触媒をその排気通路内に備えたエンジンにお
いて、燃料タンクで発生する蒸発燃料を蒸発燃料混合気
として前記エンジンの吸気通路に対しパージするための
エンジンの蒸発燃料パージ制御装置であって、前記ＮＯｘ吸蔵触媒中のＮＯｘ吸蔵量を推定するＮＯｘ
吸蔵量推定手段と、前記エンジンの運転状態と前記ＮＯｘ吸蔵触媒中のＮＯ
ｘ吸蔵量とに基づいて前記エンジンの燃焼形態を決定す
る燃焼形態決定手段と、前記決定された燃焼形態に基づいて前記蒸発燃料混合気
のパージの要否を決定するキャニスタパージ判定手段
と、前記蒸発燃料混合気の燃料濃度に基づいて前記蒸発燃料
混合気のパージ時間を算出するキャニスタパージ時間算
出手段とを有することを特徴とするエンジンの蒸発燃料
パージ制御装置。
【請求項６】請求項５記載のエンジンの蒸発燃料パー
ジ制御装置であって、前記蒸発燃料混合気の燃料濃度に
基づいて前記エンジンに対する燃料噴射量を算出する燃
料噴射量算出手段をさらに有することを特徴とするエン
ジンの蒸発燃料パージ制御装置。