内燃機関の蒸発燃料処理装置
【課題】 内燃機関のアイドルストップ（自動停止）後における自動始動時に適切なパージ制御を実行してエミッション悪化を防止すること。
【解決手段】 内燃機関１の通常運転時のパージ制御では、内燃機関１の運転状態に応じてパージバルブ３３が開閉され、キャニスタ３０に蓄えられた蒸発燃料が内燃機関１の吸気通路２内に放出される。これに対して、内燃機関１のアイドルストップ中では、パージ制御ができないため、内燃機関１の状態を特定するアイドルストップ経過時間に応じてパージ制御におけるエバポ濃度学習値が補正され、また、アイドルストップ経過時間が所定値以上であるときには、パージ制御におけるエバポ濃度学習値が初期値に戻される。これにより、アイドルストップ後の自動始動直後であってもパージ制御におけるエバポ濃度学習値が適切に設定されるためエミッション悪化を防止することができる。
【解決手段】 内燃機関１の通常運転時のパージ制御では、内燃機関１の運転状態に応じてパージバルブ３３が開閉され、キャニスタ３０に蓄えられた蒸発燃料が内燃機関１の吸気通路２内に放出される。これに対して、内燃機関１のアイドルストップ中では、パージ制御ができないため、内燃機関１の状態を特定するアイドルストップ経過時間に応じてパージ制御におけるエバポ濃度学習値が補正され、また、アイドルストップ経過時間が所定値以上であるときには、パージ制御におけるエバポ濃度学習値が初期値に戻される。これにより、アイドルストップ後の自動始動直後であってもパージ制御におけるエバポ濃度学習値が適切に設定されるためエミッション悪化を防止することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料タンクに発生する蒸発燃料をパージ制御する内燃機関の蒸発燃料処理装置に関するもので、特に、アイドル時に、内燃機関を自動停止させたのち自動始動させる所謂、アイドルストップ機能を備えた内燃機関に適用される内燃機関の蒸発燃料処理装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、内燃機関の蒸発燃料処理装置に関連する先行技術文献としては、特開２００１−２９５６８８号公報にて開示されたものが知られている。
【０００３】
このものでは、酸素センサからの出力値に基づき設定される空燃比フィードバック補正量が所定の領域となるようにパージ率を変化させ、このパージ率を変化させる前後におけるパージ率及び空燃比フィードバック補正量により蒸発燃料の濃度を検出する技術が示されている。
【特許文献１】特開２００１−２９５６８８号公報（第２頁〜第３頁）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、前述のものでは、アイドルストップ機能を備えた内燃機関のパージ制御については開示されていない。ここで、アイドルストップ機能を備えた内燃機関の自動停止後における自動始動直後では、蒸発燃料の濃度の学習値が自動停止前の通常運転時のパージ制御における蒸発燃料の濃度の学習値と異なっており、適切なパージ制御が実行できなくて、エミッション悪化を生じるという不具合があった。
【０００５】
そこで、この発明はかかる不具合を解決するためになされたもので、内燃機関の自動停止後における自動始動時に適切なパージ制御が実行でき、エミッション悪化を防止可能な内燃機関の蒸発燃料処理装置の提供を課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１の内燃機関の蒸発燃料処理装置によれば、自動始動停止制御手段による内燃機関のアイドル時の自動停止中またはこの後における内燃機関の自動始動からの所定期間では、キャニスタに蓄えられた燃料タンクに発生する蒸発燃料が、パージ制御手段により内燃機関の運転状態に応じて吸気通路内に放出される通常運転時のパージ制御とは異なったパージ制御となるようパージ制御切換手段によって切換えられる。これにより、内燃機関のアイドル時の自動停止中では、実際のパージ制御は休止されるが、パージ制御の再開に備えた通常運転時と異なるパージ制御、また、自動停止後における自動始動からの所定期間では、通常運転時と異なるパージ制御に切換えられ、内燃機関の自動停止後における自動始動直後の所定期間であっても、適切なパージ制御が実行でき、エミッション悪化が防止されるという効果が得られる。
【０００７】
請求項２の内燃機関の蒸発燃料処理装置におけるパージ制御切換手段では、自動始動停止制御手段による内燃機関の自動停止中に、内燃機関の状態に応じてパージ制御における蒸発燃料の濃度の学習値が補正される。つまり、通常運転時でない内燃機関の自動停止中にあっては、その経過時間に応じて蒸発燃料の濃度が徐々に上昇することとなるため、それに見合うようにパージ制御における蒸発燃料の濃度の学習値が補正される。これにより、内燃機関の自動停止後における自動始動直後に適切なパージ制御が実行できるという効果が得られる。
【０００８】
請求項３の内燃機関の蒸発燃料処理装置におけるパージ制御切換手段では、内燃機関の状態を現す自動停止期間、油温、冷却水温、吸気温、外気温、燃焼温度、またはこれらの変化率、変化量、積算値のうち少なくとも１つに応じて、パージ制御における蒸発燃料の濃度の学習値が補正される。つまり、内燃機関の状態を現すこれら各種パラメータのうち少なくとも１つによれば、内燃機関の自動停止中における蒸発燃料の濃度の学習値が的確に補正される。これにより、内燃機関の自動停止後における自動始動直後であっても適切なパージ制御が実行できるという効果が得られる。
【０００９】
請求項４の内燃機関の蒸発燃料処理装置におけるパージ制御切換手段では、内燃機関の状態を現す自動停止期間、油温、冷却水温、吸気温、外気温、燃焼温度、またはこれらの変化率、変化量、積算値のうち少なくとも１つが所定値以上であるときには、内燃機関の自動停止中における蒸発燃料の濃度の学習値が初期値に戻される。つまり、内燃機関の状態を現すこれら各種パラメータのうち少なくとも１つが所定値以上となるときには、パージ制御の再開時における蒸発燃料の濃度の学習値の信頼性がないとして、初期値に戻される。これにより、内燃機関の自動停止後における自動始動直後であってもエミッション悪化を防止したパージ制御が実行できるという効果が得られる。
【００１０】
請求項５の内燃機関の蒸発燃料処理装置におけるパージ制御切換手段では、自動始動停止制御手段による内燃機関の自動停止後における自動始動復帰後の所定期間では、通常運転時のパージ制御とは異なり、パージ制御における蒸発燃料を含む空気のパージ率の単位時間当たりの増加率が、通常運転時よりも遅くなるよう設定される。つまり、通常運転時でない自動停止後の自動始動復帰後の所定期間にあっては、パージ制御における蒸発燃料の濃度の学習値の信頼性が低いことから、パージ率の増加率が安全性を考慮して通常運転時よりも遅く設定される。これにより、内燃機関の自動停止後における自動始動直後であってもエミッション悪化を防止したパージ制御が実行できるという効果が得られる。
【００１１】
請求項６の内燃機関の蒸発燃料処理装置におけるパージ制御切換手段では、自動始動停止制御手段による内燃機関の自動停止後における自動始動復帰後の所定期間では、通常運転時のパージ制御とは異なり、パージ制御における蒸発燃料の濃度の学習速度が、通常運転時よりも速くなるよう設定される。つまり、通常運転時でない自動停止後の自動始動復帰後の所定期間にあっては、なるべく速やかに正確な蒸発燃料の濃度の学習値を知ることができるようパージ制御における蒸発燃料の濃度の学習速度が通常運転時よりも速く設定される。これにより、内燃機関の自動始動後のパージ制御におけるエミッション悪化を防止しつつ、蒸発燃料の濃度の学習値が速やかに通常運転時に移行できるという効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明を実施するための最良の形態を実施例に基づいて説明する。
【００１３】
図１は本発明の一実施例にかかる内燃機関の蒸発燃料処理装置が適用された内燃機関及びその周辺機器を示す概略構成図である。
【００１４】
図１において、車両には複数気筒からなる内燃機関１が搭載され、この内燃機関１には吸気通路２と排気通路３とが接続されている。吸気通路２の上流側には空気を濾過するエアクリーナ４が配設され、このエアクリーナ４を介して空気が吸気通路２内に導入される。また、エアクリーナ４には吸気温センサ５が配設されており、この吸気温センサ５により吸気通路２内に導入される吸入空気の温度である吸気温が検出される。
【００１５】
そして、エアクリーナ４の下流側には内燃機関１への吸入空気量を調節するためのスロットルバルブ６が配設されている。このスロットルバルブ６にはスロットル開度センサ７が配設されており、このスロットル開度センサ７によりスロットルバルブ６のスロットル開度が検出される。スロットルバルブ６の下流側の吸気通路２途中のサージタンク８には吸気圧センサ９が配設されており、吸気圧センサ９によりスロットルバルブ６の下流側の吸気圧が検出される。
【００１６】
更に、燃料タンク２０に貯留された液体燃料は、プレッシャレギュレータ（図示略）を内蔵したインタンク式の燃料ポンプ２１にて汲出される。このため、燃料ポンプ２１から吐出される液体燃料は、その燃圧が所定圧に調整されたのち燃料供給経路２２を通り、途中、燃料フィルタ２３にて濾過され、インジェクタ（燃料噴射弁）１０から内燃機関１の各気筒の吸気ポート１１側に向かって噴射供給される。このインジェクタ１０から噴射供給された液体燃料と、吸気通路２内でスロットルバルブ６を通過しサージタンク８を経たのちの吸入空気とが混合された混合気は、内燃機関１の各気筒の吸気ポート１１から吸気バルブ１２が開状態となるタイミングにて各気筒の燃焼室１３内に供給される。
【００１７】
一方、燃料タンク２０は蒸発燃料通路２５を介してキャニスタ３０と接続されている。このキャニスタ３０内には活性炭からなる吸着体３１が収納されている。このため、燃料タンク２０内にて発生する蒸発燃料は逐次、キャニスタ３０内の吸着体３１に吸着保持される。そして、キャニスタ３０内の吸着体３１に吸着保持された蒸発燃料は、内燃機関１の運転状態に応じたパージバルブ３３の開閉に伴って吸着体３１から脱離され、キャニスタ３０に接続されたパージ通路３２及びパージバルブ３３を通りサージタンク８の上流側に接続されたパージ通路３４から吸気通路２内に導入される。なお、キャニスタ３０に形成された大気孔３５には閉塞バルブ３６が配設され、必要に応じて閉塞バルブ３６の開度が調整されることで大気孔３５を通過しキャニスタ３０内に導入される空気量が制御される。
【００１８】
内燃機関１の各気筒の燃焼室１３内に供給された混合気は、その頭頂部に配設された点火プラグ１４によって所定の燃焼タイミングにて燃焼される。そして、燃焼後の排気ガスは燃焼室１３内から排気バルブ１５を介して排気通路３内に排出される。この排気通路３内には排気ガス中の酸素（Ｏ2 ）濃度を検出するための酸素センサ１６が配設されている。なお、１７は内燃機関１の冷却水温を検出するための水温センサであり、１８は内燃機関１の機関回転速度を検出するためのクランク角センサである。
【００１９】
４０はＥＣＵ（Electronic Control Unit:電子制御ユニット）であり、ＥＣＵ４０は、周知の各種演算処理を実行する中央処理装置としてのＣＰＵ、制御プログラムや制御マップ等を格納したＲＯＭ、各種データ等を格納するＲＡＭ、Ｂ／Ｕ（バックアップ）ＲＡＭ、入出力回路及びそれらを接続するバスライン等からなる論理演算回路として構成されている。
【００２０】
このＥＣＵ４０にて、内燃機関１の運転状態を判定するため吸気温センサ５からの吸気温、スロットル開度センサ７からのスロットル開度、吸気圧センサ９からの吸気圧、酸素センサ１６からの酸素濃度、水温センサ１７からの冷却水温及びクランク角センサ１８からの機関回転速度やその他の各種センサ信号等が読込まれる。そして、ＥＣＵ４０にて演算設定された制御信号に基づき液体燃料を噴射供給するためのインジェクタ１０、液体燃料を吐出供給する燃料ポンプ２１、蒸発燃料をパージ制御するためのパージバルブ３３、キャニスタ３０内に大気導入するための閉塞バルブ３６等への通電が行なわれる。
【００２１】
次に、本発明の一実施例にかかる内燃機関の蒸発燃料処理装置で使用されているＥＣＵ４０におけるアイドルストップ経過時間（アイドル時の自動停止期間）に応じたエバポ(Evaporative Emission:エバポエミッション；蒸発燃料）濃度学習値演算の処理手順を示す図２のフローチャートに基づき、図３を参照して説明する。ここで、図３は図２の処理に対応する各種制御量等の遷移状態を示すタイムチャートである。なお、このエバポ濃度学習値演算ルーチンは所定時間毎にＥＣＵ４０にて繰返し実行される。なお、キャニスタ３０内のエバポ濃度は、図３に示すように、アイドルストップ実行フラグが「ＯＮ（オン）」である内燃機関１の自動停止期間に応じて徐々にリニアに上昇するものとする。
【００２２】
図２において、まず、ステップＳ１０１にて、アイドルストップ実行条件が成立するかが判定される。ここで、アイドルストップ実行条件としては、ブレーキペダル踏込によりブレーキスイッチが「ＯＮ」、かつ車速が「０（零）〔ｋｍ／ｈ〕」等である。ステップＳ１０１では、アイドルストップ実行条件の成立により、アイドルストップ実行フラグが「ＯＦＦ（オフ）」から「ＯＮ」となるまで待ってステップＳ１０２に移行する（図３に示す時刻ｔ1 ）。ステップＳ１０２では、アイドルストップ経過時間が内部タイマのカウントアップにより算出される。次にステップＳ１０３に移行して、アイドルストップ経過時間が予め設定された経過時間学習値クリア閾値αを越えているかが判定される。
【００２３】
ここで、アイドルストップ実行開始直後では、当然のことながら、ステップＳ１０３の判定条件が成立せず、即ち、アイドルストップ経過時間は経過時間学習値クリア閾値α以下と短いためステップＳ１０４に移行する。ステップＳ１０４では、アイドルストップ経過時間が予め設定された経過時間補正開始閾値βを越えているかが判定される。なお、経過時間補正開始閾値βは経過時間学習値クリア閾値αより短く設定されている。ステップＳ１０４の判定条件が成立せず、即ち、アイドルストップ経過時間が経過時間補正開始閾値β以下と短いとき（図３に示す時刻ｔ1 〜時刻ｔ2 ）にはステップＳ１０５に移行し、補正不要であるとしてアイドルストップ開始直前の学習値がそのままエバポ濃度学習値とされ、本ルーチンを終了する。
【００２４】
一方、ステップＳ１０４の判定条件が成立、即ち、アイドルストップ経過時間が経過時間補正開始閾値βを越え長く経過時間学習値クリア閾値αより短いとき（図３に示す時刻ｔ2 〜時刻ｔ3 ）にはステップＳ１０６に移行する。ステップＳ１０６では、アイドルストップ開始直前の学習値にそのときの経過時間補正量が加算されエバポ濃度学習値とされ、本ルーチンを終了する。なお、経過時間補正量は、図３に矢印幅にて示すように、アイドルストップ経過時間をパラメータとしてアイドルストップ経過時間が長くなるほど大きくなる特性を有するテーブル（図示略）に基づき算出される。
【００２５】
一方、ステップＳ１０３の判定条件が成立、即ち、アイドルストップ経過時間が経過時間学習値クリア閾値αを越え長いとき（図３に示す時刻ｔ3 〜時刻ｔ4 ）にはステップＳ１０７に移行する。ステップＳ１０７では、アイドルストップ経過時間が長過ぎるとしてエバポ濃度学習値がリセット処理により初期値に戻されたのち、本ルーチンを終了する。
【００２６】
次に、本発明の一実施例にかかる内燃機関の蒸発燃料処理装置で使用されているＥＣＵ４０におけるアイドルストップ経過時間に応じたアイドルストップ解除後にパージ率を増加する際のパージ速度設定の処理手順を示す図４のフローチャートに基づき、図５を参照して説明する。ここで、図５は図４の処理に対応する各種制御量等の遷移状態を示すタイムチャートである。なお、このパージ速度設定ルーチンは所定時間毎にＥＣＵ４０にて繰返し実行される。
【００２７】
図４において、まず、ステップＳ２０１では、パージ実行条件が成立するかが判定される。ここで、パージ実行条件としては、内燃機関１の機関回転速度が低回転速度・低負荷領域、冷却水温が所定値以上、かつ空燃比Ｆ／Ｂ（フィードバック）制御の実行条件の成立等である。ステップＳ２０１では、パージ実行条件の成立により、パージ実行フラグが「ＯＦＦ」から「ＯＮ」となるまで待ってステップＳ２０２に移行する。ステップＳ２０２では、パージバルブ制御処理として、パージバルブ３３が全閉状態から例えば、徐々に開側となるように駆動され、これに伴って酸素センサ１６からの出力値に基づく周知の空燃比Ｆ／Ｂ制御が実行される。
【００２８】
次にステップＳ２０３に移行して、エバポ濃度学習実行条件が成立するかが判定される。ここで、エバポ濃度学習実行条件としては、パージ率が所定値（エバポ濃度学習実行パージ率）以上、燃料供給系の学習が完了、空燃比Ｆ／Ｂ補正量が所定値以下、かつ内燃機関１の機関回転速度及び負荷の状態が定常等である。なお、燃料供給系の学習とは、吸気圧センサ９やインジェクタ１０等の燃料供給系の劣化等による空燃比ずれを抑制するための学習であり、この学習が完了していない状態ではパージのみに起因する空燃比ずれを検出できないこととなる。ステップＳ２０３では、エバポ濃度学習実行条件の成立により、エバポ濃度学習実行フラグが「ＯＦＦ」から「ＯＮ」となるまで待ってステップＳ２０４に移行する。
【００２９】
ステップＳ２０４では、アイドルストップ実行フラグが「ＯＮ」から「ＯＦＦ」となり（図５に示す時刻ｔ4 ）、アイドルストップからの再始動であるかが判定される。ステップＳ２０４の判定条件が成立、即ち、アイドルストップからの再始動であるときにはステップＳ２０５に移行し、再始動以前におけるアイドルストップ実行フラグの「ＯＮ」から「ＯＦＦ」までに対応するアイドルストップ経過時間が経過時間学習値クリア閾値αを越えているかが判定される。ステップＳ２０５の判定条件が成立せず、即ち、アイドルストップ経過時間が経過時間学習値クリア閾値α以下と短いときにはステップＳ２０６に移行する。
【００３０】
ステップＳ２０６では、アイドルストップ経過時間が経過時間補正開始閾値βを越えているかが判定される。ステップＳ２０６の判定条件が成立せず、即ち、アイドルストップ経過時間が経過時間補正開始閾値β以下と短いときにはステップＳ２０７に移行し、上述のエバポ濃度学習値演算ルーチンにより、エバポ濃度学習値がアイドルストップ開始直前の学習値のままであるため、パージ率を増加する際のパージ速度が、図５の時刻ｔ7 以降で実線にて示されるように、通常運転時の速い（傾きが大きい）定数γに設定される。
【００３１】
一方、ステップＳ２０６の判定条件が成立、即ち、アイドルストップ経過時間が経過時間補正開始閾値βを越え長く経過時間学習値クリア閾値αより短いときにはステップＳ２０８に移行する。ステップＳ２０８では、上述のエバポ濃度学習値演算ルーチンにより、エバポ濃度学習値がアイドルストップ開始直前の学習値にアイドルストップ経過時間に応じた経過時間補正量が加算されているため、パージ率を増加する際のパージ速度が、図５の時刻ｔ7 以降で破線にて示されるように、アイドルストップ経過時間をパラメータとして通常運転時より遅い（傾きが通常運転時より小さい）定数δに設定される。
【００３２】
一方、ステップＳ２０４の判定条件が成立せず、即ち、アイドルストップからの再始動でないとき、またはステップＳ２０５の判定条件が成立、即ち、アイドルストップ経過時間が経過時間学習値クリア閾値αを越え長いときにはステップＳ２０９に移行する。ステップＳ２０９では、上述のエバポ濃度学習値演算ルーチンにより、エバポ濃度学習値がクリアされ初期値に戻されているため、パージ率を増加する際のパージ速度が、図５の時刻ｔ7 以降で二点鎖線にて示されるように、エミッション悪化を防止するよう最も遅い（傾きが最も小さい）定数εに設定される。
【００３３】
ステップＳ２０７、ステップＳ２０８またはステップＳ２０９でそれぞれパージ速度が設定されたのちステップＳ２１０に移行し、周知のエバポ濃度学習処理が実行され、本ルーチンを終了する。なお、パージ制御により上述のパージ率を増加する際のパージ速度が速いほど素早く多量の蒸発燃料が内燃機関１の吸気通路２内に放出されることとなるため、図５に示すように、それに見合うように燃料Ｆ／Ｂ（フィードバック）値が小さく設定され、内燃機関１の吸気通路２内にインジェクタ１０から噴射供給される燃料量が少なく設定されることとなる。
【００３４】
このように、本実施例の内燃機関の蒸発燃料処理装置は、車両に搭載された内燃機関１のアイドル時に、所定の自動停止条件を満足するときには、内燃機関１を自動停止させると共に、この自動停止後に所定の自動始動条件を満足するときには、内燃機関１を自動始動させるよう制御するＥＣＵ４０にて達成される自動始動停止制御手段と、燃料タンク２０に発生する蒸発燃料をキャニスタ３０に蓄え、内燃機関１の運転状態に応じてパージバルブ３３を開閉することにより、キャニスタ３０に蓄えられた蒸発燃料を内燃機関１の吸気通路２内に放出するパージ制御を実行するＥＣＵ４０にて達成されるパージ制御手段と、前記自動始動停止制御手段による内燃機関１の自動停止中またはこの後における内燃機関１の自動始動からの所定期間では、これ以外の通常運転時と異なるパージ制御に切換えるＥＣＵ４０にて達成されるパージ制御切換手段とを具備するものである。
【００３５】
また、本実施例の内燃機関の蒸発燃料処理装置のＥＣＵ４０にて達成されるパージ制御切換手段は、前記自動始動停止制御手段による内燃機関１の自動停止中では、内燃機関１の状態に応じてパージ制御におけるエバポ濃度学習値を補正するものである。そして、本実施例の内燃機関の蒸発燃料処理装置のＥＣＵ４０にて達成されるパージ制御切換手段は、内燃機関１の状態を現す自動停止期間であるアイドルストップ経過時間に応じて、パージ制御におけるエバポ濃度学習値を補正するものである。更に、本実施例の内燃機関の蒸発燃料処理装置のＥＣＵ４０にて達成されるパージ制御切換手段は、内燃機関１の状態を現す自動停止期間であるアイドルストップ経過時間が所定値としての経過時間学習値クリア閾値α以上であるときには、パージ制御におけるエバポ濃度学習値を初期値に戻すものである。
【００３６】
つまり、内燃機関１の通常運転時においては、内燃機関１の運転状態に応じてパージバルブ３３が開閉され、キャニスタ３０に蓄えられた蒸発燃料が内燃機関１の吸気通路２内に放出されパージ制御が実行される。これに対して、内燃機関１がアイドルストップ中では、当然のことながら、通常運転時のパージ制御を実行することができないため、通常運転時と異なる制御として、内燃機関１の状態を特定する自動停止期間としてのアイドルストップ経過時間に応じてパージ制御におけるエバポ濃度学習値が補正され、また、アイドルストップ経過時間が経過時間学習値クリア閾値α以上であるときには、パージ制御におけるエバポ濃度学習値が初期値に戻される。
【００３７】
即ち、通常運転時でない内燃機関１のアイドルストップ中にあっては、そのアイドルストップ経過時間に応じてエバポ濃度が徐々に上昇することとなるため、それに見合うようにパージ制御におけるエバポ濃度学習値が補正される。また、アイドルストップ経過時間が経過時間学習値クリア閾値α以上と長くなるとエバポ濃度学習値の信頼性が低くなるため、パージ制御におけるエバポ濃度学習値が初期値に戻される。これにより、アイドルストップ後の自動始動直後であってもパージ制御におけるエバポ濃度学習値が適切に設定されるためエミッション悪化を防止することができる。
【００３８】
更にまた、本実施例の内燃機関の蒸発燃料処理装置のＥＣＵ４０にて達成されるパージ制御切換手段は、前記自動始動停止手段による内燃機関１の自動停止後における自動始動からの所定期間では、パージ制御における蒸発燃料を含む空気のパージ率の単位時間当たりの増加率を、通常運転時よりも遅くするものである。加えて、本実施例の内燃機関の蒸発燃料処理装置のＥＣＵ４０にて達成されるパージ制御切換手段は、前記自動始動停止制御手段による内燃機関１の自動停止後における自動始動からの所定期間では、パージ制御におけるエバポ濃度の学習速度を、通常運転時よりも速くするものである。
【００３９】
つまり、内燃機関１のアイドルストップ後における自動始動復帰後の所定期間では、通常運転時のパージ制御とは異なり、パージ制御における蒸発燃料を含む空気のパージ率の単位時間当たりの増加率であるパージ速度が、通常運転時よりも遅くなるよう設定され、また、パージ制御におけるエバポ濃度の学習速度が、通常運転時よりも速くなるよう設定される。
【００４０】
即ち、通常運転時でないアイドルストップ後の自動始動復帰後の所定期間にあっては、パージ制御におけるエバポ濃度学習値の信頼性が低いことから、パージ速度が安全性を考慮して通常運転時よりも遅く設定され、なるべく速やかに正確なエバポ濃度学習値を知ることができるようパージ制御におけるエバポ濃度の学習速度が通常運転時よりも速く設定される。これにより、アイドルストップ後の自動始動後のパージ制御におけるエミッション悪化を防止しつつ、エバポ濃度学習値を速やかに通常運転時に移行させることができる。
【００４１】
ところで、上記実施例では、内燃機関１の自動停止期間としてのアイドルストップ経過時間に応じてエバポ濃度学習値を補正しているが、本発明を実施する場合には、これに限定されるものではなく、この際のパラメータとしては、この他、内燃機関１の油温、冷却水温、吸気温、外気温、燃焼温度、またはこれらの変化率、変化量、積算値のうち少なくとも１つによれば、上述の実施例と同様の作用・効果が期待できる。
【００４２】
また、上記実施例では、内燃機関１の自動停止期間としてのアイドルストップ経過時間に応じてエバポ濃度学習値を初期値に戻しているが、本発明を実施する場合には、これに限定されるものではなく、この際のパラメータとしては、この他、内燃機関１の油温、冷却水温、吸気温、外気温、燃焼温度、またはこれらの変化率、変化量、積算値のうち少なくとも１つによれば、上述の実施例と同様の作用・効果が期待できる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】図１は本発明の一実施例にかかる内燃機関の蒸発燃料処理装置が適用された内燃機関及びその周辺機器を示す概略構成図である。
【図２】図２は本発明の一実施例にかかる内燃機関の蒸発燃料処理装置で使用されているＥＣＵにおけるエバポ濃度学習値演算の処理手順を示すフローチャートである。
【図３】図３は図２の処理に対応する各種制御量等の遷移状態を示すタイムチャートである。
【図４】図４は本発明の一実施例にかかる内燃機関の蒸発燃料処理装置で使用されているＥＣＵにおけるパージ速度設定の処理手順を示すフローチャートである。
【図５】図５は図４の処理に対応する各種制御量等の遷移状態を示すタイムチャートである。
【符号の説明】
【００４４】
１ 内燃機関
２ 吸気通路
２０ 燃料タンク
３０ キャニスタ
３３ パージバルブ
４０ ＥＣＵ（電子制御ユニット）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料タンクに発生する蒸発燃料をパージ制御する内燃機関の蒸発燃料処理装置に関するもので、特に、アイドル時に、内燃機関を自動停止させたのち自動始動させる所謂、アイドルストップ機能を備えた内燃機関に適用される内燃機関の蒸発燃料処理装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、内燃機関の蒸発燃料処理装置に関連する先行技術文献としては、特開２００１−２９５６８８号公報にて開示されたものが知られている。
【０００３】
このものでは、酸素センサからの出力値に基づき設定される空燃比フィードバック補正量が所定の領域となるようにパージ率を変化させ、このパージ率を変化させる前後におけるパージ率及び空燃比フィードバック補正量により蒸発燃料の濃度を検出する技術が示されている。
【特許文献１】特開２００１−２９５６８８号公報（第２頁〜第３頁）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、前述のものでは、アイドルストップ機能を備えた内燃機関のパージ制御については開示されていない。ここで、アイドルストップ機能を備えた内燃機関の自動停止後における自動始動直後では、蒸発燃料の濃度の学習値が自動停止前の通常運転時のパージ制御における蒸発燃料の濃度の学習値と異なっており、適切なパージ制御が実行できなくて、エミッション悪化を生じるという不具合があった。
【０００５】
そこで、この発明はかかる不具合を解決するためになされたもので、内燃機関の自動停止後における自動始動時に適切なパージ制御が実行でき、エミッション悪化を防止可能な内燃機関の蒸発燃料処理装置の提供を課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１の内燃機関の蒸発燃料処理装置によれば、自動始動停止制御手段による内燃機関のアイドル時の自動停止中またはこの後における内燃機関の自動始動からの所定期間では、キャニスタに蓄えられた燃料タンクに発生する蒸発燃料が、パージ制御手段により内燃機関の運転状態に応じて吸気通路内に放出される通常運転時のパージ制御とは異なったパージ制御となるようパージ制御切換手段によって切換えられる。これにより、内燃機関のアイドル時の自動停止中では、実際のパージ制御は休止されるが、パージ制御の再開に備えた通常運転時と異なるパージ制御、また、自動停止後における自動始動からの所定期間では、通常運転時と異なるパージ制御に切換えられ、内燃機関の自動停止後における自動始動直後の所定期間であっても、適切なパージ制御が実行でき、エミッション悪化が防止されるという効果が得られる。
【０００７】
請求項２の内燃機関の蒸発燃料処理装置におけるパージ制御切換手段では、自動始動停止制御手段による内燃機関の自動停止中に、内燃機関の状態に応じてパージ制御における蒸発燃料の濃度の学習値が補正される。つまり、通常運転時でない内燃機関の自動停止中にあっては、その経過時間に応じて蒸発燃料の濃度が徐々に上昇することとなるため、それに見合うようにパージ制御における蒸発燃料の濃度の学習値が補正される。これにより、内燃機関の自動停止後における自動始動直後に適切なパージ制御が実行できるという効果が得られる。
【０００８】
請求項３の内燃機関の蒸発燃料処理装置におけるパージ制御切換手段では、内燃機関の状態を現す自動停止期間、油温、冷却水温、吸気温、外気温、燃焼温度、またはこれらの変化率、変化量、積算値のうち少なくとも１つに応じて、パージ制御における蒸発燃料の濃度の学習値が補正される。つまり、内燃機関の状態を現すこれら各種パラメータのうち少なくとも１つによれば、内燃機関の自動停止中における蒸発燃料の濃度の学習値が的確に補正される。これにより、内燃機関の自動停止後における自動始動直後であっても適切なパージ制御が実行できるという効果が得られる。
【０００９】
請求項４の内燃機関の蒸発燃料処理装置におけるパージ制御切換手段では、内燃機関の状態を現す自動停止期間、油温、冷却水温、吸気温、外気温、燃焼温度、またはこれらの変化率、変化量、積算値のうち少なくとも１つが所定値以上であるときには、内燃機関の自動停止中における蒸発燃料の濃度の学習値が初期値に戻される。つまり、内燃機関の状態を現すこれら各種パラメータのうち少なくとも１つが所定値以上となるときには、パージ制御の再開時における蒸発燃料の濃度の学習値の信頼性がないとして、初期値に戻される。これにより、内燃機関の自動停止後における自動始動直後であってもエミッション悪化を防止したパージ制御が実行できるという効果が得られる。
【００１０】
請求項５の内燃機関の蒸発燃料処理装置におけるパージ制御切換手段では、自動始動停止制御手段による内燃機関の自動停止後における自動始動復帰後の所定期間では、通常運転時のパージ制御とは異なり、パージ制御における蒸発燃料を含む空気のパージ率の単位時間当たりの増加率が、通常運転時よりも遅くなるよう設定される。つまり、通常運転時でない自動停止後の自動始動復帰後の所定期間にあっては、パージ制御における蒸発燃料の濃度の学習値の信頼性が低いことから、パージ率の増加率が安全性を考慮して通常運転時よりも遅く設定される。これにより、内燃機関の自動停止後における自動始動直後であってもエミッション悪化を防止したパージ制御が実行できるという効果が得られる。
【００１１】
請求項６の内燃機関の蒸発燃料処理装置におけるパージ制御切換手段では、自動始動停止制御手段による内燃機関の自動停止後における自動始動復帰後の所定期間では、通常運転時のパージ制御とは異なり、パージ制御における蒸発燃料の濃度の学習速度が、通常運転時よりも速くなるよう設定される。つまり、通常運転時でない自動停止後の自動始動復帰後の所定期間にあっては、なるべく速やかに正確な蒸発燃料の濃度の学習値を知ることができるようパージ制御における蒸発燃料の濃度の学習速度が通常運転時よりも速く設定される。これにより、内燃機関の自動始動後のパージ制御におけるエミッション悪化を防止しつつ、蒸発燃料の濃度の学習値が速やかに通常運転時に移行できるという効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明を実施するための最良の形態を実施例に基づいて説明する。
【００１３】
図１は本発明の一実施例にかかる内燃機関の蒸発燃料処理装置が適用された内燃機関及びその周辺機器を示す概略構成図である。
【００１４】
図１において、車両には複数気筒からなる内燃機関１が搭載され、この内燃機関１には吸気通路２と排気通路３とが接続されている。吸気通路２の上流側には空気を濾過するエアクリーナ４が配設され、このエアクリーナ４を介して空気が吸気通路２内に導入される。また、エアクリーナ４には吸気温センサ５が配設されており、この吸気温センサ５により吸気通路２内に導入される吸入空気の温度である吸気温が検出される。
【００１５】
そして、エアクリーナ４の下流側には内燃機関１への吸入空気量を調節するためのスロットルバルブ６が配設されている。このスロットルバルブ６にはスロットル開度センサ７が配設されており、このスロットル開度センサ７によりスロットルバルブ６のスロットル開度が検出される。スロットルバルブ６の下流側の吸気通路２途中のサージタンク８には吸気圧センサ９が配設されており、吸気圧センサ９によりスロットルバルブ６の下流側の吸気圧が検出される。
【００１６】
更に、燃料タンク２０に貯留された液体燃料は、プレッシャレギュレータ（図示略）を内蔵したインタンク式の燃料ポンプ２１にて汲出される。このため、燃料ポンプ２１から吐出される液体燃料は、その燃圧が所定圧に調整されたのち燃料供給経路２２を通り、途中、燃料フィルタ２３にて濾過され、インジェクタ（燃料噴射弁）１０から内燃機関１の各気筒の吸気ポート１１側に向かって噴射供給される。このインジェクタ１０から噴射供給された液体燃料と、吸気通路２内でスロットルバルブ６を通過しサージタンク８を経たのちの吸入空気とが混合された混合気は、内燃機関１の各気筒の吸気ポート１１から吸気バルブ１２が開状態となるタイミングにて各気筒の燃焼室１３内に供給される。
【００１７】
一方、燃料タンク２０は蒸発燃料通路２５を介してキャニスタ３０と接続されている。このキャニスタ３０内には活性炭からなる吸着体３１が収納されている。このため、燃料タンク２０内にて発生する蒸発燃料は逐次、キャニスタ３０内の吸着体３１に吸着保持される。そして、キャニスタ３０内の吸着体３１に吸着保持された蒸発燃料は、内燃機関１の運転状態に応じたパージバルブ３３の開閉に伴って吸着体３１から脱離され、キャニスタ３０に接続されたパージ通路３２及びパージバルブ３３を通りサージタンク８の上流側に接続されたパージ通路３４から吸気通路２内に導入される。なお、キャニスタ３０に形成された大気孔３５には閉塞バルブ３６が配設され、必要に応じて閉塞バルブ３６の開度が調整されることで大気孔３５を通過しキャニスタ３０内に導入される空気量が制御される。
【００１８】
内燃機関１の各気筒の燃焼室１３内に供給された混合気は、その頭頂部に配設された点火プラグ１４によって所定の燃焼タイミングにて燃焼される。そして、燃焼後の排気ガスは燃焼室１３内から排気バルブ１５を介して排気通路３内に排出される。この排気通路３内には排気ガス中の酸素（Ｏ2 ）濃度を検出するための酸素センサ１６が配設されている。なお、１７は内燃機関１の冷却水温を検出するための水温センサであり、１８は内燃機関１の機関回転速度を検出するためのクランク角センサである。
【００１９】
４０はＥＣＵ（Electronic Control Unit:電子制御ユニット）であり、ＥＣＵ４０は、周知の各種演算処理を実行する中央処理装置としてのＣＰＵ、制御プログラムや制御マップ等を格納したＲＯＭ、各種データ等を格納するＲＡＭ、Ｂ／Ｕ（バックアップ）ＲＡＭ、入出力回路及びそれらを接続するバスライン等からなる論理演算回路として構成されている。
【００２０】
このＥＣＵ４０にて、内燃機関１の運転状態を判定するため吸気温センサ５からの吸気温、スロットル開度センサ７からのスロットル開度、吸気圧センサ９からの吸気圧、酸素センサ１６からの酸素濃度、水温センサ１７からの冷却水温及びクランク角センサ１８からの機関回転速度やその他の各種センサ信号等が読込まれる。そして、ＥＣＵ４０にて演算設定された制御信号に基づき液体燃料を噴射供給するためのインジェクタ１０、液体燃料を吐出供給する燃料ポンプ２１、蒸発燃料をパージ制御するためのパージバルブ３３、キャニスタ３０内に大気導入するための閉塞バルブ３６等への通電が行なわれる。
【００２１】
次に、本発明の一実施例にかかる内燃機関の蒸発燃料処理装置で使用されているＥＣＵ４０におけるアイドルストップ経過時間（アイドル時の自動停止期間）に応じたエバポ(Evaporative Emission:エバポエミッション；蒸発燃料）濃度学習値演算の処理手順を示す図２のフローチャートに基づき、図３を参照して説明する。ここで、図３は図２の処理に対応する各種制御量等の遷移状態を示すタイムチャートである。なお、このエバポ濃度学習値演算ルーチンは所定時間毎にＥＣＵ４０にて繰返し実行される。なお、キャニスタ３０内のエバポ濃度は、図３に示すように、アイドルストップ実行フラグが「ＯＮ（オン）」である内燃機関１の自動停止期間に応じて徐々にリニアに上昇するものとする。
【００２２】
図２において、まず、ステップＳ１０１にて、アイドルストップ実行条件が成立するかが判定される。ここで、アイドルストップ実行条件としては、ブレーキペダル踏込によりブレーキスイッチが「ＯＮ」、かつ車速が「０（零）〔ｋｍ／ｈ〕」等である。ステップＳ１０１では、アイドルストップ実行条件の成立により、アイドルストップ実行フラグが「ＯＦＦ（オフ）」から「ＯＮ」となるまで待ってステップＳ１０２に移行する（図３に示す時刻ｔ1 ）。ステップＳ１０２では、アイドルストップ経過時間が内部タイマのカウントアップにより算出される。次にステップＳ１０３に移行して、アイドルストップ経過時間が予め設定された経過時間学習値クリア閾値αを越えているかが判定される。
【００２３】
ここで、アイドルストップ実行開始直後では、当然のことながら、ステップＳ１０３の判定条件が成立せず、即ち、アイドルストップ経過時間は経過時間学習値クリア閾値α以下と短いためステップＳ１０４に移行する。ステップＳ１０４では、アイドルストップ経過時間が予め設定された経過時間補正開始閾値βを越えているかが判定される。なお、経過時間補正開始閾値βは経過時間学習値クリア閾値αより短く設定されている。ステップＳ１０４の判定条件が成立せず、即ち、アイドルストップ経過時間が経過時間補正開始閾値β以下と短いとき（図３に示す時刻ｔ1 〜時刻ｔ2 ）にはステップＳ１０５に移行し、補正不要であるとしてアイドルストップ開始直前の学習値がそのままエバポ濃度学習値とされ、本ルーチンを終了する。
【００２４】
一方、ステップＳ１０４の判定条件が成立、即ち、アイドルストップ経過時間が経過時間補正開始閾値βを越え長く経過時間学習値クリア閾値αより短いとき（図３に示す時刻ｔ2 〜時刻ｔ3 ）にはステップＳ１０６に移行する。ステップＳ１０６では、アイドルストップ開始直前の学習値にそのときの経過時間補正量が加算されエバポ濃度学習値とされ、本ルーチンを終了する。なお、経過時間補正量は、図３に矢印幅にて示すように、アイドルストップ経過時間をパラメータとしてアイドルストップ経過時間が長くなるほど大きくなる特性を有するテーブル（図示略）に基づき算出される。
【００２５】
一方、ステップＳ１０３の判定条件が成立、即ち、アイドルストップ経過時間が経過時間学習値クリア閾値αを越え長いとき（図３に示す時刻ｔ3 〜時刻ｔ4 ）にはステップＳ１０７に移行する。ステップＳ１０７では、アイドルストップ経過時間が長過ぎるとしてエバポ濃度学習値がリセット処理により初期値に戻されたのち、本ルーチンを終了する。
【００２６】
次に、本発明の一実施例にかかる内燃機関の蒸発燃料処理装置で使用されているＥＣＵ４０におけるアイドルストップ経過時間に応じたアイドルストップ解除後にパージ率を増加する際のパージ速度設定の処理手順を示す図４のフローチャートに基づき、図５を参照して説明する。ここで、図５は図４の処理に対応する各種制御量等の遷移状態を示すタイムチャートである。なお、このパージ速度設定ルーチンは所定時間毎にＥＣＵ４０にて繰返し実行される。
【００２７】
図４において、まず、ステップＳ２０１では、パージ実行条件が成立するかが判定される。ここで、パージ実行条件としては、内燃機関１の機関回転速度が低回転速度・低負荷領域、冷却水温が所定値以上、かつ空燃比Ｆ／Ｂ（フィードバック）制御の実行条件の成立等である。ステップＳ２０１では、パージ実行条件の成立により、パージ実行フラグが「ＯＦＦ」から「ＯＮ」となるまで待ってステップＳ２０２に移行する。ステップＳ２０２では、パージバルブ制御処理として、パージバルブ３３が全閉状態から例えば、徐々に開側となるように駆動され、これに伴って酸素センサ１６からの出力値に基づく周知の空燃比Ｆ／Ｂ制御が実行される。
【００２８】
次にステップＳ２０３に移行して、エバポ濃度学習実行条件が成立するかが判定される。ここで、エバポ濃度学習実行条件としては、パージ率が所定値（エバポ濃度学習実行パージ率）以上、燃料供給系の学習が完了、空燃比Ｆ／Ｂ補正量が所定値以下、かつ内燃機関１の機関回転速度及び負荷の状態が定常等である。なお、燃料供給系の学習とは、吸気圧センサ９やインジェクタ１０等の燃料供給系の劣化等による空燃比ずれを抑制するための学習であり、この学習が完了していない状態ではパージのみに起因する空燃比ずれを検出できないこととなる。ステップＳ２０３では、エバポ濃度学習実行条件の成立により、エバポ濃度学習実行フラグが「ＯＦＦ」から「ＯＮ」となるまで待ってステップＳ２０４に移行する。
【００２９】
ステップＳ２０４では、アイドルストップ実行フラグが「ＯＮ」から「ＯＦＦ」となり（図５に示す時刻ｔ4 ）、アイドルストップからの再始動であるかが判定される。ステップＳ２０４の判定条件が成立、即ち、アイドルストップからの再始動であるときにはステップＳ２０５に移行し、再始動以前におけるアイドルストップ実行フラグの「ＯＮ」から「ＯＦＦ」までに対応するアイドルストップ経過時間が経過時間学習値クリア閾値αを越えているかが判定される。ステップＳ２０５の判定条件が成立せず、即ち、アイドルストップ経過時間が経過時間学習値クリア閾値α以下と短いときにはステップＳ２０６に移行する。
【００３０】
ステップＳ２０６では、アイドルストップ経過時間が経過時間補正開始閾値βを越えているかが判定される。ステップＳ２０６の判定条件が成立せず、即ち、アイドルストップ経過時間が経過時間補正開始閾値β以下と短いときにはステップＳ２０７に移行し、上述のエバポ濃度学習値演算ルーチンにより、エバポ濃度学習値がアイドルストップ開始直前の学習値のままであるため、パージ率を増加する際のパージ速度が、図５の時刻ｔ7 以降で実線にて示されるように、通常運転時の速い（傾きが大きい）定数γに設定される。
【００３１】
一方、ステップＳ２０６の判定条件が成立、即ち、アイドルストップ経過時間が経過時間補正開始閾値βを越え長く経過時間学習値クリア閾値αより短いときにはステップＳ２０８に移行する。ステップＳ２０８では、上述のエバポ濃度学習値演算ルーチンにより、エバポ濃度学習値がアイドルストップ開始直前の学習値にアイドルストップ経過時間に応じた経過時間補正量が加算されているため、パージ率を増加する際のパージ速度が、図５の時刻ｔ7 以降で破線にて示されるように、アイドルストップ経過時間をパラメータとして通常運転時より遅い（傾きが通常運転時より小さい）定数δに設定される。
【００３２】
一方、ステップＳ２０４の判定条件が成立せず、即ち、アイドルストップからの再始動でないとき、またはステップＳ２０５の判定条件が成立、即ち、アイドルストップ経過時間が経過時間学習値クリア閾値αを越え長いときにはステップＳ２０９に移行する。ステップＳ２０９では、上述のエバポ濃度学習値演算ルーチンにより、エバポ濃度学習値がクリアされ初期値に戻されているため、パージ率を増加する際のパージ速度が、図５の時刻ｔ7 以降で二点鎖線にて示されるように、エミッション悪化を防止するよう最も遅い（傾きが最も小さい）定数εに設定される。
【００３３】
ステップＳ２０７、ステップＳ２０８またはステップＳ２０９でそれぞれパージ速度が設定されたのちステップＳ２１０に移行し、周知のエバポ濃度学習処理が実行され、本ルーチンを終了する。なお、パージ制御により上述のパージ率を増加する際のパージ速度が速いほど素早く多量の蒸発燃料が内燃機関１の吸気通路２内に放出されることとなるため、図５に示すように、それに見合うように燃料Ｆ／Ｂ（フィードバック）値が小さく設定され、内燃機関１の吸気通路２内にインジェクタ１０から噴射供給される燃料量が少なく設定されることとなる。
【００３４】
このように、本実施例の内燃機関の蒸発燃料処理装置は、車両に搭載された内燃機関１のアイドル時に、所定の自動停止条件を満足するときには、内燃機関１を自動停止させると共に、この自動停止後に所定の自動始動条件を満足するときには、内燃機関１を自動始動させるよう制御するＥＣＵ４０にて達成される自動始動停止制御手段と、燃料タンク２０に発生する蒸発燃料をキャニスタ３０に蓄え、内燃機関１の運転状態に応じてパージバルブ３３を開閉することにより、キャニスタ３０に蓄えられた蒸発燃料を内燃機関１の吸気通路２内に放出するパージ制御を実行するＥＣＵ４０にて達成されるパージ制御手段と、前記自動始動停止制御手段による内燃機関１の自動停止中またはこの後における内燃機関１の自動始動からの所定期間では、これ以外の通常運転時と異なるパージ制御に切換えるＥＣＵ４０にて達成されるパージ制御切換手段とを具備するものである。
【００３５】
また、本実施例の内燃機関の蒸発燃料処理装置のＥＣＵ４０にて達成されるパージ制御切換手段は、前記自動始動停止制御手段による内燃機関１の自動停止中では、内燃機関１の状態に応じてパージ制御におけるエバポ濃度学習値を補正するものである。そして、本実施例の内燃機関の蒸発燃料処理装置のＥＣＵ４０にて達成されるパージ制御切換手段は、内燃機関１の状態を現す自動停止期間であるアイドルストップ経過時間に応じて、パージ制御におけるエバポ濃度学習値を補正するものである。更に、本実施例の内燃機関の蒸発燃料処理装置のＥＣＵ４０にて達成されるパージ制御切換手段は、内燃機関１の状態を現す自動停止期間であるアイドルストップ経過時間が所定値としての経過時間学習値クリア閾値α以上であるときには、パージ制御におけるエバポ濃度学習値を初期値に戻すものである。
【００３６】
つまり、内燃機関１の通常運転時においては、内燃機関１の運転状態に応じてパージバルブ３３が開閉され、キャニスタ３０に蓄えられた蒸発燃料が内燃機関１の吸気通路２内に放出されパージ制御が実行される。これに対して、内燃機関１がアイドルストップ中では、当然のことながら、通常運転時のパージ制御を実行することができないため、通常運転時と異なる制御として、内燃機関１の状態を特定する自動停止期間としてのアイドルストップ経過時間に応じてパージ制御におけるエバポ濃度学習値が補正され、また、アイドルストップ経過時間が経過時間学習値クリア閾値α以上であるときには、パージ制御におけるエバポ濃度学習値が初期値に戻される。
【００３７】
即ち、通常運転時でない内燃機関１のアイドルストップ中にあっては、そのアイドルストップ経過時間に応じてエバポ濃度が徐々に上昇することとなるため、それに見合うようにパージ制御におけるエバポ濃度学習値が補正される。また、アイドルストップ経過時間が経過時間学習値クリア閾値α以上と長くなるとエバポ濃度学習値の信頼性が低くなるため、パージ制御におけるエバポ濃度学習値が初期値に戻される。これにより、アイドルストップ後の自動始動直後であってもパージ制御におけるエバポ濃度学習値が適切に設定されるためエミッション悪化を防止することができる。
【００３８】
更にまた、本実施例の内燃機関の蒸発燃料処理装置のＥＣＵ４０にて達成されるパージ制御切換手段は、前記自動始動停止手段による内燃機関１の自動停止後における自動始動からの所定期間では、パージ制御における蒸発燃料を含む空気のパージ率の単位時間当たりの増加率を、通常運転時よりも遅くするものである。加えて、本実施例の内燃機関の蒸発燃料処理装置のＥＣＵ４０にて達成されるパージ制御切換手段は、前記自動始動停止制御手段による内燃機関１の自動停止後における自動始動からの所定期間では、パージ制御におけるエバポ濃度の学習速度を、通常運転時よりも速くするものである。
【００３９】
つまり、内燃機関１のアイドルストップ後における自動始動復帰後の所定期間では、通常運転時のパージ制御とは異なり、パージ制御における蒸発燃料を含む空気のパージ率の単位時間当たりの増加率であるパージ速度が、通常運転時よりも遅くなるよう設定され、また、パージ制御におけるエバポ濃度の学習速度が、通常運転時よりも速くなるよう設定される。
【００４０】
即ち、通常運転時でないアイドルストップ後の自動始動復帰後の所定期間にあっては、パージ制御におけるエバポ濃度学習値の信頼性が低いことから、パージ速度が安全性を考慮して通常運転時よりも遅く設定され、なるべく速やかに正確なエバポ濃度学習値を知ることができるようパージ制御におけるエバポ濃度の学習速度が通常運転時よりも速く設定される。これにより、アイドルストップ後の自動始動後のパージ制御におけるエミッション悪化を防止しつつ、エバポ濃度学習値を速やかに通常運転時に移行させることができる。
【００４１】
ところで、上記実施例では、内燃機関１の自動停止期間としてのアイドルストップ経過時間に応じてエバポ濃度学習値を補正しているが、本発明を実施する場合には、これに限定されるものではなく、この際のパラメータとしては、この他、内燃機関１の油温、冷却水温、吸気温、外気温、燃焼温度、またはこれらの変化率、変化量、積算値のうち少なくとも１つによれば、上述の実施例と同様の作用・効果が期待できる。
【００４２】
また、上記実施例では、内燃機関１の自動停止期間としてのアイドルストップ経過時間に応じてエバポ濃度学習値を初期値に戻しているが、本発明を実施する場合には、これに限定されるものではなく、この際のパラメータとしては、この他、内燃機関１の油温、冷却水温、吸気温、外気温、燃焼温度、またはこれらの変化率、変化量、積算値のうち少なくとも１つによれば、上述の実施例と同様の作用・効果が期待できる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】図１は本発明の一実施例にかかる内燃機関の蒸発燃料処理装置が適用された内燃機関及びその周辺機器を示す概略構成図である。
【図２】図２は本発明の一実施例にかかる内燃機関の蒸発燃料処理装置で使用されているＥＣＵにおけるエバポ濃度学習値演算の処理手順を示すフローチャートである。
【図３】図３は図２の処理に対応する各種制御量等の遷移状態を示すタイムチャートである。
【図４】図４は本発明の一実施例にかかる内燃機関の蒸発燃料処理装置で使用されているＥＣＵにおけるパージ速度設定の処理手順を示すフローチャートである。
【図５】図５は図４の処理に対応する各種制御量等の遷移状態を示すタイムチャートである。
【符号の説明】
【００４４】
１ 内燃機関
２ 吸気通路
２０ 燃料タンク
３０ キャニスタ
３３ パージバルブ
４０ ＥＣＵ（電子制御ユニット）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載された内燃機関のアイドル時に、所定の自動停止条件を満足するときには、前記内燃機関を自動停止させると共に、この自動停止後に所定の自動始動条件を満足するときには、前記内燃機関を自動始動させるよう制御する自動始動停止制御手段と、
燃料タンクに発生する蒸発燃料をキャニスタに蓄え、前記内燃機関の運転状態に応じてパージバルブを開閉することにより、前記キャニスタに蓄えられた蒸発燃料を前記内燃機関の吸気通路内に放出するパージ制御を実行するパージ制御手段と、
前記自動始動停止制御手段による前記内燃機関の自動停止中またはこの後における前記内燃機関の自動始動からの所定期間では、これ以外の通常運転時と異なるパージ制御に切換えるパージ制御切換手段と
を具備することを特徴とする内燃機関の蒸発燃料処理装置。
【請求項２】
前記パージ制御切換手段は、前記自動始動停止制御手段による前記内燃機関の自動停止中では、前記内燃機関の状態に応じて前記パージ制御における蒸発燃料の濃度の学習値を補正する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。
【請求項３】
前記パージ制御切換手段は、前記内燃機関の状態を現す自動停止期間、油温、冷却水温、吸気温、外気温、燃焼温度、またはこれらの変化率、変化量、積算値のうち少なくとも１つに応じて、前記パージ制御における蒸発燃料の濃度の学習値を補正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。
【請求項４】
前記パージ制御切換手段は、前記内燃機関の状態を現す自動停止期間、油温、冷却水温、吸気温、外気温、燃焼温度、またはこれらの変化率、変化量、積算値のうち少なくとも１つが所定値以上であるときには、前記パージ制御における蒸発燃料の濃度の学習値を初期値に戻す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。
【請求項５】
前記パージ制御切換手段は、前記自動始動停止制御手段による前記内燃機関の自動停止後における自動始動からの所定期間では、前記パージ制御における蒸発燃料を含む空気のパージ率の単位時間当たりの増加率を、前記通常運転時よりも遅くする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。
【請求項６】
前記パージ制御切換手段は、前記自動始動停止制御手段による前記内燃機関の自動停止後における自動始動からの所定期間では、前記パージ制御における蒸発燃料の濃度の学習速度を、前記通常運転時よりも速くする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。
【請求項１】
車両に搭載された内燃機関のアイドル時に、所定の自動停止条件を満足するときには、前記内燃機関を自動停止させると共に、この自動停止後に所定の自動始動条件を満足するときには、前記内燃機関を自動始動させるよう制御する自動始動停止制御手段と、
燃料タンクに発生する蒸発燃料をキャニスタに蓄え、前記内燃機関の運転状態に応じてパージバルブを開閉することにより、前記キャニスタに蓄えられた蒸発燃料を前記内燃機関の吸気通路内に放出するパージ制御を実行するパージ制御手段と、
前記自動始動停止制御手段による前記内燃機関の自動停止中またはこの後における前記内燃機関の自動始動からの所定期間では、これ以外の通常運転時と異なるパージ制御に切換えるパージ制御切換手段と
を具備することを特徴とする内燃機関の蒸発燃料処理装置。
【請求項２】
前記パージ制御切換手段は、前記自動始動停止制御手段による前記内燃機関の自動停止中では、前記内燃機関の状態に応じて前記パージ制御における蒸発燃料の濃度の学習値を補正する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。
【請求項３】
前記パージ制御切換手段は、前記内燃機関の状態を現す自動停止期間、油温、冷却水温、吸気温、外気温、燃焼温度、またはこれらの変化率、変化量、積算値のうち少なくとも１つに応じて、前記パージ制御における蒸発燃料の濃度の学習値を補正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。
【請求項４】
前記パージ制御切換手段は、前記内燃機関の状態を現す自動停止期間、油温、冷却水温、吸気温、外気温、燃焼温度、またはこれらの変化率、変化量、積算値のうち少なくとも１つが所定値以上であるときには、前記パージ制御における蒸発燃料の濃度の学習値を初期値に戻す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。
【請求項５】
前記パージ制御切換手段は、前記自動始動停止制御手段による前記内燃機関の自動停止後における自動始動からの所定期間では、前記パージ制御における蒸発燃料を含む空気のパージ率の単位時間当たりの増加率を、前記通常運転時よりも遅くする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。
【請求項６】
前記パージ制御切換手段は、前記自動始動停止制御手段による前記内燃機関の自動停止後における自動始動からの所定期間では、前記パージ制御における蒸発燃料の濃度の学習速度を、前記通常運転時よりも速くする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。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２００６−２５７４（Ｐ２００６−２５７４Ａ）
【公開日】平成１８年１月５日（２００６．１．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−１７６４１４（Ｐ２００４−１７６４１４）
【出願日】平成１６年６月１５日（２００４．６．１５）
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１月５日（２００６．１．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年６月１５日（２００４．６．１５）
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【Ｆターム（参考）】
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