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図面 (7)

課題

エンジンアイドルストップ制御による燃費節減効果を確保しながら、エバポガスパージ量エンジン吸気系パージするエバポガス量)を確保できるようにする。

解決手段

エンジン11の自動停止要求が発生した場合に、その自動停止要求が発生してからエンジン11の回転が停止するまでの間に、パージ制御弁40を開弁してエバポガスをエンジン吸気系にパージするアイドルストップ時パージ制御を実行することで、アイドルストップ制御を禁止することなく、パージ制御の実行時間を確保する。更に、このアイドルストップ時パージ制御中は、触媒状態触媒25の酸素吸着量触媒温度)とエバポガス濃度エンジン回転速度に応じて目標パージ流量を設定し、この目標パージ流量を実現するようにパージ制御弁40の開度を制御することで、アイドルストップ時パージ制御中のパージ流量を触媒状態やエバポガス濃度等に応じた適正値に設定する。

概要

背景

従来より、内燃機関を搭載した車両においては、燃料タンク内燃料蒸発して生じたエバポガス大気中に漏れ出すことを防止するために、燃料タンク内で発生したエバポガスをキャニスタ内吸着し、このキャニスタと内燃機関の吸気系とを連通するパージ通路パージ制御弁を設け、内燃機関の運転中に所定のパージ制御実行条件成立したときに、パージ制御弁を開弁することで吸気系の負圧を利用してキャニスタ内に吸着されているエバポガスを吸気系にパージ(放出)するパージ制御を実行するようにしている。

また、近年、内燃機関を搭載した車両においては、燃費節減排気エミッション低減等を目的として、アイドルストップ制御システムを採用したものがある。このアイドルストップ制御システムでは、例えば、内燃機関の運転中に運転者が車両を停車させて自動停止要求が発生したときに内燃機関を自動的に停止させ、その後、内燃機関の自動停止中アイドルストップ中)に運転者が車両を発進させようとする操作を行って再始動要求が発生したときに内燃機関を自動的に再始動させるようにしている。

このようなアイドルストップ制御システムを採用した車両においては、特許文献1(特開2008−45527号公報)に記載されているように、アイドルストップ制御による燃費節減効果を確保するために、パージ制御中(パージ運転中)に内燃機関の自動停止要求が発生した場合には、パージ制御弁を強制的に閉弁してパージ制御を終了して、内燃機関を自動停止させるようにしたものがある。

概要

エンジンのアイドルストップ制御による燃費節減効果を確保しながら、エバポガスパージ量エンジン吸気系にパージするエバポガス量)を確保できるようにする。エンジン11の自動停止要求が発生した場合に、その自動停止要求が発生してからエンジン11の回転が停止するまでの間に、パージ制御弁40を開弁してエバポガスをエンジン吸気系にパージするアイドルストップ時パージ制御を実行することで、アイドルストップ制御を禁止することなく、パージ制御の実行時間を確保する。更に、このアイドルストップ時パージ制御中は、触媒状態触媒25の酸素吸着量触媒温度)とエバポガス濃度エンジン回転速度に応じて目標パージ流量を設定し、この目標パージ流量を実現するようにパージ制御弁40の開度を制御することで、アイドルストップ時パージ制御中のパージ流量を触媒状態やエバポガス濃度等に応じた適正値に設定する。

目的

また、ハードウエアの追加等によりパージ制御時のパージ流量(吸気系にパージするガスの流量)を増加させることでエバポガスパージ量を確保するようにした場合には、近年の重要な技術的課題である

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
3件

この技術が所属する分野

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請求項1

内燃機関運転中に自動停止要求が発生したときに該内燃機関を自動停止させ、前記内燃機関の自動停止中再始動要求が発生したときに該内燃機関を再始動させるアイドルストップ制御手段と、燃料タンク内で発生したエバポガス吸気系にパージするためのパージ通路に設けられたパージ制御弁とを備えた内燃機関の制御装置において、前記自動停止要求が発生した場合に、該自動停止要求が発生してから前記内燃機関の回転が停止するまでの間に前記パージ制御弁を開弁して前記エバポガスを前記吸気系にパージするアイドルストップ時パージ制御を実行するパージ制御手段を備え、前記パージ制御手段は、前記アイドルストップ時パージ制御中に前記吸気系にパージするガスの流量(以下「パージ流量」という)を、排出ガス浄化用の触媒の状態と、前記吸気系にパージするガスのエバポガス濃度と、前記内燃機関の回転速度のうちの少なくとも1つに基づいて設定することを特徴とする内燃機関の制御装置。

請求項2

前記パージ制御手段は、前記触媒の状態として該触媒の酸素吸着量推定し、該触媒の酸素吸着量が多いほど前記アイドルストップ時パージ制御中のパージ流量を多くすることを特徴とする請求項1に記載の内燃機関の制御装置。

請求項3

前記パージ制御手段は、前記触媒の状態として該触媒の温度を推定又は検出し、該触媒の温度が高いほど前記アイドルストップ時パージ制御中のパージ流量を多くすることを特徴とする請求項1又は2に記載の内燃機関の制御装置。

請求項4

前記アイドルストップ時パージ制御の終了直前のパージ流量に応じて前記内燃機関の次回の再始動時の燃料噴射量を補正する再始動時噴射量補正手段を備えていることを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の内燃機関の制御装置。

技術分野

0001

本発明は、燃料タンク内で発生したエバポガス燃料蒸発ガス)を吸気系にパージする機能を備えた内燃機関制御装置に関する発明である。

背景技術

0002

従来より、内燃機関を搭載した車両においては、燃料タンク内の燃料蒸発して生じたエバポガスが大気中に漏れ出すことを防止するために、燃料タンク内で発生したエバポガスをキャニスタ内吸着し、このキャニスタと内燃機関の吸気系とを連通するパージ通路パージ制御弁を設け、内燃機関の運転中に所定のパージ制御実行条件成立したときに、パージ制御弁を開弁することで吸気系の負圧を利用してキャニスタ内に吸着されているエバポガスを吸気系にパージ(放出)するパージ制御を実行するようにしている。

0003

また、近年、内燃機関を搭載した車両においては、燃費節減排気エミッション低減等を目的として、アイドルストップ制御システムを採用したものがある。このアイドルストップ制御システムでは、例えば、内燃機関の運転中に運転者が車両を停車させて自動停止要求が発生したときに内燃機関を自動的に停止させ、その後、内燃機関の自動停止中アイドルストップ中)に運転者が車両を発進させようとする操作を行って再始動要求が発生したときに内燃機関を自動的に再始動させるようにしている。

0004

このようなアイドルストップ制御システムを採用した車両においては、特許文献1(特開2008−45527号公報)に記載されているように、アイドルストップ制御による燃費節減効果を確保するために、パージ制御中(パージ運転中)に内燃機関の自動停止要求が発生した場合には、パージ制御弁を強制的に閉弁してパージ制御を終了して、内燃機関を自動停止させるようにしたものがある。

先行技術

0005

特開2008−45527号公報

発明が解決しようとする課題

0006

しかし、上記特許文献1の技術では、内燃機関の自動停止要求が発生したときにパージ制御弁を強制的に閉弁するため、パージ制御の実行時間を十分に確保できなくなって、エバポガスパージ量(吸気系にパージするエバポガス量)を十分に確保できなくなる可能性があり、その結果、燃料タンクを含むエバポ系内エバポガス濃度が過剰に高くなってしまう可能性がある。

0007

これに対して、内燃機関のアイドル運転中もパージ制御を実行するシステムにおいて、エバポガスパージ量を確保するために、パージ制御の実行中はアイドルストップ制御を禁止するようにした場合には、アイドルストップ制御による燃費節減効果が低減してしまうという問題がある。また、ハードウエアの追加等によりパージ制御時のパージ流量(吸気系にパージするガスの流量)を増加させることでエバポガスパージ量を確保するようにした場合には、近年の重要な技術的課題である低コスト化の要求を満たすことができないという問題がある。

0008

そこで、本発明が解決しようとする課題は、アイドルストップ制御による燃費節減効果を確保しながら、エバポガスパージ量を確保することができると共に、低コスト化の要求を満たすことができる内燃機関の制御装置を提供することにある。

課題を解決するための手段

0009

上記課題を解決するために、請求項1に係る発明は、内燃機関の運転中に自動停止要求が発生したときに該内燃機関を自動停止させ、内燃機関の自動停止中に再始動要求が発生したときに該内燃機関を再始動させるアイドルストップ制御手段と、燃料タンク内で発生したエバポガスを吸気系にパージするためのパージ通路に設けられたパージ制御弁とを備えた内燃機関の制御装置において、自動停止要求が発生した場合に、該自動停止要求が発生してから内燃機関の回転が停止するまでの間にパージ制御弁を開弁してエバポガスを吸気系にパージするアイドルストップ時パージ制御を実行するパージ制御手段を備え、このパージ制御手段は、アイドルストップ時パージ制御中に吸気系にパージするガスの流量(以下「パージ流量」という)を、排出ガス浄化用の触媒の状態と、吸気系にパージするガスのエバポガス濃度と、内燃機関の回転速度のうちの少なくとも1つに基づいて設定するようにしたものである。

0010

この構成では、内燃機関の自動停止要求が発生した場合に、その自動停止要求が発生してから内燃機関の回転が停止するまでの間にパージ制御弁を開弁してエバポガスを吸気系にパージするアイドルストップ時パージ制御を実行することで、アイドルストップ制御を禁止することなく、パージ制御の実行時間を確保することが可能となり、アイドルストップ制御による燃費節減効果を確保しながら、エバポガスパージ量(吸気系にパージするエバポガス量)を確保することができる。しかも、ハードウエアの追加等を行う必要がないため、近年の重要な技術的課題である低コスト化の要求を満たすことができる。

0011

また、自動停止要求が発生してから内燃機関の回転が停止するまでの間は、自動停止要求に伴う燃料カットによって触媒に流入する酸素リーン成分)が増加するため、アイドルストップ時パージ制御によって触媒に流入するHC(リッチ成分)が増加しても、そのHCを触媒で酸化反応させることができ、HC排出量を低減することができる。更に、この酸化反応によって触媒のリーン度合を低下させることができるため、内燃機関の再始動後NOx浄化率の低下を抑制してNOx排出量を低減することができる。

0012

また、本発明は、アイドルストップ時パージ制御中のパージ流量を、触媒の状態やエバポガス濃度や内燃機関の回転速度に基づいて設定することで、アイドルストップ時パージ制御中のパージ流量を触媒の状態やエバポガス濃度等に応じた適正値に設定することができる。

0013

この場合、請求項2のように、触媒の状態として該触媒の酸素吸着量推定し、該触媒の酸素吸着量が多いほどアイドルストップ時パージ制御中のパージ流量を多くするようにすると良い。このようにすれば、触媒の酸素吸着量(O2ストレージ量)が多いほど触媒で酸化可能なHC量が多くなるのに対応してパージ流量を多くすることができるため、アイドルストップ時パージ制御によって触媒に流入するHCを触媒で酸化反応させてHC排出量を低減できる範囲内で、パージ流量を増加させてエバポガスパージ量を増加させることができる。

0014

また、請求項3のように、触媒の状態として該触媒の温度を推定又は検出し、該触媒の温度が高いほどアイドルストップ時パージ制御中のパージ流量を多くするようにしても良い。このようにすれば、触媒の温度が高いほど触媒で酸化可能なHC量が多くなるのに対応してパージ流量を多くすることができるため、アイドルストップ時パージ制御によって触媒に流入するHCを触媒で酸化反応させてHC排出量を低減できる範囲内で、パージ流量を増加させてエバポガスパージ量を増加させることができる。

0015

ところで、内燃機関の再始動後の触媒の排出ガス浄化率を向上させるには、内燃機関の再始動時に、触媒のリーン度合(酸素吸着量)に応じて燃料噴射量を増量補正して触媒に流入するHC(リッチ成分)を増加させることで、触媒のリーン度合を低下させて中立化する必要があるが、本発明のアイドルストップ時パージ制御を実行して、内燃機関の回転停止直前までエバポガスを吸気系にパージした場合には、内燃機関の次回の再始動時にシリンダ内に燃料(HC)が残留している可能性がある。

0016

そこで、請求項4のように、アイドルストップ時パージ制御の終了直前のパージ流量に応じて内燃機関の次回の再始動時の燃料噴射量を補正する再始動時噴射量補正手段を備えた構成としても良い。このようにすれば、アイドルストップ時パージ制御の終了直前(つまり内燃機関の回転停止直前)のパージ流量に応じて、内燃機関の次回の再始動時にシリンダ内に残留する燃料量が変化するのに対応して、内燃機関の再始動時の燃料噴射量を補正して、内燃機関の再始動時の燃料噴射量を適正値(触媒を中立化するのに必要な燃料噴射量)に制御することができる。

図面の簡単な説明

0017

図1は本発明の一実施例におけるエンジン制御システム概略構成を示す図である。
図2はアイドルストップ時パージ制御の実行例を説明するタイムチャートである。
図3はアイドルストップ時パージ制御ルーチンの処理の流れを説明するフローチャートである。
図4は再始動時噴射量補正ルーチンの処理の流れを説明するフローチャートである。
図5は触媒の酸素吸着量に応じた目標パージ流量マップの一例を概念的に示す図である。
図6触媒温度に応じた目標パージ流量のマップの一例を概念的に示す図である。

実施例

0018

以下、本発明を実施するための形態を具体化した一実施例を説明する。
まず、図1に基づいてエンジン制御システム全体の概略構成を説明する。
内燃機関であるエンジン11の吸気管12の最上流部には、エアクリーナ13が設けられ、このエアクリーナ13の下流側に、吸入空気量を検出するエアフローメータ14が設けられている。このエアフローメータ14の下流側には、モータ15によって開度調節されるスロットルバルブ16と、このスロットルバルブ16の開度スロットル開度)を検出するスロットル開度センサ17とが設けられている。

0019

更に、スロットルバルブ16の下流側には、サージタンク18が設けられ、このサージタンク18に、吸気管圧力を検出する吸気管圧力センサ19が設けられている。また、サージタンク18には、エンジン11の各気筒に空気を導入する吸気マニホールド20が設けられ、各気筒の吸気マニホールド20の吸気ポート近傍に、それぞれ吸気ポートに向けて燃料を噴射する燃料噴射弁21が取り付けられている。また、エンジン11のシリンダヘッドには、各気筒毎に点火プラグ22が取り付けられ、各気筒の点火プラグ22の火花放電によって筒内の混合気着火される。

0020

一方、エンジン11の排気管23には、排出ガスの空燃比又はリッチ/リーン等を検出する排出ガスセンサ24(空燃比センサ酸素センサ等)が設けられ、この排出ガスセンサ24の下流側に、排出ガスを浄化する三元触媒等の触媒25が設けられている。

0021

また、エンジン11のシリンダブロックには、冷却水温を検出する冷却水温センサ26や、ノッキングを検出するノックセンサ27が取り付けられている。また、クランク軸28の外周側には、クランク軸28が所定クランク角回転する毎にパルス信号を出力するクランク角センサ29が取り付けられ、このクランク角センサ29の出力信号に基づいてクランク角エンジン回転速度が検出される。

0022

燃料タンク30内には、燃料を汲み上げる燃料ポンプ31が設けられている。この燃料ポンプ31から吐出される燃料は、燃料配管32を通してデリバリパイプ33に送られ、このデリバリパイプ33から各気筒の燃料噴射弁21に分配される。燃料配管32のうちの燃料ポンプ31付近には、燃料フィルタ34とプレッシャレギュレータ35が接続され、このプレッシャレギュレータ35によって燃料ポンプ31の吐出圧所定圧力調圧され、その圧力を越える燃料の余剰分が燃料戻し管36により燃料タンク30内に戻されるようになっている。

0023

また、燃料タンク30内の燃料が蒸発して生じたエバポガス(燃料蒸発ガス)は、エバポ通路37を通してキャニスタ38内の活性炭等の吸着体(図示せず)に吸着される。このキャニスタ38とエンジン吸気系(例えばスロットルバルブ16の下流側の吸気管12又はサージタンク18又は吸気マニホールド20)との間には、キャニスタ38内の吸着体に吸着されているエバポガスをエンジン吸気系にパージ(放出)するためのパージ通路39が設けられ、このパージ通路39の途中に、パージ流量(エンジン吸気系にパージするガスの流量)を調整するためのパージ制御弁40が設けられている。

0024

上述した各種センサの出力は、電子制御回路(以下「ECU」と表記する)41に入力される。このECU41は、マイクロコンピュータ主体として構成され、内蔵されたROM(記憶媒体)に記憶された各種のエンジン制御用プログラムを実行することで、エンジン運転状態に応じて、燃料噴射量、点火時期、スロットル開度(吸入空気量)等を制御する。

0025

また、ECU41は、エンジン運転中に所定のパージ制御実行条件が成立したときに、パージ制御弁40を開弁することでエンジン吸気系の負圧を利用してキャニスタ38内に吸着されているエバポガスをエンジン吸気系にパージすると共に、パージ制御弁40の開度をデューティ制御等により制御してパージ流量を制御するパージ制御を実行し、このパージ制御の実行中にパージ制御弁40の開度(パージ流量)と排出ガスセンサ24の出力とに基づいてエンジン吸気系にパージされるガスのエバポガス濃度(つまり燃料タンク30からパージ制御弁40までのエバポ系内のエバポガス濃度)を学習し、そのエバポガス濃度の学習値をECU41のバックラップRAM(図示せず)等の書き換え可能な不揮発性メモリ(ECU41の電源オフ中でも記憶データを保持する書き換え可能なメモリ)に記憶する。ECU41は、エバポガス濃度の学習値を用いて燃料噴射量の補正やパージ制御を行うことで、パージ制御による空燃比のずれを防止する。

0026

更に、ECU41は、アイドルストップ制御手段として機能し、エンジン運転中に運転者が車両を停車させて自動停止要求(アイドルストップ要求)が発生したときに、燃料噴射を停止(燃料カット)してエンジン11の燃焼を自動的に停止させる。尚、エンジン11を自動停止させる運転領域(自動停止要求が発生する運転領域)を、車両走行中に車両停止に至る可能性のある低速での減速領域まで拡大するようにしても良い。その後、エンジン11の自動停止中(アイドルストップ中)に運転者が車両を発進又は加速させようとする操作(例えば、ブレーキ踏み込み解除アクセル踏み込み操作等)を行って再始動要求が発生したときに、燃料噴射を再開してエンジン11を自動的に再始動させる。その他、バッテリ充電制御システムエアコン等の車載機器の制御システムから再始動要求が発生してエンジン11を再始動させる場合もある。

0027

このようなアイドルストップ制御システムを採用した車両においては、エンジン11の自動停止要求が発生したときに、パージ制御弁40を強制的に閉弁してパージ制御を終了して、エンジン11を自動停止させるようにすると、パージ制御の実行時間を十分に確保できなくなって、エバポガスパージ量(エンジン吸気系にパージするエバポガス量)を十分に確保できなくなる可能性があり、その結果、エバポ系内のエバポガス濃度が過剰に高くなってしまう可能性がある。

0028

この対策として、ECU41は、後述する図3のアイドルストップ時パージ制御ルーチンを実行することで、図2のタイムチャートに示すように、エンジン11の自動停止要求が発生した場合には、その自動停止要求が発生してからエンジン11の回転が停止するまでの間(例えば自動停止要求が発生した時点t1 からエンジン回転速度が所定値th1に低下する時点t2 までの期間)に、パージ制御弁40を開弁してエバポガスをエンジン吸気系にパージするアイドルストップ時パージ制御を実行する。これにより、アイドルストップ制御を禁止することなく、パージ制御の実行時間を確保する。更に、このアイドルストップ時パージ制御中は、触媒25の状態(例えば触媒25の酸素吸着量や触媒25の温度)と、エンジン吸気系にパージするガスのエバポガス濃度と、エンジン回転速度に応じて目標パージ流量を設定し、この目標パージ流量を実現するようにパージ制御弁40の開度を制御する。

0029

尚、図2では、パージ制御の停止中にエンジン11の自動停止要求が発生した場合のアイドルストップ時パージ制御の実行例を示しているが、パージ制御の実行中にエンジン11の自動停止要求が発生した場合には、自動停止要求の発生前から実行中のパージ制御に続いてアイドルストップ時パージ制御を実行するようにしても良い。

0030

ところで、エンジン11の再始動後の触媒25の排出ガス浄化率を向上させるには、エンジン11の再始動時に、触媒25のリーン度合(酸素吸着量)に応じて燃料噴射量を増量補正して触媒25に流入するHC(リッチ成分)を増加させることで、触媒25のリーン度合を低下させて中立化する必要があるが、本発明のアイドルストップ時パージ制御を実行して、エンジン11の回転停止直前までエバポガスをエンジン吸気系にパージした場合には、エンジン11の次回の再始動時にシリンダ内に燃料(HC)が残留している可能性がある。

0031

そこで、ECU41は、後述する図4の再始動時噴射量補正ルーチンを実行することで、アイドルストップ時パージ制御の終了直前のパージ流量に応じてエンジン11の次回の再始動時の燃料噴射量を補正する。これにより、アイドルストップ時パージ制御の終了直前(つまりエンジン11の回転停止直前)のパージ流量に応じて、エンジン11の次回の再始動時にシリンダ内に残留する燃料量が変化するのに対応して、エンジン11の再始動時の燃料噴射量を補正する。
以下、ECU41が実行する図3及び図4の各ルーチンの処理内容を説明する。

0032

[アイドルストップ時パージ制御ルーチン]
図3に示すアイドルストップ時パージ制御ルーチンは、ECU41の電源オン中に所定周期で繰り返し実行され、特許請求の範囲でいうパージ制御手段としての役割を果たす。本ルーチンが起動されると、まず、ステップ101で、触媒25の酸素吸着量(O2ストレージ量)を推定する。この場合、例えば、排出ガスセンサ24の出力(触媒25に流入する排出ガスの空燃比)と吸入空気量に基づいて触媒25の酸素吸着量を算出する。尚、触媒25の酸素吸着量を推定する方法は、これに限定されず、適宜変更しても良い。

0033

この後、ステップ102に進み、触媒温度(触媒25の温度)を推定する。この場合、例えば、エンジン運転状態(例えば、エンジン回転速度、エンジン負荷、エンジン運転時間等)や他の温度情報(例えば、冷却水温、油温吸気温排気温外気温等)に基づいて触媒温度を算出する。尚、触媒温度を推定する方法は、これに限定されず、適宜変更しても良い。また、触媒温度を温度センサで検出するようにしても良い。

0034

この後、ステップ103に進み、エンジン吸気系にパージするガスのエバポガス濃度(エバポ系内のエバポガス濃度)を推定する。この場合、例えば、パージ制御の実行中はパージ制御弁40の開度(パージ流量)と排出ガスセンサ24の出力とに基づいてエバポガス濃度を算出し、パージ制御の停止中はエバポ系内の圧力変化等に基づいてエバポガス濃度を算出する。尚、エバポガス濃度を推定する方法は、これに限定されず、適宜変更しても良い。

0035

この後、ステップ104に進み、クランク角センサ29で検出したエンジン回転速度を読み込んだ後、ステップ105に進み、エンジン11の自動停止要求が発生したか否かを判定し、エンジン11の自動停止要求が発生していないと判定された場合には、ステップ106以降の処理を実行することなく、本ルーチンを終了する。

0036

その後、上記ステップ105で、エンジン11の自動停止要求が発生したと判定されたときに、ステップ106に進み、エンジン回転速度が所定値th1よりも高いか否かを判定する。ここで、所定値th1はエンジン11の回転が停止する直前の回転速度であり、例えば、0よりも少し高い回転速度に設定されている。

0037

このステップ106で、エンジン回転速度が所定値th1よりも高いと判定された場合には、ステップ107に進み、触媒25の酸素吸着量と触媒温度とエバポガス濃度とエンジン回転速度に応じて目標パージ流量を適正値に設定する。

0038

この場合、例えば、図5に示す目標パージ流量のマップを参照して触媒25の酸素吸着量に応じた目標パージ流量を算出すると共に、触媒温度に応じた補正係数とエバポガス濃度に応じた補正係数とエンジン回転速度に応じた補正係数をそれぞれマップ又は数式等により算出する(或は、触媒温度とエバポガス濃度とエンジン回転速度に応じた補正係数をマップ又は数式等により算出する)。この後、触媒25の酸素吸着量に応じた目標パージ流量を補正係数を用いて補正して最終的な目標パージ流量を求める。

0039

ここで、図5に示す目標パージ流量のマップは、触媒25の酸素吸着量が所定値以上の領域で、触媒25の酸素吸着量が多いほど目標パージ流量が多くなって、アイドルストップ時パージ制御中のパージ流量を多くするように設定されている。これにより、触媒25の酸素吸着量が多いほど触媒25で酸化可能なHC量が多くなるのに対応してパージ流量を多くすることができるため、アイドルストップ時パージ制御によって触媒25に流入するHCを触媒25で酸化反応させてHC排出量を低減できる範囲内で、パージ流量を増加させてエバポガスパージ量を増加させることができる。

0040

尚、目標パージ流量を設定する方法は、これに限定されず、適宜変更しても良く、例えば、図6に示す目標パージ流量のマップを参照して触媒温度に応じた目標パージ流量を算出すると共に、触媒25の酸素吸着量に応じた補正係数とエバポガス濃度に応じた補正係数とエンジン回転速度に応じた補正係数をそれぞれマップ又は数式等により算出する(或は、触媒25の酸素吸着量とエバポガス濃度とエンジン回転速度に応じた補正係数をマップ又は数式等により算出する)。この後、触媒温度に応じた目標パージ流量を補正係数を用いて補正して最終的な目標パージ流量を求める。

0041

ここで、図6に示す目標パージ流量のマップは、触媒温度が所定範囲内の領域(触媒25が活性状態となる温度領域)で、触媒温度が高いほど目標パージ流量が多くなって、アイドルストップ時パージ制御中のパージ流量を多くするように設定されている。これにより、触媒温度が高いほど触媒25で酸化可能なHC量が多くなるのに対応してパージ流量を多くすることができるため、アイドルストップ時パージ制御によって触媒25に流入するHCを触媒25で酸化反応させてHC排出量を低減できる範囲内で、パージ流量を増加させてエバポガスパージ量を増加させることができる。

0042

このようにして目標パージ流量を設定した後、ステップ108に進み、目標パージ流量を実現するようにパージ制御弁40の開度をデューティ制御等により制御する(目標パージ流量に相当する開度で開弁するようにパージ制御弁40の開度をデューティ制御等により制御する)。これにより、エンジン11の自動停止要求が発生してからエンジン回転速度が所定値th1に低下するまで、パージ制御弁40を開弁してエバポガスをエンジン吸気系にパージするアイドルストップ時パージ制御を実行する。

0043

その後、上記ステップ106で、エンジン回転速度が所定値th1以下であると判定されたときに、エンジン11の回転が停止する直前であると判断して、ステップ109に進み、アイドルストップ時パージ制御の終了直前(つまりエンジン11の回転停止直前)の目標パージ流量とエバポガス濃度と触媒25の酸素吸着量を記憶した後、ステップ110に進み、パージ制御弁40を閉弁してアイドルストップ時パージ制御を終了する。

0044

[再始動時噴射量補正ルーチン]
図4に示す再始動時噴射量補正ルーチンは、ECU41の電源オン中に所定周期で繰り返し実行され、特許請求の範囲でいう再始動時噴射量補正手段としての役割を果たす。本ルーチンが起動されると、まず、ステップ201で、アイドルストップ時パージ制御が終了した(アイドルストップ時パージ制御を実行済み)か否を判定し、アイドルストップ時パージ制御が終了していないと判定された場合には、ステップ202以降の処理を実行することなく、本ルーチンを終了する。

0045

その後、上記ステップ201で、アイドルストップ時パージ制御が終了したと判定されたときに、ステップ202に進み、図3のステップ109で記憶したアイドルストップ時パージ制御の終了直前(つまりエンジン11の回転停止直前)の目標パージ流量とエバポガス濃度と触媒25の酸素吸着量を読み込む。

0046

この後、ステップ203に進み、エンジン11の再始動要求が発生したか否かを判定し、エンジン11の再始動要求が発生していないと判定された場合には、ステップ204以降の処理を実行することなく、本ルーチンを終了する。

0047

その後、上記ステップ203で、エンジン11の再始動要求が発生したと判定されたときに、ステップ204に進み、アイドルストップ時パージ制御の終了直前の目標パージ流量とエバポガス濃度に応じてシリンダ残留燃料量(シリンダ内に残留する燃料量)をマップ又は数式等により算出する。ここで、シリンダ残留燃料量のマップ又は数式等は、例えば、目標パージ流量が多いほどシリンダ残留燃料量が多くなり、エバポガス濃度が高いほどシリンダ残留燃料量が多くなるように設定されている。尚、目標パージ流量とエバポガス濃度の積に応じてシリンダ残留燃料量をマップ又は数式等により算出するようにしても良い。

0048

この後、ステップ205に進み、触媒25の酸素吸着量とシリンダ残留燃料量に応じて燃料噴射量の増量補正量をマップ又は数式等により算出する。ここで、増量補正量のマップ又は数式等は、例えば、触媒25の酸素吸着量が多いほど増量補正量が大きくなり、シリンダ残留燃料量が多いほど増量補正量が小さくなるように設定されている。尚、触媒25の酸素吸着量とシリンダ残留燃料量の差に応じて燃料噴射量の増量補正量をマップ又は数式等により算出するようにしても良い。

0049

この後、ステップ206に進み、エンジン11の再始動時の燃料噴射量を増量補正量だけ増量補正して、エンジン11の再始動時の燃料噴射量を適正値(触媒25を中立化するのに必要な燃料噴射量)に設定する。

0050

以上説明した本実施例では、エンジン11の自動停止要求が発生した場合に、その自動停止要求が発生してからエンジン11の回転が停止するまでの間に、パージ制御弁40を開弁してエバポガスをエンジン吸気系にパージするアイドルストップ時パージ制御を実行するようにしたので、アイドルストップ制御を禁止することなく、パージ制御の実行時間を確保することが可能となり、アイドルストップ制御による燃費節減効果を確保しながら、エバポガスパージ量を確保することができる。しかも、ハードウエアの追加等を行う必要がないため、近年の重要な技術的課題である低コスト化の要求を満たすことができる。

0051

また、自動停止要求が発生してからエンジン11の回転が停止するまでの間は、自動停止要求に伴う燃料カットによって触媒25に流入する酸素(リーン成分)が増加するため、アイドルストップ時パージ制御によって触媒25に流入するHC(リッチ成分)が増加しても、そのHCを触媒25で酸化反応させることができ、HC排出量を低減することができる。更に、この酸化反応によって触媒25のリーン度合を低下させることができるため、エンジン11の再始動後のNOx浄化率の低下を抑制してNOx排出量を低減することができる。

0052

また、本実施例では、アイドルストップ時パージ制御中に、触媒25の酸素吸着量と触媒温度とエバポガス濃度とエンジン回転速度に応じて目標パージ流量を設定し、この目標パージ流量を実現するようにパージ制御弁40の開度を制御するようにしたので、アイドルストップ時パージ制御中のパージ流量を触媒25の状態やエバポガス濃度等に応じた適正値に設定することができる。

0053

更に、本実施例では、アイドルストップ時パージ制御の終了直前の目標パージ流量とエバポガス濃度に応じてシリンダ残留燃料量を算出し、このシリンダ残留燃料量と触媒25の酸素吸着量に応じて増量補正量を算出して、エンジン11の再始動時の燃料噴射量を増量補正量だけ増量補正するようにしたので、アイドルストップ時パージ制御の終了直前(つまりエンジン11の回転停止直前)のパージ流量やエバポガス濃度に応じて、エンジン11の次回の再始動時にシリンダ内に残留する燃料量が変化するのに対応して、エンジン11の再始動時の燃料噴射量を補正して、エンジン11の再始動時の燃料噴射量を適正値(触媒25を中立化するのに必要な燃料噴射量)に制御することができる。

0054

尚、上記実施例では、アイドルストップ時パージ制御中に、触媒25の酸素吸着量と触媒温度とエバポガス濃度とエンジン回転速度に応じて目標パージ流量を設定するようにしたが、これに限定されず、例えば、触媒25の酸素吸着量と触媒温度とエバポガス濃度とエンジン回転速度のうちのいずれか1つのみに応じて目標パージ流量を設定するようにしても良い。或は、触媒25の酸素吸着量と触媒温度とエバポガス濃度とエンジン回転速度のうちの2つ又は3つに応じて目標パージ流量を設定するようにしても良い。

0055

その他、本発明は、図1に示すような吸気ポート噴射式エンジンに限定されず、筒内噴射式エンジンや、吸気ポート噴射用の燃料噴射弁と筒内噴射用の燃料噴射弁の両方を備えたデュアル噴射式のエンジンにも適用して実施できる。

0056

11…エンジン(内燃機関)、12…吸気管、16…スロットルバルブ、21…燃料噴射弁、22…点火プラグ、23…排気管、24…排出ガスセンサ、25…触媒、30…燃料タンク、37…エバポ通路、38…キャニスタ、39…パージ通路、40…パージ制御弁、41…ECU(アイドルストップ制御手段,パージ制御手段,再始動時噴射量補正手段)

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