(57)【要約】【課題】アイドル運転が継続する場合に、内燃機関に使用される燃料に関わらず、触媒の失活を効果的に抑制する。【解決手段】内燃機関に供給する燃料を貯留するための燃料タンク（２２）と、燃料タンク内の燃料が蒸発した蒸発燃料を捕集するキャニスタ（３０）と、キャニスタに捕集された蒸発燃料を、内燃機関の吸気通路に供給するための蒸発燃料通路（３６）、内燃機関の排気通路に配置され、内燃機関からの排気ガスを浄化する触媒（４２）とを有するシステムにおいて、内燃機関のアイドル運転状態が基準時間より長く継続したか否かが判別される。ここでアイドル運転状態が基準時間より長く継続したと判別された場合には、キャニスタに捕集された蒸発燃料を、蒸発燃料通路に放出するパージ処理が実行される。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関に供給する燃料を貯留するための燃料タンクと、
前記燃料タンク内の燃料が蒸発した蒸発燃料を捕集するキャニスタと、
前記キャニスタに捕集された蒸発燃料を、前記内燃機関の吸気通路に供給するための蒸発燃料通路と、
前記内燃機関の排気通路に配置され、前記内燃機関からの排気ガスを浄化する触媒と、
前記内燃機関のアイドル運転状態が基準時間より長く継続したか否かを判別するアイドル運転時間判別手段と、
アイドル運転状態が前記基準時間より長く継続したと判別された場合に、前記キャニスタに捕集された蒸発燃料を、前記蒸発燃料通路に放出するパージ処理を実行するパージ制御手段と、
を備えることを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項２】
前記内燃機関の吸気弁の作用角を可変とする可変動弁機構と、
前記パージ処理を行なっている間、前記内燃機関の吸気弁の作用角を、アイドル運転時の作用角より大きくする吸気弁制御装置と、
を、更に備え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】
前記吸気通路の圧力を検出する圧力検出手段と、
前記吸気通路の圧力が基準圧力より小さいか否かを判別する負圧判別手段と、を更に備え、
前記パージ制御手段は、前記吸気通路の圧力が基準圧力より小さいことが認められた後で、前記パージ処理を終了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】
前記内燃機関に供給される燃料のアルコール濃度を検出するアルコール濃度検出手段と、
前記アルコール濃度に応じて、前記基準時間を設定する基準時間設定手段と、
を更に備えることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項５】
前記内燃機関に供給される燃料のアルコール濃度を検出するアルコール濃度検出手段と、
検出されたアルコール濃度が基準濃度より高いか否かを判別する濃度判別手段と、
前記キャニスタに吸着された吸着燃料量を推定又は検出する吸着量検出手段と、
前記吸着量検出手段により推定又は検出された吸着燃料量が、基準吸着量より少ないか否かを判別する吸着量判別手段と、
前記内燃機関の通常運転時に、前記アルコール濃度が前記基準濃度より高いと判別され、かつ、前記吸着燃料量が前記基準吸着量より少ないと判別された場合、前記パージ処理を禁止するパージ処理禁止手段と、
を更に備えることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の内燃機関の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は内燃機関の制御装置に関する。更に具体的には、内燃機関の排気ガスを浄化する触媒を有する内燃機関の制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、特許文献１のシステムは、燃料タンクで発生する蒸発燃料を、その内部に収容する吸着剤により吸着するキャニスタを有している。また、このシステムにおいては、キャニスタに大気を取り込んで、吸着剤に吸着した燃料成分を放出させ、この燃料成分を含んだパージガスを内燃機関の吸気系に導入するキャニスタのパージ処理が行なわれる。特許文献１には、パージ処理の際、燃料のアルコール濃度に応じてキャニスタを加熱することが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−３０９１９６号公報
【特許文献２】特開２００２−２７６４７８号公報
【特許文献３】特開平１１−３４３９２５号公報
【特許文献４】特開平５−９９０８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、内燃機関の排気系には、排気ガスを浄化するための触媒が設置されている。この触媒は、一般には、所定の温度以上になると活性化し、排気ガスを酸化することにより排気ガス中のＨＣやＣＯ等を浄化する。通常は、流通する排気ガスの熱により触媒は活性温度となり、排気ガスを浄化できる状態となる。しかしながら、例えば、アイドル運転状態の場合には排気温度が低くなる。このため、アイドル運転状態が長く継続するような場合、触媒が活性温度以下の低温となり排気ガスを効果的に浄化できない状態となる（以下「失活」）場合がある。
【０００５】
一般に、内燃機関がガソリンのみを燃料とするものである場合、例えば、気筒ごとの空燃比をリッチ/リーンに設定することで触媒を暖機し失活を抑制する手法が知られている。しかし、例えば高濃度アルコール燃料を用いる場合には、排気温度がガソリンの場合と比較して50〜100℃程度低い。また、ガソリンの場合とアルコール燃料の場合では排気成分が異なり、例えば、高濃度アルコール燃料の場合、内燃機関の完全な暖機状態ではＨＣの排出量が少なくなる。このため、ガソリンの場合のリッチ/リーン制御と同じ条件では、触媒の十分な活性化を図ることが難しい。このため、ガソリン燃料の場合における触媒失活を抑制する手法をそのままアルコール燃料の場合に適用しても、ガソリンの場合と同じ効果を得ることができない場合が多い。
【０００６】
従って、この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、アイドル運転が継続する場合に、内燃機関に使用される燃料に関わらず、触媒の失活を効果的に抑制することができるよう改良した内燃機関の制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
第１の発明は、上記の目的を達成するため、内燃機関の制御装置であって、
内燃機関に供給する燃料を貯留するための燃料タンクと、
前記燃料タンク内の燃料が蒸発した蒸発燃料を捕集するキャニスタと、
前記キャニスタに捕集された蒸発燃料を、前記内燃機関の吸気通路に供給するための蒸発燃料通路と、
前記内燃機関の排気通路に配置され、前記内燃機関からの排気ガスを浄化する触媒と、
前記内燃機関のアイドル運転状態が基準時間より長く継続したか否かを判別するアイドル運転時間判別手段と、
アイドル運転状態が前記基準時間より長く継続したと判別された場合に、前記キャニスタに捕集された蒸発燃料を、前記蒸発燃料通路に放出するパージ処理を実行するパージ制御手段と、
を備えることを特徴とする。
【０００８】
第２の発明は、第１の発明において、
前記内燃機関の吸気弁の作用角を可変とする可変動弁機構と、
前記パージ処理を行なっている間、前記内燃機関の吸気弁の作用角を、アイドル運転時の作用角より大きくする吸気弁制御装置と、
を、更に備えることを特徴とする。
【０００９】
第３の発明は、第１又は第２の発明において、
前記吸気通路の圧力を検出する圧力検出手段と、
前記吸気通路の圧力が基準圧力より小さいか否かを判別する負圧判別手段と、を更に備え、
前記パージ制御手段は、前記吸気通路の圧力が基準圧力より小さいことが認められた後で、前記パージ処理を終了することを特徴とする。
【００１０】
第４の発明は、第１から第３のいずれかの発明において、
前記内燃機関に供給される燃料のアルコール濃度を検出するアルコール濃度検出手段と、
前記アルコール濃度に応じて、前記基準時間を設定する基準時間設定手段と、
を更に備えることを特徴とする。
【００１１】
第５の発明は、第１から第４のいずれかの発明において、
前記内燃機関に供給される燃料のアルコール濃度を検出するアルコール濃度検出手段と、
検出されたアルコール濃度が基準濃度より高いか否かを判別する濃度判別手段と、
前記キャニスタに吸着された吸着燃料量を推定又は検出する吸着量検出手段と、
前記吸着量検出手段により推定又は検出された吸着燃料量が、基準吸着量より少ないか否かを判別する吸着量判別手段と、
前記内燃機関の通常運転時に、前記アルコール濃度が前記基準濃度より高いと判別され、かつ、前記吸着燃料量が前記基準吸着量より少ないと判別された場合、前記パージ処理を禁止するパージ処理禁止手段と、
を更に備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
第１の発明によれば、アイドル運転状態が基準時間より長く継続した場合に、キャニスタに捕集された蒸発燃料を蒸発燃料通路に放出するパージ処理が行なわれる。これにより、アイドル運転継続時における触媒の失活を抑制することができる。
【００１３】
第２の発明によれば、パージ処理を行なっている間、内燃機関の吸気弁の作用角がアイドル運転時の作用角より大きく設定される。これにより十分に吸気負圧を確保することができ、効率的にパージ処理を行なうことができる。
【００１４】
第３の発明によれば、吸気通路の圧力が基準圧力より小さいことが認められた後で、パージ処理を終了する。即ち、吸気通路の圧力が十分に小さく、負圧が十分に確保された後でパージ処理が終了される。これにより、パージ処理の終了時におけるパージガスの急激な減少を抑制し、リーン失火の発生を防ぐことができる。
【００１５】
例えば、内燃機関に、燃料として高濃度アルコールが用いられるような場合、ガソリンを燃料とする場合に比べて排気温度は低くなる。従って、特に、アルコール燃料を用いた場合のアイドル運転継続時には、触媒はより失活しやすい状態となる。この点、第４の発明によれば、触媒失活抑制のパージ処理における開始の判定において、判定の基準値として用いられる基準時間を、アルコール濃度に応じて設定することができる。従って、より効果的に触媒の失活を抑制することができる。
【００１６】
また、上述したように燃料として高濃度アルコールが用いられる場合、排気温度が低くなる。従って、アイドル運転中のパージ処理によって触媒失活を抑制するためには、キャニスタに吸着した吸着燃料量を確実に確保する必要がある。この点、第５の発明によれば、燃料のアルコール濃度が高い場合に、吸着燃料量が基準吸着量より少ないと判別されると、通常運転時のパージ処理が禁止される。これにより、アイドル運転中のパージ処理に用いられる吸着燃料量を確保しておくことができ、触媒失活を効果的に抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】この発明の実施の形態１の内燃機関の制御装置について説明するための模式図である。
【図２】この発明の実施の形態１において、制御装置が実行する制御のルーチンについて説明するためのフローチャートである。
【図３】この発明の実施の形態１において、制御装置が実行する制御のルーチンについて説明するためのフローチャートである。
【図４】この発明の実施の形態１において、制御装置が実行する制御のルーチンについて説明するためのフローチャートである。
【図５】この発明の実施の形態１における、点火時期遅角量とトルクとの関係を説明するための図である。
【図６】この発明の実施の形態１における、キャニスタのパージ量と、点火時期遅角量との関係を説明するための図である。
【図７】この発明の実施の形態２における、触媒の最大酸素吸蔵量と、アイドル積算時間判定基準である基準時間との関係を説明するための図である。
【図８】この発明の実施の形態３において、制御装置が実行する制御のルーチンについて説明するためのフローチャートである。
【図９】この発明の実施の形態４において、制御装置が実行する制御のルーチンについて説明するためのフローチャートである。
【図１０】この発明の実施の形態５において、制御装置が実行する制御のルーチンについて説明するためのフローチャートである。
【図１１】この発明の実施の形態６において、制御装置が実行する制御のルーチンについて説明するためのフローチャートである。
【図１２】この発明の実施の形態７における、アルコール濃度と点火時期遅角量及び目標空燃比との関係を説明するための図である。
【図１３】この発明の実施の形態７において、制御装置が実行する制御のルーチンについて説明するためのフローチャートである。
【図１４】この発明の実施の形態８において、制御装置が実行する制御のルーチンについて説明するためのフローチャートである。
【図１５】この発明の実施の形態９において、制御装置が実行する制御のルーチンについて説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。なお、各図において、同一または相当する部分には同一符号を付してその説明を簡略化ないし省略する。
【００１９】
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態における内燃機関及びその周辺機器の構成について説明するための模式図である。図１に示すシステムは内燃機関２を有している。内燃機関２の燃焼室には、吸気通路４及び排気通路６が接続している。吸気通路４と燃焼室との接続部には、吸気通路４を開閉する吸気弁（図示せず）が設置されている。排気通路６と燃焼室との接続部には、排気通路６を開閉する排気弁（図示せず）が設置されている。吸気弁又は排気弁には、それぞれの位相や作用角等の開弁特性を変更することができる可変動弁機構８が取り付けられている。
【００２０】
吸気通路４には、電子スロットル弁１０と圧力センサ１２が取り付けられている。圧力センサ１２は、吸気通路４内の圧力に応じた出力を発する。吸気通路４の内燃機関２との連通部付近には、インジェクタ１４が設置されている。
【００２１】
インジェクタ１４には、燃料供給路２０を介して燃料タンク２２が接続している。燃料供給路２０には、燃料中のアルコール濃度に応じた出力を発する濃度センサ２４と、ポンプ２６とが設置されている。燃料タンク２２内の燃料は、ポンプ２６によって所定の流量でインジェクタ１４に供給される。インジェクタ１４は、制御信号を受けて所定のタイミングで所定量の燃料を吸気通路４内に噴射する。
【００２２】
燃料タンク２２には、通路２８を介してキャニスタ３０が接続している。キャニスタ３０内には吸着剤としての活性炭が設置され、これにより燃料タンク２２で蒸発した燃料を吸着することができる。通路２８には、通路２８を開閉する電磁弁３２が取り付けられている。
【００２３】
キャニスタ３０には、外部通路３４とパージ通路３６（蒸発燃料通路）とが接続している。外部通路３４は、外部から外気を導入するための通路である。パージ通路３６は、吸気通路４とキャニスタ３０とを接続する通路である。パージ通路３６のキャニスタ３０との接続側とは反対側の端部は、吸気通路４の電子スロットル弁１０よりも内燃機関２に近い位置に接続している。パージ通路３６には、パージ通路３６を開閉する電磁弁３８が取り付けられている。
【００２４】
一方、排気通路６には、触媒４２が設置されている。触媒４２は、内燃機関２から排出される排気ガスを浄化する機能を有している。排気通路６の触媒４２より上流側には、排気ガスの空燃比に応じた出力を発する空燃比センサ４４が取り付けられている。
【００２５】
このシステムは、制御装置５０を有している。制御装置５０は、例えば、圧力センサ１２、濃度センサ２４、空燃比センサ４４に接続され、これらのセンサの出力を受けて圧力、濃度や排気空燃比等システムの運転状態に関する情報を検出する。また制御装置５０は、可変動弁機構８、電子スロットル弁１０、インジェクタ１４、ポンプ２６、電磁弁３２、３８等と電気的に接続され、これらの機器に制御信号を発することで、その動作を制御することができる。
【００２６】
ところで、触媒４２は、通常、排気ガスが通過することにより、排気ガスの熱によって活性化される。このためアイドル運転時のように排気温度が比較的低温となる状態が長く続くと、触媒４２が活性温度より低い失活状態となることがある。特に、アルコール燃料を用いる場合、その排気温度は低温となりやすく、高濃度アルコール燃料では、排気温度がガソリン燃料の場合に比べて50〜100℃程度低くなる場合もある。
【００２７】
以下式(1)にガソリン燃料の燃焼、式(2)にエタノール燃料の燃焼を示す。式(1)、(2)から、アルコール燃料の場合、排気ガス中の水分が多いことがわかる。即ち、アルコール燃料の場合、水分が多いため熱容量が大きくなることに起因して、排気温度が低くなる。
C7H13.3 + 10.33(O2 + 3.79N2) → 7CO2 + 6.66H2O + 39.1N2 + 4.91MJ  ・・・・(1)
3.44C2H5OH + 10.33(O2 + 3.79N2) → 6.88CO2 + 10.32H2O + 39.1N2 + 4.24MJ  ・・・・(2)
【００２８】
そこで、実施の形態のシステムにおいては、触媒４２の失活を防止するため、アイドル運転が一定期間以上長く続いた場合に、キャニスタ３０を強制的にパージ処理する制御（以下「強制パージ制御」）を実行する。
【００２９】
具体的に、キャニスタ３０のパージ処理は、電磁弁３２を閉鎖し、電磁弁３８を開放することで実行される。電磁弁３２が閉鎖することで通路２８が閉鎖され、燃料タンク２２からキャニスタ３０への蒸発燃料の流入が停止する。一方、電磁弁３８が開放されることで、パージ通路３６が開放される。パージ通路３６が開放されると、吸気通路４の吸気負圧により、外部通路３４からキャニスタ３０内に外気が流入し、外気とキャニスタ３０内に吸着していた燃料を含むパージガスが、吸気通路４内に導かれる。吸気通路４内に導かれたパージガスは、内燃機関２に供給され燃焼に用いられる。
【００３０】
ここで、キャニスタ３０内に吸着されているのは、燃料タンク２２から蒸発した燃料である。従って、キャニスタ３０内に吸着された燃料成分は、蒸発しやすいガソリン中の低沸点成分が多い軽質燃料となっている。このため、吸着燃料が内燃機関２での燃焼に用いられた場合、その燃焼による水の生成量が抑制されるため、排気温度を上昇させることができる。従って、この燃焼後の排気ガスが触媒４２内に導入されることで、触媒４２の昇温を図ることができる。
【００３１】
なお、実施の形態１においては強制パージ制御を実行するか否かの判断を、アイドル運転の積算時間であるアイドル積算時間Tidleと触媒４２の推定温度Tcatに基づいて行なう。具体的には、その時間範囲であればアイドル運転を継続しても触媒４２の失活が起きない（あるいは許容範囲内の頻度でしか起こさない）と推定される範囲の最大限界値を予め実験等により求め、これを判定の基準値「基準アイドル時間Tref」（基準時間）として制御装置５０に記憶しておく。アイドル積算時間Tidleがこの基準アイドル時間Trefより長くなった場合に強制パージ制御の実行が許容される。ただし、実施の形態１では、アイドル積算時間Tidleに応じて、触媒４２の推定温度Tcatを算出し、この推定温度Tcatが、触媒活性温度の最低値付近の温度である基準温度よりも低いと判断された場合に、強制パージ制御を行なう。
【００３２】
図２は、この発明の実施の形態１において制御装置が実行する制御のルーチンである。図２のルーチンは、強制パージ制御の実行要求を示すパージ実行フラグを算出するためのルーチンであり、内燃機関２の運転中、一定期間ごとに繰り返し実行されるルーチンである。
【００３３】
図２のルーチンにおいては、まず、アイドル判定フラグ＝ＯＮとなっているか否かが判別される（Ｓ１２）。アイドル判定フラグは、内燃機関２のアイドル運転中ＯＮとされるフラグである。
【００３４】
ステップＳ１２において、アイドル判定フラグ＝ＯＮの成立が認められた場合、次に、アイドル運転状態となってからの積算時間であるアイドル積算時間Tidleが算出される（Ｓ１４）。次に、アイドル積算時間Tidleが基準アイドル時間Trefより長いか否かが判別される（Ｓ１６）。上記のように基準アイドル時間Trefは、制御装置５０に記憶された判断の基準値である。ステップＳ１６において、アイドル積算時間Tidle＞基準アイドル時間Trefの成立が認められない場合、一旦、今回の処理が終了する。
【００３５】
一方、ステップＳ１６において、アイドル積算時間Tidle＞基準アイドル時間Trefの成立が認められると、次に、触媒４２の推定床温Tcatが算出される（Ｓ１８）。触媒４２は、アイドル積算時間Tidle等に応じて求められる。次に、算出された推定床温Tcatが、基準温度より低いか否かが判別される（Ｓ２０）。ここで、推定床温Tcat＜基準温度の成立が認められない場合、一旦今回の処理が終了する。
【００３６】
一方、ステップＳ２０において、推定床温Tcat＜基準温度の成立が認められた場合、パージ実行フラグがＯＮとされる（Ｓ２２）。即ち、アイドル積算時間Tidleが基準アイドル時間Trefより長くなり、触媒４２の推定床温Tcatが基準温度より低いことが検出されると、アイドル運転の継続時間が長くなり、触媒失活の抑制のためのパージ処理が必要であると判断されるため、強制パージ制御の実行要求を示すパージ実行フラグがＯＮとされる。その後、今回の処理は終了する。
【００３７】
なお、ステップＳ１２において、アイドル判別フラグ＝ＯＮの成立が認められない場合、パージ実行フラグがＯＦＦとされる（Ｓ２４）。その後、アイドル積算時間Tidle＝0とされる（Ｓ２６）。これによりアイドル運転の継続時間のカウンタであるアイドル積算時間Tidleは初期化される。その後、今回の処理は終了する。
【００３８】
図３は、この発明の実施の形態１において、制御装置が実行する制御のルーチンについて説明するためのフローチャートである。図３に示すルーチンは、一定期間ごとに繰り返し実行されるルーチンである。
【００３９】
図３に示すルーチンでは、まず、パージ実行フラグ＝ＯＮの成立が認められるか否かが判別される（Ｓ１０２）。パージ実行フラグは、図２のルーチンにおいて算出され、強制パージ制御の実行が必要と判断された場合にＯＮとされるフラグである。
【００４０】
ステップＳ１０２において、パージ実行フラグ＝ＯＮの成立が認められた場合、次に、パージ処理中フラグ＝ＯＮの成立が認められるか否かが判別される（Ｓ１０４）。パージ処理中フラグは、強制パージ制御実行中にＯＮとされるフラグであり、初期値においてＯＦＦとされ、後述のステップＳ１０８の処理によりＯＮとされる。
【００４１】
ステップＳ１０４において、パージ処理中フラグ＝ＯＮの成立が認められない場合、キャニスタ３０のパージ処理が開始される（Ｓ１０６）。ここでは、制御信号により電磁弁３２が閉鎖され、電磁弁３８が開放される。これによりキャニスタ３０と吸気通路４とがパージ通路３６によって連通した状態となり、吸気負圧によりキャニスタ３０に流入した外気と吸着燃料とを含むパージガスが吸気通路４に導入される。その後、パージ処理中フラグ＝ＯＮとされる（Ｓ１０８）。
【００４２】
次に、パージ処理中制御ルーチンが実行される（Ｓ１１０）。パージ処理中制御ルーチンは、キャニスタ３０のパージ処理中に併行して実行される内燃機関２の制御ルーチンである。パージ処理中制御ルーチンの具体的な処理については、後述する。
【００４３】
ステップＳ１０４において、パージ処理中フラグ＝ＯＮの成立が認められた後、あるいはステップＳ１１０において、パージ処理中制御ルーチンが実行された後、パージ積算時間ΣTが算出される（Ｓ１１２）。パージ積算時間ΣTは、強制パージ制御を実行してからの積算時間であり、制御装置５０の有するカウンタによりカウントされ、検出される。
【００４４】
次に、パージ積算時間ΣTが、基準パージ時間より長いか否かが判別される（Ｓ１１４）。ここで基準パージ時間は、触媒４２に失活が回避できる程度に十分にパージガスが供給されたか否かの判断の基準となる値であり、予め制御装置５０に記憶されている。ステップＳ１１４において、パージ積算時間ΣT＞基準パージ時間の成立が認められない場合には、今回の処理は一旦終了する。
【００４５】
一方、ステップＳ１１４において、パージ積算時間ΣT＞基準パージ時間の成立が認められると、次に、パージ実行フラグ＝ＯＦＦとされ（Ｓ１１６）、パージ処理中フラグ＝ＯＦＦ（Ｓ１１８）とされる。その後、キャニスタ３０のパージ処理が終了とされる（Ｓ１２０）。ここでは、制御装置５０からの制御信号により、電磁弁３２が開放され、電磁弁３８が閉じられる。その後、今回の処理が終了する。
【００４６】
なお、ステップＳ１０２において、パージ実行フラグ＝ＯＮの成立が認められない場合には、ステップＳ１２２において、パージ積算時間ΣT=0とされて初期化された後、パージ処理中フラグ＝ＯＦＦとされ（Ｓ１１８）、キャニスタパージが終了とされ（Ｓ１２０）、今回の処理は終了する。
【００４７】
図４は、図３のルーチンにおいて実行されるパージ処理中制御ルーチンについて説明するための図である。上述したように、このパージ処理中制御ルーチンは、キャニスタ３０のパージ処理中に併行して実行される内燃機関２の制御ルーチンである。
【００４８】
図４のルーチンにおいては、まず、推定パージ量が算出される（Ｓ２０２）。推定パージ量は、前回の強制パージ制御から今回の強制パージ制御までの内燃機関２の運転積算時間等に基づき制御装置５０により算出される。
【００４９】
次に、点火時期遅角量が算出される（Ｓ２０４）。点火時期遅角量は、予め制御装置５０に記憶された演算式に基づいて演算される。ここで、点火時期遅角量について説明する。図５は、この発明の実施の形態１における点火時期遅角量と発生トルクとの関係を説明するための図である。図５において横軸は点火時期、縦軸はトルクを表している。また図４において、破線(a)は通常燃料の場合を示し、実線(b)は、軽質燃料の場合を示している。
【００５０】
図５に示されるように、軽質燃料は燃焼速度が早く安定しているため、発生する最大トルクに対する点火時期ＭＢＴは、通常燃料の場合のＭＢＴに比べて遅角側となる。また、軽質燃料場合、燃料効率が高いため最大トルクも大きくなっている。従って、軽質燃料を用いた場合に通常燃料と同じ要求トルクを発生させるためには、点火時期ＭＢＴが遅角側となる分に加え、燃焼効率向上によるトルク増大分を相殺する分、点火時期を遅角側に補正する。上述したようにキャニスタ３０に吸着された燃料は燃料中の低沸点成分である。従って、強制パージ制御において内燃機関２に供給されるパージガス中の燃料は、軽質燃料と同様に考えられる。
【００５１】
図６は、この実施の形態におけるパージ量と点火時期遅角量との関係について説明するための図である。図６において、横軸はパージ量を、縦軸は点火時期遅角量を表している。強制パージ制御中に供給される軽質燃料の量は、パージ量増加に伴い増加する。従って、実施の形態１のシステムにおいては、図６に示されるように、強制パージ制御中の点火時期遅角量が、パージ量が増加するに従って増大するように設定される。制御装置５０は、図６に示すようなパージ量と点火時期遅角量との関係を予め演算式又はマップとして記憶している。ステップＳ２０４の処理では、この制御装置５０が記憶する演算式又はマップにより、推定パージ量に応じた点火時期遅角量が算出される。
【００５２】
再び、図４のルーチンに戻り、次に、点火時期が設定される（Ｓ２０６）。点火時期は、通常の処理により算出される点火時期を、ステップＳ２０４において求められた点火時期遅角量、及び後述するステップＳ２１２の処理により求められる点火時期遅角補正量に応じて遅角させることにより算出される。
【００５３】
次に、回転変動率Δneが取得される（Ｓ２０８）。回転変動率Δneは、機関回転数の変動率であり、内燃機関２のクランク軸近傍に設置された回転数センサの出力に応じて制御装置５０において回転数が検出され、検出された回転数に基づいて、回転変動率Δneが算出される。
【００５４】
次に、回転変動率Δneが基準変動率より大きいか否かが判別される（Ｓ２１０）。回転変動率Δne＞基準変動率の成立が認められない場合には、点火時期遅角量が演算される（Ｓ２１２）。
【００５５】
その後、パージ処理中フラグ＝ＯＦＦであるか否かが判別される（ステップＳ２１４）。パージ処理中フラグ＝ＯＦＦの成立が認められない場合には、再びステップＳ２０８に戻り、回転変動率Δneが取得された後、ステップＳ２１０において回転変動率Δne＞基準変動率の成否が判別される。
【００５６】
ステップＳ２１０において、回転変動率Δne＞基準変動率の成立が認められた場合、あるいは、ステップＳ２１４において、パージ処理中フラグ＝ＯＦＦの成立が認められた場合、今回の処理は終了する。
【００５７】
以上説明したように、この実施の形態１では、アイドル運転が一定期間より長く継続された場合に、キャニスタ３０の強制パージ制御が実行される。これによりアイドル運転中にも触媒４２の温度を高くすることができ、アイドル運転状態における触媒４２の失活を抑えることができる。
【００５８】
なお、実施の形態１では、触媒推定床温を算出してこれに応じて、強制パージ制御を実行するか否かの判別を行なう場合について説明した。しかし、この発明はこれに限るものではなく、例えば、触媒４２に触媒床温を検出するセンサを設置して、これに基づき触媒床温を検出するものであってもよい。また、触媒推定床温が基準温度より低い否かの判別を行なわず、アイドル運転が基準アイドル時間より長くなったことが認められた時点で、直ぐにパージ実行フラグをＯＮするものであってもよい。
【００５９】
また、実施の形態１では、パージ量に応じて点火時期を遅角する場合について説明した。しかし、この発明はこれに限るものではなく、例えば、点火時期を補正する処理を有しないものであっても良い。
【００６０】
なお、図２のステップＳ１６が実行されることで、この発明の「アイドル運転時間判別手段」が実現し、図３のステップＳ１０６が実行されることで「パージ制御手段」が実現する。
【００６１】
実施の形態２．
実施の形態２のシステムは、図１のシステムと同様の構成を有している。実施の形態２のシステムは、強制パージ制御を行なうかの判断の基準となる基準アイドル時間Trefを変数とし、基準アイドル時間Trefを触媒４２の劣化状態に応じて定める点を除き、実施の形態１のシステムと同様の制御を行なうものである。
【００６２】
実施の形態２のシステムでは、触媒４２の劣化状態の判断指標として、触媒４２が最大限吸蔵し得る酸素量である最大酸素吸蔵量Cmaxを用いる。最大酸素吸蔵量Cmaxは触媒４２の劣化に応じて次第に減少するため、触媒４２の劣化状態を判断する判断指標として用いることができる。なお、最大酸素吸蔵量Cmaxの算出方法は既に知られたものであり、ここでは詳細な算出方法の説明は省略する。
【００６３】
図７は、実施の形態２における最大酸素吸蔵量Cmaxとアイドル積算時間判定の基準となる基準アイドル時間Trefとの関係を説明するための図である。図７において、横軸は最大酸素吸蔵量Cmaxを表し、縦軸は基準アイドル時間Trefを表している。触媒４２は、その劣化が小さい場合には、活性状態を長く保つことが可能であり、劣化が進むにつれて、失活しやすい状態となる。従って、劣化が進行するほど強制パージ制御の実行頻度を高くし、触媒失活を抑制する必要がある。
【００６４】
このため実施の形態２のシステムでは、図７に示されるように、最大酸素吸蔵量Cmaxが大きいほど（即ち、劣化が少ない程）、基準アイドル時間Trefも大きな値となり、最大酸素吸蔵状態Cmaxが小さくなるにつれて（即ち、劣化が進むにつれて）、基準アイドル時間Trefも小さな値となるように設定される。
【００６５】
実施の形態２のシステムにおいて、制御装置５０は、図７に示すような関係に従って、最大酸素吸蔵量Cmaxに応じた基準アイドル時間Trefをマップ又は演算式として記憶している。実際の制御においては、最大酸素吸蔵量Cmaxがまず求められ、これに応じてマップ等により基準アイドル時間Trefが演算される。その後、演算された基準アイドル時間Trefが、図２のルーチンのステップＳ１６において、パージ実行フラグをＯＮとするか否かの判定の基準値として用いられる。その他の処理は、図２〜４に示すルーチンに従って同様に実行される。これにより、触媒４２の劣化状態に応じて、強制パージ制御の実施間隔を設定することができる。
【００６６】
以上説明したように、実施の形態２においては、触媒４２の劣化状態に応じて、強制パージ制御の実行頻度を変更することができる。従って、触媒失活抑制のために過剰に強制パージ制御が実行されることを回避することができ、より適切なタイミングで強制パージ制御を実行することができる。従って、燃費の改善、ドラバビリティの向上を図ることができる。
【００６７】
なお、実施の形態２においては、触媒４２の劣化状態を判断する指標として、最大酸素吸蔵量Cmaxを用いる場合について説明した。しかし、この発明はこれに限るものではなく、触媒劣化状態を検出又は予測できるものであれば、他の指標を用いるものであっても良い。
【００６８】
実施の形態３．
実施の形態３のシステムは、図１のシステムと同様の構成を有している。このシステムは、強制パージ制御実行時に、吸気弁の作用角を制御する点を除き、実施の形態１のシステムと同様の制御を行なう。
【００６９】
内燃機関２のアイドル運転のような軽負荷領域において、強制パージ制御を実行していない場合には、吸気弁の作用角を小さく設定する制御が実行される。これにより、吸気負圧が小さくなり、ポンプ損失の低減が図られ、燃費向上が図られる。
【００７０】
しかしながら、強制パージ制御の時には、吸気負圧によってキャニスタ３０から吸気通路４に蒸発燃料を含むパージガスを導入させる。従って、吸気負圧が小さいと、十分にパージ量を確保することができない場合がある。そこで、実施の形態３のシステムでは、強制パージ制御を実行する場合には、吸気弁の作用角を通常のアイドル運転時の場合よりも大きく設定することで吸気負圧を確保する制御を行なう。これにより、触媒４２の失活抑制のための強制パージ制御を効率良く実行することができる。
【００７１】
図８は、この発明の実施の形態３において制御装置が実行する制御のルーチンである。図８のルーチンは、図４のパージ処理中制御ルーチンに替えて、強制パージ制御実行中に実行される内燃機関２の制御のルーチンである。図８のルーチンは、図４のルーチンのステップＳ２０２の前に、ステップＳ３０２〜Ｓ３０８の処理を有する点を除いて、図４のルーチンと同じものである。
【００７２】
具体的に、図８のルーチンでは、まず、吸気弁作用角が検出される（Ｓ３０２）。次に、吸気負圧が取得される（S３０４）。吸気負圧は、吸気通路４に設置された圧力センサ１２の出力に応じて制御装置５０において検出される。
【００７３】
次に、検出された吸気負圧が基準負圧より小さいか否かが判別される（Ｓ３０８）。基準負圧は、その範囲であれば強制パージ制御におけるパージ量を確保できる範囲の最大値（即ち、その範囲内で負圧が最も弱くなる場合の圧力値）であり、判別の基準値として予め制御装置５０に記憶されている。
【００７４】
ステップＳ３０８において、吸気負圧＞基準負圧の成立が認められた場合（即ち、吸気通路４の吸気負圧が基準負圧よりも弱い場合）には、吸気負圧を確保するべく、吸気弁の作用角を大作用角側に変更する（Ｓ３１０）。ここで作用角の変更は、制御装置５０からの制御信号により可変動弁機構８が稼動することで実行される。
【００７５】
ステップＳ３０８において、吸気負圧＞基準負圧の成立が認められなかった場合（即ち、吸気負圧が基準負圧よりも強い場合）、又はステップＳ３１０において吸気弁の作用角が大作用角側に変更された後、図４のルーチンと同様に、ステップＳ２０２〜Ｓ２１４の処理が実行される。
【００７６】
以上説明したように、実施の形態３によれば、強制パージ制御において吸気負圧が不足すると判断される場合に、吸気弁の作用角を大きくすることができる。これにより吸気負圧が不足していると予想される場合にも吸気負圧を十分に確保することができ、より効率的に強制パージを実行することができる。
【００７７】
なお、図８のルーチンにおいて、ステップＳ３０８の処理が実行されることにより、この発明の「吸気弁制御手段」が実現する。
【００７８】
実施の形態４．
実施の形態４のシステムは、図１のシステムと同様の構成を有している。実施の形態４のシステムは、強制パージ制御の実行中に内燃機関２に高負荷要求が出された場合、即ち、走行が開始した場合や、ニュートラルレンジからドライブレンジに変化した際の処理が異なる点を除き、実施の形態１のシステムと同様の制御を行なう。
【００７９】
強制パージ制御中に、高負荷要求が出された際、即時に強制パージ制御を中止すると、パージガスの急激な減少によりリーン失火が発生する場合がある。従って、高負荷要求により強制パージ制御を終了する場合、以下の処理を行なう。
【００８０】
（１）負荷増加によって吸気負圧がパージ終了基準負圧以下になった後、強制パージを終了する。
（２）強制パージ終了から、排気空燃比を空燃比センサ４４によって取得し、排気空燃比が所定の基準空燃比以上のリーンとなった場合に、燃料噴射量を増加してリーン失火を防止する。
【００８１】
図９は、この発明の実施の形態４において制御装置が実行する制御のルーチンである。図９のルーチンは、図３のルーチンに替えて一定期間ごとに繰り返し実行されるルーチンであり、ステップＳ１０２とＳ１０４との間の、ステップＳ４０２とそれに続くステップＳ４０４〜Ｓ４２０の処理を有する点を除き、図３のルーチンと同じものである。
【００８２】
図９のルーチンでは、ステップＳ１０２において、パージ実行フラグ＝ＯＮの成立が認められると、次に、要求負荷が基準負荷より大きいか否かが判別される（Ｓ４０２）。要求負荷＞基準負荷の成立が認められない場合には、図３同様のステップＳ１０４以降の処理に続く。
【００８３】
一方、ステップＳ４０２において、要求負荷＞基準負荷の成立が認められると、次に、吸気負圧Pboostが取得される（Ｓ４０４）。吸気負圧は、圧力センサ１２の出力に応じて取得される。次に、排気空燃比AEEが取得される（Ｓ４０６）。排気空燃比は、排気通路６に設置された空燃比センサ４４の出力に応じて取得される。
【００８４】
次に、吸気負圧Pboostが終了基準負圧よりも小さいか否かが判別される（Ｓ４０８）。吸気負圧Pboost＜終了基準負圧の成立が認められない場合、即ち、吸気負圧がパージ終了基準負圧より強いことが認められない場合、吸気弁の作用角が大きく設定され（Ｓ４１０）、今回の処理は一旦終了する。
【００８５】
一方、ステップＳ４０８において吸気負圧Pboost＜終了基準負圧の成立が認められると、排気空燃比AEEが基準空燃比より大きいか否かが判別される（Ｓ４１２）。ここで、排気空燃比AEE＞基準空燃比の成立が認められる場合、排気空燃比がリーン失火を起こし易い程にリーンであると判別される。
【００８６】
従って、ステップＳ４１２において排気空燃比AEE＞基準空燃比の成立が認められた場合、燃料噴射量が増量される（Ｓ４１４）。ここでの増量分は、予め制御装置５０に記憶されている。その後、今回の処理は一旦終了する。
【００８７】
一方、ステップＳ４１２において排気空燃比AEE＞基準空燃比の成立が認められると、その後、パージ処理中フラグがＯＦＦとされ（Ｓ４１６）る。次に、キャニスタパージが終了される（Ｓ４２０）。ここでは、上述のように電磁弁３２が開放され、電磁弁３８が閉弁される。その後、今回の処理が終了する。
【００８８】
以上説明したように、この実施の形態４によれば、強制パージ制御中に高負荷要求が出され強制パージを終了する際、リーン失火の発生を抑制することができる。
【００８９】
なお、図９のルーチンにおいて、ステップＳ４０４の処理が実行されることにより、この発明の「圧力検出手段」が実現し、ステップＳ４０８の処理が実行されることにより、「負圧判別手段」が実現する。
【００９０】
実施の形態５．
実施の形態５のシステムは、図１と同様の構成を有している。実施の形態５のシステムでは、キャニスタ３０へのパージ量が少なくなると予測される場合に、キャニスタ３０の強制パージの実行を禁止する制御を行なう点を除き、実施の形態１のシステムと同様の制御を行なう。
【００９１】
強制パージ制御において、キャニスタ３０へのパージ量が少ない場合、リーン失火が発生する場合がある。このため、キャニスタ３０の吸着量を推定し、吸着量が少なく、リーン失火を起こす可能性があると考えられる場合に、強制パージ制御を禁止する処理を行なう。
【００９２】
より具体的には、強制パージ制御においてリーン失火を起こさない（あるいは、許容できる範囲内で起こす）と考えられる範囲を、実験等により予め求める。この範囲の最低値を、強制パージを禁止するか否かの基準となる基準パージ量として設定し用いる。実際の制御においては、制御装置５０に基準パージ量として予め記憶しておき、推定吸着量が基準パージ量を下回った場合に、強制パージ制御を禁止する処理を行なう。
【００９３】
図１０は、この発明の実施の形態５において制御装置が実行する制御のルーチンについて説明するためのフローチャートである。図１０に示すルーチンは、図３のルーチンに替えて実行されるルーチンである。図１０のルーチンは、ステップＳ１０４の処理とＳ１０６の処理との間に、Ｓ５０２及びＳ５０４の処理を有する点においてのみ、図３のルーチンと異なるものである。
【００９４】
図１０のルーチンにおいて、Ｓ１０４においてパージ処理中フラグ＝ＯＮの成立が認められない場合、パージ実行フラグ＝ＯＮであるが、パージ処理がまだ開始されていない状態であると判断される。この場合、次に、キャニスタ３０の推定吸着量Qcaniが取得される（Ｓ５０２）。
【００９５】
次に、推定吸着量Qcaniが、基準パージ量より大きいか否かが判別される（Ｓ５０４）。基準パージ量は予め制御装置５０に記憶されている。ステップＳ５０４において、推定吸着量Qcani＞基準パージ量の成立が認められない場合には、キャニスタパージは開始されず、このまま今回の処理を終了する。
【００９６】
一方、ステップＳ５０４において、推定吸着量Qcani＞基準パージ量の成立が認められると、図３のルーチン同様に、キャニスタパージが開始され、続くステップＳ１０８〜Ｓ１２０の処理が行なわれる。
【００９７】
以上説明したように、実施の形態５によれば、キャニスタ３０のパージ量が少ない場合に、強制パージ制御が禁止される。これにより、強制パージにおけるリーン失火を防止することができ、ドライバビリティの向上を図ることができる。
【００９８】
実施の形態６．
実施の形態６のシステムは、図１のシステムと同様の構成を有する。但し、図６のシステムは、内燃機関２が例えばＦＦＶ（Flexible Fuel Vehicle）に搭載されて用いられ、広範囲に渡る濃度のアルコールを燃料の使用を前提とする。
【００９９】
ＦＦＶにおいては、燃料のアルコールが高濃度である場合、排気温度が特に低くなる。そのため、触媒４２の温度は高温になり難く、ガソリン燃料の場合に比較して触媒４２は失活しやすい状態となる。従って、高濃度アルコールの場合に強制パージ制御の実行頻度を高める。
【０１００】
ここで、上述したように、キャニスタ３０への燃料吸着は、燃料成分のうち、主として低沸点成分で構成される。このため燃焼による水の排出量が抑えられるため、排気温度が昇温しやすい。従って、アルコール濃度が高い場合には、強制パージ制御を頻繁に実施することで、高濃度アルコール燃料を用いる場合にも触媒４２の失活を効率的に防止することができる。
【０１０１】
具体的な制御においては、燃料が高濃度アルコールである場合、強制パージ制御を実行するか否かの判断の基準となる基準アイドル時間Tref_alcが短くなるように設定する。基準アイドル時間Tref_alcは、その範囲であれば、アイドル運転を継続しても触媒４２が失活しない範囲の最長の時間であり、アルコール濃度に応じた値として予め実験等により求められ、制御装置５０にマップ等として記憶しておく。
【０１０２】
図１１は、この発明の実施の形態６において制御装置が実行する制御のルーチンについて説明するためのフローチャートである。図１１に示すルーチンは、図２のルーチンに替えて、強制パージ実行フラグの算出の際に実行されるルーチンである。図１１のルーチンは、図２のＳ１２とＳ１４との間のステップＳ６０２〜Ｓ６０４及び、ステップＳ１８の後のステップＳ６０６の処理を有する点においてのみ、図２のルーチンと異なるものである。
【０１０３】
図１１に示すルーチンでは、ステップＳ１２においてアイドル判定フラグ＝ＯＮであることが認められると、次に、燃料のアルコール濃度が検出される（Ｓ６０２）。アルコール濃度は、通路に設置された濃度センサ２４の出力に応じて検出される。
【０１０４】
次に、基準アイドル時間Tref_alcが算出される（Ｓ６０４）。基準アイドル時間Tref_alcは、アルコール濃度に応じて、制御装置５０に記憶されたマップ等に従って演算される。
【０１０５】
その後のステップＳ１６におけるアイドル運転の継続時間の判別では、算出された基準アイドル時間Tref_alcが用いられる。即ち、ステップＳ１６においては、アイドル積算時間Tidle＞基準アイドル時間Tref_alcの成立が認められるか否かが判別される。
【０１０６】
ステップＳ１６においてアイドル積算時間Tidle＞基準アイドル時間Tref_alcの成立が認められると、図２のルーチン同様に触媒４２の推定床温の取得される（Ｓ１８）。その後、実施の形態６では、算出された推定床温度が補正される（Ｓ６０６）。ここでは、触媒４２の推定床温はアルコール濃度によって変化し、アルコール濃度が高くなる程、推定床温は低くなるよう補正される。なお、触媒推定温度とアルコール濃度との関係は予め実験等に応じてマップとして定められ制御装置５０に記憶されている。ここでは、このマップに従って、補正値が求められて、触媒推定温度が補正される。
【０１０７】
次に、補正後の推定床温＜基準温度の成否が判別され（Ｓ２０）、この成立が認められない場合には、今回の処理はそのまま終了する。一方、補正推定床温＜基準温度の成立が認められると、次に、強制パージ実行フラグ＝ＯＮとされ（Ｓ２２）、その後、今回の処理が終了する。
【０１０８】
以上説明したように、実施の形態６においては、燃料のアルコール濃度に応じて強制パージの実行を判断する基準となる基準アイドル時間Tref_alcを設定する。これにより、アルコール濃度が高く、触媒４２が失活を起こし易いような場合には、基準アイドル時間Tref_alcを小さくすることで、強制パージ制御の実行頻度を多くすることができる。従って、アルコール濃度が高く触媒４２が低温となりやすい場合にも、触媒４２の失活をより確実に防止することができる。
【０１０９】
また、実施の形態６では、推定床温をアルコール濃度に応じて補正することができる。従って、より正確に触媒温度を推定して必要な場合に強制パージを実行することができる。
【０１１０】
なお、実施の形態６では、アイドル積算時間の判別と推定床温の判別とを共に行ない、アイドル積算時間が基準アイドル時間より長く、かつ、推定床温が基準温度より高くなった場合に強制パージ実行フラグをＯＮとする場合について説明した。しかし、この発明においてはこれに限るものではなく、アイドル積算時間の判別及び推定床温の判別のいずれか一方のみを行ない、いずれかを満たした場合に、パージ実行フラグをＯＮとするものであってもよい。
【０１１１】
なお、図１１のルーチンにおいて、ステップＳ６０２が実行されることにより、この発明の「アルコール濃度検出手段」が実現し、ステップＳ６０４が実行されることにより「基準時間設定手段」が実現する。
【０１１２】
実施の形態７．
実施の形態７のシステムは、実施の形態１のシステムと同様の構成を有している。ただし、実施の形態７においても、高濃度アルコール燃料を使用できることを前提としている。高濃度アルコール燃料を用いる場合、ガソリンと比較して、遅角の限界やリーン限界が向上する。これは、燃料の蒸留特性がほぼ一定であり、ガソリンのように高沸点成分が含まれていないことに起因する。
【０１１３】
そこで、この実施の形態７のシステムにおいて、強制パージ実行中は、アルコール燃料の濃度に応じて点火時期を遅角すると共に、目標空燃比をリーン側に遅角する。これにより触媒４２に投入されるエネルギーが増加し、強制パージ時間を短縮することができる。
【０１１４】
図１２は、実施の形態７におけるアルコール濃度と点火時期遅角量又は目標空燃比（Ａ/Ｆ）との関係を説明するための図である。図１２に示されるように、実施の形態７においては、アルコール濃度が高くなる程、点火時期遅角量を大きくし、目標空燃比をリーン側に設定するようにする。このシステムにおいて、制御装置５０は、アルコール濃度をパラメータとする点火時期遅角量、目標Ａ/Ｆを予め関数やマップとして記憶している。これにより、アルコール濃度に応じた値が設定される。
【０１１５】
図１３は、この発明の実施の形態７のシステムにおいて制御装置が実行する制御のルーチンについて説明するためのフローチャートである。図１３に示すルーチンは、強制パージの際に、図４に替えて実行されるルーチンである。図１３のルーチンは、図４のステップＳ２０４とＳ２０６との間に、ステップＳ７０２〜Ｓ７０４の処理を有する点を除き、図４のルーチンと同じものである。
【０１１６】
具体的に、図１３のルーチンでは、Ｓ２０４において推定パージ量に応じた点火時期遅角量が算出された後、燃料のアルコール濃度が検出される（Ｓ７０２）。次に、アルコール濃度に応じた点火時期遅角補正量が算出される（Ｓ７０４）。ここで、点火時期遅角補正量は、アルコール濃度に応じて制御装置５０が記憶する関数又はマップに従って演算される。次に、目標空燃比補正量が算出される（Ｓ７０６）。ここでは、アルコール濃度に応じて、制御装置５０が記憶する関数等に従って演算される。その後は、図４のステップＳ２０６〜Ｓ２１４の処理が同様実行される。
【０１１７】
以上説明したように、この実施の形態においては、アルコール濃度に応じて、強制パージ中の点火時期遅角量、目標空燃比が設置される。これにより、アルコール濃度に応じて強制パージ時間を短縮することができ、回転数変動防止や、燃費改善を図ることができる。
【０１１８】
実施の形態８．
実施の形態８におけるシステムは図１と同様の構成を有している。実施の形態８のシステムは、実施の形態１〜７に説明する強制パージ制御を行なうと共に、以下のように通常パージにおける制御を行なう。
【０１１９】
上述したように、燃料として高濃度アルコールを用いる場合、その排気温度は低いものとなる。従って、触媒温度を高めるための強制パージ制御においては、キャニスタ３０からの吸着燃料への依存度が高くなる。即ち、強制パージ制御において、キャニスタ３０からのパージ量がある程度確保されることが望まれる。そこで、実施の形態８においては、アルコール濃度に応じて、通常運転時のキャニスタ３０のパージ量を制限し、強制パージの際に必要な吸着量を確保できるようにする。これによりアルコール濃度が高い場合であっても、強制パージによる触媒活性化促進を図ることができる。
【０１２０】
図１４は、この発明の実施の形態８において制御装置が実行する制御のルーチンを説明するためのフローチャートである。図１４のルーチンは、図２のルーチンに替えて一定期間ごとに繰り返し実行されるルーチンである。図１４のルーチンは、ステップＳ８０２〜Ｓ８１２の処理を有する点を除き、図２のルーチンと同じものである。
【０１２１】
ステップＳ８０２〜Ｓ８１２の処理は、ステップＳ１２において、アイドル判定フラグ＝ＯＮが成立しないことが認められた場合、即ち、アイドル運転状態でないと認められた場合に行なわれる処理である。具体的に、図１４のルーチンにおいて、アイドル判定フラグ＝ＯＮの成立が認められず、強制パージフラグ＝ＯＦＦ、アイドル積算時間Tidle=0とされた後（Ｓ１２、Ｓ２４、Ｓ２６）、まず、燃料のアルコール濃度が取得される（Ｓ８０２）。アルコール濃度は通路に設置された濃度センサ２４の出力に応じて検出される。
【０１２２】
次に、検出されたアルコール濃度が基準濃度以上であるか否かが判別される（Ｓ８０４）。ここで、基準濃度は、制御装置５０に判断の基準値として記憶された値であり、通常運転中に、強制パージにおける吸着燃料量を確保する必要があるアルコール濃度範囲の最低値である。ステップＳ８０４において、アルコール濃度＞基準濃度の成立が認められない場合には、通常パージ中にキャニスタ３０の吸着量を確保する必要はないと判断され、通常パージが許可される状態とされ（Ｓ９０６）、今回の処理が終了する。
【０１２３】
一方、ステップＳ８０４において、アルコール濃度＞基準濃度の成立が認められると、次に、キャニスタ３０の推定吸着量Qcaniが推定される（Ｓ８０８）。次に、推定吸着量Qcaniが、基準吸着量より小さいか否かが判別される（Ｓ８１０）。基準吸着量は、強制パージ制御が実行された場合にパージ量が不足すると予測される範囲の吸着量の最大値である。基準吸着量は、強制パージ制御のための吸着量確保のため、通常パージの禁止が必要か否かを判別するための判定値であり、制御装置５０に予め記憶されている。
【０１２４】
ステップＳ８１０において、推定吸着量Qcani＜基準吸着量の成立が認められない場合、通常パージが許可される状態とされて（Ｓ８０６）、今回の処理が終了する。一方、ステップＳ８１０において、推定吸着量Qcani＜基準吸着量の成立が認められると、次に、通常パージが禁止される状態とする処理がなされ（Ｓ８１２）、今回の処理が終了する。
【０１２５】
以上説明したように、この実施の形態によれば、アルコール濃度の燃料が高く、強制パージにおける触媒の活性化において、キャニスタ３０の吸着燃料への依存度が高くなる場合に、通常パージを制限して、強制パージ用の吸着燃料を確保することができる。
【０１２６】
なお、図１４のルーチンにおいて、ステップＳ８０２が実行されることにより、この発明の「アルコール濃度検出手段」が実現し、ステップＳ８０４が実行されることにより「濃度判別手段」が実現し、ステップＳ８０８が実行されることにより「吸着量検出手段」が実現し、ステップＳ８１０が実行されることにより「吸着量判別手段」が実現し、ステップＳ８１２が実行されることにより「パージ処理禁止手段」が実現する。
【０１２７】
実施の形態９．
実施の形態９のシステムは、図１のシステムと同様の構成を有している。実施の形態９のシステムにおいては、燃料のアルコール濃度が100%に近い濃度である場合の処理を行なう。
【０１２８】
燃料のアルコール濃度が100%に近く、ガソリン成分が少ない場合、キャニスタ３０に吸着する燃料量はごく僅かなものとなる。このため、強制パージを実行すると、燃料が供給されず、あるいは供給されても極僅かであるため、リーン失火が発生する場合がある。そこで、燃料濃度が例えば95%以上の高濃度であると判別された場合、強制パージの実行を禁止する。これにより、強制パージによるリーン失火を防止することができる。
【０１２９】
図１５は、この発明の実施の形態９において制御装置が実行する制御のルーチンについて説明するためのフローチャートである。図１５のルーチンは、図２のルーチンに替えて一定期間ごとに繰り返し実行されるルーチンである。図１５のルーチンは、ステップＳ１２の前に、ステップＳ９０２、Ｓ９０４の処理を有する点を除いて、図２のルーチンと同じものである。
【０１３０】
図１５のルーチンにおいては、まず、燃料のアルコール濃度が検出される（Ｓ９０２）。アルコール濃度は、燃料供給路２０に設けられた濃度センサ２４の出力に応じて制御装置５０により検出される。次に、検出されたアルコール濃度が基準高濃度より小さいか否かが判別される（Ｓ９０４）。ステップＳ９０４においてアルコール濃度＜基準高濃度の成立が認められた場合、図２と同様に、ステップＳ１２〜Ｓ２６の処理が進められる。
【０１３１】
一方、ステップＳ９０４においてアルコール濃度＜基準高濃度の成立が認められない場合、ステップＳ２４に進み、強制パージ実行フラグ＝ＯＦＦとされる。これにより、アルコール濃度が基準高濃度より高い場合に、強制パージが実行されないようにすることができる。
【０１３２】
なお、以上の実施の形態において各要素の個数、数量、量、範囲等の数に言及した場合、特に明示した場合や原理的に明らかにその数に特定される場合を除いて、その言及した数に限定されるものではない。また、実施の形態において説明する構造や、方法におけるステップ等は、特に明示した場合や明らかに原理的にそれに特定される場合を除いて、この発明に必ずしも必須のものではない。
【符号の説明】
【０１３３】
２  内燃機関
４  吸気通路
６  排気通路
８  可変動弁機構
１０  電子スロットル弁
１２  圧力センサ
１４  インジェクタ
２０  燃料供給路
２２  燃料タンク
２４  濃度センサ
２６  ポンプ
２８  通路
３０  キャニスタ
３２  電磁弁
３４  外部通路
３６  パージ通路
３８  電磁弁
４２  触媒
４４  空燃比センサ
５０  制御装置
【図１】
2010209751.tif 000003
【図２】
2010209751.tif 000004
【図３】
2010209751.tif 000005
【図４】
2010209751.tif 000006
【図５】
2010209751.tif 000007
【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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