(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸気を過給する過給機を備える一方、燃料タンクから発生した蒸発燃料をキャニスタに吸着捕集し、該キャニスタに吸着捕集した蒸発燃料をパージ通路を介して機関の吸気通路内に供給させて燃焼させるよう構成された過給機付内燃機関の蒸発燃料処理装置であって、
過給の減少変化を検出する過給減少変化検出手段と、
過給の減少変化が検出されたときに、前記蒸発燃料の供給を一時的に停止する蒸発燃料供給停止手段と、
を含んで構成したことを特徴とする過給機付内燃機関の蒸発燃料処理装置。
【請求項２】
前記過給減少変化手段は、過給の減少変化を吸気圧の減少変化によって検出することを特徴とする請求項１に記載の過給機付内燃機関の蒸発燃料処理装置。
【請求項３】
前記過給減少変化手段は、過給の減少変化を吸気スロットル弁開度の減少変化によって検出することを特徴とする請求項１に記載の過給機付内燃機関の蒸発燃料処理装置。
【請求項４】
前記蒸発燃料供給停止手段により蒸発燃料の供給が停止されているときは、該蒸発燃料供給停止に見合った燃料供給量の増量を行うことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１つに記載の過給機付内燃機関の蒸発燃料処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は過給機付内燃機関の蒸発燃料処理装置に関し、詳しくは、負荷急減時の蒸発燃料処理制御に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、燃料タンク内で発生した蒸発燃料を一時的にキャニスタに吸着させ、該キャニスタに吸着された蒸発燃料を、機関に吸入させて燃焼させる構成の蒸発燃料処理装置が知られている（実開平１−５８７６０号公報等参照）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、過給機付内燃機関において前記蒸発燃料処理装置による蒸発燃料処理を行うものでは、過給しつつパージガス（蒸発燃料と空気との混合ガス）  の供給を行っている状態で負荷が急減して過給が急減したとき（例えば、ターボチャージャーのウエストゲートバルブが開弁したとき等）  は、パージガス供給の位相遅れにより、過渡的に空燃比が過剰にリッチ化し、サージを生じ、ひいてはエンストを発生する可能性がある。
【０００４】
本発明は、このような従来の課題に着目してなされたもので、過給の急減時の空燃比リッチ化を防止し、サージの発生ひいてはエンストの発生を防止できるようにした過給機付内燃機関の蒸発燃料処理装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
このため、請求項１に係る発明は、
吸気を過給する過給機を備える一方、燃料タンクから発生した蒸発燃料をキャニスタに吸着捕集し、該キャニスタに吸着捕集した蒸発燃料をパージ通路を介して機関の吸気通路内に供給させて燃焼させるよう構成された過給機付内燃機関の蒸発燃料処理装置であって、
過給の減少変化を検出する過給減少変化検出手段と、
過給の減少変化が検出されたときに、前記蒸発燃料の供給を一時的に停止する蒸発燃料供給停止手段と、
を含んで構成したことを特徴とする。
【０００６】
かかる構成によると、過給の減少変化が検出されると、蒸発燃料の供給が一時的に停止されるので、空燃比が過剰リッチ化することが防止される。
また、請求項２に係る発明は、
前記過給減少変化手段は、過給の減少変化を吸気圧の減少変化によって検出することを特徴とする。
【０００７】
かかる構成によると、過給が減少すると吸気圧が減少するので、該減少変化を検出することによって過給の減少変化が検出される。
また、請求項３に係る発明は、
前記過給減少変化手段は、過給の減少変化を吸気スロットル弁開度の減少変化によって検出することを特徴とする。
【０００８】
かかる構成によると、吸気スロットル弁開度が減少すると過給が減少するので、該スロットル弁開度の減少変化を検出することにより、過給の減少変化が検出される。
また、請求項４に係る発明は、
前記蒸発燃料供給停止手段により蒸発燃料の供給が停止されているときは、該蒸発燃料供給停止に見合った燃料供給量の増量を行うことを特徴とする。
【０００９】
かかる構成によると、蒸発燃料の供給停止に見合った燃料供給量の増量が行われるので、機関出力の低下が抑制される。
【００１０】
【発明の効果】
請求項１に係る発明によると、負荷の減少により過給が減少変化したときは、蒸発燃料の供給が一時的に停止されて、空燃比が過剰リッチ化することが防止され、サージの発生ひいてはエンストの発生を防止できる。
請求項２に係る発明によると、吸気圧の減少変化を検出することによって、容易に過給の減少変化を検出できる。
【００１１】
請求項３に係る発明によると、吸気スロットル弁開度の減少変化を検出することによって、過給の減少変化を容易かつ迅速に検出できる。
請求項４に係る発明によると、蒸発燃料供給停止によるトルク変動を抑制できる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を説明する。
図２は、本発明の第１の実施形態を示す機関のシステム構成図であり、スロットル弁１の上流の吸気通路２に、過給機としてのターボチャージャーのコンプレッサー３が介装され、排気通路４に介装されたタービン５によって該コンプレッサー３が回転駆動されることにより、過給された吸気が機関６に供給される。
【００１３】
また、前記タービン５を迂回するバイパス通路７にウエストゲートバルブ８が介装され、負荷の減少により過給を停止するときには該ウエストゲートバルブ８が開弁してタービン５への排気の流通をバイパスさせるようになっている。
一方、前記機関６には、蒸発燃料処理装置１１が備えられている。前記蒸発燃料処理装置１１は、キャニスタ１２内に充填された活性炭などの吸着剤に、燃料タンク１３内で発生した蒸発燃料を吸着捕集させ、該吸着剤に吸着された燃料をパージし、該パージガスをパージ通路１４を介して機関６の吸気通路２に供給するものであり、前記パージ通路１４は、前記スロットル弁１下流の吸気通路２に接続されている。
【００１４】
前記キャニスタ１２には、燃料タンク１３内の圧力が所定以上になったときに開くチェックバルブ１５が介装された蒸発燃料通路１６を介して燃料タンク１３内の蒸発燃料が導入されるようになっている。
また、前記パージ通路１４には、電磁式のパージ制御弁１７が介装されており、該パージ制御弁１７は、マイクロコンピュータを内蔵したコントロールユニット２１によって制御される。
【００１５】
前記コントロールユニット２１には、パージ制御弁１７の制御のために各種センサからの検出信号が入力される。前記各種センサとしては、機関６の吸入空気量を検出するエアフローメータ２２，スロットル弁１の開度を検出するスロットルセンサ２３，機関３の回転速度を検出する回転センサ（クランク角センサ）２４などが設けられている。
【００１６】
そして、図３のフローチャートに示すようにして、前記パージ制御弁１７を制御する。
まず、ステップ（図ではＳと記す。以下同様）  １では、前記各種センサからの検出値、即ち、吸入空気量，機関回転速度，スロットル開度等を読み込む。
ステップ２では、前記検出値に基づいて過給状態を推定し、過給の所定レベル以上の減少変化が検出されたときには、フラグＦＴＵＢＯＦＦ  を１にセットする。具体的には、前記各種検出値に基づいて吸気圧（スロットル負圧）を推定し、該吸気圧Ｂｏｏｓｔ  の変化量が所定値以上（Ｂｏｏｓｔ  （ｏｌｄ）  −Ｂｏｏｓｔ  （ｎｅｗ）  ≧ＳＬＢｏｏｓｔ）のときに過給が減少変化したと検出する。尚、直接圧力センサで吸気圧を検出させても良い。または、スロットル開度ＴＶＯ  の減少変化量が所定値以上（ＴＶＯ  （ｏｌｄ）  −ＴＶＯ  （ｎｅｗ）  ≧ＳＬＴＶＯ  のときに過給が減少変化したと検出するようにしてもよい。
【００１７】
そして、ステップ３では、前記ステップ２でセットされるフラグＦＴＵＢＯＦＦ  の値に基づいて過給が減少変化したか否かを判定する。
そして、フラグＦＴＵＢＯＦＦ  の値が０で過給が減少変化していないと判定された場合は、ステップ４へ進み、前記各種検出値に基づいて求められた運転状態に応じてパージ制御弁１７を制御する。例えば、運転状態に基づいて開弁デューティを算出してデューティ制御する。
【００１８】
また、フラグＦＴＵＢＯＦＦ  の値が１で過給が減少変化していると判定された場合は、ステップ５へ進み、パージ停止等の制御を行う。また、後述する過給の減少変化時の処理回数の計測値ＣＮＴＴＢＯを０にリセットする
図４は、前記過給が減少変化しているときに実行される制御のサブルーチンを示す。
【００１９】
ステップ１１では、過給の減少変化時の処理回数の計測値ＣＮＴＴＢＯを設定値ＳＬＣＮＴ  と比較し、設定値以下のときはステップ１２へ進み、パージ制御弁１７の開弁デューティＥＶＰＯＵＴ設定用の過渡補正（供給カット，  増減補正等）  用の定数ＫＤＵＴＹ  を０にセットする。これにより、後述するように設定される開弁デューティＥＶＰＯＵＴの値が０となってパージ制御弁１７が全閉となる。
【００２０】
ステップ１３では、図示しない燃料噴射弁からの燃料噴射量を空燃比検出値に基づいてフィードバック補正するための空燃比フィードバック補正係数ＡＬＰＨＡ  をパージ停止時の設定値ＴＵＢＯＥＶＰ  に設定する。即ち、パージ制御中は、蒸発燃料の供給により燃料噴射弁からの燃料噴射量が減少されるように空燃比フィードバック補正係数ＡＬＰＨＡ  がパージ停止時より小さい値になっているため、パージを停止すると蒸発燃料供給量に見合った分だけ燃料噴射量が増量されるのに遅れを生じ、過渡的なトルクの低下を生じる。そこで、初期からパージ停止時に応じた制御が開始されるように設定値ＴＵＢＯＥＶＰ  を設定する。具体的には、空燃比フィードバック補正を行わないときの基準値（＝１００  ％）  としてよいが、機関の特性に応じてやや濃いめ（例えば１１０  ％）  としたり、やや薄め（例えば９０％）  とするようにしてもよい。
【００２１】
ステップ１４では、パージ制御弁１７の開弁デューティＥＶＰＯＵＴを次式により設定する。
ＥＶＰＯＵＴ＝Ｑ×ＰＬＡＴＥ  ×ＫＤＵＴＹ
ここで、Ｑは吸入空気流量、ＰＬＡＴＥ  は吸気圧変化に対してパージ流量を一定に保持するための定数であり、前記のようにして推定又は検出される吸気圧に応じて設定される。ＫＤＵＴＹ  は既述のように過渡補正用の定数であり、ステップ１２で０に設定した場合は、開弁デューティＥＶＰＯＵＴ＝０となって、パージ制御弁１７が全閉となってパージが停止され、また、パージ開始時には０から１に漸増され、前記過給減少時以外の運転条件変化による通常のパージ停止時には１から０に漸減されてパージ流量変化を緩やかにする。定常のパージ制御時には１に固定され、吸入空気流量Ｑに比例したパージ流量となるように制御される。
【００２２】
ステップ１５では、前記処理回数の計測値ＣＮＴＴＢＯをインクリメントする。
ステップ１１で前記計測値ＣＮＴＴＢＯが設定値ＳＬＣＮＴ  を超えたと判定されると、パージを再開すべくステップ１６以降へ進む。
ステップ１６では、前記過渡補正用のＫＤＵＴＹ  を次式により所定量ＥＶＰＳＴＩずつ漸増する。
【００２３】
ＫＤＵＴＹ  ＝ＫＤＵＴＹ  （ｏｌｄ）  ＋ＥＶＰＳＴＩ
ステップ１７では、前記空燃比フィードバック補正係数ＡＬＰＨＡ  設定用の定数例えば積分分ＩＩＤ  を、パージ停止用の値からパージ制御用の値ＩＴＵＢＥＶＰ  （例えばパージ停止用の値より小）  に切り換える。
ステップ１８では、前記ＫＤＵＴＹ  が定常パージ制御時の値ＥＶＰＴＧ  （＝１）  に達したか、又は、前記計測値ＣＮＴＴＢＯが第２の設定値ＳＬＣＮＴ２（＞ＳＬＣＮＴ  ）  に達したかを判定し、いずれかを満たした時にステップ１９へ進み、前記過給の減少変化を示すフラグＦＴＵＢＯＦＦ  を０にリセットした後、ステップ１５へ進む。
【００２４】
このようにすれば、過給の減少変化時には、一時的にパージが停止されるので、パージガスの位相遅れによる空燃比の過剰リッチ化を抑制でき、サージの発生（ガクガク運転）  ひいてはエンストの発生を防止できる。
なお、過給機としては、ターボチャージャーの他、スーパーチャージャーであっても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の構成・機能を示すブロック図。
【図２】実施形態における内燃機関のシステム構成図。
【図３】実施形態における制御内容のメインルーチンを示すフローチャート。
【図４】同上制御内容のサブルーチンを示すフローチャート。
【符号の説明】
１    スロットル弁
２    吸気通路
３    コンプレッサー
４    排気通路
６    内燃機関
１１    蒸発燃料処理装置
１２    キャニスタ
１３    燃料タンク
１４    パージ通路
１５    チェックバルブ
１６    蒸発燃料通路
１７    パージ制御弁
２１    コントロールユニット
２２    エアフローメータ
２３    スロットルセンサ
２４    回転センサ
【図１】
0003625023.tif 000002
【図２】
0003625023.tif 000003
【図３】
0003625023.tif 000004
【図４】
0003625023.tif 000005