(57)【要約】【課題】クリーニング制御時にパージ制御を抑制するようにしたエンジンの制御装置において、クリーニング制御を適宜中断して所定の判定を行うことで、パージ燃料の大気放出を確実に防止する。【解決手段】エンジンの制御装置は、燃料噴射弁５２の噴口に付着したデポジットを除去するために、燃料噴射弁５２の噴射圧力を上昇させるクリーニング制御を実行するＰＣＭ８０を備える。このＰＣＭ８０は、パージ燃料を気筒２内に導入して燃焼処理するパージ制御を行い、クリーニング制御時にはこのパージ制御を抑制する。また、ＰＣＭ８０は、クリーニング制御開始から所定期間経過したときに、クリーニング制御を中断し、この所定期間を、クリーニング制御によってデポジットを除去するのに必要な期間よりも短い期間に設定する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料噴射するための噴口が燃焼室に臨むように設けられた燃料噴射弁と、
該噴口に付着したデポジットを除去するために、前記燃料噴射弁の噴射圧力を上昇させるクリーニング制御を実行するクリーニング制御手段と、
パージ燃料を貯留するキャニスタと、
該パージ燃料を気筒内に導入して燃焼処理するパージ制御を行うパージ制御手段と、
前記クリーニング制御時に前記パージ制御を抑制するパージ制御抑制手段と、
を備えたエンジンの制御装置であって、
前記制御装置は、
前記クリーニング制御開始から所定期間経過したときに、前記クリーニング制御を中断するクリーニング制御中断手段と、
前記所定期間を、前記クリーニング制御によって前記デポジットを除去するのに必要な期間よりも短い期間に設定する期間設定手段と、
を更に有する、ことを特徴とするエンジンの制御装置。
【請求項２】
前記クリーニング制御の中断時に、前記パージ燃料に関連するパラメータであるパージ燃料関連値に基づき、前記クリーニング制御を再開するか否かを判定する、
請求項１に記載のエンジンの制御装置。
【請求項３】
前記パージ燃料関連値が所定値未満であるときに、前記クリーニング制御を再開すると判定して、前記クリーニング制御の中断を解除し、
前記パージ燃料関連値が前記所定値以上であるときに、前記クリーニング制御を再開しないと判定して、前記クリーニング制御の中断を継続する、
請求項２に記載のエンジンの制御装置。
【請求項４】
前記エンジンの排気通路上に設けられたＡ／Ｆセンサを備え、
該Ａ/Ｆセンサの検出値に基づき、前記パージ燃料関連値を判定する、
請求項２又は３に記載のエンジンの制御装置。
【請求項５】
前記パージ燃料関連値は、パージ燃料濃度、パージ燃料量及びパージ流量の少なくとも１つである、
請求項２乃至４のいずれか一項に記載のエンジンの制御装置。
【請求項６】
前記期間設定手段は、前記パージ燃料に関連するパラメータであるパージ燃料関連値に応じて、前記所定期間を設定する、
請求項１乃至５のいずれか一項に記載のエンジンの制御装置。
【請求項７】
前記期間設定手段は、前記クリーニング制御開始時における前記パージ燃料関連値としての前記キャニスタのパージ燃料受入可能量に応じて、前記所定期間を設定する、
請求項６に記載のエンジンの制御装置。
【請求項８】
前記パージ制御抑制手段は、前記クリーニング制御中における前記パージ制御を禁止して、該パージ制御を抑制する、
請求項１乃至７のいずれか一項に記載のエンジンの制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンの制御装置に係わり、特に、燃料噴射弁の噴口に付着したデポジットを除去するためのクリーニング制御を行うエンジンの制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の技術が、例えば特許文献１に開示されている。特許文献１には、燃料噴射弁に付着したデポジットを除去するためのクリーニング制御を行う内燃機関の制御装置において、このクリーニング制御を実行している間は、気筒内へのパージ燃料の導入を制限する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−２０３３２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記の特許文献１に記載された技術のようにクリーニング制御時にパージ燃料の導入を制限することは、クリーニング制御時における燃料噴射弁からの燃料噴射量を確保する観点等からは望ましいと言える。しかしながら、クリーニング制御によって燃料噴射弁のデポジットを完全に除去するためには、クリーニング制御を比較的長い時間（例えば数十分程度）行う必要がある。そのため、パージ燃料の導入が比較的長い時間制限されることで、パージ燃料量がキャニスタのパージ燃料受入可能量を超えて、パージ燃料が大気に放出されてしまう可能性がある。この場合、クリーニング制御中にパージ燃料が大気に放出される可能性について判定できればよい。しかしながら、クリーニング制御時にパージ燃料の導入を制限していると、パージ燃料が大気に放出される可能性を判定するのに必要な、パージシステムにおける状態を示すパラメータ（典型的には排気通路上に設けられたＡ／Ｆセンサを用いて検出される）を適切に取得することができない。
【０００５】
本発明は、上述した従来技術の問題点を解決するためになされたものであり、クリーニング制御時にパージ制御を抑制するようにしたエンジンの制御装置において、クリーニング制御を適宜中断して所定の判定を行うことで、パージ燃料の大気放出を確実に防止することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の目的を達成するために、本発明は、燃料噴射するための噴口が燃焼室に臨むように設けられた燃料噴射弁と、該噴口に付着したデポジットを除去するために、燃料噴射弁の噴射圧力を上昇させるクリーニング制御を実行するクリーニング制御手段と、パージ燃料を貯留するキャニスタと、該パージ燃料を気筒内に導入して燃焼処理するパージ制御を行うパージ制御手段と、クリーニング制御時にパージ制御を抑制するパージ制御抑制手段と、を備えたエンジンの制御装置であって、制御装置は、クリーニング制御開始から所定期間経過したときに、クリーニング制御を中断するクリーニング制御中断手段と、所定期間を、クリーニング制御によってデポジットを除去するのに必要な期間よりも短い期間に設定する期間設定手段と、を更に有する、ことを特徴とする。
このように構成された本発明では、原則、クリーニング制御時にはパージ制御を抑制するが、デポジットが完全に除去されていない時点において、クリーニング制御開始から所定期間が経過したときにクリーニング制御を中断する。これにより、クリーニング制御の中断時に、このあとのクリーニング制御の再開可否を適切に判断できるようになる。典型的には、クリーニング制御の中断時に、パージ燃料に関連するパラメータであるパージ燃料関連値を得て、このパージ燃料関連値に対する判定を行うことで、クリーニング制御の再開可否を適切に判断することができる。その結果、本発明によれば、クリーニング制御のためにパージ制御が比較的長時間抑制されることにより、キャニスタ内のパージ燃料が大気に放出されてしまうことを確実に抑制することができる。
【０００７】
本発明において、好ましくは、クリーニング制御の中断時に、パージ燃料に関連するパラメータであるパージ燃料関連値に基づき、クリーニング制御を再開するか否かを判定する。
このように構成された本発明によれば、クリーニング制御の中断時にパージ制御を行ってパージ燃料関連値を得ることで、このパージ燃料関連値に基づき、クリーニング制御の再開可否を正確に判断することができる。
【０００８】
本発明において、好ましくは、パージ燃料関連値が所定値未満であるときに、クリーニング制御を再開すると判定して、クリーニング制御の中断を解除し、パージ燃料関連値が所定値以上であるときに、クリーニング制御を再開しないと判定して、クリーニング制御の中断を継続する。
このように構成された本発明によれば、パージ燃料関連値が所定値未満であるときには、パージ燃料を大気に放出させることなく、クリーニング制御を再開して燃料噴射弁のデポジット除去を適切に行うことができる。一方で、パージ燃料関連値が所定値以上であるときには、クリーニング制御よりもパージ制御を優先的に行うことで、パージ燃料の大気放出を確実に防止することができる。
【０００９】
本発明において、好ましくは、エンジンの排気通路上に設けられたＡ／Ｆセンサを備え、該Ａ/Ｆセンサの検出値に基づき、パージ燃料関連値を判定する。
このように構成された本発明によれば、Ａ/Ｆセンサの検出値に応じたパージ燃料関連値に基づき、クリーニング制御の再開可否を適切に判断することができる。
【００１０】
本発明において、好ましくは、パージ燃料関連値は、パージ燃料濃度、パージ燃料量及びパージ流量の少なくとも１つである。
このように構成された本発明によれば、上記のようなパージ燃料関連値を用いることで、パージ燃料が大気に放出される可能性（典型的にはキャニスタのパージ燃料受入可能量に対応する）について適切に判断することができる。
【００１１】
本発明において、好ましくは、期間設定手段は、パージ燃料に関連するパラメータであるパージ燃料関連値に応じて、所定期間を設定する。
このように構成された本発明によれば、パージ燃料関連値が大きいほど、所定時間を短くすることで、クリーニング制御を最適なタイミングで中断させて判定を行うことができる。
【００１２】
本発明において、好ましくは、期間設定手段は、クリーニング制御開始時におけるパージ燃料関連値としてのキャニスタのパージ燃料受入可能量に応じて、所定期間を設定する。
このように構成された本発明によれば、クリーニング制御開始時のパージ燃料受入可能量が小さいほど、所定時間を短くすることで、クリーニング制御をより最適なタイミングで中断させて判定を行うことができる。その結果、パージ燃料の大気放出をより効果的に防止できるようになる。
【００１３】
本発明において、好ましくは、パージ制御抑制手段は、クリーニング制御中におけるパージ制御を禁止して、該パージ制御を抑制する。
このように構成された本発明によれば、クリーニング制御時にはパージ制御を禁止するので、クリーニング制御をパージ制御と同時に行うことに起因する不具合の発生を適切に抑制することができる。例えば、クリーニング制御において適用すべき噴射圧力や噴射時間が実現できないといった問題の発生を抑制することができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、クリーニング制御時にパージ制御を抑制するようにしたエンジンの制御装置において、クリーニング制御を適宜中断してパージ燃料関連値に対する判定を行うことで、パージ燃料の大気放出を確実に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施形態によるエンジンの制御装置が適用されたエンジンの概略構成図である。
【図２】本発明の実施形態によるエンジンの制御装置の電気的構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の実施形態によるクリーニング制御の実行判定処理を示すフローチャートである。
【図４】本発明の実施形態によるクリーニング制御実行処理を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態によるエンジンの制御装置について説明する。
【００１７】
＜エンジンの構成＞
まず、図１を参照して、本発明の実施形態によるエンジンの制御装置が適用されたエンジンについて説明する。図１は、本発明の実施形態によるエンジンの制御装置が適用されたエンジンの概略構成図である。
【００１８】
図１に示すように、エンジン１は、ガソリンエンジンであり、燃焼室２ａを形成する気筒２と、この気筒２内で往復運動するピストン４と、このピストン４に一端が連結されたコネクティングロッド６と、このコネクティングロッド６の他端が連結されたクランクシャフト８と、燃焼室２ａに燃料を供給する燃料供給装置１０と、を有する。
【００１９】
また、エンジン１の燃焼室２ａに空気を供給する吸気系統には、吸気を浄化するエアクリーナ１２と、このエアクリーナ１２から吸気ポート２０まで延びる吸気通路１３とが設けられ、吸気通路１３には、エアクリーナ１２を介して吸入された空気の温度及び流量を検出する吸気温／流量センサ１４と、吸入空気量を変化させる電子制御式のスロットルバルブ１６と、このスロットルバルブ１６の開度を検出するスロットルバルブセンサ１８とが設けられている。これらの吸気系統を介して吸入された空気は、燃焼室２ａの吸気開口に連通した吸気ポート２０及びその吸気開口を開閉する吸気弁２２を介して、燃焼室２ａ内に流入する。また、エンジン１は、燃焼室２ａ内に流入した空気に燃料を噴射することによって得られる混合気を燃焼させる点火プラグ２３を有する。
【００２０】
燃焼室２ａ内で燃焼された排気ガスは、燃焼室２ａの排気開口に連通した排気ポート２４及び排気開口を開閉する排気弁２６を介して、エンジン１の排気系統に排出される。エンジン１の排気ガスを排気する排気系統には、空燃比を検出するためのＡ／Ｆセンサ２８（例えばリニアＯ2センサ）及び酸素センサ３２（例えばラムダＯ2センサ）と、排気ガスの浄化機能を有する第１触媒３０及び第２触媒３４と、が設けられている。
【００２１】
また、エンジン１は、クランクシャフト８の回転角を検出するクランク角センサ３６と、エンジンのシリンダブロックのウォータージャケットを流れるエンジン冷却水の温度（エンジン水温）を検出するエンジン水温センサ３８とを有する。
【００２２】
次に、燃料供給装置１０は、燃料を貯留する燃料タンク４０と、この燃料タンク４０内の燃料を圧送する低圧燃料ポンプ４２と、この低圧燃料ポンプ４２によって圧送された燃料を濾過する燃料フィルタ４４と、低圧燃料ポンプによる加圧圧力を一定にする圧力レギュレータ４６と、低圧燃料ポンプ４２から圧送された燃料を加圧する高圧燃料ポンプ４８と、高圧燃料ポンプ４８によって加圧された燃料の圧力（燃圧）を検出する燃圧センサ５０と、高圧燃料ポンプ４８によって加圧された燃料を燃焼室２ａ内に噴射する燃料噴射弁（インジェクタ）５２と、この燃料噴射弁５２に供給される圧力が所定の圧力以上になったとき、加圧された燃料を高圧燃料ポンプ４８の上流側に戻す第２燃料圧力調整手段であるリリーフ弁５４と、を有する。
【００２３】
次に、エンジン１は、パージ燃料制御装置６０を有する。このパージ燃料制御装置６０は、燃料タンク４０内のパージ燃料（蒸発燃料／エバポガス）を貯留する、例えば活性炭などの吸着剤が充填されたキャニスタ６２と、燃料タンク４０とキャニスタ６２とを連通し、燃料タンク４０の空間部に滞留するパージ燃料をキャニスタ６２にリリーフするリリーフ通路６４とを有する。キャニスタ６４には、このキャニスタ６４から延設され、先端が大気に開放された大気開放通路６５が設けられている。
【００２４】
また、パージ燃料制御装置６０は、キャニスタ６２と吸気系統の吸気通路１３におけるスロットルバルブ１６の下流側部分とを連通し、キャニスタ６２に吸着されたパージ燃料を吸気通路１３に供給するためのパージ通路６６と、このパージ通路６６に設けられ、キャニスタ６２から吸気通路１３へ供給されるパージ燃料の供給量を制御するパージ弁６８とを有する。
【００２５】
＜制御ブロック＞
次に、図２を参照して、本発明の実施形態によるエンジンの制御装置の制御ブロックについて説明する。図２は、本発明の実施形態によるエンジンの制御装置の電気的構成を示すブロック図である。
【００２６】
図２に示すように、ＰＣＭ（Power-train Control Module）８０には、主に、Ａ／Ｆセンサ２８、クランク角センサ３６、エンジン水温センサ３８、燃圧センサ５０及び車速センサ７０のそれぞれから検出信号が入力される。具体的には、ＰＣＭ８０は、Ａ／Ｆセンサ２８によって検出された空燃比と、クランク角センサ３６によって検出されたクランク角に対応するエンジン回転数と、エンジン水温センサ３８によって検出されたエンジン水温と、燃圧センサ５０によって検出された、高圧燃料ポンプ４８により加圧された燃料の圧力（燃圧）と、車速センサ７０によって検出された車両の速度（車速）と、を取得する。
【００２７】
そして、ＰＣＭ８０は、これらの取得した各種の状態値に基づき、主に、スロットルバルブ１６、点火プラグ２３、高圧燃料ポンプ４８、燃料噴射弁５２及びパージ弁６８を制御する。具体的には、ＰＣＭ８０は、スロットルバルブ１６の開閉時期や開度の制御、点火プラグ２３の点火時期の制御、及び燃料噴射弁５２の燃料噴射時期や燃料噴射時間（換言すると燃料噴射期間、詳しくは燃料噴射パルス幅）の制御などを行う。また、ＰＣＭ８０は、高圧燃料ポンプ４８によって生成させる燃圧（燃料噴射弁５２からの噴射圧に対応する）を制御する。この場合、ＰＣＭ８０は、燃圧センサ５０によって検出された燃圧に基づき、高圧燃料ポンプ４８をフィードバック制御する。また、ＰＣＭ８０は、パージ弁６８の開閉や開度を制御することで、キャニスタ６２から吸気通路１３へのパージ燃料の導入と停止とを切り替えたり、吸気通路１３へ導入するパージ燃料の量を調整したりする。
【００２８】
特に、本実施形態では、ＰＣＭ８０は、高圧燃料ポンプ４８によって燃料噴射弁５２の噴射圧力を上昇させて、燃料噴射弁５２の噴口に付着したデポジットを除去するためのクリーニング制御を実行する。また、ＰＣＭ８０は、キャニスタ６２のパージ燃料を気筒２内に導入して燃焼処理するためのパージ制御を実行する。
【００２９】
このようなＰＣＭ８０は、ＣＰＵ、当該ＣＰＵ上で解釈実行される各種のプログラム（ＯＳなどの基本制御プログラムや、ＯＳ上で起動され特定機能を実現するアプリケーションプログラムを含む）、及びプログラムや各種のデータを記憶するためのＲＯＭやＲＡＭの如き内部メモリを備えるコンピュータにより構成される。
【００３０】
なお、詳細は後述するが、ＰＣＭ８０は、本発明における「クリーニング制御手段」、「パージ制御手段」、「判定手段」、「クリーニング制御抑制手段」、「パージ制御抑制手段」、「噴射圧力設定手段」、「クリーニング制御中断手段」及び「期間設定手段」等として機能するよう構成されている。
【００３１】
＜制御内容＞
次に、本発明の実施形態においてＰＣＭ８０が行う制御内容について説明する。最初に、本実施形態による制御内容の概要を説明する。
【００３２】
本実施形態では、ＰＣＭ８０は、エンジン回転数が所定回転数未満である低回転域及び／又は車速が所定速度未満の低車速域において、上記したような燃料噴射弁５２の噴口に付着したデポジットを除去するためのクリーニング制御を抑制するようにする。典型的には、ＰＣＭ８０は、低回転域及び／又は低車速域において、クリーニング制御を禁止する。こうすることで、車両の乗員が、低車速域や低エンジン回転域でのクリーニング制御による燃料噴射音（具体的には燃料噴射弁５２の駆動音）を、違和感として感じることを抑制するようにする。
【００３３】
また、本実施形態では、ＰＣＭ８０は、原則、クリーニング制御時には、キャニスタ６２内のパージ燃料を気筒２内に導入するためのパージ制御を禁止する。こうする理由は以下の通りである。燃料噴射弁５２からの燃料噴射量を一定に維持しつつ、燃料噴射弁５２の噴射圧を高くしようとすると、燃料噴射弁５２の噴射時間（具体的には燃料噴射パルス幅）を短くすることとなる。そのため、クリーニング制御では、燃料噴射弁５２に付着したデポジット除去のために噴射圧を高くするので、燃料噴射弁５２の噴射時間が短くなる。このようなクリーニング制御時にパージ制御を行おうとすると、気筒２に供給する燃料噴射量を一定に維持するためには、導入したパージ燃料量分だけ燃料噴射弁５２からの燃料噴射量を減らす必要があり、それにより、燃料噴射弁５２の噴射時間を更に短くしなければならなくなる。この場合、燃料噴射弁５２の制御性が確保されないような噴射時間を適用することとなり、この噴射時間を適切に実現できずに、燃料噴射弁５２から所望の燃料噴射量を噴射させられない可能性がある。したがって、本実施形態では、クリーニング制御時における高圧噴射に伴った噴射時間の短縮化を適切に確保できるようにするために、パージ制御を停止した状態でクリーニング制御を実行する。つまり、クリーニング制御をパージ制御と同時に行わないようにする。
【００３４】
しかしながら、本実施形態では、ＰＣＭ８０は、クリーニング制御の実行要求がある場合、つまり燃料噴射弁５２に付着したデポジットを除去すべき状況であっても、キャニスタ６２内のパージ燃料が大気開放通路６５より大気に放出される可能性がある状況、例えばパージ燃料濃度（エバポガス濃度）が比較的高い場合には、クリーニング制御を禁止して、パージ制御を優先的に実行するようにする。こうすることで、パージ制御を実行すべき状況にも関わらず、クリーニング制御を実行してパージ制御を禁止することにより、パージ燃料量がキャニスタ６２のパージ燃料受入可能量を超えてパージ燃料が大気に放出されてしまうことを抑制するようにする。
なお、このようにパージ制御を行うときに、クリーニング制御をこのパージ制御と同時に行わないようにする理由は、上記した理由と同様である。つまり、クリーニング制御において適用すべき噴射圧力や噴射時間（具体的にはデポジットを適切に除去可能な高い噴射圧力と、この噴射圧力を実現するのに必要な短縮された噴射時間）が実現できないといった問題の発生を抑制するためである。
【００３５】
また、本実施形態では、ＰＣＭ８０は、クリーニング制御開始から所定期間（クリーニング制御によってデポジットを除去するのに必要な期間よりも少なくとも短い期間に設定される）が経過したときに、クリーニング制御を中断して、キャニスタ６２内のパージ燃料が大気に放出される可能性があるか否かを判定する。この場合、ＰＣＭ８０は、クリーニング制御を中断して、パージ制御を短時間行って、パージ燃料を気筒２内に導入することにより、パージ燃料濃度を求めることで当該判定を行う。ＰＣＭ８０は、パージ燃料濃度が比較的低い場合には、パージ燃料が大気に放出される可能性は低いと判断して、クリーニング制御の中断を解除することで、クリーニング制御を再開させる。他方で、ＰＣＭ８０は、パージ燃料濃度が比較的高い場合には、パージ燃料が大気に放出される可能性が高いと判断して、クリーニング制御の中断を継続して、パージ制御を行うことで、パージ燃料濃度を低下させるようにする。こうすることで、クリーニング制御のためにパージ制御が比較的長時間禁止されることにより、キャニスタ６２内のパージ燃料が大気に放出されてしまうことを抑制するようにする。
【００３６】
次に、図３及び図４を参照して、本実施形態においてＰＣＭ８０が行う具体的な制御内容について説明する。図３は、本発明の実施形態によるクリーニング制御の実行判定処理を示すフローチャートであり、図４は、本発明の実施形態によるクリーニング制御実行処理を示すフローチャートである。
【００３７】
図３のクリーニング制御の実行判定処理が開始されると、まず、ステップＳ１１において、ＰＣＭ８０は、クリーニング制御実行条件が成立したか否かを判定する。このクリーニング制御実行条件は、以下の複数の条件を含むものである。
（１）燃料噴射学習が完了していること
（２）パージ燃料濃度の学習値の信頼性が高いこと
（３）パージ燃料濃度が所定値未満であること
（４）ステータスがクリーニング未完了であること
（５）エンジン水温が所定温度以上であること
（６）車速が所定速度以上であること
（７）エンジン回転数が所定回転数以上であること
【００３８】
ここで、クリーニング制御実行条件を構成する（１）〜（７）の条件について具体的に説明する。まず、（１）の「燃料噴射学習が完了していること」という条件であるが、この条件は、上記したようなパージ燃料濃度を取得するために必要な前提条件となっている。通常、パージ燃料を気筒２内に導入していない状態で燃料噴射弁５２から燃料を噴射させたときに、Ａ／Ｆセンサ２８により検出された空燃比に基づき、燃料噴射弁５２の燃料噴射学習（燃料噴射弁５２の部品ばらつきや経年劣化などに関する学習）を行っている。具体的には、燃料噴射弁５２に対して指令した燃料噴射量と、この燃料噴射量を燃料噴射弁５２から実際に噴射させたときにＡ／Ｆセンサ２８により検出された空燃比との関係に基づき、燃料噴射弁５２の燃料噴射学習を行っている（この学習にはＡ／Ｆセンサ２８の信頼性を確認することも含まれる）。そして、このような燃料噴射学習の完了後に、パージ燃料を少量導入することで、上記の燃料噴射学習の結果と、Ａ／Ｆセンサ２８により検出された空燃比とに基づき、パージ燃料濃度を求めることとなる。この場合、Ａ／Ｆセンサ２８により検出された空燃比から、燃料噴射弁５２からの燃料噴射による空燃比の変動分（燃料噴射学習の結果から得られる）を差し引いたものが、導入されたパージ燃料に対応するものとなり、この空燃比の差に相当する値からパージ燃料濃度を求めることができる（こうしてパージ燃料濃度を求めることはパージ燃料濃度の学習に含まれる）。このようなことから、パージ燃料濃度を取得するためには燃料噴射学習が完了していることが必要であるため、例えば燃料噴射学習によりＡ／Ｆセンサ２８の信頼性が確認されていることが必要であるため、（１）の条件をクリーニング制御の実行条件として適用している。
【００３９】
次に、（２）の「パージ燃料濃度の学習値の信頼性が高いこと」という条件であるが、後の条件（３）においてパージ燃料濃度を用いていることから、取得されるパージ燃料濃度についての信頼性がそもそも確保されていることを、クリーニング制御の実行条件として適用している。パージ燃料濃度の学習は、上記したように、燃料噴射学習結果を用いて、パージ燃料を気筒２内に導入したときにＡ／Ｆセンサ２８により検出した空燃比に基づき行われる。例えば、「パージ燃料濃度の学習値の信頼性が高いこと」という条件として、パージ燃料濃度の学習値の更新回数が所定値（３〜５回程度）以上という条件が適用される。
【００４０】
次に、（３）の「パージ燃料濃度が所定値未満であること」という条件であるが、上記したように、本実施形態では、クリーニング制御時にパージ制御を禁止することから、このパージ制御の禁止中にパージ燃料が大気に放出されてしまうことを抑制するために、パージ燃料濃度が比較的低いという（３）の条件を、クリーニング制御の実行条件として適用している。そういった観点より、パージ燃料濃度を判定するための所定値には、クリーニング制御実行のためにパージ制御を比較的長い時間（例えばクリーニング制御開始から２〜３分程度）禁止したとしても、キャニスタ６２内のパージ燃料が大気に放出されないようなパージ燃料濃度が適用される。
【００４１】
次に、（４）の「ステータスがクリーニング未完了であること」という条件であるが、このクリーニング未完了は、後のステップＳ１４、Ｓ１５において、現在の状況が、燃料噴射弁５２にデポジットが付着しており、このデポジットを除去すべき状況であると判定された場合に設定される。したがって、（４）では、現在の状況が燃料噴射弁５２に付着されたデポジットを除去すべき状況であるという条件を、クリーニング制御の実行条件として適用している。
【００４２】
次に、（５）の「エンジン水温が所定温度以上であること」という条件であるが、この（５）では、エンジン１が暖機しているという条件、例えばエンジン水温が６０℃以上であるという条件を、クリーニング制御の実行条件として適用している。こうしているのは、エンジン１の未暖機状態においては、クリーニング制御よりも他の制御（エンジン１の暖機制御など）を優先して実行させるためである。
【００４３】
次に、（６）の「車速が所定速度以上であること」という条件であるが、この条件は、車両の乗員が低車速域でのクリーニング制御による燃料噴射音を違和感として感じることを抑制するために、クリーニング制御の実行条件として適用している。例えば、車速を判定するための所定速度には、オートマチック車両では、クリープ現象による車速よりも若干高い車速（８ｋｍ／ｈ程度）が適用される。
【００４４】
次に、（７）の「エンジン回転数が所定回転数以上であること」という条件であるが、この条件は、車両の乗員が低エンジン回転域でのクリーニング制御による燃料噴射音を違和感として感じることを抑制するために、クリーニング制御の実行条件として適用している。例えば、エンジン回転数を判定するための所定回転数には、エンジン１のアイドル運転相当の回転数（５００〜６００ｒｐｍ程度）が適用される。
【００４５】
なお、（６）及び（７）のように、車速やエンジン回転数によりクリーニング制御の実行条件を規定しているのは、音の問題に加えて、車速やエンジン回転数が低いと（つまりエンジン負荷が低いと）、燃料噴射量が少ないため、クリーニング制御において噴射時間を短くして噴射圧を適切に上昇させられないという問題があるからである。
【００４６】
図３に戻ると、上記のようなクリーニング制御実行条件が成立していると判定された場合（ステップＳ１１：Ｙｅｓ）、つまりクリーニング制御実行条件を構成する（１）〜（７）の全ての条件が成立している場合、処理はステップＳ１２に進む。ステップＳ１２では、ＰＣＭ８０は、クリーニング制御を実行するためのクリーニング制御実行処理を行う。このクリーニング制御実行処理については、後の図４を参照して詳述する。
【００４７】
他方で、クリーニング制御実行条件が成立していると判定されなかった場合（ステップＳ１１：Ｎｏ）、つまりクリーニング制御実行条件を構成する（１）〜（７）の条件のいずれかが成立していない場合、処理はステップＳ１３に進む。ステップＳ１３では、ＰＣＭ８０は、所定燃圧未満又は所定流量未満で燃料噴射弁５２から噴射された燃料量を積算する（積算された燃料量を「第１積算量」と呼ぶ）。この所定燃圧又は所定流量には、燃料噴射弁５２にデポジットが付着する可能性が高い比較的低い燃圧又は流量が適用される。このような比較的低い燃圧又は流量は、例えば低車速運転時（低負荷運転時）において適用されるものである。
【００４８】
次いで、ステップＳ１４において、ＰＣＭ８０は、ステップＳ１３で得られた第１積算量が所定値以上であるか否かを判定する。このステップＳ１４では、ＰＣＭ８０は、現在の状況が、燃料噴射弁５２にデポジットが付着しており、このデポジットを除去すべき状況であるか否かを判定している。例えば、低車速運転（低負荷運転）が３０分程度継続したときに第１積算量が到達する量が、ステップＳ１４の判定で用いられる所定値に適用される。この例の場合、ステップＳ１４の判定は、所定燃圧未満又は所定流量未満の燃料噴射が適用されるような低負荷運転が３０分程度継続したか否かを判定することに相当する。したがって、他の例では、上記のようなステップＳ１３、Ｓ１４の代わりに、所定燃圧未満又は所定流量未満の燃料噴射が適用された時間をカウントし、このカウントした時間に対する判定を行うこととしてもよい。
【００４９】
ステップＳ１４の判定の結果、第１積算量が所定値以上である場合（ステップＳ１４：Ｙｅｓ）、処理はステップＳ１５に進む。ステップＳ１５では、ＰＣＭ８０は、現在の状況が燃料噴射弁５２に付着されたデポジットを除去すべき状況であると判断して、ステータスを「クリーニング未完了」に設定する。加えて、ＰＣＭ８０は、カウントしていた第１積算量をリセットする。他方で、第１積算量が所定値未満である場合（ステップＳ１４：Ｎｏ）、ＰＣＭ８０は、ステータスを「クリーニング未完了」に設定することなく、処理は終了する。
【００５０】
次に、図４のクリーニング制御実行処理について説明する。このクリーニング制御実行処理は、図３のステップＳ１２において実行される。
【００５１】
クリーニング制御実行処理が開始されると、まず、ステップＳ２１において、ＰＣＭ８０は、クリーニング制御のためにパージ制御を停止すべく、パージ弁６８を全閉に制御する。こうすることで、気筒２内へのパージ燃料の導入を停止する。
【００５２】
次いで、ステップＳ２２において、ＰＣＭ８０は、燃料噴射弁５２の噴口に付着したデポジットを除去すべく、クリーニング制御として、高圧燃料ポンプ４８によって燃料噴射弁５２の噴射圧力を高圧化させる制御を行う。この場合、ＰＣＭ８０は、燃料噴射弁５２の噴射圧力を、燃料噴射弁５２のデポジットを適切に除去可能な圧力まで上昇させる。例えば、ＰＣＭ８０は、燃料噴射弁５２の噴射圧力を２０Ｍｐａ程度にまで上昇させる（この例の構成ではアイドル運転時には３Ｍｐａ程度の噴射圧力が適用される）。また、ＰＣＭ８０は、このように噴射圧力を上昇させるときに、噴射圧力を上昇させた量に応じて燃料噴射弁５２の噴射時間を短くする。つまり、ＰＣＭ８０は、燃料噴射弁５２からの燃料噴射量を維持するために、噴射圧力を上昇させた分だけ噴射時間を短くする。
【００５３】
次いで、ステップＳ２３において、ＰＣＭ８０は、所定燃圧以上且つ所定流量以上で燃料噴射弁５２から噴射された燃料量を積算する（積算された燃料量を「第２積算量」と呼ぶ）。この所定燃圧には、燃料噴射弁５２の噴口に付着したデポジットを除去可能な最低限の燃圧（噴射圧力）が適用される。なお、このような燃圧（噴射圧力）は燃料噴射弁５２から噴射される燃料の流速に対応するものとなるが、ステップＳ２３において第２積算量を求めるに当たって所定流量を更に用いているのは、燃料の流速に加えて燃料の流量を考慮した、燃料噴射弁５２を通過する流体のエネルギーが、デポジット除去に影響を与えるからである。
【００５４】
次いで、ステップＳ２４において、ＰＣＭ８０は、上記したクリーニング制御実行条件が成立しなくなったか否か、つまりクリーニング制御実行条件を構成する（１）〜（７）の条件のいずれかが成立しなくなったか否かを判定する。１つの例では、車速が所定速度未満になった場合や、エンジン回転数が所定回転数未満になった場合に、ＰＣＭ８０は、クリーニング制御実行条件が成立しなくなったと判定する。
【００５５】
ステップＳ２４の判定の結果、クリーニング制御実行条件が成立しなくなった場合（ステップＳ２４：Ｙｅｓ）、処理はステップＳ２５に進む。ステップＳ２５では、ＰＣＭ８０は、クリーニング制御を停止すべく、高圧燃料ポンプ４８による燃料噴射弁５２の噴射圧力の高圧化を停止する。具体的には、ＰＣＭ８０は、燃料噴射弁５２の噴射圧力を通常時（つまりクリーニング制御の非実行時）の圧力に戻す。そして、ステップＳ２６において、ＰＣＭ８０は、パージ制御の停止を解除する、換言すると気筒２内へのパージ燃料の導入を許可する。
この後、クリーニング制御実行条件が再び成立すると（図３のステップＳ１１：Ｙｅｓ）、図４のクリーニング制御実行処理が行われることで、クリーニング制御が再開されることとなる。基本的には、ステータスが「クリーニング完了」に設定されるまで（後述するステップＳ２８で設定される）、クリーニング制御が実行されることとなる。
【００５６】
他方で、クリーニング制御実行条件が成立している場合（ステップＳ２４：Ｎｏ）、処理はステップＳ２７に進む。ステップＳ２７では、ＰＣＭ８０は、ステップＳ２３で得られた第２積算量が所定値以上であるか否かを判定する。このステップＳ２７では、ＰＣＭ８０は、現在の状況が燃料噴射弁５２のデポジットが除去された状況であるか否かを判定している。ステップＳ２７の判定で用いられる所定値には、低車速運転（低負荷運転）において所定燃圧以上且つ所定流量以上の燃料噴射を行った場合にデポジット除去に要する燃料の積算量（デポジット除去に要する最大の燃料量に相当する）が適用される。例えば、低負荷運転が５分程度継続したときに第２積算量が到達する量が、ステップＳ２７の判定で用いられる所定値に適用される。この例の場合、ステップＳ２７の判定は、所定燃圧以上且つ所定流量以上の燃料噴射が適用された低負荷運転が５分程度継続したか否かを判定することに相当する。したがって、他の例では、上記のようなステップＳ２３、Ｓ２７の代わりに、所定燃圧以上且つ所定流量以上の燃料噴射が適用された時間をカウントし、このカウントした時間に対する判定を行うこととしてもよい。
【００５７】
ステップＳ２７の判定の結果、第２積算量が所定値以上である場合（ステップＳ２７：Ｙｅｓ）、処理はステップＳ２８に進む。ステップＳ２８では、ＰＣＭ８０は、燃料噴射弁５２のデポジットが除去されたと判断して、ステータスを「クリーニング完了」に設定する。加えて、ＰＣＭ８０は、カウントしていた第２積算量をリセットする。この後、ＰＣＭ８０は、上記したステップ２５、Ｓ２６に進み、クリーニング制御を終了して、パージ制御を再開する。他方で、第２積算量が所定値未満である場合（ステップＳ２７：Ｎｏ）、ＰＣＭ８０は、燃料噴射弁５２のデポジットが未だ除去されていないと判断して、ステータスを「クリーニング完了」に設定することなく、処理はステップＳ２９に進む。
【００５８】
なお、上記のように第２積算量が所定値以上になるまでクリーニング制御を実行するようにすることで、クリーニング制御を実行する期間を制限しているが、こうしている理由は以下の通りである。燃料噴射弁５２の噴射圧力が高い状態において、アクセル開度が０になると、燃料噴射が停止されることとなる（燃料カット）。この場合、一般的には、燃圧を低下させる減圧機構が燃料供給系には設けられていないので、燃料噴射弁５２の噴射圧力が高い状態がある程度の時間維持される。そして、そのような噴射圧力が高い状態において、アイドル運転付近で燃料噴射が再開すると、かなり短い噴射時間（燃料噴射パルス幅）により燃料噴射を行う傾向にある。そうすると、高い噴射圧力に応じた噴射時間を実現できずに、燃料噴射量が若干多くなってしまう場合がある。クリーニング制御では、高い噴射圧力を積極的に利用するので、このような状況が起こり易くなってしまう。したがって、本実施形態では、クリーニング制御を実行するシーンを限定するようにしている。具体的には、クリーニング制御を実行する期間（例えば５分程度）を限定している。こうすることで、クリーニング制御に起因する燃費やエミッションの悪化を抑制するようにしている。
【００５９】
次いで、ステップＳ２９において、ＰＣＭ８０は、クリーニング制御を開始してから所定時間が経過したか否かを判定する。このステップＳ２９では、ＰＣＭ８０は、クリーニング制御を中断してパージ燃料濃度を確認すべき状況であるか否かを判定している、つまりキャニスタ６２内のパージ燃料が大気に放出される可能性を確認すべき状況であるか否かを判定している。例えば、クリーニング制御を実行する期間を５分程度に限定した場合には、ステップＳ２９の判定で用いられる所定時間には、このクリーニング制御を実行する期間よりも短い２〜３分程度の時間が適用される。なお、通常、一定の周期でパージ燃料濃度を確認するためのパージ制御が行われるが、そのような周期に応じた時間をステップＳ２９の所定時間にそのまま適用してもよい。
【００６０】
ステップＳ２９の判定の結果、クリーニング制御開始から所定時間経過していない場合（ステップＳ２９：Ｎｏ）、処理はステップＳ２１に戻る。この場合には、ＰＣＭ８０は、パージ燃料濃度を確認するためのパージ制御を行わずに、クリーニング制御を継続すべく、上記したステップＳ２１以降の処理を再度実行する。
【００６１】
他方で、クリーニング制御開始から所定時間経過している場合（ステップＳ２９：Ｙｅｓ）、処理はステップＳ３０に進む。ステップＳ３０では、ＰＣＭ８０は、クリーニング制御を中断すべく、高圧燃料ポンプ４８による燃料噴射弁５２の噴射圧力の高圧化を停止する。具体的には、ＰＣＭ８０は、燃料噴射弁５２の噴射圧力を通常時（つまりクリーニング制御の非実行時）の圧力に戻す。そして、ステップＳ３１において、ＰＣＭ８０は、パージ制御の停止を解除し、パージ弁６８を開弁して、気筒２内へパージ燃料を導入する。
【００６２】
次いで、ステップＳ３２において、ＰＣＭ８０は、気筒２内へパージ燃料を導入して燃焼処理した後にＡ／Ｆセンサ２８により検出された空燃比に基づきパージ燃料濃度を求め、このパージ燃料濃度が所定値以上であるか否かを判定する。このステップＳ３２では、現在の状況が、パージ燃料量がキャニスタ６２のパージ燃料受入可能量を超えて、パージ燃料が大気に放出されてしまうような状況であるか否かを判定している。そういった観点より、ステップＳ３２の判定で用いられる所定値には、パージ燃料が大気に放出される可能性があるようなパージ燃料濃度が適用される。
【００６３】
ステップＳ３２の判定の結果、パージ燃料濃度が所定値未満である場合（ステップＳ３２：Ｎｏ）、処理はステップＳ２１に戻る。この場合には、ＰＣＭ８０は、パージ燃料が大気に放出される可能性は低いと判断して、クリーニング制御の中断を解除して、クリーニング制御を再開させるべく、上記したステップＳ２１以降の処理を再度実行する。
【００６４】
ステップＳ３２の判定の結果、パージ燃料濃度が所定値未満である場合（ステップＳ３２：Ｎｏ）、処理は終了する。この場合には、ＰＣＭ８０は、パージ燃料が大気に放出される可能性が高いと判断して、クリーニング制御の中断を継続して、パージ制御を引き続き行うことで、パージ燃料濃度を低下させるようにする。この後、パージ燃料濃度が所定値未満になると、図３のステップＳ１１においてクリーニング制御実行条件が成立したと判定されて、図４のクリーニング制御実行処理が行われることで、クリーニング制御が再開されることとなる。基本的には、第２積算量が所定値以上になって、ステータスが「クリーニング完了」に設定されるまで、クリーニング制御が実行されることとなる。
【００６５】
＜作用効果＞
次に、本発明の実施形態によるエンジンの制御装置の作用効果について説明する。
【００６６】
本実施形態によれば、ＰＣＭ８０は、エンジン回転数が所定回転数未満である場合及び車速が所定速度未満である場合に、燃料噴射弁５２の噴口に付着したデポジットを除去するためのクリーニング制御を禁止する。これにより、車両の乗員が、低車速域や低エンジン回転域でのクリーニング制御による燃料噴射音（具体的には燃料噴射弁５２の駆動音）を、違和感として感じることを適切に抑制することができる。また、ＰＣＭ８０は、このようなクリーニング制御の実行時に、クリーニング制御の非実行時よりも燃料噴射弁５２の噴射時間を短くするので、クリーニング制御の実行時と非実行時とで燃料噴射弁５２からの燃料噴射量を適切に維持することができる。
【００６７】
また、本実施形態によれば、ＰＣＭ８０は、パージ燃料濃度が所定値以上である場合には、クリーニング制御を禁止して、パージ制御を優先的に実行するようにする。これにより、パージ制御を実行すべき状況にも関わらず、クリーニング制御を実行してパージ制御を禁止することにより、パージ燃料量がキャニスタ６２のパージ燃料受入可能量を超えてパージ燃料が大気に放出されてしまうことを適切に抑制することができる。
【００６８】
また、本実施形態によれば、ＰＣＭ８０は、上記したようなパージ燃料濃度が所定値以上であるか否かの判定をパージ燃料濃度の学習完了後に行うので、パージ燃料濃度の判定を正確に行うことができる。加えて、本実施形態によれば、ＰＣＭ８０は、パージ燃料濃度の学習を燃料噴射弁５２の燃料噴射学習の完了後に行うので、パージ燃料濃度の学習を正確に行うことができる。
【００６９】
また、本実施形態によれば、ＰＣＭ８０は、クリーニング制御開始から所定期間が経過したときにクリーニング制御を中断する。これにより、クリーニング制御の中断時に、このあとのクリーニング制御の継続可否（換言すると再開可否）を適切に判断することができる。具体的には、クリーニング制御の中断時にパージ制御を行ってパージ燃料濃度を得ることで、このパージ燃料濃度に基づいてキャニスタ６２内のパージ燃料が大気に放出される可能性を判定して、クリーニング制御の再開可否を適切に判断することができる。したがって、本実施形態によれば、クリーニング制御のためにパージ制御が比較的長時間禁止されることにより、キャニスタ６２内のパージ燃料が大気に放出されてしまうことを確実に抑制することができる。
【００７０】
＜変形例＞
以下では、上記した実施形態の変形例について説明する。
【００７１】
上記した実施形態では、車速が所定速度未満で且つエンジン回転数が所定回転数未満である場合に、クリーニング制御を禁止していたが、他の例では、車速が所定速度未満である場合及びエンジン回転数が所定回転数未満である場合のうちのいずれかの場合に、クリーニング制御を禁止してもよい。要は、車両の乗員がクリーニング制御による燃料噴射音を違和感として感じる可能性がある場合に、クリーニング制御を禁止すればよい。
【００７２】
また、上記した実施形態では、所定の条件に応じてクリーニング制御を禁止していたが、このようにクリーニング制御を一律に禁止することに限定はされず、他の例では、クリーニング制御における燃料噴射弁５２の噴射圧力の上昇を制限して、クリーニング制御を抑制することとしてもよい。１つの例では、車速が低い場合には車速が高い場合よりも噴射圧力を上昇させるときの上限値を低く設定してもよい。典型的な例では、車速が低いほど、噴射圧力を上昇させるときの上限値を低く設定すればよい。また、他の例では、エンジン回転数が低い場合にはエンジン回転数が高い場合よりも噴射圧力を上昇させるときの上限値を低く設定してもよい。典型的な例では、エンジン回転数が低いほど、噴射圧力を上昇させるときの上限値を低く設定すればよい。また、このように噴射圧力の上昇を制限するときには、噴射圧力の上昇を制限しないときよりも、燃料噴射弁５２の噴射時間を長くすればよい。これにより、燃料噴射量を適切に維持することができる。
【００７３】
更に他の例では、クリーニング制御実行条件（換言するとクリーニング制御の開始条件）を厳しくして、クリーニング制御を抑制することとしてもよい。例えば、クリーニング制御を抑制する場合には、クリーニング制御を抑制しない場合よりも、パージ燃料濃度の学習値の更新回数を判定するための所定値を大きくしたり、車速を判定するための所定速度を高くしたり、エンジン回転数を判定するための所定回転数を高くしたりすればよい。
【００７４】
上記した実施形態では、クリーニング制御開始から所定時間経過したときにクリーニング制御を中断していたが、他の例では、このようにクリーニング制御を中断するに当たって適用する所定時間を変更してもよい。例えば、パージ燃料濃度に応じて所定時間を変更してもよい。この場合、パージ燃料濃度が高いほど、所定時間を短くすればよい。また、別の例では、そのようなパージ燃料濃度を用いずに、クリーニング制御開始時におけるキャニスタ６２のパージ燃料受入可能量（パージ燃料濃度に相当する量である）に応じて、所定時間を変更してもよい。この場合、パージ燃料受入可能量が小さいほど、所定時間を短くすればよい。
【００７５】
上記した実施形態では、クリーニング制御実行条件などにおいてパージ燃料濃度を用いて判定を行っていたが、パージ燃料濃度の代わりに、パージ通路６６を介してキャニスタ６２から吸気通路１３へと導入されるパージ燃料量やパージ流量を用いてもよい。要は、パージシステムにおいてパージ燃料が大気に放出させる可能性（典型的にはキャニスタのパージ燃料受入可能量に対応する）を判断可能なパラメータを用いればよい。なお、これらのパージ燃料濃度、パージ燃料量及びパージ流量は、パージ燃料に関連するパラメータであるパージ燃料関連値に相当する。
【符号の説明】
【００７６】
１  エンジン
２  気筒
１０  燃料供給装置
１６  スロットルバルブ
２３  点火プラグ
２８  Ａ／Ｆセンサ
３６  クランク角センサ
３８  エンジン水温センサ
４８  高圧燃料ポンプ
５０  燃圧センサ
５２  燃料噴射弁
６０  パージ燃料制御装置
６２  キャニスタ
６８  パージ弁
７０  車速センサ
８０  ＰＣＭ
【図１】
2018062925.tif 000003
【図２】
2018062925.tif 000004
【図３】
2018062925.tif 000005
【図４】
2018062925.tif 000006