(57)【要約】【課題】内燃機関の燃焼状態を安定させつつ排気還流および燃料蒸気パージの両方を行なうことを可能にする内燃機関の制御装置を提供する。【解決手段】ＥＣＵ４００は、ＥＧＲ制御およびパージ制御の一方の実行中に他方を開始する場合には、エンジン１００の負荷（機関負荷）を固定した後に他方の制御を開始する。エンジン１００の負荷を固定することによって、エンジン１００の燃焼状態を安定させた状態で、次の制御処理を開始することが可能になる。これによりエンジンの燃焼状態を安定させつつＥＧＲ制御およびパージ制御を行なうことができる。【選択図】図２
2008261315.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の制御装置であって、
前記内燃機関の燃焼室から排出された排気ガスの一部を前記内燃機関の吸気通路に還流させる排気還流システムと、
前記内燃機関の燃料を蓄える燃料タンクにおいて発生した燃料蒸気を吸着させるキャニスタを含み、前記キャニスタに吸着された前記燃料蒸気を前記吸気通路にパージする燃料蒸気パージシステムと、
前記内燃機関と、前記排気還流システムと、前記燃料蒸気パージシステムとを制御する制御部とを備え、
前記制御部は、前記排気還流システムと前記燃料蒸気パージシステムとのうちの一方のシステムの制御中に他方のシステムの制御を開始する場合には、前記内燃機関の機関負荷を固定した後に前記他方のシステムの制御を開始する、内燃機関の制御装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記機関負荷とともに前記一方のシステムの動作条件を固定して前記他方のシステムの制御を開始し、所定の解除条件の成立時に前記動作条件の固定を解除する、請求項１に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項３】
前記所定の解除条件は、前記他方のシステムの制御開始から所定時間が経過した場合に成立する、請求項２に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項４】
前記所定の解除条件は、前記内燃機関の空燃比が所定範囲内にある場合に成立する、請求項２に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項５】
前記所定の解除条件は、前記内燃機関の空燃比が所定範囲内にある場合、および、前記他方のシステムの制御開始から所定時間が経過した場合の少なくとも一方の場合に成立する、請求項２に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項６】
前記制御部は、前記一方のシステムの制御開始から所定時間が経過している場合には、前記他方のシステムの制御を開始可能であると判定する、請求項１に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項７】
前記制御部は、前記内燃機関の空燃比が所定範囲内にある場合には、前記他方のシステムの制御を開始可能であると判定する、請求項１に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項８】
前記制御部は、前記一方のシステムの制御開始から所定時間が経過している場合、および、前記内燃機関の空燃比が所定範囲内にある場合のいずれかの場合には、前記他方のシステムの制御を開始可能であると判定する、請求項１に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項９】
前記内燃機関は、駆動力源として車両に搭載され、
前記車両は、前記内燃機関の他の駆動力源として、二次電池を電源とする電動機を搭載する、請求項１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】
本発明は、内燃機関の制御装置に関し、特に、ＥＧＲ（Ｅｘｈａｕｓｔ  Ｇａｓ  Ｒｅｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ:排気ガス再循環）システムと燃料蒸気パージシステムとの両方を制御する制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＥＧＲシステムは、排気ガスをエンジンの吸気側に帰還させることで、排気ガス中に含まれる窒素酸化物（ＮＯｘ）を低減させたり、燃費を向上させたりする装置である。また、燃料蒸気パージシステムは、燃料タンクから発生した燃料蒸気を一時的にキャニスタに吸着させて、キャニスタからその燃料蒸気を吸気管にパージすることで燃料蒸気が大気に放出されるのを防ぐ装置である。
【０００３】
ＥＧＲシステムおよび燃料蒸気パージシステムの制御の例がたとえば特開平９−３１０６４３号公報（特許文献１）に開示されている。上記文献は、排気還流装置および蒸発燃料処理装置を備えた直噴式ガソリンエンジンを制御する制御装置を開示する。この制御装置は、排気還流装置による排気還流と蒸発燃料処理装置によるキャニスタパージとのいずれか一方のみを選択的に実行させる選択手段を備える。
【０００４】
特開平９−３１０６４３号公報（特許文献１）によれば、排気還流とキャニスタパージとを同時に行なった場合に排気還流とキャニスタパージとが相互にエンジンの吸入負圧に影響を与えるという問題が生じる。この問題を解決するために、上述の制御装置は排気還流とキャニスタパージとのいずれか一方のみを選択する。これにより、要求される排気還流量あるいはパージエア量を確保できるという効果と、排気還流およびパージエアの供給を含めた燃料噴射制御を精度よく行なうことができるという効果とが得られる。
【特許文献１】特開平９−３１０６４３号公報
【特許文献２】特開平１０−１１５２５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
電子制御式燃料噴射エンジンでは、エンジンの吸気量を測定するエアフローメータの検出結果に基づいて燃料噴射量が制御される。これにより空燃比に適切に制御することができる。
【０００６】
エアフローメータの検出結果に基づいて空燃比が制御されていても、排気還流が行なわれることによって空燃比が変化する。同様に、キャニスタパージによって吸気管に燃料蒸気および空気が導入された場合にも空燃比が変化する。このような空燃比の変化は、燃料噴射量の制御にとって外乱となる。
【０００７】
特に、排気還流とキャニスタパージとを同時に開始した場合には、空燃比が大幅に変化する可能性が高くなる。この場合、たとえば、排気エミッションの悪化、あるいは、車両の挙動への影響（たとえばエンスト）が生じることが想定される。この問題を防ぐために、たとえば特開平９−３１０６４３号公報（特許文献１）に開示される制御方法のように、排気還流とキャニスタパージとのいずれか一方を選択することが考えられる。しかしながら、排気還流とキャニスタパージと一方が実行されている間には他方による効果は得られない。
【０００８】
本発明の目的は、内燃機関の燃焼状態を安定させつつ排気還流および燃料蒸気パージの両方を行なうことを可能にする内燃機関の制御装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は要約すれば、内燃機関の制御装置であって、排気還流システムと、燃料蒸気パージシステムと、制御部とを備える。排気還流システムは、内燃機関の燃焼室から排出された排気ガスの一部を内燃機関の吸気通路に還流させる。燃料蒸気パージシステムは、内燃機関の燃料を蓄える燃料タンクにおいて発生した燃料蒸気を吸着させるキャニスタを含む。燃料蒸気パージシステムは、キャニスタに吸着された燃料蒸気を吸気通路にパージする。制御部は、内燃機関と、排気還流システムと、燃料蒸気パージシステムとを制御する。制御部は、排気還流システムと燃料蒸気パージシステムとのうちの一方のシステムの制御中に他方のシステムの制御を開始する場合には、内燃機関の機関負荷を固定した後に他方のシステムの制御を開始する。
【００１０】
好ましくは、制御部は、機関負荷とともに一方のシステムの動作条件を固定して他方のシステムの制御を開始する。制御部は、所定の解除条件の成立時に動作条件の固定を解除する。
【００１１】
より好ましくは、所定の解除条件は、他方のシステムの制御開始から所定時間が経過した場合に成立する。
【００１２】
より好ましくは、所定の解除条件は、内燃機関の空燃比が所定範囲内にある場合に成立する。
【００１３】
より好ましくは、所定の解除条件は、内燃機関の空燃比が所定範囲内にある場合、および、他方のシステムの制御開始から所定時間が経過した場合の少なくとも一方の場合に成立する。
【００１４】
好ましくは、制御部は、一方のシステムの制御開始から所定時間が経過している場合には、他方のシステムの制御を開始可能であると判定する。
【００１５】
好ましくは、制御部は、内燃機関の空燃比が所定範囲内にある場合には、他方のシステムの制御を開始可能であると判定する。
【００１６】
好ましくは、制御部は、一方のシステムの制御開始から所定時間が経過している場合、および、内燃機関の空燃比が所定範囲内にある場合のいずれかの場合には、他方のシステムの制御を開始可能であると判定する。
【００１７】
好ましくは、内燃機関は、駆動力源として車両に搭載される。車両は、内燃機関の他の駆動力源として、二次電池を電源とする電動機を搭載する。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、内燃機関の燃焼状態を安定させつつ排気還流および燃料蒸気パージの両方を行なうことが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同一である。したがって、それらについての詳細な説明は繰返さない。
【００２０】
図１は、本発明の実施の形態に係る内燃機関の制御装置を搭載した車両を示す図である。図１を参照して、車両は、エンジン１００と、モータジェネレータ（以下、ＭＧ（１）と記載する）２００と、インバータ３００と、ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）４００と、走行用のモータジェネレータ（以下、ＭＧ（２）と記載する）５００と、バッテリ６００と、昇圧コンバータ７００とを含む。この車両は、エンジン１００およびＭＧ（２）５００の少なくともいずれか一方からの駆動力により走行するハイブリッド車両である。本発明の実施の形態に係る内燃機関の制御装置は、たとえば、ＥＣＵ４００が実行するプログラムにより実現される。
【００２１】
エンジン１００が発生する駆動力は、動力分割機構９００により、２経路に分割される。一方は、減速機１０００を介して車輪１１００を駆動する経路である。もう一方は、ＭＧ（１）２００を駆動させて発電する経路である。
【００２２】
ＭＧ（１）２００は、三相交流回転機である。ＭＧ（１）２００は、動力分割機構９００により分割されたエンジン１００の駆動力により、発電機として発電する。ＭＧ（１）２００により発電された電力は、車両の運転状態や、バッテリ６００のＳＯＣ（Ｓｔａｔｅ  Ｏｆ  Ｃｈａｒｇｅ）の状態に応じて使い分けられる。たとえば、通常走行時や急加速時では、ＭＧ（１）２００により発電された電力はそのままＭＧ（２）５００をモータとして駆動させる電力となる。一方、バッテリ６００のＳＯＣが予め定められた値よりも低い場合、ＭＧ（１）２００により発電された電力は、インバータ３００により交流電力から直流電力に変換され、バッテリ６００に蓄えられる。
【００２３】
このＭＧ（１）２００は、エンジン１００を始動する際の始動機として利用される。エンジン１００を始動する際、ＭＧ（１）２００は、バッテリ６００から電力の供給を受けて、モータとして駆動する。ＭＧ（１）２００は、エンジン１００をクランキングして始動する。
【００２４】
バッテリ６００は、複数のバッテリセルを一体化したバッテリモジュールを、さらに複数直列に接続して構成された組電池である。バッテリ６００の容量および電圧は、バッテリ６００を構成するバッテリセルの大きさおよび数により定まる。なお、バッテリ６００の代わりに、キャパシタ（コンデンサ）を用いてもよい。
【００２５】
昇圧コンバータ７００は双方向コンバータである。昇圧コンバータ７００はバッテリ６００の放電時にはバッテリ６００から出力される電圧を昇圧してインバータ３００に出力する。また、昇圧コンバータ７００はバッテリ６００の充電時にはインバータ３００からの電圧を降圧してバッテリ６００に出力する。
【００２６】
ＭＧ（２）５００は、三相交流回転機である。ＭＧ（２）５００がモータとして駆動される場合には、バッテリ６００に蓄えられた電力およびＭＧ（１）２００により発電された電力の少なくともいずれか一方の電力により駆動される。ＭＧ（２）５００の駆動力は、減速機１０００を介して車輪１１００に伝えられる。これにより、ＭＧ（２）５００は、エンジン１００をアシストして車両を走行させたり、ＭＧ（２）５００からの駆動力のみにより車両を走行させたりする。
【００２７】
車両の回生制動時には、減速機１０００を介して車輪１１００によりＭＧ（２）５００が駆動され、ＭＧ（２）５００が発電機として作動させられる。これによりＭＧ（２）５００は、制動エネルギを電気エネルギに変換する回生ブレーキとして作用する。ＭＧ（２）５００により発電された電力は、インバータ３００および昇圧コンバータ７００を介してバッテリ６００に蓄えられる。
【００２８】
ＥＣＵ４００は、車両の運転状態や、アクセル踏込み量、アクセル踏込み量の変化率、スロットル開度、シフトポジション、バッテリ６００のＳＯＣや温度、予め記憶するマップおよびプログラムなどに基づいて演算処理を行なう。これにより、ＥＣＵ４００は、車両が所望の運転状態となるように、車両に搭載された機器類を制御する。
【００２９】
図２は、図１のエンジン１００およびその周辺の構成をより詳細に説明する図である。図２を参照して、エンジン１００は、吸気管１０２と、吸気ダクト１０４と、エアフローメータ１０６と、スロットルバルブ１１０と、インジェクタ１１２とを含む。吸気管１０２と吸気ダクト１０４とは一体的に連結されている。吸気管１０２の下流側が、エンジン１００の吸気側に連結されている。
【００３０】
スロットルバルブ１１０は、アクセルペダル（図示せず）の踏込み量に比例して、その開度が大きくなるように制御される。エアフローメータ１０６はスロットルバルブ１１０の開度に応じて変化する吸気量を検出して、検出結果をＥＣＵ４００に出力する。
【００３１】
インジェクタ１１２は、吸気管１０２に設けられ、フューエルホース（図示せず）およびフューエルデリバリパイプ（図示せず）を介して、燃料タンク１５０から送られた燃料を吸気管１０２内に噴射する。
【００３２】
燃料タンク１５０は、ガソリンなどの燃料を貯蔵する。燃料タンク１５０には、エバポライン１５２が設けられている。エバポライン１５２は、燃料タンク１５０とキャニスタ１６０とを連結する。燃料タンク１５０に貯蔵された燃料の蒸発による燃料蒸気はエバポライン１５２を通る。
【００３３】
キャニスタ１６０は、燃料タンク１５０で蒸発した燃料蒸気を一旦捕集する。キャニスタ１６０は、大気口１６２を含む。キャニスタ１６０は、大気口１６２を介して、大気に開放される。キャニスタ１６０と吸気管１０２とは、パージライン１６６により連結されている。パージライン１６６には、ＥＣＵ４００からの信号ＣＴＰに応じて開度を変化させるパージバルブ１６８が設けられている。パージバルブ１６８が開くことにより、キャニスタ１６０に捕集されていた燃料蒸気が、エンジン１００内に吸込まれる。
【００３４】
なお、エバポライン１５２、キャニスタ１６０（大気口１６２を含む）、およびパージバルブ１６８は、本発明における「燃料蒸気パージシステム」を構成する。
【００３５】
エンジン１００は、さらに、シリンダヘッドから排気を行なうための排気通路１３０を含む。排気通路１３０には排気弁側から順に空燃比センサ１３２、触媒装置１３４、酸素センサ１３６が配置される。空燃比センサ１３２は空燃比を示す信号ＳＡＦをＥＣＵ４００に出力する。
【００３６】
エンジン１００には、排気通路１３０と吸気管１０２とをバイパスするＥＧＲ通路１２０が形成される。ＥＧＲ通路１２０は排気の一部を吸気管１０２に適宜戻す機能を有する。ＥＧＲ通路１２０は、ＥＣＵ４００からの信号ＣＴＥに応じて無段階に開閉され、ＥＧＲ通路１２０を流れる排気ガスの流量を調整することができるＥＧＲバルブ１２４と、ＥＧＲ通路１２０を通過（還流）する排気を冷却するためのＥＧＲクーラ１２２とが設けられている。エンジンから排出される排気ガスの一部を吸気系へ再循環させ、新しい混合気と混ぜて燃焼温度を下げることにより、窒素酸化物（ＮＯｘ）の発生を抑制することや、ポンピングロスを抑制して燃費向上を図ることが可能になる。
【００３７】
なお、ＥＧＲ通路１２０と、ＥＧＲバルブ１２４と、ＥＧＲクーラ１２２とは本発明の「排気還流システム」を構成する。
【００３８】
ＥＣＵ４００は、エアフローメータ１０６の検出結果に基づいてインジェクタ１１２が噴射する燃料の量を制御する。また、ＥＣＵ４００は、ＥＧＲバルブ１２４の開度を制御する。以下ではＥＧＲバルブ１２４の開度を制御することを「ＥＧＲ制御」と称する。
【００３９】
また、ＥＣＵ４００は、信号ＣＴＰのデューティを変化させることによりパージバルブ１６８の開度を制御する。パージバルブ１６８の開度が変化することによって、キャニスタ１６０内でパージ処理される燃料蒸気の量が変化する。以下では、パージバルブ１６８の開度を制御することを「パージ制御」と称する。
【００４０】
さらに、ＥＣＵ４００は、キャニスタ１６０からパージされる燃料蒸気の量を推定する。以下では、この推定を「濃度学習」と称する。
【００４１】
上述のようにパージ制御の実行時には、パージされる燃料蒸気の濃度（いわゆるパージガス濃度）とその流量とに依存するパージ燃料量が、インジェクタから噴射される燃料量に加えてエンジンに導入される。この結果、空燃比の変動を生じ燃焼が変動（悪化）する。このためパージ処理を実行する際には、燃料噴射量の補正やパージ燃料量の補正を実行して、エンジンの性能の低下やエミッションの悪化という問題を避けることが要求される。これらの問題を回避するためパージ燃料量の推定すなわち「濃度学習」が行なわれる。
【００４２】
ここで、ＥＧＲ制御およびパージ制御が行なわれず、かつ、エンジンの燃焼状態が安定していたとする。しかしながら、排気還流によって吸気管に排気ガスが導入されると、空燃比が変化する。同様に、燃料蒸気のパージによって吸気管に燃料蒸気および空気が導入された場合にも空燃比が変化する。よってＥＧＲ制御とパージ制御とを同時に開始すると、空燃比が大幅に変化する可能性が高くなる。この場合には、排気エミッションが悪化したり、車両の挙動への影響が生じたりすることが起こり得る。一方、ＥＧＲ制御とパージ制御とを切換えながら実行した場合には、上述の問題が発生する可能性は小さくなるものの、一方の制御の実行中には他方の制御による効果を得ることができない。
【００４３】
本実施の形態では、ＥＣＵ４００は、ＥＧＲ制御およびパージ制御の一方の実行中に他方を開始する場合には、エンジン１００の負荷（機関負荷）を固定した後に他方の制御を開始する。エンジン１００の負荷を固定することによって、エンジン１００の燃焼状態を安定させた状態で、次の制御処理を開始することが可能になる。これにより本実施の形態ではエンジンの燃焼状態を安定させつつＥＧＲ制御およびパージ制御を行なうことができる。ＥＧＲ制御およびパージ制御が並行して行なわれることによって、ＥＧＲ制御による効果（ＮＯｘの低減および燃費の向上）と、パージ制御による効果（燃料蒸気の大気への放出を防止）とを同時に得ることができる。
【００４４】
また、ＥＣＵ４００は、図１に示したハイブリッド車両に搭載される。ハイブリッド車両ではエンジン１００とＭＧ（２）５００とにより車両走行に必要なパワーを供給することができる。本実施の形態によればＭＧ（２）５００のパワーを調整することによって、車両走行に影響が生じるのを防ぎつつエンジンの負荷を固定することができる。
【００４５】
図３は、ＥＣＵ４００に含まれる、ＥＧＲ制御およびパージ制御の制御系を示す機能ブロック図である。図３を参照して、制御系４１０は、第１優先制御処理部４１１と、第２優先制御処理部４１２と、負荷制御部４１３とを含む。
【００４６】
第１優先制御処理部４１１は、ＥＧＲ制御およびパージ制御の両方が実行されていない状態で実行要求ＳＲ１を受けた場合には、信号ＣＴＥおよび信号ＣＴＰの一方を出力して、ＥＧＲ制御およびパージ制御（濃度学習を含む）の一方を開始する。以下では、ＥＧＲ制御およびパージ制御のうち、先に開始される制御を「第１優先制御」と称し、後で開始される制御を「第２優先制御」と称する。
【００４７】
第１優先制御処理部４１１は、第１優先制御を行なっている状態において実行要求ＳＲ２を受けた場合には、空燃比センサ１３２（図２参照）からの信号ＳＡＦに基づいて第２優先制御が実行可能か否かを判定する。空燃比が所定の範囲内にあることを信号ＳＡＦが示す場合には、エンジンの燃焼状態が安定していることを示す。よって、第２優先制御を行なっても、エンジンの燃焼状態に急激な変化が起こる可能性を小さくすることができる。
【００４８】
なお第１優先制御処理部４１１は、第１優先制御の開始から所定時間以上経過した後に実行要求ＳＲ２を受けた場合に、第２優先制御が実行可能であると判定してもよい。
【００４９】
第１優先制御処理部４１１は第２優先制御が開始可能と判定すると、負荷制御部４１３に対してエンジンの負荷を固定するよう指示を送る。負荷制御部４１３は、各種センサ（たとえばエアフローメータや、エンジン回転数センサ等）の情報に基づいて、エンジン負荷を現時点の負荷に固定する。ただし負荷制御部４１３は、エンジンの負荷が所定の大きさになるように制御を行なってもよい。
【００５０】
次に、第１優先制御処理部４１１は、第１優先制御のパラメータを固定することによって、第１優先制御の対象となるシステム（ＥＧＲシステムまたは燃料蒸気パージシステム）の動作条件を固定する。なお、以下では、パラメータを固定して第１優先制御を行なうことを「ホールド制御」と称する。
【００５１】
ホールド制御が行なわれることによってエンジンの内燃状態をより安定させた状態で第２優先制御を開始することができる。また、第２優先制御の開始により第１優先制御が不安定になるのを防ぐことができる。
【００５２】
第１優先制御処理部４１１は、ホールド制御を開始した後に、第２優先制御を行なうように第２優先制御処理部４１２に対して指示する。第２優先制御処理部４１２は指示に応じて信号ＣＴＥおよび信号ＣＴＰの他方を出力して第２優先制御を実行する。これによりＥＧＲ制御とパージ制御とが並行して行なわれる。
【００５３】
第２優先制御処理部４１２は、第２優先制御を開始した後に信号ＳＡＦに基づいてエンジンの燃焼状態が安定したか否かを判定する。第２優先制御処理部４１２は、エンジンの燃焼状態が安定したと判定すると、第１優先制御処理部４１１に対して、ホールド制御を解除するよう指示する。なお、第２優先制御処理部４１２は、第２優先制御の開始から所定時間の経過後に、第１優先制御処理部４１１にホールド制御の解除を指示してもよい。第１優先制御処理部４１１は指示に応じてホールド制御を解除する。
【００５４】
次に、図３に示す制御系４１０が実行する処理について説明する。なお以下に説明するフローチャートに示す処理は、たとえば所定の周期（たとえば数秒）で繰り返し実行される。
【００５５】
図４は、図３の第１優先制御処理部４１１が実行する処理を説明する第１のフローチャートである。図５は、図３の第１優先制御処理部４１１が実行する処理を説明する第２のフローチャートである。図３から図５を参照して、第１優先制御処理部４１１は実行要求ＳＲ１に応じてＥＧＲ制御およびパージ制御のうちのいずれかを第１優先制御に決定する（ステップＳ１）。第１優先制御処理部４１１は第１優先制御を実行する（ステップＳ２）。
【００５６】
第１優先制御処理部４１１は、第１優先制御の実行中に実行要求ＳＲ２を受けると、第２優先制御の開始に先立つ処理（開始前処理）を実行する（ステップＳ３）。一方、第１優先制御が行なわれていないにも拘らず実行要求ＳＲ２が入力された場合には、第１優先制御処理部４１１は開始前処理を実行しない。
【００５７】
図６は、図３の第２優先制御処理部４１２が実行する処理を説明する第１のフローチャートである。図６を参照して、第２優先制御処理部４１２は、第１優先制御処理部４１１からの指示に応じて第２優先制御を開始する（ステップＳ４）。次に、第２優先制御処理部４１２は、開始後処理を実行する（ステップＳ５）。開始後処理において、第２優先制御処理部４１２はホールド制御を解除するよう第１優先制御処理部４１１に指示する。
【００５８】
図７は、図４のステップＳ１の処理を詳細に説明するフローチャートである。図７を参照して、第１優先制御処理部４１１は、積算パージ量を算出する。そして第１優先制御処理部４１１は、積算パージ量が所定値以上か否かを判定する（ステップＳ１１）。ここで積算パージ量とは、パージガスの流量と時間との積である。また所定値とは、キャニスタ１６０を清浄にするためにキャニスタ１６０に導入される空気の量であり、キャニスタ１６０に応じて予め定められた値である。
【００５９】
第１優先制御処理部４１１は、エンジンの吸入負圧とパージバルブ１６８の開度と流量とを対応付ける関数（マップでもよい）に基づいて、パージバルブ１６８の開度および、吸入負圧からパージガスの流量を算出する。そして、第１優先制御処理部４１１は、算出した流量と、経過時間との積から積算パージ量を算出する。
【００６０】
積算パージ量が所定値以上である場合（ステップＳ１１においてＹＥＳ）、第１優先制御処理部４１１は、ＥＧＲ制御を第１優先制御に設定する（ステップＳ１２）。一方、積算パージ量が所定値未満の場合（ステップＳ１１においてＮＯ）、パージ制御が第１優先制御に設定される（ステップＳ１３）。積算パージ量が所定値未満の場合には、キャニスタに吸着された燃料蒸気が大気に逃げるのを防ぐためにパージ制御が先に行なわれる（ステップＳ１３）。一方、積算パージ量が所定値以上であれば、キャニスタ１６０がきれいになっているため、燃費を上げることが優先される。このためＥＧＲ制御が行なわれる（ステップＳ１２）。
【００６１】
図８は、図５のステップＳ３の処理をより詳細に説明するフローチャートである。図８および図３を参照して、第１優先制御処理部４１１は、実行要求ＳＲ２を受けると第１優先制御を実行中か否かを判定する（ステップＳ２１）。第１優先制御が実行中でない場合（ステップＳ２１においてＮＯ）、全体の処理は終了する。第１優先制御が実行中の場合（ステップＳ２１においてＹＥＳ）、第１優先制御処理部４１１は第２優先制御処理部４１２による第２優先制御の開始を許可すべきか否かを判定する（ステップＳ２２）。
【００６２】
第２優先制御の開始が許可されない場合（ステップＳ２２においてＮＯ）、全体の処理は終了する。第２優先制御の開始が許可される場合（ステップＳ２２においてＹＥＳ）、処理はステップＳ２３に進む。ステップＳ２３において、第１優先制御処理部４１１は負荷制御部４１３に指示を送りエンジン負荷を固定させる。ステップＳ２４において、第１優先制御処理部４１１はホールド制御を開始する。
【００６３】
次に、ステップＳ２２，Ｓ２４の処理についてより詳細に説明する。図９は、図８のステップＳ２２の処理の第１の例を説明するフローチャートである。図９および図３を参照して、第１優先制御処理部４１１は第１優先制御の開始後、所定時間が経過したか否かを判定する（ステップＳ３１）。第１優先制御の開始から所定時間が経過した場合（ステップＳ３１においてＹＥＳ）、第１優先制御処理部４１１は、第２優先制御処理部４１２に対して第２優先制御の開始を許可する（ステップＳ３２）。第１優先制御の開始から所定時間が経過していない場合（ステップＳ３１においてＮＯ）、第２優先制御の開始は許可されずに全体の処理は終了する。
【００６４】
図１０は、図８のステップＳ２２の処理の第２の例を説明するフローチャートである。図１０および図３を参照して、第１優先制御処理部４１１は第１優先制御の開始後に、空燃比センサ１３２が検出した空燃比が所定範囲内になったか否かを判定する（ステップＳ３１Ａ）。空燃比が所定範囲内である場合（ステップＳ３１ＡにおいてＹＥＳ）、第１優先制御処理部４１１は第２優先制御処理部４１２に対して第２優先制御の開始を許可する（ステップＳ３２）。空燃比が所定範囲外である場合（ステップＳ３１ＡにおいてＮＯ）、第２優先制御の開始が許可されずに全体の処理は終了する。
【００６５】
図１１は、図８のステップＳ２２の処理の第３の例を説明するフローチャートである。図１１に示すフローチャートは、図９のフローチャートの処理と図１０のフローチャートとの組合わせに相当する。図１１および図３を参照して、第１優先制御処理部４１１は第１優先制御の開始後に、空燃比センサ１３２が検出した空燃比が所定範囲内になったか否かを判定する（ステップＳ３１Ａ）。空燃比が所定範囲内である場合（ステップＳ３１ＡにおいてＹＥＳ）、第１優先制御処理部４１１は第２優先制御処理部４１２に対して第２優先制御の開始を許可する（ステップＳ３２）。空燃比が所定範囲外である場合（ステップＳ３１ＡにおいてＮＯ）、第１優先制御処理部４１１は第１優先制御の開始後、所定時間が経過したか否かを判定する（ステップＳ３１）。第１優先制御の開始から所定時間が経過した場合（ステップＳ３１においてＹＥＳ）、第１優先制御処理部４１１はステップＳ３２の処理を実行する。第１優先制御の開始から所定時間が経過していない場合（ステップＳ３１においてＮＯ）、第２優先制御の開始は許可されずに全体の処理は終了する。
【００６６】
図９に示すフローチャートの処理が実行された場合には、第２優先制御を確実に開始できる。しかし、エンジンの燃焼状態が十分安定していないまま第２優先制御が開始される可能性がある。
【００６７】
図１０に示すフローチャートの処理が実行された場合には、エンジンの燃焼状態が十分安定した状態で第２優先制御を開始できる。しかし第２優先制御を開始するまでに時間がかかる可能性がある。
【００６８】
図１１に示すフローチャートの処理では、エンジンの燃焼状態が十分安定していれば第２優先制御が開始されるが、そうでなくても第１優先制御の開始から所定時間が経過したのちに第２優先制御が開始される。よって、図１１に示すフローチャートの処理は、図１０に示すフローチャートの処理に比べて、第１優先制御の開始から第２優先制御の開始までの時間を短くすることができる。
【００６９】
次に、ステップＳ２４の処理（ホールド制御）について説明する。第１優先制御処理部４１１は第１優先制御がＥＧＲ制御の場合には、ＥＧＲバルブ１２４の開度を固定する。第１優先制御処理部４１１は第１優先制御がパージ制御の場合には、パージバルブ１６８の開度を固定する。なお、第１優先制御処理部４１１は第１優先制御がパージ制御の場合には、濃度学習の結果に従って濃度学習の継続および停止を判断する。
【００７０】
図１に示すハイブリッド車両においては、エンジンが停止してもＭＧ（２）５００によって走行することができる。エンジンの動作時にはキャニスタ１６０に大気が導入されるためキャニスタ１６０の内部の状態の変化は小さい。しかしエンジン１００が停止するとキャニスタ１６０の内部の状態がエンジン動作時の状態から次第に変化する。
【００７１】
たとえば燃料タンクの近くに排気管が通っていたり、燃料タンクが地熱の影響を受けたりすると、燃料タンクが温まることにより燃料タンク内で燃料が蒸発する。エンジンの停止中には燃料蒸気のパージが行なわれないため、キャニスタ１６０の内部に吸着する燃料蒸気の量が増える。このような状態でエンジン１００が再び始動すると、パージ量（濃度学習値）は大きく変化する。
【００７２】
図１２は、濃度学習を継続するか否かの判断条件を説明するための図である。図１２および図３を参照して、第１優先制御処理部４１１は、時間（図１２において「ｔ」と示す）の経過に従ってパージバルブ１６８の開度が０から大きくなるように信号ＣＴＰのデューティ比を変化させる。パージバルブ１６８の開度を徐々に変化させることで、空燃比が急に悪化するのを防ぐことができる。
【００７３】
パージバルブ１６８の開度が大きくなるにしたがって、パージ率（吸入空気量に対するパージ量の体積比）も大きくなる。キャニスタ１６０に捕集された燃料蒸気がエンジンに導入されることによって濃度学習値が変化する。この値はキャニスタ１６０に吸着している燃料蒸気の量に応じて変化する。一般的にキャニスタ１６０に大気が導入されることによりキャニスタ１６０に吸着した燃料蒸気が取り除かれるので、濃度学習値は一旦は高濃度側に変化するが、その後は低濃度側に変化する。
【００７４】
燃料噴射量の補正量やパージ量の補正量は常時変化し得るので、これらの補正量の算出は迅速に行なわれることが好ましい。よって、濃度学習に要する時間は短い程好ましい。このため、濃度学習では、たとえば前回の学習値を次回の学習の初期値とすることが行なわれる。しかし濃度学習値が大きく（不連続に）変化した場合には、濃度学習値がずれるために燃料噴射量の補正量やパージ燃料量の補正量に影響が生じる。この結果、エンジンの動作に影響が生じる。
【００７５】
本実施の形態では、第１優先制御処理部４１１は濃度学習値に応じて濃度学習の継続および停止を判定する。具体的には、第１優先制御処理部４１１は濃度学習値が所定値よりも大きい場合には濃度学習を停止し、濃度学習値が所定値よりも小さい場合には濃度学習を継続する。
【００７６】
第２優先制御（ＥＧＲ制御）によって排気ガスが吸気側に帰還すると、空燃比が変化しる。濃度学習値が大きい場合には、空燃比が変化することもある。この場合、濃度学習値が不連続に変化する。よって濃度学習値が大きい場合には濃度学習は停止される。一方、濃度学習値が小さい場合には、排気ガスが吸気側に帰還しても濃度学習値の変動は小さい。よって濃度学習が継続される。
【００７７】
続いて図６のフローチャートにおける開始後処理（ステップＳ５）について説明する。  図１３は、図６のステップＳ５の処理の第１の例を説明するフローチャートである。図１３および図３を参照して、第２優先制御処理部４１２は第２優先制御の開始後、所定時間が経過したか否かを判定する（ステップＳ４１）。第２優先制御の開始から所定時間が経過した場合（ステップＳ４１においてＹＥＳ）、第２優先制御処理部４１２はホールド制御を解除するよう第１優先制御処理部４１１に指示する（ステップＳ４２）。第２優先制御の開始から所定時間が経過していない場合（ステップＳ４１においてＮＯ）、ホールド制御が解除されずに全体の処理が終了する。
【００７８】
図１４は、図６のステップＳ５の処理の第２の例を説明するフローチャートである。図１４および図３を参照して、第２優先制御処理部４１２は第２優先制御の開始後に、空燃比センサ１３２が検出した空燃比が所定範囲内になったか否かを判定する（ステップＳ４１Ａ）。空燃比が所定範囲内である場合（ステップＳ４１ＡにおいてＹＥＳ）、第２優先制御処理部４１２はホールド制御を解除するよう第１優先制御処理部４１１に指示する（ステップＳ４２）。空燃比が所定範囲外である場合（ステップＳ４１ＡにおいてＮＯ）、ホールド制御が解除されずに全体の処理が終了する。
【００７９】
図１５は、図６のステップＳ５の処理の第３の例を説明するフローチャートである。図１５に示すフローチャートは、図１３のフローチャートの処理と図１４のフローチャートとの組合わせに相当する。図１５および図３を参照して、第２優先制御処理部４１２は第２優先制御の開始後に、空燃比センサ１３２が検出した空燃比が所定範囲内になったか否かを判定する（ステップＳ４１Ａ）。空燃比が所定範囲内である場合（ステップＳ４１ＡにおいてＹＥＳ）、第２優先制御処理部４１２はホールド制御を解除するよう第１優先制御処理部４１１に指示する（ステップＳ４２）。空燃比が所定範囲外である場合（ステップＳ４１ＡにおいてＮＯ）、第２優先制御処理部４１２は第２優先制御の開始後、所定時間が経過したか否かを判定する（ステップＳ４１）。第２優先制御の開始から所定時間が経過した場合（ステップＳ４１においてＹＥＳ）、第２優先制御処理部４１２はステップＳ３２の処理を実行する。第２優先制御の開始から所定時間が経過していない場合（ステップＳ３１においてＮＯ）、ホールド制御が解除されずに全体の処理が終了する。
【００８０】
図１３、図１４および図１５のフローチャートの処理を行なうことで図９、図１０、図１１のフローチャートの処理とそれぞれ同様の効果が得られる。
【００８１】
図１３に示すフローチャートの処理が実行された場合には、ホールド制御を確実に解除することができる。しかしエンジンの燃焼状態が十分安定していないままホールド制御が解除される可能性があるので、以後のエンジンの燃焼状態も不安定になる可能性がある。
【００８２】
図１４に示すフローチャートの処理が実行された場合には、エンジンの燃焼状態が十分安定した状態でホールド制御が解除される。しかし、動作制限の解除までに時間がかかる可能性がある。
【００８３】
図１５に示すフローチャートの処理では、エンジンの燃焼状態が十分安定していればホールド制御が解除されるが、そうでなくても第２優先制御の開始から所定時間が経過したのちにホールド制御が解除される。よって、図１５に示すフローチャートの処理は、図１４に示すフローチャートの処理に比べてホールド制御が解除されるまでの時間を短くすることができる。
【００８４】
なお、上述のようにハイブリッド車両では、エンジンが停止したまま走行することがある。この場合、エンジンが始動するたびに本実施の形態に係る制御が行なわれる。また、燃料の供給が遮断されることにより制御が中断された場合には、燃料の供給が再開されたときに本実施の形態に係る制御が実行される。
【００８５】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【００８６】
【図１】本発明の実施の形態に係る内燃機関の制御装置を搭載した車両を示す図である。
【図２】図１のエンジン１００およびその周辺の構成をより詳細に説明する図である。
【図３】ＥＣＵ４００に含まれる、ＥＧＲ制御およびパージ制御の制御系を示す機能ブロック図である。
【図４】図３の第１優先制御処理部４１１が実行する処理を説明する第１のフローチャートである。
【図５】図３の第１優先制御処理部４１１が実行する処理を説明する第２のフローチャートである。
【図６】図３の第２優先制御処理部４１２が実行する処理を説明する第１のフローチャートである。
【図７】図４のステップＳ１の処理を詳細に説明するフローチャートである。
【図８】図５のステップＳ３の処理をより詳細に説明するフローチャートである。
【図９】図８のステップＳ２２の処理の第１の例を説明するフローチャートである。
【図１０】図８のステップＳ２２の処理の第２の例を説明するフローチャートである。
【図１１】図８のステップＳ２２の処理の第３の例を説明するフローチャートである。
【図１２】濃度学習を継続するか否かの判断条件を説明するための図である。
【図１３】図６のステップＳ５の処理の第１の例を説明するフローチャートである。
【図１４】図６のステップＳ５の処理の第２の例を説明するフローチャートである。
【図１５】図６のステップＳ５の処理の第３の例を説明するフローチャートである。
【符号の説明】
【００８７】
１００  エンジン、１０２  吸気管、１０４  吸気ダクト、１０６  エアフローメータ、１１０  スロットルバルブ、１１２  インジェクタ、１２０  ＥＧＲ通路、１２２  ＥＧＲクーラ、１２４  ＥＧＲバルブ、１３０  排気通路、１３２  空燃比センサ、１３４  触媒装置、１３６  酸素センサ、１５０  燃料タンク、１５２  エバポライン、１６０  キャニスタ、１６２  大気口、１６６  パージライン、１６８  パージバルブ、２００  ＭＧ（１）、３００  インバータ、４００  ＥＣＵ、４１０  制御系、４１１  第１優先制御処理部、４１２  第２優先制御処理部、４１３  負荷制御部、５００  ＭＧ（２）、６００  バッテリ、７００  昇圧コンバータ、９００  動力分割機構、１０００  減速機、１１００  車輪。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【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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