(57)【要約】【課題】可変吸気バルブ制御による吸入空気量制御を行うシステムにおいて、蒸発燃料のパージを行うのに必要な吸気管負圧を確保しながら、低燃費、低コスト、搭載性向上の要求を満たす。【解決手段】エンジン運転中に、蒸発燃料パージ要求値に応じてパージ目標吸気管負圧を算出すると共に、吸気脈動騒音増加を防止するのに必要なベース目標吸気管負圧を読み込む。パージを実行しないときは、常にベース目標吸気管負圧を目標吸気管負圧としてセットして、ポンピングロス低減効果（燃費低減効果）を確保しながら、吸気脈動騒音増加を防止する。パージ実行中は、パージ目標吸気管負圧とベース目標吸気管負圧とを比較して、負圧が大きい方を最終的な目標吸気管負圧として選択することで、蒸発燃料パージ性能を確保しながら、ポンピングロス低減と吸気脈動騒音低減とエアフローメータの計測精度確保を実現する。【選択図】  図１２
2004156513.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の吸気バルブのリフト量及び／又は開弁期間を可変することで吸入空気量を制御可能な可変吸気バルブ機構と、内燃機関の吸気管に設けられて電気的に駆動されるスロットルバルブと、燃料タンク内で発生した蒸発燃料を吸着して前記スロットルバルブの下流側に生じる吸気管負圧を利用して前記蒸発燃料を吸気管にパージする蒸発燃料パージ装置とを備えた内燃機関の制御装置において、
目標吸気管負圧を設定する目標吸気管負圧設定手段と、
少なくとも前記可変吸気バルブ機構を用いて吸入空気量を制御すると共に吸気管負圧を前記目標吸気管負圧に制御するように前記スロットルバルブ及び／又は前記可変吸気バルブ機構を制御する制御手段と、
前記蒸発燃料のパージ要求値に関する情報（以下「パージ情報」という）を検出するパージ情報検出手段とを備え、
前記目標吸気管負圧設定手段は、前記パージ情報検出手段により検出したパージ情報に応じて前記目標吸気管負圧を変更することを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項２】
前記パージ情報検出手段は、前記パージ情報として、前記蒸発燃料パージ装置のキャニスタに吸着されている蒸発燃料に関連する情報を検出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】
前記パージ情報検出手段は、前記パージ情報として、パージ率、パージ濃度、パージ流量、パージ蒸発燃料量のうちの少なくとも１つを検出することを特徴とする請求項２に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項４】
前記パージ情報検出手段は、前記パージ情報として、前記燃料タンク内で発生する蒸発燃料に関連する情報を検出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５】
前記パージ情報検出手段は、前記パージ情報として、前記燃料タンク内の燃料温度、燃料残量、燃料撹拌度、タンク内圧力、外気温度のうちの少なくとも１つを検出することを特徴とする請求項４に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項６】
前記目標吸気管負圧設定手段は、ポンピングロスと吸気脈動とを考慮してベース目標吸気管負圧を設定する手段と、前記パージ情報に応じてパージ目標吸気管負圧を設定する手段と、前記ベース目標吸気管負圧と前記パージ目標吸気管負圧とを比較して負圧が大きい方を最終的な目標吸気管負圧として選択する手段とを備えていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の内燃機関の制御装置。
【請求項７】
前記目標吸気管負圧設定手段は、ポンピングロスと吸気脈動とを考慮してベース目標吸気管負圧を設定する手段と、前記パージ情報に応じてパージ目標吸気管負圧を設定する手段と、前記パージ情報検出手段により検出したパージ情報が所定値以上のときに前記パージ目標吸気管負圧を最終的な目標吸気管負圧とし、前記パージ情報が前記所定値未満のときに前記ベース目標吸気管負圧を最終的な目標吸気管負圧とする手段とを備えていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の内燃機関の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関の吸気バルブのリフト量及び／又は開弁期間を可変することで吸入空気量を制御可能な可変吸気バルブ機構を備えた内燃機関の制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、車両に搭載される内燃機関においては、吸気バルブのリフト量や開弁期間を可変する可変吸気バルブ機構を設け、アクセル開度やエンジン運転状態等に応じて吸気バルブのリフト量や開弁期間を可変することで吸入空気量を制御できるようにしたものがある。この可変吸気バルブ制御による吸入空気量制御は、低負荷時等に吸気バルブのリフト量や開弁期間を小さくすることによって、スロットル開度を絞ることなく吸入空気量を少なくすることができるので、ポンピングロス（吸気抵抗）を低減して燃費を向上させることができる利点がある。
【０００３】
一般に、内燃機関を動力源とする車両には、特許文献１（特開平１１−３６９１８号公報）に示すように、燃料タンク内で発生した蒸発燃料（エバポガス）の漏れを防止する蒸発燃料パージ装置が搭載されている。この蒸発燃料パージ装置は、燃料タンク内で発生した蒸発燃料をキャニスタに吸着し、このキャニスタ内の蒸発燃料を吸気管負圧によって吸気管内に吸入（パージ）させるようにしている。従って、キャニスタから吸気管内への蒸発燃料のパージを正常に行わせるためには、ある程度の吸気管負圧を確保する必要がある。
【０００４】
従来の一般的なスロットルバルブ制御による吸入空気量制御では、低負荷時にスロットル開度を小さくして吸入空気量を少なくするため、スロットルバルブ下流側の吸入空気の圧力がかなり負圧になるが、可変吸気バルブ制御による吸入空気量制御では、スロットルバルブを大きく開いた状態で、吸気バルブのリフト量や開弁期間を可変して筒内の充填空気量を制御するため、低負荷・高負荷を問わず、スロットルバルブ下流側の吸入空気の圧力（負圧）が大気圧に近くなり、蒸発燃料のパージを正常に行わせるのに必要な吸気管負圧を確保できない。
【０００５】
そこで、特許文献２（特許第２９８３３９５号公報）に示すように、パージ実行中にスロットルバルブを閉じ側に制御して吸気管負圧を十分に大きな負圧まで増加させた状態（吸気管負圧と大気圧との差圧を十分に大きくした状態）に保持して、パージを実行するようにしたものがある。
【０００６】
また、最近では、パージ制御弁を大流量化（大型化）することで、パージ実行中に吸気管負圧を増加させなくても、パージ流量を確保できるようにしたものがある。
【０００７】
【特許文献１】
特開平１１−３６９１８号公報（第２頁等）
【特許文献２】
特許第２９８３３９５号公報（第１頁〜第３頁等）
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、図１２に示すように、パージ実行中は、蒸発燃料パージ装置のキャニスタ内の蒸発燃料吸着量が少なくなるに従って、パージ要求値が徐々に減少して、そのパージ要求値の減少に応じてパージに必要な吸気管負圧が徐々に小さくなる。このため、前記特許文献２の負圧制御のように、パージ実行中に吸気管負圧を十分に大きな負圧まで増加させた状態に保持すると、パージ実行中にパージ要求値が徐々に減少して、パージに必要な吸気管負圧が徐々に小さくなるにも拘らず、吸気管負圧をパージ開始当初の大きな負圧に保持し続ける結果となり、パージ実行中のポンピングロスが増加して燃費が悪くなるという欠点がある。
【０００９】
このような欠点は、パージ制御弁を大流量化すれば、解消できるが、パージ制御弁の大流量化は、コストアップになるばかりか、車種によっては大流量パージ制御弁を搭載するのがスペース的に困難な場合があり、搭載性が悪いという欠点もある。
【００１０】
本発明はこのような事情を考慮してなされたものであり、従ってその目的は、可変吸気バルブ制御による吸入空気量制御を行うシステムにおいて、蒸発燃料のパージを行うのに必要な吸気管負圧を確保しながら、低燃費、低コスト、搭載性向上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。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の請求項１の内燃機関の制御装置は、目標吸気管負圧を設定する目標吸気管負圧設定手段と、少なくとも可変吸気バルブ機構を用いて吸入空気量を制御すると共に吸気管負圧を前記目標吸気管負圧に制御するようにスロットルバルブ及び／又は前記可変吸気バルブ機構を制御する制御手段と、蒸発燃料のパージ要求値に関する情報（以下「パージ情報」という）を検出するパージ情報検出手段とを備え、前記パージ情報検出手段により検出したパージ情報に応じて前記目標吸気管負圧を変更するようにしたものである。
【００１２】
一般に、蒸発燃料パージ装置の制御は、図１２に示すように、内燃機関の運転中に蒸発燃料のパージ要求値が大きくなったときに、パージを開始し、パージ要求値が小さくなったときに、パージを終了するようになっている。このパージ実行中は、蒸発燃料パージ装置のキャニスタ内の蒸発燃料吸着量が少なくなるに従って、パージ要求値が徐々に減少して、そのパージ要求値の減少に応じて、パージに必要な吸気管負圧が徐々に小さくなる。
【００１３】
従って、本発明のように、パージ要求値（パージ情報）に応じて目標吸気管負圧を変更するようにすれば、目標吸気管負圧を、その時点のパージ要求値（パージ情報）に対して必要最小限の負圧に設定することができる。これにより、パージ実行中の吸気管負圧を前記特許文献２の負圧制御よりも小さくすることができて、パージ実行中のポンピングロスを低減することができ、パージ実行中の燃費を改善することができる。しかも、パージ制御弁を大流量化（大型化）する必要がなく、小型のパージ制御弁を採用できるため、低コスト、搭載性向上の要求も満たすことができる。
【００１４】
この場合、蒸発燃料パージ装置のキャニスタに吸着されている蒸発燃料が吸気管にパージされることを考慮して、請求項２のように、パージ情報として、キャニスタに吸着されている蒸発燃料に関連する情報を検出するようにしても良い。ここで、キャニスタに吸着されている蒸発燃料に関連する情報としては、例えば、パージ率、パージ濃度、パージ流量、パージ蒸発燃料量が挙げられ、これらの中から少なくとも１つを検出するようにしても良い（請求項３）。尚、パージ率、パージ濃度、パージ流量、パージ蒸発燃料量は、パージ制御プログラムで演算される値を用いれば良い。これらの情報からパージ要求値を精度良く求めることができる。
【００１５】
或は、蒸発燃料パージ装置でパージする蒸発燃料は、燃料タンク内の燃料が蒸発して生じたものであることを考慮して、請求項４のように、パージ情報として、燃料タンク内で発生する蒸発燃料に関連する情報を検出するようにしても良い。ここで、燃料タンク内で発生する蒸発燃料に関連する情報としては、例えば、燃料タンク内の燃料温度、燃料残量、燃料撹拌度、タンク内圧力、外気温度が挙げられ、これらの中から少なくとも１つを検出するようにしても良い（請求項５）。尚、燃料温度、燃料残量、燃料撹拌度、タンク内圧力、外気温度はセンサ等によって直接検出すれば良い。これらの情報からパージ要求値を精度良く求めることができる。
【００１６】
ところで、吸気管負圧が小さくなり過ぎると、吸気脈動が大きくなるため、吸気脈動の騒音が大きくなったり、エアフローメータによる吸入空気量計測精度が低下するという弊害が発生する可能性がある。また、ポンピングロスの低減効果は、吸気管負圧が例えば−５ｋＰａ程度まで小さくなれば十分に得られ、それ以上、吸気管負圧を小さくしても、燃費低減効果はさほど変らない。
【００１７】
このような事情を考慮して、請求項６のように、目標吸気管負圧を設定する際に、ポンピングロスと吸気脈動とを考慮してベース目標吸気管負圧を設定すると共に、パージ情報に応じてパージ目標吸気管負圧を設定し、前記ベース目標吸気管負圧と前記パージ目標吸気管負圧とを比較して負圧が大きい方を最終的な目標吸気管負圧として選択するようにしても良い。このようにすれば、目標吸気管負圧をパージ情報（パージ要求値）に応じて必要最小限の負圧に設定することができると共に、パージ目標吸気管負圧がベース目標吸気管負圧が小さくなる場合は、ベース目標吸気管負圧を最終的な目標吸気管負圧に設定して、吸気脈動騒音の問題を回避できる吸気管負圧を確保することができ、蒸発燃料パージ性能を確保しながら、ポンピングロス低減（燃費低減）と吸気脈動騒音低減とエアフローメータの計測精度確保とを全て実現することができる。
【００１８】
或は、請求項７のように、目標吸気管負圧を設定する際に、ポンピングロスと吸気脈動とを考慮してベース目標吸気管負圧を設定すると共に、パージ情報に応じてパージ目標吸気管負圧を設定し、パージ情報が所定値以上のときに前記パージ目標吸気管負圧を最終的な目標吸気管負圧とし、パージ情報が前記所定値未満のときに前記ベース目標吸気管負圧を最終的な目標吸気管負圧とするようにしても良い。このようにすれば、パージ要求値が少ないときには、ベース目標吸気管負圧を最終的な目標吸気管負圧に設定して、吸気脈動騒音等の問題を回避できる吸気管負圧を確保することができ、反対に、パージ要求値が多いときには、目標吸気管負圧をその時点のパージ要求値に応じて必要最小限の負圧（パージ目標吸気管負圧）に設定することができる。これにより、蒸発燃料パージ性能を確保しながら、ポンピングロス低減（燃費低減）と吸気脈動騒音低減とエアフローメータの計測精度確保とを全て実現することができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
《実施形態（１）》
以下、本発明の実施形態（１）を図１乃至図１２に基づいて説明する。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、モータ等の電気的なアクチュエータ１６によって開度調節されるスロットルバルブ１５とスロットル開度を検出するスロットル開度センサ（図示せず）とが設けられている。
【００２０】
更に、スロットルバルブ１５の下流側には、サージタンク１７が設けられ、このサージタンク１７に、吸気管負圧ＰＭを検出する吸気管圧力センサ１８が設けられている。また、サージタンク１７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１９が設けられ、各気筒の吸気マニホールド１９の吸気ポート近傍に、それぞれ燃料を噴射する燃料噴射弁２０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２１が取り付けられ、各点火プラグ２１の火花放電によって筒内の混合気に着火される。
【００２１】
また、エンジン１１の吸気バルブ２８と排気バルブ２９には、それぞれバルブリフト量を可変する可変バルブリフト機構３０，３１が設けられている。更に、吸気バルブ２８と排気バルブ２９に、それぞれバルブタイミング（開閉タイミング）を可変する可変バルブタイミング機構を設けるようにしても良い。尚、排気バルブ２９には、可変バルブリフト機構３１を設けずに、可変バルブタイミング機構のみを設けるようにしても良い。
【００２２】
一方、エンジン１１の排気管２２には、排出ガス中のＣＯ，ＨＣ，ＮＯｘ等を浄化する三元触媒等の触媒２３が設けられ、この触媒２３の上流側に、排出ガスの空燃比を検出する空燃比センサ２４が設けられている。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水温センサ２５や、エンジン１１のクランク軸が一定クランク角（例えば３０℃Ａ）回転する毎にパルス信号を出力するクランク角センサ２６が取り付けられている。このクランク角センサ２６の出力信号に基づいてクランク角やエンジン回転速度が検出される。
【００２３】
また、燃料タンク４５内の燃料が蒸発して生じた蒸発燃料（エバポガス）は、連通管４６を通してキャニスタ４７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４７とスロットルバルブ１５下流側の吸気管１２との間には、キャニスタ４７内に吸着されている蒸発燃料を吸気管１２内に吸入させるためのパージ配管４８が接続され、このパージ配管４８の途中に蒸発燃料パージ量を調整するパージ制御弁４９が設けられている。これらキャニスタ４７、パージ配管４８、パージ制御弁４９等から蒸発燃料パージ装置５０が構成されている。尚、パージ配管４８は、サージタンク１７に接続するようにしても良い。
【００２４】
前述した空燃比センサ２４、水温センサ２５、クランク角センサ２６等の各種センサの出力は、エンジン制御回路（以下「ＥＣＵ」と表記する）２７に入力される。このＥＣＵ２７は、マイクロコンピュータを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弁２０の燃料噴射量、点火プラグ２１の点火時期、パージ制御弁４９の開度（蒸発燃料パージ量）等を制御する。
【００２５】
次に、図２乃至図５に基づいて吸気バルブ２８の可変バルブリフト機構（可変吸気バルブリフト機構）３０の構成を説明する。尚、排気バルブ２９の可変バルブリフト機構（可変排気バルブリフト機構）３１は、可変吸気バルブリフト機構３０と実質的に同一構成であるため、説明を省略する。
【００２６】
図２に示すように、吸気バルブ２８を駆動するためのカムシャフト３２とロッカーアーム３３との間に、リンクアーム３４が設けられ、このリンクアーム３４の上方に、ステッピングモータ等のモータ４１で回動駆動されるコントロールシャフト３５が設けられている。コントロールシャフト３５には、偏心カム３６が一体的に回動可能に設けられ、この偏心カム３６の軸心に対して偏心した位置に、リンクアーム３４が支持軸（図示せず）を介して揺動可能に支持されている。このリンクアーム３４の中央部には、揺動カム３８が設けられ、この揺動カム３８の側面が、カムシャフト３２に設けられたカム３７の外周面に当接している。また、リンクアーム３４の下端部には、押圧カム３９が設けられ、この押圧カム３９の下端面が、ロッカーアーム３３の中央部に設けられたローラ４０の上端面に当接している。
【００２７】
これにより、カムシャフト３２の回転によってカム３７が回転すると、そのカム３７の外周面形状に追従してリンクアーム３４の揺動カム３８が左右に移動して、リンクアーム３４が左右に揺動する。リンクアーム３４が左右に揺動すると、押圧カム３９が左右に移動するため、押圧カム３９の下端面形状に応じてロッカーアーム３３のローラ４０が上下に移動して、ロッカーアーム３３が上下に揺動する。このロッカーアーム３３の上下動によって吸気バブル２８が上下動するようになっている。
【００２８】
一方、コントロールシャフト３５の回転によって偏心カム３６が回転すると、リンクアーム３４の支持軸の位置が移動して、リンクアーム３４の押圧カム３９とロッカーアーム３３のローラ４０との初期の接触点位置が変化する。また、リンクアーム３４の押圧カム３９の下端面は、左側部分にロッカーアーム３３の押圧量が０（吸気バルブ２８のバルブリフト量が０）となるような曲率でベース曲面３９ａが形成され、このベース曲面３９ａから右方に向かうに従ってロッカーアーム３３の押圧量が大きくなる（吸気バルブ２８のバルブリフト量が大きくなる）ような曲率で押圧曲面３９ｂが形成されている。
【００２９】
図３に示すように、吸気バルブ２８のバルブリフト量を大きくする高リフトモードの場合には、コントロールシャフト３５の回転によってリンクアーム３４の押圧カム３９とロッカーアーム３３のローラ４０との初期の接触点位置を右方に移動させる。これにより、カム３７の回転によって押圧カム３９が左右に移動したときに押圧カム３９の下端面のうちローラ４０に接触する区間が右方に移動するため、ロッカーアーム３３の最大押圧量が大きくなって吸気バルブ２８の最大バルブリフト量が大きくなると共に、ロッカーアーム３３が押圧される期間が長くなって吸気バブル２８の開弁期間が長くなる。
【００３０】
一方、図４に示すように、吸気バルブ２８のバルブリフト量を小さくする低リフトモードの場合には、コントロールシャフト３５の回転によってリンクアーム３４の押圧カム３９とロッカーアーム３３のローラ４０との初期の接触点位置を左方に移動させる。これにより、カム３７の回転によって押圧カム３９が左右に移動したときに押圧カム３９の下端面のうちローラ４０に接触する区間が左方に移動するため、ロッカーアーム３３の最大押圧量が小さくなって吸気バルブ２８の最大バルブリフト量が小さくなると共に、ロッカーアーム３３が押圧される期間が短くなって吸気バブル２８の開弁期間が短くなる。
【００３１】
以上説明した可変吸気バルブリフト機構３０では、モータ４１でコントロールシャフト３５を回転させてリンクアーム３４の押圧カム３９とロッカーアーム３３のローラ４０との初期の接触点位置を連続的に移動させれば、図５に示すように、全気筒の吸気バルブ２８の最大バルブリフト量と開弁期間を一括して連続的に可変することができる。
【００３２】
ＥＣＵ２７は、アクセル開度等に基づいて設定した目標吸入空気量に応じて可変吸気バルブリフト機構３０を制御して、吸気バルブ２８のバルブリフト量を連続的に可変して吸入空気量を制御する。尚、可変吸気バルブリフト機構３０と可変吸気バルブタイミング機構を併用したシステムの場合には、バルブリフト量とバルブタイミングの両方を連続的に可変して吸入空気量を制御するようにしても良い。
【００３３】
このような可変吸気バルブ制御による吸入空気量制御では、スロットルバルブ１５を大きく開いた状態で、吸気バルブリフト量を可変して筒内の充填空気量を制御することで、ポンピングロスを低減して燃費を向上させるようにしているため、低負荷・高負荷を問わず、スロットルバルブ１５下流側の吸気管１２内の負圧（吸気管負圧）が小さくなる。本明細書において、吸気管負圧が小さくなるとは、吸気管負圧と大気圧との差が小さくなることを意味し、吸気管負圧が大きくなるとは、吸気管負圧と大気圧との差が大きくなることを意味する。
【００３４】
一般に、図１２に示すように、エンジン１１の運転中に、蒸発燃料パージ要求値がパージ実行判定値を越えたときに、パージ実行フラグをＯＮにセットしてパージを開始し、蒸発燃料パージ要求値がパージ終了判定値以下に低下したときに、パージ実行フラグをＯＦＦに切り換えてパージを終了するようにしている。このパージ実行中の吸気管負圧が小さいと、蒸発燃料のパージを正常に行うことができないため、前記特許文献２の負圧制御では、パージ実行中に吸気管負圧を十分に大きな負圧まで増加させた状態に保持するようにしている。
【００３５】
しかし、パージ実行中は、蒸発燃料パージ装置５０のキャニスタ４７内の蒸発燃料吸着量が少なくなるに従って、蒸発燃料パージ要求値が徐々に減少して、その蒸発燃料パージ要求値の減少に応じてパージに必要な吸気管負圧が徐々に小さくなる。このため、前記特許文献２のように、パージ実行中に吸気管負圧を十分に大きな負圧まで増加させた状態に保持すると、パージ実行中にパージ要求値が徐々に減少して、パージに必要な吸気管負圧が徐々に小さくなるにも拘らず、吸気管負圧をパージ開始当初の大きな負圧に保持し続ける結果となり、パージ実行中のポンピングロスが増加して燃費が悪くなるという欠点がある。
【００３６】
そこで、ＥＣＵ２７（制御手段）は、ＲＯＭに記憶された図６、図９、図１１に示す吸気管負圧制御用の各ルーチンを実行することで、目標吸気管負圧を、その時点の蒸発燃料パージ要求値に対して必要最小限の負圧に設定して、パージ実行中のポンピングロスを低減して燃費を改善するようにしている。以下、ＥＣＵ２７が実行する図６、図９、図１１の各ルーチンの処理内容を説明する。
【００３７】
［吸気管負圧制御］
図６の吸気管負圧制御ルーチンは、イグニッションスイッチ（図示せず）のオン後に所定周期で実行され、特許請求の範囲でいう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、吸気管圧力センサ１８で検出した吸気管負圧ＰＭを読み込み、次のステップ１０２で、後述する図９の目標吸気管負圧算出ルーチンを実行して、目標吸気管負圧ＴＰＭを算出する。
【００３８】
この後、ステップ１０３に進み、現在の吸気管負圧ＰＭと目標吸気管負圧ＴＰＭとを比較し、現在の吸気管負圧ＰＭが目標吸気管負圧ＴＰＭよりも小さければ、ステップ１０４に進み、スロットル開度ＴＡを閉じ側に所定の開度補正量ＫＴＡだけ制御する。この開度補正量ＫＴＡは、スロットル開度ＴＡに応じて設定され、例えば、図７に示すマップを用いて、スロットル開度ＴＡが大きくなるほど、開度補正量ＫＴＡが大きくなるように設定される。そして、次のステップ１０５で、吸気バルブリフト量ＶＶＬを増量側に所定のリフト補正量ＫＶＶＬだけ制御する。このリフト補正量ＫＶＶＬは、スロットル開度ＴＡの補正の前後で吸入空気量が変化しないように設定され、例えば、図８に示すマップを用いて、スロットル開度ＴＡとエンジン回転速度ＮＥに応じて設定される。一般には、スロットル開度ＴＡやエンジン回転速度ＮＥが大きくなるほど、リフト補正量ＫＶＶＬが大きくなるように設定される。
【００３９】
これに対して、現在の吸気管負圧ＰＭが目標吸気管負圧ＴＰＭよりも大きければ、ステップ１０６に進み、スロットル開度ＴＡを開き側に所定の開度補正量ＫＴＡだけ制御し、次のステップ１０７で、吸気バルブリフト量ＶＶＬを減量側に所定のリフト補正量ＫＶＶＬだけ制御する。
【００４０】
以上のようにして、吸気管負圧ＰＭを目標吸気管負圧ＴＰＭに一致させるように、スロットル開度ＴＡと吸気バルブリフト量ＶＶＬを補正した後、ステップ１０８に進み、吸気バルブタイミングを補正する。これにより、吸気バルブリフト量ＶＶＬの補正による吸気バルブタイミングのずれを開時期基準又は閉時期基準で補正する。
【００４１】
［目標吸気管負圧算出］
図９に示す目標吸気管負圧算出ルーチンは、図６の吸気管負圧制御ルーチンのステップ１０２で起動されるサブルーチンであり、特許請求の範囲でいう目標吸気管負圧設定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１１１で、ベース目標吸気管負圧ＴＰＭＢＳＥを読み込む。このベース目標吸気管負圧ＴＰＭＢＳＥは、ポンピングロス低減効果（燃費低減効果）を確保できる範囲内で、吸気脈動による騒音増加とエアフローメータ１４の計測精度悪化を防止できる負圧（例えば−５ｋＰａ）に設定され、ＥＣＵ２７のＲＯＭに記憶されている。尚、このベース目標吸気管負圧ＴＰＭＢＳＥは、エンジン運転条件（例えばエンジン回転速度、車速等）に応じてマップ等により算出するようにしても良い。
【００４２】
この後、ステップ１１２に進み、後述する図１１の蒸発燃料パージ要求値算出ルーチンを実行して、蒸発燃料パージ要求値ＥＶＰを算出する。そして、次のステップ１１３で、図１０のマップを用いて、蒸発燃料パージ要求値ＥＶＰに応じたパージ目標吸気管負圧ＴＰＭＥＶＰを算出する。このパージ目標吸気管負圧ＴＰＭＥＶＰは、その負圧でパージを実行したときにキャニスタ４７内の蒸発燃料が増加することのないように設定される。従って、蒸発燃料パージ要求値ＥＶＰが増加するほど、パージ目標吸気管負圧ＴＰＭＥＶＰが大きくなるように設定される。
【００４３】
この後、ステップ１１４に進み、パージ実行条件が成立し且つパージ目標吸気管負圧ＴＰＭＥＶＰがベース目標吸気管負圧ＴＰＭＢＳＥよりも大きいか否かを判定し、「Ｙｅｓ」と判定されれば、ステップ１１５に進み、パージ目標吸気管負圧ＴＰＭＥＶＰを目標吸気管負圧ＴＰＭとしてセットする。
【００４４】
これに対して、パージ実行条件が成立していない場合、又は、パージ目標吸気管負圧ＴＰＭＥＶＰがベース目標吸気管負圧ＴＰＭＢＳＥよりも小さい場合は、ステップ１１４で「Ｎｏ」と判定されて、ステップ１１６に進み、ベース目標吸気管負圧ＴＰＭＢＳＥを目標吸気管負圧ＴＰＭとしてセットする。
【００４５】
要するに、パージ実行中は、パージ目標吸気管負圧ＴＰＭＥＶＰがベース目標吸気管負圧ＴＰＭＢＳＥより大きければ、パージ目標吸気管負圧ＴＰＭＥＶＰが目標吸気管負圧ＴＰＭにセットされ、パージ目標吸気管負圧ＴＰＭＥＶＰがベース目標吸気管負圧ＴＰＭＢＳＥより小さければ、ベース目標吸気管負圧ＴＰＭＢＳＥが目標吸気管負圧ＴＰＭにセットされる。従って、ベース目標吸気管負圧ＴＰＭＢＳＥは、パージ実行中の最小負圧を制限するガード値となる。
【００４６】
一方、パージを実行しないときには、常にベース目標吸気管負圧ＴＰＭＢＳＥを目標吸気管負圧ＴＰＭとしてセットして、ポンピングロス低減効果（燃費低減効果）を確保しながら、吸気脈動騒音増加とエアフローメータ１４の計測精度悪化を防止する。
【００４７】
［蒸発燃料パージ要求値算出］
図１１に示す蒸発燃料パージ要求値算出ルーチンは、図９の目標吸気管負圧算出ルーチンのステップ１１２で起動されるサブルーチンであり、特許請求の範囲でいうパージ情報検出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１２１で、パージ制御ルーチン（図示せず）で演算されたパージ率ＰＧＲを読み込み、次のステップ１２２で、このパージ率ＰＧＲを蒸発燃料パージ要求値ＥＶＰとしてセットする。
【００４８】
以上説明した本実施形態（１）では、図１２に示すように、エンジン運転中に、蒸発燃料パージ要求値ＥＶＰがパージ実行判定値を越えたときに、パージ実行フラグをＯＮにセットしてパージを開始し、蒸発燃料パージ要求値ＥＶＰがパージ終了判定値以下に低下したときに、パージ実行フラグをＯＦＦに切り換えてパージを終了する。そして、エンジン運転中に、蒸発燃料パージ要求値ＥＶＰに応じてパージ目標吸気管負圧ＴＰＭＥＶＰを算出し、このパージ目標吸気管負圧ＴＰＭＥＶＰと、吸気脈動騒音増加やエアフローメータ１４の計測精度悪化を防止するのに必要なベース目標吸気管負圧ＴＰＭＢＳＥとを用いて、目標吸気管負圧ＴＰＭを次のようにセットする。
【００４９】
パージを実行しないときには、常にベース目標吸気管負圧ＴＰＭＢＳＥを目標吸気管負圧ＴＰＭとしてセットして、ポンピングロス低減効果（燃費低減効果）を確保しながら、吸気脈動騒音増加とエアフローメータ１４の計測精度悪化を防止する。
【００５０】
一方、パージ実行中は、パージ目標吸気管負圧ＴＰＭＥＶＰとベース目標吸気管負圧ＴＰＭＢＳＥとを比較して、負圧が大きい方を最終的な目標吸気管負圧ＴＰＭとして選択する。これにより、パージ実行中は、パージ目標吸気管負圧ＴＰＭＥＶＰがベース目標吸気管負圧ＴＰＭＢＳＥよりも小さくならない限り、パージ目標吸気管負圧ＴＰＭＥＶＰが目標吸気管負圧ＴＰＭにセットされるため、パージ実行中に蒸発燃料パージ要求値ＥＶＰが減少するのに追従して、目標吸気管負圧ＴＰＭが減少するようになり、目標吸気管負圧ＴＰＭがその時点の蒸発燃料パージ要求値ＥＶＰに対して必要最小限の負圧に設定される。このため、パージ実行中の吸気管負圧を前記特許文献２の負圧制御よりも小さくすることができて、パージ実行中のポンピングロスを低減することができ、パージ実行中の燃費を改善することができる。しかも、パージ制御弁４９を大流量化（大型化）する必要がなく、小型のパージ制御弁４９を採用できるため、低コスト、搭載性向上の要求も満たすことができる。
【００５１】
しかも、パージ実行中は、目標吸気管負圧ＴＰＭがベース目標吸気管負圧ＴＰＭＢＳＥよりも小さくならないようにガードされるため、吸気脈動騒音やエアフローメータ１４の計測精度悪化の問題を回避できる吸気管負圧を確保することができ、蒸発燃料パージ性能を確保しながら、ポンピングロス低減（燃費低減）と吸気脈動騒音低減とエアフローメータ１４の計測精度確保とを全て実現することができる。
【００５２】
尚、本実施形態（１）では、図１１の蒸発燃料パージ要求値算出ルーチンを実行して、パージ率ＰＧＲを蒸発燃料パージ要求値ＥＶＰとしてセットするようにしたが、図１３乃至図２０の蒸発燃料パージ要求値算出ルーチンのいずれかを用いて蒸発燃料パージ要求値ＥＶＰを算出するようにしても良い。
【００５３】
［第１例］
図１３の蒸発燃料パージ要求値算出ルーチンでは、まずステップ１３１で、パージ制御ルーチン（図示せず）で演算されたパージ濃度ＦＧＰＧを読み込み、次のステップ１３２で、このパージ濃度ＦＧＰＧを蒸発燃料パージ要求値ＥＶＰとしてセットする。
【００５４】
［第２例］
図１４の蒸発燃料パージ要求値算出ルーチンでは、まずステップ１４１で、パージ制御ルーチン（図示せず）で演算されたパージ率ＰＧＲを読み込み、次のステップ１４２で、エアフローメータ１４で検出した吸入空気量ＧＡにパージ率ＰＧＲを乗算して瞬時パージガス量ＧＰを求める。
ＧＰ＝ＧＡ×ＰＧＲ
【００５５】
この後、ステップ１４３に進み、今回の瞬時パージガス量ＧＰを前回までのパージガス量積算値ＧＰＳＵＭに加算してパージガス量積算値ＧＰＳＵＭを更新する。
ＧＰＳＵＭ＝ＧＰＳＵＭ＋ＧＰ
【００５６】
このパージガス量積算値ＧＰＳＵＭは、パージ開始から現時点までのパージガス量の積算値に相当し、パージ終了後（又はパージ開始当初）に０にリセットされる。
その後、ステップ１４４に進み、パージガス量積算値ＧＰＳＵＭを蒸発燃料パージ要求値ＥＶＰとしてセットする。
【００５７】
［第３例］
図１５の蒸発燃料パージ要求値算出ルーチンでは、まずステップ１５１〜１５３で、上記ステップ１４１〜１４３と同じ方法でパージガス量積算値ＧＰＳＵＭを算出した後、ステップ１５４に進み、パージ制御ルーチン（図示せず）で演算されたパージ濃度ＦＧＰＧを読み込む。そして、次のステップ１５５で、パージ開始から現時点までのパージガス量積算値ＧＰＳＵＭにパージ濃度ＦＧＰＧを乗算してパージガス中燃料量ＦＰを求める。
ＦＰ＝ＧＰＳＵＭ×ＦＧＰＧ
【００５８】
このパージガス中燃料量ＦＰは、パージ開始から現時点までのパージガス量中の燃料の積算値に相当し、パージ終了後（又はパージ開始当初）に０にリセットされる。
その後、ステップ１５６に進み、パージガス中燃料量ＦＰを蒸発燃料パージ要求値ＥＶＰとしてセットする。
【００５９】
以上説明した図１１、図１３〜図１５の蒸発燃料パージ要求値算出ルーチンは、キャニスタ４７に吸着されている蒸発燃料に関連する情報を蒸発燃料パージ要求値ＥＶＰとして用いるようにした実施例である。
【００６０】
［第４例］
図１６の蒸発燃料パージ要求値算出ルーチンでは、まずステップ１６１で、外気温度センサ（図示せず）により検出した外気温度ＴＯＵＴを読み込み、次のステップ１６２で、図２１（ａ）のマップを用いて外気温度ＴＯＵＴに応じて蒸発燃料パージ要求値ＥＶＰを算出する。図２１（ａ）のマップは、外気温度ＴＯＵＴが高くなるほど、燃料タンク４５内の燃料が蒸発しやすくなるという事情を考慮して、外気温度ＴＯＵＴが高くなるほど、蒸発燃料パージ要求値ＥＶＰが大きくなるように設定されている。
【００６１】
［第５例］
図１７の蒸発燃料パージ要求値算出ルーチンでは、まずステップ１７１で、燃料タンク４５内に設けられたタンク内温度センサ（図示せず）により検出したタンク内温度ＴＴＡＮＫを読み込み、次のステップ１７２で、図２１（ｂ）のマップを用いてタンク内温度ＴＴＡＮＫに応じて蒸発燃料パージ要求値ＥＶＰを算出する。図２１（ｂ）のマップは、タンク内温度ＴＴＡＮＫが高くなるほど、燃料タンク４５内の燃料が蒸発しやすくなるという事情を考慮して、タンク内温度ＴＴＡＮＫが高くなるほど、蒸発燃料パージ要求値ＥＶＰが大きくなるように設定されている。
【００６２】
［第６例］
図１８の蒸発燃料パージ要求値算出ルーチンでは、まずステップ１８１で、燃料タンク４５内に設けられた燃料残量センサ（図示せず）により検出した燃料残量ＧＡＳを読み込み、次のステップ１８２で、図２１（ｃ）のマップを用いて燃料残量ＧＡＳに応じて蒸発燃料パージ要求値ＥＶＰを算出する。図２１（ｃ）のマップは、燃料残量ＧＡＳが少なくなるほど、燃料タンク４５内の空間（蒸発燃料が存在するスペース）が増加して、燃料タンク４５を含む蒸発燃料パージ系内の蒸発燃料の量が増加するという事情を考慮して、燃料残量ＧＡＳが少なくなるほど、蒸発燃料パージ要求値ＥＶＰが大きくなるように設定されている。
【００６３】
［第７例］
図１９の蒸発燃料パージ要求値算出ルーチンでは、まずステップ１９１で、燃料タンク４５内に設けられた燃料撹拌度センサ（図示せず）により検出した燃料撹拌度ＧＫＡ（燃料タンク４５内の燃料の揺れ度合）を読み込む。この際、燃料撹拌度センサ（図示せず）の代わりに、車両の加速度を検出する加速度センサを用いて、車両の加速度から燃料撹拌度ＧＫＡ（燃料タンク４５内の燃料の揺れ度合）を求めるようにしても良い。
【００６４】
そして、次のステップ１９２で、図２１（ｄ）のマップを用いて燃料撹拌度ＧＫＡに応じて蒸発燃料パージ要求値ＥＶＰを算出する。図２１（ｄ）のマップは、燃料撹拌度ＧＫＡが大きくなるほど、燃料タンク４５内の燃料が蒸発しやすくなるという事情を考慮して、燃料撹拌度ＧＫＡが大きくなるほど、蒸発燃料パージ要求値ＥＶＰが大きくなるように設定されている。
【００６５】
［第８例］
図２０の蒸発燃料パージ要求値算出ルーチンでは、まずステップ２０１で、燃料タンク４５に設けられたタンク内圧センサ（図示せず）により検出したタンク内圧ＰＴＡＮＫを読み込み、次のステップ２０２で、図２１（ｅ）のマップを用いてタンク内圧ＰＴＡＮＫに応じて蒸発燃料パージ要求値ＥＶＰを算出する。図２１（ｅ）のマップは、タンク内圧ＰＴＡＮＫが低下するほど、燃料タンク４５内の燃料が蒸発しやすくなるという事情を考慮して、タンク内圧ＰＴＡＮＫが低下するほど、蒸発燃料パージ要求値ＥＶＰが大きくなるように設定されている。
【００６６】
以上説明した図１６〜図２０の蒸発燃料パージ要求値算出ルーチンは、燃料タンク４５内で発生する蒸発燃料に関連する情報を蒸発燃料パージ要求値ＥＶＰとして用いるようにした実施例である。
【００６７】
《実施形態（２）》
前記実施形態（１）では、図９の目標吸気管負圧算出ルーチンによって、パージ実行中に、パージ目標吸気管負圧ＴＰＭＥＶＰとベース目標吸気管負圧ＴＰＭＢＳＥとを比較して、負圧が大きい方を最終的な目標吸気管負圧ＴＰＭとして選択するようにしたが、本発明の実施形態（２）では、図２２の目標吸気管負圧算出ルーチンを実行することで、パージ実行中に、蒸発燃料パージ要求値ＥＶＰが所定値ＫＥＶＰよりも大きいときに、パージ目標吸気管負圧ＴＰＭＥＶＰを最終的な目標吸気管負圧ＴＰＭとしてセットし、蒸発燃料パージ要求値ＥＶＰが所定値ＫＥＶＰ以下のときに、ベース目標吸気管負圧ＴＰＭＢＳＥを最終的な目標吸気管負圧ＴＰＭとしてセットするようにしている（ステップ１１４ａ）。その他の処理は、図９と同じである。
【００６８】
このようにすれば、蒸発燃料パージ要求値ＥＶＰが少ないときには、ベース目標吸気管負圧ＴＰＭＢＳＥを最終的な目標吸気管負圧ＴＰＭにセットして、吸気脈動騒音やエアフローメータ１４の計測精度悪化の問題を回避できる吸気管負圧を確保することができ、反対に、蒸発燃料パージ要求値ＥＶＰが多いときには、目標吸気管負圧ＴＰＭをその時点の蒸発燃料パージ要求値ＥＶＰに応じて必要最小限の負圧（パージ目標吸気管負圧ＴＰＭＥＶＰ）に設定することができる。これにより、蒸発燃料パージ性能を確保しながら、ポンピングロス低減（燃費低減）と吸気脈動騒音低減とエアフローメータ１４の計測精度確保とを全て実現することができる。
【００６９】
尚、減速時燃料カット中に蒸発燃料のパージを実行する場合は、ポンピングロス低減（燃費低減）を考慮する必要がないため、目標吸気管負圧ＴＰＭをパージ目標吸気管負圧ＴＰＭＥＶＰより大きくして蒸発燃料のパージを促進するようにしても良い。
【００７０】
上記各実施形態（１）、（２）では、可変バルブリフト機構３０，３１の駆動源としてモータ４１を用いたが、これ以外の電磁アクチュエータを用いたり、或は、油圧アクチュエータを用いても良い。或は、吸気バルブ２８や排気バルブ２９を電磁アクチュエータで直接駆動することによって、バルブリフト量や開弁期間を可変するようにしても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態（１）におけるエンジン制御システム全体の概略構成図
【図２】吸気可変バルブリフト機構の正面図
【図３】吸気可変バルブリフト機構の高リフトモード時の作動状態を説明するための図
【図４】吸気可変バルブリフト機構の低リフトモード時の作動状態を説明するための図
【図５】吸気可変バルブリフト機構による吸気バルブリフト量の連続可変動作を説明するための吸気バルブリフト変化特性図
【図６】実施形態（１）の吸気管負圧制御ルーチンの処理の流れを示すフローチャート
【図７】スロットル開度ＴＡに応じて開度補正量ＫＴＡを設定するマップを概念的に示す図
【図８】エンジン回転速度ＮＥに応じてリフト補正量ＫＶＶＬを設定するマップを概念的に示す図
【図９】実施形態（１）の目標吸気管負圧算出ルーチンの処理の流れを示すフローチャート
【図１０】蒸発燃料パージ要求値ＥＶＰに応じてパージ目標吸気管負圧ＴＰＭＥＶＰを設定するマップを概念的に示す図
【図１１】実施形態（１）の蒸発燃料パージ要求値算出ルーチンの処理の流れを示すフローチャート
【図１２】吸気管負圧制御の一例を示すタイムチャート
【図１３】他の実施形態（第１例）の蒸発燃料パージ要求値算出ルーチンの処理の流れを示すフローチャート
【図１４】他の実施形態（第２例）の蒸発燃料パージ要求値算出ルーチンの処理の流れを示すフローチャート
【図１５】他の実施形態（第３例）の蒸発燃料パージ要求値算出ルーチンの処理の流れを示すフローチャート
【図１６】他の実施形態（第４例）の蒸発燃料パージ要求値算出ルーチンの処理の流れを示すフローチャート
【図１７】他の実施形態（第５例）の蒸発燃料パージ要求値算出ルーチンの処理の流れを示すフローチャート
【図１８】他の実施形態（第６例）の蒸発燃料パージ要求値算出ルーチンの処理の流れを示すフローチャート
【図１９】他の実施形態（第７例）の蒸発燃料パージ要求値算出ルーチンの処理の流れを示すフローチャート
【図２０】他の実施形態（第８例）の蒸発燃料パージ要求値算出ルーチンの処理の流れを示すフローチャート
【図２１】（ａ）は外気温度ＴＯＵＴに応じて蒸発燃料パージ要求値ＥＶＰを算出するマップを概念的に示す図
（ｂ）はタンク内温度ＴＴＡＮＫに応じて蒸発燃料パージ要求値ＥＶＰを算出するマップを概念的に示す図
（ｃ）は燃料残量ＧＡＳに応じて蒸発燃料パージ要求値ＥＶＰを算出するマップを概念的に示す図
（ｄ）は燃料撹拌度ＧＫＡに応じて蒸発燃料パージ要求値ＥＶＰを算出するマップを概念的に示す図
（ｅ）はタンク内圧ＰＴＡＮＫに応じて蒸発燃料パージ要求値ＥＶＰを算出するマップを概念的に示す図
【図２２】実施形態（２）の目標吸気管負圧算出ルーチンの処理の流れを示すフローチャート
【図２３】パージ目標吸気管負圧ＴＰＭＥＶＰとベース目標吸気管負圧ＴＰＭＢＳＥと所定値ＫＥＶＰとの関係を説明する図
【符号の説明】
１１…エンジン（内燃機関）、１２…吸気管、１４…エアフローメータ、１５…スロットルバルブ、１８…吸気管圧力センサ、２０…燃料噴射弁、２１…点火プラグ、２２…排気管、２４…空燃比センサ、２６…クランク角センサ、２７…ＥＣＵ（制御手段，目標吸気管負圧設定手段，パージ情報検出手段）、２８…吸気バルブ、２９…排気バルブ、３０…可変吸気バルブリフト機構、３１…可変排気バルブリフト機構、４５…燃料タンク、４７…キャニスタ、４８…パージ配管、４９…パージ制御弁、５０…蒸発燃料パージ装置。
【図１】
2004156513.tif 000003
【図２】
2004156513.tif 000004
【図３】
2004156513.tif 000005
【図４】
2004156513.tif 000006
【図５】
2004156513.tif 000007
【図６】
2004156513.tif 000008
【図７】
2004156513.tif 000009
【図８】
2004156513.tif 000010
【図９】
2004156513.tif 000011
【図１０】
2004156513.tif 000012
【図１１】
2004156513.tif 000013
【図１２】
2004156513.tif 000014
【図１３】
2004156513.tif 000015
【図１４】
2004156513.tif 000016
【図１５】
2004156513.tif 000017
【図１６】
2004156513.tif 000018
【図１７】
2004156513.tif 000019
【図１８】
2004156513.tif 000020
【図１９】
2004156513.tif 000021
【図２０】
2004156513.tif 000022
【図２１】
2004156513.tif 000023
【図２２】
2004156513.tif 000024
【図２３】
2004156513.tif 000025