(57)【要約】【課題】燃料噴射装置からの液体燃料の最小噴射量を確保しつつ、パージ処理を実行する。【解決手段】燃料タンク内の液体燃料が気化した蒸発燃料を吸気流路に流入させるパージ処理を遂行可能なエンジンの制御装置は、運転状態に応じて設定される燃焼室への燃料投入量の目標値を導出する目標導出部と、吸気流路に流入させる蒸発燃料のパージ量を制御し、蒸発燃料を吸気流路に流入させるパージ処理を実行するパージ制御部と、を備え、パージ制御部は、目標値からパージ量を減算した減算値が、液体燃料を噴射する燃料噴射装置の最小噴射量より大きい場合に（Ｓ２０６におけるＮＯ）、パージ量を増やす（Ｓ２１２）。【選択図】図２
2017172393.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
運転状態に応じて燃焼室への燃料投入量の目標値を導出する目標導出部と、
吸気流路に流入させる蒸発燃料のパージ量を制御し、該蒸発燃料を該吸気流路に流入させるパージ処理を実行するパージ制御部と、
を備え、
前記パージ制御部は、前記目標値から前記パージ量を減算した減算値が、液体燃料を噴射する燃料噴射装置の最小噴射量より大きい場合に、該パージ量を増やすことを特徴とする制御装置。
【請求項２】
前記パージ制御部は、アクセルの踏込量が０となり、前記燃料噴射装置からの燃料噴射処理が継続しているとき、該燃料噴射装置に接続された燃料配管における燃料の圧力が閾値以上であると、前記パージ量を０とすることを特徴とする請求項１に記載の制御装置。
【請求項３】
前記パージ制御部は、アクセルの踏込量が０となり、前記燃料噴射装置からの燃料噴射処理が停止しているとき、燃料配管における燃料の圧力が閾値以上であると、次に該アクセルの踏込量が０より大きくなってから所定期間、前記パージ量を０とすることを特徴とする請求項１に記載の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パージ処理を遂行可能なエンジンの制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、揮発性燃料を用いて走行する車両では、燃料タンクで発生した蒸発燃料をキャニスタで吸着し、その吸着した蒸発燃料を吸気管に流入させて燃焼室内に供給するパージ処理が行われている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、吸気管に流入させる蒸発燃料の量（パージ量）分だけ、燃料噴射装置（インジェクタ）から噴射させる液体燃料の噴射量を減じる技術が記載されている。燃料噴射装置には、噴射可能な噴射量の下限値（最小噴射量）があることから、パージ量分だけ減じた噴射量が最小噴射量を下回ると、蒸発燃料を吸気管に流入させない（パージ量を０とする）制御がなされる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平０６−１０１５３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記の特許文献１では、燃料噴射装置の噴射量として導出された値が最小噴射量を下回るとパージ量を０とするため、低負荷運転をし続けた際にパージ処理が行われなくなるおそれがある。
【０００６】
そこで、本発明は、燃料噴射装置の最小噴射量を確保しつつ、パージ処理を実行することが可能な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】
上記課題を解決するために、本発明の制御装置は、運転状態に応じて燃焼室への燃料投入量の目標値を導出する目標導出部と、吸気流路に流入させる蒸発燃料のパージ量を制御し、蒸発燃料を吸気流路に流入させるパージ処理を実行するパージ制御部と、を備え、パージ制御部は、目標値からパージ量を減算した減算値が、液体燃料を噴射する燃料噴射装置の最小噴射量より大きい場合に、パージ量を増やすことを特徴とする。
【０００８】
パージ制御部は、アクセルの踏込量が０となり、燃料噴射装置からの燃料噴射処理が継続しているとき、燃料噴射装置に接続された燃料配管における燃料の圧力が閾値以上であると、パージ量を０としてもよい。
【０００９】
パージ制御部は、アクセルの踏込量が０となり、燃料噴射装置からの燃料噴射処理が停止しているとき、燃料配管における燃料の圧力が閾値以上であると、次にアクセルの踏込量が０より大きくなってから所定期間、パージ量を０としてもよい。
【００１０】
本発明によれば、燃料噴射装置の最小噴射量を確保しつつ、パージ処理を実行することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】エンジンの構成を示す概略図である。
【図２】パージ制御部の処理を示すフローチャートである。
【図３】噴射制御部の処理を示すフローチャートである。
【図４】減圧優先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】
【００１２】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値等は、発明の理解を容易にするための例示に過ぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。
【００１３】
図１は、エンジン１０の構成を示す概略図である。ただし、以下では、本実施形態に関係する構成や処理について詳細に説明し、本実施形態と無関係の構成や処理については説明を省略する。
【００１４】
図１に示すように、エンジン１０には、シリンダブロック１２と、シリンダブロック１２に連結されたシリンダヘッド１４と、シリンダブロック１２内で摺動可能にピストンロッド１６に支持されたピストン１８とが設けられている。そして、シリンダブロック１２と、シリンダヘッド１４と、ピストン１８の上面とによって囲まれた空間が燃焼室２０となる。
【００１５】
シリンダヘッド１４には、吸気ポート２２および排気ポート２４が形成されている。吸気ポート２２は、一端が燃焼室２０に連通するとともに、他端が吸気流路２６と連通しており、一端側の開口部（燃焼室２０との接続部）に配置された吸気弁２８によって燃焼室２０と連通および遮断される。また、排気ポート２４は、一端が燃焼室２０に連通するとともに、他端が排気流路３０と連通しており、一端側の開口部（燃焼室２０との接続部）に配置された排気弁３２によって燃焼室２０と連通および遮断される。
【００１６】
吸気流路２６には、エアクリーナ３４およびスロットル弁３６が設けられている。エアクリーナ３４は、大気から吸入された空気（吸気）に混合する異物を除去する。エアクリーナ３４によって異物が除去された空気は、スロットル弁３６に導かれる。
【００１７】
スロットル弁３６は、不図示のアクチュエータにより開度が可変であり、後述するＥＣＵ１５０（Engine Control Unit：制御装置）の制御に基づいて開度を可変することで、燃焼室２０へ送出される空気量（吸入空気量）を調節する。なお、ＥＣＵ１５０は、アクセルの開度に応じてアクチュエータを制御することでスロットル弁３６の開度を制御する。
【００１８】
また、シリンダヘッド１４には、燃料噴射装置３８（インジェクタ）および点火プラグ４０が設けられている。
【００１９】
燃料噴射装置３８は、コモンレール４２（燃料配管）に接続される。コモンレール４２には、不図示の燃料ポンプによって燃料タンク１１０から汲み出され昇圧された燃料（液体燃料）が貯留される。そして、ＥＣＵ１５０の制御により、燃料噴射装置３８が開弁すると、燃焼室２０に導かれた吸気中に燃料が噴射される。
【００２０】
燃料噴射装置３８から燃料が噴射された後、噴射された燃料が点火プラグ４０によって点火されて燃焼する。この燃焼圧によってピストン１８が押圧され、クランクの作用によりピストン１８が往復移動するとともにクランクシャフトが回転する。
【００２１】
燃焼室２０で燃料が燃焼した後、排気弁３２が開弁すると燃焼室２０内の排気ガスが燃焼室２０から排気ポート２４を介して排気流路３０に排出される。燃焼室２０から排出された排気ガスは、排気流路３０に設けられた不図示の浄化装置によって浄化された後、大気（外気）に排出される。
【００２２】
ところで、燃料タンク１１０では、液体燃料が蒸発して蒸発燃料が発生する。この蒸発燃料の漏出を抑えるため、エンジン１０の吸気系にはパージ機構１００が設けられている。パージ機構１００では、燃料タンク１１０とキャニスタ１１２とがベーパ流路１１４を介して連通されている。
【００２３】
キャニスタ１１２は、内部に活性炭が充填されており、燃料タンク１１０で発生した蒸発燃料がベーパ流路１１４を介して流入すると、内部に充填されている活性炭に蒸発燃料が吸着する。
【００２４】
また、キャニスタ１１２には、大気に連通するガス流路１１６、および、吸気流路２６に連通するパージ流路１１８が接続されている。
【００２５】
パージ流路１１８は、吸気流路２６のうち、スロットル弁３６の下流側に連通されている。スロットル弁３６の下流側の吸気流路２６は、ピストン１８の駆動により吸気が吸引されて負圧となっている。
【００２６】
そして、パージ流路１１８が負圧となると、ガス流路１１６から外気が吸引され、キャニスタ１１２の内部を通過してパージ流路１１８に流入する。このとき、活性炭に吸着した蒸発燃料が、活性炭から離脱（パージ）される。そして、パージされた蒸発燃料は、外気とともにパージ流路１１８に導かれ、吸気流路２６で吸気と合流して、燃焼室２０で燃焼される。
【００２７】
パージ流路１１８には、ＰＣＶ（Purge Control Valve）１２０が設けられている。ＰＣＶ１２０は、例えば電磁弁で構成され、ＥＣＵ１５０の制御によってその開度が全開から全閉の間で変更可能となっており、キャニスタ１１２から蒸発燃料を離脱させるときに開閉される。
【００２８】
また、エンジン１０には、フローセンサＳ１、燃圧センサＳ２およびアクセルセンサＳ３が配置されている。フローセンサＳ１は、吸気流路２６のうち、エアクリーナ３４とスロットル弁３６との間に配置され、吸気流路２６を流れる吸気流量を検出する。燃圧センサＳ２は、コモンレール４２内に配置され、コモンレール４２内の燃料圧力（燃圧）を検知する。アクセルセンサＳ３は、不図示のアクセルの踏込量を検出する。フローセンサＳ１、燃圧センサＳ２、アクセルセンサＳ３の検出値は、ＥＣＵ１５０に出力される。
【００２９】
ＥＣＵ１５０は、エンジン１０およびパージ機構１００を統括制御する。ＥＣＵ１５０は、エンジン１０およびパージ機構１００を制御する際、噴射制御部１５２（目標導出部）、パージ制御部１５４として機能する。
【００３０】
噴射制御部１５２は、燃焼室２０内への吸入空気量などの運転状態に応じて、燃焼室２０への燃料投入量の目標値を導出し、導出した目標値に基づいて燃料噴射装置３８を制御する。ここで、吸入空気量は、例えば、フローセンサＳ１やスロットル弁３６の開度などから推定される。
【００３１】
パージ制御部１５４は、ＰＣＶ１２０の開度を制御することで、吸気流路２６に流入させる蒸発燃料の量（パージ量）を制御する。
【００３２】
図２は、パージ制御部１５４の処理を示すフローチャートである。
【００３３】
（ステップＳ２００）
パージ制御部１５４は、パージ処理の実行要求があるか否かを判定する。例えば、キャニスタ１１２の活性炭に吸着された燃料量（吸着量）が所定量を超えたことを契機に、パージ処理の実行要求がなされる。吸着量は、前回のパージ処理からの経過時間などによって推定される。パージ処理の実行要求がない場合、ステップＳ２０２に処理を移し、パージ処理の実行要求がある場合、ステップＳ２０４に処理を移す。
【００３４】
（ステップＳ２０２）
パージ制御部１５４は、ＰＣＶ１２０の開度を０、つまり、パージ量を０とし（ＰＣＶ１２０を閉じ）、ステップＳ２００に処理を移す。
【００３５】
（ステップＳ２０４）
パージ制御部１５４は、フローセンサＳ１の検出値（吸気流路２６の吸気流量）、および、ＰＣＶ１２０の開度からパージ量を導出する。ここで、パージ量は、ＥＣＵ１５０のメモリに予め記憶され、吸気流量およびＰＣＶ１２０の開度に関連付けられたマップに基づいて導出されてもよいし、パージ量の関数モデルから導出されてもよい。
【００３６】
（ステップＳ２０６）
パージ制御部１５４は、燃焼室２０への燃料投入量の目標値から、ステップＳ２０４で導出されたパージ量を減算した減算値（すなわち、燃料噴射装置３８の噴射量）が、燃料噴射装置３８が噴射可能な噴射量の下限値（最小噴射量）以下であるか否かを判定する。ここで、燃焼室２０への燃料投入量の目標値は、後述するステップＳ２５０（図３参照）のように噴射制御部１５２によって導出される。また、最小噴射量は、燃料噴射装置３８の最小噴射時間・容量および燃料噴射装置３８に供給される燃料の圧力によって特定される。減算値が最小噴射量以下である場合、ステップＳ２０８に処理を移し、減算値が最小噴射量よりも大きい場合、ステップＳ２１２に処理を移す。
【００３７】
（ステップＳ２０８）
パージ制御部１５４は、燃焼室２０への燃料投入量の目標値から、ステップＳ２０４で導出されたパージ量を減算した減算値が、最小噴射量と等しいか否かを判定する。減算値が最小噴射量と等しい場合、ステップＳ２００に処理を移し、導出されたパージ量が最小噴射量と等しくない場合（減算値が最小噴射量より小さい場合）、ステップＳ２１０に処理を移す。
【００３８】
（ステップＳ２１０）
パージ制御部１５４は、ＰＣＶ１２０の開度を縮小し、ステップＳ２００に処理を移す。例えば、パージ制御部１５４は、ＰＣＶ１２０の開度を所定量縮小する。すなわち、減算値が最少噴射量に等しくなるように、パージ量を減少させる。ここで、所定量は、予め設定された定数でもよいし、燃料投入量の目標値からパージ量を減算した減算値が最小噴射量と等しくなる（近い値となる）ように、マップや関数モデルから導出された値を用いてもよい。
【００３９】
（ステップＳ２１２）
ステップＳ２０６において、燃焼室２０への燃料投入量の目標値から、ステップＳ２０４で導出されたパージ量を減算した減算値が最小噴射量よりも大きい場合、パージ制御部１５４は、ＰＣＶ１２０の開度を拡大し、ステップＳ２００に処理を移す。例えば、パージ制御部１５４は、ＰＣＶ１２０の開度を所定量拡大する。すなわち、減算値が最少噴射量に等しくなるように、パージ量を増加させる。ここで、所定量は、予め設定された定数でもよいし、燃料投入量の目標値からパージ量を減算した減算値が最小噴射量と等しくなる（近い値となる）ように、マップや関数モデルから導出された値を用いてもよい。
【００４０】
図３は、噴射制御部１５２の処理を示すフローチャートである。
【００４１】
（ステップＳ２５０）
噴射制御部１５２は、エンジン１０の運転状態に応じ、燃焼室２０への燃料投入量の目標値を導出する。具体的に、噴射制御部１５２は、例えば、フローセンサＳ１の検出値（または、スロットル弁３６の開度）などから、空燃比が所定値（例えば、ストイキ値）となるように、燃焼室２０への燃料投入量の目標値を導出する。
【００４２】
（ステップＳ２５２）
噴射制御部１５２は、燃焼室２０への燃料投入量の目標値から、ステップＳ２０４で導出されたパージ量を減算した減算値だけ、燃料を噴射するように、燃料噴射装置３８を制御する。燃料の噴射量は、例えば、燃圧も考慮した燃料噴射期間（パルス幅）で制御される。
【００４３】
ステップＳ２０６〜Ｓ２１２に示すように、パージ制御部１５４は、燃焼室２０への燃料投入量の目標値からパージ量を減算した減算値が、燃料噴射装置３８の最小噴射量となるようにパージ量を増減する。そのため、燃料噴射装置３８の最小噴射量を確保しつつ、パージ量を可能な限り多くするパージ処理を実行することが可能となる。
【００４４】
また、パージ制御部１５４は、アクセルの踏込量が０となると、燃圧を迅速に低下させるための減圧優先処理を行う。
【００４５】
図４は、減圧優先処理を示すフローチャートである。
【００４６】
（ステップＳ３００）
パージ制御部１５４は、アクセルセンサＳ３の検出値に基づいて、アクセルの踏込量が０となっているか否かを判定する。アクセルの踏込量が０となっている場合、ステップＳ３０２に処理を移し、アクセルの踏込量が０となっていない場合、当該減圧優先処理を終了する。
【００４７】
（ステップＳ３０２）
パージ制御部１５４は、燃圧センサＳ２の検出値に基づいて、コモンレール４２の燃圧が閾値以上であるか否かを判定する。ここで、閾値は、例えば、アクセルの踏込量が次に０より大きな値となったとき（アクセル復帰後）における目標燃圧の値である。コモンレール４２の燃圧が閾値以上である場合、ステップＳ３０４に処理を移し、コモンレール４２の燃圧が閾値より小さい場合、当該減圧優先処理を終了する。
【００４８】
（ステップＳ３０４）
パージ制御部１５４は、所謂アイドリングストップにより、燃料噴射装置３８からの燃料の噴射がカット（停止）されているか否かを判定する。燃料噴射装置３８からの燃料の噴射がカットされている場合、ステップＳ３０６に処理を移し、燃料噴射装置３８からの燃料の噴射がカットされていない場合、ステップＳ３０８に処理を移す。
【００４９】
（ステップＳ３０６）
パージ制御部１５４は、次に燃料噴射装置３８から燃料が噴射されるようになった後（燃料噴射復帰後）、所定期間、ＰＣＶ１２０を閉じパージ量を０とし（パージ処理を休止し）、当該減圧優先処理を終了する。
【００５０】
（ステップＳ３０８）
パージ制御部１５４は、パージ処理の実行要求があるか否かを判定する。パージ処理の実行要求がある場合、ステップＳ３１０に処理を移し、パージ処理の実行要求がない場合、当該減圧優先処理を終了する。
【００５１】
（ステップＳ３１０）
パージ制御部１５４は、ＰＣＶ１２０を閉じパージ量を０とし、当該減圧優先処理を終了する。
【００５２】
このように、パージ制御部１５４は、アクセルの踏込量が０となり、燃料噴射装置３８からの燃料噴射処理が継続しているとき、コモンレール４２内の燃圧が閾値以上であると、パージ量を０とする。そのため、パージ処理が行われない分、燃料噴射装置３８からの燃料噴射量が多くなり、燃料噴射装置３８から燃料が噴射されることで、コモンレール４２内の燃圧を迅速に低下させ、目標燃圧に近づけることが可能となる。
【００５３】
また、アクセルの踏込量が０となったとき、コモンレール４２内の燃圧が閾値以上であっても、燃料噴射装置３８からの燃料噴射処理が停止していると、パージ処理を行わないように制御してもコモンレール４２内の燃圧を低下させることはできない。この場合、ステップＳ３０６に示すように、パージ制御部１５４は、次にアクセルの踏込量が０より大きくなってから（燃料噴射復帰後）、所定期間、パージ量を０とする。そのため、燃料噴射復帰後に、所定期間、パージ処理が行われない分、燃料噴射装置３８からの燃料噴射量が多くなり、燃料噴射装置３８から燃料が噴射されることで、コモンレール４２内の燃圧を迅速に低下させ、目標燃圧に近づけることが可能となる。
【００５４】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【００５５】
例えば、上述した実施形態では、パージ制御部１５４は、アクセルの踏込量が０となり、燃料噴射装置３８からの燃料噴射処理が継続しているとき、コモンレール４２内の燃圧が閾値以上であると、パージ量を０とする場合について説明した。しかし、パージ制御部１５４は、アクセルの踏込量が０となり、燃料噴射装置３８からの燃料噴射処理が継続しているとき、コモンレール４２内の燃圧が閾値以上であっても、パージ量を０とせずともよい。
【００５６】
また、上述した実施形態では、パージ制御部１５４は、アクセルの踏込量が０となり、燃料噴射装置３８からの燃料噴射処理が停止しているとき、コモンレール４２内の燃圧が閾値以上であると、次にアクセルの踏込量が０より大きくなってから（燃料噴射復帰後）、所定期間、パージ量を０とする場合について説明した。しかし、パージ制御部１５４は、アクセルの踏込量が０となり、燃料噴射装置３８からの燃料噴射処理が停止しているとき、コモンレール４２内の燃圧が閾値以上であっても、次にアクセルの踏込量が０より大きくなってから（燃料噴射復帰後）、所定期間、パージ量を０とせずともよい。
【産業上の利用可能性】
【００５７】
本発明は、パージ処理を遂行可能なエンジンの制御装置に利用できる。
【符号の説明】
【００５８】
１０  エンジン
２０  燃焼室
３８  燃料噴射装置
４２  コモンレール（燃料配管）
１１０  燃料タンク
１５０  ＥＣＵ（制御装置）
１５２  噴射制御部（目標導出部）
１５４  パージ制御部
【図１】
2017172393.tif 000003
【図２】
2017172393.tif 000004
【図３】
2017172393.tif 000005
【図４】
2017172393.tif 000006