(57)【要約】【課題】蒸発燃料供給を行なう際の内燃機関の運転状態をより適正なものにする。【解決手段】燃料タンク内で発生した蒸発燃料をキャニスタに一旦吸着して燃料蒸発ガスとして吸気管にパージするパージ制御を実行するときに、パージガス濃度学習の状態が蒸発燃料の処理が十分に進んだ状態を示すときには（Ｓ１１０，Ｓ１２０）、スロットルバルブの開度を制限しないから（Ｓ１３０）、十分なトルクが出力されなくなるなど、エンジンが適正に運転されなくなるのを抑制することができる。また、パージガス濃度学習の状態が蒸発燃料の処理が十分に進んでいない状態を示すときには（Ｓ１１０，Ｓ１２０）、ＥＧＲ実行の有無に応じてスロットルバルブの開度を制限するから（Ｓ１５０）、燃料蒸発ガスを吸気管により適正にパージすることができる。こうしてパージガス濃度学習の状態に応じてスロットルバルブの開度を制限するからエンジンの運転状態をより適正にできる。【選択図】図３
2009097458.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関と、
前記内燃機関の排気を該内燃機関の吸気系に供給する排気供給を実行する排気供給手段と、
前記内燃機関への燃料を貯留する燃料タンクに接続されると共に前記内燃機関の吸気系にバルブを介して接続され、前記燃料タンク内の蒸発燃料を吸着する蒸発燃料吸着手段と、
前記蒸発燃料吸着手段のバルブを開成して該蒸発燃料吸着手段により吸着した蒸発燃料を前記内燃機関の吸気系に供給する蒸発燃料供給を実行するとき、前記蒸発燃料供給に関する学習が所定状態にないときには前記排気供給手段による排気供給の実行の有無に拘わらずに前記内燃機関のスロットル開度を制限することなく前記蒸発燃料供給が実行されて前記内燃機関が運転されるよう前記内燃機関と前記排気供給手段と前記蒸発燃料吸着手段とを制御し、前記蒸発燃料供給に関する学習が前記所定状態にあるときには前記排気供給手段による排気供給の実行の有無に基づく前記内燃機関のスロットル開度の制限を伴って前記蒸発燃料供給が実行されて前記内燃機関が運転されるよう前記内燃機関と前記排気供給手段と前記蒸発燃料吸着手段とを制御する制御手段と、
を備える内燃機関装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記蒸発燃料供給に関する学習が前記所定状態にあるときに、前記排気供給手段による排気供給が実行されているときには該排気供給が実行されていないときより前記内燃機関のスロットル開度が制限されるよう前記内燃機関を制御する手段である請求項１記載の内燃機関装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記蒸発燃料供給に関する学習が前記所定状態にあるときに、前記内燃機関の回転数が所定回転数以上のときには前記排気供給手段による排気供給の実行の有無に拘わらずに前記内燃機関のスロットル開度が制限されないよう前記内燃機関を制御する手段である請求項１または２記載の内燃機関装置。
【請求項４】
前記所定状態は、前記燃料タンク内の蒸発燃料が前記内燃機関の吸気系に十分に供給されていないことを示す状態である請求項１ないし３いずれか１つの請求項に記載の内燃機関装置。
【請求項５】
前記所定状態は、前記蒸発燃料供給に関する学習による学習結果の更新回数が所定回数以下か又は該学習結果としての学習値が所定値未満かのうち少なくとも一方となる状態である請求項４記載の内燃機関装置。
【請求項６】
請求項１ないし５いずれか１つの請求項に記載の内燃機関装置を搭載し、前記内燃機関からの動力を用いて走行する車両。
【請求項７】
内燃機関と、前記内燃機関の排気を該内燃機関の吸気系に供給する排気供給を実行する排気供給手段と、前記内燃機関への燃料を貯留する燃料タンクに接続されると共に前記内燃機関の吸気系にバルブを介して接続され前記燃料タンク内の蒸発燃料を吸着する蒸発燃料吸着手段と、を備える内燃機関装置の制御方法であって、
前記蒸発燃料吸着手段のバルブを開成して該蒸発燃料吸着手段により吸着した蒸発燃料を前記内燃機関の吸気系に供給する蒸発燃料供給を実行するとき、前記蒸発燃料供給に関する学習が所定状態にないときには前記排気供給手段による排気供給の実行の有無に拘わらずに前記内燃機関のスロットル開度を制限することなく前記蒸発燃料供給が実行されて前記内燃機関が運転されるよう前記内燃機関と前記排気供給手段と前記蒸発燃料吸着手段とを制御し、前記蒸発燃料供給に関する学習が前記所定状態にあるときには前記排気供給手段による排気供給の実行の有無に基づく前記内燃機関のスロットル開度の制限を伴って前記蒸発燃料供給が実行されて前記内燃機関が運転されるよう前記内燃機関と前記排気供給手段と前記蒸発燃料吸着手段とを制御する、
ことを特徴とする内燃機関装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関装置およびこれを搭載する車両並びに内燃機関装置の制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の内燃機関装置としては、排気ガスを吸気管に還流する排気ガス還流（ＥＧＲ）と燃料タンク内で発生した燃料蒸発ガスを吸着して吸気管にパージするいわゆるキャニスタパージとを実行可能なエンジンを備えるものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この内燃機関装置では、パージ制御バルブが全開されても所望のパージ量を得ることができないときには、吸気管のスロットル弁下流の負圧が小さくならないよう、ＥＧＲ量に応じたスロットル開度の上限値を算出してスロットル開度を制限することにより、ＥＧＲ量を増加させても所望のパージ量を十分に確保できるようにしている。
【特許文献１】特開２００５−２０１１３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上述の内燃機関装置では、キャニスタパージを行なう際にスロットル開度を制限するとエンジンを適正に運転できない場合がある。例えば、燃料タンク内に発生した燃料蒸発ガスの処理が十分に行なわれたときには、ガス処理を促進するための吸気管の負圧を確保する必要性すなわちスロットル開度を制限する必要性は比較的小さくなり、スロットル開度を制限するとエンジンから十分なトルクが出力されないなど、却ってエンジンを適正に運転できない場合が生じてしまう。
【０００４】
本発明の内燃機関装置およびこれを搭載する車両並びに内燃機関装置の制御方法は、蒸発燃料供給を行なう際の内燃機関の運転状態をより適正なものにすることを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の内燃機関装置およびこれを搭載する車両並びに内燃機関装置の制御方法は、少なくとも上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。
【０００６】
本発明の内燃機関装置は、
内燃機関と、
前記内燃機関の排気を該内燃機関の吸気系に供給する排気供給を実行する排気供給手段と、
前記内燃機関への燃料を貯留する燃料タンクに接続されると共に前記内燃機関の吸気系にバルブを介して接続され、前記燃料タンク内の蒸発燃料を吸着する蒸発燃料吸着手段と、
前記蒸発燃料吸着手段のバルブを開成して該蒸発燃料吸着手段により吸着した蒸発燃料を前記内燃機関の吸気系に供給する蒸発燃料供給を実行するとき、前記蒸発燃料供給に関する学習が所定状態にないときには前記排気供給手段による排気供給の実行の有無に拘わらずに前記内燃機関のスロットル開度を制限することなく前記蒸発燃料供給が実行されて前記内燃機関が運転されるよう前記内燃機関と前記排気供給手段と前記蒸発燃料吸着手段とを制御し、前記蒸発燃料供給に関する学習が前記所定状態にあるときには前記排気供給手段による排気供給の実行の有無に基づく前記内燃機関のスロットル開度の制限を伴って前記蒸発燃料供給が実行されて前記内燃機関が運転されるよう前記内燃機関と前記排気供給手段と前記蒸発燃料吸着手段とを制御する制御手段と、
を備えることを要旨とする。
【０００７】
この本発明の内燃機関装置では、内燃機関への燃料を貯留する燃料タンクに接続されると共に内燃機関の吸気系にバルブを介して接続され燃料タンク内の蒸発燃料を吸着する蒸発燃料吸着手段のバルブを開成して蒸発燃料吸着手段により吸着した蒸発燃料を内燃機関の吸気系に供給する蒸発燃料供給を実行するときに、蒸発燃料供給に関する学習が所定状態にないときには内燃機関の排気を内燃機関の吸気系に供給する排気供給を実行する排気供給手段による排気供給の実行の有無に拘わらずに内燃機関のスロットル開度を制限することなく蒸発燃料供給が実行されて内燃機関が運転されるよう内燃機関と排気供給手段と蒸発燃料吸着手段とを制御する。これにより、蒸発燃料供給に関する学習が所定状態にないときには、スロットル開度の制限により内燃機関が適正に運転されなくなるのを抑制することができる。また、蒸発燃料供給に関する学習が所定状態にあるときには排気供給手段による排気供給の実行の有無に基づく内燃機関のスロットル開度の制限を伴って蒸発燃料供給が実行されて内燃機関が運転されるよう内燃機関と排気供給手段と蒸発燃料吸着手段とを制御する。これにより、蒸発燃料供給に関する学習が所定状態にあるときには、排気供給の実行の有無に基づいて内燃機関のスロットル開度を制限するから、蒸発燃料供給をより適正に実行することができる。こうして蒸発燃料供給に関する学習の状態に応じて内燃機関のスロットル開度を制限するから、蒸発燃料供給を行なう際の内燃機関の運転状態をより適正なものにすることができる。ここで、「所定の状態」としては、前記燃料タンク内の蒸発燃料が前記内燃機関の吸気系に十分に供給されていないことを示す状態などが含まれ、例えば、前記蒸発燃料供給に関する学習による学習結果の更新回数が所定回数以下か又は該学習結果としての学習値が所定値未満かのうち少なくとも一方となる状態であるものとすることもできる。
【０００８】
こうした本発明の内燃機関装置において、前記制御手段は、前記蒸発燃料供給に関する学習が前記所定状態にあるときに、前記排気供給手段による排気供給が実行されているときには該排気供給が実行されていないときより前記内燃機関のスロットル開度が制限されるよう前記内燃機関を制御する手段であるものとすることもできる。こうすれば、排気供給が実行されているときには排気供給が実行されていないときより内燃機関の吸気系に蒸発燃料が供給され難くなるのを抑制することができる。
【０００９】
また、本発明の内燃機関装置において、前記制御手段は、前記蒸発燃料供給に関する学習が前記所定状態にあるときに、前記内燃機関の回転数が所定回転数以上のときには前記排気供給手段による排気供給の実行の有無に拘わらずに前記内燃機関のスロットル開度が制限されないよう前記内燃機関を制御する手段であるものとすることもできる。こうすれば、内燃機関の回転数が所定回転数以上のときにはスロットル開度の制限により内燃機関が適正に運転されなくなるのを抑制することができる。
【００１０】
本発明の車両は、上述のいずれかの態様の本発明の内燃機関装置、即ち、基本的には、内燃機関と、前記内燃機関の排気を該内燃機関の吸気系に供給する排気供給を実行する排気供給手段と、前記内燃機関への燃料を貯留する燃料タンクに接続されると共に前記内燃機関の吸気系にバルブを介して接続され、前記燃料タンク内の蒸発燃料を吸着する蒸発燃料吸着手段と、前記蒸発燃料吸着手段のバルブを開成して該蒸発燃料吸着手段により吸着した蒸発燃料を前記内燃機関の吸気系に供給する蒸発燃料供給を実行するとき、前記蒸発燃料供給に関する学習が所定状態にないときには前記排気供給手段による排気供給の実行の有無に拘わらずに前記内燃機関のスロットル開度を制限することなく前記蒸発燃料供給が実行されて前記内燃機関が運転されるよう前記内燃機関と前記排気供給手段と前記蒸発燃料吸着手段とを制御し、前記蒸発燃料供給に関する学習が前記所定状態にあるときには前記排気供給手段による排気供給の実行の有無に基づく前記内燃機関のスロットル開度の制限を伴って前記蒸発燃料供給が実行されて前記内燃機関が運転されるよう前記内燃機関と前記排気供給手段と前記蒸発燃料吸着手段とを制御する制御手段と、を備える内燃機関装置を搭載し、前記内燃機関からの動力を用いて走行することを要旨とする。
【００１１】
この本発明の車両では、上述のいずれかの態様の本発明の内燃機関装置を搭載するから、本発明の内燃機関装置が奏する効果、例えば、蒸発燃料供給に関する学習が所定状態にないときにはスロットル開度の制限により内燃機関が適正に運転されなくなるのを抑制することができる効果や、蒸発燃料供給に関する学習が所定状態にあるときには蒸発燃料供給をより適正に実行することができる効果，蒸発燃料供給を行なう際の内燃機関の運転状態をより適正なものにすることができる効果，排気供給が実行されているときには排気供給が実行されていないときより内燃機関の吸気系に蒸発燃料が供給され難くなるのを抑制することができる効果，内燃機関の回転数が所定回転数以上のときにはスロットル開度の制限により内燃機関が適正に運転されなくなるのを抑制することができる効果などのうち少なくとも一部と同様の効果を奏することができる。
【００１２】
本発明の内燃機関装置の制御方法は、
内燃機関と、前記内燃機関の排気を該内燃機関の吸気系に供給する排気供給を実行する排気供給手段と、前記内燃機関への燃料を貯留する燃料タンクに接続されると共に前記内燃機関の吸気系にバルブを介して接続され前記燃料タンク内の蒸発燃料を吸着する蒸発燃料吸着手段と、を備える内燃機関装置の制御方法であって、
前記蒸発燃料吸着手段のバルブを開成して該蒸発燃料吸着手段により吸着した蒸発燃料を前記内燃機関の吸気系に供給する蒸発燃料供給を実行するとき、前記蒸発燃料供給に関する学習が所定状態にないときには前記排気供給手段による排気供給の実行の有無に拘わらずに前記内燃機関のスロットル開度を制限することなく前記蒸発燃料供給が実行されて前記内燃機関が運転されるよう前記内燃機関と前記排気供給手段と前記蒸発燃料吸着手段とを制御し、前記蒸発燃料供給に関する学習が前記所定状態にあるときには前記排気供給手段による排気供給の実行の有無に基づく前記内燃機関のスロットル開度の制限を伴って前記蒸発燃料供給が実行されて前記内燃機関が運転されるよう前記内燃機関と前記排気供給手段と前記蒸発燃料吸着手段とを制御する、
ことを特徴とする。
【００１３】
この本発明の内燃機関装置の制御方法では、内燃機関への燃料を貯留する燃料タンクに接続されると共に内燃機関の吸気系にバルブを介して接続され燃料タンク内の蒸発燃料を吸着する蒸発燃料吸着手段のバルブを開成して蒸発燃料吸着手段により吸着した蒸発燃料を内燃機関の吸気系に供給する蒸発燃料供給を実行するときに、蒸発燃料供給に関する学習が所定状態にないときには内燃機関の排気を内燃機関の吸気系に供給する排気供給を実行する排気供給手段による排気供給の実行の有無に拘わらずに内燃機関のスロットル開度を制限することなく蒸発燃料供給が実行されて内燃機関が運転されるよう内燃機関と排気供給手段と蒸発燃料吸着手段とを制御する。これにより、蒸発燃料供給に関する学習が所定状態にないときには、スロットル開度の制限により内燃機関が適正に運転されなくなるのを抑制することができる。また、蒸発燃料供給に関する学習が所定状態にあるときには排気供給手段による排気供給の実行の有無に基づく内燃機関のスロットル開度の制限を伴って蒸発燃料供給が実行されて内燃機関が運転されるよう内燃機関と排気供給手段と蒸発燃料吸着手段とを制御する。これにより、蒸発燃料供給に関する学習が所定状態にあるときには、排気供給の実行の有無に基づいて内燃機関のスロットル開度を制限するから、蒸発燃料供給をより適正に実行することができる。こうして蒸発燃料供給に関する学習の状態に応じて内燃機関のスロットル開度を制限するから、蒸発燃料供給を行なう際の内燃機関の運転状態をより適正なものにすることができる。ここで、「所定の状態」としては、燃料タンク内の蒸発燃料が内燃機関の吸気系に十分に供給されていないことを示す状態などが含まれる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
次に、本発明を実施するための最良の形態を実施例を用いて説明する。
【実施例】
【００１５】
図１は、本発明の一実施例としての内燃機関装置を搭載したハイブリッド自動車２０の構成の概略を示す構成図である。実施例のハイブリッド自動車２０は、図示するように、ガソリンまたは軽油などの炭化水素系の燃料により動力を出力する内燃機関として構成されたエンジン２２と、エンジン２２の出力軸としてのクランクシャフト２６にダンパを介してキャリアが接続された遊星歯車機構３０と、遊星歯車機構３０のサンギヤに回転子が接続された同期発電電動機としてのモータＭＧ１と、遊星歯車機構３０のリングギヤに接続されると共にデファレンシャルギヤ３４を介して駆動輪３６ａ，３６ｂに接続されたドライブシャフト３２に回転子が接続された同期発電電動機としてのモータＭＧ２と、インバータ４１，４２を介してモータＭＧ１，ＭＧ２に接続されたバッテリ４４と、車両全体をコントロールするハイブリッド用電子制御ユニット５０（以下、ＨＶＥＣＵという。）とを備える。ここで、実施例の内燃機関装置としては、主としてエンジン２２とエンジンＥＣＵ２４とが該当する。
【００１６】
エンジン２２は、例えばガソリンまたは軽油などの炭化水素系の燃料により動力を出力可能な内燃機関として構成されており、図２に示すように、エアクリーナ１２２により清浄された空気をスロットルバルブ１２４を介して吸気管１２５に吸入すると共に燃料噴射弁１２６から燃料を噴射して吸入された空気と燃料とを混合し、この混合気を吸気バルブ１２８を介して燃料室に吸入し、点火プラグ１３０による電気火花によって爆発燃焼させて、そのエネルギにより押し下げられるピストン１３２の往復運動をクランクシャフト２６の回転運動に変換する。エンジン２２からの排気は、一酸化炭素（ＣＯ）や炭化水素（ＨＣ），窒素酸化物（ＮＯｘ）の有害成分を浄化する浄化装置（三元触媒）１３４を介して外気へ排出されると共にＥＧＲ（Exhaust Gas Recirculation）システム１５１を介して吸気側に供給される。ＥＧＲシステム１５１は、浄化装置１３４の後段に取り付けられたＥＧＲ管１５２と、ＥＧＲ管１５２に配置されたＥＧＲバルブ１５４とを備え、ＥＧＲバルブ１５４の開度を調節することにより供給量を調整して不燃焼ガスとしての排気を吸気側に供給する。また、エンジン２２の吸気管１２５には、燃料噴射弁１２６から噴射される燃料を貯留する燃料タンク１６０内で発生した蒸発燃料が燃料蒸発ガスパージシステム１６１を介して燃料蒸発ガスとして供給（パージ）される。燃料蒸発ガスパージシステム１６１は、燃料タンク１６０からの蒸発燃料を吸着する例えば活性炭などの吸着剤が充填され大気導入口１６２が設けられたキャニスタ１６３と、燃料タンク１６０とキャニスタ１６３とを連通する連通管１６４と、キャニスタ１６３と吸気管１２５とを連通するパージ通路１６６と、このパージ通路１６６に配置されたパージ制御バルブ１６８とを備え、パージ制御バルブ１６８の開度を調節することにより流量を調整すると共に吸気管１２５内の吸気負圧を利用してキャニスタ１６３からの燃料蒸発ガスを吸気管１２５にパージする。エンジン２２は、こうして空気と排気と燃料蒸発ガスを含む燃料との混合気を燃焼室に吸引することができるようになっている。
【００１７】
エンジンＥＣＵ２４は、ＣＰＵ２４ａを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵ２４ａの他に処理プログラムを記憶するＲＯＭ２４ｂと、データを一時的に記憶するＲＡＭ２４ｃと、図示しない入出力ポートおよび通信ポートとを備える。エンジンＥＣＵ２４には、エンジン２２の状態を検出する種々のセンサからの信号、クランクシャフト２６の回転位置を検出するクランクポジションセンサ１４０からのクランクポジションやエンジン２２の冷却水の温度を検出する水温センサ１４２からの冷却水温Ｔｗ，燃焼室内に取り付けられた圧力センサ１４３からの筒内圧力，燃焼室へ吸排気を行なう吸気バルブ１２８や排気バルブを開閉するカムシャフトの回転位置を検出するカムポジションセンサ１４４からのカムポジション，スロットルバルブ１２４の開度を検出するスロットルバルブポジションセンサ１４６からのスロットル開度，吸気管１２５に取り付けられたエアフローメータ１４８からの吸入空気量Ｑａ，同じく吸気管１２５に取り付けられた温度センサ１４９からの吸気温，空燃比センサ１３５ａからの空燃比Ｖａｆ，酸素センサ１３５ｂからの酸素信号，ＥＧＲ管１５２内のＥＧＲガスの温度を検出する温度センサ１５６からのＥＧＲガス温度などが入力ポートを介して入力されている。また、エンジンＥＣＵ２４からは、エンジン２２を駆動するための種々の制御信号、例えば、燃料噴射弁１２６への駆動信号や、スロットルバルブ１２４の開度を調節するスロットルモータ１３６への駆動信号、イグナイタと一体化されたイグニッションコイル１３８への制御信号、吸気バルブ１２８の開閉タイミングの変更可能な可変バルブタイミング機構１５０への制御信号、ＥＧＲバルブ１５４への駆動信号、パージ制御バルブ１６８への駆動信号などが出力ポートを介して出力されている。なお、エンジンＥＣＵ２４は、ＨＶＥＣＵ５０と通信しており、ＨＶＥＣＵ５０からの制御信号によりエンジン２２を運転制御すると共に必要に応じてエンジン２２の運転状態に関するデータを出力する。なお、エンジンＥＣＵ２４は、クランクポジションセンサ１４０からのクランクポジションに基づいてクランクシャフト２６の回転数、即ちエンジン２２の回転数Ｎｅも演算している。
【００１８】
ＨＶＥＣＵ５０は、ＣＰＵ５２を中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵ５２の他に処理プログラムを記憶するＲＯＭ５４と、データを一時的に記憶するＲＡＭ５６と、図示しない入出力ポートおよび通信ポートとを備える。ＨＶＥＣＵ５０には、モータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転位置を検出する図示しない回転位置検出センサからの信号やインバータ４１，４２からモータＭＧ１，ＭＧ２への電力ラインに取り付けられた図示しない電流センサからの相電流，バッテリ４４の出力端子近傍に取り付けられた図示しない電流センサからの充放電電流，バッテリ４４に取り付けられた図示しない温度センサからのバッテリ温度，イグニッションスイッチ６０からのイグニッション信号，シフトレバー６１の操作位置を検出するシフトポジションセンサ６２からのシフトポジションＳＰ，アクセルペダル６３の踏み込み量を検出するアクセルペダルポジションセンサ６４からのアクセル開度Ａｃｃ，ブレーキペダル６５の踏み込み量を検出するブレーキペダルポジションセンサ６６からのブレーキペダルポジションＢＰ，車速センサ６８からの車速Ｖなどが入力ポートを介して入力されている。また、ＨＶＥＣＵ５０からは、インバータ４１，４２へのスイッチング制御信号などが出力されている。ＨＶＥＣＵ５０は、前述したように、エンジンＥＣＵ２４と通信ポートを介して接続されており、各種制御信号やデータのやりとりを行なっている。
【００１９】
こうして構成された実施例のハイブリッド自動車２０は、運転者によるアクセルペダル６３の踏み込み量に対応するアクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて駆動軸としてのドライブシャフト３２に出力すべき要求トルクを計算し、この要求トルクに対応する要求動力がドライブシャフト３２に出力されるように、エンジン２２とモータＭＧ１とモータＭＧ２とが運転制御される。エンジン２２とモータＭＧ１とモータＭＧ２の運転制御としては、要求動力に見合う動力がエンジン２２から出力されるようにエンジン２２を運転制御すると共にエンジン２２から出力される動力のすべてが遊星歯車機構３０とモータＭＧ１とモータＭＧ２とによってトルク変換されてドライブシャフト３２に出力されるようモータＭＧ１およびモータＭＧ２を駆動制御するトルク変換運転モードや要求動力とバッテリ４４の充放電に必要な電力との和に見合う動力がエンジン２２から出力されるようにエンジン２２を運転制御すると共にバッテリ４４の充放電を伴ってエンジン２２から出力される動力の全部またはその一部が遊星歯車機構３０とモータＭＧ１とモータＭＧ２とによるトルク変換を伴って要求動力がドライブシャフト３２に出力されるようモータＭＧ１およびモータＭＧ２を駆動制御する充放電運転モード、エンジン２２の運転を停止してモータＭＧ２からの要求動力に見合う動力をドライブシャフト３２に出力するよう運転制御するモータ運転モードなどがある。ＨＶＥＣＵ５０では、こうした運転モードの切り替えを伴って要求トルクに対応する要求動力がドライブシャフト３２に出力されるようエンジン２２の目標回転数および目標トルクとモータＭＧ１，ＭＧ２の各トルク指令とを設定し、設定した目標回転数および目標トルクをエンジンＥＣＵ２４に送信すると共に設定した各トルク指令でモータＭＧ１，ＭＧ２が駆動されるようインバータ４１，４２をスイッチング制御する駆動制御が行なわれている。
【００２０】
また、実施例のハイブリッド自動車２０では、エンジンＥＣＵ２４により、エンジン２２の目標回転数と目標トルクとによって示される運転ポイントでエンジン２２が効率よく運転されるようスロットルバルブ１２４の開度を調節するスロットル開度制御や燃料噴射弁１２６からの燃料噴射量を調整する燃料噴射制御，点火プラグ１３０による点火時期を制御する点火制御などの制御が行なわれている。燃料噴射制御では、エアフローメータ１４８からの吸入空気量Ｑａに基づいて理論空燃比などの目標空燃比を実現する基本噴射量を求め、この基本噴射量をエンジン２２の運転状態に応じて増量補正したり増量補正する条件が成立していないなどの条件下で空燃比フィードバック補正し、補正した量の燃料が燃料噴射弁１２６から適当なタイミングで噴射されるよう燃料噴射弁１２６が制御される。空燃比フィードバック補正は、空燃比センサ１３５ａからの空燃比Ｖａｆが目標空燃比になるよう燃料噴射量をフィードバック補正するフィードバック補正係数を求め、このフィードバック補正係数を基本噴射量に乗ずることにより行なわれる。さらに、エンジンＥＣＵ２４では、燃料蒸発ガスパージシステム１６１により吸気管１２５にパージされる燃料蒸発ガスの流量を調整するパージ制御と、このパージ制御の実行により燃料噴射制御における目標空燃比が実現されない場合に対処するため、燃料蒸発ガスの濃度に関する学習（以下、パージガス濃度学習という）が行なわれている。パージ制御では、エンジン２２の運転状態に基づいて吸入空気量に対する燃料蒸発ガスの流量の割合であるパージ率の目標値を目標パージ率として設定し、設定した目標パージ率でパージ制御バルブ１６８の開度が調節される。パージガス濃度学習は、実施例では、パージ制御の実行中に空燃比フィードバック補正が行なわれているなどの条件下で、空燃比センサ１３５ａからの空燃比Ｖａｆが空燃比フィードバック補正によりリーンからリッチまたはリッチからリーンに変化したときに、フィードバック補正係数の平均値から値１を減じたもの（例えば、燃料蒸発ガスの濃度が高いときには値０．８や値０．９から値１を減じて得られる値−０．２や値−０．１など）をパージ率（例えば、目標パージ率としての２％や４％，６％など）で除して単位パージ率当たりの補正値を計算し、計算した補正値に反映率（例えば、１／２など）を乗じたものに、更に実際のパージ率（例えば、図示しない圧力センサからのパージ通路１６６内の気圧とエンジン２２の回転数Ｎｅとに基づく燃料蒸発ガスの流量をエアフローメータ１４８からの吸入空気量Ｑａで除したものなど）を乗じて得られる学習値（例えば、燃料蒸発ガスの濃度が高くその空燃比としてリッチのときには負の値など）をＲＡＭ２４ｃの所定領域に記憶することにより行なわれる。その後、パージガス濃度学習は、一旦記憶した学習値としての前回学習値に得られた学習値を加えることにより学習値としてのパージガス濃度補正係数を更新すると共に、ＲＡＭ２４ｃの所定領域に記憶した更新回数をインクリメントすることにより行なわれる。エンジンＥＣＵ２４による燃料噴射制御では、こうして更新されるパージガス濃度補正係数とフィードバック補正係数との和を基本噴射量に乗じることにより目標空燃比を実現するよう燃料噴射量が調整されている。
【００２１】
次に、こうして構成された実施例のハイブリッド自動車２０に搭載されたエンジン２２のパージ制御を実行する際にスロットルバルブ１２４の開度を制限する際の動作について説明する。図３はエンジンＥＣＵ２４により実行されるスロットル開度制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、パージ制御が実行されているときに所定時間毎（例えば数ｍｓｅｃ毎）に繰り返し実行される。
【００２２】
スロットル開度制御ルーチンが実行されると、エンジンＥＣＵ２４のＣＰＵ２４ａは、まず、エンジン２２の回転数ＮｅやＥＧＲ実行フラグＦ，パージガス濃度学習更新回数Ｎｐｇ，パージガス濃度学習値Ｃｐｇ，エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊などのデータを入力する処理を実行する（ステップＳ１００）。ここで、エンジン２２の回転数Ｎｅは、クランクポジションセンサ１４０からのクランクポジションに基づいて演算されたものを入力するものとした。ＥＧＲ実行フラグＦは、エンジン２２の排気を吸気側に供給するＥＧＲが実行されているか否かを示すフラグであり、図示しないＥＧＲ実行制御ルーチンにより、エンジン２２の冷却水温Ｔｗが暖機完了を示す閾値以上であり且つ回転数Ｎｅと吸入空気量ＱａとがＥＧＲを実行可能な所定領域内にあるＥＧＲ実行条件が成立していないときには値０が設定され、ＥＧＲ実行条件が成立しているときには値１が設定されたものを入力するものとした。また、パージガス濃度学習更新回数Ｎｐｇは、エンジン２２のパージガス濃度学習により学習値の更新回数としてＲＡＭ２４ｃの所定領域に記憶されたものを入力し、パージガス濃度学習値Ｃｐｇは、パージガス濃度学習により得られたパージガス濃度補正係数としてＲＡＭ２４ｃの所定領域に記憶された学習値を入力するものとした。さらに、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊は、図示しない駆動制御ルーチンにより設定されたものをＨＶＥＣＵ５０から通信により入力するものとした。
【００２３】
こうしてデータを入力すると、入力したパージガス濃度学習更新回数Ｎｐｇが閾値Ｎｒｅｆ以下であるか否かと（ステップＳ１１０）、パージガス濃度学習値Ｃｐｇが閾値Ｃｒｅｆ未満であるか否かとを判定する（ステップＳ１２０）。ここで、閾値Ｎｒｅｆと閾値Ｃｒｅｆは、いずれも燃料タンク１６０内に発生した蒸発燃料の処理が十分に進んでいるか否かを判断するためのものであり、実施例では、エンジン２２の特性やパージガス濃度学習を伴う実験などにより予め定めた値（例えば、閾値Ｎｒｅｆとしては値３０や値５０，値１００など、閾値Ｃｒｅｆとしては値−０．１や値−０．０５など）を用いるものとした。これは、パージ制御の実行により蒸発燃料の処理が進むと吸気管１２５にパージされる燃料蒸発ガスの濃度が低くなる傾向にあるため、パージガス濃度学習による学習値の更新回数が少ないときや、燃料噴射制御における空燃比がリッチにならないよう学習値としてのパージガス濃度補正係数による燃料噴射量の補正量が大きいときは、燃料タンク１６０内の蒸発燃料の処理が十分に進んでいないと考えられることに基づく。
【００２４】
パージガス濃度学習更新回数Ｎｐｇが閾値Ｎｒｅｆより大きく且つパージガス濃度学習値Ｃｐｇが閾値Ｃｒｅｆ以上のときには、蒸発燃料の処理を促進する必要はないと判断し、スロットルバルブ１２４の開度が制限されないよう上限カード値としてのスロットル上限開度ＴＨｌｉｍに調節可能な範囲内で最大の最大開度ＴＨｍａｘを設定し（ステップＳ１３０）、設定したスロットル上限開度ＴＨｌｉｍを用いてスロットル開度制御を行なって（ステップＳ１４０）、本ルーチンを終了する。スロットル開度制御は、実施例では、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とに対応する目標開度を設定し、スロットルバルブ１２４の開度が制限されることなく目標開度になるようスロットルモータ１３６を駆動することにより行なうものとした。したがって、パージ制御が実行されているときにパージガス濃度学習の状態が蒸発燃料の処理が十分に進んだ処理済み状態を示すときには、スロットルバルブ１２４の開度を制限しないから、エンジン２２から十分なトルクが出力されなくなるなど、パージ制御を実行する際にエンジン２２が適正に運転されなくなるのを抑制することができる。
【００２５】
パージガス濃度学習更新回数Ｎｐｇが閾値Ｎｒｅｆ以下またはパージガス濃度学習値Ｃｐｇが閾値Ｃｒｅｆ未満のときには、蒸発燃料の処理を促進する必要があると判断し、入力したＥＧＲ実行フラグＦとエンジン２２の回転数Ｎｅとに基づいてスロットルバルブ１２４の開度が制限されるようスロットル上限開度ＴＨｌｉｍを設定し（ステップＳ１５０）、設定したスロットル上限開度ＴＨｌｉｍを用いてスロットル開度制御を行なって（ステップＳ１４０）、本ルーチンを終了する。ここで、スロットル上限開度ＴＨｌｉｍは、実施例では、ＥＧＲ実行フラグＦの値毎に回転数Ｎｅとスロットル上限開度ＴＨｌｉｍとの関係を予め定めてスロットル上限開度設定用マップとしてＲＯＭ２４ｂに記憶しておき、ＥＧＲ実行フラグＦと回転数Ｎｅとが与えられると記憶したマップから対応するスロットル上限開度ＴＨｌｉｍを導出して設定するものとした。図４にスロットル上限開度設定用マップの一例を示す。図示するように、ＥＧＲが実行されているときにはＥＧＲが実行されていないときよりスロットル上限開度ＴＨｌｉｍが小さくなるよう定められている。これは、エンジン２２からの排気は燃料蒸発ガスより圧力が高いために吸気管１２５に流入し易く、ＥＧＲの実行により吸気管１２５の負圧が小さくなる傾向にあることから、ＥＧＲが実行されているときにはスロットルバルブ１２４の開度をより大きく制限して吸気管１２５の負圧を確保する必要性が高いためである。また、図示するように、エンジン２２の回転数Ｎｅが中高回転数領域となる所定回転数Ｎｅｒｅｆ（例えば、２０００ｒｐｍや３０００ｒｐｍなど）以上では開度が制限されないようスロットル上限開度ＴＨｌｉｍに対してスロットルバルブ１２４の最大開度ＴＨｍａｘが得られるよう定められている。これは、中高回転数領域ではスロットルバルブ１２４の開度を制限しないものとしても吸気管１２５内の負圧が確保されて燃料蒸発ガスの十分な流量を確保するのが比較的容易なためである。スロットル開度制御は、実施例では、スロットルバルブ１２４の開度が目標開度をスロットル上限開度ＴＨｌｉｍで制限した開度になるようスロットルモータ１３６を駆動することにより行なわれる。したがって、パージ制御が実行されているときにパージガス濃度学習の状態が燃料タンク１６０内に発生した蒸発燃料の処理が十分に進んでいない未処理状態を示すときには、ＥＧＲ実行の有無に応じてスロットルバルブ１２４の開度を制限するから、ＥＧＲ実行の有無に応じてパージ制御をより適正に実行することができる。
【００２６】
以上説明した実施例のハイブリッド自動車２０に搭載された内燃機関装置によれば、パージ制御が実行されているときにパージガス濃度学習の状態に応じてスロットルバルブ１２４の開度を制限するから、燃料蒸発ガスを吸気管１２５にパージするパージ制御を実行する際のエンジン２２の運転状態をより適正なものにすることができる。また、パージガス濃度学習の状態が蒸発燃料の処理が十分に進んだ処理済み状態を示すときには、スロットルバルブ１２４の開度を制限しないから、パージ制御を実行する際にエンジン２２が適正に運転されなくなるのを抑制することができる。さらに、パージガス濃度学習の状態が蒸発燃料の処理が十分に進んでいない未処理状態を示すときには、ＥＧＲ実行の有無に応じてスロットルバルブ１２４の開度を制限するから、パージ制御をより適正に実行することができる。しかも、未処理状態のときにＥＧＲが実行されているときには、ＥＧＲが実行されていないときよりスロットルバルブ１２４の開度を制限するから、ＥＧＲが実行されていないときより燃料蒸発ガスが吸気管１２５にパージされ難くなるのを抑制することができる。また、未処理状態のときにエンジン２２の回転数Ｎｅが所定回転数Ｎｅｒｅｆ以上のときにはスロットルバルブ１２４の開度を制限しないから、所定回転数Ｎｅｒｅｆ以上でパージ制御を実行する際にエンジン２２が適正に運転されなくなるのを抑制することができる。
【００２７】
実施例の内燃機関装置を搭載するハイブリッド自動車２０では、パージガス濃度学習更新回数Ｎｐｇが閾値Ｎｒｅｆ以下、または、パージガス濃度学習値Ｃｐｇが閾値Ｃｒｅｆ未満のときにパージガス濃度学習の状態が蒸発燃料の処理が十分に進んでいない未処理状態を示すものとしてスロットル上限開度ＴＨｌｉｍを設定するものとしたが、パージガス濃度学習更新回数Ｎｐｇが閾値Ｎｒｅｆ以下、かつ、パージガス濃度学習値Ｃｐｇが閾値Ｃｒｅｆ未満のときに未処理状態を示すものとしてスロットル上限開度ＴＨｌｉｍを設定するものとしてもよい。
【００２８】
実施例の内燃機関装置を搭載するハイブリッド自動車２０では、パージガス濃度学習の状態が蒸発燃料の処理が十分に進んでいない未処理状態を示すときに、エンジン２２の回転数Ｎｅが所定回転数Ｎｅｒｅｆ以上のときにはスロットルバルブ１２４の開度を制限しないものとしたが、エンジン２２の回転数Ｎｅに拘わらずにＥＧＲ実行の有無に応じてスロットルバルブ１２４の開度を制限するものとしてもよい。
【００２９】
実施例では、エンジン２２からの動力とモータＭＧ２からの動力とにより走行可能なハイブリッド自動車２０に搭載された内燃機関装置として説明したが、走行用の動力を出力するモータを備えずにエンジンからの動力だけで走行する自動車に搭載された内燃機関装置の形態としたり、自動車以外の車両や船舶，航空機などの移動体に搭載される内燃機関装置や建設設備などの移動しない設備に組み込まれた内燃機関装置の形態としても構わない。さらに、こうした内燃機関装置の制御方法の形態としてもよい。
【００３０】
ここで、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施例では、エンジン２２が「内燃機関」に相当し、ＥＧＲシステム１５１が「排気供給手段」に相当し、燃料蒸発ガスパージシステム１６１が「蒸発燃料吸着手段」に相当し、駆動制御ルーチンによりエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊を設定してエンジンＥＣＵ２４に送信するＨＶＥＣＵ５０と、ＥＧＲ実行制御ルーチンやパージ制御，パージ制御が実行されているときに図３のスロットル開度制御ルーチンを実行するエンジンＥＣＵ２４とが「制御手段」に相当する。ここで、「内燃機関」としては、ガソリンまたは軽油などの炭化水素系の燃料により動力を出力する内燃機関に限定されるものではなく、水素エンジンなど如何なるタイプの内燃機関であっても構わない。「排気供給手段」としては、ＥＧＲ管１５２とＥＧＲバルブ１５４とを備えるＥＧＲシステム１５１に限定されるものではなく、内燃機関の排気を内燃機関の吸気系に供給する排気供給を実行するものであれば如何なるものとしても構わない。「蒸発燃料吸着手段」としては、キャニスタ１６３と連通管１６４とパージ通路１６６とパージ制御バルブ１６８とを備える燃料蒸発ガスパージシステム１６１に限定されるものではなく、内燃機関への燃料を貯留する燃料タンクに接続されると共に内燃機関の吸気系にバルブを介して接続され燃料タンク内の蒸発燃料を吸着するものであれば如何なるものとしても構わない。「制御手段」としては、ＨＶＥＣＵ５０とエンジンＥＣＵ２４との組み合わせに限定されるものではなく単一の電子制御ユニットにより構成されるなどとしてもよい。また、「制御手段」としては、ＥＧＲ実行制御ルーチンやパージ制御，エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊を設定すると共にパージ制御が実行されているときに図３のスロットル開度制御ルーチンを実行するものに限定されるものではなく、蒸発燃料吸着手段のバルブを開成して蒸発燃料吸着手段により吸着した蒸発燃料を内燃機関の吸気系に供給する蒸発燃料供給を実行するとき、蒸発燃料供給に関する学習が所定状態にないときには排気供給手段による排気供給の実行の有無に拘わらずに内燃機関のスロットル開度を制限することなく蒸発燃料供給が実行されて内燃機関が運転されるよう内燃機関と排気供給手段と蒸発燃料吸着手段とを制御し、蒸発燃料供給に関する学習が所定状態にあるときには排気供給手段による排気供給の実行の有無に基づく内燃機関のスロットル開度の制限を伴って蒸発燃料供給が実行されて内燃機関が運転されるよう内燃機関と排気供給手段と前記蒸発燃料吸着手段とを制御するものであれば如何なるものとしても構わない。なお、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための最良の形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。
【００３１】
以上、本発明を実施するための最良の形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。
【産業上の利用可能性】
【００３２】
本発明は、内燃機関装置や車両の製造産業などに利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の一実施例としての内燃機関装置を搭載するハイブリッド自動車２０の構成の概略を示す構成図である。
【図２】エンジン２２の構成の概略を示す構成図である。
【図３】エンジンＥＣＵ２４により実行されるスロットル開度制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図４】スロットル上限開度設定用マップの一例を示す説明図である。
【符号の説明】
【００３４】
２０  ハイブリッド自動車、２２  エンジン、２４  エンジン用電子制御ユニット（エンジンＥＣＵ）、２４ａ  ＣＰＵ、２４ｂ  ＲＯＭ、２４ｃ  ＲＡＭ、２６  クランクシャフト、３０  遊星歯車機構、３２  ドライブシャフト、３４  デファレンシャルギヤ、３６ａ，３６ｂ  駆動輪、４１，４２  インバータ、４４  バッテリ、５０  ハイブリッド用電子制御ユニット（ＨＶＥＣＵ）、５２  ＣＰＵ、５４  ＲＯＭ、５６  ＲＡＭ、６０  イグニッションスイッチ、６１  シフトレバー、６２  シフトポジションセンサ、６３  アクセルペダル、６４  アクセルペダルポジションセンサ、６５  ブレーキペダル、６６  ブレーキペダルポジションセンサ、６８  車速センサ、１２２  エアクリーナ、１２４  スロットルバルブ、１２５  吸気管、１２６  燃料噴射弁、１２８  吸気バルブ、１３０  点火プラグ、１３２  ピストン、１３４  浄化装置、１３５ａ  空燃比センサ、１３５ｂ  酸素センサ、１３６  スロットルモータ、１３８  イグニッションコイル、１４０  クランクポジションセンサ、１４２  水温センサ、１４３  圧力センサ、１４４  カムポジションセンサ、１４６  スロットルバルブポジションセンサ、１４８  エアフローメータ、１４９  温度センサ、１５０  可変バルブタイミング機構、１５１  ＥＧＲシステム、１５２  ＥＧＲ管、１５４  ＥＧＲバルブ、１５６  温度センサ、１６０  燃料タンク、１６１  燃料蒸発ガスパージシステム、１６２  大気導入口、１６３  キャニスタ、１６４  連通管、１６６  パージ通路、１６８  パージ制御バルブ、ＭＧ１，ＭＧ２  モータ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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