JP2009162203A - 内燃機関の蒸発燃料処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】複数の気筒群で共用されるキャニスタに吸着された蒸発燃料を速やかに処理することができる蒸発燃料処理装置を提供する。
【解決手段】キャニスタ２１から各バンク３Ｒ、３Ｌにパージガスを導くように設けられたパージ通路２２と、パージ通路２２の分岐部２２Ｒ、２２Ｌのそれぞれに設けられたパージ弁２３Ｒ、２３Ｌと、各パージ弁を制御するＥＣＵ１４Ｒ、１４Ｌとを備えた蒸発燃料処置装置２０において、これらのＥＣＵ１４Ｒ、１４Ｌが通信回線１５を介して接続され、これらのＥＣＵ１４Ｒ、１４Ｌ間でパージガスの濃度情報を共有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、内燃機関の燃料タンクから生じた蒸発燃料を処理する蒸発燃料処理装置に関する。

燃料タンクで生じた蒸発燃料を吸着するキャニスタは、Ｖ型機関のように複数の気筒群を備えた内燃機関であってもバンク毎に設けられることはなく一つの機関に対して一つ設けられることが殆どである。従って、単一のキャニスタに吸着された蒸発燃料を処理するためにはキャニスタに接続するパージ通路を分岐して蒸発燃料を含んだパージガスを気筒群毎に導入する必要がある。パージガスは燃料成分を含んでいるため、気筒群毎にばらつきがあると燃焼悪化を招く。そこで、複数の気筒群間で共用されるキャニスタから吸気系へパージガスを導くためのパージ通路が気筒群毎に分岐され、その分岐された分岐部のそれぞれにパージガスの流量を調整するためのパージ弁が設けられた蒸発燃料処理装置が提案されている。

ところで、複数の気筒群を備えた内燃機関の制御装置の演算負荷を緩和するため、気筒群毎に制御装置を設け、気筒群毎の制御装置間を通信回線で結んでアイドリング回転数を気筒群毎に制御する技術が知られている（特許文献１）。また、同様に、気筒群毎に設けられた制御装置間を通信回線で結んで冷却水温を気筒群毎に制御する技術も知られている（特許文献２）。その他、本発明に関連する先行技術文献として特許文献３〜５が存在する。

特開平１０−１９６４３９号公報 特開平１０−１９６４４５号公報 特開平１０−１９６４４６号公報 特開平５−２４８３１４号公報 特開平６ー１０７８０号公報

上述した構成の蒸発燃料処理装置の場合、各気筒群に導入するパージガスの流量を決めるにはパージガスの濃度を特定し、その濃度に応じて各バージ弁を操作する必要がある。ところが、上述した先行技術のように、気筒群毎に設けられた制御装置で分岐部毎のパージ弁を別々に制御した場合、パージガスの濃度が気筒群毎の制御装置間で共用されていないと、その濃度が一方の気筒群では既知であるにも拘わらず、他方の気筒群では未知のものとして扱われる状況が起こり得る。このような状況になると、パージガスの流量を効率的に高めることができずキャニスタに吸着された蒸発燃料の速やかな処理が妨げられる。

そこで、本発明は、複数の気筒群で共用されるキャニスタに吸着された蒸発燃料を速やかに処理することができる蒸発燃料処理装置を提供することを目的とする。

本発明の蒸発燃料処理装置は、単一のキャニスタから第１気筒群及び第２気筒群のそれぞれにパージガスを導くように設けられ、前記第１気筒群及び第２気筒群で共用される共用部と前記共用部から気筒群毎に分岐された第１分岐部及び第２分岐部とを有するパージ通路と、前記パージ通路の前記第１分岐部に設けられてパージガスの流量を調整する第１パージ弁と、前記パージ通路の前記第２分岐部に設けられてパージガスの流量を調整する第２パージ弁と、前記第１気筒群に対するパージガスの導入に伴う空燃比の変化に基づいてパージガスの第１濃度を特定することにより完了する第１濃度学習制御を実行する第１制御手段と、前記第２気筒群に対するパージガスの導入に伴う空燃比の変化に基づいてパージガスの第２濃度を特定することにより完了する第２濃度学習制御を実行する第２制御手段と、前記第１濃度及び前記第２濃度を前記第１制御手段と前記第２制御手段との間で相互に取得できるように前記第１制御手段と前記第２制御手段とを接続する通信手段と、を備え、前記第１制御手段は、前記第１濃度を特定した後には、前記第１濃度に応じたパージガスの流量が得られるように、前記第１パージ弁を操作する一方、前記第１濃度を特定する前には、前記通信手段を介して取得した前記第２濃度に応じたパージガスの流量が得られるように、前記第１パージ弁を操作し、前記第２制御手段は、前記第２濃度を特定した後には、前記第２濃度に応じたパージガスの流量が得られるように、前記第２パージ弁を操作する一方、前記第２濃度を特定する前には、前記通信手段を介して取得した前記第１濃度に応じたパージガスの流量が得られるように、前記第２パージ弁を操作する、ことにより上述した課題を解決する（請求項１）。

この蒸発燃料処理装置によれば、第１制御手段又は第２制御手段のいずれか一方の制御手段にて濃度学習制御が完了済であれば、他方の制御手段は一方の制御手段の濃度学習制御の結果として得られたパージガスの濃度を通信手段を介して取得することができる。これにより、他方の制御手段は濃度学習制御を行うことなくパージガスの濃度を特定できるので、直ちにパージガスの濃度に応じた流量が得られるようにパージ弁を操作することができる。従って、パージガスの導入に伴う空燃比変化を抑えるために、パージガスの流量を僅かな流量から徐々に高めていく操作が不要になるので、キャニスタに吸着された蒸発燃料の速やかな処理が可能になる。

本発明の一態様においては、前記内燃機関には、前記第１気筒群に対して燃料を供給する第１燃料供給手段と、前記第２気筒群に対して燃料を供給する第２燃料供給手段とが設けられており、前記第１制御手段は、前記第１パージ弁の操作量に応じて前記第１気筒群に対する燃料供給量が補正されるように前記第１燃料供給手段を操作し、前記第２制御手段は、前記第２パージ弁の操作量に応じて前記第２気筒群に対する燃料供給量が補正されるように前記第２燃料供給手段を操作してもよい（請求項２）。この態様によれば、パージ弁の操作量に応じて燃料噴射量が補正されるので、エミッションの悪化や燃焼悪化を防止することができる。

本発明の一態様においては、前記第１制御手段は、前記第１濃度学習制御を開始する際の前記第１パージ弁に対する操作量を前記第２濃度に基づいて決定し、前記第２制御手段は、前記第２濃度学習制御を開始する際の前記第２パージ弁に対する操作量を前記第１濃度に基づいて決定してもよい（請求項３）。この態様によれば、一方の制御手段による濃度学習制御を開始するにあたり、他方の制御手段による濃度学習制御が完了している場合は、その学習制御にて特定されたパージガスの濃度に基づいてパージ弁の操作量が決定される。これにより、濃度学習制御を開始する際のパージ弁の開度量を必要以上に絞ることを防止できるから、速やかな蒸発燃料の処理が可能になる。

本発明の一態様においては、前記第１濃度学習制御は、その開始からの時間経過とともに前記第１気筒群の吸入ガス量に占めるパージガスの導入量の割合である第１パージ率が上昇するように前記第１パージ弁を操作するものであり、前記第２濃度学習制御は、その開始からの時間経過とともに前記第２気筒群の吸入ガス量に占めるパージガスの導入量の割合である第１パージ率が上昇するように前記第２パージ弁を操作するものであり、前記第１制御手段は、前記第１パージ率の上昇率を前記第１濃度又は前記第２濃度に応じて決定し、前記第２制御手段は、前記第２パージ率の上昇率を前記第１濃度又は前記第２濃度に応じて決定してもよい（請求項４）。この態様によれば、一定の上昇率で濃度学習制御を行う場合と比べてより速やかな蒸発燃料の処理が可能になる。

本発明の一態様においては、前記第１制御手段は、前記第１気筒群に導かれる吸入ガスの空燃比を目標空燃比に維持させるための第１空燃比学習制御を更に実行し、かつ前記第１濃度又は前記第２濃度が第１所定レベルを超えて高い場合に前記第１空燃比学習制御に優先して前記第１濃度学習制御を実行する一方、前記第１濃度又は前記第２濃度が前記第１所定レベル以下の場合に前記第１濃度学習制御に優先して前記第１空燃比学習制御を実行し、前記第２制御手段は、前記第２気筒群に導かれる吸入ガスの空燃比を目標空燃比に維持させるための第２空燃比学習制御を更に実行し、かつ前記第１濃度又は前記第２濃度が第２所定レベルを超えて高い場合に前記第２空燃比学習制御に優先して前記第２濃度学習制御を実行する一方、前記第１濃度又は前記第２濃度が前記第２所定レベル以下の場合に前記第２濃度学習制御に優先して前記第２空燃比学習制御を実行してもよい（請求項５）。この態様によれば、パージガスの濃度が所定レベルを超えた場合は空燃比学習制御に優先して濃度学習制御が行われ、所定レベル以下の場合は濃度学習制御に優先して空燃比学習制御が行われる。従って、パージガスの導入による空燃比学習制御への影響を低減することができ、空燃比学習制御の精度が向上する。

本発明の一態様においては、前記第１制御手段は、前記第１気筒群に導かれる吸入ガスの空燃比を目標空燃比に維持させるための第１空燃比学習制御を更に実行し、かつ前記第１濃度と前記第２濃度との差が許容範囲を超えて大きい場合に、前記第１濃度学習制御の実行を禁止して前記第１空燃比学習制御を実行し、前記第２制御手段は、前記第２気筒群に導かれる吸入ガスの空燃比を目標空燃比に維持させるための第２空燃比学習制御を更に実行し、かつ前記第１濃度と前記第２濃度との差が許容範囲を超えて大きい場合に、前記第２濃度学習制御の実行を禁止して前記第２空燃比学習制御を実行してもよい（請求項６）。この態様によれば、第１濃度と第２濃度との濃度差を監視することにより、気筒群毎の濃度学習制御の正しさを判定でき、その結果が不適切であれば空燃比学習制御を実行することができる。これにより、気筒群毎の濃度学習制御の正しさを一定のレベルに補償することができる。

本発明の一態様においては、前記第１制御手段は、前記第１気筒群に導かれる吸入ガスの空燃比を目標空燃比に維持させるための第１空燃比学習制御を更に実行するとともに、前記第１濃度と前記第２濃度との差が許容範囲を超えて大きく、かつ前記第１空燃比学習制御が実行済である場合に、パージガスの流量に影響する箇所に異常があるものと判断し、前記第２制御手段は、前記第２気筒群に導かれる吸入ガスの空燃比を目標空燃比に維持させるための第２空燃比学習制御を更に実行するとともに、前記第１濃度と前記第２濃度との差が許容範囲を超えて大きく、かつ前記第２空燃比学習制御が実行済である場合に、パージガスの流量に影響する箇所に異常があるものと判断してもよい（請求項７）。この態様によれば、パージガスの流量に影響する箇所に異常があるかどうかを判断することができる。従って、その異常に対する対応として、例えば運転者等に対して警告を表示させることができる。

以上説明したように、本発明によれば、第１制御手段又は第２制御手段のいずれか一方の制御手段にて濃度学習制御が実行済であれば、他方の制御手段は一方の制御手段の濃度学習制御の結果として得られたパージガスの濃度を通信手段を介して取得することができる。これにより、他方の制御手段は濃度学習制御を行うことなくパージガスの濃度を特定できるので、直ちにパージガスの濃度に応じた流量が得られるようにパージ弁を操作することができる。従って、パージガスの導入に伴う空燃比変化を抑えるために、パージガスの流量を僅かな流量から徐々に高めていく操作が不要になるので、キャニスタに吸着された蒸発燃料の速やかな処理が可能になる。

（第１の形態）
図１は本発明の一形態に係る蒸発燃料処理装置が適用された内燃機関の概要を示している。内燃機関１は不図示の車両に対して走行用動力源として搭載される。内燃機関１は一方向に４つの気筒２が並べられた左右一対の第１バンク３Ｒ及び第２バンク３Ｌを備えたＶ型８気筒エンジンとして構成されている。第１バンク３Ｒの気筒２が第１気筒群を、第２バンク３Ｌの気筒２が第２気筒群をそれぞれ構成する。

内燃機関１に接続される吸気通路４は各バンク３Ｒ、３Ｌに対応して第１吸気通路４Ｒと第２吸気通路４Ｌとに分岐している。第１吸気通路４Ｒは第１バンク３Ｒの各気筒２で共用されるサージタンク部５Ｒと、気筒２毎に分岐される分岐部６Ｒとを有している。同様に、第２吸気通路４Ｌは第２バンク３Ｌの各気筒２で共用されるサージタンク部５Ｌと気筒２毎に分岐される分岐部６Ｌとを有している。

内燃機関１には、吸気を絞るためのスロットル弁７Ｒが各分岐部６Ｒに対して、スロットル弁７Ｌが各分岐部６Ｌに対して、それぞれ一つずつ設けられている。また、吸気通路４には、第１吸気通路４Ｒと第２吸気通路４Ｌとが分岐する分岐位置よりも上流側に吸気流量を計測するためのエアフローメータ８が設けられている。

また、各バンク３Ｒ、３Ｌに対して燃料を供給するため、燃料供給装置９がバンク毎に設けられている。バンク毎の燃料供給装置９は気筒２毎に設けられた燃料噴射弁１０を有していて、各燃料噴射弁１０はデリバリパイプ１２に接続されている。デリバリパイプ９には燃料タンク１３から汲み上げられた燃料が不図示の燃料通路を通じて供給される。

スロットル弁７Ｒ、７Ｌの開度、或いは燃料噴射弁１０の燃料噴射動作等は、コンピュータユニットとして構成されたエンジンコントロールユニット（ＥＣＵ）１４Ｌ、１４Ｒにより、バンク毎に個別に制御される。つまり、内燃機関１の運転状態は、バンク毎、言い換えれば気筒群毎にＥＣＵ１４Ｒ、１４Ｌによって個別に制御される。但し、ＥＣＵ１４Ｒ、１４Ｌは通信手段としての通信回線１５にて接続され、その通信回線１５を介して双方向に通信可能である。通信回線１５を介して情報を交換することにより、ＥＣＵ１４Ｒ、１４Ｌは、自己が担当するバンク（以下、自バンクと称することがある。）の運転制御のために、他方のバンク（以下、他バンクと称することがある。）の運転状態に関する情報を参照しかつ取得することができる。

また、内燃機関１には、アイドリング状態を制御するためのアイドル制御装置１６Ｒ、１６Ｌがバンク毎に設けられている。各アイドル制御装置１６Ｒ、１６Ｌはサージタンク部５Ｒ、５Ｌと後述するパージ通路２２の分岐部２２Ｒ、２２Ｌとを結ぶ迂回通路１７Ｒ、１７Ｌと、各迂回通路１７Ｒ、１７Ｌに設けられたアイドル制御弁１８Ｒ、１８Ｌとを有している。各アイドル制御弁１８Ｒ、１８Ｌはその開度がＥＣＵ１４Ｒ、１４Ｌにて制御されるようになっている。

内燃機関１には燃料タンク１３で生じた蒸発燃料をパージガスとして各バンク３Ｒ、３Ｌに導く蒸発燃料処理装置（以下、処理装置と略す。）２０が設けられている。処理装置２０は、燃料タンク１３で発生する蒸発燃料を吸着するキャニスタ２１と、そのキャニスタ２１から各気筒群の第１吸気通路４Ｒ及び第２吸気通路４Ｌにパージガスを導くためのパージ通路２２と、パージ通路２２を介して吸気通路４Ｒ、４Ｌに導かれるパージガスの流量を調整するためのパージ弁２３Ｒ、２３Ｌとを備えている。

パージ通路２２は、気筒群間で共用される単一の共用部２２Ａと、その共用部２２Ａの終端からバンク毎に分岐された分岐部２２Ｒ、２２Ｌとを備えている。共用部２２Ａはキャニスタ２１の内部通路も含む。分岐部２２Ｒ、２２Ｌはスロットル弁７Ｒ、７Ｌの下流において吸気通路４Ｒ、４Ｌに接続されている。より正確には、図１の破線で示すように、分岐部２２Ｒは第１吸気通路４Ｒの各分岐部６Ｒに対してスロットル弁７Ｒの下流側の位置に接続され、分岐部２２Ｌは第２吸気通路４Ｌの各分岐部６Ｌに対してスロットル弁７Ｌの下流側の位置に接続されている。パージ弁２３Ｒ、２３Ｌは分岐部２２Ｒ、２２Ｌにそれぞれ設けられている。分岐部２２Ｒ、２２Ｌは互いに同一構成であり、パージ弁２３Ｒ、２３Ｌも互いに同一構成である。

パージ弁２３Ｒ、２３Ｌは、一例として、不図示のソレノイド部への通電状態のオン（通電）及びオフ（通電停止）を切り換えてスロットル弁７Ｒ、７Ｌよりも下流の吸気通路４Ｒ、４Ｌに発生する負圧の導入及び導入停止を制御することにより開閉駆動されるバキュームスイッチングバルブとして構成されている。パージ弁２３Ｒ、２３Ｌの開度は、それぞれのソレノイド部に与える励磁電流のデューティー比の制御によって調整される。そして、パージ弁２３Ｒ、２３Ｌに与える励磁電流のデューティー比は、ＥＣＵ１４Ｒ、１４Ｌによってバンク毎にそれぞれ独立して制御される。つまり、一方のバンク３Ｒに対応するパージ弁２３Ｒのデューティー比はＥＣＵ１４Ｒによって制御され、他方のバンク３Ｌに対応するパージ弁２３Ｒのデューティー比はＥＣＵ１４Ｌによって制御される。なお、ここでいうデューティ比は、制御の一周期に占めるオン時間の割合、つまりオンデューティ比を意味する。

次に、各ＥＣＵ１４Ｒ、１４Ｌが行う制御について説明する。なお、各ＥＣＵ１４Ｒ、１４Ｌが本発明に関連して実施する制御は略同一である。以下、重複した説明を避けるため、第１バンク３Ｒを担当するＥＣＵ１４Ｒの制御について説明し、反対側のＥＣＵ１４Ｌの制御については特に言及する必要がある場合を除いて説明を省略する。

ＥＣＵ１４Ｒは内燃機関１の運転中に、キャニスタ２１に吸着した蒸発燃料をパージするためのパージ制御を行う。パージ制御の実行中は、パージ弁２３Ｒが適当なデューティ比で開閉駆動される。パージ弁２３Ｒが開弁すると、吸気負圧がキャニスタ２１に導かれる。その結果、不図示の大気導入口から空気が吸入され、その空気によってキャニスタ２１から蒸発燃料がパージされる。それにより、蒸発燃料を含むパージガスはパージ通路２２の分岐部２２Ｒを経由して第１吸気通路４Ｒの各分岐部６Ｒに導入される。

内燃機関１の通常運転時には、ＥＣＵ１４Ｒは燃焼室に導かれる混合気の空燃比を目標空燃比にするための空燃比フィードバック制御を実行している。パージガスが目標空燃比よりリッチであれば空燃比はリッチ側に偏ったものとなる。一方、パージガスがリーンであれば、空燃比もリーンに偏った値となる。このため、パージガスの導入に伴う空燃比の変化に基づいてパージガスの濃度（パージガスに占めるＨＣ成分の割合）を推定することができ、その推定によってパージガスの濃度を特定することができる。

ＥＣＵ１４Ｒは、通常運転の実行中に、空燃比フィードバック制御を実行しつつ、パージガスの導入に伴う空燃比の変化に基づいてパージガスの濃度を特定する濃度学習制御を実行している。その濃度学習制御の実行によりパージガスの濃度が特定された場合には、そのパージガスの流量に基づいてパージ制御に伴う内燃機関１に供給される燃料量を推定できる。従って、パージガスの影響が相殺されるように燃料噴射量に増減補正を施すことで、エミッションを悪化させることなく、キャニスタ２１に吸着された蒸発燃料を処理することが可能である。

パージ制御においては、パージガスの濃度が正しく学習できるまでは、空燃比がある程度バラつくこととなる。このため、エミッションの悪化を出来るだけ防止するために、濃度学習制御においてはパージガスの流量を十分に絞った状態で開始し、徐々にその流量を増加させるようにしている。なお、以上述べた制御は本発明の主要部ではなく、かつ公知の手法と同様であるので、これ以上の詳しい説明は省略する。

本形態の制御の特徴は、自バンクと他バンクとの間でパージガスの濃度の特定結果を共有し、他バンクの濃度学習制御の結果として得られたパージガスの濃度を利用して自バンクに対するパージ制御を行うことにある。

図２は、ＥＣＵ１４Ｒが行う制御ルーチンの一例を示したフローチャートである。このルーチンのプログラムはＥＣＵ１４Ｒが持っているＲＯＭ等の記憶装置に保持されており、適時に読み出されて繰り返し実行される。まず、ステップＳ１において、ＥＣＵ１４Ｒは自バンクに対するパージ制御の実行条件が成立しているか否かを判定する。実行条件は適宜に定めてよい。実行条件が成立している場合はステップＳ２に進み、そうでない場合は以後の処理をスキップして今回のルーチンを終了する。

ステップＳ２では、自バンクに対する濃度学習制御が完了したか否かを判定する。つまり、パージガスの濃度を特定したか否かを判定する。濃度学習制御が完了している場合は、ステップＳ３に進み、完了していない場合はステップＳ４に進む。

ステップＳ３では、ＥＣＵ１４Ｒが記憶しているパージガス濃度（自バンク濃度）をパージ制御に使用することとして、ステップＳ６に処理を進める。なお、ここでいう自バンク濃度は、濃度学習制御が完了している場合には特定されたパージガスの濃度のことであり、濃度学習制御が完了前の場合には濃度学習制御の途中で記憶される又は所定の初期値として与えられるパージガスの濃度のことである。

ステップＳ４では、ＥＣＵ１４Ｒは通信回線１５を介してＥＣＵ１４Ｌの情報を参照し、他バンクに対してＥＣＵ１４Ｌが行う濃度学習制御が完了しているか否かを判定する。濃度学習制御が完了している場合はステップＳ５に進み、そうでない場合はステップＳ３に進む。

ステップＳ５では、ＥＣＵ１４ＲはＥＣＵ１４Ｌが記憶しているパージガスの濃度（他バンク濃度）を自バンクに対するパージ制御のために使用することとして、ステップＳ６に処理を進める。

ステップＳ６では、ステップＳ３、ステップＳ５で使用することに決定したパージガスの濃度に応じたパージガスの流量が得られるようにパージ弁２３Ｒを操作する。パージ弁２３の開度即ち操作量は、そのＲＯＭ内に保持されたパージ流量マップ（不図示）を参照して、現在の吸気管圧力と目標流量とに対応するパージ弁２３Ｒの目標デューティー比を演算することにより決定する。パージ流量マップは、他バンクのパージ弁２３Ｌを完全に閉じた状態で、自バンクのパージ弁２３Ｒのデューティ比を全閉状態から全開状態に変化化させたときのデューティ比と流量との関係を吸気管圧力毎に記述したデータである。吸気管圧力は吸気圧センサによる検出値でもよいし、吸入空気量、スロットル弁開度、機関回転数といった運転制御パラメータから演算された推定値でもよい。

ステップＳ７では、ステップＳ６で操作したパージ弁２３Ｒの操作量に応じて第１バンク３Ｒに対する燃料供給量が補正されるように、燃料供給装置９の各燃料噴射弁１０を操作する。そして、今回のルーチンを終了する。

以上のルーチンによれば、自バンクに対するパージ制御を実行するに当たり、他バンクに対する濃度学習制御が完了している場合には、他バンクに対するその濃度学習制御の結果として得られた他バンク濃度を自バンクのパージ制御で利用することができる。これにより、自バンクに対する濃度学習制御を行うことなくパージガスの濃度を特定できるので、直ちにパージガスの濃度に応じた流量が得られるようにパージ弁２３Ｒを操作できる。また、そのパージ弁２３Ｒの操作量に応じて燃料噴射量が補正されるので、エミッションの悪化や燃焼悪化を防止することができる。

（第２の形態）
次に、本発明の第２の形態を図３を参照して説明する。第２の形態は制御内容の一部を除いて第１の形態と共通の構成を持っているので、以下、共通の構成の説明を省略することとする。内燃機関１の構成等については図１が適宜参照される。図３は第２の形態に係る制御ルーチンの一例を示したフローチャートである。このルーチンのプログラムはＥＣＵ１４Ｒが持っているＲＯＭ等の記憶装置に保持されており、適時に読み出されて繰り返し実行される。なお、図２と共通する処理については同一の参照符号を付して説明を省略する。この形態では、ステップＳ３又はステップＳ５において自バンクに対するパージ制御で使用するパージガスの濃度が決定した後にはステップＳ２１に処理を進める。

ステップＳ２１ではパージ制御の開始時（濃度学習制御の開始時）におけるパージ率を、ステップＳ３又はステップＳ５で決定したパージガスの濃度に応じて算出する。パージ率は気筒群の吸入ガス量に占めるパージガスの導入量の割合を示したものである。このパージ率は、例えばパージガスの濃度が高いほど低いパージ率を与えるマップをＥＣＵ１４Ｒが参照することにより算出してもよい。続くステップＳ２２では、パージ制御の開始時におけるパージ弁２３Ｒの操作量をパージ率に基づいて決定し、その操作量が実現されるようにパージ弁２３Ｒを操作する。

第２の形態によれば、自バンクの濃度学習制御を開始するにあたり、他バンクの濃度学習制御が完了している場合は、その学習制御にて特定された他バンクのパージガスの濃度に基づいてパージ弁２３Ｒの操作量が決定される。これにより、濃度学習制御を開始する際のパージ弁２３Ｒの開度量を必要以上に絞ることを防止できるから、速やかな蒸発燃料の処理が可能になる。

（第３の形態）
次に、本発明の第３の形態を図４を参照して説明する。第３の形態は制御内容の一部を除いて第１の形態と共通の構成を持っているので、以下、共通の構成の説明を省略することとする。内燃機関１の構成等については図１が適宜参照される。図４は第３の形態に係る制御ルーチンの一例を示したフローチャートである。このルーチンのプログラムはＥＣＵ１４Ｒが持っているＲＯＭ等の記憶装置に保持されており、適時に読み出されて繰り返し実行される。なお、図２と共通する処理については同一の参照符号を付して説明を省略する。この形態では、ステップＳ３又はステップＳ５において自バンクに対するパージ制御で使用するパージガスの濃度が決定した後にはステップＳ３１に処理を進める。

ステップＳ３１では濃度学習制御におけるパージ率の上昇率をステップＳ３又はステップＳ５で決定したパージガスの濃度に応じて決定する。上述したように、濃度学習制御では、パージガスの流量を十分に絞った状態で開始し、徐々にその流量を増加させるように、換言すれば、その開始からの時間経過とともにパージ率が上昇するように、パージ弁２３Ｒを操作するものある。つまり、パージ率の上昇率が大きいほど速やかに蒸発燃料が処理できることになる。そこで、この上昇率は、例えばパージガスの濃度が高いほど低い上昇率を与えるマップをＥＣＵ１４Ｒが参照することにより決定してもよい。続くステップＳ３２では、ステップ３１で決定した上昇率に従ってパージガスの流量が得られるようにパージ弁２３Ｒを操作する。

第３の形態によれば、一定の上昇率で濃度学習制御を行う場合と比べてより速やかな蒸発燃料の処理が可能になる。

（第４の形態）
次に、本発明の第４の形態を図５を参照して説明する。第４の形態は制御内容の一部を除いて第１の形態と共通の構成を持っているので、以下、共通の構成の説明を省略することとする。内燃機関１の構成等については図１が適宜参照される。図５は第４の形態に係る制御ルーチンの一例を示したフローチャートである。このルーチンのプログラムはＥＣＵ１４Ｒが持っているＲＯＭ等の記憶装置に保持されており、適時に読み出されて繰り返し実行される。なお、図２と共通する処理については同一の参照符号を付して説明を省略する。

この形態では、ＥＣＵ１４Ｒが上述した空燃比フィードバック制御の他に、そのフィードバック補正係数を修正して第１バンク３Ｒに吸入される空燃比を目標空燃比に維持させるための空燃比学習制御を実行している。この空燃比学習制御は基本空燃比学習制御と呼ばれることがあり、経年劣化等により空燃比フィードバック制御のみでは対処が困難な定常的な空燃比のずれを解消するための周知の制御である。この形態の特徴は、この空燃比学習制御と濃度学習制御との優先順位をパージガスの濃度に応じて決めることにある。

図５に示すように、この形態では、ステップＳ３又はステップＳ５において自バンクに対するパージ制御で使用するパージガスの濃度が決定した後にはステップＳ４１に処理を進める。ステップＳ４１では、使用決定したパージガスの濃度（使用濃度）が所定レベルを超えて高いか否かを判定する。その判定の結果、所定レベルを超えている場合はステップＳ４２に進み、所定レベル以下の場合はステップＳ４３に進む

ステップＳ４２では、上述した空燃比学習制御に優先して濃度学習制御（パージ制御）を実行し、ステップＳ４３では、濃度学習制御に優先して空燃比学習制御を実行する。所定レベルは、パージガスの導入による空燃比学習制御への影響が許容範囲内に収まるようなレベルに設定される。なお、この所定レベルは各バンクで同一値にしてもよいし、各バンクの状態に応じて所定レベルを変更することもできる。

第４の形態によれば、使用濃度が所定レベルを超えた場合は空燃比学習制御に優先して濃度学習制御が行われ、所定レベル以下の場合は濃度学習制御に優先して空燃比学習制御が行われる。従って、パージガスの導入による空燃比学習制御への影響を低減することができ、空燃比学習制御の精度が向上する。

（第５の形態）
次に、本発明の第５の形態を図６を参照して説明する。この形態は、空燃比学習制御の実行の必要性を判断するためのものであり、第４の形態と組み合わせて実施できる。第５の形態は制御内容を除いて第１の形態と共通の構成を持っているので、以下、共通の構成の説明を省略することとする。内燃機関１の構成等については図１が適宜参照される。図６は第５の制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンのプログラムはＥＣＵ１４Ｒが持っているＲＯＭ等の記憶装置に保持されており、適時に読み出されて繰り返し実行される。

まず、ＥＣＵ１４ＲはステップＳ５１において、自バンクに対するパージ制御の実行条件が成立しているか否かを判定する。実行条件は適宜に定めてよい。実行条件が成立している場合はステップＳ５２に進み、そうでない場合は以後の処理をスキップして今回のルーチンを終了する。

ステップＳ５２では、自バンクに対する濃度学習制御が完了したか否かを判定する。濃度学習制御が完了している場合は、ステップＳ５３に進み、完了していない場合は以後の処理をスキップして今回のルーチンを終了する。

ステップＳ５３では、ＥＣＵ１４Ｒは通信回線１５を介してＥＣＵ１４Ｌの情報を参照し、他バンクに対してＥＣＵ１４Ｌが行う濃度学習制御が完了しているか否かを判定する。濃度学習制御が完了している場合はステップＳ５４に進み、そうでない場合は以後の処理をスキップして今回のルーチンを終了する。

ステップＳ５４では、自バンクに対して行われた濃度学習制御により特定されたパージガスの濃度と、他バンクに対して行われた濃度学習制御により特定されたパージガスの濃度との差を演算し、その濃度差が許容範囲を超えて大きいか否かを判定する。本来パージガスの濃度はバンク毎に等しくならねばならないため、その濃度差が許容範囲を超えて大きいということは濃度学習制御の結果が不適切であることが予想される。濃度学習制御の結果に影響する要因としては種々のものがあるが、ここでは空燃比学習制御をやり直すことを試みる。即ち、ステップＳ５４で、濃度差が許容範囲を超えている場合はステップＳ５５に進みパージ制御を禁止して、続くステップＳ５６で空燃比学習制御を実行する。一方、ステップＳ５４で、濃度差が許容範囲を超えていない場合は濃度学習制御の結果が正しいことが推認されるため以後の処理をスキップして今回のルーチンを終了する。

第５の形態によれば、濃度差を監視することにより、バンク毎の濃度学習制御の正しさを判定でき、その結果が不適切であれば空燃比学習制御を実行することができる。これにより、バンク毎の濃度学習制御の正しさを一定のレベルに補償することができる。なお、この形態に係る制御は、ＥＣＵ１４Ｒ、１４Ｌのいずれか一方のみが行えばよく、両方のＥＣＵ１４Ｒ、１４Ｌで行う必要はない。

（第６の形態）
次に、本発明の第６の形態を図７を参照して説明する。この形態は第５の形態と関連するものであり、第４の形態と組み合わせて実施できる。第６の形態は制御内容を除いて第１の形態と共通の構成を持っているので、以下、共通の構成の説明を省略することとする。内燃機関１の構成等については図１が適宜参照される。図７は形態に係る制御ルーチンの一例を示したフローチャートである。このルーチンのプログラムはＥＣＵ１４Ｒが持っているＲＯＭ等の記憶装置に保持されており、適時に読み出されて繰り返し実行される。なお、図６と共通する処理については同一の参照符号を付して説明を省略する。図７の処理は、上述した空燃比学習制御が実行済みであることを条件に処理が開始される。

ステップＳ５４で濃度差が許容範囲を超えている場合はステップ６１に進む。ステップＳ６１では、パージガスの流量に影響する箇所に異常があるものと判断する。例えばパージ弁２３Ｒ、２３Ｌが固着した場合や、パージ通路２２が詰まった場合などがこれに該当する。続くステップＳ６２では、このような異常を運転者等に知らせるため、所定の警告を表示させる。

第６の形態によれば、パージガスの流量に影響する箇所に異常があるかどうかを判断することができ、そのような異常の存在を運転者等に知らせることができる。なお、この形態に係る制御は、ＥＣＵ１４Ｒ、１４Ｌのいずれか一方のみが行えばよく、両方のＥＣＵ１４Ｒ、１４Ｌで行う必要はない。

以上の各形態においては、ＥＣＵ１４Ｒの制御を説明したが、同様の制御をＥＣＵ１４Ｌも同時に行っている。従って、各ＥＣＵ１４Ｒ、１４Ｌが図２〜図７の各ルーチンを実行することにより、ＥＣＵ１４Ｒは本発明の第１制御手段として、ＥＣＵ１４Ｌは本発明の第２制御手段としてそれぞれ機能する。但し、本発明は上記各形態に限定されず、種々の形態にて実施できる。上述した各形態は単独で実施されることが必須ではなく、矛盾を生じない範囲内でこれらの各形態を適宜組み合わせて実施することができる。また、本発明は２つの気筒群を有する内燃機関に限らず、３以上の気筒群を有する内燃機関にも適用可能である。また、本発明を適用し得る内燃機関はＶ型に限らず、他形式の内燃機関に適用することもできる。

本発明の一形態に係る蒸発燃料処理装置が適用された内燃機関の概要を示した図。 第１の形態に係る制御ルーチンの一例を示したフローチャート。 第２の形態に係る制御ルーチンの一例を示したフローチャート。 第３の形態に係る制御ルーチンの一例を示したフローチャート。 第４の形態に係る制御ルーチンの一例を示したフローチャート。 第５の形態に係る制御ルーチンの一例を示したフローチャート。 第６の形態に係る制御ルーチンの一例を示したフローチャート。

符号の説明

１ 内燃機関
３Ｒ 第１バンク（第１気筒群）
３Ｌ 第２バンク（第２気筒群）
９ 燃料供給装置（燃料供給手段）
１４Ｒ ＥＣＵ（第１制御手段）
１４Ｌ ＥＣＵ（第２制御手段）
１５ 通信回線（通信手段）
２０ 蒸発燃料処理装置
２１ キャニスタ
２２ パージ通路
２２Ａ 共用部
２２Ｒ 第１分岐部
２２Ｌ 第２分岐部
２３Ｒ 第１パージ弁
２３Ｌ 第２パージ弁

Claims (7)

1. 単一のキャニスタから第１気筒群及び第２気筒群のそれぞれにパージガスを導くように設けられ、前記第１気筒群及び第２気筒群で共用される共用部と前記共用部から気筒群毎に分岐された第１分岐部及び第２分岐部とを有するパージ通路と、前記パージ通路の前記第１分岐部に設けられてパージガスの流量を調整する第１パージ弁と、前記パージ通路の前記第２分岐部に設けられてパージガスの流量を調整する第２パージ弁と、前記第１気筒群に対するパージガスの導入に伴う空燃比の変化に基づいてパージガスの第１濃度を特定することにより完了する第１濃度学習制御を実行する第１制御手段と、前記第２気筒群に対するパージガスの導入に伴う空燃比の変化に基づいてパージガスの第２濃度を特定することにより完了する第２濃度学習制御を実行する第２制御手段と、前記第１濃度及び前記第２濃度を前記第１制御手段と前記第２制御手段との間で相互に取得できるように前記第１制御手段と前記第２制御手段とを接続する通信手段と、を備え、
   前記第１制御手段は、前記第１濃度を特定した後には、前記第１濃度に応じたパージガスの流量が得られるように、前記第１パージ弁を操作する一方、前記第１濃度を特定する前には、前記通信手段を介して取得した前記第２濃度に応じたパージガスの流量が得られるように、前記第１パージ弁を操作し、
   前記第２制御手段は、前記第２濃度を特定した後には、前記第２濃度に応じたパージガスの流量が得られるように、前記第２パージ弁を操作する一方、前記第２濃度を特定する前には、前記通信手段を介して取得した前記第１濃度に応じたパージガスの流量が得られるように、前記第２パージ弁を操作する、ことを特徴とする内燃機関の蒸発燃料処理装置。
2. 前記内燃機関には、前記第１気筒群に対して燃料を供給する第１燃料供給手段と、前記第２気筒群に対して燃料を供給する第２燃料供給手段とが設けられており、
   前記第１制御手段は、前記第１パージ弁の操作量に応じて前記第１気筒群に対する燃料供給量が補正されるように前記第１燃料供給手段を操作し、
   前記第２制御手段は、前記第２パージ弁の操作量に応じて前記第２気筒群に対する燃料供給量が補正されるように前記第２燃料供給手段を操作する、請求項１に記載の蒸発燃料処理装置。
3. 前記第１制御手段は、前記第１濃度学習制御を開始する際の前記第１パージ弁に対する操作量を前記第２濃度に基づいて決定し、
   前記第２制御手段は、前記第２濃度学習制御を開始する際の前記第２パージ弁に対する操作量を前記第１濃度に基づいて決定する、請求項１又は２に記載の蒸発燃料処理装置。
4. 前記第１濃度学習制御は、その開始からの時間経過とともに前記第１気筒群の吸入ガス量に占めるパージガスの導入量の割合である第１パージ率が上昇するように前記第１パージ弁を操作するものであり、
   前記第２濃度学習制御は、その開始からの時間経過とともに前記第２気筒群の吸入ガス量に占めるパージガスの導入量の割合である第１パージ率が上昇するように前記第２パージ弁を操作するものであり、
   前記第１制御手段は、前記第１パージ率の上昇率を前記第１濃度又は前記第２濃度に応じて決定し、
   前記第２制御手段は、前記第２パージ率の上昇率を前記第１濃度又は前記第２濃度に応じて決定する、請求項１又は２に記載の蒸発燃料処理装置。
5. 前記第１制御手段は、前記第１気筒群に導かれる吸入ガスの空燃比を目標空燃比に維持させるための第１空燃比学習制御を更に実行し、かつ前記第１濃度又は前記第２濃度が第１所定レベルを超えて高い場合に前記第１空燃比学習制御に優先して前記第１濃度学習制御を実行する一方、前記第１濃度又は前記第２濃度が前記第１所定レベル以下の場合に前記第１濃度学習制御に優先して前記第１空燃比学習制御を実行し、
   前記第２制御手段は、前記第２気筒群に導かれる吸入ガスの空燃比を目標空燃比に維持させるための第２空燃比学習制御を更に実行し、かつ前記第１濃度又は前記第２濃度が第２所定レベルを超えて高い場合に前記第２空燃比学習制御に優先して前記第２濃度学習制御を実行する一方、前記第１濃度又は前記第２濃度が前記第２所定レベル以下の場合に前記第２濃度学習制御に優先して前記第２空燃比学習制御を実行する、請求項１又は２に記載の蒸発燃料処理装置。
6. 前記第１制御手段は、前記第１気筒群に導かれる吸入ガスの空燃比を目標空燃比に維持させるための第１空燃比学習制御を更に実行し、かつ前記第１濃度と前記第２濃度との差が許容範囲を超えて大きい場合に、前記第１濃度学習制御の実行を禁止して前記第１空燃比学習制御を実行し、
   前記第２制御手段は、前記第２気筒群に導かれる吸入ガスの空燃比を目標空燃比に維持させるための第２空燃比学習制御を更に実行し、かつ前記第１濃度と前記第２濃度との差が許容範囲を超えて大きい場合に、前記第２濃度学習制御の実行を禁止して前記第２空燃比学習制御を実行する、請求項１又は２に記載の蒸発燃料処理装置。
7. 前記第１制御手段は、前記第１気筒群に導かれる吸入ガスの空燃比を目標空燃比に維持させるための第１空燃比学習制御を更に実行するとともに、前記第１濃度と前記第２濃度との差が許容範囲を超えて大きく、かつ前記第１空燃比学習制御が実行済である場合に、パージガスの流量に影響する箇所に異常があるものと判断し、
   前記第２制御手段は、前記第２気筒群に導かれる吸入ガスの空燃比を目標空燃比に維持させるための第２空燃比学習制御を更に実行するとともに、前記第１濃度と前記第２濃度との差が許容範囲を超えて大きく、かつ前記第２空燃比学習制御が実行済である場合に、パージガスの流量に影響する箇所に異常があるものと判断する、請求項１又は２に記載の蒸発燃料処理装置。

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