内燃机的控制装置以及控制方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及具备蒸发燃料处理装置的内燃机，其中，该蒸发燃料处理装置对在燃料箱中产生的蒸发燃料临时进行储存，并且在内燃机的运转过程中将其净化而导入至进气系统，本发明特别是涉及具备可变压缩比机构的内燃机的控制装置以及控制方法。
【背景技术】
[0002]例如，专利文献I等公开有如下蒸发燃料处理装置，即，为了避免在燃料箱中产生的蒸发燃料向外部流出，在储存罐等中对在燃料箱中产生的蒸发燃料临时进行储存，并且在内燃机的运转过程中对该蒸发燃料进行净化并将净化后的蒸发燃料导入至进气系统。
[0003]专利文献I特别是涉及具备涡轮增压器的内燃机的蒸发燃料处理装置，该蒸发燃料处理装置形成为如下结构，即，除了在非增压区域将净化后的蒸发燃料从储存罐导入至节流阀下游的主净化通路以外，还具备在无法向该节流阀下游导入蒸发燃料的增压区域将蒸发燃料导入至涡轮增压器的压缩机上游的副净化通路。
[0004]另一方面，对内燃机的机械压缩比进行变更的可变压缩比机构，当前已知各种形式的结构。例如，对于通过多连杆式活塞曲柄机构的连杆几何形状的变更而使活塞上止点位置上下地位移的可变压缩比机构，由本申请人提出了很多方案。另外，还已知如下可变压缩比机构，即，使气缸的位置相对于曲轴的中心位置上下地位移，由此同样使机械压缩比发生变化。
[0005]当然，在蒸发燃料处理装置中，在对蒸发燃料临时进行储存的储存罐等的贮藏部存在一定的容量，如果积存的蒸发燃料的量超过该容量，则会导致蒸发燃料向外部流出，这非优选。因此，需要在内燃机的运转过程中可靠地进行净化。
[0006]但是，能够导入至内燃机的进气系统中的蒸发燃料的最大量，根据避免空燃比控制性恶化、使得来自燃料喷射阀的燃料喷射量不低于规定的最小喷射量等而被限制为相对于吸入空气量为某恒定的比例。因此，如果净化的频率较低，则无法进行充分的净化。
[0007]特别是在内燃机具备增压器的情况下，在形成为正压的增压区域，无法向节流阀下游导入蒸发燃料，因此，能够进行净化的机会减少，与自然供气内燃机相比，净化容易变得不充分。在专利文献I中，通过设置副净化通路而在更大的运转区域进行净化，但却存在会导致结构变得复杂化的问题。
[0008]专利文献1:日本特开平4-358753号公报
【发明内容】
[0009]本发明是一种内燃机的控制装置，其具备蒸发燃料处理装置和可变压缩比机构，其中，该蒸发燃料处理装置临时对在燃料箱中产生的蒸发燃料进行储存，并且，在内燃机的运转过程中将其净化而导入至进气系统，该可变压缩比机构对机械压缩比进行变更，该内燃机的控制装置还具备对上述蒸发燃料处理装置中的蒸发燃料的积存状态进行检测的单元，在检测到积存有蒸发燃料时，利用上述可变压缩比机构使压缩比降低而进行蒸发燃料的净化。
[0010]可变压缩比机构的压缩比基本上根据内燃机的运转条件(负荷和旋转速度等)而被控制为最佳，在本发明中，在蒸发燃料积存于蒸发燃料处理装置中时，使压缩比比原本的目标值低。这样，如果内燃机的压缩比降低，则热效率降低，为了维持希望的扭矩，所需的燃料量以及吸入空气量增加。典型情况下，车辆的驾驶者根据车速的降低、加速感不足等而感知到伴随于压缩比降低的扭矩的降低，为了维持希望的扭矩而增加加速器踏板开度，因而，由此而产生燃料量以及吸入空气量的增加。或者，只要是如下系统结构，即，为了实现要求扭矩，还考虑压缩比而对所需的节流开度进行运算，就会伴随着由压缩比降低引起的热效率的降低而自动地产生节流开度的增加。
[0011]这样，相对于相同的扭矩以及旋转速度，所需的燃料量以及吸入空气量增加，从而能够将更多量的蒸发燃料导入至进气系统。因此，能够以较小的频率或者在较短的期间迅速地对蒸发燃料进行净化。
[0012]根据本发明，在蒸发燃料的净化不充分而在蒸发燃料处理装置中积存有蒸发燃料时，利用可变压缩比机构使压缩比降低，由此能够进行更快速的净化，能够更可靠地防止蒸发燃料向外部流出。
【附图说明】
[0013]图1是表示本发明所涉及的内燃机的控制装置的一个实施例的系统结构的结构说明图。
[0014]图2是表示该实施例中的控制流程的流程图。
[0015]图3是表示蒸发气体积存水平检测的子程序的流程图。
[0016]图4是表示该实施例的压缩比等的变化的时序图。
【具体实施方式】
[0017]以下，基于附图对本发明的一个实施例进行详细说明。
[0018]图1示出了应用本发明的汽车用内燃机I的系统结构。该内燃机I例如是具备利用多连杆式活塞曲柄机构的可变压缩比机构2的4冲程的带涡轮增压器的缸内直接喷射式火花点火内燃机，在燃烧室3的顶部壁面配置有一对进气阀4以及一对排气阀5，并且在被这些进气阀4以及排气阀5包围的中央部配置有火花塞6。
[0019]在利用上述进气阀4进行开闭的进气端口 7的下方，配置有向燃烧室3内直接喷射燃料的燃料喷射阀8。上述燃料喷射阀8是通过施加驱动脉冲信号而开阀的电磁式或者压电式的喷射阀，其喷射实质上与该驱动脉冲信号的脉冲宽度成正比的量的燃料。
[0020]在与上述进气端口 7连接的进气通路18的集气部18a上游侧，安装有根据来自发动机控制器9的控制信号而开度被控制的电子控制型节流阀19，并且在该电子控制型节流阀19的上游侧配置有涡轮增压器的压缩机20。在该压缩机20的上游侧配置有对吸入空气量进行检测的空气流量计10。
[0021]另外，在与排气端口11连接的排气通路12中安装有由三元催化剂构成的催化剂装置13，在该催化剂装置13的上游侧配置有对空燃比进行检测的空燃比传感器14。
[0022]除了上述空气流量计10、空燃比传感器14的检测信号以外，上述发动机控制器9中还输入有用于对内燃机旋转速度进行检测的曲轴转角传感器15、对冷却水温进行检测的水温传感器16、对由驾驶者操作的加速器踏板的踩踏量进行检测的加速器开度传感器17等的传感器类的检测信号。发动机控制器9基于这些检测信号，将燃料喷射阀8的燃料喷射量及喷射时期、火花塞6的点火时期、节流阀19的开度等控制为最佳。
[0023]这里，除了一部分运转区域以外，通过基于上述空燃比传感器14的检测信号的公知的空燃比反馈控制并以理论空燃比为目标，对上述燃料喷射阀8的喷射量进行控制。即，基于空燃比传感器14的检测信号而对空燃比反馈校正系数α进行运算，在基本燃料喷射量上乘以该空燃比反馈校正系数α，由此求出应当从燃料喷射阀8喷射的燃料喷射量。此夕卜，即使是取代图示例所示的缸内直接喷射式燃料喷射装置，向进气端口 7内喷射燃料的端口喷射型的燃料喷射装置，也同样能够应用本发明。
[0024]另外，该内燃机I具备蒸发燃料处理装置40，该蒸发燃料处理装置40用于对车辆停车等过程中在车辆的燃料箱41内产生的蒸发燃料进行处理，以使得该蒸发燃料不会向外部流