JP2021060022A - 車両の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】Ｓ＆Ｓ制御を実行する車両において、パージ制御を実行する必要があるときにパージ制御が実行できない状態に陥ることを抑制する。【解決手段】制御装置１００は、自動停止条件が成立したときにエンジン１０の運転を自動停止させる一方、自動起動条件が成立したときにエンジン１０を自動起動させる指令部２０１と、自動停止を禁止する禁止条件が成立しているか否かを判定する禁止判定部２０２と、を備えている。制御装置１００の禁止判定部２０２は、空燃比学習が完了していないときに、禁止条件が成立していると判定し、指令部２０１は、禁止判定部によって禁止条件が成立していると判定されている場合には、自動停止条件が成立していてもエンジン１０の運転を自動停止させない。【選択図】図１

Description

この発明は車両の制御装置に関するものである。

蒸発燃料排出対策のために、キャニスタを用いて蒸発燃料を捕集する技術が知られている。キャニスタが蒸発燃料を捕集できる量には限りがあるため、パージ制御を実行してキャニスタを定期的にリフレッシュする必要がある。

特許文献１には、燃料タンクの蒸発燃料を、キャニスタを介してエンジンの吸気通路へ放出するパージ制御を実行するエンジンの蒸発燃料処理装置の一例が記載されている。この蒸発燃料処理装置では、パージ実行条件が成立している場合に、パージ要求があればパージ制御を実行する。ここで、パージ実行条件とは、パージ制御の実行を許容する条件であり、例えば、エンジンの始動後に暖機が完了し、かつ空燃比学習が完了している状態を、パージ実行条件が成立した状態であるとしている。

空燃比学習値は、エンジンの機関負荷に応じて区分された複数の空燃比学習領域毎に設定され、それぞれの空燃比学習領域毎に空燃比学習値の学習を行う。つまり、アイドル領域ではアイドル領域に対応した空燃比学習値があり、エンジンの運転領域がアイドル領域である場合にアイドル領域に対応した空燃比学習値の学習が行われる。

また、既定の停止条件が成立するとエンジンを自動的に停止させ、既定の起動条件が成立するとエンジンを自動的に起動させる自動停止及び自動起動制御（以下、便宜的に「Ｓ＆Ｓ制御」と称する）を実行する車両が知られている。こうしたＳ＆Ｓ制御を実行することにより、アイドル領域での運転が継続することが抑制され、燃料消費量を低減することができる。

特開２０１２−１６７５９８号公報

Ｓ＆Ｓ制御を有する車両においては、停止条件が成立すると自動的にエンジンが停止するため、アイドル領域でエンジンが運転する機会が減少する。そのため、アイドル領域における空燃比学習値の更新が進まず、パージを実行する必要があるにもかかわらず、空燃比学習値の学習が完了していることをパージ実行条件としているパージ制御が実行できない状態に陥る恐れがある。

本発明は、このような背景に鑑みなされたもので、Ｓ＆Ｓ制御を実行する車両において、パージ制御を実行する必要があるときにパージ制御が実行できない状態に陥ることを抑制すべく成されたものである。

以下、上記課題を解決するための手段及びその作用効果について記載する。
上記課題を解決するための車両の制御装置は、燃料タンクの蒸発燃料をキャニスタを介して吸気通路へ放出するパージ制御を実行する蒸発燃料処理装置を備えたエンジンであって空燃比学習が完了していることを条件に前記パージ制御を実行するエンジンを搭載した車両を制御する制御装置であり、自動停止条件が成立したときにエンジンの運転を自動停止させる一方、自動起動条件が成立したときにエンジンを自動起動させる指令部と、自動停止を禁止する禁止条件が成立しているか否かを判定する禁止判定部と、を備え、前記禁止判定部は、空燃比学習が完了していないときに、前記禁止条件が成立していると判定し、前記指令部は、前記禁止判定部によって前記禁止条件が成立していると判定されている場合には、前記自動停止条件が成立していても前記エンジンの運転を自動停止させないことをその要旨とする。

上記構成によれば、空燃比学習が完了していない場合には、自動停止条件が成立していてもエンジンは自動停止しないため、アイドル領域で運転する時間が増大する。そのため、アイドル領域における空燃比学習が促進され、パージ実行条件が成立しやすくなる。よって、パージ制御が実行されやすくなる。すなわち、パージ制御を実行する必要があるときにパージ制御が実行できない状態に陥ることを抑制できる。ひいては、キャニスタのリフレッシュが行われやすくなるため、蒸発燃料の排出を抑制できるようになる。

車両の制御装置の一様態では、前記禁止判定部は、命題として、空燃比学習が完了していないことに加えて、空燃比学習が可能であること、を含む論理積条件であるセット条件が成立していることを条件に、前記禁止条件が成立していると判定する。

上記構成によれば、空燃比学習が完了していない場合であっても、空燃比学習ができない場合には、禁止条件が成立しているとの判定はなされない。したがって、自動停止条件が成立するとエンジンは自動停止する。そのため、空燃比学習ができないにも関わらず、空燃比学習を促進させるために、エンジンの自動停止を禁止して、無駄にアイドル運転を継続させてしまうという状況が発生しなくなる。よって、エンジンの運転を自動停止させないことによる燃費悪化を抑制することができる。

車両の制御装置の一様態では、前記禁止判定部は、前記禁止条件が成立している状態が所定時間継続したことを要件とするクリア条件が成立している場合には、前記セット条件が成立していても、前記禁止条件が成立していないと判定する。

上記構成によれば、所定時間に亘って禁止条件が成立している状態が継続した場合には、セット条件が成立していても禁止条件が成立していないと判定されるようになり、自動停止の禁止が解除される。そのため、長期間に亘って自動停止の禁止が継続され、Ｓ＆Ｓ制御による燃料消費量の低減の効果が著しく損なわれることを抑制し、蒸発燃料の排出の抑制と燃料消費量の低減との調和を図ることができる。

車両の制御装置の一様態では、前記禁止判定部は、車両のメインスイッチがＯＮにされてからＯＦＦにされるまでの間においてエンジンがアイドル運転している積算時間が閾値以上であることを要件とするクリア条件が成立している場合には、前記セット条件が成立していても、前記禁止条件が成立していないと判定する。

アイドル領域に対応する空燃比学習値の更新は、アイドル運転が継続しているときに行われる。よって、上記構成によれば、積算アイドル時間が閾値以上である場合には、セット条件が成立していても禁止条件が成立していないと判定されるようになり、自動停止の禁止が解除される。そのため、単に禁止条件が成立している状態の継続時間が閾値以上であることを条件にして自動停止の禁止を解除する場合と比較して、アイドル領域における空燃比学習の実行機会がある程度確保できていることをより的確に判定し、自動停止の禁止の解除を判定することができる。

車両の制御装置の一様態では、エンジンのアイドル運転の継続時間が所定時間を経過してからアイドル運転が終了するまでの時間を安定アイドル運転時間とし、前記禁止判定部は、車両のメインスイッチがＯＮにされてからＯＦＦにされるまでの間における前記安定アイドル運転時間の積算時間が閾値以上であることを要件とするクリア条件が成立している場合には、前記セット条件が成立していても、前記禁止条件が成立していないと判定することができる。

アイドル運転が開始された直後は空燃比が安定していないため、ごく短いアイドル運転が繰り返される場合には、アイドル運転の積算時間が閾値以上であっても、空燃比学習値の学習が完了しないことがある。

これに対して上記構成によれば、安定アイドル運転時間の積算時間が閾値以上である場合に、セット条件が成立していても禁止条件が成立していないと判定されるようになり、自動停止の禁止が解除される。そのため、単にアイドル運転の積算時間が閾値以上であることを条件にして自動停止の禁止を解除する場合と比較して、アイドル領域における空燃比学習の実行機会がある程度確保できていることをより的確に判定し、自動停止の禁止の解除を判定することができる。

車両の制御装置の一実施形態について、その制御装置とエンジン制御装置との関係、並びにエンジン制御装置が制御するエンジンの概略構成を示す模式図。 同実施形態にかかる車両の制御装置における、自動停止制御の処理手順を説明するフローチャート。 同実施形態にかかる車両の制御装置における、自動起動制御の処理手順を説明するフローチャート。 同実施形態にかかる車両の制御装置における、セット条件判定制御の処理手順を説明するフローチャート。 同実施形態にかかる車両の制御装置における、クリア条件判定制御の処理手順を説明するフローチャート。 同実施形態にかかる車両の制御装置における、（ａ）アイドル運転と（ｂ）安定アイドル運転時間の積算時間との関係を示すタイムチャート。 同実施形態にかかる車両の制御装置における、（ａ）セット条件と（ｂ）クリアフラグと（ｃ）禁止フラグとの関係を示すタイムチャート。

以下、車両の制御装置の一実施形態について、図１〜図７を参照して説明する。図１には、本実施形態の車両の制御装置である制御装置２００と、エンジン１０と、エンジン１０を制御するエンジン制御装置１００が図示されている。

図１に示すエンジン１０は複数の気筒２０を有する多気筒エンジンであり、各気筒２０内にはピストン２２が設けられている。ピストン２２は機関出力軸であるクランク軸２８にコネクティングロッド２３を介して連結されており、コネクティングロッド２３によりピストン２２の往復運動がクランク軸２８の回転運動に変換される。そして、クランク軸２８の回転速度が、クランクポジションセンサ９１によって検出される。

クランク軸２８には、スタータモータ８０が取り付けられており、スタータモータ８０によるクランキングを伴ってエンジン１０を始動することができる。
各気筒２０内におけるピストン２２よりも図中上方域は燃焼室２４となっている。そして、燃焼室２４には、燃料と空気とを含む混合気に対して点火を行う点火プラグ２６が取り付けられている。

燃焼室２４には、吸気バルブ１８を介して吸気通路１２が、排気バルブ３０を介して排気通路３２が、接続されている。そして、エンジン１０には、吸気通路１２を構成する吸気ポートに燃料を噴射するポート噴射弁１６が設けられている。ポート噴射弁１６には、燃料タンク４０に貯留された燃料が燃料ポンプ４２によって所定の燃圧に加圧されて供給されている。そして、ポート噴射弁１６が駆動することにより、燃料が吸気ポートに供給され、同燃料と空気とが燃焼室２４に供給される。

なお、吸気通路１２においてポート噴射弁１６よりも上流には、燃焼室２４に導入される空気量である吸入空気量を調量するスロットルバルブ１４が設けられている。そして、吸気通路１２におけるスロットルバルブ１４よりも上流には、こうした吸入空気量を検出するエアフロメータ９０が設けられている。

排気通路３２には、混合気の空燃比が所定範囲内の値となっているときに浄化機能を発揮する排気浄化装置３４が設けられている。また、排気通路３２における排気浄化装置３４よりも上流には、排気通路３２を流れる排気の酸素濃度を検出する空燃比センサ９２が設けられている。この空燃比センサ９２によって検出された排気の酸素濃度に基づき、燃焼室２４で燃焼された混合気の空燃比を推定することができる。

また、エンジン１０には、燃料タンク４０内で発生した蒸発燃料を処理するために、キャニスタ４４を用いた蒸発燃料処理装置が設けられている。キャニスタ４４は、合成樹脂製のケースによってＵターン形状に流路が形成されているものであって、ケース内には多孔質の吸着材が設けられている。キャニスタ４４は、蒸発燃料通路４３を介して燃料タンク４０の上部空間に接続されている。また、キャニスタ４４は、エンジン１０の吸気系、例えば吸気通路１２におけるスロットルバルブ１４よりも下流側の部分に、パージ通路４８を介して接続されている。パージ通路４８には、吸気通路１２へのパージガスの導入を制御するパージバルブ４６が設けられており、未暖機時やフューエルカット時など所定の条件のときにはパージガスの導入を禁止する構成となっている。

次に、図１を参照し、制御装置２００とエンジン制御装置１００の機能構成について説明する。図１に示すように、制御装置２００とエンジン制御装置１００は、互いに通信可能に接続されている。制御装置２００は、既定の停止条件が成立するとエンジン１０の運転を自動停止させるための指令を、エンジン制御装置１００に出力する。また、制御装置２００は、既定の起動条件が成立するとエンジン１０を自動起動させるための指令を、エンジン制御装置１００に出力する。そして、エンジン制御装置１００は入力された指令の通り、エンジン１０の運転を自動停止させたり、自動起動させたりする。すなわち、制御装置２００は、既定の停止条件が成立するとエンジンを自動的に停止させ、既定の起動条件が成立するとエンジンを自動的に起動させるＳ＆Ｓ制御を実行する。

制御装置２００には、指令部２０１と禁止判定部２０２が設けられている。指令部２０１は、エンジン制御装置１００に対して、自動停止条件が成立したときにエンジンの運転を自動停止させる指令を出力し、自動起動条件が成立したときにエンジンの運転を自動起動させる指令を出力する。禁止判定部２０２は、エンジンの運転の自動停止を禁止する禁止条件が成立しているか否かを判定する。

エンジン制御装置１００には、エアフロメータ９０、クランクポジションセンサ９１及び空燃比センサ９２に加え、車速センサ９３、アクセルポジションセンサ９４、シフトポジションセンサ９５、水温センサ９６、ストップランプスイッチ９７などが電気的に接続されている。例えば、アクセルポジションセンサ９４は、車両の運転者によるアクセルペダルの操作量であるアクセル開度を検出する。エンジン制御装置１００は、こうした各種の検出系によって検出された情報にも基づき、燃料噴射制御などの各種制御を実施するようになっている。

例えば、エンジン制御装置１００は、空燃比センサ９２に基づいて燃料噴射量をフィードバック制御で学習する空燃比学習制御を行う。空燃比学習制御においてエンジン制御装置１００は、フィードバック制御での燃料噴射量のフィードバック補正量が０近傍の値に収束するように、空燃比学習値を更新する。具体的には、空燃比学習値の更新は、フィードバック補正量が正の値のときには、既定の制御周期毎に既定値ずつ空燃比学習値の値を増加させる。また、フィードバック補正量が負の値のときには、既定の制御周期毎に既定値ずつ空燃比学習値の値を減少させる。そして、フィードバック補正量が０近傍の値に収束した状態が所定時間以上継続すると、空燃比学習値の学習が完了したと判断される。なお、学習完了後に、フィードバック補正量が増大または減少したときには、空燃比学習値にずれが生じているものとして、同空燃比学習値の再学習が行われる。すなわち、本実施形態では、学習完了後にフィードバック補正量が既定の学習再開判定値以上となったことが空燃比学習値の学習再開条件とされている。そのため、空燃比学習が完了している期間とは、空燃比学習値の学習が完了してから学習再開条件が成立して学習が再開されるまでの期間のことである。そして、空燃比学習が完了していない期間とは、空燃比学習値の学習が一旦完了するまでの期間と、学習再開条件が成立して学習が再開されてから再び学習が完了するまでの間の期間のことである。

エンジン制御装置１００は、エンジン１０が空燃比学習の実行条件を満たす運転状態にあるときに空燃比学習制御を行う。また、空燃比学習値は、エンジン１０の機関負荷に応じて区分された複数の空燃比学習領域毎に設定され、それぞれの空燃比学習領域毎に空燃比学習値の学習を行う。なお、空燃比学習領域毎の空燃比学習値の値は、不揮発性のメモリに記憶され、エンジン制御装置１００への通電が停止されている間も値が保持される。よって、例えば、アイドル領域における空燃比学習値の学習を行う場合には、アイドル領域での運転が安定していることを実行条件として既定の制御周期毎に既定値ずつ学習を行う。そして、学習が完了する前に、エンジン１０の運転領域が変更されたとしても、再度アイドル領域での運転が安定したときに学習を再開する。

また、エンジン制御装置１００は、蒸発燃料排出対策のために、燃料タンク４０の蒸発燃料を、キャニスタ４４を介してエンジン１０の吸気通路１２へ放出するパージ制御を行う。上記のように構成されたエンジン１０においては、車両の停止中などに燃料タンク４０内で発生した蒸発燃料は、蒸発燃料通路４３を介してキャニスタ４４に流入し、ケース内の吸着材に吸着される。エンジン制御装置１００は、エンジン１０の運転中に所定のパージ許可条件が成立すると、パージバルブ４６を開弁させる。パージバルブ４６が開くと、吸気通路１２におけるスロットルバルブ１４よりも下流における負圧によって大気ポートからキャニスタ４４を通して新気（空気）が流れるため、吸着されていた燃料成分が吸着材から脱離し、新気とともにパージガスとなってエンジン１０の吸気通路１２に導入される。従って、エンジン１０が適当な頻度で運転されていれば、キャニスタ４４における吸着と脱離とが自然に繰り返されることになる。

パージ許可条件の一つに、空燃比学習が完了していることがある。空燃比学習が完了していない状態で、パージ制御の実行を許可すると、空燃比ずれが発生した場合に、燃料噴射量の影響か、パージガス量の影響か、区別がつかなくなる。そのため、燃料噴射量に対する空燃比学習が完了してから、パージ制御の実行を行うようにしている。

本実施形態におけるＳ＆Ｓ制御について、図２〜５を用いて詳しく説明する。まず、Ｓ＆Ｓ制御における自動停止制御について説明する。図２は、Ｓ＆Ｓ制御における自動停止制御の処理手順を説明するフローチャートである。図２のフローチャートに示す自動停止制御は、エンジン運転中に制御装置２００が繰り返し実行する。

制御装置２００は、自動停止制御を開始すると、まずステップＳ１００の処理を実行する。ステップＳ１００の処理では、制御装置２００の指令部２０１が、自動停止条件が成立しているか否かを判定する。自動停止条件とは、エンジン１０の運転の自動停止を許容する条件であり、下記の４つの条件が全て成立した状態を、自動停止条件が成立した状態であるとしている。

・エンジン１０の暖機が完了している。
・ブレーキペダルが踏み込まれている。
・アクセルペダルが踏み込まれていない。

・車速が自動停止開始車速以下である。
なお、暖機完了後であるか否かの判定は、水温センサ９６によって検出されるエンジン１０の冷却水の温度が暖機完了温度以上であることに基づいて行われる。ブレーキペダルが踏み込まれていることは、ストップランプスイッチ９７によって検出される。アクセルペダルが踏み込まれていないことは、アクセルポジションセンサ９４の出力信号に基づいて検知できる。

制御装置２００は、自動停止条件が成立している場合（ステップＳ１００：ＹＥＳ）には、処理をステップＳ１１０に移行させる。
ステップＳ１１０の処理において、制御装置２００は、禁止判定部２０２によって禁止条件が成立していると判定されているか否かを判定する。具体的には、制御装置２００は、禁止フラグが「１」であるか否かを判定する。禁止フラグは、禁止判定部２０２が禁止条件が成立していると判定しているときに「１」にされ、禁止判定部２０２が禁止条件が成立していないと判定しているときに「０」にされるフラグである。

禁止フラグが「１」でない場合（ステップＳ１１０：ＮＯ）、すなわち禁止フラグが「０」である場合には、制御装置２００は、処理をステップＳ１２０に移行させる。ステップＳ１２０の処理では、制御装置２００の指令部２０１が、エンジン制御装置１００にエンジン１０の運転を停止させる指令を出力する。指令を受けたエンジン制御装置１００は、エンジン１０の運転を停止させる。こうしてエンジン１０を自動停止させると、ルーチンは一旦終了される。

一方で、禁止フラグが「１」である場合（ステップＳ１１０：ＹＥＳ）には、制御装置２００はステップＳ１２０の処理を実行しない。この場合、ルーチンはそのまま一旦終了される。このように、制御装置２００では、禁止条件が成立しているときには、自動停止条件が成立していてもエンジン１０の運転を自動停止させない。

また、自動停止条件が成立していない場合（ステップＳ１００：ＮＯ）には、制御装置２００はステップＳ１１０及びステップＳ１２０の処理を実行しない。この場合には、ルーチンはそのまま一旦終了される。

次に、Ｓ＆Ｓ制御における自動起動制御について説明する。図３は、Ｓ＆Ｓ制御における自動起動制御の処理手順を説明するフローチャートである。図３のフローチャートに示す自動起動制御は、自動停止制御によるエンジンの運転停止中に制御装置２００が繰り返し実行する。

制御装置２００は、自動起動制御を開始すると、まずステップＳ２００の処理を実行する。ステップＳ２００の処理では、制御装置２００の指令部２０１が、自動起動条件が成立しているか否かを判定する。自動起動条件とは、エンジン１０の運転の自動起動を許容する条件であり、自動停止条件が成立しなくなった状態を、自動起動条件が成立した状態であるとしている。例えば、自動停止条件が成立している状態から、ブレーキペダルの踏み込みが解除された場合や、アクセルペダルが踏み込まれた場合には、自動起動条件が成立する。

自動起動条件が成立している場合（ステップＳ２００：ＹＥＳ）には、制御装置２００は、処理をステップＳ２１０に移行させる。ステップＳ２１０の処理では、制御装置２００の指令部２０１が、エンジン制御装置１００にエンジン１０の起動させる指令を出力する。指令を受けたエンジン制御装置１００は、エンジン１０を再始動させて、エンジン１０を起動させる。こうしてエンジン１０を自動起動させると、ルーチンは一旦終了される。

一方で、自動起動条件が成立していない場合（ステップＳ２００：ＮＯ）には、制御装置２００はステップＳ２１０の処理を実行しない。この場合には、ルーチンはそのまま一旦終了される。このように、制御装置２００では、自動起動条件が成立していることを条件に、エンジン１０を自動起動させる。

次に、Ｓ＆Ｓ制御における禁止フラグのセット条件判定制御について説明する。図４は、Ｓ＆Ｓ制御における禁止フラグのセット条件判定制御の処理手順を説明するフローチャートである。図４に示すセット条件判定制御は、エンジン１０を搭載した車両のメインスイッチ１１０がＯＮになっているときに、制御装置２００が繰り返し実行する。なお、図１に示すように、メインスイッチ１１０はエンジン制御装置１００に接続されている。制御装置２００は、エンジン制御装置１００との通信を通じてメインスイッチ１１０がＯＮになっていることを検知する。

制御装置２００は、セット条件判定制御を開始すると、まずステップＳ３００の処理を実行する。ステップＳ３００の処理では、制御装置２００の禁止判定部２０２が、クリアフラグが「０」であるか否かを判定する。なお、クリアフラグは、後述するクリア条件判定制御を通じてクリア条件が成立していると判定されているときは「１」にされ、クリア条件が成立していないと判定されているときは「０」にされるフラグである。

クリアフラグが「０」である場合（ステップＳ３００：ＹＥＳ）には、制御装置２００は、処理をステップＳ３１０に移行させる。一方で、クリアフラグが「０」でない場合（ステップＳ３００：ＮＯ）、すなわちクリアフラグが「１」である場合には、制御装置２００は、処理をステップＳ３３０に移行させる。

ステップＳ３１０の処理では、制御装置２００の禁止判定部２０２が、セット条件が成立しているか否かを判定する。セット条件とは、禁止フラグをセットする条件であり、下記の５つの条件が全て成立した状態を、セット条件が成立した状態であるとしている。

・空燃比学習の実行条件が成立している。
・エンジン１０の暖機が完了している。
・アイドル領域での空燃比学習が完了していない。

・車速が自動停止開始車速よりも高い既定車速以下である。
・エンジン１０の回転低下時制御実行中でない。
なお、回転低下時制御とは、クランク軸２８に作用する負荷の急変などによりクランク軸２８の回転速度が急低下して運転が停止してしまわないように、クランク軸２８の回転速度の急低下の兆候が検知されたときに，エンジン制御装置１００がスロットルバルブ１４の開度や燃料噴射量、点火時期を調整する制御である。

セット条件が成立している場合（ステップＳ３１０：ＹＥＳ）には、制御装置２００は、処理をステップＳ３２０に移行させる。ステップＳ３２０の処理では、制御装置２００の禁止判定部２０２が、禁止フラグを「１」にする。セット条件が成立していない場合（ステップＳ３１０：ＮＯ）には、制御装置２００は、処理をステップＳ３３０に移行させる。ステップＳ３３０の処理では、制御装置２００の禁止判定部２０２が、禁止フラグを「０」にする。

こうしてステップＳ３２０の処理又はステップＳ３３０の処理を通じて禁止フラグが更新されると、ルーチンは一旦終了される。なお、禁止フラグはメインスイッチ１１０がＯＦＦになったときにクリアされる。

このように、制御装置２００の禁止判定部２０２は、クリア条件が成立しておらず、セット条件が成立しているとき（ステップＳ３００：ＹＥＳかつステップＳ３１０：ＹＥＳのとき）に禁止条件が成立していると判定し、禁止フラグを「１」にする。また、クリア条件が成立しているとき（ステップＳ３００：ＮＯのとき）には、セット条件が成立していても、禁止条件が成立していないと判定し、禁止フラグを「０」にする。

最後に、Ｓ＆Ｓ制御におけるクリア条件判定制御について説明する。図５は、Ｓ＆Ｓ制御におけるクリア条件判定制御の処理手順を説明するフローチャートである。図５に示すクリア条件判定制御は、禁止フラグが「１」であるときに、制御装置２００が繰り返し実行する。

制御装置２００は、クリア条件判定制御を開始すると、まずステップＳ４００の処理を実行する。ステップＳ４００の処理では、制御装置２００の禁止判定部２０２が、クリア条件が成立しているか否かを判定する。クリア条件とは、セット条件が成立しているか否かにかかわらず禁止フラグを「０」にする条件である。制御装置２００では、エンジン１０のアイドル運転の継続時間が所定時間を経過してからアイドル運転が終了するまでの時間である安定アイドル運転時間の積算時間が閾値以上である状態を、クリア条件が成立した状態であるとしている。なお、安定アイドル運転時間の積算時間の算出は、メインスイッチ１１０がＯＮになってからＯＦＦになるまでの期間に、制御装置２００によって行われる。

安定アイドル運転時間の積算時間について、図６を用いて詳しく説明する。図６は、アイドル運転と安定アイドル運転時間の積算時間との関係を示すタイムチャートである。図６（ａ）は、エンジン１０の運転領域がアイドル領域である場合はＯＮ、アイドル領域ではない場合はＯＦＦとして、アイドル運転が行われているか否かを示している。図６（ｂ）は、その時の安定アイドル運転時間の積算時間の推移を示している。

図６に示す例では、図６（ａ）に示すように、時刻ｔ１０から時刻ｔ１２までの期間と、時刻ｔ１３から時刻ｔ１５までの期間において、アイドル運転が行われている。そして、図６（ｂ）に示すように、アイドル運転が行われている期間のうち、時刻ｔ１０から時刻ｔ１１までの期間と、時刻ｔ１３から時刻ｔ１４までの期間は、アイドル運転が開始されてからアイドル運転の継続時間が所定時間に達するまで期間であり、この期間においては、制御装置２００は、アイドル運転が行われていても積算時間を増加させない。なお、所定時間は、実験などの結果に基づいて、アイドル運転が開始されてから空燃比が安定するのに必要な時間にあわせて設定されている。

そして、アイドル運転が行われている期間のうち、時刻ｔ１１から時刻ｔ１２までの期間と、時刻ｔ１４から時刻ｔ１５までの期間は、アイドル運転が所定時間に亘って継続したあとの空燃比が安定している期間である。制御装置２００では、こうした空燃比が安定しているアイドル運転のことを安定アイドル運転とし、安定アイドル運転の運転時間を積算する。そのため、図６（ｂ）に示すように、時刻ｔ１１から時刻ｔ１２までの期間と時刻ｔ１４から時刻ｔ１５までの期間において、安定アイドル運転時間の積算時間が増加する。上述したように、制御装置２００では、安定アイドル運転時間の積算時間が閾値以上になっている状態を、クリア条件が成立した状態であるとしている。

図５に示すように、制御装置２００は、クリア条件が成立している場合（ステップＳ４００：ＹＥＳ）には、処理をステップＳ４１０に移行させる。ステップＳ４１０の処理では、制御装置２００の禁止判定部２０２が、クリアフラグを「１」にする。そして、ルーチンは一旦終了される。

一方、制御装置２００は、クリア条件が成立していない場合（ステップＳ４００：ＮＯ）には、ステップＳ４１０の処理を実行せずに、そのままルーチンは一旦終了される。
このように、制御装置２００の禁止判定部２０２は、クリア条件が成立しているときにクリアフラグを「１」にする。そして、クリア条件が成立していないときは、クリアフラグを「０」にする。なお、積算時間とクリアフラグはメインスイッチ１１０がＯＦＦになったときにクリアされる。すなわち、メインスイッチ１１０がＯＦＦになると、積算時間は「０」にリセットされ、クリアフラグは「０」になる。

次に、本実施形態におけるＳ＆Ｓ制御の作用について図７を用いて説明する。図７は、セット条件とクリアフラグと禁止フラグとの関係を示すタイムチャートである。図７（ａ）は、セット条件が成立しているか否かを示しており、図７（ｂ）は、クリアフラグの状態を示している。そして、図７（ｃ）は、その時の禁止フラグの状態の推移を示している。

図７（ａ）に示すように、図７に示す例では、時刻ｔ２０から時刻ｔ２４までの期間において、セット条件が成立している。そして、図７（ｂ）に示すように、時刻ｔ２２までの期間はクリアフラグが「０」であり、時刻ｔ２２以降の期間はクリアフラグが「１」である。

図４を参照して説明したように、制御装置２００では、禁止判定部２０２が、クリアフラグが「０」であり（ステップＳ３００：ＹＥＳ）かつセット条件が成立しているとき（ステップＳ３１０：ＹＥＳ）に禁止フラグを「１」にする（ステップＳ３２０）。一方で、禁止判定部２０２は、クリアフラグが「１」になっているとき（ステップＳ３００：ＮＯ）には、セット条件にかかわらず禁止フラグを「０」にする（ステップＳ３３０）。すなわち、禁止判定部２０２は、クリア条件が成立している場合には、セット条件が成立していても、禁止条件が成立していないと判定する。そのため、図７（ｃ）に示すように、図７に示す例では、時刻ｔ２０から時刻ｔ２２までの期間は禁止フラグが「１」であり、時刻２２以降は禁止フラグが「０」になっている。

したがって、制御装置２００によるＳ＆Ｓ制御では、時刻ｔ２１において自動停止条件が成立した場合（ステップＳ１００：ＹＥＳ）には、禁止フラグが「１」になっている（ステップＳ１１０：ＹＥＳ）ため、自動停止を行わない。すなわち、このときには、禁止判定部２０２によって禁止条件が成立していると判定されているため、指令部２０１は自動停止条件が成立していてもエンジン１０の運転を自動停止させない。

また、制御装置２００によるＳ＆Ｓ制御では、時刻ｔ２３において自動停止条件が成立した場合（ステップＳ１００：ＹＥＳ）には、禁止フラグが「０」になっている（ステップＳ１１０：ＮＯ）ため、自動停止を行う（ステップＳ１２０）。上述したように、このときには、クリアフラグが「１」になっている（ステップＳ３００：ＮＯ）ため、セット条件が成立していても禁止判定部２０２は、禁止条件が成立していないと判定し、禁止フラグを「０」にしている（ステップＳ３３０）。すなわち、このとき制御装置２００は、自動停止の禁止を解除している。なお、クリアフラグが「１」であり続ける間、禁止フラグはずっと「０」のままである。上述したように、禁止フラグとクリアフラグは、メインスイッチ１１０がＯＦＦになったときに「０」にリセットされる。

上述したように、制御装置２００では、命題として、アイドル領域での空燃比学習が完了していないことを含む論理積条件であるセット条件が成立していることを条件に（ステップＳ３１０：ＹＥＳ）、禁止フラグが「１」にされる。そのため、制御装置２００におけるＳ＆Ｓ制御では、アイドル領域での空燃比学習が完了していない場合に、Ｓ＆Ｓ制御によるエンジン１０の運転の自動停止が禁止され、アイドル領域での空燃比学習の機会が増え、空燃比学習が完了しやすくなる。

本実施形態の効果について説明する。
（１）アイドル領域における空燃比学習が促進され、パージ実行条件が成立しやすくなる。よって、パージ制御が実行されやすくなり、キャニスタのリフレッシュが行われやすくなるため、蒸発燃料の排出を抑制できるようになる。

（２）制御装置２００では、空燃比学習が完了していないことに加えて、空燃比学習条件が成立していること、を含む論理積条件であるセット条件が成立していることを条件に、エンジン１０の運転の自動停止が禁止される。そのため、空燃比学習が完了していない場合であっても、空燃比学習ができない場合には、禁止条件が成立しているとの判定はなされず、自動停止条件が成立するとエンジン１０は自動停止する。したがって、制御装置２００によれば、空燃比学習ができないにも関わらず、空燃比学習を促進させるために、エンジン１０の自動停止を禁止して、無駄にアイドル運転を継続させてしまうという状況が発生しなくなる。よって、エンジン１０の運転を自動停止させないことによる燃費悪化を抑制することができる。

（３）アイドル運転が開始された直後は空燃比が安定していないため、ごく短いアイドル運転が繰り返される場合には、アイドル運転の積算時間がある程度大きくなったとしても、空燃比学習値の学習が完了しないことがある。これに対して、制御装置２００によれば、安定アイドル運転時間の積算時間が閾値以上である場合に、セット条件が成立していても禁止条件が成立していないと判定されるようになり、自動停止の禁止が解除される。そのため、長期間に亘って自動停止の禁止が継続され、Ｓ＆Ｓ制御による燃料消費量の低減の効果が著しく損なわれることを抑制し、蒸発燃料の排出の抑制と燃料消費量の低減との調和を図ることができる。また、安定アイドル運転時間の積算時間を用いることで、アイドル領域における空燃比学習の実行機会がある程度確保できていることを的確に判定し、自動停止の禁止の解除を判定することができる。

その他、上記各実施形態に共通して変更可能な要素としては次のようなものがある。以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
・上記の実施形態では車両の駆動源としてエンジン１０のみを備えた車両の制御装置を例示した。これに対して、駆動源としてエンジン１０とモータを備えたハイブリッド車両や、駆動源としてモータを備え、かつ発電機としてエンジン１０を備えたいわゆるシリーズハイブリッド型のハイブリッド車両の制御装置として車両の制御を装置を構成してもよい。すなわち、ハイブリッド車両の制御装置に上記実施形態と同様の構成を適用することもできる。具体的には、エンジン１０を制御するエンジン制御装置とモータを制御するモータ制御装置とを備え、エンジン制御装置とモータ制御装置に制御指令を出力するハイブリッド車両の制御装置において、上記実施形態の制御装置２００と同様の指令部２０１と禁止判定部２０２とを備える構成を採用してもよい。この場合、ハイブリッド車両の制御装置が、上記実施形態の制御装置２００の機能を司る車両の制御装置になる。

・上記の実施形態では車両の制御装置として、エンジン制御装置１００に自動停止の指令や自動起動の指令を出力して、エンジン１０を自動停止させたり、自動起動させたりする制御装置２００を例示したが、車両の制御装置の構成はこうした構成に限らない。例えば、上記実施形態の制御装置２００とエンジン制御装置１００の構成を兼ね備えた１つの制御装置として車両の制御装置を構成してもよい。

・クリア条件の内容は上記の実施形態で例示した例に限らず、変更することができる。例えば、禁止フラグが「１」になっている状態が所定時間に亘って継続したことを条件に、クリアフラグを「１」としてもよい。そのように構成すれば、セット条件が成立していても、所定時間に亘って禁止条件が成立している状態が継続した場合には禁止条件が成立していないと判定されるようになり、自動停止の禁止が解除される。そのため、長期間に亘って自動停止の禁止が継続され、Ｓ＆Ｓ制御による燃料消費量の低減の効果が著しく損なわれることを抑制し、蒸発燃料の排出の抑制と燃料消費量の低減との調和を図ることができる。また、積算アイドル時間が閾値以上であることを条件に、クリアフラグを「１」としてもよい。アイドル領域に対応する空燃比学習値の更新は、アイドル運転が継続しているときに行われる。よって、こうした構成によれば、積算アイドル時間が閾値以上である場合には、セット条件が成立していても禁止条件が成立していないと判定されるようになり、自動停止の禁止が解除される。そのため、単に禁止条件が成立している状態の継続時間が所定時間以上であることを条件にして自動停止の禁止を解除する場合と比較して、アイドル領域における空燃比学習の実行機会がある程度確保できていることをより的確に判定し、自動停止の禁止の解除を判定することができる。

・上記の実施形態では安定アイドル運転時間を、アイドル運転が所定時間継続してからアイドル運転が終了するまでの時間としたが、それに限らない。エンジン回転数が所定のアイドル回転数の範囲内である時間を安定アイドル運転時間としてもよい。

１０…エンジン、１２…吸気通路、１４…スロットルバルブ、１６…ポート噴射弁、１８…吸気バルブ、２０…気筒、２２…ピストン、２３…コネクティングロッド、２４…燃焼室、２６…点火プラグ、２８…クランク軸、３０…排気バルブ、３２…排気通路、３４…排気浄化装置、４０…燃料タンク、４２…燃料ポンプ、４３…蒸発燃料通路、４４…キャニスタ、４６…パージバルブ、４８…パージ通路、８０…スタータモータ、９０…エアフロメータ、９１…クランクポジションセンサ、９２…空燃比センサ、９３…車速センサ、９４…アクセルポジションセンサ、９５…シフトポジションセンサ、９６…水温センサ、９７…ストップランプスイッチ、１００…エンジン制御装置、１１０…メインスイッチ、２００…制御装置、２０１…指令部、２０２…禁止判定部。

Claims (5)

1. 燃料タンクの蒸発燃料をキャニスタを介して吸気通路へ放出するパージ制御を実行する蒸発燃料処理装置を備えたエンジンであって空燃比学習が完了していることを条件に前記パージ制御を実行するエンジンを搭載した車両を制御する制御装置であり、
   自動停止条件が成立したときにエンジンの運転を自動停止させる一方、自動起動条件が成立したときにエンジンを自動起動させる指令部と、
   自動停止を禁止する禁止条件が成立しているか否かを判定する禁止判定部と、を備え、
   前記禁止判定部は、空燃比学習が完了していないときに、前記禁止条件が成立していると判定し、
   前記指令部は、前記禁止判定部によって前記禁止条件が成立していると判定されている場合には、前記自動停止条件が成立していても前記エンジンの運転を自動停止させないことを特徴とする車両の制御装置。
2. 前記禁止判定部は、命題として、空燃比学習が完了していないことに加えて、空燃比学習が可能であること、を含む論理積条件であるセット条件が成立していることを条件に、前記禁止条件が成立していると判定する
   請求項１に記載の車両の制御装置。
3. 前記禁止判定部は、前記禁止条件が成立している状態が所定時間継続したことを要件とするクリア条件が成立している場合には、前記セット条件が成立していても、前記禁止条件が成立していないと判定する
   請求項２に記載の車両の制御装置。
4. 前記禁止判定部は、車両のメインスイッチがＯＮにされてからＯＦＦにされるまでの間においてエンジンがアイドル運転している積算時間が閾値以上であることを要件とするクリア条件が成立している場合には、前記セット条件が成立していても、前記禁止条件が成立していないと判定する
   請求項２に記載の車両の制御装置。
5. エンジンのアイドル運転の継続時間が所定時間を経過してからアイドル運転が終了するまでの時間を安定アイドル運転時間とし、
   前記禁止判定部は、車両のメインスイッチがＯＮにされてからＯＦＦにされるまでの間における前記安定アイドル運転時間の積算時間が閾値以上であることを要件とするクリア条件が成立している場合には、前記セット条件が成立していても、前記禁止条件が成立していないと判定する
   請求項２に記載の車両の制御装置。

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