JP2019027296A - エンジンシステム - Google Patents

Abstract

【課題】エンジン、過給機、吸気量調節弁、新気導入装置及び蒸発燃料処理装置を備えたエンジンシステムにつき、エンジン減速時に過剰濃度の蒸発燃料（ベーパ）によりエンジンの空燃比がオーバーリッチ化することを防止すること。【解決手段】エンジンシステムは、エンジン１、吸気通路２、排気通路３、インジェクタ１７、燃料タンク４０、電子スロットル装置６、過給機５、新気導入通路３１と新気導入弁３２を含む新気導入装置３０、蒸発燃料処理装置４１及び電子制御装置（ＥＣＵ）６０を備える。ＥＣＵ６０は、エンジン１の減速時に、エンジン１に吸入される吸気を絞るために電子スロットル装置６を開弁状態から所定の減速開度へ閉弁し、ベーパの吸気通路２へのパージを遮断するためにパージ弁４５を制御すると共に、電子スロットル装置６より下流の吸気通路２へ新気を導入するために新気導入弁３２を閉弁状態から開弁する。【選択図】図１

Description

この明細書に開示される技術は、過給機を備えたエンジンと、エンジンへの吸気量を調節する吸気量調節弁と、吸気量調節弁より下流へ新気を導入する新気導入装置と、燃料タンクで発生する蒸発燃料を処理する蒸発燃料処理装置とを備え、エンジンの減速時に吸気量調節弁、新気導入装置及び蒸発燃料処理装置を制御するように構成したエンジンシステムに関する。

従来、この種の技術として、例えば、下記の特許文献１に記載の技術「内燃機関」が知られている。この技術は、エンジンの吸気通路に、過給機（コンプレッサ）と、コンプレッサより上流に設けられた吸気絞り弁と、コンプレッサより下流に設けられたスロットル弁と、吸気絞り弁より上流とスロットル弁より下流をつなぐ新気導入通路と、新気導入通路に設けられた新気導入弁と、低圧ループ式のＥＧＲ装置とを備える。そして、この技術では、エンジンの減速時に要求ＥＧＲ率が低下した場合、吸気絞り弁又は新気導入弁を開けて、スロットル弁より下流の吸気通路へ新気を早期に導入し、ＥＧＲ率を低下させてエンジンの減速失火を防止するようになっている。

ここで、上記技術には含まれていないが、エンジンには、燃料タンクで発生する蒸発燃料（ベーパ）を一旦捕集し、そのベーパをエンジンの運転状態に応じてパージ通路から吸気通路へパージするように構成した蒸発燃料処理装置が設けられることがある。

特開２０１２−７５４７号公報

ところが、特許文献１に記載の技術では、蒸発燃料処理装置が設けられないことから、この装置から吸気通路へパージされるベーパの挙動について考慮されていない。仮に、上記技術に蒸発燃料処理装置を設けた場合、エンジンの減速時には、減速前にパージされて吸気通路に残留したベーパがエンジンに与える影響を考慮する必要がある。これを考慮しなければ、次のような問題が発生するおそれがある。

例えば、蒸発燃料処理装置から吸気通路へパージされるベーパを、吸気絞り弁より上流の吸気通路へパージするような構成を想定する。この場合、パージ通路の出口からエンジンまでの吸気通路が比較的長くなり、その通路容積が大きくなる。このため、エンジンの減速と同時にパージ通路からのベーパのパージを遮断（パージカット）しても、ベーパを含んだ吸気が吸気通路に残留してしまい、その残留ベーパを含む残留吸気が減速中や減速後にエンジンに吸入されてしまう。その結果、エンジンの空燃比が、残留ベーパの分だけオーバーリッチ化してしまう。特に、過給機を動作させた過給状態からの減速時には、この問題が顕著になると考えられる。

この開示技術は、上記事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、吸気通路に設けられた過給機と、過給機より下流にて吸気通路に設けられた吸気量調節弁と、吸気量調節弁より下流の吸気通路へ新気を導入する新気導入装置と、燃料タンクで発生する蒸発燃料を過給機より上流の吸気通路へパージする蒸発燃料処理装置を備え、エンジンの減速時に、過剰濃度の蒸発燃料によりエンジンの空燃比がオーバーリッチ化することを防止可能にしたエンジンシステムを提供することにある。

上記目的を達成するために、請求項１に記載の技術は、エンジンと、エンジンへ吸気を導入するための吸気通路と、エンジンから排気を導出するための排気通路と、燃料を貯留するための燃料タンクと、燃料タンクに貯留された燃料をエンジンへ噴射するためのインジェクタとを含み、エンジンへ燃料を供給するための燃料供給装置と、吸気通路に配置され、吸気通路を流れる吸気量を調節するための吸気量調節弁と、吸気通路に配置されたコンプレッサと、排気通路に配置されたタービンと、コンプレッサとタービンを一体回転可能に連結する回転軸とを含み、吸気通路における吸気を昇圧させるための過給機と、吸気量調節弁より下流の吸気通路へ新気を導入するための新気導入通路と、新気導入通路は、その入口がコンプレッサより上流の吸気通路に接続されることと、新気導入通路から吸気通路への新気導入量を調節するための新気導入弁とを含む新気導入装置と、燃料タンクで発生する蒸発燃料を一旦捕集するためのキャニスタと、キャニスタで捕集された蒸発燃料を吸気通路へパージするためのパージ通路と、パージ通路は、その出口がコンプレッサより上流であって新気導入通路の入口より下流における吸気通路に接続されることと、パージ通路から吸気通路へパージされる蒸発燃料量を調節するためのパージ調節手段とを含み、蒸発燃料を処理するための蒸発燃料処理装置と、エンジンの運転状態に応じて、少なくともインジェクタ、吸気量調節弁、新気導入弁及びパージ調節手段を制御するための制御手段とを備えたエンジンシステムにおいて、御手段は、エンジンの減速時に、エンジンに吸入される吸気を絞るために吸気量調節弁を開弁状態から所定の減速開度へ閉弁し、蒸発燃料の吸気通路へのパージを遮断するためにパージ調節手段を制御すると共に、吸気量調節弁より下流の吸気通路へ新気を導入するために新気導入弁を閉弁状態から開弁することを趣旨とする。

上記技術の構成によれば、エンジンの減速時には、エンジンに吸入される吸気を絞るために吸気量調節弁が開弁状態から所定の減速開度へ閉弁し、蒸発燃料の吸気通路へのパージを遮断するためにパージ調節手段が制御される。このため、吸気量調節弁より上流の吸気通路には、吸気通路へのパージを遮断する前に流入した蒸発燃料を含む吸気が残留し、その吸気が吸気量調節弁より下流の吸気通路へ流れてエンジンに吸入される。この吸気に含まれる蒸発燃料が、エンジンの空燃比をオーバーリッチ化するおそれがある。この構成によれば、エンジンの減速時には、吸気量調節弁より下流の吸気通路へ新気を導入するために新気導入弁が閉弁状態から開弁する。従って、蒸発燃料を含む吸気が吸気量調節弁より下流の吸気通路へ流れても、その部分に新気導入通路から新気が導入され、蒸発燃料が強制的に希釈されてからエンジンに吸入される。

上記目的を達成するために、請求項２に記載の技術は、請求項１に記載の技術において、制御手段は、エンジンの減速時に、パージを遮断してからパージを再開するときは、パージ調節手段を制御すると共に、吸気量調節弁より下流の吸気通路へ新気を導入するために新気導入弁を閉弁状態から開弁することを趣旨とする。

上記技術の構成によれば、請求項１に記載の技術の作用に加え、エンジンの減速時に、パージを遮断してからパージを再開するときは、パージ調節手段が制御されると共に、新気導入弁が閉弁状態から開弁する。従って、パージを再開するときに、吸気量調節弁より上流の吸気通路に残留していた蒸発燃料と新たにパージされた蒸発燃料とが吸気量調節弁より下流の吸気通路へ流れても、その部分に新気が導入されるので、たとえ蒸発燃料が過剰になってもその蒸発燃料が新気により希釈されてからエンジンに吸入される。

上記目的を達成するために、請求項３に記載の技術は、請求項１又は２に記載の技術において、新気導入通路の入口より上流の吸気通路を流れる吸気量を検出するための吸気量検出手段を更に備え、制御手段は、エンジンの減速時に、検出された吸気量に基づき吸気量調節弁より上流の吸気通路に残留する蒸発燃料を含む残留吸気量を推定し、推定された残留吸気量の変化に応じたタイミングで新気導入弁を開弁又は閉弁することを趣旨とする。

上記技術の構成によれば、請求項１又は２に記載の技術の作用に加え、エンジンの減速時に、蒸発燃料を含む残留吸気量の変化に応じたタイミングで新気導入弁が開弁又は閉弁する。従って、残留吸気量に応じた好適なタイミングで、吸気量調節弁より下流の吸気通路へ新気が導入され、蒸発燃料が新気により有効に希釈される。あるいは、残留吸気量に応じた好適なタイミングで、吸気量調節弁より下流の吸気通路への新気導入が遮断され、蒸発燃料の新気による希釈が中止される。

上記目的を達成するために、請求項４に記載の技術は、請求項３に記載の技術において、エンジンの空燃比を検出するための空燃比検出手段を更に備え、制御手段は、エンジンの減速時に、推定された残留吸気量の変化と、検出された空燃比の変化とに応じたタイミングで新気導入弁を開弁又は閉弁することを趣旨とする。

上記技術の構成によれば、請求項３に記載の技術の作用に加え、推定された残留吸気量の変化と、検出された空燃比の変化とに応じた好適なタイミングで、吸気量調節弁より下流の吸気通路へ新気が導入され、蒸発燃料が新気により有効に希釈される。あるいは、推定された残留吸気量の変化と、検出された空燃比の変化とに応じた好適なタイミングで、吸気量調節弁より下流の吸気通路への新気導入が遮断され、蒸発燃料の新気による希釈が中止される。

上記目的を達成するために、請求項５に記載の技術は、請求項１又は２に記載の技術において、エンジンの空燃比を検出するための空燃比検出手段を更に備え、制御手段は、検出された空燃比に基づき蒸発燃料の濃度学習を実行し、新気導入弁の開弁時には、濃度学習を休止することを趣旨とする。

上記技術の構成によれば、請求項１又は２に記載の技術の作用に加え、新気導入弁の開弁時には、検出された空燃比に基づく蒸発燃料の濃度学習が休止するので、新気で希釈される蒸発燃料の濃度学習はなされない。

上記目的を達成するために、請求項６に記載の技術は、請求項１乃至５のいずれかに記載の技術において、新気導入通路の入口より上流の吸気通路を流れる吸気量を検出するための吸気量検出手段を更に備え、制御手段は、新気導入弁を開弁するとき、検出された吸気量に基づき吸気量調節弁を通過した通過吸気量を算出し、蒸発燃料の濃度を調整するために、算出された通過吸気量に応じてパージ調節手段を制御することを趣旨とする。

上記技術の構成によれば、請求項１乃至５のいずれかに記載の技術の作用に加え、新気導入弁が開弁して吸気量調節弁より下流の吸気通路に新気が導入されるときは、吸気量検出手段により検出される吸気量ではなく、吸気量調節弁を通過した通過吸気量が蒸発燃料の濃度に関わることになる。ここでは、吸気通路への新気導入時に、通過吸気量に応じてパージ調節手段が制御されるので、新気により希釈される前の蒸発燃料の濃度が好適に調整される。

上記目的を達成するために、請求項７に記載の技術は、請求項１乃至６のいずれかに記載の技術において、エンジンから排気通路へ排出される排気の一部を排気還流ガスとして吸気通路へ還流するための排気還流装置を更に備え、制御手段は、エンジンの減速時であってエンジンに燃料が供給されるときに、排気還流ガスを希釈する要求がある場合は、その要求に応じた排気還流対応開度を求め、蒸発燃料を希釈する要求がある場合は、その要求に応じた蒸発燃料対応開度を求め、排気還流対応開度と蒸発燃料対応開度のうち大きい方を優先的に使用して新気導入弁を制御することを趣旨とする。

上記技術の構成によれば、請求項１乃至６のいずれかに記載の技術の作用に加え、エンジンの減速時であってエンジンに燃料が供給されるときに、排気還流ガスを希釈する要求がある場合は、その要求に応じた排気還流対応開度が求められ、蒸発燃料を希釈する要求がある場合は、その要求に応じた蒸発燃料対応開度を求められる。そして、排気還流対応開度と蒸発燃料対応開度のうち大きい方を優先的に使用して新気導入弁が制御される。従って、排気還流ガスを希釈する要求と蒸発燃料を希釈する要求の少なくとも一方がある場合は、排気還流対応開度又は蒸発燃料対応開度に基づいて新気導入弁が制御され、吸気量調節弁より下流の吸気通路へ新気が導入される。これにより、エンジンの減速時に、吸気量調節弁より下流へ流れた排気還流ガスと蒸発燃料の少なくとも一方が新気により希釈される。

上記目的を達成するために、請求項８に記載の技術は、請求項１乃至５のいずれかに記載の技術において、制御手段は、エンジンの減速時に、新気導入弁を開弁したときは、新気導入弁の開弁分だけ吸気量調節弁を減速開度より閉じることを趣旨とする。

上記技術の構成によれば、請求項１乃至５のいずれかに記載の技術の作用に加え、吸気通路へ新気を導入したときは、その新気の分だけ余分に吸気がエンジンに供給されることになる。ここでは、新気導入弁を開弁した分だけ吸気量調節弁が減速開度より閉じるので、減速時に必要以上の吸気がエンジンに供給されることがない。

上記目的を達成するために、請求項９に記載の技術は、請求項１乃至８のいずれかに記載の技術において、インジェクタは、その流量特性において燃料の微調節が困難な低流量範囲を含み、制御手段は、インジェクタの流量特性からインジェクタによる燃料の微調節が困難になる場合に、吸気通路への新気導入により空燃比制御を補助するために新気導入弁を開弁することを趣旨とする。

上記技術の構成によれば、請求項１乃至８のいずれかに記載の技術の作用に加え、インジェクタの流量特性からインジェクタによる燃料の微調節が困難になる場合は、新気導入弁が開弁されて吸気通路へ新気が導入されるので、エンジンの空燃比制御が新気により補助される。

請求項１に記載の技術によれば、吸気通路に設けられたコンプレッサと、コンプレッサより下流にて吸気通路に設けられた吸気量調節弁と、吸気量調節弁より下流の吸気通路へ新気を導入する新気導入装置と、燃料タンクで発生する蒸発燃料をコンプレッサより上流の吸気通路へパージする蒸発燃料処理装置とを備えたエンジンシステムにおいて、エンジン減速時に、過剰濃度の蒸発燃料によりエンジンの空燃比がオーバーリッチ化することを防止することができる。

請求項２に記載の技術によれば、請求項１に記載の技術の効果に加え、パージカットからのパージ再開時にも過剰濃度の蒸発燃料によりエンジンの空燃比がオーバーリッチ化することを防止することができる。

請求項３に記載の技術によれば、請求項１又は２に記載の技術の効果に加え、エンジンの空燃比が蒸発燃料の吸入によりオーバーリッチ化することを新気の導入タイミング又は導入遮断タイミングを調整することで確実に防止することができる。

請求項４に記載の技術によれば、請求項３に記載の技術の効果に対し、パージカットからのパージ再開時にも過剰濃度の蒸発燃料によりエンジンの空燃比がオーバーリッチ化することを高い精度で防止することができる。

請求項５に記載の技術によれば、請求項１又は２に記載の技術の効果に加え、蒸発燃料の濃度学習に関する誤学習を防止することができる。

請求項６に記載の技術によれば、請求項１乃至５のいずれかに記載の技術の効果に加え、エンジンの減速時に、パージされる蒸発燃料の高濃度化を防止することができる。

請求項７に記載の技術によれば、請求項１乃至６のいずれかに記載の技術の効果に加え、排気還流ガスによるエンジンの失火と蒸発燃料による空燃比のオーバーリッチ化の少なくとも一方を有効に防止することができる。

請求項８に記載の技術によれば、請求項１乃至５のいずれかに記載の技術の効果に加え、エンジンの減速時に、新気導入により減速感が損なわれることを防止することができる。

請求項９に記載の技術によれば、請求項１乃至８のいずれかに記載の技術の効果に加え、インジェクタの流量特性にかかわらずエンジンの空燃比を目標空燃比に近付けることができる。

第１実施形態に係り、エンジンシステムを示す概略構成図。 第１実施形態に係り、エンジンの概略を示す断面図。 第１実施形態に係り、インジェクタの流量特性を示すグラフ。 第１実施形態に係り、（ａ）燃料カット、（ｂ）スロットル開度、（ｃ）パージ量の挙動を示すタイムチャート。 第１実施形態に係り、減速時の新気導入制御の内容を示すフローチャート。 第１実施形態に係り、減速時の新気導入制御と共に実行されるパージ制御の内容示すフローチャート。 第１実施形態に係り、新気導入開度に応じた新気導入量を求めるために参照される新気導入量マップ。 第１実施形態に係り、空燃比制御を補助するための別の新気導入制御の内容を示すフローチャート。 第１実施形態に係り、新気導入制御に係る各種パラメータの挙動の一例を示すタイムチャート。 第２実施形態に係り、減速時の新気導入制御の内容を示すフローチャート。 第２実施形態に係り、図１０の続きを示すフローチャート。 第２実施形態に係り、減速直前のエンジン回転速度とエンジン負荷に応じた減速直前のコンプレッサ出口圧力を求めるために参照される出口圧力マップ。 第２実施形態に係り、減速直前のコンプレッサ出口圧力に対する減速直後の残留吸気量の関係を示すグラフ。 第２実施形態に係り、積算通過吸気量の演算処理内容を示すフローチャート。 第３実施形態に係り、減速時の新気導入制御の内容の一部を示すフローチャート。 第３実施形態に係り、減速時の新気導入制御に係る各種パラメータの挙動の一例を示すタイムチャート。 第４実施形態に係り、減速時の新気導入制御の内容を示すフローチャート。

＜第１実施形態＞
以下、エンジンシステムを具体化した第１実施形態につき図面を参照して詳細に説明する。

[エンジンシステムの構成の概要について]
図１に、この実施形態のエンジンシステムを概略構成図により示す。自動車に搭載されたガソリンエンジンシステム（以下、単に「エンジンシステム」と言う。）は、複数の気筒を有するエンジン１を備える。このエンジン１は、４気筒、４サイクルのレシプロエンジンであり、ピストン及びクランクシャフト等の周知の構成を含む。エンジン１には、各気筒へ吸気を導入するための吸気通路２と、エンジン１の各気筒から排気を導出するための排気通路３が設けられる。吸気通路２と排気通路３には、過給機５が設けられる。吸気通路２には、その上流側から順に吸気入口２ａ、エアクリーナ４、吸入弁１５、過給機５のコンプレッサ５ａ、電子スロットル装置６、インタークーラ７及び吸気マニホールド８が設けられる。

電子スロットル装置６は、吸気マニホールド８及びインタークーラ７より上流の吸気通路２に配置され、運転者によるアクセル操作に応じて開閉駆動されることで、吸気通路２を流れる吸気量を調節するようになっている。この実施形態で、電子スロットル装置６は、モータ方式の電動弁により構成され、モータ（図示略）により開閉駆動されるスロットル弁６ａと、スロットル弁６ａの開度（スロットル開度）ＴＡを検出するためのスロットルセンサ５１とを含む。電子スロットル装置６は、この開示技術における吸気量調節弁の一例に相当する。吸気マニホールド８は、エンジン１の直上流に配置され、吸気が導入されるサージタンク８ａと、サージタンク８ａに導入された吸気をエンジン１の各気筒へ分配するための複数（４つ）の分岐管８ｂとを含む。排気通路３には、その上流側から順に排気マニホールド９、過給機５のタービン５ｂ及び直列に配置された二つの触媒１０，１１が設けられる。二つの触媒１０，１１は、排気を浄化するためのものであり、例えば、三元触媒により構成することができる。

過給機５は、吸気通路２における吸気を昇圧するために設けられ、吸気通路２に配置されたコンプレッサ５ａと、排気通路３に配置されたタービン５ｂと、コンプレッサ５ａとタービン５ｂを一体回転可能に連結する回転軸５ｃとを含む。タービン５ｂが、排気通路３を流れる排気により回転動作し、それに連動してコンプレッサ５ａが回転動作することにより、吸気通路２を流れる吸気が昇圧されるようになっている。インタークーラ７は、コンプレッサ５ａで昇圧された吸気を冷却するようになっている。

図２に、エンジン１の概略を断面図により示す。図２に示すように、エンジン１には、各気筒に対応して燃料を噴射するためのインジェクタ１７が設けられる。インジェクタ１７は、燃料を貯留するための燃料タンク４０（図１参照）から供給される燃料をエンジン１の各気筒へ噴射するように構成される。各気筒では、インジェクタ１７から噴射される燃料と吸気マニホールド８から導入される吸気とにより可燃混合気が形成される。インジェクタ１７と燃料タンク４０は、この開示技術における燃料供給装置を構成する要素である。

また、図２に示すように、エンジン１には、各気筒に対応して点火装置１８が設けられる。点火装置１８は、各気筒で形成される可燃混合気に点火するように構成される。各気筒内の可燃混合気は、点火装置１８の点火動作により爆発・燃焼し、燃焼後の排気は、各気筒から排気マニホールド９、タービン５ｂ及び各触媒１０，１１を経て外部へ排出される。このとき、各気筒では、ピストン１９が上下運動し、クランクシャフト２０が回転することにより、エンジン１に動力が得られる。

[ＥＧＲ装置の構成について]
この実施形態のエンジンシステムは、低圧ループタイプの排気還流装置（ＥＧＲ装置）２１を備える。このＥＧＲ装置２１は、各気筒から排気通路３へ排出される排気の一部を排気還流ガス（ＥＧＲガス）として吸気通路２へ流してエンジン１の各気筒へ還流させるための排気還流通路（ＥＧＲ通路）２２と、ＥＧＲ通路２２におけるＥＧＲガス流量を調節するための排気還流弁（ＥＧＲ弁）２３とを備える。ＥＧＲ通路２２は、入口２２ａと出口２２ｂを含む。ＥＧＲ通路２２の入口２２ａは、触媒１０と触媒１１との間の排気通路３に接続され、同通路２２の出口２２ｂは、コンプレッサ５ａと吸入弁１５との間の吸気通路２に接続される。また、ＥＧＲ弁２３より上流のＥＧＲ通路２２には、ＥＧＲガスを冷却するためのＥＧＲクーラ２４が設けられる。

この実施形態で、ＥＧＲ弁２３は、モータ方式の電動弁により構成され、モータ（図示略）により開度可変に駆動される弁体（図示略）を備える。このＥＧＲ弁２３として、大流量、高応答及び高分解能の特性を有することが望ましい。この実施形態では、ＥＧＲ弁２３の構造として、例えば、特許第５７５９６４６号公報に記載される「二重偏心弁」を採用することができる。この二重偏心弁は、大流量制御に対応して構成される。

このエンジンシステムにおいて、過給機５が作動する過給域（吸気量が相対的に多くなる領域）において、ＥＧＲ弁２３が開弁する。これにより、排気通路３を流れる排気の一部が、ＥＧＲガスとして、入口２２ａからＥＧＲ通路２２に流入し、ＥＧＲクーラ２４及びＥＧＲ弁２３を経由して吸気通路２へ流れ、コンプレッサ５ａ、電子スロットル装置６、インタークーラ７及び吸気マニホールド８を経由してエンジン１の各気筒へ還流される。

この実施形態において、エアクリーナ４より下流であってＥＧＲ通路２２の出口２２ｂより上流の吸気通路２には、同通路２の流路面積を調節するための吸入弁１５が設けられる。この実施形態で、吸入弁１５は、モータ方式の電動弁より構成され、開閉駆動されるバタフライ弁１５ａを備える。この吸入弁１５は、ＥＧＲ通路２２の出口２２ｂから吸気通路２へＥＧＲガスを導入するときに、その出口２２ｂ近傍の吸気を負圧にするためにバタフライ弁１５ａの開度を絞るようになっている。

[新気導入装置の構成について]
この実施形態のエンジンシステムは、電子スロットル装置６より下流の吸気通路２（吸気マニホールド８）へ新気を導入するための新気導入装置３０を備える。新気導入装置３０は、新気導入通路３１と、電動式の新気導入弁３２とを含む。新気導入通路３１は、その入口３１ａが吸入弁１５よりも上流の吸気通路２に接続される。新気導入弁３２は、新気導入通路３１に設けられ、同通路３１から吸気通路２へ流れる新気導入量を調節するようになっている。新気導入通路３１の出口側には、吸気マニホールド８の各分岐管８ｂのそれぞれに新気を分配するための新気分配管３３が設けられる。すなわち、新気導入通路３１の出口側は、電子スロットル装置６より下流の吸気通路２（吸気マニホールド８）に、新気分配管３３を介して接続される。新気分配管３３は、長尺な管状をなし、複数の分岐管８ｂを横切るように吸気マニホールド８に設けられる。新気分配管３３は、新気が導入される一つの入口３３ａと、複数の分岐管８ｂのそれぞれに連通する複数の出口３３ｂとを含む。その入口３３ａには、新気導入通路３１の出口側が接続される。

[蒸発燃料処理装置の構成について]
この実施形態において、燃料供給装置は燃料を貯留する燃料タンク４０を備える。また、このエンジンシステムは、燃料タンク４０で発生する蒸発燃料（ベーパ）を大気へ放出させることなく捕集して処理するための蒸発燃料処理装置４１を備える。この装置４１は、キャニスタ４２、パージ通路４３、パージポンプ４４及びパージ弁４５を含む。キャニスタ４２は、燃料タンク４０で発生するベーパを、ベーパ通路４６を通じて一旦捕集するようになっている。キャニスタ４２は、ベーパを吸着する吸着剤（図示略）を内蔵する。パージ通路４３は、キャニスタ４２から延び、その出口４３ａは、新気導入通路３１の入口３１ａと吸入弁１５との間の吸気通路２に接続される。パージポンプ４４とパージ弁４５は、それぞれ電動式で構成され、パージ通路４３に設けられる。パージポンプ４４は、キャニスタ４２からベーパを吸引してパージ通路４３へ吐出するようになっている。パージ弁４５は、パージ通路４３におけるベーパ流量を調節するようになっている。キャニスタ４２に設けられる大気口４２ａは、ベーパがパージ通路４３へパージされるときに、キャニスタ４２へ大気を導入するようになっている。パージポンプ４４及びパージ弁４５は、この開示技術におけるパージ調節手段の一例に相当する。

この蒸発燃料処理装置４１によれば、エンジン１の運転時に、吸気通路２で発生する負圧がパージ通路４３等を通じてキャニスタ４２に作用するときに、パージポンプ４４及びパージ弁４５を作動させることで、キャニスタ４２に捕集されたベーパをパージ通路４３を通じて吸気通路２へパージする。パージされたベーパは、エンジン１に吸入されて燃焼に供され、処理される。

[エンジンシステムの電気的構成について]
図１に示すように、このエンジンシステムに設けられる各種センサ等５１〜５８は、エンジン１の運転状態を検出するためのこの開示技術の運転状態検出手段の一例に相当する。エアクリーナ４の近傍に設けられるエアフローメータ５２は、エアクリーナ４から吸気通路２へ流れる吸気量Ｇａを検出し、その検出値に応じた電気信号を出力する。エアフローメータ５２は、この開示技術における吸気量検出手段の一例に相当する。サージタンク８ａに設けられる吸気圧センサ５３は、電子スロットル装置６より下流の吸気圧力ＰＭを検出し、その検出値に応じた電気信号を出力する。エンジン１に設けられる水温センサ５４は、エンジン１の内部を流れる冷却水の温度（冷却水温度）ＴＨＷを検出し、その検出値に応じた電気信号を出力する。エンジン１に設けられる回転速度センサ５５は、クランクシャフトの回転速度をエンジン１の回転速度（エンジン回転速度）ＮＥとして検出し、その検出値に応じた電気信号を出力する。排気通路３に設けられる酸素センサ５６は、排気通路３へ排出される排気中の酸素濃度（出力電圧）Ｏｘを検出し、その検出値に応じた電気信号を出力する。酸素センサ５６は、この開示技術における空燃比検出手段の一例に相当する。運転席に設けられるアクセルペダル１６には、アクセルセンサ５７が設けられる。アクセルセンサ５７は、アクセルペダル１６の踏み込み角度をアクセル開度ＡＣＣとして検出し、その検出値に応じた電気信号を出力する。車両に設けられる車速センサ５８は、車両の走行速度（車速）ＳＰＤを検出し、その検出値に応じた電気信号を出力する。

このエンジンシステムは、各種制御を司る電子制御装置（ＥＣＵ）６０を備える。ＥＣＵ６０には、各種センサ等５１〜５８がそれぞれ接続される。また、ＥＣＵ６０には、電子スロットル装置６、吸入弁１５、各インジェクタ１７、各点火装置１８、ＥＧＲ弁２３、新気導入弁３２、パージポンプ４４及びパージ弁４５等がそれぞれ接続される。ＥＣＵ６０は、この開示技術における制御手段の一例に相当する。

この実施形態で、ＥＣＵ６０は、各種センサ等５１〜５８から出力される各種信号を入力し、それら信号に基づいて燃料噴射制御及び点火時期制御を実行するために、各インジェクタ１７及び各点火装置１８をそれぞれ制御するようになっている。また、ＥＣＵ６０は、各種信号に基づいて吸気制御、ＥＧＲ制御、新気導入制御及びパージ制御を実行するために、電子スロットル装置６、吸入弁１５、ＥＧＲ弁２３、新気導入弁３２、パージポンプ４４及びパージ弁４５をそれぞれ制御するようになっている。

ここで、吸気制御とは、運転者によるアクセルペダル１６の操作に応じたアクセルセンサ５７の検出値に基づき、電子スロットル装置６を制御することにより、エンジン１に導入される吸気量を制御することである。ＥＣＵ６０は、エンジン１の減速時には、吸気を減量するために電子スロットル装置６（スロットル弁６ａ）を閉弁方向へ制御するようになっている。ＥＧＲ制御とは、エンジン１の運転状態に応じてＥＧＲ弁２３を制御することにより、エンジン１に還流されるＥＧＲガス流量を制御することである。ＥＣＵ６０は、エンジン１の減速時には、ＥＧＲガスの還流を遮断（ＥＧＲカット）するために、ＥＧＲ弁２３を全閉に制御するようになっている。新気導入制御とは、エンジン１の運転状態に応じて新気導入弁３２を制御することにより、電子スロットル装置６より下流の吸気マニホールド８に導入される新気導入量を制御することである。パージ制御とは、エンジン１の運転状態に応じてパージポンプ４４及びパージ弁４５を制御することにより、キャニスタ４２から吸気通路２へのベーパのパージ量を制御することである。

周知のようにＥＣＵ６０は、中央処理装置（ＣＰＵ）、各種メモリ、外部入力回路及び外部出力回路等を備える。メモリには、エンジン１の各種制御に関する所定の制御プログラムが格納される。ＣＰＵは、入力回路を介して入力される各種センサ等５１〜５８の検出値に基づき、所定の制御プログラムに基づいて前述した各種制御を実行するようになっている。この実施形態で、ＥＣＵ６０は、この開示技術における制御手段の一例に相当する。

上記エンジンシステムでは、パージ通路４３の出口４３ａからエンジン１の燃焼室までの吸気通路２の経路が比較的長く、その部分の容積が比較的大きくなっている。そのため、エンジン１の定常運転からの減速時には、パージ弁４５を閉弁しベーパの吸気通路２へのパージを遮断（パージカット）しても、出口４３ａからエンジン１までの吸気通路２にベーパが残留することになる。そのため、エンジン１の減速時には、残留ベーパを含む吸気がエンジン１に吸入されるまでの間、ベーパがエンジン１に吸入されることになる。この結果、エンジン１の空燃比がオーバーリッチとなり、排気エミッションが悪化するおそれがある。一方、エンジン１の過給運転からの減速時には、同様にパージカットをしても、吸気通路２に残留するベーパが高密度になる。そのため、スロットル弁６ａが閉弁されることで、残留ベーパを含む吸気がコンプレッサ５ａより上流の吸気通路２へ逆流（吹き戻し）してしましい、吸気通路２において、ベーパが残留する範囲が拡大してしまう。更に、パージカット後にパージを再開するときは、過剰濃度のベーパ発生を確実に回避するために、パージ再開を遅らせる必要がある。しかしながら、単にパージ量を減少させても、パージエミッションが悪化するおそれがある。そこで、この実施形態では、上記課題に対処するために、新気導入装置３０を使用して次のような新気導入制御を実行するようになっている。
[新気導入制御に関連したインジェクタの課題について]

ここで、新気導入制御に関連したインジェクタ１７の課題について説明する。図３に、インジェクタ１７の流量特性（噴射時間に対する噴射量の関係）をグラフにより示す。図３に実線で示すように、インジェクタ１７の噴射量は、噴射時間に対して直線的に変化せず、低噴射時間側で曲線的に変化し、しかも噴射量が得られない範囲を有する。そのため、低噴射時間側では、流量特性が安定しないので、下限噴射時間ＴＡＵｍｉｎ（０.７〜１.０ｍｓ）以上の範囲（有効使用範囲ＵＲ）でインジェクタ１７を使用する必要がある。従って、エンジン１の減速域（軽負荷域）では、エンジン１の運転行程当たりの吸気量が少ないので、過剰濃度のベーパがエンジン１に吸入されると、インジェクタ１７からの噴射量を減量しても、下限噴射時間ＴＡＵｍｉｎ以上でしか噴射することができない。そのため、エンジン１に吸入される可燃混合気による空燃比を目標空燃比に制御できなくなるおそれがある。

また、過剰濃度のベーパがエンジン１に吸入される場合は、インジェクタ１７の噴射量を減量することで空燃比を目標空燃比に制御することができる。しかし、この場合でも、インジェクタ１７の噴射量を減量し過ぎると、空燃比が急減少することがある。この場合、インジェクタ１７による噴射量制御が追従できず、空燃比がオーバーリーンとなってエンストに至るおそれがある。そのため、インジェクタ１７の噴射量に減量ガードを設ける必要がある。従って、エンジン１が減速以外の運転状態でも、エンジン１が過剰濃度のベーパを吸入すると、インジェクタ１７の減量ガードに掛かってしまい、空燃比を目標空燃比に制御できなくなるおそれがある。ここで、過剰濃度のベーパになる範囲は狭く、吸気量が少なくなるエンジン１の運転領域（例えば、軽負荷域）である。よって、エンジン１の減速時には、上記と同様の問題が発生するおそれがある。ここで、吸気量が多くなる運転領域（例えば、高負荷域）では、過剰濃度のベーパと通常濃度のベーパを併せて吸入するので、ベーパ濃度全体としては、過剰濃度に至らず、問題発生には至らないと考えられる。

[蒸発燃料処理装置を使用したパージ制御精度とパージ量の課題について]
加えて、蒸発燃料処理装置４１を使用したパージ制御精度とパージ量の課題について説明する。図４に、（ａ）燃料カット（Ｆ／Ｃ）、（ｂ）スロットル開度ＴＡ、（ｃ）パージ量の挙動をタイムチャートにより示す。パージ制御精度を向上させるためには、次のような対策を考えることができる。一つは、パージ再開時に過剰濃度のベーパがエンジン１に吸入されるのを確実に回避するために、パージ再開時期を遅らせることが考えられる。図４において、スロットル開度ＴＡが急減し始める時刻ｔ１にパージカットが行われると、スロットル開度ＴＡが「０」になる時刻ｔ２から時刻ｔ３の間で燃料カット（Ｆ／Ｃ）が実行される。その後、スロットル開度ＴＡが増加し始める時刻ｔ６よりも前の時刻ｔ５からパージを再開させ、通常の再開時刻ｔ４よりも再開時刻を所定時間Ｔ１だけ遅らせる。二つ目に、パージ再開時には、パージ通路４３の出口４３ａからエンジン１までの吸気通路２の経路が長いことによるベーパ供給遅れが生じるので、オーバーシュートによる過剰パージを回避するために、実線で示すように、パージ量を比較的緩やかに増加させることが考えられる。通常は、破線で示すように、段階的に急増させていたが、実線で示すように増加速度を一定にするのである。

[減速時の新気導入制御について]
次に、この実施形態における減速時の新気導入制御について説明する。図５に、その内容をフローチャートにより示す。

処理がこのルーチンへ移行すると、ステップ１００で、ＥＣＵ６０は、アクセルセンサ５７及び回転速度センサ５５の検出値に基づき、アクセル開度ＡＣＣとエンジン回転速度ＮＥを取り込む。

次に、ステップ１１０で、ＥＣＵ６０は、エンジン１の運転が減速又はアイドルかを判断する。ＥＣＵ６０は、アクセル開度ＡＣＣ及びエンジン回転速度ＮＥに基づきこの判断を行うことができる。ＥＣＵ６０は、この判断結果が肯定となる場合は処理をステップ１２０へ移行し、この判断結果が否定となる場合は処理をステップ１８０へ移行する。ここで、ＥＣＵ６０は、エンジン１の減速時には、スロットル弁６ａを、開弁状態から所定の減速開度（全閉に近い開度）へ閉弁するようになっている。

ステップ１８０では、エンジン１の運転が定常又は加速であることから、ＥＣＵ６０は、吸気マニホールド８への新気導入を遮断するために、新気導入弁３２を閉弁する。

次に、ステップ１９０では、ＥＣＵ６０は、定常時又は加速時のスロットル制御を実行する。すなわち、ＥＣＵ６０は、アクセル開度ＡＣＣに応じた目標スロットル開度を求め、電子スロットル装置６を目標スロットル開度に制御する。その後、ＥＣＵ６０は、処理をステップ１００へ戻す。

一方、ステップ１２０では、エンジン１の減速時又はアイドル時であることから、ＥＣＵ６０は、ベーパのパージ実行中からの減速か否かを判断する。ＥＣＵ６０は、この判断結果が肯定となる場合は処理をステップ１３０へ移行し、この判断結果が否定となる場合は処理をステップ１６０へ移行する。

ステップ１３０では、減速時であることから、ＥＣＵ６０は、パージカットを実行する。すなわち、ＥＣＵ５０は、ベーパのパージを遮断するために、少なくともパージ弁４５を閉弁する。

次に、ステップ１４０で、ＥＣＵ６０は、吸気マニホールド８に新気を導入するために、新気導入弁３２を開弁する。

次に、ステップ１５０で、ＥＣＵ６０は、新気導入弁３２の開弁分だけ減速時のスロットル弁６ａを通常の減速開度より閉じる。そのために、ＥＣＵ６０は、電子スロットル装置６を制御する。その後、ＥＣＵ６０は、処理をステップ１００へ戻す。

一方、ステップ１６０では、パージカットからの減速時であることから、ＥＣＵ６０は、吸気マニホールド８への新気導入を遮断するために、新気導入弁３２を閉弁する。

次に、ステップ１７０で、ＥＣＵ６０は、減速時のスロットル制御を実行する。すなわち、ＥＣＵ６０は、エンジン１を減速させるためにスロットル弁６ａを通常の減速開度（全閉に近い微小開度）にするために、電子スロットル装置６を制御する。その後、ＥＣＵ６０は、処理をステップ１００へ戻す。

上記の新気導入制御によれば、ＥＣＵ６０は、パージ実行中からのエンジン１の減速時に、エンジン１に吸入される吸気を絞るためにスロットル弁６ａを開弁状態から所定の減速開度へ閉弁し、ベーパの吸気通路２へのパージを遮断（パージカット）するためにパージ弁４５を閉弁すると共に、スロットル弁６ａより下流の吸気マニホールド８へ新気を導入するために新気導入弁３２を閉弁状態から開弁するようになっている。

また、上記の新気導入制御によれば、ＥＣＵ６０は、エンジン１の減速時に、新気導入弁３２を開弁したときは、その開弁分だけスロットル弁６ａを通常の減速開度より閉じるように電子スロットル装置６を制御するようになっている。

[パージ制御について]
次に、上記した減速時の新気導入制御と共に実行されるパージ制御について説明する。図６に、その制御内容をフローチャートにより示す。

処理がこのルーチンへ移行すると、ステップ７００で、ＥＣＵ６０は、エアフローメータ５２の検出値に基づき吸気量Ｇａを取り込む。

次に、ステップ７１０で、ＥＣＵ６０は、目標パージ率ＦＧＰ％を取り込む。ＥＣＵ６０は、この目標パージ率ＦＧＰ％を、エンジン１の運転状態に応じて算出するようになっている。

次に、ステップ７２０で、ＥＣＵ６０は、新気導入弁３２が開弁しているか否かを判断する。ＥＣＵ６０は、この判断結果が肯定となる場合は処理をステップ７３０へ移行し、この判断結果が否定となる場合は処理をステップ７９０へ移行する。

ステップ７３０で、ＥＣＵ６０は、新気導入弁３２の開弁（新気導入開度ＴＡＡ）の分だけ減速時のスロットル弁６ａを通常より閉じる。そのためにＥＣＵ６０は電子スロットル装置６を制御する。

次に、ステップ７４０で、ＥＣＵ６０は、新気導入開度ＴＡＡに応じた新気導入量ＧａＡを求める。ＥＣＵ６０は、例えば、図７に示す新気導入量マップを参照することにより、新気導入開度ＴＡＡに応じた新気導入量ＧａＡを求めることができる。

次に、ステップ７５０で、ＥＣＵ６０は、吸気量Ｇａから新気導入量ＧａＡを減算することにより、スロットル弁６ａを通過した吸気量（スロットル通過吸気量）ＧａＴを求める。

次に、ステップ７６０で、ＥＣＵ６０は、スロットル通過吸気量ＧａＴに目標パージ率ＦＧＰ％を乗算し「１００」で除算することにより、目標パージ量ＦＧＰを求める。

次に、ステップ７７０で、ＥＣＵ６０は、後述するベーパ濃度学習を強制休止する。

そして、ステップ７８０で、ＥＣＵ６０は、パージ量が目標パージ量ＦＧＰになるようにパージ弁４５を制御する。その後、ＥＣＵ６０は、処理をステップ７００へ戻す。

一方、ステップ７２０から移行してステップ７９０では、ＥＣＵ６０は、吸気量Ｇａに目標パージ率ＦＧＰ％を乗算し「１００」で除算することにより、目標パージ量ＦＧＰを求める。

次に、ステップ８００で、ＥＣＵ６０は、ベーパ濃度学習を実行する。すなわち、ＥＣＵ６０は、酸素センサ５６で検出された酸素濃度Ｏｘ等に基づきベーパ濃度学習を実行する。ＥＣＵ６０は、このベーパ濃度学習で得られた学習値をメモリに記憶すると共に燃料噴射制御等に反映させるようになっている。その後、ＥＣＵ６０は、処理をステップ７８０へ移行する。

上記のパージ制御によれば、ＥＣＵ６０は、酸素センサ５６の検出による酸素濃度Ｏｘからエンジン１の空燃比を算出し、その空燃比に基づいてベーパ濃度学習を実行する。また、ＥＣＵ６０は、新気導入弁３２の開弁時、すなわち吸気マニホールド８への新気導入時には、そのベーパ濃度学習を休止するようになっている。ここで、新気導入時には、エンジン１に吸入されるベーパが強制的に希釈される。従って、上記パージ制御によれば、ベーパを強制的に希釈するときに、ベーパ濃度学習を強制的に休止することになる。

また、このエンジンシステムにおいて、新気導入時には、スロットル通過吸気量ＧａＴは、エアフローメータ５２により検出された吸気量Ｇａから新気導入量ＧａＡを差し引いた量となる。そこで、上記のパージ制御によれば、ＥＣＵ６０は、新気導入弁３２を開弁するとき、検出された吸気量Ｇａに基づきスロットル通過吸気量ＧａＴを算出し、ベーパ濃度を調整するために、算出されたスロットル通過吸気量ＧａＴに応じてパージポンプ４４及びパージ弁４５のうち少なくともパージ弁４５を制御するようになっている。

[インジェクタによる空燃比制御を補助するための別の新気導入制御について]
次に、インジェクタ１７による空燃比制御を補助するための別の新気導入制御について説明する。図８に、その別の新気導入制御の内容をフローチャートにより示す。

処理がこのルーチンへ移行すると、ステップ１１００で、ＥＣＵ６０は、ベーパパージ中の実噴射率ＦＡＦＶを取り込む。ここで、実噴射率ＦＡＦＶは、実際にインジェクタ１７から噴射される実噴射量（ストイキ）を吸気量Ｇａに対する基本噴射量（ストイキ）により除算することで得られる値である。

次に、ステップ１１１０で、ＥＣＵ６０は、燃料噴射量制御で求められ、インジェクタ１７から噴射した噴射時間ＴＡＵを取り込む。

次に、ステップ１１２０で、ＥＣＵ６０は、新気導入フラグＸＡＩＲが「０」であるか否かを判断する。このフラグＸＡＩＲは、後述するように新気導入時に「１」に設定されるようになっている。ＥＣＵ６０は、この判断結果が肯定となる場合は処理をステップ１１３０へ移行し、この判断結果が否定となる場合は処理をステップ１１８０へ移行する。

ステップ１１３０では、新気導入が行われていないことから、ＥＣＵ６０は、実噴射率ＦＡＦＶが、実噴射率の下限値ＦＡＦｍｉｎに所定値α１を加算した値よりも小さいか否かを判断する。ここでは、インジェクタ１７による噴射量の減量限界直前であるか否かを判断することになる。ＥＣＵ６０は、この判断結果が肯定となる場合は処理をステップ１１４０へ移行し、この判断結果が否定となる場合は処理をステップ１１７０へ移行する。

ステップ１１４０では、ＥＣＵ６０は、インジェクタ１７による噴射量の減量限界直前であることから、新気導入弁３２を全開に開弁する。

次に、ステップ１１５０で、ＥＣＵ６０は、新気導入フラグＸＡＩＲを「１」に設定する。

次に、ステップ１１６０で、ＥＣＵ６０は、新気導入弁３２を全開に開弁した分だけスロットル弁６ａを閉弁させ、処理をステップ１１００へ戻す。

一方、ステップ１１７０では、ＥＣＵ６０は、噴射時間ＴＡＵが、下限噴射時間ＴＡＵｍｉｎに所定値α２を加算した値より小さいか否かを判断する。ここでは、インジェクタ１７による下限噴射量直前であるか否かを判断することになる。ＥＣＵ６０は、この判断結果が肯定となる場合は処理をステップ１１４０へ戻し、この判断結果が否定となる場合は処理をステップ１１００へ移行する。

一方、ステップ１１２０から移行してステップ１１８０では、新気導入中であることから、ＥＣＵ６０は、実噴射率ＦＡＦＶが、実噴射率の下限値ＦＡＦｍｉｎに所定値β１を加算した値よりも大きいか否かを判断する。ここでは、インジェクタ１７による噴射量の減量限界回避であるか否かを判断することになる。ＥＣＵ６０は、この判断結果が肯定となる場合は処理をステップ１１９０へ移行し、この判断結果が否定となる場合は、新気導入を継続するために処理をステップ１１００へ戻す。

そして、ステップ１１９０では、ＥＣＵ６０は、噴射時間ＴＡＵが、下限噴射時間ＴＡＵｍｉｎに所定値β２を加算した値よりも大きいか否かを判断する。ここでは、インジェクタ１７による下限噴射量回避であるか否かを判断することになる。ＥＣＵ６０は、この判断結果が肯定となる場合は処理をステップ１２００へ移行し、この判断結果が否定となる場合は、新気導入を継続するために処理をステップ１１００へ戻す。

ステップ１２００では、ＥＣＵ６０は、インジェクタ１７による噴射量が下限噴射量となることを回避するために、新気導入弁３２を全閉に閉弁する。

次に、ステップ１２１０で、ＥＣＵ６０は、新気導入フラグＸＡＩＲを「０」に設定する。

次に、ステップ１２２０で、ＥＣＵ６０は、新気導入弁３２を全閉に閉弁した分だけスロットル弁６ａを開弁させ、処理をステップ１１００へ戻す。

上記の新気導入制御によれば、ＥＣＵ６０は、インジェクタ１７の流量特性からインジェクタ１７による空燃比制御が困難になる場合に、吸気マニホールド８への新気導入により空燃比制御を補助するために新気導入弁３２を開弁するようになっている。

図９に、上記した新気導入制御に係る各種パラメータの挙動の一例をタイムチャートにより示す。図９の各種パラメータは、（ａ）スロットル開度ＴＡ、（ｂ）燃料カットＦ／Ｃ、（ｃ）パージ、（ｄ）新気導入開度ＴＡＡ、（ｅ）噴射時間ＴＡＵ、（ｆ）パージ中の実噴射率ＦＡＦＶを含む。図９において、時刻ｔ１で、エンジン１が減速を開始すると、時刻ｔ２〜時刻ｔ３の間で、燃料カットＦ／Ｃとパージカットがなされ、噴射時間ＴＡＵが一旦「０」となり、実噴射率ＦＡＦＶは一旦「１.０」となる。

その後、図９（ｄ）において、実線（太線）は噴射時間ＴＡＵに応じて新気導入弁３２を制御する場合を示し、破線は実噴射率ＦＡＦＶに応じて新気導入弁３２を制御する場合を示す。すなわち、時刻ｔ４で、噴射時間ＴＡＵが、その下限噴射時間ＴＡＵｍｉｎと所定値α２との加算値を下回ると、新気導入開度ＴＡＡが全閉から全開となる。この全開は、その後、時刻ｔ７で、噴射時間ＴＡＵが、その下限噴射時間ＴＡＵｍｉｎと所定値β２（＞α２）との加算値に達するまで続き、この間の所定時間Ｔ２だけ新気導入が続けられる。一方、時刻ｔ５で、実噴射率ＦＡＦＶが、定数ａと所定値α１との加算値を下回ると、新気導入開度ＴＡＡが全閉から全開となる。この全開は、その後、時刻ｔ６で、実噴射率ＦＡＦＶが、定数ａと所定値β１（＞α１）との加算値に達するまで続き、この間の所定時間Ｔ３だけ新気導入が続けられる。このようにインジェクタ１７によるエンジン１の空燃比制御が困難になったときに、新気導入弁３２を全開にして吸気マニホールド８へ新気を導入することにより空燃比を制御することができる。

以上説明したこの実施形態のエンジンシステムの構成によれば、パージ実行中からのエンジン１の減速時には、エンジン１に吸入される吸気を絞るためにスロットル弁６ａが開弁状態から所定の減速開度へ閉弁し、ベーパの吸気通路２へのパージを遮断（パージカット）するためにパージ弁４５が閉弁する。このため、スロットル弁６ａより上流の吸気通路２には、吸気通路２へのパージを遮断する前に流入したベーパを含む吸気が残留し、その吸気がスロットル弁６ａより下流の吸気通路２（吸気マニホールド８）へ流れてエンジン１に吸入される。この吸気に含まれるベーパが、エンジン１の空燃比をオーバーリッチ化するおそれがある。この実施形態の構成によれば、エンジン１の減速時には、吸気マニホールド８へ新気を導入するために新気導入弁３２が閉弁状態から開弁する。従って、ベーパを含む吸気がスロットル弁６ａより下流の吸気マニホールド８へ流れても、その部分に新気導入通路３１から新気が導入され、ベーパが強制的に希釈されてからエンジン１に吸入される。このため、吸気通路２に設けられた過給機５のコンプレッサ５ａと、コンプレッサ５ａより下流にて吸気通路２に設けられた電子スロットル装置６（スロットル弁６ａ）と、スロットル弁６ａより下流の吸気通路（吸気マニホールド８）へ新気を導入する新気導入装置３０と、燃料タンク４０で発生するベーパをコンプレッサ５ａより上流の吸気通路２へパージする蒸発燃料処理装置４１とを備えたエンジンシステムにおいて、エンジン１の減速時に、過剰濃度のベーパによりエンジン１の空燃比がオーバーリッチ化することを防止することができる。

この実施形態の構成によれば、吸気マニホールド８へ新気を導入したときは、その新気の分だけ余分に吸気がエンジン１に供給されることになる。ここでは、新気導入弁３２を開弁した分だけスロットル弁６ａが通常の減速開度より閉じるので、減速時に必要以上の吸気がエンジン１に供給されることがない。このため、エンジン１の減速時に、新気導入により減速感が損なわれることを防止することができる。

この実施形態の構成によれば、新気導入弁３２の開弁時には、検出された空燃比に基づくベーパ濃度学習を休止するので、新気で希釈されるベーパの濃度学習はなされない。このため、ベーパの濃度学習に関する誤学習を防止することができる。

この実施形態の構成によれば、新気導入弁３２が開弁してスロットル弁６ａより下流の吸気マニホールド８へ新気が導入されるときは、エアフローメータ５２により検出される吸気量Ｇａではなく、スロットル通過吸気量ＧａＴがベーパの濃度に関わることになる。ここでは、吸気マニホールド８への新気導入時に、スロットル通過吸気量ＧａＴに応じてパージ弁４５の開度が制御されるので、新気により希釈される前のベーパの濃度が好適に調整される。このため、エンジン１の減速時に、パージされるベーパの高濃度化を防止することができる。

この実施形態の構成によれば、インジェクタ１７の流量特性からインジェクタ１７による燃料の微調節が困難になる場合は、新気導入弁３２が開弁されて吸気マニホールド８へ新気が導入されるので、エンジン１の空燃比制御が新気により補助される。このため、インジェクタ１７の流量特性にかかわらずエンジン１の空燃比を目標空燃比に近付けることができる。

＜第２実施形態＞
次に、エンジンシステムを具体化した第２実施形態につき図面を参照して詳細に説明する。

なお、以下の説明において前記第１実施形態と同等の構成要素については同一の符号を付して説明を省略し、異なる点を中心に説明する。

[減速時の新気導入制御について]
この実施形態では、減速時の新気導入制御の内容の点で第１実施形態と構成が異なる。図１０、図１１に、その制御内容をフローチャートにより示す。

処理がこのルーチンへ移行すると、ステップ２００で、ＥＣＵ６０は、スロットルセンサ５１、回転速度センサ５５、アクセルセンサ５７及び車速センサ５８の検出値に基づき、アクセル開度ＡＣＣ、アクセル開閉速度ΔＡＣＣ、車速ＳＰＤ、エンジン回転速度ＮＥ及びエンジン負荷ＫＬをそれぞれ取り込むと共に、取り込まれた値に基づきエンジン１の運転パターン（定常、加速、減速、アイドル等）を判定する。

次に、ステップ２１０で、ＥＣＵ６０は、ベーパのパージ実行状態を取り込む。ＥＣＵ６０は、パージ弁４５の制御状態からこの実行状態を判断することができる。

次に、ステップ２２０で、ＥＣＵ６０は、燃料カット状態を取り込む。ＥＣＵ６０は、インジェクタ１７の制御状態から燃料カット状態を判断することができる。

次に、ステップ２３０で、ＥＣＵ６０は、エンジン１の運転が減速又はアイドルかを判断する。ＥＣＵ６０は、ステップ２００の判定結果に基づきこの判断を行うことができる。ＥＣＵ６０は、この判断結果が肯定となる場合は処理をステップ２４０へ移行し、この判断結果が否定となる場合は処理をステップ５１０へ移行する。

ステップ５１０では、エンジン１の運転が定常時又は加速時であることから、ＥＣＵ６０は、吸気マニホールド８への新気導入を遮断するために、新気導入弁３２を閉弁する。

次に、ステップ５２０では、ＥＣＵ６０は、定常時又は加速時のスロットル制御を実行する。すなわち、ＥＣＵ６０は、アクセル開度ＡＣＣに応じた目標スロットル開度を求め、電子スロットル装置６を目標スロットル開度に制御する。その後、ＥＣＵ６０は、処理をステップ２００へ戻す。

一方、ステップ２４０では、エンジン１の運転が減速時又はアイドル時であることから、ＥＣＵ６０は、減速時には、減速直前のエンジン回転速度ＮＥとエンジン負荷ＫＬに基づき、マップ参照により減速直前のコンプレッサ５ａの出口圧力（コンプレッサ出口圧力）ＰＣを求める。ＥＣＵ６０は、例えば、図１２に示すような出口圧力マップを参照することにより、減速直前のエンジン回転速度ＮＥとエンジン負荷ＫＬに応じた減速直前のコンプレッサ出口圧力ＰＣを求めることができる。

次に、ステップ２５０で、ＥＣＵ６０は、エンジン１の運転がパージ実行中からの減速であるか否かを判断する。ＥＣＵ６０は、この判断結果が肯定となる場合は処理をステップ２６０へ移行し、この判断結果が否定となる場合は処理をステップ４２０へ移行する。

ステップ２６０では、ＥＣＵ６０は、減速直前のコンプレッサ出口圧力ＰＣに応じた減速直後の残留吸気量ＶＧａを取り込む。ここで、残留吸気量ＶＧａは、スロットル弁６ａより上流の吸気通路２に残留するベーパを含有した吸気量を意味する。ここで、図１３に、減速直前のコンプレッサ出口圧力ＰＣに対する減速直後の残留吸気量ＶＧａの関係をグラフにより示す。図１３に示すように、低圧から大気圧までの非過給域では、残留吸気量ＶＧａは、コンプレッサ出口圧力ＰＣにかかわらず所定の定数ａとなり、過給域ではコンプレッサ出口圧力ＰＣの増加にともなって直線的に増加する。ＥＣＵ６０は、図１３に示すグラフの特性に準ずる特性マップを参照することにより、減速直前のコンプレッサ出口圧力ＰＣに応じた減速直後の残留吸気量ＶＧａを得ることができる。

次に、ステップ２７０で、ＥＣＵ６０は、減速開始時からスロットル弁６ａを通過した積算通過吸気量ＴＧａＴを取り込む。この積算通過吸気量ＴＧａＴの算出については後述する。

次に、ステップ２８０で、ＥＣＵ６０は、エンジン１の運転が過給域からの減速であるか否かを判断する。ＥＣＵ６０は、吸気圧センサ５３の検出値に基づきこの判断を行うことができる。ＥＣＵ６０は、この判断結果が肯定となる場合は処理をステップ２９０へ移行し、この判断結果が否定となる場合は処理をステップ４４０へ移行する。

ステップ２９０では、エンジン１の運転が過給域からの減速時であることから、ＥＣＵ６０は、パージ再開フラグＸＰＲが「０」であるか否かを判断する。後述するように、ＥＣＵ６０は、パージを遮断するパージカットからパージを再開した場合にパージ再開フラグＸＰＲを「１」に設定するようになっている。ＥＣＵ６０は、この判断結果が肯定となる場合は処理をステップ３００へ移行し、この判断結果が否定となる場合は処理をステップ３６０へ移行する。

ステップ３００では、ＥＣＵ６０は、エンジン１の運転が過給域からの減速時であってパージが未再開であることから、パージカットを実行する。すなわち、ＥＣＵ５０は、ベーパのパージを遮断するために、パージ弁４５を閉弁する。

次に、ステップ３１０で、ＥＣＵ６０は、パージ再開フラグＸＰＲを「０」に設定する。

次に、ステップ３２０で、ＥＣＵ６０は、パージ通路４３の出口４３ａより上流の吸気通路２における第１の残留吸気量ＩＶ１を、以下の式（Ｆ１）によって算出する。
ＩＶ１＝ＶＧａ−（ＴＧａＴ＋ａ）＋α ・・・（Ｆ１）
ここで、「ａ」は、所定の定数であり、例えば、「６（ｇ）」を当てはめることができる。この「ａ」は、パージ通路４３の出口４３ａからスロットル弁６ａまでの吸気通路２に含まれる吸気の質量を意味する。「α」は、積算通過吸気量ＴＧａＴがそのバラツキの下限値であっても、出口４３ａより上流の吸気通路２にベーパを確実に滞留させなくするための所定の定数である。

次に、ステップ３３０で、ＥＣＵ６０は、第１の残留吸気量ＩＶ１が「０」以下であるか否かを判断する。ＥＣＵ６０は、この判断結果が肯定となる場合は処理をステップ３４０へ移行し、この判断結果が否定となる場合は処理をステップ３６０へ移行する。

ステップ３４０では、出口４３ａより上流の吸気通路２における残留ベーパの掃気が完了したものとして、ＥＣＵ６０は、パージ再開を実行する。すなわち、ＥＣＵ６０は、パージ弁４５を開弁する。

次に、ステップ３５０で、ＥＣＵ６０は、パージ再開フラグＸＰＲを「１」に設定し、処理をステップ２００へ戻す。

一方、ステップ２９０からステップ３６０へ移行する場合は、エンジン１の運転が過給域からの減速時であってパージが再開されており、ステップ３３０からステップ３６０へ移行する場合は、出口４３ａより上流の吸気通路２における残留ベーパの掃気が未完了となっている。これらの場合は、ステップ３６０で、ＥＣＵ６０は、出口４３ａより下流の吸気通路２における第２の残留吸気量ＩＶ２を、以下の式（Ｆ２）によって算出する。
ＩＶ２＝ＶＧａ−ＴＧａＴ−β ・・・（Ｆ２）
ここで、「β」は、積算通過吸気量ＴＧａＴがそのバラツキの下限値であっても、パージ再開後のベーパがエンジン１に吸入される前に新気導入弁３２の開弁を確実に判定するための所定の定数である。

次に、ステップ３７０で、ＥＣＵ６０は、第２の残留吸気量ＩＶ２が「０」以下であるか否かを判断する。ＥＣＵ６０は、この判断結果が肯定となる場合は処理をステップ３８０へ移行し、この判断結果が否定となる場合は処理をステップ４２０へ移行する。

ステップ３８０では、ＥＣＵ６０は、パージ再開によるベーパがエンジン１に吸入される前であることから、新気導入弁３２を所定値Ａ％だけ開弁する。

次に、ステップ３９０では、ＥＣＵ６０は、新気導入弁３２を開弁した分（所定値Ａ％）だけ減速時のスロットル弁６ａを通常より閉じるために、電子スロットル装置６を制御する。

次に、ステップ４００では、ＥＣＵ６０は、出口４３ａより下流の吸気通路２における第３の残留吸気量ＩＶ３を、以下の式（Ｆ３）によって算出する。
ＩＶ３＝ＶＧａ−ＴＧａＴ＋γ ・・・（Ｆ３）
ここで、「γ」は、積算通過吸気量ＴＧａＴがそのバラツキの下限値であっても、パージ再開後のベーパがエンジン１に吸入された後に新気導入弁３２の閉弁を確実に判定するための所定の定数である。

次に、ステップ４１０では、ＥＣＵ６０は、第３の残留吸気量ＩＶ３が「０」以上であるか否かを判断する。ＥＣＵ６０は、この判断結果が否定となる場合は処理をステップ２００へ戻し、この判断結果が肯定となる場合は処理をステップ４２０へ移行する。

そして、ステップ２５０、ステップ３７０又はステップ４１０から移行してステップ４２０では、ＥＣＵ６０は、吸気マニホールド８への新気導入を遮断するために、新気導入弁３２を閉弁する。

次に、ステップ４３０では、ＥＣＵ６０は、減速時のスロットル制御を実行し、処理をステップ２００へ戻す。

一方、ステップ２８０から移行してステップ４４０では、エンジン１の運転が非過給域からの減速時であることから、ＥＣＵ６０は、燃料カット復帰フラグＸＦＣＲが「０」であるか否かを判断する。後述するように、ＥＣＵ６０はこのフラグＸＦＣＲを、燃料カットからの復帰時に「１」に設定するようになっている。ＥＣＵ６０は、このステップ４４０の判断結果が肯定となる場合は処理をステップ４５０へ移行し、この判断結果が否定となる場合は処理をステップ５００へ移行する。

ステップ４５０では、燃料カットからの復帰でないことから、ＥＣＵ６０は、減速燃料カット（エンジン１の減速時かつ燃料供給遮断）中か否かを判断する。ＥＣＵ６０は、この判断結果が肯定となる場合は処理をステップ４６０へ移行し、この判断結果が否定となる場合は処理をステップ２００へ戻す。

ステップ４６０では、減速燃料カット中であることから、ＥＣＵ６０は、パージカットを実行する。すなわち、ＥＣＵ６０は、パージ弁４５を閉弁する。

次に、ステップ４７０で、ＥＣＵ６０は、パージ再開フラグＸＰＲを「０」に設定する。

次に、ステップ４８０で、ＥＣＵ６０は、減速燃料カットからの復帰であるか否かを判断する。ＥＣＵ６０は、この判断結果が肯定となる場合は処理をステップ４９０へ移行し、この判断結果が否定となる場合は処理をステップ２００へ戻す。

ステップ４９０では、ＥＣＵ６０は、燃料カット復帰フラグＸＦＣＲを「１」に設定し、処理をステップ３４０へ移行する。

一方、ステップ４４０から移行してステップ５００では、パージ再開済みであることから、ＥＣＵ６０は、パージを継続させる。すなわち、ＥＣＵ６０は、パージ弁４５の開弁とパージポンプ４４のオンを継続し、処理をステップ２００へ戻す。

上記の新気導入制御によれば、ＥＣＵ６０は、パージ実行中からのエンジン１の減速時に、エンジン１に吸入される吸気を絞るためにスロットル弁６ａを開弁状態から所定の減速開度へ閉弁し、パージカットするためにパージ弁４５を閉弁すると共に、吸気マニホールド８へ新気を導入するために新気導入弁３２を閉弁状態から開弁するようになっている。

また、上記の新気導入制御によれば、ＥＣＵ６０は、エンジン１の減速時に、新気導入弁３２を開弁したときは、その開弁分だけスロットル弁６ａを通常の減速開度より閉じるように電子スロットル装置６を制御するようになっている。

上記の新気導入制御によれば、ＥＣＵ６０は、エンジン１の減速時に、パージカットしてからパージ再開するときは、パージ弁４５を開弁すると共に、吸気マニホールド８へ新気を導入するために新気導入弁３２を開弁するようになっている。

上記の新気導入制御によれば、ＥＣＵ６０は、エンジン１の減速時に、検出された吸気量Ｇａに基づきスロットル弁６ａより上流の吸気通路２に残留するベーパを含む残留吸気量ＶＧａを推定し、推定された残留吸気量ＶＧａの変化に応じたタイミングで新気導入弁３２を開弁又は閉弁するようになっている。

より詳しくは、上記の新気導入制御において、ＥＣＵ６０は、減速燃料カット及びパージカット直前にスロットル弁６ａより上流の吸気通路２に残留する残留吸気量ＶＧａを推定すると共に、エンジン１の減速開始からスロットル弁６ａを通過した積算通過吸気量ＴＧａＴを求め、残留吸気量ＶＧａと積算通過吸気量ＴＧａＴとの差がほぼなくなったときにパージ再開を実行するようになっている。ここで、パージ通路４３の出口４３ａより上流の吸気通路２にベーパが逆流しているときにパージを再開すると、その逆流したベーパの分だけエンジン１に吸入されるベーパが過剰濃度になってしまう。一方、これを避けるためにパージ再開タイミングを単に遅らせるだけでは、エンジン１の運転時にパージ量が不足するおそれがある。そこで、ＥＣＵ６０は、出口４３ａより上流の吸気通路２に逆流したベーパがエンジン１に吸入されて無くなるタイミング、すなわち、第１の残留吸気量ＩＶ１が「０」以下となるタイミングを、最適なパージ再開タイミングとしてパージ弁４５を開弁するようになっている。

また、上記の新気導入制御において、ＥＣＵ６０は、過給域からの減速時には、減速燃料カットが作用しなくても、パージカットを実行し、出口４３ａより上流の吸気通路２に逆流したベーパを含む残留吸気量ＶＧａが無くなってからパージを再開するためにパージ弁４５を開弁するようになっている。ここでは、過給域からの減速時にパージカットしてからパージを再開するタイミングは上記と同じである。また、非過給域からの減速時には、パージを継続していてもベーパが過剰になることはないので、減速時にパージカットすることは必須ではなく、パージカットしなければその分だけパージ量を増加させることができる。

更に、上記の新気導入制御において、ＥＣＵ６０は、減速燃料カット及びパージカット直前にスロットル弁６ａより上流の吸気通路２に残留する残留吸気量ＶＧａを推定すると共に、エンジン１の減速直後からエンジン１に吸入される積算通過吸気量ＴＧａＴを求め、残留吸気量ＶＧａと積算通過吸気量ＴＧａＴとの差がほぼなくなったときに吸気マニホールド８へ新気を導入するために新気導入弁３２を開弁するようになっている。ここで、パージカットからのパージ再開時には、過剰濃度なベーパがエンジン１に吸入される直前に新気を導入できるように新気導入弁３２を開弁することができる。これにより、減速又はアイドルからのパージ再開後にパージ量が不用意に減少することはなく、インジェクタ１７の減量限界から空燃比制御が不能になることを、新気導入により回避することができる。

[積算通過吸気量の算出について]
ここで、積算通過吸気量ＴＧａＴの算出について説明する。図１４に、その演算処理内容をフローチャートにより示す。

処理がこのルーチンへ移行すると、ステップ６００で、ＥＣＵ６０は、エンジン１の減速時に積算通過吸気量ＴＧａＴの算出中か否かを判断する。ＥＣＵ６０は、この判断結果が肯定となる場合は処理をステップ６１０へ移行し、この判断結果が否定となる場合は処理をステップ６５０へ移行する。

ステップ６１０では、ＥＣＵ６０は、エアフローメータ５２の検出値に基づき吸気量Ｇａを取り込む。

次に、ステップ６２０で、ＥＣＵ６０は、新気導入弁３２の新気導入開度ＴＡＡに応じた新気導入量ＧａＡを求める。ＥＣＵ６０は、例えば、図７に示す新気導入量マップを参照することにより、新気導入開度ＴＡＡに応じた新気導入量ＧａＡを求めることができる。

次に、ステップ６３０で、ＥＣＵ６０は、吸気量Ｇａから新気導入量ＧａＡを減算することにより、スロットル弁６ａを通過した単位時間当たりのスロットル通過吸気量ＧａＴを算出する。

次に、ステップ６４０で、ＥＣＵ６０は、前回求められた積算通過吸気量ＴＧａＴ(i-1)に今回求められたスロットル通過吸気量ＧａＴを加算することにより、減速開始時からの積算通過吸気量ＴＧａＴ(i)を算出する。その後、ＥＣＵ６０は、処理をステップ６００へ戻す。

一方、ステップ６００から移行してステップ６５０では、ＥＣＵ６０は、積算通過吸気量ＴＧａＴ(i)を「０」に設定し、処理をステップ６００へ戻す。

上記の演算処理によれば、ＥＣＵ６０は、エンジン１の減速時に、新気導入弁３２の新気導入開度ＴＡＡに応じた新気導入量ＧａＡを求めると共に、エアフローメータ５２で検出された吸気量Ｇａを取り込み、その吸気量Ｇａから新気導入量ＧａＡを減算することで、単位時間当たりのスロットル通過吸気量ＧａＴを求める。そして、ＥＣＵ６０は、そのスロットル通過吸気量ＧａＴを積算することにより、減速開始時からスロットル弁６ａを通過した積算通過吸気量ＴＧａＴを求めるようになっている。

以上説明したこの実施形態のエンジンシステムの構成によれば、基本的に第１実施形態と同様の作用及び効果を得ることができる。すなわち、エンジン１の減速時にベーパを含む吸気がスロットル弁６ａより下流の吸気マニホールド８へ流れても、その部分に新気が導入され、ベーパが強制的に希釈されてからエンジン１に吸入される。このため、この実施形態のエンジンシステムにおいても、エンジン１の減速時に、過剰濃度のベーパによりエンジン１の空燃比がオーバーリッチ化することを防止することができる。

この実施形態の構成によれば、新気導入弁３２を開弁した分だけスロットル弁６ａが通常の減速開度より閉じるので、減速時に必要以上の吸気がエンジン１に吸入されることがない。このため、エンジン１の減速時に、新気導入により減速感が損なわれることを防止することができる。

また、この実施形態の構成によれば、エンジン１の減速時に、パージカットしてからパージが再開するときは、パージ弁４５が開弁すると共に、新気導入弁３２が開弁する。従って、パージを再開するときに、スロットル弁６ａより上流の吸気通路２に残留していたベーパと新たにパージされたベーパとがスロットル弁６ａより下流の吸気マニホールド８へ流れても、その部分に新気が導入されるので、ベーパが過剰になってもそのベーパが新気により希釈されてからエンジン１に吸入される。このため、パージカットからのパージ再開時にも過剰濃度のベーパによりエンジン１の空燃比がオーバーリッチ化することを防止することができる。すなわち、パージ再開時にパージ量変化がオーバーシュートすることで空燃比がオーバーリッチ化することを防止することができる。このため、パージ再開時の徐変要求を緩和することができ、パージ量を早期に増加させることができ、キャニスタ４２からのベーパ離脱性を向上させることができる。

更に、この実施形態の構成によれば、エンジン１の減速時に、ベーパを含む残留吸気量ＶＧａの変化に応じたタイミングで新気導入弁３２が開弁又は閉弁する。従って、残留吸気量ＶＧａに応じた好適なタイミングでスロットル弁６ａより下流の吸気マニホールド８へ新気が導入され、ベーパが新気により有効に希釈される。あるいは、残留吸気量ＶＧａに応じた好適なタイミングで、吸気マニホールド８への新気導入が遮断され、ベーパの新気による希釈が中止される。このため、エンジン１の空燃比がベーパ吸入によりオーバーリッチ化することを、新気の導入タイミング又は導入遮断タイミングを調整することで確実に防止することができる。

この実施形態における減速時の新気導入制御以外の制御及びその作用及び効果については、第１実施形態のそれと同じである。

＜第３実施形態＞
次に、エンジンシステムを具体化した第３実施形態につき図面を参照して詳細に説明する。

この実施形態では、減速時の新気導入制御の内容の点で第２実施形態と構成が異なる。図１０、図１５に、この実施形態における減速時の新気導入制御の内容をフローチャートにより示す。この実施形態では、図１５において、ステップ２００とステップ４１０とステップ４２０との間にステップ５５０が設けられ、ステップ３７０とステップ３８０とステップ４２０との間にステップ５６０が設けられる点で第２実施形態と構成が異なる。

図１５において、ＥＣＵ６０は、ステップ４１０の判断結果が肯定となる場合、すなわち、パージ再開時のベーパがエンジン１に吸入される前の予想であって新気導入弁３２が開弁状態である場合は、処理をステップ５５０へ移行する。

ステップ５５０では、ＥＣＵ６０は、空燃比の補正が所定値Δ％だけ増量側に変化したか否かを判断する。ＥＣＵ６０は、この判断を酸素センサ５６の検出値に基づき行うことができる。ＥＣＵ６０は、この判断結果が肯定となる（所定値Δ％以上増量）場合は処理をステップ４２０へ移行し、この判断結果が否定となる（所定値Δ％増量変化なし）場合は処理をステップ２００へ戻す。

一方、図１５において、ＥＣＵ６０は、ステップ３７０の判断結果が否定となる場合、すなわち、パージ再開時のベーパがエンジン１へ吸入される前の予想であって新気導入弁３２の開弁前である場合は、処理をステップ５６０へ移行する。ステップ５６０では、ＥＣＵ６０は、空燃比の補正が所定値Δ％だけ減量側に変化したか否かを判断する。ＥＣＵ６０は、この判断を酸素センサ５６の検出値に基づいて行うことができる。ＥＣＵ６０は、この判断結果が肯定となる（所定値Δ％以上減量）場合は処理をステップ３８０へ移行し、この判断結果が否定となる（所定値Δ％減量変化なし）場合は処理をステップ４２０へ移行する。

前記第２実施形態における減速時の新気導入制御では、ＥＣＵ６０は、新気導入弁３２の開弁又は閉弁のタイミングを、第１〜第３の残留吸気量ＩＶ１，ＩＶ２，ＩＶ３のみに基づいて予測的に判断していた。これに対し、この実施形態では、ＥＣＵ６０は、酸素センサ５６の検出値から求められる空燃比の補正に基づく判断と組み合わせることで、新気導入弁３２の開弁又は閉弁のタイミングを決定するようになっている。すなわち、ＥＣＵ６０は、エンジン１の減速時に、推定された各残留吸気量ＩＶ１，ＩＶ２，ＩＶ３の変化と、検出された空燃比の補正の変化とに応じたタイミングで新気導入弁３２を開弁又は閉弁するようになっている。

図１６に、上記した減速時の新気導入制御に係る各種パラメータの挙動の一例をタイムチャートにより示す。図１６の各種パラメータは、（ａ）吸気量Ｇａ、（ｂ）燃料カットＦ／Ｃ、（ｃ）パージ、（ｄ）新気導入開度ＴＡＡ、（ｅ）パージ率、（ｆ）積算通過吸気量ＴＧａＴ、（ｇ）ベーパパージ中の実噴射率ＦＡＦＶを含む。図１６において、時刻ｔ１で、エンジン１が過給状態から減速を開始すると、時刻ｔ２で、吸気量Ｇａがゼロに近い微小量に近付くと、燃料カットＦ／Ｃとパージカットがなされ、パージ率が「０」となり、積算通過吸気量ＴＧａＴが増加を始める。ここで、図１６（ｆ）において、破線は積算通過吸気量ＴＧａＴの挙動を示し、実線（太線）は、積算通過吸気量ＴＧａＴに所定の定数ａを加算した値の挙動を示す。定数ａは、パージ通路４３の出口４３ａから電子スロットル装置６までの吸気通路２の容積を示す。

その後、時刻ｔ３で、積算通過吸気量ＴＧａＴに定数ａを加算した値が、残留吸気量ＶＧａに定数αを加算した値に達すると、パージが再開し、これによってパージ率が増加し始める。その後、時刻ｔ５で、積算通過吸気量ＴＧａＴが、残留吸気量ＶＧａから定数βを減算した値に達すると、新気導入開度ＴＡＡが「０」から所定値Ａ％だけ開弁する。ここで、新気導入弁３２が開弁される前に、図１６（ｇ）に実線（太線）で示すように実噴射率ＦＡＦＶが減少側へ変化すると、新気導入弁３２の開弁が時刻ｔ５から時刻ｔ４へ早められる。これにより、実噴射率ＦＡＦＶの減少が抑えられる。その後、時刻ｔ８で、積算通過吸気量ＴＧａＴが、残留吸気量ＶＧａに定数γを加算した値に達すると、新気導入開度ＴＡＡが所定値Ａ％から「０」へ閉弁される。ここで、新気導入弁３２が閉弁される前に、図１６（ｇ）に２点鎖線で示すように実噴射率ＦＡＦＶが増加側へ変化すると、新気導入弁３２の閉弁が時刻ｔ８から時刻ｔ７へ早められる。これにより、実噴射率ＦＡＦＶの増加が抑えられる。

以上説明したこの実施形態のエンジンシステムによれば、推定された各残留吸気量ＩＶ１，ＩＶ２，ＩＶ３の変化と、検出された空燃比の補正の変化とに応じた好適なタイミングで新気導入弁３２が開弁される。これにより、スロットル弁６ａより下流の吸気マニホールド８へ新気が導入され、ベーパが新気により有効に希釈される。あるいは、推定された各残留吸気量ＩＶ１，ＩＶ２，ＩＶ３の変化と、検出された空燃比の補正の変化とに応じた好適なタイミングで新気導入弁３２が閉弁される。これにより、吸気マニホールド８への新気導入が遮断され、ベーパの新気による希釈が中止される。このため、パージカットからのパージ再開時にも過剰濃度のベーパによりエンジンの空燃比がオーバーリッチ化することを高い精度で防止することができる。

この実施形態における上記以外の作用及び効果については、第２実施形態と同様の作用及び効果を得ることができる。

＜第４実施形態＞
次に、エンジンシステムを具体化した第４実施形態につき図面を参照して詳細に説明する。

この実施形態では、減速時の新気導入制御の内容の点で前記各実施形態と構成が異なる。図１７に、その制御内容をフローチャートにより示す。

処理がこのルーチンへ移行すると、ステップ９００で、ＥＣＵ６０は、エンジン１が減速か否かを判断する。ＥＣＵ６０は、アクセル開度ＡＣＣ、エンジン回転速度ＮＥに基づいてこの判断を行うことができる。ＥＣＵ６０は、この判断結果が肯定となる場合は処理をステップ９１０へ移行し、この判断結果が否定となる場合は処理をステップ９６０へ移行する。

ステップ９６０では、エンジン１が定常時又は加速時であることから、ＥＣＵ６０は、新気導入開度ＴＡＡを「０％」に設定し、処理をステップ９５０へ移行する。

ステップ９１０では、ＥＣＵ６０は、減速燃料カットであるか否かを判断する。ＥＣＵ６０は、この判断結果が肯定となる場合は処理をステップ９２０へ移行し、この判断結果が否定となる場合は処理をステップ９８０へ移行する。

ステップ９２０では、ＥＣＵ６０は、触媒１０，１１が過熱状態でありその過熱抑制が要求される状態であるか否かを判断する。ＥＣＵ６０は、この判断結果が肯定となる場合は処理をステップ９３０へ移行し、この判断結果が否定となる場合は処理をステップ９７０へ移行する。

ステップ９７０では、過熱抑制要求がないことから、ＥＣＵ６０は、新気導入開度ＴＡＡを所定値Ａ％に設定した後、処理をステップ９５０へ移行する。このステップ９７０では、パージカット後のパージ再開時に、ベーパがエンジン１へ吸入される前に新気導入弁３２を開弁するために、新気導入開度ＴＡＡを所定値Ａ％に設定するのである。

一方、ステップ９３０では、過熱抑制要求があることから、ＥＣＵ６０は、触媒１０，１１の過熱予想に応じた新気導入弁３２の開度（触媒対応開度）ＴＡＡＣを求める。

次に、ステップ９４０で、ＥＣＵ６０は、触媒対応開度ＴＡＡＣを、新気導入開度ＴＡＡの値として設定する。

そして、ステップ９６０、ステップ９４０又はステップ９７０から移行してステップ９５０では、ＥＣＵ６０は、新気導入弁３２を新気導入開度ＴＡＡに制御し、処理をステップ９００へ戻す。

一方、ステップ９１０から移行してステップ９８０では、ＥＣＵ６０は、エンジン１の減速時にＥＧＲ率の希釈要求があるか否かを判断する。ＥＣＵ６０は、減速前のＥＧＲ制御の状況に応じてこの希釈要求を判断することができる。ＥＣＵ６０は、この判断結果が肯定となる場合は処理をステップ９９０へ移行し、この判断結果が否定となる場合は処理をステップ１０４０へ移行する。

ステップ９９０では、減速時のＥＧＲ率希釈要求があることから、ＥＣＵ６０は、その希釈要求に応じた新気導入弁３２の開度（ＥＧＲ対応開度）ＴＡＡＥを求める。

一方、ステップ１０４０では、減速時のＥＧＲ率希釈要求がないことから、ＥＣＵ６０は、このＥＧＲ対応開度ＴＡＡＥを「０％」に設定する。

ステップ９９０又はステップ１０４０から移行してステップ１０００では、ベーパ濃度の希釈要求があるか否かを判断する。ＥＣＵ６０は、減速前のパージ制御の状況に応じてこの希釈要求を判断することができる。ＥＣＵ６０は、この判断結果が肯定となる場合は処理をステップ１０１０へ移行し、この判断結果が否定となる場合は処理をステップ１０５０へ移行する。

ステップ１０１０では、ベーパ濃度の希釈要求があることから、ＥＣＵ６０は、その希釈要求に応じた新気導入弁３２の開度（ベーパ対応開度）ＴＡＡＶを求める。

一方、ステップ１０５０では、ベーパ濃度の希釈要求がないことから、ＥＣＵ６０は、このベーパ対応開度ＴＡＡＶを「０％」に設定する。

ステップ１０１０又はステップ１０５０から移行してステップ１０２０では、ＥＣＵ６０は、ＥＧＲ対応開度ＴＡＡＥがベーパ対応開度ＴＡＡＶ以上であるか否かを判断する。ＥＣＵ６０は、この判断結果が肯定となる場合は処理をステップ１０３０へ移行し、この判断結果が否定となる場合は処理をステップ１０６０へ移行する。

ステップ１０３０では、ＥＣＵ６０は、ＥＧＲ対応開度ＴＡＡＥの値を新気導入開度ＴＡＡとして設定し、処理をステップ９５０へ移行する。

一方、ステップ１０６０では、ＥＣＵ６０は、ベーパ対応開度ＴＡＡＶの値を新気導入開度ＴＡＡとして設定し、処理をステップ９５０へ移行する。

上記の新気導入制御によれば、ＥＣＵ６０は、エンジン１の減速時であってエンジン１に燃料が供給されるときに、ＥＧＲガスを希釈する要求がある場合は、その要求に応じたＥＧＲ対応開度ＴＡＡＥを求め、ベーパを希釈する要求がある場合は、その要求に応じたベーパ対応開度ＴＡＡＶを求め、ＥＧＲ対応開度ＴＡＡＥとベーパ対応開度ＴＡＡＶのうち大きい方を優先的に使用して新気導入弁３２を制御するようになっている。

また、上記の新気導入制御によれば、ＥＣＵ６０は、エンジン１の減速時であってエンジン１に燃料が供給されないときに、触媒１０，１１の過熱抑制要求がある場合は、その過熱予想に応じた触媒対応開度ＴＡＡＣを求め、吸気マニホールド８への新気導入量を調節するために触媒対応開度ＴＡＡＣに基づいて新気導入弁３２を制御するようになっている。

以上説明したこの実施形態のエンジンシステムによれば、エンジン１の減速時であってエンジン１に燃料が供給されるときに、ＥＧＲガスを希釈する要求がある場合は、その要求に応じたＥＧＲ対応開度ＴＡＡＥが求められ、ベーパを希釈する要求がある場合は、その要求に応じたベーパ対応開度ＴＡＡＶを求められる。そして、ＥＧＲ対応開度ＴＡＡＥとベーパ対応開度ＴＡＡＶのうち大きい方を優先的に使用して新気導入弁３２が制御される。従って、ＥＧＲガスを希釈する要求とベーパを希釈する要求の少なくとも一方がある場合は、ＥＧＲ対応開度ＴＡＡＥ又はベーパ対応開度ＴＡＡＶに基づいて新気導入弁３２が開弁され、スロットル弁６ａより下流の吸気マニホールド８へ新気が導入される。これにより、エンジン１の減速時に、スロットル弁６ａより下流へ流れたＥＧＲガスとベーパの少なくとも一方が新気により希釈される。このため、ＥＧＲガスによるエンジンの失火とベーパによる空燃比のオーバーリッチ化の少なくとも一方を有効に防止することができる。

また、この実施形態の構成によれば、エンジン１の減速時であってエンジン１に燃料が供給されないとき（減速燃料カット時）に、触媒１０，１１の過熱抑制要求がある場合は、その過熱予想に応じた触媒対応開度ＴＡＡＣが求められ、吸気マニホールド８への新気導入量を調節するために触媒対応開度ＴＡＡＣに基づいて新気導入弁３２が制御される。従って、触媒１０，１１の過熱抑制要求がある場合は、触媒対応開度ＴＡＡＣに基づいて新気導入弁３２が開弁され、スロットル弁６ａより下流の吸気マニホールド８へ新気が導入される。これにより、エンジン１の減速時に、吸気マニホールド８に導入された新気がエンジン１に吸入され、エンジン１から排気通路３へ排出されて触媒１０，１１が冷却される。このため、触媒１０，１１の過熱を抑制することができる。一方、触媒１０，１１の過熱抑制要求がない場合は、パージカットからのパージ再開時にベーパがエンジン１に吸入される前に、新気導入弁３２が適度に開弁され、吸気マニホールド８に新気が導入されてベーパが希釈される。このため、過剰濃度のベーパによりエンジン１の空燃比がオーバーリッチ化することを防止することができる。

なお、この開示技術は前記各実施形態に限定されるものではなく、開示技術の趣旨を逸脱することのない範囲で構成の一部を適宜変更して実施することもできる。

例えば、前記各実施形態では、このエンジンシステムを、ＥＧＲ装置２１を備えたエンジンシステムに具体化したが、ＥＧＲ装置を持たないエンジンシステムに具体化することもできる。

この開示技術は、エンジン、過給機、吸気量調節弁、新気導入装置及び蒸発燃料処理装置を備えたエンジンシステムに利用することができる。

１ エンジン
２ 吸気通路
３ 排気通路
５ 過給機
５ａ コンプレッサ
５ｂ タービン
５ｃ 回転軸
６ 電子スロットル装置（吸気量調節弁）
６ａ スロットル弁
８ 吸気マニホールド
１７ インジェクタ（燃料供給装置）
２１ ＥＧＲ装置（排気還流装置）
３０ 新気導入装置
３１ 新気導入通路
３１ａ 入口
３２ 新気導入弁
３３ａ 入口
４０ 燃料タンク（燃料供給装置）
４１ 蒸発燃料処理装置
４２ キャニスタ
４３ パージ通路
４４ パージポンプ（パージ調節手段）
４５ パージ弁（パージ調節手段）
５２ エアフローメータ（吸気量検出手段）
５６ 酸素センサ（空燃比検出手段）
６０ ＥＣＵ（制御手段）

Claims (9)

1. エンジンと、
   前記エンジンへ吸気を導入するための吸気通路と、
   前記エンジンから排気を導出するための排気通路と、
   燃料を貯留するための燃料タンクと、前記燃料タンクに貯留された燃料を前記エンジンへ噴射するためのインジェクタとを含み、前記エンジンへ燃料を供給するための燃料供給装置と、
   前記吸気通路に配置され、前記吸気通路を流れる吸気量を調節するための吸気量調節弁と、
   前記吸気通路に配置されたコンプレッサと、前記排気通路に配置されたタービンと、前記コンプレッサと前記タービンを一体回転可能に連結する回転軸とを含み、前記吸気通路における吸気を昇圧させるための過給機と、
   前記吸気量調節弁より下流の前記吸気通路へ新気を導入するための新気導入通路と、前記新気導入通路は、その入口が前記コンプレッサより上流の前記吸気通路に接続されることと、前記新気導入通路から前記吸気通路への新気導入量を調節するための新気導入弁とを含む新気導入装置と、
   前記燃料タンクで発生する蒸発燃料を一旦捕集するためのキャニスタと、前記キャニスタで捕集された前記蒸発燃料を前記吸気通路へパージするためのパージ通路と、前記パージ通路は、その出口が前記コンプレッサより上流であって前記新気導入通路の前記入口より下流における前記吸気通路に接続されることと、前記パージ通路から前記吸気通路へパージされる前記蒸発燃料量を調節するためのパージ調節手段とを含み、前記蒸発燃料を処理するための蒸発燃料処理装置と、
   前記エンジンの運転状態に応じて、少なくとも前記インジェクタ、前記吸気量調節弁、前記新気導入弁及び前記パージ調節手段を制御するための制御手段と
   を備えたエンジンシステムにおいて、
   前記制御手段は、前記エンジンの減速時に、前記エンジンに吸入される吸気を絞るために前記吸気量調節弁を開弁状態から所定の減速開度へ閉弁し、前記蒸発燃料の前記吸気通路へのパージを遮断するために前記パージ調節手段を制御すると共に、前記吸気量調節弁より下流の前記吸気通路へ新気を導入するために前記新気導入弁を閉弁状態から開弁することを特徴とするエンジンシステム。
2. 請求項１に記載のエンジンシステムにおいて、
   前記制御手段は、前記エンジンの減速時に、前記パージを遮断してから前記パージを再開するときは、前記パージ調節手段を制御すると共に、前記吸気量調節弁より下流の前記吸気通路へ新気を導入するために前記新気導入弁を閉弁状態から開弁することを特徴とするエンジンシステム。
3. 請求項１又は２に記載のエンジンシステムにおいて、
   前記新気導入通路の前記入口より上流の前記吸気通路を流れる吸気量を検出するための吸気量検出手段を更に備え、
   前記制御手段は、前記エンジンの減速時に、検出された前記吸気量に基づき前記吸気量調節弁より上流の前記吸気通路に残留する前記蒸発燃料を含む残留吸気量を推定し、推定された前記残留吸気量の変化に応じたタイミングで前記新気導入弁を開弁又は閉弁することを特徴とするエンジンシステム。
4. 請求項３に記載のエンジンシステムにおいて、
   前記エンジンの空燃比を検出するための空燃比検出手段を更に備え、
   前記制御手段は、前記エンジンの減速時に、推定された前記残留吸気量の変化と、検出された前記空燃比の変化とに応じたタイミングで前記新気導入弁を開弁又は閉弁することを特徴とするエンジンシステム。
5. 請求項１又は２に記載のエンジンシステムにおいて、
   前記エンジンの空燃比を検出するための空燃比検出手段を更に備え、
   前記制御手段は、検出された前記空燃比に基づき前記蒸発燃料の濃度学習を実行し、前記新気導入弁の開弁時には、前記濃度学習を休止することを特徴とするエンジンシステム。
6. 請求項１乃至５のいずれかに記載のエンジンシステムにおいて、
   前記新気導入通路の前記入口より上流の前記吸気通路を流れる吸気量を検出するための吸気量検出手段を更に備え、
   前記制御手段は、前記新気導入弁を開弁するとき、検出された前記吸気量に基づき前記吸気量調節弁を通過した通過吸気量を算出し、前記蒸発燃料の濃度を調整するために、算出された前記通過吸気量に応じて前記パージ調節手段を制御することを特徴とするエンジンシステム。
7. 請求項１乃至６のいずれかに記載のエンジンシステムにおいて、
   前記エンジンから前記排気通路へ排出される排気の一部を排気還流ガスとして前記吸気通路へ還流するための排気還流装置を更に備え、
   前記制御手段は、前記エンジンの減速時であって前記エンジンに燃料が供給されるときに、前記排気還流ガスを希釈する要求がある場合は、その要求に応じた排気還流対応開度を求め、前記蒸発燃料を希釈する要求がある場合は、その要求に応じた蒸発燃料対応開度を求め、前記排気還流対応開度と前記蒸発燃料対応開度のうち大きい方を優先的に使用して前記新気導入弁を制御することを特徴とするエンジンシステム。
8. 請求項１乃至５のいずれかに記載のエンジンシステムにおいて、
   前記制御手段は、前記エンジンの減速時に、前記新気導入弁を開弁したときは、前記新気導入弁の開弁分だけ前記吸気量調節弁を前記減速開度より閉じることを特徴とするエンジンシステム。
9. 請求項１乃至８のいずれかに記載のエンジンシステムにおいて、
   前記インジェクタは、その流量特性において燃料の微調節が困難な低流量範囲を含み、
   前記制御手段は、前記インジェクタの流量特性から前記インジェクタによる燃料の微調節が困難になる場合に、前記吸気通路への新気導入により空燃比制御を補助するために前記新気導入弁を開弁することを特徴とするエンジンシステム。

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