JP2021179199A - エンジン装置 - Google Patents

Abstract

【課題】第２パージを中断した後にパージ（第１パージまたは第２パージ）を再開するときに、エンジンの空燃比が乱れるのを抑制する。【解決手段】蒸発燃料ガスを吸気管に供給するパージを行なうときには、要求パージ率に基づいてパージ制御バルブを制御する。そして、蒸発燃料ガスを吸気管に供給していないときには、カウンタをカウントアップし、第１パージ通路を介して蒸発燃料ガスを吸気管に供給する第１パージを行なっているときには、カウンタをカウントダウンし、第２パージ通路を介して蒸発燃料ガスを吸気管に供給する第２パージを行なっているときには、カウンタを保持し、パージを中断してから再開するときには、カウンタが大きいほど小さくなるように要求パージ率を設定する。【選択図】図１４

Description

本発明は、エンジン装置に関する。

従来、この種のエンジン装置としては、エンジンの吸気管におけるスロットル弁よりも下流側に蒸発燃料を含む蒸発燃料ガスをパージする第１パージ通路と、過給機からの過給圧を用いて負圧を発生させるエゼクタにより吸気管における過給機のコンプレッサよりも上流側に蒸発燃料ガスをパージする第２パージ通路と、を備えるものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。このエンジン装置では、吸気管のスロットル弁よりも下流側の吸気管圧力とエゼクタによる発生圧力とを比較し、パージが第１パージ通路および第２パージ通路のうちの何れを介して実施されるかを検出する。そして、パージが実施される通路が第１パージ通路と第２パージ通路とで切替わるときに、パージ制御バルブの制御に用いる制御特性データを、第１パージ通路に適した第１制御特性データと第２パージ通路に適した第２制御特性データとで切り替える。

特開２０１９−０５２５６１号公報

上述のエンジン装置では、第２パージ通路を介して蒸発燃料ガスを吸気管に供給する第２パージを中断した後に、パージ（第２パージ、または、第１パージ通路を介して蒸発燃料ガスを吸気管に供給する第１パージ）を再開するときに、比較的大きいパージ率でパージを再開し、エンジンの空燃比が乱れる可能性がある。

本発明のエンジン装置は、第２パージを中断した後にパージ（第１パージまたは第２パージ）を再開するときに、エンジンの空燃比が乱れるのを抑制することを主目的とする。

本発明のエンジン装置は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。

本発明のエンジン装置は、
吸気管に配置されたスロットルバルブと、燃料噴射弁とを有し、燃料タンクから供給される燃料を用いて動力を出力するエンジンと、
前記吸気管の前記スロットルバルブよりも上流側に配置されたコンプレッサを有する過給機と、
前記燃料タンク内で発生した蒸発燃料を含む蒸発燃料ガスを前記吸気管の前記スロットルバルブよりも下流側に接続された第１パージ通路と第２パージ通路とに分岐して前記吸気管に供給する供給通路と、前記吸気管の前記コンプレッサと前記スロットルバルブとの間からの還流通路に吸気ポートが接続され且つ前記吸気管の前記コンプレッサよりも上流側に排気ポートが接続され且つ前記第２パージ通路に吸引ポートが接続されたエゼクタと、前記供給通路に設けられたパージ制御バルブと、を有する蒸発燃料処理装置と、
前記蒸発燃料ガスを前記吸気管に供給するパージを実行するときには、要求パージ率に基づいて前記パージ制御バルブを制御する制御装置と、
を備えるエンジン装置であって、
前記制御装置は、
前記パージを実行していないときには、カウンタをカウントアップし、
前記パージのうち前記第１パージ通路を介して前記蒸発燃料ガスを前記吸気管に供給する第１パージが支配的であるときには、前記カウンタをカウントダウンし、
前記パージのうち前記第２パージ通路を介して前記蒸発燃料ガスを前記吸気管に供給する第２パージが支配的であるときには、前記カウンタを保持し、
前記パージを中断してから再開するときには、前記カウンタが大きいほど小さくなるように前記要求パージ率を設定する、
ことを要旨とする。

本発明のエンジン装置では、蒸発燃料ガスを吸気管に供給するパージを実行するときには、要求パージ率に基づいてパージ制御バルブを制御する。そして、パージを実行していないときには、カウンタをカウントアップし、パージのうち第１パージ通路を介して蒸発燃料ガスを吸気管に供給する第１パージが支配的であるときには、カウンタをカウントダウンし、パージのうち第２パージ通路を介して蒸発燃料ガスを吸気管に供給する第２パージが支配的であるときには、カウンタを保持し、パージを中断してから再開するときには、カウンタが大きいほど小さくなるように要求パージ率を設定する。これにより、第２パージを中断した後にパージ（第１パージまたは第２パージ）を再開するときに、大きいパージ率で再開するのを抑制し、エンジンの空燃比が乱れるのを抑制することができる。

本発明のエンジン装置において、前記エンジンの排気管に取り付けられた空燃比センサを更に備え、前記制御装置は、前記エンジンの要求負荷率と前記空燃比センサのずれに関連する空燃比補正量と前記蒸発燃料ガスの濃度に関連するパージ濃度関連値に基づくパージ補正量とを用いて要求噴射量を設定して前記エンジンの燃料噴射制御を実行し、更に、設定条件が成立したときに、前記エンジンの吸入空気量または負荷率が大きいときに小さいときよりも領域幅が広くなるように区分された複数の領域のうち現在の前記吸入空気量または前記負荷率が属する所属領域の前記空燃比補正量を設定し、更に、前記パージを実行しているときには、前記空燃比センサにより検出される空燃比の要求空燃比に対するずれに基づいて前記パージ濃度関連値を設定（更新）するものとしてもよい。この場合、吸入空気量または負荷率が大きい領域では、吸入空気量または負荷率が小さい領域に比して、空燃比補正量の信頼性が低く、空燃比の要求空燃比に対するずれが大きくなりやすく、パージ濃度関連値やパージ補正量の信頼性が低い。このため、第２パージを中断した後にパージを再開するときに、大きいパージ率で再開するのを抑制する意義がより大きい。

本発明のエンジン装置において、前記制御装置は、前記エゼクタの前記吸引ポートの圧力であるエゼクタ相対圧と、前記吸気管の前記スロットルバルブよりも下流側の圧力であるスロットル後圧と、に基づいて前記第１パージおよび前記第２パージのうち支配的である支配パージを判定するものとしてもよい。

エゼクタ相対圧とスロットル後圧とに基づいて支配パージを判定する態様の本発明のエンジン装置において、前記制御装置は、前記吸気管の前記コンプレッサおよび前記スロットルバルブの間の圧力である過給圧と、前記吸気管の前記コンプレッサよりも上流側の圧力であるコンプレッサ前圧との圧力差と、前記パージ制御バルブの駆動デューティと、に基づいて前記エゼクタ相対圧を推定するものとしてもよい。こうすれば、エゼクタ相対圧をより適切に推定することができる。

エゼクタ相対圧とスロットル後圧とに基づいて支配パージを判定する態様の本発明のエンジン装置において、前記制御装置は、前記エゼクタ相対圧と、前記スロットル後圧に前記第１パージ通路の断面積に対する前記第２パージ通路の断面積に基づくオフセット量を加味した値と、に基づいて前記支配パージを判定するものとしてもよい。こうすれば、第１パージ通路の断面積に対する第２パージ通路の断面積に基づくオフセット量を加味しないものに比して、支配パージをより適切に判定することができる。ここで、「断面積」は、管径によって表わされるものとしてもよい。

エゼクタ相対圧とスロットル後圧にオフセット量を加味した値とに基づいて支配パージを判定する態様の本発明のエンジン装置において、前記制御装置は、前記スロットル後圧の負の値としての絶対値が大きいほど負の値としての絶対値が大きくなるように前記オフセット量を設定するものとしてもよい。これは、スロットル後圧の負の値としての絶対値が大きいほど第１パージ通路の断面積に対する第２パージ通路の断面積の影響が大きいことに基づく。

本発明のエンジン装置１０の構成の概略を示す構成図である。 電子制御ユニット７０の入出力信号の一例を示す説明図である。 燃料噴射制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。 複数の負荷率領域Ｒｋ［１］〜Ｒｋ［ｎ］の一例を示す説明図である。 空燃比補正量設定ルーチンの一例を示すフローチャートである。 空燃比補正量設定用マップの一例を示す説明図である。 パージ補正量設定ルーチンの一例を示す説明図である。 更新量設定用マップの一例を示す説明図である。 パージ制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。 支配パージ判定ルーチンの一例を示すフローチャートである。 エゼクタ相対圧設定用マップの一例を示す説明図である。 オフセット量設定用マップの一例を示す説明図である。 全開パージ流量推定用マップの一例を示す説明図である。 再開パージ率設定ルーチンの一例を示すフローチャートである。 パージの実行の有無と支配パージフラグＦｐｄと未実行カウンタＣｎｐとの様子の一例を示す説明図である。 再開パージ率設定用マップの一例を示す説明図である。

次に、本発明を実施するための形態を実施例を用いて説明する。

図１は、本発明の一実施例としてのエンジン装置１０の構成の概略を示す構成図であり、図２は、電子制御ユニット７０の入出力信号の一例を示す説明図である。実施例のエンジン装置１０は、一般的な車両や各種のハイブリッド車両に搭載され、図１や図２に示すように、エンジン１２と、過給機４０と、蒸発燃料処理装置５０と、電子制御ユニット７０とを備える。

エンジン１２は、燃料タンク１１から供給されるガソリンや軽油などの燃料を用いて動力を出力する内燃機関として構成されている。このエンジン１２は、エアクリーナ２２により清浄された空気を吸気管２３に吸入してインタークーラ２５、スロットルバルブ２６、サージタンク２７の順に通過させる。そして、吸気バルブ２９を介して燃焼室３０に吸入した空気に燃焼室３０に取り付けられた筒内噴射弁２８から燃料を噴射して空気と燃料とを混合し、点火プラグ３１による電気火花によって爆発燃焼させる。エンジン１２は、こうした爆発燃焼によるエネルギにより押し下げられるピストン３２の往復運動をクランクシャフト１４の回転運動に変換する。燃焼室３０から排気バルブ３４を介して排気管３５に排出される排気は、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触媒（三元触媒）を有する浄化装置３７，３８を介して外気に排出される。なお、筒内噴射弁２８には、燃料タンク１１からフィードポンプ１１ｐや低圧側燃料通路１７、高圧ポンプ１８、高圧側燃料通路１９を介して燃料が供給される。高圧ポンプ１８は、エンジン１２からの動力により駆動されて低圧側燃料通路１７の燃料を加圧して高圧側燃料通路１９に供給する。

過給機４０は、ターボチャージャとして構成されており、コンプレッサ４１と、タービン４２と、回転軸４３と、ウェイストゲートバルブ４４と、ブローオフバルブ４５とを備える。コンプレッサ４１は、吸気管２３のインタークーラ２５よりも上流側に配置されている。タービン４２は、排気管３５の浄化装置３７よりも上流側に配置されている。回転軸４３は、コンプレッサ４１とタービン４２とを連結する。ウェイストゲートバルブ４４は、排気管３５におけるタービン４２よりも上流側と下流側とを連絡するバイパス管３６に設けられており、電子制御ユニット７０により制御される。ブローオフバルブ４５は、吸気管２３におけるコンプレッサ４１よりも上流側と下流側とを連絡するバイパス管２４に設けられており、電子制御ユニット７０により制御される。

この過給機４０では、ウェイストゲートバルブ４４の開度の調節により、バイパス管３６を流通する排気量とタービン４２を流通する排気量との分配比が調節され、タービン４２の回転駆動力が調節され、コンプレッサ４１による圧縮空気量が調節され、エンジン１２の過給圧（吸気圧）が調節される。ここで、分配比は、詳細には、ウェイストゲートバルブ４４の開度が小さいほど、バイパス管３６を流通する排気量が少なくなると共にタービン４２を流通する排気量が多くなるように調節される。なお、エンジン１２は、ウェイストゲートバルブ４４が全開のときには、過給機４０を備えない自然吸気タイプのエンジンと同様に動作可能になっている。

また、過給機４０では、吸気管２３におけるコンプレッサ４１よりも下流側の圧力が上流側の圧力よりもある程度高いときに、ブローオフバルブ４５を開弁させることにより、コンプレッサ４１よりも下流側の余剰圧力を解放することができる。なお、ブローオフバルブ４５は、電子制御ユニット７０により制御されるバルブに代えて、吸気管２３におけるコンプレッサ４１よりも下流側の圧力が上流側の圧力よりもある程度高くなると開弁する逆止弁として構成されるものとしてもよい。

蒸発燃料処理装置５０は、燃料タンク１１内で発生した蒸発燃料ガス（パージガス）をエンジン１２の吸気管２３に供給するパージを行なうための装置であり、導入通路５２と、開閉バルブ５３と、バイパス通路５４と、リリーフバルブ５５ａ，５５ｂと、キャニスタ５６と、共通通路６１と、第１パージ通路６２と、第２パージ通路６３と、バッファ部６４と、パージ制御バルブ６５と、逆止弁６６，６７と、還流通路６８と、エゼクタ６９とを備える。実施例の「供給通路」としては、導入通路５２および共通通路６１が相当する。

導入通路５２は、燃料タンク１１とキャニスタ５６とに接続されている。開閉バルブ５３は、導入通路５２に設けられており、ノーマルクローズタイプの電磁バルブとして構成されている。この開閉バルブ５３は、電子制御ユニット７０により制御される。

バイパス通路５４は、導入通路５２の開閉バルブ５３よりも燃料タンク１１側とキャニスタ５６側とをバイパスすると共に、２つに分岐して合流する分岐部５４ａ，５４ｂを有する。リリーフバルブ５５ａは、分岐部５４ａに設けられると共に逆止弁として構成されており、燃料タンク１１側の圧力がキャニスタ５６側の圧力に比してある程度大きくなると開弁する。リリーフバルブ５５ｂは、分岐部５４ｂに設けられると共に逆止弁として構成されており、キャニスタ５６側の圧力が燃料タンク１１側の圧力に比してある程度大きくなると開弁する。

キャニスタ５６は、導入通路５２に接続されていると共に大気開放通路５７を介して大気に開放されている。このキャニスタ５６の内部には、燃料タンク１１からの蒸発燃料を吸着可能な例えば活性炭などの吸着剤が充填されている。大気開放通路５７には、エアフィルタ５８が設けられている。

共通通路６１は、導入通路５２のキャニスタ５６付近に接続され、分岐点６１ａで第１パージ通路６２および第２パージ通路６３に分岐する。第１パージ通路６２は、吸気管２３のスロットルバルブ２６とサージタンク２７との間に接続されている。第２パージ通路６３は、エゼクタ６９の吸引ポートに接続されている。

バッファ部６４は、共通通路６１に設けられている。このバッファ部６４の内部には、燃料タンク１１やキャニスタ５６からの蒸発燃料を吸着可能な例えば活性炭などの吸着剤が充填されている。パージ制御バルブ６５は、共通通路６１のバッファ部６４よりも分岐点６１ａ側に設けられている。このパージ制御バルブ６５は、ノーマルクローズタイプの電磁バルブとして構成されている。このパージ制御バルブ６５は、電子制御ユニット７０により制御される。

逆止弁６６は、第１パージ通路６２の分岐点６１ａ付近に設けられている。この逆止弁６６は、パージ通路６０の共通通路６１側から第１パージ通路６２（吸気管２３）側の方向の蒸発燃料を含む蒸発燃料ガス（パージガス）の流れを許容すると共に逆方向の蒸発燃料ガスの流れを禁止する。逆止弁６７は、第２パージ通路６３の分岐点６１ａ付近に設けられている。この逆止弁６７は、パージ通路６０の共通通路６１側から第２パージ通路６３（エゼクタ６９）側の方向の蒸発燃料ガスの流れを許容すると共に逆方向の蒸発燃料ガスの流れを禁止する。

還流通路６８は、吸気管２３のコンプレッサ４１とインタークーラ２５との間と、エゼクタ６９の吸気ポートと、に接続されている。エゼクタ６９は、吸気ポートと吸引ポートと排気ポートとを有する。エゼクタ６９の吸気ポートは、還流通路６８に接続されており、吸引ポートは、第２パージ通路６３に接続されており、排気ポートは、吸気管２３のコンプレッサ４１よりも上流側に接続されている。吸気ポートの先端部は、先細状に形成されている。

このエゼクタ６９では、過給機４０が作動しているとき（吸気管２３のコンプレッサ４１とインタークーラ２５との間の圧力が正圧になるとき）に、吸気ポートと排気ポートとの間に圧力差が生じ、吸気ポートから排気ポートに向かって還流吸気（吸気管２３のコンプレッサ４１よりも下流側から還流通路６８を介して還流される吸気）が流れる。このとき、還流吸気が吸気ポートの先端部で減圧され、その先端部周辺で負圧が発生する。そして、その負圧により、蒸発燃料ガスが第２パージ通路６３から吸引ポートを介して吸引され、この蒸発燃料ガスが負圧の還流吸気と共に排気ポートを介して吸気管２３のコンプレッサ４１よりも上流側に供給される。

こうして構成される蒸発燃料処理装置５０は、基本的には、以下のように動作する。吸気管２３のスロットルバルブ２６よりも下流側の圧力（後述のサージ圧Ｐｓ）が負圧で、且つ、開閉バルブ５３およびパージ制御バルブ６５が開弁しているときには、逆止弁６６が開弁し、燃料タンク１１内で発生した蒸発燃料ガス（パージガス）やキャニスタ５６から脱離した蒸発燃料ガスが導入通路５２や共通通路６１、第１パージ通路６２を介して吸気管２３のスロットルバルブ２６よりも下流側に供給される。以下、これを「下流パージ」という。このとき、吸気管２３のコンプレッサ４１とインタークーラ２５との間の圧力（後述の過給圧Ｐｃ）が負圧またはゼロであれば、エゼクタ６９が作動しないから、逆止弁６６は開弁しない。

また、吸気管２３のコンプレッサ４１とインタークーラ２５との間の圧力（過給圧Ｐｃ）が正圧で、且つ、開閉バルブ５３およびパージ制御バルブ６５が開弁しているときには、エゼクタ６９が作動して逆止弁６７が開弁し、蒸発燃料ガスが導入通路５２や共通通路６１、第２パージ通路６３、エゼクタ６９を介して吸気管２３のコンプレッサ４１よりも上流側に供給される。以下、これを「上流パージ」という。このとき、吸気管２３のスロットルバルブ２６よりも下流側の圧力（サージ圧Ｐｓ）に応じて、逆止弁６６が開弁または閉弁する。

したがって、蒸発燃料処理装置５０では、吸気管２３のスロットルバルブ２６よりも下流側の圧力（サージ圧Ｐｓ）や、吸気管２３のコンプレッサ４１とインタークーラ２５との間の圧力（過給圧Ｐｃ）に応じて、パージのうち下流パージだけが行なわれたり、上流パージだけが行なわれたり、下流パージおよび上流パージの両方が行なわれたりする。

電子制御ユニット７０は、ＣＰＵ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、ＣＰＵに加えて、処理プログラムを記憶するＲＯＭや、データを一時的に記憶するＲＡＭ、データを記憶保持する不揮発性のフラッシュメモリ、入出力ポート、通信ポートを備える。電子制御ユニット７０には、各種センサからの信号が入力ポートを介して入力されている。

電子制御ユニット７０に入力される信号としては、例えば、燃料タンク１１内の圧力を検出する内圧センサ１１ａからのタンク内圧Ｐｔｎｋや、エンジン１２のクランクシャフト１４の回転位置を検出するクランクポジションセンサ１４ａからのクランク角θｃｒ、エンジン１２の冷却水の温度を検出する水温センサ１６からの冷却水温Ｔｗ、スロットルバルブ２６の開度を検出するスロットルポジションセンサ２６ａからのスロットル開度ＴＨを挙げることができる。吸気バルブ２９を開閉するインテークカムシャフトや排気バルブ３４を開閉するエキゾーストカムシャフトの回転位置を検出する図示しないカムポジションセンサからのカムポジションθｃａも挙げることができる。吸気管２３のコンプレッサ４１よりも上流側に取り付けられたエアフローメータ２３ａからの吸入空気量Ｑａや、吸気管２３のコンプレッサ４１よりも上流側に取り付けられた吸気圧センサ２３ｂからの吸気圧（コンプレッサ前圧）Ｐｉｎ、吸気管２３のコンプレッサ４１とインタークーラ２５との間に取り付けられた過給圧センサ２３ｃからの過給圧Ｐｃも挙げることができる。サージタンク２７に取り付けられたサージ圧センサ２７ａからのサージ圧（スロットル後圧）Ｐｓや、サージタンク２７に取り付けられた温度センサ２７ｂからのサージ温度Ｔｓも挙げることができる。筒内噴射弁２８に供給する燃料の燃圧を検出する燃圧センサ２８ａからの供給燃圧Ｐｆｄも挙げることができる。排気管３５の浄化装置３７よりも上流側に取り付けられたフロント空燃比センサ３５ａからのフロント空燃比ＡＦ１や、排気管３５の浄化装置３７と浄化装置３８との間に取り付けられたリヤ空燃比センサ３５ｂからのリヤ空燃比ＡＦ２も挙げることができる。パージ制御バルブポジションセンサ６５ａからのパージ制御バルブ６５の開度Ｏｐｖや第２パージ通路６３に取り付けられたＯＢＤ用センサ（圧力センサ）６３ａからのセンサ信号Ｐｏｂｄも挙げることができる。

電子制御ユニット７０からは、各種制御信号が出力ポートを介して出力されている。電子制御ユニット７０から出力される信号としては、例えば、スロットルバルブ２６への制御信号や、筒内噴射弁２８への制御信号、点火プラグ３１への制御信号を挙げることができる。ウェイストゲートバルブ４４への制御信号、ブローオフバルブ４５への制御信号、開閉バルブ５３への制御信号も挙げることができる。パージ制御バルブ６５への制御信号も挙げることができる。

電子制御ユニット７０は、エンジン１２の回転数Ｎｅや負荷率（エンジン１２の１サイクルあたりの行程容積に対する１サイクルで実際に吸入される空気の容積の割合）ＫＬを演算している。回転数Ｎｅは、クランクポジションセンサ１４ａからのクランク角θｃｒに基づいて演算される。負荷率ＫＬは、エアフローメータ２３ａからの吸入空気量Ｑａと回転数Ｎｅとに基づいて演算される。

こうして構成された実施例のエンジン装置１０では、電子制御ユニット７０は、エンジン１２の要求負荷率ＫＬ＊に基づいて、スロットルバルブ２６の開度を制御する吸入空気量制御や、筒内噴射弁２８からの燃料噴射量を制御する燃料噴射制御、点火プラグ３１の点火時期を制御する点火制御、ウェイストゲートバルブ４４の開度を制御する過給制御、パージ制御バルブ６５の開度を制御するパージ制御などを行なう。以下、燃料噴射制御やパージ制御について説明する。なお、吸入空気量制御や点火制御、過給制御については、本発明の中核をなさないため、詳細な説明を省略する。

燃料噴射制御について説明する。図３は、燃料噴射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、電子制御ユニット７０により繰り返し実行される。このルーチンが実行されると、電子制御ユニット７０は、エンジン１２の負荷率ＫＬや、空燃比補正量α［ｉ］、パージ補正量βなどのデータを入力する（ステップＳ１００）。

ここで、エンジン１２の負荷率ＫＬは、吸入空気量Ｑａと回転数Ｎｅとに基づいて演算された値が入力される。空燃比補正量α［ｉ］は、負荷率ＫＬについて区分された複数の負荷率領域Ｒｋ［１］〜Ｒｋ［ｎ］（ｎ：領域数）のうち現在の負荷率ＫＬの属する所属領域（領域番号ｉ（ｉ：１〜ｎのうちの何れか））のフロント空燃比センサ３５ａのずれ（オフセット量）に関連する補正量であり、後述の空燃比補正量設定ルーチンにより設定された値が入力される。図４は、複数の負荷率領域Ｒｋ［１］〜Ｒｋ［ｎ］の一例を示す説明図である。複数の負荷率領域Ｒｋ［１］〜Ｒｋ［ｎ］は、実施例では、図示するように、負荷率ＫＬについて想定される範囲が、負荷率ＫＬの小さい側から順に負荷率領域Ｒｋ［１］，・・・，Ｒｋ［ｎ］となり且つ最も高負荷率の負荷率領域Ｒｋ［ｎ］の領域幅（負荷率ＫＬの範囲）がそれ以外の負荷率領域Ｒｋ［１］〜Ｒｋ［ｎ−１］の領域幅に比して広くなるように区分されて設定されるものとした。パージ補正量βは、上述の下流パージや上流パージに関連する補正量であり、後述のパージ補正量設定ルーチンにより設定された値が入力される。

続いて、負荷率ＫＬに基づいて筒内噴射弁２８のベース噴射量Ｑｆｂｓを設定し（ステップＳ１１０）、設定したベース噴射量Ｑｆｂｓに空燃比補正量α［ｉ］およびパージ補正量βを加えて筒内噴射弁２８の要求噴射量Ｑｆ＊を設定し（ステップＳ１２０）、設定した要求噴射量Ｑｆ＊を用いて筒内噴射弁２８を制御して（ステップＳ１３０）、本ルーチンを終了する。ここで、ベース噴射量Ｑｆｂｓは、燃焼室３０内の混合気の空燃比を要求空燃比ＡＦ＊とするための筒内噴射弁２８の要求噴射量Ｑｆ＊のベース値である。このベース噴射量Ｑｆｂｓは、例えば、燃焼室３０内の混合気の空燃比を要求空燃比ＡＦ＊とするための筒内噴射弁２８の単位噴射量（負荷率ＫＬの１％当たりの噴射量）Ｑｆｐｕと、負荷率ＫＬと、の積として演算された値が設定される。

次に、図３の燃料噴射量制御ルーチンで用いられる、複数の負荷率領域Ｒｋ［１］〜Ｒｋ［ｎ］のそれぞれの空燃比補正量α［１］〜α［ｎ］を設定する処理について、図５の空燃比補正量設定ルーチンを用いて説明する。このルーチンは、電子制御ユニット７０により繰り返し実行される。なお、負荷率領域Ｒｋ［１］〜Ｒｋ［ｎ］の空燃比補正量α［１］〜α［ｎ］は、それぞれ、現在のトリップで設定するまでは、初期値または前回以前のトリップで最後に設定した値になっている。

図５の空燃比補正量設定ルーチンが実行されると、電子制御ユニット７０は、最初に、現在のトリップでの本ルーチンの初回の実行であるか否かを判定する（ステップＳ２００）。そして、現在のトリップでの本ルーチンの初回の実行であると判定したときには、複数の負荷率領域Ｒｋ［１］〜Ｒｋ［ｎ］の設定完了フラグＦα［１］〜Ｆα［ｎ］の全てを初期値としての値０にリセットする（ステップＳ２１０）。ここで、設定完了フラグＦα［１］〜Ｆα［ｎ］は、それぞれ、現在のトリップで空燃比補正量α［１］〜α［ｎ］を設定したか否かを示すフラグである。ステップＳ２００で現在のトリップでの本ルーチンの初回の実行でないと判定したときには、ステップＳ２１０の処理を実行しない。

続いて、エンジン１２の冷却水温Ｔｗや定常運転フラグＦｓｔ、複数の負荷率領域Ｒｋ［１］〜Ｒｋ［ｎ］のうち現在の負荷率ＫＬの属する所属領域の領域番号ｉなどのデータを入力する（ステップＳ２２０）。ここで、冷却水温Ｔｗは、水温センサ１６により検出された値が入力される。定常運転フラグＦｓｔは、図示しない定常運転フラグ設定ルーチンにより設定された値が入力される。定常運転フラグ設定ルーチンでは、電子制御ユニット７０は、エンジン１２の回転数Ｎｅや吸入空気量Ｑａ、負荷率ＫＬのうちの少なくとも１つを用いてエンジン１２を定常運転しているか否かを判定し、エンジン１２を定常運転していると判定したときには、定常運転フラグＦｓｔに値１を設定し、エンジン１２を定常運転していないと判定したときには、定常運転フラグＦｓｔに値０を設定する。所属領域の領域番号ｉは、負荷率ＫＬと複数の負荷率領域Ｒｋ［１］〜Ｒｋ［ｎ］とに基づいて設定された値が入力される。

そして、冷却水温Ｔｗを閾値Ｔｗｒｅｆと比較すると共に（ステップＳ２３０）、定常運転フラグＦｓｔの値を調べる（ステップＳ２４０）。ここで、閾値Ｔｗｒｅｆとしては、例えば、５５℃〜６５℃程度が用いられる。ステップＳ２３０，Ｓ２４０の処理は、領域番号ｉの空燃比補正量α［ｉ］の設定条件が成立したか否かを判定する処理である。ステップＳ２３０で冷却水温Ｔｗが閾値Ｔｗｒｅｆ未満のときや、ステップＳ２４０で定常運転フラグＦｓｔが値０のときには、領域番号ｉの空燃比補正量α［ｉ］の設定条件は成立していないと判断し、本ルーチンを終了する。

ステップＳ２３０で冷却水温Ｔｗが閾値Ｔｗｒｅｆ以上で、且つ、ステップＳ２４０で定常運転フラグＦｓｔが値１のときには、領域番号ｉの空燃比補正量α［ｉ］の設定条件が成立したと判断し、領域番号ｉの設定完了フラグＦα［ｉ］の値を調べる（ステップＳ２５０）。そして、領域番号ｉの設定完了フラグＦα［ｉ］が値０のときには、現在のトリップで領域番号ｉの空燃比補正量α［ｉ］を設定していないと判断し、フロント空燃比ＡＦ１を入力し（ステップＳ２６０）、入力したフロント空燃比ＡＦ１に基づいて領域番号ｉの空燃比補正量α［ｉ］を設定し（ステップＳ２７０）、領域番号ｉの設定完了フラグＦα［ｉ］に値１を設定して（ステップＳ２８０）、本ルーチンを終了する。

ここで、フロント空燃比ＡＦ１は、フロント空燃比センサ３５ａにより検出された値が入力される。領域番号ｉの空燃比補正量α［ｉ］は、その設定条件が成立したときのフロント空燃比ＡＦ１を空燃比補正量設定用マップに適用して求めることができる。空燃比補正量設定用マップは、領域番号ｉの空燃比補正量α［ｉ］の設定条件が成立したときのフロント空燃比ＡＦ１と空燃比補正量α［ｉ］との関係として実験や解析により予め定められ、図示しないＲＯＭやフラッシュメモリに記憶されている。図６は、空燃比補正量設定用マップの一例を示す説明図である。図示するように、空燃比補正量α［ｉ］は、設定条件が成立したときのフロント空燃比ＡＦ１が要求空燃比ＡＦ＊に対してリッチ側、リーン側のときにそれぞれ負の範囲内、正の範囲内で且つフロント空燃比ＡＦ１と要求空燃比ＡＦ＊との差分が大きい（フロント空燃比ＡＦ１が要求空燃比ＡＦ＊から離間する）ほど絶対値が大きくなるように設定される。そして、この空燃比補正量α［ｉ］が小さいほど、図３の燃料噴射制御ルーチンにおいて、要求噴射量Ｑｆ＊を少なくして筒内噴射弁２８を制御することになる。なお、上述したように、複数の負荷率領域Ｒｋ［１］〜Ｒｋ［ｎ］は、最も高負荷率の負荷率領域Ｒｋ［ｎ］の領域幅がそれ以外の負荷率領域Ｒｋ［１］〜Ｒｋ［ｎ−１］の領域幅に比して広くなるように設定されるから（図４参照）、負荷率領域Ｒｋ［ｎ］の空燃比補正量α［ｎ］の信頼性は、負荷率領域Ｒｋ［１］〜Ｒｋ［ｎ−１］の空燃比補正量α［１］〜α［ｎ−１］の信頼性に比して低い。

ステップＳ２５０で領域番号ｉの設定完了フラグＦα［ｉ］が値１のときには、現在のトリップで領域番号ｉの空燃比補正量α［ｉ］を設定していると判断し、ステップＳ２６０〜Ｓ２８０の処理を実行することなく、本ルーチンを終了する。

次に、図３の燃料噴射量制御ルーチンで用いられるパージ補正量βを設定する処理について、図７のパージ補正量設定ルーチンを用いて説明する。このルーチンは、電子制御ユニット７０により繰り返し実行される。このルーチンが実行されると、電子制御ユニット７０は、最初に、パージ制御バルブ６５の開度Ｏｐｖを入力し（ステップＳ３００）、入力したパージ制御バルブ６５の開度Ｏｐｖを用いてパージの実行の有無を判定する（ステップＳ３１０）。ここで、パージ制御バルブ６５の開度Ｏｐｖは、パージ制御バルブポジションセンサ６５ａにより検出された値が入力される。

ステップＳ３１０でパージを実行していないと判定したときには、パージ濃度関連値Ｃｐを保持すると共に（ステップＳ３２０）、パージ補正量βに値０を設定して（ステップＳ３３０）、本ルーチンを終了する。ここで、パージ濃度関連値Ｃｐは、パージ率１％当たりの燃焼室３０内の空燃比のずれに関連する補正係数である。このパージ濃度関連値Ｃｐは、トリップを開始するときに、初期値としての値０が設定される。なお、「パージ濃度」は、蒸発燃料ガスにおける蒸発燃料の濃度を意味し、「パージ率」は、吸入空気量に対する蒸発燃料ガスの割合を意味する。

ステップＳ３１０でパージを実行していると判定したときには、吸入空気量Ｑａやフロント空燃比ＡＦ１、要求パージ率Ｒｐｒｑなどのデータを入力する（ステップＳ３４０）。ここで、吸入空気量Ｑａは、エアフローメータ２３ａにより検出された値が入力される。フロント空燃比ＡＦ１は、フロント空燃比センサ３５ａにより検出された値が入力される。要求パージ率Ｒｐｒｑは、後述のパージ制御ルーチンにより設定された値が入力される。なお、この要求パージ率Ｒｐｒｑは、後述のパージ条件が成立していないときには、値０が設定される。

続いて、フロント空燃比ＡＦ１に基づいてパージ濃度関連値Ｃｐの更新量ΔＣｐを設定し（ステップＳ３５０）、前回のパージ濃度関連値（前回Ｃｐ）に更新量ΔＣｐを加えた値をパージ濃度関連値Ｃｐに設定する（ステップＳ３６０）。ここで、更新量ΔＣｐは、フロント空燃比ＡＦ１を更新量設定用マップに適用して求めることができる。更新量設定用マップは、フロント空燃比ＡＦ１と更新量ΔＣｐとの関係として実験や解析により予め定められ、図示しないＲＯＭやフラッシュメモリに記憶されている。図８は、更新量設定用マップの一例を示す説明図である。図示するように、更新量ΔＣｐは、フロント空燃比ＡＦ１が要求空燃比ＡＦ＊に対してリッチ側、リーン側のときにそれぞれ負の範囲内、正の範囲内で且つフロント空燃比ＡＦ１と要求空燃比ＡＦ＊との差分が大きい（フロント空燃比ＡＦ１が要求空燃比ＡＦ＊から離間する）ほど絶対値が大きくなるように設定される。こうして設定されるパージ濃度関連値Ｃｐは、負の値のときには、パージ制御バルブ６５を通過する気体（ガス）に蒸発燃料が含まれていることを意味し、値０以上のときには、パージ制御バルブ６５を通過する気体に蒸発燃料が含まれていないことを意味する。このパージ濃度関連値Ｃｐは、パージのトリップでの初回の開始直後や再開直後などパージ濃度が高いとき、即ち、フロント空燃比ＡＦ１が要求空燃比ＡＦ＊に対してよりリッチ側になりやすいときには、比較的小さくなり（負の値としての絶対値が大きくなり）、その後に、パージが継続してパージ濃度が低下するのに従って徐々に大きくなる。

そして、パージ濃度関連値Ｃｐと吸入空気量Ｑａと要求パージ率Ｒｐｒｑとの積をパージ補正量βに設定して（ステップＳ３７０）、本ルーチンを終了する。こうして設定されるパージ補正量βは、パージ濃度関連値Ｃｐが負の値のときには、負の値となり、パージ濃度関連値Ｃｐの絶対値が大きいほど絶対値が大きくなり、吸入空気量Ｑａや要求パージ率Ｒｐｒｑが大きいほど絶対値が大きくなる。また、パージ補正量βは、パージ濃度関連値Ｃｐが値０のときには、値０となる。さらに、パージ補正量βは、パージ濃度関連値Ｃｐが正の値のときには、正の値となり、パージ濃度関連値Ｃｐの絶対値が大きいほど絶対値が大きくなり、吸入空気量Ｑａや要求パージ率Ｒｐｒｑが大きいほど絶対値が大きくなる。そして、このパージ補正量βが小さいほど、図３の燃料噴射制御ルーチンにおいて、要求噴射量Ｑｆ＊を少なくして筒内噴射弁２８を制御することになる。

次に、パージ制御について説明する。図９は、パージ制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。図１０は、下流パージおよび上流パージのうち支配的である支配パージを判定するための支配パージ判定ルーチンの一例を示すフローチャートである。これらのルーチンは、電子制御ユニット７０により、パージ条件が成立しているとき（パージを実行するとき）に繰り返し実行される。ここで、パージ条件としては、例えば、エンジン１２の運転制御（燃料噴射制御など）を行なっており、且つ、複数の負荷率領域Ｒｋ［１］〜Ｒｋ［ｎ］のうち現在の負荷率ＫＬの属する所属領域（領域番号ｉ）の設定完了フラグＦα［ｉ］が値１である（現在のトリップで空燃比補正量α［ｉ］を設定済みである）条件が用いられる。以下、説明の容易のために、最初に、支配パージの判定について図１０の支配パージ判定ルーチンを用いて説明し、その後、その判定に基づくパージ制御について図９のパージ制御ルーチンを用いて説明する。

図１０の支配パージ判定ルーチンが実行されると、電子制御ユニット７０は、最初に、吸気圧Ｐｉｎや過給圧Ｐｃ、サージ圧Ｐｓ、要求デューティＤｒｑなどのデータを入力する（ステップＳ５００）。ここで、吸気圧Ｐｉｎは、吸気圧センサ２３ｂにより検出された値が入力される。過給圧Ｐｃは、過給圧センサ２３ｃにより検出された値が入力される。サージ圧Ｐｓは、サージ圧センサ２７ａにより検出された値が入力される。要求デューティＤｒｑは、図９のパージ制御ルーチンにより設定された値が入力される。

こうしてデータを入力すると、過給圧Ｐｃから吸気圧Ｐｉｎを減じた値と要求デューティＤｒｑとに基づいてエゼクタ相対圧Ｐｅｊを推定する（ステップＳ５１０）。ここで、エゼクタ相対圧Ｐｅｊは、過給圧Ｐｃから吸気圧Ｐｉｎを減じた値と要求デューティＤｒｑとをエゼクタ相対圧設定用マップに適用して求めることができる。エゼクタ相対圧設定用マップは、過給圧Ｐｃから吸気圧Ｐｉｎを減じた値と要求デューティＤｒｑとエゼクタ相対圧Ｐｅｊとの関係として実験や解析により予め定められ、図示しないＲＯＭやフラッシュメモリに記憶されている。図１１は、エゼクタ相対圧設定用マップの一例を示す説明図である。図示するように、エゼクタ相対圧Ｐｅｊは、要求デューティＤｒｑが大きいほど大きくなり（負の値としての絶対値が小さくなり）、過給圧Ｐｃ（過給圧Ｐｃから吸気圧Ｐｉｎを減じた値）が大きいほど小さくなる（負の値としての絶対値が大きくなる）ように設定される。

続いて、サージ圧Ｐｓに基づいて、第１パージ通路６２の断面積に対する第２パージ通路６３の断面積に基づく影響を補正するためにサージ圧Ｐｓをオフセットするオフセット量ｋｄを設定する（ステップＳ５２０）。ここで、オフセット量ｋｄは、サージ圧Ｐｓをオフセット量設定用マップに適用して求めることができる。オフセット量設定用マップは、サージ圧Ｐｓとオフセット量ｋｄとの関係として実験や解析により予め定められ、図示しないＲＯＭやフラッシュメモリに記憶されている。図１２は、第１パージ通路６２の断面積に比して第２パージ通路６３の断面積が小さいときのオフセット量設定用マップの一例を示す説明図である。図示するように、オフセット量ｋｄは、サージ圧Ｐｓの負の値としての絶対値が大きいほど負の値としての絶対値が大きくなるように設定される。これは、サージ圧Ｐｓが負の値としての絶対値が大きいほど、第１パージ通路６２の断面積に対する第２パージ通路６３の断面積に基づく影響が大きくなることに基づく。なお、第１パージ通路６２や第２パージ通路６３が管によって構成されている場合、断面積は管径の２乗に比例するから、第１パージ通路６２の断面積に対する第２パージ通路６３の断面積に基づく影響は、第１パージ通路６２の管径に対する第２パージ通路の管径に基づく影響と言い換えることができる。

そして、エゼクタ相対圧Ｐｅｊとサージ圧Ｐｓからオフセット量ｋｄを減じた値とを比較する（ステップＳ５３０）。エゼクタ相対圧Ｐｅｊがサージ圧Ｐｓからオフセット量ｋｄを減じた値以上である（負の値としての絶対値が以下である）と判定したときには、蒸発燃料ガスが第１パージ通路６２に支配的に流れる（下流パージが支配パージである）と判断し、支配パージフラグＦｐｄに値０を設定して（ステップＳ５４０）、本ルーチンを終了する。

ステップＳ５３０でエゼクタ相対圧Ｐｅｊがサージ圧Ｐｓからオフセット量ｋｄを減じた値よりも小さい（負の値としての絶対値が大きい）と判定したときには、蒸発燃料ガスが第２パージ通路６３に支配的に流れる（上流パージが支配パージである）と判断し、支配パージフラグＦｐｄに値１を設定して（ステップＳ５５０）、本ルーチンを終了する。

実施例では、このように、サージ圧Ｐｓに基づいて、第１パージ通路６２の断面積に対する第２パージ通路の断面積に基づく影響を補正するためのオフセット量ｋｄを設定し、エゼクタ相対圧Ｐｅｊとサージ圧Ｐｓからオフセット量ｋｄを減じた値とを比較して下流パージおよび上流パージのうちの何れが支配パージであるかを判定する。これにより、第１パージ通路６２の断面積に対する第２パージ通路の断面積に基づく影響を考慮しないものに比して、下流パージおよび上流パージのうちの何れが支配パージであるかをより適切に判定することができる。

次に、パージ制御について、図９のパージ制御ルーチンを用いて説明する。このルーチンが実行されると、電子制御ユニット７０は、最初に、吸入空気量Ｑａや吸気圧Ｐｉｎ、過給圧Ｐｃ、サージ圧Ｐｓ、支配パージフラグＦｐｄなどのデータを入力する（ステップＳ４００）。ここで、吸入空気量Ｑａは、エアフローメータ２３ａにより検出された値が入力される。吸気圧Ｐｉｎは、吸気圧センサ２３ｂにより検出された値が入力される。過給圧Ｐｃは、過給圧センサ２３ｃにより検出された値が入力される。サージ圧Ｐｓは、サージ圧センサ２７ａにより検出された値が入力される。支配パージ率フラグＦｐｄは、図１０の支配パージ判定ルーチンにより設定された値が入力される。

続いて、目標パージ率Ｒｐｔｇを設定する（ステップＳ４１０）。ここで、目標パージ率Ｒｐｔｇは、各トリップで、パージ条件の初回の成立期間（パージ条件の成立が開始してから中断または終了するまでの期間）には、開始パージ率Ｒｐｓｔ１から徐々に（例えば、レート処理により）大きくなるように設定される。また、目標パージ率Ｒｐｔｇは、各トリップで、パージ条件の２回目以降の成立期間（パージ条件の成立が再開してから中断または終了するまでの期間）には、再開パージ率Ｒｐｓｔ２から徐々に（例えば、レート処理により）大きくなるように設定される。開始パージ率Ｒｐｓｔ１としては、エンジン１２の空燃比の乱れを抑制するために、比較的小さい値が用いられる。再開パージ率Ｒｐｓｔは、後述の再開パージ率設定ルーチンにより設定された値が用いられる。パージ条件の成立が中断するときとしては、例えば、エンジン装置１０が搭載される車両の走行中にアクセルオフされてエンジン１２の燃料カットを行なうときなどが挙げられる。

そして、支配パージフラグＦｐｄの値を調べる（ステップＳ４２０）。支配パージフラグＦｐｄが値０のとき、即ち、下流パージが支配パージであるときには、パージ率の許容上限である上限パージ率Ｒｐｌｉｍに値Ｒｐ１を設定する（ステップＳ４２２）。支配パージフラグＦｐｄが値１のとき、即ち、上流パージが支配パージであるときには、上限パージ率Ｒｐｌｉｍに値Ｒｐ１よりも小さい値Ｒｐ２を設定する（ステップＳ４２４）。

さらに、サージ圧Ｐｓと過給圧Ｐｃから吸気圧Ｐｉｎを減じた値とに基づいて全開パージ流量Ｑｐｍａｘを推定する（ステップＳ４３０）。ここで、全開パージ流量Ｑｐｍａｘは、パージ制御バルブ６５の駆動デューティを１００％としたときのパージ流量（吸気管２３に供給される蒸発燃料ガスの体積流量）である。この全開パージ流量Ｑｐｍａｘは、サージ圧Ｐｓと過給圧Ｐｃから吸気圧Ｐｉｎを減じた値とを全開パージ流量推定用マップに適用して求めることができる。全開パージ流量推定用マップは、サージ圧Ｐｓと過給圧Ｐｃから吸気圧Ｐｉｎを減じた値と全開パージ流量Ｑｐｍａｘとの関係として実験や解析により予め定められ、図示しないＲＯＭやフラッシュメモリに記憶されている。図１３は、全開パージ流量推定用マップの一例を示す説明図である。図示するように、全開パージ流量Ｑｐｍａｘは、サージ圧Ｐｓが小さい（負の値としての絶対値が大きい）ほど多くなり、且つ、過給圧Ｐｃから吸気圧Ｐｉｎを減じた値が大きいほど多くなるように設定される。

続いて、吸入空気量Ｑａと所定時間Ｔ１前のバルブ前パージ流量（過去Ｑｐｖ）とに基づいて燃焼室３０内の空気量である燃焼室空気量Ｑｃｃを推定する（ステップＳ４４０）。ここで、バルブ前パージ流量Ｑｐｖは、共通通路６１のパージ制御バルブ６５よりも導入通路５２側の蒸発燃料ガスの流量である。所定時間Ｔ１前のバルブ前パージ流量（過去Ｑｐｖ）としては、所定時間Ｔ１前にパージを実行しているときには、所定時間Ｔ１前に本ルーチンを実行したときに後述のステップＳ４９０の処理で推定した値が用いられ、所定時間Ｔ１前にパージを実行していないときには、値０が用いられる。なお、所定時間Ｔ１は、共通通路６１のパージ制御バルブ６５よりも導入通路５２側の蒸発燃料ガスが燃焼室３０に到達するのに要する時間として定められ、支配パージフラグＦｐｄやエンジン１２の回転数Ｎｅに基づく時間が用いられるものとしてもよいし、簡単のために一定時間が用いられるものとしてもよい。燃焼室空気量Ｑｃｃは、例えば、吸入空気量Ｑａおよび過去のバルブ前パージ流量（過去Ｑｐｖ）を燃焼室空気量推定用マップに適用して求めることができる。燃焼室空気量推定用マップは、吸入空気量Ｑａおよび過去のバルブ前パージ流量（過去Ｑｐｖ）と燃焼室空気量Ｑｃｃとの関係として実験や解析により予め定められ、図示しないＲＯＭやフラッシュメモリに記憶されている。

こうして全開パージ流量Ｑｐｍａｘおよび燃焼室空気量Ｑｃｃを推定すると、これらに基づいて全開パージ率Ｒｐｍａｘを推定する（ステップＳ４５０）。ここで、全開パージ率Ｒｐｍａｘは、全開パージ流量Ｑｐｍａｘを燃焼室空気量Ｑｃｃで除することにより演算することができる。続いて、目標パージ率Ｒｐｔｇを全開パージ率Ｒｐｍａｘおよび上限パージ率Ｒｐｌｉｍで制限（上限ガード）して要求パージ率Ｒｐｒｑを設定する（ステップＳ４６０）。即ち、目標パージ率Ｒｐｔｇと全開パージ率Ｒｐｍａｘと上限パージ率Ｒｐｌｉｍとのうち最も小さい値を要求パージ率Ｒｐｒｑに設定する。そして、要求パージ率Ｒｐｒｑを全開パージ率Ｒｐｍａｘで除してパージ制御バルブ６５の要求デューティＤｒｑを設定し（ステップＳ４７０）、設定した要求デューティＤｒｑを用いてパージ制御バルブ６５を制御する（ステップＳ４８０）。

そして、吸入空気量Ｑａおよび要求パージ率Ｒｐｒｑに基づいてバルブ前パージ流量Ｑｐｖを推定して（ステップＳ４９０）、本ルーチンを終了する。ここで、バルブ前パージ流量Ｑｐｖは、例えば、吸入空気量Ｑａおよび要求パージ率Ｒｐｒｑをバルブ前パージ流量推定用マップに適用して求めることができる。バルブ前パージ流量推定用マップは、吸入空気量Ｑａおよび要求パージ率Ｒｐｒｑとバルブ前パージ流量Ｑｐｖとの関係として実験や解析により予め定められ、図示しないＲＯＭやフラッシュメモリに記憶されている。

実施例では、このように、下流パージおよび上流パージのうちの何れが支配パージであるかにより上限パージ率Ｒｐｌｉｍを異なるものとした。上述したように、複数の負荷率領域Ｒｋ［１］〜Ｒｋ［ｎ−１］のうち最も高負荷率の負荷率領域Ｒｋ［ｎ］の空燃比補正量α［ｎ］の信頼性がそれ以外の負荷率領域Ｒｋ［１］〜Ｒｋ［ｎ−１］の空燃比補正量α［１］〜α［ｎ−１］の信頼性に比して低く、これにより、前者のパージ濃度関連値Ｃｐの信頼性が後者のパージ濃度関連値Ｃｐの信頼性に比して低い。また、上流パージでは、下流パージに比して、蒸発燃料ガスがサージタンク２７（燃焼室３０）に至るまでの経路が長く、この時間が長くなる。これらのことから、上流パージが支配パージであるときには、下流パージが支配パージであるときに比して、燃料噴射制御（フロント空燃比ＡＦ１）が不安定になりやすい。したがって、上流パージが支配パージであるときには、下流パージが支配パージであるときに比して、上限パージ率Ｒｐｌｉｍを小さくすることにより、燃料噴射制御によりフロント空燃比ＡＦ１が不安定になるのを抑制することができる。

次に、図９のパージ制御ルーチンのステップＳ４１０の処理で用いられる再開パージ率Ｒｐｓｔ２を設定する処理について、図１４の再開パージ率設定ルーチンを用いて説明する。このルーチンは、電子制御ユニット７０により繰り返し実行される。このルーチンが実行されると、電子制御ユニット７０は、最初に、パージ制御バルブ６５の開度Ｏｐｖや支配パージフラグＦｐｄなどのデータを入力する（ステップＳ６００）。ここで、パージ制御バルブ６５の開度Ｏｐｖは、パージ制御バルブポジションセンサ６５ａにより検出された値が入力される。支配パージフラグＦｐｄは、図１０の支配パージ判定ルーチンにより設定された値が入力される。

こうしてデータを入力すると、入力したパージ制御バルブ６５の開度Ｏｐｖを用いてパージの実行の有無を判定する（ステップＳ６１０）。そして、パージを実行していないと判定したときには、未実行カウンタＣｎｐを、前回値から値１だけカウントアップした値として更新する（ステップＳ６３０）。ここで、未実行カウンタＣｎｐは、パージの未実行時間に関連するカウンタである。

ステップＳ６１０でパージを実行していると判定したときには、支配パージフラグＦｐｄの値を調べる（ステップＳ６２０）。そして、支配パージフラグＦｐｄが値０のとき、即ち、下流パージが支配パージであるときには、未実行カウンタＣｎｐを、前回値から値１だけカウントダウンしてこれを値０で制限（下限ガード）した値として更新する（ステップＳ６４０）。支配パージフラグＦｐｄが値１のとき、即ち、上流パージが支配パージであるときには、未実行カウンタＣｎｐを前回値で保持する（ステップＳ６５０）。

図１５は、パージの実行の有無と支配パージフラグＦｐｄと未実行カウンタＣｎｐとの様子の一例を示す説明図である。なお、実施例では、パージを実行しないときには、図１０の支配パージ判定ルーチンを実行しないから、支配パージフラグＦｐｄを保持するものとした。支配パージフラグＦｐｄが値０のときにおいて（〜時刻ｔ１、時刻ｔ２〜）、パージを実行しないときには、未実行カウンタＣｎｐをカウントアップし、パージを実行するときには、未実行カウンタＣｎｐをカウントダウンする。また、支配パージフラグＦｐｄが値１のときにおいて（時刻ｔ１〜ｔ２）、パージを実行しないときには、未実行カウンタＣｎｐをカウントアップし、パージを実行するときには、未実行カウンタＣｎｐを保持する。

ステップＳ６３０〜Ｓ６５０のうちの何れかで未実行カウンタＣｎｐを設定すると、パージの実行の有無を再度判定する（ステップＳ６６０）。そして、パージを実行していると判定したときには、本ルーチンを終了する。パージを実行していないと判定したときには、未実行カウンタＣｎｐに基づいて再開パージ率Ｒｐｓｔ２を設定して（ステップＳ６７０）、本ルーチンを終了する。

再開パージ率Ｒｐｓｔ２は、未実行カウンタＣｎｐを再開パージ率設定用マップに適用して求めることができる。再開パージ率設定用マップは、未実行カウンタＣｎｐと再開パージ率Ｒｐｓｔ２との関係として実験や解析により予め定められ、図示しないＲＯＭやフラッシュメモリに記憶されている。図１６は、再開パージ率設定用マップの一例を示す説明図である。図示するように、再開パージ率Ｒｐｓｔ２は、未実行カウンタＣｎｐが大きいほど小さくなるように設定される。

上述したように、図７のパージ補正量設定ルーチンにより、パージ濃度関連値Ｃｐは、パージを実行しているときには、フロント空燃比ＡＦ１に基づいて逐次更新され、パージを実行していないときには、保持される。パージの未実行時間（パージ制御バルブ６５の閉弁継続時間）が長くなるほど、パージ制御バルブ６５よりも燃料タンク１１側の実際のパージ濃度は高くなるから、実際のパージ濃度に対応するパージ濃度関連値Ｃｐである理想パージ濃度関連値Ｃｐｔｈと図７のパージ補正量設定ルーチンにより設定されるパージ濃度関連値Ｃｐとの乖離が大きくなる。即ち、パージ濃度関連値Ｃｐの信頼性が低くなる。このため、実施例では、パージを実行していないときにカウントアップする未実行カウンタＣｎｐが大きいほど小さくなるように再開パージ率Ｒｐｓｔ２を設定するものとした。これにより、パージを再開するときにおいて、パージ濃度関連値Ｃｐの信頼性が低いときに、エンジン１２の空燃比が乱れるのを抑制することができる。

また、パージを実行しているときにおいて、支配パージフラグＦｐｄが値１のとき、即ち、上流パージが支配パージであるときには、支配パージフラグＦｐｄが値０のとき、即ち、下流パージが支配パージであるときに比して、パージ濃度関連値Ｃｐの信頼性が低い。以下、その理由について説明する。上述したように、複数の負荷率領域Ｒｋ［１］〜Ｒｋ［ｎ−１］のうち最も高負荷率の負荷率領域Ｒｋ［ｎ］の空燃比補正量α［ｎ］の信頼性は、それ以外の負荷率領域Ｒｋ［１］〜Ｒｋ［ｎ−１］の空燃比補正量α［１］〜α［ｎ−１］の信頼性に比して低い。このため、上流パージが支配パージであるときには、空燃比補正量α［ｎ］を用いて要求噴射量Ｑｆ＊を設定して筒内噴射弁２８を制御したときのフロント空燃比ＡＦ１にばらつき（誤差）が生じやすく、これにより、パージ濃度関連値Ｃｐにばらつきが生じやすい。そして、パージ濃度関連値Ｃｐにばらつきが生じると、パージ補正量βにばらつきが生じ、空燃比補正量α［ｎ］およびパージ補正量βを用いて要求噴射量Ｑｆ＊を設定して筒内噴射弁２８を制御したときのフロント空燃比ＡＦ１のばらつきがより大きくなりやすい。こうした理由により、パージを実行しているときにおいて、下流パージが支配パージであるときには、未実行カウンタＣｎｐをカウントダウンするのに対し、上流パージが支配パージであるときには、未実行カウンタＣｎｐを保持するものとした。これにより、上流パージが支配パージである状態からパージを中断し、その後にパージ（下流パージまたは上流パージ）を再開したときに、再開パージ率Ｒｐｓｔ２が大きくなる即ち大きいパージ率で再開するのを抑制し、エンジン１２の空燃比が乱れるのを抑制することができる。

以上説明した実施例のエンジン装置１０では、パージを実行していないときには、未実行カウンタＣｎｐをカウントアップし、パージを実行していて且つ下流パージが支配パージであるときには、未実行カウンタＣｎｐをカウントダウンし、パージを実行していて且つ上流パージが支配パージであるときには、未実行カウンタＣｎｐを保持する。そして、未実行カウンタＣｎｐが大きいほど小さくなるように再開パージ率Ｒｐｓｔ２を設定する。これにより、上流パージが支配パージである状態からパージを中断し、その後にパージ（下流パージまたは上流パージ）を再開したときに、再開パージ率Ｒｐｓｔ２が大きくなる即ち大きいパージ率で再開するのを抑制し、エンジン１２の空燃比が乱れるのを抑制することができる。

また、実施例のエンジン装置１０では、過給圧Ｐｃから吸気圧Ｐｉｎを減じた値と要求デューティＤｒｑとに基づいてエゼクタ相対圧Ｐｅｊを推定すると共に、サージ圧Ｐｓに基づいて、第１パージ通路６２の断面積に対する第２パージ通路の断面積に基づく影響を補正するためのオフセット量ｋｄを設定する。そして、エゼクタ相対圧Ｐｅｊとサージ圧Ｐｓからオフセット量ｋｄを減じた値とを比較することにより、下流パージおよび上流パージのうちの何れが支配パージであるかを判定する。これにより、第１パージ通路６２の断面積に対する第２パージ通路の断面積に基づく影響を考慮しないものに比して、下流パージおよび上流パージのうちの何れが支配パージであるかをより適切に判定することができる。

実施例のエンジン装置１０では、下流パージおよび上流パージのうちの何れが支配パージであるかにより、上限パージ率Ｒｐｌｉｍを異なるものとした。しかし、下流パージおよび上流パージのうちの何れが支配パージであるかにより、これに加えてまたは代えて、パージ制御バルブ６５の制御に関する上限パージ率Ｒｐｌｉｍ以外のパラメータ、例えば、目標パージ率Ｒｐｔｇ（開始パージ率Ｒｐｓｔ１や再開パージ率Ｒｐｓｔ２、これらから徐々に大きくする際のレート値ΔＲｐのうちの少なくとも１つ）などを異なるものとしてもよい。下流パージおよび上流パージのうちの何れが支配パージであるかにより目標パージ率Ｒｐｔｇを異ならせる場合、上流パージが支配パージであるときに、下流パージが支配パージであるときに比して、開始パージ率Ｒｐｓｔ１や再開パージ率Ｒｐｓｔ２、レート値ΔＲｐのうちの少なくとも１つを小さくするのが好ましい。

実施例のエンジン装置１０では、サージ圧Ｐｓに基づいてオフセット量ｋｄを設定し、エゼクタ相対圧Ｐｅｊとサージ圧Ｐｓからオフセット量ｋｄを減じた値とに基づいて下流パージおよび上流パージのうちの何れが支配パージであるかを判定するものとした。しかし、エゼクタ相対圧Ｐｅｊとサージ圧Ｐｓに無関係な一定のオフセット量ｋｄをサージ圧Ｐｓから減じた値とに基づいて下流パージおよび上流パージのうちの何れが支配パージであるかを判定するものとしてもよい。この場合でも、実施例より精度は劣るものの、第１パージ通路６２の断面積に対する第２パージ通路の断面積に基づく影響を考慮しないものに比して、下流パージおよび上流パージのうちの何れが支配的パージであるかをより適切に判定することができる。

実施例のエンジン装置１０では、複数の負荷率領域Ｒｋ［１］〜Ｒｋ［ｎ］について、それぞれ、１トリップで１回だけ空燃比補正量α［１］〜α［ｎ］を設定するものとした。しかし、１トリップで複数回に亘って空燃比補正量α［１］〜α［ｎ］を設定するものとしてもよい。この場合、図５の空燃比補正量設定ルーチンのステップＳ２５０の処理を実行しないものとしてもよい。

実施例のエンジン装置１０では、負荷率ＫＬについて想定される範囲を複数の負荷率領域Ｒｋ［１］〜Ｒｋ［ｎ］に区分し、複数の負荷率領域Ｒｋ［１］〜Ｒｋ［ｎ］のそれぞれの空燃比補正量α［１］〜α［ｎ］を設定するものとした。しかし、これに代えて、吸入空気量Ｑａについて想定される範囲を複数の空気量領域Ｒｑ［１］〜Ｒｑ［ｎ］に区分し、複数の空気量領域Ｒｑ［１］〜Ｒｑ［ｎ］のそれぞれの空燃比補正量α［１］〜α［ｎ］を設定するものとしてもよい。

実施例のエンジン装置１０では、エゼクタ相対圧Ｐｅｊとサージ圧Ｐｓからオフセット量ｋｄを減じた値とに基づいて下流パージおよび上流パージのうちの何れが支配パージであるかを判定するものとした。しかし、負荷率ＫＬや吸入空気量Ｑａに基づいて下流パージおよび上流パージのうちの何れが支配パージであるかを判定するものとしてもよい。この場合、負荷率ＫＬと、負荷率領域Ｒｋ［ｎ−１］と負荷率領域Ｒｋ［ｎ］との境界値と、に基づいて下流パージおよび上流パージのうちの何れが支配パージであるかを判定したり、吸入空気量Ｑａと、空気量領域Ｒｑ［ｎ−１］と空気量領域Ｒｑ［ｎ］との境界値と、に基づいて下流パージおよび上流パージのうちの何れが支配パージであるかを判定したりしてもよい。

実施例のエンジン装置１０では、エンジン１２は、燃焼室３０内に燃料を噴射する筒内噴射弁２８を備えるものとした。しかし、エンジン１２は、筒内噴射弁２８に加えてまたは代えて、吸気ポートに燃料を噴射するポート噴射弁を備えるものとしてもよい。

実施例のエンジン装置１０では、過給機４０は、吸気管２３に配置されるコンプレッサ４１と排気管３５に配置されるタービン４２とが回転軸４３を介して連結されるターボチャージャとして構成されるものとした。しかし、これに代えて、エンジン１２やモータにより駆動されるコンプレッサが吸気管２３に配置されるスーパーチャージャとして構成されるものとしてもよい。

実施例のエンジン装置１０では、蒸発燃料処理装置５０において、共通通路６１は、導入通路５２のキャニスタ５６付近に接続されるものとした。しかし、キャニスタ５６に接続されるものとしてもよい。

実施例では、一般的な自動車や各種のハイブリッド自動車に搭載されるエンジン装置１０の形態とした。しかし、自動車以外の車両に搭載されるエンジン装置の形態としてもよいし、建設設備などの移動しない設備に搭載されるエンジン装置の形態としてもよい。

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１２が「エンジン」に相当し、過給機４０が「過給機」に相当し、蒸発燃料処理装置５０が「蒸発燃料処理装置」に相当し、電子制御ユニット７０が「制御装置」に相当する。

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。

以上、本発明を実施するため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。

本発明は、エンジン装置の製造産業などに利用可能である。

１０ エンジン装置、１１ 燃料タンク、１１ａ 内圧センサ、１２ エンジン、１４ クランクシャフト、１４ａ クランクポジションセンサ、１６ 水温センサ、１７ 低圧側燃料通路、１８ 高圧ポンプ、１９ 高圧側燃料通路、２２ エアクリーナ、２３ 吸気管、２３ａ エアフローメータ、２３ｂ 吸気圧センサ、２３ｃ 過給圧センサ、２４ バイパス管、２５ インタークーラ、２６ スロットルバルブ、２６ａ スロットルポジションセンサ、２７ サージタンク、２７ａ サージ圧センサ、２７ｂ 温度センサ、２８ 筒内噴射弁、２８ａ 燃圧センサ、２９ 吸気バルブ、３０ 燃焼室、３１ 点火プラグ、３２ ピストン、３４ 排気バルブ、３５ 排気管、３５ａ フロント空燃比センサ、３５ｂ リヤ空燃比センサ、３６ バイパス管、３７，３８ 浄化装置、４０ 過給機、４１ コンプレッサ、４２ タービン、４３ 回転軸、４４ ウェイストゲートバルブ、４５ ブローオフバルブ、５０ 蒸発燃料処理装置、５２ 導入通路、５３ 開閉バルブ、５４ バイパス通路、５４ａ，５４ｂ 分岐部、５５ａ，５５ｂ リリーフバルブ、５５ｂ リリーフバルブ、５６ キャニスタ、５７ 大気開放通路、５８ エアフィルタ、６１ 共通通路、６１ａ 分岐点、６２ 第１パージ通路、６３ 第２パージ通路、６３ａ ＯＢＤ用センサ、６４ バッファ部、６５ パージ制御バルブ、６５ａ パージ制御バルブポジションセンサ、６６ 逆止弁、６７ 逆止弁、６８ 還流通路、６９ エゼクタ、７０ 電子制御ユニット。

Claims (1)

1. 吸気管に配置されたスロットルバルブと、燃料噴射弁とを有し、燃料タンクから供給される燃料を用いて動力を出力するエンジンと、
   前記吸気管の前記スロットルバルブよりも上流側に配置されたコンプレッサを有する過給機と、
   前記燃料タンク内で発生した蒸発燃料を含む蒸発燃料ガスを前記吸気管の前記スロットルバルブよりも下流側に接続された第１パージ通路と第２パージ通路とに分岐して前記吸気管に供給する供給通路と、前記吸気管の前記コンプレッサと前記スロットルバルブとの間からの還流通路に吸気ポートが接続され且つ前記吸気管の前記コンプレッサよりも上流側に排気ポートが接続され且つ前記第２パージ通路に吸引ポートが接続されたエゼクタと、前記供給通路に設けられたパージ制御バルブと、を有する蒸発燃料処理装置と、
   前記蒸発燃料ガスを前記吸気管に供給するパージを実行するときには、要求パージ率に基づいて前記パージ制御バルブを制御する制御装置と、
   を備えるエンジン装置であって、
   前記制御装置は、
   前記パージを実行していないときには、カウンタをカウントアップし、
   前記パージのうち前記第１パージ通路を介して前記蒸発燃料ガスを前記吸気管に供給する第１パージが支配的であるときには、前記カウンタをカウントダウンし、
   前記パージのうち前記第２パージ通路を介して前記蒸発燃料ガスを前記吸気管に供給する第２パージが支配的であるときには、前記カウンタを保持し、
   前記パージを中断してから再開するときには、前記カウンタが大きいほど小さくなるように前記要求パージ率を設定する、
   エンジン装置。

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