JP2021179200A - エンジン装置 - Google Patents

Abstract

【課題】過給域から自然吸気域に切り替わった後にエンジンの空燃比が乱れるのを抑制する。【解決手段】自然吸気域で、自然吸気域でのパージ濃度関連値の学習が未完了であることにより駆動デューティを所定デューティよりも大きくする高デューティ制御を禁止しているときに、自然吸気域から過給域に切り替わり、過給域でのパージ濃度関連値の学習を完了して高デューティ制御を許可し、その後に過給域から自然吸気域に切り替わったときには、高デューティ制御を禁止する。【選択図】図１７

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２０１９−５２５６１号公報

こうしたエンジン装置において、自然吸気域でパージ制御バルブの駆動デューティを所定デューティよりも大きくする高デューティ制御を禁止しているときに自然吸気域から過給域に切り替わり、過給域で高デューティ制御を許可し、その後に過給域から自然吸気域に切り替わったときに、高デューティ制御の許可を継続すると、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、過給域から自然吸気域に切り替わった後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、
前記エンジンの排気管に取り付けられた空燃比センサと、
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く駆動デューティを用いて前記パージ制御バルブを制御し、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蒸発燃料ガスの濃度に関連するパージ濃度関連値を学習する制御装置と、
を備えるエンジン装置であって、
前記制御装置は、自然吸気域で、前記自然吸気域での前記パージ濃度関連値の学習が未完了であることにより前記駆動デューティを所定デューティよりも大きくする高デューティ制御を禁止しているときに、前記自然吸気域から過給域に切り替わり、前記過給域での前記パージ濃度関連値の学習を完了して前記高デューティ制御を許可し、その後に前記過給域から前記自然吸気域に切り替わったときには、前記高デューティ制御を禁止する、
ことを要旨とする。

本発明のエンジン装置では、自然吸気域で、自然吸気域でのパージ濃度関連値の学習が未完了であることにより駆動デューティを所定デューティよりも大きくする高デューティ制御を禁止しているときに、自然吸気域から過給域に切り替わり、過給域でのパージ濃度関連値の学習を完了して高デューティ制御を許可し、その後に過給域から自然吸気域に切り替わったときには、高デューティ制御を禁止する。これにより、自然吸気域でのパージ濃度関連値の学習が未完了であるときにおいて、過給域から自然吸気域に切り替わった後に、高デューティ制御を継続するものに比して、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（過給域）では、吸入空気量または負荷率が小さい領域（自然吸気域）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、上述のように、自然吸気域でのパージ濃度関連値の学習が未完了であるときにおいて、過給域から自然吸気域に切り替わったときに、高デューティ制御を禁止するのがより好ましい。

本発明のエンジン装置において、前記パージの未実行時間に関連する未実行カウンタが閾値以上に至ったときには、前記高デューティ制御を禁止するものとしてもよい。パージの未実行が長時間に亘って継続すると、パージ濃度関連値の信頼性が低くなると想定される。このため、高デューティ制御を禁止することにより、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、前記自然吸気域で、前記自然吸気域に切り替わる前の前記過給域で前記パージ濃度関連値を誤学習した可能性があるときには、前記高デューティ制御を禁止するものとしてもよい。こうすれば、エンジンの空燃比が乱れるのを抑制することができる。この場合、前記自然吸気域で、前記自然吸気域に切り替わる前の前記過給域で前記パージの実行時間が閾値以上である条件、前記空燃比センサにより検出される空燃比と前記要求空燃比との差分が所定差分以上である条件を用いて、前記自然吸気域に切り替わる前の前記過給域で前記パージ濃度関連値を誤学習した可能性があるか否かを判定するものとしてもよい。こうすれば、自然吸気域に切り替わる前の過給域でパージ濃度関連値を誤学習した可能性があるか否かをより適切に判定することができる。

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が閾値未満のときには、前記パージが、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パージを含まないと推定し、前記スロットル後圧が前記閾値以上のときには、前記パージが前記第２パージを含むと推定する推定処理において、前記スロットル後圧が前記閾値以上から前記閾値未満に至ったときには、所定時間が経過するまで前記パージが前記第２パージを含むとの推定を継続し、更に、前記パージが前記第２パージを含むか否かの推定に基づいて前記自然吸気域および前記過給域のうちの何れであるかを判定するものとしてもよい。こうすれば、パージが第２パージを含むか否かの推定に基づいて、自然吸気域および過給域のうちの何れであるかを判定することができる。

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、前記駆動デューティと、に基づいて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を推定し、前記エゼクタ相対圧と前記スロットル後圧とに基づいて前記第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パージおよび前記第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パージのうち支配的である支配パージを判定し、更に、前記支配パージに基づいて前記自然吸気域および前記過給域のうちの何れであるかを判定するものとしてもよい。こうすれば、支配パージに基づいて、自然吸気域および過給域のうちの何れであるかを判定することができる。

この場合、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。

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フローチャートである。 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（前半部分）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（後半部分）である。 上流パージ推定ルーチンの一例を示すフローチャートである。 サージ圧Ｐｓと上流パージ推定フラグＦｐｕｐとの様子の一例を示す説明図である。 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。 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。 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。 高デューティ許否判定ルーチンの一例を示すフローチャートである。 過給域フラグＦｃやパージ濃度関連値Ｃｐ、高デューティ許可フラグＦｈｉ、学習完了フラグＦｆｉ、フロント空燃比ＡＦ１、自然吸気域および過給域でのパージ濃度関連値Ｃｐの学習回数Ｎｃｐ１，Ｎｃｐ２の様子の一例を示す説明図である。 高デューティ許否判定ルーチンの一例を示すフローチャートである。

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、最初に、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Ｆα１［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、現在のトリップで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Ｓ３００）。そして、現在のトリップで本ルーチンの初回の実行であると判定したときには、パージ濃度関連値Ｃｐや、現在のトリップにおける自然吸気域および過給域でのパージ濃度関連値Ｃｐの学習回数Ｎｃｐ１，Ｎｃｐ２を初期値としての値０にリセットする（ステップＳ３０２）。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。「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Ｓ３００で現在のトリップで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Ｓ３０２の処理を実行しない。

続いて、パージ制御バルブ６５の開度Ｏｐｖや過給域フラグＦｃを入力し（ステップＳ３０４）、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。過給域フラグＦｃは、後述のパージ制御ルーチンにより、自然吸気域であると判定したときには値０が設定され、過給域であると判定したときには値１が設定される。この過給域フラグＦｃ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。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。

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。

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）。このようにしてパージ濃度関連値Ｃｐの学習（更新）が行なわれる。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。

こうしてパージ濃度関連値Ｃｐを設定すると、過給域フラグＦｃの値を調べる（ステップＳ３６２）。そして、過給域フラグＦｃが値０のとき、即ち、自然吸気域であると判定したときには、現在のトリップにおける自然吸気域でのパージ濃度関連値Ｃｐの学習回数Ｎｃｐ１を値１だけカウントアップして更新する（ステップＳ３６４）。過給域フラグＦｃが値１のとき、即ち、過給域であると判定したときには、現在のトリップにおける過給域でのパージ濃度関連値Ｃｐの学習回数Ｎｃｐ２を値１だけカウントアップして更新する（ステップＳ３６６）。

こうして現在のトリップにおける自然吸気域または過給域でのパージ濃度関連値Ｃｐの学習回数Ｎｃｐ１または学習回数Ｎｃｐ２を更新すると、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および図１０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。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、図１１の上流パージ推定ルーチンにより、上流パージ推定フラグＦｐｕｐを設定する（ステップＳ４００）。ここで、上流パージ推定フラグＦｐｕｐは、パージが上流パージを含むか否かを示すフラグであり、パージが上流パージを含むと推定しているときには値１が設定され、パージが上流パージを含まない（下流パージだけである）と推定しているときには値０が設定される。パージが上流パージを含むとは、燃焼室３０に供給される蒸発燃料ガスのうちの少なくとも一部が第２パージ通路６３を介して供給される蒸発燃料ガスであることを意味する。上流パージ推定フラグＦｐｕｐ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。また、実施例では、パージを実行していないときの上流パージ推定フラグＦｐｕｐは、パージを実行していると仮定したときの値となる。以下、図９および図１０のパージ制御ルーチンの説明を中断し、図１１の上流パージ推定ルーチンについて説明する。

図１１の上流パージ推定ルーチンでは、電子制御ユニット７０は、最初に、サージ圧Ｐｓを入力する（ステップＳ６００）。ここで、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。続いて、上流パージ推定フラグＦｐｕｐの値を調べる（ステップＳ６１０）。そして、上流パージ推定フラグＦｐｕｐが値０のとき、即ち、パージが上流パージを含まない（下流パージだけである）と推定しているときには、サージ圧Ｐｓと閾値Ｐｓｒｅｆとを比較する（ステップＳ６２０）。ここで、閾値Ｐｓｒｅｆは、パージが上流パージを含むか否かの推定に用いられる閾値であり、実験や解析により予め定められる。閾値Ｐｓｒｅｆとしては、例えば、−６〜−９ｋＰａ程度が用いられる。

ステップＳ６２０でサージ圧Ｐｓが閾値Ｐｓｒｅｆ未満であると判定したときには、パージが上流パージを含まないと推定し、上流パージ推定フラグＦｐｕｐを切り替えることなく（値０で保持して）、本ルーチンを終了する。サージ圧Ｐｓが閾値Ｐｓｒｅｆ以上であると判定したときには、パージが上流パージを含むと推定し、上流パージ推定フラグＦｐｕｐを値１に切り替えて（ステップＳ６３０）、本ルーチンを終了する。

ステップＳ６１０で上流パージ推定フラグＦｐｕｐが値１のとき、即ち、パージが上流パージを含むと推定しているときには、サージ圧Ｐｓと閾値Ｐｓｒｅｆとを比較する（ステップＳ６４０）。サージ圧Ｐｓが閾値Ｐｓｒｅｆ以上であると判定したときには、パージが上流パージを含むと推定し、上流パージ推定フラグＦｐｕｐを切り替えることなく（値１で保持して）、本ルーチンを終了する。

サージ圧Ｐｓが閾値Ｐｓｒｅｆ未満であると判定したときには、サージ圧Ｐｓが閾値Ｐｓｒｅｆ未満に至ってから所定時間Ｔ１が経過したか否かを判定する（ステップＳ６５０）。そして、サージ圧Ｐｓが閾値Ｐｓｒｅｆ未満に至ってから所定時間Ｔ１が経過していないと判定したときには、パージが上流パージを含むと推定し、上流パージ推定フラグＦｐｕｐを切り替えることなく（値１で保持して）、本ルーチンを終了する。サージ圧Ｐｓが閾値Ｐｓｒｅｆ未満に至ってから所定時間Ｔ１が経過したと判定したときには、パージが上流パージを含まない（下流パージだけである）と推定し、上流パージ推定フラグＦｐｕｐを値０に切り替えて（ステップＳ６６０）、本ルーチンを終了する。

図１２は、サージ圧Ｐｓと上流パージ推定フラグＦｐｕｐとの様子の一例を示す説明図である。図示するように、上流パージ推定フラグＦｐｕｐが値０でサージ圧Ｐｓが閾値Ｐｓｒｅｆ以上に至ると（時刻ｔ１１）、上流パージ推定フラグＦｐｕｐを値１に切り替える。その後に、サージ圧Ｐｓが閾値Ｐｓｒｅｆ未満に至り（時刻ｔ１２）、サージ圧Ｐｓが閾値Ｐｓｒｅｆ未満で所定時間Ｔ１が経過すると（時刻ｔ１３）、上流パージ推定フラグＦｐｕｐを値０に切り替える。

所定時間Ｔ１は、上流パージの際に蒸発燃料ガスがサージタンク２７（燃焼室３０）に到達するまでの時間と下流パージの際に蒸発燃料ガスがサージタンク２７（燃焼室３０）に到達するまでの時間との差分として実験や解析により定められる。上流パージの際に蒸発燃料ガスがサージタンク２７に到達するまでの経路が下流パージの際に蒸発燃料ガスがサージタンク２７に到達するまでの経路に比して長いため、上流パージの際に蒸発燃料ガスがサージタンク２７に到達するまでの時間が下流パージの際に蒸発燃料ガスがサージタンク２７に到達するまでの時間に比して長くなる。したがって、サージ圧Ｐｓが閾値Ｐｓｒｅｆ以上の状態から閾値Ｐｓｒｅｆ未満に至ったときに、しばらくの間（図１２の時刻ｔ１２〜ｔ１３参照）は、第２パージ通路６３に残留している蒸発燃料ガスと第１パージ通路６２に新たに供給される蒸発燃料ガスとが吸気管２３のスロットルバルブ２６よりも下流側で合流してサージタンク２７（燃焼室３０）に供給されると想定される。実施例では、これを踏まえて、上流パージ推定フラグＦｐｕｐが値１のときには、サージ圧Ｐｓが閾値Ｐｓｒｅｆ未満に至ってから所定時間Ｔ１が経過するのを待って、上流パージ推定フラグＦｐｕｐを値０に切り替えるものとした。これにより、パージが上流パージを含むか否か（下流パージだけであるか）をより適切に推定することができる。

図１１の上流パージ推定ルーチンについて説明した。図９および図１０のパージ制御ルーチンの説明に戻る。ステップＳ４００で上流パージ推定フラグＦｐｕｐを設定すると、前回に本ルーチンを実行したときに後述のパージ条件が成立していたか否かを判定する（ステップＳ４１０）。この処理は、前回に本ルーチンを実行したときに要求デューティＤｒｑを設定してパージ制御バルブ６５を制御したか否かを判定する処理である。

ステップＳ４１０で、前回に本ルーチンを実行したときにパージ条件が成立していた（要求デューティＤｒｑを設定してパージ制御バルブ６５を制御した）と判定したときには、図１３の支配パージ判定ルーチンにより、支配パージフラグＦｐｄを設定する（ステップＳ４３０）。ここで、支配パージフラグＦｐｄ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示すフラグであり、下流パージが支配パージである（蒸発燃料ガスが第１パージ通路６２に支配的に流れる）と判定したときには値０が設定され、上流パージが支配パージである（蒸発燃料ガスが第２パージ通路６３に支配的に流れる）と判定したときには値１が設定される。この支配パージフラグＦｐｄ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。以下、図９および図１０のパージ制御ルーチンの説明を中断し、図１３の支配パージ判定ルーチンについて説明する。

図１３の支配パージ判定ルーチンでは、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Ｓ７００）。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および図１０のパージ制御ルーチンの後述の処理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Ｓ７１０）。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１４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Ｓ７２０）。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１５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Ｓ７３０）。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Ｓ７４０）、本ルーチンを終了する。

ステップＳ７３０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Ｓ７５０）、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。

図１３の支配パージ判定ルーチンについて説明した。図９および図１０のパージ制御ルーチンの説明に戻る。ステップＳ４３０で支配パージフラグＦｐｄを設定すると、設定した支配パージフラグＦｐｄの値を調べる（ステップＳ４４０）。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判定したときには、自然吸気域であると判断し、過給域フラグＦｃに値０を設定する（ステップＳ４５０）。支配パージフラグＦｐｄが値１のとき、即ち、上流パージが支配的であると判定したときには、過給域であると判断し、過給域フラグＦｃに値１を設定する（ステップＳ４６０）。

ステップＳ４１０で、前回に本ルーチンを実行したときにパージ条件が成立していなかった（要求デューティＤｒｑを設定しなかった）と判定したときには、上流パージ推定フラグＦｐｕｐの値を調べる（ステップＳ４２０）。そして、上流パージ推定フラグＦｐｕｐが値０のとき、即ち、パージが上流パージを含まない（下流パージだけである）と推定したときには、自然吸気域であると判断し、過給域フラグＦｃに値０を設定する（ステップＳ４５０）。上流パージ推定フラグＦｐｕｐが値１のとき、即ち、パージが上流パージを含むと推定したときには、過給域であると判断し、過給域フラグＦｃに値１を設定する（ステップＳ４６０）。前回に本ルーチンを実行したときにパージ条件が成立しなかった（要求デューティＤｒｑを設定しなかった）ときには、図１３の支配パージ判定ルーチンで、エゼクタ相対圧Ｐｅｊを推定することができないために、支配パージフラグＦｐｄを設定することができない。このため、このときには、支配パージフラグＦｐｄでなく、上流パージ推定フラグＦｐｕｐを用いて過給域フラグＦｃを設定するものとした。

こうしてステップＳ４５０またはステップＳ４６０で過給域フラグＦｃを設定すると、パージ条件が成立しているか否かを判定する（ステップＳ４７０）。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）を行なっていて、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。パージ条件が成立していないと判定したときには、本ルーチンを終了する。この場合、上述したように、要求パージ率Ｒｐｒｑに値０を設定し、パージ制御バルブ６５を閉弁させる。

ステップＳ４７０でパージ条件が成立していると判定したときには、吸入空気量Ｑａや吸気圧Ｐｉｎ、過給圧Ｐｃ、サージ圧Ｐｓなどのデータを入力する（ステップＳ５００）。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。

続いて、目標パージ率Ｒｐｔｇを設定する（ステップＳ５１０）。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、レート値ΔＲｐ１を用いたレート処理により）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、レート値ΔＲｐ２を用いたレート処理により）大きくなるように設定される。開始パージ率Ｒｐｓｔ１や再開パージ率Ｒｐｓｔ２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。また、開始パージ率Ｒｐｓｔ１や再開パージ率Ｒｐｓｔ２、レート値ΔＲｐ１，ΔＲｐ２のうちの少なくとも１つは、過給域フラグＦｃが値１であるとき、即ち、過給域であると判定したときには、過給域フラグＦｃが値０であるとき、即ち、自然吸気域であると判定したときに比して、小さい値が設定される。

続いて、上限パージ率Ｒｐｌｉｍを設定する（ステップＳ５２０）。ここで、上限パージ率Ｒｐｌｉｍは、実施例では、過給域フラグＦｃが値１であると判定したとき、即ち、過給域であると判定したときには、過給域フラグＦｃが値０であるとき、即ち、自然吸気域であると判定したときに比して、小さい値が設定される。

そして、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Ｓ５３０）。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１６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Ｔ２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Ｓ５４０）。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Ｔ２前のバルブ前パージ流量（過去Ｑｐｖ）としては、所定時間Ｔ２前にパージを実行しているときには、所定時間Ｔ２前に本ルーチンを実行したときに後述の処理で推定した値が用いられ、所定時間Ｔ２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Ｔ２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や上流パージ推定フラグＦｐｕｐ、エンジン１２の回転数Ｎｅなど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Ｓ５５０）。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Ｓ５６０）。即ち、目標パージ率Ｒｐｔｇと全開パージ率Ｒｐｍａｘと上限パージ率Ｅｐｌｉｍ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、図１７の高デューティ許否判定ルーチンにより、高デューティ許可フラグＦｈｉを設定する（ステップＳ５７０）。ここで、高デューティ許可フラグＦｈｉは、高デューティ（後述の比較的小さい所定デューティＤ１よりも大きいデューティ）を用いたパージ制御バルブ６５の制御（以下、「高デューティ制御」という）を許可するか否かを示すフラグであり、高デューティ制御を許可するときには値１が設定され、高デューティ制御を禁止するときには値０が設定される。この高デューティ許可フラグＦｈｉは、トリップを開始するときに、初期値として値０が設定される。図１７の高デューティ許否判定ルーチンについては後述する。

こうして高デューティ許可フラグＦｈｉを設定すると、設定した高デューティ許可フラグＦｈｉの値を調べる（ステップＳ５７２）。高デューティ許可フラグＦｈｉが値１のとき、即ち、高デューティ制御を許可するときには、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Ｓ５７４）、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Ｓ５８０）。

ステップＳ５７２で高デューティ許可フラグＦｈｉが値０のとき、即ち、高デューティ制御を禁止するときには、要求パージ率Ｒｐｒｑを全開パージ率Ｒｐｍａｘで除した値を比較的小さい所定デューティＤ１で制限（上限ガード）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Ｓ５７６）、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Ｓ５８０）。

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Ｓ５９０）、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、自然吸気域および過給域のうちの何れであるかにより、目標パージ率Ｒｐｔｇ（開始パージ率Ｒｐｓｔ１、再開パージ率Ｒｐｓｔ２、レート値ΔＲｐ１，ΔＲｐ２のうちの少なくとも１つ）および上限パージ率Ｒｐｌｉｍを異なるものとした。過給域では、自然吸気域に比して、空燃比補正量αの信頼性が低いことや、過給圧Ｐｃの変動などにより、パージを実行するときに燃料噴射制御（フロント空燃比ＡＦ１）が不安定になりやすい。したがって、目標パージ率Ｒｐｔｇや上限パージ率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。なお、実施例では、領域幅が広い負荷率領域Ｒｋ［ｎ］は、過給域にある程度対応するように、実験や解析により定められるものとした。

次に、図９および図１０のパージ制御ルーチンのステップＳ５７０の処理、具体的には、高デューティ許可フラグＦｈｉを設定する処理について、図１７の高デューティ許否判定ルーチンを用いて説明する。このルーチンでは、電子制御ユニット７０は、最初に、現在のトリップで本ルーチン（図９および図１０のパージ制御ルーチン）の初回の実行であるか否かを判定する（ステップＳ８００）。そして、現在のトリップで本ルーチンの初回の実行であると判定したときには、高デューティ許可フラグＦｈｉや学習完了フラグＦｆｉを初期値としての値０にリセットする（ステップＳ８１０）。ここで、学習完了フラグＦｆｉは、現在のトリップにおける自然吸気域でのパージ濃度関連値Ｃｐの学習を完了したか否かを示すフラグである。ステップＳ８００で現在のトリップで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Ｓ８１０の処理を実行しない。

続いて、パージ濃度関連値Ｃｐや、現在のトリップにおける自然吸気域および過給域でのパージ濃度関連値Ｃｐの学習回数Ｎｃｐ１，Ｎｃｐ２などのデータを入力する（ステップＳ８２０）。ここで、パージ濃度関連値Ｃｐや、現在のトリップにおける自然吸気域および過給域でのパージ濃度関連値Ｃｐの学習回数Ｎｃｐ１，Ｎｃｐ２は、図７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。そして、前回および今回に図９および図１０のパージ制御ルーチンを実行したときにステップＳ４５０またはステップＳ４６０で設定した過給域フラグ（前回Ｆｃ），（今回Ｆｃ）の値を調べる（ステップＳ８３０〜Ｓ８５０）。

ステップＳ８３０，Ｓ８４０で前回および今回の過給域フラグ（前回Ｆｃ），（今回Ｆｃ）が何れも値０のとき、即ち、自然吸気域との判定が継続しているときには、パージ濃度関連値Ｃｐを負の閾値Ｃｐｒｅｆ１と比較すると共に（ステップＳ８６０）、現在のトリップにおける自然吸気域でのパージ濃度関連値Ｃｐの学習回数Ｎｃｐ１を閾値Ｎｃｐｒｅｆ１と比較する（ステップＳ８７０）。ここで、閾値Ｃｐｒｅｆ１および閾値Ｎｃｐｒｅｆ１は、自然吸気域でのパージ濃度関連値Ｃｐの学習の完了の有無を判定するのに用いられる閾値である。閾値Ｃｐｒｅｆ１としては、例えば、−１０％／％〜−１５％／％程度が用いられる。閾値Ｎｃｐｒｅｆ１としては、例えば、２０回〜４０回程度が用いられる。なお、図７のパージ補正量設定ルーチンにより、パージを実行しているときには、自然吸気域でのパージ濃度関連値Ｃｐの学習の完了の有無に拘わらずに、パージ濃度関連値Ｃｐの学習を実行する。

ステップＳ８６０でパージ濃度関連値Ｃｐが閾値Ｃｐｒｅｆ１よりも大きく、且つ、ステップＳ８７０で現在のトリップにおける自然吸気域でのパージ濃度関連値Ｃｐの学習回数Ｎｃｐ１が閾値Ｎｃｐｒｅｆ１未満のときには、自然吸気域でのパージ濃度関連値Ｃｐの学習を完了していないと判断し、高デューティ許可フラグＦｈｉを変更することなく、本ルーチンを終了する。

ステップＳ８６０でパージ濃度関連値Ｃｐが閾値Ｃｐｒｅｆ１以下のときや、ステップＳ８７０で現在のトリップにおける自然吸気域でのパージ濃度関連値Ｃｐの学習回数Ｎｃｐ１が閾値Ｎｃｐｒｅｆ１以上のときには、自然吸気域でのパージ濃度関連値Ｃｐの学習を完了していると判断し、学習完了フラグＦｆｉに値１を設定し（ステップＳ８８０）、高デューティ許可フラグＦｈｉに値１を設定して（ステップＳ８９０）、本ルーチンを終了する。

ステップＳ８３０で前回の過給域フラグ（前回Ｆｃ）が値０で且つステップＳ８４０で今回の過給域フラグ（今回Ｆｃ）が値１のとき、即ち、自然吸気域との判定から過給域との判定に切り替わったときには、高デューティ許可フラグＦｈｉを切り替えることなく、本ルーチンを終了する。これにより、自然吸気域との判定中に高デューティ制御を許可した後に、過給域との判定に切り替わったときに、高デューティ制御の許可を継続することができる。

ステップＳ８３０，Ｓ８５０で前回および今回の過給域フラグ（前回Ｆｃ），（今回Ｆｃ）が何れも値１のとき、即ち、過給域との判定を継続しているときには、パージ濃度関連値Ｃｐを負の閾値Ｃｐｒｅｆ２と比較すると共に（ステップＳ９００）、現在のトリップにおける過給域でのパージ濃度関連値Ｃｐの学習回数Ｎｃｐ２を閾値Ｎｃｐｒｅｆ２と比較する（ステップＳ９１０）。ここで、閾値Ｃｐｒｅｆ２および閾値Ｎｃｐｒｅｆ２は、過給域でのパージ濃度関連値Ｃｐの学習の完了の有無を判定するのに用いられる閾値である。閾値Ｃｐｒｅｆ２としては、例えば、閾値Ｃｐｒｅｆ１と同一の値が用いられる。閾値Ｎｃｐｒｅｆ２としては、例えば、閾値Ｎｃｐｒｅｆ２と同一の値が用いられる。なお、図７のパージ補正量設定ルーチンにより、パージを実行しているときには、過給域でのパージ濃度関連値Ｃｐの学習の完了の有無に拘わらずに、パージ濃度関連値Ｃｐの学習を実行する。

ステップＳ９００でパージ濃度関連値Ｃｐが閾値Ｃｐｒｅｆ２よりも大きく、且つ、ステップＳ９１０で現在のトリップにおける過給域でのパージ濃度関連値Ｃｐの学習回数Ｎｃｐ２が閾値Ｎｃｐｒｅｆ２未満のときには、過給域でのパージ濃度関連値Ｃｐの学習を完了していないと判断し、高デューティ許可フラグＦｈｉを変更することなく、本ルーチンを終了する。

ステップＳ９００でパージ濃度関連値Ｃｐが閾値Ｃｐｒｅｆ２以下のときや、ステップＳ９１０で現在のトリップにおける自然吸気域でのパージ濃度関連値Ｃｐの学習回数Ｎｃｐ１が閾値Ｎｃｐｒｅｆ２以上のときには、過給域でのパージ濃度関連値Ｃｐの学習を完了していると判断し、高デューティ許可フラグＦｈｉに値１を設定して（ステップＳ９２０）、本ルーチンを終了する。

ステップＳ８３０で前回の過給域フラグ（前回Ｆｃ）が値１で且つステップＳ８５０で今回の過給域フラグ（今回Ｆｃ）が値０のとき、即ち、過給域との判定から自然吸気域との判定に切り替わったときには、学習完了フラグＦｆｉの値を調べる（ステップＳ９３０）。ステップＳ９３０の処理は、自然吸気域、過給域、自然吸気域と判定が切り替わったときにおいて、過給域との判定前の自然吸気域との判定中にパージ濃度関連値Ｃｐの学習を完了した（高デューティ制御を許可した履歴がある）か否かを判定する処理となる。

ステップＳ９３０で学習完了フラグＦｆｉが値１のときには、過給域との判定前の自然吸気域との判定中にパージ濃度関連値Ｃｐの学習を完了したと判断し、高デューティ許可フラグＦｈｉを変更することなく、本ルーチンを終了する。ステップＳ９３０で学習完了フラグＦｆｉが値０のときには、過給域との判定前の自然吸気域との判定中にパージ濃度関連値Ｃｐの学習を完了していないと判断し、高デューティ許可フラグＦｈｉに値０を設定して（ステップＳ９４０）、本ルーチンを終了する。

こうした処理により、自然吸気域、過給域、自然吸気域と判定が切り替わったときにおいて、過給域との判定前の自然吸気域との判定中にパージ濃度関連値Ｃｐの学習を完了しておらずに（高デューティ制御を許可した履歴がなく）且つ過給域との判定中にパージ濃度関連値Ｃｐの学習を完了して高デューティ制御を許可しているときに、過給域との判定から自然吸気域との判定に切り替わると、高デューティ制御を許可から禁止に切り替えることになる。上述したように、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。このため、過給域でのパージ濃度関連値Ｃｐの信頼性は、自然吸気域でのパージ濃度関連値Ｃｐの信頼性に比して低いと想定される。したがって、過給域の前の自然吸気域でパージ濃度関連値Ｃｐの学習を完了しておらずに且つ過給域でパージ濃度関連値Ｃｐの学習を完了して高デューティ制御を許可しているときにおいて、過給域から自然吸気域に切り替わったときに高デューティ制御の許可を継続すると、自然吸気域で高デューティ制御のときのパージ濃度関連値Ｃｐの学習を行なっていないなどの理由により、エンジン１２の空燃比が乱れる可能性がある。実施例では、これを考慮して、過給域の前の自然吸気域でパージ濃度関連値Ｃｐの学習を完了しておらずに且つ過給域でパージ濃度関連値Ｃｐの学習を完了して高デューティ制御を許可しているときにおいて、過給域から自然吸気域に切り替わったときには、高デューティ制御を許可から禁止に切り替えるものとした。これにより、過給域から自然吸気域に切り替わった後にエンジン１２の空燃比が乱れるのを抑制することができる。

図１８は、過給域フラグＦｃやパージ濃度関連値Ｃｐ、高デューティ許可フラグＦｈｉ、学習完了フラグＦｆｉ、フロント空燃比ＡＦ１、自然吸気域および過給域でのパージ濃度関連値Ｃｐの学習回数Ｎｃｐ１，Ｎｃｐ２の様子の一例を示す説明図である。図中、過給域フラグＦｃや、自然吸気域および過給域でのパージ濃度関連値Ｃｐの学習回数Ｎｃｐ１，Ｎｃｐ２、学習完了フラグＦｆｉについては、実施例および比較例で共通であり、パージ濃度関連値Ｃｐや高デューティ許可フラグＦｈｉ、フロント空燃比ＡＦ１については、実線は実施例を示し、一点鎖線は比較例を示す。比較例では、過給域フラグＦｃが値１から値０に切り替わったときに、学習完了フラグＦｆｉを考慮せずに、高デューティ許可フラグＦｈｉを保持するものとした。図示するように、実施例および比較例では、自然吸気域でのパージ濃度関連値Ｃｐの学習回数Ｎｃｐ１が閾値Ｎｃｐｒｅｆ１以上に至る前に過給域フラグＦｃが値０から値１に切り替わり（時刻ｔ２１）、過給域でのパージ濃度関連値Ｃｐの学習回数Ｎｃｐ２が閾値Ｎｃｐｒｅｆ２以上に至ると（時刻ｔ２２）、高デューティ許可フラグＦｈｉを値０から値１に切り替える（時刻ｔ２２）。比較例では、過給域フラグＦｃが値１から値０に切り替わったときに（時刻ｔ２３）、高デューティ許可フラグＦｈｉを値１で保持し、その後にフロント空燃比ＡＦ１の乱れが生じている。これに対して、実施例では、過給域フラグＦｃが値１から値０に切り替わったときに（時刻ｔ２３）、学習完了フラグＦｆｉが値０であるために、高デューティ許可フラグＦｈｉを値１から値０に切り替える。これにより、フロント空燃比ＡＦ１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、自然吸気域でのパージ濃度関連値Ｃｐの学習を完了しておらずに（高デューティ制御を許可した履歴がなく）且つ過給域でのパージ濃度関連値Ｃｐの学習を完了している（高デューティ制御を許可した）ときに、過給域との判定から自然吸気域との判定に切り替わると、高デューティ制御を許可から禁止に切り替える。これにより、自然吸気域でのパージ濃度関連値Ｃｐの学習を完了していないときにおいて、過給域との判定から自然吸気域との判定に切り替わった後にエンジン１２の空燃比が乱れるのを抑制することができる。

実施例のエンジン装置１０では、電子制御ユニット７０は、図９および図１０のパージ制御ルーチンのステップＳ５７０の処理として、図１７の高デューディ許否判定ルーチンにより、高デューティ許可フラグＦｈｉを設定するものとした。しかし、これに代えて、図１９の高デューディ許否判定ルーチンにより、高デューティ許可フラグＦｈｉを設定するものとしてもよい。図１９の高デューディ許否判定ルーチンは、ステップＳ８２０の処理がステップＳ８２２の処理に置き換えられた点や、ステップＳ８２４，Ｓ８４２，Ｓ８４４，Ｓ９５０，Ｓ９６０の処理が追加された点を除いて、図１７の高デューディ許否判定ルーチンと同一である。したがって、同一の処理については、同一のステップ番号を付し、その詳細な説明を省略する。

図１９の高デューディ許否判定ルーチンでは、電子制御ユニット７０は、図１７の高デューティ許否判定ルーチンのステップＳ８２０の処理と同様にパージ濃度関連値Ｃｐや自然吸気域および過給域でのパージ濃度関連値Ｃｐの学習回数Ｎｃｐ１，Ｎｃｐ２を入力するのに加えて、未実行カウンタＣｎｐを入力する（ステップＳ８２２）。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り、パージを実行していないときには、カウントアップされ、パージを実行しているときには、値０を下限としてカウントダウンされる。なお、未実行カウンタＣｎｐは、パージを実行しているときには、値０にリセットされるものとしてもよい。

続いて、入力した未実行カウンタＣｎｐを閾値Ｃｎｐｒｅｆと比較する（ステップＳ８２４）。そして、未実行カウンタＣｎｐが閾値Ｃｎｐｒｅｆ未満のときには、ステップＳ８３０以降の処理を実行する。未実行カウンタＣｎｐが閾値Ｃｎｐｒｅｆ以上のときには、高デューティ許可フラグＦｈｉに値０を設定し（ステップＳ９５０）、パージ濃度関連値Ｃｐや、自然吸気域および過給域でのパージ濃度関連値Ｃｐの学習回数Ｎｃｐ１，Ｎｃｐ２、学習完了フラグＦｆｉを初期値としての値０にリセットして（ステップＳ９６０）、本ルーチンを終了する。

パージの未実行が長時間に亘って継続すると、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。これを考慮して、この変形例では、パージの未実行が長時間に亘って継続したときには、高デューティ制御を禁止するものとした。これにより、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、パージ濃度関連値Ｃｐの信頼性が低い（誤学習の可能性がある）ため、パージ濃度関連値Ｃｐや、自然吸気域および過給域でのパージ濃度関連値Ｃｐの学習回数Ｎｃｐ１，Ｎｃｐ２、学習完了フラグＦｆｉを初期値としての値０にリセットするのが好ましい。

そして、ステップＳ８３０，Ｓ８４０で前回および今回の過給域フラグ（前回Ｆｃ），（今回Ｆｃ）が何れも値０のとき、即ち、自然吸気域との判定が継続しているときには、誤学習条件フラグＦｅｒを入力する（ステップＳ８４２）。ここで、誤学習条件フラグＦｅｒは、その前の過給域フラグＦｃが値０のとき（自然吸気域との判定に切り替わる前の過給域との判定中）にパージ濃度関連値Ｃｐを誤学習した可能性があるか否かを示すフラグであり、誤学習条件が成立していると判定したときには値１が設定され、誤学習条件が成立していないと判定したときには値０が設定される。この誤学習条件フラグＦｅｒ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。誤学習条件の詳細については後述する。

続いて、入力した誤学習条件フラグＦｅｒの値を調べる（ステップＳ８４４）。そして、誤学習条件フラグＦｅｒが値０のとき、即ち、誤学習条件が成立していないときには、ステップＳ８６０以降の処理を実行する。誤学習条件フラグＦｅｒが値１のとき、即ち、誤学習条件が成立しているときには、高デューティ許可フラグＦｈｉに値０を設定し（ステップＳ９５０）、パージ濃度関連値Ｃｐや、自然吸気域および過給域でのパージ濃度関連値Ｃｐの学習回数Ｎｃｐ１，Ｎｃｐ２、学習完了フラグＦｆｉを初期値としての値０にリセットして（ステップＳ９６０）、本ルーチンを終了する。

ここで、誤学習条件について説明する。誤学習条件としては、例えば、その前の過給域フラグＦｃが値１のとき（自然吸気域との判定に切り替わる前の過給域との判定中）のパージの実行時間Ｔｐｕｐが閾値Ｔｐｕｐｒｅｆ以上であり、且つ、学習完了フラグＦｆｉが値１であり（自然吸気域でのパージ濃度関連値Ｃｐの学習を完了しており）、且つ、フロント空燃比ＡＦ１と要求空燃比ＡＦ＊との差分ΔＡＦが閾値ΔＡＦｒｅｆ以上である条件が用いられる。閾値Ｔｐｕｐｒｅｆは、上述の閾値Ｎｐｒｅｆ２に相当する時間よりもある程度長い時間として定められる。上述したように、過給域との判定中のパージ濃度関連値Ｃｐの信頼性は、自然吸気域との判定中のパージ濃度関連値Ｃｐの信頼性に比して低いと想定される。このため、過給域との判定中のパージの実行時間Ｔｐｕｐが長い、即ち、パージ濃度関連値Ｃｐの学習回数Ｎｃｐ２が多いと、パージ濃度関連値Ｃｐを誤学習した可能性が生じる。そして、過給域との判定から自然吸気域との判定に切り替わった後に、自然吸気域でのパージ濃度関連値Ｃｐの学習を完了しているにも拘わらずに、フロント空燃比ＡＦ１が要求空燃比ＡＦ＊に対して大きく乖離すると、過給域との判定中のパージ濃度関連値Ｃｐの誤学習に起因してこの乖離が生じたと想定される。したがって、この変形例では、こうした誤学習条件が成立しているときには、高デューティ許可フラグＦｈｉに値０を設定する、即ち、高デューティ制御を禁止するものとした。これにより、エンジン１２の空燃比の乱れが継続するのを抑制することができる。そして、パージ濃度関連値Ｃｐの誤学習の可能性があるため、パージ濃度関連値Ｃｐや、自然吸気域および過給域でのパージ濃度関連値Ｃｐの学習回数Ｎｃｐ１，Ｎｃｐ２、学習完了フラグＦｆｉを初期値としての値０にリセットするのが好ましい。

この変形例では、未実行カウンタＣｎｐが閾値Ｃｎｐｒｅｆ以上のときや、誤学習条件フラグＦｅｒが値１のときには、パージ濃度関連値Ｃｐの誤学習の可能性があると判断し、高デューティ許可フラグＦｈｉに値０を設定するのに加えて、パージ濃度関連値Ｃｐや、自然吸気域および過給域でのパージ濃度関連値Ｃｐの学習回数Ｎｃｐ１，Ｎｃｐ２、学習完了フラグＦｆｉを初期値としての値０にリセットするものとした。これに対して、実施例で説明したように、過給域フラグＦｃが値１から値０に切り替わったときに学習完了フラグＦｆｉが値０のときには、パージ濃度関連値Ｃｐの誤学習が原因ではないため、高デューティ許可フラグＦｈｉに値０を設定するものの、パージ濃度関連値Ｃｐや、自然吸気域および過給域でのパージ濃度関連値Ｃｐの学習回数Ｎｃｐ１，Ｎｃｐ２、学習完了フラグＦｆｉをリセットしない。これにより、その後に高デューティ制御を許可する（パージ率を十分に大きくすることができる）までの時間が長くなるのを抑制することができる。

この変形例では、未実行カウンタＣｎｐが閾値Ｃｎｐｒｅｆ以上のときや、誤学習条件フラグＦｅｒが値１のときには、パージ濃度関連値Ｃｐの誤学習の可能性があると判断し、高デューティ許可フラグＦｈｉに値０を設定するものとした。しかし、未実行カウンタＣｎｐが閾値Ｃｎｐｒｅｆ以上のとき、および、誤学習条件フラグＦｅｒが値１のときのうちの何れかだけ高デューティ許可フラグＦｈｉに値０を設定するものとしてもよい。

この変形例では、誤学習条件として、その前の過給域フラグＦｃが値１のときのパージの実行時間Ｔｐｕｐが閾値Ｔｐｕｐｒｅｆ以上である条件、学習完了フラグＦｆｉが値１である条件、フロント空燃比ＡＦ１と要求空燃比ＡＦ＊との差分ΔＡＦが閾値ΔＡＦｒｅｆ以上である条件を用いるものとした。しかし、学習完了フラグＦｆｉが値１である条件を用いないものとしてもよい。

この変形例では、未実行カウンタＣｎｐが閾値Ｃｎｐｒｅｆ以上のときや、誤学習条件フラグＦｅｒが値１のときには、パージ濃度関連値Ｃｐの誤学習の可能性があると判断し、高デューティ許可フラグＦｈｉに値０を設定するのに加えて、パージ濃度関連値Ｃｐや、自然吸気域および過給域でのパージ濃度関連値Ｃｐの学習回数Ｎｃｐ１，Ｎｃｐ２、学習完了フラグＦｆｉを初期値としての値０にリセットするものとした。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を設定する場合や、パージを中断する直前の要求パージ率Ｒｐｒｑに基づいて再開パージ率Ｒｐｓｔ２を設定する場合などには、パージ濃度関連値Ｃｐや、自然吸気域および過給域でのパージ濃度関連値Ｃｐの学習回数Ｎｃｐ１，Ｎｃｐ２、学習完了フラグＦｆｉを初期値としての値０にリセットするのに加えて、再開パージ率Ｒｐｓｔ２も初期値（比較的小さい値、例えば、開始パージ率Ｒｐｓｔ１と同一の値など）にリセットするものとしてもよい。

実施例のエンジン装置１０では、パージをトリップで初回に開始または再開するとき（支配パージフラグＦｐｄを入力可能でないとき）には、上流パージ推定フラグＦｐｕｐに基づいて自然吸気域および過給域のうちの何れであるかを判定し（過給域フラグＦｃを設定し）、パージを実行しているとき（支配パージフラグＦｐｄを入力可能であるとき）には、支配パージフラグＦｐｄに基づいて自然吸気域および過給域のうちの何れであるかを判定するものとした。しかし、パージを実行しているときも、上流パージ推定フラグＦｐｕｐに基づいて自然吸気域および過給域のうちの何れであるかを判定するものとしてもよい。

実施例のエンジン装置１０では、自然吸気域および過給域のうちの何れであるかにより、目標パージ率Ｒｐｔｇ（開始パージ率Ｒｐｓｔ１、再開パージ率Ｒｐｓｔ２、レート値ΔＲｐ１，ΔＲｐ２のうちの少なくとも１つ）および上限パージ率Ｒｐｌｉｍを異なるものとした。しかし、自然吸気域および過給域のうちの何れであるかにより、目標パージ率Ｒｐｔｇおよび上限パージ率Ｒｐｌｉｍのうちの何れかだけを異なるものとしてもよいし、パージ制御バルブ６５の制御に関する、目標パージ率Ｒｐｔｇや上限パージ率Ｒｐｌｉｍ以外のパラメータを異なるものとしてもよい。

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、
   前記エンジンの排気管に取り付けられた空燃比センサと、
   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く駆動デューティを用いて前記パージ制御バルブを制御し、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蒸発燃料ガスの濃度に関連するパージ濃度関連値を学習する制御装置と、
   を備えるエンジン装置であって、
   前記制御装置は、自然吸気域で、前記自然吸気域での前記パージ濃度関連値の学習が未完了であることにより前記駆動デューティを所定デューティよりも大きくする高デューティ制御を禁止しているときに、前記自然吸気域から過給域に切り替わり、前記過給域での前記パージ濃度関連値の学習を完了して前記高デューティ制御を許可し、その後に前記過給域から前記自然吸気域に切り替わったときには、前記高デューティ制御を禁止する、
   エンジン装置。

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