JP3849604B2 - 蒸発燃料処理装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、蒸発燃料処理装置に係り、特に、燃料タンク内で発生する蒸発燃料を大気に放出させることなく処理するための蒸発燃料処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば特開平５−３１２１１３号公報に開示されるように、燃料タンクと連通するキャニスタを備える蒸発燃料処理装置が知られている。キャニスタは、燃料タンクに連通していると共に、内燃機関の吸気通路に連通している。また、このキャニスタは、大気に連通する大気孔を備えている。
【０００３】
上記従来の装置において、燃料タンク内で発生した蒸発燃料は、一旦キャニスタに吸着される。内燃機関の運転中に、吸気負圧がキャニスタに導かれると、大気孔から吸入された空気と共に、キャニスタに吸着されている蒸発燃料が吸気通路にパージされる。その結果、燃料タンク内で生じた蒸発燃料は、大気に放出されることなく、内燃機関の運転中に燃料として処理される。
【０００４】
ところで、上記従来の装置は、パージカット中は、キャニスタの内部を大気圧に開放することとしている。キャニスタの内部が大気に開放されていると、給油の実行に伴ってタンク内圧が上昇した場合に、燃料タンク内の蒸発燃料をキャニスタに導くことができる。このため、上記従来の装置によれば、パージカット中において、良好な給油特性を得ることができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の装置では、給油時に限らず、パージカット中は常に燃料タンク内の蒸発燃料が抵抗なくキャニスタに流入することができる。このため、上記従来の装置において、燃料タンク内で多量に蒸発燃料が発生している場合には、一時的にパージがカットされている間に、キャニスタ内の燃料吸着量が急増するような事態が生じ得る。
【０００６】
キャニスタ内の蒸発燃料を内燃機関の吸気通路にパージする場合は、パージガス中のベーパ濃度を学習して、燃料のパージ分だけ燃料噴射量を減量する補正が一般に行われる。パージカット中にキャニスタ内の燃料吸着量が急変すると、パージの再開時に形成されるベーパ濃度が、パージカット時に記憶したベーパ濃度から大きく変化し、その時点で燃料噴射量を適正に補正することが困難になることがある。このため、上記従来の装置においては、パージの再開時に、空燃比荒れを防ぐために、パージ流量を絞るなどの措置を講ずることが必要である。
【０００７】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、パージカット中にキャニスタ内の燃料吸着状態が大きく変化するのを防ぐことのできる蒸発燃料処理装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
第１の発明は、上記の目的を達成するため、燃料タンク内で発生した蒸発燃料を大気に放出させることなく処理するための蒸発燃料処理装置であって、
前記燃料タンクと連通すると共に、内燃機関の吸気通路に連通するパージ孔と大気に通じる大気孔とを備えるキャニスタと、
前記パージ孔と前記吸気通路の間に配置されるパージ制御弁と、
前記キャニスタの内側から前記大気孔の外側へ向かう流体の流れを遮断することのできる大気孔封鎖機構と、
パージカット中に前記パージ制御弁を閉弁状態とするパージ制御弁制御手段と、
パージカット中に、前記キャニスタの内側から前記大気孔の外側へ向かう流体の流れが禁止されるように前記大気孔封鎖機構を制御する封鎖機構制御手段と、
タンク内圧を検出するタンク内圧検出手段とを備え、
前記大気孔封鎖機構は、前記大気孔に対して加圧空気を供給することのできるポンプを備え、
前記封鎖機構制御手段は、パージカット中に、前記タンク内圧が、大気圧より高圧の目標圧力となるように、前記ポンプの作動状態を制御するポンプ制御手段を備え、
当該蒸発燃料処理装置は、更に、
パージカット中に、キャニスタ内部の蒸発燃料濃度の変化傾向を推定する変化傾向推定手段と、
前記蒸発燃料濃度の上昇傾向が強いほど、前記目標圧力を大きな値に設定する目標圧力設定手段と、
を備えることを特徴とする。
【０００９】
また、第２の発明は、第１の発明において、
前記変化傾向推定手段は、前記燃料タンクの内部における蒸発燃料の発生状態を検知する蒸発燃料発生状態検知手段を備え、
前記目標圧力設定手段は、前記燃料タンクの内部で蒸発燃料が多量に発生しているほど、前記目標圧力を大きな値に設定することを特徴とする。
【００１０】
また、第３の発明は、第１または第２の発明において、
前記変化傾向推定手段は、パージがカットされた時点でのパージガス中のベーパ濃度を検出するカット時ベーパ濃度検出手段を備え、
前記目標圧力設定手段は、パージがカットされた時点での前記ベーパ濃度が薄いほど、前記目標圧力を大きな値に設定することを特徴とする。
【００１１】
また、第４の発明は、第１乃至第３の発明の何れかにおいて、
前記大気孔封鎖機構は、前記大気孔を大気から遮断する大気孔封鎖弁を備え、
パージが開始された後、タンク内圧が大気圧近傍値となるまでは前記大気孔封鎖弁を閉弁状態に維持し、その後、当該大気孔封鎖弁の開弁を許可する封鎖状態維持手段を備えることを特徴とする。
【００１２】
また、第５の発明は、第１乃至第４の発明の何れかにおいて、
前記大気孔封鎖機構は、前記大気孔を大気から遮断する大気孔封鎖弁を備え、
パージが開始された後、前記大気孔封鎖弁の実質的開度を全閉状態から徐々に増大させていく封鎖弁開度調整手段を備えることを特徴とする。
【００１３】
また、第６の発明は、第１乃至第５の発明の何れかにおいて、
内燃機関の排気通路に２次空気を導入するための２次空気導入通路と、
前記大気孔に対して加圧空気を供給することのできるポンプと、
前記ポンプと前記キャニスタとの導通状態を制御する第１制御弁と、
前記ポンプと前記２次空気導入通路との導通状態を制御する第２制御弁と、
前記キャニスタと前記ポンプとをつなぐ経路と並列に大気に連通するように設けられた経路内に配置された大気孔封鎖弁と、
前記ポンプから前記キャニスタに向けて加圧空気が供給される際に、前記大気孔封鎖弁を実質的に所定開度に制御して前記加圧空気の圧力を調整する圧力調整手段と、
を備えることを特徴とする。
【００１４】
また、第７の発明は、第６の発明において、
タンク内圧を検出するタンク内圧検出手段と、
前記タンク内圧に基づいて、前記所定開度を設定する開度設定手段と、
を備えることを特徴とする。
【００１５】
また、第８の発明は、第１乃至第７の発明の何れかにおいて、
前記封鎖機構制御手段は、
車両の走行中に限り、前記キャニスタの内側から前記大気孔の外側へ向かう流体の流れが禁止されるように前記大気孔封鎖機構を制御する封鎖手段と、
車両の停車時に、前記流体の流れが許容されるように前記大気孔封鎖機構を制御する封鎖解除手段と、
を備えることを特徴とする。
【００１６】
また、第９の発明は、第１乃至第８の発明の何れかにおいて、
前記燃料タンクに燃料が供給される給油状態を検出する給油検出手段と、
前記給油状態の成立中は、前記ポンプを逆転運転させることにより、前記キャニスタから大気へ向かうガスの流れを生成させる逆流ガス生成手段と、
を備えることを特徴とする。
【００１７】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
以下、図１乃至図３を参照して、本発明の実施の形態１について説明する。
図１は、本発明の実施の形態１の蒸発燃料処理装置の構成を説明するための図である。本実施形態の蒸発燃料処理装置は、燃料タンク１０を備えている。燃料タンク１０には、タンク内圧を測定するためのタンク内圧センサ１２が設けられている。タンク内圧センサ１２は、大気圧に対する相対圧としてタンク内圧を検出し、その検出値に応じた出力を発生するセンサである。
【００１８】
燃料タンク１０には、ROV(Roll Over Valve)１４，１６を介してベーパ通路１８が接続されている。ベーパ通路１８は、ダイヤフラム式の給油弁２０を介してキャニスタ２２に接続されている。キャニスタ２２の内部には、燃料ベーパを吸着するための活性炭が充填されている。このため、燃料タンク１０の内部で発生した燃料ベーパは、ベーパ通路１８および給油弁２０を通ってキャニスタ２２に到達し、キャニスタ２２の内部に吸着保持される。
【００１９】
キャニスタ２２には、大気孔２４およびパージ孔２６が設けられている。パージ孔２６は、パージガスの流量を制御するためのパージVSV(Vacuum Switching Valve)２８を介して内燃機関の吸気通路（図示せず）に連通している。パージVSV２８は、デューティ制御されることにより実質的に任意の開度を実現する制御弁である。
【００２０】
キャニスタ２２の大気孔２４には、CCV(Canister Closed Valve)３０を介してポンプ３２が連通している。ポンプ３２の吸入孔は、フィルタ３４を介して大気に開放されている。CCV３０は、外部から駆動信号を受けることにより大気孔２４を閉弁するノーマルオープンタイプの電磁弁である。CCV３０が開いている場合は、ポンプ３２を作動させることにより、ポンプ３２により生成される加圧空気をキャニスタ２２の大気孔２４に供給することができる。
【００２１】
図１に示すように、本実施形態のシステムは、ECU(Electronic Control Unit)
４０を備えている。ECU４０には、上述したタンク内圧センサ１２を始め、内燃機関に組み込まれている各種のセンサ（図示せず）の出力が供給されている。ECU４０は、それらのセンサ出力に基づいて、パージVSV２８、CCV３０、およびポンプ３２などの状態を制御することができる。
【００２２】
［基本動作の説明］
本実施形態のシステムにおいて、燃料タンク１０の内部で発生したベーパは、ベーパ通路１８を通ってキャニスタ２２に導かれ、その内部に吸着保持される。ECU４０は、内燃機関の運転中、所定のパージ条件が成立する状況下で、パージVSV２８を適当に開弁させる。内燃機関の運転中にパージVSV２８が開弁されると、キャニスタ２２に吸気負圧が導かれ、キャニスタ２２に吸着されているベーパは、大気孔２４から吸入される空気と共に吸気通路にパージされる。本実施形態のシステムによれば、このようにして、燃料タンク１０内で発生するベーパを、大気に放出させることなく処理することができる。
【００２３】
ECU４０は、公知の手法でパージガス中のベーパ濃度を検出することができる。また、ECU４０は、デューティ制御によりパージVSV２８の実質的な開度を制御することで、キャニスタ２２から吸気通路に向かって流れるパージガスの流量を制御することができる。このため、ECU４０は、パージの実行に伴って吸気通路に供給されている蒸発燃料の量を検知することができる。
【００２４】
吸気通路に蒸発燃料がパージされている状況下で、所望の空燃比を実現するためには、パージにより供給されている燃料分だけ燃料噴射量を減量補正することが必要である。ECU４０は、上記の要求を満たすべく、パージの影響を相殺するための補正量を公知の手法で算出し、その算出値に基づいて、燃料噴射量に減量補正を施す。このため、本実施形態のシステムによれば、大きな空燃比荒れを生じさせることなく蒸発燃料のパージを行うことができる。
【００２５】
［特徴的動作の説明］
本実施形態の装置において給油が行われる際には、液面の上昇に伴い燃料タンク１０の空き容量が急減に減少する。このため、円滑な給油を可能とするためには、空き容量の減少分に見合ったタンク内ガスの流出を許容することが必要である。CCV３０を開けておけば、タンク内ガスは、給油の際にキャニスタ２２に流入することができる。従って、本実施形態の装置において、CCV３０を常時開いておけば、常に良好な給油特性を得ることができる。
【００２６】
しかしながら、CCV３０が常に開弁しているとすれば、給油時に限らず、燃料タンク１０内の蒸発燃料は、常時キャニスタ２２に抵抗なく流入することが可能となる。この場合、パージカット中に燃料タンク１０からキャニスタ２２へ発燃料が多量に流入し、その結果、パージカットの前後で、キャニスタ２２の燃料吸着状態が大きく変化する事態が生じ得る。
【００２７】
本実施形態の装置は、既述した通り、パージの実行中に、パージガス中のベーパ濃度を検出し、そのベーパ濃度に基づいて燃料噴射量に減量補正を施している。パージガス中のベーパ濃度の検出には、パージガスの流通開始後ある程度の時間が必要である。従って、パージの再開時には、その時点での正確なベーパ濃度は判らない。このため、パージの再開時には、パージカット時に記憶したベーパ濃度を用いて燃料噴射量補正を行うのが通常である。
【００２８】
本実施形態の装置において、キャニスタ２２の燃料吸着状態が上記の如くパージカット中に大きく変化するとすれば、パージがカットされた時点で記憶されたベーパ濃度と、パージ再開時に現実に生ずるベーパ濃度との間に大きな差が生ずる。この場合、パージの再開時に、パージカット時に記憶したベーパ濃度を用いて燃料噴射量を補正しても、精度良くパージ分を相殺することはできない。従って、パージ再開時の空燃比荒れを防ぐうえでは、パージカット中に生ずるキャニスタ２２内の吸着状態の変化を十分に抑制することが有効である。
【００２９】
図１に示す構成において、パージカット中にCCV３０を閉じると、キャニスタ２２と燃料タンク１０を密閉空間とすることができる。それらが密閉空間とされると、燃料タンク１０の内部で蒸発燃料が発生するに連れて、その空間内の圧力は上昇する。燃料タンク１０内の燃料は、タンク内圧が上昇するに連れて蒸発し難くなる。また、キャニスタ２２の内部では、その内部圧力が上昇するに連れて、蒸発燃料が活性炭に吸着され難くなる。従って、パージカット中にCCV３０を閉じることとすれば、その間にキャニスタ２２の内部で生ずる吸着状態の変化を十分に抑制することができる。
【００３０】
そこで、本実施形態では、給油が実行される可能性のある状況下では、つまり、車両が停止している状況下ではCCV３０を開弁状態として良好な給油特性の確保を図る一方、給油が実行される可能性のない状況下では、つまり、車両が停止していない状況下では、パージカット中にCCV３０を閉弁し、パージカット中におけるキャニスタ２２の燃料吸着状態の変化を抑制することとした。
【００３１】
ところで、本実施形態の装置において、パージカット中にCCV３０が閉じられると、パージの再開時に、キャニスタ２２の内圧およびタンク内圧が、大気圧に比して高圧となることがある。このような状況下でCCV３０が開弁されると、密閉空間内に蓄えられていた圧力が開放されて、キャニスタ２２の大気孔２４蒸発燃料が大気に放出される事態が生じ得る。そこで、本実施形態の装置は、上記の如くパージカット中にCCV３０を閉じた場合には、パージの再開時に、タンク内圧が大気圧近傍の値に低下するまでは、CCV３０を閉じたままの状態に維持し、蒸発燃料の吹き抜けが生じない状況が形成された後にCCV３０を開弁することとした。
【００３２】
図２は、上記の規則に従ってCCV３０が制御された場合の動作を説明するためのタイミングチャートである。より具体的には、図２（Ａ）はCCV３０の開閉状態の変化、図２（Ｂ）はタンク内圧PTNKの変化、図２（Ｃ）はパージVSV２８に供給される駆動信号のデューティ比DUTYの変化である。尚、図２に示されている期間中、車両は継続的に走行しているものとする。
【００３３】
図２（Ａ）および図２（Ｃ）に示すように、本実施形態の装置では、パージVSV２８に対する駆動デューティが０となると同時に、つまり、パージがカットされると同時に、CCV３０が閉弁状態とされる。このため、図２（Ｂ）に示すように、パージカットされた後、タンク内圧PTNKは上昇傾向を示す。
【００３４】
タンク内圧PTNKが上昇するほど、キャニスタ２２には、蒸発燃料が吸着され難くなる。その結果、本実施形態の装置では、パージカット中に生ずるキャニスタ２２の燃料吸着状態の変化を小さく抑制することができる。そして、パージカット中に生ずる燃料吸着状態の変化が小さいため、空燃比荒れを生じさせることなく、大きなパージ流量でパージを再開させることができる。このため、本実施形態の装置によれば、優れたパージ能力を確保することができる。
【００３５】
図２（Ａ）および図２（Ｂ）に示すように、パージの再開時にタンク内圧PTNKが大気圧近傍の値である場合は、その再開と共にCCV３０が開弁される。一方、パージの再開時にタンク内圧PTNKが大気圧に比して十分に高い場合は、その圧力PTNKが大気圧近傍の値に低下するまで、CCV３０は閉弁状態に維持される。このため、本実施形態の装置によれば、パージの再開に伴って、燃料タンク１０内の蒸発燃料がCCV３０を通って大気に吹き抜けるのを確実に防止することができる。
【００３６】
図３は、上記の機能を実現するためにECU４０が実行するパージポンプ駆動制御ルーチンのフローチャートを示す。
図３に示すルーチンでは、先ず、パージが実行中であるか否かが判別される（ステップ１００）。
【００３７】
その結果、パージが実行中でないと判別された場合は、その時点のタンク内圧PTNKがオフ圧力POFFとして記録される（ステップ１０２）。
本ステップ１０２で記憶されるオフ出力POFFは、パージが開始された後に、その開始の直前のタンク内圧PTNKとして利用される。
【００３８】
次いで、車速SPDが判定値KSより大きいか否かが判別される（ステップ１０４）。
判定値KSは、車両が停止中であるか、非停止中であるかを判別するための値であり、例えば３km/h程度に設定されている。
【００３９】
上記ステップ１０４において、SPD＞KSが成立しないと判別された場合、ECU４０は、車両が停止していると判断する。より具体的には、ECU４０は、この場合車両において給油が行われる可能性があると判断する。そして、このような判断が成された場合、その時点のタンク内圧PTNKがオン圧力PONとして記憶された後（ステップ１０６）、CCV３０が開弁され（ステップ１０８）、その後更にポンプ３２がOFFとされる（ステップ１１０）。
【００４０】
車両の停止状態が維持される限り、以後、上記ステップ１００〜１１０の処理が繰り返し実行される。この際、キャニスタ２２および燃料タンク１０は、CCV３０を介して大気に開放されているため、オン圧力PONには大気圧近傍の値が記憶される。このようにして記憶されたオン圧力PONは、パージが開始された後に、大気圧近傍の値として利用される。
尚、上記ステップ１００〜１１０の処理が繰り返されている間は、燃料タンク１０からキャニスタ２２へ向かうガスの流れが許容されるため、給油が行われた場合には、良好な給油特性を得ることができる。
【００４１】
車両が走行し始めた後、未だパージが開始されていない場合、および、車両の走行中にパージがカットされた場合は、上記ステップ１０４において、SPD＞KSが成立するとの判断がなされる。ECU４０は、この場合、給油が実行される可能性はないものと判断して、CCV３０を閉弁状態とした後（ステップ１１２）、ポンプ３２をOFFとする（ステップ１１０）。
【００４２】
以後、車両が走行状態を維持し、かつ、パージカットが継続される限り、上記ステップ１００〜１０４，１１２および１１０の処理が繰り返し実行される。これらの処理が繰り返されている間、オン圧力PONの値は更新されることなく大気圧近傍値のまま維持され、一方、オフ圧力POFFの値は最新のタンク内圧PTNKに更新される。
【００４３】
パージカット中は、パージVSV２８が閉じている。このため、上記ステップ１１２においてCCV３０が閉じられると、キャニスタ２２および燃料タンク１０は密閉空間となる。このため、タンク内圧PTNKは、その後、燃料タンク１０の内部における蒸発燃料の発生状況に応じた上昇傾向を示す。その結果、蒸発燃料が発生し難い状況が形成されている場合のみならず、蒸発燃料が発生し易い状況が形成されている場合にも、キャニスタ２２における燃料吸着状態が大きく変化するのを防ぐことができる。
【００４４】
本実施形態において、ECU４０は、キャニスタ２２内の蒸発燃料をパージしている間、パージガス中のベーパ濃度を検出している。そして、車両の走行中にパージがカットされた場合は、その時点のベーパ濃度を記憶し、そのベーパ濃度を用いてパージ再開時に燃料噴射量の減量補正を行う。本実施形態では、上記の如くパージカット中に生ずる燃料吸着状態の変化が小さく抑制されるため、パージの再開時に、パージカット時に記憶されたベーパ濃度と大きく異ならないベーパ濃度を現実に生じさせることができる。このため、本実施形態の装置によれば、パージの再開時から高精度な燃料噴射量補正を実行することができ、空燃比荒れを生じさせることなく多大なパージ流量でパージを再開させることができる。従って、本実施形態の装置によれば、優れたパージ能力を実現することができる。
【００４５】
本実施形態の装置において、蒸発燃料のパージが開始（再開の場合を含む）されると、上記ステップ１００において、パージが実行中であるとの判断がなされる。図３に示すルーチンでは、この場合、次に、タンク内圧PTNKが判定圧力PON＋KP1より低いか否かが判別される（ステップ１１４）。
オン出力PONは、上記の如く大気圧近傍の値である。また、PONに加算されているKP1は、制御上のマージンを確保するための適当な値である。従って、本ステップ１１４の処理は、実質的には、タンク内圧PTNKが大気圧近傍値より低圧か否かを判断しているのと同じである。
【００４６】
上記ステップ１１４において、PTNK＜PON＋KP1が成立しない、つまり、タンク内圧PTNKは、大気圧近傍値より高いと判断された場合は、次に、タンク内圧PTNKが、判定値POFF−KP2より低いか否かが判別される（ステップ１１６）。
本ステップ１１６が実行される段階において、オフ出力POFFには、パージが開始される直前に検出されたタンク内圧PTNKが記憶されている（ステップ１０２参照）。従って、本ステップ１１６では、実質的には、パージが開始された後、タンク内圧PTNKに、所定値KP2を超える圧力降下が生じたか否かが判別されている。所定値KP2は、PTNK＜POFF−KP2が成立する場合には、通常、タンク内圧PTNKが大気圧近傍まで低下していると判断できるものとして設定された値である。このため、本ステップ１１６の処理は、実質的には、パージ開始時のタンク圧力PTNK＝POFFを基準として、現在のタンク内圧PTNKが大気圧近傍値に低下しているか否かを判断しているのと同じである。
【００４７】
上記ステップ１１６において、PTNK＜POFF−KP２が成立しないと判断された場合、つまり、オフ圧力POFFを基準としてもタンク内圧PTNKが大気圧近傍値まで低下しているとは判断できない場合は、以後、上記ステップ１１２および１１０の処理が実行される。その結果、CCV３０は閉弁状態に維持され、ポンプ３２はOFF状態に維持される。この場合、以後、キャニスタ２２および燃料タンク１０の内部に存在するガスがパージの実行に伴い吸気通路に吸引されることにより、タンク内圧PTNKが大気圧近傍値に向かって減圧される。
【００４８】
パージの開始時にタンク内圧PTNKが大気圧近傍の値であった場合、或いは、パージの開始後にタンク内圧PTNKが大気圧近傍の値にまで低下した場合には、上記ステップ１１４において、PTNK＜PON＋KP1が成立するとの判別される。ECU４０は、この条件の成立が認められた場合、タンク内圧PTNKが大気圧近傍の値であるものと判断し、その時点のタンク内圧PTNKをオン圧力PONとして記憶し直す（ステップ１２０）。
【００４９】
また、ECU４０は、上記ステップ１１４において、PTNK＜PON＋KP1が成立しないと判別された場合であっても、上記ステップ１１６において、PTNK＜POFF−KP2が成立すると判別された場合は、タンク内圧PTNKが十分に大気圧付近にまで低下したと判断する。そして、ECU４０は、上記ステップ１２０の処理が終了した後、或いは、上記ステップ１１６の条件成立を判断した後、CCV３０を開弁する（ステップ１２２）。
【００５０】
上記ステップ１２２においてCCV３０が開弁される段階では、タンク内圧PTNKが既に大気圧付近にまで低下している。このため、CCV３０が開弁されても、燃料タンク１０やキャニスタ２２内部のガスが、CCV３０から大気へ吹き出すことはない。従って、本実施形態の装置によれば、パージの開始時に蒸発燃料が大気へ吹き抜けるのを確実に防止することができる。
【００５１】
図３に示すルーチンでは、次に、タンク内圧PTNKが負圧化しているか否かが判別される（ステップ１２４）。
パージの実行中は、キャニスタ２２のパージ孔２６に吸気負圧が導かれる。CCV３０が開弁した後、大気孔２４が自然吸気を行っている場合は、空気が活性炭を通過する際の抵抗により、パージ孔２６付近の圧力は負圧となる。この場合、燃料タンク１０の内部にも負圧が導入され、タンク内圧PTNKが負圧化する。
【００５２】
タンク内圧PTNKが負圧化すると、燃料タンク１０の内部は、蒸発燃料が発生し易い状態となる。また、タンク内圧PTNKの負圧化は燃料タンク１０内の蒸発燃料がキャニスタ２２を通過して直接吸気通路へパージされることにより生ずる。更に、タンク内圧PTNKの負圧化は、燃料タンク１０内で新たに発生する蒸発燃料がキャニスタ２２を通過して直接吸気通路へパージされ続けることにより維持される。
【００５３】
このような蒸発燃料の直接パージは、ベーパ濃度の急激な変化を生じさせ、空燃比荒れの原因となる。そこで、図３に示すルーチンでは、上記ステップ１２４において、タンク内圧PTNKが負圧化していると判断された場合は、ポンプ３２がオンとされる（ステップ１２６）。
ポンプ３２がオンされると、ポンプ３２からキャニスタ２２へ加圧空気を供給することができる。この加圧空気によれば、活性炭で生ずる通気抵抗を補償して、パージ孔２６付近の圧力を大気圧以上の圧力に高めることができる。このため、本ステップ１２６の処理が実行されると、その後、タンク内圧PTNKの負圧化は解消される。また、タンク内圧PTNKの負圧化が解消されると、蒸発燃料の直接パージが防止されるため、安定した空燃比制御が実現される。このため、本実施形態の装置によれば、パージの実行中に、優れた空燃比精度を実現することができる。
【００５４】
図３に示すルーチン中、上記ステップ１２４において、タンク内圧PTNKが負圧化していないと判別された場合は、その後、ステップ１１０においてポンプ３２がオフされる。このため、図３に示すルーチンによれば、パージの実行中、タンク内圧PTNKは常に大気圧付近に制御される。本実施形態の装置は、車両の停止に伴ってパージがカットされた場合、CCV３０を開いてポンプ３２をオフとする。この際、タンク内圧PTNKが正圧化していると、車両の停止と共に、燃料タンク１０内の蒸発燃料がCCV３０から大気に吹き抜ける事態が生ずる。これに対して、タンク内圧PTNKが大気圧付近に維持されていれば、そのような蒸発燃料の吹き抜けは生じない。このため、本実施形態の装置によれば、車両停止に伴う蒸発燃料の吹き抜けを防止して、良好なエミッション特性を実現することができる。
【００５５】
以上説明した通り、本実施形態の装置によれば、車両の走行中にパージがカットされた場合は、CCV３０を閉じてキャニスタ２２および燃料タンク１０を密閉空間とすることができる。このため、本実施形態の装置によれば、パージカット中にキャニスタ２２内で生ずる燃料吸着状態の変化を十分に小さく抑制して、その結果として、優れたパージ能力を実現することができる。
【００５６】
また、本実施形態の装置によれば、パージカット中であっても、車両の停車中はCCV３０を開いておくことができる。このため、本実施形態の装置によれば、給油の際には燃料タンク１０からキャニスタ２２へタンク内ガスが流通するのを許容することができ、良好な給油特性を実現することができる。
【００５７】
［変形例等］
ところで、上述した実施の形態１においては、パージが開始され、タンク内圧PTNKが大気圧付近にまで低下した後に、CCV３０を全開状態とすることとしているが、パージ開始後のCCVの制御方法はこれに限定されるものではない。すなわち、CCV３０は、パージが開始された直後から、或いはタンク内圧PTNKがある程度低下した後に、実質的な開度が徐々に増すようにデューティ制御することとしてもよい。
【００５８】
また、上述した実施の形態１においては、パージが開始された後、PTNK＜PON＋KP1、或いはPTNK＜POFF−KP2が成立するまでCCV３０を閉じたままとし、タンク内圧PTNKが現実にそれらの条件の何れかを満たした時点でCCV３０を開くこととしている。しかしながら、CCV３０を開くタイミングはこれに限定されるものではない。すなわち、CCV３０は、パージが開始された後、タンク内圧PTNKが適当に低下すると予想される所定の時間が経過した時点で開弁することとしてもよい。
【００５９】
また、上述した実施の形態１においては、パージの実行中に、タンク内圧PTNKを大気圧付近に保つために、ポンプ３２からキャニスタ２２に加圧空気を供給することとしているが、パージカット中にCCV３０を閉じる技術は、必ずしもポンプ３２との組み合わせで用いる必要はない。すなわち、パージカット中にCCV３０を閉じる技術は、キャニスタ２２に加圧空気を供給するためのポンプ３２を備えていない蒸発燃料処理装置との組み合わせで用いることとしてもよい。
【００６０】
尚、上述した実施の形態１においては、CCV３０が前記第１の発明における「大気孔封鎖機構」に、パージVSV２８が前記第１の発明における「パージ制御弁」に、それぞれ相当している。また、ECU４０が、パージカット時にパージVSV２８を全閉状態に維持することで前記第１の発明における「パージ制御弁制御手段」が、上記ステップ１１２の処理を実行することにより前記第１の発明における「封鎖機構制御手段」が、それぞれ実現されている。
【００６１】
また、上述した実施の形態１においては、CCV３０が前記第６の発明における「大気孔封鎖弁」に相当していると共に、ECU４０が、上記ステップ１１４および１１６の処理を実行することにより、前記第４の発明における「封鎖状態維持手段」が実現されている。また、この実施形態では、ECU４０に、パージが開始された後、タンク内圧PTNKがある程度低下するのに要する時間の経過を待ってCCV３０の開弁を許可させることによっても、前記第４の発明における「封鎖状態維持手段」を実現することができる。
【００６２】
また、上述した実施の形態１においては、CCV３０が前記第５の発明における「大気孔封鎖弁」に相当していると共に、ECU４０に、パージが開始された後、その実質的開度が徐々に増すようにCCV３０をデューティ制御させることにより前記第５の発明における「封鎖弁開度調整手段」を実現することができる。
【００６３】
また、上述した実施の形態１においては、ECU４０が、上記ステップ１０４と共に上記ステップ１１２の処理を実行することにより前記第８の発明における「封鎖手段」が、上記ステップ１０４と共に上記ステップ１０８の処理を実行することにより前記第８の発明における「封鎖解除手段」が、それぞれ実現されている。
【００６４】
実施の形態２．
次に、図４を参照して、本発明の実施の形態２について説明する。
本実施形態の装置は、実施の形態１の装置において、ECU４０に、上記図３に示すルーチンに代えて後述する図４に示すルーチンを実行させることにより実現することができる。
【００６５】
上述した実施の形態１の装置は、車両の走行中にパージがカットされた場合に、CCV３０を閉じることでキャニスタ２２内の燃料吸着状態が変化するのを防いでいる。つまり、実施の形態１の装置は、パージカット中にCCV３０が閉じられると、蒸発燃料の発生に伴ってタンク内圧PTNKが自然に上昇するのを利用して、キャニスタ２２内の燃料吸着状態の変化を抑制している。
【００６６】
パージカット中におけるキャニスタ２２内の燃料吸着状態は、燃料タンク１０における蒸発燃料の発生が抑制されるほど変化し難い。また、その燃料吸着状態の変化は、蒸発燃料の流入に合わせてキャニスタ２２内に空気を流入させることにより、より小さくすることができる。従って、パージカット中の燃料吸着状態の変化を抑制するうえでは、タンク内圧PTNKの自然な上昇だけを利用する場合に比して、ポンプ３２からキャニスタ２２に加圧空気を供給して、積極的にタンク内圧PTNKを上昇させる方がより効果的である。そこで、本実施形態では、車両の走行中にパージがカットされた場合には、ポンプ３２を適当に作動させることにより、タンク内圧PTNKを積極的に大気圧より高い圧力に制御することとした。
【００６７】
図４は、上記の機能を実現するためにECU４０が実行するパージポンプ駆動制御ルーチンのフローチャートを示す。尚、図４に示すルーチン中、上記図３に示すステップと同一のステップについては、同一の符号を付してその説明を省略または簡略する。
【００６８】
図４に示すルーチンは、ステップ１０４の条件が成立する場合にステップ１３０の処理が実行される点、およびそのステップ１３０の条件が成立する場合に、ステップ１３２の処理を経てステップ１２６の処理が実行される点を除き、図３に示すルーチンと同様である。
【００６９】
すなわち、図４に示すルーチンでは、上記ステップ１０４において、車速SPDが判定値KSより大きい、つまり、車両が走行中であるとの判断がなされた場合に、その時点のタンク内圧PTNKが所定の目標圧力POFF1より低いか否かが判別される（ステップ１３０）。
目標圧力は、キャニスタ２２内の燃料吸着状態の変化を効果的に抑制し得る圧力として予め設定されている値であり、本実施形態では２００mmaqに設定されている。
【００７０】
上記ステップ１３０において、タンク内圧PTNKが目標圧力POFFより低くないと判別された場合は、既にタンク内圧PTNKが、キャニスタ２２内の燃料吸着状態の変化を抑制するうえで適切な圧力に達していると判断できる。この場合は、以後、実施の形態１の場合と同様に、CCV３０が閉じられ（ステップ１１２）、次いでポンプ３２がオフとされる（ステップ１１０）。
【００７１】
一方、上記ステップ１３０において、タンク内圧PTNKが目標圧力POFF1より低いと判別された場合は、CCV３０が開弁され（ステップ１３２）、次いでポンプ３２がオンとされる（ステップ１２６）。
本ステップ１２６の処理が実行されると、ポンプ３２からキャニスタ２２に向けて加圧空気が供給され始め、キャニスタ２２の内圧およびタンク内圧PTNKが上昇しは始める。このため、タンク内圧PTNKはやがて目標圧力POFF1に到達する。
【００７２】
タンク内圧PTNKが目標圧力POFF1に達すると、既述した通り、ステップ１３０に次いでステップ１１２および１１０の処理が実行され、再びキャニスタ２２および燃料タンク１０が密閉空間とされる。図３に示すルーチンによれば、車両の走行とパージカットが継続される限り、上述した一連の処理が繰り返し実行される。その結果、タンク内圧PTNKは、積極的に目標圧力POFF1近傍の値に制御される。このため、本実施形態の装置によれば、パージカット中にキャニスタ２２内で生ずる燃料吸着状態の変化を、実施の形態１の場合に比して更に小さく抑制することができる。
【００７３】
尚、上述した実施の形態２においては、CCV３０およびポンプ３２が前記第１の発明における「大気孔封鎖機構」に、パージVSV２８が前記第１の発明における「パージ制御弁」に、それぞれ相当している。また、ECU４０がパージカット時にパージVSV２８を全閉状態に維持することで前記第１の発明における「パージ制御弁制御手段」が実現されている。更に、ECU４０が上記ステップ１３０および１１２、並びに上記ステップ１３０，１３２および１２６の処理を実行することにより前記第１の発明における「封鎖機構制御手段」が、それぞれ実現されている。
【００７４】
また、ECU４０が、上記ステップ１３０においてタンク内圧PTNKを検出することにより前記第１の発明における「タンク内圧検出手段」が、上記ステップ１３０，１３２および１２６の処理を実行することにより前記第１の発明における「ポンプ制御手段」が、それぞれ実現されている。
【００７５】
また、上述した実施の形態２においては、ECU４０が、上記ステップ１０４と共に上記ステップ１３０および１１２、並びに上記ステップ１３０，１３２および１２６の処理を実行することにより前記第８の発明における「封鎖手段」が、上記ステップ１０４と共に上記ステップ１０８の処理を実行することにより前記第８の発明における「封鎖解除手段」が、それぞれ実現されている。
【００７６】
実施の形態３．
次に、図５および図６を参照して本発明の実施の形態３について説明する。
本実施形態の装置は、実施の形態２の装置において、ECU４０に、上記図４に示すルーチンに代えて、後述する図５に示すルーチンを実行させることにより実現することができる。
【００７７】
上述した実施の形態２の装置は、パージカット中に、タンク内圧PTNKが一定の目標圧力POFF1に一致するようにポンプ３２の制御を行っている。ところで、パージカット中におけるキャニスタ２２の燃料吸着状態は、燃料タンク１０内で蒸発燃料が多量に発生している場合ほど大きく変化し易い。従って、蒸発燃料の発生量が多量であるほどパージカット中のタンク内圧PTNKを高圧に保てば、蒸発燃料の発生量に関わらず、キャニスタ２２内の燃料吸着状態の変化を常に小さく抑えることができる。
【００７８】
また、キャニスタ２２の燃料吸着状態は、パージがカットされた時点での吸着量が少ないほど、パージカットの過程で大きく変化し易い。従って、パージがカットされた時点での燃料吸着量が少ないほどパージカット中のタンク内圧PTNKを高圧に保てば、パージがカットされた時点でのキャニスタ２２の状態に関わらず、パージカット中に生ずる燃料吸着状態の変化を常に小さく抑えることができる。
【００７９】
そこで、本実施形態の装置は、燃料タンク１０内での蒸発燃料の発生状態を検知し、蒸発燃料が多量に生じているほどパージカット中のタンク内圧PTNKの目標圧力を高圧に設定することとしている。また、本実施形態の装置は、パージがカットされた時点でキャニスタ２２の燃料吸着状態を検知し、その時点での吸着量が少ないほどパージカット中のタンク内圧PTNKの目標圧力を高圧に設定することとしている。
【００８０】
図５は、上記の規則に従って目標圧力を設定したうえで、パージカット中のタンク内圧PTNKをその目標圧力に制御するためにECU４０が実行するパージポンプ駆動制御ルーチンのフローチャートである。
図５に示すルーチンでは、先ず、パージが実行中であるか否かが判別される（ステップ１４０）。
【００８１】
その結果、パージが実行中でないと判別された場合は、パージカウンタCPGがクリアされる（ステップ１４２）。
パージカウンタCPGは、パージ開始後の経過時間を計数するためのカウンタである。
【００８２】
次に、車速SPDが判定値KSより大きいか否かが判別される（ステップ１４４）。
判定値KSは、車両が停止中であるか、非停止中であるかを判別するための値であり、本実施形態では３km/h程度に設定されている。
【００８３】
上記ステップ１４４において、SPD＞KSが成立しないと判別された場合は、車両において給油が行われる可能性があると判断できる。この場合、ECU４０は、ポンプ３２をオフし（ステップ１４６）、更にCCV３０を開弁する（ステップ１４８）。
車両の停止状態が維持される限り、以後、上記ステップ１４０〜１４８の処理が繰り返し実行される。この間は、燃料タンク１０からキャニスタ２２へ向かうガスの流れが許容されるため、給油が行われた場合には、良好な給油特性を得ることができる。
【００８４】
車両が走行し始めた後、未だパージが開始されていない場合、および、車両の走行中にパージがカットされた場合は、上記ステップ１４４において、SPD＞KSが成立するとの判断がなされる。ECU４０は、この場合、給油が実行される可能性はないものと判断して、以後、タンク内圧PTNKを大気圧より高圧の目標圧力に制御するための処理を実行する。
【００８５】
具体的には、先ず、目標更新カウンタCPTのインクリメントが行われる（ステップ１５０）。
目標更新カウンタCPTは、タンク内圧PTNKの目標圧力を更新すべき時期を検知するためのカウンタである。
【００８６】
次に、CCV３０が閉じられているか否かが判別される（ステップ１５２）。
パージカット中はパージVSV２８が閉じられている。従って、本ステップ１５２において、CCV３０が閉じられていると判別された場合は、キャニスタ２２および燃料タンク１０が密閉空間を形成していると判断できる。この場合、タンク内圧PTNKの変化は、燃料タンク１０内で蒸発燃料が新たに発生することによってのみ変化する。
【００８７】
そこで、図５に示すルーチンでは、上記ステップ１５２において、CCV３０が閉じていると判断された場合、前回の処理サイクル時に検出されたタンク内圧PTNKOと、今回の処理サイクル時に検出されたタンク内圧PTNKとの差を積算することで、基準圧力PBSを算出する（ステップ１５４）。
このようにして算出される基準圧力PBSは、燃料タンク１０内での蒸発燃料の発生状況を表す特性値として利用することができる。
【００８８】
一方、上記ステップ１５２において、CCV３０が閉じていないと判別された場合は、タンク内圧PTNKが大気に開放されているか、或いは、ポンプ３２によるタンク内圧PTNKの上昇が図られているものと判断することができる。つまり、この場合は、タンク内圧PTNKの変化が、蒸発燃料の発生状況と対応していないと判断することができる。このため、このような判断が成された場合は、上記ステップ１５４の処理がジャンプされる。
【００８９】
図５に示すルーチンでは、上記ステップ１５２または１５４の処理に次いで、今回の処理サイクルで検出されたタンク内圧PTNKが、次回の処理サイクルに備えて旧タンク内圧PTNKOとして記憶される（ステップ１５６）。
【００９０】
次に、目標更新カウンタCPTが所定値KCPTに達したか否かが判別される（ステップ１５８）。
本実施形態において、所定値KCPTは、CPT＝KCPTの条件が１０sec程度の間隔で成立するように設定されている。ECU４０は、この条件が成立しない場合は、未だタンク内圧PTNKの目標圧力の更新時期が到来していないと判断する。一方、その条件が成立すると、目標圧力の更新時期が到来したと判断する。
【００９１】
上記ステップ１５８において、CPT＝KCPTが成立しない、つまり、目標圧力の更新時期が到来していないとの判断が成された場合は、以後、ポンプ３２がオフされ（ステップ１６０）、更にCCV３０が閉じられた後（ステップ１６２）、今回の処理サイクルが終了される。
【００９２】
一方、上記ステップ１５８において、CPT＝KCPTが成立すると判別された場合は、目標圧力を更新するための処理が実行される。ここでは、先ず、目標更新カウンタCPTのクリア処理が実行される（ステップ１６４）。
【００９３】
次に、上記ステップ１５４において算出された基準圧力PBSに基づいて、暫定目標圧力tPTGTが算出される（ステップ１６６）。
ECU４０は、基準圧力PBSと暫定目標圧力tPTGTとの関係を、ステップ１６６の枠中に示すように定めたマップを記憶している。本ステップ１６６では、そのマップに基づいて、今回の処理サイクルで算出された基準圧力PBSに対応する算定目標圧力tPTGTが算出される。その結果、暫定目標圧力PTGTは、所定の上限値を超えない範囲で、基準圧力PBSが大きいほど、つまり、燃料タンク１０内で蒸発燃料が多量に発生しているほど、大きな値に設定される。
【００９４】
次に、ベーパ濃度学習値FGPGに基づいて、補正係数tKFGが算出される（ステップ１６８）。
ECU４０は、蒸発燃料のパージ中に、公知の手法で、ベーパ濃度学習値FGPGを学習している。本ステップ１６８では、ECU４０に記憶されている最新のFGPG、つまり、パージがカットされる直前のFGPGに基づいて補正係数tKFGが算出される。
【００９５】
本実施形態において、ECU４０は、ベーパ濃度学習値FGPGと補正係数tKFGとの関係を、ステップ１６８の枠中に示すように定めたマップを記憶している。本ステップ１６８では、そのマップに基づいて、パージがカットされる直接のFGPGに対応する補正係数tKFGが算出される。その結果、補正係数tKFGは、ベーパ濃度学習値FGPGが小さいほど大きな値に設定される。
【００９６】
ベーパ濃度学習値FGPGは、パージガス中のベーパ濃度が薄いほど小さな値に更新される。また、パージガス中のベーパ濃度は、キャニスタ２２に吸着されている蒸発燃料量が少量であるほど薄くなる。従って、補正係数tKFGは、パージがカットされた時点において、キャニスタ２２に吸着されている燃料量が少ないほど大きな値に設定される。
【００９７】
補正係数tKFGが算出されると、次に、その補正係数tKFGを上記の暫定目標圧力tPTGTに掛け合わせることにより、目標圧力PTGT＝tPTGT＊tKFGが算出される（ステップ１７０）。
その結果、目標圧力PTGTは、基準圧力PBSが高いほど、つまり、蒸発燃料が発生し易い状況であるほど高い値に設定される。また、目標圧力PTGTは、補正係数tKFGが大きな値であるほど、つまり、パージカット時にキャニスタ２２内の燃料吸着量が少量であるほど高い値に設定される。換言すると、目標圧力PTGTは、パージカット中にキャニスタ２２に多量の燃料が吸着され易いほど高い圧力に設定される。
【００９８】
図５に示すルーチンでは、次に、タンク内圧PTNKが目標圧力PTGTより低いか否かが判別される（ステップ１７２）。
その結果、タンク内圧PTNKが目標圧力PTGTより低くないと判別された場合は、タンク内圧PTNKを昇圧する必要がないと判断できる。この場合、以後、上記ステップ１６０および１６２の処理、つまり、ポンプ３２をオフとしてCCV３０を閉じる処理が実行される。
【００９９】
一方、上記ステップ１７２において、PTNK＜PTGTが成立すると判断された場合は、タンク内圧PTNKを昇圧する必要があると判断できる。この場合、ポンプ３２がオンとされた後（ステップ１７４）、CCV３０が開弁される（ステップ１７６）。
これらの処理が実行されると、以後、ポンプ３２からキャニスタ２２に向けて加圧空気が供給され始め、タンク内圧PTNKが目標圧力PTGTに向かって上昇し始める。そして、タンク内圧PTNKが目標圧力PTGTに達すると、その時点でポンプ３２による加圧が停止され、かつ、CCV３０が閉弁される。このため、図５に示すルーチンによれば、車両の走行中にパージがカットされた場合に、タンク内圧PTNKを目標圧力PTGTの近傍に制御することができる。
【０１００】
目標圧力PTGTは、既述した通り、パージカット中にキャニスタ２２に燃料が吸着され易いほど高い値に設定される。一方、本実施形態の装置では、目標圧力PTGTが高い値に設定されるほど、燃料タンク１０内での蒸発燃料の発生を抑えて、蒸発燃料が新たにキャニスタ２２に流入し難い状況を形成することができる。更に、本実施形態の装置では、目標圧力PTGTが高い値に設定されるほど、パージカット中にキャニスタ２２に流入する空気が多量となり、キャニスタ２２内における蒸発燃料の希釈効果が高められる。このため、本実施形態の装置によれば、蒸発燃料の発生状況や、キャニスタ２２の燃料吸着状態の相違に関わらず、常に、パージカット中にキャニスタ２２内に生ずる燃料吸着状態の変化を十分に小さく抑制することができる。
【０１０１】
本実施形態の装置において、蒸発燃料のパージが開始（再開の場合を含む）されると、上記ステップ１４０において、パージが実行中であるとの判断がなされる。図５に示すルーチンでは、この場合、次に、タンク内圧PTNKが基準圧力PBSより高圧であるか否かが判別される（ステップ１７８）。
【０１０２】
その結果、PTNK＞PBSが成立すると判別された場合、つまり、タンク内圧PTNKが、蒸発燃料の自然発生により到達する圧力PBSより高いと判断された場合は、次に、パージカウンタCPGが０であるか否かが判別される（ステップ１８０）。
【０１０３】
パージカウンタCPGは、上記の如くパージカット中は常に０にクリアされている（ステップ１４２参照）。従って、今回の処理サイクルが、パージ再開後初回のサイクルであれば、ここではCPG＝０が成立すると判断される。この場合、CCV３０に供給される駆動信号のデューティ比CCVDutyが０とされる（ステップ１８２）。
【０１０４】
これに対して、上記ステップ１７８において、タンク内圧PTNKが基準圧力PBSより高くないと判別された場合、および、上記ステップ１８０において、CPG＝０が成立しないと判別された場合は、CCVDutyのインクリメント処理が行われる（ステップ１８４）。
【０１０５】
図５に示すルーチンでは、上記ステップ１８２または１８４の処理に次いで、パージカウンタCPGがインクリメントされる（ステップ１８６）。
従って、パージが再開された後、２度目以降の処理サイクル時には、上記ステップ１８０において、常にCPG＝０が成立しないとの判断がなされる。このため、図５に示すルーチンによれば、パージが開始された直後にPTNK＞PBSが成立する場合には、パージ開始後初回の処理サイクルからCCVDutyのインクリメントが実行され、また、その条件が成立しない場合には、パージ開始後２回目以降の処理からCCVDutyのインクリメントが実行される。
【０１０６】
図５に示すルーチンでは、上記ステップ１８６の処理に次いで、目標更新カウンタCPTがクリアされる（ステップ１８８）。
次に、タンク内圧PTNKが基準圧力PBSより低い値となっているか否かが判別される（ステップ１９０）。
【０１０７】
その結果、PTNK＜PBSが成立すると判別された場合は、基準圧力PBSが現在のタンク内圧PTNKに書き換えられる（ステップ１９２）。
一方、PTNK＜PBSが成立しないと判別された場合は、PBSの書き換え処理がジャンプされる。
【０１０８】
次に、実施の形態２または３の場合と同様に（ステップ１２４参照）、タンク内圧PTNKが負圧化しているか否かが判別される（ステップ１９４）。
【０１０９】
その結果、タンク内圧PTNKが負圧化していると判別された場合は、タンク内圧PTNKを大気圧まで上昇させるべく、ポンプ３２がオンとされ（ステップ１７４）、次いで、CCV３０が開弁される（ステップ１７６）。
これらの処理が実行されると、ポンプ３２からキャニスタ２２へ加圧空気が供給され始め、やがてタンク内圧PTNKの負圧化が解消される。このため、本実施形態の装置によれば、実施の形態２または３の場合と同様に、燃料タンク内の蒸発燃料の直接パージを有効に防止することができる。
【０１１０】
一方、上記ステップ１９４において、タンク内圧が負圧化していないと判別された場合は、ポンプ３２がオフされた後（ステップ１９６）、上記の処理により設定されたデューティ比CCVDutyによって、CCV３０がデューティ制御される（ステップ１９８）。
【０１１１】
CCVDutyは、既述した通り、パージが再開された直後にタンク内圧PTNKが十分に高圧である場合は一時的に０とされ、その後、パージの実行時間が経過すると共にインクリメントされる。このため、図５に示すルーチンによれば、CCV３０の実質的開度は、パージが開始された後、全閉状態から徐々に大きな値へと変更される。
【０１１２】
パージが開始された後、CCV３０の実質的開度が小さい間は、タンク内圧PTNKが高圧であっても、CCV３０を通過して大気に流出するガス量は少量に抑制される。また、CCV３０を通過して流通するガス量が少量であれば、蒸発燃料の大気への吹き抜けは防ぐことができる。このため、本実施形態の装置によれば、パージが開始された後、大気への蒸発燃料の吹き抜けを防止しつつ、タンク内圧PTNKの早期減圧を実現することができる。
【０１１３】
図６は、ECU４０が上述した図５に示すルーチンを実行することにより実現される動作の一例を説明するためのタイミングチャートである。より具体的には、図６（Ａ）はパージVSV２８の駆動デューティDUTYの変化、図６（Ｂ）はタンク内圧PTNK、目標圧力PTGT、および基準圧力PBSの変化、図６（Ｃ）はCCV３０の駆動デューティCCVDutyの変化を示す。
【０１１４】
上記図５に示すルーチンによれば、パージが開始された後、十分な時間が経過すると、CCVDutyは上限値に収束する。このため、図６（Ａ）および図６（Ｃ）中、時刻t1以前の領域に示すように、継続的にパージが行われている間は（DUTY＝上限値の間）は、CCVDUTYも上限値に維持される。この場合、タンク内圧PTNKは、ポンプ３２のON・OFFにより大気圧付近に制御される。
【０１１５】
図６（Ｂ）は、時刻t1にパージがカットされた後、基準圧力PBSが一定速度で上昇した場合を例示している。この場合、目標圧力PTGTは、基準圧力PBSが上昇するのに伴ってより大きな値に増大される（上記ステップ１６６および１７０参照）。また、図６（Ｂ）は、パージカット時のベーパ濃度学習値FGPGが比較的小さな値であった場合、つまり、補正係数tKFGが比較的大きな値をとっていた場合を例示している。目標圧力PTGTは、そのFGPGがより大きな値となり、その結果補正係数tKFGがより小さな値となるほど、基準圧力PBSに近い値に設定される。
【０１１６】
パージがカットされている時刻t1からt2までの間、タンク内圧PTNKは、図６（Ｂ）に示すように、目標圧力PTGTに一致するように制御される。その結果、キャニスタ２２内の蒸発燃料濃度は、大きく変化することなくほぼ一定のまま維持される。このため、本実施形態の装置によれば、時刻t2の後、時刻t1に記憶したFGPGを用いた燃料噴射量補正を行うことで、大きな空燃比荒れを生じさせることなく、大パージ流量でパージを再開させることができる。
【０１１７】
パージの再開時（時刻t2）に、基準圧力PBSより高いタンク内圧PTNKが生じている場合、図６（Ｃ）に示すように、CCV３０はその時点で一旦全閉状態とされる（上記ステップ１７８〜１８２参照）。そして、CCV３０の実質的開度がその後徐々に増大されるのに伴って、タンク内圧PTNKは大気圧に向かって減圧される。この際、タンク内圧PTNKが高圧である期間中は、CCV３０の開度が小さく抑えられているため蒸発燃料の大気への吹き抜けは防止されている。そして、以後、パージが継続されている間は、ポンプ３２のON・OFFが繰り返されることにより（上記ステップ１９４〜１９８，１７４および１７６参照）、タンク内圧PTNKは大気圧付近に維持される。
【０１１８】
以上説明した通り、本実施形態の装置によれば、車両の走行中にパージがカットされた場合は、蒸発燃料の発生状況や、キャニスタ２２における燃料吸着状態に応じてタンク内圧PTNKの目標圧力を設定することができる。また、パージの再開後には、パージの進行に伴ってCCV３０の実質的開度を徐々に大きくすることができる。このため、本実施形態の装置によれば、パージ再開後の空燃比精度を実施の形態１または２の場合に比して更に高めることができると共に、それらの実施形態の場合と同様にパージ再開後の蒸発燃料の吹き抜けを有効に防止することができる。
【０１１９】
ところで、上述した実施の形態３においては、基準圧力PBSやベーパ濃度学習値FGPGに基づいてタンク内圧PTNKの目標圧力を設定する技術を、パージの開始後にCCV３０を徐々に開弁させる技術と組み合わせることとしているが、本発明はこれに限定されるものではない。すなわち、前者の技術は、実施の形態１または２で用いたCCV３０の制御技術、すなわち、パージの開始後にタンク内圧PTNKがある程度低下した時点でCCV３０を開弁させるの技術と組み合わせることとしてもよい。
【０１２０】
尚、上述した実施の形態３においては、CCV３０およびポンプ３２が前記第１の発明における「大気孔封鎖機構」に、パージVSV２８が前記第１の発明における「パージ制御弁」に、それぞれ相当している。また、ECU４０が、パージカット時にパージVSV２８を全閉状態に維持することで前記第１の発明における「パージ制御弁制御手段」が、上記ステップ１７２〜１７６並びにステップ１６０および１６２の処理を実行することにより前記第１の発明における「封鎖機構制御手段」が、それぞれ実現されている。
【０１２１】
また、上述した実施の形態３においては、ECU４０が、上記ステップ１７２においてタンク内圧PTNKを検出することにより前記第１の発明における「タンク内圧検出手段」が、上記ステップ１７２，１７４および１６０の処理を実行することにより前記第１の発明における「ポンプ制御手段」が、それぞれ実現されている。
【０１２２】
また、上述した実施の形態３においては、ECU４０が、上記ステップ１５２および１５４の処理を実行すると共に、パージカット時のベーパ濃度学習値FGPGを記憶することにより、前記第１の発明における「変化傾向推定手段」が、上記ステップ１６６〜１７０の処理を実行することにより前記第１の発明における「目標圧力設定手段」が、それぞれ実現されている。
【０１２３】
また、上述した実施の形態３においては、ECU４０が、上記ステップ１５２および１５４の処理を実行することにより前記第２の発明における「蒸発燃料発生状態検知手段」が、上記ステップ１６６および１７０の処理を実行することにより前記第２の発明における「目標圧力設定手段」が、それぞれ実現されている。
【０１２４】
また、上述した実施の形態３においては、ECU４０が、パージがカットされた時点でのベーパ濃度学習値FGPGを検出することにより前記第３の発明における「カット時ベーパ濃度検出手段」が、上記ステップ１６８および１７０の処理を実行することにより前記第３の発明における「目標圧力設定手段」が、それぞれ実現されている。
【０１２５】
また、上述した実施の形態３においては、CCV３０が前記第４の発明における「大気孔封鎖弁」に相当していると共に、ECU４０に、パージが開始された後、タンク内圧PTNKが大気圧付近となるまでCCV３０を閉弁状態に維持させておくことにより、前記第４の発明における「封鎖状態維持手段」を実現することができる。
【０１２６】
また、上述した実施の形態３においては、CCV３０が前記第５の発明における「大気孔封鎖弁」に相当していると共に、ECU４０が、上記ステップ１７８〜１８４および１９８の処理を実行することにより、前記第５の発明における「封鎖弁開度調整手段」が実現されている。
【０１２７】
また、上述した実施の形態３においては、ECU４０が、上記ステップ１４４と共に上記ステップ１７２〜１７６並びにステップ１６０および１６２の処理を実行することにより前記第８の発明における「封鎖手段」が、上記ステップ１４４と共に上記ステップ１４８の処理を実行することにより前記第８の発明における「封鎖解除手段」が、それぞれ実現されている。
【０１２８】
実施の形態４．
次に、図７および図８を参照して、本発明の実施の形態４について説明する。
図７は、本発明の実施の形態４の構成を説明するための図である。尚、図７において、図１に示す構成要素と同一の部分には同一の符号を付してその説明を省略または簡略する。
【０１２９】
図７に示すように、本実施形態の装置は、２次空気導入通路５０を備えている。２次空気導入通路５０の一端は、チェックバルブ５２を介して、内燃機関の排気通路５４に連通している。チェックバルブ５２は、排気通路５４に向かうガスの流れのみを許容する一方向弁である。排気通路５４には、排気ガスを浄化するための触媒５５が配置されている。２次空気導入通路５０は、その触媒５５の上流において排気通路５４と連通している。
【０１３０】
２次空気導入通路５０の他端は、ASV(Air Switching Valve)５６と連通している。ASV５６は、その内部に２つの制御弁を備えるユニットである。ASV５６には、上述した２次空気導入通路５０の他、大気連通路５８および加圧空気供給経路６０が連通している。大気連通路５８は、ポンプ３２およびフィルタ６２を介して大気に連通している。一方、加圧空気供給経路６０は、キャニスタ２２とCCV３０とをつなぐ経路の途中に連通している。ASV５６が備える一方の制御弁は、ポンプ３２と２次空気導入通路５０とを導通または遮断状態とすることができる。以下、この制御弁を「AI側制御弁」と称す。ASV５６が備える他方の制御弁はポンプと加圧空気供給経路６０とを導通または遮断状態とすることができる。以下、この制御弁を「パージ側制御弁」と称す。
【０１３１】
［動作説明］
本実施形態において、ECU４０は、ポンプ３２やパージVSV２８の制御に加えて、ASV５６の制御を行う。ECU４０は、内燃機関の冷間始動時など、触媒５５の早期暖機が要求されるような場合に、ポンプ３２と２次空気導入通路５０とが導通するようにASV５６のAI側制御弁を制御し、かつ、ポンプ３２を作動さする。この場合、ポンプ３２により圧送された空気が２次空気として排気通路５４の触媒５５の上流に流入する。触媒５５の上流に２次空気が供給されると、排気ガス中の未燃成分の燃焼が促され、触媒５５に供給される熱量が増し、その暖機が促進される。このため、本実施形態の装置によれば、内燃機関の冷間始動時などに触媒５５を短時間で暖機することができる。
【０１３２】
本実施形態において、ポンプ３２は、実施の形態１乃至３の場合と同様に、キャニスタ２２に対して加圧空気を供給する機構としても利用される。すなわち、ECU４０は、キャニスタ２２に加圧空気を供給する必要がある場合は、ポンプ３２と加圧空気供給経路６０とが導通するようにASV５６のパージ側制御弁を制御し、かつ、ポンプ３２を運転状態とする。この場合、ポンプ３２により生成される加圧空気は、キャニスタ２２とCCV３０とをつなぐ経路に供給される。
【０１３３】
この際、CCV３０が閉じられていると、ポンプ３２の発生する加圧空気はキャニスタ２２に流入する。このように、本実施形態の装置によれば、一つのポンプ３２を、排気通路５４に対する２次空気の供給と、キャニスタ２２に対する加圧空気の供給の双方に兼用することができる。従って、本実施形態の装置によれば、上述した２次空気と加圧空気の双方を発生させる機構を安価に実現することができる。
【０１３４】
図８は、本実施形態においてECU４０が実行するパージポンプ駆動制御ルーチンのフローチャートである。尚、図８において、上記図３に示すルーチンと同一のステップについては、同一の符号を付してその説明を省略または簡略する。
【０１３５】
図８に示すルーチンでは、先ず、内燃機関の冷間始動中か否かが判別される（ステップ２００）。
より具体的には、内燃機関の排気通路５４に２次空気を供給する必要があるか否かが判別される。本ステップ２００において、この判別は、例えば、内燃機関の始動後の経過時間、或いは内燃機関の冷却水温などに基づいて行うことができる。
【０１３６】
上記の判別の結果、冷間始動中であると判断された場合は、ASV５６のAI側制御弁がON（開状態）とされ（ステップ２０２）、次いでポンプ３２が作動させるべく、ステップ１２６の処理が実行される。
上記の処理が実行されると、以後、ポンプ３２で生成された加圧空気が、２次空気として排気通路５４の触媒５５上流に供給される。その結果、触媒５５の早期暖機が実現される。
【０１３７】
図８に示すルーチン中、上記ステップ２００において、内燃機関が冷間始動中ではないとの判別がなされた場合は、ASV５６のAI側制御弁がOFF（閉状態）とされ（ステップ２０４）、次いで、パージが実行中であるか否かを判断すべく、ステップ１００の処理が実行される。
【０１３８】
上記の判別の結果、パージが実行中でないと判断された場合は、ASV５６のパージ側制御弁がOFFされる（ステップ２０６）。
本ステップ２０６の処理によりパージ側制御弁がOFF（閉弁）されると、以後、キャニスタ２２が大気に開放される状態と大気から遮断される状態とを、CCV３０の状態により選択的に実現することが可能となる。
【０１３９】
図８に示すルーチンでは、上記ステップ２０６の処理に続いて、実施の形態１の場合と同様に、ステップ１０２〜１１２の処理が実行される。その結果、車両が停止している場合には、CCV３０が開弁状態とされ、大きな抵抗を伴わずに燃料タンク１０からキャニスタ２２へタンク内ガスが流通し得る状態が形成される。また、車両が走行中である場合は、CCV３０が閉じられ、その結果、キャニスタ２２および燃料タンク１０が密閉空間となり、キャニスタ２２における燃料吸着状態の変化を抑制するうえで好適な状態が形成される。
【０１４０】
図８に示すルーチン中、上記ステップ１００においてパージが実行中であるとの判別が成された場合は、以後、実施の形態の場合と同様に、ステップ１１４、１１６および１２０の処理が必要に応じて実行される。そして、それらの処理により、未だタンク内圧PTNKが大気圧付近にまで低下していないと判別された場合は、実施の形態１の場合と同様に、ステップ１１２および１１０の処理が実行される。この場合、大気孔２４が大気から遮断されたままとなるため、蒸発燃料の吹き抜けが防止される。
【０１４１】
一方、上記ステップ１１４または１１６において、タンク内圧PTNKが大気圧付近にまで低下しているとの判断が成された場合は、次に、ASV５６のパージ側制御弁がONとされ（ステップ２０８）、次いで、ステップ１２２の処理によりCCV３０が閉状態とされる。
【０１４２】
これらの処理によりパージ側制御弁がON（開弁）とされ、かつ、CCV３０が閉弁されると、以後、ポンプ３２のON・OFFにより、キャニスタ２２に加圧空気が供給される状態と、キャニスタ２２が大気に開放される状態とを選択的に実現することが可能となる。
【０１４３】
図８に示すルーチンでは、上記ステップ１２２の処理に続いて、実施の形態１の場合と同様に、ステップ１２４の処理、およびステップ１２６または１１０の処理が実行される。その結果、ポンプ３２のON・OFFが適当に切り換えられ、タンク内圧PTNKが大気圧付近に維持される。
【０１４４】
以上説明した通り、図８に示すルーチンによれば、ポンプ３２を、必要に応じて、２次空気発生用の機構として、或いは、キャニスタ２２に加圧空気を供給するための機構として利用することができる。そのうえで、実施の形態１の場合と同様に、パージカット中はキャニスタ２２における燃料吸着状態の変化を抑制し、また、パージ再開時には蒸発燃料の大気への吹き抜けを防止することができる。従って、本実施形態の構成によれば、実施の形態１の場合と同様の機能と、触媒５５の早期暖機を可能とする機能とを併せ持つシステムを安価に実現することができる。
【０１４５】
［変形例等］
ところで、本実施形態におけるポンプ３２には、十分な２次空気を発生するだけの能力が要求される。このため、図７に示すポンプ３２は、実施の形態１乃至３の場合に比して大きな能力を有している。従って、パージの実行中に、単にこのポンプ３２をON・OFFさせるだけでは、パージ流量やタンク内圧PTNKを精度良く制御することが困難な事態が生じ得る。
【０１４６】
本実施形態の装置では、ポンプ３２から加圧空気供給経路６０に加圧空気が供給されている場合に、CCV３０を適当に開弁させることにより、その加圧空気の一部をキャニスタ２２に流入させることなく大気に放出させることができる。そして、この場合は、キャニスタ２２に流入する加圧空気の量を減らすことで、パージ流量やタンク内圧PTNKの制御性を高めることができる。
【０１４７】
このため、本実施形態の装置では、上記図８に示すステップ１２６においてポンプ３２がONとされた場合に、CCV３０を全閉状態のまま維持するのではなく、加圧空気の一部が大気に放出されるように、CCV３０を適当にデューティ制御することとしてもよい。更に、より好ましくは、その際にCCV３０に供給される駆動信号のデューティ比を、タンク内圧PTNKが目標圧力に近づくようにフィードバック制御することとしてもよい。上記ステップ１８０において、このような制御を実行することとすれば、ポンプ３２が、実施の形態１乃至３の場合に比して大きな容量を有していても、パージ流量やタンク内圧PTNKを精度良く安定制御することができる。また、これらの制御すると、フィルタ３４に対して、その内側から外側へ向かう空気を流通させることができる。このため、これらの制御によれば、上述した本来の効果に加えて、フィルタ３４の清掃効果を付随的に得ることができる。
【０１４８】
また、上述した実施の形態４においては、ポンプ３２を、２次空気発生用の機構および加圧空気発生用の機構として兼用する技術を、実施の形態１の制御手法（図３に示すフローチャート）と組み合わせることとしているが、本発明はこれに限定されるものではない。すなわち、２次空気発生用の機構および加圧空気発生用の機構としてポンプ３２を兼用する技術は、実施の形態２の制御手法（図４に示すフローチャート）、或いは実施の形態３の制御手法（図５に示すフローチャート）と組み合わせることとしてもよい。
【０１４９】
尚、上述した実施の形態４においては、ASV５６のパージ側制御弁が前記第６の発明における「第１制御弁」に、ASVのAI側制御弁が前記第６の発明における「第２制御弁」に、CCV３０が前記第６の発明における「大気孔封鎖弁」に、それぞれ相当している。また、この実施形態においては、上記ステップ１２６においてポンプ３２がONされた場合に、ECU４０に、CCV３０を適当にデューティ制御させることにより前記第６の発明における「圧力調整手段」を実現することができる。
【０１５０】
更に、上述した実施の形態４においては、上記の如くCCV３０をデューティ制御させるに当たり、ECU４０にタンク内圧PTNKを検出させることにより前記第７の発明における「タンク内圧検出手段」を、そのタンク内圧PTNKに基づいてCCV３０をデューティ制御させることにより前記第７の発明における「開度設定手段」を、それぞれ実現することができる。
【０１５１】
実施の形態５．
次に、図９および図１０を参照して、本発明の実施の形態５について説明する。
本実施形態の装置は、実施の形態１の装置において、ECU４０に、上述した図４に示すルーチンに代えて、後述する図９に示すルーチンを更に実行させることにより実現することができる。
【０１５２】
燃料タンク１０の空き容量は、給油により液面が上昇することにより急減に減少する。このため、円滑な給油を可能とするためには、空き容量の減少分に見合ったタンク内ガスの流出を許容することが必要である。上述した実施の形態１乃至４の装置は、何れも、この要求に応えるために、パージがカットされており、かつ、車両が停止している場合には、キャニスタ２２の大気孔２４を大気に開放することとしている。このため、これらの装置によれば、パージカット中に給油が行われた場合には、タンク内ガスをキャニスタ２２に流出させることにより、良好は給油特性を実現することができる。
【０１５３】
また、上述した実施の形態１乃至４の装置は、何れも、パージの実行中は、燃料タンク１０から溢れ出てきたベーパガスを内燃機関の吸気通路に流通させることができる。このため、それらの装置によれば、パージの実行中に給油がなされた場合にも、タンク内ガスの流出を許容して、円滑な給油を可能とすることができる。
【０１５４】
しかしながら、パージの実行中に、燃料タンク１０から吸気通路に多量の蒸発燃料がパージされると、ベーパ濃度の急激な変化に燃料噴射量の補正が追いつけずに、空燃比荒れが生ずることがある。このため、給油の実行時に流出を許容すべきタンク内ガスは、パージの実行中であっても吸気通路に流通させないことが望ましい。そこで、本実施形態の装置は、パージの実行中に給油が行われた場合には、ポンプ３２を逆転方向に運転させ、燃料タンク１０から流出してくる蒸発燃料を、内燃機関１０の吸気通路にパージさせることなく、キャニスタ２２側に強制的に吸い込むこととした。
【０１５５】
ところで、本実施形態の装置において、パージカット中に給油が行われた場合も、ポンプ３２を逆転運転させれば、燃料タンク１０から流出してくる蒸発燃料を積極的にキャニスタ２２に吸い込むことができる。燃料タンク１０から流出してくる蒸発燃料をこのように積極的にキャニスタ２２に吸い込むこととすれば、タンク内ガスの抜け性を改善することができる。従って、パージの停止時にもポンプ３２を逆転運転することとすれば、タンク内ガスの抜け性を確保するために課されていた種々の制約を緩めて、配管の形状やキャニスタ２２の配置などに関する自由度を高めることができる。そこで、本実施形態の装置は、パージの実行中に限らず、パージの停止中にも給油の際には、ポンプ３２を逆転運転させることとした。
【０１５６】
図９は、上記の機能を実現するために本実施形態においてECU４０が実行するパージポンプ駆動制御ルーチンのフローチャートである。このルーチンは、車両の運転中に所定間隔毎に起動される他、車両の停車中（IGオフ時）においても所定の規則に従って適宜起動されるものとする。尚、図９において、上記図３に示すルーチンと同一のステップについては、同一の符号を付してその説明を省略または簡略する。
【０１５７】
図９に示すルーチンでは、先ず、給油中であるか否かが判別される（ステップ２１０）。
給油の実行中は、液面上昇に伴う空き空間の減少に伴い、タンク内圧PTNKが通常より高い値となる。本ステップ２１０では、例えば、タンク内圧PTNKが所定の判定値PON1より高いか否かに基づいて、給油中であるか否かを判断することができる。
【０１５８】
上記ステップ２１０において、給油中でないとの判別がなされた場合は、以後、実施の形態１の場合と同様に、ステップ１００〜１２６の処理が実行される。その結果、パージカット中は、キャニスタ２２における燃料吸着状態の変化を抑制するうえで好適な状態が形成され、一方、パージの実行中は、タンク内圧PTNKが大気圧近傍の値に維持される。
【０１５９】
これに対して、上記ステップ２１０において給油中であるとの判断がなされた場は、ポンプ３２の逆転運転が開始される（ステップ２１２）
【０１６０】
図１０は、上記ステップ２１２の処理が実行された後に、本実施形態の装置の内部に生ずるガスの流れを説明するための図である。図１０に示すように、ステップ２１２の処理によりポンプ３２が逆転運転されると、キャニスタ２２の内部に、大気孔２４側から負圧が導かれる。その結果、給油の実行に伴って燃料タンク１０からキャニスタ２２へ向かって流出してくる蒸発燃料は、パージ孔２６の外へは殆ど流出せず、強制的にキャニスタ２２の内部に引き込まれる。
【０１６１】
燃料タンク１０内の蒸発燃料が上記の如く強制的にキャニスタ２２内部に引き込まれる場合、蒸発燃料の直接パージが防止されることから、給油に伴う空燃比の荒れを有効に抑制することができる。更に、この場合はタンク内ガスの抜け性が改善されることから、所望の給油特性を得るうえで配管やキャニスタ２２に課すべき制約を緩めることができる。従って、本実施形態の構成によれば、給油時の内燃機関の運転状態を実施の形態１の場合に比して更に安定させることができ、かつ、配管やキャニスタ２２の配置等に関して実施の形態１の場合より更に高い自由度を有する装置を実現することができる。
【０１６２】
ところで、上述した実施の形態５の装置は、給油時にポンプ３２を逆転させる技術を、実施の形態１の装置に組み込むことにより実現されているが、本発明はこれに限定されるものではない。すなわち、給油時にポンプ３２を逆転させる技術は、実施の形態１の装置に限らず、実施の形態２乃至４の何れの装置に組み込むこととしてもよい。
【０１６３】
尚、上述した実施の形態５においては、ECU４０が、上記ステップ２１０の処理を実行することにより前記第９の発明における「給油検出手段」が、上記ステップ２１２の処理を実行することにより前記第９の発明における「逆流ガス生成手段」が、それぞれ実現されている。
【０１６４】
【発明の効果】
この発明は以上説明したように構成されているので、以下に示すような効果を奏する。
第１の発明によれば、パージカット中に、キャニスタ内部の蒸発燃料濃度が上昇し易い状況が形成されているほど、タンク内圧の目標圧力を大きな値とすることができる。このため、本発明によれば、パージカット中におけるキャニスタ内の蒸発燃料濃度の変化を常に効果的に抑えることができる。
【０１６５】
第２の発明によれば、燃料タンク内で蒸発燃料が多量に発生し易い状況が形成されているほど、タンク内圧の目標圧力を大きな値とすることができる。このため、本発明によれば、パージカット中におけるキャニスタ内の蒸発燃料濃度の変化を常に効果的に抑えることができる。
【０１６６】
第３の発明によれば、パージカット時のベーパ濃度が薄く、その濃度に大きな変化が生じ易いほど、タンク内圧の目標圧力を大きな値とすることができる。このため、本発明によれば、パージカット中におけるキャニスタ内の蒸発燃料濃度の変化を常に効果的に抑えることができる。
【０１６７】
第４の発明によれば、パージが開始された後、タンク内圧が適当に低下するまではキャニスタの密封状態を維持することができる。このため、本発明によれば、パージカット中にタンク内圧が正圧化していても、パージの再開に伴う蒸発燃料の吹き抜けを有効に防止することができる。
【０１６８】
第５の発明によれば、パージの開始時に、大気孔封鎖弁の実質的開度を徐々に増大させることができる。このため、本発明によれば、パージカット中にタンク内圧が正圧化していても、パージの再開に伴う蒸発燃料の吹き抜けを有効に防止することができる。
【０１６９】
第６の発明によれば、第１制御弁を導通状態とすることで、ポンプに、キャニスタに向かう加圧空気を発生させることができる。また、第２制御弁を導通状態とすることで、ポンプから排気通路へ２次空気を流通させることができる。ポンプには、２次空気を供給するに足る大きな容量が要求される。このポンプを、キャニスタに加圧空気を供給するための機構として用いる場合は、キャニスタ閉塞弁の実質的開度を所定開度とすることができる。この場合、加圧空気の一部がキャニスタ閉塞弁を通って大気に放出されるため、過剰な空気がキャニスタに供給されるのを防ぐことができる。
【０１７０】
第７の発明によれば、キャニスタ閉塞弁が実現すべき所定開度をタンク内圧に基づいて設定することができる。このため、本発明によれば、タンク内圧に応じた量の加圧空気をキャニスタに供給することができ、高い精度でタンク内圧を制御することができる。
【０１７１】
第８の発明によれば、車両の停止時にはキャニスタの内部を大気に開放することができる。このため、本発明によれば、給油の際には、燃料タンクからキャニスタへ向かって蒸発燃料が流れるのを許容することができる。
【０１７２】
第９の発明によれば、給油時には、ポンプを逆転運転させることにより、燃料タンク内のガスをキャニスタ側へ吸引することができる。このため、本発明によれば、優れた給油特性を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施の形態１の蒸発燃料処理装置の構成を説明するための図である。
【図２】 本発明の実施の形態１の装置の動作を説明するためのタイミングチャートである。
【図３】 本発明の実施の形態１において実行されるパージポンプ駆動制御ルーチンのフローチャートである。
【図４】 本発明の実施の形態２において実行されるパージポンプ駆動制御ルーチンのフローチャートである。
【図５】 本発明の実施の形態３において実行されるパージポンプ駆動制御ルーチンのフローチャートである。
【図６】 本発明の実施の形態３の装置の動作を説明するためのタイミングチャートである。
【図７】 本発明の実施の形態４の蒸発燃料処理装置の構成を説明するための図である。
【図８】 本発明の実施の形態４において実行されるパージポンプ駆動制御ルーチンのフローチャートである。
【図９】 本発明の実施の形態５において実行されるパージポンプ駆動制御ルーチンのフローチャートである。
【図１０】 本発明の実施の形態５の装置により達成される効果を説明するための図である。
【符号の説明】
１０ 燃料タンク
１２ タンク内圧センサ
１８ ベーパ通路
２２ キャニスタ
２４ 大気孔
２６ パージ孔
２８ パージVSV
３０ CCV(Canister Closed Valve)
３２ ポンプ
４０ ECU(Electronic Control Unit)
PTNK タンク内圧
PTGT タンク内圧の目標圧力
【発明の属する技術分野】
本発明は、蒸発燃料処理装置に係り、特に、燃料タンク内で発生する蒸発燃料を大気に放出させることなく処理するための蒸発燃料処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば特開平５−３１２１１３号公報に開示されるように、燃料タンクと連通するキャニスタを備える蒸発燃料処理装置が知られている。キャニスタは、燃料タンクに連通していると共に、内燃機関の吸気通路に連通している。また、このキャニスタは、大気に連通する大気孔を備えている。
【０００３】
上記従来の装置において、燃料タンク内で発生した蒸発燃料は、一旦キャニスタに吸着される。内燃機関の運転中に、吸気負圧がキャニスタに導かれると、大気孔から吸入された空気と共に、キャニスタに吸着されている蒸発燃料が吸気通路にパージされる。その結果、燃料タンク内で生じた蒸発燃料は、大気に放出されることなく、内燃機関の運転中に燃料として処理される。
【０００４】
ところで、上記従来の装置は、パージカット中は、キャニスタの内部を大気圧に開放することとしている。キャニスタの内部が大気に開放されていると、給油の実行に伴ってタンク内圧が上昇した場合に、燃料タンク内の蒸発燃料をキャニスタに導くことができる。このため、上記従来の装置によれば、パージカット中において、良好な給油特性を得ることができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の装置では、給油時に限らず、パージカット中は常に燃料タンク内の蒸発燃料が抵抗なくキャニスタに流入することができる。このため、上記従来の装置において、燃料タンク内で多量に蒸発燃料が発生している場合には、一時的にパージがカットされている間に、キャニスタ内の燃料吸着量が急増するような事態が生じ得る。
【０００６】
キャニスタ内の蒸発燃料を内燃機関の吸気通路にパージする場合は、パージガス中のベーパ濃度を学習して、燃料のパージ分だけ燃料噴射量を減量する補正が一般に行われる。パージカット中にキャニスタ内の燃料吸着量が急変すると、パージの再開時に形成されるベーパ濃度が、パージカット時に記憶したベーパ濃度から大きく変化し、その時点で燃料噴射量を適正に補正することが困難になることがある。このため、上記従来の装置においては、パージの再開時に、空燃比荒れを防ぐために、パージ流量を絞るなどの措置を講ずることが必要である。
【０００７】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、パージカット中にキャニスタ内の燃料吸着状態が大きく変化するのを防ぐことのできる蒸発燃料処理装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
第１の発明は、上記の目的を達成するため、燃料タンク内で発生した蒸発燃料を大気に放出させることなく処理するための蒸発燃料処理装置であって、
前記燃料タンクと連通すると共に、内燃機関の吸気通路に連通するパージ孔と大気に通じる大気孔とを備えるキャニスタと、
前記パージ孔と前記吸気通路の間に配置されるパージ制御弁と、
前記キャニスタの内側から前記大気孔の外側へ向かう流体の流れを遮断することのできる大気孔封鎖機構と、
パージカット中に前記パージ制御弁を閉弁状態とするパージ制御弁制御手段と、
パージカット中に、前記キャニスタの内側から前記大気孔の外側へ向かう流体の流れが禁止されるように前記大気孔封鎖機構を制御する封鎖機構制御手段と、
タンク内圧を検出するタンク内圧検出手段とを備え、
前記大気孔封鎖機構は、前記大気孔に対して加圧空気を供給することのできるポンプを備え、
前記封鎖機構制御手段は、パージカット中に、前記タンク内圧が、大気圧より高圧の目標圧力となるように、前記ポンプの作動状態を制御するポンプ制御手段を備え、
当該蒸発燃料処理装置は、更に、
パージカット中に、キャニスタ内部の蒸発燃料濃度の変化傾向を推定する変化傾向推定手段と、
前記蒸発燃料濃度の上昇傾向が強いほど、前記目標圧力を大きな値に設定する目標圧力設定手段と、
を備えることを特徴とする。
【０００９】
また、第２の発明は、第１の発明において、
前記変化傾向推定手段は、前記燃料タンクの内部における蒸発燃料の発生状態を検知する蒸発燃料発生状態検知手段を備え、
前記目標圧力設定手段は、前記燃料タンクの内部で蒸発燃料が多量に発生しているほど、前記目標圧力を大きな値に設定することを特徴とする。
【００１０】
また、第３の発明は、第１または第２の発明において、
前記変化傾向推定手段は、パージがカットされた時点でのパージガス中のベーパ濃度を検出するカット時ベーパ濃度検出手段を備え、
前記目標圧力設定手段は、パージがカットされた時点での前記ベーパ濃度が薄いほど、前記目標圧力を大きな値に設定することを特徴とする。
【００１１】
また、第４の発明は、第１乃至第３の発明の何れかにおいて、
前記大気孔封鎖機構は、前記大気孔を大気から遮断する大気孔封鎖弁を備え、
パージが開始された後、タンク内圧が大気圧近傍値となるまでは前記大気孔封鎖弁を閉弁状態に維持し、その後、当該大気孔封鎖弁の開弁を許可する封鎖状態維持手段を備えることを特徴とする。
【００１２】
また、第５の発明は、第１乃至第４の発明の何れかにおいて、
前記大気孔封鎖機構は、前記大気孔を大気から遮断する大気孔封鎖弁を備え、
パージが開始された後、前記大気孔封鎖弁の実質的開度を全閉状態から徐々に増大させていく封鎖弁開度調整手段を備えることを特徴とする。
【００１３】
また、第６の発明は、第１乃至第５の発明の何れかにおいて、
内燃機関の排気通路に２次空気を導入するための２次空気導入通路と、
前記大気孔に対して加圧空気を供給することのできるポンプと、
前記ポンプと前記キャニスタとの導通状態を制御する第１制御弁と、
前記ポンプと前記２次空気導入通路との導通状態を制御する第２制御弁と、
前記キャニスタと前記ポンプとをつなぐ経路と並列に大気に連通するように設けられた経路内に配置された大気孔封鎖弁と、
前記ポンプから前記キャニスタに向けて加圧空気が供給される際に、前記大気孔封鎖弁を実質的に所定開度に制御して前記加圧空気の圧力を調整する圧力調整手段と、
を備えることを特徴とする。
【００１４】
また、第７の発明は、第６の発明において、
タンク内圧を検出するタンク内圧検出手段と、
前記タンク内圧に基づいて、前記所定開度を設定する開度設定手段と、
を備えることを特徴とする。
【００１５】
また、第８の発明は、第１乃至第７の発明の何れかにおいて、
前記封鎖機構制御手段は、
車両の走行中に限り、前記キャニスタの内側から前記大気孔の外側へ向かう流体の流れが禁止されるように前記大気孔封鎖機構を制御する封鎖手段と、
車両の停車時に、前記流体の流れが許容されるように前記大気孔封鎖機構を制御する封鎖解除手段と、
を備えることを特徴とする。
【００１６】
また、第９の発明は、第１乃至第８の発明の何れかにおいて、
前記燃料タンクに燃料が供給される給油状態を検出する給油検出手段と、
前記給油状態の成立中は、前記ポンプを逆転運転させることにより、前記キャニスタから大気へ向かうガスの流れを生成させる逆流ガス生成手段と、
を備えることを特徴とする。
【００１７】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
以下、図１乃至図３を参照して、本発明の実施の形態１について説明する。
図１は、本発明の実施の形態１の蒸発燃料処理装置の構成を説明するための図である。本実施形態の蒸発燃料処理装置は、燃料タンク１０を備えている。燃料タンク１０には、タンク内圧を測定するためのタンク内圧センサ１２が設けられている。タンク内圧センサ１２は、大気圧に対する相対圧としてタンク内圧を検出し、その検出値に応じた出力を発生するセンサである。
【００１８】
燃料タンク１０には、ROV(Roll Over Valve)１４，１６を介してベーパ通路１８が接続されている。ベーパ通路１８は、ダイヤフラム式の給油弁２０を介してキャニスタ２２に接続されている。キャニスタ２２の内部には、燃料ベーパを吸着するための活性炭が充填されている。このため、燃料タンク１０の内部で発生した燃料ベーパは、ベーパ通路１８および給油弁２０を通ってキャニスタ２２に到達し、キャニスタ２２の内部に吸着保持される。
【００１９】
キャニスタ２２には、大気孔２４およびパージ孔２６が設けられている。パージ孔２６は、パージガスの流量を制御するためのパージVSV(Vacuum Switching Valve)２８を介して内燃機関の吸気通路（図示せず）に連通している。パージVSV２８は、デューティ制御されることにより実質的に任意の開度を実現する制御弁である。
【００２０】
キャニスタ２２の大気孔２４には、CCV(Canister Closed Valve)３０を介してポンプ３２が連通している。ポンプ３２の吸入孔は、フィルタ３４を介して大気に開放されている。CCV３０は、外部から駆動信号を受けることにより大気孔２４を閉弁するノーマルオープンタイプの電磁弁である。CCV３０が開いている場合は、ポンプ３２を作動させることにより、ポンプ３２により生成される加圧空気をキャニスタ２２の大気孔２４に供給することができる。
【００２１】
図１に示すように、本実施形態のシステムは、ECU(Electronic Control Unit)
４０を備えている。ECU４０には、上述したタンク内圧センサ１２を始め、内燃機関に組み込まれている各種のセンサ（図示せず）の出力が供給されている。ECU４０は、それらのセンサ出力に基づいて、パージVSV２８、CCV３０、およびポンプ３２などの状態を制御することができる。
【００２２】
［基本動作の説明］
本実施形態のシステムにおいて、燃料タンク１０の内部で発生したベーパは、ベーパ通路１８を通ってキャニスタ２２に導かれ、その内部に吸着保持される。ECU４０は、内燃機関の運転中、所定のパージ条件が成立する状況下で、パージVSV２８を適当に開弁させる。内燃機関の運転中にパージVSV２８が開弁されると、キャニスタ２２に吸気負圧が導かれ、キャニスタ２２に吸着されているベーパは、大気孔２４から吸入される空気と共に吸気通路にパージされる。本実施形態のシステムによれば、このようにして、燃料タンク１０内で発生するベーパを、大気に放出させることなく処理することができる。
【００２３】
ECU４０は、公知の手法でパージガス中のベーパ濃度を検出することができる。また、ECU４０は、デューティ制御によりパージVSV２８の実質的な開度を制御することで、キャニスタ２２から吸気通路に向かって流れるパージガスの流量を制御することができる。このため、ECU４０は、パージの実行に伴って吸気通路に供給されている蒸発燃料の量を検知することができる。
【００２４】
吸気通路に蒸発燃料がパージされている状況下で、所望の空燃比を実現するためには、パージにより供給されている燃料分だけ燃料噴射量を減量補正することが必要である。ECU４０は、上記の要求を満たすべく、パージの影響を相殺するための補正量を公知の手法で算出し、その算出値に基づいて、燃料噴射量に減量補正を施す。このため、本実施形態のシステムによれば、大きな空燃比荒れを生じさせることなく蒸発燃料のパージを行うことができる。
【００２５】
［特徴的動作の説明］
本実施形態の装置において給油が行われる際には、液面の上昇に伴い燃料タンク１０の空き容量が急減に減少する。このため、円滑な給油を可能とするためには、空き容量の減少分に見合ったタンク内ガスの流出を許容することが必要である。CCV３０を開けておけば、タンク内ガスは、給油の際にキャニスタ２２に流入することができる。従って、本実施形態の装置において、CCV３０を常時開いておけば、常に良好な給油特性を得ることができる。
【００２６】
しかしながら、CCV３０が常に開弁しているとすれば、給油時に限らず、燃料タンク１０内の蒸発燃料は、常時キャニスタ２２に抵抗なく流入することが可能となる。この場合、パージカット中に燃料タンク１０からキャニスタ２２へ発燃料が多量に流入し、その結果、パージカットの前後で、キャニスタ２２の燃料吸着状態が大きく変化する事態が生じ得る。
【００２７】
本実施形態の装置は、既述した通り、パージの実行中に、パージガス中のベーパ濃度を検出し、そのベーパ濃度に基づいて燃料噴射量に減量補正を施している。パージガス中のベーパ濃度の検出には、パージガスの流通開始後ある程度の時間が必要である。従って、パージの再開時には、その時点での正確なベーパ濃度は判らない。このため、パージの再開時には、パージカット時に記憶したベーパ濃度を用いて燃料噴射量補正を行うのが通常である。
【００２８】
本実施形態の装置において、キャニスタ２２の燃料吸着状態が上記の如くパージカット中に大きく変化するとすれば、パージがカットされた時点で記憶されたベーパ濃度と、パージ再開時に現実に生ずるベーパ濃度との間に大きな差が生ずる。この場合、パージの再開時に、パージカット時に記憶したベーパ濃度を用いて燃料噴射量を補正しても、精度良くパージ分を相殺することはできない。従って、パージ再開時の空燃比荒れを防ぐうえでは、パージカット中に生ずるキャニスタ２２内の吸着状態の変化を十分に抑制することが有効である。
【００２９】
図１に示す構成において、パージカット中にCCV３０を閉じると、キャニスタ２２と燃料タンク１０を密閉空間とすることができる。それらが密閉空間とされると、燃料タンク１０の内部で蒸発燃料が発生するに連れて、その空間内の圧力は上昇する。燃料タンク１０内の燃料は、タンク内圧が上昇するに連れて蒸発し難くなる。また、キャニスタ２２の内部では、その内部圧力が上昇するに連れて、蒸発燃料が活性炭に吸着され難くなる。従って、パージカット中にCCV３０を閉じることとすれば、その間にキャニスタ２２の内部で生ずる吸着状態の変化を十分に抑制することができる。
【００３０】
そこで、本実施形態では、給油が実行される可能性のある状況下では、つまり、車両が停止している状況下ではCCV３０を開弁状態として良好な給油特性の確保を図る一方、給油が実行される可能性のない状況下では、つまり、車両が停止していない状況下では、パージカット中にCCV３０を閉弁し、パージカット中におけるキャニスタ２２の燃料吸着状態の変化を抑制することとした。
【００３１】
ところで、本実施形態の装置において、パージカット中にCCV３０が閉じられると、パージの再開時に、キャニスタ２２の内圧およびタンク内圧が、大気圧に比して高圧となることがある。このような状況下でCCV３０が開弁されると、密閉空間内に蓄えられていた圧力が開放されて、キャニスタ２２の大気孔２４蒸発燃料が大気に放出される事態が生じ得る。そこで、本実施形態の装置は、上記の如くパージカット中にCCV３０を閉じた場合には、パージの再開時に、タンク内圧が大気圧近傍の値に低下するまでは、CCV３０を閉じたままの状態に維持し、蒸発燃料の吹き抜けが生じない状況が形成された後にCCV３０を開弁することとした。
【００３２】
図２は、上記の規則に従ってCCV３０が制御された場合の動作を説明するためのタイミングチャートである。より具体的には、図２（Ａ）はCCV３０の開閉状態の変化、図２（Ｂ）はタンク内圧PTNKの変化、図２（Ｃ）はパージVSV２８に供給される駆動信号のデューティ比DUTYの変化である。尚、図２に示されている期間中、車両は継続的に走行しているものとする。
【００３３】
図２（Ａ）および図２（Ｃ）に示すように、本実施形態の装置では、パージVSV２８に対する駆動デューティが０となると同時に、つまり、パージがカットされると同時に、CCV３０が閉弁状態とされる。このため、図２（Ｂ）に示すように、パージカットされた後、タンク内圧PTNKは上昇傾向を示す。
【００３４】
タンク内圧PTNKが上昇するほど、キャニスタ２２には、蒸発燃料が吸着され難くなる。その結果、本実施形態の装置では、パージカット中に生ずるキャニスタ２２の燃料吸着状態の変化を小さく抑制することができる。そして、パージカット中に生ずる燃料吸着状態の変化が小さいため、空燃比荒れを生じさせることなく、大きなパージ流量でパージを再開させることができる。このため、本実施形態の装置によれば、優れたパージ能力を確保することができる。
【００３５】
図２（Ａ）および図２（Ｂ）に示すように、パージの再開時にタンク内圧PTNKが大気圧近傍の値である場合は、その再開と共にCCV３０が開弁される。一方、パージの再開時にタンク内圧PTNKが大気圧に比して十分に高い場合は、その圧力PTNKが大気圧近傍の値に低下するまで、CCV３０は閉弁状態に維持される。このため、本実施形態の装置によれば、パージの再開に伴って、燃料タンク１０内の蒸発燃料がCCV３０を通って大気に吹き抜けるのを確実に防止することができる。
【００３６】
図３は、上記の機能を実現するためにECU４０が実行するパージポンプ駆動制御ルーチンのフローチャートを示す。
図３に示すルーチンでは、先ず、パージが実行中であるか否かが判別される（ステップ１００）。
【００３７】
その結果、パージが実行中でないと判別された場合は、その時点のタンク内圧PTNKがオフ圧力POFFとして記録される（ステップ１０２）。
本ステップ１０２で記憶されるオフ出力POFFは、パージが開始された後に、その開始の直前のタンク内圧PTNKとして利用される。
【００３８】
次いで、車速SPDが判定値KSより大きいか否かが判別される（ステップ１０４）。
判定値KSは、車両が停止中であるか、非停止中であるかを判別するための値であり、例えば３km/h程度に設定されている。
【００３９】
上記ステップ１０４において、SPD＞KSが成立しないと判別された場合、ECU４０は、車両が停止していると判断する。より具体的には、ECU４０は、この場合車両において給油が行われる可能性があると判断する。そして、このような判断が成された場合、その時点のタンク内圧PTNKがオン圧力PONとして記憶された後（ステップ１０６）、CCV３０が開弁され（ステップ１０８）、その後更にポンプ３２がOFFとされる（ステップ１１０）。
【００４０】
車両の停止状態が維持される限り、以後、上記ステップ１００〜１１０の処理が繰り返し実行される。この際、キャニスタ２２および燃料タンク１０は、CCV３０を介して大気に開放されているため、オン圧力PONには大気圧近傍の値が記憶される。このようにして記憶されたオン圧力PONは、パージが開始された後に、大気圧近傍の値として利用される。
尚、上記ステップ１００〜１１０の処理が繰り返されている間は、燃料タンク１０からキャニスタ２２へ向かうガスの流れが許容されるため、給油が行われた場合には、良好な給油特性を得ることができる。
【００４１】
車両が走行し始めた後、未だパージが開始されていない場合、および、車両の走行中にパージがカットされた場合は、上記ステップ１０４において、SPD＞KSが成立するとの判断がなされる。ECU４０は、この場合、給油が実行される可能性はないものと判断して、CCV３０を閉弁状態とした後（ステップ１１２）、ポンプ３２をOFFとする（ステップ１１０）。
【００４２】
以後、車両が走行状態を維持し、かつ、パージカットが継続される限り、上記ステップ１００〜１０４，１１２および１１０の処理が繰り返し実行される。これらの処理が繰り返されている間、オン圧力PONの値は更新されることなく大気圧近傍値のまま維持され、一方、オフ圧力POFFの値は最新のタンク内圧PTNKに更新される。
【００４３】
パージカット中は、パージVSV２８が閉じている。このため、上記ステップ１１２においてCCV３０が閉じられると、キャニスタ２２および燃料タンク１０は密閉空間となる。このため、タンク内圧PTNKは、その後、燃料タンク１０の内部における蒸発燃料の発生状況に応じた上昇傾向を示す。その結果、蒸発燃料が発生し難い状況が形成されている場合のみならず、蒸発燃料が発生し易い状況が形成されている場合にも、キャニスタ２２における燃料吸着状態が大きく変化するのを防ぐことができる。
【００４４】
本実施形態において、ECU４０は、キャニスタ２２内の蒸発燃料をパージしている間、パージガス中のベーパ濃度を検出している。そして、車両の走行中にパージがカットされた場合は、その時点のベーパ濃度を記憶し、そのベーパ濃度を用いてパージ再開時に燃料噴射量の減量補正を行う。本実施形態では、上記の如くパージカット中に生ずる燃料吸着状態の変化が小さく抑制されるため、パージの再開時に、パージカット時に記憶されたベーパ濃度と大きく異ならないベーパ濃度を現実に生じさせることができる。このため、本実施形態の装置によれば、パージの再開時から高精度な燃料噴射量補正を実行することができ、空燃比荒れを生じさせることなく多大なパージ流量でパージを再開させることができる。従って、本実施形態の装置によれば、優れたパージ能力を実現することができる。
【００４５】
本実施形態の装置において、蒸発燃料のパージが開始（再開の場合を含む）されると、上記ステップ１００において、パージが実行中であるとの判断がなされる。図３に示すルーチンでは、この場合、次に、タンク内圧PTNKが判定圧力PON＋KP1より低いか否かが判別される（ステップ１１４）。
オン出力PONは、上記の如く大気圧近傍の値である。また、PONに加算されているKP1は、制御上のマージンを確保するための適当な値である。従って、本ステップ１１４の処理は、実質的には、タンク内圧PTNKが大気圧近傍値より低圧か否かを判断しているのと同じである。
【００４６】
上記ステップ１１４において、PTNK＜PON＋KP1が成立しない、つまり、タンク内圧PTNKは、大気圧近傍値より高いと判断された場合は、次に、タンク内圧PTNKが、判定値POFF−KP2より低いか否かが判別される（ステップ１１６）。
本ステップ１１６が実行される段階において、オフ出力POFFには、パージが開始される直前に検出されたタンク内圧PTNKが記憶されている（ステップ１０２参照）。従って、本ステップ１１６では、実質的には、パージが開始された後、タンク内圧PTNKに、所定値KP2を超える圧力降下が生じたか否かが判別されている。所定値KP2は、PTNK＜POFF−KP2が成立する場合には、通常、タンク内圧PTNKが大気圧近傍まで低下していると判断できるものとして設定された値である。このため、本ステップ１１６の処理は、実質的には、パージ開始時のタンク圧力PTNK＝POFFを基準として、現在のタンク内圧PTNKが大気圧近傍値に低下しているか否かを判断しているのと同じである。
【００４７】
上記ステップ１１６において、PTNK＜POFF−KP２が成立しないと判断された場合、つまり、オフ圧力POFFを基準としてもタンク内圧PTNKが大気圧近傍値まで低下しているとは判断できない場合は、以後、上記ステップ１１２および１１０の処理が実行される。その結果、CCV３０は閉弁状態に維持され、ポンプ３２はOFF状態に維持される。この場合、以後、キャニスタ２２および燃料タンク１０の内部に存在するガスがパージの実行に伴い吸気通路に吸引されることにより、タンク内圧PTNKが大気圧近傍値に向かって減圧される。
【００４８】
パージの開始時にタンク内圧PTNKが大気圧近傍の値であった場合、或いは、パージの開始後にタンク内圧PTNKが大気圧近傍の値にまで低下した場合には、上記ステップ１１４において、PTNK＜PON＋KP1が成立するとの判別される。ECU４０は、この条件の成立が認められた場合、タンク内圧PTNKが大気圧近傍の値であるものと判断し、その時点のタンク内圧PTNKをオン圧力PONとして記憶し直す（ステップ１２０）。
【００４９】
また、ECU４０は、上記ステップ１１４において、PTNK＜PON＋KP1が成立しないと判別された場合であっても、上記ステップ１１６において、PTNK＜POFF−KP2が成立すると判別された場合は、タンク内圧PTNKが十分に大気圧付近にまで低下したと判断する。そして、ECU４０は、上記ステップ１２０の処理が終了した後、或いは、上記ステップ１１６の条件成立を判断した後、CCV３０を開弁する（ステップ１２２）。
【００５０】
上記ステップ１２２においてCCV３０が開弁される段階では、タンク内圧PTNKが既に大気圧付近にまで低下している。このため、CCV３０が開弁されても、燃料タンク１０やキャニスタ２２内部のガスが、CCV３０から大気へ吹き出すことはない。従って、本実施形態の装置によれば、パージの開始時に蒸発燃料が大気へ吹き抜けるのを確実に防止することができる。
【００５１】
図３に示すルーチンでは、次に、タンク内圧PTNKが負圧化しているか否かが判別される（ステップ１２４）。
パージの実行中は、キャニスタ２２のパージ孔２６に吸気負圧が導かれる。CCV３０が開弁した後、大気孔２４が自然吸気を行っている場合は、空気が活性炭を通過する際の抵抗により、パージ孔２６付近の圧力は負圧となる。この場合、燃料タンク１０の内部にも負圧が導入され、タンク内圧PTNKが負圧化する。
【００５２】
タンク内圧PTNKが負圧化すると、燃料タンク１０の内部は、蒸発燃料が発生し易い状態となる。また、タンク内圧PTNKの負圧化は燃料タンク１０内の蒸発燃料がキャニスタ２２を通過して直接吸気通路へパージされることにより生ずる。更に、タンク内圧PTNKの負圧化は、燃料タンク１０内で新たに発生する蒸発燃料がキャニスタ２２を通過して直接吸気通路へパージされ続けることにより維持される。
【００５３】
このような蒸発燃料の直接パージは、ベーパ濃度の急激な変化を生じさせ、空燃比荒れの原因となる。そこで、図３に示すルーチンでは、上記ステップ１２４において、タンク内圧PTNKが負圧化していると判断された場合は、ポンプ３２がオンとされる（ステップ１２６）。
ポンプ３２がオンされると、ポンプ３２からキャニスタ２２へ加圧空気を供給することができる。この加圧空気によれば、活性炭で生ずる通気抵抗を補償して、パージ孔２６付近の圧力を大気圧以上の圧力に高めることができる。このため、本ステップ１２６の処理が実行されると、その後、タンク内圧PTNKの負圧化は解消される。また、タンク内圧PTNKの負圧化が解消されると、蒸発燃料の直接パージが防止されるため、安定した空燃比制御が実現される。このため、本実施形態の装置によれば、パージの実行中に、優れた空燃比精度を実現することができる。
【００５４】
図３に示すルーチン中、上記ステップ１２４において、タンク内圧PTNKが負圧化していないと判別された場合は、その後、ステップ１１０においてポンプ３２がオフされる。このため、図３に示すルーチンによれば、パージの実行中、タンク内圧PTNKは常に大気圧付近に制御される。本実施形態の装置は、車両の停止に伴ってパージがカットされた場合、CCV３０を開いてポンプ３２をオフとする。この際、タンク内圧PTNKが正圧化していると、車両の停止と共に、燃料タンク１０内の蒸発燃料がCCV３０から大気に吹き抜ける事態が生ずる。これに対して、タンク内圧PTNKが大気圧付近に維持されていれば、そのような蒸発燃料の吹き抜けは生じない。このため、本実施形態の装置によれば、車両停止に伴う蒸発燃料の吹き抜けを防止して、良好なエミッション特性を実現することができる。
【００５５】
以上説明した通り、本実施形態の装置によれば、車両の走行中にパージがカットされた場合は、CCV３０を閉じてキャニスタ２２および燃料タンク１０を密閉空間とすることができる。このため、本実施形態の装置によれば、パージカット中にキャニスタ２２内で生ずる燃料吸着状態の変化を十分に小さく抑制して、その結果として、優れたパージ能力を実現することができる。
【００５６】
また、本実施形態の装置によれば、パージカット中であっても、車両の停車中はCCV３０を開いておくことができる。このため、本実施形態の装置によれば、給油の際には燃料タンク１０からキャニスタ２２へタンク内ガスが流通するのを許容することができ、良好な給油特性を実現することができる。
【００５７】
［変形例等］
ところで、上述した実施の形態１においては、パージが開始され、タンク内圧PTNKが大気圧付近にまで低下した後に、CCV３０を全開状態とすることとしているが、パージ開始後のCCVの制御方法はこれに限定されるものではない。すなわち、CCV３０は、パージが開始された直後から、或いはタンク内圧PTNKがある程度低下した後に、実質的な開度が徐々に増すようにデューティ制御することとしてもよい。
【００５８】
また、上述した実施の形態１においては、パージが開始された後、PTNK＜PON＋KP1、或いはPTNK＜POFF−KP2が成立するまでCCV３０を閉じたままとし、タンク内圧PTNKが現実にそれらの条件の何れかを満たした時点でCCV３０を開くこととしている。しかしながら、CCV３０を開くタイミングはこれに限定されるものではない。すなわち、CCV３０は、パージが開始された後、タンク内圧PTNKが適当に低下すると予想される所定の時間が経過した時点で開弁することとしてもよい。
【００５９】
また、上述した実施の形態１においては、パージの実行中に、タンク内圧PTNKを大気圧付近に保つために、ポンプ３２からキャニスタ２２に加圧空気を供給することとしているが、パージカット中にCCV３０を閉じる技術は、必ずしもポンプ３２との組み合わせで用いる必要はない。すなわち、パージカット中にCCV３０を閉じる技術は、キャニスタ２２に加圧空気を供給するためのポンプ３２を備えていない蒸発燃料処理装置との組み合わせで用いることとしてもよい。
【００６０】
尚、上述した実施の形態１においては、CCV３０が前記第１の発明における「大気孔封鎖機構」に、パージVSV２８が前記第１の発明における「パージ制御弁」に、それぞれ相当している。また、ECU４０が、パージカット時にパージVSV２８を全閉状態に維持することで前記第１の発明における「パージ制御弁制御手段」が、上記ステップ１１２の処理を実行することにより前記第１の発明における「封鎖機構制御手段」が、それぞれ実現されている。
【００６１】
また、上述した実施の形態１においては、CCV３０が前記第６の発明における「大気孔封鎖弁」に相当していると共に、ECU４０が、上記ステップ１１４および１１６の処理を実行することにより、前記第４の発明における「封鎖状態維持手段」が実現されている。また、この実施形態では、ECU４０に、パージが開始された後、タンク内圧PTNKがある程度低下するのに要する時間の経過を待ってCCV３０の開弁を許可させることによっても、前記第４の発明における「封鎖状態維持手段」を実現することができる。
【００６２】
また、上述した実施の形態１においては、CCV３０が前記第５の発明における「大気孔封鎖弁」に相当していると共に、ECU４０に、パージが開始された後、その実質的開度が徐々に増すようにCCV３０をデューティ制御させることにより前記第５の発明における「封鎖弁開度調整手段」を実現することができる。
【００６３】
また、上述した実施の形態１においては、ECU４０が、上記ステップ１０４と共に上記ステップ１１２の処理を実行することにより前記第８の発明における「封鎖手段」が、上記ステップ１０４と共に上記ステップ１０８の処理を実行することにより前記第８の発明における「封鎖解除手段」が、それぞれ実現されている。
【００６４】
実施の形態２．
次に、図４を参照して、本発明の実施の形態２について説明する。
本実施形態の装置は、実施の形態１の装置において、ECU４０に、上記図３に示すルーチンに代えて後述する図４に示すルーチンを実行させることにより実現することができる。
【００６５】
上述した実施の形態１の装置は、車両の走行中にパージがカットされた場合に、CCV３０を閉じることでキャニスタ２２内の燃料吸着状態が変化するのを防いでいる。つまり、実施の形態１の装置は、パージカット中にCCV３０が閉じられると、蒸発燃料の発生に伴ってタンク内圧PTNKが自然に上昇するのを利用して、キャニスタ２２内の燃料吸着状態の変化を抑制している。
【００６６】
パージカット中におけるキャニスタ２２内の燃料吸着状態は、燃料タンク１０における蒸発燃料の発生が抑制されるほど変化し難い。また、その燃料吸着状態の変化は、蒸発燃料の流入に合わせてキャニスタ２２内に空気を流入させることにより、より小さくすることができる。従って、パージカット中の燃料吸着状態の変化を抑制するうえでは、タンク内圧PTNKの自然な上昇だけを利用する場合に比して、ポンプ３２からキャニスタ２２に加圧空気を供給して、積極的にタンク内圧PTNKを上昇させる方がより効果的である。そこで、本実施形態では、車両の走行中にパージがカットされた場合には、ポンプ３２を適当に作動させることにより、タンク内圧PTNKを積極的に大気圧より高い圧力に制御することとした。
【００６７】
図４は、上記の機能を実現するためにECU４０が実行するパージポンプ駆動制御ルーチンのフローチャートを示す。尚、図４に示すルーチン中、上記図３に示すステップと同一のステップについては、同一の符号を付してその説明を省略または簡略する。
【００６８】
図４に示すルーチンは、ステップ１０４の条件が成立する場合にステップ１３０の処理が実行される点、およびそのステップ１３０の条件が成立する場合に、ステップ１３２の処理を経てステップ１２６の処理が実行される点を除き、図３に示すルーチンと同様である。
【００６９】
すなわち、図４に示すルーチンでは、上記ステップ１０４において、車速SPDが判定値KSより大きい、つまり、車両が走行中であるとの判断がなされた場合に、その時点のタンク内圧PTNKが所定の目標圧力POFF1より低いか否かが判別される（ステップ１３０）。
目標圧力は、キャニスタ２２内の燃料吸着状態の変化を効果的に抑制し得る圧力として予め設定されている値であり、本実施形態では２００mmaqに設定されている。
【００７０】
上記ステップ１３０において、タンク内圧PTNKが目標圧力POFFより低くないと判別された場合は、既にタンク内圧PTNKが、キャニスタ２２内の燃料吸着状態の変化を抑制するうえで適切な圧力に達していると判断できる。この場合は、以後、実施の形態１の場合と同様に、CCV３０が閉じられ（ステップ１１２）、次いでポンプ３２がオフとされる（ステップ１１０）。
【００７１】
一方、上記ステップ１３０において、タンク内圧PTNKが目標圧力POFF1より低いと判別された場合は、CCV３０が開弁され（ステップ１３２）、次いでポンプ３２がオンとされる（ステップ１２６）。
本ステップ１２６の処理が実行されると、ポンプ３２からキャニスタ２２に向けて加圧空気が供給され始め、キャニスタ２２の内圧およびタンク内圧PTNKが上昇しは始める。このため、タンク内圧PTNKはやがて目標圧力POFF1に到達する。
【００７２】
タンク内圧PTNKが目標圧力POFF1に達すると、既述した通り、ステップ１３０に次いでステップ１１２および１１０の処理が実行され、再びキャニスタ２２および燃料タンク１０が密閉空間とされる。図３に示すルーチンによれば、車両の走行とパージカットが継続される限り、上述した一連の処理が繰り返し実行される。その結果、タンク内圧PTNKは、積極的に目標圧力POFF1近傍の値に制御される。このため、本実施形態の装置によれば、パージカット中にキャニスタ２２内で生ずる燃料吸着状態の変化を、実施の形態１の場合に比して更に小さく抑制することができる。
【００７３】
尚、上述した実施の形態２においては、CCV３０およびポンプ３２が前記第１の発明における「大気孔封鎖機構」に、パージVSV２８が前記第１の発明における「パージ制御弁」に、それぞれ相当している。また、ECU４０がパージカット時にパージVSV２８を全閉状態に維持することで前記第１の発明における「パージ制御弁制御手段」が実現されている。更に、ECU４０が上記ステップ１３０および１１２、並びに上記ステップ１３０，１３２および１２６の処理を実行することにより前記第１の発明における「封鎖機構制御手段」が、それぞれ実現されている。
【００７４】
また、ECU４０が、上記ステップ１３０においてタンク内圧PTNKを検出することにより前記第１の発明における「タンク内圧検出手段」が、上記ステップ１３０，１３２および１２６の処理を実行することにより前記第１の発明における「ポンプ制御手段」が、それぞれ実現されている。
【００７５】
また、上述した実施の形態２においては、ECU４０が、上記ステップ１０４と共に上記ステップ１３０および１１２、並びに上記ステップ１３０，１３２および１２６の処理を実行することにより前記第８の発明における「封鎖手段」が、上記ステップ１０４と共に上記ステップ１０８の処理を実行することにより前記第８の発明における「封鎖解除手段」が、それぞれ実現されている。
【００７６】
実施の形態３．
次に、図５および図６を参照して本発明の実施の形態３について説明する。
本実施形態の装置は、実施の形態２の装置において、ECU４０に、上記図４に示すルーチンに代えて、後述する図５に示すルーチンを実行させることにより実現することができる。
【００７７】
上述した実施の形態２の装置は、パージカット中に、タンク内圧PTNKが一定の目標圧力POFF1に一致するようにポンプ３２の制御を行っている。ところで、パージカット中におけるキャニスタ２２の燃料吸着状態は、燃料タンク１０内で蒸発燃料が多量に発生している場合ほど大きく変化し易い。従って、蒸発燃料の発生量が多量であるほどパージカット中のタンク内圧PTNKを高圧に保てば、蒸発燃料の発生量に関わらず、キャニスタ２２内の燃料吸着状態の変化を常に小さく抑えることができる。
【００７８】
また、キャニスタ２２の燃料吸着状態は、パージがカットされた時点での吸着量が少ないほど、パージカットの過程で大きく変化し易い。従って、パージがカットされた時点での燃料吸着量が少ないほどパージカット中のタンク内圧PTNKを高圧に保てば、パージがカットされた時点でのキャニスタ２２の状態に関わらず、パージカット中に生ずる燃料吸着状態の変化を常に小さく抑えることができる。
【００７９】
そこで、本実施形態の装置は、燃料タンク１０内での蒸発燃料の発生状態を検知し、蒸発燃料が多量に生じているほどパージカット中のタンク内圧PTNKの目標圧力を高圧に設定することとしている。また、本実施形態の装置は、パージがカットされた時点でキャニスタ２２の燃料吸着状態を検知し、その時点での吸着量が少ないほどパージカット中のタンク内圧PTNKの目標圧力を高圧に設定することとしている。
【００８０】
図５は、上記の規則に従って目標圧力を設定したうえで、パージカット中のタンク内圧PTNKをその目標圧力に制御するためにECU４０が実行するパージポンプ駆動制御ルーチンのフローチャートである。
図５に示すルーチンでは、先ず、パージが実行中であるか否かが判別される（ステップ１４０）。
【００８１】
その結果、パージが実行中でないと判別された場合は、パージカウンタCPGがクリアされる（ステップ１４２）。
パージカウンタCPGは、パージ開始後の経過時間を計数するためのカウンタである。
【００８２】
次に、車速SPDが判定値KSより大きいか否かが判別される（ステップ１４４）。
判定値KSは、車両が停止中であるか、非停止中であるかを判別するための値であり、本実施形態では３km/h程度に設定されている。
【００８３】
上記ステップ１４４において、SPD＞KSが成立しないと判別された場合は、車両において給油が行われる可能性があると判断できる。この場合、ECU４０は、ポンプ３２をオフし（ステップ１４６）、更にCCV３０を開弁する（ステップ１４８）。
車両の停止状態が維持される限り、以後、上記ステップ１４０〜１４８の処理が繰り返し実行される。この間は、燃料タンク１０からキャニスタ２２へ向かうガスの流れが許容されるため、給油が行われた場合には、良好な給油特性を得ることができる。
【００８４】
車両が走行し始めた後、未だパージが開始されていない場合、および、車両の走行中にパージがカットされた場合は、上記ステップ１４４において、SPD＞KSが成立するとの判断がなされる。ECU４０は、この場合、給油が実行される可能性はないものと判断して、以後、タンク内圧PTNKを大気圧より高圧の目標圧力に制御するための処理を実行する。
【００８５】
具体的には、先ず、目標更新カウンタCPTのインクリメントが行われる（ステップ１５０）。
目標更新カウンタCPTは、タンク内圧PTNKの目標圧力を更新すべき時期を検知するためのカウンタである。
【００８６】
次に、CCV３０が閉じられているか否かが判別される（ステップ１５２）。
パージカット中はパージVSV２８が閉じられている。従って、本ステップ１５２において、CCV３０が閉じられていると判別された場合は、キャニスタ２２および燃料タンク１０が密閉空間を形成していると判断できる。この場合、タンク内圧PTNKの変化は、燃料タンク１０内で蒸発燃料が新たに発生することによってのみ変化する。
【００８７】
そこで、図５に示すルーチンでは、上記ステップ１５２において、CCV３０が閉じていると判断された場合、前回の処理サイクル時に検出されたタンク内圧PTNKOと、今回の処理サイクル時に検出されたタンク内圧PTNKとの差を積算することで、基準圧力PBSを算出する（ステップ１５４）。
このようにして算出される基準圧力PBSは、燃料タンク１０内での蒸発燃料の発生状況を表す特性値として利用することができる。
【００８８】
一方、上記ステップ１５２において、CCV３０が閉じていないと判別された場合は、タンク内圧PTNKが大気に開放されているか、或いは、ポンプ３２によるタンク内圧PTNKの上昇が図られているものと判断することができる。つまり、この場合は、タンク内圧PTNKの変化が、蒸発燃料の発生状況と対応していないと判断することができる。このため、このような判断が成された場合は、上記ステップ１５４の処理がジャンプされる。
【００８９】
図５に示すルーチンでは、上記ステップ１５２または１５４の処理に次いで、今回の処理サイクルで検出されたタンク内圧PTNKが、次回の処理サイクルに備えて旧タンク内圧PTNKOとして記憶される（ステップ１５６）。
【００９０】
次に、目標更新カウンタCPTが所定値KCPTに達したか否かが判別される（ステップ１５８）。
本実施形態において、所定値KCPTは、CPT＝KCPTの条件が１０sec程度の間隔で成立するように設定されている。ECU４０は、この条件が成立しない場合は、未だタンク内圧PTNKの目標圧力の更新時期が到来していないと判断する。一方、その条件が成立すると、目標圧力の更新時期が到来したと判断する。
【００９１】
上記ステップ１５８において、CPT＝KCPTが成立しない、つまり、目標圧力の更新時期が到来していないとの判断が成された場合は、以後、ポンプ３２がオフされ（ステップ１６０）、更にCCV３０が閉じられた後（ステップ１６２）、今回の処理サイクルが終了される。
【００９２】
一方、上記ステップ１５８において、CPT＝KCPTが成立すると判別された場合は、目標圧力を更新するための処理が実行される。ここでは、先ず、目標更新カウンタCPTのクリア処理が実行される（ステップ１６４）。
【００９３】
次に、上記ステップ１５４において算出された基準圧力PBSに基づいて、暫定目標圧力tPTGTが算出される（ステップ１６６）。
ECU４０は、基準圧力PBSと暫定目標圧力tPTGTとの関係を、ステップ１６６の枠中に示すように定めたマップを記憶している。本ステップ１６６では、そのマップに基づいて、今回の処理サイクルで算出された基準圧力PBSに対応する算定目標圧力tPTGTが算出される。その結果、暫定目標圧力PTGTは、所定の上限値を超えない範囲で、基準圧力PBSが大きいほど、つまり、燃料タンク１０内で蒸発燃料が多量に発生しているほど、大きな値に設定される。
【００９４】
次に、ベーパ濃度学習値FGPGに基づいて、補正係数tKFGが算出される（ステップ１６８）。
ECU４０は、蒸発燃料のパージ中に、公知の手法で、ベーパ濃度学習値FGPGを学習している。本ステップ１６８では、ECU４０に記憶されている最新のFGPG、つまり、パージがカットされる直前のFGPGに基づいて補正係数tKFGが算出される。
【００９５】
本実施形態において、ECU４０は、ベーパ濃度学習値FGPGと補正係数tKFGとの関係を、ステップ１６８の枠中に示すように定めたマップを記憶している。本ステップ１６８では、そのマップに基づいて、パージがカットされる直接のFGPGに対応する補正係数tKFGが算出される。その結果、補正係数tKFGは、ベーパ濃度学習値FGPGが小さいほど大きな値に設定される。
【００９６】
ベーパ濃度学習値FGPGは、パージガス中のベーパ濃度が薄いほど小さな値に更新される。また、パージガス中のベーパ濃度は、キャニスタ２２に吸着されている蒸発燃料量が少量であるほど薄くなる。従って、補正係数tKFGは、パージがカットされた時点において、キャニスタ２２に吸着されている燃料量が少ないほど大きな値に設定される。
【００９７】
補正係数tKFGが算出されると、次に、その補正係数tKFGを上記の暫定目標圧力tPTGTに掛け合わせることにより、目標圧力PTGT＝tPTGT＊tKFGが算出される（ステップ１７０）。
その結果、目標圧力PTGTは、基準圧力PBSが高いほど、つまり、蒸発燃料が発生し易い状況であるほど高い値に設定される。また、目標圧力PTGTは、補正係数tKFGが大きな値であるほど、つまり、パージカット時にキャニスタ２２内の燃料吸着量が少量であるほど高い値に設定される。換言すると、目標圧力PTGTは、パージカット中にキャニスタ２２に多量の燃料が吸着され易いほど高い圧力に設定される。
【００９８】
図５に示すルーチンでは、次に、タンク内圧PTNKが目標圧力PTGTより低いか否かが判別される（ステップ１７２）。
その結果、タンク内圧PTNKが目標圧力PTGTより低くないと判別された場合は、タンク内圧PTNKを昇圧する必要がないと判断できる。この場合、以後、上記ステップ１６０および１６２の処理、つまり、ポンプ３２をオフとしてCCV３０を閉じる処理が実行される。
【００９９】
一方、上記ステップ１７２において、PTNK＜PTGTが成立すると判断された場合は、タンク内圧PTNKを昇圧する必要があると判断できる。この場合、ポンプ３２がオンとされた後（ステップ１７４）、CCV３０が開弁される（ステップ１７６）。
これらの処理が実行されると、以後、ポンプ３２からキャニスタ２２に向けて加圧空気が供給され始め、タンク内圧PTNKが目標圧力PTGTに向かって上昇し始める。そして、タンク内圧PTNKが目標圧力PTGTに達すると、その時点でポンプ３２による加圧が停止され、かつ、CCV３０が閉弁される。このため、図５に示すルーチンによれば、車両の走行中にパージがカットされた場合に、タンク内圧PTNKを目標圧力PTGTの近傍に制御することができる。
【０１００】
目標圧力PTGTは、既述した通り、パージカット中にキャニスタ２２に燃料が吸着され易いほど高い値に設定される。一方、本実施形態の装置では、目標圧力PTGTが高い値に設定されるほど、燃料タンク１０内での蒸発燃料の発生を抑えて、蒸発燃料が新たにキャニスタ２２に流入し難い状況を形成することができる。更に、本実施形態の装置では、目標圧力PTGTが高い値に設定されるほど、パージカット中にキャニスタ２２に流入する空気が多量となり、キャニスタ２２内における蒸発燃料の希釈効果が高められる。このため、本実施形態の装置によれば、蒸発燃料の発生状況や、キャニスタ２２の燃料吸着状態の相違に関わらず、常に、パージカット中にキャニスタ２２内に生ずる燃料吸着状態の変化を十分に小さく抑制することができる。
【０１０１】
本実施形態の装置において、蒸発燃料のパージが開始（再開の場合を含む）されると、上記ステップ１４０において、パージが実行中であるとの判断がなされる。図５に示すルーチンでは、この場合、次に、タンク内圧PTNKが基準圧力PBSより高圧であるか否かが判別される（ステップ１７８）。
【０１０２】
その結果、PTNK＞PBSが成立すると判別された場合、つまり、タンク内圧PTNKが、蒸発燃料の自然発生により到達する圧力PBSより高いと判断された場合は、次に、パージカウンタCPGが０であるか否かが判別される（ステップ１８０）。
【０１０３】
パージカウンタCPGは、上記の如くパージカット中は常に０にクリアされている（ステップ１４２参照）。従って、今回の処理サイクルが、パージ再開後初回のサイクルであれば、ここではCPG＝０が成立すると判断される。この場合、CCV３０に供給される駆動信号のデューティ比CCVDutyが０とされる（ステップ１８２）。
【０１０４】
これに対して、上記ステップ１７８において、タンク内圧PTNKが基準圧力PBSより高くないと判別された場合、および、上記ステップ１８０において、CPG＝０が成立しないと判別された場合は、CCVDutyのインクリメント処理が行われる（ステップ１８４）。
【０１０５】
図５に示すルーチンでは、上記ステップ１８２または１８４の処理に次いで、パージカウンタCPGがインクリメントされる（ステップ１８６）。
従って、パージが再開された後、２度目以降の処理サイクル時には、上記ステップ１８０において、常にCPG＝０が成立しないとの判断がなされる。このため、図５に示すルーチンによれば、パージが開始された直後にPTNK＞PBSが成立する場合には、パージ開始後初回の処理サイクルからCCVDutyのインクリメントが実行され、また、その条件が成立しない場合には、パージ開始後２回目以降の処理からCCVDutyのインクリメントが実行される。
【０１０６】
図５に示すルーチンでは、上記ステップ１８６の処理に次いで、目標更新カウンタCPTがクリアされる（ステップ１８８）。
次に、タンク内圧PTNKが基準圧力PBSより低い値となっているか否かが判別される（ステップ１９０）。
【０１０７】
その結果、PTNK＜PBSが成立すると判別された場合は、基準圧力PBSが現在のタンク内圧PTNKに書き換えられる（ステップ１９２）。
一方、PTNK＜PBSが成立しないと判別された場合は、PBSの書き換え処理がジャンプされる。
【０１０８】
次に、実施の形態２または３の場合と同様に（ステップ１２４参照）、タンク内圧PTNKが負圧化しているか否かが判別される（ステップ１９４）。
【０１０９】
その結果、タンク内圧PTNKが負圧化していると判別された場合は、タンク内圧PTNKを大気圧まで上昇させるべく、ポンプ３２がオンとされ（ステップ１７４）、次いで、CCV３０が開弁される（ステップ１７６）。
これらの処理が実行されると、ポンプ３２からキャニスタ２２へ加圧空気が供給され始め、やがてタンク内圧PTNKの負圧化が解消される。このため、本実施形態の装置によれば、実施の形態２または３の場合と同様に、燃料タンク内の蒸発燃料の直接パージを有効に防止することができる。
【０１１０】
一方、上記ステップ１９４において、タンク内圧が負圧化していないと判別された場合は、ポンプ３２がオフされた後（ステップ１９６）、上記の処理により設定されたデューティ比CCVDutyによって、CCV３０がデューティ制御される（ステップ１９８）。
【０１１１】
CCVDutyは、既述した通り、パージが再開された直後にタンク内圧PTNKが十分に高圧である場合は一時的に０とされ、その後、パージの実行時間が経過すると共にインクリメントされる。このため、図５に示すルーチンによれば、CCV３０の実質的開度は、パージが開始された後、全閉状態から徐々に大きな値へと変更される。
【０１１２】
パージが開始された後、CCV３０の実質的開度が小さい間は、タンク内圧PTNKが高圧であっても、CCV３０を通過して大気に流出するガス量は少量に抑制される。また、CCV３０を通過して流通するガス量が少量であれば、蒸発燃料の大気への吹き抜けは防ぐことができる。このため、本実施形態の装置によれば、パージが開始された後、大気への蒸発燃料の吹き抜けを防止しつつ、タンク内圧PTNKの早期減圧を実現することができる。
【０１１３】
図６は、ECU４０が上述した図５に示すルーチンを実行することにより実現される動作の一例を説明するためのタイミングチャートである。より具体的には、図６（Ａ）はパージVSV２８の駆動デューティDUTYの変化、図６（Ｂ）はタンク内圧PTNK、目標圧力PTGT、および基準圧力PBSの変化、図６（Ｃ）はCCV３０の駆動デューティCCVDutyの変化を示す。
【０１１４】
上記図５に示すルーチンによれば、パージが開始された後、十分な時間が経過すると、CCVDutyは上限値に収束する。このため、図６（Ａ）および図６（Ｃ）中、時刻t1以前の領域に示すように、継続的にパージが行われている間は（DUTY＝上限値の間）は、CCVDUTYも上限値に維持される。この場合、タンク内圧PTNKは、ポンプ３２のON・OFFにより大気圧付近に制御される。
【０１１５】
図６（Ｂ）は、時刻t1にパージがカットされた後、基準圧力PBSが一定速度で上昇した場合を例示している。この場合、目標圧力PTGTは、基準圧力PBSが上昇するのに伴ってより大きな値に増大される（上記ステップ１６６および１７０参照）。また、図６（Ｂ）は、パージカット時のベーパ濃度学習値FGPGが比較的小さな値であった場合、つまり、補正係数tKFGが比較的大きな値をとっていた場合を例示している。目標圧力PTGTは、そのFGPGがより大きな値となり、その結果補正係数tKFGがより小さな値となるほど、基準圧力PBSに近い値に設定される。
【０１１６】
パージがカットされている時刻t1からt2までの間、タンク内圧PTNKは、図６（Ｂ）に示すように、目標圧力PTGTに一致するように制御される。その結果、キャニスタ２２内の蒸発燃料濃度は、大きく変化することなくほぼ一定のまま維持される。このため、本実施形態の装置によれば、時刻t2の後、時刻t1に記憶したFGPGを用いた燃料噴射量補正を行うことで、大きな空燃比荒れを生じさせることなく、大パージ流量でパージを再開させることができる。
【０１１７】
パージの再開時（時刻t2）に、基準圧力PBSより高いタンク内圧PTNKが生じている場合、図６（Ｃ）に示すように、CCV３０はその時点で一旦全閉状態とされる（上記ステップ１７８〜１８２参照）。そして、CCV３０の実質的開度がその後徐々に増大されるのに伴って、タンク内圧PTNKは大気圧に向かって減圧される。この際、タンク内圧PTNKが高圧である期間中は、CCV３０の開度が小さく抑えられているため蒸発燃料の大気への吹き抜けは防止されている。そして、以後、パージが継続されている間は、ポンプ３２のON・OFFが繰り返されることにより（上記ステップ１９４〜１９８，１７４および１７６参照）、タンク内圧PTNKは大気圧付近に維持される。
【０１１８】
以上説明した通り、本実施形態の装置によれば、車両の走行中にパージがカットされた場合は、蒸発燃料の発生状況や、キャニスタ２２における燃料吸着状態に応じてタンク内圧PTNKの目標圧力を設定することができる。また、パージの再開後には、パージの進行に伴ってCCV３０の実質的開度を徐々に大きくすることができる。このため、本実施形態の装置によれば、パージ再開後の空燃比精度を実施の形態１または２の場合に比して更に高めることができると共に、それらの実施形態の場合と同様にパージ再開後の蒸発燃料の吹き抜けを有効に防止することができる。
【０１１９】
ところで、上述した実施の形態３においては、基準圧力PBSやベーパ濃度学習値FGPGに基づいてタンク内圧PTNKの目標圧力を設定する技術を、パージの開始後にCCV３０を徐々に開弁させる技術と組み合わせることとしているが、本発明はこれに限定されるものではない。すなわち、前者の技術は、実施の形態１または２で用いたCCV３０の制御技術、すなわち、パージの開始後にタンク内圧PTNKがある程度低下した時点でCCV３０を開弁させるの技術と組み合わせることとしてもよい。
【０１２０】
尚、上述した実施の形態３においては、CCV３０およびポンプ３２が前記第１の発明における「大気孔封鎖機構」に、パージVSV２８が前記第１の発明における「パージ制御弁」に、それぞれ相当している。また、ECU４０が、パージカット時にパージVSV２８を全閉状態に維持することで前記第１の発明における「パージ制御弁制御手段」が、上記ステップ１７２〜１７６並びにステップ１６０および１６２の処理を実行することにより前記第１の発明における「封鎖機構制御手段」が、それぞれ実現されている。
【０１２１】
また、上述した実施の形態３においては、ECU４０が、上記ステップ１７２においてタンク内圧PTNKを検出することにより前記第１の発明における「タンク内圧検出手段」が、上記ステップ１７２，１７４および１６０の処理を実行することにより前記第１の発明における「ポンプ制御手段」が、それぞれ実現されている。
【０１２２】
また、上述した実施の形態３においては、ECU４０が、上記ステップ１５２および１５４の処理を実行すると共に、パージカット時のベーパ濃度学習値FGPGを記憶することにより、前記第１の発明における「変化傾向推定手段」が、上記ステップ１６６〜１７０の処理を実行することにより前記第１の発明における「目標圧力設定手段」が、それぞれ実現されている。
【０１２３】
また、上述した実施の形態３においては、ECU４０が、上記ステップ１５２および１５４の処理を実行することにより前記第２の発明における「蒸発燃料発生状態検知手段」が、上記ステップ１６６および１７０の処理を実行することにより前記第２の発明における「目標圧力設定手段」が、それぞれ実現されている。
【０１２４】
また、上述した実施の形態３においては、ECU４０が、パージがカットされた時点でのベーパ濃度学習値FGPGを検出することにより前記第３の発明における「カット時ベーパ濃度検出手段」が、上記ステップ１６８および１７０の処理を実行することにより前記第３の発明における「目標圧力設定手段」が、それぞれ実現されている。
【０１２５】
また、上述した実施の形態３においては、CCV３０が前記第４の発明における「大気孔封鎖弁」に相当していると共に、ECU４０に、パージが開始された後、タンク内圧PTNKが大気圧付近となるまでCCV３０を閉弁状態に維持させておくことにより、前記第４の発明における「封鎖状態維持手段」を実現することができる。
【０１２６】
また、上述した実施の形態３においては、CCV３０が前記第５の発明における「大気孔封鎖弁」に相当していると共に、ECU４０が、上記ステップ１７８〜１８４および１９８の処理を実行することにより、前記第５の発明における「封鎖弁開度調整手段」が実現されている。
【０１２７】
また、上述した実施の形態３においては、ECU４０が、上記ステップ１４４と共に上記ステップ１７２〜１７６並びにステップ１６０および１６２の処理を実行することにより前記第８の発明における「封鎖手段」が、上記ステップ１４４と共に上記ステップ１４８の処理を実行することにより前記第８の発明における「封鎖解除手段」が、それぞれ実現されている。
【０１２８】
実施の形態４．
次に、図７および図８を参照して、本発明の実施の形態４について説明する。
図７は、本発明の実施の形態４の構成を説明するための図である。尚、図７において、図１に示す構成要素と同一の部分には同一の符号を付してその説明を省略または簡略する。
【０１２９】
図７に示すように、本実施形態の装置は、２次空気導入通路５０を備えている。２次空気導入通路５０の一端は、チェックバルブ５２を介して、内燃機関の排気通路５４に連通している。チェックバルブ５２は、排気通路５４に向かうガスの流れのみを許容する一方向弁である。排気通路５４には、排気ガスを浄化するための触媒５５が配置されている。２次空気導入通路５０は、その触媒５５の上流において排気通路５４と連通している。
【０１３０】
２次空気導入通路５０の他端は、ASV(Air Switching Valve)５６と連通している。ASV５６は、その内部に２つの制御弁を備えるユニットである。ASV５６には、上述した２次空気導入通路５０の他、大気連通路５８および加圧空気供給経路６０が連通している。大気連通路５８は、ポンプ３２およびフィルタ６２を介して大気に連通している。一方、加圧空気供給経路６０は、キャニスタ２２とCCV３０とをつなぐ経路の途中に連通している。ASV５６が備える一方の制御弁は、ポンプ３２と２次空気導入通路５０とを導通または遮断状態とすることができる。以下、この制御弁を「AI側制御弁」と称す。ASV５６が備える他方の制御弁はポンプと加圧空気供給経路６０とを導通または遮断状態とすることができる。以下、この制御弁を「パージ側制御弁」と称す。
【０１３１】
［動作説明］
本実施形態において、ECU４０は、ポンプ３２やパージVSV２８の制御に加えて、ASV５６の制御を行う。ECU４０は、内燃機関の冷間始動時など、触媒５５の早期暖機が要求されるような場合に、ポンプ３２と２次空気導入通路５０とが導通するようにASV５６のAI側制御弁を制御し、かつ、ポンプ３２を作動さする。この場合、ポンプ３２により圧送された空気が２次空気として排気通路５４の触媒５５の上流に流入する。触媒５５の上流に２次空気が供給されると、排気ガス中の未燃成分の燃焼が促され、触媒５５に供給される熱量が増し、その暖機が促進される。このため、本実施形態の装置によれば、内燃機関の冷間始動時などに触媒５５を短時間で暖機することができる。
【０１３２】
本実施形態において、ポンプ３２は、実施の形態１乃至３の場合と同様に、キャニスタ２２に対して加圧空気を供給する機構としても利用される。すなわち、ECU４０は、キャニスタ２２に加圧空気を供給する必要がある場合は、ポンプ３２と加圧空気供給経路６０とが導通するようにASV５６のパージ側制御弁を制御し、かつ、ポンプ３２を運転状態とする。この場合、ポンプ３２により生成される加圧空気は、キャニスタ２２とCCV３０とをつなぐ経路に供給される。
【０１３３】
この際、CCV３０が閉じられていると、ポンプ３２の発生する加圧空気はキャニスタ２２に流入する。このように、本実施形態の装置によれば、一つのポンプ３２を、排気通路５４に対する２次空気の供給と、キャニスタ２２に対する加圧空気の供給の双方に兼用することができる。従って、本実施形態の装置によれば、上述した２次空気と加圧空気の双方を発生させる機構を安価に実現することができる。
【０１３４】
図８は、本実施形態においてECU４０が実行するパージポンプ駆動制御ルーチンのフローチャートである。尚、図８において、上記図３に示すルーチンと同一のステップについては、同一の符号を付してその説明を省略または簡略する。
【０１３５】
図８に示すルーチンでは、先ず、内燃機関の冷間始動中か否かが判別される（ステップ２００）。
より具体的には、内燃機関の排気通路５４に２次空気を供給する必要があるか否かが判別される。本ステップ２００において、この判別は、例えば、内燃機関の始動後の経過時間、或いは内燃機関の冷却水温などに基づいて行うことができる。
【０１３６】
上記の判別の結果、冷間始動中であると判断された場合は、ASV５６のAI側制御弁がON（開状態）とされ（ステップ２０２）、次いでポンプ３２が作動させるべく、ステップ１２６の処理が実行される。
上記の処理が実行されると、以後、ポンプ３２で生成された加圧空気が、２次空気として排気通路５４の触媒５５上流に供給される。その結果、触媒５５の早期暖機が実現される。
【０１３７】
図８に示すルーチン中、上記ステップ２００において、内燃機関が冷間始動中ではないとの判別がなされた場合は、ASV５６のAI側制御弁がOFF（閉状態）とされ（ステップ２０４）、次いで、パージが実行中であるか否かを判断すべく、ステップ１００の処理が実行される。
【０１３８】
上記の判別の結果、パージが実行中でないと判断された場合は、ASV５６のパージ側制御弁がOFFされる（ステップ２０６）。
本ステップ２０６の処理によりパージ側制御弁がOFF（閉弁）されると、以後、キャニスタ２２が大気に開放される状態と大気から遮断される状態とを、CCV３０の状態により選択的に実現することが可能となる。
【０１３９】
図８に示すルーチンでは、上記ステップ２０６の処理に続いて、実施の形態１の場合と同様に、ステップ１０２〜１１２の処理が実行される。その結果、車両が停止している場合には、CCV３０が開弁状態とされ、大きな抵抗を伴わずに燃料タンク１０からキャニスタ２２へタンク内ガスが流通し得る状態が形成される。また、車両が走行中である場合は、CCV３０が閉じられ、その結果、キャニスタ２２および燃料タンク１０が密閉空間となり、キャニスタ２２における燃料吸着状態の変化を抑制するうえで好適な状態が形成される。
【０１４０】
図８に示すルーチン中、上記ステップ１００においてパージが実行中であるとの判別が成された場合は、以後、実施の形態の場合と同様に、ステップ１１４、１１６および１２０の処理が必要に応じて実行される。そして、それらの処理により、未だタンク内圧PTNKが大気圧付近にまで低下していないと判別された場合は、実施の形態１の場合と同様に、ステップ１１２および１１０の処理が実行される。この場合、大気孔２４が大気から遮断されたままとなるため、蒸発燃料の吹き抜けが防止される。
【０１４１】
一方、上記ステップ１１４または１１６において、タンク内圧PTNKが大気圧付近にまで低下しているとの判断が成された場合は、次に、ASV５６のパージ側制御弁がONとされ（ステップ２０８）、次いで、ステップ１２２の処理によりCCV３０が閉状態とされる。
【０１４２】
これらの処理によりパージ側制御弁がON（開弁）とされ、かつ、CCV３０が閉弁されると、以後、ポンプ３２のON・OFFにより、キャニスタ２２に加圧空気が供給される状態と、キャニスタ２２が大気に開放される状態とを選択的に実現することが可能となる。
【０１４３】
図８に示すルーチンでは、上記ステップ１２２の処理に続いて、実施の形態１の場合と同様に、ステップ１２４の処理、およびステップ１２６または１１０の処理が実行される。その結果、ポンプ３２のON・OFFが適当に切り換えられ、タンク内圧PTNKが大気圧付近に維持される。
【０１４４】
以上説明した通り、図８に示すルーチンによれば、ポンプ３２を、必要に応じて、２次空気発生用の機構として、或いは、キャニスタ２２に加圧空気を供給するための機構として利用することができる。そのうえで、実施の形態１の場合と同様に、パージカット中はキャニスタ２２における燃料吸着状態の変化を抑制し、また、パージ再開時には蒸発燃料の大気への吹き抜けを防止することができる。従って、本実施形態の構成によれば、実施の形態１の場合と同様の機能と、触媒５５の早期暖機を可能とする機能とを併せ持つシステムを安価に実現することができる。
【０１４５】
［変形例等］
ところで、本実施形態におけるポンプ３２には、十分な２次空気を発生するだけの能力が要求される。このため、図７に示すポンプ３２は、実施の形態１乃至３の場合に比して大きな能力を有している。従って、パージの実行中に、単にこのポンプ３２をON・OFFさせるだけでは、パージ流量やタンク内圧PTNKを精度良く制御することが困難な事態が生じ得る。
【０１４６】
本実施形態の装置では、ポンプ３２から加圧空気供給経路６０に加圧空気が供給されている場合に、CCV３０を適当に開弁させることにより、その加圧空気の一部をキャニスタ２２に流入させることなく大気に放出させることができる。そして、この場合は、キャニスタ２２に流入する加圧空気の量を減らすことで、パージ流量やタンク内圧PTNKの制御性を高めることができる。
【０１４７】
このため、本実施形態の装置では、上記図８に示すステップ１２６においてポンプ３２がONとされた場合に、CCV３０を全閉状態のまま維持するのではなく、加圧空気の一部が大気に放出されるように、CCV３０を適当にデューティ制御することとしてもよい。更に、より好ましくは、その際にCCV３０に供給される駆動信号のデューティ比を、タンク内圧PTNKが目標圧力に近づくようにフィードバック制御することとしてもよい。上記ステップ１８０において、このような制御を実行することとすれば、ポンプ３２が、実施の形態１乃至３の場合に比して大きな容量を有していても、パージ流量やタンク内圧PTNKを精度良く安定制御することができる。また、これらの制御すると、フィルタ３４に対して、その内側から外側へ向かう空気を流通させることができる。このため、これらの制御によれば、上述した本来の効果に加えて、フィルタ３４の清掃効果を付随的に得ることができる。
【０１４８】
また、上述した実施の形態４においては、ポンプ３２を、２次空気発生用の機構および加圧空気発生用の機構として兼用する技術を、実施の形態１の制御手法（図３に示すフローチャート）と組み合わせることとしているが、本発明はこれに限定されるものではない。すなわち、２次空気発生用の機構および加圧空気発生用の機構としてポンプ３２を兼用する技術は、実施の形態２の制御手法（図４に示すフローチャート）、或いは実施の形態３の制御手法（図５に示すフローチャート）と組み合わせることとしてもよい。
【０１４９】
尚、上述した実施の形態４においては、ASV５６のパージ側制御弁が前記第６の発明における「第１制御弁」に、ASVのAI側制御弁が前記第６の発明における「第２制御弁」に、CCV３０が前記第６の発明における「大気孔封鎖弁」に、それぞれ相当している。また、この実施形態においては、上記ステップ１２６においてポンプ３２がONされた場合に、ECU４０に、CCV３０を適当にデューティ制御させることにより前記第６の発明における「圧力調整手段」を実現することができる。
【０１５０】
更に、上述した実施の形態４においては、上記の如くCCV３０をデューティ制御させるに当たり、ECU４０にタンク内圧PTNKを検出させることにより前記第７の発明における「タンク内圧検出手段」を、そのタンク内圧PTNKに基づいてCCV３０をデューティ制御させることにより前記第７の発明における「開度設定手段」を、それぞれ実現することができる。
【０１５１】
実施の形態５．
次に、図９および図１０を参照して、本発明の実施の形態５について説明する。
本実施形態の装置は、実施の形態１の装置において、ECU４０に、上述した図４に示すルーチンに代えて、後述する図９に示すルーチンを更に実行させることにより実現することができる。
【０１５２】
燃料タンク１０の空き容量は、給油により液面が上昇することにより急減に減少する。このため、円滑な給油を可能とするためには、空き容量の減少分に見合ったタンク内ガスの流出を許容することが必要である。上述した実施の形態１乃至４の装置は、何れも、この要求に応えるために、パージがカットされており、かつ、車両が停止している場合には、キャニスタ２２の大気孔２４を大気に開放することとしている。このため、これらの装置によれば、パージカット中に給油が行われた場合には、タンク内ガスをキャニスタ２２に流出させることにより、良好は給油特性を実現することができる。
【０１５３】
また、上述した実施の形態１乃至４の装置は、何れも、パージの実行中は、燃料タンク１０から溢れ出てきたベーパガスを内燃機関の吸気通路に流通させることができる。このため、それらの装置によれば、パージの実行中に給油がなされた場合にも、タンク内ガスの流出を許容して、円滑な給油を可能とすることができる。
【０１５４】
しかしながら、パージの実行中に、燃料タンク１０から吸気通路に多量の蒸発燃料がパージされると、ベーパ濃度の急激な変化に燃料噴射量の補正が追いつけずに、空燃比荒れが生ずることがある。このため、給油の実行時に流出を許容すべきタンク内ガスは、パージの実行中であっても吸気通路に流通させないことが望ましい。そこで、本実施形態の装置は、パージの実行中に給油が行われた場合には、ポンプ３２を逆転方向に運転させ、燃料タンク１０から流出してくる蒸発燃料を、内燃機関１０の吸気通路にパージさせることなく、キャニスタ２２側に強制的に吸い込むこととした。
【０１５５】
ところで、本実施形態の装置において、パージカット中に給油が行われた場合も、ポンプ３２を逆転運転させれば、燃料タンク１０から流出してくる蒸発燃料を積極的にキャニスタ２２に吸い込むことができる。燃料タンク１０から流出してくる蒸発燃料をこのように積極的にキャニスタ２２に吸い込むこととすれば、タンク内ガスの抜け性を改善することができる。従って、パージの停止時にもポンプ３２を逆転運転することとすれば、タンク内ガスの抜け性を確保するために課されていた種々の制約を緩めて、配管の形状やキャニスタ２２の配置などに関する自由度を高めることができる。そこで、本実施形態の装置は、パージの実行中に限らず、パージの停止中にも給油の際には、ポンプ３２を逆転運転させることとした。
【０１５６】
図９は、上記の機能を実現するために本実施形態においてECU４０が実行するパージポンプ駆動制御ルーチンのフローチャートである。このルーチンは、車両の運転中に所定間隔毎に起動される他、車両の停車中（IGオフ時）においても所定の規則に従って適宜起動されるものとする。尚、図９において、上記図３に示すルーチンと同一のステップについては、同一の符号を付してその説明を省略または簡略する。
【０１５７】
図９に示すルーチンでは、先ず、給油中であるか否かが判別される（ステップ２１０）。
給油の実行中は、液面上昇に伴う空き空間の減少に伴い、タンク内圧PTNKが通常より高い値となる。本ステップ２１０では、例えば、タンク内圧PTNKが所定の判定値PON1より高いか否かに基づいて、給油中であるか否かを判断することができる。
【０１５８】
上記ステップ２１０において、給油中でないとの判別がなされた場合は、以後、実施の形態１の場合と同様に、ステップ１００〜１２６の処理が実行される。その結果、パージカット中は、キャニスタ２２における燃料吸着状態の変化を抑制するうえで好適な状態が形成され、一方、パージの実行中は、タンク内圧PTNKが大気圧近傍の値に維持される。
【０１５９】
これに対して、上記ステップ２１０において給油中であるとの判断がなされた場は、ポンプ３２の逆転運転が開始される（ステップ２１２）
【０１６０】
図１０は、上記ステップ２１２の処理が実行された後に、本実施形態の装置の内部に生ずるガスの流れを説明するための図である。図１０に示すように、ステップ２１２の処理によりポンプ３２が逆転運転されると、キャニスタ２２の内部に、大気孔２４側から負圧が導かれる。その結果、給油の実行に伴って燃料タンク１０からキャニスタ２２へ向かって流出してくる蒸発燃料は、パージ孔２６の外へは殆ど流出せず、強制的にキャニスタ２２の内部に引き込まれる。
【０１６１】
燃料タンク１０内の蒸発燃料が上記の如く強制的にキャニスタ２２内部に引き込まれる場合、蒸発燃料の直接パージが防止されることから、給油に伴う空燃比の荒れを有効に抑制することができる。更に、この場合はタンク内ガスの抜け性が改善されることから、所望の給油特性を得るうえで配管やキャニスタ２２に課すべき制約を緩めることができる。従って、本実施形態の構成によれば、給油時の内燃機関の運転状態を実施の形態１の場合に比して更に安定させることができ、かつ、配管やキャニスタ２２の配置等に関して実施の形態１の場合より更に高い自由度を有する装置を実現することができる。
【０１６２】
ところで、上述した実施の形態５の装置は、給油時にポンプ３２を逆転させる技術を、実施の形態１の装置に組み込むことにより実現されているが、本発明はこれに限定されるものではない。すなわち、給油時にポンプ３２を逆転させる技術は、実施の形態１の装置に限らず、実施の形態２乃至４の何れの装置に組み込むこととしてもよい。
【０１６３】
尚、上述した実施の形態５においては、ECU４０が、上記ステップ２１０の処理を実行することにより前記第９の発明における「給油検出手段」が、上記ステップ２１２の処理を実行することにより前記第９の発明における「逆流ガス生成手段」が、それぞれ実現されている。
【０１６４】
【発明の効果】
この発明は以上説明したように構成されているので、以下に示すような効果を奏する。
第１の発明によれば、パージカット中に、キャニスタ内部の蒸発燃料濃度が上昇し易い状況が形成されているほど、タンク内圧の目標圧力を大きな値とすることができる。このため、本発明によれば、パージカット中におけるキャニスタ内の蒸発燃料濃度の変化を常に効果的に抑えることができる。
【０１６５】
第２の発明によれば、燃料タンク内で蒸発燃料が多量に発生し易い状況が形成されているほど、タンク内圧の目標圧力を大きな値とすることができる。このため、本発明によれば、パージカット中におけるキャニスタ内の蒸発燃料濃度の変化を常に効果的に抑えることができる。
【０１６６】
第３の発明によれば、パージカット時のベーパ濃度が薄く、その濃度に大きな変化が生じ易いほど、タンク内圧の目標圧力を大きな値とすることができる。このため、本発明によれば、パージカット中におけるキャニスタ内の蒸発燃料濃度の変化を常に効果的に抑えることができる。
【０１６７】
第４の発明によれば、パージが開始された後、タンク内圧が適当に低下するまではキャニスタの密封状態を維持することができる。このため、本発明によれば、パージカット中にタンク内圧が正圧化していても、パージの再開に伴う蒸発燃料の吹き抜けを有効に防止することができる。
【０１６８】
第５の発明によれば、パージの開始時に、大気孔封鎖弁の実質的開度を徐々に増大させることができる。このため、本発明によれば、パージカット中にタンク内圧が正圧化していても、パージの再開に伴う蒸発燃料の吹き抜けを有効に防止することができる。
【０１６９】
第６の発明によれば、第１制御弁を導通状態とすることで、ポンプに、キャニスタに向かう加圧空気を発生させることができる。また、第２制御弁を導通状態とすることで、ポンプから排気通路へ２次空気を流通させることができる。ポンプには、２次空気を供給するに足る大きな容量が要求される。このポンプを、キャニスタに加圧空気を供給するための機構として用いる場合は、キャニスタ閉塞弁の実質的開度を所定開度とすることができる。この場合、加圧空気の一部がキャニスタ閉塞弁を通って大気に放出されるため、過剰な空気がキャニスタに供給されるのを防ぐことができる。
【０１７０】
第７の発明によれば、キャニスタ閉塞弁が実現すべき所定開度をタンク内圧に基づいて設定することができる。このため、本発明によれば、タンク内圧に応じた量の加圧空気をキャニスタに供給することができ、高い精度でタンク内圧を制御することができる。
【０１７１】
第８の発明によれば、車両の停止時にはキャニスタの内部を大気に開放することができる。このため、本発明によれば、給油の際には、燃料タンクからキャニスタへ向かって蒸発燃料が流れるのを許容することができる。
【０１７２】
第９の発明によれば、給油時には、ポンプを逆転運転させることにより、燃料タンク内のガスをキャニスタ側へ吸引することができる。このため、本発明によれば、優れた給油特性を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施の形態１の蒸発燃料処理装置の構成を説明するための図である。
【図２】 本発明の実施の形態１の装置の動作を説明するためのタイミングチャートである。
【図３】 本発明の実施の形態１において実行されるパージポンプ駆動制御ルーチンのフローチャートである。
【図４】 本発明の実施の形態２において実行されるパージポンプ駆動制御ルーチンのフローチャートである。
【図５】 本発明の実施の形態３において実行されるパージポンプ駆動制御ルーチンのフローチャートである。
【図６】 本発明の実施の形態３の装置の動作を説明するためのタイミングチャートである。
【図７】 本発明の実施の形態４の蒸発燃料処理装置の構成を説明するための図である。
【図８】 本発明の実施の形態４において実行されるパージポンプ駆動制御ルーチンのフローチャートである。
【図９】 本発明の実施の形態５において実行されるパージポンプ駆動制御ルーチンのフローチャートである。
【図１０】 本発明の実施の形態５の装置により達成される効果を説明するための図である。
【符号の説明】
１０ 燃料タンク
１２ タンク内圧センサ
１８ ベーパ通路
２２ キャニスタ
２４ 大気孔
２６ パージ孔
２８ パージVSV
３０ CCV(Canister Closed Valve)
３２ ポンプ
４０ ECU(Electronic Control Unit)
PTNK タンク内圧
PTGT タンク内圧の目標圧力
Claims (9)
- 燃料タンク内で発生した蒸発燃料を大気に放出させることなく処理するための蒸発燃料処理装置であって、
前記燃料タンクと連通すると共に、内燃機関の吸気通路に連通するパージ孔と大気に通じる大気孔とを備えるキャニスタと、
前記パージ孔と前記吸気通路の間に配置されるパージ制御弁と、
前記キャニスタの内側から前記大気孔の外側へ向かう流体の流れを遮断することのできる大気孔封鎖機構と、
パージカット中に前記パージ制御弁を閉弁状態とするパージ制御弁制御手段と、
パージカット中に、前記キャニスタの内側から前記大気孔の外側へ向かう流体の流れが禁止されるように前記大気孔封鎖機構を制御する封鎖機構制御手段と、
タンク内圧を検出するタンク内圧検出手段とを備え、
前記大気孔封鎖機構は、前記大気孔に対して加圧空気を供給することのできるポンプを備え、
前記封鎖機構制御手段は、パージカット中に、前記タンク内圧が、大気圧より高圧の目標圧力となるように、前記ポンプの作動状態を制御するポンプ制御手段を備え、
当該蒸発燃料処理装置は、更に、
パージカット中に、キャニスタ内部の蒸発燃料濃度の変化傾向を推定する変化傾向推定手段と、
前記蒸発燃料濃度の上昇傾向が強いほど、前記目標圧力を大きな値に設定する目標圧力設定手段と、
を備えることを特徴とする蒸発燃料処理装置。 - 前記変化傾向推定手段は、前記燃料タンクの内部における蒸発燃料の発生状態を検知する蒸発燃料発生状態検知手段を備え、
前記目標圧力設定手段は、前記燃料タンクの内部で蒸発燃料が多量に発生しているほど、前記目標圧力を大きな値に設定することを特徴とする請求項１記載の蒸発燃料処理装置。 - 前記変化傾向推定手段は、パージがカットされた時点でのパージガス中のベーパ濃度を検出するカット時ベーパ濃度検出手段を備え、
前記目標圧力設定手段は、パージがカットされた時点での前記ベーパ濃度が薄いほど、前記目標圧力を大きな値に設定することを特徴とする請求項１または２記載の蒸発燃料処理装置。 - 前記大気孔封鎖機構は、前記大気孔を大気から遮断する大気孔封鎖弁を備え、
パージが開始された後、タンク内圧が大気圧近傍値となるまでは前記大気孔封鎖弁を閉弁状態に維持し、その後、当該大気孔封鎖弁の開弁を許可する封鎖状態維持手段を備えることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項記載の蒸発燃料処理装置。 - 前記大気孔封鎖機構は、前記大気孔を大気から遮断する大気孔封鎖弁を備え、
パージが開始された後、前記大気孔封鎖弁の実質的開度を全閉状態から徐々に増大させていく封鎖弁開度調整手段を備えることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項記載の蒸発燃料処理装置。 - 内燃機関の排気通路に２次空気を導入するための２次空気導入通路と、
前記大気孔に対して加圧空気を供給することのできるポンプと、
前記ポンプと前記キャニスタとの導通状態を制御する第１制御弁と、
前記ポンプと前記２次空気導入通路との導通状態を制御する第２制御弁と、
前記キャニスタと前記ポンプとをつなぐ経路と並列に大気に連通するように設けられた経路内に配置された大気孔封鎖弁と、
前記ポンプから前記キャニスタに向けて加圧空気が供給される際に、前記大気孔封鎖弁を実質的に所定開度に制御して前記加圧空気の圧力を調整する圧力調整手段と、
を備えることを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項記載の蒸発燃料処理装置。 - タンク内圧を検出するタンク内圧検出手段と、
前記タンク内圧に基づいて、前記所定開度を設定する開度設定手段と、
を備えることを特徴とする請求項６記載の蒸発燃料処理装置。 - 前記封鎖機構制御手段は、
車両の走行中に限り、前記キャニスタの内側から前記大気孔の外側へ向かう流体の流れが禁止されるように前記大気孔封鎖機構を制御する封鎖手段と、
車両の停車時に、前記流体の流れが許容されるように前記大気孔封鎖機構を制御する封鎖解除手段と、
を備えることを特徴とする請求項１乃至７の何れか１項記載の蒸発燃料処理装置。 - 前記燃料タンクに燃料が供給される給油状態を検出する給油検出手段と、
前記給油状態の成立中は、前記ポンプを逆転運転させることにより、前記キャニスタから大気へ向かうガスの流れを生成させる逆流ガス生成手段と、
を備えることを特徴とする請求項１乃至８の何れか１項記載の蒸発燃料処理装置。
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