JP3915515B2 - 内燃機関の蒸発燃料処理装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関の蒸発燃料処理装置に係り、特に、キャニスタに吸着した蒸発燃料を吸気通路にパージする機能を有する内燃機関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７−２６９４１９号公報に開示されるように、燃料タンク内で発生する蒸発燃料（以下、「ベーパ」と称す）を吸着するキャニスタと、キャニスタ内のベーパを内燃機関の運転中に吸気通路にパージさせるパージ機構とを備えたシステムが知られている。このシステムによれば、ベーパの大気放出を防止して、内燃機関のエミッション特性を改善することができる。
【０００３】
従来のシステムは、内燃機関への燃料の供給を停止する燃料カット時に、パージをカットする機能を有している。ところで、パージがカットされている間は、燃料タンク内で発生したベーパが流入することにより、キャニスタ内のベーパ量が増加する。このため、パージの再開時には、パージがカットされた時点に比して、パージガス中のベーパ濃度が濃くなっていることがある。
【０００４】
パージの再開時に、パージのカット時に比してベーパ濃度が濃くなっている場合、カット時と同じ条件でパージが再開されると、内燃機関に供給される混合気が不当にリッチとなり、エンジンストールが生ずることがある（以下、このストールを「リッチエンスト」と称す）。そこで、上記従来のシステムは、パージのカット中に、燃料タンク内圧やパージカット時間に基づいてキャニスタ内のベーパ増加量を推定し、その推定量に応じた量だけパージ制御量を減少させてパージを再開させることとしている。このため、上記従来のシステムによれば、パージの再開時にリッチエンストが生ずるのを有効に防止することができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来のシステムでは、パージ再開時のパージ制御量が、常にパージカット時の制御量に比して小さな値とされる。つまり、パージカット時のパージ制御量が、リッチエンストを生じさせることのない値である場合にも、より小さな値に減量された制御量でパージの再開が図られる。この点、上記従来のシステムは、リッチエンストを防止するうえでは有効であるものの、ベーパのパージ能力を不必要に低下させるという不都合を有するものであった。
【０００６】
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、パージ制御量を不必要に制限することなく、パージ再開時のリッチエンストを有効に防止することのできる内燃機関の蒸発燃料処理装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、上記の目的を達成するため、キャニスタに吸着した蒸発燃料を吸気通路にパージする機能を有する内燃機関の蒸発燃料処理装置であって、
パージ流量の特性値であるパージ制御量が目標パージ制御量となるように前記パージ流量を制御するパージ流量制御手段と、
所定の条件下でパージをカットするパージカット手段と、
パージカットからのパージ再開時に前記パージ制御量に課すべきガード値を、当該パージカットの実行状態に基づいて設定するガード値設定手段と、
前記パージカットが開始される時点のパージ制御量と前記ガード値のうち、小さい方を前記パージ再開時における目標パージ制御量とする目標パージ制御量設定手段と、
を備えることを特徴とする。
【０００８】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の内燃機関の蒸発燃料処理装置であって、前記ガード値設定手段は、前記ガード値を、パージによるリッチエンストを生じさせることのないパージ制御量に設定することを特徴とする。
【０００９】
請求項３記載の発明は、請求項１または２記載の内燃機関の蒸発燃料処理装置であって、
前記キャニスタは、燃料タンク内で発生した蒸発燃料を吸着し、
前記ガード値設定手段は、パージカットの実行時間および燃料タンク内圧の少なくとも一方に基づいて前記ガード値を設定することを特徴とする。
【００１０】
請求項４記載の発明は、請求項１乃至３の何れか１項記載の内燃機関の蒸発燃料処理装置であって、
内燃機関に供給される混合気の空燃比を取得する空燃比取得手段と、
前記空燃比取得手段により取得された空燃比が目標空燃比となるように、燃料噴射弁から噴射される燃料噴射量をフィードバック制御する空燃比フィードバック手段と、
前記混合気の空燃比が前記燃料噴射量に反映される速度の特性値であるフィードバック応答速度を取得する応答速度取得手段とを備え、
前記ガード値設定手段は、前記フィードバック応答速度が早いほど、前記ガード値を大きな値とすることを特徴とする。
【００１１】
請求項５記載の発明は、請求項１乃至４の何れか１項記載の内燃機関の蒸発燃料処理装置であって、
パージ再開後の経過時間を計数する再開後経過時間計数手段と、
前記経過時間が所定時間を超えるまでは前記目標パージ制御量に制限を課す目標パージ制御量制限手段と、
を備えることを特徴とする。
【００１２】
請求項６記載の発明は、請求項５記載の内燃機関の蒸発燃料処理装置であって、前記目標パージ制御量制限手段は、目標パージ制御量の増大を制限する目標増大制限手段を備えることを特徴とする。
【００１３】
請求項７記載の発明は、請求項５記載の内燃機関の蒸発燃料処理装置であって、
前記目標パージ制御量制限手段は、
目標パージ制御量の上限を制限する目標ガード値を設定する目標ガード値設定手段と、
前記目標パージ制御量を前記目標ガード値以下に制限する目標ガード手段と、
を備えることを特徴とする。
【００１４】
請求項８記載の発明は、請求項５乃至７の何れか１項記載の内燃機関の蒸発燃料処理装置であって、
パージ再開時における目標パージ制御量が前記ガード値に設定されたか否かを判別する判別手段を備えると共に、
前記目標パージ制御量制限手段は、パージ再開時における目標パージ制御量が前記ガード値に設定された場合にのみ前記目標パージ制御量に制限を課すことを特徴とする。
【００１５】
請求項９記載の発明は、請求項５乃至８の何れか１項記載の内燃機関の蒸発燃料処理装置であって、
内燃機関に供給される混合気の空燃比を取得する空燃比取得手段と、
前記空燃比取得手段により取得された空燃比が目標空燃比となるように、燃料噴射弁から噴射される燃料噴射量をフィードバック制御する空燃比フィードバック手段とを備え、
前記所定時間は、前記混合気の空燃比が前記燃料噴射量に反映されるのに要する応答時間であることを特徴とする。
【００１６】
請求項１０記載の発明は、請求項９記載の内燃機関の蒸発燃料処理装置であって、
前記応答時間を取得する応答時間取得手段と、
前記応答時間に応じて前記所定時間を設定する所定時間設定手段と、
を備えることを特徴とする。
【００１７】
請求項１１記載の発明は、請求項５乃至１０の何れか１項記載の内燃機関の蒸発燃料処理装置であって、
内燃機関に供給される混合気の空燃比を取得する空燃比取得手段と、
前記空燃比取得手段により取得された空燃比が目標空燃比となるように、燃料噴射弁から噴射される燃料噴射量をフィードバック制御する空燃比フィードバック手段と、
前記混合気の空燃比が前記燃料噴射量に反映される速度の特性値であるフィードバック応答速度を取得する応答速度取得手段と、
前記フィードバック応答速度が早いほど、前記目標パージ制御量に課すべき制限を緩くする制限緩和手段と、
を備えることを特徴とする。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照してこの発明の実施の形態について説明する。尚、各図において共通する要素には、同一の符号を付して重複する説明を省略する。
【００１９】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１である蒸発燃料処理装置の概要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、燃料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燃料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。
【００２０】
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。
【００２１】
キャニスタ２２には、大気導入口２４が設けられていると共に、パージ通路２６が接続されている。パージ通路２６には、その内部を流れるガスの流量を制御するためのパージVSV(Vacuum Switching Valve)２８が設けられている。パージVSV２８は、デューティ信号により駆動されることにより、実質的にそのデューティ比に応じた開度を実現する制御弁である。
【００２２】
パージ通路２６は、内燃機関３０の吸気通路３２に接続されている。吸気通路３２は、その一端にエアクリーナ３４を備えている。エアクリーナ３４の下流側には吸気通路３２を流れる吸入空気量GA（質量流量）を検出するエアフロメータ３６が配置されている。更に、エアフロメータ３６の下流には、吸入空気量GAを制御するためのスロットル弁３８が配置されている。スロットル弁３８には、その開度に応じた出力を発するスロットルセンサ４０、およびアイドル運転時にオン出力を発するアイドルスイッチ（図示せず）が組み込まれている。上述したパージ通路２６は、そのスロットル弁３８の下流において吸気通路３２に連通している。
【００２３】
吸気通路３２は、吸気マニホールド４２を介して内燃機関３０の吸気ポートに導通している。その吸気ポートの近傍には、内燃機関３０に対して燃料を噴射するための燃料噴射弁４４が配置されている。内燃機関３０には、機関回転数NEを検出する回転数センサ４６が組み込まれている。また、内燃機関３０には、図示しない触媒装置に通じる排気通路４８が接続されている。この排気通路４８には、排気空燃比を検出するための排気空燃比センサ５０が組み込まれている。
【００２４】
図１に示す蒸発燃料処理装置は、ECU(Electronic Control Unit)５２を備えている。ECU５２は、蒸発燃料処理装置の制御装置であり、上述したタンク内圧センサ１２や排気空燃比センサ５０などから出力信号の供給を受けていると共に、上述した各種アクチュエータ（パージVSV２８、燃料噴射弁４４など）に対して駆動信号を供給している。
【００２５】
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を介してキャニスタ２２に導かれ、その内部に吸着保持される。ECU５２は、内燃機関３０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３０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る。キャニスタ２２に吸気負圧が導かれると、大気導入口２４から空気が流入し、キャニスタ２２に吸着されているベーパは、その空気と共に吸気通路３２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。
【００２６】
吸気通路３２にベーパ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、パージされているベーパ分だけ燃料噴射量を減量補正することが必要である。本実施形態の蒸発燃料処理装置は、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、燃料噴射量を補正することとしている。
【００２７】
図２は、本実施形態において、ECU５２が、燃料噴射量を算出するために、より厳密には、燃料噴射のために燃料噴射弁４４を開弁させる時間（燃料噴射時間TAU）を算出するために実行するルーチンのフローチャートである。
図２に示すルーチンでは、先ず、エアフロメータ３６の出力に基づいて吸入空気量GAが検出される（ステップ１００）。
次に、回転数センサ４６の出力に基づいて機関回転数NEが検出される（ステップ１０２）。
次いで、機関１回転当たりの吸入空気量GA／NEに対して、所望の空燃比を実現するための基本燃料噴射時間TAUBが算出される（ステップ１０４）。
【００２８】
図２に示すルーチンでは、次に、パージ率PGRが読み込まれる（ステップ１０６）。
パージ率PGRは、吸入空気量GAと、パージVSV２８を通過して流れるパージガスの流量QPGとの比（QPG／GA）をパーセント表示した値である。ここで、パージ流量QPGは、吸気圧力PMとパージVSV２８の駆動デューティ比DPGとに基づいて公知の手法で求めることができる。また、吸気圧力PMは、吸入空気量GAなどに基づいて公知の手法で推定することができる。本ステップ１０６では、他のルーチンにおいて、パージ流量QPGと吸入空気量GAに基づいて算出されたパージ率PGRが読み込まれる。
【００２９】
次に、ベーパ濃度学習値FGPGが読み込まれる（ステップ１０８）。
ベーパ濃度学習値FGPGは、パージの影響を排除するために燃料噴射量に施すべき補正割合を、パージ率１％当たりの値に換算した値である。本実施形態において、ベーパ濃度学習値FGPGは、以下のような手法で算出される。
【００３０】
すなわち、本実施形態のシステムにおいて、ECU５２は、排気空燃比センサ５０の出力に基づいて空燃比フィードバック係数FAFを算出している。この空燃比フィードバック係数FAFは、燃料噴射時間TAUの算出時に基本燃料噴射時間TAUBに掛け合わされる補正係数であり、排気空燃比がリッチである場合は、燃料噴射時間TAUを短縮すべく徐々に小さな値に更新され、一方、排気空燃比がリーンである場合は燃料噴射時間TAUを伸張すべく徐々に大きな値に更新される。
【００３１】
空燃比フィードバック補正係数FAFは、ベーパがパージされていない状況下では、原則として基準の値（例えば０）を中心として、ほぼ上下対称に増減する。そして、ベーパのパージが開始され、その結果排気空燃比がリッチ側に偏ると、空燃比フィードバック補正係数FAFの振幅の中心は、基準の値からリッチ側にシフトする。
【００３２】
ベーパ濃度学習値FGPGは、空燃比フィードバック係数FAFと同様に、燃料噴射時間TAUの算出に用いられる値である。より具体的には、ベーパ濃度学習値FGPGは、燃料噴射時間TAUを算出する過程で、パージ率PGRと掛け合わされた状態でFAF等の補正係数に加算される０または負の値である。すなわち、FGPGは、TAUの算出過程で、PGR×FGPGの形でFAF等の補正係数に加算される係数である。
【００３３】
本実施形態において、ベーパ濃度学習値FGPGは、パージの実行中に、空燃比フィードバック係数FAFの振動中心が、その基準の値に近づくように適宜更新される。具体的には、パージの実行中にFAFの振動中心がリッチ側に偏っている場合（基準の値より小さい値になっている場合）は、FGPGはより小さな値（負の値）に更新される。この場合、PGR×FGPG（負の値）の絶対値が大きくなって排気空燃比がリーン側に変化する。その結果、FAFの振動中心は、より大きな値に、すなわち、基準の値に向かって変化する。
【００３４】
また、パージの実行中に、過小な（絶対値の過大な）ベーパ濃度学習値FGPGが用いられている場合は、空燃比フィードバック係数FAFの振動中心が、リーン側に偏った値（基準の値より大きな値）となる。この場合、ベーパ濃度学習値FGPGは、より大きな値（より絶対値の小さな値）に更新される。その結果、PGR×FGPG（負の値）の絶対値が小さくなり、排気空燃比がリッチ側に変化するため、FAFの振動中心は、より小さな値に、すなわち、基準の値に向かって変化する。
【００３５】
上記の更新処理によれば、パージにより供給される燃料の影響を、PGR×FGPGの補正項により吸収することができる。換言すると、本実施形態では、PGR×FGPGの補正項が、パージにより供給されるベーパの影響を排除するために燃料噴射時間に施すべき補正割合となるように、ベーパ濃度学習値FGPGが更新される。このため、ベーパ濃度学習値FGPGは、上記の如く、パージの影響を排除するための補正割合をパージ率１％当たりの量に換算した値として把握することができる。
【００３６】
図２に示すルーチンでは、次に、上記ステップ１０６および１０８で読み込まれたPGR及びFGPGに基づいて、次式に従ってパージ補正係数FPGが算出される（ステップ１１０）。
FPG＝PGR×FGPG／１００ ・・・（１）
【００３７】
次に、上述した空燃比フィードバック係数FAFなど、各所の補正係数（ここでは、まとめてKFとする）が読み込まれる（ステップ１１２）。
【００３８】
そして、次式に従って、燃料噴射時間TAUが算出される（ステップ１１４）。
TAU＝TAUB×（FAF＋KF＋FPG） ・・・（２）
【００３９】
上述の如く、本実施形態のシステムでは、内燃機関３０の吸気通路３２にベーパをパージしつつ、そのパージの影響が相殺されるように燃料噴射時間TAUを補正することができる。このため、本実施形態のシステムによれば、パージの実行中においても、精度良く所望の空燃比を実現することができる。
【００４０】
本実施形態のシステムは、例えば、内燃機関３０への燃料供給が停止される燃料カット時には、燃料噴射弁４４からの燃料噴射を停止すると共に、キャニスタ２２からのベーパのパージをカットする。ベーパのパージがカットされている間は、燃料タンク１０からキャニスタ２２へベーパが流入することにより、キャニスタ２２内のベーパ量が増加する。このため、パージがカットされた時点で用いられていたパージ率PGRを用いてパージが再開されると、ベーパ濃度の濃いパージガスが吸気通路３２に流入して、内燃機関３０がリッチエンストを起こすことがある。
【００４１】
そこで、本実施形態のシステムは、パージの再開時に、リッチエンストを防止するためのガード値を設定し、パージカット時のパージ率PGRが、そのガード値以下である場合には、そのパージ率PGRでのパージの再開を許容し、一方、パージカット時のパージ率PGRがガード値を超えている場合は、パージ再開時のパージ率PGRを上記のガード値に制限する処理を行う。
【００４２】
図３は、上記の機能を実現すべくECU５２が実行する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、パージ条件が成立しているか否かが判別される（ステップ１２０）。
【００４３】
その結果、パージ条件が成立していないと判別された場合は、パージ率一時値tPGRが０とされる（ステップ１２２）。
【００４４】
次いで、パージカットの継続時間を計数するためのパージカットカウンタCPCUTがインクリメントされる（ステップ１２４）。
更に、パージの実行継続時間を計数するためのパージ実行カウンタCPONが０にクリアされる（ステップ１２６）。
【００４５】
その後、パージ率一時値PGRが、今回の処理サイクル時における目標のパージ率PGRに代入される（ステップ１２８）。
以後、ECU５２は、本ステップ１２８で設定された目標のパージ率PGRが実現されるように、適切なデューティ比DPGでパージVSV２８を駆動する。その結果、原則として上記のパージ率PGRが実現される。パージ条件が成立していない場合は、既述の通りtPGRが０とされるため、パージVSV２８は閉状態に維持され、パージ率PGRは０％に保たれる。
【００４６】
上記ステップ１２０において、パージ条件が成立していると判別された場合は、次に、旧パージ率PGROがパージ率一時値tPGRに設定される（ステップ１３２）。
ここで、旧パージ率PGROは、後述の如く、パージ条件が成立する状況下で、最後に用いられたパージ率PGRと一致する値である。より具体的には、旧パージ率PGROは、前回の処理サイクル時にパージ条件が成立していれば、そのサイクルで用いられたパージ率PGRと一致する値であり、また、前回の処理サイクル時にパージ条件が成立していなければ、パージ条件が成立すると判別された最後の処理サイクル時に用いられたパージ率PGRと一致する値である。
【００４７】
図３に示すルーチンでは、次に、前回の処理サイクルで用いられたパージ率PGRが０であるか否かが判別される（ステップ１３２）。
その結果、PGR＝０が成立すると判別された場合は、前回の処理サイクル時には、パージがカットされていたと判断できる。つまり、今回の処理サイクルは、パージの再開を要求するサイクルであると判断できる。
【００４８】
上記の判別がなされた場合、図３に示すルーチンでは、次に、第１ガード値LMTPCUTが算出される（ステップ１３４）。
第１ガード値LMTPCUTは、パージ再開時のパージ率PGRを規制する第１のガード値である。ECU５２は、ステップ１３４の枠中に示すように、第１ガード値LMTPCUTに関するマップを記憶している。このマップにおいて、第１ガード値LMTPCUTは、パージカットカウンタCPCUTとの関係で、すなわち、パージカットの継続時間との関係で定められている。より具体的には、第１ガード値LMTPCUTは、CPCUTの計数値が大きくなるに連れて、所定の最小値に向かって減少するように定められている。本ステップ１３４では、このマップを参照することにより第１ガード値LMTPCUTが算出される。
【００４９】
次に、第２ガード値LMTPTNKが算出される（ステップ１３６）。
第２ガード値LMTPTNKは、パージ再開時のパージ率PGRを規制する第２のガード値である。ECU５２は、ステップ１３６の枠中に示すように、第２ガード値LMTPTNKに関するマップを記憶している。このマップにおいて、第２ガード値LMTPTNKは、燃料タンク内圧PTNKとの関係で、より具体的には、PTNKが大きくなるに連れて、所定の最小値に向かって減少するように定められている。本ステップ１３６では、このマップを参照することにより第２ガード値LMTPTNKが算出される。
【００５０】
次に、上記ステップ１３０で設定されたパージ率一時値tPGRが、第１ガード値LMTPCUTより大きいか否かが判別される（ステップ１３８）。
その結果、tPGRがLMTPCUTより大きいと判別された場合は、tPGRがLMTPCUTに書き換えられる（ステップ１４０）。
一方、tPGRがLMTPCUTより大きくないと判別された場合は、tPGRがそのまま維持される。
【００５１】
次に、上記の如く設定されたパージ率一時値tPGRが、第２ガード値LMTPTNKより大きいか否かが判別される（ステップ１４２）。
その結果、tPGRがLMTPTNKより大きいと判別された場合は、tPGRがLMTPTNKに書き換えられる（ステップ１４４）。
一方、tPGRがLMTPTNKより大きくないと判別された場合は、tPGRがそのまま維持される。
【００５２】
上述した一連の処理によれば、上記ステップ１３０でtPGRに代入された旧パージ率PGROと、上記ステップ１３４で算出された第１ガード値LMTPCUTと、上記ステップ１３６で算出された第２ガード値LMTPTNKのうち、最も小さい値がパージ率一時値tPGRとされる。つまり、上述した一連の処理によれば、旧パージ率PGROが第１ガード値LMTPCUTにも第２ガード値LMTPTNKにも規制されない値である場合は、パージ再開時のパージ率一時値tPGRを旧パージ率PGROとすることができる。そして、旧パージ率tPGRが第１ガード値LMTPCUTまたは第２ガード値LMTPTNKより大きい場合は、パージ再開時のパージ率一時値を、第１ガード値LMTPCUTまたは第２ガード値LMTPTNKでガードすることができる。
【００５３】
本実施形態において、第１ガード値LMTPCUTおよび第２ガード値LMTPTNKは、何れも、パージカット中に増加したキャニスタ２２内のベーパ量に対応して設定されている。具体的には、第１ガード値LMTPCUTは、パージカットの継続時間から推定される吸着ベーパ量の増加分に対応した値である。一方、第２ガード値LMTPTNKは、燃料タンク内圧PTNKから推定される吸着ベーパ量の増加分に対応した値である。
【００５４】
キャニスタ２２内の吸着ベーパ量は、パージカットの継続するに連れて、所定の収束値に向かって増加する。このため、パージ再開時のベーパ濃度は、パージカットの継続時間が長いほど高くなる。従って、パージ再開時に、内燃機関３０のリッチエンストを防止するためには、パージカットの継続時間が長いほど、パージ率PGRを小さく制限することが必要となる。上記ステップ１３４の枠内に示す第１ガード値LMTPCUTのマップは、上記の観点より定められたマップであり、既述の通り、CPCUTが大きくなるに連れて第１ガード値LMTPCUTが小さな値となるように定められている。
【００５５】
また、燃料タンク１０内では、燃料タンク内圧PTNKが高いほど多量のベーパが発生していると考えられる。このため、キャニスタ２２内の吸着ベーパ量は、パージカット中の燃料タンク内圧PTNKが高いほど多量であると推定できる。また、パージ再開時のベーパ濃度は、その時点の燃料タンク内圧PTNKが高いほど高いものと推定できる。従って、パージ再開時に、内燃機関３０のリッチエンストを防止するためには、パージ再開時の燃料タンク内圧PTNKが高いほど、パージ率PGRを小さく制限することが必要となる。上記ステップ１３６の枠内に示す第２ガード値LMTPTNKのマップは、上記の観点より定められたマップであり、既述の通り、CPCUTが大きくなるに連れて第２ガード値LMTPTNKが小さな値となるように定められている。
【００５６】
以上説明した通り、本実施形態においてパージ率一時値tPGRのガード値として用いられる第１ガード値LMTPCUTおよび第２ガード値LMTPTNKは、パージカットの実行状態（継続時間、および燃料タンク内圧）から推定されるキャニスタ２２内の吸着ベーパ量の増加分に対応した値であり、何れも、パージ再開時に内燃機関３０にリッチエンストを生じさせることがないように定められた値である。このため、上述した一連の処理によれば、パージ再開時のパージ率一時値tPGRを、不必要に旧パージ率PGROより小さな値とすることなく、かつ、リッチエンストを確実に防止し得る値に制限することができる。
【００５７】
図３に示すルーチンでは、次に、上記の如く設定されたパージ率一時値tPGRが、開始パージ率PGRSTとして記憶される（ステップ１４６）。
次に、次回の処理サイクルに備えて、今回のサイクルで算出されたパージ率一時値tPGRが旧パージ率PGROとして記憶される（ステップ１４８）。
その後、今回のサイクルで算出されたパージ率一時値tPGRに基づいて、ステップ１２８の処理が実行される。以後、ECU５２は、このステップ１２８で設定されたパージ率PGRを目標としてパージVSV２８を駆動する。その結果、不必要にパージ能力が制限されることなく、かつ、内燃機関３０の運転状態が安定に維持されたまま、ベーパのパージが再開される。
【００５８】
パージが再開された後、図３に示すルーチンが再び起動されると、今度は、ステップ１３２において、パージ率PGRが０ではないと判別される。この場合、次に、次式に従ってパージ率一時値tPGRの増加処理が行われる（ステップ１５０）。
tPGR＝PGRO＋PGRSKP ・・・（３）
但し、PGRSKPは、前回の処理サイクル時におけるパージ率PGRに対して加えるべきスキップ値である。ECU５２は、例えばマップを参照する等の手法でPGRSKPを算出し、その算出値を旧パージ率PGROに加えることでパージ率一時値tPGRを算出する。
【００５９】
次に、パージカットカウンタCPCUTが０にクリアされる（ステップ１５２）。
更に、パージ実行カウンタCPONがインクリメントされる（ステップ１５４）。
【００６０】
次に、最大パージ率ガードが行われる。具体的には、上記ステップ１５０で設定されたパージ率一時値tPGRが最大パージ率PGRMXより大きいか否かが判別される（ステップ１５６）。
尚、最大パージ率PGRMXは、不当な空燃比ずれの発生を防止する観点より設定されるパージ率の上限ガード値である。
【００６１】
そして、tPGRがPGRMXより大きいと判別された場合は、パージ率一時値tPGRが最大パージ率PGRMXに書き換えられる（ステップ１５８）。
一方、tPGRがPGRMXより大きくないと判別された場合は、パージ率一時値tPGRがそのまま維持される。
これらの処理によれば、上記ステップ１５０で算出されたパージ率一時値tPGRと、最大パージ率PGRMXのうち小さい方をパージ率一時値tPGRとすることができる。
【００６２】
図３に示すルーチンでは、以後、上記の如く設定されたパージ率一時値tPGRを用いて、上記ステップ１４８および１２８の処理が順次実行される。そして、ECU５２は、その後、ステップ１２８において設定されたパージ率PGRを目標として、適当なデューティ比DPGでパージVSV２８を駆動する。その結果、原則としてステップ１２８で設定されたパージ率PGRでベーパがパージされる。
【００６３】
以上説明した通り、図３に示すルーチンによれば、パージの再開時に、パージカットの実行状態（継続時間、および燃料タンク内圧）に基づいて、リッチエンストを防止するための第１ガード値LMTPCUTおよび第２ガード値LMTPTNKを設定することができる。そして、パージ再開時に、パージカット時のパージ率（PGRO）がそれらのガード値に規制されない場合は、そのパージ率（PGRO）でパージを再開させることができる。このため、本実施形態のシステムによれば、内燃機関３０のリッチエンストを確実に防止しつつ、パージの再開直後から、高いパージ能力を発揮することができる。
【００６４】
ところで、上述した実施の形態１においては、パージ再開時のパージ率PGRに課すべきガード値（第１ガード値LMTPCUTおよび第２ガード値LMTPTNK）を設定する際に基礎とすべきパージカットの実行状態として、パージカットの継続時間、およびパージ再開時の燃料タンク内圧が用いられているが、その実行状態はこれらに限定されるものではない。すなわち、上記の実行状態は、パージカット中のベーパ濃度変化が反映される物理量の状態であればよい。
【００６５】
尚、上述した実施の形態１においては、第１ガード値LMTPCUTおよび第２ガード値LMTPTNKが前記請求項１記載の「ガード値」に、パージ率PGRが前記請求項１記載の「パージ制御量」に、それぞれ相当している。また、上述した実施の形態１においては、ECU５２が、パージVSV２８を駆動することにより前記請求項１記載の「パージ流量制御手段」が、上記ステップ１２２の処理を実行することにより前記請求項１記載の「パージカット手段」が、上記ステップ１３４および１３６の処理を実行することにより前記請求項１記載の「ガード値設定手段」が、上記ステップ１３８〜１４４の処理を実行することにより前記請求項１記載の「目標パージ制御量設定手段」が、それぞれ実現されている。
【００６６】
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。
本実施形態の蒸発燃料処理装置は、実施の形態１の構成において、ECU５２に、上記図３に示すルーチンに代えて、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。
【００６７】
図４は、本実施形態において、ECU５２が、パージ率PGRの制御目標を算出するために実行するルーチンのフローチャートである。尚、図４において、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１３６と１３８の間に、ステップ１６０〜１７０が挿入されている点を除き、図３に示すルーチンと同様である。
すなわち、図４に示すルーチンでは、パージの再開が要求された場合、第１ガード値LMTPCUTおよび第２ガード値LMTPTNKの算出処理（ステップ１３４，１３６）に次いで、第１乃至第４の補正係数k1〜k4が順次算出される（ステップ１６０〜１６６）。
【００６９】
第１乃至第４補正係数k1〜k4は、後述の如く、何れも、第１ガード値LMTPCUTおよび第２ガード値LMTPTNKを修正するための補正係数であり、空燃比フィードバック制御の応答速度に相関を有するように決定される。ECU５２は、ステップ１６０〜１６６の枠内に示すように、第１乃至第４補正係数k1〜k4のそれぞれについてマップを有している。上記ステップ１６０〜１６６では、それらのマップを参照して第１乃至第４補正係数k1〜k4を算出する。
【００７０】
具体的には、ECU５２は、機関回転数NEとの関係で定めた第１補正係数k1のマップを記憶している（ステップ１６０の枠内参照）。
このマップによれば、第１補正係数k1は、機関回転数NEが高くなるに連れて大きな値とされる（最小値は１）。
【００７１】
本実施形態のシステムでは、実施の形態１の場合と同様に、空燃比フィードバック係数FAFを用いた燃料噴射量の補正が行われる。すなわち、本実施形態のシステムでは、燃料噴射時間TAUの空燃比フィードバック制御が実行される。このため、パージの再開時に、現実のベーパ濃度がベーパ濃度学習値FGPGから乖離していれば、その乖離分を補うように空燃比フィードバック係数が増減し、空燃比のずれが抑制される方向に燃料噴射時間TAUが修正される。
【００７２】
ところで、本実施形態のシステムにおいて、空燃比フィードバック係数FAFは、排気通路４８に配置された排気空燃比センサ５０の出力に基づいて更新される。従って、パージが開始された後、パージ通路２８から供給されたベーパが、排気ガスとなって排気空燃比センサ５０の位置に到達するまでの間は、パージされたベーパの影響を空燃比フィードバック係数FAFに反映させることはできない。つまり、パージが開始された後、パージガスが排気空燃比センサ５０の位置に到達するまでの間は、現実に内燃機関１０に供給されている混合気の空燃比を、燃料噴射時間TAUにフィードバックさせることはできない。以下、パージが開始された後、パージされたベーパの影響が燃料噴射時間TAUにフィードバックされるまでの時間をフィードバック制御の「応答時間」と称し、また、その応答の早さを「応答速度」と称す。
【００７３】
第１補正係数k1の算出の基礎とされる機関回転数NEは、フィードバック制御の応答時間（応答速度）を決める１つの因子である。つまり、フィードバック制御の応答時間は、内燃機関３０を流れるガスの流速が早いほど短時間となる。そして、そのガスの流速は、機関回転数NEが高いほど高速となる。このため、フィードバック制御の応答時間は、機関回転数NEが高いほど短時間となる。
【００７４】
フィードバック制御の応答時間（応答速度）と機関回転数NEとの間に上記の関係が認められるため、上記ステップ１６０の処理によれば、第１補正係数k1は、フィードバック制御の応答時間（応答速度）と相関を有するように設定される。より具体的には、第１補正係数k1は、フィードバック制御の応答時間が短いほど（応答速度が早いほど）大きな値となるように設定される。
【００７５】
ECU５２は、また、吸入空気量GAとの関係で定めた第２補正係数k2のマップを記憶している（ステップ１６２の枠内参照）。
このマップによれば、第２補正係数k2は、吸入空気量GAが多量になるほど大きな値とされる（最小値は１）。
【００７６】
第２補正係数k2の算出の基礎とされる吸入空気量GAは、上述した機関回転数NEと同様に、フィードバック制御の応答時間（応答速度）を決める１つの因子である。つまり、フィードバック制御の応答時間は、内燃機関３０を流れるガスの流速が早いほど短時間となり、その流速は、吸入空気量GAが多いほど高速となる。このため、フィードバック制御の応答時間は、吸入空気量GAが多いほど短時間となる。
【００７７】
フィードバック制御の応答時間（応答速度）と吸入空気量GAとの間に上記の関係が認められるため、上記ステップ１６２の処理によれば、第２補正係数k2は、フィードバック制御の応答時間（応答速度）と相関を有するように設定される。より具体的には、第２補正係数k2は、フィードバック制御の応答時間が短いほど（応答速度が早いほど）大きな値となるように設定される。
【００７８】
ECU５２は、更に、空燃比フィードバック係数FAFの積分項KIとの関係で定めた第３補正係数k3のマップを記憶している（ステップ１６４の枠内参照）。
このマップによれば、第３補正係数k3は、積分項KIが大きな値であるほど大きな値とされる（最小値は１）。
【００７９】
空燃比フィードバック係数FAFは、既述した通り、排気空燃比がリッチである場合は徐々に小さな値に更新され、一方、排気空燃比がリーンである場合は徐々に大きな値に更新される。より詳細には、空燃比フィードバック係数FAFは、排気空燃比センサ５０がリッチ出力を発している間は、小さなステップで徐々に小さな値に更新され、排気空燃比センサ５０の出力がリーン出力に反転すると、その時点で大きく増加側にスキップする。そして、以後、排気空燃比センサ５０の出力がリーン出力を維持する間、空燃比フィードバック係数FAFは小さなステップで徐々に増加され、センサ出力がリッチ出力に反転すると、その時点で大きく減少側にスキップする。以後、空燃比フィードバック係数FAFは、排気空燃比センサ５０の出力に応じて、上記の規則に従って増減を繰り返す。
【００８０】
第３補正係数k3の算出の基礎とされる積分項KIは、空燃比フィードバック係数FAFを小さく増減させる際のステップ値である。本実施形態のシステムは、内燃機関３０の運転状態に応じて、フィードバックの応答速度を高めたい場合には積分項KIを大きな値とし、また、その応答速度を下げたい場合には積分項KIを小さな値とする機能を有している。従って、積分項KIも、機関回転数NEや吸入空気量GAと同様に、フィードバック制御の応答時間（応答速度）を決める１つの因子である。
【００８１】
フィードバック制御の応答時間（応答速度）と積分項KIとの間に上記の関係が認められるため、上記ステップ１６４の処理によれば、第３補正係数k3は、フィードバック制御の応答時間（応答速度）と相関を有するように設定される。より具体的には、第３補正係数k3は、フィードバック制御の応答時間が短いほど（応答速度が早いほど）大きな値となるように設定される。
【００８２】
ECU５２は、アイドルフラグIdleとの関係で定めた第４補正係数k4のマップを記憶している（ステップ１６６の枠内参照）。
アイドルフラグIdleは、アイドルスイッチがオン出力を発している場合（アイドル時）にon状態とされ、アイドルスイッチがオフ出力を発している場合（非アイドル時）にoff状態とされるフラグである。このマップによれば、第４補正係数k4は、内燃機関３０のアイドル時に最小値１とされ、内燃機関３０の非アイドル時に１より大きな最大値とされる。
【００８３】
内燃機関３０を流れるガスの流速は、アイドル時には遅くなり、非アイドル時には早くなる。従って、内燃機関３０がアイドル状態であるか否かは、フィードバック制御の応答時間（応答速度）を決める１つの因子である。上記ステップ１６６の処理によれば、第４補正係数k4は、フィードバック制御の応答時間が長くなるアイドル時に最小値１に設定され、その応答時間が短くなる非アイドル時に最大値に設定される。
【００８４】
以上説明した通り、上記ステップ１６０〜１６６の処理によれば、フィードバック制御の応答時間が短い（応答速度が早い）場合には、第１乃至第４補正係数k1〜k4を大きな値とし、また、その応答時間が長い（応答速度が遅い）状況下では、第１乃至第４補正係数k1〜k4を小さな値とすることができる。
【００８５】
図４に示すルーチンでは、次に、以下に示す演算式に従って第１ガード値LMTPCUTが補正される（ステップ１６８）。
LMTPCUT＝LMTPCUT＊Kn ・・・（４）
【００８６】
次いで、以下に示す演算式に従って第２ガード値LMTPTNKが補正される（ステップ１７０）。
LMTPTNK＝LMTPTNK＊Kn ・・・（５）
但し、上記（４）式および（５）式において、係数Knは、第１乃至第４補正係数k1〜k4の平均値である。
【００８７】
以後、実施の形態１の場合と同様にステップ１３８以降の処理が実行される。その結果、上記ステップ１３０で設定された旧パージ率PGROと、上記ステップ１６８で算出された第１ガード値LMTPCUTと、上記ステップ１７０で算出された第２ガード値LMTPTNKのうち、最も小さい値がパージ率PGRの目標とされる。そして、ECU５２は、その目標が達成されるようにパージVSV２８を駆動する。
【００８８】
上記（４）式および（５）式によれば、第１乃至第４補正係数k1〜k4が大きな値であるほど、第１ガード値LMTPCUTおよび第２ガード値LMTPTNKは、それぞれ上記ステップ１３４または１３６で演算された値に比して大きな値となる。つまり、上記（４）式および（５）式によれば、フィードバック制御の応答時間が短い（応答速度が早い）ほど、パージ率PGRの上限に関する規制を緩めることができる。
【００８９】
内燃機関３０が優れたフィードバック応答性を示す場合は、パージの再開時に比較的大きな空燃比誤差が存在しても、その後、その誤差は速やかに空燃比フィードバック制御により吸収される。従って、フィードバック応答時間が短い（応答速度が早い）場合は、パージ再開時にある程度大きなパージ率PGRを許容しても、内燃機関３０のリッチエンストを回避することができる。このため、このような状況下では、高いパージ能力を確保する観点より、パージ率PGRの上限を規制するガード値、すなわち、第１ガード値LMTPCUTおよび第２ガード値LMTPTNKは、比較的大きな値であることが望ましい。
【００９０】
これに対して、フィードバックの応答時間が長い（応答速度が遅い）場合は、パージの再開に伴う空燃比誤差が長期にわたって残存し易いため、僅かな空燃比誤差によっても内燃機関３０にリッチエンストが生じ易い。このため、このような状況下では、パージの再開時に、パージ率PGRの上限を厳しく制限すること、すなわち、第１ガード値LMTPCUTおよび第２ガード値LMTPTNKを小さな値にすることが望ましい。
【００９１】
既述した通り、上記（４）式および（５）式によれば、上述した２つの要求を満たすように第１ガード値LMTPCUTおよび第２ガード値LMTPTNKを算出することができる。このため、本実施形態のシステムによれば、内燃機関３０が良好なフィードバック応答性を示す場合にパージ率PGRが不必要に制限されるのを回避し、実施の形態１の場合に比して、更に優れたパージ能力を確保することができる。
【００９２】
ところで、上述した実施の形態２では、第１ガード値LMTPCUTおよび第２ガード値LMTPTNKを補正する際の係数Knを、第１乃至第４補正係数k1〜k4の平均値としているが、Knの求め方はこれに限定されるものではない。すなわち、第１乃至第４補正係数k1〜k4に、個別の重み付けを施して係数Knを算出することとしてもよい。
【００９３】
また、上述した実施の形態２では、第１ガード値LMTPCUTおよび第２ガード値LMTPTNKを補正するために、４つの補正係数k1〜k4を用いているが、これらの補正係数k1〜k4は、必ずしも全て用いる必要はない。すなわち、係数Knは、第１乃至第４補正係数k1〜k4のうち、少なくとも１つを用いて設定すればよい。
【００９４】
尚、上述した実施の形態２においては、排気空燃比センサ５０が前記請求項４記載の「空燃比取得手段」に、機関回転数NE、吸入空気量GA、積分項KIおよびアイドルフラグIdleの状態が前記請求項４記載の「フィードバック応答速度」に、それぞれ相当している。また、この実施形態では、ECU５２が、空燃比フィードバック係数FAFを用いて燃料噴射時間TAUを補正することにより（ステップ１１４参照）前記請求項４記載の「空燃比フィードバック手段」が、上記ステップ１６０〜１６６の処理を実行することにより前記請求項４記載の「応答速度取得手段」および「ガード値設定手段」が、それぞれ実現されている。
【００９５】
実施の形態３．
次に、図５を参照して、本発明の実施の形態３について説明する。
本実施形態の蒸発燃料処理装置は、実施の形態１の構成において、ECU５２に、上記図３に示すルーチンに代えて、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。
【００９６】
図５は、本実施形態において、ECU５２が、パージ率PGRの制御目標を算出するために実行するルーチンのフローチャートである。尚、図５において、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。
【００９７】
図５に示すルーチンは、ステップ１５４と１５６の間に、ステップ１８０および１８２が挿入されている点を除き、図３に示すルーチンと同様である。
すなわち、図５に示すルーチンでは、パージが再開され、ステップ１３２においてPGR＝０が成立しないと判別された場合に、ステップ１５０〜１５４の処理を経て、パージ実行カウンタCPONの計数値が所定の判定値KCPONを超えたか否かが判別される（ステップ１８０）。
【００９８】
判定値KCPONは、フィードバック制御の応答時間、すなわち、パージが開始された後、燃料噴射時間TAUが、排気空燃比センサ５０の出力に基づいて、より具体的には、空燃比フィードバック係数FAFに基づいて、適正に補正されるまでに要する時間（例えば、２〜３sec）に相当する値である。従って、上記ステップ１８０において、CPON＞KCPONが成立すると判別された場合は、パージの影響が、既にフィードバック制御に吸収されていると判断できる。この場合、上記ステップ１５０で算出されたパージ率tPGRが維持されたまま、ステップ１５６以降の処理が実行される。
【００９９】
一方、上記ステップ１８０において、CPON＞KCPONが成立しないと判別された場合は、パージの影響がフィードバック制御により吸収し切れていない可能性があると判断できる。図５に示すルーチンでは、この場合、次式に従ってパージ率一時値tPGRが書き換えられる（ステップ１８２）。
tPGR＝PGRO＋PGRSKPNM ・・・（６）
但し、PGRSKPNMは、旧パージ率PGROに加算される通常のスキップ値（ステップ１５０参照）に比して小さなスキップ値である。以下、このスキップ値を「制限スキップ値PGRSKPNM」と称す。従って、本ステップ１８２において算出されるパージ率一時値tPGRは、上記ステップ１５０で算出されるtPGRに比して、旧パージ率PGRO（前回のサイクルで用いられたパージ率PGR）に対する増加が抑えられた値となる。
図５に示すルーチンでは、以後、上記の如く設定されたパージ率一時値tPGRを用いて、ステップ１５６以降の処理が実行される。
【０１００】
上述した通り、図５に示すルーチンによれば、パージが再開された後、パージ実行時間CPONが判定値KCPONに達するまで、すなわち、パージの影響がフィードバック制御に吸収されるまでは、パージ率PGRの増加が通常時に比して制限される。このため、本実施形態のシステムによれば、パージの再開後に、パージ率PGRの増加に伴って内燃機関３０の運転状態が悪化するのを、有効に防止することができる。
【０１０１】
また、上述した図５に示すルーチンによれば、パージが再開された後、パージの影響をフィードバック制御で吸収し得る状況が形成されると、その後、パージ率の増加に関する制限を外すことができる。このため、本実施形態のシステムによれば、フィードバック制御が有効に機能し始めた後に、内燃機関３０の運転状態を悪化させることなく、優れたパージ能力を発揮することができる。
【０１０２】
ところで、上述した実施の形態３では、CPON＞KCPONが成立するまでの間も、旧パージ率PGROに対して、制限スキップ値PGRSKPNM分だけパージ率一時値tPGRを増大さ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、CPON＞KCPONが成立するまでの間は、制限スキップ値PGRSKPNMを０として、旧パージ率PGROに対するパージ率一時値tPGRの増加を禁止することとしてもよい。
【０１０３】
尚、上述した実施の形態３においては、ECU５２が、上記ステップ１２６および１５４の処理を実行することにより前記請求項５記載の「再開後経過時間計数手段」が、上記ステップ１８０および１８２の処理を実行することにより前記請求項５記載の「目標パージ制御量制限手段」が、それぞれ実現されている。
【０１０４】
また、上述した実施の形態３においては、ECU５２が、上記ステップ１８２の処理を実行することにより前記請求項６記載の「目標増大制限手段」が実現されている。
【０１０５】
実施の形態４．
次に、図６を参照して、本発明の実施の形態４について説明する。
本実施形態の蒸発燃料処理装置は、実施の形態３の構成において、ECU５２に、上記図５に示すルーチンに代えて、図６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。
【０１０６】
図６は、本実施形態において、ECU５２が、パージ率PGRの制御目標を算出するために実行するルーチンのフローチャートである。尚、図６において、上記図５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。
【０１０７】
図６に示すルーチンは、ステップ１８０がステップ１９０に置き換えられている点を除き、図５に示すルーチンと同様である。
すなわち、図６に示すルーチンでは、ステップ１３２においてPGR＝０が成立しないと判別された場合に、ステップ１５０〜１５４の処理を経て、スキップカウンタCSKPが所定の判定値KCSKPを超えたか否かが判別される（ステップ１９０）。
【０１０８】
そして、CSKP＞KCSKPが成立しないと判別される期間だけ、ステップ１８２の処理、すなわち、パージ率一時値tPGRの増加を制限するための処理が実行される。スキップカウンタCSKPは、空燃比フィードバック係数FAFのスキップ回数、すなわち、空燃比フィードバック制御の実行中に、排気空燃比センサ５０の出力が反転する回数を計数するカウンタである。また、判定値KCSKPは、実施の形態３における判定値KCPONと同様に、パージの影響がフィードバック制御に吸収されるまでの時間（フィードバック応答時間）に対応する値（例えば、２〜３回）である。
【０１０９】
図６に示すルーチンによれば、図５に示すルーチンとほぼ同様の機能を実現することができる。従って、本実施形態のシステムによれば、実施の形態３のシステムと同様に、パージの再開後に、内燃機関３０の運転状態を悪化させることなく、高いパージ能力を発揮することができる。
【０１１０】
尚、上述した実施の形態４においては、ECU５２が、上記ステップ１９０および１８２の処理を実行することにより前記請求項５記載の「目標パージ制御量制限手段」が実現されている。
【０１１１】
実施の形態５．
次に、図７を参照して、本発明の実施の形態５について説明する。
本実施形態の蒸発燃料処理装置は、実施の形態３の構成において、ECU５２に、上記図５に示すルーチンに代えて、図７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。
【０１１２】
図７は、本実施形態において、ECU５２が、パージ率PGRの制御目標を算出するために実行するルーチンのフローチャートである。尚、図７において、上記図５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。
【０１１３】
図７に示すルーチンは、ステップ１８２がステップ２００〜２０４に置き換えられている点を除き、図５に示すルーチンと同様である。
すなわち、図７に示すルーチンでは、パージが再開された後、ステップ１８０において、パージ実行カウンタCPONの計数値が判定値KCPONを超えていないと判別された場合、すなわち、パージの影響をフィードバック制御で吸収するための時間が経過していないと判別された場合に、次式に従って開始パージ率PGRSTが更新される（ステップ２００）。
PGRST＝PGRST＋PGRSKPNM ・・・（７）
但し、開始パージ率PGRSTは、パージの再開時にステップ１４６で設定された値を初期値として、本ステップ２００が繰り返される毎に制限スキップ値PGRSKPNMずつ増加された値である。また、制限スキップ値PGRSKPNMは、既述の通り、ステップ１５０で用いられる通常のスキップ値PGRSKPに比して小さな値である。
【０１１４】
次に、ステップ１５０で算出されたパージ率一時値tPGR（＝PGRO＋PGRSKP）が、上記ステップ２００で算出された開始パージ率PGRSTより大きいか否かが判別される（ステップ２０２）。
【０１１５】
その結果、tPGR＞PGRSTが成立すると判別された場合は、パージ率一時値tPGRが開始パージ率PGRSTに書き換えられる（ステップ２０４）。
一方、tPGR＞PGRSTが成立しないと判別された場合は、パージ率一時値tPGRが、ステップ１５０で算出された値のまま維持される。
【０１１６】
図７に示すルーチンにおいて、上記ステップ１８０および２００〜２０４の処理によれば、パージが再開された後、CPON＞KCPONが成立するまでの所定期間に限り、パージ率一時値tPGRの上限を、開始パージ率PGRST（＝PGRST＋PGRSTNM）でガードすることができる。このため、本実施形態のシステムによれば、パージが再開された後、フィードバック制御が有効に機能し始めるまでの間に、不当に大きなパージ率PGRが設定されることがなく、内燃機関３０の運転状態を安定に維持することができる。
【０１１７】
ところで、上述した実施の形態３では、CPON＞KCPONが成立するまでの間、パージ率PGRの増加を制限することで本実施形態と同様の効果を達成している。より具体的には、CPON＞KCPONが成立するまでの間は、旧パージ率PGROに加算するスキップ値を制限スキップ値PGRSKPNMとすることで、不当に大きなパージ率PGRの発生を回避している。
【０１１８】
ここで、旧パージ率PGROは、前回の処理サイクル時に用いられたパージ率PGRである。そして、パージ再開後のパージ率PGRは、実施の形態３においても、本実施形態においても、最大パージ率PGRMXの制限を受ける（ステップ１５６，１５８参照）。
【０１１９】
最大パージ率PGRMXは、パージVSV２８を全開にしたときに得られる全開パージ率PGRMX以下に設定される値である。また、全開パージ率PGRMXは、吸入空気量GAが少なく、吸気負圧PMが大きいほど多量となる値である。つまり、全開パージ率PGRMXは、スロットルバルブ３８が閉じられているほど多量となり、スロットルバルブ３８が開かれることにより少量となる値である。このため、パージ再開後のパージ率PGRは、内燃機関３０に加速が要求され、スロットルバルブ３８が開かれた場合には、最大パージ率PGRMXに制限されることにより、前回の処理サイクル時におけるパージ率PGROより小さな値となることがある。つまり、実施の形態３においても、本実施形態においても、ステップ１５８で算出されるパージ率一時値tPGRは、内燃機関３０の加速時には大きく減少する可能性のある値である。
【０１２０】
実施の形態３のルーチン（図５）では、CPON＞KCPONが成立するまでの間、ステップ１５８で設定されたパージ率一時値tPGRが、旧パージ率PGROとなって、次回の処理サイクル時に、ステップ１８２でパージ率一時値tPGRを算出する際の基礎とされる。このため、実施の形態３では、内燃機関３０の加速に伴って一旦小さなtPGRが算出されると、以後、その小さなtPGRを起点としてパージ率PGRが緩やかに増加されることになる。この場合、内燃機関３０が定常状態に戻った後などに、パージ率PGRが不必要に小さく抑制された状態が生ずる。
【０１２１】
本実施形態のルーチン（図７）では、内燃機関３０の加速等に伴ってパージ率一時値tPGRが小さな値となると、次回の処理サイクル時に、その小さなtPGRが旧パージ率PGROとなってステップ１５０の処理に用いられる。つまり、次回の処理サイクルにおいて、ステップ１５０では、小さな値となったPGROに通常のスキップ値PGRSKPを加えることによりパージ率一時値tPGRが算出される。
【０１２２】
そして、CPON＞KCPONが成立していない場合は、上記の如くステップ１５０で算出されたパージ率一時値tPGRと、ステップ２００で更新された開始パージ率PGRSKPNMのうち、小さい方がパージ率一時値tPGRとされる（ステップ２００〜２０４参照）。この際、ステップ２００で算出される開始パージ率PGRSTは、内燃機関３０の加速に伴ってtPGRが小さな値となっても、その影響を受けることなく常に一定の増加幅PGRSKPNMで増加を続ける。このため、内燃機関３０の加速等によりパージ率一時値tPGRが小さな値となった後は、ステップ１５０で算出されるパージ率一時値tPGRが、ステップ２００で更新される開始パージ率PGRSKPNM以下となり、その結果、ステップ２０２の条件が成立しなくなることがある。この場合、ステップ２０４がジャンプされるため、ステップ１５０で算出されたパージ率一時値tPGR、すなわち、旧パージ率PGROより通常のスキップ値PGRSKPだけ大きなパージ率一時値tPGRを対象として、ステップ１５６以降の処理が実行される。
【０１２３】
このように、本実施形態のシステムでは、内燃機関３０の加速等に伴ってパージ率一時値tPGRが小さな値となった場合は、CPON＞KCPONが成立していなくても、その後、パージ率一時値tPGRが通常のスキップ値PGRSKPで増加するのを許容することができる。このため、本実施形態のシステムによれば、CPON＞KCPONが成立するまでの間に、パージ率PGRが不必要に小さく抑制されるのを防止して、実施の形態３の装置に比して、更に優れたパージ能力を発揮することができる。
【０１２４】
ところで、上述した実施の形態５においては、実施の形態３の場合と同様に、パージ再開後、CPON＞KCPONが成立するまでの間、パージ率PGRに制限を課すこととしているが、本発明はこれに限定されるものではない。すなわち、実施の形態５においても、実施の形態４の場合と同様に、パージの再開後、CSKP＞KCSKPが成立するまでの間、パージ率PGRに制限を課すこととしてもよい。
【０１２５】
尚、上述した実施の形態５においては、ECU５２が、上記ステップ１８０および２００〜２０４の処理を実行することにより前記請求項５記載の「目標パージ制御量制限手段」が、それぞれ実現されている。
【０１２６】
また、上述した実施の形態５においては、ECU５２が、上記ステップ１４６および２００の処理を実行することにより前記請求項７記載の「目標ガード値設定手段」が、上記ステップ２０２および２０４の処理を実行することにより前記請求項７記載の「目標ガード手段」が、それぞれ実現されている。
【０１２７】
実施の形態６．
次に、図８を参照して、本発明の実施の形態６について説明する。
本実施形態の蒸発燃料処理装置は、実施の形態３の構成において、ECU５２に、上記図５に示すルーチンに代えて、図８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。
【０１２８】
図８は、本実施形態において、ECU５２が、パージ率PGRの制御目標を算出するために実行する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５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。
【０１２９】
図８に示すルーチンは、ステップ１８２がステップ２１０に置き換えられている点を除き、図５に示すルーチンと同様である。
すなわち、図８に示すルーチンでは、パージが再開された後、ステップ１８０において、パージ実行カウンタCPONの計数値が判定値KCPONを超えていないと判別された場合、すなわち、パージの影響をフィードバック制御で吸収するための時間が経過していないと判別された場合に、パージ率一時値tPGRが次式に従って書き換えられる（ステップ２１０）。
tPGR＝PGRO＋PGRSKP＊K4 ・・・（８）
但し、K4は、パージ率tPGRの増加幅を通常時より小さくするためにスキップ値PGRSKPに乗算される１より小さな計数である。
【０１３０】
スキップ値PGRSKPは、マップ等を参照して内燃機関３０の運転状態等に基づいて算出される値である。上記（８）式によれば、CPON＞KCPONが成立するまでの間、上記のスキップ値PGRSKPの大きさが反映された増加幅PGRSKP＊K4で、通常時に比して緩やかにパージ率一時値tPGRを増加させることができる。このため、本実施形態のシステムによれば、パージが再開された後、パージの影響がフィードバック制御に吸収されるまでの間に、パージ率PGRを不必要に制限することなく、内燃機関の運転状態を極めて安定に維持することができる。
【０１３１】
ところで、上述した実施の形態６においては、実施の形態３の場合と同様に、パージ再開後、CPON＞KCPONが成立するまでの間、パージ率PGRに制限を課すこととしているが、本発明はこれに限定されるものではない。すなわち、実施の形態６においても、実施の形態４の場合と同様に、パージの再開後、CSKP＞KCSKPが成立するまでの間、パージ率PGRに制限を課すこととしてもよい。
【０１３２】
尚、上述した実施の形態６においては、ECU５２が、上記ステップ１８０および２１０の処理を実行することにより前記請求項５記載の「目標パージ制御量制限手段」が実現されている。
【０１３３】
また、上述した実施の形態６においては、ECU５２が、上記ステップ２１０の処理を実行することにより前記請求項６記載の「目標増大制限手段」が実現されている。
【０１３４】
実施の形態７．
次に、図９を参照して、本発明の実施の形態７について説明する。
本実施形態の蒸発燃料処理装置は、実施の形態３の構成において、ECU５２に、上記図５に示すルーチンに代えて、図９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。
【０１３５】
図９は、本実施形態において、ECU５２が、パージ率PGRの制御目標を算出するために実行するルーチンのフローチャートである。尚、図９において、上記図５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。
【０１３６】
図９に示すルーチンは、ステップ１５４と１８０の間に、ステップ２２０〜２２８が挿入されている点を除き、図５に示すルーチンと同様である。
すなわち、図９に示すルーチンでは、パージが再開され、ステップ１３２でPGR＝０が成立しないと判別された後、ステップ１５０〜１５４の処理に続いて、第１乃至第４の補正係数k1〜k4が順次算出される（ステップ２２０〜２２６）。
【０１３７】
第１乃至第４補正係数k1〜k4は、実施の形態２で説明したk1〜k4（図４，ステップ１６０〜１６６参照）と同様に、何れも、空燃比フィードバック制御の応答速度と相関を有するように決定される係数である。これらの補正係数k1〜k4は、上述したステップ１６０〜１６６の場合と同様の手法で、機関回転数NE、吸入空気量GA、空燃比フィードバック係数FAFの積分項KI、およびアイドルフラグの状態に基づいて、それぞれECU５２に記憶されているマップに従って算出される。
【０１３８】
上記の算出手法によれば、実施の形態２の場合と同様に、フィードバック制御の応答時間が短い（応答速度が早い）場合には、第１乃至第４補正係数k1〜k4を大きな値とし、また、その応答時間が長い（応答速度が遅い）状況下では、第１乃至第４補正係数k1〜k4を小さな値とすることができる。
【０１３９】
図９に示すルーチンでは、ステップ２２０〜２２６の処理に次いで、次式に従って判定値KCPONが算出される（ステップ２２８）。
KCPON＝KCPGONNM／Kn ・・・（９）
但し、上記（９）式において、係数Knは、第１乃至第４補正係数k1〜k4の平均値である。また、KCPGONNMは、判定値KCPONの基礎として用いられる定数である。
【０１４０】
図９に示すルーチンでは、以後、図５に示すルーチンと同様にステップ１８０以降の処理が実行される。その結果、CPON＞KCPONが成立するまでの期間に限り、パージ率PGRに制限が課される。
【０１４１】
上記（９）式によれば、第１乃至第４補正係数k1〜k4が大きな値であるほど、判定値KCPONを小さな値とすること、すなわち、フィードバック制御の応答時間が短い（応答速度が早い）ほど、パージの再開後、パージ率PGRに制限が課される期間を短くすることができる。つまり、図９に示すルーチンによれば、パージ率PGRに制限が課される期間と、パージの影響がフィードバック制御によって吸収されるまでの期間とを、精度良く整合させることができる。このため、本実施形態のシステムによれば、内燃機関３０の運転状態を良好に保ちつつ、実施の形態３の場合に比して更に優れたパージ能力を実現することができる。
【０１４２】
ところで、上述した実施の形態７においては、パージ率PGRに制限を課す期間を伸縮させる機能を、実施の形態３のシステムと組み合わせることとしているが、本発明はこの形態に限定されるものではない。すなわち、上記の機能は、実施の形態４乃至６のシステムの何れと組み合わせることとしてもよい。
【０１４３】
また、上述した実施の形態７では、判定値KCPONを算出するための係数Knを、第１乃至第４補正係数k1〜k4の平均値としているが、Knの求め方はこれに限定されるものではない。すなわち、第１乃至第４補正係数k1〜k4に、個別の重み付けを施して係数Knを算出することとしてもよい。
【０１４４】
また、上述した実施の形態７では、判定値KCPONを算出するために、４つの補正係数k1〜k4を用いているが、これらの補正係数k1〜k4は、必ずしも全て用いる必要はない。すなわち、係数Knは、第１乃至第４補正係数k1〜k4のうち、少なくとも１つを用いて設定すればよい。
【０１４５】
尚、上述した実施の形態７においては、排気空燃比センサ５０が前記請求項９記載の「空燃比取得手段」に相当していると共に、ECU５２が、空燃比フィードバック係数FAFを用いて燃料噴射時間TAUを補正することにより（ステップ１１４参照）前記請求項９記載の「空燃比フィードバック手段」が実現されている。
【０１４６】
また、上述した実施の形態７においては、機関回転数NE、吸入空気量GA、積分項KIおよびアイドルフラグIdleの状態が前記請求項１０記載の「応答時間」に相当していると共に、ECU５２が、上記ステップ２２０〜２２６の処理を実行することにより前記請求項１０記載の「応答時間取得手段」が、上記ステップ２２８の処理を実行することにより前記請求項１０記載の「所定時間設定手段」が、それぞれ実現されている。
【０１４７】
実施の形態８．
次に、図１０を参照して、本発明の実施の形態８について説明する。
本実施形態の蒸発燃料処理装置は、実施の形態３の構成において、ECU５２に、上記図５に示すルーチンに代えて、図１０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。
【０１４８】
図１０は、本実施形態において、ECU５２が、パージ率PGRの制御目標を算出するために実行するルーチンのフローチャートである。尚、図１０において、上記図５または図９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。
【０１４９】
図１０に示すルーチンは、ステップ２２８と１８０の間に、ステップ２３０が挿入されている点を除き、図９に示すルーチンと同様である。
すなわち、図１０に示すルーチンでは、上記ステップ２２８の処理により判定値KCPONが算出された後、次式に従って制限スキップ値PGRSKPNMが算出される（ステップ２３０）。
PGRSKPNM＝PGRSKPNM1＊Kn ・・・（１０）
但し、上記（１０）式において、係数Knは、ステップ２２８で用いられるものと同じ係数、すなわち、第１乃至第４補正係数k1〜k4の平均値である。また、PGRSKPNM1は、制限スキップ値PGRSKPNMの基礎として用いられる定数である。
【０１５０】
図１０に示すルーチンでは、以後、図５または図９に示すルーチンと同様にステップ１８０以降の処理が実行される。その結果、CPON＞KCPONが成立するまでの期間に限り、パージ率PGRの増加幅が制限ステップ値PGRSKPNMに制限される。
【０１５１】
上記（１０）式によれば、第１乃至第４補正係数k1〜k4が大きな値であるほど、制限スキップ値PGRSKPNMを大きな値とすること、すなわち、フィードバック制御の応答時間が短い（応答速度が早い）ほど、パージの再開後にパージ率PGRの増加に課される制限を緩やかにすることができる。つまり、図１０に示すルーチンによれば、フィードバックの応答速度が早い場合には、パージが再開された後、パージ率PGRの増加に制限を課しつつ、比較的速やかにその値PGRを増加させることができる。このため、本実施形態のシステムによれば、内燃機関３０の運転状態を悪化させることなく、実施の形態３の場合に比して更に優れたパージ能力を実現することができる。
【０１５２】
ところで、上述した実施の形態８においては、フィードバック応答速度に応じて制限ステップ値PGRSKPNMを増減させる機能を、実施の形態３のシステムと組み合わせることとしているが、本発明はこの形態に限定されるものではない。すなわち、上記の機能は、実施の形態４乃至６のシステムの何れと組み合わせることとしてもよい。
【０１５３】
また、上述した実施の形態８では、制限スキップ値PGRSKPNMを算出するための係数Knを、第１乃至第４補正係数k1〜k4の平均値としているが、Knの求め方はこれに限定されるものではない。すなわち、第１乃至第４補正係数k1〜k4に、個別の重み付けを施して係数Knを算出することとしてもよい。
【０１５４】
また、上述した実施の形態８では、制限スキップ値PGRSKPNMを算出するために、４つの補正係数k1〜k4を用いているが、これらの補正係数k1〜k4は、必ずしも全て用いる必要はない。すなわち、係数Knは、第１乃至第４補正係数k1〜k4のうち、少なくとも１つを用いて設定すればよい。
【０１５５】
尚、上述した実施の形態８においては、排気空燃比センサ５０が前記請求項１１記載の「空燃比取得手段」に、機関回転数NE、吸入空気量GA、積分項KIおよびアイドルフラグIdleの状態が前記請求項１１記載の「フィードバック応答速度」に、回転数センサ４６、エアフロメータ３６、アイドルスイッチ、および積分項KIを読みとるECU５２の機能が前記請求項１１記載の「応答速度取得手段」に、それぞれ相当している。また、この実施形態においては、ECU５２が、空燃比フィードバック係数FAFを用いて燃料噴射時間TAUを補正することにより（ステップ１１４参照）前記請求項１１記載の「空燃比フィードバック手段」が、上記ステップ２２０〜２２６の処理を実行することにより前記請求項１１記載の「応答速度取得手段」が、上記ステップ２３０の処理を実行することにより前記請求項１１記載の「制限緩和手段」が、それぞれ実現されている。
【０１５６】
ところで、上述した実施の形態３乃至８では、CPON＞KCPON、或いはCSKP＞KCSKPが成立するまでの間は、常にパージ率tPGRの増大を制限す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、パージ率tPGRの増大は、パージ再開時のパージ率PGRが、第１ガード値LMTPCUTまたは第２ガード値LMTPTNKに制限された場合にのみ制限することとしてもよい。
【０１５７】
パージ再開時のパージ率PGRが、第１ガード値LMTPCUTにも第２ガード値LMTPTNKにも制限されなかった場合、すなわち、パージ再開時のパージ率PGRとして、旧パージ率PGRO（パージカット時のパージ率PGR）が採用された場合は、パージ率PGRに余裕があると判断できる。上記の変形例によれば、このような場合に不必要にパージ率PGRを制限するのを防止することができ、システムのパージ能力を更に改善することができる。
【０１５８】
尚、上述した実施の形態３乃至８においては、パージ再開時におけるパージ率PGRが第１ガード値LMTPCUTまたは第２ガード値LMTPTNKに制限されたか否かをECU５２に判別させることにより、前記請求項８記載の「判別手段」を実現することができる。
【０１５９】
実施の形態９．
次に、図１１および図１２を参照して、本発明の実施の形態９について説明する。
本実施形態の蒸発燃料処理装置は、実施の形態１の構成において、ECU５２に、上記図３に示すルーチンに代えて、図１１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。
【０１６０】
図１１は、本実施形態において、ECU５２が、パージ率PGRの制御目標を算出するために実行するルーチンのフローチャートである。尚、図１１において、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。
【０１６１】
図１１に示すルーチンは、ステップ１５０に続いてステップ２４０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。
すなわち、図１１に示すルーチンでは、パージが再開され、ステップ１３２においてPGR＝０が成立しないと判別された場合に、ステップ１５０の処理を経て、パージ実行カウンタCPONの計数値が所定の判定値KPONGを超えたか否かが判別される（ステップ２４０）。
【０１６２】
その結果、CPON＞KPONGが成立すると判別された場合は、パージカットカウンタCPCUTの計数値をクリアすべくステップ１５２の処理が実行される。一方、CPON＞KPONGが成立しないと判別された場合は、ステップ１５２の処理がジャンプされ、パージカットカウンタCPCUTのクリアが見送られる。
【０１６３】
図１１に示すルーチンでは、以後、実施の形態１の場合と同様に、ステップ１５４以降の処理が実行される。上記の処理によれば、パージが再開された後、判定値KPONGに対応する時間が経過するまでは、パージカットカウンタCPCUTの計数値を、パージ再開時の値に維持することができる。
【０１６４】
図１２（Ａ）は、実施の形態１のシステムの動作を説明するためのタイミングチャートである。また、図１２（Ｂ）は、本実施形態のシステムの動作を説明するためのタイミングチャートである。以下、これらを参照して、本実施形態のシステムが有する利点について説明する。
【０１６５】
図１２（Ａ）において、期間▲１▼は、パージカット期間である。この間、パージカットカウンタCPCUTの計数値は、時間の経過と共に増加する。実施の形態１において、パージ再開時のパージ率PGRをガードする第１ガード値LMTPCUTは、パージカットカウンタCPCUTの計数値に応じて設定される。具体的には、CPCUTの計数値が小さい値である場合は、ベーパの吸着量に大きな増加は生じていないと判断され、第１ガード値LMTPCUTは大きな値に設定される。一方、CPCUTの計数値が大きな値である場合は、ベーパの吸着量が大きく増えている可能性があると判断され、第１ガード値LMTPCUTが小さな値に設定される。図１２（Ａ）に示す例では、期間▲１▼の後、第１ガード値LMTPCUTが小さな値に設定され、その結果、再開時のパージ率PGRが比較的小さな値とされている。
【０１６６】
図１２（Ａ）において、期間▲２▼は、パージ実行期間である。実施の形態１では、パージの再開と共にパージカットカウンタCPCUTは０にリセットされる。このため、期間▲２▼において、CPCUTの計数値は０とされている。また、実施の形態１において、パージ率PGRは、パージ実行時間の経過と共に増える傾向を示す。このため、期間▲２▼において、PGRは増加傾向を示している。
【０１６７】
図１２（Ａ）において、期間▲３▼は、パージが開始された後、一時的にパージカットの条件が成立した期間である。従って、その間、パージ率PGRは０となっている。実施の形態１のシステムでは、パージがカットされると、その後、パージカットカウンタCPCUTは常に０を起点としてインクリメントされる。このため、パージカット期間▲３▼が僅かな時間で終了すると、CPCUTに僅かな値しか計数されていない状態でパージが再開される事態が生ずる。
【０１６８】
図１２（Ａ）において、期間▲４▼は、そのような状況化で再開されたパージの実行期間である。この場合、CPCUTの計数値が小さいことから、第１ガード値LMTPCUTは大きな値に設定される。その結果、パージ率PGRは、期間▲４▼の開始時点から比較的大きな値とされている。このように、実施の形態１のシステムでは、長期に渡るパージカットの後、パージの実行とパージのカットとが繰り返された場合に、第１ガード値LMTPCUTがパージ率PGRに対するガードとして機能せず、その結果、パージの再開時に不当に大きなパージ率PGRが設定されることがある。
【０１６９】
図１２（Ｂ）において、期間▲１▼はパージカット期間であり、また、期間▲２▼はパージ実行期間である。本実施形態のシステムでも、実施の形態１の場合と同様に、期間▲１▼では、パージカットカウンタCPCUTの計数値が時間の経過と共に増加する。図１２（Ｂ）に示す例では、期間▲１▼の終了時に、CPCUTの計数値が大きな値となっている。この場合、パージの再開時に第１ガード値LMTPCUTが小さな値に設定されるため、再開時のパージ率PGRは比較的小さな値となる。
【０１７０】
本実施形態のシステムでは、パージが再開された後、所定期間が経過するまではCPCUTの計数値がクリアされない。このため、図１２（Ｂ）では、期間▲２▼において、CPCUTが一定値に維持されている。そして、僅かな時間の後にパージがカットされると（期間▲３▼）、パージカットカウンタCPCUTは、上記の一定値を起点として再び増加し始める。
【０１７１】
このように、本実施形態のシステムでは、パージ実行期間▲２▼が所定期間に渡って継続しなかった場合、つまり、ベーパ濃度学習値FGPGのずれを学習するに足る時間が経過する前に再びパージがカット（期間▲３▼）されてしまったような場合には、その後、CPCUTを大きな値に維持したままパージを再開させることができる（期間▲４▼）。この場合、一時的なパージカット期間▲３▼に続くパージ再開時に、第１ガード値LMTPCUTが十分に小さな値に設定され、パージ率PGRを抑えた状態でパージを再開させることができる。従って、本実施形態のシステムによれば、実施の形態１の場合と異なり、パージの実行とパージカットとが繰り返された場合にも、ガードとして機能し得る第１ガード値LMTPCUTを設定することができ、その結果、再開時のパージ率PGRが不当に大きな値となるのを有効に防止することができる。
【０１７２】
図１２（Ｂ）において、パージ実行期間▲４▼が所定期間に渡って継続されると、より具体的には、CPON＞KCPONが成立するまで継続されると、その時点でパージカットカウンタCPCUTが０にクリアされる（期間▲５▼；ステップ１５２参照）。従って、期間▲５▼の開始後に一時的なパージカットが行われると、それに続くパージの再開時には、大きな第１ガード値LMTPCUTが算出され、パージ率PGRが比較的大きな値に設定される。
【０１７３】
本実施形態において、判定値KCPONは、パージの再開後、ベーパ濃度学習値FGPGが適切な値に更新されるのに要する時間に対応するように設定されている。このため、本実施形態では、ベーパ濃度学習値FGPGが適正な値に更新された後でのみパージカットカウンタCPCUTが０にクリアされる。つまり、期間▲５▼は、FGPGが適正値に更新された後でのみ開始される。従って、期間▲５▼が開始された後、一時的なパージカットが行われた場合には、その後、大きなパージ率PGRでパージが再開されるが、その時点ではFGPGが適正値であるため、良好な空燃比制御を維持することができる。
【０１７４】
このように、本実施形態のシステムによれば、長期に渡るパージカットに続き、短い期間でパージのオン・オフが繰り返される場合に、第１ガード値LMTPCUTがパージ率PGRのガードとして機能しなくなるのを防止することができる。また、パージカットに続いて十分に長い期間に渡ってパージが実行された場合には、その後、短い時間でパージのオフ・オンが繰り返された場合に、大きなパージ率PGRでパージを再開させることができる。このため、本実施形態のシステムによれば、実施の形態１のシステムに比して、より優れたパージ能力と、より優れた空燃比制御精度とを実現することができる。
【０１７５】
ところで、上述した実施の形態９では、パージ再開後に所定期間はCPCUTの計数値を維持する機能を、実施の形態１のシステム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、上記の機能は、実施の形態２乃至８の何れのシステムと組み合わせることとしてもよい。
【０１７６】
実施の形態１０．
次に、図１２と共に図１３を参照して、本発明の実施の形態１０について説明する。
本実施形態の蒸発燃料処理装置は、実施の形態１の構成において、ECU５２に、上記図３に示すルーチンに代えて、図１３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。
【０１７７】
図１３は、本実施形態において、ECU５２が、パージ率PGRの制御目標を算出するために実行するルーチンのフローチャートである。尚、図１３において、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。
【０１７８】
図１３に示すルーチンは、ステップ１２４に代えてステップ２５０〜２５４が挿入されている点、およびステップ１５０と１５２の間にステップ２５６および２５８が挿入されている点を除き、図３に示すルーチンと同様である。
【０１７９】
すなわち、図１３に示すルーチンでは、パージ条件が成立していないと判別された場合に、ステップ１２２でパージ率一時値tPGRが０とされた後、パージカットカウンタCPCUTの計数値が、次式に従って増加される（ステップ２５０）。
CPCUT＝CPCUT＋KT2 ・・・（１１）
【０１８０】
次に、上記ステップ２５０で算出されたCPCUTの計数値が上限値KTMXより大きいか否かが判別される（ステップ２５２）。
その結果、CPCUTが上限値KTMXより大きいと判別された場合は、CPCUTが上限値KTMXに設定される（ステップ２５４）。
一方、CPCUTがKTMX以下であると判別された場合は、ステップ２５４がジャンプされ、上記ステップ２５０で算出されたCPCUTがそのまま維持される。
【０１８１】
上記の処理によれば、パージがカットされている間に、パージカットカウンタCPCUTの計数値を、上限値KTMXに達するまで一定の速度で増加させることができる。
以後、実施の形態１の場合と同様にステップ１２６以降の処理が実行される。その結果、パージ実行カウンタCPONの計数値が０とされ、また、パージ率PGRが０となるようにパージVSV２８が全閉状態とされる。
【０１８２】
パージが再開されることによりステップ１３２でPGR＝０が成立しないと判別されると、図１３に示すルーチンでは、ステップ１５０の処理を経て、パージカットカウンタCPCUTの減算処理が行われる（ステップ２５６）。
本ステップ２５６では、具体的には、次式に従ってCPCUTの計数値が減算される。
CPCUT＝CPCUT−KT1 ・・・（１２）
【０１８３】
次に、上記ステップ２５６で減算されたCPCUTの計数値が下限値０より小さいか否かが判別される（ステップ２５８）。
その結果、CPCUTが０より小さいと判別された場合は、CPCUTが０に設定される（ステップ１５２）。
一方、CPCUTが０以上であると判別された場合は、ステップ１５２がジャンプされ、上記ステップ２５６で算出されたCPCUTがそのまま維持される。
【０１８４】
上記の処理によれば、パージの再開後に、パージカットカウンタCPCUTの計数値を、下限値０に達するまで一定の速度で減少させることができる。
以後、実施の形態１の場合と同様にステップ１５４以降の処理が実行される。その結果、パージ実行カウンタCPONの計数値がインクリメントされ、更に、適当なパージ率PGRでベーパがパージされる。
【０１８５】
図１２（Ｃ）は、本実施形態のシステムの動作を説明するためのタイミングチャートである。以下、このタイミングチャートを、図１２（Ｂ）に示すタイミングチャート、すなわち、実施の形態９の動作を説明するためのタイミングチャートと比較して、本実施形態のシステムが有する利点についての説明を行う。
【０１８６】
図１２（Ｃ）において、期間▲１▼〜期間▲５▼は、図１２（Ｂ）に示す場合と同様に、パージカット期間（▲１▼）、短時間のパージ実行期間（▲２▼）、一時的なパージカット期間（▲３▼）、一時的なパージカットに続くパージ再開期間（▲４▼）、およびパージカットカウンタCPCUTが下限値０をとる期間をそれぞれ表している。
【０１８７】
本実施形態では、図１２（Ｃ）中、期間▲２▼、並びに期間▲４▼に示すように、パージの実行中にパージカットカウンタCPCUTの計数値が減少方向に更新される（ステップ２５６参照）。このため、パージ実行期間▲２▼に続いて一時的なパージカットが行われ（期間▲３▼）、その後パージが再開された場合には、その再開時（期間▲４▼の始点）におけるCPCUTが、実施の形態９の場合に比して小さな値となっている。
【０１８８】
第１ガード値LMTPCUTは、既述の通りパージカットカウンタCPCUTの計数値に応じて設定される値である。このため、本実施形態のシステムによれば、一時的なパージカット期間▲３▼に続いてパージが再開された場合（期間▲４▼）に、その期間▲４▼の開始時に、実施の形態９の場合に比して大きな第１ガード値LMTPCUTを算出することができ、その結果、実施の形態９の場合に比して大きなパージ率PGRでパージを再開させることができる。
【０１８９】
図１２（Ｂ）に示す通り、上述した実施の形態９のシステムでは、パージ実行期間▲２▼の間、パージカットカウンタCPCUTの値が一定値に維持される。このため、期間▲２▼に続いて一時的なパージカットが行われ（期間▲３▼）、これに続いてパージ再開（期間▲４▼）された場合、期間▲４▼の開始時におけるCPCUTの値は、期間▲２▼の開始時におけるCPCUTの値より常に大きな値となる。従って、実施の形態９のシステムでは、期間▲４▼の開始時に算出される第１ガード値LMTPCUTが、期間▲２▼の開始時に算出される第１ガード値LMTPCUTより常に小さな値となり、その結果、期間▲４▼の開始時におけるパージ率PGRが、期間▲２▼の開始時におけるパージ率PGRより小さな値になり易い。
【０１９０】
ところで、図１２（Ｂ）に示す例において、期間▲２▼はパージ実行期間であるから、期間▲２▼の間、通常はキャニスタ２２内のベーパ量が減少する。そして、一時的なパージカット期間▲３▼が十分に短い場合には、期間▲２▼の間に減少したベーパ量より、期間▲３▼の間にキャニスタ２２に吸着されたベーパ量が少ない事態が生じ得る。つまり、キャニスタ内のベーパ量が、期間▲２▼の開始時より、期間▲４▼の開始時の方が少量となることが生じ得る。
【０１９１】
第１ガード値LMTPCUTは、ベーパ濃度学習値FGPGに対して、現実のベーパ濃度が高くなる可能性が高いほど、小さな値とすべきガード値である。従って、キャニスタ内のベーパ量が、期間▲２▼の開始時より、期間▲４▼の開始時の方が少量である場合には、つまり、期間▲２▼の開始時より期間▲４▼の開始時の方が、現実のベーパ濃度とFGPGの乖離が少ないと推定できる場合には、本来、期間▲４▼の開始時に算出される第１ガード値LMTPCUTが、期間▲２▼の開始時に算出される第１ガード値LMTPCUTより大きな値となるべきである。
【０１９２】
しかしながら、実施の形態９のシステムでは、上述の如く、期間▲４▼の開始時に算出される第１ガード値LMTPCUTが、期間▲２▼の開始時に算出される第１ガード値LMTPCUTより常に小さな値となる。この点、実施の形態９のシステムは、一時的なパージカットに続いてパージが再開された場合に（期間▲４▼）、不必要にパージ率PGRを小さな値に抑制し過ぎるという特性を有している。
【０１９３】
これに対して、本実施形態のシステムでは、既述した通り、一時的なパージカット期間▲３▼に続くパージ再開期間▲４▼の開始時に、実施の形態９の場合に比して大きな第１ガード値LMTPCUTを算出することができ、その結果、実施の形態９の場合に比して大きなパージ率PGRでパージを再開させることができる。このため、本実施形態のシステムによれば、実施の形態９のシステムが有する欠点を補って、より優れたパージ能力を実現することができる。
【０１９４】
ところで、上述した実施の形態１０では、パージの実行中にCPCUTを減少させる機能を、実施の形態１のシステム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、上記の機能は、実施の形態２乃至８の何れのシステムと組み合わせることとしてもよい。
【０１９５】
【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。
請求項１記載の発明によれば、パージ再開時にパージ制御量に課すべきガード値をパージカットの実行状態に基づいて設定することができる。そして、パージカット時のパージ制御量と、上記のガード値のうち小さい方をパージ再開時の目標パージ制御量とすることができる。この場合、パージの再開に伴ってベーパが過剰にパージされるのを防止しつつ、不必要にパージ能力が制限されるのを防ぐことができる。
【０１９６】
請求項２記載の発明によれば、ガード値が、パージによるリッチエンストを生じさせることのないパージ制御量に設定されるため、パージの再開に伴うリッチエンストを有効に防止することができる。
【０１９７】
請求項３記載の発明によれば、パージカットの実行時間や燃料タンク内圧に基づいてガード値を設定することができる。つまり、本発明によれば、ガード値を、パージカット中に増量したキャニスタ内のベーパ量に対応した値とすることができる。このため、本発明によれば、パージ再開時のベーパ濃度に対応した適正なガード値を設定することができる。
【０１９８】
請求項４記載の発明によれば、フィードバック応答速度に応じてガード値を増減させることができる。つまり、フィードバック応答速度が遅い場合には、ガード値を小さな値とすることができる。この場合、パージ再開時に供給されるベーパ量が少量となるため、フィードバック応答速度が遅くても、内燃機関の運転状態を安定に維持することができる。また、フィードバック応答速度が早い場合には、ガード値を大きな値とすることができる。フィードバック応答速度が早い場合は、ある程度多量のベーパが供給されても、内燃機関の運転状態は安定に維持される。従って、この場合は、内燃機関の運転状態を安定に維持しつつ、高いパージ能力を確保することができる。
【０１９９】
請求項５記載の発明によれば、パージが再開された後、所定時間は、目標パージ制御量に制限を課すことができる。このため、本発明によれば、パージの再開後、初期の段階で内燃機関の運転状態が大きく悪化するのを防止することができる。
【０２００】
請求項６記載の発明によれば、パージが再開された後、所定時間が経過するまで、目標パージ制御量の増大を制限することで、内燃機関の運転状態の悪化を防ぐことができる。
【０２０１】
請求項７記載の発明によれば、パージが再開された後、所定時間が経過するまで、目標パージ制御量の上限を制限することで、内燃機関の運転状態の悪化を防ぐことができる。
【０２０２】
請求項８記載の発明によれば、パージ再開時における目標パージ制御量がガード値により規制された場合にのみ、パージ再開後に、目標パージ制御量に制限を課すことができる。目標パージ制御量がガード値に規制されなかった場合は、目標制御量に余裕があると判断できる。本発明によれば、このような状況下で不必要に目標パージ制御量が制限されるのを回避することができる。
【０２０３】
請求項９記載の発明によれば、フィードバック制御によって、混合気の空燃比が燃料噴射量に反映されるのに要する応答時間の間だけ、パージの再開後、目標パージ制御量を制限することができる。このため、本発明によれば、フィードバック制御が機能し始めるまでに内燃機関の運転状態が悪化するのを防止し、かつ、フィードバック制御が有効に機能し始めた後に、不必要にパージ能力が制限されるのを回避することができる。
【０２０４】
請求項１０記載の発明によれば、フィードバック制御の応答時間に応じて、目標パージ制御量に制限を課すべき所定時間を、適切に伸縮させることができる。
【０２０５】
請求項１１記載の発明によれば、フィードバック制御の応答速度が速い場合には、目標パージ制御量に課す制限を緩やかにすることができる。このため、本発明によれば、パージの再開後に、不必要にパージ能力を制限することなく、内燃機関の運転状態を良好に保つことができる。
【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において実行される燃料噴射時間算出ルーチンのフローチャートである。
【図３】 本発明の実施の形態１においてパージ率PGRの制御目標を算出するために実行される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においてパージ率PGRの制御目標を算出するために実行される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においてパージ率PGRの制御目標を算出するために実行される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４においてパージ率PGRの制御目標を算出するために実行されるルーチンのフローチャートである。
【図７】 本発明の実施の形態５においてパージ率PGRの制御目標を算出するために実行されるルーチンのフローチャートである。
【図８】 本発明の実施の形態６においてパージ率PGRの制御目標を算出するために実行される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７においてパージ率PGRの制御目標を算出するために実行される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８においてパージ率PGRの制御目標を算出するために実行されるルーチンのフローチャートである。
【図１１】 本発明の実施の形態９においてパージ率PGRの制御目標を算出するために実行されるルーチンのフローチャートである。
【図１２】 本発明の実施の形態９および１０の効果を説明するためのタイミングチャートである。
【図１３】 本発明の実施の形態１０においてパージ率PGRの制御目標を算出するために実行されるルーチンのフローチャートである。
【符号の説明】
１０ 燃料タンク
２２ キャニスタ
２８ パージVSV(Vacuum Switching Valve)
３０ 内燃機関
４４ 燃料噴射弁
５０ 排気空燃比センサ
TAU 燃料噴射時間
PGR パージ率
PGRO 旧パージ率
PGRST 開始パージ率
tPGR パージ率一時値
FGPG ベーパ濃度学習値
FAF 空燃比フィードバック係数
LMTPCUT 第１ガード値
LMTPTNK 第２ガード値
CPCUT パージカットカウンタ
CPON パージ実行カウンタ
PTNK 燃料タンク内圧
k1〜k4 第１乃至第４補正係数
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関の蒸発燃料処理装置に係り、特に、キャニスタに吸着した蒸発燃料を吸気通路にパージする機能を有する内燃機関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７−２６９４１９号公報に開示されるように、燃料タンク内で発生する蒸発燃料（以下、「ベーパ」と称す）を吸着するキャニスタと、キャニスタ内のベーパを内燃機関の運転中に吸気通路にパージさせるパージ機構とを備えたシステムが知られている。このシステムによれば、ベーパの大気放出を防止して、内燃機関のエミッション特性を改善することができる。
【０００３】
従来のシステムは、内燃機関への燃料の供給を停止する燃料カット時に、パージをカットする機能を有している。ところで、パージがカットされている間は、燃料タンク内で発生したベーパが流入することにより、キャニスタ内のベーパ量が増加する。このため、パージの再開時には、パージがカットされた時点に比して、パージガス中のベーパ濃度が濃くなっていることがある。
【０００４】
パージの再開時に、パージのカット時に比してベーパ濃度が濃くなっている場合、カット時と同じ条件でパージが再開されると、内燃機関に供給される混合気が不当にリッチとなり、エンジンストールが生ずることがある（以下、このストールを「リッチエンスト」と称す）。そこで、上記従来のシステムは、パージのカット中に、燃料タンク内圧やパージカット時間に基づいてキャニスタ内のベーパ増加量を推定し、その推定量に応じた量だけパージ制御量を減少させてパージを再開させることとしている。このため、上記従来のシステムによれば、パージの再開時にリッチエンストが生ずるのを有効に防止することができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来のシステムでは、パージ再開時のパージ制御量が、常にパージカット時の制御量に比して小さな値とされる。つまり、パージカット時のパージ制御量が、リッチエンストを生じさせることのない値である場合にも、より小さな値に減量された制御量でパージの再開が図られる。この点、上記従来のシステムは、リッチエンストを防止するうえでは有効であるものの、ベーパのパージ能力を不必要に低下させるという不都合を有するものであった。
【０００６】
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、パージ制御量を不必要に制限することなく、パージ再開時のリッチエンストを有効に防止することのできる内燃機関の蒸発燃料処理装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、上記の目的を達成するため、キャニスタに吸着した蒸発燃料を吸気通路にパージする機能を有する内燃機関の蒸発燃料処理装置であって、
パージ流量の特性値であるパージ制御量が目標パージ制御量となるように前記パージ流量を制御するパージ流量制御手段と、
所定の条件下でパージをカットするパージカット手段と、
パージカットからのパージ再開時に前記パージ制御量に課すべきガード値を、当該パージカットの実行状態に基づいて設定するガード値設定手段と、
前記パージカットが開始される時点のパージ制御量と前記ガード値のうち、小さい方を前記パージ再開時における目標パージ制御量とする目標パージ制御量設定手段と、
を備えることを特徴とする。
【０００８】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の内燃機関の蒸発燃料処理装置であって、前記ガード値設定手段は、前記ガード値を、パージによるリッチエンストを生じさせることのないパージ制御量に設定することを特徴とする。
【０００９】
請求項３記載の発明は、請求項１または２記載の内燃機関の蒸発燃料処理装置であって、
前記キャニスタは、燃料タンク内で発生した蒸発燃料を吸着し、
前記ガード値設定手段は、パージカットの実行時間および燃料タンク内圧の少なくとも一方に基づいて前記ガード値を設定することを特徴とする。
【００１０】
請求項４記載の発明は、請求項１乃至３の何れか１項記載の内燃機関の蒸発燃料処理装置であって、
内燃機関に供給される混合気の空燃比を取得する空燃比取得手段と、
前記空燃比取得手段により取得された空燃比が目標空燃比となるように、燃料噴射弁から噴射される燃料噴射量をフィードバック制御する空燃比フィードバック手段と、
前記混合気の空燃比が前記燃料噴射量に反映される速度の特性値であるフィードバック応答速度を取得する応答速度取得手段とを備え、
前記ガード値設定手段は、前記フィードバック応答速度が早いほど、前記ガード値を大きな値とすることを特徴とする。
【００１１】
請求項５記載の発明は、請求項１乃至４の何れか１項記載の内燃機関の蒸発燃料処理装置であって、
パージ再開後の経過時間を計数する再開後経過時間計数手段と、
前記経過時間が所定時間を超えるまでは前記目標パージ制御量に制限を課す目標パージ制御量制限手段と、
を備えることを特徴とする。
【００１２】
請求項６記載の発明は、請求項５記載の内燃機関の蒸発燃料処理装置であって、前記目標パージ制御量制限手段は、目標パージ制御量の増大を制限する目標増大制限手段を備えることを特徴とする。
【００１３】
請求項７記載の発明は、請求項５記載の内燃機関の蒸発燃料処理装置であって、
前記目標パージ制御量制限手段は、
目標パージ制御量の上限を制限する目標ガード値を設定する目標ガード値設定手段と、
前記目標パージ制御量を前記目標ガード値以下に制限する目標ガード手段と、
を備えることを特徴とする。
【００１４】
請求項８記載の発明は、請求項５乃至７の何れか１項記載の内燃機関の蒸発燃料処理装置であって、
パージ再開時における目標パージ制御量が前記ガード値に設定されたか否かを判別する判別手段を備えると共に、
前記目標パージ制御量制限手段は、パージ再開時における目標パージ制御量が前記ガード値に設定された場合にのみ前記目標パージ制御量に制限を課すことを特徴とする。
【００１５】
請求項９記載の発明は、請求項５乃至８の何れか１項記載の内燃機関の蒸発燃料処理装置であって、
内燃機関に供給される混合気の空燃比を取得する空燃比取得手段と、
前記空燃比取得手段により取得された空燃比が目標空燃比となるように、燃料噴射弁から噴射される燃料噴射量をフィードバック制御する空燃比フィードバック手段とを備え、
前記所定時間は、前記混合気の空燃比が前記燃料噴射量に反映されるのに要する応答時間であることを特徴とする。
【００１６】
請求項１０記載の発明は、請求項９記載の内燃機関の蒸発燃料処理装置であって、
前記応答時間を取得する応答時間取得手段と、
前記応答時間に応じて前記所定時間を設定する所定時間設定手段と、
を備えることを特徴とする。
【００１７】
請求項１１記載の発明は、請求項５乃至１０の何れか１項記載の内燃機関の蒸発燃料処理装置であって、
内燃機関に供給される混合気の空燃比を取得する空燃比取得手段と、
前記空燃比取得手段により取得された空燃比が目標空燃比となるように、燃料噴射弁から噴射される燃料噴射量をフィードバック制御する空燃比フィードバック手段と、
前記混合気の空燃比が前記燃料噴射量に反映される速度の特性値であるフィードバック応答速度を取得する応答速度取得手段と、
前記フィードバック応答速度が早いほど、前記目標パージ制御量に課すべき制限を緩くする制限緩和手段と、
を備えることを特徴とする。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照してこの発明の実施の形態について説明する。尚、各図において共通する要素には、同一の符号を付して重複する説明を省略する。
【００１９】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１である蒸発燃料処理装置の概要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、燃料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燃料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。
【００２０】
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。
【００２１】
キャニスタ２２には、大気導入口２４が設けられていると共に、パージ通路２６が接続されている。パージ通路２６には、その内部を流れるガスの流量を制御するためのパージVSV(Vacuum Switching Valve)２８が設けられている。パージVSV２８は、デューティ信号により駆動されることにより、実質的にそのデューティ比に応じた開度を実現する制御弁である。
【００２２】
パージ通路２６は、内燃機関３０の吸気通路３２に接続されている。吸気通路３２は、その一端にエアクリーナ３４を備えている。エアクリーナ３４の下流側には吸気通路３２を流れる吸入空気量GA（質量流量）を検出するエアフロメータ３６が配置されている。更に、エアフロメータ３６の下流には、吸入空気量GAを制御するためのスロットル弁３８が配置されている。スロットル弁３８には、その開度に応じた出力を発するスロットルセンサ４０、およびアイドル運転時にオン出力を発するアイドルスイッチ（図示せず）が組み込まれている。上述したパージ通路２６は、そのスロットル弁３８の下流において吸気通路３２に連通している。
【００２３】
吸気通路３２は、吸気マニホールド４２を介して内燃機関３０の吸気ポートに導通している。その吸気ポートの近傍には、内燃機関３０に対して燃料を噴射するための燃料噴射弁４４が配置されている。内燃機関３０には、機関回転数NEを検出する回転数センサ４６が組み込まれている。また、内燃機関３０には、図示しない触媒装置に通じる排気通路４８が接続されている。この排気通路４８には、排気空燃比を検出するための排気空燃比センサ５０が組み込まれている。
【００２４】
図１に示す蒸発燃料処理装置は、ECU(Electronic Control Unit)５２を備えている。ECU５２は、蒸発燃料処理装置の制御装置であり、上述したタンク内圧センサ１２や排気空燃比センサ５０などから出力信号の供給を受けていると共に、上述した各種アクチュエータ（パージVSV２８、燃料噴射弁４４など）に対して駆動信号を供給している。
【００２５】
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を介してキャニスタ２２に導かれ、その内部に吸着保持される。ECU５２は、内燃機関３０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３０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る。キャニスタ２２に吸気負圧が導かれると、大気導入口２４から空気が流入し、キャニスタ２２に吸着されているベーパは、その空気と共に吸気通路３２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。
【００２６】
吸気通路３２にベーパ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、パージされているベーパ分だけ燃料噴射量を減量補正することが必要である。本実施形態の蒸発燃料処理装置は、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、燃料噴射量を補正することとしている。
【００２７】
図２は、本実施形態において、ECU５２が、燃料噴射量を算出するために、より厳密には、燃料噴射のために燃料噴射弁４４を開弁させる時間（燃料噴射時間TAU）を算出するために実行するルーチンのフローチャートである。
図２に示すルーチンでは、先ず、エアフロメータ３６の出力に基づいて吸入空気量GAが検出される（ステップ１００）。
次に、回転数センサ４６の出力に基づいて機関回転数NEが検出される（ステップ１０２）。
次いで、機関１回転当たりの吸入空気量GA／NEに対して、所望の空燃比を実現するための基本燃料噴射時間TAUBが算出される（ステップ１０４）。
【００２８】
図２に示すルーチンでは、次に、パージ率PGRが読み込まれる（ステップ１０６）。
パージ率PGRは、吸入空気量GAと、パージVSV２８を通過して流れるパージガスの流量QPGとの比（QPG／GA）をパーセント表示した値である。ここで、パージ流量QPGは、吸気圧力PMとパージVSV２８の駆動デューティ比DPGとに基づいて公知の手法で求めることができる。また、吸気圧力PMは、吸入空気量GAなどに基づいて公知の手法で推定することができる。本ステップ１０６では、他のルーチンにおいて、パージ流量QPGと吸入空気量GAに基づいて算出されたパージ率PGRが読み込まれる。
【００２９】
次に、ベーパ濃度学習値FGPGが読み込まれる（ステップ１０８）。
ベーパ濃度学習値FGPGは、パージの影響を排除するために燃料噴射量に施すべき補正割合を、パージ率１％当たりの値に換算した値である。本実施形態において、ベーパ濃度学習値FGPGは、以下のような手法で算出される。
【００３０】
すなわち、本実施形態のシステムにおいて、ECU５２は、排気空燃比センサ５０の出力に基づいて空燃比フィードバック係数FAFを算出している。この空燃比フィードバック係数FAFは、燃料噴射時間TAUの算出時に基本燃料噴射時間TAUBに掛け合わされる補正係数であり、排気空燃比がリッチである場合は、燃料噴射時間TAUを短縮すべく徐々に小さな値に更新され、一方、排気空燃比がリーンである場合は燃料噴射時間TAUを伸張すべく徐々に大きな値に更新される。
【００３１】
空燃比フィードバック補正係数FAFは、ベーパがパージされていない状況下では、原則として基準の値（例えば０）を中心として、ほぼ上下対称に増減する。そして、ベーパのパージが開始され、その結果排気空燃比がリッチ側に偏ると、空燃比フィードバック補正係数FAFの振幅の中心は、基準の値からリッチ側にシフトする。
【００３２】
ベーパ濃度学習値FGPGは、空燃比フィードバック係数FAFと同様に、燃料噴射時間TAUの算出に用いられる値である。より具体的には、ベーパ濃度学習値FGPGは、燃料噴射時間TAUを算出する過程で、パージ率PGRと掛け合わされた状態でFAF等の補正係数に加算される０または負の値である。すなわち、FGPGは、TAUの算出過程で、PGR×FGPGの形でFAF等の補正係数に加算される係数である。
【００３３】
本実施形態において、ベーパ濃度学習値FGPGは、パージの実行中に、空燃比フィードバック係数FAFの振動中心が、その基準の値に近づくように適宜更新される。具体的には、パージの実行中にFAFの振動中心がリッチ側に偏っている場合（基準の値より小さい値になっている場合）は、FGPGはより小さな値（負の値）に更新される。この場合、PGR×FGPG（負の値）の絶対値が大きくなって排気空燃比がリーン側に変化する。その結果、FAFの振動中心は、より大きな値に、すなわち、基準の値に向かって変化する。
【００３４】
また、パージの実行中に、過小な（絶対値の過大な）ベーパ濃度学習値FGPGが用いられている場合は、空燃比フィードバック係数FAFの振動中心が、リーン側に偏った値（基準の値より大きな値）となる。この場合、ベーパ濃度学習値FGPGは、より大きな値（より絶対値の小さな値）に更新される。その結果、PGR×FGPG（負の値）の絶対値が小さくなり、排気空燃比がリッチ側に変化するため、FAFの振動中心は、より小さな値に、すなわち、基準の値に向かって変化する。
【００３５】
上記の更新処理によれば、パージにより供給される燃料の影響を、PGR×FGPGの補正項により吸収することができる。換言すると、本実施形態では、PGR×FGPGの補正項が、パージにより供給されるベーパの影響を排除するために燃料噴射時間に施すべき補正割合となるように、ベーパ濃度学習値FGPGが更新される。このため、ベーパ濃度学習値FGPGは、上記の如く、パージの影響を排除するための補正割合をパージ率１％当たりの量に換算した値として把握することができる。
【００３６】
図２に示すルーチンでは、次に、上記ステップ１０６および１０８で読み込まれたPGR及びFGPGに基づいて、次式に従ってパージ補正係数FPGが算出される（ステップ１１０）。
FPG＝PGR×FGPG／１００ ・・・（１）
【００３７】
次に、上述した空燃比フィードバック係数FAFなど、各所の補正係数（ここでは、まとめてKFとする）が読み込まれる（ステップ１１２）。
【００３８】
そして、次式に従って、燃料噴射時間TAUが算出される（ステップ１１４）。
TAU＝TAUB×（FAF＋KF＋FPG） ・・・（２）
【００３９】
上述の如く、本実施形態のシステムでは、内燃機関３０の吸気通路３２にベーパをパージしつつ、そのパージの影響が相殺されるように燃料噴射時間TAUを補正することができる。このため、本実施形態のシステムによれば、パージの実行中においても、精度良く所望の空燃比を実現することができる。
【００４０】
本実施形態のシステムは、例えば、内燃機関３０への燃料供給が停止される燃料カット時には、燃料噴射弁４４からの燃料噴射を停止すると共に、キャニスタ２２からのベーパのパージをカットする。ベーパのパージがカットされている間は、燃料タンク１０からキャニスタ２２へベーパが流入することにより、キャニスタ２２内のベーパ量が増加する。このため、パージがカットされた時点で用いられていたパージ率PGRを用いてパージが再開されると、ベーパ濃度の濃いパージガスが吸気通路３２に流入して、内燃機関３０がリッチエンストを起こすことがある。
【００４１】
そこで、本実施形態のシステムは、パージの再開時に、リッチエンストを防止するためのガード値を設定し、パージカット時のパージ率PGRが、そのガード値以下である場合には、そのパージ率PGRでのパージの再開を許容し、一方、パージカット時のパージ率PGRがガード値を超えている場合は、パージ再開時のパージ率PGRを上記のガード値に制限する処理を行う。
【００４２】
図３は、上記の機能を実現すべくECU５２が実行する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、パージ条件が成立しているか否かが判別される（ステップ１２０）。
【００４３】
その結果、パージ条件が成立していないと判別された場合は、パージ率一時値tPGRが０とされる（ステップ１２２）。
【００４４】
次いで、パージカットの継続時間を計数するためのパージカットカウンタCPCUTがインクリメントされる（ステップ１２４）。
更に、パージの実行継続時間を計数するためのパージ実行カウンタCPONが０にクリアされる（ステップ１２６）。
【００４５】
その後、パージ率一時値PGRが、今回の処理サイクル時における目標のパージ率PGRに代入される（ステップ１２８）。
以後、ECU５２は、本ステップ１２８で設定された目標のパージ率PGRが実現されるように、適切なデューティ比DPGでパージVSV２８を駆動する。その結果、原則として上記のパージ率PGRが実現される。パージ条件が成立していない場合は、既述の通りtPGRが０とされるため、パージVSV２８は閉状態に維持され、パージ率PGRは０％に保たれる。
【００４６】
上記ステップ１２０において、パージ条件が成立していると判別された場合は、次に、旧パージ率PGROがパージ率一時値tPGRに設定される（ステップ１３２）。
ここで、旧パージ率PGROは、後述の如く、パージ条件が成立する状況下で、最後に用いられたパージ率PGRと一致する値である。より具体的には、旧パージ率PGROは、前回の処理サイクル時にパージ条件が成立していれば、そのサイクルで用いられたパージ率PGRと一致する値であり、また、前回の処理サイクル時にパージ条件が成立していなければ、パージ条件が成立すると判別された最後の処理サイクル時に用いられたパージ率PGRと一致する値である。
【００４７】
図３に示すルーチンでは、次に、前回の処理サイクルで用いられたパージ率PGRが０であるか否かが判別される（ステップ１３２）。
その結果、PGR＝０が成立すると判別された場合は、前回の処理サイクル時には、パージがカットされていたと判断できる。つまり、今回の処理サイクルは、パージの再開を要求するサイクルであると判断できる。
【００４８】
上記の判別がなされた場合、図３に示すルーチンでは、次に、第１ガード値LMTPCUTが算出される（ステップ１３４）。
第１ガード値LMTPCUTは、パージ再開時のパージ率PGRを規制する第１のガード値である。ECU５２は、ステップ１３４の枠中に示すように、第１ガード値LMTPCUTに関するマップを記憶している。このマップにおいて、第１ガード値LMTPCUTは、パージカットカウンタCPCUTとの関係で、すなわち、パージカットの継続時間との関係で定められている。より具体的には、第１ガード値LMTPCUTは、CPCUTの計数値が大きくなるに連れて、所定の最小値に向かって減少するように定められている。本ステップ１３４では、このマップを参照することにより第１ガード値LMTPCUTが算出される。
【００４９】
次に、第２ガード値LMTPTNKが算出される（ステップ１３６）。
第２ガード値LMTPTNKは、パージ再開時のパージ率PGRを規制する第２のガード値である。ECU５２は、ステップ１３６の枠中に示すように、第２ガード値LMTPTNKに関するマップを記憶している。このマップにおいて、第２ガード値LMTPTNKは、燃料タンク内圧PTNKとの関係で、より具体的には、PTNKが大きくなるに連れて、所定の最小値に向かって減少するように定められている。本ステップ１３６では、このマップを参照することにより第２ガード値LMTPTNKが算出される。
【００５０】
次に、上記ステップ１３０で設定されたパージ率一時値tPGRが、第１ガード値LMTPCUTより大きいか否かが判別される（ステップ１３８）。
その結果、tPGRがLMTPCUTより大きいと判別された場合は、tPGRがLMTPCUTに書き換えられる（ステップ１４０）。
一方、tPGRがLMTPCUTより大きくないと判別された場合は、tPGRがそのまま維持される。
【００５１】
次に、上記の如く設定されたパージ率一時値tPGRが、第２ガード値LMTPTNKより大きいか否かが判別される（ステップ１４２）。
その結果、tPGRがLMTPTNKより大きいと判別された場合は、tPGRがLMTPTNKに書き換えられる（ステップ１４４）。
一方、tPGRがLMTPTNKより大きくないと判別された場合は、tPGRがそのまま維持される。
【００５２】
上述した一連の処理によれば、上記ステップ１３０でtPGRに代入された旧パージ率PGROと、上記ステップ１３４で算出された第１ガード値LMTPCUTと、上記ステップ１３６で算出された第２ガード値LMTPTNKのうち、最も小さい値がパージ率一時値tPGRとされる。つまり、上述した一連の処理によれば、旧パージ率PGROが第１ガード値LMTPCUTにも第２ガード値LMTPTNKにも規制されない値である場合は、パージ再開時のパージ率一時値tPGRを旧パージ率PGROとすることができる。そして、旧パージ率tPGRが第１ガード値LMTPCUTまたは第２ガード値LMTPTNKより大きい場合は、パージ再開時のパージ率一時値を、第１ガード値LMTPCUTまたは第２ガード値LMTPTNKでガードすることができる。
【００５３】
本実施形態において、第１ガード値LMTPCUTおよび第２ガード値LMTPTNKは、何れも、パージカット中に増加したキャニスタ２２内のベーパ量に対応して設定されている。具体的には、第１ガード値LMTPCUTは、パージカットの継続時間から推定される吸着ベーパ量の増加分に対応した値である。一方、第２ガード値LMTPTNKは、燃料タンク内圧PTNKから推定される吸着ベーパ量の増加分に対応した値である。
【００５４】
キャニスタ２２内の吸着ベーパ量は、パージカットの継続するに連れて、所定の収束値に向かって増加する。このため、パージ再開時のベーパ濃度は、パージカットの継続時間が長いほど高くなる。従って、パージ再開時に、内燃機関３０のリッチエンストを防止するためには、パージカットの継続時間が長いほど、パージ率PGRを小さく制限することが必要となる。上記ステップ１３４の枠内に示す第１ガード値LMTPCUTのマップは、上記の観点より定められたマップであり、既述の通り、CPCUTが大きくなるに連れて第１ガード値LMTPCUTが小さな値となるように定められている。
【００５５】
また、燃料タンク１０内では、燃料タンク内圧PTNKが高いほど多量のベーパが発生していると考えられる。このため、キャニスタ２２内の吸着ベーパ量は、パージカット中の燃料タンク内圧PTNKが高いほど多量であると推定できる。また、パージ再開時のベーパ濃度は、その時点の燃料タンク内圧PTNKが高いほど高いものと推定できる。従って、パージ再開時に、内燃機関３０のリッチエンストを防止するためには、パージ再開時の燃料タンク内圧PTNKが高いほど、パージ率PGRを小さく制限することが必要となる。上記ステップ１３６の枠内に示す第２ガード値LMTPTNKのマップは、上記の観点より定められたマップであり、既述の通り、CPCUTが大きくなるに連れて第２ガード値LMTPTNKが小さな値となるように定められている。
【００５６】
以上説明した通り、本実施形態においてパージ率一時値tPGRのガード値として用いられる第１ガード値LMTPCUTおよび第２ガード値LMTPTNKは、パージカットの実行状態（継続時間、および燃料タンク内圧）から推定されるキャニスタ２２内の吸着ベーパ量の増加分に対応した値であり、何れも、パージ再開時に内燃機関３０にリッチエンストを生じさせることがないように定められた値である。このため、上述した一連の処理によれば、パージ再開時のパージ率一時値tPGRを、不必要に旧パージ率PGROより小さな値とすることなく、かつ、リッチエンストを確実に防止し得る値に制限することができる。
【００５７】
図３に示すルーチンでは、次に、上記の如く設定されたパージ率一時値tPGRが、開始パージ率PGRSTとして記憶される（ステップ１４６）。
次に、次回の処理サイクルに備えて、今回のサイクルで算出されたパージ率一時値tPGRが旧パージ率PGROとして記憶される（ステップ１４８）。
その後、今回のサイクルで算出されたパージ率一時値tPGRに基づいて、ステップ１２８の処理が実行される。以後、ECU５２は、このステップ１２８で設定されたパージ率PGRを目標としてパージVSV２８を駆動する。その結果、不必要にパージ能力が制限されることなく、かつ、内燃機関３０の運転状態が安定に維持されたまま、ベーパのパージが再開される。
【００５８】
パージが再開された後、図３に示すルーチンが再び起動されると、今度は、ステップ１３２において、パージ率PGRが０ではないと判別される。この場合、次に、次式に従ってパージ率一時値tPGRの増加処理が行われる（ステップ１５０）。
tPGR＝PGRO＋PGRSKP ・・・（３）
但し、PGRSKPは、前回の処理サイクル時におけるパージ率PGRに対して加えるべきスキップ値である。ECU５２は、例えばマップを参照する等の手法でPGRSKPを算出し、その算出値を旧パージ率PGROに加えることでパージ率一時値tPGRを算出する。
【００５９】
次に、パージカットカウンタCPCUTが０にクリアされる（ステップ１５２）。
更に、パージ実行カウンタCPONがインクリメントされる（ステップ１５４）。
【００６０】
次に、最大パージ率ガードが行われる。具体的には、上記ステップ１５０で設定されたパージ率一時値tPGRが最大パージ率PGRMXより大きいか否かが判別される（ステップ１５６）。
尚、最大パージ率PGRMXは、不当な空燃比ずれの発生を防止する観点より設定されるパージ率の上限ガード値である。
【００６１】
そして、tPGRがPGRMXより大きいと判別された場合は、パージ率一時値tPGRが最大パージ率PGRMXに書き換えられる（ステップ１５８）。
一方、tPGRがPGRMXより大きくないと判別された場合は、パージ率一時値tPGRがそのまま維持される。
これらの処理によれば、上記ステップ１５０で算出されたパージ率一時値tPGRと、最大パージ率PGRMXのうち小さい方をパージ率一時値tPGRとすることができる。
【００６２】
図３に示すルーチンでは、以後、上記の如く設定されたパージ率一時値tPGRを用いて、上記ステップ１４８および１２８の処理が順次実行される。そして、ECU５２は、その後、ステップ１２８において設定されたパージ率PGRを目標として、適当なデューティ比DPGでパージVSV２８を駆動する。その結果、原則としてステップ１２８で設定されたパージ率PGRでベーパがパージされる。
【００６３】
以上説明した通り、図３に示すルーチンによれば、パージの再開時に、パージカットの実行状態（継続時間、および燃料タンク内圧）に基づいて、リッチエンストを防止するための第１ガード値LMTPCUTおよび第２ガード値LMTPTNKを設定することができる。そして、パージ再開時に、パージカット時のパージ率（PGRO）がそれらのガード値に規制されない場合は、そのパージ率（PGRO）でパージを再開させることができる。このため、本実施形態のシステムによれば、内燃機関３０のリッチエンストを確実に防止しつつ、パージの再開直後から、高いパージ能力を発揮することができる。
【００６４】
ところで、上述した実施の形態１においては、パージ再開時のパージ率PGRに課すべきガード値（第１ガード値LMTPCUTおよび第２ガード値LMTPTNK）を設定する際に基礎とすべきパージカットの実行状態として、パージカットの継続時間、およびパージ再開時の燃料タンク内圧が用いられているが、その実行状態はこれらに限定されるものではない。すなわち、上記の実行状態は、パージカット中のベーパ濃度変化が反映される物理量の状態であればよい。
【００６５】
尚、上述した実施の形態１においては、第１ガード値LMTPCUTおよび第２ガード値LMTPTNKが前記請求項１記載の「ガード値」に、パージ率PGRが前記請求項１記載の「パージ制御量」に、それぞれ相当している。また、上述した実施の形態１においては、ECU５２が、パージVSV２８を駆動することにより前記請求項１記載の「パージ流量制御手段」が、上記ステップ１２２の処理を実行することにより前記請求項１記載の「パージカット手段」が、上記ステップ１３４および１３６の処理を実行することにより前記請求項１記載の「ガード値設定手段」が、上記ステップ１３８〜１４４の処理を実行することにより前記請求項１記載の「目標パージ制御量設定手段」が、それぞれ実現されている。
【００６６】
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。
本実施形態の蒸発燃料処理装置は、実施の形態１の構成において、ECU５２に、上記図３に示すルーチンに代えて、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。
【００６７】
図４は、本実施形態において、ECU５２が、パージ率PGRの制御目標を算出するために実行するルーチンのフローチャートである。尚、図４において、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１３６と１３８の間に、ステップ１６０〜１７０が挿入されている点を除き、図３に示すルーチンと同様である。
すなわち、図４に示すルーチンでは、パージの再開が要求された場合、第１ガード値LMTPCUTおよび第２ガード値LMTPTNKの算出処理（ステップ１３４，１３６）に次いで、第１乃至第４の補正係数k1〜k4が順次算出される（ステップ１６０〜１６６）。
【００６９】
第１乃至第４補正係数k1〜k4は、後述の如く、何れも、第１ガード値LMTPCUTおよび第２ガード値LMTPTNKを修正するための補正係数であり、空燃比フィードバック制御の応答速度に相関を有するように決定される。ECU５２は、ステップ１６０〜１６６の枠内に示すように、第１乃至第４補正係数k1〜k4のそれぞれについてマップを有している。上記ステップ１６０〜１６６では、それらのマップを参照して第１乃至第４補正係数k1〜k4を算出する。
【００７０】
具体的には、ECU５２は、機関回転数NEとの関係で定めた第１補正係数k1のマップを記憶している（ステップ１６０の枠内参照）。
このマップによれば、第１補正係数k1は、機関回転数NEが高くなるに連れて大きな値とされる（最小値は１）。
【００７１】
本実施形態のシステムでは、実施の形態１の場合と同様に、空燃比フィードバック係数FAFを用いた燃料噴射量の補正が行われる。すなわち、本実施形態のシステムでは、燃料噴射時間TAUの空燃比フィードバック制御が実行される。このため、パージの再開時に、現実のベーパ濃度がベーパ濃度学習値FGPGから乖離していれば、その乖離分を補うように空燃比フィードバック係数が増減し、空燃比のずれが抑制される方向に燃料噴射時間TAUが修正される。
【００７２】
ところで、本実施形態のシステムにおいて、空燃比フィードバック係数FAFは、排気通路４８に配置された排気空燃比センサ５０の出力に基づいて更新される。従って、パージが開始された後、パージ通路２８から供給されたベーパが、排気ガスとなって排気空燃比センサ５０の位置に到達するまでの間は、パージされたベーパの影響を空燃比フィードバック係数FAFに反映させることはできない。つまり、パージが開始された後、パージガスが排気空燃比センサ５０の位置に到達するまでの間は、現実に内燃機関１０に供給されている混合気の空燃比を、燃料噴射時間TAUにフィードバックさせることはできない。以下、パージが開始された後、パージされたベーパの影響が燃料噴射時間TAUにフィードバックされるまでの時間をフィードバック制御の「応答時間」と称し、また、その応答の早さを「応答速度」と称す。
【００７３】
第１補正係数k1の算出の基礎とされる機関回転数NEは、フィードバック制御の応答時間（応答速度）を決める１つの因子である。つまり、フィードバック制御の応答時間は、内燃機関３０を流れるガスの流速が早いほど短時間となる。そして、そのガスの流速は、機関回転数NEが高いほど高速となる。このため、フィードバック制御の応答時間は、機関回転数NEが高いほど短時間となる。
【００７４】
フィードバック制御の応答時間（応答速度）と機関回転数NEとの間に上記の関係が認められるため、上記ステップ１６０の処理によれば、第１補正係数k1は、フィードバック制御の応答時間（応答速度）と相関を有するように設定される。より具体的には、第１補正係数k1は、フィードバック制御の応答時間が短いほど（応答速度が早いほど）大きな値となるように設定される。
【００７５】
ECU５２は、また、吸入空気量GAとの関係で定めた第２補正係数k2のマップを記憶している（ステップ１６２の枠内参照）。
このマップによれば、第２補正係数k2は、吸入空気量GAが多量になるほど大きな値とされる（最小値は１）。
【００７６】
第２補正係数k2の算出の基礎とされる吸入空気量GAは、上述した機関回転数NEと同様に、フィードバック制御の応答時間（応答速度）を決める１つの因子である。つまり、フィードバック制御の応答時間は、内燃機関３０を流れるガスの流速が早いほど短時間となり、その流速は、吸入空気量GAが多いほど高速となる。このため、フィードバック制御の応答時間は、吸入空気量GAが多いほど短時間となる。
【００７７】
フィードバック制御の応答時間（応答速度）と吸入空気量GAとの間に上記の関係が認められるため、上記ステップ１６２の処理によれば、第２補正係数k2は、フィードバック制御の応答時間（応答速度）と相関を有するように設定される。より具体的には、第２補正係数k2は、フィードバック制御の応答時間が短いほど（応答速度が早いほど）大きな値となるように設定される。
【００７８】
ECU５２は、更に、空燃比フィードバック係数FAFの積分項KIとの関係で定めた第３補正係数k3のマップを記憶している（ステップ１６４の枠内参照）。
このマップによれば、第３補正係数k3は、積分項KIが大きな値であるほど大きな値とされる（最小値は１）。
【００７９】
空燃比フィードバック係数FAFは、既述した通り、排気空燃比がリッチである場合は徐々に小さな値に更新され、一方、排気空燃比がリーンである場合は徐々に大きな値に更新される。より詳細には、空燃比フィードバック係数FAFは、排気空燃比センサ５０がリッチ出力を発している間は、小さなステップで徐々に小さな値に更新され、排気空燃比センサ５０の出力がリーン出力に反転すると、その時点で大きく増加側にスキップする。そして、以後、排気空燃比センサ５０の出力がリーン出力を維持する間、空燃比フィードバック係数FAFは小さなステップで徐々に増加され、センサ出力がリッチ出力に反転すると、その時点で大きく減少側にスキップする。以後、空燃比フィードバック係数FAFは、排気空燃比センサ５０の出力に応じて、上記の規則に従って増減を繰り返す。
【００８０】
第３補正係数k3の算出の基礎とされる積分項KIは、空燃比フィードバック係数FAFを小さく増減させる際のステップ値である。本実施形態のシステムは、内燃機関３０の運転状態に応じて、フィードバックの応答速度を高めたい場合には積分項KIを大きな値とし、また、その応答速度を下げたい場合には積分項KIを小さな値とする機能を有している。従って、積分項KIも、機関回転数NEや吸入空気量GAと同様に、フィードバック制御の応答時間（応答速度）を決める１つの因子である。
【００８１】
フィードバック制御の応答時間（応答速度）と積分項KIとの間に上記の関係が認められるため、上記ステップ１６４の処理によれば、第３補正係数k3は、フィードバック制御の応答時間（応答速度）と相関を有するように設定される。より具体的には、第３補正係数k3は、フィードバック制御の応答時間が短いほど（応答速度が早いほど）大きな値となるように設定される。
【００８２】
ECU５２は、アイドルフラグIdleとの関係で定めた第４補正係数k4のマップを記憶している（ステップ１６６の枠内参照）。
アイドルフラグIdleは、アイドルスイッチがオン出力を発している場合（アイドル時）にon状態とされ、アイドルスイッチがオフ出力を発している場合（非アイドル時）にoff状態とされるフラグである。このマップによれば、第４補正係数k4は、内燃機関３０のアイドル時に最小値１とされ、内燃機関３０の非アイドル時に１より大きな最大値とされる。
【００８３】
内燃機関３０を流れるガスの流速は、アイドル時には遅くなり、非アイドル時には早くなる。従って、内燃機関３０がアイドル状態であるか否かは、フィードバック制御の応答時間（応答速度）を決める１つの因子である。上記ステップ１６６の処理によれば、第４補正係数k4は、フィードバック制御の応答時間が長くなるアイドル時に最小値１に設定され、その応答時間が短くなる非アイドル時に最大値に設定される。
【００８４】
以上説明した通り、上記ステップ１６０〜１６６の処理によれば、フィードバック制御の応答時間が短い（応答速度が早い）場合には、第１乃至第４補正係数k1〜k4を大きな値とし、また、その応答時間が長い（応答速度が遅い）状況下では、第１乃至第４補正係数k1〜k4を小さな値とすることができる。
【００８５】
図４に示すルーチンでは、次に、以下に示す演算式に従って第１ガード値LMTPCUTが補正される（ステップ１６８）。
LMTPCUT＝LMTPCUT＊Kn ・・・（４）
【００８６】
次いで、以下に示す演算式に従って第２ガード値LMTPTNKが補正される（ステップ１７０）。
LMTPTNK＝LMTPTNK＊Kn ・・・（５）
但し、上記（４）式および（５）式において、係数Knは、第１乃至第４補正係数k1〜k4の平均値である。
【００８７】
以後、実施の形態１の場合と同様にステップ１３８以降の処理が実行される。その結果、上記ステップ１３０で設定された旧パージ率PGROと、上記ステップ１６８で算出された第１ガード値LMTPCUTと、上記ステップ１７０で算出された第２ガード値LMTPTNKのうち、最も小さい値がパージ率PGRの目標とされる。そして、ECU５２は、その目標が達成されるようにパージVSV２８を駆動する。
【００８８】
上記（４）式および（５）式によれば、第１乃至第４補正係数k1〜k4が大きな値であるほど、第１ガード値LMTPCUTおよび第２ガード値LMTPTNKは、それぞれ上記ステップ１３４または１３６で演算された値に比して大きな値となる。つまり、上記（４）式および（５）式によれば、フィードバック制御の応答時間が短い（応答速度が早い）ほど、パージ率PGRの上限に関する規制を緩めることができる。
【００８９】
内燃機関３０が優れたフィードバック応答性を示す場合は、パージの再開時に比較的大きな空燃比誤差が存在しても、その後、その誤差は速やかに空燃比フィードバック制御により吸収される。従って、フィードバック応答時間が短い（応答速度が早い）場合は、パージ再開時にある程度大きなパージ率PGRを許容しても、内燃機関３０のリッチエンストを回避することができる。このため、このような状況下では、高いパージ能力を確保する観点より、パージ率PGRの上限を規制するガード値、すなわち、第１ガード値LMTPCUTおよび第２ガード値LMTPTNKは、比較的大きな値であることが望ましい。
【００９０】
これに対して、フィードバックの応答時間が長い（応答速度が遅い）場合は、パージの再開に伴う空燃比誤差が長期にわたって残存し易いため、僅かな空燃比誤差によっても内燃機関３０にリッチエンストが生じ易い。このため、このような状況下では、パージの再開時に、パージ率PGRの上限を厳しく制限すること、すなわち、第１ガード値LMTPCUTおよび第２ガード値LMTPTNKを小さな値にすることが望ましい。
【００９１】
既述した通り、上記（４）式および（５）式によれば、上述した２つの要求を満たすように第１ガード値LMTPCUTおよび第２ガード値LMTPTNKを算出することができる。このため、本実施形態のシステムによれば、内燃機関３０が良好なフィードバック応答性を示す場合にパージ率PGRが不必要に制限されるのを回避し、実施の形態１の場合に比して、更に優れたパージ能力を確保することができる。
【００９２】
ところで、上述した実施の形態２では、第１ガード値LMTPCUTおよび第２ガード値LMTPTNKを補正する際の係数Knを、第１乃至第４補正係数k1〜k4の平均値としているが、Knの求め方はこれに限定されるものではない。すなわち、第１乃至第４補正係数k1〜k4に、個別の重み付けを施して係数Knを算出することとしてもよい。
【００９３】
また、上述した実施の形態２では、第１ガード値LMTPCUTおよび第２ガード値LMTPTNKを補正するために、４つの補正係数k1〜k4を用いているが、これらの補正係数k1〜k4は、必ずしも全て用いる必要はない。すなわち、係数Knは、第１乃至第４補正係数k1〜k4のうち、少なくとも１つを用いて設定すればよい。
【００９４】
尚、上述した実施の形態２においては、排気空燃比センサ５０が前記請求項４記載の「空燃比取得手段」に、機関回転数NE、吸入空気量GA、積分項KIおよびアイドルフラグIdleの状態が前記請求項４記載の「フィードバック応答速度」に、それぞれ相当している。また、この実施形態では、ECU５２が、空燃比フィードバック係数FAFを用いて燃料噴射時間TAUを補正することにより（ステップ１１４参照）前記請求項４記載の「空燃比フィードバック手段」が、上記ステップ１６０〜１６６の処理を実行することにより前記請求項４記載の「応答速度取得手段」および「ガード値設定手段」が、それぞれ実現されている。
【００９５】
実施の形態３．
次に、図５を参照して、本発明の実施の形態３について説明する。
本実施形態の蒸発燃料処理装置は、実施の形態１の構成において、ECU５２に、上記図３に示すルーチンに代えて、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。
【００９６】
図５は、本実施形態において、ECU５２が、パージ率PGRの制御目標を算出するために実行するルーチンのフローチャートである。尚、図５において、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。
【００９７】
図５に示すルーチンは、ステップ１５４と１５６の間に、ステップ１８０および１８２が挿入されている点を除き、図３に示すルーチンと同様である。
すなわち、図５に示すルーチンでは、パージが再開され、ステップ１３２においてPGR＝０が成立しないと判別された場合に、ステップ１５０〜１５４の処理を経て、パージ実行カウンタCPONの計数値が所定の判定値KCPONを超えたか否かが判別される（ステップ１８０）。
【００９８】
判定値KCPONは、フィードバック制御の応答時間、すなわち、パージが開始された後、燃料噴射時間TAUが、排気空燃比センサ５０の出力に基づいて、より具体的には、空燃比フィードバック係数FAFに基づいて、適正に補正されるまでに要する時間（例えば、２〜３sec）に相当する値である。従って、上記ステップ１８０において、CPON＞KCPONが成立すると判別された場合は、パージの影響が、既にフィードバック制御に吸収されていると判断できる。この場合、上記ステップ１５０で算出されたパージ率tPGRが維持されたまま、ステップ１５６以降の処理が実行される。
【００９９】
一方、上記ステップ１８０において、CPON＞KCPONが成立しないと判別された場合は、パージの影響がフィードバック制御により吸収し切れていない可能性があると判断できる。図５に示すルーチンでは、この場合、次式に従ってパージ率一時値tPGRが書き換えられる（ステップ１８２）。
tPGR＝PGRO＋PGRSKPNM ・・・（６）
但し、PGRSKPNMは、旧パージ率PGROに加算される通常のスキップ値（ステップ１５０参照）に比して小さなスキップ値である。以下、このスキップ値を「制限スキップ値PGRSKPNM」と称す。従って、本ステップ１８２において算出されるパージ率一時値tPGRは、上記ステップ１５０で算出されるtPGRに比して、旧パージ率PGRO（前回のサイクルで用いられたパージ率PGR）に対する増加が抑えられた値となる。
図５に示すルーチンでは、以後、上記の如く設定されたパージ率一時値tPGRを用いて、ステップ１５６以降の処理が実行される。
【０１００】
上述した通り、図５に示すルーチンによれば、パージが再開された後、パージ実行時間CPONが判定値KCPONに達するまで、すなわち、パージの影響がフィードバック制御に吸収されるまでは、パージ率PGRの増加が通常時に比して制限される。このため、本実施形態のシステムによれば、パージの再開後に、パージ率PGRの増加に伴って内燃機関３０の運転状態が悪化するのを、有効に防止することができる。
【０１０１】
また、上述した図５に示すルーチンによれば、パージが再開された後、パージの影響をフィードバック制御で吸収し得る状況が形成されると、その後、パージ率の増加に関する制限を外すことができる。このため、本実施形態のシステムによれば、フィードバック制御が有効に機能し始めた後に、内燃機関３０の運転状態を悪化させることなく、優れたパージ能力を発揮することができる。
【０１０２】
ところで、上述した実施の形態３では、CPON＞KCPONが成立するまでの間も、旧パージ率PGROに対して、制限スキップ値PGRSKPNM分だけパージ率一時値tPGRを増大さ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、CPON＞KCPONが成立するまでの間は、制限スキップ値PGRSKPNMを０として、旧パージ率PGROに対するパージ率一時値tPGRの増加を禁止することとしてもよい。
【０１０３】
尚、上述した実施の形態３においては、ECU５２が、上記ステップ１２６および１５４の処理を実行することにより前記請求項５記載の「再開後経過時間計数手段」が、上記ステップ１８０および１８２の処理を実行することにより前記請求項５記載の「目標パージ制御量制限手段」が、それぞれ実現されている。
【０１０４】
また、上述した実施の形態３においては、ECU５２が、上記ステップ１８２の処理を実行することにより前記請求項６記載の「目標増大制限手段」が実現されている。
【０１０５】
実施の形態４．
次に、図６を参照して、本発明の実施の形態４について説明する。
本実施形態の蒸発燃料処理装置は、実施の形態３の構成において、ECU５２に、上記図５に示すルーチンに代えて、図６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。
【０１０６】
図６は、本実施形態において、ECU５２が、パージ率PGRの制御目標を算出するために実行するルーチンのフローチャートである。尚、図６において、上記図５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。
【０１０７】
図６に示すルーチンは、ステップ１８０がステップ１９０に置き換えられている点を除き、図５に示すルーチンと同様である。
すなわち、図６に示すルーチンでは、ステップ１３２においてPGR＝０が成立しないと判別された場合に、ステップ１５０〜１５４の処理を経て、スキップカウンタCSKPが所定の判定値KCSKPを超えたか否かが判別される（ステップ１９０）。
【０１０８】
そして、CSKP＞KCSKPが成立しないと判別される期間だけ、ステップ１８２の処理、すなわち、パージ率一時値tPGRの増加を制限するための処理が実行される。スキップカウンタCSKPは、空燃比フィードバック係数FAFのスキップ回数、すなわち、空燃比フィードバック制御の実行中に、排気空燃比センサ５０の出力が反転する回数を計数するカウンタである。また、判定値KCSKPは、実施の形態３における判定値KCPONと同様に、パージの影響がフィードバック制御に吸収されるまでの時間（フィードバック応答時間）に対応する値（例えば、２〜３回）である。
【０１０９】
図６に示すルーチンによれば、図５に示すルーチンとほぼ同様の機能を実現することができる。従って、本実施形態のシステムによれば、実施の形態３のシステムと同様に、パージの再開後に、内燃機関３０の運転状態を悪化させることなく、高いパージ能力を発揮することができる。
【０１１０】
尚、上述した実施の形態４においては、ECU５２が、上記ステップ１９０および１８２の処理を実行することにより前記請求項５記載の「目標パージ制御量制限手段」が実現されている。
【０１１１】
実施の形態５．
次に、図７を参照して、本発明の実施の形態５について説明する。
本実施形態の蒸発燃料処理装置は、実施の形態３の構成において、ECU５２に、上記図５に示すルーチンに代えて、図７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。
【０１１２】
図７は、本実施形態において、ECU５２が、パージ率PGRの制御目標を算出するために実行するルーチンのフローチャートである。尚、図７において、上記図５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。
【０１１３】
図７に示すルーチンは、ステップ１８２がステップ２００〜２０４に置き換えられている点を除き、図５に示すルーチンと同様である。
すなわち、図７に示すルーチンでは、パージが再開された後、ステップ１８０において、パージ実行カウンタCPONの計数値が判定値KCPONを超えていないと判別された場合、すなわち、パージの影響をフィードバック制御で吸収するための時間が経過していないと判別された場合に、次式に従って開始パージ率PGRSTが更新される（ステップ２００）。
PGRST＝PGRST＋PGRSKPNM ・・・（７）
但し、開始パージ率PGRSTは、パージの再開時にステップ１４６で設定された値を初期値として、本ステップ２００が繰り返される毎に制限スキップ値PGRSKPNMずつ増加された値である。また、制限スキップ値PGRSKPNMは、既述の通り、ステップ１５０で用いられる通常のスキップ値PGRSKPに比して小さな値である。
【０１１４】
次に、ステップ１５０で算出されたパージ率一時値tPGR（＝PGRO＋PGRSKP）が、上記ステップ２００で算出された開始パージ率PGRSTより大きいか否かが判別される（ステップ２０２）。
【０１１５】
その結果、tPGR＞PGRSTが成立すると判別された場合は、パージ率一時値tPGRが開始パージ率PGRSTに書き換えられる（ステップ２０４）。
一方、tPGR＞PGRSTが成立しないと判別された場合は、パージ率一時値tPGRが、ステップ１５０で算出された値のまま維持される。
【０１１６】
図７に示すルーチンにおいて、上記ステップ１８０および２００〜２０４の処理によれば、パージが再開された後、CPON＞KCPONが成立するまでの所定期間に限り、パージ率一時値tPGRの上限を、開始パージ率PGRST（＝PGRST＋PGRSTNM）でガードすることができる。このため、本実施形態のシステムによれば、パージが再開された後、フィードバック制御が有効に機能し始めるまでの間に、不当に大きなパージ率PGRが設定されることがなく、内燃機関３０の運転状態を安定に維持することができる。
【０１１７】
ところで、上述した実施の形態３では、CPON＞KCPONが成立するまでの間、パージ率PGRの増加を制限することで本実施形態と同様の効果を達成している。より具体的には、CPON＞KCPONが成立するまでの間は、旧パージ率PGROに加算するスキップ値を制限スキップ値PGRSKPNMとすることで、不当に大きなパージ率PGRの発生を回避している。
【０１１８】
ここで、旧パージ率PGROは、前回の処理サイクル時に用いられたパージ率PGRである。そして、パージ再開後のパージ率PGRは、実施の形態３においても、本実施形態においても、最大パージ率PGRMXの制限を受ける（ステップ１５６，１５８参照）。
【０１１９】
最大パージ率PGRMXは、パージVSV２８を全開にしたときに得られる全開パージ率PGRMX以下に設定される値である。また、全開パージ率PGRMXは、吸入空気量GAが少なく、吸気負圧PMが大きいほど多量となる値である。つまり、全開パージ率PGRMXは、スロットルバルブ３８が閉じられているほど多量となり、スロットルバルブ３８が開かれることにより少量となる値である。このため、パージ再開後のパージ率PGRは、内燃機関３０に加速が要求され、スロットルバルブ３８が開かれた場合には、最大パージ率PGRMXに制限されることにより、前回の処理サイクル時におけるパージ率PGROより小さな値となることがある。つまり、実施の形態３においても、本実施形態においても、ステップ１５８で算出されるパージ率一時値tPGRは、内燃機関３０の加速時には大きく減少する可能性のある値である。
【０１２０】
実施の形態３のルーチン（図５）では、CPON＞KCPONが成立するまでの間、ステップ１５８で設定されたパージ率一時値tPGRが、旧パージ率PGROとなって、次回の処理サイクル時に、ステップ１８２でパージ率一時値tPGRを算出する際の基礎とされる。このため、実施の形態３では、内燃機関３０の加速に伴って一旦小さなtPGRが算出されると、以後、その小さなtPGRを起点としてパージ率PGRが緩やかに増加されることになる。この場合、内燃機関３０が定常状態に戻った後などに、パージ率PGRが不必要に小さく抑制された状態が生ずる。
【０１２１】
本実施形態のルーチン（図７）では、内燃機関３０の加速等に伴ってパージ率一時値tPGRが小さな値となると、次回の処理サイクル時に、その小さなtPGRが旧パージ率PGROとなってステップ１５０の処理に用いられる。つまり、次回の処理サイクルにおいて、ステップ１５０では、小さな値となったPGROに通常のスキップ値PGRSKPを加えることによりパージ率一時値tPGRが算出される。
【０１２２】
そして、CPON＞KCPONが成立していない場合は、上記の如くステップ１５０で算出されたパージ率一時値tPGRと、ステップ２００で更新された開始パージ率PGRSKPNMのうち、小さい方がパージ率一時値tPGRとされる（ステップ２００〜２０４参照）。この際、ステップ２００で算出される開始パージ率PGRSTは、内燃機関３０の加速に伴ってtPGRが小さな値となっても、その影響を受けることなく常に一定の増加幅PGRSKPNMで増加を続ける。このため、内燃機関３０の加速等によりパージ率一時値tPGRが小さな値となった後は、ステップ１５０で算出されるパージ率一時値tPGRが、ステップ２００で更新される開始パージ率PGRSKPNM以下となり、その結果、ステップ２０２の条件が成立しなくなることがある。この場合、ステップ２０４がジャンプされるため、ステップ１５０で算出されたパージ率一時値tPGR、すなわち、旧パージ率PGROより通常のスキップ値PGRSKPだけ大きなパージ率一時値tPGRを対象として、ステップ１５６以降の処理が実行される。
【０１２３】
このように、本実施形態のシステムでは、内燃機関３０の加速等に伴ってパージ率一時値tPGRが小さな値となった場合は、CPON＞KCPONが成立していなくても、その後、パージ率一時値tPGRが通常のスキップ値PGRSKPで増加するのを許容することができる。このため、本実施形態のシステムによれば、CPON＞KCPONが成立するまでの間に、パージ率PGRが不必要に小さく抑制されるのを防止して、実施の形態３の装置に比して、更に優れたパージ能力を発揮することができる。
【０１２４】
ところで、上述した実施の形態５においては、実施の形態３の場合と同様に、パージ再開後、CPON＞KCPONが成立するまでの間、パージ率PGRに制限を課すこととしているが、本発明はこれに限定されるものではない。すなわち、実施の形態５においても、実施の形態４の場合と同様に、パージの再開後、CSKP＞KCSKPが成立するまでの間、パージ率PGRに制限を課すこととしてもよい。
【０１２５】
尚、上述した実施の形態５においては、ECU５２が、上記ステップ１８０および２００〜２０４の処理を実行することにより前記請求項５記載の「目標パージ制御量制限手段」が、それぞれ実現されている。
【０１２６】
また、上述した実施の形態５においては、ECU５２が、上記ステップ１４６および２００の処理を実行することにより前記請求項７記載の「目標ガード値設定手段」が、上記ステップ２０２および２０４の処理を実行することにより前記請求項７記載の「目標ガード手段」が、それぞれ実現されている。
【０１２７】
実施の形態６．
次に、図８を参照して、本発明の実施の形態６について説明する。
本実施形態の蒸発燃料処理装置は、実施の形態３の構成において、ECU５２に、上記図５に示すルーチンに代えて、図８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。
【０１２８】
図８は、本実施形態において、ECU５２が、パージ率PGRの制御目標を算出するために実行する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５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。
【０１２９】
図８に示すルーチンは、ステップ１８２がステップ２１０に置き換えられている点を除き、図５に示すルーチンと同様である。
すなわち、図８に示すルーチンでは、パージが再開された後、ステップ１８０において、パージ実行カウンタCPONの計数値が判定値KCPONを超えていないと判別された場合、すなわち、パージの影響をフィードバック制御で吸収するための時間が経過していないと判別された場合に、パージ率一時値tPGRが次式に従って書き換えられる（ステップ２１０）。
tPGR＝PGRO＋PGRSKP＊K4 ・・・（８）
但し、K4は、パージ率tPGRの増加幅を通常時より小さくするためにスキップ値PGRSKPに乗算される１より小さな計数である。
【０１３０】
スキップ値PGRSKPは、マップ等を参照して内燃機関３０の運転状態等に基づいて算出される値である。上記（８）式によれば、CPON＞KCPONが成立するまでの間、上記のスキップ値PGRSKPの大きさが反映された増加幅PGRSKP＊K4で、通常時に比して緩やかにパージ率一時値tPGRを増加させることができる。このため、本実施形態のシステムによれば、パージが再開された後、パージの影響がフィードバック制御に吸収されるまでの間に、パージ率PGRを不必要に制限することなく、内燃機関の運転状態を極めて安定に維持することができる。
【０１３１】
ところで、上述した実施の形態６においては、実施の形態３の場合と同様に、パージ再開後、CPON＞KCPONが成立するまでの間、パージ率PGRに制限を課すこととしているが、本発明はこれに限定されるものではない。すなわち、実施の形態６においても、実施の形態４の場合と同様に、パージの再開後、CSKP＞KCSKPが成立するまでの間、パージ率PGRに制限を課すこととしてもよい。
【０１３２】
尚、上述した実施の形態６においては、ECU５２が、上記ステップ１８０および２１０の処理を実行することにより前記請求項５記載の「目標パージ制御量制限手段」が実現されている。
【０１３３】
また、上述した実施の形態６においては、ECU５２が、上記ステップ２１０の処理を実行することにより前記請求項６記載の「目標増大制限手段」が実現されている。
【０１３４】
実施の形態７．
次に、図９を参照して、本発明の実施の形態７について説明する。
本実施形態の蒸発燃料処理装置は、実施の形態３の構成において、ECU５２に、上記図５に示すルーチンに代えて、図９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。
【０１３５】
図９は、本実施形態において、ECU５２が、パージ率PGRの制御目標を算出するために実行するルーチンのフローチャートである。尚、図９において、上記図５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。
【０１３６】
図９に示すルーチンは、ステップ１５４と１８０の間に、ステップ２２０〜２２８が挿入されている点を除き、図５に示すルーチンと同様である。
すなわち、図９に示すルーチンでは、パージが再開され、ステップ１３２でPGR＝０が成立しないと判別された後、ステップ１５０〜１５４の処理に続いて、第１乃至第４の補正係数k1〜k4が順次算出される（ステップ２２０〜２２６）。
【０１３７】
第１乃至第４補正係数k1〜k4は、実施の形態２で説明したk1〜k4（図４，ステップ１６０〜１６６参照）と同様に、何れも、空燃比フィードバック制御の応答速度と相関を有するように決定される係数である。これらの補正係数k1〜k4は、上述したステップ１６０〜１６６の場合と同様の手法で、機関回転数NE、吸入空気量GA、空燃比フィードバック係数FAFの積分項KI、およびアイドルフラグの状態に基づいて、それぞれECU５２に記憶されているマップに従って算出される。
【０１３８】
上記の算出手法によれば、実施の形態２の場合と同様に、フィードバック制御の応答時間が短い（応答速度が早い）場合には、第１乃至第４補正係数k1〜k4を大きな値とし、また、その応答時間が長い（応答速度が遅い）状況下では、第１乃至第４補正係数k1〜k4を小さな値とすることができる。
【０１３９】
図９に示すルーチンでは、ステップ２２０〜２２６の処理に次いで、次式に従って判定値KCPONが算出される（ステップ２２８）。
KCPON＝KCPGONNM／Kn ・・・（９）
但し、上記（９）式において、係数Knは、第１乃至第４補正係数k1〜k4の平均値である。また、KCPGONNMは、判定値KCPONの基礎として用いられる定数である。
【０１４０】
図９に示すルーチンでは、以後、図５に示すルーチンと同様にステップ１８０以降の処理が実行される。その結果、CPON＞KCPONが成立するまでの期間に限り、パージ率PGRに制限が課される。
【０１４１】
上記（９）式によれば、第１乃至第４補正係数k1〜k4が大きな値であるほど、判定値KCPONを小さな値とすること、すなわち、フィードバック制御の応答時間が短い（応答速度が早い）ほど、パージの再開後、パージ率PGRに制限が課される期間を短くすることができる。つまり、図９に示すルーチンによれば、パージ率PGRに制限が課される期間と、パージの影響がフィードバック制御によって吸収されるまでの期間とを、精度良く整合させることができる。このため、本実施形態のシステムによれば、内燃機関３０の運転状態を良好に保ちつつ、実施の形態３の場合に比して更に優れたパージ能力を実現することができる。
【０１４２】
ところで、上述した実施の形態７においては、パージ率PGRに制限を課す期間を伸縮させる機能を、実施の形態３のシステムと組み合わせることとしているが、本発明はこの形態に限定されるものではない。すなわち、上記の機能は、実施の形態４乃至６のシステムの何れと組み合わせることとしてもよい。
【０１４３】
また、上述した実施の形態７では、判定値KCPONを算出するための係数Knを、第１乃至第４補正係数k1〜k4の平均値としているが、Knの求め方はこれに限定されるものではない。すなわち、第１乃至第４補正係数k1〜k4に、個別の重み付けを施して係数Knを算出することとしてもよい。
【０１４４】
また、上述した実施の形態７では、判定値KCPONを算出するために、４つの補正係数k1〜k4を用いているが、これらの補正係数k1〜k4は、必ずしも全て用いる必要はない。すなわち、係数Knは、第１乃至第４補正係数k1〜k4のうち、少なくとも１つを用いて設定すればよい。
【０１４５】
尚、上述した実施の形態７においては、排気空燃比センサ５０が前記請求項９記載の「空燃比取得手段」に相当していると共に、ECU５２が、空燃比フィードバック係数FAFを用いて燃料噴射時間TAUを補正することにより（ステップ１１４参照）前記請求項９記載の「空燃比フィードバック手段」が実現されている。
【０１４６】
また、上述した実施の形態７においては、機関回転数NE、吸入空気量GA、積分項KIおよびアイドルフラグIdleの状態が前記請求項１０記載の「応答時間」に相当していると共に、ECU５２が、上記ステップ２２０〜２２６の処理を実行することにより前記請求項１０記載の「応答時間取得手段」が、上記ステップ２２８の処理を実行することにより前記請求項１０記載の「所定時間設定手段」が、それぞれ実現されている。
【０１４７】
実施の形態８．
次に、図１０を参照して、本発明の実施の形態８について説明する。
本実施形態の蒸発燃料処理装置は、実施の形態３の構成において、ECU５２に、上記図５に示すルーチンに代えて、図１０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。
【０１４８】
図１０は、本実施形態において、ECU５２が、パージ率PGRの制御目標を算出するために実行するルーチンのフローチャートである。尚、図１０において、上記図５または図９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。
【０１４９】
図１０に示すルーチンは、ステップ２２８と１８０の間に、ステップ２３０が挿入されている点を除き、図９に示すルーチンと同様である。
すなわち、図１０に示すルーチンでは、上記ステップ２２８の処理により判定値KCPONが算出された後、次式に従って制限スキップ値PGRSKPNMが算出される（ステップ２３０）。
PGRSKPNM＝PGRSKPNM1＊Kn ・・・（１０）
但し、上記（１０）式において、係数Knは、ステップ２２８で用いられるものと同じ係数、すなわち、第１乃至第４補正係数k1〜k4の平均値である。また、PGRSKPNM1は、制限スキップ値PGRSKPNMの基礎として用いられる定数である。
【０１５０】
図１０に示すルーチンでは、以後、図５または図９に示すルーチンと同様にステップ１８０以降の処理が実行される。その結果、CPON＞KCPONが成立するまでの期間に限り、パージ率PGRの増加幅が制限ステップ値PGRSKPNMに制限される。
【０１５１】
上記（１０）式によれば、第１乃至第４補正係数k1〜k4が大きな値であるほど、制限スキップ値PGRSKPNMを大きな値とすること、すなわち、フィードバック制御の応答時間が短い（応答速度が早い）ほど、パージの再開後にパージ率PGRの増加に課される制限を緩やかにすることができる。つまり、図１０に示すルーチンによれば、フィードバックの応答速度が早い場合には、パージが再開された後、パージ率PGRの増加に制限を課しつつ、比較的速やかにその値PGRを増加させることができる。このため、本実施形態のシステムによれば、内燃機関３０の運転状態を悪化させることなく、実施の形態３の場合に比して更に優れたパージ能力を実現することができる。
【０１５２】
ところで、上述した実施の形態８においては、フィードバック応答速度に応じて制限ステップ値PGRSKPNMを増減させる機能を、実施の形態３のシステムと組み合わせることとしているが、本発明はこの形態に限定されるものではない。すなわち、上記の機能は、実施の形態４乃至６のシステムの何れと組み合わせることとしてもよい。
【０１５３】
また、上述した実施の形態８では、制限スキップ値PGRSKPNMを算出するための係数Knを、第１乃至第４補正係数k1〜k4の平均値としているが、Knの求め方はこれに限定されるものではない。すなわち、第１乃至第４補正係数k1〜k4に、個別の重み付けを施して係数Knを算出することとしてもよい。
【０１５４】
また、上述した実施の形態８では、制限スキップ値PGRSKPNMを算出するために、４つの補正係数k1〜k4を用いているが、これらの補正係数k1〜k4は、必ずしも全て用いる必要はない。すなわち、係数Knは、第１乃至第４補正係数k1〜k4のうち、少なくとも１つを用いて設定すればよい。
【０１５５】
尚、上述した実施の形態８においては、排気空燃比センサ５０が前記請求項１１記載の「空燃比取得手段」に、機関回転数NE、吸入空気量GA、積分項KIおよびアイドルフラグIdleの状態が前記請求項１１記載の「フィードバック応答速度」に、回転数センサ４６、エアフロメータ３６、アイドルスイッチ、および積分項KIを読みとるECU５２の機能が前記請求項１１記載の「応答速度取得手段」に、それぞれ相当している。また、この実施形態においては、ECU５２が、空燃比フィードバック係数FAFを用いて燃料噴射時間TAUを補正することにより（ステップ１１４参照）前記請求項１１記載の「空燃比フィードバック手段」が、上記ステップ２２０〜２２６の処理を実行することにより前記請求項１１記載の「応答速度取得手段」が、上記ステップ２３０の処理を実行することにより前記請求項１１記載の「制限緩和手段」が、それぞれ実現されている。
【０１５６】
ところで、上述した実施の形態３乃至８では、CPON＞KCPON、或いはCSKP＞KCSKPが成立するまでの間は、常にパージ率tPGRの増大を制限す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、パージ率tPGRの増大は、パージ再開時のパージ率PGRが、第１ガード値LMTPCUTまたは第２ガード値LMTPTNKに制限された場合にのみ制限することとしてもよい。
【０１５７】
パージ再開時のパージ率PGRが、第１ガード値LMTPCUTにも第２ガード値LMTPTNKにも制限されなかった場合、すなわち、パージ再開時のパージ率PGRとして、旧パージ率PGRO（パージカット時のパージ率PGR）が採用された場合は、パージ率PGRに余裕があると判断できる。上記の変形例によれば、このような場合に不必要にパージ率PGRを制限するのを防止することができ、システムのパージ能力を更に改善することができる。
【０１５８】
尚、上述した実施の形態３乃至８においては、パージ再開時におけるパージ率PGRが第１ガード値LMTPCUTまたは第２ガード値LMTPTNKに制限されたか否かをECU５２に判別させることにより、前記請求項８記載の「判別手段」を実現することができる。
【０１５９】
実施の形態９．
次に、図１１および図１２を参照して、本発明の実施の形態９について説明する。
本実施形態の蒸発燃料処理装置は、実施の形態１の構成において、ECU５２に、上記図３に示すルーチンに代えて、図１１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。
【０１６０】
図１１は、本実施形態において、ECU５２が、パージ率PGRの制御目標を算出するために実行するルーチンのフローチャートである。尚、図１１において、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。
【０１６１】
図１１に示すルーチンは、ステップ１５０に続いてステップ２４０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。
すなわち、図１１に示すルーチンでは、パージが再開され、ステップ１３２においてPGR＝０が成立しないと判別された場合に、ステップ１５０の処理を経て、パージ実行カウンタCPONの計数値が所定の判定値KPONGを超えたか否かが判別される（ステップ２４０）。
【０１６２】
その結果、CPON＞KPONGが成立すると判別された場合は、パージカットカウンタCPCUTの計数値をクリアすべくステップ１５２の処理が実行される。一方、CPON＞KPONGが成立しないと判別された場合は、ステップ１５２の処理がジャンプされ、パージカットカウンタCPCUTのクリアが見送られる。
【０１６３】
図１１に示すルーチンでは、以後、実施の形態１の場合と同様に、ステップ１５４以降の処理が実行される。上記の処理によれば、パージが再開された後、判定値KPONGに対応する時間が経過するまでは、パージカットカウンタCPCUTの計数値を、パージ再開時の値に維持することができる。
【０１６４】
図１２（Ａ）は、実施の形態１のシステムの動作を説明するためのタイミングチャートである。また、図１２（Ｂ）は、本実施形態のシステムの動作を説明するためのタイミングチャートである。以下、これらを参照して、本実施形態のシステムが有する利点について説明する。
【０１６５】
図１２（Ａ）において、期間▲１▼は、パージカット期間である。この間、パージカットカウンタCPCUTの計数値は、時間の経過と共に増加する。実施の形態１において、パージ再開時のパージ率PGRをガードする第１ガード値LMTPCUTは、パージカットカウンタCPCUTの計数値に応じて設定される。具体的には、CPCUTの計数値が小さい値である場合は、ベーパの吸着量に大きな増加は生じていないと判断され、第１ガード値LMTPCUTは大きな値に設定される。一方、CPCUTの計数値が大きな値である場合は、ベーパの吸着量が大きく増えている可能性があると判断され、第１ガード値LMTPCUTが小さな値に設定される。図１２（Ａ）に示す例では、期間▲１▼の後、第１ガード値LMTPCUTが小さな値に設定され、その結果、再開時のパージ率PGRが比較的小さな値とされている。
【０１６６】
図１２（Ａ）において、期間▲２▼は、パージ実行期間である。実施の形態１では、パージの再開と共にパージカットカウンタCPCUTは０にリセットされる。このため、期間▲２▼において、CPCUTの計数値は０とされている。また、実施の形態１において、パージ率PGRは、パージ実行時間の経過と共に増える傾向を示す。このため、期間▲２▼において、PGRは増加傾向を示している。
【０１６７】
図１２（Ａ）において、期間▲３▼は、パージが開始された後、一時的にパージカットの条件が成立した期間である。従って、その間、パージ率PGRは０となっている。実施の形態１のシステムでは、パージがカットされると、その後、パージカットカウンタCPCUTは常に０を起点としてインクリメントされる。このため、パージカット期間▲３▼が僅かな時間で終了すると、CPCUTに僅かな値しか計数されていない状態でパージが再開される事態が生ずる。
【０１６８】
図１２（Ａ）において、期間▲４▼は、そのような状況化で再開されたパージの実行期間である。この場合、CPCUTの計数値が小さいことから、第１ガード値LMTPCUTは大きな値に設定される。その結果、パージ率PGRは、期間▲４▼の開始時点から比較的大きな値とされている。このように、実施の形態１のシステムでは、長期に渡るパージカットの後、パージの実行とパージのカットとが繰り返された場合に、第１ガード値LMTPCUTがパージ率PGRに対するガードとして機能せず、その結果、パージの再開時に不当に大きなパージ率PGRが設定されることがある。
【０１６９】
図１２（Ｂ）において、期間▲１▼はパージカット期間であり、また、期間▲２▼はパージ実行期間である。本実施形態のシステムでも、実施の形態１の場合と同様に、期間▲１▼では、パージカットカウンタCPCUTの計数値が時間の経過と共に増加する。図１２（Ｂ）に示す例では、期間▲１▼の終了時に、CPCUTの計数値が大きな値となっている。この場合、パージの再開時に第１ガード値LMTPCUTが小さな値に設定されるため、再開時のパージ率PGRは比較的小さな値となる。
【０１７０】
本実施形態のシステムでは、パージが再開された後、所定期間が経過するまではCPCUTの計数値がクリアされない。このため、図１２（Ｂ）では、期間▲２▼において、CPCUTが一定値に維持されている。そして、僅かな時間の後にパージがカットされると（期間▲３▼）、パージカットカウンタCPCUTは、上記の一定値を起点として再び増加し始める。
【０１７１】
このように、本実施形態のシステムでは、パージ実行期間▲２▼が所定期間に渡って継続しなかった場合、つまり、ベーパ濃度学習値FGPGのずれを学習するに足る時間が経過する前に再びパージがカット（期間▲３▼）されてしまったような場合には、その後、CPCUTを大きな値に維持したままパージを再開させることができる（期間▲４▼）。この場合、一時的なパージカット期間▲３▼に続くパージ再開時に、第１ガード値LMTPCUTが十分に小さな値に設定され、パージ率PGRを抑えた状態でパージを再開させることができる。従って、本実施形態のシステムによれば、実施の形態１の場合と異なり、パージの実行とパージカットとが繰り返された場合にも、ガードとして機能し得る第１ガード値LMTPCUTを設定することができ、その結果、再開時のパージ率PGRが不当に大きな値となるのを有効に防止することができる。
【０１７２】
図１２（Ｂ）において、パージ実行期間▲４▼が所定期間に渡って継続されると、より具体的には、CPON＞KCPONが成立するまで継続されると、その時点でパージカットカウンタCPCUTが０にクリアされる（期間▲５▼；ステップ１５２参照）。従って、期間▲５▼の開始後に一時的なパージカットが行われると、それに続くパージの再開時には、大きな第１ガード値LMTPCUTが算出され、パージ率PGRが比較的大きな値に設定される。
【０１７３】
本実施形態において、判定値KCPONは、パージの再開後、ベーパ濃度学習値FGPGが適切な値に更新されるのに要する時間に対応するように設定されている。このため、本実施形態では、ベーパ濃度学習値FGPGが適正な値に更新された後でのみパージカットカウンタCPCUTが０にクリアされる。つまり、期間▲５▼は、FGPGが適正値に更新された後でのみ開始される。従って、期間▲５▼が開始された後、一時的なパージカットが行われた場合には、その後、大きなパージ率PGRでパージが再開されるが、その時点ではFGPGが適正値であるため、良好な空燃比制御を維持することができる。
【０１７４】
このように、本実施形態のシステムによれば、長期に渡るパージカットに続き、短い期間でパージのオン・オフが繰り返される場合に、第１ガード値LMTPCUTがパージ率PGRのガードとして機能しなくなるのを防止することができる。また、パージカットに続いて十分に長い期間に渡ってパージが実行された場合には、その後、短い時間でパージのオフ・オンが繰り返された場合に、大きなパージ率PGRでパージを再開させることができる。このため、本実施形態のシステムによれば、実施の形態１のシステムに比して、より優れたパージ能力と、より優れた空燃比制御精度とを実現することができる。
【０１７５】
ところで、上述した実施の形態９では、パージ再開後に所定期間はCPCUTの計数値を維持する機能を、実施の形態１のシステム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、上記の機能は、実施の形態２乃至８の何れのシステムと組み合わせることとしてもよい。
【０１７６】
実施の形態１０．
次に、図１２と共に図１３を参照して、本発明の実施の形態１０について説明する。
本実施形態の蒸発燃料処理装置は、実施の形態１の構成において、ECU５２に、上記図３に示すルーチンに代えて、図１３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。
【０１７７】
図１３は、本実施形態において、ECU５２が、パージ率PGRの制御目標を算出するために実行するルーチンのフローチャートである。尚、図１３において、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。
【０１７８】
図１３に示すルーチンは、ステップ１２４に代えてステップ２５０〜２５４が挿入されている点、およびステップ１５０と１５２の間にステップ２５６および２５８が挿入されている点を除き、図３に示すルーチンと同様である。
【０１７９】
すなわち、図１３に示すルーチンでは、パージ条件が成立していないと判別された場合に、ステップ１２２でパージ率一時値tPGRが０とされた後、パージカットカウンタCPCUTの計数値が、次式に従って増加される（ステップ２５０）。
CPCUT＝CPCUT＋KT2 ・・・（１１）
【０１８０】
次に、上記ステップ２５０で算出されたCPCUTの計数値が上限値KTMXより大きいか否かが判別される（ステップ２５２）。
その結果、CPCUTが上限値KTMXより大きいと判別された場合は、CPCUTが上限値KTMXに設定される（ステップ２５４）。
一方、CPCUTがKTMX以下であると判別された場合は、ステップ２５４がジャンプされ、上記ステップ２５０で算出されたCPCUTがそのまま維持される。
【０１８１】
上記の処理によれば、パージがカットされている間に、パージカットカウンタCPCUTの計数値を、上限値KTMXに達するまで一定の速度で増加させることができる。
以後、実施の形態１の場合と同様にステップ１２６以降の処理が実行される。その結果、パージ実行カウンタCPONの計数値が０とされ、また、パージ率PGRが０となるようにパージVSV２８が全閉状態とされる。
【０１８２】
パージが再開されることによりステップ１３２でPGR＝０が成立しないと判別されると、図１３に示すルーチンでは、ステップ１５０の処理を経て、パージカットカウンタCPCUTの減算処理が行われる（ステップ２５６）。
本ステップ２５６では、具体的には、次式に従ってCPCUTの計数値が減算される。
CPCUT＝CPCUT−KT1 ・・・（１２）
【０１８３】
次に、上記ステップ２５６で減算されたCPCUTの計数値が下限値０より小さいか否かが判別される（ステップ２５８）。
その結果、CPCUTが０より小さいと判別された場合は、CPCUTが０に設定される（ステップ１５２）。
一方、CPCUTが０以上であると判別された場合は、ステップ１５２がジャンプされ、上記ステップ２５６で算出されたCPCUTがそのまま維持される。
【０１８４】
上記の処理によれば、パージの再開後に、パージカットカウンタCPCUTの計数値を、下限値０に達するまで一定の速度で減少させることができる。
以後、実施の形態１の場合と同様にステップ１５４以降の処理が実行される。その結果、パージ実行カウンタCPONの計数値がインクリメントされ、更に、適当なパージ率PGRでベーパがパージされる。
【０１８５】
図１２（Ｃ）は、本実施形態のシステムの動作を説明するためのタイミングチャートである。以下、このタイミングチャートを、図１２（Ｂ）に示すタイミングチャート、すなわち、実施の形態９の動作を説明するためのタイミングチャートと比較して、本実施形態のシステムが有する利点についての説明を行う。
【０１８６】
図１２（Ｃ）において、期間▲１▼〜期間▲５▼は、図１２（Ｂ）に示す場合と同様に、パージカット期間（▲１▼）、短時間のパージ実行期間（▲２▼）、一時的なパージカット期間（▲３▼）、一時的なパージカットに続くパージ再開期間（▲４▼）、およびパージカットカウンタCPCUTが下限値０をとる期間をそれぞれ表している。
【０１８７】
本実施形態では、図１２（Ｃ）中、期間▲２▼、並びに期間▲４▼に示すように、パージの実行中にパージカットカウンタCPCUTの計数値が減少方向に更新される（ステップ２５６参照）。このため、パージ実行期間▲２▼に続いて一時的なパージカットが行われ（期間▲３▼）、その後パージが再開された場合には、その再開時（期間▲４▼の始点）におけるCPCUTが、実施の形態９の場合に比して小さな値となっている。
【０１８８】
第１ガード値LMTPCUTは、既述の通りパージカットカウンタCPCUTの計数値に応じて設定される値である。このため、本実施形態のシステムによれば、一時的なパージカット期間▲３▼に続いてパージが再開された場合（期間▲４▼）に、その期間▲４▼の開始時に、実施の形態９の場合に比して大きな第１ガード値LMTPCUTを算出することができ、その結果、実施の形態９の場合に比して大きなパージ率PGRでパージを再開させることができる。
【０１８９】
図１２（Ｂ）に示す通り、上述した実施の形態９のシステムでは、パージ実行期間▲２▼の間、パージカットカウンタCPCUTの値が一定値に維持される。このため、期間▲２▼に続いて一時的なパージカットが行われ（期間▲３▼）、これに続いてパージ再開（期間▲４▼）された場合、期間▲４▼の開始時におけるCPCUTの値は、期間▲２▼の開始時におけるCPCUTの値より常に大きな値となる。従って、実施の形態９のシステムでは、期間▲４▼の開始時に算出される第１ガード値LMTPCUTが、期間▲２▼の開始時に算出される第１ガード値LMTPCUTより常に小さな値となり、その結果、期間▲４▼の開始時におけるパージ率PGRが、期間▲２▼の開始時におけるパージ率PGRより小さな値になり易い。
【０１９０】
ところで、図１２（Ｂ）に示す例において、期間▲２▼はパージ実行期間であるから、期間▲２▼の間、通常はキャニスタ２２内のベーパ量が減少する。そして、一時的なパージカット期間▲３▼が十分に短い場合には、期間▲２▼の間に減少したベーパ量より、期間▲３▼の間にキャニスタ２２に吸着されたベーパ量が少ない事態が生じ得る。つまり、キャニスタ内のベーパ量が、期間▲２▼の開始時より、期間▲４▼の開始時の方が少量となることが生じ得る。
【０１９１】
第１ガード値LMTPCUTは、ベーパ濃度学習値FGPGに対して、現実のベーパ濃度が高くなる可能性が高いほど、小さな値とすべきガード値である。従って、キャニスタ内のベーパ量が、期間▲２▼の開始時より、期間▲４▼の開始時の方が少量である場合には、つまり、期間▲２▼の開始時より期間▲４▼の開始時の方が、現実のベーパ濃度とFGPGの乖離が少ないと推定できる場合には、本来、期間▲４▼の開始時に算出される第１ガード値LMTPCUTが、期間▲２▼の開始時に算出される第１ガード値LMTPCUTより大きな値となるべきである。
【０１９２】
しかしながら、実施の形態９のシステムでは、上述の如く、期間▲４▼の開始時に算出される第１ガード値LMTPCUTが、期間▲２▼の開始時に算出される第１ガード値LMTPCUTより常に小さな値となる。この点、実施の形態９のシステムは、一時的なパージカットに続いてパージが再開された場合に（期間▲４▼）、不必要にパージ率PGRを小さな値に抑制し過ぎるという特性を有している。
【０１９３】
これに対して、本実施形態のシステムでは、既述した通り、一時的なパージカット期間▲３▼に続くパージ再開期間▲４▼の開始時に、実施の形態９の場合に比して大きな第１ガード値LMTPCUTを算出することができ、その結果、実施の形態９の場合に比して大きなパージ率PGRでパージを再開させることができる。このため、本実施形態のシステムによれば、実施の形態９のシステムが有する欠点を補って、より優れたパージ能力を実現することができる。
【０１９４】
ところで、上述した実施の形態１０では、パージの実行中にCPCUTを減少させる機能を、実施の形態１のシステム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、上記の機能は、実施の形態２乃至８の何れのシステムと組み合わせることとしてもよい。
【０１９５】
【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。
請求項１記載の発明によれば、パージ再開時にパージ制御量に課すべきガード値をパージカットの実行状態に基づいて設定することができる。そして、パージカット時のパージ制御量と、上記のガード値のうち小さい方をパージ再開時の目標パージ制御量とすることができる。この場合、パージの再開に伴ってベーパが過剰にパージされるのを防止しつつ、不必要にパージ能力が制限されるのを防ぐことができる。
【０１９６】
請求項２記載の発明によれば、ガード値が、パージによるリッチエンストを生じさせることのないパージ制御量に設定されるため、パージの再開に伴うリッチエンストを有効に防止することができる。
【０１９７】
請求項３記載の発明によれば、パージカットの実行時間や燃料タンク内圧に基づいてガード値を設定することができる。つまり、本発明によれば、ガード値を、パージカット中に増量したキャニスタ内のベーパ量に対応した値とすることができる。このため、本発明によれば、パージ再開時のベーパ濃度に対応した適正なガード値を設定することができる。
【０１９８】
請求項４記載の発明によれば、フィードバック応答速度に応じてガード値を増減させることができる。つまり、フィードバック応答速度が遅い場合には、ガード値を小さな値とすることができる。この場合、パージ再開時に供給されるベーパ量が少量となるため、フィードバック応答速度が遅くても、内燃機関の運転状態を安定に維持することができる。また、フィードバック応答速度が早い場合には、ガード値を大きな値とすることができる。フィードバック応答速度が早い場合は、ある程度多量のベーパが供給されても、内燃機関の運転状態は安定に維持される。従って、この場合は、内燃機関の運転状態を安定に維持しつつ、高いパージ能力を確保することができる。
【０１９９】
請求項５記載の発明によれば、パージが再開された後、所定時間は、目標パージ制御量に制限を課すことができる。このため、本発明によれば、パージの再開後、初期の段階で内燃機関の運転状態が大きく悪化するのを防止することができる。
【０２００】
請求項６記載の発明によれば、パージが再開された後、所定時間が経過するまで、目標パージ制御量の増大を制限することで、内燃機関の運転状態の悪化を防ぐことができる。
【０２０１】
請求項７記載の発明によれば、パージが再開された後、所定時間が経過するまで、目標パージ制御量の上限を制限することで、内燃機関の運転状態の悪化を防ぐことができる。
【０２０２】
請求項８記載の発明によれば、パージ再開時における目標パージ制御量がガード値により規制された場合にのみ、パージ再開後に、目標パージ制御量に制限を課すことができる。目標パージ制御量がガード値に規制されなかった場合は、目標制御量に余裕があると判断できる。本発明によれば、このような状況下で不必要に目標パージ制御量が制限されるのを回避することができる。
【０２０３】
請求項９記載の発明によれば、フィードバック制御によって、混合気の空燃比が燃料噴射量に反映されるのに要する応答時間の間だけ、パージの再開後、目標パージ制御量を制限することができる。このため、本発明によれば、フィードバック制御が機能し始めるまでに内燃機関の運転状態が悪化するのを防止し、かつ、フィードバック制御が有効に機能し始めた後に、不必要にパージ能力が制限されるのを回避することができる。
【０２０４】
請求項１０記載の発明によれば、フィードバック制御の応答時間に応じて、目標パージ制御量に制限を課すべき所定時間を、適切に伸縮させることができる。
【０２０５】
請求項１１記載の発明によれば、フィードバック制御の応答速度が速い場合には、目標パージ制御量に課す制限を緩やかにすることができる。このため、本発明によれば、パージの再開後に、不必要にパージ能力を制限することなく、内燃機関の運転状態を良好に保つことができる。
【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において実行される燃料噴射時間算出ルーチンのフローチャートである。
【図３】 本発明の実施の形態１においてパージ率PGRの制御目標を算出するために実行される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においてパージ率PGRの制御目標を算出するために実行される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においてパージ率PGRの制御目標を算出するために実行される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４においてパージ率PGRの制御目標を算出するために実行されるルーチンのフローチャートである。
【図７】 本発明の実施の形態５においてパージ率PGRの制御目標を算出するために実行されるルーチンのフローチャートである。
【図８】 本発明の実施の形態６においてパージ率PGRの制御目標を算出するために実行される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７においてパージ率PGRの制御目標を算出するために実行される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８においてパージ率PGRの制御目標を算出するために実行されるルーチンのフローチャートである。
【図１１】 本発明の実施の形態９においてパージ率PGRの制御目標を算出するために実行されるルーチンのフローチャートである。
【図１２】 本発明の実施の形態９および１０の効果を説明するためのタイミングチャートである。
【図１３】 本発明の実施の形態１０においてパージ率PGRの制御目標を算出するために実行されるルーチンのフローチャートである。
【符号の説明】
１０ 燃料タンク
２２ キャニスタ
２８ パージVSV(Vacuum Switching Valve)
３０ 内燃機関
４４ 燃料噴射弁
５０ 排気空燃比センサ
TAU 燃料噴射時間
PGR パージ率
PGRO 旧パージ率
PGRST 開始パージ率
tPGR パージ率一時値
FGPG ベーパ濃度学習値
FAF 空燃比フィードバック係数
LMTPCUT 第１ガード値
LMTPTNK 第２ガード値
CPCUT パージカットカウンタ
CPON パージ実行カウンタ
PTNK 燃料タンク内圧
k1〜k4 第１乃至第４補正係数
Claims (11)
- キャニスタに吸着した蒸発燃料を吸気通路にパージする機能を有する内燃機関の蒸発燃料処理装置であって、
パージ流量の特性値であるパージ制御量が目標パージ制御量となるように前記パージ流量を制御するパージ流量制御手段と、
所定の条件下でパージをカットするパージカット手段と、
パージカットからのパージ再開時に前記パージ制御量に課すべきガード値を、当該パージカットの実行状態に基づいて設定するガード値設定手段と、
前記パージカットが開始される時点のパージ制御量と前記ガード値のうち、小さい方を前記パージ再開時における目標パージ制御量とする目標パージ制御量設定手段と、
を備えることを特徴とする内燃機関の蒸発燃料処理装置。 - 前記ガード値設定手段は、前記ガード値を、パージによるリッチエンストを生じさせることのないパージ制御量に設定することを特徴とする請求項１記載の内燃機関の蒸発燃料処理装置。
- 前記キャニスタは、燃料タンク内で発生した蒸発燃料を吸着し、
前記ガード値設定手段は、パージカットの実行時間および燃料タンク内圧の少なくとも一方に基づいて前記ガード値を設定することを特徴とする請求項１または２記載の内燃機関の蒸発燃料処理装置。 - 内燃機関に供給される混合気の空燃比を取得する空燃比取得手段と、
前記空燃比取得手段により取得された空燃比が目標空燃比となるように、燃料噴射弁から噴射される燃料噴射量をフィードバック制御する空燃比フィードバック手段と、
前記混合気の空燃比が前記燃料噴射量に反映される速度の特性値であるフィードバック応答速度を取得する応答速度取得手段とを備え、
前記ガード値設定手段は、前記フィードバック応答速度が早いほど、前記ガード値を大きな値とすることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項記載の内燃機関の蒸発燃料処理装置。 - パージ再開後の経過時間を計数する再開後経過時間計数手段と、
前記経過時間が所定時間を超えるまでは前記目標パージ制御量に制限を課す目標パージ制御量制限手段と、
を備えることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項記載の内燃機関の蒸発燃料処理装置。 - 前記目標パージ制御量制限手段は、目標パージ制御量の増大を制限する目標増大制限手段を備えることを特徴とする請求項５記載の内燃機関の蒸発燃料処理装置。
- 前記目標パージ制御量制限手段は、
目標パージ制御量の上限を制限する目標ガード値を設定する目標ガード値設定手段と、
前記目標パージ制御量を前記目標ガード値以下に制限する目標ガード手段と、
を備えることを特徴とする請求項５記載の内燃機関の蒸発燃料処理装置。 - パージ再開時における目標パージ制御量が前記ガード値に設定されたか否かを判別する判別手段を備えると共に、
前記目標パージ制御量制限手段は、パージ再開時における目標パージ制御量が前記ガード値に設定された場合にのみ前記目標パージ制御量に制限を課すことを特徴とする請求項５乃至７の何れか１項記載の内燃機関の蒸発燃料処理装置。 - 内燃機関に供給される混合気の空燃比を取得する空燃比取得手段と、
前記空燃比取得手段により取得された空燃比が目標空燃比となるように、燃料噴射弁から噴射される燃料噴射量をフィードバック制御する空燃比フィードバック手段とを備え、
前記所定時間は、前記混合気の空燃比が前記燃料噴射量に反映されるのに要する応答時間であることを特徴とする請求項５乃至８の何れか１項記載の内燃機関の蒸発燃料処理装置。 - 前記応答時間を取得する応答時間取得手段と、
前記応答時間に応じて前記所定時間を設定する所定時間設定手段と、
を備えることを特徴とする請求項９記載の内燃機関の蒸発燃料処理装置。 - 内燃機関に供給される混合気の空燃比を取得する空燃比取得手段と、
前記空燃比取得手段により取得された空燃比が目標空燃比となるように、燃料噴射弁から噴射される燃料噴射量をフィードバック制御する空燃比フィードバック手段と、
前記混合気の空燃比が前記燃料噴射量に反映される速度の特性値であるフィードバック応答速度を取得する応答速度取得手段と、
前記フィードバック応答速度が早いほど、前記目標パージ制御量に課すべき制限を緩くする制限緩和手段と、
を備えることを特徴とする請求項５乃至１０の何れか１項記載の内燃機関の蒸発燃料処理装置。
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