JP7264113B2 - エンジン装置 - Google Patents

Description

本発明は、エンジン装置に関する。

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

特開２０１９－０５２５６１号公報

こうしたエンジン装置では、パージの実行条件が成立しているときに、過給圧と吸気管のコンプレッサよりも前のコンプレッサ前圧との圧力差と、パージ制御バルブの駆動デューティとに基づいてエゼクタの発生圧力を推定し、このエゼクタの発生圧力に基づいて下限パージ率を設定し、下限パージ率以上の範囲内で要求パージ率を設定し、要求パージ率に基づく駆動デューティを用いてパージ制御バルブを制御することが行なわれている。この場合、パージの実行条件が非成立から成立に切り替わった直後には、駆動デューティ設定されていないために、エゼクタの発生圧力や下限パージ率、要求パージ率を設定することができない。このため、パージ制御バルブをどのように制御するかが課題となる。

本発明のエンジン装置は、パージの実行条件が非成立から成立に切り替わった直後にパージ制御バルブを制御可能にすることを主目的とする。

本発明のエンジン装置は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。

本発明のエンジン装置は、
吸気管に配置されたスロットルバルブを有し、燃料タンクから供給される燃料を用いて動力を出力するエンジンと、
前記吸気管の前記スロットルバルブよりも上流側に配置されたコンプレッサを有する過給機と、
前記燃料タンク内で発生した蒸発燃料を含む蒸発燃料ガスを前記吸気管の前記スロットルバルブよりも下流側に接続された第１パージ通路と第２パージ通路とに分岐して前記吸気管に供給する供給通路と、前記吸気管の前記コンプレッサと前記スロットルバルブとの間からの還流通路に吸気ポートが接続され且つ前記吸気管の前記コンプレッサよりも上流側に排気ポートが接続され且つ前記第２パージ通路に吸引ポートが接続されたエゼクタと、前記供給通路に設けられたパージ制御バルブと、を有する蒸発燃料処理装置と、
前記蒸発燃料ガスを前記吸気管に供給するパージの実行条件が成立しているときには、下限パージ率以上の範囲内で要求パージ率を設定し、前記要求パージ率に基づく駆動デューティを用いて前記パージ制御バルブを制御する、
を備えるエンジン装置であって、
前記制御装置は、
前記実行条件の成立が継続しているときには、前記吸気管の前記コンプレッサおよび前記スロットルバルブの間の圧力である過給圧と前記吸気管の前記コンプレッサよりも上流側の圧力であるコンプレッサ前圧との圧力差と、前記駆動デューティと、に基づいて前記エゼクタの前記吸引ポートの圧力であるエゼクタ圧を推定し、前記吸気管の前記スロットルバルブよりも下流側の圧力であるスロットル後圧と前記エゼクタ圧とに基づいて前記下限パージ率を設定し、
前記実行条件が非成立から成立に切り替わった直後には、前記下限パージ率に値０を設定する、
ことを要旨とする。

本発明のエンジン装置では、蒸発燃料ガスを吸気管に供給するパージの実行条件が成立しているときには、下限パージ率以上の範囲内で要求パージ率を設定し、要求パージ率に基づく駆動デューティを用いてパージ制御バルブを制御する。この場合、実行条件の成立が継続しているときには、吸気管のコンプレッサおよびスロットルバルブの間の圧力である過給圧と吸気管のコンプレッサよりも上流側の圧力であるコンプレッサ前圧との圧力差と、駆動デューティと、に基づいてエゼクタの吸引ポートの圧力であるエゼクタ圧を推定し、吸気管のスロットルバルブよりも下流側の圧力であるスロットル後圧とエゼクタ圧とに基づいて下限パージ率を設定し、実行条件が非成立から成立に切り替わった直後には、下限パージ率に値０を設定する。これにより、実行条件が非成立から成立に切り変わった直後、即ち、駆動デューティを設定していないためにエゼクタ圧を推定できないときに、下限パージ率以上の範囲内で要求パージ率を設定してパージ制御バルブを制御することができる。ここで、下限パージ率は、パージ制御バルブの駆動通電時間とパージ流量との関係が非線形から線形に切り替わるパージ率（パージ制御バルブの開度の制御によりパージ流量を精度よく制御可能なパージ率範囲の下限）を意味する。

本発明のエンジン装置において、前記制御装置は、前記実行条件が非成立から成立に切り替わった直後には、前記下限パージ率に値０を設定すると共に前記要求パージ率に値０を設定するものとしてもよい。こうすれば、実行条件が非成立から成立に切り替わった直後に、要求パージ率が値０付近の正の値となるのを回避することができ、パージ制御バルブの駆動通電時間とパージ流量との関係が非線形な範囲内でパージ制御バルブを制御するのを回避することができる。

本発明のエンジン装置において、前記制御装置は、前記実行条件が非成立から成立に切り替わった直後で且つ前記パージが前記第２パージ通路を介して前記蒸発燃料ガスを前記吸気管に供給する第２パージを含まないときには、前記スロットル後圧に基づいて前記下限パージ率を設定するものとしてもよい。これは、パージが第２パージを含まないときには、スロットル後圧がエゼクタ圧に比して十分に小さく（負圧として十分に大きく）、下限通電時間がスロットル後圧に影響されることに基づく。

この場合、前記制御装置は、前記スロットル後圧が閾値未満のときには、前記パージが前記第２パージを含まないと推定し、前記スロットル後圧が前記閾値以上のときには、前記パージが前記第２パージを含むと推定する推定処理において、前記スロットル後圧が前記閾値以上から前記閾値未満に至ったときには、所定時間が経過するまで前記パージが前記第２パージを含むとの推定を継続するものとしてもよい。こうすれば、パージが第２パージを含むか否かを推定することができる。

本発明のエンジン装置において、前記制御装置は、可変の上限パージ率が前記下限パージ率以上のときには、前記上限パージ率以下で且つ前記下限パージ率以上の範囲内で前記要求パージ率を設定し、前記上限パージ率が前記下限パージ率未満のときには、前記要求パージ率に値０を設定するものとしてもよい。こうすれば、要求パージ率が上限パージよりも大きくなるのを回避することができる。

エンジン装置１０の構成の概略を示す構成図である。 電子制御ユニット７０の入出力信号の一例を示す説明図である。 パージ制御ルーチンの一例を示すフローチャート（前半部分）である。 パージ制御ルーチンの一例を示すフローチャート（後半部分）である。 上流パージ推定処理の一例を示すフローチャートである。 サージ圧Ｐｓと上流パージ推定フラグＦｐｕｐとの様子の一例を示す説明図である。 支配パージ判定処理の一例を示すフローチャートである。 エゼクタ圧設定用マップの一例を示す説明図である。 第１パージ通路６２の断面積に比して第２パージ通路６３の断面積が小さいときのオフセット量設定用マップの一例を示す説明図である。 全開パージ流量推定用マップの一例を示す説明図である。 駆動デューティ設定処理の一例を示すフローチャートである。 パージ制御バルブ６５の駆動通電時間とパージ流量との関係の一例を示す説明図である。 下限通電時間設定用マップの一例を示す説明図である。 駆動デューティ設定処理の一例を示すフローチャートである。 駆動デューティ設定処理の一例を示すフローチャートである。

次に、本発明を実施するための形態を実施例を用いて説明する。

図１は、本発明の一実施例としてのエンジン装置１０の構成の概略を示す構成図であり、図２は、電子制御ユニット７０の入出力信号の一例を示す説明図である。実施例のエンジン装置１０は、エンジン１２からの動力を用いて走行する一般的な車両や、エンジン１２に加えてモータを備える各種のハイブリッド車両に搭載され、図１や図２に示すように、エンジン１２と、過給機４０と、蒸発燃料処理装置５０と、電子制御ユニット７０とを備える。

エンジン１２は、燃料タンク１１から供給されるガソリンや軽油などの燃料を用いて動力を出力する内燃機関として構成されている。このエンジン１２は、エアクリーナ２２により清浄された空気を吸気管２３に吸入してインタークーラ２５、スロットルバルブ２６、サージタンク２７の順に通過させる。そして、吸気バルブ２９を介して燃焼室３０に吸入した空気に燃焼室３０に取り付けられた筒内噴射弁２８から燃料を噴射して空気と燃料とを混合し、点火プラグ３１による電気火花によって爆発燃焼させる。エンジン１２は、こうした爆発燃焼によるエネルギにより押し下げられるピストン３２の往復運動をクランクシャフト１４の回転運動に変換する。燃焼室３０から排気バルブ３４を介して排気管３５に排出される排気は、一酸化炭素（ＣＯ）や炭化水素（ＨＣ）、窒素酸化物（ＮＯｘ）の有害成分を浄化する触媒（三元触媒）を有する浄化装置３７，３８を介して外気に排出される。なお、筒内噴射弁２８には、燃料タンク１１からフィードポンプ１１ｐや低圧側燃料通路１７、高圧ポンプ１８、高圧側燃料通路１９を介して燃料が供給される。高圧ポンプ１８は、エンジン１２からの動力により駆動されて低圧側燃料通路１７の燃料を加圧して高圧側燃料通路１９に供給する。

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

こうして構成された実施例のエンジン装置１０では、電子制御ユニット７０は、エンジン１２の要求負荷率ＫＬ＊に基づいて、スロットルバルブ２６の開度を制御する吸入空気量制御や、筒内噴射弁２８からの燃料噴射量を制御する燃料噴射制御、点火プラグ３１の点火時期を制御する点火制御、ウェイストゲートバルブ４４の開度を制御する過給制御、パージ制御バルブ６５の開度を制御するパージ制御などを行なう。なお、吸入空気量制御では、パージ制御に伴って吸気管２３に供給される蒸発燃料ガスの流量が多いほどスロットル開度ＴＨが小さくなるようにスロットルバルブ２６を制御する。燃料噴射制御では、パージ制御に伴って吸気管２３に供給される蒸発燃料ガスの流量が多い（これに伴ってエンジン１２の空燃比がリッチ側になる）ほど燃料噴射量が少なくなるように筒内噴射弁２８を制御する。

次に、実施例のエンジン装置１０の動作、特に、パージ制御について説明する。図３および図４は、電子制御ユニット７０により実行されるパージ制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、繰り返し実行される。

図３および図４のパージ制御ルーチンが実行されると、電子制御ユニット７０は、最初に、吸入空気量Ｑａや吸気圧Ｐｉｎ、過給圧Ｐｃ、サージ圧Ｐｓ、パージ条件フラグＦｐｃなどのデータを入力する（ステップＳ１００）。ここで、吸入空気量Ｑａは、エアフローメータ２３ａにより検出された値が入力される。吸気圧Ｐｉｎは、吸気圧センサ２３ｂにより検出された値が入力される。過給圧Ｐｃは、過給圧センサ２３ｃにより検出された値が入力される。サージ圧Ｐｓは、サージ圧センサ２７ａにより検出された値が入力される。パージ条件フラグＦｐｃは、図示しないパージ条件成否判定ルーチンにより設定された値が入力される。パージ条件成否判定ルーチンでは、電子制御ユニット７０は、パージ条件が成立しているときにはパージ条件フラグＦｐｃに値１を設定し、パージ条件が成立していないときにはパージ条件フラグＦｐｃに値０を設定する。また、パージ条件フラグＦｐｃは、トリップを開始するときに、初期値としての値０が設定される。パージ条件としては、例えば、エンジン１２の運転制御（燃料噴射制御など）を行なっており、且つ、冷却水温Ｔｗが閾値Ｔｗｒｅｆ以上である条件などが用いられる。閾値Ｔｗｒｅｆとしては、例えば、５５℃～６５℃程度が用いられる。

続いて、図５の上流パージ推定処理により、上流パージ推定フラグＦｐｕｐを設定する（ステップＳ１１０）。ここで、上流パージ推定フラグＦｐｕｐは、パージが上流パージを含むか否かを示すフラグであり、パージが上流パージを含むと推定しているときには値１が設定され、パージが上流パージを含まない（下流パージだけである）と推定しているときには値０が設定される。パージが上流パージを含むとは、燃焼室３０に供給される蒸発燃料ガスのうちの少なくとも一部が第２パージ通路６３を介して供給される蒸発燃料ガスであることを意味する。上流パージ推定フラグＦｐｕｐは、トリップを開始するときに、初期値としての値０が設定される。また、実施例では、パージを実行していないときの上流パージ推定フラグＦｐｕｐは、パージを実行していると仮定したときの値となる。以下、図３および図４のパージ制御ルーチンの説明を中断し、図５の上流パージ推定処理について説明する。

図５の上流パージ推定処理では、電子制御ユニット７０は、最初に、前回にこの上流パージ推定処理を実行したときに設定した上流パージ推定フラグ（前回Ｆｐｕｐ）の値を調べる（ステップＳ３００）。前回の上流パージ推定フラグ（前回Ｆｐｕｐ）が値０のとき、即ち、パージが上流パージを含まない（下流パージだけである）と推定しているときには、サージ圧Ｐｓと閾値Ｐｓｒｅｆとを比較する（ステップＳ３１０）。ここで、閾値Ｐｓｒｅｆは、パージが上流パージを含むか否かの推定に用いられる閾値であり、実験や解析により予め定められる。閾値Ｐｓｒｅｆとしては、例えば、－６～－９ｋＰａ程度が用いられる。

ステップＳ３１０でサージ圧Ｐｓが閾値Ｐｓｒｅｆ未満であると判定したときには、パージが上流パージを含まないと推定し、上流パージ推定フラグＦｐｕｐに値０を設定して即ち値０で保持して（ステップＳ３２０）、本ルーチンを終了する。ステップＳ３１０でサージ圧Ｐｓが閾値Ｐｓｒｅｆ以上であると判定したときには、パージが上流パージを含むと推定し、上流パージ推定フラグＦｐｕｐに値１を設定して即ち値０から値１に切り替えて（ステップＳ３５０）、本処理を終了する。

ステップＳ３００で前回の上流パージ推定フラグ（前回Ｆｐｕｐ）が値１のとき、即ち、パージが上流パージを含むと推定しているときには、サージ圧Ｐｓと閾値Ｐｓｒｅｆとを比較する（ステップＳ３３０）。サージ圧Ｐｓが閾値Ｐｓｒｅｆ以上であると判定したときには、パージが上流パージを含むと推定し、上流パージ推定フラグＦｐｕｐに値１を設定して即ち値１で保持して（ステップＳ３５０）、本処理を終了する。

ステップＳ３３０でサージ圧Ｐｓが閾値Ｐｓｒｅｆ未満であると判定したときには、サージ圧Ｐｓが閾値Ｐｓｒｅｆ未満に至ってから所定時間Ｔ１が経過したか否かを判定する（ステップＳ３４０）。所定時間Ｔ１の詳細については後述する。サージ圧Ｐｓが閾値Ｐｓｒｅｆ未満に至ってから所定時間Ｔ１が経過していないと判定したときには、パージが上流パージを含むと推定し、上流パージ推定フラグＦｐｕｐに値１を設定して即ち値１で保持して（ステップＳ３５０）、本処理を終了する。サージ圧Ｐｓが閾値Ｐｓｒｅｆ未満に至ってから所定時間Ｔ１が経過したと判定したときには、パージが上流パージを含まない（下流パージだけである）と推定し、上流パージ推定フラグＦｐｕｐに値０を設定して即ち値１から値０に切り替えて（ステップＳ３２０）、本処理を終了する。

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

図６は、サージ圧Ｐｓと上流パージ推定フラグＦｐｕｐとの様子の一例を示す説明図である。図示するように、上流パージ推定フラグＦｐｕｐが値０でサージ圧Ｐｓが閾値Ｐｓｒｅｆ以上に至ると（時刻ｔ１１）、上流パージ推定フラグＦｐｕｐを値１に切り替える。その後に、サージ圧Ｐｓが閾値Ｐｓｒｅｆ未満に至り（時刻ｔ１２）、サージ圧Ｐｓが閾値Ｐｓｒｅｆ未満で所定時間Ｔ１が経過すると（時刻ｔ１３）、上流パージ推定フラグＦｐｕｐを値０に切り替える。

図５の上流パージ推定処理について説明した。図３および図４のパージ制御ルーチンの説明に戻る。ステップＳ１１０で上流パージ推定フラグＦｐｕｐを設定すると、前回に本ルーチンを実行したときのパージ条件フラグ（前回Ｆｐｃ）が値１であるか否かを判定する（ステップＳ１２０）。この処理は、前回に本ルーチンを実行したときに、パージ条件が成立していて後述の処理により駆動デューティＤｄｒを設定したか否かを判定する処理である。

ステップＳ１２０で前回のパージ条件フラグ（前回Ｆｐｃ）が値１であると判定したときには、前回に本ルーチンを実行したときに駆動デューティＤｄｒを設定したと判断し、図７の支配パージ判定処理により、支配パージフラグＦｐｄを設定する（ステップＳ１４０）。ここで、支配パージフラグＦｐｄは、下流パージおよび上流パージのうち支配的な支配パージが何れであるかを示すフラグであり、支配パージが下流パージである（蒸発燃料ガスが第１パージ通路６２に支配的に流れる）と判定したときには値０が設定され、支配パージが上流パージである（蒸発燃料ガスが第２パージ通路６３に支配的に流れる）と判定したときには値１が設定される。この支配パージフラグＦｐｄは、トリップを開始するときに、初期値としての値０が設定される。以下、図３および図４のパージ制御ルーチンの説明を中断し、図７の支配パージ判定処理について説明する。

図７の支配パージ判定処理では、電子制御ユニット７０は、最初に、過給圧Ｐｃから吸気圧Ｐｉｎを減じた値と前回に図３および図４のパージ制御ルーチンを実行したときに設定した駆動デューティ（前回Ｄｄｒ）とに基づいてエゼクタ圧Ｐｅｊを推定する（ステップＳ４００）。ここで、エゼクタ圧Ｐｅｊは、過給圧Ｐｃから吸気圧Ｐｉｎを減じた値と前回の駆動デューティ（前回Ｄｄｒ）とをエゼクタ圧設定用マップに適用して求めることができる。エゼクタ圧設定用マップは、過給圧Ｐｃから吸気圧Ｐｉｎを減じた値と前回の駆動デューティ（前回Ｄｄｒ）とエゼクタ圧Ｐｅｊとの関係として実験や解析により予め定められ、図示しないＲＯＭやフラッシュメモリに記憶されている。図８は、エゼクタ圧設定用マップの一例を示す説明図である。図示するように、エゼクタ圧Ｐｅｊは、前回の駆動デューティ（前回Ｄｄｒ）が大きいほど大きくなり（負の値としての絶対値が小さくなり）、且つ、過給圧Ｐｃ（過給圧Ｐｃから吸気圧Ｐｉｎを減じた値）が大きいほど小さくなる（負の値としての絶対値が大きくなる）ように設定される。

続いて、サージ圧Ｐｓに基づいて、第１パージ通路６２の断面積に対する第２パージ通路６３の断面積に基づく影響を補正するためにサージ圧Ｐｓをオフセットするオフセット量ｋｄを設定する（ステップＳ４１０）。ここで、オフセット量ｋｄは、サージ圧Ｐｓをオフセット量設定用マップに適用して求めることができる。オフセット量設定用マップは、サージ圧Ｐｓとオフセット量ｋｄとの関係として実験や解析により予め定められ、図示しないＲＯＭやフラッシュメモリに記憶されている。図９は、第１パージ通路６２の断面積に比して第２パージ通路６３の断面積が小さいときのオフセット量設定用マップの一例を示す説明図である。図示するように、オフセット量ｋｄは、サージ圧Ｐｓの負の値としての絶対値が大きいほど負の値としての絶対値が大きくなるように設定される。これは、サージ圧Ｐｓが負の値としての絶対値が大きいほど、第１パージ通路６２の断面積に対する第２パージ通路６３の断面積に基づく影響が大きくなることに基づく。なお、第１パージ通路６２や第２パージ通路６３が管によって構成されている場合、断面積は管径の２乗に比例するから、第１パージ通路６２の断面積に対する第２パージ通路６３の断面積に基づく影響は、第１パージ通路６２の管径に対する第２パージ通路の管径に基づく影響と言い換えることができる。

そして、エゼクタ圧Ｐｅｊとサージ圧Ｐｓからオフセット量ｋｄを減じた値とを比較する（ステップＳ４２０）。エゼクタ圧Ｐｅｊがサージ圧Ｐｓからオフセット量ｋｄを減じた値以上である（負の値としての絶対値が以下である）と判定したときには、蒸発燃料ガスが第１パージ通路６２に支配的に流れる（支配パージが下流パージである）と判断し、支配パージフラグＦｐｄに値０を設定して（ステップＳ４３０）、本処理を終了する。

ステップＳ４２０でエゼクタ圧Ｐｅｊがサージ圧Ｐｓからオフセット量ｋｄを減じた値よりも小さい（負の値としての絶対値が大きい）と判定したときには、蒸発燃料ガスが第２パージ通路６３に支配的に流れる（支配パージが上流パージである）と判断し、支配パージフラグＦｐｄに値１を設定して（ステップＳ４４０）、本処理を終了する。

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

図７の支配パージ判定処理について説明した。図３および図４のパージ制御ルーチンの説明に戻る。ステップＳ１４０で支配パージフラグＦｐｄを設定すると、設定した支配パージフラグＦｐｄの値を調べる（ステップＳ１５０）。そして、支配パージフラグＦｐｄが値０のとき、即ち、支配パージが下流パージであると判定したときには、自然吸気域であると判断し、過給域フラグＦｃに値０を設定する（ステップＳ１６０）。支配パージフラグＦｐｄが値１のとき、即ち、上流パージが支配的であると判定したときには、過給域であると判断し、過給域フラグＦｃに値１を設定する（ステップＳ１７０）。

ステップＳ１２０で前回のパージ条件フラグ（前回Ｆｐｃ）が値０であると判定したときには、前回に本ルーチンを実行したときに駆動デューティＤｄｒを設定していないと判断し、上流パージ推定フラグＦｐｕｐの値を調べる（ステップＳ１３０）。そして、上流パージ推定フラグＦｐｕｐが値０のとき、即ち、パージが上流パージを含まない（下流パージだけである）と推定したときには、自然吸気域であると判断し、過給域フラグＦｃに値０を設定する（ステップＳ１６０）。上流パージ推定フラグＦｐｕｐが値１のとき、即ち、パージが上流パージを含むと推定したときには、過給域であると判断し、過給域フラグＦｃに値１を設定する（ステップＳ１７０）。前回のパージ条件フラグ（前回Ｆｐｃ）が値０のときには、前回に本ルーチンを実行したときに駆動デューティＤｄｒを設定していないため、図７の支配パージ判定処理で、エゼクタ圧Ｐｅｊを推定することができずに、支配パージフラグＦｐｄを設定することができない。このため、このときには、支配パージフラグＦｐｄでなく、上流パージ推定フラグＦｐｕｐを用いて過給域フラグＦｃを設定するものとした。

こうしてステップＳ１６０またはステップＳ１７０で過給域フラグＦｃを設定すると、パージ条件フラグＦｐｃが値１であるか否かを判定する（ステップＳ１８０）。パージ条件フラグＦｐｃが値０であると判定したとき、即ち、パージ条件が成立していないときには、本ルーチンを終了する。この場合、パージ制御バルブ６５を閉弁させる。

ステップＳ１８０でパージ条件フラグＦｐｃが値１であると判定したとき、即ち、パージ条件が成立しているときには、過給域フラグＦｃに基づいて目標パージ率Ｒｐｔｇを設定する（ステップＳ２００）。ここで、目標パージ率Ｒｐｔｇは、各トリップで、パージ条件の初回の成立期間（パージ条件の成立が開始してから中断または終了するまでの期間）には、開始パージ率Ｒｐｓｔ１から徐々に（例えば、レート値ΔＲｐ１を用いたレート処理により）大きくなるように設定される。また、目標パージ率Ｒｐｔｇは、各トリップで、パージ条件の２回目以降の成立期間（パージ条件の成立が再開してから中断または終了するまでの期間）には、再開パージ率Ｒｐｓｔ２から徐々に（例えば、レート値ΔＲｐ２を用いたレート処理により）大きくなるように設定される。開始パージ率Ｒｐｓｔ１や再開パージ率Ｒｐｓｔ２としては、エンジン１２の空燃比の乱れを抑制するために比較的小さい値が用いられる。また、開始パージ率Ｒｐｓｔ１や再開パージ率Ｒｐｓｔ２、レート値ΔＲｐ１，ΔＲｐ２のうちの少なくとも１つは、過給域フラグＦｃが値１であるとき、即ち、過給域であると判定したときには、過給域フラグＦｃが値０であるとき、即ち、自然吸気域であると判定したときに比して、小さい値が設定される。なお、パージ条件の成立が中断するときとしては、例えば、エンジン装置１０が搭載される車両の走行中にアクセルオフされてエンジン１２の燃料カットを行なう（エンジン１２の運転制御を中断している）ときなどが挙げられる。「パージ率」は、吸入空気量に対する蒸発燃料ガス量の割合を意味する。

続いて、過給域フラグＦｃに基づいて上限パージ率Ｒｐｌｉｍを設定する（ステップＳ２１０）。ここで、上限パージ率Ｒｐｌｉｍは、実施例では、過給域フラグＦｃが値１であると判定したとき、即ち、過給域であると判定したときには、過給域フラグＦｃが値０であるとき、即ち、自然吸気域であると判定したときに比して、小さい値が設定される。この上限パージ率Ｒｐｌｉｍは、エンジン１２の空燃比が乱れるのを抑制するために用いられる。

そして、サージ圧Ｐｓと過給圧Ｐｃから吸気圧Ｐｉｎを減じた値とに基づいて全開パージ流量Ｑｐｍａｘを推定する（ステップＳ２２０）。ここで、全開パージ流量Ｑｐｍａｘは、パージ制御バルブ６５の駆動デューティを１００％としたときのパージ流量（吸気管２３に供給される蒸発燃料ガスの体積流量）である。この全開パージ流量Ｑｐｍａｘは、サージ圧Ｐｓと過給圧Ｐｃから吸気圧Ｐｉｎを減じた値とを全開パージ流量推定用マップに適用して求めることができる。全開パージ流量推定用マップは、サージ圧Ｐｓと過給圧Ｐｃから吸気圧Ｐｉｎを減じた値と全開パージ流量Ｑｐｍａｘとの関係として実験や解析により予め定められ、図示しないＲＯＭやフラッシュメモリに記憶されている。図１０は、全開パージ流量推定用マップの一例を示す説明図である。図示するように、全開パージ流量Ｑｐｍａｘは、サージ圧Ｐｓが小さい（負の値としての絶対値が大きい）ほど多くなり、且つ、過給圧Ｐｃから吸気圧Ｐｉｎを減じた値が大きいほど多くなるように設定される。

加えて、吸入空気量Ｑａと所定時間Ｔ２前のバルブ前パージ流量（過去Ｑｐｖ）とに基づいて燃焼室３０内の空気量である燃焼室空気量Ｑｃｃを推定する（ステップＳ２３０）。ここで、バルブ前パージ流量Ｑｐｖは、共通通路６１のパージ制御バルブ６５よりも導入通路５２側の蒸発燃料ガスの流量である。所定時間Ｔ２前のバルブ前パージ流量（過去Ｑｐｖ）としては、所定時間Ｔ２前にパージを実行しているときには、所定時間Ｔ２前に本ルーチンを実行したときに後述の処理で推定した値が用いられ、所定時間Ｔ２前にパージを実行していないときには、値０が用いられる。なお、所定時間Ｔ２は、共通通路６１のパージ制御バルブ６５よりも導入通路５２側の蒸発燃料ガスが燃焼室３０に到達するのに要する時間として定められ、過給域フラグＦｃやエンジン１２の回転数Ｎｅなどに基づく時間が用いられるものとしてもよいし、簡単のために一定時間が用いられるものとしてもよい。燃焼室空気量Ｑｃｃは、例えば、吸入空気量Ｑａおよび過去のバルブ前パージ流量（過去Ｑｐｖ）を燃焼室空気量推定用マップに適用して求めることができる。燃焼室空気量推定用マップは、吸入空気量Ｑａおよび過去のバルブ前パージ流量（過去Ｑｐｖ）と燃焼室空気量Ｑｃｃとの関係として実験や解析により予め定められ、図示しないＲＯＭやフラッシュメモリに記憶されている。

こうして全開パージ流量Ｑｐｍａｘおよび燃焼室空気量Ｑｃｃを推定すると、これらに基づいて全開パージ率Ｒｐｍａｘを推定する（ステップＳ２４０）。ここで、全開パージ率Ｒｐｍａｘは、全開パージ流量Ｑｐｍａｘを燃焼室空気量Ｑｃｃで除することにより演算することができる。続いて、後述の駆動デューティ設定処理により駆動デューティＤｄｒを設定し（ステップＳ２５０）、設定した駆動デューティＤｄｒを用いてパージ制御バルブ６５を制御する（ステップＳ２６０）。

そして、吸入空気量Ｑａおよび要求パージ率Ｒｐｒｑに基づいてバルブ前パージ流量Ｑｐｖを推定して（ステップＳ２７０）、本ルーチンを終了する。ここで、バルブ前パージ流量Ｑｐｖは、例えば、吸入空気量Ｑａおよび要求パージ率Ｒｐｒｑをバルブ前パージ流量推定用マップに適用して求めることができる。バルブ前パージ流量推定用マップは、吸入空気量Ｑａおよび要求パージ率Ｒｐｒｑとバルブ前パージ流量Ｑｐｖとの関係として実験や解析により予め定められ、図示しないＲＯＭやフラッシュメモリに記憶されている。

実施例では、このように、自然吸気域および過給域のうちの何れであるかにより、目標パージ率Ｒｐｔｇ（開始パージ率Ｒｐｓｔ１、再開パージ率Ｒｐｓｔ２、レート値ΔＲｐ１，ΔＲｐ２のうちの少なくとも１つ）および上限パージ率Ｒｐｌｉｍを異なるものとした。過給域のときには、自然吸気域のときに比して、蒸発燃料ガスがエンジン１２の燃焼室３０に至るまでの経路が長くこの時間が長くなることや、過給圧Ｐｃの変動が生じることなどにより、パージを実行するときに、燃料噴射制御によりエンジン１２の空燃比が不安定になりやすい。実施例では、過給域のときに、自然吸気域のときに比して、目標パージ率Ｒｐｔｇや上限パージ率Ｒｐｌｉｍを小さくすることにより、燃料噴射制御によりエンジン１２の空燃比が不安定になるのを抑制することができる。

次に、図３および図４のパージ制御ルーチンのステップＳ２５０の処理、即ち、駆動デューティＤｄｒを設定する処理について、図１１の駆動デューティ設定処理を用いて説明する。図１１の駆動デューティ設定処理では、電子制御ユニット７０は、最初に、今回に図３および図４のパージ制御ルーチンを実行したときにエゼクタ圧Ｐｅｊを設定したか否か（ステップＳ１４０の処理（図７の支配パージ設定処理）を実行したか否か）を判定する（ステップＳ５００）。パージ条件が成立しているときを考えており（図３および図４のステップＳ１８０参照）、且つ、図７の支配パージ判定処理は前回のパージ条件フラグ（前回Ｆｐｃ）が値１のときに実行されるから（図３および図４のステップＳ１３０，Ｓ１４０参照）、今回にエゼクタ圧Ｐｅｊを設定したときは、パージ条件の成立が継続しているときを意味し、今回にエゼクタ圧Ｐｅｊを設定していないときは、パージ条件が非成立から成立に切り替わった直後を意味する。

ステップＳ５００で今回にエゼクタ圧Ｐｅｊを設定したと判定したとき、即ち、パージ条件の成立が継続しているときには、サージ圧Ｐｓとエゼクタ圧Ｐｅｊとのうち小さい方（負圧として大きい方）の圧力に基づいてパージ制御バルブ６５の下限通電時間Ｔｍｉｎを設定する（ステップＳ５１０）。ここで、パージ制御バルブ６５の下限通電時間Ｔｍｉｎは、パージ制御バルブ６５が開成されてからの時間（駆動通電時間）とパージ流量との関係が非線形から線形に切り替わる時間である。図１２は、パージ制御バルブ６５の駆動通電時間とパージ流量との関係の一例を示す説明図である。図示するように、駆動通電時間が下限通電時間Ｔｍｉｎ未満のときには、駆動通電時間とパージ流量との関係が非線形となる。駆動通電時間が下限通電時間Ｔｍｉｎ以上に至ると、駆動通電時間とパージ流量との関係が線形となる。この下限通電時間Ｔｍｉｎは、パージ制御バルブ６５に作用する圧力、具体的には、サージ圧Ｐｓとエゼクタ圧力Ｐｅｊとのうち小さい方（負圧として大きい方）の圧力に影響される。したがって、実施例では、パージ制御バルブ６５に作用する圧力と下限通電時間Ｔｍｉｎとの関係を実験や解析により予め定めて下限通電時間設定用マップとして図示しないＲＯＭやフラッシュメモリに記憶しておき、この下限通電時間設定用マップにパージ制御バルブ６５に作用する圧力を適用して下限通電時間Ｔｍｉｎを設定するものとした。図１３は、下限通電時間設定用マップの一例を示す説明図である。図示するように、下限通電時間Ｔｍｉｎは、パージ制御バルブ６５に作用する圧力が小さい（負圧として大きい）ほど長くなるように設定される。

こうしてパージ制御バルブ６５の下限通電時間Ｔｍｉｎを設定すると、設定したパージ制御バルブ６５の下限通電時間Ｔｍｉｎをパージ制御バルブ６５の駆動周期Ｔｐｒｄで除した値をパージ制御バルブ６５の下限デューティＤｍｉｎに設定し（ステップＳ５２０）、上述の全開パージ率Ｒｐｍａｘと下限デューティＤｍｉｎとの積を下限パージ率Ｒｐｍｉｎに設定する（ステップＳ５３０）。上述したように、パージ制御バルブ６５の下限通電時間Ｔｍｉｎは、パージ制御バルブ６５の駆動通電時間とパージ流量との関係が非線形から線形に切り替わる時間であるから、下限パージ率Ｒｐｍｉｎは、パージ制御バルブ６５の駆動通電時間とパージ流量との関係が非線形から線形に切り替わるパージ率（パージ制御バルブ６５の開度Ｏｐｖの制御によりパージ流量を精度よく制御可能なパージ率範囲の下限）を意味する。

続いて、図３および図４のパージ制御ルーチンのステップＳ２１０で設定した上限パージ率Ｒｐｌｉｍを下限パージ率Ｒｐｍｉｎと比較する（ステップＳ５４０）。上限パージ率Ｒｐｌｉｍが下限パージ率Ｒｐｍｉｎ以上のときには、式（１）に示すように、目標パージ率Ｒｐｔｇを全開パージ率Ｒｐｍａｘおよび上限パージ率Ｒｐｌｉｍで制限（上限ガード）した値を下限パージ率Ｒｐｍｉｎで制限（下限ガード）して要求パージ率Ｒｐｒｑを設定する（ステップＳ５５０）。即ち、目標パージ率Ｒｐｔｇと全開パージ率Ｒｐｍａｘと上限パージ率Ｒｐｌｉｍとのうち最も小さい値と、下限パージ率Ｒｐｍｉｎと、のうち大きい値を要求パージ率Ｒｐｒｑに設定する。そして、要求パージ率Ｒｐｒｑを全開パージ率Ｒｐｍａｘで除した値をパージ制御バルブ６５の駆動デューティＤｄｒに設定して（ステップＳ５８０）、本処理を終了する。

Rprq=max(min(Rptg, Rpmax, Rplim), Rpmin) (1)

ステップＳ５４０で上限パージ率Ｒｐｌｉｍが下限パージ率Ｒｐｍｉｎ未満のときには、要求パージ率Ｒｐｒｑに値０を設定し（ステップＳ５７０）、要求パージ率Ｒｐｒｑを全開パージ率Ｒｐｍａｘで除した値、即ち、値０をパージ制御バルブ６５の駆動デューティＤｄｒに設定して（ステップＳ５８０）、本処理を終了する。上限パージ率Ｒｐｌｉｍが下限パージ率Ｒｐｍｉｎ未満のときに、上述の式（１）により要求パージ率Ｒｐｒｑを設定すると、要求パージ率Ｒｐｒｑが上限パージ率Ｒｐｌｉｍよりも大きくなり、エンジン１２の空燃比が乱れる可能性がある。したがって、実施例では、上限パージ率Ｒｐｌｉｍが下限パージ率Ｒｐｍｉｎ未満のときには、要求パージ率Ｒｐｒｑに値０を設定し、駆動デューティＤｄｒを値０にするものとした。これにより、エンジン１２の空燃比が乱れるのを抑制することができる。

ステップＳ５００で今回にエゼクタ圧Ｐｅｊを設定していないと判定したとき、即ち、パージ条件が非成立から成立に切り替わったときには、下限パージ率Ｒｐｍｉｎに値０を設定し（ステップＳ５６０）、要求パージ率Ｒｐｒｑに値０を設定し（ステップＳ５７０）、要求パージ率Ｒｐｒｑを全開パージ率Ｒｐｍａｘで除した値、即ち、値０をパージ制御バルブ６５の駆動デューティＤｄｒに設定して（ステップＳ５８０）、本処理を終了する。今回にエゼクタ圧Ｐｅｊを設定していないときには、下限通電時間Ｔｍｉｎを設定することができないため、下限パージ率Ｒｐｍｉｎを設定することができない。実施例では、このときには、下限パージ率Ｒｐｍｉｎや要求パージ率Ｒｐｒｑに値０を設定するものとした。このようにして、今回にエゼクタ圧Ｐｅｊを設定していないときに、要求パージ率Ｒｐｒｑを設定してパージ制御バルブ６５を制御することができる。しかも、このときに、要求パージ率Ｒｐｒｑに値０を設定するから、要求パージ率Ｒｐｒｑに値０付近の正の値を設定するのを回避することができ、パージ制御バルブ６５の駆動通電時間とパージ流量との関係が非線形となる範囲内でパージ制御バルブ６５を制御するのを回避することができる。これにより、エンジン１２の空燃比が乱れるのを抑制することができる。

以上説明した実施例のエンジン装置１０では、パージ条件の成立が継続しているとき、即ち、過給圧Ｐｃから吸気圧Ｐｉｎを減じた値と前回の駆動デューティ（前回Ｄｄｒ）とに基づいてエゼクタ圧Ｐｅｊを推定したときには、サージ圧Ｐｓとエゼクタ圧Ｐｅｊとに基づいて下限通電時間Ｔｍｉｎを推定し、推定した下限通電時間Ｔｍｉｎに基づいて下限パージ率Ｒｐｍｉｎを設定し、目標パージ率Ｒｐｔｇと下限パージ率Ｒｐｍｉｎとを用いて要求パージ率Ｒｐｒｑを設定する。一方、パージ条件が非成立から成立に切り替わった直後、即ち、エゼクタ圧Ｐｅｊを推定していないときには、下限パージ率Ｒｐｍｉｎおよび要求パージ率Ｒｐｒｑに値０を設定する。これにより、パージ条件が非成立から成立に切り替わった直後に、パージ制御バルブ６５を制御することができる。しかも、このときに要求パージ率Ｒｐｒｑに値０を設定するから、要求パージ率Ｒｐｒｑに値０付近の正の値を設定するのを回避することができ、パージ制御バルブ６５の駆動通電時間とパージ流量との関係が非線形となる範囲内でパージ制御バルブ６５を制御するのを回避することができる。これにより、エンジン１２の空燃比が乱れるのを抑制することができる。

実施例のエンジン装置１０では、電子制御ユニット７０は、図１１の駆動デューティ設定処理を実行するものとした。しかし、これに代えて、図１４の駆動デューティ設定処理を実行するものとしてもよい。図１４の駆動デューティ設定処理は、ステップＳ５６０の後に、ステップＳ５７０に進むのに代えて、ステップＳ５４０に進む点で、図１１の駆動デューティ設定処理とは異なる。したがって、図１４の駆動デューティ設定処理の各ステップについては、図１１の駆動デューティ設定処理と同一のステップ番号を付した。

図１４の駆動デューティ設定処理では、電子制御ユニット７０は、ステップＳ５６０で下限パージ率Ｒｐｍｉｎに値０を設定すると、ステップＳ５４０で上限パージ率Ｒｐｌｉｍが下限パージ率Ｒｐｍｉｎ以上となり、ステップＳ５５０で式（１）により要求パージ率Ｒｐｒｑを設定し、ステップＳ５８０で要求パージ率Ｒｐｒｑを全開パージ率Ｒｐｍａｘで除した値をパージ制御バルブ６５の駆動デューティＤｄｒに設定して、本処理を終了する。この場合でも、パージ条件が非成立から成立に切り替わった直後、即ち、エゼクタ圧Ｐｅｊを推定していないときに、パージ制御バルブ６５を制御することができる。なお、この場合、値０の下限パージ率Ｒｐｍｉｎを用いて要求パージ率Ｒｐｒｑを設定するから、要求パージ率Ｒｐｒｑに値０付近の正の値を設定し、パージ制御バルブ６５の駆動通電時間とパージ流量との関係が非線形とる範囲内でパージ制御バルブ６５を制御する可能性がある。

実施例のエンジン装置１０では、電子制御ユニット７０は、図１１の駆動デューティ設定処理を実行するものとした。しかし、これに代えて、図１５の駆動デューティ設定処理を実行するものとしてもよい。図１５の駆動デューティ設定処理は、ステップＳ５１２，Ｓ５１４の処理が追加された点で、図１１の駆動デューティ設定処理とは異なる。したがって、図１５の駆動デューティ設定処理のうち図１１の駆動デューティ設定処理と同一の処理については同一のステップ番号を付した。

図１５の駆動デューティ設定処理では、電子制御ユニット７０は、今回にエゼクタ圧Ｐｅｊを設定していないと判定したとき、即ち、パージ条件が非成立から成立に切り替わったときには、上流パージ推定フラグＦｐｕｐの値を調べる（ステップＳ５１２）。上流パージ推定フラグＦｐｕｐが値１のとき、即ち、パージが上流パージを含むと推定しているときには、ステップＳ５６０に進む。上流パージ推定フラグＦｐｕｐが値０のとき、パージが上流パージを含まないと推定しているときには、サージ圧Ｐｓに基づいて下限通電時間Ｔｍｉｎを設定して（ステップＳ５１４）、ステップＳ５２０に進む。ステップＳ５１４の処理では、図１３の横軸を「サージ圧Ｐｓとエゼクタ圧Ｐｅｊとのうち小さい方（負圧として大きい方）の圧力」から「サージ圧Ｐｓ」に置き換えたマップにサージ圧Ｐｓを適用して下限通電時間Ｔｍｉｎを設定することができる。パージが上流パージを含まないと推定しているときには、サージ圧Ｐｓがエゼクタ圧Ｐｅｊに比して十分に小さい（負圧として大きい）と想定される。したがって、サージ圧Ｐｓに基づいて下限通電時間Ｔｍｉｎを設定してもよいのである。

実施例のエンジン装置１０では、パージ制御バルブ６５の下限通電時間Ｔｍｉｎを設定する際には、サージ圧Ｐｓとエゼクタ圧Ｐｅｊとのうち小さい方（負圧として大きい方）の圧力に基づいてパージ制御バルブ６５の下限通電時間Ｔｍｉｎを設定するものとした。しかし、エゼクタ圧Ｐｅｊからオフセット量ｋｄを減じた値とサージ圧Ｐｓとのうち小さい方に基づいてパージ制御バルブ６５の下限通電時間Ｔｍｉｎを設定するものとしてもよい。こうすれば、第１パージ通路６２の管径に対する第２パージ通路の管径に基づく影響を考慮して、パージ制御バルブ６５の下限通電時間Ｔｍｉｎをより適切に設定することができる。

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

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

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

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

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

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

実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施例では、エンジン１２が「エンジン」に相当し、過給機４０が「過給機」に相当し、蒸発燃料処理装置５０が「蒸発燃料処理装置」に相当し、電子制御ユニット７０が「制御装置」に相当する。

なお、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。

以上、本発明を実施するための形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。

本発明は、エンジン装置の製造産業などに利用可能である。

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

Claims (5)

1. 吸気管に配置されたスロットルバルブを有し、燃料タンクから供給される燃料を用いて動力を出力するエンジンと、
   前記吸気管の前記スロットルバルブよりも上流側に配置されたコンプレッサを有する過給機と、
   前記燃料タンク内で発生した蒸発燃料を含む蒸発燃料ガスを前記吸気管の前記スロットルバルブよりも下流側に接続された第１パージ通路と第２パージ通路とに分岐して前記吸気管に供給する供給通路と、前記吸気管の前記コンプレッサと前記スロットルバルブとの間からの還流通路に吸気ポートが接続され且つ前記吸気管の前記コンプレッサよりも上流側に排気ポートが接続され且つ前記第２パージ通路に吸引ポートが接続されたエゼクタと、前記供給通路に設けられたパージ制御バルブと、を有する蒸発燃料処理装置と、
   前記蒸発燃料ガスを前記吸気管に供給するパージの実行条件が成立しているときには、下限パージ率以上の範囲内で要求パージ率を設定し、前記要求パージ率に基づく駆動デューティを用いて前記パージ制御バルブを制御する、
   を備えるエンジン装置であって、
   前記制御装置は、
   前記実行条件の成立が継続しているときには、前記吸気管の前記コンプレッサおよび前記スロットルバルブの間の圧力である過給圧と前記吸気管の前記コンプレッサよりも上流側の圧力であるコンプレッサ前圧との圧力差と、前記駆動デューティと、に基づいて前記エゼクタの前記吸引ポートの圧力であるエゼクタ圧を推定し、前記吸気管の前記スロットルバルブよりも下流側の圧力であるスロットル後圧と前記エゼクタ圧とに基づいて前記下限パージ率を設定し、
   前記実行条件が非成立から成立に切り替わった直後には、前記下限パージ率に値０を設定する、
   エンジン装置。
2. 請求項１記載のエンジン装置であって、
   前記制御装置は、前記実行条件が非成立から成立に切り替わった直後には、前記下限パージ率に値０を設定すると共に前記要求パージ率に値０を設定する、
   エンジン装置。
3. 請求項１または２記載のエンジン装置であって、
   前記制御装置は、前記実行条件が非成立から成立に切り替わった直後で且つ前記パージが前記第２パージ通路を介して前記蒸発燃料ガスを前記吸気管に供給する第２パージを含まないときには、前記スロットル後圧に基づいて前記下限パージ率を設定する、
   エンジン装置。
4. 請求項３記載のエンジン装置であって、
   前記制御装置は、前記スロットル後圧が閾値未満のときには、前記パージが前記第２パージを含まないと推定し、前記スロットル後圧が前記閾値以上のときには、前記パージが前記第２パージを含むと推定する推定処理において、前記スロットル後圧が前記閾値以上から前記閾値未満に至ったときには、所定時間が経過するまで前記パージが前記第２パージを含むとの推定を継続する、
   エンジン装置。
5. 請求項１ないし４のうちの何れか１つの請求項に記載のエンジン装置であって、
   前記制御装置は、可変の上限パージ率が前記下限パージ率以上のときには、前記上限パージ率以下で且つ前記下限パージ率以上の範囲内で前記要求パージ率を設定し、前記上限パージ率が前記下限パージ率未満のときには、前記要求パージ率に値０を設定する、
   エンジン装置。

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