JP2022023343A - エンジン装置 - Google Patents

Abstract

【課題】過給域でパージを実行するときにエンジンの空燃比が不安定になるのを抑制する。【解決手段】エンジンと、過給機と、供給通路、エゼクタ、パージ制御バルブを有する蒸発燃料処理装置と、蒸発燃料ガスを吸気管に供給するパージを実行するときには、要求パージ率に基づいてパージ制御バルブを制御する制御装置と、を備えるエンジン装置において、制御装置は、パージを実行するときに、過給域では、自然吸気域に比して小さくなるように要求パージ率を設定する。【選択図】図６

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、燃料タンクで発生した蒸発燃料ガスを第１パージ通路や第２パージ通路に供給する供給通路と、供給通路に設けられたパージ制御バルブ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パージ通路とで切り替わるときに、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、過給域でパージを実行するとき（パージ通路が第２パージ通路のとき）には、自然吸気域でパージを実行するとき（パージ通路が第１パージ通路のとき）に比して、蒸発燃料ガスがエンジンの燃焼室に到達するまでの経路容積が大きいことや、過給圧やエゼクタによる発生圧力の変動が生じることなどにより、エンジンの空燃比が不安定になりやすい。

本発明のエンジン装置は、過給域でパージを実行するときにエンジンの空燃比が不安定になるのを抑制することを主目的とする。

本発明のエンジン装置は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。

本発明のエンジン装置は、
吸気管に配置されたスロットルバルブを有し、燃料タンクから供給される燃料を用いて動力を出力するエンジンと、
前記吸気管の前記スロットルバルブよりも上流側に配置されたコンプレッサを有する過給機と、
前記燃料タンク内で発生した蒸発燃料を含む蒸発燃料ガスを前記吸気管の前記スロットルバルブよりも下流側に接続された第１パージ通路と第２パージ通路とに分岐して前記吸気管に供給する供給通路と、前記吸気管の前記コンプレッサと前記スロットルバルブとの間からの還流通路に吸気ポートが接続され且つ前記吸気管の前記コンプレッサよりも上流側に排気ポートが接続され且つ前記第２パージ通路に吸引ポートが接続されたエゼクタと、前記供給通路に設けられたパージ制御バルブと、を有する蒸発燃料処理装置と、
前記蒸発燃料ガスを前記吸気管に供給するパージを実行するときには、要求パージ率に基づいて前記パージ制御バルブを制御する制御装置と、
を備えるエンジン装置であって、
前記制御装置は、前記パージを実行するときにおいて、過給域では、自然吸気域に比して小さくなるように前記要求パージ率を設定する、
ことを要旨とする。

本発明のエンジン装置では、蒸発燃料ガスを吸気管に供給するパージを実行するときには、要求パージ率に基づいてパージ制御バルブを制御する。この場合、パージを実行するときにおいて、過給域では、自然吸気域に比して小さくなるように要求パージ率を設定する。これにより、過給域でパージを実行するときに、エンジンの空燃比が不安定になるのを抑制することができる。

本発明のエンジン装置において、前記制御装置は、前記過給域では、前記自然吸気域に比して、前記パージを開始または再開するときの初期パージ率、前記要求パージ率の単位時間当たりの増加量、前記要求パージ率の目標値としての目標パージ率、のうちの少なくとも１つを小さくすることにより前記要求パージ率を小さくするものとしてもよい。

本発明のエンジン装置において、前記制御装置は、前記スロットル後圧が閾値未満のときには、前記自然吸気域であると推定し、前記スロットル後圧が前記閾値以上のときには、前記過給域である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過給域であるとの推定を継続するものとしてもよい。こうすれば、自然吸気域および過給域のうちの何れであるかをより適切に推定することができる。

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。 燃料噴射制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。 パージ補正量設定ルーチンの一例を示すフローチャートである。 更新量設定用マップの一例を示す説明図である。 パージ制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。 過給域判定ルーチンの一例を示すフローチャートである。 サージ圧Ｐｓと過給域フラグＦｃとの様子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。 サブ処理ルーチンの一例を示すフローチャートの前半部分である。 サブ処理ルーチンの一例を示すフローチャートの後半部分である。 支配パージ判定ルーチンの一例を示すフローチャートである。 エゼクタ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。 パージの実行の有無と支配パージフラグＦｐｄとパージ未実行カウンタＣｎｐと下流パージ積算カウンタＣｐｄｎとの様子の一例を示す説明図である。 上限ガード値設定用マップの一例を示す説明図である。 反映係数設定用マップの一例を示す説明図である。 自然吸気域の更新量設定用マップの一例を示す説明図である。 自然吸気域の目標パージ率設定用マップの一例を示す説明図である。

次に、本発明を実施するための形態を実施例を用いて説明する。

図１は、本発明の一実施例としてのエンジン装置１０の構成の概略を示す構成図であり、図２は、電子制御ユニット７０の入出力信号の一例を示す説明図である。実施例のエンジン装置１０は、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。以下、燃料噴射制御やパージ制御について説明する。なお、吸入空気量制御や点火制御、過給制御については、本発明の中核をなさないため、詳細な説明を省略する。

最初に、燃料噴射制御について説明する。図３は、燃料噴射制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、電子制御ユニット７０により繰り返し実行される。このルーチンが実行されると、電子制御ユニット７０は、エンジン１２の負荷率ＫＬや、パージ補正量βなどのデータを入力する（ステップＳ１００）。ここで、エンジン１２の負荷率ＫＬは、吸入空気量Ｑａと回転数Ｎｅとに基づいて演算された値が入力される。パージ補正量βは、上述の下流パージや上流パージに関連する補正量であり、後述のパージ補正量設定ルーチンにより設定された値が入力される。

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

次に、図３の燃料噴射量制御ルーチンで用いられるパージ補正量βを設定する処理について、図４のパージ補正量設定ルーチンを用いて説明する。このルーチンは、電子制御ユニット７０により繰り返し実行される。このルーチンが実行されると、電子制御ユニット７０は、最初に、吸入空気量Ｑａやフロント空燃比ＡＦ１、パージ制御バルブ６５の開度Ｏｐｖ、要求パージ率Ｒｐｒｑなどのデータを入力する（ステップＳ２００）。ここで、吸入空気量Ｑａは、エアフローメータ２３ａにより検出された値が入力される。フロント空燃比ＡＦ１は、フロント空燃比センサ３５ａにより検出された値が入力される。パージ制御バルブ６５の開度Ｏｐｖは、パージ制御バルブポジションセンサ６５ａにより検出された値が入力される。要求パージ率Ｒｐｒｑは、後述のパージ制御ルーチンにより設定された値が入力される。

こうしてデータを入力すると、入力したパージ制御バルブ６５の開度Ｏｐｖを用いてパージの実行の有無を判定する（ステップＳ２１０）。そして、パージを実行していないと判定したときには、パージ濃度関連値Ｃｐを保持すると共に（ステップＳ２２０）、パージ補正量βに値０を設定して（ステップＳ２３０）、本ルーチンを終了する。ここで、パージ濃度関連値Ｃｐは、パージ率１％当たりの燃焼室３０内の空燃比のずれに関連する補正係数である。このパージ濃度関連値Ｃｐは、各トリップで初回のパージを開始するときに、初期値としての値０が設定される。なお、「パージ濃度」は、蒸発燃料ガスにおける蒸発燃料の濃度を意味し、「パージ率」は、吸入空気量に対する蒸発燃料ガスの割合を意味する。

ステップＳ２１０でパージを実行していると判定したときには、フロント空燃比ＡＦ１に基づいてパージ濃度関連値Ｃｐの更新量ΔＣｐを設定し（ステップＳ２４０）、前回のパージ濃度関連値（前回Ｃｐ）に更新量ΔＣｐを加えた値をパージ濃度関連値Ｃｐに設定する（ステップＳ２５０）。ここで、更新量ΔＣｐは、フロント空燃比ＡＦ１を更新量設定用マップに適用して求めることができる。更新量設定用マップは、フロント空燃比ＡＦ１と更新量ΔＣｐとの関係として実験や解析により予め定められ、図示しないＲＯＭやフラッシュメモリに記憶されている。図５は、更新量設定用マップの一例を示す説明図である。図示するように、更新量ΔＣｐは、フロント空燃比ＡＦ１が要求空燃比ＡＦ＊に対してリッチ側、リーン側のときにそれぞれ負の範囲内、正の範囲内で且つフロント空燃比ＡＦ１と要求空燃比ＡＦ＊との差分が大きい（フロント空燃比ＡＦ１が要求空燃比ＡＦ＊から離間する）ほど絶対値が大きくなるように設定される。こうして設定されるパージ濃度関連値Ｃｐは、負の値のときには、パージ制御バルブ６５を通過する気体（ガス）に蒸発燃料が含まれていることを意味し、値０以上のときには、パージ制御バルブ６５を通過する気体に蒸発燃料が含まれていないことを意味する。このパージ濃度関連値Ｃｐは、パージのトリップでの初回の開始直後や再開直後などパージ濃度が高いとき、即ち、フロント空燃比ＡＦ１が要求空燃比ＡＦ＊に対してよりリッチ側になりやすいときには、比較的小さくなり（負の値としての絶対値が大きくなり）、その後に、パージが継続してパージ濃度が低下するのに従って徐々に大きくなる。

そして、パージ濃度関連値Ｃｐと吸入空気量Ｑａと要求パージ率Ｒｐｒｑとの積をパージ補正量βに設定して（ステップＳ２６０）、本ルーチンを終了する。こうして設定されるパージ補正量βは、パージ濃度関連値Ｃｐが負の値のときには、負の値となり、パージ濃度関連値Ｃｐの絶対値が大きいほど絶対値が大きくなり、吸入空気量Ｑａや要求パージ率Ｒｐｒｑが大きいほど絶対値が大きくなる。また、パージ補正量βは、パージ濃度関連値Ｃｐが値０のときには、値０となる。さらに、パージ補正量βは、パージ濃度関連値Ｃｐが正の値のときには、正の値となり、パージ濃度関連値Ｃｐの絶対値が大きいほど絶対値が大きくなり、吸入空気量Ｑａや要求パージ率Ｒｐｒｑが大きいほど絶対値が大きくなる。そして、このパージ補正量βが小さいほど、図３の燃料噴射制御ルーチンにおいて、要求噴射量Ｑｆ＊を少なくして筒内噴射弁２８を制御することになる。

次に、パージ制御について説明する。図６は、パージ制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、電子制御ユニット７０により繰り返し実行される。このルーチンが実行されると、電子制御ユニット７０は最初に、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、過給域フラグＦｃなどのデータを入力する（ステップＳ３００）。

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、パージ条件が成立しているときには値１が設定され、パージ条件が成立していないときには値０が設定されるフラグであり、電子制御ユニット７０により設定された値が入力される。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以上である条件が用いられる。閾値Ｔｗｒｅｆとしては、５５℃～６５℃程度が用いられる。過給域フラグＦｃは、自然吸気域であると推定しているときには値０が設定され、過給域であると推定しているときには値１が設定されるフラグであり、図７の過給域判定ルーチンにより設定された値が入力される。ここで、「自然吸気域」は、パージを実行しているときにパージが上流パージを含まない（下流パージだけである）ことを意味し、「過給域」は、パージを実行しているときにパージが上流パージを含むことを意味する。「パージが上流パージを含む」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。以下、図６のパージ制御ルーチンの説明を中断し、図７の過給域判定ルーチンについて説明する。

図７の過給域判定ルーチンは、電子制御ユニット７０により、パージ条件の成立の有無に拘わらずに繰り返し実行される。したがって、パージを実行していないときの過給域フラグＦｃは、パージを実行していると仮定したときの値となる。このルーチンが実行されると、電子制御ユニット７０は、最初に、サージ圧Ｐｓを入力する（ステップＳ５００）。ここで、サージ圧Ｐｓは、サージ圧センサ２７ａにより検出された値が入力される。続いて、前回に本ルーチンを実行したときに設定した過給域フラグ（前回Ｆｃ）の値を調べる（ステップＳ５１０）。

ステップＳ５１０で前回の過給域フラグ（前回Ｆｃ）が値０のとき、即ち、自然吸気域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Ｓ５２０）。ここで、閾値Ｐｓｒｅｆは、自然吸気域および過給域のうちの何れである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、図示しないＲＯＭやフラッシュメモリに記憶されている。閾値Ｐｓｒｅｆとしては、例えば、－６～－９ｋＰａ程度が用いられる。

ステップＳ５２０でサージ圧Ｐｓが閾値Ｐｓｒｅｆ未満であると判定したときには、自然吸気域であると推定し、過給域フラグＦｃに値０を設定して即ち値０で保持して（ステップＳ５３０）、本ルーチンを終了する。ステップＳ５２０でサージ圧Ｐｓが閾値Ｐｓｒｅｆ以上であると判定したときには、過給域であると推定し、過給域フラグＦｃ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Ｓ５６０）、本ルーチンを終了する。

ステップＳ５１０で前回の過給域フラグ（前回Ｆｃ）が値１のとき、即ち、過給域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Ｓ５４０）。サージ圧Ｐｓが閾値Ｐｓｒｅｆ以上であると判定したときには、過給域であると推定し、過給域フラグＦｃに値１を設定して即ち値１で保持して（ステップＳ５６０）、本ルーチンを終了する。

ステップＳ５４０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Ｓ５５０）。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、過給域であると推定し、過給域フラグＦｃに値１を設定して即ち値１で保持して（ステップＳ５６０）、本ルーチンを終了する。サージ圧Ｐｓが閾値Ｐｓｒｅｆ未満に至ってから所定時間Ｔ１が経過したと判定したときには、自然吸気域であると推定し、過給域フラグＦｃ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Ｓ５３０）、本ルーチンを終了する。

ここで、所定時間Ｔ１について説明する。所定時間Ｔ１は、上流パージで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で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予め定められる。上流パージで蒸発燃料ガスが第２パージ通路６３および吸気管２３を介してサージタンク２７（燃焼室３０）に到達するまでの経路容積（第２パージ通路６３と吸気管２３の略全体とに基づく経路容積）は、下流パージで蒸発燃料ガスが第１パージ通路６２および吸気管２３を介してサージタンク２７（燃焼室３０）に到達するまでの経路容積（第１パージ通路６２と吸気管２３のスロットルバルブ２６よりも下流側の部分とに基づく経路容積）に比して大きい。このため、上流パージで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は、下流パージで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に比して長くなる。したがって、パージを実行しているときにおいて、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、過給域フラグＦｃ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、過給域フラグＦｃを値０に切り替えるものとした。これにより、自然吸気域および過給域のうちの何れであるかをより適切に推定することができる。

図８は、サージ圧Ｐｓと過給域フラグＦｃとの様子の一例を示す説明図である。図示するように、過給域フラグＦｃが値０でサージ圧Ｐｓが閾値Ｐｓｒｅｆ以上に至ると（時刻ｔ１１）、過給域フラグＦｃ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）、過給域フラグＦｃを値０に切り替える。

図７の過給域判定ルーチンについて説明した。図６のパージ制御ルーチンの説明に戻る。ステップＳ３００でデータを入力すると、パージ条件フラグＦｐｃの値を調べる（ステップＳ３１０）。パージ条件フラグＦｐｃが値０のとき、即ち、パージ条件が成立していないときには、要求パージ率Ｒｐｒｑに値０を設定し（ステップＳ３６０）、パージ制御バルブ６５の駆動デューティＤｄｒに値０を設定し（ステップＳ３７０）、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Ｓ４００）。この場合、パージ制御バルブ６５を閉弁させる。

そして、吸入空気量Ｑａおよび要求パージ率Ｒｐｒｑに基づいてバルブ通過パージ流量Ｑｐｖを推定して（ステップＳ４１０）、本ルーチンを終了する。ここで、バルブ通過パージ流量Ｑｐｖは、共通通路６１のパージ制御バルブ６５を通過した蒸発燃料ガスの流量である。このバルブ通過パージ流量Ｑｐｖは、吸入空気量Ｑａおよび要求パージ率Ｒｐｒｑをバルブ通過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。バルブ通過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とバルブ通過パージ流量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。パージ制御バルブ６５を閉弁させたときには、バルブ通過パージ流量Ｑｐｖは値０となる。

ステップＳ３１０でパージ条件フラグＦｐｃが値１のとき、即ち、パージ条件が成立しているときには、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Ｑｐｆｏを推定する（ステップＳ３２０）。ここで、全開パージ流量Ｑｐｆｏ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Ｑｐｆｏ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Ｑｐｆｏ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、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Ｑｐｆｏは、サージ圧Ｐｓが小さい（負の値としての絶対値が大きい）ほど多くなり、且つ、過給圧Ｐｃから吸気圧Ｐｉｎを減じた値が大きいほど多くなるように設定される。

続いて、吸入空気量Ｑａと所定時間Ｔ２前のバルブ通過パージ流量（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Ｓ３２２）。ここで、所定時間Ｔ２前のバルブ通過パージ流量（過去Ｑｐｖ）としては、所定時間Ｔ２前に本ルーチンを実行したときにステップＳ４６０の処理で推定した値が用いられる。なお、所定時間Ｔ２は、共通通路６１のパージ制御バルブ６５を通過した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通過パージ流量（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通過パージ流量（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Ｑｐｆｏおよび燃焼室空気量Ｑｃｃを推定すると、推定した全開パージ流量Ｑｐｆｏおよび燃焼室空気量Ｑｃｃに基づいて全開パージ率Ｒｐｆｏを推定する（ステップＳ３２４）。ここで、全開パージ率Ｒｐｆｏは、全開パージ流量Ｑｐｆｏ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、過給域フラグＦｃの値を調べる（ステップＳ３３０）。過給域フラグＦｃが値０のとき、即ち、自然吸気域であると推定しているときには、開始パージ率Ｒｐｓｔに値Ｒｐｓｔ１を設定し（ステップＳ３４０）、再開パージ率Ｒｐｒｓに値Ｒｐｒｓ１を設定し（ステップＳ３４２）、更新量ΔＲｐに値ΔＲｐ１を設定し（ステップＳ３４４）、目標パージ率Ｒｐｔｇに値Ｒｐｔｇ１を設定する（ステップＳ３４６）。ここで、値Ｒｐｓｔ１や値Ｒｐｒｓ１、値ΔＲｐ１、値Ｒｐｔｇ１は、それぞれ一定値が用いられる。

ステップＳ３４０で過給域フラグＦｃが値１のとき、即ち、過給域であると推定しているときには、開始パージ率Ｒｐｓｔに値Ｒｐｓｔ１よりも小さい値Ｒｐｓｔ２を設定し（ステップＳ３５０）、再開パージ率Ｒｐｒｓに値Ｒｐｒｓ１よりも小さい値Ｒｐｒｓ２を設定し（ステップＳ３５２）、更新量ΔＲｐに値ΔＲｐ１よりも小さいΔＲｐ２を設定し（ステップＳ３５４）、目標パージ率Ｒｐｔｇに値Ｒｐｔｇ１よりも小さい値Ｒｐｔｇ２を設定する（ステップＳ３５６）。ここで、値Ｒｐｓｔ２や値Ｒｐｒｓ２、値ΔＲｐ２、値Ｒｐｔｇ２は、それぞれ一定値が用いられる。

こうしてステップＳ３４０～Ｓ３４６またはステップＳ３５０～Ｓ３５６で開始パージ率Ｒｐｓｔや再開パージ率Ｒｐｒｓ、更新量ΔＲｐ、目標パージ率Ｒｐｔｇを設定すると、開始パージ率Ｒｐｓｔまたは再開パージ率Ｒｐｒｓと、更新量ΔＲｐと、全開パージ率Ｒｐｆｏと、目標パージ率Ｒｐｔｇと、を用いて要求パージ率Ｒｐｒｑを設定する（ステップＳ３８０）。

ここで、要求パージ率Ｒｐｒｑ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、全開パージ率Ｒｐｆｏおよび目標パージ率Ｒｐｔｇのうちの最小値以下の範囲内で、開始パージ率Ｒｐｓｔから更新量ΔＲｐを用いたレート処理により徐々に大きくなるように設定される。具体的には、要求パージ率Ｒｐｒｑは、各トリップでのパージ条件の初回の成立期間において、成立開始直後は、開始パージ率Ｒｐｓｔが設定され、その後は、前回の要求パージ率（前回Ｒｐｒｑ）と更新量ΔＲｐと全開パージ率Ｒｐｆｏと目標パージ率Ｒｐｔｇとを用いて式（１）により演算された値が設定される。

Rprq=min(前回Rprq+ΔRp, min(Rpfo, Rptg)) (1)

また、要求パージ率Ｒｐｒｑ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、全開パージ率Ｒｐｆｏおよび目標パージ率Ｒｐｔｇのうちの最小値以下の範囲内で、再開パージ率Ｒｐｒｓから更新量ΔＲｐを用いたレート処理により徐々に大きくなるように設定される。具体的には、要求パージ率Ｒｐｒｑは、各トリップでのパージ条件の２回目以降の成立期間において、成立開始（再開）直後は、再開パージ率Ｒｐｒｓが設定され、その後は、式（１）により演算された値が設定される。

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の運転制御を中断する）ときなどが挙げられる。

こうして要求パージ率Ｒｐｒｑを設定すると、設定した要求パージ率Ｒｐｒｑを全開パージ率Ｒｐｆｏで除してパージ制御バルブ６５の駆動デューティＤｄｒを設定し（ステップＳ３９０）、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Ｓ４００）。そして、上述のステップＳ４１０の処理により、バルブ通過パージ流量Ｑｐｖを推定して、本ルーチンを終了する。

実施例では、上述したように、パージを実行するときにおいて、過給域では、自然吸気域に比して、開始パージ率Ｒｐｓｔや再開パージ率Ｒｐｒｓ、更新量ΔＲｐ、目標パージ率Ｒｐｔｇを小さくすることにより、仮要求パージ率Ｒｐｒｑｔｍｐひいては要求パージ率Ｒｐｒｑを小さくする。パージを実行するときにおいて、過給域では、自然吸気域に比して、蒸発燃料ガスがエンジン１２の燃焼室３０に至るまでの経路容積が大きいことや、過給圧Ｐｃやエゼクタ６９のエゼクタ圧の変動が生じることなどの理由により、燃料噴射制御によりフロント空燃比ＡＦ１が不安定になりやすい。実施例では、パージを実行するときにおいて、過給域では、自然吸気域に比して、要求パージ率Ｒｐｒｑを小さくすることにより、フロント空燃比ＡＦ１が不安定になるのを抑制することができる。

以上説明した実施例のエンジン装置１０では、パージ条件が成立しているとき（パージを実行するとき）において、過給域では、自然吸気域に比して小さくなるように要求パージ率Ｒｐｒｑを設定し、設定した要求パージ率Ｒｐｒｑに基づいてパージ制御バルブ６５を制御する。これにより、過給域でパージを実行するときに、フロント空燃比ＡＦ１が不安定になるのを抑制することができる。

実施例のエンジン装置１０では、パージ条件が成立しているときにおいて、過給域では、自然吸気域に比して、開始パージ率Ｒｐｓｔと再開パージ率Ｒｐｒｓと更新量ΔＲｐと目標パージ率Ｒｐｔｇとを小さくすることにより、要求パージ率Ｒｐｒｑを小さくするものとした。しかし、パージを実行するときにおいて、過給域では、自然吸気域に比して、開始パージ率Ｒｐｓｔと再開パージ率Ｒｐｒｓと更新量ΔＲｐと目標パージ率Ｒｐｔｇとのうちの一部だけを小さくすることにより、要求パージ率Ｒｐｒｑを小さくするものとしてもよい。

実施例のエンジン装置１０では、パージ条件が成立しているときに、自然吸気域で開始パージ率Ｒｐｓｔや再開パージ率Ｒｐｒｓ、更新量ΔＲｐ、目標パージ率Ｒｐｔｇにそれぞれ設定される値Ｒｐｓｔ１や値Ｒｐｒｓ１、値ΔＲｐ１、値Ｒｐｔｇ１は、それぞれ一定値が用いられるものとした。しかし、値Ｒｐｒｓ１や値ΔＲｐ１、値Ｒｐｔｇ１のうちの少なくとも一部は、可変値が用いられるものとしてもよい。この場合、値Ｒｐｒｓ１や値ΔＲｐ１、値Ｒｐｔｇ１は、図１０および図１１のサブ処理ルーチンにより設定された値が用いられるものとしてもよい。このルーチンは、電子制御ユニット７０により繰り返し実行される。

図１０および図１１のサブ処理ルーチンが実行されると、電子制御ユニット７０は、最初に、冷却水温Ｔｗやパージ制御バルブ６５の開度Ｏｐｖ、要求パージ率Ｒｐｒｑ、支配パージフラグＦｐｄなどのデータを入力する（ステップＳ６００）。ここで、冷却水温Ｔｗは、水温センサ１６により検出された値が入力される。パージ制御バルブ６５の開度Ｏｐｖは、パージ制御バルブポジションセンサ６５ａにより検出された値が入力される。要求パージ率Ｒｐｒｑは、図６のパージ制御ルーチンにより設定された値が入力される。支配パージフラグＦｐｄは、パージを実行しているときに、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）ときには値１が設定されるフラグである。この支配パージフラグＦｐｄは、図１２の支配パージ判定ルーチンにより設定された値が入力される。以下、図１０および図１１のサブ処理ルーチンの説明を中断し、図１２の支配パージ判定ルーチンについて説明する。

図１２の支配パージ判定ルーチンは、電子制御ユニット７０により、パージを実行しているときに繰り返し実行される。実施例では、パージを実行していないとき（本ルーチンの繰り返しの実行を中断しているとき）には、支配パージフラグＦｐｄを保持するものとした。このルーチンが実行されると、電子制御ユニット７０は、最初に、吸気圧Ｐｉｎや過給圧Ｐｃ、サージ圧Ｐｓ、駆動デューティＤｄｒなどのデータを入力する（ステップＳ７００）。ここで、吸気圧Ｐｉｎは、吸気圧センサ２３ｂにより検出された値が入力される。過給圧Ｐｃは、過給圧センサ２３ｃにより検出された値が入力される。サージ圧Ｐｓは、サージ圧センサ２７ａにより検出された値が入力される。駆動デューティＤｄｒは、図６のパージ制御ルーチンにより設定された値が入力される。

こうしてデータを入力すると、過給圧Ｐｃから吸気圧Ｐｉｎを減じた値と駆動デューティＤｄｒとに基づいてエゼクタ圧Ｐｅｊを推定する（ステップＳ７１０）。ここで、エゼクタ圧Ｐｅｊは、過給圧Ｐｃから吸気圧Ｐｉｎを減じた値と駆動デューティ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を減じた値と駆動デューティ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１３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、駆動デューティ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Ｓ７２０）。ここで、オフセット量ｋｄは、サージ圧Ｐｓをオフセット量設定用マップに適用して求めることができる。オフセット量設定用マップは、サージ圧Ｐｓとオフセット量ｋｄとの関係として実験や解析により予め定められ、図示しないＲＯＭやフラッシュメモリに記憶されている。図１４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Ｓ７３０）。そして、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Ｓ７４０）、本ルーチンを終了する。

ステップＳ７３０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Ｓ７５０）、本ルーチンを終了する。

図１２の支配パージ判定ルーチンについて説明した。図１０および図１１のサブ処理ルーチンの説明に戻る。ステップＳ６００でデータを入力すると、パージ制御バルブ６５の開度Ｏｐｖを用いてパージを実行しているか否かを判定する（ステップＳ６１０）。パージを実行していないと判定したときには、パージ未実行カウンタＣｎｐを前回値から値１だけカウントアップする（ステップＳ６１４）。ここで、パージ未実行カウンタＣｎｐは、パージの未実行時間に関連するカウンタである。このパージ未実行カウンタＣｎｐは、現在のトリップを開始するときに、初期値としての値０が設定される。

ステップＳ６１０でパージを実行していると判定したときには、支配パージフラグＦｐｄの値を調べる（ステップＳ６１２）。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きには、パージ未実行カウンタＣｎｐを、前回値から値１だけカウントダウンして更にこれを値０で制限（下限ガード）して更新する（ステップＳ６１６）。支配パージフラグＦｐｄが値１のとき、即ち、支配パージが上流パージであるときには、パージ未実行カウンタＣｎｐを前回値で保持する（ステップＳ６１８）。

続いて、パージを実行しているか否かを判定すると共に（ステップＳ６２０）、支配パージフラグＦｐｄの値を調べる（ステップＳ６２２）。ステップＳ６２０でパージを実行していると判定し、且つ、ステップＳ６２２で支配パージフラグＦｐｄが値０のとき即ち支配パージが下流パージであるときには、下流パージ積算カウンタＣｐｄｎを前回値から値１だけカウントアップして更新する（ステップＳ６２４）。ここで、下流パージ積算カウンタＣｐｄｎは、現在のトリップでパージを実行していて且つ支配パージが下流パージである積算時間に関連するカウンタである。この下流パージ積算カウンタＣｐｄｎは、現在のトリップを開始するときに、初期値としての値０が設定される。ステップＳ６２０でパージを実行していないと判定したときや、ステップＳ６２２で支配パージフラグＦｐｄが値１のとき即ち支配パージが上流パージであるときには、下流パージ積算カウンタＣｐｄｎを前回値で保持する（ステップＳ６２６）。

図１５は、パージの実行の有無と支配パージフラグＦｐｄとパージ未実行カウンタＣｎｐと下流パージ積算カウンタＣｐｄｎとの様子の一例を示す説明図である。最初に、パージ未実行カウンタＣｎｐについて説明する。支配パージフラグＦｐｄが値０のときにおいて（～時刻ｔ２１、時刻ｔ２２～）、パージを実行していないときには、パージ未実行カウンタＣｎｐをカウントアップし、パージを実行しているときには、パージ未実行カウンタＣｎｐをカウントダウンする。また、支配パージフラグＦｐｄが値１のときにおいて（時刻ｔ２１～ｔ２２）、パージを実行していないときには、パージ未実行カウンタＣｎｐをカウントアップし、パージを実行しているときには、パージ未実行カウンタＣｎｐを保持する。パージの未実行時間（パージ制御バルブ６５の閉弁継続時間）が長いほど、パージ制御バルブ６５よりも燃料タンク１１側の実際のパージ濃度が高くなるから、図４のパージ補正量設定ルーチンにより設定されるパージ濃度関連値Ｃｐと、実際のパージ濃度に対応するパージ濃度関連値である理想パージ濃度関連値Ｃｐｔｈと、の乖離が大きくなり、パージ濃度関連値Ｃｐの信頼性が低くなる。したがって、パージ未実行カウンタＣｎｐが低いほどパージ濃度関連値Ｃｐの信頼性が高くなると想定される。また、パージを実行しているときにおいて、支配パージが上流パージであるときには、支配パージが下流パージであるときに比して、蒸発燃料ガスがエンジン１２の燃焼室３０に至るまでの経路容積が大きいことや、過給圧Ｐｃやエゼクタ６９のエゼクタ圧の変動が生じることなどの理由により、燃料噴射制御によりフロント空燃比ＡＦ１が不安定になりやすく、パージ濃度関連値Ｃｐの信頼性が低くなりやすい。このため、実施例では、パージを実行しているときにおいて、支配パージが下流パージであるときには、パージ未実行カウンタＣｎｐをカウントダウンするのに対し、支配パージが上流パージであるときには、パージ未実行カウンタＣｎｐを保持するものとした。

続いて、下流パージ積算カウンタＣｐｄｎについて説明する。支配パージフラグＦｐｄが値０のときにおいて（～時刻ｔ２１、時刻ｔ２２～）、パージを実行していないときには、下流パージ積算カウンタＣｐｄｎを保持し、パージを実行しているときには、下流パージ積算カウンタＣｐｄｎをカウントアップする。また、支配パージフラグＦｐｄが値１のときには（時刻ｔ２１～ｔ２２）、パージの実行の有無に拘わらずに、下流パージ積算カウンタＣｐｄｎを保持する。現在のトリップにおいて、下流パージの積算時間が多いほど、下流パージでのパージ濃度関連値Ｃｐの設定回数（学習回数）が多くなり、パージ濃度関連値Ｃｐの信頼性が高くなる。したがって、下流パージ積算カウンタＣｐｄｎが大きいほどパージ濃度関連値Ｃｐの信頼性が高くなると想定される。なお、上述したように、パージを実行しているときにおいて、支配パージが上流パージであるときには、支配パージが下流パージであるときに比して、パージ濃度関連値Ｃｐの信頼性が低くなりやすい。このため、実施例では、パージを実行しているときにおいて、支配パージが下流パージであるときには、下流パージ積算カウンタＣｐｄｎをカウントアップするのに対し、支配パージが上流パージであるときには、下流パージ積算カウンタＣｐｄｎを保持するものとした。

こうしてパージ未実行カウンタＣｎｐや下流パージ積算カウンタＣｐｄｎを設定すると、パージ未実行カウンタＣｎｐに基づいて上限ガード値Ｒｐｇｄ１を設定する（ステップＳ６４０）。ここで、上限ガード値Ｒｐｇｄ１は、パージ未実行カウンタＣｎｐを上限ガード値設定用マップに適用して求めることができる。上限ガード値設定用マップは、パージ未実行カウンタＣｎｐと上限ガード値Ｒｐｇｄ１との関係として予め定められ、図示しないＲＯＭやフラッシュメモリに記憶されている。図１６は、上限ガード値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、上限ガード値Ｒｐｇｄ１は、パージ未実行カウンタＣｎｐが大きいほど小さくなるように設定される。

続いて、パージを実行しているか否かを判定し（ステップＳ６５０）、パージを実行していないと判定したときには、最大パージ率記憶値Ｒｐｍａｘｓｒを前回値で保持する（ステップＳ６５４）。ステップＳ６５０でパージを実行していると判定したときには、支配パージフラグＦｐｄの値を調べる（ステップＳ６５２）。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きには、式（２）に示すように、要求パージ率Ｒｐｒｑおよび前回の最大パージ率記憶値（前回Ｒｐｍａｘｓｒ）のうちの最大値を上限ガード値Ｒｐｇｄ１で制限（上限ガード）して最大パージ率記憶値Ｒｐｍａｘｓｒを設定すると共に（ステップＳ６５６）、設定した最大パージ率記憶値Ｒｐｍａｘｓｒを上限ガード値Ｒｐｇｄ２に設定する（ステップＳ６５７）。ここで、支配パージフラグＦｐｄが値０のときの最大パージ率記憶値Ｒｐｍａｘｓｒは、現在のトリップにおける、支配パージフラグＦｐｄが値０のときの要求パージ率Ｒｐｒｑの最大値に関連する記憶値である。

Rpmaxsr=min(max(Rprq, 前回Rpmaxsr), Rpgd1) (2)

ステップＳ６５２で支配パージフラグＦｐｄが値１のとき、即ち、支配パージが上流パージであるときには、式（３）に示すように、要求パージ率Ｒｐｒｑおよび前回の最大パージ率記憶値（前回Ｒｐｍａｘｓｒ）のうちの最大値を上限ガード値Ｒｐｇｄ１，Ｒｐｇｄ２で制限（上限ガード）して最大パージ率記憶値Ｒｐｍａｘｓｒを設定する（ステップＳ６５８）。ここで、支配パージフラグＦｐｄが値１のときの最大パージ率記憶値Ｒｐｍａｘｓｒは、現在のトリップにおける、支配パージフラグＦｐｄが値１のときの要求パージ率Ｒｐｒｑの最大値を、支配パージフラグＦｐｄが値０のときの要求パージ率Ｒｐｒｑの最大値（上限ガード値Ｒｐｇｄ２）で制限（上限ガード）して得られる値に関連する記憶値である。実施例では、このようにして、支配パージフラグＦｐｄが値１のときの最大パージ率記憶値Ｒｐｍａｘｓｒを、支配パージフラグＦｐｄが値０のときの最大パージ率記憶値Ｒｐｍａｘｓｒを超えないように設定するものとした。

Rprssr=min(max(Rprq, 前回Rpmaxsr), Rpgd1, Rpgd2) (3)

続いて、パージを実行しているか否かを判定すると共に（ステップＳ６６０）、支配パージフラグＦｐｄの値を調べる（ステップＳ６６２）。ステップＳ６６０でパージを実行していないと判定したときや、ステップＳ６６２で支配パージフラグＦｐｄが値１のとき即ち支配パージが上流パージであるときには、再開パージ率用記憶値Ｒｐｒｓｓｒを前回値で保持する（ステップＳ６６４）。ステップＳ６６０でパージを実行していると判定し、且つ、ステップＳ６６２で支配パージフラグＦｐｄが値０のとき即ち支配パージが下流パージであるときには、式（４）に示すように、要求パージ率Ｒｐｒｑおよび最大パージ率記憶値Ｒｐｍａｘｓｒのうちの最大値を上限ガード値Ｒｐｇｄ１で制限（上限ガード）して再開パージ率用記憶値Ｒｐｒｓｓｒを設定する（ステップＳ６６６）。ここで、再開パージ率用記憶値Ｒｐｒｓｓｒは、上述の値Ｒｐｒｓ１（過給域フラグＦｃが値０のときの再開パージ率Ｒｐｒｓ）を設定するのに用いられる記憶値である。

Rprssr=min(max(Rprq, Rpmaxsr), Rpgd1) (4)

こうして再開パージ率用記憶値Ｒｐｒｓｓｒを設定すると、設定した再開パージ率用記憶値Ｒｐｒｓｓｒと下流パージ積算カウンタＣｐｄｎとに基づいて値Ｒｐｒｓ１（過給域フラグＦｃが値０のときの再開パージ率Ｒｐｒｓ）を設定する（ステップＳ６７０）。ここで、値Ｒｐｒｓ１は、例えば、再開パージ率用記憶値Ｒｐｒｓｓｒに下流パージ積算カウンタＣｐｄｎに基づく反映係数ｋｐｄｎを乗じて設定することができる。反映係数ｋｐｄｎは、下流パージ積算カウンタＣｐｄｎを反映係数設定用マップに適用して求めることができる。反映係数設定用マップは、下流パージ積算カウンタＣｐｄｎと反映係数ｋｐｄｎとの関係として予め定められ、図示しないＲＯＭやフラッシュメモリに記憶されている。図１７は、反映係数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、反映係数ｋｐｄｎは、値０以上で且つ値１以下の範囲内で、下流パージ積算カウンタＣｐｄｎが大きいほど大きくなるように設定される。

したがって、値Ｒｐｒｓ１（過給域フラグＦｃが値０のときの再開パージ率Ｒｐｒｓ）は、再開パージ率用記憶値Ｒｐｒｓｓｒ以下の範囲内で、下流パージ積算カウンタＣｐｄｎが大きいほど大きくなる。上述したように、下流パージ積算カウンタＣｐｄｎが大きいほどパージ濃度関連値Ｃｐの信頼性が高くなると想定される。このため、下流パージ積算カウンタＣｐｄｎが比較的大きいときには、再開パージ率Ｒｐｒｓ１を比較的大きくすることにより、パージを比較的大きいパージ率で再開することができる。また、実施例では、パージ未実行カウンタＣｎｐが大きいほど、上限ガード値Ｒｐｇｄ１が小さくなるから、最大パージ率記憶値Ｒｐｍａｘｓｒや再開パージ率用記憶値Ｒｐｒｓｓｒが小さくなりやすく、値Ｒｐｒｓ１が小さくなりやすい。上述したように、パージ未実行カウンタＣｎｐが低いほどパージ濃度関連値Ｃｐの信頼性が高くなると想定されるから、パージ未実行カウンタＣｎｐが比較的大きいときに、パージを比較的大きいパージ率で再開すると、フロント空燃比ＡＦ１が不安定になりやすい。これに対して、パージ未実行カウンタＣｎｐが大きいほど、上限ガード値Ｒｐｇｄ１を小さくして、最大パージ率記憶値Ｒｐｍａｘｓｒや再開パージ率用記憶値Ｒｐｒｓｓｒを小さくなりやすくし、値Ｒｐｒｓ１を小さくなりやすくすることにより、パージを再開したときに、フロント空燃比ＡＦ１が不安定になるのを抑制することができる。

続いて、最大パージ率記憶値Ｒｐｍａｘｓｒに基づいて値ΔＲｐ１（過給域フラグＦｃが値０のときの更新量ΔＲｐ）を設定する（ステップＳ６８０）。ここで、値ΔＲｐ１は、最大パージ率記憶値Ｒｐｍａｘｓｒを自然吸気域の更新量設定用マップに適用して求めることができる。自然吸気域の更新量設定用マップは、最大パージ率記憶値Ｒｐｍａｘｓｒと値ΔＲｐ１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１８は、自然吸気域の更新量設定用マップの一例を示す説明図である。図示するように、値ΔＲｐ１は、最大パージ率記憶値Ｒｐｍａｘｓｒが大きいほど大きくなるように設定される。最大パージ率記憶値Ｒｐｍａｘｓｒが大きいほど現在のトリップでそれまでにパージ率を大きくしているから、値ΔＲｐ１を大きくしてよいと想定される。

そして、下流パージ積算カウンタＣｐｄｎと冷却水温Ｔｗとに基づいて値Ｒｐｔｇ１（過給域フラグＦｃが値０のときの目標パージ率Ｒｐｔｇ）を設定して（ステップＳ６９０）、本ルーチンを終了する。ここで、値Ｒｐｔｇ１は、下流パージ積算カウンタＣｐｄｎと冷却水温Ｔｗとを自然吸気域の目標パージ率設定用マップに適用して求めることができる。自然吸気域の目標パージ率設定用マップは、下流パージ積算カウンタＣｐｄｎおよび冷却水温Ｔｗと値Ｒｐｔｇ１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１９は、自然吸気域の目標パージ率設定用マップの一例を示す説明図である。図示するように、値Ｒｐｔｇ１は、下流パージ積算カウンタＣｐｄｎが大きいほど大きくなり、且つ、冷却水温Ｔｗが高いほど大きくなるように設定される。上述したように、下流パージ積算カウンタＣｐｄｎが大きいほどパージ濃度関連値Ｃｐの信頼性が高くなると想定される。また、冷却水温Ｔｗが高いほどエンジン１２での燃焼が安定してフロント空燃比ＡＦ１が安定すると想定される。これらのことから、下流パージ積算カウンタＣｐｄｎが大きいほど且つ冷却水温Ｔｗが高いほど値Ｒｐｔｇ１を大きくてよいと想定される。

実施例のエンジン装置１０では、支配パージフラグＦｐｄに基づいて、パージ未実行カウンタＣｎｐや下流パージ積算カウンタＣｐｄｎ、最大パージ率記憶値Ｒｐｍａｘｓｒ、再開パージ率用記憶値Ｒｐｒｓｓｒを設定するものとした。しかし、支配パージフラグＦｐｄに代えて、上流パージ推定フラグＦｐｕｐに基づいて、パージ未実行カウンタＣｎｐや下流パージ積算カウンタＣｐｄｎ、最大パージ率記憶値Ｒｐｍａｘｓｒ、再開パージ率用記憶値Ｒｐｒｓｓｒを設定するものとしてもよい。

実施例のエンジン装置１０では、パージ未実行カウンタＣｎｐに基づく上限ガード値Ｒｐｇｄ１を用いて最大パージ率記憶値Ｒｐｍａｘｓｒや再開パージ率用記憶値Ｒｐｒｓｓｒを設定するものとした。しかし、上限ガード値Ｒｐｇｄ１を用いずに最大パージ率記憶値Ｒｐｍａｘｓｒや再開パージ率用記憶値Ｒｐｒｓｓｒを設定するものとしてもよい。

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

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

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

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

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

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

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

本発明は、エンジン装置の製造産業などに利用可能である。

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

Claims (1)

1. 吸気管に配置されたスロットルバルブを有し、燃料タンクから供給される燃料を用いて動力を出力するエンジンと、
   前記吸気管の前記スロットルバルブよりも上流側に配置されたコンプレッサを有する過給機と、
   前記燃料タンク内で発生した蒸発燃料を含む蒸発燃料ガスを前記吸気管の前記スロットルバルブよりも下流側に接続された第１パージ通路と第２パージ通路とに分岐して前記吸気管に供給する供給通路と、前記吸気管の前記コンプレッサと前記スロットルバルブとの間からの還流通路に吸気ポートが接続され且つ前記吸気管の前記コンプレッサよりも上流側に排気ポートが接続され且つ前記第２パージ通路に吸引ポートが接続されたエゼクタと、前記供給通路に設けられたパージ制御バルブと、を有する蒸発燃料処理装置と、
   前記蒸発燃料ガスを前記吸気管に供給するパージを実行するときには、要求パージ率に基づいて前記パージ制御バルブを制御する制御装置と、
   を備えるエンジン装置であって、
   前記制御装置は、前記パージを実行するときにおいて、過給域では、自然吸気域に比して小さくなるように前記要求パージ率を設定する、
   エンジン装置。

Images