JP5373459B2 - 燃料タンクシステムの制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、蒸発燃料処理装置を含む燃料タンクシステムを制御する燃料タンクシステムの制御装置の技術分野に関する。

この種の装置として、密閉燃料タンクシステムを制御するものがある（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に開示された密閉燃料タンクシステムの制御装置によれば、蒸発燃料のパージ時にスロットル開度を減少補正することによって、蒸発燃料の処理能力を向上させることが可能であるとされている。

尚、密閉燃料タンクシステムにおいて、封鎖弁の開弁圧力の閾値をキャニスタ吸着量に応じて変化させるものも提案されている（例えば、特許文献２参照）。

また、密閉燃料タンクシステムにおいて、パージ時においてキャニスタ大気開放弁を燃料タンク内圧に応じて開閉制御するものも提案されている（例えば、特許文献３参照）。

特開２００５−１０５８９６号公報 特開２００７−６４１５４号公報 特開２００４−３０８４８３号公報

上記特許文献１乃至３に開示される如き、封鎖弁により燃料タンク内を密閉可能な密閉燃料タンクシステムが採用される場合、封鎖弁によりキャニスタと燃料タンクとを選択的に切り離すことが可能となるため、封鎖弁を、例えば燃料給油時等に限定して開弁させること等によって、キャニスタにおける蒸発燃料の吸着をある程度抑制することは可能である。

一方、ハイブリッド車両のように、回転電機の動力のみを使用した所謂ＥＶ走行が可能な車両においては、内燃機関の始動頻度は低下する傾向にあり、とりわけＰＨＶ（Plug-in Hybrid Vehicle）のように、ＥＶ走行が主たる走行モードとなり得る車両においてはその傾向はより顕著である。このような車両においては、蒸発燃料の吸気通路へのパージ（以下、適宜「メインパージ」と称する）が可能となる期間が減少するため、場合によっては、内燃機関を単にメインパージを実行するために始動させる必要に迫られることがあり、燃費の悪化を招く可能性がある。

即ち、密閉燃料タンクシステムを、このような内燃機関の始動頻度が低い車両への適用する場合まで考えると、より積極的にキャニスタへの蒸発燃料の吸着を抑制する必要がある。然るに、上記各種先行技術においては、このような観点に立った工夫はなく、未だ改善の余地がある。

本発明は、係る点に鑑みてなされたものであり、密閉燃料タンクシステムにおいて、キャニスタへの蒸発燃料の吸着を好適に抑制し得る燃料タンクシステムの制御装置を提供することを課題とする。

上述した課題を解決するため、本発明に係る燃料タンクシステムの制御装置は、車両に搭載され、内燃機関の燃料を貯留する燃料タンクと、前記燃料タンクの内部で生じる蒸発燃料を吸着可能なキャニスタと、該キャニスタ及び前記燃料タンクを連通させる蒸発燃料通路と、前記蒸発燃料通路に設置され、前記蒸発燃料通路を開放及び閉鎖可能な封鎖弁と、前記内燃機関の吸気通路と前記キャニスタとを連通させるパージ通路と、前記パージ通路に設置され、前記パージ通路を開放及び閉鎖可能なパージ制御弁とを備えた燃料タンクシステムの制御装置であって、前記燃料タンクの内圧を特定する特定手段と、該特定された内圧が負圧である場合に前記封鎖弁を開弁させる制御手段とを具備し、前記制御手段は、前記吸着された蒸発燃料の脱離効率の低下が許容範囲に収まるように前記封鎖弁を開弁させることを特徴とする。

本発明に係る車両は、動力源としての内燃機関と、蒸発燃料の処理機能を有する燃料タンクシステムとを備える。本発明に係る車両の制御装置は、このような本発明に係る車両を制御する装置であって、例えば、一又は複数のＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＭＰＵ（Micro Processing Unit）、各種プロセッサ又は各種コントローラ、或いは更にＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、バッファメモリ又はフラッシュメモリ等の各種記憶手段等を適宜に含み得る、単体の或いは複数のＥＣＵ（Electronic Controlled Unit）等の各種処理ユニット、各種コントローラ或いはマイコン装置等各種コンピュータシステム等の形態を採り得る。

本発明に係る内燃機関は、燃料の燃焼を機械的動力に変換可能な機関を意味するものであって、例えば燃料種別（例えばガソリン、軽油、アルコール、アルコール混合燃料或いは天然ガス等）、燃料の供給態様、燃料の燃焼態様、吸排気系の構成及び気筒配列等、物理的、機械的又は電気的な構成は特に限定されない。

本発明に係る燃料タンクシステムは、燃料タンクと、キャニスタと、蒸発燃料通路と、封鎖弁と、パージ通路とパージ制御弁とを少なくとも備えた装置であって、蒸発燃料通路に設置された封鎖弁により燃料タンクを密閉可能に構成された、所謂密閉燃料タンクシステムである。

本発明に係る燃料タンクシステムにおける、上記各構成要素及び上記各構成要素以外に備わり得る他の構成要素の物理的、機械的及び電気的構成、構造並びにその配置態様等は、燃料タンクシステムの機能として、（１）キャニスタによる蒸発燃料の吸着、（２）吸着された蒸発燃料の吸気通路へのパージ（即ち、メインパージ）及び（３）封鎖弁による蒸発燃料通路の選択的な封鎖が夫々可能である限りにおいて如何様にも限定されない趣旨である。

本発明に係る燃料タンクシステムの制御装置によれば、その動作時には、特定手段により燃料タンクの内圧（以下、適宜「タンク内圧」と称する）が特定される。尚、本発明に係る「特定」とは、検出、算出、推定、同定、導出、選択及び取得等、最終的に制御上参照し得る情報として真偽の程度はともかく確定させることを包括する概念であって、そのためのプロセスは、如何様にも限定されない趣旨である。例えば、特定手段は、圧力センサ等の各種検出手段であってもよいし、当該各種検出手段から検出結果としてタンク内圧を電気信号等として取得し得る手段であってもよいし、予めタンク内圧との対応関係が実験的に、経験的に、理論的に又はシミュレーション等に基づいて既知である他の指標値、物理量或いは制御量に基づいて、例えばマップ等から該当する値を選択することにより或いは例えば各種演算処理を施すこと等により推定する手段であってもよい。

本発明に係る燃料タンクシステムの制御装置によれば、この特定されたタンク内圧が負圧である場合に、制御手段により封鎖弁が開弁される。

この種の密閉燃料タンクシステムにおいては、燃料噴射装置への燃料供給等に起因する燃料タンク内の燃料量の減少（一義的に、燃料の液面高の変化）や、燃料温度の低下等によって、タンク内圧が負圧領域の値まで低下することがある。一方、封鎖弁を介して燃料タンクと適宜選択的に連通するキャニスタは、例えば大気連通口、大気連通路及び切り替え弁等によって、外界空間と適宜連通可能な構成を有するのが一般的であり、またメインパージの円滑な進行を促進する点からも、その内圧は、定常的に見れば大気圧又はその近傍の圧力領域に維持される。

従って、タンク内圧が負圧である場合に封鎖弁を開弁すると、キャニスタ側から燃料タンク側への気流が生じ、キャニスタに吸着された蒸発燃料は、再び燃料タンク側へ戻される（尚、これ以降、このような処理を適宜「バックパージ」と称することとする）。その結果、キャニスタにおける蒸発燃料の吸着量は従前の値から減少する。

上述したメインパージは、例えば好適な一形態として、キャニスタにおける蒸発燃料の吸着量がキャニスタの吸着限界に達した又は近づいた時点、或いは一定量に達した時点等に生じ得るパージ要求に応じて実行されるから、蒸発燃料のバックパージにより吸着量を減少させることによって、メインパージの実行頻度は低下する。

ここで、係るメインパージは、吸気通路に負圧が形成される内燃機関の稼動時であれば常時その実行が可能であるが、冷間始動期間等を含む、燃焼状態が良好でない一部の稼動期間においては、蒸発燃料のパージ量の制御精度が燃料の噴***度よりも低いことに起因して、燃焼状態をより悪化させ易い。ところが、キャニスタにおける蒸発燃料の吸着量は、内燃機関の状態とは無関係に推移し得るから、場合によっては、燃焼状態が良好でない期間において、メインパージが必要とされ、メインパージが実行された結果、燃焼状態の悪化に伴うエミッションやドライバビリティの悪化が生じることがある。

この点、本発明に係る燃料タンクシステムの制御装置によれば、メインパージと異なるプロセスであるバックパージによりキャニスタにおける蒸発燃料の吸着量を減少側に推移させ、メインパージの実行頻度を低下させることが可能であり（通常、吸着された蒸発燃料は、メインパージ以外では減少しない）、内燃機関のエミッション及びドライバビリティを好適に担保し得るといった、本発明に特有の実践上有益なる効果が奏される。
ここで特に、本発明に係る燃料タンクシステムの制御装置は、制御手段が、吸着された蒸発燃料の脱離効率の低下が許容範囲に収まるように封鎖弁を開弁させる構成となっている。
キャニスタから燃料タンクへ蒸発燃料がバックパージされるにあたっては、吸着材である活性炭から蒸発燃料が脱離する際に生じる気化潜熱の影響により、活性炭の温度が低下して、蒸発燃料の脱離効率が低下することがある。
しかしながら、本発明に係る燃料タンクシステムの制御装置によれば、制御手段は、この脱離効率の低下が許容範囲に収まるように封鎖弁を開弁させるため、燃料タンク内に戻される蒸発燃料の量（即ち、バックパージ量）を好適に維持することが可能となる。

尚、バックパージされた蒸発燃料は、燃料タンクの設置環境にもよるものの、少なからず液化され、正規の燃料として燃料噴射装置を介して消費され得る。このため、本発明に係るバックパージは、燃料の有効利用の観点からも好適である。

補足すると、バックパージされる蒸発燃料は、再度キャニスタに吸着される可能性もあるが、そのような再度の吸着が生じたとして、バックパージがなされない場合と比較してメインパージの実行頻度が少なくとも増加側に変化することはなく、実践上何らの問題も生じることはない。

また、本発明に係る燃料タンクシステムの制御装置に特有の効果は、このようなエミッション及びドライバビリティの担保に限定されない。即ち、一般的に、燃料タンク内を大気圧未満の負圧に維持することは、燃料タンクの品質維持の面から得策でない。例えば、正圧又は大気圧と負圧との間で、タンク内圧が繰り返し変化する場合、燃料タンクの物理的耐久性、密閉性或いは断熱性等が少なからず低下する可能性がある。即ち、タンク内圧も、少なくとも定常的には、大気圧又はその近傍の圧力に維持されるのが望ましいのである。そのような事情に鑑みれば、タンク内圧が負圧であることをもって封鎖弁が開弁されるにあたって、キャニスタが蒸発燃料をどの程度吸着しているかは実践上問題とはならず、タンク内圧をより大気圧に近付けることのみによっても、極めて高い実践上の利益が提供されるのである。

尚、本発明に係る燃料タンクシステムの制御装置に特有の効果は、内燃機関の稼動頻度が相対的に低いハイブリッド車両、とりわけＥＶ走行が主たる走行モードとなり得るＰＨＶ等においては顕著である。即ち、ハイブリッド車両においては、ＥＶ走行により内燃機関の始動頻度が低下し得るため、上述したようなエミッションやドライバビリティの悪化といった問題に加え、メインパージを実行することのみを目的とした内燃機関の始動要求が生じるといった、新規な問題が発生し得る。無論、このような内燃機関の始動は、燃費の悪化に直結する無駄な始動であり、回避されるべきである。その点、本発明に係る燃料タンクシステムの制御装置が適用された場合には、キャニスタにおける蒸発燃料の吸着を抑制することによって、パージ要求の発生頻度を低下させることができ、このような燃費の悪化を回避することもまた可能となる。

本発明に係る燃料タンクシステムの制御装置の一の態様では、前記内燃機関の稼動時に前記吸気通路の負圧を前記燃料タンクに導入する負圧導入手段を更に具備する。

この態様によれば、内燃機関の稼動時に、負圧導入手段により吸気通路の負圧が燃料タンクに導入され、上述した蒸発燃料のバックパージの実行機会が半ば強制的に設けられる。このため、キャニスタにおける蒸発燃料の吸着を、より積極的に抑制することが可能となる。

尚、この態様では、前記負圧導入手段は、前記内燃機関の稼動時に前記吸気通路の負圧が前記燃料タンクに導入されるように前記パージ制御弁及び前記封鎖弁を開弁させてもよい。

吸気通路は、パージ通路を介してキャニスタと連通しており、キャニスタは、蒸発燃料通路を介して燃料タンクと連通している。従って、これらの通路に設置されたパージ制御弁及び封鎖弁を開弁させることにより、吸気通路の負圧を燃料タンクに導入することが簡便にして可能となる。また、このように既存の構成要素を利用した場合、例えば吸気通路と燃料タンクとの間に新規に負圧導入用の通路を構築する必要はなく、コスト及び車両搭載性の面からも明らかに有利である。但し、本発明に係る負圧導入手段とは、必ずしもこのような既存の構成要素を制御する制御手段である必要はなく、上述した如き負圧導入用に特化された新規な通路を含んでいてもよい。

本発明に係る燃料タンクシステムの制御装置の他の態様では、前記制御手段は、前記内燃機関において燃料供給が停止されている期間において前記封鎖弁を開弁させる。

この態様によれば、制御手段が、フューエルカット中や、エンジン停止中（ハイブリッド車両であれば、ＥＶ走行等により車両自体は走行状態を採り得る）等、燃料供給が停止されている期間を利用して封鎖弁を開弁させる。

燃料供給が停止されている期間では、吸気管に負圧が形成されないため、或いはモータリング等により内燃機関の物理的な運動は生じているにせよパージされた燃料を燃焼させることができないため、メインパージを実行することは難しい。

この態様によれば、このようなメインパージが実質的に不可能となる期間においてバックパージが行われることによって、より効果的にキャニスタにおける蒸発燃料の吸着抑制に係る利益を享受することが可能となる。

尚、この態様では、前記制御手段は、前記封鎖弁の開度が最小開度となるように前記封鎖弁を制御してもよい。

封鎖弁の最小開度とは、物理的、機械的若しくは電気的な各種の制約又は制御上の制約等により規定される、実質的な最小の開度であり、例えば、封鎖弁がデューティ駆動される電磁弁等である場合には、理論的な又は実質的な最小のデューティ比に対応する開度であってもよい。この場合、気化潜熱による脱離効率の低下は最低限度に抑制され、一方で、キャニスタの内圧とタンク内圧との圧力差によって一義に規定され得るバックパージの実行可能期間は最大限に拡大されるから、バックパージ量を可及的に多く確保することが可能となり実践上極めて有益である。

本発明に係る燃料タンクシステムの制御装置の他の態様では、前記車両は、前記内燃機関と共に動力源として機能する少なくとも一つの回転電機を備えたハイブリッド車両である。

先に述べたように、動力源として内燃機関の他にモータジェネレータ等の回転電機を備えたハイブリッド車両では、少なくとも動力源として内燃機関のみを有する車両と較べて内燃機関の始動頻度は低下する。このため、メインパージを比較的良好に実行し得る機会（即ち、燃焼状態が十分に安定した状態でメインパージを実行する機会）は減少し、相対的に、メインパージを、内燃機関の始動時や或いは内燃機関の停止時にわざわざ内燃機関を始動させることによって実行する必要が生じる機会が増加する。

このように、メインパージの実行要求に応じて内燃機関を始動させた場合、必然的に燃焼状態が良好でない稼動期間においてメインパージが実行される可能性が高くなり、ドライバビリティ及びエミッションの悪化が避け難い。また、車両走行上必要とされないタイミングで内燃機関を始動させることになるから燃費の悪化もまた回避され難い。これらの点に鑑みれば、本発明に係る燃料タンクシステムの制御装置は、この種のハイブリッド車両に適用された場合において、極めて高い実践上の利益を提供し得る。

本発明のこのような作用及び他の利得は次に説明する実施形態から明らかにされる。

本発明の第１実施形態に係るハイブリッド車両の構成を概念的に表してなる模式的なブロック図である。 図１のハイブリッド車両に備わるエンジン及び燃料供給システムの構成を概念的に表す概略構成図である。 図１のハイブリッド車両においてＥＣＵにより実行されるバックパージ制御のフローチャートである。 本発明の第２実施形態に係る、バックパージ補助制御のフローチャートである。 本発明の第３実施形態に係る、バックパージ制御のフローチャートである。 本発明の第４実施形態に係るバックパージ制御のフローチャートである。 本発明の第５実施形態に係るパージ制御のフローチャートである。 本発明の第６実施形態に係るパージ制御のフローチャートである。

＜発明の実施形態＞
以下、図面を参照して、本発明の好適な実施形態について説明する。

＜実施形態の構成＞
始めに、図１を参照して、本発明の第１実施形態に係るハイブリッド車両１０の構成について説明する。ここに、図１は、ハイブリッド車両１０の構成を概念的に表してなる模式的なブロック図である。

図１において、ハイブリッド車両１０は、減速機構１１及び車輪１２、並びにＥＣＵ１００、エンジン２００、モータジェネレータＭＧ１（以下、適宜「ＭＧ１」と略称する）、モータジェネレータＭＧ２（以下、適宜「ＭＧ２」と略称する）、動力分割機構３００、ＰＣＵ４００、バッテリ５００、充電プラグ６００、リレー回路７００及び燃料タンクシステム８００を備えた、本発明に係る「車両」の一例たるハイブリッド車両である。

減速機構１１は、デファレンシャルギア（不図示）及びプラネタリギアを含んでなるギア機構であり、動力分割機構３００の動力出力軸である駆動軸（符号省略）の回転速度を所定の減速比に従って駆動輪１２に連結された車軸に伝達可能に構成されている。尚、減速機構の構成は、減速機構１１のものに限定されず、各種態様を採ることが可能である。例えば、減速機構は、複数のクラッチ及びブレーキ並びに遊星歯車機構により複数の変速段を実現可能な変速機構としての機能を有していてもよい。

ＥＣＵ１００は、ＣＰＵ、ＲＯＭ及びＲＡＭ等を備え、ハイブリッド車両１０の動作全体を制御可能に構成された電子制御ユニットであり、本発明に係る「燃料供給システムの制御装置」の一例である。ＥＣＵ１００は、ＲＯＭに格納された制御プログラムに従って、後述する各種制御を実行可能に構成されている。

尚、ＥＣＵ１００は、本発明に係る「特定手段」及び「制御手段」の夫々一例として機能するように構成された一体の電子制御ユニットであり、これら各手段に係る動作は、全てＥＣＵ１００によって実行されるように構成されている。但し、本発明に係るこれら各手段の物理的、機械的及び電気的な構成はこれに限定されるものではなく、例えばこれら各手段は、複数のＥＣＵ、各種処理ユニット、各種コントローラ或いはマイコン装置等各種コンピュータシステム等として構成されていてもよい。

エンジン２００は、ハイブリッド車両１０の動力源の一つとして機能するように構成された、本発明に係る「内燃機関」の一例たるガソリンエンジンである。エンジン２００の詳細な構成は、後に図２を参照する形で詳述する。

モータジェネレータＭＧ１は、バッテリ５００を充電するための或いはモータジェネレータＭＧ２に電力を供給するための発電機として、更にはエンジン２００の動力をアシストする電動機として機能するように構成された、本発明に係る「回転電機」の一例たる電動発電機である。

モータジェネレータＭＧ２は、本発明に係る「回転電機」の他の一例たる電動発電機であり、エンジン２００と共にハイブリッド車両１０の動力源の一つとなる電動機として、或いはバッテリ５００を充電するための発電機として機能するように構成されている。

尚、これらモータジェネレータＭＧ１及びモータジェネレータＭＧ２は、例えば同期電動発電機として構成され、外周面に複数個の永久磁石を有するロータと、回転磁界を形成する三相コイルが巻回されたステータとを備える。但し、他の形式のモータジェネレータであっても構わない。

動力分割機構３００は、エンジン２００の出力動力たるエンジントルクＴｅを、ＭＧ１及び駆動軸へ分配することが可能に構成された遊星歯車機構である。尚、動力分割機構３００の構成は公知の各種態様を採り得るため、ここではその詳細な説明を省略するが、簡略的に説明すると、動力分割機構３００は、中心部に設けられたサンギアと、サンギアの外周に同心円状に設けられたリングギアと、サンギアとリングギアとの間に配置されてサンギアの外周を自転しつつ公転する複数のピニオンギアと、クランクシャフト２０５の端部に結合され、各ピニオンギアの回転軸を軸支するプラネタリキャリアとを備える。

このサンギアは、サンギア軸を介してＭＧ１のロータ（符合は省略）に結合され、リングギアは、駆動軸及び減速機構１１を介してＭＧ２の不図示のロータに結合されている。駆動軸は、先述したように車軸と連結されており、ＭＧ２から供給されるモータトルクは、駆動軸及び減速機構１１を介して車軸へと伝達され、同様に車軸を介して伝達される車輪１２からの駆動力は、減速機構１１及び駆動軸を介してこのＭＧ２に入力される。係る構成の下、動力分割機構３００により、エンジントルクＴｅは、プラネタリキャリアとピニオンギアとによってサンギア及びリングギアに伝達され、エンジントルクＴｅが２系統に分割される。

この際、ＭＧ１は、例えばサンギアに伝達されるエンジントルクＴｅと釣り合うようにその出力トルクが制御されることにより、反力要素として機能し得る。このため、動力分割機構３００によれば、ＭＧ１の回転速度を制御することにより、エンジン２００の回転速度を自由に制御することが可能となる。この特性を利用して、ハイブリッド車両１０では、ＭＧ１がエンジン２００の回転速度制御装置として利用され、エンジン２００の動作点が、例えば最適燃費動作点に維持され、またエンジン２００の始動時におけるクランキングなどが実行される。

一方、ＭＧ２は、エンジン２００からのエンジントルクＴｅの供給とは独立して、駆動軸に対しそのモータトルクを供給可能である。従って、ハイブリッド車両１０は、ＭＧ２の動力のみを使用したＥＶ走行が可能である。ＥＶ走行の実行期間では、エンジン２００における燃料供給は停止され、またモータジェネレータＭＧ１も停止されるが、エンジン２００は、そのフリクションによって回転速度は殆どゼロとなり、ＭＧ１は、駆動軸の回転速度とエンジン２００の回転速度とに応じて一義的に定まる回転速度で空転する。即ち、ＥＶ走行中は、エンジン２００は、基本的にその物理運動が停止する。

ＰＣＵ４００は、バッテリ５００から取り出した直流電力を交流電力に変換して、モータジェネレータＭＧ１及びモータジェネレータＭＧ２に供給すると共に、モータジェネレータＭＧ１及びモータジェネレータＭＧ２によって発電された交流電力を直流電力に変換してバッテリ５００に供給することが可能に構成された不図示のインバータ等を含み、バッテリ５００と各モータジェネレータとの間の電力の入出力を、或いは各モータジェネレータ相互間の電力の入出力（即ち、この場合、バッテリ５００を介さずに各モータジェネレータ相互間で電力の授受が行われる）を制御することが可能に構成された電力制御ユニットである。ＰＣＵ４００は、ＥＣＵ１００と電気的に接続されており、ＥＣＵ１００によってその動作が制御される構成となっている。

バッテリ５００は、モータジェネレータＭＧ１及びモータジェネレータＭＧ２を駆動するための電力に係る電源として機能することが可能に構成された充電可能な蓄電池である。ここで、バッテリ５００は、ハイブリッド車両１０の車外に設置される外部電源２０により、適宜充電可能に構成されている。即ち、バッテリ５００は、各モータジェネレータの発電作用により生じる電力の他に、外部電源２０からの電力供給によっても充電される構成となっており、ハイブリッド車両１０は、所謂ＰＨＶとして構成されている。

充電プラグ６００は、リレー回路７００の入力端子と電気的に接続されており、且つ外部電源２０との電気的な接続を可能とする金属製のプラグである。尚、外部電源２０は、例えば家庭用の１００Ｖ電源であってもよいし、市街地や郊外の然るべきインフラ施設（例えば、ガソリンスタンドやサービスステーション）等にインフラ設備として設置されるものであってもよく、その物理的、機械的、機構的、電気的又は化学的態様は何ら限定されない趣旨である。

リレー回路７００は、充電プラグ６００側の入力端子と、バッテリ５００側の出力端子との間の電気的な接続状態を二値的に且つ選択的に切り替え可能なスイッチング回路である（図１では接続されていない状態が示されている）。リレー回路７００は、ＥＣＵ１００と電気的に接続されており、当該接続状態は、ＥＣＵ１００により制御される構成となっている。尚、入力端子と出力端子とが電気的に接続された状態において、バッテリ５００は充電プラグ６００と電気的に接続された状態となり、充電プラグ６００が外部電源２０と接続されている場合には、半ば自動的にバッテリ５００への通電がなされ、充電が開始される構成となっており、入力端子と出力端子とが接続されていない状態において、バッテリ５００は充電プラグ６００から解放され、充電プラグ６００が外部電源２０と接続されている又はいないに関係なく、バッテリ５００への通電が停止される構成となっている。

燃料タンクシステム８００は、エンジン２００に対し、燃料たるガソリンを供給可能に構成された装置である。ここで、図２を参照し、エンジン２００及び燃料タンクシステム８００の詳細な構成について説明する。ここに、図２は、エンジン２００及び燃料タンクシステム８００の構成を概念的に表してなる概略構成図である。

図２において、エンジン２００は、気筒２０１内において燃焼室に点火プラグ（符号省略）の一部が露出してなる点火装置２０２による点火動作を介して混合気を燃焼せしめると共に、係る燃焼による爆発力に応じて生じるピストン２０３の往復運動を、コネクティングロッド２０４を介してクランクシャフト２０５の回転運動に変換することが可能に構成されている。また、クランクシャフト２０５の近傍には、クランクシャフト２０５の回転位置（即ち、クランク角）を検出するクランクポジションセンサ２０６が設置されている。尚、エンジン２００は、紙面と垂直な方向に４本の気筒２０１が直列に配されてなる直列４気筒エンジンであるが、個々の気筒２０１の構成は相互に等しいため、図２においては一の気筒２０１についてのみ説明を行うこととする。

尚、本発明に係る「内燃機関」とは、ガソリンエンジンに限らず、軽油を燃料とするディーゼルエンジン又はアルコールとガソリンとの混合燃料を使用可能なエンジン等であってもよい。

エンジン２００において、外部から吸入された空気は吸気管２０７を通過し、吸気ポート２１０において、インジェクタ２１２から噴射された燃料と混合されて前述の混合気となる。この際、燃料は、燃料タンクシステム８００によりインジェクタ２１２に供給される構成となっている。尚、燃料を噴射する噴射手段の形態は、図示するような所謂吸気ポート噴射型インジェクタの構成を採らずともよく、例えば、フィードポンプ或いは他の低圧ポンプにより圧送される燃料の圧力を更に高圧ポンプによって昇圧せしめ、高温高圧の気筒２０１内部へ燃料を直接噴射することが可能に構成された、所謂直噴インジェクタ等の形態を有していてもよい。

気筒２０１内部と吸気管２０７とは、吸気バルブ２１１の開閉によってその連通状態が制御されている。気筒２０１内部で燃焼した混合気は排気となり吸気バルブ２１１の開閉に連動して開閉する排気バルブ２１３の開弁時に排気ポート２１４を介して排気管２１５に導かれる。

この排気管２１５には、三元触媒２１６が設置されている。三元触媒２１６は、アルミナ等の塩基性担体に白金等の貴金属を担持すると共に排気管２１５の径方向に沿った断面がハニカム状をなし、排気中のＮＯｘ（窒素酸化物）の還元反応と、排気中のＣＯ（一酸化炭素）及びＨＣ（炭化水素）の酸化反応とを略同時に進行させることにより排気を浄化可能に構成された排気浄化装置である。

また、排気管２１５には、エンジン２００の排気空燃比を検出することが可能に構成された空燃比センサ２１７が設置されている。更に、気筒２０１を収容するシリンダブロックに設置されたウォータジャケットには、エンジン２００を冷却するために循環供給される冷却水（ＬＬＣ）に係る冷却水温を検出するための水温センサ２１８が配設されている。

吸気管２０７における、吸気ポート２１０の上流側には、図示せぬクリーナを経て導かれた吸入空気に係る吸入空気量を調節するスロットルバルブ２０８が配設されている。このスロットルバルブ２０８は、ＥＣＵ１００と電気的に接続されたスロットルバルブモータ２０９によってその駆動状態が制御される構成となっている。尚、スロットルバルブモータ２０９は、基本的にはドライバの意思を反映したアクセル開度Ｔａに応じたスロットル開度が得られるように、ＥＣＵ１００により駆動制御されるが、その駆動制御に際してドライバの意思が介在する必要は必ずしもなく（無論、ドライバの意思に反することのない範囲である）、言わば自動的にスロットル開度を調整することも可能である。即ち、スロットルバルブ２０８は、一種の電子制御式スロットルバルブとして構成されている。

一方、図２において、燃料タンクシステム８００は、燃料タンク８０１を有する。燃料タンク８０１は、樹脂材料で形成された外郭体の内部空間である貯留空間Ａに、燃料ＦＬ（即ち、ここではガソリンである）を貯留可能に構成された貯留手段である。この樹脂製の外郭体は、不図示の断熱材で覆われており、貯留空間Ａと燃料タンク８０１の外部空間との間の熱交換が極力排除される構成となっている。また、燃料タンク８０１の下部には、不図示のプロテクタが付設されており、外部からの衝撃により燃料タンク８０１が破損しようないように配慮されている。

燃料タンク８０１の内部に形成された貯留空間Ａには、燃料タンク８０１内部の圧力たるタンク内圧Ｐｔｋを検出可能に構成された圧力センサ８０２が設置されている。圧力センサ８０２は、ＥＣＵ１００と電気的に接続されており、検出されたタンク内圧Ｐｉは、ＥＣＵ１００により一定又は不定の周期で参照される構成となっている。

燃料タンク８０１内部には、フューエルポンプ８０３が配設されている。フューエルポンプ８０３は、燃料タンク８０１の貯留空間Ａから燃料ＦＬを吸い上げることが可能に構成されたポンプ装置であり、吸い上げられた燃料ＦＬは、フューエルポンプ８０３に接続されたフィードパイプ８０４を介して、先述したインジェクタ２１２の燃料噴射弁に圧送供給される構成となっている。

燃料タンク８０１には、給油管８０５が接続されており、その内部において燃料タンク８０１の貯留空間Ａに連通している。給油時には、この給油管８０５の先端部分に取り付けられたフューエルキャップ８１６が取り外され、燃料たるガソリンが給油管８０５を介して貯留空間Ａに供給される構成となっている。

貯留空間Ａの下部には、燃料ＦＬの温度たる燃料温度Ｔｆを検出可能に構成された温度センサ８０６の検出端子が露出している。温度センサ８０６は、ＥＣＵ１００と電気的に接続されており、検出された燃料温度Ｔｆは、ＥＣＵ１００により一定又は不定の周期で参照される構成となっている。

貯留空間Ａと後述するキャニスタ８１１との間には、エバポ通路８１０（即ち、本発明に係る「蒸発燃料通路」の一例）が配設されている。このエバポ通路８１０には更に、貯留空間Ａとキャニスタ８１１とを適宜に連通させることが可能に構成された封鎖弁８０９が備わる。

封鎖弁８０９は、デューティ制御される電磁アクチュエータをその駆動手段とする電磁弁であり、その開度が、エバポ通路８１０を開放する全開開度（例えば、１００％）と、エバポ通路８１０を閉鎖する全閉開度（例えば、０％）との間で、電磁アクチュエータの駆動デューティ比に応じて段階的に制御される構成となっている。尚、これ以降適宜、全開開度及び全閉開度に対応する状態を夫々全開状態及び全閉状態等と表現することとする。

また、封鎖弁８０９は、非通電時に全閉状態を採る常時閉弁タイプの電磁弁である。即ち、通常、燃料タンク８０１は、封鎖弁８０９によって後述するキャニスタ８１１との連通が遮断されている。尚、封鎖弁８０９を駆動する駆動手段は、上述したＰＣＵ４００と電気的に接続されており、上記駆動デューティ比の制御を含む駆動制御は、ＰＣＵ４００を介してＥＣＵ１００によりなされる構成となっている。

封鎖弁８０９は、ＲＯＶ（Roll Over Valve）８０７及びＣＯＶ（Cut Off Valve）８０８を介して貯留空間Ａと連通する構成となっている。

ＲＯＶ８０７は、貯留空間Ａにおける燃料ＦＬの液面が、給油時等において所定位置を超えた場合に閉弁するように構成された弁装置であり、閉弁状態においてエバポ通路８１０と燃料タンク８０１との連通を遮断可能に構成されている。ＲＯＶ８０７の作用によって、車両転倒時等にエバポ通路８１０と燃料タンク８０１とが連通することが防止されるため、燃料タンクシステム８００においては、エバポ通路８１０を介して燃料ＦＬが外部に漏洩することはない。

ＣＯＶ８０８は、ＲＯＶ８０７と並列配置されており、ＲＯＶ８０７と同様に燃料ＦＬの液面位置に応じてエバポ通路８１０と燃料タンク８０１との連通を遮断可能に構成されている。ＣＯＶ８０８は、給油時の液面上昇に際しては、ＲＯＶ８０７の閉弁後も開弁状態を維持するが、車両旋回による液面の動揺等により液面がＣＯＶ８０８まで到達するような場合には閉弁し、エバポ通路８１０と燃料タンク８０１との連通を遮断するように構成されており、エバポ通路８１０を介して燃料ＦＬが外部に漏洩しない構成となっている。

キャニスタ８１１は、内部に、蒸発燃料を吸着保持可能な、活性炭で形成された吸着材８１２を備えた、蒸発燃料の吸着手段である。キャニスタ８１１は、先述したエバポ通路８１０、大気連通管８１３及びパージ用配管８１４の三種類の配管に接続されている。

大気連通管８１３は、ハイブリッド車両１０の車外空間と連通する管状部材である。この大気連通管８１３には、大気開放弁８１７が設置されている。大気開放弁８１７は、開弁時にキャニスタ８１１と車外空間とを連通させ、閉弁時にキャニスタ８１１を車外空間から切り離すことが可能な弁体を有する弁装置である。この弁体の駆動装置は、ＥＣＵ１００と電気的に接続されており、大気開放弁８１７は、ＥＣＵ１００によりその駆動状態が制御される構成となっている。

パージ用配管８１４は、一端部がキャニスタ８１１の下方に接続され、他端部が吸気管２０７のスロットルバルブ２０８下流側（気筒側）に接続された、本発明に係る「パージ通路」の一例たるメインパージガスの通路である。

ここで、「メインパージガス」とは、大気開放弁８１７の開弁時に大気連通管８１３を介して適宜導かれる外気と吸着材８１２に吸着保持された蒸発燃料との混合体（蒸発燃料の吸着量がゼロであれば、即ち外気そのもの）であり、係るメインパージガスは、エンジン２００の稼動期間の一部において、パージ用配管８１４を介して吸気管２０７に供給され、メインパージ（即ち、蒸発燃料を吸気管２０７へ戻す処理）がなされる構成となっている。

パージコントロールバルブ８１５は、パージ用配管８１４上に設置された、本発明に係る「パージ制御弁」の一例たる電磁弁である。パージコントロールバルブ８１５は、図示せぬ電磁アクチュエータにより、パージ用配管８１４を開放する全開開度と、パージ用配管８１４を閉鎖する全閉開度との間で、その開度が連続的に制御される構成となっている。この電磁アクチュエータを駆動する不図示の駆動装置は、ＥＣＵ１００と電気的に接続された状態にあり、ＥＣＵ１００による制御に従って駆動される。即ち、パージコントロールバルブ８１５は、ＥＣＵ１００によりその開閉状態が制御される構成となっている。

＜実施形態の動作＞
＜燃料タンクシステム８００の基本制御＞
燃料タンクシステム８００は、燃料ＦＬを貯留する機能の他に、蒸発燃料を処理する蒸発燃料処理装置としての機能を有している。以下に、燃料タンクシステム８００の基本的な制御態様について説明する。

＜燃料給油時＞
ハイブリッド車両１０のドライバ等により、車室内に備えられたフューエルリッドスイッチが操作されると、図２におけるフューエルキャップ８１６の更に外側に位置するフューエルリッドのロックが解除され、フューエルリッドが開いてフューエルキャップ８１６が現れる。フューエルキャップ８１６は手動で取り外し可能に構成されており、取り外されることにより給油管８０５を介した給油が可能となる。

ここで、燃料タンク８０１の貯留空間Ａの圧力たるタンク内圧Ｐｔｋが大気圧以上の正圧（尚、本実施形態においては、タンク内圧Ｐｔｋを、大気圧を基準とするゲージ圧によって表すこととする。即ち、大気圧未満の圧力は負圧であり、大気圧より高い圧力は正圧である。但し、「大気圧」とは、必ずしも厳密な意味での大気圧である必要はなく、外界の気圧に略等しい圧力であってよい）である場合、何らの対策も講じられないと、フューエルキャップ８１６が取り外された場合に、貯留空間Ａから外界へ蒸発燃料が放出されてしまう。

そこで、ＥＣＵ１００は、上記フューエルリッドスイッチの操作がなされたことを電気信号として受け取ると、ＰＣＵ４００を介して封鎖弁８０９に通電し、封鎖弁８０９を全開状態に制御する。また、それと同時に、大気開放弁８１７を開弁制御し、キャニスタ８１１の内部を大気に連通させる。

このような弁制御がなされると、タンク内圧Ｐｔｋが蒸発燃料によって正圧であるならば、貯留空間Ａの蒸発燃料は、エバポ通路８１０を介してキャニスタ８１１に導かれ、吸着材８１２に吸着保持される。蒸発燃料が全て吸着材８１２に吸着された、キャニスタ８１１を通過した後の清浄な空気は、開弁状態にある大気開放弁８１７を介して大気連通管８１３から車外へ排出される。その結果、タンク内圧Ｐｔｋは略大気圧まで低下する。

ＥＣＵ１００は、貯留空間Ａが大気圧付近まで低下したことを圧力センサ８０２のセンサ値により確認した後に、フューエルリッドのロックを解除する。このような制御ロジックにより、給油時の蒸発燃料の車外放出が防止される。

給油継続中は、燃料の液面上昇に伴ってタンク内圧Ｐｔｋが上昇するため、封鎖弁８０９は開弁状態に維持される。給油が終了し、フューエルキャップ８１６が取り付けられ、フューエルリッドが閉じられると、ＥＣＵ１００は、フューエルリッドをロックした後に、封鎖弁８０９への通電を停止する。またそれと連動して大気開放弁８１７もまた閉弁される。

＜メインパージ実行時＞
キャニスタ８１１における蒸発燃料の吸着量（吸着材８１２の吸着量）が一定以上となると、メインパージの実行要求が発生する。

ここで、封鎖弁８０９の開弁時にキャニスタ８１１に導かれた蒸発燃料が全てキャニスタ８１１の吸着材８１２に吸着されるとすれば、タンク内圧Ｐｔｋと燃料温度Ｔｆとに基づいて、係る蒸発燃料の吸着量を推定することが可能となる。本実施形態では、予めＲＯＭに、係るタンク内圧Ｐｔｋ及び燃料温度Ｔｆと蒸発燃料の吸着速度とを対応付けた吸着速度マップが格納されており、ＥＣＵ１００は、圧力センサ８０２により検出されるタンク内圧Ｐｔｋと温度センサ８０６により検出される燃料温度Ｔｆとに基づいて、蒸発燃料の吸着速度を一定周期で取得すると共に、封鎖弁８０９の開弁期間において係る取得された吸着速度を積算することにより、キャニスタ８１１における蒸発燃料の吸着量を推定する。

尚、このような吸着量の推定態様は一例に過ぎず、吸着量を推定するにあたっては、公知の各種態様を採用することができる。例えば、キャニスタ８１１における蒸発燃料の吸着量を直接検出し得るように構成された検出手段がキャニスタ８１１に付設され、その検出結果がＥＣＵ１００により一定又は不定の周期で参照可能に構成されていてもよい。

メインパージの実行要求は、このように推定される吸着量が、吸着材８１２の飽和状態に対応する吸着量未満の範囲で設定される基準値に到達した場合に生じる。メインパージの実行要求が生じると、エンジン２００が稼働中であれば、ＥＣＵ１００は、封鎖弁８０９を全閉状態に、大気開放弁８１７を全開状態に夫々制御すると共に、パージコントロールバルブ８１５を所定の開度で開弁状態に制御する。

一方、エンジン２００が稼動状態にある場合、吸気管２０７におけるスロットルバルブ２０８下流側には、主として吸気行程において負圧が形成される。従って、エンジン２００が稼動状態にある場合、パージコントロールバルブ８１５を開弁状態に維持することによって、エンジン負圧により大気連通管８１３を介してキャニスタ８１１に外気が導かれ、係る外気が、パージ用配管８１４へ到達する途上において吸着材８１２に保持された蒸発燃料と適宜混合されることによって、上述したメインパージガスとしてパージ用配管８１４を介して吸気管２０７へ供給される。即ち、メインパージが実行されるのである。

尚、メインパージの実行要求が生じた場合に、エンジン２００が非稼動状態であれば、ＥＣＵ１００は、メインパージを実行するためにエンジン２００を始動させ、上記のようにメインパージを実行する。但し、燃料タンクシステム８００においては、先に述べたように基本的に給油時以外は封鎖弁８０９が閉弁状態に維持され、燃料タンク８０１は密閉される。このため、キャニスタ８１１への蒸発燃料の吸着は著しく制限されており、キャニスタ８１１における蒸発燃料の吸着量が上記基準値に到達する頻度は高くない。

＜バックパージ制御の詳細＞
燃料タンクシステム８００は、所謂密閉燃料タンクシステムであり、上述したようにキャニスタ８１１における蒸発燃料の吸着は好適に抑制されるが、本実施形態においては、ＥＣＵ１００により実行されるバックパージ制御によって、係る蒸発燃料の吸着が更に好適に抑制される。蒸発燃料の吸着が更に抑制されるということは、メインパージの実行要求が生じる頻度が更に低下することを意味し、必然的に、燃焼状態の良くない冷間始動時のメインパージや、メインパージのためのエンジン始動等が抑制されることを意味する。即ち、ドライバビリティ、エミッション及び燃費の各々の悪化を抑制し得る、実践上極めて有益なる効果が奏される。

ここで、図３を参照し、バックパージ制御の詳細について説明する。ここに、図３は、バックパージ制御のフローチャートである。

図３において、ＥＣＵ１００は、燃料タンク８０１の内部（即ち、貯留空間Ａ）の圧力たるタンク内圧Ｐｔｋが負圧であるか否かを判別する（ステップＳ１０１）。

燃料タンクシステム８００は、燃料タンク８０１が断熱材に覆われた密閉燃料タンクシステムであるため、例えば、燃料量が一定のまま燃料温度Ｔｆが低下すると、タンク内圧Ｐｔｋは低下する。また、インジェクタ２１２を介した燃料供給により燃料ＦＬの貯留量が低下すると、必然的にタンク内圧Ｐｔｋは低下する。即ち、タンク内圧Ｐｔｋは、少なくない頻度で負圧となる。

タンク内圧Ｐｔｋが大気圧或いは正圧である場合（ステップＳ１０１：ＮＯ）、ＥＣＵ１００は、ステップＳ１０１に係る処理を繰り返す。一方で、タンク内圧Ｐｔｋが負圧である場合（ステップＳ１０１：ＹＥＳ）、ＥＣＵ１００は、封鎖弁８０９を開弁させる（ステップＳ１０２）。尚、この際、パージコントロールバルブ８１５は閉弁状態とされ、大気開放弁８１７は開弁状態とされる。

このように各弁が制御されると、大気連通路８１３、キャニスタ８１１及びエバポ通路８１０を介して貯留空間Ａに吸着された蒸発燃料と外気との混合ガスであるバックパージガス（先に述べたメインパージガスと実質的に等しい）が供給され、蒸発燃料のバックパージが実現される。即ち、元々貯留空間Ａに存在した蒸発燃料が、再び貯留空間Ａに戻されるのである。

封鎖弁８０９を開弁すると、ＥＣＵ１００は、タンク内圧Ｐｔｋが大気圧に到達したか否かを判別する（ステップＳ１０３）。タンク内圧Ｐｔｋが未だ負圧であれば（ステップＳ１０２：ＮＯ）、ＥＣＵ１００は、封鎖弁８０９を開弁状態に維持し、タンク内圧Ｐｔｋが大気圧に到達すると（ステップＳ１０２：ＹＥＳ）、ＥＣＵ１００は、封鎖弁８０９を閉弁させる（ステップＳ１０４）。

また、封鎖弁８０９の閉弁と同時に、大気開放弁８１７も閉弁される。ステップＳ１０４が実行されると、処理は再びステップＳ１０１に戻され、一連の処理が繰り返される。バックパージ制御は以上のようにして行われる。

このように、バックパージ制御によれば、タンク内圧Ｐｔｋが負圧であれば、係る負圧を利用して吸着材８１２から蒸発燃料を脱離させることが可能となる。このため、キャニスタ８１１における蒸発燃料の吸着量の増大を抑制することが可能となり、メインパージの実行要求が生じる頻度を低下させることが可能となる。また、この際、燃料タンク８０１に戻された蒸発燃料の一部は、液化して正規の燃料噴射に供され得るため、バックパージにより一時的にキャニスタ８１１の負荷を軽減するのみならず、キャニスタ８１１の絶対的な負荷を軽減することが可能となる。

また、貯留空間Ａを負圧に維持する、或いは、タンク内圧Ｐｔｋが正圧と負圧との間で揺動するといった現象は、燃料タンク８０１の耐久性や信頼性を担保する点からは少なくとも望ましくない。

その点、本実施形態に係るバックパージによれば、キャニスタ８１１における蒸発燃料の吸着抑制を図ると同時に、貯留空間Ａを概ね大気圧以上の圧力状態に維持することによって、燃料タンク８０１の耐久性及び信頼性の向上を図ることが可能となり実践上有益である。

尚、本実施形態では、バックパージ時に大気開放弁８１７は開弁状態とされたが、キャニスタ８１１は基本的に常時大気圧近傍の圧力状態に維持されており、大気開放弁８１７が閉弁状態とされていてもバックパージの実行は阻害されない。この点に鑑みれば、バックパージの実行時において大気開放弁８１７は閉弁状態に維持されてもよい。

尚、燃料タンク８０１にバックパージされる蒸発燃料の量は、キャニスタ８１１を大気圧とすれば、タンク内圧Ｐｔｋ（即ち、バックパージガスの流量に相関する）と、吸着材８１２における蒸発燃料の脱離効率と、バックパージの実行時間とにより推定され得る。ＥＣＵ１００は、この推定されたバックパージ量を、先に述べたキャニスタ８１１における蒸発燃料の吸着量から減じることによって、当該吸着量を適宜更新する。その結果、メインパージの実行要求の発生頻度が低下するのである。
＜第２実施形態＞
第１実施形態に係るバックパージ制御において、キャニスタ８１１から蒸発燃料をバックパージするためには、タンク内圧Ｐｔｋが負圧である必要がある。先に述べたように、燃料タンクシステム８００において、燃料タンク８０１内部が負圧状態になる可能性は低くないが、より積極的に燃料タンク８０１内部を負圧とすることもできる。ここで、図４を参照し、このような趣旨に基づいた本発明の第２実施形態に係るバックパージ補助制御について説明する。ここに、図４は、バックパージ補助制御のフローチャートである。

図４において、ＥＣＵ１００は、先に述べたメインパージが実行されているか否かを判別する（ステップＳ２０１）。メインパージが実行されていない場合（ステップＳ２０１：ＮＯ）、バックパージ補助制御は終了する。

メインパージが実行されている場合（ステップＳ２０１：ＹＥＳ）、ＥＣＵ１００は、タンク内圧Ｐｔｋが正圧領域で設定される基準値Ｐｔｋ１未満であるか否かを判別する（ステップＳ２０２）。尚、基準値Ｐｔｋ１は、予め実験的に得られる適合値であり、負圧領域にある吸気管２０７との圧力差が過度に大きくならないように（即ち、パージ用配管２１４を介して吸気管２０７に導かれるガス量が、燃焼状態の悪化を顕在化させない範囲に収まるように）決定される。タンク内圧Ｐｔｋが基準値Ｐｔｋ１以上である場合（ステップＳ２０２：ＮＯ）、ＥＣＵ１００は、燃焼状態の不安定化を回避する目的からバックパージ補助制御を終了する。

タンク内圧Ｐｔｋが基準値Ｐｔｋ１未満である場合（ステップＳ２０２：ＹＥＳ）、ＥＣＵ１００は、大気開放弁８１７を閉弁させ（ステップＳ２０３）、且つ封鎖弁８０９を開弁させる（ステップＳ２０４）と共に、パージコントロールバルブ８１５を強制的に開弁させる（ステップＳ２０５）。その結果、燃料タンク８０１内部に吸気管２０７の負圧が導入される。

貯留空間Ａに負圧が導入されると、ＥＣＵ１００は、タンク内圧Ｐｔｋが基準値Ｐｔｋ２（Ｐｔｋ２＜Ｐｔｋ１）未満であるか否かを判別する（ステップＳ２０６）。尚、基準値Ｐｔｋ２は、例えば、−５ｋＰａ程度の負圧領域の値である。ＥＣＵ１００は、タンク内圧Ｐｔｋが基準値Ｐｔｋ２以上である間は（ステップＳ２０６：ＮＯ）、貯留空間Ａへの負圧の導入を継続し、タンク内圧Ｐｔｋが基準値Ｐｔｋ２未満となった場合に（ステップＳ２０６：ＹＥＳ）、封鎖弁８０９を閉弁させる（ステップＳ２０７）。また、封鎖弁８０９の閉弁制御と同時に、大気開放弁８１７が開弁され（ステップＳ２０８）、パージコントロールバルブ８１５を通常の駆動状態に復帰させる（ステップＳ２０９）。バックパージ補助制御は、以上のように実行される。

このように、バックパージ補助制御によれば、燃料温度Ｔｆの低下や燃料量の減少等、受動的に生じるタンク内圧Ｐｔｋの低下に加え、メインパージ実行時の吸気管負圧を貯留空間Ａに導くことによって貯留空間Ａを能動的に負圧に移行させることができる（即ち、本実施形態において、ＥＣＵ１００は、本発明に係る「負圧導入手段」の一例としても機能する）。

このため、第１実施形態に示したバックパージ制御におけるステップＳ１０１の判別処理が「ＹＥＳ」側に分岐する機会が増加し、蒸発燃料のバックパージがより高頻度に実行される。即ち、キャニスタ８１１における蒸発燃料の吸着をより抑制することが可能となるのである。
＜第３実施形態＞
次に、図５を参照し、本発明の第３実施形態として、第１実施形態と異なるバックパージ制御について説明する。ここに、図５は、第３実施形態に係るバックパージ制御のフローチャートである。尚、同図において、図３と重複する箇所には同一の符合を付してその説明を省略することとする。また、第３実施形態に係る車両の構成は、第１実施形態と等しいものとする。

図５において、ＥＣＵ１００は、タンク内圧Ｐｔｋが負圧である場合（ステップＳ１０１：ＹＥＳ）、エンジン２００がフューエルカット状態にあるか否かを判別する（ステップＳ３０１）。エンジン２００がフューエルカット状態にない場合（ステップＳ３０１：ＮＯ）、ＥＣＵ１００は更に、ハイブリッド車両１０がモータジェネレータＭＧ２から供給されるモータトルクのみを使用したＥＶ走行中であるか、又はエンジン２００が間欠停止中であるか否かを判別する（ステップＳ３０２）。ハイブリッド車両１０がＥＶ走行中でなく、且つエンジン２００が間欠停止中でもない場合（ステップＳ３０２：ＮＯ）、ＥＣＵ１００は更に、ハイブリッド車両１０がソーク状態にあるか否かを判別する（ステップＳ３０３）。尚、「ソーク状態」とは、ハイブリッド車両１０の始動入力が生じていないレディオフ状態（即ち、動力源が全て停止した状態）を指し、例えば、長時間の駐車状態等がこれに該当し得る。ハイブリッド車両１０がソーク状態にない場合（ステップＳ３０３：ＮＯ）、ＥＣＵ１００は、処理をステップＳ１０１に戻す。

一方、エンジン２００がフューエルカット状態であるか（ステップＳ３０１：ＹＥＳ）、ハイブリッド車両１０がＥＶ走行状態にある若しくはエンジン２００が間欠停止中であるか（ステップＳ３０２：ＹＥＳ）、又はハイブリッド車両１０がソーク状態にある場合（ステップＳ３０３：ＹＥＳ）、ＥＣＵ１００は、封鎖弁８０９を開弁させ、第１実施形態と同様に蒸発燃料のバックパージを実行する（ステップＳ１０２）。第３実施形態に係るバックパージ制御は、以上のように実行される。

このように、第３実施形態に係るバックパージ制御によれば、蒸発燃料のバックパージが、メインパージが実行されない期間において実行されるため、メインパージとバックパージとの間で実行期間が重複せず効率的である。
＜第４実施形態＞
次に、図６を参照し、本発明の第４実施形態として、第１及び第３実施形態と異なるバックパージ制御について説明する。ここに、図６は、第４実施形態に係るバックパージ制御のフローチャートである。尚、同図において、図３と重複する箇所には同一の符合を付してその説明を省略することとする。また、第４実施形態に係る車両の構成は、第１実施形態と等しいものとする。

図５において、タンク内圧Ｐｔｋが負圧である場合（ステップＳ１０１：ＹＥＳ）、ＥＣＵ１００は、封鎖弁８０９を駆動する電磁アクチュエータの駆動デューティ比を最小値に制御し、封鎖弁８０９を最小デューティ比で駆動する（ステップＳ４０１）。その結果、封鎖弁８０９は、現実的な制約の範囲で最小の開度に維持される。

本実施形態によれば、バックパージ実行時の封鎖弁８０９の開度が最小開度に維持されるため、バックパージガスの単位時間当たりの流量を最小限に抑制することができる。このようにバックパージの進行が緩慢化されることによって、単位時間当たりの吸着材８１２からの蒸発燃料の脱離量を一定量以下に抑制し、気化潜熱による吸着材８１２の温度低下が、蒸発燃料の脱離効率を低下させることによるバックパージの非効率化を防ぐことが可能となる。

この際、封鎖弁８０９の開度を最小開度とすることによって、バックパージの実行時間は相対的に長くなり得るが、元よりバックパージを実行するにあたって時間的な制約は殆どなく、このように実行時間が長くなることによる実践上の不利益は殆ど生じない。即ち、キャニスタ８１１における蒸発燃料の吸着量を最大限に低下させる旨の実践上の利益のみが享受されるのである。

尚、本実施形態においては、吸着材８１２における蒸発燃料の脱離効率の低下を抑制するにあたって、封鎖弁８０９の電磁アクチュエータが最小駆動デューティ比で駆動されることにより、封鎖弁８０９が実質的な最小開度に制御されるが、吸着材８１２における蒸発燃料の脱離効率の低下を許容範囲内に収め得る封鎖弁８０９の開度は、必ずしも最小開度に限定されない。
＜第５実施形態＞
バックパージとメインパージとは、ハイブリッド車両１０の運転条件に応じて適宜優先順位を付与することにより、相互に協調して実行することも可能である。ここで、図７を参照し、本発明の第５実施形態として、これらを強調的に実行するためのパージ制御について説明する。ここに、図７は、パージ制御のフローチャートである。尚、同図において、図３と重複する箇所には同一の符合を付してその説明を省略することとする。また、第５実施形態に係る車両の構成は、第１実施形態と等しいものとする。

図７において、タンク内圧Ｐｔｋが負圧でない場合（ステップＳ１０１：ＮＯ）、ＥＣＵ１００は、メインパージの実行要求が有るか否かを判別する（ステップＳ５０３）。メインパージの実行要求が無い場合（ステップＳ５０３：ＮＯ）、処理はステップＳ１０１に戻される。一方、メインパージ要求が有る場合（ステップＳ５０３：ＹＥＳ）、ＥＣＵ１００は、メインパージを実行する。即ち、タンク内圧Ｐｔｋが大気圧或いは正圧である場合には、通常のメインパージが実行される。

一方、タンク内圧Ｐｔｋが負圧である場合（ステップＳ１０１：ＹＥＳ）、ＥＣＵ１００は、ステップＳ５０３と同様にメインパージの実行要求が有るか否かを判別する（ステップＳ５０１）。メインパージの実行要求が無い場合（ステップＳ５０１：ＮＯ）、ＥＣＵ１００は、封鎖弁８０９を開弁させ、バックパージを実行する（ステップＳ１０２）。

ここで、メインパージの実行要求が有る場合（ステップＳ５０１：ＹＥＳ）、ＥＣＵ１００は、エンジン２００が冷間状態にあるか否かを判別する（ステップＳ５０２）。エンジン２００が温間状態にあれば（ステップＳ５０２：ＮＯ）、ＥＣＵ１００は、バックパージに優先してメインパージを実行し（ステップＳ５０４）、エンジン２００が冷間状態にあれば（ステップＳ５０２：ＹＥＳ）、ＥＣＵ１００は、メインパージに優先してバックパージを実行する（ステップＳ１０２）。

このように、本実施形態に係るパージ制御によれば、バックパージが可能な状況においてメインパージの実行要求がある場合に、エンジン２００が冷間状態にあればバックパージが、エンジン２００が温間状態にあればメインパージが夫々一方のパージに優先して実行される。このため、燃焼状態が良くない冷間状態におけるメインパージが確実に回避され、実践上問題無く蒸発燃料を燃焼処理できる状況においては、蒸発燃料が確実に処理される。即ち、ドライバビリティ、エミッション及び燃費の悪化を抑制しつつ、蒸発燃料を好適に処理することが可能となるのである。
＜第６実施形態＞
次に、図８を参照し、本発明の第６実施形態として、第５実施形態とは異なる優先順位の付与態様について説明する。ここに、図８は、第６実施形態に係るパージ制御のフローチャートである。尚、同図において、図７と重複する箇所には同一の符合を付してその説明を省略することとする。また、第６実施形態に係る車両の構成は、第１実施形態と等しいものとする。

図８において、ＥＣＵ１００は、ステップＳ５０１において、メインパージの実行要求が有る場合（ステップＳ５０１：ＹＥＳ）、燃料タンク８０１が、給油直後であり且つ燃料残量が多いか否かを判別する（ステップＳ６０１）。

尚、「給油直後」とは、給油後（フューエルリッドのロック後）の経過時間が予め設定された基準値未満であることを指す。また、「燃料残量が多い」とは、燃料残量が、満タン給油時の残量を１００として、例えば９０〜１００程度であること等を指し、貯留空間Ａの空間容積が、蒸発燃料がバックパージされた場合に蒸発燃料の液化が促進され得る程度に小さい状態に相当する。尚、燃料残量は、図２には不図示のフロート式の液面検出センサ等により検出され、ＥＣＵ１００が適宜参照するものとする。

給油直後でないか、又は燃料残量が多くない場合（ステップＳ６０１：ＮＯ）、ＥＣＵ１００は、処理をステップＳ５０４に進め、メインパージを実行すると共に、給油直後且つ燃料残量が多い場合（ステップＳ６０１：ＹＥＳ）、貯留空間Ａの空間容積が小さく、負圧の形成が容易であり、またバックパージされた蒸発燃料の液化が促進され得るものとして、ＥＣＵ１００は、封鎖弁８０９を開弁してバックパージを実行する（ステップＳ１０２）。

このように、本実施形態に係るパージ制御によれば、メインパージの実行要求が生じていても、バックパージが効果的になされ得る条件（負圧が形成され易く、且つ液化が進行し易い条件）が満たされた場合にはバックパージが優先される。このため、バックパージによる、キャニスタ８１１における蒸発燃料の吸着抑制効果が、極めて効率的に発揮される。尚、第６実施形態に係るパージ制御と第５実施形態に係るパージ制御とは相容れないものではなく、無論両者が複合的に運用されてもよい。

尚、第１乃至第６実施形態においては、一貫して、本発明に係る燃料タンクシステムの制御装置がハイブリッド車両に適用された例が示されるが、本発明に係る燃料タンクシステムの制御装置を適用可能な車両は、ハイブリッド車両に限定されるものではなく、例えば、エンジン２００のみを動力源として備える車両であってもよい。

本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う燃料タンクシステムの制御装置もまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。

本発明は、例えば密閉燃料タンクシステムを備えた車両に適用可能である。

１０…ハイブリッド車両、１００…ＥＣＵ、２００…エンジン、２０１…気筒、２０３…ピストン、２０５…クランクシャフト、３００…動力分割機構、４００…ＰＣＵ、５００…バッテリ、６００…充電プラグ、７００…リレー回路、８００…燃料供給システム、８０１…燃料タンク、８０２…圧力センサ、８０６…温度センサ、８０９…封鎖弁、８１０…エバポ通路、８１１…キャニスタ、８１２…吸着材、８１３…大気連通管、８１４…パージ用配管、８１５…パージコントロールバルブ。

Claims (12)

1. 車両に搭載され、
   内燃機関の燃料を貯留する燃料タンクと、
   前記燃料タンクの内部で生じる蒸発燃料を吸着可能なキャニスタと、
   該キャニスタ及び前記燃料タンクを連通させる蒸発燃料通路と、
   前記蒸発燃料通路に設置され、前記蒸発燃料通路を開放及び閉鎖可能な封鎖弁と、
   前記内燃機関の吸気通路と前記キャニスタとを連通させるパージ通路と、
   前記パージ通路に設置され、前記パージ通路を開放及び閉鎖可能なパージ制御弁と
   を備えた燃料タンクシステムの制御装置であって、
   前記燃料タンクの内圧を特定する特定手段と、
   該特定された内圧が負圧である場合に前記封鎖弁を開弁させる制御手段と
   を具備し、
   前記制御手段は、前記吸着された蒸発燃料の脱離効率の低下が許容範囲に収まるように前記封鎖弁を開弁させる
   ことを特徴とする燃料タンクシステムの制御装置。
2. 前記内燃機関の稼動時に前記吸気通路の負圧を前記燃料タンクに導入する負圧導入手段を更に具備する
   ことを特徴とする請求項１に記載の燃料タンクシステムの制御装置。
3. 前記負圧導入手段は、前記内燃機関の稼動時に前記吸気通路の負圧が前記燃料タンクに導入されるように前記パージ制御弁及び前記封鎖弁を開弁させる
   ことを特徴とする請求項２に記載の燃料タンクシステムの制御装置。
4. 前記制御手段は、前記内燃機関において燃料供給が停止されている期間において前記封鎖弁を開弁させる
   ことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の燃料タンクシステムの制御装置。
5. 前記制御手段は、前記封鎖弁の開度が最小開度となるように前記封鎖弁を制御する
   ことを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の燃料タンクシステムの制御装置。
6. 前記車両は、前記内燃機関と共に動力源として機能する少なくとも一つの回転電機を備えたハイブリッド車両である
   ことを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の燃料タンクシステムの制御装置。
7. 車両に搭載され、
   内燃機関の燃料を貯留する燃料タンクと、
   前記燃料タンクの内部で生じる蒸発燃料を吸着可能なキャニスタと、
   該キャニスタ及び前記燃料タンクを連通させる蒸発燃料通路と、
   前記蒸発燃料通路に設置され、前記蒸発燃料通路を開放及び閉鎖可能な封鎖弁と、
   前記内燃機関の吸気通路と前記キャニスタとを連通させるパージ通路と、
   前記パージ通路に設置され、前記パージ通路を開放及び閉鎖可能なパージ制御弁と
   を備えた燃料タンクシステムの制御装置であって、
   前記燃料タンクの内圧を特定する特定手段と、
   該特定された内圧が負圧である場合に前記封鎖弁を開弁させる制御手段と、
   前記内燃機関の稼動時に前記燃料タンクの内部の負圧が所定値未満となるように前記吸気通路の負圧を前記燃料タンクに導入する負圧導入手段と
   を具備することを特徴とする燃料タンクシステムの制御装置。
8. 前記負圧導入手段は、前記内燃機関の稼動時に前記吸気通路の負圧が前記燃料タンクに
   導入されるように前記パージ制御弁及び前記封鎖弁を開弁させる
   ことを特徴とする請求項７に記載の燃料タンクシステムの制御装置。
9. 前記制御手段は、前記内燃機関において燃料供給が停止されている期間において前記封鎖弁を開弁させる
   ことを特徴とする請求項７又は８に記載の燃料タンクシステムの制御装置。
10. 前記制御手段は、前記吸着された蒸発燃料の脱離効率の低下が許容範囲に収まるように前記封鎖弁を開弁させる。
    ことを特徴とする請求項７から９のいずれか一項に記載の燃料タンクシステムの制御装置。
11. 前記制御手段は、前記封鎖弁の開度が最小開度となるように前記封鎖弁を制御する
    ことを特徴とする請求項１０に記載の燃料タンクシステムの制御装置。
12. 前記車両は、前記内燃機関と共に動力源として機能する少なくとも一つの回転電機を備えたハイブリッド車両である
    ことを特徴とする請求項７から１１のいずれか一項に記載の燃料タンクシステムの制御装置。

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