JP6755781B2 - 吸気システム - Google Patents

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Description

本明細書は、車両の内燃機関の吸排気系統に搭載される吸気システムに関する。
特許文献１に、燃料タンク内の蒸発燃料を吸気経路に供給するパージ供給装置が開示されている。パージ供給装置は、スロットルバルブよりも上流側の吸気経路に接続されている。吸気経路には、パージ供給装置との接続箇所よりも上流側に、吸気経路を開閉するための弁装置が配置されている。
特開平６−２８０６３６号公報
燃費向上や窒素酸化物の低減等を目的として、内燃機関からの排気ガスの一部を吸気経路に供給する排気再循環装置が配置される場合がある。排気再循環装置がパージ供給装置とともに用いられる場合、パージ供給装置からの気体によって、排気再循環装置と吸気経路との接続位置における吸気経路の負圧が変化する事態が生じ得る。排気再循環装置では、排気再循環装置と吸気経路との接続位置における吸気経路の負圧によって、排気再循環装置から吸気経路に供給される排気ガスの流量が変動する。このため、排気再循環装置から吸気経路に供給される排気ガスの流量が変動し、所望の流量を供給することが難しい場合がある。
本明細書は、パージ供給装置と排気再循環装置との両方を備える吸気システムにおいて、パージ供給装置から吸気経路に供給される気体によって、排気再循環装置から吸気経路に供給される排気ガスの流量が変動することを抑制する技術を提供する。
本明細書で開示される技術は、吸気システムに関する。吸気システムは、車両の内燃機関の吸気経路に接続されるパージ経路と、前記パージ経路を開閉するパージ制御弁と、を備え、燃料タンク内の蒸発燃料を、前記パージ経路を介して前記吸気経路に供給するパージ供給装置と、前記吸気経路の前記パージ経路との接続位置とスロットルバルブとの間に接続される循環経路と、前記循環経路を開閉する循環制御弁と、を備え、前記内燃機関の排気ガスの一部を、前記循環経路を介して前記吸気経路に供給する排気再循環装置と、前記吸気経路の前記パージ経路との前記接続位置と、前記吸気経路の前記循環経路との接続位置と、の間に配置され、前記吸気経路の前記循環経路との前記接続位置における圧力を調整する圧力調整部と、を備えていてもよい。
この構成では、吸気経路のパージ経路との接続位置と吸気経路の循環経路との接続位置との間に圧力調整部が配置されている。この構成によれば、パージ供給装置によって、パージ経路から吸気経路にパージガスが供給されていても、吸気経路の循環経路との接続位置にパージガスを含む気体が流入することを規制することができ、吸気経路の循環経路との接続位置における圧力を調整することができる。この結果、吸気経路の循環経路との接続位置における圧力が変化することを抑制することができる。これにより、排気再循環装置から吸気経路に供給される排気ガスの流量が変動することを抑制することができる。
前記車両は、前記吸気経路の前記パージ経路との前記接続位置よりも上流側に配置され、大気から吸気経路に流入される空気流量を検出する空気流量検出部と、前記内燃機関の空燃比を検出する空燃比検出部と、を備えていてもよい。前記吸気システムは、前記パージ供給装置から前記パージガスが供給されている間に前記空気量検出部によって検出される前記空気流量と、前記空燃比検出部によって検出される前記空燃比と、を用いて、前記パージガスの蒸発燃料の濃度を特定する制御部を、さらに備えていてもよい。パージ供給装置からパージガスが供給されている場合であっても、供給されていない場合であっても、吸気経路を介して内燃機関に供給される気体の総流量は変化しない。この結果、パージガスが供給されている間に空気流量検出部を通過する空気流量は、パージガスが供給されていない間に空気流量検出部を通過する空気流量と比較して、パージ供給装置から供給されるパージガスの流量だけ減少する。このため、パージガスが供給されている間に空気流量検出部を通過する空気流量を用いて、パージガスの流量を特定することができる。また、空燃比は、パージガスに含まれる蒸発燃料量、即ち、パージガスの流量と蒸発燃料の濃度によって変化する。このため、空燃比の変化とパージガスの流量とを用いて、蒸発燃料の濃度を特定することができる。
前記制御部は、前記パージ供給装置から前記パージガスが供給されている間に前記空気流量検出部によって検出される前記空気流量と、特定された前記パージガスの前記濃度と、を用いて、前記内燃機関に供給される供給空気流量を推定し、推定された前記供給空気流量を用いて、前記排気再循環装置から前記吸気経路に供給すべき気体流量を決定してもよい。排気再循環装置から吸気経路に供給される気体の流量が、内燃機関に供給される空気の流量に対して多ければ燃費が向上する一方、多すぎると内燃機関が失火する可能性がある。このため、排気再循環装置から吸気経路に供給される気体は、失火しない上限に近い流量を供給することが好ましい。上記の構成によれば、内燃機関に供給される空気の流量を推定することができる。この結果、推定された空気の流量を用いて、排気再循環装置から吸気経路に供給すべき気体の流量を適切に決定することができる。
前記圧力調整部は、前記吸気経路の前記パージ経路との前記接続位置と、前記吸気経路の前記循環経路との前記接続位置と、の間で、吸気経路の流路面積を変更可能な調整弁を備えていてもよい。前記制御部は、前記循環制御弁が開弁している間の前記車両における要求トルクに対する前記スロットルバルブ、前記循環制御弁、及び前記調整弁のそれぞれの開度と、前記内燃機関に供給されるべき目標気体流量と、の関係を示す開弁時データと、前記循環制御弁が閉弁している間の前記要求トルクに対する前記スロットルバルブ、及び前記調整弁のそれぞれの開度と、前記目標気体流量と、の関係を示す閉弁時データと、内燃機関に供給される空気流量と、前記排気再循環装置から吸気経路に供給される排気ガスの流量と、の関係を示す関係データと、を予め格納していてもよい。前記制御部は、前記パージ制御弁と前記循環制御弁とが閉弁しており、前記閉弁時データに従った開度で前記スロットルバルブと、前記調整弁と、が開弁している間に、前記空気流量検出部によって検出される空気流量と前記目標気体流量との間の誤差に基づいて、特定の要求トルクにおける前記調整弁の開度を調整し、前記特定の要求トルクにおいて、前記パージ制御弁が閉弁しており、前記開弁時データに従った開度で前記スロットルバルブと前記循環制御弁とが開弁しており、調整済みの開度で前記調整弁が開弁している間に、前記空気流量検出部によって検出される空気流量と、前記排気再循環装置から吸気経路に供給される排気ガスの流量と、前記関係データと、を用いて、前記循環制御弁の開度を調整してもよい。上記の構成では、スロットルバルブ、循環制御弁、調整弁が配置されている。これらの弁は、設計公差、製造誤差等によって、実際の開度が所定の開度からずれる場合がある。上記の構成によれば、調整弁の開度を調整することによって、各弁の開度のずれに起因して発生する流量のずれを補正することができる。また、調整弁の開度を調整した後に、循環制御弁の開度を調整することによって、他の弁の開度のずれに影響を受けずに、循環制御弁の開度を調整することができる。
エンジンの吸排気系統の概略を示す。 開度調整処理のフローチャートを示す。
図面を参照して、吸気システム１００を説明する。図１に示すように、吸気システム１００は、自動車等の車両に搭載される吸排気系統２に配置される。なお、図１に示される白抜きの矢印は、吸排気系統２内で気体が流れる方向を示す。吸排気系統２は、大気からエンジン４に空気を供給し、エンジン４内で燃焼された後の排気ガスを排出する。
エンジン４には、燃料供給装置１０から燃料が供給される。燃料供給装置１０では、燃料ポンプ１５によって昇圧された燃料が、燃料供給経路１６を通過して、インジェクタ４ａからエンジン４に供給される。
吸排気系統２は、吸気経路６と、排気経路７と、吸気システム１００と、エアフィルタ３と、スロットルバルブ５と、ウェイストゲートバルブ９と、を備える。吸気経路６は、大気からエアフィルタ３を通過した空気をエンジン４に案内する。吸気経路６には、スロットルバルブ５が配置されている。スロットルバルブ５は、運転者のアクセル操作に基づいて要求されるトルクに合わせて、開度が決定される。スロットルバルブ５は、ＥＣＵ８０によって制御される。
エンジン４は、燃料供給装置１０から供給される燃料を、吸気経路６から供給される空気を用いて燃焼する。その後、排気ガスが排気経路７を通過して排出される。なお、排気ガスは、排気経路７上に配置されている触媒７ｃを通過する。
吸気経路６の中間位置には、過給機８が配置されている。過給機８は、排気経路７を通過する排気ガスによってタービンを回転させ、それにより、吸気経路６の空気を加圧してエンジン４に供給する。過給機８は、ＥＣＵ８０によって制御される。
過給機８に供給される排気ガスは、排気経路７に配置されているウェイストゲートバルブ９によって調整される。ウェイストゲートバルブ９は、ＥＣＵ８０によって開度が決定される。
吸気経路６及び排気経路７には、吸気システム１００が接続されている。吸気システム１００は、パージ供給装置２０と、排気再循環装置５０と、調整弁６２と、を備える。吸気システム１００は、ＥＣＵ８０によって制御される。言い換えると、ＥＣＵ８０のうち、吸気システム１００を制御する部分が、「制御部」の一例である。
パージ供給装置２０は、燃料タンク１４内の蒸発燃料を吸気経路６に供給する。パージ供給装置２０は、パージ経路２４，２８，３２と、キャニスタ２２と、ポンプ３０と、制御弁３４と、を備える。キャニスタ２２は、パージ経路２４を介して燃料タンク１４に接続されている。キャニスタ２２は、燃料タンク１４内で発生した蒸発燃料を吸着する。キャニスタ２２は、蒸発燃料を吸着する活性炭を有する。キャニスタ２２は、大気ポート２６を介して、大気に連通している。
キャニスタ２２は、さらにパージ経路２８に接続されている。キャニスタ２２内の蒸発燃料と空気との混合気体（以下では「パージガス」と呼ぶ）は、キャニスタ２２からパージ経路２８内に流入する。
パージ経路２８には、ポンプ３０が配置されている。ポンプ３０は、例えば渦流ポンプ（カスケードポンプ、ウエスコポンプとも呼ぶ）あるいは遠心式ポンプである。ポンプ３０は、ＥＣＵ８０によって制御される。
ポンプ３０の下流側には、パージ経路３２が連通している。ポンプ３０は、パージ経路２８内のパージガスをパージ経路３２に圧送する。パージ経路３２に送出されたパージガスは、パージ経路３２を通過して、吸気経路６に供給される。
パージ経路３２には、制御弁３４が配置されている。制御弁３４は、ＥＣＵ８０によって制御される電磁弁であり、開弁された開通状態と閉弁された閉塞状態とに切り替わる。ＥＣＵ８０は、制御弁３４の開通状態と閉塞状態とを、空燃比等によって決定される開度に従って連続的に切り替える切替制御を実行する。開通状態では、パージ経路３２が開通して、キャニスタ２２と吸気経路６とが連通される。閉塞状態では、パージ経路３２が閉塞して、キャニスタ２２と吸気経路６とがパージ経路３２上で遮断される。制御弁３４の開度は、開通状態と閉塞状態と連続的に切り替えられている間に、互いに連続する１組の開通状態と閉塞状態との組合せの期間のうち、開通状態の期間の割合を表す。制御弁３４は、開度を調整（即ち開通状態の長さ）することにより、吸気経路６に流入するパージガスの流量を調整する。
パージ経路３２と吸気経路６とが接続されている接続位置４０よりも下流側の吸気経路６には、調整弁６２が配置されている。調整弁６２は、バタフライバルブである。なお、調整弁６２は、バタフライバルブ以外の弁であってもよい。調整弁６２は、開度によって、吸気経路６の流路面積を変化させる。調整弁６２は、吸気経路６の開口面積を調整することによって、調整弁６２の下流側の吸気経路６の負圧を調整する。調整弁６２は、ＥＣＵ８０によって制御されている。
調整弁６２の下流側の吸気経路６には、排気再循環装置５０が接続されている。なお、以下では、排気再循環装置５０を、ＥＧＲ（Exhaust Gas Recirculationの略）５０と呼ぶ。ＥＧＲ装置５０は、排気経路７を通過する排気ガスの一部を、吸気経路６に供給する。これにより、排気ガスの一部が、エンジン４に再度循環される。ＥＧＲ装置５０は、循環経路５２，５６，６０と、冷却器５４と、ＥＧＲ弁５８と、を備える。
循環経路５２は、触媒７ｃよりも下流側の排気経路７に接続されている。なお、触媒７ｃは、ウェイストゲートバルブ９よりも下流側に配置されている。循環経路５２は、冷却器５４に接続されている。冷却器５４は、ＥＧＲ装置５０を通過する排気ガスを冷媒によって冷却する。冷却器５４の下流側には、循環経路５６が接続されている。冷却器５４で冷却された排気ガスは、循環経路５６を通過して、循環経路６０に流入する。循環経路５６と循環経路６０との間には、ＥＧＲ弁５８が配置されている。ＥＧＲ弁５８は、バタフライバルブである。なお、ＥＧＲ弁５８は、バタフライバルブ以外の弁であってもよい。ＥＧＲ弁５８は、ＥＣＵ８０によって制御されている。
循環経路６０は、吸気経路６に接続されている。循環経路６０と吸気経路６との接続位置４２は、接続位置４０及び調整弁６２よりも下流側に位置する。言い換えると、接続位置４０と接続位置４２との間に、調整弁６２が配置されている。
ＥＣＵ（Engine Control Unitの略）８０は、ＣＰＵとＲＯＭ，ＲＡＭ等のメモリを含む。ＥＣＵ８０は、エンジン４の駆動を制御する。ＥＣＵ８０は、吸排気系統２の制御弁３４、調整弁６２と、ＥＧＲ弁５８と、スロットルバルブ５と、ウェイストゲートバルブ９と、のそれぞれを制御する。ＥＣＵ８０は、予め、ＥＧＲ弁５８が開弁されている場合、即ちＥＧＲ装置５０から排気ガスが吸気経路６に供給されている場合における運転者のアクセル操作に応じて要求されるトルク（以下では「要求トルク」と呼ぶ）と、調整弁６２、ＥＧＲ弁５８、スロットルバルブ５、及びウェイストゲートバルブ９の開度と、エンジン４に供給すべき目標の気体の流量（以下では「目標気体流量」と呼ぶ）と、が対応付けられた開弁時データマップ８２を格納する。なお、「気体」は、エアフィルタ３を通過してエンジン４に供給される空気を含む。また、ＥＧＲ装置５０から排気ガスが吸気経路６に供給されている場合にはエンジン４に供給される排気ガスをさらに含み、パージ供給装置２０からパージガスが吸気経路６に供給されている場合にはエンジン４に供給されるパージガスをさらに含む。また、ＥＣＵ８０は、予め、ＥＧＲ弁５８が閉弁されている場合、即ちＥＧＲ装置５０から排気ガスが吸気経路６に供給されていない場合における要求トルクと、調整弁６２、スロットルバルブ５、及びウェイストゲートバルブ９の開度と、目標気体流量と、が対応付けられた閉弁時データマップ８４を格納する。データマップ８２，８４は、エンジン４が要求トルクを出力するための調整弁６２、ＥＧＲ弁５８、スロットルバルブ５、及びウェイストゲートバルブ９の開度と、目標気体流量と、を特定する実験によって予め特定され、ＥＣＵ８０に格納されている。
開弁時データマップ８２及び閉弁時データマップ８４において、調整弁６２の開度は、調整弁６２を駆動するアクチュエータの駆動量で規定されている。調整弁６２では、設計公差や製造誤差等によって開度にばらつきが生じる。このため、開弁時データマップ８２及び閉弁時データマップ８４に従って、アクチュエータを駆動させても、実際の調整弁６２の開度は、想定されている開度からずれている場合がある。ＥＧＲ弁５８、スロットルバルブ５、及びウェイストゲートバルブ９も同様である。
また、ＥＣＵ８０は、排気経路７内に配置される空燃比センサ７２に接続されている。ＥＣＵ８０は、空燃比センサ７２の検出結果から排気経路７内の空燃比を検出し、検出された空燃比に基づいてインジェクタ４ａからの燃料噴射量を制御する。
さらに、ＥＣＵ８０は、エアフィルタ３付近に配置されるエアフロメータ７０に接続されている。エアフロメータ７０は、いわゆるホットワイヤ式のエアフロメータであるが、他の構成であってもよい。エアフロメータ７０は、接続位置４０よりも上流側に配置されている。ＥＣＵ８０は、エアフロメータ７０を用いて、大気からエアフィルタ３を通過して吸気経路６に供給される空気流量を検出する。
次いで、エンジン４の駆動時の吸気システム１００の動作について説明する。エンジン４が駆動している間、ＥＣＵ８０は、要求トルクに応じて、調整弁６２と、ＥＧＲ弁５８と、スロットルバルブ５と、ウェイストゲートバルブ９と、を制御する。これにより、目標気体流量の気体を、エンジン４に供給する。
また、ＥＣＵ８０は、エンジン４が駆動中にパージ条件が成立すると、制御弁３４を切替制御することによってパージ処理を実行する。パージ条件とは、パージガスをエンジン４に供給するパージ処理を実行すべき場合に成立する条件であり、エンジン４の冷却水温やパージ濃度の特定状況によって、予め製造者によってＥＣＵ８０に設定される条件である。ＥＣＵ８０は、エンジン４の駆動中に、パージ条件が成立するか否かを常時監視している。
パージ処理では、パージガスが、キャニスタ２２からパージ経路２８，３２を経て、調整弁６２の上流側の吸気経路６に供給される。
また、ＥＣＵ８０は、ＥＧＲ弁５８の開度を調整することによって、排気ガスを、吸気経路６に供給する。排気ガスは、吸気経路６の負圧によって循環経路６０から吸気経路６に引き込まれる。ＥＧＲ装置５０から排気ガスが吸気経路６に供給されるタイミングでは、調整弁６２によって吸気経路６の流路面積が小さくされ、接続位置４２における吸気経路６の負圧が安定的に維持される。この結果、ＥＧＲ装置５０から排気ガスが吸気経路６に供給されている間に、パージ供給装置２０からパージガスが吸気経路６に供給されていても、パージガスの供給に起因して、接続位置４２における吸気経路６の負圧が変動されることを抑制することができる。これにより、排気ガスの流量の変動を抑制することができ、排気ガスの流量を推定する装置や、排気ガスの流量を補正する装置を別途配置せずに済む。
次いで、ＥＣＵ８０が実行する開度調整処理を説明する。上述したように、調整弁６２、ＥＧＲ弁５８、スロットルバルブ５、及びウェイストゲートバルブ９の開度には、目標の開度からずれている場合がある。開度調整処理では、開度にずれによって生じる気体流量のずれを、調整弁６２及びＥＧＲ弁５８の開度を調整することによって補正する。
開度調整処理は、ＥＧＲ装置５０から排気ガスが吸気経路６に供給されていないタイミング、例えばコールドスタートの間で開始される。なお、ＥＣＵ８０は、開度調整処理の実行中は、パージ処理を実行しない。開度調整処理では、まず、Ｓ１２において、ＥＣＵ８０は、要求トルクに合わせて、閉弁時データマップ８４に従った開度で、調整弁６２、スロットルバルブ５、及びウェイストゲートバルブ９を開弁する。
次いで、Ｓ１４では、ＥＣＵ８０は、エアフロメータ７０で検出される空気流量を取得する。Ｓ１４の処理が実行されるタイミングでは、パージ供給装置２０からのパージガス及びＥＧＲ装置５０からの排気ガスは、ともに吸気経路６に供給されていない。このため、エアフロメータ７０で検出される空気流量が、エンジン４に供給される空気流量と一致する。
次いで、Ｓ１６では、ＥＣＵ８０は、Ｓ１４で取得済みの空気流量が閉弁時データマップ８４に記録されている目標気体流量と一致しているか否かを判断する。Ｓ１４で取得済みの空気流量が目標気体流量と一致していない場合（Ｓ１６でＮＯ）、Ｓ１８において、ＥＣＵ８０は、エアフロメータ７０で検出される空気流量が目標気体流量となるように、調整弁６２の開度を調整する。また、閉弁時データマップ８４及び開弁時データマップ８２の調整弁６２の開度を補正する。例えば、現在の要求トルクにおける調整弁６２の開度を、α％だけ変更した場合に、他の調整弁６２の開度もα％だけ変更する。Ｓ１８の処理が終了すると、Ｓ２０に進む。
一方、Ｓ１４で取得済みの空気流量が目標気体流量と一致している場合（Ｓ１６でＹＥＳ）、Ｓ１８をスキップして、Ｓ２０に進む。
Ｓ２０では、ＥＣＵ８０は、要求トルクに合わせて、開弁時データマップ８２に従った開度で、ＥＧＲ弁５８、調整弁６２、スロットルバルブ５、及びウェイストゲートバルブ９を開弁する。次いで、Ｓ２２では、ＥＣＵ８０は、Ｓ１４と同様に、エアフロメータ７０で検出される空気流量を取得する。次いで、Ｓ２４では、ＥＣＵ８０は、ＥＧＲ装置５０から吸気経路６に供給される排気ガスの流量を算出する。具体的には、ＥＣＵ８０は、目標気体流量からＳ２２で検出済みの空気流量を減算することによって、排気ガス流量を算出する。
ＥＧＲ装置５０から吸気経路６に排気ガスが供給されている状況では、エンジン４に供給される気体流量は、エアフロメータ７０で検出される空気流量と、ＥＧＲ装置５０から吸気経路６に供給される排気ガスの流量と、の合計流量に等しい。上述したように、上記のＳ２０までの処理によって、エンジン４に供給される気体流量は、目標気体流量に一致するように、各弁が調整されている。このため、エンジン４に供給される気体流量は、目標気体流量に一致している。このことから、目標気体流量からＳ２２で検出済みの空気流量を減算することによって、排気ガス流量を算出することができる。
次いで、Ｓ２６では、ＥＣＵ８０は、エアフロメータ７０で検出される空気流量と排気ガス流量との関係が、予め決められている目標ＥＧＲ率に一致するように、ＥＧＲ弁５８の開度を調整する。吸気システム１００では、ＥＧＲ装置５０からの排気ガスの流量を、エンジン４が失火しない上限の流量を超えない（エンジン４の失火を防止し得る上限の流量以下となる）ように、目標ＥＧＲ率が予め決められている。ＥＧＲ率は、ＥＧＲ率＝排気ガス流量／（エンジン４に供給される空気流量＋排気ガス流量）で特定される。詳細には、パージ処理が実行されていない場合、ＥＧＲ率＝排気ガス流量／（エアフロメータ７０で検出される空気流量＋排気ガス流量）であり、パージ処理が実行されている場合、ＥＧＲ率＝排気ガス流量／（エアフロメータ７０で検出される空気流量＋パージ供給装置２０から供給される空気流量＋排気ガス流量）である。なお、パージ供給装置２０から供給される空気流量は、パージガスの流量から蒸発燃料の流量を減算した値である。排気ガスの流量を、エンジン４が失火しない上限のＥＧＲ率近傍となるように維持することによって、車両の燃費を向上させることができる。なお、目標ＥＧＲ率は、予め実験等によって特定され、ＥＣＵ８０に格納されている。
Ｓ２６では、パージ処理が実行されていないため、ＥＧＲ率＝排気ガス流量／（エアフロメータ７０で検出される空気流量＋排気ガス流量）が、目標ＥＧＲ率に一致するように、ＥＧＲ弁５８の開度が調整される。また、Ｓ２６では、Ｓ１８と同様に、開弁時データマップのＥＧＲ弁５８の開度を補正して、開度調整処理を終了する。
この構成によれば、ＥＧＲ弁５８、調整弁６２、スロットルバルブ５、及びウェイストゲートバルブ９のそれぞれの開度のずれによりエンジン４に供給される気体流量が目標気体流量からずれている事態が発生する場合に、ＥＧＲ弁５８と調整弁６２の少なくとも一方の弁の開度を調整することによって、ＥＧＲ弁５８、調整弁６２、スロットルバルブ５、及びウェイストゲートバルブ９の開度のずれを補正することができる。この結果、スロットルバルブ５及びウェイストゲートバルブ９の開度を調整せずに済む。
開度調整処理が終了すると、ＥＣＵ８０は、パージ処理が実行されることを許容する。この結果、パージ条件が成立すると、ＥＣＵ８０は、制御弁３４を切替制御し、ポンプ３０を駆動することによって、パージガスを吸気経路６に供給する。これにより、エンジン４に供給される合計流量は変わらず、大気から吸気経路６に流入する空気流量、即ちエアフロメータ７０で検出される空気流量は、パージガスの流量だけ減少する。ＥＣＵ８０は、パージ処理が開始される前後のエアフロメータ７０で検出される空気流量の差を算出することによって、パージガスの流量を特定する。この構成によると、ＥＣＵ８０は、特定済のパージガスの流量を用いて、ポンプ３０及び制御弁３４によるパージガスの流量のばらつきを補正することができる。このため、パージガスの流量のばらつきが比較的に大きいポンプ３０及び制御弁３４を用いることができる。言い換えると、ポンプ３０及び制御弁３４の製造時のばらつきを許容することができる。
また、エンジン４にパージガス内の蒸発燃料が供給されると、空燃比はリッチ側にずれる。ＥＣＵ８０は、パージ処理が開始された後の空燃比の変化を用いて、蒸発燃料量を特定する。これにより、ＥＣＵ８０は、パージガスの流量と蒸発燃料量とを用いて、パージガス中の蒸発燃料の濃度（以下では「パージ濃度」と呼ぶ）を算出することができる。
ＥＣＵ８０は、算出済みのパージ濃度を用いて、制御弁３４の開度及びインジェクタ４ａからの噴射燃料量を調整することによって、パージ処理が開始された後、空燃比を早期に所望の空燃比に調整することができる。
さらに、パージ処理が開始されると、吸気経路６からエンジン４に供給される気体中に、蒸発燃料が含まれる。この結果、目標気体流量が一定であるため、エンジン４に供給される空気流量が減少する。なお、空気流量は、パージガスに含まれる蒸発燃料量だけ減少する。ＥＣＵ８０は、エアフロメータ７０で検出される空気流量と、パージガスの流量とパージ濃度とから特定されるパージガスに含まれる空気流量と、を用いて、エンジン４に供給される供給空気流量を推定する。ＥＣＵ８０は、推定された供給空気流量とＥＧＲ装置５０から排気ガスの流量との関係が、目標ＥＧＲ率に一致するように、ＥＧＲ弁５８の開度を調整する。これにより、ＥＣＵ８０は、ＥＧＲ装置５０から吸気経路６に供給すべき排気ガスの流量を決定する。
本実施例の吸気システム１００では、ＥＧＲ装置５０と吸気経路６との接続位置４２の上流側に調整弁６２が配置されている。このため、ＥＧＲ装置５０から排気ガスを吸気経路６に供給するタイミングでは、調整弁６２によって吸気経路６の流路面積を小さくすることによって、接続位置４２における吸気経路６の負圧を大きくすることができる。これにより、ＥＧＲ装置５０から排気ガスをスムーズに吸気経路６に供給することができる。
また、接続位置４２における吸気経路６の負圧を大きくすることができるため、ＥＧＲ装置５０の循環経路５２，５６，６０の流路面積を小さくしても、ＥＧＲ装置５０から排気ガスをスムーズに吸気経路６に供給することができる。これにより、ＥＧＲ弁５８を小型化することができる。
さらに、調整弁６２は、パージ供給装置２０と吸気経路６との接続位置４０と、ＥＧＲ装置５０と吸気経路６との接続位置４２との間に配置されている。このため、調整弁６２によって接続位置４２に流入する気体の流量が制限されている状況では、パージ供給装置２０から吸気経路６にパージガスが供給されても、接続位置４２における吸気経路６の負圧が低下することを抑制することができる。これにより、ＥＧＲ装置５０から吸気経路６に供給される排気ガスの流量が、パージ処理の影響を受けて変動することを抑制することができる。即ち、ＥＧＲ装置５０からの排気ガスの流量の変動幅が小さくなるため、排気ガスの流量が過剰に供給された結果としてエンジン４に失火が発生する事態を回避しつつ、目標とするＥＧＲ率を高く設定することができる。
（対応関係）
Ｓ２０における要求トルクが、「特定の要求トルク」である。目標ＥＧＲ率が「関係データ」の一例である。ＥＧＲ弁５８が「循環制御弁」の一例である。エアフロメータ７０が「空気流量検出部」の一例であり、空燃比センサ７２が「空燃比検出部」の一例である。
以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。
（１）上記の実施例では、パージ供給装置２０と吸気経路６との接続位置４０と、ＥＧＲ装置５０と吸気経路６との接続位置４２との間に、調整弁６２が配置されている。しかしながら、接続位置４０と接続位置４２との間には、調整弁６２に加えて、あるいは、調整弁６２に替えて、吸気経路６の流路面積を小さくする絞り部が配置されていてもよい。本変形例では、絞り部と調整弁６２あるいは絞り部が「圧力調整部」の一例である。
（２）上記の実施例では、吸排気系統２に過給機８が配置されている。しかしながら、過給機８が配置されていなくてもよい。この場合、ウェイストゲートバルブ９も配置されていなくてもよい。
（３）上記の実施例では、パージ供給装置２０は、ポンプ３０を備える。しかしながら、パージ供給装置２０は、ポンプ３０を備えていなくてもよい。
（４）ＥＣＵ８０のうち、吸気システム１００を制御する部分は、ＥＣＵ８０と別体で配置されていてもよい。
（５）ＥＣＵ８０は、開度調整処理において、Ｓ１２〜Ｓ１８の処理、即ちＥＧＲ弁５８が閉弁されている間の処理と、Ｓ２０〜Ｓ２６の処理と、を別々に実行してもよい。例えば、ＥＣＵ８０は、各弁が予め決められた開度に調整されるタイミングで、Ｓ１２〜Ｓ１８の処理とＳ２０〜Ｓ２６の処理とのそれぞれを、実行してもよい。
（６）ウェイストゲートバルブ９は、配置されていなくてもよい。
（７）ＥＣＵ８０は、目標ＥＧＲ率に替えて、例えば、エンジン４に供給される空気流量と排気ガス流量との関係を示すデータマップを予め格納していていもよい。この場合、ＥＣＵ８０は、Ｓ２６の処理において、目標気体流量（即ちエンジン４に供給される空気流量と排気ガスとの合計）と、Ｓ２４で算出される排気ガス流量と、データマップと、を用いて、ＥＧＲ弁５８の開度を調整してもよい。本変形例では、データマップが、「関係データ」の一例である。
（８）上記の実施例では、調整弁６２は、調整弁６２の下流側の吸気経路６の負圧を調整する。しかしながら、調整弁６２は、調整弁６２の下流側の吸気経路６が正圧である場合に、調整弁６２の上流側の吸気経路６から調整弁６２の下流側の吸気経路６に流入する気体量を調整することによって、調整弁６２の下流側の吸気経路６の圧力を調整してもよい。この場合、例えば、ＥＧＲ装置５０に、排気ガスを吸気経路６側に圧送するポンプ等が配置されていてもよい。
また、本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成し得るものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。
２ ：吸排気系統
４ ：エンジン
５ ：スロットルバルブ
６ ：吸気経路
７ ：排気経路
８ ：過給機
９ ：ウェイストゲートバルブ
１０ ：燃料供給装置
２０ ：パージ供給装置
２２ ：キャニスタ
２４，２８，３２：パージ経路
２６ ：大気ポート
３０ ：ポンプ
３４ ：制御弁
４０，４２：接続位置
５０ ：排気再循環装置
５２，５６，６０：循環経路
５４ ：冷却器
５８ ：ＥＧＲ弁
６２ ：調整弁
７０ ：エアフロメータ
７２ ：空燃比センサ
８０ ：ＥＣＵ
８２ ：開弁時データマップ
８４ ：閉弁時データマップ
１００ ：吸気システム

Claims (4)

  1. 車両の内燃機関の吸気経路に接続されるパージ経路と、前記パージ経路を開閉するパージ制御弁と、を備え、燃料タンク内の蒸発燃料を、前記パージ経路を介して前記吸気経路に供給するパージ供給装置と、
    前記吸気経路の前記パージ経路との接続位置とスロットルバルブとの間に接続される循環経路と、前記循環経路を開閉する循環制御弁と、を備え、前記内燃機関の排気ガスの一部を、前記循環経路を介して前記吸気経路に供給する排気再循環装置と、
    前記吸気経路の前記パージ経路との前記接続位置と、前記吸気経路の前記循環経路との接続位置と、の間に配置され、前記吸気経路の前記循環経路との前記接続位置における圧力を調整する圧力調整部と、を備え、
    前記吸気経路の前記パージ経路との前記接続位置は、前記スロットルバルブよりも前記吸気経路の上流側に位置しており、
    前記パージ供給装置は、前記スロットルバルブよりも下流側の前記吸気経路に接続されるパージ経路を有していない、吸気システム。
  2. 前記車両は、前記吸気経路の前記パージ経路との前記接続位置よりも上流側に配置され、大気から前記吸気経路に流入される空気流量を検出する空気流量検出部と、前記内燃機関の空燃比を検出する空燃比検出部と、を備え、
    前記吸気システムは、
    前記パージ供給装置から前記蒸発燃料が供給されている間に前記空気流量検出部によって検出される前記空気流量と、前記空燃比検出部によって検出される前記空燃比と、を用いて、前記パージ供給装置から供給される気体内の前記蒸発燃料の濃度を特定する制御部を、さらに備える、請求項１に記載の吸気システム。
  3. 前記制御部は、
    前記パージ供給装置から前記蒸発燃料が供給されている間に前記空気流量検出部によって検出される前記空気流量と、特定された前記濃度と、を用いて、前記内燃機関に供給される供給空気流量を推定し、
    推定された前記供給空気流量を用いて、前記排気再循環装置から前記吸気経路に供給すべき気体流量を決定する、請求項２に記載の吸気システム。
  4. 前記圧力調整部は、前記吸気経路の前記パージ経路との前記接続位置と、前記吸気経路の前記循環経路との前記接続位置と、の間で、前記吸気経路の流路面積を変更可能な調整弁を備え、
    前記制御部は、
    前記循環制御弁が開弁している間の前記車両における要求トルクに対する前記スロットルバルブ、前記循環制御弁、及び前記調整弁のそれぞれの開度と、前記内燃機関に供給されるべき目標気体流量と、の関係を示す開弁時データと、
    前記循環制御弁が閉弁している間の前記要求トルクに対する前記スロットルバルブ、及び前記調整弁のそれぞれの開度と、前記目標気体流量と、の関係を示す閉弁時データと、
    前記内燃機関に供給される空気流量と、前記排気再循環装置から前記吸気経路に供給される排気ガスの流量と、の関係を示す関係データと、を予め格納しており、
    前記制御部は、
    前記パージ制御弁と前記循環制御弁とが閉弁しており、前記閉弁時データに従った開度で前記スロットルバルブと、前記調整弁と、が開弁している間に、前記空気流量検出部によって検出される空気流量と前記目標気体流量との間の誤差に基づいて、特定の要求トルクにおける前記調整弁の開度を調整し、
    前記特定の要求トルクにおいて、前記パージ制御弁が閉弁しており、前記開弁時データに従った開度で前記スロットルバルブと前記循環制御弁とが開弁しており、調整済みの開度で前記調整弁が開弁している間に、前記空気流量検出部によって検出される空気流量と、前記排気再循環装置から前記吸気経路に供給される排気ガスの流量と、前記関係データと、を用いて、前記循環制御弁の開度を調整する、請求項２又は３に記載の吸気システム。
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