(57)【要約】【課題】燃料タンク３１内で発生したベーパを回収部４１に回収し、この回収部４１内のベーパを内燃機関１の吸気系（１２）に導入する蒸発燃料処理装置４０において、パージガス中のベーパ濃度が所定値より低い状態が継続されている場合に、燃料タンク３１内のベーパ量が急増したとしても内燃機関１に供給する混合気の空燃比の変動を抑制または防止可能とする。【解決手段】パージガス中のベーパ濃度が所定値より低い状態が継続された場合に、燃料タンク３１内のベーパ量が急増しても内燃機関１の混合気の空燃比制御に大きな影響を与えないようにパージ率を小さくする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料タンク内で発生したベーパを回収部に回収し、この回収部内のベーパを内燃機関の吸気系に導入する蒸発燃料処理装置であって、
パージガス中のベーパ濃度が所定値より低い状態が継続された場合に、前記燃料タンク内のベーパ量が急増しても前記内燃機関の混合気の空燃比制御に大きな影響を与えないようにパージ率を小さくする、ことを特徴とする蒸発燃料処理装置。
【請求項２】
請求項１に記載の蒸発燃料処理装置は、
前記燃料タンクと前記回収部とを接続するベーパ通路と、前記回収部と内燃機関の吸気系とを接続するパージ通路と、このパージ通路に設けられるパージバルブと、このパージバルブを制御するための制御装置とを備え、
前記回収部は、燃料タンク内で発生したベーパを吸着するための吸着剤が充填されるキャニスタとされる、ことを特徴とする蒸発燃料処理装置。
【請求項３】
請求項２に記載の蒸発燃料処理装置において、
前記制御装置は、前記キャニスタ内のベーパ残量が所定値以下であるか否かを推定するとともに、前記所定値以下であると推定した場合に、前記パージガス中のベーパ濃度が所定値より低い状態が継続されたと判定するベーパ残量推定部を含む、ことを特徴とする蒸発燃料処理装置。
【請求項４】
請求項３に記載の蒸発燃料処理装置において、
前記ベーパ残量推定部は、前記パージガス中のベーパ濃度の推定値が所定値より低いか否かを判定する第１処理と、
この第１処理で低いと判定した場合にカウンタをカウントアップする第２処理と、
前記カウンタのカウント値が所定値以上であるか否かを判定するとともに、前記所定値以上であると判定した場合に、前記パージガス中のベーパ濃度が所定値より低い状態が継続されたと判定する第３処理とを行う、ことを特徴とする蒸発燃料処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料タンク内で発生したベーパ（蒸発燃料）を回収部に回収し、この回収部内のベーパを内燃機関の吸気系に導入する蒸発燃料処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関が搭載される自動車などの車両には、燃料タンク内で発生したベーパを大気放出させないようにするための蒸発燃料処理装置が設けられている。
【０００３】
この蒸発燃料処理装置は、燃料タンク内で発生したベーパを一時的にキャニスタ（例えばチャコールキャニスタ）に吸着させておき、所定条件が成立すると、前記キャニスタ内のベーパを内燃機関の吸気系の吸入負圧を利用して前記吸気系に導入する、というパージ制御を行うようになっている。
【０００４】
前記パージ制御を行う場合、内燃機関への燃料噴射量について前記パージ量の分を減量することにより、内燃機関に供給する混合気の空燃比の乱れを防ぐことが好ましい。
【０００５】
例えば特許文献１には、「負荷が増大する加速時における空燃比の変動を抑制するために、内燃機関の空燃比変動に影響しない程度に設定された供給燃料量に占める最大ベーパ量（限界ベーパ量）を算出し、その限界ベーパ量とベーパ濃度とに基づいてベーパ濃度が薄いほどパージガスの流量を増大するよう限界パージ率を算出し、この算出した限界パージ率以下に目標パージ率を限定する」ということが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平９−１９５８６３号公報（段落０００９、００４８−００４９参照）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記特許文献１に係る従来例では、ベーパ濃度が低いほど目標パージ率を大きくするので、仮にパージ率を大きくしている状態において、例えば走行振動や温度上昇などの要因によって前記燃料タンク内のベーパ量が急増すると、前記燃料タンク内で急増したベーパがキャニスタを経て内燃機関の吸気系に導入されやすくなり、結果的に内燃機関に供給する混合気の空燃比が大きく乱れることが懸念される。これに対して、前記空燃比が大きく変化したことを検出してから、パージ動作を停止するように対処したとしても、空燃比を目標値に戻すのに時間がかかる。
【０００８】
このような事情に鑑み、本発明は、燃料タンク内で発生したベーパを回収部に回収し、この回収部内のベーパを内燃機関の吸気系に導入する蒸発燃料処理装置において、パージガス中のベーパ濃度が所定値より低い状態が継続されている場合に、前記燃料タンク内のベーパ量が急増したとしても内燃機関に供給する混合気の空燃比の変動を抑制または防止可能とすることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、燃料タンク内で発生したベーパを回収部に回収し、この回収部内のベーパを内燃機関の吸気系に導入する蒸発燃料処理装置であって、パージガス中のベーパ濃度が所定値より低い状態が継続された場合に、前記燃料タンク内のベーパ量が急増しても前記内燃機関の混合気の空燃比制御に大きな影響を与えないようにパージ率を小さくする、ことを特徴としている。
【００１０】
前記ベーパとは、公知のように、燃料タンク内に貯留されている燃料の蒸気のことであり、蒸発燃料とも言う。また、前記パージガスとは、公知のように、前記回収部から内燃機関の吸気系に導入するベーパを含むガスのことである。さらに、パージガス中のベーパ濃度が所定値より低い状態が継続された場合とは、例えば回収部内のベーパ残量が空に近い状態（所定値以下）になっている場合と言い換えることができる。つまり、パージガス中のベーパ濃度が所定値より低い状態が継続されたことをもって、回収部内のベーパが少ない場合であると推定する。
【００１１】
この構成では、パージガス中のベーパ濃度が所定値より低い状態が継続された場合に、例えば走行振動や温度上昇などの要因によって前記燃料タンク内のベーパ量が急増したとしても、前記燃料タンク内で急増したベーパが前記回収部を経て内燃機関の吸気系に導入されにくくなる。そのため、エンジンに供給する混合気の空燃比が大きく変動することを抑制または防止することが可能になるので、混合気の空燃比制御が煩雑にならずに済むなど、エンジンの運転状態が安定するようになる。
【００１２】
好ましくは、前記蒸発燃料処理装置は、前記燃料タンクと前記回収部とを接続するベーパ通路と、前記回収部と内燃機関の吸気系とを接続するパージ通路と、このパージ通路に設けられるパージバルブと、このパージバルブを制御するための制御装置とを備え、前記回収部は、燃料タンク内で発生したベーパを吸着するための吸着剤が充填されるキャニスタとされる、構成とすることができる。
【００１３】
ここでは、蒸発燃料処理装置の構成要素を特定することにより、発明の実施形態を判りやすくしている。この場合、前記燃料タンク内で発生するベーパが、当該燃料タンクの内部圧力により前記キャニスタに流入することになって、このキャニスタ内の吸着剤に吸着される。そして、前記パージバルブを開放すると、前記キャニスタ内のベーパが前記内燃機関の吸気系の負圧により当該吸気系に吸入されるようになる。このように、前記パージバルブの開閉タイミングや開放時間を制御すれば、内燃機関の吸気系へのベーパ導入量（パージ率）を調整することが可能になる。
【００１４】
好ましくは、前記制御装置は、前記キャニスタ内のベーパ残量が所定値以下であるか否かを推定するとともに、前記所定値以下であると推定した場合に、前記パージガス中のベーパ濃度が所定値より低い状態が継続されたと判定するベーパ残量推定部を含む、構成とすることができる。
【００１５】
ところで、キャニスタ内のベーパ残量が所定値以下（空に近い状態）になると、そもそもパージ率を大きくする必要がないと言える。しかしながら、従来例のようにベーパ残量に関係なく、ベーパ濃度が低いほど目標パージ率を大きくするように制御している場合には、仮にパージ率を大きくしている状態において、例えば走行振動や温度上昇などの要因によって前記燃料タンク内のベーパ量が急増するようなことがあると、当該燃料タンクで急増したベーパがキャニスタを経て内燃機関の吸気系に導入されやすくなるために、内燃機関の混合気の空燃比が大きく変動することが懸念される。これに対し、本発明の前記構成を採用すれば、前記のような懸念を払拭することが可能になる。
【００１６】
好ましくは、前記ベーパ残量推定部は、前記パージガス中のベーパ濃度の推定値が所定値より低いか否かを判定する第１処理と、この第１処理で低いと判定した場合にカウンタをカウントアップする第２処理と、前記カウンタのカウント値が所定値以上であるか否かを判定するとともに、前記所定値以上であると判定した場合に、前記パージガス中のベーパ濃度が所定値より低い状態が継続されたと判定する第３処理とを行う構成とすることができる。
【００１７】
この構成では、本発明に係る蒸発燃料処理装置の制御装置による制御ロジックを比較的簡単に構築できるように特定している。
【発明の効果】
【００１８】
本発明は、燃料タンク内で発生したベーパを回収部に回収し、この回収部内のベーパを内燃機関の吸気系に導入する蒸発燃料処理装置において、前記パージガス中のベーパ濃度が所定値より低い状態が継続されている場合に、前記燃料タンク内のベーパ量が急増したとしても内燃機関に供給する混合気の空燃比の変動を抑制または防止することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明に係る蒸発燃料処理装置の一実施形態の概略構成を示す図である。
【図２】図１の蒸発燃料処理装置によるパージ制御を説明するためのフローチャートである。
【図３】本発明に係る蒸発燃料処理装置によるパージ制御の他実施形態を説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明を実施するための最良の実施形態について添付図面を参照して詳細に説明する。
【００２１】
図１および図２に、本発明の一実施形態を示している。この実施形態では、蒸発燃料処理装置として自動車に搭載される密閉式のキャニスタシステムを例に挙げている。
【００２２】
多気筒型のエンジン（内燃機関）１の各気筒２には、ピストン３が配置されている。燃焼室４の吸気口は吸気バルブ５により開閉され、また、燃焼室４の排気口は排気バルブ６により開閉される。
【００２３】
エンジン１の吸気系は、空気吸入方向の上流側から順に、エアクリーナ１１、吸気管１２、サージタンク１３、インテークマニホールド１４を備えている。
【００２４】
吸気管１２内には、吸入空気量を調節するスロットルバルブ１５が配設されている。このスロットルバルブ１５の開度θｔｈはスロットル開度センサ６２からの出力に基づきエンジンＥＣＵ１００により検出される。吸気管１２に吸入される空気の圧力Ｐｎは吸気圧センサ６３からの出力に基づきエンジンＥＣＵ１００により検出される。吸気管１２に吸入される空気量はエアフローメータ６４からの出力に基づきエンジンＥＣＵ１００により検出される。また、吸気管１２に吸入される空気の温度は吸気温センサ６５からの出力に基づきエンジンＥＣＵ１００により検出される
インテークマニホールド１４には、燃料噴射弁（インジェクタ）１６が取り付けられている。この燃料噴射弁１６に燃料を供給するための燃料供給系は、燃料タンク３１、デリバリパイプ３２、燃料配管３３、燃料ポンプ３４などを備えている。
【００２５】
燃料タンク３１には、エンジン１に供給する燃料が貯留されている。デリバリパイプ３２は、燃料噴射弁１６へ供給する高圧燃料を蓄えるために設けられている。燃料配管３３は、燃料タンク３１とデリバリパイプ３２とを接続するものである。燃料ポンプ３４は、燃料タンク３１からデリバリパイプ３２へ燃料を圧送するために設けられている。
【００２６】
エンジン１の排気系は、排ガス流れ方向の上流側から順に、エキソーストマニホールド２１、排気管２２、触媒コンバータ２３を備えている。排気管２２において触媒コンバータ２３の排ガス導入側には、空燃比センサ６６が設けられている。
【００２７】
前記吸気系からエンジン１の各燃焼室４に供給された燃料と空気との混合気は、ピストン３により圧縮された後、点火プラグ７により点火されて爆発・燃焼し、動力を発生する。各気筒２内の燃焼ガスは前記排気系に排出される。前記気筒２内でのピストン３の往復運動が、コネクティングロッド８を介してクランクシャフト９の回転運動に変換される。
このクランクシャフト９の実クランク角ＣＲおよびエンジン１の回転数ＮＥはクランク角センサ６１からの出力に基づきエンジンＥＣＵ１００により検出される。
【００２８】
次に、燃料タンク３１内に貯留している燃料の蒸気（ベーパ）を大気放出させずに前記吸気系に導入させるための蒸発燃料処理装置４０について説明する。
【００２９】
この蒸発燃料処理装置４０は、回収部としてのキャニスタ４１、燃料タンク３１とキャニスタ４１とを接続するベーパ通路４２、キャニスタ４１と吸気管１２とを接続するパージ通路４３、パージ通路４３に設けられるパージバルブ４４などを備えている。
【００３０】
キャニスタ４１は、金属製または合成樹脂製のケース（符号省略）内に吸着剤を充填した構成になっており、前記吸着剤が燃料タンク３１内で発生したベーパを吸着する。このキャニスタ４１は、前記吸着剤として活性炭等を用いるチャコールキャニスタとされる。
【００３１】
このキャニスタ４１の前記ケースには、大気を導入するための大気導入配管４５が接続されている。この大気導入配管４５には、開閉弁４６が設けられている。
【００３２】
この開閉弁４６は、ノーマリークローズタイプの電磁弁とされる。そのため、開閉弁４６は、非通電時に閉鎖してキャニスタ４１内部を大気から遮断する状態にする一方、通電されると開放してキャニスタ４１内部を大気に連通させる状態にする。
【００３３】
パージバルブ４４は、電磁弁（ＶＳＶ：vacuum Switching valve）とされ、デューティ制御されることにより開度調整されて吸気管１２への蒸発燃料の供給量を調整するために設けられている。このパージバルブ４４は、エンジン運転中において所定のパージ条件が成立したタイミングで開弁されたときに吸気管１２の負圧をキャニスタ４１内に作用させることができる。
【００３４】
キャニスタ４１に吸着されたベーパの圧力Ｐｐは、パージ通路４３に設けられる蒸発燃料圧センサ６７からの出力に基づきエンジンＥＣＵ１００により検出される。キャニスタ４１に吸着されたベーパの温度Ｔｐは、パージ通路４３に設けられる蒸発燃料温度センサ
６８からの出力に基づきエンジンＥＣＵ１００により検出される。
【００３５】
エンジンＥＣＵ１００は、情報を処理するＣＰＵ１０１、処理プログラムなどを記憶するＲＯＭ１０２、一時的にデータを記憶するＲＡＭ１０３、Ａ／Ｄ変換器等を含む入力インターフェース１０４および出力インターフェース１０５などを含む構成である。
【００３６】
出力インターフェース１０５には、点火プラグ７、スロットルバルブ１５、燃料噴射弁１６、パージバルブ４４、開閉弁４６などが接続されている。
【００３７】
入力インターフェース１０４には、クランク角センサ６１、スロットル開度センサ６２、吸気圧センサ６３、空燃比センサ６６、エアフローメータ６４、吸気温センサ６５、蒸発燃料圧センサ６７、蒸発燃料温度センサ６８、車速センサ６９などが接続されている。
【００３８】
なお、エンジンＥＣＵ１００は、車速センサ６９からの出力に基づき車速を検出する。また、エンジンＥＣＵ１００は、車両の駐車中において経過時間を計数するためのソークタイマ等を内蔵している。
【００３９】
次に、上述の如く構成された蒸発燃料処理装置４０により行うベーパ制御を詳細に説明する。
【００４０】
燃料タンク３１内でベーパが発生することにより燃料タンク３１の内部圧力が上昇すると、この燃料タンク３１内のベーパがベーパ通路４２を介してキャニスタ４１に導入され、このキャニスタ４１内の吸着剤に吸着される。この段階では、開閉弁４６が閉鎖状態になっているので、燃料タンク３１内で発生するベーパが大気導入配管４５から大気へ放出されることはない。
【００４１】
そして、エンジンＥＣＵ１００が所定のパージ条件が成立したと判定すると、キャニスタ４１に吸着されているベーパを吸気管１２に導入させるためのパージ制御を実行する。
【００４２】
前記パージ条件は、例えば、エンジンの冷却水温度、潤滑油温度、エンジン回転数等の車両状態を表す物理量が所定範囲にある場合（例えば、冷却水温度および潤滑油温度が所定温度以上で且つエンジン回転数ＮＥが所定回転数以上である場合）に成立する。
【００４３】
このパージ制御では、開閉弁４６を開放状態に駆動することによりキャニスタ４１内を大気に連通させておいて、パージバルブ４４をデューティ駆動する。これにより、吸気管１２の吸入負圧がキャニスタ４１に導かれるので、大気導入配管４５から導入される空気とキャニスタ４１内のベーパとが混合されたパージガスが吸気管１２に導入されることになる。
【００４４】
なお、前記パージガス中のベーパ濃度（パージガスに占めるＨＣ成分の割合）は、キャニスク４１内に吸着されているベーパの量によって異なるものとなる。
【００４５】
この実施形態では、前記パージ制御中において、キャニスタ４１から吸気管１２へ導入されるパージガス中のベーパ濃度が所定値より低い状態が所定時間継続された場合、つまりキャニスタ４１内のベーパ残量が空に近い状態（所定値以下）になっている場合に、例えば走行振動や温度上昇などの要因によって燃料タンク３１内のベーパ量が急増したとしてもエンジン１の混合気の空燃比制御に大きな影響を与えないようにパージ率を小さくするように工夫している。
【００４６】
具体的に、図２に示すフローチャートを参照して、このエンジン始動制御に関する動作を詳細に説明する。このフローチャートはエンジンＥＣＵ１００が実行するものであり、例えばパージ制御の実行中に一定周期毎にエントリーされる。
【００４７】
まず、ステップＳ１において、パージガス中のベーパ濃度の推定値が所定の閾値より低いか否かを判定する。前記閾値は、キャニスタ４１内が空に近い状態（所定値以下）になったときの値を適宜の実験またはシミュレーションにより適合するのが好ましい。
【００４８】
前記ベーパ濃度の推定原理としては、例えば、特開２００９−１６２２０３号公報や特開２０１１−２３６８１２号公報に記載されているような公知技術を適用することが可能である。以下で簡単に説明する。エンジンＥＣＵ１００は、エンジン１の通常運転時に、燃焼室４に導かれる混合気の空燃比を目標空燃比にするための空燃比フィードバック制御を実行している。この制御中には、空燃比Ａ／Ｆを理論空燃比（ストイキ）近傍にほぼ一定に制御する。パージ制御において、パージガスが目標空燃比よりリッチであれば実空燃比はリッチ側に偏る一方、パージガスがリーンであれば実空燃比はリーンに偏る。このため、パージガスの導入に伴う実空燃比の変動に基づいてパージガス中のベーパ濃度を推定することができる。前記実空燃比は、空燃比センサ６６の出力に基づき検出することができる。
【００４９】
ここで、前記ステップＳ１で肯定判定した場合、つまりパージガス中のベーパ濃度の推定値が前記閾値より低い場合（閾値未満の場合）にはステップＳ２においてカウンタをカウントアップ（またはインクリメント）する。その後、ステップＳ４に進む。
【００５０】
一方、前記ステップＳ１で否定判定した場合、つまりパージガス中のベーパ濃度の推定値が前記閾値より高い場合（閾値以上の場合）にはステップＳ３において前記カウンタをクリアする。その後、ステップＳ４に進む。
【００５１】
前記ステップＳ４では、前記カウンタのカウント値を読み込んで、このカウント値が予め設定されている閾値以上であるか否かを判定する。前記閾値は、適宜の実験またはシミュレーションにより適合することが好ましい。
【００５２】
ここで、前記ステップＳ４で否定判定した場合、つまり前記カウント値が前記閾値未満である場合にはステップＳ５において前記パージガス中のベーパ濃度の推定値に応じて決定されるパージ率に設定し、その後、このフローチャートを終了する。
【００５３】
一方、前記ステップＳ４で肯定判定した場合、つまり前記カウント値が前記閾値以上である場合にはステップＳ６においてパージ率を予め設定している固定値に設定し、その後、このフローチャートを終了する。
【００５４】
なお、前記固定値は、燃料タンク３１内のベーパ量が急増してもエンジン１の混合気の空燃比制御に大きな影響を与えないように小さい値とされ、適宜の実験またはシミュレーションにより適合することが好ましい。
【００５５】
次に、前記ステップＳ５の処理を詳しく説明する。前記ステップＳ５によるパージ率の設定手法としては、例えば、特開２００９−６２８２７号公報に記載されているような公知技術を適用することが可能である。
【００５６】
具体的に、下記（１）〜（５）の処理を行う。そして、ＲＯＭ１０２に、詳細に図示していないが、エンジン回転数ＮＥおよび吸気圧Ｐｎとエンジン１の充填効率とを対応付けた充填効率マップを記憶しておく。さらに、ＲＯＭ１０２に、詳細に図示していないが、蒸発燃料圧Ｐｐと吸気圧Ｐｎとの差圧ΔＰと、パージバルブ４４の全開時にパージバルブ４４を通過する流量Ｑとを対応付けた流量マップを記憶しておく。
【００５７】
（１）ＲＯＭ１０２に記憶されている前記充填効率マップを参照し、クランク角センサ６１によって検出されたエンジン回転数ＮＥと、吸気圧センサ６３によって検出された吸気圧Ｐｎとに基づいてエンジン１の充填効率を取得する。
【００５８】
（２）前記（１）で取得した充填効率と気筒２の容積と所定の空燃比（エンジン１の始動時にエミッションが低減されるように最適な空燃比）との積から、供給すべき炭化水素（ＨＣ）量Ｖｈｃ［cc］を算出し、さらに、キャニスタ４１から吸気管１２内へ供給するガス（パージガス）中のベーパ濃度α［％］を取得する。これらＨＣ量Ｖｈｃとベーパ濃度αとに基づいて供給するパージガス流量Ｖ（＝Ｖｈｃ×１００／α）［cc］を算出する。
【００５９】
（３）蒸発燃料圧センサ６７によって検出された蒸発燃料圧Ｐｐ［ｋＰａ］と、吸気圧センサ６３によって検出された吸気圧Ｐｎ［ｋＰａ］とを取得し、これら蒸発燃料圧Ｐｐと吸気圧Ｐｎとの差圧ΔＰ（＝Ｐｐ−Ｐｎ）［ｋＰａ］を算出する。
【００６０】
（４）ＲＯＭ１０２に記憶されている前記流量マップを参照し、前記（３）で算出した差圧ΔＰに基づいてパージバルブ４４の全開時にパージバルブ４４を通過する流量Ｑ［cc／msec］を取得する。
【００６１】
（５）前記（２）で算出したパージガス流量Ｖと、前記（４）で取得した流量Ｑとに基づいてパージバルブ４４の通電時間Ｖｔａｕ＿ｔ（＝Ｖ／Ｑ）［msec］を算出する。この算出した通電時間Ｖｔａｕ＿ｔでパージバルブ４４を開閉駆動させる。このようにパージバルブ４４の開閉タイミングや開放時間を制御することにより、エンジン１の吸気管１２へのベーパ導入量（パージ率）を調整する。
【００６２】
以上の説明から明らかなように、図２のフローチャートのステップＳ１〜Ｓ６の処理を実行するエンジンＥＣＵ１００が請求項に記載している制御装置に相当する。そして、ステップＳ１が請求項に記載している第１処理に相当し、ステップＳ２が請求項に記載している第２処理に相当し、ステップＳ４が請求項に記載している第３処理に相当する。このステップＳ１，Ｓ２，Ｓ４の処理を実行する要素が、請求項に記載しているベーパ残量推定部に相当する。
【００６３】
以上説明したように本発明を適用した実施形態では、パージガス中のベーパ濃度が所定値より低い状態が所定時間継続された場合、つまりキャニスタ４１内のベーパ残量が空に近い状態（所定値以下）になっている場合に、例えば走行振動や温度上昇などの要因によって燃料タンク３１内のベーパ量が急増したとしてもエンジン１の混合気の空燃比制御に大きな影響を与えないようにパージ率を小さくするようにしている。
【００６４】
これにより、キャニスタ４１内のベーパ残量が空に近い状態になった場合に、仮に、燃料タンク３１内のベーパ量が急増したとしても、燃料タンク３１内で急増したベーパがキャニスタ４１を経てエンジン１の吸気管１２へ導入されにくくなる。そのため、エンジンに供給する混合気の空燃比が大きく変動することを抑制または防止することが可能になるので、混合気の空燃比制御が煩雑にならずに済むなど、エンジン１の運転状態が安定するようになる。
【００６５】
特に、混合気の吸入負圧が少なくなるようなエンジンでは燃料タンク内のベーパを処理するにあたってパージ率を比較的大きくする必要があるので、このようなエンジンに対して本発明の蒸発燃料処理装置４０を適用する場合に有利となる。前記のエンジンとしては、例えばエンジンのポンピングロスを軽減するために排ガス再循環（ＥＧＲ：Exhaust Gas recirculation）技術などを用いるものを挙げることができる。
【００６６】
なお、本発明は、上記実施形態のみに限定されるものではなく、特許請求の範囲内および当該範囲と均等の範囲内で適宜に変更することが可能である。
【００６７】
（１）上記実施形態では、自動車に搭載される蒸発燃料処理装置４０に本発明を適用した例を挙げているが、本発明はこれに限定されない。例えば、自動車以外に搭載されるエンジンにおける吸気系に接続される蒸発燃料処理装置に対しても本発明を適用することが可能である。
【００６８】
（２）上記実施形態では、パージガス中のベーパ濃度を推定するようにした例を挙げているが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えばパージ濃度を検出するセンサを用いることが可能である。この場合、センサはパージ通路４３に設置することが考えられる。
【００６９】
（３）上記実施形態では、図２のフローチャートのステップＳ６においてパージ率を固定値に設定するようにした例を挙げているが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば最終的に検出されるパージ濃度に応じて適宜に変更するようにしてもよい。
【００７０】
（４）上記実施形態では、キャニスク４１内のベーパ残量を推定するにあたってパージガス中のベーパ濃度が低い状態の継続時間を調べるようにした例を挙げているが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００７１】
例えばキャニスタ４１内のベーパ残量を推定する形態としては、図３のフローチャートに示すようにパージガスの積算流量を調べる形態とすることが可能である。
【００７２】
例えば図３のフローチャートが開始されると、まず、ステップＳ１１において、パージガス中のベーパ濃度の推定値が所定の閾値より低いか否かを判定する。前記閾値は、キャニスタ４１内が空に近い状態（所定値以下）になったときの値を適宜の実験またはシミュレーションにより適合するのが好ましい。
【００７３】
前記ベーパ濃度の推定原理としては、例えば、特開２００９−１６２２０３号公報や特開２０１１−２３６８１２号公報に記載されているような公知技術を適用することが可能である。以下で簡単に説明する。エンジンＥＣＵ１００は、エンジン１の通常運転時に、燃焼室４に導かれる混合気の空燃比を目標空燃比にするための空燃比フィードバック制御
を実行している。この制御中には、空燃比Ａ／Ｆを理論空燃比（ストイキ）近傍にほぼ一定に制御する。パージ制御において、パージガスが目標空燃比よりリッチであれば実空燃比はリッチ側に偏る一方、パージガスがリーンであれば実空燃比はリーンに偏る。
【００７４】
このため、パージガスの導入に伴う実空燃比の変動に基づいてパージガス中のベーパ濃度を推定することができる。前記実空燃比は、空燃比センサ６６の出力に基づき検出することができる。
【００７５】
ここで、前記ステップＳ１１で肯定判定した場合、つまりパージガス中のベーパ濃度が所定の閾値より低い場合（閾値未満の場合）にはステップＳ１２において、パージガスの積算流量を前回のパージガスの積算流量の値に今回のパージガスの流量を加算した値にする。その後、ステップＳ１４に進む。
【００７６】
一方、前記ステップＳ１１で否定判定した場合、つまりパージガス中のベーパ濃度が所定の閾値より高い場合（閾値以上の場合）にはステップＳ１３においてパージガスの積算流量をゼロにする。その後、ステップＳ１４に進む。
【００７７】
ステップＳ１４では、前記パージガスの積算流量を読み込んで、この積算流量が予め設定されている閾値以上であるか否かを判定する。前記閾値は、適宜の実験またはシミュレーションにより適合することが好ましい。
【００７８】
ここで、前記ステップＳ１４で否定判定した場合、つまりパージガスの積算流量が前記閾値未満である場合にはステップＳ１５において前記パージガス中のベーパ濃度に応じて決定されるパージ率に設定し、その後、このフローチャートを終了する。
【００７９】
一方、前記ステップＳ４で肯定判定した場合、つまりパージガスの積算流量が前記閾値以上である場合にはステップＳ６においてパージ率を予め設定している固定値に設定し、その後、このフローチャートを終了する。
【００８０】
なお、前記固定値は、燃料タンク３１内のベーパ量が急増してもエンジン１の混合気の空燃比制御に大きな影響を与えないように小さい値とされ、適宜の実験またはシミュレーションにより適合することが好ましい。また、前記ステップＳ１５によるパージ率の設定手法は、上記実施形態でのステップＳ５の詳細説明と同様とされる。
【００８１】
この実施形態の場合にも、上記実施形態と同様の作用、効果を得ることができる。但し、キャニスタ４１内のベーパ残量を推定する形態として、この実施形態のようにパージガスの積算流量を調べる場合に比べると、上記実施形態のように継続時間を調べる場合のほうが処理的に簡単であると言える。このことからすると、この実施形態に比べると上記実施形態のほうが、エンジンＥＣＵ１００による制御ロジックを比較的簡単に構築できるという点で有利であると言える。
【００８２】
以上の説明から判るように、請求項３に記載のベーパ残量推定部は、パージガス中のベーパ濃度が所定よりも低く、積算パージ量が所定以上であることをもって、ベーパ残量が所定値以下だと推定するものであってもよい。もしくは、請求項３に記載のベーパ残量推定部は、パージ開始（エンジン始動後）からの積算パージ量が所定以上であることをもって、キャニスタ４１内のベーパ残量が少ない場合であると推定するものであってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００８３】
本発明は、燃料タンク内で発生したベーパを回収部に回収し、この回収部内のベーパを内燃機関の吸気系に導入する蒸発燃料処理装置に好適に利用することが可能である。
【符号の説明】
【００８４】
１      エンジン
２      気筒
４      燃焼室
１２      吸気管
１４      インテークマニホールド
１６      燃料噴射弁
３１      燃料タンク
３４      燃料ポンプ
４０      蒸発燃料処理装置
４１      キャニスタ（回収部）
４２      ベーパ通路
４３      パージ通路
４４      パージバルブ
６６      空燃比センサ
１００      エンジンＥＣＵ
【図１】
2014066167.tif 000003
【図２】
2014066167.tif 000004
【図３】
2014066167.tif 000005