(57)【要約】      （修正有）【課題】  ターボ過給機による過給空気を適切に利用して、パージ性能を向上させることが可能な内燃機関の制御装置を提供すること。【解決手段】  ウエストゲートバルブ制御手段は、吸気負圧利用システムが吸気負圧を利用しているときには、利用していないときと比較して、ウエストゲートバルブの開度を開き側に設定する。ウエストゲートバルブの開度を開き側に設定しても、排気ガスがターボ過給機を迂回することにより背圧上昇が抑制されるため、燃焼が改善されるので、スロットルバルブが閉じ側であっても内燃機関の出力を確保することができる。したがって、内燃機関の出力を低下させることなく、吸気負圧利用システムによる吸気負圧の利用性能を向上させることができる。例えば、吸気負圧利用システムがエバポパージシステムである場合には、エバポガスのパージ性能を向上させることができる。【選択図】      図１
2006342760.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スロットルバルブの上流側の吸気通路に設けられたターボ過給機と、
前記スロットルバルブの下流側における吸気負圧を利用する吸気負圧利用システムと、
前記ターボ過給機の上流側の排気通路と前記ターボ過給機の下流側の排気通路とをバイパスさせるバイパス通路上に設けられた、ウエストゲートバルブの開度を制御するウエストゲートバルブ制御手段と、を有し、
前記ウエストゲートバルブ制御手段は、前記吸気負圧利用システムが前記吸気負圧を利用しているときには、当該吸気負圧利用システムが当該吸気負圧を利用していないときと比較して、前記開度を開き側に設定することを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項２】
スロットルバルブの上流側の吸気通路に設けられたターボ過給機と、
前記スロットルバルブの下流側における吸気負圧を利用する吸気負圧利用システムと、
前記吸気負圧利用システムと前記スロットルバルブの上流側の吸気通路とを連通する第１の連通路と、
内燃機関の加速開始から所定時間、前記第１の連通路を開放する第１の制御手段と、を備えることを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項３】
スロットルバルブの上流側の吸気通路に設けられたターボ過給機と、
前記スロットルバルブの下流側における吸気負圧を利用して、キャニスタに吸着されたエバポガスをパージするエバポパージシステムと、
前記ターボ過給機の下流の吸気通路と前記キャニスタとを連通する第２の連通路と、
実過給圧が要求過給圧以上であるときに、前記第２の連通路を開放する第２の制御手段と、を備えることを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項４】
前記第２の連通路上に、過給空気を貯蔵する過給空気タンクを有することを特徴とする請求項３に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項５】
前記過給空気タンクの上流の前記第２の連通路と、前記ターボ過給機の上流の前記吸気通路とを連通する第３の連通路と、
前記実過給圧が前記要求過給圧以上であっても、前記過給空気タンクの内圧が当該実過給圧よりも大きい場合には、前記第２の連通路を遮断すると共に、前記第３の連通路を開放する第３の制御手段と、を更に備えることを特徴とする請求項４に記載の内燃機関の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エバポガスのパージ制御などを行う内燃機関の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、ターボ過給機を備え、キャニスタ内に吸着されたエバポガス（蒸発燃料）のパージ制御などを行う内燃機関の制御装置が知られている。例えば、特許文献１には、スロットルバルブの上流にターボ過給機を備えた内燃機関のパージ性能向上のため、キャニスタに過給空気を供給し、キャニスタと吸気管圧との間に差圧を生じさせる技術が開示されている。
【０００３】
ところで、通常、ターボ過給機を備えた内燃機関の制御装置においては、ターボ過給機の上流側の排気通路と下流側の排気通路とをバイパスさせるバイパス通路が配設され、このバイパス通路上にはウエストゲートバルブが設けられている。例えば、特許文献２及び３には、このようなウエストゲートバルブの制御方法が記載されている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−２３５６０９号公報
【特許文献２】特開２００４−１２４７４５号公報
【特許文献３】特開平３−２０２６３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記した特許文献１に記載された技術では、過給空気の一部をキャニスタに供給するため、過給圧が減少して、内燃機関の出力が低下してしまう場合があった。また、特許文献２乃至３に記載された技術では、ウエストゲートバルブを制御することによってパージ性能を適切に向上させることができなかった。
【０００６】
本発明は、このような問題点を解決するためになされたもので、その目的とするところは、ターボ過給機による過給空気を適切に利用して、パージ性能を向上させることが可能な内燃機関の制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の１つの観点では、内燃機関の制御装置は、スロットルバルブの上流側の吸気通路に設けられたターボ過給機と、前記スロットルバルブの下流側における吸気負圧を利用する吸気負圧利用システムと、前記ターボ過給機の上流側の排気通路と前記ターボ過給機の下流側の排気通路とをバイパスさせるバイパス通路上に設けられた、ウエストゲートバルブの開度を制御するウエストゲートバルブ制御手段と、を有し、前記ウエストゲートバルブ制御手段は、前記吸気負圧利用システムが前記吸気負圧を利用しているときには、当該吸気負圧利用システムが当該吸気負圧を利用していないときと比較して、前記開度を開き側に設定する。
【０００８】
上記の内燃機関の制御装置は、排気ガスのエネルギーを利用して吸気を過給するターボ過給機、及びスロットルバルブの下流側の吸気負圧を利用する吸気負圧利用システムを有する。吸気負圧利用システムとしては、エバポパージシステムや、ＥＧＲシステムや、ブレーキ負圧システムや、ブローバイガスシステムなどが挙げられる。また、内燃機関の制御装置は、バイパス通路上に設けられたウエストゲートバルブの開度を制御するウエストゲートバルブ制御手段を有する。ウエストゲートバルブ制御手段は、吸気負圧利用システムが吸気負圧を利用しているときには、吸気負圧利用システムが吸気負圧を利用していないときと比較して、ウエストゲートバルブの開度を開き側に設定する。ここで、ウエストゲートバルブの開度を開き側に設定した場合、排気ガスがターボ過給機を迂回するため、背圧上昇が抑制される。したがって、ウエストゲートバルブの開度を開き側に設定しても、燃焼ガスが内燃機関の燃焼室に残留する量が減少して燃焼が改善されるので、スロットルバルブが閉じ側であっても内燃機関の出力を確保することができる。以上より、上記の内燃機関の制御装置によれば、内燃機関の出力を低下させることなく、吸気負圧利用システムによる吸気負圧の利用性能を向上させることができる。
【０００９】
本発明の他の観点では、内燃機関の制御装置は、スロットルバルブの上流側の吸気通路に設けられたターボ過給機と、前記スロットルバルブの下流側における吸気負圧を利用する吸気負圧利用システムと、前記吸気負圧利用システムと前記スロットルバルブの上流側の吸気通路とを連通する第１の連通路と、内燃機関の加速開始から所定時間、前記第１の連通路を開放する第１の制御手段と、を備える。
【００１０】
上記の内燃機関の制御装置は、ターボ過給機と、吸気負圧利用システムと、第１の連通路と、第１の制御手段と、を備える。この場合、第１の連通路は、吸気負圧利用システムとスロットルバルブの上流側の吸気通路とを連通させ、第１の制御手段は、第１の連通路の開放又は遮断を制御する。より詳しくは、第１の制御手段は、内燃機関の加速開始から所定時間、第１の連通路を開放する。ここで、内燃機関の加速開始から所定時間は、ターボ過給機の応答遅れに起因してスロットルバルブの上流側においても吸気負圧が生じる。そのため、加速開始から所定時間、第１の連通路を開放することにより、吸気負圧利用システムは、スロットルバルブの上流側の空気も利用することができる。これにより、上記の内燃機関の制御装置は、吸気負圧利用システムによる吸気負圧の利用性能を更に向上させることができる。
【００１１】
本発明の他の観点では、内燃機関の制御装置は、スロットルバルブの上流側の吸気通路に設けられたターボ過給機と、前記スロットルバルブの下流側における吸気負圧を利用して、キャニスタに吸着されたエバポガスをパージするエバポパージシステムと、前記ターボ過給機の下流の吸気通路と前記キャニスタとを連通する第２の連通路と、実過給圧が要求過給圧以上であるときに、前記第２の連通路を開放する第２の制御手段と、を備える。
【００１２】
上記の内燃機関の制御装置は、ターボ過給機と、キャニスタに吸着されたエバポガスをパージするエバポパージシステムと、第２の連通路と、第２の制御手段と、を有する。この場合、第２の連通路は、ターボ過給機の下流の吸気通路とキャニスタとを連通し、第２の制御手段は、第２の連通路の開放又は遮断を制御する。より詳しくは、第２の制御手段は、実過給圧が要求過給圧以上であるときに、第２の連通路を開放する。これにより、要求過給圧以上である実過給圧を無駄に大気開放することなく、当該実過給圧を利用してエバポガスをパージすることができる。したがって、上記の内燃機関の制御装置は、パージ性能を向上させることができる。
【００１３】
上記の内燃機関の制御装置の一態様では、前記第２の連通路上に、過給空気を貯蔵する過給空気タンクを有する。
【００１４】
この態様では、第２の連通路上には、過給空気を貯蔵する過給空気タンクが設けられている。よって、第２の連通路が開放された際には、過給空気が過給空気タンクに導入される。これにより、過給空気タンクに貯蔵された過給空気によって吸気負圧を生じさせることによっても、エバポガスをパージすることができる。したがって、上記の内燃機関の制御装置によれば、吸気負圧が生じていない場合（即ち正圧である場合）にもパージを行うことができるため、パージ性能を向上させることが可能となる。
【００１５】
上記の内燃機関の制御装置の他の一態様では、前記過給空気タンクの上流の前記第２の連通路と、前記ターボ過給機の上流の前記吸気通路とを連通する第３の連通路と、前記実過給圧が前記要求過給圧以上であっても、前記過給空気タンクの内圧が当該実過給圧よりも大きい場合には、前記第２の連通路を遮断すると共に、前記第３の連通路を開放する第３の制御手段と、を更に備える。
【００１６】
この態様では、第３の連通路は、過給空気タンクの上流の第２の連通路とターボ過給機の上流の吸気通路とを連通させ、第３の制御手段は、第２の連通路及び第３の連通路の開放及び遮断を制御する。より詳しくは、第３の制御手段は、実過給圧が要求過給圧以上であっても、過給空気タンクの内圧が実過給圧よりも大きい場合には、第２の連通路を遮断し、かつ、第３の連通路を開放する。第３の制御手段は、上記のような状況においては、過給空気を大気開放する。これにより、過給空気タンク内に貯蔵された過給空気が流出してしまうことを防止して、適切に過給空気を開放することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、図面を参照して本発明の好適な実施の形態について説明する。
【００１８】
［第１実施形態］
まず、本発明の第１実施形態について説明する。
【００１９】
（車両の構成）
図１は、第１実施形態に係る内燃機関の制御装置が適用された、車両の全体構成を示す概略図である。なお、図１では、実線矢印がガスなどの流れを示し、破線矢印が信号の入出力を示している。
【００２０】
車両は、主に、エアクリーナ（ＡＣ）２と、吸気通路３と、ターボ過給機４と、インタークーラ（ＩＣ）５と、スロットルバルブ６と、サージタンク７と、内燃機関８と、燃料タンク９と、キャニスタ１０と、エバポ通路１１と、パージ通路１２と、パージバルブ１３と、大気通路１４と、排気通路１８と、バイパス通路１９と、ウエストゲートバルブ２０と、ＥＣＵ（Engine Control Unit）３０と、を備える。
【００２１】
エアクリーナ２は、外部から取得された空気（吸気）を浄化して、吸気通路３に供給する。吸気通路３中には、ターボ過給機４のタービン４ａが配設されており、吸気はタービン４ａの回転によって圧縮される（過給される）。更に、吸気通路３中には、吸気を冷却するインタークーラ５と、内燃機関８に供給する吸気量を調整するスロットルバルブ６が設けられている。
【００２２】
スロットルバルブ６を通過した吸気は、サージタンク７に一旦貯蔵された後、内燃機関８のシリンダ（不図示）内に流入する。内燃機関８は、例えば、ガソリンエンジンやデーゼルエンジンなどのエンジンとすることができる。内燃機関８内における燃焼により発生した排気ガスは、排気通路１８に排出される。
【００２３】
排気ガスは、排気通路１８に設けられたターボ過給機４のタービン４ｂを回転させる。このようなタービン４ｂの回転トルクが、過給機４内のコンプレッサホイールに伝達されてタービン４ａが回転することによって、ターボ過給機４を通過する吸気が圧縮される（以下、ターボ過給機４によって過給された吸気を「過給空気」とも呼ぶ）。
【００２４】
排気通路１８には、ターボ過給機４の上流側と下流側とをバイパスさせるバイパス通路１９が接続されている。このバイパス通路１９上には、ウエストゲートバルブ２０が設けられている。ウエストゲートバルブ２０が閉であるときには、排気ガスは過給機４に流入し、バイパス通路１９には流れない。逆に、ウエストゲートバルブ２０が開であるときには、排気ガスは、図１中の矢印１０５で示すようにバイパス通路１９にも流れる。そのため、ターボ過給機４による過給が抑えられる。このようなウエストゲートバルブ２０の開度などの制御は、ＥＣＵ３０によってなされる。
【００２５】
更に、本実施形態に係る車両は、エバポパージシステムを備える。具体的には、エバポパージシステムは、燃料タンク９と、キャニスタ１０と、エバポ通路１１と、パージ通路１２と、パージバルブ１３と、大気通路１４と、を備える。なお、エバポパージシステムは吸気負圧利用システムとして機能する。
【００２６】
キャニスタ１０は、矢印１０１で示すようにエバポ通路１１を介して、燃料タンク９内のエバポガス（蒸発燃料）を吸着する。詳しくは、キャニスタ１０内の吸着材にエバポガスが吸着される。そして、キャニスタ１０内のエバポガスは、パージバルブ１３が開であるときに、矢印１０２で示すようにパージ通路１２を通過してパージされる。この場合、吸気通路３の圧力と、キャニスタ１０に接続された大気通路１４の圧力との差圧（即ち、吸気負圧）に起因して、キャニスタ１０内の吸着材に吸着したエバポガスが離脱する。詳しくは、スロットルバルブ６下流の吸気通路３の内圧（以下、「吸気通路内圧Ｐ１」と呼ぶ。）と、大気圧Ｐ２との差圧に起因して、エバポガスが離脱する。パージバルブ１３は、ＥＣＵ３０によって制御される。例えば、パージバルブ１３は、ＥＣＵ３０からのパージ要求があるときに開にされる。
【００２７】
ＥＣＵ３０は、図示しないＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ａ／Ｄ変換器及び入出力インタフェイスなどを含んで構成される。ＥＣＵ３０は、車両内の各種センサから供給される出力に基づいて、車両内の制御を行う。具体的には、第１実施形態では、ＥＣＵ３０は、ターボ過給機４による過給空気を適切に利用してパージ性能を向上させるために、ウエストゲートバルブ２０を制御するウエストゲートバルブ制御手段として機能する。
【００２８】
（ウエストゲートバルブの制御方法）
次に、前述したウエストゲートバルブ２０の制御方法について説明する。
【００２９】
まず、ウエストゲートバルブ２０の制御方法の基本概念について説明する。前述したように、吸気通路内圧Ｐ１と大気圧Ｐ２との差圧（吸気負圧）によって、エバポガスのパージが行われる。しかしながら、ターボ過給機４を有する車両においては、過給によって吸気通路内圧Ｐ１が大気圧Ｐ２よりも高くなり、即ち吸気負圧が生じずに、パージ性能が低下してしまう場合がある。
【００３０】
したがって、第１実施形態では、内燃機関８の運転状態が所定の条件を満たしている場合には、ウエストゲートバルブ２０の開度を大きくする。例えば、ＥＣＵ３０は、車両が加速状態ではない場合、即ち車両が定常運転時である場合に、基準となるウエストゲートバルブ２０の開度（以下、この開度を「基本開度」と呼ぶ。）よりも開度を大きく設定する。これにより、排気ガスは、バイパス通路１９にも流れるため、ターボ過給機４の駆動が抑制されて（タービン４ｂの回転数が低下されて）、過給圧が減少する。これにより、吸気通路内圧Ｐ１が減少するために吸気負圧が生じ、パージ性能を向上させることができる。
【００３１】
一方、内燃機関８の運転状態が所定の条件を満たしていない場合、例えば車両が加速状態である場合には、ＥＣＵ３０は、ウエストゲートバルブ２０の開度を基本開度に設定する。このような場合には、ウエストゲートバルブ２０の開度を大きくすることによって、タービン４ｂの回転数が低下して、過給圧が減少してしまうのは好ましくないからである。即ち、このような場合には、パージ性能よりも加速性能を優先する。以上のように、第１実施形態では、車両の運転状態に基づいて、ウエストゲートバルブ２０の開度を制御する。
【００３２】
更に、第１実施形態では、内燃機関８の負荷に基づいてウエストゲートバルブ２０を制御する。内燃機関８の負荷に基づいて行う制御方法を、図２を用いて具体的に説明する。
【００３３】
図２は、ウエストゲートバルブ２０を全閉から全開にしたときの吸気通路内圧Ｐ１の変化を示す図である。図２では、横軸は回転数を示し、縦軸はトルクを示している。また、曲線Ａ１〜Ａ４はそれぞれ所定の圧力変化量を示し、Ａ１＞Ａ２＞Ａ３＞Ａ４の関係がある（正確には圧力変化量は負圧であるので負の値となるが、ここでは、圧力変化量Ａ１〜Ａ４は絶対値で示している）。即ち、圧力変化量Ａ１が最も大きな圧力減少量を示し、圧力変化量Ａ４が最も小さな圧力減少量を示している。例えば、圧力変化量Ａ１は１４（ＫＰａ）であり、圧力変化量Ａ２は１２（ＫＰａ）であり、圧力変化量Ａ３は４（ＫＰａ）であり、圧力変化量Ａ４は２（ＫＰａ）である。圧力変化量Ａ３及びＡ４が得られる場合には、吸気通路内圧Ｐ１がほとんど変化していないと言える。
【００３４】
図２より、領域Ｒで示す範囲に属する負荷条件（回転数及びトルク）では、領域Ｒ外の条件と比べて、ウエストゲートバルブ２０を全閉から全開にしたときの吸気通路内圧Ｐ１の変化量（減少量）が大きい。即ち、領域Ｒで示す範囲の負荷条件では、ウエストゲートバルブ２０を開けることにより吸気通路内圧Ｐ１を効果的に低下させることができる。また、領域Ｒで示す範囲外の運転条件では、ウエストゲートバルブ２０を開けても、吸気通路内圧Ｐ１をそれほど大きく減少させる効果が得られない。よって、第１実施形態では、内燃機関８の負荷が上記の領域Ｒのような所定範囲内にあるときのみ、ウエストゲートバルブ２０の開度を大きく設定することにより、効果的に吸気通路内圧Ｐ１を低下させる。逆に、内燃機関８の負荷が所定範囲内にない場合には、ウエストゲートバルブ２０を基本開度に設定する。この場合には、ウエストゲートバルブ２０の開度を大きくしても吸気通路内圧Ｐ１がほとんど変化しないため、ウエストゲートバルブ２０の開度を基本開度のままに設定することによって、過給圧が低下することを防止する。
【００３５】
図３は、ウエストゲートバルブ２０を制御する際に行われる処理を示したフローチャートである。なお、この処理はＥＣＵ３０が行う。
【００３６】
まず、ステップＳ１１では、ＥＣＵ３０は、パージ要求があるか否かを判定する。パージ要求は、例えば、キャニスタ１０に所定量以上のエバポガスが吸着されたときなどに出される。パージ要求がある場合（ステップＳ１１；Ｙｅｓ）には、処理はステップＳ１２に進む。一方、パージ要求がない場合（ステップＳ１１；Ｎｏ）には、処理はステップＳ１５に進む。
【００３７】
ステップＳ１５では、ＥＣＵ３０は、ウエストゲートバルブ２０の目標開度を基本開度に設定する。即ち、ＥＣＵ３０は、ウエストゲートバルブ２０の開度を現在の開度から変化させない。ステップＳ１５の処理が終了すると、処理は当該フローを抜ける。
【００３８】
一方、ステップＳ１２では、ＥＣＵ３０は、内燃機関８の負荷が所定範囲にあるか否かを判定する。ＥＣＵ３０は、回転数と吸気量（吸入空気量）などに基づいて、内燃機関８の負荷を判定する。このような負荷の判定に用いる所定範囲は、上記した図２中の領域Ｒに対応し、予め測定などによって得られる。例えば、ＥＣＵ３０は、現在の内燃機関８の回転数及びトルクが、図２中の領域Ｒ内に存在するか否かによって判定を行う。負荷が所定範囲にある場合（ステップＳ１２；Ｙｅｓ）には、処理はステップＳ１３に進む。この場合には、図２に示すように、ウエストゲートバルブ２０を開にしたときの吸気通路内圧Ｐ１の変化が大きい。
【００３９】
一方、負荷が所定範囲にない場合（ステップＳ１２；Ｎｏ）には、処理はステップＳ１５に進む。この場合には、ウエストゲートバルブ２０の開度を大きくしても吸気通路内圧Ｐ１が変化しないため、過給圧の無駄な低下を防止するために、ウエストゲートバルブ２０を基本開度に設定する。
【００４０】
ステップＳ１３では、ＥＣＵ３０は、内燃機関８の運転状態が定常状態であるか否かを判定する。具体的には、ＥＣＵ３０は、アクセル開度やスロットルバルブ６の開度（スロットル開度）に基づいて、車両が加速状態にあるか否かを判定する。定常状態である場合（ステップＳ１３；Ｙｅｓ）には、処理はステップＳ１４に進む。一方、定常状態でない場合（ステップＳ１３；Ｎｏ）には、処理はステップＳ１５に進む。この場合には、加速状態であるため、ウエストゲートバルブ２０の開度を大きくして過給圧を低下させるのは好ましくないので、ウエストゲートバルブ２０を基本開度に設定する。
【００４１】
ステップＳ１４では、ＥＣＵ３０は、ウエストゲートバルブ２０の目標開度を基本開度と補正量との和に設定する。例えば、ＥＣＵ３０は、パージすべき量や現在の車両の状態（運転状態や負荷）などに基づいて、基本開度に対して加算する補正量を決定する。以上の処理が終了すると、処理は当該フローを抜ける。
【００４２】
このように、第１実施形態に係る内燃機関８の制御装置は、内燃機関８の運転状態や負荷などに基づいて、ウエストゲートバルブ２０の制御を行う。これにより、加速性能などを悪化させることなく、エバポガスのパージ性能を適切に向上させることが可能となる。
【００４３】
［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態について説明する。
【００４４】
（車両の構成）
図４は、第２実施形態に係る内燃機関８の制御装置が適用された車両の全体構成を示す概略図である。図４では、実線矢印がガスなどの流れを示し、破線矢印が信号の入出力を示している。
【００４５】
第２実施形態に係る車両の構成は、第１実施形態に係る車両の構成と比較すると、サブパージ通路２１と、サブパージバルブ２２と、吸気圧センサ２３とを更に備えると共に、ＥＣＵ３０の代わりにＥＣＵ３１を有する点で異なる。よって、第１実施形態に係る車両と同一の構成要素については同一の符号を付し、その説明は省略する。
【００４６】
サブパージ通路２１は、スロットルバルブ６の上流側の吸気通路３とキャニスタ１０とを連通する通路であり、サブパージバルブ２２は、サブパージ通路２１上に設けられている。サブパージバルブ２２を開にすることによっても、矢印１１０で示すように、キャニスタ１０に吸着されたエバポガスがパージされる。つまり、第２実施形態では、パージ通路１２とサブパージ通路２１を用いて、スロットルバルブ６の上流側の吸気通路３と下流側の吸気通路３の両方にエバポガスをパージする。このようなサブパージバルブ２２の開閉などの制御は、ＥＣＵ３１によってなされる。なお、サブパージ通路２１は、第１の連通路に対応する。
【００４７】
吸気圧センサ２３は、スロットルバルブ６の上流の吸気通路３に設けられている。吸気圧センサ２３は、スロットルバルブ６の上流の吸気通路３の内圧（以下、「吸気通路内圧Ｐ３」と呼ぶ。）を検出する。
【００４８】
ＥＣＵ３１は、吸気圧センサ２３が検出する吸気通路内圧Ｐ３に基づいて、サブパージバルブ２２を制御する。即ち、第２実施形態では、ウエストゲートバルブ２０に対する制御の代わりに、サブパージバルブ２２に対する制御によって、パージ性能の向上を図っている。このように、ＥＣＵ３１は、ターボ過給機４による過給空気を適切に利用してパージ性能を向上させるために、サブパージバルブ２２を制御する第１の制御手段として機能する。
【００４９】
（サブパージバルブの制御方法）
以下で、ＥＣＵ３１が行うサブパージバルブ２２の制御方法について説明する。
【００５０】
サブパージバルブ２２の制御方法の具体例について、図５を用いて説明する。図５は、加速時における車両の状態と、サブパージバルブ２２を制御したときの状況などを示す図である。図５（ａ）はスロットル開度を示し、図５（ｂ）は吸気通路内圧Ｐ３を示し、図５（ｃ）はサブパージバルブ２２の開閉状態を示し、図５（ｄ）は吸気通路３内のパージ量を示している。なお、図５（ａ）乃至５（ｄ）の横軸は時間を示している。
【００５１】
図５（ａ）乃至５（ｄ）に示す例では、時刻Ｔ１において、車両の加速が始まる。これにより、図５（ａ）に示すように、時刻Ｔ１において、スロットル開度が急速に大きくなる。このようにスロットルバルブ６が急に開くことにより、図５（ｂ）に示すように吸気通路内圧Ｐ３が減少する。詳しくは、時刻Ｔ１から時刻Ｔ２までの間、吸気通路内圧Ｐ３は大気圧Ｐ２よりも小さくなる、即ち吸気負圧（以下、単に「負圧」とも呼ぶ。）となる。このような加速開始時に発生する負圧は、ターボ過給機４の応答遅れが原因で生じていると考えられる。
【００５２】
第２実施形態では、ＥＣＵ３１は、このような加速があった場合に、サブパージバルブ２２を開く。つまり、加速時に一時的に吸気通路内圧Ｐ３が負圧となることを利用して、エバポガスのパージを行う。例えば、図５（ｃ）に示すように、ＥＣＵ３１は、吸気通路内圧Ｐ３が負圧となる時刻Ｔ１から時刻Ｔ２までの間、サブパージバルブ２２を開く。この期間では吸気通路内圧Ｐ３は負圧となるため、サブパージバルブ２２を開くことによってキャニスタ１０に吸着されたエバポガスは離脱して、図５（ｄ）に示すようにエバポガスは吸気通路３にパージされる。
【００５３】
このように、第２実施形態では、ＥＣＵ３１は、内燃機関８の加速開始から所定時間、サブパージ通路２１を開放する。この所定時間は、時刻Ｔ１から時刻Ｔ２までの間の時間に対応する。より詳しくは、所定時間は、加速開始時において、吸気通路内圧Ｐ３が負圧となる時間に相当する。
【００５４】
図６は、サブパージバルブ２２を制御する際に行われる処理を示したフローチャートである。なお、この処理はＥＣＵ３１が行う。
【００５５】
まず、ステップＳ２１では、ＥＣＵ３１は、パージ要求があるか否かを判定する。パージ要求は、例えば、キャニスタ１０に所定量以上のエバポガスが吸着されたときなどに出される。パージ要求がある場合（ステップＳ２１；Ｙｅｓ）には、処理はステップＳ２２に進む。一方、パージ要求がない場合（ステップＳ２１；Ｎｏ）には、処理はステップＳ２６に進む。
【００５６】
ステップＳ２６では、パージ要求がないため、ＥＣＵ３１は、パージバルブ１３とサブパージバルブ２２の両方を閉にする。そして、処理は当該フローを抜ける。
【００５７】
一方、ステップＳ２２では、ＥＣＵ３１は、スロットルバルブ６の上流側の吸気通路３の内圧が負圧になっているか否かを判定する。即ち、ＥＣＵ３１は、吸気通路内圧Ｐ３が大気圧Ｐ２以下であるか否かを判定する。前述のように、車両の加速時には、一時的に吸気通路内圧Ｐ３が大気圧Ｐ２以下となる。吸気通路内圧Ｐ３が大気圧Ｐ２以下である場合（ステップＳ２２；Ｙｅｓ）には、処理はステップＳ２３に進み、吸気通路内圧Ｐ３が大気圧Ｐ２よりも大きい場合（ステップＳ２２；Ｎｏ）には、処理はステップＳ２４に進む。
【００５８】
ステップＳ２３では、ＥＣＵ３１は、スロットルバルブ６の上流に設けられたサブパージバルブ２２を開にする。この場合、吸気通路内圧Ｐ３が大気圧Ｐ２以下である、即ち吸気通路内圧Ｐ３が負圧となっているため、サブパージバルブ２２を開にすることによって、キャニスタ１０に吸着されたエバポガスは離脱してパージされる。以上の処理が終了すると、処理はステップＳ２５に進む。
【００５９】
一方、ステップＳ２４では、ＥＣＵ３１は、サブパージバルブ２２を閉にする。この場合、吸気通路内圧Ｐ３が大気圧Ｐ２よりも大きいため、サブパージバルブ２２を開にしてもパージが行われないため、サブパージバルブ２２を閉にする。そして、処理はステップＳ２５に進む。
【００６０】
ステップＳ２５では、ＥＣＵ３１は、スロットルバルブ６の下流に設けられたパージバルブ１３を開にする。この場合、ステップＳ２１において、パージ要求があったため、パージバルブ１３を開にすることによって、スロットルバルブ６の下流の吸気通路３にパージを行う。サブパージバルブ２２が開である場合には、スロットルバルブ６の上流側の吸気通路３と下流側の吸気通路３の両方にエバポガスがパージされる。一方、サブパージバルブ２２が閉である場合には、スロットルバルブ６の下流側の吸気通路３のみにエバポガスがパージされる。以上の処理が終了すると、処理は当該フローを抜ける。
【００６１】
このように、第２実施形態に係る内燃機関８の制御装置は、スロットルバルブ６の上流の吸気通路３の内圧に応じて、スロットルバルブ６の上流の吸気通路３に接続されたサブパージ通路２１を用いてパージを行う。即ち、第２実施形態では、加速時などに生じるスロットルバルブ６の上流における負圧を利用してパージを行う。これにより、２つの通路（即ち、パージ通路１２とサブパージ通路２１）からパージを行うことができるため、パージ量を増加させることが可能となる。以上より、第２実施形態に係る内燃機関８の制御装置によれば、エバポガスのパージ性能を適切に向上させることが可能となる。
【００６２】
更に、上記の第２実施形態では、パージ性能を向上させるためにサブパージバルブ２２のみの制御を行っているが、サブパージバルブ２２の制御を行うと共に、第１実施形態で示したウエストゲートバルブ２０の制御を行うことも可能である。この場合、ＥＣＵ３１は、内燃機関８における運転状態や負荷に基づいてウエストゲートバルブ２０の制御を行うと共に、吸気通路内圧Ｐ３に基づいてサブパージバルブ２２の制御を行う。これにより、更にパージ効率を向上させることが可能となる。
【００６３】
［第３実施形態］
次に、本発明の第３実施形態について説明する。
【００６４】
（車両の構成）
図７は、第３実施形態に係る内燃機関８の制御装置が適用された車両の全体構成を示す概略図である。図７では、実線矢印がガスなどの流れを示し、破線矢印が信号の入出力を示している。
【００６５】
第３実施形態に係る車両は、前述した第１実施形態と異なり、吸気圧センサ２３と、連通路２５と、過給空気タンク２６と、三方弁２７と、圧力センサ２９と、を備え、大気通路１４の代わりに大気通路２８を有すると共に、ＥＣＵ３０の代わりにＥＣＵ３２を有する。また、第３実施形態に係る車両は、前述した第２実施形態と異なり、サブパージ通路２１とサブパージバルブ２２を有していない。前述した第１実施形態及び第２実施形態と同一の構成要素については同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００６６】
連通路２５は、ターボ過給機４の上流側の吸気通路３とキャニスタ１０とを連通する通路である。連通路２５には三方弁２７が設けられており、三方弁２７は連通路２５と大気通路２８とを連結している。三方弁２７が動作したときの空気の流れについては、後述する。なお、連通路２５は第２の連通路として機能し、大気通路２８は第３の連通路として機能する。
【００６７】
更に、三方弁２７とキャニスタ１０との間の連通路２５には、過給空気タンク２６が設けられている。過給空気タンク２６は、連通路２５から供給される空気を貯蔵する。言い換えると、過給空気タンク２６は、供給される空気の圧力を蓄圧する。具体的には、過給空気タンク２６には、ターボ過給機４によって過給された過給空気又は、ターボ過給機４によって過給されていない空気（大気）が導入される。一方、圧力センサ２９は、過給空気タンク２６に設けられており、過給空気タンク２６の内圧（以下、「タンク内圧Ｐ４」と呼ぶ。）を検出する。
【００６８】
ここで、三方弁２７を切り替えたときの空気（大気及び過給空気）の流れについて、図８を用いて説明する。なお、図８では、吸気通路３、連通路２５、及び大気通路２８のみを示し、三方弁２７は説明の便宜上省略している。また、実線矢印が空気の流れる方向を示し、破線は三方弁２７が閉にしている弁を示している。
【００６９】
図８（ａ）は、吸気通路３と連通路２５とを閉にし（即ち遮断する）、吸気通路３と大気通路２８とを閉にし、連通路２５と大気通路２８とを閉にした場合の図を示している。この場合、空気は、どの方向にも流れない。即ち、連通路２５と大気通路２８には、空気は流れない。
【００７０】
図８（ｂ）は、吸気通路３と連通路２５とを開にし（即ち連通させる）、吸気通路３と大気通路２８とを閉にし、連通路２５と大気通路２８とを閉にした場合の図を示している。このように三方弁２７を設定した場合、例えば、吸気通路３から過給空気タンク２６に向かって過給空気が流れる。この場合、過給空気タンク２６に過給空気が貯蔵されて、タンク内圧Ｐ４が増加する。
【００７１】
図８（ｃ）は、吸気通路３と連通路２５とを閉にし、吸気通路３と大気通路２８とを開にし、連通路２５と大気通路２８とを閉にした場合の図を示している。このように三方弁２７を設定した場合、例えば、吸気通路３から大気通路２８に向かって、過給空気が流れる。この場合、過給空気が大気開放されて、過給圧は減少していく。
【００７２】
図８（ｄ）は、吸気通路３と連通路２５とを閉にし、吸気通路３と大気通路２８とを閉にし、連通路２５と大気通路２８とを開にした場合の図を示している。このように三方弁２７を設定した場合、例えば、大気通路２８から過給空気タンク２６に向かって、大気が流れる。この場合、過給空気タンク２６に大気が流れ込むため、タンク内圧Ｐ４が概ね大気圧Ｐ２になっていく。また、過給空気は、吸気通路３のみを流れ、大気通路２８及び過給空気タンク２６に流れ込まないので、過給圧は減少しない。
【００７３】
第３実施形態においては、過給空気タンク２６に過給空気を貯蔵し、過給空気タンク２６に貯蔵された過給空気を利用して、キャニスタ１０に吸着されたエバポガスのパージを行う。詳しくは、タンク内圧Ｐ４と過給圧の差圧を利用してパージを行う。これにより、パージ要求時に過給圧が大気圧Ｐ２以上であっても、パージを行うことが可能となる。なお、上記した過給圧は、実過給圧であり、吸気圧センサ２３が検出する吸気通路内圧Ｐ３に対応する。以下、吸気通路内圧Ｐ３を、単に「過給圧」とも呼ぶ。
【００７４】
したがって、第３実施形態では、ＥＣＵ３２は、過給空気タンク２６に過給空気が適切に貯蔵されるように三方弁２７を制御する。この場合、ＥＣＵ３２は、過給圧を開放すべき状態であるか否かも考慮に入れて三方弁２７を制御する。以上のように、ＥＣＵ３２は、ターボ過給機４による過給空気を適切に利用してパージ性能を向上させるために、三方弁２７を制御する第２の制御手段及び第３の制御手段として機能する。
【００７５】
（三方弁の制御方法）
次に、三方弁２７を制御する際に行う処理を、図９に示すフローチャートを用いて説明する。なお、この処理はＥＣＵ３２が行う。
【００７６】
まず、ステップＳ３１では、ＥＣＵ３２は、現在の過給圧が要求過給圧以上であるか否か、又は現在の運転状態が過給域からの減速状態にあるか否かを判定する。例えば、過給域からの減速状態であるか否かの判定は、スロットルバルブ６が急に閉じたか否かを判定することによって行うことができる。このように、ステップＳ３１では、過給圧を減少させるべき状態であるか否か、即ち過給空気を開放すべき状態であるか否かの判定が行われる。言い換えると、過給圧タンク２６に過給空気を導入できる状態であるか否かの判定が行われる。過給空気を開放すべき状態である場合（ステップＳ３１；Ｙｅｓ）には処理はステップＳ３２に進む。この場合には、過給圧を減少させるための処理が実行される。一方、過給空気を開放すべき状態ではない場合（ステップＳ３１；Ｎｏ）には処理はステップＳ３５に進む。この場合には、過給圧を減少させないような処理が行われる。
【００７７】
ステップＳ３２では、ＥＣＵ３２は、タンク内圧Ｐ４が過給圧以下であるか否かを判定する。このような判定を行う理由は、以下の通りである。タンク内圧Ｐ４が過給圧以下である場合には、吸気通路３と連通路２５とを開にして過給空気を開放すると、過給空気タンク２６に向かって過給空気が流れる。この場合、過給空気タンク２６に過給空気を導入することができる。一方、タンク内圧Ｐ４が過給圧よりも大きい場合には、吸気通路３と連通路２５とを開にして過給空気を開放すると、過給空気タンク２６から吸気通路３に向かって流れる（即ち、過給空気は逆流する）可能性がある。そのため、過給空気タンク２６に貯蔵された過給空気が排出されてしまい、過給空気タンク２６に過給空気を導入することができない。このように、タンク内圧Ｐ４が過給圧以下であるか否かを判定することによって、吸気通路３と連通路２５とを開にすることにより、過給空気タンク２６内に過給空気を導入できるか否かを判定することができる。
【００７８】
タンク内圧Ｐ４が過給圧以下である場合（ステップＳ３２；Ｙｅｓ）には、処理はステップＳ３３に進む。この場合には、過給空気タンク２６内に過給空気を導入できる状態にある。一方、タンク内圧Ｐ４が過給圧より大きい場合（ステップＳ３２；Ｎｏ）には、処理はステップＳ３４に進む。この場合には、過給空気タンク２６内に過給空気を導入できる状態にはない。
【００７９】
ステップＳ３３では、ＥＣＵ３２は、過給空気タンク２６内に過給空気を導入する。具体的には、ＥＣＵ３２は、三方弁２７を制御して、吸気通路３と連通路２５とを開にし、吸気通路３と大気通路２８とを閉にし、連通路２５と大気通路２８とを閉にする（図８（ｂ）に対応する）。この場合、吸気通路３から過給空気タンク２６に向かって過給空気が流れるため、過給空気タンク２６に過給空気が貯蔵される。これにより、タンク内圧Ｐ４は過給圧になっていく。以上の処理が終了すると、処理は当該フローを抜ける。
【００８０】
ステップＳ３４では、ＥＣＵ３２は、過給空気タンク２６内に過給空気を導入することができないため、過給空気を大気通路２８側に開放する、即ち大気開放する。具体的には、ＥＣＵ３２は、三方弁２７を制御して、吸気通路３と連通路２５とを閉にし、吸気通路３と大気通路２８とを開にし、連通路２５と大気通路２８とを閉にする（図８（ｃ）に対応する）。この場合、吸気通路３から大気通路２８に向かって過給空気が流れるため、過給空気が大気開放され、過給圧が減少する。以上の処理が終了すると、処理は当該フローを抜ける。
【００８１】
一方、ステップＳ３５以降の処理においては、過給空気を開放すべき状態ではない状況にあるため、過給圧が減少しないような処理が行われる。具体的には、タンク内圧Ｐ４が大気圧Ｐ２以下である場合には、少なくともタンク内圧Ｐ４を大気圧Ｐ２にするための処理が行われる。
【００８２】
まず、ステップＳ３５では、ＥＣＵ３２は、タンク内圧Ｐ４が大気圧Ｐ２以下であるか否かを判定する。即ち、ＥＣＵ３２は、過給空気タンク２６内が負圧となっているか否かを判定する。タンク内圧Ｐ４が大気圧Ｐ２以下である場合（ステップＳ３５；Ｙｅｓ）には処理はステップＳ３６に進み、タンク内圧Ｐ４が大気圧Ｐ２よりも大きい場合（ステップＳ３５；Ｎｏ）には処理はステップＳ３７に進む。
【００８３】
ステップＳ３６では、ＥＣＵ３２は、タンク内圧Ｐ４が負圧であるため、タンク内圧Ｐ４が大気圧Ｐ２となるように三方弁２７を制御する。具体的には、ＥＣＵ３２は、吸気通路３と連通路２５とを閉にし、吸気通路３と大気通路２８とを閉にし、連通路２５と大気通路２８とを開にする（図８（ｄ）に対応する）。この場合、大気通路２８から過給空気タンク２６に向かって大気が流れるため、タンク内圧Ｐ４は、大気圧Ｐ２以下の状態から概ね大気圧Ｐ２へと上昇する。この場合、過給空気は、吸気通路３のみを流れ、大気通路２８及び過給空気タンク２６に流れ込まない。したがって、このように三方弁２７を制御することにより、過給圧の低下を防止することができる。以上の処理が終了すると、処理は当該フローを抜ける。
【００８４】
ステップＳ３７では、ＥＣＵ３２は、タンク内圧Ｐ４及び過給圧の減少を抑制するように三方弁２７を制御する。具体的には、ＥＣＵ３２は、吸気通路３と連通路２５とを閉にし、吸気通路３と大気通路２８とを閉にし、連通路２５と大気通路２８とを閉にする（図８（ａ）に対応する）。この場合、大気通路２８及び連通路２５には過給空気及び大気は流れず、吸気通路３のみに過給空気が流れる。したがって、このように三方弁２７を制御することにより、タンク内圧Ｐ４及び過給圧の低下を防止することができる。以上の処理が終了すると、処理は当該フローを抜ける。
【００８５】
以上のように、第３実施形態に係る内燃機関８の制御装置は、過給圧及びタンク内圧Ｐ４に基づいて三方弁２７を制御して、過給空気タンク２６に適切に過給空気を貯蔵する。即ち、第３実施形態に係る内燃機関８の制御装置は、要求過給圧以上となった過給圧を全て大気開放せずに、過給空気タンク２６に貯蔵させる。このようにして過給空気タンク２６に貯蔵された過給空気を利用することによって、パージ要求時に過給圧が大気圧Ｐ２以上であっても、パージを行うことが可能となる。したがって、第３実施形態に係る内燃機関８の制御装置によれば、過給空気タンク２６のタンク内圧Ｐ４を利用して、効果的にエバポガスのパージ性能を向上させることが可能となる。
【００８６】
なお、上記の第３実施形態では、パージ性能を向上させるために三方弁２７のみの制御を行っているが、三方弁２７の制御を行うと共に、第１実施形態で示したウエストゲートバルブ２０の制御を行うことも可能である。この場合、ＥＣＵ３２は、内燃機関８における運転状態や負荷に基づいてウエストゲートバルブ２０の制御を行うと共に、過給圧及びタンク内圧Ｐ４に基づいて三方弁２７の制御を行う。これにより、更にパージ効率を向上させることが可能となる。
【００８７】
［変形例］
上記した実施形態では、吸気負圧を利用するシステム（吸気負圧利用システム）としてエバポパージシステムを示したが、本発明の適用はこれに限定はされない。他の例では、エバポパージシステムの代わりに、ＥＧＲシステム（排気ガス再循環システム）や、ブレーキ負圧システムや、ブローバイガスシステムなどを吸気負圧システムとして適用することができる。
【００８８】
また、上記した第２実施形態及び第３実施形態では、吸気圧センサ２３が検出した圧力に基づいてサブパージバルブ２２及び三方弁２７の制御を行う例を示したが、他の例では、吸気圧センサ２３が検出した圧力を用いる代わりに、圧力推定モデルなどによって推定した圧力に基づいてサブパージバルブ２２及び三方弁２７の制御を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００８９】
【図１】本発明の第１実施形態に係る内燃機関の制御装置が適用された車両の概略構成を示す模式図である。
【図２】ウエストゲートバルブを全閉から全開にしたときの吸気通路内圧の変化を示す図である。
【図３】ウエストゲートバルブを制御する際に行われる処理を示したフローチャートである。
【図４】本発明の第２実施形態に係る内燃機関の制御装置が適用された車両の概略構成を示す模式図である。
【図５】サブパージバルブの制御方法を説明するための図である。
【図６】サブパージバルブを制御する際に行われる処理を示したフローチャートである。
【図７】本発明の第３実施形態に係る内燃機関の制御装置が適用された車両の概略構成を示す模式図である。
【図８】三方弁を制御したときの空気の流れを示した図である。
【図９】三方弁を制御する際に行われる処理を示したフローチャートである。
【符号の説明】
【００９０】
３  吸気通路
４  ターボ過給機
６  スロットルバルブ
８  内燃機関
９  燃料タンク
１０  キャニスタ
１２  パージ通路
１３  パージバルブ
１４、２８  大気通路
２０  ウエストゲートバルブ
２１  サブパージ通路
２２  サブパージバルブ
２３  吸気圧センサ
２５  連通路
２６  過給空気タンク
２７  三方弁
２９  圧力センサ
３０、３１、３２  ＥＣＵ
【図１】
2006342760.tif 000003
【図２】
2006342760.tif 000004
【図３】
2006342760.tif 000005
【図４】
2006342760.tif 000006
【図５】
2006342760.tif 000007
【図６】
2006342760.tif 000008
【図７】
2006342760.tif 000009
【図８】
2006342760.tif 000010
【図９】
2006342760.tif 000011