(57)【要約】【課題】ベーパパージの開始時の空燃比の乱れを抑えることのできる内燃機関の燃料蒸気処理装置を提供する。【解決手段】パージ制御の開始に先立って、パージ通路におけるパージ弁と逆止弁との間の部分であるパージ通路中間部の圧力（中間部圧ＰＢ）が吸気通路の圧力（吸気圧ＰＭ）を超えない範囲において、中間部圧ＰＢを吸気圧ＰＭに近づけるようにパージ弁を開弁するパージ前処理を実行するパージ前処理実行部３１は、パージ前処理の開始時におけるパージ通路中間部内の残留ガスの燃料濃度に基づいて同燃料濃度が高いときほど小さくなる値として上限開度算出部３３が算出した上限開度指令値ＤＭＡＸ以下の範囲にパージ弁の開度指令値ＤＴを設定してパージ前処理を実行する。【選択図】図２
2018123804.tif 000002
【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吸蔵するキャニスタと、前記キャニスタと吸気通路とを繋ぐパージ通路と、前記パージ通路に設けられて同パージ通路を通じて前記キャニスタから前記吸気通路に流れるガスの流量を調整するパージ弁と、前記パージ通路における前記パージ弁よりも前記吸気通路側の部分に設けられた逆止弁であって、前記パージ通路における前記パージ弁と同逆止弁との間の部分をパージ通路中間部としたとき、同パージ通路中間部の圧力が前記吸気通路の圧力よりも高くなったときに開弁する逆止弁と、を備え、前記パージ弁及び前記逆止弁の双方の開弁に応じて前記キャニスタに吸蔵したベーパを前記吸気通路内にパージして処理する燃料蒸気処理装置において、
前記ベーパのパージ開始に先立って、前記パージ通路中間部の圧力が前記吸気通路の圧力を超えない範囲において前記パージ通路中間部の圧力を前記吸気通路の圧力に近づけるように前記パージ弁を開弁するパージ前処理を実行するパージ前処理実行部と、
前記パージ前処理の開始時における前記パージ通路中間部内の残留ガスの燃料濃度に基づいて、同燃料濃度が高いときほど開度が小さくなる値として上限開度を算出する上限開度算出部と、
を備えるとともに、前記パージ前処理実行部は、前記パージ前処理において、前記上限開度以下の範囲で前記パージ弁の開度を制御する
内燃機関の燃料蒸気処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の燃料蒸気処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車載等の内燃機関において、燃料タンク内で発生した燃料蒸気（ベーパ）を吸気中に放出（パージ）して処理する燃料蒸気処理装置を備えたものがある。こうした燃料蒸気処理装置は、燃料タンク内で発生したベーパをキャニスタに吸蔵するとともに、同キャニスタと吸気通路とを繋ぐパージ通路に設けられたパージ弁を開弁することで、キャニスタに吸蔵したベーパを吸気通路内にパージするように構成されている。
【０００３】
また、こうした燃料蒸気処理装置として、特許文献１に見られるように、パージ通路におけるパージ弁よりも吸気通路側の部分に、パージ通路を通じた吸気通路からキャニスタへの吸気の逆流を防止するための逆止弁が設けられたものがある。こうした逆止弁は、パージ通路におけるパージ弁と逆止弁との間の部分（以下、パージ通路中間部と記載する）の内部の圧力が吸気通路の圧力よりも高くなったときに開弁して、パージ通路を通じたガスの流通を許容するように構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１６−０１７４９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、空燃比制御を行う内燃機関では、ベーパパージの実行中は、パージガスに含まれる燃料の分、燃料噴射量を減量補正することで、ベーパパージによる空燃比の乱れを抑えるようにしている。一方、上記のような逆止弁を備える燃料蒸気処理装置では、吸気通路へのベーパパージの開始時におけるパージ通路中間部の圧力が吸気通路の圧力よりも低くなっていることがある。こうした場合、パージ弁を開弁しても、パージ通路中間部の圧力が吸気通路の圧力よりも高くなるまでは逆止弁が開かないため、ベーパパージの開始時期が想定よりも遅くなる。そして、その遅れの期間はパージを見込んだ燃料噴射量の減量補正が不要に行われることになるため、空燃比の乱れを招く虞がある。
【０００６】
こうしたベーパパージの開始時期の遅延は、ベーパパージの開始に先立って、パージ通路中間部の圧力が吸気通路の圧力と同じとなるまでパージ弁を開弁するパージ前処理を実行し、ベーパパージのためのパージ弁の開弁後に直ちに逆止弁が開弁可能な状態としておくことでその抑制が可能である。ただし、ベーパパージの開始前のパージ通路中間部には、前回のベーパパージの実施時からベーパが残留していることがある。そのため、逆止弁が開弁固着した状態でパージ前処理が実行された場合には、パージ通路中間部に残留したベーパがパージ弁の開弁に応じて吸気通路内に流入して、空燃比に乱れを生じさせてしまい、場合によってはエンジンストールを発生させる虞がある。
【０００７】
本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その解決しようとする課題は、ベーパパージの開始時の空燃比の乱れを抑えることのできる内燃機関の燃料蒸気処理装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決する内燃機関の燃料蒸気処理装置は、燃料タンク内で発生したベーパを吸蔵するキャニスタと、キャニスタと吸気通路とを繋ぐパージ通路と、パージ通路に設けられて同パージ通路を通じてキャニスタから吸気通路に流れるガスの流量を開度制御に応じて調整するパージ弁と、パージ通路におけるパージ弁よりも吸気通路側の部分に設けられた逆止弁であって、パージ通路におけるパージ弁と同逆止弁との間の部分をパージ通路中間部としたとき、同パージ通路中間部の圧力が吸気通路の圧力よりも高くなったときに開弁する逆止弁と、を備えており、パージ弁及び逆止弁の双方の開弁に応じてキャニスタに吸蔵したベーパを吸気通路内にパージして処理するように構成されている。
【０００９】
さらに、同燃料蒸気処理装置は、上記吸気通路内へのベーパのパージ開始に先立って、パージ通路中間部の圧力が吸気通路の圧力を超えない範囲においてパージ通路中間部の圧力を吸気通路の圧力に近づけるようにパージ弁を開弁するパージ前処理を実行するパージ前処理実行部と、パージ前処理の開始時におけるパージ通路中間部内の残留ガスの燃料濃度に基づいて、同燃料濃度が高いときほど小さい開度となる値として上限開度を算出する上限開度算出部と、を備えている。そして、同燃料蒸気処理装置におけるパージ前処理実行部は、パージ前処理において、上限開度以下の範囲でパージ弁の開度を制御するようにしている。
【００１０】
上記燃料蒸気処理装置において、ベーパパージの開始に先立って実行するパージ前処理では、パージ弁を若干開いてキャニスタ側からパージ通路中間部にガスを導入することで、逆止弁が開弁しない範囲において、パージ通路中間部の圧力を吸気通路内に近づけるようにしている。こうしたパージ前処理が、逆止弁が開弁固着した状態で行われると、パージ弁の開弁に応じてパージ通路中間部の残留ガスが吸気通路内に流入し、その流入する残留ガス中のベーパにより空燃比に乱れが生じてしまう。このときの残留ガスの流入により生じる空燃比の乱れは、吸気通路内への残留ガスの流入量が多く、且つ残留ガスの燃料濃度が高いときに大きくなる。
【００１１】
これに対して、上記燃料蒸気処理装置では、パージ通路中間部の残留ガスの燃料濃度が高いときほど、パージ前処理におけるパージ弁の上限開度が小さい開度に設定される。そのため、逆止弁が開弁固着した状態でパージ前処理が行われた場合に吸気通路内に流入する残留ガスの流量は、残留ガスの燃料濃度が高いほど少なく抑えられることになる。したがって、逆止弁が開弁固着した状態でパージ前処理が行われたとしても、それにより生じる空燃比の乱れはあまり大きくならないようになる。したがって、上記燃料蒸気処理装置によれば、ベーパパージの開始時の空燃比の乱れを抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】内燃機関の燃料蒸気処理装置の一実施形態の構成を模式的に示す略図。
【図２】同実施形態の燃料蒸気処理装置におけるパージ前処理の実行にかかる制御構造のブロック図。
【図３】同実施形態の燃料蒸気処理装置において実行されるパージ前処理実行ルーチンのフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、内燃機関の燃料蒸気処理装置の一実施形態を、図１〜図３を参照して詳細に説明する。
図１に示す内燃機関１０には、燃焼室１１に送る吸気を流す吸気通路１２と、燃焼室１１から排出された排気を流す排気通路１３と、が設けられている。吸気通路１２には、吸気の流量を調整するスロットルバルブ１４が設けられている。また、吸気通路１２におけるスロットルバルブ１４よりも下流側の部分には、吸気中に燃料を噴射するインジェクタ１５が設けられている。なお、吸気通路１２におけるスロットルバルブ１４よりも上流側の部分には、吸入空気量ＧＡを検出するエアフローメータ１６が設けられている。また、吸気通路１２におけるスロットルバルブ１４よりも下流側の部分には、燃焼室１１に導入される吸気の圧力である吸気圧ＰＭを検出する吸気圧センサ１７が設けられている。さらに、排気通路１３には、燃焼室１１で燃焼された混合気の空燃比を検出するための空燃比センサ１８が設けられている。
【００１４】
内燃機関１０には、燃料タンク１９内で発生した燃料蒸気（ベーパ）を吸気中にパージして、混合気と共に燃焼室１１で燃焼して処理する燃料蒸気処理装置２０が設けられている。燃料蒸気処理装置２０には、ベーパを吸着する吸着剤を内蔵したキャニスタ２１が設けられている。キャニスタ２１は、ベーパ通路２２を通じて燃料タンク１９に接続されている。そして、燃料タンク１９内で発生したベーパがベーパ通路２２を通ってキャニスタ２１に流入し、吸着剤への吸着により同キャニスタ２１に吸蔵されるようになっている。また、キャニスタ２１には、外気を取り込むための外気口２３が設けられている。さらに、キャニスタ２１は、パージ通路２４を通じて、吸気通路１２におけるスロットルバルブ１４よりも下流側の部分に接続されている。
【００１５】
パージ通路２４には、パージ通路２４を通じてキャニスタ２１から吸気通路１２に流れるガス（パージガス）の流量を調整するパージ弁２５が設けられている。パージ弁２５には、バッテリ２６から、インバータ２７により調圧された電圧が印加される。そして、パージ弁２５の開度は、印加された電圧が高いほど大きくなるようになっている。インバータ２７は、パージ弁２５に印加する電圧をパルス幅変調により調圧している。すなわち、インバータ２７は、一定の周期におけるパージ弁２５への通電時間の長さを変化させることで、パージ弁２５に印加する電圧を調圧している。ちなみに、インバータ２７は、上記周期に対する通電のオン時間の比率（デューティ比）をパージ弁２５の開度指令値ＤＴとして受信して、その受信した開度指令値ＤＴに応じてパージ弁２５の印加電圧を調圧するように構成されている。
【００１６】
また、パージ通路２４におけるパージ弁２５よりも吸気通路１２側の部分には、逆止弁２８が設けられている。ここで、パージ通路２４におけるパージ弁２５と同逆止弁２８との間の部分をパージ通路中間部２９とし、同パージ通路中間部２９の圧力を中間部圧ＰＢとする。逆止弁２８は、中間部圧ＰＢが吸気圧ＰＭよりも低いときには閉弁しており、中間部圧ＰＢが吸気圧ＰＭよりも高くなったときに開弁することで、吸気通路１２からキャニスタ２１への吸気の逆流を防ぐ役割を担っている。
【００１７】
内燃機関１０及び燃料蒸気処理装置２０は、電子制御ユニット３０により制御されている。電子制御ユニット３０には、吸入空気量ＧＡ、吸気圧ＰＭ、空燃比、バッテリ２６の電圧（バッテリ電圧Ｂ）、大気圧ＰＡ、エンジン回転数ＮＥ等の検出結果が入力されている。なお、電子制御ユニット３０は、内燃機関１０の制御の一環として、空燃比フィードバック制御を行っている。空燃比フィードバック制御において電子制御ユニット３０は、空燃比の検出値（実空燃比ＡＦ）に基づき、実空燃比ＡＦが目標空燃比に近づくように、インジェクタ１５の燃料噴射量のフィードバック補正を行っている。なお、本実施形態の燃料蒸気処理装置２０は、キャニスタ２１、ベーパ通路２２、パージ通路２４、パージ弁２５、逆止弁２８、及びパージ弁２５の開弁制御にかかるインバータ２７及び電子制御ユニット３０を備えて構成されている。
【００１８】
（パージ制御）
電子制御ユニット３０は、内燃機関１０の運転中、所定のパージ実行条件の成立に応じて、キャニスタ２１に吸蔵したベーパを吸気通路１２内にパージするパージ制御を実施する。パージ制御において電子制御ユニット３０は、吸入空気量ＧＡに対するパージガス（キャニスタ２１から吸気通路１２内にパージされるガス）の流量の比率（パージ率）が目標とする値となるように、パージ弁２５の開度を制御する。
【００１９】
また、電子制御ユニット３０は、パージ制御中に、空燃比フィードバック補正値ＦＡＦの変化からパージガスの燃料濃度を推定して、その値を燃料濃度学習値ＦＬＰＲＧとして記憶する。そして、電子制御ユニット３０は、吸入空気量ＧＡとパージ率の積として求められるパージガス流量と燃料濃度学習値ＦＬＰＲＧとに基づき、インジェクタ１５の燃料噴射量の減量補正を行っている。
【００２０】
（パージ前処理）
ところで、上述の逆止弁２８を備える燃料蒸気処理装置２０では、中間部圧ＰＢが吸気圧ＰＭよりも低い状態でパージ制御を開始したときには、パージ弁２５を開弁しても、逆止弁２８は中間部圧ＰＢが吸気圧ＰＭ以上となるまで開弁しないため、パージの開始が遅れることがある。こうした場合、そうしたパージ開始の遅れの期間、上述のパージを見込んだ燃料噴射量の減量補正が不要に行われることになるため、空燃比の乱れを招く虞がある。そこで、本実施形態の燃料蒸気処理装置２０では、パージ制御の開始に先立って、中間部圧ＰＢが吸気圧ＰＭとほぼ同じとなるまでパージ弁２５を開弁するパージ前処理を実行することで、パージ制御の開始後、直ちにパージが開始されるようにしている。
【００２１】
図２に、こうしたパージ前処理の実行にかかる電子制御ユニット３０の制御構造を示す。同図に示すように、電子制御ユニット３０は、パージ前処理のための制御構造として、パージ前処理実行部３１、要求開度算出部３２、及び上限開度算出部３３を備えている。要求開度算出部３２は、大気圧ＰＡ、吸気圧ＰＭ、パージ前処理の開始時の中間部圧ＰＢ、及びバッテリ電圧Ｂの検出値に基づいて、パージ前処理において中間部圧ＰＢを吸気圧ＰＭと同じ圧力とするために必要なパージ弁２５の開度指令値として要求開度指令値ＤＴＲＧを算出する。上限開度算出部３３は、パージ前処理の開始時におけるパージ通路中間部２９内の残留ガスの燃料濃度に基づいて、パージ前処理におけるパージ弁２５の開度指令値の上限値である上限開度指令値ＤＭＡＸを算出する。そして、パージ前処理実行部３１は、要求開度指令値ＤＴＲＧ及び上限開度指令値ＤＭＡＸの算出結果に基づき設定した開度指令値ＤＴによる規定時間Ｔのパージ弁２５の開弁を１回以上行うことでパージ前処理を実行する。
【００２２】
（要求開度指令値の算出）
要求開度算出部３２による要求開度指令値ＤＴＲＧの算出は、次の態様で行われる。
パージ弁２５を開弁すると、中間部圧ＰＢと大気圧ＰＡとの差圧により、外気口２３から外気がキャニスタ２１の内部及びパージ弁２５を通ってパージ通路中間部２９に流入し、その流入に応じて中間部圧ＰＢが上昇する。よって、上記規定時間Ｔのパージ弁２５の開弁により、中間部圧ＰＢを吸気圧ＰＭと同じ圧力とするには、開弁前の中間部圧ＰＢと吸気圧ＰＭとの差圧が大きいときほど、また大気圧ＰＡが低いときほど、パージ弁２５の開度を大きくする必要がある。
【００２３】
また、上述したようにパージ前処理実行部３１がインバータ２７に指令する開度指令値ＤＴは、インバータ２７のパルス幅変調によるパージ弁２５の印加電圧の調圧におけるデューティ比を指令するものとなっている。そのため、厳密には、開度指令値ＤＴの値が同じであっても、バッテリ電圧Ｂに違いがあれば、パージ弁２５の開度には若干の違いが生じる。
【００２４】
そこで、要求開度算出部３２は、パージ前処理の開始時における吸気圧ＰＭ、大気圧ＰＡ、中間部圧ＰＢ、及びバッテリ電圧Ｂに基づき、パージ弁２５を上記規定時間Ｔだけ開弁した場合に、中間部圧ＰＢを吸気圧ＰＭと同じ圧力とするために必要なパージ弁２５の開度を指令する開度指令値として要求開度指令値ＤＴＲＧの値を算出する。すなわち、要求開度算出部３２は、パージ前処理の開始時における中間部圧ＰＢと吸気圧ＰＭとの差圧が大きいときほど、また大気圧ＰＡが低いときほど、更にはバッテリ電圧Ｂが低いときほど、大きい値となるように要求開度指令値ＤＴＲＧの値を算出している。
【００２５】
ちなみに、このときの要求開度指令値ＤＴＲＧの算出に用いるパージ前処理の開始時における中間部圧ＰＢの値は、下記の態様で推定して求められている。パージ制御が終了すると、パージ弁２５が閉弁して、パージ通路中間部２９のパージ弁２５側が閉塞される。一方、上述したように逆止弁２８は、中間部圧ＰＢが吸気圧ＰＭよりも高いときには開弁し、中間部圧ＰＢが吸気圧ＰＭよりも低いときには閉弁する。そのため、パージ制御の終了後に吸気圧ＰＭが中間部圧ＰＢよりも低くなると逆止弁２８が開弁して、中間部圧ＰＢはそのときの吸気圧ＰＭと等しい圧力となるまで低下する。その後、吸気圧ＰＭが上昇しても、逆止弁２８が閉じるため、中間部圧ＰＢは保持される。そこで、要求開度算出部３２は、前回のパージ制御の終了時からパージ前処理の開始までの期間における吸気圧ＰＭの最低値を、パージ前処理の開始時における中間部圧ＰＢの推定値として用いている。
【００２６】
（上限開度指令値の算出）
上限開度算出部３３による上限開度指令値ＤＭＡＸの算出は、次の態様で行われる。
パージ前処理の開始時におけるパージ通路中間部２９には、前回のパージ制御の終了時に残留した燃料を含むガスが存在していることがある。一方、逆止弁２８は、異物の噛み込みなどにより、開弁固着することがある。そのため、パージ通路中間部２９に燃料濃度の高い残留ガスが存在し、且つ逆止弁２８が開弁固着した状態でパージ前処理が実行されると、吸気通路１２内に流入した残留ガス中の燃料により、空燃比に乱れが生じ、場合によってはエンジンストールが発生する虞がある。
【００２７】
これに対して上限開度算出部３３は、逆止弁２８が開弁固着した状態でパージ前処理が実行されてパージ通路中間部２９内の残留ガスが吸気通路１２内に流入しても、その影響による空燃比の乱れによるエンジンストールの発生を回避可能な開度指令値ＤＴの値として上限開度指令値ＤＭＡＸを算出している。なお、残留ガスの燃料濃度が高いほど、残留ガスの流入が空燃比に与える影響は大きくなる。そのため、上限開度算出部３３は、パージ前処理の開始時におけるパージ通路中間部２９内の残留ガスの燃料濃度が高いときほど、小さい値となるように上限開度指令値ＤＭＡＸの値を算出している。
【００２８】
ちなみに、パージ前処理の開始時におけるパージ通路中間部２９内には、前回のパージ制御の終了の直前に、キャニスタ２１側から流入したパージガスが残留していると考えられる。そこで、上限開度算出部３３は、前回のパージ制御の終了時における燃料濃度学習値ＦＬＰＲＧの値を、パージ前処理の開始時における残留ガスの燃料濃度の推定値として用いて上限開度指令値ＤＭＡＸの算出を行っている。なお、こうして算出した上限開度指令値ＤＭＡＸの値は、その値を開度指令値ＤＴとしてインバータ２７に指令した場合に、残留ガスの燃料濃度が高いときほど、パージ弁２５の開度が小さくなる値となる。
【００２９】
図３は、本実施形態でのパージ前処理の実行にかかる処理手順を表したパージ前処理実行ルーチンのフローチャートを示している。本ルーチンの処理は、パージ制御の実行条件が成立したときに、同パージ制御の開始に先立って実行される。なお、本ルーチンにおけるステップＳ１００の処理は上限開度算出部３３が、ステップＳ１１０の処理は要求開度算出部３２が、ステップＳ１２０以降の処理はパージ前処理実行部３１が、それぞれ行う処理となっている。
【００３０】
本ルーチンの処理が開始されると、まずステップＳ１００において、上限開度算出部３３が、燃料濃度学習値ＦＬＰＲＧから上限開度指令値ＤＭＡＸの値を算出する。また、続くステップＳ１１０において、要求開度算出部３２は、大気圧ＰＡ、吸気圧ＰＭ、中間部圧ＰＢ、及びバッテリ電圧Ｂから要求開度指令値ＤＴＲＧの値を算出する。その後、パージ前処理実行部３１は、ステップＳ１２０〜ステップＳ２１０の処理を通じて、それら上限開度指令値ＤＭＡＸ及び要求開度指令値ＤＴＲＧの算出結果に基づき、パージ前処理におけるパージ弁２５の開弁回数Ｎと開度指令値ＤＴとを決定する。そして、パージ前処理実行部３１は、ステップＳ２２０において、規定時間Ｔの開度指令値ＤＴの出力を、開弁回数Ｎの値と同じ回数実施することで、パージ前処理を実行している。
【００３１】
ステップＳ１２０〜ステップＳ２１０におけるパージ前処理実行部３１の開弁回数Ｎ及び開度指令値ＤＴの決定は、以下の態様で行われる。
まずステップＳ１２０では、上限開度指令値ＤＭＡＸの値が規定の最小開度指令値ＤＭＩＮよりも大きいか否かが判定される。パージ弁２５は、一定以上の電圧が印加されないと開弁しないが、最小開度指令値ＤＭＩＮには、パージ弁２５の印加電圧が確実に開弁に必要な電圧以上となる開度指令値ＤＴの下限値として予め値が設定されている。
【００３２】
上限開度指令値ＤＭＡＸの値が最小開度指令値ＤＭＩＮ以下の場合（Ｓ１２０：ＮＯ）、開度指令値ＤＴの値として最小開度指令値ＤＭＩＮを設定してパージ前処理におけるパージ弁２５の開弁を行っても、エンジンストールの発生を回避できない可能性がある。そのため、この場合には、パージ前処理におけるパージ弁２５の開弁を行わずにパージ制御を開始する。
【００３３】
これに対して、上限開度指令値ＤＭＡＸの値が最小開度指令値ＤＭＩＮよりも大きい場合（Ｓ１２０：ＹＥＳ）には、ステップＳ１３０に処理が進められ、そのステップＳ１３０において、要求開度指令値ＤＴＲＧの値が上限開度指令値ＤＭＡＸの値よりも大きいか否かが判定される。
【００３４】
ここで、要求開度指令値ＤＴＲＧの値が上限開度指令値ＤＭＡＸの値以下の場合には（Ｓ１３０：ＮＯ）、ステップＳ１４０に処理が進められる。そして、そのステップＳ１４０において、開弁回数Ｎの値として「１」が、開度指令値ＤＴの値として要求開度指令値ＤＴＲＧの値がそれぞれ設定された後、ステップＳ２２０におけるパージ弁２５の開弁が実施される。この場合には、開度指令値ＤＴの値として要求開度指令値ＤＴＲＧの値を設定してパージ弁２５を開弁しても、エンジンストールの発生を回避できる。そのため、この場合には、要求開度指令値ＤＴＲＧの値を開度指令値ＤＴの値として設定しての規定時間Ｔの開弁を１回行うことで、パージ前処理が実行される。上述のように要求開度指令値ＤＴＲＧの値は、パージ弁２５を規定時間Ｔだけ開弁した場合に、中間部圧ＰＢを吸気圧ＰＭと同じ圧力とするために必要なパージ弁２５の開度を指令する開度指令値として算出されている。よって、この場合には、パージ前処理の実行後の中間部圧ＰＢは、吸気圧ＰＭとほぼ同じ圧力となる。
【００３５】
これに対して、要求開度指令値ＤＴＲＧの値が上限開度指令値ＤＭＡＸの値よりも大きい場合には（Ｓ１３０：ＹＥＳ）、開度指令値ＤＴの値として上限開度指令値ＤＭＡＸの値未満の値を設定してのパージ弁２５の開弁を複数回行うことでパージ前処理を実行する。すなわち、この場合には、ステップＳ１５０に処理が進められ、そのステップＳ１５０において、要求開度指令値ＤＴＲＧの値を上限開度指令値ＤＭＡＸの値で除算した商の小数点以下を切り上げた値が、開弁回数Ｎの値として設定される。ただし、パージ前処理におけるパージ弁２５の開弁回数には、パージ前処理が規定の時間内に終了するように、上限値（上限回数ＮＭＡＸ）が設定されており、続くステップＳ１６０では、ステップＳ１５０で設定された開弁回数Ｎの値が上限回数ＮＭＡＸ未満であるか否かが判定される。
【００３６】
ここで、ステップＳ１５０で設定された開弁回数Ｎの値が上限回数ＮＭＡＸ以上の場合には（Ｓ１６０：ＮＯ）、ステップＳ１７０に処理が進められる。ステップＳ１７０に処理が進められると、そのステップＳ１７０において、上限回数ＮＭＡＸが開弁回数Ｎの値として設定し直されるとともに、上限開度指令値ＤＭＡＸの値が開度指令値ＤＴとして設定された後、ステップＳ２２０に処理が進められる。そして、そのステップＳ２２０において、上限開度指令値ＤＭＡＸの値を開度指令値ＤＴの値として設定しての規定時間Ｔのパージ弁２５の開弁を、上限回数ＮＭＡＸの値と同じ回数行うことでパージ前処理が実行される。この場合には、規定の時間内に終了可能、且つエンジンストールの発生回避を保証できる範囲において、中間部圧ＰＢが吸気圧ＰＭに最も近づくようにパージ前処理が実行される。
【００３７】
一方、ステップＳ１５０で設定された開弁回数Ｎの値が上限回数ＮＭＡＸ未満の場合には（Ｓ１６０：ＹＥＳ）、ステップＳ１８０に処理が進められる。そして、そのステップＳ１８０において、要求開度指令値ＤＴＲＧの値をステップＳ１５０で設定された開弁回数Ｎの値で除算した商（ＤＴＲＧ÷Ｎ）が、最小開度指令値ＤＭＩＮよりも大きい値であるか否かが判定される。
【００３８】
上記商（ＤＴＲＧ÷Ｎ）が最小開度指令値ＤＭＩＮよりも大きい場合には、ステップＳ２００において同商（ＤＴＲＧ÷Ｎ）が開度指令値ＤＴの値として設定された後、上述のステップＳ２２０に処理が進められる。この場合には、要求開度指令値ＤＴＲＧを開弁回数Ｎで除算した商を開度指令値ＤＴの値として設定しての規定時間Ｔのパージ弁２５の開弁を、開弁回数Ｎの値と同じ回数行うことで、パージ前処理が実行される。
【００３９】
なお、本実施形態の燃料蒸気処理装置が採用するパージ弁２５は、開度指令値ＤＴが最小開度指令値ＤＭＩＮよりも十分大きい場合には、同パージ弁２５の上記規定時間Ｔの開弁によりパージ通路中間部２９に流入するガスの量は、開度指令値ＤＴの値に概ね比例するようになっている。よって、この場合にも、パージ前処理の実行後の中間部圧ＰＢは、吸気圧ＰＭとほぼ同じ圧力となる。また、上述したようにステップＳ１５０では、要求開度指令値ＤＴＲＧを上限開度指令値ＤＭＡＸで除算した商の小数点以下を切り上げた値が開弁回数Ｎの値として設定される。そのため、この場合に開度指令値ＤＴの値として設定される上記商（ＤＴＲＧ÷Ｎ）は、上限開度指令値ＤＭＡＸ以下の値となっている。
【００４０】
一方、上記ステップＳ１８０において、上記商（ＤＴＲＧ÷Ｎ）が最小開度指令値ＤＭＩＮ以下と判定された場合には（Ｓ１８０：ＮＯ）、ステップＳ２１０において、最小開度指令値ＤＭＩＮが開度指令値ＤＴの値として設定された後、上述のステップＳ２２０に処理が進められる。この場合には、開度指令値ＤＴの下限値である最小開度指令値ＤＭＩＮを開度指令値ＤＴの値として設定しての規定時間Ｔのパージ弁２５の開弁を、上記開弁回数Ｎの値と同じ回数行うことで、パージ前処理が実行される。なお、このときには、上限開度指令値ＤＭＡＸよりも大きい値が開度指令値ＤＴの値として設定される場合がある。ただし、このときの開度指令値ＤＴの値として設定されるのは、パージ弁２５を開弁可能な同開度指令値ＤＴの下限値である最小開度指令値ＤＭＩＮであり、パージ前処理においてパージ通路中間部２９に流入するガスの量は限られたものとなる。そのため、逆止弁２８が開弁固着していて、パージ通路中間部２９内の残留ガスがパージ前処理中に吸気通路１２内に流入しても、エンジンストールを発生させる事態には至らない。
【００４１】
続いて、以上のように構成された本実施形態の燃料蒸気処理装置の作用及び効果を記載する。
（１）本実施形態の燃料蒸気処理装置では、パージ前処理開始時におけるパージ通路中間部２９の残留ガスの燃料濃度が高いときほど小さい値となるように、パージ前処理におけるパージ弁２５の上限開度指令値ＤＭＡＸを算出している。そして、上限開度指令値ＤＭＡＸが要求開度指令値ＤＴＲＧを上回る場合には、開度指令値ＤＴが最小開度指令値ＤＭＩＮ未満とならない範囲において、開度指令値ＤＴを上限開度指令値ＤＭＡＸ以下の範囲の値に設定してパージ前処理を実行している。そのため、逆止弁２８が開弁固着した状態でパージ前処理が行われ、パージ通路中間部２９内の残留ガスがパージ前処理中に吸気通路１２内に流入したとしても、エンジンストールを招くほどの空燃比の乱れが生じることが抑えられる。
【００４２】
（２）本実施形態では、上限開度指令値ＤＭＡＸが要求開度指令値ＤＴＲＧを上回った場合には、開度指令値ＤＴを上限開度指令値ＤＭＡＸ以下の値に設定しての規定時間Ｔのパージ弁２５の開弁を複数回行うことでパージ前処理を行うようにしている。そのため、逆止弁２８が開弁固着したときのエンジンストールの発生を回避可能な限りにおいて、パージ制御開始後のパージ開始の遅延を抑えることができる。
【００４３】
（３）本実施形態では、パージ前処理におけるパージ弁２５の開弁回数に上限回数ＮＭＡＸを設定しているため、パージ前処理を一定の時間内に確実に終了することができる。
【符号の説明】
【００４４】
１０…内燃機関、１１…燃焼室、１２…吸気通路、１３…排気通路、１４…スロットルバルブ、１５…インジェクタ、１６…エアフローメータ、１７…吸気圧センサ、１８…空燃比センサ、１９…燃料タンク、２０…燃料蒸気処理装置、２１…キャニスタ、２２…ベーパ通路、２３…外気口、２４…パージ通路、２５…パージ弁、２６…バッテリ、２７…インバータ、２８…逆止弁、２９…パージ通路中間部、３０…電子制御ユニット、３１…パージ前処理実行部、３２…要求開度算出部、３３…上限開度算出部。
【図１】
2018123804.tif 000003
【図２】
2018123804.tif 000004
【図３】
2018123804.tif 000005