(57)【要約】【課題】キャニスタの大気通路にパージポンプを設けた構成においてパージポンプ下流に通じる燃料タンクの、内圧力による変形を防止しながらベーパパージ性能を確保すること。【解決手段】蒸発燃料処理装置は、キャニスタ21、燃料タンク5からキャニスタ21へベーパを導くベーパ通路22、キャニスタ21から吸気通路3へベーパを導くパージ通路23、パージ通路23を開閉するパージ弁25、キャニスタ21に大気を導入する大気通路24、大気通路24に設けられるパージポンプ26、キャニスタ21からベーパをパージするためにパージ弁25及びパージポンプ26等を制御する電子制御装置（ＥＣＵ）50を備える。この装置は、キャニスタ21から吸気通路3へベーパをパージするためにＥＣＵ50がパージ弁25及びパージポンプ26を制御しているときに、燃料タンク5に作用する、パージポンプ26より下流の圧力が、燃料タンク5の耐圧力を超えないように制限する圧力制限手段を備える。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料タンクで発生する蒸発燃料を捕集するためのキャニスタと、
前記燃料タンクから前記キャニスタへ前記蒸発燃料を導くための蒸発燃料通路と、
前記キャニスタに捕集された前記蒸発燃料をエンジンの吸気通路へ導いてパージするためのパージ通路と、
前記パージ通路を開閉するためのパージ弁と、
前記キャニスタに大気を導入するための大気通路と、
前記大気通路に設けられ、前記キャニスタに加圧空気を供給するためのパージポンプと、
前記キャニスタから前記吸気通路へ前記蒸発燃料をパージするために少なくとも前記パージ弁及び前記パージポンプを制御する制御手段と
を備えた蒸発燃料処理装置において、
前記キャニスタから前記吸気通路へ前記蒸発燃料をパージするために前記制御手段が前記パージ弁及び前記パージポンプを制御しているときに、前記燃料タンクに作用する、前記パージポンプより下流の圧力が、前記燃料タンクの耐圧力を超えないように制限するための圧力制限手段を備えた
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において、
前記圧力制限手段は、前記制御手段と、前記パージポンプを迂回するように前記大気通路に設けられたバイパス通路と、前記バイパス通路を開閉するためのバイパス弁と、前記パージポンプより下流の圧力を検出するためのポンプ下流圧力検出手段とを含み、
前記制御手段は、検出される前記下流の圧力が前記耐圧力を超えないように前記パージポンプの回転数を制御する
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、
前記制御手段は、検出される前記下流の圧力が前記耐圧力を超えたときに前記バイパス弁を開く
ことを特徴とする蒸発燃料処理装置。
【請求項４】
請求項１に記載の蒸発燃料処理装置において、
前記圧力制限手段は、前記制御手段と、前記パージポンプを迂回するように前記大気通路に設けられたバイパス通路と、前記バイパス通路を開閉するためのバイパス弁と、前記エンジンの運転状態を検出するための運転状態検出手段と、前記蒸発燃料の温度を検出するため蒸発燃料温度検出手段とを含み、
前記制御手段は、検出される前記運転状態に基づき前記蒸発燃料の濃度を算出すると共に、算出される前記蒸発燃料の濃度と、制御している前記パージ弁の開度と、検出される前記蒸発燃料の温度とに基づき前記パージポンプの目標回転数を算出し、前記パージポンプが減速中で、かつ、前記パージポンプの実際の回転数が、算出される前記目標回転数より大きいときに前記バイパス弁を開く
ことを特徴とする蒸発燃料処理装置。
【請求項５】
請求項１に記載の蒸発燃料処理装置において、
前記圧力制限手段は、前記制御手段と、前記燃料タンクの内圧力を検出するためのタンク内圧力検出手段とを含み、
前記制御手段は、検出される前記内圧力が前記耐圧力を超えようとするときに前記パージポンプの回転数を下げる
ことを特徴とする蒸発燃料処理装置。
【請求項６】
請求項５に記載の蒸発燃料処理装置において、
前記圧力制限手段は、前記蒸発燃料通路に設けられ、前記燃料タンクから前記キャニスタへのガスの流れを許容し、前記キャニスタから前記燃料タンクへのガスの流れを制限するための逆止弁を更に含む
ことを特徴とする蒸発燃料処理装置。
【請求項７】
請求項１に記載の蒸発燃料処理装置において、
前記圧力制限手段は、前記制御手段と、前記エンジンの運転状態を検出するための運転状態検出手段と、前記蒸発燃料の温度を検出するため蒸発燃料温度検出手段とを含み、
前記制御手段は、検出される前記運転状態に基づき前記蒸発燃料の濃度を算出すると共に、算出される前記蒸発燃料の濃度と、制御している前記パージ弁の開度と、検出される前記蒸発燃料の温度とに基づき前記パージポンプより下流の圧力を推定し、推定される前記下流の圧力が前記耐圧力を超えようとするときに前記パージポンプの回転数を下げる
ことを特徴とする蒸発燃料処理装置。
【請求項８】
請求項７に記載の蒸発燃料処理装置において、
前記圧力制限手段は、前記蒸発燃料通路に設けられ、前記燃料タンクから前記キャニスタへのガスの流れを許容し、前記キャニスタから前記燃料タンクへのガスの流れを制限するための逆止弁を更に含む
ことを特徴とする蒸発燃料処理装置。
【請求項９】
請求項１に記載の蒸発燃料処理装置において、
前記圧力制限手段は、前記制御手段と、前記蒸発燃料通路を開閉するための遮断弁と、前記エンジンの運転状態を検出するための運転状態検出手段と、前記蒸発燃料の温度を検出するため蒸発燃料温度検出手段とを含み、
前記制御手段は、検出される前記運転状態に基づき前記蒸発燃料の濃度を算出すると共に、算出される前記蒸発燃料の濃度と、制御している前記パージ弁の開度と、検出される前記蒸発燃料の温度と、制御している前記パージポンプの回転数とに基づき前記パージポンプより下流の圧力を推定し、推定される前記下流の圧力が前記耐圧力を超えようとするときに前記遮断弁を閉じる
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】
この明細書に開示される技術は、燃料タンクで発生する蒸発燃料を処理する蒸発燃料処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の技術として、例えば、下記の特許文献１に記載される「蒸発燃料処理装置」が知られている。この装置は、燃料タンクで発生する蒸発燃料（ベーパ）を捕集するキャニスタと、キャニスタに捕集されたベーパをエンジンの吸気通路へ導くパージ通路と、パージ通路を開閉するパージ弁と、キャニスタに加圧空気を供給するパージポンプと、燃料タンクの内圧力を検出するタンク内圧センサと、燃料タンクの内圧力に基づいてパージポンプの運転状態を制御する電子制御装置（ＥＣＵ）とを備える。ＥＣＵは、パージ実行中に、燃料タンクの内圧力がほぼ大気圧に維持されるようにパージポンプを制御するようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−６８６０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、上記した特許文献１に記載の装置では、ベーパの圧力がパージポンプによってほぼ大気圧に制御されるので、吸気通路で発生する負圧が小さい場合は、吸気通路へのベーパのパージが少量に制限されてしまい、ベーパを十分にパージできなくなるおそれがある。一方、ベーパを十分にパージするためにパージポンプを高回転で運転すると、パージ通路やキャニスタ及び燃料タンク等で構成される配管系に過大な内圧力がかかるおそれがある。特に、燃料タンクは、他の配管に比べて変形し易いことから、その内圧力が耐圧力を超えないようにする必要がある。
【０００５】
この開示技術は、上記事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、キャニスタに大気を導入する大気通路にパージポンプを設けた構成において、パージポンプの下流に通じる燃料タンクの、内圧力による変形を防止しながら蒸発燃料のパージ性能を確保することを可能とした蒸発燃料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】
【０００６】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の技術は、燃料タンクで発生する蒸発燃料を捕集するためのキャニスタと、燃料タンクからキャニスタへ蒸発燃料を導くための蒸発燃料通路と、キャニスタに捕集された蒸発燃料をエンジンの吸気通路へ導いてパージするためのパージ通路と、パージ通路を開閉するためのパージ弁と、キャニスタに大気を導入するための大気通路と、大気通路に設けられ、キャニスタに加圧空気を供給するためのパージポンプと、キャニスタから吸気通路へ蒸発燃料をパージするために少なくともパージ弁及びパージポンプを制御する制御手段とを備えた蒸発燃料処理装置において、キャニスタから吸気通路へ蒸発燃料をパージするために制御手段がパージ弁及びパージポンプを制御しているときに、燃料タンクに作用する、パージポンプより下流の圧力が、燃料タンクの耐圧力を超えないように制限するための圧力制限手段を備えたことを趣旨とする。
【０００７】
上記技術の構成において、キャニスタから吸気通路へ蒸発燃料をパージするためにパージ弁及びパージポンプが制御されるときに、パージポンプより下流の圧力（ポンプ下流圧力）が、燃料タンクの耐圧力を超えないように圧力制限手段により制限される。
【０００８】
上記目的を達成するために、請求項２に記載の技術は、請求項１に記載の技術において、圧力制限手段は、制御手段と、パージポンプを迂回するように大気通路に設けられたバイパス通路と、バイパス通路を開閉するためのバイパス弁と、パージポンプより下流の圧力を検出するためのポンプ下流圧力検出手段とを含み、制御手段は、検出される下流の圧力が耐圧力を超えないようにパージポンプの回転数を制御することを趣旨とする。
【０００９】
上記技術の構成によれば、検出されるポンプ下流圧力が、燃料タンクの耐圧力を超えないようにパージポンプの回転数が制御されることにより、燃料タンクの内圧力が燃料タンクの耐圧力を超えないように制限される。
【００１０】
上記目的を達成するために、請求項３に記載の技術は、請求項２に記載の技術において、制御手段は、検出される下流の圧力が耐圧力を超えたときにバイパス弁を開くことを趣旨とする。
【００１１】
上記技術の構成において、請求項２に記載の技術の作用に加え、検出されるポンプ下流圧力が、燃料タンクの耐圧力を超えたときは、バイパス弁が開かれる。従って、ポンプ下流圧力がバイパス通路を介して大気へ逃されるので、燃料タンクの耐圧力を超えたポンプ下流圧力が速やかに低減される。
【００１２】
上記目的を達成するために、請求項４に記載の技術は、請求項１に記載の技術において、圧力制限手段は、制御手段と、パージポンプを迂回するように大気通路に設けられたバイパス通路と、バイパス通路を開閉するためのバイパス弁と、エンジンの運転状態を検出するための運転状態検出手段と、蒸発燃料の温度を検出するため蒸発燃料温度検出手段とを含み、制御手段は、検出される運転状態に基づき蒸発燃料の濃度を算出すると共に、算出される蒸発燃料の濃度と、制御しているパージ弁の開度と、検出される蒸発燃料の温度とに基づきパージポンプの目標回転数を算出し、パージポンプが減速中で、かつ、パージポンプの実際の回転数が、算出される目標回転数より大きいときにバイパス弁を開くことを趣旨とする。
【００１３】
上記技術の構成によれば、請求項１に記載の技術の作用に加え、検出される運転状態に基づき蒸発燃料の濃度が算出されると共に、算出される蒸発燃料の濃度と、制御しているパージ弁の開度と、検出される蒸発燃料の温度とに基づきパージポンプの目標回転数が算出される。そして、パージポンプが減速中で、かつ、パージポンプの実際の回転数が、算出される目標回転数より大きいときは、バイパス弁が開かれることにより、ポンプ下流圧力が、燃料タンクの耐圧力を超えないように制限される。
【００１４】
上記目的を達成するために、請求項５に記載の技術は、請求項１に記載の技術において、圧力制限手段は、制御手段と、燃料タンクの内圧力を検出するためのタンク内圧力検出手段とを含み、制御手段は、検出される内圧力が耐圧力を超えようとするときにパージポンプの回転数を下げることを趣旨とする。
【００１５】
上記技術の構成において、請求項１に記載の技術の作用に加え、検出される燃料タンクの内圧力が燃料タンクの耐圧力を超えようとするときに、パージポンプの回転数が下げられる。従って、ポンプ下流圧力が燃料タンクの耐圧力を超えないように制限される。
【００１６】
上記目的を達成するために、請求項６に記載の技術は、請求項５に記載の技術において、圧力制限手段は、蒸発燃料通路に設けられ、燃料タンクからキャニスタへのガスの流れを許容し、キャニスタから燃料タンクへのガスの流れを制限するための逆止弁を更に含むことを趣旨とする。
【００１７】
上記技術の構成によれば、請求項５に記載の技術の作用に加え、ポンプ下流圧力が過剰になっても、その圧力の燃料タンクへの作用が逆止弁により制限される。
【００１８】
上記目的を達成するために、請求項７に記載の技術は、請求項１に記載の技術において、圧力制限手段は、制御手段と、エンジンの運転状態を検出するための運転状態検出手段と、蒸発燃料の温度を検出するため蒸発燃料温度検出手段とを含み、制御手段は、検出される運転状態に基づき蒸発燃料の濃度を算出すると共に、算出される蒸発燃料の濃度と、制御しているパージ弁の開度と、検出される蒸発燃料の温度とに基づきパージポンプより下流の圧力を推定し、推定される下流の圧力が耐圧力を超えようとするときにパージポンプの回転数を下げることを趣旨とする。
【００１９】
上記技術の構成において、検出される運転状態に基づき蒸発燃料の濃度が算出されると共に、算出される蒸発燃料の濃度と、制御しているパージ弁の開度と、検出される蒸発燃料の温度とに基づきポンプ下流圧力が推定される。そして、推定されるポンプ下流圧力が燃料タンクの耐圧力を超えようとするときは、パージポンプの回転数が下げられることにより、ポンプ下流圧力が、燃料タンクの耐圧力を超えないように制限される。
【００２０】
上記目的を達成するために、請求項８に記載の技術は、請求項７に記載の技術において、圧力制限手段は、蒸発燃料通路に設けられ、燃料タンクからキャニスタへのガスの流れを許容し、キャニスタから燃料タンクへのガスの流れを制限するための逆止弁を更に含むことを趣旨とする。
【００２１】
上記技術の構成によれば、請求項７に記載の技術の作用に加え、ポンプ下流圧力が過剰になっても、その圧力の燃料タンクへの作用が逆止弁により制限される。
【００２２】
上記目的を達成するために、請求項９に記載の技術は、請求項１に記載の技術において、圧力制限手段は、制御手段と、蒸発燃料通路を開閉するための遮断弁と、エンジンの運転状態を検出するための運転状態検出手段と、蒸発燃料の温度を検出するため蒸発燃料温度検出手段とを含み、制御手段は、検出される運転状態に基づき蒸発燃料の濃度を算出すると共に、算出される蒸発燃料の濃度と、制御しているパージ弁の開度と、検出される蒸発燃料の温度と、制御しているパージポンプの回転数とに基づきパージポンプより下流の圧力を推定し、推定される下流の圧力が耐圧力を超えようとするときに遮断弁を閉じることを趣旨とする。
【００２３】
上記技術の構成において、検出される運転状態に基づき蒸発燃料の濃度が算出されると共に、算出される蒸発燃料の濃度と、制御しているパージ弁の開度と、検出される蒸発燃料の温度と、制御しているパージポンプの回転数とに基づきポンプ下流圧力が推定される。そして、推定されるポンプ下流圧力が燃料タンクの耐圧力を超えようとするときは、遮断弁が閉じられることにより、ポンプ下流圧力が燃料タンクに伝わらなくなる。
【発明の効果】
【００２４】
請求項１に記載の技術によれば、キャニスタに大気を導入する大気通路にパージポンプを設けた構成において、パージポンプの下流に通じる燃料タンクの、内圧力による変形を防止しながら蒸発燃料のパージ性能を確保することができる。
【００２５】
請求項２に記載の技術によれば、キャニスタに大気を導入する大気通路にパージポンプを設けた構成において、パージポンプの下流に通じる燃料タンクの、内圧力による変形を防止しながら蒸発燃料のパージ性能を確保することができる。
【００２６】
請求項３に記載の技術によれば、請求項２に記載の技術の効果に加え、パージポンプの応答性が悪くてパージポンプの回転数が下がり難い場合でも、内圧力による燃料タンクの変形を確実に防止することができる。
【００２７】
請求項４に記載の技術によれば、請求項１に記載の技術の効果に加え、パージポンプの応答性が悪くてパージポンプの回転数が下がり難い場合でも、内圧力による燃料タンクの変形を確実に防止することができる。
【００２８】
請求項５に記載の技術によれば、キャニスタに大気を導入する大気通路にパージポンプを設けた構成において、パージポンプの下流に通じる燃料タンクの、内圧力による変形を防止しながら蒸発燃料のパージ性能を確保することができる。
【００２９】
請求項６に記載の技術によれば、請求項５に記載の技術の効果に加え、内圧力により燃料タンクを変形させることなくパージポンプの下流に通じる配管系の圧力を増大させることができ、蒸発燃料の吸気通路へのパージ効率を向上させることができる。
【００３０】
請求項７に記載の技術によれば、キャニスタに大気を導入する大気通路にパージポンプを設けた構成において、パージポンプの下流に通じる燃料タンクの、内圧力による変形を防止しながら蒸発燃料のパージ性能を確保することができる。
【００３１】
請求項８に記載の技術によれば、請求項７に記載の技術の効果に加え、内圧力により燃料タンクを変形させることなくパージポンプの下流に通じる配管系の圧力を増大させることができ、蒸発燃料の吸気通路へのパージ効率を向上させることができる。
【００３２】
請求項９に記載の技術によれば、キャニスタに大気を導入する大気通路にパージポンプを設けた構成において、パージポンプの下流に通じる燃料タンクの、内圧力による変形を防止しながら蒸発燃料のパージ性能を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】第１実施形態に係り、蒸発燃料処理装置を含むエンジンシステムを示す概略図。
【図２】第１実施形態に係り、ポンプ下流圧力制御の内容を示すフローチャート。
【図３】第１実施形態に係り、上記制御に伴う各種パラメータの挙動の一例を示すタイムチャート。
【図４】第２実施形態に係り、蒸発燃料処理装置を含むエンジンシステムを示す概略図。
【図５】第２実施形態に係り、ポンプ下流圧力制御の内容を示すフローチャート。
【図６】第２実施形態に係り、上記制御に伴う各種パラメータの挙動の一例を示すタイムチャート。
【図７】第３実施形態に係り、蒸発燃料処理装置を含むエンジンシステムを示す概略図。
【図８】第３実施形態に係り、ポンプ下流圧力制御の内容を示すフローチャート。
【図９】第３実施形態に係り、上記制御に伴う各種パラメータの挙動の一例を示すタイムチャート。
【図１０】第４実施形態に係り、蒸発燃料処理装置を含むエンジンシステムを示す概略図。
【図１１】第４実施形態に係り、ポンプ下流圧力制御の内容を示すフローチャート。
【図１２】第４実施形態に係り、上記制御に伴う各種パラメータの挙動の一例を示すタイムチャート。
【図１３】第５実施形態に係り、蒸発燃料処理装置を含むエンジンシステムを示す概略図。
【図１４】第５実施形態に係り、ポンプ下流圧力制御の内容を示すフローチャート。
【図１５】第５実施形態に係り、上記制御に伴う各種パラメータの挙動の一例を示すタイムチャート。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
＜第１実施形態＞
以下、蒸発燃料処理装置を具体化した第１実施形態につき図面を参照して詳細に説明する。
【００３５】
[エンジンシステムの概要について]
図１に、車両に搭載された蒸発燃料処理装置を含むエンジンシステムを概略図により示す。エンジン１は、燃焼室２に空気等を吸入させるための吸気通路３と、燃焼室２から排気を排出させるための排気通路４とを備える。燃焼室２には、燃料タンク５に貯留された燃料が供給される。すなわち、燃料タンク５の燃料は、同タンク５に内蔵された燃料ポンプ６により燃料通路７へ吐出され、エンジン１の吸気ポートに設けられたインジェクタ８へ圧送される。圧送された燃料は、インジェクタ８から噴射され、吸気通路３を流れる空気と共に燃焼室２に導入されて可燃混合気を形成し、燃焼に供される。エンジン１には、可燃混合気を点火するための点火装置９が設けられる。
【００３６】
吸気通路３には、その入口側からエンジン１にかけて、エアクリーナ１０、スロットル装置１１及びサージタンク１２が設けられる。スロットル装置１１は、スロットル弁１１ａを含み、吸気通路３を流れる吸気流量を調節するために開閉される。スロットル弁１１ａの開閉は、運転者によるアクセルペダル（図示略）の操作に連動する。サージタンク１２は、吸気通路３における吸気脈動を平滑化させる。
【００３７】
[蒸発燃料処理装置の構成について]
図１において、この実施形態の蒸発燃料処理装置は、燃料タンク５で発生する蒸発燃料（ベーパ）を大気中へ放出させることなく処理するように構成される。すなわち、この装置は、燃料タンク５で発生するベーパを捕集するためのキャニスタ２１と、燃料タンク５からキャニスタ２１へベーパを導入するためのベーパ通路２２と、キャニスタ２１に捕集されたベーパを吸気通路３へ導いてパージするためのパージ通路２３と、キャニスタ２１の内部空間に大気を導入するための大気通路２４と、ベーパのパージ流量を調節するためにパージ通路２３を開閉するためのパージ弁２５と、大気通路２４に設けられ、キャニスタ２１からパージ通路２３へベーパを圧送すべく、キャニスタ２１に加圧空気を供給するためのパージポンプ２６とを備える。
【００３８】
キャニスタ２１は、活性炭等の吸着材を内蔵する。キャニスタ２１は、大気を導入する大気口２１ａと、ベーパを導入する導入口２１ｂと、ベーパを導出する導出口２１ｃとを含む。大気口２１ａから延びる大気通路２４の先端は、燃料タンク５の給油筒５ａの入口に連通する。大気通路２４の途中には、パージポンプ２６を迂回するようにバイパス通路２７が設けられる。このバイパス通路２７には、同通路２７を開閉するためのバイパス弁２８が設けられる。また、パージポンプ２６及びバイパス弁２８より上流の大気通路２４には、空気中の粉塵等を捕集するためのフィルタ２９が設けられる。キャニスタ２１の導入口２１ｂから延びるベーパ通路２２の先端は、燃料タンク５の内部に連通する。キャニスタ２１の導出口２１ｃから延びるパージ通路２３の先端は、スロットル装置１１とサージタンク１２との間の吸気通路３に連通する。
【００３９】
この実施形態で、パージ弁２５は、電動弁（ＶＳＶ）より構成され、ベーパ流量を調節するために開度可変に構成される。パージポンプ２６は、空気の吐出圧力が可変に構成される。パージポンプ２６として、例えば、タービン式のポンプを採用することができる。バイパス弁２８は、電動弁より構成され、バイパス通路２７を開閉するように構成される。
【００４０】
上記のように構成された蒸発燃料処理装置は、燃料タンク５で発生するベーパをベーパ通路２２を介してキャニスタ２１に導入し、キャニスタ２１にて一旦捕集する。そして、エンジン１の運転時にスロットル装置１１（スロットル弁１１ａ）が開弁し、パージ弁２５が開弁し、パージポンプ２６が作動する。これにより、キャニスタ２１に捕集されたベーパが、キャニスタ２１からパージ通路２３を介して吸気通路３へパージされる。
【００４１】
[エンジンシステムの電気的構成について]
この実施形態では、各種センサ等４１〜４６が設けられる。エアクリーナ１０の近くに設けられたエアフローメータ４１は、吸気通路３に吸入される空気量を吸気量として検出し、その検出値に応じた電気信号を出力する。スロットル装置１１に設けられたスロットルセンサ４２は、スロットル弁１１ａの開度をスロットル開度として検出し、その検出値に応じた電気信号を出力する。サージタンク１２に設けられた吸気圧センサ４３は、サージタンク１２の中の圧力を吸気圧力として検出し、その検出値に応じた電気信号を出力する。エンジン１に設けられた水温センサ４４は、エンジン１の内部を流れる冷却水の温度を冷却水温度として検出し、その検出値に応じた電気信号を出力する。エンジン１に設けられた回転数センサ４５は、エンジン１のクランクシャフト（図示略）の単位時間当たりの回転数をエンジン回転数ＮＥとして検出し、その検出値に応じた電気信号を出力する。排気通路４に設けられた酸素センサ４６は、排気中の酸素濃度を検出し、その検出値に応じた電気信号を出力する。
【００４２】
また、この実施形態では、パージポンプ２６より下流の圧力（ポンプ下流圧力）ＰＰを検出するために、ポンプ下流圧センサ６１が設けられる。このポンプ下流圧センサ６１は、この開示技術におけるポンプ下流圧力検出手段の一例に相当する。この実施形態では、図１に実線で示すように、ポンプ下流圧センサ６１がベーパ通路２２に設けられる。この他、図１に２点鎖線で示すように、ポンプ下流圧センサ６１を、大気通路２４やパージ通路２３に設けることもできる。
【００４３】
この実施形態で、各種制御を司る電子制御装置（ＥＣＵ）５０は、各種センサ等４１〜４６から出力される各種信号を入力する。ＥＣＵ５０は、これら入力信号に基づきインジェクタ８、点火装置９、パージ弁２５、パージポンプ２６及びバイパス弁２８を制御することにより、燃料噴射制御、点火時期制御、パージ制御及びポンプ下流圧力制御を実行するようになっている。
【００４４】
ここで、燃料噴射制御とは、エンジン１の運転状態に応じてインジェクタ８を制御することにより、燃料噴射量及び燃料噴射時期を制御することである。点火時期制御とは、エンジン１の運転状態に応じて点火装置９を制御することにより、可燃混合気の点火時期を制御することである。パージ制御とは、エンジン１の運転状態に応じてパージ弁２５及びパージポンプ２６を制御することにより、キャニスタ２１から吸気通路３へのベーパのパージ流量を制御することである。また、ポンプ下流圧力制御とは、蒸発燃料処理装置の運転状態に応じてパージポンプ２６及びバイパス弁２８を制御することにより、ポンプ下流圧力ＰＰを制御することである。
【００４５】
この実施形態で、ＥＣＵ５０は中央処理装置（ＣＰＵ）、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）及びバックアップＲＡＭ等を含む周知の構成を備える。ＲＯＭは、前述した各種制御に係る所定の制御プログラムを予め記憶している。ＥＣＵ（ＣＰＵ）５０は、これら制御プログラムに従って前述した各種制御を実行するようになっている。ＥＣＵ５０は、この開示技術における制御手段の一例に相当する。
【００４６】
上記の構成では、一例として、ＥＣＵ５０、バイパス通路２７、バイパス弁２８、ポンプ下流圧センサ６１により、この開示技術における圧力制限手段が構成される。
【００４７】
この実施形態では、燃料噴射制御、点火時期制御及びパージ制御については、周知の内容を採用するものとし、ポンプ下流圧力制御のみにつき以下に詳しく説明する。
【００４８】
[ポンプ下流圧力制御について]
次に、ポンプ下流圧力制御について説明する。図２に、その制御内容をフローチャートにより示す。ＥＣＵ５０は、このルーチンを所定時間毎に周期的に実行する。
【００４９】
処理がこのルーチンへ移行すると、ステップ１００で、ＥＣＵ５０は、パージ制御実行中であるか否かを判断する。ＥＣＵ５０は、この判断結果が肯定となる場合は、処理をステップ１１０へ移行し、この判断結果が否定となる場合は、処理をステップ１８０へ移行する。
【００５０】
ステップ１１０では、ＥＣＵ５０は、ポンプ下流圧力ＰＰを取り込む。ＥＣＵ５０は、ポンプ下流圧センサ６１の検出値からポンプ下流圧力ＰＰを取り込むことができる。
【００５１】
次に、ステップ１２０で、ＥＣＵ５０は、ポンプ下流圧力ＰＰが第１所定値ＰＰ１（例えば、ＰＰ１＝８ｋＰａ）より大きいか否かを判断する。ＥＣＵ５０は、この判断結果が肯定となる場合は処理をステップ１３０へ移行し、この判断結果が否定となる場合は処理をステップ１４０へ移行する。
【００５２】
そして、ステップ１３０では、ＥＣＵ５０は、目標ポンプ回転数ＴＮＰを算出する。この場合、ＥＣＵ５０は、前回のポンプ回転数ＮＰｏから第１所定値ＮＰ１（例えば、ＮＰ１＝５０ｒｐｍ）を減算することにより、下限ポンプ回転数ＮＰＬ以上の目標ポンプ回転数ＴＮＰを算出することができる。この目標ポンプ回転数ＴＮＰは、パージ制御において、パージポンプ２６の制御に反映（使用）される。
【００５３】
また、ステップ１４０では、ＥＣＵ５０は、同様に目標ポンプ回転数ＴＮＰを算出する。この場合、ＥＣＵ５０は、前回のポンプ回転数ＮＰｏに第１所定値ＮＰ１（例えば、ＮＰ１＝５０ｒｐｍ）を加算することにより、上限ポンプ回転数ＮＰＣ未満の目標ポンプ回転数ＴＮＰを算出することができる。この目標ポンプ回転数ＴＮＰは、パージ制御において、パージポンプ２６の制御に反映（使用）される。  
【００５４】
一方、ステップ１８０では、ＥＣＵ５０は、第２所定値ＮＰ２（例えば、１００００ｒｐｍ）を目標ポンプ回転数ＴＮＰとして設定する。この目標ポンプ回転数ＴＮＰも、パージ制御において、パージポンプ２６の制御に反映（使用）される。
【００５５】
ステップ１３０、ステップ１４０又はステップ１８０から移行してステップ１５０では、ＥＣＵ５０は、ポンプ下流圧力ＰＰが第２所定値ＰＰ２（例えば、ＰＰ２＝１０ｋＰａ、ＰＰ２＞ＰＰ１）より大きいか否かを判断する。ＥＣＵ５０は、この判断結果が肯定となる場合は処理をステップ１６０へ移行し、この判断結果が否定となる場合は処理をステップ１７０へ移行する。
【００５６】
そして、ステップ１６０では、ＥＣＵ５０は、バイパス弁２８を開き、その後の処理を一旦終了する。これにより、パージポンプ２６の制御応答性が悪くても、バイパス通路２７が大気通路２４に直ちに連通することから、ポンプ下流圧力ＰＰが応答性良く低減される。すなわち、ポンプ下流圧力ＰＰの圧抜きが速やかに行われる。
【００５７】
一方、ステップ１７０では、ＥＣＵ５０は、バイパス弁２８を閉じ、その後の処理を一旦終了する。この場合、バイパス通路２７が大気通路２４に連通しないので、ポンプ下流圧力ＰＰが保持される。
【００５８】
上記制御によれば、ＥＣＵ５０は、検出されるパージポンプ２６より下流の圧力（ポンプ下流圧力ＰＰ）が、燃料タンク５の耐圧力を超えないように、パージポンプ２６の回転数（ポンプ回転数ＮＰ）を制御するようになっている。また、ＥＣＵ５０は、検出されるポンプ下流圧力ＰＰが燃料タンク５の耐圧力を超えたときにバイパス弁２８を開くようになっている。すなわち、上記の構成は、キャニスタ２１から吸気通路３へベーパをパージするためにＥＣＵ５０がパージ弁２５及びパージポンプ２６を制御しているときに、燃料タンク５に作用するポンプ下流圧力ＰＰが、燃料タンク５の耐圧力を超えないように制限するようになっている。
【００５９】
ここで、図３に、上記制御に伴う各種パラメータの挙動の一例をタイムチャートにより示す。図３において、（ａ）はパージ実行を、（ｂ）はポンプ回転数ＮＰを、（ｃ）はポンプ下流圧力ＰＰを、（ｄ）はバイパス弁２８の開閉をそれぞれ示す。図３（ｂ）において、太線は実際のポンプ回転数（実ポンプ回転数）ＲＮＰを示し、太破線は目標のポンプ回転数（目標ポンプ回転数）ＴＮＰを示す。
【００６０】
図３において、（ａ）に示すように、時刻ｔ１で、パージ実行が開始されると（「オフ」から「オン」になると）、（ｂ）に示すように、ポンプ回転数ＮＰ（実ポンプ回転数ＲＮＰと目標ポンプ回転数ＴＮＰの両方）が増加する。ここで、目標ポンプ回転数ＴＮＰは下限ポンプ回転数ＮＰＬから上限ポンプ回転数ＮＰＣへ立ち上がり、実ポンプ回転数ＲＮＰは下限ポンプ回転数ＮＰＬから上限ポンプ回転数ＮＰＣへ向けて増加し始める。これに伴い、（ｃ）に示すように、ポンプ下流圧力ＰＰが増加し始める。その後、（ｃ）に示すように、時刻ｔ２で、ポンプ下流圧力ＰＰが第１所定値ＰＰ１に達すると、ポンプ回転数ＮＰ（実ポンプ回転数ＲＮＰと目標ポンプ回転数ＴＮＰの両方）が減少し始める。その後、時刻ｔ３で、（ｂ）に示すように、ポンプ回転数ＮＰ（実ポンプ回転数ＲＮＰと目標ポンプ回転数ＴＮＰの両方）が更に減少し始めるが、（ｃ）に示すように、ポンプ下流圧力ＰＰが増加し始め、時刻ｔ４で、第２所定値ＰＰ２に達すると、（ｄ）に示すように、時刻ｔ４から時刻ｔ５の間でバイパス弁２８が開く。これに伴い、（ｃ）に示すように、時刻ｔ４から時刻ｔ５の間で、ポンプ下流圧力ＰＰが急激に減少する。このため、（ｂ）に示すように、時刻ｔ４からポンプ回転数ＮＰ（実ポンプ回転数ＲＮＰと目標ポンプ回転数ＴＮＰの両方）が再び上限ポンプ回転数ＮＰＣへ増加しても、（ｃ）に示すように、時刻ｔ５から時刻ｔ６の間でポンプ下流圧力ＰＰの増加が第１所定値ＰＰ１より低いレベルに抑えられる。従って、ポンプ回転数ＮＰを低減させてもポンプ下流圧力ＰＰが第２所定値ＰＰ２に達する場合は、バイパス弁２８を開くことで、ポンプ下流圧力ＰＰを大幅に低減させることができ、燃料タンク５に作用する圧力を低減することができる。
【００６１】
[蒸発燃料処理装置の作用及び効果]
以上説明したこの実施形態における蒸発燃料処理装置によれば、キャニスタ２１から吸気通路３へベーパをパージするためにパージ弁２５及びパージポンプ２６が制御されるときに、パージポンプ２６の下流の圧力（ポンプ下流圧力ＰＰ）が、燃料タンク５の耐圧力を超えないように圧力制限手段により制限される。
【００６２】
ここで、圧力制限手段は、ＥＣＵ５０、バイパス通路２７、バイパス弁２８及びポンプ下流圧センサ６１により構成される。そして、検出されるポンプ下流圧力ＰＰが、燃料タンク５の耐圧力（第１所定値ＰＰ１より大きい）を超えないようにパージポンプ２６の回転数（ポンプ回転数ＮＰ）が制御されることにより、燃料タンク５の内圧力が燃料タンク５の耐圧力を超えないように制限される。このため、キャニスタ２１に大気を導入する大気通路２４にパージポンプ２６を設けた蒸発燃料処理装置において、パージポンプ２６の下流に通じる燃料タンク５の、内圧力による変形を防止しながらベーパのパージ性能を確保することができる。すなわち、内圧力による燃料タンク５の変形防止とベーパのパージ性能確保の両立を図ることができる。
【００６３】
また、この実施形態の構成によれば、検出されるポンプ下流圧力ＰＰが、燃料タンク５の耐圧力を超えたときは、バイパス弁２８が開かれる。従って、ポンプ下流圧力ＰＰがバイパス通路２７を介して大気へ逃されるので、燃料タンク５の耐圧力を超えたポンプ下流圧力ＰＰが速やかに低減される。このため、パージポンプ２６の応答性が悪くてポンプ回転数ＮＰが下がり難い場合でも、内圧力による燃料タンク５の変形を確実に防止することができる。
【００６４】
＜第２実施形態＞
次に、蒸発燃料処理装置を具体化した第２実施形態につき図面を参照して詳細に説明する。
【００６５】
なお、以下の説明において前記第１実施形態と同等の構成については同一の符号を付して説明を省略し、以下には異なった点を中心に説明する。
【００６６】
この実施形態では、蒸発燃料処理装置の構成とポンプ下流圧力制御の内容の点で第１実施形態と異なる。図４に、この実施形態における蒸発燃料処理装置を含むエンジンシステムを概略図により示す。この実施形態では、ポンプ下流圧センサ６１の代わりに、ベーパの温度（ベーパ温度）ＴＨｖｐを検出するためのベーパ温センサ６２が設けられる。このベーパ温センサ６２は、パージポンプ２６及びバイパス弁２８より下流の大気通路２４に設けられる。蒸発燃料処理装置のその他の構成は、第１実施形態のそれと同じである。
【００６７】
この実施形態では、一例として、ＥＣＵ５０、バイパス通路２７、バイパス弁２８、エアフローメータ４１、吸気圧センサ４３及びベーパ温センサ６２により、この開示技術における圧力制限手段が構成される。ベーパ温センサ６２は、この開示技術における蒸発燃料温度検出手段の一例に相当する。吸気圧センサ４３及びベーパ温センサ６２は、この開示技術における運転状態検出手段の一例に相当する（以下において同様。）。
【００６８】
[ポンプ下流圧力制御について]
次に、ポンプ下流圧力制御について説明する。図５に、その制御内容をフローチャートにより示す。ＥＣＵ５０は、このルーチンを所定時間毎に周期的に実行する。
【００６９】
処理がこのルーチンへ移行すると、ステップ２００で、ＥＣＵ５０は、パージ制御実行中であるか否かを判断する。ＥＣＵ５０は、この判断結果が肯定となる場合は処理をステップ２１０へ移行し、この判断結果が否定となる場合は処理をステップ２３０へ移行する。
【００７０】
ステップ２１０では、ＥＣＵ５０は、パージ弁２５の制御開度ＤＹｖｐ、ベーパ濃度ＣＲｖｐ、ベーパ温度ＴＨｖｐ及びパージポンプ２６の実ポンプ回転数ＲＮＰをそれぞれ取り込む。ＥＣＵ５０は、酸素センサ４６により検出される酸素濃度Ｏｘから算出される周知の空燃比フィードバック補正値のずれ等に基づきベーパ濃度ＣＲｖｐを算出することができる。ここでは、その算出方法の説明は省略する。
【００７１】
次に、ステップ２２０で、ＥＣＵ５０は、制御開度ＤＹｖｐ、ベーパ濃度ＣＲｖｐ及びベーパ温度ＴＨｖｐに基づき、予め設定された３次元マップを参照することにより、目標ポンプ回転数ＴＮＰを算出する。この目標ポンプ回転数ＴＮＰは、パージ制御において、パージポンプ２６の制御に反映（使用）される。
【００７２】
一方、ステップ２３０では、ＥＣＵ５０は、第２所定値ＮＰ２（例えば、１００００ｒｐｍ）を目標ポンプ回転数ＴＮＰとして設定する。この目標ポンプ回転数ＴＮＰも、パージ制御において、パージポンプ２６の制御に反映（使用）される。
【００７３】
次に、ステップ２２０又はステップ２３０から移行してステップ２４０では、ＥＣＵ５０は、パージポンプ２６の減速中、かつ、実ポンプ回転数ＲＮＰが目標ポンプ回転数ＴＮＰより大きいか否かを判断する。ＥＣＵ５０は、この判断結果が肯定となる場合は処理をステップ２５０へ移行し、この判断結果が否定となる場合は処理をステップ２６０へ移行する。
【００７４】
そして、ステップ２５０では、ＥＣＵ５０は、バイパス弁２８を開き、その後の処理を一旦終了する。これにより、パージポンプ２６の制御応答性が悪くても、バイパス通路２７が大気通路２４に直ちに連通することから、ポンプ下流圧力ＰＰが応答性良く減圧される。すなわち、ポンプ下流圧力ＰＰの圧抜きが速やかに行われる。
【００７５】
一方、ステップ２６０では、ＥＣＵ５０は、バイパス弁２８を閉じ、その後の処理を一旦終了する。これにより、バイパス通路２７が大気通路２４に連通しないので、ポンプ下流圧力ＰＰが保持される。
【００７６】
上記制御によれば、第１実施形態の制御と異なり、ＥＣＵ５０は、酸素センサ４６により検出される酸素濃度Ｏｘから算出される空燃比フィードバック補正値のずれ等に基づきベーパ濃度（パージ空燃比）ＣＲｖｐを算出すると共に、算出されるベーパ濃度ＣＲｖｐと、現在制御しているパージ弁２５の制御開度ＤＹｖｐと、検出されるベーパ温度ＴＨｖｐとに基づきパージポンプ２６の目標ポンプ回転数ＴＮＰを算出し、パージポンプ２６が減速中で、かつ、パージポンプ２６の実ポンプ回転数ＲＮＰが、算出される目標ポンプ回転数ＴＮＰより大きいときにバイパス弁２８を開くようになっている。
【００７７】
ここで、図６に、上記制御に伴う各種パラメータの挙動の一例をタイムチャートにより示す。図６において、（ａ）はパージ実行を、（ｂ）はパージ弁２５の制御開度ＤＹｖｐを、（ｃ）はパージ空燃比（Ａ／Ｆ）を、（ｄ）はベーパ温度ＴＨｖｐを、（ｅ）はポンプ回転数ＮＰを、（ｆ）はバイパス弁２８の開閉をそれぞれ示す。図６（ｅ）において、太線は実ポンプ回転数ＲＮＰを示し、太破線は目標ポンプ回転数ＴＮＰを示す。
【００７８】
図６において、（ａ）に示すように、時刻ｔ１で、パージ実行が開始されると、これに伴い、（ｂ）に示すように、パージ弁２５の制御開度ＤＹｖｐが全開（１００％）へ向けて増加し始め、（ｃ）に示すように、パージＡ／Ｆが減少し始め、（ｄ）に示すように、ベーパ温度ＴＨｖｐが増加し始め、（ｅ）に示すように、ポンプ回転数ＮＰ（実ポンプ回転数ＲＮＰと目標ポンプ回転数ＴＮＰの両方）が増加する。
【００７９】
その後、時刻ｔ２で、（ｂ）に示すように、制御開度ＤＹｖｐが１００％（全開）に達すると、（ｅ）に示すように、ポンプ回転数ＮＰ（実ポンプ回転数ＲＮＰと目標ポンプ回転数ＴＮＰの両方）が減少（減速）し始める。その後、時刻ｔ３で、（ｂ）に示すように、制御開度ＤＹｖｐが減少し始めると、（ｅ）に示すように、ポンプ回転数ＮＰ（実ポンプ回転数ＲＮＰと目標ポンプ回転数ＴＮＰの両方）が減少する。このとき、目標ポンプ回転数ＴＮＰは下限ポンプ回転数ＮＰＬへ急落し、実ポンプ回転数ＲＮＰは下限ポンプ回転数ＮＰＬへ向けて減少し始める。そして、時刻ｔ３から時刻ｔ４の間では、目標ポンプ回転数ＴＮＰに対して実ポンプ回転数ＲＮＰの減少が遅れることから、その間だけバイパス弁２８が開く。
【００８０】
その後、時刻ｔ５で、（ｂ）に示すように、制御開度ＤＹｖｐが全開（１００％）へ向けて増加し始めると、（ｅ）に示すように、ポンプ回転数ＮＰ（実ポンプ回転数ＲＮＰと目標ポンプ回転数ＴＮＰの両方）が増加する。その後、時刻ｔ６で、（ａ）に示すように、パージ実行が終了し（「オン」から「オフ」になる）、（ｂ）に示すように、制御開度ＤＹｖｐが「０（％）」になると、（ｅ）に示すように、ポンプ回転数ＮＰ（実ポンプ回転数ＲＮＰと目標ポンプ回転数ＴＮＰの両方）が減少する。このときも、時刻ｔ６から時刻ｔ７の間で、目標ポンプ回転数ＴＮＰに対して実ポンプ回転数ＲＮＰの減少が遅れることから、その間だけバイパス弁２８が開く。従って、目標ポンプ回転数ＴＮＰを急減させても実ポンプ回転数ＲＮＰの減少が遅れる場合は、バイパス弁２８が開くことで、ポンプ下流圧力ＰＰを大幅に低減させることができ、燃料タンク５に作用する内圧力を低減することができる。
【００８１】
[蒸発燃料処理装置の作用及び効果]
以上説明したこの実施形態における蒸発燃料処理装置によれば、第１実施形態の作用及び効果と異なり次のような作用及び効果が得られる。すなわち、検出される運転状態（酸素センサ４６の検出値）に基づきベーパ濃度ＣＲｖｐが算出されると共に、算出されるベーパ濃度ＣＲｖｐと、制御しているパージ弁２５の制御開度ＤＹｖｐと、検出されるベーパ温度ＴＨｖｐとに基づき目標ポンプ回転数ＴＮＰが算出される。そして、パージポンプ２６が減速中で、かつ、パージポンプ２６の実ポンプ回転数ＲＮＰが、算出される目標ポンプ回転数ＴＮＰより大きいときは、バイパス弁２８が開かれることにより、ポンプ下流圧力ＰＰが、燃料タンク５の耐圧力を超えないように制限される。このため、パージポンプ２６の応答性が悪くてポンプ回転数ＮＰが下がり難い場合でも、内圧力による燃料タンク５の変形を確実に防止することができる。
【００８２】
＜第３実施形態＞
次に、蒸発燃料処理装置を具体化した第３実施形態につき図面を参照して詳細に説明する。
【００８３】
この実施形態では、蒸発燃料処理装置の構成とポンプ下流圧力制御の内容の点で前記各実施形態と異なる。図７に、この実施形態における蒸発燃料処理装置を含むエンジンシステムを概略図により示す。この実施形態では、大気通路２４にパージポンプ２６とフィルタ２９のみが設けられ、ベーパ通路２２に逆止弁３１が設けられる。燃料タンク５には、その内圧力（タンク内圧力）ＰＴを検出するためのタンク内圧センサ６３が設けられる。逆止弁３１は、燃料タンク５からキャニスタ２１へのガスの流れを許容し、キャニスタ２１から燃料タンク５へのガスの流れを制限するようになっている。蒸発燃料処理装置のその他の構成は、前記各実施形態のそれと同じである。
【００８４】
この実施形態では、一例として、ＥＣＵ５０、タンク内圧センサ６３及び逆止弁３１により、この開示技術における圧力制限手段が構成される。タンク内圧センサ６３は、この開示技術におけるタンク内圧力検出手段の一例に相当する。
【００８５】
[ポンプ下流圧力制御について]
次に、ポンプ下流圧力制御について説明する。図８に、その制御内容をフローチャートにより示す。ＥＣＵ５０は、このルーチンを所定時間毎に周期的に実行する。
【００８６】
処理がこのルーチンへ移行すると、ステップ３００で、ＥＣＵ５０は、タンク内圧センサ６３の検出値からタンク内圧力ＰＴを取り込む。
【００８７】
次に、ステップ３１０で、ＥＣＵ５０は、タンク内圧力ＰＴが所定値ＰＴ１（例えば、１０ｋＰａ）以上であるか否かを判断する。この所定値ＰＴ１は、燃料タンク５の耐圧力に相当する。ＥＣＵ５０は、この判断結果が肯定となる場合は処理をステップ３２０へ移行し、この判断結果が否定となる場合はその後処理を一旦終了する。
【００８８】
そして、ステップ３２０では、ＥＣＵ５０は、所定時間Ｔ１（例えば、１０秒）だけ、上限ポンプ回転数ＮＰＣを下げる。ＥＣＵ５０は、上限ポンプ回転数ＮＰＣを、例えば「５００００ｒｐｍ」から「２００００ｒｐｍ」へ下げることができる。その後、ＥＣＵ５０は、処理を一旦終了する。
【００８９】
上記制御によれば、ＥＣＵ５０は、検出されるタンク内圧力ＰＴが、燃料タンク５の耐圧力を超えようとするときに、パージポンプ２６の回転数を所定時間Ｔ１だけ下げるようになっている。すなわち、ＥＣＵ５０は、タンク内圧力ＰＴが所定値ＰＴ１を超えようとするときに、所定時間Ｔ１だけ上限ポンプ回転数ＮＰＣを下げることで、ポンプ下流圧力ＰＰを下げて、燃料タンク５の圧抜きを行うようになっている。また、ベーパ通路２２に逆止弁３１を設けることで、ポンプ下流圧力ＰＰが上昇してもタンク内圧力ＰＴの上昇を抑えるようになっている。すなわち、上記の構成は、キャニスタ２１から吸気通路３へベーパをパージするためにＥＣＵ５０がパージ弁２５及びパージポンプ２６を制御しているときに、燃料タンク５に作用するポンプ下流圧力ＰＰが、燃料タンク５の耐圧力を超えないように制限するようになっている。
【００９０】
ここで、図９に、上記制御に伴う各種パラメータの挙動の一例をタイムチャートにより示す。図９において、（ａ）はパージ実行を、（ｂ）はタンク内圧力ＰＴを、（ｃ）はポンプ回転数ＮＰをそれぞれ示す。図９（ｃ）において、太線は実ポンプ回転数ＲＮＰを示し、太破線は目標ポンプ回転数ＴＮＰを示す。
【００９１】
図９において、（ａ）に示すように、時刻ｔ１で、パージ実行が開始されると、（ｃ）に示すように、ポンプ回転数ＮＰ（実ポンプ回転数ＲＮＰと目標ポンプ回転数ＴＮＰの両方）が増加する。ここで、目標ポンプ回転数ＴＮＰは下限ポンプ回転数ＮＰＬから上限ポンプ回転数ＮＰＣへ立ち上がり、実ポンプ回転数ＲＮＰは下限ポンプ回転数ＮＰＬから上限ポンプ回転数ＮＰＣへ向けて増加し始める。これに伴い、（ｂ）に示すように、タンク内圧力ＰＴが増加し始める。その後、（ｂ）に示すように、時刻ｔ２で、タンク内圧力ＰＴが所定値ＰＴ１に達すると、ポンプ回転数ＮＰ（実ポンプ回転数ＲＮＰと目標ポンプ回転数ＴＮＰの両方）が低減する。その後、所定時間Ｔ１が経過すると、時刻ｔ３で、（ｃ）に示すように、ポンプ回転数ＮＰ（実ポンプ回転数ＲＮＰと目標ポンプ回転数ＴＮＰの両方）が再び増加するが、（ｂ）に示すように、時刻ｔ３から時刻ｔ４の間では、タンク内圧力ＰＴの増加が所定値ＰＴ１より低いレベルに抑えられる。従って、タンク内圧力ＰＴが所定値ＰＴ１に達する場合は、パージポンプ２６の回転数を一旦下げることで、そのタンク内圧力ＰＴを低減させることができる。
【００９２】
[蒸発燃料処理装置の作用及び効果]
以上説明したこの実施形態における蒸発燃料処理装置によれば、検出されるタンク内圧力ＰＴが燃料タンク５の耐圧力を超えようとするときに、パージポンプ２６の回転数（ポンプ回転数ＮＰ）が下げられる。従って、ポンプ下流圧力ＰＰが燃料タンク５の耐圧力を超えないように制限される。このため、キャニスタ２１に大気を導入する大気通路２４にパージポンプ２６を設けた蒸発燃料処理装置において、パージポンプ２６の下流に通じる燃料タンク５の、内圧力による変形を防止しながらベーパのパージ性能を確保することができる。すなわち、内圧力による燃料タンク５の変形防止とベーパのパージ性能確保の両立を図ることができる。
【００９３】
この実施形態の構成によれば、ポンプ下流圧力ＰＰが過剰になっても、その圧力の燃料タンク５への作用が逆止弁３１により制限される。このため、内圧力により燃料タンク５を変形させることなくパージポンプ２６の下流に通じる配管系の圧力を増大させることができ、ベーパの吸気通路３へのパージ効率を向上させることができる。
【００９４】
＜第４実施形態＞
次に、蒸発燃料処理装置を具体化した第４実施形態につき図面を参照して詳細に説明する。
【００９５】
この実施形態では、蒸発燃料処理装置の構成とポンプ下流圧力制御の内容の点で第３実施形態と異なる。図１０に、この実施形態のエンジンシステムを概略図により示す。この実施形態では、第３実施形態において燃料タンク５に設けられたタンク内圧センサ６３の代わりに、キャニスタ２１とパージポンプ２６との間の大気通路２４にベーパ温センサ６２が設けられる。
【００９６】
この実施形態では、一例として、ＥＣＵ５０、エアフローメータ４１、吸気圧センサ４３、ベーパ温センサ６２により、この開示技術における圧力制限手段が構成される。
【００９７】
[ポンプ下流圧力制御について]
次に、ポンプ下流圧力制御について説明する。図１１に、その制御内容をフローチャートにより示す。ＥＣＵ５０は、このルーチンを所定時間毎に周期的に実行する。
【００９８】
処理がこのルーチンへ移行すると、ステップ４００で、ＥＣＵ５０は、パージ弁２５の制御開度ＤＹｖｐ、ベーパ濃度ＣＲｖｐ、ベーパ温度ＴＨｖｐ及びパージポンプ２６の実ポンプ回転数ＲＮＰをそれぞれ取り込む。ＥＣＵ５０は、検出される吸気量及び吸気圧力等に基づきベーパ濃度ＣＲｖｐを算出することができる。
【００９９】
次に、ステップ４１０で、ＥＣＵ５０は、制御開度ＤＹｖｐ、ベーパ濃度ＣＲｖｐ、ベーパ温度ＴＨｖｐ及び実ポンプ回転数ＲＮＰに基づき、予め設定された４次元マップを参照することにより推定ポンプ下流圧力ＰＰｅｍを算出する。この実施形態では、タンク内圧センサ６３がないことから、推定ポンプ下流圧力ＰＰｅｍを求める。
【０１００】
次に、ステップ４２０で、ＥＣＵ５０は、推定ポンプ下流圧力ＰＰｅｍが所定値ＰＰ０（例えば、３ｋＰａ）以上であるか否かを判断する。ＥＣＵ５０は、この判断結果が肯定となる場合は処理をステップ４３０へ移行し、この判断結果が否定となる場合はその後の処理を一旦終了する。
【０１０１】
ステップ４３０では、ＥＣＵ５０は、ステップ４２０の判断から所定時間Ｔ１（例えば、６０秒）が経過したか否かを判断する。ＥＣＵ５０は、この判断結果が肯定となる場合は処理をステップ４４０へ移行し、この判断結果が否定となる場合はその後の処理を一旦終了する。
【０１０２】
そして、ステップ４４０では、ＥＣＵ５０は、所定時間Ｔ２（例えば、１０秒）だけ、上限ポンプ回転数ＮＰＣを下げる。ＥＣＵ５０は、上限ポンプ回転数ＮＰＣを、例えば「４００００ｒｐｍ」から「２００００ｒｐｍ」へ下げることができる。その後、ＥＣＵ５０は、処理を一旦終了する。
【０１０３】
上記制御によれば、第１実施形態の制御と異なり、ＥＣＵ５０は、酸素センサ４６により検出される酸素濃度Ｏｘから算出される空燃比フィードバック補正値のずれ等に基づきベーパ濃度（パージ空燃比）ＣＲｖｐを算出すると共に、算出されるベーパ濃度ＣＲｖｐと、制御しているパージ弁２５の制御開度ＤＹｖｐと、検出されるベーパ温度ＴＨｖｐとに基づきパージポンプ２６より下流の圧力（推定ポンプ下流圧力ＰＰｅｍ）を推定し、その推定ポンプ下流圧力ＰＰｅｍが所定時間だけ燃料タンク５の耐圧力を超えようとするときにパージポンプ２６の回転数（上限ポンプ回転数ＮＰＣ）を下げるようになっている。また、ベーパ通路２２に逆止弁３１を設けることで、ポンプ下流圧力ＰＰが上昇してもタンク内圧力ＰＴの上昇を抑えるようになっている。
【０１０４】
ここで、図１２に、上記制御に伴う各種パラメータの挙動の一例をタイムチャートにより示す。図１２において、（ａ）はパージ実行を、（ｂ）はパージ弁２５の制御開度ＤＹｖｐを、（ｃ）はパージ空燃比（Ａ／Ｆ）を、（ｄ）はベーパ温度ＴＨｖｐを、（ｅ）はポンプ回転数ＮＰを、（ｆ）は推定ポンプ下流圧力ＰＰｅｍをそれぞれ示す。図１２（ｅ）において、太線は実ポンプ回転数ＲＮＰを示し、太破線は目標ポンプ回転数ＴＮＰを示す。
【０１０５】
図１２において、（ａ）に示すように、時刻ｔ１で、パージ実行が開始されると（「オフ」から「オン」になると）、これに伴い、（ｂ）に示すように、パージ弁２５の制御開度ＤＹｖｐが全開（１００％）へ向けて増加し始め、（ｃ）に示すように、パージＡ／Ｆが減少し始め、（ｄ）に示すように、ベーパ温度ＴＨｖｐが増加し始め、（ｅ）に示すように、ポンプ回転数ＮＰ（実ポンプ回転数ＲＮＰと目標ポンプ回転数ＴＮＰの両方）が増加し、（ｆ）に示すように、推定ポンプ下流圧力ＰＰｅｍが増加し始める。
【０１０６】
そして、時刻ｔ２で、（ｆ）に示すように、推定ポンプ下流圧力ＰＰｅｍが所定値ＰＰ０を超え、その後、所定時間Ｔ１が経過すると、時刻ｔ３で、（ｅ）に示すように、ポンプ回転数ＮＰ（実ポンプ回転数ＲＮＰと目標ポンプ回転数ＴＮＰの両方）が減少する。その後、所定時間Ｔ２だけポンプ回転数ＮＰ（実ポンプ回転数ＲＮＰと目標ポンプ回転数ＴＮＰの両方）が所定値に保たれると、それに伴い（ｆ）に示すように、推定ポンプ下流圧力ＰＰｅｍが所定値ＰＰ０よりも低減する。その後、時刻ｔ４で、（ｅ）に示すように、ポンプ回転数ＮＰ（実ポンプ回転数ＲＮＰと目標ポンプ回転数ＴＮＰの両方）が再び増加してから、時刻ｔ５で、（ａ）に示すように、パージ実行が終了すると、（ｅ）に示すように、ポンプ回転数ＮＰ（実ポンプ回転数ＲＮＰと目標ポンプ回転数ＴＮＰの両方）が再び減少し、それに伴い（ｆ）に示すように、推定ポンプ下流圧力ＰＰｅｍも所定値ＰＰ０よりも低減する。ポンプ下流圧力ＰＰを検出するための圧力センサがなくても、推定ポンプ下流圧力ＰＰｅｍを算出し、その圧力ＰＰｅｍに基づいてパージポンプ２６の回転数を制御することで、ポンプ下流圧力ＰＰを低減させることができ、燃料タンク５に作用する内圧力を低減することができる。
【０１０７】
[蒸発燃料処理装置の作用及び効果]
以上説明したこの実施形態における蒸発燃料処理装置によれば、検出される運転状態（酸素センサ４６の検出値）に基づきベーパ濃度ＣＲｖｐが算出されると共に、算出されるベーパ濃度ＣＲｖｐと、制御しているパージ弁２５の制御開度ＤＹｖｐと、検出されるベーパ温度ＴＨｖｐとに基づきパージポンプ２６より下流の圧力（推定ポンプ下流圧力ＰＰｅｍ）が推定される。そして、その推定ポンプ下流圧力ＰＰｅｍが燃料タンク５の耐圧力を超えようとするときは、パージポンプ２６の回転数（ポンプ回転数ＮＰ）が下げられることにより、ポンプ下流圧力ＰＰが、燃料タンク５の耐圧力を超えないように制限される。このため、キャニスタ２１に大気を導入する大気通路２４にパージポンプ２６を設けた蒸発燃料処理装置において、パージポンプ２６の下流に通じる燃料タンク５の、内圧力による変形を防止しながらベーパのパージ性能を確保することができる。すなわち、内圧力による燃料タンク５の変形防止とベーパのパージ性能確保の両立を図ることができる。
【０１０８】
この実施形態の構成によれば、ポンプ下流圧力ＰＰが過剰になっても、その圧力の燃料タンク５への作用が逆止弁３１により制限される。このため、内圧力により燃料タンク５を変形させることなくパージポンプ２６の下流に通じる配管系の圧力を増大させることができ、ベーパの吸気通路３へのパージ効率を向上させることができる。
【０１０９】
＜第５実施形態＞
次に、蒸発燃料処理装置を具体化した第５実施形態につき図面を参照して詳細に説明する。
【０１１０】
この実施形態では、蒸発燃料処理装置の構成とポンプ下流圧力制御の内容の点で第３実施形態と異なる。図１３に、この実施形態のエンジンシステムを概略図により示す。この実施形態では、第４実施形態でベーパ通路２２に設けられた逆止弁３１の代わりに、ベーパ通路２２に遮断弁３２が設けられる。遮断弁３２は、電気的に開閉可能に構成される。
【０１１１】
この実施形態では、一例として、ＥＣＵ５０、遮断弁３２、エアフローメータ４１、吸気圧センサ４３、ベーパ温センサ６２により、この開示技術における圧力制限手段が構成される。
【０１１２】
[ポンプ下流圧力制御について]
次に、ポンプ下流圧力制御について説明する。図１４に、その制御内容をフローチャートにより示す。ＥＣＵ５０は、このルーチンを所定時間毎に周期的に実行する。
【０１１３】
処理がこのルーチンへ移行すると、ステップ５００で、ＥＣＵ５０は、パージ弁２５の制御開度ＤＹｖｐ、ベーパ濃度ＣＲｖｐ、ベーパ温度ＴＨｖｐ及びパージポンプ２６の実ポンプ回転数ＲＮＰをそれぞれ取り込む。ＥＣＵ５０は、上記と同様、検出される酸素センサ４６の検出値に基づきベーパ濃度ＣＲｖｐを算出することができる。
【０１１４】
次に、ステップ５１０で、ＥＣＵ５０は、制御開度ＤＹｖｐ、ベーパ濃度ＣＲｖｐ、ベーパ温度ＴＨｖｐ及び実ポンプ回転数ＲＮＰに基づき、予め設定された４次元マップを参照することにより、推定ポンプ下流圧力ＰＰｅｍを算出する。この実施形態では、タンク内圧センサ６３がないことから、推定ポンプ下流圧力ＰＰｅｍを求める。
【０１１５】
次に、ステップ５２０で、ＥＣＵ５０は、推定ポンプ下流圧力ＰＰｅｍが第１所定値ＰＰ１（例えば、８ｋＰａ）以上であるか否かを判断する。ＥＣＵ５０は、この判断結果が肯定となる場合は処理をステップ５３０へ移行し、この判断結果が否定となる場合は処理をステップ５４０へ移行する。
【０１１６】
ステップ５３０では、ＥＣＵ５０は、遮断弁３２を閉じ、その後の処理を一旦終了する。これにより、キャニスタ２１と燃料タンク５との連通が遮断される。
【０１１７】
ステップ５４０では、ＥＣＵ５０は、遮断弁３２が開いた後、その後の処理を一旦終了する。これにより、キャニスタ２１と燃料タンク５とが連通する。
【０１１８】
上記制御によれば、ＥＣＵ５０は、検出される吸気量及び吸気圧力等に基づきベーパ濃度ＣＲｖｐを算出すると共に、算出されるベーパ濃度ＣＲｖｐと、制御しているパージ弁２５の制御開度ＤＹｖｐと、検出されるベーパ温度ＴＨｖｐと、制御しているパージポンプ２６の実ポンプ回転数ＲＮＰとに基づきパージポンプ２６より下流の圧力（推定ポンプ下流圧力ＰＰｅｍ）を推定し、その推定ポンプ下流圧力ＰＰｅｍが燃料タンク５の耐圧力を超えようとするときに遮断弁３２を閉じるようになっている。
【０１１９】
ここで、図１５に、上記制御に伴う各種パラメータの挙動の一例をタイムチャートにより示す。図１５において、（ａ）はパージ実行を、（ｂ）はパージ弁２５の制御開度ＤＹｖｐを、（ｃ）はパージ空燃比（Ａ／Ｆ）を、（ｄ）はベーパ温度ＴＨｖｐを、（ｅ）はポンプ回転数ＮＰを、（ｆ）は推定ポンプ下流圧力ＰＰｅｍを、（ｇ）は遮断弁３２の開閉をそれぞれ示す。（ｅ）において、太線は実ポンプ回転数ＲＮＰを示し、太破線は目標ポンプ回転数ＴＮＰを示す。
【０１２０】
図１５において、（ａ）に示すように、時刻ｔ１で、パージ実行が開始されると、これに伴い、（ｂ）に示すように、パージ弁２５の制御開度ＤＹｖｐが全開（１００％）へ向けて増加し始め、（ｃ）に示すように、パージＡ／Ｆが減少し始め、（ｄ）に示すように、ベーパ温度ＴＨｖｐが増加し始め、（ｅ）に示すように、ポンプ回転数ＮＰ（実ポンプ回転数ＲＮＰと目標ポンプ回転数ＴＮＰの両方）が増加し、（ｆ）に示すように、推定ポンプ下流圧力ＰＰｅｍが増加し始める。このとき、制御開度ＤＹｖｐ、ポンプ回転数ＮＰ（実ポンプ回転数ＲＮＰ）は、時刻ｔ１から時刻ｔ２の間で上限値まで増加し、一定となる。また、推定ポンプ下流圧力ＰＰｅｍは、時刻ｔ１から時刻ｔ２の間で急増し、その後緩やかに増加する。その後、時刻ｔ３で、（ｆ）に示すように、推定ポンプ下流圧力ＰＰｅｍが第１所定値ＰＰ１を超えると、（ｇ）に示すように、遮断弁３２が開く。その後、時刻ｔ４で、（ａ）に示すように、パージ実行が終了し、（ｂ）に示すように、制御開度ＤＹｖｐが「０」となり、（ｅ）に示すように、ポンプ回転数ＮＰ（実ポンプ回転数ＲＮＰと目標ポンプ回転数ＴＮＰの両方）が減少し、（ｇ）に示すように、遮断弁３２が閉じると、（ｆ）に示すように、推定ポンプ下流圧力ＰＰｅｍが減少し始め、第１所定値ＰＰ１より小さくなる。
【０１２１】
[蒸発燃料処理装置の作用及び効果]
以上説明したこの実施形態における蒸発燃料処理装置によれば、検出される運転状態（吸気量及び吸気圧力）に基づきベーパ濃度ＣＲｖｐが算出されると共に、算出されるベーパ濃度ＣＲｖｐと、制御しているパージ弁２５の制御開度ＤＹｖｐと、検出されるベーパ温度ＴＨｖｐと、制御しているパージポンプ２６の実ポンプ回転数ＲＮＰとに基づきポンプ下流圧力（推定ポンプ下流圧力ＰＰｅｍ）が推定される。そして、その推定ポンプ下流圧力ＰＰｅｍが燃料タンク５の耐圧力を超えようとするときは、遮断弁３２が閉じられることにより、ポンプ下流圧力ＰＰが燃料タンク５に伝わらなくなる。このため、キャニスタ２１に大気を導入する大気通路２４にパージポンプ２６を設けた蒸発燃料処理装置において、パージポンプ２６の下流に通じる燃料タンク５の、内圧力による変形を防止しながらベーパのパージ性能を確保することができる。すなわち、内圧力による燃料タンク５の変形防止とベーパのパージ性能確保の両立を図ることができる。
【０１２２】
なお、この開示技術は前記各実施形態に限定されるものではなく、開示技術の趣旨を逸脱することのない範囲で構成の一部を適宜変更して実施することもできる。
【０１２３】
前記各実施形態では、過給機を備えないエンジンシステムにおいて、スロットル弁１１ａより下流の吸気通路３へパージ通路２３を連通させてベーパをパージするように構成した。これに対し、過給機を備えたエンジンシステムにおいて、スロットル弁より上流であってエアフローメータより下流の吸気通路へパージ通路を連通させてベーパをパージするように構成することができる。
【産業上の利用可能性】
【０１２４】
この開示技術は、蒸発燃料処理装置を備えたエンジンシステムに適用することができる。
【符号の説明】
【０１２５】
１  エンジン
３  吸気通路
５  燃料タンク
２１  キャニスタ
２２  ベーパ通路（蒸発燃料通路）
２３  パージ通路
２４  大気通路
２５  パージ弁
２６  パージポンプ
２７  バイパス通路（圧力制限手段）
２８  バイパス弁（圧力制限手段）
３１  逆止弁（圧力制限手段）
３２  遮断弁（圧力制限手段）
４１  エアフローメータ（運転状態検出手段、圧力制限手段）
４３  吸気圧センサ（運転状態検出手段、圧力制限手段）
５０  ＥＣＵ（制御手段、圧力制限手段）
６１  ポンプ下流圧センサ（ポンプ下流圧力検出手段、圧力制限手段）
６２  ベーパ温センサ（蒸発燃料温度検出手段、圧力制限手段）
６３  タンク内圧センサ（タンク内圧力検出手段、圧力制限手段）
ＰＰ  ポンプ下流圧力
ＰＰｅｍ  推定ポンプ下流圧力
ＴＮＰ  目標ポンプ回転数
ＲＮＰ  実ポンプ回転数
ＴＨｖｐ  ベーパ温度
ＤＹｖｐ  制御開度
ＣＲｖｐ  ベーパ濃度
ＴＨｖｐ  ベーパ温度
ＰＴ  タンク内圧力
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
2019196752.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
2019196752.tif 000013
【図１２】
2019196752.tif 000014
【図１３】
2019196752.tif 000015
【図１４】
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【図１５】
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