(57)【要約】【課題】吸着剤への排気ガスの供給を制御する切換弁において動作時に発生する音を適切に抑制することが可能な内燃機関の排気制御装置を提供する。【解決手段】内燃機関の排気制御装置は、排気ガス中の未燃焼成分を吸着する吸着剤が設けられた第１の通路と、吸着剤をバイパスする第２の通路とのいずれかに排気ガスが流れるように切換弁を用いて制御を行う。切換弁制御機構は切換弁の開閉を制御し、第１の制御手段は第１の流路絞り弁によって切換弁制御機構への負圧の供給を制御し、第２の制御手段は第２の流路絞り弁によって切換弁制御機構への大気圧の供給を制御する。上記の内燃機関の排気制御装置によれば、第１の流路絞り弁及び第２の流路絞り弁を調整して切換弁制御機構への作用圧をコントロールすることによって、切換弁を精度良く制御することができるため、切換弁の動作時に発生する音を適切に抑制することが可能となる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
排気ガスが流れる通路を、前記排気ガス中の未燃焼成分を吸着する吸着剤が設けられた第１の通路と、前記吸着剤をバイパスする第２の通路とのいずれかに選択的に切り換える切換弁と、
供給されるガスの圧力に応じて動作し、前記切換弁の開閉を制御する切換弁制御機構と、
負圧発生源から前記切換弁制御機構への負圧の供給を制御可能な第１の流路絞り弁を電気的に制御する第１の制御手段と、
前記切換弁制御機構への大気圧の供給を制御可能な第２の流路絞り弁を電気的に制御する第２の制御手段と、を備えることを特徴とする内燃機関の排気制御装置。
【請求項２】
前記切換弁を閉じる時は、
前記第１の制御手段は、前記切換弁制御機構に付与される圧力変化を前記切換弁において音が発生しない範囲に抑えながら、徐々に前記第１の流路絞り弁を開いていき、
前記第２の制御手段は、前記第２の流路絞り弁を閉に維持することを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の排気制御装置。
【請求項３】
前記切換弁を開く時は、
前記第２の制御手段は、前記切換弁制御機構に付与される圧力変化を前記切換弁において音が発生しない範囲に抑えながら、徐々に前記第２の流路絞り弁を開いていき、
前記第１の制御手段は、前記第２の流路絞り弁を閉に維持することを特徴とする請求項１又は２に記載の内燃機関の排気制御装置。
【請求項４】
前記第１の制御手段及び前記第２の制御手段は、前記第１の流路絞り弁及び前記第２の流路絞り弁に対して、デューティ制御及び連続通電制御を切り換える制御を行うことを特徴とする請求項２又は３に記載の内燃機関の排気制御装置。
【請求項５】
前記第１の流路絞り弁は、導通されていないときには開いており、
前記第２の流路絞り弁は、導通されていないときには閉じていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の内燃機関の排気制御装置。
【請求項６】
前記負圧発生源は、吸気通路に発生する負圧であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の内燃機関の排気制御装置。
【請求項７】
前記負圧発生源は、密閉型の燃料タンク内に蓄圧された負圧であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の内燃機関の排気制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の排気制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、排気ガス中の未燃焼成分（ＨＣ（炭化水素）などに対応する）を吸着する吸着剤が設けられた通路と、吸着剤をバイパスする通路のいずれかに排気ガスが流れるように、切換弁を用いて制御を行う排気制御装置が知られている。通常、排気通路に配置される三元触媒などの触媒は、冷始動時には排気ガス中の未燃焼成分を効果的に浄化することができない。そのため、冷始動時には、吸着剤によって未燃焼成分を吸着させる。この場合、排気制御装置は、吸着剤が設けられた通路に排気ガスが流れるように切換弁を制御する。
【０００３】
一方、吸着剤は、温度が高いほど未燃焼成分を吸着し難くなり、例えば８０℃を超える付近から、吸着する未燃焼成分を外部へ脱離し始める特性を有している。そのため、排気ガスの温度が、未燃焼成分が脱離されるような温度に達した場合に、排気制御装置は、吸着剤をバイパスする通路に排気ガスが流れるように切換弁を制御する。
【０００４】
また、吸着剤に未燃焼成分が吸着された場合は、その後、その吸着剤を再生すべく、吸着剤から未燃焼成分を脱離させ（パージ）、その未燃焼成分を触媒により浄化することが必要となる。そのため、排気制御装置は、触媒の温度が活性可能な温度に達した場合などに、吸着剤が設けられた通路に排気ガスが流れるように切換弁を制御することによって、吸着剤に吸着されている未燃焼成分のパージを実行する。
【０００５】
例えば、特許文献１には、吸着剤の温度が所定以上である場合に、吸着剤に吸着されたＨＣのパージを行う技術が記載されている。更に、特許文献２には、上記した排気浄化装置と同様の構成を有する装置において、切換弁の故障を判定する技術が記載されている。
【０００６】
【特許文献１】特許３６１３６７３号公報
【特許文献２】特許３５８９１５１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記した特許文献１及び２に記載された技術では、吸気通路における負圧のみを利用して切換弁を制御しているので切換弁の開閉が成り行きで行われるため、切換弁の動作時に音が発生する場合があった。
【０００８】
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、吸着剤への排気ガスの供給を制御する切換弁において動作時に発生する音を適切に抑制することが可能な内燃機関の排気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】
【０００９】
本発明の１つの観点では、内燃機関の排気制御装置は、排気ガスが流れる通路を、前記排気ガス中の未燃焼成分を吸着する吸着剤が設けられた第１の通路と、前記吸着剤をバイパスする第２の通路とのいずれかに選択的に切り換える切換弁と、供給されるガスの圧力に応じて動作し、前記切換弁の開閉を制御する切換弁制御機構と、負圧発生源から前記切換弁制御機構への負圧の供給を制御可能な第１の流路絞り弁を電気的に制御する第１の制御手段と、前記切換弁制御機構への大気圧の供給を制御可能な第２の流路絞り弁を電気的に制御する第２の制御手段と、を備える。
【００１０】
上記の内燃機関の排気制御装置は、排気ガス中の未燃焼成分（ＨＣなど）を吸着する吸着剤が設けられた第１の通路と、吸着剤をバイパスする第２の通路とのいずれかに排気ガスが流れるように、切換弁を用いて選択的に切り換える制御を行う装置である。この場合、切換弁は、供給されるガスの圧力に応じて動作する切換弁制御機構によって開閉が制御される。また、第１の制御手段は、負圧発生源から切換弁制御機構への負圧の供給を制御可能な第１の流路絞り弁を電気的に制御する。更に、第２の制御手段は、切換弁制御機構への大気圧の供給を制御可能な第２の流路絞り弁を電気的に制御する。詳しくは、第１の制御手段及び第２の制御手段は、第１の流路絞り弁及び第２の流路絞り弁を調整することによって、切換弁制御機構への作用圧をコントロールして、切換弁を精度良く制御することができる。これにより、切換弁の動作時（例えば、全開直前や全閉直前など）に発生する音を抑制することが可能となる。
【００１１】
上記の内燃機関の排気制御装置の一態様では、前記切換弁を閉じる時は、前記第１の制御手段は、前記切換弁制御機構に付与される圧力変化を前記切換弁において音が発生しない範囲に抑えながら、徐々に前記第１の流路絞り弁を開いていき、前記第２の制御手段は、前記第２の流路絞り弁を閉に維持する。
【００１２】
この態様では、第１の制御手段は、切換弁を閉じる時において、切換弁制御機構における圧力変化を切換弁において音が発生しない範囲に抑えながら、徐々に第１の流路絞り弁を開く。詳しくは、第１の制御手段は、切換弁の動作途中において音が発生するポイントで、徐々に第１の流路絞り弁を開く制御を行う。これにより、切換弁の動作時に発生する音を適切に抑制することが可能となる。
【００１３】
上記の内燃機関の排気制御装置の他の一態様では、前記切換弁を開く時は、前記第２の制御手段は、前記切換弁制御機構に付与される圧力変化を前記切換弁において音が発生しない範囲に抑えながら、徐々に前記第２の流路絞り弁を開いていき、前記第１の制御手段は、前記第２の流路絞り弁を閉に維持する。
【００１４】
この態様では、第２の制御手段は、切換弁を開く時において、切換弁制御機構における圧力変化を前記切換弁において音が発生しない範囲に抑えながら、徐々に第２の流路絞り弁を開く。詳しくは、第２の制御手段は、切換弁の動作途中において音が発生するポイントで、徐々に第２の流路絞り弁を開く制御を行う。これにより、切換弁の動作時に発生する音を適切に抑制することが可能となる。
【００１５】
上記の内燃機関の排気制御装置において好適には、前記第１の制御手段及び前記第２の制御手段は、前記第１の流路絞り弁及び前記第２の流路絞り弁に対して、デューティ制御及び連続通電制御を切り換える制御を行うことができる。この場合、第１の制御手段及び第２の制御手段は、切換弁において音が発生するポイントにおいて、第１の流路絞り弁及び第２の流路絞り弁に対してデューティ（Ｄｕｔｙ）制御行う。
【００１６】
上記の内燃機関の排気制御装置の他の一態様では、前記第１の流路絞り弁は、導通されていないときには開いており、前記第２の流路絞り弁は、導通されていないときには閉じている。これにより、始動時において切換弁を閉の状態にする頻度を向上させることができる。よって、冷始動時におけるクランキング前から切換弁を閉の状態にすることができるため、始動時に発生する未燃焼成分を効果的に吸着剤によって処理することが可能となる。そのため、内燃機関を即座に始動することができる。また、冷始動時に切換弁を閉に設定するためにバキュームタンクなどを用いる必要がないため、省スペース化を実現することができる。
【００１７】
好適な実施例では、前記負圧発生源は、吸気通路に発生する負圧とすることができる。この場合、吸気通路と切換弁制御機構とを導通する負圧供給通路を介して、切換弁制御機構に対して負圧が導入される。
【００１８】
更に、他の好適な実施例では、前記負圧発生源は、密閉型の燃料タンク内に蓄圧された負圧とすることができる。この場合、密閉型の燃料タンクと切換弁制御機構とを導通する負圧供給通路を介して、切換弁制御機構に対して負圧が導入される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
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。
【００２０】
［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。
【００２１】
（車両の構成）
図１は、第１実施形態に係る内燃機関の排気制御装置が適用された車両１００の全体構成を示す概略図である。なお、図１では、実線の矢印がガスの流れの一例を示し、破線の矢印が信号の入出力を示している。
【００２２】
車両１００は、主に、吸気通路３と、サージタンク４と、エンジン（内燃機関）５と、排気通路６と、第１触媒７と、ＨＣ吸着装置８と、第２触媒９と、切換弁１０と、負圧供給通路１５と、チェックバルブ１６と、第１ＶＳＶ（Vacuum Switching Valve）１７と、大気開放通路１８と、第２ＶＳＶ１９と、ダイヤフラム機構２０と、ＥＣＵ（Engine Control Unit）５０と、を備える。
【００２３】
吸気通路３には外部から吸入された吸気が通過し、この吸気はサージタンク４に導入される。エンジン５は、サージタンク４内の空気と燃料とを混合した混合気を、燃焼室内で爆発させて動力を発生する。エンジン５として、例えばガソリンエンジンやディーゼルエンジンなどを用いることができる。
【００２４】
排気通路６は、エンジン５から排出された排気ガスが流通する。排気通路６中には、上流側から下流側へ順に、第１触媒７と、ＨＣ吸着装置８と、第２触媒９が設けられている。第１触媒７及び第２触媒９は、三元触媒などによって構成され、排気ガス中のＮＯｘやＳＯｘを浄化する。
【００２５】
ＨＣ吸着装置８は、筒状に構成され、第１の通路６１と第２の通路６２が形成されている。また、ＨＣ吸着装置８の内部には、切換弁１０が配置されている。第１の通路６１には、排気ガス中に含まれる未燃焼成分としてのＨＣ（炭化水素）を吸着する機能を有するＨＣ吸着剤１１（図１中のハッチング部分）が配設されている。切換弁１０は、第１の通路６１と、ＨＣ吸着剤１１をバイパスする第２の通路６２と、のいずれかに排気ガスが流れるように選択的に切り換える弁である。詳しくは、切換弁１０が閉である場合には第１の通路６１に排気ガスが流れ、切換弁１０が開である場合には第２の通路６２に排気ガスが流れる。切換弁１０は、後述するダイヤフラム機構２０によって開閉が制御される。
【００２６】
ここで、切換弁１０の開閉についての基本的な考え方について説明する。冷始動時には第２触媒９が排気ガス中のＨＣを効果的に浄化することができないため、ＨＣ吸着剤１１によってＨＣを吸着させるために、冷始動時には第１の通路６１に排気ガスが流れるように切換弁１０を閉に設定する。また、ＨＣ吸着剤１１は、排気ガスの温度が高くなると、吸着するＨＣを外部へ放出し始める特性を有しているため、ＨＣがパージされるような温度に排気ガスの温度が達した場合（この場合には、第２触媒９は概ね活性している）に、第２の通路６２に排気ガスが流れるように切換弁１０を閉から開に切り換える。
【００２７】
次に、上記した切換弁１０の開閉を制御する機構について説明する。切換弁１０は、ダイヤフラム機構２０によって開閉が制御される。詳しくは、ダイヤフラム機構２０は、負圧供給通路１５を介して供給されるガスの圧力によって動作が制御される。
【００２８】
負圧供給通路１５は、サージタンク４とダイヤフラム機構２０とを導通させる通路である。負圧供給通路１５には、サージタンク４側から順にチェックバルブ１６と第１ＶＳＶ１７が設けられ、第１ＶＳＶ１７とダイヤフラム機構２０との間の通路には、大気供給通路１８が接続されている。負圧蓄圧通路１５には、吸気通路３内の負圧が導入される。この場合、吸気通路３に発生する負圧が負圧発生源となる。
【００２９】
チェックバルブ１６は、サージタンク４における圧力が負圧供給通路１５側の圧力に比して低圧である場合に、負圧供給通路１５側からサージタンク４側へ向かうガスの流れを許容する一方向弁である。第１ＶＳＶ１７は、ダイヤフラム機構２０への負圧（サージタンク４内の吸気の圧力に対応する）の供給を制御する弁である。また、第１ＶＳＶ１７は、ＥＣＵ５０から供給される制御信号Ｓ１によって電気的に制御され、第１の流路絞り弁として機能する。
【００３０】
大気供給通路１８には、大気開放された開口部を有する第２ＶＳＶ１９が設けられている。第２ＶＳＶ１９は、ダイヤフラム機構２０への大気圧の供給を制御する弁である。この第２ＶＳＶ１９は、ＥＣＵ５０から供給される制御信号Ｓ２によって電気的に制御され、第２の流路絞り弁として機能する。
【００３１】
ダイヤフラム機構２０は、供給されるガスの圧力（以下、「作用圧」とも呼ぶ。）に応じて切換弁１０の開閉を制御する。詳しくは、ダイヤフラム機構２０は、内部が大気圧に維持されており、供給されるガスの圧力（負圧と大気圧に該当する）と、内部における大気圧との差に応じて動作する。具体的には、ダイヤフラム機構２０は、大気圧が導入された場合には切換弁１０が開となるように動作し、大気圧よりも低圧である負圧が導入された場合には切換弁１０が閉となるように動作する。このように、ダイヤフラム機構２０は切換弁制御機構として機能する。
【００３２】
ここで、図２を用いて、ダイヤフラム機構２０の構造について説明する。図２は、ＨＣ吸着装置８とダイヤフラム機構２０を拡大して示した図である。ダイヤフラム機構２０には、ダイヤフラム２２が設けられている。ダイヤフラム２２は、ダイヤフラム機構２０の内部空間を、変圧室２４（図２において左側の部屋）と、大気圧室２６（図２において右側の部屋）とに区画している。ダイヤフラム２２には、作動ロッド２８を介して上記した切換弁１０が連結されている。切換弁１０は、ダイヤフラム２２が変圧室２４側へ最大限にたわんだ状態では全閉状態となることにより、第１の通路６１を導通させ、第２の通路６２を遮断する。この場合には、排気ガスは矢印Ｘ１で示すように流れる。一方、切換弁１０は、ダイヤフラム２２がたわんでいない状態では全開状態となることにより、第２の通路６２を導通し、第１の通路６１を遮断する。この場合には、排気ガスは矢印Ｘ２で示すように流れる。
【００３３】
図１に戻って、ＥＣＵ５０について説明する。ＥＣＵ５０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。ＥＣＵ５０は、主に、第１の制御手段及び第２の制御手段として機能して、第１ＶＳＶ１７と第２ＶＳＶ１９に対する制御を行う。具体的には、ＥＣＵ５０は、切換弁１０の動作時に発生する音が抑制されるように、第１ＶＳＶ１７と第２ＶＳＶ１９に対する制御を行う。詳しくは、ＥＣＵ５０は、第１ＶＳＶ１７と第２ＶＳＶ１９の制御を行うことによって、ダイヤフラム機構２０に対して供給するガスの圧力を制御して、間接的に切換弁１０の制御を行う。
【００３４】
図３は、第１実施形態において設定される、切換弁１０、第１ＶＳＶ１７、及び第２ＶＳＶ１９の開閉状態を示した図である。第１実施形態では、切換弁１０を開に設定する場合、即ち第２の通路６２に排気ガスを流す場合を、「通常時」と呼ぶ。また、切換弁１０を閉に設定する場合、即ち第１の通路６１に排気ガスを流す場合を、「作動時」と呼ぶ。
【００３５】
通常時には、切換弁１０を開に設定するために、ダイヤフラム機構２０に大気圧を供給する。そのため、ＥＣＵ５０は、第１ＶＳＶ１７を閉に制御し、第２ＶＳＶ１９を開に制御する。即ち、ダイヤフラム機構２０に大気圧を供給し、ダイヤフラム機構２０への負圧の供給を遮断する。一方、作動時には、切換弁１０を閉に設定するために、ダイヤフラム機構２０に負圧を供給する。そのため、ＥＣＵ５０は、第１ＶＳＶ１７を開に制御し、第２ＶＳＶ１９を閉に制御する。即ち、ダイヤフラム機構２０にサージタンク４内の負圧を供給し、ダイヤフラム機構２０への大気圧の供給を遮断する。
【００３６】
（ＶＳＶの制御方法）
次に、第１実施形態に係る、第１ＶＳＶ１７と第２ＶＳＶ１９（以下では、これらをまとめて単に「ＶＳＶ」と呼ぶ。）の制御方法について説明する。
【００３７】
第１実施形態では、切換弁１０の動作時に発生する音が抑制されるように切換弁１０を制御する。言い換えると、第１ＶＳＶ１７と第２ＶＳＶ１９の制御を行うことによって、ダイヤフラム機構２０に対して供給するガスの圧力を調整して、切換弁１０の動作時に発生する音を抑制する。
【００３８】
第１実施形態に係るＶＳＶの制御は、以下の考え方に基づいて実行される。切換弁１０において発生する音は、ダイヤフラム機構２０と切換弁１０のリンクなどの部品間に存在する「ガタ」や、作動ロッド２８と軸受けとの接触や、全開直前や全閉直前の切換弁１０における突き当てなどに起因する。詳しくは、この音は、切換弁１０が全開から全閉又は全閉から全開に移行する途中における、所定のポイント（以下、「音が発生するポイント」とも呼ぶ。）において発生することがわかっている。例えば、切換弁１０の動作の開始時付近や終了時付近において音が発生する。
【００３９】
上記した音が発生するポイントは、後述する条件が満たされている場合には、負圧又は大気圧の導入開始時刻からの時間に基づいて推定することができる。よって、第１実施形態では、切換弁１０の開閉状態やダイヤフラム機構２０に付与される作用圧などを検出せずに、負圧又は大気圧の導入開始時刻からの時間に基づいて制御を行う。詳しくは、第１実施形態では、音が発生するポイントにおいて、第１ＶＳＶ１７又は第２ＶＳＶ１９の開度を徐々に変化させる制御を行う。具体的には、第１ＶＳＶ１７及び第２ＶＳＶ１９に対して、Ｄｕｔｙ制御と連続通電制御とを切り換える制御を行う。即ち、音が発生するポイントでＤｕｔｙ制御を行い、それ以外においては連続通電制御を行う。これにより、音が発生するポイントにおいて切換弁１０の動作速度を遅くすることができるため、切換弁１０の動作時に発生する音を効果的に抑制することが可能となる。
【００４０】
なお、上記した導入開始時刻からの時間に基づいた推定は、以下の３つの条件が満たされていることが前提となる。
・エンジン負圧が一定であること
・負圧供給通路１５の容積で一定であること
・負圧供給通路１５の圧損が一定であること
エンジン負圧を一定にするために、始動時であればクランキング回転を一定にし、バルブタイミングを固定することが好ましい。また、負圧供給通路１５の容積においては、ダイヤフラム機構２０における容積が変化するが、時間的にはダイヤフラム２２のばね力の影響が大きいため部品諸元で律束するので、上記の推定に与える影響は小さいといえる。更に、負圧供給通路１５の圧損においても、部品諸元で律束されるため、制御上は影響が小さいといえる。
【００４１】
ここで、図４及び図５を用いて、第１実施形態に係るＶＳＶの制御を具体的に説明する。なお、ＶＳＶの制御は、ＥＣＵ５０によって実行される。
【００４２】
図４は、切換弁１０を開から閉にする場合におけるＶＳＶの制御を説明するための図である。図４（ａ）はダイヤフラム機構２０における作用圧を示し、図４（ｂ）は第１ＶＳＶ１７のＤｕｔｙ制御を行うタイミング（Ｄｕｔｙ制御タイミング）を示し、図４（ｃ）は第１ＶＳＶ１７の連続通電制御のタイミング（連続通電タイミング）を示している。具体的には、図４（ａ）〜（ｂ）の横軸は時間を示し、図４（ａ）の縦軸は圧力を示し、図４（ｂ）の縦軸はＤｕｔｙ制御のＯＮ／ＯＦＦを示し、図４（ｃ）の縦軸は連続通電のＯＮ／ＯＦＦを示している。Ｄｕｔｙ制御がＯＮである場合には連続通電制御がＯＦＦにされ、連続通電制御がＯＮであるときはＤｕｔｙ制御がＯＦＦにされる。
【００４３】
なお、第１ＶＳＶ１７の制御は、ＥＣＵ５０によって時間に基づいて実行される。前述したように、３つの前提条件が満たされている場合には、音が発生するポイントを負圧導入開始からの時間によって推定することができるからである。具体的には、ＥＣＵ５０は、時刻ｔ１１、ｔ１２、ｔ１３を音が発生するポイントとして推定し、このポイントにおいて第１ＶＳＶ１７をＤｕｔｙ制御する。また、切換弁１０を開から閉にする場合には、ＥＣＵ５０は、制御期間中、第２ＶＳＶ１９を閉に設定し続ける。この場合には、大気圧を導入しないからである。
【００４４】
図４について具体的に説明する。まず、時刻ｔ１１において、ダイヤフラム機構２０に対する負圧の導入を開始する。これにより、負圧供給通路１５の圧力が低下する（負圧導入開始直後には、ダイヤフラム機構２０は動作を開始しない）。このような負圧導入開始時に（図４（ａ）中の破線領域Ａ１参照）、即ち負圧供給通路１５の圧力が低下し始めた際に、切換弁１０において音が発生することがわかっている。したがって、ＥＣＵ５０は、図４（ｂ）で示すように、負圧導入開始時に第１ＶＳＶ１７をＤｕｔｙ制御する。そして、負圧導入開始からある程度の時間が経過すると、ＥＣＵ５０は、図４（ｃ）で示すように、第１ＶＳＶ１７をＤｕｔｙ制御から連続通電制御に切り換える。
【００４５】
次に、時刻ｔ１２において、ダイヤフラム機構２０が動作し始める。このようにダイヤフラム機構２０の動作が開始した際に（図４（ａ）中の破線領域Ａ２参照）、切換弁１０において音が発生することがわかっている。したがって、ＥＣＵ５０は、図４（ｂ）で示すように、時刻ｔ１２付近において第１ＶＳＶ１７をＤｕｔｙ制御する。この場合、連続通電制御からＤｕｔｙ制御に切り換える。そして、時刻ｔ１２からある程度の時間が経過すると、ＥＣＵ５０は、図４（ｃ）で示すように、第１ＶＳＶ１７をＤｕｔｙ制御から連続通電制御に切り換える。
【００４６】
次に、時刻ｔ１３において、ダイヤフラム機構２０の動作が終了する。このようにダイヤフラム機構２０の動作が終了した際に（図４（ａ）中の破線領域Ａ３参照）、切換弁１０において音が発生することがわかっている。したがって、ＥＣＵ５０は、図４（ｂ）で示すように、時刻ｔ１３付近において第１ＶＳＶ１７をＤｕｔｙ制御する。この場合、連続通電制御からＤｕｔｙ制御に切り換える。そして、時刻ｔ１３からある程度の時間が経過すると、ＥＣＵ５０は、図４（ｃ）で示すように、第１ＶＳＶ１７をＤｕｔｙ制御から連続通電制御に切り換える。この後、負圧供給通路１５内の圧力は、エンジン負圧成り行きまで低下する。
【００４７】
図５は、切換弁１０を閉から開にする場合におけるＶＳＶの制御を説明するための図である。図５（ａ）はダイヤフラム機構２０における作用圧を示し、図５（ｂ）は第２ＶＳＶ１９のＤｕｔｙ制御タイミングを示し、図５（ｃ）は第２ＶＳＶ１９の連続通電タイミングを示している。具体的には、図５（ａ）〜（ｂ）の横軸は時間を示し、図５（ａ）の縦軸は圧力を示し、図５（ｂ）の縦軸はＤｕｔｙ制御タイミングのＯＮ／ＯＦＦを示し、図５（ｃ）の縦軸は連続通電タイミングのＯＮ／ＯＦＦを示している。
【００４８】
なお、第２ＶＳＶ１９の制御は、ＥＣＵ５０によって時間に基づいて実行される。前述したように、３つの前提条件が満たされている場合には、音が発生するポイントを大気圧導入開始からの時間によって推定することができるからである。具体的には、ＥＣＵ５０は、時刻ｔ２１、ｔ２２、ｔ２３を音が発生するポイントとして推定し、このポイントにおいて第２ＶＳＶ１９をＤｕｔｙ制御する。また、切換弁１０を開から閉にする場合には、ＥＣＵ５０は、制御期間中、第１ＶＳＶ１７を閉に設定し続ける。この場合には、負圧を導入しないからである。
【００４９】
図５について具体的に説明する。まず、時刻ｔ２１において、ダイヤフラム機構２０に対する大気圧の導入（大気開放）を開始する。これにより、負圧供給通路１５の圧力が上昇する（大気圧導入開始直後には、ダイヤフラム機構２０の動作は開始しない）。このような大気圧導入開始時に（図５（ａ）中の破線領域Ｂ１参照）、即ち負圧供給通路１５の圧力が上昇し始める際に、切換弁１０において音が発生することがわかっている。したがって、ＥＣＵ５０は、図５（ｂ）で示すように、大気圧導入開始時に第２ＶＳＶ１９をＤｕｔｙ制御する。そして、大気圧導入開始からある程度の時間が経過すると、ＥＣＵ５０は、図５（ｃ）で示すように、第２ＶＳＶ１９をＤｕｔｙ制御から連続通電制御に切り換える。
【００５０】
次に、時刻ｔ２２において、ダイヤフラム機構２０が動作し始める。このようにダイヤフラム機構２０の動作が開始した際に（図５（ａ）中の破線領域Ｂ２参照）、切換弁１０において音が発生することがわかっている。したがって、ＥＣＵ５０は、図５（ｂ）で示すように、時刻ｔ２２付近において第２ＶＳＶ１９をＤｕｔｙ制御する。この場合、連続通電制御からＤｕｔｙ制御に切り換える。そして、時刻ｔ２２からある程度の時間が経過すると、ＥＣＵ５０は、図５（ｃ）で示すように、第２ＶＳＶ１９をＤｕｔｙ制御から連続通電制御に切り換える。
【００５１】
次に、時刻ｔ２３において、ダイヤフラム機構２０の動作が終了する。このようにダイヤフラム機構２０の動作が終了した際に（図５（ａ）中の破線領域Ｂ３参照）、切換弁１０において音が発生することがわかっている。したがって、ＥＣＵ５０は、図５（ｂ）で示すように、時刻ｔ２２付近において第２ＶＳＶ１９をＤｕｔｙ制御する。この場合、連続通電制御からＤｕｔｙ制御に切り換える。そして、時刻ｔ２３からある程度の時間が経過すると、ＥＣＵ５０は、図５（ｃ）で示すように、第２ＶＳＶ１９をＤｕｔｙ制御から連続通電制御に切り換える。この後、負圧供給通路１５内の圧力は、概ね大気圧に到達する。
【００５２】
以上のように、第１実施形態に係るＶＳＶの制御によれば、音が発生する所定のポイントにおいて切換弁１０の動作速度を遅くすることができるため、切換弁１０の動作時に発生する音を効果的に抑制することが可能となる。
【００５３】
なお、第１実施形態の他の例では、ダイヤフラム機構２０への作用圧を制御することによって、切換弁１０の開度を制御することができる。具体的には、上記した時刻ｔ１２〜時刻ｔ１３の間において、任意の時間タイミングで第１ＶＳＶ１７を閉じることによって、切換弁１０は全閉と全開との間で維持される。更に、上記した時刻ｔ２２〜時刻ｔ２３の間において、任意の時間タイミングで第２ＶＳＶ１９を閉じることによって、切換弁１０は全閉と全開との間で維持される。このように切換弁１０の開度を制御することによって、ＨＣ吸着材１１で処理（ＨＣの吸着とＨＣのパージを含む）することができる適量の排気ガスを、第１の通路６１に流すことができる。
【００５４】
［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。
【００５５】
前述した第１実施形態では、通常時に切換弁１０を開に設定したが、第２実施形態では、通常時に切換弁１０を閉に設定する。また、第２実施形態では、切換弁１０を開くべき要求（以下、「開要求」と呼ぶ。）があったときに切換弁１０を開に設定する。即ち、第１実施形態では、基本状態として切換弁１０を開に設定し、切換弁１０を閉にすべき状態において切換弁１０を開から閉に切り換えたが、第２実施形態では、基本状態として切換弁１０を閉に設定し、切換弁１０を開にすべき状態において切換弁１０を閉から開に切り換える。なお、第２実施形態は、上記した車両１００に対して適用されるため、構成要素などの説明を省略する。また、第２実施形態に係る制御も、ＥＣＵ５０によって実行される。
【００５６】
図６は、第２実施形態において設定される、切換弁１０、第１ＶＳＶ１７、及び第２ＶＳＶ１９の開閉状態を示した図である。通常時には、切換弁１０を閉に設定するため、ダイヤフラム機構２０に負圧を供給する。そのため、ＥＣＵ５０は、第１ＶＳＶ１７を開に制御し、第２ＶＳＶ１９を閉に制御する。即ち、サージタンク４内の負圧をダイヤフラム機構２０に供給し、ダイヤフラム機構２０への大気圧の供給を遮断する。一方、開要求時には、切換弁１０を開に設定するため、ダイヤフラム機構２０に大気圧を供給する。そのため、ＥＣＵ５０は、第１ＶＳＶ１７を閉に制御し、第２ＶＳＶ１９を開に制御する。即ち、大気圧をダイヤフラム機構２０に供給し、ダイヤフラム機構２０への負圧の供給を遮断する。このように開要求時に、第１ＶＳＶ１７を閉に設定するのは、大気側からの新気の吸い込みを抑制するためである。
【００５７】
このように、第２実施形態において通常時に切換弁１０を閉に設定するのは、始動時において切換弁１０を閉の状態にする頻度を向上させるためである。これにより、冷始動時におけるクランキング前から切換弁１０を閉の状態にすることができるため、始動時に発生するＨＣなどを効果的にＨＣ吸着剤１１によって処理することが可能となる。したがって、エンジン５を即座に始動することができる。また、冷始動時に切換弁１０を閉に設定するためにバキュームタンクなどを用いる必要がないため、省スペース化を実現することができる。
【００５８】
なお、第１ＶＳＶ１７は、導通されていないときには開となるように構成することができ、第２ＶＳＶ１９は、導通されていないときには閉となるように構成することができる。これにより、例えば始動前や始動時において、第１ＶＳＶ１７が開に設定され、且つ第２ＶＳＶ１９が閉に設定されてため、切換弁１０を効果的に閉の状態にすることができる。
【００５９】
（ＶＳＶの制御）
ここで、第２実施形態に係るＶＳＶの制御方法について説明する。前述したように、第２実施形態では、切換弁１０に対する開要求時に、切換弁１０が開となるようにＶＳＶを制御する。具体的には、開要求があった際に、第１ＶＳＶ１７を閉に設定し、第２ＶＳＶを開に設定する。
【００６０】
図７は、第２実施形態に係るＶＳＶの制御処理を示すフローチャートである。この処理は、ＥＣＵ５０によって繰り返し実行される。
【００６１】
まず、ステップＳ１０１では、ＥＣＵ５０は、切換弁１０の開要求があるか否か、即ち開要求がＯＮであるか否かを判定する。開要求のＯＮ／ＯＦＦは、後述する図９に示す処理によって決定される。開要求がＯＮである場合（ステップＳ１０１；Ｙｅｓ）には、処理はステップＳ１０２に進む。ステップＳ１０２では、ＥＣＵ５０は、第１ＶＳＶ１７を閉に設定し、第２ＶＳＶ１９を開に設定する。この場合、ダイヤフラム機構２０に対して大気圧を供給することによって、切換弁１０を開に制御する。そして、処理は当該フローを抜ける。
【００６２】
一方、開要求がＯＦＦである場合（ステップＳ１０１；Ｎｏ）には、処理はステップＳ１０３に進む。ステップＳ１０３では、ＥＣＵ５０は、第１ＶＳＶ１７を開に設定し、第２ＶＳＶ１９を閉に設定する。この場合、ダイヤフラム機構２０に対して負圧を供給することによって、切換弁１０を閉に制御する。そして、処理は当該フローを抜ける。
【００６３】
ここで、切換弁１０の開要求がＯＮに設定される状況について説明する。第２実施形態では、基本的には、始動直後には切換弁１０を閉に維持し（開要求をＯＦＦにする）、この後に、始動時におけるＨＣの吸着後から第２触媒９が活性（暖機）する直前まで、切換弁１０の開要求をＯＮにする。この場合、切換弁１０を閉にして第１の通路６１に排気ガスを流すと、ＨＣ吸着剤１１に吸着されたＨＣが脱離してしまうと共に、この時期においては第２触媒９が未だ活性していないため、脱離したＨＣが第２触媒９によって浄化されずに吹き抜けてしまう。そのため、始動時におけるＨＣの吸着後から第２触媒９の活性直前まで開要求をＯＮにすることによって、ＨＣ吸着剤１１に吸着されたＨＣの脱離を回避する。更に、エンジン５の出力要求があった場合には、切換弁１０の開要求をＯＮにする。こうするのは、出力要求があった場合には排気ガス量が増加するため、通路が比較的狭い第１の通路６１へ排気ガスを流し続けると、排気圧損が高くなってしまうからである。
【００６４】
図８は、切換弁１０の開要求がＯＮとなる状況の具体例を示す図である。図８（ａ）、（ｂ）は横軸に始動からの時間を示し、図８（ａ）の縦軸は切換弁１０の開閉状態を示し、図８（ｂ）の縦軸はエンジン５の積算空気量を示している。始動直後には、ＥＣＵ５０は、開要求をＯＦＦにして切換弁１０を閉に維持する。即ち、始動時に発生するＨＣをＨＣ吸着剤１１によって吸着させる。そして、積算空気量がＧ１に達する時刻ｔ３１において、ＥＣＵ５０は、開要求をＯＮにして、切換弁１０を開に設定する。積算空気量がＧ１に達した場合には、ＨＣ吸着剤１１に吸着されたＨＣの脱離が始まるからである。
【００６５】
次に、積算空気量がＧ２に達する時刻ｔ３２において、ＥＣＵ５０は、開要求をＯＦＦにして、切換弁１０を閉に設定する。こうするのは、積算空気量がＧ２に達した場合には、第２触媒９が概ね活性状態にあるため、即ち脱離されたＨＣを浄化可能な状態にあるため、ＨＣ吸着剤１１に排気ガスを流すことによって、ＨＣのパージを実行する。
【００６６】
図９は、切換弁１０の開要求のＯＮ／ＯＦＦを決定する処理（開要求決定処理）を示すフローチャートである。この処理も、ＥＣＵ５０によって繰り返し実行される。
【００６７】
まず、ステップＳ２０１では、ＥＣＵ５０は、エンジン５に設けられた温度センサなどからエンジン水温を読み込む。そして、処理はステップＳ２０２に進む。ステップＳ２０２では、ＥＵＣ５０は、エンジン水温などに基づいて始動後であるか否かを判定する。
【００６８】
始動後でない場合（ステップＳ２０２；Ｎｏ）には、処理はステップＳ２０３に進む。この場合には、ＨＣ吸着剤１１は未だＨＣを吸着していない。したがって、ステップＳ２０３では、ＥＣＵ５０は、冷始動時におけるＨＣの吸着履歴を示す「冷始動時ＨＣ吸着履歴」をＯＦＦに設定する。そして、処理はステップＳ２０４に進む。ステップＳ２０４では、ＥＣＵ５０は、切換弁１０に対する開要求をＯＦＦにする。即ち、ＨＣ吸着剤１１によるＨＣの吸着を行うために、第１の通路６１に排気ガスを流す。そして、処理は当該フローを抜ける。
【００６９】
一方、始動後である場合（ステップＳ２０２；Ｙｅｓ）には、処理はステップＳ２０５に進む。ステップＳ２０５では、ＥＣＵ５０は、積算空気量を計算し、処理はステップＳ２０６に進む。ステップＳ２０６では、ＥＣＵ５０は、冷始動時ＨＣ吸着履歴がないか否か、即ち冷始動時ＨＣ吸着履歴がＯＦＦであるか否かを判定する。冷始動時ＨＣ吸着履歴がＯＦＦである場合（ステップＳ２０６；Ｙｅｓ）には処理はステップＳ２０７に進み、冷始動時ＨＣ吸着履歴がＯＮである場合（ステップＳ２０６；Ｎｏ）には処理はステップＳ２１１に進む。
【００７０】
ステップＳ２０７では、ＥＣＵ５０は、エンジン水温が４０℃未満であるか否かを判定する。即ち、ステップＳ２０７では、冷始動の状況であるか否かを判定している。エンジン水温が４０℃未満である場合（ステップＳ２０７；Ｙｅｓ）には、処理はステップＳ２０８に進む。ステップＳ２０８では、ＥＣＵ５０は、冷始動であるため冷始動時ＨＣ吸着履歴をＯＮにし、処理はステップＳ２０９に進む。一方、エンジン水温が４０℃未満である場合（ステップＳ２０７；Ｎｏ）には、冷始動ではないため冷始動時ＨＣ吸着履歴をＯＮにせずに、処理はステップＳ２０９に進む。
【００７１】
ステップＳ２０９では、ＥＣＵ５０は、エンジン５の出力要求があるか否かを判定する。エンジン５の出力要求がある場合（ステップＳ２０９；Ｙｅｓ）には、ステップＳ２１０に進む。ステップＳ２１０では、排気圧損を抑制するため、ＥＣＵ５０は切換弁１０の開要求をＯＮにする。そして、処理は当該フローを抜ける。一方、エンジン５の出力要求がない場合（ステップＳ２０９；Ｎｏ）には、ステップＳ２０４に進む。ステップＳ２０４では、出力要求がないため、ＥＣＵ５０は切換弁１０の開要求をＯＦＦにする。そして、処理は当該フローを抜ける。
【００７２】
一方、冷始動時ＨＣ吸着履歴がＯＮである場合（ステップＳ２０６；Ｎｏ）には、ステップＳ２１１において、ＥＣＵ５０は、エンジン５の出力要求があるか否かを判定する。出力要求がある場合（ステップＳ２１１；Ｙｅｓ）には、処理はステップＳ２１０に進み、ＥＣＵ５０は切換弁１０の開要求をＯＮにする。一方、出力要求がない場合（ステップＳ２１１；Ｎｏ）には、処理はステップＳ２１２に進む。
【００７３】
ステップＳ２１２では、ＥＣＵ５０は、積算空気量が所定範囲内にあるか否かを判定する。具体的には、積算空気量がＧ１より大きく、Ｇ２未満であるか否かを判定する。ここでは、ＨＣ吸着剤１１からＨＣの脱離が始まるような状態にあるか否か、及びＨＣ吸着剤１１から脱離されたＨＣを適切に浄化することができる程度に第２触媒９が活性しているか否かを判定する。積算空気量が所定範囲内にある場合（ステップＳ２１２；Ｙｅｓ）には、処理はステップＳ２１０に進む。この場合には、ＨＣ吸着剤１１におけるＨＣの脱離が始まるような状態にあるが、脱離されたＨＣを浄化することができる程度に第２触媒９は活性していない。そのため、ステップＳ２１０では、ＥＣＵ５０は切換弁１０の開要求をＯＮにする。即ち、吸着されたＨＣのパージを実行せずに、第２触媒９の活性を優先させる。そして、処理は当該フローを抜ける。
【００７４】
一方、積算空気量が所定範囲内にない場合（ステップＳ２１２；Ｎｏ）には、処理はステップＳ２０４に進む。この場合には、ＨＣ吸着剤１１におけるＨＣの脱離が始まるような状態にないか（この場合、積算空気量がＧ１以下となる）、或いは脱離されたＨＣを浄化することができる程度に第２触媒９が活性している（この場合、積算空気量がＧ２以上となる）。そのため、ステップＳ２０４において、ＥＣＵ５０は、開要求をＯＦＦに設定する。即ち、ＨＣ吸着剤１１によるＨＣの吸着、又はＨＣ吸着剤１１に吸着されたＨＣのパージを実行する。そして、処理は当該フローを抜ける。
【００７５】
このように、第２実施形態に係るＶＳＣの制御によれば、始動時に発生するＨＣなどを効果的に処理しつつ、第２触媒９の活性（暖機）、排気圧損の抑制、及びＨＣ吸着剤１１に吸着されたＨＣのパージ、を適切に行うことができる。
【００７６】
なお、第２実施形態に係るＶＳＣの制御を行う場合にも、第１実施形態で示したように、ダイヤフラム機構２０における圧力変化を切換弁１０において音が発生しない範囲に抑えながら徐々にＶＳＶを制御することができる。即ち、音が発生するポイントにおいて、ＶＳＶに対してＤｕｔｙ制御することができる。
【００７７】
［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。第３実施形態は、吸気通路３において発生する負圧を用いる代わりに、密閉型の燃料タンク内に蓄圧された負圧を用いてダイヤフラム機構２０を動作させる点で、第１実施形態及び第２実施形態と異なる。即ち、第３実施形態では、密閉型の燃料タンク内に蓄圧された負圧を負圧発生源として用いる。
【００７８】
図１０は、第３実施形態に係る内燃機関の排気制御装置が適用された車両１０１の全体構成を示す概略図である。なお、図１０では、実線の矢印がガスの流れの一例を示し、破線の矢印が信号の入出力を示している。
【００７９】
車両１０１は、主に、密閉型の燃料タンク６５及びエバポパージシステム７０を有し、ＥＣＵ５０の代わりにＥＣＵ５１を有し、負圧供給通路１５の代わりに負圧供給通路８１を有する点で、第１実施形態に係る車両１００と構成が異なる。ここでは、上記した車両１００における構成要素と同一の構成要素に対しては、同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００８０】
燃料タンク６５は、密閉型に構成され、内部に負圧を蓄圧することができる。また、燃料タンク６５には、タンク内の圧力（以下、「タンク内圧」と呼ぶ。）を検出するタンク内圧センサ６６が設けられている。
【００８１】
エバポパージシステム７０は、主に、エバポ通路７１と、封鎖弁７２と、大気通路７３と、ポンプモジュール切換弁７４と、キャニスタ７５と、パージＶＳＶ７６と、パージ通路８０と、を備える。エバポ通路７１は、燃料タンク６５とキャニスタ７５とを導通させ、キャニスタ７５に対してエバポガス（蒸発燃料）を供給すると共に、燃料タンク６５に対して負圧を供給する。封鎖弁７２は、エバポ通路７１上に設けられ、エバポ通路７１を通過するガスなどの流量を調整する。大気通路７３は、一端が大気開放されており、通路上にポンプモジュール切換弁７４が設けられている。ポンプモジュール切換弁７４は、キャニスタ７５への大気圧の供給を制御する。
【００８２】
キャニスタ７５は、燃料タンク６５内のエバポガスを吸着する。詳しくは、キャニスタ７５内の吸着材にエバポガスが吸着される。パージ通路８０は、キャニスタ７５と吸気通路３とを導通させ、その通路上にはパージＶＳＶ７６が設けられている。キャニスタ７５内のエバポガスは、パージＶＳＶ７６が開であるときに、パージ通路８０を通過して吸気通路３にパージされる。この場合、吸気通路３の圧力と、大気通路７３の圧力との差圧に起因して、キャニスタ７５内の吸着材に吸着したエバポガスが離脱する。
【００８３】
また、パージ通路８０は、パージＶＳＶ７６とキャニスタ７５との間の通路上に、負圧供給通路８１が接続されている。負圧供給通路８１は、パージ通路８０とダイヤフラム機構２０とを導通させ、前述したチェックバルブ１６、第１ＶＳＶ１７、大気開放通路１８、第２ＶＳＶ１９が設けられている。
【００８４】
ＥＣＵ５１は、主に、燃料タンク６５内の負圧を利用することによってダイヤフラム機構２０を制御して、切換弁１０の開閉を制御する。具体的には、ＥＣＵ５１は、封鎖弁７２と、ポンプモジュール切換弁７４と、パージＶＳＶ７６と、第１ＶＳＶ１７と、第２ＶＳＶ１９の制御を行う。
【００８５】
図１１は、第３実施形態において始動時に行われる制御を示すフローチャートである。この処理は、切換弁１０を閉にするために行われる。詳しくは、第３実施形態では、燃料タンク６５に蓄圧された負圧を用いて切換弁１０を閉に設定する。具体的には、燃料タンク６５に蓄圧された負圧を、負圧供給通路８１を介して、ダイヤフラム機構２０に供給することによって切換弁１０を閉に設定する。なお、この処理はＥＣＵ５１によって繰り返し実行される。
【００８６】
まず、ステップＳ７０１では、ＥＣＵ５１は、始動要求があるか否かを判定する。始動要求がある場合（ステップＳ７０１；Ｙｅｓ）には、処理はステップＳ７０２に進み、始動要求がない場合（ステップＳ７０１；Ｎｏ）には、処理は当該フローを抜ける。
【００８７】
ステップＳ７０２では、ＥＣＵ５１は、切換弁１０を閉に設定する要求があるか否かを判定する。即ち、第１の通路６１に排気ガスを流すべき要求があるか否かを判定する。切換弁１０を閉にする要求がある場合（ステップＳ７０２；Ｙｅｓ）には、処理はステップＳ７０３に進み、切換弁１０を閉にする要求がない場合（ステップＳ７０２；Ｎｏ）には、処理は当該フローを抜ける。
【００８８】
ステップＳ７０３では、ＥＣＵ５１は、ポンプモジュール切換弁７４に対して大気側との導通を遮断するように制御し、封鎖弁７２を開に制御する。更に、ＥＣＵ５１は、第１ＶＳＶ１７を開に設定し、第２ＶＳＶ１９を閉に設定する。これにより、燃料タンク６５に蓄圧された負圧が、負圧供給通路８１を介してダイヤフラム機構２０に供給される。そのため、切換弁１０は閉となり、排気ガスは第１の通路６１に流れる。以上の処理が終了すると、処理はステップＳ７０４に進む。
【００８９】
ステップＳ７０４では、ＥＣＵ５１は、始動許可を出す。具体的には、ＥＣＵ５１は、エンジン５への燃料噴射を実行するための指示を出す。この場合には、始動後に排出される排出ガスは第１の通路６１に流れ、排気ガス中のＨＣをＨＣ吸着剤１１によって吸着することができるため、ＥＣＵ５１は始動許可を出す。ステップＳ７０４の処理が終了すると、処理は当該フローを抜ける。
【００９０】
図１２は、燃料タンク６５へ負圧を蓄圧させるための処理（以下、この処理を「負圧蓄圧処理」と呼ぶ。）を示すフローチャートである。第３実施形態では、キャニスタ７５に吸着されているエバポガスのパージ（以下、「キャニスタパージ」と呼ぶ。）を実行中に負圧蓄圧処理を行う。また、負圧蓄圧処理は、タンク内圧センサ６６が検出するタンク内圧に基づいて行う。なお、この処理は、ＥＣＵ５１によって繰り返し実行される。
【００９１】
まず、ステップＳ８０１では、ＥＣＵ５１は、燃料タンク６５への負圧の蓄圧が完了しているか否かを判定する。蓄圧が完了している場合（ステップＳ８０１；Ｙｅｓ）には、処理はステップＳ８０２に進む。ステップＳ８０２では、ＥＣＵ５１は、封鎖弁７２を閉に設定する。この場合には、燃料タンク６５への負圧の供給を行わない。そして、処理は当該フローを抜ける。一方、蓄圧が完了していない場合（ステップＳ８０１；Ｎｏ）には、処理はステップＳ８０３に進む。
【００９２】
ステップＳ８０３では、ＥＣＵ５１は、キャニスタパージ実行中であるか否かを判定する。本実施形態では、キャニスタパージ実行中に蓄圧処理を行うからである。キャニスタパージ実行中である場合（ステップＳ８０３；Ｙｅｓ）には、処理はステップＳ８０４に進む。一方、キャニスタパージ実行中でない場合（ステップＳ８０３；Ｎｏ）には、処理はステップＳ８０２に進み、ＥＣＵ５１は封鎖弁７２を閉に設定する。即ち、燃料タンク６５への負圧の供給を行わない。そして、処理は当該フローを抜ける。
【００９３】
ステップＳ８０４では、ＥＣＵ５１は、燃料タンク６５に負圧を導入するため、封鎖弁７２を開に設定する。そして、処理はステップＳ８０５に進む。ステップＳ８０５では、ＥＣＵ５１は、タンク内圧センサ６６からタンク内圧を読み込む。そして、処理はステップＳ８０６に進む。ステップＳ８０６では、ＥＣＵ５１は、タンク内圧が所定圧力以下であるか否かを判定する。判定に用いる所定圧力は、予め設定された圧力であり、切換弁１０が閉となるようにダイヤフラム機構２０を作動させるのに十分な負圧に対応する。具体的には、タンク内圧が所定圧力以下である場合には、切換弁１０を閉にするために十分な負圧が燃料タンク６５に蓄圧されているといえる。
【００９４】
タンク内圧が所定圧力以下である場合（ステップＳ８０６；Ｙｅｓ）には、処理はステップＳ８０７に進む。ステップＳ８０７では、ＥＣＵ５１は、封鎖弁７２を閉に設定する。そして、ステップＳ８０８に進み、ＥＣＵ５１は燃料タンク６５の蓄圧を完了して、処理は当該フローを抜ける。一方、タンク内圧が所定圧力より大きい場合（ステップＳ８０６；Ｎｏ）には、処理は当該フローを抜ける。この場合には、燃料タンク６５への蓄圧が完了していないため、ＥＣＵ５１は封鎖弁７２を開に設定し続けることによって、燃料タンク６５への負圧の蓄圧を継続する。
【００９５】
このように、第３実施形態では、燃料タンク６５内に効率的に負圧を蓄圧しつつ、燃料タンク６５内に蓄圧された負圧を利用して切換弁１０の制御を適切に行うことができる。
【００９６】
なお、第３実施形態においても、第１実施形態に係る及び第２実施形態に係るＶＳＶの制御を行うことができる。即ち、第３実施形態でも、ダイヤフラム機構２０における圧力変化を切換弁１０において音が発生しない範囲に抑えながら徐々にＶＳＶを制御することができる。また、通常時に切換弁１０を閉に設定し、開要求時に切換弁１０が開となるようにＶＳＶを制御することもできる。
【００９７】
［変形例］
なお、上記では、第１ＶＳＶ１７と第２ＶＳＶ１９の２つのＶＳＶを用いて切換弁１０を制御する例を示したが、１つの三方弁を用いて切換弁１０を制御してもよい。この場合、三方弁は、負圧供給源側に接続された開口部と、大気開放された開口部と、ダイヤフラム機構２０側に接続された開口部と、を有する。詳しくは、第１の制御手段は、負圧供給源側とダイヤフラム機構２０側との流路を絞る制御を行い、第２の制御手段は、大気側とダイヤフラム機構２０側との流路を絞る制御を行う。
【００９８】
更に、本発明は、上記した車両１００、１０１をハイブリット車両として構成した場合にも適用することができる。この場合、ハイブリット車両における始動時のクランキング時に発生し得るＨＣを、適切にＨＣ吸着剤１１によって吸着させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００９９】
【図１】第１実施形態に係る内燃機関の排気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２】ダイヤフラム機構の構造を示す図である。
【図３】第１実施形態において設定される、切換弁、第１ＶＳＶ、及び第２ＶＳＶの開閉状態を示す図である。
【図４】切換弁を開から閉にする場合におけるＶＳＶの制御を説明するための図である。
【図５】切換弁を閉から開にする場合におけるＶＳＶの制御を説明するための図である。
【図６】第２実施形態において設定される、切換弁、第１ＶＳＶ、及び第２ＶＳＶの開閉状態を示す図である。
【図７】第２実施形態に係るＶＳＶの制御処理を示すフローチャートである。
【図８】切換弁の開要求が出される状況の具体例を示す図である。
【図９】切換弁の開要求のＯＮ／ＯＦＦを決定する処理を示すフローチャートである。
【図１０】第３実施形態に係る内燃機関の排気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１１】第３実施形態において始動時に行われる制御を示すフローチャートである。
【図１２】燃料タンクへ負圧を蓄圧させるための処理を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【０１００】
３  吸気通路
５  エンジン
９  第２触媒
１０  切換弁
１１  ＨＣ吸着剤
１５、８１  負圧供給通路
２０  ダイヤフラム機構
１７  第１ＶＳＶ
１９  第２ＶＳＶ
５０、５１  ＥＣＵ
６１  第１の通路
６２  第２の通路
６５  燃料タンク
７５  キャニスタ
１００、１０１  車両
【図１】
2007162507.tif 000003
【図２】
2007162507.tif 000004
【図３】
2007162507.tif 000005
【図４】
2007162507.tif 000006
【図５】
2007162507.tif 000007
【図６】
2007162507.tif 000008
【図７】
2007162507.tif 000009
【図８】
2007162507.tif 000010
【図９】
2007162507.tif 000011
【図１０】
2007162507.tif 000012
【図１１】
2007162507.tif 000013
【図１２】
2007162507.tif 000014