(57)【要約】【課題】炭化水素の外部への排出ないしは放出量を有効に低減することができる内燃機関の炭化水素排出量低減装置を提供する。【解決手段】機関停止中に、吸気系内に残留する炭化水素を含むエアを、ポンプ手段（４５）を用いて炭化水素吸着材（３３）に通過させ、炭化水素を炭化水素吸着材（３３）に吸着させる炭化水素吸着実行手段を備える内燃機関（１０）において、前記炭化水素吸着実行手段の実行中に、前記炭化水素吸着材の下流側から上流側の吸気系内にエアを循環させるエア循環経路（５１）を形成するエア循環経路形成手段を設けた。かくて、炭化水素吸着実行手段が実行され、吸気系内に残留する炭化水素を含むエアがポンプ手段により炭化水素吸着材に通過された場合でも、このエアはエア循環経路形成手段により形成されたエア循環経路を循環するので、炭化水素が外部に放出されるのが抑制される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
機関停止中に、吸気系内に残留する炭化水素を含むエアを、ポンプ手段を用いて炭化水素吸着材に通過させ、炭化水素を炭化水素吸着材に吸着させる炭化水素吸着実行手段を備える内燃機関において、
前記炭化水素吸着実行手段の実行中に、前記炭化水素吸着材の下流側から上流側の吸気系内にエアを循環させるエア循環経路を形成するエア循環経路形成手段を設けたことを特徴とする内燃機関の炭化水素排出量低減装置。
【請求項２】
前記炭化水素吸着実行手段は、吸気通路のスロットルバルブの下流に連通されたエア吸引通路と、該エア吸引通路に設けられた炭化水素吸着材およびエア吸引動作を行う吸引ポンプとを備え、前記エア循環経路形成手段は、該吸引ポンプの下流に設けられた三方切替え弁と、該三方切替え弁および前記吸気通路を連通させるエア循環通路とを備えていることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の炭化水素排出量低減装置。
【請求項３】
前記炭化水素吸着実行手段は、燃料タンクの燃料蒸発ガス排出抑止装置におけるキャニスタを炭化水素吸着材とするものであり、さらに、一端がスロットルバルブの下流に他端が吸気ポートに連通されたバイパス通路であって、正逆転可能な別のポンプ手段と別の炭化水素吸着材が介設されたバイパス通路を備えることを特徴とする請求項１または２に記載の内燃機関の炭化水素排出量低減装置。
【請求項４】
前記別のポンプ手段を、機関の停止中の所定条件下に正転させ、前記バイパス通路を通り吸気ポートに残留する炭化水素を含むエアを別の炭化水素吸着材に通過させて炭化水素を別の炭化水素吸着材に吸着させる別の炭化水素吸着実行手段を備えることを特徴とする請求項３に記載の内燃機関の炭化水素排出量低減装置。
【請求項５】
前記別のポンプ手段を、機関の運転中の所定条件下に逆転させ、前記バイパス通路を通り前記吸気ポートに所定量のエアを送る性能向上手段を備えることを特徴とする請求項３に記載の内燃機関の炭化水素排出量低減装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関からの炭化水素（以下「ＨＣ」とも言う）の排出量を低減する内燃機関の炭化水素排出量低減装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、近年の自動車では、ＨＣの排出量を低減するために、エンジンの燃焼改善によって未燃ＨＣ量を減少させると共に、排気系に三元触媒等の触媒を設置してエンジンから排出されるＨＣを浄化するようにしている。
【０００３】
ところで、エンジン停止後、サージタンク等の吸気通路内には、前回の運転時に噴射された燃料の一部が吹き返し等により残留したり、また、エンジン停止中は、フュエルインジェクタから燃料が僅かずつ漏れて（以下、油密漏れと称す）吸気通路内に拡散することがある。このように吸気通路内に拡散した燃料（ＨＣ）がそのまま大気に放出されるのを防止する目的で、吸気系内に残留する炭化水素を吸着する炭化水素吸着材を備える内燃機関も知られている。
【０００４】
一方、エンジン停止後に吸気通路内に拡散し炭化水素吸着材に吸着された燃料（ＨＣ）は、次回のエンジン始動時に気筒内に吸入される。しかし、クランキング開始直後は、気筒判別が完了するまで、フュエルインジェクタの燃料噴射が開始されず、気筒内で燃焼が発生しないため、気筒内に吸入されたＨＣは、燃焼することなく排気管に排出される。しかも、冷間始動時は、排気系の触媒が未活性状態であるため、排気中のＨＣを十分に浄化することができない。この結果、炭化水素吸着材に吸着されていたＨＣがそのまま大気中に排出されてしまうおそれがある。
【０００５】
そこで、従来、かかる不都合を解消すべく、内燃機関のスロットルバルブと機関本体との間や、スロットルバルブの上流側の吸気通路内にＨＣ吸着材を設け、この吸着材により、吸気通路内に残留するＨＣを吸着するようにした技術が種々提案されている。
【０００６】
その一つとして、特許文献１には、ＨＣ吸着材をスロットルバルブよりも上流側、例えばエアクリーナに設置し、内燃機関の停止中の所定期間毎に吸気ポート近傍にポンプでもってエアを注入することにより、吸気通路内に残留するＨＣをＨＣ吸着材に吸着させる技術が開示されている。
【０００７】
また、特許文献２には、燃料タンク内で発生した燃料蒸発ガスを吸着するためのキャニスタをＨＣ吸着材として用い、スロットルバルブの下流部の吸気通路に接続されたエア吸引通路を介して機関の運転停止中に吸引ポンプによりエア吸引動作を行うことで、吸気ポート近傍に浮遊する炭化水素をエア吸引通路を通じて吸引し、これにより、吸気ポート近傍に浮遊する炭化水素をキャニスタのＨＣ吸着材に吸着させる技術が開示されている。
【０００８】
【特許文献１】特開２００５−３０３６７号公報
【特許文献２】特開２００５−３０３６８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところで、上記特許文献１および特許文献２に開示された技術は、正圧または負圧の違いはあるが、いずれもポンプを用いて、浮遊する炭化水素を含むエアがＨＣ吸着材を通過するようにし、そこで炭化水素をＨＣ吸着材に吸着させるようにしている。
【００１０】
しかしながら、これら特許文献１および特許文献２に開示された技術においては、浮遊する炭化水素を含むエアをポンプによる加圧ないしは吸引力を用いてＨＣ吸着材に通過させた後、フィルタを介して外部に排出するようにしている。この結果、浮遊する炭化水素の量が多い場合には特に、これらのフィルタを通過して炭化水素が外部に放出されるおそれがあった。
【００１１】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、炭化水素の外部への排出ないしは放出量を有効に低減することができる内燃機関の炭化水素排出量低減装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成する本発明の一形態に係る内燃機関の炭化水素排出量低減装置は、機関停止中に、吸気系内に残留する炭化水素を含むエアを、ポンプ手段を用いて炭化水素吸着材に通過させ、炭化水素を炭化水素吸着材に吸着させる炭化水素吸着実行手段を備える内燃機関において、前記炭化水素吸着実行手段の実行中に、前記炭化水素吸着材の下流側から上流側の吸気系内にエアを循環させるエア循環経路を形成するエア循環経路形成手段を設けたことを特徴とする。
【００１３】
上記形態によれば、機関停止中において炭化水素吸着実行手段が実行され、吸気系内に残留する炭化水素を含むエアがポンプ手段により炭化水素吸着材に通過された場合でも、この炭化水素吸着材を通過したエアはエア循環経路形成手段により形成されたエア循環経路を循環する。従って、浮遊する炭化水素を含むエアが外部に排出されないので、炭化水素が外部に放出されるのが抑制される。
【００１４】
ここで、前記炭化水素吸着実行手段は、吸気通路のスロットルバルブの下流に連通されたエア吸引通路と、該エア吸引通路に設けられた炭化水素吸着材およびエア吸引動作を行う吸引ポンプとを備え、前記エア循環経路形成手段は、該吸引ポンプの下流に設けられた三方切替え弁と、該三方切替え弁および前記吸気通路を連通させるエア循環通路とを備えていることが好ましい。
【００１５】
この形態によれば、吸引ポンプによるエア吸引動作の際に該吸引ポンプの下流に設けられた三方切替え弁が切替えられ、エア循環通路を介して前記吸気通路に連通される。従って、単に三方切替え弁を切替えるのみでエア循環経路が形成されるので、簡単に構成することができる。
【００１６】
さらに、前記炭化水素吸着実行手段は、燃料タンクの燃料蒸発ガス排出抑止装置におけるキャニスタを炭化水素吸着材とするものであり、さらに、一端がスロットルバルブの下流に他端が吸気ポートに連通されたバイパス通路であって、正逆転可能な別のポンプ手段と別の炭化水素吸着材が介設されたバイパス通路を備えてもよい。
【００１７】
この形態によれば、一端がスロットルバルブの下流に他端が吸気ポートに連通されたバイパス通路に正逆転可能な別のポンプ手段と別の炭化水素吸着材が介設されているので、必要に応じ別のポンプ手段を正または逆転方向に作動させることにより、別の炭化水素吸着材に炭化水素を吸着させたり、吸気ポートにエアを送り機関の性能向上を図ることができる。
【００１８】
加えて、例えば、機関運転中のフュエルカット時に別のポンプ手段を正転方向に作動させることにより、吸気ポート壁面に付着した燃料、いわゆるポートウエット分を別の炭化水素吸着材に吸着させ、排気系に未燃の炭化水素が無駄に排出されるのを防止することができる。また、ハイブリッド車両等においては、イグニッションスイッチがＯＮされてから実際にエンジンが始動されるまでの間に、別のポンプ手段を正転方向に作動させることにより、吸気ポートに存在する炭化水素を吸着させることができる。
【００１９】
また、前記別のポンプ手段を、機関の停止中の所定条件下に正転させ、前記バイパス通路を通り吸気ポートに残留する炭化水素を含むエアを別の炭化水素吸着材に通過させて炭化水素を別の炭化水素吸着材に吸着させる別の炭化水素吸着実行手段を備えてもよい。
【００２０】
この形態によれば、燃料タンクの燃料蒸発ガス量が多くキャニスタの既吸着量が多いような場合でも、別の炭化水素吸着実行手段を実行させて、一端がスロットルバルブの下流に他端が吸気ポートに連通されたバイパス通路に介設された別のポンプ手段を正転方向に作動させることにより、別の炭化水素吸着材に炭化水素を吸着させることができるので、炭化水素が外部に放出されるのが確実に抑制される。
【００２１】
なお、前記別のポンプ手段を、機関の運転中の所定条件下に逆転させ、前記バイパス通路を通り前記吸気ポートに所定量のエアを送る性能向上手段を備えてもよい。
【００２２】
この形態によれば、性能向上手段を実行させて、前記別のポンプ手段を機関の運転中の所定条件下に逆転方向に作動させることにより、所定量のエアを吸気ポートに送ることができるので、吸気ポートの圧力低下を防止し機関の性能向上を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明を具体化した一実施の形態を図面に従って説明する。本実施の形態は、車両に搭載される４気筒ガソリン噴射エンジンを対象に炭化水素排出量低減装置を具体化するものであり、図１は、本エンジン制御システムの概要を示す構成図である。
【００２４】
図１に示すように、エンジン１０において吸気管１１の最上流部にはエアクリーナ１２が設けられ、その下流側には吸入空気量を検出するためのエアフロメータ１３が設けられている。エアフロメータ１３には吸気温度を検出するための吸気温センサが内蔵されている。エアフロメータ１３の下流側には、ＤＣモータ等のスロットルアクチュエータによって開度調節されるスロットルバルブ１４が設けられている。また、スロットルバルブ１４の下流側にはサージタンク１５が設けられ、このサージタンク１５には、エンジン１０の各気筒に空気を導入する吸気マニホールド１６が連通されている。吸気マニホールド１６の気筒毎の吸気ポート（不図示）近傍にはそれぞれ燃料を噴射するフュエルインジェクタ１７が取り付けられている。なお、これら吸気管１１、サージタンク１５及び吸気マニホールド１６により吸気通路が構成されている。
【００２５】
また、本実施の形態のサージタンク１５には、第１の浮遊ＨＣ処理系として、その底部に炭化水素吸着材としての第１のＨＣ吸着材１８が設けられ、エンジン停止中に吸気通路内に残留するＨＣをこの第１のＨＣ吸着材１８で吸着するようにされている。なお、本実施形態では、サージタンク１５の底部に凹部を形成し、この凹部内に第１のＨＣ吸着材１８の大半を収容することで、第１のＨＣ吸着材１８でサージタンク１５の流路断面積が狭められないようにされている。更に、吸気管１１のスロットルバルブ１４の上流側とサージタンク１５の凹部との間には、第１のＨＣ吸着材１８にパージ空気を導入するパージ空気導入管（不図示）が接続され、このパージ空気導入管の途中には、例えば、電磁弁で構成される開閉バルブ（不図示）が設けられている。このバルブが閉弁されると、第１のＨＣ吸着材１８へのパージ空気の導入が停止されて、第１のＨＣ吸着材１８にＨＣを吸着させた状態や放出が完了された状態が保持される。一方、バルブを開弁すると、第１のＨＣ吸着材１８にパージ空気が導入されると共に、そのパージ空気が第１のＨＣ吸着材１８内の多数の隙間を通ってサージタンク１５内に流入し、第１のＨＣ吸着材１８からＨＣが吸入空気中に放出される。
【００２６】
排気管２１には、排ガス中のＣＯ，ＨＣ，ＮＯｘ等を浄化するための三元触媒等の触媒２２が設けられ、この触媒２２の上流側には排ガスを検出対象として混合気の空燃比又はリッチ／リーンを検出するための空燃比センサ２３（リニア空燃比センサ、酸素センサ等）が設けられている。
【００２７】
また、本エンジン１０には、燃料タンク３１内で発生した燃料蒸発ガス（エバポガス）が外部に排出されるのを抑止するための燃料蒸発ガス排出抑止装置が設けられている。すなわち、燃料タンク３１にはエバポガス導管３２の一端が接続され、エバポガス導管３２の他端にはキャニスタ３３が接続されている。キャニスタ３３には、燃料タンク３１内で発生した燃料蒸発ガスを吸着するための例えば活性炭からなる吸着剤が多数収納されている。キャニスタ３３は、キャニスタ導管３７、電磁切替弁４１及びフィルタ４９等からなる経路により大気側と連通可能となっており、当該経路を通じてキャニスタ３３に新気が導入されるようになっている。また、キャニスタ３３は、パージ配管３４を通じて吸気マニホールド１６に接続されており、パージ配管３４の途中には電磁駆動式の常閉型パージ制御弁３５が設けられている。従って、パージ制御弁３５が開放されることによりパージ配管３４に吸気負圧が作用し、その際、前記キャニスタ導管３７等を通じてキャニスタ３３に新気が導入されることで、キャニスタ３３内の吸着剤から吸着燃料が離脱して吸気マニホールド１６に放出される。なお、吸気マニホールド１６に放出されるガス量（パージガス量）はパージ制御弁３５によりデューティ制御されるようになっている。
【００２８】
また、キャニスタ３３に接続された前記キャニスタ導管３７には、燃料タンク３１からキャニスタ３３を経由してパージ制御弁３５に至るまでの燃料蒸発ガス流路を対象にリークチェック（洩れ診断）を行うためのリークチェック用モジュール４０が接続されている。このリークチェック用モジュール４０は、キャニスタ導管３７に電磁切替弁４１を介して連通される大気連通路４２と負圧導入路４３、該負圧導入路４３に介設された逆止弁４４および第１の吸引ポンプ４５、電磁切替弁４１をバイパスしキャニスタ導管３７と負圧導入路４３とに連通されるバイパス通路４６の途中に設けられた基準オリフィス４７、および基準オリフィス４７の下流のバイパス通路４６に設けられた圧力センサ４８を含んで構成されている。そして、リークチェック用モジュール４０の外部の大気連通路４２にはその出口にフィルタ４９が設けられると共に、このフィルタ４９の上流に電磁駆動式の三方切替弁５０が介設され、大気連通路４２は三方切替弁５０および吸気連通路５１を介して吸気管１１のスロットルバルブ１４の下流側に連通可能とされている。なお、電磁切替弁４１は、非通電時において図１のａ−ｂ間を連通する状態で保持され、通電に伴い図１のａ−ｃ間を連通する状態に移行するように設定されている。
【００２９】
エンジン１０の運転時には、パージ制御弁３５がＯＮ（開放）されると共に電磁切替弁４１が図示の状態（ａ−ｂ間連通の状態）に保持され、前述の通り吸気負圧により新気が導入されてキャニスタ３３の吸着燃料がパージ配管３４を介して吸気マニホールド１６に放出される。また、例えばエンジン１０の運転停止直後において燃料蒸発ガス流路のリークチェックを実施する場合には、パージ制御弁３５がＯＦＦ（閉鎖）されると共に電磁切替弁４１が通電されてａ−ｃ間連通の状態とされる。これにより、燃料蒸発ガス流路内が密閉空間となる。そして、第１の吸引ポンプ４５がモータＭ１により駆動されて燃料蒸発ガス流路内が減圧され、その時の圧力変化に基づいてリークチェックが行われる。
【００３０】
さらに、本実施の形態においては、付加的に第２の浮遊ＨＣ処理系として、吸気管１１のスロットルバルブ１４の下流側とエンジン１０の吸気ポート（不図示）とを連通する連通路（バイパス通路）６０が設けられ、その途中に第２のＨＣ吸着材６１が介設されている。そして、この連通路６０において、吸気管１１と第２のＨＣ吸着材６１との間には、例えば、電磁駆動式のデューティ制御弁で構成される流量制御バルブ６２および正逆転可能なモータＭ２で駆動される第２のポンプ６３が設けられている。この第２のポンプ６３は、正転時には吸気ポート内の空気を吸引して吸気管１１のスロットルバルブ１４の下流側に戻し、逆転時には吸気管１１のスロットルバルブ１４の下流側の空気（エア）を吸引して吸気ポートに吐出するように構成されている。
【００３１】
上述の第１のＨＣ吸着材１８および第２のＨＣ吸着材６１は、活性炭又はＨＣ吸着作用を有する触媒成分（例えばＰｄ等の貴金属）で形成されている。或は、アルミナ層にＰｄ等を担持させて形成したり、ゼオライトで形成したりしても良い。勿論、活性炭、ゼオライト、触媒成分のうちの２種類以上を組み合わせて形成するようにしても良い。
【００３２】
電子制御ユニット（以下、ＥＣＵという）７０はマイクロコンピュータを中心に構成され、このＥＣＵ７０には前述の空燃比センサ２３の空燃比検出信号や、その他吸入空気量信号、吸気温信号、エンジン冷却水の水温信号、エンジン回転数信号、スロットル開度ないしはアクセルペダルの踏込み量を表すアクセル開度信号、イグニッションスイッチ（以下、ＩＧスイッチと言う）の操作信号等が入力される。ＥＣＵ７０は、各種入力信号に基づいて前述のフュエルインジェクタ１７の駆動を制御すると共に、パージ制御弁３５、電磁切替弁４１、第１の吸引ポンプ４５のモータＭ１、流量制御バルブ６２、第２のポンプ６３のモータＭ２等の駆動を制御する。また、ＥＣＵ７０には、エンジン停止後の経過時間を計測するためのソークタイマが設けられている。
【００３３】
エンジン１０においては、フュエルインジェクタ１７から漏れ出る燃料（油密漏れ）、燃焼室からの燃料吹き戻し、ＰＣＶ通路からの燃料流入等によって吸気マニホールド１６など、吸気ポート近傍にＨＣが残留し、エンジン１０の運転停止後もそのＨＣが残留したままとなる。この残留ＨＣを放置しておくと、次回のエンジン始動時においてクランキングに伴い吸気ポート近傍の浮遊ＨＣがエンジン燃焼室に吸入され更に未燃のまま排出されてしまうという不都合が生じる。そこで本実施の形態では、エンジン停止中に吸気ポート近傍の浮遊ＨＣを吸引し、それによりエンジン始動時におけるＨＣ排出を抑制することとしている。以下、その詳細を説明する。
【００３４】
図２は、エンジン停止中に実施されるエア吸引処理の制御手順の一例を示すフローチャートであり、同処理はＥＣＵ７０の一機能として実施される。このエア吸引処理は、ソークタイマによる計測時間が所定時間になった時点でＥＣＵ７０により起動されるものであり、具体的には、エンジン停止（イグニッションＯＦＦ）から所定時間（例えば、９０分）以上経過した時に実施される。但し実際には、エンジン停止後にフュエルインジェクタ１７の油密洩れ等が無くなり、吸気ポート近傍の浮遊ＨＣ濃度が安定すると予測される時間以降にエア吸引処理が実施されるのが望ましく、本実施の形態では、エンジン停止から所定時間経過後に所定時間（例えば、８時間）毎に本エア吸引処理が実施される。
【００３５】
図２のフローチャートに示すエア吸引処理において、ステップＳ２０１では、エア吸引に関わる各種装置の電源系をＯＮとするＥＣＵ電源ＯＮの処理が実行され、続くステップＳ２０２ないしＳ２０４ではエア吸引の実施条件が満たされているか否かが判定される。すなわち、ステップＳ２０２では、エンジン水温が所定の温度範囲（例えば、０〜６０℃）にあるか否かを判別し、ステップＳ２０３では、吸気温が所定の温度範囲（例えば、０〜６０℃）にあるか否かを判別し、ステップＳ２０４では、エンジン停止後、エア吸引が未実施であるか否かを判別する。エア吸引の実施条件としては、上記以外にエンジン油温や変速機油温が所定の温度範囲内にあること等を用いることが可能である。そして、各実施条件が何れも満たされていればステップＳ２０５に進み、エア吸引処理が実行される。具体的に述べると、パージ制御弁３５、電磁切替弁４１、及び第１の吸引ポンプ４５の何れもがＯＮにされると共に、三方切替弁５０もＯＮされ、すなわち、大気連通路４２の三方切替弁５０を介してのフィルタ４９側への連通が吸気連通路５１側に切替えられてエア吸引が実行されるのである。
【００３６】
一方、エンジン水温や吸気温が所定値以上である場合には、吸気ポート近傍（吸気マニホールド１６）の温度が高く、当該吸気ポート近傍に高沸点分のＨＣが充満していると考えられる。故に、吸気ポート近傍温度が下がって高沸点分のＨＣが液化するまでは、第１の吸引ポンプ４５によるエア吸引を禁止するようにしている。
【００３７】
かかるエア吸引の際には、パージ制御弁３５がＯＮ（開放）されることで吸気マニホールド１６とキャニスタ３３とが連通され、この状態で第１の吸引ポンプ４５によるエア吸引が行われる。これにより、吸気ポート近傍に浮遊するＨＣがパージ配管３４を介して吸引され、キャニスタ３３に吸着されることになる。このとき、キャニスタ３３をＨＣが吹き抜けてしまうことがないよう、第１の吸引ポンプ４５のエア吸引流速が制限されつつ当該ポンプ４５が駆動される。具体的には、第１の吸引ポンプ４５を間欠駆動させたり、第１の吸引ポンプ４５の駆動電圧又は駆動電流を制限したりしてエア吸引流速が制限される。
【００３８】
また、燃料タンク３１内に貯留されている燃料が高揮発性であること等に起因して、キャニスタ３３に燃料蒸発ガスが能力一杯に吸着されているような場合に、エア吸引が実行されると、吸気ポート近傍に浮遊するＨＣのキャニスタ３３への吸着は行なわれないが、上述のように、大気連通路４２が三方切替弁５０を介して吸気連通路５１側に切替えられ、吸気管１１のスロットルバルブ１４の下流側に連通されているので、エアは循環されるのみでＨＣがフィルタ４９を介して外部に放出されることはない。このエアの循環中に浮遊ＨＣはサージタンク１５の底部に設けられた第１のＨＣ吸着材１８に吸着される。
【００３９】
その後、ステップＳ２０６では、エア吸引の開始後、所定時間（例えば、１分程度）が経過したか否かを判別し、所定時間経過前であればそのまま本処理を終了する。所定時間経過していればステップＳ２０７に進み、ＥＣＵ電源ＯＦＦの処理を実施する。
【００４０】
上記の如く燃料（ＨＣ）がキャニスタ３３に吸着された後は、エンジン運転中においてその時々のエンジン運転状態に応じてパージ制御弁３５が開放されてキャニスタ３３に吸着したＨＣがパージ配管３４を介して放出される。すなわち、このときは、電磁切替弁４１と第１の吸引ポンプ４５とが共にＯＦＦとされると共に、三方切替弁５０もＯＦＦ、すなわち、大気連通路４２の三方切替弁５０を介しての吸気連通路５１側への連通がフィルタ４９側へ切替えられている。そして、エンジン１０が駆動状態にあること、エンジン回転数が所定値以上であること、吸入空気量が所定値以上であること等のキャニスタパージ実行条件を満たすとき、パージ制御弁３５がＯＮされてキャニスタパージが実行される。
【００４１】
以上詳述した本実施の形態によれば、以下の優れた効果が得られる。
【００４２】
エンジン停止中においてパージ配管３４を通じてのエア吸引が行われることで、吸気ポート近傍の浮遊ＨＣが効率良くキャニスタ３３に吸着される。また、エンジン運転時においては、燃焼室からの燃料吹き戻し等により吸気ポート近傍に高沸点分のＨＣが混入し浮遊するが、炭化水素吸着材としてのキャニスタ３３に浮遊ＨＣが吸着することはなく、ＨＣ吸着性能の低下が抑制できる。以上により、次回のエンジン始動時において、クランキングに伴い吸気ポート近傍の浮遊ＨＣが燃焼室に吸入され更に未燃のまま排出されてしまうといった事態が抑制できる。その結果、ＨＣ排出量を有効に低減することができるようになる。
【００４３】
また、キャニスタ３３を炭化水素吸着材として流用すること、並びにリークチェック用モジュール４０の第１の吸引ポンプ４５（負圧ポンプ）を流用することにより、コストアップ防止を図ることができる。そして、フィルタ４９の上流に三方切替弁５０を配置すると共に、三方切替弁５０を介してスロットルバルブ１４の下流側に連通された吸気連通路５１を設けたので、エア吸引時において、キャニスタ３３の吸着能力を超えるようなときにも、ＨＣが外部に放出されるのが防止される。
【００４４】
なお、上述した実施形態では、燃料蒸発ガス排出抑止装置のキャニスタ３３を炭化水素吸着材として用いたが、既に述べたようにキャニスタ３３の吸着能力を超える程、エバポガスが吸着されている場合には、エア吸引時に高濃度のＨＣが吸気管１１に導入され、第１の浮遊ＨＣ処理系としての第１のＨＣ吸着材１８の吸着能力をも超えてしまう可能性がある。そこで、これを防止すべく、第２のＨＣ吸着材６１を含む第２の浮遊ＨＣ処理系を用いた実施形態を、本発明の第二の実施形態として以下に説明する。
【００４５】
図３は、本発明の第二の実施形態において、同じくエンジン停止中に実施されるエア吸引処理の制御手順の一例を示すフローチャートであり、同処理はＥＣＵ７０の一機能として実施される。このエア吸引処理は、ソークタイマによる計測時間が所定時間になった時点でＥＣＵ７０により起動されるものであり、具体的には、エンジン停止（イグニッションＯＦＦ）から所定時間以上経過した時に実施される。但し実際には、エンジン停止後にフュエルインジェクタ１７の油密洩れ等が無くなり、吸気ポート近傍の浮遊ＨＣ濃度が安定すると予測される時間以降にエア吸引処理が実施されるのが望ましく、本実施の形態では、エンジン停止から所定時間経過後に所定時間（例えば、８時間）毎に本エア吸引処理が実施される。
【００４６】
図３のフローチャートに示すエア吸引処理において、ステップＳ３０１では、エア吸引に関わる各種装置の電源系をＯＮとするＥＣＵ電源ＯＮの処理が実行され、続くステップＳ３０２では、エンジン水温が所定の温度範囲（例えば、０〜６０℃）にあるか否かを判別し、ステップＳ３０３では、吸気温が所定の温度範囲（例えば、０〜６０℃）にあるか否かを判別し、ステップＳ３０４では、エンジン停止後、エア吸引が未実施であるか否かにより、エア吸引の実施条件が満たされているか否かが判定される。そして、各実施条件が何れも満たされていればステップＳ３０５に進み、エア吸引処理が実行される。具体的に述べると、流量制御バルブ６２および第２のポンプ６３のモータＭ２の何れもがＯＮにされ、流量制御バルブ６２が開かれると共に、第２のポンプ６３が正転方向に駆動されエア吸引が実行される。かくて、吸気ポート近傍の浮遊ＨＣが連通路６０を介して第２のＨＣ吸着材６１に吸着される。
【００４７】
一方、エンジン水温や吸気温が所定値以上である場合には、吸気ポート近傍（吸気マニホールド１６）の温度が高く、当該吸気ポート近傍に高沸点分のＨＣが充満していると考えられるので、吸気ポート近傍温度が下がって高沸点分のＨＣが液化するまでは、第２のポンプ６３によるエア吸引が禁止されること前実施の形態と同じである。その後、ステップＳ３０６では、エア吸引の開始後、所定時間（例えば、１分程度）が経過したか否かを判別し、所定時間経過前であればそのまま本処理を終了する。所定時間経過していればステップＳ３０７に進み、ＥＣＵ電源ＯＦＦの処理が実行される。
【００４８】
なお、この第二の実施形態は、前述の第一の実施形態と併せて、または、別個に実行されてもよい。
【００４９】
次に、第２の浮遊ＨＣ処理系における第２のＨＣ吸着材６１のＨＣ脱離（パージ）処理について、図４に示すフローチャートを参照して説明する。このＨＣ脱離処理はエンジン運転中に所定の周期で実施される処理であり、同処理はＥＣＵ７０の一機能として実施される。そこで、ステップＳ４０１において、ＨＣ吸着材６１に吸着されているＨＣ吸着量を取得する。このＨＣ吸着量は、例えば、エンジン停止中に実行される上述の図３のエア吸引処理によりＨＣ吸着材６１に吸着されるＨＣ吸着量の推定量であり、１回のエア吸引処理により吸着されるＨＣ吸着量を予め実験等により求めてマップ化しておき、その値と何回のエア吸引処理が実行されたか、または後述する脱離処理の進行状況等に基づき求められる。そして、次のステップＳ４０２においては、脱離が完了したか否かが判定され、完了している場合にはこの処理は終了される。
【００５０】
一方、ステップＳ４０２において脱離が完了していないと判定されるとステップＳ４０３に進み、脱離条件が満たされているか否かが判定される。これは、例えば、触媒２２や空燃比センサ２３の暖機が完了しているか否かで判断してもよい。暖機が完了していない場合にもこの処理は一旦終了される。そして、暖機が完了しているときはステップＳ４０４に進み、ＨＣ脱離処理が実施される。具体的には、流量制御バルブ６２が所定の開度に開かれるのである。なお、この流量制御バルブ６２の開度は、触媒２２の処理能力に応じて変えることができ、触媒２２の暖機が完全に終了しているときには開度を大きくし、第２のＨＣ吸着材６１を通過する空気流量が多くなるようにされている。そして、次のステップＳ４０５では、この第２のＨＣ吸着材６１を通過した空気流量に基づき、ＨＣ脱離量が計算され、さらに、ステップＳ４０６においてステップＳ４０１で取得されたＨＣ吸着量とステップＳ４０５で計算されたＨＣ脱離量とに基づき、第２のＨＣ吸着材６１における残存ＨＣ吸着量が計算されて記憶され、本ルーチンが一旦終了される。
【００５１】
次に、上述の第２の浮遊ＨＣ処理系における第２のＨＣ吸着材６１のＨＣ脱離処理が完了した状態において実行されるエンジンの性能向上処理（１）および（２）について、図５および図６に示すフローチャートをそれぞれ参照して説明する。これらのエンジンの性能向上処理は、エンジン１０の所定の運転条件下での空気流量を増大させる目的で行なわれものであり、同処理はＥＣＵ７０の一機能として所定の周期で実施される。
【００５２】
そこで、エンジンの性能向上処理（１）についてはステップＳ５０１において、第２のＨＣ吸着材６１のＨＣ脱離処理が完了したか否かが判定される。これは、上述のステップＳ４０２における判定と同様にして行なわれ、脱離が完了していないときにはこの処理は一旦終了される。そして、判定の結果、脱離が完了している場合には次のステップＳ５０２に進む。このステップＳ５０２においては、エンジン１０が所定の運転条件下にあるか否か、例えば、比較的多量の吸入空気量が要求される高回転数（例えば、３０００ｒｐｍ以上）状態にあるか否かが、ＥＣＵ７０に入力されているエンジン回転数信号に基づき判定される。高回転数状態にないときは、この処理は一旦終了される。逆に、高回転数状態であるときは、ステップＳ５０３に進み、性能向上処理として流量制御バルブ６２が開かれる。なお、この流量制御バルブ６２の開度は、エンジン回転数に合わせて所定の開度に開かれる。すなわち、エンジン回転数が高くなるにつれその開度が増大され、連通路６０を通る空気流量が多くなるようにされている。かくて、エンジン１０には吸気マニホールド１６を介して吸入される空気に加えて、連通路６０を介して吸気ポートに導入される空気も供給されることから、その出力性能の向上が図られるのである。
【００５３】
また、エンジンの性能向上処理（２）についてはステップＳ６０１において、同様に、第２のＨＣ吸着材６１のＨＣ脱離処理が完了したか否かが判定される。これは、上述のステップＳ４０２およびＳ５０１における判定と同様にして行なわれ、脱離が完了していないときにはこの処理は一旦終了される。そして、判定の結果、脱離が完了している場合には次のステップＳ６０２に進む。このステップＳ６０２においては、エンジン１０が所定の運転条件下にあるか、例えば、本実施の形態では、スロットル開度ないしはアクセル開度が所定の開度以上にあるか否かが、ＥＣＵ７０に入力されているスロットル開度ないしはアクセル開度信号に基づき判定される。所定開度以上にないときは、この処理は一旦終了される。逆に、所定開度以上にあるときは、ステップＳ６０３に進み、性能向上処理（２）として流量制御バルブ６２が開かれると共に、第２のポンプ６３のモータＭ２がＯＮにされ、第２のポンプ６３が逆転方向に駆動される。かくて、所定量のエアが連通路６０を通り吸気ポートに送られることで、吸気ポートの圧力低下が防止される一種の過給作用により、気筒間の吸入位相差による脈動の影響が排除され、エンジン性能向上が図られるのである。
【００５４】
なお、このとき、流量制御バルブ６２の開度は、トルク段差の発生を防止する観点から、スロットル開度ないしはアクセル開度に合わせて所定の開度に調整されつつ開かれるのが好ましい。
【００５５】
また、本実施の形態では、例えば、機関運転中のフュエルカット時に第２のポンプ６３を正転方向に作動させることによりエア吸引を行なわせ、吸気ポート壁面に付着した燃料、いわゆるポートウエット分を第２のＨＣ吸着材６１に吸着させたり、また、エンジン１０がハイブリッド車両に搭載される場合には、イグニッションスイッチがＯＮされてから実際にエンジンが始動されるまでの間に、第２のポンプ６３を正転方向に作動させることによりエア吸引を行なわせ、吸気ポートに存在する炭化水素を吸着させることができる。以下、これらのエア吸引処理について、図７および図８に示すフローチャートをそれぞれ参照して説明する。これらのエア吸引処理は、ＥＣＵ７０の一機能として所定の時期および期間に実行される。
【００５６】
まず、フュエルカット時のエア吸引処理においては、ステップＳ７０１において、フュエルインジェクタ１７への駆動制御信号に基づいてフュエルカット状態にあるか否かが判定される。フュエルカット状態にないときは、この処理は一旦終了される。逆に、フュエルカット状態にあるときはステップＳ７０２に進み、第２のＨＣ吸着材６１に吸着余力があるか否かが判定される。エンジン１０の始動直後等の前述したＨＣ脱離処理が完了していないときにはこの処理は一旦終了される。そして、判定の結果、例えば、脱離が完了し吸着余力がある場合には次のステップＳ７０３に進み、流量制御バルブ６２が開かれると共に、第２のポンプ６３のモータＭ２がＯＮにされ、第２のポンプ６３が正転方向に駆動される。かくて、このフュエルカット時のエア吸引処理により、吸気ポート壁面に付着した燃料、いわゆるポートウエット分が第２のＨＣ吸着材６１に吸着され、排気系に無駄に排出されるのが防止される。
【００５７】
次に、エンジン始動前のエア吸引処理においては、ステップＳ８０１においてイグニッションスイッチ（ＩＧ）がＯＮか否かが判定され、ステップＳ８０２においてエンジンが始動前か否かが判定される。ＯＮでないとき、および始動前でないときはこの処理は終了される。そして、イグニッションスイッチ（ＩＧ）がＯＮで、エンジンの始動前のときはステップＳ８０３に進み、流量制御バルブ６２が開かれると共に、第２のポンプ６３のモータＭ２がＯＮにされ、第２のポンプ６３が正転方向に駆動される。かくて、エンジン１０の始動前の停止時においてにエア吸引処理が実行され、吸気ポートに存在する炭化水素が吸着される。クランキング時においてＨＣ排出を確実に防止するには、クランキング開始直前に、吸気ポート近傍の浮遊ＨＣを除去するのが望ましく、本実施の形態によれば、浮遊ＨＣの除去を好適に行うことができる。これにより、クランキング時におけるＨＣ排出がより確実に防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明の一実施の形態の概要を示す模式図である。
【図２】本発明の実施形態のエア吸引処理制御の一形態を示すフローチャートである。
【図３】本発明の実施形態の他のエア吸引処理制御の一形態を示すフローチャートである。
【図４】本発明の実施形態の脱離処理制御の一形態を示すフローチャートである。
【図５】本発明の実施形態の性能向上処理（１）制御の一形態を示すフローチャートである。
【図６】本発明の実施形態の性能向上処理（２）制御の一形態を示すフローチャートである。
【図７】本発明の実施形態のフュエルカット時エア吸引処理制御の一形態を示すフローチャートである。
【図８】本発明の実施形態のエンジン始動前エア吸引処理制御の一形態を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００５９】
１０    エンジン
１１    吸気管
１２    エアクリーナ
１３    エアフロメータ
１４    スロットルバルブ
１５    サージタンク
１６    吸気マニホールド
１７    フュエルインジェクタ
１８    第１のＨＣ吸着材
２１    排気管
２２    触媒
２３    空燃比センサ
３１    燃料タンク
３２    エバポガス導管
３３    キャニスタ（ＨＣ吸着材）
３４    パージ配管
３５    パージ制御弁
３７    キャニスタ導管
４０    リークチェック用モジュール
４１    電磁切替弁
４２    大気連通路
４３    負圧導入路
４４    逆止弁
４５    第１の吸引ポンプ
４６    バイパス通路
４７    基準オリフィス
４８    圧力センサ
４９    フィルタ
５０    三方切替弁
５１    吸気連通路
Ｍ１    モータ
６０    連通路
６１    第２のＨＣ吸着材
６２    流量制御バルブ
６３    第２のポンプ
Ｍ２    モータ
７０    電子制御ユニット（ＥＣＵ）
【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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