(57)【要約】【課題】ＰＭ抑制の機能を有した蒸発燃料処理装置を提供する。【解決手段】蒸発燃料の高沸点成分を吸着し、その吸着した高沸点成分を吸気管１６へ放出する高沸キャニスタ３２（高沸点成分用キャニスタ）と、蒸発燃料の低沸点成分を吸着し、その吸着した低沸点成分を吸気管１６へ放出する低沸キャニスタ３３（低沸点成分用キャニスタ）と、を備え、高沸キャニスタ３２からの放出を禁止させながら低沸キャニスタ３３から放出させる、低沸点成分放出モードを実行可能に構成する。具体的には、低沸キャニスタ３３から放出された低沸点成分を吸気管１６へ導く低沸用供給配管３６（低沸点成分用配管）と、高沸キャニスタ３２から放出された高沸点成分を吸気管１６へ導く高沸用供給配管３４（高沸点成分用配管）とを別々に設ける。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
蒸発燃料の高沸点成分を吸着し、その吸着した高沸点成分を内燃機関の吸気管へ放出する高沸点成分用キャニスタと、
蒸発燃料の低沸点成分を吸着し、その吸着した低沸点成分を前記吸気管へ放出する低沸点成分用キャニスタと、
を備え、
前記高沸点成分用キャニスタからの放出を禁止させながら前記低沸点成分用キャニスタから放出させる、低沸点成分放出モードを実行可能に構成したことを特徴とする蒸発燃料処理装置。
【請求項２】
前記低沸点成分用キャニスタからの放出を禁止させながら前記高沸点成分用キャニスタから放出させる高沸点成分放出モードと、前記低沸点成分放出モードとを切り替え可能に構成したことを特徴とする請求項１に記載の蒸発燃料処理装置。
【請求項３】
前記内燃機関の温度、成層燃焼の有無、および前記内燃機関の燃焼室内への燃料噴射量の少なくとも１つに基づき、前記低沸点成分放出モードを実行させるか否かを判定する判定手段を備えることを特徴とする請求項１または２に記載の蒸発燃料処理装置。
【請求項４】
前記判定手段は、前記内燃機関の温度が所定の閾値未満である低温時に、前記低沸点成分放出モードを実行させるよう判定し、かつ、成層燃焼時には非成層燃焼時に比べて前記閾値を高くするように設定することを特徴とする請求項３に記載の蒸発燃料処理装置。
【請求項５】
前記低沸点成分用キャニスタでの吸着量が所定量を超える飽和状態になった場合、前記判定手段による判定結果に拘わらず前記低沸点成分用キャニスタから放出させることを特徴とする請求項３または４に記載の蒸発燃料処理装置。
【請求項６】
排気中の酸素濃度を検出してその検出値に基づき燃料噴射量をフィードバック制御する手段を備え、前記内燃機関を始動させてから所定の始動期間が経過した後に、前記フィードバック制御を開始する燃料噴射システムに適用され、
前記飽和状態になった場合であっても、前記始動期間であれば前記低沸点成分用キャニスタからの放出を禁止することを特徴とする請求項５に記載の蒸発燃料処理装置。
【請求項７】
前記低沸点成分放出モードの実行時には、前記低沸点成分用キャニスタの外部から導入した外気とともに低沸点成分を前記吸気管へ供給させるよう構成されており、
前記低沸点成分用キャニスタでの吸着量を推定する推定手段を備え、
前記判定手段は、前記推定手段により推定した吸着量が所定量以下になった場合には、前記内燃機関の温度、成層燃焼の有無、および燃料噴射量の値に拘わらず、前記低沸点成分放出モードの実行を中止させるよう判定することを特徴とする請求項３〜６のいずれか１つに記載の蒸発燃料処理装置。
【請求項８】
前記低沸点成分用キャニスタから放出された低沸点成分を前記吸気管へ導く低沸点成分用配管、および前記低沸点成分用配管を開閉する低沸点成分用電磁弁と、
前記高沸点成分用キャニスタから放出された高沸点成分を前記吸気管へ導く高沸点成分用配管、および前記高沸点成分用配管を開閉する高沸点成分用電磁弁と、
を備え、
前記高沸点成分用電磁弁および前記低沸点成分用電磁弁の両方を開弁させ、前記高沸点成分用配管および前記低沸点成分用配管の各々から同時に蒸発燃料を放出させる両成分放出モードを実行可能に構成したことを特徴とする請求項１〜７のいずれか１つに記載の蒸発燃料処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蒸発燃料をキャニスタで吸着して、その吸着した蒸発燃料を内燃機関の吸気管へ放出する蒸発燃料処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、燃料タンク等にて発生する蒸発燃料をキャニスタで吸着し、その吸着した蒸発燃料を内燃機関の吸気管へ放出して燃焼室で燃焼処理させる蒸発燃料処理装置が知られている。そして特許文献１には、蒸発燃料の高沸点成分を吸着する高沸点成分用キャニスタと、蒸発燃料の低沸点成分を吸着する低沸点成分用キャニスタとを別々に備える旨が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平５−３３２２０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、本発明者は、低沸点成分の蒸発燃料を吸気管に供給して燃焼させれば、排気中の粒子状物質（ＰＭ：Particulate Matter）の発生量を抑制できることに着目した。特に、内燃機関の低温始動時や成層燃焼時等、ＰＭが発生しやすい運転状態の時には、低沸点成分の供給によるＰＭ抑制の効果が好適に発揮される。
【０００５】
これに対し上記特許文献１記載の装置は、高沸点成分と低沸点成分とを別々のキャニスタに分けて吸着できるものの、高沸点成分と低沸点成分を両キャニスタから同時に放出することしかできず、低沸点成分のみを放出できない構成になっている。そのため、上述した着目点によるＰＭ抑制の効果を発揮させることができない。
【０００６】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、ＰＭ抑制の機能を有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】
【０００７】
以下、上記課題を解決するための手段、及びその作用効果について記載する。
【０００８】
請求項１記載の発明では、蒸発燃料の高沸点成分を吸着し、その吸着した高沸点成分を内燃機関の吸気管へ放出する高沸点成分用キャニスタと、蒸発燃料の低沸点成分を吸着し、その吸着した低沸点成分を前記吸気管へ放出する低沸点成分用キャニスタと、を備え、前記高沸点成分用キャニスタからの放出を禁止させながら前記低沸点成分用キャニスタから放出させる、低沸点成分放出モードを実行可能に構成したことを特徴とする。
【０００９】
これによれば、高沸点成分と低沸点成分とを別々のキャニスタに分けて吸着し、ＰＭ抑制機能を発揮させたい場合には低沸点成分放出モードを実行して、高沸点成分の放出を禁止させながら低沸点成分を吸気管へ放出させることができる。よって、低沸点成分を燃焼させることによるＰＭ抑制の効果を発揮させることができる。
【００１０】
請求項２記載の発明では、前記低沸点成分用キャニスタからの放出を禁止させながら前記高沸点成分用キャニスタから放出させる高沸点成分放出モードと、前記低沸点成分放出モードとを切り替え可能に構成したことを特徴とする。
【００１１】
ここで、低沸点成分放出モードを実行させるには、その実行開始までに低沸点成分をある程度キャニスタに蓄えておく必要が有る。しかしながら、上記発明による高沸点成分放出モードが実行できない構成、つまり、高沸点成分の放出時には低沸点成分も一緒に放出しなければならない構成にすると、低沸点成分放出モードの実行に先立ち十分な量の低沸点成分を蓄えることの妨げとなる。この点を鑑みた上記発明では、低沸点成分の放出を禁止させながら高沸点成分を放出させる高沸点成分放出モードが実行可能に構成されているので、低沸点成分放出モードの実行に先立ち十分な量の低沸点成分を蓄えることができる。
【００１２】
請求項３記載の発明では、前記内燃機関の温度、成層燃焼の有無、および前記内燃機関の燃焼室内への燃料噴射量の少なくとも１つに基づき、前記低沸点成分放出モードを実行させるか否かを判定する判定手段を備えることを特徴とする。
【００１３】
上記発明によれば、内燃機関がＰＭ発生しやすい運転状態の時（例えば低温時、成層燃焼時、燃焼室への燃料噴射量が多い時）に、低沸点成分放出モードを実行させるようにできるので、ＰＭ抑制の効果を好適に発揮させることができる。
【００１４】
請求項４記載の発明では、前記判定手段は、前記内燃機関の温度が所定の閾値未満である低温時に、前記低沸点成分放出モードを実行させるよう判定し、かつ、成層燃焼時には非成層燃焼時に比べて前記閾値を高くするように設定することを特徴とする。
【００１５】
ここで、内燃機関の低温時や成層燃焼時にはＰＭが発生しやすく、特に、低温かつ成層燃焼の時にはＰＭ発生量が極めて多くなることが懸念される。この点を鑑みた上記発明では、成層燃焼時には非成層燃焼時に比べて低沸点成分放出モードが実行されやすくなるように実行判定の温度閾値を設定するので、必要に応じた低沸点成分放出モードの実行を実現できる。
【００１６】
請求項５記載の発明では、前記低沸点成分用キャニスタでの吸着量が所定量を超える飽和状態になった場合、前記判定手段による判定結果に拘わらず前記低沸点成分用キャニスタから放出させることを特徴とする。
【００１７】
これによれば、低沸点成分用キャニスタの飽和状態を迅速に解消できるので、燃料タンク内等にて発生した蒸発燃料の低沸点成分が、吸着されずに外気へ放出されてしまう機会を低減できる。
【００１８】
請求項６記載の発明では、排気中の酸素濃度を検出してその検出値に基づき燃料噴射量をフィードバック制御する手段を備え、前記内燃機関を始動させてから所定の始動期間が経過した後に、前記フィードバック制御を開始する燃料噴射システムに適用され、前記飽和状態になった場合であっても、前記始動期間であれば前記低沸点成分用キャニスタからの放出を禁止することを特徴とする。
【００１９】
低沸点成分放出モードを実行している期間中においては、燃料噴射弁からの燃料噴射量を低沸点成分の供給分だけ低減させて、空燃比リッチにならないように燃焼させることが望ましい。しかしながら、このように噴射量を低減させたとしても、酸素濃度検出値に基づくフィードバック制御が実施されていない始動期間においては、所望の空燃比に精度良く調整することは困難であり、排気エミッションの悪化が懸念される。この点を鑑みた上記発明では、飽和状態になっても始動期間であれば低沸点成分の放出を禁止するので、上記懸念を解消できる。
【００２０】
請求項７記載の発明では、前記低沸点成分放出モードの実行時には、前記低沸点成分用キャニスタの外部から導入した外気とともに低沸点成分を前記吸気管へ供給させるよう構成されており、前記低沸点成分用キャニスタでの吸着量を推定する推定手段を備え、前記判定手段は、前記推定手段により推定した吸着量が所定量以下になった場合には、前記内燃機関の温度、成層燃焼の有無、および燃料噴射量の値に拘わらず、前記低沸点成分放出モードの実行を中止させるよう判定することを特徴とする。
【００２１】
ここで、低沸点成分放出モードを実行させるべく、低沸点成分用キャニスタへ外気を導入するとともに、低沸点成分用キャニスタと吸気管を連通状態にしているにも拘わらず、低沸点成分の吸着量がゼロ（所定量以下）になっていれば、低沸点成分は供給されずに外気のみが吸気管へ供給されることとなる。そのため、空燃比を所望の値に調整することが極めて困難となり、排気エミッションの悪化が懸念される。この点を鑑みた上記発明では、吸着量が所定量以下になったと推定された場合には、内燃機関の温度、成層燃焼の有無、および燃料噴射量の値に拘わらず、低沸点成分放出モードの実行を中止させるので、上記懸念を解消できる。
【００２２】
請求項８記載の発明では、前記低沸点成分用キャニスタから放出された低沸点成分を前記吸気管へ導く低沸点成分用配管、および前記低沸点成分用配管を開閉する低沸点成分用電磁弁と、前記高沸点成分用キャニスタから放出された高沸点成分を前記吸気管へ導く高沸点成分用配管、および前記高沸点成分用配管を開閉する高沸点成分用電磁弁と、を備え、前記高沸点成分用電磁弁および前記低沸点成分用電磁弁の両方を開弁させ、前記高沸点成分用配管および前記低沸点成分用配管の各々から同時に蒸発燃料を放出させる両成分放出モードを実行可能に構成したことを特徴とする。
【００２３】
先述した特許文献１記載の装置では、上記発明にかかる低沸点成分用配管を備えておらず、低沸点成分用キャニスタ内の低沸点成分を、高沸点成分用キャニスタおよび高沸点成分用配管を通じて吸気管へ供給させている。つまり、１本の高沸点成分用配管から高沸点成分および低沸点成分の両方を放出させている。これに対し上記発明では、低沸点成分用配管を高沸点成分用配管とは別に設け、両配管の各々から同時に蒸発燃料を放出させるので、蒸発燃料が配管を流通する際の圧力損失を小さくでき、蒸発燃料を迅速に放出できる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の一実施形態にかかる蒸発燃料処理装置と、その装置が適用される内燃機関を示す図。
【図２】図１に示す蒸発燃料処理装置の作動状態を、各種モード毎に示す図。
【図３】低沸点成分の放出を制御する手順を示すフローチャート。
【図４】高沸点成分の放出を制御する手順を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明にかかる蒸発燃料処理装置を具体化した一実施形態を、図面に基づいて説明する。
【００２６】
図１は、本実施形態にかかる蒸発燃料処理装置が適用される、内燃機関１０及び燃料噴射システムを示す図である。この内燃機関１０は、車両に搭載されて走行駆動源として機能するものであり、点火プラグ１１を有した火花点火式内燃機関であるとともに、燃焼室１０ａへ燃料を直接噴射する直噴式内燃機関である。図１の例では、内燃機関１０のシリンダヘッド１０ｂに、燃料を噴射する燃料噴射弁１２が取り付けられており、この燃料噴射弁１２は、噴孔１２ａが燃焼室１０ａに露出するよう配置されている。
【００２７】
内燃機関１０の排気管１３には、排気中のＨＣ、ＣＯを酸化する機能とＮＯｘを還元する機能を有した触媒装置１４（いわゆる三元触媒）が取り付けられている。触媒装置１４にて効率よく酸化・還元をするためには、燃料と空気が完全燃焼し、かつ、酸素の余らない理論空燃比であることが要求される。そのため、燃料噴射弁１２の作動を制御する制御ユニット（ＥＣＵ２０）は、Ｏ２センサ１５により検出された排気中の酸素濃度が目標値になるよう、燃料噴射弁１２からの燃料噴射量をフィードバック制御する。
【００２８】
具体的には、吸気量等で現されるエンジン負荷、およびエンジン回転速度に基づき燃料の基本噴射量を算出し、この基本噴射量に対して前記フィードバック制御による補正を実施する。但し、始動期間においては、基本噴射量を所定量だけ増量させる始動時増量補正を行ってリッチ状態で燃焼させ、前記フィードバック制御による補正を実施しない。
【００２９】
さらにＥＣＵ２０は、エンジン負荷およびエンジン回転速度に基づき、成層燃焼及び均質燃焼のいずれで燃焼させるかを切り替える。例えば、アイドル運転時や市街地走行時の如く低回転速度かつ低負荷の領域においては、希薄空燃比（例えば１７〜５０）による成層燃焼に切り替えて燃費向上を図る。一方、高速走行時や加速走行、登坂走行時の如く高回転速度かつ高負荷の領域においては、ストイキ近傍の空燃比（例えば１２〜１５）による均質燃焼に切り替えてエンジン出力の向上を図る。
【００３０】
成層燃焼では、ピストン１０ｃが上昇する圧縮行程の後半で燃料を噴射する。すると、噴射した燃料を含む混合気がピストン頂面の形状に沿って点火プラグ１１の近傍に濃い混合気として集められる。一方、均質燃焼では、ピストン１０ｃが下降する吸気行程で燃料を噴射する。すると、噴霧した燃料は圧縮行程中に燃焼室１０ａで攪拌されて均質な混合気となる。
【００３１】
燃料噴射弁１２へ供給される燃料は燃料タンク３０に液体の状態で貯蔵されているが、燃料タンク３０内で発生した蒸発燃料は、燃料タンク３０に接続された排出管３１を通じて燃料タンク３０の外部へ排出される。排出管３１には、高沸点成分用キャニスタ（以下、「高沸キャニスタ３２」と記載する）と、低沸点成分用キャニスタ（以下、「低沸キャニスタ３３」と記載する）とが取り付けられている。なお、低沸キャニスタ３３は高沸キャニスタ３２の下流側に取り付けられている。
【００３２】
これらのキャニスタ３２，３３は蒸発燃料を吸着する吸着材（例えば活性炭や高分子ゲル）を有しており、排出管３１から流入してくる蒸発燃料を吸着する。なお、蒸発燃料に含まれる高沸点成分および低沸点成分のうち、高沸点成分の方が低沸点成分に比べて吸着材に吸着され易い。そのため、排出管３１の上流側に位置する高沸キャニスタ３２では主に高沸点成分が吸着され、下流側に位置する低沸キャニスタ３３では、高沸キャニスタ３２で吸着されなかった低沸点成分が吸着される。
【００３３】
キャニスタ３２，３３で吸着した蒸発燃料は外気（大気）とともに放出され、吸気管１６へ供給される。より詳細に説明すると、高沸キャニスタ３２には、以下に説明する高沸用供給配管３４（高沸点成分用配管）および高沸用外気導入配管３５が接続されている。また、低沸キャニスタ３３には、以下に説明する低沸用供給配管３６（低沸点成分用配管）および低沸用外気導入配管３７が接続されている。
【００３４】
高沸用供給配管３４は、高沸キャニスタ３２から放出される高沸点成分を吸気管１６に導く配管である。高沸用外気導入配管３５は、外気を高沸キャニスタ３２の内部へ導入する配管である。そして、高沸用供給配管３４にはその配管通路を開閉する高沸用供給電磁弁３４ａが取り付けられ、高沸用外気導入配管３５にはその配管通路を開閉する高沸用外気電磁弁３５ａが取り付けられている。
【００３５】
これらの電磁弁３４ａ，３５ａの作動はＥＣＵ２０により制御されており、両電磁弁３４ａ，３５ａを開弁させると、吸気管１６内の負圧により、高沸用外気導入配管３５から外気が導入されることとなる。そして、導入された外気は、高沸キャニスタ３２に吸着されている高沸点成分を離脱して放出させ、その高沸点成分とともに高沸用供給配管３４を通じて吸気管１６へ導入される。
【００３６】
低沸用供給配管３６は、低沸キャニスタ３３から放出される低沸点成分を吸気管１６に導く配管である。低沸用外気導入配管３７は、外気を低沸キャニスタ３３の内部へ導入する配管である。そして、低沸用供給配管３６にはその配管通路を開閉する低沸用供給電磁弁３６ａが取り付けられ、低沸用外気導入配管３７にはその配管通路を開閉する低沸用外気電磁弁３７ａが取り付けられている。
【００３７】
これらの電磁弁３６ａ，３７ａの作動はＥＣＵ２０により制御されており、両電磁弁３６ａ，３７ａを開弁させると、吸気管１６内の負圧により、低沸用外気導入配管３７から外気が導入されることとなる。そして、導入された外気は、低沸キャニスタ３３に吸着されている低沸点成分を離脱して放出させ、その低沸点成分とともに低沸用供給配管３６を通じて吸気管１６へ導入される。
【００３８】
なお、高沸用供給電磁弁３４ａおよび高沸用外気電磁弁３５ａを閉弁作動させれば、高沸点成分の吸気管１６への供給が禁止され、低沸用供給電磁弁３６ａおよび低沸用外気電磁弁３７ａを閉弁作動させれば、低沸点成分の吸気管１６への供給が禁止される。
【００３９】
このように、高沸点成分および低沸点成分が吸気管１６へ供給される場合には、その供給量の分だけ、先述した基本噴射量を減量させるように補正する。この減量補正量は、吸気管１６内の負圧やエンジン回転速度等に応じて可変設定することが望ましい。
【００４０】
ＥＣＵ２０は、４つの電磁弁３４ａ，３５ａ，３６ａ，３７ａの作動を制御することで、図２（ａ）〜（ｄ）に示す各種モードに切り替える。
【００４１】
図２（ａ）に示す低沸点成分放出モードでは、電磁弁３４ａ，３５ａを閉弁させ、電磁弁３６ａ，３７ａを開弁させる。これにより、高沸キャニスタ３２からの高沸点成分の放出を禁止させつつ、低沸キャニスタ３３から低沸点成分を放出させる。つまり、吸気管１６へ低沸点成分のみを供給させる。
【００４２】
図２（ｂ）に示す高沸点成分放出モードでは、電磁弁３６ａ，３７ａを閉弁させ、電磁弁３４ａ，３５ａを開弁させる。これにより、低沸キャニスタ３３からの低沸点成分の放出を禁止させつつ、高沸キャニスタ３２から高沸点成分を放出させる。つまり、吸気管１６へ高沸点成分のみを供給させる。
【００４３】
図２（ｃ）に示す両成分放出モードでは、全ての電磁弁３４ａ，３５ａ，３６ａ，３７ａを開弁させる。これにより、高沸キャニスタ３２からは高沸用供給配管３４を通じて高沸点成分が吸気管１６へ供給され、低沸キャニスタ３３からは低沸用供給配管３６を通じて低沸点成分が吸気管１６へ供給される。
【００４４】
図２（ｄ）に示す両成分放出禁止モードでは、電磁弁３４ａ，３５ａ，３６ａを閉弁させるとともに、低沸用外気電磁弁３７ａを開弁させる。これにより、高沸キャニスタ３２および低沸キャニスタ３３の両方において、蒸発燃料の放出が禁止される。なお、低沸用外気電磁弁３７ａを開弁させることにより、燃料タンク３０からキャニスタ３２，３３へ蒸発燃料が流入する際に、キャニスタ３２，３３内の空気が、流入する蒸発燃料に押し出されて低沸用外気電磁弁３７ａから外部へ抜け出るようになる。つまり、低沸用外気電磁弁３７ａからガス抜きして蒸発燃料がキャニスタ３２，３３へ流入しやすくする。
【００４５】
図３は、ＥＣＵ２０が有するマイクロコンピュータによる、低沸点成分の放出を制御する手順を示すフローチャートであり、図４は、高沸点成分の放出を制御する手順を示すフローチャートである。なお、これらの処理は所定周期で繰り返し実行される。
【００４６】
先ず、低沸点成分の放出を制御する図３について説明すると、ステップＳ１０（判定手段）において、内燃機関１０の運転状態が、ＰＭが発生し易い条件（ＰＭ発生条件）での運転状態であるか否かを判定する。例えば、内燃機関１０の温度が低温であるほどＰＭが発生し易い。また、成層燃焼時には均質燃焼時に比べてＰＭが発生し易い。また、燃料噴射量が多いほど、ピストン１０ｃ頂面に付着するウェット燃料が多くなりＰＭが発生し易くなる。したがって、内燃機関の温度、成層燃焼の有無、および燃料噴射量の少なくとも１つに基づき、ＰＭ発生条件を満たしているか否かを判定する。なお、内燃機関１０の温度は、機関冷却水の温度を検出する水温センサ１７の検出値を代用すればよい。
【００４７】
例えば、冷却水温度が所定の閾値未満である低温時に、ＰＭ発生条件を満たすと判定する。そして、成層燃焼時に用いる前記閾値を、均質燃焼時に用いる閾値に比べて高い値に設定して、成層燃焼時の方が均質燃焼時に比べてＰＭ発生条件を満たすと肯定判定され易いようにする。また、燃料噴射量が多いほど前記閾値を高い値に設定して、ＰＭ発生条件を満たすと肯定判定され易いようにする。
【００４８】
ＰＭ発生条件を満たすと判定された場合（Ｓ１０：ＹＥＳ）、続くステップＳ１１では、低沸キャニスタ３３での吸着量が所定量（下限量）以下またはゼロになっているか否かを判定する。ここで、ＥＣＵ２０（推定手段）は、図３の処理とは別に、低沸キャニスタ３３での吸着量を推定する処理を逐次行っている。
【００４９】
具体的には、燃料タンク３０内の温度または外気温度が高いほど、低沸キャニスタ３３へ流入する蒸発燃料が多くなり、また、経過時間とともに吸着量は増えていくので、前記温度および経過時間に基づき吸着量を推定する。なお、低沸キャニスタ３３から低沸点成分を放出する際の放出時間に基づき、低沸点成分の放出量を推定し、推定吸着量から推定放出量を減算すればよい。
【００５０】
低沸キャニスタ３３での吸着量が所定量より多いと判定されれば（Ｓ１１：ＮＯ）、続くステップＳ１２において、低沸キャニスタ３３から低沸点成分を放出（パージ）する低沸パージフラグをオンに設定する。要するに、ＰＭ発生条件を満たしていれば低沸点成分の供給が必要であり、その供給に必要な十分な量の低沸点成分が低沸キャニスタ３３に貯蔵されていれば、低沸パージフラグをオンにする。
【００５１】
一方、低沸キャニスタ３３での吸着量が所定量未満と判定されれば（Ｓ１１：ＹＥＳ）、低沸点成分の供給が必要であるものの、その供給に必要な十分な量の低沸点成分が貯蔵されていないため、続くステップＳ１３において、低沸パージフラグをオフに設定する。
【００５２】
また、ステップＳ１０において、ＰＭ発生条件を満たしていないと判定された場合（Ｓ１０：ＮＯ）には、続くステップＳ１４において、低沸キャニスタ３３での吸着量が所定量（上限量）以上の状態（飽和状態）になっているか否かを判定する。当該判定には、先述した推定手段による吸着量の推定値を用いる。
【００５３】
低沸キャニスタ３３での吸着量が所定量以上と判定されれば（Ｓ１４：ＹＥＳ）、続くステップＳ１５において、先述した燃料噴射量のフィードバック制御を実施しているか否かを判定し、フィードバック制御実施中であれば（Ｓ１５：ＹＥＳ）、ステップＳ１２に進み低沸パージフラグをオンに設定する。要するに、ＰＭ発生条件を満たしていなくても、低沸キャニスタ３３が飽和状態になっていれば低沸点成分の放出が必要である。但し、燃料噴射量のフィードバック制御中であることを条件としてその放出を許可する。一方、低沸キャニスタ３３での吸着量が所定量未満と判定された場合には（Ｓ１４：ＮＯ）、低沸点成分の放出が不要であるとみなして、ステップＳ１３に進み低沸パージフラグをオフに設定する。
【００５４】
次に、高沸点成分の放出を制御する図４について説明すると、ステップＳ２０において、高沸キャニスタ３２での吸着量が所定量（上限量）以上の飽和状態になっているか否かを判定する。ここで、ＥＣＵ２０は、図４の処理とは別に、高沸キャニスタ３２での吸着量を推定する処理を逐次行っている。
【００５５】
具体的には、燃料タンク３０内の温度または外気温度が高いほど、高沸キャニスタ３２へ流入する蒸発燃料が多くなり、また、経過時間とともに吸着量は増えていくので、前記温度および経過時間に基づき吸着量を推定する。なお、高沸キャニスタ３２から高沸点成分を放出する際の放出時間に基づき、高沸点成分の放出量を推定し、推定吸着量から推定放出量を減算すればよい。
【００５６】
高沸キャニスタ３２での吸着量が所定量以上と判定されれば（Ｓ２０：ＹＥＳ）、続くステップＳ２１において、先述した燃料噴射量のフィードバック制御を実施しているか否かを判定し、フィードバック制御実施中であれば（Ｓ２１：ＹＥＳ）、ステップＳ２２に進み、高沸キャニスタ３２から高沸点成分を放出（パージ）する高沸パージフラグをオンに設定する。要するに、高沸キャニスタ３２が飽和状態になっていれば高沸点成分の放出が必要である。但し、燃料噴射量のフィードバック制御中であることを条件としてその放出を許可する。一方、高沸キャニスタ３２での吸着量が所定量未満と判定された場合には（Ｓ２０：ＮＯ）、高沸点成分の放出が不要であるとみなして、ステップＳ２３に進み高沸パージフラグをオフに設定する。
【００５７】
そして、図３および図４の処理により設定された低沸パージフラグおよび高沸パージフラグの状態に応じて図２に示す各種モードに切り替える。すなわち、両パージフラグがともにオンに設定されていれば両成分放出モードを実行し、両パージフラグがともにオフに設定されていれば放出禁止モードを実行する。また、低沸パージフラグがオン、高沸パージフラグがオフに設定されていれば低沸点成分放出モードを実行し、低沸パージフラグがオフ、高沸パージフラグがオンに設定されていれば高沸点成分放出モードを実行する。
【００５８】
以上詳述した本実施形態によれば、以下の効果が得られるようになる。
【００５９】
（１）高沸点成分と低沸点成分とを別々のキャニスタ３２，３３に分けて吸着し、ＰＭ発生条件を満たす場合には低沸点成分放出モードを実行して、高沸点成分の放出を禁止させながら低沸点成分を吸気管１６へ供給する。よって、低沸点成分を燃焼させることによるＰＭ抑制機能が発揮され、例えば低温時に成層燃焼を実行した場合であっても、ＰＭ発生を十分に抑制できる。
【００６０】
（２）低沸点成分の放出が不要な場合（ＰＭ発生条件を満たしておらず、低沸キャニスタ３３が飽和状態にもなっていない場合）、かつ、高沸点成分の放出が必要な場合には、低沸点成分の放出を禁止させながら高沸点成分を放出させる高沸点成分放出モードを実行する。そのため、高沸点成分を放出することに伴い低沸点成分を不必要に放出することを回避できるので、低沸点成分放出モードの実行に先立ち十分な量の低沸点成分を蓄えておくことができ、ＰＭ抑制機能を確実に発揮できる。
【００６１】
（３）本実施形態では、高沸点成分および低沸点成分が吸気管１６へ供給される場合には、その供給量の分だけ、燃料の基本噴射量を減量させるように補正する。しかし、燃料噴射量のフィードバック制御が為されていない始動期間においては、上記補正を実施したとしても最適な噴射量に補正することは困難である。この点を鑑みた本実施形態では、キャニスタ３２，３３が飽和状態になっており放出が必要である場合であっても、燃料噴射量のフィードバック制御中であることを条件としてその放出を許可するので、始動期間において噴射量が最適値から大きくずれてしまうことを回避できる。
【００６２】
（４）ＰＭ発生条件を満たすことに伴い低沸点成分を放出するにあたり、低沸キャニスタ３３に低沸点成分が十分に貯蔵（吸着）されているか否かをステップＳ１１にて判定し、十分な量が無い場合（Ｓ１１：ＮＯ）には、ＰＭ発生条件を満たしていたとしても低沸用供給電磁弁３６ａおよび低沸用外気電磁弁３７ａの開弁を禁止する。そのため、低沸点成分が吸気管１６へ供給されていないにも拘わらず、先述した基本噴射量の減量補正を実施してしまうことを回避でき、噴射量が最適値から大きくずれてしまうことを回避できる。
【００６３】
（５）低沸用供給配管３６を高沸用供給配管３４とは別に設け、さらに、低沸用外気導入配管３７を高沸用外気導入配管３５とは別に設ける。そして、両成分放出モードでは、全ての電磁弁３４ａ，３５ａ，３６ａ，３７ａを開弁させる。そのため、低沸キャニスタ３３については、専用の低沸用外気導入配管３７から導入された外気を専用の低沸用供給配管３６へ流通させ、高沸キャニスタ３２については、専用の高沸用外気導入配管３５から導入された外気を専用の高沸用供給配管３４へ流通させる。よって、１本の外気導入配管から外気を導入した場合に比べて、外気および蒸発燃料が流通する時の圧力損失を小さくでき、蒸発燃料を迅速に放出できる。
【００６４】
（他の実施形態）
本発明は上記実施形態の記載内容に限定されず、以下のように変更して実施してもよい。また、各実施形態の特徴的構成をそれぞれ任意に組み合わせるようにしてもよい。
【００６５】
・上記実施形態では、両成分放出モードの実行時に高沸用供給電磁弁３４ａおよび低沸用供給電磁弁３６ａの両方を開弁させているが、低沸用供給電磁弁３６ａを開弁させつつ高沸用供給電磁弁３４ａを閉弁させて、高沸点成分が、低沸キャニスタ３３を通じて低沸用供給配管３６から供給されるようにしてもよい。或いは、高沸用供給電磁弁３４ａを開弁させつつ低沸用供給電磁弁３６ａを閉弁させて、低沸点成分が、高沸キャニスタ３２を通じて高沸用供給配管３４から供給されるようにしてもよい。
【００６６】
・上記実施形態では、低沸キャニスタ３３から低沸点成分を放出して供給するにあたり、低沸用供給電磁弁３６ａおよび低沸用外気電磁弁３７ａを全開に制御している。これに対し、内燃機関１０の運転状態（例えば内燃機関１０の温度、成層燃焼の有無、燃料噴射量等）に応じて低沸点成分の供給量を調整するよう、電磁弁３６ａ，３７ａの弁開度を制御してもよい。これによれば、必要量に応じた量の低沸点成分を供給するようにできるので、低沸キャニスタ３３に貯蔵されている低沸点成分が不必要に消費されることを抑制できる。
【符号の説明】
【００６７】
２０…ＥＣＵ（推定手段）、３２…高沸キャニスタ（高沸点成分用キャニスタ）、３３…低沸キャニスタ（低沸点成分用キャニスタ）、３４…高沸用供給配管（高沸点成分用配管）、３４ａ…高沸用供給電磁弁（高沸点成分用電磁弁）、３６…低沸用供給配管（低沸点成分用配管）、３６ａ…低沸用供給電磁弁（低沸点成分用電磁弁）、Ｓ１０…判定手段。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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