JP2018017170A - 蒸発燃料処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 パージ経路にパージガスを昇圧するポンプが配置さている構成において、制御弁を通過して吸気経路に流出するパージガス量を特定する技術を提供する。
【解決手段】 蒸発燃料処理装置１０は、パージ経路２２に配置され、燃料タンクＦＴ内の蒸発燃料を吸着するキャニスタ１４と、吸気経路ＩＷとキャニスタ１４の間のパージ経路２２に配置されており、キャニスタ１４と吸気経路ＩＷとを連通する連通状態と遮断する遮断状態と、に切り替わる制御弁３４と、制御弁３４とキャニスタ１４との間のパージ経路２２に配置されるポンプ１２と、インテークマニホールドＩＭの圧力とポンプ１２の回転数と制御弁３４の開度とを用いて、制御弁３４をポンプ１２から吸気経路ＩＷに向かって流れる蒸発燃料と空気とが混合されたパージガス量を特定する制御部１０２と、を備える。
【選択図】 図１

Description

本明細書は、蒸発燃料処理装置を開示する。

蒸発燃料処理装置は、燃料タンク内で発生した蒸発燃料を吸着して貯留するキャニスタと、キャニスタと吸気経路とを接続するパージ経路上に配置される制御弁と、を備える。制御弁は、キャニスタと吸気経路とが連通する連通状態と連通しない遮断状態とに切り替わる。制御弁が連通状態である場合、キャニスタ内の蒸発燃料と空気とが混合されたパージガスがパージ経路及び吸気経路を通過して、内燃機関に供給される。以下では、パージガスが制御弁を通過して内燃機関に供給される処理をパージ処理と呼ぶ。

特許文献１には、パージ処理によって内燃機関に供給されるパージガス量を推定する技術が開示されている。

特開２００８−１２１４２５号公報

パージ処理では、制御弁のキャニスタ側と吸気経路側との圧力差を利用して、キャニスタ側のパージガスが吸気経路に向けて流れる。このため、内燃機関の回転数が低い場合や、吸気経路に過給機が配置されている場合等において、制御弁の吸気経路側の圧力がキャニスタ側の圧力に対して十分に低くならない場合がある。この場合、圧力差を利用してパージガスを十分に流すことが難しい。

そこで、制御弁のキャニスタ側にパージガスを昇圧するポンプを配置する構成が採用される場合がある。本明細書は、パージ経路にパージガスを昇圧するポンプが配置さている構成において、制御弁を通過して吸気経路に流出するパージガス量を特定する技術を提供する。

本明細書で開示される技術は、パージ経路を通じて燃料タンクと吸気経路のインテークマニホールドとが連通されている車両に搭載される蒸発燃料処理装置である。蒸発燃料処理装置は、パージ経路に配置され、燃料タンク内の蒸発燃料を吸着するキャニスタと、吸気経路とキャニスタの間のパージ経路に配置されており、キャニスタと吸気経路とをパージ経路を介して連通する連通状態と、キャニスタと吸気経路とをパージ経路上で遮断する遮断状態と、に切り替わる制御弁と、制御弁とキャニスタとの間のパージ経路に配置されるポンプと、インテークマニホールドの圧力とポンプの回転数と制御弁の開度とを用いて、制御弁をポンプから吸気経路に向かって流れる蒸発燃料と空気とが混合されたパージガス量を特定する特定部と、を備える。

この構成では、制御弁を通過して流れるパージガス量は、遮断状態における制御弁の上流側と下流側との圧力差と制御弁の開度に相関して変化する。制御弁の下流側の圧力は、インテークマニホールドの圧力に応じて変化する一方、制御弁の上流側の圧力は、ポンプの回転数によって変化する。従って、制御弁から吸気経路に流れるパージガス量は、インテークマニホールドの圧力とポンプの回転数とに相関して変化する。この構成によると、インテークマニホールドの圧力とポンプの回転数と制御弁の開度とを用いて、制御弁から吸気経路に向かって流れるパージガス量を適切に特定することができる。

第１実施例の自動車の燃料供給システムの概略を示す。 第１実施例の停止時ガス量データマップを示すグラフを示す。 第１実施例の駆動時ガス量データマップを示すグラフを示す。 第１実施例の割合データマップを示すグラフを示す。 第１実施例の上流側パージ経路と上流側格納領域との対応関係を説明するための概要図を示す。 第１実施例のメモリに格納されている吸気量とシフト数との関係を表すデータマップを示す。 第１実施例の下流側パージ経路と下流側格納領域との対応関係を説明するための概要図を示す。 第１実施例のパージガス量算出処理のフローチャートを示す。 第１実施例の上流側パージガス量決定処理のフローチャートを示す。 第１実施例の上流側パージ経路に対応するメモリにおいて、吸気量が少ない場合の上流側パージガス量のシフトを説明するための概要図を示す。 第１実施例の上流側パージ経路に対応するメモリにおいて、吸気量が多い場合の上流側パージガス量のシフトを説明するための概要図を示す。 第１実施例の下流側パージガス量決定処理のフローチャートを示す。 第２実施例のメモリに格納されているデータマップを示す。 第２実施例のパージガス量算出処理のフローチャートを示す。 第２実施例の上流側パージ経路に対応する上流側格納領域におけるパージ濃度のシフトを説明するための概要図を示す。 第２実施例の下流側パージ経路に対応する下流側格納領域におけるパージ濃度のシフトを説明するための概要図を示す。 第２実施例のパージガス量推定処理のフローチャートを示す。

以下に説明する実施例の主要な特徴を列記しておく。なお、以下に記載する技術要素は、それぞれ独立した技術要素であって、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。

（特徴１）本明細書では、吸気経路に、過給機と、過給機の下流側であってインテークマニホールドの上流側に位置するスロットルバルブと、が配置されていてもよい。また、パージ経路は、制御弁と吸気経路との間で、スロットルバルブよりも下流の吸気経路に接続される下流パージ経路と、過給機よりも上流の吸気経路に接続される上流パージ経路と、に分岐していてもよい。蒸発燃料処理装置では、特定部は、インテークマニホールドの圧力とポンプの回転数と制御弁の開度とを用いて、制御弁から上流パージ経路に流れる上流側パージガス量と、制御弁から下流パージ経路に流れる下流側パージガス量と、をそれぞれ算出してもよい。パージ経路が上流パージ経路と下流パージ経路とに分岐している場合、制御弁を通過するパージガスは、上流パージ経路と下流パージ経路に分かれて吸気経路に流れる。例えば、過給機の駆動中は、過給機の下流側の吸気経路の圧力（即ちインテークマニホールドの圧力）が高くなるため、上流側パージ経路により多くのパージガスが流れる。一方、過給機の停止中は、スロットルバルブよりも下流側の吸気経路の圧力が内燃機関によって負圧になるため、下流側パージ経路により多くのパージガスが流れる。上記の構成によれば、インテークマニホールドの圧力を考慮して、制御弁から吸気経路に流れるパージガスのうち、上流パージ経路と下流パージ経路に分かれて吸気経路に流れるパージガス量をそれぞれ算出することができる。

（特徴２）本明細書の蒸発燃料処理装置は、制御弁を全開状態と全閉状態とに繰り返し切り替えることによって、キャニスタと吸気経路とを連通状態と遮断状態に繰り返し切り替えるパージ制御部を備えていてもよい。パージ制御部は、全開状態と全閉状態とを繰り返し切り替えて制御弁から吸気経路にパージガスを供給するパージ期間のうちの全開状態の期間を調整することによって、制御弁から吸気経路に流れるパージガス量を制御してもよい。特定部は、インテークマニホールドの圧力とポンプの回転数とパージ期間に制御弁が全開状態に維持されている場合の制御弁から吸気経路に流れる全開時パージガス量との関係を表すパージガス量データと、インテークマニホールドの圧力と制御弁から吸気経路に流れるパージガス量に対する上流側パージガス量の割合を示す割合データと、を予め格納していてもよい。特定部は、インテークマニホールドの圧力と、ポンプの回転数と、パージガス量データと、割合データと、パージ期間に対する全開状態の期間の割合と、を用いて、上流側パージガス量と下流側パージガス量とを特定してもよい。この構成によれば、パージ期間のうちの制御弁の全開状態の期間を調整することによって、キャニスタから供給される蒸発燃料量を調整することができる。また、パージガス量データと割合データとが予め格納されているために、ポンプの回転数と、インテークマニホールドの圧力と、全開状態の期間の割合と、を用いて、上流側パージガス量と下流側パージガス量とを特定することができる。

（特徴３）本明細書の蒸発燃料処理装置は、制御弁を全開状態と全閉状態とに繰り返し切り替えることによって、キャニスタと吸気経路とを連通状態と遮断状態に繰り返し切り替えるパージ制御部を備えていてもよい。パージ制御部は、全開状態と全閉状態とを繰り返し切り替えて制御弁から吸気経路にパージガスを供給するパージ期間のうちの全開状態の期間を調整することによって、制御弁から吸気経路に流れるパージガス量を制御してもよい。特定部は、インテークマニホールドの圧力とポンプの回転数とパージ期間に制御弁が全開状態に維持されている場合の上流側パージガス量との関係を表す上流側パージガス量データと、インテークマニホールドの圧力とポンプの回転数とパージ期間に制御弁が全開状態に維持されている場合の下流側パージガス量との関係を表す下流側パージガス量データと、を予め格納していてもよい。特定部は、インテークマニホールドの圧力と、ポンプの回転数と、上流側パージガス量データと、下流側パージガス量データと、パージ期間に対する全開状態の期間の割合と、を用いて、上流側パージガス量と下流側パージガス量とを特定してもよい。この構成によれば、パージ期間のうちの制御弁の全開状態の期間を調整することによって、キャニスタから供給される蒸発燃料量を調整することができる。また、上流側パージガス量データと下流側パージガス量データとが予め格納されているために、ポンプの回転数と、インテークマニホールドの圧力と、全開状態の期間の割合と、を用いて、上流側パージガス量と下流側パージガス量とをそれぞれ特定することができる。

（特徴４）本明細書の蒸発燃料処理装置では、特定部は、第１タイミングで特定された上流側パージガス量と、第１タイミングと異なる第２タイミングで特定された下流側パージガス量と、を加算することによって、第１タイミング及び第２タイミングよりも後の第３タイミングで内燃機関に到達するパージガス量を算出してもよい。上流パージ経路から内燃機関に至る経路は、下流パージ経路から内燃機関に至る経路よりも長い。このため、制御弁を同時に通過したパージガスが、上流パージ経路から内燃機関に至るタイミングと下流パージ経路から内燃機関に至るタイミングとは異なる。上記の構成では、第１タイミングにおける上流側パージガス量と、第２タイミングにおける下流側パージガス量と、を加算して第３タイミングで内燃機関に到達するパージガス量を算出する。これにより、内燃機関に到達するタイミングのずれを考慮して、内燃機関に到達するパージガス量を算出することができる。

（第１実施例）
図面を参照して、蒸発燃料処理装置１０を説明する。図１に示すように、蒸発燃料処理装置１０は、自動車等の車両に搭載され、燃料タンクＦＴに貯留される燃料をエンジンＥＮに供給する燃料供給システム２に配置される。

燃料供給システム２は、燃料タンクＦＴ内に収容される燃料ポンプ（図示省略）から圧送された燃料をインジェクタＩＪに供給する。インジェクタＩＪは、後述するＥＣＵ(Engine Control Unitの略)１００によって開度が調整される電磁弁を有する。インジェクタＩＪは、燃料をエンジンＥＮに噴射する。

エンジンＥＮには、吸気管ＩＰと排気管ＥＰが接続されている。吸気管ＩＰは、エンジンＥＮの負圧あるいは過給機ＣＨの動作によって、エンジンＥＮに空気を供給するための配管である。吸気管ＩＰには、スロットルバルブＴＶが配置されている。スロットルバルブＴＶは、吸気管ＩＰの開度を調整することによって、エンジンＥＮに流入する空気量を制御する。スロットルバルブＴＶは、ＥＣＵ１００によって制御される。吸気管ＩＰのスロットルバルブＴＶよりも上流側には、過給機ＣＨが配置されている。過給機ＣＨは、いわゆるターボチャージャーであり、エンジンＥＮから排気管ＥＰに排気された気体によってタービンを回転させ、それにより、吸気管ＩＰ内の空気を加圧してエンジンＥＮに供給する。過給機ＣＨは、ＥＣＵ１００によって、エンジンＥＮの回転数Ｎが予め決められた回転数（例えば２５００回転）を超えると作動するように制御される。

吸気管ＩＰの過給機ＣＨよりも上流側には、エアクリーナＡＣが配置されている。エアクリーナＡＣは、吸気管ＩＰに流入する空気から異物を除去するフィルタを有する。吸気管ＩＰでは、スロットルバルブＴＶが開弁すると、エアクリーナＡＣを通過してエンジンＥＮに向けて吸気される。エンジンＥＮは、燃料と空気とを内部で燃焼し、燃焼後に排気管ＥＰに排気する。

過給機ＣＨが停止している状況では、エンジンＥＮの駆動により、吸気管ＩＰ内に負圧が発生している。なお、自動車の停止時にエンジンＥＮのアイドリングを停止したり、ハイブリッド車のようにエンジンＥＮを停止してモータで走行する場合、言い換えると、環境対策のためにエンジンＥＮの駆動を制御する場合、エンジンＥＮの駆動による吸気管ＩＰ内の負圧が発生しないか、あるいは小さい状況が生じる。一方、過給機ＣＨが作動している状況では、過給機ＣＨよりも上流側では大気圧である一方、過給機ＣＨよりも下流側で正圧が発生している。

蒸発燃料処理装置１０は、燃料タンクＦＴ内の蒸発燃料を、吸気管ＩＰを介してエンジンＥＮに供給する。蒸発燃料処理装置１０は、キャニスタ１４と、ポンプ１２と、パージ管３２と、制御弁３４と、ＥＣＵ１００内の制御部１０２と、逆止弁８０，８３と、圧力センサ１６と、を備える。キャニスタ１４は、燃料タンクＦＴ内で発生した蒸発燃料を吸着する。キャニスタ１４は、活性炭１４ｄと、活性炭１４ｄを収容するケース１４ｅと、を備える。ケース１４ｅは、タンクポート１４ａと、パージポート１４ｂと、大気ポート１４ｃとを有する。タンクポート１４ａは、燃料タンクＦＴの上端に接続されている。これにより、燃料タンクＦＴの蒸発燃料がキャニスタ１４に流入される。活性炭１４ｄは、燃料タンクＦＴからケース１４ｅに流入する気体から蒸発燃料を吸着する。これにより、蒸発燃料が大気に放出されることを防止することができる。

大気ポート１４ｃは、エアフィルタＡＦを介して大気に連通している。エアフィルタＡＦは、大気ポート１４ｃを介してキャニスタ１４内に流入する空気から異物を除去する。

パージポート１４ｂには、パージ管３２が連通している。キャニスタ１４内の蒸発燃料を含む空気との混合気体（以下では「パージガス」と呼ぶ）は、キャニスタ１４からパージポート１４ｂを介してパージ管３２内に流入する。パージ管３２は、パージ経路２２，２４，２６を画定している。パージ管３２内のパージガスは、パージ経路２２，２４，２６を流れて、吸気経路ＩＷに供給される。

パージ管３２は、キャニスタ１４と吸気経路ＩＷとの中間の分岐位置３２ａにおいて、２つに分岐している。分岐後のパージ管３２の一方は、スロットルバルブＴＶ及び過給機ＣＨよりもエンジンＥＮ側（即ち下流側）の吸気管ＩＰに配置されているインテークマニホールドＩＭに接続されており、分岐後のパージ管３２の他方は、スロットルバルブＴＶ及び過給機ＣＨよりもエアクリーナＡＣ側（即ち上流側）に接続されている。分岐位置３２ａよりもキャニスタ１４側のパージ管３２でパージ経路２２が画定されており、パージ管３２の分岐位置３２ａから下流側に接続されているパージ管３２でパージ経路２４が画定されており、パージ管３２の分岐位置３２ａから上流側に接続されているパージ管３２でパージ経路２６が画定されている。

パージ経路２２の中間位置には、ポンプ１２が配置されている。ポンプ１２は、いわゆる渦流ポンプ（カスケードポンプ、ウエスコポンプとも呼ぶ）あるいは遠心式ポンプである。ポンプ１２は、制御部１０２によって制御される。ポンプ１２の吸入口は、パージ経路２２を介してキャニスタ１４に連通している。

ポンプ１２の吐出口は、パージ管３２に連通している。ポンプ１２は、パージ経路２２にパージガスを送出する。パージ経路２２に送出されたパージガスは、パージ経路２４又はパージ経路２６を通過して、吸気経路ＩＷに供給される。

パージ経路２４には、逆止弁８３が配置されている。逆止弁８３は、パージ経路２４を気体が吸気経路ＩＷ側に向かって流れることを許容し、キャニスタ１４側に向かって流れることを禁止する。パージ経路２６には、逆止弁８０が配置されている。逆止弁８０は、パージ経路２６を気体が吸気経路ＩＷ側に向かって流れることを許容し、キャニスタ１４側に向かって流れることを禁止する。

ポンプ１２と分岐位置３２ａとの間のパージ経路２２には、制御弁３４が配置されている。制御弁３４が閉弁されると、制御弁３４がキャニスタ１４と吸気経路ＩＷとをパージ経路２２において遮断する遮断状態となる。遮断状態では、パージ経路２２のパージガスは、制御弁３４によって停止され、吸気経路ＩＷに向かって流れない。一方、制御弁３４が開弁されると、キャニスタ１４と吸気経路ＩＷとをパージ経路２２を介して連通する連通状態となる。これにより、パージガスは吸気経路ＩＷに向かって流れる。制御弁３４は、電子制御弁であり、制御部１０２によって制御される。なお、パージ経路２２のうち、制御弁３４よりも下流側に位置するパージ経路２２を、「パージ経路２２ａ」と呼び、制御弁３４よりも上流側に位置するパージ経路２２を、「パージ経路２２ｂ」と呼ぶ。

インテークマニホールドＩＭには、圧力センサ１６が配置されている。圧力センサ１６は、インテークマニホールドＩＭの圧力を検出する。なお、圧力センサ１６は、インテークマニホールドＩＭと圧力が一致する位置、即ち、スロットルバルブＴＶとエンジンＥＮとの間に配置されていてもよい。

制御部１０２は、ＥＣＵ１００の一部であり、ＥＣＵ１００の他の部分（例えばエンジンＥＮを制御する部分）と一体的に配置されている。なお、制御部１０２は、ＥＣＵ１００の他の部分と別に配置されていてもよい。制御部１０２は、ＣＰＵとＲＯＭ，ＲＡＭ等のメモリ１０４とを含む。制御部１０２は、メモリ１０４に予め格納されているプログラムに応じて、蒸発燃料処理装置１０を制御する。具体的には、制御部１０２は、ポンプ１２に信号を出力し、ポンプ１２を制御する。また、制御部１０２は、制御弁３４に信号を出力しデューティ制御を実行する。即ち、制御部１０２は、制御弁３４に出力する信号のデューティ比を調整することによって、制御弁３４の開弁時間を調整する。

ＥＣＵ１００は、排気管ＥＰ内に配置される空燃比センサ５０に接続されている。ＥＣＵ１００は、空燃比センサ５０の検出結果から排気管ＥＰ内の空燃比を検出し、インジェクタＩＪからの燃料噴射量を制御する。

また、ＥＣＵ１００は、エアクリーナＡＣ付近に配置されるエアフロメータ５２に接続されている。エアフロメータ５２は、いわゆるホットワイヤ式のエアフロメータであるが、他の構成であってもよい。ＥＣＵ１００は、エアフロメータ５２から検出結果を示す信号を受信して、エンジンＥＮに吸入される気体量（即ち吸気量）を検出する。

次いで、パージガスをキャニスタ１４から吸気経路ＩＷに供給するパージ処理について説明する。エンジンＥＮが駆動中であってパージ条件が成立すると、制御部１０２は、制御弁３４をデューティ制御することによってパージ処理を実行する。パージ条件とは、パージガスをエンジンＥＮに供給するパージ処理を実行すべき場合に成立する条件であり、エンジンＥＮの冷却水温やパージ濃度の特定状況によって、予め製造者によって制御部１０２に設定される条件である。制御部１０２は、エンジンＥＮの駆動中に、パージ条件が成立するか否かを常時監視している。

パージ処理では、パージガスが、キャニスタ１４からパージ経路２２，２４を経て、スロットルバルブＴＶの下流側の吸気経路ＩＷに供給されるか、あるいは、キャニスタ１４からパージ経路２２，２６を経て、過給機ＣＨの上流側の吸気経路ＩＷに供給される。どちらの経路で供給されるかは、インテークマニホールドＩＭの圧力（即ちスロットルバルブＴＶの下流側の吸気経路ＩＷの圧力）によって変化する。

過給機ＣＨが動作していない場合、エンジンＥＮに駆動によって、スロットルバルブＴＶの下流側の吸気経路ＩＷが負圧となる。一方、スロットルバルブＴＶの上流側の吸気経路ＩＷは、大気圧に略等しい。この結果、パージガスは、主に、キャニスタ１４からパージ経路２２，２４を経て、スロットルバルブＴＶの下流側の吸気経路ＩＷ（即ちインテークマニホールドＩＭ内）に供給される。制御弁３４からパージ経路２２ａ，２４、吸気経路ＩＷを経てエンジンＥＮに供給されるパージガスの経路を、下流側パージ経路ＦＰと呼ぶ。

一方、過給機ＣＨが動作している間は、過給機ＣＨによって過給機ＣＨの下流側の空気が加圧される。このため、過給機ＣＨよりも下流側では、吸気経路ＩＷの圧力は、過給機ＣＨの上流側よりも高くなる。この結果、パージガスは、主に、キャニスタ１４からパージ経路２２，２６を経て、過給機ＣＨの上流側の吸気経路ＩＷに供給される。なお、過給機ＣＨの上流側の吸気経路ＩＷは、大気圧に近似し、過給機ＣＨによって若干の負圧が発生している。制御弁３４からパージ経路２２ａ，２６、吸気経路ＩＷを経てエンジンＥＮに供給されるパージガスの経路を、上流側パージ経路ＳＰと呼ぶ。上流側パージ経路ＳＰは、下流側パージ経路ＦＰよりも長い。

過給機ＣＨが動作している間にパージ処理を実行する場合、制御部１０２がポンプ１２を駆動してパージガスを圧送することによって、パージガスは、上流側パージ経路ＳＰにより多く供給される。一方、過給機ＣＨが動作していない間にパージ処理を実行する場合、パージガスは、下流側パージ経路ＦＰにより多く供給される。制御部１０２は、例えばスロットルバルブＴＶの開度が大きい場合等によって、吸気経路ＩＷの負圧が小さく、パージガスが十分に吸気経路ＩＷに供給されない場合、ポンプ１２を駆動して、パージガスを吸気経路ＩＷに供給する。制御部１０２は、吸気経路ＩＷの負圧の状況に応じて、ポンプ１２の回転数の制御を実行する。具体的には、制御部１０２は、０〜１２０００ｒｐｍのうちの複数の回転数（例えば０、４０００、８０００、１２０００ｒｐｍ）のいずれの回転数でポンプ１２を駆動又は停止させる。なお、変形例では、制御部１０２は、ポンプ１２の回転数を０から１２０００ｒｐｍの間の任意の値で制御可能であってもよい。

パージ処理が実行されている間、エンジンＥＮには、燃料タンクＦＴからインジェクタＩＪを介して供給される燃料と、パージ処理による蒸発燃料と、が供給される。制御部１０２は、インジェクタＩＪからの燃料の噴射時間と制御弁３４のデューティ比を調整することによって、エンジンＥＮの空燃比を最適な空燃比（例えば理想空燃比）に調整する。

このため、制御部１０２が、インジェクタＩＪからエンジンＥＮに供給される燃料量と、パージ処理によってエンジンＥＮに供給される燃料量と、を適切に把握することが望まれる。インジェクタＩＪからエンジンＥＮに供給される燃料は、インジェクタＩＪからの燃料の噴射時間によって決まる。一方、パージ処理によって供給される燃料は、パージ濃度と制御弁３４からのパージガス量によって変化する。

エンジンＥＮに供給されるパージガス量を推定する手法を説明する。最初に、メモリ１０４について説明する。

メモリ１０４は、図２に示すように、ポンプ１２が停止している場合のインテークマニホールドＩＭの圧力と制御弁３４を通過するパージガス量との関係を示す停止時ガス量データマップを格納している。なお、メモリ１０４には、図２のグラフに表されるインテークマニホールドＩＭの圧力と制御弁３４を通過するパージガス量との関係が数値化されて格納されている。パージガス量は、制御弁３４がデューティ制御されている場合のデューティ比が１．０（即ちパージ処理中に全開状態で維持されている状態）でのパージガス量（以下では「全開時パージガス量」と呼ぶ。）である。ポンプ１２が停止している場合、制御弁３４よりも上流側のパージ経路２２ｂの圧力は、大気圧に近似する。このため、インテークマニホールドＩＭの圧力が高くなると（即ち負圧が小さくなると）、パージガス量は低下する。そして、インテークマニホールドＩＭの圧力が大気圧に到達すると、制御弁３４の上下流で圧力差が無くなり、パージガスが略流れない。

メモリ１０４は、さらに、図３に示すように、ポンプ１２が駆動している場合のインテークマニホールドＩＭの圧力と制御弁３４を通過する全開時パージガス量との関係を示す駆動時ガス量データマップを格納している。駆動時ガス量データマップは、ポンプ１２の複数の回転数（例えば４０００、８０００、１２０００ｒｐｍ）のそれぞれについて、インテークマニホールドＩＭの圧力と制御弁３４を通過する全開時パージガス量との関係を示すデータを有する。なお、図３では、複数の回転数のうち、実線で示される最大の回転数（例えば１２０００ｒｐｍ）及び破線で示される最小の回転数（例えば４０００ｒｐｍ）のインテークマニホールドＩＭの圧力と制御弁３４を通過する全開時パージガス量との関係が示されている。しかしながら、動作時ガス量データマップは、ポンプ１２の複数の回転数のそれぞれについて、インテークマニホールドＩＭの圧力と制御弁３４を通過する全開時パージガス量との関係を有する。なお、メモリ１０４には、図３のグラフに表されるインテークマニホールドＩＭの圧力と制御弁３４を通過する全開時パージガス量との関係が数値化されて格納されている。

なお、変形例では、駆動時ガス量データマップは、ポンプ１２の最大の回転数（例えば１２０００ｒｐｍ）について、インテークマニホールドＩＭの圧力と制御弁３４を通過する全開時パージガス量との関係を示すデータを有していてもよい。この場合、制御部１０２は、ポンプ１２の最大の回転数の場合の全開時パージガス量と最小の回転数の場合の全開時パージガス量との差のインテークマニホールドＩＭの圧力による変化を表す全開時パージガス量差データマップをさらに格納していてもよい。制御部１０２は、インテークマニホールドＩＭの圧力と、ポンプ１２の現在の回転数と、を用いて、最大の回転数の全開時パージガス量−パージガス量の差×（ポンプ１２の現在の回転数−最小の回転数（例えば４０００ｒｐｍ））／（最大の回転数−最小の回転数）を計算することによって、全開時パージガス量を算出してもよい。

インテークマニホールドＩＭの圧力の負圧が大きく、ポンプ１２が駆動している場合には、制御弁３４を通過したパージガスは、下流側パージ経路ＦＰを通過する。インテークマニホールドＩＭの圧力の負圧が小さくなり、スロットルバルブＴＶよりも上流側の吸気経路ＩＷの圧力（即ち大気圧）との差が小さくなると、上流側パージ経路ＳＰにもパージガスが流れる。そして、インテークマニホールドＩＭの圧力が大気圧を越えると（即ち過給機ＣＨが作動すると）、パージガスは、上流側パージ経路ＳＰに流れ、下流側パージ経路ＦＰにはほとんど流れない。このため、インテークマニホールドＩＭの圧力が大気圧を越えると、インテークマニホールドＩＭの圧力が大きくなってもパージガスの量は変化しない。

メモリ１０４は、さらに、図４に示すように、インテークマニホールドの圧力と上流流量率との関係を示す割合データマップを格納している。上流流量率は、制御弁３４を通過する全開時パージガス量のうち、上流側パージ経路ＳＰに流れる上流側パージガス量の割合を示す。

図２の停止時ガス量データマップ、図３の駆動時ガス量データマップ及び図４の割合データマップは、実験によって予め特定され、メモリ１０４に格納されている。

図５に示すように、メモリ１０４は、１番から３００番までの３００個の上流側格納領域１０４ａ（図５では１番及び２番のみに符号を付す）を有する。各上流側格納領域１０４ａは、上流側パージ経路ＳＰを体積で３００等分した場合の３００個の部分経路２６ａのそれぞれの上流側パージガス量を格納する。制御弁３４からエンジンＥＮまで３００個の部分経路２６ａが、制御弁３４から順に、１番から３００番の上流側格納領域１０４ａに対応している。なお、パージ経路２６等の分割は、体積に限らず、長さを基準に分割してもよい。

図７に示すように、メモリ１０４は、さらに、１番から５０番までの５０個の下流側格納領域１０４ｂ（図７では１番及び２番のみに符号を付す）を有する。各下流側格納領域１０４ｂは、下流側パージ経路ＦＰを体積で５０等分した場合の５０個の部分経路２４ａのそれぞれの下流側パージガス量を格納する。制御弁３４からエンジンＥＮまで５０個の部分経路２４ａが、制御弁３４から順に、１番から５０番の下流側格納領域１０４ｂに対応している。なお、パージ経路２６等の分割は、体積に限らず、長さを基準に分割してもよい。

図６に示すように、メモリ１０４には、さらに、後述する上流側パージガス量決定処理（図９参照）で利用されるデータマップ１０６と、下流側パージガス量決定処理（図１２参照）で利用されるデータマップ１０７と、が格納されている。データマップ１０６，１０７は、後述する各パージガス量決定処理で明らかにされる。

制御部１０２は、イグニションスイッチがオンにされると、制御弁３４を通過して上流側パージ経路ＳＰを流れる上流側パージガス量と、制御弁３４を通過して下流側パージ経路ＦＰを流れる下流側パージガス量と、をそれぞれ算出するパージガス量算出処理を開始する。制御部１０２は、定期的（例えば１６ｍｓ毎）にパージガス量算出処理を実行する。

図８に示すように、パージガス量算出処理では、まず、Ｓ１において、制御部１０２は、パージ処理を実行中であるか否かを判断する。具体的には、制御弁３４をデューティ制御しているか否かを判断する。制御弁３４をデューティ制御している場合、パージ処理を実行中であると判断して（Ｓ１でＹＥＳ）、Ｓ２に進む。Ｓ２では、制御部１０２は、ポンプ１２が駆動中であるか否かを判断する。ポンプ１２が駆動中でない場合（Ｓ２でＮＯ）、Ｓ４において、制御部１０２は、停止時ガス量データマップ（図２参照）を用いて、全開時パージガス量を特定する。具体的には、制御部１０２は、圧力センサ１６からインテークマニホールドＩＭの圧力を取得する。次いで、制御部１０２は、停止時ガス量データマップにおいて、取得された圧力に対応する全開時パージガス量を特定して、Ｓ５に進む。

一方、ポンプ１２が駆動中である場合（Ｓ２でＹＥＳ）、Ｓ３において、制御部１０２は、駆動時ガス量データマップ（図３参照）を用いて、全開時パージガス量を特定する。具体的には、制御部１０２は、圧力センサ１６からインテークマニホールドＩＭの圧力を取得するとともに、ポンプ１２から回転数を取得する。次いで、制御部１０２は、駆動時ガス量データマップにおいて、取得されたインテークマニホールドＩＭの圧力と、取得された回転数に対応する全開時パージガス量との関係を用いて、全開時パージガス量を特定して、Ｓ５に進む。

Ｓ５では、制御部１０２は、割合データマップ（図４参照）を用いて、上流流量率を特定する。具体的には、制御部１０２は、Ｓ３又はＳ４において取得されたインテークマニホールドＩＭの圧力に対応する上流流量率を特定する。次いで、Ｓ６において、制御部１０２は、上流側パージガス量を算出する。具体的には、制御部１０２は、まず、制御弁３４のデューティ比を取得する。次いで、制御部１０２は、Ｓ３又はＳ４で特定された全開時パージガス量に、デューティ比を乗算する。これにより、実際に制御弁３４を通過するパージガス量（以下「実パージガス量」と呼ぶ）が算出される。次いで、制御部１０２は、実パージガス量に、Ｓ５で特定された上流流量率を乗算して、上流側パージガス量を算出する。

次いで、Ｓ７では、制御部１０２は、制御部１０２は、下流側パージガス量を算出する。制御部１０２は、Ｓ６で算出された実パージガス量に、Ｓ５で特定された上流流量率を１．０から減算した値を乗算して、下流側パージガス量を算出する。なお、変形例では、制御部１０２は、Ｓ６で算出された実パージガス量からＳ６で算出された上流側パージガス量を減算することによって、下流側パージガス量を算出してもよい。下流側パージガス量が算出されると、パージガス量算出処理が終了する。

一方、Ｓ１において、制御弁３４をデューティ制御していない場合、パージ処理を実行中でないと判断して（Ｓ１でＮＯ）、Ｓ８に進む。Ｓ８では、制御部１０２は、上流側パージガス量及び下流側パージガス量をともに０リットル／分と特定して、パージガス量算出処理が終了する。

制御部１０２は、パージガス量算出処理とは独立して、図９に示す上流側パージガス量決定処理と、図１２に示す下流側パージガス量決定処理と、を順次実行する。上流側パージガス量決定処理では、上流側格納領域１０４ａに格納されている上流側パージガス量を用いて、上流側パージ経路ＳＰを通じてエンジンＥＮに供給される上流側パージガス量が決定される。一方、下流側パージガス量決定処理では、下流側格納領域１０４ｂに格納されている下流側パージガス量を用いて、下流側パージ経路ＦＰを通じてエンジンＥＮに供給される下流側パージガス量が決定される。

各パージガス量決定処理は、イグニションスイッチがオンにされると開始され、イグニションスイッチがオンからオフに切り換えられるまで定期的（例えば１６ｍｓ毎）に繰り返し実行される。これらのパージガス量決定処理が開始されるタイミングでは、メモリ１０４の格納領域１０４ａ、１０４ｂには、デフォルトの値が格納されている。なお、格納領域１０４ａ、１０４ｂ内の内容は、イグニションスイッチがオフからオンに切り換えられると、デフォルト値に置換される。

図９に示すように、上流側パージガス量決定処理では、まず、Ｓ１２において、制御部１０２は、全ての上流側格納領域１０４ａにデフォルトの値が格納されているか否かを判断する。全ての上流側格納領域１０４ａにデフォルトの値が格納されている場合（Ｓ１２でＹＥＳ）、Ｓ１４で、制御部１０２は、全ての上流側格納領域１０４ａに０を格納させて、Ｓ１６に進む。一方、上流側格納領域１０４ａのいずれかにデフォルトの値以外の値が格納されている場合（Ｓ１２でＮＯ）、Ｓ１４をスキップして、Ｓ１６に進む。

Ｓ１６〜Ｓ２０の処理では、吸気経路ＩＷ内の単位時間当たりの吸気量に合わせて、上流側格納領域１０４ａに格納された上流側パージガス量をシフトさせる。吸気量は、最も新しくパージガス量算出処理のＳ５で算出された実パージガス量に、エアフロメータ５２で検出された値を加算した値である。Ｓ１６では、制御部１０２は、１番の上流側格納領域１０４ａに格納されている上流側パージガス量を何番の上流側格納領域１０４ａに移動させるか（以下では「シフト数」と呼ぶ）を特定する。

図６に示すように、メモリ１０４には、１秒当たりの吸気量とシフト数とが関連付けられたデータマップ１０６が格納されている。データマップ１０６は、予め算出されてメモリ１０４に格納されている。なお、データマップ１０６は、以下に基づいて算出されて作成されている。即ち、上流側パージ経路ＳＰの体積が７リットルであり、上流側格納領域１０４ａが３００個であり、上流側パージガス量決定処理の実行周期が１６ｍｓであるとする。

この場合、１個の上流側格納領域１０４ａは、上流側パージ経路ＳＰの０．０２３リットル（≒７リットル／３００個）分の体積に対応する。このため、１秒当りの吸気量が、０．０２３リットル／１６ｍｓ≒１．４４リットル／秒である場合、上流側パージガス量決定処理が実行される毎（即ち１６ｍｓ毎）に、１番〜２９９番の上流側格納領域１０４ａのパージ濃度が、２番〜３００番の上流側格納領域１０４ａに格納されている上流側パージガス量に置換して格納される（即ちシフト数＝１である）と、パージガスの流れに合わせて、上流側格納領域１０４ａの上流側パージガス量をシフトさせる。これを基に、１秒当たりの吸気量に合わせてシフト数を決定する。例えば、１秒当たりの吸気量が１０．０リットル／秒である場合、シフト数は７（≒１０．０／１．４４）である。

Ｓ１６では、制御部１０２は、吸気量とデータマップ１０６とを用いて、シフト数（以下では「３００−Ｍ」とする（１≦Ｍ≦３００の整数））を特定する。続くＳ１８では、制御部１０２は、１番からＭ番の上流側格納領域１０４ａに格納されている上流側パージガス量を、３００番から３００−Ｍ＋１番の上流側格納領域１０４ａに置換して格納する。これにより、３００番の上流側格納領域１０４ａに格納される上流側パージガス量、即ち、上流側パージ経路ＳＰを経てエンジンＥＮに供給される上流側パージガス量が更新される。なお、過給機ＣＨが動作していない場合でも、パージ経路２６内でパージガスが流れる。このため、過給機ＣＨが動作しているか否かに関わらず、上流側格納領域１０４ａの上流側パージガス量をシフトさせる。なお、変形例では、過給機ＣＨのブローオフバルブの動作の有無に応じて、パージ経路２６を流れる上流側パージガス量を考慮して、シフト数を変更してもよい。

次いで、Ｓ２０では、制御部１０２は、最も新しく実行されたパージガス量算出処理のＳ６において算出された上流側パージガス量又はＳ８において特定された上流側パージガス量（即ち０）を、３００−Ｍ番から１番の上流側格納領域１０４ａに置換して格納して、上流側パージガス量決定処理を終了する。

蒸発燃料処理装置１０では、パージガス量算出処理において、制御弁３４を通過するパージガス量が特定される。特定されたパージガス量のパージガスが、エンジンＥＮに到達するまでには時間が掛かる。上流側パージガス量決定処理では、パージガスが上流側パージ経路ＳＰを流れるのに合わせて、エンジンＥＮにおけるパージガス量を変化させる。

図１０に示されるように、吸気量が２．０リットル／秒と比較的に小さく、Ｓ１６においてシフト数＝３００−Ｍ＝１（即ちＭ＝２９９）と特定される場合、Ｓ１８，Ｓ２０の処理において、１番から２９９番の上流側格納領域１０４ａに格納されている上流側パージガス量α１〜α２９９のそれぞれを、２番から３００番の上流側格納領域１０４ａに格納されている上流側パージガス量α２〜α３００のそれぞれと置換して格納する。そして、１番の上流側格納領域１０４ａに最新上流側パージガス量βを格納する。

一方、図１１に示されるように、パージ流量が１４４リットル／秒と比較的に大きく、Ｓ１６においてシフト数＝３００−Ｍ＝１００（即ちＭ＝２００）と特定される場合、Ｓ１８，Ｓ２０の処理において、１番から２００番の上流側格納領域１０４ａに格納されている上流側パージガス量α１〜α２００のそれぞれを、１０１番から３００番の上流側格納領域１０４ａに格納されている上流側パージガス量α１０１〜α３００のそれぞれに置換して格納する。そして、１番から１００番の上流側格納領域１０４ａに最新上流側パージガス量βを格納する。

この構成によれば、吸気量に合わせて、上流側パージ経路ＳＰを通じてエンジンＥＮに供給される上流側パージガス量を変化させることができる。

上流側パージガス量決定処理が終了すると、続いて、図１２に示す下流側パージガス量決定処理が実行される。下流側パージガス量決定処理では、まず、上流側パージガス量決定処理のＳ１２〜Ｓ１８と同様のＳ１１２〜Ｓ１１８の処理を実行する。なお、Ｓ１１６では、制御部１０２は、１番の下流側格納領域１０４ｂに格納されている下流側パージガス量を何番の下流側格納領域１０４ｂに移動させるか（以下では「シフト数」と呼ぶ）を特定する。

図６に示すように、メモリ１０４には、１秒当たりの吸気量とシフト数とが関連付けられたデータマップ１０７が格納されている。データマップ１０７は、予め算出されてメモリ１０４に格納されている。なお、データマップ１０７は、以下に基づいて算出されて作成されている。即ち、下流側パージ経路ＦＰの体積が１．２リットルであり、下流側格納領域１０４ｂが５０個であり、下流側パージガス量決定処理の実行周期が１６ｍｓであるとする。

この場合、１個の下流側格納領域１０４ｂは、下流側パージ経路ＦＰの０．０２３リットル（≒１．２リットル／５０個）分の体積に対応する。このため、１秒当りの吸気量が、０．０２３リットル／１６ｍｓ≒１．４４リットル／秒である場合、下流側パージガス量決定処理が実行される毎（即ち１６ｍｓ毎）に、１番〜４９番の下流側格納領域１０４ｂのパージ濃度が、２番〜５０番の下流側格納領域１０４ｂに格納されている下流側パージガス量に置換して格納される（即ちシフト数＝１である）と、パージガスの流れに合わせて、下流側格納領域１０４ｂの下流側パージガス量をシフトさせる。これを基に、１秒当たりの吸気量に合わせてシフト数を決定する。例えば、１秒当たりの吸気量が１０．０リットル／秒である場合、シフト数は７（≒１０．０／１．４４）である。

Ｓ１１６では、制御部１０２は、吸気量とデータマップ１０７とを用いて、シフト数（以下では「５０−Ｙ」とする（１≦Ｙ≦５０の整数））を特定する。続くＳ１１８では、制御部１０２は、１番からＹ番の下流側格納領域１０４ｂに格納されている下流側パージガス量を、５０番から５０−Ｙ＋１番の下流側格納領域１０４ｂに置換して格納する。これにより、５０番の下流側格納領域１０４ｂに格納される下流側パージガス量、即ち、下流側パージ経路ＦＰを経てエンジンＥＮに供給される下流側パージガス量が更新される。なお、過給機ＣＨが動作している場合でも、パージ経路２４内でパージガスが流れる。このため、過給機ＣＨが動作しているか否かに関わらず、下流側格納領域１０４ｂの下流側パージガス量をシフトさせる。なお、変形例では、過給機ＣＨのブローオフバルブの動作の有無に応じて、パージ経路２４を流れる下流側パージガス量を考慮して、シフト数を変更してもよい。

次いで、Ｓ１２０では、制御部１０２は、最も新しく実行されたパージガス量算出処理のＳ７において算出された下流側パージガス量又はＳ８において特定された下流側パージガス量（即ち「０」）を、５０−Ｙ番から１番の下流側格納領域１０４ｂに置換して格納して、下流側パージガス量決定処理を終了する。

蒸発燃料処理装置１０では、パージガス量算出処理において、制御弁３４を通過する下流側パージガス量が特定される。特定された下流側パージガス量のパージガスが、エンジンＥＮに到達するまでには時間が掛かる。下流側パージガス量決定処理では、パージガスが下流側パージ経路ＦＰを流れるのに合わせて、エンジンＥＮにおける下流側パージガス量を変化させる。

下流側パージガス量決定処理によれば、上流側パージガス量決定処理と同様に、吸気量が比較的に大きい場合にシフト数が大きく、吸気量が比較的に小さい場合にシフト数が小さくなる。この構成によれば、吸気量に合わせて、下流側パージ経路ＦＰを通じてエンジンＥＮに供給される下流側パージガス量を変化させることができる。

制御部１０２は、現在に３００番の上流側格納領域１０４ａに格納されている上流側パージガス量と、５０番の下流側格納領域１０４ｂに格納されている下流側パージガス量と、の合計のパージガス量を、エンジンＥＮに供給されるパージガス量と推定することができる。

ＥＣＵ１００は、空燃比センサ５０で検出される空燃比が予め決められた基準空燃比（例えば理想空燃比）となるように、インジェクタＩＪからの燃料の噴射時間を調整して、エンジンＥＮに供給される燃料噴射量を制御する。パージ処理が実行されると、空燃比がリッチ側に変化する。このとき、ＥＣＵ１００は、パージ濃度が所定のＸ％であると想定する。そして、推定されたパージガス量を用いて、パージ処理によって供給される燃料量を特定する。ＥＣＵ１００は、特定された燃料量に基づいて、インジェクタＩＪからの燃料の噴射時間を調整して、燃料噴射量を制御する（即ち、燃料噴射量を減少させる）。このとき、空燃比がリッチで維持される場合、さらに、ＥＣＵ１００は、想定されたパージ濃度にＸ％を加算して、上記と同様に、パージ処理によって供給される燃料量を特定する。ＥＣＵ１００は、上記の処理を、空燃比が基準空燃比になるように繰り返す。パージ処理によってエンジンＥＮに供給されるパージガス量が適切に推定されると、パージ処理が開始された後、早期に空燃比を基準空燃比に制御することができる。

本実施例では、パージガス量算出処理において、インテークマニホールドＩＭの圧力とポンプ１２の回転数と制御弁３４の開度（即ちデューティ比）とを用いて、制御弁３４から吸気経路ＩＷに向かって流れるパージガス量を適切に特定することができる。

また、上流側パージガス量決定処理と、下流側パージガス量決定処理と、を実行することによって、上流側パージ経路ＳＰと下流側パージ経路ＦＰとの長さの差によって、パージガスのエンジンＥＮへの到達タイミングが異なることを考慮して、エンジンＥＮに到達するパージガス量を特定することができる。また、停止時ガス量データマップ、駆動時ガス量データマップ及び割合データマップを用いることによって、インテークマニホールドＩＭの圧力とポンプ１２の回転数と制御弁３４の開度（即ちデューティ比）とを用いて、適切にパージガス量を算出することができる。

（第２実施例）
第２実施例では、制御部１０２が実行するパージガス量算出処理（図８参照）が異なる。また、制御部１０２は、上流側パージガス決定処理（図９参照）及び下流側パージガス決定処理（図１２参照）を実行しない。また、図１５に示すように、メモリ１０４は、第１実施例の上流側格納領域１０４ａに替えて、３１３個の上流側格納領域２０４ａを有する。上流側格納領域２０４ａは、上流側パージ経路ＳＰの区画に対応していない。さらに、図１６に示すように、メモリ１０４は、第１実施例の下流側格納領域１０４ｂに替えて、５３個の下流側格納領域２０４ｂを有する。下流側格納領域２０４ｂは、下流側パージ経路ＦＰの区画に対応していない。

さらに、図１３に示すように、メモリ１０４には、データマップ１０６，１０７に替えて、１秒当りの吸気量と番号と係数とが関連付けられたデータマップ２０６，２０７が格納されている。データマップ２０６，２０７は、予め算出されてメモリ１０４に格納されている。なお、データマップ２０６は、以下のように算出されて作成されている。即ち、上流側パージ経路ＳＰの体積が７．０リットルである場合、吸気量の最小値が１．４リットル／秒であると、最少のパージ流量でパージガスが上流側パージ経路ＳＰを制御弁３４からエンジンＥＮまで流れるのには、５０００ｍｓかかる。上流側パージガス量決定処理の実行周期が１６ｍｓであるとすると、５０００ｍｓ／１６ｍｓ＝３１３個の上流側格納領域２０４ａが準備され、パージ流量が１．４リットル／秒のときに、３１３番の上流側格納領域２０４ａが選択されるように作成されている。上流側係数は、後述するＳ５４で上流側パージガス量を算出する際に用いられる。

また、データマップ２０７は、以下のように算出されて作成されている。即ち、上流側パージ経路ＳＰの体積が１．２リットルである場合、吸気量の最小値が１．４リットル／秒であると、最少のパージ流量でパージガスが上流側パージ経路ＳＰを制御弁３４からエンジンＥＮまで流れるのには、８５０ｍｓかかる。上流側決定処理の実行周期が１６ｍｓであるとすると、パージ流量が１．４リットル／秒のときに、８５０ｍｓ／１６ｍｓ＝５３番の下流側格納領域２０４ｂが選択されるように作成されている。下流側係数は、後述するＳ５６で下流側パージガス量を算出する際に用いられる。

メモリ１０４は、さらに、停止時ガス量データマップ（図２参照）、駆動時ガス量データマップ（図３参照）及び係数データマップ（図４参照）に替えて、下流側パージガス量データマップ２０８及び上流側パージガス量データマップ２１０を予め格納している。

これらのデータマップ２０６、２０７、２０８、２１０は、実験によって予め特定され、メモリ１０４に格納されている。

下流側パージガス量データマップ２０８は、ポンプ１２の回転数とインテークマニホールドＩＭの圧力と、制御弁３４を通過した下流側パージ経路ＦＰに流れる下流側パージガス量との関係を示す。下流側パージガス量データマップ２０８の下流側パージガス量は、制御弁３４がデューティ制御されている場合のデューティ比が１．０（即ちパージ処理中に全開状態で維持されている状態）での下流側パージガス量（以下では「全開時下流側パージガス量」と呼ぶ）である。例えば、ポンプ１２の回転数が８０００ｒｐｍであり、インテークマニホールドＩＭの圧力が１００ｋＰａである場合、全開時下流側パージガス量は９リットル／分である。なお、インテークマニホールドＩＭの圧力が１１０ｋＰａ以上である場合の全開時下流側パージガス量は、インテークマニホールドＩＭの圧力が１１０ｋＰａの場合と一致する。

上流側ガス量データマップ２１０は、ポンプ１２の回転数とインテークマニホールドＩＭの圧力と、制御弁３４を通過して上流側パージ経路ＳＰに流れる上流側パージガス量との関係を示す。上流側パージガス量データマップ２１０の上流側パージガス量は、制御弁３４がデューティ制御されている場合のデューティ比が１．０での上流側パージガス量（以下では「全開時上流側パージガス量」と呼ぶ）である。例えば、ポンプ１２の回転数が８０００ｒｐｍであり、インテークマニホールドＩＭの圧力が１００ｋＰａである場合、全開時上流側パージガス量は、９リットル／分である。なお、インテークマニホールドＩＭの圧力が１１０ｋＰａ以上である場合の全開時上流側パージガス量は、インテークマニホールドＩＭの圧力が１１０ｋＰａの場合と一致する。また、インテークマニホールドＩＭの圧力が９０ｋＰａ以下である場合の全開時上流側パージガス量は、インテークマニホールドＩＭの圧力が９０ｋＰａの場合と一致する。

なお、下流側パージガス量データマップ２０８、上流側パージガス量データマップ２１０のポンプ１２の回転数は、ポンプ１２をどのように制御するかによって決定される。ポンプ１２の回転数が段階的に切り替わる場合、切り替わる回転数のそれぞれについて、全開時の上流側及び下流側パージガス量が記録されていてもよい。

次いで、図１４を参照して、制御部１０２が実行するパージガス量算出処理を説明する。パージガス量算出処理は、定期的に（例えば１６ｍｓ毎に）実行される。まず、Ｓ６０では、図８のＳ１と同様に、パージ処理が実行中であるか否かを判断する。パージ処理が実行中である場合（Ｓ６０でＹＥＳ）、Ｓ６２において、制御部１０２は、ポンプ１２の回転数を特定する。次いで、Ｓ６４では、制御部１０２は、インテークマニホールドＩＭの圧力を特定する。続くＳ６６では、制御部１０２は、上流側パージガス量を算出する。具体的には、制御部１０２は、Ｓ６２で特定されたポンプ１２の回転数と、Ｓ６４で特定されたインテークマニホールドＩＭの圧力と、に対応する全開時上流側パージガス量を、上流側パージガス量データマップ２１０から特定する。次いで、制御部１０２は、全開時上流側パージガス量にデューティ比を乗算することによって、上流側パージガス量を算出する。

次に、Ｓ６８では、制御部１０２は、下流側パージガス量を算出する。具体的には、制御部１０２は、Ｓ６２で特定されたポンプ１２の回転数と、Ｓ６４で特定されたインテークマニホールドＩＭの圧力と、に対応する全開時下流側パージガス量を、下流側パージガス量データマップ２０８から特定する。次いで、制御部１０２は、全開時下流側パージガス量にデューティ比を乗算することによって、下流側パージガス量を算出して、パージガス量算出処理を終了する。

一方、パージ処理が実行中である場合（Ｓ６０でＮＯ）、Ｓ６９において、制御部１０２は、上流側パージガス量及び下流側パージガス量を０リットル／分と特定して、パージガス量算出処理を終了する。

制御部１０２は、パージガス量算出処理を実行する毎に、格納領域２０４ａに、Ｓ６６で算出された上流側パージガス量（以下では「β」）を格納し、格納領域２０４ｂに、Ｓ６８で算出された下流側パージガス量（以下では「δ」）を格納する。具体的には、図１５に示すように、制御部１０２は、１番から３１２番の上流側格納領域２０４ａに格納されている上流側パージガス量α１〜α３１２のそれぞれを、２番から３１３番の上流側格納領域２０４ａに格納されている上流側パージガス量α２〜α３１３のそれぞれに置換して格納する。そして、制御部１０２は、上流側パージガス量βを、１番の上流側格納領域２０４ａに格納する。同様に、図１６に示すように、制御部１０２は、１番から５２番の下流側格納領域２０４ｂに格納されている下流側パージガス量γ１〜γ５２のそれぞれを、２番から５３番の格納領域２０４ｂに格納されている下流側パージガス量γ２〜γ５３のそれぞれに置換して格納する。そして、制御部１０２は、下流側パージガス量δを１番の下流側格納領域２０４ｂに格納する。

次いで、図１７を参照して、エンジンＥＮにおけるパージガス量を推定するパージガス量推定処理を説明する。まず、Ｓ５２において、制御部１０２は、エンジンＥＮの吸気量と、データマップ２０６，２０７と、を用いて、上流側格納領域２０４ａの番号と上流側係数とを特定し、下流側格納領域２０４ｂの番号と下流側係数とを特定する。なお、エンジンＥＮの吸気量は、エアフロメータ５２において検出される吸気量と、パージガス量算出処理で特定される上流側パージガス量と、下流側パージガス量と、の合計である。

次いで、Ｓ５４において、制御部１０２は、前回のＳ５４において推定された上流側パージガス量（無い場合デフォルト値（例えば「０」））（以下では「上流側前回ガス量」と呼ぶ）と、Ｓ５２でデータマップ２０６から特定された番号の上流側格納領域２０４ａに格納されている上流側パージガス量（以下では「上流側特定ガス量」と呼ぶ）と、係数と、を用いて、上流側前回ガス量＋（上流側特定ガス量−上流側前回ガス量）／係数を計算することによって、上流側パージ経路ＳＰから供給される上流側パージガス量を推定する。なお、吸気量が７５．０リットル／秒以上である場合には、下流側格納領域２０４ｂの番号が１であり、下流側係数が１である。

次いで、Ｓ５６において、制御部１０２は、前回のＳ５６において推定された下流側パージガス量（無い場合デフォルト値（例えば「０」））（以下では「下流側前回ガス量」と呼ぶ）と、Ｓ５２でデータマップ２０７から特定された番号の下流側格納領域２０４ｂに格納されているパージガス量（以下では「下流側特定ガス量」と呼ぶ）と、係数と、を用いて、下流側前回ガス量＋（下流側特定ガス量−下流側前回ガス量）／係数を計算することによって、下流側パージ経路ＦＰから供給される下流側パージガス量を推定する。

次いで、Ｓ５８では、制御部１０２は、Ｓ５４で推定された上流側パージガス量と、Ｓ５６で推定された下流側パージガス量と、の合計を、エンジンＥＮにおけるパージガス量として推定する。

本実施例では、パージガス量推定処理を実行することによって、上流側パージ経路ＳＰと下流側パージ経路ＦＰとの長さの差によって、パージガスのエンジンＥＮへの到達タイミングが異なることを考慮して、エンジンＥＮに到達するパージガス量を特定することができる。また、下流側パージガス量データマップ２０８及び上流側パージガス量データマップ２１０を用いることによって、インテークマニホールドＩＭの圧力とポンプ１２の回転数と制御弁３４の開度（即ちデューティ比）とを用いて、適切にパージガス量を算出することができる。

以上、本発明の実施形態について詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。

（１）上記の各実施例では、過給機ＣＨの上流側に接続される上流側パージ経路ＳＰと、過給機ＣＨの下流側に接続される下流側パージ経路ＦＰと、が設けられている。しかしながら、下流側パージ経路ＦＰは設けられていなくてもよい。この場合、パージガス量推定処理では、下流側パージ経路ＦＰからのパージガス量を考慮せずに推定してもよい。また、制御部１０２は、下流側パージガス量決定処理を実行しなくてもよい。

（２）上記の各実施例では、吸気経路ＩＷに過給機ＣＨが配置されている。しかしながら、過給機ＣＨは配置されていなくてもよい。この場合、上流側パージ経路ＳＰは設けられていなくてもよい。パージガス量推定処理では、上流側パージ経路ＳＰからのパージガス量を考慮せずに推定してもよい。また、制御部１０２は、上流側パージガス量決定処理を実行しなくてもよい。

（３）上記の第１実施例では、データマップ１０６，１０７は、吸気量とシフト数とが関連付けられている。しかしながら、シフト数と関連付けられるパラメータは、吸気量以外に、エンジン回転数、パージガス量、過給機ＣＨの下流側の圧力を含む複数のパラメータであってもよい。この場合、複数のパラメータとシフト数とが関連付けられたデータマップを予め特定し、メモリ１０４に格納してもよい。また、制御部１０２は、図９のＳ１６、図１２のＳ１１６において、複数のパラメータを特定し、特定された複数のパラメータに関連付けられているシフト数をデータマップ１０６，１０７から特定してもよい。

（４）上記の第２実施例では、データマップ２０６，２０７は、吸気量と格納領域番号と係数とが関連付けられている。しかしながら、納領域番号と係数とに関連付けられるパラメータは、吸気量以外に、エンジン回転数、パージガス量を含む複数のパラメータであってもよい。この場合、複数のパラメータと納領域番号と係数とが関連付けられたデータマップを予め特定し、メモリ１０４に格納してもよい。また、制御部１０２は、図１７のＳ５２において、複数のパラメータを特定し、特定された複数のパラメータに関連付けられている納領域番号と係数とをデータマップ２０６，２０７から特定してもよい。

（５）上記の各実施例では、制御弁３４は、デューティ制御されている。即ち、上記の各実施例では、制御弁３４のデューティ比（デューティ制御期間に対する開弁期間の比）が「制御弁の開度」の一例である。しかしながら、制御弁３４は、全開状態から全閉状態までの間に、段階的に又は無段階に開口面積を調整可能な弁（例えばサーボ弁）であってもよい。この場合、制御部１０２は、制御弁３４の開口面積を調整することによって、エンジンＥＮに供給されるパージガス量を制御してもよい。本変形例では、制御弁３４の開口面積が「制御弁の開度」であってもよい。

（６）上記の第１実施例では、エンジンＥＮに供給されるパージガス量を特定する。しかしながら、制御弁３４を通過するパージガス量を特定すべき場合には、上流側パージガス量決定処理及び下流側パージガス量決定処理を実行しなくてもよい。また、図８のパージガス量算出処理のＳ５において、実パージガス量を算出すればよく、Ｓ６及びＳ７の処理を実行しなくてもよい。

また、本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成するものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。

２ ：燃料供給システム
１０ ：蒸発燃料処理装置
１２ ：ポンプ
１４ ：キャニスタ
１６ ：圧力センサ
２２ ：パージ経路
２２ａ ：パージ経路
２２ｂ ：パージ経路
２４ ：パージ経路
２６ ：パージ経路
３４ ：制御弁
１０２ ：制御部
１０４ ：メモリ
１０４ａ ：上流側格納領域
１０４ｂ ：下流側格納領域
ＣＨ ：過給機
ＥＮ ：エンジン
ＦＰ ：下流側パージ経路
ＦＴ ：燃料タンク
ＩＪ ：インジェクタ
ＩＭ ：インテークマニホールド
ＩＷ ：吸気経路
ＳＰ ：上流側パージ経路
ＴＶ ：スロットルバルブ

Claims (5)

1. パージ経路を通じて燃料タンクと吸気経路のインテークマニホールドとが連通されている車両に搭載される蒸発燃料処理装置であって、
   パージ経路に配置され、燃料タンク内の蒸発燃料を吸着するキャニスタと、
   吸気経路とキャニスタの間のパージ経路に配置されており、キャニスタと吸気経路とをパージ経路を介して連通する連通状態と、キャニスタと吸気経路とをパージ経路上で遮断する遮断状態と、に切り替わる制御弁と、
   制御弁とキャニスタとの間のパージ経路に配置されるポンプと、
   インテークマニホールドの圧力とポンプの回転数と制御弁の開度とを用いて、制御弁をポンプから吸気経路に向かって流れる蒸発燃料と空気とが混合されたパージガス量を特定する特定部と、を備える、蒸発燃料処理装置。
2. 吸気経路には、過給機と、過給機の下流側であってインテークマニホールドの上流側に位置するスロットルバルブと、が配置されており、
   パージ経路は、制御弁と吸気経路との間で、スロットルバルブよりも下流の吸気経路に接続される下流パージ経路と、過給機よりも上流の吸気経路に接続される上流パージ経路と、に分岐しており、
   特定部は、インテークマニホールドの圧力とポンプの回転数と制御弁の開度とを用いて、制御弁から上流パージ経路に上流側パージガス量と、制御弁から下流パージ経路に流れる下流側パージガス量と、をそれぞれ算出する、請求項１に記載の蒸発燃料処理装置。
3. 制御弁を全開状態と全閉状態とに繰り返し切り替えることによって、キャニスタと吸気経路とを連通状態と遮断状態に繰り返し切り替えるパージ制御部を、さらに備え、
   パージ制御部は、全開状態と全閉状態とを繰り返し切り替えて制御弁から吸気経路にパージガスを供給するパージ期間のうちの全開状態の期間を調整することによって、制御弁から吸気経路に流れるパージガス量を制御し、
   特定部は、
   インテークマニホールドの圧力とポンプの回転数とパージ期間に制御弁が全開状態に維持されている場合の制御弁から吸気経路に流れる全開時パージガス量との関係を表すパージガス量データと、
   インテークマニホールドの圧力と制御弁から吸気経路に流れるパージガス量に対する上流側パージガス量の割合を示す割合データと、を予め格納しており、
   インテークマニホールドの圧力と、ポンプの回転数と、パージガス量データと、割合データと、パージ期間に対する全開状態の期間の割合と、を用いて、上流側パージガス量と下流側パージガス量とを特定する、請求項２に記載の蒸発燃料処理装置。
4. 制御弁を全開状態と全閉状態とに繰り返し切り替えることによって、キャニスタと吸気経路とを連通状態と遮断状態に繰り返し切り替えるパージ制御部を、さらに備え、
   パージ制御部は、全開状態と全閉状態とを繰り返し切り替えて制御弁から吸気経路にパージガスを供給するパージ期間のうちの全開状態の期間を調整することによって、制御弁から吸気経路に流れるパージガス量を制御し、
   特定部は、
   インテークマニホールドの圧力とポンプの回転数とパージ期間に制御弁が全開状態に維持されている場合の上流側パージガス量との関係を表す上流側パージガス量データと、
   インテークマニホールドの圧力とポンプの回転数とパージ期間に制御弁が全開状態に維持されている場合の下流側パージガス量との関係を表す下流側パージガス量データと、
   を予め格納しており、
   インテークマニホールドの圧力と、ポンプの回転数と、上流側パージガス量データと、下流側パージガス量データと、パージ期間に対する全開状態の期間の割合と、を用いて、上流側パージガス量と下流側パージガス量とを特定する、請求項２に記載の蒸発燃料処理装置。
5. 特定部は、第１タイミングで特定された上流側パージガス量と、第１タイミングと異なる第２タイミングで特定された下流側パージガス量と、を加算することによって、第１タイミング及び第２タイミングよりも後の第３タイミングで内燃機関に到達するパージガス量を算出する、請求項２から４のいずれか一項に記載の蒸発燃料処理装置。

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