特許 6653534 エンジンの制御装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6653534

(24)【登録日】2020年1月30日

(45)【発行日】2020年2月26日

(54)【発明の名称】エンジンの制御装置

(51)【国際特許分類】

   F02M 25/08 20060101AFI20200217BHJP

   F02D 23/00 20060101ALI20200217BHJP

【ＦＩ】

   F02M25/08 301Q

   F02D23/00 N

   F02M25/08 Q

   F02M25/08 301H

【請求項の数】4

【全頁数】15

(21)【出願番号】特願2015-155035(P2015-155035)

(22)【出願日】2015年8月5日

(65)【公開番号】特開2017-31936(P2017-31936A)

(43)【公開日】2017年2月9日

【審査請求日】2018年5月22日

(73)【特許権者】

【識別番号】000004260

【氏名又は名称】株式会社デンソー

(73)【特許権者】

【識別番号】000003137

【氏名又は名称】マツダ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001427

【氏名又は名称】特許業務法人前田特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】早水 俊文

(72)【発明者】

【氏名】六山 克也

(72)【発明者】

【氏名】田中 和明

(72)【発明者】

【氏名】樋口 雄介

【審査官】 家喜 健太

(56)【参考文献】

【文献】 米国特許出願公開第２０１４／０２５７６７２（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開２００５−０３６７５６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−２４０６２２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−１６２１３８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１４／０３４５５７４（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ０２Ｍ ２５／０８

Ｆ０２Ｄ ４１／００ − ４１／４０

Ｆ０２Ｄ ４３／００ − ４５／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

燃料タンクの蒸発燃料を回収するキャニスタと、吸気通路に設けられたコンプレッサを有するターボ過給機と、前記キャニスタと前記吸気通路とを接続し、途中で、前記吸気通路のうち前記コンプレッサの上流側に接続された第１分岐通路と前記吸気通路のうち前記コンプレッサの下流側に接続された第２分岐通路とに分岐するパージ通路と、前記吸気通路における前記コンプレッサの下流側から前記コンプレッサの上流側に吸気を還流させ、前記第１分岐通路を介した前記吸気通路へのパージガスの供給を還流される吸気によって促進するエジェクタとを備えたエンジンの制御装置であって、
前記第１分岐通路の下流端の圧力である第１圧力を取得する第１圧力取得部と、
前記第２分岐通路の下流端の圧力である第２圧力を取得する第２圧力取得部と、
前記第１圧力及び前記第２圧力に基づいて、前記パージ通路における前記第１分岐通路と前記第２分岐通路との分岐部の圧力である分岐部圧力を推定する推定部とを備え、
前記第１分岐通路及び前記第２分岐通路のそれぞれには、前記吸気通路からの吸気の逆流を防止する逆止弁が設けられ、
前記推定部は、
前記第１分岐通路を流通するパージガスの流量である第１パージ流量及び前記第２分岐通路を流通するパージガスの流量である第２パージ流量を前記第１圧力及び前記第２圧力に基づいて求め、
求められた前記第１パージ流量が負の値の場合には、前記第１パージ流量を零とし、求められた前記第２パージ流量が負の値の場合には、前記第２パージ流量を零とし、
前記分岐部圧力を前記第１パージ流量及び前記第２パージ流量のそれぞれに基づいて求め、前記第１パージ流量に基づいて求められた前記分岐部圧力と前記第２パージ流量に基づいて求められた前記分岐部圧力のうち小さい方を前記分岐部圧力として採用することを特徴とするエンジンの制御装置。

【請求項2】

燃料タンクの蒸発燃料を回収するキャニスタと、吸気通路に設けられたコンプレッサを有するターボ過給機と、前記キャニスタと前記吸気通路とを接続し、途中で、前記吸気通路のうち前記コンプレッサの上流側に接続された第１分岐通路と前記吸気通路のうち前記コンプレッサの下流側に接続された第２分岐通路とに分岐するパージ通路と、前記吸気通路における前記コンプレッサの下流側から前記コンプレッサの上流側に吸気を還流させ、前記第１分岐通路を介した前記吸気通路へのパージガスの供給を還流される吸気によって促進するエジェクタとを備えたエンジンの制御装置であって、
前記第１分岐通路の下流端の圧力である第１圧力を取得する第１圧力取得部と、
前記第２分岐通路の下流端の圧力である第２圧力を取得する第２圧力取得部と、
前記第１圧力及び前記第２圧力に基づいて、前記パージ通路における前記第１分岐通路と前記第２分岐通路との分岐部の圧力である分岐部圧力を推定する推定部とを備え、
前記第１分岐通路及び前記第２分岐通路のそれぞれには、前記吸気通路からの吸気の逆流を防止する逆止弁が設けられ、
前記推定部は、
前記第１分岐通路を流通するパージガスの流量である第１パージ流量及び前記第２分岐通路を流通するパージガスの流量である第２パージ流量を前記第１圧力及び前記第２圧力に基づいて求め、
求められた前記第１パージ流量が負の値の場合には、前記第２パージ流量が全パージ流量に一致するとして、前記第２パージ流量に基づいて前記分岐部圧力を求め、
求められた前記第２パージ流量が負の値の場合には、前記第１パージ流量が全パージ流量に一致するとして、前記第１パージ流量に基づいて前記分岐部圧力を求めることを特徴とするエンジンの制御装置。

【請求項3】

請求項１又は２に記載のエンジンの制御装置において、
前記パージ通路には、前記パージ通路を流通するパージガスの流量を調整するパージバルブが設けられており、
前記推定部は、推定された前記分岐部圧力に基づいて前記パージバルブの開度を制御することを特徴とするエンジンの制御装置。

【請求項4】

請求項１又は２に記載のエンジンの制御装置において、
前記推定部は、前記パージ通路を流通するパージガスの流量を、前記分岐部圧力に基づいて推定することを特徴とするエンジンの制御装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

ここに開示された技術は、エンジンの制御装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来より、燃料タンク内で発生した蒸発燃料をパージガスとして吸気系に供給するエンジンが知られている。

【0003】

例えば、特許文献１に記載のエンジンは、燃料タンク内で発生した蒸発燃料を回収するキャニスタと、吸気通路とキャニスタとを接続するパージ通路とを有している。このエンジンは、サージタンクにおける吸気圧（即ち、「インマニ圧力」）に基づいて、パージ通路を流通するパージガスの流量（以下、「パージ流量」と称する）を推定している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００９−１６２１３８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ところで、ターボ過給機を備えるエンジンにおいては、吸気が過給されている場合にはコンプレッサ下流側の圧力が高いため、コンプレッサ下流側（例えば、サージタンク等）にはパージガスを供給することができない。そこで、パージ通路を分岐させ、吸気通路のうちコンプレッサ上流側にパージガスを供給する第１分岐通路と、吸気通路のうちコンプレッサ下流側にパージガスを供給する第２分岐通路とを設けることが考えられる。吸気が過給されている場合には、第１分岐通路を介してパージガスが供給され、吸気が過給されていない場合には、第２分岐通路を介してパージガスが供給される。

【0006】

しかしながら、このような構成においては、インマニ圧力だけでは、パージ流量を正確に推定したり、パージ流量を正確に制御したりすることは難しい。

【0007】

ここに開示された技術は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、コンプレッサの上流側に接続された第１分岐通路とコンプレッサの下流側に接続された第２分岐通路とに分岐するパージ通路において、分岐部の圧力を正確に推定することにある。

【課題を解決するための手段】

【0008】

ここに開示された技術は、燃料タンクの蒸発燃料を回収するキャニスタと、吸気通路に設けられたコンプレッサを有するターボ過給機と、前記キャニスタと前記吸気通路とを接続し、途中で、前記吸気通路のうち前記コンプレッサの上流側に接続された第１分岐通路と前記吸気通路のうち前記コンプレッサの下流側に接続された第２分岐通路とに分岐するパージ通路と、前記吸気通路における前記コンプレッサの下流側から前記コンプレッサの上流側に吸気を還流させ、前記第１分岐通路を介した前記吸気通路へのパージガスの供給を還流される吸気によって促進するエジェクタとを備えたエンジンの制御装置が対象である。この制御装置は、前記第１分岐通路の下流端の圧力である第１圧力を取得する第１圧力取得部と、前記第２分岐通路の下流端の圧力である第２圧力を取得する第２圧力取得部と、前記第１圧力及び前記第２圧力に基づいて、前記パージ通路における前記第１分岐通路と前記第２分岐通路との分岐部の圧力である分岐部圧力を推定する推定部とを備える。

【0009】

この構成によれば、パージガスは、パージ通路の第１分岐通路及び第２分岐通路を介して吸気通路へ供給される。パージガスが第１分岐通路を流通するか第２分岐通路を流通するかは、吸気通路の状態（例えば、過給されているか否か等）に応じて決定される。このような構成において、推定部は、第１分岐通路の下流端の圧力である第１圧力と第２分岐通路の下流端の圧力である第２圧力に基づいて分岐部圧力を推定する。そのため、パージガスが第１分岐通路及び第２分岐通路の何れかを流通する場合であっても、さらには、パージガスが第１分岐通路及び第２分岐通路の両方を流通する場合であっても、分岐部圧力が精度良く求められる。

【0010】

そして、前記第１分岐通路及び前記第２分岐通路のそれぞれには、前記吸気通路からの吸気の逆流を防止する逆止弁が設けられ、前記推定部は、前記第１分岐通路を流通するパージガスの流量である第１パージ流量及び前記第２分岐通路を流通するパージガスの流量である第２パージ流量を前記第１圧力及び前記第２圧力に基づいて求め、求められた前記第１パージ流量が負の値の場合には、前記第１パージ流量を零とし、求められた前記第２パージ流量が負の値の場合には、前記第２パージ流量を零とし、前記分岐部圧力を前記第１パージ流量及び前記第２パージ流量のそれぞれに基づいて求め、前記第１パージ流量に基づいて求められた前記分岐部圧力と前記第２パージ流量に基づいて求められた前記分岐部圧力のうち小さい方を前記分岐部圧力として採用する。

【0011】

この構成によれば、推定部は、第１パージ流量及び第２パージ流量を第１圧力及び前記第２圧力に基づいて求める。求められた第１パージ流量又は第２パージ流量が負の値となることがあり得る。第１パージ流量又は第２パージ流量が負の値となることは、第１分岐通路又は第２分岐通路を吸気が上流側へ逆流することを意味する。しかし、第１分岐通路及び第２分岐通路のそれぞれには、吸気通路からの吸気の逆流を防止する逆止弁が設けられているため、実際には吸気の逆流は起こらない。そのため、推定部は、求められた第１パージ流量又は第２パージ流量が負の値となった場合には、負の値を零に置き換える。しかし、第１パージ流量又は第２パージ流量を負の値から零に置き換えることは、求められた第１パージ流量又は第２パージ流量を増量することになる。結果として、増量された第１パージ流量又は第２パージ流量に基づいて求められた分岐部圧力も大きくなる。つまり、第１パージ流量及び第２パージ流量を、吸気が逆流しないという第１分岐通路及び第２分岐通路の実際の構成に応じて補正した場合、分岐部圧力が不正確になる虞がある。そこで、推定部は、第１パージ流量に基づいて求められた分岐部圧力と第２パージ流量に基づいて求められた分岐部圧力のうち小さい方を分岐部圧力として採用する。つまり、第１パージ流量又は第２パージ流量を負の値から零に置き換えることによって、分岐部圧力は大きくなる側にずれ得るので、小さい方の分岐部圧力を採用することによって、分岐部圧力を精度良く推定することができる。

【0012】

ここに開示するエンジンの制御装置はまた、前記第１分岐通路及び前記第２分岐通路のそれぞれには、前記吸気通路からの吸気の逆流を防止する逆止弁が設けられ、前記推定部は、前記第１分岐通路を流通するパージガスの流量である第１パージ流量及び前記第２分岐通路を流通するパージガスの流量である第２パージ流量を前記第１圧力及び前記第２圧力に基づいて求め、求められた前記第１パージ流量が負の値の場合には、前記第２パージ流量が全パージ流量に一致するとして、前記第２パージ流量に基づいて前記分岐部圧力を求め、求められた前記第２パージ流量が負の値の場合には、前記第１パージ流量が全パージ流量に一致するとして、前記第１パージ流量に基づいて前記分岐部圧力を求める。

【0013】

また、前記パージ通路には、前記パージ通路を流通するパージガスの流量を調整するパージバルブが設けられており、前記推定部は、推定された前記分岐部圧力に基づいて前記パージバルブの開度を制御するようにしてもよい。
この構成によれば、推定された分岐部圧力は、パージバルブの開度制御に用いられる。

【0014】

さらに、前記推定部は、前記パージ通路を流通するパージガスの流量を、前記分岐部圧力に基づいて推定してもよい。

【0015】

この構成によれば、推定された分岐部圧力は、パージ流量の推定に用いられる。

【発明の効果】

【0016】

前記エンジンの制御装置によれば、パージ通路における第１分岐通路と第２分岐通路との分岐部の圧力を正確に推定することができる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】図１は、ターボ過給機付エンジンを備えたエンジンシステムの概略構成図である。

【図2】図２は、ＥＣＵの機能構成図である。

【図3】図３は、推定部の演算内容を示す機能ブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

以下、例示的な実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。

【0019】

〈エンジンの構成〉
図１は、ターボ過給機付エンジンを備えたエンジンシステム１００の概略構成図である。

【0020】

図１に示すように、エンジンシステム１００は、主に、外部から導入された吸気（空気）が通過する吸気通路１０と、この吸気通路１０から供給された吸気と後述する燃料噴射弁２３から供給された燃料との混合気を燃焼させて車両の動力を発生するエンジン２０（例えばガソリンエンジン）と、このエンジン２０内の燃焼により発生した排気を排出する排気通路３０と、排気のエネルギを利用して吸気を過給するターボ過給機４０と、燃料タンク５０と、燃料タンク５０内で発生した蒸発燃料を吸気通路１０へ供給するパージシステム６０と、エンジンシステム１００全体を制御するＥＣＵ（Electronic Control Unit）７０とを有する。

【0021】

吸気通路１０には、上流側から順に、外部から導入された吸気を浄化するエアクリーナ１１と、通過する吸気を昇圧させる、ターボ過給機４０のコンプレッサ４１と、通過する吸気を冷却するインタークーラ１２と、通過する吸気量を調整するスロットルバルブ１３と、エンジン２０に供給する吸気を一時的に蓄えるサージタンク１４とが設けられている。

【0022】

エンジン２０は、主に、吸気通路１０から供給された吸気を燃焼室２１内に導入する吸気バルブ２２と、燃焼室２１に向けて燃料を噴射する燃料噴射弁２３と、燃焼室２１内に供給された吸気と燃料との混合気に点火する点火プラグ２４と、燃焼室２１内での混合気の燃焼により往復運動するピストン２７と、ピストン２７の往復運動により回転されるクランクシャフト２８と、燃焼室２１内での混合気の燃焼により発生した排気を排気通路３０へ排出する排気バルブ２９とを有する。

【0023】

排気通路３０には、上流側から順に、通過する排気によって回転させられ、この回転によってコンプレッサ４１を回転駆動する、ターボ過給機４０のタービン４２と、例えばＮＯｘ触媒や三元触媒や酸化触媒などの、排気の浄化機能を有する排気浄化触媒３１とが設けられている。

【0024】

また、排気通路３０には、排気にターボ過給機４０のタービン４２を迂回させるタービンバイパス通路３２が設けられている。このタービンバイパス通路３２には、タービンバイパス通路３２を流れる排気の流量を制御するウェイストゲートバルブ（Ｗ／Ｇバルブ）３３が設けられている。

【0025】

パージシステム６０は、燃料タンク５０内で発生した蒸発燃料を吸着して貯蔵するキャニスタ６１、キャニスタ６１と吸気通路と１０とを接続し、キャニスタ６１から蒸発燃料を含むパージガスを吸気通路１０に導くパージ通路６２と、パージ通路６２に設けられたパージバルブ６６とを有している。

【0026】

キャニスタ６１には、燃料蒸気を脱離可能に吸着する活性炭が収容されている。キャニスタ６１には、燃料タンク５０内の燃料蒸気を導入する燃料蒸気管６１ａ、キャニスタ６１を大気に開放する大気開放管６１ｂ、及びパージ通路６２が接続されている。大気開放管６１ｂには、図示は省略するが、キャニスタ６１に流入する空気を濾過するエアフィルタ及び大気開放管６１ｂを開閉するバルブが設けられている。バルブは、蒸発燃料がパージされるとき開とされる。

【0027】

パージ通路６２の上流側の部分は、１本の通路で形成され、キャニスタ６１に接続されている。一方、パージ通路６２の下流側の部分は、２本の通路に分岐し、吸気通路１０の２箇所に接続されている。

【0028】

詳しくは、パージ通路６２は、上流側の共通通路６３と、下流側の第１分岐通路６４及び第２分岐通路６５とを有する。共通通路６３の上流端は、キャニスタ６１に接続されている。共通通路６３の下流端に、第１分岐通路６４の上流端と第２分岐通路６５の上流端が接続されている。第１分岐通路６４の下流端は、吸気通路１０のサージタンク１４に接続されている。第２分岐通路６５の下流端は、後述するエジェクタ６７を介して、吸気通路１０のうちコンプレッサ４１の上流側の部分に接続されている。

【0029】

共通通路６３には、パージバルブ６６が設けられているパージバルブ６６は、ＥＣＵ７０からの制御信号により開閉される電子制御式のバルブである。第１分岐通路６４には、吸気通路１０からの吸気の逆流を防止する逆止弁６４ａが設けられている。第２分岐通路６５には、吸気通路１０からの吸気の逆流を防止する逆止弁６５ａが設けられている。

【0030】

エジェクタ６７は、本体６７ａと、吸気通路１０のうちコンプレッサ４１の下流側の部分と本体６７ａとを接続する導入ノズル６７ｂと、吸気通路１０のうちコンプレッサ４１の上流側の部分と本体６７ａとを接続する排出路６７ｃとを有している。第１分岐通路６４は、本体６７ａに接続されており、エジェクタ６７の一部を構成する。導入ノズル６７ｂの先端は、先細状となっており、導入ノズル６７ｂを介して還流される吸気は、その先端部で減圧され、導入ノズル６７ｂの先端周辺に負圧が発生する。この負圧により、第１分岐通路６４からパージガスが本体６７ａ内に吸引される。吸引されたパージガスは、導入ノズル６７ｂから還流される吸気と共に、排出路６７ｃを介して吸気通路１０のうちコンプレッサ４１の上流側に導入される。

【0031】

ターボ過給機４０が吸気を過給していないとき（以下、「非過給時」という）には、パージガスは、第２分岐通路６５を介して吸気通路１０へ導入される。詳しくは、非過給時は、吸気通路１０のコンプレッサ４１の上流側の圧力の方がコンプレッサ４１の下流側の圧力よりも高いので、エジェクタ６７を介した吸気の還流は生じない。そのため、第１分岐通路６４の下流端の圧力は、吸気通路１０のうちエジェクタ６７が接続された部分の圧力となり、その圧力は、大気圧と略等しい。キャニスタ６１は、大気圧に開放されているので、第１分岐通路６４の上流端と下流端との差圧は、略零であり、パージガスは第１分岐通路６４を流通しない。

【0032】

一方、第２分岐通路６５の下流端が接続されたサージタンク１４は、負圧となっている。そのため、パージ通路６２を流通するパージガスは、第２分岐通路６５を介して、サージタンク１４に導入される。

【0033】

ターボ過給機４０が吸気を過給しているとき（以下、「過給時」という）には、パージガスは、第１分岐通路６４を介して吸気通路１０へ導入される。詳しくは、過給時は、サージタンク１４は、過給により正圧となっている。前述の如く、キャニスタ６１は、大気圧に開放されているので、第２分岐通路６５の下流端の圧力は、第２分岐通路６５の上流端の圧力よりも高くなっている。そのため、パージガスは、第２分岐通路６５を流通しない。尚、第２分岐通路６５には、逆止弁６５ａが設けられているので、吸気通路１０の吸気が第２分岐通路６５を逆入することもない。

【0034】

一方、コンプレッサ４１による過給により、吸気通路１０のコンプレッサ４１の下流側の圧力の方がコンプレッサ４１の上流側の圧力よりも高いので、エジェクタ６７を介した吸気の還流が生じる。これにより、第１分岐通路６４からパージガスが吸引され、吸引されたパージガスが吸気通路１０のコンプレッサ４１の上流側に導入される。こうして、パージ通路６２を流通するパージガスは、第１分岐通路６４を介して、吸気通路１０に導入される。

【0035】

また、過給開始直後又は過給停止直後等の過渡時には、エジェクタ６７による第１分岐通路６４からのパージガスの吸引が行われると共に、サージタンク１４の負圧により第２分岐通路６５からサージタンク１４にパージガスが導入され得る。つまり、第１分岐通路６４及び第２分岐通路６５の両方を介して、パージガスが吸気通路１０に供給され得る。

【0036】

過給時、非過給時及び過渡時の何れの場合であっても、パージ通路６２を流通するパージガスの流量であるパージ流量は、パージバルブ６６によって調整される。

【0037】

また、図１に示すエンジンシステム１００には、各種のセンサが設けられている。具体的には、吸気通路１０のうちエアクリーナ１１とコンプレッサ４１との間の部分に吸入空気量を検出するエアフロセンサ８１が設けられている。吸気通路１０におけるコンプレッサ４１とスロットルバルブ１３との間の部分に、過給圧を検出する第１圧力センサ８２が設けられている。また、吸気通路１０におけるスロットルバルブ１３の下流側の部分（詳しくはサージタンク１４内）に、インマニ圧を検出する第２圧力センサ８３が設けられている。排気通路３０のうち、タービン４２と排気浄化触媒３１との間の部分に、排気中の酸素濃度を検出するＯ₂センサ８４が設けられている。

【0038】

エアフロセンサ８１は、検出した吸入空気量をＥＣＵ７０に出力する。第１圧力センサ８２は、検出した過給圧に対応する検出信号をＥＣＵ７０に出力する。第２圧力センサ８３は、検出したインマニ圧に対応する検出信号をＥＣＵ７０に出力する。Ｏ₂センサ８４は、検出した酸素濃度に対応する検出信号をＥＣＵ７０に出力する。また、エンジンシステム１００には、大気圧を検出する大気圧センサ８０が設けられており、この大気圧センサ８０は、検出した大気圧に対応する検出信号をＥＣＵ７０に出力する。

【0039】

ＥＣＵ７０は、ＣＰＵと、ＣＰＵ上で実行される各種のプログラム（ＯＳなどの基本制御プログラムや、ＯＳ上で起動され特定機能を実現するアプリケーションプログラムを含む）や各種のデータを格納するためのＲＯＭやＲＡＭの如き内部メモリとを備えるコンピュータにより構成される。ＥＣＵ７０は、上述した各種センサから供給された検出信号に基づいて、種々の制御や処理を行う。ＥＣＵ７０は、制御装置の一例である。 図２は、ＥＣＵの機能構成図を示す。図２に示すように、ＥＣＵ７０は、機能的には、第１分岐通路６４の下流端の圧力である第１圧力を取得する第１圧力取得部７１と、第２分岐通路６５の下流端の圧力である第２圧力を取得する第２圧力取得部７２と、第１圧力及び第２圧力に基づいて、パージ通路６２における第１分岐通路６４と第２分岐通路６５との分岐部の圧力である分岐部圧力を推定する推定部７３と、燃料噴射量制御部７４と、記憶部７５とを有している。

【0040】

第１圧力取得部７１は、コンプレッサ４１の上流側の圧力とコンプレッサ４１の下流側の圧力との圧力差に基づいて第１圧力を推定する。詳しくは、第１圧力取得部７１は、第１圧力センサ８２により検出される過給圧と、大気圧センサ８０により検出される大気圧とに基づいてコンプレッサ４１の前後の圧力差を求める。コンプレッサ４１の前後の圧力差と第１圧力との関係が規定された第１圧力テーブルが、予め求められ、記憶部７５に格納されている。第１圧力取得部７１は、求められた圧力差を第１圧力テーブルに照らし合わせて、第１圧力を推定する。ただし、第１圧力テーブルで規定された第１圧力は、所定の標準状態（所定の温度条件等）で規定された圧力である。そのため、第１圧力取得部７１は、第１圧力テーブルから取得した第１圧力を、大気圧に基づいて、そのときの環境条件に対応する実際の第１圧力に換算する。

【0041】

第２圧力取得部７２は、第２圧力センサにより検出されるインマニ圧を第２圧力として取得する。

【0042】

推定部７３は、第１圧力取得部７１により求められた第１圧力及び第２圧力取得部７２により求められた第２圧力に基づいて、分岐部圧力を推定する。分岐部圧力の推定方法については後述する。それに加えて、推定部７３は、推定された分岐部圧力に基づいてパージバルブ６６の開度を制御する。キャニスタ６１の圧力は大気圧であるので、分岐部圧力がわかれば、パージバルブ６６の前後の圧力差を求めることができる。パージ流量は、パージバルブ６６の前後の圧力差とパージバルブ６６の開度に依存する。推定部７３は、パージ通路６２を流通するパージ流量が目標流量となるように、パージバルブ６６の開度を制御する。さらに、推定部７３は、パージ通路６２を流通するパージ流量を、分岐部圧力に基づいて推定する。詳しくは、推定部７３は、分岐部圧力とキャニスタ６１の圧力（即ち、大気圧）とパージバルブ６６の開度とに基づいてパージ流量を推定する。推定されたパージ流量は、燃料噴射量制御部７４による燃料噴射量の制御に用いられる。

【0043】

燃料噴射量制御部７４は、エアフロセンサ８１により検出された吸入空気量に基づいて、燃料噴射弁２３から噴射する燃料噴射量を制御する。具体的には、燃料噴射量制御部７４は、所望の空燃比となるように、吸入空気量に対する燃料噴射量を決定する。このとき、燃料噴射量制御部７４は、推定部７３により推定されたパージ流量に基づいて、パージシステム６０から吸気通路１０に供給されるパージガスに含まれる空気及び蒸発燃料も考慮して燃料噴射量を決定する。さらに、燃料噴射量制御部７４は、Ｏ₂センサ８４により検出された排気中の酸素濃度に基づいて、空燃比が所望の値となるように燃料噴射量をフィードバック制御する。

【0044】

〈分岐部圧力の推定〉
以下、推定部７３による分岐部圧力の推定について説明する。以下の説明では、パージ通路６２を流通する全パージ流量をＱｐｇ、分岐部圧力をＰｐｇ、第１分岐通路６４の第１パージ流量をＱｅｊ、第１分岐通路６４の下流端の圧力である第１圧力をＰｅｊ、第２分岐通路６５の第２パージ流量をＱｉｍ、第２分岐通路６５の下流端の圧力である第２圧力をＰｉｍとする。

【0045】

まず、第１分岐通路６４の第１パージ流量Ｑｅｊは、第１分岐通路６４の上流端と下流端との圧力差に依存しており、以下の式（１）で表される。

【0046】

【数1】

【0047】

ここで、Ｋ_１は、第１分岐通路６４の流路抵抗等の物性値をまとめた定数である。

【0048】

同様に、第２分岐通路６５の第２パージ流量Ｑｉｍは、第２分岐通路６５の上流端と下流端との圧力差に依存しており、以下の式（２）で表される。

【0049】

【数2】

【0050】

ここで、Ｋ_２は、第２分岐通路６５の流路抵抗等の物性値をまとめた定数である。

【0051】

また、全パージ流量をＱｐｇは、第１分岐通路６４の第１パージ流量Ｑｅｊと第２分岐通路６５の第２パージ流量Ｑｉｍとの合計であり、以下の式（３）で表される。

【0052】

【数3】

【0053】

式（１）、（２）は、変形すると、それぞれ、以下の式（４）、（５）のようになる。

【0054】

【数4】

【0055】

【数5】

【0056】

さらに、式（４）、（５）をまとめると、以下の式（６）が導かれる。

【0057】

【数6】

【0058】

ここで、式（３）における全パージ流量Ｑｐｇを目標パージ流量であるｑｐｒｇとし、第１パージ流量Ｑｅｊについて解くと、以下の式（７）となる。

【0059】

【数7】

【0060】

この式（７）を式（６）に代入すると、式（６）は第２パージ流量Ｑｉｍについての２次方程式となり、その２次方程式を解くと、第２パージ流量Ｑｉｍは、以下の式（８）となる。

【0061】

【数8】

【0062】

ここで、
Ａ＝１−Ｋ_１^２／Ｋ_２^２
Ｂ＝−２×ｑｐｒｇ
Ｃ＝ｑｐｒｇ^２＋Ｋ_１^２×Ｐｅｊ−Ｋ_１^２×Ｐｉｍ

【0063】

この式（８）により、第２パージ流量Ｑｉｍが求められる。尚、式（８）において、分子の平方根の前の符号が負の場合を、第２パージ流量Ｑｉｍの解とする。そして、求められた第２流量Ｑｉｍを式（４）に代入することによって、第１パージ流量Ｑｅｊが求められる。

【0064】

図３は、推定部７３の演算内容を示す機能ブロック図である。推定部７３は、図３に示す演算回路を有している。

【0065】

推定部７３は、Ｑｉｍ演算部９１において、第２パージ流量Ｑｉｍを演算する。Ｑｉｍ演算部９１は、前記式（８）に基づいて、第２パージ流量Ｑｉｍを演算する。ここで、定数Ｋ_１及び定数Ｋ_２は、記憶部７５に格納されている。第１圧力Ｐｅｊには、第１圧力取得部７１により取得された値が用いられ、第２圧力Ｐｉｍには、第２圧力取得部７２により取得された値が用いられる。

【0066】

推定部７３は、Ｑｉｍ演算部９１により求められた値と「０」とを最大値取得部９２で比較し、大きい方を第２パージ流量Ｑｉｍとする。つまり、式（８）に基づいて算出される第２パージ流量Ｑｉｍは負の値となる場合があり得る。負の第２パージ流量Ｑｉｍは、第２分岐通路６５の下流端の圧力の方が、第２分岐通路６５の上流端の圧力よりも高く、吸気が第２分岐通路６５を逆流することを意味する。しかし、実際の第２分岐通路６５には逆止弁６５ａが設けられており、吸気が第２分岐通路６５を逆流することはなく、第２パージ流量Ｑｉｍは０となる。そのため、Ｑｉｍ演算部９１により求められた第２パージ流量Ｑｉｍが負の値の場合には、最大値取得部９２において負の値が０に置き換えられる。

【0067】

最大値取得部９２から出力される第２パージ流量Ｑｉｍは、乗・除算部９３に入力される。乗・除算部９３には、定数Ｋ_２も入力される。乗・除算部９３は、第２パージ流量Ｑｉｍを定数Ｋ_２で除算する。乗・除算部９３から出力された値（Ｑｉｍ／Ｋ_２）は、乗算部９４において２乗される。乗算部９４から出力された値（Ｑｉｍ／Ｋ_２）^２は、加算部９５に入力され、加算部９５において第２圧力Ｐｉｍが加算される。こうして、加算部９５から分岐部圧力Ｐｐｇが算出される。こうして算出される分岐部圧力Ｐｐｇは、式（５）に基づく分岐部圧力Ｐｐｇである。

【0068】

一方、最大値取得部９２から出力される第２パージ流量Ｑｉｍは、加・減算部９６にも入力される。加・減算部９６には、目標パージ流量ｑｐｒｇも入力される。加・減算部９６は、目標パージ流量ｑｐｒｇから第２パージ流量Ｑｉｍを減算して、第１パージ流量Ｑｅｊを算出する。つまり、加・減算部９６は、式（３）に基づいて、第２パージ流量Ｑｉｍ及び目標パージ流量ｑｐｒｇ（＝全パージ流量Ｑｐｇ）から第１パージ流量Ｑｅｊを求める。

【0069】

加・減算部９６から出力された第１パージ流量Ｑｅｊは、最大値取得部９７に入力され、「０」と比較され、大きい方が第１パージ流量Ｑｅｊとされる。つまり、式（８）に基づいて算出される第２パージ流量Ｑｉｍから第１パージ流量Ｑｅｊを算出した結果、第１パージ流量Ｑｅｊが負の値となり得る。負の第１パージ流量Ｑｅｊは、第１分岐通路６４の下流端の圧力の方が、第１分岐通路６４の上流端の圧力よりも高く、吸気が第１分岐通路６４を逆流することを意味する。しかし、実際の第１分岐通路６４には逆止弁６４ａが設けられており、吸気が第１分岐通路６４を逆流することはなく、第１パージ流量Ｑｅｊは０となる。そのため、加・減算部９６から出力された第１パージ流量Ｑｅｊが負の値の場合には、最大値取得部９７において負の値が０に置き換えられる。

【0070】

最大値取得部９７から出力される第１パージ流量Ｑｅｊは、乗・除算部９８に入力される。乗・除算部９８には、定数Ｋ_１も入力される。乗・除算部９８は、第１パージ流量Ｑｅｊを定数Ｋ_１で除算する。乗・除算部９８から出力された値（Ｑｅｊ／Ｋ_１）は、乗算部９９において２乗される。乗算部９９から出力された値（Ｑｅｊ／Ｋ_１）^２は、加算部９１０に入力され、加算部９１０において第１圧力Ｐｅｊが加算される。こうして、加算部９１０から分岐部圧力Ｐｐｇが算出される。こうして算出される分岐部圧力Ｐｐｇは、式（４）に基づく分岐部圧力Ｐｐｇである。

【0071】

最終的に、最小値取得部９１１において、加算部９５から出力される分岐部圧力Ｐｐｇと、加算部９１０から出力される分岐部圧力Ｐｐｇと、大気圧とが比較され、最も小さい値が分岐部圧力Ｐｐｇとされる。 つまり、加算部９５又は加算部９１０から出力される分岐部圧力Ｐｐｇの算出の途中で、第１パージ流量Ｑｅｊ又は第２パージ流量Ｑｉｍが負となる場合があり、その場合には、流量が０に置き換えられている。つまり、第１パージ流量Ｑｅｊ又は第２パージ流量Ｑｉｍが増量されている。第１パージ流量Ｑｅｊ又は第２パージ流量Ｑｉｍが増量されると、結果として、算出される分岐部圧力Ｐｐｇも大きくなる側にずれる。そのため、加算部９５から出力される分岐部圧力Ｐｐｇ、及び、加算部９１０から出力される分岐部圧力Ｐｐｇのうち小さい方がより正確な分岐部圧力とみなすことができる。また、キャニスタ６１の圧力が大気圧なので、分岐部圧力Ｐｐｇは、大気圧以上とはならない。そのため、加算部９５から出力される分岐部圧力Ｐｐｇ、及び、加算部９１０から出力される分岐部圧力Ｐｐｇが大気圧よりも大きい場合には、大気圧を分岐部圧力Ｐｐｇとする。

【0072】

尚、図示を省略しているが、推定部７３は、求められた分岐部圧力Ｐｐｇと大気圧（キャニスタ６１の圧力）とパージバルブ６６の開度とに基づいてパージ流量Ｑｐｇを推定する。パージ流量Ｑｐｇは、燃料噴射量の制御等に用いられる。

【0073】

以上のように、ＥＣＵ７０は、第１分岐通路６４の下流端の圧力である第１圧力を取得する第１圧力取得部７１と、第２分岐通路６５の下流端の圧力である第２圧力を取得する第２圧力取得部７２と、第１圧力及び第２圧力に基づいて、パージ通路６２における第１分岐通路６４と第２分岐通路６５との分岐部の圧力である分岐部圧力Ｐｐｇを推定する推定部７３とを備える。

【0074】

この構成によれば、推定部７３は、第１分岐通路６４を流通するパージガスと第２分岐通路６５を流通するパージガスとの両方を考慮して分岐部圧力Ｐｐｇを推定する。そのため、パージガスが第１分岐通路６４及び第２分岐通路６５の何れを流通する場合であっても、さらには、パージガスが第１分岐通路６４及び第２分岐通路６５の両方を流通する場合であっても、推定部７３は、分岐部圧力Ｐｐｇを精度良く求めることができる。

【0075】

また、第１分岐通路６４及び第２分岐通路６５のそれぞれには、吸気通路１０からの吸気の逆流を防止する逆止弁６４ａ，６５ａが設けられ、推定部７３は、第１分岐通路６４を流通するパージガスの流量である第１パージ流量Ｑｅｊ及び第２分岐通路６５を流通するパージガスの流量である第２パージ流量Ｑｉｍを第１圧力Ｐｅｊ及び第２圧力Ｐｉｍに基づいて求め、求められた第１パージ流量Ｑｅｊが負の値の場合には、第１パージ流量Ｑｅｊを零とし、求められた第２パージ流量Ｑｉｍが負の値の場合には、第２パージ流量Ｑｉｍを零とし、分岐部圧力Ｐｐｇを第１パージ流量Ｑｅｊ及び第２パージ流量Ｑｉｍのそれぞれに基づいて求め、第１パージ流量Ｑｅｊに基づいて求められた分岐部圧力Ｐｐｇと第２パージ流量Ｑｉｍに基づいて求められた分岐部圧力Ｐｐｇのうち小さい方を分岐部圧力Ｐｐｇとして採用する。

【0076】

この構成によれば、逆止弁６４ａ，６５ａを設けることによって、第１分岐通路６４及び第２分岐通路６５では逆流が生じない。そこで、推定部７３により第１圧力Ｐｅｊ及び第２圧力Ｐｉｍに基づいて求められた第１パージ流量Ｑｅｊ及び第２パージ流量Ｑｉｍが負の値となった場合（即ち、逆流を示す場合）には、負の値が零に置き換えられる。しかし、求められた第１パージ流量Ｑｅｊ又は第２パージ流量Ｑｉｍを零に置き換えることは、流量を増量することを意味し、零に置き換えられた第１パージ流量Ｑｅｊ又は第２パージ流量Ｑｉｍに基づいて算出された分岐部圧力Ｐｐｇは大きい側にずれ得る。そこで、第１パージ流量Ｑｅｊに基づいて求められた分岐部圧力Ｐｐｇと第２パージ流量Ｑｉｍに基づいて求められた分岐部圧力Ｐｐｇのうち小さい方を分岐部圧力Ｐｐｇとして採用することによって、より正確な分岐部圧力Ｐｐｇを推定することができる。

【0077】

そして、パージ通路６２には、パージ通路６２を流通するパージガスの流量を調整するパージバルブ６６が設けられており、推定部７３は、推定された分岐部圧力Ｐｐｇに基づいてパージバルブ６６の開度を制御する。詳しくは、推定部７３は、分岐部圧力Ｐｐｇに基づいてパージバルブ６６の前後の圧力差を求め、パージ通路６２を流通するパージ流量が目標流量となるように、圧力差に基づいてパージバルブ６６の開度を制御する。推定部７３は、前述のように、分岐部圧力Ｐｐｇを正確に推定することができるので、パージ流量も正確に制御することができる。

【0078】

さらに、推定部７３は、パージ通路６２のパージ流量Ｑｐｇを分岐部圧力Ｐｐｇに基づいて推定する。キャニスタ６１の圧力とパージバルブ６６の開度とがわかっているので、推定部７３は、分岐部圧力Ｐｐｇに基づいてパージ流量Ｑｐｇを推定することができる。推定されたパージ流量Ｑｐｇは、燃料噴射量の制御等に用いられる。

【0079】

《その他の実施形態》
以上のように、本出願において開示する技術の例示として、前記実施形態を説明した。しかしながら、本開示における技術は、これに限定されず、適宜、変更、置き換え、付加、省略などを行った実施の形態にも適用可能である。また、上記実施形態で説明した各構成要素を組み合わせて、新たな実施の形態とすることも可能である。また、添付図面および詳細な説明に記載された構成要素の中には、課題解決のために必須な構成要素だけでなく、上記技術を例示するために、課題解決のためには必須でない構成要素も含まれ得る。そのため、それらの必須ではない構成要素が添付図面や詳細な説明に記載されていることをもって、直ちに、それらの必須ではない構成要素が必須であるとの認定をするべきではない。

【0080】

前記実施形態について、以下のような構成としてもよい。

【0081】

例えば、推定部７３は、式（６）を第２パージ流量Ｑｉｍについての２次方程式とし、その２次方程式を第２パージ流量Ｑｉｍについて解くことによって、最終的に分岐部圧力Ｐｐｇを求めている。しかし、式（６）を第１パージ流量Ｑｅｊについての２次方程式とし、その２次方程式を第１パージ流量Ｑｅｊについて解くことによって、最終的に分岐部圧力Ｐｐｇを求めてもよい。

【0082】

また、推定部７３による分岐部圧力Ｐｐｇの算出の途中で、第１パージ流量Ｑｅｊ又は第２パージ流量Ｑｉｍが負の値になったときには、推定部７３は、負の値を零に置き換え、最終的に最初の分岐部圧力Ｐｐｇを採用することで正確な分岐部圧力Ｐｐｇを推定している。しかし、第１パージ流量Ｑｅｊ又は第２パージ流量Ｑｉｍが負の値になったときには、推定部７３は、第１パージ流量Ｑｅｊ及び第２パージ流量Ｑｉｍのうち負の値でない方を用いて分岐部圧力Ｐｐｇを推定するようにしてもよい。つまり、第１パージ流量Ｑｅｊ及び第２パージ流量Ｑｉｍの一方が負の値のときには、他方の流量が全パージ流量Ｑｐｇに一致する。そこで、式（４）、（５）のうち負の値でないパージ流量に対応する式を用いて分岐部圧力Ｐｐｇを求めてもよい。例えば、第２パージ流量Ｑｉｍが負の値の場合は、式（４）が用いられる。Ｑｅｊ＝Ｑｐｇ＝ｑｐｒｇを、式（４）に代入することで、分岐部圧力Ｐｐｇが求められる。この場合には、式（５）に基づく分岐部圧力Ｐｐｇの算出は行われない。

【産業上の利用可能性】

【0083】

以上説明したように、ここに開示された技術は、エンジンの制御装置について有用である。

【符号の説明】

【0084】

１００ エンジンシステム
１０ 吸気通路
２０ エンジン
４０ ターボ過給機
４１ コンプレッサ
５０ 燃料タンク
６１ キャニスタ
６２ パージ通路
６４ 第１分岐通路
６４ａ 逆止弁
６５ 第２分岐通路
６５ａ 逆止弁
６６ パージバルブ
６７ エジェクタ
７０ ＥＣＵ（制御装置）
７１ 第１圧力取得部
７２ 第２圧力取得部
７３ 推定部

【図1】

【図2】

【図3】