JP2001317392A - 内燃機関の蒸発燃料処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】パージカット時やパージ再開時の空燃比変動を
抑制して排気浄化性能を良好に維持するとともに、蒸発
燃料のパージ率を適正に制御して空燃比変化による排気
浄化性能や運転性の悪化を抑制しつつパージ処理量を確
保する。 【解決手段】機関運転開始後初めてのパージ時は、パー
ジ禁止時間が所定値より短いときは前回パージ終了時の
パージ率を目標パージ率とし、パージ禁止時間が所定値
以上のときは目標パージ率の初期値を少なめとし漸増し
て設定する一方、パージ２回目以降のパージ再開時（又
はパージカット条件成立時）に、パージ制御弁の駆動デ
ューティが所定値（１０％）以上変化したときに、該パ
ージカットによる影響分を空燃比フィードバック補正係
数で増大補正する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関の蒸発燃
料処理装置に関し、特に蒸発燃料パージ処理時の空燃比
変化を抑制する技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の内燃機関の蒸発燃料処理装置で
は、燃料タンク等で発生する蒸発燃料をキャニスタに一
時的に吸着し、該吸着した蒸発燃料を所定の機関運転条
件で離脱させてパージ用空気と混合したパージエアを、
パージ制御弁で流量制御しつつ機関の吸気系へ吸引処理
することによって、蒸発燃料の外気への蒸散を防止する
ようにしている（特開平５−２１５０２０号等参照) 。

【０００３】近年、蒸発燃料蒸散防止の規制強化に伴な
い、キャニスタ容量が大型化されると共に、時間当たり
のパージ処理量の増大が要求されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、パージ処理量
を増大すると、減速時や容量の大きな負荷（エアコン、
パワーステアリング等）駆動時などにパージカットした
とき、該パージカット状態からパージを再開したとき
に、通常の空燃比フィードバック制御では、空燃比変化
を抑制しきれず、排気浄化性能の過渡的な影響が大きく
なってしまう。

【０００５】従来、前記空燃比変化抑制のため、パージ
カット、再開前後の空燃比フィードバック制御量の変化
が大きいときに、燃料噴射量を減量補正するようにした
ものもあるが、このように空燃比の変化をみてから補正
する方式では、応答性よく空燃比変化を吸収することが
困難になってきている。

【０００６】一方、空燃比補正制御との併用などにより
空燃比への影響を抑制しつつ、可能な限りパージ処理量
を増大することが試みられており、パージエアにおける
蒸発燃料の濃度（以下パージ濃度という）に応じてパー
ジ率（吸入空気量に対する蒸発燃料のパージ量）を可変
に制御するようにしたものもある。

【０００７】しかし、機関始動後初めてパージを行なう
ときは、パージ停止中にキャニスタ内へ蒸発燃料が多量
に吸着してパージ濃度が大きく変化している可能性があ
るが、パージ濃度を運転中のパージ経験に基づいて推定
するものでは、該パージ濃度の変化を推定することがで
きず、センサで検出する場合でも検出遅れがあるため、
濃いパージエアが大量に処理されて、空燃比がリッチ化
して過渡的に排気浄化性能が悪化したり、トルク変動に
より運転性が悪化したりする可能性があった。

【０００８】本発明は、これらパージ処理量の増大要求
に伴なう課題に着目してなされたもので、蒸発燃料パー
ジ開始時の空燃比変化を応答よく抑制し、排気浄化性能
を良好に維持でき、トルク変動も抑制できるようにする
ことを目的とする。

【０００９】また、状況に応じてパージ率の制御方式を
切り換えることにより、空燃比変化による排気浄化性能
や運転性の悪化を抑制しながら、十分なパージ処理が行
なえるようにすることを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】このため、請求項１に係
る発明は、燃料噴射弁からの燃料噴射量を制御して空燃
比を制御する内燃機関に備えられ、燃料タンクから発生
する蒸発燃料を一時的にキャニスタに吸着し、所定の機
関運転条件で前記キャニスタから蒸発燃料をパージさ
せ、パージ制御弁を介して機関の吸気系に吸入処理する
内燃機関の蒸発燃料処理装置において、前記パージ制御
弁の開度制御量がしきい値以上変化したときに、前記空
燃比制御量を補正することを特徴とする。

【００１１】請求項１に係る発明によると、排気浄化性
能に影響がでるようなパージ制御弁の開度制御量の変化
があったときには、空燃比制御量が補正され、これによ
り、空燃比変化が抑制される。

【００１２】このようにすれば、パージ処理量が大きく
変化するときは、速やかに空燃比変化を抑制することが
でき、排気浄化性能を良好に維持できる。また、パージ
制御弁は内燃機関の排気量とキャニスタ容量とに基づい
て、予め必要なパージ処理量が確保される大きさに設定
されているので、排気浄化性能に影響がでるようなパー
ジ制御弁の開度変化率は、該パージ制御弁の大きさによ
らず略一定であることが判明した。これにより、前記空
燃比制御量を補正するパージ制御弁の開度制御量変化量
のしきい値を、車種や内燃機関の機種によらず一律に設
定することができ、汎用性がある。

【００１３】また、請求項２に係る発明は、前記空燃比
制御量の補正量は、前記パージされる蒸発燃料の濃度
と、前記パージ制御弁の開度制御量の変化量とに基づい
て算出されることを特徴とする。

【００１４】請求項２に係る発明によると、パージされ
る蒸発燃料の濃度と、パージ制御弁の開度制御量の変化
量とに基づいて吸入空気量に対する蒸発燃料パージ量の
比率つまり空燃比の変化量をリアルタイムで高精度に予
測することができる。

【００１５】したがって、該パージ開始によって予測さ
れる空燃比の変化量に対し、該空燃比の変化を抑制する
のに適正な空燃比制御量（フィードバック補正量）の補
正量を算出することができ、以って応答性よく、かつ、
高精度に空燃比の変化を抑制できる。

【００１６】また、請求項３に係る発明は、前記パージ
される蒸発燃料の濃度は、パージエア量、機関の吸入空
気量、燃料噴射弁からの燃料噴射量、排気空燃比に基づ
いて推定されることを特徴とする。

【００１７】請求項３に係る発明によると、パージによ
り供給される空気と燃料とを含んで形成される混合気
（パージエア）と、排気空燃比の検出値との相関から、
蒸発燃料の濃度を推定することができる。

【００１８】このようにすれば、特別濃度センサを設け
る必要がなく、コストダウンを図れる。また、請求項４
に係る発明は、前記パージ制御弁の開度制御量が全開時
の略１０％以上変化したときに、前記空燃比制御量を補
正することを特徴とする。

【００１９】請求項４に係る発明によると、既述したよ
うに、排気浄化性能に影響がでるようなパージ制御弁の
開度変化率は、該パージ制御弁の大きさによらず略一定
であり、具体的には、開度制御量が全開時の略１０％以
上（例えば、デューティ制御の場合デューティ比≒１０
％）変化したときに空燃比変化により排気浄化性能に影
響がでることが判明した。

【００２０】したがって、上記条件で空燃比制御量を補
正することにより、空燃比変化を抑制して排気浄化性能
を良好に維持することができる。また、請求項５に係る
発明は、燃料タンクから発生する蒸発燃料を一時的にキ
ャニスタに吸着し、所定の機関運転条件で前記キャニス
タから蒸発燃料をパージさせ、パージ制御弁を介して機
関の吸気系に吸入処理する内燃機関の蒸発燃料処理装置
において、機関運転開始後、蒸発燃料のパージを初めて
行なうときと、２回目以降行なうときとで、吸入空気量
に対する蒸発燃料のパージ量であるパージ率の目標値を
異なる方式で設定することを特徴とする。

【００２１】請求項５に係る発明によると、機関運転開
始後、蒸発燃料のパージを初めて行なうときは、パージ
濃度が大きくリッチ化されている可能性を考慮してパー
ジ率の目標値を設定し、２回目以降行なうときは、前回
のパージ時に対して大きなパージ濃度の変化がないの
で、パージ濃度に基づいてパージ率の目標値を設定する
など、設定方式を異ならせる。

【００２２】これにより、状況に応じてパージ率が適正
に制御され、空燃比変化による排気浄化性能や運転性の
悪化を抑制しつつ、十分なパージ処理を行なうことがで
きる。

【００２３】また、請求項６に係る発明は、前記蒸発燃
料のパージを初めて行なうときは、該蒸発燃料のパージ
が禁止されていた継続時間が所定値未満のときは前回行
なわれたパージの終了時におけるパージ率を、パージ率
の目標値して設定し、前記継続時間が所定値以上のとき
は、小さめに設定した初期値から漸増するようにパージ
率の目標値を設定することを特徴とする。

【００２４】請求項６に係る発明によると、蒸発燃料の
パージが禁止されていた継続時間が所定値未満のとき
は、該継続期間中にキャニスタに吸着された蒸発燃料の
量は少なく、パージ濃度の変化は小さいと判断されるの
で、前回行なわれたパージの終了時におけるパージ率
を、パージ率の目標値として設定することで、大きな空
燃比変化を生じることなく、十分な量のパージ処理を行
なうことができる。

【００２５】一方、蒸発燃料のパージが禁止されていた
継続時間が所定値以上のときは、特に高温時など該継続
期間中にキャニスタに吸着された蒸発燃料の量が大き
く、パージ濃度が前回パージ終了時から大きく変化して
いる可能性があると判断し、パージ率の目標値を初期値
は小さめに設定し、該初期値から漸増して設定する。こ
れにより、パージ開始と同時に大量の蒸発燃料が処理さ
れることを防止して、空燃比変化による排気浄化性能や
運転性の悪化を抑制しながら、徐々に所望の目標値に変
化させてパージ処理量を確保する。

【００２６】また、請求項７に係る発明は、前記蒸発燃
料のパージを２回目以降行なうときは、パージされる蒸
発燃料の濃度に基づいてパージ率の目標値を設定するこ
とを特徴とする。

【００２７】請求項７に係る発明によると、２回目以降
のパージでは、パージ濃度をパージ経験に基づいて推定
する場合は、前回までのパージに基づいてパージ濃度を
精度よく推定することができ、パージ濃度をセンサで検
出する場合も、初めてのパージのときのようにパージ濃
度が過剰にリッチ化されていることがなく検出遅れが問
題にならないので、パージ濃度に基づいてパージ率の目
標値を設定することにより、空燃比変化を抑制しつつ可
能なかぎりパージ処理量を大きくすることができる。

【００２８】また、請求項８に係る発明は、前記パージ
される蒸発燃料の濃度は、パージエア量、機関の吸入空
気量、燃料噴射弁からの燃料噴射量、排気空燃比に基づ
いて推定されることを特徴とする。

【００２９】請求項８に係る発明によると、パージエア
と、排気空燃比の検出値との相関から、蒸発燃料の濃度
を推定することができる。

【００３０】このようにすれば、特別濃度センサを設け
る必要がなく、コストダウンを図れる。

【００３１】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を説明
する。図１は、実施の形態において蒸発燃料処理装置を
含んで構成される車両用内燃機関のシステム構成図であ
る。

【００３２】この図１において、車両に搭載される内燃
機関１の各気筒の燃焼室には、エアクリーナ２，吸気管
３，電子制御式スロットル弁４を介して空気が各気筒に
吸入される。

【００３３】前記電子制御式スロットル弁４は、モータ
等のアクチュエータによってスロットル弁の弁体を開閉
駆動するよう構成されたシステムである。また、各気筒
の燃焼室内に燃料（ガソリン）を直接噴射するように、
電磁式の燃料噴射弁５が設けられている。

【００３４】前記燃料噴射弁５は、コントロールユニッ
ト２０から出力される噴射パルス信号によりソレノイド
に通電されて開弁し、所定圧力に調圧された燃料を噴射
する。そして、燃焼室内に形成された混合気は、コント
ロールユニット２０からの点火信号に基づき制御される
点火栓６により着火燃焼する。

【００３５】但し、内燃機関１を上記の直接噴射式ガソ
リン機関に限定するものではなく、吸気ポートに燃料を
噴射する構成の機関であっても良い。機関１からの排気
は排気管７を介して排出され、排気管７には排気浄化用
の触媒８が介装されている。

【００３６】また、燃料タンク９から発生する蒸発燃料
を処理すべく、蒸発燃料処理装置が設けられている。キ
ャニスタ１０は、密閉容器内に活性炭などの吸着剤１１
を充填したもので、燃料タンク９からの蒸発燃料導入管
１２が接続されている。従って、機関１の停止中などに
燃料タンク９にて発生した蒸発燃料は、蒸発燃料導入管
１２を通って、キャニスタ１０に導かれ、ここに吸着捕
集される。

【００３７】また、キャニスタ１０には、新気導入口１
３が形成されると共に、パージ配管１４が導出されてい
る。前記パージ配管１４には、コントロールユニット２
０からの制御信号によって開口面積が制御されるパージ
制御弁１５が介装されている。

【００３８】上記構成において、パージ制御弁１５が開
制御されると、機関１の吸入負圧がキャニスタ１０に作
用する結果、新気導入口１３から導入される空気によっ
てキャニスタ１０の吸着剤１１に吸着されていた蒸発燃
料がパージされ、このパージされた蒸発燃料を含むパー
ジエアが、前記パージ配管１４を通って吸気管３のスロ
ットル弁４下流側に吸入され、この後、機関１の燃焼室
内で燃焼される。

【００３９】コントロールユニット２０は、ＣＰＵ、Ｒ
ＯＭ、ＲＡＭ、Ａ／Ｄ変換器及び入出力インターフェイ
ス等を含んで構成されるマイコンを備え、各種センサか
らの入力信号を受け、これに基づいて演算処理して、燃
料噴射弁５，点火栓６及びパージ制御弁１５などの作動
を制御する。

【００４０】前記各種センサとしては、機関１のクラン
ク角を検出するクランク角センサ２１、気筒判別信号を
出力するカムセンサ２２が設けられている。ここで、前
記クランク角センサ２１からの検出信号に基づき機関回
転速度Ｎｅが演算される。

【００４１】この他、吸気管３のスロットル弁４上流で
吸入空気流量Ｑａを検出するエアフローメータ２３、ア
クセルペダルの踏込み量（アクセル開度）ＡＰＳを検出
するアクセルセンサ２４、スロットル弁４の開度ＴＶＯ
を検出するスロットルセンサ２５、機関１の冷却水温Ｔ
ｗを検出する水温センサ２６、排気中の酸素濃度に基づ
いて排気空燃比を広域に検出する広域空燃比センサ２
７、車速ＶＳＰを検出する車速センサ２８などが設けら
れている。

【００４２】尚、前記空燃比センサ２７で検出される排
気空燃比を目標空燃比に一致させるべく燃料噴射量を補
正するための空燃比フィードバック係数を設定する空燃
比フィードバック制御が、所定の空燃比フィードバック
条件下で行われる構成となっており、前記キャニスタ１
０からの蒸発燃料のパージは、前記空燃比フィードバッ
ク制御が行われていることを条件として実行されるよう
になっている。

【００４３】次に、前記コントロールユニット２０によ
るパージ制御の様子を、図２および図３のフローチャー
トに従って説明する。該フローは、イグニッションスイ
ッチＯＮでスタートし、所定時間周期で実行される。

【００４４】ステップＳ１では、各種運転条件を読み込
む。具体的には、吸入空気量Ｑ、燃料噴射量Ｔｐ、機関
回転速度Ｎｅ、車速ＶＳＰ、補機類（エアコン、パワー
ステアリング等）のＯＮ，ＯＦＦ、空燃比センサ、エア
フロメータ、パージ制御弁等の診断結果などである。

【００４５】ステップＳ２では、後述するパージ率算出
のため、パージが禁止されている継続時間を計測する。
ステップＳ３では、パージ実行許可条件が成立している
か否かを判別する。例えば、空燃比フィードバック制御
中であるなどのパージ実行許可条件が成立している場合
には、ステップＳ４へ進む。成立しないときは、ステッ
プＳ１へ戻る。例えば、水温が所定値以上、空燃比フィ
ードバック制御が正常に動作していること、空燃比セン
サ、パージ制御弁が正常であること、その他パージ禁止
条件でないこと等の条件が満たされているときに、パー
ジ実行許可条件が成立する。

【００４６】パージ実行許可条件が成立して、ステップ
Ｓ４へ進むと、パージ制御弁の駆動周期（デューティ周
期）を算出する。例えば、機関の高速域では、駆動周期
を短く設定する。

【００４７】ステップＳ５では、各種条件に基づいてパ
ージ濃度（空気と蒸発燃料とが混合したパージエア中の
蒸発燃料濃度）を推定する。該推定方法については後述
する。

【００４８】ステップＳ６では、パージ実行許可条件が
成立して初めてパージが実行されるのか、または、２度
目以降でパージが再開（リカバー）されるのかを判別す
る。パージ再開時は、ステップＳ７へ進み、前記ステッ
プＳ５で推定されたパージ濃度に基づいて目標パージ率
（パージ率＝パージエア流量／吸入空気量）を設定す
る。具体的には、図４に示すようなテーブルにより、パ
ージ濃度に応じて濃度が濃いときほど目標パージ率を小
さく、濃度が薄いときほど目標パージ率を大きく設定す
る。ここで、従来は、目標パージ率は、２％以内程度に
設定されていたが、本実施の形態では、パージ処理量増
大の要求に応えるため、パージ濃度（空燃比）が１０未
満で１％、１３で２．５％と従来に近い設定とするが、
１６を超える理論空燃比よりリーンな領域で目標パージ
率を２０％と極めて大きくし、その間の濃度１４で１０
％に設定してある。すなわち、パージ処理量を増大する
ためには、濃度が濃いときにパージ率を大きくするのが
効率的ではあるが、トルク変動が大きく燃料噴射弁から
の燃料噴射量を減量補正しても燃料噴射弁の開弁期間に
対する燃料噴射量のリニアリティが損なわれる低噴射量
域での制御となるため、精度が得られずトルク変動を十
分に抑制しきれない。一方、パージ濃度が薄くなるほど
パージ処理量を増大するのに大量のパージエア量が必要
になるが、該パージエア量の増大に応じた燃料噴射量の
増量補正は、高精度に制御することができるため、トル
ク変動も十分抑制することができる。

【００４９】次いで、ステップＳ８では、パージ制御弁
の駆動デューティＤＵＴＹを次式により算出する。 ＤＵＴＹ＝吸入空気量×目標パージ率×ＰＣＶ流量特性
係数 前記ＰＣＶ流量特性係数は、パージ流量に対する駆動デ
ューティＤＵＴＹの換算係数である。

【００５０】ステップＳ９では、駆動デューティＤＵＴ
Ｙが、前回値に対して所定値（１０％）以上変化したか
を判定する。一般的には、パージ禁止中の駆動デューテ
ィＤＵＴＹ＝０に対して、パージ再開時の駆動デューテ
ィＤＵＴＹが所定値（１０％）以上あるかの判定となる
が、パージ中に駆動デューティＤＵＴＹが所定値（１０
％）以上変化するような場合の判定も含む。

【００５１】そして、駆動デューティＤＵＴＹが、所定
値（１０％）以上変化した場合には、ステップＳ１０へ
進んで、空燃比制御量（空燃比フィードバック補正係
数）ＡＬＰＨＡの補正量ＥＶＳＦＴを次式により算出す
る。

【００５２】 ＥＶＳＦＴ＝パージ濃度係数×ＤＵＴＹ変化量×ＰＣＶ流量特性係数……(1) 前記パージ濃度係数は、パージ濃度が濃くなるほど大き
くなるように設定される。また、ＤＵＴＹの変化量は、
ＤＵＴＹの前回値から今回値を引いた値として算出さ
れ、駆動デューティＤＵＴＹが増大するパージリカバー
時には、該補正量ＥＶＳＦＴは、燃料噴射量を減少させ
るように負の値に設定される。

【００５３】なお、簡易的には、前回パージ時の最後の
空燃比制御量（空燃比フィードバック補正係数を平均化
した値）を学習記憶しておき、該学習値とパージカット
時の基準値（例えば１）との偏差（＝学習値−基準値）
を補正量ＥＶＳＦＴとして設定してもよい。

【００５４】ステップＳ１１では、前記算出された補正
量ＥＶＳＦＴにより、空燃比制御量ＡＬＰＨＡ（初期
値）を次式のように補正する。 ＡＬＰＨＡ＝ＡＬＰＨＡ（前回値）＋ＥＶＳＦＴ……(2) ＡＬＰＨＡ（前回値）は、直前のパージ禁止時における
最終値である。

【００５５】また、ステップＳ９で、駆動デューティＤ
ＵＴＹの前回値に対する増方向の変化量が所定値（１０
％）未満と判定されたときには、パージ再開による空燃
比の変化が小さく、排気浄化性能に影響を与えないと判
断して、空燃比制御量の補正処理を行なうことなく、こ
のフローを終了する。

【００５６】このように、パージ制御弁の開度制御量の
変化量に基づいて空燃比制御量を補正の有無を判別する
ことにより、応答性よく補正処理を行なって空燃比の変
化を抑制し、排気浄化性能を良好に維持することができ
る。

【００５７】一方、ステップＳ６で、初めてパージを実
行すると判定されたときは、パージ濃度がステップＳ５
でのパージ経験に基づく推定濃度より濃くなっている可
能性が高く、パージ再開時の目標パージ率の設定では、
空燃比の変化を吸収しきれずトルク変動も大きくなるお
それがあるので、前記ステップＳ２で計測されたパージ
禁止継続時間に基づいてパージ率を設定する。

【００５８】すなわち、ステップＳ１２では、前記パー
ジ禁止継続時間が所定値未満か否かを判定する。そし
て、パージ禁止継続時間が所定値未満のときは、その間
にキャニスタに吸着した蒸発燃料の増加量が少なく、直
前の（前回運転時における最後の）パージ時と同様のパ
ージ率で制御しても空燃比に与える影響は小さいと判断
し、ステップＳ１３へ進んで、前記直前のパージ時にお
けるパージ率（運転停止時にバックアップメモリに記憶
しておく）を読み込み、該パージ率を目標パージ率とし
て設定する。

【００５９】次いでステップＳ１４で、前記目標パージ
率に応じたパージ制御弁の駆動デューティＤＵＴＹを算
出した後、ステップＳ１５で、空燃比制御量を補正す
る。具体的には、前記直前のパージ時における空燃比制
御量（空燃比フィードバック補正係数を平均化した値）
を学習記憶しておき、この値を初期値として更新補正す
ればよい。

【００６０】また、パージ禁止継続時間が所定値以上の
ときは、その間にキャニスタに吸着した蒸発燃料の増加
量が多く、直前のパージ時と同様のパージ率で制御する
と空燃比に与える影響が大きくなる可能性があると判断
し、ステップＳ１６へ進んで目標パージ率を、小さく設
定した初期値（例えば０％）から徐々に増加させて設定
する。

【００６１】ステップＳ１７で前記目標パージ率に応じ
たパージ制御弁の駆動デューティＤＵＴＹを算出した
後、ステップＳ１８で、前記ステップＳ１６で設定され
た目標パージ率に応じて空燃比制御量を補正する。但
し、前記目標パージ率の変化がゆるやかであれば、空燃
比フィードバック制御で追従できるので、初期値のみ補
正すればよく、特に目標パージ率の初期値を０％とした
場合には、空燃比制御量の補正は行なわなくてもよい。

【００６２】次いで、ステップＳ１９では、パージカッ
ト条件が成立したかを、判定する。非成立のときは、こ
のフローを終了するが、パージカット条件が成立したと
きは、ステップＳ２０へ進んでパージ制御弁の駆動デュ
ーティＤＵＴＹを０にセットした後、ステップＳ２１へ
進んで該パージカットによりパージ制御弁の駆動デュー
ティＤＵＴＹが所定値（１０％）以上減少したか、つま
りパージカット直前の駆動デューティＤＵＴＹが所定値
（１０％）以上あったかを判定する。

【００６３】そして、駆動デューティＤＵＴＹが所定値
（１０％）以上減少したと判定された場合は、前記(1)
式により空燃比制御量（空燃比フィードバック補正係
数）ＡＬＰＨＡの補正量ＥＶＳＦＴを算出する。この場
合には、ＤＵＴＹの前回値から今回値を引いた変化量が
正の値となり、補正量ＥＶＳＦＴは正の値となって燃料
噴射量が増量補正される。なお、直前のパージ時の空燃
比制御量（空燃比フィードバック補正係数を平均化した
値）を学習記憶しておき、該学習値とパージカット時の
基準値との偏差（＝基準値−学習値）を補正量ＥＶＳＦ
Ｔとして設定してもよい。

【００６４】ステップＳ２２では、前記算出された補正
量ＥＶＳＦＴにより、空燃比制御量ＡＬＰＨＡ（初期
値）を前記(2)式に従って補正する。ここでＡＬＰＨＡ
（前回値）は、直前のパージ制御時における最終値であ
る。

【００６５】また、ステップＳ２１で、駆動デューティ
ＤＵＴＹの変化量が所定値（１０％）未満と判定された
ときには、パージカットによる空燃比の変化が小さく、
排気浄化性能に影響を与えないと判断して、空燃比制御
量の補正処理を行なうことなく、このフローを終了す
る。

【００６６】上記フローにおいて、ステップＳ９及びス
テップＳ２１で駆動デューティＤＵＴＹすなわちパージ
制御弁の開度制御量がしきい値以上変化したかを判定し
て、空燃比制御量の補正の有無を判別する機能が請求項
１〜請求項４に係る発明に相当する。また、ステップＳ
６でパージの初回か２回目以降かを判定して、ステップ
Ｓ７のパージ濃度に応じた目標パージ率の設定とする
か、又はステップＳ１２〜ステップＳ１４及びステップ
Ｓ１６〜ステップＳ１７のパージ禁止時間に応じた目標
パージ率の設定とするかを切り換える機能が請求項５〜
請求項８に係る発明に相当する。

【００６７】次に、前記パージ濃度（蒸発燃料量／パー
ジエア量）の推定について、説明する。該パージ濃度の
推定は、パージ中で目標パージ率の変化が小さい安定条
件で行なわれる。該パージ濃度の推定演算は、簡易的に
は、以下の式で示される。

【００６８】パージ濃度＝（吸入空気量＋パージエア量
−排気空燃比×燃料噴射量）／（排気空燃比＋１） 上式において、吸入空気量はエアフローメータ２３の検
出値、パージエア量は機関１の吸入負圧とパージ制御弁
１５の制御信号（開口面積）とから推定される値、排気
空燃比は空燃比センサ２７の検出値、燃料噴射量は燃料
噴射弁５からの噴射燃料量である。

【００６９】尚、機関１の吸入負圧は、負圧センサを設
けて直接的に検出する構成であっても良いし、また、機
関回転速度とスロットル開度とから推定する構成であっ
ても良く、該吸入負圧と、パージ制御弁１５の開口面積
に対応する制御信号とからパージエア量が推定される。

【００７０】ここで、パージエア量Ｐｅが、空気量Ｑｐ
と燃料気体量Ｆｅとから構成されるとすると、吸入負圧
とパージ制御弁１５の制御信号とから推定されるパージ
エア量Ｐｅから燃料気体量Ｆｅを減算した値が、前記空
気量Ｑｐ（Ｑｐ＝Ｐｅ−Ｆｅ）となり、機関には、該空
気量Ｑｐとエアフローメータ２３で検出される空気量Ｑ
ｍとの合計が吸引されることになる。一方、機関に供給
される燃料量は、燃料噴射弁５からの噴射燃料量Ｔｉ
と、前記燃料気体量Ｆｅとの合計となる。

【００７１】従って、そのときの排気空燃比をＡ／Ｆと
すると、 Ａ／Ｆ＝｛（Ｐｅ−Ｆｅ）＋Ｑｍ｝／（Ｆｅ＋Ｔｉ） となり、上式を、燃料気体量Ｆｅを求める式に変化させ
ると、 Ｆｅ＝（Ｐｅ＋Ｑｍ−Ａ／Ｆ・Ｔｉ）／（Ａ／Ｆ＋１） となり、前記蒸発燃料濃度を求める式が導かれる。

【００７２】但し、パージエア量Ｐｅ，空気量Ｑｍが流
量（リットル／min）として求められるのに対し、前記
噴射燃料量Ｔｉは、各気筒における１サイクル当たりの
燃料量であるので、噴射燃料量Ｔｉを燃料流量に変換す
る必要があり、例えば、機関回転速度に応じて設定され
る変換係数Ｋ１を前記噴射燃料量Ｔｉに乗算することで
燃料流量に変換するようにする。

【００７３】また、吸入負圧と、パージ制御弁１５の制
御信号とからパージエア量を推定する構成において、制
御信号ＤＵＴＹに吸入負圧に応じた係数Ｋ２を乗算し
て、パージエア量相当値を算出する構成としても良く、
前記係数Ｋ１，Ｋ２を用いる構成では、 蒸発燃料濃度＝（Ｑｍ＋Ｋ２・ＤＵＴＹ−Ａ／Ｆ・Ｔｉ
・Ｋ１）／（Ａ／Ｆ＋１） となる。

【００７４】なお、パージ濃度を推定することで、濃度
センサを省略できコストダウンを図れるが、濃度センサ
を設けてパージ濃度を検出してもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施の形態における内燃機関のシステム構成を
示す図。

【図２】実施の形態におけるパージ制御の前段を示すフ
ローチャート。

【図３】実施の形態におけるパージ制御の後段を示すフ
ローチャート。

【図４】実施の形態に使用する目標パージ率のマップ。

【符号の説明】

１…内燃機関 ３…吸気管 ４…スロットル弁 ５…燃料噴射弁 ９…燃料タンク １０…キャニスタ １４…パージ配管 １５…パージ制御弁 ２０…コントロールユニット ２３…エアフローメータ ２７…空燃比センサ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ０２Ｍ 25/08 ３０１ Ｆ０２Ｍ 25/08 ３０１Ｊ Ｆターム(参考） 3G044 AA00 BA08 BA12 BA16 BA40 EA12 EA19 EA26 EA29 EA32 EA40 EA42 EA44 FA05 FA08 FA10 FA13 FA20 FA22 FA27 FA28 FA29 FA37 FA38 FA39 GA02 3G084 AA00 BA09 BA13 BA27 DA11 DA12 DA13 EA07 EA11 EB12 EB17 EC06 FA00 FA07 FA10 FA13 FA20 FA29 FA33 FA39 3G301 HA01 HA04 HA14 JA04 JA20 LB02 LB04 MA01 MA12 NA08 ND02 ND21 ND41 NE03 NE08 NE13 NE15 NE23 PA01Z PA11Z PB03Z PB09A PB09Z PD04A PD04Z PE01Z PE05Z PE08Z

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】燃料噴射弁からの燃料噴射量を制御して空
   燃比を制御する内燃機関に備えられ、燃料タンクから発
   生する蒸発燃料を一時的にキャニスタに吸着し、所定の
   機関運転条件で前記キャニスタから蒸発燃料をパージさ
   せ、パージ制御弁を介して機関の吸気系に吸入処理する
   内燃機関の蒸発燃料処理装置において、 前記パージ制御弁の開度制御量がしきい値以上変化した
   ときに、前記空燃比制御量を補正することを特徴とする
   内燃機関の蒸発燃料処理装置。
2. 【請求項２】前記空燃比制御量の補正量は、前記パージ
   される蒸発燃料の濃度と、前記パージ制御弁の開度制御
   量の変化量とに基づいて算出されることを特徴とする請
   求項１に記載の内燃機関の蒸発燃料処理装置。
3. 【請求項３】前記パージされる蒸発燃料の濃度は、パー
   ジエア量、機関の吸入空気量、燃料噴射弁からの燃料噴
   射量、排気空燃比に基づいて推定されることを特徴とす
   る請求項２に記載の内燃機関の蒸発燃料処理装置。
4. 【請求項４】前記パージ制御弁の開度制御量が全開時の
   略１０％以上変化したときに、前記空燃比制御量を補正
   することを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１
   つに記載の内燃機関の蒸発燃料処理装置。
5. 【請求項５】燃料タンクから発生する蒸発燃料を一時的
   にキャニスタに吸着し、所定の機関運転条件で前記キャ
   ニスタから蒸発燃料をパージさせ、パージ制御弁を介し
   て機関の吸気系に吸入処理する内燃機関の蒸発燃料処理
   装置において、 機関運転開始後、蒸発燃料のパージを初めて行なうとき
   と、２回目以降行なうときとで、吸入空気量に対する蒸
   発燃料のパージ量であるパージ率の目標値を異なる方式
   で設定することを特徴とする内燃機関の蒸発燃料処理装
   置。
6. 【請求項６】前記蒸発燃料のパージを初めて行なうとき
   は、該蒸発燃料のパージが禁止されていた継続時間が所
   定値未満のときは前回行なわれたパージの終了時におけ
   るパージ率を、パージ率の目標値として設定し、前記継
   続時間が所定値以上のときは、小さめに設定した初期値
   から漸増するようにパージ率の目標値を設定することを
   特徴とする請求項５に記載の内燃機関の蒸発燃料処理装
   置。
7. 【請求項７】前記蒸発燃料のパージを２回目以降行なう
   ときは、パージされる蒸発燃料の濃度に基づいてパージ
   率の目標値を設定することを特徴とする請求項５または
   請求項６に記載の内燃機関の蒸発燃料処理装置。
8. 【請求項８】前記パージされる蒸発燃料の濃度は、パー
   ジエア量、機関の吸入空気量、燃料噴射弁からの燃料噴
   射量、排気空燃比に基づいて推定されることを特徴とす
   る請求項７に記載の内燃機関の蒸発燃料処理装置。