JP2003322058A - 内燃機関の蒸発燃料処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 内燃機関が所望通りに運転せしめられるよう
に蒸発燃料をキャニスタから機関吸気通路内にパージす
る。 【解決手段】 内燃機関の燃料タンク２６にて発生した
蒸発燃料を一時的に捕集しておくためのキャニスタ２３
と、キャニスタ内に捕集されている蒸発燃料を機関吸気
通路１１にパージするためにキャニスタと機関吸気通路
とを連結するパージ通路２２と、キャニスタから機関吸
気通路内にパージされる蒸発燃料の量を制御するために
パージ通路に配置されたパージ制御弁２４とを具備す
る。パージ制御弁が作動された後にキャニスタに捕集さ
れている蒸発燃料の量を代表するキャニスタ状態学習値
が学習されるようになっている。直前のパージ制御弁の
作動後に学習されたキャニスタ状態学習値に基づいてパ
ージ制御弁の目標開度が設定される。

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パージ制
御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】内燃機関の燃料タンク内の燃料量が増え
るときには燃料タンク内の空気がその外部（すなわち、
大気）に放出され、一方、燃料タンク内の燃料量が減る
ときには燃料タンク内に大気から空気が流入するよう
に、燃料タンク内は大気に連通されていなければならな
い。ところが、燃料タンク内において燃料は蒸発して気
体状の燃料（以下、ベーパと称す）となる。ここで、上
述したように、燃料タンク内が大気に直接連通せしめら
れていると、ベーパが燃料タンクから大気に流出するこ
ととなる。大気へのベーパの流出は抑制されるべきであ
る。

【０００３】そこで、こうした大気へのベーパの流出を
抑制するために、例えば、特開平７−１０９９４１号公
報に記載されているように、燃料タンクをいわゆるキャ
ニスタを介して大気に連通させることが公知である。す
なわち、燃料タンクからの空気中のベーパをキャニスタ
によって捕獲することで、大気へのベーパの流出を抑制
することが公知である。

【０００４】ところで、キャニスタが捕獲することがで
きるベーパの量には限りがあるので、キャニスタ内に捕
獲されているベーパの量がキャニスタの捕獲限界量に達
する前に、キャニスタに捕獲されているベーパを何らか
の方法によりキャニスタから除去する必要がある。そこ
で、上記公報では、キャニスタ内を内燃機関の吸気通路
に連通させ、内燃機関の運転中に吸気通路内に発生する
負圧によってキャニスタに捕獲されているベーパを吸気
通路内に吸い込む（パージする）ようにしている。

【０００５】ところで、ベーパを吸気通路内にパージす
るということは、燃料噴射弁から燃料が噴射される前
に、既に、吸気中に燃料が含まれていることを意味す
る。ところが、内燃機関は或る所定の空燃比にて運転せ
しめられることが要求されるので、燃料噴射弁から噴射
される燃料噴射量を適宜制御し、内燃機関が所定の空燃
比にて運転せしめられるのであるが、上述したように、
吸気中に既に燃料が含まれていると、所定の量の燃料を
燃料噴射弁から噴射したとしても、空燃比は所定の空燃
比とはならない。そこで、上記公報では、キャニスタか
ら吸気通路内にパージされるベーパ（ＨＣ）の濃度を検
出するためのＨＣ濃度センサを設け、このＨＣ濃度セン
サによって検出されるＨＣ濃度に応じて、燃料噴射弁か
らの燃料噴射量を制御するようにしている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記公報に
記載されているように、ＨＣ濃度センサを設け、このＨ
Ｃ濃度センサによって検出されるＨＣ濃度に応じて、燃
料噴射弁からの燃料噴射量を制御するようにしても、そ
の制御応答性に問題がある。すなわち、上記公報では、
燃料噴射量に対する制御応答性が低いので、結局のとこ
ろ、内燃機関を所定の空燃比にて運転させることができ
ない。いずれにしても、内燃機関のパージ制御装置の分
野においては、内燃機関が所望通りに運転せしめられる
ようにベーパをキャニスタから吸気通路内にパージする
という要請がある。本発明の目的は、内燃機関が所望通
りに運転せしめられるようにベーパをキャニスタから吸
気通路内にパージすることにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、１番目の発明では、内燃機関の燃料タンクにて発生
した蒸発燃料を一時的に捕集しておくためのキャニスタ
と、該キャニスタ内に捕集されている蒸発燃料を機関吸
気通路にパージするために該キャニスタと機関吸気通路
とを連結するパージ通路と、キャニスタから機関吸気通
路内にパージされる蒸発燃料の量を制御するために該パ
ージ通路に配置されたパージ制御弁とを具備し、該パー
ジ制御弁が作動された後にキャニスタに捕集されている
蒸発燃料の量を代表するキャニスタ状態学習値が学習さ
れるようになっている蒸発燃料処理装置において、直前
のパージ制御弁の作動後に学習されたキャニスタ状態学
習値に基づいてパージ制御弁の目標開度が設定される。

【０００８】上記課題を解決するために、２番目の発明
では、内燃機関の燃料タンクにて発生した蒸発燃料を一
時的に捕集しておくためのキャニスタと、該キャニスタ
内に捕集されている蒸発燃料を機関吸気通路にパージす
るために該キャニスタと機関吸気通路とを連結するパー
ジ通路と、キャニスタから機関吸気通路内にパージされ
る蒸発燃料の量を制御するために該パージ通路に配置さ
れたパージ制御弁とを具備し、キャニスタに捕集されて
いる蒸発燃料の量を代表するキャニスタ状態学習値が学
習されるようになっている蒸発燃料処理装置において、
吸気中の蒸発燃料濃度の上昇率が許容される上昇率とな
るように上記キャニスタ状態学習値に基づいてパージ制
御弁の目標開弁速度が設定される。

【０００９】３番目の発明では、２番目の発明におい
て、パージ制御弁が作動された後にキャニスタ状態学習
値が学習され、直前のパージ制御弁の作動後に学習され
たキャニスタ状態学習値に基づいてパージ制御弁の目標
開弁速度が設定される。これによれば、パージ制御弁の
目標開弁速度を設定するときに、直前のパージ制御弁の
作動後に学習されたキャニスタ状態学習値が利用され、
キャニスタ状態学習値を改めて学習するという処理が省
略されるので、より迅速に、パージ制御弁の目標開弁速
度が設定される。したがって、本発明によれば、より確
実に、吸気中の蒸発燃料濃度の上昇率が許容される上昇
率とされる。

【００１０】４番目の発明では、１または３番目の発明
において、前回のパージ処理が停止されてから今回のパ
ージ処理が再開されるまでの期間が予め定められた期間
よりも短いときには直前のパージ制御弁の作動後に学習
されたキャニスタ状態学習値が利用され、一方、前回の
パージ処理が停止されてから今回のパージ処理が再開さ
れるまでの期間が上記予め定められた期間よりも長いと
きには改めて学習したキャニスタ状態学習値が利用され
る。前回のパージ処理が停止されてから今回のパージ処
理が再開されるまでの期間が比較的長いと、キャニスタ
に捕集されている蒸発燃料の量は比較的大きく上昇して
いると考えられる。この場合に、直前のパージ制御弁の
作動後に学習されたキャニスタ状態学習値は、キャニス
タに捕集されている蒸発燃料の真の量を代表していない
可能性がある。これに対して、本発明によれば、キャニ
スタ状態学習値が改めて学習されるので、より確実に、
吸気中の蒸発燃料濃度がその許容濃度に維持され、或い
は、吸気中の蒸発燃料濃度の上昇率がその許容上昇率に
維持されることとなる。

【００１１】５番目の発明では、４番目の発明におい
て、前回のパージ処理が停止されてから今回のパージ処
理が再開されるまでの期間が予め定められた期間よりも
長いときにはキャニスタ状態学習値が改めて学習される
までの間、パージ制御弁の目標開度が吸気中の蒸発燃料
濃度がその許容濃度を確実に超えないように予め定めら
れていた目標開度に設定され、或いは、パージ制御弁の
目標開弁速度が吸気中の蒸発燃料濃度の上昇率がその許
容上昇率を確実に超えないように予め定められていた目
標開弁速度に設定される。これによれば、キャニスタ状
態学習値が改めて学習されるまでの間、より確実に、吸
気中の蒸発燃料濃度がその許容濃度以下に維持され、或
いは、吸気中の蒸発燃料濃度の上昇率がその許容上昇率
以下に維持されることとなる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明につ
いて説明する。図１は、本発明の蒸発燃料処理装置を備
えた内燃機関を示す図である。図１において、１は機関
本体、２はシリンダブロック、３はシリンダヘッド、４
は吸気ポート、５は吸気弁、６は排気ポート、７は排気
弁、８は燃焼室、９はピストン、１０は点火栓を示して
いる。吸気ポート４には吸気通路１１が接続されてい
る。吸気通路１１内にはサージタンク１２が形成されて
いる。また、吸気通路１１にはエアクリーナ１３が配置
されている。吸気ポート４上流であってサージタンク１
２下流の吸気通路１１には、燃料噴射弁１４が取り付け
られている。さらに、燃料噴射弁１４上流であってサー
ジタンク１２下流の吸気通路１１には、吸気通路１１内
の炭化水素（ＨＣ）の濃度を検出するためのＨＣ濃度セ
ンサ１５が取り付けられている。

【００１３】また、サージタンク１２上流であってエア
クリーナ１３下流の吸気通路１１内には、スロットル弁
１６が配置されている。スロットル弁１６はステップモ
ータ１７によって駆動される。さらに、サージタンク１
２上流であってスロットル弁１６下流の吸気通路１１に
は、吸気通路１１内の圧力（吸気圧）を検出するための
吸気圧センサ１８が取り付けられている。さらに、スロ
ットル弁１６上流であってエアクリーナ１３下流の吸気
通路１１には、燃焼室８に吸入される空気の量（吸入空
気量）を検出するためのエアフローメータ１９が取り付
けられている。

【００１４】一方、排気ポート６には排気通路２０が接
続されている。排気通路２０には排気ガス中の酸素濃度
を検出することによって内燃機関における空燃比を推定
するための空燃比センサ２１が取り付けられている。

【００１５】また、サージタンク１２内はパージ通路２
２を介してキャニスタ２３内に連通されている。パージ
通路２２には、パージ通路２２の開口面積を連続的に変
えることができるパージ制御弁２４が配置されている。
すなわち、パージ制御弁２４の開度を調節することによ
って、キャニスタ２３からパージ通路２２を介して吸気
通路１１に流入する気体の流量を制御することができ
る。

【００１６】また、キャニスタ２３内は空気流通路２５
を介して燃料タンク２６内に連通されている。空気流通
路２５には、燃料タンク２６内の圧力が或る一定の範囲
内の圧力に収まるように、開閉弁する圧力調整弁２７が
配置されている。すなわち、燃料タンク２６内の圧力
（以下、タンク内圧力と称す）が或る所定の上限値を超
えると、圧力調整弁２７は開弁し、このときには、燃料
タンク２６内の気体が空気流通路２５を介してキャニス
タ２３へとパージ（放出）される。一方、タンク内圧力
が或る所定の下限値を下回ると、このときにも圧力調整
弁２７は開弁し、このときには、キャニスタ２３内の気
体が空気流通路２５を介して燃料タンク２６内へと流入
する。

【００１７】なお、キャニスタ２３は燃料タンク２６内
からパージされた気体中の蒸発燃料（以下、ベーパと称
す）を吸着することによって捕集するための吸着材とし
て活性炭２８をその内部に有する。また、キャニスタ２
３内は大気通路２９を介して大気に開放されている。

【００１８】また、ＨＣ濃度センサ１５、吸気圧センサ
１８、エアフローメータ１９、および、空燃比センサ２
１は電子制御回路（ＥＣＵ）３０に接続されており、こ
れらの出力信号はＥＣＵ３０に入力される。また、点火
栓１０、燃料噴射弁１４、スロットル弁１６用のステッ
プモータ１７、および、パージ制御弁２４もＥＣＵ３０
に接続されており、これらの作動はＥＣＵ３０によって
制御される。

【００１９】ところで、燃料タンク２６内の燃料が消費
されると、燃料タンク２６内の圧力（タンク内圧力）が
低下する。ここで、タンク内圧力が上記圧力調整弁２７
に関する所定の下限値を下回ると、圧力調整弁２７が開
弁する。この場合には、大気から空気が、大気通路、キ
ャニスタ２３、そして、空気流通路２５を介して燃料タ
ンク２６内に流入する。一方、燃料タンク２６内に燃料
が補給されると、タンク内圧力が上昇する。ここで、タ
ンク内圧力が上記圧力調整弁２７に関する所定の上限値
を下回ると、圧力調整弁２７が開弁する。この場合に
は、燃料タンク２６内の空気が、空気流通路２５、キャ
ニスタ２３、そして、大気通路２９を介して大気にパー
ジされる。

【００２０】さて、燃料タンク２６内の燃料液面上方の
空間には、気化した燃料（ベーパ）が溜まっている。し
たがって、上述したように、燃料タンク２６内の空気
が、空気流通路２５、キャニスタ２３、そして、大気通
路２９を介して大気にパージされるときには、燃料タン
ク２６内のベーパが、空気流通路２５を介して、キャニ
スタ２３内に流入する。ここで、キャニスタ２３はベー
パを捕集することができるので、キャニスタ２３に流入
したベーパはこのキャニスタ２３によって捕集され、大
気へ流出しないようにされている。

【００２１】ところで、キャニスタ２３が捕集すること
ができるベーパの量には限界がある。ここで、キャニス
タ２３が捕集しているベーパ量（以下、捕集ベーパ量と
称す）がその限界値を超えてしまうと、それ以降は、キ
ャニスタ２３はそこに新たに流入してくるベーパを捕集
することができず、したがって、ベーパが大気に流出し
てしまうこととなる。このような大気へのベーパの流出
を抑制するためには、捕集ベーパ量がその限界値を超え
てしまう前に、キャニスタ２３に捕集されているベーパ
を除去する必要がある。

【００２２】ここで、スロットル弁１６下流の吸気通路
１１（詳細には、サージタンク１２）内には負圧が発生
しているので、パージ制御弁２４が開弁せしめられる
と、キャニスタ２３に捕集されているベーパがパージ通
路２２を介して吸気通路１１内に吸入（パージ）され
る。すなわち、キャニスタ２３に捕集されているベーパ
がキャニスタ２３から除去される。そこで、第１実施形
態では、捕集ベーパ量がその上限値を超える前に成立す
るような条件を所定条件として設定し、この所定条件が
成立する毎にパージ制御弁２４を開弁するようにしてい
る。これによれば、大気へのベーパの流出が抑制される
こととなる。

【００２３】ところで、キャニスタ２３から吸気中にベ
ーパ（すなわち、燃料（ＨＣ））がパージされると、燃
焼室８に流入する空気（以下、吸気と称す）は既にＨＣ
を含んでいることになる。ここで、吸気中のＨＣ濃度が
高いと、内燃機関の運転に支障をきたすことがある。し
たがって、内燃機関を良好に運転させるためには、単位
時間当たりにキャニスタ２３から吸気通路１１にパージ
されるＨＣの量（以下、パージＨＣ量と称す）をできる
だけ少なく抑えておく必要がある。しかしながら、その
一方で、キャニスタ２３に捕集された状態にあるベーパ
の量をできるだけ少なくすることも要求されるので、こ
の要求を満足するためには、パージＨＣ量をできるだけ
大きくする必要がある。

【００２４】ここで、内燃機関を良好に運転させるとい
う観点から許容される吸気中のＨＣ濃度の上限値（以
下、許容濃度と称す）は機関運転状態毎に決まってい
る。そこで、第１実施形態では、この許容濃度を機関運
転状態の関数で予め求めておき、吸気中のＨＣ濃度がこ
の許容濃度となるように機関運転状態に基づいて吸気中
のＨＣ濃度に影響を与える手段を制御するようにしてい
る。具体的には、以下の通りである。

【００２５】すなわち、吸気中のＨＣ濃度は、単位時間
当たりに燃焼室８内に吸入される吸気量（以下、吸気量
と称す）と、単位時間当たりにキャニスタ２３から吸気
中にパージされるＨＣの量（パージＨＣ量）との関数で
あり、さらに、このパージＨＣ量は、スロットル弁１６
下流の吸気通路１１内の負圧（以下、吸気負圧と称す）
の大きさと、パージ制御弁２４の開度との関数である
が、吸気量と吸気負圧とは内燃機関の運転状態（機関運
転状態）によって決まってしまうので、実際に制御可能
な制御パラメータはパージ制御弁２４の開度のみであ
る。そこで、第１実施形態では、許容濃度を機関運転状
態の関数で予め求めておき、ＨＣ濃度がこの許容濃度と
なるように機関運転状態に基づいて目標とするパージ制
御弁２４の開度を設定し、パージ制御弁２４の開度をこ
の目標開度に制御するようにしている。

【００２６】ところで、上述したように、吸気量や吸気
負圧に応じてパージ制御弁２４の目標開度を設定し、パ
ージ制御弁２４の開度をこの目標開度とすれば、吸気中
のＨＣ濃度は、内燃機関を良好に運転させるという観点
から許容される吸気中のＨＣ濃度の上限値（許容濃度）
に維持されるはずである。しかしながら、吸気中のＨＣ
濃度は、キャニスタ２３に捕集されているベーパの量
（捕集ベーパ量）によっても異なってくる。すなわち、
吸気負圧とパージ制御弁２４の開度とが同じであって
も、捕集ベーパ量が多いほど、単位時間当たりにキャニ
スタ２３から吸気通路１１にパージされるＨＣの量（パ
ージＨＣ量）は多く、逆に、捕集ベーパ量が少ないほ
ど、パージＨＣ量は少ない。したがって、パージ制御弁
２４の開度を目標開度としても、ＨＣ濃度が必ずしも許
容濃度に維持されるとは限らない。このため、ＨＣ濃度
を許容濃度に確実に維持するためには、捕集ベーパ量を
も考慮してパージ制御弁２４の目標開度を設定する必要
がある。

【００２７】ここで、パージ制御弁２４の目標開度の設
定方法として、吸気中のＨＣ濃度を検出することができ
るセンサ（ＨＣ濃度センサ）によって検出されるＨＣ濃
度を監視し、ＨＣ濃度が許容濃度よりも大きくなったと
きにはパージ制御弁２４の目標開度を小さくし、逆に、
ＨＣ濃度が許容濃度よりも小さくなったときにはパージ
制御弁２４の目標開度を大きくするという方法が考えら
れる。しかしながら、一般的に、ＨＣ濃度センサが吸気
中のＨＣ濃度を検出する速度（ＨＣ濃度検出速度）は、
パージ制御弁の目標開度を設定するのに求められている
速度に比べて遅い。したがって、このＨＣ濃度センサを
用いる方法では、吸気中のＨＣ濃度が必ずしも許容濃度
に維持されるとは限らない。

【００２８】そこで、第１実施形態では、これとは別の
方法によって、吸気中のＨＣ濃度を許容濃度に確実に維
持するようにしている。すなわち、第１実施形態では、
一回目のパージ制御弁２４の目標開度の設定時には、目
標開度を機関運転状態毎に予め定めておいた開度に設定
し、一回目以降のパージ制御弁２４の目標開度の設定時
には、パージ制御弁２４の開度が目標開度となるように
パージ制御弁２４が開弁せしめられた後にＨＣ濃度セン
サ１５によって検出されるＨＣ濃度を新たなキャニスタ
状態学習値としてキャニスタ状態学習値を更新し、次の
パージ制御弁２４の目標開度の設定時には、それ以前に
更新されたキャニスタ状態学習値を利用して、パージ制
御弁２４の目標開度を設定するようにしている。これに
よれば、パージ制御弁２４の目標開度を設定するとき
に、改めて、キャニスタ状態学習値を算出する必要がな
いので、パージ制御弁２４の目標開度が迅速に算出さ
れ、したがって、吸気中のＨＣ濃度が許容濃度に確実に
維持されることとなる。

【００２９】なお、第１実施形態において、ＨＣ濃度セ
ンサが吸気中のＨＣ濃度を検出することができる速度
（いわゆる、応答性）をも考慮して、許容濃度を設定し
てもよい。また、ＨＣ濃度センサの代わりに、吸気中の
酸素濃度を検出することができる酸素センサを用い、こ
の酸素センサによって検出された酸素濃度に基づいて算
出される空燃比と、エアフローメーター１９によって検
出される吸気量とから、吸気中のＨＣ濃度を推定するよ
うにしてもよい。もちろん、この場合においても、酸素
センサが吸気中の酸素濃度を検出することができる速度
（応答性）をも考慮して、許容濃度を設定するようにし
てよい。

【００３０】ところで、パージ制御弁２４を開弁する
と、単位時間当たりにキャニスタ２３から吸気中にパー
ジされるＨＣの量（パージＨＣ量）は徐々に多くなる。
ここで、パージ制御弁２４を一気に目標開度にまで開弁
すると、パージＨＣ量も一気に多くなる。このようにパ
ージＨＣ量が一気に多くなると、内燃機関の運転に支障
をきたすことがある。したがって、内燃機関を良好に運
転させるためには、パージＨＣ量の上昇率をできるだけ
小さく抑えておく必要がある。しかしながら、その一方
で、キャニスタ２３に捕集された状態にあるベーパをで
きるだけ迅速に吸気中にパージすることも要求されるの
で、この要求を満足するためには、パージＨＣ量の上昇
率をできるだけ大きくする必要がある。

【００３１】ここで、内燃機関を良好に運転させるとい
う観点から許容されるパージＨＣ量の上昇率の上限値、
例えば、キャニスタ２３から吸気中へのＨＣのパージに
起因する空燃比の変動量を許容範囲内に収めることがで
きる上昇率（許容上昇率）は、機関運転状態毎に決まっ
ている。そこで、第２実施形態では、この許容上昇率を
機関運転状態の関数で予め求めておき、パージＨＣ量の
上昇率がこの許容上昇率となるように機関運転状態に基
づいてパージ制御弁２４を目標開度にまで開弁する目標
開弁速度を設定し、パージ制御弁２４をこの目標開弁速
度でもって開弁するようにしている。これによれば、キ
ャニスタ２３から吸気中にＨＣをパージしたとしても、
内燃機関は良好に運転せしめられる。

【００３２】なお、第２実施形態において、パージ制御
弁２４の開度は、吸気中のＨＣ濃度が内燃機関を良好に
運転させるという観点から許容される吸気中のＨＣ濃度
の上限値（許容濃度）となるように、ＨＣ濃度センサ１
５によって検出される吸気中のＨＣ濃度に基づいて制御
される。また、第１実施形態に関連して説明したよう
に、第２実施形態において、ＨＣ濃度センサが吸気中の
ＨＣ濃度を検出することができる速度（応答性）をも考
慮して、許容上昇率を設定してもよい。

【００３３】もちろん、第２実施形態に第１実施形態を
組み合わせてもよい。すなわち、第３実施形態では、第
１実施形態に従ってパージ制御弁２４の目標開度を設定
すると共に、第２実施形態に従ってパージ制御弁２４の
目標開弁速度を設定し、パージ制御弁２４を斯くして設
定された目標開度に向かって斯くして設定された目標開
弁速度でもって開弁するようにする。

【００３４】次に、図２を参照して、第３実施形態の概
略について説明する。図２において、（Ａ）は吸気中の
ＨＣ濃度を示し、（Ｂ）はパージ制御弁２４の開度を示
し、（Ｃ）はキャニスタ２３に捕集されているベーパの
量（捕集ベーパ量）を示している。また、図２におい
て、Ｃｈｍａｘは許容濃度を示し、Ｄｍａｘはパージ制
御弁２４の最大開度を示している。

【００３５】図２に示した例では、１回目のパージで
は、パージ制御弁２４は、図２（Ｂ）に示されているよ
うに、開弁速度Ｖ１でもって期間Ｔ１をかけて目標開度
まで開弁せしめられる。このとき、吸気中のＨＣ濃度
は、図２（Ａ）に示されているように、上昇率Ａ１でも
って許容濃度Ｃｈｍａｘまで上昇する。そして、このと
き、捕集ベーパ量は、図２（Ｃ）に示されているよう
に、徐々に減少する。ここで、上昇率Ａ１は許容上昇率
となっている。云い換えれば、上昇率Ａ１が許容上昇率
となるように、開弁速度Ｖ１が決定され、最終的な吸気
中のＨＣ濃度が許容濃度Ｃｍａｘを超えないように、目
標開度が設定されている。

【００３６】次いで、２回目のパージでは、パージ制御
弁２４は開弁速度Ｖ２でもって期間Ｔ２をかけて目標開
度（図２に示した例では、最大開度Ｄｍａｘ）まで開弁
せしめられ、吸気中のＨＣ濃度は上昇率Ａ２でもって許
容濃度Ｃｈｍａｘまで上昇し、そして、捕集ベーパ量は
徐々に減少する。ここで、上昇率Ａ２は許容上昇率であ
り、開弁速度Ｖ２は開弁速度Ｖ１よりも速い。このよう
に、開弁速度Ｖ１よりも速い開弁速度Ｖ２でもってパー
ジ制御弁２４を開弁させたとしても、二回目のパージ実
行時の捕集ベーパ量が一回目のパージ実行時の捕集ベー
パ量よりも少なくなっているので、開弁速度Ｖ１よりも
速い開弁速度Ｖ２でもってパージ制御弁２４を開弁させ
たとしても、上昇率Ａ２は許容上昇率に維持されること
となる。なお、図２に示した例において、期間Ｔ２は期
間Ｔ１に等しい。

【００３７】次いで、３回目のパージでは、パージ制御
弁２４は開弁速度Ｖ３でもって期間Ｔ３をかけて目標開
度（図２に示した例では、最大開度Ｄｍａｘ）まで開弁
せしめられ、吸気中のＨＣ濃度は上昇率Ａ３でもって上
昇し、そして、捕集ベーパ量は徐々に減少する。ここで
も、上昇率Ａ３は許容上昇率であり、開弁速度Ｖ３は開
弁速度Ｖ２よりも速い。なお、３回目のパージでは、捕
集ベーパ量が比較的少なくなっているので、パージ制御
弁２４の開度が最大開度とされても、吸気中のＨＣ濃度
は許容濃度Ｃｈｍａｘよりも小さい。また、図２に示し
た例において、期間Ｔ３は期間Ｔ２よりも短い。

【００３８】次いで、４回目のパージでは、パージ制御
弁２４は開弁速度Ｖ４でもって期間Ｔ４をかけて目標開
度（図２に示した例では、最大開度Ｄｍａｘ）まで開弁
せしめられ、吸気中のＨＣ濃度は上昇率Ａ４でもって上
昇し、そして、捕集ベーパ量は徐々に減少する。ここで
も、上昇率Ａ４は許容上昇率であり、開弁速度Ｖ４は開
弁速度Ｖ３よりも速い。なお、４回目のパージが実行さ
れるときの捕集ベーパ量が３回目のパージ実行時におけ
る捕集ベーパ量よりも少ないので、最終的な吸気中のＨ
Ｃ濃度は３回目のパージ実行時の最終的な吸気中のＨＣ
濃度よりも小さい。また、図２に示した例において、期
間Ｔ４は期間Ｔ３よりも短い。

【００３９】ところで、第１実施形態に関連して説明し
たが、上述した実施形態では、一回目のパージ制御弁２
４の目標開度の設定時には、目標開度は機関運転状態毎
に予め定めておいた開度に設定される。すなわち、上述
した実施形態では、キャニスタ２３から吸気中へのＨＣ
のパージがいったん停止され、その後、パージが再開さ
れたときには、まず始めに、目標開度は機関運転状態毎
に予め定めておいた開度に設定される。

【００４０】こうした処理は、パージがいったん停止さ
れてから次にパージが再開されるまでの間に、燃料タン
ク２６からキャニスタ２３に新たにベーパが流入し、こ
のベーパがキャニスタ２３に捕集され、したがって、キ
ャニスタ２３に捕集されているベーパの量（捕集ベーパ
量）が比較的大きく変化しており、したがって、パージ
がいったん停止されたときに更新されたキャニスタ状態
学習値を利用して、パージが再開されたときのパージ制
御弁２４の目標開度を設定し、パージ制御弁２４の開度
をこの目標開度としても、吸気中のＨＣ濃度は内燃機関
を良好に運転させるという観点から許容される吸気中の
ＨＣ濃度の上限値（許容濃度）とならない可能性がある
ことから実行される処理である。

【００４１】ところが、パージがいったん停止されてか
ら次にパージが再開されるまでの期間（パージ停止期
間）が比較的短い場合、その間に、燃料タンク２６から
キャニスタ２３に新たに流入してキャニスタ２３に捕集
されたベーパの量は比較的少ないと考えることができ
る。すなわち、パージ停止期間が比較的短い場合、パー
ジがいったん停止されたときに更新されたキャニスタ状
態学習値を利用して、パージが再開されたときのパージ
制御弁２４の目標開度を設定し、パージ制御弁２４の開
度をこの目標開度とすれば、吸気中のＨＣ濃度は許容濃
度となるはずである。

【００４２】そこで、第４実施形態では、上述した実施
形態において、パージ停止期間が予め定められた期間よ
りも短いときには、パージがいったん停止されたときに
更新されたキャニスタ状態学習値を利用して、パージが
再開されたときのパージ制御弁２４の目標開度を設定
し、一方、パージ停止期間が予め定められた期間よりも
長いときには、予め定めておいた開度を目標開度に設定
するようにしている。これによれば、パージ停止期間が
短い場合においては、パージが再開されたときに、改め
て、キャニスタ状態学習値を算出する必要がないので、
パージ制御弁２４の目標開度を迅速に算出することがで
き、したがって、全体として、吸気中のＨＣ濃度が許容
濃度に確実に維持されることとなる。

【００４３】なお、パージ停止期間中にキャニスタに新
たに捕集されるベーパの量は燃料タンクの構成（例え
ば、容量等）や内燃機関が搭載される車両の構成によっ
て異なるので、上述した予め定められた期間はこれら燃
料タンクの構成や車両の構成に応じて定められる。ま
た、パージ停止期間が予め定められた期間よりも長いと
きに目標開度として設定される予め定めておいた開度
は、吸気量および吸気負圧がいかなる値であっても吸気
中のＨＣ濃度が確実に許容濃度以下となるように定めら
れる。

【００４４】ところで、第４実施形態に関連して説明し
た事項は、パージ制御弁の目標開弁速度に関しても同様
に当てはまる。そこで、第５実施形態では、上述した実
施形態において、パージ停止期間が予め定められた期間
よりも短いときには、パージがいったん停止されたとき
に更新されたキャニスタ状態学習値を利用して、パージ
が再開されたときのパージ制御弁２４の目標開弁速度を
設定し、一方、パージ停止期間が予め定められた期間よ
りも長いときには、予め定めておいた開弁速度を目標開
弁速度に設定するようにしている。これによれば、第４
実施形態と同様に、パージ停止期間が短い場合において
は、パージが再開されたときに、改めて、キャニスタ状
態学習値を算出する必要がないので、パージ制御弁２４
の目標開弁速度を迅速に算出することができ、したがっ
て、全体として、吸気中のＨＣ濃度の上昇率が許容上昇
率に確実に維持されることとなる。

【００４５】ところで、何らかの要因によって、ＨＣ濃
度センサ１５に出力異常が発生することがある。この場
合、キャニスタ状態学習値をＨＣ濃度センサ１５によっ
て検出されるＨＣ濃度（検出ＨＣ濃度）に基づいて算出
して更新すると、更新されたキャニスタ状態学習値はキ
ャニスタ２３に捕集されているベーパの真の量を示して
いないこととなる。

【００４６】ここで、上述した実施形態では、キャニス
タ状態学習値の算出は、キャニスタ２３に捕集された状
態にあるベーパの量（捕集ベーパ量）がさほど変化しな
いうちに行われるようにしているので、新たに算出され
たキャニスタ状態学習値は、現在のキャニスタ状態学習
値からさほどずれていないはずである。すなわち、新た
に算出されたキャニスタ状態学習値が現在のキャニスタ
状態学習値から比較的大きくずれているときには、新た
に算出されたキャニスタ状態学習値は、真の捕集ベーパ
量を示しておらず、一方、新たに算出されたキャニスタ
状態学習値が現在のキャニスタ状態学習値から比較的小
さくしかずれていないときには、新たに算出されたキャ
ニスタ状態学習値は、真の捕集ベーパ量を示しているは
ずである。

【００４７】そこで、第６実施形態では、上述した実施
形態において、検出ＨＣ濃度に基づいてキャニスタ状態
学習値を算出する場合に、キャニスタ状態学習値の算出
が複数回（例えば、３回）行われる間に通常減少すると
推定されるベーパの量に見合ったキャニスタ状態学習値
の変動量を所定の値として設定し、検出ＨＣ濃度に基づ
いて算出されたキャニスタ状態学習値（算出キャニスタ
状態学習値）と現在のキャニスタ状態学習値との間のず
れが上記所定の値よりも大きいときにはキャニスタ状態
学習値を更新せず、算出キャニスタ状態学習値と現在の
キャニスタ状態学習値との間のずれが上記所定の値より
も小さいときにはキャニスタ状態学習値を算出キャニス
タ状態学習値に更新するようにしている。これによれ
ば、より確実に、キャニスタ状態学習値が真の捕集ベー
パ量を示していることとなる。

【００４８】ところで、ＨＣ濃度センサ１５によって検
出されるＨＣ濃度（検出ＨＣ濃度）に基づいて算出され
たキャニスタ状態学習値（算出キャニスタ状態学習値）
と現在のキャニスタ状態学習値との間のずれが比較的小
さいとしても、空燃比の変動幅が大きいときには、算出
キャニスタ状態学習値がキャニスタ２３に捕集されてい
るベーパの真の量（捕集ベーパ量）を示していない可能
性がある。

【００４９】そこで、第７実施形態では、上述した実施
形態において、通常の機関運転状態において生じうる空
燃比の変動幅を所定の変動幅として設定し、算出キャニ
スタ状態学習値と現在のキャニスタ状態学習値との間の
ずれが上記所定の値よりも小さいときであっても、空燃
比センサ２１によって検出される空燃比の変動幅が上記
所定の変動幅よりも大きいときにはキャニスタ状態学習
値を変更せず、一方、空燃比センサ２１によって検出さ
れる空燃比の変動幅が上記所定の変動幅よりも小さいと
きにはキャニスタ状態学習値を算出キャニスタ状態学習
値に更新する。これによれば、より確実に、キャニスタ
状態学習値が真の捕集ベーパ量を示していることとな
る。

【００５０】ところで、第４実施形態に関連して説明し
たように、上述した実施形態では、パージ停止期間が予
め定められた期間よりも長いときには、予め定めておい
た開度を目標開度に設定するようにしており、この予め
定めておいた開度は、吸気量および吸気負圧がいかなる
値であっても吸気中のＨＣ濃度が確実に許容濃度以下と
なるように定められている。

【００５１】ところが、吸気中のＨＣ濃度は吸気量に関
係し、また、単位時間当たりに吸気中にパージされるＨ
Ｃの量は吸気負圧に関係する。すなわち、パージ制御弁
の開度が同じ場合であっても、吸気量が多いほど吸気中
のＨＣ濃度は小さくなり、吸気負圧が小さいほど吸気中
のＨＣ濃度は小さくなる。このようにパージ制御弁の開
度が同じであっても、吸気中のＨＣ濃度は吸気量および
吸気負圧によって異なる。したがって、できるだけ迅速
にキャニスタからＨＣを除去するという要請を満足させ
るためには、パージ停止期間が予め定められた期間より
も長いときに目標開度とされる開度をこれら吸気量およ
び吸気負圧に応じて定めるべきである。

【００５２】そこで、第８実施形態では、上述した実施
形態において、パージ停止期間が予め定められた期間よ
りも長いときであって、吸気量が予め定められた吸気量
よりも多いか、或いは、吸気負圧の絶対値が予め定めら
れた値よりも小さいときには、予め比較的大きく定めて
おいた開度を目標開度に設定するようにしている。そし
て、パージ停止期間が予め定められた期間よりも長いと
きであって、吸気量が予め定められた吸気量よりも少な
く且つ吸気負圧の絶対値が予め定められた値よりも大き
いときには、予め比較的小さく定めておいた開度を目標
開度に設定するようにしている。これによれば、できる
だけ迅速にキャニスタからＨＣが除去されることとな
る。

【００５３】ところで、第８実施形態に関連して説明し
た事項は、第５実施形態に関しても同様に当てはまる。
そこで、第９実施形態では、上述した実施形態におい
て、パージ停止期間が予め定められた期間よりも長いと
きであって、吸気量が予め定められた吸気量よりも多い
か、或いは、吸気負圧の絶対値が予め定められた値より
も小さいときには、予め比較的大きく定めておいた開弁
速度を目標開弁速度に設定するようにしている。そし
て、パージ停止期間が予め定められた期間よりも長いと
きであって、吸気量が予め定められた吸気量よりも少な
く且つ吸気負圧の絶対値が予め定められた値よりも大き
いときには、予め比較的小さく定めておいた開弁速度を
目標開弁速度に設定するようにしている。これによれ
ば、第７実施形態と同様に、できるだけ迅速にキャニス
タからＨＣが除去されることとなる。

【００５４】図３は、第９実施形態に従ってパージ制御
弁２４の作動を制御するためのフローチャートを示して
いる。図３のフローチャートでは、始めに、ステップ１
０において、内燃機関の状態、例えば、機関回転数、吸
入空気量、吸気圧、スロットル弁１６の開度、機関要求
負荷が読み込まれる。次いで、ステップ１１において、
キャニスタ２３に捕集されているベーパを吸気通路１１
内にパージしても内燃機関の運転状態が許容できる程度
以上に悪化しないという条件（以下、パージ条件と称
す）が成立しているか否かが、ステップ１０で読み込ま
れた内燃機関の状態に基づいて判別される。

【００５５】ステップ１１において、パージ条件が成立
していないと判別されたときには、ルーチンはステップ
１７に進んで、パージ停止期間カウンタＴｏｆｆがカウ
ントアップされる。ここで、パージ停止期間カウンタＴ
ｏｆｆはパージが実行されずに停止されていた期間（パ
ージ停止期間）を示すカウンタであり、そして、ステッ
プ１１においてパージ条件が成立していないと判別され
たときにはパージが停止されているので、ステップ１７
において、パージ停止期間カウンタＴｏｆｆがカウント
アップされるのである。

【００５６】一方、ステップ１１において、パージ条件
が成立していると判別されたときには、ステップ１２に
進んで、パージ停止期間カウンタＴｏｆｆが所定の期間
Ｔｔｈよりも短い（Ｔｏｆｆ＜Ｔｔｈ）か否かが判別さ
れる。ステップ１２において、Ｔｏｆｆ＜Ｔｔｈである
と判別されたときには、ルーチンはステップ１３に進ん
で、図４に示したフローチャートに従って、目標開度Ｔ
Ｄが設定され、次いで、ステップ１４において、図５に
示したフローチャートに従って、目標開弁速度ＴＶが設
定され、次いで、ルーチンはステップ１５に進む。

【００５７】ここで、目標開度ＴＤは目標とすべきパー
ジ制御弁２４の開度であり、目標開弁速度ＴＶはパージ
制御弁２４を目標開度ＴＤにまで開弁する間において単
位時間当たりに増大せしめられるパージ制御弁２４の開
度である。また、図４および図５に示したフローチャー
トでは、現在のキャニスタ状態学習値に基づいて、目標
開度ＴＤおよび目標開弁速度ＴＶが算出される。

【００５８】一方、ステップ１２において、Ｔｏｆｆ≧
Ｔｔｈであると判別されたときには、ルーチンはステッ
プ１８に進んで、初期学習完了フラグＦｉｎがセットさ
れている（Ｆｉｎ＝１）か否かが判別される。ここで、
初期学習完了フラグＦｉｎは、キャニスタ状態学習値の
初期学習が必要であると判定されたときにリセットさ
れ、その後、キャニスタ状態学習値の初期学習が完了し
たときにセットされるフラグである。

【００５９】すなわち、上述したように、パージ停止期
間Ｔｏｆｆが所定の期間Ｔｔｈよりも長いときには、パ
ージが停止されている期間が比較的長く、したがって、
キャニスタ２３に比較的多量のベーパが新たに捕集され
たと考えられるので、現在のキャニスタ状態学習値に基
づいて設定されたパージ制御弁２４の目標開度および目
標開弁速度は、内燃機関の良好な運転を維持することが
できる開度および開弁速度に相当しない。この場合に
は、新たにキャニスタ状態学習値を算出する必要、すな
わち、初期学習を実行する必要がある。

【００６０】そこで、ステップ１８では、パージ条件が
成立し且つパージ停止期間Ｔｏｆｆが所定の期間Ｔｔｈ
よりも長いと判別されたときに、キャニスタ状態学習値
が新たに算出されているか否か、すなわち、キャニスタ
状態学習値の初期学習が完了しているか否かが判別され
る。

【００６１】ステップ１８において、Ｆｉｎ＝１である
と判別されたときには、キャニスタ状態学習値の初期学
習は既に完了しているので、ルーチンはステップ１３に
進む。すなわち、ルーチンは、ステップ１２においてＴ
ｏｆｆ＜Ｔｔｈと判別された場合のルーチン、すなわ
ち、パージ停止期間が比較的短かった場合におけるパー
ジ制御弁２４の制御ルーチンに入る。

【００６２】一方、ステップ１８において、Ｆｉｎ＝０
であると判別されたときには、ルーチンはステップ１９
に進んで、図７および図８に示したフローチャートに従
って、初期目標開度ＴＤｉｎおよび初期目標開弁速度Ｔ
Ｖｉｎが設定され、次いで、ルーチンはステップ１５に
進む。なお、ステップ１９は、後述するステップ１６に
おいて、キャニスタ状態学習値Ｃｇを学習して更新する
ときに、初期学習が行われるようにするための準備とし
て実行されるステップである。

【００６３】さて、ステップ１５では、パージ制御弁２
４が駆動されて開弁される。ここで、ステップ１２おい
てＴｏｆｆ＜Ｔｔｈであると判別された後にルーチンが
ステップ１５に進んだ場合、および、ステップ１２にお
いてＴｏｆｆ≧Ｔｔｈであると判別されたがその後のス
テップ１８においてＦｉｎ＝１であると判別された後に
ルーチンがステップ１５に進んだ場合には、ステップ１
３において設定された目標開度ＴＤに向かって、ステッ
プ１４にて設定された目標開弁速度ＴＶでもってパージ
制御弁２４が開弁せしめられる。

【００６４】一方、ステップ１２においてＴｏｆｆ≧Ｔ
ｔｈであると判別された後にステップ１８においてＦｉ
ｎ＝０であると判別された場合には、ステップ１９にて
設定された初期目標開度ＴＤｉｎに向かって、ステップ
１９にて設定された初期目標開弁速度ＴＶｉｎでもって
パージ制御弁２４が開弁せしめられる。

【００６５】そして、ルーチンはステップ１６に進ん
で、図６に示したフローチャートに従って、キャニスタ
状態学習値Ｃｇが算出される。

【００６６】なお、図３のルーチンは、パージ制御弁２
４の開度が目標開度ＴＤまたは初期目標開度ＴＤｉｎと
なるまで、繰り返し実行される。

【００６７】次に、図４に示した目標開度を設定するた
めのフローチャートについて説明する。このフローチャ
ートのルーチンは、図３のステップ１３において実行さ
れるルーチンである。図４のフローチャートでは、始め
に、ステップ２０において、現在ＥＣＵ３０に記憶され
ているキャニスタ状態学習値Ｃｇが読み込まれる。ここ
で読み込まれるキャニスタ状態学習値Ｃｇは前回、図３
のルーチンが実行されたときに、図３のステップ１６に
おいて更新された学習値、或いは、更新されずにそのま
ま維持された学習値である。

【００６８】次いで、ステップ２１において、吸気中の
ＨＣ濃度を目標濃度（許容濃度）とするために必要なパ
ージ制御弁２４の開度（以下、基準開度と称す）ＴＤｂ
が、ステップ２０で読み込まれたキャニスタ状態学習値
Ｃｇと吸気量と吸気負圧とに基づいて算出され、次い
で、ステップ２２において、この基準開度ＴＤｂがパー
ジ制御弁２４が最大限に開弁可能な開度（以下、最大開
度と称す）ＴＤｍａｘを超えている（ＴＤｂ＞ＴＤｍａ
ｘ）か否かが判別される。

【００６９】ステップ２２において、ＴＤｂ＞ＴＤｍａ
ｘであると判別されたときには、ルーチンはステップ２
３に進んで、目標開度ＴＤが最大開度ＴＤｍａｘに設定
される。一方、ステップ２２においてＴＤｂ≦ＴＤｍａ
ｘであると判別されたときには、ルーチンはステップ２
４に進んで、目標開度ＴＤが基準開度ＴＤｂに設定され
る。

【００７０】次に、図５に示した目標開弁速度を設定す
るためのフローチャートについて説明する。このフロー
チャートのルーチンは図３のステップ１４において実行
されるルーチンである。図５のフローチャートでは、始
めに、ステップ３０において、現在ＥＣＵ３０に記憶さ
れているキャニスタ状態学習値Ｃｇが読み込まれる。こ
こで読み込まれるキャニスタ状態学習値Ｃｇは前回、図
３のルーチンが実行されたときに、図４のステップ１６
において更新された学習値、或いは、更新されずにその
まま維持された学習値である。

【００７１】次いで、ステップ３１において、パージ制
御弁２４を最も速く開弁させたときの開弁速度（以下、
最大開弁速度）がＥＣＵ３０から読み込まれる。次い
で、ステップ３２において、単位時間当たりにキャニス
タ２３から吸気中にパージされるＨＣの量の上昇率が内
燃機関を良好に運転させるという観点から許容される上
昇率となるようなパージ制御弁２４の開弁速度（許容開
弁速度）Ｖａが、ステップ３０で読み込まれたキャニス
タ状態学習値Ｃｇと吸気量と吸気負圧とに基づいて算出
される。

【００７２】次いで、ステップ３３において、ステップ
３１で読み込まれた最大開度Ｖｍａｘがステップ３２で
算出された許容開弁速度Ｖａよりも大きい（Ｖｍａｘ＞
Ｖａ）か否かが判別される。ステップ３２において、Ｖ
ｍａｘ＞Ｖａであると判別されたときには、ルーチンは
ステップ３４に進んで、目標開弁速度ＴＶが許容開弁速
度Ｖａに設定される。一方、ステップ３３において、Ｖ
ｍａｘ≦Ｖａであると判別されたときには、ルーチンは
ステップ３５に進んで、目標開弁速度ＴＶが最大開弁速
度Ｖｍａｘに設定される。

【００７３】次に、図６に示したキャニスタ状態学習値
を学習するためのフローチャートについて説明する。こ
のフローチャートのルーチンは、図３のステップ１６に
おいて実行されるルーチンである。図６のフローチャー
トでは、始めに、ステップ４０において、ＨＣ濃度セン
サ１５によって吸気中のＨＣ濃度が検出される。次い
で、ステップ４１において、ステップ４０で検出された
ＨＣ濃度とパージ制御弁２４の開度と吸気量と吸気負圧
とに基づいて、キャニスタ２３に捕集されているベーパ
の量を示すキャニスタ状態学習値Ｃｇｓが算出される。

【００７４】次いで、ステップ４２において、初期学習
完了フラグＦｉｎがセットされている（Ｆｉｎ＝１）か
否かが判別される。ステップ４２において、Ｆｉｎ＝１
であると判別されたときには、ルーチンはステップ４３
に進む。

【００７５】ステップ４３では、現在ＥＣＵ３０に記憶
されているキャニスタ状態学習値Ｃｇと、ステップ４１
で算出されたキャニスタ状態学習値Ｃｇｓとの間のずれ
が、所定の値Ｓよりも小さい（｜Ｃｇ−Ｃｇｓ｜＜Ｓ）
か否かが判別される。ステップ４３において、｜Ｃｇ−
Ｃｇｓ｜＜Ｓであると判別されたときには、ルーチンは
ステップ４４に進む。

【００７６】ステップ４４では、空燃比の変動量ＦＡＦ
が所定の範囲内に収まっている（−α＜ＦＡＦ＜α）か
否かが判別される。ステップ４４において、−α＜ＦＡ
Ｆ＜αであると判別されたときには、ルーチンはステッ
プ４５に進む。

【００７７】ステップ４５では、ＥＣＵ３０に現在記憶
されているキャニスタ状態学習値がステップ４１で算出
されたキャニスタ状態学習値Ｃｇｓに更新される。すな
わち、図６に示したフローチャートによれば、キャニス
タ状態学習値の初期学習が完了しており、且つ、新たに
算出されたキャニスタ状態学習値が現在のキャニスタ状
態学習値からさほどずれておらず、且つ、空燃比の変動
が比較的小さいときに、ルーチンがステップ４５に進ん
で、キャニスタ状態学習値が新しい学習値に更新され
る。

【００７８】一方、ステップ４２において、Ｆｉｎ＝０
であると判別されたとき、および、ステップ４３におい
て、｜Ｃｇ−Ｃｇｓ｜≧Ｓであると判別されたとき、お
よび、ステップ４４において、ＦＡＦ≦−αまたはＦＡ
Ｆ≧αであると判別されたときには、ルーチンは終了す
る。すなわち、図６に示したフローチャートによれば、
キャニスタ状態学習値の初期学習が完了していないと
き、および、新たに算出されたキャニスタ状態学習値が
現在のキャニスタ状態学習値から大きくずれていると
き、および、空燃比の変動が比較的大きいときは、キャ
ニスタ状態学習値は更新されない。

【００７９】次に、図７および図８に示した初期目標開
度および初期目標開弁速度を設定するためのフローチャ
ートについて説明する。このフローチャートのルーチン
は、図３のステップ１９において実行されるルーチンで
ある。図７および図８のフローチャートでは、始めに、
ステップ５０において、スロットル弁１６下流の吸気通
路１１内の負圧の絶対値Ｐが予め定められた値Ｐｔｈよ
りも小さい（Ｐ＜Ｐｔｈ）か否かが判別される。すなわ
ち、ステップ５０では、吸気負圧が大気圧に比較的近い
か否かが判別される。ステップ５０において、Ｐ＜Ｐｔ
ｈであると判別されたときには、ルーチンはステップ５
１に進んで、吸気量Ｇａが予め定められた吸気量Ｇａｔ
ｈよりも多い（Ｇａ＞Ｇａｔｈ）か否かが判別される。

【００８０】ステップ５０において、Ｐ≧Ｐｔｈである
と判別されたとき、および、ステップ５１において、Ｇ
ａ＞Ｇａｔｈであると判別されたときには、ルーチンは
ステップ５２に進んで、初期目標開度ＴＤｉｎが実験等
によって予め求められている第１設定値ＴＤｉｎ１に設
定される。すなわち、吸気負圧が非常に小さいか、或い
は、吸気量が非常に多いときには、パージ制御弁２４の
目標開度が比較的大きくても、吸気中のＨＣ濃度はさほ
ど大きくならないので、図７および図８のフローチャー
トでは、この場合には、初期目標開度は、後述する第２
設定値ＴＤｉｎ２よりも大きい値（すなわち、第１設定
値ＴＤｉｎ１）とされる。もちろん、この第１設定値Ｔ
Ｄｉｎ１は、吸気中のＨＣ濃度が内燃機関を良好に運転
させるという観点から許容される吸気中のＨＣ濃度（許
容濃度）を超えることがない値に設定されている。

【００８１】次いで、ステップ５３において、現在のパ
ージ制御弁２４の開度Ｄとステップ５２で設定された初
期目標開度ＴＤｉｎとのずれ（ＴＤｉｎ−Ｄ）が、予め
定められた値Ｗ１よりも大きい（ＴＤｉｎ−Ｄ＞Ｗ１）
か否かが判別される。すなわち、ステップ５３では、パ
ージ制御弁２４の開度Ｄが既に初期目標開度ＴＤｉｎに
非常に近くなっているか否かが判別される。ステップ５
３において、ＴＤｉｎ−Ｄ＞Ｗ１であると判別されたと
き、すなわち、パージ制御弁２４の開度Ｄが初期目標開
度ＴＤｉｎから離れているときには、ルーチンはステッ
プ５４に進んで、初期目標開弁速度ＴＶｉｎが実験等に
よって予め求められている第１設定値ＴＶｉｎ１に設定
される。ここで、第１設定値ＴＶｉｎ１は、後述する第
２設定値ＴＶｉｎ２よりも大きい値とされている。もち
ろん、この第１設定値ＴＶｉｎ１は、単位時間当たりに
キャニスタ２３から吸気中にパージされるＨＣの量の上
昇率（パージＨＣ量上昇率）が、内燃機関を良好に運転
させるという観点から許容される上昇率（許容上昇率）
を超えることがない値に設定されている。

【００８２】一方、ステップ５３において、ＴＤｉｎ−
Ｄ≦Ｗ１であると判別されたとき、すなわち、パージ制
御弁２４の開度Ｄが初期目標開度ＴＤｉｎに近いときに
は、ルーチンはステップ５７に進んで、初期目標開弁速
度ＴＶｉｎが最大開弁速度ＴＶｍａｘに設定される。す
なわち、パージ制御弁２４の開度Ｄが初期目標開度ＴＤ
ｉｎに近くなっていれば、パージ制御弁２４を最大開弁
速度でもって開弁させたとしても、パージＨＣ量上昇率
が許容上昇率を超えることは少ないと考えることができ
るので、図７および図８のフローチャートでは、この場
合に、初期目標開弁速度は最大開弁速度に設定される。

【００８３】次いで、ステップ５５において、パージ制
御弁２４の開度Ｄが初期目標開度ＴＤｉｎとなっている
か（Ｄ＝ＴＤｉｎ）か否かが判別される。ステップ５５
において、Ｄ＝ＴＤｉｎであると判別されたときには、
ルーチンはステップ５６に進んで、初期学習完了フラグ
Ｆｉｎがセットされる。この場合には、図３のステップ
１８において、Ｆｉｎ＝１であると判別されるので、こ
れ以降は、ステップ１３，１４が実行される。一方、ス
テップ５５において、Ｄ≠ＴＤｉｎであると判別された
ときには、ルーチンは終了する。この場合には、図３の
ステップ１８において、Ｆｉｎ＝０であると判別される
ので、図３のステップ１９、すなわち、図７および図８
のルーチンが再び実行される。

【００８４】ところで、ステップ５１において、Ｇａ≦
Ｇａｔｈであると判別されたときには、ルーチンはステ
ップ５８に進んで、初期目標開度ＴＤｉｎが実験等によ
って予め求められている第２設定値ＴＤｉｎ２に設定さ
れる。すなわち、吸気負圧が大きいか、或いは、吸気量
が少ないときには、パージ制御弁２４の目標開度が大き
いと、吸気中のＨＣ濃度が許容濃度よりも大きくなって
しまう可能性があるので、図７および図８のフローチャ
ートでは、この場合には、初期目標開度は、上述した第
１設定値ＴＤｉｎ１よりも小さい値（すなわち、第２設
定値ＴＤｉｎ２）とされる。

【００８５】次いで、ステップ５９において、現在のパ
ージ制御弁２４の開度Ｄとステップ５８で設定された初
期目標開度ＴＤｉｎとのずれ（ＴＤｉｎ−Ｄ）が、予め
定められた値Ｗ２よりも大きい（ＴＤｉｎ−Ｄ＞Ｗ２）
か否かが判別される。すなわち、ステップ５８では、ス
テップ５３と同様に、パージ制御弁２４の開度Ｄが既に
初期目標開度ＴＤｉｎに非常に近くなっているか否かが
判別される。ステップ５８において、ＴＤｉｎ−Ｄ＞Ｗ
２であると判別されたとき、すなわち、パージ制御弁２
４の開度Ｄが初期目標開度ＴＤｉｎから離れているとき
には、ルーチンはステップ６０に進んで、初期目標開弁
速度ＴＶｉｎが実験等によって予め求められている第２
設定値ＴＶｉｎ２に設定される。ここで、第２設定値Ｔ
Ｖｉｎ２は、上述した第１設定値ＴＶｉｎ１よりも小さ
い値とされている。

【００８６】一方、ステップ５９において、ＴＤｉｎ−
Ｄ≦Ｗ２であると判別されたとき、すなわち、パージ制
御弁２４の開度Ｄが初期目標開度ＴＤｉｎに近いときに
は、ルーチンはステップ６１に進んで、ステップ５７と
同様に、初期目標開弁速度ＴＶｉｎが最大開弁速度ＴＶ
ｍａｘに設定される。

【００８７】なお、上述した予め定められた値Ｗ１，Ｗ
２は異なる値でもよいし、等しい値でもよい。

【００８８】最後に、上述した第９実施形態のフローチ
ャートに従ったパージ制御弁２４の制御の一例を図９を
参照して説明する。図９において、（Ａ）はパージ条件
が成立しているか否かを表す信号を示し、（Ｂ）はパー
ジ制御弁２４の開度を示し、（Ｃ）はキャニスタ２３に
捕集された状態にあるベーパの量（捕集ベーパ量）を示
し、（Ｄ）は吸気中のＨＣ濃度を示し、（Ｅ）は吸気中
のＨＣ濃度の上昇率を示し、（Ｆ）は時刻を示してい
る。

【００８９】第９実施形態において、パージ条件が不成
立となったとき（図９に示した例では、時刻ｔ０）に
は、パージ制御弁２４の開度が零とされ、パージがいっ
たん停止される。そして、パージ条件が成立したとき
（図９に示した例では、時刻ｔ１）に、パージが再開さ
れる。ここで、パージ停止期間（図９に示した例では、
時刻ｔ０から時刻ｔ１までの期間）が比較的短いときに
は、図３のステップ１３，１４に従って、目標開度およ
び目標開弁速度が設定される。ここで、目標開度および
目標開弁速度を設定するときに利用されるキャニスタ状
態学習値は、ＥＣＵ３０に現在記憶されている学習値、
すなわち、時刻ｔ０においてパージが停止されたときに
更新された学習値、或いは、更新されずにそのまま維持
された学習値である。

【００９０】斯くして目標開度および目標開弁速度が設
定されると、パージ制御弁２４がこの目標開弁速度でも
って開弁され始め、パージ制御弁２４の開度が目標開度
になるまでの間（図９に示した例では、時刻ｔ１から時
刻ｔ２までの間）は、パージ制御弁２４はこの目標開弁
速度でもって開弁され続ける。すると、図９（Ｃ）に示
したように、捕集ベーパ量は徐々に少なくなり、図９
（Ｄ）に示したように、吸気中のＨＣ濃度は徐々に大き
くなる。そして、図９（Ｅ）に示したように、時刻ｔ１
から時刻ｔ２までの間における吸気中のＨＣ濃度の上昇
率は、許容上昇率よりも小さい値となっている。

【００９１】なお、パージ制御弁２４が目標開度に向か
って開弁せしめられている間、キャニスタ状態学習値の
学習が継続的に行われ、新たに学習されたキャニスタ状
態学習値を利用して、パージ制御弁２４の目標開度と目
標開弁速度とが設定される。もちろん、パージ制御弁２
４の開度が目標開度となってから以降（図９に示した例
では、時刻ｔ２以降）においても、キャニスタ状態学習
値の学習が継続的に行われ、新たに学習されたキャニス
タ状態学習値を利用して、パージ制御弁２４の目標開度
と目標開弁速度とが設定される。

【００９２】パージ制御弁２４の開度が目標開度となっ
てから以降（図９に示した例では、時刻ｔ２以降）にお
いては、パージ制御弁２４の開度は目標開度に維持され
るが、時刻ｔ２以降においても、キャニスタ状態学習値
の学習が継続的に行われ、新たに学習されるキャニスタ
状態学習値は減少しつつある捕集ベーパ量を反映し、そ
して、目標開度はこのキャニスタ状態学習値を利用して
吸気中のＨＣ濃度が許容濃度となるように設定されるの
で、時刻ｔ２以降において、パージ制御弁２４の開度を
目標開度に維持すると、パージ制御弁２４の開度は徐々
に大きくなる。したがって、図９（Ｄ）に示したよう
に、パージ制御弁２４の開度が大きくされている間（図
９に示した例では、時刻ｔ２から時刻ｔ６の間）は、吸
気中のＨＣ濃度は許容濃度に維持される。

【００９３】このように捕集ベーパ量が減少し続ける
と、パージ制御弁２４の開度は継続的に大きくされるの
で、やがて、パージ制御弁２４の開度は最大開度に達す
る。図９に示した例では、時刻ｔ６において、パージ制
御弁２４の開度が最大開度Ｄｍａｘに達する。そして、
これ以降は、パージ制御弁２４の開度を大きくすること
ができないので、図９（Ｄ）に示したように、吸気中の
ＨＣ濃度が徐々に小さくなる。なお、図９（Ｅ）に示し
たように、時刻ｔ６以降の吸気中のＨＣ濃度の上昇率は
マイナスの上昇率となる。

【００９４】一方、パージ停止期間（時刻ｔ０から時刻
ｔ１までの期間）が比較的長いときには、図３のステッ
プ１９に従って、目標開度および目標開弁速度が設定さ
れる。ここで、目標開度および目標開弁速度を設定する
ときにはキャニスタ状態学習値は利用されず、目標開度
および目標開弁速度は予め定められた設定値に設定され
る。そして、吸気中のＨＣ濃度が目標濃度に達するまで
の間（時刻ｔ１から時刻ｔ２までの間）は、キャニスタ
状態学習値を学習せず、パージ制御弁２４は、予め定め
られた設定値に設定された目標開弁速度でもって、予め
定められた設定値に設定された目標開度に向かって開弁
せしめられる。

【００９５】そして、パージ制御弁２４の開度が目標開
度に達したとき（図９に示した例では、時刻ｔ２）に、
キャニスタ状態学習値が学習され、これ以降は、パージ
停止期間が比較的短い場合と同様にして、パージ制御弁
２４の作動が制御される。

【００９６】なお、上述した実施形態では、機関運転状
態（例えば、要求負荷と機関回転数）毎に予め定められ
た燃料噴射量を空燃比センサによって検出される空燃比
と、ＨＣ濃度センサによって検出される吸気中のＨＣ濃
度とに基づいて補正することによって空燃比が所望の空
燃比となるように燃料噴射量が決定される。もちろん、
ここで、吸気中のＨＣ濃度をＨＣ濃度センサによって検
出するのではなく、パージ制御弁２４の開度とキャニス
タ状態学習値とから推定するようにしてもよい。

【００９７】

【発明の効果】１番目、４番目、および、５番目の発明
では、パージ制御弁の目標開度を設定するときに、直前
のパージ制御弁の作動後に学習されたキャニスタ状態学
習値が利用され、キャニスタ状態学習値を改めて学習す
るという処理が省略されているので、より迅速に、パー
ジ制御弁の目標開度が設定される。したがって、これら
発明によれば、より確実に、吸気中の蒸発燃料濃度がそ
の許容濃度に維持され、結果として、内燃機関が所望通
りに運転せしめられることとなる。

【００９８】２番目〜５番目の発明では、パージ制御弁
の目標開弁速度を設定するときに、キャニスタ状態学習
値が利用される。吸気中の蒸発燃料濃度の上昇率は、キ
ャニスタに捕集されている蒸発燃料の量によって変わっ
てくる。したがって、これら発明によれば、より正確
に、吸気中の蒸発燃料濃度の上昇率を許容される上昇率
とすることができるパージ制御弁の目標開弁速度が設定
され、結果として、内燃機関が所望通りに運転せしめら
れることとなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のパージ制御装置を備えた内燃機関を示
す図である。

【図２】第３実施形態を説明するためのタイムチャート
を示す図である。

【図３】第９実施形態に従ってパージ制御弁の作動を制
御するためのフローチャートを示す図である。

【図４】第９実施形態に従って目標バルブ開度を設定す
るためのフローチャートを示す図である。

【図５】第９実施形態に従って目標開弁速度を設定する
ためのフローチャートを示す図である。

【図６】第９実施形態に従ってキャニスタ状態学習値を
学習するためのフローチャートを示す図である。

【図７】第９実施形態に従って初期目標バルブ開度等を
設定するためのフローチャートの一部を示す図である。

【図８】第９実施形態に従って初期目標バルブ開度およ
び初期目標開弁速度を設定するためのフローチャートの
一部を示す図である。

【図９】第９実施形態を説明するためのタイムチャート
を示す図である。

【符号の説明】

１…機関本体 １１…吸気通路 １２…サージタンク １５…ＨＣ濃度センサ １６…スロットル弁 ２３…キャニスタ ２４…パージ制御弁 ２６…燃料タンク

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 板倉 秀明 愛知県西尾市下羽角町岩谷14番地 株式会 社日本自動車部品総合研究所内 (72)発明者 加藤 直也 愛知県西尾市下羽角町岩谷14番地 株式会 社日本自動車部品総合研究所内 (72)発明者 松原 卓司 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 兵道 義彦 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 Ｆターム(参考） 3G044 BA08 DA02 EA17 EA26 EA35 FA00 FA04 FA05 FA10 FA27 FA28 FA39

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内燃機関の燃料タンクにて発生した蒸発
   燃料を一時的に捕集しておくためのキャニスタと、該キ
   ャニスタ内に捕集されている蒸発燃料を機関吸気通路に
   パージするために該キャニスタと機関吸気通路とを連結
   するパージ通路と、キャニスタから機関吸気通路内にパ
   ージされる蒸発燃料の量を制御するために該パージ通路
   に配置されたパージ制御弁とを具備し、該パージ制御弁
   が作動された後にキャニスタに捕集されている蒸発燃料
   の量を代表するキャニスタ状態学習値が学習されるよう
   になっている蒸発燃料処理装置において、直前のパージ
   制御弁の作動後に学習されたキャニスタ状態学習値に基
   づいてパージ制御弁の目標開度が設定されることを特徴
   とする内燃機関の蒸発燃料処理装置。
2. 【請求項２】 内燃機関の燃料タンクにて発生した蒸発
   燃料を一時的に捕集しておくためのキャニスタと、該キ
   ャニスタ内に捕集されている蒸発燃料を機関吸気通路に
   パージするために該キャニスタと機関吸気通路とを連結
   するパージ通路と、キャニスタから機関吸気通路内にパ
   ージされる蒸発燃料の量を制御するために該パージ通路
   に配置されたパージ制御弁とを具備し、キャニスタに捕
   集されている蒸発燃料の量を代表するキャニスタ状態学
   習値が学習されるようになっている蒸発燃料処理装置に
   おいて、吸気中の蒸発燃料濃度の上昇率が許容される上
   昇率となるように上記キャニスタ状態学習値に基づいて
   パージ制御弁の目標開弁速度が設定されることを特徴と
   する内燃機関の蒸発燃料処理装置。
3. 【請求項３】 パージ制御弁が作動された後にキャニス
   タ状態学習値が学習され、直前のパージ制御弁の作動後
   に学習されたキャニスタ状態学習値に基づいてパージ制
   御弁の目標開弁速度が設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】 前回のパージ処理が停止されてから今回
   のパージ処理が再開されるまでの期間が予め定められた
   期間よりも短いときには直前のパージ制御弁の作動後に
   学習されたキャニスタ状態学習値が利用され、一方、前
   回のパージ処理が停止されてから今回のパージ処理が再
   開されるまでの期間が上記予め定められた期間よりも長
   いときには改めて学習したキャニスタ状態学習値が利用
   されることを特徴とする請求項１または３に記載の内燃
   機関の蒸発燃料処理装置。
5. 【請求項５】 前回のパージ処理が停止されてから今回
   のパージ処理が再開されるまでの期間が予め定められた
   期間よりも長いときにはキャニスタ状態学習値が改めて
   学習されるまでの間、パージ制御弁の目標開度が吸気中
   の蒸発燃料濃度がその許容濃度を確実に超えないように
   予め定められていた目標開度に設定され、或いは、パー
   ジ制御弁の目標開弁速度が吸気中の蒸発燃料濃度の上昇
   率がその許容上昇率を確実に超えないように予め定めら
   れていた目標開弁速度に設定されることを特徴とする請
   求項４に記載の内燃機関の蒸発燃料処理装置。