JP2920805B2 - 内燃機関の蒸発燃料制御装置 - Google Patents

内燃機関の蒸発燃料制御装置

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JP2920805B2
JP2920805B2 JP5013457A JP1345793A JP2920805B2 JP 2920805 B2 JP2920805 B2 JP 2920805B2 JP 5013457 A JP5013457 A JP 5013457A JP 1345793 A JP1345793 A JP 1345793A JP 2920805 B2 JP2920805 B2 JP 2920805B2
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    • F02D41/0025Controlling engines characterised by use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
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    • F02D41/0045Estimating, calculating or determining the purging rate, amount, flow or concentration
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M25/00Engine-pertinent apparatus for adding non-fuel substances or small quantities of secondary fuel to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture
    • F02M25/08Engine-pertinent apparatus for adding non-fuel substances or small quantities of secondary fuel to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture adding fuel vapours drawn from engine fuel reservoir
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、燃料タンクの蒸発燃料
を吸着する吸着剤が充填されたキャニスタと、吸気通路
および前記キャニスタ間を結ぶパージ通路の途中に設け
られるパージ量制御手段と、燃料供給手段とを備える内
燃機関の蒸発燃料制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来から、機関の停止時に燃料タンク内
に発生する蒸発燃料が大気中に放出されるのを防止する
蒸発燃料制御装置が広く用いられている。この種の装置
は、機関の停止時に燃料タンクからの蒸発燃料をキャニ
スタ内の吸着剤に吸着させ、機関の作動時には吸着剤に
吸着されていた蒸発燃料を吸気系に放出(パージ)させ
るようにしたものであり、たとえば特開昭62−263
62号公報等に開示されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来の
ものでは、キャニスタおよび吸気通路間のパージ通路に
設けられたデューティ制御弁のデューティ比を、0%か
ら100%に移行させる際に徐々に増加させるようにし
て、無パージから総パージへの移行時の空燃比の変動を
小さくし、それにより排ガス性状の向上を図っている。
【0004】ところが、パージ開始直後においては、パ
ージ量積算値が小さい程、高濃度の炭化水素を含む蒸発
燃料がキャニスタから吸気通路にパージされることが多
く、その場合、特に排気系の触媒が活性化していない低
温時には、前記炭化水素が排ガス性状に悪影響を及ぼす
ことがあり、上記従来のものではこの点に考慮が払われ
ておらず、したがって排ガス性状の向上が充分であると
は言い難い。
【0005】本発明は、かかる事情に鑑みてなされたも
のであり、パージ開始直後等における排ガス性状を向上
させる得るようにした内燃機関の蒸発燃料制御装置を提
供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項1記載の発明に従う装置は、パージ開始時か
らのパージ流量を積算するとともにそのパージ量積算値
が少ないほどより大きくパージ量を減量させるようにし
てパージ量制御手段の作動を制御する電子制御ユニット
を含み、この電子制御ユニットは、機関の始動時に、機
関が所定の温度状態に在る再始動であると判定し得る運
転状態にあるときは、パージ量の積算にあたっての初期
値を前回の機関運転中に積算したパージ量積算値の最終
値に設定する。
【0007】また請求項2記載の発明に従う装置は、パ
ージ開始時からのパージ流量を積算するとともにそのパ
ージ量積算値が少ないほどより大きくパージ量を減量さ
せるようにしてパージ量制御手段の作動を制御する電子
制御ユニットを含み、この電子制御ユニットは、排ガス
中の酸素濃度に対応した空燃比補正値が大となるのに応
じて燃料供給量を大とするように燃料供給手段の作動を
制御するとともに、該空燃比補正値が予め定めた所定値
未満であるときにはパージ量の積算を禁止するとともに
禁止する直前のパージ量積算値に応じてパージ量を定め
る。
【0008】
【0009】さらに請求項記載の発明によれば、上記
請求項記載の発明の構成に加えて、電子制御ユニット
は、空燃比補正値が下限値である状態が所定時間継続し
たときには、パージ積算量を所定量ずつ減算し、減算し
たパージ量積算値に応じてパージ量を定める。
【0010】
【実施例】以下、図面により本発明の一実施例について
説明する。
【0011】先ず図1において、内燃機関Eが備える燃
料供給手段としての燃料噴射弁4には、燃料タンクTか
らフィルタ1および燃料ポンプ2を介して汲み上げられ
た燃料が燃料供給通路3を介して供給される。燃料タン
クT内の上部空間にはチャージ通路8が接続されてお
り、このチャージ通路8はキャニスタCを介してパージ
通路9に接続され、該パージ通路9は機関Eにおける吸
気通路5のスロットル弁6よりも下流側に接続される。
【0012】キャニスタCは、下端が開放したオープン
ボトム型のものであり、上下一対のフィルタ10,10
と、それらのフィルタ10、10の間に収納される吸着
剤としての活性炭11とを備える。而して燃料タンクT
側のチャージ通路8は活性炭11の内部に開口され、内
燃機関E側のパージ通路9は上側のフィルタ10よりも
上方の空間に開口される。また下側のフィルタ10より
も下方の空間は大気開放通路12を介して大気に開放さ
れている。
【0013】チャージ通路8の途中には二方向弁13が
介設されており、該二方向弁13は、燃料タンクTの内
圧が大気圧よりも所定値を超えて上昇したときに開弁す
るとともに、燃料タンクTの内圧がキャニスタCの内圧
よりも所定値を超えて低下したときに開弁して燃料タン
クTおよびキャニスタC間を連通させるものである。ま
たキャニスタCからの蒸発燃料を吸気通路5にパージす
る際にキャニスタC側が負圧になる場合もあるが、その
場合に二方向弁13は閉弁状態に保たれる。
【0014】パージ通路9の途中にはパージ量制御手段
14が介設されており、このパージ量制御手段14は、
デューティ制御されるリニアソレノイドにより開度を任
意に変化させ得るデューティ制御弁15と、該デューテ
ィ制御弁15を迂回するバイパス通路18に直列に介設
されるオン・オフ制御弁16およびジェットオリフィス
17とを備える。
【0015】ところで、デューティ制御弁15は、たと
えばデューティ率が5%以下の小量流量制御が困難であ
り、機関負荷の小さいアイドル時等にデューティ制御弁
15のみで蒸発燃料のパージ量を小量にする制御を行な
うと、パージ流量が不安定となり、空燃比が変動して排
ガス性状が悪化するばかりか、デューティ制御弁15の
開閉作動に伴う作動音が頻繁に発生する。そこで、直列
に接続されたオン・オフ制御弁16およびジェットオリ
フィス17が、デューティ制御弁15に並列に接続され
ることにより、空燃比の悪化を伴わずに低流量のパージ
制御を安定化することができるとともに、作動音の頻繁
な発生を回避し得るものである。
【0016】燃料噴射弁4、ならびにパージ量制御手段
14におけるデューティ制御弁15およびオン・オフ制
御弁16は、マイクロコンピュータから成る電子制御ユ
ニットUによって制御されるものであり、この電子制御
ユニットUには、内燃機関Eの排気中における酸素濃度
2 を検出する酸素濃度センサ20、内燃機関Eの回転
数NE を検出する回転数センサ21、内燃機関Eの吸気
温TA を検出する吸気温センサ22、内燃機関Eの冷却
水温TW を検出する水温センサ23、吸気通路5におけ
るスロットル弁6よりも下流側の吸気圧PBGをゲージ圧
で検出する第1吸気圧センサ24、大気圧PA を検出す
る大気圧センサ25、吸気通路5におけるスロットル弁
6よりも下流側の吸気圧PBAを絶対圧で検出する第2吸
気圧センサ26、デューティ制御弁15およびオン・オ
フ制御弁16を駆動するバッテリの電圧VB を検出する
バッテリ電圧センサ27、ならびにスロットル弁6の開
度θTHを検出するスロットル開度センサ28が接続され
る。
【0017】而して電子制御ユニットUは、前記各セン
サ20〜28からの入力信号波形を整形して電圧レベル
を所定電圧レベルに修正し、アナログ信号値に変換する
等の機能を有する入力回路と、中央処理回路と、該中央
処理回路で実行される演算プログラムや演算結果等を記
憶する記憶手段と、燃料噴射弁4、デューティ制御弁1
5およびオン・オフ制御弁16に駆動信号を出力する出
力回路とを備えるものであり、前記各センサ20〜28
からの信号を予め設定されたプログラムに従って演算処
理し、燃料噴射弁4の燃料噴射時間をフィードバック制
御あるいはオープン制御するとともに、デューティ制御
弁15およびオン・オフ制御弁16の開閉作動を制御す
る。
【0018】機関Eの停止中に、デューティ制御弁15
およびオン・オフ制御弁16は閉弁状態にあり、この状
態で燃料タンクT内の温度が上昇して内圧が上昇する
と、二方向弁13が開いて燃料タンクT内の燃料蒸気が
チャージ通路8を介してキャニスタCに流入して活性炭
11に吸着され、外部に燃料蒸気が洩れることが防止さ
れる。しかも燃料タンクTの増大した内圧は、キャニス
タCの大気開放通路12から外部に逃がされるので、燃
料タンクTの内圧が過度に上昇することが防止される。
また機関Eの停止中に、温度低下に伴って燃料タンクT
の内圧が低下した場合には、前述と逆の経路で燃料タン
クT内に外気が導入され、それにより燃料タンクTの内
圧が過度に低下することが防止される。
【0019】内燃機関Eの始動後に、パージ量制御手段
14によってパージ通路9を開くと、キャニスタCの大
気開放通路12から吸気通路5内の負圧に応じて導入さ
れる空気が吸気通路5に吸引され、キャニスタCの活性
炭11に吸着されていた燃料が前記空気に同伴して吸気
通路5にパージされることになる。
【0020】次にデューティ制御弁15およびオン・オ
フ制御弁16の開閉制御手順について、図2ないし図2
4を参照しながら説明する。
【0021】先ず図2で示すメインルーチンにおいて、
第1〜第6ステップS1〜S6では、パージ量積算値Q
PAIRTの初期化、パージ補正係数KPGの算出、デュ
ーティ制御弁15およびオン・オフ制御弁16による目
標パージ量QPOBJならびにオン・オフ制御弁16側
の目標パージ量QPOBJJETの算出、実行パージ量
QPAIRの算出、パージ量積算値QPAIRTの算
出、ならびにパージ制御モード決定を後述のサブルーチ
ンに従ってそれぞれ実行し、第7ステップS7では、デ
ューティ制御弁15によるパージ量制御すなわちデュー
ティ制御弁15のデューティ制御を実行するかどうかを
判定し、実行するときには第8ステップS8でデューテ
ィ比DUTYを算出した後、第10ステップS10でデ
ューティ比DUTYを出力し、第7ステップS7でデュ
ーティ制御を実行しないと判定したときには第9ステッ
プS9でデューティ比DUTYを0%と設定(すなわち
デューティ制御弁15の閉弁)した後、第10ステップ
S10に進む。
【0022】図3は図2のメインルーチンにおけるパー
ジ量積算値QPAIRTの初期化(第1ステップS1)
を実行するサブルーチンを示すものであり、第11ステ
ップS11でME(=1/NE )がオーバーフローして
いること、すなわち機関Eが停止していることを検出し
たとき、あるいは第12ステップS12で機関Eが始動
モードにあると判定したときには、第13ステップS1
3において初期化領域判定に必要な時間を確保するため
のタイマをリセットし、次いで第14ステップS14で
フラグFI を「0」とする。このフラグFI は、前記初
期化領域判定が完了したか否かを示すものであり、FI
=1は初期化領域判定が完了したことを示し、FI =0
は初期化領域判定が未だ完了していないことを示すもの
である。次の第15ステップS15では、吸気温TA
よび冷却水温TW を読み込む。
【0023】第11および第12ステップS11,S1
2において、機関Eが停止しておらず、また機関Eが始
動モードでもないと判定したときには、第16ステップ
S16に進み、第13ステップS13でリセットしたタ
イマの設定時間tS たとえば5秒が経過したか否かを判
定し、経過していなときには第14ステップS14に、
また経過したときには第17ステップS17に進む。こ
の第17ステップS17では、フラグFI =1であるか
どうか、すなわち初期化領域判定が完了しているか否か
を判定し、FI =0であったときには第18ステップS
18に進み、図4で示すように予め設定された判定マッ
プにより吸気温TA に応じた冷却水温T W の領域を検索
する。而して吸気温TA が上昇するにつれて最低80度
Cまで低下する高設定水温TWENVH と、最低50度Cま
で低下する低設定水温TWENVL とが予め設定されてお
り、第19および第20ステップS19,S20でT
WENVL<TW <TWENVH と判定したときには、第21ス
テップS21に進み、TWENVH≦TW あるいはTW ≦T
WENVL と判定したときには第22ステップS22に進
む。
【0024】第21ステップS21では、パージ量積算
値QPAIRTの初期値をそれまで記憶していたバック
アップ値に設定し、第22ステップS22では、パージ
量積算値QPAIRTの初期値を「0」にリセットする
とともにそれまでのパージ量積算値QPAIRTを記憶
する。而して第21ステップS21あるいは第22ステ
ップS22を経過した後には、第23ステップS23で
フラグFI を「1」とする。
【0025】このような図3で示したサブルーチンは、
機関Eを停止してから短時間しか経過しておらず、吸気
温TA および冷却水温TW により機関Eが所定の温度状
態に在る再始動時であると判断し得る状態では、キャニ
スタC内の貯留蒸発燃料量が機関Eが停止したときから
殆ど変化していないと想定されることに基づいて、吸気
温TA および冷却水温TW によって判定した領域がバッ
クアップ値使用領域である場合(すなわち短時間の間に
機関Eを再始動したと想定されるとき)には、機関Eの
停止時まで積算してきたパージ量積算値QPAIRTの
最終値を初期値としてパージ量の積算を開始するように
したものであり、これは、パージ量積算値QPAIRT
をキャニスタC内の実際の貯留蒸発燃料量にほぼ対応す
る値として積算することを可能とするものである。
【0026】図5は図2のメインルーチンにおけるパー
ジ補正係数KPGの算出(第2ステップS2)を実行する
サブルーチンを示すものであり、第24ステップS24
では、パージ量積算値QPAIRTに応じた係数KHC
検索する。すなわち図6で示すように、パージ量積算値
QPAIRTに応じて係数KHCが予め設定されたマップ
を準備しておき、該マップにより係数KHCを検索する。
【0027】次の第25ステップS25では、今回のフ
ラグFF が「1」であるか否かを判定する。このフラグ
F は、デューティ制御弁15のデューティ制御を実行
するか否かを示すためのものであり、FF =1はデュー
ティ制御実行を、FF =0はデューティ制御弁15を閉
弁状態に保持することをそれぞれ示す。而して今回のフ
ラグFF が「0」であってデューティ制御弁15のデュ
ーティ制御を実行しないときには、第26ステップS2
6において徐々入れ係数KPFDIを初期値である「1」に
設定した後、第27ステップS27でKPG=KHCとす
る。
【0028】また第25ステップS25でFF =1であ
ると判定したとき、すなわち今回はデューティ制御弁1
5のデューティ制御を実行する状態では、第28ステッ
プS28で前回のフラグFF が「1」であったか否か、
すなわちデューティ制御弁15の閉弁状態からデューテ
ィ制御状態への切換時か否かを判定する。而して前回の
フラグFF が「0」であったとき、すなわちデューティ
制御弁15の閉弁状態からデューティ制御状態への切換
時であったときには第29ステップS29で徐々入れ係
数KPFDIを初期値に設定し、第30ステップS30でK
PG=KHC×KPF DIとする。
【0029】第28ステップS28で前回のフラグFF
も「1」であったと判定したときには、第31ステップ
S31に進み、この第31ステップS31では、図7で
示すように、機関の回転数NE が高くなるにつれて高く
なるように補正値DKPFDI を設定したマップに従って補
正値DKPFDI を検索する。次の第32ステップS32で
は、前回の徐々入れ係数KPFDIに補正値DKPFDI を加算
して徐々入れ係数KPF DIを補正し、第33ステップS3
2でKPFDI<1と判定したときには第30ステップS3
0に進み、またKPFDI≧1と判定したときには第34ス
テップS34でKPFDI=1と設定した後、第30ステッ
プS30に進む。
【0030】このような図5で示したサブルーチンで
は、デューティ制御弁15のデューティ制御を実行して
いないときには、パージ量積算値QPAIRTが大であ
るときには小さくかつパージ量積算値QPAIRTが小
であるときには大きく設定されている係数KHCをパージ
補正係数KPGとして定め、デューティ制御弁15をその
閉弁状態からデューティ制御状態に変化させる切換時に
は、初期値として設定されている徐々入れ係数KPFDI
係数KHCに乗算した値をパージ補正係数KPGとして定
め、デューティ制御弁15のデューティ制御継続時に
は、機関の回転数NEで定まる補正値DKPFDI を前回の
徐々入れ係数KPFDIに乗算した値を新たな徐々入れ係数
PFDIとし、その新たな徐々入れ係数KPFDIを係数KHC
に乗算した値をパージ補正係数KPGとして定めることに
なる。
【0031】図8は、図2のメインルーチンにおいてデ
ューティ制御弁15およびオン・オフ制御弁16による
目標パージ量QPOBJならびにオン・オフ制御弁16
のみでパージを実行するときの目標パージ量QPOBJ
JETの算出(第3ステップS3)を実行するためのサ
ブルーチンを示すものであり、第35ステップS35で
は、大気圧PA による補正係数KPOBJ,KPOBJJET の検
索を実行する。すなわち図9で示すように大気圧PA
応じて補正係数KPOBJ,KPOBJJET が予め設定されてお
り、このマップでは平地において補正係数KPOBJ,K
POBJJET が10%程度となるように設定されている。
【0032】第36ステップS36では、燃料噴射弁4
の燃料噴射量の蒸発相当量への換算値QPENGを算出
する。すなわち燃料噴射弁4の燃料噴射時間をTOUTN
し、一定の係数をαとしたときに、QPENG=(T
OUTN/ME )×αである。而して次の第37ステップS
37で、 QPOBJ=QPENG×KPOBJ として目標パージ量QPOBJを算出し、さらに第38
ステップS38で、 QPOBJJET=QPENG×KPOBJJET として目標パージ量QPOBJJETを算出する。
【0033】この図8におけるサブルーチンでは、燃料
噴射弁4による燃料噴射量を蒸発相当量に換算した値
を、大気圧PA に基づく補正係数KPOBJ,K
POBJJET (平地で約10%)で補正した値が目標パージ
量QPOBJ,QPOBJJETとして定められること
になる。すなわち平地では、燃料噴射量のうち蒸発相当
量の約10%が目標パージ量として設定されることにな
る。
【0034】図10は、図2のメインルーチンにおいて
実行パージ量QPAIRの算出(第4ステップS4)を
実行するサブルーチンを示すものであり、第39ステッ
プS39では、オン・オフ制御弁16を開弁したときの
ジェットオリフィス17によるパージ流量QPJET
を、図11で示すマップに従って検索する。すなわちゲ
ージ圧で検出される吸気圧PBGに応じて実行可能なパー
ジ流量QPJETを定めたマップが予め準備されてお
り、そのマップによりパージ流量QPJETを検索す
る。
【0035】次の第40ステップS40では、実行全パ
ージ量QPAIRを、 QPAIR=QPOBJ×KPG として算出し、さらに第41ステップS41ではジェッ
トオリフィス17によるパージ流量の上限値QPAIR
JETを、 QPAIRJET=QPOBJJET×KPG として算出し、さらに第42ステップS42では、デュ
ーティ制御弁15によるパージ流量QPFRQを、 QPFRQ=QPAIR−QPJET として算出する。
【0036】第43ステップS43では、デューティ制
御弁15によるパージ流量の上限値QPBLIMを図1
2で示すマップに従って検索する。すなわち吸気圧PBG
に応じて実行可能なパージ流量の上限値QPBLIMを
定めたマップが予め準備されており、そのマップにより
上限値QPBLIMを検索し、第44ステップS44
で、QPFRQ≦QPBLIMが成立するか否かを判定
する。而してQPFRQ≦QPBLIMであったときに
は、第45ステップS45でQPFRQが「0」以下で
あるか否かを判定し、QPFRQ≦0であったときには
第46ステップS46でQPFRQ=0とした後に第4
8ステップS48に進み、QPFRQ>0であったとき
には第48ステップS48に進む。また第44ステップ
S44で、QPFRQ>QPBLIMであると判定した
ときには、第47ステップS47でQPFRQ=QPB
LIMとした後に、第48ステップS48に進む。
【0037】第48ステップS48では、実行全パージ
流量QPAIRを、 QPAIR=QPFRQ+QPJET として算出し、第49ステップS49では、図13で示
すマップに従ってデューティ制御弁15によるパージ流
量の下限値QPFRQLMを検索する。すなわちデュー
ティ制御弁15によるパージを安定的に実行可能な下限
値が吸気圧PBGに応じて予め準備されており、そのマッ
プに従って下限値QPFRQLMを検索する。
【0038】このような図10で示したサブルーチンで
は、現在の吸気圧PBGに応じて実行可能なパージ量の全
量QPAIR、ジェットオリフィス17によって実行可
能なパージ量QPJET、ならびにデューティ制御弁1
5による実行可能なパージ量QPFRQが設定されるこ
とになる。
【0039】図14、図15および図16は、図2のメ
インルーチンにおけるパージ量積算値QPAIRTの算
出(第5ステップS5)を実行するサブルーチンを示す
ものであり、先ず図14において、第50ステップS5
0でリークダウンチェック中であることを示すフラグF
E が「1」ではないこと、すなわちリークダウンチェッ
ク中ではないことを確認した後に、第51ステップS5
1で燃料噴射弁4における燃料噴射の酸素濃度O2 に応
じたフィードバック制御が実行されているかどうかを判
定する。すなわち電子制御ユニットUは、内燃機関Eの
始動時には燃料噴射弁4の燃料噴射量をオープンループ
制御によって制御するものであるが、始動後の基本モー
ド選択時には、酸素濃度O2 に応じた空燃比補正係数K
O2を用いて燃料噴射時間TOUTNを定めるものであり、そ
のフィードバック制御を実行していないときには第52
ステップS52に進んで、一定の時間tm (たとえば1
秒)をカウントするためのタイマをセットする。またフ
ィードバック制御実行中には、第53ステップS53で
冷却水温TW が所定値TWOを超えること、ならびに第5
4ステップS54でフラグFI が「1」であることすな
わち図4で示した領域の判定が終了したことを確認した
ときには第55ステップS55に進み、冷却水温TW
所定値TWO以下であったとき、あるいはフラグFI
「0」であったときには第52ステップS52に進む。
【0040】第55ステップS55では、フラグFF
「1」であるか否か、すなわちデューティ制御弁15に
よるパージを実行しているか否かを判定し、FF =1で
あったときには第56ステップS56に進んで、一定時
間tm をカウントするためのタイマをセットした後、図
15の第59ステップS59に進み、またFF =0であ
ったときには、第57ステップS57で一定時間tm
経過したかどうかを確認する。而して一定時間tm が経
過していたときには第58ステップS58でオン・オフ
制御弁16が開弁しているかどうか、すなわちジェット
オリフィス17によるパージを実行しているかどうかを
確認し、実行中には図16の第69ステップS69に進
む。
【0041】図15において、第59ステップS59で
は、空燃比補正係数KO2が予め設定してある設定値A1
(たとえば0.9)以上であるかどうかを判定し、KO2
≧A1であったときには第60ステップS60において
設定時間tQ (たとえば1秒)をカウントするためのタ
イマをリセットし、次の第61ステップS61で、パー
ジ量積算値QPAIRTを、 QPAIRT=QPAIRT+(QPAIR/β) として算出する。ここでβは、制御処理サイクルにおけ
る1回のサイクルで必要な時間を考慮して定めた一定値
であり、(QPAIR/β)は1回の処理サイクルで増
加したパージ量を示すものである。而して次の第62ス
テップS62では、得られたパージ量積算値QPAIR
Tをバックアップすなわち記憶する。
【0042】第59ステップS59でKO2<A1である
と判定したときには、第63ステップS63で、空燃比
補正係数KO2が設定値B1(たとえば0.8)以上であ
るかどうかを判定する。而してKO2≧B1であったとき
には第64ステップS64でタイマ(tQ )をリセット
して第62ステップS62に進む。またKO2<B1であ
ったときには第65ステップS65に進んで空燃比補正
値KO2が下限値(たとえば0.7)となっているかどう
かを判定し、KO2≠下限値であったときには第64ステ
ップS64に進み、KO2=下限値であったときには第6
6ステップS66で設定時間tQ が経過したどうかを判
定し、経過していなかったときには第62ステップS6
6に、また経過しているときには第67ステップS67
にそれぞれ進む。
【0043】第67ステップS67では、パージ量積算
値QPAIRTが「0」以下となっているかどうかを判
定し、QPAIRT≦0であったときには第62ステッ
プS62に、またQPAIRT>0であったときには第
68ステップS68に進み、パージ量積算値QPAIR
Tを、 QPAIRT=QPAIRT×KQDEC−QDEC として算出し、第62ステップS62に進む。ここでK
QDEC,QDEC はそれぞれ一定値である。
【0044】図16において、第69ステップS69で
は、空燃費補正係数KO2が予め設定してある設定値A2
(たとえば0.9)以上であるかどうかを判定し、KO2
≧A2であったときには第70ステップS70において
設定時間tQ をカウントするためのタイマをリセット
し、次の第71ステップS71で、パージ量積算値QP
AIRTを、 QPAIRT=QPAIRT+(QPJET/β) として算出した後、第62ステップS62(図15参
照)に進む。
【0045】また第69ステップS69でKO2<A2と
判定したときには第72ステップS72で空燃費補正係
数KO2が下限値となっているかどうかを判定し、下限値
ではなかった場合には第70ステップS70に、また下
限値であった場合には第73ステップS73にそれぞれ
進む。而して設定時間tQ が経過していないと第73ス
テップS73で判定したときには第71ステップS71
に進み、設定時間tQが経過していたときには第74ス
テップS74でパージ量積算値QPAIRTを「0」と
設定した後、第75ステップS75で、空燃費補正値K
O2が実際にはあり得ない数値として低く設定してある一
定値B2未満となっていないかどうかを判定し、KO2
B2であったときには第62ステップS62に進み、ま
たKO2<B2であったときには第76ステップS76で
ジェットオリフィス17によるパージを停止した後、第
62ステップS62に進む。
【0046】このような図14、図15および図16で
のサブルーチンによると、デューティ制御弁15による
パージを実行中に、K02≧A1であるときにはパージ量
の積算を続行し、A1>KO2≧B1であるとき、ならび
にKO2が下限値である状態の持続時間が設定時間tQ
満であるときにはパージ量の積算を停止するとともに前
回のパージ量積算値QPAIRTを記憶しておき、さら
にKO2が下限値である状態の持続時間が設定時間tQ
上となったときには所定値ずつ積算量を減算していく。
またジェットオリフィス17のみによるパージを実行中
に、KO2≧A2であるとき、ならびにKO2が下限値であ
る状態の持続時間が設定時間tQ 未満であるときには通
常の積算を続行するが、KO2が下限値である状態の持続
時間が設定時間tQ 以上となったときには積算値を
「0」とし、しかもKO2<B2となるとジェットオリフ
ィス17によるパージを停止、すなわちオン・オフ制御
弁16を閉弁する。
【0047】図17および図18は、図2のメインルー
チンにおけるパージ制御モードの決定(第6ステップS
6)を実行するサブルーチンを示すものであり、第77
ステップS77でFE =0であったとき、すなわちリー
クダウンチェック中ではなかったときには第78ステッ
プS78、第81ステップS81、第82ステップS8
2、第83ステップS83において、機関Eが始動時で
あること、機関Eの始動後に所定時間が経過していない
こと、エンスト中であること、ならびに燃料噴射弁4か
らの燃料噴射が停止(燃料カット)されていることのい
ずれか1つでも確認した場合には、図18の第79ステ
ップS79に進み、FF を「0」と設定した後に第80
ステップS80でジェットオリフィス17によるパージ
を停止する。
【0048】また第78ステップS78、第81ステッ
プS81、第82ステップS82、第83ステップS8
3で、機関Eが始動時ではないこと、機関Eの始動後に
所定時間が経過していること、エンスト中ではないこ
と、ならびに燃料噴射弁4からの燃料噴射が停止(燃料
カット)されている状態ではないことをそれぞれ確認し
たときには、第84ステップS84に進む。
【0049】第84ステップS84は、後述の図19で
示すサブルーチンによりパージカット判断を実行するも
のであり、次の第85ステップS85では、第84ステ
ップS84での判断結果に基づいて、パージカットを実
行するか否かを示すフラグF C が「1」であるか否かを
判定する。而してFC =1はパージカットを実行するこ
とを示すものであり、FC =1であると判定したときに
は第79ステップS79に進む。
【0050】第85ステップS85でFC =0であると
判定したときには、図18の第86ステップS86に進
み、冷却水温TW が予め設定してある一定温度T
WPC1(たとえば50度C)以上であるかどうかを判定
し、TW ≧TWPC1であったときには第87ステップS8
7に、またTW <TWPC1であったときには第79ステッ
プS79に進む。第87ステップS87では冷却水温T
W が予め設定してある一定温度TWPC2(たとえば80度
C)以上であるかどうかを判定し、TW ≧TWPC2であっ
たときには第92ステップS92に、またTW <TWPC2
であったときには第88ステップS88にそれぞれ進
む。第88ステップS88では、機関Eがアイドル運転
状態にあるか否かを判定し、アイドル運転状態のときに
は第79ステップS79に、アイドル運転状態ではない
ときには第89ステップS89に進む。
【0051】第89ステップS89では、ジェットオリ
フィス17によるパージ量QPAIRJETが図11に
よって得たQPJET以下であるか否かを判定し、QP
JET≧QPAIRJETであったときには第79ステ
ップS79に進み、QPJET<QPAIRJETであ
ったときには第90ステップS90に進んでFF =0と
した後、第91ステップS91でジェットオリフィス1
7によるパージを実行する。
【0052】第92ステップS92では、機関Eがアイ
ドル運転状態にあるかどうかを判定し、アイドル運転状
態にあったときには第89ステップS89に、またアイ
ドル運転状態ではないときには第93ステップS93に
進む。第93ステップS93では、FI =0であるかど
うか、すなわち初期化領域の判定が完了していない状態
であるかどうかを判定し、FI =0であったときには第
89ステップS89に、またFI =1であったときには
第94ステップS94に進む。
【0053】第94ステップS94では、デューティ制
御弁15によるパージ量QPFRQが図13で定めた下
限値QPFRQLM以上であるかどうかを判定し、QP
FRQ≧QPFRQLMであったときには第95ステッ
プS95に進んでFF =1とした後、第96ステップS
96でジェットオリフィス17によるパージを実行す
る。また第94ステップS94でQPFRQ<QPFR
QLMであると判定したときには、第89ステップS8
9に進む。
【0054】図17の第84ステップS84を実行する
サブルーチンは図19で示す通りであり、図19におい
て第97ステップS97では、FR が「1」であるか否
かを判定する。このフラグFR は、燃料噴射弁4側での
空燃比制御が正常であるか否かを確認するために蒸発燃
料のパージをカットして空燃比補正値KO2の変動をチェ
ックする操作を行なっているかどうかを示すものであ
り、チェック中であるときにFR =1となる。而してF
R =0であったときには第98ステップS98でスロッ
トル開度θTHがアイドル開度θTHI 以下であるかどうか
を判定し、θTH>θTHI であったときには第99ステッ
プS99に進む。
【0055】この第99ステップS99では、図20で
示すマップにより機関Eの回転数N E に応じた設定圧P
BPCTを検索し、次の第100ステップS100では、絶
対圧で求めた吸気圧PBAが設定圧PBPCT以上であるか否
かを判定する。而してPBA<PBPCTであったときには第
101ステップS101に進み、PBA≧PBPCTであった
ときには第101ステップS101を迂回して第102
ステップS102に進む。
【0056】第101ステップS101では、機関Eの
回転数NE が図20で示す設定回転数NPBPCLMT 以下で
あるか否かを判定し、NE ≦NPBPCLMT であったときに
は第102ステップS102に進む。この第102ステ
ップS102では、車両減速時の空燃比補正係数KO2
代替値KLSが1.0未満であるか否かを判定し、KLS
1.0であったときには第103ステップS103でフ
ラグFC を「0」と設定した後、第104ステップS1
04で設定時間tC (たとえば1秒)をカウントするた
めのタイマをセットし、次の第105ステップS105
で燃料噴射弁4の燃料噴射停止(燃料カット)を未成立
とする。
【0057】また第98ステップS98でθTH≦θTHI
であると判定したときには第98ステップS98から第
106ステップS106に進み、図21で示すように冷
却水温TW に応じて予め設定してある設定回転数NEPCT
を検索し、その後の第107ステップS107でNE
EPCTが成立するか否かを判定する。而してNE ≦N
EPCTであったときには第102ステップS102に進
む。
【0058】第107ステップS107でNE >NEPCT
であると判定したとき、第101ステップS10でNE
>NPBPCLMT であると判定したとき、ならびに第102
ステップS102でKLS<1.0であると判定したとき
には第108ステップS108に進むものであり、この
第108ステップS108では、フラグFC を「1」に
設定し、次の第109ステップS109で設定時間tc
が経過していると判定したときに第110ステップS1
10で燃料噴射弁4による燃料噴射を停止(燃料カッ
ト)する。
【0059】また第97ステップS97でFR =1と判
定したときには、第111ステップS111でFC
「1」と設定する。
【0060】このような図17〜図19のサブルーチン
によると、機関Eが始動時であること、機関Eの始動後
に所定時間が経過していないこと、エンスト中であるこ
と、ならびに燃料噴射弁4からの燃料噴射が停止(燃料
カット)されていること、フラグFC が「1」となって
いること、冷却水温TW がたとえば50度C未満の低水
温状態にあること、冷却水温TW がたとえば50度C以
上ではあるがたとえば80度C未満であって機関Eがア
イドル運転状態にあること、ならびにジェットオリフィ
ス17によるパージ量実行値QPAIRJETが吸気圧
BGで定まる実行可能なパージ量QPJET未満である
ことの各条件の1つでも成立したときにはデューティ制
御弁15およびジェットオリフィス17によるパージを
停止することになる。また冷却水温TW がたとえば80
度C以上である状態で機関Eがアイドル運転状態ではな
い状態で、FI =1が成立するとともにデューティ制御
弁15のパージ量QPFRQが吸気圧PBGで定まる下限
値QPFRQLM以上のときにデューティ制御弁15お
よびジェットオリフィス17によるパージを実行する。
さらに冷却水温TW がたとえば50度C以上ではあるが
たとえば80度C未満であって機関Eがアイドル運転状
態にはないこと、あるいは冷却水温TW がたとえば80
度C以上である状態で機関Eがアイドル運転状態ではな
くとも、FI=0が成立したり、デューティ制御弁15
のパージ量QPFRQが吸気圧PBGで定まる下限値QP
FRQLM未満であったときに、ジェットオリフィス1
7によるパージ量実行値QPAIRJETが吸気圧PBG
で定まる実行可能なパージ量QPJET以上であった場
合には、ジェットオリフィス17によるパージを実行す
るがデューティ制御弁15によるパージは実行しないこ
とになる。
【0061】しかもPBA<PBPCTが成立する状態でNE
>NPBPCLMT のとき、θTH≦θTHIの状態でNE >N
EPCTが成立するとき、ならびにPBA≧PBPCTまたはNE
≦NPB PCLMが成立するときには、フラグFC を「1」と
してパージカットを実行するとともに、FC =1が成立
する状態がパージカットから設定時間tC だけ持続した
ときに燃料カットを実行することになる。
【0062】図22は、図2のメインルーチンにおける
デューティ比DUTY算出(第8ステップS8)を実行
するためのサブルーチンを示すものであり、第112ス
テップS112では、図23で示すマップに基づいて、
パージ量QPAIR1〜QPAIR8と、吸気圧PBG
〜PBG6とに応じてデューティ制御弁15のデューティ
比DUTYを検索する。次の第113ステップS113
では、図24で示すマップに基づき、バッテリ電圧VB
に応じた補正係数TVBQPGを検索する。而して該補
正係数TVBQPGを第114ステップS114でデュ
ーティ比DUTYに加算して補正することにより、バッ
テリ電圧VB の変化による影響を補償する。而してデュ
ーティ比DUTYが100%を超えると第115ステッ
プS115で判定したときには第116ステップS11
6でDUTYを100%に設定する。
【0063】ところで、電子制御ユニットUは、排ガス
中の酸素濃度に応じたフィードバック制御領域やオープ
ンループ制御領域を判定するとともに、機関Eの運転状
態に応じて燃料噴射弁4の燃料噴射時間TOUT を次式に
基づいて演算する。
【0064】TOUT =TIN×KO2×K1 +K2 ここで、TINは機関Eの回転数NE および吸気圧PBA
応じて定まる基準時間であり、K1 ,K2 は冷却水温T
W 、スロットル弁6の開度等の機関Eの運転状態を示す
指標に応じて定まる補正係数および補正変数であり、機
関Eの運転状態に応じた燃費特性および加速特性等の諸
特性が最適になるように設定されている。而して燃料噴
射弁4の燃料噴射量TOUTNは、前記燃料噴射時間TOUT
および燃料供給圧力に基づいて得られることになる。
【0065】次にこの実施例の作用について説明する
と、キャニスタC内に貯留されている蒸発燃料濃度は、
図24で示すようにパージ量積算値QPAIRTが増大
するにつれて減少するものであり、したがって吸気通路
5にパージされる蒸発燃料濃度も減少する。しかるに、
図2のメインルーチンにおける第2〜第4ステップS2
〜S4で説明したように、パージ量積算値QPAIRT
が小さい程小さいパージ補正係数KPGを目標パージ量Q
POBJに乗じてパージ量QPAIRを定めるようにし
ている。すなわちパージ量積算値QPAIRTが小さい
程パージ量QPAIRをより減量させるようにしている
ので、前記蒸発燃料濃度の濃度に対応してほぼ一定量の
蒸発燃料を吸気通路5にパージして、空燃比制御に悪影
響が及ぶことを回避し、排ガス特性の向上を図ることが
可能となる。
【0066】しかも機関Eの始動時に、機関Eがその運
転を停止してから比較的短時間が経過した後の再始動で
あると判定し得る温度状態にあること、すなわち図4で
示すバックアップ値使用領域にあることを吸気温TA
よび冷却水温TW に基づいて判定したときには、短時間
の間に機関Eを再始動したと想定して、機関Eの停止時
まで積算してきたパージ量積算値QPAIRTの最終値
を初期値としてパージ量の積算を開始するので、短時間
の間に機関Eを再始動したときのような状態ではキャニ
スタC内の貯留蒸発燃料量が機関Eが停止したときから
殆ど変化していないと想定されることに基づいて、パー
ジ量積算値QPAIRTをキャニスタC内の実際の貯留
蒸発燃料量にほぼ対応する値として積算することがで
き、それによって適正な空燃比制御が可能となる。
【0067】またデューティ制御弁15によるパージを
実行中に、空燃比補正値KO2が予め定めた所定値A1未
満であるときにはパージ量の積算を禁止するとともに禁
止する直前のパージ量積算値QPAIRTに応じてパー
ジ量を定めるので、空燃比が比較的濃い状態にあるとき
にはパージ量の積算を禁止して、キャニスタC内の実際
の貯留蒸発燃料量と、パージ量積算値QPAIRTに基
づいて推定される貯留蒸発燃料量との間の誤差の増加を
防止することができ、それによりパージ量積算値QPA
IRTに基づくパージ制御が空燃比制御に悪影響を及ぼ
すことが防止される。
【0068】しかも空燃比補正値KO2が下限値である状
態の持続時間が設定時間tQ 以上となったときには所定
値ずつパージ量積算値QPAIRTを減算していくの
で、キャニスタC内の実際の貯留蒸発燃料量と、パージ
量積算値QPAIRTに基づいて推定される貯留蒸発燃
料量との間の誤差を修正し、パージ制御の空燃比制御に
及ぼす悪影響をさらに減少させることができる。
【0069】さらに機関Eの減速時等で、PBA<PBPCT
が成立する状態でNE >NPBPCLMTのとき、θTH≦θ
THI の状態でNE >NEPCTが成立するとき、ならびにP
BA≧P BPCTまたはNE ≦NPBPCLMが成立するときには、
それに応じてパージカットを実行するとともに、そのパ
ージカットから設定時間tC だけ遅れて燃料カットを実
行するので、パージ通路9においてパージ制御手段14
から下流側に残留した蒸発燃料が燃料カット中に機関E
に吸入されることがなく、排気系の触媒に悪影響が及ぶ
ことはなく、充分な減速制御が可能となる。
【0070】以上、本発明の実施例を詳述したが、本発
明は上記実施例に限定されるものではなく、特許請求の
範囲に記載された本発明を逸脱することなく種々の設計
変更を行なうことが可能である。
【0071】
【発明の効果】以上のように各請求項の発明によれば、
パージ開始時からのパージ流量を積算するとともにその
パージ量積算値が少ないほどより大きくパージ量を減量
させるので、パージされる蒸発燃料濃度がパージ開始直
後に濃い状態にあるときにはパージ流量を減量するよう
にしてパージ濃度に対応したパージ流量制御が可能とな
り、排ガス性状の悪化を防止することができる。
【0072】また特に請求項1記載の発明によれば、機
関の始動時に、機関が所定の温度状態に在る再始動であ
ると判定し得る運転状態にあるときは、パージ量の積算
にあたっての初期値を前回の機関運転中に積算したパー
ジ量積算値の最終値に設定するので、キャニスタ内の貯
留蒸発燃料に応じたパージ量制御を可能とするととも
に、機関始動時にキャニスタ内に貯留されている蒸発燃
料量を勘案してパージ量の積算を開始することができ、
それによって適正な空燃比制御が可能となる。
【0073】また特に請求項2記載の発明によれば、排
ガス中の酸素濃度に対応した空燃比補正値が大となるの
に応じて燃料供給量を大とするように燃料供給手段の作
動を制御するとともに、該空燃比補正値が予め定めた所
定値未満であるときにはパージ量の積算を禁止するとと
もに禁止する直前のパージ量積算値に応じてパージ量を
定めるので、キャニスタ内の貯留蒸発燃料に応じたパー
ジ量制御を可能とすると共に、キャニスタ内の実際の貯
留蒸発燃料量と、パージ量積算値に基づいて推定される
貯留蒸発燃料量との間の誤差の増加を防止し、それによ
りパージ量積算値に基づくパージ制御が空燃比制御に悪
影響を及ぼすことを防止することができる。
【0074】さらに請求項記載の発明によれば、空燃
比補正値が下限値である状態が所定時間継続したときに
は、パージ積算量を所定量ずつ減算し、減算したパージ
量積算値に応じてパージ量を定めるので、キャニスタ内
の実際の貯留蒸発燃料量と、パージ量積算値に基づいて
推定される貯留蒸発燃料量との間の誤差を修正し、パー
ジ制御の空燃比制御に及ぼす悪影響をさらに減少させる
ことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】蒸発燃料パージ制御装置の全体構成図である。
【図2】パージ制御のメインルーチンを示すフローチャ
ートである。
【図3】パージ量積算値の初期化サブルーチンを示すフ
ローチャートである。
【図4】パージ量積算にあたっての初期化領域を定める
マップである。
【図5】パージ補正係数算出サブルーチンを示すフロー
チャートである。
【図6】パージ量積算値に応じた係数を検索するための
マップである。
【図7】機関の回転数に応じた補正値を検索するための
マップである。
【図8】目標パージ量の算出サブルーチンを示すフロー
チャートである。
【図9】大気圧に応じた補正係数を検索するためのマッ
プである。
【図10】実行パージ量の算出サブルーチンを示すフロ
ーチャートである。
【図11】ジェットオリフィスのパージ流量を検索する
ためのマップである。
【図12】パージ流量の上限値を検索するためのマップ
である。
【図13】デューティ制御弁によるパージ流量の下限値
を検索するためのマップである。
【図14】パージ量積算値算出サブルーチンの一部を示
すフローチャートである。
【図15】パージ量積算値算出サブルーチンの一部を示
すフローチャートである。
【図16】パージ量積算値算出サブルーチンの残部を示
すフローチャートである。
【図17】パージ制御モード決定サブルーチンの一部を
示すフローチャートである。
【図18】パージ制御モード決定サブルーチンの残部を
示すフローチャートである。
【図19】パージカット判断サブルーチンを示すフロー
チャートである。
【図20】機関の回転数に応じた設定吸気圧を検索する
ためのマップである。
【図21】冷却水温に応じた設定回転数を検索するため
のマップである。
【図22】デューティ比算出サブルーチンを示すフロー
チャートである。
【図23】デューティ比を検索するためのマップであ
る。
【図24】電圧補正係数を検索するためのマップであ
る。
【図25】パージ量積算値と蒸発燃料濃度との関係を示
すグラフである。
【符号の説明】
4・・・燃料供給手段としての燃料噴射弁 5・・・吸気通路 9・・・パージ通路 11・・・吸着剤としての活性炭 14・・・パージ量制御手段 C・・・キャニスタ E・・・内燃機関 U・・・電子制御ユニット
フロントページの続き (72)発明者 北川 浩 埼玉県和光市中央1丁目4番1号 株式 会社本田技術研究所内 (72)発明者 若城 輝男 埼玉県和光市中央1丁目4番1号 株式 会社本田技術研究所内 (72)発明者 鷹嘴 年克 埼玉県和光市中央1丁目4番1号 株式 会社本田技術研究所内 (72)発明者 丸山 洋 埼玉県和光市中央1丁目4番1号 株式 会社本田技術研究所内 (56)参考文献 特開 昭63−219863(JP,A) 特開 昭63−297757(JP,A) 特開 平5−79410(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) F02M 25/08

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 燃料タンク(T)の蒸発燃料を吸着する
    吸着剤(11)が充填されたキャニスタ(C)と、吸気
    通路(5)および前記キャニスタ(C)間を結ぶパージ
    通路(9)の途中に設けられるパージ量制御手段(1
    4)と、燃料供給手段(4)とを備える内燃機関の蒸発
    燃料制御装置において、 パージ開始時からのパージ流量を積算するとともにその
    パージ量積算値が少ないほどより大きくパージ量を減量
    させるようにしてパージ量制御手段(14)の作動を制
    御する電子制御ユニット(U)を含み、 この電子制御ユニット(U)は、機関(E)の始動時
    に、機関(E)が所定の温度状態に在る再始動であると
    判定し得る運転状態にあるときは、パージ量の積算にあ
    たっての初期値を前回の機関運転中に積算したパージ量
    積算値の最終値に設定する ことを特徴とする、内燃機関
    の蒸発燃料制御装置。
  2. 【請求項2】 燃料タンク(T)の蒸発燃料を吸着する
    吸着剤(11)が充填されたキャニスタ(C)と、吸気
    通路(5)および前記キャニスタ(C)間を結ぶパージ
    通路(9)の途中に設けられるパージ量制御手段(1
    4)と、燃料供給手段(4)とを備える内燃機関の蒸発
    燃料制御装置において、 パージ開始時からのパージ流量を積算するとともにその
    パージ量積算値が少ないほどより大きくパージ量を減量
    させるようにしてパージ量制御手段(14)の作動を制
    御する電子制御ユニット(U)を含み、 この電子制御ユニット(U)は、排ガス中の酸素濃度に
    対応した空燃比補正値が大となるのに応じて燃料供給量
    を大とするように燃料供給手段(4)の作動を制御する
    とともに、該空燃比補正値が予め定めた所定値未満であ
    るときにはパージ量の積算を禁止するとともに禁止する
    直前のパージ量積算値に応じてパージ量を定める ことを
    特徴とする、内燃機関の蒸発燃料制御装置。
  3. 【請求項3】 記電子制御ユニット(U)は、空燃比
    補正値が下限値である状態が所定時間継続したときに
    は、パージ積算量を所定量ずつ減算し、減算したパージ
    量積算値に応じてパージ量を定めることを特徴とする、
    請求項記載の内燃機関の蒸発燃料制御装置。
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