JP3123383B2 - 内燃機関の供給燃料制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は内燃機関の供給燃料制御
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】燃料噴射弁と、燃料タンクから導かれた
蒸発燃料を一時的に蓄えるキャニスタと、キャニスタか
ら機関に蒸発燃料を供給するパージ制御手段と、機関運
転状態を表す運転状態量、すなわち例えばスロットル弁
開度や機関回転数、と予め定められた燃料噴射作用停止
条件量、すなわち例えば設定スロットル弁開度や設定回
転数、とを比較することにより機関運転状態が燃料噴射
作用を停止すべき運転領域にあるか否かを判別する判別
手段と、判別手段により機関運転状態が燃料噴射作用を
停止すべき運転領域にあると判別されたときに燃料噴射
作用を停止する燃料噴射制御手段と、燃料噴射作用の停
止時にパージ制御手段によるパージ作用を停止するパー
ジ作用停止手段とを具備した内燃機関の供給燃料制御装
置が公知である（特開昭６１−３８１５３号公報参
照）。燃料噴射作用の停止時において機関に蒸発燃料を
供給するとこのとき蒸発燃料により燃焼室内に形成され
る混合気は極めてリーンになっている。このため燃料噴
射作用の停止時にパージ作用も停止することにより、機
関に供給された蒸発燃料が燃焼室内において燃焼される
ことなく機関排気通路内に排出されるのを阻止するよう
にしている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述の供給
燃料制御装置において例えば燃料タンク内で発生した蒸
発燃料はキャニスタ内の活性炭に導かれ、この活性炭内
に吸着される。その結果蒸発燃料が大気中に放出される
のが阻止される。また、機関運転時に空気をキャニスタ
に導入することにより活性炭層内に吸着されている蒸発
燃料を離脱せしめ、次いでこの空気と共に機関に供給し
てパージ作用を行うようにしている。したがって、この
ようなキャニスタにおいてパージ作用が停止された場合
には活性炭層からの蒸発燃料の離脱作用が停止されるこ
ととなる。しかしながら、キャニスタにすでに多量の蒸
発燃料が吸着されているか、或いは燃料タンクからキャ
ニスタ内に多量の蒸発燃料が導入されているときにパー
ジ作用が停止されるとキャニスタの蒸発燃料吸着能力が
極めて小さくされて蒸発燃料が大気中に放出される恐れ
がある。上述の供給燃料制御装置では、燃料噴射作用が
停止されたときにパージ作用が停止され、燃料噴射停止
作用は例えば機関回転数に応じて実行または停止される
のでパージ停止作用も機関回転数に応じて実行または停
止されることとなる。したがって上述の供給燃料制御装
置では、キャニスタの蒸発燃料吸着能力にかかわらずパ
ージ停止作用が行われることになり、斯くしてキャニス
タの蒸発燃料吸着能力が極めて小さくなって蒸発燃料が
大気中に放出される恐れがあることになる。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明によれば、燃料噴射弁と、燃料タンクから導か
れた蒸発燃料を一時的に吸着して蓄えるキャニスタと、
キャニスタから機関に蒸発燃料を供給するパージ制御手
段と、機関運転状態を表す運転状態量と予め定められた
燃料噴射作用停止条件量とを比較することにより機関運
転状態が燃料噴射作用を停止すべき運転領域にあるか否
かを判別する判別手段と、判別手段により機関運転状態
が燃料噴射作用を停止すべき運転領域にあると判別され
たときに燃料噴射作用を停止する燃料噴射制御手段と、
燃料噴射作用の停止時にパージ制御手段によるパージ作
用を停止するパージ作用停止手段とを具備した内燃機関
の供給燃料制御装置において、キャニスタの蒸発燃料吸
着能力を算出する算出手段と、算出手段により算出され
たキャニスタの蒸発燃料吸着能力が低いとき程燃料噴射
制御手段が燃料噴射作用を停止すべき運転領域が狭くな
るように燃料噴射作用停止条件量を変更する変更手段と
を具備している。また本発明によれば上記課題を解決す
るために、燃料噴射弁と、燃料タンクから導かれた蒸発
燃料を一時的に吸着して蓄えるキャニスタと、キャニス
タから機関に蒸発燃料を供給するパージ制御手段と、機
関運転状態を表す運転状態量と予め定められた燃料噴射
作用停止条件量とを比較することにより機関運転状態が
燃料噴射作用を停止すべき運転領域にあるか否かを判別
する判別手段と、判別手段により機関運転状態が燃料噴
射作用を停止すべき運転領域にあると判別されたときに
燃料噴射作用を停止する燃料噴射制御手段と、燃料噴射
作用の停止時にパージ制御手段によるパージ作用を停止
するパージ作用停止手段とを具備した内燃機関の供給燃
料制御装置において、キャニスタの蒸発燃料吸着能力を
算出する算出手段と、算出手段により算出されたキャニ
スタの蒸発燃料吸着能力が低いとき程燃料噴射制御手段
が燃料噴射作用を停止すべき運転領域が狭くなるように
運転状態量を補正する補正手段とを具備し、上記判別手
段が、補正手段により補正された運転状態量と燃料噴射
作用停止条件量とを比較している。

【０００５】

【作用】請求項１に記載の発明では、キャニスタの蒸発
燃料吸着能力が低いとき程、すなわちキャニスタに吸着
されている蒸発燃料量が多いとき程、或いはキャニスタ
に導かれる蒸発燃料量が多いとき程燃料噴射作用が停止
されるべき運転領域が狭くなるよう燃料噴射作用停止条
件量が変更される。また請求項２に記載の発明では、キ
ャニスタの蒸発燃料吸着能力が低いとき程燃料噴射作用
が停止されるべき運転領域が狭くなるよう運転状態量が
補正される。したがって、いずれの場合も、キャニスタ
の蒸発燃料吸着能力が低いとき程パージ作用が停止され
るべき運転領域が狭くされ、それによりキャニスタの蒸
発燃料吸着能力が極めて小さくされるのが阻止される。

【０００６】

【実施例】図１を参照すると、１は機関本体、２は吸気
枝管、３は排気マニホルド、４は各吸気枝管２にそれぞ
れ取付けられた燃料噴射弁を示す。各吸気枝管２は共通
のサージタンク５に連結され、このサージタンク５は吸
気ダクト６およびエアフローメータ７を介してエアクリ
ーナ８に連結される。吸気ダクト６内にはスロットル弁
９が配置される。また、図１に示されるように内燃機関
は活性炭１０を内蔵したキャニスタ１１を具備する。こ
のキャニスタ１１は活性炭１０の両側にそれぞれ蒸発燃
料室１２と大気室１３とを有する。蒸発燃料室１２は一
方では導管１４を介して燃料タンク１５に連結され、他
方では導管１６を介してサージタンク５内に連結され
る。大気室１３は大気に連通される。導管１６内には電
子制御ユニット２０の出力信号により制御されるパージ
制御弁１７が配置される。燃料タンク１５内で発生した
蒸発燃料は導管１４を介してキャニスタ１１内に送り込
まれて活性炭１０に吸着される。パージ制御弁１７が開
弁すると空気が大気室１３から活性炭１０内を通って導
管１６内に送り込まれる。空気が活性炭１０内を通過す
る際に活性炭１０に吸着されている蒸発燃料が活性炭１
０から脱離され、斯くして蒸発燃料を含んだ空気、すな
わちパージガスが導管１６を介してサージタンク５内に
供給され、すなわちパージ作用が行われる。また、パー
ジ制御弁１７の開弁時に燃料タンク１５内で発生した蒸
発燃料は蒸発燃料室１２内に導かれ、次いで活性炭１０
に吸着されることなくサージタンク５内にパージされ
る。

【０００７】電子制御ユニット２０はディジタルコンピ
ュータからなり、双方向性バス２１によって相互に接続
されたＲＯＭ（リードオンリメモリ）２２、ＲＡＭ（ラ
ンダムアクセスメモリ）２３、ＣＰＵ（マイクロプロセ
ッサ）２４、入力ポート２５および出力ポート２６を具
備する。エアフローメータ７は吸入空気量に比例した出
力電圧を発生し、この出力電圧がＡＤ変換器２７を介し
て入力ポート２５に入力される。スロットル弁９にはス
ロットル弁９がアイドリング開度のときにオンとなるア
イドルスイッチ２８が取付けられ、このアイドルスイッ
チ２８の出力信号が入力ポート２５に入力される。機関
本体１には機関冷却水温ＴＨＷに比例した出力電圧を発
生する水温センサ２９が取付けられ、この水温センサ２
９の出力電圧がＡＤ変換器３０を介して入力ポート２５
に入力される。排気マニホルド３には空燃比センサ３１
が取付けられ、この空燃比センサ３１の出力信号がＡＤ
変換器３２を介して入力ポート２５に入力される。さら
に入力ポート２５にはクランクシャフトが例えば３０度
回転する毎に出力パルスを発生するクランク角センサ３
３が接続される。ＣＰＵ２４ではこの出力パルスに基い
て機関回転数Ｎが算出される。一方、出力ポート２６は
対応する駆動回路３４，３５を介して燃料噴射弁４およ
びパージ制御弁１７に接続される。

【０００８】図１に示す内燃機関では基本的には次式に
基いて燃料噴射時間ＴＡＵが算出される。 ＴＡＵ＝ＴＰ・｛１＋ＫＫ＋（ＦＡＦ−１）＋ＦＰＧ｝ ここで各係数は次のものを表わしている。 ＴＰ：基本燃料噴射時間 ＫＫ：増量補正係数 ＦＡＦ：フィードバック補正係数 ＦＰＧ：パージＡ／Ｆ補正係数 基本燃料噴射時間ＴＰは空燃比を目標空燃比とするのに
必要な実験により求められた噴射時間であってこの基本
燃料噴射時間ＴＰは機関負荷Ｑ／Ｎ（吸入空気量Ｑ／機
関回転数Ｎ）および機関回転数Ｎの関数として予めＲＯ
Ｍ２２内に記憶されている。増量補正係数ＫＫは暖機増
量係数や加速増量係数などを一まとめにして表したもの
で増量補正する必要がないときにはＫＫ＝０となる。

【０００９】フィードバック補正係数ＦＡＦは空燃比セ
ンサ３１の出力信号に基いて空燃比を目標空燃比に制御
するためのものである。目標空燃比としてはどのような
空燃比を用いてもよいが本発明による実施例では目標空
燃比が理論空燃比とされており、この場合空燃比センサ
３１として排気ガス中の酸素濃度に応じ出力電圧が変化
するＯ₂ センサが使用される。リッチとなってＦＡＦが
小さくなると燃料噴射時間ＴＡＵが短くなり、リーンと
なってＦＡＦが大きくなると燃料噴射時間ＴＡＵが長く
なるので空燃比が理論空燃比に維持されることとなる。
なお、パージ作用が行われていないときにはフィードバ
ック補正係数ＦＡＦは基準値、例えば１．０を中心とし
て変動する。

【００１０】パージＡ／Ｆ補正係数ＦＰＧはパージ作用
が行われたときに噴射量を補正するためのものであり、
したがってパージ作用が行われていないときはＦＰＧ＝
０となる。

【００１１】ところで図１に示す内燃機関では、吸入空
気量Ｑに対するパージ量の比であるパージ率ＰＧＲを一
定の目標パージ率ＴＰＧＲに一致させるように制御する
ことによりパージ量を制御している。パージガス中にお
ける蒸発燃料濃度が変動しなければパージ率ＰＧＲが一
定の目標パージ率ＴＰＧＲに一致している限り吸入空気
中における蒸発燃料濃度を一定に維持することができ、
したがって空燃比の変動を阻止することができる。とこ
ろが、パージ作用を開始したときに多量のパージガスが
機関に供給されるともはや空燃比を理論空燃比に維持す
ることができなくなる。そこでパージ作用を行うときに
は目標パージ率ＴＰＧＲを徐々に増大せしめ、次いで予
め定められた一定値に達するとこの一定値に維持するよ
うにしている。

【００１２】吸入空気中における蒸発燃料濃度は一方で
はパージ率ＰＧＲに比例し、他方では吸入空気中におけ
る単位パージ率当りの蒸発燃料濃度に比例する。したが
ってパージ制御が行われたときに単位目標パージ率当り
の蒸発燃料濃度とパージ率ＰＧＲとの積に基いて燃料噴
射量を補正すれば空燃比を理論空燃比に維持できること
になる。

【００１３】本実施例では、吸入空気中における単位パ
ージ率当りの蒸発燃料濃度を表す係数ＦＧＰＧを導入
し、これにより蒸発燃料濃度を算出するようにしてい
る。この係数ＦＧＰＧは吸入空気中における単位パージ
率当りの蒸発燃料濃度が０％のときに１．０となり、単
位パージ率当たりの蒸発燃料濃度が高くなるにつれて大
きくなる係数である。本実施例において、上述したパー
ジＡ／Ｆ補正係数ＦＰＧは係数ＦＧＰＧの変動量ＦＧＰ
Ｇ−１と、パージ率ＰＧＲとの積の負（−（ＦＧＰＧ−
１）・ＰＧＲ）で表される。この場合、係数ＦＧＰＧの
変動量ＦＧＰＧ−１が増大すると上述した燃料噴射時間
ＴＡＵの計算式からわかるように燃料噴射量が減少せし
められ、ＦＧＰＧ−１が低下すると燃料噴射量が増大さ
れる。したがって空燃比を理論空燃比に維持することが
できる。

【００１４】一方パージ制御が行われた場合、吸入空気
中の蒸発燃料濃度が変動するとそれに伴ってフィードバ
ック補正係数ＦＡＦ、或いはフィードバック補正係数Ｆ
ＡＦの平均値ＦＡＦＡＶが変動する。そこで、本実施例
ではフィードバック補正係数ＦＡＦ、或いはフィードバ
ック補正係数ＦＡＦの平均値ＦＡＦＡＶのずれに基づい
て係数ＦＧＰＧを算出するようにしている。次に図２を
参照して蒸発燃料濃度係数ＦＧＰＧの算出方法について
説明する。

【００１５】図２に示すルーチンは例えばメインルーチ
ン内で実行される。図２を参照すると、まずステップ４
０では実際のパージ率ＰＧＲが０．５％以上であるか否
かが判別される。ＰＧＲ＜０．５（％）のときには次い
でステップ４１に進み、フィードバック補正係数ＦＡＦ
が１．１よりも大きいか否かが判別される。ＦＡＦ＞
１．１のときには次いでステップ４２に進み、蒸発燃料
濃度係数ＦＧＰＧの更新値ＦＧが一定値−Ｙとされる。
次いでステップ４８に進む。一方、ＦＡＦ≦１．１のと
きには次いでステップ４３に進む。ステップ４３ではＦ
ＡＦが０．９よりも小さいか否かが判別される。ＦＡＦ
＜０．９のときにはステップ４４に進み、更新値ＦＧが
一定値Ｙとされる。次いでステップ４８に進む。一方、
ＦＡＦ≧０．９のときにはステップ４６に進む。

【００１６】ステップ４０においてＰＧＲ≧０．５
（％）のときには次いでステップ４５に進み、フィード
バック補正係数ＦＡＦの平均値ＦＡＦＡＶが０．９８か
ら１．０２の範囲内にあるか否かが判別される。１．０
２＞ＦＡＦＡＶ＞０．９８のときには次いでステップ４
６に進み、更新値ＦＧが零とされる。次いでステップ４
８に進む。一方、１．０２≦ＦＡＦＡＶまたはＦＡＦＡ
Ｖ≦０．９８のときには次いでステップ４７に進み、更
新値ＦＧが次式に基づいて算出される。 ＦＧ＝（１−ＦＡＦＡＶ）／（ＰＧＲ・ａ） すなわち単位パージ率当たりのフィードバック補正係数
平均値ＦＡＦＡＶの変動量から更新値ＦＧが算出され
る。ここでａは一定値である。次いでステップ４８に進
む。ステップ４８では、前回の係数ＦＧＰＧに更新値Ｆ
Ｇが加算されることにより係数ＦＧＰＧが更新される。
次いで処理サイクルを終了する。

【００１７】なお、パージ制御を開始するとフィードバ
ック補正係数ＦＡＦが次第に減少する。この場合、フィ
ードバック補正係数ＦＡＦの減少量は吸入空気中におけ
る蒸発燃料濃度を表している。したがって図２に示した
ルーチンによりフィードバック補正係数ＦＡＦの変動に
基づいて係数ＦＧＰＧを更新し、フィードバック補正係
数ＦＡＦが１．０になれば係数の変動量ＦＧＰＧ−１は
吸入空気中の単位パージ率当たりの蒸発燃料濃度を正確
に表わしていることになる。

【００１８】さらに図１に示す内燃機関では、機関運転
状態を表す運転状態量と、予め定められた燃料噴射作用
停止条件量とを比較することにより機関運転状態が燃料
噴射作用を停止すべき状態にあるか否かを判別し、その
判別結果に応じて燃料噴射作用を一時的に停止するよう
にしている。すなわち、図１に示す例では、運転状態量
としてスロットル弁９の開度と機関回転数Ｎとを用い、
一方燃料噴射作用停止条件量としてアイドル開度と第１
および第２設定回転数Ｎ１，Ｎ２とを用い、これらを比
較して燃料噴射作用を停止するか否かを判別している。
さらに詳細に説明すると、アイドルスイッチ２８がオン
でありかつ機関回転数Ｎが第１設定回転数Ｎ１よりも高
いときには燃料噴射作用を停止し、それによって燃料消
費量ができるだけ少なくなるようにしている。また、燃
料噴射作用の停止時に機関回転数Ｎが第１設定回転数Ｎ
１よりも低く定められた第２設定回転数Ｎ２よりも低く
なったときには燃料噴射作用を再開し、それによって失
火するのを阻止するようにしている。

【００１９】図３には第１および第２設定回転数Ｎ１，
Ｎ２の一例が示される。図３に示す例では第１および第
２設定回転数Ｎ１，Ｎ２は機関冷却水温ＴＨＷの関数と
して予めＲＯＭ２２内に記憶されている。機関冷却水温
ＴＨＷが低い機関暖機運転時に燃料噴射作用を停止する
と次いで燃料噴射作用を再開しても燃焼室内における燃
料の良好な燃焼を確保するのが困難である。そこで図３
に示す例では冷却水温ＴＨＷが低いとき程第１および第
２設定回転数Ｎ１，Ｎ２を高くして燃料噴射停止作用が
行われるべき機関運転領域ができるだけ狭くなるように
している。すなわち、Ｎ＜Ｎ２の場合にはアイドルスイ
ッチ２８がオンであっても燃料噴射停止作用は行われな
い。したがって第２設定回転数Ｎ２を高く定めたとき程
燃料噴射停止作用が行われるべき機関運転領域が狭くさ
れることとなる。一方、アイドルスイッチ２８がオンに
されたときにＮ＜Ｎ１のときにも燃料噴射停止作用は行
われないので第１設定回転数Ｎ１を高く定めたとき程燃
料噴射停止作用が行われるべき機関運転領域が狭くされ
ることとなる。その結果図３に示す例では機関暖機運転
時において燃料噴射停止作用を行ったときに機関が失火
するのが阻止される。

【００２０】このように燃料噴射作用を停止すると燃料
消費量を低減することができる。ところが、燃料噴射作
用の停止時にパージ作用を行うと蒸発燃料により形成さ
れる混合気は極めてリーンであるのでこの蒸発燃料は燃
焼室内で燃焼されることなく排気マニホルド３内に排出
されてしまう。そこで図１の内燃機関では燃料噴射作用
の停止時にパージ作用も停止するようにしている。

【００２１】パージ作用を停止すべくパージ制御弁１７
が閉弁されるとこのとき燃料タンク１５からキャニスタ
１１に導かれた蒸発燃料は活性炭１０内に導かれて吸着
される。この場合、キャニスタ１１に多量の蒸発燃料が
すでに吸着されているにもかかわらず、すなわちキャニ
スタ１１の蒸発燃料吸着能力がすでに低くなっているに
もかかわらずこのとき燃料噴射作用が停止され、それに
伴ってパージ作用が停止されるとパージ作用の停止時に
キャニスタ１１内に導かれた蒸発燃料が活性炭１０に吸
着されることなく大気中に放出される恐れがある。

【００２２】一方、キャニスタ１１にすでに多量の蒸発
燃料が吸着されているときにパージ作用が行われると吸
入空気中における蒸発燃料濃度が増大する。また、パー
ジ作用時に燃料タンク１５内で発生した蒸発燃料は次い
で活性炭１０に吸着されることなくサージタンク５内に
パージされ、したがってパージ作用時に燃料タンク１５
からキャニスタ１１に多量の蒸発燃料量が導かれた場合
も吸入空気中における蒸発燃料濃度が増大する。すなわ
ち、キャニスタ１１に吸着されている蒸発燃料量が多い
とき程、または燃料タンク１５からキャニスタ１１に導
かれる蒸発燃料量が多いとき程上述した蒸発燃料濃度係
数の変動量ＦＧＰＧ−１が増大することとなる。云い換
えると機関にパージされた蒸発燃料量を表す蒸発燃料濃
度係数の変動量ＦＧＰＧ−１が大きいとき程キャニスタ
１１の蒸発燃料吸着能力が低くなっていることがわか
る。そこで本実施例では、図４に示すように蒸発燃料濃
度係数の変動量ＦＧＰＧ−１が大きいとき程第１および
第２設定回転数Ｎ１，Ｎ２を高くして燃料噴射作用が停
止されるべき機関運転領域ができるだけ狭くなるように
している。その結果、キャニスタ１１の蒸発燃料吸着能
力が低いとき程パージ作用が停止されるべき運転領域が
狭くされることとなる。したがって、キャニスタ１１の
蒸発燃料吸着能力が極めて低くされるのが阻止され、斯
くして蒸発燃料がキャニスタ１１に吸着されることなく
大気中に放出されるのを阻止することができる。なお、
第１および第２設定回転数Ｎ１，Ｎ２は図４に示すマッ
プの形で予めＲＯＭ２２内に記憶されている。

【００２３】本実施例において、燃料噴射作用が再開さ
れ、それに伴ってパージ作用が再開されるときに機関に
パージされる蒸発燃料量が多いとき程第２設定回転数が
高くされていることになる。したがって、パージ作用の
再開時に比較的多量の蒸発燃料がパージされたとしても
このときの機関回転数Ｎは比較的高いのでパージ作用の
再開時の機関出力トルクの変動を低減することができ
る。

【００２４】なお本実施例では、蒸発燃料濃度係数の変
動量ＦＧＰＧ−１が極く小さいとき、すなわち予め定め
た設定値ＦＦよりも小さいときには図３のマップを用い
て第１および第２設定回転数Ｎ１，Ｎ２を算出し、ＦＧ
ＰＧ−１がＦＦよりも大きいときには図４のマップを用
いて第１および第２設定回転数Ｎ１，Ｎ２を算出するよ
うにしている。

【００２５】次に図５から図８を参照して上述した実施
例を実行するためのルーチンを説明する。図５には燃料
噴射停止制御を行うためのルーチンが示される。このル
ーチンは例えばメインルーチン内で実行される。まずス
テップ５０ではアイドルスイッチ２８がオンにされてい
るか否かが判別される。アイドルスイッチ２８がオンに
されているときには次いでステップ５１に進み、オフに
されているときには次いでステップ５９および６０に進
む。ステップ５１では蒸発燃料濃度係数の変動量ＦＧＰ
Ｇ−１が設定値ＦＦよりも大きいか否かが判別される。
ＦＧＰＧ−１≧ＦＦのときには次いでステップ５２に進
み、図４のマップを用いてＦＧＰＧ−１に基づき第１お
よび第２設定回転数Ｎ１，Ｎ２が算出される。次いでス
テップ５４に進む。一方、ＦＧＰＧ−１＜ＦＦのときに
は次いでステップ５３に進み、図３のマップを用いてＴ
ＨＷに基づき第１および第２設定回転数Ｎ１，Ｎ２が算
出される。次いでステップ５４に進む。

【００２６】ステップ５４では機関回転数Ｎがステップ
５２または５３で算出された第２設定回転数Ｎ２よりも
高いか否かが判別される。Ｎ≧Ｎ２のときには次いでス
テップ５５に進む。これに対しＮ＜Ｎ２のときにはステ
ップ５９および６０に進む。ステップ５５では、燃料噴
射作用を停止すべきときにセットされる噴射停止フラグ
がセットされているか否かが判別される。この噴射停止
フラグおよび後述するパージ停止フラグはイグニッショ
ンスイッチ（図示しない）がオンにされたときに１回だ
け実行されるイニシャライズ処理においてリセットされ
る。したがって機関が始動されてから初めてステップ５
５に進んだときには次いでステップ５６に進み、機関回
転数Ｎがステップ５２または５３で算出された第１設定
回転数Ｎ１よりも高いか否かが判別される。Ｎ≧Ｎ１の
ときには次いでステップ５７および５８に進む。ステッ
プ５７では噴射停止フラグがセットされる。続くステッ
プ５８では、パージ作用を停止すべきときにセットされ
るパージ停止フラグがセットされる。次いで処理サイク
ルを終了する。

【００２７】これに対しステップ５６においてＮ＜Ｎ１
のときには処理サイクルを終了する。したがって噴射停
止フラグがリセットされておりかつＮ＜Ｎ１のときには
噴射停止フラグがリセットした状態に保持され、すなわ
ち燃料噴射作用が継続して行われる。一方、ステップ５
５において噴射停止フラグがセットされているときには
処理サイクルを終了する。すなわちステップ５５に進む
のはＮ≧Ｎ２のときであるのでＮ＜Ｎ２となるまで燃料
噴射停止作用が継続される。ステップ５９では噴射停止
フラグがリセットされ、続くステップ６０ではパージ停
止フラグがリセットされる。次いで処理サイクルを終了
する。

【００２８】次に図６を参照してパージ制御について説
明する。図６に示すルーチンは例えば１００ｍｓ毎の割
込みによって実行される。まずステップ７０ではパージ
制御を開始すべき条件が成立したか否かが判別される。
本実施例では、機関冷却水温ＴＨＷが８０℃以上であり
かつ空燃比のフィードバック制御が開始されておりかつ
空燃比の学習制御が完了している場合にパージ制御を開
始すべき条件が成立したと判断される。パージ制御を開
始すべき条件が成立していないときには次いでステップ
７１および７２に進む。これに対してパージ制御を開始
すべき条件が成立したときには次いでステップ７３に進
み、図５のルーチンで制御されるパージ停止フラグがセ
ットされているか否かが判別される。パージ停止フラグ
がリセットされているときにはステップ７４に進み、パ
ージ制御が行われている時間を表すタイマカウント値Ｃ
１を１だけインクリメントする。一方パージ停止フラグ
がセットされているときには次いでステップ７１および
７２に進む。ステップ７１ではタイマカウント値Ｃ１が
零とされ、続くステップ７２ではパージ率ＰＧＲを零と
する。次いで処理サイクルを終了する。

【００２９】ステップ７５では次式に基づいて目標パー
ジ率ＴＰＧＲが算出される。 ＴＰＧＲ＝ＴＰＧＲ＋Ｘ ここでＸは小さな一定値である。目標パージ率ＴＰＧＲ
はイニシャライズ処理において零にされる。次いでステ
ップ７６では目標パージ率ＴＰＧＲが５％よりも大きい
か否かが判別される。ＴＰＧＲ＜５（％）のときにはス
テップ７８にジャンプし、ＴＰＧＲ≧５（％）のときに
は次いでステップ７７に進んでＴＰＧＲ＝５（％）とし
た後にステップ７８に進む。目標パージ率ＴＰＧＲが大
きくなると空燃比を理論空燃比に制御するのが困難とな
る。そこで図６に示す例では目標パージ率ＴＰＧＲが５
％よりも大きくならないようにしている。

【００３０】ところで図１の内燃機関では、機関運転状
態により定まる基準パージ率、例えば最大パージ率ＭＡ
ＸＰＧに対する目標パージ率ＴＰＧＲの割合に応じてパ
ージ制御弁１７の開弁割合が制御される。最大パージ率
ＭＡＸＰＧはパージ制御弁１７を全開にしたときの吸入
空気量Ｑに対するパージ量の比であり、この最大パージ
率ＭＡＸＰＧは図７（Ａ）に示すようなマップの形で予
めＲＯＭ２２内に記憶されている。図７（Ａ）からわか
るようにこの最大パージ率ＭＡＸＰＧは機関負荷Ｑ／Ｎ
（吸入空気量Ｑ／機関回転数Ｎ）と機関回転数Ｎとの関
数である。また図７（Ｂ）からわかるように最大パージ
率ＭＡＸＰＧは一定の機関回転数Ｎに対して機関負荷Ｑ
／Ｎが低くなるほど大きくなり、図７（Ｃ）からわかる
ように最大パージ率ＭＡＸＰＧは一定の機関負荷Ｑ／Ｎ
に対して機関回転数Ｎが低くなるほど大きくなる。本実
施例ではパージ制御弁１７の開弁時間のデューティ比を
制御するようにしているのでこの場合には最大パージ率
ＭＡＸＰＧに対する目標パージ率ＴＧＴＰＧの割合に応
じてパージ制御弁１７の開弁時間のデューティ比が制御
される。

【００３１】ステップ７８では図７のマップから最大パ
ージ率ＭＡＸＰＧが算出される。次いでステップ７９で
は、次式に基づいてパージ制御弁１７の駆動デューティ
比ＤＵＴＹが算出される。 ＤＵＴＹ＝（ＴＰＧＲ／ＭＡＸＰＧ）・１００ 次いでステップ８０ではデューティ比ＤＵＴＹが１００
％よりも大きいか否かが判別される。ＤＵＴＹ＜１００
（％）のときにはステップ８２にジャンプし、ＤＵＴＹ
≧１００（％）のときには次いでステップ８１に進んで
ＤＵＴＹ＝１００（％）とした後にステップ８２に進
む。

【００３２】ステップ８２では実際のパージ率ＰＧＲが
次式に基づいて算出される。 ＰＧＲ＝ＭＡＸＰＧ・ＤＵＴＹ／１００ すなわちステップ７９におけるデューティ比ＤＵＴＹの
計算においてＤＵＴＹ≧１００（％）となるとデューテ
ィ比ＤＵＴＹは１００に固定される。したがってこの場
合、実際のパージ率ＰＧＲは目標パージ率ＴＰＧＲから
ずれることとなる。なお（ＴＰＧＲ／ＭＡＸＰＧ）・１
００が１００を越えない限り実際のパージ率ＰＧＲは目
標パージ率ＴＰＧＲに一致する。次いでステップ８３で
はデューティ比ＤＵＴＹに基づいてパージ制御弁１７が
駆動せしめられる。

【００３３】次に図８を参照して燃料噴射制御を説明す
る。図８に示すルーチンは例えばメインルーチン内で実
行される。ステップ９０では、図５のルーチンで制御さ
れる噴射停止フラグがセットされているか否かが判別さ
れる。噴射停止フラグがセットされていないときには次
いでステップ９１に進む。ステップ９１では基本燃料噴
射時間ＴＰがされ、続くステップ９２では増量補正係数
ＫＫが算出される。次いでステップ９３ではパージＡ／
Ｆ補正係数ＦＰＧが次式に基づいて算出される。 ＦＰＧ＝−（ＦＧＰＧ−１）・ＰＧＲ

【００３４】次いでステップ９４では燃料噴射時間ＴＡ
Ｕが次式に基づいて算出される。 ＴＡＵ＝ＴＰ・｛１＋ＫＫ＋（ＦＡＦ−１）＋ＦＰＧ｝ 次いでステップ９５に進み、燃料噴射弁４により燃料噴
射時間ＴＡＵに基づいて燃料噴射作用が行われる。これ
に対しステップ９０において噴射停止フラグがセットさ
れているときには次いでステップ９６にジャンプし、燃
料噴射作用が停止される。

【００３５】次に図９を参照して噴射停止制御の別の実
施例を説明する。図１の内燃機関では、燃料ポンプ（図
示しない）により燃料タンク１５から汲み上げられた燃
料は次いで燃料分配管（図示しない）を介して各燃料噴
射弁４に分配される。燃料分配管内には逃がし弁が設け
られており、この逃がし弁は燃料分配管内の燃料圧が設
定圧に達すると開弁して燃料分配管内の燃料を外部に逃
がすことにより燃料分配管内の燃料圧が設定圧に維持さ
れるようにしている。このとき逃がし弁を介して燃料分
配管の外部に排出された燃料は次いで燃料タンク内に戻
されるようになっている。

【００３６】燃料分配管は通常燃焼室の近くに配置され
るので燃料分配管内の燃料は比較的高温であり、この高
温の燃料が燃料タンクに戻されると燃料タンク内の燃料
が加熱されることになる。したがって、機関運転時間が
長くなる程燃料タンク内において蒸発燃料が発生しやす
くなる。そこで本実施例では、機関運転時間が予め定め
た設定時間になるまでは燃料タンク内で発生する蒸発燃
料量が少なく、キャニスタ１１の蒸発燃料吸着能力が高
いと判断して図３のマップから第１および第２設定回転
数Ｎ１，Ｎ２を算出するようにしている。一方、機関運
転時間が設定時間よりも長くなったときには燃料タンク
内で発生する蒸発燃料量が増大し、キャニスタ１１の蒸
発燃料吸着能力が低下しうると判断して図４のマップか
ら第１および第２設定回転数Ｎ１，Ｎ２を算出するよう
にしている。

【００３７】この実施例は、図５のステップ５１を図９
のステップ５１′に置き換えたルーチンによって実行さ
れる。すなわち、図５のステップ５０から次いで図９の
ステップ５１′に進む。ステップ５１′では、図６のル
ーチンで求められるパージ実行時間を表すタイマカウン
ト値Ｃ１が予め定められた設定値ＣＣ１よりも長いか否
かが判別される。Ｃ１＞ＣＣ１のときには機関運転時間
が設定時間よりも長くなったと判断して次いで図５のス
テップ５２に進む。これに対しＣ１≦ＣＣ１のときには
機関運転時間が設定時間よりも短いと判断して次いで図
５のステップ５３に進む。その他については上述した実
施例と同様であるので説明を省略する。

【００３８】これまで述べてきた実施例では、キャニス
タ１１の蒸発燃料吸着能力が低いとき程第１および第２
設定回転数Ｎ１，Ｎ２が高くなるようにしている。しか
しながら、キャニスタ１１の蒸発燃料吸着能力を例えば
高いか低いかの２段階評価し、キャニスタ１１の蒸発燃
料吸着能力が低いときには高いときに比べて第１および
第２設定回転数Ｎ１，Ｎ２がそれぞれ高くなるように変
更し、それによって燃料噴射作用と共にパージ作用が停
止されるべき運転領域が狭くなるようにすることもでき
る。

【００３９】またこれまで述べてきた実施例では、キャ
ニスタ１１の蒸発燃料吸着能力が低いとき程第１および
第２設定回転数Ｎ１，Ｎ２を高くしてパージ作用が停止
されるべき運転領域が狭くなるようにしている。しかし
ながら、第１および第２設定回転数Ｎ１，Ｎ２をキャニ
スタ１１の蒸発燃料吸着能力に依らず定め（図３のマッ
プ）、一方キャニスタ１１の蒸発燃料吸着能力が低いと
き程大きくなる補正係数を導入して機関回転数Ｎに例え
ば乗算し、補正後の機関回転数と第１および第２設定回
転数とを比較するようにすることもできる。この場合、
キャニスタ１１の蒸発燃料吸着能力が低いとき程燃料噴
射作用と共にパージ作用が停止されるべき運転領域が狭
くなるようにされることとなる。

【００４０】次に噴射停止制御のさらに別の実施例を説
明する。ところで、上述の算出式から算出された燃料噴
射時間ＴＡＵが極めて短くなると燃料噴射弁４の安定し
た作動を得るのが困難となり、その結果燃料噴射弁４か
ら実際に噴射される燃料量が正規の燃料量からずれる恐
れがある。そこで本実施例では、燃料噴射時間ＴＡＵが
極めて短いときには燃料噴射作用を停止するようにして
いる。ところが、この場合にもキャニスタ１１の蒸発燃
料吸着能力を考慮して燃料噴射作用を停止すべきか否か
を判断する必要がある。本実施例では、燃料噴射時間Ｔ
ＡＵを補正して得られる燃料噴射量係数ＴＴＡＵと機関
回転数Ｎとを運転状態量として用い、一方予め定められ
た第１および第２設定燃料量と第３設定回転数Ｎ３とを
燃料噴射作用停止条件量として用い、これらを比較する
ことにより燃料噴射作用を停止するか否かを判別してい
る。すなわち、まずこの実施例では次式に基づいて燃料
噴射量係数ＴＴＡＵが算出される。 ＴＴＡＵ＝ＴＡＵ・｛１＋（ＦＧＰＧ−１）｝・ｂ ここでｂは一定値である。この燃料噴射量係数ＴＴＡＵ
が予め一定に定められた設定燃料量よりも少ないときに
燃料噴射作用が停止される。次いで機関回転数Ｎが第３
設定回転数Ｎよりも低くなると燃料噴射作用を再開する
ようにしている。なお、燃料噴射量係数ＴＴＡＵと第１
および第２設定燃料量ＴＴ１，ＴＴ２間の大小の判断は
機関回転数Ｎが第３設定回転数Ｎ３よりも高いときに行
われる。

【００４１】上述したようにキャニスタ１１の蒸発燃料
吸着能力が低いとき程蒸発燃料濃度係数の変動量ＦＧＰ
Ｇ−１が大きくなり、したがってキャニスタ１１の蒸発
燃料吸着能力が低いとき程燃料噴射量係数ＴＴＡＵが大
きくなることがわかる。したがって、キャニスタ１１の
蒸発燃料吸着能力が低いとき程燃料噴射量係数ＴＴＡＵ
が第１および第２設定燃料量よりも小さくなりにくくな
り、すなわちキャニスタ１１の蒸発燃料吸着能力が低い
とき程燃料噴射作用が停止されにくくなることとなる。
その結果蒸発燃料が大気中に放出されるのを阻止すると
ができる。

【００４２】次に本実施例による噴射停止制御を詳細に
説明する。機関回転数Ｎが第３設定回転数Ｎ３よりも高
いときにまず供給燃料量ＴＴＡＵが予め定められた第１
設定燃料量よりも少ないか否かが判別される。ところ
で、例えば機関急減速運転時のときには燃料噴射量が急
激に減少せしめられて供給燃料量ＴＴＡＵが一時的に急
激に減少せしめられる。このとき供給燃料量ＴＴＡＵが
設定燃料量よりも少なくなる場合があり、この場合キャ
ニスタ１１の蒸発燃料吸着能力とは無関係に燃料噴射作
用およびパージ作用が停止されることになる。そこで本
実施例では、第１設定燃料量ＴＴ１と、第１設定燃料量
ＴＴ１よりも少なく定められた第２設定燃料量ＴＴ２と
を導入し、燃料噴射量係数ＴＴＡＵをこれら第１および
第２設定燃料量ＴＴ１，ＴＴ２と比較するようにしてい
る。すなわち、機関回転数Ｎが第３設定回転数Ｎ３より
も高いときにまず燃料噴射量係数ＴＴＡＵが第１設定燃
料量ＴＴ１と比較される。ＴＴＡＵ＜ＴＴ１の状態が予
め定められた設定時間にわたって保持された場合には次
いで燃料噴射量係数ＴＴＡＵが第２設定燃料量ＴＴ２と
比較される。このときＴＴＡＵ＜ＴＴ２が成立すれば燃
料噴射作用およびパージ作用が停止せしめられる。次い
で、機関回転数Ｎが第３設定回転数Ｎ３よりも低くなっ
たときには燃料噴射作用を再開し、それにより失火しな
いようにする。このときパージ作用も同時に再開する。

【００４３】次に図１０を参照して上述の噴射停止制御
を実行するためのルーチンを説明する。このルーチンは
例えばメインルーチン内で実行される。まずステップ１
０１では機関回転数Ｎが第３設定回転数Ｎ３よりも高い
か否かが判別される。Ｎ≧Ｎ３のときには次いでステッ
プ１０２に進み、Ｎ＜Ｎ３のときには次いでステップ１
０５に進む。ステップ１０２では次式に基づいて燃料噴
射量係数ＴＴＡＵが算出される。 ＴＴＡＵ＝ＴＡＵ・｛１＋（ＦＧＰＧ−１）｝・ｂ ここで燃料噴射時間ＴＡＵおよび蒸発燃料濃度係数ＦＧ
ＰＧは図８および図２に示すルーチンにおいて算出され
た値を用いることができる。次いでステップ１０３に進
み、燃料噴射量係数ＴＴＡＵが第１設定燃料量ＴＴ１よ
りも少ないか否かが判別される。ＴＴＡＵ＜ＴＴ１のと
きには次いでステップ１０４に進み、ＴＴＡＵ＜ＴＴ１
が成立してからの時間を表すタイマカウント値Ｃ２が１
だけインクリメントされる。次いでステップ１０６に進
む。一方、ＴＴＡＵ≧ＴＴ１のときには次いでステップ
１０５に進んでタイマカウント値Ｃ２を零とし、次いで
ステップ１１１，１１２に進む。ステップ１１１では噴
射停止フラグがリセットされ、ステップ１１２ではパー
ジ停止フラグがリセットされる。次いで処理サイクルを
終了する。

【００４４】ステップ１０６ではタイマカウント値Ｃ２
が予め定められた設定値ＣＣ２よりも大きいか否かが判
別される。Ｃ２≧ＣＣ２のとき、すなわち予め定めた設
定時間にわたってＴＴＡＵ≧ＴＴ１が成立しているとき
には次いでステップ１０７に進む。一方Ｃ２＜ＣＣ２の
ときにはステップ１１１，１１２に進んだ後に処理サイ
クルを終了する。ステップ１０７では燃料噴射量係数Ｔ
ＴＡＵが第１設定燃料量ＴＴ１よりも少なく定められた
第２設定燃料量ＴＴ２よりも少ないか否かが判別され
る。ＴＴＡＵ＜ＴＴ２のときには次いでステップ１０８
に進んで噴射停止フラグをセットし、次いでステップ１
０９に進んでパージ停止フラグをセットする。これに対
しＴＴＡＵ≧ＴＴ２のときにはステップ１１１，１１２
に進んだ後に処理サイクルを終了する。

【００４５】図１０を参照して説明した噴射停止制御
と、図５を参照して説明した噴射停止制御とのうちいず
れか一方のみを行うようにすることができる。しかしな
がら、これらの噴射停止制御を同一のメインルーチン内
で実行することもできる。この場合、図５のルーチンに
おいて噴射停止フラグおよびパージ停止フラグがリセッ
トされていることを条件として図１０のルーチンを実行
するようにする。

【００４６】また図１０を参照して説明した実施例にお
いて、キャニスタ１１の蒸発燃料吸着能力を例えば高い
か低いかの２段階評価し、キャニスタ１１の蒸発燃料吸
着能力が低いときには高いときに比べて小さくなるよう
に燃料噴射量を補正し、それによって燃料噴射作用と共
にパージ作用が停止されるべき運転領域が狭くなるよう
にすることもできる。

【００４７】さらに図１０を参照して説明した実施例で
は、キャニスタ１１の蒸発燃料吸着能力が低くなる程燃
料噴射量が多くなるように補正し、キャニスタ１１の蒸
発燃料吸着能力が低いとき程燃料噴射作用およびパージ
作用が停止されるべき機関運転領域が狭くなるようにし
ている。しかしながら、第１および第２設定燃料量ＴＴ
１，ＴＴ２をキャニスタ１１の蒸発燃料吸着能力に応じ
て変更させ、すなわちキャニスタ１１の蒸発燃料吸着能
力が低いとき程少なくなるように設定することもでき
る。この場合、キャニスタ１１の蒸発燃料吸着能力が低
いとき程燃料噴射作用およびパージ作用が停止されるべ
き機関運転領域が狭くされることとなる。

【００４８】

【発明の効果】請求項１に記載の発明では、キャニスタ
の蒸発燃料吸着能力に基づき燃料噴射作用停止条件量を
変更し、すなわちキャニスタの蒸発燃料吸着能力が低い
とき程燃料噴射作用が停止されるべき機関運転領域が狭
くなるように燃料噴射作用停止条件量を定めているので
キャニスタの蒸発燃料吸着能力が極めて小さくなるのを
阻止することができる。その結果蒸発燃料がキャニスタ
内に蓄えられることなく大気中に放出されるのを阻止す
ることができる。また請求項２に記載の発明では、キャ
ニスタの蒸発燃料吸着能力に基づき運転状態量を補正
し、すなわちキャニスタの蒸発燃料吸着能力が低いとき
程燃料噴射作用が停止されるべき機関運転領域が狭くな
るように運転状態量を補正しているのでキャニスタの蒸
発燃料吸着能力が極めて小さくなるのを阻止することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】内燃機関の全体図である。

【図２】蒸発燃料濃度係数を算出するためのフローチャ
ートである。

【図３】第１および第２設定回転数を示す線図である。

【図４】第１および第２設定回転数を示す線図である。

【図５】噴射停止制御を実行するためのフローチャート
である。

【図６】パージ制御を実行するためのフローチャートで
ある。

【図７】最大パージ率を示す線図である。

【図８】燃料噴射制御を実行するためのフローチャート
である。

【図９】別の実施例による噴射停止制御を実行するため
のフローチャートの一部である。

【図１０】さらに別の実施例による噴射停止制御を実行
するためのフローチャートである。

【符号の説明】

４…燃料噴射弁 ９…スロットル弁 １１…キャニスタ １５…燃料タンク １７…パージ制御弁 ３１…空燃比センサ ３３…クランク角センサ

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−38153（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−221234（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−18158（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−237861（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−292542（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−33733（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−272440（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−18295（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F02D 41/02 330 F02D 41/12 330

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 燃料噴射弁と、燃料タンクから導かれた
   蒸発燃料を一時的に吸着して蓄えるキャニスタと、キャ
   ニスタから機関に蒸発燃料を供給するパージ制御手段
   と、機関運転状態を表す運転状態量と予め定められた燃
   料噴射作用停止条件量とを比較することにより機関運転
   状態が燃料噴射作用を停止すべき運転領域にあるか否か
   を判別する判別手段と、判別手段により機関運転状態が
   燃料噴射作用を停止すべき運転領域にあると判別された
   ときに燃料噴射作用を停止する燃料噴射制御手段と、燃
   料噴射作用の停止時にパージ制御手段によるパージ作用
   を停止するパージ作用停止手段とを具備した内燃機関の
   供給燃料制御装置において、キャニスタの蒸発燃料吸着
   能力を算出する算出手段と、算出手段により算出された
   キャニスタの蒸発燃料吸着能力が低いとき程燃料噴射制
   御手段が燃料噴射作用を停止すべき運転領域が狭くなる
   ように燃料噴射作用停止条件量を変更する変更手段とを
   具備した内燃機関の供給燃料制御装置。
2. 【請求項２】 燃料噴射弁と、燃料タンクから導かれた
   蒸発燃料を一時的に吸着して蓄えるキャニスタと、キャ
   ニスタから機関に蒸発燃料を供給するパージ制御手段
   と、機関運転状態を表す運転状態量と予め定められた燃
   料噴射作用停止条件量とを比較することにより機関運転
   状態が燃料噴射作用を停止すべき運転領域にあるか否か
   を判別する判別手段と、判別手段により機関運転状態が
   燃料噴射作用を停止すべき運転領域にあると判別された
   ときに燃料噴射作用を停止する燃料噴射制御手段と、燃
   料噴射作用の停止時にパージ制御手段によるパージ作用
   を停止するパージ作用停止手段とを具備した内燃機関の
   供給燃料制御装置において、キャニスタの蒸発燃料吸着
   能力を算出する算出手段と、算出手段により算出された
   キャニスタの蒸発燃料吸着能力が低いとき程燃料噴射制
   御手段が燃料噴射作用を停止すべき運転領域が狭くなる
   ように運転状態量を補正する補正手段とを具備し、上記
   判別手段が、補正手段により補正された運転状態量と燃
   料噴射作用停止条件量とを比較する内燃機関の供給燃料
   制御装置。