JP3261893B2 - 蒸発燃料処理装置を備える内燃機関の制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、蒸発燃料処理装置を備
える内燃機関の制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車用内燃機関には、燃料タンクから
発生する蒸発燃料の排出量を規制する対策として、該蒸
発燃料を一時的にキャニスタに吸着させ、該吸着燃料を
所定の機関運転条件でパージ用空気と共に吸気通路のス
ロットル弁下流の吸入負圧により機関に供給して燃焼さ
せる蒸発燃料処理装置が既に採用されている（実開平５
−１８３２６号公報等参照）。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、内燃機
関の空燃比制御装置においては、吸気通路のスロットル
弁上流に配置したエアフローメータにより機関に吸入さ
れる空気流量を検出し、これに基づいて燃料噴射弁から
の燃料噴射量を制御することによって、機関に吸入され
る混合気の空燃比を制御するようにしているため、蒸発
燃料処理装置を備えることにより、キャニスタから燃料
タンク内で発生した蒸発燃料が機関に供給されることに
よって、その分だけに余分な燃料がシリンダ内に供給さ
れることになり、空燃比をオーバーリッチ化させること
になる。

【０００４】ここで、空燃比フィードバック制御機能を
有した燃料供給装置では、前記キャニスタパージに伴う
リッチ化が空燃比フィードバック制御によって補償され
ることになるが、機関へ蒸発燃料が吸入されるようにな
るとき、或いは機関への蒸発燃料の吸入が終了する時に
は、空燃比フィードバック制御が有効に作用するまでの
間、特に排気中のＨＣ，ＣＯ量が増大してしまう。

【０００５】また、空燃比フィードバック制御が作用し
た後であっても、前記キャニスタパージに伴うリッチ化
により空燃比フィードバック補正係数が所定値に張りつ
いてしまい、充分な補正を行うことが不可能となる惧れ
もある。更に、キャニスタからパージ用空気も同時に供
給されるため、エアフローメータで計測されていない空
気が流入することによっても、空燃比に狂いを生じるこ
とがある。

【０００６】また、空燃比学習制御機能を有する場合に
は、前記キャニスタパージに伴って必要とされた補正レ
ベルが学習されることになるが、かかる学習を行った運
転領域で必ずキャニスタパージが行われるとは限らず、
また、たとえキャニスタパージが行われたとしてもパー
ジによって供給される燃料量が変動するため、次回に同
じ運転領域で運転されたときに、前記キャニスタパージ
の状況に影響されて空燃比学習補正値による補正レベル
に過不足が生じる。そして、前記補正レベルの過不足に
よって生じた空燃比ずれが、空燃比フィードバック制御
によって補償されるまでの間、排気性状が悪化してしま
う。

【０００７】このように、キャニスタパージによる空燃
比のずれ、特にキャニスタパージの開始時或いは終了時
の空燃比のずれの発生は、空燃比フィードバック制御及
び空燃比学習制御によって安定的に回避することは困難
であるという問題があった。本発明は、このような従来
の問題点に鑑み、蒸発燃料処理装置による機関への蒸発
燃料及びパージ用空気が流入しても、かかるキャニスタ
パージにより供給される燃料量を見込んだ燃料供給量の
設定により、空燃比を安定的に維持できる内燃機関の制
御装置を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】このため請求項１に記載
の発明は、図１に示すように、燃料タンクから発生した
蒸発燃料をキャニスタに吸着させ、該吸着させた蒸発燃
料を吸気通路のスロットル弁下流から機関に供給して燃
焼させる蒸発燃料処理装置を備える内燃機関において、
キャニスタから機関に供給される混合気量を計測する混
合気量計測手段と、キャニスタに吸入されるキャニスタ
入口空気流量を計測するキャニスタ入口空気流量計測手
段と、混合気量計測手段により計測された混合気量とキ
ャニスタ入口空気流量計測手段により計測されたキャニ
スタ入口空気流量との差異量と前記キャニスタ入口空気
流量との比を混合気空燃比として演算する第１の混合気
空燃比演算手段と、を備え、該第１の混合気空燃比演算
手段を用いて機関の制御を行う構成とした。

【０００９】また、請求項２に記載の発明は、図２に示
すように、燃料タンクから発生した蒸発燃料をキャニス
タに吸着させ、該吸着させた蒸発燃料を吸気通路のスロ
ットル弁下流から機関に供給して燃焼させる蒸発燃料処
理装置を備える内燃機関において、スロットル弁を通過
して機関に供給されるスロットル弁通過空気流量を計測
するスロットル弁通過空気流量計測手段と、機関の回転
速度を検出する機関回転速度検出手段と、スロットル弁
通過空気流量計測手段により計測されたスロットル弁通
過空気流量と機関回転速度検出手段により検出された回
転速度とからキャニスタから機関に供給される混合気量
を推定する混合気量推定手段と、キャニスタに吸入され
るキャニスタ入口空気流量を計測するキャニスタ入口空
気流量計測手段と、混合気量推定手段により推定された
混合気量とキャニスタ入口空気流量計測手段により計測
されたキャニスタ入口空気流量との差異量と前記キャニ
スタ入口空気流量との比を混合気空燃比として演算する
第２の混合気空燃比演算手段と、を備え、該第２の混合
気空燃比演算手段を用いて機関の制御を行う構成とし
た。

【００１０】また、請求項３に記載の発明は、図３に示
すように、吸気通路に設けた燃料噴射弁からの燃料噴射
量を制御することにより機関に供給される混合気の空燃
比を制御する一方、燃料タンクから発生した蒸発燃料を
キャニスタに吸着させ、該吸着させた蒸発燃料を吸気通
路のスロットル弁下流から機関に供給して燃焼させる蒸
発燃料処理装置を備える内燃機関において、スロットル
弁を通過して機関に供給されるスロットル弁通過空気流
量を計測するスロットル弁通過空気流量計測手段と、ス
ロットル弁通過空気流量計測手段により計測されたスロ
ットル弁通過空気流量とキャニスタ入口空気流量計測手
段により計測されたキャニスタ入口空気流量との和に基
づいて基本燃料噴射量を演算する基本燃料噴射量演算手
段と、前記第１の混合気空燃比演算手段あるいは前記第
２の混合気空燃比演算手段により算出した混合気空燃比
とキャニスタ入口空気流量計測手段により計測されたキ
ャニスタ入口空気流量とに基づいて蒸発燃料量を演算す
る蒸発燃料量演算手段と、前記基本燃料噴射量から前記
蒸発燃料量を減算することにより前記基本燃料噴射量を
補正する基本燃料噴射量補正手段と、前記補正された基
本燃料噴射量に基づいて前記燃料噴射弁からの燃料噴射
量を制御する燃料噴射量制御手段と、を備え、該燃料噴
射量制御手段を用いて機関の制御を行う構成とした。

【００１１】また請求項４に記載の発明は、図４に示す
ように、吸気通路に設けた燃料噴射弁からの燃料噴射量
を制御することにより機関に供給される混合気の空燃比
を制御する一方、燃料タンクから発生した蒸発燃料をキ
ャニスタに吸着させ、該吸着させた蒸発燃料を吸気通路
のスロットル弁下流から機関に供給して燃焼させる蒸発
燃料処理装置を備える内燃機関において、前記キャニス
タから機関に供給される混合気量を増減する混合気量増
減手段と、前記第１の混合気空燃比演算手段あるいは前
記第２の混合気空燃比演算手段により算出した混合気空
燃比とキャニスタ入口空気流量計測手段により計測され
たキャニスタ入口空気流量とに基づいてスロットル弁を
通過して機関に供給されるスロットル弁通過空気流量に
対するキャニスタから機関に供給される混合気量の目標
比率を求める混合気比率演算手段と、前記求められた目
標混合気比率になるように混合気量増減手段を制御する
混合気量制御手段と、を備え、該混合気量制御手段を用
いて機関の制御を行う構成とした。

【００１２】

【作用】燃料タンクから発生した蒸発燃料がキャニスタ
に吸着され、吸着された蒸発燃料は蒸発気体燃料として
吸気通路のスロットル弁下流から機関に供給される。こ
こで、キャニスタから機関に供給される混合気は、キャ
ニスタに吸着されてパージされる蒸発気体燃料と、キャ
ニスタに吸入されたキャニスタ入口空気とにより構成さ
れている。

【００１３】また、キャニスタから機関に供給される混
合気量は該供給を制御するオリフィス等の開口径により
コンスタントとなり、一方混合気中の蒸発燃料の量はキ
ャニスタから機関への混合気の供給が開始されてからの
経過時間により徐々に減少する。もって、請求項１に記
載の発明の構成によれば、混合気量計測手段がキャニス
タから機関に供給される混合気量を計測し、キャニスタ
入口空気流量計測手段がキャニスタに吸入されるキャニ
スタ入口空気流量を計測して、第１の混合気空燃比演算
手段が、前記混合気量とキャニスタ入口空気流量との差
異量と前記キャニスタ入口空気流量との比を混合気空燃
比として演算するので、吸気通路のスロットル弁下流に
おいて機関に供給される蒸発燃料を含む混合気の混合気
空燃比が明らかになり、該混合気空燃比を用いて機関の
制御が行われる。

【００１４】また、請求項２に記載の発明の構成によれ
ば、スロットル弁通過空気流量計測手段がスロットル弁
を通過して機関に供給されるスロットル弁通過空気流量
を計測し、機関回転速度検出手段が機関の回転速度を検
出して、混合気量推定手段が前記スロットル弁通過空気
流量と回転速度とから吸気通路のスロットル弁下流にお
いて機関に供給される蒸発燃料を含む混合気の混合気量
を推定する。

【００１５】そして、第２の混合気空燃比演算手段が、
混合気量推定手段により推定された混合気量と前記キャ
ニスタ入口空気流量との差異量と前記キャニスタ入口空
気流量との比を混合気空燃比として演算するので、吸気
通路のスロットル弁下流において機関に供給される蒸発
燃料を含む混合気の混合気空燃比が明らかになり、該混
合気空燃比を用いて機関の制御が行われる。

【００１６】また、請求項３に記載の発明の構成によれ
ば、スロットル弁を通過して機関に供給されるスロット
ル弁通過空気流量と前記キャニスタ入口空気流量との和
に基づいて基本燃料噴射量演算手段により基本燃料噴射
量が演算され、前記算出した混合気空燃比とキャニスタ
入口空気流量とに基づいて蒸発燃料量演算手段により蒸
発燃料量が演算される。

【００１７】そして、前記基本燃料噴射量から前記蒸発
燃料量を減算することにより、キャニスタパージとは無
関係に演算される基本燃料噴射量をキャニスタパージの
影響を見込んだ値に補正し、前記補正された基本燃料噴
射量に基づいて燃料噴射量制御手段が前記燃料噴射弁か
らの燃料噴射量を制御し、該燃料噴射量を用いて機関の
制御が行われる。

【００１８】また、請求項４に記載の発明の構成によれ
ば、前記算出した混合気空燃比とキャニスタ入口空気流
量とに基づいて、混合気比率演算手段によりスロットル
弁通過空気流量に対する混合気量の目標比率が求められ
る。そして、該目標混合気比率になるように混合気量制
御手段が混合気量増減手段を制御して、キャニスタから
機関に供給される混合気量を増減する。

【００１９】

【実施例】以下に本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図５は本発明に係る第１実施例及び第２実施例の
システム構成を示している。機関１の吸気通路２には、
上流側から、エアクリーナ３、スロットル弁５を通過し
て機関１に供給されるスロットル弁通過空気流量Ｑａを
計測するスロットル弁通過空気流量計測手段としてのス
ロットル弁部エアフローメータ４、及びアクセルペダル
と連動してスロットル弁通過空気流量Ｑａを制御するス
ロットル弁５が設けられ、さらにマニホールド部分に気
筒毎に電磁式の燃料噴射弁６が設けられている。

【００２０】燃料噴射弁６は、マイクロコンピュータを
内蔵したコントロールユニット７からの機関回転に同期
して出力される駆動パルス信号によって開弁し、燃料タ
ンク８から燃料ポンプ（図示せず）により圧送されてプ
レッシャレギュレータ（図示せず）により所定圧力に調
圧された燃料を噴射供給する。従って、コントロールユ
ニット７により駆動パルス信号のパルス幅を制御するこ
とにより燃料噴射量を制御している。

【００２１】燃料タンク８内にて発生する蒸発燃料を処
理する蒸発燃料処理装置について説明すると、キャニス
タ９は活性炭を内蔵した容器で、燃料タンク８の上部空
間から蒸発燃料（ＨＣ）を導入する蒸発燃料導入通路10
が接続され、この通路10により導かれる蒸発燃料を活性
炭に吸着する。また、キャニスタ９には大気に開放され
たパージ用空気導入口11が形成され、ここには逆流を阻
止すべくチェック弁12が介装されている。更に、キャニ
スタ９にはこれに吸着されている蒸発燃料を機関に吸入
させるための蒸発燃料パージ通路13の一端が接続され、
この通路13の他端は吸気通路２のスロットル弁５下流
（吸気マニホールド）に接続される。そして、該蒸発燃
料パージ通路13の途中には電磁式のパージ制御弁14が介
装されている。

【００２２】ここで、該パージ制御弁14は、マイクロコ
ンピュータを内蔵したコントロールユニット７からの開
弁デューティ信号により開弁し、該パージ制御弁14を開
くことにより、パージ用空気の導入口11より導入された
空気により、キャニスタ９内の活性炭に吸着されている
蒸発燃料（ＨＣ）を離脱（パージ）させて、蒸発燃料を
パージ用空気と共に蒸発燃料パージ通路13により吸気通
路２のスロットル弁５下流に吸入させ、機関１の燃焼室
で燃焼させることができる。即ち、パージ制御弁14は混
合気量増減手段としての機能を奏している。

【００２３】更に本発明に係る構成として、パージ用空
気導入口11の下流側には、パージ用空気導入口11を介し
てキャニスタ９に吸入されるキャニスタ入口空気流量Ｑ
₁ を計測するキャニスタ入口空気流量計測手段としての
キャニスタ入口部エアフローメータ21が設けられ、また
前記パージ制御弁14の上流側の蒸発燃料パージ通路13に
はキャニスタから機関に供給される混合気量Ｑ₂ を計測
する混合気量計測手段としてのキャニスタ出口部エアフ
ローメータ22が設けられている。

【００２４】コントロールユニット７には、燃料噴射弁
６からの燃料噴射量の制御及びパージ制御弁14のデュー
ティ制御によるパージ制御のため、スロットル弁部エア
フローメータ４からの信号（スロットル弁通過空気流量
Ｑａに対応する出力信号Ｖａ）、キャニスタ入口部エア
フローメータ21からの信号（キャニスタ入口空気流量Ｑ
₁ に対応する出力信号Ｖ₁ ）及びキャニスタ出口部エア
フローメータ22からの信号（混合気量Ｑ₂ に対応する出
力信号Ｖ₂ ）が入力されている。この他、機関回転速度
検出手段としてのクランク角センサ25からの機関回転速
度Ｎまたスロットル弁開度センサ（図示せず）からのス
ロットル弁開度ＴＶＯ等の情報が入力されている。

【００２５】ここにおいてコントロールユニット７は、
内蔵のマイクロコンピュータにより、図のフローチャー
トに示すルーチンに従って演算処理を行い、燃料噴射量
Ｔｉを演算して、このＴｉのパルス幅の駆動パルス信号
を機関回転に同期した所定のタイミングで燃料噴射弁６
に出力して、燃料噴射を行わせる。また、コントロール
ユニット７は、内蔵のマイクロコンピュータにより、図
のフローチャートに示すルーチンに従って演算処理を行
い、パージ制御弁14のデューティ制御によるパージ制御
を行う。

【００２６】即ち、コントロールユニット７は、第１の
混合気空燃比演算手段、混合気量推定手段、第２の混合
気空燃比演算手段、基本燃料噴射量演算手段、基本燃料
噴射量補正手段、燃料噴射量制御手段、混合気比率演算
手段及び混合気量制御手段の各手段の機能を有してい
る。ここで、燃料タンク８から発生した蒸発燃料がキャ
ニスタ９に吸着され、吸着された蒸発燃料は蒸発気体燃
料として蒸発燃料パージ通路13を介して吸気通路２のス
ロットル弁５下流から機関１に供給される。

【００２７】さらに、キャニスタ９から機関１に供給さ
れる混合気は、キャニスタ９に吸着されてパージされる
蒸発気体燃料と、パージ用空気導入口11を介してキャニ
スタ９に吸入されるキャニスタ入口空気とにより構成さ
れている。また、キャニスタ９から機関１に供給される
混合気量は、パージ制御弁14の開弁デューティを一定と
した場合には一定となるが、図７に示すように、混合気
中の蒸発燃料の量Ｑ_HCはキャニスタ９から機関１への混
合気の供給が開始されてからの経過時間により徐々に減
少する。

【００２８】図６は、本第１実施例及び第２実施例に係
るキャニスタ９から機関１に供給される混合気の混合気
空燃比α_C を演算する第１の混合気空燃比演算ルーチン
である。ステップ１（図ではＳ１と記してある。以下同
様）では、キャニスタ入口部エアフローメータ21のキャ
ニスタ入口空気流量Ｑ₁ 及びキャニスタ出口部エアフロ
ーメータ22の混合気量Ｑ₂ を読込む。

【００２９】ステップ２では、キャニスタ９から機関１
に供給される混合気は、キャニスタ９に吸着されてパー
ジされる蒸発気体燃料と、パージ用空気導入口11を介し
てキャニスタ９に吸入されるキャニスタ入口空気とによ
り構成されているとして、次式により蒸発気体燃料量Ｑ
_HCを演算する。 Ｑ_HC＝Ｑ₂ −Ｑ₁ ステップ３では、キャニスタ９から機関１に供給される
混合気の混合気空燃比α_C を次式に従って演算する。

【００３０】α_C ＝Ｑ_HC／Ｑ₁ ＝（Ｑ₂ −Ｑ₁ ）／Ｑ₁ 即ち、当該第１の混合気空燃比演算ルーチンによれば、
吸気通路２のスロットル弁５下流において機関に供給さ
れる蒸発燃料を含む混合気の混合気空燃比α_Cがキャニ
スタ入口空気流量Ｑ₁ 及び混合気量Ｑ₂ から明らかにな
る。即ち、第１の混合気空燃比演算ルーチンは請求項１
に記載の第１の混合気空燃比演算手段としての機能を奏
している。

【００３１】次に、本発明の第１実施例である、請求項
３に記載の発明に係る燃料噴射量の制御について、図８
及び図９に示すフローチャートを参照しつつ、説明す
る。図８に示すフローチャートは、基本燃料噴射量Ｔｐ
の演算ルーチンである。即ち、吸気通路２のスロットル
弁５下流においては混合気空燃比α_C なる混合気を含ん
だ吸入空気が機関１に供給されることとなるので、キャ
ニスタパージの影響を見込んだ値の基本燃料噴射量を演
算する。

【００３２】ステップ11では、スロットル弁部エアフロ
ーメータ４のスロットル弁通過空気流量Ｑａに対応する
出力信号Ｖａ、キャニスタ入口部エアフローメータ21の
キャニスタ入口空気流量Ｑ₁ に対応する出力信号Ｖ₁ 及
びキャニスタ出口部エアフローメータ22の混合気量Ｑ₂
に対応する出力信号Ｖ₂ を読込む。ステップ12では、ク
ランク角センサ25から機関回転速度Ｎを読込む。

【００３３】ステップ13では、次式に従って基本燃料噴
射量Ｔｐの演算を行う。 Ｔｐ＝Ｋ₁ ×（Ｑａ＋Ｑ₁ ）／Ｎ−Ｋ₂ ×Ｑ_HC／Ｎ ここで、当該演算式の第１項は、スロットル弁部エアフ
ローメータ４には計測されないキャニスタ入口空気流量
Ｑ₁ が空気量として増量されることに係る演算であり、
第２項はキャニスタ９に吸着されてパージされる蒸発気
体燃料が機関１に供給されるので、その分だけ基本燃料
噴射量を減量することに係る演算であり、蒸発気体燃料
量を演算している。従って、基本燃料噴射量Ｔｐは、 Ｔｐ＝Ｋ₁ ×（Ｑａ＋Ｑ₁ ）／Ｎ−Ｋ₂ ×（Ｑ₂ −
Ｑ₁ ）／Ｎ ＝Ｋ₁ ×（Ｑａ＋Ｑ₁ ）／Ｎ−Ｋ₂ ×（α_C ・Ｑ₁ ）／
Ｎ となる。尚、Ｋ₁ 及びＫ₂ は定数である。

【００３４】図９に示すものは、燃料噴射量演算ルーチ
ンである。ステップ21では、図８のルーチンにより算出
された基本燃料噴射量Ｔｐを読込む。ここで、当該基本
燃料噴射量Ｔｐはキャニスタ入口空気流量Ｑ₁ が空気量
として増量されることに係る基本燃料噴射量から前記蒸
発気体燃料量を減算した値であり、補正された基本燃料
噴射量である。

【００３５】ステップ22では、ステップ21で読み込んだ
補正後の基本燃料噴射量Ｔｐに基づいて、次式により、
最終的な燃料噴射量Ｔｉを演算する。ＣＯＥＦは水温補
正や加速補正等を含む各種補正係数、αは空燃比フィー
ドバック係数、Ｔｓは電圧補正分である。 Ｔｉ＝Ｔｐ×ＣＯＥＦ×α＋Ｔｓ そして、このＴｉのパルス幅の駆動パルス信号を機関回
転に同期した所定のタイミングで燃料噴射弁６に出力し
て、燃料噴射を行わせる。

【００３６】従って、本第１実施例によれば、キャニス
タ９に吸着された蒸発気体燃料量がパージされて機関１
に供給される状態であっても、基本燃料噴射量Ｔｐは前
記蒸発気体燃料量を減算した値に補正された基本燃料噴
射量として演算され、該補正された基本燃料噴射量に対
して空燃比フィードバック制御がなされることとなるの
で、キャニスタパージに伴うリッチ化が空燃比フィード
バック制御によっていち早く補償されることとなり、空
燃比のリッチ化が防止される。もって、排気中のＨＣ，
ＣＯ量が増大することを防止でき、もって、キャニスタ
パージが行われるときに排気性状が悪化することを回避
でき、また空燃比学習を行うものにあっても、キャニス
タパージによる空燃比ずれを誤学習することも防止でき
る。

【００３７】次に、本発明の第２実施例である、請求項
４に記載の発明に係る混合気量の制御について、図10に
示すフローチャートを参照しつつ、説明する。図10に示
すフローチャートは、パージ制御弁14のデューティ制御
による混合気量の制御ルーチンである。即ち、吸気通路
２のスロットル弁５下流においては混合気空燃比α_C な
る混合気を含んだ吸入空気が機関１に供給されることと
なる。もってキャニスタパージの影響を見込んで、スロ
ットル弁通過空気流量Ｑａに対して混合気量Ｑ₂ が目標
比率βとなるようにパージ制御弁14を開弁するが、当該
目標比率を目標パージ率βとする。

【００３８】ステップ31では、最低の開弁デューティに
て、パージ制御弁14を開弁し、その時の開弁デューティ
Ｄを読込む。ステップ32では、キャニスタ入口部エアフ
ローメータ21のキャニスタ入口空気流量Ｑ₁ を読込む。
ステップ33では、第１の混合気空燃比演算ルーチンによ
り演算した混合気空燃比α_C を読込む。

【００３９】ステップ34では、読込んだキャニスタ入口
空気流量Ｑ₁ と混合気空燃比α_C とにより規定される３
次元マップ（図11参照）より、目標パージ率β（＝Ｑ₂
／Ｑａ）を求める。ステップ35では、ステップ34で求め
た目標パージ率βになるような開弁デューティＤβを演
算する。

【００４０】ステップ36では、現在の開弁デューティＤ
とステップ34で求めた開弁デューティＤβとを比較し、
Ｄ＜Ｄβのときにはステップ37に進み、パージ制御弁14
をさらに開弁し、Ｄ＞Ｄβのときにはステップ38に進
み、パージ制御弁14を閉弁する。従って、本第２実施例
によれば、キャニスタ９に吸着された蒸発気体燃料量が
パージされて機関１に供給される状態であっても、パー
ジ制御弁14のデューティ制御により制御される混合気量
は、吸気通路２のスロットル弁５下流においては混合気
空燃比α_C なる混合気を含んだ吸入空気が機関１に供給
されることを見込んでパージがなされるので、所定の基
本燃料噴射量に対して空燃比フィードバック制御がなさ
れるた場合においても、キャニスタパージに伴うリッチ
化が空燃比フィードバック制御によっていち早く補償さ
れることとなり、空燃比のリッチ化が防止される。もっ
て、排気中のＨＣ，ＣＯ量が増大することを防止でき、
もって、キャニスタパージが行われるときに排気性状が
悪化することを回避でき、また空燃比学習を行うものに
あっても、キャニスタパージによる空燃比ずれを誤学習
することも防止できる。

【００４１】次に、本発明に係る第３実施例及び第４実
施例を説明する。図12に示すものは、第３実施例及び第
４実施例のシステム構成を示しているが、図５示した第
１実施例及び第２実施例のシステム構成とは、キャニス
タ出口部エアフローメータ22が設けられていない点が相
違し、その他は同一であるので、同一番号を付して説明
を省略する。

【００４２】ここにおいてもコントロールユニット７
は、内蔵のマイクロコンピュータにより、図のフローチ
ャートに示すルーチンに従って演算処理を行い、燃料噴
射量Ｔｉを演算して、このＴｉのパルス幅の駆動パルス
信号を機関回転に同期した所定のタイミングで燃料噴射
弁６に出力して、燃料噴射を行わせる。また、コントロ
ールユニット７は、内蔵のマイクロコンピュータによ
り、図のフローチャートに示すルーチンに従って演算処
理を行い、パージ制御弁14のデューティ制御によるパー
ジ制御を行う。

【００４３】図13は、本第３実施例及び第４実施例に係
るキャニスタ９から機関１に供給される混合気の混合気
空燃比α_C を演算する第２の混合気空燃比演算ルーチン
である。ステップ41では、スロットル弁部エアフローメ
ータ４のスロットル弁通過空気流量Ｑａに対応する出力
信号Ｖａを読込む。

【００４４】ステップ42では、クランク角センサ25から
機関回転速度Ｎを読込む。ステップ43では、次式に従っ
て基本燃料噴射量Ｔｐの演算を行う。 Ｔｐ＝Ｋ₁ ×Ｑａ／Ｎ ステップ44では、ステップ43で演算した基本燃料噴射量
Ｔｐと機関回転速度Ｎとから、マップ（図14参照）を参
照して、キャニスタから機関に供給される混合気量Ｑ₂
を推定する。

【００４５】ステップ44では、キャニスタ９から機関１
に供給される混合気は、キャニスタ９に吸着されてパー
ジされる蒸発気体燃料と、パージ用空気導入口11を介し
てキャニスタ９に吸入されるキャニスタ入口空気とによ
り構成されているとして、次式により蒸発気体燃料量Ｑ
_HCを演算する。 Ｑ_HC＝Ｑ₂ −Ｑ₁ ステップ45では、キャニスタ９から機関１に供給される
混合気の混合気空燃比α_C を次式に従って演算する。

【００４６】α_C ＝Ｑ_HC／Ｑ₁ ＝（Ｑ₂ −Ｑ₁ ）／Ｑ₁ 即ち、当該第２の混合気空燃比演算ルーチンによれば、
吸気通路２のスロットル弁５下流において機関に供給さ
れる蒸発燃料を含む混合気の混合気空燃比α_Cがキャニ
スタ入口空気流量Ｑ₁ 及び推定された混合気量Ｑ₂ から
明らかになる。即ち、第２の混合気空燃比演算ルーチン
は請求項２に記載の第２の混合気空燃比演算手段として
の機能を奏している。

【００４７】次に、本発明の第３実施例である、請求項
３に記載の発明に係る燃料噴射量の制御について説明す
る。第１実施例においては、キャニスタ出口部エアフロ
ーメータ22の出力信号Ｖ₂を読込むことにより混合気量
Ｑ₂ を得たが、本第３実施例にあっては、前述のよう
に、基本燃料噴射量Ｔｐと機関回転速度Ｎとから、マッ
プを参照して、キャニスタから機関に供給される混合気
量Ｑ₂ を推定している。即ち、本第３実施例にあって
は、該推定により得られた混合気量Ｑ₂ を用いる点が第
１実施例と異なるだけであり、他の制御内容は同様であ
るので、説明を省略する。

【００４８】従って、本第３実施例においても、第１実
施例と同様に、排気中のＨＣ，ＣＯ量が増大することを
防止でき、もって、キャニスタパージが行われるときに
排気性状が悪化することを回避でき、また空燃比学習を
行うものにあっても、キャニスタパージによる空燃比ず
れを誤学習することも防止できる。次に、本発明の第４
実施例である、請求項４に記載の発明に係る混合気量の
制御について説明する。

【００４９】第２実施例においては、キャニスタ出口部
エアフローメータ22の出力信号Ｖ₂を読込むことにより
混合気量Ｑ₂ を得て、ステップ34にて該混合気量Ｑ₂ を
用いた混合気空燃比α_C に基づいて目標パージ率βを求
めるようにしたが、本第４実施例にあっては、前述のよ
うに、基本燃料噴射量Ｔｐと機関回転速度Ｎとから、マ
ップを用いて推定した混合気量Ｑ₂ を用いた混合気空燃
比α_C に基づいて目標パージ率βを求めるようにする点
が第２実施例と異なるだけであり、他の制御内容は同様
であるので、説明を省略する。

【００５０】従って、本第４実施例においても、第２実
施例と同様に、排気中のＨＣ，ＣＯ量が増大することを
防止でき、もって、キャニスタパージが行われるときに
排気性状が悪化することを回避でき、また空燃比学習を
行うものにあっても、キャニスタパージによる空燃比ず
れを誤学習することも防止できる。

【００５１】

【発明の効果】以上説明してきたように、請求項１記載
の発明では、混合気量計測手段がキャニスタから機関に
供給される混合気量を計測し、キャニスタ入口空気流量
計測手段がキャニスタに吸入されるキャニスタ入口空気
流量を計測して、第１の混合気空燃比演算手段が、前記
混合気量とキャニスタ入口空気流量との差異量と前記キ
ャニスタ入口空気流量との比を混合気空燃比として演算
するので、吸気通路のスロットル弁下流において機関に
供給される蒸発燃料を含む混合気の混合気空燃比が明ら
かになり、該混合気空燃比を用いて機関の制御が行われ
るので、キャニスタパージにより供給される燃料を見込
んで機関の制御がなされることとなり、空燃比を安定的
に維持できるという効果がある。

【００５２】また、請求項２記載の発明においては、混
合気量推定手段が前記スロットル弁通過空気流量と回転
速度とから吸気通路のスロットル弁下流において機関に
供給される蒸発燃料を含む混合気の混合気量を推定し、
第２の混合気空燃比演算手段が、推定された混合気量と
前記キャニスタ入口空気流量との差異量と前記キャニス
タ入口空気流量との比を混合気空燃比として演算するの
で、吸気通路のスロットル弁下流において機関に供給さ
れる蒸発燃料を含む混合気の混合気空燃比が明らかにな
り、該混合気空燃比を用いて機関の制御が行われるの
で、キャニスタパージにより供給される燃料を見込んで
機関の制御がなされることとなり、空燃比を安定的に維
持できるという効果がある。

【００５３】また、請求項３に記載の発明においては、
前記算出した混合気空燃比とキャニスタ入口空気流量と
に基づいて蒸発燃料量演算手段により蒸発燃料量が演算
され、基本燃料噴射量から前記蒸発燃料量を減算するこ
とにより、キャニスタパージとは無関係に演算される基
本燃料噴射量をキャニスタパージの影響を見込んだ値に
補正し、前記補正された基本燃料噴射量に基づいて燃料
噴射量制御手段が前記燃料噴射弁からの燃料噴射量を制
御し、該燃料噴射量を用いて機関の制御が行われるの
で、排気中のＨＣ，ＣＯ量が増大することを防止でき、
もって、キャニスタパージが行われるときに排気性状が
悪化することを回避でき、また空燃比学習を行うものに
あっても、キャニスタパージによる空燃比ずれを誤学習
することも防止できるという効果がある。

【００５４】また、請求項４に記載の発明においても、
算出した混合気空燃比とキャニスタ入口空気流量とに基
づいて、混合気比率演算手段によりスロットル弁通過空
気流量に対する混合気量の目標比率が求められる。そし
て、該目標混合気比率になるように混合気量制御手段が
混合気量増減手段を制御して、キャニスタから機関に供
給される混合気量を増減するので、排気中のＨＣ，ＣＯ
量が増大することを防止でき、もって、キャニスタパー
ジが行われるときに排気性状が悪化することを回避で
き、また空燃比学習を行うものにあっても、キャニスタ
パージによる空燃比ずれを誤学習することも防止できる
という効果があるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の構成を示す機能ブロック図

【図２】本発明の構成を示す機能ブロック図

【図３】本発明の構成を示す機能ブロック図

【図４】本発明の構成を示す機能ブロック図

【図５】本発明の第１及び第２の実施例を示すシステム
構成図

【図６】同上第１及び第２実施例に係る第１の混合気空
燃比演算ルーチンを示すフローチャート

【図７】混合気中の蒸発燃料の量を示す特性図

【図８】本発明の第１〜第４実施例に係る基本燃料噴射
量演算ルーチンを示すフローチャート

【図９】本発明の第１〜第４実施例に係る燃料噴射量演
算ルーチンを示すフローチャート

【図10】本発明の第１〜第４実施例に係る混合気量の制
御ルーチンを示すフローチャート

【図11】パージ率βを示す特性図

【図12】本発明の第３及び第４の実施例を示すシステム
構成図

【図13】同上第３及び第４実施例に係る第２の混合気空
燃比演算ルーチンを示すフローチャート

【図14】推定混合気量を示す特性図

【符号の説明】

１ 機関 ２ 吸気通路 ４ スロットル弁部エアフローメータ ７ コントロールユニット ９ キャニスタ 11 パージ用空気導入口 13 蒸発燃料パージ通路 14 パージ制御弁 21 キャニスタ入口部エアフローメータ 22 キャニスタ出口部エアフローメータ

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】燃料タンクから発生した蒸発燃料をキャニ
   スタに吸着させ、該吸着させた蒸発燃料を吸気通路のス
   ロットル弁下流から機関に供給して燃焼させる蒸発燃料
   処理装置を備える内燃機関において、 キャニスタから機関に供給される混合気量を計測する混
   合気量計測手段と、 キャニスタに吸入されるキャニスタ入口空気流量を計測
   するキャニスタ入口空気流量計測手段と、 混合気量計測手段により計測された混合気量とキャニス
   タ入口空気流量計測手段により計測されたキャニスタ入
   口空気流量との差異量と前記キャニスタ入口空気流量と
   の比を混合気空燃比として演算する第１の混合気空燃比
   演算手段と、を備え、 該第１の混合気空燃比演算手段を用いて機関の制御を行
   うことを特徴する蒸発燃料処理装置を備える内燃機関の
   制御装置。
2. 【請求項２】燃料タンクから発生した蒸発燃料をキャニ
   スタに吸着させ、該吸着させた蒸発燃料を吸気通路のス
   ロットル弁下流から機関に供給して燃焼させる蒸発燃料
   処理装置を備える内燃機関において、 スロットル弁を通過して機関に供給されるスロットル弁
   通過空気流量を計測するスロットル弁通過空気流量計測
   手段と、 機関の回転速度を検出する機関回転速度検出手段と、 スロットル弁通過空気流量計測手段により計測されたス
   ロットル弁通過空気流量と機関回転速度検出手段により
   検出された回転速度とからキャニスタから機関に供給さ
   れる混合気量を推定する混合気量推定手段と、 キャニスタに吸入されるキャニスタ入口空気流量を計測
   するキャニスタ入口空気流量計測手段と、 混合気量推定手段により推定された混合気量とキャニス
   タ入口空気流量計測手段により計測されたキャニスタ入
   口空気流量との差異量と前記キャニスタ入口空気流量と
   の比を混合気空燃比として演算する第２の混合気空燃比
   演算手段と、を備え、 該第２の混合気空燃比演算手段を用いて機関の制御を行
   うことを特徴する蒸発燃料処理装置を備える内燃機関の
   制御装置。
3. 【請求項３】吸気通路に設けた燃料噴射弁からの燃料噴
   射量を制御することにより機関に供給される混合気の空
   燃比を制御する一方、燃料タンクから発生した蒸発燃料
   をキャニスタに吸着させ、該吸着させた蒸発燃料を吸気
   通路のスロットル弁下流から機関に供給して燃焼させる
   蒸発燃料処理装置を備える内燃機関において、 スロットル弁を通過して機関に供給されるスロットル弁
   通過空気流量を計測するスロットル弁通過空気流量計測
   手段と、 スロットル弁通過空気流量計測手段により計測されたス
   ロットル弁通過空気流量とキャニスタ入口空気流量計測
   手段により計測されたキャニスタ入口空気流量との和に
   基づいて基本燃料噴射量を演算する基本燃料噴射量演算
   手段と、 前記第１の混合気空燃比演算手段あるいは前記第２の混
   合気空燃比演算手段により算出した混合気空燃比とキャ
   ニスタ入口空気流量計測手段により計測されたキャニス
   タ入口空気流量とに基づいて蒸発燃料量を演算する蒸発
   燃料量演算手段と、 前記基本燃料噴射量から前記蒸発燃料量を減算すること
   により前記基本燃料噴射量を補正する基本燃料噴射量補
   正手段と、 前記補正された基本燃料噴射量に基づいて前記燃料噴射
   弁からの燃料噴射量を制御する燃料噴射量制御手段と、 を備え、 該燃料噴射量制御手段を用いて機関の制御を行うことを
   特徴する請求項１または２に記載の蒸発燃料処理装置を
   備える内燃機関の制御装置。
4. 【請求項４】吸気通路に設けた燃料噴射弁からの燃料噴
   射量を制御することにより機関に供給される混合気の空
   燃比を制御する一方、燃料タンクから発生した蒸発燃料
   をキャニスタに吸着させ、該吸着させた蒸発燃料を吸気
   通路のスロットル弁下流から機関に供給して燃焼させる
   蒸発燃料処理装置を備える内燃機関において、 前記キャニスタから機関に供給される混合気量を増減す
   る混合気量増減手段と、 前記第１の混合気空燃比演算手段あるいは前記第２の混
   合気空燃比演算手段により算出した混合気空燃比とキャ
   ニスタ入口空気流量計測手段により計測されたキャニス
   タ入口空気流量とに基づいてスロットル弁を通過して機
   関に供給されるスロットル弁通過空気流量に対するキャ
   ニスタから機関に供給される混合気量の目標比率を求め
   る混合気比率演算手段と、 前記求められた目標混合気比率になるように混合気量増
   減手段を制御する混合気量制御手段と、 を備え、 該混合気量制御手段を用いて機関の制御を行うことを特
   徴する請求項１または２に記載の蒸発燃料処理装置を備
   える内燃機関の制御装置。