JP3289485B2 - 蒸発燃料処理装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は蒸発燃料処理装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】車両の燃料タンク内で蒸発した燃料が大
気中に放出されるのを防止するため、エンジンの停止時
に蒸発燃料をキャニスタ内の活性炭に吸着させておき、
吸入負圧の発達するエンジンの運転中になると、パージ
カットバルブを開き、キャニスタに導入される新気で蒸
発燃料をキャニスタ内の活性炭から離脱させて絞り弁下
流の吸気管に導くようにした蒸発燃料処理装置を設けて
いる。

【０００３】しかしながら、燃料タンクから吸気管まで
の流路途中にリーク孔が開いたり、パイプの接合部のシ
ールが不良になると、蒸発燃料が大気中に放出されてし
まう。

【０００４】そこで、たとえばＥnvironmental Ｐrote
ction Ａgency（ＥＰＡ〔米国環境保護庁〕）やＣalif
ornia Ａir Ｒesources Ｂoard（ＣＡＲＢ〔カリフ
ォルニア州大気資源局〕）は、リーク孔が許容値以下で
あるかどうかを診断して、許容値を越える場合には対策
を講じ蒸発燃料の大気中への放出を未然に防止すること
を要求するとともに、そのリーク診断の装置やリーク診
断の方法を提案している。

【０００５】たとえば、キャニスタの新気取り入れ口を
開閉するドレンカットバルブと、燃料タンク内からパー
ジカットバルブまでの流路の圧力を検出するセンサとを
設ける。まず、ドレンカットバルブを閉じてパージカッ
トバルブを開いた状態で吸入負圧（絞り弁下流の吸気管
負圧のこと）を燃料タンクまでの流路に導いて減圧した
後パージカットバルブを閉じて密閉状態に保つ。この密
閉状態に保たれた流路の圧力変化をみると、リーク孔が
あれば急激に大気圧へと戻り、リーク孔がなければゆっ
くりとしか戻らない。したがって、密閉状態にしてから
の圧力変化をみればリークを診断できるというわけであ
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、キャニスタ
ーにたくさんの燃料蒸気が吸着されている場合に、パー
ジにより燃料蒸気の離脱がある程度進行した状態に適し
たパージ率と同じパージ率でパージを開始すると、パー
ジ開始直後の高濃度のパージガスにより空燃比が大きく
リッチ側にずれるので、パージ開始直後は小さな値を、
その後は所定時間に達するまで徐々にパージ率を大きく
するものがある。このものでは、パージ率を変化させて
いる間の空燃比フィードバック補正係数αの値が、実際
のパージガス濃度に対応する動きをしない。パージ率が
変化するときにもαからパージガス濃度を推定するので
は、推定誤差が生じるのである。

【０００７】そこでこの発明は、パージ率が変化すると
きにも、パージガス濃度を精度よく推定し、このパージ
ガス濃度が所定値未満となるまでリーク診断や燃料供給
についての故障診断のためのパージ停止を禁止すること
により、パージに優先してリーク診断や故障診断を行っ
たために、リーク診断や故障診断の終了後に燃料蒸気が
キャニスターからあふれる状態でパージが再開されるよ
うな事態を避けることを目的とする。

【０００８】

【０００９】

【００１０】

【００１１】

【００１２】

【００１３】

【００１４】

【課題を解決するための手段】 第１の発明は、図１７に
示すように、エンジンの運転条件に応じて基本噴射量Ｔ
ｐを算出する手段４１と、排気中の酸素濃度に応じた出
力をするセンサー３１と、このセンサー出力にもとづい
て平均空燃比が理論空燃比の近くにくるように空燃比フ
ィードバック補正量αを算出する手段４２と、この補正
量αで前記基本噴射量Ｔｐを補正して燃料噴射量を算出
する手段４３と、この噴射量の燃料を吸気管に供給する
手段４４と、吸入空気流量Ｑに対するパージガス流量の
比である基本パージ率ＰＲ０を可変に設定する手段４５
と、この設定された基本パージ率でのパージ中における
前記フィードバック補正量αをサンプリングする手段４
６と、このサンプリングされた空燃比フィードバック補
正量αより理論空燃比からのずれ相当量（１００−α）
を算出する手段４７と、このずれ相当量（１００−α）
を、このずれ相当量を算出するのに用いた前記空燃比フ
ィードバック補正量をサンプリングしたタイミングで前
記パージ率設定手段４５により設定されている基本パー
ジ率ＰＲ０で除算した値をパージガス濃度相当量Ｐ（＝
（１００−α）／ＰＲ０）として算出する手段４８と、
リーク診断条件であるかどうかを判定する手段６１と、
この判定結果よりリーク診断条件になるとパージを停止
し、燃料タンクからパージカットバルブまでの流路を密
閉状態としてこの流路圧力の変化にもとづいて前記流路
に生じるリークを診断する手段６２と、前記パージガス
濃度相当量Ｐが所定値未満となるまで前記リーク診断手
段６２によるパージ停止を禁止してパージを実行する手
段６３とを設けた。

【００１５】第２の発明は、図１８に示すように、エン
ジンの運転条件に応じて基本噴射量Ｔｐを算出する手段
４１と、排気中の酸素濃度に応じた出力をするセンサー
３１と、このセンサー出力にもとづいて平均空燃比が理
論空燃比の近くにくるように空燃比フィードバック補正
量αを算出する手段４２と、この補正量αで前記基本噴
射量Ｔｐを補正して燃料噴射量を算出する手段４３と、
この噴射量の燃料を吸気管に供給する手段４４と、吸入
空気流量Ｑに対するパージガス流量の比である基本パー
ジ率ＰＲ０を可変に設定する手段４５と、この設定され
た基本パージ率でのパージ中における前記フィードバッ
ク補正量αをサンプリングする手段４６と、このサンプ
リングされた空燃比フィードバック補正量αより理論空
燃比からのずれ相当量（１００−α）を算出する手段４
７と、このずれ相当量（１００−α）を、このずれ相当
量を算出するのに用いた前記空燃比フィードバック補正
量をサンプリングしたタイミングで前記パージ率設定手
段４５により設定されている基本パージ率ＰＲ０で除算
した値をパージガス濃度相当量Ｐ（＝（１００−α）／
ＰＲ０）として算出する手段４８と、故障診断条件であ
るかどうかを判定する手段７１と、この判定結果より故
障診断条件になるとパージを停止し、燃料供給について
の故障を診断する手段７２と、前記パージガス濃度相当
量Ｐが所定値未満となるまで前記故障診断手段７２によ
るパージ停止を禁止してパージを実行する手段７３とを
設けた。

【００１６】第３の発明は、第１または第２の発明にお
いて、前記空燃比フィードバック補正量αまたは前記パ
ージガス濃度相当量Ｐを平滑化する。

【００１７】

【００１８】

【００１９】

【００２０】

【００２１】

【００２２】

【００２３】

【作用】 パージ開始直後でパージガス濃度が急激に変化
しているのに対応してパージ率を変化させるなど、パー
ジ率を可変に設定するときは、空燃比フィードバック補
正量αから算出される空燃比のずれ相当量（１００−
α）がパージガス濃度に対応しないのであるが、第１の
発明でパージに伴う空燃比のずれ相当量（１００−α）
を、このずれ相当量を算出するのに用いた空燃比フィー
ドバック補正量をサンプリングしたタイミングで前記パ
ージ率設定手段４５により設定されている基本パージ率
ＰＲ０で除算した値をパージガス濃度相当量Ｐ（＝（１
００−α）／ＰＲ０）として算出するので、このパージ
ガス濃度相当量Ｐは、パージ開始直後でパージガス濃度
が急激に変化している場合においてパージ率を変化させ
る途中でも、パージガス濃度の実際の変化によく一致す
る。

【００２４】

【００２５】第１の発明で、このパージガス濃度相当量
Ｐが所定値未満となるまでリーク診断のためのパージ停
止が禁止され、パージ開始直後で高濃度のパージガスが
導入されるときにパージが実行されると、パージに優先
してリーク診断を行ったために、リーク診断の終了後に
燃料蒸気がキャニスターからあふれる状態でパージが再
開されるような事態が避けられ、こうした事態での空燃
比のリッチ化によるＣＯ，ＨＣの排出量の増大を防止で
きる。

【００２６】第２の発明で、パージガス濃度相当量Ｐが
所定値未満となるまで燃料供給についての故障診断のた
めのパージ停止を禁止してパージが実行されると、パー
ジに優先して故障診断を行ったために、故障診断の終了
後に燃料蒸気がキャニスターからあふれる状態でパージ
が再開されるような事態が避けられる。

【００２７】第３の発明で、第１または第２の発明にお
いて、空燃比フィードバック補正量αまたはパージガス
濃度相当量Ｐを平滑化すると、１回だけの異常値のよう
な値がカットされる。

【００２８】

【実施例】図１において、７はスロットルバルブ、８は
吸気通路、２３は排気通路、２４は燃料インジェクタ
ー、２５は触媒である。燃料インジェクター２４には、
図示しない燃料供給系統を介して一定圧となるように調
圧された燃料が供給されており、コントロールユニット
２１からの駆動パルスで開かれ、その開弁パルス幅に比
例した量の燃料が噴射供給される。

【００２９】２６は空気流量を検出する熱線式のエアフ
ローメーター、２７はクランク角度の基準位置ごと（４
気筒では１８０°ごと、６気筒では１２０°ごと）の信
号（Ｒｅｆ信号）と単位クランク角度ごとの信号とを出
力するクランク角度センサー、２８は排気中の残存酸素
濃度に応じ、理論空燃比を境に出力が急変するＯ₂セン
サー、２９はエンジンの冷却水温を検出する水温センサ
ーであり、これらからの信号が入力されるコントロール
ユニット２１で、平均空燃比が理論空燃比となるように
空燃比制御が実行される。

【００３０】マイクロコンピューターからなるコントロ
ールユニット２１での空燃比制御は次の通りである。

【００３１】燃料インジェクター２４はＲｅｆ信号に同
期して駆動される。たとえばシーケンシャル噴射方式で
はエンジン２回転ごとに１回、各気筒ごとに Ｔｉ＝２×Ｔｅ＋Ｔｓ …（１） ただし、Ｔｅ：有効パルス幅 Ｔｓ：バッテリー電圧に応じた無効パルス幅 の式で与えられる噴射パルス幅Ｔｉでインジェクター２
４が作動される。なお、同時噴射方式のときはエンジン
１回転ごとに１回、全気筒同時に Ｔｉ＝Ｔｅ＋Ｔｓ …（２） の式で与えられる噴射パルス幅Ｔｉでインジェクター２
４が作動される。

【００３２】図２は上記（１）式の有効パルス幅Ｔｅを
算出するための流れ図で、一定周期（たとえば１０ｍｓ
ｅｃ）で実行する。

【００３３】ステップ１ではエアフローメーター２６で
検出した空気流量Ｑとクランク角度センサー２７で検出
したエンジン回転数Ｎから基本パルス幅Ｔｐを、 Ｔｐ＝（Ｑ／Ｎ）×Ｋ …（３） ただし、Ｋ：定数 の式で計算する。このＴｐで決まる空燃比がベース空燃
比といわれている。

【００３４】ステップ２では基本パルス幅Ｔｐを用いて
有効パルス幅Ｔｅを、 Ｔｅ＝Ｔｐ×Ｃｏ×（α＋αｍ−１００） …（４） ただし、Ｃｏ：各種補正係数 α：空燃比フィードバック補正係数〔％〕 αｍ：空燃比学習値〔％〕 の式で計算する。

【００３５】（４）式の各種補正係数Ｃｏはいろいろな
条件下で円滑な運転を確保するための値である。たとえ
ば始動時、暖機時、高負荷時などで水温センサー１５な
どの各センサーからの信号にもとづいて基本パルス幅Ｔ
ｐを補正する。このとき、空燃比フィードバック補正係
数αの値は１００％にクランプされている。

【００３６】（４）式の空燃比フィードバック補正係数
αはＯ₂センサー２８の出力にもとづく比例積分制御
（フィードバック制御の一種）によってＲｅｆ信号に同
期して求められる値で、αの値が１００％を越えると
（４）式より空燃比がリッチ側へ、１００％を下回ると
空燃比がリーン側へと戻される。

【００３７】（４）式の空燃比学習値αｍは、インジェ
クターの噴射特性やエアフローメータの流量特性に生じ
るバラツキや経時変化に伴う定常誤差をなくすための値
で、空燃比フィードバック補正係数αに基づいて更新さ
れる。この値はエンジン停止後も消失しないように保持
される。

【００３８】（４）式の−１００〔％〕は単位合わせの
値である。空燃比フィードバック補正係数α、空燃比学
習値αｍとも１００％を中心とする値であるからであ
る。

【００３９】図３は燃料噴射パルス幅Ｔｉの算出と噴射
実行の流れ図で、Ｒｅｆ信号に同期して実行する。

【００４０】シーケンシャル噴射のときはステップ１１
で上記（１）式の燃料噴射パルス幅Ｔｉを計算し、これ
をステップ１２で出力レジスターに転送する。４気筒エ
ンジンにおける点火順序を＃１−＃３−＃４−＃２とし
て、今回のＲｅｆ信号の入力で、たとえば１番気筒にＴ
ｉに対応する燃料が供給されたとすれば、次回（つまり
１回後）のＲｅｆ信号の入力で３番気筒に、２回後のＲ
ｅｆ信号の入力で４番気筒に、３回後のＲｅｆ信号の入
力で２番気筒にＴｉの燃料が供給されるわけである。

【００４１】次に、蒸発燃料処理装置を図４で説明する
と、１は燃料タンク、４はキャニスターで、燃料タンク
１内で発生した燃料蒸気は、通路２を介してキャニスタ
ー４に導かれ、キャニスター４内の活性炭４ａに吸着さ
れる。

【００４２】３は燃料タンク側が大気圧より低くなると
開かれるメカニカルなバキュームカットバルブである
が、図５に示したように燃料タンク１内での燃料蒸気の
発生で燃料タンク側が所定圧（たとえば＋１０ｍｍＨ
ｇ）になったときにも開かれる。なお、図４において
は、大気圧を基準（つまり０ｍｍＨｇ）とし、大気圧よ
り高い場合の数値に「＋」を、大気圧より低い場合の数
値に「−」をつけている。圧力についてのこの表示は以
下でも同じである。

【００４３】キャニスター４は、スロットルバルブ７の
下流の吸気管８ともパージ通路６で連通され、このパー
ジ通路６に常閉のダイヤフラムアクチュエータ９ａと三
方電磁弁９ｂとからなるパージカットバルブ９が設けら
れる。三方電磁弁９ｂのＯＦＦ状態では、ダイヤフラム
アクチュエータ９ａのリターンスプリングによりダイヤ
フラムが図で下方に付勢されパージ通路６が遮断されて
いるが、コントロールユニット２１からの信号で三方電
磁弁９ｂがＯＮにされ、大気圧に代えて吸入負圧がダイ
ヤフラムアクチュエータ９ｂの負圧作動室に切換導入さ
れると、この負圧でリターンスプリングに抗してダイヤ
フラムが図で上方に引かれ、パージ通路６が開かれる。

【００４４】このパージカットバルブ９と直列に、デュ
ーティ制御可能な（あるいはステッピングモーターで駆
動される）パージコントロールバルブ１１が設けられ
る。一定の条件（たとえば暖機後の低負荷域）で、コン
トロールユニット２１からの信号を受けてパージコント
ロールバルブ１１が開かれると、スロットルバルブ７下
流に発達する吸入負圧によりキャニスター４の下部（図
ではキャニスター４の上部に示している）に設けた新気
導入路５から新気がキャニスター４内に導かれる。この
新気で活性炭４ａから離脱された蒸発燃料が新気ととも
に吸気管８内に導入され、燃焼室で燃やされる。なお、
パージ中にパージカットバルブ９が開かれていることは
いうまでもない。

【００４５】このように、パージ通路６に２つのバルブ
９と１１を設けているのは、故障でパージコントロール
バルブ１１が開いたままの状態になっても、常閉のパー
ジカットバルブ９でパージ通路６を遮断しておくこと
で、パージ条件以外でパージガスが吸気管８に導入され
ることのないようにしているわけである。

【００４６】コントロールユニット２１ではこれら２つ
のバルブ９と１１を用いてパージ制御を実行する。

【００４７】図７はパージコントロールバルブ１１に与
えるＯＮデューティ（一定周期の開弁時間割合のこと）
を算出するための流れ図で、一定周期（たとえば１秒ご
とに）で実行する。

【００４８】ステップ２１ではパージ条件であるかどう
かみる。パージ条件は、たとえば暖機後の低負荷域かつ
空燃比フィードバック制御中であることである。

【００４９】ステップ２２では空燃比学習値αｍの更新
を禁止する。パージ条件で学習値αｍの更新を禁止する
のは、インジェクターの噴射特性やエアフローメーター
の流量特性に生じるバラツキや経時変化に伴う定常誤差
をなくすのが空燃比学習値αｍの本来の目的であるの
に、パージにより空燃比が理論空燃比からはずれてリッ
チやリーンになったときまで、学習値αｍを更新する
と、誤学習となってしまうからである。

【００５０】ステップ２３ではパージガス濃度相当パラ
メーター（後述する）Ｐ_ECとスロットルバルブ開度ＴＶ
Ｏを読み込み、パージガス濃度相当パラメーターＰ_ECか
らステップ２４において図８を内容とするテーブルを参
照して、パージ率補正係数Ｋ２を、またステップ２５で
は回転数Ｎと基本パルス幅Ｔｐとから所定のマップを参
照して、基本パージ率ＰＲ０を求め、ステップ２６でパ
ージ率ＰＲを ＰＲ＝ＰＲ０×Ｋ２ …（５） の式で計算する。（５）式によりパージ率補正係数Ｋ２
で基本パージ率ＰＲ０を増量補正するわけである。

【００５１】 ＰＲ０〔％〕＝（パージ体積流量／体積吸入空気量）×１００ の式で定義される基本パージ率ＰＲ０は基本的に一定値
であるが、キャニスターに満杯近くの燃料蒸気が吸着さ
れている場合の始動後すぐは、高濃度のパージガスが導
入されるので、始動直後は小さな値から初めてパージ率
を徐々に大きくしている。

【００５２】図８のようにパージ率補正係数Ｋ２の値
は、パラメーターＰ_ECが負の（パージガス濃度が低い）
ときのほうが正の（パージガス濃度が高い）ときより大
きくしている。これは、パージガス濃度が低いときは、
パージガス流量を増やしても、空燃比フィードバック制
御中の空燃比への影響が小さく、大流量のパージにより
キャニスターを早くからにすることができるからであ
る。

【００５３】ステップ２７では、スロットルバルブ開度
ＴＶＯから図９を内容とするテーブルを参照して、スロ
ットルバルブの開口面積Ａ_THを求め、ステップ２８にお
いてパージコントロールバルブの目標開口面積Ａ_Pを Ａ_P＝Ａ_TH×ＰＲ …（６） の式で計算する。この目標開口面積Ａ_Pをステップ２９
で図１０を内容とするテーブルを参照して、ＯＮデュー
ティＤｕｔｙに換算する。

【００５４】図４に戻り、新気導入路５に常開のドレン
カットバルブ１２が設けられる。このバルブ１２は、後
述するリーク診断時にパージカットバルブ９とともに閉
じて、パージカットバルブ９より燃料タンク側を密閉状
態とするために必要となるものである。

【００５５】また、キャニスター４とパージカットバル
ブ９のあいだのパージ通路に圧力センサー１３が設けら
れ、この圧力センサー１３はリーク診断時に密閉状態に
保持された流路の圧力（大気圧を基準とする相対圧）に
比例した電圧を図６に示したように出力する。

【００５６】上記のバキュームカットバルブ３には、こ
れと並列に常閉のバイパスバルブ１４が設けられる。こ
のバルブ１４も後述するリーク診断に必要となるもので
ある。

【００５７】コントロールユニット２１ではまた、上記
の４つのバルブ（パージカットバルブ９、パージコント
ロールバルブ１１、ドレンカットバルブ１２、バイパス
バルブ１４）を開閉制御することで、リーク孔があるか
どうかの診断をエンジンの運転中に行う。

【００５８】この診断は一時的にパージを停止して実行
する必要があるが、ほとんど限界までの燃料蒸気がキャ
ニスターに吸着されており、しかも燃温が高くて燃料タ
ンク内で発生する燃料蒸気が多いときにまで、パージを
停止すると、燃料蒸気がキャニスターからあふれた状態
になることが考えられ、こうした状態でリーク診断の終
了によりパージが再開されるときは、空燃比が大きくリ
ッチ側に傾き、ＣＯ，ＨＣの排出量が増大してしまう。

【００５９】これに対処するためコントロールユニット
２１では、パージガス濃度を推定し、推定したパージガ
ス濃度が所定値未満となるまで診断のためのパージ停止
を禁止する。

【００６０】図１１はパージガス濃度相当パラメーター
の算出を示す流れ図である。バックグランドジョブにお
いて一定周期（たとえば１秒ごとに）で実行する。

【００６１】ステップ３１からステップ３５まではパラ
メーターを算出するための条件であるかどうかをみる部
分で、次の条件をすべて満たしたときにパラメーターを
算出するための条件であると判断し、ステップ３６以降
に進む。

【００６２】〈１〉パージ中であること（ステップ３
１）。 〈２〉冷却水温Ｔｗが所定の範囲（たとえば８０℃＜Ｔ
ｗ＜９０℃）にあること（ステップ３２）。これは暖機
後の水温である。 〈３〉回転数Ｎが所定の範囲（たとえば１０００ｒｐｍ
＜Ｎ＜３０００ｒｐｍ）にあること（ステップ３３）。 〈４〉基本パルス幅（エンジン負荷相当量）Ｔｐが所定
の範囲にあること（ステップ３４）。この負荷範囲は吸
入負圧が−４００ｍｍＨｇ〜−２５０ｍｍＨｇとなる領
域である。 〈５〉空燃比フィードバック制御中であること（ステッ
プ３５）。パージガス濃度の違いが空燃比フィードバッ
ク補正係数αの変化量に現れるからである。

【００６３】ステップ３６では空燃比フィードバック補
正係数αの加重平均値α_N〔％〕を読み込む。

【００６４】この加重平均値の計算式は α_N＝α×Ｋ３＋旧α_N×（１−Ｋ３） …（７） ただし、Ｋ３：加重平均係数 α：今回計算したα 旧α_N：前回のα_N であり、別のルーチンにおいて計算している。

【００６５】ステップ３７ではパージ率ＰＲ（＝ＰＲ０
×Ｋ２）を読み込み、ステップ３８でパージガス濃度パ
ラメーターＰ〔無名数〕を Ｐ＝（１００−α_N）／ＰＲ …（８） の式で計算する。

【００６６】かりにインジェクターの噴射特性やエアフ
ローメーターの流量特性に生じるバラツキや経時変化に
伴う定常誤差がないとして、パージにより高濃度のパー
ジガスが空燃比フィードバック制御中に導入されたとき
は、空燃比がリッチ側にずれるため、このリッチ側にず
れた空燃比を理論空燃比の側に戻そうと、αが１００％
より小さくなり、この逆にキャニスターから燃料蒸気が
ほぼ離脱され、空気に近いパージガスが空燃比フィード
バック制御中に導入されたときは、空燃比がリーン側に
ずれるため、空燃比をリッチ側に戻そうとαが１００％
より大きくなる。つまり、１００−α_Nは、パージガス
濃度に相当する値であり、１００−α_N＞０において１
００−α_Nが大きくなるほどパージガス濃度が高いこと
を、また１００−α_N＜０において｜１００−α_N｜が大
きくなるほどパージガス濃度が低いことを表すわけであ
る。

【００６７】さらに、（８）式のようにそのときのパー
ジ率ＰＲで割ることで、単位パージ率当たりの値として
いるのは、理論空燃比からのずれ量を表す１００−α_N
の値が同じでも、パージ率が異なるときは、両者を同じ
に扱うことができないからである。

【００６８】ステップ３９ではパラメーターＰの加重平
均値Ｐ_Nを Ｐ_N＝Ｐ×Ｋ４＋旧Ｐ_N×（１−Ｋ４） …（９） ただし、Ｋ４：加重平均係数 Ｐ：今回計算したパラメーター 旧Ｐ_N：前回のＰ_N の式で更新し、更新回数をカウントするカウント値ＣＮ
Ｔをステップ４０で１だけインクリメントする。

【００６９】パラメーターＰ（αについても）について
加重平均値とするのは、１回だけの異常値のような値を
カットするためである。

【００７０】ステップ４１ではカウント値ＣＮＴと所定
値を比較して、ＣＮＴ＜所定値であればルーチンの最初
に戻る。

【００７１】所定回連続して更新していれば、ステップ
４２に進んで、そのときの加重平均値Ｐ_Nを変数Ｐ_ECに
入れて、ルーチンを終了する。

【００７２】図１２と図１３は全体としてひとつながり
の流れ図で、リーク診断を示したものである。診断の頻
度は１回の運転で１回程度が目安である。

【００７３】ここでのリーク診断は運転による燃温上昇
に伴って発生する燃料蒸気圧（正圧）を用いる。エンジ
ン始動後の燃温上昇に伴って、通常の状態では燃料タン
ク１に燃料蒸気が発生する。バキュームカットバルブ３
は燃料タンク１の正圧を＋１０ｍｍＨｇ程度保持できる
特性としているため、燃料タンク１側にリーク孔がない
状態で燃料蒸気の発生がありさえすれば燃料タンク１に
診断に必要となる正圧が保持されることになる。この正
圧を、パージカットバルブ９とドレンカットバルブ１２
を閉じて密閉状態にしている状態で、バイパスバルブ１
４を開いてキャニスター４の側に導き、一定時間後にバ
イパスバルブ１４を閉じると、図１４に示したように、
リークがなければ、バイパスバルブ１４からパージカッ
トバルブ９までの流路圧力は徐々にしか低下しないが、
リークがあるときは、急激に流路圧力が低下するので、
バイパスバルブ１４を閉じてから所定時間ｔ２後の流路
圧力をみれば、リークの有無を判断できるわけである。
もちろん、負圧を用いたリーク診断でもかまわない。

【００７４】図１２においてステップ５１からステップ
５３は診断条件をみる部分で、次の条件をすべて満たす
ときステップ５４に進み、パージカットバルブ９を閉じ
ることでパージを中止する。

【００７５】〈１〉診断開始条件であること（ステップ
５１）。診断開始条件は、たとえば圧力センサー１３が
正常でありかつドレンカットバルブ１２、バイパスバル
ブ１４など個々のバルブに故障がないことを満たすこと
である。

【００７６】〈２〉正圧診断条件（正圧を用いた診断条
件のこと）であること（ステップ５２）。正圧診断条件
は、燃料タンク内での燃料蒸気の発生により診断に必要
な正圧があると思われる条件である。

【００７７】〈３〉パージガス濃度パラメーターＰ_ECが
所定値Ｐ１未満であること（ステップ５３）。Ｐ_EC＜Ｐ
１となるまで（つまりパージガス濃度が小さくなるま
で）リーク診断のためのパージ停止を禁止してパージを
実行するわけである。

【００７８】ステップ５５と５６ではパージコントロー
ルバルブ１１とドレンカットバルブ１２を閉じた後でバ
イパスバルブ１４を開き、バイパスバルブ１４を開いて
から所定時間ｔ１（たとえば数秒）が経過したかどうか
をステップ５７でみる。

【００７９】ｔ１が経過したらステップ５８でそのとき
の流路圧力Ｐと所定値ｐ１（たとえば＋数ｍｍＨｇ）を
比較し、Ｐ≧ｐ１であれば、その流路圧力Ｐをステップ
５９で変数ＤＰ１に移し、燃料タンク側にリークはない
と判断する。

【００８０】Ｐ＜ｐ１のときは、正圧を用いてのリーク
遮断を行うことができないので、ステップ５１に戻る。
なお、Ｐ＜ｐ１のとき負圧を用いたリーク診断に移行さ
せるようにすることもできる。

【００８１】ステップ６０でバイパスバルブ１４を閉じ
てタイマーを起動する。このタイマー値Ｔ２はバイパス
バルブ１４を閉じてからの経過時間を計測するものであ
る。タイマー値Ｔ２と所定時間ｔ２（たとえば６秒）を
ステップ６１で比較し、Ｔ２≧ｔ２になると、ステップ
６２でそのときの流路圧力Ｐを変数ＤＰ２に移す。

【００８２】図１３に移り、ステップ６３でリークパラ
メーターＡＬ１を ＡＬ１〔ｍｍＨｇ〕＝ＤＰ１−ＤＰ２ …（１０） の式で計算し、このパラメーターＡＬ１と所定値ｃ１を
ステップ６４で比較する。ＡＬ１＜ｃ１であれば、ステ
ップ６５でリークなしと判断し、今回の運転時における
リーク診断を終了する。このリーク診断の終了でパージ
制御に復帰する（リークありとされたときの診断終了後
も同じ）。

【００８３】ＡＬ１≧ｃ１のときはステップ６６に進
み、リーク診断コードをみる。リーク診断コードが
“０”であれば、今回初めてリークありと判断されたと
きであり、ステップ６７でリーク診断コードを“１”に
してストアし、今回の運転時におけるリーク診断を終了
する。

【００８４】この診断の終了後にエンジンが停止され、
次の運転時において再び正圧を用いての診断に入って求
められたパラメータＡＬ１についてＡＬ１≧ｃ１とな
り、ステップ６６に進んだときは、前回運転時のリーク
診断でリーク診断コードが“１”にストアされているた
め、ステップ６８に進むことになり、車室内の運転パネ
ルに設けた警告ランプを点灯する。

【００８５】ここで、この例の作用を図１５を参照しな
がら説明すると、図１５はコールドスタートからのある
テストモード（このテストモードにはキャニスターに相
当量の燃料蒸気が吸着されている状態から入る）におけ
る空燃比フィードバック補正係数α、パージ率ＰＲ、パ
ージガス濃度相当パラメーターＰの変化を示す。なお、
αの値は、αの値そのものでなく、走行の山（図１５の
下段において車速が０の状態から立ち上がって再び車速
が０に戻るまでの間のこと）ごとの平均値である。

【００８６】このテストモードにおいては、パージの開
始当初から、所定時間ｔ５の経過後と同じパージ率でパ
ージコントロールバルブを開くと、パージ開始直後の高
濃度のパージガスにより空燃比が大きくリッチ側にずれ
るので、パージ開始直後は小さな値を、その後は所定時
間ｔ５に達するまで徐々にパージ率ＰＲを大きくしてい
る。このため、パージ開始直後からｔ５のあいだも１０
０−αの値は、ほぼ一定の値を保ち、パージ開始当初に
あってはかえって小さな値となっている。

【００８７】このように、パージ率が変化する場合に
も、（１００−α）の値そのもの（あるいは比例する
値）をパージガス濃度相当であると推定したのでは、推
定誤差が生じる。パージ開始からの実際のパージガス濃
度は、ちょうど図１５の中段に示した波形のように、パ
ージ開始直後が最も高く、キャニスターからの燃料蒸気
の離脱が進むにつれて小さくなり、離脱が完了したタイ
ミングで小さなある値に落ち着くのに、（１００−α）
の値はそうした変化に対応しないからである。

【００８８】これに対して、この例では、（１００−
α）の値をパージ率ＰＲで割った値がパージガス濃度相
当パラメーターＰとして計算されることから、Ｐは、図
１５の中段に示したように、パージ開始直後が最も高
く、キャニスターからの燃料蒸気の離脱が進むにつれて
小さくなり、離脱が完了したタイミングで小さなある値
に落ち着くことになり、パージ開始からのパージガス濃
度の実際の変化によく一致する。

【００８９】このようにして、パージ開始直後でパージ
率が変化している途中でもパージガス濃度を精度よく推
定できることになると、パージガス濃度パラメーターが
所定値未満となるまで（つまりパージガス濃度が低くな
るまで）診断のためのパージ停止を禁止し、パージを実
行することで、パージ開始直後で高濃度のパージガスが
導入されるときは、パージが優先され、パージが進行し
て低濃度のパージガスになった段階でリーク診断が実行
される。

【００９０】これにより、ほとんど限界までの燃料蒸気
がキャニスターに吸着されており、しかも燃温が高くて
燃料タンク内で発生する燃料蒸気が多くなりそうなとき
にパージを停止し、リーク診断の終了により燃料蒸気が
キャニスターからあふれた状態でパージが再開されるよ
うな事態を避けることができ、こうした事態での空燃比
のリッチ化によるＣＯ，ＨＣの排出量の増大を防止でき
る。

【００９１】図１６は第２実施例の燃料供給についての
故障診断の流れ図で、第１実施例の図１２と図１３に対
応する。

【００９２】この例は、推定したパージガス濃度が所定
値未満となるまで燃料供給についての故障診断のための
パージ停止を禁止してパージを実行するようにしたもの
である。故障診断の頻度は先のリーク診断と同様に、１
回の運転で１回程度である。ステップ７１からステップ
７３までは診断条件かどうかをみる部分で、次の条件を
すべて満たす場合に診断条件であると判断してステップ
７４と７５でパージを停止し、空燃比学習値αｍの更新
禁止を解除する。学習値の更新禁止を解除するのは、図
７に示したように、パージ条件になると、学習値の更新
を禁止する（ステップ２１，２２）こととの対比で、パ
ージを停止するとなると、学習値αｍの更新を禁止して
おく理由がなくなるからである。

【００９３】〈１〉暖機後であること（ステップ７
１）。 〈２〉定常時であること（ステップ７２）。 〈３〉パージガス濃度パラメーターＰ_ECが所定値Ｐ１未
満であること（ステップ７３）。ここでも、Ｐ_EC＜Ｐ１
となるまで（つまりパージガス濃度が小さくなるまで）
故障診断のためのパージ停止を禁止してパージを実行す
るわけである。 ステップ７６では、α＋αｍ−１００〔％〕の値をみて
これが所定の範囲（たとえば８０≦α＋αｍ−１００＜
１２０）にはいっていれば、燃料インジェクターやエア
フローメーターなどからなる燃料供給装置に故障はない
と、また所定の範囲に入っていなければ、インジェクタ
ーの目詰まりなどの故障があると判断する。

【００９４】この例でも、Ｐ_EC＜Ｐ１となるまで故障診
断のためのパージ停止を禁止してパージを行うことで、
第１実施例と同様に、パージに優先して故障診断を行っ
たために、故障診断の終了後に燃料蒸気がキャニスター
からあふれる状態でパージが再開されるような事態を避
けることができ、こうした事態での空燃比のリッチ化に
よるＣＯ，ＨＣの排出量の増大を防止できる。

【００９５】実施例ではパージカットバルブ９とパージ
コントロールバルブ１１を区別して使っているが、パー
ジコントロールバルブ１１だけしか設けられないとき
は、このパージコントロールバルブ１１が実施例でいう
パージカットバルブ９として機能することになる。実施
例のパージカットバルブ９は、ダイヤフラムアクチュエ
ータ９ａと三方電磁弁９ｂとからなるものであるが、パ
ージカットバルブを、コントロールユニットからの信号
で開閉する電磁式のＯＮ，ＯＦＦバルブで構成すること
もできる。

【００９６】

【００９７】

【００９８】

【００９９】

【０１００】

【０１０１】

【０１０２】

【発明の効果】 第１の発明は、エンジンの運転条件に応
じて基本噴射量を算出する手段と、排気中の酸素濃度に
応じた出力をするセンサーと、このセンサー出力にもと
づいて平均空燃比が理論空燃比の近くにくるように空燃
比フィードバック補正量を算出する手段と、この補正量
で前記基本噴射量を補正して燃料噴射量を算出する手段
と、この噴射量の燃料を吸気管に供給する手段と、吸入
空気流量に対するパージガス流量の比である基本パージ
率を可変に設定する手段と、この設定された基本パージ
率でのパージ中における前記フィードバック補正量をサ
ンプリングする手段と、このサンプリングされた空燃比
フィードバック補正量より理論空燃比からのずれ相当量
を算出する手段と、このずれ相当量を、このずれ相当量
を算出するのに用いた前記空燃比フィードバック補正量
をサンプリングしたタイミングで前記パージ率設定手段
により設定されている基本パージ率で除算した値をパー
ジガス濃度相当量として算出する手段と、リーク診断条
件であるかどうかを判定する手段と、この判定結果より
リーク診断条件になるとパージを停止し、燃料タンクか
らパージカットバルブまでの流路を密閉状態としてこの
流路圧力の変化にもとづいて前記流路に生じるリークを
診断する手段と、前記パージガス濃度相当量が所定値未
満となるまで前記リーク診断手段によるパージ停止を禁
止してパージを実行する手段とを設けたので、パージに
優先してリーク診断を行ったために、リーク診断の終了
後に燃料蒸気がキャニスターからあふれる状態でパージ
が再開されるような事態を避けることができ、こうした
事態での空燃比のリッチ化によるＣＯ，ＨＣの排出量の
増大を防止できる。

【０１０３】第２の発明は、エンジンの運転条件に応じ
て基本噴射量を算出する手段と、排気中の酸素濃度に応
じた出力をするセンサーと、このセンサー出力にもとづ
いて平均空燃比が理論空燃比の近くにくるように空燃比
フィードバック補正量を算出する手段と、この補正量で
前記基本噴射量を補正して燃料噴射量を算出する手段
と、この噴射量の燃料を吸気管に供給する手段と、吸入
空気流量に対するパージガス流量の比である基本パージ
率を可変に設定する手段と、この設定された基本パージ
率でのパージ中における前記フィードバック補正量をサ
ンプリングする手段と、このサンプリングされた空燃比
フィードバック補正量より理論空燃比からのずれ相当量
を算出する手段と、このずれ相当量を、このずれ相当量
を算出するのに用いた前記空燃比フィードバック補正量
をサンプリングしたタイミングで前記パージ率設定手段
により設定されている基本パージ率で除算した値をパー
ジガス濃度相当量として算出する手段と、故障診断条件
であるかどうかを判定する手段と、この判定結果より故
障診断条件になるとパージを停止し、燃料供給について
の故障を診断する手段と、前記パージガス濃度相当量が
所定値未満となるまで前記故障診断手段によるパージ停
止を禁止してパージを実行する手段とを設けたので、パ
ージに優先して故障診断を行ったために、故障診断の終
了後に燃料蒸気がキャニスターからあふれる状態でパー
ジが再開されるような事態を避けることができ、こうし
た事態での空燃比のリッチ化によるＣＯ，ＨＣの排出量
の増大を防止できる。

【０１０４】第３の発明は、第１または第２の発明にお
いて、前記空燃比フィードバック補正量または前記パー
ジガス濃度相当量を平滑化するので、１回だけの異常値
のような値をカットできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】一実施例の燃料供給装置のシステム図である。

【図２】有効パルス幅Ｔｅの算出を説明するための流れ
図である。

【図３】燃料噴射パルス幅Ｔｉの算出と噴射実行を説明
するための流れ図である。

【図４】蒸発燃料処理装置のシステム図である。

【図５】バキュームカットバルブ３の流量特性図であ
る。

【図６】圧力センサー１３の出力特性図である。

【図７】パージコントロールバルブに与えるＯＮデュー
ティの算出を説明するための流れ図である。

【図８】パージ率補正係数Ｋ２の特性図である。

【図９】スロットルバルブの開口面積Ａ_THの特性図であ
る。

【図１０】目標開口面積Ａ_Pに対するＯＮデューティの
特性図である。

【図１１】パージガス濃度相当パラメーターの算出を説
明するための流れ図である。

【図１２】リーク診断を説明するための流れ図である。

【図１３】リーク診断を説明するための流れ図である。

【図１４】リーク診断時の圧力変化を示す波形図であ
る。

【図１５】第１実施例の作用を説明するための波形図で
ある。

【図１６】第２実施例の燃料供給についての故障診断を
説明するための流れ図である。

【図１７】第１の発明のクレーム対応図である。

【図１８】第２の発明のクレーム対応図である。

【符号の説明】

１ 燃料タンク ３ バキュームカットバルブ ４ キャニスター ６ パージ通路 ７ スロットルバルブ ８ 吸気管 ９ パージカットバルブ １１ パージコントロールバルブ １２ ドレンカットバルブ １３ 圧力センサー ２１ コントロールユニット ２４ インジェクター（燃料供給手段） ２８ Ｏ₂センサー（酸素濃度センサー） ３１ 酸素濃度センサー ４１ 基本噴射量算出手段 ４２ 空燃比フィードバック補正量算出手段 ４３ 燃料噴射量算出手段 ４４ 燃料供給手段 ４５ パージ率設定手段 ４６ サンプリング手段 ４７ 空燃比ずれ相当量算出手段 ４８ パージガス濃度相当量算出手段 ６１ リーク診断条件判定手段 ６２ リーク診断手段 ６３ パージ停止禁止手段 ７１ 故障診断条件判定手段 ７２ 故障診断手段 ７３ パージ停止禁止手段

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F02M 25/08 F02M 25/08 301 F23N 1/02

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】エンジンの運転条件に応じて基本噴射量を
   算出する手段と、 排気中の酸素濃度に応じた出力をするセンサーと、 このセンサー出力にもとづいて平均空燃比が理論空燃比
   の近くにくるように空燃比フィードバック補正量を算出
   する手段と、 この補正量で前記基本噴射量を補正して燃料噴射量を算
   出する手段と、 この噴射量の燃料を吸気管に供給する手段と、 吸入空気流量に対するパージガス流量の比である基本パ
   ージ率を可変に設定する手段と、 この設定された基本パージ率でのパージ中における前記
   フィードバック補正量をサンプリングする手段と、 このサンプリングされた空燃比フィードバック補正量よ
   り理論空燃比からのずれ相当量を算出する手段と、 このずれ相当量を、このずれ相当量を算出するのに用い
   た前記空燃比フィードバック補正量をサンプリングした
   タイミングで前記パージ率設定手段により設定されてい
   る基本パージ率で除算した値をパージガス濃度相当量と
   して算出する手段と、 リーク診断条件であるかどうかを判定する手段と、 この判定結果よりリーク診断条件になるとパージを停止
   し、燃料タンクからパージカットバルブまでの流路を密
   閉状態としてこの流路圧力の変化にもとづいて前記流路
   に生じるリークを診断する手段と、 前記パージガス濃度相当量が所定値未満となるまで前記
   リーク診断手段によるパージ停止を禁止してパージを実
   行する手段とを設けたことを特徴とする蒸発燃料処理装
   置。
2. 【請求項２】エンジンの運転条件に応じて基本噴射量を
   算出する手段と、 排気中の酸素濃度に応じた出力をするセンサーと、 このセンサー出力にもとづいて平均空燃比が理論空燃比
   の近くにくるように空燃比フィードバック補正量を算出
   する手段と、 この補正量で前記基本噴射量を補正して燃料噴射量を算
   出する手段と、 この噴射量の燃料を吸気管に供給する手段と、 吸入空気流量に対するパージガス流量の比である基本パ
   ージ率を可変に設定する手段と、 この設定された基本パージ率でのパージ中における前記
   フィードバック補正量をサンプリングする手段と、 このサンプリングされた空燃比フィードバック補正量よ
   り理論空燃比からのずれ相当量を算出する手段と、 このずれ相当量を、このずれ相当量を算出するのに用い
   た前記空燃比フィードバック補正量をサンプリングした
   タイミングで前記パージ率設定手段により設定されてい
   る基本パージ率で除算した値をパージガス濃度相当量と
   して算出する手段と、 故障診断条件であるかどうかを判定する手段と、 この判定結果より故障診断条件になるとパージを停止
   し、燃料供給についての故障を診断する手段と、 前記パージガス濃度相当量が所定値未満となるまで前記
   故障診断手段によるパージ停止を禁止してパージを実行
   する手段とを設けたことを特徴とする蒸発燃料処理装
   置。
3. 【請求項３】前記空燃比フィードバック補正量または前
   記パージガス濃度相当量を平滑化することを特徴とする
   請求項１または２に記載の蒸発燃料処理装置。