JP3306146B2 - 蒸発燃料供給装置付エンジンの制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、キャニスタの蒸発燃
料をパージバルブを介して吸気系に供給する蒸発燃料供
給装置と、排気系に介設された触媒コンバータとを備え
たような蒸発燃料供給装置付エンジンの制御装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、上述例のエンジンの制御装置とし
ては、例えば、特開平２−２４５４６１号公報に記載の
装置がある。すなわち、燃料タンクの上部空間に燃料蒸
気導入通路を介してキャニスタを接続し、このキャニス
タの内部には活性炭を充填する一方、該キャニスタにパ
ージ通路およびパージバルブを介してサージタンクを接
続して、蒸発燃料を吸気系に供給する蒸発燃料供給装置
を構成し、一方、排気系には三元触媒担体を内蔵した触
媒コンバータを介設し、さらに蒸発燃料中の燃料濃度が
高い程、上述のパージバルブの開弁速度を遅くするよう
に構成した装置である。

【０００３】また特開昭６１−２３４２４１号公報に記
載のように排気系に、有害成分ＨＣ、ＣＯ、ＮＯｘを同
時に浄化する三元触媒を収容させた触媒コンバータを設
け、この触媒コンバータの上流に第１Ｏ_２センサを、下
流に第２Ｏ_２センサをそれぞれ取付けて、上述の第１Ｏ
_２センサでエンジンの空燃比を例えば理論空燃比Ａ／Ｆ
＝１４．７に制御すると共に、これら第１および第２の
各Ｏ_２センサの出力の比較により、上述の触媒コンバー
タの劣化を検知すべく構成した装置である。

【０００４】したがって、これら両従来装置を組合わせ
ると、次の構成の制御装置が発明される。すなわち、キ
ャニスタの蒸発燃料をパージバルブを介して吸気系に供
給する蒸発燃料供給装置と、排気系に介設された触媒コ
ンバータと、上記触媒コンバータ上流の排気系に配置さ
れた第１Ｏ_２センサと、上記第１Ｏ_２センサの出力によ
りエンジンの空燃比を調整する空燃比調整手段と、上記
触媒コンバータ下流の排気系に配置された第２Ｏ_２セン
サと、上記各Ｏ_２センサの出力の比較により触媒コンバ
ータの劣化を検知する劣化検知手段とを備えた蒸発燃料
供給装置付エンジンの制御装置である。

【０００５】しかし、このように構成した場合には次の
如き問題点が発生する。つまり、本来は上述の第１Ｏ_２
センサによりエンジンの空燃比が例えば理論空燃比のＡ
／Ｆ＝１４．７に適正にフィードバック制御されている
にもかかわらず、蒸発燃料を吸気系へ供給する量（パー
ジ量）が多くなった場合、上述の第１Ｏ_２センサの出力
がリッチ検出状態にシフトした状態のまま所謂へばりつ
き（シフトホールド）が発生し、この第１Ｏ_２センサに
より適正な空燃比フィードバック制御が不可能となっ
て、上述の触媒コンバータ前の空燃比がリッチとなり、
この触媒コンバータによる排気ガス浄化性能が低下し、
エミッションが悪化する問題点があった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】この発明の請求項１記
載の発明は、触媒コンバータ上流に配設された第１空燃
比センサの出力がリッチ検出状態にシフトホールドした
時、触媒コンバータ下流に配設された第２空燃比センサ
の出力に基づいて触媒コンバータ上流へ２次エアを供給
することにより、蒸発燃料供給量（パージ量）が多い時
であっても触媒コンバータによる充分な排気ガス浄化性
能を確保して、エミッションの悪化を防止すると共に、
上述の第１および第２の各空燃比センサで触媒劣化を確
実に検知することができる蒸発燃料供給装置付エンジン
の制御装置の提供を目的とする。

【０００７】この発明の請求項２記載の発明は、上記請
求項１記載の発明の目的と併せて、上記触媒コンバータ
の触媒を三元触媒とし、２次エア供給による排気ガスの
空燃比を理論空燃比とすることで、理論空燃比Ａ／Ｆ＝
１４．７を境として略２値的な出力を発生する空燃比セ
ンサいわゆるラムダセンサを用いることができると共
に、上記触媒劣化の検知が容易となる蒸発燃料供給装置
付エンジの制御装置の提供を目的とする。

【０００８】この発明の請求項３記載の発明は、触媒コ
ンバータ上流に設けた第１空燃比センサと、触媒コンバ
ータ下流に設けた第２空燃比センサとの両空燃比センサ
による触媒劣化の検知時には、触媒劣化検出時に同期し
て蒸発燃料供給装置の作動を制限（パージ供給停止また
はパージ供給低減）して、触媒劣化検知を優先させるこ
とにより、蒸発燃料供給に伴う空燃比のずれが空燃比セ
ンサに影響することがなく、２つの空燃比センサにより
触媒劣化を確実に検知することができる蒸発燃料供給装
置付エンジンの制御装置の提供を目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この発明の請求項１記載
の発明は、キャニスタの蒸発燃料をパージバルブを介し
て吸気系に供給する蒸発燃料供給装置と、排気系に介設
された触媒コンバータと、上記触媒コンバータ上流の排
気系に配置された第１空燃比センサと、上記第１空燃比
センサの出力によりエンジンの空燃比を調整する空燃比
調整手段と、上記触媒コンバータ下流の排気系に配置さ
れた第２空燃比センサと、上記各空燃比センサの出力の
比較により触媒コンバータの劣化を検知する劣化検知手
段とを備えた蒸発燃料供給装置付エンジンの制御装置で
あって、上記触媒コンバータ上流へ２次エアを供給する
２次エア供給手段と、上記蒸発燃料供給装置の作動時
に、上記第１空燃比センサの出力がリッチ検出状態にシ
フトホールドしたか否かを判定する判定手段と、上記判
定手段によるシフトホールド判定時に、上記第２空燃比
センサの出力に基づいて触媒コンバータに流入する排気
ガスの空燃比が所定値になるように上記２次エア供給手
段を制御する制御手段とを備えた蒸発燃料供給装置付エ
ンジンの制御装置であることを特徴とする。

【００１０】この発明の請求項２記載の発明は、上記請
求項１記載の発明の構成と併せて、上記触媒コンバータ
の触媒を三元触媒に設定すると共に、上記空燃比の所定
値を理論空燃比に設定した蒸発燃料供給装置付エンジン
の制御装置であることを特徴とする。

【００１１】この発明の請求項３記載の発明は、キャニ
スタの蒸発燃料をパージバルブを介して吸気系に供給す
る蒸発燃料供給装置と、排気系に介設された触媒コンバ
ータと、上記触媒コンバータ上流側の排気系に配置され
た第１空燃比センサと、上記第１空燃比センサの出力に
よりエンジンの空燃比を調整する空燃比調整手段と、上
記触媒コンバータ下流側の排気系に配置された第２空燃
比センサと、触媒コンバータ故障診断モードか否かを判
定する判定手段と、上記判定手段により触媒コンバータ
故障診断モードであることが判定された時は、上記蒸発
燃料供給装置の作動を制限する蒸発燃料供給作動制限手
段と、上記判定手段により触媒コンバータ故障診断モー
ドであることが判定された時は、上記蒸発燃料供給作動
制限手段により蒸発燃料の供給を制限した状態のもとで
上記各空燃比センサの出力の比較により触媒コンバータ
の劣化を検知する劣化検知手段とを備えた蒸発燃料供給
装置付エンジンの制御装置であることを特徴とする。

【００１２】

【発明の効果】この発明の請求項１記載の発明によれ
ば、図７にクレーム対応図で示すように、蒸発燃料供給
装置Ｐ１はキャニスタＰ２の蒸発燃料をパージバルブＰ
３を介してエンジンＰ４の吸気系に供給し、触媒コンバ
ータＰ５の上流における排気系に配置された第１空燃比
センサＰ６の出力により空燃比調整手段Ｐ７がエンジン
Ｐ４の空燃比を調整し、また上述の触媒コンバータＰ５
の上流、下流における排気系にそれぞれ配置された第１
空燃比センサＰ６と第２空燃比センサＰ８の出力を比較
することで劣化検知手段Ｐ９が触媒コンバータＰ５の劣
化を検知する。

【００１３】しかも、上述の判定手段Ｐ１０は、蒸発燃
料供給装置Ｐ１の作動時に、上述の第１空燃比センサＰ
６の出力がリッチ検出状態にシフトホールドしたか否か
を判定し、この判定手段Ｐ１０によるシフトホールド判
定時に、制御手段Ｐ１１は第２空燃比センサＰ８の出力
に基づいて触媒コンバータＰ５に流入する排気ガスの空
燃比が所定値になるように２次エア供給手段Ｐ１２を制
御する。

【００１４】このように、触媒コンバータＰ５上流に配
設された第１空燃比センサＰ６の出力がリッチ検出状態
にシフトホールドして、空燃比フィードバック制御が良
好に実行されない時、触媒コンバータＰ５下流の第２空
燃比センサＰ８の出力に基づいて同触媒コンバータＰ５
上流へ２次エアを供給するするので、蒸発燃料供給装置
Ｐ１からのパージ量が多い時であっても、触媒コンバー
タＰ５による充分な排気ガス浄化性能を確保して、エミ
ッションの悪化を防止することができる効果がある。加
えて、上述の第１および第２の各空燃比センサＰ６，Ｐ
８で触媒劣化を確実に検知することができる。

【００１５】この発明の請求項２記載の発明によれば、
上記請求項１記載の発明の効果と併せて、上記触媒コン
バータの触媒を三元触媒に設定すると共に、上記空燃比
の所定値を理論空燃比に設定したので、上記三元触媒に
よりＨＣ、ＣＯ、ＮＯｘの有害成分を同時に浄化するこ
とができるのは勿論、理論空燃比Ａ／Ｆ＝１４．７を境
として略２値的な出力を発生するラムダセンサを用いる
ことができると共に、触媒劣化の検知が容易となる効果
がある。

【００１６】この発明の請求項３記載の発明によれば、
上述の蒸発燃料供給装置はキャニスタの蒸発燃料をパー
ジバルブを介して吸気系に供給し、上述の空燃比調整手
段は第１空燃比センサの出力によりエンジンの空燃比を
調整し、判定手段は触媒コン バータ故障診断モードか否
かを判定し、蒸発燃料供給作動制限手段は、上述の判定
手段により触媒コンバータ故障診断モードであることが
判定された時に、蒸発燃料供給装置の作動を制限し、上
述の劣化検知手段は上述の判定手段により触媒コンバー
タ故障診断モードであることが判定された時に、上述の
蒸発燃料供給作動制限手段により蒸発燃料の供給を制限
した状態のもとにおいて、第１および第２の各空然比セ
ンサの出力の比較により触媒コンバータの劣化を検知す
る。つまり、この劣化検知手段による触媒コンバータの
劣化検知時には、蒸発燃料供給装置作動制限手段が上述
の蒸発燃料供給装置の作動を制限する。

【００１７】このように、上記劣化検知手段による触媒
コンバータの劣化検知時には、触媒劣化検出時に同期し
て、上記蒸発燃料供給装置の作動を制限して、触媒劣化
検知を優先させることにより、蒸発燃料供給に伴う空燃
比のずれが空燃比センサに影響することがなく、２つの
空燃比センサにより触媒劣化を確実に検知することがで
きる効果がある。

【００１８】

【実施例】この発明の一実施例を以下図面に基づいて詳
述する。図１は蒸発燃料供給装置付きレシプロエンジン
の系統図を示し、同図において、吸入空気を浄化するエ
アクリーナ１のエレメント２後位にエアフロセンサ３を
接続して、このエアフロセンサ３で吸入空気量Ｑを検出
すべく構成している。

【００１９】上述のエアフロセンサ３の後位にはスロッ
トルボディ４を接続し、このスロットルボディ４内のス
ロットルチャンバ５には、吸入空気量を制御するスロッ
トル弁６を配設している。そして、このスロットル弁６
下流の吸気通路には、所定容量を有する拡大室としての
サージタンク７を接続し、このサージタンク７下流に吸
気ポート８と連通する吸気マニホルド９を接続すると共
に、この吸気マニホルド９にはインジェクタ１０を配設
している。

【００２０】一方、エンジン１１の燃焼室１２と適宜連
通する上述の吸気ポート８および排気ポート１３には、
動弁機構（図示せず）により開閉操作される吸気弁１４
と排気弁１５とをそれぞれ取付け、またシリンダヘッド
にはスパークギャップを上述の燃焼室１２に臨ませた点
火プラグ（図示せず）を取付けている。

【００２１】上述の排気ポート１３と連通する排気通路
１６に空燃比センサとしての第１Ｏ_２センサ１７を配設
すると共に、この排気通路１６の後位には有害ガスを無
害化する触媒コンバータ１８いわゆるキャタリストを接
続し、この触媒コンバータ１８下流の排気通路１９にも
空燃比センサとしての第２Ｏ_２センサ２０を取付け、上
述の触媒コンバータ１８の触媒を三元触媒（three-way
catalyst所謂ＴＷＣ）に設定している。

【００２２】また、上述のスロットル弁６をバイパスす
るバイパス通路２１を設け、このバイパス通路２１には
ＩＳＣ（アイドルスピードコントロール）機構としての
ＩＳＣバルブ２２を介設する一方、エアクリーナ１のエ
レメント２下流側には吸気温センサ２３を、スロットル
ボディ４にはスロットルセンサ２４を、ウォータジャケ
ットには水温センサ２５をそれぞれ配設している。

【００２３】さらに、エアクリーナ１のエレメント２下
流側と触媒コンバータ１８上流の排気通路１６との間を
結ぶ２次エア供給通路２６を設け、この２次エア供給通
路２６には電動タイプの２次エアポンプ２７を介設し
て、必要時に触媒コンバータ１８の上流側に２次エアを
供給する２次エア供給手段２８を構成している。

【００２４】一方、蒸発燃料供給装置２９は次のように
構成している。すなわち、燃料タンク３０とキャニスタ
３１のインレット側とを第１パージライン３２で接続
し、この第１パージライン３２にエンジン運転時にのみ
開弁されるソレノイド弁３３を介設すると共に、キャニ
スタ３１のアウトレット側とパージバルブ３４のインレ
ット側とを第２パージライン３５で接続し、さらにパー
ジバルブ３４のアウトレット側と吸気系のサージタンク
７とを第３パージライン３６で接続して、上述の燃料タ
ンク３０の蒸発燃料をキャニスタ３１に吸着し、蒸発燃
料をパージバルブ３４を介して吸気系に導入すべく構成
している。

【００２５】なお、上述のインジェクタ１０には、燃料
タンク３０内に設けたフューエルポンプからフューエル
フィルタおよびフューエルインレットパイプを介して燃
料が供給され、このインジェクタ１０のフューエルリタ
ーンラインには調圧弁が介設されている。

【００２６】図２は蒸発燃料供給装置付エンジンの制御
装置の制御回路を示し、ＣＰＵ４０は第１Ｏ_２センサ１
７からの出力電圧と、第２Ｏ_２センサ２０からの出力電
圧と、アイドルスイッチ４１からのＯＮ・ＯＦＦ信号
と、ディストリビュータ４２からのエンジン回転数Ｎｅ
信号と、エアフロセンサ３からの吸入空気量Ｑ信号との
必要な各種信号入力に基づいて、ＲＯＭ４３に格納され
たプログラムに従って、蒸発燃料供給装置２９（具体的
にはパージバルブ３４）、空燃比調整手段４４、２次エ
アポンプ２７を駆動制御し、またはＲＡＭ４５はエンジ
ン回転数Ｎｅと負荷（ＣＥ＝Ｑ／Ｎｅ）とに対応したパ
ージ量設定マップ（図示せず）等の必要なマップやデー
タを記憶する。

【００２７】ここで、上述の空燃比調整手段４４は第１
Ｏ_２センサ１７の出力に基づいてインジェクタ１０から
の燃料噴射量を制御することでエンジンの空燃比が例え
ば理論空燃比Ａ／Ｆ＝１４．７になるようにフィードバ
ック制御を行なう手段である。

【００２８】また上述のＣＰＵ４０は上述の各Ｏ_２セン
サ１７，２０の出力の比較により触媒コンバータ１８の
劣化を検知する劣化検知手段（図５のメインルーチンに
おける第１０ステップ７０、並びに図４のサブルーチン
における第４ステップ５４参照）と、上述の蒸発燃料供
給装置２９の作動時に、第１Ｏ_２センサ１７の出力電圧
がリッチ検出状態にシフトホールド（所謂へばりつき）
したか否かを判定する判定手段（図５のフローチャート
における第４ステップ６４参照）と、上記判定手段によ
るシフトホールド判定時に、第２Ｏ_２センサ２０の出力
電圧ＲＯＸ（図６参照）に基づいて触媒コンバータ１８
に流入する排気ガスの空燃比が所定値としてのＡ／Ｆ＝
１４．７になるように２次エア供給手段２８（具体的に
は２次エアポンプ２７に印加する電圧）を制御する制御
手段（図５のフローチャートにおける第６ステップ６６
および第７ステップ６７参照）と、上記劣化検知手段に
よる触媒コンバータ１８の劣化検知時には、上記蒸発燃
料供給装置２９の作動を制限する蒸発燃料供給装置作動
制限手段（図５のフローチャートにおける第９ステップ
６９参照）と、上記２次エア供給制御に対して劣化検知
処理を優先させる優先手段（図５のフローチャートにお
ける第１ステップ６１参照）とを兼ねる。

【００２９】このように構成した蒸発燃料供給装置付エ
ンジンの制御装置の作用を、図４、図５に示すフローチ
ャートを参照して以下に詳述する。

【００３０】まず、図３に示すタイムチャートおよび図
４に示すフローチャートを参照して、触媒コンバータ１
８の劣化検知処理について説明する。図３において
（ａ）はアイドル・オフアイドルを含む車速モードを示
し、（ｂ）は第１Ｏ_２センサ１７の正常時の出力波形
を、（ｃ）は第１Ｏ_２センサ１７の劣化時の出力波形
を、（ｄ）は第１Ｏ_２センサ１７劣化時の第２Ｏ_２セン
サ２０の出力波形を、（ｅ）は第１Ｏ_２センサ１７正常
時の第２Ｏ_２センサの出力波形を、（ｆ）は触媒劣化時
の第２Ｏ_２センサ２０の出力波形を、それぞれ模式的に
示している。同図から明らかなように、第１Ｏ_２センサ
１７が劣化すると、その波形は吸入空気量の多いオフア
イドルにおいて周波数が小さくなる。一方、第２Ｏ_２セ
ンサ２０は、第１Ｏ_２センサ１７が劣化することにより
オフアイドル時の周波数が大きくなって第１Ｏ_２センサ
１７の周波数の比が１に近づくが、吸入空気量の少ない
アイドル時には正常時の波形とさほど変わらない。ま
た、第２Ｏ_２センサ２０の波形は、触媒が劣化した時に
も周波数が大きくなるが、この場合は吸入空気量の少な
いアイドル等の領域でも周波数が大きくなる。よって、
上記のようにアイドル時等においてセンサ劣化検出を行
なうことにより、触媒の劣化とＯ_２センサ１７，２０の
劣化との混同が防止される。

【００３１】図４は触媒コンバータ１８内の触媒劣化検
知処理を示すフローチャートで、第１ステップ５１で、
ＣＰＵ４０は第１Ｏ_２センサ１７、第２Ｏ_２センサ２０
からの出力信号に基づいてオフアイドル時の第１Ｏ_２セ
ンサ１７の周波数ｆｏｉ・１と第２Ｏ_２センサ２０の周
波数ｆｏｉ・２との比ｆｏｉ・１／ｆｏｉ・２が「１」
か否かを判定し、ＹＥＳ判定時には次の第２ステップ５
２に移行する一方、ＮＯ判定時には別の第４ステップ５
４に移行して、触媒コンバータ１８が劣化であることを
判定する。

【００３２】上述の第２ステップ５２で、ＣＰＵ４０は
２つのＯ_２センサ１７，２０からの出力信号に基づい
て、アイドル時の第１Ｏ_２センサ１７の周波数ｆｉ・１
と第２Ｏ_２センサ２０の周波数ｆｉ・２との比ｆｉ・１
／ｆｉ・２が判定しきい値Ｋを越えているか否かを判定
し、ＹＥＳ判定時には次の第３ステップ５３に移行し
て、第１Ｏ_２センサ１７が周波数劣化であることを判定
する一方、ＮＯ判定時には別の第４ステップ５４に移行
して触媒コンバータ１８が劣化であることを判定する。

【００３３】次に、図５に示すフローチャートを参照し
て２次エア供給制御処理について説明する。第１ステッ
プ６１で、ＣＰＵ４０は触媒コンバータ故障診断モード
か否かを判定する。この判定には例えばＲＡＭ４５の所
定エリアに診断モードフラグを立てる等して判定を実行
し、故障診断モードである場合には第９ステップ６９に
スキップし、この第９ステップ６９で、ＣＰＵ４０は蒸
発燃料供給を停止する。つまり、パージバルブ３４に対
するデューティ率を例えば０％とすることで、パージ量
を零に設定する。次に第１０ステップ７０に移行し、こ
の第１０ステップ７０で、ＣＰＵ４０は触媒コンバータ
劣化検知処理を図４に示すサブルーチンに従って２つの
Ｏ_２センサ１７，２０を利用して実行する。

【００３４】一方、上述の第１ステップ６１で、触媒コ
ンバータ故障診断モードでないことが判定されると、次
の第２ステップ６２に移行し、この第２ステップ６２
で、ＣＰＵ４０は現行のエンジン回転数Ｎｅと現行のエ
ンジン負荷ＣＥとに対応したパージ量を予めＲＡＭ４５
に記憶させたパージ量設定マップから読出し、このパー
ジ量に相当するデューティ率で上述のパージバルブ３４
を制御して、蒸発燃料の供給を実行（パージ実行）す
る。

【００３５】上述のパージバルブ３４が所定デューティ
率で開弁制御されると、キャニスタ３１の蒸発燃料は第
２パージライン３５、パージバルブ３４、第３パージラ
イン３６を介して吸気系の一部としてのサージタンク７
に供給され、上述のパージバルブ３４の駆動時（開弁
時）にはＲＡＭ４５の所定エリアにパージ実行フラグＦ
が立てられる（Ｆ＝１）。

【００３６】次に第３ステスップ６３で、ＣＰＵ４０は
ＲＡＭ４５の所定エリアにパージ実行フラグＦが立って
いるか否かを判定し、Ｆ＝１の時には次の第４ステップ
６４に移行する一方、Ｆ＝０の時にはリターンする。

【００３７】上述の第４ステップ６４で、ＣＰＵ４０は
第１Ｏ_２センサ１７の出力電圧に基づいて該第１Ｏ_２セ
ンサ１７の出力がリッチ検出状態にシートホールド（所
謂へばりつき）したか否かを判定する。すなわち図６に
タイムチャートで示すように適正に空燃比フィードバッ
ク制御が実行されている時点ｔ0から時点ｔ1までの間で
は、第１Ｏ_２センサ１７の出力電圧はＯボルトと１ボル
トとを交互に繰返すが、パージ量が多くなると、図２に
示す空燃比調整手段４４による空燃比フィードバック制
御が不能となり、第１Ｏ_２センサ１７の出力電圧は図６
の時点ｔ1、以降に示すように１ボルト出力を維持した
まま、換言すればリッチ検出状態にシフトしたままの状
態となるので、ＣＰＵ４０は第１Ｏ_２センサ１７からの
出力電圧が所定時間１ボルト出力を維持した時に図６に
示すようなシフトホールド判定フラグＦｓｈを立て、こ
のシフトホールド判定フラグＦｓｈが立っているか否か
により所謂へばりつき判定を実行する。

【００３８】そして、上述のシフトホールド判定フラグ
Ｆｓｈ＝０の時は第１ステップ６１にリターンする一
方、判定フラグＦｓｈ＝１の時には次の第５ステップ６
５に移行する。

【００３９】この第５ステップ６５で、ＣＰＵ４０は現
行の第２Ｏ_２センサ出力電圧ＲＯＸと、空燃比が１４．
７となる第２Ｏ_２センサの設定出力電圧（１４．７Ｏ
Ｘ）との大小関係を比較し、ＲＯＸ＞１４．７ＯＸのリ
ッチ時には次の第６ステップ６６に移行し、ＲＯＸ＜１
４．７ＯＸのリーン時には別の第７ステップ６７に移行
する。

【００４０】上述の第６ステップ６６で、ＣＰＵ４０は
次の演算式に基づいて今回の２次エアポンプ電圧ＰＶ
(i)を演算する。

【００４１】 ＰＶ(i)＝ＰＶ（ｉ−１）＋ＫＰＶ ここにＰＶ（ｉ−１）は前回の２次エアポンプ電圧 ＫＰＶは２次エアポンプ電圧ゲインである。

【００４２】すなわち、空燃比がリッチであるため、２
次エアを増加させて、空燃比を理論空燃比Ａ／Ｆ＝１
４．７に近づけるように今回の２次エアポンプ電圧ＰＶ
(i)を設定する。

【００４３】一方、上述の第７ステップ６７で、ＣＰＵ
４０は次の演算式に基づいて今回の２次エアポンプ電圧
ＰＶ(i)を演算する。

【００４４】 ＰＶ(i)＝ＰＶ（ｉ−１）−ＫＰＶ ここにＰＶ（ｉ−１）は前回の２次エアポンプ電圧 ＫＰＶは２次エアポンプ電圧ゲインである。

【００４５】すなわち、空燃比がリーンであるため、２
次エアを減少して、空燃比を理論空燃比Ａ／Ｆ＝１４．
７に近づけるように今回の２次エアポンプ電圧ＰＶ(i)
を設定する。

【００４６】次に第８ステップ６８でＣＰＵ４０は前ス
テップにて既に演算された今回の２次エアポンプ電圧Ｐ
Ｖ(i)で２次エアポンプ２７を駆動する。この２次エア
ポンプ２７が駆動されると、エアクリーナ１におけるエ
レメント２下流側から吸引された２次エアが同ポンプ２
７および２次エア供給通路２６を介して触媒コンバータ
１８の上流側に供給される。

【００４７】以上要するに、上述の判定手段（第４ステ
ップ６４参照）が、蒸発燃料供給装置２９の作動時に、
第１Ｏ_２センサ１７の出力がリッチ検出状態にシフトし
たままの状態であると判定した時、制御手段（第６、第
７ステップ６６、６７参照）は第２Ｏ_２センサ２０の出
力に基づいて触媒コンバータ１８に流入する排気ガスの
空燃比が図６の時点ｔ1以降に示す如く理論空燃比Ａ／
Ｆ＝１４．７になるように２次エアポンプ２７を制御す
る。

【００４８】この結果、触媒コンバータ１８の上流に配
設された第１Ｏ_２センサ１７の出力がリッチ検出状態に
シフトしたままで、空燃比フィードバック制御が良好に
実行されない時（図６に示すタイムチャートの時点ｔ1
以降）、触媒コンバータ１８の下流に配設された第２Ｏ
_２センサ２０の出力に基づいて同触媒コンバータ１８の
上流へ２次エアを供給するので、蒸発燃料供給装置２９
からのパージ量が多い時であっても、触媒コンバータ１
８による充分な排気ガス浄化性能を確保して、エミッシ
ョンの悪化を防止することができる効果があり、加え
て、上述の第１および第２の各Ｏ_２センサ１７，２０で
触媒劣化を確実に検知することができる。

【００４９】また、上述の触媒コンバータ１８の触媒を
三元触媒に設定すると共に、この触媒コンバータ１８に
流入する排気ガスの空燃比の値を理論空燃比に設定した
ので、上述の三元触媒によりＨＣ、ＣＯ、ＮＯｘの有害
成分を同時に浄化することができるのは勿論、理論空燃
比Ａ／Ｆ＝１４．７を境として略２値的な出力電圧（具
体的には１ボルトと０ボルト）を発生するコスト的に安
価なラムダセンサをＯ_２センサとして用いることができ
ると共に、触媒劣化の検知が容易となる効果がある。

【００５０】さらに、上述の蒸発燃料供給装置２９はキ
ャニスタ３１の蒸発燃料をパージバルブ３４を介して吸
気系(サージタンク７参照)に供給し、上述の空燃比調整
手段４４は第１空燃比センサ(第１Ｏ_２センサ１７参照)
の出力によりエンジン１１の空燃比を調整し、判定手段
６１は触媒コンバータ故障診断モードか否かを判定し、
蒸発燃料供給作動制限手段６９は、上述の判定手段６１
により触媒コンバータ故障診断モードであることが判定
された時に、蒸発燃料供給装置２９の作動を制限し、上
述の劣化検知手段７０は上述の判定手段６１により触媒
コンバータ故障診断モードであることが判定された時
に、上述の蒸発燃料供給作動制限手段６９により蒸発燃
料の供給を制限した状態のもとにおいて、第１および第
２の各空然比センサ１７，２０の出力の比較により触媒
コンバータ１８の劣化を検知するが、この劣化検知手段
７０による触媒コンバータ１８の劣化検知時には、蒸発
燃料供給装置作動制限手段６９が上述の蒸発燃料供給装
置２９の作動を制限する。

【００５１】このように、劣化検知手段（図５の第１０
ステップ７０参照）による触媒コンバータ１８の劣化検
知時には、触媒劣化検出時に同期して、蒸発燃料供給装
置２９の作動を制限して、触媒劣化検知を優先させるよ
うに構成したので、蒸発燃料供給に伴う空燃比のいずれ
が空燃比センサ(Ｏ _２ センサ１７，２０参照)に何等影響
することがなく、２つのＯ_２センサ１７，２０により触
媒劣化を確実に検知することができる効果がある。

【００５２】この発明の構成と、上述の実施例との対応
において、この発明の吸気系は、実施例のサージタンク
７に対応し、以下同様に、第１空燃比センサは、第１Ｏ
_２センサ１７に対応し、第２空燃比センサは、第２Ｏ_２
センサ２０に対応し、劣化検知手段は、図４の第４ステ
ップ５４および図５の第１０ステップ７０に対応し、判
定手段は、ＣＰＵ４０制御による第４ステップ６４（図
５参照）に対応し、制御手段は、ＣＰＵ４０制御による
第６、第７の各ステップ６６，６７（図５参照）に対応
し、触媒コンバータ故障診断モードか否かを判定する判
定手段は、ステップ６１に対応し、蒸発燃料供給装置作
動制限手段は、図５の第９ステップ６９に対応するも、
この発明は、上述の実施例の構成のみに限定されるもの
ではない。

【００５３】すなわち、上記実施例においては図６にタ
イムチャートで示すように２次エアポンプ２７への印加
電圧を制御すべく構成したが、この構成に代えて２次エ
ア供給通路２６にデューティソレノイド弁を介設し、デ
ューティ率によりバルブ開度を制御すべく構成してもよ
く、図５に示す第９ステップ６９での処理は蒸発燃料供
給停止に代えて空燃比のフィードバック制御に支障をき
たさない程度にパージ量を低減する処理としてもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の蒸発燃料供給装置付レシプロエンジ
ンの系統図。

【図２】 本発明のエンジンの制御装置を示す制御回路
ブロック図。

【図３】 触媒劣化検知に用いる各波形等を示すタイム
チャート。

【図４】 触媒劣化検知処理を示すフローチャート。

【図５】 ２次エア供給処理を示すフローチャート。

【図６】 タイムチャート。

【図７】 クレーム対応図。

【符号の説明】

７…サージタンク(吸気系) １７…第１Ｏ_２センサ(第１空燃比センサ) １８…触媒コンバータ ２０…第２Ｏ_２センサ(第２空燃比センサ) ２８…２次エア供給手段 ２９…蒸発燃料供給装置 ３１…キャニスタ ３４…パージバルブ ４４…空燃比調整手段 ５４，７０…劣化検知手段６１…判定手段 ６４…判定手段 ６６，６７…制御手段 ６９…蒸発燃料供給装置作動制限手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ Ｆ０２Ｄ 43/00 ３０１ Ｆ０２Ｄ 43/00 ３０１Ｔ 45/00 ３６８ 45/00 ３６８Ｇ Ｆ０２Ｍ 25/08 ３０１ Ｆ０２Ｍ 25/08 ３０１Ｕ (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F01N 3/08 - 3/38 F01N 9/00 - 11/00 F02D 43/00 - 45/00 F02M 25/08

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】キャニスタの蒸発燃料をパージバルブを介
   して吸気系に供給する蒸発燃料供給装置と、 排気系に介設された触媒コンバータと、 上記触媒コンバータ上流の排気系に配置された第１空燃
   比センサと、 上記第１空燃比センサの出力によりエンジンの空燃比を
   調整する空燃比調整手段と、 上記触媒コンバータ下流の排気系に配置された第２空燃
   比センサと、 上記各空燃比センサの出力の比較により触媒コンバータ
   の劣化を検知する劣化検知手段とを備えた蒸発燃料供給
   装置付エンジンの制御装置であって、 上記触媒コンバータ上流へ２次エアを供給する２次エア
   供給手段と、 上記蒸発燃料供給装置の作動時に、上記第１空燃比セン
   サの出力がリッチ検出状態にシフトホールドしたか否か
   を判定する判定手段と、 上記判定手段によるシフトホールド判定時に、上記第２
   空燃比センサの出力に基づいて触媒コンバータに流入す
   る排気ガスの空燃比が所定値になるように上記２次エア
   供給手段を制御する制御手段とを備えた蒸発燃料供給装
   置付エンジンの制御装置。
2. 【請求項２】上記触媒コンバータの触媒を三元触媒に設
   定すると共に、上記空燃比の所定値を理論空燃比に設定
   した請求項１記載の蒸発燃料供給装置付エンジンの制御
   装置。
3. 【請求項３】キャニスタの蒸発燃料をパージバルブを介
   して吸気系に供給する蒸発燃料供給装置と、 排気系に介設された触媒コンバータと、 上記触媒コンバータ上流側の排気系に配置された第１空
   燃比センサと、 上記第１空燃比センサの出力によりエンジンの空燃比を
   調整する空燃比調整手段と、 上記触媒コンバータ下流側の排気系に配置された第２空
   燃比センサと、触媒コンバータ故障診断モードか否かを判定する判定手
   段と、 上記判定手段により触媒コンバータ故障診断モードであ
   ることが判定された時は、 上記蒸発燃料供給装置の作動
   を制限する蒸発燃料供給作動制限手段と、 上記判定手段により触媒コンバータ故障診断モードであ
   ることが判定された時は、上記蒸発燃料供給作動制限手
   段により蒸発燃料の供給を制限した状態のもとで上記各
   空燃比センサの出力の比較により触媒コンバータの劣化
   を検知する劣化検知手段とを備えた 蒸発燃料供給装置付
   エンジンの制御装置。