JP3372682B2 - 内燃機関の蒸発燃料制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【産業上の利用分野】本発明は、異常判定機能を有する
内燃機関の蒸発燃料処理装置に関する。 【０００２】 【従来の技術】燃料タンク内で発生する蒸発燃料をキャ
ニスタに一時的に吸着し、機関の所定運転状態において
蒸発燃料を吸気管の絞り弁下流側に供給する蒸発燃料処
理装置において、キャニスタと吸気管とを接続するパー
ジ通路の途中であって、パージ制御弁とキャニスタの間
に負圧スイッチを設け、パージ制御弁の開閉時における
負圧スイッチ出力の変化に基づいて、当該装置の異常、
即ちパージが正常に行われているか否かの判定（以下
「パージフローチェック」という）を行うようにしたも
のが従来より知られている（実開平２−２６７５４号公
報）。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の装置では負圧スイッチを使用するためコストアップ
を招き、また負圧スイッチ自体の信頼性が低ければ、パ
ージフローチェックも正確に行うことができない。 【０００４】本発明はこの点に着目してなされたもので
あり、負圧スイッチを使用することなくパージフローチ
ェックを行い、構成部品の削減及び信頼性の向上を図る
ことができる内燃機関の蒸発燃料処理装置を提供するこ
とを目的とする。 【０００５】 【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明は、燃料タンクから発生する蒸発燃料を吸着する
キャニスタと、該キャニスタと内燃機関の絞り弁下流側
の吸気管とを接続するパージ通路と、前記キャニスタか
ら前記パージ通路を介して前記吸気管へ供給されるパー
ジガスの流量を制御するパージ制御弁と、前記絞り弁下
流側の吸気管に設けられ、吸気管内圧力を検出する吸気
管内圧センサと、前記機関の排気系に設けられた排気濃
度センサの出力に応じて決定される空燃比補正係数を用
いて前記機関に供給する混合気の空燃比を制御する空燃
比制御手段とを備えた内燃機関の蒸発燃料処理装置にお
いて、前記パージ制御弁の開弁／閉弁作動時における前
記排気濃度センサの出力に基づいて決まるパラメータ値
に応じて当該蒸発燃料処理装置が正常か否かを判定し、
該判定により正常と判定されなかったときに、前記パー
ジ制御弁の開弁／閉弁作動時における前記吸気管内圧セ
ンサにより検出された吸気管内圧力の変化量に応じて、
当該蒸発燃料処理装置の正常及び異常を判定する判定手
段を設けるようにしたものである。 【０００６】 【作用】パージ制御弁の開弁／閉弁作動時における前記
排気濃度センサの出力に基づいて決まるパラメータ値に
応じて当該蒸発燃料処理装置が正常か否かを判定し、該
判定により正常と判定されなかったときに、前記パージ
制御弁の開弁／閉弁作動時における前記吸気管内圧セン
サにより検出された吸気管内圧力の変化量に応じて、当
該蒸発燃料処理装置の正常及び異常が判定される。 【０００７】 【実施例】以下本発明の実施例を図面を参照して説明す
る。 【０００８】図１は本発明の一実施例に係る内燃機関及
びその制御装置の全体構成図であり、符号１は例えば４
気筒の内燃機関（以下「エンジン」という）を示し、エ
ンジン１の吸気管２の途中にはスロットルボディ３が設
けられ、その内部にはスロットル弁４が配されている。
スロットル弁４にはスロットル弁開度(θＴＨ)センサ５
が連結されており、当該スロットル弁４の開度に応じた
電気信号を出力して電子コントロールユニット（以下
「ＥＣＵ」という）６に供給する。 【０００９】燃料噴射弁７はエンジン１とスロットル弁
４との間で且つ吸気管２の図示しない吸気弁の少し上流
側に各気筒毎に設けられており、各燃料噴射弁７は燃料
ポンプ８を介して燃料タンク９に接続されていると共に
ＥＣＵ６に電気的に接続されて当該ＥＣＵ６からの信号
により燃料噴射弁７の開弁時間が制御される。 【００１０】スロットル弁４の直ぐ下流には管１０を介
して吸気管内絶対圧（ＰＢＡ）センサ１１が設けられて
おり、この絶対圧センサ１１により電気信号に変換され
た絶対圧信号は前記ＥＣＵ６に供給される。 【００１１】また、絶対圧センサ１１の下流には吸気温
（ＴＡ）センサ１２が取付けられており、吸気温ＴＡを
検出して対応する電気信号を出力してＥＣＵ６に供給す
る。エンジン１の本体に装着されたエンジン水温（Ｔ
Ｗ）センサ１３はサーミスタ等から成り、エンジン水温
（冷却水温）ＴＷを検出して対応する温度信号を出力し
てＥＣＵ６に供給する。 【００１２】エンジン回転数（ＮＥ）センサ１４はエン
ジン１の図示しないカム軸周囲又はクランク軸周囲に取
り付けられ、エンジン１のクランク軸の180度回転毎に
所定のクランク角度位置で信号パルス（以下「ＴＤＣ信
号パルス」という）を出力し、このＴＤＣ信号パルスは
ＥＣＵ６に供給される。 【００１３】排気ガス濃度センサとしてのＯ₂センサ１
６はエンジン１の排気管１５に装着されており、排気ガ
ス中の酸素濃度を検出し、その濃度に応じた信号を出力
しＥＣＵ６に供給する。ＥＣＵ６には、更エンジン１が
搭載された車両の速度を検出する車速センサ３３及び大
気圧を検出する大気圧センサ３４が接続されており、こ
れらのセンサの検出信号がＥＣＵ６に供給される。 【００１４】密閉された燃料タンク９の上部は通路２０
ａを介してキャニスタ２１に連通し、キャニスタ２１は
パージ通路２３を介して吸気管２のスロットル弁４の下
流側に連通している。キャニスタ２１は、燃料タンク９
内で発生する蒸発燃料を吸着する吸着剤２２を内蔵し、
外気取込口２１ａを有する。通路２０ａの途中には、正
圧バルブ及び負圧バルブから成る２ウェイバルブ２０が
配設され、パージ通路２３の途中にはデューティ制御型
の電磁弁であるパージ制御弁２４が配設されている。パ
ージ制御弁２４のソレノイドはＥＣＵ６に接続され、パ
ージ制御弁２４はＥＣＵ６からの信号に応じて制御され
て開弁時間の時間的割合をリニアに変化させる。通路２
０ａ、２ウェイバルブ２０、キャニスタ２１、パージ通
路２３及びパージ制御弁２４によって蒸発燃料排出抑止
装置が構成される。 【００１５】この蒸発燃料排出抑止装置によれば、燃料
タンク９内で発生した蒸発燃料は、所定の設定圧に達す
ると２ウェイバルブ２０の正圧バルブを押し開き、キャ
ニスタ２１に流入し、キャニスタ２１内の吸着剤２２に
よって吸着され貯蔵される。パージ制御弁２４はＥＣＵ
６からのデューティ制御信号によって開弁／閉弁作動
し、その開弁時間中においてはキャニスタ２１に一時貯
えられていた蒸発燃料は、吸気管２内の負圧により、キ
ャニスタ２１に設けられた外気取込口２１ａから吸入さ
れた外気と共にパージ制御弁２４を経て吸気管２へ吸引
され、各気筒へ送られる。また外気などで燃料タンク９
が冷却されて燃料タンク内の負圧が増すと、２ウェイバ
ルブ２０の負圧バルブが開弁し、キャニスタ２１に一時
貯えられていた蒸発燃料は燃料タンク９へ戻される。こ
のようにして燃料タンク９内に発生した燃料蒸気が大気
に放出されることを抑止している。 【００１６】吸気管２のスロットル弁４の下流側は、排
気還流路３０を介して排気管１５に接続されており、排
気還流路３０の途中には排気還流量を制御する排気還流
弁（ＥＧＲ弁）３１が設けられている。 【００１７】この排気還流弁３１はソレノイドを有する
電磁弁であり、ソレノイドはＥＣＵ６に接続され、その
弁開度がＥＣＵ６からの制御信号によってリニアに変化
させることができるように構成されている。排気還流弁
３１には、その弁開度を検出するリフトセンサ３２が設
けられており、その検出信号はＥＣＵ６に供給される。 【００１８】ＥＣＵ５は上述の各種センサからのエンジ
ンパラメータ信号等に基づいてエンジン運転状態を判別
し、吸気管内絶対圧ＰＢＡとエンジン回転数ＮＥとに応
じて設定される排気還流弁３１の弁開度指令値ＬＣＭＤ
とリフトセンサ３２によって検出された排気還流弁３１
の実弁開度値ＬＡＣＴとの偏差を零にするように排気還
流弁３１のソレノイドに制御信号を供給する。 【００１９】ＥＣＵ６は各種センサからの入力信号波形
を整形し、電圧レベルを所定レベルに修正し、アナログ
信号値をデジタル信号値に変換する等の機能を有する入
力回路、中央演算処理回路（以下「ＣＰＵ」という）、
ＣＰＵで実行される各種演算プログラム及び演算結果等
を記憶する記憶手段、前記燃料噴射弁７、パージ制御弁
２４及び排気還流弁３１に駆動信号を供給する出力回路
等から構成される。 【００２０】ＣＰＵは上述の各種エンジンパラメータ信
号に基づいて、Ｏ₂センサ１６による理論空燃比へのフ
ィードバック制御運転領域やオープンループ制御運転領
域等の種々のエンジン運転状態を判別するとともに、エ
ンジン運転状態に応じ、燃料噴射弁７の燃料噴射時間Ｔ
ＯＵＴ、パージ制御弁２４のデューティ比及び排気還流
弁の弁開度指令値ＬＣＭＤを演算する。 【００２１】燃料噴射弁７による燃料噴射はＴＤＣ信号
パルスに同期して行われ、燃料噴射時間ＴＯＵＴは次式
（１）により算出される。 【００２２】 ＴＯＵＴ＝ＴＩ×ＫＯ２×ＫＥＶＡＰ×Ｋ１＋Ｋ２ …（１） ここにＴＩは基本燃料量、具体的にはエンジン回転数Ｎ
Ｅと吸気管内絶対圧ＰＢＡとに応じて決定される基本燃
料噴射時間であり、このＴＩ値を決定するためのＴＩマ
ップが記憶手段に記憶されている。 【００２３】ＫＯ２は、空燃比補正係数であり、空燃比
フィードバック制御中はＯ₂センサ１６の出力値に応じ
て設定され、オープンループ制御中はエンジン運転状態
に応じた所定値に設定される。 【００２４】ＫＥＶＡＰは、パージによる蒸発燃料の影
響を補償するためのエバポ補正係数であり、パージを行
わないときは１．０に設定され、パージ実行時は０〜
１．０の間の値に設定される。この係数ＫＥＶＡＰの値
が小さいほど、パージの影響が大きいことを示す。 【００２５】Ｋ１及びＫ２は夫々各種エンジンパラメー
タ信号に応じて演算される他の補正係数及び補正変数で
あり、エンジン運転状態に応じた燃費特性、エンジン加
速特性等諸特性の最適化が図られるような値に設定され
る。 【００２６】ＥＣＵ６のＣＰＵは上述のようにして算出
した結果に基づいて、燃料噴射弁７、パージ制御弁２４
及び排気還流弁３１を駆動する信号を、出力回路を介し
て出力する。 【００２７】図２は、前記エバポ補正係数ＫＥＶＡＰを
算出する処理のフローチャートであり、パージ実行中に
おいてＴＤＣ信号パルスの発生毎にこれと同期してＣＰ
Ｕ５ｂで実行される。 【００２８】先ずステップＳ１では、下記式（２）、
（３）により、空燃比補正係数ＫＯ２の上側閾値ＫＯ２
ＥＶＨ及び下側閾値ＫＯ２ＥＶＬを算出する。 【００２９】 ＫＯ２ＥＶＨ＝ＫＲＥＦ＋ＤＫＥＶＨ …（２） ＫＯ２ＥＶＬ＝ＫＲＥＦ−ＤＫＥＶＬ …（３） ここで、ＫＲＥＦは空燃比補正係数ＫＯ２の学習値、Ｄ
ＫＥＶＨ及びＤＫＥＶＬはそれぞれ所定の加算項及び減
算項である。学習値ＫＲＥＦは空燃比フィードバック制
御中における空燃比補正係数ＫＯ２の値に基づいて算出
されるものであり、運転状態に応じて種々の値を有して
いる。ただし、エバポ補正係数ＫＥＶＡＰが所定値以下
のときは、パージの影響が大きいと判定して学習値ＫＲ
ＥＦの算出は禁止される。 【００３０】続くステップＳ２では、空燃比補正係数Ｋ
Ｏ２が学習値ＫＲＥＦより大きいか否かを判別し、ＫＯ
２＞ＫＲＥＦのときは更に上側閾値ＫＯ２ＥＶＨより大
きいか否かを判別する（ステップＳ３）。その結果、Ｋ
Ｏ２＞ＫＯ２ＥＶＨが成立するときは、上側フラグＦＫ
Ｏ２ＥＶＨを「１」とすると共に下側フラグＦＫＯ２Ｅ
ＶＬを「０」に設定する（ステップＳ５）。また、ステ
ップＳ３で、ＫＯ２≦ＫＯ２ＥＶＨのときは、上側フラ
グＦＫＯ２ＥＶＨ及び下側フラグＦＫＯ２ＥＶＬを共に
「０」とする（ステップＳ６）。 【００３１】ステップＳ２でＫＯ２≦ＫＲＥＦが成立す
るときは、更に空燃比補正係数ＫＯ２が下側閾値ＫＯ２
ＥＶＬより小さいか否かを判別し（ステップＳ４）、Ｋ
Ｏ２≧ＫＯ２ＥＶＬのときは前記ステップＳ６に進む一
方、ＫＯ２＜ＫＯ２ＥＶＬのときは、上側フラグＦＫＯ
２ＥＶＨを「０」とするとともに下側フラグＦＫＯ２Ｅ
ＶＬを「１」に設定する（ステップＳ７）。 【００３２】ステップＳ５，Ｓ６又はＳ７実行後は、ス
テップＳ８に進み、下側フラグＦＫＯ２ＥＶＬが「１」
か否かを判別し、ＦＫＯ２ＥＶＬ＝０のときは更に上側
フラグＦＫＯ２ＥＶＨが「１」か否かを判別する（ステ
ップＳ９）。 【００３３】ＦＫＯ２ＥＶＨ＝ＦＫＯ２ＥＶＬ＝０であ
って、空燃比補正係数ＫＯ２が上側閾値ＫＯ２ＥＶＨと
下側閾値ＫＯ２ＥＶＬの間にあるときは、ステップＳ２
４に進み、エバポ補正係数ＫＥＶＡＰを前回値保持とし
て（ＫＥＶＡＰ（ｎ）＝ＫＥＶＡＰ（ｎ−１））、本処
理を終了する。なお、（ｎ），（ｎ−１）は、それぞれ
今回値及び前回値を示すものであり、ＫＥＶＡＰに何も
付していないときは今回値を表す。 【００３４】また、ＦＫＯ２ＶＨ＝１であって、空燃比
補正係数ＫＯ２が上側閾値ＫＯ２ＥＶＨより大きいとき
は、ステップＳ１０に進み、空燃比補正係数の今回値Ｋ
Ｏ２（ｎ）が前回値ＫＯ２（ｎ−１）より大きいか否か
を判別する。その結果、ＫＯ２（ｎ）≦ＫＯ２（ｎ−
１）が成立するときは前記ステップＳ２４に進む一
方、、ＫＯ２（ｎ）＞ＫＯ２（ｎ−１）が成立し、空燃
比補正係数ＫＯ２が増加傾向にあるときは、ステップＳ
２５に進み、次式（４）によりエバポ補正係数ＫＥＶＡ
Ｐを算出する。 【００３５】 ＫＥＶＡＰ（ｎ）＝ＫＥＶＡＰ（ｎ−１）＋ＤＫＥＶＡＰＰ …（４） ここで、ＤＫＥＶＡＰＰは所定更新加算量である。 【００３６】前記ステップＳ８でＦＫＯ２ＥＶＬ＝１の
ときは、ステップＳ１１に進み、スロットル弁開度θＴ
Ｈの変化量ＤＴＨ（θＴＨの今回値−前回値）が負の所
定値ＤＴＨＫＥＶより大きいか否かを判別し、ＤＴＨ＞
ＤＴＨＫＥＶが成立するとき、即ち加速時又はスロット
ル弁開度の減少方向の変化量が小さいときは更に空燃比
補正係数の今回値ＫＯ２（ｎ）が前回値ＫＯ２（ｎ−
１）より小さいか否かを判別する（ステップＳ１２）。
その結果、ＤＴＨ≦ＤＴＨＫＥＶが成立し、スロットル
弁開度の減少方向の変化量が大きいとき又はＫＯ２
（ｎ）≧ＫＯ２（ｎ−１）が成立するときは、前記ステ
ップＳ２４に進む。 【００３７】一方、ステップＳ１１でＤＴＨ＞ＤＴＨＫ
ＥＶが成立しかつ空燃比補正係数ＫＯ２が減少傾向にあ
るとき（ＫＯ２＜ＫＯ２（ｎ−１））は、パージ開始初
期であることを「１」で示す初期フラグＦＦＲＡＤＤが
「１」か否かを判別する（ステップＳ１４）。その結果
ＦＦＲＡＤＤ＝１であって、パージ開始初期のときはダ
ウンカウントタイマｔｍＤＲＫＤＥＣに所定時間ＴＤＲ
ＫＤＥＣを設定してこれをスタートさせる（ステップＳ
１５）。このタイマｔｍＤＲＫＤＥＣは、初期フラグＦ
ＦＲＡＤＤが「１」から「０」に変化した後の時間を計
測するものである（ステップＳ１６参照）。 【００３８】続くステップＳ１７では、ダウンカウント
タイマｔｍＥＶＤＥＣの値が「０」か否かを判別する。
このタイマｔｍＥＶＤＥＣはパージを実行していないと
きに、所定時間ＴＥＶＤＥＣが設定されスタートされる
ものである。ｔｍＥＶＤＥＣ＞０であってパージ開始後
所定時間ＴＥＶＤＥＣ経過していないときは、エバポ補
正係数ＫＥＶＡＰを前回値保持として（ステップＳ１
８）、またｔｍＥＶＤＥＣ＝０であってパージ開始後所
定時間ＴＥＶＤＥＣ経過後は、次式（５）によりエバポ
補正係数ＫＥＶＡＰを算出して（ステップＳ１９）、ス
テップＳ２０に進む。 【００３９】 ＫＥＶＡＰ（ｎ）＝ＫＥＶＡＰ（ｎ−１）−ＤＫＥＶＤＥＣ …（５） ここで、ＤＫＥＶＤＥＣは所定の減算項である。減算項
ＤＫＥＶＤＥＣは、図３に示すように、エバポ補正係数
ＫＥＶＡＰの学習値ＫＥＶＡＰＲＥＦに応じて設定され
る。学習値ＫＥＶＡＰＲＥＦは、前回パージを実行した
ときのエバポ補正係数ＫＥＶＡＰの最終値に設定される
ものであり、減算項ＤＫＥＶＤＥＣは学習値ＫＥＶＡＰ
ＲＥＦが増加するほど小さな値に設定される。 【００４０】ステップＳ２０では、次式（６）により更
新リミット値ＫＥＶＬＭＲＥＦを算出する。 【００４１】 ＫＥＶＬＭＲＥＦ＝ＫＥＶＡＰＲＥＦ−ＤＫＥＶＬＭＲＦ …（６） ここで、ＤＫＥＶＬＭＲＦは所定の減算項である。 【００４２】次に、ステップＳ２１では、エバポ補正係
数ＫＥＶＡＰが更新リミット値ＫＥＶＬＭＲＥＦより大
きいか否かを判別し、ＫＥＶＡＰ（ｎ）＞ＫＥＶＬＭＲ
ＥＦが成立するときは直ちに本処理を終了する一方、Ｋ
ＥＶＡＰ（ｎ）≦ＫＥＶＬＭＲＥＦが成立するときは、
エバポ補正係数ＫＥＶＡＰ（ｎ）をこのリミット値ＫＥ
ＶＬＭＲＥＦに設定して（ステップＳ２２）、本処理を
終了する。 【００４３】その後、ステップＳ１４でＦＦＲＡＤＤ＝
０となると（初期フラグＦＦＲＡＤＤは、パージ開始時
に「１」にセットされ、パージ制御弁の開弁デューティ
量が０から徐々に増加してエンジン運転状態に応じた値
に達すると「０」にリセットされる）、ステップＳ１６
に進み、ステップＳ１５でセットされたタイマｔｍＤＲ
ＫＤＥＣの値が「０」か否かを判別する。そして、ｔｍ
ＤＲＫＤＥＣ＞０であるときは、前記ステップＳ１７に
進み、ｔｍＤＲＫＤＥＣ＝０となると、即ち初期フラグ
ＦＦＲＡＤＤが「１」から「０」に変化してから所定時
間ＴＤＲＫＤＥＣ経過すると、ステップＳ２３に進み、
次式（７）によりエバポ補正係数ＫＥＶＡＰ（ｎ）を算
出して本処理を終了する。 【００４４】 ＫＥＶＡＰ（ｎ）＝ＫＥＶＡＰ（ｎ−１）−ＤＫＥＶＡＰＭ …（７） ここで、ＤＫＥＶＡＰＭは、所定減算更新量である。 【００４５】上述した図２の処理によれば、エバポ補正
係数ＫＥＶＡＰは、空燃比補正係数ＫＯ２に応じて以下
のように設定される。 【００４６】１）ＫＯ２ＥＶＨ＞ＫＯ２＞ＫＯ２ＥＶＬ
であるとき、ＫＯ２＞ＫＯ２ＥＶＨでかつＫＯ２値が増
加していないとき、ＫＯ２＜ＫＯ２ＥＶＬでかつスロッ
トル弁開度θＴＨの変化量ＤＴＨが負の所定値ＤＴＨＫ
ＥＶより小さいとき（スロットル弁開度の減少方向の変
化量が大きいとき）又はＫＯ２＜ＫＯ２ＥＶＬでかつＫ
Ｏ２値が減少していないときは、前回値保持とされる
（ステップＳ２４）。 【００４７】２）ＫＯ２＞ＫＯ２ＥＶＨでかつＫＯ２値
が増加しているときは、徐々に増加するように設定され
る（ステップＳ２５）。 【００４８】３）ＫＯ２＜ＫＯ２ＥＶＬかつＤＴＨ＞Ｄ
ＴＨＫＥＶかつＫＯ２値が減少しているときは、徐々に
減少するように設定される（ステップＳ１９、Ｓ２
３）。ただし、パージ開始後所定期間内は、前回値保持
とされ（ステップＳ１８）、またパージ開始初期（ＦＲ
ＡＤＤ＝１のとき）は、更新リミット値ＫＥＶＬＭＲＥ
Ｆより小さくならないように設定される（ステップＳ２
２）。 【００４９】図４は、前記蒸発燃料排出抑止装置のパー
ジフローの正常判定を行う処理のフローチャートであ
り、本処理はＴＤＣ信号パルスの発生毎にこれと同期し
てＣＰＵ５ｂで実行される。 【００５０】先ずステップＳ３１では、パージ実行中で
あることを「１」で示すフラグＦＦＲが「１」か否かを
判別し、ＦＦＲ＝１のときは、エンジン１が搭載された
車両がクルーズ状態にあることを「１」で示すフラグＦ
ＣＲＳが「１」か否かを判別する（ステップＳ３２）。
このフラグＦＣＲＳは、エンジン運転状態及び車速の変
化が小さいとき「１」に設定される。 【００５１】ＦＣＲＳ＝１であってクルーズ状態のとき
は、更に吸気温ＴＡが所定上下限値ＴＡＰＦＡＨ，ＴＡ
ＰＦＡＬ（例えば８９℃、−１０℃）の範囲内にあるか
否か、エンジン水温ＴＷが所定上下限値ＴＷＰＦＡＨ，
ＴＷＰＦＡＬ（例えば８９℃、４７℃）の範囲内にある
か否か、エンジン回転数ＮＥが所定上下限値ＮＰＦＡ
Ｈ，ＮＰＦＡＬ（例えば４０００ｒｐｍ、１０００ｒｐ
ｍ）の範囲内にあるか否か、車速Ｖが所定上下限値ＶＰ
ＦＡＨ，ＶＰＦＡＬ（例えば１１０ｋｍ／ｈ，１０ｋｍ
／ｈ）の範囲内にあるか否か、スロットル弁開度θＴＨ
が所定上下限値θＴＨＰＦＡＨ，θＴＨＰＦＡＬ（例え
ば４０度、２．５度）の範囲内にあるか否か及び大気圧
ＰＡが所定圧ＰＡＰＦ（例えば４３５ｍｍＨｇ）より高
いか否かを判別する（ステップＳ３３）。 【００５２】そして上記ステップＳ３１からＳ３３のい
ずれかの答が否定（ＮＯ）のときは、ステップＳ３４で
ダウンカウントタイマｔｍＰＦＡＯＫに所定時間ＴＰＦ
ＡＯＫ（例えば３秒）をセットしてスタートさせ、本処
理を終了する。また、ステップＳ３１からＳ３３の答が
すべて肯定（ＹＥＳ）のときは、タイマｔｍＰＦＡＯＫ
の値が「０」か否かを判別する（ステップＳ３５）。最
初は、ｔｍＰＦＡＯＫ＞０であるので、直ちに本処理を
終了し、ｔｍＰＦＡＯＫ＝０となるとステップＳ３６以
下の判定処理を実行する。 【００５３】ステップＳ３６では、エンジン１がＬＡＦ
仕様か否か、即ちＯ２センサ１６として排気ガス中の酸
素濃度に比例した出力特性を有するＬＡＦセンサを使用
しているか否かを判別し、本実施例のようにＬＡＦ仕様
でない、即ち酸素濃度に応じて高低の２値信号を出力す
るセンサを使用しているときは、エバポ補正係数の学習
値ＫＥＶＡＰＲＥＦが所定判定値ＫＥＶＰＦＯＫより小
さいか否かを判別する（ステップＳ３８）。その結果、
ＫＥＶＡＰＲＥＦ＜ＫＥＶＰＦＯＫが成立し、パージの
影響でエバポ補正係数ＫＥＶＡＰの値が所定以上減少し
ているときは、パージフロー正常と判定し、パージフロ
ー異常の可能性があることを「１」で示す異常可能性フ
ラグＦ９２ＮＧＫＵＳＡを「０」に設定して（ステップ
Ｓ３９）本処理を終了する。 【００５４】一方ＫＥＶＡＰＲＥＦ≧ＫＥＶＰＦＯＫが
成立し、パージを実行しているにも拘わらずエバポ補正
係数ＫＥＶＡＰの値が所定以上減少しないときは、始動
後パージ補正係数ＫＦＲＡＳＴが１．０（無補正値）か
否かを判別する（ステップＳ４０）。ここで、始動後パ
ージ補正係数ＫＦＲＡＳＴは、パージ制御弁２４の開弁
デューティ量の補正係数であり、エンジンの始動直後に
０から１．０に向かって漸増するように制御される。ス
テップＳ４０でＫＦＲＡＳＴ＝１．０であるときは、さ
らに前記初期フラグＦＦＲＡＤＤが「１」か否かを判別
する（ステップＳ４１）。 【００５５】そしてＫＦＲＡＳＴ＜１．０のときまたは
ＦＦＲＡＤＤ＝１であってパージ開始初期のときは、判
断を保留して直ちに本処理を終了する一方、ＫＦＲＡＳ
Ｔ＝１．０かつＦＦＲＡＤＤ＝０のときは、パージフロ
ー異常である可能性があるので、異常可能性フラグＦ９
２ＮＧＫＵＳＡを「１」に設定して（ステップＳ４
２）、本処理を終了する。 【００５６】また、ステップＳ３６でＬＡＦ仕様と判定
されたときは、ＬＡＦ仕様のときの空燃比補正係数ＫＬ
ＡＦ（本実施例のＫＯ２に相当するもの）とその平均値
ＫＲＥＦとの差である変化量ＤＬＡＦＥＶＡＰ（＝ＫＲ
ＥＦ−ＫＬＡＦ）が、所定判定値ＫＬＡＦＰＦＯＫより
大きいか否かを判別する（ステップＳ３７）。その結
果、ＤＬＡＦＥＶＡＰ＞ＫＬＡＦＰＦＯＫが成立すると
きは、パージの影響で空燃比がリッチ化し、補正係数Ｋ
ＬＡＦの値が所定以上低下しているので、前記ステップ
Ｓ３９に進み、パージフロー正常と判定する。一方、Ｄ
ＬＡＦＥＶＡＰ≦ＫＬＡＦＰＦＯＫが成立するときは、
前記ステップＳ４２に進み、異常可能性フラグＦ９２Ｎ
ＧＫＵＳＡを「１」とする。 【００５７】図４の処理によれば、パージ実行中の所定
運転状態においてエバポ補正係数の学習値ＫＥＶＡＰＲ
ＥＦが所定判定値より小さいときまたは上記変化量ＤＬ
ＡＦＥＶＡＰが所定判定値より大きいとき、パージフロ
ー正常と判定されるので、従来のような負圧スイッチを
用いることなく簡便かつ迅速に正常判定を行うことがで
きる。 【００５８】なお、ステップＳ３８でＫＥＶＡＰＲＥＦ
≧ＫＥＶＰＦＯＫが成立（又はステップＳ３７でＤＬＡ
ＦＥＶＡＰ≦ＫＬＡＦＰＦＯＫが成立）しても、パージ
フロー異常であるとの判定をしないのは、パージ通路等
が正常であってもパージされた蒸発燃料の濃度が低いと
きは、パージによるエバポ補正係数ＫＥＶＡＰ（又は空
燃比補正係数ＫＬＡＦ）の値の変化が小さいからであ
る。 【００５９】図５は、後述するパージフロー異常判定
（図６）が実行を許可するための前提条件（以下「前条
件」という）の判定を行う処理のフローチャートであ
る。本処理は、ＴＤＣ信号パルスの発生毎にこれと同期
してＣＰＵ５ｂで実行される。 【００６０】先ずステップＳ５１では、前記異常可能性
フラグＦ９２ＮＧＫＵＳＡが「１」か否かを判別し、Ｆ
９２ＮＧＫＵＳＡ＝１のときは、排気還流モニタ（排気
還流機構の異常検知）実行中であることを「１」で示す
フラグＦＥＧＲＭが「０」か否かを判別する（ステップ
Ｓ５２）。ＦＥＧＲＭ＝０のときは、エンジン運転状態
が減速オープンモードであるか否かを判別する（ステッ
プＳ５３）。ここで、減速オープンモードは、エンジン
１に減速二次空気の供給中であってかつフュエルカット
中である状態である。なお、減速二次空気は図示しない
バイパス通路によりスロットル弁４をバイパスして吸気
管２に供給される。 【００６１】ステップＳ５３で減速オープンモードのと
きは、パージガスの積算値ＱＰＡＩＲＴ（パージ制御弁
２４の開度及び差圧（＝ＰＡ−ＰＢＡ）に応じて算出さ
れるパージガス流量をエンジン始動時から積算した値）
が所定値ＱＰＦＣＨＫより大きいか否かを判別し（ステ
ップＳ５４）、ＱＰＡＩＲＴ＞ＱＰＦＣＨＫであるとき
は、更に図示しないバッテリの電気負荷が所定以下か否
かを判別し（ステップＳ５５）、バッテリの電気負荷が
所定以下のときは、エンジン水温ＴＷが所定水温ＴＷＰ
ＦＢ（例えば７５℃）より高いか否かを判別し、ＴＷ＞
ＴＷＰＦＢであるときは、エンジン回転数ＮＥが所定上
下限値ＮＰＦＢＨ，ＮＰＦＢＬ（例えば２５００ｒｐ
ｍ，１０００ｒｐｍ）の範囲内か否かを判別し（ステッ
プＳ５７）、ＮＰＦＢＬ＜ＮＥ＜ＮＰＦＢＨであるとき
は、車速Ｖが所定車速ＶＰＦＢ（例えば１５ｋｍ／ｈ）
より高いか否かを判別し（ステップＳ５８）、Ｖ＞ＶＰ
ＦＢであるときは、大気圧ＰＡが所定圧ＰＡＰＦ（４３
５ｍｍＨｇ）より高いか否かを判別し（ステップＳ５
９）、ＰＡ＞ＰＡＰＦであるときは、エンジン１により
駆動される発電機（図示せず）の出力電圧の変動が所定
以下か否かを判別し（ステップＳ６０）、発電機出力電
圧変動が所定以下のときは、ブレーキスイッチ（図示せ
ず）の状態（オン又はオフ）が変化したか否かを判別し
（ステップＳ６１）、変化無しのときは、パワーステア
リングスイッチ（図示せず）の状態（オン又はオフ）が
変化したか否かを判別する（ステップＳ６２）。 【００６２】以上の判別の結果、ステップＳ５１〜Ｓ６
０のいずれかの答が否定（ＮＯ）又はステップＳ６１若
しくはＳ６２の答が肯定（ＹＥＳ）のときは、前条件不
成立と判定して、前条件フラグＦ９２ＢＣＨＫを「０」
に設定する一方（ステップＳ６３）、ステップＳ５１〜
Ｓ６０の答がすべて肯定（ＹＥＳ）かつステップＳ６１
及びＳ６２の答がともに否定（ＮＯ）のときは、前条件
成立と判定して、前条件フラグＦ９２ＢＣＨＫを「１」
に設定する（ステップＳ６４）。 【００６３】図６は、吸気管内絶対圧ＰＢＡによりパー
ジフローの異常判定を行う処理のフローチャートであ
り、本処理はＴＤＣ信号パルスの発生毎にこれと同期し
てＣＰＵ５ｂで実行される。 【００６４】先ずステップＳ７１では、図５の処理で設
定される前条件フラグＦ９２ＢＣＨＫが「１」か否かを
判別し、Ｆ９２ＢＣＨＫ＝０のときは、ダウンカウント
タイマｔｍ９２Ｂに所定時間Ｔ９２Ｂ（例えば１秒）を
セットしてスタートさせ（ステップＳ７５）、本処理に
よる異常判定を中断していることを「１」で示す中断フ
ラグＦ９２ＢＰＡＳを「０」にリセットし（ステップＳ
７６）、更に本処理による異常判定を実行していること
を「１」で示すモニタ実行フラグＦ９２ＢＭを「０」に
リセットするとともに（ステップＳ７７）、ダウンカウ
ントタイマｔｍ９２ＢＮＧに所定時間Ｔ９２ＢＮＧ（例
えば１．０秒）をセットしてスタートさせ（ステップＳ
７８）、本処理を終了する。ここで、タイマｔｍ９２Ｂ
は前条件成立後の所定時間を計測するものであり（ステ
ップＳ７２参照）、タイマｔｍ９２ＢＮＧは異常判定を
確定するまでの遅延時間を計測するものである（ステッ
プＳ９７参照）。 【００６５】前記ステップＳ７１でＦ９２ＢＣＨＫ＝１
のときは、タイマｔｍ９２Ｂの値が「０」か否かを判別
し（ステップＳ７２）、最初はｔｍ９２Ｂ＞０であるの
で前記ステップＳ７６に進む。その後ｔｍ９２Ｂ＝０と
なるとステップＳ７３に進み、中断フラグＦ９２ＢＰＡ
Ｓが「１」か否かを判別し、更に吸気管内絶対圧ＰＢＡ
が所定圧ＰＢＡ０（例えば５０ｍｍＨｇ）より高いか否
かを判別する（ステップＳ７４）。その結果、Ｆ９２Ｂ
ＰＡＳ＝１であって異常判定中断中のとき又はＰＢＡ≦
ＰＢＡ０のときは、前記ステップＳ７７に進む一方、Ｐ
ＢＡ＞ＰＢＡ０であるときは、ステップＳ７９に進み、
モニタ実行フラグＦ９２ＢＭが「１」か否かを判別す
る。 【００６６】最初はＦ９２ＢＭ＝０であるので、ステッ
プＳ８０からＳ８５を実行する。先ず、モニタ実行フラ
グＦ９２ＢＭを「１」に設定し（ステップＳ８０）、吸
気管内絶対圧ＰＢＡを初期圧ＰＢ９２ＢＦとして記憶し
（ステップＳ８１）、吸気管内絶対圧ＰＢＡの補正項Ｄ
ＰＢ９２ＦＣを、エンジン回転数ＮＥに応じて例えば図
７（ａ）に示すように設定されたＤＰＢ９２ＦＣテーブ
ルを検索することにより算出し（ステップＳ８２）、該
算出した補正項ＤＰＢ９２ＦＣを初期補正項ＤＰＢ９２
ＢＦとして記憶し（ステップＳ８３）、下記式（８）、
（９）によりエンジン回転数ＮＥの上側判定値Ｎ９２Ｂ
Ｈ及び下側判定値Ｎ９２ＢＬを算出し（ステップＳ８
４）、スロットル弁開度θＴＨを初期開度θＴＨ９２Ｂ
として記憶して（ステップＳ８５）、本処理を終了す
る。 【００６７】 Ｎ９２ＢＨ＝ＮＥ＋ＤＮＥ９２ＢＨ …（８） Ｎ９２ＢＬ＝ＮＥ−ＤＮＥ９２ＢＬ …（９） ここで、ＤＮＥ９２ＢＨおよびＤＮＥ９２ＢＬは、例え
ば２００ｒｐｍに設定される所定回転数である。 【００６８】次にステップＳ７９に達すると、Ｆ９２Ｂ
Ｍ＝１であるので、ステップＳ８６に進み、スロットル
弁開度θＴＨの初期開度θＴＨ９２Ｂに対する変化量の
絶対値｜θＴＨ−θＴＨ９２Ｂ｜が、所定変化量ＤＴＨ
９２Ｇ（例えば０．３度）より小さいか否かを判別す
る。この答が肯定（ＹＥＳ）のときは、更にエンジン回
転数ＮＥが前記上側判定値Ｎ９２ＢＨおよび下側判定値
Ｎ９２ＢＬの範囲内にあるか否かを判別する（ステップ
Ｓ８７）。その結果、ステップＳ８６又はＳ８７の答が
否定（ＮＯ）であって、エンジン運転状態の変化が大き
いときは、ステップＳ９６に進み、中断フラグＦ９２Ｂ
ＰＡＳを「１」にセットして、本処理を終了する。 【００６９】ステップＳ８６及びＳ８７の答がともに肯
定（ＹＥＳ）であって、エンジン運転状態の変化が小さ
いときは、パージ制御弁の開弁ディーティ量ＤＦＲを全
開状態に相当する所定値ＤＦＲ９２Ｂに設定し（ステッ
プＳ８８）、吸気管内絶対圧ＰＢＡを今回圧ＰＢ９２Ａ
Ｆとして記憶する（ステップＳ８９）。次いで、前記ス
テップＳ８２と同様にＤＰＢ９２ＦＣテーブルを検索し
て補正項ＤＰＢ９２ＦＣを算出し（ステップＳ９０）、
該算出した補正項ＤＰＢ９２ＦＣを今回補正項ＤＰＢ９
２ＡＦとして記憶する（ステップＳ９１）。 【００７０】続くステップＳ９２では、次式（１０）に
より吸気管内絶対圧の変化量ＤＰＢ９２Ｂを算出する。 【００７１】 ＤＰＢ９２Ｂ＝ＰＢ９２ＡＦ−ＰＡ９２ＢＦ ＋ＤＰＢ９２ＢＦ−ＤＰＢ９２ＡＦ …（１０） 上記式（１０）は、吸気管内絶対圧をエンジン回転数Ｎ
Ｅに応じて設定される補正項ＤＰＢ９２ＢＦ，ＤＰＢ９
２ＡＦによって補正して、その変化量を算出するもので
ある。 【００７２】続くステップＳ９３では、変化量ＤＰＢ９
２Ｂが負の値か否かを判別し、負の値でないときは、さ
らに所定変化量ＤＰＢ９２Ｇより小さいか否かを判別す
る（ステップＳ９４）。ここで、所定変化量ＤＰＢ９２
Ｇは、図７（ｂ）に示すようにエンジン回転数ＮＥ及び
大気圧ＰＡに応じて設定されたＤＰＢ９２Ｇテーブルを
検索して算出される。このテーブルでは、先ずエンジン
回転数ＮＥから低地用所定変化量ＤＰＢ９２Ｇ１及び高
地用所定変化量ＤＰＢ９２Ｇ２を決定し、次いで検出し
た大気圧ＰＡに応じて補間演算を行って、所定変化量Ｄ
ＰＢ９２Ｇを算出する。 【００７３】ステップＳ９３及びＳ９４の答がともに否
定（ＮＯ）のとき、即ちパージ制御弁の全開によって吸
気管内絶対圧ＰＢＡが所定変化量ＤＰＢ９２Ｇ以上増加
したときは、パージフロー正常と判定し、異常可能性フ
ラグＦＮＧＫＵＳＡを「０」にリセットする（ステップ
Ｓ９８）。 【００７４】ステップＳ９３の答が否定（ＮＯ）でステ
ップＳ９４の答が肯定（ＹＥＳ）のとき、即ち吸気管内
絶対圧ＰＢＡが増加し、その増加量が所定変化量ＤＰＢ
９２Ｇより小さいときは、前記ステップＳ７８でスター
トしたタイマｔｍ９２ＢＮＧの値が「０」か否かを判別
する。最初はｔｍ９２ＢＮＧ＞０であるので直ちに本処
理を終了し、所定時間経過してｔｍ９２ＢＮＧ＝０とな
るとパージフロー異常と判定し、異常可能性フラグＦＮ
ＧＫＵＳＡを「０」にリセットする（ステップＳ９
９）。 【００７５】ステップＳ９３でＤＰＢ９２Ｂ＜０である
ときは、その絶対値｜ＤＰＢ９２Ｂ｜が所定値Ｄ９２Ｐ
ＡＳより大きいか否かを判別する（ステップＳ９５）。
その答が肯定（ＹＥＳ）であって、吸気管内絶対圧ＰＢ
Ａが所定以上減少したときは、前記ステップＳ９６に進
んで中断フラグＦ９２ＢＰＡＳを「１」にセットして本
処理を終了する。 【００７６】ステップＳ９５で｜ＤＰＢ９２Ｂ｜≦Ｄ９
２ＰＡＳであるとき、即ち吸気管内絶対圧ＰＢＡの減少
量が所定以下のときは、前記ステップＳ９７に進む。 【００７７】ステップＳ９８またはＳ９９で判定が終了
したときは、モニタ実行フラグＦ９２ＢＭを「０」にリ
セットして（ステップＳ１００）、本処理を終了する。 【００７８】以上のように本処理によれば、エンジンの
所定運転状態においてパージ制御弁２４を全開し、その
ときの吸気管内絶対圧の変化量ＤＰＢ９２Ｂに基づい
て、パージフローの正常・異常が以下のように判定され
る。 【００７９】１）吸気管内絶対圧ＰＢＡが所定量ＤＰＢ
９２Ｇ以上増加したときは正常と判定する（ステップＳ
９８）。 【００８０】２）吸気管内絶対圧ＰＢＡの増加量が所定
量ＤＰＢ９２Ｇより小さい状態又は減少量が所定量Ｄ９
２ＰＡＳ以下の状態が所定時間Ｔ９２ＢＮＧ以上継続し
たときは、異常と判定する（ステップＳ９７）。 【００８１】なお、本処理は非常に限られたエンジン運
転状態でのみ実行可能であるため、正常判定は主に図４
の処理でなされ、本処理は図４の処理で確定できない異
常判定を主として行うものである。これにより、従来の
ように負圧スイッチを使用することなくパージフローの
異常を判定することができる。 【００８２】以上のように本実施例によれば、図４の処
理（エバポ補正係数ＫＥＶＡＰの学習値ＫＥＶＡＰＲＥ
ＦまたはＬＡＦセンサの出力に応じた変化量ＤＬＡＦＥ
ＶＡＰに基づく判定）と図６の処理（吸気管内絶対圧Ｐ
ＢＡの変化量ＤＰＢ９２Ｂに基づく判定）とを組み合わ
せることにより、パージフローの正常及び異常の判定を
負圧スイッチを使用することなく行うことができ、コス
トダウン及び装置の簡略化による信頼性向上を図ること
ができる。更に、装置が正常であるときは、より短時間
で判定することが可能となる。 【００８３】 【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、パ
ージ制御弁の開弁／閉弁作動時における前記排気濃度セ
ンサの出力に基づいて決まるパラメータ値に応じて当該
蒸発燃料処理装置が正常か否かを判定し、該判定により
正常と判定されなかったときに、前記パージ制御弁の開
弁／閉弁作動時における前記吸気管内圧センサにより検
出された吸気管内圧力の変化量に応じて、当該蒸発燃料
処理装置の正常及び異常が判定されるので、負圧スイッ
チを使用する必要がなく、コストダウン及び装置の簡略
化による信頼性向上を図ることができる。更に、装置が
正常であるときは、より短時間で判定することが可能と
なる。

【図面の簡単な説明】 【図１】本発明の一実施例にかかる内燃機関及びその制
御装置の構成を示す図である。 【図２】エバポ補正係数（ＫＥＶＡＰ）を算出する処理
のフローチャートである。 【図３】エバポ補正係数の算出に使用する減算項（ＤＫ
ＥＢＤＥＣ）を算出するためのテーブルを示す図であ
る。 【図４】パージフローの正常判定を行う処理のフローチ
ャートである。 【図５】パージフローの異常判定を行うための前提条件
を判定する処理のフローチャートである。 【図６】パージフローの異常判定を行う処理のフローチ
ャートである。 【図７】吸気管内絶対圧の補正項（ＤＰＢ９２ＦＣ）及
び所定変化量（ＤＰＢ９２Ｇ）を算出するためのテーブ
ルを示す図である。 【符号の説明】 １ 内燃機関 ２ 吸気管 ４ スロットル弁（絞り弁） ６ 電子コントロールユニット（空燃比制御手段、判定
手段） ９ 燃料タンク１１ 絶対圧センサ（吸気管内圧センサ） １５ 排気管 １６ Ｏ２センサ（排気濃度センサ） ２１ キャニスタ ２３ パージ通路 ２４ パージ制御弁

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平５−86995（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−130255（ＪＰ，Ａ) 実開 平２−26754（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F02M 25/08 F02M 25/08 301 F02B 77/08

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 燃料タンクから発生する蒸発燃料を吸着
   するキャニスタと、 該キャニスタと内燃機関の絞り弁下流側の吸気管とを接
   続するパージ通路と、 前記キャニスタから前記パージ通路を介して前記吸気管
   へ供給されるパージガスの流量を制御するパージ制御弁
   と、 前記絞り弁下流側の吸気管に設けられ、吸気管内圧力を
   検出する吸気管内圧センサと、 前記機関の排気系に設けられた排気濃度センサの出力に
   応じて決定される空燃比補正係数を用いて前記機関に供
   給する混合気の空燃比を制御する空燃比制御手段とを備
   えた内燃機関の蒸発燃料処理装置において、 前記パージ制御弁の開弁／閉弁作動時における前記排気
   濃度センサの出力に基づいて決まるパラメータ値に応じ
   て当該蒸発燃料処理装置が正常か否かを判定し、該判定
   により正常と判定されなかったときに、前記パージ制御
   弁の開弁／閉弁作動時における前記吸気管内圧センサに
   より検出された吸気管内圧力の変化量に応じて、当該蒸
   発燃料処理装置の正常及び異常を判定する判定手段を有
   することを特徴とする内燃機関の蒸発燃料処理装置。