JP3435876B2 - 内燃機関の燃料噴射制御装置 - 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、燃料タンク内で発生
する燃料蒸気（以下、エバポガスという）を内燃機関の
吸気系に導き、インジェクタ等により供給される燃料と
混合して燃焼させるようにした内燃機関の燃料噴射制御
装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】この種の燃料噴射制御装置において、燃
料タンクには同タンクで発生するエバポガスを吸着する
キャニスタが接続され、このキャニスタと内燃機関の吸
気系とを連通するパージ通路の途中にはパージ制御弁が
配設されている。キャニスタに吸着されたエバポガス
は、パージ制御弁の開弁動作に伴い空気と共に内燃機関
の吸気系に放出され（エバポパージされ）、インジェク
タによる噴射燃料と混合された後、内燃機関で燃焼に供
される。また、この種の燃料噴射制御装置では、車両の
減速時等にインジェクタによる燃料供給を中断し（燃料
カットし）、燃費向上やエミッション抑制を図るものが
具体化されている。一般的には、スロットル全閉である
こと及び機関回転数が所定回転数以上であることを満た
す条件下で燃料カットが実行される。そして、上記のよ
うなエバポパージ及び燃料カットを行う装置では、燃料
カット時にエバポパージが停止されるようになっていた
（例えば、実開昭５９−１３００５８号公報）。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来の
燃料噴射制御装置では、燃料カットが頻繁に実行される
場合にその都度パージ処理が停止され、それにより種々
の問題を招く。例えば高温時には燃料タンク内でエバポ
ガスが多量に発生するが、パージ処理を停止することに
よりキャニスタから脱離される燃料量が減少する。この
場合、キャニスタが飽和状態となり、エバポガスが大気
放出されるおそれが生じる（いわゆる、キャニスタ破
過）。特に、手動変速機を備えた車両（ＭＴ車）におい
ては、ドライバによるシフトチェンジ毎に燃料カットが
開始され、この燃料カットに合わせてエバポパージを停
止することによりエバポパージ量が不十分になるおそれ
があった。

【０００４】この発明は、上記問題に着目してなされた
ものであり、その目的とするところは、キャニスタに吸
着されたエバポガスを適正にパージ処理し、パージ量を
十分に確保することができる内燃機関の燃料噴射制御装
置を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１に記載の発明は、燃料タンクにて発生する
燃料蒸気を吸着するキャニスタと内燃機関の吸気系とを
パージ通路にて連通すると共に、該パージ通路の途中に
パージ制御弁を設け、該パージ制御弁の開弁動作に伴う
燃料蒸気のパージ量に応じて燃料供給手段による燃料供
給量を減量補正する内燃機関の燃料噴射制御装置におい
て、少なくとも、吸気系に設けられたスロットル弁が所
定開度以下であること及び機関回転数が所定回転数以上
であることを満たす条件下で前記燃料供給手段による燃
料供給を中断させる燃料カット手段と、前記燃料カット
手段により前記燃料供給手段による燃料供給が中断され
た際、当該燃料供給の中断から遅延させて前記パージ制
御弁による燃料蒸気パージを停止させるパージ停止手段
とを備えることを要旨としている。

【０００６】請求項２に記載の発明では、請求項１に記
載の発明において、前記内燃機関には、変速比の異なる
複数の変速段を有する変速機が駆動連結されており、前
記パージ停止手段は、変速機の変速段を検知する手段
と、該検知された変速段が低速側であるほど遅延時間を
長く設定する手段とを備えている。

【０００７】請求項３に記載の発明では、請求項１又は
２に記載の発明において、前記パージ停止手段は、機関
回転数を検知する手段と、該機関回転数が小さいほど遅
延時間を長く設定する手段とを備えている。

【０００８】

【作用】請求項１に記載の発明によれば、パージ制御弁
の開弁動作に伴い、パージ通路を介してキャニスタから
内燃機関の吸気系に燃料蒸気（エバポガス）が給送され
る。このとき、燃料蒸気のパージ量に応じて燃料供給手
段による燃料供給量が減量補正される。また、燃料カッ
ト手段は、少なくとも、スロットル弁が所定開度以下で
あること及び機関回転数が所定回転数以上であることを
満たす条件下で燃料供給手段による燃料供給を中断させ
る。パージ停止手段は、燃料カット手段により燃料供給
手段による燃料供給が中断された際、当該燃料供給の中
断から遅延させてパージ制御弁による燃料蒸気パージを
停止させる。

【０００９】要するに、エバポパージ機構を備えた燃料
噴射制御装置では、キャニスタに吸着されたエバポガス
を吸気系に給送して確実に燃焼させなければならない。
特に高温時等、エバポガスが多量発生する場合には、パ
ージ量を十分に確保することが必要となる。従って、例
えば手動変速機のシフトチェンジの際等、一時的な燃料
カットに伴いエバポパージが停止されると、パージ量が
不十分になるおそれがあった。これに対して本構成で
は、シフトチェンジ等、一時的な燃料カットではエバポ
パージが停止されず、十分なパージ量が確保される。

【００１０】請求項２に記載の発明によれば、パージ停
止手段は、変速機の変速段を検知し、該検知された変速
段が低速側であるほど遅延時間を長く設定する。つま
り、一般的に変速段が低速側になると変速ショック防止
のために、ドライバによる変速時間が長くなる。従っ
て、変速段が低速側になるほど遅延時間を長くすること
で、いかなる変速段においてもシフトチェンジの際にお
けるパージ停止が防止され、パージ量が確保される。

【００１１】請求項３に記載の発明によれば、パージ停
止手段は、機関回転数を検知し、該機関回転数が小さい
ほど遅延時間を長く設定する。つまり、一般的に機関回
転数が低くなると変速ショック防止のために、ドライバ
による変速時間が長くなる。従って、機関回転数が小さ
いほど遅延時間を長くすることで、いかなる回転域での
シフトチェンジの際にもパージ停止が防止される。

【００１２】

【実施例】

（第１実施例）以下、この発明を空燃比制御装置に具体
化した第１実施例を図面に従って説明する。本実施例に
おいて、ガソリン噴射式多気筒内燃機関（以下、単にエ
ンジンという）は車両に搭載され、このエンジンの駆動
力はクラッチ機構及び手動変速機等を介して駆動輪に伝
達されるようになっている。また、エンジン燃焼時にお
ける空燃比を適正に保つべくマイクロコンピュータによ
る空燃比制御が実施される。

【００１３】図１は本実施例における空燃比制御装置の
概略構成を示す図である。図１のエンジン１には吸気管
２と排気管３とが接続されている。吸気管２の内端部に
は、燃料供給手段としての電磁式のインジェクタ４が設
けられ、その上流側には図示しないアクセルペダルに連
動して開度調整されるスロットル弁５が設けられてい
る。排気管３には、排気ガス中の酸素濃度に応じた電圧
信号を出力する空燃比センサとしての酸素センサ６が設
けられている。

【００１４】前記インジェクタ４に燃料を供給するため
の燃料供給系統は、燃料タンク７、燃料ポンプ８、燃料
フィルタ９及び調圧弁１０を有している。燃料タンク７
内の燃料（ガソリン）は燃料ポンプ８によって吸い上げ
られ、燃料フィルタ９を介して各インジェクタ４へ圧送
される。また、各インジェクタ４に供給される燃料は調
圧弁１０によって所定圧力に調整される。

【００１５】燃料タンク７の上部から延びるパージ管
（パージ通路）１１は吸気管２のサージタンク１２に連
通され、そのパージ管１１の途中には、燃料タンク７に
て発生するエバポガスを吸着する吸着材としての活性炭
を収納したキャニスタ１３が配設されている。キャニス
タ１３には外気を導入するための大気開放孔１４が設け
られている。パージ管１１はキャニスタ１３よりもサー
ジタンク１２側を放出通路１５とし、この放出通路１５
の途中にはパージ制御弁としての可変流量電磁弁（以
下、パージソレノイド弁という）１６が設けられてい
る。

【００１６】パージソレノイド弁１６において、弁体１
７はスプリング（図示略）によりシート部１８を閉じる
方向に常に付勢されているが、コイル１９を励磁するこ
とによりシート部１８を開く方向に移動するようになっ
ている。即ち、パージソレノイド弁１６はコイル１９の
消磁により放出通路１５を閉じ、コイル１９の励磁によ
り放出通路１５を開く。このパージソレノイド弁１６の
開閉動作は後述するＣＰＵ２１によるパルス幅変調に基
づいてデューティ比制御され、パージソレノイド弁１６
は全閉から全開まで無段階に開度調節される。

【００１７】従って、このパージソレノイド弁１６にＣ
ＰＵ２１から制御信号を供給してキャニスタ１３とエン
ジン１の吸気管２とを連通すれば、大気開放孔１４を介
してキャニスタ１３に新気が導入され、この新気がキャ
ニスタ１３内を換気する。このとき、エバポガスが吸気
管２からエンジン１のシリンダ内に送り込まれてキャニ
スタパージが行われると共に、キャニスタ１３の吸着機
能の回復が得られる。なお、図２の特性図に示すよう
に、新気導入に伴うパージ空気量（リットル／ｍｉｎ）
は、ＣＰＵ２１からパージソレノイド弁１６に供給され
るパルス信号のデューティ比に応じて調節される。図２
は吸気管２内の負圧が一定の場合での特性を示す。この
特性図によれば、パージソレノイド弁１６のデューティ
比が０％から増加するにつれて、パージ空気量がほぼ直
線的に増加するのが分かる。

【００１８】また、スロットル弁５には同弁５の開度を
検出するスロットルセンサ２２が設けられ、このスロッ
トルセンサ２２はスロットル開度に応じたアナログ信号
を出力すると共に、スロットル全閉であること（アクセ
ルＯＦＦ）を検出するアイドルスイッチのオン・オフ信
号を出力する。さらに、サージタンク１２にはスロット
ル弁５を通過した吸入空気の圧力（絶対圧）を検出する
吸気圧センサ２３が、エンジン１のシリンダブロックに
は冷却水の温度を検出する水温センサ２４が、それぞれ
設けられている。ＣＰＵ２１には、上記各センサからの
スロットル開度信号，吸気圧信号，冷却水温信号の他
に、回転数センサからのエンジン回転数信号，吸気温セ
ンサからの吸気温信号，大気圧センサからの大気圧信
号，手動変速機の変速段信号が入力される。

【００１９】ＣＰＵ２１は各検出信号に基づいて、スロ
ットル開度、吸気圧、冷却水温、エンジン回転数、吸気
温、大気圧等を算出し、それらのデータをＲＡＭ２６に
一次的に記憶する。ＲＡＭ２６の一部には電源遮断時に
もデータを記憶保持するバックアップＲＡＭ（図示略）
が構成されている。なお、例えば、吸気圧センサ２３か
らの吸気圧信号に代えて吸入空気量センサからの吸入空
気量信号をＣＰＵ２１に入力したり、エンジン始動前に
おける吸気圧信号を大気圧信号としてＣＰＵ２１に入力
したりすることもできる。

【００２０】ＲＯＭ２５は、エンジン全体の動作を制御
するための演算プログラムや各種マップを格納してい
る。ＣＰＵ２１は、ＲＯＭ２５内の演算プログラムやマ
ップに基づいて空燃比制御を実施する。つまり、ＣＰＵ
２１は前記酸素センサ６からの電圧信号を入力し、混合
気のリッチ・リーン判定を行う。そして、ＣＰＵ２１は
リッチからリーンに反転した場合及びリーンからリッチ
に反転した場合は燃料噴射量を増減すべく空燃比補正係
数ＦＡＦを段階状に変化（スキップ）させると共に、リ
ッチ又はリーンのときには空燃比補正係数ＦＡＦを徐々
に増減させる（ＦＡＦの基準値は「１．０」とする）。
また、ＣＰＵ２１はエンジン運転状態（エンジン回転数
ＮＥ，吸気圧ＰＭ等）や、空燃比補正係数ＦＡＦ等によ
り燃料噴射量ＴＡＵを求め、所定の噴射タイミングで前
記インジェクタ４による燃料噴射を行わせる。なお、本
実施例では、インジェクタ４により燃料供給手段が構成
され、ＣＰＵ２１により燃料カット手段及びパージ停止
手段が構成されている。

【００２１】図３は、エンジン回転数ＮＥとエンジン負
荷（本実施例では吸気圧ＰＭであるが、その他に吸入空
気量やスロットル開度でもよい）とにより決定される全
開パージ率マップであり、この値は吸気管２を通してエ
ンジン１に流入する全空気量と、パージソレノイド弁１
６全開時（デューティ１００％時）にパージ管１１を通
して流れるパージ流量との比率を示している。

【００２２】次に、上記のように構成された空燃比制御
装置の作用を詳細に説明する。なお、本制御装置は、空
燃比フィードバック制御、燃料カットフラグ処理、パー
ジ率制御（パージ率徐変制御）、エバポ濃度検出、燃料
噴射量制御、及びパージソレノイド弁制御の各処理を通
じて燃料噴射制御を実現するものであり、以下、各処理
毎に説明する。

【００２３】［空燃比フィードバック制御］先ず空燃比
フィードバック制御を図４のフローチャートに従って説
明する。なお、図４のルーチンはＣＰＵ２１による例え
ば４ｍｓｅｃ毎の時間割り込みにて実行される。

【００２４】空燃比フィードバック制御ルーチンにおい
て、ＣＰＵ２１は先ずステップ１０１でフィードバック
制御が可能であるか否かを判別する。ここでは、主に以
下に示す（１）〜（５）の条件を全て満たす場合、フィ
ードバック可能と判別される。（１）エンジン始動時で
ないこと。（２）燃料カット中でないこと。（３）冷却
水温ＴＨＷ≧４０℃であること。（４）ＴＡＵ＞ＴＡＵ
min であること（但し、ＴＡＵmin はインジェクタ４の
最少燃料噴射量）。（５）酸素センサ６が活性状態であ
ること。

【００２５】そして、ステップ１０１が肯定判別された
場合（条件成立の場合）、ＣＰＵ２１はステップ１０３
に進み、酸素センサ出力と所定判定レベルとを比較して
それぞれ所定時間Ｈ，Ｉ（ｍｓｅｃ）だけ遅らせて空燃
比フラグＸＯＸＲを操作する。具体的には、酸素センサ
出力がリッチからリーンに反転してからＨｍｓｅｃ後に
ＸＯＸＲ＝０（リーンを意味）にフラグを操作し、酸素
センサ出力がリーンからリッチに反転してからＩｍｓｅ
ｃ後にＸＯＸＲ＝１（リッチを意味）にフラグを操作す
る。

【００２６】次に、ＣＰＵ２１はステップ１０４に進
み、この空燃比フラグＸＯＸＲに基づいて空燃比補正係
数ＦＡＦの値を操作する。即ち、空燃比フラグＸＯＸＲ
が「０」→「１」又は「１」→「０」に変化した時、空
燃比補正係数ＦＡＦの値を所定量スキップさせ、空燃比
フラグＸＯＸＲが「１」又は「０」継続している時、空
燃比補正係数ＦＡＦの積分制御を行う。そして、ＣＰＵ
２１は、次のステップ１０５へ進んで空燃比補正係数Ｆ
ＡＦの値の上下限チェックをする。さらに、ＣＰＵ２１
は、ステップ１０６で空燃比補正係数ＦＡＦの値を基
に、スキップ毎又は所定時間毎になまし（平均化）処理
を行ってなまし値ＦＡＦＡＶを算出し、その後、本ルー
チンを終了する。なお、ステップ１０１が否定判別され
た場合（条件不成立の場合）には、ＣＰＵ２１はステッ
プ１０２へ進み、空燃比補正係数ＦＡＦを「１．０」に
設定して本ルーチンを終了する。

【００２７】［燃料カットフラグ処理］燃料カットフラ
グ処理を図５のフローチャートに従って説明する。図５
のルーチンはＣＰＵ２１による例えば４ｍｓｅｃ毎の時
間割り込みにて実行される。

【００２８】燃料カットフラグ処理ルーチンにおいて、
ＣＰＵ２１は、ステップ２０１で燃料カットフラグＸＦ
Ｃに「１」がセットされているか否かを判別する。通常
の空燃比フィードバック状態ではステップ２０１が否定
判別され（ＸＦＣ＝０）、ＣＰＵ２１はステップ２０２
に進む。

【００２９】このとき、ＣＰＵ２１は、ステップ２０２
でアイドルスイッチ＝オンであるか否かを判別し、続く
ステップ２０３でエンジン回転数ＮＥが燃料カットの開
始回転数（本実施例では、１４００ｒｐｍ）を越えてい
るか否かを判別する。ステップ２０２，２０３が共に肯
定判別された場合には、ＣＰＵ２１はステップ２０４に
進み、アイドルＯＮ且つＮＥ＞１４００ｒｐｍの状態に
なってから所定時間（本実施例では、５００ｍｓｅｃ）
が経過したか否かを判別する。そして、５００ｍｓｅｃ
経過後に、ＣＰＵ２１はステップ２０５に進み、燃料カ
ットフラグＸＦＣに「１」をセットして本ルーチンを終
了する。このフラグのセット操作に伴い燃料カットが開
始されることになる。なお、ステップ２０４の判定時間
（５００ｍｓｅｃ）は、燃料カットの燃費向上という効
果を損なうことのないように上限が規制され、通常は５
００ｍｓｅｃ若しくはそれよりも短い時間に設定され
る。

【００３０】一方、上記の如く燃料カットフラグＸＦＣ
がセットされると、前記ステップ２０１が肯定判別さ
れ、ＣＰＵ２１はステップ２０６に進む。ＣＰＵ２１
は、ステップ２０６でエンジン回転数ＮＥが燃料噴射の
復帰回転数（本実施例では、１０００ｒｐｍ）未満であ
るか否かを判別する。また、ＣＰＵ２１は、ステップ２
０７でアイドルスイッチ＝オフであるか否かを判別す
る。この場合、エンジン回転数ＮＥが１０００ｒｐｍ以
上で且つアイドルスイッチ＝オンであれば（ステップ２
０６，２０７が共にＮＯ）、ＣＰＵ２１はそのまま本ル
ーチンを終了する。つまり、燃料カットが継続される。

【００３１】また、エンジン回転数ＮＥが１０００ｒｐ
ｍ未満であるか又はアイドルスイッチ＝オフであれば
（ステップ２０６，２０７のいずれかがＹＥＳ）、ＣＰ
Ｕ２１はステップ２０８に進み、燃料カットフラグＸＦ
Ｃを「０」にクリアして本ルーチンを終了する。このフ
ラグのクリア操作により燃料カットが終了され、燃料噴
射が再開される。なお、燃料カットの終了後には所定時
間経過後に空燃比フィードバックが再開される。

【００３２】［パージ率制御］パージ率制御を図６のフ
ローチャートに従って説明する。図６のルーチンはＣＰ
Ｕ２１による例えば３２ｍｓｅｃ毎の時間割り込みにて
実行される。

【００３３】パージ率制御ルーチンにおいて、ＣＰＵ２
１は、ステップ３０１で冷却水温ＴＨＷが８０℃以上で
あるか否かを判別すると共に、ステップ３０２で空燃比
フィードバック中であるか否かを判別する。エンジン暖
機後であり（ＴＨＷ≧８０℃）且つ通常の空燃比フィー
ドバックが実行されていれば（図４のステップ１０１の
条件成立時）、ステップ３０１，３０２が共に肯定判別
され、ＣＰＵ２１はステップ３０５に進む。

【００３４】この場合、ＣＰＵ２１は、ステップ３０５
でパージ実施フラグＸＰＲＧに「１」をセットした後、
ステップ３０６〜３０９で最終パージ率ＰＧＲを演算す
る。詳しくは、ＣＰＵ２１は、ステップ３０６で吸気圧
ＰＭ及びエンジン回転数ＮＥに基づいて図３の二次元マ
ップから全開パージ率ＰＧＲＭＸを読み込む。また、Ｃ
ＰＵ２１は、次のステップ３０７で目標ＴＡＵ補正量Ｋ
ＴＰＲＧをエバポ濃度平均値ＦＧＰＧＡＶで除算して目
標パージ率ＰＧＲＯを算出する（ＰＧＲＯ＝ＫＴＰＲＧ
／ＦＧＰＧＡＶ）。

【００３５】ここで、目標ＴＡＵ補正量ＫＴＰＲＧと
は、燃料噴射量ＴＡＵを減量補正する際における最大補
正量に相当する。また、エバポ濃度平均値ＦＧＰＧＡＶ
は、キャニスタ１３へのエバポガス吸着量に対応してお
り、後述の処理によって推定され、随時更新されつつＲ
ＡＭ２６に書き込まれている。従って、目標パージ率Ｐ
ＧＲＯは、目標ＴＡＵ補正量ＫＴＰＲＧまで一杯に噴射
量を減量することを想定したとき、どれだけのエバポガ
スをパージによって補充したらよいかに対応する。この
場合、同じ運転状態であれば、目標パージ率ＰＧＲＯは
エバポ濃度平均値ＦＧＰＧＡＶが大きいほど小さな値と
なり、小さいほど大きな値となる。なお、本実施例で
は、目標ＴＡＵ補正量ＫＴＰＲＧを「３０％」に設定し
ている。

【００３６】その後、ＣＰＵ２１は、ステップ３０８で
パージ率徐変値ＰＧＲＤを読み込む。パージ率徐変値Ｐ
ＧＲＤとは、パージ率をいきなり大きく変更すると補正
が追いつかず最適な空燃比を保てなくなってしまうた
め、これを避けるために設けられた制御値である。パー
ジ率徐変値ＰＧＲＤの設定方法は後述のパージ率徐変制
御にて説明する。

【００３７】こうして全開パージ率ＰＧＲＭＸ，目標パ
ージ率ＰＧＲＯ，パージ率徐変値ＰＧＲＤが求められた
ら、ＣＰＵ２１は、ステップ３０９でこれらのうちで最
小値を最終パージ率ＰＧＲとして決定する。この最終パ
ージ率ＰＧＲにてパージ制御が実施される。この場合、
通常はパージ率徐変値ＰＧＲＤにて最終パージ率ＰＧＲ
が制御され、同パージ率徐変値ＰＧＲＤが増え続ければ
全開パージ率ＰＧＲＭＸ又は目標パージ率ＰＧＲＯにて
上限ガードされることになる。

【００３８】一方、前記ステップ３０１において、ＴＨ
Ｗ＜８０℃であればＣＰＵ２１はステップ３１０に進
む。この場合、ＣＰＵ２１は、ステップ３１０でパージ
実施フラグＸＰＲＧを「０」にクリアすると共に、続く
ステップ３１１で最終パージ率ＰＧＲを「０」にリセッ
トして、本ルーチンを終了する。この最終パージ率ＰＧ
Ｒが「０」ということは、エバポパージを実施しないこ
とを意味する。つまり、エンジン１の暖機前等、冷却水
温が低い場合（ＴＨＷ＜８０℃）には、水温補正によっ
てパージ以外の燃料増量が実施されており、パージ率制
御が実施されない。

【００３９】また、暖機完了後であって空燃比フィード
バック中でない場合（ステップ３０１がＹＥＳ、ステッ
プ３０２がＮＯの場合）には、ＣＰＵ２１はステップ３
０３に進み、燃料カットフラグＸＦＣの操作状態に基づ
き燃料カット中であるか否かを判別する。この場合、燃
料カット中でなければ（ＸＦＣ＝０の場合）、ＣＰＵ２
１は前述のステップ３１０，３１１に進み、パージ実施
フラグＸＰＲＧを「０」にクリアすると共に最終パージ
率ＰＧＲを「０」として処理を終了する。燃料カット中
であれば（ＸＦＣ＝１の場合）、ＣＰＵ２１はステップ
３０４に進み、燃料カット開始後、所定のパージ遅延時
間ＴPD（本実施例では、ＴPD＝５００ｍｓｅｃ）が経過
したか否かを判別する。

【００４０】この場合、パージ遅延時間ＴPDの経過前で
あれば、ＣＰＵ２１はステップ３０５に進み、前述のス
テップ３０５〜３０９を実施してパージ率制御を継続す
る。パージ遅延時間ＴPDが経過すると、ＣＰＵ２１はス
テップ３１０に進み、ステップ３１０，３１１によりパ
ージ制御を停止する。つまり、空燃比フィードバック状
態から燃料カット状態に移行した場合、パージ遅延時間
ＴPD（＝５００ｍｓｅｃ）が経過してから実際にパージ
制御が停止される。具体的には、例えばドライバが手動
変速機のシフトチェンジを行う場合には、図５のステッ
プ２０２〜２０４の条件が満たされ、一時的に燃料カッ
トが実施される。この場合、その燃料カットが開始され
ても極短時間で終了するため、エバポパージは停止され
ない。これに対して、通常の車両減速時には燃料カット
時間が長くなりエバポパージが停止される。

【００４１】［パージ率徐変制御］パージ率徐変制御を
図７のフローチャートに従って説明する。図７のルーチ
ンも前述のパージ率制御ルーチンと同様、例えば３２ｍ
ｓｅｃ毎の時間割り込みにて実行される。

【００４２】パージ率徐変制御ルーチンにおいて、ＣＰ
Ｕ２１は、先ずステップ４０１でパージ実施フラグＸＰ
ＲＧに「１」がセットされているか否かを判別する。Ｘ
ＰＲＧ＝０の場合、ＣＰＵ２１はステップ４０６に進
み、パージ率徐変値ＰＧＲＤを「０」として本ルーチン
を終了する。また、ＸＰＲＧ＝１の場合、ＣＰＵ２１は
ステップ４０２に進み、空燃比補正係数ＦＡＦのズレ量
｜１−ＦＡＦＡＶ｜を検出する。

【００４３】このとき、｜１−ＦＡＦＡＶ｜≦５％であ
れば、ＣＰＵ２１はステップ４０３に進んで前回の最終
パージ率ＰＧＲi-1 に「０．１％」加算した値を今回の
パージ率徐変値ＰＧＲＤとする。５％＜｜１−ＦＡＦＡ
Ｖ｜≦１０％であれば、ＣＰＵ２１はステップ４０４に
進んで前回の最終パージ率ＰＧＲi-1 を今回のパージ率
徐変値ＰＧＲＤとする。｜１−ＦＡＦＡＶ｜＞１０％で
あれば、ＣＰＵ２１はステップ４０５に進んで前回の最
終パージ率ＰＧＲi-1 から「０．１％」減算した値を今
回のパージ率徐変値ＰＧＲＤとする。

【００４４】つまり、パージ率を大きく変更すると補正
が追いつかず、最適な空燃比を保てなくなってしまう
が、パージ率徐変値ＰＧＲＤがこのような問題を避ける
ために設けられた制御値であることは上述した通りであ
る。

【００４５】［エバポ濃度検出］エバポ濃度検出を図８
のフローチャートに従って説明する。図８のルーチンは
ＣＰＵ２１による例えば４ｍｓｅｃ毎の時間割り込みに
て実行される。

【００４６】エバポ濃度検出ルーチンにおいて、ＣＰＵ
２１は、ステップ５０１でキースイッチ投入時であるか
否かを判別する。キースイッチ投入時であれば、ＣＰＵ
２１はステップ５１２〜５１４で各データを初期化す
る。つまり、ＣＰＵ２１は、ステップ５１２でエバポ濃
度ＦＧＰＧを「１．０」に、ステップ５１３でエバポ濃
度平均値ＦＧＰＧＡＶを「１．０」に、ステップ５１４
で初回濃度検出終了フラグＸＮＦＧＰＧを「０」に、そ
れぞれ初期化する。ここで、ＦＧＰＧ，ＦＧＰＧＡＶ＝
１．０は、エバポ濃度が「０」であること（キャニスタ
１３にエバポガスが全く吸着されていないこと）を意味
する。つまり、エンジン始動時には初期化により吸着量
が「０」に仮定される。ＸＮＦＧＰＧ＝０はエンジン始
動後に未だエバポ濃度が検出されていないことを意味す
る。

【００４７】キースイッチ投入後、ＣＰＵ２１は、ステ
ップ５０２でパージ実施フラグＸＰＲＧが「１」である
か否か、即ちパージ制御が開始されているか否かを判別
する。ＸＰＲＧ＝１（パージ制御開始後）の場合、ＣＰ
Ｕ２１はステップ５０３に進み、ＸＰＲＧ＝０（パージ
制御開始前）の場合、そのまま本ルーチンを終了する。

【００４８】また、ＣＰＵ２１は、ステップ５０３で車
両が加減速中であるか否かを判別する。ここで、加減速
中であるか否かの判別は、アイドルスイッチ、スロット
ル弁開度変化、吸気圧変化、車速変化等の検出結果に従
い実施される。そして、加減速中であると判別される
と、ＣＰＵ２１はそのまま処理を終了する。つまり、加
減速中（エンジン運転の過渡状態）ではエバポ濃度検出
が禁止され、誤検出防止が図られる。

【００４９】ステップ５０３で 加減速中でない旨が判
別されると、ＣＰＵ２１はステップ５０４に進み、初回
濃度検出終了フラグＸＮＦＧＰＧが「１」であるか否
か、即ちエバポ濃度の初回検出が終了しているか否かを
判別する。ＣＰＵ２１は、ＸＮＦＧＰＧ＝１（初回検出
後）であればステップ５０５に進み、ＸＮＦＧＰＧ＝０
（初回検出前）であればステップ５０５をバイパスして
ステップ５０６に進む。最初は濃度検出が終了していな
いので（ＸＮＦＧＰＧ＝０）、ＣＰＵ２１はステップ５
０４からステップ５０６に進み、なまし値ＦＡＦＡＶが
基準値（＝１）に対して所定値ω（例えば、２％）以上
の偏差を有するか否かを判別する。つまり、エバポパー
ジによる空燃比のズレ量が小さ過ぎるとエバポ濃度が正
しく検出できない。そのため、空燃比のズレ量が小さけ
れば（｜１−ＦＡＦＡＶ｜≦ω）、ＣＰＵ２１はそのま
ま処理を終了する。また、空燃比のズレ量が大きければ
（｜１−ＦＡＦＡＶ｜＞ω）、ＣＰＵ２１はステップ５
０７に進み、次の（１）式に基づきエバポ濃度ＦＧＰＧ
を検出する。

【００５０】 ＦＧＰＧ＝ＦＧＰＧi-1 ＋（ＦＡＦＡＶ−１）／ＰＧＲ ・・・（１） この数式において、前述の如くエバポ濃度ＦＧＰＧの初
期値は「１」であり、空燃比がリッチ寄りか又はリーン
寄りかに応じてエバポ濃度ＦＧＰＧが徐々に更新され
る。この場合、実際のエバポ濃度が高いほど（キャニス
タ１３の吸着量が多いほど）、エバポ濃度ＦＧＰＧの値
は「１」を基準に減じられる。また、同エバポ濃度ＦＧ
ＰＧの値は、実際のエバポ濃度の低下分（キャニスタ１
３の放出量）に応じて増加させられる。具体的には、空
燃比がリッチであれば（ＦＡＦＡＶ−１＜０）、エバポ
濃度ＦＧＰＧの値は「ＦＡＦＡＶ−１」を最終パージ率
ＰＧＲで除算した値だけ小さくなる。また、空燃比がリ
ーンであれば（ＦＡＦＡＶ−１＞０）、エバポ濃度ＦＧ
ＰＧの値は「ＦＡＦＡＶ−１」を最終パージ率ＰＧＲで
除算した値だけ大きくなる。

【００５１】その後、ＣＰＵ２１は、ステップ５０８で
初回濃度検出終了フラグＸＮＦＧＰＧが「１」であるか
否かを判別する。ＣＰＵ２１は、ＸＮＦＧＰＧ＝０であ
ればステップ５０９に進み、エバポ濃度ＦＧＰＧの前回
検出値と今回検出値との変化が所定値θ（例えば、３
％）以下の状態が３回以上継続したか否かによりエバポ
濃度が安定したか否かを判別する。エバポ濃度が安定す
ると、次のステップ５１０に進み、初回濃度検出終了フ
ラグＸＮＦＧＰＧに「１」をセットした後、ステップ５
１１に進む。一方、ステップ５０８でＸＮＦＧＰＧ＝１
の場合、又はステップ５０９でエバポ濃度が安定してい
ない旨が判別された場合、ＣＰＵ２１は直接ステップ５
１１に進む。ＣＰＵ２１は、ステップ５１１で今回のエ
バポ濃度ＦＧＰＧを平均化するために、所定のなまし演
算（例えば、１／６４なまし演算）を実行し、エバポ濃
度平均値ＦＧＰＧＡＶを求める。

【００５２】このように初回濃度検出が終了すると（Ｘ
ＮＦＧＰＧ＝１がセットされると）、ステップ５０４が
常に肯定判別され、ＣＰＵ２１はステップ５０５で最終
パージ率ＰＧＲが所定値β（例えば、０％）を越えるか
否かを判別する。そして、ＰＧＲ＞βの場合のみ、ＣＰ
Ｕ２１はステップ５０６以降のエバポ濃度検出を実行す
る。つまり、パージ実施フラグＸＰＲＧがセットされて
いても最終パージ率ＰＧＲが「０」となり、実際にはエ
バポパージが実施されていないことがある。そのため、
初回検出時以外は、ＰＧＲ＝０の場合に濃度検出を行わ
ないようにしている。

【００５３】なお、最終パージ率ＰＧＲが小さい場合、
即ちパージソレノイド弁１６が低流量側にある場合は開
度制御の精度が比較的低くエバポ濃度検出の信頼性が低
い。そこで、ステップ５０５の所定値βをパージソレノ
イド弁１６の低開度域に設定し（例えば、０％＜β＜２
％の値）、初回検出時以外は、精度の良い検出条件が揃
った場合のみ、エバポ濃度検出を行うようにしてもよ
い。

【００５４】［燃料噴射量制御］次いで、燃料噴射量制
御を図９のフローチャートに従って説明する。図９のル
ーチンはＣＰＵ２１による例えば４ｍｓｅｃ毎の時間割
り込みにて実行される。

【００５５】燃料噴射量制御ルーチンにおいて、ＣＰＵ
２１は、先ずステップ６０１で燃料カットフラグＸＦＣ
が「０」であるか否かを判別し、ＸＦＣ＝１であればス
テップ６０６に進む。ＣＰＵ２１は、ステップ６０６で
燃料噴射量ＴＡＵを「０」にして本ルーチンを終了す
る。このとき、燃料カットが実行される。

【００５６】一方、ＸＦＣ＝０であれば、ＣＰＵ２１は
ステップ６０２に進み、ＲＯＭ２５内にマップとして格
納されているデータに基づき、エンジン回転数ＮＥと負
荷（例えば、吸気圧ＰＭ）に応じた基本燃料噴射量ＴＰ
を演算する。次に、ＣＰＵ２１はステップ６０３でエン
ジン１の運転状態に関する各種基本補正（冷却水温補
正，始動後補正，吸気温補正等）を行う。また、ＣＰＵ
２１は、続くステップ６０４で次の（２）式を用い、図
８のルーチンで演算したエバポ濃度平均値ＦＧＰＧＡＶ
と、図６のルーチンで演算した最終パージ率ＰＧＲと応
じてパージ補正係数ＦＰＧを算出する。

【００５７】 ＦＰＧ＝（ＦＧＰＧＡＶ−１）・ＰＧＲ ・・・（２） このパージ補正係数ＦＰＧは、パージ率制御処理によっ
て決定された条件でパージを実行することによって補充
される燃料量を意味し、この係数の相当量が基本燃料噴
射量ＴＰから減量補正されることになる。

【００５８】その後、ＣＰＵ２１は、ステップ６０５で
空燃比補正係数ＦＡＦ、パージ補正係数ＦＰＧ及び空燃
比学習値ＫＧｊから次の（３）式にて補正係数Ｋｍを求
め、この補正係数Ｋｍを基本燃料噴射量ＴＰに乗算して
燃料噴射量ＴＡＵに反映させる。

【００５９】 Ｋｍ＝１＋（ＦＡＦ−１）＋（ＫＧｊ−１）＋ＦＰＧ ・・・（３） なお、空燃比学習値ＫＧｊはＲＡＭ２６に記憶保持され
るバックアップデータであり、各エンジン運転領域毎に
設定される係数である。そして、ＣＰＵ２１は、所定の
燃料噴射タイミングで燃料噴射量ＴＡＵに基づいてイン
ジェクタ４による燃料噴射を実施する。

【００６０】［パージソレノイド弁制御］次に、パージ
ソレノイド弁制御を図１０のフローチャートに従って説
明する。図１０のルーチンはＣＰＵ２１による例えば１
００ｍｓｅｃ毎の時間割り込みにて実行される。

【００６１】パージソレノイド弁制御ルーチンにおい
て、ＣＰＵ２１はステップ７０１でパージ実施フラグＸ
ＰＲＧが「１」であるか否かを判別する。ＸＰＲＧ＝０
であれば、ＣＰＵ２１はステップ７０２に進み、パージ
ソレノイド弁１６を駆動させるための制御値Ｄｕｔｙを
「０」とする。また、ＸＰＲＧ＝１であれば、ＣＰＵ２
１はステップ７０３に進み、最終パージ率ＰＧＲ及びそ
の時点での運転状態に見合った全開パージ率ＰＧＲＭＸ
に基づき、次の（４）式にて制御値Ｄｕｔｙを算出す
る。

【００６２】 Ｄｕｔｙ＝（ＰＧＲ／ＰＧＲＭＸ）・（１００−ＰV ）・Ｐpa＋ＰV ・・・（４） この式で、パージソレノイド弁１６の駆動周期は１００
ｍｓｅｃとされている。また、ＰV はバッテリ電圧の変
動に対する電圧補正値（駆動周期補正用の時間相当量）
であり、Ｐpaは大気圧の変動に対する大気圧補正値であ
る。この制御値Ｄｕｔｙに基づき、パージソレノイド弁
１６の駆動パルス信号のデューティ比が設定される。

【００６３】以上詳述したように本実施例の空燃比制御
装置では、アイドル時であること（スロットル全閉であ
ること）、及びエンジン回転数ＮＥが所定の燃料カット
回転数以上であることが満たされた時に燃料カットを行
うようにした（図５の処理）。そして、燃料カット開始
後に所定のパージ遅延時間ＴPDが経過したか否かを判別
し、パージ遅延時間ＴPDの経過前であればエバポパージ
を継続し、パージ遅延時間ＴPDの経過後であればエバポ
パージを停止するようにした（図６のステップ３０
４）。

【００６４】この場合、例えば変速機のシフトチェンジ
の際には一時的に上記燃料カットの実施条件が満たさ
れ、燃料カットが開始される。しかし、このような一時
的な燃料カットの際には極短時間で燃料噴射が再開され
るため、エバポパージが中断されない。その結果、エバ
ポガスの所望のパージ量が確保でき、高温時等のエバポ
ガスの多量発生時におけるキャニスタ破過等の諸問題を
回避することができる。なお、本実施例では燃料カット
開始時にも遅延時間を設定したが（図５のステップ２０
４）、燃費向上の観点からこの遅延時間には制限があ
り、通常はシフトチェンジ毎に燃料カットが実施される
ことになる。この場合、上記したエバポガスのパージ量
確保と燃費向上との両効果を両立することができる。

【００６５】また、本実施例のような空燃比制御装置で
は、パージ処理の停止及び再開が繰り返されると、空燃
比が乱れを招く。しかし、パージ停止を必要最小限に抑
えることで空燃比の乱れが解消され、空燃比の乱れによ
るドライバビリティの悪化を防止することができる。

【００６６】（第２実施例）上記第１実施例ではパージ
遅延時間ＴPDを固定したが、以下に示す第２実施例では
変速機のシフトチェンジ動作に対応させてパージ遅延時
間ＴPDを可変設定する。

【００６７】図１１のフローチャートはパージ遅延時間
設定ルーチンを示し、同ルーチンはＣＰＵ２１による例
えば３２ｍｓｅｃ時間割り込みで実行される。図１１に
おいて、ＣＰＵ２１は、ステップ８０１で手動変速機の
変速段（前進１速〜前進５速）を読み込み、続くステッ
プ８０２で例えば図１２の関係に基づき、変速段に対応
した基本遅延時間ＴB を算出する。つまり、実際の車両
運転時においては、一般的に高速段よりも低速段の方が
シフトチェンジの所要時間が長くなる（ショック軽減の
ために、クラッチ又はアクセルの操作時間が長くな
る）。そのため、図１２では、変速段が大きくなるほど
基本遅延時間ＴB が長くなるように設定されている。図
１２において、例えば変速段が前進２速→前進３速にシ
フトアップされた場合には基本遅延時間ＴB が「ＴB1」
となる。

【００６８】また、ＣＰＵ２１は、ステップ８０３で図
１３の関係に基づき、エンジン回転数ＮＥに応じた回転
数補正係数ＫNEを算出する。つまり、一般的にエンジン
回転数ＮＥが低いほど、シフトチェンジの所要時間が長
くなる（ショック軽減のために、クラッチ又はアクセル
の操作時間が長くなる）。そのため、図１３では高回転
域ほど回転補正係数ＫNEが大きくなるよう設定されてい
る。

【００６９】その後、ＣＰＵ２１は、ステップ８０４で
基本遅延時間ＴB に回転数補正係数ＫNEを乗算してパー
ジ遅延時間ＴPDを算出する（ＴPD＝ＴB ・ＫNE）。この
パージ遅延時間ＴPDは、前述した図６のステップ３０４
で読み出され、遅延時間の判定に用いられる。

【００７０】この実施例によれば、変速段が低速側であ
るほど、又はエンジン回転数ＮＥが小さいほどパージ遅
延時間ＴPDが長くなるように設定したため、いかなる変
速段又は回転域においてもシフトチェンジの際における
パージ停止が防止される。その結果、いかなる場合にも
適切にエバポパージの実行又は停止を判断することがで
きる。

【００７１】なお、本発明は上記各実施例の他に次の様
態にて具体化することができる。 （１）上記実施例では、燃料カットの開始から経過時間
にてパージ遅延時間ＴPDを判定したが、空燃比フィード
バック制御からオープン制御に移行してからの経過時間
にて判定するようにしてもよい。 （２）上記実施例では、燃料カット開始からエバポパー
ジ停止までに遅延時間を設定し、この遅延時間が経過し
たか否かに応じてエバポパージ停止の可否を判定した。
しかし、この遅延時間に代えてエンジン１の回転角度に
て上記判定を行うようにしてもよい。具体的には、回転
数センサによる所定クランク角度毎のパルス信号を燃料
カット開始からカウントし、そのカウント値が所定値に
達した時に燃料カットが継続されていればエバポパージ
を停止させる。また、カウント値が所定値に達する前に
燃料噴射が再開されればエバポパージが停止されない。
この場合にも、本発明の目的が達成できる。

【００７２】（３）上記実施例では、燃料カット条件を
アイドルスイッチのＯＮ・ＯＦＦ信号とエンジン回転数
情報により判定したが、これを変更してもよい。例えば
アクセルペダルの操作位置を検出するアクセルポジショ
ンセンサを設け、該センサ信号から検出されたアクセル
ＯＦＦ情報を用いてスロットル弁５が所定開度以下にな
ることを推測し、燃料カット条件を判定してもよい。

【００７３】（４）上記実施例では、本発明をＭＴ車に
て具体化したが、ＡＴ車（自動変速機を搭載した車両）
にて具体化することもできる。この場合、通常走行時に
アクセルＯＮのままシフトチェンジされると、燃料カッ
トされず不要なパージ停止は行われないが、例えばコー
ナリング時等、ドライバがアクセルのＯＮ・ＯＦＦを繰
り返す場合にはスロットル開度の低下に伴い一時的に燃
料カットが実施される。しかし、本発明によれば、この
ような走行状態でも十分量のエバポパージが確保でき
る。

【００７４】（５）パージ遅延時間ＴPDをエバポ濃度に
応じて変更することもできる。つまり、図１４に示すよ
うに、キャニスタ１３の吸着量が多くエバポ濃度が高い
場合には、エバポパージを最優先に実施すべくパージ遅
延時間ＴPDを長く設定する。また、キャニスタ１３の吸
着量が少なくエバポ濃度が低い場合には、パージ遅延時
間ＴPDを短く設定する。この場合、キャニスタ吸着状態
に対応させて適切なエバポパージを実行することができ
る。

【００７５】

【発明の効果】請求項１に記載の発明によれば、キャニ
スタに吸着されたエバポガスを適正にパージ処理し、パ
ージ量を十分に確保することができるという優れた効果
を発揮する。

【００７６】請求項２に記載の発明によれば、いかなる
変速段においてもシフトチェンジの際におけるパージ停
止を防止することができる。請求項３に記載の発明によ
れば、いかなる回転域でのシフトチェンジの際にもパー
ジ停止を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例における空燃比制御装置の概略を示す構
成図。

【図２】デューティ比に対するパージ空気量の特性を示
す線図。

【図３】パージソレノイド弁全開時におけるパージ率の
上限を示す二次元マップ。

【図４】空燃比フィードバック制御ルーチンを示すフロ
ーチャート。

【図５】燃料カットフラグ処理ルーチンを示すフローチ
ャート。

【図６】パージ率制御ルーチンを示すフローチャート。

【図７】パージ率徐変制御ルーチンを示すフローチャー
ト。

【図８】エバポ濃度検出ルーチンを示すフローチャー
ト。

【図９】燃料噴射量制御ルーチンを示すフローチャー
ト。

【図１０】パージソレノイド弁制御ルーチンを示すフロ
ーチャート。

【図１１】第２実施例におけるパージ遅延時間設定ルー
チンを示すフローチャート。

【図１２】変速段と基本遅延時間との関係を示す図。

【図１３】エンジン回転数と回転数補正係数との関係を
示す図。

【図１４】エバポ濃度とパージ遅延時間との関係を示す
図。

【符号の説明】

１…エンジン（多気筒内燃機関）、２…吸気管、４…燃
料供給手段としてのインジェクタ、５…スロットル弁、
７…燃料タンク、１３…キャニスタ、１１…パージ通路
としてのパージ管、１６…パージ制御弁としてのパージ
ソレノイド弁、２１…燃料カット手段，パージ停止手段
としてのＣＰＵ。

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】燃料タンクにて発生する燃料蒸気を吸着す
   るキャニスタと内燃機関の吸気系とをパージ通路にて連
   通すると共に、該パージ通路の途中にパージ制御弁を設
   け、該パージ制御弁の開弁動作に伴う燃料蒸気のパージ
   量に応じて燃料供給手段による燃料供給量を減量補正す
   る内燃機関の燃料噴射制御装置において、 少なくとも、吸気系に設けられたスロットル弁が所定開
   度以下であること及び機関回転数が所定回転数以上であ
   ることを満たす条件下で前記燃料供給手段による燃料供
   給を中断させる燃料カット手段と、 前記燃料カット手段により前記燃料供給手段による燃料
   供給が中断された際、当該燃料供給の中断から遅延させ
   て前記パージ制御弁による燃料蒸気パージを停止させる
   パージ停止手段とを備えることを特徴とする内燃機関の
   燃料噴射制御装置。
2. 【請求項２】前記内燃機関には、変速比の異なる複数の
   変速段を有する変速機が駆動連結されており、 前記パージ停止手段は、変速機の変速段を検知する手段
   と、該検知された変速段が低速側であるほど遅延時間を
   長く設定する手段とを備える請求項１に記載の内燃機関
   の燃料噴射制御装置。
3. 【請求項３】前記パージ停止手段は、機関回転数を検知
   する手段と、該機関回転数が小さいほど遅延時間を長く
   設定する手段とを備える請求項１又は２に記載の内燃機
   関の燃料噴射制御装置。