JP3500867B2 - 多気筒内燃機関の蒸発燃料処理装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は多気筒内燃機関の蒸
発燃料処理装置に関し、特に内燃機関の回転周期とパー
ジ制御弁の駆動周期が略同期する回転数領域において内
燃機関の空燃比の変動を抑制するようにパージ制御する
多気筒内燃機関の蒸発燃料処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般的に内燃機関の蒸発燃料処理装置
は、燃料タンクから発生する蒸発燃料を一時的に貯蔵す
るキャニスタと内燃機関（以下単に機関と記す）の吸気
通路とを連通するパージ通路と、パージ通路内に設けら
れるパージ制御弁とを備える。パージ制御弁は機関の運
転状態に応じて所定の周期とデューティ比で開閉するよ
う駆動制御される。機関の回転周期とパージ制御弁の駆
動周期が略同期すると、キャニスタから吸気通路へパー
ジされたパージガスは特定の気筒に吸引されその気筒の
空燃比はリッチとなり、パージガスが吸引されない気筒
の空燃比はリーンとなり、機関の空燃比が変動する。ま
たリーンとなった気筒は失火する恐れがある。上記問題
を解決するため、機関の回転周期とパージ制御弁の駆動
周期が略同期する機関の回転数領域においてパージ制御
弁の駆動周期を他の駆動周期に切り換える技術が開示さ
れている（特開平６−２４１１２９号公報参照）。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記特
開平６−２４１１２９号公報に開示された技術は、機関
の回転周期とパージ制御弁の駆動周期が略同期する機関
の回転数領域の境界付近で機関の回転数が増減されると
きにパージ制御弁の駆動周期を急に切り換えるので、例
えば、デューティ比の０％および１００％付近でパージ
ガスの流量が急に変化し空燃比が変動する。上記技術は
このパージガスの流量の急変により変動した空燃比を目
標空燃比とするように燃料噴射量を補正するが、機関の
空燃比が目標空燃比に安定するまでには時間を要し、そ
の間機関の空燃比は変動するという問題を生じる。それ
ゆえ本発明は上記問題を解決し機関の回転周期とパージ
制御弁の駆動周期が略同期しても機関の空燃比の変動を
抑制して排気の浄化性を向上するとともにリーン失火の
発生を抑制する多気筒内燃機関の蒸発燃料装置を提供す
ることを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】図１は本発明の基本構成
図である。前記問題を解決する本発明による多気筒内燃
機関の蒸発燃料処理装置は、燃料タンク１５から発生す
る蒸発燃料を一時的に貯蔵するキャニスタ３７と、キャ
ニスタ３７と機関１の吸気通路とを連通するパージ通路
３９と、パージ通路３９内に設けられ機関１の吸気通路
内に吸引されるパージガスの量を制御するパージ制御弁
４１と、を備えた多気筒内燃機関の蒸発燃料処理装置に
おいて、前記パージガスが各気筒に均等に分配されるよ
うに機関１の運転中絶えず、機関１の回転数とは独立し
てパージ制御弁４１を駆動する周期を変更する周期変更
手段Ａと、周期変更手段Ａにより変更された周期に従
い、機関１の運転状態に応じて所定のデューティ比でパ
ージ制御弁４１を開閉するパージ制御弁制御手段Ｂと、
を備えたことを特徴とする。

【０００５】周期変更手段Ａによりパージ制御弁を駆動
する周期をパージガスが各気筒に均等に分配されるよう
に機関の運転中連続的に、機関回転数とは独立して変更
するので、機関の空燃比の変動が抑制される。

【０００６】本発明による多気筒内燃機関の蒸発燃料処
理装置において、周期変更手段Ａは、パージ制御弁４１
を駆動する複数の異なる周期を有し、該複数の周期を所
定の順序で変更する。

【０００７】周期変更手段Ａによりパージ制御弁を駆動
する周期を複数設け、その複数の周期を所定の順序で切
り換えて、パージ制御弁制御手段Ｂによりパージ制御弁
４１を駆動するので、機関の回転周期とパージ制御弁の
個々の駆動周期が連続して略同期する機関の回転数領域
が発生せず、それゆえ機関の回転数全域に渡って機関の
空燃比の変動が抑制される。

【０００８】本発明による多気筒内燃機関の蒸発燃料処
理装置は、複数の周期の各周期に応じてパージ制御弁４
１を開弁するために必要最小限の開弁時間を設定するデ
ューティ比設定手段Ｃを備え、パージ制御弁制御手段Ｂ
は、デューティ比設定手段Ｃにより設定された必要最小
限の開弁時間に基づいてパージ制御弁４１を駆動する。

【０００９】デューティ比設定手段Ｃにより各周期に応
じてパージ制御弁４１を開弁するために必要最小限の開
弁時間が設定され、設定された必要最小限の開弁時間に
基づいてパージ制御弁制御手段Ｂによりパージ制御弁４
１を駆動するので、パージ制御弁を確実に開弁する。

【００１０】本発明による多気筒内燃機関の蒸発燃料処
理装置は、パージ制御の実行開始からの経過時間を測定
する経過時間測定手段Ｄを備え、周期変更手段Ａは、経
過時間測定手段Ｄにより測定された経過時間が所定時間
を経過した後はパージ制御弁４１を駆動する周期を所定
の周期に固定する。

【００１１】経過時間測定手段Ｄによりパージ制御の実
行開始からの経過時間を測定し、パージ制御の実行開始
からの経過時間が短く、すなわち空燃比の変動に影響を
及ぼす程キャニスタ３７に吸着されるベーパが多いとき
は、周期変更手段Ａによりパージ制御弁４１を駆動する
複数の周期を所定の順序で切り換えて、パージ制御弁制
御手段Ｂによりパージ制御弁４１を駆動するので、機関
の空燃比の変動が抑制される。一方、パージ制御の実行
開始からの経過時間が長く、すなわちキャニスタ３７に
吸着されるベーパが少なくなったときは、周期変更手段
Ａにより駆動周期を１つに固定してもパージベーパ量が
少ないので空燃比の変動は抑制され、パージベーパ量の
気筒分配が平均化され、悪化しない。

【００１２】本発明による多気筒内燃機関の蒸発燃料処
理装置において、周期変更手段Ａは、周期の変更をデュ
ーティ比により制限する周期変更制限手段Ｅを備える。

【００１３】周期変更制限手段Ｅにより低いデューティ
比や高いデューティ比では周期変更を行わないように周
期変更を制限するので、パージガスの流量制御性の悪化
を抑制する。

【００１４】本発明による多気筒内燃機関の蒸発燃料処
理装置において、周期変更手段Ａは、パージ制御弁４１
を駆動する周期の開始時期と機関の回転位相とが、連続
的に一致しないように周期を変更する。

【００１５】周期変更手段Ａによりパージ制御弁を駆動
する周期の開始時期と機関の回転位相、すなわちクラン
ク角が連続的に一致しないように周期が設定されるの
で、機関の回転周期とパージ制御弁の駆動周期が連続し
て略同期することがなくなり、特定気筒にパージガスが
吸引されることが防止され、機関の空燃比の変動が抑制
される。

【００１６】本発明による多気筒内燃機関の蒸発燃料処
理装置において、周期変更手段Ａは、今回の駆動周期に
パージされるガスが吸引される第１の気筒を判別する気
筒判別手段と、その気筒判別手段に基づいて、次回の駆
動周期にパージされるガスが吸引される第２の気筒を前
記第１の気筒と異なるように、今回の駆動周期を設定す
る駆動周期設定手段と、を備える。

【００１７】気筒判別手段と駆動周期設定手段とにより
パージガスが同一気筒に連続的に吸引されなくなるの
で、パージガスの気筒分配が良好となり、機関の空燃比
の変動が抑制される。

【００１８】本発明による多気筒内燃機関の蒸発燃料処
理装置において、周期変更手段Ａは今回の駆動周期の開
始時期における機関のクランク角に応じて今回の駆動周
期を補正する第１駆動周期補正手段を備える。

【００１９】第１駆動周期補正手段により今回の駆動周
期の開始時期における機関のクランク角が次回の駆動周
期の開始時期における機関のクランク角と一致しないよ
うに駆動周期が補正されるので、パージガスの気筒分配
が良好となり、機関の空燃比の変動が抑制される。

【００２０】本発明による多気筒内燃機関の蒸発燃料処
理装置において、周期変更手段Ａは機関回転数の変化を
予測する回転数予測手段と、回転数予測手段により予測
された次回の駆動周期における機関回転数に基づいて、
今回の駆動周期を補正する第２駆動周期補正手段を備え
る。

【００２１】回転数予測手段と第２駆動周期補正手段と
によりパージガスが同一気筒に連続的に吸引されないよ
うに次回の駆動周期を補正するので、過渡時のパージガ
スの気筒分配が良好となり、過渡時の機関の空燃比の変
動が抑制される。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照しつつ本発
明の実施の形態について詳細に説明する。図２は、本発
明の一実施例に係る多気筒内燃機関の蒸発燃料処理装置
の全体構成図である。機関１の燃焼に必要な空気は、エ
アクリーナ２で濾過され、スロットルボデー５を通って
サージタンク１１で各気筒の吸気管１３に分配される。
なお、その吸入空気量は、スロットルボデー５に設けら
れたスロットル弁７により調節されるとともに、エアフ
ローメータ４により計測される。そのスロットル弁７の
開度は、スロットル開度センサ９により検出される。ま
た、吸入空気温度は、吸気温センサ３により検出され
る。さらに、吸気管圧力は、バキュームセンサ１２によ
って検出される。

【００２３】一方、燃料タンク１５に貯蔵された燃料
は、燃料ポンプ１７により汲み上げられ、燃料配管１９
を経て燃料噴射弁２１により吸気管１３に噴射される。
吸気管１３内ではそのような空気と燃料とが混合され、
その混合気は、吸気弁２３を介して機関本体すなわち気
筒（シリンダ）１に吸入される。気筒１において、混合
気は、ピストンにより圧縮された後、イグナイタ及びス
パークプラグにより点火されて爆発・燃焼し、動力を発
生する。

【００２４】なお、点火ディストリビュータ４３には、
クランク軸が例えばクランク角（ＣＡ）に換算して７２
０°ＣＡごとに基準位置検出用パルスを発生する基準位
置検出センサ４５、及び３０°ＣＡごとに位置検出用パ
ルスを発生するクランク角センサ４７が設けられてい
る。また、機関１は、冷却水通路４９に導かれた冷却水
により冷却され、その冷却水温度は、水温センサ５１に
よって検出される。

【００２５】燃焼した混合気は、排気ガスとして排気弁
２５を介して排気マニホルド２７に放出され、次いで排
気管２９に導かれる。なお、排気管２９には、排気ガス
中の酸素濃度を検出する空燃比センサ３１が設けられて
いる。さらにそれより下流の排気系には、触媒コンバー
タ３３が設けられており、その触媒コンバータ３３に
は、排気ガス中の未燃成分ＨＣ及び一酸化炭素ＣＯの酸
化と窒素酸化物の還元とを同時に促進する三元触媒が収
容されている。こうして触媒コンバータ３３において浄
化された排気ガスが大気中に排出される。

【００２６】また、この内燃機関は、活性炭（吸着剤）
３６を内蔵したキャニスタ３７を具備する。このキャニ
スタ３７は、活性炭３６の両側にそれぞれ燃料蒸気室３
８ａと大気室３８ｂとを有する。燃料蒸気室３８ａは、
一方ではベーパ捕集管３５を介して燃料タンク１５に連
結され、他方ではパージ通路３９を介してスロットル弁
７より下流側の吸気通路すなわちサージタンク１１に連
結される。そのパージ通路３９には、パージガス量を制
御するパージ制御弁４１が設置されている。このような
構成において、燃料タンク１５で発生する燃料蒸気すな
わちベーパは、ベーパ捕集管３５を通ってキャニスタ３
７に導かれ、キャニスタ３７内の活性炭（吸着剤）３６
に吸着されることにより一時的に貯蔵される。パージ制
御弁４１が開弁すると、吸気管圧力は負圧のため、空気
が大気室３８ｂから活性炭３６内を通ってパージ通路３
９に送り込まれる。空気が活性炭３６内を通過する際に
は、活性炭３６に吸着されている燃料蒸気が活性炭３６
から離脱される。かくして、燃料蒸気を含んだ空気すな
わちベーパが、パージ通路３９を介してサージタンク１
１に導かれ、燃料噴射弁２１から噴射された燃料ととも
に気筒１内で燃料として使用されることとなる。なお、
パージ通路３９に導かれるベーパには、上述のように活
性炭３６に一旦貯蔵された後にパージ通路３９に導かれ
るものの他に、燃料タンク１５から直接パージ通路３９
に導かれるものも存在する。

【００２７】機関１の電子制御ユニット（以下ＥＣＵと
記す）６０は、後に詳細に説明する燃料噴射制御、並び
に、機関回転数及び各センサからの信号により、機関の
状態を総合的に判定し、最適な点火時期を決定して、イ
グナイタに点火信号を送るための点火時期制御などを実
行するマイクロコンピュータシステムである。ＲＯＭ６
２に格納されたプログラムに従って、ＣＰＵ６１は、各
種センサからの入力信号をＡ／Ｄ変換回路６４又は入力
インタフェース回路６５を介して入力し、その入力信号
に基づいて演算処理を実行し、その演算結果に基づいて
出力インタフェース回路６６を介して各種アクチュエー
タに制御信号を出力する。ＲＡＭ６３は、その演算・制
御処理過程における一時的なデータ記憶場所として使用
される。また、これらのＥＣＵ６０内の各構成要素は、
システムバス（アドレスバス、データバス及びコントロ
ールバスからなる。）６９によって接続されている。次
にＥＣＵ６０の制御について説明する。

【００２８】図３は本発明の一実施例に係る機関の制御
処理の基本的手順を説明するための概略フローチャート
である。ＥＣＵ６０は、ベースルーチンに従ってループ
動作するが、そのようなベースルーチンの処理中に、入
力信号の変化、機関回転、又は時間に同期した処理を割
り込み処理として実行する。すなわち、図３に示すよう
に、ＥＣＵ６０は、パワーオンされると、まず、所定の
イニシャライズ処理（ステップ１０２）を実行した後、
センサ信号及びスイッチ信号の入力（ステップ１０
４）、機関回転数の計算（ステップ１０６）、アイドル
回転数の計算（ステップ１０８）、並びに自己故障診断
（ステップ１１０）を常時繰り返して実行する。また、
Ａ／Ｄ変換回路（ＡＤＣ）又は一部のセンサ若しくはス
イッチからの出力信号の取り込みは、割り込み処理とし
て実行される（ステップ１２２）。また、各気筒への燃
料噴射時期の計算および点火時期の計算結果は、回転に
同期したタイミングで対応するアクチュエータへ出力す
る必要があるためクランク角センサ４７からの信号によ
る割り込み処理として実行される。その他一定時間周期
ごとに実行されるべき処理は、タイマー割り込みルーチ
ンとして実行される。

【００２９】燃料噴射制御は、基本的には、エアフロー
メータ４により計測される吸入空気量とクランク角セン
サ４７から得られる機関回転速度とに基づいて、燃料噴
射量すなわち燃料噴射弁２１の噴射時間を演算し、所定
のクランク角に達した時点で燃料を噴射するものであ
る。そして、かかる演算の際、スロットル開度センサ
９、水温センサ５１、吸気温センサ３等の各センサから
の信号に基づく基本的な補正、空燃比センサ３１からの
信号に基づく空燃比フィードバック補正、そのフィード
バック補正値の中央値が理論空燃比となるようにする空
燃比学習補正、及びキャニスタパージに基づく補正を加
える。本発明は、特にキャニスタパージとそれに基づく
燃料噴射量補正に関連するものである。以下、本発明に
係る蒸発燃料処理制御に関連する燃料噴射量計算ルーチ
ン及びパージ制御ルーチン（タイマー割り込みにより実
行される。）について詳細に説明する。

【００３０】図４〜図７は、本発明の一実施例に係る燃
料噴射量計算の処理手順を示す概略フローチャートであ
る。この燃料噴射量計算ルーチンは、所定の時間周期
（例えば１ｍｓ）ごとに発生するタイマー割り込みによ
り起動されるルーチンであり、空燃比（Ａ／Ｆ）フィー
ドバック（Ｆ／Ｂ）制御（図４）、空燃比（Ａ／Ｆ）学
習制御（図５）、ベーパ濃度学習制御（図６）、及び燃
料噴射時間（ＴＡＵ）算出制御（図７）から構成され
る。以下、空燃比Ｆ／Ｂ制御から順次説明する。

【００３１】空燃比Ｆ／Ｂ制御ではまず空燃比Ｆ／Ｂ条
件が成立するか否か、すなわち、（１） 機関始動時で
ない、（２） 燃料カット（Ｆ／Ｃ）中でない、（３）
冷却水温度≧４０°Ｃ、（４） Ａ／Ｆセンサ（空燃
比センサ）活性化完了、の全てが成立するか否かを判定
する（ステップ２０２）。その判定結果がＹＥＳのとき
には、空燃比（Ａ／Ｆ）がリッチか否か、すなわち空燃
比センサ３１の出力電圧が基準電圧（例えば０．４５
Ｖ）以下か否かを判定する（ステップ２０８）。

【００３２】ステップ２０８の判定結果がＹＥＳすなわ
ちＡ／Ｆがリッチのときには、前回もリッチであったか
否かを、空燃比リッチフラグＸＯＸが１であるか否かに
基づいて判定する（ステップ２１０）。その判定結果が
ＮＯのとき、すなわち前回はリーンであり、今回リッチ
に反転したときには、スキップフラグＸＳＫＩＰを１に
セットし（ステップ２１２）、前回のスキップにおける
直前の空燃比フィードバック補正係数ＦＡＦと今回のス
キップにおける直前のＦＡＦとの平均ＦＡＦＡＶを算出
し（ステップ２１４）、所定のスキップ量ＲＳＬだけ空
燃比フィードバック補正係数ＦＡＦを減量する（ステッ
プ２１６）。また、ステップ２１０の判定結果がＹＥＳ
のとき、すなわち前回もリッチであったときには、所定
の積分量ＫＩＬだけ空燃比フィードバック補正係数ＦＡ
Ｆを減量する（ステップ２１８）。ステップ２１６又は
２１８の実行後は、空燃比リッチフラグＸＯＸを１にセ
ットして（ステップ２２０）、Ｆ／Ｂ制御を終え、次の
Ａ／Ｆ学習制御（ステップ３０２）へ進む。

【００３３】ステップ２０８の判定結果がＮＯすなわち
Ａ／Ｆがリーンのときには、前回もリーンであったか否
かを、空燃比リッチフラグＸＯＸが０であるか否かに基
づいて判定する（ステップ２２２）。その判定結果がＮ
Ｏのとき、すなわち前回はリッチであり、今回リーンに
反転したときには、スキップフラグＸＳＫＩＰを１にセ
ットし（ステップ２２４）、前回のスキップにおける直
前の空燃比フィードバック補正係数ＦＡＦと今回のスキ
ップにおける直前のＦＡＦとの平均ＦＡＦＡＶを算出し
（ステップ２２６）、所定のスキップ量ＲＳＲだけ空燃
比フィードバック補正係数ＦＡＦを増量する（ステップ
２２８）。また、ステップ２２２の判定結果がＹＥＳの
とき、すなわち前回もリーンであったときには、所定の
積分量ＫＩＲだけ空燃比フィードバック補正係数ＦＡＦ
を増量する（ステップ２３０）。ステップ２２８又は２
３０の実行後は、空燃比リッチフラグＸＯＸを０にリセ
ットして（ステップ２３２）、Ｆ／Ｂ制御を終え、次の
Ａ／Ｆ学習制御（ステップ３０２）へ進む。

【００３４】なお、ステップ２０２の判定結果がＮＯの
とき、すなわちＦ／Ｂ条件が成立しなかったときには、
ＦＡＦＡＶ及びＦＡＦをそれぞれ基準値１．０に設定し
て（ステップ２０４，２０６）、Ｆ／Ｂ制御を終え、次
のＡ／Ｆ学習制御（ステップ３０２）へ進む。

【００３５】次に、Ａ／Ｆ学習制御（図５）について説
明する。まず、吸気管圧力で分けられたＡ／Ｆ学習領域
１〜７の内のいずれの学習領域ｊ（ｊ＝１〜７）に現在
あるかを、現在の吸気管圧力に基づいて算出し、それを
ｔｊ（ｊ＝１〜７）とする（ステップ３０２）。なお、
吸気管圧力は、バキュームセンサ１２によって検出され
る。次いで、求められた今回の学習領域ｔｊが前回の学
習領域ｊと一致するかを判定する（ステップ３０４）。
一致せず、学習領域が変わったときには、今回の学習領
域ｔｊをｊに代入し（ステップ３０６）、スキップ数Ｃ
ＳＫＩＰをクリアして（ステップ３１０）、Ａ／Ｆ学習
制御を終え、ベーパ濃度学習制御（ステップ４０２）へ
進む。

【００３６】ステップ３０４の判定結果がＹＥＳすなわ
ち今回の学習領域が前回の学習領域と一致するときは、
Ａ／Ｆ学習条件が成立するか否か、すなわち、（１）
空燃比Ｆ／Ｂ中である、（２） 始動後増量及び暖機増
量の各増量がない、（３） 冷却水温度≧８０°Ｃ、等
の各条件が全て成立するか否かを判定する（ステップ３
０８）。成立しないときには、スキップ数ＣＳＫＩＰを
クリアして（ステップ３１０）、Ａ／Ｆ学習制御を終
え、ベーパ濃度学習制御（ステップ４０２）へ進む。

【００３７】ステップ３０８の判定結果がＹＥＳすなわ
ちＡ／Ｆ学習条件が成立するときには、スキップフラグ
ＸＳＫＩＰが１であるか否か、すなわちスキップ直後で
あるか否かを判定する（ステップ３１２）。その判定結
果がＮＯのとき、すなわちスキップ直後でないときに
は、Ａ／Ｆ学習制御を終え、ベーパ濃度学習制御（ステ
ップ４０２）へ進む。その判定結果がＹＥＳのとき、す
なわちスキップ直後であるときは、スキップフラグＸＳ
ＫＩＰを０クリアし（ステップ３１４）、スキップ数Ｃ
ＳＫＩＰをインクリメントする（ステップ３１６）。次
いで、そのスキップ数ＣＳＫＩＰが所定値ＫＣＳＫＩＰ
（例えば、３）以上であるか否かを判定する（ステップ
３１８）。その判定結果がＮＯのときには、Ａ／Ｆ学習
制御を終え、ベーパ濃度学習制御（ステップ４０２）へ
進む。

【００３８】また、ステップ３１８の判定結果がＹＥＳ
のときには、後に説明するパージ制御ルーチンで算出さ
れたパージ率ＰＧＲが０であるか否かを判定する（ステ
ップ３２０）。その判定結果がＮＯのとき、すなわちパ
ージ実行中であれば、Ａ／Ｆ学習制御を終え、ベーパ濃
度学習制御（ステップ４１０）へ進む。他方、ＰＧＲが
０のとき、すなわちパージ実行中でなければ、Ｆ／Ｂ制
御のステップ２０４、２１４又は２２６にて設定された
ＦＡＦＡＶが所定値（例えば２％）以上ずれているか否
かに基づいて、当該学習領域ｊの学習値ＫＧｊ（ｊ＝１
〜７）を変更する。すなわち、ＦＡＦＡＶが１．０２以
上であれば（ステップ３２２でＹＥＳ）、学習値ＫＧｊ
を所定値ｘだけアップし（ステップ３２４）、ＦＡＦＡ
Ｖが０．９８以下であれば（ステップ３２６でＹＥ
Ｓ）、学習値ＫＧｊを所定値ｘだけダウンする（ステッ
プ３２８）。また、それ以外のときは、当該学習領域ｊ
のＡ／Ｆ学習完了フラグＸＫＧｊを１とする（ステップ
３３０）。こうしてＡ／Ｆ学習制御を終えた後は、ベー
パ濃度学習制御（ステップ４０２）へ進む。上記パージ
率ＰＧＲは、パージガス量に対する吸入空気量の比で表
される。

【００３９】次に、ベーパ濃度学習制御（図６）につい
て説明する。まず、ステップ４０２では、機関が始動中
か否かを判定する。すなわち機関のイグニッションキー
をオンにした後機関の回転数がクランキング回転数であ
るか否かを判別する。始動中でなければ、ベーパ濃度学
習制御を終え、ＴＡＵ算出制御（ステップ４５２）へ進
む。始動中であれば、ベーパ濃度ＦＧＰＧを基準値１．
０に設定し、またベーパ濃度更新回数ＣＦＧＰＧを０ク
リアする（ステップ４０４）。次いで、その他の初期化
処理を実行して、例えば前回のデューティ比ＤＰＧＯと
前回のパージ率ＰＧＲＯを０にして（ステップ４０
６）、ベーパ濃度学習制御を終える。

【００４０】また、Ａ／Ｆ学習制御のステップ３２０の
判定結果がＮＯのとき、すなわちＡ／Ｆ学習条件が成立
しかつパージ中のときに実行されるステップ４１０で
は、パージ率ＰＧＲが所定値（例えば０．５％）以上で
あるか否かを判定する。その判定結果がＹＥＳのときに
は、ＦＡＦＡＶが基準値１．０に対して所定値（±２
％）以内にあるか否かを判定する（ステップ４１２）。
そのような範囲内にあるときには、パージ率当たりのベ
ーパ濃度更新値ｔＦＧを０に設定し（ステップ４１
４）、その範囲内になければ、次式、 ｔＦＧ←（１−ＦＡＦＡＶ）／（ＰＧＲ＊ａ） ここで ａ＝所定値（例えば、２） に基づいて、パージ率当たりのベーパ濃度更新値ｔＦＧ
を求める（ステップ４１６）。次いで、ベーパ濃度更新
回数ＣＦＧＰＧをインクリメントし（ステップ４１
８）、ステップ４２８に進む。

【００４１】ステップ４１０の判定結果がＮＯのとき、
すなわちパージ率ＰＧＲが０．５％より小さいときに
は、ベーパ濃度更新精度が悪いと判断されるため、空燃
比フィードバック補正係数ＦＡＦのずれが大きいか（例
えば、基準値１．０に対して±１０％以上のずれがある
か）否かを判定する。すなわち、ＦＡＦが１．１より大
きいときには（ステップ４２０でＹＥＳ）、ベーパ濃度
更新値ｔＦＧを所定値Ｙだけ減少させ（ステップ４２
２）、ＦＡＦが０．９より小さいときには（ステップ４
２０でＮＯかつステップ４２４でＹＥＳ）、ベーパ濃度
更新値ｔＦＧを所定値Ｙだけ増大させる（ステップ４２
６）。最後に、ステップ４２８において、以上の処理で
求められたベーパ濃度更新値ｔＦＧだけベーパ濃度ＦＧ
ＰＧを修正して、ベーパ濃度学習制御を終え、ＴＡＵ算
出制御（ステップ４５２）へ進む。

【００４２】次に、ＴＡＵ（燃料噴射時間）算出制御
（図７）について説明する。まず、ＲＯＭ６２にマップ
として格納されているデータを参照し、機関回転数と機
関負荷（機関１回転当たりの吸入空気量）とに基づいて
基本燃料噴射時間ＴＰを求めるとともに、スロットル開
度センサ９、水温センサ５１、吸気温センサ３等の各セ
ンサからの信号に基づく基本補正係数ＦＷを算出する
（ステップ４５２）。なお、機関負荷は、吸気管圧力と
機関回転数とによって推定してもよい。次いで、現在の
吸気管圧力に対応するＡ／Ｆ学習補正量ＫＧＸを、隣接
する学習領域のＡ／Ｆ学習値ＫＧｊから補間により算出
する（ステップ４５４）。

【００４３】次いで、ベーパ濃度ＦＧＰＧ及びパージ率
ＰＧＲより、パージＡ／Ｆ補正量ＦＰＧを、次式、 ＦＰＧ←（ＦＧＰＧ−１）＊ＰＧＲ に基づいて算出する（ステップ４５６）。最後に、燃料
噴射時間ＴＡＵを、 ＴＡＵ←ＴＰ＊ＦＷ＊（ＦＡＦ＋ＫＧＸ＋ＦＰＧ） に基づいて算出する（ステップ４５８）。以上で、燃料
噴射量計算ルーチンが終了する。なお各気筒１に対応す
る各燃料噴射弁２１は、このように算出された燃料噴射
時間ＴＡＵだけ別途のルーチンで算出される燃料噴射時
期の計算結果に基づき所定のクランク角度から開弁する
よう制御される。

【００４４】図８、図９及び図１０は、本発明の一実施
例に係るパージ制御の処理手順を示す概略フローチャー
トである。このパージ制御ルーチンは、所定の時間周期
（例えば１ｍｓ）ごとに発生するタイマー割り込みによ
り起動されるルーチンであり、Ｄ−ＶＳＶ（パージガス
量を制御するパージ制御弁）４１の開度を制御するため
のパルス信号のデューティ比（パルス信号のＯＮ時間の
割合）を決定し、そのパルス信号によってＤ−ＶＳＶを
駆動制御する。本ルーチンは、パージ率（ＰＧＲ）算出
制御（図８）、周期切換制御（図９）、及びＤ−ＶＳＶ
駆動制御（図１０）から構成され、１msecの処理周期で
実行される。以下、パージ率算出制御から説明する。

【００４５】パージ率算出制御（図８）では、まず、今
回の本ルーチンの走行がパージ制御弁制御用パルス信号
を立ち上げる（ＯＮする）ことができる時期に当たる
か、すなわち所定のデューティ周期（例えばパージ制御
弁の駆動周波数が１０Ｈｚのときは１００ｍｓ）に当た
るかを判定する（ステップ５０２）。デューティ周期で
あれば、パージ条件１が成立するか、すなわち燃料カッ
ト中でないという条件を除いてＡ／Ｆ学習条件が成立す
るかを判定する（ステップ５０４）。パージ条件１が成
立する場合には、さらにパージ条件２が成立するか、す
なわち燃料カット中でなくかつ当該学習領域ｊのＡ／Ｆ
学習完了フラグＸＫＧｊ＝１となっているかを判定する
（ステップ５０６）。

【００４６】パージ条件２も成立する場合には、まず、
パージ実行タイマーＣＰＧＲをインクリメントする（経
過時間測定手段Ｄ）（ステップ５１２）。次いで、現在
の吸気管圧力をキーとして図１１に示すマップ（ＲＯＭ
６２に格納されている。）を参照することにより、Ｄ−
ＶＳＶ全開時におけるパージガス量ＰＧＱを求め、その
パージガス量ＰＧＱと吸入空気量ＱＡとの比をとって、
Ｄ−ＶＳＶ全開時のパージ率ＰＧ１００を算出する（ス
テップ５１４）。次に、空燃比フィードバック補正係数
ＦＡＦが所定の範囲（定数ＫＦＡＦ８５より大きく定数
ＫＦＡＦ１５より小さい範囲）にあるか否かを判定する
（ステップ５１６）。

【００４７】空燃比フィードバック補正係数ＦＡＦが±
１５％未満で、ステップ５１６の判定結果がＹＥＳの場
合には、目標パージ率ｔＰＧＲを所定量ＫＰＧＲｕだけ
アップするとともに、求められたｔＰＧＲが、パージ実
行時間ＣＰＧＲに基づいて決定される最大目標パージ率
Ｐ％（図１２に示すマップより求められる。）以下とな
るように制限する（ステップ５１８）。空燃比フィード
バック補正係数ＦＡＦが±１５％以上で、ステップ５１
６の判定結果がＮＯの場合には、目標パージ率ｔＰＧＲ
を所定量ＫＰＧＲｄだけ下げるとともに、ステップ５１
８と同様に、求められたｔＰＧＲが、最小目標パージ率
Ｓ％、例えばＳ＝０％（あるいは０．５％）以上となる
ように制限する（ステップ５２０）。このようにして、
パージに伴うＡ／Ｆ荒れを防止する。

【００４８】次いで、こうして求められた目標パージ率
ｔＰＧＲとＶＳＶ全開時のパージ率ＰＧ１００とに基づ
いて、デューティ比ＤＰＧを次の式により算出する（ス
テップ５２２）。 ＤＰＧ←（ｔＰＧＲ／ＰＧ１００）＊１００

【００４９】次に、実際のパージ率ＰＧＲを次式より算
出する（ステップ５２６）。 ＰＧＲ←ＰＧ１００＊（ＤＰＧ／１００） 最後に、以上の処理で求められたデューティ比ＤＰＧ及
びパージ率ＰＧＲに基づいて、前回のデューティ比及び
パージ率を記憶するためのＤＰＧＯ及びＰＧＲＯを更新
し（ステップ５２８）、図９の周期切換制御のステップ
６０８に進む。

【００５０】一方、ステップ５０２でデューティ周期で
ないと判定された場合も、図９の周期切換制御のステッ
プ６０８へ進む。また、デューティ周期ではあるがステ
ップ５０４でパージ条件１が設立しなかった場合には、
関係するＲＡＭのデータ、例えば前回のデューティ比Ｄ
ＰＧＯと前回のパージ率ＰＧＲＯを０にして初期化する
（ステップ５０８）。さらに、ステップ５０８実行後、
又はステップ５０６でパージ条件２が成立しなかった場
合には、デューティ比ＤＰＧ及びパージ率ＰＧＲを０ク
リアして（ステップ５１０）、図９の周期変更制御のス
テップ６０２に進む。次に、本発明の周期変更手段Ａを
遂行する周期変更制御（図９）の処理手順について説明
する。

【００５１】図９は本発明の一実施例に係る第１の周期
変更制御の処理手順を示す概略フローチャートである。
まず、ステップ６０８では、駆動周期タイマーＣＤＰＧ
Ｔの計数値ＣＤＰＧをインクリメント（ＣＤＰＧ＋１）
してステップ６１０へ進む。次いで、ステップ６１０で
は駆動周期タイマーＣＤＰＧＴの計数値ＣＤＰＧがイニ
シャライズ処理時の設定値Ｔ（＝１００（msec））以上
となったか否かを判別し、その判別結果がＹＥＳのとき
はステップ６１２へ進み、ＮＯのときは図１０のステッ
プ６５２へ進む。この設定値Ｔはイニシャライズ処理時
に本実施例ではパージ制御弁を駆動する２つの駆動周期
１００（msec）、６７（msec）のうち、基準となる周期
１００（msec）を設定する。

【００５２】次いで、ステップ６１２では、ステップ６
１０で駆動周期タイマーＣＤＰＧＴの計数値ＣＤＰＧが
設定値Ｔ（＝１００）以上となり、すなわち１００msec
が経過したので駆動周期タイマーＣＤＰＧＴをクリアー
する。次いで周期切換フラグＦＬＧＰを反転し（ステッ
プ６１４）、ステップ６１６へ進む。この周期切換フラ
グＦＬＧＰはイニシャライズ処理で０にクリアーされて
おり、ＦＬＧＰ＝０のときは１００msec周期駆動中を示
し、ＦＬＧＰ＝１のときは６７msec周期駆動中を示す。
次いでステップ６１６では周期切換フラグＦＬＧＰが１
か０かを判別し、ＦＬＧＰ＝１のときはＴに６７を設定
し（ステップ６１８）、図８のステップ５２２で算出さ
れたデューティ比ＤＰＧに６７／１００を乗算して新た
なＤＰＧを算出し（ステップ６２０）、ＦＬＧＰ＝０の
ときはＴに１００を設定する（ステップ６２４）。ステ
ップ６２０およびステップ６２４の実行後は図１０のス
テップ６３２へ進む。次に、本発明のパージ制御弁制御
手段Ｂを遂行するＤ−ＶＳＶ駆動制御（図１０）の処理
手順について説明する。

【００５３】図１０は本発明の一実施例に係る第１のＤ
−ＶＳＶ駆動制御の処理手順を示す概略フローチャート
である。まず、図９のパージ率制御のステップ６２０ま
たは６２４が実行された後、ステップ６３２では、図８
のステップ５２２で算出されたデューティ比ＤＰＧが０
か否かを判別し、その判別結果がＹＥＳすなわちパージ
制御中でないときはステップ６４８へ進み、ＮＯのとき
すなわちパージ制御中のときはステップ６４４へ進み、
Ｄ−ＶＳＶへの通電をオンにする（ステップ６４４）。
次いで、ステップ６４６において、Ｄ−ＶＳＶ通電終了
時刻ＴＤＰＧを次式により求め、本ルーチンを終了す
る。 ＴＤＰＧ←ＤＰＧ＋ＴＩＭＥＲ ここで、ＴＩＭＥＲは、パージ制御ルーチンの実行周期
ごとにインクリメントされるカウンタの値である。

【００５４】図９のパージ率制御のステップ６１０の判
別結果がＮＯのとき、すなわちデューティ周期の切り換
わり時でないと判定された場合に実行される図１０のス
テップ６５２では、現在のＴＩＭＥＲの値がＤ−ＶＳＶ
通電終了時刻ＴＤＰＧに一致するか否かを判定し、一致
しない場合はそのまま本ルーチンを終了し、一致する場
合にはステップ６４８へ進む。またステップ６３２の判
別結果がＹＥＳのときは、ステップ６４８へ進ム。ステ
ップ６４８ではＤ−ＶＳＶへの通電をオフにして本ルー
チンを終了する。以上で、パージ制御ルーチンの処理は
完了する。ここで従来技術による駆動周期と上述の本発
明の実施例による駆動周期および空燃比変動について以
下に説明する。

【００５５】図１３は従来技術と本発明によるパージ制
御弁の駆動周期の比較説明図である。本図は４気筒機関
の例を示し、横軸は時間を示す。上段（ａ）から下段
（ｅ）の順に（ａ）は本発明により順次変換される駆動
周期を、（ｂ）は本発明によるパージ制御弁の開弁タイ
ミングを、（ｃ）は吸気行程となる気筒を、（ｄ）は従
来技術による所定の駆動周期を、（ｅ）は従来技術によ
るパージ制御弁の開弁タイミングを、それぞれ示す。従
来技術によれば、パージガスは＃１と＃３の気筒に吸引
されて空燃比がリッチとなり、＃２と＃４の気筒には吸
引されず空燃比がリーンとなり、それゆえ機関の排気ガ
スから検出される空燃比が変動し、排気の浄化性が悪化
することが判る。しかしながら、本発明によればパージ
ガスの気筒分配が適切であることが判る。

【００５６】図８〜図１２を用いて先に説明した実施例
では、２つの駆動周期１００msecと６７msecを交互に切
り換えてパージ制御弁を駆動する。これに対し従来技術
では、例えば駆動周期１００msecまたは６７msecの１つ
周期でパージ制御弁を駆動する。すると、駆動周期１０
０msecまたは６７msecに同期する機関の回転数の領域で
は特定の気筒例えば図１３の例では主として＃１と＃３
にパージガスが吸引されてリッチとなり、その他の気筒
特に＃２と＃４の気筒には吸引されずリーンとなり、機
関の空燃比が変動する。しかしながら、本発明では、２
つの駆動周期１００msecと６７msecを交互に切り換えて
パージ制御弁を駆動するので、機関の空燃比の変動は抑
制され、リーン失火の発生も抑制される。また機関の回
転数が２つの駆動周期の和である１６７msecと同期した
場合でも、１６７msecに２回のパージガスが吸気管内へ
流入するので気筒分配が平均化され、機関の空燃比の変
動は抑制され、リーン失火の発生も抑制される。

【００５７】図１４は従来技術と本発明のパージ制御に
よる空燃比変動の差異を示す図である。縦軸は空燃比
（Ａ／Ｆ）を示す。横軸において、吸気気筒１と示すの
は従来技術のパージ制御により、気筒１の吸気タイミン
グとパージ制御弁４１の開弁タイミングとが一致した場
合を示し、順に吸気気筒３、４、２と示すのは同様に気
筒３、４、２の吸気タイミングとパージ制御弁４１の開
弁タイミングとがそれぞれ一致した場合を示し、吸気気
筒１〜４と示すのは本発明のパージ制御により各気筒１
〜４の吸気タイミングとパージ制御弁の開弁タイミング
とが一致しない場合を示す。図１４から判るように、特
に従来技術の吸気気筒１と示す例では、＃４の気筒がリ
ーンとなり、＃１の気筒がリッチとなることが判る。従
来技術の吸気気筒２と示す例でも、＃４の気筒がリーン
となり、＃１の気筒がリッチとなることが判る。従来技
術の吸気気筒３と示す例では＃１および＃４の気筒とも
に空燃比は略理論空燃比１４．６近傍であり良好である
が、従来技術の吸気気筒４と示す例では＃１の気筒の空
燃比は略理論空燃比１４．６近傍であり良好であるが、
＃４の気筒の空燃比はリーンとなることが判る。これに
対して、本発明の吸気気筒１〜４と示す例では＃１の気
筒の空燃比は略理論空燃比１４．６近傍であり良好であ
り、＃４の気筒の空燃比も従来技術の例と比して空燃比
の変動量は小さく、リッチまたはリーンとならないこと
が判る。

【００５８】以上本発明に係る実施例を説明してきた
が、本発明の周期変更手段は、機関の回転周期とパージ
制御弁の駆動周期が略同期する機関の回転数領域におい
てパージ制御弁の駆動周期を他の駆動周期に切り換える
技術（特開平６−２４１１２９号公報参照）が有する下
記の空燃比変動の問題を解決する。すなわちこの技術に
よれば、機関の回転数が変化しパージ制御弁の駆動周期
が切り換えられるとデューティ比によってはパージガス
の流量が急変し機関の空燃比が変動する。そしてこの変
動を吸収すべく機関の空燃比が目標空燃比になるように
空燃比フィードバック制御により制御しても、機関の空
燃比が安定するまでには時間を要する。しかしながら本
発明の周期変更手段によれば、機関の回転数が変化しパ
ージ制御弁の駆動周期が切り換えられると切り換えられ
た周期で所定回（例えば１回）デューティ制御され、そ
の後再び元の周期（２つの周期で切り換える場合）に切
り換えられ、これが繰り返される。その結果、パージ制
御弁の駆動周期が切り換えられる毎にデューティ比によ
ってパージガスの流量が周期的に変化しても気筒内のパ
ージガスの流量は時間的に平均化され、特定気筒に連続
してパージガスが流入したり、パージガスが流入しなく
なる気筒が発生したりすることはなく、すなわちパージ
ガスの気筒分配が平均化され空燃比の変動は抑制され
る。次に、第２のＤ−ＶＳＶ駆動制御の処理手順につい
て以下に説明する。

【００５９】図１５は本発明の一実施例に係る第２のＤ
−ＶＳＶ駆動制御の処理手順を示す概略フローチャート
である。図１０のフローチャート（第１のＤ−ＶＳＶ駆
動制御の処理手順）と異なるところは、図１０のステッ
プ６３２と６４４の間にステップ６３３と６３４が追加
された点である。これらのステップ６３３と６３４を実
行することにより本発明のデューティ比設定手段Ｃが遂
行される。これらのステップ６３３と６３４についての
み以下に説明する。ステップ６３２でＤＰＧ＝０でない
パージ制御中のときステップ６３３へ進み、ステップ６
３３ではデューティ比ＤＰＧが最小使用値か否かを判別
する。ステップ６３３の判別結果がＹＥＳのときはステ
ップ６４４へ進み、ＮＯのときはＤＰＧに最小使用値を
設定し（ステップ６３４）、ステップ６４４へ進む。こ
の最小使用値は、パージ制御弁を開弁させるために必要
最小限の通電時間である。この最小使用値に相当する時
間以上通電しないとメカ的にパージ制御弁が作動せず、
全く開弁しない。また図１５に示す例は最小使用値を各
駆動周期に対して設けずに共通の値に設定した場合を示
す。この場合の最小使用値は２つの駆動周期のうち、周
期の短い方の最小使用値に合わせる。次に、最小使用値
を各駆動周期に対して設ける場合の第３のＤ−ＶＳＶ駆
動制御の処理手順について以下に説明する。

【００６０】図１６は本発明の一実施例に係る第３のＤ
−ＶＳＶ駆動制御の処理手順を示す概略フローチャート
である。図１０のフローチャート（第１のＤ−ＶＳＶ駆
動制御の処理手順）と異なるところは、図１０のステッ
プ６３２と６４４の間にステップ６３５〜６４２が追加
された点である。これらのステップ６３５〜６４２につ
いてのみ以下に説明する。また図１６に示す例は、図１
５に示す例と較べて、前述の最小使用値を２つの駆動周
期に対してそれぞれＤＰＧａ、ＤＰＧｂと設定した場合
を示す。ステップ６３２でＤＰＧ＝０でないパージ制御
中のときステップ６３５へ進み、ステップ６３５では周
期切換フラグＦＬＧＰが１か０かを判別し、ステップ６
３５でＦＬＧＰ＝１、すなわち６７msec駆動周期中を示
すＦＬＧＰ＝１と判別されたときは、ＤＰＧ≧ＤＰＧｂ
を判別し（ステップ６３６）、その判別結果がＹＥＳの
ときはステップ６４４へ進み、ＮＯのときはＤＰＧにＤ
ＰＧｂを設定し（ステップ６３８）、ステップ６４４へ
進む。一方、ステップ６３５でＦＬＧＰ＝０、すなわち
１００msec駆動周期中を示すＦＬＧＰ＝０と判別された
ときは、ＤＰＧ≧ＤＰＧａを判別し（ステップ６３
６）、その判別結果がＹＥＳのときはステップ６４４へ
進み、ＮＯのときはＤＰＧにＤＰＧａを設定し（ステッ
プ６４２）、ステップ６４４へ進む。次に、第２の周期
変更制御の処理手順について以下に説明する。

【００６１】図１７は本発明の一実施例に係る第２の周
期変更制御の処理手順を示す概略フローチャートであ
る。図９のフローチャート（第１の周期変更制御の処理
手順）と異なるところは、図９のステップ６１２と６１
４の間にステップ６１３が追加され、さらに６２２が追
加された点である。これらのステップ６１３と６２２を
実行することにより本発明の経過時間測定手段Ｄが遂行
される。これらのステップ６１３と６２２についてのみ
以下に説明する。ステップ６１２実行後、ステップ６１
３では図８のステップ５１２のパージ実行タイマーＣＰ
ＧＲが所定時間経過したか否かを判別し、ＣＰＧＲが所
定時間経過するまではステップ６１４へ進み、図９で説
明した処理、すなわちステップ６１４〜６２０を実行す
る。ＣＰＧＲが所定時間経過した後、ステップ６２２で
はＦＬＧＰを０に設定してステップ６２４へ進む。以上
により、パージ制御の実行開始からの経過時間が長く、
すなわちキャニスタに吸着されるベーパが少なくなった
ときは空燃比の変動は抑制されるので、パージ制御弁の
駆動周期ちして適切な１つの周期１００msecに固定して
パージ制御弁を駆動した方が、パージガスの流量の制御
性を良くすることができる。

【００６２】上記実施例では、パージ制御弁の複数の周
期として６７msecと１００msecの二つも周期を交互に切
り換える制御例で説明したが、本発明はこれに限定され
ない。例えば、三つ以上の複数の周期を切り換えたり、
交互ではなく一つの同じ周期を複数回（例えば、２回か
ら３回）繰り返して、その後別の周期に切り換えるな
ど、切換えパターンを機関の運転状態に応じて変更して
もよい。このパターンは予め実験等によって求め、適宜
設定することができることは言うまでもない。

【００６３】図１８は機関回転数に対応するデューティ
比を算出するマップを示す図である。本発明の周期変更
手段において、周期変更制限手段は、駆動周期Ｘの変更
をデューティ比により制限する。すなわち、機関の回転
数ＮＥがＮ１領域にあり、かつデューティ比ＤＰＧがＤ
１≦ＤＰＧ≦Ｄ３のときと、機関の回転数ＮＥがＮ２領
域にあり、かつデューティ比ＤＰＧがＤ１≦ＤＰＧ≦Ｄ
２のときにのみ駆動周期Ｘをａからｂに変更し、それ以
外のときは駆動周期Ｘをａのままとする。機関の回転数
ＮＥがＮ１領域にあり、かつデューティ比ＤＰＧがＤＰ
Ｇ＜Ｄ１またはＤ３＜ＤＰＧのときと、機関の回転数Ｎ
ＥがＮ２領域にあり、かつデューティ比ＤＰＧがＤＰＧ
＜Ｄ１またはＤ２＜ＤＰＧのときにも駆動周期Ｘをａか
らｂに変更すると、パージ流量が不安定となるので、上
記周期変更制限手段によりこの周期変更を禁止する。す
なわち、上記周期変更制限手段により低いデューティ比
や高いデューティ比では周期変更を行わないように周期
変更が制限され、パージガスの流量制御性の悪化が抑制
される。

【００６４】次に、第３の周期変更制御の処理手順につ
いて以下に説明する。図１９は本発明の一実施例に係る
第３の周期変更制御の処理手順を示す概略フローチャー
トである。本発明の周期変更手段において、気筒判別手
段と駆動周期設定手段はステップ７１０により遂行さ
れ、第１駆動周期補正手段はステップ７２０により遂行
され、回転数予測手段と第２駆動周期補正手段はステッ
プ７１２とステップ７１４により遂行される。まず、ス
テップ７００では、駆動周期タイマーＣＤＰＧＴの計数
値ＣＤＰＧをインクリメント（ＣＤＰＧ＋１）してステ
ップ７０２へ進む。次いで、ステップ７０２では駆動周
期タイマーＣＤＰＧＴの計数値ＣＤＰＧが後述の処理に
より算出されるパージ制御弁の実行駆動周期ＫＳＹＵＫ
以上となったか否かを判別し、その判別結果がＹＥＳの
ときはステップ７０４へ進み、その判別結果がＮＯのと
きは図１０のステップ６５２へ進む。このＫＳＹＵＫと
してイニシャライズ処理時にはパージ制御弁の基準駆動
周期ａ＝１００（msec）を設定する。

【００６５】次いで、ステップ７０４は、ステップ７０
２で駆動周期タイマーＣＤＰＧＴの計数値ＣＤＰＧが実
行駆動周期ＫＳＹＵＫと一致したので駆動周期タイマー
ＣＤＰＧＴをクリアーする。次いで、ステップ７０６で
は、デューティ比ＤＰＧが気筒分配に影響及ぼす範囲内
（１２＜ＤＰＧ＜８０）か否かを判別し、その判別結果
がＹＥＳのときはステップ７１０へ進み、その判別結果
がＮＯのときはステップ７３０へ進む。

【００６６】ステップ７１０については図２０、図２１
を用いて後で詳細に説明するが、ステップ７１０では、
パージ制御弁の最適駆動周期ＳＹＵＫを今回駆動周期の
開始時期における機関回転数ＮＥに応じて図２１に示す
マップから算出する。このマップは、次回の駆動周期に
パージされるガスが、今回の駆動周期にパージされたガ
スを吸引した気筒と異なる気筒に吸引されるように、今
回の駆動周期の終了時期、すなわち次回の駆動周期の開
始時期を設定するものである。ステップ７１２では、ス
テップ７０２で今回処理周期は今回の駆動周期の開始時
期であると判別されたので、次回駆動周期の開始時期に
おける予測機関回転数ｔＮＥを次式により算出する。 ｔＮＥ＝ＮＥ＊（ＮＥＯ／ＮＥ）＊（ＫＳＹＵＫ／ＳＹ
ＵＫ） ここで、ＮＥは今回駆動周期の開始時の機関回転数、Ｎ
ＥＯは前回駆動周期の開始時にステップ７４２で記憶さ
れた機関回転数、ＫＳＹＵＫは同様にステップ７４２で
記憶された前回の実行駆動周期、ＳＹＵＫは図２１に示
すマップから算出した最適駆動周期を示す。

【００６７】ステップ７１４では、パージ制御弁の最適
駆動周期ＳＹＵＫをステップ７１２で算出した次回駆動
周期の開始時期における予測機関回転数ｔＮＥに応じて
再び図２１に示すマップから算出する。ステップ７２０
については図２３、図２４を用いて後で詳細に説明する
が、ステップ７２０では、先ず、クランク角補正処理、
すなわち今回の駆動周期の開始時期にクランク角がどの
位置にあるかを算出し、次回の駆動周期の開始時期に来
るクランク角を決定する。このクランク角の決定は、各
気筒の吸気行程を考慮して、蒸発燃料の均等な気筒分配
がなされるように行う。このクランク角の決定は、最適
駆動周期ＳＹＵＫの変更によって行う。ステップ７２２
では、ステップ７２０で算出した最適駆動周期ＳＹＵＫ
を実行駆動周期ＫＳＹＵＫに設定し、ステップ７４０へ
進む。一方、ステップ７０６で、デューティ比ＤＰＧが
気筒分配に影響及ぼす範囲内（１２＜ＤＰＧ＜８０）に
ないと判別されたときは、ステップ７３０へ進み、実行
駆動周期ＫＳＹＵＫを基準周期１００msecに設定し、ス
テップ７４０へ進む。

【００６８】次に、ステップ７４０では、デューティ比
ＤＰＧを次式により算出する。 ＤＰＧ＝ＤＰＧ＊ＫＳＹＵＫ／ａ ステップ７４２では、今回駆動周期の開始時の機関回転
数ＮＥとクランク角ＣＣＲＮＫを次回駆動周期の開始時
の機関回転数ＮＥＯとクランク角ＣＣＲＮＫＯとして記
憶し、図１０のステップ６３２へ進む。

【００６９】次に、図１９のステップ７１０については
図２０、図２１を用いて詳細に説明する。図２０は図１
９のフローチャートにおける駆動周期算出ルーチン（ス
テップ７１０）の詳細を示すフローチャートであり、図
２１は機関回転数に応じて最適駆動周期を算出するマッ
プを示す図である。まず、ステップ８０２では、今回駆
動周期の開始時の機関回転数ＮＥに対応する最適駆動周
期ＳＹＵＫを算出するため、前回駆動周期にステップ８
１６で書き込んだマップ番号ＳＹＵＫＮＯを読み込み、
ｎに設定する。このマップ番号の初期設定は０である。
ステップ８０４では、図２１のマップからマップ番号Ｓ
ＹＵＫＮＯに対応する駆動周期ＳＹＵＫn を算出する。
ここで、マップ番号ＳＹＵＫＮＯ＝０はｇ−ｆ−ｅ間を
示し、ＳＹＵＫＮＯ＝１はｄ−ｃ間を示し、ＳＹＵＫＮ
Ｏ＝２はｂ−ａ間を示す。また、マップ番号０から１
（１から２）への移動とマップ番号１から０（２から
１）への移動は、回転数の変動によるハンチングを防止
するため、図示の如くシステリシスをもたせてある。

【００７０】ステップ８０６では、ステップ８０４で算
出した駆動周期ＳＹＵＫn が最大駆動周期 maxＳＹＵＫ
（＝１００msec）より大きいか否かを判別し、その判別
結果がＹＥＳのときはステップ８０８へ進み、その判別
結果がＮＯのときはステップ８１０へ進む。ステップ８
０８では、ｎ＝ｎ−１を計算する。ステップ８１０で
は、ステップ８０４で算出した駆動周期ＳＹＵＫn が最
小駆動周期 minＳＹＵＫ（＝６５msec）より小さいか否
かを判別し、その判別結果がＹＥＳのときはステップ８
１２へ進み、その判別結果がＮＯのときはステップ８１
４へ進む。ステップ８１２では、ｎ＝ｎ＋１を計算す
る。すなわち、ステップ８０６〜８１２では駆動周期が
最小から最大の範囲内となるようにマップ番号ＳＹＵＫ
ＮＯ、すなわちｎを変更する。ステップ８１４では、ス
テップ８０４で算出した駆動周期ＳＹＵＫn を最適駆動
周期ＳＹＵＫに設定する。ステップ８１６では、マップ
番号ＳＹＵＫＮＯをｎに設定する。

【００７１】次に、図２１のマップの作成方法を説明す
る。図２２は機関回転数ＮＥと駆動周期と第１気筒の吸
気回数との関係を示す図である。横軸は第１気筒の吸気
回数を示し、縦軸は機関回転数ＮＥを示す。max で示す
直線は駆動周期１００msecに対応し、min で示す直線は
駆動周期６５msecに対応する。図２２の点ａ〜ｇが図２
１の点ａ〜ｇに対応する。例えば、機関が７２０°ＣＡ
回転するサイクル時間は１２００００／ＮＥで表される
ので、点ａにおけるサイクル時間は、ＮＥ＝４６１５ｒ
ｐｍであるので２６msecであり、この位相を３６０°Ｃ
Ａだけずらすには、駆動周期を６５msec（＝２６＊２．
５）に設定すればよく、一方、点ｂにおけるサイクル時
間は、ＮＥが３０００ｒｐｍであるので４０msecであ
り、この位相を３６０°ＣＡだけずらすには、駆動周期
を１００msec（＝４０＊２．５）に設定すればよいこと
が判る。このように図２２から図２１のマップを作成す
れば、次回の駆動周期の開始時期を３６０°ＣＡずらす
ことができ、パージガスを吸引する気筒を蛙気ことがで
きる。なお、本実施例では、次回の駆動周期の開始時期
を３６０°ＣＡずらすマップを作成する例を示したが、
１８０°ＣＡずらすようにマップを作成してもよい。ま
た、８気筒機関では９０°ＣＡずらす等、気筒数に応じ
たマップを適宜作成できることは言うまでもない。

【００７２】次に、図１９のステップ７２０について図
２３を用いて詳細に説明する。図２３は図１９のフロー
チャートにおける第１の駆動周期補正ルーチン（ステッ
プ７２０）の詳細を示すフローチャートである。ステッ
プ８３０では、今回駆動周期の開始時期における今回ク
ランク角ＣＣＲＮＫを読込む。ステップ８３１では、図
１９のステップ７４２で記憶した前回クランク角ＣＣＲ
ＮＫＯと今回クランク角ＣＣＲＮＫとを比較し、ＣＣＲ
ＮＫ＞ＣＣＲＮＫＯのときはステップ８３２へ進み、Ｃ
ＣＲＮＫ≦ＣＣＲＮＫＯのときはステップ８３６へ進
む。

【００７３】ステップ８３２では、ＣＣＲＮＫとＣＣＲ
ＮＫＯ＋θとを比較する。ここでθは、次回駆動周期の
開始時期を９０°ＣＡ以上ずらす角度に設定する。この
比較結果において、ＣＣＲＮＫ＞ＣＣＲＮＫＯ＋θのと
きは、すでに今回駆動周期の開始時期の吸気気筒がずれ
ているので本ルーチンを終了し、ＣＣＲＮＫ≦ＣＣＲＮ
ＫＯ＋θのときは、ＳＹＵＫに修正時間αを加算する
（ステップ８３４）。ここで、修正時間αは、次式で算
出する。 α＝（１２００００／ＮＥ）＊（１／４） ここで、１２００００／ＮＥがクランク角７２０°ＣＡ
だけ回転する時間を意味するので、αは駆動周期の開始
時期を４気筒機関において１気筒だけずらすことを意味
する。また、修正時間αは、次回駆動周期の開始時にお
ける吸気気筒が今回駆動周期の開始時における吸気気筒
と異なるような駆動周期、例えばＳＹＵＫ＊（１／４）
に設定してもよい。なお、ＣＣＲＮＫ＜３６０°ＣＡか
つＣＣＲＮＫＯ＞３６０°ＣＡのときは、判別式をＣＣ
ＲＮＫ＋７２０°ＣＡ＞ＣＣＲＮＫＯ＋θに変更する。
一方、ステップ８３６では、ＣＣＲＮＫとＣＣＲＮＫＯ
−θとを比較し、ＣＣＲＮＫ＜ＣＣＲＮＫＯ−θのとき
は、すでに今回駆動周期の開始時期の吸気気筒がずれて
いるので本ルーチンを終了し、ＣＣＲＮＫ＜ＣＣＲＮＫ
Ｏ−θのときは、ＳＹＵＫから修正時間αを減算する
（ステップ８３８）。なお、ＣＣＲＮＫ＞３６０°ＣＡ
かつＣＣＲＮＫＯ＜３６０°ＣＡのときは、判別式をＣ
ＣＲＮＫ−７２０°ＣＡ＞ＣＣＲＮＫＯ−θに変更す
る。

【００７４】次に、図１９のステップ７２０について図
２４を用いて詳細に説明する。図２４は図１９のフロー
チャートにおける第２の駆動周期補正ルーチン（ステッ
プ７２０）に係る図２３に示すフローチャートの変形例
を示すものである。図２４に示す第２の駆動周期補正ル
ーチンは、図２３に示す第１の駆動周期補正ルーチンと
比較すると、ステップ８５０が追加された点と、ステッ
プ８３４をステップ８５４に、ステップ８３８をステッ
プ８５８に置き換えた点が異なるので、ステップ８５
０、８５４および８５８のみ以下に説明する。ステップ
８５０では、今回駆動周期の開始時期に吸気行程となる
気筒が第１気筒であるかまたは第４気筒であるかを今回
駆動周期の開始時期におけるクランク角ＣＣＲＮＫから
判別し、その判別結果がＹＥＳのときはステップ８３０
へ進み、その判別結果がＮＯのときは気筒分配による空
燃比変動の影響は少ないと判断して本ルーチンを終了す
る。ステップ８５４では、基準駆動周期ａ（＝１００ms
ec）に修正時間αを加算し、ステップ８５８では、基準
駆動周期ａに修正時間αを減算する。ステップ８５０、
ステップ８５４およびステップ８５８は、図２３の計算
処理を単純化し、電子制御ユニットＥＣＵ６０における
ＣＰＵ６１の制御負荷を軽減するものである。

【００７５】

【発明の効果】以上説明したように本発明による多気筒
内燃機関の蒸発燃料処理装置によれば、周期変更手段に
よりパージ制御弁を駆動する周期を複数設け、その複数
の周期を所定の順序で切り換えて、パージ制御弁制御手
段によりパージ制御弁を駆動するので、機関の回転周期
とパージ制御弁の個々の駆動周期が略同期する機関の回
転数領域は発生せず、それゆえ機関の回転数全域に渡っ
て機関の空燃比の変動が抑制され、排気の浄化性が向上
する。

【００７６】また、本発明による多気筒内燃機関の蒸発
燃料処理装置によれば、デューティ比設定手段により各
周期に応じてパージ制御弁を開弁するために必要最小限
の開弁時間が設定され、デューティ比設定手段により設
定された必要最小限の開弁時間に基づいてパージ制御弁
制御手段によりパージ制御弁を駆動するので、パージ制
御弁を確実に開弁できる。

【００７７】また、本発明による多気筒内燃機関の蒸発
燃料処理装置によれば、経過時間測定手段によりパージ
制御の実行開始からの経過時間を測定し、パージ制御の
実行開始からの経過時間が短く、すなわち空燃比の変動
に影響を及ぼす程キャニスタに吸着されるベーパが多い
ときは、周期変更手段によりパージ制御弁を駆動する複
数の周期を所定の順序で切り換えて、パージ制御弁制御
手段によりパージ制御弁を駆動するので、機関の空燃比
の変動が抑制される。一方、パージ制御の実行開始から
の経過時間が長く、すなわちキャニスタに吸着されるベ
ーパが少なくなったときは、周期変更手段によりパージ
制御弁を駆動する駆動周期を１つに固定しても空燃比の
変動は抑制され、パージガスの流量の気筒分配を平均化
でき、良好なパージ制御を達成できる。

【００７８】また、本発明による多気筒内燃機関の蒸発
燃料処理装置によれば、周期変更制限手段により低いデ
ューティ比や高いデューティ比では周期変更を行わない
ように周期変更を制限するので、周期変更頻度が減少さ
れ、パージガスの流量制御性の悪化を抑制できる。

【００７９】また、本発明による多気筒内燃機関の蒸発
燃料処理装置によれば、周期変更手段によりパージ制御
弁を駆動する周期の開始時期と機関の回転位相、すなわ
ちクランク角が連続的に一致しないように周期が設定さ
れるので、機関の回転周期とパージ制御弁の駆動周期が
連続して略同期することがなくなり、特定気筒にパージ
ガスが吸引されることが防止され、機関の空燃比の変動
が抑制される。

【００８０】また、本発明による多気筒内燃機関の蒸発
燃料処理装置によれば、気筒判別手段と駆動周期設定手
段とによりパージガスが同一気筒に連続的に吸引されな
くなるので、パージガスの気筒分配が良好となり、機関
の空燃比の変動が抑制される。

【００８１】また、本発明による多気筒内燃機関の蒸発
燃料処理装置によれば、第１駆動周期補正手段により今
回の駆動周期の開始時期における機関のクランク角が次
回の駆動周期の開始時期における機関のクランク角と一
致しないように駆動周期が補正されるので、パージガス
の気筒分配が良好となり、機関の空燃比の変動が抑制さ
れる。

【００８２】また、本発明による多気筒内燃機関の蒸発
燃料処理装置によれば、回転数予測手段と第２駆動周期
補正手段とによりパージガスが同一気筒に連続的に吸引
されないように次回の駆動周期を補正するので、過渡時
のパージガスの気筒分配が良好となり、過渡時の機関の
空燃比の変動が抑制される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の基本構成図である。

【図２】本発明の一実施例に係る多気筒内燃機関の蒸発
燃料処理装置の全体構成図である。

【図３】本発明の一実施例に係る機関の制御処理の基本
的手順を説明するための概略フローチャートである。

【図４】本発明の一実施例に係る空燃比フィードバック
制御の処理手順を示す概略フローチャートである。

【図５】本発明の一実施例に係る空燃比学習制御の処理
手順を示す概略フローチャートである。

【図６】本発明の一実施例に係るベーパ濃度学習制御の
処理手順を示す概略フローチャートである。

【図７】本発明の一実施例に係る燃料噴射時間算出制御
の処理手順を示す概略フローチャートである。

【図８】本発明の一実施例に係るパージ率算出制御の処
理手順を示す概略フローチャートである。

【図９】本発明の一実施例に係る第１の周期変更制御の
処理手順を示す概略フローチャートである。

【図１０】本発明の一実施例に係る第１のＤ−ＶＳＶ駆
動制御の処理手順を示す概略フローチャートである。

【図１１】吸気管圧力と全開パージガス量との関係を示
す特性図である。

【図１２】パージ実行時間と最大目標パージ率との関係
を示す特性図である。

【図１３】従来技術と本発明によるパージ制御弁の駆動
周期の比較説明図であり、（ａ）は本発明により順次変
換される駆動周期を、（ｂ）は本発明によるパージ制御
弁の開弁タイミングを、（ｃ）は吸気行程となる気筒
を、（ｄ）は従来技術による所定の駆動周期を、（ｅ）
は従来技術によるパージ制御弁の開弁タイミングを、そ
れぞれ示す図である。

【図１４】従来技術と本発明のパージ制御による空燃比
変動の差異を示す図である。

【図１５】本発明の一実施例に係る第２のＤ−ＶＳＶ駆
動制御の処理手順を示す概略フローチャートである。

【図１６】本発明の一実施例に係る第３のＤ−ＶＳＶ駆
動制御の処理手順を示す概略フローチャートである。

【図１７】本発明の一実施例に係る第２の周期変更制御
の処理手順を示す概略フローチャートである。

【図１８】機関回転数に対応するデューティ比を算出す
るマップを示す図である。

【図１９】本発明の一実施例に係る第３の周期変更制御
の処理手順を示す概略フローチャートである。

【図２０】図１９のフローチャートにおける駆動周期算
出ルーチンの詳細を示すフローチャートである。

【図２１】機関回転数に対応して最適駆動周期を算出す
るマップを示す図である。

【図２２】機関回転数と駆動周期と第１気筒の吸気回数
との関係を示す図である。

【図２３】図１９のフローチャートにおける第１の駆動
周期補正ルーチンの詳細を示すフローチャートである。

【図２４】図１９のフローチャートにおける第２の駆動
周期補正ルーチンの詳細を示すフローチャートである。

【符号の説明】

１…機関本体（気筒） １１…サージタンク １５…燃料タンク ２１…燃料噴射弁 ３１…空燃比センサ ３７…キャニスタ ３９…パージ通路 ４１…パージ制御弁（Ｄ−ＶＳＶ） ４７…クランク角センサ ６０…電子制御ユニット（ＥＣＵ） Ａ…周期変更手段 Ｂ…パージ制御弁制御手段 Ｃ…デューティ比設定手段 Ｄ…経過時間測定手段 Ｅ…周期変更制限手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F02M 25/08 301 F02D 41/02 301 F02D 45/00 362

Claims (9)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 燃料タンクから発生する蒸発燃料を一時
   的に貯蔵するキャニスタと、該キャニスタと機関の吸気
   通路とを連通するパージ通路と、該パージ通路内に設け
   られ該機関の吸気通路内へ吸引されるパージガスの量を
   制御するパージ制御弁と、を備えた多気筒内燃機関の蒸
   発燃料処理装置において、前記パージガスが各気筒に均
   等に分配されるように、前記機関の運転中絶えず機関回
   転数とは独立して前記パージ制御弁を駆動する周期を変
   更する周期変更手段と、前記周期変更手段により変更さ
   れた周期に従い、前記機関の運転状態に応じて所定のデ
   ューティ比で前記パージ制御弁を開閉するパージ制御弁
   制御手段と、を備えたことを特徴とする多気筒内燃機関
   の蒸発燃料処理装置。
2. 【請求項２】 前記周期変更手段は、前記パージ制御弁
   を駆動する複数の異なる周期を有し、該複数の周期を所
   定の順序で変更する請求項１に記載の多気筒内燃機関の
   蒸発燃料処理装置。
3. 【請求項３】 変更された各周期に対し、前記パージ制
   御弁を開弁するために必要最小限の開弁時間を設定する
   デューティ比設定手段を備え、前記パージ制御弁制御手
   段は、前記デューティ比設定手段により設定された開弁
   時間に基づいて前記パージ制御弁を駆動する請求項２に
   記載の多気筒内燃機関の蒸発燃料処理装置。
4. 【請求項４】 パージ制御の実行開始からの経過時間を
   測定する経過時間測定手段を備え、前記周期変更手段
   は、前記経過時間測定手段により測定された経過時間が
   所定時間を経過した後は前記パージ制御弁を駆動する周
   期を所定の周期に固定する請求項２に記載の多気筒内燃
   機関の蒸発燃料処理装置。
5. 【請求項５】 前記周期変更手段は、前記周期の変更を
   デューティ比により制限する周期変更制限手段を備える
   請求項２に記載の多気筒内燃機関の蒸発燃料処理装置。
6. 【請求項６】 前記周期変更手段は、前記パージ制御弁
   を駆動する周期の開始時期と前記機関の回転位相とが、
   連続的に一致しないように該周期を変更する請求項１に
   記載の多気筒内燃機関の蒸発燃料処理装置。
7. 【請求項７】 前記周期変更手段は、今回の駆動周期に
   パージされるガスが吸引される第１の気筒を判別する気
   筒判別手段と、前記気筒判別手段に基づいて、次回の駆
   動周期にパージされるガスが吸引される第２の気筒を前
   記第１の気筒と異なるように、今回の駆動周期を設定す
   る駆動周期設定手段と、を備えた請求項６に記載の多気
   筒内燃機関の蒸発燃料処理装置。
8. 【請求項８】 前記周期変更手段は、今回の駆動周期の
   開始時期における機関のクランク角に応じて今回の駆動
   周期を補正する第１駆動周期補正手段を備える請求項６
   に記載の多気筒内燃機関の蒸発燃料処理装置。
9. 【請求項９】 前記周期変更手段は、機関回転数の変化
   を予測する回転数予測手段と、前記回転数予測手段によ
   り予測された次回の駆動周期における機関回転数に基づ
   いて、今回の駆動周期を補正する第２駆動周期補正手段
   を備える請求項６に記載の多気筒内燃機関の蒸発燃料処
   理装置。