JPH0693899A

JPH0693899A - エンジンの蒸発燃料処理装置

Info

Publication number: JPH0693899A
Application number: JP4245281A
Authority: JP
Inventors: Hatsuo Nagaishi; 初雄永石; Kenji Ota; 健司太田; Hiroshi Iwano; 岩野　　浩
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1992-09-14
Filing date: 1992-09-14
Publication date: 1994-04-05
Also published as: US5474049A

Abstract

(57)【要約】【目的】パージガスの燃料濃度に応じてパージ弁流量
を変えることによって、パージ中の空燃比エラーを小さ
くしつつ急速パージを実現する。【構成】パージ弁４１はキャニスタより吸気管に導入
するパージガス量を調整する。検出・予測手段４３でパ
ージガスの燃料濃度を検出または予測し、この燃料濃度
に応じ燃料濃度が濃いときはパージ弁流量を減らす方向
に、薄いときはパージ弁流量を増す方向に補正手段４４
が、運転条件信号に応じて設定されるパージ弁基本流量
を補正し、この補正された流量に対応したパージ弁開度
となるように駆動手段４５がパージ弁４１を駆動する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明はエンジンの蒸発燃料処
理装置の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】燃料タンクから蒸発した燃料が大気に拡
散するのを防止するため、燃料蒸気を活性炭キャニスタ
に吸着させ、活性炭キャニスタにたまった燃料は所定の
運転条件で吸気管にパージ（大気によってキャニスタか
ら離脱させて追い出すこと）することによって、インジ
ェクタからの噴射燃料とともに、シリンダ内で燃焼させ
ている。

【０００３】ところが、エアフローメータによっては計
量されないパージガスが加わると、制御空燃比に影響を
与えるため、パージ弁（パージ制御弁）を空燃比フィー
ドバック制御中に開くものがある（特開平２−１９６３
１号公報参照）。パージ弁が開かれた当初は空燃比がリ
ッチ側にずれるものの、空燃比フィードバック補正係数
αが制御中心（１．０）よりリーン側にずれてゆき、や
がてある値（たとえば０．８）に落ち着くことによっ
て、パージ中も空燃比を触媒ウインドウ（理論空燃比を
中心とする所定幅のこと）に収めることができるからで
ある。

【０００４】しかしながら、パージ中はアクセルペダル
を踏込んでも、供給燃料量をアクセルペダルの踏込み量
に応じた要求値まで一気に増加させることができず、い
わゆる息つきを生じて運転性が悪くなる。αはリーン側
に外れた上記の値（０．８）から出発して大きくならな
ければならないこと、またαは一定割合でしか増えてい
かないことのため、燃料量を急激に増加できないのであ
る。

【０００５】このため、パージ開始後に所定値以下とな
ったときのαとパージ開始直前のαとの差を求め、この
差に応じた減量補正量で運転条件に応じた基本噴射量を
減算する一方、前記の所定値以下にαがなったときから
αを強制的にパージ開始直前の値に戻している。

【０００６】パージによりαがリーン側の値に落ち着く
のをきらって、所定値（０．８）以下にαがなったとき
は、パージによる燃料増加分だけ基本噴射量から減量補
正することによって供給燃料量をパージ前後で同じに保
ち、かつパージ中のアクセルペダルの踏込みに対して
は、αをパージ前の値（通常は１．０）から増加させる
ことによって少しでも早くαを大きくしようというので
ある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、パージガス
の燃料蒸気が車外に漏れないようにするには、多量のパ
ージガスを導入してやればよいため、上記の装置では吸
気温度があらかじめ定めた温度以上になると、多量の燃
料蒸気が発生すると判断し、パージ弁を開いている。

【０００８】しかしながら、大量のパージガス中の燃料
濃度が濃いと、空燃比エラー（理論空燃比からのずれ）
が大きくなり、排気性能が悪くなる。この反対に、キャ
ニスタに燃料蒸気がたまっていなければ、不要な空気だ
けがエンジンに吸入されてしまう。吸気温度が高いとい
うだけで、多量の燃料蒸気が発生するとはかならずしも
いえないのである。つまり、上記の装置ではキャニスタ
に吸着された燃料の量と無関係にパージ弁流量を決めて
いるわけである。

【０００９】このため、パージガスの燃料濃度が濃い場
合でも排気性能や運転性能に影響を与えないようにしよ
うとすれば、パージ弁流量を少なくするしかなく、小流
量ではキャニスタ内の燃料蒸気をすべてパージしてしま
うのに長い時間がかかる。長時間のパージガス導入は、
空燃比制御に好ましくない影響を及ぼしてしまうのであ
る。

【００１０】そこでこの発明は、パージガスの燃料濃度
に応じてパージ弁流量を変えることによって、パージ中
の空燃比エラーを小さくしつつ急速パージを実現するこ
とを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】第１の発明は、図１に示
すように、キャニスタより吸気管に導入するパージガス
量を調整するパージ弁４１と、このパージ弁４１の基本
流量を運転条件信号（たとえば吸入空気量信号）に応じ
て設定する手段４２と、パージガスの燃料濃度を検出し
または予測する手段４３と、この燃料濃度に応じ燃料濃
度が濃いときはパージ弁流量を減らす方向に、薄いとき
はパージ弁流量を増す方向に前記パージ弁基本流量を補
正する手段４４と、この補正された流量に対応したパー
ジ弁開度となるように前記パージ弁４１を駆動する手段
４５とを設けた。

【００１２】第２の発明は、図４８に示すように、キャ
ニスタより吸気管に導入するパージガス量を調整するパ
ージ弁４１と、このパージ弁４１の基本流量を運転条件
信号（たとえば吸入空気量信号）に応じて設定する手段
４２と、パージガスの燃料濃度を検出しまたは予測する
手段４３と、この燃料濃度に応じ燃料濃度が濃いときは
パージ弁流量を減らす方向に、薄いときはパージ弁流量
を増す方向に前記パージ弁基本流量を補正する手段４４
と、前記パージ弁の前後差圧に応じ前後差圧が小さいと
きはパージ弁流量を増やす方向に、前後差圧が大きいと
きはパージ弁流量を減らす方向に前記燃料濃度により補
正されたパージ弁基本流量をさらに補正する第二の手段
５１と、この第二の手段５１によって補正されたパージ
弁流量に対応したパージ弁開度となるように前記パージ
弁４１を駆動する手段４５とを設けた。

【００１３】

【作用】第１の発明では、パージ中の燃料濃度が検出ま
たは予測され、パージＯＮ当初の燃料濃度が濃いときは
パージ弁流量が減らす方向に、パージが進むにつれて燃
料濃度が薄くなっていくと、パージ弁流量が増す方向に
パージ弁基本流量が補正される。パージＯＮ当初の濃い
燃料濃度のあいだパージ弁の基本流量が減らされると、
小さな空燃比エラーに抑えられ、パージが進んで燃料濃
度が薄くなると、基本流量を増やしても空燃比エラーは
小さなものでしかなく、逆に基本流量が増やされると、
パージが急速に進むわけである。

【００１４】このように、パージ弁基本流量が燃料濃度
に応じて変化すると、空燃比エラーを小さくしつつ急速
パージが行われる。

【００１５】ところで、パージ弁の前後差圧に応じてパ
ージ弁流量が変化し、前後差圧が小さくなるほど流れに
くくなって相対的にパージ弁流量が減るため、前後差圧
が小さいときと大きいときとで実際のパージ弁流量が相
違し、この相違分が流量誤差となる。

【００１６】これに対して、第２の発明でパージ弁流量
が、パージ弁前後差圧に応じて、前後差圧が小さいとき
はパージ弁流量が増える方向に、前後差圧が大きいとき
はパージ弁流量が減る方向にパージ弁基本流量がさらに
補正されると、パージ弁前後差圧に影響されることなく
実際に必要な流量に近づけられ、流量誤差が生じること
がない。

【００１７】

【実施例】図２において、エンジン制御のためマイクロ
コンピュータ（たとえば１６ビットマイコン）からなる
コントロールユニット２が設けられている。

【００１８】排気管３にはエンジンから排出されてくる
ＣＯ，ＨＣ，ＮＯｘといった三つの有害成分を処理する
三元触媒４が設けられる。三元触媒４が有害三成分を同
時に処理できるのは、エンジンに供給している混合気の
空燃比が理論空燃比を中心とする狭い範囲（触媒ウイン
ドウ）に収まっているときだけである。この触媒ウイン
ドウより空燃比が少しでもリッチ側にずれるとＣＯ，Ｈ
Ｃの排出量が増し、逆にリーン側にずれるとＮＯｘが多
く排出される。

【００１９】このため、三元触媒４がその能力を十分に
発揮できるように、コントロールユニット２はＯ₂セン
サ５からの実空燃比信号にもとづいて燃料噴射量をフィ
ードバック制御する。

【００２０】三元触媒４の上流に設けられるＯ₂センサ
５は、理論空燃比を境にしてその出力が急変する（理論
空燃比よりリッチ側でほぼ１Ｖ、リーン側でほぼ０Ｖの
出力をする）ため、Ｏ₂センサ出力がスライスレベル
（ほぼ０．５Ｖ）より高いと空燃比はリッチ側に、また
スライスレベルより低いとリーン側にあると判断され
る。こうした判断をエンジン回転に同期して行うと、空
燃比がリッチ側（あるいはリーン側）に反転した直後で
あるのか、継続してリッチやリーンの同じ側にあるのか
なども判断できる。

【００２１】これらの判定結果より空燃比がリッチ側に
反転した直後は空燃比フィードバック補正係数αからス
テップ量Ｐを差し引き、空燃比がつぎにリーン側へ反転
する直前までαから積分量Ｉを差し引く（この逆に実空
燃比がリーン側に反転した直後はＰをαに加算し、実空
燃比がつぎにリッチ側に反転する直前までＩを加算す
る）。空燃比が反転した直後は大きな値のＰをステップ
的に与えて応答よく反対側へと変化させるとともに、ス
テップ変化の後は小さな値のＩでゆっくりと空燃比を反
対側へと変化させることによってフィードバック制御を
安定させるのである。

【００２２】なお、エンジンの運転条件が相違しても、
スロットルバルブ６の上流に位置するエアフローメータ
７で計測される吸入空気量と、インジェクタ８からシリ
ンダに向けて供給される燃料量との比（つまり空燃比）
がほぼ理論空燃比となるように、コントロールユニット
２では、エンジン回転に同期して間欠的に開弁されるイ
ンジェクタ８の開弁パルス幅（噴射パルス幅）を決定し
ている。

【００２３】９はエンジン回転数に対応する信号とＲｅ
ｆ信号（クランク角度の基準位置信号）とを出力するク
ランク角度センサ、１０はスロットルバルブの開度（Ｔ
ＶＯ）を検出するセンサ、１１は水温センサ、１２は車
速センサで、これらもコントロールユニット２に入力さ
れている。

【００２４】ところで、経年変化によってインジェクタ
８に目詰まりなどが生じると、インジェクタ８を同じパ
ルス幅で駆動しても、供給燃料量が少なくなるため、始
動するたびに空燃比フィードバック制御に入ってしばら
くは空燃比がリーン側にかたよる。これを避けるため、
コントロールユニット２では基本空燃比学習を行う。

【００２５】空燃比フィードバック制御に入ってしばら
くすれば、αの平均値が制御中心（１．０）よりも大き
な値（αそのものはこの値を中心にして振れる）に落ち
着くため、この値を基本空燃比学習値αｍとしてバッテ
リバックアップしておけば、次のエンジン運転時からこ
の学習値αｍの分だけ噴射パルス幅を大きくすることに
よって、フィードバック制御の当初から空燃比を触媒ウ
インドウに収めることができるのである。

【００２６】一方、エンジン停止時に燃料タンク１５か
ら蒸発し、キャニスタ１６中の活性炭に吸着された燃料
は、エンジン運転中にキャニスタ１６の外部から大気を
導入すると活性炭から離脱し、この離脱燃料を含んだ空
気（パージガス）が吸気通路に吸い込まれる。

【００２７】このパージガスの流入量を調整するため活
性炭キャニスタ１６と吸気マニホールド１７のコレクタ
部１７ａとを連通する通路１８にパージ弁２１が設けら
れている。このパージ弁２１はリニアソレノイドによっ
て駆動される弁で、コントロールユニット２からの一定
周期（たとえば６．４ｍｓの周期）のパルス信号により
駆動され、ＯＮデューティ（ＯＮ時間割合）が大きくな
るほど弁開度が増していく。

【００２８】なお、パージ弁２１が全開状態でスティッ
クすると、パージによってエンスト（エンジンストー
ル）したり、アイドル回転数が上昇したりすることがあ
るので、これを防止するためＶＣ負圧弁（ダイアフラム
弁）２２がパージ弁２１と直列に通路１８に設けられて
いる。ＶＣ負圧はスロットル開度ＴＶＯに対して図３の
ように立上がる負圧のことであり、アクセルペダルを離
してスロットルバルブ６を閉じさえすれば、ＶＣ負圧が
大気圧に近くなってＶＣ負圧弁２２が閉じられる。これ
によって、パージ弁２１の開閉に関係なく通路１８を遮
断するのである。

【００２９】ところで、パージは空燃比フィードバック
制御中に行うが、パージ中も基本空燃比学習値αｍを更
新すると学習値αｍにエラーが生じるため、コントロー
ルユニット２ではパージ中は学習値αｍの更新を禁止し
ている。

【００３０】しかしながら、パージによる空燃比の変動
をαの追いかけだけで対応するとすれば、αが一定割合
でしか変化しないため、αの変化が終了するまで空燃比
がリッチ側にずれることが考えられる。

【００３１】このため、図５から図２２に示した流れ図
が組まれている。

【００３２】この制御システムは、一言でいえばパージ
による空燃比エラーを吸収するためのものであり、図４
を用いて制御システムとしての考え方を簡単に述べ、そ
の後に項分けにして概説する。本願発明は、この制御シ
ステムの一部を構成するものであるため、最後に詳述す
る。

【００３３】図４に示した記号を用いて燃料や空気を定
量的にみてみると、パージ弁流量（燃料流量と空気流量
の合計）Ｑpvはパージ弁デューティ（ＥＶＡＰ）とパー
ジ弁前後差圧から定まり、Ｑef＝Ｑpv・ＷＣ…［Ａ］ただし、ＷＣ；パージガスの燃料濃度によってパージ燃料流量Ｑefを求めることができる。

【００３４】一方、パージ空気流量ＱeaのほうはＱea＝Ｑpv−Ｑef・ＫＦＱ＃…［Ｂ］ただし、ＫＦＱ＃；燃料流量を空気流量に換算するため
の定数であるから、吸気管のパージガス流入部のすぐ下流を流
れる空気流量はＱeaとエアフローメータ７で計測される
空気流量Ｑｓとの合計である。

【００３５】こうしてインジェクタ８より離れた上流位
置を流れる空気量（Ｑｓ＋Ｑea）が定まると、公知のマ
ニホールド−シリンダ充填モデルを適用することがで
き、Ｑｃ＝（Ｑｓ＋Ｑea）・Ｆload＋Ｑｃ・（１−Ｆload）…［Ｃ］ただし、Ｆload；加重係数によって、（Ｑｓ＋Ｑea）の一次遅れとしてシリンダ空
気量（シリンダに流入する空気量）Ｑｃが求まる。

【００３６】一方、ポート部に設けたインジェクタ８か
らの燃料噴射量ＱｆはＱｆ＝Ｑｃ・Ｋ＃−Ｑefc…［Ｄ］ただし、Ｋ＃；空燃比を一定にするための定数Ｑefc；パージ燃料のシリンダ吸入量により、パージ燃料分（Ｑefc）を差し引くのである。

【００３７】なお、ＱefcはＱefに対して、燃料ガスが
拡散しながら伝わることと単純な時間遅れを考慮して決
定する。

【００３８】つまりは、パージガスの燃料濃度が学習に
よって精度良く求まれば、空気量と燃料量についてどれ
だけの補正をパージ中に行えばよいかが明確になるわけ
である。ところが、従来は燃料濃度を計測しておらず、
経験値などから適当な値を採用していただけであり、パ
ージＯＮ，ＯＦＦへの切換時の排気性能や運転性能に改
善の余地があったのである。

【００３９】次に制御システムの項分け説明に入るが、
以下では量を示す記号は原則として英大文字を使い、と
きに演算子に使う記号や命令文などはプログラミング言
語で使われているところを流用する。

【００４０】（１）パージカットの条件（１−１）次の〈１〉〜〈５〉の条件のいずれかが成立
したときは、パージ弁デューティ（ＥＶＡＰ）＝０とす
ることによってパージ弁をステップ的に閉じる（即カッ
ト）。これらの条件ではＶＣ負圧弁２２が閉じられるの
で、それに合わせてパージ弁２１もステップ的に閉じる
ことにしたものである。この逆に、これらの条件のすべ
てが解除されたときは後述する〈６〉〜〈１１〉の条件
解除時と同じく段階的に開弁する。

【００４１】〈１〉イグニッションスイッチがＯＦＦの
とき（図７のステップ２３）。〈２〉エンスト判定時（図７のステップ２４）。〈３〉スタータスイッチがＯＮのとき（図７のステップ
２５）。〈４〉アイドルスイッチがＯＮのとき（図７のステップ
２６）。〈５〉車速（ＶＳＰ）が所定値（ＶＣＰＣ＃）を下回る
とき（図７のステップ２７）。

【００４２】これらの条件をチェックして、いずれかで
も満たされていればゼロカットフラグ＝１かつカットフ
ラグ＝１とする（図７のステップ２３〜２７、図８のス
テップ３０）。カットフラグ＝１はパージカットするこ
とを、ゼロカットフラグ＝１はステップ的にパージカッ
トすることを指示するため、ゼロカットフラグ＝１かつ
カットフラグ＝１によって、ステップ的にパージカット
されるのである。

【００４３】ただし、これらフラグのセットは一度行え
ば足りるため、図８のステップ２９で１回通ったフラグ
（＃Ｆ１ＳＴＧＫＺ）＝１であれば前回にフラグがセッ
トされたと判断し、ステップ３０に進むことなく、ルー
チンを抜けている。なお、初回は、他の２つの１回通っ
たフラグ（＃Ｆ１ＳＴＧＫＰと＃Ｆ１ＳＴＧＫＹ）＝
０、連続パージＯＮ時間カウンタ値（ＰＯＮＲＥＦ）＝
０とすることにより次回に備えている（図８のステップ
３０，２８）。

【００４４】（１−２）次の〈６〉〜〈１１〉の条件の
いずれかが成立したときは、パージ弁を段階的に閉弁す
る。これらの条件でパージを行うと、運転性能や排気性
能に悪い影響があるためである。したがって、これらの
条件がすべて解除されたときパージ弁を段階的に開弁す
る。

【００４５】〈６〉負荷が小さすぎるとき（図７のステ
ップ３３）。たとえば、シリンダ空気量相当パルス幅
（後述する）ＴＰとパージ下限許容値（ＴＰＣＰＣ）を
比較し、ＴＰ＜ＴＰＣＰＣとなったら負荷が小さすぎる
と判断する（図７のステップ３２，３３）。ＴＰＣＰＣ
についてはエンジン回転数ＮＥから図３１を内容とする
テーブルをルックアップして（補間計算付き）求める。
テーブルルックアップはいずれも補間計算付きであるた
め、以下には単にテーブルルックアップとだけ記す。

【００４６】〈７〉負荷が大きすぎるとき（図７のステ
ップ３４）。たとえば、空気流量ＱＨ０とパージ上限許
容値（ＥＶＰＣＱＨ＃）を比較し、ＱＨ０≧ＥＶＰＣＱ
Ｈ＃で負荷が大きすぎると判断する。なお、ＱＨ０は後
述するようにスロットルバルブ部での空気流量（体積流
量）で、スロットル開度ＴＶＯとエンジン回転数ＮＥと
から定まっている。

【００４７】〈８〉空燃比フィードバック制御中でない
とき（図７のステップ３５）。空燃比フィードバック制
御中でないと、空燃比を触媒ウインドウに収めることが
できないからである。たとえば、フラグ（＃ＦＣＬＳ
１）＝０よりフィードバック制御中でないと判断する。

【００４８】〈９〉クランプ中（空燃比フィードバック
制御停止中）は、次の各種クランプ（オプションとして
設けられる）に対応して導入した人為的な選択フラグ＝
０のとき（図７のステップ３７〜４４）。

【００４９】Ｔｅｍｉｎクランプ（フラグは＃ＦＰＧ
ＴＥＭ）。Ｏ₂センサ初期化クランプ（フラグは＃ＦＰＧＣＬ
Ｃ）。高負荷域ＫＭＲクランプ（フラグは＃ＦＰＧＫＭ
Ｒ）。ＫＨＯＴクランプ（フラグは＃ＦＰＧＫＨ）。

【００５０】なお、のクランプ条件は実効パルス幅Ｔ
ｅ（後述するＴＩから無効パルス幅Ｔｓを引いた値のこ
と）が最小値以下のとき、のクランプ条件はＯ₂セン
サを初期化するあいだ、のクランプ条件は高負荷域、
のクランプ条件はエンジンがオーバーヒート気味とな
る高水温時である。

【００５１】ここで、人為的な選択フラグを用いたの
は、パージの速度要求が車種（燃料タンクシステム）に
より異なるためパージ領域を調整したいことと、とはい
ってもクランプ中はパージによる空燃比エラーを修正で
きないこととの両立上、開発者が人為的にフラグの値を
選択できるようにしたものである。したがって、開発時
の仕様によってフラグの値が決まる。

【００５２】上記〈１〉〜〈９〉のパージＯＦＦ条件に
よってパージ領域がどうなるかを図３２に示すと、
〈６〉の条件成立時に図示のＴＰカットの矢印で示した
領域でパージカットされる。同様にして、〈７〉の条件
成立時に図示のＱＨ０カットの矢印で示した領域で、
〈９〉の条件成立時に図示のＫＭＲカットで示した領
域でそれぞれパージカットされる。したがって、残りの
領域がパージされる領域である。ただし、パージ領域に
おいても、ＫＨＯＴカット（耐熱カット）などによって
パージカットされることがあることを示している。

【００５３】〈１０〉パージ学習のためのカットフラグ＝１のとき。次の条件がすべて成立したとき、パージ学習（図ではＷ
Ｃ学習で記す）のためのカットフラグ（＃ＦＷＣＣＵ
Ｔ）＝１とする（図９のステップ６０）。なお、パージ
学習はパージによる空燃比エラーを吸収するための学習
のことで後述する。

【００５４】ＥＯＮＲＥＦ＃≠ＦＦＦＦであること
（図９のステップ５１）。これはＥＯＮＲＥＦ＃（後述
する）によって人為的にパージ学習のためのパージカッ
トをするかしないかを選択できるようにしたもので、Ｅ
ＯＮＲＥＦ＃に人為的にＦＦＦＦ（１６進数の最大値）
をいれておけば、パージ学習のためのパージカットを行
わせないようにすることができる。

【００５５】オフセット学習予約フラグ（＃ＦＯＦＧ
ＫＧＯ）＝１でないとき（図９のステップ５２）。な
お、オフセット学習はパージ弁バラツキを吸収するため
の学習のことで後述する。

【００５６】パージ学習許可フラグ（＃ＦＷＣＧＫＯ
Ｋ）＝１でないとき（図９のステップ５４）。パージ学
習許可中であれば、ＰＯＮＲＥＦ（連続パージＯＮ時間
カウンタ値）＝０とする（図９のステップ５４，６
１）。これはパージ学習の終了時から連続パージＯＮ時
間をカウントするためである。

【００５７】連続パージＯＮ時間カウンタ値（ＰＯＮ
ＲＥＦ）が所定値（＃ＥＯＮＲＥＦ）以上であるとき
（図９のステップ５５）。

【００５８】空燃比フィードバック制御中（＃ＦＣＬ
Ｓ１＝１）でかつクランプ中でない（＃ＦＣＬＭＰ１＝
０）とき（図９のステップ５６）。

【００５９】後述する基本デューティ（ＥＶＡＰ０）
が下限値（ＷＣＧＤＴＹ＃）以上であるとき（図９のス
テップ５７）。

【００６０】負荷（ＱＨ０）が上限値（ＷＣＧＱＨ
＃）以下であるとき（図９のステップ５８）。

【００６１】〜の条件成立後一定のディレイ時
間が過ぎたとき（ＣＯＮＴＷＣＪ≧ＷＣＧＤＬＹ＃）
（図９のステップ５９）。

【００６２】特に、の条件成立によってパージカット
する理由は、パージが長く行われると、活性炭キャニス
タ１６からの離脱燃料が減って、パージガスの燃料濃度
が低下し、計算上用いている燃料濃度（後述するパージ
学習値ＷＣのこと）とのあいだにずれが生じるため、そ
うしたくないからである。したがって、パージを行う条
件であっても、間欠的にパージカットしながら、パージ
学習を行わせるのである。

【００６３】〈１１〉オフセット学習のためのカットフ
ラグ＝１のとき。次の条件がすべて成立したときオフセット学習のための
カットフラグ（＃ＦＯＦＣＵＴ）＝１とする（図９のス
テップ６７）。

【００６４】オフセット学習予約フラグ＝１であると
き（図９のステップ５２）。この予約は、後述するよう
にパージ学習値がクランプされパージ学習が終了したと
きに予約される。空燃比フィードバック制御中（＃ＦＣＬＳ１＝１）で
かつクランプ中でない（＃ＦＣＬＭＰ１＝０）とき（図
９のステップ６４）。後述する基本デューティ（ＥＶＡＰ０）が上限値（Ｏ
ＦＧＤＴＹ＃）以下であるとき（図９のステップ６
５）。〜の条件成立後一定のディレイ時間が過ぎたと
き（ＣＯＮＴＯＦＪ≧ＯＦＧＤＬＹ＃）（図９のステッ
プ６６）。

【００６５】上記の〈６〉〜〈１１〉の条件のいずれか
が成立したときは、カットフラグ＝１かつゆっくりフラ
グ＝１とする（図８のステップ４７）。ゆっくりフラグ
＝１はパージ弁の開閉を段階的に行うことを指示するた
め、ゆっくりフラグ＝１かつカットフラグ＝１によって
パージ弁が段階的に閉弁される。これに対して、〈６〉
〜〈１１〉の条件がすべて解除されたときは、パージＯ
Ｎへの切換時であり、段階的にパージ弁を開弁するため
カットフラグ＝０かつゆっくりフラグ＝１とする（図８
のステップ４９）。

【００６６】なお、パージ弁の開閉を段階的に行う場合
に、フラグのセットを一度行えば足りることや連続パー
ジＯＮ時間カウンタ（ＰＯＮＲＥＦ）をクリアすること
などは、即カットの場合のステップ２９，３０，２８と
同様である（図８のステップ４６，４７，４５、ステッ
プ４８，４９）。

【００６７】（２）パージ弁開度特性（２−１）パージカット条件とのつながり上記〈６〉〜〈１１〉のいずれかの条件が成立したと
き、ＥＶＡＰ＝ＥＶＰＣＵＴ＃となるまで、（ＥＶＡＰ
Ｔ−ＥＶＰＣＵＴ＃）＊ＳＰＥＣＵＴ＃の速度でパージ
弁デューティ（ＥＶＡＰ）を減少させる（図１０のステ
ップ９１〜９５、ステップ９１〜９４，９６，９７）。

【００６８】上記〈１〉〜〈１１〉の条件がすべて解除
されたときは、いったんＥＶＡＰ＝ＥＶＰＣＵＴ＃と
し、ＥＶＡＰ＝ＥＶＡＰＴとなるまで、（ＥＶＡＰＴ−
ＥＶＰＣＵＴ＃）＊ＳＰＥＯＮ＃の速度でパージ弁デュ
ーティＥＶＡＰを増加させる（図１０のステップ９１，
９２，９８〜１００、ステップ９１，９２，９８，９
９，１０１，１０２）。

【００６９】ここで、ＥＶＰＣＵＴ＃はパージＯＦＦ条
件でのパージ弁デューティ、ＥＶＡＰＴはパージ弁目標
デューティ、ＳＰＥＣＵＴ＃はパージ弁の閉速度、ＳＰ
ＥＯＮ＃はパージ弁の開速度である。

【００７０】図３３に実線でＥＶＡＰ（パージ弁デュー
ティ）の制御波形を示すと、パージＯＦＦからパージＯ
Ｎへの切換時にはＥＶＡＰはいったんＥＶＰＣＵＴ＃と
されたあとＥＶＡＰＴにむかって段階的に大きくされ、
パージＯＮからパージＯＦＦへの切換によって今度はＥ
ＶＡＰＴからＥＶＰＣＵＴ＃まで段階的に小さくされる
のである。図３３にはまた、即カットへの切換時を破線
で重ねて示しており、このときだけはＥＶＡＰがステッ
プ的に０にされる。

【００７１】一方、図５のバックグランドジョブのほう
でもＥＶＡＰの値を与えている（ステップ１２〜１
７）。これは、すべての場合に図１０で示した１００ｍ
ｓｅｃごとのジョブでＥＶＡＰの値を与えたのでは、過
渡時にＥＶＡＰの変化に応答遅れが生じる（たとえば即
カットをすぐに行いたいときに応答遅れが生じる）の
で、過渡時にＥＶＡＰを素早く要求値に切換えるため、
１００ｍｓｅｃの周期で段階的に開閉するとき以外はバ
ックグランドジョブで計算させているわけである。

【００７２】（２−２）パージ弁目標デューティパージ弁の目標デューティＥＶＡＰＴは、ＥＶＡＰＴ＝ＥＶＡＰ０＋ＯＦＳＴＰＶ＋ＶＢＯＦＰＶ…［１］ただし、ＥＶＡＰ０；パージ弁の基本デューティＯＦＳＴＰＶ；パージ弁立上がりデューティの学習値ＶＢＯＦＰＶ；パージ弁立上がりデューティのバッテリ
電圧補正率で求める（図５のステップ９）。計算したＥＶＡＰＴは
上限値（ＥＶＰＭＡＸ＃）に制限する（図５のステップ
１０，１１）。

【００７３】ここで、［１］式のＯＦＳＴＰＶはパージ
弁立上がりデューティに相当する学習値（簡単にオフセ
ット学習値ともいう）で後述する。

【００７４】［１］式の基本デューティＥＶＡＰ０は、ＥＶＡＰ０＝定数＊ＴＱＰＶ／（ＫＰＶＱＨ＊ＫＰＶＶＢ）…［ａ］ただし、ＴＱＰＶ；パージ弁目標流量ＫＰＶＱＨ；パージ弁流量の負圧補正率ＫＰＶＶＢ；パージ弁流量のバッテリ電圧補正率から、あるいは図２７に示す特性を内容とするテーブル
をルックアップして求める。

【００７５】［ａ］式のパージ弁目標流量ＴＱＰＶはＴＱＰＶ＝Ｑｓ＊ＰＡＧＥＲＴ…［ｂ］ただし、Ｑｓ；エアフロメータ部の吸入空気量ＰＡＧＥＲＴ；目標パージ率である。

【００７６】［ｂ］式の目標パージ率ＰＡＧＥＲＴは、
パージガスの燃料濃度に相当するパージ学習値ＷＣから
図２３に示した特性を内容とするテーブルをルックアッ
プして求める（図５のステップ３）。

【００７７】ＰＡＧＥＲＴはエアフロメータ部流量Ｑｓ
が変化しても、原則として一定とするため、図３４の上
段にも示したようにＷＣが大きいときも小さいときも水
平な特性となる（実線で示す）。ただし、パージ弁流量
はパージ弁が一杯に開いた状態で最大となるため、パー
ジ流量が最大になったあとはパージ率は徐々に小さくな
っている。

【００７８】ただし、センサ（Ｏ₂センサ、エアフロー
メータ、スロットルセンサ）のいずれかに異常がある
（図ではＮＧで示す）ときは、ＲＡＧＥＲＴ＝ＮＧＰＧ
ＲＴ＃としている（図５のステップ１，２）。ＮＧＰＧ
ＲＴ＃はセンサ異常時のパージ率（定率）である。

【００７９】［ａ］式のＫＰＶＱＨは、パージ弁部の流
路面積が一定でもパージ弁の前後差圧により流量が変わ
る分の補正率で、流量ＱＨ０から図２４の特性を内容と
するテーブルをルックアップして求める（図５のステッ
プ４）。このＫＰＶＱＨにより、前後差圧が小さくなる
ほど流れにくくなるので、弁開度一定でも前後差圧が小
さいときは（ＱＨ０が大きいとき）、ＴＱＰＶが大きく
なるように補正するのである。

【００８０】［ａ］式のＫＰＶＶＢは、バッテリ電圧Ｖ
Ｂから図２５の特性を内容とするテーブルをルックアッ
プして求め（図５のステップ５）、また［１］式のパー
ジ弁立上がりデューティのバッテリ電圧補正率ＶＢＯＦ
ＰＶは、バッテリ電圧ＶＢから図２６の特性を内容とす
るテーブルをルックアップして求めている（図５のステ
ップ６）。

【００８１】（２−３）パージ弁流量予測値パージ弁流量予測値ＱＰＶはＱＰＶ＝ＥＶＡＰＱ＊ＫＰＶＱＨ…［４］ただし、ＥＶＡＰＱ；パージ弁の基本流量ＫＰＶＱＨ；パージ弁流量の負圧補正率によって求める（図６のステップ１９）。

【００８２】［４］式のＥＶＡＰＱは、（ＥＶＡＰ−Ｏ
ＦＳＴＰＶ−ＶＢＯＦＰＶ）＊ＫＰＶＶＢから図２９の
特性を内容とするテーブルをルックアップして求める
（図９のステップ１８）。図２９において、横軸をＥＶ
ＡＰ０＊ＫＰＶＶＢとしないのは、パージＯＮ，ＯＦＦ
への切換時はＥＶＡＰ−ＯＦＳＴＰＶ−ＶＢＯＦＰＶの
値（つまり過渡時の値）とＥＶＡＰ０の値（平衡時の
値）とが一致しなくなるためである。

【００８３】（３）パージ学習制御基本空燃比学習値αｍとは別に、パージガスの燃料濃度
に相当するパージ学習値（パージガスの混合比の学習値
でもある）ＷＣを導入する。αｍと別個にするのは、α
ｍを導入した目的である、変化の非常に遅い空燃比エラ
ー（エアフローメータやインジェクタの特性バラツキな
どによる）と相違して、パージガスによる空燃比エラー
は比較的時間変化が早いため、パージ学習値ＷＣと基本
空燃比学習値αｍとに分離することによって空燃比の制
御精度を高めようとするわけである。

【００８４】さて、パージガスの燃料濃度はパージＯ
Ｎ，ＯＦＦへの切換によって変化するαから次のように
して予測することができる。

【００８５】いまかりに、パージガスの燃料濃度だけが
前回より濃くなったとすると（エアフローメータなどに
よる空燃比の定常エラーはないとする）、空燃比がリッ
チ側にずれるためこれをリーン側に戻そうとしてαの値
（またはその平均値）が制御中心（１．０）より小さく
なる側にずれる。そこで、αが小さい側にずれたとき
は、パージ学習値ＷＣを大きい側に更新してやると、更
新後のＷＣは前回より濃くなった燃料濃度に相当する。
この逆に、燃料濃度が前回より薄いときは、αが制御中
心から大きいほうにずれるため、このときはＷＣを小さ
くなる側に更新すると、更新後のＷＣが前回より薄くな
った燃料濃度に相当する。

【００８６】このようにパージガスの燃料濃度を予測す
ることによって、センサを設けることなくパージＯＮ，
ＯＦＦへの切換直後の空燃比エラーを防ぐことができる
わけである。

【００８７】（３−１）バッテリバックアップパージ学習値ＷＣはバッテリバックアップするが、コン
トロールユニット２への初回通電時はＷＣ＝ＩＮＷＣ＃
とする（図１１のステップ１０１，１０２）。ＩＮＷＣ
＃は初回通電時のためのＷＣの初期値である。

【００８８】それ以外はコントロールユニット２への通
電時にＷＣ＝ＷＣ保持値＋ＷＣＳＴ＃ただし、ＷＣＳＴ＃；始動時のＷＣの加算値とする（図１１のステップ１０１，１０５）。ＷＣＳＴ
＃は停車中に活性炭キャニスタに蓄えられる燃料の増加
を考慮するものである。前回のエンジン停止から今回の
エンジン始動までのあいだに時間をおかなければ、ＷＣ
保持値によって今回運転時のパージ中も空燃比エラーが
生じることはないのであるが、時間をおいたときは、そ
の間で活性炭キャニスタに蒸発燃料がたまり、この分が
今回のエンジン始動時に空燃比エラーとなって現れる。
そこで、この分（つまり停車中の燃料増加分）をＷＣＳ
Ｔ＃によって見積もるわけである。

【００８９】ただし、センサのいずれかが異常であれば
ＷＣ＝ＮＧＷＣ＃とし、かつパージ学習を中断するた
め、パージ学習許可フラグ＝０とし（図１２のステップ
１１１〜１１３）、さらにパージ学習のためのＲＡＭや
フラグの初期化や後処理をする（図１２のステップ１１
４）。

【００９０】（３−２）パージ学習の許可条件パージ学習はパージＯＮまたはパージＯＦＦへの切換時
に許可するため、パージＯＮ，ＯＦＦの切換を指示する
フラグのセット後、つまり図８のステップ３０，４７ま
たは４９に続いて行う。図８において、オフセット学習
が予約されていなければＷＣ学習許可フラグ（＃ＦＷＣ
ＧＫＯＫ）＝１とする（図８のステップ８２，８３）。

【００９１】αの変化が終了するのを待つことなく、パ
ージＯＮ，ＯＦＦへの切換時に学習を許可する理由は、
学習の頻度を高くするためである。

【００９２】（３−３）パージ学習の中断条件次の条件が成立するときはパージ学習を中断する（図１
２のステップ１１６〜１１９，１１３）。

【００９３】パージ学習許可フラグ＝０のとき（図１
２のステップ１１６）。パージ学習条件成立中にパージ
ＯＮからパージＯＦＦにあるいはこの逆へと切換わった
ときパージ学習を中断するためである（図８のステップ
８１，８５）。

【００９４】空燃比フィードバック制御中でかつクラ
ンプ中でない条件以外のとき（図１２のステップ１１
７）。空燃比フィードバック制御中でかつクランプ中で
ない条件を学習条件としているためである。

【００９５】基本デューティ（ＥＶＡＰ０）が所定値
（ＷＣＧＤＴＹ＃）より小さいとき（図１２のステップ
１１８）。基本デューティが小さいときは、パージ弁立
上がりデューティのバラツキによる空燃比エラーと混同
してくるので、これを避けるためである。図３４に示し
たように、パージ弁流量でいえば、高流量域をパージ学
習条件、低流量域をオフセット学習条件とするのであ
る。

【００９６】負荷（ＱＨ０）が所定値（ＷＣＧＱＨ
＃）以上に高すぎるとき（図１２のステップ１１９）。

【００９７】ただし、〜のいずれかの条件を満たし
ても、パージ学習のためのカットフラグ＝１のときは、
ステップ１１３を飛ばしている（図１２のステップ１２
０，１１４）。この場合にパージ学習許可フラグ＝０と
しないのは、パージ学習のためのパージカットによって
パージ学習が中断されると、再びパージＯＮへと切換え
られるが、そのときパージ学習が始まってしまわないよ
うにするためである。

【００９８】なお、パージＯＮ時の学習では、ＥＶＡＰ
がパージ弁のオフセット分（たとえばＶＢＯＦＰＶ＋Ｄ
ＬＹＷＣＧ＃（ディレイ時間相当量）とする）を過ぎる
までパージ学習を待たせている（図１２のステップ１２
１，１２２）。

【００９９】（３−４）パージ学習値の更新パージ学習に入った初回の空燃比フィードバック補正係
数の平均値ＡＬＰＡＶをメモリのＡＬＰＳＴにストアす
る（図１３のステップ１３１〜１３３）。ＡＬＰＳＴに
学習開始時のＡＬＰＡＶ（パージＯＮ，ＯＦＦ切換前の
ＡＬＰＡＶでもある）を格納するわけである。

【０１００】パージ学習許可中になると、パージ学習値
ＷＣをＷＣ＝ＷＣ保持値＋ΔＷＣで更新する（図１４のステップ１８１）。更新後のＷＣ
は上限値（ＷＣＭＡＸ＃）と下限値（ＷＣＭＩＮ＃）の
あいだに制限する（図１４のステップ１８３〜１８
５）。

【０１０１】ΔＷＣは学習更新量で、これは図３５に示
すように空燃比フィードバック補正係数ＡＬＰＨＡ（α
のこと）とＡＬＰＳＴの差が大きい場合と小さい場合で
異なる値（大きい場合は±ＰＷＣＨと±ＩＷＣＨ、小さ
い場合は±ＰＷＣＬと±ＩＷＣＬ）を与えており、同表
で示したようにΔＷＣを与えるため図１４と図１５が組
まれている。

【０１０２】ここでは、学習更新量ΔＷＣがどう与えら
れるかを図３６に示した波形で説明することによって図
１４と図１５の説明に代える。

【０１０３】図３６はパージＯＮへの切換時のものであ
る。

【０１０４】パージＯＮへの切換によってαがリーン側
に移動していく（長い積分量Ｉが作用している）と、α
の平均値であるＡＬＰＡＶ（破線で示す）もリーン側に
移動し、ＡＬＰＡＶ＜ＡＬＰＳＴになった時点（Ａ点）
で学習値ＷＣがステップ的にＰＷＣＬ＃（ステップ量）
だけ大きくされ、後はＩＷＣＬ＃（積分量）で徐々に大
きくされる。

【０１０５】これらの学習更新量（ＰＷＣＬ＃とＩＷＣ
Ｌ＃）では足りずに、αが所定幅（ＤＡＬＰＨ＃）を横
切ってリーン側に移動すると、その横切点（Ｂ点）で今
度は学習値ＷＣが上記のＰＷＣＬ＃よりも値の大きなＰ
ＷＣＨ＃（これもステップ量）でステップ的に一段と大
きくされ、後は上記のＩＷＣＬ＃より値の大きな値のＩ
ＷＣＨ＃（積分量）で徐々に大きくされる。αがＡＬＰ
ＳＴを基準にしたＤＡＬＰＨ＃の幅を外れたときは、一
段と大きなステップ量ＰＷＣＨ＃を与えることによって
学習のスピードを速めるわけである。

【０１０６】ただし、学習値ＷＣのオーバーシュートを
避けるため、ステップ量ＰＷＣＨ＃の加算（または減
算）はパージ学習許可中１回しか行わない。

【０１０７】この結果、αとＡＬＰＳＴの差がＤＡＬＰ
Ｈ＃の幅以内に収まってくると、Ｄ点からはＩＷＣＬ＃
とＩＷＣＨ＃が使われ、さらにＡＬＰＡＶがＡＬＰＳＴ
を越えた時点（Ｅ点）からは、ステップ量、積分量とも
に小さな値のＰＷＣＬ＃とＩＷＣＬ＃が使われる。

【０１０８】（３−５）パージ学習のクランプＥＶＡＰ＝ＥＶＡＰＴまたはＥＶＡＰ＝ＥＶＰＣＵＴ＃
となった時点で、そのうち最新２回の学習値ＷＣのピー
ク値（つまりＰＷＣＬ＃加減算直前のＷＣ）の平均値を
求め、以後はこの値にＷＣをクランプしてパージ学習を
終了する。

【０１０９】このため、図１４においてΔＷＣに＋ＰＷ
ＣＬ＃（あるいは−ＰＷＣＬ＃）をいれる直前で、メモ
リのＯＬＤＷＣ１に入っている値をメモリのＯＬＤＷＣ
２に、メモリのＷＣに入っている値をメモリのＯＬＤＷ
Ｃ１にそれぞれ移して、ＰＷＣＬ付加回数カウンタ値
（ＣＯＮＴＰＷＣＬ）を１だけインクリメントしておく
と（図１４のステップ１５５，１５８、ステップ１６
４，１６６）、ＣＯＮＴＰＷＣＬが所定値ＮＳＷＣＧＫ
＃（たとえば３）以上となった時点で学習値が収束した
と判断し、（ＯＬＤＷＣ１＋ＯＬＤＷＣ２）／２の値を
ＷＣに入れ直し（図１２のステップ１２５，１２６）、
パージ学習許可フラグ＝０とするのである（図１２のス
テップ１２８）。

【０１１０】パージ学習値をクランプする理由は次の通
りである。パージ学習値ＷＣを基本空燃比学習値αｍと
別にすることによって空燃比の制御精度が高まるので、
パージ学習は早期に終了したい。いつまでもパージ学習
を行っていると、運転条件の変化によるαの変化分がパ
ージ学習にエラーとして混入してくるからである。いい
かえると、運転条件が変化しないあいだにパージ学習を
終了し、運転条件の変化（パージＯＮ，ＯＦＦの切換時
を除く）に対しては基本空燃比学習によって空燃比エラ
ーをなくしたいわけである。

【０１１１】なお、図３６のＱ点で付加されるＰＷＣＬ
＃は、パージ弁切換中（ゆっくりフラグ＝１になってい
る）のため、ＰＷＣＬ付加回数カウンタ値（ＣＯＮＴＰ
ＷＣＬ）にカウントされることはない（図１２のステッ
プ１２４，１３０）。

【０１１２】（３−６）空燃比フィードバック補正係数ＡＬＰＡＶの計算は基本空燃比学習でよく用いられる公
知の手法で計算する。たとえばＡＬＰＡＶをステップ量
Ｐの付加時に（図１８のステップ２６３，２６８）、ＡＬＰＡＶ＝（ＡＬＰＨＡ＋ＡＬＰＯ）／２ただし、ＡＬＰＯ；前回のＰ分付加直前のα によって求めるのである（図１８のステップ２６３，２
６６）。

【０１１３】ただし、空燃比フィードバック制御におけ
るクランプ中からフィードバック制御に入った場合は図
３７のようにクランプ解除後の制御１周期目からＡＬＰ
ＡＶの計算を行うため、Ｐの付加回数カウンタ値（ＣＯ
ＵＮＴＰ）が３未満のときは、ＡＬＰＡＶ＝１．０とし
ている（図１８のステップ２６５，２６９）。もちろ
ん、空燃比フィードバック制御におけるクランプ中はＡ
ＬＰＡＶ、ＡＬＰＯともに１．０である（図１８のステ
ップ２６１，２６２）。

【０１１４】（４）パージ弁立上がりデューティの学習パージ弁２１がリニアソレノドによって駆動されるとき
は、図３８のように温度に依存してパージ弁立上がりデ
ューティ（パージ弁が開き始めるときのデューティ）が
変化し、流量がバラツクため、特に小流量域でのパージ
率が大きく変動する。高温になるほどパージ弁が開きに
くくなるため、同じ基本デューティＥＶＡＰ０を与えて
も、高温時は実質的にパージ率が小さくなってしまうの
である。

【０１１５】そこで、パージ弁立上がりデューティに相
当する学習値（オフセット学習値ともいう）ＯＦＳＴＰ
Ｖをパージ学習値ＷＣとは別に導入している。

【０１１６】パージ弁のリニアな流量特性を、図３８で
示したように、温度に応じて左右に平行移動するものと
みなせば（つまり直線の傾きの変化は無視する）、目標デューティ＝基本デューティ＋パージ弁立上がりデ
ューティによって、目標デューティを与えればよい。

【０１１７】いまかりに、他の条件は変わることなく
（他の原因による空燃比エラーは考えない）パージ弁温
度が前回より高くパージ弁立上がりデューティが大きく
なったとすると、パージ弁の開くのが遅れてパージ弁流
量が減り、パージ率が小さくなる。このパージ率の低下
によって空燃比がリーンになり、これをリッチ側に戻そ
うと、αおよびαの平均値（ＡＬＰＡＶ）が制御中心
（１．０）より大きくなる側にずれる。

【０１１８】そこで、ＡＬＰＡＶが大きい側にずれたと
きは、オフセット学習値ＯＦＳＴＰＶを大きい側に更新
してやると、パージ弁流量を温度変化前と同じにするこ
とができ、更新後の学習値は温度上昇後のパージ弁立上
がりデューティに相当する。この逆に、パージ弁温度の
低下によってパージ弁の開くのが前回より早くなると、
パージ弁流量が増え空燃比がリッチ側にずれるため、α
およびＡＬＰＡＶが制御中心から小さいほうにずれる。
このときは、オフセット学習値ＯＦＳＴＰＶを小さくな
る側に更新することで、更新後の学習値が温度低下後の
パージ弁立上がりデューティに相当する。

【０１１９】このように、オフセット学習もパージ学習
と考え方はまったく同じであり、相違点は定数、変数名
が異なることと学習値の更新の方向が逆になることぐら
いである。したがって、異なる点を簡単に述べるにとど
める。

【０１２０】（４−１）オフセット学習の許可条件オフセット学習もパージＯＮまたはパージＯＦＦへの切
換時に許可するのであるが、オフセット学習はパージ学
習値ＷＣがクランプされた後に予約する（図１２のステ
ップ１２６，１２７）。これは、パージによって生じる
空燃比エラー（学習値ＷＣで補正する）とパージ弁バラ
ツキによって生じる空燃比エラー（学習値ＯＦＳＴＰＶ
で補正する）とを分離するためである。

【０１２１】これを図３４でさらに説明すると、パージ
率特性に、温度特性によって生じる弁特性のバラツキを
重ねると、小流量域（Ｑｓの小さな領域）で破線で示し
たようにパージ率のバラツキが急激に拡大する。これ
は、パージ弁に同じだけの流量バラツキがあってもパー
ジ率に換算すると、Ｑｓが小さいほどＱｓに対するバラ
ツキ量の割合が大きくなるためである。

【０１２２】こうした弁バラツキとパージそのものとに
よって空燃比エラーが生じる。つまり、空燃比エラーと
いっても２つの空燃比エラーの重ね合わせであるため、
弁バラツキに影響されない大流量域をパージ学習条件と
して学習（パージ学習）を行うことによってまずパージ
により生じる空燃比エラーをなくし、その後に弁バラツ
キが大きく出る小流量域をオフセット学習条件として学
習（オフセット学習）を行うことによって、立上がりデ
ューティのバラツキに伴う空燃比エラーをなくすのであ
る。

【０１２３】（４−２）オフセット学習の中断条件図１２のステップ１１８と図１５のステップ１９４を比
べればわかるように、オフセット学習では基本デューテ
ィ（ＥＶＡＰ０）が所定値（ＯＦＧＤＴＹ＃）より大き
いときに学習を中断する（図１５のステップ１９４，１
９６）。ＥＶＡＰ０が小さい範囲（小流量域）がオフセ
ット学習条件となり、この逆にＥＶＡＰ０が大きい範囲
（大流量域）がパージ学習条件となるわけである。

【０１２４】（４−３）学習値の更新図３９を図３５と比較すればわかるように、学習更新量
ΔＯＦＳＴＰＶの正負の与え方がΔＷＣのときとは逆に
なっている。したがって、パージＯＮへの切換時の学習
値ＯＦＳＴＰＶの変化は、図４０のようになる。なお、
図４０においてＯＦＳＴＰＶは上側が負、下側が正であ
る。

【０１２５】（５）基本空燃比学習（５−１）学習禁止条件次の条件のいずれかが成立するときは、基本空燃比学習
値αｍを更新しない（図１８のステップ２８１〜２８
４，２８５）。

【０１２６】パージ学習を１回も行っていないとき
（図１８のステップ２８１）。ゆっくりフラグ＝１のとき（図１８のステップ２８
２）。つまりパージＯＮまたはパージＯＦＦへの切換時
である。パージ学習許可フラグ＝１のとき（図１８のステップ
２８３）。オフセット学習予約フラグ＝１またはオフセット学習
許可フラグ＝１のとき（図１８のステップ２８４）。

【０１２７】パージ中（のとき）に加えて、パージ学
習やオフセット学習を行うとき（，のとき）にも基
本空燃比学習を禁止するのは、比較的時間変化が早いパ
ージガスによる空燃比エラーが、αｍを導入した目的で
ある変化の非常に遅い空燃比エラー（エアフローメータ
やインジェクタの特性バラツキなどによる）に影響をお
よぼすのを防止するためである。

【０１２８】なお、基本空燃比学習αｍは αｍ＝αｍ保持値＋Δαｍただし、Δαｍ；学習更新量によって更新され、学習更新量Δαｍが Δαｍ＝（ＡＬＰＡＶ−１．０）・ＧＡＩＮただし、ＡＬＰＡＶ；ＡＬＰＨＡの平均値ＧＡＩＮ；更新割合（１以下の値）によって計算されることはいうまでもない。

【０１２９】（６）燃料噴射パルス幅の特性式（６−１）燃料噴射パルス幅気筒別の燃料噴射パルス幅ＣＴＩｎをＣＴＩｎ＝ＴＩ＋ＣＨＯＳｎ＋ＥＲＡＣＩｎ…［５］ただし、ｎ；インジェクタ番号ＴＩ；全気筒に共通の燃料噴射パルス幅ＣＨＯＳｎ；気筒別増減量ＥＲＡＣＩｎ；割込噴射から同期噴射への移行化パルス
幅によって計算する（図２１のステップ３２３）。この式
そのものは公知である。

【０１３０】ここで、［５］式の燃料噴射パルス幅ＴＩ
は同時噴射時：ＴＩ＝（ＴＰ−ＴＥＦＣ＋ＫＡＴＨＯＳ）＊ＴＦＢＹＡ＊（α＋αｍ）＋Ｔｓ…［６］シーケンシャル噴射時：ＴＩ＝（ＴＰ−ＴＥＦＣ＋ＫＡＴＨＯＳ）＊ＴＦＢＹＡ＊（α＋αｍ）＊２＋Ｔｓ…［７］ただし、ＴＰ；シリンダ空気量相当パルス幅ＴＥＦＣ；パージ燃料相当パルス幅ＫＡＴＨＯＳ；壁流補正量ＴＦＢＹＡ；目標燃空比 α；空燃比フィードバック補正係数 αｍ；基本空燃比学習値Ｔｓ；無効パルス幅である（図２１のステップ３２２）。

【０１３１】従来と異なるのは、［６］，［７］式にお
いて、ＴＰからＴＥＦＣを差し引いている点である。こ
れは、吸気管にパージガスを導入するときは、パージガ
スのうちの燃料分（ＴＥＦＣ）だけ余計に加わってシリ
ンダに流入するのであるから、パージ中もパージしてな
いときと同じ空燃比を維持するためには、このパージガ
ス燃料分を差し引いた燃料量をインジェクタ８からシリ
ンダごとに供給してやればよいのである。

【０１３２】なお、シリンダ空気量相当パルス幅ＴＰ
は、ＴＰ０＝Ｑｓ＊ＫＣＯＮＳＴ＃＊ＫＴＲＭ／ＮＥ…［８］ＴＰ＝ＴＰ０＊ＦＬＯＡＤ＋ＴＰ＊（１−ＦＬＯＡＤ）…［９］ただし、ＴＰ０；エアフローメータ部空気量相当パルス
幅Ｑｓ；エアフローメータ部空気量ＫＣＯＮＳＴ＃；定数ＫＴＲＭ；空気量エラーの修正に用いるトリミング係数ＮＥ；エンジン回転数ＦＬＯＡＤ；加重平均係数によって従来どおりに求めている（図２１のステップ３
１２，３１３）。これらの式も公知で、シリンダ吸入空
気量相当への位相合わせのためのものである。

【０１３３】（６−２）パージ燃料相当パルス幅パージ燃料相当パルス幅ＴＥＦＣはＴＥＦＣ＝ＱＥＦＣ＊ＫＣＯＮＳＴ＃／ＮＥ…［１０］ただし、ＱＥＦＣ；パージ燃料のシリンダ吸入量予測値ＫＣＯＮＳＴ＃；定数ＮＥ；エンジン回転数で求める（図２１のステップ３１１）。［１０］式は
［８］式と同様の式であり、パージ燃料のシリンダ吸入
量予測値（ＱＥＦＣ）を噴射パルス幅相当に単位変換し
たものである。

【０１３４】［１０］式のパージ燃料シリンダ吸入量予
測値ＱＥＦＣは、パージ燃料流量（ＱＥＦ）に対し２つ
の一次遅れ（加重平均）の直列結合＋デッドタイムで代
表させる。つまり、ＱＥＦ１＝ＱＥＦ＊ＥＤＭＰ１＃＋ＱＥＦ１＊（１−ＥＤＭＰ１＃） …［１１］ＱＥＦ２＝ＱＥＦ１＊ＥＤＭＰ２＃＋ＱＥＦ２＊（１−ＥＤＭＰ２＃） …［１２］ただし、ＱＥＦ１；パージ燃料流量中間予測値ＥＤＭＰ１＃；加重平均係数１ＱＥＦ２；パージ燃料流量中間予測値ＥＤＭＰ１＃；加重平均係数２によってＱＥＦ２を求め、このＱＥＦ２に対し所定回
（ＱＥＦＤＬＹ＃）のＲｅｆ信号（４気筒なら１８０°
ＣＡごとに、６気筒なら１２０°ごとに立ち上がる）の
数だけ遅れた値をＱＥＦＣとするわけである（図１９の
ステップ２９３〜２９５）。

【０１３５】これは、パージ弁から吸気管に出たパージ
燃料流量（これは燃料分のみ）ＱＥＦが、シリンダに到
達するまでにデッドタイム（単純時間遅れ）をもち、し
かも気体燃料は拡散しながら伝わるので、ＱＥＦＣの波
形が図４１のように表せるからである。

【０１３６】なお、計算したＱＥＦ２の値をメモリに格
納するにあたって、一定数のメモリを用意し、順次隣の
メモリにシフトするようにしておけば、これらのメモリ
の中からＱＥＦＤＬＹ＃回前の値をＱＥＦＣとすればよ
い（図１９のステップ２９５）。

【０１３７】［１１］式のパージ燃料流量ＱＥＦはＱＥＦ＝ＷＣ＊ＱＰＶ＊ＫＱＰＶ…［１３］ただし、ＷＣ；パージ学習値ＱＰＶ；パージ弁流量予測値ＫＱＰＶ；パージ弁流量の補正率で求める（図６のステップ２１）。パージ弁流量予測値
ＱＰＶにパージガスの燃料濃度相当値（ＷＣ）をかける
ことによって、パージ燃料分としてのＱＥＦが求まるわ
けである。

【０１３８】［１３］式の流量補正率ＫＱＰＶは、パー
ジ弁流量予測値ＱＰＶから図３０の特性を内容とするテ
ーブルをルックアップ求める（図６のステップ２０）。

【０１３９】（７）吸入空気量パージを行っているときは、噴射量計算に用いる空気量
ＱをＱ＝Ｑｓ＋ＱＥＡ…［１４］ただし、Ｑｓ；エアフローメータ部空気量ＱＥＡ；パージ空気流量（燃料分を除く）で求める。

【０１４０】ここでは、人為的な選択フラグ（ＦＰＱ
Ａ）＝１であれば［１４］式によってパージエア分だけ
空気量を補正し、ＦＰＱＡ＝０であれば補正しないよう
にしている（図２０のステップ３０２，３０３、ステッ
プ３０２，３０４）。

【０１４１】パージ中に［１４］式を採用する理由は、
パージ弁２１から吸気管（吸気マニホールド１７）に漏
れ込む空気量は上流のエアフローメータ７で計量してい
ないため、パージによる漏れ空気によって空燃比のリー
ンエラーが生じる。そこで、パージ中（活性炭キャニス
タ１６に燃料が吸着されておらず空気だけが漏れ込む場
合を含む）は、［１４］式のＱを使うことによってリー
ンエラーを防止するのである。

【０１４２】なお、エアフローメータ７にも計量遅れが
あるが、これについては特開平３−２２２８４９号公報
に記載したところによって対処することが可能である。

【０１４３】［１４］式のパージ空気流量ＱＥＡはＱＥＡ＝ＱＰＶ−ＱＥＦ＊ＫＦＱ＃…［１５］ただし、ＱＰＶ；パージガス流量（空気＋燃料）ＱＥＦ；パージ燃料流量ＫＦＱ＃；燃料流量→空気流量移行化補正率で求める。

【０１４４】なお、ＱＥＡはＲｅｆ信号ジョブで実行さ
れるＥＶＡＰ（パージ弁デューティ）の出力（図１９の
ステップ２９１）と同期させるため、バックグランドジ
ョブで求めたＱＥＡの値をメモリのＱＥＡＢにストア
（一時保管）しておき（図６のステップ２２）、Ｒｅｆ
信号ジョブでＱＥＡＢの値をメモリのＱＥＡに移してい
る（図１９のステップ２９２）。

【０１４５】［１５］式のＫＦＱ＃は、空気と燃料蒸気
とは同一流路でも流量が異なるので、その相違分を補正
するものである。

【０１４６】（８）壁流補正量壁流の低周波分（比較的ゆっくりと変化する壁流分のこ
と）の修正を目的とし、運転条件ごとに平衡付着量（Ｍ
ＦＨ）を記憶しておき、過渡に伴う平衡付着量の変化を
総補正量（ＫＡＴＨＯＳ）として、燃料噴射ごとに所定
の割合ずつシリンダ空気量相当パルス幅ＴＰに加算（減
速時は減算）するものがある（特開昭６３−３８６５６
号、特開昭６３−３８６５０号など参照）。さらに、壁
流の高周波分（比較的速く変化する壁流分のこと）の修
正を目的とし、空気量の変化分に伴う壁流量（ＣＨＯＳ
ｎ；気筒別増減量、ＩＮＪＳＥＴｎ；気筒別割込噴射
量、ＥＲＡＣＩｎ；割込み噴射→同期噴射移行化パルス
幅）を導入するものもある（特開平３−１１１６３９号
公報参照）。

【０１４７】壁流補正量ＫＡＴＨＯＳは燃料供給遅れを
考慮するものである。加速時は噴射量を増量しなければ
ならないが、どんなに霧化特性のよいインジェクタとい
えども、燃料の一部は吸気マニホールド壁に付着し、吸
気管壁を伝って液状のまま流れ（この流れが壁流）、空
気に乗せられた燃料より遅い速度でシリンダに流入す
る。つまり、壁流燃料によってシリンダに吸入される混
合気が一時的に薄くなるので、この一時的な混合気の希
薄化を防止するため、加速時は壁流補正量ＫＡＴＨＯＳ
だけ増量するのである。この逆に、マニホールド圧が急
激に高負圧になる減速時は、マニホールド壁に付着して
いた燃料がいっせいに気化してくるため、混合気が一時
的に濃すぎになり、ＣＯ，ＨＣが増加する。そこで、減
速時はこの気化する壁流分を減量してやるわけである。

【０１４８】ところが、パージガス中の気体燃料は、燃
料タンク１５から蒸発してくる軽質成分（ブタンなどの
低温で揮発する成分）であるため、吸気管内でもほとん
どが気化したまま流れ壁流を形成することがない。した
がって、壁流補正量ＫＡＴＨＯＳを計算するにあたって
は、パージ燃料分（ＴＥＦＣ）を除いてやる必要がある
のである。

【０１４９】このため、パージを行うときは、平衡付着
量ＭＦＨをＭＦＨ＝ＭＦＨＴＶＯ＊ＣＹＬＩＮＤＲ＃＊（ＴＰ−ＴＥＦＣ）…［１６］ただし、ＭＦＨＴＶＯ；付着倍率ＣＹＬＩＮＤＲ＃；シリンダ数ＴＰ；シリンダ空気量相当パルス幅ＴＥＦＣ；パージ燃料相当パルス幅で求める。つまり、ＴＰから壁流を形成しない燃料分で
あるＴＥＦＣを差し引くことで、壁流補正量ＫＡＴＨＯ
Ｓの予測精度がよくなり、過渡時の空燃比をより適切に
できるのである。

【０１５０】ただし、壁流補正量を導入していないエン
ジンもあるので、人為的な選択フラグ（ＦＰＦＨＬ）＝
１のときに［１６］式を採用し（図２１のステップ３１
５，３１６）、ＦＰＦＨＬ＝０のときは従来どおりＭＦＨ＝ＭＦＨＴＶＯ＊ＣＹＬＩＮＤＲ＃＊ＴＰで求めることによって（図２１のステップ３１５〜３１
８）、いずれのタイプのエンジンに対しても適用できる
ようにしている。

【０１５１】同様にして、ＣＨＯＳｎ、ＩＮＪＳＥＴ
ｎ、ＥＲＡＣＩｎについても、人為的な選択フラグ（Ｆ
ＰＦＨＳ）＝１のときにＴＰ−ＴＥＦＣ（＝ＴＰＰ）を
用いて、ＦＰＦＨＳ＝０のときは従来どおりＴＰを用い
て求めている（図２１のステップ３１９，３２０、ステ
ップ３１９，３２１）。

【０１５２】（９）アイドル回転数制御パージ用空気がエンジンに吸入されると、出力（トル
ク）が増加する。つまり、パージＯＮ，ＯＦＦの切換に
よって同じアクセル開度でも低負荷時は出力が大きく変
動し運転性が悪くなるわけである。

【０１５３】この場合に、スロットルバルブ６をバイパ
スする通路にデューティ信号に応じて連続的に開度を変
化させうる弁（補助空気弁）を設けているものでは、こ
の補助空気弁をパージエアの導入に合わせて絞ってやれ
ば、運転性が悪くならないようにすることができる。

【０１５４】そこで、ここでも人為的な選択フラグ（Ｆ
ＥＶＩＳＣ）＝１のときは、補助空気弁への制御デュー
ティ（ＩＳＣＯＮ）をＩＳＣＯＮ＝従来のＩＳＣＯＮ−ＩＳＣＥＶＰ…［１７］ただし、ＩＳＣＥＶＰ；パージ補正量によって求め（図２２のステップ３２４，３２６）、Ｆ
ＥＶＩＳＣ＝０であればＩＳＣＯＮ＝従来のＩＳＣＯＮで求めるのである（図２２のステップ３２４，３２
７）。

【０１５５】［１７］式のパージ補正量ＩＳＣＥＶＰ
は、ＱＥＡ／ＫＰＶＱＨから図４２の特性を内容とする
テーブルをルックアップして求める（図２２のステップ
３２５）。

【０１５６】なお、［１７］式の従来のＩＳＣＯＮは、
たとえばＩＳＣＯＮ＝ＩＳＣi＋ＩＳＣp＋ＩＳＣtr＋ＩＳＣat＋
ＩＳＣa＋ＩＳＣrfn…［１８］ただし、ＩＳＣi；アイドルフィードバック制御の積分
分ＩＳＣp；アイドルフィードバック制御の微分分ＩＳＣtr；減速時空気増量分（ダッシュポット相当）ＩＳＣat；Ａ／Ｔ車のＮ←→Ｄレンジ補正分（Ｄレンジ
で大）ＩＳＣa；エアコンＯＮ時の補正分ＩＳＣrfn；ラジエータファンＯＮ時の補正分である。

【０１５７】以上で制御システムの項分け説明を終え
る。

【０１５８】さて、パージガスの燃料蒸気が車外に漏れ
ないようにするため、多量のパージガスを吸気管に導入
する場合において、パージガスの燃料濃度が濃いと、空
燃比エラー（理論空燃比からのずれ）が大きくなるし、
キャニスタに燃料蒸気がたまっていなければ、余計な空
気だけをエンジンに吸入させてしまう。

【０１５９】これに対処するため、コントロールユニッ
ト２では、パージガスの燃料濃度に応じてパージ弁の基
本流量を増減補正する。燃料濃度が濃いときは基本流量
を減らし、燃料濃度が薄くなると基本流量を増やしてや
るのである。

【０１６０】こうした制御は、（１）パージ弁の基本流
量の設定、（２）パージガスの燃料濃度の検出、（３）
基本流量の補正に分けられるため、以下に項分けする。

【０１６１】（１）パージ弁の基本流量の設定まず、パージ率（＝パージ弁流量／吸入空気量）を導入
すると、目標パージ率ＰＡＧＥＲＴにエアフロメータ部
の吸入空気量（運転条件信号）Ｑｓをかけた値がパージ
弁目標流量ＴＱＰＶになる。

【０１６２】ＴＱＰＶ＝Ｑｓ＊ＰＡＧＥＲＴ…［ｂ］パージ弁流量はパージ弁デューティに比例するので（た
だし過渡時は応答遅れがある）、パージ弁の基本デュー
ティＥＶＡＰ０をＥＶＡＰ０＝定数＊ＴＱＰＶとする。

【０１６３】ところで、パージ弁の流路面積が同じでも
弁の前後差圧により流量が変わってくるため、ＥＶＡＰ０＝定数＊ＴＱＰＶ／ＫＰＶＱＨ…［ａ₁］によって、ＫＰＶＱＨ（パージ弁流量の負圧補正率）で
目標流量ＴＱＰＶを補正する。

【０１６４】ＴＱＰＶが同じでも、パージ弁前後差圧が
大きいときと小さいときとでは、前後差圧が大きいとき
のほうがパージ弁流量が多くなるため、ＫＰＶＱＨによ
って補正することにより、パージ弁前後差圧が異なって
も同一のパージ弁流量となるようにするのである。

【０１６５】なお、この例ではパージ弁前後差圧を実際
に検出していないので、ここでは差圧相当量としてのＱ
Ｈ０からテーブルルックアップによりＫＰＶＱＨを求め
るようにしている（図５のステップ４）。ＱＨ０はエン
ジン回転数ＮＥとスロットル開度ＴＶＯとから定まるス
ロットルバルブ部の体積流量で公知である。

【０１６６】過渡時の位相でみると、ＱＨ０よりもシリ
ンダ空気量相当パルス幅ＴＰのほうがパージ弁の前後差
圧に近いため、ＴＰを採用したいのであるが、ＴＰは大
気圧、吸気温度の相違によってパージ弁前後差圧との関
係がずれるため、ここではＱＨ０を用いている。なお、
ＴＰも公知で、これはエアフローメータ部で空気量を計
測しても、実際にはほぼ一次遅れでシリンダに流入する
ことを考慮して、この一次遅れで流入するシリンダ空気
量に対して一定の比例関係で燃料量を与えるようにした
ものである。

【０１６７】一方、パージ弁２１がリニアソレノイド駆
動のときは、パージ弁の立上がりデューティ（パージ弁
が開き初めるときのデューティ）が０でないため、この
例ではＥＶＡＰＴ＝ＥＶＡＰ０＋ＯＦＳＴＰＶ…［１₁］によって、パージ弁立上がりデューティに相当するオフ
セット学習値ＯＦＳＴＰＶをＥＶＡＰ０に加算した値を
パージ弁目標デューティＥＶＡＰＴとする。

【０１６８】立上がりデューティになって初めてパージ
弁２１が開き始めるのであるから、立上がりデューティ
の分だけオフセットさせる（ずらせる）ため、ＥＶＡＰ
０に加算するのである。

【０１６９】パージ弁の温度に依存して変化する立上が
りデューティはオフセット学習値ＯＦＳＴＰＶで予測す
る。

【０１７０】パージ弁が低温から高温への変化すると、
立上がりデューティが温度変化前より大きくなることか
らパージ弁流量が減少して空燃比がリーンになり、これ
をリッチ側に戻すためαおよびＡＬＰＡＶ（αの平均
値）がＡＬＰＳＴ（パージＯＮへの切換前のＡＬＰＡ
Ｖ）より大きくなる側にずれる。この逆に温度変化した
ときはパージ弁流量が増加し、これによってαおよびＡ
ＬＰＡＶがＡＬＰＳＴより小さくなる側にずれる。

【０１７１】この場合に、パージ弁の低温から高温への
変化によって、ＡＬＰＡＶがＡＬＰＳＴより大きくなる
側にずれると、オフセット学習値ＯＦＳＴＰＶを大きい
側に更新し、逆の温度変化により小さくなる側へのＡＬ
ＰＡＶのずれに対応してＯＦＳＴＰＶを小さくなる側に
更新してやると、学習値ＯＦＳＴＰＶはパージ弁温度に
応じて変化する立上がりデューティを表すことになるの
である（図１５、図１６、図１７）。

【０１７２】さらに、パージ弁２１の印加電圧（バッテ
リ電圧ＶＢ）の変動に対処するため、上記の［ａ₁］と
［１₁］に代えて、ＥＶＡＰ０＝定数＊ＴＱＰＶ／（ＫＰＶＱＨ＊ＫＰＶＶＢ）…［ａ］ＥＶＡＰＴ＝ＥＶＡＰ０＋ＯＦＳＴＰＶ＋ＶＢＯＦＰＶ…［１］を採用している。

【０１７３】バッテリ電圧ＶＢが低下すると、同じＥＶ
ＡＰ０でパージ弁２１を駆動しても、ＯＮデューティ値
が低下して、パージ弁流量が少なくなる。そこで、バッ
テリ電圧ＶＢが低下したときはＫＰＶＶＢ（パージ弁流
量のバッテリ電圧補正率）の値を大きくすることによっ
てＯＮデューティ値を大きくし、バッテリ電圧ＶＢの低
下前と同じ流量を流そうとするわけである（図５のステ
ップ５、図２５）。

【０１７４】また、パージ弁２１もインジェクタ８と同
じに、ＯＮデューティ値に正確に対応して開かれるわけ
でなく有効に作用しない分がある。この分はバッテリ電
圧ＶＢに左右され、バッテリ電圧ＶＢが低下するほど大
きくなる。そこで、バッテリ電圧が低下すると、ＶＢＯ
ＦＰＶ（パージ弁立上がりデューティのバッテリ電圧補
正率）の値を大きくすることによって、バッテリ電圧Ｖ
Ｂに関係なく、同じ流量を流すのである（図５のステッ
プ６、図２６）。

【０１７５】なお、ＫＰＶＶＢとＶＢＯＦＰＶのバッテ
リ電圧補正率は、その特性がパージ弁のタイプで異な
る。図２５と図２６の例はパージ弁がリニアソレノイド
駆動のときのものである。

【０１７６】ところで、上記の［ａ］，［ｂ］式のよう
にパージ弁基本デューティＥＶＡＰ０を求めるのに際し
て使う変数が多くなると（ＴＱＰＶ，ＫＰＶＱＨ，ＫＰ
ＶＶＢ，Ｑｓ，ＰＡＧＥＲＴの５つ）、これら変数に対
してどんな精度でバイト数やテーブルを与えるかによ
り、ＥＶＡＰ０の精度が左右される。

【０１７７】このため、ここではパージ弁目標流量ＴＱ
ＰＶを、ＴＱＰＶ＝（Ｑｓ＊ＰＡＧＥＲＴ＊係数）／ＫＰＶＱＨ…［２］で（図５のステップ７）、またＥＶＡＰ０をＥＶＡＰ０＝ルックアップ値／ＫＰＶＶＢ…［３］から求めている（図５のステップ８）。［３］式のよう
に、ＴＱＰＶを図３１を用いてＯＮデューティ値（ルッ
クアップ値の単位がＯＮデューティ値である）に変換し
てからＫＰＶＶＢで補正したほうが補正精度がよいた
め、こちらを採用するのである。

【０１７８】最後に、計算したＥＶＡＰＴは、上限値
（ＥＶＰＭＡＸ＃）に制限している（図５のステップ１
０，１１）。

【０１７９】（２）パージガスの燃料濃度の検出パージガスの燃料濃度はこれに相当するパージ学習値Ｗ
Ｃによって予測する。前回のエンジン停止時から今回の
エンジン始動までの間に燃料蒸気が十分にキャニスタ１
６にたまっている状態から今回初めてパージＯＮにした
ときは（エアフロメータなどによる空燃比エラーは考え
ない）、そのパージＯＮ当初にパージガスの燃料濃度は
濃く、パージが進むとともに、燃料濃度が薄くなってい
く。

【０１８０】この場合に、パージ当初の濃い燃料濃度に
よって空燃比がリッチ化し、これをリーン側に戻そうと
してαおよびＡＬＰＡＶ（αの平均値）がＡＬＰＳＴ
（パージＯＮ切換前のＡＬＰＳＴ）より小さくなる側に
ずれると、パージ学習値ＷＣを大きい側に更新し、パー
ジＯＮの継続によって燃料濃度が当初より薄くなり、Ａ
ＬＰＳＴからのＡＬＰＡＶのずれが大きくなってくる
と、このＡＬＰＡＶのずれに対応してＷＣを小さくなる
側に更新してやることで、ＷＣはパージガスの燃料濃度
を表すことになるのである（図１２、図１３、図１
４）。

【０１８１】（３）パージ弁基本流量の補正上記［ｂ］式の目標パージ率ＰＡＧＥＲＴを、パージガ
スの燃料濃度に相当するパージ学習値ＷＣに応じ、図２
３のようにＷＣが大きいところではＰＡＧＥＲＴの値を
小さくし（パージ弁流量が小さくなる）、ＷＣが小さく
なるとＰＡＧＥＲＴの値を大きくする（パージ弁流量が
大きくなる）（図５のステップ３）。吸入空気量が同じ
でも、燃料濃度が濃いときはパージ弁流量を小さくし、
燃料濃度が薄くなるとパージ弁流量を大きくするのであ
る。

【０１８２】なお、センサ（Ｏ₂センサ、エアフローメ
ータ、スロットルセンサ）のいずれかに異常があるとき
は、ＰＡＧＥＲＴ＝ＮＧＰＧＲＴ＃（センサ異常時のパ
ージ率）とすることによって（図５のステップ１，
２）、センサ異常時に対処させている。

【０１８３】ここで、この例の作用を図４３を参照しな
がら説明すると、同図はパージＯＮ条件の成立によって
パージ弁を開いたときのものである（エアフロメータな
どによる空燃比エラーは考えない）。なお、パージ率が
離散値として表現されているのは、パージＯＮ条件にあ
っても間欠的にパージカットされるためである（図９の
ステップ６０，図８のステップ４７）。そのカット時に
パージ学習値ＷＣが更新されている（図８のステップ８
３，図１２のステップ１１６，図１３，図１４）。

【０１８４】活性炭キャニスタにかなりの燃料蒸気がた
まっているときは、パージＯＮ当初にパージガスの燃料
濃度が最も濃く、パージが進むにつれて薄くなってい
く。

【０１８５】こうして減少していく燃料濃度はパージ学
習値ＷＣによって予測される。パージＯＮによって初回
はＡＬＰＡＶ（αの平均値）がＡＬＰＳＴ（パージＯＮ
切換前のＡＬＰＡＶ）より一気に小さくなる側にずれ、
その後は燃料濃度が薄くなるためＡＬＰＡＶのＡＬＰＳ
Ｔからのずれも小さくなっていく。こうしたＡＬＰＡＶ
のずれに応じ、初回だけパージ学習値ＷＣに増加量の学
習更新量が、その後は減少量の学習更新量が続けて加え
られてゆき、これによってパージ学習値ＷＣが図４５の
ように減少していく。燃料濃度の変化に対応してＷＣも
変化するのであり、ＷＣによって燃料濃度を予測できる
わけである。

【０１８６】こうして燃料濃度が予測されると、予測値
（ＷＣ）の大きな当初は目標パージ率ＰＡＧＥＲＴが小
さくされ、ＷＣが小さくなってきたら今度はＰＡＧＥＲ
Ｔが大きくされる（実線で示す）。パージＯＮ当初に高
濃度のパージガスが大量に導入されたのでは制御空燃比
に対する影響が大きくて、空燃比が大きくリッチ側には
ずれてしまうのであるが、吸入空気量に対して相対的に
少ない量のパージガスしか導入しないことによって空燃
比エラーを小さなものに抑え、燃料濃度が薄いときは吸
入空気量に対して相対的に量の多いパージガスを導入し
ても空燃比エラーが小さな値にとどまり、逆に大量のパ
ージガスを導入することによってパージが急速に進み、
従来よりパージ時間を短縮することができるのである。

【０１８７】このように、対吸入空気量比（パージ率）
を燃料濃度に応じて変化させることによって、空燃比エ
ラーを小さくしつつ急速パージを行うことができるので
ある。

【０１８８】これに対して、燃料濃度がわからないため
空燃比制御に影響のないように小さなパージ率（一定）
に設定したとき（従来例）の空燃比エラーを図４３に重
ねて示すと、パージＯＮの当初は空燃比エラーを実施例
と同じに抑えることができるものの、燃料濃度が薄くな
っても小さなパージ率のままであるため、実施例のよう
にはキャニスタ吸着量がなかなか減っていかず、その影
響が空燃比エラーに長く残ることになるのである。

【０１８９】なお、図示の空燃比エラーはパージによる
影響だけを明確にするため、αとパージ学習値ＷＣによ
る補正がないとしたときの波形を示している。

【０１９０】ところで、パージ弁の前後差圧に応じてパ
ージ弁流量が変化し、前後差圧が小さくなるほど流れに
くくなって相対的にパージ弁流量が減るため、前後差圧
が小さいときと大きいときとで実際のパージ弁流量が相
違し、この相違分が流量誤差となる。

【０１９１】これに対して、実施例で目標流量（Ｑｓ＊
ＰＡＧＥＲＴ）がＫＰＶＱＨ（パージ弁流量の負圧補正
率）で補正される（図５のステップ７）。小さなパージ
弁前後差圧時（ＱＨ０が大きくなる）はＫＰＶＱＨの値
を、図２４のように、小さな前後差圧時より小さくする
ことによって（Ｑｓ＊ＰＡＧＥＲＴ）の値が大きめにさ
れると、ＴＱＰＶの値はパージ弁前後差圧に関係なく同
一になる。つまり、パージ弁前後差圧に応じて変化する
補正率ＫＰＶＱＨによって、流量誤差が生じないように
されるのである。

【０１９２】図４４は他の実施例で、これはキャニスタ
１６の重量からパージガスの燃料濃度を予測するもので
ある。

【０１９３】図において、活性炭キャニスタ１６を支持
するブラッケット２５に振動センサ２６を取り付け、こ
のセンサ出力をアンプ２７を介して周波数検出手段２８
に入力する。車両運転時に車両が揺れると、キャニスタ
１６が振動するため、この振動数（周波数）ｆが周波数
検出手段２８によって検出されるのである。

【０１９４】重量演算手段２９ではこの振動数ｆと基準
値（燃料蒸気が吸着されてないときの振動数であらかじ
め与えるか学習する）ｆ₀との差（または比）を求め、
この差（ｆ₀−ｆ）から図４６を内容とするテーブルを
ルックアップすることによりキャニスタ重量を求める。
キャニスタ１６に燃料蒸気がたまることによってキャニ
スタが重くなると（数１０ｇ〜１００ｇほど重量が増
す）、振動数ｆが低くなるので、図４６のように、（ｆ
₀−ｆ）の値が大きくなるほどキャニスタ重量を大きく
するのである。

【０１９５】パージ燃料濃度予測手段３０では図４７を
内容とするテーブルをルックアップしてキャニスタ重量
から燃料濃度を求める。

【０１９６】上記の振動センサ２６は図４５のように、
ブラッケット２５の歪みを電圧に変換する圧電素子２６
ａをブラッケット２５にはりつけただけのもので、素子
２６ａの上をコーティング剤２６ｂで被覆し、センサ出
力はリード線２６ｃによって取り出される。

【０１９７】この他の実施例によっても、上記の実施例
と同様の作用効果が生じる。ただし、先の実施例のほう
が、振動センサ２６を実際に設ける必要がないためコス
ト的に有利である。

【０１９８】実施例ではいずれもパージガスの燃料濃度
を予測する場合で説明したが、燃料濃度を実際に検出す
るセンサを設けることもできる。また、実施例ではリニ
アソレノイド駆動のパージ弁で説明したが、これにかぎ
られるものでなく、ロータリー弁やステップモータ駆動
の弁でもかまわない。ただし、ステップモータ駆動の弁
では、リニアソレノイド駆動のパージ弁やロータリー弁
と相違して流量特性が温度の影響を受けない（パージ弁
立上がりデューティがゼロである）ので、オフセット学
習値を導入する必要はない。

【０１９９】

【発明の効果】第１の発明は、検出しまたは予測したパ
ージガス燃料濃度に応じ、燃料濃度が濃いときはパージ
弁流量を減らす方向に、薄いときはパージ弁流量を増す
方向に運転条件に応じたパージ弁基本流量を補正し、こ
の補正された流量に対応したパージ弁開度となるように
パージ弁を駆動するため、パージ中の空燃比エラーを小
さくしつつ急速パージを行うことができる。

【０２００】第２の発明は、第１の発明で燃料濃度によ
り補正されたパージ弁基本流量を、パージ弁の前後差圧
に応じ前後差圧が小さいときはパージ弁流量を増やす方
向に、前後差圧が大きいときはパージ弁流量を減らす方
向にさらに補正し、このパージ弁前後差圧によって補正
されたパージ弁流量に対応したパージ弁開度となるよう
にパージ弁を駆動するため、第１の発明の効果に加え
て、パージ弁の前後差圧による流量変化に影響されるこ
となく実際に必要なパージ弁流量を流すことができ、パ
ージ弁に流量誤差が生じることがない。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の発明のクレーム対応図である。

【図２】一実施例のシステム図である。

【図３】ＶＣ負圧とＶＣ負圧弁リフトの特性図である。

【図４】マニホールド−シリンダ充填モデルを示す特性
図である。

【図５】パージ弁デューティＥＶＡＰの計算と過渡時の
パージ弁デューティＥＶＡＰの設定とを説明するための
流れ図である。

【図６】パージ空気量ＱＥＡの計算を説明するための流
れ図である。

【図７】パージＯＮ，ＯＦＦ条件の判定を説明するため
の流れ図である。

【図８】パージＯＮ，ＯＦＦを指示するフラグのセット
と学習許可（予約を含む）を説明するための流れ図であ
る。

【図９】パージ学習とオフセット学習のためのパージカ
ット条件の判定を説明するための流れ図である。

【図１０】パージＯＮ，ＯＦＦへの切換途中のパージ弁
デューティＥＶＡＰの計算を説明するための流れ図であ
る。

【図１１】学習値のイニシャライズを説明するための流
れ図である。

【図１２】パージ学習の中断条件の判定とパージ学習値
ＷＣのクランプを説明するための流れ図である。

【図１３】パージＯＮ，ＯＦＦへの切換前のＡＬＰＡＶ
のサンプリングと学習更新量ΔＷＣの選択を説明するた
めの流れ図である。

【図１４】学習更新量ΔＷＣの選択とパージ学習値ＷＣ
の更新を説明するための流れ図である。

【図１５】オフセット学習の中断条件の判定とオフセッ
ト学習値ＯＦＳＴＰＶのクランプを説明するための流れ
図である。

【図１６】パージＯＮ，ＯＦＦへの切換前のＡＬＰＡＶ
のサンプリングと学習更新量ΔＯＦＳＴＰＶの選択を説
明するための流れ図である。

【図１７】学習更新量ΔＯＦＳＴＰＶの選択とオフセッ
ト学習値ＯＦＳＴＰＶの更新を説明するための流れ図で
ある。

【図１８】空燃比フィードバック補正係数αの計算と基
本空燃比学習の更新禁止条件の判定を説明するための流
れ図である。

【図１９】Ｒｅｆジョブを説明するための流れ図であ
る。

【図２０】燃料噴射量計算に使う空気量Ｑの計算を説明
するための流れ図である。

【図２１】燃料噴射パルス幅ＣＴＩｎの計算を説明する
ための流れ図である。

【図２２】補助空気制御弁へのＯＮデューティＩＳＣＯ
Ｎの計算を説明するための流れ図である。

【図２３】目標パージ率ＰＡＧＥＲＴの特性図である。

【図２４】パージ弁流量の負圧補正率ＫＰＶＱＨの特性
図である。

【図２５】パージ弁流量のバッテリ電圧補正率ＫＰＶＶ
Ｂの特性図である。

【図２６】パージ弁立上がりデューティのバッテリ電圧
補正率ＶＢＯＦＰＶの特性図である。

【図２７】パージ弁の基本デューティＥＶＡＰ０の特性
図である。

【図２８】ルックアップ値の特性図である。

【図２９】パージ弁の基本流量ＥＶＡＰＱの特性図であ
る。

【図３０】パージ燃料流量補正率ＫＱＰＶの特性図であ
る。

【図３１】負荷のパージ許可下限値ＴＰＣＰＣの特性図
である。

【図３２】パージ領域を示す特性図である。

【図３３】パージ弁の切換波形を示す特性図である。

【図３４】弁特性に対するパージ弁流量とパージ率の特
性図である。

【図３５】学習更新量ΔＷＣの選択を説明するための表
図である。

【図３６】パージＯＮへの切換時のパージ学習値ＷＣの
波形図である。

【図３７】クランプ解除からのαの波形図である。

【図３８】リニアソレノイド駆動のパージ弁の流量特性
図である。

【図３９】学習更新量ΔＯＦＳＰＶの選択を説明するた
めの表図である。

【図４０】パージＯＮへの切換時のオフセット学習値Ｏ
ＦＳＴＰＶの波形図である。

【図４１】パージ燃料のシリンダ吸入量予測値ＱＥＦＣ
の波形図である。

【図４２】パージＯＮ時のパージ補正量ＩＳＣＥＶＰの
特性図である。

【図４３】前記一実施例のパージＯＮ時の作用を説明す
るための波形図である。

【図４４】他の実施例の燃料濃度の予測手段のシステム
図である。

【図４５】図４４の一部拡大図である。

【図４６】キャニスタ重量と周波数の差（ｆ₀−ｆ）と
の特性図である。

【図４７】燃料濃度とキャニスタ重量の特性図である。

【図４８】第２の発明のクレーム対応図である。

【符号の説明】

２コントロールユニット３排気管４三元触媒５Ｏ₂センサ（空燃比センサ）６スロットルバルブ７エアフローメータ８インジェクタ（燃料供給装置）１５燃料タンク１６活性炭キャニスタ２１パージ弁２６振動センサ４１パージ弁４２パージ弁基本流量設定手段４３パージ燃料濃度検出・予測手段４４パージ弁流量補正手段４５パージ弁駆動手段５１パージ弁流量第二補正手段５２パージ弁駆動手段

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】キャニスタより吸気管に導入するパージ
ガス量を調整するパージ弁と、このパージ弁の基本流量
を運転条件信号に応じて設定する手段と、パージガスの
燃料濃度を検出しまたは予測する手段と、この燃料濃度
に応じ燃料濃度が濃いときはパージ弁流量を減らす方向
に、薄いときはパージ弁流量を増す方向に前記パージ弁
基本流量を補正する手段と、この補正された流量に対応
したパージ弁開度となるように前記パージ弁を駆動する
手段とを設けたことを特徴とするエンジンの蒸発燃料処
理装置。
【請求項２】キャニスタより吸気管に導入するパージ
ガス量を調整するパージ弁と、このパージ弁の基本流量
を運転条件信号に応じて設定する手段と、パージガスの
燃料濃度を検出しまたは予測する手段と、この燃料濃度
に応じ燃料濃度が濃いときはパージ弁流量を減らす方向
に、薄いときはパージ弁流量を増す方向に前記パージ弁
基本流量を補正する手段と、前記パージ弁の前後差圧に
応じ前後差圧が小さいときはパージ弁流量を増やす方向
に、前後差圧が大きいときはパージ弁流量を減らす方向
に前記燃料濃度により補正されたパージ弁基本流量をさ
らに補正する第二の手段と、この第二の手段によって補
正されたパージ弁流量に対応したパージ弁開度となるよ
うに前記パージ弁を駆動する手段とを設けたことを特徴
とするエンジンの蒸発燃料処理装置。