JPH10122066A

JPH10122066A - 内燃機関の蒸発燃料処理装置

Info

Publication number: JPH10122066A
Application number: JP27482396A
Authority: JP
Inventors: Mamoru Yoshioka; 衛吉岡
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1996-10-17
Filing date: 1996-10-17
Publication date: 1998-05-12

Abstract

(57)【要約】【課題】特定気筒に多量の蒸発燃料が吸引されたりサ
イクル間空燃比変動を発生させたりする機関の運転条件
下で良好な蒸発燃料の気筒分配を行う。【解決手段】燃料タンク１７で発生した蒸発燃料を一
時蓄えるキャニスタ１６と内燃機関１の吸気通路２１と
の間を連通するパージ通路１９内に設けられた制御弁２
０を介して蒸発燃料を吸気通路２１内に導入する内燃機
関の蒸発燃料処理装置において、蒸発燃料の吸気通路２
１内への導入により空燃比の変動を発生させる機関の運
転条件下では、空燃比変動を発生させない機関の運転条
件下と比して吸気通路２１内における蒸発燃料の移動時
間を長く設定する移動時間可変手段を備える。移動時間
可変手段は、例えば吸気通路内の容積を変更する手段５
０か又は吸気通路内における蒸発燃料の移動経路の長さ
を変更する手段による。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は内燃機関の蒸発燃料
処理装置に関し、特に、吸気通路内に可変吸気制御手段
を備え、パージガスの気筒分配を良好にする内燃機関の
蒸発燃料処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】燃料タンクで発生した蒸発燃料を一時蓄
えるキャニスタと内燃機関のスロットル下流の吸気通路
との間を連通するパージ通路内に制御弁を設け、内燃機
関の運転中にその制御弁を開弁することによりキャニス
タに蓄えられた蒸発燃料を吸気通路内に導入する内燃機
関の蒸発燃料処理装置が知られている。また、多気筒機
関においては、蒸発燃料を各気筒へ均等に分配すること
により蒸発燃料の導入により引き起こされる空燃比の変
動を抑制することが望まれている。例えば、特開平７−
１５８５１８号公報には、吸気通路内のスロットル弁の
下流に、蒸発燃料を導入するパージ管を突出させて配置
し、その下流の吸気通路内に、排気ガス再循環装置（Ｅ
ＧＲ）により機関の排気系から戻された再循環排気ガス
を、導入するＥＧＲ導管を配置することにより、パージ
管により乱された吸入空気流が、再循環排気ガスの流れ
に影響を及ぼさずに蒸発燃料を攪拌し、噴射燃料ととも
に各気筒内へ吸引され、蒸発燃料と再循環排気ガスとを
各気筒に良好に分配する内燃機関の吸気装置が開示され
ている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記内
燃機関の吸気装置は、パージ管やＥＧＲ導管の各ポート
の配置が固定されているので、様々な機関の運転状態に
対応して、気筒分配を良好に維持するには限界がある。
特に、機関の回転数とパージ制御弁の駆動周期が同期す
るようなときには、特定気筒に多量の蒸発燃料が吸引さ
れ、気筒間で空燃比に差が生じ、或いは機関の回転数に
よっては、機関の燃焼サイクル毎にリッチ、リーンを繰
り返す、所謂サイクル間空燃比変動を発生する気筒が生
じる。このような機関の運転条件下では、蒸発燃料を各
気筒に均等に分配することができないという問題があ
る。それゆえ、本発明は上記問題を解決し、特定気筒に
多量の蒸発燃料が吸引されたり、サイクル間空燃比変動
を発生させたりするような機関の運転条件下でも、良好
な気筒分配を維持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。

【０００４】

【課題を解決するための手段】前記問題を解決する本発
明による内燃機関の蒸発燃料処理装置は、燃料タンクで
発生した蒸発燃料を一時蓄えるキャニスタと内燃機関の
吸気通路との間を連通するパージ通路内に設けられた制
御弁を介して該蒸発燃料を吸気通路内に導入する内燃機
関の蒸発燃料処理装置において、前記吸気通路内におけ
る蒸発燃料の移動時間を可変する移動時間可変手段を備
えることを特徴とする。前記移動時間可変手段は、前記
蒸発燃料の吸気通路内への導入により空燃比の変動を発
生させる機関の運転条件下では、空燃比変動を発生させ
ない機関の運転条件下と比して、前記吸気通路内におけ
る蒸発燃料の移動時間を長くするよう可変する。また、
本発明による内燃機関の蒸発燃料処理装置において、前
記移動時間可変手段は、前記吸気通路内の容積を変更す
る手段、詳しくは前記吸気通路内における蒸発燃料の移
動容積を変更する手段とすることができる。また、本発
明による内燃機関の蒸発燃料処理装置において、前記移
動時間可変手段は、前記吸気通路の経路の長さを変更す
る手段、詳しくは前記吸気通路内における前記蒸発燃料
の移動経路の長さを変更する手段とすることができる。
本発明は、例えば吸気通路内の容積または吸気通路内に
おける蒸発燃料の移動経路の長さを変更することによ
り、蒸発燃料の吸気通路内への導入により空燃比の変動
を発生させる機関の運転条件下では、空燃比変動を発生
させない機関の運転条件下と比して、吸気通路内におけ
る蒸発燃料の移動時間を長く設定するので、吸気通路内
における蒸発燃料をより長時間空気と混合し攪拌し、均
一な濃度のパージガスを吸気通路内、特に吸気弁付近に
生成し、それゆえパージガスの気筒分配が良好となる。

【０００５】本発明による内燃機関の蒸発燃料処理装置
は、パージ濃度を検出するパージ濃度検出手段と、前記
吸気通路内における蒸発燃料の移動時間の前記移動時間
可変手段による変更を、前記パージ濃度検出手段により
検出されたパージ濃度に応じて制御する変更制御手段
と、を備える。本発明は、パージ濃度が薄いときは蒸発
燃料の気筒分配による空燃比変動が発生しないので、移
動時間可変手段、例えば吸気通路内の容積を変更する手
段または吸気通路内の経路の長さを変更する手段は変更
されず、吸気効率向上のための設定を維持し、機関の出
力特性を良好とする。

【０００６】本発明による内燃機関の蒸発燃料処理装置
は、燃料噴射弁から噴射する燃料噴射量に対して前記蒸
発燃料のパージ供給量に応じた減量補正をそのパージの
供給開始から所定の遅延時間の経過後に開始するよう制
御する噴射量減量手段と、前記遅延時間を前記吸気通路
内における蒸発燃料の移動時間に応じて設定する遅延時
間設定手段と、を備える。本発明は、燃料噴射弁から噴
射する燃料噴射量に対してそのパージ供給量に応じた減
量補正を実行する際に、吸気通路内における蒸発燃料の
移動時間に応じて燃料噴射量の減量補正を開始する遅延
時間を設定するので、過渡時の空燃比変動を抑制でき
る。以下、添付図面を参照しつつ本発明を詳細に説明す
る。

【０００７】

【発明の実施の形態】図１は本発明による蒸発燃料処理
装置の第一実施例の概略構成図である。図２は図１に示
す機関の吸気系の平面図である。図中、参照番号１はシ
リンダブロック、２はピストン、３は燃焼室、４は吸気
マニホルド、５は排気マニホルドをそれぞれ示す。吸気
マニホルド４は、第１サージタンク６、第２サージタン
ク７、吸気ダクト８およびエアフローメータ９を介して
エアクリーナ１０に接続される。吸気ダクト８内にはス
ロットル弁１１が配設され、吸気マニホルド４には燃料
噴射弁１２が吸気ポート１３に向けて配設される。排気
マニホルド５には排気管１４が接続され、この排気管１
４の途中にＨＣ、ＣＯ、ＮＯｘの３成分を同時に浄化す
る三元の触媒コンバータ１５が配設される。

【０００８】内部に活性炭が充填されたキャニスタ１６
は燃料蒸気導入通路１７を介して燃料タンク１８の上部
空間に接続される。さらにキャニスタ１６はパージ通路
１９を介して第１サージタンク６内に接続され、パージ
通路１９にはデューティ制御弁（ＤＶＳＶ）２０が配設
される。このデューティ制御弁２０は図示しない電子制
御ユニットによってデューティ制御され、デューティ制
御弁２０の開度はデューティ値に比例し、デューティ値
０％で全閉、デューティ値１００％で全開となる。ま
た、デューティ値はパージ流量に略比例する。また、第
２サージタンク７は、吸気通路２１に常時連通されるも
のではなく、後述する制御により吸気制御弁５０が開弁
されたとき吸気通路２１に連通され、閉弁されたとき吸
気通路２１と遮断される。したがって、吸気制御弁５０
の開閉により吸気通路２１内の容積を変え、すなわち共
鳴吸気管長を２段階に変えることができる。次に、電子
制御ユニットについて概略説明する。

【０００９】電子制御ユニットは、デジタルコンピュー
タからなり、図示しない双方向性バスによって相互に接
続されたＲＯＭ、ＲＡＭ、ＣＰＵ、入力ポートおよび出
力ポートを具備する。エアフローメータ９近傍に配置さ
れた吸気温センサ３０は吸入空気の温度を検出し、この
出力信号はＡ／Ｄ変換器を介して入力ポートに入力され
る。エアフローメータ９は吸入空気量に比例した出力電
圧を発生し、この出力電圧も他のＡ／Ｄ変換器を介して
入力ポートに入力される。第１サージタンク６には吸気
圧センサ３１が配設され、第１サージタンク６内の空気
圧に比例した出力電圧を発生し、この出力電圧も他のＡ
／Ｄ変換器を介して入力ポートに入力される。排気マニ
ホルド５内でかつ触媒コンバータ１５の上流側に配設さ
れた空燃比センサ３２は排気中の酸素濃度を検出し、そ
の出力信号はその他のＡ／Ｄ変換器を介して入力ポート
に入力される。また、図示しないディストリビュータに
内蔵されるクランク角センサ（図示せず）は機関１のク
ランク角を検出し機関１の回転数を算出する出力パルス
信号を発生し、この出力パルス信号は入力ポートに直接
入力される。一方、出力ポートはそれぞれの駆動回路を
介して燃料噴射弁１２やデューティ制御弁２０に接続さ
れる。

【００１０】キャニスタ１６に蓄えられた蒸発燃料は、
所定周期で開閉するデューティ制御弁２０を開いている
間、第１サージタンク６を介して機関の吸気通路２１内
へ吸入される。この時、デューティ制御弁２０の開度量
は、吸入空気量が多い程パージ流量又は蒸発燃料が多く
なるよう（パージ率一定）に制御される。また、燃料噴
射弁１２から吸気ポート１３へ向けて吸気通路２１へ噴
射される燃料噴射量は、空燃比が一定になるように吸気
通路２１内へ吸入された蒸発燃料量に応じて減量補正さ
れる。

【００１１】次に、吸気制御弁５０の作用について図を
用いて以下に説明する。図３は第一実施例の可変吸気装
置の断面図であり、図４はその外観図であり、図５はそ
の動作説明図であり、（Ａ）は吸気制御弁の閉弁状態を
示す図であり、（Ｂ）は吸気制御弁の開弁状態を示す図
である。吸気制御弁５０は、ダイアフラム５１に大気圧
が作用することにより開き、吸気管負圧が作用すること
により閉じる機構となっている。すなわち、ダイアフラ
ム５１は吸気制御弁（ＶＳＶ）５２に接続され、ＶＳＶ
５２はＥＣＵ４０からの信号を受けてダイアフラム５１
を大気側または真空タンク５３の負圧側に連通させる。
真空タンク５３は吸気通路２１に接続されており、機関
１のピストン往復運動によりそのタンク内は真空に引か
れている。このような可変吸気装置は、吸気管内の空気
の流れが定常流でなく脈動流であり、脈動流には圧力の
高低部分があって、吸気弁の閉じる直前でその上流の圧
力が高いときに大量の空気が吸入でき、それゆえ機関の
トルクが増大するという慣性効果を利用して、機関回転
数により変化する吸気管内の空気の脈動流の周期に合わ
せて共鳴吸気管長を２段階に切り換えるものである。

【００１２】この第１段階は機関が高速回転のとき、吸
気効率を向上させるため、ダイアフラム５１に大気圧が
作用して吸気制御弁５０が全開となるようにＥＣＵ４０
からＶＳＶ５２に信号を出力する。これにより共鳴吸気
管長が実質短くなり、慣性効果による吸気効率が向上し
機関出力の向上が計れる。一方、第２段階は機関が中低
速回転のとき、ダイアフラム５１に吸気管負圧が作用し
て吸気制御弁５０が全閉となるようにＥＣＵ４０からＶ
ＳＶ５２に信号を出力する。これにより共鳴吸気管長が
実質長くなり、慣性効果による吸気効率が向上し機関出
力の向上が計れる。

【００１３】また、吸気制御弁５０が図５の（Ｂ）に示
される開弁状態のときは図５の（Ａ）に示される閉弁状
態のときと比して吸気通路２１内の容積が大きくなる。
したがって、第１サージタンク６内へ導入された蒸発燃
料（パージガス）が吸気通路２１を経て機関１の吸気弁
へ到達するまでに要する移動時間は、吸気制御弁５０の
開弁状態のときの方が閉弁状態のときより長くなること
が判る。第１サージタンク６内におけるパージガスは、
デューティ制御弁２０がオン時には高濃度ガス、オフ時
には低濃度ガスとなり、特にデューティ値が低いときは
パージガスの濃度が絶えず高低を繰り返し変化し不均一
である。本発明は、この第１サージタンク６内における
濃度の絶えず変化する不均一なパージガスが機関１の吸
気弁へ到達するまでに均一になるように、吸気制御弁５
０を開弁して吸気通路内の容積を大きくしてパージガス
が第１サージタンク６から機関１の吸気弁へ到達するま
でに要する移動時間を長くし、その時間だけ長く吸気通
路２１内でパージガスを吸入空気と混合し攪拌すること
により、吸気弁付近において均一な濃度のパージガスを
得るものである。

【００１４】次に、本発明の第二実施例を以下に説明す
る。図６は本発明による蒸発燃料処理装置の第二実施例
の概略構成図である。第二実施例の蒸発燃料処理装置は
第一実施例とは異なる可変吸気装置を使用した点が主と
して異なる。それゆえ、第二実施例の可変吸気装置につ
いて以下に説明する。先ず、吸気制御弁６０の作用につ
いて説明する。吸気制御弁６０は、ダイアフラム６１に
大気圧が作用することにより開き、吸気管負圧が作用す
ることにより閉じる機構となっている。すなわち、ダイ
アフラム６１は吸気制御弁（ＶＳＶ）６２に接続され、
ＶＳＶ６２はＥＣＵ４０からの信号を受けてダイアフラ
ム６１を大気側または真空タンク６３の負圧側に連通さ
せる。真空タンク６３はサージタンク６４に接続されて
おり、機関１のピストン運動により真空タンク６３のタ
ンク内は真空に引かれている。この可変吸気装置は、前
述した慣性効果を利用して、機関回転数により変化する
吸気管内の空気の脈動流の周期に合わせて共鳴吸気管長
を、吸気弁から吸気制御弁６０までとする段階と吸気弁
からスロットル弁６５までとする段階の２段階に切り換
える。

【００１５】第１段階は機関が低回転低負荷または高回
転高負荷の運転状態のとき、吸気効率を向上させるため
ダイアフラム６１に大気圧が作用して吸気制御弁６０が
全開となるようにＥＣＵ４０からＶＳＶ６２に信号を出
力する。これにより共鳴吸気管長が実質短くなり、慣性
効果による吸気効率が向上し機関出力の向上が計れる。
一方、第２段階は機関が低回転高負荷または高回転低負
荷の運転状態のとき、ダイアフラム６１に吸気管負圧が
作用して吸気制御弁６０が全閉となるようにＥＣＵ４０
からＶＳＶ６２に信号を出力する。これにより共鳴吸気
管長が実質長くなり、慣性効果による吸気効率が向上し
機関出力の向上が計れる。

【００１６】次に、吸気制御弁６０の作用について以下
に説明する。図７は図６に示す吸気制御弁の開閉により
共鳴吸気管長が異なることを示す図であり、（Ａ）は吸
気制御弁全開時の共鳴吸気管長Ｌ１を示す図であり、
（Ｂ）は吸気制御弁全閉時の共鳴吸気管長Ｌ２を示す図
である。図７に示す可変吸気装置は、６気筒を吸気順序
＃１（１番気筒）、＃５、＃３、＃６、＃２、＃４が隣
り合わせにならず、吸気行程が重ならない２つのグルー
プ、すなわち図の上から順に、＃１、＃２、＃３の第１
グループと＃４、＃５、＃６の第２グループに分けて２
分割構成され、一端が各気筒＃１〜＃６に独立に連結さ
れ他端が各グループに共通の吸気通路６７ａ、６７ｂに
それぞれ合流して連結される気筒毎に独立の吸気通路６
８ａ〜６８ｆを備え、各グループに共通の吸気通路６７
ａ、６７ｂの他端部はさらに全気筒に共通の吸気通路６
６に合流して接続される。さらに吸気通路６６はエアク
リーナ（図示せず）を介して外気を吸入するよう構成さ
れる。また、この可変吸気装置は、上記２分割吸気構成
において２つのグループの各々共通の吸気通路６７ａ、
６７ｂ間を連通する連通孔とその連通孔を開閉する吸気
制御弁６０を設け、前述したように機関が低回転低負荷
または高回転高負荷の運転状態のときに開き、低回転高
負荷または高回転低負荷の運転状態のときに閉じるよう
に、吸気制御弁６０を開閉することにより、固有振動数
の異なる２つの吸気系構成に切り換え可能とし、機関の
回転数の全域に渡って吸気効率を向上させる。

【００１７】以上、第二実施例の可変吸気装置について
図６と図７を用いて説明したが、本発明は、このような
可変吸気装置を備えた多気筒内燃機関の蒸発燃料処理装
置において、吸気制御弁６０を開閉することにより吸気
通路内の吸気通路内における蒸発燃料の移動経路の長さ
を変更し、これによりサージタンク６４にパージされた
蒸発燃料が吸気通路内で空気と混合しつつ移動し各気筒
内へ吸引されるまでの移動時間を変更して蒸発燃料の気
筒分配の向上を計るものである。この蒸発燃料の移動経
路は、図７の（Ａ）に示す吸気制御弁６０が開弁状態の
とき、例えば気筒＃１に対しては吸気通路６６、６７ａ
および６８ａを経由するものと、吸気通路６６、６７
ｂ、吸気制御弁６０および吸気通路６８ａを経由するも
のとの２つがある。一方、図７の（Ｂ）に示す吸気制御
弁６０が閉弁状態のとき、例えば気筒＃１に対しては吸
気通路６６、６７ａおよび６８ａを経由するもののみが
ある。したがって、吸気制御弁６０を開閉することによ
り吸気通路内における蒸発燃料の移動経路の長さを変更
できる。

【００１８】このように、本発明の第二実施例の可変吸
気装置は第一実施例の場合と同様、サージタンク６４内
における濃度の絶えず変化する不均一なパージガスが機
関１の吸気弁へ到達するまでに均一になるように、吸気
制御弁６０を開弁して吸気通路内における蒸発燃料の移
動経路の長さを長くしてパージガスがサージタンク６４
から機関１の吸気弁へ到達するまでに要する移動時間を
長くし、その時間だけ長く吸気通路内でパージガスを吸
入空気と混合し攪拌することにより、吸気弁付近におい
て均一な濃度のパージガスを得るものである。

【００１９】これより、本発明による吸気制御弁の開閉
制御について以下に詳細に説明する。説明の便宜上、第
一実施例についてのみ説明する。先ず、第一実施例の吸
気制御弁を機関の低速回転時に閉じ高速回転時に開くこ
とにより主として機関の低速トルクを向上させる第１可
変吸気装置を備えた内燃機関の蒸発燃料処理装置につい
て図８と図９を用いて以下に説明する。

【００２０】図８は第１可変吸気装置の吸気制御弁の開
閉状態を示す図であり、（Ａ）はパージカット時の開閉
状態を示す図であり、（Ｂ）はパージ実行時の開閉状態
を示す図である。図８の（Ａ）に示すように、パージカ
ット時における吸気制御弁は、機関回転数ＮＥがＮＥ＜
ＮＥ１のとき閉じ、ＮＥ≧ＮＥ１のとき開くよう制御さ
れている。ここで、ＮＥ１は機関の回転数の全域に渡っ
て機関の吸気効率を良好とするために吸気制御弁の開閉
を切り換えるのに適した回転数である。図８の（Ｂ）に
示すように、パージ実行時における吸気制御弁は、機関
回転数ＮＥがＮＥ＜ＮＥ１のとき通常閉じているが、パ
ージによる空燃比変動が発生し易い条件下では開き、一
方ＮＥがＮＥ≧ＮＥ１のときは常時開くよう制御され、
吸気通路内のパージガスが攪拌され、パージガスの気筒
分配を良好とする。ここで、パージによる空燃比変動が
発生し易い条件下とは、アイドル運転時や低吸入空気量
のときであり、本実施例では例えば図８の（Ｂ）の「閉
→開」で示す領域に機関の運転状態があるときその条件
が成立したと定義する。この制御は以下のフローチャー
トを実行することによって達成される。

【００２１】図９はパージによる空燃比変動が発生し易
い条件下における第１可変吸気装置の吸気制御弁の開閉
制御ルーチンを示すフローチャートである。本ルーチン
は例えば１００msec毎の処理周期で実行される。先ず、
ステップ１０１ではクランク角センサから機関の回転数
ＮＥを読み取り、ステップ１０２ではエアフローメータ
９の出力から機関の吸入空気量Ｇａを読み取る。次い
で、ステップ１０３では機関の回転数ＮＥと上記ＮＥ１
とを比較し、ＮＥ＜ＮＥ１のときステップ１０４へ進
み、ＮＥ≧ＮＥ１のときステップ１１２へ進んで吸気制
御弁を開く。ステップ１０４では、図１０に示すパージ
率算出制御ルーチンにより算出されたデューティ値を読
み取る。ここで、パージ率算出制御ルーチンおよびデュ
ーティ制御弁の駆動制御ルーチンを説明する。

【００２２】図１０はパージ率算出制御ルーチンのフロ
ーチャートである。本ルーチンは１msec毎の処理周期で
実行される。このパージ率算出制御では、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（例えばデューティ制御弁
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現在の機関状態における空
燃比学習領域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）。

【００２３】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（ス
テップ５１２）。次いで、現在の吸気管圧力をキーとし
て図示しないマップ（ＲＯＭに格納される）を参照する
ことにより、デューティ制御弁（Ｄ−ＶＳＶ）全開時に
おけるパージガス量ＰＧＱを求め、一方、質量に基づく
吸入空気量Ｇａ（ｋｇ／ｓｅｃ）から、体積に基づく吸
入空気量Ｑａ（ｍ³／ｓｅｃ）を換算して求め、これら
パージガス量ＰＧＱと吸入空気量Ｑａとの比をとって、
デューティ制御弁全開時のパージ率ＰＧ１００を算出す
る（ステップ５１４）。上記ＧａからＱａへの換算は、
図示しないマップにより、質量に基づく吸入空気量Ｇａ
（ｋｇ／ｓｅｃ）に対応する空気密度ρ（ｋｇ／ｍ³）
を求めた後、式Ｇａ＝ρ＊Ｑａから体積に基づく吸入空
気量Ｑａ（ｍ³／ｓｅｃ）を算出して行う。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Ｋ
ＦＡＦ８５（ＦＡＦ＝０．８５）より大きくて定数ＫＦ
ＡＦ１５（ＦＡＦ＝１．１５）より小さい範囲）にある
か否かを判定する（ステップ５１６）。

【００２４】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％（図示しない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５１６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５１８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の変動を防止する。

【００２５】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、デューティ値ＤＰＧを次の式により算出する（ス
テップ５２２）。ＤＰＧ←（ｔＰＧＲ／ＰＧ１００）＊１００

【００２６】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値ＤＰＧ及
びパージ率ＰＧＲに基づいて前回のデューティ値及びパ
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１１のデューティ制御弁の駆動
制御する処理のステップ６０２に進む。

【００２７】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１１の周期切換制御のステ
ップ６０２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
値ＤＰＧＯ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、デューティ値ＤＰＧ及びパージ率ＰＧＲを
０クリアして（ステップ５１０）、図１１のデューティ
制御弁を駆動制御する処理のステップ６０２に進む。

【００２８】図１１はデューティ制御弁の駆動制御の処
理手順を示す概略フローチャートである。まず、ステッ
プ６０２では、駆動周期タイマーＣＤＰＧＴの計数値Ｃ
ＤＰＧをインクリメント（ＣＤＰＧ＋１）してステップ
６０４へ進む。次いで、ステップ６０４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６
０６へ進み、ＮＯのときはステップ６０８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デュー
ティ制御弁を駆動する駆動周期１００（msec）を設定す
る。

【００２９】次いで、ステップ６０６では、ステップ６
０４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。次に、ステップ６１０では、図１０のステップ５
２２で算出されたデューティ値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６１２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６１４へ進み、デューティ制
御弁への通電をオンにする（ステップ６１４）。次い
で、ステップ６１６において、デューティ制御弁の通電
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。

【００３０】ステップ６０４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１１のステップ６０８では、現
在のＴＩＭＥＲの値がデューティ制御弁の通電終了時刻
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６１２へ進む。またステップ６１０の判別結果がＹＥ
Ｓのときは、ステップ６１２へ進む。ステップ６１２で
はデューティ制御弁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。

【００３１】再び、図９へ戻る。ステップ１０７では、
ステップ１０４で読み取ったＤＵＴＹ値から今回処理周
期はパージ実行中か否かをＤＰＧ＞０か否かにより判別
し、ＤＰＧ＞０のときはパージ実行中と判断してステッ
プ１０８へ進み、ＤＰＧ＝０のときはパージカット中と
判断してステップ１１０へ進む。

【００３２】ステップ１０８では、デューティ値ＤＰＧ
がパージガスの導入により空燃比変動を発生させるデュ
ーティ値であるか否かを判断し、ＤＰＧ＜Ｄ１のときは
空燃比変動を発生させるデューティ値であると判断して
ステップ１０９へ進み、ＤＰＧ≧Ｄ１のときは空燃比変
動が発生させないデューティ値であると判断してステッ
プ１１２へ進む。これはデューティ値がその閾値Ｄ１よ
り高いとパージガスがサージタンクへほぼ連続的に入る
ようになり、吸気弁へ到達するまでの間に十分に均一化
がなされると判断できるからである。ステップ１０９で
は、吸入空気量Ｇａがパージガスによる空燃比変動を引
き起こさない程度の機関運転状態下の吸入空気量かをそ
の閾値Ｇａ１より大きいか否かにより判断し、Ｇａ＞Ｇ
ａ１（図８（Ｂ）の「閉」の領域）のときは機関はパー
ジガスによる空燃比変動を引き起こさない運転状態下に
あると判断してステップ１１０へ進み、Ｇａ≦Ｇａ１
（図８（Ｂ）の「閉→開」の領域）のときは機関はパー
ジガスによる空燃比変動を引き起こす運転状態下にある
と判断してステップ１１２へ進む。これは、吸入空気量
Ｇａがその閾値Ｇａ１より高いとパージガスがサージタ
ンクから吸気弁へ到達するまでの間に十分に均一化がな
され、機関はパージガスによる空燃比変動を引き起こさ
ないと判断できるからである。ステップ１１０では吸気
制御弁を閉じ、ステップ１１２では吸気制御弁を開き、
吸気通路内のパージガスが攪拌され、パージガスの気筒
分配を良好とする。

【００３３】次に、第一実施例の吸気制御弁を機関の低
速回転時および高速回転低負荷時に閉じ高速回転高負荷
時に開くことにより主として機関の低速トルクを向上さ
せる第２可変吸気装置を備えた内燃機関の蒸発燃料処理
装置について図１２と図１３を用いて以下に説明する。

【００３４】図１２は第２可変吸気装置の吸気制御弁の
開閉状態を示す図であり、（Ａ）はパージカット時の開
閉状態を示す図であり、（Ｂ）はパージ実行時の開閉状
態を示す図である。図１２の（Ａ）に示すように、パー
ジカット時における吸気制御弁は、機関回転数ＮＥがＮ
Ｅ＜ＮＥ１およびＮＥ≧ＮＥ１かつ負荷ＧＮがＧＮ＜Ｇ
Ｎ１のとき閉じ、ＮＥ≧ＮＥ１かつ負荷ＧＮがＧＮ≧Ｇ
Ｎ１のとき開くよう制御されている。ここで、ＮＥ１は
機関の回転数の全域に渡って機関の吸気効率を良好とす
るために吸気制御弁の開閉を切り換えるのに適した回転
数である。図１２の（Ｂ）に示すように、パージ実行時
における吸気制御弁は、機関回転数ＮＥがＮＥ＜ＮＥ１
およびＮＥ≧ＮＥ１かつ負荷ＧＮがＧＮ＜ＧＮ１のとき
通常閉じているが、パージによる空燃比変動が発生し易
い条件下では開き、またＮＥがＮＥ≧ＮＥ１かつ負荷Ｇ
ＮがＧＮ≧ＧＮ２のとき開くよう制御され、吸気通路内
のパージガスが攪拌され、パージガスの気筒分配を良好
とする。ここで、パージによる空燃比変動が発生し易い
条件下とは、アイドル運転時や低吸入空気量のときであ
り、本実施例では例えば図１２の（Ｂ）の「閉→開」で
示す領域に機関の運転状態があるときその条件が成立し
たと定義する。この制御は以下のフローチャートを実行
することによって達成される。

【００３５】図１３はパージによる空燃比変動が発生し
易い条件下における第２可変吸気装置の吸気制御弁の開
閉制御ルーチンを示すフローチャートである。本ルーチ
ンは図９に示すフローチャートにステップ１０５、１０
６および１１１が追加され、ステップ１０９が１０９’
に変更された点のみ異なるので、以下に主としてこれら
のステップについて説明する。図９のステップ１０３で
ＮＥ≧ＮＥ１のとき、ステップ１０５へ進み、ステップ
１０５では、ステップ１０１、１０２で読み取った機関
の回転数ＮＥおよび吸入空気量Ｇａに基づいて算出され
た機関の負荷ＧＮを読み取り、ステップ１０６へ進む。
ステップ１０６では、機関の負荷ＧＮと所定負荷ＧＮ１
とを比較し、ＧＮ＞ＧＮ１のときはステップ１０４へ進
み、ＧＮ≦ＧＮ１のときはステップ１１２へ進む。ここ
で、所定負荷ＧＮ１は機関の低回転域において機関の吸
気効率がある程度低下しても運転に支障がない負荷に設
定される。ステップ１０９’で吸入空気量ＧａがＧａ≦
Ｇａ２のとき、即ちパージによる空燃比変動を発生させ
ない吸入空気量であると判断されたとき（図１２（Ｂ）
の「閉→開」の領域）、ステップ１１１へ進み、Ｇａ＞
Ｇａ２のとき、即ちパージによる空燃比変動を発生させ
る吸入空気量であると判断されたとき（図１２（Ｂ）の
「閉」の領域）、ステップ１１０へ進む。ステップ１１
１では機関の回転数ＮＥを所定回転数ＮＥ１と比較し、
ＮＥ＞ＮＥ１のときはステップ１１２へ進み、ＮＥ≦Ｎ
Ｅ１のときはステップ１１０へ進む。すなわち、低負荷
においては吸気制御弁を開弁して吸気効率がある程度低
下しても運転に支障はないので、パージによる空燃比変
動が発生し易い条件下では機関の回転数全域に渡って吸
気制御弁を閉弁から開弁に設定できるようにする。

【００３６】最後に、第一実施例の吸気制御弁を機関の
低速回転高負荷時に閉じ低速回転低負荷時および高速回
転時に開くことにより主として機関の低速トルクを向上
させる第３可変吸気装置を備えた内燃機関の蒸発燃料処
理装置について図１４と図１５を用いて以下に説明す
る。

【００３７】図１４は第３可変吸気装置の吸気制御弁の
開閉状態を示す図であり、（Ａ）はパージカット時の開
閉状態を示す図であり、（Ｂ）はパージ実行時の開閉状
態を示す図である。図１４の（Ａ）に示すように、パー
ジカット時における吸気制御弁は、機関回転数ＮＥがＮ
Ｅ＜ＮＥ２かつ負荷ＧＮがＧＮ＞ＧＮ２のとき閉じ、Ｎ
Ｅ＜ＮＥ２かつ負荷ＧＮがＧＮ≦ＧＮ２およびＮＥ≧Ｎ
Ｅ２のとき開くよう制御されている。ここで、ＮＥ２は
機関の回転数の全域に渡って機関の吸気効率を良好とす
るために吸気制御弁の開閉を切り換えるのに適した回転
数である。図１４の（Ｂ）に示すように、パージ実行時
における吸気制御弁は、負荷ＧＮがＧＮ≦ＧＮ２のとき
通常開いているが、パージによる空燃比変動が発生し難
い条件下では閉じるよう制御される。しかしながら、吸
気通路内のパージガスの攪拌は十分であり、パージガス
の気筒分配は良好に保たれる。ここで、パージによる空
燃比変動が発生し易い条件下とは、アイドル運転時や低
吸入空気量のときであり、本実施例では例えば図１４の
（Ｂ）の「開→閉」で示す領域に機関の運転状態がある
ときその条件が成立したと定義する。この制御は以下の
フローチャートを実行することによって達成される。

【００３８】図１５はパージによる空燃比変動が発生し
難い条件下における第３可変吸気装置の吸気制御弁の開
閉制御ルーチンを示すフローチャートである。本ルーチ
ンは例えば１００msec毎の処理周期で実行される。先
ず、ステップ２０１ではクランク角センサから機関の回
転数ＮＥを読み取り、ステップ２０２ではエアフローメ
ータ９の出力から機関の吸入空気量Ｇａを読み取り、ス
テップ２０３では、ステップ２０１、２０２で読み取っ
た機関回転数ＮＥと吸入空気量Ｇａに基づいて算出され
た機関の負荷ＧＮを読み取り、ステップ２０４へ進む。
ステップ２０４では、前述した図１０のパージ率算出制
御ルーチンの実行により得られたデューティ値ＤＰＧを
読み取る。次いで、ステップ２０５では機関の回転数Ｎ
Ｅと上記ＮＥ２とを比較し、ＮＥ＜ＮＥ２のときステッ
プ２０６へ進み、ＮＥ≧ＮＥ２のときステップ２０７へ
進み、ステップ２０６では、ステップ２０３で読み取っ
た機関の負荷ＧＮと所定負荷ＧＮ２とを比較し、ＧＮ＞
ＧＮ２のときはステップ２１１へ進み、ＧＮ≦ＧＮ２の
ときはステップ２０７へ進む。ここで、ＧＮ２は機関の
低速回転域において機関の吸気効率が多少低下しても機
関の運転に支障のない負荷に設定される。

【００３９】次に、ステップ２０７では、ステップ２０
４で読み取ったＤＵＴＹ比ＤＰＧから今回処理周期はパ
ージ実行中か否かをＤＰＧ＞０か否かにより判別し、Ｄ
ＰＧ＞０のときはパージ実行中と判断してステップ２０
８へ進み、ＤＰＧ＝０のときはパージカット中と判断し
てステップ２１２へ進む。

【００４０】ステップ２０８では、ステップ２０３で読
み取った機関の負荷ＧＮがＧＮ３以上か否かを判別し、
ＧＮ＜ＧＮ３のときはステップ２０９へ進み、ＧＮ≧Ｇ
Ｎ３のときはステップ２１２へ進む。このＧＮ３は、Ｎ
Ｅ≧ＮＥ２における機関の高回転域において、吸気制御
弁を開弁しても機関の吸気効率の低下により運転上支障
のない負荷に設定する。なお、前述したＮＥ＜ＮＥ２か
つＧＮがＧＮ２より低負荷のとき、あるいはＮＥ≧ＮＥ
２かつＧＮがＧＮ３より低負荷のとき、吸気効率がある
程度低下しても運転に支障はないので、機関の回転数全
域に渡って吸気制御弁を通常は開弁とし、パージによる
空燃比変動の発生し難い条件下では、吸気制御弁を開弁
から閉弁に設定できるようにする。

【００４１】ステップ２０９では、デューティ値ＤＰＧ
がパージガスの導入により空燃比変動を発生させる閾値
Ｄ２以上か否かを判別し、ＤＰＧ＜Ｄ２のときは空燃比
変動を発生させるデューティ値であると判断してステッ
プ２１０へ進み、ＤＰＧ≧Ｄ１のときは空燃比変動を発
生させないデューティ値であると判断してステップ２１
２へ進む。ステップ２１０では、吸入空気量Ｇａがパー
ジガスによる空燃比変動を引き起こさない程度の所定の
吸入空気量Ｇａ３より大きいか否かを判別し、Ｇａ＜Ｇ
ａ３のときはステップ２１１へ進み、Ｇａ≧Ｇａ３のと
きはステップ２１２へ進む。次に、ステップ２１１では
吸気制御弁を閉じ、ステップ２１２では吸気制御弁を開
く。このように、パージ実行時における吸気制御弁は、
機関の全回転領域に渡って負荷ＧＮがＧＮ≦ＧＮ２のと
きおよびＧＮ＞ＧＮ２かつＮＥ＞ＮＥ２のとき通常開い
ているが、パージによる空燃比変動が発生し難い条件下
では閉じるように制御される。しかしながら、パージに
よる空燃比変動が発生し難い条件下では、吸気制御弁が
閉じられても吸気通路内のパージガスの攪拌は十分であ
り、パージガスの気筒分配は良好に保たれる。また、吸
気制御弁が閉じられ吸気通路内の容積が小さくなること
により、パージガスのサージタンクから吸気弁までの移
動時間が短くなり、後述する蒸発燃料のパージ供給量に
応じた燃料噴射量に対する減量補正の遅延時間を短く設
定でき、フューエルカット時の空燃比変動を抑えること
ができる。

【００４２】以上図８〜図１５を用いて説明したよう
に、本発明は、蒸発燃料の吸気通路内への導入により、
空燃比の変動を発生させるような機関の運転条件下で
は、吸気通路内における蒸発燃料の移動時間の変更を、
例えば吸気通路内の容積、または吸気通路内における蒸
発燃料の移動経路の長さを変更することにより空燃比の
変動が発生しないようにすることができる。

【００４３】次に、パージ濃度を検出するパージ濃度検
出手段を設け、パージ濃度検出手段により検出されたパ
ージ濃度に応じて前述した移動時間可変手段による変
更、すなわち吸気制御弁の開閉、を制御する変更制御手
段について、以下に説明する。これは、パージ濃度が薄
いときは蒸発燃料の気筒分配により空燃比変動が引き起
こされないので、この場合は吸気制御弁の開閉は極力吸
気効率重視とした状態に保持しようとするものである。

【００４４】最初に、蒸発燃料のパージ供給時の空燃比
制御について以下に説明する。図１６はパージ供給時の
空燃比制御の説明図である。本図は横軸は時間を示し、
縦軸はそれぞれ（Ａ）はスロットル開度、（Ｂ）はパー
ジ作動信号、（Ｃ）はデューティ値、（Ｄ）はパージ空
燃比補正量ＦＰＧ、（Ｅ）は空燃比Ａ／Ｆ、を示す。パ
ージ作動信号がオンに設定され、スロットル開度が徐々
に開いて行くと、デューティ値は急激な空燃比変動を抑
えるため徐々に目標デューティ値ｔＤｕｔｙへ向かい以
降目標デューティ値を維持する。一方、機関の空燃比を
例えば理論空燃比一定に制御するためパージ供給のない
ときの燃料噴射量からパージ供給量分だけ減量補正する
必要がある。この補正係数がパージ空燃比補正量ＦＰＧ
であり、後述するようにパージ濃度ＦＧＰＧおよびパー
ジ率ＰＧＲから求められ、パージ濃度が濃いほど減量補
正量が多いことが判る。なお、このＦＰＧは減量下限値
が設けられ、これに応じて目標デューティ値ｔＤｕｔｙ
も低く設定される。図１６の（Ｅ）に示されるようにパ
ージ供給に対して燃料噴射量の減量補正を実行しないと
パージ濃度が高い程空燃比がリッチになる。

【００４５】次に、パージ濃度を算出するパージ濃度学
習制御および燃料噴射時間算出制御の処理手順について
以下に説明する。図１７はパージ濃度学習制御ルーチン
および燃料噴射時間算出制御ルーチンのフローチャート
である。先ず、ステップ７１０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、空燃比の平均値
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７１２）。そのよ
うな範囲内にあるときには、パージ率当たりのパージ濃
度更新値ｔＦＧを０に設定し（ステップ７１４）、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、パージ率当たりのパージ濃度更新値ｔＦＧ
を求める（ステップ７１６）。次いで、パージ濃度更新
回数ＣＦＧＰＧをインクリメントし（ステップ７１
８）、ステップ７２８に進む。

【００４６】ステップ７１０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、パージ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７２０でＹＥＳ）、パージ濃度
更新値ｔＦＧを所定値Ｙだけ減少させ（ステップ７２
２）、ＦＡＦが０．９より小さいときには（ステップ７
２０でＮＯかつステップ７２４でＹＥＳ）、パージ濃度
更新値ｔＦＧを所定値Ｙだけ増大させる（ステップ７２
６）。最後に、ステップ７２８において、以上の処理で
求められたパージ濃度更新値ｔＦＧだけパージ濃度ＦＧ
ＰＧを修正して、パージ濃度学習制御を終え、ＴＡＵ算
出制御（ステップ７３０以降）へ進む。

【００４７】次に、ステップ７３０〜７４０の処理で実
行されるＴＡＵ（燃料噴射時間）算出制御について説明
する。まず、ＲＯＭ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、水温センサ（共
に図示せず）および吸気温センサ３０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
７３０）。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７３２）。

【００４８】次いで、パージ濃度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７３４）。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７４０）。以上で、パー
ジ濃度学習制御ルーチンおよび燃料噴射時間算出制御ル
ーチンが終了する。なお各気筒に対応する各燃料噴射弁
１２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。

【００４９】次に、上述したパージ濃度に応じて吸気制
御弁の開閉の変更を制御する変更制御手段について以下
に説明する。図１８は第１可変吸気装置、図１９は第３
可変吸気装置において、パージ濃度に応じて蒸発燃料の
移動時間の変更を制御する処理手順を示す図である。す
なわち、図１８に示す処理は図９に示すフローチャート
において、蒸発燃料の移動時間の変更をパージ濃度に応
じて制御する処理を追加したものであり、図１９に示す
処理は図１５に示すフローチャートにおいて、蒸発燃料
の移動時間の変更をパージ濃度に応じて制御する処理を
追加したものである。図１８のステップ３０１は、図９
のステップ１０７と１０８との間に挿入され、図１７の
フローチャートを実行して得られたパージ濃度ＦＧＰＧ
と気筒分配に影響し空燃比変動を発生させ得るパージ濃
度の閾値ＴＨＲとを比較し、ＦＧＰＧ＜ＴＨＲのときは
気筒分配に影響し空燃比変動を発生させ得ると判断して
ステップ１０８へ進み、ＦＧＰＧ≧ＴＨＲのときは気筒
分配に影響せず、空燃比変動を発生させ得ないと判断し
てステップ１１０へ進み、吸気制御弁を閉じる。なお、
第２可変吸気装置に関しては、図１３に示すフローチャ
ートにおけるステップ１０７と１０８との間に、上記ス
テップ３０１を挿入すれば、パージ濃度に応じて蒸発燃
料の移動時間の変更を制御する処理を実現できる。

【００５０】図１９のステップ３０２は、図１５のステ
ップ２０７と２０８との間に挿入され、図１７のフロー
チャートを実行して得られたパージ濃度ＦＧＰＧと気筒
分配に影響し空燃比変動を発生させ得るパージ濃度の閾
値ＴＨＲとを比較し、ＦＧＰＧ＜ＴＨＲのときは気筒分
配に影響し空燃比変動を発生させ得ると判断してステッ
プ２０８へ進み、ＦＧＰＧ≧ＴＨＲのときは気筒分配に
影響せず、空燃比変動を発生させ得ないと判断してステ
ップ２１２へ進み、吸気制御弁を開く。

【００５１】以上図１６〜図１９を用いて説明したよう
に、本発明は、パージ濃度が薄いときは蒸発燃料の気筒
分配により空燃比変動が引き起こされないので、吸気制
御弁の開閉は変更させず、本来の吸気効率向上のための
開閉状態を保持し、機関の出力特性を良好とする。ま
た、吸気制御弁の開閉頻度が減りその寿命が伸びる。

【００５２】次に、蒸発燃料のパージの供給開始から所
定遅延時間経過後に、燃料噴射弁から噴射する燃料噴射
量に対してそのパージ供給量に応じた減量補正を開始す
るように制御する噴射量減量手段を設け、その遅延時間
を吸気通路内における蒸発燃料の移動時間に応じて設定
する遅延時間設定手段について、図を用いて以下に説明
する。また、この遅延時間設定手段は、例えば吸気通路
内の容積または吸気通路内における蒸発燃料の移動経路
の長さに応じてその遅延時間を設定する。

【００５３】図２０はパージ供給量に応じた燃料噴射量
に対する減量補正の遅延時間の説明図である。本図は横
軸は時間を示し、縦軸はそれぞれ（Ａ）はフューエルカ
ットの制御信号、（Ｂ）はスロットル開度、（Ｃ）はデ
ューティ値、（Ｄ）はパージ作動信号、（Ｄ）は吸気弁
付近のパージガス量、（Ｅ）はパージ空燃比補正量ＦＰ
Ｇ、（Ｆ）は空燃比Ａ／Ｆを示す。フューエルカット信
号がオンからオフに切り換わり、スロットル開度が徐々
に開いて行くとデューティ値も徐々に増大し、サージタ
ンク内へパージされたパージガスは吸気弁へ到達するま
でに到達時間を要し、その到達時間経過後に吸気弁付近
のパージガスは徐々に増大する。図２０の（Ｅ）は空燃
比を一定に制御するためパージ供給量だけ燃料噴射量を
減量補正するパージ空燃比補正量ＦＰＧを示すが、この
減量補正を上記到達時間に合わせて開始すれば空燃比は
理論空燃比を維持できるが、これが図２０の（Ｅ）のａ
に示すように早すぎると図２０の（Ｆ）のｂに示すよう
に空燃比がリーンとなり、図２０の（Ｅ）のｃに示すよ
うに遅すぎると図２０の（Ｆ）のｄに示すように空燃比
がリッチとなる。それゆえ、上記到達時間を考慮した図
２０の（Ｆ）に示す遅延時間ｄｅｌｔを待って、ＦＰＧ
の補正を開始する必要がある。

【００５４】一方、フューエルカット信号がオフからオ
ンに切り換わり、スロットル開度が閉じて行くとデュー
ティ値も減少し、サージタンク内にパージされたパージ
ガスはしばらくの間吸気通路内に残される。図２０の
（Ｆ）のｅはパージ供給無しのときの空燃比を示し、図
２０の（Ｆ）のｆ，ｇはパージ供給有りのときの空燃比
を示す。また、ｇはｆと比して吸気通路内の容積が大き
い場合を示し、吸気通路内の容積が大きい程パージガス
は吸気通路内に長時間残されることになる。したがっ
て、パージガスにより空燃比変動を引き起こさない条件
下では吸気通路内の容積を小さくしておけば、フューエ
ルカット時にオーバリッチを防止できる。

【００５５】次に、上記減量補正の遅延時間の算出ルー
チンを以下に説明する。図２１は減量補正の遅延時間の
算出ルーチンを示すフローチャートであり、図２２は機
関の回転数から遅延時間を算出するマップであり、
（Ａ）はパージ増量時のマップを示すであり、（Ｂ）は
パージ減量時のマップを示す図である。図２１のフロー
チャートにおいて、ステップ４０１では機関の回転数を
読み取る。次いでステップ４０２では、吸気制御弁の開
閉状態を判別し、吸気制御弁が開のときはステップ４０
３へ進み、吸気制御弁が閉のときはステップ４０５へ進
む。ステップ４０３では、図２２の（Ａ）に示すマップ
上の曲線Ｈからパージ増量時の遅延時間ＤＥＬＴを機関
の回転数に応じて算出し、次いでステップ４０４では、
図２２の（Ｂ）に示すマップ上の曲線Ｌからパージ減量
時の遅延時間ＤＥＬＴを機関の回転数に応じて算出し、
本ルーチンを終了する。一方、ステップ４０５では、同
様に図２２の（Ａ）に示すマップ上の曲線Ｊからパージ
増量時の遅延時間ＤＥＬＴを機関の回転数に応じて算出
し、次いでステップ４０６では、図２２の（Ｂ）に示す
マップ上の曲線Ｍからパージ減量時の遅延時間ＤＥＬＴ
を機関の回転数に応じて算出し、本ルーチンを終了す
る。ここで、図２２のマップについて以下に説明する。

【００５６】図２２の（Ａ）および（Ｂ）に実線で示す
曲線Ｈと曲線Ｌは、吸気制御弁が開で吸気通路内の容積
が大のとき、Ｈはパージ増量時のＬはパージ減量時の遅
延時間ＤＥＬＴを算出するマップを示し、図２２の
（Ａ）および（Ｂ）に破線で示す曲線Ｊと曲線Ｍは吸気
制御弁が閉で吸気通路内の容積が小のときのＪはパージ
増量時のＭはパージ減量時の遅延時間ＤＥＬＴを算出す
るマップを示す。図２２から遅延時間は吸気通路内の容
積が大きい程長く設定されていることが判る。これは、
吸気通路内の容積が大きい程パージガスがサージタンク
から吸気弁へ到達する時間を要するからである。また、
図２２から遅延時間はパージ増量時の方がパージ減量時
より長く設定されていることが判る。これは、パージが
減量されパージ供給がなくなる前にパージ供給量に相当
する燃料噴射量の減量補正を終了させるためである。

【００５７】次に、上記遅延時間の設定について以下に
説明する。図２３は図１７の燃料噴射時間算出制御ルー
チンにおいてパージ開始時または燃料カット時に減量補
正の遅延時間を設ける処理手順を示す図である。この遅
延時間の設定は、図１７のフローチャートにおけるステ
ップ７３４と７４０の間にステップ７３６および７３８
の処理を追加して行う。ステップ７３６では、パージ開
始時または燃料カット時にリセットされインクリメント
を開始するタイマの計数値Ｔと図２１のフローチャート
における処理ステップで算出された遅延時間ＤＥＬＴと
を比較しＴ≧ＤＥＬＴのときはステップ７４０へ進み、
Ｔ＜ＤＥＬＴのときはステップ７３８へ進む。ステップ
７３８では、パージＡ／Ｆ補正量ＦＰＧを０に設定する
したがって、ステップ７４０では、燃料噴射時間ＴＡＵ
をＴが遅延時間ＤＥＬＴに達するまでＦＰＧ＝０とし、
遅延時間ＤＥＬＴ到達後はステップ７３４で算出された
ＦＰＧを用いて算出する。

【００５８】以上図２０〜図２３を用いて説明したよう
に、本発明は、燃料噴射弁から噴射する燃料噴射量に対
してそのパージ供給量に応じた減量補正を実行する際
に、吸気通路内における蒸発燃料の移動時間に応じて遅
延時間を設定するので、過渡時の空燃比変動を抑制でき
る。また、上記遅延時間は、例えば吸気通路内の容積ま
たは吸気通路内における蒸発燃料の移動経路の長さに応
じて設定される。

【００５９】

【発明の効果】本発明によれば、蒸発燃料の吸気通路内
への導入により空燃比の変動を発生させる機関の運転条
件下では、空燃比変動を発生させない機関の運転条件下
と比して、吸気通路内における蒸発燃料の移動時間を長
く設定するので、吸気通路内における蒸発燃料をより長
時間空気と混合し攪拌し、均一な濃度のパージガスを吸
気通路内に生成し、それゆえパージガスの気筒分配が良
好となる。

【００６０】本発明によれば、パージ濃度が薄いときは
蒸発燃料の気筒分配による空燃比変動が発生しなので、
移動時間可変手段は変更させず、吸気効率向上のための
設定を維持し、機関の出力特性を良好とする。また、移
動時間可変手段の変更頻度が減り寿命が伸びる。

【００６１】本発明によれば、燃料噴射弁から噴射する
燃料噴射量に対してそのパージ供給量に応じた減量補正
を実行する際に、吸気通路内における蒸発燃料の移動時
間に応じて燃料噴射量の減量補正を開始する遅延時間を
設定するので、過渡時の空燃比変動を抑制でき、機関の
排気浄化性を向上させる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による蒸発燃料処理装置の第一実施例の
概略構成図である。

【図２】図１に示す機関の吸気系の平面図である。

【図３】第一実施例の可変吸気装置の断面図である。

【図４】第一実施例の可変吸気装置の外観図である。

【図５】第一実施例の可変吸気装置の動作説明図であ
り、（Ａ）は吸気制御弁の閉弁状態を示す図であり、
（Ｂ）は吸気制御弁の開弁状態を示す図である。

【図６】本発明による蒸発燃料処理装置の第二実施例の
概略構成図である。

【図７】図６に示す吸気制御弁の開閉により共鳴吸気管
長が異なることを示す図であり、（Ａ）は吸気制御弁全
開時の共鳴吸気管長を示す図であり、（Ｂ）吸気制御弁
全閉時の共鳴吸気管長を示す図である。

【図８】第１可変吸気装置の吸気制御弁の開閉状態を示
す図であり、（Ａ）はパージカット時の開閉状態を示す
図であり、（Ｂ）はパージ実行時の開閉状態を示す図で
ある。

【図９】パージによる空燃比変動が発生し易い条件下に
おける第１可変吸気装置の吸気制御弁の開閉制御ルーチ
ンを示すフローチャートである。

【図１０】パージ率算出制御ルーチンのフローチャート
である。

【図１１】デューティ制御弁の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１２】第２可変吸気装置の吸気制御弁の開閉状態を
示す図であり、（Ａ）はパージカット時の開閉状態を示
す図であり、（Ｂ）はパージ実行時の開閉状態を示す図
である。

【図１３】パージによる空燃比変動が発生し易い条件下
における第２可変吸気装置の吸気制御弁の開閉制御ルー
チンを示すフローチャートである。

【図１４】第３可変吸気装置の吸気制御弁の開閉状態を
示す図であり、（Ａ）はパージカット時の開閉状態を示
す図であり、（Ｂ）はパージ実行時の開閉状態を示す図
である。

【図１５】パージによる空燃比変動が発生し難い条件下
における第３可変吸気装置の吸気制御弁の開閉制御ルー
チンを示すフローチャートである。

【図１６】パージ供給時の空燃比制御の説明図であり、
（Ａ）はスロットル開度、（Ｂ）はパージ作動信号、
（Ｃ）はデューティ値、（Ｄ）はパージ空燃比補正量Ｆ
ＰＧ、（Ｅ）は空燃比Ａ／Ｆを示す図である。

【図１７】パージ濃度学習制御ルーチンおよび燃料噴射
時間算出制御ルーチンのフローチャートである。

【図１８】第１および第２可変吸気装置においてパージ
濃度に応じて蒸発燃料の移動時間の変更を制御する処理
手順を示す図である。

【図１９】第３可変吸気装置においてパージ濃度に応じ
て蒸発燃料の移動時間の変更を制御する処理手順を示す
図である。

【図２０】パージ供給量に応じた燃料噴射量に対する減
量補正の遅延時間の説明図である。

【図２１】減量補正の遅延時間の算出ルーチンを示すフ
ローチャートである。

【図２２】機関の回転数から遅延時間を算出するマップ
であり、（Ａ）はパージ増量時のマップを示すであり、
（Ｂ）はパージ減量時のマップを示す図である。

【図２３】図１７の燃料噴射時間算出制御ルーチンにお
いてパージ開始時または燃料カット時に減量補正の遅延
時間を設ける処理手順を示す図である。

【符号の説明】

１…機関本体（シリンダブロック）２…ピストン４…吸気マニホルド５…排気マニホルド６…第１サージタンク７…第２サージタンク９…エアフローメータ１０…エアフィルタ１１…スロットル弁１２…燃料噴射弁１４…排気管１５…触媒コンバータ１６…キャニスタ１８…燃料タンク２０…デューティ制御弁３０…吸気温センサ３１…吸気圧センサ３２…０₂センサ４０…電子制御ユニット（ＥＣＵ）５０、６０…吸気制御弁

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩＦ０２Ｍ 35/10 Ｆ０２Ｍ 35/10 ３０１Ｔ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】燃料タンクで発生した蒸発燃料を一時蓄
えるキャニスタと内燃機関の吸気通路との間を連通する
パージ通路内に設けられた制御弁を介して該蒸発燃料を
吸気通路内に導入する内燃機関の蒸発燃料処理装置にお
いて、前記吸気通路内における蒸発燃料の移動時間を可変する
移動時間可変手段を備えることを特徴とする内燃機関の
蒸発燃料処理装置。
【請求項２】前記移動時間可変手段は、前記吸気通路
内の容積を変更する手段による請求項１に記載の内燃機
関の蒸発燃料処理装置。
【請求項３】前記移動時間可変手段は、前記吸気通路
の経路の長さを変更する手段による請求項１に記載の内
燃機関の蒸発燃料処理装置。
【請求項４】パージ濃度を検出するパージ濃度検出手
段と、前記吸気通路内における蒸発燃料の移動時間の前記移動
時間可変手段による変更を、前記パージ濃度検出手段に
より検出されたパージ濃度に応じて制御する変更制御手
段と、を備える請求項１乃至３の何れか１項に記載の内
燃機関の蒸発燃料処理装置。
【請求項５】燃料噴射弁から噴射する燃料噴射量に対
して前記蒸発燃料のパージ供給量に応じた減量補正を該
パージの供給開始から所定の遅延時間の経過後に開始す
るよう制御する噴射量減量手段と、前記遅延時間を前記吸気通路内における蒸発燃料の移動
時間に応じて設定する遅延時間設定手段と、を備える請
求項１乃至３の何れか１項に記載の内燃機関の蒸発燃料
処理装置。