JPH0579409A

JPH0579409A - 内燃エンジンの蒸発燃料制御装置

Info

Publication number: JPH0579409A
Application number: JP21635691A
Authority: JP
Inventors: Yukito Fujimoto; 幸人藤本; Fumio Hosoda; 文男細田; Shoichi Kitamoto; 北本昌一
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1991-08-02
Filing date: 1991-08-02
Publication date: 1993-03-30

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明は、パージ流量制御及び空燃比制御を
正確に行うことができると共に、質量流量計の異常を容
易に検知することができる内燃エンジンの蒸発燃料制御
装置を提供することを目的とする。【構成】本発明はパージ通路２０に流量計２２を介装
し、流量計２２の出力値及びパージ流量の算出値に基づ
いてパージ制御弁２１の開度を制御すると共に、所定条
件下で流量計２２に大気を供給して流量計の異常を判定
するようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、内燃エンジンの蒸発燃
料制御装置に関し、より詳しくはエンジンの吸気系に供
給されるパージガスの流量を制御する内燃エンジンの蒸
発燃料制御装置に関する。

【０００２】

【従来技術とその課題】従来より、燃料タンク内で発生
する燃料蒸気（蒸発燃料）が大気中に放出されるのを防
止する蒸発燃料制御装置が広く用いられている。この種
の装置では燃料蒸気がキャニスタに一時蓄えられ、この
蓄えられた燃料蒸気がエンジンの吸気系に供給（パー
ジ）される。そして、パージ量が少ない場合には、前記
燃料蒸気の吸気系へのパージによりエンジンに供給され
る混合気は一瞬リッチ化するものの、空燃比フィードバ
ック制御によって混合気の空燃比は早急に所望の制御目
標値に戻るため空燃比の変動はほとんど生じない。

【０００３】しかしながら、パージ量が多い場合は混合
気が大幅に燃料リッチとなって空燃比の変動を生じる虞
がある。特に給油直後は燃料蒸気が多量に発生する可能
性があり、こうした給油直後のパージによる空燃比の変
動を防ぐために、給油直後のエンジン始動時から車速が
所定値に達するまで、及びその後車速が該所定値を超え
ている状態の積算時間が所定時間に達するまでの間、パ
ージ量を低減させるようにしたパージ流量制御装置が提
案されている（例えば特開昭６３−１１１２７７号公
報）。

【０００４】また、少量パージ時の空燃比補正係数の変
動量から多量パージ時の空燃比補正係数の変動量を予測
し、パージ量が多くとも空燃比の変動を抑えるようにし
た空燃比制御装置が提案されている（例えば特開昭６２
−１３１９６２号公報）。

【０００５】しかし、上記従来例においては、パージ流
量を制御するに際しいずれも実際の燃料蒸気流量を検出
していないため正確な空燃比制御を行うのは困難である
という欠点がある。

【０００６】かかる欠点を解消する手段としては、パー
ジ管の管路に質量流量計を設けると共に、エンジンの運
転状態に基づいて目標燃料蒸気流量を設定し、質量流量
計の出力値及び前記目標燃料蒸気流量に応じてパージ制
御弁の開度を調整することによりパージ流量を制御する
方法が考えられる。

【０００７】上記方法においては、パージ流量が流量計
により直接計測されるため、燃料蒸気流量を正確に求め
ることができ、常に正確な空燃比制御を行うことが可能
である。

【０００８】しかしながら、上記質量流量計が故障や劣
化等してその出力が異常値を示した場合、かかる異常値
に基づいてパージ流量が制御されることとなるため、次
のような問題点が新たに生じる。

【０００９】すなわち、質量流量計の出力値が異常に大
きな値を示した場合は、過剰の燃料蒸気がエンジンに供
給され、空燃比が大幅にリッチ化してエンジン停止を招
来したり、ＣＯやＨＣ等の有害成分が大量に排出され
る。一方、質量流量計の出力値が異常に小さい値を示し
た場合は、過少の燃料蒸気しかエンジンに供給されず、
空気量が相対的に増加してパージ効率η（燃料蒸気／
（空気量）＋（燃料蒸気））が低下し、空燃比がリーン
化するという問題点が生じる。

【００１０】また、上記パージ制御においては、燃料蒸
気流量に応じて空燃比補正係数を修正すべくベーパ流量
補正係数を算出し、かかるベーパ流量補正係数を加味し
て燃料噴射弁の開弁時間を制御する必要があるが、ベー
パ流量補正係数は燃料蒸気流量と反比例する値を有す
る。したがって、質量流量計の出力が異常値を示したた
めベーパ流量補正係数が過大値になった場合はベーパ流
量補正係数が小さくなるため燃料噴射量が不足し、逆に
ベーパ流量補正係数が過小値になった場合はベーパ流量
補正係数が大きくなるため燃料噴射量が増加して大幅な
燃料がリッチとなり、いずれにしても運転性能が悪化す
るという問題点が生じる。

【００１１】本発明はこのような問題点に鑑みなされた
ものであって、パージ流量制御及び空燃比制御を正確に
行うことができると共に、質量流量計の異常を容易に検
知することができる内燃エンジンの蒸発燃料制御装置を
提供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】蒸気目的を達成するため
に本発明は、燃料タンクと、該燃料タンクから発生する
燃料蒸気を吸着貯蔵するキャニスタと、該キャニスタと
内燃エンジンの吸気系との間に設けられて前記燃料蒸気
を含む混合気をパージさせるパージ通路と、該パージ通
路を介してエンジン吸気系に供給される燃料蒸気の流量
を制御するパージ制御弁とを有する内燃エンジンの蒸発
燃料制御装置において、前記パージ通路に介装された流
量計と、エンジンの運転状態に基づいて前記パージ通路
を流れる混合気の流量を算出するパージ流量算出手段
と、少なくとも前記流量計の出力値及び前記パージ流量
算出手段の算出値に基づいて前記パージ制御弁の開度を
制御するパージ制御手段とを有し、かつ所定条件下で前
記流量計に大気を供給する大気供給手段と、該大気供給
手段によって前記流量計に大気が供給されているときの
前記流量計の出力値に基づき該流量計の異常を判定する
異常判定手段とを具備していることを特徴としている。

【００１３】また、前記流量計は、燃料蒸気の濃度又は
前記パージ管の管路を流れる燃料蒸気の流量及びパージ
流量に応じてその出力特性が変化する。

【００１４】

【作用】上記構成によれば、流量計の正常時において
は、パージ制御手段によりパージ制御弁の開度が制御さ
れ、パージ流量を所望流量に制御することが可能とな
る。

【００１５】また、流量計の異常時においては大気供給
手段と異常判定手段により、流量計の異常を検知するこ
とができる。

【００１６】具体的には、前記流量計は、燃料蒸気の濃
度に応じてその出力特性が変化する一方、大気供給時の
燃料蒸気の濃度はほぼ０％であるので、これらのデータ
に基づいて流量計の異常を検知することができる。

【００１７】また、大気供給時においては燃料蒸気流量
はほぼ「０」であるためパージ流量は空気がほぼ１００
％の状態となり、前記パージ管の管路を流れる燃料蒸気
の流量及びパージ流量に応じてその出力特性が変化する
ことにより、これらのデータに基づいても流量計の異常
を検知することができる。

【００１８】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づき詳説す
る。

【００１９】図１は本発明に係る内燃エンジンの蒸発燃
料制御装置の一実施例を示す全体構成図である。

【００２０】図中、１は例えば４気筒を有する内燃エン
ジン（以下、単に「エンジン」という）であって、該エ
ンジン１の吸気管２の途中にはスロットルボディ３が設
けられ、その内部にはスロットル弁３′が配されてい
る。また、スロットル弁３′にはスロットル弁開度（θ
ＴＨ）センサ４が連結されており、当該スロットル弁
３′の開度に応じた電気信号を出力して電子コントロー
ルユニット（以下「ＥＣＵ」という）５に供給する。

【００２１】さらに、吸気管２のスロットル弁３′の下
流側には分岐管６が設けられ、該分岐管６の先端には絶
対圧（ＰＢＡ）センサ７が配設されている。また、ＰＢ
Ａセンサ７はＥＣＵ５に電気的に接続され、ＰＢＡセン
サ７により検出された吸気管２内の絶対圧ＰＢＡは電気
信号に変換されてＥＣＵ５に供給される。

【００２２】エンジン１のシリンダブロックの冷却水が
充満した気筒周壁にはサーミスタ等からなるエンジン水
温（ＴＷ）センサ２５が挿着され、該ＴＷセンサ２５に
より検出されたエンジン冷却水温ＴＷは電気信号に変換
されてＥＣＵ５に供給される。

【００２３】エンジン１の図示しないカム軸周囲または
クランク軸周囲にはエンジン回転数（ＮＥ）センサ８が
取り付けられている。

【００２４】ＮＥセンサ８はエンジン１のクランク軸の
１８０度回転毎に所定のクランク角度位置で信号パルス
（以下、「ＴＤＣ信号パルス」という）を出力し、該Ｔ
ＤＣ信号パルスはＥＣＵ５に供給される。

【００２５】さらに、エンジン１の排気管９の途中には
酸素濃度センサ（以下「Ｏ₂センサ」と称する）１０が
設けられており、該Ｏ₂センサ１０により検出された排
気ガス中の酸素濃度は電気信号に変換されてＥＣＵ５に
供給される。

【００２６】燃料噴射弁１１は、エンジン１とスロット
ル弁３′との間且つ吸気管２の図示しない吸気弁の少し
上流側に各気筒毎に設けられている。また、各燃料噴射
弁１１は燃料供給管１２により燃料ポンプ１３を介して
燃料タンク１４に接続されると共にＥＣＵ５に電気的に
接続され、該ＥＣＵ５からの信号により燃料噴射の開弁
時間が制御される。

【００２７】前記燃料タンク１４の上部には連通管１５
が接続され、該燃料タンク１４は２方向弁１６を介して
キャニスタ１７に連通可能とされている。キャニスタ１
７は、外気取入口１８を有すると共に、活性炭等の吸着
剤１９が内有され、燃料タンク１４から流入する燃料蒸
気を吸着貯蔵する。

【００２８】また、キャニスタ１７にはパージ管２０が
接続され、該パージ管２０の先端（ＰＣポート２０ａ）
はスロットルボディ３に接続されている。

【００２９】尚、ＰＣポート２０ａは、スロットル弁
３′の開弁時には該スロットル弁３′の下流側に位置
し、スロットル弁３′の閉弁時には該スロットル弁３′
の上流側に位置するように設けられている。

【００３０】しかして、パージ管２０の管路にはパージ
制御弁２１が介装され、該パージ制御弁２１のソレノイ
ドはＥＣＵ５に接続されている。そして、パージ制御弁
２１はＥＣＵ５からの信号に応じて制御され、その開弁
量をリニアに変化させる。すなわち、ＥＣＵ５は制御量
ＥＰＣＶ値を出力してパージ制御弁２１の開弁量を制御
する。

【００３１】さらに、キャニスタ１７とパージ制御弁２
１との間のパージ管２０の管路には熱線式流量計（質量
流量計）２２が介装されている。この熱線式流量計２２
は、電流を通して加熱した白金線が気流に晒されると温
度が低下してその電気抵抗が減少することを利用したも
のであって、その出力特性は燃料蒸気の濃度、流量及び
パージ流量に応じて変化し、これらの変化に応じた出力
信号をＥＣＵ５に供給する。

【００３２】また、キャニスタ１７と熱線式流量計２２
との間のパージ管２０の管路には３方向電磁弁２３が介
装されている。該３方向電磁弁２３は、通常時はキャニ
スタ１７とスロットルボディ３が連通可能となるよう
に、また熱線式流量計２２の異常を判定する場合はエア
フィルタ２４を介して大気とスロットルボディ３とが連
通可能となるように構成されている。

【００３３】しかして、ＥＣＵ５は上述の各種センサか
らの入力信号波形を整形して電圧レベルを所定レベルに
修正し、アナログ信号値をデジタル信号値に変換する等
の機能を有する入力回路と、中央演算処理回路（以下
「ＣＰＵ」という）と、該ＣＰＵで実行される演算プロ
グラムや演算結果等を記憶する記憶手段と、前記燃料噴
射弁１１やパージ制御弁２１及び３方向電磁弁２３に駆
動信号を供給する出力回路とを備えている。

【００３４】ＣＰＵは上述の各種エンジンパラメータ信
号に基づいて、排ガス中の酸素濃度に応じたフィードバ
ック制御運転領域やオープンループ制御運転領域等の種
々のエンジン運転状態を判別するとともに、エンジン運
転状態に応じ、数式（１）に基づき前記ＴＤＣ信号パル
スに同期して燃料噴射弁６の燃料噴射時間Ｔｏｕｔを演
算する。

【００３５】Ｔｏｕｔ＝Ｔｉ×ＫＯ₂×ＶＱＫＯ₂×Ｋ１＋Ｋ２ …（１）ここに、Ｔｉは燃料噴射弁６の噴射時間Ｔｏｕｔの基準
値であり、エンジン回転数ＮＥと吸気管内絶対圧ＰＢＡ
に応じて設定されたＴｉマップから読み出される。

【００３６】ＫＯ₂は空燃比補正係数であって、フィー
ドバック制御時にはＯ２センサ１０により検出される排
気ガス中の酸素濃度に応じて設定され、更にフィードバ
ック制御を行わない複数のオープンループ制御運転領域
では各運転領域に応じて設定される。

【００３７】ＶＱＫＯ₂はベーパ流量補正係数であっ
て、パージが実行されている時に検出されベーパ流量に
応じて設定される。

【００３８】Ｋ１及びＫ２は夫々各種エンジンパラメー
タ信号に応じて演算される補正係数及び補正変数であっ
て、各気筒毎にエンジン運転状態に応じた燃費特性や加
速特性等の諸特性の最適化が図られるような所定値に設
定される。

【００３９】このように構成された内燃エンジンの蒸発
燃料制御装置においては、燃料タンク１４内で発生した
燃料蒸気が所定の設定圧に達すると２ウェイバルブ１６
の正圧バルブ（図示せず）を押し開いてキャニスタ１７
に流入し、キャニスタ１７内の吸着剤１９によって吸着
され貯蔵される。３方向電磁弁２３の入力ポートは、通
常はキャニスタ１７側に切換えられ、キャニスタ１７と
スロットルボディ３とが連通可能とされている。そし
て、パージ制御弁２１はＥＣＵ５からの制御信号でその
ソレノイドが付勢されていない時には閉弁しているが、
該ソレノイドが制御信号に応じて付勢されると、その付
勢量に応じた開弁量だけパージ制御弁２１が開弁する。
すなわち、熱線式流量計２２の出力に応じてＥＣＵ５が
制御量ＥＰＣＶ値をパージ制御弁２１に出力し、パージ
弁２１はＥＰＣＶ値に応じた開弁量だけ開弁する。

【００４０】そして、キャニスタ１７に貯えられていた
燃料蒸気は、吸気管２内の負圧により、キャニスタ１７
の外気取込口１８から吸入された外気と共にパージ制御
弁２１を経て吸気管２に吸引され、各気筒に送られる。

【００４１】一方、後述する異常診断プログラムによ
り、所定の異常診断条件が成立したときは、３方向電磁
弁２３の入力ポートを大気側に切換えてエアフィルタ２
４を介して熱線式流量計２２に大気を送りこみ、熱線式
流量計２２が故障等を生じていないかを検査する。

【００４２】尚、外気などで燃料タンク１４が冷却され
て燃料タンク内の負圧が増すと、２ウェイバルブ１６の
負圧バルブが開弁し、キャニスタ１７に一時貯えられて
いた蒸発燃料は燃料タンク１４に戻される。

【００４３】次に、図２〜図７に基づき、実燃料蒸気流
量ＶＱ（以下、「ベーパ流量」という）、パージ流量Ｔ
Ｑ及び燃料蒸気の濃度β（以下、「ベーパ濃度」とい
う）の算出手順について詳説する。

【００４４】図２はベーパ流量ＶＱ、パージ流量ＴＱ、
ベーパ濃度βの算出手順を示すフローチャートであっ
て、本プログラムはＥＣＵ５のＣＰＵで実行される。

【００４５】まず、ステップＳ１では、スロットル弁開
度θＴＨ及び吸気管内絶対圧ＰＢＡに応じて基本ＰＣ流
量ＰＣＱ０を算出する。

【００４６】ここで、「ＰＣ流量」とは、スロットル弁
開度θＴＨ及び吸気管内絶対圧ＰＢＡに基づいて算出さ
れる燃料蒸気と空気の混合気の流量をいい、ベーパ濃度
βが０％のときのみ、熱線式流量計２２の出力値ＱＨと
一致し、その他のときは後述するように前記出力値ＱＨ
と一定の関係を有する。

【００４７】また、「基本ＰＣ流量」とは、パージ制御
弁２１を全開状態とし、かつ空気量が１００％（即ち、
ベーパ濃度βが０％）のときのＰＣ流量をいう。この基
本ＰＣ流量ＰＣＱ０は、具体的には所定スロットル弁開
度θＴＨ及び所定吸気管内絶対圧ＰＢＡに対応してＰＣ
Ｑ０値が設定されたＰＣＱ０マップを検索し、補間演算
することにより算出される。

【００４８】図３は、スロットル弁開度θＴＨ及び吸気
管内絶対圧ＰＢＡと基本ＰＣ流量ＰＣＱ０との関係の一
例を示した図である。

【００４９】図中、横軸はスロットル弁開度θＴＨ
〔％〕、縦軸は基本ＰＣ流量ＰＣＱ０（ｌ／min）を示
し、曲線Ａ，Ｂ，Ｃは吸気管内絶対圧ＰＢＡが夫々３６
０mmHg，６６０mmHg，７１０mmHgのときの特性を示して
いる。

【００５０】この図から明らかなように、基本ＰＣ流量
ＰＣＱ０は、吸気管内絶対圧ＰＢＡが小さい程、又スロ
ットル弁の弁開度θＴＨが大きい程大きな値となる。

【００５１】次に、ステップＳ２に進み、パージ制御弁
２１の弁開口面積ＶＳに応じて流量比率ηＱを算出す
る。該流量比率ηＱ〔％〕はパージ制御弁２１の弁開口
面積率ＶＳ〔％〕に対応するＰＣ流量の比率を示すもの
であって、具体的には、所定弁開口面積ＶＳに対応して
ηＱ値が設定されたηＱテーブルを検索し、補間演算す
ることにより算出される。

【００５２】図４は流量比率ηＱと弁開口面積ＶＳとの
関係を示した特性図であって、横軸は弁開口面積率ＶＳ
〔％〕、縦軸が流量比率ηＱ〔％〕を示している。

【００５３】この図から明らかなように、流量比率ηＱ
は弁開口面積ＶＳに正比例する。

【００５４】次に、ステップＳ３では数式（２）に基づ
きＰＣ流量ＰＣＱ１を算出する。

【００５５】ＰＣＱ１＝ＰＣＱ０×ηＱ …（２）次に、ステップＳ４で熱線式流量計２２の出力値ＱＨを
読み込んだ後、ステップＳ５でＱＨ値及びＰＣＱ１値に
応じてＶＱマップを検索し補間演算を行って、ベーパ流
量ＶＱを算出する。ＶＱマップは、熱線式流量計２２の
所定出力値ＱＨ及びＰＣ流量ＰＣＱ１の所定値に対応し
てベーパ流量ＶＱが設定されたものであり、該ＶＱマッ
プを検索することによりベーパ濃度ＶＱが算出される。

【００５６】ステップＳ６では、ＱＨ値及びＰＣＱ１値
に応じてＴＱマップを検索し補間演算を行って、パージ
流量ＴＱを算出する。ＴＱマップは、ＶＱマップと同
様、熱線式流量計２２の所定出力値ＱＨ及びＰＣ流量Ｐ
ＣＱ１に対応したパージ流量ＴＱが設定されており、該
ＴＱマップを検索することによりパージ流量ＴＱが算出
される。

【００５７】そして、最後にステップＳ７で数式（３）
に基づきベーパ濃度βを算出し、本プログラムを終了す
る。

【００５８】

【数１】図５は、混合気中のベーパ濃度βと流量表示変化率ｘと
の関係を示す特性図であり、図中実線は熱線式流量計２
２の出力値ＱＨを示し、破線はＰＣ流量ＰＣＱ１を示し
ている。ここで、流量表示変化率ｘは、パージ流量ＴＱ
を一定とした場合においてβ＝０％のときの流量表示値
（即ち蒸気ＱＨ値若しくはＰＣＱ１値）に対するβ＞０
％のときの流量表示値の比率を示すパラメータである。
即ち、流量表示変化率ｘはパージ流量ＴＱに対するＱＨ
値若しくはＰＣＱ１値の比率（ＱＨ／ＴＱ若しくはＰＣ
Ｑ１／ＴＱ）を示しており、図６（ａ），（ｂ）に示す
ように、例えばβ＝０％のときには、ＴＱ＝ＰＣＱ１＝
ＱＨ＝１〔ｌ／min〕となるが、β＝１００％のときに
は、ＴＱ＝１〔ｌ／min〕に対して、ＰＣＱ１＝1.69
〔ｌ／min〕、ＱＨ＝4.45〔ｌ／min〕となる。

【００５９】図７は熱線式流量計２２の出力値ＱＨとＰ
Ｃ流量ＰＣＱ１、ベーパ濃度β及びベーパ流量ＶＱの関
係を示した特性図であって、ＱＨ値及びＰＣＱ１値に応
じたベーパ濃度β及びベーパ流量ＶＱを示している。ま
た、ベーパ濃度βはβ＝ＶＱ／ＴＱであるので、ＴＱ＝
ＶＱ／βの演算を行うことによりパージ流量ＴＱを算出
することができる。

【００６０】この図から明らかなようにＰＣ流量ＰＣＱ
１はβ＝０のときはＰＣＱ１＝ＱＨとなり、それ以外の
ときはＱＨ値と一定の関係を有する。そして、このよう
に熱線式流量計２２の出力値ＱＨ及びＰＣ流量ＰＣＱ１
に応じて、ベーパ濃度β、ベーパ流量ＶＱ及びパージ流
量ＴＱが算出される。

【００６１】図８は、ベーパ流量補正係数ＶＱＫＯ₂及
びパージ制御弁２１の制御量ＥＰＣＶ値の算出手順を示
すフローチャートであって、本プログラムはＥＣＵ５の
ＣＰＵにおいて実行される。ここで、ベーパ流量補正係
数ＶＱＫＯ₂は、ベーパ流量ＶＱに応じて空燃比補正係
数ＫＯ₂を修正するものであり、ＥＰＣＶ値はパージ制
御弁２１の開度（開口面積率ＶＳ）を制御するための制
御パラメータ値である。ＥＰＣＶ値が大きくなるほど、
パージ制御弁の開度が大きくなり、ベーパ流量ＶＱが増
加する。

【００６２】同図において、ステップＳ１１では、数式
（４）によってエンジン１に吸入される空気量ＱＥＮＧ
を算出する。

【００６３】ＱＥＮＧ＝Ｔｏｕｔ×ＮＥ×ＣＥＱ …（４）ここに、Ｔｏｕｔは前記数式（１）によって算出される
燃料噴射時間、ＣＥＱは噴射時間を吸入空気量に換算す
るための定数である。

【００６４】ステップＳ１２では、ＫＱＰＯＢＪマップ
を検索して目標ベーパ流量比率ＫＱＰＯＢＪを算出す
る。ＫＱＰＯＢＪマップは、エンジン吸入空気量ＱＥＮ
Ｇに対するＫＱＰＯＢＪ値が複数の所定エンジン回転数
ＮＥ及び吸気管内絶対圧ＰＢＡに対応して設定されたマ
ップであって、該ＫＱＰＯＢＪマップを検索することに
よりＮＥセンサ８により検出されたエンジン回転数ＮＥ
及びＰＢＡセンサ７により検出された吸気管内絶対圧Ｐ
ＢＡに応じた目標ベーパ流量比率ＫＱＰＯＢＪが算出さ
れる。

【００６５】ステップＳ１３では、数式（５）に基づ
き、目標ベーパ流量ＱＰＯＢＪを算出する。

【００６６】ＱＰＯＢＪ＝ＱＥＮＧ×ＫＱＰＯＢＪ …（５）この目標ベーパ流量ＱＰＯＢＪはエンジン水温ＴＷで適
宜補正してもよい。

【００６７】ステップＳ１４では、ＶＱＫＯ₂値の前回
算出値を変数ＡＶＱＫＯ₂に一時的に記憶する。これは
後述するステップＳ１７で前回算出値を使用するためで
ある。

【００６８】ステップＳ１５では、図２のプログラムに
よって算出されたベーパ流量ＶＱ〔ｌ／min〕を、数式
（６）によって液体状態のガソリン重量相当量ＧＶＱ
（ｇ／min）に変換する。

【００６９】

【数２】ＫＶＱはベーパ流量ＶＱ（ｌ／ｍｉｎ）に含まれるガソ
リンベーパ流量（ｌ／ｍｉｎ）の割合を示す係数であ
り、１／1.69である。ＶＭＯＬは１モルの体積値であ
り、０℃時の22.4ｌ／MOL値で代表する。ガソリンベー
パ分子量は約６４である。

【００７０】ステップＳ１６では、前記ガソリン重量相
当量ＧＶＱ（ｇ／ｍｉｎ）を用いて数式（７）に基づき
ベーパ流量補正係数ＶＱＫＯ₂を算出する。

【００７１】

【数３】基本噴射重量は燃料噴射時間Ｔｏｕｔの基準値Ｔｉを燃
料重量（ｇ）に換算した値である。

【００７２】前記ベーパ流量補正係数ＶＱＫＯ₂は、パ
ージ制御弁２１が閉弁しているパージカット時には1.0
であり、パージ制御弁２１が開弁して、パージが実行さ
れると1.0以下の値となる。

【００７３】ステップＳ１７では数式（８）により、空
燃比補正係数ＫＯ₂を修正する。

【００７４】ＫＯ₂＝ＫＯ₂×ＶＱＫＯ₂／ＡＶＱＫＯ₂…（８）このようにして修正されたＫＯ₂値を用いて数式（１）
に基づき燃料噴射時間Ｔｏｕｔが算出され、パージ量の
大小に起因する空燃比の変動を抑制するようにした燃料
量が燃料噴射弁１１からエンジン１に供給される。

【００７５】更にステップＳ１８において、ベーパ流量
ＶＱが前記ステップＳ１３で算出した目標ベーパ流量Ｑ
ＰＯＢＪ以上であるか否かを判別する。

【００７６】ステップＳ１８の答が否定（ＮＯ）、即ち
算出されたベーパ流量ＶＱが目標ベーパ流量ＱＰＯＢＪ
より小さいならば、ベーパ量を増加させて燃料蒸気排出
抑制能力を増大せしめるためにパージ制御弁２１の開弁
量に相当する制御量ＥＰＣＶ値を現在値より値Ｃだけ増
加させ（ステップＳ１９）、本プログラムを終了する。
値ＣはＥＰＣＶ値の更新定数である。一方ステップＳ１
８の答が肯定（ＹＥＳ）、即ち算出されたベーパ流量Ｖ
Ｑが目標ベーパ流量ＱＰＯＢＪ以上であるならば、フィ
ードバック制御の応答性の悪化を防止するためにベーパ
量を減少させてパージ制御弁１６の制御量ＥＡＣＶ値を
現在値より値Ｃだけ減少させ（ステップＳ２０）、本プ
ログラムを終了する。

【００７７】以上のように実際のベーパ流量ＶＱを検出
し、それに応じて燃料噴射量を補正して（ステップＳ１
７）、パージに起因する空燃比の変動を防止するととも
に、検出ベーパ流量に応じてパージ制御弁２１の開弁量
を制御し（ステッＳ１９，Ｓ２０）、空燃比補正係数Ｋ
Ｏ₂の平均値が値1.0から大幅にずれることを防止してい
る。これにより、空燃比制御がオープンループモードか
らフィードバックモードに移行時に空燃比補正係数ＫＯ
₂の初期値として用いる前記平均値が値1.0から大幅にず
れていた場合に発生するフィードバック制御の応答性の
悪化を防止できる。

【００７８】しかして、上記蒸発燃料制御装置において
は、熱線式流量計２２が正常に作動しているときは、上
述の如くパージに起因する空燃比の変動を防止すること
ができるが、前記熱線式流量計２２が故障等して異常状
態となったときは正常値を出力せず、したがって〔従来
技術とその課題〕の項で詳述したように、空燃比の変動
を招来して種々の運転性能の悪化を惹起する。

【００７９】そこで、本発明の蒸発燃料制御装置は、熱
線式流量計２２に大気を供給し、該熱線式流量計２２に
大気が供給されているときの前記熱線式流量計２２の出
力値に基づいて該熱線式流量計２２の異常を判定してい
る。すなわち、大気が熱線式流量計２２に供給される場
合はベーパ濃度βがβ≒０の場合であり、β＝０の場合
は前述したようにＱＨ＝ＰＣＱ１となる（図７参照）。
したがって、ＥＣＵ５の記憶手段に記憶されているベー
パ濃度βが「０％」のときの出力値ＱＨ（＝ＰＣＱ１）
に対して大気が供給された熱線式流量計２２の出力値が
許容範囲内にあるか否かにより熱線式流量計２２の異常
を判定することができる。

【００８０】図９は異常診断プログラムを示すフローチ
ャートであって、本プログラムはＥＣＵ５のＣＰＵで実
行される。

【００８１】まず、ステップＳ３１で異常診断条件が成
立したか否かを判別する。例えばＴＷセンサ２５によっ
て検出されたエンジン水温ＴＷが所定値以上で且つ吸気
管内絶対圧ＰＢＡやエンジン回転数ＮＥ等の運転パラメ
ータの変化率が所定値より小さいときに異常診断条件が
成立したと判断する。

【００８２】そして、ステップＳ３１の答が否定（Ｎ
Ｏ）の場合は、３方向電磁弁２３の入力ポートをキャニ
スタ側に切換えてキャニスタ１７と熱線式流量計２２と
を連通状態にし（ステップＳ３２）、本プログラムを終
了する。

【００８３】一方、ステップＳ３１の答が肯定（ＹＥ
Ｓ）の場合は、３方向電磁弁２３の入力ポートを大気側
に切換えて熱線式流量計２２に大気を供給する（ステッ
プＳ３３）。次に、ステップＳ３４では、熱線式流量計
２２の出力値ＱＨが許容範囲内にあるか否かを判別す
る。この許容範囲内にあるか否かの判別は、上述した記
憶手段に記憶されているベーパ濃度βがβ＝０のときの
ＱＨ値（＝ＰＣＱ１値）に対して大気供給時（β≒０）
における熱線式流量計２２のＱＨ値が許容範囲内（例え
ば±３％）にあるか否かにより判別される。

【００８４】そして、その答が肯定（ＹＥＳ）の場合
は、正常と判断して（ステップＳ３５）、本プログラム
を終了し、その答が否定（ＮＯ）の場合は異常と判断し
て（ステップＳ３６）本プログラムを終了する。

【００８５】このように本発明は熱線式流量計２２の異
常を容易に検知することができ、該熱線式２２が故障や
劣化等により異常状態になっても素早い対応が可能であ
る。

【００８６】また、ＰＣ流量ＰＣＱ１はエンジンの運転
パラメータ、スロットル弁３′の弁開度θＴＨ及び吸気
管内絶対圧ＰＢＡに基づいて算出されるため、製造過程
において、ＰＣポート２０ａが所定位置に対し「ズレ」
が生じた状態で取り付けられた場合であっても異常を検
知することができ、製品不良等に対しても素早く対処す
ることができる。

【００８７】

【発明の効果】以上詳述したように本発明は、燃料タン
クと、該燃料タンクから発生する燃料蒸気を吸着貯蔵す
るキャニスタと、該キャニスタと内燃エンジンの吸気系
との間に設けられて前記燃料蒸気を含む混合気をパージ
させるパージ通路と、該パージ通路を介してエンジン吸
気系に供給される燃料蒸気の流量を制御するパージ制御
弁とを有する内燃エンジンの蒸発燃料制御装置におい
て、前記パージ通路に介装された流量計と、エンジンの
運転状態に基づいて前記パージ通路を流れる混合気の流
量を算出するパージ流量算出手段と、少なくとも前記流
量計の出力値及び前記パージ流量算出手段の算出値に基
づいて前記パージ制御弁の開度を制御するパージ制御手
段とを有しているので、流量計が正常なときはパージ通
路から吸気管に供給される燃料蒸気流量を正確に求める
ことができ、燃料混合気の空燃比の制御、パージ制御弁
の制御を正確に行うことができる。

【００８８】さらに、所定条件下で前記流量計に大気を
供給する大気供給手段と、該大気供給手段によって前記
流量計に大気が供給されているときの前記流量計の出力
値に基づき該流量計の異常を判定する異常判定手段とを
具備しているので、流量計が異常状態にあるときは、該
流量計の異常を素早く検知することができる。

【００８９】具体的には、大気供給時の燃料蒸気の濃度
はほぼ０％であるので、前記流量計は、燃料蒸気の濃度
に応じてその出力特性が変化することにより、これらの
データに基づいて流量計の異常を検知することができ
る。

【００９０】また、大気供給時においては燃料蒸気流量
はほぼ「０」であるためパージ流量は空気がほぼ１００
％の状態となり、前記流量計は、前記パージ管の管路を
流れる燃料蒸気の流量及びパージ流量に応じてその出力
特性が変化することにより、これらのデータに基づいて
も流量計の異常を検知することができる。

【００９１】したがって、本発明によれば、流量計の故
障や劣化さらには製品不良等による計測値の誤入力が防
止され、失火によるエンジンの停止やＣＯやＨＣ等の有
害成分の排出、及びサージングの発生等を未然に防ぐこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る内燃エンジンの蒸発燃料制御装置
の一実施例を示す全体構成図である。

【図２】燃料蒸気流量（ＶＱ）、パージ流量（ＴＱ）及
び燃料蒸気濃度（β）を算出するプログラムのフローチ
ャートである。

【図３】スロットル弁開度（θＴＨ）及び吸気管内絶対
圧（ＰＢＡ）と基本流量（ＰＣＱ０）との関係を示す図
である。

【図４】パージ制御弁の流量特性を示す特性図である。

【図５】燃料蒸気濃度（β）と流量表示変化率との関係
を示す特性図である。

【図６】パージ流量（ＴＱ）、ＰＣ流量（ＰＣＱ１）及
び熱線式流量計の出力値（ＱＨ）との関係を説明するた
めの図である。

【図７】ＰＣ流量（ＰＣＱ１）、熱線式流量計の出力値
（ＱＨ）、ベーパ濃度（β）及びベーパ流量（ＶＱ）と
の関係を示す特性図である。

【図８】燃料蒸気流量（ＶＱ）に応じたパージ制御弁開
度及び燃料供給量の制御を行うプログラムのフローチャ
ートである。

【図９】異常診断プログラムのフローチャートである。

【符号の説明】

１内燃エンジン２吸気管５電子コントロールユニット（ＥＣＵ）６燃料噴射弁１４燃料タンク１７キャニスタ２１パージ制御弁２０パージ管２２熱線式流量計

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】燃料タンクと、該燃料タンクから発生す
る燃料蒸気を吸着貯蔵するキャニスタと、該キャニスタ
と内燃エンジンの吸気系との間に設けられて前記燃料蒸
気を含む混合気をパージさせるパージ通路と、該パージ
通路を介してエンジン吸気系に供給される燃料蒸気の流
量を制御するパージ制御弁とを有する内燃エンジンの蒸
発燃料制御装置において、前記パージ通路に介装された流量計と、エンジンの運転
状態に基づいて前記パージ通路を流れる混合気の流量を
算出するパージ流量算出手段と、少なくとも前記流量計
の出力値及び前記パージ流量算出手段の算出値に基づい
て前記パージ制御弁の開度を制御するパージ制御手段と
を有し、かつ、所定条件下で前記流量計に大気を供給する大気供
給手段と、該大気供給手段によって前記流量計に大気が
供給されているときの前記流量計の出力値に基づき該流
量計の異常を判定する異常判定手段とを具備しているこ
とを特徴とする内燃エンジンの蒸発燃料制御装置。
【請求項２】前記流量計は、燃料蒸気の濃度に応じて
その出力特性が変化することを特徴とする請求項１記載
の内燃エンジンの蒸発燃料制御装置。
【請求項３】前記流量計は、前記パージ管の管路を流
れる燃料蒸気の流量及びパージ流量に応じてその出力特
性が変化することを特徴とする請求項１記載の内燃エン
ジンの蒸発燃料制御装置。