JPH0988737A - エンジンの蒸発燃料処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 大量の蒸発燃料混合気のパージ能力を確保し
つつ、空燃比制御性の悪化を防止する。 【解決手段】 目標パージ率補正係数設定部５３で、目
標パージ率補正係数ＰＲＴＯＬＭＤを、エバポ濃度係数
設定部５２で設定したエバポ濃度係数Ｋevpconとの乗算
値がエバポパージによってエンジンに供給される燃料分
を代表する指標として設定範囲内に収まるよう設定する
と、パージ制御部５４で、全パージ領域で一定の基本パ
ージ率とするための基本デューティ比ＣＰＣＭＡＰを目
標パージ率補正係数ＰＲＴＯＬＭＤで補正してＣＰＣバ
ルブの駆動信号のデューティ比ＣＰＣＤを算出する。こ
れにより、エバポ濃度が低い状態では、ＰＲＴＯＬＭＤ
＝１で一定のパージ率となって大量のエバポパージを行
うことができるが、エバポ濃度が高くなると、ＰＲＴＯ
ＬＭＤ＜１になり、エバポパージ量が減少方向に制御さ
れ、空燃比制御性の悪化を防止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、燃料タンク内で発
生する蒸発燃料をパージする際の空燃比変動を防止する
エンジンの蒸発燃料処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、自動車等の車輌においては、燃
料タンク内で発生する燃料の蒸発ガスが大気へ排出され
ることを防止するため、蒸発燃料ガスをキャニスタ内の
活性炭等に吸着させて一旦貯溜し、このキャニスタ内の
蒸発燃料ガスを設定運転条件下で吸気通路からエンジン
の燃焼室へ吸入させる、いわゆるエバポパージシステム
を備えている。

【０００３】このエバポパージシステムにおいては、例
えば特開昭６３−８５２４９号公報に開示されているよ
うに、キャニスタと吸気通路との間のパージ通路に介装
したパージ制御バルブを制御してパージ量を制御してお
り、パージ実行時には、排気系に設けた空燃比センサか
らの出力によって燃料噴射量を補正制御し、空燃比の目
標空燃比からのずれを補正するようにしている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、近年、蒸発
燃料の大気への放出規制強化に伴い、大量パージの必要
性が高まっていることから、エンジンに吸入される吸入
空気量と蒸発燃料混合気との流量比であるパージ率を、
空燃比フィードバック制御による制御追従性が確保され
る範囲内で可能な限り大きい値に予め設定しておき、パ
ージが実行される全領域において予め設定した一定のパ
ージ率でパージを行う技術が採用されることが多い。

【０００５】この場合、燃料温度が上昇して燃料タンク
からの燃料蒸発量が増加し、蒸発燃料混合気がキャニス
タを経由せずに直接エンジンに吸入されるような状況が
発生すると、蒸発燃料混合気の濃度があまりに高いた
め、燃料噴射量を補正してもストイキオへの空燃比制御
を実現することが困難となり、制御性が著しく悪化する
虞がある。

【０００６】本発明は上記事情に鑑みてなされたもの
で、大量の蒸発燃料混合気のパージ能力を確保しつつ、
空燃比制御性の悪化を防止することのできるエンジンの
蒸発燃料処理装置を提供することを目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
燃料タンクからの蒸発燃料を貯溜するキャニスタと吸気
系とを連通するパージ通路にパージ制御バルブを介装
し、このパージ制御バルブを介して蒸発燃料混合気をパ
ージするエンジンの蒸発燃料処理装置において、蒸発燃
料混合気のパージが実行される全領域で一定の値に予め
設定した基本パージ率と、この基本パージ率に対する補
正係数とに基づいて、上記パージ制御バルブの開度を可
変し、上記パージ通路からの蒸発燃料混合気のパージ量
を制御するパージ制御手段と、蒸発燃料混合気の濃度に
係る係数と上記基本パージ率に対する補正係数との乗算
値を蒸発燃料混合気のパージによってエンジンに供給さ
れる燃料分を代表する指標として、この指標が設定範囲
内になるよう上記基本パージ率に対する補正係数を初期
値から等価的に無補正となる値までの間で漸次増加ある
いは減少させて設定するパージ補正手段とを備えたこと
を特徴とする。

【０００８】請求項２記載の発明は、請求項１記載の発
明において、上記パージ補正手段は、空燃比フィードバ
ック補正係数に基づいて蒸発燃料混合気の濃度を推定す
ることにより蒸発燃料混合気の濃度に係る係数を求め、
上記基本パージ率に対する補正係数を設定することを特
徴とする。

【０００９】請求項３記載の発明は、燃料タンクからの
蒸発燃料を貯溜するキャニスタと吸気系とを連通するパ
ージ通路にパージ制御バルブを介装し、このパージ制御
バルブを介して蒸発燃料混合気をパージするエンジンの
蒸発燃料処理装置において、蒸発燃料混合気のパージが
実行される全領域で一定の値に予め設定した基本パージ
率と、この基本パージ率に対する補正係数とに基づい
て、上記パージ制御バルブの開度を可変し、上記パージ
通路からの蒸発燃料混合気のパージ量を制御するパージ
制御手段と、上記基本パージ率に対する補正係数を、空
燃比フィードバック補正係数の平均値あるいは一次遅れ
量が設定値に収束するよう初期値から等価的に無補正と
なる値までの間で漸次増加あるいは減少させて設定する
パージ補正手段とを備えたことを特徴とする。

【００１０】すなわち、請求項１記載の発明では、蒸発
燃料混合気のパージによってエンジンに供給される燃料
分を代表する指標として、蒸発燃料混合気の濃度に係る
係数と基本パージ率に対する補正係数との乗算値が用い
られ、その指標が設定範囲内になるよう初期値から等価
的に無補正となる値までの間で漸次増加あるいは減少さ
せることで基本パージ率に対する補正係数が設定されて
パージ制御バルブの開度が可変され、蒸発燃料混合気の
パージ量が制御される。その際、請求項２記載の発明で
は、空燃比フィードバック補正係数に基づいて蒸発燃料
混合気の濃度を推定し、基本パージ率に対する補正係数
が設定される。

【００１１】また、請求項３記載の発明では、空燃比フ
ィードバック補正係数の平均値あるいは一次遅れ量が設
定値に収束するよう初期値から等価的に無補正となる値
までの間で漸次増加あるいは減少させることで基本パー
ジ率に対する補正係数が設定され、パージ制御バルブの
開度が可変されて蒸発燃料混合気のパージ量が制御され
る。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を説明する。図１〜図６は本発明の実施の第１
形態に係り、図１はエバポパージ制御に係る機能構成を
示すブロック図、図２はエバポ濃度係数設定ルーチンの
フローチャート、図３及び図４は目標パージ率補正係数
設定ルーチンのフローチャート、図５はエンジン制御系
の概略構成図、図６は電子制御系の回路構成図である。

【００１３】図５において、符号１はエンジンであり、
このエンジン１のシリンダヘッド２に形成された各吸気
ポート２ａに吸気通路３が連通されている。上記吸気通
路３には、スロットルバルブ４が介装され、このスロッ
トルバルブ４にスロットル開度を検出するスロットル開
度センサ６が連設されている。また、上記吸気通路３の
上記スロットルバルブ４上流側には、吸入空気量センサ
７が介装され、この吸入空気量センサ７の上流側にエア
クリーナ８が取付けられている。

【００１４】また、上記シリンダヘッド２に、先端を燃
焼室に露呈する図示しない点火プラグが各気筒毎に取付
けられ、各気筒の各吸気ポート２ａ直上流側には、イン
ジェクタ９が臨まされている。このインジェクタ９は、
図示しない燃料配管を介して燃料タンク１０に連通され
ており、規定の圧力に調圧された燃料を上記吸気ポート
２ａに噴射するようになっている。

【００１５】上記燃料タンク１０の上部からは、上記燃
料タンク１０内で発生した蒸発燃料を放出するための放
出通路１１が延出され、活性炭等からなる吸着部を備え
たキャニスタ１２の上部に連通されている。このキャニ
スタ１２は、下部に大気に連通する新気導入口が設けら
れており、この新気導入口からの新気と上記吸着部に貯
えられた蒸発燃料ガスとの混合気を導くパージ通路１３
が上部から延出されている。

【００１６】上記パージ通路１３は、上記スロットルバ
ルブ４が全閉状態となったとき下流側に位置する部位で
上記吸気通路３に連通されており、その途中に、蒸発燃
料混合気の流量（パージ流量）を制御するパージ制御バ
ルブとしてのキャニスタパージコントロールバルブ（Ｃ
ＰＣバルブ）１４が介装されている。このＣＰＣバルブ
１４は、後述する電子制御装置３０から出力される駆動
パルス信号のデューティ比に応じて弁開度が比例的に制
御されるデューティソレノイドバルブからなり、本形態
においては、デューティ比０％すなわち駆動パルス信号
ＯＦＦで全閉、デューティ比１００％すなわち連続通電
で全開となる。

【００１７】また、上記エンジン本体１のシリンダブロ
ック１ａに形成された冷却水通路１８に水温センサ１９
が臨まされ、さらに、上記シリンダヘッド２の排気ポー
ト２ｂに連通する排気通路２０に、Ｏ2センサ２１が臨
まされ、このＯ2センサ２１下流側に触媒コンバータ２
２が介装されている。

【００１８】一方、図６において、符号３０は電子制御
装置（ＥＣＵ）であり、このＥＣＵ３０は、ＣＰＵ３
１、ＲＯＭ３２、ＲＡＭ３３、入力ポート３４、出力ポ
ート３５がバスライン３６を介して互いに接続されたマ
イクロコンピュータと、その周辺回路から構成され、上
記スロットル開度センサ６、上記吸入空気量センサ７、
上記水温センサ１９、上記Ｏ2センサ２１、クランク角
を検出するクランク角センサ２３等のセンサ類からの信
号を処理し、上記インジェクタ９、上記ＣＰＣバルブ１
４等のアクチュエータ類に制御信号を出力する。

【００１９】上記入力ポート３４には、上記Ｏ2センサ
２１、上記クランク角センサ２３が、それぞれ波形整形
回路３７，３８を介して接続され、上記スロットル開度
センサ６、上記吸入空気量センサ７、上記水温センサ１
９が、それぞれＡ／Ｄ変換器３９，４０，４１を介して
接続されている。また、上記出力ポート３５には、上記
インジェクタ９、上記ＣＰＣバルブ１４が、それぞれ駆
動回路４５，４６を介して接続されている。

【００２０】上記ＲＯＭ３２には制御プログラム、及
び、各種制御用固定データが記憶されており、また、上
記ＲＡＭ３３には、データ処理した後の上記各センサ
類、スイッチ類の出力信号及び上記ＣＰＵ３１で演算処
理したデータが格納される。上記ＣＰＵ３１では上記Ｒ
ＯＭ３２に記憶されている制御プログラムに従い、燃料
噴射制御、点火時期制御、蒸発燃料混合気（以下、エバ
ポと略記する）のパージ制御等を実行する。

【００２１】エバポパージ制御においては、エンジンの
吸入空気量に対するエバポパージ量の混入割合であるパ
ージ率を基本的に一定の割合に保つことにより、安定的
な空燃比フィードバック制御を可能としつつ大量のエバ
ポパージを可能とすることができるが、エバポ濃度が急
激に濃くなったとき等には、燃料噴射量の補正だけでは
対処困難となる。従って、本形態では、予め設定された
一定の基本パージ率をエバポ濃度に応じて補正し、この
補正したパージ率に基づいてＣＰＣバルブ１４の開度及
び燃料噴射量を補正するすることにより、空燃比制御性
を確保するようにしている。

【００２２】図１は上記ＥＣＵ３０によるエバポパージ
制御に変わる機能の主要構成を示し、空燃比検出部５
０、運転状態検出部５１、パージ補正手段としてのエバ
ポ濃度係数設定部５２及び目標パージ率補正係数設定部
５３、パージ制御手段としてのパージ制御部５４、燃料
噴射制御部５５等によって代表することができる。

【００２３】空燃比検出部５０では、Ｏ2センサ２１か
らの信号に基づき、燃料噴射量を空燃比フィードバック
補正するための空燃比フィードバック補正係数ＬＡＭＢ
ＤＡを算出し、エバポ濃度係数設定部５２及び燃料噴射
制御部５５へ出力する。

【００２４】運転状態検出部５１では、各センサ類から
の信号に基づいて、冷却水温ＴW、スロットル開度θ、
吸入空気量Ｑ、エンジン回転数Ｎe等の運転状態を表わ
すパラメータを算出し、運転状態を検出する。

【００２５】エバポ濃度係数設定部５２では、後述する
燃料噴射制御部５５でエバポパージに対応した燃料噴射
量を算出する際に、通常時の燃料噴射量に対してエバポ
濃度に応じた補正を行うためのエバポ濃度係数Ｋevpcon
を設定する。このエバポ濃度係数Ｋevpconは、空燃比フ
ィードバック補正係数ＬＡＭＢＤＡの平均値（あるいは
一次遅れ量でも良い）Ｎ＿ＬＡＭＢＤＡによってエバポ
濃度を推定できることから、平均値Ｎ＿ＬＡＭＢＤＡの
中心値（１．０）からのずれに応じて設定される。

【００２６】すなわち、エバポパージ実行中に、空燃比
フィードバック補正係数ＬＡＭＢＤＡの平均値Ｎ＿ＬＡ
ＭＢＤＡが中心値に対して制御目標範囲の下限値（例え
ば、０．９９）より小さいときには、エバポ濃度が高い
と判断してエバポ濃度係数Ｋevpconを高めに設定し、平
均値Ｎ＿ＬＡＭＢＤＡが制御目標範囲の上限値（例え
ば、１．０１）を越えているときには、エバポ濃度が低
いと判断してエバポ濃度係数Ｋevpconを低めに設定す
る。詳細には、後述する図２のルーチンにより、空燃比
フィードバック補正係数ＬＡＭＢＤＡの平均値Ｎ＿ＬＡ
ＭＢＤＡの中心値からのずれに応じて初期値（Ｋevpcon
＝０）から設定値だけ漸次増減を繰り返す処理が行わ
れ、エバポ濃度係数Ｋevpconが設定される。

【００２７】尚、上記エバポ濃度係数Ｋevpconは、パー
ジ通路１３にＨＣセンサ等の濃度センサを取り付け、検
出した実際のエバポ濃度から設定しても良く、その場
合、エバポ濃度を当量比Φで表わすと、Ｋevpcon＝Φ−
１として求められる。

【００２８】目標パージ率補正係数設定部５３では、予
め設定された一定の基本パージ率Ｋevpmap（例えば、３
％）をエバポ濃度に応じて補正するための目標パージ率
補正係数ＰＲＴＯＬＭＤを設定する。この目標パージ率
補正係数ＰＲＴＯＬＭＤは、０≦ＰＲＴＯＬＭＤ≦１の
値をとり、通常のエバポ濃度が低い状態ではＰＲＴＯＬ
ＭＤ＝１であり、基本パージ率Ｋevpmapに対して等価的
に無補正となるが、エバポ濃度係数設定部５２で設定し
たエバポ濃度係数Ｋevpconが設定値を越えてエバポ濃度
が高い状態が所定時間以上継続したとき、その値に対す
る補正が開始され、ＰＲＴＯＬＭＤ＝１になったとき、
補正が終了される。

【００２９】上記目標パージ率補正係数ＰＲＴＯＬＭＤ
の補正に際しては、後述するように、エバポ濃度係数Ｋ
evpconと目標パージ率補正係数ＰＲＴＯＬＭＤとの乗算
値をエバポパージによってエンジンに供給される燃料分
を代表する指標として採用し、この乗算値が目標上限値
と目標下限値との範囲内に収まるよう、一定時間毎に値
を更新する。尚、この目標パージ率補正係数ＰＲＴＯＬ
ＭＤも、詳細には後述する図３及び図４のルーチンが設
定時間毎に実行されることで設定される。

【００３０】以上の目標パージ率補正係数ＰＲＴＯＬＭ
Ｄは、パージ制御部５４においてＣＰＣバルブ１４の弁
開度すなわち駆動信号のデューティ比ＣＰＣＤを算出す
る際に参照され、また、燃料噴射制御部５５においてエ
バポパージに対応した燃料噴射量を算出する際に、エバ
ポ濃度係数と目標パージ率補正係数とが参照される。以
下、パージ制御部５４、燃料噴射制御部５５について説
明する。

【００３１】パージ制御部５４では、運転状態検出部５
１で検出した運転状態がエバポパージ条件を満足すると
き、ＣＰＣバルブ１４の開度すなわち駆動パルス信号の
デューティ比ＣＰＣＤを設定してＣＰＣバルブ１４へ出
力し、パージ通路１３のパージ流量を制御する。

【００３２】上記デューティ比ＣＰＣＤは、以下の(1)
式に示すように、運転領域毎に基本開度マップを参照し
て得られるマップ値ＣＰＣＭＡＰを、上記目標パージ率
補正係数ＰＲＴＯＬＭＤで補正することにより求められ
る。

【００３３】 ＣＰＣＤ＝ＣＰＣＭＡＰ×ＰＲＴＯＬＭＤ …(1) 上記基本開度マップは、エバポパージが実行される全運
転領域で一定の基本パージ率ＫevpmapとするためのＣＰ
Ｃバルブ１４の基本開度（基本デューティ比）を格納し
たマップであり、基本燃料噴射量（基本燃料噴射パルス
幅）Ｔp（吸入空気量Ｑや吸気管圧力Ｐでも良い）とエ
ンジン回転数Ｎeとを格子として構成されている。

【００３４】すなわち、ＣＰＣバルブ１４の開度は、エ
バポ濃度が低い状態では、前述したようにＰＲＴＯＬＭ
Ｄ＝１であるため、基本開度であるマップ値ＣＰＣＭＡ
Ｐとなり、全パージ実行領域で一定のパージ率となって
大量のエバポパージを行うことができるが、エバポ濃度
が高くなると、ＰＲＴＯＬＭＤ＜１になり、ＣＰＣバル
ブ１４の開度が小さくされてエバポパージ量が減少方向
に制御され、空燃比制御性の悪化を防止する。

【００３５】燃料噴射制御部５５では、エバポパージが
実行されていない運転条件下では、以下の(2)式に示す
ように、吸入空気量Ｑとエンジン回転数Ｎeとから基本
燃料噴射量（基本燃料噴射パルス幅）Ｔpを算出し（Ｔp
＝Ｋ×Ｑ／Ｎe：Ｋ…インジェクタ特性補正定数）、こ
の基本燃料噴射パルス幅Ｔpを、エンジン状態に対応す
る種々の補正、すなわち冷却水温補正、加減速補正、全
開増量補正、アイドル後増量補正等に係わる各種増量分
補正係数ＣＯＥＦによって補正するとともに、空燃比フ
ィードバック補正係数ＬＡＭＢＤＡでフィードバック補
正して有効噴射パルス幅Ｔeを求め、さらに、この有効
噴射パルス幅Ｔeに、バッテリ電圧に基づきインジェク
タ９の無効噴射時間を補間する電圧補正係数ＴBを加算
して最終的な燃料噴射量（燃料噴射パルス幅）Ｔiを算
出し、対応する信号をインジェクタ９に出力する。

【００３６】 Ｔi＝Ｔe＋ＴB …(2) 但し、Ｔe＝Ｔp×ＣＯＥＦ×ＬＡＭＢＤＡ また、エバポパージが実行される運転条件下では、通常
の有効噴射パルス幅Ｔeからエバポパージによる過剰燃
料分に基づく有効噴射パルス幅Ｔe'を減算し、同様に、
電圧補正係数ＴBを加算し、以下の(3)式で示す最終的な
燃料噴射パルス幅Ｔiを算出した後、対応する信号をイ
ンジェクタ９に出力する。このエバポパージによる過剰
燃料分に基づく有効噴射パルス幅Ｔe'は、基本燃料噴射
パルス幅Ｔpに、エバポ濃度によって決定されるエバポ
濃度係数Ｋevpconを乗算するとともに、マップ参照等に
よって得られる基本パージ率Ｋevpmapを乗算し、さら
に、この基本パージ率Ｋevpmapを補正するための目標パ
ージ率補正係数ＰＲＴＯＬＭＤを乗算して求められる。

【００３７】 Ｔi＝Ｔe−Ｔe'＋ＴB …(3) 但し、Ｔe'＝Ｔp×Ｋevpcon×Ｋevpmap×ＰＲＴＯＬＭ
Ｄ すなわち、エバポパージ実行時には、通常の燃料噴射量
に対し、エバポ濃度係数Ｋevpconによるエバポ濃度に応
じた補正、及び、基本パージ率Ｋevpmapと目標パージ率
補正係数ＰＲＴＯＬＭＤとによる実際のパージ率に応じ
た補正をフィードフォーワード的に実施することで、エ
バポ濃度が急激に高くなっても空燃比がストイキオ付近
に迅速に収束するよう制御するのである。

【００３８】次に、ＥＣＵ３０で実行されるエバポ濃度
係数Ｋevpconの設定ルーチン、及び、目標パージ率補正
係数ＰＲＴＯＬＭＤの設定ルーチンについて、図２〜図
４のフローチャートに従って説明する。

【００３９】図２は、所定時間毎に実行されるエバポ濃
度係数設定ルーチンであり、ルーチンが起動されると、
まず、ステップS101で、運転状態がエバポパージ条件を
満足し、パージ実行中か否かを調べ、パージ実行中でな
いときにはルーチンを抜け、パージ実行中のとき、ステ
ップS102へ進んで空燃比フィードバック補正係数ＬＡＭ
ＢＤＡの平均値Ｎ＿ＬＡＭＢＤＡが制御目標下限値ＬＤ
（例えば、０．９９）を下回っているか否かを調べる。

【００４０】その結果、Ｎ＿ＬＡＭＢＤＡ＜ＬＤであ
り、エバポ濃度が高く空燃比がリッチ化していると推定
されるときには、上記ステップS102からステップS103へ
進み、前回ルーチン実行時に設定したエバポ濃度係数Ｋ
evpconOLDを設定値Δだけ増加させて新たなエバポ濃度
係数Ｋevpconとし（Ｋevpcon＝ＫevpconOLD＋Δ；Ｋevp
conの初期値は０）、ルーチンを抜ける。

【００４１】また、上記ステップS102でＮ＿ＬＡＭＢＤ
Ａ≧ＬＤのときには、ステップS104へ進んで平均値Ｎ＿
ＬＡＭＢＤＡが制御目標上限値ＬＵ（例えば、１．０
１）以下か否かを調べ、Ｎ＿ＬＡＭＢＤＡ≦ＬＵであ
り、平均値Ｎ＿ＬＡＭＢＤＡが目標制御範囲内（ＬＤ≦
Ｎ＿ＬＡＭＢＤＡ≦ＬＵ）に収まっているときには、ス
テップS105で前回ルーチン実行時に設定したエバポ濃度
係数ＫevpconOLDを保持したまま（Ｋevpcon＝ＫevpconO
LD）、ルーチンを抜ける。

【００４２】さらに、上記ステップS104でＮ＿ＬＡＭＢ
ＤＡ＞ＬＵであり、エバポ濃度が低く空燃比がリーン化
していると推定されるときには、前回ルーチン実行時に
設定したエバポ濃度係数ＫevpconOLDを設定値Δだけ減
少させて新たなエバポ濃度係数Ｋevpconとし（Ｋevpcon
＝ＫevpconOLD−Δ）、ルーチンを抜ける。

【００４３】一方、図３及び図４に示す目標パージ率補
正係数設定ルーチンは、所定時間毎に実行される定期処
理ルーチンであり、ステップS201で上述のエバポ濃度係
数設定ルーチンと同様にパージ中か否かを調べ、パージ
中でないとき、ルーチンを抜け、パージ中のとき、ステ
ップS202へ進んで、目標パージ率補正係数ＰＲＴＯＬＭ
Ｄの値を更新する補正条件が成立しているか否かを調べ
る。この補正条件は、エバポ濃度係数Ｋevpconが設定値
を越えてエバポ濃度が高くなった状態が所定時間以上継
続したときを補正開始として、ＰＲＴＯＬＭＤ＝１にな
ったとき補正終了と判断する。

【００４４】そして、上記ステップS202において補正条
件が成立しないと判断されるときにはルーチンを抜け、
エバポ濃度が高くなって補正条件が成立するとき、ステ
ップS203以降で、エバポ濃度係数Ｋevpconと目標パージ
率補正係数ＰＲＴＯＬＭＤとの乗算値、すなわち、エバ
ポパージによる過剰燃料分を表わす指標が目標上限値Ｓ
ＥＴ１と目標下限値ＳＥＴ２（ＳＥＴ１＞ＳＥＴ２）と
の範囲内に収まるよう、目標パージ率補正係数ＰＲＴＯ
ＬＭＤが定期的に更新される。

【００４５】このため、ステップS203では、エバポ濃度
係数Ｋevpconと目標パージ率補正係数ＰＲＴＯＬＭＤと
の乗算値が目標上限値ＳＥＴ１を越えているか否かを調
べ、Ｋevpcon×ＰＲＴＯＬＭＤ＞ＳＥＴ１のとき、ステ
ップS204へ進んで、その状態が所定時間継続しているか
否かを調べ、その状態が一時的な変動要因によるもので
ないことを確認する。

【００４６】その結果、上記ステップS204でＫevpcon×
ＰＲＴＯＬＭＤ＞ＳＥＴ１の状態が所定時間継続してい
ないと判断されるときには、ステップS205で目標パージ
率補正係数ＰＲＴＯＬＭＤの定期時間毎の更新量である
変化量ＰＲＴＯＬＸを０として（ＰＲＴＯＬＸ＝０）ス
テップS214へ進み、Ｋevpcon×ＰＲＴＯＬＭＤ＞ＳＥＴ
１の状態が所定時間継続したと判断されるときには、ス
テップS206で変化量ＰＲＴＯＬＸを設定値Ａの負の値と
し（ＰＲＴＯＬＸ＝−Ａ）、ステップS214へ進む。

【００４７】ステップS214では、前回の目標パージ率補
正係数ＰＲＴＯＬＭＤn-1に上記変化量ＰＲＴＯＬＸを
加算して今回の目標パージ率補正係数ＰＲＴＯＬＭＤn
を設定し（ＰＲＴＯＬＭＤn＝ＰＲＴＯＬＭＤn-1＋ＰＲ
ＴＯＬＸ；但し、０≦ＰＲＴＯＬＭＤn≦１）、ルーチ
ンを抜ける。その結果、目標パージ率補正係数ＰＲＴＯ
ＬＭＤが目標上限値ＳＥＴ１を越え、その状態が所定時
間継続していないときには前回の値が維持され、所定時
間継続すると前回の値が設定値Ａだけ小さくされる。

【００４８】その後、以上の過程が繰り返されてステッ
プS203でＫevpcon×ＰＲＴＯＬＭＤ≦ＳＥＴ１になる
と、ステップS203からステップS207へ進み、乗算値Ｋev
pcon×ＰＲＴＯＬＭＤが目標上限値ＳＥＴ１のヒステリ
シス幅Ｗ１内（Ｋevpcon×ＰＲＴＯＬＭＤ≧ＳＥＴ１−
Ｗ１）にあるか否かを調べる。

【００４９】そして、上記ステップS207においてＫevpc
on×ＰＲＴＯＬＭＤ≧ＳＥＴ１−Ｗ１であり、乗算値Ｋ
evpcon×ＰＲＴＯＬＭＤが目標上限値ＳＥＴ１のヒステ
リシス幅内にあるときには、ステップS208で、その状態
が所定時間継続したか否かを調べ、所定時間継続してい
ないと判断されるときには、前述のステップS205へ進ん
で変化量ＰＲＴＯＬＸを０としてステップS214で今回の
目標パージ率補正係数ＰＲＴＯＬＭＤnを前回の値に維
持してルーチンを抜け、所定時間継続していると判断さ
れるときには、前述のステップS206へ進んで変化量ＰＲ
ＴＯＬＸを設定値Ａの負の値とし、今回の目標パージ率
補正係数ＰＲＴＯＬＭＤnを前回の値から設定値Ａだけ
小さくしてルーチンを抜ける。

【００５０】一方、上記ステップS207においてＫevpcon
×ＰＲＴＯＬＭＤ＜ＳＥＴ１−Ｗ１であり、乗算値Ｋev
pcon×ＰＲＴＯＬＭＤがヒステリシス幅内にないときに
は、上記ステップS207からステップS209へ分岐し、乗算
値Ｋevpcon×ＰＲＴＯＬＭＤが目標下限値ＳＥＴ２（＜
ＳＥＴ１）を下回っているか否かを調べ、Ｋevpcon×Ｐ
ＲＴＯＬＭＤ＜ＳＥＴ２のとき、ステップS210へ進ん
で、その状態が所定時間継続しているか否かを調べる。

【００５１】その結果、上記ステップS210でＫevpcon×
ＰＲＴＯＬＭＤ＜ＳＥＴ２の状態が所定時間継続してい
ないと判断されるときには、前述のステップS205で変化
量ＰＲＴＯＬＸを０とした後、ステップS214で今回の目
標パージ率補正係数ＰＲＴＯＬＭＤnを前回の値に維持
してルーチンを抜け、Ｋevpcon×ＰＲＴＯＬＭＤ＜ＳＥ
Ｔ２の状態が所定時間継続したと判断されるときには、
ステップS211へ進んで変化量ＰＲＴＯＬＸを設定値Ｂと
し（ＰＲＴＯＬＸ＝Ｂ）、ステップS214で今回の目標パ
ージ率補正係数ＰＲＴＯＬＭＤnを前回の値から設定値
Ｂだけ増加させてルーチンを抜ける。

【００５２】また、上記ステップS209において乗算値Ｋ
evpcon×ＰＲＴＯＬＭＤが目標下限値ＳＥＴ２を下回っ
ていない（Ｋevpcon×ＰＲＴＯＬＭＤ≧ＳＥＴ２）とき
には、上記ステップS209からステップS212へ進み、乗算
値Ｋevpcon×ＰＲＴＯＬＭＤが目標下限値ＳＥＴ２のヒ
ステリシス幅Ｗ２内（Ｋevpcon×ＰＲＴＯＬＭＤ≦ＳＥ
Ｔ１＋Ｗ２）にあるか否かを調べる。

【００５３】上記ステップS212においてＫevpcon×ＰＲ
ＴＯＬＭＤ＞ＳＥＴ２＋Ｗ２であり、乗算値Ｋevpcon×
ＰＲＴＯＬＭＤがヒステリシス幅内にないとき、すなわ
ち、乗算値Ｋevpcon×ＰＲＴＯＬＭＤが目標上限値ＳＥ
Ｔ１と目標下限値ＳＥＴ２との間で各々のヒステリシス
幅内にもないときには、今回の目標パージ率補正係数Ｐ
ＲＴＯＬＭＤnを前回の値に維持すべく前述のステップS
205,S214を経てルーチンを抜け、Ｋevpcon×ＰＲＴＯＬ
ＭＤ≦ＳＥＴ２＋Ｗ２のとき、ステップS213で、その状
態が所定時間継続したか否かを調べる。

【００５４】そして、上記ステップS213でＫevpcon×Ｐ
ＲＴＯＬＭＤ≦ＳＥＴ２＋Ｗ２の状態が所定時間継続し
ていないと判断されるときには、同様に、今回の目標パ
ージ率補正係数ＰＲＴＯＬＭＤnを前回の値に維持すべ
く前述のステップS205,S214を経てルーチンを抜け、Ｋe
vpcon×ＰＲＴＯＬＭＤ≦ＳＥＴ２＋Ｗ２の状態が所定
時間継続したと判断されるときには、上記ステップS213
から前述のステップS211へ進んで変化量ＰＲＴＯＬＸを
設定値Ｂとし、ステップS214で今回の目標パージ率補正
係数ＰＲＴＯＬＭＤnを前回の値から設定値Ｂだけ増加
させてルーチンを抜ける。

【００５５】これにより、燃料温度が上昇して燃料タン
ク１０内でのエバポ発生量が増加し、キャニスタ１２を
経由せずに直接エンジンにパージされるようなエバポ濃
度が非常に高い状態においても、エンジンに吸入される
トータルの燃料量に対し、インジェクタ９からの燃料噴
射量を所定の割合以上に保つことができ、空燃比制御性
を最適な状態に維持することができる。

【００５６】図７〜図９は本発明の第２形態に係り、図
７はエバポパージ制御に係る機能構成を示すブロック
図、図８は目標パージ率補正係数設定ルーチンのフロー
チャート、図９は空燃比フィードバック補正係数の平均
値と目標パージ率補正係数との関係を示す説明図であ
る。

【００５７】本形態は、前述の第１形態に対し、ＥＣＵ
３０におけるエバポパージ制御の機能を若干変更するも
のであり、燃料噴射制御におけるエバポ濃度係数Ｋevpc
on及び目標パージ率補正係数ＰＲＴＯＬＭＤに基づくフ
ィードフォーワード補償を行うことなく、空燃比フィー
ドバック補正係数ＬＡＭＢＤＡに基づいて目標パージ率
補正係数ＰＲＴＯＬＭＤを適切に設定することで、空燃
比制御性を確保するものである。

【００５８】このため、本形態のＥＣＵ３０によるエバ
ポパージ制御に変わる機能は、図７に示すように、第１
形態におけるエバポ濃度係数設定部５２を廃するととも
に、目標パージ率補正係数設定部５３及び燃料噴射制御
部５５の機能を変更し、それぞれ、目標パージ率補正係
数設定部５３Ａ、燃料噴射制御部５５Ａとする構成とな
っている。

【００５９】目標パージ率補正係数設定部５３Ａでは、
空燃比フィードバック補正係数ＬＡＭＢＤＡの平均値
（あるいは一次遅れ量）Ｎ＿ＬＡＭＢＤＡが空燃比リッ
チ側の設定値Ｎ＿ＬＡＭＢＤＡ０に収束するよう、目標
パージ率補正係数ＰＲＴＯＬＭＤを設定する。上記設定
値Ｎ＿ＬＡＭＢＤＡ０は、予め一定に設定された基本パ
ージ率Ｋevpmap（例えば、３％）でエバポパージを実行
した場合、Ｏ2センサ２１による空燃比フィードバック
制御状態が安定化したときの空燃比フィードバック補正
係数ＬＡＭＢＤＡに基づくものであり、エバポパージ実
行中の空燃比フィードバック補正係数ＬＡＭＢＤＡの平
均値Ｎ＿ＬＡＭＢＤＡと上記設定値Ｎ＿ＬＡＭＢＤＡ０
とを比較し、その比較結果に応じて目標パージ率補正係
数ＰＲＴＯＬＭＤを増減させる。

【００６０】また、燃料噴射制御部５５Ａでは、エバポ
パージによる過剰燃料分に基づく燃料噴射量の補正を行
わず、第１形態において説明した(2)式による通常の燃
料噴射量設定を行い、対応する信号をインジェクタ９に
出力する。

【００６１】本形態における目標パージ率補正係数ＰＲ
ＴＯＬＭＤは、図８に示す定期処理ルーチンによって設
定され、このルーチンでは、ステップS301で運転状態が
エバポパージ条件を満足し、パージ実行中か否かを調
べ、パージ実行中でないときにはルーチンを抜け、パー
ジ実行中のとき、ステップS302へ進んで空燃比フィード
バック補正係数ＬＡＭＢＤＡの平均値Ｎ＿ＬＡＭＢＤＡ
が設定値Ｎ＿ＬＡＭＢＤＡ０を越えているか否かを調べ
る。

【００６２】そして、上記ステップS302でＮ＿ＬＡＭＢ
ＤＡ＞Ｎ＿ＬＡＭＢＤＡ０のときには、上記ステップS3
02からステップS303へ進んでＮ＿ＬＡＭＢＤＡ＞Ｎ＿Ｌ
ＡＭＢＤＡ０の状態が所定時間継続しているか否かを調
べ、所定時間継続していないと判断されるときには、ス
テップS304で目標パージ率補正係数ＰＲＴＯＬＭＤの定
期時間毎の更新量である変化量ＰＲＴＯＬＸを０として
（ＰＲＴＯＬＸ＝０）ステップS308へ進み、Ｎ＿ＬＡＭ
ＢＤＡ＞Ｎ＿ＬＡＭＢＤＡ０の状態が所定時間継続した
と判断されるときには、ステップS305で変化量ＰＲＴＯ
ＬＸを設定値Ｃとし（ＰＲＴＯＬＸ＝Ｃ）、ステップS3
08へ進む。

【００６３】一方、上記ステップS302でＮ＿ＬＡＭＢＤ
Ａ≦Ｎ＿ＬＡＭＢＤＡ０のときには、上記ステップS302
からステップS306へ分岐し、その状態が所定時間継続し
ているか否かを調べ、所定時間継続していないと判断さ
れるときには、前述のステップS304を経てステップS308
へ進み、所定時間継続したと判断されるときには、ステ
ップS307で変化量ＰＲＴＯＬＸを設定値Ｄの負の値とし
（ＰＲＴＯＬＸ＝−Ｄ）、ステップS308へ進む。

【００６４】そして、上記ステップS304,S305,S307の該
当するステップを経て目標パージ率補正係数ＰＲＴＯＬ
ＭＤの変化量ＰＲＴＯＬＸを設定した後、ステップS308
へ進むと、前回ルーチン実行時に設定した目標パージ率
補正係数ＰＲＴＯＬＭＤn-1に今回の変化量ＰＲＴＯＬ
Ｘを加算して今回の目標パージ率補正係数ＰＲＴＯＬＭ
Ｄnを設定し（ＰＲＴＯＬＭＤn＝ＰＲＴＯＬＭＤn-1＋
ＰＲＴＯＬＸ；但し、０≦ＰＲＴＯＬＭＤn≦１）、ル
ーチンを抜ける。

【００６５】すなわち、図９に示すように、エバポパー
ジが開始されると、目標パージ率補正係数ＰＲＴＯＬＭ
Ｄが０の状態から設定値Ｃづつ増加し、ＣＰＣバルブ１
４の駆動信号のデューティ比ＣＰＣＤが０（ＣＰＣＤ＝
ＣＰＣＭＡＰ×ＰＲＴＯＬＭＤ；(1)式参照）でＣＰＣ
バルブ１４が全閉状態から徐々に大きくされ、エバポパ
ージ量が徐々に増加して空燃比がリッチ方向に変化す
る。

【００６６】そして、空燃比フィードバック補正係数Ｌ
ＡＭＢＤＡの平均値Ｎ＿ＬＡＭＢＤＡが設定値Ｎ＿ＬＡ
ＭＢＤＡ０以下になると、目標パージ率補正係数ＰＲＴ
ＯＬＭＤが設定値Ｄだけ減少させられ、ＣＰＣバルブ１
４の開度が小さくされてエバポパージ量が絞られるが、
平均値Ｎ＿ＬＡＭＢＤＡが設定値Ｎ＿ＬＡＭＢＤＡ０を
越えると、目標パージ率補正係数ＰＲＴＯＬＭＤが設定
値Ｃだけ再び増加し、ＣＰＣバルブ１４の開度が増加し
てエバポパージ量が増加する過程が繰り返される。

【００６７】この場合、０≦ＰＲＴＯＬＭＤ≦１の制限
により、エバポ濃度が高くない場合には、ＰＲＴＯＬＭ
Ｄ＝１の状態で平均値Ｎ＿ＬＡＭＢＤＡが設定値Ｎ＿Ｌ
ＡＭＢＤＡ０付近に収束し、基本パージ率での大量のパ
ージが可能となるが、エバポ濃度が高い場合には、平均
値Ｎ＿ＬＡＭＢＤＡが設定値Ｎ＿ＬＡＭＢＤＡ０より低
くなって目標パージ率補正係数ＰＲＴＯＬＭＤが減少さ
せられるため、エバポ濃度に応じてＣＰＣバルブ１４の
開度が減少させられることになる。従って、エバポ濃度
の変化による空燃比の急激な変動を未然に回避すること
ができ、通常のＯ2センサ２１によるフィードバック制
御でも充分な追従性を確保することができるのである。

【００６８】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１記載の発
明によれば、蒸発燃料混合気のパージによってエンジン
に供給される燃料分を代表する指標として蒸発燃料混合
気の濃度に係る係数と基本パージ率に対する補正係数と
の乗算値を用い、その指標が設定範囲内になるよう初期
値から等価的に無補正となる値までの間で漸次増加ある
いは減少させることで基本パージ率に対する補正係数を
設定し、蒸発燃料混合気のパージ量を制御するため、蒸
発燃料混合気の濃度が低い状態では、全パージ実行領域
で一定のパージ率として大量パージを可能とし、燃料温
度の上昇等により燃料タンク内での燃料蒸発量が増加
し、キャニスタを経由せずに直接エンジンにパージされ
るような、蒸発燃料混合気の濃度が非常に高い状態にお
いても、エンジンに吸入されるトータルの燃料量に対し
て燃料噴射量を所定の割合以上に保つことができ、空燃
比制御性を最適な状態に維持することができる。しか
も、その際、請求項２の発明によれば、空燃比フィード
バック補正係数に基づいて蒸発燃料混合気の濃度を推定
することで、蒸発燃料混合気の濃度を検出するセンサが
不要となり、コスト低減に貢献することができる。

【００６９】また、請求項３記載の発明においても、空
燃比フィードバック補正係数の平均値あるいは一次遅れ
量が設定値に収束するよう初期値から等価的に無補正と
なる値までの間で漸次増加あるいは減少させることで基
本パージ率に対する補正係数を設定し、蒸発燃料混合気
のパージ量を制御するため、蒸発燃料混合気の濃度が低
い状態では、全パージ実行領域で一定のパージ率として
大量パージを可能とし、蒸発燃料混合気の濃度が高い場
合には、相応する空燃比フィードバック補正係数による
フィードバック制御での充分な追従性を確保し、濃度変
化による空燃比の急激な変動を未然に回避することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の第１形態に係り、エバポパージ
制御に係る機能構成を示すブロック図

【図２】同上、エバポ濃度係数設定ルーチンのフローチ
ャート

【図３】同上、目標パージ率補正係数設定ルーチンのフ
ローチャート（その１）

【図４】同上、目標パージ率補正係数設定ルーチンのフ
ローチャート（その２）

【図５】同上、エンジン制御系の概略構成図

【図６】同上、電子制御系の回路構成図

【図７】本発明の実施の第２形態に係り、エバポパージ
制御に係る機能構成を示すブロック図

【図８】同上、目標パージ率補正係数設定ルーチンのフ
ローチャート

【図９】同上、空燃比フィードバック補正係数の平均値
と目標パージ率補正係数との関係を示す説明図

【符号の説明】

１０ …燃料タンク １２ …キャニスタ １４ …ＣＰＣバルブ（パージ制御バルブ） ５２ …エバポ濃度係数設定部（パージ補正手段） ５３ …目標パージ率補正係数設定部（パージ補正手
段） ５４ …パージ制御部（パージ制御手段） Ｋevpmap …基本パージ率 ＰＲＴＯＬＭＤ …目標パージ率補正係数（基本パージ
率に対する補正係数） Ｋevpcon …エバポ濃度係数（蒸発燃料混合気の
濃度に係る係数） ＬＡＭＢＤＡ …空燃比フィードバック補正係数 Ｎ＿ＬＡＭＢＤＡ…空燃比フィードバック補正係数の平
均値

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 燃料タンクからの蒸発燃料を貯溜するキ
   ャニスタと吸気系とを連通するパージ通路にパージ制御
   バルブを介装し、このパージ制御バルブを介して蒸発燃
   料混合気をパージするエンジンの蒸発燃料処理装置にお
   いて、 蒸発燃料混合気のパージが実行される全領域で一定の値
   に予め設定した基本パージ率と、この基本パージ率に対
   する補正係数とに基づいて、上記パージ制御バルブの開
   度を可変し、上記パージ通路からの蒸発燃料混合気のパ
   ージ量を制御するパージ制御手段と、 蒸発燃料混合気の濃度に係る係数と上記基本パージ率に
   対する補正係数との乗算値を蒸発燃料混合気のパージに
   よってエンジンに供給される燃料分を代表する指標とし
   て、この指標が設定範囲内になるよう上記基本パージ率
   に対する補正係数を初期値から等価的に無補正となる値
   までの間で漸次増加あるいは減少させて設定するパージ
   補正手段とを備えたことを特徴とするエンジンの蒸発燃
   料処理装置。
2. 【請求項２】 上記パージ補正手段は、空燃比フィード
   バック補正係数に基づいて蒸発燃料混合気の濃度を推定
   することにより蒸発燃料混合気の濃度に係る係数を求
   め、上記基本パージ率に対する補正係数を設定すること
   を特徴とする請求項１記載のエンジンの蒸発燃料処理装
   置。
3. 【請求項３】 燃料タンクからの蒸発燃料を貯溜するキ
   ャニスタと吸気系とを連通するパージ通路にパージ制御
   バルブを介装し、このパージ制御バルブを介して蒸発燃
   料混合気をパージするエンジンの蒸発燃料処理装置にお
   いて、 蒸発燃料混合気のパージが実行される全領域で一定の値
   に予め設定した基本パージ率と、この基本パージ率に対
   する補正係数とに基づいて、上記パージ制御バルブの開
   度を可変し、上記パージ通路からの蒸発燃料混合気のパ
   ージ量を制御するパージ制御手段と、 上記基本パージ率に対する補正係数を、空燃比フィード
   バック補正係数の平均値あるいは一次遅れ量が設定値に
   収束するよう初期値から等価的に無補正となる値までの
   間で漸次増加あるいは減少させて設定するパージ補正手
   段とを備えたことを特徴とするエンジンの蒸発燃料処理
   装置。