JP3505859B2 - 内燃機関の空燃比制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、インジェクタに
よる燃料噴射を行うと共に、燃料タンク内で発生する蒸
発燃料（以下、エバポガスという）を内燃機関の吸気系
に吸入させて燃焼させるようにした内燃機関の空燃比制
御装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】この種の空燃比制御装置には、従来より
蒸発燃料放出機構（エバポパージ機構）なるものが採用
されている。つまり、燃料タンクには同タンクで発生す
るエバポガスを吸着するキャニスタが接続され、このキ
ャニスタと内燃機関の吸気系とを連通する放出通路には
電磁式のパージ弁が配設されている。そして、キャニス
タに吸着されたエバポガスは、パージ弁の開閉動作に伴
い空気と共に内燃機関の吸気系に放出（パージ）され、
インジェクタによる噴射燃料と混合されて燃焼される。

【０００３】かかる場合、インジェクタによる燃料噴射
量は、実際の空燃比と目標空燃比との偏差に応じた空燃
比補正値（フィードバック補正係数ＦＡＦ）により増量
又は減量補正されると共に、上記エバポパージ機構によ
るエバポガスのパージ量に応じて減量補正される。この
とき、エバポガスのパージ量に応じた燃料噴射量の減量
補正に際しては、エバポガスの濃度（以下、エバポ濃度
という）を正確に検出することが不可欠な要素となって
いる。そこで、例えば空燃比補正値の燃料増量側（リー
ン時）又は燃料減量側（リッチ時）への変化度合に応じ
てエバポ濃度を増減させ、それにより実際の濃度を推定
する技術が提案されている（濃度学習とも言う）。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、既存のエバ
ポ濃度の推定方法では、以下に示す問題を生ずる。つま
り、前記エバポ濃度の推定時（濃度学習時）には、所定
の一定幅で当該濃度が増大方向又は減少方向に更新され
るが、機関運転状態が当初より想定されている状態から
変化すると、エバポ濃度の推定値が過大又は過少とな
り、エバポ濃度の推定値が実際の濃度値に一致するまで
の所要時間が長くなるおそれが生じる。

【０００５】この発明は、上記問題に着目してなされた
ものであって、その目的とするところは、蒸発燃料（エ
バポガス）の濃度の推定を迅速且つ正確に行うと共に、
精密な空燃比制御を実現することができる内燃機関の空
燃比制御装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１に記載の発明は、図１７に示すように、燃
料タンクにて発生するエバポガスをキャニスタにて吸着
させると共に、該キャニスタに吸着されたエバポガスを
内燃機関Ｍ１の吸気系に放出する蒸発燃料放出機構Ｍ２
（エバポパージ機構）と、前記蒸発燃料放出機構Ｍ２に
よるエバポガスの放出量を調節するための燃料放出量調
節手段Ｍ３と、前記内燃機関Ｍ１に供給される混合気の
空燃比を検出する空燃比センサＭ４と、前記空燃比セン
サＭ４により検出された空燃比と目標空燃比との偏差に
基づく空燃比補正値、及び少なくともエバポガスの濃度
を一要素として含む前記蒸発燃料放出機構Ｍ２によるエ
バポガスの放出状態に応じてインジェクタＭ５による燃
料噴射量を調量する空燃比制御手段Ｍ６とを備えた内燃
機関の空燃比制御装置において、前記内燃機関Ｍ１の運
転状態を検出する機関運転状態検出手段Ｍ７と、前記燃
料放出量調節手段Ｍ３によるエバポガスの放出時に、前
記空燃比制御手段Ｍ６による空燃比補正値の燃料増量側
又は燃料減量側への変化度合に応じてエバポガスの濃度
を増減させ、それにより実際の濃度値を推定する濃度推
定手段Ｍ８と、前記機関運転状態検出手段Ｍ７により検
出された機関運転状態に応じて、前記濃度推定手段Ｍ８
による推定濃度の増量幅若しくは減量幅を変更する濃度
増減量変更手段Ｍ９とを備え、前記機関運転状態検出手
段Ｍ７は、前記内燃機関Ｍ１始動時の冷間状態を検出す
るものであり、該冷間状態である旨が検出されれば、前
記濃度増減量変更手段Ｍ９による推定濃度の増量幅を前
記空燃比補正値のオーバーシュート非発生域の最大値と
することを要旨としている。

【０００７】要するに、本発明の特徴部分に相当する構
成によれば、濃度推定手段Ｍ８は、燃料放出量調節手段
Ｍ３によるエバポガスの放出時に、空燃比制御手段Ｍ６
による空燃比補正値の燃料増量側又は燃料減量側への変
化度合に応じてエバポガスの濃度を増減させ、それによ
り実際の濃度値を推定する。また、濃度増減量変更手段
Ｍ９は、機関運転状態検出手段Ｍ７により検出された機
関運転状態に応じて、濃度推定手段Ｍ８による推定濃度
の増量幅若しくは減量幅を変更する。そして、上記の如
く推定されたエバポ濃度が、前記空燃比制御手段Ｍ６に
よる燃料噴射制御に反映される。

【０００８】かかる場合、実際の機関運転時において、
その運転状態に応じてエバポガスの発生量やキャニスタ
から吸気系（吸気管）への放出量が変化しても、その運
転状態に対応したエバポ濃度の推定が可能となる。つま
り、エバポ濃度の推定値と実際の濃度値とが迅速に且つ
正確に一致する。

【０００９】

【００１０】さらに、先の機関運転時から次の機関始動
時までの機関停止時間が長く、当該内燃機関Ｍ１が冷間
状態にある場合、機関停止中にエバポガスが多量に発生
し、同ガスのキャニスタ吸着量も多量であることが考え
られる。かかる場合、エバポガスの放出時には、高濃度
のエバポガスが放出されることになる。そこで、冷間状
態での機関始動時には、上記の如く設定される数値（前
記領域の最大値）を推定濃度の増量幅として用いること
により、空燃比補正値のオーバーシュート発生防止を図
りつつ、迅速なエバポ濃度の推定が可能となる。

【００１１】請求項２に記載の発明では、請求項１に記
載の発明において、前記機関運転状態検出手段Ｍ７は、
前記蒸発燃料放出機構Ｍ２から前記内燃機関Ｍ１の吸気
系への燃料吸入条件を判定するものであり、前記濃度増
減量変更手段Ｍ９は、前記蒸発燃料放出機構Ｍ２から前
記内燃機関Ｍ１の吸気系への燃料吸入条件に応じて推定
濃度の減量幅を設定することを要旨としている。

【００１２】つまり、蒸発燃料放出機構Ｍ２から内燃機
関Ｍ１の吸気系への燃料吸入条件とは、キャニスタから
吸気系（吸気管）へのエバポガス放出の程度（放出易
さ）を示すものであり、具体的には機関回転数，吸気負
圧，スロットル開度等がそれに相当する。この場合、例
えば機関回転数や吸気負圧が大きくなると、エバポガス
が放出し易くなりエバポ濃度の減衰が促進される。そこ
で、これら条件に応じて減量幅を設定することにより本
発明の目的が達成される。

【００１３】請求項３に記載の発明では、請求項１又は
２に記載の発明において、前記機関運転状態検出手段Ｍ
７は、前記燃料タンクでのエバポガスの発生条件を判定
するものであり、前記濃度増減量変更手段Ｍ９は、前記
燃料タンクでのエバポガスの発生条件に応じて推定濃度
の増量幅を設定することを要旨としている。つまり、燃
料タンクでのエバポガスの発生条件とは、具体的には吸
気温や大気圧等がそれに相当し、例えば吸気温が上昇す
ればエバポガスの発生量が多くなる。そこで、上記条件
に応じて増量幅を設定することにより本発明の目的が達
成される。請求項４に記載の発明では、燃料タンクにて
発生するエバポガスをキャニスタにて吸着させると共
に、該キャニスタに吸着されたエバポガスを内燃機関Ｍ
１の吸気系に放出する蒸発燃料放出機構Ｍ２（エバポパ
ージ機構）と、前記蒸発燃料放出機構Ｍ２によるエバポ
ガスの放出量を調節するための燃料放出量調節手段Ｍ３
と、前記内燃機関Ｍ１に供給される混合気の空燃比を検
出する空燃比センサＭ４と、前記空燃比センサＭ４によ
り検出された空燃比と目標空燃比との偏差に基づく空燃
比補正値、及び少なくともエバポガスの濃度を一要素と
して含む前記蒸発燃料放出機構Ｍ２によるエバポガスの
放出状態に応じてインジェクタＭ５による燃料噴射量を
調量する空燃比制御手段Ｍ６とを備えた内燃機関の空燃
比制御装置において、前記内燃機関Ｍ１の運転状態を検
出する機関運転状態検出手段Ｍ７と、前記燃料放出量調
節手段Ｍ３によるエバポガスの放出時に、前記空燃比制
御手段Ｍ６による空燃比補正値の燃料増量側又は燃料減
量側への変化度合に応じてエバポガスの濃度を増減さ
せ、それにより実際の濃度値を推定する濃度推定手段Ｍ
８と、前記機関運転状態検出手段Ｍ７により検出された
機関運転状態に応じて、前記濃度推定手段Ｍ８による推
定濃度の増量幅若しくは減量幅を変更する濃度増減量変
更手段Ｍ９とを備え、前記機関運転状態検出手段Ｍ７
は、前記内燃機関Ｍ１始動時の冷間状態を検出する冷間
状態検出手段と、前記蒸発燃料放出機構Ｍ２から前記内
燃機関Ｍ１の吸気系への燃料吸入条件を判定する燃料吸
入条件判定手段と、前記燃料タンクにおけるエバポガス
の発生条件を判定する蒸発燃料発生条件判定手段との３
つの手段のうち、少なくとも一つを含むことを要旨とし
ている。 請求項５に記載の発明では、請求項４に記載の
発明において、前記機関運転状態検出手段Ｍ７は、前記
冷間状態検出手段を含んで構成されており、該冷間状態
検出手段により冷間状態である旨が検出されれば、前記
濃度増減量変更手段Ｍ９による推定濃度の増量幅を前記
空燃比補正値のオーバーシュート非発生域の最大値とす
ることを要旨とする。請求項６に記載の発明では、請求
項４に記載の発明において、前記機関運転状態検出手段
Ｍ７は、前記冷間状態検出手段を含んで構成されてお
り、該冷間状態検出手段は、前記内燃機関Ｍ１の始動時
における水温の変化量により前記内燃機関Ｍ１の始動時
における冷間状態を判定することを特徴とする。請求項
７に記載の発明では、請求項４に記載の発明において、
前記機関運転状態検出手段Ｍ７は、前記冷間状態検出手
段を含んで構成されており、該冷間状態検出手段は、前
記内燃機関Ｍ１における冷却水の始動時水温が所定値以
下であれば冷間状態であると判定することを特徴とす
る。請求項８に記載の発明では、請求項４に記載の発明
において、前記機関運転状態検出手段Ｍ７は、前記冷間
状態検出手段を含んで構成されており、該冷間状態検出
手段は、前記内燃機関Ｍ１の停止中も計時を行うタイマ
を備えており、該タイマにより先の内燃機関停止時から
次の内燃機関停止時までの時間を計時し、その計時した
時間が所定時間以上の時に冷間状態であると判定するこ
とを特徴とする。請求項９に記載の発明では、請求項４
に記載の発明において、前記機関運転状態検出手段Ｍ７
は、前記燃料吸入条件判定手段を含んで構成されてお
り、該燃料吸入条件判定手段は、前記内燃機関Ｍ１の回
転数により判定し、前記濃度増減量変更手段Ｍ９におけ
る前記原料幅を前記回転数が高回転域ほど大きくなるよ
う設定されていることを特徴とする。請求項１０に記載
の発明では、請求項４に記載の発明において、前記機関
運転状態検出手段Ｍ７は、前記燃料吸入条件判定手段を
含んで構成されており、該燃料吸入条件判定手段は、前
記内燃機関Ｍ１の吸気管に設けられたスロットル弁のス
ロットル開度と、前記吸気管内の吸気圧と、前記吸気管
を通って前記内燃機関Ｍ１に吸入される吸入吸気量と、
前記吸入吸気量に対する前記蒸発燃料の流量を 示すパー
ジ率との少なくとも一つ、もしくはそれぞれの組み合わ
せにて判定することを特徴とする。請求項１１に記載の
発明では、請求項９に記載の発明において、前記濃度増
減量変更手段Ｍ９における前記減量幅は更に前記吸気管
を通る吸気の吸気温に応じて変更されるようになってお
り、前記吸気温が高いときほど前記減量幅が小さくなる
よう設定されていることを特徴とする。請求項１２に記
載の発明では、請求項４に記載の発明において、前記機
関運転状態検出手段Ｍ７は、前記蒸発燃料発生条件判定
手段を含んで構成されており、該蒸発燃料発生条件判定
手段は、前記内燃機関Ｍ１の吸気管を通る吸気の吸気温
と、大気圧と、外気温と、前記燃料タンク内の温度のい
ずれかにより判定することを特徴とする。請求項１３に
記載の発明では、請求項４に記載の発明において、前記
機関運転状態検出手段Ｍ７は、前記蒸発燃料発生条件判
定手段を含んで構成されており、該蒸発燃料発生条件判
定手段は、前記内燃機関Ｍ１の吸気管を通る吸気の吸気
温により判定するものであって、前記濃度増減量変更手
段Ｍ９における前記増量幅を前記吸気温が高いときほど
大きくなるよう設定されていること特徴とする。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、この発明の空燃比制御装置
を具体化した一実施形態を図面に従って説明する。

【００１５】図１は内燃機関の空燃比制御装置の概略構
成を示す図である。図１において、多気筒内燃機関（以
下、エンジンという）１は車両に搭載されており、エン
ジン１には吸気管２と排気管３とが接続されている。吸
気管２の内端部には電磁式のインジェクタ４が設けら
れ、その上流側にはスロットル弁５が設けられている。
排気管３には、排気ガス中の酸素濃度に応じた電圧信号
を出力する空燃比センサとしての酸素センサ６が設けら
れている。

【００１６】前記インジェクタ４に燃料を供給するため
の燃料供給系統は、燃料タンク７、燃料ポンプ８、燃料
フィルタ９及び調圧弁１０を有している。燃料タンク７
内の燃料（ガソリン）は燃料ポンプ８によって吸い上げ
られ、燃料フィルタ９を介して各インジェクタ４へ圧送
される。また、各インジェクタ４に供給される燃料は調
圧弁１０によって所定圧力に調整される。

【００１７】次に、蒸発燃料放出機構（エバポパージ機
構）の構成について説明する。燃料タンク７の上部には
パージ管１１が設けられており、同パージ管１１は吸気
管２のサージタンク１２に連通されている。パージ管１
１の途中には、燃料タンク７にて発生するエバポガスを
吸着する吸着材としての活性炭を収納したキャニスタ１
３が配設されている。キャニスタ１３には外気を導入す
るための大気開放孔１４が設けられている。パージ管１
１はキャニスタ１３よりもサージタンク１２側を放出通
路１５とし、この放出通路１５の途中には可変流量電磁
弁からなるパージ弁１６が設けられている。本実施形態
では、パージ弁１６が燃料放出量調節手段に相当する。

【００１８】パージ弁１６において、弁体１７はスプリ
ング（図示略）により常にシート部１８を閉じる方向に
付勢されているが、コイル１９を励磁することによりシ
ート部１８を開く方向に移動するようになっている。即
ち、パージ弁１６は、コイル１９の励磁により放出通路
１５を開き、コイル１９の消磁により放出通路１５を閉
じる。このパージ弁１６の開閉動作は、後述するＣＰＵ
２１によるパルス幅変調に基づいてデューティ比制御さ
れる。

【００１９】従って、このパージ弁１６にＣＰＵ２１か
ら制御信号を供給してキャニスタ１３とエンジン１の吸
気管２とを連通すれば、大気開放孔１４を介してキャニ
スタ１３に新気が導入され、この新気がキャニスタ１３
内を換気する。このとき、エバポガスが吸気管２からエ
ンジン１のシリンダ内に送り込まれてキャニスタパージ
が行われると共に、キャニスタ１３の吸着機能の回復が
得られる。なお、図２の特性図に示すように、新気導入
に伴うパージ空気量は、ＣＰＵ２１からパージ弁１６に
供給されるパルス信号のデューティ比に応じて調節され
る。図２は吸気管２内の負圧が一定の場合での特性を示
す。この特性図によれば、パージ弁１６のデューティ比
が０％から増加するにつれて、パージ空気量がほぼ直線
的に増加するのが分かる。

【００２０】また、エンジン運転状態を検出するための
センサ群として、吸気管２の最上流部近傍には吸気温を
検出する吸気温センサ２８が、スロットル弁５には同弁
５の開度を検出するスロットルセンサ２２が、サージタ
ンク１２にはスロットル弁５を通過した吸入空気の圧力
を検出する吸気圧センサ２３が、エンジン１のシリンダ
ブロックには冷却水の温度を検出する水温センサ２４
が、それぞれ設けられている。さらに、図示しないディ
ストリビュータにはクランク軸の回転状態からエンジン
回転数を検出する回転数センサ（ＮＥセンサ）２９が設
けられている。ＣＰＵ２１には、上記各センサからの吸
気温信号，スロットル開度信号，吸気圧信号，冷却水温
信号，エンジン回転数信号やその他大気圧センサ（図示
略）からの大気圧信号が入力される。

【００２１】ＣＰＵ２１は各検出信号に基づいて、吸気
温ＴＨＡ、スロットル開度Ａｃｃｐ、吸気圧ＰＭ、冷却
水温ＴＨＷ、エンジン回転数ＮＥ、大気圧ＰＡ等を算出
し、それらのデータをＲＡＭ２６に一次的に記憶する。
ＲＡＭ２６の一部には電源遮断時にもデータを記憶保持
するバックアップＲＡＭ（図示略）が構成されている。
なお、例えば吸気圧センサ２３からの吸気圧信号に代え
て吸入空気量センサからの吸入空気量信号をＣＰＵ２１
に入力したり、エンジン始動前における吸気圧信号を大
気圧信号としてＣＰＵ２１に入力したりすることもでき
る。

【００２２】さらに、ＲＯＭ２５は、エンジン全体の動
作を制御するための演算プログラムや各種マップを格納
している。そして、ＣＰＵ２１は、ＲＯＭ２５内の演算
プログラムやマップに基づいて空燃比制御を実施する。
つまり、ＣＰＵ２１は前記酸素センサ６によるリッチ・
リーン判定結果に基づいてフィードバック補正係数ＦＡ
Ｆ（空燃比補正値）を算出すると共に、キャニスタ１３
から吸気管２へのエバポガスのパージ量に応じたパージ
補正係数ＦＰＲＧを算出する。そして、それら補正係数
等によりエンジン運転状態（回転数や吸気圧等）に応じ
て算出された基本噴射時間Ｔｐを補正して最終噴射時間
τを求め、所定の噴射タイミングで前記インジェクタ４
による燃料噴射を行わせる。なお、本実施形態では、Ｃ
ＰＵ２１が空燃比制御手段、濃度推定手段及び濃度増減
量変更手段に相当し、スロットルセンサ２２，吸気圧セ
ンサ２３，水温センサ２４，吸気温センサ２８，回転数
センサ２９等、各種エンジン運転状態を検出するための
センサ群が機関運転状態検出手段に相当する。

【００２３】以下、上記のように構成された空燃比制御
装置の作用について、図４〜図１５を用いて説明する。
なお、本実施形態にて用いる図４〜図１０のフローチャ
ートにおいて、図４はＣＰＵ２１によるベースルーチン
としての空燃比学習制御ルーチンを示し、図５，図６は
図４のサブルーチンとしてのパージ率演算ルーチン，エ
バポ濃度演算ルーチンを示す。図７は図６のサブルーチ
ンとしての濃度更新幅設定ルーチンを示す。また、図８
は空燃比フィードバック制御ルーチン、図９は燃料噴射
制御ルーチン、図１０はパージ弁制御ルーチンを示し、
これら図８〜図１０のルーチンはＣＰＵ２１による所定
の割り込みタイミングにて実行される。

【００２４】最初に図４〜図１０のルーチンによる全体
の制御動作について略述する。図４のルーチンでは、電
源投入後において先ず初期学習が実施され（ステップ１
０２，１０３）、その後、パージ制御（ステップ１０４
〜１０８）と定期学習（ステップ１１１，１１２）とが
繰り返し実行される。この際、学習の期間においては、
エンジン１の運転状態毎の空燃比ずれ量が求められ、そ
のずれ量を修正するための学習補正値ＦＬＲＮがＲＡＭ
２６のバップアップＲＡＭに記憶される。

【００２５】また、図４のパージ制御の期間において、
図５，図６のルーチンが実行され、空燃比に応じてパー
ジ率ＲＰＲＧとエバポ濃度ＦＬＰＲＧ（推定濃度）とが
演算される。ここで、パージ率ＲＰＲＧ（％）は、吸気
管２における吸入空気量ＧＡに対するエバポガスのパー
ジ流量ＧＰＲＧの比率を示し（ＲＰＲＧ＝ＧＰＲＧ／Ｇ
Ａ）、エバポ濃度ＦＬＰＲＧ（％）は、パージ率１％当
たりのエバポガス中に含まれる燃料の比率を示す。な
お、エバポ濃度ＦＬＰＲＧは、濃度更新幅αの加算又は
減算により演算されるものであり、その濃度更新幅α
は、図７のルーチンにてエンジン運転状態に応じて設定
されるようになっている。

【００２６】さらに、同じくパージ制御の期間において
は、図１０のルーチンによりパージ弁１６が所定のデュ
ーティ比で駆動される。また、図８のルーチンではフィ
ードバック補正係数ＦＡＦが演算される。図９のルーチ
ンでは基本噴射時間Ｔｐが演算されると共に、同基本噴
射時間Ｔｐに対してフィードバック補正や空燃比学習補
正等が行われインジェクタ４による最終噴射時間τが演
算される。

【００２７】なお、下記のルーチンにおける空燃比フィ
ードバックの実施条件（フィードバック条件）として
は、主に以下に示す（イ）〜（ヘ）の条件を設定してお
り、これらを全て満足した場合、フィードバック条件が
満たされたとする。（イ）始動時でないこと。（ロ）燃
料カット中でないこと。（ハ）冷却水温ＴＨＷ≧４０℃
であること。（ニ）τ＞τmin であること（ただし、τ
min はインジェクタ４の最小噴射時間）。（ホ）酸素セ
ンサ６が活性状態であること。（ヘ）高負荷・高回転状
態でないこと。

【００２８】さらに、下記のルーチンでは、フィードバ
ック補正係数ＦＡＦをスキップ毎、又は所定時間毎にな
まし（平均化）処理し、その値をなまし値ＦＡＦＡＶと
して用いる。具体的には、なまし値ＦＡＦＡＶは次の
（１）式にて算出される。

【００２９】 ＦＡＦＡＶ＝｛ＦＡＦＡＶi-1 ・ｎ＋ＦＡＦ・（２５６−ｎ）｝／２５６ ・・・（１） ここで、添字「ｉ−１」は、なまし値ＦＡＦＡＶの前回
値であることを示し、符号ｎは、なまし度合を決定する
ための定数である。

【００３０】また、前記なまし値ＦＡＦＡＶとフィード
バック補正係数ＦＡＦの基準値（＝１）との差の絶対値
を、フィードバック補正係数ＦＡＦの偏差ΔＦＡＦとし
て用いる（ΔＦＡＦ＝｜ＦＡＦＡＶ−１｜）。

【００３１】以下、各ルーチンの具体的な処理内容につ
いて、図４の空燃比学習制御ルーチンから順に詳細に説
明する。さて、ＣＰＵ２１への電源投入に伴い図４のル
ーチンが起動されると、ＣＰＵ２１は先ずステップ１０
１にて空燃比学習条件の判別を行う。この空燃比学習条
件には、前述のフィードバック条件や水温条件（ＴＨＷ
＞８０℃）等が含まれる。そして、学習条件が成立して
いれば、ＣＰＵ２１はステップ１０２及び１０３で初期
の空燃比学習を実行する。即ち、ＣＰＵ２１は、ステッ
プ１０２で空燃比学習（学習補正値ＦＬＲＮの更新）を
実行する。そして、フィードバック補正係数ＦＡＦの偏
差ΔＦＡＦ（＝｜ＦＡＦＡＶ−１｜）が２％以内に安定
した状態（なまし値ＦＡＦＡＶが基準値に対して安定し
た状態）において、フィードバック補正係数ＦＡＦの１
２回のスキップが完了すると、即ちステップ１０３が満
たされると、ＣＰＵ２１は初期学習が完了したとしてス
テップ１０４に進む。

【００３２】その後、ＣＰＵ２１は、ステップ１０４で
パージ率ＲＰＲＧを演算すると共に、ステップ１０５で
エバポ濃度ＦＬＰＲＧを演算する。ここで、ステップ１
０４は図５のパージ率演算ルーチンに、ステップ１０５
は図６のエバポ濃度演算ルーチンに相当するが、これら
の詳細については後述する。

【００３３】次に、ＣＰＵ２１は、ステップ１０６〜１
０８に示すパージ継続条件を判別する。詳しくは、ＣＰ
Ｕ２１はステップ１０６で吸気温ＴＨＡが５０℃よりも
高いか否かを判別する。この時、ＴＨＡ＞５０℃であれ
ば、ＣＰＵ２１は燃料タンク７内の受熱が多くなりエバ
ポガスの発生量が増大すると判断し、ステップ１０４に
戻ってパージ制御を継続する。また、ＣＰＵ２１はステ
ップ１０７でエバポ濃度ＦＬＰＲＧが１％よりも大きい
値であるか否かを判別する。この時、ＦＬＰＲＧ＞１％
であれば、ＣＰＵ２１はキャニスタ１３に吸着されたエ
バポガス量が多いと判断し、ステップ１０４に戻ってパ
ージ制御を継続する。さらに、ＣＰＵ２１はステップ１
０８でパージ開始からの経過時間が１２０秒以内である
か否かを判別し、１２０秒以内であればステップ１０４
に戻ってパージ制御を継続する。即ち、ステップ１０６
〜１０８のいずれかが肯定判別された場合、パージ要で
あるとみなされ、空燃比学習よりもパージが優先的に実
施される。

【００３４】また、ステップ１０６〜１０８の条件の全
てが否定判別された場合、ＣＰＵ２１はパージ不要にな
ったとしてステップ１０９に進み、パージ実行フラグＸ
ＰＲＧを「０」にリセットすると共に、続くステップ１
１０でパージ率ＲＰＲＧを０％にリセットする。ここ
で、パージ実行フラグＸＰＲＧはパージ弁１６によるエ
バポパージを実行するか否かを判別するものであり、Ｘ
ＰＲＧ＝「０」であればパージが実行されないようにな
っている。

【００３５】その後、ＣＰＵ２１はステップ１１１及び
１１２で空燃比の定期学習を実行する。即ち、ＣＰＵ２
１は、ステップ１１１で空燃比学習（学習補正値ＦＬＲ
Ｎの更新）を実行する。そして、偏差ΔＦＡＦが２％以
内に安定した状態において、フィードバック補正係数Ｆ
ＡＦの６回のスキップが完了すると、即ちステップ１１
２が満たされると、ＣＰＵ２１は定期学習が完了したと
してステップ１０４に戻る。その後、ＣＰＵ２１は前述
のステップ１０４〜１１２を繰り返し実行する。

【００３６】次いで、図５のパージ率演算ルーチンを説
明する。図５において、ＣＰＵ２１はステップ２０１で
前述のフィードバック条件が成立するか否かを判別する
と共に、ステップ２０２で冷却水温ＴＨＷ＞８０℃であ
るか否かを判別する。ステップ２０１，２０２のいずれ
かが否定判別された場合、ＣＰＵ２１はステップ２０３
に進み、パージ実行フラグＸＰＲＧを「０」にリセット
して本ルーチンを終了する。

【００３７】また、ステップ２０１，２０２が共に肯定
判別された場合、ＣＰＵ２１は、ステップ２０４でパー
ジ実行フラグＸＰＲＧに「１」をセットした後、ステッ
プ２０５〜２０９でパージ率ＲＰＲＧを演算する。詳し
くは、ＣＰＵ２１はステップ２０５で偏差ΔＦＡＦ＞５
％であるか否かを判別し、ステップ２０６で偏差ΔＦＡ
Ｆ＞１０％であるか否かを判別する。かかる場合、ΔＦ
ＡＦ≦５％であれば、ＣＰＵ２１はステップ２０７へ進
み、パージ率ＲＰＲＧの値を０．０５％増加させる。５
％＜ΔＦＡＦ≦１０％であれば、ＣＰＵ２１はステップ
２０８へ進み、パージ率ＲＰＲＧをその時の値にホール
ドする。ΔＦＡＦ＞１０％であれば、ＣＰＵ２１はステ
ップ２０９へ進み、パージ率ＲＰＲＧの値を０．０５％
減少させる。

【００３８】最後に、ＣＰＵ２１はステップ２１０でパ
ージ率ＲＰＲＧが図３にて設定される上限内であるか否
かをチェックし、上限値を越える値であれば上限値でホ
ールドする。なお、図３は、エンジン回転数ＮＥとエン
ジン負荷（本実施形態では吸気圧ＰＭであるが、その他
に吸入空気量やスロットル開度でもよい）とにより決定
される全開パージ率マップであり、パージ弁１６のデュ
ーティ比＝１００％時における最大パージ率を示してい
る。

【００３９】一方、図６のエバポ濃度演算ルーチンで
は、ＣＰＵ２１は、先ずステップ３０１でパージ実行フ
ラグＸＰＲＧ＝「１」であるか否かを判別する。そし
て、ＸＰＲＧ＝「０」であれば、ＣＰＵ２１はそのまま
ルーチンを終了する。また、ＸＰＲＧ＝「１」であれ
ば、ＣＰＵ２１はステップ３０２で濃度更新幅αを演算
する。ここで、ステップ３０２は図７の濃度更新幅設定
ルーチンに相当するが、その詳細については後述する。

【００４０】そして、続くステップ３０３では、ＣＰＵ
２１は、前記濃度更新幅αを用いてエバポ濃度ＦＬＰＲ
Ｇを演算する（エバポ濃度の推定）。具体的には、前回
のエバポ濃度ＦＬＰＲＧに濃度更新幅αを加算し、エバ
ポ濃度ＦＬＰＲＧの今回値を算出する。その後、ＣＰＵ
２１は、ステップ３０４でエバポ濃度ＦＬＰＲＧが上下
限値である０〜２５％以内にあるか否かをチェックして
本ルーチンを終了する。

【００４１】次に、図７の濃度更新幅αの設定ルーチン
を説明する。なお、本ルーチンでは、フィードバック補
正係数ＦＡＦのなまし値ＦＡＦＡＶについて基準値（＝
１）からのズレ量（＝ＦＡＦＡＶ−１）を求め、そのズ
レ量がリッチ寄りの判定値を越えるか、又はリーン側の
判定値を越えるかに応じて濃度更新幅αを正負いずれか
の値に設定するものである。また、その濃度更新幅α
は、濃度増加時には「増量幅α２、又はα３」として設
定され、濃度減少時には「減量幅α１」として設定され
るようになっている。以下、図７のルーチンを説明す
る。

【００４２】さて、図７のルーチンがスタートすると、
ＣＰＵ２１は、先ずステップ４０１で前記ズレ量（＝Ｆ
ＡＦＡＶ−１）を求め、以降、当該ズレ量に応じて濃度
更新幅αを設定する。

【００４３】詳しくは、ＣＰＵ２１は、ステップ４０２
で前記ズレ量（＝ＦＡＦＡＶ−１）が２％（空燃比がリ
ーン寄りであることを判定するための判定レベル）より
も大きいか否かを判別する。このとき、（ＦＡＦＡＶ−
１）＞２％となりステップ４０２が肯定判別されること
は、実際のエバポ濃度が現時点で推定されているエバポ
濃度ＦＬＰＲＧよりも薄いことを意味し、ＣＰＵ２１
は、エバポ濃度ＦＬＰＲＧを小さくするための濃度更新
幅αをステップ４０９，４１０で算出する。

【００４４】即ち、ＣＰＵ２１は、ステップ４０９で図
１２の特性図を用い、その時のエンジン回転数ＮＥに応
じたエバポ濃度ＦＬＰＲＧの減量幅α１（但し、α１＞
０）を算出する。ここで、図１２では、エンジン回転数
ＮＥが高回転域であるほど、「α１」が大きくなるよう
な特性が設定されている。また、ＣＰＵ２１は、続くス
テップ４１０で「−α１」を濃度更新幅αとしてＲＡＭ
２６に記憶させた後、本ルーチンを終了する。

【００４５】また、前記ステップ４０２が否定判別され
た場合、ＣＰＵ２１はステップ４０３に進み、前記ズレ
量（＝ＦＡＦＡＶ−１）が−２％（空燃比がリッチ寄り
であることを判定するための判定レベル）よりも小さい
か否かを判別する。このとき、（ＦＡＦＡＶ−１）＜−
２％となり前記ステップ４０３が肯定判別されること
は、実際のエバポ濃度が現時点で推定されているエバポ
濃度ＦＬＰＲＧよりも濃いことを意味し、ＣＰＵ２１
は、ステップ４０４〜４０８でエバポ濃度ＦＬＰＲＧを
大きくするための濃度更新幅αを算出する。

【００４６】即ち、ＣＰＵ２１は、ステップ４０４で初
回濃度学習完了フラグが「０」にクリアされているか否
かを判別する。ここで、初回濃度学習完了フラグとは、
エンジン始動直後において、最初のエバポパージに伴う
エバポ濃度ＦＬＰＲＧの推定（濃度学習）が完了してい
るか否かを判定するフラグであり、フラグ＝０は初回濃
度学習が完了していない旨を表し、フラグ＝１は初回濃
度学習が完了している旨を表す。

【００４７】この場合、フラグ＝０であれば、ＣＰＵ２
１はステップ４０５に進み、現在の冷却水の水温ＴＨＷ
とエンジン始動時の水温ＴＨＷＳとの差が所定値（本実
施形態では、４０℃）以上であるか否かを判別する。な
お、上記水温差が４０℃以上であることは、先の車両の
運転停止からの経過時間が長く、エンジン始動時の水温
が十分に低下していることを意味する。かかる状況で
は、燃料タンク７内でのエバポガスの発生量も多く、キ
ャニスタ１３のエバポガス吸着量も十分に多いことが想
定される。従って、上記ステップ４０５が肯定判別され
た場合、ＣＰＵ２１は、ステップ４０６に進み、エンジ
ン始動時用の増量幅α２（＞０）を濃度更新幅αとして
ＲＡＭ２６に記憶させた後、本ルーチンを終了する。こ
こで、増量幅α２は、濃度収束時におけるフィードバッ
ク補正係数ＦＡＦのオーバーシュートが発生しない程度
の最大値（ＦＡＦのオーバーシュート非発生域の最大
値）であり、本実施形態では実験的に求めた固定値を用
いる。

【００４８】また、前記ステップ４０４又は４０５のい
ずれかが否定判別された場合、ＣＰＵ２１はステップ４
０７に進み、図１３の特性図を用い、その時の吸気温Ｔ
ＨＡに応じたエバポ濃度ＦＬＰＲＧの増量幅α３を算出
する（但し、α３＞０）。ここで、図１３では、吸気温
ＴＨＡが高くなるほど、「α３」が大きくなるような特
性が設定されている。また、ＣＰＵ２１は、続くステッ
プ４０８で「α３」を濃度更新幅αとしてＲＡＭ２６に
記憶させた後、本ルーチンを終了する。

【００４９】一方、−２％≦（ＦＡＦＡＶ−１）≦２％
となり前記ステップ４０２，４０３が共に否定判別され
ることは、実際のエバポ濃度が現時点で推定されている
エバポ濃度ＦＬＰＲＧにほぼ一致していることを意味
し、ＣＰＵ２１は、ステップ４１１でエバポ濃度ＦＬＰ
ＲＧをその時の値にホールドするべく、濃度更新幅αを
「０」とする。また、ＣＰＵ２１は、続くステップ４１
２で初回濃度学習完了フラグに「１」をセットして、本
ルーチンを終了する。

【００５０】上記図６，図７のルーチンによるエバポ濃
度ＦＬＰＲＧの演算処理について、図１４のタイムチャ
ートを用いてより具体的に説明する。なお、図１４のタ
イムチャートでは、エンジンが冷間状態で始動された場
合の各種データの推移を示すものである。

【００５１】つまり、図１４のタイムチャートにおい
て、時間ｔ０でエンジンが始動され、時間ｔ１で最初の
エバポパージが開始される（図示しないが、パージ実行
フラグＸＰＲＧが「１」にセットされる）。このエバポ
パージにより空燃比がリッチ化される（ＦＡＦＡＶ−１
＜−２％）。また、エンジン始動時には、初期化処理に
より初回濃度学習フラグが「０」にクリアされており、
さらに、時間ｔ０〜ｔ１までの水温上昇により時間ｔ０
での水温（ＴＨＷＳ）と時間ｔ１での水温（ＴＨＷ）と
の差が４０℃を越える。かかる場合、図７のルーチンで
は、ステップ４０１→４０２→４０３→４０４→４０５
→４０６の順に処理が実行され、「α２」が濃度更新幅
αとして設定される。そして、図６の処理毎にエバポ濃
度ＦＬＰＲＧに「α２」が加算され、エバポ濃度ＦＬＰ
ＲＧが図示の如く大きくなる。

【００５２】その後、ＦＡＦＡＶ−１≧−２％となる時
間ｔ２では、濃度更新幅αが「０」になると共に、初回
濃度学習完了フラグに「１」がセットされる（図７のス
テップ４１１，４１２）。

【００５３】さらに、時間ｔ３〜ｔ４では、再びＦＡＦ
ＡＶ−１＜−２％となる。かかる場合、図７のルーチン
では、初回濃度学習完了フラグ＝１であるためステップ
４０１→４０２→４０３→４０４→４０７→４０８の順
に処理が実行され、吸気温ＴＨＡに応じた増量幅α３が
濃度更新幅αとして設定される。

【００５４】一方、時間ｔ５〜ｔ６，時間ｔ７〜ｔ８で
は、ＦＡＦＡＶ−１＞２％となる。かかる場合、図７の
ルーチンでは、ステップ４０１→４０２→４０９→４１
０の順に処理が実行され、エンジン回転数ＮＥに応じた
減量幅α１のマイナス値が濃度更新幅αとして設定され
る（α＝−α１）。特に、時間ｔ５〜ｔ６にかけては、
エンジン回転数ＮＥの上昇期間であるため、前記図１２
の特性図に応じて濃度更新幅αが可変設定されている。
つまり、エンジン回転数ＮＥが上昇すると、キャニスタ
１３から吸気管２へ吸引されるパージ量が増え、エバポ
濃度ＦＬＰＲＧの減少度合（減衰量）が大きくなること
が考えられる。よって、図示の如くエンジン回転数ＮＥ
が大きくなるほど、エバポ濃度ＦＬＰＲＧの減量の度合
が大きくなっている。

【００５５】次いで、図８の空燃比フィードバック制御
ルーチンを説明する。このルーチンはＣＰＵ２１による
４ｍｓｅｃ毎の時間割り込みにて実行される。図８にお
いて、ＣＰＵ２１は先ずステップ５０１で上述のフィー
ドバック条件が成立するか否かを判別する。そして、フ
ィードバック条件が成立しない場合、ＣＰＵ２１はステ
ップ５０２へ進みフィードバック補正係数ＦＡＦ＝１．
０とする。また、フィードバック条件が成立した場合、
ＣＰＵ２１はステップ５０３に進み、酸素センサ出力と
所定判定レベルとを比較して、それぞれ遅れ時間Ｈ，Ｉ
（ｍｓｅｃ）を持って空燃比フラグＸＯＸＲを操作す
る。例えば、酸素センサ６の出力がリッチ側であればＸ
ＯＸＲ＝「１」、リーン側であればＸＯＸＲ＝「０」と
する。

【００５６】次に、ＣＰＵ２１は、ステップ５０４に進
んでこの空燃比フラグＸＯＸＲに基づいてフィードバッ
ク補正係数ＦＡＦの値を操作する。即ち、空燃比フラグ
ＸＯＸＲが「０」→「１」又は「１」→「０」に変化し
た時、フィードバック補正係数ＦＡＦの値を所定量スキ
ップさせ、空燃比フラグＸＯＸＲが「１」又は「０」継
続している時、フィードバック補正係数ＦＡＦの積分制
御を行う。そして、ＣＰＵ２１は、次のステップ５０５
へ進んでフィードバック補正係数ＦＡＦの値の上下限チ
ェックをし、その後、本ルーチンを終了する。

【００５７】次いで、図９の燃料噴射制御ルーチンを説
明する。このルーチンはＣＰＵ２１による４ｍｓｅｃ毎
の時間割り込みにて実行される。図９において、ＣＰＵ
２１は、ステップ６０１でＲＯＭ２５内にマップとして
格納されているデータに基づき、エンジン回転数ＮＥと
吸気圧ＰＭに応じた基本噴射時間Ｔｐを演算する。ま
た、ＣＰＵ２１は、ステップ６０２でエンジン１の運転
状態に関する補正係数（冷却水温，始動後増量，吸気温
等）と、フィードバック補正係数ＦＡＦと、学習補正値
ＦＬＲＮとに対応する基本補正係数Ｆｃを算出する。さ
らに、ＣＰＵ２１は続くステップ６０３で、前記図６の
ルーチンで演算したエバポ濃度ＦＬＰＲＧと、前記図５
のルーチンで演算したパージ率ＲＰＲＧとを掛け合わせ
てパージ補正係数ＦＰＲＧを算出する（ＦＰＲＧ＝ＦＬ
ＰＲＧ・ＲＰＲＧ）。

【００５８】その後、ＣＰＵ２１は、ステップ６０４で
上記の基本噴射時間Ｔｐ，基本補正係数Ｆｃ，パージ補
正係数ＦＰＲＧ，無効噴射時間Ｔｖに基づいて最終噴射
時間τを演算する（τ＝Ｔｐ・（Ｆｃ−ＦＰＲＧ）＋Ｔ
ｖ）。そして、ＣＰＵ２１は、所定の燃料噴射タイミン
グで最終噴射時間τに基づいてインジェクタ４による燃
料噴射を実施する。

【００５９】次いで、図１０のパージ弁制御ルーチンを
説明する。このルーチンはＣＰＵ２１による１００ｍｓ
ｅｃ毎の時間割り込みにて実行される。図１０におい
て、ＣＰＵ２１は、ステップ７０１でパージ実行フラグ
ＸＰＲＧが「１」であるか否かを判別する。そして、Ｘ
ＰＲＧ＝「１」であれば、ステップ７０２で吸気圧ＰＭ
を読み込むと共に、ステップ７０３でエンジン回転数Ｎ
Ｅを読み込む。そして、ＣＰＵ２１は続くステップ７０
４で所定の係数Ｋａとエンジン回転数ＮＥと吸気圧力Ｐ
Ｍとを乗算して吸入空気量ＧＡを演算する（ＧＡ＝Ｋａ
・ＮＥ・ＰＭ）。

【００６０】その後、ＣＰＵ２１はステップ７０５に進
み、上記吸入空気量ＧＡと前記図５のルーチンで求めた
パージ率ＲＰＲＧとを乗算してパージ流量ＧＰＲＧを算
出する（ＧＰＲＧ＝ＧＡ・ＲＰＲＧ）。続いて、ＣＰＵ
２１は、ステップ７０６で上記パージ流量ＧＰＲＧと、
大気圧ＰＡ及び吸気圧ＰＭの差圧（以下、この差圧をゲ
ージ圧という）との２つのパラメータに基づき、図１１
のデューティ比マップを用いてパージ弁１６を駆動させ
るためのデューティ比を求める。なお、各パラメータの
値がマップ値の中間値をとる場合には、補間にてデュー
ティ比を求める。

【００６１】その後、ＣＰＵ２１はステップ７０８で、
上記のデューティ比にてパージ弁１６を駆動させる。一
方、前記ステップ７０１でＸＰＲＧ＝「０」であれば、
ＣＰＵ２１はステップ７０７でデューティ比＝０とした
後、ステップ７０８の処理を実行する。

【００６２】次いで、上記一連のルーチンによるエバポ
パージ動作並びにそれに伴う空燃比制御動作を図１５の
タイムチャートを用いて説明する。なお、図１５におい
て、時間ｔ１１は電源投入後、最初に空燃比フィードバ
ック条件が成立するタイミング、時間ｔ１２は水温条件
（ＴＨＷ＞８０℃）が成立するタイミングを示し、ま
た、時間ｔ１２〜ｔ１３及び時間ｔ１４〜ｔ１５は前記
図４のルーチンによる空燃比学習が実施される期間を示
している。

【００６３】図１５について時間を追って説明する。先
ず、時間ｔ１１にて空燃比のフィードバック条件が成立
すると、フィードバック補正係数ＦＡＦが基準値（＝
１）から変化し始める。また、時間ｔ１２にて水温条件
が成立すると空燃比学習が開始され、フィードバック補
正係数ＦＡＦが基準値（＝１）へ収束すべく変化する。
そして、時間ｔ１２〜ｔ１３の初期学習期間において、
フィードバック補正係数ＦＡＦ（なまし値ＦＡＦＡＶ）
が基準値に対して２％以内に安定した状態で、１２回の
スキップが実施される。

【００６４】時間ｔ１３になると、パージ実行フラグＸ
ＰＲＧに「１」がセットされ、所定のデューティ比にて
パージ弁１６が開放される。すると、キャニスタ１３の
吸着燃料がパージされ、その後、エバポ濃度ＦＬＰＲＧ
が薄くなり（ＦＬＰＲＧ≦１％）且つパージの継続時間
１２０秒が経過する迄、パージ制御が実行される（時間
ｔ１３〜ｔ１４の期間）。

【００６５】時間ｔ１４になると、空燃比学習が再開さ
れ、フィードバック補正係数ＦＡＦ（なまし値ＦＡＦＡ
Ｖ）が基準値に対して２％以内に安定した状態で、６回
のスキップが完了する迄、空燃比学習が実施される（時
間ｔ１４〜ｔ１５の定期学習期間）。以降、パージ制御
と定期学習とが交互に繰り返される。

【００６６】以上詳述したように本実施形態の空燃比制
御装置では、エバポパージ時に、フィードバック補正係
数ＦＡＦの燃料増量側（リーン時）又は燃料減量側（リ
ッチ時）への変化度合に応じてエバポ濃度ＦＬＰＲＧを
増減させ、それにより実際の濃度値を推定するようにし
た。また、各種センサ群により検出されたエンジン運転
状態（エンジン回転数ＮＥや吸気温ＴＨＡ等）に応じ
て、エバポ濃度ＦＬＰＲＧの濃度更新幅α（増量幅α
２，α３若しくは減量幅α１）を変更するようにした。
そして、上記の如く推定されたエバポ濃度ＦＬＰＲＧを
空燃比フィードバック制御に反映させた。

【００６７】かかる場合、実際のエンジン運転時におい
て、その運転状態に応じてエバポガスの発生量やキャニ
スタ１３から吸気管２へのパージ量が変化しても、その
運転状態に対応したエバポ濃度の推定が可能となる。つ
まり、エバポ濃度の推定値（エバポ濃度ＦＬＰＲＧ）と
実際の濃度値とを迅速に且つ正確に一致させることがで
きる。それにより、適正な空燃比補正が可能となり、空
燃比の乱れ（リッチ或いはリーンへの偏り）を解消する
ことができる。また、本実施形態では、エンジン始動時
に冷間状態であるか否かを検出し（図７のステップ４０
５がそれに相当する）、当該冷間状態である旨が検出さ
れれば、エバポ濃度ＦＬＰＲＧの濃度更新幅α（推定濃
度の増量幅）をフィードバック補正係数ＦＡＦ（空燃比
補正値）のオーバーシュート非発生域の最大値（α２）
に設定するようにした（図７のスロットル４０６）。つ
まり、エンジン１が冷間状態にある場合には、エンジン
停止中のエバポガス発生により同ガスのキャニスタ吸着
量も多量となり、エンジン始動時に高濃度のエバポガス
が放出されることが考えられる。この場合、上記の如く
濃度更新幅αを設定することにより、フィードバック補
正係数ＦＡＦのオーバーシュート発生防止を図りつつ、
迅速なエバポ濃度の推定が可能となる。

【００６８】また、本実施形態では、キャニスタ１３か
ら吸気管２への燃料吸入条件（エンジン回転数ＮＥがそ
れに相当する）を判定し、その燃料吸入条件に応じて濃
度更新幅α（推定濃度の減量幅）を設定するようにした
（図７のステップ４０９，４１０、図１２の特性図）。
つまり、エンジン回転数ＮＥが大きくなると、エバポガ
スが吸気管２へ放出し易くなりエバポ濃度の減衰が促進
される。上記構成により、濃度減衰時における正確な濃
度推定が可能となる。

【００６９】さらに、本実施形態では、燃料タンク７で
のエバポガスの発生条件（吸気温ＴＨＡがそれに相当す
る）を判定し、その発生条件に応じて濃度更新幅α（推
定濃度の増量幅）を設定するようにした（図７のステッ
プ４０７，４０８、図１３の特性図）。つまり、吸気温
ＴＨＡが上昇すればエバポガスの発生量が多くなる。上
記構成により、エバポガスの発生量の関する条件が変更
された場合にも正確な濃度推定が可能となる。

【００７０】なお、本発明は上記実施形態の他に次の様
態にて具体化することができる。 （１）上記実施形態では、エンジン始動時に冷間状態で
あることを水温の変化量により判定したが、これを変更
してもよい。例えばエンジン始動時における水温を検出
し、その始動時水温が所定値（例えば、３０℃）以下で
あればその時点で冷間状態であることを判定するように
してもよい。また、エンジン停止中にも計時を行うタイ
マを用い、先のエンジン停止時から次のエンジン始動時
までの時間が所定時間以上の時に冷間状態であることを
判定するようにしてもよい。

【００７１】（２）上記実施形態では、キャニスタ１３
から吸気管２への燃料吸入条件をエンジン回転数ＮＥに
より判定したが、これをスロットル開度Ａｃｃｐ、吸気
圧ＰＭ、パージ率ＲＰＲＧ、吸入空気量等に変更しても
よい。また、各パラメータを組み合わせて判定するよう
にしてもよい。

【００７２】（３）上記実施形態では、燃料タンク７で
のエバポガスの発生条件を吸気温ＴＨＡにより判定した
が、これを大気圧、外気温、燃料タンク内温度等に変更
してもよい。

【００７３】（４）上記実施形態では、濃度増加時には
エバポガス発生条件の判定（冷間状態の判定又は吸気温
や大気圧の判定）で濃度更新幅α（＝α２又はα３）を
設定し、濃度減少時にはキャニスタ１３から吸気管２へ
の燃料吸入条件の判定で濃度更新幅α（＝−α１）を設
定した。即ち、濃度増加時又は濃度減少時には、各々の
条件判定だけで濃度更新幅αを設定していた。しかし、
この構成を変更してもよい。つまり、濃度増加時の条件
判定結果と、濃度減少時の条件判定結果とを所定の重み
付けにより組み合わせて、増量時又は減量時の濃度更新
幅αを設定するようにしてもよい。

【００７４】例えばエバポ濃度を減量側に更新する場合
には、前記図１２の特性図に代えて図１６の特性図を用
いるようにしてもよい。図１６は、減量幅α１を設定す
るための特性図であるが、増量側の条件を付加すること
により複数本の特性線を有する。具体的には、エンジン
回転数ＮＥが同じ場合、吸気温ＴＨＡが大きくなるほ
ど、減量幅α１が小さくなる特性が与えられている。

【００７５】

【発明の効果】請求項１〜１３に記載の発明によれば、
蒸発燃料（エバポガス）の濃度の推定を迅速且つ正確に
行うと共に、精密な空燃比制御を実現することができる
という優れた効果を発揮する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施形態における空燃比制御装置を示す構成
図。

【図２】デューティ比に対するパージ空気量の特性を示
す線図。

【図３】パージ弁全開時におけるパージ率の上限を示す
マップ。

【図４】空燃比学習制御ルーチンを示すフローチャー
ト。

【図５】パージ率演算ルーチンを示すフローチャート。

【図６】エバポ濃度演算ルーチンを示すフローチャー
ト。

【図７】濃度更新幅設定ルーチンを示すフローチャー
ト。

【図８】空燃比フィードバック制御ルーチンを示すフロ
ーチャート。

【図９】燃料噴射制御ルーチンを示すフローチャート。

【図１０】パージ弁制御ルーチンを示すフローチャー
ト。

【図１１】デューティ比を求めるためのマップ。

【図１２】減量幅α１を設定するための特性図。

【図１３】増量幅α３を設定するための特性図。

【図１４】エバポ濃度の更新時の作用を説明するための
タイムチャート。

【図１５】空燃比制御時の作用を説明するためのタイム
チャート。

【図１６】別の実施形態における減量幅α１を設定する
ための特性図。

【図１７】クレームに対応するブロック図。

【符号の説明】

１…エンジン（多気筒内燃機関）、２…吸気管、４…イ
ンジェクタ、６…空燃比センサとしての酸素センサ、７
…燃料タンク、１３…キャニスタ、１６…燃料放出量調
節手段としてのパージ弁、２１…空燃比制御手段，濃度
推定手段，濃度増減量変更手段としてのＣＰＵ、２２…
機関運転状態検出手段としてのスロットルセンサ、２３
…機関運転状態検出手段としての吸気圧センサ、２４…
機関運転状態検出手段としての水温センサ、２８…機関
運転状態検出手段としての吸気温センサ、２９…機関運
転状態検出手段としての回転数センサ。

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F02M 25/08 301 F02D 41/02 330 F02D 41/14 310

Claims (13)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】燃料タンクにて発生する蒸発燃料をキャニ
   スタにて吸着させると共に、該キャニスタに吸着された
   蒸発燃料を内燃機関の吸気系に放出する蒸発燃料放出機
   構と、 前記蒸発燃料放出機構による蒸発燃料の放出量を調節す
   るための燃料放出量調節手段と、 前記内燃機関に供給される混合気の空燃比を検出する空
   燃比センサと、 前記空燃比センサにより検出された空燃比と目標空燃比
   との偏差に基づく空燃比補正値、及び少なくとも蒸発燃
   料の濃度を一要素として含む前記蒸発燃料放出機構によ
   る蒸発燃料の放出状態に応じてインジェクタによる燃料
   噴射量を調量する空燃比制御手段とを備えた内燃機関の
   空燃比制御装置において、 前記内燃機関の運転状態を検出する機関運転状態検出手
   段と、 前記燃料放出量調節手段による蒸発燃料の放出時に、前
   記空燃比制御手段による空燃比補正値の燃料増量側又は
   燃料減量側への変化度合に応じて蒸発燃料の濃度を増減
   させ、それにより実際の濃度値を推定する濃度推定手段
   と、 前記機関運転状態検出手段により検出された機関運転状
   態に応じて、前記濃度推定手段による推定濃度の増量幅
   若しくは減量幅を変更する濃度増減量変更手段とを備
   え、 前記機関運転状態検出手段は、前記内燃機関始動時の冷
   間状態を検出するものであり、 該冷間状態である旨が検出されれば、前記濃度増減量変
   更手段による推定濃度の増量幅を前記空燃比補正値のオ
   ーバーシュート非発生域の最大値とする ことを特徴とす
   る内燃機関の空燃比制御装置。
2. 【請求項２】前記機関運転状態検出手段は、前記蒸発燃
   料放出機構から前記内燃機関の吸気系への燃料吸入条件
   を判定するものであり、 前記濃度増減量変更手段は、前記蒸発燃料放出機構から
   前記内燃機関の吸気系への燃料吸入条件に応じて推定濃
   度の減量幅を設定する 請求項１に記載の内燃機関の空燃
   比制御装置。
3. 【請求項３】前記機関運転状態検出手段は、前記燃料タ
   ンクでの蒸発燃料の発生条件を判定するものであり、 前記濃度増減量変更手段は、前記燃料タンクでの蒸発燃
   料の発生条件に応じて推定濃度の増量幅を設定する 請求
   項１又は２に記載の内燃機関の空燃比制御装置。
4. 【請求項４】燃料タンクにて発生する蒸発燃料をキャニ
   スタにて吸着させると共に、該キャニスタに吸着された
   蒸発燃料を内燃機関の吸気系に放出する蒸発燃料放出機
   構と、 前記蒸発燃料放出機構による蒸発燃料の放出量を調節す
   るための燃料放出量調節手段と、 前記内燃機関に供給される混合気の空燃比を検出する空
   燃比センサと、 前記空燃比センサにより検出された空燃比と目標空燃比
   との偏差に基づく空燃比補正値、及び少なくとも蒸発燃
   料の濃度を一要素として含む前記蒸発燃料放出機構によ
   る蒸発燃料の放出状態に応じてインジェクタによる燃料
   噴射量を調量する空燃比制御手段とを備えた内燃機関の
   空燃比制御装置において、 前記内燃機関の運転状態を検出する機関運転状態検出手
   段と、 前記燃料放出量調節手段による蒸発燃料の放出時に、前
   記空燃比制御手段による空燃比補正値の燃料増量側又は
   燃料減量側への変化度合に応じて蒸発燃料の濃度を増減
   させ、それにより実際の濃度値を推定する濃度推定手段
   と、 前記機関運転状態検出手段により検出された機関運転状
   態に応じて、前記濃度推定手段による推定濃度の増量幅
   若しくは減量幅を変更する濃度増減量変更手段とを備
   え、前記機関運転状態検出手段は、 前記内燃機関始動時の冷間状態を検出する冷間状態検出
   手段と、 前記蒸発燃料放出機構から前記内燃機関の吸気系への燃
   料吸入条件を判定する燃料吸入条件判定手段と、 前記燃料タンクにおける蒸発燃料の発生条件を判定する
   蒸発燃料発生条件判定手段と の３つの手段のうち、少な
   くとも一つを含むことを特徴とする 内燃機関の空燃比制
   御装置。
5. 【請求項５】前記機関運転状態検出手段は、前記冷間状
   態検出手段を含んで構成されており、 該冷間状態検出手段により冷間状態である旨が検出され
   れば、前記濃度増減量変更手段による推定濃度の増量幅
   を前記空燃比補正値のオーバーシュート非発生域の最大
   値とする請求項４に記載の内燃機関の空燃比制御装置。
6. 【請求項６】前記機関運転状態検出手段は、前記冷間状
   態検出手段を含んで構成されており、 該冷間状態検出手段は、前記内燃機関の始動時における
   水温の変化量により前記内燃機関の始動時における冷間
   状態を判定することを特徴とする請求項４に記載の内燃
   機関の空燃比制御装置。
7. 【請求項７】前記機関運転状態検出手段は、前記冷間状
   態検出手段を含んで構成されており、 該冷間状態検出手段は、前記内燃機関における冷却水の
   始動時水温が所定値以下であれば冷間状態であると判定
   することを特徴とする請求項４に記載の内燃機関の空燃
   比制御装置。
8. 【請求項８】前記機関運転状態検出手段は、前記冷間状
   態検出手段を含んで構成されており、 該冷間状態検出手段は、前記内燃機関の停止中も計時を
   行うタイマを備えており、該タイマにより先の内燃機関
   停止時から次の内燃機関停止時までの時間を計時し、そ
   の計時した時間が所定時間以上の時に冷間状態であると
   判定することを特徴とする請求項４に記載の内燃機関の
   空燃比制御装置。
9. 【請求項９】前記機関運転状態検出手段は、前記燃料吸
   入条件判定手段を含んで構成されており、 該燃料吸入条件判定手段は、前記内燃機関の回転数によ
   り判定し、前記濃度増減量変更手段における前記原料幅
   を前記回転数が高回転域ほど大きくなるよう設定されて
   いることを特徴とする請求項４に記載の内燃機関の空燃
   比制御装置。
10. 【請求項１０】前記機関運転状態検出手段は、前記燃料
    吸入条件判定手段を 含んで構成されており、 該燃料吸入条件判定手段は、前記内燃機関の吸気管に設
    けられたスロットル弁のスロットル開度と、前記吸気管
    内の吸気圧と、前記吸気管を通って前記内燃機関に吸入
    される吸入吸気量と、前記吸入吸気量に対する前記蒸発
    燃料の流量を示すパージ率との少なくとも一つ、もしく
    はそれぞれの組み合わせにて判定することを特徴とする
    請求項４に記載の内燃機関の空燃比制御装置。
11. 【請求項１１】前記濃度増減量変更手段における前記減
    量幅は更に前記吸気管を通る吸気の吸気温に応じて変更
    されるようになっており、前記吸気温が高いときほど前
    記減量幅が小さくなるよう設定されていることを特徴と
    する請求項９に記載の内燃機関の空燃比制御装置。
12. 【請求項１２】前記機関運転状態検出手段は、前記蒸発
    燃料発生条件判定手段を含んで構成されており、 該蒸発燃料発生条件判定手段は、前記内燃機関の吸気管
    を通る吸気の吸気温と、大気圧と、外気温と、前記燃料
    タンク内の温度のいずれかにより判定することを特徴と
    する請求項４に記載の内燃機関の空燃比制御装置。
13. 【請求項１３】前記機関運転状態検出手段は、前記蒸発
    燃料発生条件判定手段を含んで構成されており、 該蒸発燃料発生条件判定手段は、前記内燃機関の吸気管
    を通る吸気の吸気温により判定するものであって、前記
    濃度増減量変更手段における前記増量幅を前記吸気温が
    高いときほど大きくなるよう設定されていること特徴と
    する請求項４に記載の内燃機関の空燃比制御装置。