JPH0559977A

JPH0559977A - 内燃機関の蒸発燃料処理装置

Info

Publication number: JPH0559977A
Application number: JP22181691A
Authority: JP
Inventors: Yoshihiko Hiyoudou; 義彦兵道; Takaaki Ito; 隆晟伊藤; Akinori Osanai; 昭憲長内; Toru Kidokoro; 徹木所
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1991-09-02
Filing date: 1991-09-02
Publication date: 1993-03-09
Anticipated expiration: 2013-05-28
Also published as: JP2760175B2

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明は燃料タンクとエンジンの吸気管とを直
接連通する連通路を有する蒸発燃料処理装置に関し、ベ
ーパ中のガソリン蒸気量と空気量との配分が変化した場
合でも燃料噴射量を正確に補正し、あらゆる運転状態に
おいてもエンジンの空燃比を最適に制御することを目的
とする。【構成】燃料温度Ｔとタンク空間容積Ｖａ１リットル当
たりの積算ガソリン蒸気発生量Ｑｔとの関係を実験にて
求めたマップより、前回と今回のルーチン実行時の燃料
温度の差によって発生するガソリン蒸気発生量Ｑｇｖを
求め、今回ルーチン時の単位時間当たりのガソリン蒸気
発生量Ｑｇを求める（ステップ１２４）。別に求めたベ
ーパ発生量Ｑｔとガソリン蒸気発生量Ｑｇとの差により
ベーパ中の空気発生量Ｑａを求め（ステップ１２５）、
夫々について換算した燃料噴射量換算値Ｔｇ，Ｔａの差
より今回ルーチン時の噴射量補正値ΔＴｐを算出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は内燃機関の蒸発燃料処理
装置に係り、特に燃料タンクと内燃機関（エンジン）の
吸気管とを直接連通する連通路を有し、蒸発燃料を燃焼
室に搬送して燃焼させる蒸発燃料処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、車両の燃料タンクからエンジンの
吸気管に直接連通する連通路としてパージ通路を設け、
燃料タンク内で発生した蒸発燃料（ベーパ）を直接吸気
管に送り、このベーパを燃焼室にて燃焼させる蒸発燃料
処理装置がある。更に、ベーパ発生量の検出手段と、検
出されたベーパ発生量に基づいて燃料噴射弁による本来
の燃料噴射量を減少せしめる減算手段とを有する蒸発燃
料処理装置が知られている（例えば、特開昭 62-135625
号公報）。この公報に開示された蒸発燃料処理装置で
は、燃料タンクからのベーパ発生量と、エンジンの冷却
水温度、吸入空気温度、及び燃料温度との相関関係に着
目して、冷却水温度、吸入空気温度、又は燃料温度から
ベーパ発生量を検出し、このベーパ発生量から、エンジ
ン始動時における本来の燃料噴射量を減少補正する始動
時補正係数を算出する。特にエンジン始動時においては
ベーパが吸気管内に充満して空燃比が著しくリッチ側と
なっており、エンジンの始動性が悪化した状態である。
上記開示された処理装置では、上記始動時補正係数によ
りエンジン始動時の燃料噴射量を最適に制御するように
構成されているため、エンジン始動時の空燃比を最適に
制御することができ、エンジン始動性の向上を図ること
ができる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来の蒸発燃
料処理装置では、冷却水温度、吸入空気温度、又は燃料
温度から検出されるベーパ発生量から単純に燃料噴射量
を減少補正する始動時補正係数を算出している。一般
に、燃料タンクから発生するベーパはガソリンから発生
する純粋なガソリン蒸気と、タンク内に吸入された空気
との混合体で構成されている。このベーパのうちのガソ
リン蒸気は吸気管における空燃比をリッチ側とするもの
の、ベーパ中の空気は空燃比をリーン側とする作用をす
る。従ってベーパ中の空気の増減は、ベーパ発生量に基
づいて燃料噴射弁の本来の燃料噴射量を減少せしめる減
少補正にとって反対の作用をするものである。即ち、ベ
ーパ中の空気は燃料噴射量を逆に増加補正させる方向に
作用する。従って、ベーパ中の空気量を考慮していない
従来の蒸発燃料処理装置における始動時補正係数は不正
確である。

【０００４】また、上記例の蒸発燃料処理装置は、上述
の如くエンジン始動時の燃料噴射量の補正を主体として
おり、エンジンの通常運転時の上記諸温度の変化や、通
常運転時のベーパ発生量を増減させる要因の１つである
燃料タンク内の空間量を考慮していないため、エンジン
の通常運転時においては正確な燃料噴射量の補正を行う
ことができない。

【０００５】そこで本発明は上記課題に鑑みなされたも
ので、ベーパ中のガソリン蒸気量と空気量を算出する手
段を設けることにより、ベーパ発生量に対して燃料噴射
量を正確に補正し、エンジンのあらゆる運転状態におい
てもエンジンの空燃比を最適に制御しうる内燃機関の蒸
発燃料処理装置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】図１は上記目的を達成す
る本発明の原理構成図を示す。同図に示すように本発明
は、燃料タンク１１と内燃機関１２の吸気管１３とを直
接連通する連通路１４を有し、前記燃料タンク１１から
蒸発する蒸発燃料の蒸発量を検出する燃料蒸発量検出手
段１５と、前記燃料蒸発量検出手段１５によって検出さ
れた燃料蒸発量に基づいて、燃料噴射弁１６からの燃料
噴射量を補正する燃料補正量演算手段１７とを有する内
燃機関の蒸発燃料処理装置において、前記燃料タンク１
１から蒸発する蒸発燃料のうちの純粋なガソリン蒸気量
を検出するガソリン蒸気量検出手段１８と、前記燃料蒸
発量検出手段１５によって検出された燃料蒸発量と、前
記ガソリン蒸気量検出手段１８によって検出されたガソ
リン蒸気量とから、前記蒸発燃料のうちの空気量を算出
する空気量演算手段１９とを設けてなり、前記燃料補正
量演算手段１７は、前記蒸発燃料のうちの前記ガソリン
蒸気量と前記空気量との配分により前記燃料噴射弁１６
からの燃料噴射量を補正する構成である。

【０００７】

【作用】本発明では、ガソリン蒸気量検出手段１８と空
気量演算手段１９とを設け、燃料タンク１１から発生す
る蒸発燃料のうちのガソリン蒸気量と空気量とを夫々得
る。そして、蒸発燃料のうちのガソリン蒸気量と空気量
との配分が理論空燃比よりリッチ側となった場合には、
燃料補正演算手段１７が燃料噴射弁１６からの燃料噴射
量を減量させ、また反対に蒸発燃料のうちのガソリン蒸
気量と空気量との配分が理論空燃比よりリーン側となっ
た場合には、燃料噴射弁１６からの燃料噴射量を増量さ
せる。従って、内燃機関の運転状態において蒸発燃料の
うちのガソリン蒸気量と空気量との配分が変化しても、
これに対応させて燃料噴射弁１６からの燃料噴射量を正
確に補正することができる。

【０００８】

【実施例】図２は本発明の一実施例のシステム構成図を
示す。本実施例は図１に示す内燃機関１２として４気筒
４サイクル火花点火式内燃機関（エンジン）に適用した
例で、後述するマイクロコンピュータ２１とエンジン制
御コンピュータ（ＥＣＵ）２２によって制御される。

【０００９】図２において、２３は燃料タンク（前記燃
料タンク１１に相当する）であり、燃料タンク２３内に
は、燃料温度を測定する燃料温度センサ２４、及び燃料
タンク２３内における燃料の残量を測定する燃料残量セ
ンサ２５が取り付けられている。燃料温度センサ２４、
及び燃料残量センサ２５からの信号はマイクロコンピュ
ータ２１に夫々出力されている。

【００１０】４１はエンジン４０の吸気管（前記吸気管
１３に相当）であり、燃焼室４０ａの反対側端部には図
示されていないエアクリーナが設けられている。吸気管
４１には、エアクリーナが設けられている上流側より、
エアフローメータ４２、スロットルバルブ４３、サージ
タンク４４、燃料噴射弁４５が設けられている。エアフ
ローメータ４２は吸気管４１への吸入空気量を検出し、
この検出信号をマイクロコンピュータ２１に出力してい
る。燃料噴射弁４５と燃料タンク２３との間には燃料循
環ライン４７が設けられており、燃料循環ポンプ４６に
より燃料タンク２３の燃料が常に循環している。燃料噴
射弁４５は、ＥＣＵ２２からの噴射命令により命令され
た時間のみ吸気管４１内に一定量の燃料噴射を行う。従
って、燃料噴射弁４５において燃料噴射が行われている
時間が、そのまま燃料噴射量に対応する。

【００１１】燃料タンク２３からの蒸発燃料（ベーパ）
ライン２６は、タンク内圧制御弁２７を通ってキャニス
タ３０に通ずるキャニスタライン２６ｂと、燃料タンク
２３からバキューム・スイッチング・バルブ（ＶＳＶ）
と称される電磁弁３１を介してエンジン４０（前記内燃
機関１２に相当）に通ずるダイレクトライン２６ａ（前
記連通路１４に相当）に分かれる。

【００１２】キャニスタ３０内には活性炭等の吸着剤が
充填されており、その下部には大気導入口３０ａが設け
られている。キャニスタ３０からは、もう１つの電磁弁
３２を介してエンジン４０に連通しているパージライン
３３が設けられている。タンク内圧制御弁２７は、開放
圧を大気圧より高く設定することにより、エンジン運転
時に燃料タンク２３からのベーパがキャニスタ３０側に
流れることを防止している。また、電磁弁３１は、後述
するように、マイクロコンピュータ２１からの制御信号
により弁開度が調整され、燃料タンク２３から吸気管４
１に到るベーパの流量を調整する。

【００１３】また、燃料タンク２３からのベーパが搬送
される上記ダイレクトライン２６ａと、パージライン３
３は、本実施例においてはサージタンク４４に接続され
ているが、接続部位は吸気管４１上のいずれの部位であ
ってもよい。

【００１４】エンジン停止中に燃料タンク２３内から発
生したベーパは、周知の如く、キャニスタライン２６ｂ
を通ってキャニスタ３０内の活性炭に吸着されて大気へ
の放出が防止される。そして、エンジン始動直後のアイ
ドル運転時において、サージタンク４４内の負圧を利用
してキャニスタ３０の大気導入口３０ａから空気を導入
し（電磁弁３２は開の状態とされている）、これによっ
て活性炭に吸着されている燃料が離脱される。そして、
この燃料がパージライン３３を通って吸気管４１に吸入
され、燃焼室４０ａ内で燃焼される。

【００１５】また、エンジン４０の連続運転中において
は、燃料が高温となる燃料噴射弁４５を通って上記燃料
循環ライン４７を循環することにより、燃料の温度が上
昇する。この燃料温度の上昇に伴って発生するベーパ
は、電磁弁３１が適当に開くことによりサージタンク４
４内の負圧を利用して、ダイレクトライン２６ａを介し
て吸気管４１に吸入され上記の如く燃焼される。

【００１６】上記のような構成の各部の動作を制御する
マイクロコンピュータ２１は図３に示す如きハードウェ
ア構成とされている。同図中、図２と同一構成部分には
同一符号を付し、その説明を省略する。

【００１７】図３において、マイクロコンピュータ２１
は中央処理装置（ＣＰＵ）５０、処理プログラムを格納
したリード・オンリ・メモリ（ＲＯＭ）５１、作業領域
として使用されるランダム・アクセス・メモリ（ＲＡ
Ｍ）５２、エンジン停止後もデータを保持するバックア
ップＲＡＭ５３、入力インターフェース回路５４、マル
チプレクサ付Ａ／Ｄコンバータ５６、及び出力インター
フェース回路５５などから構成されており、それらはバ
ス５７を介して相互に接続されている。

【００１８】Ａ／Ｄコンバータ５６は燃料温度センサ２
４からの燃料温度検出信号、燃料残量センサ２５からの
燃料残量検出信号、エアフローメータ４２からの吸入空
気量検出信号等を入力インターフェース回路５４を通し
て順次切り換えて周期的に取り込み、それをアナログ／
ディジタル変換してバス５７へ順次送出する。出力イン
ターフェース回路５５は、ＣＰＵ５０にて処理された信
号がバス５７を介して入力され、電磁弁３１及びＥＣＵ
２２へ送出してそれらを制御する。ＥＣＵ２２は入力さ
れた信号に基づき燃料噴射弁４５の燃料噴射時間、及び
電磁弁３２を制御する。電磁弁３２はエンジン始動後の
アイドル状態において、エンジン４０の吸入空気量にほ
ぼ比例した弁開度の制御が行われる。燃料噴射弁４５の
燃料噴射時間の制御については後で詳述する。

【００１９】図４は上記構成のマイクロコンピュータ２
１における処理内容の構成を示すブロック図である。

【００２０】マイクロコンピュータ２１による処理内容
の構成は、電磁弁流量演算装置６０（前記燃料蒸発量検
出手段１５に相当）と、電磁弁駆動回路７０と、燃料補
正量演算装置８０（前記ガソリン蒸気量検出手段１８、
空気量演算手段１９、及び燃料補正量演算手段１７に相
当）とからなる。電磁弁流量演算装置６０により、ベー
パ発生量が推定されると共に、このベーパ発生量に対応
した電磁弁３１の開度が決定される。決定された弁開度
は電磁弁駆動回路７０に伝えられ、電磁弁３１における
流量が、発生したベーパが過不足無く流れる目標流量と
なるように電磁弁３１が開く。一方、燃料補正量演算装
置８０は、後で詳述するように、電磁弁３１における流
量から、ベーパによる吸気管４１に吸入される余分な燃
料量を演算し、ＥＣＵ２２で計算された燃料噴射弁４５
による本来の燃料噴射時間の補正を行う。

【００２１】上記構成のマイクロコンピュータ２１内の
ＣＰＵ５０はＲＯＭ５１内に格納されたプログラムに従
い、前記した燃料蒸発量検出手段１５、ガソリン蒸気量
検出手段１８、空気量演算手段１９、及び燃料補正量演
算手段１７を実現する。

【００２２】先ず、燃料蒸発量検出手段１５を実現す
る、電磁弁３１の目標流量を演算する処理内容について
図５に示すフローチャートをもとに説明する。目標流量
は燃料タンク２３内の温度上昇に伴うガソリン蒸気を含
むベーパの発生量を推定し、この発生量を目標流量とす
る。このようにすることにより、燃料タンク２３より発
生するベーパをすべてエンジン４０に吸入させることが
でき、また反対に吸気管４１の負圧により新たなベーパ
が燃料タンク２３から発生してしまうことも防止でき
る。

【００２３】図５は燃料蒸発量検出手段１５を実現する
電磁弁流量演算ルーチンのフローチャートを示す。同図
に示すルーチン１００が周期Δｔｃ秒毎に割り込み起動
されると、先ず最初に今回の燃料温度Ｔｎを、燃料温度
センサ２４からの信号が処理されて保持されているＲＡ
Ｍ５２から読み込む（ステップ１０１）。次に、ＲＯＭ
５１に予め記憶されている図９に示すベーパ発生量のマ
ップ２００から、ステップ１０１で読み込まれた燃料温
度Ｔｎの時のベーパ発生量ＴＱｎを補間により算出する
（ステップ１０２）。このマップ２００は、燃料温度Ｔ
と、後述する燃料タンク２３の空間容積Ｖａの１リット
ル当たりの燃料温度−20℃から燃料温度Ｔ℃までの積算
ベーパ発生量ＴＱとの関係を実験にて求めたものであ
る。従って、ベーパ発生量ＴＱｎの単位は（リットル／
リットル）となる。

【００２４】次に、前回のルーチン実行時の燃料温度Ｔ
₀から今回の燃料温度Ｔｎに燃料温度が上昇した時に発
生するベーパ発生量ＱＬを求める。このベーパ発生量Ｑ
Ｌは、前回のルーチン時に記憶された前回のベーパ発生
量ＴＱ₀と、今回のベーパ発生量ＴＱｎとの差、即ち、
ＱＬ＝ＴＱｎ−ＴＱ₀によって計算することができる
（ステップ１０３）。

【００２５】次に、燃料残量センサ２５より得られる燃
料残量Ｖｓをタンク容量Ｖｔから差し引くことにより、
今回のタンク空間容積Ｖａを算出する（図２参照、ステ
ップ１０４）。ステップ１０３で得られたベーパ発生量
ＱＬは、燃料温度がＴ₀からＴｎに上昇した時のタンク
空間容積Ｖａ１リットル当たりのベーパ発生量である。
従って、ＱＬ×Ｖａ／Δｔｃにより、今回のルーチン実
行時における、単位時間（１sec ）当たりの目標流量Ｑ
ｔ（リットル／sec ）を得ることができる（ステップ１
０５）。

【００２６】次に、次回のルーチン実行時のために、今
回の燃料温度Ｔｎ時のベーパ発生量ＴＱｎをＴＱ₀に置
き換える（ステップ１０６）。そして、新しいＴＱ₀と
ステップ１０５で得られた目標流量Ｑｔとを新たにＲＡ
Ｍ５２に記憶して（ステップ１０７）、このルーチン１
００を終了する（ステップ１０８）。

【００２７】尚、ステップ１０２で参照するマップ２０
０には、上記の如く、燃料温度Ｔと、タンク空間容積Ｖ
ａ１リットル当たりの燃料温度−20℃から燃料温度Ｔ℃
までの積算ベーパ発生量ＴＱとの関係が格納されている
が、この代わりに次式（１）により計算してもよい。

【００２８】

【数１】

【００２９】但し、Ｒ：ガス定数Ｐａ：燃料タンクの圧力（≒大気圧）Ｐｇ（Ｔ）：燃料温度Ｔ（°Ｋ）の時のガソリン蒸気圧ガソリン蒸気圧は次式（２）による近似式により求め
る。

【００３０】

【数２】

【００３１】但し、Ｔｂ：沸点（55℃）Ｔｃ：燃料温度（℃）図６は電磁弁３１の開度を決定するルーチンを示す。こ
のルーチン１１０は、上記ルーチン１００と同様に図４
で示す電磁弁流量演算装置６０内でΔｔｄ秒毎に実行さ
れる。先ず最初に吸入空気量Ｑｓｎ（リットル／rev ）
を、エアフローメータ４２からの信号が処理されて保持
されているＲＡＭ５２から読み込む（ステップ１１
１）。次に、予め吸入空気量Ｑｓを変数として電磁弁３
１を全開したときの電磁弁３１における流量Ｑ（最大流
量）を記憶してある、図１０に示すマップ２１０によ
り、ステップ１１１で読み込んだ吸入空気量Ｑｓｎに対
する電磁弁３１の最大流量Ｑｎを求める（ステップ１１
２）。本来、精度を良くするために、電磁弁３１の上下
流の圧力差を変数とすべきであるが、エアフローメータ
４２から得られる吸入空気量で吸気管４１内の圧力を代
表させ、燃料タンク２３側は大気圧に近い値であること
から、吸入空気量を変数として代用し、電磁弁３１の最
大流量を求めても実用上問題ない。従って、本実施例に
おいては図１０に示すマップ２１０を使用する。

【００３２】次に、ステップ１１２で得られた最大流量
Ｑｎと、上記ルーチン１００で得られた目標流量Ｑｔと
の比により電磁弁３１の弁開度αを決定し（ステップ１
１３）、このルーチン１１０を終了する（ステップ１１
４）。そして、この開度αを図４に示す電磁弁駆動回路
７０に出力し、電磁弁３１の弁開度を所望開度αとして
いる。この弁開度αは実際にはパルス信号のパルス幅で
制御されるものである。即ち、パルス信号により開閉を
繰り返す電磁弁３１の開の時間（パルス幅に対応する）
を増減させることにより弁開度を変化させている。この
ようにすることにより電磁弁３１の弁開度に対応する流
量の精度が高められる。

【００３３】次に、前記ガソリン蒸気量検出手段１８、
空気量演算手段１９、及び燃料補正量演算手段１７夫々
を実現する、前記燃料補正量演算装置８０における燃料
補正量の推定ロジックについて図７に示すフローチャー
トをもとに説明する。

【００３４】燃料補正の考え方は、燃料タンク２３から
のベーパ中に含まれる純粋なガソリン蒸気の量と空気の
量を夫々推定し、これらの割合、即ち混合比が理論空燃
比よりもリッチ側である場合には燃料噴射量を減量し、
反対に理論空燃比よりもリーン側である場合には燃料噴
射量を増量するというものである。

【００３５】図７は燃料補正量演算装置８０内にて実行
される燃料補正量演算ルーチンのフローチャートを示
す。ルーチン１２０は上記ルーチン１００と同じ周期Δ
ｔｃ秒にて処理される。先ず最初に今回の燃料温度Ｔｎ
をルーチン１００と同様にＲＡＭ５２から読み込む（ス
テップ１２１）。次に、ＲＯＭ５１に予め記憶されてい
る図１１に示すガソリン蒸気発生量のマップ２２０から
ステップ１２１で読み込まれた燃料温度Ｔｎの時のガソ
リン蒸気発生量Ｑｔｎを補間により算出する（ステップ
１２２）。このマップ２２０は、燃料温度Ｔと、上記タ
ンク空間容積Ｖａ１リットル当たりの燃料温度−20℃か
ら燃料温度Ｔ℃までの積算ガソリン蒸気発生量Ｑｔとの
関係を実験にて求めたものである。

【００３６】次に、前回のルーチン実行時の燃料温度Ｔ
₀から今回の燃料温度Ｔｎに燃料温度が上昇した時に発
生するガソリン蒸気発生量Ｑｇｖを求める。このガソリ
ン蒸気発生量Ｑｇｖは、ルーチン１００と同様、前回の
ルーチン実行時に記憶された前回のガソリン蒸気発生量
Ｑｔ₀と、今回のガソリン蒸気発生量Ｑｔｎとの差、即
ち、Ｑｇｖ＝Ｑｔｎ−Ｑｔ₀によって計算することがで
きる（ステップ１２３）。

【００３７】ステップ１２３で得られたガソリン蒸気発
生量Ｑｇｖは、燃料温度がＴ₀からＴｎに上昇した時の
タンク空間容積Ｖａ１リットル当たりのガソリン蒸気発
生量である。従って、Ｑｇｖ×Ｖａ／Δｔｃにより、今
回のルーチン実行時における、単位時間（１sec ）当た
りのガソリン蒸気発生量Ｑｇ（リットル／sec ）を得る
ことができる（ステップ１２４）。以上のように、ここ
までのステップにおいて、上記ルーチン１００と同様の
方法により発生するベーパ中のガソリン蒸気発生量Ｑｇ
を得ることができ、前記ガソリン蒸気量検出手段１８が
実現される。

【００３８】次に、ルーチン１００で得られた単位時間
当たりのベーパ発生量Ｑｔから上記ガソリン蒸気発生量
Ｑｇを減算することにより、ベーパ中の単位時間当たり
の空気発生量Ｑａ（リットル／sec ）を得る（ステップ
１２５）。よってこのステップ１２５により前記空気量
演算手段１９が実現される。次に、ガソリン蒸気発生量
Ｑｇ、及び空気発生量Ｑａ夫々に係数Ｋｇ，Ｋｐを乗算
することにより、燃料噴射量換算値Ｔｇ，Ｔａを得る
（ステップ１２６）。係数Ｋｇは、単位がリットルで表
されているガソリン蒸気の量を、このガソリン量に対応
する実質的な燃料噴射量（燃料噴射時間）に換算する換
算定数であり、係数Ｋｐは、発生した空気量に対して理
論空燃比とする燃料噴射量（燃料噴射時間）に換算する
換算定数である。

【００３９】次に、燃料噴射量換算値Ｔａから同値Ｔｇ
を減算して噴射量（噴射時間）補正値ΔＴｐを算出する
（ステップ１２７）。ここで、Ｔａ＞Ｔｇの関係、即ち
ΔＴｐが正となる場合は、ベーパ発生量Ｑｔ中のガソリ
ン蒸気と空気との混合比が理論空燃比よりもリーン側で
あることを示し、反対に、Ｔａ＜Ｔｇの関係、即ちΔＴ
ｐが負となる場合は、ベーパ発生量Ｑｔ中のガソリン蒸
気と空気との混合比が理論空燃比よりもリッチ側である
ことを示している。Ｔａ＝Ｔｇの場合にはベーパが丁度
理論空燃比となっている状態であり、ΔＴｐ＝０とな
る。

【００４０】このように、上記ステップ１２６，１２７
により噴射量（噴射時間）補正値ΔＴｐを求めることが
でき、前記燃料補正量演算手段１７が実現される。

【００４１】次に、次回のルーチン実行時のために、今
回の燃料温度Ｔｎ時のガソリン蒸気発生量ＱｔｎをＱｔ
₀に置き換える（ステップ１２８）。そして、新しいＱ
ｔ₀とステップ１２７で得られた噴射量補正値ΔＴｐと
を新たにＲＡＭ５２に記憶して（ステップ１２９）、こ
のルーチン１２０を終了する（ステップ１３０）。

【００４２】このように、燃料補正量演算ルーチン１２
０によれば、ベーパ発生量Ｑｔと、ガソリン蒸気発生量
Ｑｇから空気発生量Ｑａを算出し、ベーパ中のガソリン
蒸気と空気の混合比を理論空燃比に補正する噴射量補正
値ΔＴｐを求めることができる。

【００４３】尚、ステップ１２２のマップ２２０には、
上記の如く、燃料温度Ｔと、上記タンク空間容積Ｖａ１
リットル当たりの燃料温度−20℃から燃料温度Ｔ℃まで
の積算ガソリン蒸気発生量Ｑｔとの関係が格納されてい
るが、この代わりに次式（３）により計算してもよい。

【００４４】

【数３】

【００４５】但し、Ｐａ：燃料タンクの圧力（≒大気圧）Ｐｇ（Ｔｎ）：燃料温度Ｔｎ（°Ｋ）の時のガソリン蒸
気圧ＱＬ：式（１）で得られる燃料温度Ｔｎ〜Ｔ₀間
のタンク空間容積Ｖａ１リットル当たりの積算ベーパ発
生量上記ステップ１２７で得られた噴射量補正値ΔＴｐはエ
ンジン制御コンピュータ（ＥＣＵ）２２に送られる。図
８はＥＣＵ２２内にて処理される噴射量演算ルーチン１
４０のフローチャートを示す。

【００４６】図８において、上記エアフローメータ４２
から得られる吸入空気量Ｑｓに上記燃料補正量演算ルー
チン１２０のステップ１２６で用いた換算係数Ｋｐを乗
算することにより、燃料噴射弁４５による基本噴射量Ｔ
ｐを算出する（ステップ１４１）。この基本噴射量Ｔｐ
は、吸入管４１にベーパの吸入が無い場合に、吸入空気
量Ｑｓに対して理論空燃比とするための燃料噴射量であ
る。

【００４７】そして、上記ステップ１４１で求められた
基本噴射量Ｔｐに、上記ルーチン１２０で得られた噴射
量補正値ΔＴｐを加えることにより、基本噴射量Ｔｐを
補正して燃料噴射弁４５から実際に噴射される燃料噴射
量Ｔｐ′を得（ステップ１４２）、このルーチン１４０
を終了する（ステップ１４３）。

【００４８】そして、燃料噴射量Ｔｐ′のパルス幅を有
するパルス信号（駆動信号）を燃料噴射弁４５に供給す
る構成としているため、実際の燃料噴射量（燃料噴射時
間）Ｔｐ′は、ベーパが理論空燃比よりもリーン側（Δ
Ｔｐが正）の時は基本噴射量（基本噴射時間）Ｔｐを増
量し、リッチ側（ΔＴｐが負）の時は基本噴射量（基本
噴射時間）Ｔｐを減量するように最適状態に制御され
る。

【００４９】このように、本実施例によれば、燃料補正
量演算ルーチン１２０によって、ガソリン蒸気量検出手
段１８、空気量演算手段１９、燃料補正量演算手段１７
が実現され、ベーパ中のガソリン蒸気と空気の混合比を
理論空燃比に補正する噴射量補正値ΔＴｐを得ることが
できる。従って、燃料タンク２３からベーパを直接吸気
管４１に吸入させこれを燃焼させる構成において、燃料
タンク２３から発生するベーパ中のガソリン蒸気量と空
気量との配分が変化しても、上記噴射量補正値ΔＴｐに
より燃料噴射弁による燃料噴射量が適当に増減され、よ
って、エンジンのあらゆる運転状態においてもエンジン
の空燃比を最適に制御することができる。

【００５０】また、エンジン通常運転中の高温のガソリ
ン蒸気は、ガソリン中の高沸点成分を多く含み、キャニ
スタ３０の劣化原因になっていた。しかし本実施例のよ
うに、最適な空燃比制御を行うことでエンジン通常運転
中はベーパをキャニスタ３０に通さなくすることによ
り、キャニスタ３０の劣化防止を図ることができる。

【００５１】尚、本発明は上記実施例に限定されるもの
ではなく、燃料タンク２３からのダイレクトライン２６
ａ上に単に流量センサを設けてベーパ発生量を直接検出
し、ガソリン蒸気発生量は上記実施例の如く燃料温度か
ら実験的に求めて、両者の差からベーパ中の空気量を求
める構成のものでもよく、また、ベーパ発生量を検出す
る上記流量センサとベーパ中のガソリン濃度を検出する
濃度センサとを設け、両者の信号によりベーパ中のガソ
リン蒸気量と空気量とを求めるように構成したものであ
ってもよい。これらの場合においても、上記実施例の効
果と同様の効果が得られることは勿論である。

【００５２】

【発明の効果】上述の如く、本発明によれば、ガソリン
蒸気量検出手段と空気量演算手段とが、蒸発燃料の発生
量のうちのガソリン蒸気量と空気量を夫々得て、蒸発燃
料が吸気管に吸入された場合であっても、燃料補正演算
手段が理論空燃比とすべく燃料噴射弁からの燃料噴射量
を制御するため、内燃機関の運転中に蒸発燃料のうちの
ガソリン蒸気量と空気量との配分が変化しても、これに
対応させて燃料噴射弁からの燃料噴射量を正確に補正す
ることができる。従って、内燃機関のあらゆる運転状態
においても内燃機関の空燃比を最適に制御することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の原理構成図である。

【図２】本発明の一実施例のシステム構成図である。

【図３】図２に示すマイクロコンピュータのハードウェ
ア構成を示す図である。

【図４】図２に示すマイクロコンピュータ２１における
処理内容の構成を示すブロック図である。

【図５】電磁弁流量演算ルーチンを示すフローチャート
である。

【図６】電磁弁開度演算ルーチンを示すフローチャート
である。

【図７】燃料補正量演算ルーチンを示すフローチャート
である。

【図８】噴射量演算ルーチンを示すフローチャートであ
る。

【図９】燃料温度とタンク空間量１リットル当たりのベ
ーパ発生量との関係のマップを示す図である。

【図１０】吸入空気量と電磁弁全開状態における最大流
量との関係のマップを示す図である。

【図１１】燃料温度とタンク空間量１リットル当たりの
ガソリン蒸気発生量との関係のマップを示す図である。

【符号の説明】

１１，２３燃料タンク１２，４０内燃機関（エンジン）１３，４１吸気管１４連通路１５燃料蒸発量検出手段１６，４５燃料噴射弁１７燃料補正量演算手段１８ガソリン蒸気量検出手段１９空気量演算手段２１マイクロコンピュータ２２エンジン制御コンピュータ（ＥＣＵ）２４燃料温度センサ２５燃料残量センサ３１，３２電磁弁４２エアフローメータ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者木所徹愛知県豊田市トヨタ町１番地トヨタ自動車株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】燃料タンクと内燃機関の吸気管とを直接
連通する連通路を有し、前記燃料タンクから蒸発する蒸
発燃料の蒸発量を検出する燃料蒸発量検出手段と、該燃
料蒸発量検出手段によって検出された燃料蒸発量に基づ
いて、燃料噴射弁からの燃料噴射量を補正する燃料補正
量演算手段とを有する内燃機関の蒸発燃料処理装置にお
いて、前記燃料タンクから蒸発する蒸発燃料のうちの純粋なガ
ソリン蒸気量を検出するガソリン蒸気量検出手段と、前記燃料蒸発量検出手段によって検出された燃料蒸発量
と、前記ガソリン蒸気量検出手段によって検出されたガ
ソリン蒸気量とから、前記蒸発燃料のうちの空気量を算
出する空気量演算手段とを設けてなり、前記燃料補正量演算手段は、前記蒸発燃料のうちの前記
ガソリン蒸気量と前記空気量との配分により前記燃料噴
射弁からの燃料噴射量を補正する構成であることを特徴
とする内燃機関の蒸発燃料処理装置。