JPH06159161A - 内燃エンジンの蒸発燃料処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 エンジンの吸気系に供給される蒸発燃料の濃
度を制御してエンジンの運転状態に応じたパージ流量の
制御を行うことができるようにした。 【構成】 パージ制御弁１８をバイパスするバイパス管
２９を設けると共に、バイパス管２９中に電磁開閉弁３
０、質量流量計３１及びジェットオリフィス３２を配設
し、ジェットオリフィス３２の前後の差圧から算出され
るバイパス流量（体積流量）と質量流量計３１の検出値
とからベーパー濃度を求め、該ベーパー濃度に応じてバ
ージ制御弁１８の弁開度及び燃料噴射弁１３から噴射さ
れる燃料噴射量を制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、内燃エンジンの蒸発燃
料処理装置に関し、特にキャニスタに吸着されたＨＣ等
を含む蒸発燃料の吸気系への放出を制御する内燃エンジ
ンの蒸発燃料処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、エンジンの停止時に燃料タン
ク内で発生する蒸発燃料が大気中に放出されるのを防止
する蒸発燃料処理装置が広く用いられている。前記蒸発
燃料処理装置は、エンジンの停止時に前記蒸気燃料をキ
ャニスタに吸着し、エンジン作動時にその吸着された蒸
発燃料を吸気系に放出（パージ）させるようにしたもの
で、例えば実公昭６０−２１４９４号公報に開示される
ものが知られている。

【０００３】この文献に開示された装置は、キャニスタ
に吸着される蒸発燃料をエンジンの吸気系に放出する蒸
発燃料放出通路（パージ管）に、絞りと流量制御弁とを
並設し、さらにこの流量制御弁と直列に開閉弁を設けた
もので、これらを使用してエンジン負荷に応じて蒸発燃
料の放出量を制御するものである。すなわち、流量制御
弁はエンジンの負荷が第１設定値に達した際に開作動
し、エンジン負荷の増大に伴って開度が増大し、開閉弁
は、エンジンの負荷が前記第１設定値より低い第２設定
値以下の際、並びに前記第１設定値より高い第３設定値
以上の際に閉じる。このようにして、低負荷時に蒸発燃
料の放出量を少なくして低負荷走行時の走行性を確保す
ると共に、中負荷時に蒸発燃料の放出量を大として中負
荷時の走行性を安定化させ、高出力を必要とする高負荷
時には蒸発燃料の放出を停止し、走行性をより一層改善
することを図っている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術においては、エンジンの運転状態に応じて流量制
御弁を制御し、パージ流量を制御しているにすぎず、キ
ャニスタに吸着貯蔵されている蒸発燃料量によっては流
量制御弁を通過するパージ流量が同一であってもパージ
管を流れる蒸発燃料濃度の差異によりエンジンの吸気系
に供給される蒸発燃料の質量が異なり、パージ流量をエ
ンジンの運転状態に応じた最適流量に制御するのが困難
であるという問題点があった。

【０００５】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、エンジンの吸気系に供給される蒸発燃料
の質量を制御してエンジンの運転状態に応じたパージ流
量の制御を行うことができる内燃エンジンの蒸発燃料処
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】上記目的を達成するため
に本発明は、燃料タンクから発生する蒸発燃料を吸着貯
蔵するキャニスタと、該キャニスタと内燃エンジンの吸
気系とを接続する第１の連通路と、該第１の連通路に介
装されて前記内燃エンジンの負荷に応じた蒸発燃料を前
記内燃エンジンに供給する第１の制御弁とを備えた内燃
エンジンの蒸発燃料処理装置において、前記第１の連通
路をバイパスして前記第１の蒸発燃料量より少量の第２
の蒸発燃料量を前記内燃エンジンに供給する第２の連通
路と、該第２の連通路に介装された第２の制御弁とを備
え、かつ前記第２の連通路を通過する蒸発燃料の濃度を
検出する濃度算出手段を有していることを特徴としてい
る。

【０００７】具体的には、前記第２の連通路に質量流量
計と絞りとが介装されると共に、前記濃度算出手段が、
前記絞りと前記内燃エンジンの負荷に応じて算出された
体積流量値と前記質量流量計の出力値とに基づいて濃度
を算出することを特徴としている。

【０００８】また、好ましくは、前記濃度算出手段の検
出結果に応じて前記第１の制御弁を制御する制御手段を
有していることを特徴としている。

【０００９】さらに、本発明は、前記内燃エンジンの運
転状態を検出する運転状態検出手段と、該運転状態検出
手段の検出結果に基づいて燃料噴射量を算出する燃料噴
射量算出手段とを備え、前記燃料噴射量算出手段により
算出された燃料噴射量を前記濃度算出手段の算出結果に
応じて補正する補正手段を有していることを特徴とする
のも好ましい。

【００１０】

【作用】上記構成によれば、第１の連通路より少量の蒸
発燃料が通過する第２の連通路内の蒸発燃料の濃度を検
出することができる。具体的には蒸発燃料の濃度は体積
流量値と質量流量計の出力値に基づいて算出される。

【００１１】また、第１の制御弁により蒸発燃料濃度に
応じてパージ流量が制御される。

【００１２】さらに、蒸発燃料濃度に応じて燃料噴射量
の補正がなされる。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づき詳説す
る。

【００１４】図１は本発明に係る内燃エンジンの蒸発燃
料処理装置の一実施例を示す全体構成図である。

【００１５】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′の弁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。

【００１６】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。

【００１７】また、分岐管７の下流側の吸気管２の管壁
には吸気温（ＴＡ）センサ８が装着され、該ＴＡセンサ
８により検出された吸気温ＴＡは電気信号に変換され、
ＥＣＵ５に供給される。

【００１８】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９が挿着され、該ＴＷセンサ９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。

【００１９】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１０
が取り付けられている。

【００２０】ＮＥセンサ１０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
ＴＤＣ信号パルスはＥＣＵ５に供給される。

【００２１】さらに、エンジン１の排気管１１の途中に
は酸素濃度センサ（以下「Ｏ２センサ」と称する）１２
が設けられており、該Ｏ２センサ１２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。

【００２２】燃料噴射弁１３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１３は燃料供給管１４により燃料ポンプ１５を介して
燃料タンク１６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弁１３
の開弁時間が制御される。

【００２３】吸気管２のスロットル弁３′と分岐管６と
の間にはパージ管１７が分岐して設けられ、該パージ管
１７はパージ制御弁１８（第１の制御弁）を介してキャ
ニスタ１９に接続されている。

【００２４】また、前記パージ制御弁１８は、吸気管２
とキャニスタ１９とが連通可能となるように上下方向に
可動自在に配設された断面楔形状の弁体２０と、該弁体
２０が内有されるケーシング２１と、弁体２０を上下方
向に駆動させる常開型の電磁弁２２と、弁軸２３を介し
て弁体２０に接続された弁開度（リフト）センサ（以
下、「Ｌセンサ」という）２４とを備えている。そし
て、電磁弁２２はＥＣＵ５に電気的に接続され、ＥＣＵ
５からの電気信号に基づき弁体２０の上下方向への弁リ
フト量をデューティ制御する。また、Ｌセンサ２４は、
弁体２０の弁リフト量を検出してその電気信号をＥＣＵ
５に供給する。

【００２５】また、キャニスタ１９は、活性炭等の吸着
剤２５が内蔵されると共に外気取入口２６が設けられ、
２方向弁２７が介装された蒸発燃料流通路２８を介して
燃料タンク１６に接続されている。尚、前記２方向弁２
７は正圧バルブと負圧バルブとから構成されている。

【００２６】さらに、２９はパージ制御弁１８をバイパ
スするバイパス管であって、パージ制御弁１８を通過す
るパージ流量に比べ、低流量が通過するようにその管径
がパージ管１７に比べ小さく形成されている。そして、
該バイパス管２９の管路には電磁開閉弁３０、質量流量
計（熱線式流量計）３１及びジェットオリフィス３２が
直列に配設されている。

【００２７】電磁開閉弁３０は、その電磁弁３０′がＥ
ＣＵ５に電気的に接続され、該ＥＣＵ５の制御によりバ
イパス管２９を流れるパージ流量をオン・オフ制御す
る。すなわち、電磁開閉弁３０は常開型電磁弁からな
り、電磁弁３０′が励磁（オン）されると閉弁し、消磁
（オフ）されると開弁することによってバイパス管２９
を流れるパージ流量をオン・オフ制御する。

【００２８】前記質量流量計３１は、電流を通して加熱
された白金線が気流にさら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
出力特性は蒸発燃料の濃度、流量等に応じて変化し、こ
れらの変化に応じた出力信号をＥＣＵ５に供給する。そ
して、燃料タンク１６、パージ制御弁１８、電磁開閉弁
３０、質量流量計３１、キャニスタ１９及び２方向弁２
７で蒸発燃料排出抑止系が構成されている。

【００２９】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１３やパージ制御弁１
８さらには電磁開閉弁３０に駆動信号を供給する出力回
路とを備えている。

【００３０】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、エンジンの
運転状態に応じ、数式（１）に基づいて、前記ＴＤＣ信
号パルスに同期する燃料噴射弁１３の噴射時間Ｔｏｕｔ
を演算する。

【００３１】 Ｔｏｕｔ＝Ｔｉ×Ｋ１×ＫＯ２＋Ｋ２ …（１） ここに、Ｔｉは燃料噴射弁１３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ＰＢ
Ａに応じて設定されたＴｉマップから読み出される。

【００３２】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１２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、さらにフィード
バック制御を行な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。

【００３３】Ｋ１及びＫ２は夫々各種エンジンパラメー
タ信号等に応じて演算される補正係数及び補正変数であ
り、エンジン運転状態に応じた燃費特性、エンジン加速
特性等の諸特性の最適化が図られるような値に設定され
る。

【００３４】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、燃料蒸気が所定の設定圧に達
すると２方向弁２７の正圧バルブが押し開き、蒸発燃料
がキャニスタ１９に流入し、キャニスタ１９内の吸着剤
２５によって吸着され貯蔵される。

【００３５】また、パージ制御弁１８及び電磁開閉弁３
０は、後述する図２及び図３で示されるパージ流量制御
処理に従って、それぞれ弁開度制御及びオン・オフ制御
が実行される。そして、パージ制御弁１８及び電磁開閉
弁３０の少なくとも一方が開弁状態になると、キャニス
タ１９に一時貯えられていた蒸発燃料が、吸気管２内の
負圧によりキャニスタ１９の外気取込口２６から吸入さ
れた外気と共に、バイパス管２９又は／及びパージ制御
弁１８を経て吸気管２に吸引され、前記蒸発燃料はエン
ジン１に供給される。

【００３６】さらに、上記蒸発燃料処理装置において
は、後述するように、第２の連通路２９に介装されたジ
ェットオリフィス３２の開口面積Ａと吸気管内絶対圧Ｐ
ＢＡとに応じてバイパス流量（体積流量）ＱＰＪＥＴが
算出され、該バイパス流量ＱＰＪＥＴと質量流量計３１
の出力値とに基づいて蒸発燃料の濃度（ベーパー濃度）
βが算出される。すなわち、ベーパー濃度βを算出する
ためには精度の良い体積流量と質量流量を測定する必要
があり、蒸発燃料の流れの安定するジェットオリフィス
３２の下流側に質量流量計３１を設けている。これは、
パージ制御弁１８の弁開度による体積流量の変動や、前
記弁開度の変動による蒸発燃料流れの乱れに起因した質
量流量計３１の出力値の変動、さらには吸気管内絶対圧
ＰＢＡの変動による影響等の誤差要因が重なることを防
止するためであり、パージ制御弁１８の弁開度や該弁開
度の変動による影響をほとんど受けない位置で、精度よ
く体積流量と質量流量を測定し、ベーパー濃度βの正確
な算出を行うためである。

【００３７】図２及び図３は、本実施例におけるパージ
流量制御処理を示すフローチャートであって、本プログ
ラムはバックグランド時に実行される。

【００３８】まず、ステップＳ１において、上記蒸発燃
料排出抑止系の故障診断中であるか否かの判別が行われ
る。この蒸発燃料排出抑止系の故障診断は、蒸発燃料排
出抑止系を強制的に所定の負圧状態に設定し、該負圧状
態に設定したときからの燃料タンク内圧の経時的変化を
計測することにより、故障か否かの判定を行う。ステッ
プＳ１の答が肯定（ＹＥＳ）のときは、ステップＳ７
（図３）に進む一方、その答が否定（ＮＯ）、即ち蒸発
燃料排出抑止系の故障診断中でない場合はステップＳ２
へ進み、エンジン１が始動モード（クランキング中）か
否かを判別する。その答が肯定（ＹＥＳ）の場合は、ス
テップＳ３で始動時の水温ＴＷＣＲをエンジン冷却水温
ＴＷとして記憶し、次いでステップＳ４でフラグＦ０２
を“０”にリセットしてステップＳ７（図３）に進む。
一方、ステップＳ２の答が否定（ＮＯ）の場合はステッ
プＳ５に進み、エンストしているか否かを判別する。そ
して、その答が肯定（ＹＥＳ）の場合はステップＳ７
（図３）に進む一方、その答が否定（ＮＯ）の場合は、
さらにステップＳ６で燃料供給停止（フュ−エルカッ
ト）中か否かを判別する。そして、その答が肯定（ＹＥ
Ｓ）のときはステップＳ７に進む一方、その答が否定
（ＮＯ）のときはステップＳ９に進み、フラグＦ０２が
“１”であるか否かを判別する。そして、その答が肯定
（ＹＥＳ）のときは、ステップＳ１１に進む一方、その
答が否定（ＮＯ）、即ちフラグＦ０２が“１”でないと
きはステップＳ１０に進む。ステップＳ１０では、前記
ステップＳ３で記憶された始動モード時の水温ＴＷＣＲ
が所定値ＴＷＣＲＰ（例えば７０℃）より大きいか否か
を判別する。そして、その答が否定（ＮＯ）、即ち始動
時の水温ＴＷＣＲが前記所定値ＴＷＣＲＰ以下の冷機状
態でエンジンが始動した場合はステップＳ１１へ進む。
尚、上述の如くステップＳ９の答が肯定（ＹＥＳ）の場
合にステップＳ１０の処理を行なわないでステップＳ１
１に進むのは、後述するステップＳ１９〜ステップＳ２
３の処理は始動後１回のみ実行するだけでよいからであ
る。

【００３９】次いで、ステップＳ１１では、現在の水温
ＴＷが所定値ＴＷＰＣ１（例えば５０℃）より小さいか
否かを判別し、その答が肯定（ＹＥＳ）の場合、即ち現
在のエンジン冷却水温ＴＷが所定値ＴＷＰＣ１（例えば
５０℃）未満の低水温時には、ステップＳ７に進む。

【００４０】また、ステップＳ１１の答が否定（Ｎ
Ｏ）、即ち現在のエンジン冷却水温ＴＷが所定値ＴＷＰ
Ｃ１（例えば５０℃）以上の場合は、エンジンが暖機過
程中にあると判断して次のステップＳ１２へ進む。この
ステップＳ１２では、さらに現在のエンジン冷却水温Ｔ
Ｗが所定値ＴＷＰＣ２（例えば７０℃）より小さいか否
かを判別する。その答が肯定（ＹＥＳ）、即ち、現在の
エンジン冷却水温ＴＷが所定値ＴＷＰＣ２（例えば７０
℃）より小である場合、つまりＴＷＰＣ１＜ＴＷ＜ＴＷ
ＰＣ２である場合は、ステップＳ１３へ進み、エンジン
がアイドル状態にあるか否かを判別する。そして、その
答が否定（ＮＯ）、即ち走行時のときはステップＳ１４
に進む一方、ステップＳ１３の答が肯定（ＹＥＳ）の場
合、即ちエンジン冷却水温ＴＷがＴＷＰＣ１＜ＴＷ＜Ｔ
ＷＰＣ２で且つアイドル状態にあるときは、ステップＳ
７に進む。また、前記ステップＳ１２の答が否定（Ｎ
Ｏ）、即ち暖機が進んで現在の水温ＴＷが前記所定値Ｔ
ＷＰＣ２以上となるとステップＳ１６に進み、エンジン
が現在、アイドル状態にあるか否かを判別する。そし
て、その答が否定（ＮＯ）、即ち走行時の場合はステッ
プＳ１７に進む一方、ステップＳ１６の答が肯定（ＹＥ
Ｓ）のときはステップＳ１４に進む。

【００４１】また、前記ステップＳ１０において、その
答が肯定（ＹＥＳ）、即ち始動時の水温ＴＷＣＲが前記
所定値ＴＷＣＲＰよりも大きく暖機状態でエンジンが始
動した場合は、ステップＳ１９に進み、空燃比フィード
バック制御中であるか否かを判別する。そして、その答
が否定（ＮＯ）、即ち現在、空燃比フィードバック制御
中でない場合はステップＳ２０に進み、カウンタに所定
値ＮＰＲＧ（始動後所定時間に対応する）をセットし、
前記ステップＳ１４に進む。一方、前記ステップＳ１９
の答が肯定（ＹＥＳ）、即ち空燃比フィードバック制御
中である場合はステップＳ２１で前記カウンタの所定値
ＮＰＲＧが“０”よりも大きいか否かを判別する。そし
て、その答が肯定（ＹＥＳ）、即ち始動後所定時間が未
だ経過していない場合はステップＳ２２で所定値ＮＰＲ
Ｇを“１”だけディクリメントし、前記同様にステップ
Ｓ１４に進む。

【００４２】前記ステップＳ２１の答が否定（ＮＯ）の
ときは、始動後所定時間が経過して完全に暖機状態にな
ったと判断し、ステップＳ２３で前記フラグＦ０２を”
１”にセットした後、前述したステップＳ１６の処理を
行い、ステップＳ１４又はステップＳ１７に進む。

【００４３】しかして、ステップＳ７ではフラグＦＰＲ
ＧＡＣＴを“０”に設定し、パージ制御弁１８によるパ
ージ流量のデューティ制御は行わずパージ制御弁１８を
閉弁状態のままにしておき、さらにステップＳ８で電磁
弁３０′を励磁して電磁開閉弁３０を閉弁する。

【００４４】このように、蒸発燃料排出抑止系の故障診
断中、始動モード中、エンスト中及びフュ−エルカット
中の場合は、フラグＦＰＲＧＡＣＴを“０”にリセット
しておき、蒸発燃料の吸気系へのパージを行なわない
（パージカット）。また、エンジン冷却水温ＴＷが所定
値ＴＷＰＣ１（例えば５０℃）未満の低水温時、及びエ
ンジン冷却水温ＴＷがＴＷＰＣ１＜ＴＷ＜ＴＷＰＣ２で
あってもアイドル状態にあるときは、蒸発燃料の吸気系
へのパージを行なわない。

【００４５】また、ステップＳ１４では、前記フラグＦ
ＰＲＧＡＣＴを“０”にセットし、前述と同様にパージ
制御弁１８のデューティ制御は行わず閉弁状態のままに
しておき、ステップＳ１５において電磁弁３０′を消磁
して電磁開閉弁３０を開弁する。

【００４６】すなわち、走行状態にあるときであっても
エンジン冷却水温ＴＷが所定範囲内（ＴＷＰＣ１＜ＴＷ
＜ＴＷＰＣ２）であるときはパージ制御弁１８を閉弁状
態とし、バイパス管２９を介して低流量の蒸発燃料を吸
気系にパージすることにより、エンジン始動後の暖気過
程中にキャニスタ１９から送られてくる高濃度の炭化水
素ＨＣを含んだ蒸発燃料がエンジン１に供給され、排気
エミッションに悪影響をおよぼすのを防止している。

【００４７】また、エンジン冷却水温ＴＷが前記所定値
ＴＷＰＣ２以上で且つアイドル状態である場合、及び空
燃比フィードバック制御中でない場合もバイパス管２９
を介して低流量パージを行う。

【００４８】さらに、始動後所定時間が未だ経過してい
ない場合もパージ制御弁１８を閉弁状態とし、バイパス
管２９を介して低流量パージを行う。これは、暖機状態
であってもエンジン始動後の所定時間内（パージ開始直
後）は、高濃度の炭化水素ＨＣを含んだ蒸発燃料がキャ
ニスタ１９から送られてくるので、その炭化水素ＨＣが
排気エミッションに悪影響をおよぼすのを防止するため
である。

【００４９】また、エンジン１が充分暖機し、しかもア
イドル状態にない走行状態のときはステップＳ１７でフ
ラグＦＰＲＧＡＣＴを“１”にセットし、パージ制御弁
１８のデューディ制御を許可し、さらにステップＳ１８
で電磁開閉弁３０を開弁状態にし、バイパス管２９への
パージも可能な状態とする。

【００５０】図４及び図５は、本実施例におけるパージ
制御弁１８のデューティ制御を示すフローチャートであ
って、本プログラムはＥＣＵ５に内蔵されたタイマによ
り、例えば４０ｍｓ毎に発生する擬似信号パルスと同期
して実行される。

【００５１】ステップＳ３１では、エンジン１が始動モ
ードにあるか否かを判別し、その答が否定（ＮＯ）、即
ち基本モードである場合はステップＳ３２に進む。ステ
ップＳ３２では、図２及び図３で示した前記パージ流量
制御処理で設定されるフラグＦＰＲＧＡＣＴが“１”で
あるか否か、即ちパージ制御弁１８のデューティ制御を
行うべきか否かを判別する。該ステップＳ３２の答が肯
定（ＹＥＳ）である場合は、ステップＳ３３においてパ
ージ開始後の減量係数ＫＰＡＰが算出される。この減量
係数ＫＰＡＰは後述するＫＰＡＰ算出ルーチン（図８）
により算出される。

【００５２】すなわち、パージ制御弁１８によるパージ
流量制御は、吸入空気量に応じたものになるが、パージ
開始直後のパージ積算流量が少ない段階では、未だパー
ジ中の炭化水素ＨＣ濃度が高いため、流量を抑制してパ
ージを行う必要がある。そこで、本実施例では、この段
階において減量係数ＫＰＡＰを用いてパージ流量の減量
補正を行う。これにより、走行時のパージ開始直後にお
いて、高濃度の炭化水素ＨＣを含んだ蒸発燃料がキャニ
スタ１９から送られてきても、該炭化水素ＨＣが排気エ
ミッションに及ぼす影響を少なくすることができる。

【００５３】次に、ステップＳ３４において濃度補正係
数ＫＰＮを算出する。すなわち、後述するＫＰＮ算出ル
ーチン（図１１）を実行してバイパス管２９を通過する
蒸発燃料の濃度（以下、「ベーパー濃度」という）βを
算出し、目標パージ流量ＱＰＯＢＪを補正すべく、前記
ベーパー濃度βに基づいてＫＰＮ値を算出する。

【００５４】次に、ステップＳ３５では数式（２）に基
づき目標パージ流量ＱＰＯＢＪを算出する。

【００５５】

【数１】 ＭＥはエンジン回転数の逆数に相当する値であり、Ｔｏ
ｕｔｎは、数式（１）式で算出された燃料噴射弁６の噴
射時間Ｔｏｕｔから空燃比補正係数ＫＯ２分及びバッテ
リ電圧補正分を除いた値である。したがって、Ｔｏｕｔ
ｎ／ＭＥは吸入空気量に比例した値となる。また、ＫＰ
ＯＢＪは目標パージ割合燃料噴射量に対するパージ割合
（例えば、１０％）を示す。

【００５６】次に、ステップＳ３６は、数式（３）に基
づきパージ流量の今回値ＱＰＡＩＲを求める。

【００５７】 ＱＰＡＩＲ＝ＱＰＯＢＪ×ＫＰＡＰ×ＫＰＮ … （３） 次のステップＳ３７では、吸気管内絶対圧ＰＢＡに対す
る最大流量ＱＰＢＬＩＭを図６に示すテーブルによって
検索し、そしてステップＳ３８（図５）では、前記ステ
ップＳ３６で算出したパージ流量の今回値ＱＰＡＩＲ
を、前記最大流量ＱＰＢＬＩＭをリミット値としてリミ
ットチェックを行う。即ち、パージ流量の今回値ＱＰＡ
ＩＲが最大流量ＱＰＢＬＩＭよりも大きいか否かを判別
し、その答が肯定（ＹＥＳ）、即ち今回値ＱＰＡＩＲが
最大流量ＱＰＢＬＩＭよりも大であれば、ステップＳ３
９で該最大流量ＱＰＢＬＩＭに今回値ＱＰＡＩＲを設定
してステップＳ４０に進み、その答が否定（ＮＯ）、即
ち今回値ＱＰＡＩＲが最大流量ＱＰＢＬＩＭ以下である
場合はリミット値に達していないとしてそのままステッ
プＳ４０に進む。

【００５８】ステップＳ４０においては、前回までのパ
ージ積算流量ＱＰＡＩＲＴとパージ流量の今回値ＱＰＡ
ＩＲとを加算して新たなパージ積算流量ＱＰＡＩＲＴ
（次回の前回値となる）を算出する。

【００５９】次に、ステップＳ４１では、ＱＰＪＥＴマ
ップを検索し、バイパス流量（体積流量）ＱＰＪＥＴを
算出する。

【００６０】すなわち、ＱＰＪＥＴマップは、ジェット
オリフィス３２の開口面積Ａ及び吸気管内絶対圧ＰＢＡ
に応じて所定のマップ値（空気１００％時相当）が与え
られたものであり、バイパス流量ＱＰＪＥＴは、かかる
ＱＰＪＥＴマップを検索することにより読み出され、或
いは補間法により算出される。

【００６１】次に、ステップＳ４２では、数式（４）に
基づき減算パージ流量ＱＰＡＩＲＤを算出する。

【００６２】 ＱＰＡＩＲＤ＝ＱＰＡＩＲ−ＱＰＪＥＴ … （４） これにより、パージ管１７を流れる流量が減量補正され
る。

【００６３】次に、ステップＳ４３に進み、前記ステッ
プＳ４２で算出された減算パージ流量ＱＰＡＩＲＤと吸
気管内絶対圧ＰＢＡとに応じて設定されるＤＵＴＹマッ
プを検索し、パージ制御弁１８のデューティ比ＤＵＴＹ
を算出する。ここで、吸気管内絶対圧ＰＢＡをデューテ
ィ比ＤＵＴＹを設定するための要素としているのは、蒸
発燃料は吸気管内絶対圧ＰＢＡによって吸気管に吸引さ
れるので、同一の吸入空気量であっても該吸気管内絶対
圧ＰＢＡによってパージ流量が変化するためである。

【００６４】続くステップＳ４４では、図７に示すテー
ブルを検索してバッテリ電圧ＶＢに応じた電圧補正値Ｔ
ＶＢＱＰＧを算出する。つまり、パージ制御弁１８の作
動状態はバッテリ電圧ＶＢにより変化するため、この点
を考慮するのである。そして、ステップＳ４５では、図
７のテーブルで検索された電圧補正値ＴＶＢＱＰＧにス
テップＳ４３で検索されたデューティ比ＤＵＴＹを加算
して今回の最終的なデューティ比ＤＵＴＹを算出する。
そして、ステップＳ４６において、デューティ比ＤＵＴ
Ｙが１００％より大きいか否かが判別され、その答が否
定（ＮＯ）の場合は、デューティ比ＤＵＴＹをステップ
Ｓ４２で求められたデューティ比に設定し、ステップＳ
４８で噴射燃料を補正する。すなわち、上記数式（１）
により算出された燃料噴射時間Ｔｏｕｔから目標パージ
割合ＫＰＯＢＪに相当するパージ流量を減算補正して新
たな燃料噴射時間を算出する。さらに、所望の蒸発燃料
がキャニスタ１９内に貯蔵されていないときは、目標パ
ージ割合ＫＰＯＢＪ（例えば、１０％）に応じたパージ
流量が得られないことがある。つまり、減算パージ流量
ＱＰＡＩＲＤによっては目標パージ割合ＫＰＯＢＪ（例
えば、１０％）に応じたパージ流量を得ることができな
い場合があるが、かかる場合は減算パージ流量ＱＰＡＩ
ＲＤに応じた実パージ割合（例えば、８％）を算出し、
該実パージ割合に応じて噴射燃料の減算補正を行う。

【００６５】一方、ステップＳ４６の答が肯定（ＹＥ
Ｓ）のときはステップＳ４７でデューティ比ＤＵＴＹを
「１００％」とし、ステップＳ４８に進んで上述と同様
噴射燃料の減量補正を行う。

【００６６】次いで、ステップＳ４９に進み、ステップ
Ｓ４２又はステップＳ４７で決定されたデューティ比Ｄ
ＵＴＹを出力し、本プログラムを終了する。

【００６７】また、前記ステップＳ３１（図４）の答が
肯定（ＹＥＳ）の場合、即ちエンジンが始動モードにあ
るときは、ステップＳ５０において、パージ積算流量Ｑ
ＰＡＩＲＴを“０”に初期設定し、ステップＳ５１でデ
ューティ比ＤＵＴＹを０％に設定して該デューティ比Ｄ
ＵＴＹ（＝０）をステップＳ４９で出力して本プログラ
ムを終了する。

【００６８】図８は、ステップＳ３３（図４）で実行さ
れる減量係数ＫＰＡＰ算出ルーチンのフローチャートで
ある。

【００６９】ステップＳ６１では、図９に示すテーブル
を用いてパージ積算流量ＱＰＡＩＲＴに応じた減量係数
ＫＰＡＰを検索する。この図９から明らかなように、減
量係数ＫＰＡＰは“１.０”よりも小であり、パージ積
算流量ＱＰＡＩＲＴが増加するほど大きく設定されてい
る。

【００７０】さらに、続くステップＳ６２においては、
図１０に示すテーブルを用いてエンジン冷却水温ＴＷに
応じた補正係数ＫＰＴＷを検索する。このような補正係
数ＫＰＴＷを考慮するのは、低水温時においては触媒が
活性されない状態であるために高濃度の炭化水素ＨＣが
パージされる虞があり、この炭化水素ＨＣによりエミッ
ションが悪化するのを防止するため、流量を抑制してパ
ージを行うのである。したがって、エンジン冷却水温Ｔ
Ｗが低くなるに従って補正係数ＫＰＴＷも小さくなるよ
うに設定されている。

【００７１】そして、ステップＳ６３において、前記ス
テップＳ６１及びステップＳ６２で検索したＫＰＡＰ値
とＫＰＴＷ値とを乗算して今回の最終的な減量係数ＫＰ
ＡＰを算出する。次いでステップＳ６４で該減量係数Ｋ
ＰＡＰが“１.０”より小さいか否かを判別し、その答
が肯定（ＹＥＳ）である場合は本プログラムを終了す
る。また、その答が否定（ＮＯ）である場合は減量係数
ＫＰＡＰを“１.０”に設定して（ステップＳ６５）本
プログラムを終了する。

【００７２】図１１は濃度補正係数ＫＰＮを算出するＫ
ＰＮ算出ルーチンのフローチャートである。

【００７３】まず、ステップＳ７１では、上述したステ
ップＳ４１と同様、ＱＰＪＥＴマップを検索してジェッ
トオリフィス３２の開口面積Ａと吸気管内絶対圧ＰＢＡ
とに応じたバイパス流量（体積流量）ＱＰＪＥＴを算出
する。

【００７４】次に、ステップＳ７２で質量流量計３１に
より検出された質量流量ＱＨＷを読み込む。

【００７５】次に、ステップＳ７３ではＶＱマップを検
索して実蒸発燃料流量（ベーパー流量）ＶＱを算出し、
ステップＳ７４ではＴＱマップを検索して蒸発燃料と空
気との混合気である実バイパス流量ＴＱを算出する。

【００７６】すなわち、空気のみがバイパス管２９に流
れる場合はベーパー濃度βが「０％」であるので、バイ
パス流量ＱＰＪＥＴと質量流量ＱＨＷは等しくなるが、
ベーパー濃度βが増加するにつれて両者に差が生じる。
そこで、上述したＶＱマップ及びＴＱマップを予めＥＣ
Ｕ５の記憶手段に記憶させておき、実バイパス流量ＴＱ
と実ペーパー流量ＶＱを算出する。

【００７７】次に、ステップＳ７５では数式（５）に基
づいてベーパー濃度βを算出する。 β＝ＶＱ／ＴＱ … （５） 次に、ステップＳ７６では、図１３に示すテーブルを用
いてベーパー濃度βに応じた濃度補正係数ＫＰＮを算出
し、本プログラムを終了する。

【００７８】そして、このようにして算出された濃度補
正係数ＫＰＮを利用することにより、上述した如くパヘ
ジ制御弁１８のデューティ制御が円滑に行われ、パージ
流量をエンジンの運転状態に応じた最適流量に制御する
ことが可能となる。

【００７９】

【発明の効果】以上詳述したように本発明は、燃料タン
クから発生する蒸発燃料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を接続する第１
の連通路と、該第１の連通路に介装されて前記内燃エン
ジンの負荷に応じた蒸発燃料を前記内燃エンジンに供給
する第１の制御弁とを備えた内燃エンジンの蒸発燃料処
理装置において、前記第１の連通路をバイパスして前記
第１の蒸発燃料量より少量の第２の蒸発燃料量を前記内
燃エンジンに供給する第２の連通路と、該第２の連通路
に介装された第２の制御弁とを備え、かつ、前記第２の
連通路を通過する蒸発燃料の濃度を算出する濃度算出手
段を有しているので、パージ流量が少ない低流量時にお
いても蒸発燃料の濃度を精度よく検知することができ、
アイドル時や暖機中に駐車しているときなどにおいても
キャニスタに多量の蒸発燃料が貯蔵されたときには所望
のパージを行うことが可能となる。

【００８０】具体的には、前記第２の連通路に質量流量
計と絞りとが介装されると共に、前記濃度算出手段が、
前記絞りと前記内燃エンジンの負荷に応じて算出された
体積流量値と前記質量流量計の出力値とに基づいて濃度
を算出することにより、パージ流量が少量のときであっ
ても蒸発燃料の濃度を精度より算出することができる。

【００８１】また、前記濃度算出手段の算出結果に応じ
て前記第１の制御弁を制御する制御手段を有することに
より、バージ流量をエンジンの運転状態に応じた最適流
量に制御することが可能となる。

【００８２】さらに、内燃エンジンの運転状態を検出す
る運転状態検出手段と、該運転状態検出手段の検出結果
に基づいて燃料噴射量を算出する燃料噴射量算出手段と
を備え、前記燃料噴射量算出手段により算出された燃料
噴射量を前記濃度算出手段の算出結果に応じて補正する
補正手段を有することにより、バージ流量に起因する混
合気の空燃比の変動を抑制することが可能となり、排気
特性が悪化するのを回避することができる。

【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処理装置
の実施例の概略構成を示すブロック図である。

【図２】本実施例におけるパージ流量制御処理を示すフ
ローチャート（１／２）である。

【図３】本実施例におけるパージ流量制御処理を示すフ
ローチャート（２／２）である。

【図４】本実施例におけるパージ制御弁によるデューテ
ィ制御のフローチャート（１／２）である。

【図５】本実施例におけるパージ制御弁によるデューテ
ィ制御のフローチャート（２／２）である。

【図６】吸気管内絶対圧ＰＢＡに対する最大流量ＱＰＢ
ＬＩＭを示すテーブルの図である。

【図７】バッテリ電圧ＶＢに応じた電圧補正値ＴＶＢＱ
ＰＧを示すテーブルの図である。

【図８】ＫＰＡＰ算出ルーチンのフローチャートであ
る。

【図９】パージ積算流量ＱＰＡＩＲＴに応じた減量係数
ＫＰＡＰを示すテーブルの図である。

【図１０】エンジン冷却水温ＴＷに応じた補正係数ＫＰ
ＴＷを示すテーブルの図である。

【図１１】ＫＰＮ算出ルーチンのフローチャートであ
る。

【図１２】ベーパー濃度βに応じた濃度補正係数ＫＰＮ
を示すテーブル図である。

【符号の説明】

１ 内燃エンジン ５ ＥＣＵ（濃度算出手段、制御手段、燃料噴射量算出
手段、補正手段） ７ ＰＢＡセンサ（運転状態検出手段） １０ ＮＥセンサ（運転状態検出手段） １６ 燃料タンク １７ パージ管（第１の連通路） １８ パージ制御弁（第１の制御弁） １９ キャニスタ ３０ 電磁開閉弁（第２の制御弁） ３１ 質量流量計（濃度算出手段） ３２ ジェットオリフィス（濃度算出手段）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 村松 弘章 埼玉県和光市中央１丁目４番１号 株式会 社本田技術研究所内 (72)発明者 北島 真一 埼玉県和光市中央１丁目４番１号 株式会 社本田技術研究所内 (72)発明者 細田 文男 埼玉県和光市中央１丁目４番１号 株式会 社本田技術研究所内 (72)発明者 肥田野 耕一 埼玉県和光市中央１丁目４番１号 株式会 社本田技術研究所内 (72)発明者 小林 吉彦 栃木県芳賀郡芳賀町芳賀台143番地 株式 会社ＰＳＧ内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 燃料タンクから発生する蒸発燃料を吸着
   貯蔵するキャニスタと、該キャニスタと内燃エンジンの
   吸気系とを接続する第１の連通路と、該第１の連通路に
   介装されて前記内燃エンジンの負荷に応じた第１の蒸発
   燃料量を前記内燃エンジンに供給する第１の制御弁とを
   備えた内燃エンジンの蒸発燃料処理装置において、 前記第１の連通路をバイパスして前記第１の蒸発燃料量
   より少量の第２の蒸発燃料量を前記内燃エンジンに供給
   する第２の連通路と、該第２の連通路に介装された第２
   の制御弁とを備え、 かつ、前記第２の連通路を通過する蒸発燃料の濃度を算
   出する濃度算出手段を有していることを特徴とする内燃
   エンジンの蒸発燃料処理装置。
2. 【請求項２】 前記第２の連通路に質量流量計と絞りと
   が介装されると共に、前記濃度算出手段が、前記絞りと
   前記内燃エンジンの負荷に応じて算出された体積流量値
   と前記質量流量計の出力値とに基づいて濃度を算出する
   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
   料処理装置。
3. 【請求項３】 前記濃度算出手段の算出結果に応じて前
   記第１の制御弁を制御する制御手段を有していることを
   特徴とする請求項１又は請求項２記載の内燃エンジンの
   蒸発燃料処理装置。
4. 【請求項４】 前記内燃エンジンの運転状態を検出する
   運転状態検出手段と、該運転状態検出手段の検出結果に
   基づいて燃料噴射量を算出する燃料噴射量算出手段とを
   備え、 前記燃料噴射量算出手段により算出された燃料噴射量を
   前記濃度算出手段の算出結果に応じて補正する補正手段
   を有していることを特徴とする請求項１乃至請求項３の
   いずれかに記載の内燃エンジンの蒸発燃料処理装置。