JP3487163B2 - 内燃機関の蒸発燃料処理装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は内燃機関の蒸発燃料
処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、燃料タンクで発生する蒸発燃料を
一時的に蓄えるキャニスタと内燃機関の吸気通路とを連
通するパージ通路内に設けられたパージ制御弁と、内燃
機関の運転状態に応じてパージ制御弁の開弁量を制御す
るパージ制御手段と、空燃比を検出するためのＯ₂ セン
サと、吸気通路内に蒸発燃料が導入されることにより変
化する空燃比を目標空燃比に調整する空燃比調整手段と
を具備する内燃機関の蒸発燃料処理装置が知られてい
る。この内燃機関の蒸発燃料処理装置は、更に、蒸発燃
料の濃度（以下「ベーパ濃度」という）を算出するベー
パ濃度算出手段を具備している。ベーパ濃度算出手段
は、まず、内燃機関の始動時等にベーパ濃度の初期値を
設定し、次いで、Ｏ₂ センサにより検出された空燃比の
値に基づいて、空燃比調整の基準となる係数であるフィ
ードバック補正係数の値を算出し、次いで、一定数以上
のフィードバック補正係数の値に基づいてフィード補正
係数の平均値を算出し、次いで、フィード補正係数の平
均値に基づいて、ベーパ濃度を更新するためのベーパ濃
度更新値を算出し、次いで、ベーパ濃度の初期値とベー
パ濃度更新値とに基づいてベーパ濃度を更新し、以下こ
の更新を繰り返すことによりベーパ濃度を算出する。こ
の種の内燃機関の蒸発燃料処理装置の例としては、例え
ば特開平７−３０５６６２号公報に記載されたものがあ
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、特開平７−
３０５６６２号公報に記載された内燃機関の蒸発燃料処
理装置は、上述したように、Ｏ₂ センサにより空燃比を
検出し、次いで、フィードバック補正係数を算出し、次
いで、フィードバック補正係数の平均値を算出し、次い
で、ベーパ濃度更新値を算出する工程を経て、このベー
パ濃度更新値に基づいてベーパ濃度を更新（以下「ベー
パ濃度学習」という）する。つまり、ベーパ濃度の更新
の必要性が生じてから、実際にベーパ濃度が更新される
まで、即ち、ベーパ濃度学習が実行される間にかなりの
時間を要してしまう。そのため、例えば内燃機関の過渡
運転時等のような、内燃機関に吸入される吸入空気量が
急変する時、つまり、吸入空気量の変化に伴って、燃料
タンク内のベーパ及びキャニスタに吸着されたベーパが
吸気通路内にパージされるパージ流量が急変する時に、
実際のベーパ濃度（以下「実際ベーパ濃度」という）に
対して、算出されたベーパ濃度（以下「算出ベーパ濃
度」という）が時間遅れを有してしまう。

【０００４】更に、例えば内燃機関の始動から所定時間
経過後等のように、キャニスタから脱離したベーパより
も燃料タンクから蒸発したベーパの影響度が高くなっ
て、時間当たりのベーパ濃度の変化量が大きくなると、
上述した時間遅れに伴って、実際ベーパ濃度と算出ベー
パ濃度とが大きく異なってしまう。

【０００５】実際ベーパ濃度と算出ベーパ濃度とが大き
く異なってしまうと、フィードバック補正係数の値が荒
れてしまう。つまり、算出ベーパ濃度が実際ベーパ濃度
よりも大きくなると、フィードバック補正係数の値は不
必要に大きくなってしまい、一方、算出ベーパ濃度が実
際ベーパ濃度よりも小さくなると、フィードバック補正
係数の値は不必要に小さくなってしまう。上述したよう
に、フィードバック補正係数は空燃比調整の基準となる
係数であるため、フィードバック補正係数の値が適切な
値に維持されていないと、空燃比が適切に調整されなく
なってしまい、その結果、良好な空燃比制御が行われな
くなってしまう。

【０００６】上記問題点に鑑み、本発明は、吸入空気量
の急変に伴うパージ流量の急変時であって、キャニスタ
から脱離したベーパよりも燃料タンクから蒸発したベー
パの影響度が高い時であっても、算出ベーパ濃度を実際
ベーパ濃度に適切に近づけることにより、フィードバッ
ク補正係数が不適切な値とされるのを防止し、それゆ
え、良好な空燃比制御を行うことができる内燃機関の蒸
発燃料処理装置を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明に
よれば、燃料タンク内で発生する蒸発燃料を一時的に蓄
えるキャニスタと、前記キャニスタ及び前記燃料タンク
から吸気通路内にパージされる燃料ベーパのパージ流量
を制御するパージ制御弁と、空燃比を検出するための空
燃比検出手段と、前記パージ制御弁の開弁量に基づいて
パージ流量を算出するパージ流量算出手段と、内燃機関
に吸入される吸入空気量を検出する吸入空気量検出手段
とを具備する内燃機関の蒸発燃料処理装置において、前
記キャニスタ及び前記燃料タンクから前記吸気通路内に
パージされる燃料ベーパ中に占める前記燃料タンクから
の燃料ベーパの割合が大きく、かつ、吸入空気量の変化
に伴うパージ流量の変化率が大きい第一状態時に、パー
ジ流量の変化率に基づいてベーパ濃度を算出し、前記燃
料タンクからの燃料ベーパの割合が小さい、又は、吸入
空気量の変化に伴うパージ流量の変化率が小さい第二状
態時に、空燃比に基づいてベーパ濃度を算出するベーパ
濃度算出手段と、ベーパ濃度に基づいて空燃比を目標空
燃比に調整する空燃比調整手段とを具備することを特徴
とする内燃機関の蒸発燃料処理装置が提供される。

【０００８】請求項２に記載の発明によれば、前記パー
ジ制御弁のデューティ比に基づいてパージ流量を算出す
ることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の蒸発燃
料処理装置が提供される。

【０００９】請求項１及び２に記載の内燃機関の蒸発燃
料処理装置は、キャニスタ及び燃料タンクから吸気通路
内にパージされる燃料ベーパ中に占める燃料タンクから
の燃料ベーパの割合が大きく、かつ、吸入空気量の変化
に伴うパージ流量の変化率が大きい第一状態時に、空燃
比に基づいてベーパ濃度を算出する、つまり、ベーパ濃
度学習を行うのではなく、パージ流量の変化率に基づい
て直接ベーパ濃度を算出する。そのため、吸入空気量の
変化に伴うパージ流量の変化率が大きく、かつ、キャニ
スタ及び燃料タンクから吸気通路内にパージされる燃料
ベーパ中に占める燃料タンクからの燃料ベーパの割合が
大きい時、つまり、パージ流量の変化に伴ってベーパ濃
度が大きく変化してしまう時であっても、実際ベーパ濃
度を正確に算出することができる。そのため、フィード
バック補正係数が不適切な値とされるのを防止でき、良
好な空燃比制御を行うことができる。

【００１０】請求項３に記載の発明によれば、前記パー
ジ流量の変化率はなまし処理がなされた値であることを
特徴とする請求項１に記載の内燃機関の蒸発燃料処理装
置が提供される。

【００１１】請求項３に記載の内燃機関の蒸発燃料処理
装置は、パージ流量の変化率をなまし処理するため、パ
ージ流量の急変時に、パージ流量の変化率に基づいて算
出されるベーパ濃度がオーバーシュートしてしまうのを
防止することができる。

【００１２】請求項４に記載の発明によれば、前記第一
状態時に、前記ベーパ濃度算出手段が、パージ流量の変
化率に基づくと共に、前記キャニスタから前記吸気通路
内にパージされる燃料ベーパの濃度に基づいて、前記キ
ャニスタ及び前記燃料タンクから前記吸気通路内にパー
ジされる全体の燃料ベーパの濃度を算出することを特徴
とする請求項１に記載の内燃機関の蒸発燃料処理装置が
提供される。

【００１３】請求項４に記載の内燃機関の蒸発燃料処理
装置は、吸入空気量の変化に伴うパージ流量の変化率が
大きい時にベーパ濃度の変化が大きい燃料タンクからの
燃料ベーパの性質と、ベーパ濃度がそれほど変化しない
キャニスタからの燃料ベーパの性質とを考慮して全体の
燃料ベーパの濃度を算出するため、正確にベーパ濃度を
算出することができる。

【００１４】請求項５に記載の発明によれば、前記第一
状態時であって、パージ作用停止後にパージ作用が再開
されるパージ再開時に、前記ベーパ濃度算出手段が、パ
ージ流量の変化率に基づいてベーパ濃度を算出すると共
に、ベーパ濃度をリッチ側に補正することを特徴とする
請求項１に記載の内燃機関の蒸発燃料処理装置が提供さ
れる。

【００１５】請求項５に記載の内燃機関の蒸発燃料処理
装置は、パージ作用停止中にキャニスタに吸着された燃
料ベーパがパージ再開時に脱離するのを考慮してベーパ
濃度を補正するため、正確なベーパ濃度を得ることがで
きる。

【００１６】請求項６に記載の発明によれば、前記ベー
パ濃度算出手段が、パージ作用停止時間に基づいてベー
パ濃度を補正することを特徴とする請求項５に記載の内
燃機関の蒸発燃料処理装置が提供される。

【００１７】請求項６に記載の内燃機関の蒸発燃料処理
装置は、パージ作用停止時間に応じて、パージ作用停止
中にキャニスタに吸着されてパージ再開時に脱離する燃
料ベーパの量が異なることを考慮してベーパ濃度を補正
するため、正確なベーパ濃度を得ることができる。

【００１８】請求項７に記載の発明によれば、前記第一
状態時に、前記ベーパ濃度算出手段は、燃料ベーパが前
記パージ制御弁から前記内燃機関の燃焼室まで流れるの
に要する時間に基づいてベーパ濃度を算出することを特
徴とする請求項１に記載の内燃機関の蒸発燃料処理装置
が提供される。

【００１９】請求項７に記載の内燃機関の蒸発燃料処理
装置は、燃料ベーパの流動時間を考慮することにより、
内燃機関の燃焼室における実際ベーパ濃度と算出ベーパ
濃度とが異なるのを防止することができる。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、添付図面を用いて本発明の
実施形態について説明する。図１は本発明の内燃機関の
蒸発燃料処理装置の第一の実施形態の概略構成図であ
る。図１において、１は機関本体、２は吸気枝管、３は
排気マニホルド、４は各吸気枝管２に夫々取付けられた
燃料噴射弁を示す。各吸気枝管２は共通のサージタンク
５に連結され、このサージタンク５は吸気ダクト６およ
びエアフローメータ７を介してエアクリーナ８に連結さ
れる。吸気ダクト６内にはスロットル弁９が配置され
る。また、図１に示されるように内燃機関は活性炭１０
を内蔵したキャニスタ１１を具備する。このキャニスタ
１１は活性炭１０の両側に夫々燃料蒸気室１２と大気室
１３とを有する。燃料蒸気室１２は一方では導管１４を
介して燃料タンク１５の上部空間に連結され、他方では
導管１６を介してサージタンク５内に連結される。導管
１６内には電子制御ユニット２０の出力信号に制御され
るパージ制御弁１７が配置される。燃料タンク１５内で
発生した燃料蒸気は導管１４を介してキャニスタ１１内
に送り込まれて活性炭１０に吸着される。パージ制御弁
１７が開弁すると空気が大気室１３から活性炭１０内を
通って導管１６内に送り込まれる。空気が活性炭１０内
を通過する際に活性炭１０に吸着されている燃料蒸気が
活性炭１０から脱離され、斯くして燃料蒸気を含んだ空
気、即ち燃料ベーパが導管１６を介してサージタンク５
内にパージされる。

【００２１】電子制御ユニット２０はディジタルコンピ
ュータからなり、双方向性バス２１によって相互に接続
されたＲＯＭ（リードオンリメモリ）２２、ＲＡＭ（ラ
ンダムアクセスメモリ）２３、ＣＰＵ（マイクロプロセ
ッサ）２４、入力ポート２５および出力ポート２６を具
備する。エアフローメータ７は吸入空気量に比例した出
力電圧を発生し、この出力電圧が対応するＡＤ変換器２
７を介して入力ポート２５に入力される。スロットル弁
９にはスロットル弁９がアイドリング開度のときにオン
となるスロットルスイッチ２８が取付けられ、このスロ
ットルスイッチ２８の出力信号が入力ポート２５に入力
される。機関本体１には機関冷却水温に比例した出力電
圧を発生する水温センサ２９が取付けられ、この水温セ
ンサ２９の出力電圧が対応するＡＤ変換器２７を介して
入力ポート２５に入力される。排気マニホルド３には空
燃比センサ（以下「Ｏ₂ センサ」という）３０が取付け
られ、このＯ₂ センサ３０の出力信号が対応するＡＤ変
換器２７を介して入力ポート２５に入力される。

【００２２】また、燃料蒸気室１２は導管３１を介して
圧力センサ３２に連結され、この圧力センサ３２によっ
て燃料蒸気室１２内の圧力が検出される。この圧力セン
サ３２は燃料蒸気室１２内の圧力、即ち燃料タンク１５
の上部空間又は燃料タンク１５の上部空間からパージ制
御弁１７に至る導管１６の圧力に比例した出力電圧を発
生し、この出力電圧は対応するＡＤ変換器２７を介して
入力ポート２５に入力される。更に入力ポート２５には
クランクシャフトが例えば３０度回転する毎に出力パル
スを発生するクランク角センサ３３が接続される。ＣＰ
Ｕ２４ではこの出力パルスに基づいて機関回転数が算出
される。一方、出力ポート２６は夫々対応する駆動回路
３４を介して燃料噴射弁４およびパージ制御弁１７に接
続される。

【００２３】図２は図１に示した蒸発燃料処理装置によ
る内燃機関の空燃比制御方法のメインルーチンを示すフ
ローチャートである。蒸発燃料処理装置は、予め決定さ
れた周期毎にメインルーチンを実行する。メインルーチ
ンの実行を開始すると、まずステップ２０１にて、空燃
比制御の基礎となる補正係数であるフィードバック補正
係数ＦＡＦを算出する。

【００２４】図３は図２のフィードバック補正係数ＦＡ
Ｆ算出ルーチンを示したフローチャートである。図３に
示すように、まず初めにステップ３００において空燃比
のフィードバック制御条件が成立しているか否かが判別
される。フィードバック制御条件が成立していないとき
にはステップ３１３に進んでフィードバック補正係数Ｆ
ＡＦが１．０に固定され、次いでステップ３１４におい
てフィードバック補正係数の平均値ＦＡＦＡＶが１．０
に固定される。次いでステップ３１２に進む。これに対
してフィードバック制御条件が成立しているときにはス
テップ３０１に進む。

【００２５】ステップ３０１ではＯ₂ センサ３１の出力
電圧Ｖが０．４５（Ｖ）よりも高いか否か、即ちリッチ
であるか否かが判別される。Ｖ≧０．４５（Ｖ）のと
き、即ちリッチのときにはステップ３０２に進んで前回
の処理サイクル時にリーンであったか否かが判別され
る。前回の処理サイクル時にリーンのとき、即ちリーン
からリッチに変化したときにはステップ３０３に進んで
フィードバック補正係数ＦＡＦがＦＡＦＬとされ、ステ
ップ３０４に進む。ステップ３０４ではフィードバック
補正係数ＦＡＦからスキップ値Ｓが減算され、従って、
フィードバック補正係数ＦＡＦはスキップ値Ｓだけ急激
に減少せしめられる。次いでステップ３０５ではＦＡＦ
ＬとＦＡＦＲの平均値ＦＡＦＡＶが算出される。つま
り、平均値ＦＡＦＡＶとは、フィードバック補正係数Ｆ
ＡＦの変動平均値であり、ＦＡＦＬとＦＡＦＲとの平均
値である。次いでステップ３０６ではスキップフラグが
セットされる。次いでステップ３１２に進む。一方、ス
テップ３０２において前回の処理サイクル時にはリッチ
であったと判別されたときはステップ３０７に進んでフ
ィードバック補正係数ＦＡＦから積分値Ｋ（Ｋ≪Ｓ）が
減算され、次いで３１２に進む。従って、フィードバッ
ク補正係数ＦＡＦは徐々に減少せしめられる。

【００２６】一方、ステップ３０１においてＶ＜０．４
５（Ｖ）であると判断されたとき、即ちリーンのときに
はステップ３０８に進んで前回の処理サイクル時にリッ
チであったか否かが判別される。前回の処理サイクル時
にリッチのとき、即ちリッチからリーンに変化したとき
にはステップ３０９に進んでフィードバック補正係数Ｆ
ＡＦがＦＡＦＲとされ、ステップ３１０に進む。ステッ
プ３１０ではフィードバック補正係数ＦＡＦにスキップ
値Ｓが加算され、従って、フィードバック補正係数ＦＡ
Ｆはスキップ値Ｓだけ急激に増大せしめられる。次いで
ステップ３０５ではＦＡＦＬとＦＡＦＲの平均値ＦＡＦ
ＡＶが算出される。一方、ステップ３０８において前回
の処理サイクル時にはリーンであったと判別されたとき
はステップ３１１に進んでフィードバック補正係数ＦＡ
Ｆに積分値Ｋが加算される。従って、フィードバック補
正係数ＦＡＦは徐々に増大せしめられる。

【００２７】ステップ３１２ではフィードバック補正係
数ＦＡＦが変動許容範囲の上限１．２と下限０．８によ
りガードされる。即ち、ＦＡＦが１．２よりも大きくな
らず、０．８よりも小さくならないようにＦＡＦの値が
ガードされる。後述するように空燃比がリッチとなって
ＦＡＦが小さくなると燃料噴射時間ＴＡＵが短かくな
り、空燃比がリーンとなってＦＡＦが大きくなると燃料
噴射時間ＴＡＵが長くなるので空燃比が理論空燃比に維
持されることになる。ステップ３１２が終了すると、フ
ィードバック補正係数ＦＡＦ算出ルーチンを終了する。

【００２８】尚、図４は空燃比が目標空燃比に維持され
ているときのＯ₂ センサ３０の出力電圧Ｖとフィードバ
ック補正係数ＦＡＦとの関係を示したグラフである。図
４に示されるようにＯ₂ センサ３０の出力電圧Ｖが基準
電圧、例えば０．４５（Ｖ）よりも高くなると、即ち空
燃比がリッチになるとフィードバック補正係数ＦＡＦは
スキップ量Ｓだけ急激に低下せしめられ、次いで積分定
数Ｋでもって徐々に減少せしめられる。これに対してＯ
₂ センサ３０の出力電圧Ｖが基準電圧よりも低くなる
と、即ち空燃比がリーンになるとフィードバック補正係
数ＦＡＦはスキップ量Ｓだけ急激に増大せしめられ、次
いで積分定数Ｋでもって徐々に増大せしめられる。

【００２９】即ち、空燃比がリッチになるとフィードバ
ック補正係数ＦＡＦが減少せしめられるので燃料噴射量
が減少せしめられ、空燃比がリーンになるとフィードバ
ック補正係数ＦＡＦが増大せしめられるために燃料噴射
量が増大せしめられ、斯くして空燃比が理論空燃比に制
御されることになる。図４に示されるようにこのときフ
ィードバック補正係数ＦＡＦは基準値、即ち１．０を中
心として上下動する。

【００３０】また、図４においてＦＡＦＬは空燃比がリ
ーンからリッチになったときのフィードバック補正係数
ＦＡＦの値を示しており、ＦＡＦＲは空燃比がリッチか
らリーンになったときのフィードバック補正係数ＦＡＦ
の値を示している。

【００３１】図２に戻り、蒸発燃料処理装置は、続いて
ステップ２０２にて空燃比の学習を実行する。図５は図
２の空燃比学習ルーチンを示したフローチャートであ
る。図５に示すように、まず初めにステップ５２０にお
いて空燃比の学習条件が成立しているか否かが判別され
る。空燃比の学習条件が成立していないときにはステッ
プ５２８にジャンプし、空燃比の学習条件が成立してい
るときにはステップ５２１に進む。ステップ５２１では
スキップフラグがセットされているか否かが判別され、
スキップフラグがセットされていないときにはステップ
５２８にジャンプする。これに対してスキップフラグが
セットされているときにはステップ５２２に進んでスキ
ップフラグがリセットされ、次いでステップ５２３に進
む。即ち、フィードバック補正係数ＦＡＦがスキップせ
しめられる毎にステップ５２３に進むことになる。

【００３２】ステップ５２３ではパージ率ＰＧＲが零で
あるか否か、即ちパージ作用が行われているか否かが判
別される。パージ率ＰＧＲが零でないとき、即ちパージ
作用が行われているときには、図７に示されるベーパ濃
度の学習ルーチンへ進む。これに対してパージ率ＰＧＲ
が零のとき、即ちパージ作用が行われていないときには
ステップ５２４に進んで空燃比の学習が行われる。

【００３３】即ち、まず初めにステップ５２４において
フィードバック補正係数の平均値ＦＡＦＡＶが１．０２
よりも大きいか否かが判別される。ＦＡＦＡＶ≧１．０
２のときにはステップ５２７に進んで学習領域ｊに対す
る空燃比の学習値ＫＧｊに一定値Ｘが加算される。即
ち、本実施形態では機関負荷に応じて複数個の学習領域
ｊが予め定められており、各学習領域ｊに対して夫々空
燃比の学習値ＫＧｊが設けられている。従ってステップ
５２７では機関負荷に応じた学習領域ｊの空燃比の学習
値ＫＧｊが更新される。次いでステップ５２８に進む。

【００３４】一方、ステップ５２４においてＦＡＦＡＶ
＜１．０２であると判別されたときにはステップ５２５
に進んでフィードバック補正係数の平均値ＦＡＦＡＶが
０．９８よりも小さいか否かが判別される。ＦＡＦＡＶ
≦０．９８のときにはステップ５２６に進んで機関負荷
に応じた学習領域ｊの空燃比の学習値ＫＧｊから一定値
Ｘが減算される。一方、ステップ５２５においてＦＡＦ
ＡＶ＞０．９８であると判別されたとき、即ちＦＡＦＡ
Ｖが０．９８と１．０２との間にあるときには空燃比の
学習値ＫＧｊを更新することなくステップ５２８にジャ
ンプする。

【００３５】ステップ５２８およびステップ５２９では
ベーパ濃度を学習するための初期化処理が行われる。即
ち、ステップ５２８では機関始動中であるか否かが判別
され、機関始動中のときにはステップ５２９に進んで単
位パージ率当りのベーパ濃度ＦＧＰＧが零とされ、パー
ジ実行時間カウント値ＣＰＧＲがクリアされる。次いで
図８に示される燃料噴射時間の算出ルーチンに進む。一
方、始動時でない場合には図８に示される燃料噴射時間
の算出ルーチンに直接進む。

【００３６】図２に戻り、続いて空燃比制御装置は、ベ
ーパ濃度の学習及び／又は燃料噴射時間の算出を行う。
図７は図２及び図５のベーパ濃度学習ルーチンを示した
フローチャート、図８は図２、図５及び図７の燃料噴射
時間算出ルーチンを示したフローチャートである。

【００３７】図７のベーパ濃度学習ルーチンを説明する
前に、図６を参照して燃料ベーパ濃度学習の考え方につ
いて説明する。図６はベーパ濃度学習の考え方を説明す
るグラフである。燃料ベーパ濃度の学習は単位パージ率
当りのベーパ濃度を正確に求めることから始まる。この
単位パージ率当りのベーパ濃度が図６においてＦＧＰＧ
で示されている。パージＡ／Ｆ補正係数（パージ空燃比
補正係数）ＦＰＧはＦＧＰＧにパージ率ＰＧＲを乗算す
ることによって得られる。単位パージ率当りのベーパ濃
度ＦＧＰＧはフィードバック補正係数ＦＡＦがスキップ
（図４のＳ）する毎に次式に基づいて算出される。

【００３８】 ｔＦＧ←（１−ＦＡＦＡＶ）／（ＰＧＲ・ａ） ＦＧＰＧ←ＦＧＰＧ＋ｔＦＧ ここでｔＦＧはＦＡＦのスキップ毎に行われるＦＧＰＧ
の更新量を示しており、ＦＡＦＡＶはフィードバック補
正係数の平均値（＝（ＦＡＦＬ＋ＦＡＦＲ）／２）を示
しており、本実施形態ではａは２に設定されている。

【００３９】即ち、パージが開始されると空燃比がリッ
チとなるために空燃比を理論空燃比とすべくフィードバ
ック補正係数ＦＡＦが小さくなる。次いで時刻ｔ₁ にお
いてＯ₂ センサ３０により空燃比がリッチからリーンに
切替ったと判断されるとフィードバック補正係数ＦＡＦ
は増大せしめられる。この場合、パージが開始されてか
ら時刻ｔ₁ に至るまでのフィードバック補正係数ＦＡＦ
の変化量ΔＦＡＦ（ΔＦＡＦ＝（１．０−ＦＡＦ））は
パージ作用による空燃比の変動量を表しており、この変
動量ΔＦＡＦは時刻ｔ₁ における燃料ベーパ濃度を表わ
している。

【００４０】時刻ｔ₁ に達すると空燃比は理論空燃比に
維持され、その後空燃比が理論空燃比からずれないよう
にフィードバック補正係数の平均値ＦＡＦＡＶを１．０
まで戻すために単位パージ率当りのベーパ濃度ＦＧＰＧ
がフィードバック補正係数ＦＡＦのスキップ毎に徐々に
更新される。このときのＦＧＰＧの一回当りの更新量ｔ
ＦＧは１．０に対するフィードバック補正係数の平均値
ＦＡＦＡＶのずれ量の半分とされ、従ってこの更新量ｔ
ＦＧは上述した如くｔＦＧ＝（１−ＦＡＦＡＶ）／（Ｐ
ＧＲ・２）となる。

【００４１】図６に示されるようにＦＧＰＧの更新作用
が数回繰返されるとフィードバック補正係数の平均値Ｆ
ＡＦＡＶは１．０に戻り、その後は単位パージ率当りの
ベーパ濃度ＦＧＰＧは一定となる。このようにＦＧＰＧ
が一定になるということはこのときのＦＧＰＧが単位パ
ージ率当りのベーパ濃度を正確に表わしていることを意
味しており、従ってベーパ濃度の学習が完了したことを
意味している。一方、実際の燃料ベーパ濃度は単位パー
ジ率当りのベーパ濃度ＦＧＰＧにパージ率ＰＧＲを乗算
した値となる。従って実際の燃料ベーパ濃度を表わすパ
ージＡ／Ｆ補正係数ＦＰＧ（＝ＦＧＰＧ・ＰＧＲ）は図
６に示されるようにＦＧＰＧが更新される毎に更新さ
れ、パージ率ＰＧＲが増大するにつれて増大する。

【００４２】パージ開始後におけるベーパ濃度の学習が
一旦完了した後においてもベーパ濃度が変化すればフィ
ードバック補正係数ＦＡＦは１．０からずれ、このとき
にも上述のｔＦＧ（＝（１−ＦＡＦＡＶ）／（ＰＧＲ・
ａ））を用いてＦＧＰＧの更新量が算出される。

【００４３】続いて、図７のベーパ濃度学習ルーチンに
ついて説明する。図７のベーパ濃度学習ルーチンは、上
述した図５のステップ５２３においてパージ作用が行わ
れていると判断されたときに開始される。図７に示すよ
うに、まず初めにステップ７３０において、フィードバ
ック補正係数の平均値ＦＡＦＡＶが一定範囲内にあるか
否か、即ち１．０２＞ＦＡＦＡＶ＞０．９８であるか否
かが判別される。フィードバック補正係数の平均値ＦＡ
ＦＡＶが設定範囲内にあるとき、即ち１．０２＞ＦＡＦ
ＡＶ＞０．９８であるときにはステップ７３２に進んで
単位パージ率当りのパージ濃度ＦＧＰＧの更新量ｔＦＧ
が零とされ、次いでステップ７３３に進む。従ってこの
ときにはベーパ濃度ＦＧＰＧは更新されない。

【００４４】一方、ステップ７３０においてフィードバ
ック補正係数の平均値ＦＡＦＡＶが一定範囲を越えてい
ると判断されたとき、即ちＦＡＦＡＶ≧１．０２である
か又はＦＡＦＡＶ≦０．９８であるときにはステップ７
３１に進んで次式に基づきベーパ濃度ＦＧＰＧの更新量
ｔＦＧが算出される。

【００４５】 ｔＦＧ←（１．０−ＦＡＦＡＶ）／（ＰＧＲ・ａ） ここでａは２である。即ちフィードバック補正係数の平
均値ＦＡＦＡＶが設定範囲（０．９８と１．０２との
間）を越えると１．０に対するＦＡＦＡＶのずれ量の半
分が更新量ｔＦＧとされる。次いでステップ７３３に進
む。ステップ７３３ではベーパ濃度ＦＧＰＧに更新量ｔ
ＦＧが加算される。次いでステップ７３４ではベーパ濃
度ＦＧＰＧの更新回数を表している更新回数カウンタＣ
ＦＧＰＧが１だけインクリメントされる。次いで図８に
示される燃料噴射時間の算出ルーチンに進む。

【００４６】図８の燃料噴射時間算出ルーチンは、上述
した図５のステップ５２８及び／又はステップ５２９が
終了したとき、あるいは、図７のステップ７３４が終了
したときに開始される。図８に示すように、まず初めに
ステップ８４０において機関負荷Ｑ／Ｎおよび機関回転
数Ｎに基づき基本燃料噴射時間ＴＰが算出される。次い
でステップ８４１では暖機増量等のための補正係数ＦＷ
が算出される。次いでステップ８４２では単位パージ率
当りのベーパ濃度ＦＧＰＧにパージ率ＰＧＲを乗算する
ことによってパージ空燃比補正係数ＦＧＲ（←ＦＧＰＧ
・ＰＧＲ）が算出される。次いでステップ８４３では次
式に基づいて燃料噴射時間ＴＡＵが算出され、燃料噴射
時間算出ルーチンを終了すると共に、図２のメインルー
チンを終了する。

【００４７】 ＴＡＵ←ＴＰ・ＦＷ・（ＦＡＦ＋ＫＧｊ−ＦＰＧ） ここで各係数は次のものを表わしている。 ＴＰ：基本燃料噴射時間 ＦＷ：補正係数 ＦＡＦ：フィードバック補正係数 ＫＧｊ：空燃比の学習係数 ＦＰＧ：パージＡ／Ｆ補正係数

【００４８】尚、基本燃料噴射時間ＴＰは空燃比を目標
空燃比とするのに必要な実験により求められた噴射時間
であってこの基本燃料噴射時間ＴＰは機関負荷Ｑ／Ｎ
（吸入空気量Ｑ／機関回転数Ｎ）および機関回転数Ｎの
関数として予めＲＯＭ２２内に記憶されている。補正係
数ＦＷは暖機増量係数や加速増量係数を一まとめにして
表わしたもので増量補正する必要がないときにはＦＷ＝
１．０となる。

【００４９】フィードバック補正係数ＦＡＦはＯ₂ セン
サ３０の出力信号に基づいて空燃比を目標空燃比に制御
するために設けられている。パージＡ／Ｆ補正係数ＦＰ
Ｇは機関の運転が開始されてからパージが開始されるま
での間はＦＰＧ＝０とされ、パージ作用が開始されると
燃料ベーパ濃度が高くなるほど大きくなる。なお、機関
運転中においてパージ作用が一時的に停止されたときは
パージ作用の停止期間中、ＦＰＧ＝０とされる。

【００５０】ところで上述したようにフィードバック補
正係数ＦＡＦはＯ₂ センサ３０の出力信号に基づいて空
燃比を目標空燃比に制御するためのものである。この場
合、目標空燃比としてはどのような空燃比を用いてもよ
いが図１に示す実施形態では目標空燃比が理論空燃比と
されており、従って以下目標空燃比を理論空燃比とした
場合について説明する。なお、目標空燃比が理論空燃比
であるときには空燃比センサ３０として排気ガス中の酸
素濃度に応じ出力電圧が変化するＯ₂ センサが使用され
る。このＯ₂ センサ３０は空燃比が過濃側のとき、即ち
リッチのとき０．９（Ｖ）程度の出力電圧を発生し、空
燃比が希薄側のとき、即ちリーンのとき０．１（Ｖ）程
度の出力電圧を発生する。

【００５１】次に図９〜図１３を参照して、図２のメイ
ンルーチンに対して、例えば後述すいるデューティ比計
算周期に対応して１００msec毎に割り込み実行される本
実施形態の内燃機関の蒸発燃料処理装置の割り込みルー
チンについて説明する。図９は本実施形態の内燃機関の
蒸発燃料処理装置の割り込みルーチンを示したフローチ
ャートである。図９に示すように、蒸発燃料処理装置
は、割り込みルーチンを開始すると、まずステップ９０
１にてパージ率を算出する。

【００５２】図１０及び図１１は図９のパージ率算出ル
ーチンを示したフローチャートである。図１０及び図１
１に示すように、まず初めにステップ１０５０において
パージ制御弁１７の駆動パルスのデューティ比の計算時
期か否かが判別される。本実施形態ではデューティ比の
計算は１００msec毎に行われる。デューティ比の計算時
期でないときには、このままパージ率算出ルーチンを終
了する。これに対してデューティ比の計算時期であると
きにはステップ１０５１に進んでパージ条件１が成立し
ているか否か、例えば暖機が完了したか否かが判別され
る。パージ条件１が成立していないときにはステップ１
０６４に進んで初期化処理が行われ、次いでステップ１
０６５ではデューティ比ＤＰＧおよびパージ率ＰＧＲが
零とされ、パージ率算出ルーチンを終了する。これに対
してパージ条件１が成立しているときにはステップ１０
５２に進んでパージ条件２が成立しているか否か、例え
ば空燃比のフィードバック制御が行われているか否かお
よび燃料の供給が停止されていないか否かが判別され
る。パージ条件２が成立していないときにはステップ１
０６５に進み、パージ条件２が成立しているときにはス
テップ１０５３に進む。

【００５３】ステップ１０５３では全開パージ流量ＫＰ
Ｑと吸入空気量Ｇａとの比である全開パージ率ＰＧ１０
０（←（ＫＰＱ／Ｇａ）・１００）が算出される。ここ
で全開パージ流量ＫＰＱはパージ制御弁１７を全開にし
たときのパージ流量を表わしており、吸入空気量Ｇａは
エアフローメータ７（図１）により検出される。全開パ
ージ率ＰＧ１００は例えば機関負荷Ｑ／Ｎ（吸入空気量
Ｇａ／機関回転数Ｎ）と機関回転数Ｎの関数であって予
め実験により求められており、下表に示すようなマップ
の形で予めＲＯＭ２２内に記憶されている。

【００５４】

【表１】

【００５５】機関負荷Ｑ／Ｎが低くなるほど吸入空気量
Ｇａに対する全開パージ流量ＫＰＱは大きくなるので表
１に示されるように全開パージ率ＰＧ１００は機関負荷
Ｑ／Ｎが低くなるほど大きくなり、また機関回転数Ｎが
低くなるほど吸入空気量Ｇａに対する全開パージ流量Ｋ
ＰＱは大きくなるので表１に示されるように全開パージ
率ＰＧ１００は機関回転数Ｎが低くなるほど大きくな
る。

【００５６】次いでステップ１０５４ではフィードバッ
ク補正係数ＦＡＦが上限値ＫＦＡＦ１５（＝１．１５）
と下限値ＫＦＡＦ８５（＝０．８５）との間にあるか否
かが判別される。ＫＦＡＦ１５＞ＦＡＦ＞ＫＦＡＦ８５
のときには、即ち空燃比が理論空燃比にフィードバック
制御されているときにはステップ１０５７に進む。ステ
ップ１０５７ではパージ率ＰＧＲに一定値ＫＰＧＲｕを
加算することによって目標パージ率ｔＰＧＲ（←ＰＧＲ
＋ＫＰＧＲｕ）が算出される。即ち、ＫＦＡＦ１５＞Ｆ
ＡＦ＞ＫＦＡＦ８５のときには目標パージ率ｔＰＧＲが
１００msec毎に徐々に増大せしめられることがわかる。
なお、この目標パージ率ｔＰＧＲに対しては上限値Ｐ
（Ｐは例えば６％）が設定されており、従って目標パー
ジ率ｔＰＧＲは上限値Ｐまでしか上昇できない。次いで
ステップ１０５９に進む。

【００５７】一方、ステップ１０５４においてＦＡＦ≧
ＫＦＡＦ１５であるか又はＦＡＦ≦ＫＦＡＦ８５である
と判別されたときにはステップ１０５８に進み、パージ
率ＰＧＲから一定値ＫＰＧＲｄを減算することによって
目標パージ率ｔＰＧＲ（←ＰＧＲ−ＫＰＧＲｄ）が算出
される。即ち、燃料ベーパのパージ作用により空燃比を
理論空燃比に維持しえないときには目標パージ率ｔＰＧ
Ｒが減少せしめられる。なお、目標パージ率ｔＰＧＲに
対しては下限値Ｓ（Ｓ＝０％）が設定されている。次い
でステップ１０５９に進む。

【００５８】ステップ１０５９では目標パージ率ｔＰＧ
Ｒを全開パージ率ＰＧ１００により除算することによっ
てパージ制御弁１７の駆動パルスのデューティ比ＤＰＧ
（←（ｔＰＧＲ／ＰＧ１００）・１００）が算出され
る。従ってパージ制御弁１７の駆動パルスのデューティ
比ＤＰＧ、即ちパージ制御弁１７の開弁量は全開パージ
率ＰＧ１００に対する目標パージ率ｔＰＧＲの割合に応
じて制御されることになる。このようにパージ制御弁１
７の開弁量を全開パージ率ＰＧ１００に対する目標パー
ジ率ｔＰＧＲの割合に応じて制御すると目標パージ率ｔ
ＰＧＲがどのようなパージ率であったとしても機関の運
転状態にかかわらず実際のパージ率が目標パージ率に維
持される。

【００５９】例えば今、目標パージ率ｔＰＧＲが２％で
あり、現在の運転状態における全開パージ率ＰＧ１００
が１０％であったとすると駆動パルスのデューティ比Ｄ
ＰＧは２０％となり、このときの実際のパージ率は２％
となる。次いで運転状態が変化し、変化後の運転状態に
おける全開パージ率ＰＧ１００が５％になったとすると
駆動パルスのデューティ比ＤＰＧは４０％となり、この
ときの実際のパージ率は２％となる。即ち、目標パージ
率ｔＰＧＲが２％であれば機関の運転状態にかかわらず
に実際のパージ率は２％となり、目標パージ率ｔＰＧＲ
が変化して４％になれば機関の運転状態にかかわらずに
実際のパージ率は４％に維持される。

【００６０】次いでステップ１０６０では全開パージ率
ＰＧ１００にデューティ比ＤＰＧを乗算することによっ
て実際のパージ率ＰＧＲ（←ＰＧ１００・（ＤＰＧ／１
００））が算出される。即ち、前述したようにデューテ
ィ比ＤＰＧは（ｔＰＧＲ／ＰＧ１００）・１００で表わ
され、この場合目標パージ率ｔＰＧＲが全開パージ率Ｐ
Ｇ１００よりも大きくなるとデューティ比ＤＰＧは１０
０％以上となる。しかしながらデューティ比ＤＰＧは１
００％以上にはなりえず、このときデューティ比ＤＰＧ
は１００％とされるために実際のパージ率ＰＧＲは目標
パージ率ｔＰＧＲよりも小さくなる。従って実際のパー
ジ率ＰＧＲは上述した如くＰＧ１００・（ＤＰＧ／１０
０）で表わされることになる。

【００６１】次いでステップ１０６１ではデューティ比
ＤＰＧがＤＰＧＯとされ、パージ率ＰＧＲがＰＧＲＯと
される。次いでステップ１０６２ではパージが開始され
てからの時間を表しているパージ実行時間カウンタＣＰ
ＧＲが１だけインクリメントされ、パージ率算出ルーチ
ンを終了する。

【００６２】図９に戻り、次いでステップ９０２におい
てパージ制御弁１７の駆動処理が行われる。図１２は図
９のパージ制御弁駆動処理ルーチンを示したフローチャ
ートである。図１２に示すように、パージ制御弁駆動処
理ルーチンでは、まず初めにステップ１２６６において
デューティ比の出力周期か否か、即ちパージ制御弁１７
の駆動パルスの立上り周期であるか否かが判別される。
このデューティ比の出力周期は１００msecである。デュ
ーティ比の出力周期であるときにはステップ１２６７に
進んでデューティ比ＤＰＧが零であるか否かが判別され
る。ＤＰＧ＝０のときにはステップ１２７１に進んでパ
ージ制御弁１７の駆動パルスＹＥＶＰがオフとされる。
これに対してＤＰＧ＝０でないときにはステップ１２６
８に進んでパージ制御弁１７の駆動パルスＹＥＶＰがオ
ンにされる。次いでステップ１２６９では現在の時刻Ｔ
ＩＭＥＲにデューティ比ＤＰＧを加算することによって
駆動パルスのオフ時刻ＴＤＰＧ（←ＤＰＧ＋ＴＩＭＥ
Ｒ）が算出され、パージ制御弁駆動処理ルーチンを終了
する。

【００６３】一方、ステップ１２６６においてデューテ
ィ比の出力周期ではないと判別されたときにはステップ
１２７０に進んで現在の時刻ＴＩＭＥＲが駆動パルスの
オフ時刻ＴＤＰＧであるか否かが判別される。ＴＤＰＧ
＝ＴＩＭＥＲになるとステップ７１に進んで駆動パルス
ＹＥＶＰがオフとされてパージ制御弁駆動処理ルーチン
を終了し、一方、ＴＤＰＧ＝ＴＩＭＥＲでないときは、
そのままパージ制御弁駆動処理ルーチンを終了する。

【００６４】図９に戻り、蒸発燃料処理装置は続いてス
テップ９０３にてベーパ濃度修正制御を行う。図１３は
ベーパ濃度修正制御ルーチンを示したフローチャートで
ある。図１３に示すように、蒸発燃料処理装置は、まず
ステップ１３０１にて、不図示の吸気枝管内負圧検出手
段により検出した吸気枝管内負圧と図１４に示すマップ
とから全開パージ流量ＫＰＱを算出する。図１４は吸気
枝管内負圧と全開パージ流量ＫＰＱとの関係を示したグ
ラフであり、この値は予め電子制御ユニット２０のＲＯ
Ｍ２２内に格納されている。図１４に示すように、全開
パージ流量ＫＰＱは吸気枝管内負圧の増加に従って増加
している。

【００６５】図１３に戻り、続いてステップ１３０２に
て、全開パージ流量ＫＰＱと現在のデューティ比ＤＰＧ
とから実際のパージ流量ＰＱを算出する。続いてステッ
プ１３０３にて、キャニスタ１１及び燃料タンク１５か
ら吸気枝管２内にパージされる燃料ベーパ中に占める燃
料タンク１５からの燃料ベーパの割合が大きいか否かを
判定し、ＮＯの時にはステップ１３０４にて現在のパー
ジ流量ＰＱをベーパ濃度補正用パージ流量ＰＱＳＭとす
る。一方ＹＥＳの時にはステップ１３０５に進む。尚、
ステップ１３０３における判定方法の詳細については、
図３２を参照して後で説明する。

【００６６】図１３に戻り、ステップ１３０５におい
て、パージ率ＰＧＲが零であるか否かを判定し、ＹＥＳ
の時にはそのままベーパ濃度修正制御ルーチンを終了
し、ＮＯの時にはステップ１３０６に進む。ステップ１
３０６では、ステップ１３０２で算出された現在のパー
ジ流量ＰＱを、実際に内燃機関の燃焼室内に吸入される
パージ流量ｔＰＱＳＭとみなす。続いてステップ１３０
７にて、前回のルーチンで算出されたパージ流量ＰＱＳ
Ｍとステップ１３０６で算出された今回のパージ流量ｔ
ＰＱＳＭとからパージ流量変化率ＫＰＱＳＭ（←ＰＱＳ
Ｍ／ｔＰＱＳＭ）を算出する。続いてステップ１３０８
及びステップ１３０９にて、パージ流量の変化が大きい
か否かを判定する。詳細には、パージ流量変化率ＫＰＱ
ＳＭが１．１以上であるか、０．９以下である時には、
パージ流量の変化が大きいと判定してステップ１３１０
に進み、パージ流量変化率ＫＰＱＳＭに基づいてベーパ
濃度ＦＧＰＧを修正する（ＦＧＰＧ←ＦＧＰＧ×ＫＰＱ
ＳＭ）。つまり、本実施形態では、キャニスタ１１及び
燃料タンク１５から吸気枝管２内にパージされる燃料ベ
ーパ中に占める燃料タンク１５からの燃料ベーパの割合
が大きい時であって、吸入空気量の変化に伴うパージ流
量の変化が大きい時に、図７に示したベーパ濃度学習ル
ーチンを経ることなくベーパ濃度ＦＧＰＧを迅速に修正
することができる。それゆえ、実際のベーパ濃度ＦＧＰ
Ｇが大きく変化した時であっても、実際のベーパ濃度Ｆ
ＧＰＧを正確に算出することができる。図１３に戻り、
続いてステップ１３１１に進む。

【００６７】一方、ステップ１３０８及びステップ１３
０９にて、パージ流量の変化が小さいと判定すると、そ
のままステップ１３１１に進む。ステップ１３１１で
は、ベーパ濃度補正用パージ流量ＰＱＳＭを、ステップ
１３０６で算出された今回のパージ流量ｔＰＱＳＭで更
新してベーパ濃度修正制御ルーチンを終了し、図９の割
り込みルーチンを終了する。

【００６８】図１５は図１中の位置Ａ〜Ｃを矢印方向に
通過する燃料ベーパに関する内燃機関のアイドル運転中
及び加速運転中のベーパ濃度及びパージ流量を示したグ
ラフである。図１５に示すように、アイドル運転中と加
速運転中とで燃料タンク１５から流出する燃料ベーパの
パージ流量Ｂは変化しない、又は、あまり変化しない
が、キャニスタ１１から流出する燃料ベーパのパージ流
量Ｃは、アイドル運転中よりも加速運転中に大きくなる
（図１５（ｂ））。また、燃料タンク１５から流出する
燃料ベーパのベーパ濃度Ｂ及びキャニスタ１１を介して
流出する燃料ベーパのベーパ濃度Ｃは、アイドル運転中
と加速運転中とで変化しない（図１５（ｃ））。そのた
め、燃料タンク１５及びキャニスタ１１から流出して合
流した燃料ベーパのベーパ濃度Ａは、パージ流量に反比
例して、アイドル運転中よりも加速運転中の方が低くな
る。

【００６９】図１６は本実施形態のベーパ濃度修正制御
の効果を示したグラフである。図１６において、図１６
（ａ）は従来の蒸発燃料処理装置のベーパ濃度学習ルー
チンのみに基づくベーパ濃度修正制御の様子を示してお
り、図１６（ｂ）は本実施形態の蒸発燃料処理装置のベ
ーパ濃度学習ルーチン及びベーパ濃度修正制御ルーチン
に基づくベーパ濃度修正制御の様子を示している。図１
６（ａ）に示すように、従来の蒸発燃料処理装置では、
時刻ｔ₁ の加速開始時に、吸入空気量の増加に伴ってパ
ージ流量ＰＱが増加してもベーパ濃度は即座には減少さ
れない。それゆえ、空燃比（Ａ／Ｆ）がリーンになるの
に伴ってフィードバック補正係数ＦＡＦが増加する。こ
こで初めてベーパ濃度ＦＧＰＧは減少され始める（ａ’
→ｂ’）。同様に、時刻ｔ₂ の加速終了時に、吸入空気
量の減少に伴ってパージ流量ＰＱが減少してもベーパ濃
度は即座には増加されない。それゆえ、空燃比がリッチ
になるのに伴ってフィードバック補正係数ＦＡＦが減少
する。ここで初めてベーパ濃度ＦＧＰＧは増加され始め
る（ｃ’→ｄ’）。

【００７０】一方、図１６（ｂ）に示すように、本実施
形態の蒸発燃料処理装置では、時刻ｔ₁ の加速開始時
に、吸入空気量の増加に伴ってパージ流量ＰＱが増加す
ると即座にベーパ濃度は減少される（ａ→ｂ）。それゆ
え、空燃比はあまりリーンにならず、フィードバック補
正係数ＦＡＦもあまり荒れない。同様に、時刻ｔ₂ の加
速終了時に、吸入空気量の減少に伴ってパージ流量ＰＱ
が減少すると即座にベーパ濃度は増加される（ｃ→
ｄ）。それゆえ、空燃比はあまりリッチにならず、フィ
ードバック補正係数ＦＡＦもあまり荒れない。

【００７１】図１７は本発明の内燃機関の蒸発燃料処理
装置の第二の実施形態のベーパ濃度修正制御ルーチンの
一部を示したフローチャートである。図１７には第一の
実施形態と異なる部分のみ示してある。図１７に示すよ
うに、本実施形態では、ベーパ濃度ＦＧＰＧの過剰な補
正を避けるために、ステップ１３０２で算出された現在
のパージ流量ＰＱを前回のパージ流量ＰＱＳＭによりな
ました平均値を、実際に内燃機関の燃焼室内に吸入され
るパージ流量ｔＰＱＳＭとみなす（ｔＰＱＳＭ←（ＰＱ
＋ＰＱＳＭ）／ＫＳＭ２、ここでＫＳＭ２はなまし係
数）。

【００７２】図１８は第一の実施形態により算出される
パージ流量ｔＰＱＳＭ及び第二の実施形態により算出さ
れるパージ流量ｔＰＱＳＭを示したグラフである。図１
８に示すように、時刻ｔにおいて、第一の実施形態では
パージ流量ｔＰＱＳＭは急激に大きく変化する（図中破
線）が、第二の実施形態では、パージ流量ｔＰＱＳＭ
は、ステップ１７０６にてなまし処理されるために第一
の実施形態ほど大きく変化しない（図中実線）。このな
まし処理によれば、パージ流量ＰＱの急変時に、パージ
流量の変化率に基づいて算出されるベーパ濃度ＦＧＰＧ
がオーバーシュートしてしまうのを防止することができ
る。

【００７３】図１９は本発明の内燃機関の蒸発燃料処理
装置の第二の実施形態の変形例のベーパ濃度修正制御ル
ーチンの一部を示したフローチャートである。図１９に
は第一の実施形態と異なる部分のみ示してある。図１９
に示すように、本変形例では、ベーパ濃度ＦＧＰＧの過
剰な補正を避けるために、以下の式に基づいて実際に内
燃機関の燃焼室内に吸入されるパージ流量ｔＰＱＳＭを
算出する。 ｔＰＱＳＭ←ＰＱＳＭ＋（ＰＱ−ＰＱＳＭ）／ＫＳＭ ここで、ＫＳＭはなまし係数

【００７４】図２０は第一の実施形態により算出される
パージ流量ｔＰＱＳＭ及び第二の実施形態の変形例によ
り算出されるパージ流量ｔＰＱＳＭを示したグラフであ
る。図２０に示すように、時刻ｔにおいて、第一の実施
形態ではパージ流量ｔＰＱＳＭは急激に大きく変化する
（図中破線）が、第二の実施形態の変形例では、パージ
流量ｔＰＱＳＭは、ステップ１９０６にてなまし処理さ
れるために第一の実施形態ほど大きく変化しない（図中
実線）。このなまし処理によっても、パージ流量ＰＱの
急変時に、パージ流量の変化率に基づいて算出されるベ
ーパ濃度ＦＧＰＧがオーバーシュートしてしまうのを防
止することができる。

【００７５】図２１は本発明の内燃機関の蒸発燃料処理
装置の第三の実施形態のベーパ濃度修正制御ルーチンの
一部を示したフローチャートである。図２１には第一の
実施形態と異なる部分のみ示してある。図２１に示すよ
うに、本実施形態ではステップ２１０１にて、全開パー
ジ流量ＫＰＱの値にかかわらず、現在のデューティ比Ｄ
ＰＧのみから実際のパージ流量ＰＱ（←ＤＰＧ）を算出
する。本実施形態によれば、全開パージ流量ＫＰＱの値
があまり変化しない内燃機関の運転領域において、第一
の実施形態に比べて計算を簡略化しつつ、第一の実施形
態と同様の効果を奏することができる。

【００７６】図２２及び図２３は本発明の内燃機関の蒸
発燃料処理装置の第四の実施形態のベーパ濃度修正制御
ルーチンの一部を示したフローチャートである。図２２
及び図２３を説明する前に、本実施形態を適用する理由
について説明する。上述したように、第一の実施形態で
は、パージ流量変化率ＫＰＱＳＭに基づいてベーパ濃度
ＦＧＰＧを修正制御しており、キャニスタ１１から脱離
する燃料ベーパの脱離量を考慮していない。ところが、
キャニスタ１１から脱離する燃料ベーパの脱離量が多い
時と少ない時とではベーパ濃度ＦＧＰＧは異なってしま
う。そこで、本実施形態では、パージ流量変化率ＫＰＱ
ＳＭに基づくだけでなく、キャニスタ１１から脱離する
燃料ベーパの脱離量にも基づいてベーパ濃度ＦＧＰＧを
修正制御する。

【００７７】更に本実施形態の基本的な考え方について
説明する。本実施形態では、キャニスタからの燃料ベー
パの脱離に伴うベーパ濃度の増加分を、燃料ベーパを含
むパージ流量の減少に伴うベーパ濃度の増加分に換算し
てベーパ濃度を修正制御する。つまり、キャニスタから
の燃料ベーパの脱離量の増加又は減少に伴ってベーパ濃
度が増加又は減少した時に、燃料ベーパを含むパージ流
量の減少又は増加に伴ってベーパ濃度が増加又は減少し
たとみなす。尚、本実施形態では、キャニスタからの燃
料ベーパの脱離量分に相当するパージ流量の低下分を低
下予測空気量ＫＰＱＯＦと定義する。

【００７８】図２２及び図２３に戻り、以下、本実施形
態が第一の実施形態と異なる部分のみについて説明す
る。図２２及び図２３に示すように、蒸発燃料処理装置
は、ステップ１３０３にて、キャニスタ１１及び燃料タ
ンク１５から吸気枝管２内にパージされる燃料ベーパ中
に占める燃料タンク１５からの燃料ベーパの割合が大き
いか否かを判定し、ＮＯの時にはステップ２３００に
て、低下予測空気量ＫＰＱＯＦの初期値を設定するため
に、基本空気量ＰＱｍａｘと低下予測空気量算出係数Ｋ
ＱＲとから低下予測空気量ＫＰＱＯＦ（←ＰＱｍａｘ×
ＫＱＲ）を算出する。ここで、基本空気量ＰＱｍａｘは
パージ制御弁１７の全開時に相当するパージ流量であ
る。低下予測空気量算出係数ＫＱＲは、本実施形態では
０．５であるが、他の実施形態では必要に応じて他の値
に設定可能である。ステップ２３００に続いて、あるい
は、ステップ１３０５にてパージ率ＰＧＲが零であると
判定した時には、ステップ２３０１において、なましパ
ージ流量ＰＱＳＭ３２の初期値を設定するために、ステ
ップ１３０２で算出されたパージ流量ＰＱをなましパー
ジ流量ＰＱＳＭ３２とみなし、ステップ１３０４に進
む。

【００７９】ステップ１３０５でパージ率ＰＧＲが零で
ないと判定した時には、ステップ２３０２にてベーパ濃
度修正方向の検出を行う。図２４は図２２のベーパ濃度
修正方向検出ルーチンを示したフローチャートである。
図２４に示すように、蒸発燃料処理装置は、まずステッ
プ２４０１にて、次式により今回のなましパージ流量Ｐ
ＱＳＭ３２を算出する。尚、このステップにおけるなま
しの程度は、パージ流量変化に対してベーパ濃度変化の
影響が残る程度に適合されたものである。ＰＱＳＭ３２
←ＰＱＳＭ３２＋（ＰＱ−ＰＱＳＭ）／ＫＳＭ３２ここ
で、ＫＳＭ３２はなまし係数

【００８０】続いてステップ２４０２、ステップ２４０
３にて、なましパージ流量ＰＱＳＭ３２が増加したか否
かを判定し、なましパージ流量ＰＱＳＭ３２が、減少し
た時にはステップ２４０４及びステップ２４０５に進
み、あまり変化していない時にはステップ２４０６及び
ステップ２４０７に進み、増加した時にはステップ２４
０８及びステップ２４０９に進む。ステップ２４０４及
びステップ２４０５では、ベーパ濃度を増加させるよう
に修正すべきであることを示すベーパ濃度＋修正フラグ
を立て（ＸＦＧＰＧＵ←１）、ステップ２４０６及びス
テップ２４０７では、ベーパ濃度を増加又は減少させる
べきでないことを示すフラグを立て（ＸＦＧＰＧＤ←
０、ＸＦＧＰＧＵ←０）、ステップ２４０８及びステッ
プ２４０９では、ベーパ濃度を減少させるように修正す
べきであることを示すベーパ濃度−修正フラグを立てて
（ＸＦＧＰＧＤ←１）、ベーパ濃度修正方向検出ルーチ
ンを終了する。

【００８１】図２２及び図２３に戻り、続いてステップ
２３０３及びステップ２３０４では、フィードバック補
正係数ＦＡＦが所定範囲（０．９２〜１．０８）内にあ
るか否かを判定し、フィードバック補正係数ＦＡＦが
０．９２以下である時にはステップ２３０５に進み、フ
ィードバック補正係数ＦＡＦが０．９２より大きくかつ
１．０８より小さい時にはステップ２３１５に進み、フ
ィードバック補正係数ＦＡＦが１．０８以上である時に
はステップ２３１０に進む。ステップ２３０５ではＯ₂
センサ３０の出力値が０．４５Ｖ以上であるか否かを判
定し、ＹＥＳの時にはステップ２３０６に進み、ＮＯの
時にはステップ２３１５に進む。ステップ２３０６では
ＸＦＧＰＧＵ＝１であるか否かを判定し、ＹＥＳの時に
はステップ２３０８にて低下予測空気量ＫＰＱＯＦを所
定量ＫＱだけ減少させ（ＫＰＱＯＦ←ＫＰＱＯＦ−Ｋ
Ｑ）、ＮＯの時にはステップ２３０７に進む。ステップ
２３０７ではＸＦＧＰＧＤ＝１であるか否かを判定し、
ＹＥＳの時にはステップ２３０９にて低下予測空気量Ｋ
ＰＱＯＦを所定量ＫＱだけ増加させ（ＫＰＱＯＦ←ＫＰ
ＱＯＦ＋ＫＱ）、ＮＯの時にはステップ２３１５に進
む。一方、ステップ２３１０ではＯ₂ センサ３０の出力
値が０．４５Ｖより小さいか否かを判定し、ＹＥＳの時
にはステップ２３１１に進み、ＮＯの時にはステップ２
３１５に進む。ステップ２３１１ではＸＦＧＰＧＵ＝１
であるか否かを判定し、ＹＥＳの時にはステップ２３１
４にて低下予測空気量ＫＰＱＯＦを所定量ＫＱだけ増加
させ（ＫＰＱＯＦ←ＫＰＱＯＦ＋ＫＱ）、ＮＯの時には
ステップ２３１２に進む。ステップ２３１２ではＸＦＧ
ＰＧＤ＝１であるか否かを判定し、ＹＥＳの時にはステ
ップ２３１３にて低下予測空気量ＫＰＱＯＦを所定量Ｋ
Ｑだけ減少させ（ＫＰＱＯＦ←ＫＰＱＯＦ−ＫＱ）、Ｎ
Ｏの時にはステップ２３１５に進む。つまり、空燃比が
リッチであってＸＦＧＰＧＵ＝１である時にはステップ
２３０８にて低下予測空気量ＫＰＱＯＦを所定量ＫＱだ
け減少させ、空燃比がリッチであってＸＦＧＰＧＤ＝１
である時にはステップ２３０９にて低下予測空気量ＫＰ
ＱＯＦを所定量ＫＱだけ増加させ、空燃比がリーンであ
ってＸＦＧＰＧＵ＝１である時にはステップ２３１４に
て低下予測空気量ＫＰＱＯＦを所定量ＫＱだけ増加さ
せ、空燃比がリーンであってＸＦＧＰＧＤ＝１である時
にはステップ２３１３にて低下予測空気量ＫＰＱＯＦを
所定量ＫＱだけ減少させる。

【００８２】続いてステップ２３１５〜ステップ２３１
８では、低下予測空気量ＫＰＱＯＦを最小値ＫＰＱＭＩ
Ｎから最大値ＫＰＱＭＡＸの範囲内に設定する。続いて
ステップ１９０６ではｔＰＱＳＭを算出し、ステップ２
３１９では、低下予測空気量ＫＰＱＯＦを考慮した前回
のパージ流量（ＰＱＳＭ−ＫＰＱＯＦ）と今回のパージ
流量（ｔＰＱＳＭ−ＫＰＱＯＦ）とからパージ流量変化
率ＫＰＱＳＭ（←（ＰＱＳＭ−ＫＰＱＯＦ）／（ｔＰＱ
ＳＭ−ＫＰＱＯＦ））を算出する。本実施形態によれ
ば、キャニスタ１１からの燃料ベーパの脱離分を考慮し
ない場合よりも、正確にパージ流量変化率ＫＰＱＳＭを
算出することができる。

【００８３】図２５はキャニスタからの燃料ベーパの脱
離がある時の図１５と同様のグラフである。図２５に示
すように、図１中の位置Ａにおけるベーパ濃度は、キャ
ニスタＣからの燃料ベーパの脱離分だけ図１５の場合よ
りも濃くなる。図２６はキャニスタからのベーパ燃料の
脱離を考慮した場合と考慮しない場合を比較した今回又
は前回のパージ流量を示したグラフである。図２６に示
すように、キャニスタからのベーパ燃料の脱離を考慮し
た場合、前回のパージ流量（ＰＱＳＭ−ＫＰＱＯＦ）又
は今回のパージ流量（ｔＰＱＳＭ−ＫＰＱＯＦ）は低下
予測空気量ＫＰＱＯＦの増加に伴って減少する。一方、
キャニスタからのベーパ燃料の脱離を考慮しない場合、
前回のパージ流量ＰＱＳＭ又は今回のパージ流量ｔＰＱ
ＳＭは低下予測空気量ＫＰＱＯＦと無関係である。

【００８４】図２７は本実施形態のベーパ濃度修正制御
の作用効果を示したグラフである。図２７に示すよう
に、キャニスタから脱離する燃料ベーパの脱離量が多い
間（時刻ｔ以前）、低下予測空気量ＫＰＱＯＦは大きな
値とされているが、キャニスタから脱離する燃料ベーパ
の脱離量が少なくなると（時刻ｔ）、低下予測空気量Ｋ
ＰＱＯＦの値は、図２３のステップ２３０８にて小さく
される。

【００８５】図２８は本発明の内燃機関の蒸発燃料処理
装置の第五の実施形態のベーパ濃度修正制御ルーチンの
一部を示したフローチャートである。図２８には第四の
実施形態と異なる部分のみ示してある。図２８に示すよ
うに、蒸発燃料処理装置は、ステップ２８００にて図２
８（ｂ）に示すマップに基づいて低下予測空気量ＫＰＱ
ＯＦを算出する。図２８（ｂ）はベーパ濃度ＦＧＰＧと
低下予測空気量ＫＰＱＯＦとの関係を示したマップであ
り、この数値は予めＲＯＭ２２内に格納されている。図
２８（ｂ）に示すように、ベーパ濃度ＦＧＰＧの薄いと
きはパージ流量中の空気量が多いため、低下予測空気量
ＫＰＱＯＦは、ベーパ濃度ＦＧＰＧが薄い程小さな値に
なるように設定されている。

【００８６】図２９は本発明の内燃機関の蒸発燃料処理
装置の第六の実施形態のベーパ濃度修正制御ルーチン
（図示せず）においてディレイ処理して算出された今回
のパージ流量ｔＰＱＳＭを示したグラフである。本実施
形態では、導管（パージ通路）１６を通過している燃料
ベーパが実際に内燃機関の燃焼室内に流入するまでのデ
ィレイを考慮して、今回のパージ流量ｔＰＱＳＭの算出
時にディレイ処理を加える。図２９に示すように、本実
施形態においてディレイ処理して算出される今回のパー
ジ流量ｔＰＱＳＭ（図中実線）は、ステップ１３０２に
て算出されるパージ流量ＰＱ（図中破線）に比べてディ
レイ分だけ遅れて変化する。

【００８７】図３０は本発明の内燃機関の蒸発燃料処理
装置の第七の実施形態のベーパ濃度修正制御ルーチンの
一部を示したフローチャートである。図３０には第一の
実施形態と異なる部分のみ示してある。図３０に示すよ
うに、蒸発燃料処理装置は、ステップ１３０５において
パージ率ＰＧＲが零でないと判定した時には、ステップ
３００１にて、ＸＦＧＰＧ＝１であるか否か、つまり、
ベーパ濃度学習が完了しているか否かを判定する。ＹＥ
Ｓである時にはステップ１３０６に進み、ＮＯである時
にはステップ３００２に進む。ステップ３００２ではフ
ィードバック補正係数スキップカウンタＣＳＫＩＰが例
えば３以上であるか否かを判定し、ＹＥＳである時には
ステップ３００３に進み、ＮＯである時にはステップ１
３０４に進む。ステップ３００３ではフィードバック補
正係数の平均値ＦＡＦＡＶが例えば±２％の範囲内にあ
るか否かを判定し、ＹＥＳである時にはステップ３００
４に進んでベーパ濃度学習完了フラグを立て（ＸＦＧＰ
Ｇ←１）、ＮＯである時、つまり、ベーパ濃度とパージ
流量との関係が不安定である時にはステップ１３０４に
進む。本実施形態によれば、例えば内燃機関の運転状態
が不安定であって、ベーパ濃度学習完了前にベーパ濃度
修正制御を行ってしまうとベーパ濃度ＦＧＰＧがオーバ
ーシュートしてしまうような時に、ベーパ濃度修正制御
が実行されるのを防止することができる。

【００８８】図３１は本実施形態のベーパ濃度修正制御
の作用効果を示したグラフである。図３１に示すよう
に、本実施形態では、ステップ１３０３にて、キャニス
タ１１及び燃料タンク１５から吸気枝管２内にパージさ
れる燃料ベーパ中に占める燃料タンク１５からの燃料ベ
ーパの割合が大きくなった（ＸＴＮＫ＝１）と判定した
直後（時刻ｔ₁ ）にベーパ濃度修正制御を開始するので
はなく、ベーパ濃度学習が完了した（ＸＦＧＰＧ＝１）
と判定してから（時刻ｔ₂ 以降に）ベーパ濃度修正制御
を開始する。

【００８９】図３２はステップ１３０３における判定に
必要なＸＴＮＫ＝１フラグを立てるためのルーチンを示
したフローチャートである。図３２に示すステップ３２
０１〜ステップ３２０５は、図２のメインルーチン中の
どこに挿入してもよいが、上述した第一から第七の実施
形態では、図７のステップ７３３の前に挿入されてい
る。蒸発燃料処理装置は、まずステップ３２０１にてパ
ージ実行カウンタＣＰＧＲが所定値ＫＣＰＧＲ以上であ
るか否かを判定し、ＹＥＳの時にはステップ３２０２に
進み、ＮＯの時にはＸＴＮＫ＝１フラグを立てることな
くこのルーチンを終了する。ステップ３２０２では、パ
ージ率ＰＧＲが所定値ＫＰＧＲ以上であるか否かを判定
し、ＹＥＳの時にはステップ３２０３に進み、ＮＯの時
にはこのルーチンを終了する。ステップ３２０３ではデ
ューティ比ＤＰＧが所定値ＫＤＰＧ２０以上であるか否
かを判定し、ＹＥＳの時にはステップ３２０４に進み、
ＮＯの時にはこのルーチンを終了する。尚、ステップ３
２０３の代わりに、パージ流量ＰＱが所定値ＫＰＱ以上
であるか否か、あるいは、アイドル中（ＸＩＤＬ＝１）
であるか否かを判定してもよい。続いてステップ３２０
４ではフィードバック補正係数ＦＡＦが所定値ＫＦＡＦ
０９以下であるか否か、つまり、空燃比が所定空燃比よ
りもリッチであるか否かを判定し、ＹＥＳの時にはＸＴ
ＮＫ＝１フラグを立て、ＮＯの時にはこのルーチンを終
了する。尚、図示していないが、ＸＴＮＫ＝１フラグ
は、内燃機関の始動時にイニシャルルーチンでクリアさ
れる。

【００９０】図３３は図３２のルーチンの変形例として
図３２のステップ３２０３とステップ３２０４との間に
挿入されるルーチンを示したフローチャートである。こ
のルーチンは連続走行中でもベーパ濃度変化フラグＸＴ
ＮＫを操作できるようにした、パージ流量の制御例であ
る。つまり、一定以上走行した時、キャニスタからの燃
料ベーパの脱離が進む一方、燃料タンクから流出する燃
料ベーパが多くなるため、従来のパージ制御を中断し
て、ステップ３３０６にてデューティ比（パージ流量）
を小さくするものである。

【００９１】図３４は、パージカット中に燃料タンクか
ら発生する燃料ベーパがキャニスタに吸着することを考
慮した、本発明の内燃機関の蒸発燃料処理装置の第八の
実施形態のベーパ濃度修正制御ルーチンを示したフロー
チャートである。図３４に示すように、蒸発燃料処理装
置は、まずステップ３４０１にて、キャニスタ１１及び
燃料タンク１５から吸気枝管２内にパージされる燃料ベ
ーパ中に占める燃料タンク１５からの燃料ベーパの割合
が大きい（ＸＴＮＫ＝１）か否かを判定し、ＮＯの時に
はステップ３４１１にてデューティ比ＤＰＧ１をベーパ
濃度補正用デューティ比ＤＰＧＳＭとし（ＤＰＧＳＭ←
ＤＰＧ１）、ステップ３４１２に進む。一方、ＹＥＳの
時にはステップ３４０２に進む。

【００９２】ステップ３４０２では、パージ率ＰＧＲが
零であるか否かを判定し、ＹＥＳの時にはステップ３４
１２に進み、ＮＯの時にはステップ３４０３に進む。ス
テップ３４０３では、前回のデューティ比ＤＰＧ１が零
であるか否か、つまり、本ルーチンの実行がパージ作用
再開後の最初のものであるか否かを判定し、ＮＯの時に
はステップ３４０５に進み、ＹＥＳの時にはステップ３
４０４に進む。ステップ３４０４では、パージカット中
に燃料タンクから発生する燃料ベーパがキャニスタに吸
着することを考慮して、前回のデューティ比とみなされ
るデューティ比ＤＰＧ１を、今回のデューティ比ＤＰＧ
よりも小さな値とする（ＤＰＧ１←ＤＰＧ×ＫＤＰＧＤ
（ここでＫＤＰＧＤは１よりも小さい係数））とすると
共に、ＤＰＧ１を最小値ＫＤＰＧｍｉｎでガードする。
つまり、ステップ３４０４は、デューティ比ＤＰＧ１を
小さくする、つまり、パージ流量ＰＱを小さくみなすこ
とにより、パージ再開後のベーパ濃度ＦＧＰＧを大きな
値とする。続いてステップ３４０５に進む。

【００９３】ステップ３４０５では、ステップ３４１１
又は前回のルーチンのステップ３４１０で得られた前回
のデューティ比ＤＰＧＳＭと、ステップ３４０１又は前
回のルーチンのステップ３４１２で得られたＤＰＧ１と
なまし係数ＫＳＭとから今回のデューティ比ｔＤＰＧＳ
Ｍ（←ＤＰＧＳＭ＋（ＤＰＧ１−ＤＰＧＳＭ）／ＫＳ
Ｍ）を算出する。続いてステップ３４０６にて、前回の
デューティ比ＤＰＧＳＭとステップ３４０５で算出され
た今回のデューティ比ｔＤＰＧＳＭとからデューティ比
変化率ＫＤＰＧＳＭ（←ＤＰＧＳＭ／ｔＤＰＧＳＭ）を
算出する。続いてステップ３４０７及びステップ３４０
８にて、デューティ比の変化が大きいか否かを判定す
る。詳細には、デューティ比変化率ＫＤＰＧＳＭが１．
１以上であるか、０．９以下である時には、デューティ
比の変化が大きいと判定してステップ３４０９に進み、
デューティ比変化率ＫＰＱＳＭに基づいてベーパ濃度Ｆ
ＧＰＧを修正する（ＦＧＰＧ←ＦＧＰＧ×ＫＤＰＧＳ
Ｍ）。つまり、本実施形態では、パージ作用停止中にキ
ャニスタに吸着された燃料ベーパがパージ作用再開後に
脱離するのを考慮してベーパ濃度を濃くなる側に補正す
るため、正確なベーパ濃度を得ることができる。続いて
ステップ３４１０ではＤＰＧＳＭをｔＤＰＧＳＭにより
更新し、ステップ３４１２ではＤＰＧ１をＤＰＧにより
更新してこのルーチンを終了する。尚、本実施形態の変
形例として、ステップ３４０４の代わりに、ＤＰＧから
所定値ｔＫＤを減じたものをＤＰＧ１としてもよい（Ｄ
ＰＧ１←ＤＰＧ−ｔＫＤ）。

【００９４】図３５は本実施形態のベーパ濃度修正制御
の効果を示したグラフである。図３５において、図３５
（ａ）は時間とベーパ濃度ＦＧＰＧとの関係を示してお
り、図３５（ｂ）はＤＰＧＳＭ及びＤＰＧ１と時間との
関係を示している。図３５（ｂ）に示すように、パージ
作用再開直後のＤＰＧ１の値は、パージカット直前のＤ
ＰＧ１の値よりも小さくなっている。その影響により、
ＤＰＧＳＭの値は、パージ作用再開後に減少される。そ
れゆえ、図３５（ａ）に示すように、ベーパ濃度ＦＧＰ
Ｇの値はパージ作用再開後に増加される。

【００９５】図３６は図１中の位置Ａ〜Ｃを矢印方向に
通過する燃料ベーパに関するパージカット前及びパージ
作用再開後のベーパ濃度及びパージ流量を示したグラフ
である。図３６に示すように、パージカット前とパージ
作用再開後とで燃料タンク１５から流出する燃料ベーパ
のパージ流量Ｂ及びキャニスタ１１から流出する燃料ベ
ーパのパージ流量Ｃは共に、変化しない、又は、あまり
変化しない（図３６（ｂ））。一方、燃料タンク１５か
ら流出する燃料ベーパのベーパ濃度Ｂは、パージカット
前とパージ作用再開後とで変化しないが、キャニスタ１
１を介して流出する燃料ベーパのベーパ濃度Ｃは、パー
ジカット中にキャニスタに吸着した燃料ベーパがパージ
作用再開後にキャニスタから脱離する影響により、パー
ジ作用再開後の方がパージカット前よりも濃くなる（図
３６（ｃ））。そのため、燃料タンク１５及びキャニス
タ１１から流出して合流した燃料ベーパのベーパ濃度Ａ
も、パージ作用再開後の方がパージカット前よりも濃く
なる（図３６（ａ））。

【００９６】図３７は本発明の内燃機関の蒸発燃料処理
装置の第九の実施形態のベーパ濃度修正制御ルーチンの
一部を示したフローチャートである。図３７には第七の
実施形態と異なる部分のみ示してある。図３７に示すよ
うに、本実施形態では、ステップ３４０２でＹＥＳと判
断した時に、ステップ３５０１にて係数ＫＤＰＧＤを所
定値ＫＤだけ減少させると共に最小値ＫＤｍｉｎでガー
ドする。本実施形態によれば、パージカット中に本ルー
チンが実行される毎（例えば１０ｍｓｅｃ毎）に係数Ｋ
ＤＰＧＤが減少されていき、パージカット時間が長くな
るに従って係数ＫＤＰＧＤの値は小さくなる。そのた
め、パージカット時間が長い時に、キャニスタに吸着さ
れた燃料ベーパがキャニスタから脱離する量が多くなる
ことを考慮して、パージ作用再開後のベーパ濃度をより
リッチに修正することができる。

【００９７】図３８は本実施形態のベーパ濃度修正制御
の効果を示したグラフである。図３８において、図３８
（ａ）は時間とベーパ濃度ＦＧＰＧとの関係を示してお
り、図３８（ｂ）はＤＰＧＳＭ及びＤＰＧ１と時間との
関係を示している。図３８（ａ）及び図３８（ｂ）に示
すように、パージ作用再開後のベーパ濃度ＦＧＰＧは、
パージカット時間が長くなるに従って濃くなる。

【００９８】図３９は、パージカット時間が長くなるに
従ってパージ作用再開後のベーパ濃度が濃くなることを
考慮した第九の実施形態の変形例としての、本発明の内
燃機関の蒸発燃料処理装置の第十の実施形態のベーパ濃
度修正制御ルーチンを示したフローチャートである。図
３９に示すように、蒸発燃料処理装置は、まずステップ
３４０１にて、キャニスタ１１及び燃料タンク１５から
吸気枝管２内にパージされる燃料ベーパ中に占める燃料
タンク１５からの燃料ベーパの割合が大きい（ＸＴＮＫ
＝１）か否かを判定し、ＮＯの時にはステップ３４１１
にてデューティ比ＤＰＧ１をベーパ濃度補正用デューテ
ィ比ＤＰＧＳＭとし（ＤＰＧＳＭ←ＤＰＧ１）、ステッ
プ３４１２に進む。一方、ＹＥＳの時にはステップ３４
０２に進む。

【００９９】ステップ３４０２では、パージ率ＰＧＲが
零であるか否かを判定し、ＹＥＳの時には、ステップ３
９０２にてＤＰＧＳＭを所定値ＫＵだけ増加させると共
に最大値ＫＵＭＡＸでガードし、ＮＯの時にはステップ
３６０１に進む。ステップ３６０１では、前回のデュー
ティ比ＤＰＧ１が零であるか否か、つまり、本ルーチン
の実行がパージ作用再開後の最初のものであるか否かを
判定し、ＮＯの時にはステップ３４０５に進み、ＹＥＳ
の時にはステップ３４０６に進む。

【０１００】ステップ３４０５では、ステップ３９０
２、ステップ３４１１、又は前回のルーチンのステップ
３４１０で得られた前回のデューティ比ＤＰＧＳＭと、
前回のルーチンのステップ３４１２で得られたＤＰＧ１
となまし係数ＫＳＭとから今回のデューティ比ｔＤＰＧ
ＳＭ（←ＤＰＧＳＭ＋（ＤＰＧ１−ＤＰＧＳＭ）／ＫＳ
Ｍ）を算出する。続いてステップ３４０６にて、前回の
デューティ比ＤＰＧＳＭとステップ３４０５で算出され
た今回のデューティ比ｔＤＰＧＳＭとからデューティ比
変化率ＫＤＰＧＳＭ（←ＤＰＧＳＭ／ｔＤＰＧＳＭ）を
算出する。つまり、パージカット中にステップ３６０２
にてＤＰＧＳＭの値が大きくされると、デューティ比変
化率ＫＤＰＧＳＭは大きくなる。

【０１０１】続いてステップ３４０７及びステップ３４
０８にて、デューティ比の変化が大きいか否かを判定す
る。詳細には、デューティ比変化率ＫＤＰＧＳＭが１．
１以上であるか、０．９以下である時には、デューティ
比の変化が大きいと判定してステップ３４０９に進み、
デューティ比変化率ＫＰＱＳＭに基づいてベーパ濃度Ｆ
ＧＰＧを修正する（ＦＧＰＧ←ＦＧＰＧ×ＫＤＰＧＳ
Ｍ）。つまり、パージカット時間が長い時、ステップ３
６０２にてＤＰＧＳＭの値が大きくされ、ステップ３４
０６にてデューティ比変化率ＫＤＰＧＳＭの値が大きく
され、それゆえ、本ステップにてベーパ濃度ＦＧＰＧの
値が大きくされる。続いてステップ３４１０ではＤＰＧ
ＳＭをｔＤＰＧＳＭで更新し、ステップ３４１２ではＤ
ＰＧ１をＤＰＧで更新して、このルーチンを終了する。

【０１０２】図４０は本実施形態のベーパ濃度修正制御
の効果を示したグラフである。図４０において、図４０
（ａ）は時間とベーパ濃度ＦＧＰＧとの関係を示してお
り、図４０（ｂ）はＤＰＧＳＭ及びＤＰＧ１と時間との
関係を示している。図４０（ｂ）に示すように、ＤＰＧ
ＳＭの値はパージカット中に増加される。そのため、図
４０（ａ）に示すように、パージ作用再開後のベーパ濃
度ＦＧＰＧは、パージカット時間が長くなるに従って濃
くなる。

【０１０３】図４１は本発明の内燃機関の蒸発燃料処理
装置の第十一の実施形態のベーパ濃度修正制御ルーチン
の一部を示したフローチャートである。本実施形態は上
述した第四の実施形態の考え方と第十の実施形態の考え
方とを使用したものである。そのため、以下、本実施形
態が第四の実施形態と異なる部分のみについて説明す
る。図４１に示すように、蒸発燃料処理装置は、ステッ
プ１３０３にてＮＯであると判定すると、ステップ１３
０４において、ステップ１３０２で算出されたパージ流
量ＰＱをＰＱＳＭとする（ＰＱＳＭ←ＰＱ）。一方、ス
テップ１３０３にてＹＥＳであると判定すると、ステッ
プ１３０５にてパージ率ＰＧＲが零であるか否かを判定
する。ＮＯの時にはステップ４１０１に進み、ＹＥＳの
時にはステップ４１０６に進む。

【０１０４】ステップ４１０１では次式により今回のパ
ージ流量ｔＰＱＳＭを算出し、ｔＰＱＳＭ←ＰＱＳＭ＋
（ＰＱ−ＰＱＳＭ）／ＫＳＭ続いてステップ４１０２で
は次式によりパージ流量変化率ＫＰＱＳＭを算出する。 ＫＰＱＳＭ←（ＰＱＳＭ−ＫＰＱＯＦ）／（ｔＰＱＳＭ
−ＫＰＱＯＦ）×ＲＫＰＱＯＦ ここで、ＲＫＰＱＯＦはパージ空気量低下予測変化比

【０１０５】続いてステップ１３０８及びステップ１３
０９にて、パージ流量の変化が大きいか否かを判定す
る。詳細には、パージ流量変化率ＫＰＱＳＭが１．１以
上であるか、０．９以下である時には、パージ流量の変
化が大きいと判定してステップ１３１０に進み、パージ
流量変化率ＫＰＱＳＭに基づいてベーパ濃度ＦＧＰＧを
修正する（ＦＧＰＧ←ＦＧＰＧ×ＫＰＱＳＭ）。一方、
ステップ１３０８及びステップ１３０９にて、パージ流
量の変化が小さいと判定すると、そのままステップ１３
１１に進む。ステップ１３１１では、ベーパ濃度補正用
パージ流量ＰＱＳＭを、ステップ４１０１で算出された
今回のパージ流量ｔＰＱＳＭで更新する。

【０１０６】続いてステップ４１０３では、図４２に示
したマップから低下予測空気量ＫＰＱＯＦを算出する。
図４２はベーパ濃度ＦＧＰＧと低下予測空気量ＫＰＱＯ
Ｆとの関係を示したマップであり、このマップ値は予め
ＲＯＭ２２内に格納されている。図４２に示すように、
低下予測空気量ＫＰＱＯＦは、ベーパ濃度ＦＧＰＧの値
が小さい程小さくされると共に、パージ流量ＰＱの値が
小さい時よりも大きい時の方が大きくされる。図４１に
戻り、続いてステップ４１０４ではＫＰＱＯＦの値をＫ
ＰＱＯＦ１とし（ＫＰＱＯＦ１←ＫＰＱＯＦ）、ステッ
プ４１０５では１．０の値をＲＫＰＱＯＦとし（ＲＫＰ
ＱＯＦ←１．０）、このルーチンを終了する。

【０１０７】一方、ステップ４１０６では、図３９のス
テップ３９０２と同様の考え方に基づいて、低下予測空
気量ＫＰＱＯＦの値を所定値ＫＰＱａだけ増加させる。
続いてステップ４１０７において、ステップ４１０６で
更新されたＫＰＱＯＦと、ステップ４１０４で更新され
たＫＰＱＯＦ１とからパージ空気量低下予測変化比ＲＫ
ＰＱＯＦ（←ＫＰＱＯＦ／ＫＰＱＯＦ１）を算出し、こ
のルーチンを終了する。

【０１０８】本実施形態によれば、キャニスタから燃料
ベーパが脱離するとベーパ濃度が濃くなることを考慮し
たステップ４１０２と、パージカット時間が長くなると
パージ作用再開後のベーパ濃度が濃くなることを考慮し
たステップ４１０６及びステップ４１０７とにより、キ
ャニスタから燃料ベーパが脱離する場合又はパージカッ
トされる場合であっても、正確にベーパ濃度を算出する
ことができる。

【０１０９】図４３は本実施形態のベーパ濃度修正制御
の効果を示したグラフである。図４３において、図４３
（ａ）は従来の蒸発燃料処理装置によるパージカット前
後のベーパ濃度修正制御の様子を示しており、図４３
（ｂ）は本実施形態の蒸発燃料処理装置によるパージカ
ット前後のベーパ濃度修正制御の様子を示している。図
４３（ａ）に示すように、従来の蒸発燃料処理装置は、
パージカット（時刻ｔ₁〜時刻ｔ₂ ）が実行されても、
パージカット中にキャニスタに吸着された燃料ベーパが
パージ作用再開後にキャニスタから脱離することを考慮
しないため、パージ作用再開時（時刻ｔ₂ ）にベーパ濃
度ＦＧＰＧがあまり大きくされず、それゆえ、フィード
バック補正係数ＦＡＦが大きく変動してしまう。一方、
図４３（ｂ）に示すように、本実施形態の蒸発燃料処理
装置は、パージカット（時刻ｔ₁ 〜時刻ｔ₂ ）が実行さ
れると、パージカット中にキャニスタに吸着された燃料
ベーパがパージ作用再開後にキャニスタから脱離するこ
とを考慮するため、パージ作用再開時（時刻ｔ₂ ）にベ
ーパ濃度ＦＧＰＧを増加させ、それゆえ、フィードバッ
ク補正係数ＦＡＦが大きく変動してしまうのを防止する
ことができる。

【０１１０】

【発明の効果】請求項１及び２に記載の発明によれば、
吸入空気量の変化に伴うパージ流量の変化率が大きく、
かつ、キャニスタ及び燃料タンクから吸気通路内にパー
ジされる燃料ベーパ中に占める燃料タンクからの燃料ベ
ーパの割合が大きい時、つまり、パージ流量の変化に伴
ってベーパ濃度が大きく変化してしまう時であっても、
実際ベーパ濃度を正確に算出することができる。そのた
め、フィードバック補正係数が不適切な値とされるのを
防止でき、良好な空燃比制御を行うことができる。

【０１１１】請求項３に記載の発明によれば、パージ流
量の急変時に、パージ流量の変化率に基づいて算出され
るベーパ濃度がオーバーシュートしてしまうのを防止す
ることができる。

【０１１２】請求項４に記載の発明によれば、吸入空気
量の変化に伴うパージ流量の変化率が大きい時にベーパ
濃度の変化が大きい燃料タンクからの燃料ベーパの性質
と、ベーパ濃度がそれほど変化しないキャニスタからの
燃料ベーパの性質とを考慮して全体の燃料ベーパの濃度
を算出するため、正確にベーパ濃度を算出することがで
きる。

【０１１３】請求項５に記載の発明によれば、パージ作
用停止中にキャニスタに吸着された燃料ベーパがパージ
再開時に脱離するのを考慮してベーパ濃度を補正するた
め、正確なベーパ濃度を得ることができる。

【０１１４】請求項６に記載の発明によれば、パージ作
用停止時間に応じて、パージ作用停止中にキャニスタに
吸着されてパージ再開時に脱離する燃料ベーパの量が異
なることを考慮してベーパ濃度を補正するため、正確な
ベーパ濃度を得ることができる。

【０１１５】請求項７に記載の発明によれば、燃料ベー
パの流動時間を考慮することにより、内燃機関の燃焼室
における実際ベーパ濃度と算出ベーパ濃度とが異なるの
を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の内燃機関の蒸発燃料処理装置の第一の
実施形態の概略構成図である。

【図２】図１に示した蒸発燃料処理装置による内燃機関
の空燃比制御方法のメインルーチンを示すフローチャー
トである。

【図３】図２のフィードバック補正係数ＦＡＦ算出ルー
チンを示したフローチャートである。

【図４】空燃比が目標空燃比に維持されているときのＯ
₂ センサの出力電圧Ｖとフィードバック補正係数ＦＡＦ
との関係を示したグラフである。

【図５】図２の空燃比学習ルーチンを示したフローチャ
ートである。

【図６】ベーパ濃度学習の考え方を説明するグラフであ
る。

【図７】図２のベーパ濃度学習ルーチンを示したフロー
チャートである。

【図８】図２の燃料噴射時間算出ルーチンを示したフロ
ーチャートである。

【図９】第一の実施形態の内燃機関の蒸発燃料処理装置
の割り込みルーチンを示したフローチャートである。

【図１０】図９のパージ率算出ルーチンを示したフロー
チャートである。

【図１１】図９のパージ率算出ルーチンを示したフロー
チャートである。

【図１２】図９のパージ制御弁駆動処理ルーチンを示し
たフローチャートである。

【図１３】図９のベーパ濃度修正制御ルーチンを示した
フローチャートである。

【図１４】吸気枝管内負圧と全開パージ流量ＫＰＱとの
関係を示したグラフである。

【図１５】図１中の位置Ａ〜Ｃを矢印方向に通過する燃
料ベーパに関する内燃機関のアイドル運転中及び加速運
転中のベーパ濃度及びパージ流量を示したグラフであ
る。

【図１６】第一の実施形態のベーパ濃度修正制御の効果
を示したグラフである。

【図１７】本発明の内燃機関の蒸発燃料処理装置の第二
の実施形態のベーパ濃度修正制御ルーチンの一部を示し
たフローチャートである。

【図１８】第一の実施形態により算出されるパージ流量
ｔＰＱＳＭ及び第二の実施形態により算出されるパージ
流量ｔＰＱＳＭを示したグラフである。

【図１９】本発明の内燃機関の蒸発燃料処理装置の第二
の実施形態の変形例のベーパ濃度修正制御ルーチンの一
部を示したフローチャートである。

【図２０】第一の実施形態により算出されるパージ流量
ｔＰＱＳＭ及び第二の実施形態の変形例により算出され
るパージ流量ｔＰＱＳＭを示したグラフである。

【図２１】本発明の内燃機関の蒸発燃料処理装置の第三
の実施形態のベーパ濃度修正制御ルーチンの一部を示し
たフローチャートである。

【図２２】本発明の内燃機関の蒸発燃料処理装置の第四
の実施形態のベーパ濃度修正制御ルーチンの一部を示し
たフローチャートである。

【図２３】本発明の内燃機関の蒸発燃料処理装置の第四
の実施形態のベーパ濃度修正制御ルーチンの一部を示し
たフローチャートである。

【図２４】図２２のベーパ濃度修正方向検出ルーチンを
示したフローチャートである。

【図２５】キャニスタからの燃料ベーパの脱離がある時
の図１５と同様のグラフである。

【図２６】キャニスタからのベーパ燃料の脱離を考慮し
た場合と考慮しない場合を比較した今回又は前回のパー
ジ流量を示したグラフである。

【図２７】第四の実施形態のベーパ濃度修正制御の作用
効果を示したグラフである。

【図２８】本発明の内燃機関の蒸発燃料処理装置の第五
の実施形態のベーパ濃度修正制御ルーチンの一部を示し
たフローチャートである。

【図２９】本発明の内燃機関の蒸発燃料処理装置の第六
の実施形態のベーパ濃度修正制御ルーチンにおいてディ
レイ処理して算出された今回のパージ流量ｔＰＱＳＭを
示したグラフである。

【図３０】本発明の内燃機関の蒸発燃料処理装置の第七
の実施形態のベーパ濃度修正制御ルーチンの一部を示し
たフローチャートである。

【図３１】第七の実施形態のベーパ濃度修正制御の作用
効果を示したグラフである。

【図３２】ステップ１３０３における判定に必要なＸＴ
ＮＫ＝１フラグを立てるためのルーチンを示したフロー
チャートである。

【図３３】図３２のルーチンの変形例として図３２のス
テップ３２０３とステップ３２０４との間に挿入される
ルーチンを示したフローチャートである。

【図３４】本発明の内燃機関の蒸発燃料処理装置の第八
の実施形態のベーパ濃度修正制御ルーチンを示したフロ
ーチャートである。

【図３５】第八の実施形態のベーパ濃度修正制御の効果
を示したグラフである。

【図３６】図１中の位置Ａ〜Ｃを矢印方向に通過する燃
料ベーパに関するパージカット前及びパージ作用再開後
のベーパ濃度及びパージ流量を示したグラフである。

【図３７】本発明の内燃機関の蒸発燃料処理装置の第九
の実施形態のベーパ濃度修正制御ルーチンの一部を示し
たフローチャートである。

【図３８】第九の実施形態のベーパ濃度修正制御の効果
を示したグラフである。

【図３９】本発明の内燃機関の蒸発燃料処理装置の第十
の実施形態のベーパ濃度修正制御ルーチンを示したフロ
ーチャートである。

【図４０】第十の実施形態のベーパ濃度修正制御の効果
を示したグラフである。

【図４１】本発明の内燃機関の蒸発燃料処理装置の第十
一の実施形態のベーパ濃度修正制御ルーチンの一部を示
したフローチャートである。

【図４２】ベーパ濃度ＦＧＰＧと低下予測空気量ＫＰＱ
ＯＦとの関係を示したマップである。

【図４３】第十一の実施形態のベーパ濃度修正制御の効
果を示したグラフである。

【符号の説明】

２…吸気枝管 ４…燃料噴射弁 ７…エアフローメータ １１…キャニスタ １５…燃料タンク １７…パージ制御弁 ２０…電子制御ユニット ３０…Ｏ₂ センサ

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 燃料タンク内で発生する蒸発燃料を一時
   的に蓄えるキャニスタと、前記キャニスタ及び前記燃料
   タンクから吸気通路内にパージされる燃料ベーパのパー
   ジ流量を制御するパージ制御弁と、空燃比を検出するた
   めの空燃比検出手段と、前記パージ制御弁の開弁量に基
   づいてパージ流量を算出するパージ流量算出手段と、内
   燃機関に吸入される吸入空気量を検出する吸入空気量検
   出手段とを具備する内燃機関の蒸発燃料処理装置におい
   て、前記キャニスタ及び前記燃料タンクから前記吸気通
   路内にパージされる燃料ベーパ中に占める前記燃料タン
   クからの燃料ベーパの割合が大きく、かつ、吸入空気量
   の変化に伴うパージ流量の変化率が大きい第一状態時
   に、パージ流量の変化率に基づいてベーパ濃度を算出
   し、前記燃料タンクからの燃料ベーパの割合が小さい、
   又は、吸入空気量の変化に伴うパージ流量の変化率が小
   さい第二状態時に、空燃比に基づいてベーパ濃度を算出
   するベーパ濃度算出手段と、ベーパ濃度に基づいて空燃
   比を目標空燃比に調整する空燃比調整手段とを具備する
   ことを特徴とする内燃機関の蒸発燃料処理装置。
2. 【請求項２】 前記パージ制御弁のデューティ比に基づ
   いてパージ流量を算出することを特徴とする請求項１に
   記載の内燃機関の蒸発燃料処理装置。
3. 【請求項３】 前記パージ流量の変化率はなまし処理が
   なされた値であることを特徴とする請求項１に記載の内
   燃機関の蒸発燃料処理装置。
4. 【請求項４】 前記第一状態時に、前記ベーパ濃度算出
   手段が、パージ流量の変化率に基づくと共に、前記キャ
   ニスタから前記吸気通路内にパージされる燃料ベーパの
   濃度に基づいて、前記キャニスタ及び前記燃料タンクか
   ら前記吸気通路内にパージされる全体の燃料ベーパの濃
   度を算出することを特徴とする請求項１に記載の内燃機
   関の蒸発燃料処理装置。
5. 【請求項５】 前記第一状態時であって、パージ作用停
   止後にパージ作用が再開されるパージ再開時に、前記ベ
   ーパ濃度算出手段が、パージ流量の変化率に基づいてベ
   ーパ濃度を算出すると共に、ベーパ濃度をリッチ側に補
   正することを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の蒸
   発燃料処理装置。
6. 【請求項６】 前記ベーパ濃度算出手段が、パージ作用
   停止時間に基づいてベーパ濃度を補正することを特徴と
   する請求項５に記載の内燃機関の蒸発燃料処理装置。
7. 【請求項７】 前記第一状態時に、前記ベーパ濃度算出
   手段は、燃料ベーパが前記パージ制御弁から前記内燃機
   関の燃焼室まで流れるのに要する時間に基づいてベーパ
   濃度を算出することを特徴とする請求項１に記載の内燃
   機関の蒸発燃料処理装置。