(57)【要約】    【課題】  蒸発燃料のパージを実行している場合において吸入空気流量が急減したときに、機関に供給する燃料量を適切に制御し、空燃比の変動を抑制することができる内燃機関の蒸発燃料処理装置を提供する。    【解決手段】  パージガス流量ＱＰＧＣの減少量ＤＱＰＧＣＦが所定量ＤＱＰＧＫＥＶＧ以上となると（時刻ｔ１）、所定時間ＴＭＫＥＶＲＴＤＬＹ経過後（時刻ｔ２）に急減補正係数ＫＥＶＲＴＤＥＣの漸減処理が開始される。急減補正係数ＫＥＶＲＴＤＥＣが漸減されると、燃料噴射時間ＴＯＵＴが漸増し、パージガス流量ＱＰＧＣの急減による蒸発燃料濃度の低下に起因する空燃比のリーン化が防止される。【選択図】  図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関に供給する燃料を貯蔵する燃料タンク内で発生する蒸発燃料を捕集するキャニスタと、該キャニスタと前記機関の吸気系とを接続するパージ通路と、該パージ通路に設けられ、該パージ通路を流れるパージガスの流量を制御するパージ制御弁と、該パージ制御弁の開度を制御するパージガス流量制御手段と、前記パージガス中の蒸発燃料濃度を推定する蒸発燃料濃度推定手段と、推定された蒸発燃料濃度が高くなるほど、前記機関に供給する燃料量を減少させるように補正する燃料量補正手段とを備える、内燃機関の蒸発燃料処理装置において、
前記蒸発燃料濃度推定手段は、前記パージガス流量の減少量を示す減少量パラメータを算出する減少量算出手段と、前記減少量パラメータが所定値以上となったとき、推定蒸発燃料濃度を漸減補正する漸減補正手段とを有することを特徴とする内燃機関の蒸発燃料処理装置。
【請求項２】
前記漸減補正手段は、前記減少量パラメータが前記所定値以上となった時点から所定時間経過したとき、前記漸減補正を開始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。
【請求項３】
前記機関に供給される混合気の空燃比を検出する空燃比検出手段をさらに備え、
前記蒸発燃料濃度推定手段は、前記推定蒸発燃料濃度が所定下限濃度まで減少した時点から、前記空燃比検出手段により検出される空燃比に応じて、前記推定蒸発燃料濃度を漸増補正する漸増補正手段をさらに有することを特徴とする請求項１または２に記載の内燃機関の蒸発燃料処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料タンク内で発生する蒸発燃料をキャニスタに一時的に貯蔵し、貯蔵した蒸発燃料を適時内燃機関の吸気系に供給する、内燃機関の蒸発燃料処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
燃料タンク内で発生する蒸発燃料をキャニスタに貯蔵し、キャニスタに貯蔵された蒸発燃料を内燃機関の吸気系に供給（パージ）する蒸発燃料処理装置は、広く知られている。機関吸気系に蒸発燃料と空気の混合気（以下「パージガス」という）を供給するときは、吸入空気流量に応じて、パージによる空燃比の変動が過大とならないようにパージガス流量が制御される。しかし、吸入空気流量が急激に変化する場合には、パージガス流量を迅速に追従させることが困難であり、特にパージガス中の蒸発燃料濃度が高いときは、空燃比の変動が大きくなる。
【０００３】
この課題を解決するため、特許文献１には、機関吸気系に供給するパージガス中の蒸発燃料濃度を検出し、蒸発燃料濃度が所定値を超えたときは、パージガス流量を制御するパージ制御弁の開度を所定開度以下に制限するようにした蒸発燃料処理装置が示されている。これにより、蒸発燃料濃度が高いときは、吸入空気流量が大きくなっても、パージ制御弁の開度が所定開度以下に維持されるので、吸入空気流量が急減したときでも、空燃比の変動を抑制することが可能となる。
【０００４】
【特許文献１】特開平８−４６０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記特許文献１に示された装置では、蒸発燃料濃度の検出は、機関排気系に設けられた空燃比センサの出力に基づいて行われるため、蒸発燃料濃度を精度よく検出するまでには時間を要する。したがって、蒸発燃料濃度の検出前に吸入空気流量の急減が起きたときには、空燃比変動を抑制することが困難である。
【０００６】
また、蒸発燃料濃度が高いことが検出されると、吸入空気流量が大きいときでも、パージガス流量は比較的小さい値に制限されるため、機関運転時間が短い場合には、キャニスタに貯蔵された蒸発燃料を十分に放出できないという課題もある。
【０００７】
本発明は上述した点に着目してなされたものであり、蒸発燃料のパージを実行している場合において吸入空気流量が急減したときに、機関に供給する燃料量を適切に制御し、空燃比の変動を抑制する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。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため請求項１に記載の発明は、内燃機関（１）に供給する燃料を貯蔵する燃料タンク（９）内で発生する蒸発燃料を捕集するキャニスタ（３３）と、該キャニスタ（３３）と前記機関の吸気系（２）とを接続するパージ通路（３２）と、該パージ通路（３２）に設けられ、該パージ通路（３２）を流れるパージガスの流量を制御するパージ制御弁（３４）と、該パージ制御弁（３４）の開度を制御するパージガス流量制御手段と、前記パージガス中の蒸発燃料濃度を推定する蒸発燃料濃度推定手段と、推定された蒸発燃料濃度が高くなるほど、前記機関に供給する燃料量を減少させるように補正する燃料量補正手段とを備える、内燃機関の蒸発燃料処理装置において、前記蒸発燃料濃度推定手段は、前記パージガス流量の減少量を示す減少量パラメータ（ＤＱＰＧＣＦ）を算出する減少量算出手段と、前記減少量パラメータ（ＤＱＰＧＣＦ）が所定値（ＤＱＰＧＫＥＶＤ）以上となったとき、推定蒸発燃料濃度（ＫＡＦＥＶ×ＫＥＶＲＴＤＥＣ）を漸減補正する漸減補正手段とを有することを特徴とする。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の内燃機関の蒸発燃料処理装置において、前記漸減補正手段は、前記減少量パラメータ（ＤＱＰＧＣＦ）が前記所定値（ＤＱＰＧＫＥＶＤ）以上となった時点（ｔ１）から所定時間（ＴＭＫＥＶＲＴＤＬＹ）経過したとき、前記漸減補正を開始することを特徴とする。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の内燃機関の蒸発燃料処理装置において、前記機関に供給される混合気の空燃比を検出する空燃比検出手段（１９）をさらに備え、前記蒸発燃料濃度推定手段は、前記推定蒸発燃料濃度が所定下限濃度（ＫＡＦＥＶ×ＫＥＶＲＴＤＥＣＬ）まで減少した時点から、前記空燃比検出手段（１９）により検出される空燃比（ＫＡＣＴ）に応じて、前記推定蒸発燃料濃度（ＫＡＦＥＶ×ＫＥＶＲＴＤＥＣ）を漸増補正する漸増補正手段をさらに有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１に記載の発明によれば、パージガス流量の減少量を示す減少量パラメータが算出され、その減少量パラメータが所定値以上となったとき、換言すればパージ制御弁の開度が急激に減少したときは、推定蒸発燃料濃度が漸減補正され、それに伴って機関に供給する燃料量が漸増補正される。例えば吸入空気流量が急減したときは、パージ制御弁の開度が急減するため、キャニスタ内に空気が流入し、パージガス中の蒸発燃料濃度が一時的に低下する。したがって、燃料供給量の漸増補正を行うことにより、空燃比のリーン化を防止し、機関回転の安定化を図ることができる。
【００１２】
請求項２に記載の発明によれば、減少量パラメータが所定値以上となった時点から所定時間経過したとき、推定蒸発燃料濃度の漸減補正が開始される。減少量パラメータが所定値以上となった当初は、パージ通路内に比較的蒸発燃料濃度の高いパージガスが残っているため、所定時間経過したとき、漸減補正を開始することにより、吸気系に到達するパージガス中の蒸発燃料濃度の実際の変化時期に合わせて、燃料供給量の増量が行われ、空燃比の変動を確実に抑制することができる。
【００１３】
請求項３に記載の発明によれば、推定蒸発燃料濃度が所定下限濃度まで減少した時点から、検出される空燃比に応じて、推定蒸発燃料濃度が漸増補正され、それに伴って燃料供給量が漸減補正される。減少方向に補正された推定蒸発燃料濃度を元に戻す漸増補正を、検出空燃比に応じて行うことにより、過渡の補正（推定蒸発燃料濃度の過大な増量、すなわち燃料供給量の過大な減量）を回避し、燃料供給量を増量した状態から元に戻す過程で、空燃比の安定化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る内燃機関と、その蒸発燃料処理装置の構成を示す図である。同図において、内燃機関（以下単に「エンジン」という）１は吸気管２を有し、吸気管２の途中にはスロットル弁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（ＴＨ）センサ４が連結されており、当該スロットル弁３の開度に応じた電気信号を出力して電子制御ユニット（以下「ＥＣＵ」という）５に供給する。
【００１５】
燃料噴射弁６は、吸気管２の途中であってエンジン１とスロットル弁３との間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６は燃料供給管７を介して燃料タンク９に接続されており、燃料供給管７の途中には燃料ポンプ８が設けられている。燃料タンク９は給油のための給油口１０を有しており、給油口１０にはフィラーキャップ１１が取付けられている。
【００１６】
燃料噴射弁６はＥＣＵ５に電気的に接続され、該ＥＣＵ５からの信号によりその開弁時間が制御される。吸気管２のスロットル弁３の下流側には吸気管内絶対圧ＰＢＡを検出する吸気管内絶対圧（ＰＢＡ）センサ１３、及び吸気温ＴＡを検出する吸気温（ＴＡ）センサ１４が装着されている。これらのセンサの検出信号は、ＥＣＵ５に供給される。
【００１７】
エンジン１の図示しないカム軸周囲又はクランク軸周囲にはエンジン回転数（エンジン回転速度）を検出するエンジン回転数（ＮＥ）センサ１７が取付けられている。エンジン回転数センサ１７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パルス（ＴＤＣパルス）を出力する。エンジン１の冷却水温ＴＷを検出するエンジン水温センサ１８及びエンジン１の排気中の酸素濃度を検出する酸素濃度センサ（以下「ＬＡＦセンサ」という）１９が設けれられており、これらのセンサ１７〜１９の検出信号はＥＣＵ５に供給される。ＬＡＦセンサ１９は、排気中の酸素濃度（エンジン１に供給される混合気の空燃比）にほぼ比例する検出信号を出力する。
【００１８】
ＥＣＵ５にはさらに、大気圧ＰＡを検出する大気圧センサ４１が接続されており、大気圧センサ４１の検出信号がＥＣＵ５に供給される。
燃料タンク９は、チャージ通路３１を介してキャニスタ３３に接続され、キャニスタ３３は、吸気管２のスロットル弁３の下流側にパージ通路３２を介して接続されている。
【００１９】
キャニスタ３３は、燃料タンク９内の蒸発燃料を吸着（捕集）するための活性炭を内蔵する。キャニスタ３３には、空気通路３７が接続されており、キャニスタ３３は空気通路３７を介して大気に連通可能となっている。
空気通路３７の途中にはベントシャット弁（開閉弁）３８が設けられている。ベントシャット弁３８は、ＥＣＵ５によりその作動が制御される電磁弁であり、給油時及びパージ実行中に開弁される。ベントシャット弁３８は、駆動信号が供給されないときは、開弁する常開型の電磁弁である。
【００２０】
パージ通路３２には、パージ制御弁３４が設けられている。パージ制御弁３４は、その制御信号のオン−オフデューティ比を変更することにより流量を連続的に制御することができるように構成された電磁弁であり、その作動はＥＣＵ５により制御される。なお、パージ制御弁３４はその弁開度を連続的に変更可能な電磁弁を使用してもよく、上記デューティ比は、このような弁開度連続可変型の電磁弁における弁開度に相当する。
【００２１】
燃料タンク９で蒸発燃料が発生すると、キャニスタ３３に蒸発燃料が貯蔵される。エンジン１の所定運転状態において、パージ制御弁３４のデューティ制御が行われ、適量の蒸発燃料がキャニスタ３３から吸気管２に供給される。
ＥＣＵ５は各種センサ等からの入力信号波形を整形し、電圧レベルを所定レベルに修正し、アナログ信号値をデジタル信号値に変換する等の機能を有する入力回路、中央演算処理ユニット（以下「ＣＰＵ」という）、ＣＰＵで実行される演算プログラム及び演算結果等を記憶する記憶回路、並びに燃料噴射弁６、パージ制御弁３４、及びベントシャット弁３８に駆動信号を供給する出力回路を備えている。
【００２２】
ＥＣＵ５のＣＰＵは、エンジン回転数センサ１７、吸気管内絶対圧センサ１３、エンジン水温センサ１８などの各種センサの出力信号に応じてエンジン１に供給する燃料量制御、パージ制御弁３４のデューティ制御等を行う。
ＥＣＵ５のＣＰＵは、燃料噴射弁６の開弁時間（以下「燃料噴射時間」という）ＴＯＵＴを、下記式（１）により算出する。
ＴＯＵＴ＝ＴＩＭ×ＫＡＦ×ＫＣＭＤ×ＫＴＴＬ
−ＴＩＭ×ＫＣＭＤ×ＫＡＦＥＶＡＣＴ                （１）
【００２３】
ＴＩＭは基本燃料量、具体的には燃料噴射弁６の基本燃料噴射時間であり、エンジン回転数ＮＥ及び吸気管内絶対圧ＰＢＡに応じて設定されたＴＩマップを検索して決定される。ＴＩマップは、エンジン回転数ＮＥ及び吸気管内絶対圧ＰＢＡに対応する運転状態において、エンジンに供給する混合気の空燃比がほぼ理論空燃比になるように設定されている。すなわち、基本燃料量ＴＩＭは、１ＴＤＣ期間（隣り合うＴＤＣパルスの時間間隔）当たりの、エンジン１の吸入空気流量（質量流量）にほぼ比例する値を有する。
【００２４】
ＫＣＭＤは、目標空燃比係数であり、エンジン回転数ＮＥ、スロットル弁開度ＴＨ、エンジン水温ＴＷ等のエンジン運転パラメータに応じて設定される。目標空燃比係数ＫＣＭＤは、空燃比Ａ／Ｆの逆数、すなわち燃空比Ｆ／Ａに比例し、理論空燃比のとき値１．０をとるので、目標当量比ともいう。
【００２５】
ＫＡＦは、空燃比フィードバック制御の実行条件が成立するとき、ＬＡＦセンサ１７の検出値から算出される検出当量比ＫＡＣＴが目標当量比ＫＣＭＤに一致するようにＰＩＤ（比例積分微分）制御により算出される空燃比補正係数である。なお、空燃比フィードバック制御の実行条件が成立しないときは、無補正値（１．０）または学習値に設定される。
【００２６】
ＫＡＦＥＶＡＣＴは、蒸発燃料を吸気管２にパージするときに、パージされる蒸発燃料量に応じて燃料噴射時間ＴＯＵＴを減少方向に補正するためのパージ補正係数である。蒸発燃料のパージを行わないときは、パージ補正係数ＫＡＦＥＶＡＣＴは、「０」に設定される。パージ補正係数ＫＡＦＥＶＡＣＴは、パージガス流量、パージガス中の蒸発燃料濃度等に応じた値をとる。
ＫＴＴＬは、各種エンジン運転パラメータ信号に応じて演算される他の補正係数である。
【００２７】
図２は、パージ制御処理、すなわちパージ制御弁３４のデューティ制御を行う処理のフローチャートである。この処理は、ＥＣＵ５のＣＰＵで所定時間（例えば８０ミリ秒）ごとに実行される。
ステップＳ１１では、下記式（２）に基本燃料噴射時間ＴＩＭ及びエンジン回転数ＮＥを適用して吸入空気流量ＱＡＩＲを算出する。
ＱＡＩＲ＝ＴＩＭ×ＮＥ×ＫＡＩＲ                              （２）
ここで、ＫＡＩＲは換算係数である。
【００２８】
ステップＳ１２では、吸入空気流量ＱＡＩＲに応じてパージガスの基本目標流量ＱＰＧＢＳＣＭＤを算出する。基本目標流量ＱＰＧＢＳＣＭＤは、吸入空気流量ＱＡＩＲが増加するほど、大きな値に設定される。
【００２９】
ステップＳ１３では、基本目標流量ＱＰＧＢＳＣＭＤを、大気圧ＰＡと吸気管内絶対圧ＰＢＡとの差圧、及びパージ開始時点からの経過時間に応じて補正を行い、目標流量ＱＰＧＣＭＤを算出し、目標流量ＱＰＧＣＭＤに追従するようにパージガス流量ＱＰＧＣを算出する。パージガス流量ＱＰＧＣは、基本的には吸入空気流量ＱＡＩＲが増加するほど、大きな値に設定される。
【００３０】
ステップＳ１４では、パージガス流量ＱＰＧＣに応じてパージ制御弁３４の制御デューティ比ＤＯＵＴを算出する。すなわち、開弁デューティ比ＤＯＵＴは、パージガス流量ＱＰＧＣにほぼ比例するように設定される。
【００３１】
図３は、前記式（１）に適用されるパージ補正係数ＫＡＦＥＶＡＣＴを算出する処理のフローチャートである。この処理は、ＥＣＵ５のＣＰＵでＴＤＣパルスの発生に同期して実行される。
ステップＳ２１では、パージガス中の蒸発燃料濃度に対応するパラメータである蒸発燃料濃度係数ＫＡＦＥＶを算出する。すなわち、パージを実行していないときに算出される空燃比補正係数ＫＡＦの学習値（なまし値）ＫＲＥＦＸと、パージ実行中の空燃比補正係数ＫＡＦの値との関係に応じて、濃度変数ＫＡＦＥＶＦが算出され、濃度変数ＫＡＦＥＶＦのなまし処理を行うことにより、蒸発燃料濃度係数ＫＡＦＥＶが算出される。濃度変数ＫＡＦＥＶＦは、パージ実行中の空燃比補正係数ＫＡＦの値が学習値ＫＲＥＦＸに対してリーン側にずれているときは、増加方向に更新され、空燃比補正係数ＫＡＦの値が学習値ＫＲＥＦＸに対してリッチ側にずれているときは、減少方向に更新される。
【００３２】
ステップＳ２２では、下記式（３）に蒸発燃料濃度係数ＫＡＦＥＶを適用し、基本パージ補正係数ＫＡＦＥＶＡＣＺを算出する。
ＫＡＦＥＶＡＣＺ＝ＫＡＦＥＶ×ＰＧＲＡＴＥ×ＱＲＡＴＥ        （３）
ここで、ＰＧＲＡＴＥは、パージ制御弁３４の開弁デューティ比ＤＯＵＴに応じて算出され、パージ制御弁３４の開度を示すパージ制御弁開度パラメータである。またＱＲＡＴＥは、パージガス流量ＱＰＧＣを、基本目標流量ＱＰＧＢＳＣＭＤで除算することにより算出される流量比（ＱＰＧＣ／ＱＰＧＢＳＣＭＤ）である。
【００３３】
ステップＳ２３では、目標当量比ＫＣＭＤと、検出当量比ＫＡＣＴとの偏差に応じて空燃比偏差補正係数ＫＥＶＡＣＴを算出する。具体的には、空燃比偏差補正係数ＫＥＶＡＣＴは、検出当量比ＫＡＣＴが目標当量比ＫＣＭＤに対してリッチ側にずれているときは、増加方向に更新される一方、逆に検出当量比ＫＡＣＴが目標当量比ＫＣＭＤに対してリーン側にずれているときは、減少方向に更新される。検出当量比ＫＡＣＴを目標当量比ＫＣＭＤに一致させるフィードバック制御は、空燃比補正係数ＫＡＦにより行われるが、パージ実行中は、空燃比偏差補正係数ＫＥＶＡＣＴにより、基本パージ補正係数ＫＡＦＥＶＡＣＺを補正することにより、検出当量比ＫＡＣＴの目標当量比ＫＣＭＤへの収束を速めている。
【００３４】
ステップＳ２４では、上記ステップで算出される基本パージ補正係数ＫＡＦＥＶＡＣＺ、及び空燃比偏差補正係数ＫＥＶＡＣＴを下記式（４）に適用し、パージ補正係数ＫＡＦＥＶＡＣＴを算出する。
ＫＡＦＥＶＡＣＴ＝ＫＡＦＥＶＡＣＺ×ＫＥＶＡＣＴ×ＫＥＶＲＴＤＥＣ
（４）
ここで、ＫＥＶＲＴＤＥＣは、図４及び図５に示すＫＥＶＲＴＤＥＣ算出処理で算出される急減補正係数である。急減補正係数ＫＥＶＲＴＤＥＣは、吸入空気流量ＱＡＩＲが急減し、それにともなってパージガス流量ＱＰＧＣが急減したときに、パージ補正係数ＫＡＦＥＶＡＣＴを減少方向に補正し、空燃比の一時的なリーン化を防止するために導入された補正係数である。
なお、上述したパージ制御及びパージ補正係数ＫＡＦＥＶＡＣＴの算出処理は、例えば特開２００１−１７３４９１号公報に示されている。
【００３５】
図４及び図５は、急減補正係数ＫＥＶＲＴＤＥＣを算出する処理のフローチャートである。この処理は、ＥＣＵ５のＣＰＵで所定時間（例えば８０ミリ秒）毎に実行される。
ステップＳ３１では、パージガス流量ＱＰＧＣの記憶値ＱＰＧＣＦＮ［ｉ］（ｉ＝１〜Ｎ−１）をＱＰＧＣＦＮ［ｉ−１］に設定し、ステップＳ３２では、パージガス流量ＱＰＧＣの今回値を記憶値ＱＰＧＣＦＮ［０］に格納する。図２の処理で算出されるパージガス流量ＱＰＧＣは、所定数Ｎ（例えば１０個）がリングバッファに記憶され、その記憶値ＱＰＧＣＦＮ［ｉ］は、ステップＳ３１及びＳ３２により、最新の算出値をＱＰＧＣＦＮ［０］として順次更新される。
【００３６】
ステップＳ３３では、比較値ＱＰＧＣＦＺを、リングバッファに記憶されているＣＤＱＰＧＣＦＮ（例えば６）回前に演算された記憶値ＱＰＧＣＦＮ［ＣＤＱＰＧＣＦＮ］に設定する。比較値ＱＰＧＣＦＺは、ステップＳ３８で、パージガス流量ＱＰＧＣの減少量ＤＱＰＧＣＦの算出に適用される。
【００３７】
ステップＳ３５では、吸入空気流量ＱＡＩＲが第１所定流量ＱＡＩＲＫＥＶＣ（例えば４００リットル／ｍｉｎ）より大きいか否かを判別し、その答が肯定（ＹＥＳ）であるときは、急減フラグＦＫＥＶＲＴＤＥＣ及び下限到達フラグＦＫＥＶＲＴＢＴＭをともに「０」に設定する（ステップＳ４０，Ｓ４１）。急減フラグＦＫＥＶＲＴＤＥＣは、パージガス流量ＱＰＧＣの急減が検出されたとき、「１」に設定される（ステップＳ４３参照）。また下限到達フラグＦＫＥＶＲＴＢＴＭは、急減補正係数ＫＥＶＲＴＤＥＣを算出するための一時変数ＫＥＶＲＴＴＭＰが第１所定下限値ＫＥＶＲＴＤＥＣＬに達したとき「１」に設定される（ステップＳ５４，Ｓ５５参照）。
続くステップＳ４４では、一時変数ＫＥＶＲＴＴＭＰを「１．０」に設定し、ステップＳ６２に進む。
【００３８】
ステップＳ３４で、ＱＡＩＲ≦ＱＡＩＲＫＥＶＣであるときは、急減フラグＦＫＥＶＲＴＤＥＣが「１」であるか否かを判別する（ステップＳ３５）。この答は最初は否定（ＮＯ）であるので、ステップＳ３６に進み、吸入空気流量ＱＡＩＲが、第１所定流量ＱＡＩＲＫＥＶＣより小さい第２所定流量ＱＡＩＲＫＥＶＤ（例えば３８０リットル／ｍｉｎ）より小さいか否かを判別する。この答が否定（ＮＯ）であるときは前記ステップＳ４０に進み、肯定（ＹＥＳ）であるときは、ステップＳ３３で設定された比較値ＱＰＧＣＦＺが、所定パージガス流量ＱＰＧＣＫＥＶＤ（例えば１０リットル／ｍｉｎ）より大きいか否かを判別する（ステップＳ３７）。
【００３９】
ステップＳ３７の答が否定（ＮＯ）であるときは前記ステップＳ４０に進み、肯定（ＹＥＳ）であるときは、下記式（５）により、パージガス流量ＱＰＧＣの減少量ＤＱＰＧＣＦを算出する（ステップＳ３８）。
ＤＱＰＧＣＦ＝ＱＰＧＣＦＺ−ＱＰＧＣＦＮ［０］                （５）
ステップＳ３９では、減少量ＤＱＰＧＣＦが所定量ＤＱＰＧＫＥＶＤ（例えば７リットル／ｍｉｎ）以上であるか否かを判別し、その答が否定（ＮＯ）であって減少量ＤＱＰＧＣＦが小さいときは、前記ステップＳ４０に進む。ステップＳ３９の答が肯定（ＹＥＳ）であって減少量ＤＱＰＧＣＦが大きいとき、すなわちパージガス流量ＱＰＧＣが急減したときは、ダウンカウントタイマＴＫＥＶＲＴＤＬＹに所定時間ＴＭＫＥＶＲＴＤＬＹ（例えば０．１秒）をセットしてスタートさせる（ステップＳ４２）。次いで、急減フラグＦＫＥＶＲＴＤＥＣを「１」に設定し（ステップＳ４３）、前記ステップＳ４４に進む。
【００４０】
急減フラグＦＫＥＶＲＴＤＥＣが「１」に設定されると、ステップＳ３５の答が肯定（ＹＥＳ）となり、ステップＳ５１（図５）に進む。ステップＳ５１では、ステップＳ４２でスタートしたダウンカウントタイマＴＫＥＶＲＴＤＬＹの値が「０」であるか否かを判別する。最初はこの答は否定（ＮＯ）であるので、直ちに本処理を終了する。急減フラグＦＫＥＶＲＴＤＥＣが「１」に設定された時点から所定時間ＴＭＫＥＶＲＴＤＬＹが経過すると、ステップＳ５１の答が肯定（ＹＥＳ）となり、ステップＳ５２に進む。
【００４１】
ステップＳ５２では、下限到達フラグＦＫＥＶＲＴＢＴＭが「１」であるか否かを判別する。最初はこの答は否定（ＮＯ）であるので、ステップＳ５３に進み、下記式（６）により、一時変数ＫＥＶＲＴＴＭＰをデクリメントする。
ＫＥＶＲＴＴＭＰ＝ＫＥＶＲＴＴＭＰ−ＤＫＥＶＲＴＤＭ          （６）
ここでＤＫＥＶＲＴＤＭは、例えば０．０３１に設定される所定減算量である。
【００４２】
ステップＳ５４では、一時変数ＫＥＶＲＴＴＭＰが第１所定下限値ＫＥＶＲＴＤＥＣＬ（例えば０．４）に達したか否かを判別する。最初はこの答は否定（ＮＯ）であるので、直ちにステップＳ６２に進む。一時変数ＫＥＶＲＴＴＭＰが徐々に減少して、第１所定下限値ＫＥＶＲＴＤＥＣＬに達すると、ステップＳ５４からステップＳ５５に進み、下限到達フラグＦＫＥＶＲＴＢＴＭを「１」に設定する。その後ステップＳ６２に進む。
【００４３】
下限到達フラグＦＫＥＶＲＴＢＴＭが「１」に設定されると、ステップＳ５２の答が肯定（ＹＥＳ）となり、ステップＳ５６に進み、検出当量比ＫＡＣＴが目標当量比ＫＣＭＤから所定値ＤＫＣＭＤＫＰＧ（例えば０．０５）を減算した値より大きいか否かを判別する。この答が否定（ＮＯ）、すなわち検出当量比ＫＡＣＴが（ＫＣＭＤ−ＤＫＣＭＤＫＰＧ）より小さい（リーン側にある）ときは、直ちに本処理を終了する。
【００４４】
一方ステップＳ５６で、ＫＡＣＴ＞（ＫＣＭＤ−ＤＫＣＭＤＫＰＧ）であって、検出当量比ＫＡＣＴが目標当量比ＫＣＭＤのリーン側近傍またはリッチ側にあるときは、下記式（７）により一時変数ＫＥＶＲＴＴＭＰをインクリメントする（ステップＳ５８）。
ＫＥＶＲＴＴＭＰ＝ＫＥＶＲＴＴＭＰ＋ＤＫＥＶＲＴＤＰ          （７）
ここでＤＫＥＶＲＴＤＰは、例えば０．００８に設定される所定加算量である。
【００４５】
ステップＳ５９では、一時変数ＫＥＶＲＴＴＭＰが「１．０」以上であるか否を判別し、その答が否定（ＮＯ）であるときは、直ちにステップＳ６２に進む。一時変数ＫＥＶＲＴＴＭＰが「１．０」以上であるときは、急減フラグＦＫＥＶＲＴＤＥＣ及び下限到達フラグＦＫＥＶＲＴＢＴＭをともに「０」に戻し（ステップＳ６０，Ｓ６１）、ステップＳ６２に進む。
【００４６】
ステップＳ６２では、一時変数ＫＥＶＲＴＴＭＰのリミット処理を行い、急減補正係数ＫＥＶＲＴＤＥＣを算出する。すなわち、一時変数ＫＥＶＲＴＴＭＰが「１．０」より大きいときは、急減補正係数ＫＥＶＲＴＤＥＣを「１．０」に設定し、一時変数ＫＥＶＲＴＴＭＰが、第２所定下限値ＫＥＶＲＴＤＥＣＬ２（例えば０．４３）より小さいときは、急減補正係数ＫＥＶＲＴＤＥＣをその第２所定下限値ＫＥＶＲＴＤＥＣＬ２に設定する。第２所定下限値ＫＥＶＲＴＤＥＣＬ２は、前記第１所定下限値ＫＥＶＲＴＤＥＣＬより大きい値に設定される。
【００４７】
図６は、図４及び図５の処理を説明するためのタイムチャートである。図６（ａ）に示すように、パージガス流量ＱＰＧＣが急激に減少し、同図（ｂ）に示すように、時刻ｔ１にパージガス流量ＱＰＧＣの減少量ＤＱＰＧＣＦが所定量ＤＱＰＧＫＥＶＤを超えると、急減フラグＦＫＥＶＲＴＤＥＣが「１」に設定され（同図（ｃ））、ダウンカウントタイマＴＫＥＶＲＴＤＬＹのダウンカウントが開始される（同図（ｄ））。時刻ｔ１から所定時間ＴＭＫＥＶＲＴＤＬＹが経過すると（時刻ｔ２）、一時変数ＫＥＶＲＴＴＭＰ及び急減補正係数ＫＥＶＲＴＤＥＣが徐々に減少し始める（同図（ｅ））。
【００４８】
図６（ｅ）においては、太い実線が急減補正係数ＫＥＶＲＴＤＥＣに対応し、細い実線が一時変数ＫＥＶＲＴＴＭＰに対応する。一時変数ＫＥＶＲＴＴＭＰが、第２所定下限値ＫＥＶＲＴＤＥＣＬ２を下回っているときは、急減補正係数ＫＥＶＲＴＤＥＣは、第２所定下限値ＫＥＶＲＴＤＥＣＬ２に設定されるため、一時変数ＫＥＶＲＴＴＭＰと異なる値をとる。これ以外の期間では、両者は同一での値をとる。
【００４９】
一時変数ＫＥＶＲＴＴＭＰが第１所定下限値ＫＥＶＲＴＤＥＣＬに達すると（時刻ｔ３）、下限到達フラグＦＫＥＶＲＴＢＴＭが「１」に設定され（同図（ｆ））、一時変数ＫＥＶＲＴＴＭＰが徐々に増加し始める。なお、図６には、検出当量比ＫＡＣＴが（ＫＣＭＤ−ＤＫＣＭＤＫＰＧ）より大きい場合の、一時変数ＫＥＶＲＴＴＭＰの推移が示されており、一時変数ＫＥＶＲＴＴＭＰは停滞することなく増加している。
【００５０】
時刻ｔ４に、一時変数ＫＥＶＲＴＴＭＰが「１．０」に達すると、急減フラグＦＫＥＶＲＴＤＥＣ及び下限到達フラグＦＫＥＶＲＴＢＴＭがともに「０」に戻される（同図（ｃ）（ｆ））。
【００５１】
急減補正係数ＫＥＶＲＴＤＥＣによる補正を行わない場合には、図６（ｇ）に破線で示すように、燃料噴射時間ＴＯＵＴは増加しないため、パージされる蒸発燃料の減少により、検出当量比ＫＡＣＴが急激に落ち込む（空燃比がリーン化する）（同図（ｈ））。その結果、同図（ｉ）に破線で示すようにエンジン回転数ＮＥが落ち込むことになる。
これに対し急減補正係数ＫＥＶＲＴＤＥＣによる補正を行う本実施形態では、実線で示すように、燃料噴射時間ＴＯＵＴが増量され、空燃比のリーン化が防止される。その結果、エンジン回転数ＮＥの変動を抑制することができる。
なお、図６（ｇ）に示す一点鎖線は、蒸発燃料のパージを行わないときの燃料噴射時間ＴＯＵＴを示している。
【００５２】
また上述したＫＥＶＲＴＤＥＣ算出処理では、パージガス流量ＱＰＧＣの急減が検出された時点（図６，ｔ１）から、所定時間ＴＭＫＥＶＲＴＤＬＹ経過したとき、急減補正係数ＫＥＶＲＴＤＥＣの漸減（燃料噴射時間ＴＯＵＴの漸増）が開始される。パージガス流量ＱＰＧＣの急減が検出された時点（ｔ１）では、パージ通路３２内に比較的蒸発燃料濃度の高いパージガスが残っているため、所定時間ＴＭＫＥＶＲＴＤＬＹ経過した後に、急減補正係数ＫＥＶＲＴＤＥＣの漸減を開始することにより、吸気管２に到達するパージガス中の蒸発燃料濃度の実際の変化時期に合わせて、燃料供給量の増量が行われ、空燃比の変動を確実に抑制することができる。
【００５３】
さらに図５のステップＳ５６により、検出当量比ＫＡＣＴが、目標当量比ＫＣＭＤのリーン側近傍またはリッチ側にあるときに、一時変数ＫＥＶＲＴＴＭＰの漸増（燃料噴射時間ＴＯＵＴの漸減）を行い、検出当量比ＫＡＣＴが（ＫＣＭＤ−ＤＫＣＭＤＫＰＧ）以下であって、実際の空燃比が目標空燃比よりかなりリーン側にあるときは、一時変数ＫＥＶＲＴＴＭＰの漸増は行われない。したがって、一時変数ＫＥＶＲＴＴＭＰの過大な増量、すなわち燃料噴射時間ＴＯＵＴの過大な減量を回避し、燃料噴射時間ＴＯＵＴを元に戻す過程での空燃比の安定化を図ることができる。
【００５４】
本実施形態においては、図３の処理で算出される蒸発燃料濃度係数ＫＡＦＥＶが、パージガス中の蒸発燃料濃度の推定値、すなわち推定蒸発燃料濃度を示すパラメータに相当し、式（３）を式（４）に適用すると、下記式（４ａ）が得られる。
ＫＡＦＥＶＡＣＴ＝ＫＡＦＥＶ×ＰＧＲＡＴＥ×ＱＲＡＴＥ
×ＫＥＶＡＣＴ×ＫＥＶＲＴＤＥＣ
＝ＰＧＲＡＴＥ×ＱＲＡＴＥ×ＫＥＶＡＣＴ
×（ＫＡＦＥＶ×ＫＥＶＲＴＤＥＣ）    （４ａ）
式（４ａ）の（ＫＡＦＥＶ×ＫＥＶＲＴＤＥＣ）が、急減補正係数ＫＥＶＲＴＤＥＣにより補正された推定蒸発燃料濃度を示すパラメータに相当する。
【００５５】
本実施形態では、ＥＣＵ５がパージガス流量制御手段、蒸発燃料濃度推定手段、燃料量補正手段、減少量算出手段、漸減補正手段、及び漸増補正手段を構成する。具体的には、図２に示す処理がパージガス流量制御手段に相当し、図３のステップＳ２１、並びに図４及び図５の処理が蒸発燃料濃度推定手段に相当し、図４のステップＳ３１〜Ｓ３３，及びＳ３８が減少量算出手段に相当し、図４のステップＳ３９〜Ｓ４４，及び図４のステップＳ５１〜５３が漸減補正手段に相当し、図５のステップＳ５４〜Ｓ５８が漸増補正手段に相当する。またＥＣＵ５のＣＰＵによる燃料噴射時間ＴＯＵＴの演算が燃料量補正手段に相当する。
【００５６】
なお本発明は上述した実施形態に限るものではなく、種々の変形が可能である。例えば、上述した実施形態では、パージガス流量ＱＰＧＣの減少量ＤＱＰＧＣＦが所定量ＤＱＰＧＫＥＶＤ以上となったとき、急減補正係数ＫＥＶＲＴＤＥＣを「１．０」より小さい値に設定し、推定蒸発燃料濃度の急減補正を行うようにした。すなわち、パージガス流量ＱＰＧＣの減少量ＤＱＰＧＣＦが、「減少量パラメータ」として用いられている。これに代えて、パージ制御弁３４の開度の減少量、あるいは吸入空気流量ＱＡＩＲの減少量を、「減少量パラメータ」として用いてもよい。
【００５７】
また、３気筒が設けられた２つのバンクで構成されるＶ型６気筒エンジンでは、２つのバンクに対応して、ＬＡＦセンサが２個配置される場合がある。その場合には、第１のＬＡＦセンサ出力から算出される第１検出当量比ＫＡＣＴと、第２のＬＡＦセンサ出力から算出される第２検出当量比ＫＡＣＴＢ２とが得られるので、図５のステップＳ５６の判別は、第１検出当量比ＫＡＣＴ及び第２検出当量比ＫＡＣＴＢ２のそれぞれについて実行し、２つの判別の答がともに肯定（ＹＥＳ）であるとき、一時変数ＫＥＶＲＴＴＭＰの漸増を行うようにすることが望ましい。
【００５８】
また本発明は、クランク軸を鉛直方向とした船外機などのような船舶推進機用エンジンなどに蒸発燃料を供給する蒸発燃料処理装置にも適用が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明の一実施形態にかかる内燃機関及び蒸発燃料処理装置の構成を示す図である。
【図２】パージ制御弁のデューティ制御を行う処理のフローチャートである。
【図３】蒸発燃料のパージに伴って燃料供給量の補正を行う補正係数（ＫＡＦＥＶＡＣＴ）を算出する処理のフローチャートである。
【図４】図３の処理における補正係数の算出に適用される補正係数（ＫＥＶＲＴＤＥＣ）を算出する処理のフローチャートである。
【図５】図３の処理における補正係数の算出に適用される補正係数（ＫＥＶＲＴＤＥＣ）を算出する処理のフローチャートである。
【図６】図４及び図５の処理を説明するためのタイムチャートである。
【符号の説明】
【００６０】
１  内燃機関
２  吸気管
５  電子制御ユニット（パージガス流量制御手段、蒸発燃料濃度推定手段、燃料量補正手段、減少量算出手段、漸減補正手段、漸増補正手段）
６  燃料噴射弁
９  燃料タンク
３１  チャージ通路
３２  パージ通路
３３  キャニスタ
３４  パージ制御弁
【図１】
2006077682.tif 000003
【図２】
2006077682.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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