(57)【要約】【課題】内燃機関の運転状態が急変して目標パージ流量が大きく変化した場合であっても、制御パージ流量を目標パージ流量に迅速に追従させると共に、運転状態のわずかな変化によって制御パージ流量が大きく変動することを防止し、よって空燃比を安定させると共に、内燃機関の運転性を向上させることができるようにした内燃機関のパージ流量制御装置を提供する。【解決手段】目標パージ流量ＱＰＧＣＭＤ（今回値）と前回の制御周期で算出されたパージ流量ＱＰＧＣ（ｋ−１）との偏差に基づいて加算パージ流量（加減算値）ＤＱＰＧＣを算出し（Ｓ１１８）、算出した加算パージ流量ＤＱＰＧＣをパージ流量の前回値ＱＰＧＣ（ｋ−１）に加算（加減算）することによってパージ流量ＱＰＧＣ（今回値）を算出する（Ｓ１３０からＳ１３２）。【選択図】　図５
2004100532.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ａ．燃料タンク内に発生した蒸発燃料を内燃機関の吸気系にパージするパージ手段、
ｂ．前記パージ手段を介して吸気系にパージするときの目標パージ流量を算出する目標パージ流量算出手段、
および
ｃ．前記算出された目標パージ流量に基づいて制御パージ流量を算出する制御パージ流量算出手段、
を備えた内燃機関のパージ流量制御装置において、
ｄ．前記算出された目標パージ流量と前記算出された制御パージ流量の前回値との偏差に基づいて前記制御パージ流量に加減算すべき加減算値を算出する加減算値算出手段、
を備え、前記制御パージ流量算出手段は、前記制御パージ流量の前回値に前記算出された加減算値を加減算することにより、前記制御パージ流量を算出することを特徴とする内燃機関のパージ流量制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、内燃機関のパージ流量制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車の内燃機関には、燃料供給管および燃料タンクからインジェクタを介して燃料が供給される。また、燃料タンク内で発生した蒸発燃料はキャニスタに吸着され、キャニスタに吸着された蒸発燃料の一部は、パージ通路を介して内燃機関の吸気系にパージされる。パージ通路にはパージ制御バルブが設けられており、運転状態に従ってその開度を調節することにより、吸気系にパージされる蒸発燃料の流量が制御される。
【０００３】
かかるパージが行なわれる場合、内燃機関に供給される燃料の総量は、インジェクタを介して供給される燃料量（以下「燃料噴射量」という）と、吸気系にパージされる蒸発燃料量の和となるため、空燃比制御を安定に精度良く行なうためには、内燃機関の運転状態に基づいてパージ流量を決定し、パージされる蒸発燃料量を最適に制御する必要がある。
【０００４】
そのため、従来技術にあっては、内燃機関の運転状態（機関回転数および機関負荷）に基づいて設定される目標デューティ比（即ち、目標パージ流量）と設定デューティ比（電磁弁に供給される制御デューティ比。即ち、制御パージ流量）との偏差を算出し、設定デューティ比の方が小さいときは正の定数を設定デューティ比に加算し、設定デューティ比の方が大きいときは前記正の定数を設定デューティ比から減算することで、パージ流量を徐々に増加あるいは減少させて空燃比の変動を抑制するようにしている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
【特許文献１】
特公平３−２１７４４号公報（第３頁、第２図）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記した従来技術にあっては、設定デューティ比に加算あるいは減算される値が予め設定された定数であることから、内燃機関の運転状態が急変して目標パージ流量が大きく変化した場合、制御パージ流量の追従が遅れると共に、運転状態のわずかな変化によって制御パージ流量が大きく変動するおそれがあり、よって空燃比が不安定となると共に、所望の出力が得られず内燃機関の運転性が低下するおそれがあるという不具合があった。
【０００７】
従って、この発明の目的は上記した課題を解決し、内燃機関の運転状態が急変して目標パージ流量が大きく変化した場合であっても、制御パージ流量を目標パージ流量に迅速に追従させると共に、運転状態のわずかな変化によって制御パージ流量が大きく変動することを防止し、よって空燃比を安定させると共に、内燃機関の運転性を向上させることができるようにした内燃機関のパージ流量制御装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記した課題を解決するため、請求項１項においては、燃料タンク内に発生した蒸発燃料を内燃機関の吸気系にパージするパージ手段、前記パージ手段を介して吸気系にパージするときの目標パージ流量を算出する目標パージ流量算出手段、および前記算出された目標パージ流量に基づいて制御パージ流量を算出する制御パージ流量算出手段、を備えた内燃機関のパージ流量制御装置において、前記算出された目標パージ流量と前記算出された制御パージ流量の前回値との偏差に基づいて前記制御パージ流量に加減算すべき加減算値を算出する加減算値算出手段、を備え、前記制御パージ流量算出手段は、前記制御パージ流量の前回値に前記算出された加減算値を加減算することにより、前記制御パージ流量を算出するように構成した。
【０００９】
目標パージ流量（今回値）と制御パージ流量の前回値との偏差に基づいて前記制御パージ流量に加減算すべき加減算値、即ち、制御パージ流量の変動量を算出し、算出した加減算値を前記制御パージ流量の前回値に加減算することによって制御パージ流量（今回値）を算出するように構成したので、内燃機関の運転状態が急変して目標パージ流量が大きく変化した場合であっても、制御パージ流量を目標パージ流量に迅速に追従させることができる。また、運転状態のわずかな変化によって制御パージ流量が大きく変動することを防止でき、よって空燃比を安定させることができると共に、内燃機関の運転性を向上させることができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照してこの発明の一つの実施の形態に係る内燃機関の空燃比制御装置を説明する。
【００１１】
図１は、この実施の形態に係る内燃機関の空燃比制御装置の全体構成を示す概略図である。
【００１２】
同図において符合１０は内燃機関（以下「エンジン」という）を示し、エンジン１０は、例えば直列４気筒のＤＯＨＣエンジンからなる。
【００１３】
エンジン１０の吸気管１２にはスロットルバルブ１４が配置される。スロットルバルブ１４の付近にはスロットルバルブ開度センサ１６が設けられ、スロットルバルブ１４の開度（スロットル開度）θＴＨに応じた信号を出力する。
【００１４】
スロットルバルブ１４の下流のインテークマニホールド（図示せず）の直後の吸気ポート付近には、気筒（図示せず）ごとにインジェクタ（燃料噴射弁）２０が設けられる。インジェクタ２０は、燃料供給管２２を介して燃料タンク２４に接続され、燃料供給管２２の途中に設けられた燃料ポンプ２６によってガソリン燃料の圧送を受けて吸気ポートに噴射する。
【００１５】
インジェクタ２０と燃料ポンプ２６の間には、図示しないレギュレータが設けられ、吸気管１２から取り込まれる空気の圧力と燃料供給管２２を介して供給される燃料の圧力との間の差圧を一定にするように動作し、燃料の圧力が高すぎるときは図示しないリターン管を通して余分な燃料を燃料タンク２４に戻す。スロットルバルブ１４を介して取り込まれた空気は、吸気管１２を通り、インジェクタ２０から噴射される燃料と混合してエンジン１０の各気筒に供給される。
【００１６】
吸気管１２のスロットルバルブ１４の下流側には、吸気管圧力センサ３０および吸気温センサ３２が装着され、それぞれ吸気管内圧力（エンジン負荷）ＰＢＡおよび吸気温ＴＡを示す電気信号を出力する。また、エシジン１０のシリンダブロックの冷却水通路（図示せず）には水温センサ３４が取り付けられ、エンジン冷却水温ＴＷに応じた信号を出力する。
【００１７】
エンジン１０のカム軸またはクランク軸（共に図示せず）の付近には気筒判別センサ３６が取り付けられて特定の気筒が所定のクランク角度位置で気筒判別信号ＣＹＬを出力すると共に、ＴＤＣセンサ３８およびクランク角センサ４０が取り付けられ、各気筒のピストンのＴＤＣ位置に関連した所定のクランク角度位置でＴＤＣ信号と、ＴＤＣ信号よりも周期の短いクランク角度（例えば３０度）でＣＲＫ信号を出力する。
【００１８】
エンジン１０はエキゾーストマニホルド（図示せず）を介して排気管４４に接続され、燃焼によって生じた排出ガスを排気管４４の途中に設けられた触媒装置（三元触媒装置）４６で浄化しつつ外部に排出する。排気管４４の触媒装置４６の上流位置には広域空燃比（ＬＡＦ）センサ４８が設けられ、リーンからリッチにわたる範囲において排出ガス中の酸素濃度に比例する出力を生じる。
【００１９】
車両のドライブシャフト（図示せず）の付近には車速センサ５２が配置され、ドライブシャフトの所定回ごとに信号を出力を生じる。また、図示しない車載バッテリにはバッテリ電圧センサ５４が接続され、バッテリ電圧ＶＢに応じた信号を出力する。さらに、車両の適宜位置には大気圧センサ５６が設けられ、車両が位置する場所の大気圧ＰＡに応じた信号を出力する。
【００２０】
次いで、パージ機構（パージ手段）６０について説明する。パージ機構６０は、燃料タンク２４、チャージ通路６２、キャニスタ６４、パージ通路６６および後述する複数の制御バルブを備え、燃料タンク２４からの蒸発燃料の漏洩を制御する。
【００２１】
燃料タンク２４は、チャージ通路６２を介してキャニスタ６４に接続される。チャージ通路６２は、第１の分岐路６２ａと第２の分岐路６２ｂを備える。チャージ通路６２の燃料タンク２４側には内圧センサ６８が取り付けられ、チャージ通路６２内の内圧を示す信号を出力する。
【００２２】
第１の分岐路６２ａには二方向バルブ７０が設けられる。二方向バルブ７０は、２つの機械式のバルブ７０ａおよび７０ｂを備える。バルブ７０ａは、タンク内圧が大気圧より所定量高くなったときに開く正圧弁であり、これが開弁状態にあると蒸発燃料がキャニスタ６４に流れ、そこで吸着される。バルブ７０ｂは、タンク内圧がキャニスタ６４側の圧力より所定量低くなったとき開く負圧弁であり、これが開弁状態にあるとキャニスタ６４に吸着された蒸発燃料が燃料タンク２４に戻る。第２の分岐路６２ｂには電磁弁であるバイパスバルブ７２が設けられる。バイパスバルブ７２は、通常は閉弁状態とされる。
【００２３】
キャニスタ６４は、蒸発燃料を吸着する活性炭を内蔵し、通路７４を介して大気に連通する吸気口（図示せず）を備える。通路７４の途中には、電磁弁であるべントシャットバルブ７６が設けられる。ベントシャットバルブ７６は、通常は開弁状態とされる。
【００２４】
キャニスタ６４は、パージ通路６６を介して吸気管１２のスロットルバルブ１４の下流側、即ち吸気系に接続される。パージ通路６６の途中には、電磁弁であるパージ制御バルブ７８が設けられ、キャニスタ６４に吸着された燃料は、パージ制御バルブ７８を介してエンジン１０の吸気系にパージされる。
【００２５】
上記した各種センサの出力は、ＥＣＵ（電子制御ユニット）８０に送られる。
【００２６】
ＥＣＵ８０はマイクロコンピュータからなり、制御演算を行なうＣＰＵ８０ａと、制御演算プログラムと各種のデータ（テーブルなど）を格納するＲＯＭ８０ｂと、ＣＰＵ８０ａの制御演算結果などを一時的に記憶するＲＡＭ８０ｃと、入力回路８０ｄと、出力回路８０ｅと、カウンタ（図示せず）を備える。
【００２７】
上記した各種センサ出力は、ＥＣＵ８０の入力回路８０ｄに入力される。入力回路８０ｄは、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すると共に、アナログ信号値をデジタル信号値に変換する。ＣＰＵ８０ａはクランク角センサ４０が出力するＣＲＫ信号をカウンタでカウントしてエンジン回転数ＮＥを検出すると共に、車速センサ５２が出力する信号をカウンタでカウントして車速の走行速度を示す車速ＶＰを検出する。
【００２８】
ＣＰＵ８０ａはＲＯＭ８０ｂに格納されたプログラムに従って制御演算を実行し、出力回路８０ｅ（および図示しない駆動回路）を介してパージ制御バルブ７８の駆動信号（通電指令値）を送出してパージ制御バルブ７８の開度を連続的に調節し、パージ流量を制御すると共に、同様にバイパスバルブ７２とベントシャットバルブ７６の開度を調節することで、燃料タンク２４からの蒸発燃料の排出を制御する。また、ＣＰＵ８０は、同様にしてインジェクタ２４、点火装置（図示せず）などに駆動信号を出力する。
【００２９】
次いで図２以降を参照し、この実施の形態に係る装置の動作、具体的にはＥＣＵ８０の動作について説明する。図２は、ＥＣＵ８０の動作を示すブロック図である。
【００３０】
同図に示すように、この実施の形態に係る装置は燃料供給量算出部１００を備える。燃料供給量算出部１００は、各種センサの出力などが入力され、インジェクタ２０を介して実際に噴射される燃料噴射量ＴＣＹＬを式（１）によって算出する。
ＴＣＹＬ＝ＴＩＭ×（ＫＴＯＴＡＬ×ＫＣＭＤ×ＫＡＦ−ＫＡＦＥＶＡＣＴ）・・・式（１）
【００３１】
上式で、ＴＩＭは基本燃料噴射量であり、具体的には、エンジン回転数ＮＥおよび吸気管内圧力ＰＢＡなどからマップ検索して決定される基本燃料噴射量（インジェクタ３０の開弁時間で示される）である。ＫＴＯＴＡＬは、各種センサからの検出信号に基づいて算出される補正係数であり、運転状態に応じてエンジンの燃費特性および加速特性等が最適化されるように設定される。また、ＫＣＭＤは目標空燃比係数と呼ばれ、空燃比の目標値を当量比で表したものである。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となる。
【００３２】
ＫＡＦは空燃比補正係数を示し、エンジンに供給される混合気の空燃比が目標空燃比に一致するように空燃比フィードバック制御を実行するための係数である。空燃比補正係数ＫＡＦは、ＬＡＦセンサ４８によって検出される実空燃比に基づき、空燃比制御部１０２で算出される。尚、ＫＡＦＥＶＡＣＴは、パージ補正係数であり、燃料噴射量ＴＣＹＬを減少方向に補正するための補正項である。パージ補正係数ＫＡＦＥＶＡＣＴの算出については後述する。
【００３３】
インジェクタ２０は、以上のようにして算出された燃料噴射量ＴＣＹＬを実現する時間だけ開弁され、燃料タンク２４内のガソリン燃料をエンジン１０の各気筒の吸気ポートに噴射する。
【００３４】
燃料供給量算出部１００は、上記のように燃料噴射量ＴＣＹＬを算出する一方、以下の式（２）に基づいて吸入空気量ＱＡＩＲを算出（推定）する。
ＱＡＩＲ＝ＴＩＭ×ＮＥ×２×ＫＱＡＩＲ×ＫＰＡ・・・式（２）
【００３５】
ここで、前述したように基本燃料噴射量ＴＩＭは吸気管内圧力ＰＢＡなどから決定されるため、ＫＱＡＩＲは、それによって決定される燃料噴射量を空気流量に換算するための係数であり、固定値（例えば、０．４５Ｌ（リットル）／ｍｍｓ）とされる。また、ＫＰＡは、吸気管圧力ＰＢＡに応じた流量の変動を補正するための係数である。
【００３６】
燃料供給量算出部１００は、さらに、吸入空気量ＱＡＩＲに対する蒸発燃料の割合、即ち、基本パージ流量ＱＰＧＣＢＡＳＥを、以下の式（３）に基づいて算出する。
ＱＰＧＣＢＡＳＥ＝ＱＡＩＲ×ＫＱＰＧＢ・・・式（３）
【００３７】
ここで、ＫＱＰＧＢは目標パージ率であり、例えば０．０４に設定される。この場合、吸入空気量ＱＡＩＲの４％に蒸発燃料を含めることを意味する。
【００３８】
図３は、この実施の形態に係る装置の動作、より具体的にはＥＣＵ８０による吸入空気量ＱＡＩＲおよび基本パージ流量ＱＰＧＣＢＡＳＥの算出動作を示すフロー・チャートである。図示のプログラムは、例えばＴＤＣセンサ３８からＴＤＣ信号が出力されるたびに実行される。
【００３９】
以下説明すると、先ず、Ｓ１０において、前述した式（２）に従って吸入空気量ＱＡＩＲを求める。次いでＳ１２に進み、前述した式（３）に従って基本パージ流量ＱＰＧＣＢＡＳＥを求める。
【００４０】
図２の説明に戻ると、パージ流量算出部１０４は、燃料供給量算出部１００で算出された基本パージ量ＱＰＧＣＢＡＳＥに基づき、目標パージ流量ＱＰＧＣＭＤを以下の式（４）に従って算出する。目標パージ流量ＱＰＧＣＭＤは、今回の制御周期においてエンジンの吸気系にパージするパージ流量の目標値を表す。
ＱＰＧＣＭＤ＝ＱＰＧＣＢＡＳＥ×ＫＰＧＴ・・・式（４）
【００４１】
ここで、ＫＰＧＴはパージ流量係数であり、１以下の値に設定される。この係数ＫＰＧＴを変えることにより、目標パージ流量ＱＰＧＣＭＤを制御することができる。尚、係数ＫＰＧＴは、運転状態に応じて算出される。
【００４２】
さらに、パージ流量算出部１０４は、算出した目標パージ流量ＱＰＧＣＭＤと前回の制御周期（図３フロー・チャートの実行時刻）でパージしたパージ流量ＱＰＧＣ（ｋ−１）の偏差に基づき、今回の制御周期でパージするパージ流量ＱＰＧＣ（即ち、制御パージ流量）を、以下の式（５）に基づいて算出する。
ＱＰＧＣ（ｋ）＝ＱＰＧＣ（ｋ−１）＋（ＱＰＧＣＭＤ−ＱＰＧＣ（ｋ−１））×ＫＤＱＰＧＣ・・・式（５）
【００４３】
ここで、ｋは制御周期（離散系のサンプル時間）を示し、（ｋ）は今回の制御周期（今回のプログラム実行時刻）を示し、（ｋ−ｎ）はｎ回前の制御周期を示す。ＫＤＱＰＧＣは予め決められた固定値（例えば０．００３）である。式（５）から明らかなように、パージ流量ＱＰＧＣは、徐々に目標パージ流量ＱＰＧＣＭＤに達するように制御される。
【００４４】
パージ制御バルブ駆動量算出部１０６は、パージ流量算出部１０４で算出されたパージ流量ＱＰＧＣが吸気系にパージされるように、パージ制御バルブ７８を駆動するデューティ比ＰＧＣＭＤを、以下の式（６）に従って算出する。デューティ比は、パージ制御バルブを開弁している比率を表す。
ＰＧＣＭＤ＝ＰＧＣＭＤ０＋ＤＰＧＣＶＢＸ＋ＤＰＧＣ０ＰＧＣＭＤ０＝ＱＰＧＣ×ＫＤＵＴＹ／ＫＤＰＢＧ・・・式（６）
【００４５】
ここで、ＫＤＵＴＹは、パージ流量をデューティ比に換算するための係数であり、固定値（例えば３．８％・ｍｉｎ／Ｌ）とされる。ＫＤＰＢＧは、パージ制御バルブ７８の前後の差圧に応じて開度が変化するので、それを補正するための係数である。ＰＧＣＭＤ０は、パージ流量ＱＰＧＣに対応するデューティ比を表し、以下「目標デューティ比」と呼ぶ。ＤＰＧＣＶＢＸおよびＤＰＧＣ０は、それぞれ、バッテリ電圧ＶＢおよび吸気管圧力ＰＢＡの如何によってパージ制御バルブ７８が開き始めるまでに遅れが生ずるので、この遅れ（無効時間）を補正する係数である。
【００４６】
パージ制御バルブ駆動量算出部１０６は、算出したデューティ比ＰＧＣＭＤに対し、所定の上限値および下限値でリミット処理を行い、最終デューティ比ＤＯＵＴＰＧＣを出力する。パージ制御バルブ７８は、この最終デューティ比ＤＯＵＴＰＧＣに従って開閉が制御される。
【００４７】
また、レート算出部１０８は、算出した最終デューティ比ＤＯＵＴＰＧＣに基づき、以下の式（７）に従ってデューティレートＰＧＲＡＴＥを算出する。
ＰＧＲＡＴＥ＝（ＤＯＵＴＰＧＣ−ＤＰＧＣＶＢＸ−ＤＰＧＣ０）／ＰＧＣＭＤ０・・・式（７）
【００４８】
ここで、デューティレートＰＧＲＡＴＥは、パージ流量ＱＰＧＣの目標デューティ比ＰＧＣＭＤ０に対する、実際のデューティ比（無効時間を差し引いたもの）の割合を示す。従って、ＱＰＧＣにＰＧＲＡＴＥを乗じた値が、今回の制御周期においてパージ制御バルブ７８によってパージされる実際のパージ流量を示す。
【００４９】
図４は、最終デューティ比ＤＯＵＴＰＧＣの算出動作を示すフロー・チャートである。図示のプログラムは、例えば８０ｍｓｅｃごとに実行される。
【００５０】
以下説明すると、先ず、Ｓ２０においてパージ流量ＱＰＧＣを求める。
【００５１】
図５は、パージ流量ＱＰＧＣの算出動作を示すサブルーチン・フロー・チャートである。以下同図を参照してパージ流量ＱＰＧＣの算出動作について説明すると、先ず、Ｓ１００において、パージ流量係数ＫＰＧＴを求める。パージ流量係数ＫＰＧＴは、前記したように運転状態に応じて算出される。
【００５２】
次いでＳ１０２に進み、前述した式（４）に従って基本パージ流量ＱＰＧＣＢＡＳＥに係数ＫＰＧＴを乗算した値を一時変数ｑｐｇｃｍｄとし、Ｓ１０４に進んで一時変数ｑｐｇｃｍｄが予め設定された上限値ＱＰＧＭＡＸ（例えば３０Ｌ／ｍｉｎ）よりも大きいか否か判断する。Ｓ１０４で肯定されるときは、Ｓ１０５に進んで上限値ＱＰＧＭＡＸを目標パージ流量ＱＰＧＣＭＤとする一方、Ｓ１０４で否定されるときは、次いでＳ１０６に進み、一時変数ｑｐｇｃｍｄが予め設定された下限値ＱＰＧＭＩＮ（例えば１Ｌ／ｍｉｎ）よりも小さいか否か判断する。
【００５３】
Ｓ１０６で肯定されるときはＳ１０８に進んで下限値ＱＰＧＭＩＮを目標パージ流量ＱＰＧＣＭＤとすると共に、Ｓ１０６で否定されるとき、即ち、一時変数ｑｐｇｃｍｄが上限値ＱＰＧＭＡＸと下限値ＱＰＧＭＩＮの間にあるときは、Ｓ１１０に進み、一時変数ｑｐｇｃｍｄを目標パージ流量ＱＰＧＣＭＤとする。
【００５４】
次いで、Ｓ１１２に進み、パージ許可フラグＦ．ＮＥＰＧＡＣＴのビットが１にセットされているか否か判断する。パージ許可フラグＦ．ＮＥＰＧＡＣＴ（初期値０）は、そのビットが１にセットされているとき、パージの実行が許可されていることを示す。Ｓ１１２で肯定されるときは、次いでＳ１１４に進み、パージカット要求フラグＦ．ＰＧＲＥＱのビットが１にセットされているか否か判断する。パージカット要求フラグＦ．ＰＧＲＥＱ（初期値０）は、そのビットが１にセットされているとき、パージカットの要求がなされていることを示す。
【００５５】
Ｓ１１４で肯定されるときは、次いでＳ１１６に進み、前回の制御周期（プログラム実行時刻）で算出されたパージ流量ＱＰＧＣ（ｋ−１）から所定値ＤＱＰＧＣＯＢＤ（例えば２Ｌ／ｍｉｎ）を減算して得た値を一時変数ｑｐｇｃとする。尚、一時変数ｑｐｇｃとは、後述するステップでパージ流量ＱＰＧＣ（今回値）とされる値である。即ち、パージカットの要求がなされているときは、パージ流量ＱＰＧＣを所定値ＤＱＰＧＣＯＢＤずつ減少させることで、パージをスムーズに終了させるようにする。
【００５６】
他方、Ｓ１１４で否定されるときはＳ１１８に進み、目標パージ流量ＱＰＧＣＭＤから前回の制御周期で算出されたパージ流量ＱＰＧＣ（ｋ−１）を減算した値（偏差）にパージ加算係数ＫＤＱＰＧＣを乗じて得た値を一時変数ｄｑｐｇｃとする。ここで、パージ加算係数ＫＤＱＰＧＣとは、前記した偏差に対してどれくらいをパージ流量として加算すべきかを定める係数（例えば０．００３）である。
【００５７】
次いでＳ１２０に進み、一時変数ｄｑｐｇｃの値が、予め決められた上限値ＤＱＰＧＣＭＡＸ（例えば２Ｌ／ｍｉｎ）以上か否か判断する。Ｓ１２０で肯定されるときはＳ１２２に進み、上限値ＤＱＰＧＣＭＡＸを加算パージ流量ＤＱＰＧＣとする。他方、Ｓ１２０で否定されるときはＳ１２４に進み、一時変数ｄｑｐｇｃの値が、予め決められた下限値ＤＱＰＧＣＭＩＮ（例えば０．２Ｌ／ｍｉｎ）以下か否か判断する。
【００５８】
Ｓ１２４で肯定されるときはＳ１２６に進み、下限値ＤＱＰＧＣＭＩＮを加算パージ流量ＤＱＰＧＣとする。他方、Ｓ１２４で否定されるときはＳ１２８に進み、一時変数ｄｑｐｇｃを加算パージ流量ＤＱＰＧＣとする。
【００５９】
次いでＳ１３０に進み、前回の制御周期で算出されたパージ流量ＱＰＧＣ（ｋ−１）に加算パージ流量ＤＱＰＧＣを加算した値を一時変数ｑｐｇｃとし、Ｓ１３２で一時変数ｑｐｇｃを今回の制御周期でパージすべきパージ流量ＱＰＧＣとする。尚、Ｓ１１２において、パージ許可フラグＦ．ＮＥＰＧＡＣＴのビットが１ではないと判断されるときは、Ｓ１３４に進んでパージ流量ＱＰＧＣを零とする。
【００６０】
このように、目標パージ流量ＱＰＧＣＭＤ（今回値）と前回の制御周期で算出されたパージ流量ＱＰＧＣ（ｋ−１）との偏差に基づいて加算パージ流量ＤＱＰＧＣを算出し、算出した加算パージ流量ＤＱＰＧＣをパージ流量の前回値ＱＰＧＣ（ｋ−１）に加算することによってパージ流量ＱＰＧＣ（今回値）を算出するようにした、換言すれば、前記した偏差が大きくなるにつれてパージ流量ＱＰＧＣの変動量である加算パージ流量ＤＱＰＧＣを大きく設定するようにしたので、エンジン１０の運転状態が急変して目標パージ流量ＱＰＧＣＭＤが大きく変化した場合であっても、加算パージ流量ＤＱＰＧＣが大きな値に設定されることから、パージ流量ＱＰＧＣを目標パージ流量ＱＰＧＣＭＤに迅速に追従させることができる。
【００６１】
また、エンジン１０の運転状態の変化がわずかな場合は、加算パージ流量ＤＱＰＧＣが小さな値に設定されることから、パージ流量ＱＰＧＣが大きく変動することがなく、よって空燃比を安定させることができると共に、エンジン１０の運転性を向上させることができる。
【００６２】
尚、目標パージ流量ＱＰＧＣＭＤとパージ流量の前回値ＱＰＧＣ（ｋ−１）との偏差が正値（即ち、目標パージ流量ＱＰＧＣＭＤの方が大きい）ならば、加算パージ流量ＤＱＰＧＣも正値となるため、パージ流量ＱＰＧＣは増加する。他方、目標パージ流量ＱＰＧＣＭＤとパージ流量の前回値ＱＰＧＣ（ｋ−１）との偏差が負値（即ち、目標パージ流量ＱＰＧＣＭＤの方が小さい）ならば、加算パージ流量ＤＱＰＧＣも負値となるため、パージ流量ＱＰＧＣは減少する。従って、加算パージ流量ＤＱＰＧＣとは、加算値のみならず、減算値の意味を含むものとして使用する。
【００６３】
また、その意味から、Ｓ１２０とＳ１２４において加算パージ流量ＤＱＰＧＣ（具体的にはその一時変数ｄｑｐｇｃ）の上下限のリミットチェックを行ない、パージ流量ＱＰＧＣの変動量（増加量および減少量）が極端に大きくなることを防止している。
【００６４】
図４フロー・チャートの説明に戻ると、次いでＳ２２に進み、Ｓ２０で算出したパージ流量ＱＰＧＣが零か否か判断する。Ｓ２２で肯定されるとき、即ち、蒸発燃料をパージしないときは、次いでＳ２４に進んでデューティ比ＰＧＣＭＤを零とする。他方、Ｓ２２で否定されるときは、Ｓ２６に進んでパージ制御バルブ７８を駆動する周期を、例えば０．８０ｍｓｅｃに設定する。
【００６５】
次いでＳ２８に進み、バッテリ電圧ＶＢに応じたパージ制御バルブ７８の無効時間を補正するため、ＤＰＧＣＶＢＸテーブル（図示せず）をバッテリ電圧ＶＢに基づいて検索し、無効時間ＤＰＧＣＶＢＸを求める。ＤＰＧＣＶＢＸテーブルは、バッテリ電圧が大きくなるほど無効時間ＤＰＧＣＶＢＸが小さくなるように設定される。
【００６６】
次いでＳ３０に進み、パージ制御バルブ７８の前後の差圧に起因するデューティ比変動を補正するため、ＫＤＰＢＧテーブル（図示せず）を吸気管圧力ＰＢＡと大気圧ＰＡとの偏差に基づいて検索し、差圧補正値ＫＤＰＢＧを求める。ＫＤＰＢＧテーブルは、吸気管圧力ＰＢＡと大気圧ＰＡとの偏差が大きくなるほど、差圧補正値ＫＤＰＢＧが大きくなるように設定される。
【００６７】
次いでＳ３２に進み、吸気管圧力ＰＢＡと大気圧ＰＡとの偏差に応じたパージ制御バルブ７８の無効時間を補正するため、ＤＰＧＣ０テーブル（図示せず）を吸気管圧力ＰＢＡと大気圧ＰＡとの偏差に基づいて検索し、無効時間ＤＰＧＣ０を求める。ＤＰＧＣ０テーブルは、偏差が大きくなるほど無効時間ＤＰＧＣ０が大きくなるようにその特性が設定される。次いでＳ３４およびＳ３６に進み、前述した式（６）に従い、デューティ比ＰＧＣＭＤを求める。
【００６８】
次いでＳ３８において、デューティ比ＰＧＣＭＤが予め決められた上限値ＤＯＵＴＰＧＨ（例えば９５％）以上か否か判断する。Ｓ３８で肯定されるときは次いでＳ４０に進み、最終デューティ比ＤＯＵＴＰＧＣを上限値ＤＯＵＴＰＧＨとする。他方、Ｓ３８で否定されるときは、Ｓ４２に進み、デューティ比ＰＧＣＭＤが予め決められた下限値ＤＯＵＴＰＧＬ（例えば５％）以下か否か判断する。Ｓ４２で肯定されるときは、Ｓ４４で最終デューティ比ＤＯＵＴＰＧＣを零とする。さらに、Ｓ４６において、デューティレートＰＧＲＡＴＥおよびパージ流量レートＱＲＡＴＥ（後述）の値を零とすると共に、高濃度補正係数ＫＫＥＶＧ（後述）の値を１．０とする。
【００６９】
一方、Ｓ４２で否定されるとき、即ち、最終デューティ比ＤＯＵＴＰＧＣが上限値ＤＯＵＴＰＧＨと下限値ＤＯＵＴＰＧＬの間にあるときは、Ｓ４８で最終デューティ比ＤＯＵＴＰＧＣをデューティ比ＰＧＣＭＤとし、次いでＳ５０で前述した式（７）に従ってデューティレートＰＧＲＡＴＥを求める。尚、Ｓ３８で肯定されてＳ４０を通過した後も、Ｓ５０に進んでデューティレートＰＧＲＡＴＥを算出する。
【００７０】
図２の説明に戻ると、輸送遅れ期間算出部１１０は、エンジン回転数ＮＥに基づいて輸送遅れ期間ＣＰＧＤＬＹＲＸを算出する。輸送遅れ期間ＣＰＧＤＬＹＲＸとは、蒸発燃料がパージ通路にパージされてからエンジン１０の吸気系に送られるまでの時間的な遅れを示す。輸送遅れ期間ＣＰＧＤＬＹＲＸは整数ｎで表され、ｎが大きくなるにつれて輸送遅れが大きいことを示す。尚、代替的に、輸送遅れ期間を、エンジン回転数ＮＥの代わりに吸入空気量ＱＡＩＲに基づいて算出するようにしても良い。
【００７１】
ベーパ濃度算出手段１１２は、空燃比制御部１０２で算出された空燃比係数ＫＡＦや目標空燃比ＫＣＭＤ、および検出された実空燃比ＫＡＣＴなどに基づき、べーパ濃度係数ＫＡＦＥＶを算出する。
【００７２】
また、高濃度補正係数算出部１１４は、パージ係数算出手段１１２で算出されたべーパ濃度係数ＫＡＦＥＶなどに基づき、高濃度補正係数ＫＫＥＶＧを算出する。蒸発燃料の濃度が高いほど空燃比に対する影響度が大きいので、高濃度補正係数ＫＫＥＶＧは、これを補正するための係数である。
【００７３】
パージ補正係数算出部１１６は、上記のようにして算出された各種の値に基づき、以下の式（８）に従って目標パージ補正係数ＫＡＦＥＶＡＣＺを算出する。
ＫＡＦＥＶＡＣＺ＝ＫＡＦＥＶ×ＰＧＲＡＴＥ×ＱＲＡＴＥ・・・式（８）
【００７４】
ここで、ＱＲＡＴＥはパージ流量レートであり、以下の式（９）に従って算出される。
ＱＲＡＴＥ＝ＱＰＧＣ／ＱＰＧＣＢＡＳＥ・・・式（９）
【００７５】
式（７）および式（９）から明らかなように、デューティレートＰＧＲＡＴＥにパージ流量レートＱＲＡＴＥを乗じた値「ＰＧＲＡＴＥ×ＱＲＡＴＥ」は、今回の制御周期において吸気系にパージされるパージ流量の割合を表す。また、蒸発燃料の空燃比に対する影響度はべーパ濃度係数ＫＡＦＥＶに依存して表されるので、「ＰＧＲＡＴＥ×ＱＲＡＴＥ」にべーパ濃度係数ＫＡＦＥＶを乗算することにより、目標とすべきパージ補正係数を正確に求めることができる。
【００７６】
パージ補正係数算出部１１６は、算出した目標パージ補正係数ＫＡＦＥＶＡＣＺに基づき、以下の式（１０）に従ってパージ補正係数ＫＡＦＥＶＡＣＴを算出する。
ＫＡＦＥＶＡＣＴ＝ＫＡＦＥＶＡＣＺ×ＫＫＥＶＧ・・・式（１０）
【００７７】
ここで、パージ補正係数ＫＡＦＥＶＡＣＴは、要求燃料に対するパージ流量ＱＰＧＣが寄与する燃料量の割合を示す。パージ流量ＱＰＧＣが寄与する燃料量の割合は、上記のように先ず目標パージ補正係数ＫＡＦＥＶＡＣＺとして算出され、これに高濃度補正係数ＫＫＥＶＧを乗算して補正した値が、最終的なパージ補正係数ＫＡＦＥＶＡＣＴとして設定される。
【００７８】
燃料供給量算出部１００は、このようにして算出されたパージ補正係数ＫＡＦＥＶＡＣＴに基づき、前述の式（１）に従って燃料噴射量ＴＣＹＬ（インジェクタ２０を介して供給すべき燃料量）を減少方向に補正する。これにより、エンジン１０に供給される燃料の総量が適正となり、実空燃比ＫＡＣＴが目標空燃比に正確に追従制御される。
【００７９】
以上のように、この実施の形態にあっては、燃料タンク２４内に発生した蒸発燃料を内燃機関（エンジン）１０の吸気系（吸気管１２）にパージするパージ手段（パージ機構６０）、前記パージ手段を介して吸気系にパージするときの目標パージ流量ＱＰＧＣＭＤを算出する目標パージ流量算出手段（ＥＣＵ８０、パージ流量算出部１０４、Ｓ１００からＳ１１０）、および前記算出された目標パージ流量ＱＰＧＣＭＤに基づいて制御パージ流量（パージ流量）ＱＰＧＣを算出する制御パージ流量算出手段（ＥＣＵ８０、パージ流量算出部１０４、Ｓ２０，Ｓ１１２からＳ１３４）、を備えた内燃機関のパージ流量制御装置において、前記算出された目標パージ流量ＱＰＧＣＭＤと前記算出された制御パージ流量の前回値ＱＰＧＣ（ｋ−１）との偏差に基づいて前記制御パージ流量ＱＰＧＣに加減算すべき加減算値（加算パージ流量）ＤＱＰＧＣを算出する加減算値算出手段（ＥＣＵ８０、パージ流量算出部１０４、Ｓ２０，Ｓ１１８からＳ１２８）、を備え、前記制御パージ流量算出手段は、前記制御パージ流量の前回値ＱＰＧＣ（ｋ−１）に前記算出された加減算値ＤＱＰＧＣを加減算することにより、前記制御パージ流量ＱＰＧＣを算出する（Ｓ１３０，Ｓ１３２）ように構成した。
【００８０】
尚、上記において、空燃比センサとして広域空燃比センサを用いたが、その他のセンサ、例えばＯ２　センサであっても良い。
【００８１】
また、この発明は、エンジンの出力軸を鉛直方向とした、船外機などの船舶推進用エンジンの空燃比制御装置にも適用することができる。
【００８２】
【発明の効果】
請求項１項にあっては、目標パージ流量（今回値）と制御パージ流量の前回値との偏差に基づいて前記制御パージ流量に加減算すべき加減算値、即ち、制御パージ流量の変動量を算出し、算出した加減算値を前記制御パージ流量の前回値に加減算することによって制御パージ流量（今回値）を算出するように構成したので、内燃機関の運転状態が急変して目標パージ流量が大きく変化した場合であっても、制御パージ流量を目標パージ流量に迅速に追従させることができる。また、運転状態のわずかな変化によって制御パージ流量が大きく変動することを防止することができ、よって空燃比を安定させることができると共に、内燃機関の運転性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一つの実施の形態に係る内燃機関のパージ流量制御装置の全体構成を示す概略図である。
【図２】図１に示す装置のＥＣＵの動作を示すブロック図である。
【図３】図１に示す装置のＥＣＵの動作のうち、吸入空気量の算出動作を示すフロー・チャートである。
【図４】図１に示す装置のＥＣＵの動作のうち、最終デューティ比の算出動作を示すフロー・チャートである。
【図５】図４に示すフロー・チャートにおける、パージ流量の算出動作を示すサブルーチン・フロー・チャートである。
【符号の説明】
１０　　内燃機関（エンジン）
１２　　吸気管
２０　　インジェクタ（燃料噴射弁）
２４　　燃料タンク
６０　　パージ機構
８０　　ＥＣＵ（電子制御ユニット）
１０４　パージ流量算出部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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