JPH02245461A - 内燃機関のパージ制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は内燃機関のパージ制御装置に関する。

〔従来の技術〕

特開昭６３−１８６９５５号公報には、キャニスタと機
関吸気通路とを接続するパージ通路にパーク制御弁を配
設し、予め定められた機関運転状態においてパージ制御
弁を開弁せしめてキャニスタ内に貯留された燃料蒸気を
機関吸気通路に放出（以下「パージ」という）するパー
ジ装置を備えると共に、機関運転状態に応じて算出され
る基本燃料噴射量を０２センサの出力信号に基づいて変
化せしめられるフィードバック補正係数ＦＡＦによって
補正することにより、機関シリンダ内に供給される混合
気が理論空燃比となるよう制御する内燃機関が開示され
ている。この内燃機関では、機関アイドル運転時および
低負荷運転特大々におけるフィードバック補正係数ＦＡ
Ｆの制御中心値を算出し、各制御中心値の差に基づいて
パージガスの燃料濃度を検出する手段を備え、パージガ
スの燃料濃度が予め定められた燃料濃度以上のとき燃料
噴射弁からの燃料噴射量を減量補正するようにしている
。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、この内燃機関ではパージ実行条件が成立
したときパージ制御弁は全閉から全開までいつきに開弁
せしめられるため、キャニスタから多量のパージガスが
吸気通路内に急激に流入し、特にパージガスの燃料濃度
が高い場合には多量の燃料蒸気が吸気通路内に急激に供
給される。これに対応して燃料噴射弁からの燃料噴射量
が減量補正されるが、空燃比の急激な変動に追従するこ
とができず、斯くしてパージ開始初期において、空燃比
が過渡的に大幅にリッチになるという問題がある。

〔課題を解決するための手段〕

上記問題点を解決するため本発明によれば、燃料蒸気を
一時的に貯留する燃料蒸気貯留容器と機関吸気通路とを
接続するパージ通路にパージ制御弁を配設し、予め定め
られた機関運転状態においてパージ制御弁を開弁せしめ
て燃料蒸気貯留容器からパージガスを機関吸気通路に導
入せしめるようにしたパージ制御装置において、パージ
ガスの燃料濃度が高い程パージ制御弁の開弁速度を遅く
するようにしている。

〔作　用〕 機関運転状態が予め定められた機関運転状態のとき、パ
ージ制御弁が開弁せしめられてパージが開始される。こ
の際パージ制御弁はパージガスの燃料濃度が高い程ゆっ
くりと開弁する。従って機関吸気通路内に流入するパー
ジガス流量は徐々に増大し、この増大速度は燃料濃度が
高い程遅い。

〔実施例〕

第１図を参照すると、１はシリンダブロック、２はピス
トン、３はシリンダヘッド、４は燃焼室、５は吸気マニ
ホルド、６は排気マニホルドを夫々示す。吸気マニホル
ド５は、サージタンク７、吸気ダクト８およびエアフロ
ーメータ９を介してエアクリーナ１０に接続される。吸
気ダクト８内にはスロットル弁１１が配設され、吸気マ
ニホルド５には燃料噴射弁１２が吸気ポート１３に向け
て配設される。排気マニホルド６には排気管１４が接続
され、この排気管１４の途中に三元触媒１５が配設され
る。内部に活性炭が充填されたキャニスタ１６は燃料蒸
気導入通路１７を介して燃料タンク１８の上部空間に接
続される。さらにキャニスタ１６はパージ通ｖ４１９を
介してサージタンク７内に接続され、パージ通路１９に
は流量調整用の絞り２０が設けられる。また、キャニス
タ１６と絞り２０との間のパージ通路１９には、パージ
制御弁２１が配設される。このパージ制御弁２１は電子
制御ユニット４０によってデユーティ制御され、デユー
ティ比とパージ制御弁２１開度との関係は第２図に示さ
れるように、パージ制御弁２１開度はデユーティ比に比
例し、デユーティ比０％で全閉、デユーティ比１００％
で全開となる。

再び第１図を参照すると、電子制御ユニット４０はディ
ジタルコンビ二一夕からなり、双方向性バス４１によっ
て相互に接続されたＲＯＭ（ＩＪ−ドオンメモリ）４２
、ＲＡＭ　（ランダムアクセスメモリ）４３、ＣＰＵ　
（マイクロプロセッサ）４４、人力ポート４５および出
力ポート４６を具備する。エアフローメータ９内に配置
された吸気温センサ３０は吸入空気温度を検出し、この
出力信号はＡＤ変換器４７を介して人力ポート４５に人
力される。エアフローメータ９は吸入空気量に比例した
出力電圧を発生し、この出力電圧はＡＤ変換器４８を介
して入力ポート４５に人力される。

排気マニホルド６内に配設された０２センサ３１は排気
中の酸素濃度を検出し、この出力信号はＡＤ変換器４９
を介して入力ポート４５に入力される。ディストリビュ
ータ２５に内蔵されるクランク角センサ３３は機関回転
数を表わす出力パルスを発生し、この出力パルスは人力
ポート４５に人力される。一方、出力ポート４６は対応
する駆動回路５０・５１を介してパージ制御弁２１およ
び燃料噴射弁１２に接続される。

第３図には燃料噴射弁１２の燃料噴射時間ＴＡＵを算出
するためのルーチンを示す。このルーチンは一定クラン
ク角毎の割込みによって実行される。第３図を参照する
と、まず、ステップ６０において吸入空気量Ｑおよび機
関回転数ＮＥが読込まれる。次いでステップ６１ではＱ
／ＮＥが算出される。このＱ／ＮＥは機関１回転当りの
吸入空気量を示し、機関負荷に相当する。ステップ６２
では、機関回転数ＮＥおよびＱ／ＮＥの２次元マツプか
ら基本燃料噴射時間ＴＰが算出される。ステップ６３で
は、次式により燃料噴射時間ＴＡＵが算出される。

ＴＡＵ＝ＴＰ−ＦＡＦ−に ここで、ＦＡＦは０□センサ３１の出力信号に基づいて
変化せしめられるフィードバック補正係数であり、空燃
比が理論空燃比となるようにＴＰを補正する。ただし、
フィードバック制御が実行されないときＦＡＦはｌとさ
れる。Ｋは他の補正係数である。

第４図にはＦＡＦ算出方法を示す。第４図を参照すると
、０２センサ３１は混合気が過濃なとき、即ちリッチの
とき０．９ボルト程度の出力電圧を発生し、混合気が希
薄なとき、即ちリーンのとき０．１ボルト程度の出力電
圧を発生する。０．センサ３１の出力電圧Ｖは電子制御
ユニッ）４０において０．４５ボルト程度の基準電圧Ｖ
ｒと比較され、０２センサ３１の出力電圧ＶがＶｒより
も高ければリッチであると判断され、Ｖｒよりも低けれ
ばリーンであると判断される。ＦＡＦは、リッチからリ
ーンに反転したと判断されたときには急激に設定スキッ
プ値だけ増加した後に徐々に増加し、リーンからリッチ
に反転したと判断されたときには急激に設定スキップ値
だけ減少した後に徐々に減少する。

第５図にはりッチリーン判定ルーチンを示す。

このルーチンは例えば３ｍｓ毎の割込みによって実行さ
れる。第５図を参照すると、まずステップ７０において
０２センサ３１の出力電圧Ｖが基準電圧０．４５ボルト
以上か否か判定される。■≧０．４５ボルトの場合、す
なわち空燃比がリッチの場合ステップ７１に進みフラグ
ＡＦが１にセットされ、本ルーチンを終了する。Ｖ＜０
．４５ボルトの場合、すなわち空燃比がリーンの場合ス
テップ７２に進みフラグＡＦが０にリセットされ、本ル
ーチンを終了する。

第６図にはパージ制御を実行するルーチンを示す。この
ルーチンは例えば１００ｍ５毎の割込みによって実行さ
れる。第６図を参照すると、まずステップ８０において
空燃比フィードバック制御が実行されているか否か判定
され、ステップ８１では吸入空気温度ＴＡが５０℃以上
か否か判定される。

ステップ８０右よびステップ８１ではパージ実行条件が
成立したか否か判定している。ステップ８０およびステ
ップ８１のいずれか一方でも否定判定された場合、すな
わちパージ実行条件が成立していないと判定された場合
、ステップ８２に進みデユーティ比が０％とされる。次
いでステップ８３で、算出されたデユーティ比に基づい
てパージ制御弁２１が制御される。これによってパージ
制御弁２１は全閉せしめられ、パージは実行されない。

一方、ステップ８０およびステップ８１両者において肯
定判定された場合、すなわちパージ実行条件が成立した
と判定された場合、ステップ８４に進みフラグＡＦが０
か否か、すなわち空燃比がリーンか否か判定される。Ａ
Ｆ＝１の場合、すなわち空燃比がリッチの場合、何も実
行せず、すなわちこの場合パージ制御弁２１を閉弁状態
に維持したまま本ルーチンを終了する。次の処理サイク
ルでＡＦ＝０となった場合、すなわち空燃比がリーンに
なった場合、ステップ８５に進みデユーティ比が２％だ
け増大せしめられる。ステップ８６ではデユーティ比が
１００％を越えたか否か判定され、この場合デユーティ
比は１００％以下であるからステップ８３に進み、算出
されたデユーティ比に基づいてパージ制御弁２１が制御
される。

これによりパージ制御弁２１は２％だけ開弁せしめられ
る。このため少量のパージガスがサージタンク７内に流
入しパージが開始される。続く処理サイクルにおいて、
ＡＦ＝０すなわち空燃比がリーンの間パージ制御弁２１
の開度は２％ずつ増大せしめられる。このため、空燃比
がリーンの間パージガス量が徐々に増大せしめられるこ
ととなる。

パージガスの流入により空燃比がリッチになるとＡＦ＝
１となるため、ステップ８４で否定判定され何も実行せ
ず本ルーチンを終了する。従ってデニーティ比は増大せ
しめられずパージ制御弁２１の開度は現状開度に維持さ
れる。空燃比がリッチの間開様の処理が繰り返され、パ
ージ制御弁２１の開度は現状開度に維持される。フィー
ドバック補正係数ＦＡＦが減少して再び空燃比がリーン
になると、ＡＦ＝０となり、前述と同様空燃比がリーン
の間デユーティ比が２％ずつ増大せしめられ、従ってパ
ージ制御弁２１の開度は２％ずつ増大せしめられる。前
述の処理を繰り返し、デユーティ比が１００％を越える
とステップ８６で肯定判定されステップ８７に進む。ス
テップ８７でデユーティ比は１００％とされ、ステップ
８３においてパージ制御弁２１は全開とされる。

以上のように本実施例においては、パージ開始時におい
て、空燃比がリーンの間だけパージ制御弁２１を段階的
に小刻みに開弁じていくようにしているので、パージ開
始時において多量のパージガスが急激にサージタンク７
内に流入して空燃比が過渡的にオーパリフチになること
を防止することができる。

第７図には従来のパージ制御装置の動作の一例を示す。

第７図を参照すると、ｔ１時点まではパージ実行条件が
不成立であるためパージは実行されず、ＦＡＦは１．０
を中心に変化し空燃比は理論空燃比に制御されている。

ｔ１時点でパージ条件が成立するとパージ制御弁は全開
から全開までいつきに開弁せしめられる。このためキャ
ニスタ１６からの多量のパージガスがサージタンク７内
に急激に流入し、特にパージガスの燃料濃度が高い場合
には多量の燃料蒸気がサージタンク７内に供給される。

これに対応してＦＡＦは徐々に減少するが空燃比の急激
な変動に追従できず、斯くしてパージ開始初期において
は過渡的に大幅にリッチになるという問題がある。

第８図および第９図は本実施例の動作説明図であり、第
８図はパージガスの燃料濃度が低い場合、第９図はパー
ジガスの燃料濃度が高い場合を夫々示している。

第８図を参照すると、ｔ２時点においてパージ実行条件
が成立すると、空燃比がリーンである期間内において例
えば１００ｍ５毎にパージ制御弁２１の開度が段階的に
小刻みに増大せしめられる。これによりサー、ンタンク
７内へのパージガス流入量が徐々に増大せしめられる。

パージガスの流入により空燃比がリッチになると、リッ
チである期間パージ制御弁２１の開度の増大は停止され
現状開度に維持される。空燃比がリッチになるとＦＡＦ
が減少するため、再びリーンになる。空燃比がリーンに
なると、パージ制御弁２１の開度は再び小刻みに増大せ
しめられ、以後パージ制御弁２１は前述と同様に制御せ
しめられ全開される。

次に第９図を参照すると、パージガスの燃料濃度が高い
場合、燃料濃度が低い場合に比べてパージ制御弁２１の
開度を少し増大させるだけで空燃比がリッチとなり、ま
た、リッチとなる時間も長くなるため、燃料濃度が低い
場合に比べてパージ制御弁２１がゆっくりと開弁せしめ
られ（すなわち開弁速度が遅い）、全開までに比較的長
い時間を要することとなる。

すなわち、本実施例によれば、空燃比がリーンか否か検
出し、リーンであるときにだけパージ制御弁２１の開度
を段階的に増大せしめて空燃比がオーバリッチとならな
いようパージガス量を段階的に増大せしめるようにして
いるので、パージ開始時において空燃比が過渡的にオー
バリッチになることを防止することができる。また、本
実施例では、パージガスの燃料濃度が高い程パージ制御
弁２１の全開までの時間が長くなる。すなわちパージガ
スの燃料濃度が高い程パージ制御弁２１の開弁速度は遅
くなる。従って、パージガスの燃料濃度にかかわらず、
空燃比が大幅にリッチとなることを防止しつつパージガ
スの各燃料濃度において最も速くパージ制御弁の開度を
増大せしめることができる。

〔発明の効果〕

パージガスの燃料濃度が高い程パージ制御弁の開弁速度
を遅くするようにしたので、パージ開始初期において、
多量のパージガスが吸気通路内に急激に流入することが
なく、従ってパージ開始初期において空燃比が過渡的に
リッチになることを防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す全体構成図、第２図は
デユーティ比とパージ制御弁開度との関係を示す線図、
第３図は燃料噴射時間を計算するためのフローチャート
、第４図はフィードバック補正係数ＦＡＦの算出方法を
説明する線図、第５図は混合気のりッチリーンを判定す
るためのフローチャート、第６図はパージ制御を実行す
るためのフローチャート、第７図は従来例のパージ制御
装置の動作説明図、第８図および第９図は本実施例のパ
ージ制御装置の動作説明図で、第８図は燃料濃度が低い
パージガスの場合、第９図は燃料濃度が高いパージガス
の場合を示す。 ７・・・サージタンク、　　１６・・・キャニスタ、１
９・・・パージ通路、　２１・・・パージ制御弁、４０
・・・電子制御ユニット。 デユーティ比 １００°ノ。 時間 第４回 第 回 第

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 燃料蒸気を一時的に貯留する燃料蒸気貯留容器と機関吸
   気通路とを接続するパージ通路にパージ制御弁を配設し
   、予め定められた機関運転状態において前記パージ制御
   弁を開弁せしめて前記燃料蒸気貯留容器からパージガス
   を機関吸気通路に導入せしめるようにしたパージ制御装
   置において、前記パージガスの燃料濃度が高い程前記パ
   ージ制御弁の開弁速度を遅くするようにした内燃機関の
   パージ制御装置。