JPH07305645A - エンジンの空燃比制御装置 - Google Patents

エンジンの空燃比制御装置

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JPH07305645A
JPH07305645A JP6095344A JP9534494A JPH07305645A JP H07305645 A JPH07305645 A JP H07305645A JP 6095344 A JP6095344 A JP 6095344A JP 9534494 A JP9534494 A JP 9534494A JP H07305645 A JPH07305645 A JP H07305645A
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JP
Japan
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fuel ratio
air
correction coefficient
purge
fuel
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Application number
JP6095344A
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English (en)
Inventor
Atsushi Iochi
淳 射落
Hiroshi Kuriki
洋 栗城
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Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 パージカットバルブ等の開閉作動時に生じる
空燃比の乱れを抑制する。 【構成】 エンジンの空燃比制御装置において、パージ
弁手段fの閉弁作動時を検出する閉弁作動時検出手段n
と、パージ弁手段fの閉弁作動時に前記フィードバック
補正係数αを初期値α1に設定するフィードバック補正
係数設定手段oとを備える。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、エンジンの空燃比制
御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】自動車等にあっては、燃料タンク内で蒸
発した燃料が大気中に放出されるのを防止するため、エ
ンジンの停止時に蒸発燃料をキャニスター内の活性炭に
吸着させておき、所定の運転条件でパージカットバルブ
を開弁させてキャニスターと吸気通路を連通させ、エン
ジンの運転中に発達する吸入負圧を利用して、キャニス
ターに導入した外気で蒸発燃料をキャニスター内の活性
炭から離脱させて吸気通路に導くようにした蒸発燃料処
理装置を備えるものがある。
【0003】また、従来のエンジンに備えられる空燃比
制御装置は、検出された実際の空燃比をもとにフィード
バック補正係数αに比例制御分と積分制御分から構成さ
れる空燃比補正制御係数を加減算して燃料量を補正し、
空燃比を目標値に近づけるようになっている(特開昭6
4−36941号公報、参照)。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところで従来装置の場
合、こうした空燃比に対するフィードバック制御は、図
21に示すように、パージカットバルブが開閉作動する
のに伴って、フィードバック補正係数αの応答速度の影
響により、実際の空燃比が一時的に乱れ、排気エミッシ
ョンの悪化やトルクショックが発生するという問題点が
ある。
【0005】例えば、パージカットバルブが開弁し、蒸
発燃料が吸気通路に導入される運転状態では、フィード
バック補正係数αは100%の値よりかなり小さくなっ
て、燃料噴射量Tを減らすように補正している。この運
転状態からパージカットバルブが閉弁作動し、吸気通路
に導入される蒸発燃料が遮断されると、フィードバック
補正係数は上記フィードバック制御によりフィードバッ
ク補正係数αは100%の値に近づくが、フィードバッ
ク補正係数αを100%の値付近に戻すのに時間がかか
り、この間に実際の空燃比が一時的にリーンになる。
【0006】また、パージカットバルブが閉弁し、吸気
通路に導入される蒸発燃料が遮断される運転状態では、
フィードバック補正係数αは100%の値付近に保たれ
て、燃料噴射量Tの増減幅を小さくしている。この運転
状態からパージカットバルブが開弁作動し、蒸発燃料の
吸気通路への導入が開始されると、フィードバック補正
係数は上記PI制御によりフィードバック補正係数αを
100%の値より減少させるが、フィードバック補正係
数αを上記フィードバック制御により減少させるのに時
間がかかり、この間に実際の空燃比が一時的にリッチに
なる。
【0007】そこで、本発明はパージカットバルブ等の
開閉作動時に生じる空燃比の乱れを抑制することを目的
とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】請求項1記載のエンジン
の空燃比制御装置は、図22に示すように、燃料タンク
a内で蒸発した燃料を吸着するキャニスターbと、キャ
ニスターbを吸気通路dに連通するパージ通路eと、エ
ンジンcの運転条件に応じてパージ通路eを開閉するパ
ージ弁手段fと、エンジンcの運転条件を検出する運転
条件検出手段gと、検出された運転条件に応じて基本燃
料供給量Tpを算出する基本燃料供給量算出手段hと、
検出された運転条件に応じて目標空燃比を設定する目標
空燃比設定手段iと、エンジンcの空燃比を検出する空
燃比検出手段jと、検出された空燃比と目標空燃比との
差に応じてフィードバック補正係数αを算出するフィー
ドバック補正係数検出手段kと、算出された基本燃料供
給量Tpをフィードバック補正係数αによって補正して
燃料供給量Tを算出する燃料供給量算出手段lと、算出
された燃料供給量Tをエンジンに供給する燃料供給手段
mと、を備えるエンジンにおいて、前記パージ弁手段f
の開弁状態から閉弁状態への閉弁作動時を検出する閉弁
作動時検出手段nと、パージ弁手段fの閉弁作動時に前
記フィードバック補正係数αを初期値α1に設定するフ
ィードバック補正係数設定手段oと、を備える。
【0009】請求項2記載のエンジンの空燃比制御装置
は、図23に示すように、パージ弁手段fの開弁状態に
おけるフィードバック補正係数αmを記憶するフィード
バック補正係数記憶手段pと、前記パージ弁手段fの閉
弁状態から開弁状態への開弁作動時を検出する開弁作動
時検出手段qと、パージ弁手段fの開弁作動時に前記フ
ィードバック補正係数αを記憶されたフィードバック補
正係数αmに設定するフィードバック補正係数設定手段
rと、を備える。
【0010】請求項3記載のエンジンの空燃比制御装置
は、図24に示すように、前記パージ弁手段fの開弁状
態から閉弁状態への閉弁作動時を検出する閉弁作動時検
出手段nと、パージ弁手段f開弁状態において記憶され
たフィードバック補正係数αmを記憶するフィードバッ
ク補正係数記憶手段pと、パージ弁手段fの閉弁作動時
に前記フィードバック補正係数αを、パージ弁手段fの
開弁状態において記憶されたフィードバック補正係数α
mと初期値α1に基づいて、Hを定数とすると、α=α1
+(αm−α1)Hとして算出された値に設定するフィ
ードバック補正係数設定手段sと、を備える。
【0011】請求項4記載のエンジンの空燃比制御装置
は、図25に示すように、パージ弁手段fの開弁状態に
おいて記憶されたフィードバック補正係数αmを記憶す
るフィードバック補正係数記憶手段pと、パージ弁手段
fの閉弁状態から開弁状態への開弁作動時を検出する開
弁作動時検出手段qと、パージ弁手段fの開弁作動時に
前記フィードバック補正係数αを、開弁状態において記
憶されたフィードバック補正係数αmと初期値α1に基
づいて、Hを定数とすると、α=α1+(αm−α1)H
として算出された値に設定するフィードバック補正係数
設定手段tと、を備える。
【0012】請求項5記載のエンジンの空燃比制御装置
は、図26に示すように、パージ弁手段fの開度を徐々
に変化させるパージ開始時あるいはパージ終了時を検出
するパージ作動時検出手段xと、パージ弁手段fの開度
を急激に変化させるリーク診断時を検出するリーク診断
時検出手段yと、パージ作動時に空燃比をフィードバッ
ク制御する一方、リーク診断時におけるパージ弁手段f
の弁作動時にフィードバック補正係数αを強制的に補正
するフィードバック補正係数補正手段zと、を備える。
【0013】
【作用】請求項1記載のエンジンの空燃比制御装置は、
パージ弁手段fの閉弁作動時にフィードバック補正係数
αを初期値α1へとフィードバック制御によらずステッ
プ状に変化させることにより、パージ弁手段fの閉弁作
動後に生じる空燃比の乱れを小さく抑えられる。空燃比
の乱れを小さく抑えることにより、排気エミッションが
悪化したり、トルクショックが生じることを防止でき
る。
【0014】請求項2記載のエンジンの空燃比制御装置
は、パージ弁手段fの開弁作動時にフィードバック補正
係数αをパージ弁手段fの開弁状態に記憶されたフィー
ドバック補正係数のメモリ値αmへとフィードバック制
御によらずステップ状に変化させることにより、パージ
弁手段fの開弁作動後に生じる空燃比の乱れを小さく抑
えられる。空燃比の乱れを小さく抑えることにより、排
気エミッションが悪化したり、トルクショックが生じる
ことを防止できる。
【0015】請求項3記載のエンジンの空燃比制御装置
は、パージ弁手段fの閉弁作動時にフィードバック補正
係数αを算出された補正分α1+(αm−α1)Hだけフ
ィードバック制御によらずステップ状に変化させた後
に、残った補正分(αm−α1)Hをフィードバック制御
により設定することにより、パージ弁手段fの閉弁作動
後にオーバシュートによって生じる空燃比の乱れを小さ
く抑えられる。空燃比の乱れをさらに小さく抑えること
により、排気エミッションが悪化したり、トルクショッ
クを抑制する効果を高められる。
【0016】請求項4記載のエンジンの空燃比制御装置
は、パージ弁手段fの開弁作動時にフィードバック補正
係数αを算出された補正分α1+(αm−α1)Hだけフ
ィードバック制御によらずステップ状に変化させた後
に、残った補正分(αm−α1)Hをフィードバック制御
により設定することにより、パージ弁手段fの開弁作動
後にオーバシュートによって生じる空燃比の乱れを小さ
く抑えられる。空燃比の乱れをさらに小さく抑えること
により、排気エミッションが悪化したり、トルクショッ
クを抑制する効果を高められる。
【0017】請求項5記載のエンジンの空燃比制御装置
は、パージ弁手段fの開度を徐々に変化させるパージ開
始時あるいはパージ終了時に、検出された空燃比と目標
空燃比との差に応じてフィードバック補正係数αを算出
することにより、実際の空燃比を目標空燃比に十分な応
答性をもって追従させることができ、排気エミッション
が悪化することを防止できる。
【0018】一方、パージ弁手段fの開度を急激に変化
させるリーク診断時に、パージ弁手段fの閉弁作動時あ
るいは開弁作動時にフィードバック補正係数αを強制的
に補正することにより、パージ弁手段fの閉弁作動後あ
るいは開弁作動後に生じる空燃比の乱れを小さく抑えら
れる。空燃比の乱れを小さく抑えることにより、排気エ
ミッションが悪化したり、トルクショックが生じること
を防止できる。
【0019】
【実施例】図1に示すように、吸気通路8の途中に燃料
を噴射するインジェクタ15が設置される。インジェク
タ15からの燃料噴射量Teを制御するため、マイクロ
コンピューターからなるコントロールユニット21に
は、エアフロメータ26で検出される吸気量Qと、エン
ジン回転数センサ25で検出されるクランク角度の基準
位置ごと(4気筒エンジンでは180°ごと、6気筒エ
ンジンでは120°ごと)のRef信号と単位クランク
角度ごとの信号と、冷却水温センサ24で検出される冷
却水温度TW等を入力して、基本燃料噴射量Tpを運転
状態に応じて演算する。
【0020】排気通路10の途中に排気中の酸素濃度を
検出するO2センサ27が設置される。コントロールユ
ニット21は、O2センサ27で検出される排気中の酸
素濃度に応じた出力VO2を入力して、混合気が理論空
燃比となるように燃料噴射量Teをフィードバック制御
して、排気通路10の途中に設置された図示しない三元
触媒での転化効率を最大限に維持するようになってい
る。
【0021】コントロールユニット21での空燃比制御
は次の通りである。
【0022】燃料インジェクタ15はRef信号に同期
して駆動される。たとえばシーケンシャル噴射方式では
エンジン2回転ごとに1回、各気筒ごとに Ti=2×Te+Ts …(1) ただし、Te:有効パルス幅 Ts:バッテリー電圧に応じた無効パルス幅 の式で与えられる噴射パルス幅Tiでインジェクタ15
が作動される。なお、同時噴射方式のときはエンジン1
回転ごとに1回、全気筒同時に Ti=Te+Ts …(2) の式で与えられる噴射パルス幅Tiでインジェクタ15
が作動される。
【0023】図2は上記(1)式の有効パルス幅Teを
算出するためのフローチャートで、一定周期(たとえば
10msec)で実行する。
【0024】ステップ1ではエアフローメーター26で
検出した空気流量Qとクランク角度センサ27で検出し
たエンジン回転数Nから基本パルス幅Tpを、 Tp=(Q/N)×K …(3) ただし、K:定数 の式で計算する。このTpで決まる空燃比がベース空燃
比といわれている。
【0025】ステップ2では基本パルス幅Tpを用いて
有効パルス幅Teを、 Te=Tp×Co×(α+αM−1) …(4) ただし、Co:各種補正係数 α:空燃比フィードバック補正係数〔%〕 αM:空燃比学習値〔%〕 の式で計算する。
【0026】
【実施例】図1に示すように、吸気通路8の途中に燃料
を噴射するインジェクタ15が設置される。インジェク
タ15からの燃料噴射量Teを制御するため、コントロ
ールユニット21には、エアフロメータ26で検出され
る吸気量Qと、エンジン回転数センサ25で検出される
クランク角度の基準位置ごと(4気筒エンジンでは18
0°ごと、6気筒エンジンでは120°ごと)のRef
信号と単位クランク角度ごとの信号と、冷却水温センサ
24で検出される冷却水温度TW等を入力して、基本燃
料噴射量Tpを運転状態に応じて演算する。
【0027】排気通路10の途中に排気中の酸素濃度を
検出するO2センサ27が設置される。マイクロコンピ
ューターからなるコントロールユニット21は、O2
ンサ27で検出される排気中の酸素濃度に応じた出力V
2を入力して、混合気が理論空燃比となるように燃料
噴射量Teをフィードバック制御して、排気通路10の
途中に設置された図示しない三元触媒での転化効率を最
大限に維持するようになっている。
【0028】コントロールユニット21での空燃比制御
は次の通りである。
【0029】燃料インジェクタ15はRef信号に同期
して駆動される。たとえばシーケンシャル噴射方式では
エンジン2回転ごとに1回、各気筒ごとに Ti=2×Te+Ts …(1) ただし、Te:有効パルス幅 Ts:バッテリー電圧に応じた無効パルス幅 の式で与えられる噴射パルス幅Tiでインジェクタ15
が作動される。なお、同時噴射方式のときはエンジン1
回転ごとに1回、全気筒同時に Ti=Te+Ts …(2) の式で与えられる噴射パルス幅Tiでインジェクタ15
が作動される。
【0030】図2は上記(1)式の有効パルス幅Teを
算出するためのフローチャートで、一定周期(たとえば
10msec)で実行する。
【0031】ステップ1ではエアフローメーター26で
検出した空気流量Qとクランク角度センサ27で検出し
たエンジン回転数Nから基本パルス幅Tpを、 Tp=(Q/N)×K …(3) ただし、K:定数 の式で計算する。このTpで決まる空燃比がベース空燃
比といわれている。
【0032】ステップ2では基本パルス幅Tpを用いて
有効パルス幅Teを、 Te=Tp×Co×(α+αM−1) …(4) ただし、Co:各種補正係数 α:空燃比フィードバック補正係数〔%〕 αM:空燃比学習値〔%〕 の式で計算する。
【0033】(4)式の各種補正係数Coはいろいろな
条件下で円滑な運転を確保するための値である。たとえ
ば始動時、暖機時、高負荷時などで水温センサ15など
の各センサからの信号にもとづいて基本パルス幅Tpを
補正する。このとき、空燃比フィードバック補正係数α
の値は100%にクランプされている。
【0034】(4)式の空燃比フィードバック補正係数
αはO2センサ27の出力にもとづく比例積分制御(フ
ィードバック制御の一種)によってRef信号に同期し
て求められる値で、αの値が100%を越えると(4)
式より空燃比がリッチ側へ、100%を下回ると空燃比
がリーン側へと戻される。
【0035】(4)式の空燃比学習値αMは、インジェ
クターの噴射特性やエアフローメータの流量特性に生じ
るバラツキや経時変化に伴う定常誤差をなくすための値
で、空燃比フィードバック補正係数αに基づいて更新さ
れる。この値はエンジン停止後も消失しないように保持
される。
【0036】(4)式の−100〔%〕は単位合わせの
値である。空燃比フィードバック補正係数α、空燃比学
習値αMとも100%を中心とする値であるからであ
る。
【0037】図3は燃料噴射パルス幅Tiの算出と噴射
実行のフローチャートで、Ref信号に同期して実行す
る。
【0038】シーケンシャル噴射のときはステップ11
で上記(1)式の燃料噴射パルス幅Tiを計算し、これ
をステップ12で出力レジスターに転送する。4気筒エ
ンジンにおける点火順序を#1−#3−#4−#2とし
て、今回のRef信号の入力で、たとえば1番気筒にT
iに対応する燃料が供給されたとすれば、次回(つまり
1回後)のRef信号の入力で3番気筒に、2回後のR
ef信号の入力で4番気筒に、3回後のRef信号の入
力で2番気筒にTiの燃料が供給されるわけである。
【0039】図4のフローチャートはコントロールユニ
ット21において実行される空燃比をフィードバック制
御するプログラムを示しており、これは一定周期毎に実
行される。
【0040】このプログラムについて説明すると、ま
ず、ステップS1にて、エンジン回転数N、スロットル
開度TVO、冷却水温度TW、吸気量Qを読込む。
【0041】ステップS2で、これらの検出値に基づい
て基本燃料噴射量Tpを演算する。
【0042】ステップS3で、運転条件が予め設定され
た空燃比フィードバック制御領域内であるか否かを判定
し、領域外であればステップS20に進んで、フィード
バック補正係数αを100%の値とし、続いてステップ
S21に進んで、フラグFlugVをリセットし、ステ
ップS11で今回の基本燃料噴射量TpをBTpに保管
する。
【0043】空燃比フィードバック制御領域内であれば
ステップS4に進んで、後述するパージカットバルブ1
4の開閉作動時に空燃比補正制御係数を補正する演算を
行う。
【0044】ステップS5で、O2センサ出力VO2を読
込み、ステップS6でVO2と所定値VSLとを比較し
て、排気の空燃比がリッチかリーンかを判定する。
【0045】VO2が所定値VSLより小さいリーン判
定時に、ステップS7に進んで、フラグFlugVOを
参照し、排気空燃比がリッチからリーンに反転するリー
ン反転時を検出する。
【0046】リーン反転時、ステップS8に進んで、エ
ンジン回転数Nと基本燃料噴射量Tpに応じて予め設定
されたマップに基づいてリッチ反転時の比例制御分Pl
を検索し、ステップS9に進んでフィードバック補正係
数αにこの比例制御分Plを加算する。
【0047】リーン反転時でない場合、ステップS12
に進んで、空燃比補正制御係数のリーン時積分制御分I
lを読込み、ステップS13に進んでフィードバック補
正係数αにこの積分制御分Ilを加算する。
【0048】このようにしてフィードバック補正係数α
が決定された後、ステップS10に進んで、今回のリッ
チ・リーン判定結果をフラグFlugVOに保存し、ス
テップS11で今回の基本燃料噴射量TpをBTpに保
管する。
【0049】一方、VO2が所定値VSLより大きいリ
ッチ判定時に、ステップS15に進んで、フラグFlu
gVOを参照し、排気空燃比がリーンからリッチに反転
するリッチ反転時を検出する。
【0050】リッチ反転時、ステップS15に進んで、
エンジン回転数Nと基本燃料噴射量Tpに応じて予め設
定されたマップに基づいてリーン反転時の比例制御分P
rを検索し、ステップS16に進んでフィードバック補
正係数αからこの比例制御分Prを減算する。
【0051】リッチ反転時でない場合、ステップS18
に進んで、空燃比補正制御係数のリッチ時積分制御分I
rを読込み、ステップS19に進んでフィードバック補
正係数αからこの積分制御分Irを減算する。
【0052】このようにしてフィードバック補正係数α
が決定された後、ステップS17で、今回のリーン・リ
ッチ判定結果をフラグFlugVOに保存し、ステップ
S11で今回の基本燃料噴射量TpをBTpに保管す
る。
【0053】図4に示すように、空燃比がリッチ側にな
った場合、O2センサ27の出力が理論空燃比相当のス
ライスレベルより大きくなると、フィードバック補正係
数αを始めに比例制御分Prだけステップ状に下げて、
それから積分制御分Irの傾きで徐々に下げて空燃比を
薄くするように制御する。こうして空燃比がリーン側に
なった場合、O2センサ27の出力がスライスレベルよ
り小さくなると、始めにフィードバック補正係数αを比
例制御分Plだけステップ状に下げて、それから積分制
御分Ilの傾きで徐々に下げて空燃比を濃くするように
制御する。この制御を繰り返すことにより実際の空燃比
を理論空燃比の付近に保つことができる。
【0054】図1において、1は燃料を貯溜する燃料タ
ンク、4は蒸発燃料処理装置を構成するキャニスターで
ある。燃料タンク1内で蒸発した燃料は、チャージ通路
2を介してキャニスター4に導かれ、キャニスター4内
の活性炭4aに吸着される。チャージ通路2の途中には
チェックバルブ3が介装される。
【0055】キャニスター4は吸気絞り弁7より下流の
吸気通路8とパージ通路6を介して連通され、このパー
ジ通路6にステップモータで駆動される常閉のパージコ
ントロールバルブ9が設けられる。
【0056】チャージ通路2にパージコントロールバル
ブ9と直列に常閉のダイヤフラムアクチュエータ13が
設けられる。パージコントロールバルブ9を開いてパー
ジガスを導入する条件になると、パージカットバルブ1
4を同時に開き、絞り弁下流の吸気通路負圧をダイヤフ
ラムアクチュエータ13の負圧作動室に導き、この負圧
でリターンスプリングに抗してダイヤフラムが図で上方
に引かれ、パージ通路6が開かれる。パージガスを吸気
通路8に導入する条件以外の条件では、常閉のダイヤフ
ラムアクチュエータ13でパージ通路6を遮断しておく
ことで、パージガスを吸気通路8に導入する条件以外で
パージガスが吸気通路8に導入されることはない。
【0057】所定の運転条件で、コントロールユニット
21からの信号を受けてパージカットバルブ14が開か
れると、絞り弁7の下流に生じる吸入負圧によりキャニ
スター4の下部(図ではキャニスター4の上部に示して
いる)に設けた新気導入路5から新気がキャニスター4
内に導かれる。この新気で活性炭4aから離脱された蒸
発燃料が新気とともに吸気通路8に導入され、燃焼室で
燃やされる。
【0058】図6のフローチャートはコントロールユニ
ット21において実行されるパージカットバルブ14の
開閉制御を行うプログラムを示しており、これは一定周
期毎に実行される。
【0059】このプログラムについて説明すると、まず
ステップC1で図示しないアイドルスイッチからの信号
に基づいて吸気絞り弁7がアイドル位置にあるかどうか
を判定する。
【0060】アイドル時と判定された場合、ステップC
2に進んで、水温センサ24からの信号に基づいてエン
ジン冷却水温度Twが例えば40°C以下の暖機時かど
うかを判定する。
【0061】暖機時におけるアイドル時と判定された場
合、ステップC3に進んで、後述するフラグFを0とし
た後、ステップC4に進んでパージカットバルブ14を
開弁させる。
【0062】暖機後またはアイドル時以外の運転条件と
判定された場合、ステップC5に進んで、フラグFを1
とした後、ステップC6に進んでパージカットバルブ1
4を閉弁させる。
【0063】図7はパージコントロールバルブ9に与え
るONデューティ(一定周期の開弁時間割合のこと)を
算出するためのフローチャートで、一定周期(たとえば
1秒ごとに)で実行する。
【0064】ステップ21ではパージ条件であるかどう
かみる。パージ条件は、たとえば暖機後の低負荷域かつ
空燃比フィードバック制御中であることである。
【0065】ステップ22では空燃比学習値αMの更新
を禁止する。パージ条件で学習値αMの更新を禁止する
のは、インジェクターの噴射特性やエアフローメーター
の流量特性に生じるバラツキや経時変化に伴う定常誤差
をなくすのが空燃比学習値αMの本来の目的であるの
に、パージにより空燃比が理論空燃比からはずれてリッ
チやリーンになったときまで、学習値αMを更新する
と、誤学習となってしまうからである。
【0066】ステップ23ではパージガス濃度相当パラ
メーター(後述する)PECと吸気絞り弁開度TVOを読
み込み、パージガス濃度相当パラメーターPECからステ
ップ24において図8を内容とするテーブルを参照し
て、パージ率補正係数K2を、またステップ25では回
転数Nと基本パルス幅Tpとから所定のマップを参照し
て、基本パージ率PR0を求め、ステップ26でパージ
率PRを PR=PR0×K2 …(5) の式で計算する。(5)式によりパージ率補正係数K2
で基本パージ率PR0を増量補正するわけである。
【0067】PR0〔%〕=(パージ体積流量/体積吸
入空気量)×100 の式で定義される基本パージ率PR0は基本的に一定値
であるが、キャニスターに満杯近くの燃料蒸気が吸着さ
れている場合の始動後すぐは、高濃度のパージガスが導
入されるので、始動直後は小さな値から初めてパージ率
を徐々に大きくしている。
【0068】図8のようにパージ率補正係数K2の値
は、パラメーターPECが負の(パージガス濃度が低い)
ときのほうが正の(パージガス濃度が高い)ときより大
きくしている。これは、パージガス濃度が低いときは、
パージガス流量を増やしても、空燃比フィードバック制
御中の空燃比への影響が小さく、大流量のパージにより
キャニスター4を早くからにすることができるからであ
る。
【0069】ステップ27では、吸気絞り弁開度TVO
から図9を内容とするテーブルを参照して、吸気絞り弁
の開口面積ATHを求め、ステップ28においてパージコ
ントロールバルブの目標開口面積APを AP=ATH×PR …(6) の式で計算する。この目標開口面積APをステップ29
で図10を内容とするテーブルを参照して、ONデュー
ティDutyに換算する。
【0070】また、蒸発燃料処理装置の故障診断を行う
ため、新気導入路5に常開のドレインカットバルブ11
が設けられ、チャージ通路2にチェックバルブ3と並列
に常閉のバイパスバルブ12が設けられ、燃料タンク1
から吸気通路8までの配管を閉じた空間として、圧力セ
ンサ22を介して圧力の漏れがあるかどうかを診断する
ようになっている。
【0071】図11と図12は全体としてひとつながり
のフローチャートで、リーク診断を示したものである。
診断の頻度は1回の運転で1回程度が目安である。
【0072】ここでのリーク診断は運転による燃温上昇
に伴って発生する燃料蒸気圧(正圧)を用いる。エンジ
ン始動後の燃温上昇に伴って、通常の状態では燃料タン
ク1に燃料蒸気が発生する。バキュームカットバルブ3
は燃料タンク1の正圧を+10mmHg程度保持できる
特性としているため、燃料タンク1側にリーク孔がない
状態で燃料蒸気の発生がありさえすれば燃料タンク1に
診断に必要となる正圧が保持されることになる。この正
圧を、パージカットバルブ14とドレンカットバルブ1
1を閉じて密閉状態にしている状態で、バイパスバルブ
12を開いてキャニスター4の側に導き、一定時間後に
バイパスバルブ12を閉じると、図13に示したよう
に、リークがなければ、バイパスバルブ12からパージ
カットバルブ14までの流路圧力は徐々にしか低下しな
いが、リークがあるときは、急激に流路圧力が低下する
ので、バイパスバルブ12を閉じてから所定時間t2後
の流路圧力をみれば、リークの有無を判断できるわけで
ある。もちろん、負圧を用いたリーク診断でもかまわな
い。
【0073】図11においてステップ51からステップ
53は診断条件をみる部分で、次の条件をすべて満たす
ときステップ54に進み、パージカットバルブ14を閉
じることでパージを中止する。
【0074】〈1〉診断開始条件であること(ステップ
51)。診断開始条件は、たとえば圧力センサ22が正
常でありかつドレンカットバルブ11、バイパスバルブ
12など個々のバルブに故障がないことを満たすことで
ある。
【0075】〈2〉正圧診断条件(正圧を用いた診断条
件のこと)であること(ステップ52)。正圧診断条件
は、燃料タンク内での燃料蒸気の発生により診断に必要
な正圧があると思われる条件である。
【0076】〈3〉パージガス濃度パラメーターPEC
所定値P1未満であること(ステップ53)。PEC<P
1となるまで(つまりパージガス濃度が小さくなるま
で)リーク診断のためのパージ停止を禁止してパージを
実行するわけである。
【0077】ステップ55と56ではパージコントロー
ルバルブ11とドレンカットバルブ11を閉じた後でバ
イパスバルブ12を開き、バイパスバルブ12を開いて
から所定時間t1(たとえば数秒)が経過したかどうか
をステップ57でみる。
【0078】t1が経過したらステップ58でそのとき
の流路圧力Pと所定値p1(たとえば+数mmHg)を
比較し、P≧p1であれば、その流路圧力Pをステップ
59で変数DP1に移し、燃料タンク側にリークはない
と判断する。
【0079】P<p1のときは、正圧を用いてのリーク
遮断を行うことができないので、ステップ51に戻る。
なお、P<p1のとき負圧を用いたリーク診断に移行さ
せるようにすることもできる。
【0080】ステップ60でバイパスバルブ12を閉じ
てタイマーを起動する。このタイマー値T2はバイパス
バルブ12を閉じてからの経過時間を計測するものであ
る。タイマー値T2と所定時間t2(たとえば6秒)を
ステップ61で比較し、T2≧t2になると、ステップ
62でそのときの流路圧力Pを変数DP2に移す。図1
2に移り、ステップ63でリークパラメーターAL1を AL1〔mmHg〕=DP1−DP2 …(10) の式で計算し、このパラメーターAL1と所定値c1を
ステップ64で比較する。AL1<c1であれば、ステ
ップ65でリークなしと判断し、今回の運転時における
リーク診断を終了する。このリーク診断の終了でパージ
制御に復帰する(リークありとされたときの診断終了後
も同じ)。
【0081】AL1≧c1のときはステップ66に進
み、リーク診断コードをみる。リーク診断コードが
“0”であれば、今回初めてリークありと判断されたと
きであり、ステップ67でリーク診断コードを“1”に
してストアし、今回の運転時におけるリーク診断を終了
する。
【0082】この診断の終了後にエンジンが停止され、
次の運転時において再び正圧を用いての診断に入って求
められたパラメータAL1についてAL1≧c1とな
り、ステップ66に進んだときは、前回運転時のリーク
診断でリーク診断コードが“1”にストアされているた
め、ステップ68に進むことになり、車室内の運転パネ
ルに設けた警告ランプを点灯する。
【0083】ところで、こうした空燃比に対するフィー
ドバック制御は、パージコントロールバルブ9の開度を
徐々に変化させるパージ開始時あるいはパージ終了時
に、検出された空燃比と目標空燃比との差に応じてフィ
ードバック補正係数αを算出することにより、実際の空
燃比を目標空燃比に十分な応答性をもって追従させるこ
とができ、排気エミッションが悪化することを防止でき
る一方、従来装置の場合、リーク診断時に、図21に示
すように、パージカットバルブ14が急激に開閉作動す
るのに伴って、フィードバック補正係数αの応答速度の
影響により、実際の空燃比が一時的に乱れるという問題
点がある。
【0084】これに対処して本発明は、パージカットバ
ルブ14の開弁作動時を検出し、パージカットバルブ1
4の閉弁作動時にフィードバック補正係数αを100%
の値である初期値α1(=1)に設定する制御を行う。
そして、パージカットバルブ14が閉弁作動する以前の
フィードバック補正係数αの値をメモリ値αmとして記
憶し、パージカットバルブ14の開弁作動時を検出し、
パージカットバルブ14の開弁作動時にフィードバック
補正係数αをメモリ値αmに設定する制御を行う。
【0085】図14のフローチャートは、コントロール
ユニット21においてパージカットバルブ14の開閉作
動時に空燃比を制御するプログラムを示しており、前記
ステップS4で実行されるサブルーチンに相当する。
【0086】このプログラムについて説明すると、ま
ず、ステップA1でエンジン回転中であると判定された
場合、ステップA2に進んで、フラグFに基づいてパー
ジカットバルブ14が開弁しているか、閉弁しているか
(F=0)を判定する。
【0087】パージカットバルブ14が開弁していると
判定された場合、ステップA3に進んで、パージカット
バルブ14が開弁状態から全閉する閉弁作動時かどうか
を判定する。
【0088】パージカットバルブ14の閉弁作動時と判
定されたら、ステップA4に進んで、パージカットバル
ブ14が閉弁作動する以前のフィードバック補正係数α
の値をメモリ値αmとして記憶する。
【0089】続いて、ステップA5に進んで、フィード
バック補正係数αを初期値α1に設定する制御を行う。
【0090】一方、パージカットバルブ14が閉弁して
いると判定された場合、ステップA6に進んで、パージ
カットバルブ14が全閉状態から開弁する開弁作動時か
どうかを判定する。
【0091】パージカットバルブ14の開弁作動時と判
定された場合、ステップA7に進んで、フィードバック
補正係数αをメモリ値αmに設定する。
【0092】以上のように構成され、図15に示すよう
に、パージカットバルブ14が開弁し、チャージ通路6
から蒸発燃料が吸気通路8に導入されている運転状態で
は、フィードバック補正係数αは100%の初期値α1
よりかなり小さい値になって、燃料噴射量Teを基本燃
料噴射量Tpより小さい値に補正している。この運転状
態からパージカットバルブ14が閉弁作動し、チャージ
通路6から吸気通路8に導入されていた蒸発燃料が遮断
されると、パージカットバルブ14が開弁作動するのに
連動してフィードバック補正係数αを直ちに100%の
初期値α1に設定することにより、パージカットバルブ
14の閉弁作動後に空燃比が一時的にリーンになること
を防止できる。
【0093】また、チャージ通路6から蒸発燃料をほと
んど含まないガスが吸気通路8に導入される運転状態で
は、フィードバック補正係数αの平均値αaは100%
の初期値α1より大きい値になって、燃料噴射量Teを
基本燃料噴射量Tpより大きい値に補正している。この
運転状態からパージカットバルブ14が閉弁作動し、チ
ャージ通路6から吸気通路8に導入されるガスが遮断さ
れると、パージカットバルブ14の開弁作動するのに連
動してフィードバック補正係数αを直ちに初期値α1
設定することにより、パージカットバルブ14の閉弁作
動後に空燃比が一時的にリッチになることを防止でき
る。
【0094】一方、パージカットバルブ14が閉弁し、
チャージ通路6から吸気通路8に導入される蒸発燃料が
遮断されている運転状態では、フィードバック補正係数
αは100%付近の値に保たれる。この運転状態からパ
ージカットバルブ14が開弁作動し、チャージ通路6か
ら蒸発燃料が再び吸気通路8に導入されると、フィード
バック補正係数αを直ちにパージカットバルブ14が閉
弁作動する以前のフィードバック補正係数αを記憶した
メモリ値αmに設定することにより、パージカットバル
ブ14の開弁直後に空燃比が一時的にリッチになること
を防止する。
【0095】また、チャージ通路6から蒸発燃料をほと
んど含まない希薄なガスが吸気通路8に導入される場
合、パージカットバルブ14の開弁作動時にフィードバ
ック補正係数αを直ちにパージカットバルブ14が閉弁
作動する以前のフィードバック補正係数αを記憶したメ
モリ値αmに設定することにより、パージカットバルブ
14の開弁直後に空燃比が一時的にリーンになることを
防止できる。
【0096】このようにパージカットバルブ14が開閉
作動するのに伴って、フィードバック補正係数αを初期
値α1またはメモリ値αmへとPI制御によらずステッ
プ状に変化させることにより、実際の空燃比の乱れを小
さく抑えられる。空燃比の乱れを小さく抑えることによ
り、排気エミッションが悪化したり、トルクショックが
生じることを防止できる。
【0097】ところで、この実施例では、パージカット
バルブ14が開閉作動するのと略同時にフィードバック
補正係数αを初期値α1またはメモリ値αmに設定する
ため、パージカットバルブ14が閉弁作動した後、チャ
ージ通路6から吸気通路8に導入されるガスが全て燃焼
室に運ばれる前に、インジェクタ15からの燃料噴射量
が増やされて空燃比が一時的にリッチになったり、ある
いはパージカットバルブ14が開弁作動した後、チャー
ジ通路6から吸気通路8に導入されるガスが燃焼室に運
ばれる前に、インジェクタ15からの燃料噴射量が減ら
されて空燃比が一時的にリーンになる可能性がある。
【0098】そこで、本発明の他の実施例として、パー
ジカットバルブ14の開閉作動時にフィードバック補正
係数αを、Hを定数とすると、α=α1+(αm−α1
Hとして算出された値に設定する制御を行う。
【0099】図16のフローチャートは、コントロール
ユニット21においてパージカットバルブ14の開閉作
動時に空燃比を制御するプログラムを示しており、前記
ステップS4にて実行されるサブルーチンに相当する。
【0100】まず、ステップB1でエンジン回転中であ
ると判定されると、ステップB2に進んで、フラグFに
基づいてパージカットバルブ14が開弁しているか、閉
弁しているかを判定する。
【0101】パージカットバルブ14が開弁していると
判定された場合、ステップB3に進んで、パージカット
バルブ14が開弁状態から全閉する閉弁作動時かどうか
を判定する。
【0102】パージカットバルブ14の閉弁作動時と判
定された場合、ステップB4に進んで、パージカットバ
ルブ14が閉弁作動する以前のフィードバック補正係数
αの値をメモリ値αmとして記憶する。
【0103】続いて、ステップB5に進んで、フィード
バック補正係数αの平均値αaが100%以上かどうか
を判定する。
【0104】平均値αaが100%以上と判定された場
合、ステップB6に進んで、次式でフィードバック補正
係数αを算出する。ただし、H1を予め設定された定数
とする。
【0105】α=α1+(αm−α1)H1 …(7) 図18に示すように、パージカットバルブ14が開弁
し、チャージ通路6から蒸発燃料をほとんど含まないガ
スが吸気通路8に導入されている運転状態では、フィー
ドバック補正係数αの平均値αaは100%の初期値α
1より大きい値になって、燃料噴射量Teを基本燃料噴
射量Tpより大きい値に補正している。この運転状態か
らパージカットバルブ14が閉弁作動し、チャージ通路
6から吸気通路8に導入されるガスが遮断されると、パ
ージカットバルブ14の開弁作動するのに連動してフィ
ードバック補正係数αを直ちにα1+(αm−α1)H1
値に設定した後、補正分(αm−α1)H1をPI制御に
より100%の初期値α1に近づけることにより、チャ
ージ通路6から吸気通路8に導入された蒸発燃料の希薄
なガスが全て燃焼室に運ばれる前に、インジェクタ15
からの燃料噴射量Teが減らされることを回避し、空燃
比がリーン側にオーバシュートすることを抑制できる。
【0106】平均値αaが100%より小さいと判定さ
れた場合、ステップB7に進んで、次式でフィードバッ
ク補正係数αを算出する。ただし、H2を予め設定され
た定数とし、H2はH1より大きい値に設定される。
【0107】α=α1+(αm−α1)H2 …(8) 図17に示すように、パージカットバルブ14が開弁
し、チャージ通路6から蒸発燃料を大量に含むガスが吸
気通路8に導入されている運転状態では、フィードバッ
ク補正係数αの平均値αaは100%の初期値α1より
小さい値になって、燃料噴射量Teを基本燃料噴射量T
pより小さい値に補正している。この運転状態からパー
ジカットバルブ14が閉弁作動し、チャージ通路6から
吸気通路8に導入されていた蒸発燃料が遮断される場
合、パージカットバルブ14の開弁作動するのに連動し
てフィードバック補正係数αを直ちにα1+(αm
α1)H2の値に設定した後、補正分(αm−α1)H2
PI制御により100%の初期値α1に近づけることに
より、チャージ通路6から吸気通路8に導入されたガス
中の蒸発燃料が全て燃焼室に運ばれる前に、インジェク
タ15からの燃料噴射量Teが増やされることを回避
し、空燃比がリッチ側にオーバシュートすることを抑制
できる。
【0108】一方、パージカットバルブ14が閉弁して
いると判定された場合、ステップB8に進んで、パージ
カットバルブ14が全閉状態から開弁する開弁作動時か
どうかを判定する。
【0109】パージカットバルブ14の開弁作動時と判
定された場合、ステップB9に進んで、フィードバック
補正係数αの平均値αaが100%以上かどうかを判定
する。
【0110】平均値αaが100%以上と判定された場
合、ステップB10に進んで、上記(7)式でフィード
バック補正係数αを算出する。
【0111】図18に示すように、パージカットバルブ
14が閉弁し、チャージ通路6から吸気通路8に導入さ
れるガスが遮断される運転状態では、フィードバック補
正係数αは100%付近の値に保たれる。この運転状態
からパージカットバルブ14が開弁作動し、チャージ通
路6から蒸発燃料をほとんど含まない希薄なガスが吸気
通路8に導入されると、フィードバック補正係数αを直
ちにα1+(αm−α1)H2の値に設定した後、補正分
(αm−α1)H1をPI制御により100%の初期値α1
に近づけることにより、チャージ通路6から吸気通路8
に導入された希薄なガスが燃焼室に運ばれる前に、イン
ジェクタ15からの燃料噴射量Teが増やされることを
回避し、空燃比がリッチ側にオーバシュートすることを
抑制できる。
【0112】平均値αaが100%より小さいと判定さ
れた場合、ステップB11に進んで、上記(8)式でフ
ィードバック補正係数αを算出する。
【0113】図17に示すように、パージカットバルブ
14が開弁作動し、チャージ通路6から蒸発燃料を大量
に含むガスが吸気通路8に導入されると、フィードバッ
ク補正係数αを直ちにα1+(αm−α1)H2の値に設定
した後、補正分(αm−α1)H2をPI制御により10
0%の初期値α1に近づけることにより、チャージ通路
6から吸気通路8に導入されたガス中の蒸発燃料が燃焼
室に運ばれる前に、インジェクタ15からの燃料噴射量
Teが減らされることを回避し、空燃比がリーン側にオ
ーバシュートすることを抑制できる。
【0114】このようにパージカットバルブ14が開閉
作動するのに伴って、フィードバック補正係数αは算出
された補正分α1+(αm−α1)H1または補正分α1
(αm−α1)H2へとステップ状に変化させた後に、残
された補正分(αm−α1)H1または補正分(αm
α1)H2をPI制御によって設定することにより、オー
バシュートによる空燃比の乱れを抑えられる。空燃比の
乱れをさらに小さく抑えることにより、排気エミッショ
ンが悪化したり、トルクショックの発生を抑制する効果
を高められる。
【0115】H1をH2より小さい値に設定することによ
り、PI制御によって設定する補正分(αm−α1)H1
が(αm−α1)H2より小さくなり、実際の空燃比が一
時的にリーンになることを確実に防止でき、運転安定性
を十分に確保することができる。
【0116】また、リーク診断は一時的にパージを停止
して実行する必要があるが、ほとんど限界までの燃料蒸
気がキャニスターに吸着されており、しかも燃温が高く
て燃料タンク内で発生する燃料蒸気が多いときにまで、
パージを停止すると、燃料蒸気がキャニスターからあふ
れた状態になることが考えられ、こうした状態でリーク
診断の終了によりパージが再開されるときは、空燃比が
大きくリッチ側に傾き、CO,HCの排出量が増大して
しまう。
【0117】これに対処するためコントロールユニット
21では、パージガス濃度を推定し、推定したパージガ
ス濃度が所定値未満となるまで診断のためのパージ停止
を禁止する。
【0118】図19はパージガス濃度相当パラメーター
の算出を示すフローチャートである。バックグランドジ
ョブにおいて一定周期(たとえば1秒ごとに)で実行す
る。
【0119】ステップ31からステップ35まではパラ
メーターを算出するための条件であるかどうかをみる部
分で、次の条件をすべて満たしたときにパラメーターを
算出するための条件であると判断し、ステップ36以降
に進む。
【0120】〈1〉パージ中であること(ステップ3
1)。
【0121】〈2〉冷却水温Twが所定の範囲(たとえ
ば80℃<Tw<90℃)にあること(ステップ3
2)。これは暖機後の水温である。
【0122】〈3〉回転数Nが所定の範囲(たとえば1
000rpm<N<3000rpm)にあること(ステ
ップ33)。
【0123】〈4〉基本パルス幅(エンジン負荷相当
量)Tpが所定の範囲にあること(ステップ34)。こ
の負荷範囲は吸入負圧が−400mmHg〜−250m
mHgとなる領域である。
【0124】〈5〉空燃比フィードバック制御中である
こと(ステップ35)。パージガス濃度の違いが空燃比
フィードバック補正係数αの変化量に現れるからであ
る。
【0125】ステップ36では空燃比フィードバック補
正係数αの加重平均値αN〔%〕を読み込む。
【0126】この加重平均値の計算式は αN=α×K3+旧αN×(1−K3) …(10) ただし、K3:加重平均係数 α:今回計算したα 旧αN:前回のαN であり、別のルーチンにおいて計算している。
【0127】ステップ37ではパージ率PR(=PR0
×K2)を読み込み、ステップ38でパージガス濃度パ
ラメーターP〔無名数〕を P=(1−αN)/PR …(11) の式で計算する。
【0128】かりにインジェクターの噴射特性やエアフ
ローメーターの流量特性に生じるバラツキや経時変化に
伴う定常誤差がないとして、パージにより高濃度のパー
ジガスが空燃比フィードバック制御中に導入されたとき
は、空燃比がリッチ側にずれるため、このリッチ側にず
れた空燃比を理論空燃比の側に戻そうと、αが100%
より小さくなり、この逆にキャニスターから燃料蒸気が
ほぼ離脱され、空気に近いパージガスが空燃比フィード
バック制御中に導入されたときは、空燃比がリーン側に
ずれるため、空燃比をリッチ側に戻そうとαが100%
より大きくなる。つまり、1−αNは、パージガス濃度
に相当する値であり、1−αN>0において1−αNが大
きくなるほどパージガス濃度が高いことを、また1−α
N<0において|1−αN|が大きくなるほどパージガス
濃度が低いことを表すわけである。
【0129】さらに、(11)式のようにそのときのパ
ージ率PRで割ることで、単位パージ率当たりの値とし
ているのは、理論空燃比からのずれ量を表す100−α
Nの値が同じでも、パージ率が異なるときは、両者を同
じに扱うことができないからである。
【0130】ステップ39ではパラメーターPの加重平
均値PNを PN=P×K4+旧PN×(1−K4) …(12) ただし、K4:加重平均係数 P:今回計算したパラメーター 旧PN:前回のPN の式で更新し、更新回数をカウントするカウント値CN
Tをステップ40で1だけインクリメントする。
【0131】パラメーターP(αについても)について
加重平均値とするのは、1回だけの異常値のような値を
カットするためである。
【0132】ステップ41ではカウント値CNTと所定
値を比較して、CNT<所定値であればルーチンの最初
に戻る。
【0133】所定回連続して更新していれば、ステップ
42に進んで、そのときの加重平均値PNを変数PEC
入れて、ルーチンを終了する。
【0134】図20はコールドスタートからのあるテス
トモード(このテストモードにはキャニスターに相当量
の燃料蒸気が吸着されている状態から入る)における空
燃比フィードバック補正係数α、パージ率PR、パージ
ガス濃度相当パラメーターPの変化を示す。なお、αの
値は、αの値そのものでなく、走行の山(図20の下段
において車速が0の状態から立ち上がって再び車速が0
に戻るまでの間のこと)ごとの平均値である。
【0135】このテストモードにおいては、パージの開
始当初から、所定時間t5の経過後と同じパージ率でパ
ージコントロールバルブを開くと、パージ開始直後の高
濃度のパージガスにより空燃比が大きくリッチ側にずれ
るので、パージ開始直後は小さな値を、その後は所定時
間t5に達するまで徐々にパージ率PRを大きくしてい
る。このため、パージ開始直後からt5のあいだも1−
αの値は、ほぼ一定の値を保ち、パージ開始当初にあっ
てはかえって小さな値となっている。
【0136】このように、パージ率が変化する場合に
も、(1−α)の値そのもの(あるいは比例する値)を
パージガス濃度相当であると推定したのでは、推定誤差
が生じる。パージ開始からの実際のパージガス濃度は、
ちょうど図20の中段に示した波形のように、パージ開
始直後が最も高く、キャニスターからの燃料蒸気の離脱
が進むにつれて小さくなり、離脱が完了したタイミング
で小さなある値に落ち着くのに、(1−α)の値はそう
した変化に対応しないからである。
【0137】これに対して、この例では、(1−α)の
値をパージ率PRで割った値がパージガス濃度相当パラ
メーターPとして計算されることから、Pは、図20の
中段に示したように、パージ開始直後が最も高く、キャ
ニスターからの燃料蒸気の離脱が進むにつれて小さくな
り、離脱が完了したタイミングで小さなある値に落ち着
くことになり、パージ開始からのパージガス濃度の実際
の変化によく一致する。
【0138】このようにして、パージ開始直後でパージ
率が変化している途中でもパージガス濃度を精度よく推
定できることになると、パージガス濃度パラメーターが
所定値未満となるまで(つまりパージガス濃度が低くな
るまで)診断のためのパージ停止を禁止し、パージを実
行することで、パージ開始直後で高濃度のパージガスが
導入されるときは、パージが優先され、パージが進行し
て低濃度のパージガスになった段階でリーク診断が実行
される。
【0139】これにより、ほとんど限界までの燃料蒸気
がキャニスターに吸着されており、しかも燃温が高くて
燃料タンク内で発生する燃料蒸気が多くなりそうなとき
にパージを停止し、リーク診断の終了により燃料蒸気が
キャニスターからあふれた状態でパージが再開されるよ
うな事態を避けることができ、こうした事態での空燃比
のリッチ化によるCO,HCの排出量の増大を防止でき
る。
【0140】
【発明の効果】請求項1記載のエンジンの空燃比制御装
置は、パージ弁手段の閉弁作動時にフィードバック補正
係数αを初期値α1へとフィードバック制御によらずス
テップ状に変化させることにより、パージ弁手段の閉弁
作動後に空燃比の乱れを小さく抑えられる。空燃比の乱
れを小さく抑えることにより、排気エミッションが悪化
したり、トルクショックが生じることを防止できる。
【0141】請求項2記載のエンジンの空燃比制御装置
は、パージ弁手段の開弁作動時にフィードバック補正係
数αをパージ弁手段が閉弁作動する以前のフィードバッ
ク補正係数のメモリ値αmへとフィードバック制御によ
らずステップ状に変化させることにより、パージ弁手段
の開弁作動後に空燃比の乱れを小さく抑えられる。空燃
比の乱れを小さく抑えることにより、排気エミッション
が悪化したり、トルクショックが生じることを防止でき
る。
【0142】請求項3記載のエンジンの空燃比制御装置
は、パージ弁手段の閉弁作動時にフィードバック補正係
数αを算出された補正分α1+(αm−α1)Hだけフィ
ードバック制御によらずステップ状に変化させた後に、
残った補正分(αm−α1)Hをフィードバック制御によ
り設定することにより、パージ弁手段の閉弁作動後にオ
ーバシュートによる空燃比の乱れを小さく抑えられる。
空燃比の乱れをさらに小さく抑えることにより、排気エ
ミッションが悪化したり、トルクショックを抑制する効
果を高められる。
【0143】請求項4記載のエンジンの空燃比制御装置
は、パージ弁手段の開弁作動時にフィードバック補正係
数αを算出された補正分α1+(αm−α1)Hだけフィ
ードバック制御によらずステップ状に変化させた後に、
残った補正分(αm−α1)Hをフィードバック制御によ
り設定することにより、パージ弁手段の開弁作動後にオ
ーバシュートによる空燃比の乱れを小さく抑えられる。
空燃比の乱れをさらに小さく抑えることにより、排気エ
ミッションが悪化したり、トルクショックを抑制する効
果を高められる。
【0144】請求項5記載のエンジンの空燃比制御装置
は、パージ弁手段の開度を徐々に変化させるパージ開始
時あるいはパージ終了時に、検出された空燃比と目標空
燃比との差に応じてフィードバック補正係数αを算出す
ることにより、実際の空燃比を目標空燃比に十分な応答
性をもって追従させることができ、排気エミッションが
悪化することを防止できる。
【0145】一方、パージ弁手段の開度を急激に変化さ
せるリーク診断時に、パージ弁手段の閉弁作動時あるい
は開弁作動時にフィードバック補正係数αを強制的に補
正することにより、パージ弁手段の閉弁作動後あるいは
開弁作動後に生じる空燃比の乱れを小さく抑えられる。
空燃比の乱れを小さく抑えることにより、排気エミッシ
ョンが悪化したり、トルクショックが生じることを防止
できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例を示すシステム図。
【図2】同じく有効パルス幅Teの算出を説明するため
のフローチャート。
【図3】同じく燃料噴射パルス幅Tiの算出と噴射実行
を説明するためのフローチャート。
【図4】同じく空燃比の制御プログラムを示すフローチ
ャート。
【図5】同じく空燃比の制御例を示すタイミングチャー
ト。
【図6】同じくパージカットバルブの制御プログラムを
示すフローチャート。
【図7】同じくパージコントロールバルブに与えるON
デューティの算出を説明するためのフローチャート。
【図8】同じくパージ率補正係数K2の特性図。
【図9】同じく吸気絞り弁の開口面積ATHの特性図。
【図10】同じく目標開口面積APに対するONデュー
ティの特性図。
【図11】同じくリーク診断を説明するためのフローチ
ャート。
【図12】同じくリーク診断を説明するためのフローチ
ャート。
【図13】同じくリーク診断時の圧力変化を示す波形
図。
【図14】同じくフィードバック補正係数の補正を行う
プログラムを示すフローチャート。
【図15】同じく空燃比の制御例を示すタイミングチャ
ート。
【図16】他の実施例におけるフィードバック補正係数
の補正を行うプログラムを示すフローチャート。
【図17】同じく空燃比の制御例を示すタイミングチャ
ート。
【図18】同じく空燃比の制御例を示すタイミングチャ
ート。
【図19】他の実施例におけるパージガス濃度相当パラ
メーターの算出を説明するためのフローチャート。
【図20】同じく作用を説明するための波形図。
【図21】従来例における空燃比の制御例を示すタイミ
ングチャート。
【図22】請求項1記載の発明のクレーム対応図。
【図23】請求項2記載の発明のクレーム対応図。
【図24】請求項3記載の発明のクレーム対応図。
【図25】請求項4記載の発明のクレーム対応図。
【図26】請求項5記載の発明のクレーム対応図。
【符号の説明】
a 燃料タンク b キャニスター c エンジン d 吸気通路 e パージ通路 f パージ弁手段 g 運転条件検出手段 h 燃料供給量算出手段 i 目標空燃比設定手段 j 空燃比検出手段 k フィードバック補正係数検出手段 l 燃料供給量算出手段 m 燃料供給手段 n 閉弁作動時検出手段 o フィードバック補正係数設定手段 p フィードバック補正係数記憶手段 r フィードバック補正係数設定手段 s フィードバック補正係数設定手段 t フィードバック補正係数設定手段 x パージ作動時検出手段 y リーク診断時検出手段 z フィードバック補正係数補正手段 1 燃料タンク 2 チャージ通路 4 キャニスター 6 パージ通路 7 吸気絞り弁 8 吸気通路 9 パージコントロールバルブ 13 ダイヤフラムアクチュエータ 14 パージカットバルブ 15 インジェクタ 21 コントロールユニット 23 燃温センサ 24 水温センサ 25 回転数センサ 26 エアフロメータ 27 O2センサ
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成6年5月12日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正内容】
【書類名】 明細書
【発明の名称】 エンジンの空燃比制御装置
【特許請求の範囲】
【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、エンジンの空燃比制
御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】自動車等にあっては、燃料タンク内で蒸
発した燃料が大気中に放出されるのを防止するため、エ
ンジンの停止時に蒸発燃料をキャニスター内の活性炭に
吸着させておき、所定の運転条件でパージカットバルブ
を開弁させてキャニスターと吸気通路を連通させ、エン
ジンの運転中に発達する吸入負圧を利用して、キャニス
ターに導入した外気で蒸発燃料をキャニスター内の活性
炭から離脱させて吸気通路に導くようにした蒸発燃料処
理装置を備えるものがある。
【0003】また、従来のエンジンに備えられる空燃比
制御装置は、検出された実際の空燃比をもとにフィード
バック補正係数αに比例制御分と積分制御分から構成さ
れる空燃比補正制御係数を加減算して燃料量を補正し、
空燃比を目標値に近づけるようになっている(特開昭6
4−36941号公報、参照)。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところで従来装置の場
合、こうした空燃比に対するフィードバック制御は、図
21に示すように、パージカットバルブが開閉作動する
のに伴って、フィードバック補正係数αの応答速度の影
響により、実際の空燃比が一時的に乱れ、排気エミッシ
ョンの悪化やトルクショックが発生するという問題点が
ある。
【0005】例えば、パージカットバルブが開弁し、蒸
発燃料が吸気通路に導入される運転状態では、フィード
バック補正係数αは100%の値よりかなり小さくなっ
て、燃料噴射量Tを減らすように補正している。この運
転状態からパージカットバルブが閉弁作動し、吸気通路
に導入される蒸発燃料が遮断されると、フィードバック
補正係数は上記フィードバック制御によりフィードバッ
ク補正係数αは100%の値に近づくが、フィードバッ
ク補正係数αを100%の値付近に戻すのに時間がかか
り、この間に実際の空燃比が一時的にリーンになる。
【0006】また、パージカットバルブが閉弁し、吸気
通路に導入される蒸発燃料が遮断される運転状態では、
フィードバック補正係数αは100%の値付近に保たれ
て、燃料噴射量Tの増減幅を小さくしている。この運転
状態からパージカットバルブが開弁作動し、蒸発燃料の
吸気通路への導入が開始されると、フィードバック補正
係数は上記PI制御によりフィードバック補正係数αを
100%の値より減少させるが、フィードバック補正係
数αを上記フィードバック制御により減少させるのに時
間がかかり、この間に実際の空燃比が一時的にリッチに
なる。
【0007】そこで、本発明はパージカットバルブ等の
開閉作動時に生じる空燃比の乱れを抑制することを目的
とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】請求項1記載のエンジン
の空燃比制御装置は、図22に示すように、燃料タンク
a内で蒸発した燃料を吸着するキャニスターbと、キャ
ニスターbを吸気通路dに連通するパージ通路eと、エ
ンジンcの運転条件に応じてパージ通路eを開閉するパ
ージ弁手段fと、エンジンcの運転条件を検出する運転
条件検出手段gと、検出された運転条件に応じて基本燃
料供給量Tpを算出する基本燃料供給量算出手段hと、
検出された運転条件に応じて目標空燃比を設定する目標
空燃比設定手段iと、エンジンcの空燃比を検出する空
燃比検出手段jと、検出された空燃比と目標空燃比との
差に応じてフィードバック補正係数αを算出するフィー
ドバック補正係数検出手段kと、算出された基本燃料供
給量Tpをフィードバック補正係数αによって補正して
燃料供給量Tを算出する燃料供給量算出手段1と、算出
された燃料供給量Tをエンジンに供給する燃料供給手段
mと、を備えるエンジンにおいて、前記パージ弁手段f
の開弁状態から閉弁状態への閉弁作動時を検出する閉弁
作動時検出手段nと、パージ弁手段fの閉弁作動時に前
記フィードバック補正係数αを初期値αに設定するフ
ィードバック補正係数設定手段oと、を備える。
【0009】請求項2記載のエンジンの空燃比制御装置
は、図23に示すように、パージ弁手段fの開弁状態に
おけるフィードバック補正係数αmを記憶するフィード
バック補正係数記憶手段pと、前記パージ弁手段fの閉
弁状態から開弁状態への開弁作動時を検出する開弁作動
時検出手段qと、パージ弁手段fの開弁作動時に前記フ
ィードバック補正係数αを記憶されたフィードバック補
正係数αmに設定するフィードバック補正係数設定手段
rと、を備える。
【0010】請求項3記載のエンジンの空燃比制御装置
は、図24に示すように、前記パージ弁手段fの開弁状
態から閉弁状態への閉弁作動時を検出する閉弁作動時検
出手段nと、パージ弁手段f開弁状態において記憶され
たフィードバック補正係数αmを記憶するフィードバッ
ク補正係数記憶手段pと、パージ弁手段fの閉弁作動時
に前記フィードバック補正係数αを、パージ弁手段fの
開弁状態において記憶されたフィードバック補正係数α
mと初期値αに基づいて、Hを定数とすると、α=α
+(αm−α)Hとして算出された値に設定するフ
ィードバック補正係数設定手段sと、を備える。
【0011】請求項4記載のエンジンの空燃比制御装置
は、図25に示すように、パージ弁手段fの開弁状態に
おいて記憶されたフィードバック補正係数αmを記憶す
るフィードバック補正係数記憶手段pと、パージ弁手段
fの閉弁状態から開弁状態への開弁作動時を検出する開
弁作動時検出手段qと、パージ弁手段fの開弁作動時に
前記フィードバック補正係数びを、開弁状態において記
憶されたフィードバック補正係数αmと初期値αに基
づいて、Hを定数とすると、α=α+(αm−α
Hとして算出された値に設定するフィードバック補正係
数設定手段tと、を備える。
【0012】請求項5記載のエンジンの空燃比制御装置
は、図26に示すように、パージ弁手段fの開度を徐々
に変化させるバージ開始時あるいはパージ終了時を検出
するパージ作動時検出手段xと、パージ弁手段fの開度
を急激に変化させるリーク診断時を検出するリーク診断
時検出手段yと、パージ作動時に空燃比をフィードバッ
ク制御する一方、リーク診断時におけるパージ弁手段f
の弁作動時にフィードバック補正係数αを強制的に補正
するフィードバック補正係数補正手段zと、を備える。
【0013】
【作用】請求項1記載のエンジンの空燃比制御装置は、
パージ弁手段fの閉弁作動時にフィードバック補正係数
αを初期値αへとフィードバック制御によらずステッ
プ状に変化させることにより、パージ弁手段fの閉弁作
動後に生じる空燃比の乱れを小さく抑えられる。空燃比
の乱れを小さく抑えることにより、排気エミッションが
悪化したり、トルクショックが生じることを防止でき
る。
【0014】請求項2記載のエンジンの空燃比制御装置
は、パージ弁手段fの開弁作動時にフィードバック補正
係数αをパージ弁手段fの開弁状態に記憶されたフィー
ドバック補正係数のメモリ値αmへとフィードバック制
御によらずステップ状に変化させることにより、パージ
弁手段fの開弁作動後に生じる空燃比の乱れを小さく抑
えられる。空燃比の乱れを小さく抑えることにより、排
気エミッションが悪化したり、トルクショックが生じる
ことを防止できる。
【0015】請求項3記載のエンジンの空燃比制御装置
は、パージ弁手段fの閉弁作動時にフィードバック補正
係数αを算出された補正分α+(α−α)Hだけ
フィードバック制御によらずステップ状に変化させた後
に、残った補正分(α−α)Hをフィードバック制
御により設定することにより、パージ弁手段fの閉弁作
動後にオーバシュートによって生じる空燃比の乱れを小
さく抑えられる。空燃比の乱れをさらに小さく抑えるこ
とにより、排気エミッションが悪化したり、トルクショ
ックを抑制する効果を高められる。
【0016】請求項4記載のエンジンの空燃比制御装置
は、パージ弁手段fの開弁作動時にフィードバック補正
係数αを算出された補正分α+(α−α)Hだけ
フィードバック制御によらずステップ状に変化させた後
に、残った補正分(α−α)Hをフィードバック制
御により設定することにより、パージ弁手段fの開弁作
動後にオーバシュートによって生じる空燃比の乱れを小
さく抑えられる。空燃比の乱れをさらに小さく抑えるこ
とにより、排気エミッションが悪化したり、トルクショ
ックを抑制する効果を高められる。
【0017】請求項5記載のエンジンの空燃比制御装置
は、パージ弁手段fの開度を徐々に変化させるパージ開
始時あるいはパージ終了時に、検出された空燃比と目標
空燃比との差に応じてフィードバック補正係数αを算出
することにより、実際の空燃比を目標空燃比に十分な応
答性をもって追従させることができ、排気エミッション
が悪化することを防止できる。
【0018】一方、パージ弁手段fの開度を急激に変化
させるリーク診断時に、パージ弁手段fの閉弁作動時あ
るいは開弁作動時にフィードバック補正係数αを強制的
に補正することにより、パージ弁手段fの閉弁作動後あ
るいは開弁作動後に生じる空燃比の乱れを小さく抑えら
れる。空燃比の乱れを小さく抑えることにより、排気エ
ミッションが悪化したり、トルクショックが生じること
を防止できる。
【0019】
【実施例】図1に示すように、吸気通路8の途中に燃料
を噴射するインジェクタ15が設置される。インジェク
タ15からの燃料噴射量Teを制御するため、コントロ
ールユニット21には、エアフロメータ26で検出され
る吸気量Qと、エンジン回転数センサ25で検出される
クランク角度の基準位置ごと(4気筒エンジンでは18
0°ごと、6気筒エンジンでは120°ごと)のRef
信号と単位クランク角度ごとの信号と、冷却水温センサ
24で検出される冷却水温度TW等を入力して、基本燃
料噴射量Tpを運転状態に応じて演算する。
【0020】排気通路10の途中に排気中の酸素濃度を
検出するOセンサ27が設置される。マイクロコンピ
ューターからなるコントロールユニット21は、O
ンサ27で検出される排気中の酸素濃度に応じた出力V
を入力して、混合気理論空燃比となるように燃料噴
射量Teをフィードバック制御して、排気通路10の途
中に設置された図示しない三元触媒での転化効率を最大
限に維持するようになっている。
【0021】コントロールユニット21での空燃比制御
は次の通りである。
【0022】燃料インジェクタ15はRef信号に同期
して駆動される。たとえばシーケンシャル噴射方式では
エンジン2回転ごとに1回、各気筒ごとに Ti=2×Te+TS …(1) ただし、Te:有効パルス幅 Ts:バッテリー電圧に応じた無効パルス幅 の式で与えられる噴射パルス幅Tiでインジェクタ15
が作動される。なお、同時噴射方式のときはエンジン1
回転ごとに1回、全気筒同時に Ti=Te+Ts …(2) の式で与えられる噴射パルス幅Tiでインジェクタ15
が作動される。
【0023】図2は上記(1)式の有効パルス幅Teを
算出するためのフローチャートで、一定周期(たとえば
10msec)で実行する。
【0024】ステップ1ではエアフローメーター26で
検出した空気流量Qとクランク角度センサ27で検出し
たエンジン回転数Nから基本パルス幅Tpを、 Tp=(Q/N)×K …(3) ただし、K:定数 の式で計算する。このTpで決まる空燃比がベース空燃
比といわれている。
【0025】ステップ2では基本パルス幅Tpを用いて
有効パルス幅Teを、 Te=Tp×Co×(α+α−1) …(4) ただし、Co:各種補正係数 α:空燃比フィードバック補正係数[%] α:空燃比学習値[%] の式で計算する。
【0026】(4)式の各種補正係数Coはいろいろな
条件下で円滑な運転を確保するための値である。たとえ
ば始動時、暖機時、高負荷時などで水温センサ15など
の各センサからの信号にもとづいて基本パルス幅Tpを
補正する。このとき、空燃比フィードバック補正係数α
の値は100%にクランプされている。
【0027】(4)式の空燃比フィードバック補正係数
αはOセンサ27の出力にもとづく比例積分制御(フ
ィードバック制御の一種)によってRef信号に同期し
て求められる値で、αの値が100%を越えると(4)
式より空燃比がリッチ側へ、100%を下回ると空燃比
がリーン側へと戻される。
【0028】(4) 式の空燃比学習値αは、インジ
ェクターの噴射特性やエアフローメータの流量特性に生
じるバラツキや経時変化に伴う定常誤差をなくすための
値で、空燃比フィードバック補正係数αに基づいて更新
される。この値はエンジン停止後も消失しないように保
持される。
【0029】(4)式の−100[%]は単位合わせの
値である。空燃比フィードバック補正係数α、空燃比学
習値αとも100%を中心とする値であるからであ
る。
【0030】図3は燃料噴射パルス幅Tiの算出と噴射
実行のフローチャートで、Ref信号に同期して実行す
る。
【0031】シーケンシャル噴射のときはステップ11
で上記(1)式の燃料噴射パルス幅Tiを計算し、これ
をステップ12で出力レジスターに転送する。4気筒エ
ンジンにおける点火順序を#1−#3−#4−#2とし
て、今回のRef信号の入力で、たとえば1番気筒にT
iに対応する燃料が供給されたとすれば、次回(つまり
1回後)のRef信号の入力で3番気筒に、2回後のR
ef信号の入力で4番気筒に、3回後のRef信号の入
力で2番気筒にTiの燃料が供給されるわけである。
【0032】図4のフローチャートはコントロールユニ
ット21において実行される空燃比をフィードバック制
御するプログラムを示しており、これは一定周期毎に実
行される。
【0033】このプログラムについて説明すると、ま
ず、ステップS1にて、エンジン回転数N、スロットル
開度TVO、冷却水温度TW、吸気量Qを読込む。
【0034】ステップS2で、これらの検出値に基づい
て基本燃料噴射量Tpを演算する。
【0035】ステップS3で、運転条件が予め設定され
た空燃比フィードバック制御領域内であるか否かを判定
し、領域外であればステップS20に進んで、フィード
バック補正係数αを100%の値とし、続いてステップ
S21に進んで、フラグFlugVをリセットし、ステ
ップS11で今回の基本燃料噴射量TpをBTpに保管
する。
【0036】空燃比フィードバック制御領域内であれば
ステップS4に進んで、後述するパージカットバルブ1
4の開閉作動時に空燃比補正制御係数を補正する演算を
行う。
【0037】ステップS5で、Oセンサ出力VO
読込み、ステップS6でVOと所定値VSLとを比較
して、排気の空燃比がリッチかリーンかを判定する。
【0038】VOが所定値VSLより小さいリーン判
定時に、ステップS7に進んで、フラグFlugVOを
参照し、排気空燃比がリッチからリーンに反転するリー
ン反転時を検出する。
【0039】リーン反転時、ステップS8に進んで、エ
ンジン回転数Nと基本燃料噴射量Tpに応じて予め設定
されたマップに基づいてリッチ反転時の比例制御分Pl
を検索し、ステップS9に進んでフィードバック補正係
数αにこの比例制御分Plを加算する。
【0040】リーン反転時でない場合、ステップS12
に進んで、空燃比補正制御係数のリーン時積分制御分I
lを読込み、ステップS13に進んでフィードバック補
正係数びにこの積分制御分Ilを加算する。
【0041】このようにしてフィードバック補正係数α
が決定された後、ステップS10に進んで、今回のリッ
チ・リーン判定結果をフラグFlugVOに保存し、ス
テップS11で今回の基本燃料噴射量TpをBTpに保
管する。
【0042】一方、VOが所定値VSLより大きいリ
ッチ判定時に、ステップS15に進んで、フラグFlu
gVOを参照し、排気空燃比がリーンからリッチに反転
するリッチ反転時を検出する。
【0043】リッチ反転時、ステップS15に進んで、
エンジン回転数Nと基本燃料噴射量Tpに応じて予め設
定されたマップに基づいてリーン反転時の比例制御分P
rを検索し、ステップS16に進んでフィードバック補
正係数αからこの比例制御分Prを減算する。
【0044】リッチ反転時でない場合、ステップS18
に進んで、空燃比補正制御係数のリッチ時積分制御分I
rを読込み、ステップS19に進んでフィードバック補
正係数αからこの積分制御分Irを減算する。
【0045】このようにしてフィードバック補正係数α
が決定された後、ステップS17で、今回のリーン・リ
ッチ判定結果をフラグFlugVOに保存し、ステップ
S11で今回の基本燃料噴射量TpをBTpに保管す
る。
【0046】図4に示すように、空燃比がリッチ側にな
った場合、Oセンサ27の出力が理論空燃比相当のス
ライスレベルより大きくなると、フィードバック補正係
数αを始めに比例制御分Prだけステップ状に下げて、
それから積分制御分Irの傾きで徐々に下げて空燃比を
薄くするように制御する。こうして空燃比がリーン側に
なった場合、Oセンサ27の出力がスライスレベルよ
り小さくなると、始めにフィードバック補正係数αを比
例制御分Plだけステップ状に下げて、それから積分制
御分Ilの傾きで徐々に下げて空燃比を濃くするように
制御する。この制御を繰り返すことにより実際の空燃比
を理論空燃比の付近に保つことができる。
【0047】図1において、1は燃料を貯溜する燃料タ
ンク、4は蒸発燃料処理装置を構成するキャニスターで
ある。燃料タンク1内で蒸発した燃料は、チャージ通路
2を介してキャニスター4に導かれ、キャニスター4内
の活性炭4aに吸着される。チャージ通路2の途中には
チェックバルブ3が介装される。
【0048】キャニスター4は吸気絞り弁7より下流の
吸気通路8とパージ通路6を介して連通され、このパー
ジ通路6にステップモータで駆動される常閉のパージコ
ントロールバルブ9が設けられる。
【0049】チャージ通路2にパージコントロールバル
ブ9と直列に常閉のダイヤフラムアクチュエータ13が
設けられる。パージコントロールバルブ9を開いてパー
ジガスを導入する条件になると、パージカットバルブ1
4を同時に開き、絞り弁下流の吸気通路負圧をダイヤフ
ラムアクチュエータ13の負圧作動室に導き、この負圧
でリターンスプリングに抗してダイヤフラムが図で上方
に引かれ、パージ通路6が開かれる。パージガスを吸気
通路8に導入する条件以外の条件では、常閉のダイヤフ
ラムアクチュエータ13でパージ通路6を遮断しておく
ことで、パージガスを吸気通路8に導入する条件以外で
パージガスが吸気通路8に導入されることはない。
【0050】所定の運転条件で、コントロールユニット
21からの信号を受けてパージカットバルブ14が開か
れると、絞り弁7の下流に生じる吸入負圧によりキャニ
スター4の下部(図ではキャニスター4の上部に示して
いる)に設けた新気導入路5から新気がキャニスター4
内に導かれる。この新気で活性炭4aから離脱された蒸
発燃料が新気とともに吸気通路8に導入され、燃焼室で
燃やされる。
【0051】図6のフローチャートはコントロールユニ
ット21において実行されるパージカットバルブ14の
開閉制御を行うプログラムを示しており、これは一定周
期毎に実行される。
【0052】このプログラムについて説明すると、まず
ステップC1で図示しないアイドルスイッチからの信号
に基づいて吸気絞り弁7がアイドル位置にあるかどうか
を判定する。
【0053】アイドル時と判定された場合、ステップC
2に進んで、水温センサ24からの信号に基づいてエン
ジン冷却水温度Twが例えば40°C以下の暖機時かど
うかを判定する。
【0054】暖機時におけるアイドル時と判定された場
合、ステップC3に進んで、後述するフラグFを0とし
た後、ステップC4に進んでパージカットバルブ14を
開弁させる。
【0055】暖機後またはアイドル時以外の運転条件と
判定された場合、ステップC5に進んで、フラグFを1
とした後、ステップC6に進んでパージカットバルブ1
4を閉弁させる。
【0056】図7はパージコントロールバルブ9に与え
るONデューティ(一定周期の開弁時間割合のこと)を
算出するためのフローチャートで、一定周期(たとえば
1秒ごとに)で実行する。
【0057】ステップ21ではパージ条件であるかどう
かみる。パージ条件は、たとえば暖機後の低負荷域かつ
空燃比フィードバック制御中であることである。
【0058】ステップ22で空燃比学習値αの更新を
禁止する。パージ条件で学習値αの更新を禁止するの
は、インジェクターの噴射特性やエアフローメーターの
流量特性に生じるバラツキや経時変化に伴う定常誤差を
なくすのが空燃比学習値αの本来の目的であるのに、
パージにより空燃比が理論空燃比からはずれてリッチや
リーンになったときまで、学習値αを更新すると、誤
学習となってしまうからである。
【0059】ステップ23ではパージガス濃度相当パラ
メーター(後述する)PECと吸気絞り弁開度TVOを
読み込み、パージガス濃度相当パラメーターPECから
ステップ24において図8を内容とするテーブルを参照
して、パージ率補正係数K2を、またステップ25では
回転数Nと基本パルス幅Tpとから所定のマップを参照
して、基本パージ率PR0を求め、ステップ26でパー
ジ率PRを PR=PR0×K2 …(5) の式で計算する。(5)式によりパージ率補正係数K2
で基本パージ率PR0を増量補正するわけである。
【0060】PR0[%]=(パージ体積流量/体積吸
入空気量)×100 の式で定義される基本パージ率PR0は基本的に一定値
であるが、キャニスターに満杯近くの燃料蒸気が吸着さ
れている場合の始動後すぐは、高濃度のパージガスが導
入されるので、始動直後は小さな値から初めてパージ率
を徐々に大きくしている。
【0061】図8のようにパージ率補正係数K2の値
は、パラメーターPECが負の(パージガス濃度が低
い)ときのほうが正の(パージガス濃度が高い)ときよ
り大きくしている。これは、パージガス濃度が低いとき
は、パージガス流量を増やしても、空燃比フィードバッ
ク制御中の空燃比への影響が小さく、大流量のパージに
よりキャニスター4を早くからにすることができるから
である。
【0062】ステップ27では、吸気絞り弁開度TVO
から図9を内容とするテーブルを参照して、吸気絞り弁
の開口面積ATHを求め、ステップ28においてパージ
コントロールバルブの目標開口面積Aを A=ATH×PR …(6 ) の式で計算する。この目標開口面積Aをステップ29
で図10を内容とするテーブルを参照して、ONデュー
ティDutyに換算する。
【0063】また、蒸発燃料処理装置の故障診断を行う
ため、新気導入路5に常開のドレインカットバルブ11
が設けられ、チャージ通路2にチェックバルブ3と並列
に常閉のバイパスバルブ12が設けられ、燃料タンク1
から吸気通路8までの配管を閉じた空間として、圧力セ
ンサ22を介して圧力の漏れがあるかどうかを診断する
ようになっている。
【0064】図11と図12は全体としてひとつながり
のフローチャートで、リーク診断を示したものである。
診断の頻度は1回の運転で1回程度が目安である。
【0065】ここでのリーク診断は運転による燃温上昇
に伴って発生する燃料蒸気圧(正圧)を用いる。エンジ
ン始動後の燃温上昇に伴って、通常の状態では燃料タン
ク1に燃料蒸気が発生する。バキュームカットバルブ3
は燃料タンク1の正圧を+10mmHg程度保持できる
特性としているため、燃料タンク1側にリーク孔がない
状態で燃料蒸気の発生がありさえすれば燃料タンク1に
診断に必要となる正圧が保持されることになる。この正
圧を、パージカットバルブ14とドレンカットバルブ1
1を閉じて密閉状態にしている状態で、バイパスバルブ
12を開いてキャニスター4の側に導き、一定時間後に
バイパスバルブ12を閉じると、図13に示したよう
に、リークがなければ、バイパスバルブ12からパージ
カットバルブ14までの流路圧力は徐々にしか低下しな
いが、リークがあるときは、急激に流路圧力が低下する
ので、バイパスバルブ12を閉じてから所定時間t2後
の流路圧力をみれば、リークの有無を判断できるわけで
ある。もちろん、負圧を用いたリーク診断でもかまわな
い。
【0066】図11においてステップ51からステップ
53は診断条件をみる部分で、次の条件をすべて満たす
ときステップ54に進み、パージカットバルブ14を閉
じることでパージを中止する。
【0067】〈1〉診断開始条件であること(ステップ
51)。診断開始条件は、たとえば圧力センサ22が正
常でありかつドレンカットバルブ11、バイパスバルブ
12など個々のバルブに故障がないことを満たすことで
ある。
【0068】〈2〉正圧診断条件(正圧を用いた診断条
件のこと)であること(ステップ52)。正圧診断条件
は、燃料タンク内での燃料蒸気の発生により診断に必要
な正圧があると思われる条件である。
【0069】〈3〉パージガス濃度パラメーターPEC
が所定値P1未満であること(ステップ53)。PEC
<P1となるまで(つまりパージガス濃度が小さくなる
まで)リーク診断のためのパージ停止を禁止してパージ
を実行するわけである。
【0070】ステップ55と56ではパージコントロー
ルバルブ11とドレンカットバルブ11を閉じた後でバ
イパスバルブ12を開き、バイパスバルブ12を開いて
から所定時間t1(たとえば数秒)が経過したかどうか
をステップ57でみる。
【0071】t1が経過したらステップ58でそのとき
の流路圧力Pと所定値p1(たとえば+数mmHg)を
比較し、P≧p1であれば、その流路圧力Pをステップ
59で変数DP1に移し、燃料タンク側にリークはない
と判断する。
【0072】P<p1のときは、正圧を用いてのリーク
遮断を行うことができないので、ステップ51に戻る。
なお、P<p1のとき負圧を用いたリーク診断に移行さ
せるようにすることもできる。
【0073】ステップ60でバイパスバルブ12を閉じ
てタイマーを起動する。このタイマー値T2はバイパス
バルブ12を閉じてからの経過時間を計測するものであ
る。タイマー値T2と所定時間t2(たとえば6秒)を
ステップ61で比較し、T2≧t2になると、ステップ
62でそのときの流路圧力Pを変数DP2に移す。図1
2に移り、ステップ63でリークパラメーターAL1を AL1〔mmHg〕=DP1−DP2 …(10) の式で計算し、このパラメーターAL1と所定値c1を
ステップ64で比較する。AL1<c1であれば、ステ
ップ65でリークなしと判断し、今回の運転時における
リーク診断を終了する。このリーク診断の終了でパージ
制御に復帰する(リークありとされたときの診断終了後
も同じ)。
【0074】AL1≧c1のときはステップ66に進
み、リーク診断コードをみる。リーク診断コードが
“0”であれば、今回初めてリークありと判断されたと
きであり、ステップ67でリーク診断コードを“1”に
してストアし、今回の運転時におけるリーク診断を終了
する。
【0075】この診断の終了後にエンジンが停止され、
次の運転時において再び正圧を用いての診断に入って求
められたパラメータAL1についてAL1≧c1とな
り、ステップ66に進んだときは、前回運転時のリーク
診断でリーク診断コードが“1”にストアされているた
め、ステップ68に進むことになり、車室内の運転パネ
ルに設けた警告ランプを点灯する。
【0076】ところで、こうした空燃比に対するフィー
ドバック制御は、パージコントロールバルブ9の開度を
徐々に変化させるパージ開始時あるいはパージ終了時
に、検出された空燃比と目標空燃比との差に応じてフィ
ードバック補正係数αを算出することにより、実際の空
燃比を目標空燃比に十分な応答性をもって追従させるこ
とができ、排気エミッションが悪化することを防止でき
る一方、従来装置の場合、リーク診断時に、図21に示
すように、パージカットバルブ14が急激に開閉作動す
るのに伴って、フィードバック補正係数αの応答速度の
影響により、実際の空燃比が一時的に乱れるという問題
点がある。
【0077】これに対処して本発明は、パージカットバ
ルブ14の開弁作動時を検出し、パージカットバルブ1
4の閉弁作動時にフィードバック補正係数αを100%
の値である初期値α(=1)に設定する制御を行う。
そして、パージカットバルブ14が閉弁作動する以前の
フィードバック補正係数αの値をメモリ値αmとして記
憶し、パージカットバルブ14の開弁作動時を検出し、
パージカットバルブ14の開弁作動時にフィードバック
補正係数αをメモリ値αmに設定する制御を行う。
【0078】図14のフローチャートは、コントロール
ユニット21においてパージカットバルブ14の開閉作
動時に空燃比を制御するプログラムを示しており、前記
ステップS4で実行されるサブルーチンに相当する。
【0079】このプログラムについて説明すると、ま
ず、ステップA1でエンジン回転中であると判定された
場合、ステップA2に進んで、フラグFに基づいてパー
ジカットバルブ14が開弁しているか、閉弁しているか
(F=0)を判定する。
【0080】パージカットバルブ14が開弁していると
判定された場合、ステップA3に進んで、パージカット
バルブ14が開弁状態から全閉する閉弁作動時かどうか
を判定する。
【0081】パージカットバルブ14の閉弁作動時と判
定されたら、ステップA4に進んで、パージカットバル
ブ14が閉弁作動する以前のフィードバック補正係数α
の値をメモリ値αmとして記憶する。
【0082】続いて、ステップA5に進んで、フィード
バック補正係数αを初期値αに設定する制御を行う。
【0083】一方、パージカットバルブ14が閉弁して
いると判定された場合、ステップA6に進んで、パージ
カットバルブ14が全閉状態から開弁する開弁作動時か
どうかを判定する。
【0084】パージカットバルブ14の開弁作動時と判
定された場合、ステップA7に進んで、フィードバック
補正係数αをメモリ値αmに設定する。
【0085】以上のように構成され、図15に示すよう
に、パージカットバルブ14が開弁し、チャージ通路6
から蒸発燃料が吸気通路8に導入されている運転状態で
は、フィードバック補正係数αは100%の初期値α
よりかなり小さい値になって、燃料噴射量Teを基本燃
料噴射量Tpより小さい値に補正している。この運転状
態からパージカットバルブ14が閉弁作動し、チャージ
通路6から吸気通路8に導入されていた蒸発燃料が遮断
されると、パージカットバルブ14が開弁作動するのに
連動してフィードバック補正係数αを直ちに100%の
初期値αに設定することにより、パージカットバルブ
14の閉弁作動後に空燃比が一時的にリーンになること
を防止できる。
【0086】また、チャージ通路6から蒸発燃料をほと
んど含まないガスが吸気通路8に導入される運転状態で
は、フィードバック補正係数αの平均値αaは100%
の初期値αより大きい値になって、燃料噴射量Teを
基本燃料噴射量Tpより大きい値に補正している。この
運転状態からパージカットバルブ14が閉弁作動し、チ
ャージ通路6から吸気通路8に導入されるガスが遮断さ
れると、パージカットバルブ14の開弁作動するのに連
動してフィードバック補正係数αを直ちに初期値α
設定することにより、パージカットバルブ14の閉弁作
動後に空燃比が一時的にリッチになることを防止でき
る。
【0087】一方、パージカットバルブ14が閉弁し、
チャージ通路6から吸気通路8に導入される蒸発燃料が
遮断されている運転状態では、フィードバック補正係数
αは100%付近の値に保たれる。この運転状態からパ
ージカットバルブ14が開弁作動し、チャージ通路6か
ら蒸発燃料が再び吸気通路8に導入されると、フィード
バック補正係数αを直ちにパージカットバルブ14が閉
弁作動する以前のフィードバック補正係数αを記憶した
メモリ値αmに設定することにより、パージカットバル
ブ14の開弁直後に空燃比が一時的にリッチになること
を防止する。
【0088】また、チャージ通路6から蒸発燃料をほと
んど含まない希薄なガスが吸気通路8に導入される場
合、パージカットバルブ14の開弁作動時にフィードバ
ック補正係数αを直ちにパージカットバルブ14が閉弁
作動する以前のフィードバック補正係数αを記憶したメ
モリ値αmに設定することにより、パージカットバルブ
14の開弁直後に空燃比が一時的にリーンになることを
防止できる。
【0089】このようにパージカットバルブ14が開閉
作動するのに伴って、フィードバック補正係数αを初期
値αまたはメモリ値αmへとPI制御によらずステッ
プ状に変化させることにより、実際の空燃比の乱れを小
さく抑えられる。空燃比の乱れを小さく抑えることによ
り、排気エミッションが悪化したり、トルクショックが
生じることを防止できる。
【0090】ところで、この実施例では、パージカット
バルブ14が開閉作動するのと略同時にフィードバック
補正係数αを初期値αまたはメモリ値αmに設定する
ため、パージカットバルブ14が閉弁作動した後、チャ
ージ通路6から吸気通路8に導入されるガスが全て燃焼
室に運ばれる前に、インジェクタ15からの燃料噴射量
が増やされて空燃比が一時的にリッチになったり、ある
いはパージカットバルブ14が開弁作動した後、チャー
ジ通路6から吸気通路8に導入されるガスが燃焼室に運
ばれる前に、インジェクタ15からの燃料噴射量が減ら
されて空燃比が一時的にリーンになる可能性がある。
【0091】そこで、本発明の他の実施例として、パー
ジカットバルブ14の開閉作動時にフィードバック補正
係数αを、Hを定数とすると、α=α+(α
α)Hとして算出された値に設定する制御を行う。
【0092】図16のフローチャートは、コントロール
ユニット21においてパージカットバルブ14の開閉作
動時に空燃比を制御するプログラムを示しており、前記
ステップS4にて実行されるサブルーチンに相当する。
【0093】まず、ステップB1でエンジン回転中であ
ると判定されると、ステップB2に進んで、フラグFに
基づいてパージカットバルブ14が開弁しているか、閉
弁しているかを判定する。
【0094】パージカットバルブ14が開弁していると
判定された場合、ステップB3に進んで、パージカット
バルブ14が開弁状態から全閉する閉弁作動時かどうか
を判定する。
【0095】パージカットバルブ14の閉弁作動時と判
定された場合、ステップB4に進んで、パージカットバ
ルブ14が閉弁作動する以前のフィードバック補正係数
αの値をメモリ値αmとして記憶する。
【0096】続いて、ステップB5に進んで、フィード
バック補正係数αの平均値αaが100%以上かどうか
を判定する。
【0097】平均値αaが100%以上と判定された場
合、ステップB6に進んで、次式でフィードバック補正
係数αを算出する。ただし、Hを予め設定された定数
とする。 α=α+(α−α)H …(7) 図18に示すように、パージカットバルブ14が開弁
し、チャージ通路6から蒸発燃料をほとんど含まないガ
スが吸気通路8に導入されている運転状態では、フィー
ドバック補正係数αの平均値αaは100%の初期値α
より大きい値になって、燃料噴射量Teを基本燃料噴
射量Tpより大きい値に補正している。この運転状態か
らパージカットバルブ14が閉弁作動し、チャージ通路
6から吸気通路8に導入されるガスが遮断されると、パ
ージカットバルブ14の開弁作動するのに連動してフィ
ードバック補正係数αを直ちにα+(α−α)H
の値に設定した後、補正分(α−α)HをPI
制御により100%の初期値αに近づけることによ
り、チャージ通路6から吸気通路8に導入された蒸発燃
料の希薄なガスが全て燃焼室に運ばれる前に、インジェ
クタ15からの燃料噴射量Teが減らされることを回避
し、空燃比がリーン側にオーバシュートすることを抑制
できる。
【0098】平均値αaが100%より小さいと判定さ
れた場合、ステップB7に進んで、次式でフィードバッ
ク補正係数αを算出する。ただし、Hを予め設定され
た定数とし、HはHより大きい値に設定される。 α=α+(α−α)H …(8) 図17に示すように、パージカットバルブ14が開弁
し、チャージ通路6から蒸発燃料を大量に含むガスが吸
気通路8に導入されている運転状態では、フィードバッ
ク補正係数αの平均値αaは100%の初期値αより
小さい値になって、燃料噴射量Teを基本燃料噴射量T
pより小さい値に補正している。この運転状態からパー
ジカットバルブ14が閉弁作動し、チャージ通路6から
吸気通路8に導入されていた蒸発燃料が遮断される場
合、パージカットバルブ14の開弁作動するのに連動し
てフィードバック補正係数αを直ちにα+(α−α
)Hの値に設定した後、補正分(α−α)H
をPI制御により100%の初期値αに近づけること
により、チャージ通路6から吸気通路8に導入されたガ
ス中の蒸発燃料が全て燃焼室に運ばれる前に、インジェ
クタ15からの燃料噴射量Teが増やされることを回避
し、空燃比がリッチ側にオーバシュートすることを抑制
できる。
【0099】一方、パージカットバルブ14が閉弁して
いると判定された場合、ステップB8に進んで、パージ
カットバルブ14が全閉状態から開弁する開弁作動時か
どうかを判定する。
【0100】パージカットバルブ14の開弁作動時と判
定された場合、ステップB9に進んで、フィードバック
補正係数αの平均値αaが100%以上かどうかを判定
する。
【0101】平均値αaが100%以上と判定された場
合、ステップB10に進んで、上記(7)式でフィード
バック補正係数αを算出する。
【0102】図18に示すように、パージカットバルブ
14が閉弁し、チャージ通路6から吸気通路8に導入さ
れるガスが遮断される運転状態では、フィードバック補
正係数αは100%付近の値に保たれる。この運転状態
からパージカットバルブ14が開弁作動し、チャージ通
路6から蒸発燃料をほとんど含まない希薄なガスが吸気
通路8に導入されると、フィードバック補正係数αを直
ちにα+(α−α)Hの値に設定した後、補正
分(α−α)HをPI制御により100%の初期
値αに近づけることにより、チャージ通路6から吸気
通路8に導入された希薄なガスが燃焼室に運ばれる前
に、インジェクタ15からの燃料噴射量Teが増やされ
ることを回避し、空燃比がリッチ側にオーバシュートす
ることを抑制できる。
【0103】平均値αaが100%より小さいと判定さ
れた場合、ステップB11に進んで、上記(8)式でフ
ィードバック補正係数αを算出する。
【0104】図17に示すように、パージカットバルブ
14が開弁作動し、チャージ通路6から蒸発燃料を大量
に含むガスが吸気通路8に導入されると、フィードバッ
ク補正係数αを直ちにα+(α−α)Hの値に
設定した後、補正分(α−α)HをPI制御によ
り100%の初期値αに近づけることにより、チャー
ジ通路6から吸気通路8に導入されたガス中の蒸発燃料
が燃焼室に運ばれる前に、インジェクタ15からの燃料
噴射量Teが減らされることを回避し、空燃比がリーン
側にオーバシュートすることを抑制できる。
【0105】このようにパージカットバルブ14が開閉
作動するのに伴って、フィードバック補正係数αは算出
された補正分α+(α−α)Hまたは補正分α
+(α−α)Hへとステップ状に変化させた後
に、残された補正分(α−α)Hまたは補正分
(α−α)HをPI制御によって設定することに
より、オーバシュートによる空燃比の乱れを抑えられ
る。空燃比の乱れをさらに小さく抑えることにより、排
気エミッションが悪化したり、トルクショックの発生を
抑制する効果を高められる。
【0106】HをHより小さい値に設定することに
より、PI制御によって設定する補正分(α−α
が(α−α)Hより小さくなり、実際の空燃
比が一時的にリーンになることを確実に防止でき、運転
安定性を十分に確保することができる。
【0107】また、リーク診断は一時的にパージを停止
して実行する必要があるが、ほとんど限界までの燃料蒸
気がキャニスターに吸着されており、しかも燃温が高く
て燃料タンク内で発生する燃料蒸気が多いときにまで、
パージを停止すると、燃料蒸気がキャニスターからあふ
れた状態になることが考えられ、こうした状態でリーク
診断の終了によりパージが再開されるときは、空燃比が
大きくリッチ側に傾き、CO,HCの排出量が増大して
しまう。
【0108】これに対処するためコントロールユニット
21では、パージガス濃度を推定し、推定したパージガ
ス濃度が所定値未満となるまで診断のためのパージ停止
を禁止する。
【0109】図19はパージガス濃度相当パラメーター
の算出を示すフローチャートである。バックグランドジ
ョブにおいて一定周期(たとえば1秒ごとに)で実行す
る。
【0110】ステップ31からステップ35まではパラ
メーターを算出するための条件であるかどうかをみる部
分で、次の条件をすべて満たしたときにパラメーターを
算出するための条件であると判断し、ステップ36以降
に進む。
【0111】〈1〉パージ中であること(ステップ3
1)。
【0112】〈2〉冷却水温Twが所定の範囲(たとえ
ば80℃<Tw<90℃)にあること(ステップ3
2)。これは暖機後の水温である。
【0113】〈3〉回転数Nが所定の範囲(たとえば1
000rpm<N<3000rpm)にあること(ステ
ップ33)。
【0114】〈4〉基本パルス幅(エンジン負荷相当
量)Tpが所定の範囲にあること(ステップ34)。こ
の負荷範囲は吸入負圧が−400mmHg〜−250m
mHgとなる領域である。
【0115】〈5〉空燃比フィードバック制御中である
こと(ステップ35)。パージガス濃度の違いが空燃比
フィードバック補正係数αの変化量に現れるからであ
る。
【0116】ステップ36では空燃比フィードバック補
正係数αの加重平均値α〔%〕を読み込む。
【0117】この加重平均値の計算式は α=α×K3+旧α×(1−K3) …(10) ただし、K3:加重平均係数 α:今回計算したα 旧α:前回のα であり、別のルーチンにおいて計算している。
【0118】ステップ37ではパージ率PR(=PR0
×K2)を読み込み、ステップ38でパージガス濃度パ
ラメーターP〔無名数〕を P=(1−α)/PR …(11) の式で計算する。
【0119】かりにインジェクターの噴射特性やエアフ
ローメーターの流量特性に生じるバラツキや経時変化に
伴う定常誤差がないとして、パージにより高濃度のパー
ジガスが空燃比フィードバック制御中に導入されたとき
は、空燃比がリッチ側にずれるため、このリッチ側にず
れた空燃比を理論空燃比の側に戻そうと、αが100%
より小さくなり、この逆にキャニスターから燃料蒸気が
ほぼ離脱され、空気に近いパージガスが空燃比フィード
バック制御中に導入されたときは、空燃比がリーン側に
ずれるため、空燃比をリッチ側に戻そうとαが100%
より大きくなる。つまり、1−αは、パージガス濃度
に相当する値であり、1−α>0において1−α
大きくなるほどパージガス濃度が高いことを、また1−
α<0において|1−α|が大きくなるほどパージ
ガス濃度が低いことを表すわけである。
【0120】さらに、(11)式のようにそのときのパ
ージ率PRで割ることで、単位パージ率当たりの値とし
ているのは、理論空燃比からのずれ量を表す100−α
の値が同じでも、パージ率が異なるときは、両者を同
じに扱うことができないからである。
【0121】ステップ39ではパラメーターPの加重平
均値Pを P=P×K4+旧P×(1−K4) …(12) ただし、K4:加重平均係数 P:今回計算したパラメーター 旧P:前回のP の式で更新し、更新回数をカウントするカウント値CN
Tをステップ40で1だけインクリメントする。
【0122】パラメーターP(αについても)について
加重平均値とするのは、1回だけの異常値のような値を
カットするためである。
【0123】ステップ41ではカウント値CNTと所定
値を比較して、CNT<所定値であればルーチンの最初
に戻る。
【0124】所定回連続して更新していれば、ステップ
42に進んで、そのときの加重平均値Pを変数PEC
に入れて、ルーチンを終了する。
【0125】図20はコールドスタートからのあるテス
トモード(このテストモードにはキャニスターに相当量
の燃料蒸気が吸着されている状態から入る)における空
燃比フィードバック補正係数α、パージ率PR、パージ
ガス濃度相当パラメーターPの変化を示す。なお、αの
値は、αの値そのものでなく、走行の山(図20の下段
において車速が0の状態から立ち上がって再び車速が0
に戻るまでの間のこと)ごとの平均値である。
【0126】このテストモードにおいては、パージの開
始当初から、所定時間t5の経過後と同じパージ率でパ
ージコントロールバルブを開くと、パージ開始直後の高
濃度のパージガスにより空燃比が大きくリッチ側にずれ
るので、パージ開始直後は小さな値を、その後は所定時
間t5に達するまで徐々にパージ率PRを大きくしてい
る。このため、パージ開始直後からt5のあいだも1−
αの値は、ほぼ一定の値を保ち、パージ開始当初にあっ
てはかえって小さな値となっている。
【0127】このように、パージ率が変化する場合に
も、(1−α)の値そのもの(あるいは比例する値)を
パージガス濃度相当であると推定したのでは、推定誤差
が生じる。パージ開始からの実際のパージガス濃度は、
ちょうど図20の中段に示した波形のように、パージ開
始直後が最も高く、キャニスターからの燃料蒸気の離脱
が進むにつれて小さくなり、離脱が完了したタイミング
で小さなある値に落ち着くのに、(1−α)の値はそう
した変化に対応しないからである。
【0128】これに対して、この例では、(1−α)の
値をパージ率PRで割った値がパージガス濃度相当パラ
メーターPとして計算されることから、Pは、図20の
中段に示したように、パージ開始直後が最も高く、キャ
ニスターからの燃料蒸気の離脱が進むにつれて小さくな
り、離脱が完了したタイミングで小さなある値に落ち着
くことになり、パージ開始からのパージガス濃度の実際
の変化によく一致する。
【0129】このようにして、パージ開始直後でパージ
率が変化している途中でもパージガス濃度を精度よく推
定できることになると、パージガス濃度パラメーターが
所定値未満となるまで(つまりパージガス濃度が低くな
るまで)診断のためのパージ停止を禁止し、パージを実
行することで、パージ開始直後で高濃度のパージガスが
導入されるときは、パージが優先され、パージが進行し
て低濃度のパージガスになった段階でリーク診断が実行
される。
【0130】これにより、ほとんど限界までの燃料蒸気
がキャニスターに吸着されており、しかも燃温が高くて
燃料タンク内で発生する燃料蒸気が多くなりそうなとき
にパージを停止し、リーク診断の終了により燃料蒸気が
キャニスターからあふれた状態でパージが再開されるよ
うな事態を避けることができ、こうした事態での空燃比
のリッチ化によるCO,HCの排出量の増大を防止でき
る。
【0131】
【発明の効果】請求項1記載のエンジンの空燃比制御装
置は、パージ弁手段の閉弁作動時にフィードバック補正
係数αを初期値αへとフィードバック制御によらずス
テップ状に変化させることにより、パージ弁手段の閉弁
作動後に空燃比の乱れを小さく抑えられる。空燃比の乱
れを小さく抑えることにより、排気エミッションが悪化
したり、トルクショックが生じることを防止できる。
【0132】請求項2記載のエンジンの空燃比制御装置
は、パージ弁手段の開弁作動時にフィードバック補正係
数αをパージ弁手段が閉弁作動する以前のフィードバッ
ク補正係数のメモリ値αmへとフィードバック制御によ
らずステップ状に変化させることにより、パージ弁手段
の開弁作動後に空燃比の乱れを小さく抑えられる。空燃
比の乱れを小さく抑えることにより、排気エミッション
が悪化したり、トルクショックが生じることを防止でき
る。
【0133】請求項3記載のエンジンの空燃比制御装置
は、パージ弁手段の閉弁作動時にフィードバック補正係
数αを算出された補正分α+(α−α)Hだけフ
ィードバック制御によらずステップ状に変化させた後
に、残った補正分(α−α)Hをフィードバック制
御により設定することにより、パージ弁手段の閉弁作動
後にオーバシュートによる空燃比の乱れを小さく抑えら
れる。空燃比の乱れをさらに小さく抑えることにより、
排気エミッションが悪化したり、トルクショックを抑制
する効果を高められる。
【0134】請求項4記載のエンジンの空燃比制御装置
は、パージ弁手段の開弁作動時にフィードバック補正係
数αを算出された補正分α+(α−α)Hだけフ
ィードバック制御によらずステップ状に変化させた後
に、残った補正分(α−α)Hをフィードバック制
御により設定することにより、パージ弁手段の開弁作動
後にオーバシュートによる空燃比の乱れを小さく抑えら
れる。空燃比の乱れをさらに小さく抑えることにより、
排気エミッションが悪化したり、トルクショックを抑制
する効果を高められる。
【0135】請求項5記載のエンジンの空燃比制御装置
は、パージ弁手段の開度を徐々に変化させるパージ開始
時あるいはパージ終了時に、検出された空燃比と目標空
燃比との差に応じてフィードバック補正係数αを算出す
ることにより、実際の空燃比を目標空燃比に十分な応答
性をもって追従させることができ、排気エミッションが
悪化することを防止できる。
【0136】一方、パージ弁手段の開度を急激に変化さ
せるリーク診断時に、パージ弁手段の閉弁作動時あるい
は開弁作動時にフィードバック補正係数αを強制的に補
正することにより、パージ弁手段の閉弁作動後あるいは
開弁作動後に生じる空燃比の乱れを小さく抑えられる。
空燃比の乱れを小さく抑えることにより、排気エミッシ
ョンが悪化したり、トルクショックが生じることを防止
できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例を示すシステム図。
【図2】同じく有効パルス幅Teの算出を説明するため
のフローチャート。
【図3】同じく燃料噴射パルス幅Tiの算出と噴射実行
を説明するためのフローチャート。
【図4】同じく空燃比の制御プログラムを示すフローチ
ャート。
【図5】同じく空燃比の制御例を示すタイミングチャー
ト。
【図6】同じくパージカットバルブの制御プログラムを
示すフローチャート。
【図7】同じくパージコントロールバルブに与えるON
デューティの算出を説明するためのフローチャート。
【図8】同じくパージ率補正係数K2の特性図。
【図9】同じく吸気絞り弁の開口面積ATHの特性図。
【図10】同じく目標開口面積Aに対するONデュー
ティの特性図。
【図11】同じくリーク診断を説明するためのフローチ
ャート。
【図12】同じくリーク診断を説明するためのフローチ
ャート。
【図13】同じくリーク診断時の圧力変化を示す波形
図。
【図14】同じくフィードバック補正係数の補正を行う
プログラムを示すフローチャート。
【図15】同じく空燃比の制御例を示すタイミングチャ
ート。
【図16】他の実施例におけるフィードバック補正係数
の補正を行うプログラムを示すフローチャート。
【図17】同じく空燃比の制御例を示すタイミングチャ
ート。
【図18】同じく空燃比の制御例を示すタイミングチャ
ート。
【図19】他の実施例におけるパージガス濃度相当パラ
メーターの算出を説明するためのフローチャート。
【図20】同じく作用を説明するための波形図。
【図21】従来例における空燃比の制御例を示すタイミ
ングチャート。
【図22】請求項1記載の発明のクレーム対応図。
【図23】請求項2記載の発明のクレーム対応図。
【図24】請求項3記載の発明のクレーム対応図。
【図25】請求項4記載の発明のクレーム対応図。
【図26】請求項5記載の発明のクレーム対応図。
【符号の説明】 a 燃料タンク b キャニスター c エンジン d 吸気通路 e パージ通路 f パージ弁手段 g 運転条件検出手段 h 燃料供給量算出手段 i 目標空燃比設定手段 j 空燃比検出手段 k フィードバック補正係数検出手段 l 燃料供給量算出手段 m 燃料供給手段 n 閉弁作動時検出手段 o フィードバック補正係数設定手段 p フィードバック補正係数記憶手段 r フィードバック補正係数設定手段 s フィードバック補正係数設定手段 t フィードバック補正係数設定手段 x パージ作動時検出手段 y リーク診断時検出手段 z フィードバック補正係数補正手段 1 燃料タンク 2 チャージ通路 4 キャニスター 6 パージ通路 7 吸気絞り弁 8 吸気通路 9 パージコントロールバルブ 13 ダイヤフラムアクチュエータ 14 パージカットバルブ 15 インジェクタ 21 コントロールユニット 23 燃温センサ 24 水温センサ 25 回転数センサ 26 エアフロメータ 27 Oセンサ

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】燃料タンク内で蒸発した燃料を吸着するキ
    ャニスターと、 キャニスターを吸気通路に連通するパージ通路と、 エンジンの運転条件に応じてパージ通路を開閉するパー
    ジ弁手段と、 エンジンの運転条件を検出する運転条件検出手段と、 検出された運転条件に応じて基本燃料供給量Tpを算出
    する基本燃料供給量算出手段と、 検出された運転条件に応じて目標空燃比を設定する目標
    空燃比設定手段と、 エンジンの空燃比を検出する空燃比検出手段と、 検出された空燃比と目標空燃比との差に応じてフィード
    バック補正係数αを算出するフィードバック補正係数検
    出手段と、 算出された基本燃料供給量Tpをフィードバック補正係
    数αによって補正して燃料供給量Tを算出する燃料供給
    量算出手段と、 算出された燃料供給量Tをエンジンに供給する燃料供給
    手段と、 を備えるエンジンにおいて、 前記パージ弁手段の開弁状態から閉弁状態への閉弁作動
    時を検出する閉弁作動時検出手段と、 パージ弁手段の閉弁作動時に前記フィードバック補正係
    数αを初期値α1に設定するフィードバック補正係数設
    定手段と、 を備えたことを特徴とするエンジンの空燃比制御装置。
  2. 【請求項2】燃料タンク内で蒸発した燃料を吸着するキ
    ャニスターと、 キャニスターを吸気通路に連通するパージ通路と、 エンジンの運転条件に応じてパージ通路を開閉するパー
    ジ弁手段と、 エンジンの運転条件を検出する運転条件検出手段と、 検出された運転条件に応じて基本燃料供給量Tpを算出
    する基本燃料供給量算出手段と、 検出された運転条件に応じて目標空燃比を設定する目標
    空燃比設定手段と、 エンジンの空燃比を検出する空燃比検出手段と、 検出された空燃比と目標空燃比との差に応じてフィード
    バック補正係数αを算出するフィードバック補正係数検
    出手段と、 算出された基本燃料供給量Tpをフィードバック補正係
    数αによって補正して燃料供給量Tを算出する燃料供給
    量算出手段と、 算出された燃料供給量Tをエンジンに供給する燃料供給
    手段と、 を備えるエンジンにおいて、 パージ弁手段の開弁状態におけるフィードバック補正係
    数αmを記憶するフィードバック補正係数記憶手段と、 前記パージ弁手段の閉弁状態から開弁状態への開弁作動
    時を検出する開弁作動時検出手段と、 パージ弁手段の開弁作動時に前記フィードバック補正係
    数αを記憶されたフィードバック補正係数αmに設定す
    るフィードバック補正係数設定手段と、 を備えたことを特徴とするエンジンの空燃比制御装置。
  3. 【請求項3】燃料タンク内で蒸発した燃料を吸着するキ
    ャニスターと、 キャニスターを吸気通路に連通するパージ通路と、 エンジンの運転条件に応じてパージ通路を開閉するパー
    ジ弁手段と、 エンジンの運転条件を検出する運転条件検出手段と、 検出された運転条件に応じて基本燃料供給量Tpを算出
    する基本燃料供給量算出手段と、 検出された運転条件に応じて目標空燃比を設定する目標
    空燃比設定手段と、 エンジンの空燃比を検出する空燃比検出手段と、 検出された空燃比と目標空燃比との差に応じてフィード
    バック補正係数αを算出するフィードバック補正係数検
    出手段と、 算出された基本燃料供給量Tpをフィードバック補正係
    数αによって補正して燃料供給量Tを算出する燃料供給
    量算出手段と、 算出された燃料供給量Tをエンジンに供給する燃料供給
    手段と、 を備えるエンジンにおいて、 前記パージ弁手段の開弁状態から閉弁状態への閉弁作動
    時を検出する閉弁作動時検出手段と、 パージ弁手段の開弁状態におけるフィードバック補正係
    数αmを記憶するフィードバック補正係数記憶手段と、 パージ弁手段の閉弁作動時に前記フィードバック補正係
    数αを、パージ弁手段の開弁状態において記憶されたフ
    ィードバック補正係数αmと初期値α1に基づいて、H
    を定数とすると、α=α1+(αm−α1)Hとして算出
    された値に設定するフィードバック補正係数設定手段
    と、 を備えたことを特徴とするエンジンの空燃比制御装置。
  4. 【請求項4】燃料タンク内で蒸発した燃料を吸着するキ
    ャニスターと、 キャニスターを吸気通路に連通するパージ通路と、 エンジンの運転条件に応じてパージ通路を開閉するパー
    ジ弁手段と、 エンジンの運転条件を検出する運転条件検出手段と、 検出された運転条件に応じて基本燃料供給量Tpを算出
    する基本燃料供給量算出手段と、 検出された運転条件に応じて目標空燃比を設定する目標
    空燃比設定手段と、 エンジンの空燃比を検出する空燃比検出手段と、 検出された空燃比と目標空燃比との差に応じてフィード
    バック補正係数αを算出するフィードバック補正係数検
    出手段と、 算出された基本燃料供給量Tpをフィードバック補正係
    数αによって補正して燃料供給量Tを算出する燃料供給
    量算出手段と、 算出された燃料供給量Tをエンジンに供給する燃料供給
    手段と、 を備えるエンジンにおいて、 パージ弁手段の開弁状態におけるフィードバック補正係
    数αmを記憶するフィードバック補正係数記憶手段と、 パージ弁手段の閉弁状態から開弁状態への開弁作動時を
    検出する開弁作動時検出手段と、 パージ弁手段の開弁作動時に前記フィードバック補正係
    数αを、閉弁状態において記憶されたフィードバック補
    正係数αmと初期値α1に基づいて、Hを定数とする
    と、α=α1+(αm−α1)Hとして算出された値に設
    定するフィードバック補正係数設定手段と、 を備えたことを特徴とするエンジンの空燃比制御装置。
  5. 【請求項5】燃料タンク内で蒸発した燃料を吸着するキ
    ャニスターと、 キャニスターを吸気通路に連通するパージ通路と、 エンジンの運転条件に応じてパージ通路を開閉するパー
    ジ弁手段と、 エンジンの運転条件を検出する運転条件検出手段と、 検出された運転条件に応じて基本燃料供給量Tpを算出
    する基本燃料供給量算出手段と、 検出された運転条件に応じて目標空燃比を設定する目標
    空燃比設定手段と、 エンジンの空燃比を検出する空燃比検出手段と、 検出された空燃比と目標空燃比との差に応じてフィード
    バック補正係数αを算出するフィードバック補正係数検
    出手段と、 算出された基本燃料供給量Tpをフィードバック補正係
    数αによって補正して燃料供給量Tを算出する燃料供給
    量算出手段と、 算出された燃料供給量Tをエンジンに供給する燃料供給
    手段と、 を備えるエンジンにおいて、 パージ弁手段の開度を徐々に変化させるパージ開始時あ
    るいはパージ終了時を検出するパージ作動時検出手段
    と、 パージ弁手段の開度を急激に変化させるリーク診断時を
    検出するリーク診断時検出手段と、 パージ作動時に空燃比をフィードバック制御する一方、
    リーク診断時におけるパージ弁手段fの弁作動時に前記
    フィードバック補正係数αを強制的に補正するフィード
    バック補正係数補正手段と、 を備えたことを特徴とするエンジンの空燃比制御装置。
JP6095344A 1994-05-09 1994-05-09 エンジンの空燃比制御装置 Pending JPH07305645A (ja)

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US08/434,799 US5623914A (en) 1994-05-09 1995-05-04 Air/fuel ratio control apparatus
US08/689,116 US5694911A (en) 1994-05-09 1996-07-30 Air/fuel ratio control apparatus
US08/752,883 US5785033A (en) 1994-05-09 1996-11-20 Air/fuel ratio control apparatus
US08/881,289 US5884609A (en) 1994-05-09 1997-06-24 Air/fuel ratio control apparatus

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018168812A (ja) * 2017-03-30 2018-11-01 三菱自動車工業株式会社 エンジンの制御装置
KR20190068286A (ko) * 2017-12-08 2019-06-18 현대자동차주식회사 아이들 퍼지 오프 시 공연비 제어 방법
WO2024252505A1 (ja) * 2023-06-06 2024-12-12 日産自動車株式会社 内燃機関の制御方法及び内燃機関の制御装置

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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