JPH09250381A

JPH09250381A - 内燃機関の燃料噴射制御装置

Info

Publication number: JPH09250381A
Application number: JP5919796A
Authority: JP
Inventors: Norihisa Nakagawa; 徳久中川
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1996-03-15
Filing date: 1996-03-15
Publication date: 1997-09-22

Abstract

(57)【要約】【課題】エバポパージシステムを持つ内燃機関におけ
る燃料カット時の吸気通路内に残るパージガスの影響を
無くして運転性、エミッションを向上させる。【解決手段】燃料タンク21からのベーパをキャニスタ
22に吸着し、キャニスタ22から吸気管２に導入するパー
ジガス供給量を、運転状態に応じて制御するパージ流量
制御手段を持つエバポパージシステムEPと、運転状態に
応じて燃料噴射量を制御する燃料噴射制御手段とを備え
る内燃機関の燃料噴射制御装置において、燃料カット条
件検出手段の燃料カット条件の検出時に、パージガスカ
ット指令手段が直ちにパージ流量制御手段にパージガス
の供給カット指令を出力し、燃料カット指令手段が燃料
カット条件になってから所定時間経過後に、燃料噴射制
御手段に燃料の供給をカットする指令を出力するように
構成する。この結果、燃料カット時には残留パージガス
の影響がなく、良好な燃料カットが実行できる。

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燃料噴射
制御装置に関し、特に、大気汚染防止及び燃料損失防止
を目的として、燃料タンクから蒸発した燃料蒸気（以
下、「ベーパ」という。）を一時的に貯蔵し、運転状態
に応じて吸気系に放出する処理を行う蒸発燃料処理装置
（エバポパージシステム）を備える内燃機関において、
良好な燃料カットを行うことができる内燃機関の燃料噴
射制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、自動車用内燃機関において
は、活性炭などの吸着剤を収納したキャニスタにベーパ
を吸着させ、機関稼働時にキャニスタに吸着させたベー
パを離脱（パージ）させ、機関運転中の吸入負圧を利用
してパージ通路からベーパを吸気系に放出する蒸発燃料
処理が一般的に行われている。キャニスタからのベーパ
を吸気通路に導くパージ通路（ベーパ還流管とも言われ
る）は、一般にスロットル弁より下流側の吸気通路に接
続しており、パージ通路の途中には通路を開閉する制御
弁が設けられていて、機関の運転状態に応じてその制御
弁の開度が調節されてベーパのパージ流量が制御されて
いる。

【０００３】一方、燃料噴射量を電子制御する電子制御
式の内燃機関においては、機関の所定運転状況の下にお
いて燃費向上を目的として燃料カットを行うことが一般
に普及している。このような内燃機関において燃料カッ
トを実行する場合、燃料カットによる衝撃やドライバビ
リティの悪化を防止するために、スロットル弁が急閉さ
れた後の所定の遅延時間が経過した後に燃料をカットす
るのが一般的である。そして、エバポパージシステムを
備える内燃機関において燃料カットを行う場合は、燃料
カットの開始時期に合わせて燃料のパージをカットして
いる。

【０００４】ところが、燃料カット時に高いパージ率で
燃料パージが実行されていた時は、パージのカット指令
を与えてもパージ流量の制御機構の応答遅れによって燃
料が一時的にリッチになって排気エミッションを悪化さ
せていた。そこで、内燃機関の燃料カット時におけるス
ロットル弁の全閉からの燃料カットの遅延時間をパージ
率が高いほど短く設定し、パージ率が低くてパージガス
が内燃機関の運転状態にさほど影響を与えない状況下で
は、燃料カット時の衝撃を緩和するに十分な遅延時間を
確保し、パージ率が高く、燃料カット後は多量のパージ
ガスが内燃機関に供給される状況下では、遅延時間を短
く設定して過剰な燃料供給による排気エミッションの悪
化を防止するようにした空燃比制御装置が提案されてい
る（特開平７−６３０７８号公報参照）。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開平
７−６３０７８号公報に開示の技術によって、パージ率
が高い時にスロットル弁の全閉からの燃料カットの遅延
時間を短く設定してしまうと、パージ流量の制御機構の
応答遅れによるパージガス中の燃料だけでは、燃焼には
到底不足（リーン）であり、燃料カット後に正常な燃焼
が望めず、ドライバビリティの悪化を招く恐れがあると
いう問題がある。また、仮に、パージガス中の燃料だけ
で正常な燃焼が得られると仮定しても、燃料カット後の
パージガス中の燃料はパージ率だけで決まるものではな
く、パージ濃度、機関回転数によって変化するので、パ
ージ率だけで燃料カットの遅延時間を決定すると、燃料
カット時にパージガスが既に吸気通路内から掃気されて
いることがあり、燃料カット時に安定してパージガスを
供給できず、ドライバビリティ、エミッションの悪化を
招く恐れがある。

【０００６】そこで、本発明の目的は、エバポパージシ
ステムを備える内燃機関において、燃料カット条件の時
には吸気通路内に残るパージガスを全て掃気してから燃
料カットを行うことにより、ドライバビリティ、エミッ
ションの悪化を招くことなく良好な燃料カットを行うこ
とができる内燃機関の燃料噴射制御装置を提供すること
にある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成する本発
明の原理構成が図１に示される。図１に示すように、本
発明の内燃機関の燃料噴射制御装置は、内燃機関の燃料
タンク２１からのベーパを一時的にキャニスタ２２に吸
着し、このキャニスタ２２から吸気管２に吸入されるパ
ージガスの供給量を、内燃機関の運転状態に応じて制御
するパージ流量制御手段とを備えたエバポパージシステ
ムＥＰと、内燃機関の運転状態に応じて吸気中に噴射す
る燃料量を制御する燃料噴射制御手段と、を備える内燃
機関の燃料噴射制御装置において、燃料カット条件検出
手段は内燃機関の燃料カット条件を検出し、パージガス
カット指令手段は燃料カット条件になった時に、直ちに
パージ流量制御手段にパージガスの供給カット指令を出
力し、燃料カット指令手段は燃料カット条件になってか
ら所定時間経過後に、燃料噴射制御手段に燃料の供給を
カットする指令を出力することを特徴としている。

【０００８】この場合、燃料カット指令手段は、所定時
間を、パージガスのパージ率、パージガス濃度、及び機
関回転数のうちの少なくとも１つの値に応じて、パージ
率、パージガス濃度が高い時には延長し、機関回転数が
高い時には短縮するようにしても良い。また、燃料カッ
ト指令手段は、パージガスのパージ率、パージガス濃
度、及び機関回転数のうちの少なくとも１つの値に基づ
いて、パージガスの供給カット後に吸気中からパージガ
スが掃気される掃気完了時間を演算し、掃気完了時間が
所定時間よりも長い場合には、掃気完了時間経過後に燃
料の供給をカットする指令を出力するようにしても良
い。

【０００９】本発明によれば、エバポパージシステムを
備える内燃機関であって、所定の運転条件の時に燃料カ
ットを行うものにおいて、燃料カット条件になった時に
はまず、パージ流量制御手段にパージガスの供給カット
指令が出力されてパージがカットされる。そして、燃料
カット条件になってから所定時間の経過後に、燃料噴射
制御手段に燃料の供給をカットする指令が出力されて燃
料の供給がカットされる。このように、本発明では、吸
気通路内に残るパージガスが全て掃気されてから燃料カ
ットが行なわれることにより、燃料カット後にパージガ
スの影響が残らず、ドライバビリティ、エミッションの
悪化を招く恐れのない良好な燃料カットを行うことがで
きる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して本発明
の内燃機関の燃料噴射制御装置の実施形態について説明
する。図２は、本発明の一実施例に係る燃料噴射制御装
置と、エパポパージシステムとを備えた電子制御燃料噴
射式内燃機関の全体概要図である。図２において、内燃
機関１の吸気通路２には空気流量を測定するエアフロー
メータ（図示せず）が設けられており、その下流側にス
ロットル弁１８が設けられている。このスロットル弁１
８の軸には、スロットル弁１８の開度を検出するスロッ
トル開度センサ１９が設けられている。このスロットル
開度センサ１９の下流側の吸気通路２には各気筒毎に燃
料供給系から加圧燃料を吸気ポートへ供給するための燃
料噴射弁７が設けられている。

【００１１】ディストリビュータ４には、その軸が例え
ばクランク角(CA)に換算して720 ゜CA毎に基準位置検出
用パルス信号を発生するクランク角センサ５及び30゜CA
毎に基準位置検出用パルス信号を発生するクランク角セ
ンサ６が設けられている。これらクランク角センサ５，
６のパルス信号は、燃料噴射時期の割込要求信号、点火
時期の基準タイミング信号、燃料噴射量演算制御の割込
要求信号等として作用する。これらの信号は制御回路１
０の入出力インタフェース１０２に供給され、このうち
クランク角センサ６の出力はＣＰＵ１０３の割込端子に
供給される。

【００１２】また、内燃機関１のシリンダブロックの冷
却水通路８には、冷却水の温度を検出するための水温セ
ンサ９が設けられている。水温センサ９は冷却水の温度
THWに応じたアナログ電圧の電気信号を発生する。この
出力もＡ／Ｄ変換器１０１に供給されている。排気マニ
ホルド１１より下流の排気系には、排気ガス中の３つの
有害成分ＨＣ，ＣＯ，ＮＯｘを同時に浄化する三元触媒
コンバータ１２が設けられている。また、排気マニホル
ド１１の下流側であって、触媒コンバータ１２の上流側
の排気パイプ１４には、空燃比センサの一種であるＯ₂
センサ１３が設けられている。Ｏ₂センサ１３は排気ガ
ス中の酸素成分濃度に応じて電気信号を発生する。すな
わち、Ｏ₂センサ１３は空燃比が理論空燃比に対してリ
ッチ側かリーン側かに応じて、異なる出力電圧を制御回
路10の信号処理回路１１１を介してＡ／Ｄ変換器１０１
に供給する。また、入出力インタフェース１０２には図
示しないキースイッチのオン／オフ信号が供給されるよ
うになっている。

【００１３】また、内燃機関１には燃料タンク２１から
蒸発するペーバが大気中に逃げるのを防止するエバポパ
ージシステムが設けられている。このシステムはチャコ
ールキャニスタ (以後単にキャニスタという）２２、及
び電気式パージ流量制御弁（Ｄ−ＶＳＶ２６）を備えて
いる。キャニスタ２２にはパージポート２２ａ、大気ポ
ート２２ｂ、およびタンクポート２２ｃがあり、パージ
ポート２２ａとタンクポート２２ｃとはキャニスタ２２
内で中継室２２ｄによって連通されている。キャニスタ
２２のタンクポート２２ｃは燃料タンク２１の上底とベ
ーパ捕集管２５で結ばれ、燃料タンク２１から蒸発する
ベーパを吸着する。キャニスタ２２の大気ボート２２ｂ
は大気に開放されており、パージポート２２ｃはパージ
管２７によって吸気通路２のパージポート１５に接続さ
れている。

【００１４】ベーパ捕集管２５の途中には、燃料タンク
２１内のベーパの圧力が所定圧以上になった時に開くタ
ンク内圧制御弁２３が設けられている。この内圧制御弁
２３にはスイッチが取り付けられており、内圧制御弁２
３の開閉状況は入出力インタフェース１０２に入力され
るようになっている。この内圧制御弁２３の開弁時間に
よって、制御回路１０はキャニスタ２２に吸着されるベ
ーパ量を検出することができる。Ｄ−ＶＳＶ２６はキャ
ニスタ２２に吸着されたベーパを吸気通路２のスロット
ル弁１８の下流側に戻すパージ管２７の途中に設けられ
た電磁開閉弁であり、制御回路１０からの電気信号を受
けて開閉し、吸気通路２に流入させるベーパ量をデュー
ティ制御することが可能である。

【００１５】以上のような構成において、図示しないキ
ースイッチがオンされると、制御回路１０が通電されて
プログラムが起動し、各センサからの出力を取り込み、
燃料噴射弁７やその他のアクチュエータを制御する。制
御回路１０は、例えばマイクロコンピュータを用いて構
成され、前述のＡ／Ｄ変換器１０１，入出力インタフェ
ース１０２，ＣＰＵ１０３の他に、ＲＯＭ１０４，ＲＡ
Ｍ１０５，キースイッチのオフ後も情報の保持を行うバ
ックアップＲＡＭ１０６，クロック(CLK）１０７等が設
けられており、これらはバス１１３で接続されている。

【００１６】この制御回路１０において、ダウンカウン
タ, フリップフロップ, 及び駆動回路を含む噴射制御回
路１１０は燃料噴射弁７を制御するためのものである。
即ち、吸入空気量と機関回転数とから演算された基本噴
射量Ｔｐを機関の運転状態で補正した燃料噴射量ＴＡＵ
が演算されると、燃料噴射量ＴＡＵが噴射制御回路
１１０のダウンカウンタにプリセットされると共に、フ
リップフロップもセットされて駆動回路が燃料噴射弁７
の付勢を開始する。他方、ダウンカウンタがクロック信
号 (図示せず) を計数して最後にそのキャリアウト端子
が“１”レベルになった時に、フリップフロップがリセ
ットされて駆動回路は燃料噴射弁７の付勢を停止する。
つまり、前述の燃料噴射量ＴＡＵだけ燃料噴射弁７は付
勢され、したがって、燃料噴射量ＴＡＵに応じた量の燃
料が内燃機関１の燃焼室に送り込まれることになる。

【００１７】なお、ＣＰＵ１０３の割込発生は、Ａ／Ｄ
変換器１０１のＡ／Ｄ変換終了後、入出力インタフェー
ス１０２がクランク角センサ６のパルス信号を受信した
時、クロック発生回路１０７からの割込信号を受信した
時、等である。以上のように構成された内燃機関の燃料
噴射制御装置において、本発明の制御回路１０は、内燃
機関の運転状態が燃料カット状態になった時に、まず、
Ｄ−ＶＳＶ２６を閉じてパージをカットし、次いで、パ
ージカット後の所定時間の後に、燃料カットを行うよう
に動作する。

【００１８】図３(a) は図２に示した燃料噴射制御装置
を備えた内燃機関の制御回路１０の燃料カット制御に係
わるメインルーチンの一部を示すものである。ステップ
３０１ではスロットル弁１８が全閉状態か否かを判定す
る。そして、スロットル弁１８が全閉状態の時にはステ
ップ３０２に進み、スロットル弁１８が全閉でない時は
ステップ３０７に進む。ステップ３０２では、機関回転
数Ｎｅが所定回転数Ｘ以上か否かを判定する。機関回転
数がＸ以上の時にはステップ３０３に進み、車速がＹｋ
ｍ／ｈ以上か否かを判定する。

【００１９】ステップ３０１〜３０３において全てＹＥ
Ｓとなった場合が燃料カット条件が成立した時であり、
ステップ３０４に進む。一方、ステップ３０１〜３０３
の何れかのステップでＮＯとなった場合は、燃料カット
条件が成立していない状態である。ステップ３０１でＮ
Ｏとなった場合はステップ３０７で燃料カット遅延時間
計数カウンタの計数値をクリアしてからステップ３０８
に進み、ステップ３０２，３０３でＮＯとなった場合は
そのままステップ３０８に進む。

【００２０】燃料カット条件が成立した時に進むステッ
プ３０４では、パージカットの実行を許可するパージカ
ットフラグＰＣＦの値を１にする。パージカットフラグ
ＰＣＦが１にされると、図２で説明した制御回路１０か
らの指令でＤ−ＶＳＶ２６が遮断される。パージカット
フラグＰＣＦの値を１にした後は、ステップ３０５にお
いて燃料カット遅延時間カウンタの計数値が燃料カット
遅延時間αを経過したか否かを判定する。この実施例で
は燃料カット遅延時間αは予め設定された固定値であ
る。また、燃料カット遅延時間カウンタは制御回路１０
の中に設定されたカウンタであり、図３(b) のステップ
３０９に示すように、所定時間毎のタイミングで計数値
が増大（インクリメント）されている。なお、燃料カッ
ト遅延時間カウンタの計数値は、ステップ３０１におい
て、スロットル弁１８が全閉でないと判定された燃料カ
ット条件の非成立時に、ステップ３０７においてクリア
する。

【００２１】ステップ３０５において、燃料カット遅延
時間カウンタの計数値が燃料カット遅延時間α以上にな
った時は、ステップ３０６に進んで燃料カットフラグＦ
ＣＦを１にし、燃料カット遅延時間カウンタの計数値が
まだ燃料カット遅延時間αに達していない時は、ステッ
プ３０８に進んで燃料カットフラグＦＣＦを０にする。
燃料カットフラグＦＣＦが１にされると、制御回路１０
によって燃料噴射が強制的に停止される。燃料カットフ
ラグＦＣＦが０の時は、機関の運転状態に応じて演算さ
れた燃料量が燃料噴射弁７から噴射される。

【００２２】このように、本発明では、機関の運転条件
が燃料カット条件になった場合には、まず、パージカッ
トが実行され、パージカット実行後にパージガスが全て
燃料室に入るのに十分な時間である所定時間αが経過し
てから燃料カットが実行される。従って、吸気通路内に
パージガスがなくなった状態で燃料カットが実行される
ので、パージガス量の変動によるドライバビリティの悪
化やエミッションの悪化の影響を抑制することができ
る。

【００２３】次に、前述の燃料カット遅延時間αを、機
関回転数Ｎｅ、ベーパ濃度ＦＧＰＧ、或いはパージ率
（パージ流量／吸入空気量）で変更し、必ず、吸気通路
内にパージガスがなくなった状態で燃料カットが実行さ
れる制御回路１０の第２の制御について説明するが、そ
の前に、電子制御内燃機関におけるベーパ濃度ＦＧＰＧ
の求め方の一例を説明する。

【００２４】ここでは、空燃比の学習制御を行う内燃機
関において、空燃比の学習が完了、未完了を問わずにキ
ャニスタからのベーパの濃度を更新して空燃比の荒れを
防止して燃料噴射を行う例を、図４から図６のフローチ
ャートを用いて説明する。図４では、空燃比フィードバ
ック補正係数（ＦＡＦ）、ベース空燃比学習値の演算に
ついて説明する。なお、この内燃機関では、機関の運転
領域が機関の運転状態に応じてｎ個に分けられ、各領域
毎に学習値を有するベース空燃比学習制御が行われるも
のとする。

【００２５】まず、ステップ４０１では内燃機関の運転
状態パラメータ（水温、負荷、機関回転数等）を読み込
み、続くステップ４０２では内燃機関の運転領域（Ｄ１
〜Ｄｎ：ｎは自然数）を機関の負荷等により判定する。
そして、続くステップ４０３では機関の運転状態がベー
ス空燃比（Ａ／Ｆ）学習条件か否かを判定し、ベースＡ
／Ｆ学習条件でない時にはステップ４０８に進んでベー
パ濃度ＦＧＰＧを０にしてこのルーチンを終了する。一
方、ステップ４０３でベースＡ／Ｆ学習条件である時は
ステップ４０４に進み、公知のベースＡ／Ｆ学習（ＦＡ
Ｆの演算、運転領域（Ｄ１〜Ｄｎ）毎のベースＡ／Ｆ学
習値の演算）を行う。

【００２６】ステップ４０４が終了するとステップ４０
５においてベースＡ／Ｆ学習が完了した領域が有るか否
かを判定する。ベースＡ／Ｆ学習が完了した領域が全く
ない場合はパージ制御は実行されない。従って、ステッ
プ４０５でベースＡ／Ｆ学習が完了した領域がない場合
はステップ４０８に進んでベーパ濃度ＦＧＰＧを０にし
てこのルーチンを終了する。一方、ステップ４０５でベ
ースＡ／Ｆ学習が完了した領域があると判定した場合は
ステップ４０６に進み、パージ制御が実行中であるか否
かを判定する。

【００２７】ステップ４０６においてパージ制御が実行
中でないと判定した時はステップ４０８に進んでベーパ
濃度ＦＧＰＧを０にしてこのルーチンを終了する。一
方、ステップ４０６でパージ制御が実行中であると判定
した時にはステップ４０７において後述するベーパ濃度
の演算を行った後にこのルーチンを終了する。図５は図
４のステップ４０７におけるベーパ濃度の演算の一実施
例を詳細に示すものである。

【００２８】ステップ５０１ではまず、ステップ４０２
で判定した現在の運転領域（Ｄ１〜Ｄｎ）の読み込みを
行い、続くステップ５０２では積算パージ流量の演算を
行う。この積算パージ流量の演算はＤ−ＶＳＶ２６が開
弁した時間と開度、及びその時の吸気通路２内の負圧に
よって演算することができるが、積算パージ流量の演算
は本発明の主旨ではないので、ここでは詳しい説明は省
略する。

【００２９】続くステップ５０３ではステップ５０１で
読み込んだ現在の運転領域がベースＡ／Ｆ学習の完了領
域か否かを判定する。この実施例では、このステップ５
０３の判定により、ベースＡ／Ｆ学習完了領域では、Ｆ
ＡＦのずれは全てパージの影響としてこれからベーパ濃
度ＦＧＰＧを演算によって求め、ベースＡ／Ｆ学習未完
了領域では、ステップ５０２において求めた積算パージ
流量と、予め求めて制御回路１０のＲＯＭ１０４に記憶
してあるベーパ濃度の減衰率ＫＦＧＰＧＤＥＣとからベ
ーパ濃度ＦＧＰＧを演算するようにしている。

【００３０】最初に、現在の運転領域がベースＡ／Ｆ学
習の完了領域である場合について説明する。この場合は
ステップ５０４において空燃比センサからの出力信号に
より演算される現在のＦＡＦの値を読み込み、続くステ
ップ５０５でこのＦＡＦの値のパージによるずれがリッ
チ側に所定値ｂ以上ずれているか否かを１−ＦＡＦ≧ｂ
により判定する。この判定はベースＡ／Ｆ学習の完了領
域ではＦＡＦの値が１となっていることによる。そし
て、１−ＦＡＦ≧ｂの場合（ＦＡＦがリッチ側にｂ以上
ずれている）はステップ５０６に進み、ベースＡ／Ｆ学
習完了領域におけるベーパ濃度ＦＧＰＧ（Ｒ）の値を下
式によりベーパ濃度ＦＧＰＧから所定値Ｂだけ減らすこ
とによって求めてステップ５０９に進む。

【００３１】ＦＧＰＧ（Ｒ）＝ＦＧＰＧ − Ｂ一方、ステップ５０５で１−ＦＡＦ＜ｂの時はステップ
５０７に進み、ＦＡＦの値のパージによるずれがリーン
側に所定値ｂ以上ずれているか否かを１−ＦＡＦ≦−ｂ
により判定する。そして、１−ＦＡＦ≦−ｂの場合（Ｆ
ＡＦがリーン側にｂ以上ずれている）はステップ５０８
に進み、ベースＡ／Ｆ学習完了領域におけるベーパ濃度
ＦＧＰＧ（Ｒ）の値を下式によりベーパ濃度ＦＧＰＧか
ら所定値Ｂだけ増やすことによって求めてステップ５０
９に進む。

【００３２】ＦＧＰＧ（Ｒ）＝ＦＧＰＧ＋Ｂそして、ステップ５０９ではベースＡ／Ｆ学習完了領域
におけるベーパ濃度ＦＧＰＧ（Ｒ）の値をベーパ濃度Ｆ
ＧＰＧに置き換えてこのルーチンを終了する。また、Ｆ
ＡＦの値のパージによるリッチ側またはリーン側へのず
れが所定値ｂ未満の時（ステップ５０５，５０７で共に
ＮＯ）はベースＡ／Ｆ学習完了領域におけるベーパ濃度
ＦＧＰＧ（Ｒ）の値は変更せずにこのルーチンを終了す
る。

【００３３】次に、ステップ５０３における現在の運転
領域の判定が、ベースＡ／Ｆ学習の未完了領域である場
合について説明する。この場合はステップ５１０に進
み、ステップ５０２で演算した積算パージ流量から、ベ
ースＡ／Ｆ学習未完了領域におけるベーパ濃度の減衰率
ＫＦＧＰＧＤＥＣを制御回路１０のＲＯＭ１０４に記憶
されているマップから補間演算して求める。そして、続
くステップ５１１において、ベースＡ／Ｆ学習未完了領
域におけるベーパ濃度ＦＧＰＧ（Ｋ）を、下式により演
算し、ベースＡ／Ｆ学習未完了領域におけるベーパ濃度
ＦＧＰＧ（Ｋ）の値をベーパ濃度ＦＧＰＧに置き換えて
このルーチンを終了する。

【００３４】ＦＧＰＧ（Ｋ）＝（ＦＧＰＧ−１）×ＫＦ
ＧＰＧＤＥＣ＋１なお、以上説明した実施例において、図２の制御回路１
０の入出力インタフェース１０２に入力される内圧制御
弁２３の開閉状況によって、キャニスタ２２へのベーパ
の吸着量を演算して求めてＲＡＭ１０５に記憶してお
き、一方、ＲＯＭ１０４にはパージ開始前のキャニスタ
２２へのベーパの吸着量に応じて複数の減衰率マップを
記憶させておき、パージ開始時にキャニスタ２２へのベ
ーパの吸着量に応じて複数の減衰率マップを使い分ける
ようにしても良い。

【００３５】図６は燃料噴射量ＴＡＵを演算するルーチ
ンであって、所定クランク角、例えば、３６０°ＣＡ毎
に実行される。ステップ６０１では基本噴射量ＴＰを演
算する。即ち、機関の吸入空気量Ｑ及び回転速度Ｎｅの
データをＲＡＭ１０５から読み出して、式ＴＰ＝ＫＱ／
Ｎｅ（但し、Ｋは定数）により演算する。そして、暖機
増量補正量、吸気温補正量、水温補正量、過渡時補正量
等の機関の運転状態に応じた補正量ＦＷを演算する。続
くステップ６０２では燃料噴射量ＴＡＵを、フィードバ
ック補正量ＦＡＦとこの補正量ＦＷとベーパ濃度ＦＧＰ
Ｇを含む式ＴＡＵ＝ＴＰ×（ＦＷ＋ＦＡＦ−ＦＧＰＧ）によって演算する。次いで、ステップ６０３において噴
射量ＴＡＵを噴射制御回路１１０のダウンカウンタとフ
リップフロップにセットする。このセットにより燃料噴
射が実行される。

【００３６】以上が空燃比の学習制御を行う内燃機関に
おけるベーパの濃度を更新、およびベーパ濃度を加味し
た燃料噴射量ＴＡＵの演算例である。なお、パージ率
（パージ流量／吸入空気量）は、Ｄ−ＶＳＶ２６の開度
と開弁時間、およびエアフローメータより求めた吸入空
気量によって求めることができるので、ここではこれ以
上の説明は省略する。

【００３７】吸気通路内にパージガスがなくなった状態
で燃料カットを実行する制御回路１０の第２の制御で
は、図３で説明した制御を実行し、その燃料カット遅延
時間αだけを、機関回転数Ｎｅ、ベーパ濃度ＦＧＰＧ、
およびパージ率（パージ流量／吸入空気量）で変更す
る。この燃料カット遅延時間αの変更を図７を用いて説
明する。

【００３８】ステップ７０１ではパージカットフラグＰ
ＣＦが１が否かを判定し、ＰＣＦ≠１の時は燃料カット
遅延時間αの演算をせずにこのルーチンを終了する。一
方、ステップ７０１でＰＣＦ＝１の時はステップ７０２
に進み、基本燃料カット遅延時間α０を読み込む。この
基本燃料カット遅延時間α０の値は、機関回転数、ベー
パ濃度、及びパージ率が、予め定めた基本機関回転数、
基本ベーパ濃度、及び基本パージ率の時に、吸気通路内
にパージガスがなくなる時間であり、予め計算して制御
回路１０のＲＯＭ１０４に格納してある。

【００３９】基本燃料カット遅延時間α０を読み込む
と、続くステップ７０３において、現在の機関回転数Ｎ
ｅ、ベーパ濃度ＦＧＰＧ、及びパージ率を読み込む。そ
して、ステップ７０４では機関回転数Ｎｅの大小に応じ
た第１の補正係数Ｋ１を、ＲＯＭ１０４に格納された補
正係数マップに基づいて演算する。第１の補正係数Ｋ１
は、機関回転数が前述の基本回転数の時に１であり、機
関回転数が基本回転数より大きい時には吸気通路内にパ
ージガスがなくなる時間が早まるので１より小さく、逆
に、機関回転数が基本回転数より小さい時には吸気通路
内にパージガスがなくなる時間が遅くなるので１より大
きい値である。

【００４０】ステップ７０４で第１の補正係数Ｋ１を演
算した後は、ステップ７０５においてベーパ濃度ＦＧＰ
Ｇの大小に応じた第２の補正係数Ｋ２を、ＲＯＭ１０４
に格納された補正係数マップに基づいて演算する。第２
の補正係数Ｋ２は、ベーパ濃度が前述の基本ベーパ濃度
の時に１であり、ベーパ濃度が基本ベーパ濃度より大き
い時には吸気通路内にパージガスがなくなる時間が遅く
なるので１より大きく、逆に、ベーパ濃度が基本ベーパ
濃度より小さい時には吸気通路内にパージガスがなくな
る時間が早まるので１より小さい値である。

【００４１】ステップ７０５で第２の補正係数Ｋ２を演
算した後は、ステップ７０６においてパージ率の大小に
応じた第３の補正係数Ｋ３を、ＲＯＭ１０４に格納され
たマップに基づいて演算する。第３の補正係数Ｋ３は、
パージ率が前述の基本パージ率の時に１であり、パージ
率が基本パージ率より大きい時には１より大きく、逆
に、パージ率が基本パージ率より小さい時には１より小
さい値である。

【００４２】このようにして第１、第２及び第３の補正
係数Ｋ１、Ｋ２、Ｋ３を演算した後は、ステップ７０７
において、ステップ７０２で演算した基本燃料カット遅
延時間α０の値に、補正係数Ｋ１、Ｋ２、Ｋ３を乗算
し、図３のステップ３０５で使用する燃料カット遅延時
間αを演算する。この結果、機関回転数が大きい時には
燃料カット遅延時間αが短くなり、ベーパ濃度及びパー
ジ率が大きい時には燃料カット遅延時間αが長くなる。

【００４３】なお、図７のフローチャートでは、機関回
転数、ベーパ濃度、及びパージ率の全ての変数に対して
燃料カット遅延時間αを補正する例を示したが、この３
つの変数のうち、少なくとも１つの変数を用いて燃料カ
ット遅延時間αを補正するようにしても十分効果はあ
る。このように、燃料カット遅延時間αを機関回転数、
ベーパ濃度、又はパージ率の少なくとも１つの変数で変
更すると、燃料噴射弁の燃料をカットするタイミングを
最適にすることができ、燃費の悪化を抑制することがで
きる。

【００４４】次に、機関の運転条件が燃料カット条件に
なった時に、前述の燃料カット遅延時間αは固定値にし
ておいてパージガスの流入をまずカットし、パージカッ
ト状態で吸気通路内に残るパージガスが全量掃気される
掃気時間βを演算し、この掃気時間βが燃料カット遅延
時間αよりも長い場合は、燃料カットをこの掃気時間β
の経過後に実行する制御回路１０の第３の制御について
説明する。

【００４５】なお、この制御回路１０の第３の制御は、
図３で説明した制御回路１０の第１の制御のステップ３
０５とステップ３０６の間にステップ８０１が挿入され
るだけであるので、図３で説明した制御と同じ手順を示
すステップには同じステップ番号を付してその説明を簡
略化する。制御回路１０の第３の制御手順においては、
ステップ３０１〜３０４で燃料カット条件を判定し、ス
テップ３０４でパージカットフラグＰＣＦを１にした
後、ステップ３０５に進む。ステップ３０５では、燃料
カット遅延時間計数カウンタの計数値が燃料カット遅延
時間α以上になったか否かを判定し、燃料カット遅延時
間計数カウンタの計数値が燃料カット遅延時間α以上に
なった場合は、ステップ３０６に進む前にステップ８０
１に進む。

【００４６】ステップ８０１では、パージ停止時間計数
カウンタの計数値がパージ掃気時間β以上になったか否
かを判定し、パージ停止時間計数カウンタの計数値がパ
ージ掃気時間β以上になった場合はステップ３０６に進
み、燃料カットフラグＦＣＦを１にしてこのルーチンを
終了する。一方、ステップ３０１でＮＯになった場合は
ステップ３０７で燃料カット遅延時間計数カウンタの計
数値をクリアしてからステップ３０８に進み、燃料カッ
トフラグＦＣＦを０にしてこのルーチンを終了する。ま
た、ステップ３０２、３０３、ステップ３０５、及びス
テップ８０１の何れかのステップでＮＯとなった場合も
ステップ３０８に進み、燃料カットフラグＦＣＦを０に
してこのルーチンを終了する。

【００４７】以上のような制御回路１０の第３の制御手
順において、パージ停止時間計数カウンタの計数値は、
図９に示すようなパージ停止時間計数ルーチンにより、
所定時間毎、或いは所定クランク角毎に更新されてい
る。このパージ停止時間計数ルーチンでは、ステップ９
０１においてパージ実行中か否かを判定し、パージ実行
中と判定した場合はステップ９０２においてパージ停止
時間計数カウンタの計数値をクリアしてこのルーチンを
終了する。一方、ステップ９０１においてパージ実行中
でないと判定した場合はステップ９０３に進み、パージ
停止時間計数カウンタの計数値をインクリメントしてこ
のルーチンを終了する。

【００４８】図８の制御回路１０の第３の制御手順にお
けるパージ掃気時間βは、図１０に示す手順によって演
算される。まず、ステップ１００１ではパージカットフ
ラグＰＣＦが１か否かを判定し、ＰＣＦ≠１の場合はこ
のままこのルーチンを終了し、ＰＣＦ＝１の時にはステ
ップ１００２に進んで、クランク角の読み込み、及び機
関回転数Ｎｅの読み込みを行う。

【００４９】吸気通路２へのパージ管２７の接続部から
下流側（燃焼室側）の燃焼室の容積も含む容積は予め分
かっているので、ステップ１００３では、クランク角、
機関回転数Ｎｅ、及びパージ管２７の接続部から下流側
の吸気通路２の容積に基づいて、パージ掃気時間βを演
算してこのルーチンを終了する。このように、制御回路
１０の第３の制御手順によれば、機関の運転条件が燃料
カット条件になってパージカットを実行した後に、吸気
通路２内に大量のパージガスが残っていた場合でも、吸
気通路内に残るパージガスが全量掃気される掃気時間β
が経過するまでは、燃料カットが行われないので、パー
ジガスの残留によるドライバビリティの悪化の影響を抑
制することができる。

【００５０】最後に、制御回路１０の第３の制御の変形
例である第４の制御について図１１を用いて説明する。
第４の制御では、第３の制御で演算した掃気時間βを、
ベーパ濃度ＦＧＰＧ、或いはパージ率（パージ流量／吸
入空気量）で変更し、掃気時間βの精度を向上させたも
のである。まず、ステップ１１０１ではパージカットフ
ラグＰＣＦが１か否かを判定し、ＰＣＦ≠１の場合はこ
のままこのルーチンを終了し、ＰＣＦ＝１の時にはステ
ップ１１０２に進んで、クランク角、機関回転数Ｎｅ、
ベーパ濃度ＦＧＰＧ、及びパージ率の読み込みを行う。

【００５１】続くステップ１１０３では前述のステップ
１００３と同様に、クランク角、機関回転数Ｎｅ、及び
パージ管２７の接続部から下流側の吸気通路２の容積に
基づいて、基本パージ掃気時間β０を演算する。この時
のベーパ濃度とパージ率は、それぞれ固定値の基本ベー
パ濃度と基本パージ率を使用する。ステップ１１０４で
は、ベーパ濃度ＦＧＰＧの大小に応じた第１の掃気時間
補正係数Ｊ１を、ＲＯＭ１０４に格納された補正係数マ
ップに基づいて演算する。第１の掃気時間補正係数Ｊ１
は、ベーパ濃度が基本ベーパ濃度の時に１であり、ベー
パ濃度が基本ベーパ濃度より大きい時には吸気通路内に
パージガスがなくなる時間が遅くなるので１より大き
く、逆に、ベーパ濃度が基本ベーパ濃度より小さい時に
は吸気通路内にパージガスがなくなる時間が早まるので
１より小さい値である。

【００５２】ステップ１１０４で第１の掃気時間補正係
数Ｊ１を演算した後は、ステップ１１０５においてパー
ジ率の大小に応じた第２の掃気時間補正係数Ｊ２を、Ｒ
ＯＭ１０４に格納されたマップに基づいて演算する。第
２の掃気時間補正係数Ｊ２は、パージ率が前述の基本パ
ージ率の時に１であり、パージ率が基本パージ率より大
きい時には１より大きく、逆に、パージ率が基本パージ
率より小さい時には１より小さい値である。

【００５３】このようにして第１と第２の掃気時間補正
係数Ｊ１、Ｊ２を演算すると、ステップ１１０６におい
て、ステップ１１０３で演算した基本パージ掃気時間β
０の値に、掃気時間補正係数Ｊ１、Ｊ２を乗算し、図８
のステップ８０１で使用するパージ掃気時間βを演算す
る。この結果、ベーパ濃度及びパージ率が大きい時には
パージ掃気時間βが長くなる。

【００５４】なお、図１１のフローチャートでは、ベー
パ濃度とパージ率の２つの変数に対してパージ掃気時間
βを補正する例を示したが、この２つの変数のうち、何
れかを用いてパージ掃気時間βを補正するようにしても
十分効果はある。このように、パージ掃気時間βをベー
パ濃度、又はパージ率の少なくとも１つの変数で変更す
ると、パージカット後の吸気通路２内に残留するパージ
ガスの掃気時間をより正確に求めることができるので、
パージガスの残留によるドライバビリティの悪化の影響
を抑制することができると共に、燃料噴射弁の燃料をカ
ットするタイミングを最適にすることができ、燃費を向
上させることができる。

【００５５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
エバポパージシステムを備える内燃機関であって、所定
の運転条件の時に燃料カットを行うものにおいて、燃料
カット条件になった時にはまず、パージ流量制御手段に
パージガスの供給カット指令が出力されてパージがカッ
トされ、燃料カット条件になってから所定時間の経過後
に、燃料噴射制御手段に燃料の供給をカットする指令が
出力されて燃料の供給がカットされる。この結果、パー
ジガスカット時の応答遅れがあっても、パージガスの掃
気中はメイン噴射が実行されているため、メイン噴射で
パージガスカット時の応答遅れの補正が可能であり、絶
えず良好な空燃比が得られると共に、燃料カット時にパ
ージガスの影響が残らず、ドライバビリティ、エミッシ
ョンの悪化を招く恐れのない良好な燃料カットを行うこ
とができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の内燃機関の燃料噴射制御装置の原理的
な構成を示すブロック図である。

【図２】本発明の一実施例に係る燃料噴射制御装置を備
えた電子制御式内燃機関の全体概要図である。

【図３】(a) は図２の制御装置による燃料カット制御の
第１の制御手順を説明するフローチャート、(b) は燃料
カット遅延時間の計数手順を説明するフローチャートで
ある。

【図４】空燃比の学習制御を行う内燃機関における、空
燃比フィードバック補正係数、ベース空燃比学習値の演
算の手順を説明するフローチャートである。

【図５】図４のベーパ濃度の演算手順の詳細を説明する
フローチャートである。

【図６】空燃比の学習制御を行う内燃機関における燃料
噴射量の演算手順を説明するフローチャートである。

【図７】本発明の制御回路による燃料カット制御の第２
の制御手順を示すもので、図３の燃料カットルーチンに
おける燃料カット遅延時間を機関回転数、ベーパ濃度、
及びパージ率で補正する手順を説明するフローチャート
である。

【図８】本発明の制御回路による燃料カット制御の第３
の制御手順を示すフローチャートである。

【図９】図８に示した制御手順におけるパージ停止時間
計数カウンタの計数手順を説明するフローチャートであ
る。

【図１０】図８に示した制御手順におけるパージ掃気時
間βの演算手順を説明するフローチャートである。

【図１１】本発明の制御回路による燃料カット制御の第
４の制御手順を示すフローチャートであり、第３の制御
手順におけるパージ掃気時間のベーパ濃度とパージ率に
よる補正の手順を説明するフローチャートである。

【符号の説明】

１…内燃機関２…吸気通路７…燃料噴射弁１０…制御回路１５…パージポート１８…スロットル弁２１…燃料タンク２２…キャニスタ２３…内圧制御弁２５…ベーパ捕集管２６…電気式パージ流量制御弁（Ｄ−ＶＳＶ）２７…パージ管

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｆ０２Ｍ 25/08 ３０１Ｆ０２Ｍ 25/08 ３０１Ｎ３０１Ｕ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】内燃機関の燃料タンクからのベーパを一
時的にキャニスタに吸着し、このキャニスタから吸気管
に吸入されるパージガスの供給量を、内燃機関の運転状
態に応じて制御するパージ流量制御手段と、内燃機関の
運転状態に応じて吸気中に噴射する燃料量を制御する燃
料噴射制御手段と、を備える内燃機関の燃料噴射制御装
置において、前記内燃機関の燃料カット条件を検出する燃料カット条
件検出手段と、前記燃料カット条件になった時に、直ちに前記パージ流
量制御手段にパージガスの供給カット指令を出力するパ
ージガスカット指令手段と、前記燃料カット条件になってから所定時間経過後に、前
記燃料噴射制御手段に燃料の供給をカットする指令を出
力する燃料カット指令手段と、を設けたことを特徴とす
る内燃機関の燃料噴射制御装置。
【請求項２】前記燃料カット指令手段は、前記所定時
間を、前記パージガスのパージ率、パージガス濃度、及
び機関回転数のうちの少なくとも１つの値に応じて、パ
ージ率、パージガス濃度が高い時には延長し、機関回転
数が高い時には短縮することを特徴とする請求項１に記
載の内燃機関の燃料噴射制御装置。
【請求項３】前記燃料カット指令手段は、前記パージ
ガスのパージ率、パージガス濃度、及び機関回転数のう
ちの少なくとも１つの値に基づいて、前記パージガスの
供給カット後に吸気中からパージガスが掃気される掃気
完了時間を演算し、掃気完了時間が前記所定時間よりも
長い場合には、この掃気完了時間経過後に前記燃料の供
給をカットする指令を出力することを特徴とする請求項
１に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置。