JP2003090244A - 内燃機関の制御装置 - Google Patents

内燃機関の制御装置

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JP2003090244A
JP2003090244A JP2001282279A JP2001282279A JP2003090244A JP 2003090244 A JP2003090244 A JP 2003090244A JP 2001282279 A JP2001282279 A JP 2001282279A JP 2001282279 A JP2001282279 A JP 2001282279A JP 2003090244 A JP2003090244 A JP 2003090244A
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air
fuel
purge
fuel ratio
correction amount
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JP2001282279A
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English (en)
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Shigetoshi Wakabayashi
茂俊 若林
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Honda Motor Co Ltd
Original Assignee
Honda Motor Co Ltd
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  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Supplying Secondary Fuel Or The Like To Fuel, Air Or Fuel-Air Mixtures (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】空燃比のオープンループ制御においても、最適
な量の燃料が内燃機関に供給されるようにする。 【解決手段】内燃機関の制御装置は、運転状態に基づい
て内燃機関に供給すべき燃料量を算出する手段と、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
ジする手段と、パージ手段でパージされる蒸発燃料の濃
度に応じて、上記算出された燃料量から減量すべきパー
ジ補正量を算出するパージ手段と、運転状態に応じて設
定された目標空燃比になるよう該内燃機関に供給される
混合気の空燃比をフィードバック制御するための空燃比
補正量を算出する手段とを備える。制御装置は、内燃機
関に供給される混合気の空燃比がオープンループ制御さ
れるとき、空燃比フィードバック制御時に空燃比補正量
によって修正されていたパージ補正量のずれを算出し、
該算出されたずれに基づいて、上記算出されたパージ補
正量を補正する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、内燃機関の吸気
系にパージされる蒸発燃料の影響を考慮して、該内燃機
関に供給される燃料の量を運転状態に応じて最適化する
制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】自動車の内燃機関には、燃料タンクから
燃料噴射弁を介して燃料が供給される。一方、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、該キ
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
はパージ制御弁が設けられており、運転状態に従って該
パージ制御弁の開度を調節することにより、内燃機関に
流入する蒸発燃料の量が制御される。
【0003】一般に、内燃機関においては空燃比のフィ
ードバック制御が行われる。この空燃比フィードバック
制御では、空燃比が目標空燃比になるよう燃料噴射量が
算出され、該算出された燃料噴射量に従って燃料噴射弁
が制御される。具体的には、空燃比センサにより空燃比
を検出し、該検出された空燃比と目標空燃比との差を補
正するフィードバック補正値(以下、空燃比補正係数と
呼ぶ)を求める。燃料噴射量を該空燃比補正係数で補正
することにより、空燃比が目標空燃比に達するようにす
る。
【0004】このような空燃比フィードバック制御にお
いて、蒸発燃料が内燃機関の吸気系にパージされると、
空燃比に変動が生じる。そのため、内燃機関に供給され
る燃料に寄与する蒸発燃料量が制御される。
【0005】特開2001−173491号公報には、
運転状態に応じて算出された、吸気系に供給しなければ
ならない要求燃料量から、パージによって吸気系に供給
される蒸発燃料量を減算して、燃料噴射弁によって噴射
すべき燃料噴射量を算出する方法が開示されている。パ
ージによって吸気系に供給される蒸発燃料量は、主にパ
ージの量およびパージされる蒸発燃料の濃度に応じて求
められる。
【0006】蒸発燃料の濃度はセンサによって直接検出
することは難しいため、運転状態から蒸発燃料の濃度を
推定する手法が行われている。この方法によると、たと
えば過渡運転状態や蒸発燃料の濃度の急激な上昇等によ
って、実際の蒸発燃料の濃度と、推定された蒸発燃料の
濃度の間にずれ(誤差)が生ずる場合がある。その結
果、運転状態によっては、上記パージによって吸気系に
供給される蒸発燃料量の算出にずれが生ずる場合があ
る。空燃比フィードバック制御が行われている間は、該
フィードバック制御によって算出された空燃比補正係数
により、燃料噴射弁から噴射すべき燃料噴射量が補正さ
れるので、上記の蒸発燃料量のずれが修正される。こう
して、空燃比フィードバック制御中は、内燃機関に供給
される混合気の空燃比が目標空燃比に達するよう最適化
された燃料量が内燃機関に供給される。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】空燃比フィードバック
制御が実行されている間は、内燃機関に供給される蒸発
燃料量のずれが空燃比補正係数によって修正されるが、
オープンループ制御が実行されている間は、空燃比補正
係数の値が固定され、該蒸発燃料量のずれが修正されな
い。そのため、蒸発燃料量にふくまれる“ずれ”によ
り、燃料噴射量が少なすぎたり多すぎたりし、空燃比が
目標空燃比に達するための最適な燃料量が内燃機関に供
給されない場合がある。
【0008】たとえば、オープンループ制御が実行され
る領域として、リッチ制御がある。リッチ制御は、たと
えば出力の向上、触媒の保護のためにスロットル全開時
等に実施され、空燃比をリッチ状態にするための制御で
ある。このリッチ制御において、蒸発燃料量のずれによ
って燃料噴射弁から噴射される燃料噴射量が少なくな
り、結果として内燃機関に供給すべき燃料量に不足が生
じると、出力の低下および触媒の劣化等の問題が生じ
る。
【0009】したがって、オープンループ制御において
も、蒸発燃料量のずれを修正して、内燃機関に供給され
る混合気の空燃比が目標空燃比に達するための最適な燃
料量が内燃機関に供給されるようにする装置および方法
が必要とされている。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、請求項1の発明の内燃機関の制御装置は、内燃機関
の運転状態に基づいて内燃機関に供給すべき燃料量を算
出する燃料量算出手段と、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と、パ
ージ手段でパージされる蒸発燃料の濃度に応じて、燃料
量算出手段によって算出された燃料量から減量すべきパ
ージ補正量を算出するパージ補正量算出手段と、内燃機
関の運転状態に応じて設定された目標空燃比になるよう
該内燃機関に供給される混合気の空燃比をフィードバッ
ク制御するための空燃比補正量を算出する空燃比補正量
算出手段と、内燃機関に供給される混合気の空燃比がオ
ープンループ制御されるとき、空燃比フィードバック制
御時に空燃比補正量によって修正されていたパージ補正
量のずれを算出し、該算出されたずれに基づいて、パー
ジ補正量算出手段によって算出されたパージ補正量を補
正するパージ補正量補正手段と、を備えるという構成を
とる。
【0011】この発明によると、フィードバック制御時
に生じていたパージ補正量のずれに基づいて、オープン
ループ制御時のパージ補正量が補正されるので、オープ
ンループ制御時であっても、内燃機関に供給される燃料
量を目標空燃比に対して最適化することができる。
【0012】請求項2の発明の内燃機関の制御装置は、
内燃機関の運転状態に基づいて内燃機関に供給すべき燃
料量を算出する燃料量算出手段と、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
段と、パージ手段でパージされる蒸発燃料の濃度に応じ
て、燃料量算出手段によって算出された燃料量から減量
すべきパージ補正量を算出するパージ補正量算出手段
と、内燃機関の運転状態に応じて設定された目標空燃比
になるよう該内燃機関に供給される混合気の空燃比をフ
ィードバック制御するための空燃比補正量を算出する空
燃比補正量算出手段と、内燃機関に供給される混合気の
空燃比がリッチ制御されるとき、空燃比フィードバック
制御時に前記パージ補正量のずれを前記空燃比補正量に
よって修正していたか否かを判定するパージ補正量修正
判定手段と、パージ補正量修正判定手段により前記パー
ジ補正量のずれを前記空燃比補正量によって修正されて
いたと判定された時に、前記空燃比補正量によって修正
されていた修正分を前記パージ補正量から減量する修正
分減量手段と、を備える、という構成をとる。
【0013】この発明によると、リッチ制御において、
空燃比フィードバック制御時にパージ補正量のずれが空
燃比補正量によって修正されていたか否かを判定し、そ
の修正分をパージ補正量から減量するため、リッチ制御
においてパージ補正量のずれにより空燃比が目標空燃比
に対してリーン状態になるのを防止して、出力の低下お
よび触媒の劣化等を回避することができる。
【0014】請求項3の発明は、請求項1または請求項
2に記載の内燃機関の制御装置において、パージ補正量
補正手段は、空燃比補正量によって修正されていたパー
ジ補正量のずれを、パージ手段によってパージが実行さ
れていた時に算出されたパージ有り空燃比補正量と、パ
ージ手段によってパージが実行されていない時に算出さ
れたパージ無し空燃比補正量との偏差に応じて算出す
る、という構成をとる。
【0015】この発明によると、パージ実行中の空燃比
補正量とパージカット中の空燃比補正量の偏差に応じて
パージ補正量が補正されるので、空燃比フィードバック
制御時に生じていたパージ補正量のずれを正確に算出す
ることができ、該ずれに基づいてパージ補正量を補正す
ることができるため、オープンループ制御時であって
も、内燃機関に供給される燃料量を目標空燃比に対して
最適化することができる。
【0016】
【発明の実施の形態】次に図面を参照してこの発明の実
施の形態を説明する。図1は、この発明の実施形態に従
う、内燃機関およびその制御装置の全体構成図である。
【0017】電子制御ユニット(以下、「ECU」)と
いう)5は、内燃機関(以下、「エンジン」と呼ぶ)1
の各部の制御を行うための演算を実行するCPU41、
エンジン各部の制御を行うためのプログラムおよび各種
のデータを格納する読み取り専用メモリ(ROM)4
2、CPU41による演算の作業領域を提供し、エンジ
ン各部から送られてくるデータおよびエンジン各部に送
り出す制御信号を一時記憶するランダムアクセスメモリ
(RAM)43、エンジン各部から送られてくるデータ
を受け入れる入力回路44、エンジン各部に制御信号を
送る出力回路45を備えている。
【0018】図1では、プログラムは、モジュール1、
モジュール2、モジュール3等で示されており、この発
明に従う、内燃機関に供給される燃料量を制御するため
のプログラムは、これらのモジュールのうちの1つまた
は複数に含まれている。また、演算に用いる各種のデー
タはテーブル1、テーブル2等の形でROM42に格納
されている。ROM42は、EEPROMのような書き
換え可能なROMであってもよく、この場合、ある運転
サイクルにおいてECU5が演算した結果をROMに格
納しておき、次の運転サイクルで利用することができ
る。
【0019】エンジン1は、例えば4気筒を備えるエン
ジンであり、吸気管2が連結されている。吸気管2の上
流側にはスロットル弁3が配されており、スロットル弁
3に連結されたスロットル弁開度センサ(θTH)4
は、スロットル弁3の開度に応じた電気信号を出力して
ECU5に供給する。
【0020】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の間に各気筒毎に設け
られ、ECU5からの制御信号によって開弁時間が制御
される。燃料供給管7は、燃料噴射弁6および燃料タン
ク9を接続し、その途中に設けられた燃料ポンプ8が燃
料を燃料タンクから燃料噴射弁6に供給する。図示しな
いレギュレータが、ポンプ8と燃料噴射弁6の間に設け
られ、吸気管2から取り込まれる空気の圧力と、燃料供
給管7を介して供給される燃料の圧力との間の差圧を一
定にするよう動作して、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9
に戻す。こうして、スロットル弁3を介して取り込まれ
た空気は、吸気管2を通り、燃料噴射弁6から噴射され
る燃料と混合してエンジン1のシリンダ(図示せず)に
供給される。
【0021】吸気管圧力(PBA)センサ13および吸
気温(TA)センサ14は、吸気管2のスロットル弁3
の下流側に装着されており、それぞれ吸気管圧力PBA
および吸気温TAを検出して電気信号に変換し、それを
ECU5に送る。エンジン水温(TW)センサ15は、
エンジン1のシリンダブロックの冷却水が充満した気筒
周壁(図示せず)に取り付けられ、エンジン冷却水の温
度TWを検出し、これをECU5に送る。
【0022】気筒判別(CYL)センサ34は、エンジ
ン1のカム軸またはクランク軸(共に図示せず)周辺に
取り付けられ、特定の気筒が所定のクランク角度位置に
達したときに気筒判別信号CYLを出力し、それをEC
U5に送る。同様に、TDCセンサ36が、カム軸また
はクランク軸周辺に取り付けられ、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信号を出
力する。さらに、クランク角(CRK)センサ38が取
り付けられ、TDC信号パルスの周期よりも短いクラン
ク角度(たとえば、30度)の周期で、CRK信号パル
スを出力する。CRK信号パルスはECU5によってカ
ウントされ、これによりエンジン回転数NEが検出され
る。
【0023】エンジン1は排気管12を持ち、排気管1
2の途中に設けられた排気ガス浄化装置である三元触媒
33を介して排気する。排気管12の途中に装着された
LAFセンサ32は広域空燃比センサであり、リーンか
らリッチにわたる範囲において排気ガス中の酸素濃度す
なわち実空燃比を検出し、それをECU5に送る。
【0024】エンジン1の燃焼室(図示せず)には点火
プラグ58が配置され、点火プラグ58は、点火コイル
およびイグナイタ50を介してECU5に電気的に接続
される。また、エンジン1のシリンダヘッド(図示せ
ず)にはノックセンサ52が配置され、エンジン1の振
動に応じて信号を出力し、それをECU5に送る。
【0025】車両の速度を検出する車速(VPS)セン
サ17がECU5に接続され、検出した車速信号をEC
U5に送る。さらに、バッテリ電圧(VB)センサ18
および大気圧(PA)センサ19がECU5に接続され
ており、それぞれ、バッテリ電圧および大気圧を検出
し、それをECU5に送る。
【0026】各種センサからの入力信号は入力回路44
に渡される。入力回路44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し、アナログ信号値をデ
ジタル信号値に変換する。CPU41は、変換されたデ
ジタル信号を処理し、ROM42に格納されているプロ
グラムに従って演算を実行し、車の各部のアクチュエー
タに送る制御信号を作り出す。この制御信号は出力回路
45に送られ、出力回路45は、燃料噴射弁6、イグナ
イタ50およびその他のアクチュエータに制御信号を送
る。
【0027】次に、蒸発燃料排出抑止系31について説
明する。排出抑止系31は、燃料タンク9、チャージ通
路20、キャニスタ25、パージ通路27およびいくつ
かの制御弁を備え、燃料タンク9からの蒸発燃料の排出
を制御する。
【0028】燃料タンク9は、チャージ通路20を介し
てキャニスタ25に接続され、燃料タンク9からの蒸発
燃料が、キャニスタ25に移動できるようになってい
る。チャージ通路20は、第1の分岐20aおよび第2
の分岐20bを持ち、これらはエンジンルーム内に設け
られている。内圧センサ11は、チャージ通路20の燃
料タンク側に取り付けられており、チャージ通路20内
の内圧と大気圧との差圧を検出する。
【0029】第1の分岐20aには二方向弁23が設け
られ、二方向弁23は2つの機械式の弁23aおよび2
3bを備える。弁23a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25に流れ、そこで
吸着される。弁23bは、タンク内圧がキャニスタ25
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25に吸着された
蒸発燃料が燃料タンク9に戻る。第2の分岐20bには
電磁弁であるバイパス弁24が設けられる。バイパス弁
24は、通常は閉弁状態にあり、ECU5からの制御信
号に従って開弁する。
【0030】キャニスタ25は、燃料蒸気を吸着する活
性炭を内蔵し、通路26aを介して大気に連通する吸気
口(図示せず)を持つ。通路26aの途中に、電磁弁で
あるベントシャット弁26が設けられる。ベントシャッ
ト弁26は、通常は開弁状態にあり、ECU5からの制
御信号に従って開弁する。
【0031】キャニスタ25は、パージ通路27を介し
て吸気管2のスロットル弁3の下流側に接続される。パ
ージ通路27の途中には電磁弁であるパージ制御弁30
が設けられ、キャニスタ25に吸着された燃料が、パー
ジ制御弁30を介してエンジンの吸気系に適宜パージさ
れる。パージ制御弁30は、ECU5からの制御信号に
基づいて、オン−オフデューティ比を変更することによ
り、パージ流量を連続的に制御する。
【0032】次に、要求燃料およびパージ補正量の算出
方法の概略を説明する。要求燃料は、エンジンの各気筒
に供給すべき燃料である。要求燃料は、式(1)に示さ
れるように、基本燃料量TIMに、燃料噴射係数(KT
OTAL×KCMD×KAF)を乗算することにより算
出される。
【0033】
【数1】 要求燃料=TIM×(KTOTAL×KCMD×KAF) (1)
【0034】ここで、基本燃料量TIMは、具体的に
は、エンジン回転数NEおよび吸気管圧力PBAに従っ
て決定される基本燃料噴射時間で表される。KTOTA
L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。K
CMDは目標空燃比係数と呼ばれ、目標空燃比を当量比
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をとる。KAFは空燃比補正係数
を示す。空燃比補正係数KAFは、空燃比フィードバッ
ク制御が実行されているときに、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32によって検出され
る実空燃比に基づいて算出される。
【0035】要求燃料に対してパージ流量QPGCが寄
与する燃料量(以下、パージ補正量と呼ぶ)は、式
(2)に示されるように、基本燃料量TIMにパージ補
正係数KAFEVACTを乗算することにより算出され
る。ここで、パージ流量QPGCは、エンジンの吸気系
にパージされる蒸発燃料の流量を示す。
【0036】
【数2】 パージ補正量=TIM×KAFEVACT (2)
【0037】ここで、パージ補正係数KAFEVACT
は、燃料噴射係数に対する割合で表される。パージ補正
係数KAFEVACTは、パージ流量QPGCおよび蒸
発燃料の濃度(以下、ベーパ濃度と呼ぶ)KAFEVに
基づいて算出される。パージ補正係数KAFEVACT
の詳細な算出方法は、後述される。
【0038】式(1)および(2)から、燃料噴射弁を
介して実際に噴射される燃料噴射量TCYLが、以下の
式(3)のように導かれる。
【0039】
【数3】 TCYL=TIM×(KTOTAL×KCMD×KAF−KAFEVACT) (3)
【0040】パージ補正係数KAFEVACTがずれ
(誤差)を含んでいると、燃料噴射量TCYLもずれを
含む。その場合、実際に内燃機関に供給される燃料量
が、要求燃料に対して不足したり、過剰になったりす
る。
【0041】空燃比フィードバック制御が実行されてい
る間は、空燃比補正係数KAFにより空燃比が目標空燃
比に達するよう制御されるので、パージ補正係数KAF
EVACTに含まれるずれが修正される。たとえば、式
(3)に示されるように、パージ補正係数KAFEVA
CTが実際よりも大きく算出された場合、フィードバッ
ク制御によって空燃比補正係数KAFが大きく設定さ
れ、結果として要求燃料を満たした量の燃料が内燃機関
に供給される。
【0042】オープンループ制御が実行されている間
は、空燃比補正係数KAFが、たとえば値1.0に固定
される。そのため、従来は、パージ補正係数KAFEV
ACTがずれを含む場合、要求燃料に適合された量の燃
料が内燃機関に供給されなかった。たとえばパージ補正
係数KAFEVACTが実際よりも大きく算出された場
合、空燃比補正係数KAFが固定されているために空燃
比補正係数KAFによって燃料噴射量TCYLを修正す
ることができず、燃料噴射量TCYLが少なすぎるとい
う現象が起こっていた。その結果、内燃機関に供給され
る燃料量が、要求燃料に対して不足するという事態が生
じていた。
【0043】この発明によると、オープンループ制御が
実行されている時は、フィードバック制御時に空燃比補
正係数KAFによって修正されていた上記パージ補正係
数KAFEVACTの“ずれ”を求め、該ずれに応じた
量で、パージ補正係数KAFEVACTを補正する。そ
の結果、フィードバック制御時に含まれていたパージ補
正係数KAFEVACTのずれが解消され、オープンル
ープ制御においても、要求燃料に適合された燃料量が内
燃機関に供給される。
【0044】フィードバック制御時のパージ補正係数K
AFEVACTのずれは、主にベーパ濃度係数KAFE
Vに含まれる誤差に起因する。図2を参照して、本発明
の理解を助けるために、フィードバック制御におけるベ
ーパ濃度係数KAFEVを算出する方法を概略的に説明
する。図2は、目標空燃比係数KCMDに対する実空燃
比係数KACTの遷移、パージ無し空燃比学習値(以
下、パージ無し学習値と呼ぶ)KREFXに対する空燃
比補正係数KAFの遷移、および算出されたベーパ濃度
係数KAFEVの遷移の例を示す。ここで、パージ無し
学習値KREFXは、パージカットを実施している間の
空燃比係数KAFをなまし平均した値である。図2に示
されるように、パージ無し学習値KREFXを基準とし
て、高側判定値「KREFX+DKAFEVXH」およ
び低側判定値「KREFX−DKAFEVXL」が設定
される。
【0045】時間t2において、実空燃比係数KACT
が目標空燃比係数KCMDを超えた後、時間t3〜t4
において空燃比補正係数KAFが低側判定値「KREF
X−DKAFEVXL」を下回ると、蒸発燃料による影
響で空燃比が目標空燃比に対してリッチ状態になったと
判定される。その結果、時間t3〜t4において、ベー
パ濃度係数KAFEVは、増加するよう算出される。
【0046】時間t5において、実空燃比係数KACT
が目標空燃比係数KCMDを下回った後、時間t6〜t
7において、空燃比補正係数KAFが高側判定値「KR
EFX+DKAFEVXH」を超えると、蒸発燃料によ
る空燃比への影響が少ないと判断される。その結果、時
間t6〜t7において、ベーパ濃度係数KAFEVは、
減少するよう算出される。
【0047】時間t1〜t3、時間t4〜t6および時
間t7〜t9において、空燃比補正係数KAFは、高側
判定値「KREFX+DKAFEVXH」より小さく、
かつ低側判定値「KREFX−DKAFEVXL」より
大きい。空燃比補正係数KAFがこの領域にあるという
ことは、蒸発燃料の影響によって空燃比がリッチおよび
リーンのいずれにも傾く可能性があることを示す。空燃
比補正係数KAFがこの領域にあるとき、ベーパ濃度係
数KAFEVは、パージ無し学習値KREFXと、パー
ジ有り空燃比学習値(以下、パージ有り学習値と呼ぶ)
KREFとの差に応じて補正される。ここで、パージ有
り学習値KREFは、パージが実行されている間に空燃
比補正係数KAFをなまし平均した値である。
【0048】このように、フィードバック制御におい
て、ベーパ濃度係数KAFEVは推定により算出される
ので、運転状態によっては誤差を含むことがある。その
結果、パージ補正係数KAFEVACTに“ずれ”が生
じる。オープン制御時における、この“ずれ”を修正す
る方法について、以下に述べる。
【0049】例として、前回のサイクルにおいてフィー
ドバック制御が行われており、今回のサイクルにおいて
オープンループ制御に移行したとする。前回のサイクル
を(k-1)で表し、今回のサイクルを(k)で表す。前回のサ
イクル(k-1)においては、パージ補正係数KAFEVA
CTは、以下の式(4)で算出される。
【0050】
【数4】 パージ補正係数KAFEVACT(k-1) =KAFEV(k-1)×PGRATE×QRATE (4)
【0051】ここで、「PGRATE×QRATE」
は、今回のサイクルにおいてエンジンの吸気系にパージ
されるパージ流量の割合を示す。これについての詳細は
後述される。
【0052】今回のサイクル(k)でオープンループ制御
に移行したとき、パージ補正係数KAFEVACT(k)
は、以下の式(5)で算出される。
【0053】
【数5】 パージ補正係数KAFEVACT(k) =[KAFEV(k-1)−(KREF−KREFX)]×PGRATE×QRATE (5)
【0054】オープンループ制御では、空燃比補正係数
KAFがたとえば値1.0に固定される。したがって、
ベーパ濃度係数KAFEV、パージ無し学習値KREF
Xおよびパージ有り学習値KREFは、直近の(この例
では前回のサイクルの)フィードバック制御時で算出さ
れたものが用いられる。
【0055】パージ有り学習値KREFとパージ無し学
習値KREFXの差は、フィードバック制御時に空燃比
補正係数KAFによって修正されていたパージ補正係数
KAFEVACTの“ずれ”を示している。パージ補正
係数KAFEVACTにずれが無ければ、パージ有り学
習値KREFとパージ無し学習値KREFXは同じ値を
示すからである。したがって、オープンループ制御で
は、フィードバック制御時に算出されたベーパ濃度係数
KAFEV(k-1)を、パージ無し学習値KREFXおよ
びパージ有り学習値KREFの差で補正する。
【0056】KREF>KREFXが成立するならば、
フィードバック制御時には、内燃機関に供給される燃料
が要求燃料に対して不足するリーン状態にあったことを
示す。すなわち、フィードバック制御時においてパージ
補正係数KAFEVACTが実際よりも大きく算出され
ていたことを示す。したがって、パージ補正係数KAF
EVACTは小さくなるよう補正される。その結果、燃
料噴射量TCYLとパージ補正量との和が要求燃料に達
するようになり、該要求燃料分の燃料が、内燃機関に供
給される。
【0057】一方、KREF<KREFXが成立するな
ば、フィードバック制御時には、内燃機関に供給される
燃料が要求燃料に対して過剰であるリッチ状態にあった
ことを示す。すなわち、フィードバック制御時において
パージ補正係数KAFEVACTが実際よりも小さく算
出されていたことを示す。したがって、パージ補正係数
KAFEVACTは大きくなるよう補正される。その結
果、やはり燃料噴射量TCYLとパージ補正量との和が
要求燃料に達し、該要求燃料分の燃料が内燃機関に供給
される。
【0058】このように、オープンループ制御に入って
空燃比補正係数KAFが固定された場合でも、フィード
バック制御時に生じていたパージ補正係数KAFEVA
CTのずれが修正されることができる。したがって、オ
ープンループ制御においても、目標空燃比に対して最適
な燃料量が内燃機関に供給される。このことは、たとえ
ばリッチ制御が実行される場合に有効である。リッチ制
御は、オープンループ制御が実行される制御モードであ
る。出力を向上させる時、高温になったために触媒を保
護する必要が生じた時、またはスロットルが全開にされ
た時等に、リッチ制御が実行される。
【0059】従来は、リッチ制御が実行されるとき、空
燃比補正係数KAFが値1.0に固定されるため、パー
ジ補正係数KAFEVACTのずれにより、最適な燃料
量が内燃機関に供給されなかった。特に、フィードバッ
ク制御時にパージ補正係数KAFEVACTが実際より
も大きく算出されていた場合、内燃機関に供給される燃
料量が要求燃料に対して不足し、空燃比が目標空燃比に
対してリーン状態のままであるという問題があった。
【0060】この発明によると、オープンループ制御時
において、フィードバック制御時にパージ補正係数KA
FEVACTが実際よりも大きく算出されていた場合で
も、パージ補正係数KAFEVACTが「KREF−K
REFX」で補正される。燃料噴射量TCYLとパージ
補正量との和が要求燃料に達し、該要求燃料分の燃料
が、内燃機関に供給される。したがって、リッチ制御に
おいて、空燃比が目標空燃比に対してリーン状態になる
のを防止することができる。
【0061】図3は、この発明に従う制御装置の機能ブ
ロック図である。各機能ブロックで表される機能は、典
型的にはコンピュータプログラムによって実行される。
代替的には、各機能ブロックで表される機能を実行する
よう構成された任意のハードウェアによって、各機能ブ
ロックを実現してもよい。
【0062】吸入空気量算出部81は、式(6)に基づ
いて、吸入空気量QAIRを算出する。
【0063】
【数6】 QAIR=TIM×NE×2×KQAIR×KPA (6)
【0064】ここで、前述したようにTIMは基本燃料
噴射量を示す。KQAIRは、燃料噴射量を空気の流量
に換算するための係数であり、固定値(たとえば、0.
45L/ms)を持つ。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。
【0065】吸入空気量算出部81は、さらに、吸入空
気量QAIRに対する蒸発燃料の割合、すなわち基本パ
ージ量QPGCBASEを、式(7)に基づいて算出す
る。
【0066】
【数7】 QPGCBASE=QAIR×KQPGB (7)
【0067】ここで、KQPGBは目標パージ率を示し
ており、たとえば0.04である。この場合、吸入空気
量QAIRの4%に蒸発燃料を含めることになる。
【0068】次に、パージ流量算出部82は、基本パー
ジ量QPGCBASEに基づいて、目標パージ流量QP
GCMDを式(8)に基づいて算出する。目標パージ流
量QPGCMDは、今回のサイクル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。
【0069】
【数8】 QPGCMD=QPGCBASE×KPGT (8)
【0070】ここで、KPGTはパージ流量係数であ
り、1以下の値を持つ。この係数KPGTを制御するこ
とにより、目標パージ流量QPGCMDの量を制御する
ことができる。係数KPGTは、運転状態に応じて算出
される。
【0071】さらに、パージ流量算出部82は、吸入空
気量QAIRに基づいて、今回のサイクルでパージする
パージ流量QPGCを、式(9)に基づいて算出する。
【0072】
【数9】 QPGC(k)=QPGC(k−1)+(QAIR×KDQPGC) (9)
【0073】ここで、kはサイクルを識別する数字であ
り、(k)は今回のサイクルを示し、(k−1)は前回
のサイクルを示す。KDQPGCは予め決められた固定
値(たとえば、0.003)である。式(9)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に達するよう制御される。
【0074】デューティ算出部83は、パージ流量算出
部82から受け取ったパージ流量QPGCがパージされ
るように、パージ制御弁を駆動するデューティ比PGC
MDを、式(10)に基づいて算出する。デューティ比
は、パージ制御弁が開弁している比率を表す。
【0075】
【数10】 PGCMD=PGCMD0+DPGCVBX+DPGC0 ここで、PGCMD0=QPGC×KDUTY/KDPBG (10)
【0076】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(たとえば、3.
8%・min/L)を持つ。KDPBGは、差圧に応じてパー
ジ制御弁の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ており、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に依存し
てパージ制御弁が開き始めるまでに何らかの遅れが生ず
るので、この遅れ(以下、無効時間と呼ぶ)を補正する
係数である。
【0077】デューティ算出部83は、デューティ比P
GCMDに対して、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。こうして、パージ制御弁の開度は、最終デューテ
ィ比DOUTPGCに従って制御される。
【0078】輸送遅れ算出部84は、エンジン回転数N
Eに基づいて、パージ輸送遅れCPGDLYRXを算出
する。パージ輸送遅れ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の吸気系に送
られるまでの時間的な遅れを示す。パージ輸送遅れCP
GDLYRXは整数nで表され、nが大きくなるにつれ
輸送遅れが大きいことを示す。代替的に、パージ輸送遅
れを、エンジン回転数NEの代わりに吸入空気量QAI
Rに基づいて算出するようにしてもよい。
【0079】空燃比制御部85は、LAFセンサ32か
らの出力に基づいて、内燃機関に供給される混合気の空
燃比をフィードバック制御によって目標空燃比に収束さ
せるための空燃比係数KAFを算出する。
【0080】空燃比学習値算出部86は、空燃比制御部
85によって算出された空燃比係数KAFに基づいて、
パージ有り学習値KREFと、パージ無し学習値KRE
FXとを、以下の式(11)に基づいて算出する。前述
したように、(k)は今回のサイクルを示し、(k−
1)は前回のサイクルを示す。
【0081】
【数11】
【0082】ここで、#CREFおよび#CREFX
は、それぞれ、重み付け係数を表す所定値である。この
値で、前回のサイクルで算出されたKREF(k-1)およ
びKREFX(k-1)に対し、どれだけ空燃比補正係数K
AFを反映させるかを決定する。
【0083】ベーパ濃度係数算出部87は、空燃比制御
部85によって算出された空燃比補正係数KAF、空燃
比学習値算出部86によって算出された学習値KREF
XおよびKREFに基づいて、ベーパ濃度係数KAFE
Vを算出する。
【0084】目標パージ補正係数算出部88は、以下の
式(12)に基づいて、目標パージ補正係数KAFEV
ACZを算出する。
【0085】
【数12】 KAFEVACZ=KAFEV×PGRATE×QRATE (12)
【0086】前述したように、オープンループ制御にお
いては、直近のフィードバック制御において算出された
ベーパ濃度係数KAFEVが用いられる。
【0087】PGRATEおよびQRATEは、式(1
3)および(14)で表される。
【0088】
【数13】 PGRATE= (DOUTPGC−DPGCVBX−DPGC0)/PGCMD0 (13)
【数14】 QRATE=QPGC/QPGCBASE (14)
【0089】前述したように、「PGRATE×QRA
TE」は、今回のサイクルにおいてエンジンの吸気系に
パージされるパージ流量の割合を示す。具体的に説明す
ると、前述したようにDOUTPGCは最終デューティ
比を表しているので、式(13)に示されるデューティ
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。したがっ
て、PGRATE×QPGCは、今回のサイクルにおい
てパージ制御弁によってパージされる実際のパージ流量
を示す。
【0090】一方、基本パージ流量QPGCBASE
は、式(7)を参照して前述したように、今回のサイク
ルにおける吸入空気量QAIRに含めることのできる蒸
発燃料の流量を示す。燃料はベーパ濃度係数KAFEV
に依存して表されるので、式(12)に示されるよう
に、「PGRATE×QRATE」にベーパ濃度係数K
AFEVを乗算することにより、目標パージ補正係数K
AFEVACZを求めることができる。
【0091】目標パージ補正係数算出部88は、0〜
(n−1)の番号がそれぞれ付与された複数のバッファ
を有しており、今回のサイクルで算出された目標パージ
補正係数をゼロ番目のバッファに格納し、前回のサイク
ルで算出された目標パージ補正係数を1番目のバッファ
に格納し、...というように、目標パージ補正係数を
時系列に格納する。目標パージ補正係数算出部88は、
輸送遅れ算出部84から蒸発燃料の輸送遅れCPGDL
YRXの値nを受け取り、該nに対応する番号のバッフ
ァから、目標パージ補正係数KAFEVACZを抽出す
る。たとえば、受け取ったCPGDLYRXの値nが3
ならば、3番目のバッファから目標パージ補正係数KA
FEVACZを抽出する。
【0092】パージ補正係数算出部89は、パージ補正
係数KAFEVACTを、以下の式に基づいて算出す
る。
【0093】
【数15】 KAFEVACT=KAFEVACZ×KKEVG (15)
【0094】ここで、KKEVGは高濃度補正係数を示
しており、蒸発燃料の濃度が非常に高いと空燃比への影
響が大きいので、これを補正するための係数である。高
濃度補正係数KKEVGは、蒸発燃料の濃度が非常に高
いときに、それに応じて1より大きい値が設定される。
【0095】前述したように、パージ補正係数KAFE
VACTは、要求燃料に対してパージ流量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、まず目標パージ補正係数KAFE
VACZとして算出され、これに高濃度補正係数KKE
VGを乗算して補正したものを、最終的にパージ補正係
数KAFEVACTに設定する。
【0096】さらに、パージ補正係数算出部89は、オ
ープンループ制御においては、上記の式(15)に基づ
いて算出された補正係数KAFEVACTを、以下の式
(16)で示されるように、パージ有り学習値とパージ
無し学習値の偏差(KREF−KREFX)で補正す
る。ここで、学習値KREFおよびKREFXは、直近
に実行されたフィードバック制御時に算出されたものを
用いる。
【0097】
【数16】 KAFEVACT← KAFEVACT−(KREF−KREFX)×PGRATE×QRATE (16)
【0098】式(12)、(15)および(16)は、
前述した式(4)および(5)を実施例に合わせて具体
的に表したものである。すなわち、式(4)および
(5)の前述の説明は、わかりやすくするため、目標パ
ージ補正係数KAFEVACZおよび高濃度係数KKE
VGを省略している。
【0099】供給燃料算出部90は、パージ補正係数算
出部89からパージ補正係数KAFEVACTを受け取
り、上記の式(3)に従って、燃料噴射量TCYLを算
出する。算出された燃料噴射量TCYLは、燃料噴射弁
を介してエンジンに供給される。こうして、パージ流量
QPGCが寄与する蒸発燃料量(すなわち、パージ補正
量)を差し引いた量の燃料が、燃料噴射弁を介してエン
ジンに供給される。
【0100】図4は、吸入空気量QAIRおよび基本パ
ージ流量QPGBASEを求めるフローチャートであ
る。このフローは、たとえばTDCセンサからTDCパ
ルス信号が出力されるたびに実行される。ステップS1
01において、前述した式(6)に従って吸入空気量Q
AIRを求める。ステップS102において、前述した
式(7)に従って基本パージ流量QPGCBASEを求
める。
【0101】図5は、パージ制御弁を駆動する最終デュ
ーティ比DOUTPGCを求めるフローチャートであ
る。このフローは、一定の時間間隔(たとえば80ミリ
秒)で繰り返し実行される。
【0102】ステップS111において、パージ流量Q
PGCを求めるルーチン(図6)を実行する。ステップ
S112において、ステップS111で算出されたパー
ジ流量QPGCがゼロならば、蒸発燃料をパージしない
ことを示すので、デューティ比PGCMDにゼロを設定
し(113)、ステップS120に進む。ステップS1
12においてパージ流量QPGCがゼロでなければ、ス
テップS114に進み、パージ制御弁を駆動する周期
(たとえば、80ミリ秒)を設定する。
【0103】ステップS115〜S119は、前述した
式(10)に従ってデューティ比PGCMDを求める処
理である。ステップS115において、バッテリ電圧に
応じたパージ制御弁の無効時間を補正するため、DPG
CVBXテーブルをアクセスし、バッテリ電圧VBに基
づいて無効時間DPGCVBXを求める。DPGCVB
Xテーブルは、バッテリ電圧が大きくなるほど、無効時
間DPGCVBXが小さくなるよう設定されている。
【0104】ステップS116に進み、差圧に起因する
パージ制御弁のデューティの変動を補正するため、KD
PBGテーブルをアクセスし、吸気管圧力PBAに基づ
いて差圧補正値KDPBGを求める。KDPBGテーブ
ルは、エンジン負荷が低くなるほど、差圧補正値KDP
BGが大きくなるよう設定されている。ステップS11
7に進み、吸気管圧力PBAに応じたパージ制御弁の無
効時間を補正するため、DPGC0テーブルをアクセス
し、吸気管圧力PBAに基づいて無効時間DPGC0を
求める。DPGC0テーブルは、負荷が大きくなるほ
ど、無効時間DPGC0が大きくなるよう設定されてい
る。ステップS118およびステップS119で、前述
の式(10)に従い、デューティ比PGCMDを求め
る。
【0105】ステップS120〜S125は、デューテ
ィ比PGCMDに対するリミット処理を示す。ステップ
S120において、デューティ比PGCMDが予め決め
られた上限値DOUTPGH(たとえば、95%)以上
ならば、最終デューティ比DOUTPGCに、該上限値
DOUTPGHをセットする(S122)。ステップS
120およびS121において、デューティ比PGCM
Dが、上限値DOUTPGHおよび予め決められた下限
値DOUTPGL(たとえば、5%)の間の値を持つな
らば、最終デューティ比DOUTPGCに、デューティ
比PGCMDをセットする(S123)。
【0106】ステップS121において、デューティP
GCMDが下限値値DOUTPGL以下ならば、最終デ
ューティ比DOUTPGCにゼロを設定する(S12
4)。この場合、最終デューティ比DOUTPGCがゼ
ロなので、デューティレートPGRATEおよびパージ
流量レートQRATEにゼロが設定され、高濃度補正係
数KKEVGに値1がセットされる(S125)。ステ
ップS126に進み、前述した式(13)に従ってデュ
ーティレートPGRATEを求める。
【0107】図6は、図5のステップS111で実行さ
れる、パージ量QPGCを求めるフローチャートであ
る。ステップS151において、パージ流量係数KPG
Tを求める。パージ流量係数KPGTは、運転状態に応
じて算出される。
【0108】ステップS152〜S157は、目標パー
ジ流量QPGCMDを求める処理である。ステップS1
52において、前述した式(8)に従い、基本パージ流
量QPGCBASEに係数KPGTを乗算した値を、一
時変数qpgcmdにセットする。一次変数qpgcm
dが、予め設定された上限値QPGMAX(たとえば、
30L/min)より大きければ、該上限値がパージ流量Q
PGCMDに設定される(S153およびS157)。
一次変数qpgcmdが、予め設定された下限値(たと
えば1L/min)より小さければ、該下限値が目標パージ
流量QPGCDMDにセットされる(S154およびS
155)。一次変数qpgcmdが上限値および下限値
の間にあるならば、該一時変数qpgcmdにセットさ
れた値が目標パージ流量QPGCMDに設定される(S
156)。
【0109】ステップS158〜S167は、前述した
式(9)に従ってパージ流量QPGCを求める処理であ
る。前述したように、パージ流量QPGCは、段階的に
目標パージ流量QPGCMDに達するよう制御される。
ステップS158において、パージカットフラグF_P
GREQに1が設定されているかどうか調べる。1が設
定されていれば、パージカットが実行されていること
(すなわち、パージされていない状態)を示すので、前
回のサイクルで算出されたパージ流量QPGC(k−
1)から所定値DQPGCOBD(たとえば、2L/mi
n)だけ減らした値を、一時変数qpgcに代入する
(S164)。
【0110】パージカットフラグがゼロならば、一時変
数dqpgcに、「吸入空気量QAIR×パージ加算係
数KDQPGC」を代入する。パージ加算係数KDQP
GCは、吸入空気量QAIRに対してどれくらいをパー
ジ流量として加算するかを定める係数(たとえば、0.
003)である。ステップS160おいて、一時変数d
qpgcの値が、予め決められた上限値DQPGCMA
X(たとえば、2L/min)より大きければ、該上限値を
デルタパージ量DQPGCにセットし(162)、該上
限値DQPGCMAXより小さければ、一時変数dqp
gcの値をデルタパージ量DQPGCにセットする(S
161)。ステップS163に進み、前回のサイクルで
算出されたパージ流量QPGC(k−1)に、ステップ
S161またはS162で求めたデルタパージ量DQP
GCを加算する。こうして、目標パージ流量QPGCM
Dに向けて、パージ流量が増やされる。
【0111】ステップS165では、ステップS163
パージ流量を増やした結果、一時変数qpgcが目標パ
ージ流量QPGCMDを超えたかどうか判断する。超え
たならば、目標パージ流量QPGCMDの値をパージ流
量QPGCにセットし(S166)、超えなければ、一
時変数qpgcの値をパージ流量QPGCにセットする
(S167)。こうして、今回のサイクルにおいてパー
ジされるパージ流量QPGCが、目標パージ流量QPG
CMDを超えないよう算出される。
【0112】図7は、空燃比補正係数KAFを算出する
フローチャートである。この実施例では、空燃比補正係
数KAFはPID制御によって算出される。しかし、他
の制御方法によって算出するようにしてもよい。このフ
ローチャートは、たとえばTDCセンサからTDCパル
ス信号が出力されるたびに実行される。
【0113】ステップS201において、現在空燃比フ
ィードバック制御が行われているかどうか判断する。現
在空燃比フィードバック制御が行われていなければ、オ
ープンループ制御であることを示す。この場合ステップ
S202に進み、空燃比補正係数KAFに値1.0をセ
ットする。
【0114】空燃比フィードバック制御が行われていれ
ば、前回のサイクルにおいて空燃比フィードバック制御
が行われていたかどうか判断する(S203)。前回の
サイクルでフィードバック制御が実行されていなかった
ならば、ステップS204およびS205でPID制御
のための初期値をセットする。具体的には、今回のサイ
クルの積分項KIF(k)に、最新の空燃比係数KAFを
セットし(S204)、変数DKCMDBに、目標空燃
比係数KCMDに対する実空燃比係数KACTの偏差D
KCMDをセットする(S205)。
【0115】ステップS206で、PID制御の比例項
KPFを算出する。比例項KPFは、実験的に決定され
る比例制御ゲイン#KPAFに、偏差DKCMDを乗算
して算出される。ステップS207では、積分項KIF
を算出する。積分項KIFは、実験的に決定される積分
制御ゲイン#KIAFに偏差DKCMDを乗算したもの
を、前回のサイクルで算出された積分項KIF(k-1)に
加算することにより算出される。ステップS208で
は、PID制御の微分項KDFを算出する。微分項KD
Fは、実験的に決定される微分制御ゲイン#KDAF
に、今回のサイクルにおける偏差DKCMDと前回のサ
イクルにおける偏差DKCMDBとの差を乗算すること
により、算出される。
【0116】ステップS209に進み、比例項KPF、
積分項KIF、および微分項KDFを加算し、空燃比補
正係数KAFを算出する。ステップS210に進み、今
回のサイクルにおける偏差DKCMDを変数DKCMD
Bにシフトする。
【0117】ステップS211において、現在パージが
実行されているかどうか判断する。パージが実行されて
いなければ、前述した式(11)に基づいて、パージ無
し学習値KREFXを算出する(S212)。パージが
実行されていれば、前述した式(11)に基づいて、パ
ージ有り学習値KREFを算出する(S213)。
【0118】図8は、パージ補正係数KAFEVACT
を算出するフローチャートである。このフローチャート
は、たとえばTDCセンサからTDCパルス信号が出力
されるたびに実行される。
【0119】ステップS301において、目標パージ補
正係数KAFEVACZを求めるルーチン(図9)を実
行する。目標パージ補正係数KAFEVACZは、前述
したように、高濃度補正係数KKEVGで補正される前
の、要求燃料に対する蒸発燃料の割合を示す係数であ
る。
【0120】ステップS302〜S304は、高濃度補
正係数KKEVGを算出する処理を示す。ステップS3
02において、ベーパ濃度係数KAFEVと、ガード係
数KEVACTGを比較する。ガード係数KEVACT
Gは、運転状態に応じて算出される係数である。ベーパ
濃度係数KAFEVがガード係数KEVACTGより大
きければ、蒸発燃料の濃度が非常に濃いことを示す。こ
の場合、「KAFEV/KEVACTG」を計算し、高
濃度係数KKEVGを求める(S303)。一方、ベー
パ濃度係数KAFEVがガード係数KEVACTGより
小さければ、蒸発燃料の濃度が補正するほど大きくない
ことを示す。この場合、高濃度補正係数KKEVGに1
をセットする(S304)。
【0121】ステップS305に進み、前述の式(1
5)に示されるように、目標パージ補正係数KAFEV
ACZに、ステップS303またはS304で求めた高
濃度係数KKEVGを乗算し、パージ補正係数KAFE
VACTを求める。
【0122】ステップS306に進み、フラグF_WO
Tに値1がセットされているかどうか判断する。フラグ
F_WOTに値1がセットされていれば、現在リッチ制
御モードにあることを示す。フラグF_WOTは、たと
えばスロットルが全開であるとき、触媒が高温であると
き等に値1がセットされる。前述したように、リッチ制
御モードに入ると、オープンループ制御が実行される。
【0123】フラグF_WOTが値1ならば、パージ無
し学習値KREFXとパージ有り学習値KREFを比較
する(S307)。前述したように、パージ無し学習値
KREFXとパージ有り学習値KREFの偏差は、フィ
ードバック制御時に空燃比補正係数KAFによって修正
されていたパージ補正係数KAFEVACTの“ずれ”
に相当する。言い換えると、パージ無し学習値KREF
Xとパージ有り学習値KREFに偏差があれば、フィー
ドバック制御時に空燃比補正係数KAFによってパージ
補正係数KAFEVACTのずれが修正されていたこと
を示す。
【0124】ステップS307で、パージ有り学習値K
REFがパージ無し学習値KREFXより大きければ、
空燃比が目標空燃比に対してリーン状態にあることを示
す。したがって、ステップS308において、ステップ
S302で求めたパージ補正係数KAFEVACTを補
正する。すなわち、前述の式(16)に示されるよう
に、学習値KREFと学習値KREFXの偏差を、パー
ジ補正係数KAFEVACTから減算する。こうして、
空燃比フィードバック制御時に生じていたパージ補正係
数KAFEVACTのずれが解消され、パージ補正係数
KAFEVACTは減る方向に修正される。要求燃料に
見合う燃料が内燃機関に供給されることとなり、噴射さ
れる燃料が少なすぎて空燃比がリーン側に傾くという現
象を防ぐことができる。
【0125】一方、ステップS307でパージ無し学習
値KREFXがパージ有り学習値KREF以下ならば、
空燃比が目標空燃比に対してリッチ状態にあることを示
す。この実施例では、リッチ制御の場合、空燃比がさら
にリッチの方向に向かうのは問題なしとして、パージ補
正係数KAFEVACTを補正しない。
【0126】代替的に、ステップS307でパージ有り
学習値KREFがパージ無し学習値KREFX以下であ
る場合に、内燃機関に供給される燃料量が要求燃料量に
対して過剰とならないようパージ補正係数KAFEVA
CTを補正してもよい。この場合、「KAFEVACT
←KAFEVACT+(KREFX−KREF)×PG
RATE×QRATE」を実行する。こうすることによ
り、パージ補正係数KAFEVACTが増える方向に修
正され、要求燃料に適合した燃料量が内燃機関に供給さ
れる。
【0127】図9は、図8のステップS301で実行さ
れる、目標パージ補正係数KAFEVACZを算出する
フローチャートを示す。ステップS351において、パ
ージ流量レートQRATEを求める。これは、前述した
式(14)に従って算出される。
【0128】ステップS352において、パージ輸送遅
れテーブルCPGDLYRXをアクセスし、エンジン回
転数NEに基づいてパージ輸送遅れCPGDLYRXを
求める。前述したように、パージ輸送遅れCPGDLY
RXは、蒸発燃料がパージ制御弁を介してパージ通路に
パージされてから、エンジンの吸気系に到達するまでの
時間的遅れを示す。この実施例では、パージ輸送遅れC
PGDLYRXは整数nで表される。図11に、パージ
輸送遅れテーブルCPGDLYRXテーブルの例を示
す。図11に示されるように、回転NEが大きくなるほ
ど、パージ輸送遅れCPGDLYRXも大きくなる。こ
れは、エンジン回転数NEが大きいほど、蒸発燃料がパ
ージされてからエンジンの吸気系に到達するまでの間に
実行される、内燃機関における吸入工程数が増加するか
らである。
【0129】ステップS353において、リングバッフ
ァを1つだけシフトする。リングバッファは、たとえば
KAFEVRT0〜KAFEVRTfの16個のバッフ
ァから構成される。リングバッファをシフトするという
ことは、KAFEVRT0〜KAFEVRTeに格納さ
れたデータを、KAFEVRT1〜KAFEVRTfに
それぞれシフトすることを示す。KAFEVRTfに格
納されていたデータを廃棄される。こうして、KAFE
VRT0を空にする。
【0130】ステップS354において、パージ流量レ
ートQRATEに、図5のステップS126で算出され
たデューティレートPGRATEを乗算したものを、バ
ッファKAFEVRT0に格納する。こうして、ゼロ番
目のバッファには、今回のサイクルで算出された「PG
RATE×QRATE」が格納される。1番目、2番
目、...のバッファ(すなわち、KAFEVRT1、
KAFEVRT2、、、)には、それぞれ、前回、前々
回、...のサイクルで算出された「PGRATE×Q
RATE」が格納されている。
【0131】ステップS355に進み、前述の式(1
2)に従い、目標パージ補正係数KAFEVACZを求
める。具体的には、ベーパ濃度係数KAFEVに、ステ
ップS352で求めたパージ輸送遅れの値nに対応する
KAFEVRTnを乗算し、目標パージ補正係数KAF
EVACZを算出する。たとえば、パージ輸送遅れCP
GDLYRXが「4」ならば、バッファKAFEVRT
4に格納されたKAFEVRTの値が使用される。
【0132】図10は、ベーパ濃度係数KAFEVを求
めるフローチャートである。このフローチャートは、一
定の時間間隔(たとえば10ミリ秒)ごとに繰り返し実
行される。
【0133】ステップS401において、現在空燃比フ
ィードバック制御が実行されているかどうか判断する。
フィードバック制御中でなければこのルーチンを抜け、
フィードバック制御中ならばステップS402に進む。
ステップS402において、パージ流量QPGCがゼロ
ならば、今回のサイクルでは蒸発燃料をパージしないこ
とを示すので、このルーチンを抜ける。パージ流量QP
GCがゼロでなければ、ステップS403に進む。
【0134】ステップS403およびS404におい
て、DKAFEVXHテーブルおよびDKAFEVXL
テーブルをアクセスし、吸入空気量QAIRに基づいて
高側判定値DKAFEVXHおよび低側判定値DKAF
EVXL(図2を参照)をそれぞれ求める。図12は、
このテーブルの例を示す。高側および低側判定値DKA
FEVXHおよびDKAFEVXLは、吸入空気量QA
IRが大きくなるほど小さくなるよう設定される。
【0135】ステップS405において、空燃比学習値
KREFXと低側判定値DKAFEVXLの差が空燃比
補正係数KAFより大きく、かつステップS406にお
いて、実空燃比係数KACTが目標空燃比係数KCMD
より大きければ、パージによる影響で空燃比が目標空燃
比に対してリッチ状態にあることを示す。したがって、
ベーパ濃度係数KAFEVを、所定値DKEVAPOP
(たとえば、0.05)だけ増やす(S407)。
【0136】一方、空燃比学習値KREFXに高側判定
値DKAFEVXHを足したものが、空燃比補正係数K
AFより小さく(S408)、かつ実空燃比係数KAC
Tが目標空燃比係数KCMDより小さければ(S40
9)、空燃比が目標空燃比に対してリーン状態にあるこ
とを示す。したがって、ベーパ濃度係数KAFEVを所
定値DKEVAPOM(たとえば、0.08)だけ減ら
す(S410)。
【0137】ステップS405およびS408の両方の
判断ステップがNoであるとき、空燃比補正係数KAF
が、高側判定値DKAFEVXHと低側判定値DKAF
EVXLの間にあることを示す(図2を参照)。この場
合、ステップS411〜S414において、学習値KR
EFおよびKREFXの差に応じて、ベーパ濃度係数K
AFEVを求める。学習値KREFが学習値KREFX
より小さければステップS412に進み、学習値KRE
Fが学習値KREFX以上ならばステップS414に進
む。
【0138】ステップS412において、空燃比補正係
数KAFが学習値KREFXより小さければ、パージの
影響で空燃比がリッチ側に傾いていることを示す。学習
値KREFXからKREFを引いた値に所定値CAFE
V(たとえば、0.02)を乗算した値を加算すること
により、ベーパ濃度係数KAFEVを更新する。この場
合、KREF<KREFXなので、ベーパ濃度係数KA
FEVは大きくなる。
【0139】一方、ステップS414において空燃比補
正係数KAFが学習値KREFXより大きければ、空燃
比がリーン側に傾いていることを示す。学習値KREF
XからKREFを引いた値に所定値を乗算した値を加算
することにより、ベーパ濃度係数KAFEVを更新す
る。この場合、KREF>KREFXなので、ベーパ濃
度係数KAFEVは小さくなる。
【0140】上記実施例では、LAFセンサを用いた例
を示したが、O2センサを用いた場合にも本発明を適用
することができるのは明らかである。いずれのセンサを
用いても、本発明を適用して、オープンループ制御にお
いて目標空燃比に対して最適な燃料量が内燃機関に供給
されるよう、パージ補正量を修正することができる。ま
た、実施例で述べたリッチ制御以外のオープンループ制
御においても、本発明を適用することができることも明
らかである。例えば、アクセルを踏み込んで空燃比をリ
ッチな方向に向かわせたい場合等においても、本発明を
適用することにより、要求燃料に適合した燃料量を内燃
機関に供給することができる。
【0141】
【発明の効果】この発明によれば、オープンループ制御
においても、パージされる蒸発燃料量が要求燃料に寄与
するパージ補正量を修正することができるので、空燃比
が目標空燃比になるよう内燃機関に供給される燃料量を
最適化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施例に従う、内燃機関およびそ
の制御装置を概略的に示す図。
【図2】この発明の一実施例に従う、実空燃比係数、空
燃比補正係数、およびベーパ濃度の時間的遷移の一例を
示す図。
【図3】この発明の一実施例に従う、内燃機関の制御装
置の機能ブロック図。
【図4】この発明の一実施例に従う、吸入空気量QAI
Rを算出するフローチャート。
【図5】この発明の一実施例に従う、パージ制御弁を駆
動するためのデューティPGCMDを算出するフローチ
ャート。
【図6】この発明の一実施例に従う、パージ流量QPG
Cを算出するフローチャート。
【図7】この発明の一実施例に従う、空燃比補正係数K
AFを算出するフローチャート。
【図8】この発明の一実施例に従う、パージ補正係数K
AFEVACTを算出するフローチャート。
【図9】この発明の一実施例に従う、目標パージ補正係
数KAFEVACZを算出するフローチャート。
【図10】この発明の一実施例に従う、ベーパ濃度係数
KAFEVを算出するフローチャート。
【図11】この発明の一実施例に従う、エンジン回転数
NEに基づくパージ輸送遅れを求めるためのCPGDL
YRXテーブルの例を示す図。
【図12】この発明の一実施例に従う、吸入空気量QA
IRに基づく、空燃比学習値の高側および低側判定値D
KAFEVXHおよびDKAFEVXLを求めるための
テーブルの例を示す図。
【符号の説明】
1 エンジン 2 吸気管 5 ECU 6 燃料噴射弁 9 燃料タンク 27 パージ通路 30 パージ制御弁
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) F02M 25/08 301 F02M 25/08 301H 301U Fターム(参考) 3G044 AA02 BA08 CA05 DA02 EA03 EA12 EA19 EA27 FA18 FA20 GA02 3G084 AA03 BA13 BA24 DA12 EB03 EB20 EC06 FA18 FA33 3G301 HA01 HA14 MA01 MA11 NB12 ND25 ND30 ND41 PA07Z PA11Z PB09Z PE01Z

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】内燃機関の運転状態に基づいて内燃機関に
    供給すべき燃料量を算出する燃料量算出手段と、 燃料タンク内に発生した蒸発燃料を前記内燃機関の吸気
    系にパージするパージ手段と、 前記パージ手段でパージされる蒸発燃料の濃度に応じ
    て、前記燃料量算出手段によって算出された燃料量から
    減量すべきパージ補正量を算出するパージ補正量算出手
    段と、 前記内燃機関の運転状態に応じて設定された目標空燃比
    になるよう該内燃機関に供給される混合気の空燃比をフ
    ィードバック制御するための空燃比補正量を算出する空
    燃比補正量算出手段と、 前記内燃機関に供給される混合気の空燃比がオープンル
    ープ制御されるとき、前記空燃比フィードバック制御時
    に前記空燃比補正量によって修正されていた前記パージ
    補正量のずれを算出し、該算出されたずれに基づいて、
    前記パージ補正量算出手段によって算出されたパージ補
    正量を補正するパージ補正量補正手段と、 を備える、内燃機関の制御装置。
  2. 【請求項2】内燃機関の運転状態に基づいて内燃機関に
    供給すべき燃料量を算出する燃料量算出手段と、 燃料タンク内に発生した蒸発燃料を前記内燃機関の吸気
    系にパージするパージ手段と、 前記パージ手段でパージされる蒸発燃料の濃度に応じ
    て、前記燃料量算出手段によって算出された燃料量から
    減量すべきパージ補正量を算出するパージ補正量算出手
    段と、 前記内燃機関の運転状態に応じて設定された目標空燃比
    になるよう該内燃機関に供給される混合気の空燃比をフ
    ィードバック制御するための空燃比補正量を算出する空
    燃比補正量算出手段と、 前記内燃機関に供給される混合気の空燃比がリッチ制御
    されるとき、前記空燃比フィードバック制御時に前記パ
    ージ補正量のずれを前記空燃比補正量によって修正して
    いたか否かを判定するパージ補正量修正判定手段と、 前記パージ補正量修正判定手段により前記パージ補正量
    のずれを前記空燃比補正量によって修正されていたと判
    定された時に、前記空燃比補正量によって修正されてい
    た修正分を前記パージ補正量から減量する修正分減量手
    段と、 を備える、内燃機関の制御装置。
  3. 【請求項3】前記パージ補正量補正手段は、前記空燃比
    補正量によって修正されていた前記パージ補正量の前記
    ずれを、前記パージ手段によってパージが実行されてい
    た時に算出されたパージ有り空燃比補正量と、前記パー
    ジ手段によってパージが実行されていない時に算出され
    たパージ無し空燃比補正量との偏差に応じて算出する、
    請求項1または請求項2に記載の内燃機関の制御装置。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100723803B1 (ko) * 2006-01-09 2007-06-04 이근택 기능성 황토팩 조성물
WO2017051543A1 (ja) * 2015-09-25 2017-03-30 株式会社ニッキ 車載エンジンの燃料流量検知方法
CN115247085A (zh) * 2022-06-28 2022-10-28 浙江中控技术股份有限公司 一种原料油反应优化控制方法及系统

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100723803B1 (ko) * 2006-01-09 2007-06-04 이근택 기능성 황토팩 조성물
WO2017051543A1 (ja) * 2015-09-25 2017-03-30 株式会社ニッキ 車載エンジンの燃料流量検知方法
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