JP3306900B2 - 内燃機関の空燃比制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は燃料タンク内で発生する
蒸発燃料を内燃機関（エンジン）の吸気側に吸入させて
燃焼させるための内燃機関の空燃比制御装置に関する。

【０００２】

【従来技術】従来、燃料タンク内で発生する蒸発燃料を
キャニスタに蓄え、このキャニスタに蓄えられた蒸発燃
料を空気と共に内燃機関の吸気側に放出するさせて燃焼
させるものにおいて、キャニスタパージ量を一定値だけ
変化させ、その時の空燃比フィードバック値の変化量に
より、キャニスタより内燃機関の吸気側に吸入される蒸
発燃料の濃度を検出するものがある（例えば、特開平２
−１３０２４０号公報）。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上述した従
来のものでは、キャニスタパージ量を一定値だけ変化さ
せて蒸発燃料濃度を検出するものであるので、キャニス
タへの蒸発燃料の吸着量が多い場合に、濃度検出を行う
と、内燃機関に供給される燃料と空気との混合気の空燃
比が大きく変動し、内燃機関のアイドル安定性の悪化お
よび排気エミッションの悪化を招くという問題がある。

【０００４】そこで本発明は、キャニスタへの蒸発燃料
の吸着量が多い場合にも、蒸発燃料濃度検出中における
空燃比の変動を抑え、アイドル安定性や排気エミッショ
ンが悪化するのを防止することを目的とするものであ
る。

【０００５】

【問題点を解決するための手段】そのため本発明は、燃
料タンクに発生する蒸発燃料をキャニスタに蓄え、この
キャニスタに蓄えられた蒸発燃料を空気と共に放出通路
を介して内燃機関の吸気側に放出するようにした内燃機
関の空燃比制御装置であって、前記内燃機関の空燃比を
検出する空燃比検出手段と、この空燃比検出手段により
検出された空燃比に応じ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する空燃比フィードバッ
ク手段と、前記キャニスタより前記放出通路を介して前
記内燃機関の吸気側に放出される蒸発燃料を含む空気の
パージ率を変化させる流量制御弁と、前記蒸発燃料の濃
度を検出する時に前記空燃比検出手段により検出される
空燃比が所定量変化するまで前記流量制御弁によりパー
ジ率を徐々に変化させる濃度検出用パージ率制御手段
と、このパージ率制御手段によりパージ率を変化させる
前と後との空燃比及びパージ率により蒸発燃料の濃度を
検出する濃度検出手段とを備える内燃機関の空燃比制御
装置を提供するものである。

【０００６】

【０００７】

【０００８】

【０００９】

【作用】これより、蒸発燃料の濃度を検出する時に空燃
比検出手段により検出される空燃比が所定量変化するま
で濃度検出用パージ率制御手段によりパージ率を徐々に
変化させ、このパージ率を変化させる前と後との空燃比
及びパージ率により濃度検出手段によって蒸発燃料の濃
度を検出する。

【００１０】

【００１１】

【００１２】

【実施例】以下、この発明を具体化した実施例を図面に
基づいて説明する。図１に示すように、車両には多気筒
エンジン１が搭載され、このエンジン１には吸気管２と
排気管３とが接続されている。吸気管２の内端部には電
磁式のインジェクタ４が設けられるとともに、その上流
側にはスロットル弁５が設けられている。さらに、排気
管３には空燃比検出手段としての酸素センサ６が設けら
れ、同センサ６は排気ガス中の酸素濃度に応じた電圧信
号を出力する。

【００１３】前記インジェクタ４に燃料を供給する燃料
供給系統は、燃料タンク７、燃料ポンプ８、燃料フィル
タ９及び調圧弁１０を有している。そして、燃料タンク
７内の燃料（ガソリン）が燃料ポンプ８にて燃料フィル
タ９を介して各インジェクタ４へ圧送されるとともに、
調圧弁１０にて各インジェクタ４に供給される燃料が所
定圧力に調整される。

【００１４】燃料タンク７の上部から延びるパージ管１
１は吸気管２のサージタンク１２と連通され、そのパー
ジ管１１の途中には、燃料タンクに発生する蒸発燃料を
吸着する吸着材としての活性炭を収納したキャニスタ１
３が配設されている。又、キャニスタ１３には外気を導
入するための大気開放孔１４が設けられている。パージ
管１１はキャニスタ１３よりもサージタンク１２側を放
出通路１５とし、この放出通路１５の途中に可変流量電
磁弁１６（以下、パージソレノイド弁という）が設けら
れている。このパージソレノイド弁１６は、スプリング
（図示略）により常に弁体１７がシート部１８を閉じる
方向に付勢されているが、コイル１９を励磁することに
より弁体１７がシート部１８を開くようになっている。
従って、パージソレノイド弁１６のコイル１９の消磁に
より放出通路１５が閉じ、コイル１９の励磁により放出
通路１５が開くようになっている。このパージソレノイ
ド弁１６はパルス幅変調に基づくデューティ比制御によ
り後述するＣＰＵ２１によって開度調節される。

【００１５】従って、このパージソレノイド弁１６にＣ
ＰＵ２１から制御信号を供給し、キャニスタ１３がエン
ジン１の吸気管２に連通されるようにしてやれば、大気
中から新しい空気Ｑａが導入され、これがキャニスタ１
３内を換気してエンジン１の吸気管２からシリンダ内に
送り込まれ、キャニスタパージが行われ、キャニスタ１
３の吸着機能の回復が得られることになるのである。そ
して、このときの新気Ｑａの導入量Ｑｐ（ｌ／_min ）
は、ＣＰＵ２１からパージソレノイド弁１３に供給され
るパルス信号のデューティを変えることにより調節され
る。図２は、このときのパージ量の特性図で、吸気管内
の負圧が一定の場合でのパージソレノイド弁１３のデュ
ーティとパージ量との関係を示しており、この図から、
パージソレノイドを０％から増加させてゆくにつれて、
ほぼ直接的にパージ量、すなわちキャニスタ１３を介し
てエンジン１に吸い込まれる空気の量が増加してゆくこ
とが判る。

【００１６】ＣＰＵ２１はスロットル弁５の開度を検出
するスロットルセンサ５ａからのスロットル開度信号
と、エンジン１の回転数を検出する回転数センサ（図示
略）からのエンジン回転数信号と、スロットル弁５を通
過した吸入空気の圧力を検出する吸気圧センサ５ｂから
の吸気圧信号と、エンジン冷却水の温度を検出する水温
センサ５ｃからの冷却水温信号と、吸入空気温度を検出
する吸気温センサ（図示略）からの吸気温信号とを入力
する。

【００１７】又、ＣＰＵ２１は前記酸素センサ６からの
信号（電圧信号）を入力し、混合気のリッチ・リーン判
定を行う。そして、ＣＰＵ２１はリッチからリーンに反
転した場合及びリーンからリッチに反転した場合は燃料
噴射量を増減すべく、フィードバック補正係数を階段状
に変化（スキップ）させるとともに、リッチ又はリーン
のときにはフィードバック補正係数を徐々に増減させる
ようになっている。尚、このフィードバック制御はエン
ジン冷却水温が低いとき、及び高負荷・高回転走行時に
は行わない。又、ＣＰＵ２１はエンジン回転数と吸気圧
により基本噴射時間を求め、基本噴射時間に対しフィー
ドバック補正係数等による補正を行って最終噴射時間を
求め、前記インジェクタ４による所定の噴射タイミング
での燃料噴射を行わせる。

【００１８】ＲＯＭ３４は、エンジン全体の動作を制御
するためのプログラムやマップを格納している。ＲＡＭ
３５は各種のデータ、例えば前記スロットル弁５の開
度、エンジン回転数等の検出データ等を一時的に記憶す
る。そして、ＣＰＵ２１はＲＯＭ３４内のプログラムに
基づいてエンジンの動作を制御する。

【００１９】図３は、全開パージ率マップを示したもの
で、エンジン回転数Ｎｅと負荷（今回は吸気管圧力、そ
の他に吸入空気量やスロットル開度でもよい）により決
定される。このマップは、吸気管２を通してエンジン１
に流入する全空気量に対するパージソレノイド弁１６の
デューティ１００％時に放出路１５を通して流れる空気
量の比を示しており、ＲＯＭ３４内に記憶されている。

【００２０】本システムは、空燃比フィードバック（Ｆ
ＡＦ）制御、パージ率制御、初回蒸発燃料（エバポ）濃
度検出、継続エバポ濃度検出、燃料噴射量制御、空燃比
学習制御およびパージソレノイド弁制御を操作して行わ
れる。まず、第１に、未知のエバポ濃度レベルを検出す
るため、初回エバポ濃度（単位パージ率当たりのＦＡＦ
変化量）検出を行う。第２に検出したエバポ濃度と現状
のパージ率とにより、燃料噴射量を操作する。第３に、
所定時間ごと、かつ運転状態が安定している時に、更新
エバポ濃度検出を行い、エバポ濃度を更新させ、上記と
同様、燃料噴射量を操作する。そして、燃料噴射量を操
作した結果のＦＡＦ値の挙動により、空燃比学習制御を
行う。

【００２１】以下、実施例の動作について、各制御毎に
説明する。 空燃比フィードバック制御 空燃比フィードバック制御を図４に従って説明する。こ
の空燃比フィードバック制御は約４ｍｓ毎にＣＰＵ２１
のベースルーチンで実行されるものである。

【００２２】第１にステップＳ４０でフィードバック
（Ｆ／Ｂ）制御可能か判断する。このＦ／Ｂ条件として
は、主に以下示す条件をすべて満足した場合である。
（１）始動時でない。（２）燃料カット中でない。
（３）冷却水温（ＴＨＷ）≧４０℃。（３）ＴＡＵ＞Ｔ
ＡＵ_min 。（４）酸素センサ活性状態である。

【００２３】条件成立ならば、ステップＳ４１へ進んで
濃度検出直後か判断し、濃度検出直後でなければステッ
プＳ４２へ進んで酸素センサ出力と所定判定レベルとを
比較し、それぞれ遅れ時間（Ｈ・Ｉ_msec）を持って空燃
比フラグＸＯＸＲを操作する。例えば、ＸＯＸＲ＝１の
ときリッチ、ＸＯＸＲ＝０のときリーンとする。次にス
テップＳ４３へ進んでこのＸＯＸＲに基づき、ＦＡＦの
値を操作する。すなわち、ＸＯＸＲが変化（０→１），
（１→０）した時、ＦＡＦの値を所定量スキップさせ、
ＸＯＸＲが１または０を継続中は、ＦＡＦ値の積分制御
を行う。そして、次のステップＳ４４へ進んでＦＡＦ値
の上下限チェックをした後、ステップＳ４５へ進んで決
定したＦＡＦ値を基にしてスキップ毎、又は所定時間毎
になまし（平滑化）処理を行い、なまし値ＦＡＦＡＶを
求める。なお、ステップＳ４０においてＦ／Ｂ制御が成
立しない時およびステップＳ４１において濃度検出終了
直後であるとき（後述する濃度検出中フラグが１から０
になった直後のとき）はステップＳ４６へ進んでＦＡＦ
の値を１．０とする。

【００２４】パージ率制御 パージ率制御のメインルーチンを図５に示す。このルー
チンも約４_ms毎にＣＰＵ２１のベースルーチンで実行さ
れるものである。

【００２５】ステップＳ５０１で空燃比Ｆ／Ｂ中か否か
を図４のステップＳ４０と同様な条件で判断すると共
に、ステップＳ５０２で冷却水温が５０℃以上か否かを
判断し、空燃比Ｆ／Ｂ中で水温が所定値５０℃以上の
時、パージ率制御を実行させるためステップＳ５０３で
パージ停止フラグＸＩＰＧＲを０にする。次のステップ
Ｓ５０４で燃料カット中か否かを判断し燃料カット中の
時、ステップＳ５０５へ進んで燃料カット時パージ率
（ＰＧＲ）制御を行う。また、ステップ５０４で燃料カ
ット中でないと判断した時、ステップＳ５０６へ進んで
キャニスタからのエバポ濃度を１度も検出していないか
初回濃度検出フラグＸＦＦＧＰＧにより判断する。１度
も検出していない時（初回）、ステップＳ５０７へ進ん
で初回濃度検出用ＰＧＲ制御を行う。初回濃度検出後、
ステップＳ５０８へ進んでカウンタＣＰＧＫＡＮを作動
させ、このカウンタの係数値により次のステップＳ５０
９で所定時間（例えば６０_sec ）経過したか判断し、こ
の所定時間毎にステップＳ５１０へ進んで濃度検出を行
い、エバポ濃度（ＦＧＰＧ）を更新していく。それ以外
の時は、ステップＳ５１１へ進んで通常パージ率制御を
行う。なお、ステップＳ５０１，Ｓ５０２でパージ率条
件が成立していない時、ステップＳ５１２へ進んでパー
ジ率を０とした後、ステップＳ５１３へ進んで、パージ
停止フラグＸＩＰＧＲを１とする。

【００２６】図５のステップＳ５１１における通常パー
ジ率制御サブルーチンを図６に示す。まず、ステップＳ
６０１でＦＡＦ値（または、ＦＡＦなまし値）が１．０
基準に対して３領域（，，）の内どの領域にある
か検出する。ここで、図７の（ａ）で示すごとく領域
は１．０±Ｆ％以内、領域は１．０±Ｆ％以上離れ±
Ｇ％（ただし、Ｆ＜Ｇ）以内にいる時、領域は１．０
±Ｇ％以上にいる時を示す。

【００２７】領域ならステップＳ６０２へ進んでパー
ジ率（ＰＧＲ）を所定値Ｄ％ずつ増加させる。領域の
時はステップＳ６０３へ進んでＰＧＲの増減なし。領域
の時はステップＳ６０４へ進んでＰＧＲを所定値Ｅ％
ずつ減少させる。ここで、所定値Ｄ，Ｅは図７の（ｂ）
で示すごとくエバポ濃度（ＦＧＰＧ）に応じて変化させ
るのが好ましい。そして、次のステップＳ６０５でＰＧ
Ｒの上下限チェックを行う。ここで、上限値は、図７の
（ｃ）で示すパージ開始時間、図７の（ｄ）で示す水
温、図７の（ｅ）で示す運転条件（全開パージ率マッ
プ）等の各種条件の内１番小さい値とする。

【００２８】図５のステップＳ５０５における燃料カッ
ト時ＰＧＲ制御サブルーチンを図８に示す。まず、ステ
ップＳ８０１でエンジン１にキャニスタ１３からのエバ
ポが入らないようにＰＧＲを０とする。次に、ステップ
Ｓ８０２へ進んで濃度検出中ならば、検出をキャンセル
するために濃度検出中の、各フラグをリセットする（例
えば：ＸＰＧＩＤＬ，ＸＰＧＲＵＮ，ＸＰＧＮＯ１，Ｘ
ＰＧＮＯ２＝０）。

【００２９】図５のステップＳ５０７における初期濃度
検出用ＰＧＲ制御サブルーチンを図９に示す。この制御
はアイドルと走行時とに分けて制御する。アイドル時
は、ステップＳ９０１でアイドルフラグＸＩＤＬが１、
ステップＳ９０２で、車速ＳＰＤが０ｋｍ／ｈ、ステッ
プＳ９０３で、ＦＡＦ値が３回以上スキップしたと判断
したら、ステップＳ９０４へ進んでアイドル時濃度検出
中フラグＸＰＧＩＤＬを１とする。また、ＸＰＧＩＤＬ
はＸＩＤＬが０又はＳＰＤが０ｋｍ／ｈより大きくなっ
たらステップＳ９０５へ進んで濃度検出を中止するよう
ＸＰＧＩＤＬを０にリセットする。走行時は、ステップ
Ｓ９０１からステップＳ９０６へと進み、ここでＸＰＧ
ＩＤＬが１でないため、ステップＳ９０７へと進み、走
行時濃度検出中フラグＸＰＧＲＵＮが１であるとさらに
ステップＳ９０８へ進んで学習領域が同じでＦＡＦ値が
３回以上スキップし、かつ加減速中でない時（例えば、
エンジン１の吸気管圧力の変化ＤＬＰＭ＜１９．５ｍｍ
Ｈｇ）なら、さらにステップＳ９０９へ進んで走行時濃
度検出中フラグＸＰＧＲＵＮを１とする。また、ステッ
プＳ９０７でＸＰＧＰＵＮが１でないとき、ステップＳ
９１０へ進んで、加減速中でなく（例えばＤＬＰＭ＜１
９．５ｍｍＨｇ）、かつ同じエンジン運転領域でＦＡＦ
値が３回以上スキップしたら、ステップＳ９１１へ進ん
でそのときのエンジン運転領域を記憶した後、さらにス
テップＳ９０９へ進んで走行時濃度検出中フラグＸＰＧ
ＲＵＮを１とする。また、ステップＳ９０８で領域・Ｄ
ＬＰＭが所定値をはずれたらステップＳ９１２へ進んで
ＸＰＧＲＵＮを０とし、濃度検出中フラグをキャンセル
させる。

【００３０】ＸＰＧＩＤＬが１またはＸＰＧＲＵＮが１
となった後のパージ率の操作の行い方は、第１にステッ
プＳ９１３でパージ率を変化させる前のＦＡＦ値（又は
なまし値）：ＦＡＦ_B を決定したと判断したら（このＦ
ＡＦ_B の決定は後述する図１３において説明する）、次
のステップＳ９１４でＦＡＦ_B を基準に所定値Ａ％（例
えば１５％）減少させた値を求めると共に、この値に対
し所定値±α％（例えば２％）の不感帯を設ける。これ
により図１０で示すごとく３つの領域，，が決定
される。そして、ステップＳ９１５でＦＡＦ値（又はな
まし値）がどの領域にあるか判別し、領域ならば、ス
テップＳ９１６へ進んでパージ率ＰＧＲを所定値Ｂ％ず
つ増加させ、領域ならば、ステップＳ９１７へ進んで
ＰＧＲの増減なし。領域ならば、ステップＳ９１８へ
進んでＰＧＲを所定値Ｃ％ずつ減少させる。最後にステ
ップＳ８１９へ進んでＰＧＲの上下限をチェックして、
ＰＧＲを０％（下限）〜２０％（上限）の範囲に制限す
る。

【００３１】図５のステップＳ５１０における濃度更新
用ＰＧＲ制御サブルーチンを図１１に示す。この制御も
アイドル時と走行時とに分けて制御する。濃度検出中フ
ラグ（ＸＰＧＮＯ１，ＸＰＧＮＯ２）を操作する条件
は、初回濃度検出ルーチンと同様にパージ率の操作の行
い方は、アイドル時、ステップＳ１１０１でＸＩＤＬが
１、ステップＳ１１０２でＳＰＤが０ｋｍ／ｈ、ステッ
プＳ１１０３でＦＡＦ値が３回以上スキップと判断した
ら、ステップＳ１１０４、Ｓ１１０５へ進み、さらにＸ
ＰＧＮＯ１が１となった時のＦＡＦ値（又はなまし値）
とその所定変化量Ｆ％（例えば１０％）の値とがＦＡＦ
値の上下限値にかからないことを確認し、この所定変化
量Ｆ％をエバポ濃度（ＦＧＰＧ）で除算し、この除算し
た値にＸＰＧＮＯ１が１となった時のＰＧＲを加算する
ことにより、ステップＳ１１０６でＰＧＲを決定する。
最後にステップＳ１１０７へ進んでＰＧＲの上下限チェ
ックを行う。

【００３２】走行時は、アイドル時同様、ステップＳ１
１０８〜Ｓ１１１６を介しステップＳ１１１７で、所定
変化量Ｇ％（例えば７％）をエバポ濃度（ＦＧＰＧ）で
除算し、この除算した値をＸＰＧＮＯ２が１となった時
のＰＧＲからひき算する。最後にステップＳ１１１８へ
進んでＰＧＲの上下限チェックを行う。ここで、アイド
ル時はたし算を行い、走行時はひき算を行うのは、アイ
ドル時はパージソレノイド弁の開度が小さく、走行時は
開度が大きくなっているためである。

【００３３】エバポ濃度検出 ＣＰＵ２１のベースルーチンで約４_ms毎に実行されるエ
バポ濃度検出のメインルーチンを図１２に示す。このル
ーチンは初回濃度検出と、濃度更新に分けて制御するよ
うになっている。即ち、ステップＳ１２１でＸＦＦＧＰ
Ｇが１であり、ステップＳ１２２でＸＰＧＩＤＬが１ま
たはＸＰＧＲＵＮが１のときステップＳ１２３へ進んで
エバポの初回濃度検出を行い、ステップＳ１２１でＸＦ
ＦＧＰＧが１でなく、ステップＳ１２４でＸＰＧＮＯ１
が１またはＸＰＧＮＯ２が１のときステップＳ１２５へ
進んでエバポの濃度更新を行う。

【００３４】図１２のステップＳ１２３の初回濃度検出
サブルーチンを図１３に示す。まず、ステップＳ１３１
で前回濃度検出中フラグが０であったかを判断し、前回
濃度検出中フラグが０であったとするとパージ率制御の
濃度検出中フラグ（ＸＰＧＩＤＬ，ＸＰＧＲＵＮ，ＸＰ
ＧＮＯ１，ＸＰＧＮＯ２）が今回１になったことになる
ため、ステップＳ１３２へ進んで、その時のＰＧＲ，Ｆ
ＡＦ値（又はなまし値）をＰＧＲ_B 、ＦＡＦ_B として記
憶する。次のステップＳ１３３でＦＡＦ値（又はなまし
値）がパージ率制御で説明した不感帯に入り、ＦＡＦ値
が３回以上スキップしたならば、ステップＳ１３４へ進
んでその時のＰＧＲ・ＦＡＦ値（又はなまし値）をＰＧ
Ｒ_C ，ＦＡＦ_C として記憶する。そして、次のステップ
Ｓ１３５でＦＡＦ_B とＦＡＦ_C との差ΔＦＡＦをＰＧＲ
_B とＰＧＲ_C の差ΔＰＧＲで除算してエバポ濃度ＦＧＰ
Ｇを求める。この濃度検出が終了したら、ステップＳ１
３６，Ｓ１３７，Ｓ１３８でフラグ、カウンタ処理を行
う（例えば、ＸＦＦＧＰＧを１、ＣＰＧＫＡＮを０とす
る）。また、ステップＳ１３３で否のときステップＳ１
３９へ進んで、ＰＧＲが上限となってからＦＡＦ値が３
回以上スキップしたならば、エバポ濃度が薄いためパー
ジ量を増してもＦＡＦ値が不感帯まで増加しないと判断
してステップＳ１３４に進み、前述と同様にしてエバポ
濃度ＦＧＰＧを求める。また、ステップＳ１３９で否の
ときはエバポ濃度ＦＧＰＧを求めることなくリターンす
る。

【００３５】図１２のステップＳ１２５の濃度更新サブ
ルーチンを図１４に示す。この濃度更新サブルーチンは
図１３の初回濃度検出サブルーチンのステップＳ１３
１，Ｓ１３２，Ｓ１３４〜Ｓ１３８と同様なステップＳ
１４１，Ｓ１４２，Ｓ１４４〜Ｓ１４８を有すると共
に、図１３のステップＳ１３３におけるＦＡＦ値の不感
帯の判別をなくしてＦＡＦ値３回以上スキップしたか否
かを判別するのみのステップＳ１４３とし、さらに、ス
テップＳ１３９を省略したものである。これにより、検
出エバポの濃度更新は、濃度更新のために、ＰＧＲをΔ
ＰＧＲだけ更新してからＦＡＦ値が３回スキップした時
点で実行される。

【００３６】燃料噴射量制御 ＣＰＵ２１のベースルーチンで約４_ms毎に実行される燃
料噴射量制御を図１５に示す。

【００３７】第１にステップＳ１５１でＲＯＭ３４にマ
ップとして、格納されているデータに基づき、エンジン
回転数と負荷（例えば、吸気管内圧力）により基本燃料
噴射量（ＴＰ）を求め、次のステップＳ１５２で各種基
本補正（冷却水温、始動後、吸気温等）を行う。第２に
ステップＳ１５３でエバポ濃度検出中（ＸＰＧＩＤＬ，
ＸＰＧＲＵＮ，ＸＰＧＮＯ１，ＸＰＧＮＯ２＝１）なら
ば、ステップＳ１５４へ進んで各フラグが１になった時
のパージ補正係数ＦＰＧ（ＰＧＲにＦＧＰＧを乗算して
求めた値）に固定する。それ以外はステップＳ１５５へ
進んでＰＧＲ変化に合わせて、

【００３８】

【数１】ＦＰＧ＝（ＦＧＰＧ−１）×ＰＧＲ によりＦＰＧを求める。最後にステップＳ１５６でＦＡ
Ｆ，ＦＰＧ，各エンジン運転領域毎に持つ空燃比学習値
（ＫＧｊ）を、

【００３９】

【数２】１＋（ＦＡＦ−１）＋（ＫＧｊ−１）＋ＦＰＧ の演算により補正係数として求めて、燃料噴射量に反映
させる。

【００４０】パージソレノイド弁制御 ＣＰＵ２１により１００_ms毎の時間割込みにより実行さ
れるパージソレノイド弁制御ルーチンを図１６に示す。
ステップＳ１６１でＸＩＰＧＲが１またはステップＳ１
６２でフューエルカット中であるならば、ステップＳ１
６３へ進んでパージソレノイド弁１６のＤｕｔｙを０と
する。それ以外ならば、ステップＳ１６４へ進んで、パ
ージソレノイド弁１６の駆動周期を１００_msとすると、

【００４１】

【数３】 Ｄｕｔｙ＝（ＰＧＲ／ＰＧＲ_fo）×（１００_ms−Ｐ_V ）×Ｐ_Pa＋Ｐ_V の演算式でパージソレノイド弁１６のＤｕｔｙを求め
る。ここで、ＰＧＲは図６，図９，図１１で求められた
パージ率、ＰＧＲ_foはパージソレノイド弁１６が全開時
における各運転状態でのパージ率（図３参照）、Ｐ_V は
バッテリ電圧の変動に対する電圧補正値、Ｐ_Paは大気圧
の変動に対する大気圧補正値である。

【００４２】空燃比学習制御 空燃比学習制御ルーチンを図１７に示す。空燃比フィー
ドバック中、冷却水温ＴＨＷが８０℃以上、始動後増量
が０、暖機増量が０、現在の運転領域に入ってＦＡＦ値
から５回以上スキップした、バッテリ電圧が１１．５Ｖ
以上の基本条件をすべて満了したことをステップＳ１７
０２で判断し、かつエバポ濃度検出中フラグＸＰＧＩＤ
Ｌ，ＸＰＧＲＵＮ，ＸＰＧＵＯ１，ＸＰＧＮ２のすべて
が１以外ならば、それをステップＳ１７０１で判断して
学習制御を行う。学習制御はステップＳ１７０３でＦＡ
ＦＡＶの値を読み込んだ後、ステップＳ１７０５でのア
イドルか否かの判断結果によりアイドル時ＫＧ₀ （ステ
ップＳ１７０８）と走行時（ステップＳ１７１０）に分
けて行われ、走行時は負荷（例えば吸気管内圧力）によ
り所定数（例えば７つ）の領域ＫＧ₁〜ＫＧ₇ に分かれ
て行われる。また、ステップＳ１７０６，Ｓ１７０９で
所定エンジン回転数以内にある時（アイドル時は６００
〜１０００_rpm 、走行時は１０００〜３２００_rpm ）の
み、学習値を更新するようになっている。さらにアイド
ル時はステップＳ１７０７により吸気管圧力ＰＭが１７
３ｍｍＨｇ以上のときに学習値が更新される。各領域の
学習値ＫＧ₀ 〜ＫＧ₇ の更新方法は、ＦＡＦのなまし値
と１．０との差が所定値（例えば２％）より大きい時、
その領域の学習値ＫＧ₀ 〜ＫＧ₇ を所定値（Ｋ％，Ｌ
％）ずつ増減することによりなされる。（ステップＳ１
７１１〜Ｓ１７１４）。最後に、ＫＧｊの上下限チェッ
クを行う（ステップＳ１７１５）。ここで、ＫＧｊの上
限値は例えば１．２に、下限値は０．８に設定され、ま
たこの上下限値はエンジン運転領域毎に設定することも
できる。

【００４３】図１８は図４のステップＳ４４のサブルー
チンを示すもので、まず、ステップＳ１８１でＦＡＦの
基本上下限値を設定する（例えば、上限値１．２、下限
値０．８に設定）。次に、ステップＳ１８２へ進んで、
エバポ濃度検出中フラグのいずれかが１であるなら、ス
テップＳ１８３へ進んで、ＦＡＦの下限値を基本下限値
より小さな値（例えば、０．６）に設定した後リターン
する。また、ステップＳ１８２でエバポ濃度検出中フラ
グの全てが１以外ならばステップＳ１８４へ進んでエバ
ポ濃度検出中フラグの全てが０になってから所定時間
（例えば、３秒）以上経過したかを判断し、所定時間経
過していないときにはステップＳ１８３へ進み、所定時
間経過しているときにはそのままリターンする。これに
よって、エバポ濃度検出中及びその終了から所定時間経
過するまではＦＡＦの下限値が基本値より小さな値に設
定されることにより、濃度検出または更新時にＦＡＦの
値が下限値に張りついて、エバポ濃度の検出や更新が不
可能になるのを防止する。

【００４４】以上説明した実施例のタイムチャートを図
１９に示す。（ａ）は検出エバポ濃度値ＦＧＰＧを示
し、（ｂ）は燃料減量補正係数ＦＰＧを示し、（ｃ）は
パージ率ＰＧＲを示し、（ｄ）の実線はＦＡＦ値を示
し、一点鎖線はＦＡＦの下限値を示す。

【００４５】他の実施例Ａ 上述した実施例では濃度更新中の燃料減量補正係数ＦＰ
Ｇをその直前の値に固定するようにしたが、図２０のタ
イムチャートに示すように、濃度更新中の燃料減量補正
係数ＦＰＧを、すでに検出されている蒸発燃料濃度分と
濃度更新時のパージ率とに応じて変化させることによ
り、濃度更新時のＦＡＦ値の変動をより小さくすること
ができる。この実施例においては、上述した図１〜図１
８に示す実施例に対し、図１５の燃料制御を図２１のも
のに、図１４の濃度更新サブルーチンを図２２のものに
入れ換えたものである。ここで、図２１においては図１
５に対してステップＳ１５３、Ｓ１５４を省略したもの
であり、図２２は図１４のものに対し、更新ステップＳ
１４５としてエバポ濃度変化量を、前回のＦＧＰＧ値に
反映させるようにしたものである。

【００４６】他の実施例Ｂ 上述した各実施例おいては、スロットル弁５下流の吸入
空気の圧力を吸気圧センサ５ｂにより検出して、エンジ
ン回転数と吸気管圧力とにより基本燃料噴射量を演算す
るものに本発明を適用したが、スロットル弁５上流の吸
入空気量を検出する吸入空気量センサを用いて、エンジ
ン回転数と吸入空気量とにより基本燃料噴射量を演算す
るものにも本発明を適用することができる。このように
スロットル弁５上流の吸入空気量を検出する場合には、
スロットル弁５下流に放出路１５を介して導入されるエ
バポガスを含むバイパス空気の流量を吸入空気量として
検出することができないため、基本燃料噴射量はバイパ
ス空気の流量を除外して決定される。したがって、バイ
パス空気中のエバポガスの濃度が低い場合には、パージ
率を上げれば上げる程、内燃機関の燃焼室に吸入される
混合気の空燃比が大きくなって、それに伴ってパージ率
を上げれば上げる程小さくなるべきＦＡＦ値が逆に大き
くなり、エバポガスの初回濃度を検出することが不可能
になる。そこで、この実施例においては、図２３に示す
ように、ＦＡＦの判定領域として図１０のものに対し、
パージ率を変化させる前のＦＡＦ_B より大きな領域を
付加し、この領域では初回濃度の検出を禁止する。そ
のため、この実施例においては、上述した図１〜図１８
に示す実施例に対し、図９の初期濃度検出用パージ制御
サブルーチンを図２４のものに、図１２のエバポ濃度検
出を図２５のものに、図１６のパージソレノイド弁制御
を図２６のものに入れ換えたものである。

【００４７】ここで、図２４においては図９のものに対
し、領域確認ステップＳ９１５としてＦＡＦ_B より大き
な領域を付加し、さらに、この領域と判断したとき
にはステップＳ９２０へ進んで、パージ率を０とした
後、ステップＳ９２１へ進んで領域４フラグＸＲＹＵ４
を１にした後リターンするようにしたものである。ま
た、図２５においては図１２のものに対し、ステップＳ
１２１の前に、領域４確認ステップＳ１２６を挿入し、
このステップＳ１２６で領域４フラグＸＲＹＵ４が１で
ないと判断したときには、ステップＳ１２１に進んで以
後図１２と同じ動作をし、ステップＳ１２６で領域４フ
ラグＸＲＹＵ４が１であると判断したときには、ステッ
プＳ１２７に進んでエバポ濃度を１．０に設定した後リ
ターンするようにしたものである。さらに、図２６にお
いては図１６のものに対し、ステップＳ１６１の前に領
域４確認ステップＳ１６５を挿入し、このステップＳ１
６５で領域４フラグＸＲＹＵ４が１でないと判断したと
きには、ステップＳ１６１に進んで以後図１６と同じ動
作をし、ステップＳ１６５で領域４フラグＸＲＹＵ４が
１であると判断したときには、ステップＳ１６３に進む
ようにしたものである。

【００４８】

【発明の効果】以上述べたように本発明においては、空
燃比や蒸発燃料の濃度を考慮して蒸発燃料濃度検出また
は更新中のパージ率や燃料量を制御するから、キャニス
タへの蒸発燃料の吸着量が多い場合にも、蒸発燃料濃度
検出中または更新中における空燃比の変動を抑え、アイ
ドル安定性や排気エミッションが悪化するのを防止する
ことができるという優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す全体構成図である。

【図２】上記実施例におけるパージソレノイド弁の特性
図である。

【図３】上記実施例における全開パージ率マップであ
る。

【図４】上記実施例における空燃比フィードバック制御
のフローチャートである。

【図５】上記実施例におけるパージ率制御のフローチャ
ートである。

【図６】上記実施例における通常パージ率制御サブルー
チンのフローチャートである。

【図７】（ａ）〜（ｅ）は上記実施例における通常パー
ジ率制御サブルーチンに用いられる各種特性図である。

【図８】上記実施例における燃料カット時パージ率制御
サブルーチンのフローチャートである。

【図９】上記実施例における初期濃度検出用パージ率制
御サブルーチンのフローチャートである。

【図１０】上記実施例における初期濃度検出用パージ率
制御サブルーチンに用いられる領域判定特性図である。

【図１１】上記実施例における濃度更新用パージ率制御
サブルーチンのフローチャートである。

【図１２】上記実施例におけるエバポ濃度検出のフロー
チャートである。

【図１３】上記実施例における初回濃度検出サブルーチ
ンのフローチャートである。

【図１４】上記実施例における濃度更新サブルーチンの
フローチャートである。

【図１５】上記実施例における燃料噴射量制御のフロー
チャートである。

【図１６】上記実施例におけるパージソレノイド弁制御
のフローチャートである。

【図１７】上記実施例における空燃比学習制御のフロー
チャートである。

【図１８】上記実施例における空燃比フィードバック制
御上下限チェックサブルーチンのフローチャートであ
る。

【図１９】上記実施例における各部波形を示すタイムチ
ャートである。

【図２０】本発明装置の他の実施例Ａにおける各部波形
を示すタイムチャートである。

【図２１】上記他の実施例Ａにおける燃料噴射量制御の
フローチャートである。

【図２２】上記他の実施例Ａにおける濃度更新サブルー
チンのフローチャートである。

【図２３】本発明装置の他の実施例Ｂにおける初期濃度
検出用パージ率制御サブルーチンに用いられる領域判定
特性図である。

【図２４】上記他の実施例Ｂにおける初期濃度検出用パ
ージ率制御サブルーチンのフローチャートである。

【図２５】上記他の実施例Ｂにおけるエバポ濃度検出の
フローチャートである。

【図２６】上記他の実施例Ｂにおけるパージソレノイド
弁制御のフローチャートである。

【符号の説明】

１ 多気筒エンジン ２ 吸気管 ５ スロットル弁 ５ａ スロットルセンサ ５ｂ 吸気圧センサ ６ 酸素センサ ７ 燃料タンク １３ キャニスタ １５ 放出通路 １６ パージソレノイド弁 ２１ ＣＰＵ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−130240（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−255559（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−131962（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−3258（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F02D 29/00 - 29/06 F02D 41/00 - 45/00 F02M 25/08

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 燃料タンクに発生する蒸発燃料をキャニ
   スタに蓄え、このキャニスタに蓄えられた蒸発燃料を空
   気と共に放出通路を介して内燃機関の吸気側に放出する
   ようにした内燃機関の空燃比制御装置であって、 前記内燃機関の空燃比を検出する空燃比検出手段と、 この空燃比検出手段により検出された空燃比に応じて内
   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
   御する空燃比フィードバック手段と、 前記キャニスタより前記放出通路を介して前記内燃機関
   の吸気側に放出される蒸発燃料を含む空気のパージ率を
   変化させる流量制御弁と、 前記蒸発燃料の濃度を検出する時に前記空燃比検出手段
   により検出される空燃比が所定量変化するまで前記流量
   制御弁によりパージ率を所定値ずつ変化させる濃度検出
   用パージ率制御手段と、 このパージ率制御手段によりパージ率を変化させる前と
   後との空燃比及びパージ率により蒸発燃料の濃度を検出
   する濃度検出手段とを備えることを特徴とする内燃機関
   の空燃比制御装置。
2. 【請求項２】 前記パージ率制御手段は、前記蒸発燃料
   の初回の濃度を検出する時に前記空燃比検出手段により
   検出される空燃比が所定量変化するまで前記流量制御弁
   によりパージ率を徐々に変化させる初回濃度検出用パー
   ジ率制御手段と、前記蒸発燃料の濃度を更新する時に、
   すでに検出されている蒸発燃料濃度分に応じて前記流量
   制御弁によりパージ率を変化させる濃度更新用パージ率
   制御手段とから成り、 前記濃度検出手段は、前記パージ率制御手段によりパー
   ジ率を変化させる前と後との空燃比及びパージ率により
   蒸発燃料の初回濃度を検出する初回濃度検出手段と、前
   記パージ率制御手段によりパージ率を変化させる前と後
   との空燃比及びパージ率により蒸発燃料の濃度を更新す
   る濃度更新手段とから成ることを特徴とする請求項１に
   記載の内燃機関の空燃比制御装置。
3. 【請求項３】 前記濃度検出手段により濃度検出のため
   に用いられる前記空燃比は前記空燃比フィードバック手
   段の空燃比フィードバック値である請求項１又は請求項
   ２のうちいずれか一つに記載の内燃機関の空燃比制御装
   置。