JP3315025B2 - エンジンの空燃比制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はエンジンの空燃比制
御装置、特に燃料タンクで発生した蒸発燃料（エバポレ
ーション）（以下、単に「エバポ」と言う）をキャニス
タに蓄え、この蓄えられたエバポをエンジンの吸気通路
にパージするエバポパージシステムを有するエンジンの
空燃比制御装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、エンジン装置においては、排気系
に設けられたＯ2 センサなどの空燃比センサからの信号
に基づき、燃焼室に供給される混合ガスの空燃比が良好
かつ効率の良い燃焼状態となる理論空燃比となるように
燃料噴射量をフィードバック制御するシステムが知られ
ている。

【０００３】一方、これと併せてエンジンの燃料タンク
から発生するエバポを有効に燃焼させるシステムとして
エバポパージシステムを用いることが行われている。こ
のエバポパージシステムは、エバポを一旦キャニスタに
蓄え、所定の運転条件の下でキャニスタに蓄えられたエ
バポを大気と共にエンジンの吸気系にパージ制御弁を介
して導き、燃料と一緒に燃焼させるものである。

【０００４】このエバポパージシステムでは、上記パー
ジ制御弁は、エンジンの吸入空気量と吸気管圧力により
決定される運転領域に応じたデューティー比に基づいて
その開閉制御が行われる。これは、エバポがエンジンの
吸気管負圧によりエンジン吸気系に吸入されているの
で、吸気管負圧が増大すればエバポのパージ流量も増大
する方向にあるので、そのパージ流量の管理は、吸気管
負圧に基づいてデューティー制御することとしているも
のである。これにより、パージ量が過大になるのを防止
し、かつ吸入空気量毎に最適なパージ流量を確保するこ
とができる。このパージ制御弁のデューティー比制御
は、例えば吸入空気量と吸気管圧力に基づいて形成され
る三次元マップを用いて行われる。

【０００５】上記のようなエバポパージシステムを備え
たエンジンでは、そのシステムのオン状態、すなわちエ
バポが吸気系に送られているときにそのエバポ濃度に応
じて燃料噴射量を増減補正する制御も提案されている。

【０００６】このようなエバポパージ状態での燃料噴射
量の補正であるエバポ補正は、例えば次のような式で得
られるエバポ補正係数（ＫＥＶ）を用いて行われる。

【０００７】エバポ補正係数＝エバポ量補正係数（ＫＫ
ＥＶ）×エバポ運転領域補正係数（ＭＫＥＶ） ここで、エバポ量補正係数（ＫＫＥＶ）は、空燃比フィ
ードバック制御に用いられるフィードバック補正係数と
所定の目標値との差をパラメータとして算出されるもの
で、エバポ濃度に応じて変化するものである。一方、エ
バポ運転領域補正係数（ＭＫＥＶ）は、通常の燃料噴射
制御と同様にエンジンの運転状態、すなわちエンジン回
転数Ｎｅと基本噴射量Ｔｐにより算出される。

【０００８】このようなエバポ補正の必要性は、例えば
夏場の外気温の高い時に燃料タンク内で多くのエバポが
発生し、このためキャニスタに蓄えられるエバポが多量
となりエバポ濃度も高くなることなどに基づく。すなわ
ち、このような環境条件下では、エバポパージ開始直後
の空燃比は急激にリッチ化し、通常の空燃比フィードバ
ック制御では追い着かなくなる。すなわちエバポによる
リッチ化に対しフィードバック補正係数が追従し切れず
運転性や排気ガス状態には好ましくない状態となる。そ
こで、上記のようなエバポ補正係数（ＫＥＶ）を用い
て、更にエバポ補正を行うものである。

【０００９】上記のようなエバポパージ開始初期の急激
な空燃比のリッチ化を防止する技術として特開平６−１
４６９６５号公報や特開平６−３３６９４０号公報に開
示された技術が知られている。これらの技術は、パージ
開始時の空燃比の変化からエバポ濃度を推定し、それに
より得られるパージ流量やパージ率に基づいて燃料噴射
量を減量補正するものである。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】上記のような従来のエ
バポ補正技術では、実際にキャニスタから吸気系にエバ
ポを導入する時にそのパージ量を制御するためのパージ
制御弁のデューティー比を設定するパラメータとそのエ
バポパージに対応して燃料噴射量を減量補正するための
パラメータが異なっている。

【００１１】すなわち、パージ制御弁はエンジンの吸入
空気量及び吸気管圧力に基づきパージ流量の変化に対応
してデューティー比制御されるのに対し、燃料噴射量の
空燃比フィードバック制御における基本的なパラメータ
は、エンジン回転数Ｎｅと基本噴射量Ｔｐであり、これ
らに基づき運転状態を判断してそれに対応した燃料噴射
量制御を行っている。従って、両者のパラメータが異な
るためにパージ制御弁の動作と減量補正される燃料噴射
量は正確に対応せずずれが生じている。従って、大気圧
あるいは外気条件などの変化によりエンジンの運転状態
がシフトした場合に、パージ量に対する燃料噴射量の補
正量が過大あるいは過少となる場合が生じ、空燃比フィ
ードバック制御の良好な制御性を維持することはできな
くなる。

【００１２】例えば、大気圧がＡからＢに変化した場
合、エンジン回転数Ｎｅを不変として同一トルクを確保
するためには、図１５で示した吸入空気量と吸気管圧力
のマップ上では、運転状態は点Ａから点Ｂにシフトする
必要がある。これに対し、エンジン回転数Ｎｅと基本噴
射量Ｔｐに基づくマップ上では、基本噴射量Ｔｐがエン
ジン１回転当りの「吸入空気量」に比例した値であるの
で、図１６に示したようにマップ上の運転状態を示す点
は変化しない。従って、このような異なるパラメータに
基づいて算出される上記各補正量には差が生じてくるも
のである。

【００１３】更に、他のエバポパージシステムを有する
エンジンの空燃比制御装置の課題として、パージ流量を
デュ−ティー比制御するパージ量制御手段がパージ量を
十分に管理できなくなる管理不能状態の発生がある。例
えば、エンジンの吸入空気量が大きな値となり、パージ
量をその吸入空気量に応じた所定の値として管理しよう
とする場合にその量がパージ量制御手段（例えば、パー
ジ制御弁）の最大流量を超えてしまう場合やデューティ
ー比制御の値が１００％に近づいて所望のパージ量が確
保されないような場合が生じる。従来の装置では、この
ような状態における燃料噴射量の不良状態については、
その解消が図られていない。

【００１４】本発明は、上記課題を解決するためになさ
れたものであり、その目的はエバポパージシステムの作
動中における燃料噴射量のエバポ補正をより的確な制御
により行い、エバポパージ量に対する燃料噴射の補正量
をより正確に一致させることのできるエンジンの空燃比
制御装置を提供することにある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
請求項１に係るエンジンの空燃比制御装置は、燃料タン
クで発生した蒸発燃料をキャニスタに蓄え、蓄えられた
蒸発燃料をエンジンの吸気通路にパージするエバポパー
ジシステムを有するエンジンの空燃比制御装置におい
て、前記パージする蒸発燃料のパージ流量を前記エンジ
ンの吸入空気量及び前記吸気通路内圧力である吸気管圧
力に基づいて設定されるデューティー値でデューティー
比制御するパージ量制御手段と、前記エンジンの運転状
態に応じてエンジンに供給すべき燃料の基本噴射量を設
定する基本噴射量設定手段と、前記エンジンの排気系に
設けられた空燃比センサからの空燃比検出信号に基づい
て前記エンジン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フィードバック補正係数を
算出する空燃比フィードバック制御手段と、前記エバポ
パージシステムの稼働中に前記空燃比フィードバック補
正係数の変化に基づき前記空燃比が所定限界値を超えて
エバポ過剰状態に達したと判断した後、前記空燃比フィ
ードバック補正係数が所定の設定値に復帰するまでの間
前記パージ量制御手段と同じく前記吸入空気量及び吸気
管圧力をパラメータとして燃料噴射量減量補正係数を算
出するエバポ補正手段と、前記基本噴射量と空燃比フィ
ードバック補正係数と燃料噴射量減量補正係数とに基づ
いて前記エンジンに供給される燃料噴射量を決定する燃
料噴射量制御手段と、を備えている。

【００１６】請求項２に係るエンジンの空燃比制御装置
は、前記エバポ補正手段による燃料噴射量減量補正係数
の算出が、前記空燃比フィードバック補正係数に連動し
て変化するエバポ量補正係数に前記吸入空気量及び吸気
管圧力に基づいて設定されたエバポ運転領域補正係数を
乗算することにより行われる。

【００１７】請求項３に係るエンジンの空燃比制御装置
は、前記エバポ補正手段による前記所定のエバポ過剰状
態の判断が、前記空燃比フィードバック補正係数の所定
時間毎の平均値に基づいて行われる。

【００１８】請求項４に係るエンジンの空燃比制御装置
は、通常状態では前記空燃比フィードバック補正係数と
所定目標値とのずれを学習して学習値を更新し、前記エ
バポパージシステムの稼働中における前記空燃比フィー
ドバック補正係数の変化に基づき空燃比が所定限界値を
超えてリッチ化したエバポ過剰状態となったと判断した
ときに、前記空燃比フィードバック補正係数が所定の設
定値に復帰するまで前記学習した学習値の更新を停止す
る空燃比学習手段を有し、前記学習値の更新停止期間中
は、前記更新停止の直前の学習値から前記燃料噴射量減
量補正係数に基づく補正値を減算してこれを学習値とし
て前記燃料噴射量制御手段による燃料噴射量の決定が行
われる。

【００１９】請求項５に係るエンジンの空燃比制御装置
は、燃料タンクで発生した蒸発燃料をキャニスタに蓄
え、蓄えられた蒸発燃料をエンジンの吸気通路にパージ
するエバポパージシステムを有するエンジンの空燃比制
御装置において、前記パージする蒸発燃料のパージ流量
を前記エンジンの吸入空気量及び前記吸気通路内圧力で
ある吸気管圧力に基づいて設定されるデューティー値で
デューティー比制御するパージ量制御手段と、前記エン
ジンの運転状態に応じてエンジンに供給すべき燃料の基
本噴射量を設定する基本噴射量設定手段と、前記エンジ
ンの排気系に設けられた空燃比センサからの空燃比検出
信号に基づいて前記エンジン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フィードバッ
ク補正係数を算出する空燃比フィードバック制御手段
と、前記エバポパージシステムの稼働中に前記吸入空気
量及び前記吸気管圧力に基づいて、前記パージ量制御手
段によるパージ量の制御ではパージ量の確保ができない
と判断したときに補完燃料噴射量を算出設定するエバポ
補正手段と、前記基本噴射量と空燃比フィードバック補
正係数と補完燃料噴射量とに基づいて前記エンジンに供
給される燃料噴射量を決定する燃料噴射量制御手段と、
を備えている。

【００２０】上記各請求項に係る発明は以下の作用を有
する。

【００２１】まず、請求項１に係るエンジンの空燃比制
御装置によれば、エバポパージシステムの稼動中に燃料
噴射量制御手段が燃料噴射量を適切に決定し制御できる
ようにするため、エバポ補正手段が設けられ、エバポ補
正手段ではエバポのパージ量を制御するパージ量制御手
段と同様のパラメータである吸入空気量及び吸気管圧力
によって燃料噴射量減量補正係数を算出する。この燃料
噴射量減量補正係数の算出は、エバポパージシステムの
稼働中に空燃比が所定の限界値を超えてエバポ過剰状態
と判断された後所定の非過剰状態に復帰するまでの間行
われる。このエバポ過剰状態と非過剰状態の判断は、空
燃比フィードバック補正係数の変化に基づいて行われ
る。

【００２２】このようなエバポ補正手段による燃料噴射
量減量補正係数の算出により、エバポパージが開始さ
れ、パージ量が過剰に増大した時にパージ量の制御と同
様のパラメータを用いて燃料噴射量制御手段による燃料
噴射量の減量を行うことができる。これにより、パージ
量の増加に対しより正確に対応した燃料噴射量の減量補
正を行うことができ、空燃比の制御の精度をより高める
ことができる。

【００２３】請求項２に係るエンジンの空燃比制御装置
によれば、上記エバポ補正手段による燃料噴射量減量補
正係数の算出が空燃比フィードバック補正係数に連動し
て変化するエバポ量補正係数と上記パージ量制御手段の
パラメータと同様の吸入空気量及び吸気管圧力に基づい
て設定されるエバポ運転領域補正係数を乗算して決定さ
れる。従って、エバポ濃度の変化に対応して設定される
エバポ補正係数とパージ流量の変化に対応して設定され
るエバポ運転領域補正係数というそれぞれ独立した係数
により燃料噴射量減量補正係数が算出されるので燃料噴
射量制御手段による制御性がより向上する。

【００２４】なお、上記請求項１に係る発明と同じく燃
料噴射量減量補正係数の算出において、パージ量制御手
段と同様のパラメータである吸入空気量及び吸気管圧力
が用いられるので、エバポパージ量に的確に対応するエ
バポ補正を行うという作用も同様に奏する。

【００２５】請求項３に係るエンジンの空燃比制御装置
によれば、上記エバポ補正手段により行われるエバポ過
剰状態の判断が、空燃比フィードバック補正係数の所定
時間毎の平均値の変化に基づいて行われるので、空燃比
フィードバック補正係数の瞬間的な変化によって不必要
な燃料噴射量の減量補正が行われることを防止すること
ができ、エバポ補正の良好かつ安定した制御が可能とな
っている。

【００２６】請求項４に係るエンジンの空燃比制御装置
によれば、通常状態において空燃比フィードバック補正
係数と所定の目標値とのずれを学習しその学習値を順次
更新していく空燃比学習手段が設けられており、この空
燃比学習手段は、空燃比フィードバック補正係数がリッ
チ側への変化に対応すべく変化したことに基づき空燃比
が所定の限界値を超えてリッチ化したと判断した時にそ
の空燃比フィードバック補正係数が所定の設定値に復帰
するまで上記学習値の更新を停止する。

【００２７】すなわち、通常のフィードバック制御に適
しない程度にエバポ量が増大した場合に、通常の学習手
段による学習値の更新を停止し、その停止期間中は更新
停止の直前の学習値から上記燃料噴射量減量補正係数に
基づく補正値を減算した値を学習値とし、燃料噴射量制
御手段は前記基本噴射量と空燃比フィードバック補正係
数と燃料噴射量減量補正係数とこの学習値に基づいて燃
料噴射量の決定を行っている。

【００２８】これにより、通常状態では空燃比学習手段
により、各種運転状態に適合した良好な空燃比フィード
バック制御が行われ、エバポパージに基づくエバポ過剰
状態では燃料噴射量減量補正係数に基づく補正値を減算
した学習値、すなわちエバポ過剰状態により適合した学
習値により燃料噴射量の決定がなされる。これにより、
上記請求項１乃至３と同じく共通のパラメータを用いる
ことによる作用に加え、学習値を用いることにより種々
の運転状態に対してより機敏に対応した制御が達成され
る。

【００２９】請求項５に係るエンジンの空燃比制御装置
によれば、エバポパージシステムの実行中において、パ
ージ量制御手段によるデューティー比制御ではパージ量
を十分に確保できない制御不能状態となった時にこれに
対応して燃料噴射量を調整することができる。例えば、
パージ量制御手段による制御は、エンジンの吸入空気量
が過大となった時やデューティ−比が１００％に近づい
た時などには所望のパージ量を確保できなくなる場合が
あり、その場合にも吸入空気量及び吸気管圧力に基づい
て不足分を補完することができる。

【００３０】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の実
施例について詳細に説明する。

【００３１】図１は、本発明に係るエンジンの空燃比制
御装置が適用されるエバポパージシステムを有するエン
ジン装置の概略全体構成が示されている。

【００３２】図示のように、エンジン本体１０へ供給さ
れる燃料を蓄える燃料タンク１２には、発生したエバポ
を導くためのエバポ導管１４が設けられ、エバポ導管１
４はキャニスタ１６に連結されている。さらに、キャニ
スタ１６にはエンジン本体１０の吸気系側にエバポを流
すめたのエバポ送出管１８が設けられ、このエバポ送出
管１８はパージソレノイドバルブ２０を介してエンジン
の空気吸気管２２に連結されている。

【００３３】空気吸気管２２にはエアクリーナ２４を介
して吸入された空気量を計測するエアフローメータ２６
が設けられ、さらにエアフローメータ２６の下流側には
スロットルバルブ２８が設けられ、そのスロットルバル
ブ２８とエンジン本体１０との間で空気吸気管２２内の
圧力を測定する圧力センサ３０が設けられている。一
方、エンジン本体１０の排気系側には、空燃比センサと
してのＯ2 センサ３２が設けられている。

【００３４】これらエンジン装置の動作制御を行うエン
ジンコントロールユニット（以下、単に「ＥＣＵ」とい
う）３４は、上記各センサからのデータを受けエンジン
装置に関する種々の制御を行う。すなわち、本実施例で
は、Ｏ2 センサ３２からの空燃比検出信号、圧力センサ
３０からの吸気管圧力Ｐｂ、エアフローメータ２６から
の吸入空気量Ｑ、更にクランク角センサ３６からのエン
ジン回転数Ｎｅを示す信号を受信する。

【００３５】また、このＥＣＵ３４からはパージソレノ
イドバルブ２０及びインジェクタ４０への制御信号が供
給され、これらの開閉制御及び燃料噴射量制御が行われ
ている。なお、図において１６ａはキャニスタ１６に設
けられた空気取入れ口、３８は排気通路に設けられた触
媒、４０は燃料噴射用のインジェクタを示している。

【００３６】図２は、本発明の実施例に係る空燃比制御
装置の全体構成を示すブロック図であり、図１に示した
構成と同様の要素には同一の符号を付している。

【００３７】本実施例において特徴的なことは、エバポ
補正手段３４ａが設けられていることであり、このエバ
ポ補正手段３４ａはＥＣＵ３４内のＣＰＵなどの要素に
よって構成されている。なお、図においてパージ量制御
手段３４ｂ、空燃比フィードバック制御手段３４ｃ、基
本噴射量設定手段３４ｄ及び燃料噴射量制御手段３４ｅ
についても同様にＥＣＵ３４によって構成される。

【００３８】この制御装置の通常時における基本的な動
作は、パージ量制御については、パージ量制御手段３４
ｂがエアフローメータ２６及び圧力センサ３０から吸入
空気量Ｑ及び吸気管圧力Ｐｂのデータを受け、このデー
タに基づいて所定のデューティー比によりパージソレノ
イドバルブ２０をデューティー比制御することにより行
っている。

【００３９】また、基本噴射量設定手段３４ｄは、エン
ジンの運転状態に基づいて基本噴射量Ｔｐを算出する。
これは、クランク角センサ３６からのエンジン回転数Ｎ
ｅを示すデータ及びエアフローメータ２６からの吸入空
気量Ｑを示すデータを受け、これに基づいて基本噴射量
Ｔｐの算出を行っている（Ｔｐ＝ｋ×Ｑ／Ｎ）。

【００４０】そして、燃料噴射量制御手段３４ｅは上記
基本噴射量Ｔｐに基づいて燃料噴射量を決定しインジェ
クタ４０の制御を行うが、さらにＯ2 センサ３２からの
空燃比データに基づき空燃比フィードバック制御手段３
４ｃで算出された空燃比フィードバック補正係数ＬＭＤ
を考慮し、より的確な燃料噴射量Ｔｉの設定を行ってい
る。

【００４１】更に、本実施例では、エバポ補正手段３４
ａからのエバポ補正係数ＫＥＶによる補正を行い、エバ
ポパージシステムにより、エバポのパージが行われてい
る状況で、かつ所定の補正の必要な状況となった時に上
記エバポ補正係数ＫＥＶを考慮して燃料噴射量Ｔｉを設
定することにより、エバポパージに基づく空燃比制御の
不良状態を解消するようにしている。

【００４２】そして、上記エバポ補正手段３４ａにおけ
る燃料噴射量を修正するためのエバポ補正係数ＫＥＶ
は、エアフローメータ２６からの吸入空気量Ｑについて
のデータ及び圧力センサ３０からの吸気管圧力Ｐｂにつ
いてのデータにより算出される。これらのデータは、パ
ージ量制御手段３４ｂのパージソレノイドバルブ２０の
制御に用いられるパラメータと同様のものである。従っ
て、エバポのパージ流量に的確に対応して燃料噴射量の
制御を行うことが可能となっている。

【００４３】次に、図３は、上記図２に示した空燃比制
御装置に学習手段を加えた構成例を示している。図２に
示した構成要素と同様の要素には同一の符号を付しその
説明を省略する。

【００４４】本実施例における空燃比学習手段４０は、
通常時、すなわちエバポパージシステムが作動していな
い状態あるいは作動中においてエバポのパージ流量の管
理可能な領域やパージ量が過剰状態になっていない状態
の時に空燃比フィードバック制御手段３４ｃからの空燃
比フィードバック補正係数ＬＭＤ（所定時間毎の平均値
の場合ＡＬＭＤ）と所定の目標値との比較を行いその差
を学習し、常時更新している。そして、その学習値ＫＢ
Ｌが燃料噴射量制御手段３４ｅに送られ燃料噴射量ＴＩ
の設定に用いられ、これにより運転状態の種々の変化に
的確に対応した良好な空燃比制御を行うようにしてい
る。

【００４５】なお、図４及び図５は、上記パージ制御手
段３４ｂによるパージソレノイドバルブ２０のデューテ
ィー比制御に用いられるパージデューティー比マップ及
びパージデューティー比とパージ流量との関係を示すグ
ラフがそれぞれ示されている。

【００４６】図示のように、パージ量制御手段３４ｂは
図４のパージデューティー比マップに基づき、すなわち
吸気管圧力Ｐｂと吸入空気量Ｑに基づいて決定されるデ
ューティー比によりパージソレノイドバルブ２０を制御
している。また、そのパージ流量（ｌ／ｍｉｎ）は、パ
ージデューティー比の上昇に伴い１００％に近い状態と
なるまで直線的に上昇する。

【００４７】次に、図６は、エバポ補正手段３４ａのエ
バポ補正係数算出動作並びに学習手段を有する空燃比制
御装置の基本的動作のフローチャートを示している。

【００４８】図示のように、まずステップ（以下、単に
「Ｓ」と言う）１０１において学習値演算開始の指示が
行われる。

【００４９】そして、Ｓ１０２において空燃比フィード
バック補正係数ＬＭＤと所定の目標値との差が予め設定
した設定値を超えているか否かの判断がなされる。ここ
で、超えていない場合（ＹＥＳの場合）、Ｓ１０３で通
常の学習値の更新が行われる。すなわち上記のような空
燃比フィードバック補正係数ＬＭＤと設定した目標値と
の差についてのデータが更新されていく。

【００５０】Ｓ１０２において空燃比フィードバック補
正係数ＬＭＤと目標値との差が設定値を超えたと判断さ
れた場合（ＮＯの場合）、Ｓ１０４において通常の学習
値更新停止の指示がなされる。

【００５１】そして、Ｓ１０５でエバポ補正手段３４ａ
に対しエバポ補正開始の指示がなされる。

【００５２】ここで、Ｓ１０６及びＳ１０７において、
エバポ補正係数ＫＥＶを算出するために必要なエバポ量
補正係数ＫＫＥＶの算出及びエバポ運転領域補正係数
（ＭＫＥＶ）の算出動作が行われる（Ｓ１０６及びＳ１
０７）。エバポ量補正係数ＫＫＥＶは、空燃比フィード
バック補正係数ＬＭＤに連動して変化する係数であり、
すなわちエバポ濃度の変化に対応する係数である。

【００５３】そして、エバポ運転領域補正係数ＭＫＥＶ
は、エアフローメータ３６からの吸入空気量Ｑと圧力セ
ンサ３０からの吸気管圧力Ｐｂをパラメータとする係数
であり、この点においてパージ量制御手段３４ｂが用い
るパラメータと同様である。図７は、このエバポ運転領
域補正係数ＭＫＥＶを設定するためのＭＫＥＶマップを
示している。図示のように、吸気管圧力Ｐｂと吸入空気
量Ｑに基づいて設定される係数が用いられる。

【００５４】次に、Ｓ１０８において、エバポ補正係数
ＫＥＶの算出が行われる。すなわち、エバポ量補正係数
ＫＫＥＶとエバポ運転領域補正係数ＭＫＥＶを乗算す
る。こうしてエバポ補正係数ＫＥＶの算出が終了し、燃
料噴射量制御手段３４ｅにその係数が入力される（Ｓ１
０９）。

【００５５】次に、エバポ補正手段３４ａにおいて、エ
バポパージシステムの稼働中において、エバポ量が増大
し、空燃比のリッチ化が進み所定の限界値を超えた場
合、すなわちエバポ過剰状態となった場合において行わ
れるエバポ補正係数算出動作についてさらに具体的に説
明する。

【００５６】図８は、上記エバポ補正手段３４ａによる
制御動作時における各要素の動作状況を示すタイムチャ
ートであり、同図（Ａ）は吸入系に供給されるエバポ量
の変化、同図（Ｂ）はパージソレノイドバルブ２０のＯ
Ｎ、ＯＦＦ動作状態、同図（Ｃ）は空燃比フィードバッ
ク補正係数の平均値ＡＬＭＤの変化、同図（Ｄ）はエバ
ポ補正係数ＫＫＥＶの変化、同図（Ｅ）は学習値ＫＢＬ
の変化をそれぞれ共通の時間軸を用いて示している。図
９は、エバポ補正手段３４ａにおけるエバポ補正係数Ｋ
ＥＶの算出ルーチンを示しており、以下に図８を参照し
つつその動作について説明する。

【００５７】まず、Ｓ２０１において空燃比フィードバ
ック補正係数の所定時間毎の平均値ＡＬＭＤの読込みが
行われる。このように平均値ＡＬＭＤを読み込むことに
より、空燃比フィードバック補正係数ＬＭＤの瞬間的な
変動に伴って不必要なエバポ制御がなされることが防止
される。

【００５８】次に、Ｓ２０２においてエバポパージシス
テムが稼働され、更にエバポ過剰状態となってエバポ補
正が行われているか否か、すなわちエバポ補正実行フラ
グＦが１となっているか否かの判断がなされる。ここ
で、初回のルーチンでは、まだフラグがＦ＝１（エバポ
補正実行状態）となっていないので、ＮＯと判断され、
Ｓ２０３へ進む。

【００５９】ここで、空燃比フィードバック補正係数の
平均値ＡＬＭＤが所定の限界値ＡＬＭＤ０以下であるか
否かが判断される。これは、図８（Ｃ）に示したように
空燃比フィードバック補正係数の平均値ＡＬＭＤが徐々
にリッチ化を示す状況に変動し（図８上では下降する方
向に変動）、これ以上リッチ化が進むことにより通常の
空燃比フィードバック制御では良好な制御を行うことが
できないという限界の値ＡＬＭＤ０（上記エバポ過剰状
態）に達したか否かが判断される。すなわち、図８
（Ｃ）において破線で示したｂに達したか否かが判断さ
れる。ここで、ＮＯと判断された場合、特にエバポ補正
を行わなければならない状態にないと判断されリターン
される。

【００６０】一方、ここでＹＥＳと判断された場合、す
なわちリッチ側の限界値を超えたと判断された場合、Ｓ
２０４においてフラグＦ＝１とセットされ、これに応
じ、Ｓ２０５においてエバポ量補正係数ＫＫＥＶの算出
が行われる。この場合、最初のエバポ量補正係数ＫＫＥ
Ｖは、その前回の値ＫＫＥＶｏｌｄが０であるので（図
８（Ｄ）参照）、ＫＫＥＶ＝ＫＫＥＶｏｌｄ＋αは、Ｋ
ＫＥＶ＝αとなる。ここで最初のαは、大幅なリッチ状
態を抜け出す必要があるので、大きな値とされる。

【００６１】そして、Ｓ２０６において、算出されたエ
バポ量補正係数ＫＫＥＶとエバポ運転領域補正係数ＭＫ
ＥＶを乗算してエバポ補正係数ＫＥＶが算出される。エ
バポ運転領域補正係数ＭＫＥＶは、上述のようにパージ
量制御手段３４ｂと同様のパラメータである吸入空気量
Ｑ及び吸気管圧力Ｐｂに基づいて上述の図７に基づいて
決定される。そして、燃料噴射量制御手段３４ｅでは、
このエバポ補正係数ＫＥＶを考慮し、すなわち基本噴射
量Ｔｐ、空燃比フィードバック補正係数ＬＭＤ、学習値
ＫＢＬに加えて減量補正値であるエバポ補正係数ＫＥＶ
を乗算することにより最終的な燃料噴射量Ｔｉが決定さ
れる。

【００６２】更に、再びＳＴＡＲＴに戻り、Ｓ２０１、
さらにＳ２０２の動作がなされ、ここでは、フラグＦ＝
１となっているので（ＹＥＳ）、Ｓ２０７に進み、読み
込まれた空燃比フィードバック補正係数の平均値ＡＬＭ
Ｄがエバポ過剰状態の限界を示すＡＬＭＤ０よりややリ
ッチ状態が緩和された状態にある値ＡＬＭＤ１（破線
Ｃ）を越えたか否かが判定される。ここで、越えていな
い（ＹＥＳ）と判断された場合、すなわちややリーン寄
りの値ＡＬＭＤ１に達していないと判断された場合、再
びＳ２０５に進み上記と同様のルーチンが行われる。

【００６３】一方、ここで値ＡＬＭＤ１を超えた場合
（ＮＯの場合）、Ｓ２０８において、さらにリッチ状態
が緩和された値ＡＬＭＤ２（図においては上昇した破線
ｄ）を越えたか否かが判断される。ここで越えていない
と判断された場合（ＹＥＳの場合）、Ｓ２０９に進み、
エバポ量補正係数ＫＫＥＶの算出が行われる。ここで
は、ＫＫＥＶ＝ＫＫＥＶｏｌｄ＋βの式で算出され、従
って、前回のＳ２０５において、ＫＫＥＶ＝αとされて
いるので、ＫＫＥＶｏｌｄは現在αとなっており、α＋
βがＫＫＥＶとなる。そして、前回と同様にＳ２０６に
戻り、エバポ補正係数ＫＥＶの値が算出され同様の動作
が繰り返される。

【００６４】上記Ｓ２０８において、越えたと判断され
た場合、すなわち空燃比フィードバック補正係数ＡＬＭ
Ｄがよりリーン寄りに進んで値ＡＬＭＤ２（破線ｄ）を
越えたと判断された場合（ＮＯの場合）、Ｓ２１０にお
いてさらにリーン寄りの値ＡＬＭＤ３（破線ｅ）を越え
たか否かが判断される。ここで、越えていない場合（Ｙ
ＥＳの場合（一旦超えて再びリッチ寄りに移った場合で
ある図上破線ｆからｇの間の状態も含む））、Ｓ２１１
に進む。ここでは、空燃比フィードバック補正係数の平
均値ＡＬＭＤの値が徐々にリッチ化状態からリーン方向
へ進んでいる傾向にあるので、エバポ量補正係数ＫＫＥ
Ｖとしては前回と同様の値でＳ２０６へ進む。

【００６５】一方、Ｓ２１０において空燃比フィードバ
ック補正係数の平均値ＡＬＭＤが、更にリーン寄りの値
ＡＬＭＤ３（破線ｅ）を越えたと判断された場合（ＮＯ
の場合）、Ｓ２１２に進み、更にリーン寄りの値である
ＡＬＭＤ４（破線ｈ）を超えたか否かが判断される。こ
こで、越えていないと判断された場合（ＹＥＳの場
合）、Ｓ２１３に進み、エバポ量補正係数ＫＫＥＶの値
として前回の値ＫＫＥＶｏｌｄからγを減算した値が算
出される。これは、空燃比の適正値への移行が着実に進
んでおり、値ＡＬＭＤ３を超えた状態まできているの
で、エバポ量補正係数ＫＫＥＶを徐々に減少させても十
分にエバポ補正が可能であると判断されているものであ
る。

【００６６】そして、Ｓ２１２において、値ＡＬＭＤ４
を超えたと判断された場合（ＮＯの場合）、Ｓ２１４に
おいて、エバポ量補正係数ＫＫＥＶの値をＳ２１３にお
けるγよりも大きなδ分だけ減算して算出する。

【００６７】そして、Ｓ２１５において、エバポ補正を
終了して良い段階のエバポ量補正係数ＫＫＥＶｆｎに達
したか否かが判断され、達していない場合には、Ｓ２０
６に進み再度エバポ補正がなされる。そして、達したと
判断された場合（ＹＥＳの場合）、Ｓ２１６でフラグＦ
＝１がリセットされる。

【００６８】以上のようにエバポパージシステム稼働中
において、空燃比フィードバック補正係数の平均値ＡＬ
ＭＤが所定の限界状態を超えてリッチ化を示す値となっ
てから所定の目標値に近い状態に戻るまでの間のエバポ
補正手段３４ａの動作が行われている。そして、そこで
用いられるエバポ補正係数ＫＥＶによる補正は、逐次空
燃比状態を検知しながらなされ、かつ補正値の算出には
パージ量制御に用いられるのと同様のパラメータが用い
られるので、実際のパージ量の変化に対応した正確な空
燃比制御が達成されている。

【００６９】なお、図８（Ｅ）に示されたように、空燃
比学習手段４０では、エバポパージ開始点である破線ａ
からエバポ補正開始点破線ｂまでは、通常の学習値更新
が行われ、エバポ補正開始点ｂになった時の学習値ＫＢ
Ｌ０でその更新を停止する。そして、エバポ補正が終了
するまでの間ｔｂからｔｉまでの間は、学習値ＫＢＬと
して更新停止の直前の学習値ＫＢＬ０から上記エバポ補
正係数ＫＥＶを減算した値が学習値として算出されてい
る。

【００７０】図１０は、この学習値算出ルーチンを示し
ている。図示されているように、まず、Ｓ３０１におい
て空燃比フィードバック補正係数の所定時間毎の平均値
ＡＬＭＤの読み込みが行われ、Ｓ３０２においてフラグ
Ｆ＝１か否かの判断がなされ、ＮＯの場合、Ｓ３０４に
おいて通常の学習値の設定更新が継続される。

【００７１】一方、Ｓ３０２においてエバポ補正が開始
されていると判断された場合（ＹＥＳの場合）、Ｓ３０
３において学習値ＫＢＬは学習値の更新停止の直前の学
習値ＫＢＬ０からエバポ補正係数ＫＥＶを減算した値と
して算出される。

【００７２】このようにエバポ補正の間は、通常の空燃
比フィードバック補正状態ではないので、学習値の更新
は行われないが、このようなエバポ補正時における学習
値算出はなされており、この値はエバポ補正中に学習値
として用いられ、運転状態により適合した燃料噴射量の
制御に貢献している。

【００７３】次に図１１は、エバポ補正手段３４ａにお
ける他のエバポ補正方式を示している。図上（Ａ）〜
（Ｅ）までのタイムチャートは、図８のタイムチャート
と同様の要素の変化状態を示している。

【００７４】図８及び図９の動作と異なる点は、空燃比
フィードバック補正係数は、その平均値ではなく実際の
値ＬＭＤが用いられ所定の目標値との比較が行われてい
る点である。

【００７５】以下、図１２に基づいて図１１のタイムチ
ャートに示した実施例のエバポ補正係数算出ルーチンに
ついて説明する。なお、図９の動作と同様の動作につい
てはその詳細な説明を省略する。

【００７６】まず、空燃比フィードバック補正係数ＬＭ
Ｄの読込み動作がなされ（Ｓ４０１）、Ｓ４０２におい
てフラグＦ＝１であるか否かの判断がなされる。

【００７７】ここでエバポ補正が非動作状態である場合
（ＮＯの場合）、Ｓ４０３においてＬＭＤがエバポ過剰
状態の限界値ＬＭＤ０に達したか否かが判断される。達
していない場合（ＮＯの場合）、またエバポ補正の必要
のない通常の空燃比フィードバック制御で足りる状況と
判断されてリターンされる。

【００７８】一方、ここで限界値ＬＭＤ０に達したと判
断された場合（ＹＥＳの場合）、フラグＦ＝１のセット
がなされ（Ｓ４０４）、Ｓ４０５においてエバポ量補正
係数ＫＫＥＶの算出が行われる。ここで、本実施例で
は、上記図９の実施例と異なり学習値ＫＢＬに対するエ
バポ補正係数による補正が行われない（同図（Ｅ）参
照）のでＫＫＥＶｏｌｄの値は１．０を起点として開始
することとしている。従って、ＫＫＥＶｏｌｄ−αとし
てエバポ量補正係数ＫＫＥＶの算出がなされる。

【００７９】そして、図９の場合と同様にＳ４０６にお
いてエバポ補正係数ＫＥＶの算出がエバポ運転領域補正
係数ＭＫＥＶを考慮して行われる。そして、再度ＳＴＡ
ＲＴに戻り、Ｓ４０２の判断がなされ、ここではフラグ
Ｆ＝１（ＹＥＳ）となっているので、Ｓ４０７に進み、
Ｓ４０１で読み込まれた空燃比フィードバック補正係数
ＬＭＤが１回目のエバポ補正によりややリーン寄りに上
昇した値ＬＭＤ１を超えたか否かが判断される。超えて
いない場合、すなわちＹＥＳの場合、再びＳ４０５に戻
り、上記同様のエバポ補正動作が行われる。そして、Ｌ
ＭＤ１を超えたと判断された場合（ＮＯの場合）、Ｓ４
０８においてさらにリーン寄りの値であるＬＭＤ２を超
えたか否かが判断される。超えていない場合（ＹＥＳの
場合）、Ｓ４０９において前回と同様のエバポ量補正係
数ＫＫＥＶにてエバポ補正が行われる。これは、１回目
のエバポ補正でＬＭＤ１を超えた状態まで戻っているの
で、同様のエバポ量補正係数ＫＫＥＶにて再度補正を行
うものである。

【００８０】Ｓ４０８において、空燃比フィードバック
補正係数ＬＭＤが、値ＬＭＤ２を超えた場合（ＮＯの場
合）、Ｓ４１０でエバポ量補正係数ＫＫＥＶは、前回の
値ＫＫＥＶｏｌｄにβを加算し、より１に近い値とされ
る。

【００８１】そして、Ｓ４１１にてエバポ補正を終了し
て良いか否かの判断がなされる。すなわち、ＫＫＥＶの
基準が１．０となっているので、ＫＫＥＶ≧１．０−Ｋ
ＫＥＶｆｎの判断がなされ、ＮＯの場合には、再度Ｓ４
０６に進みエバポ補正が行われる。そして、ＹＥＳの場
合には、Ｓ４１２においてフラグＦ＝１がリセットされ
終了する。

【００８２】なお、図１３は、この実施例における学習
値ＫＢＬの算出ルーチンが示されている。

【００８３】図示のように、まず、Ｓ５０１において、
空燃比フィードバック係数ＬＭＤの読込みが行われ、Ｓ
５０２においてフラグＦ＝１か否かの判断がなされる。
ここで、ＮＯと判断された場合、すなわちエバポ補正非
動作状態の場合、Ｓ５０４において通常の学習値ＫＢＬ
の算出並びに更新動作が継続される。

【００８４】一方、Ｓ５０２においてフラグＦ＝１がＹ
ＥＳと判断された場合、すなわちエバポ補正が開始され
ていると判断された場合、Ｓ５０３において学習値ＫＢ
Ｌの値がＫＢＬ０に設定されその値のままエバポ補正が
行われる。

【００８５】図１４は、さらに他の実施例を含んだ燃料
噴射量Ｔｉの補正ルーチンを示している。全体構成とし
ては、図３に示したような構成が用いられる。本実施例
におけるエバポ補正手段３４ａの動作は、エバポパージ
システムの実行中において、パージ量制御手段３４ｂに
よるデューティー比制御ではパージ量を管理できない状
態となった時にこれに対応して燃料噴射量Ｔｉを調整す
る動作である。すなわち、パージ量制御手段３４ｂによ
る制御不能状態で生じるパージ量の不足を補充するもの
である。

【００８６】この実施例におけるエバポ補正手段３４ａ
の動作は、Ｓ６０１に示したようにエバポパージシステ
ムの実行中であることが前提とされ、この状態でＳ６０
２においてエアフローメータ２６からのデータに基づき
吸入空気量Ｑが検出される。次に、Ｓ６０３において圧
力センサ３０からのデータに基づき吸気管圧力Ｐｂが検
出される。

【００８７】次に、Ｓ６０４において上記各データに基
づきパージ量制御手段３４ｂによるパージソレノイドバ
ルブ２０のデューティー比制御では的確なパージ流量を
確保できない状態であるかどうかが判断される。すなわ
ち、パージ流量管理不能領域であるか否かが判断され、
管理可能な領域であると判断された場合（ＮＯの場
合）、Ｓ６０５において、通常の学習値ＫＢＬを用いた
燃料噴射量ＴＩの算出が行われる。

【００８８】一方、管理不能領域であると判断された場
合（ＹＥＳの場合）、Ｓ６０６において通常の燃料噴射
量Ｔｉの算出値に対し補完噴射量ΔＴｐが加算される。

【００８９】すなわち、パージ流量の管理が不能状態と
なり、所望のデューティー比で制御したとしても十分な
パージ量が確保されていないと判断されたことに基づ
き、これを補完するための補完燃料噴射量ΔＴｐを加え
るものである。このΔＴｐの算出においても、吸入空気
量Ｑ及び吸気管圧力Ｐｂを用いて算出することが可能で
あり、例えば上記実施例のエバポ補正係数ＫＥＶの算出
条件と同様にエバポ量補正係数ＫＫＥＶ×エバポ運転領
域補正係数ＭＫＥＶによる補正係数に基づいてΔＴｐを
算出することも可能である。従って、本実施例において
も、パージ量制御手段３４ｂの用いるパラメータと同様
のパラメータにより補充すべき燃料噴射量Ｔｉの算出を
行うことができるので、パージ量制御に的確に対応した
燃料噴射量制御が可能となる。

【００９０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係るエン
ジンの空燃比制御装置によれば、エバポパージシステム
を有するエンジンにおいて、このパージ実行中にエバポ
量の変動によって生じる空燃比フィードバック制御の不
安定化を的確に解消することができる。すなわち、エバ
ポに起因する空燃比制御状態の不良化を防止するための
補正値をエバポ量を制御するためのエバポパージ制御手
段が用いるパラメータである吸入空気量及び吸気管圧力
をパラメータとして算出設定することにより、エバポパ
ージ状態に的確に対応した補正が可能となり、エバポパ
ージシステムを供えたエンジンの空燃比制御の信頼性が
より向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例の適用されるエバポパージシス
テムを備えるエンジン装置の全体構成を示す概略説明図
である。

【図２】本発明の実施例の全体構成を示すブロック図で
ある。

【図３】本発明の他の実施例の全体構成を示すブロック
図である。

【図４】パージ量制御手段の用いるパージデューティー
比マップの説明図である。

【図５】パージ量制御手段のパージデューティー比に基
づくパージ流量の変化状態説明図である。

【図６】図３に示した実施例装置の基本動作を示すフロ
ーチャート図である。

【図７】エバポ補正手段の補正係数算出に用いられるマ
ップの説明図である。

【図８】実施例の動作中における各要素の動作状態の変
化を示すタイムチャート図である。

【図９】実施例におけるエバポ補正係数算出ルーチンを
示すフローチャート図である。

【図１０】実施例における学習値設定の動作を示すフロ
ーチャート図である。

【図１１】他の実施例における各要素の動作状態変化を
示すタイムチャート図である。

【図１２】図１１に示したタイムチャート図に対応する
動作を示すフローチャート図である。

【図１３】図１０に対応する学習値の算出動作を示すフ
ローチャート図である。

【図１４】燃料噴射量の算出動作を示すフローチャート
図である。

【図１５】 吸入空気量と吸気管圧力のマップ上での大気
圧の変化に対応したエンジン運転状態のシフト状態説明
図である。

【図１６】 基本噴射量とエンジン回転数のマップ上での
図１５と同様の変化状態におけるエンジン運転状態を示
す説明図である。

【符号の説明】

１０ エンジン本体 １２ 燃料タンク ２０ パージソレノイドバルブ ２６ エアーフローメータ ３０ 圧力センサ ３４ ＥＣＵ

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 燃料タンクで発生した蒸発燃料をキャニ
   スタに蓄え、蓄えられた蒸発燃料をエンジンの吸気通路
   にパージするエバポパージシステムを有するエンジンの
   空燃比制御装置において、 前記パージする蒸発燃料のパージ流量を前記エンジンの
   吸入空気量及び前記吸気通路内圧力である吸気管圧力に
   基づいて設定されるデューティー値でデューティー比制
   御するパージ量制御手段と、 前記エンジンの運転状態に応じてエンジンに供給すべき
   燃料の基本噴射量を設定する基本噴射量設定手段と、 前記エンジンの排気系に設けられた空燃比センサからの
   空燃比検出信号に基づいて前記エンジンに供給される混
   合気の空燃比をフィードバック制御するための空燃比フ
   ィードバック補正係数を算出する空燃比フィードバック
   制御手段と、 前記エバポパージシステムの稼働中に前記空燃比フィー
   ドバック補正係数の変化に基づき前記空燃比が所定限界
   値を超えてエバポ過剰状態に達したと判断した後、前記
   空燃比フィードバック補正係数が所定の設定値に復帰す
   るまでの間前記パージ量制御手段と同じく前記吸入空気
   量及び吸気管圧力をパラメータとして燃料噴射量減量補
   正係数を算出するエバポ補正手段と、 前記基本噴射量と空燃比フィードバック補正係数と燃料
   噴射量減量補正係数とに基づいて前記エンジンに供給さ
   れる燃料噴射量を決定する燃料噴射量制御手段と、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】 前記エバポ補正手段による燃料噴射量減
   量補正係数の算出は、 前記空燃比フィードバック補正係数に連動して変化する
   エバポ量補正係数に前記吸入空気量及び吸気管圧力に基
   づいて設定されたエバポ運転領域補正係数を乗算するこ
   とにより行うことを特徴とする請求項１に記載のエンジ
   ンの空燃比制御装置。
3. 【請求項３】 前記エバポ補正手段による前記所定のエ
   バポ過剰状態の判断は、前記空燃比フィードバック補正
   係数の所定時間毎の平均値に基づいて行うことを特徴と
   する請求項１または２に記載のエンジンの空燃比制御装
   置。
4. 【請求項４】 通常状態では前記空燃比フィードバック
   補正係数と所定目標値とのずれを学習して学習値を更新
   し、前記エバポパージシステムの稼働中における前記空
   燃比フィードバック補正係数の変化に基づき空燃比が所
   定限界値を超えてリッチ化したエバポ過剰状態となった
   と判断したときに、前記空燃比フィードバック補正係数
   が所定の設定値に復帰するまで前記学習した学習値の更
   新を停止する空燃比学習手段を有し、 前記学習値の更新停止期間中は、前記更新停止の直前の
   学習値から前記燃料噴射量減量補正係数に基づく補正値
   を減算してこれを学習値として前記燃料噴射量制御手段
   による燃料噴射量の決定が行われることを特徴とする請
   求項１〜３に記載のエンジンの空燃比制御装置。
5. 【請求項５】 燃料タンクで発生した蒸発燃料をキャニ
   スタに蓄え、蓄えられた蒸発燃料をエンジンの吸気通路
   にパージするエバポパージシステムを有するエンジンの
   空燃比制御装置において、 前記パージする蒸発燃料のパージ流量を前記エンジンの
   吸入空気量及び前記吸気通路内圧力である吸気管圧力に
   基づいて設定されるデューティー値でデューティー比制
   御するパージ量制御手段と、 前記エンジンの運転状態に応じてエンジンに供給すべき
   燃料の基本噴射量を設定する基本噴射量設定手段と、 前記エンジンの排気系に設けられた空燃比センサからの
   空燃比検出信号に基づいて前記エンジンに供給される混
   合気の空燃比をフィードバック制御するための空燃比フ
   ィードバック補正係数を算出する空燃比フィードバック
   制御手段と、 前記エバポパージシステムの稼働中に前記吸入空気量及
   び吸気管圧力に基づいて、前記パージ量制御手段による
   パージ量の制御ではパージ量の確保ができないと判断し
   たときに補完燃料噴射量を算出設定するエバポ補正手段
   と、 前記基本噴射量と空燃比フィードバック補正係数と補完
   燃料噴射量とに基づいて前記エンジンに供給される燃料
   噴射量を決定する燃料噴射量制御手段と、を備えたこと
   を特徴とする請求項１に記載のエンジンの空燃比制御装
   置。