JP3325506B2 - 内燃機関の制御装置 - 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、燃料タンク内で発
生する蒸発燃料を一時的に吸着し、適時内燃機関の吸気
系にパージする蒸発燃料処理装置を備えた内燃機関の制
御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】燃料タンク内で発生する蒸発燃料をキャ
ニスタ内に貯蔵し、貯蔵した蒸発燃料を内燃機関の吸気
系にパージすると、機関に供給する混合気の空燃比が変
動するため以下のような制御装置が従来より知られてい
る。

【０００３】１）機関の排気系に設けられた空燃比セン
サの出力に応じて機関に供給する燃料量をフィードバッ
ク制御するためのフィードバック補正量を算出し、パー
ジ実行中にそのフィードバック補正量に応じて蒸発燃料
補正量を算出し、フィードバック補正量及び蒸発燃料補
正量を用いて燃料供給量を制御するようにした制御装置
（例えば、特開平６−３２３１７９号公報）。

【０００４】２）機関のアイドル時にパージを実行する
とアイドル回転数が不安定化することに鑑み、機関によ
って駆動される空調装置の作動時にアイドル回転数を増
加させてパージを実行するようにした制御装置（特開平
５−３２１７３９号公報）。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記
１）の制御装置によれば、例えば機関によって駆動され
る空調装置がオンまたはオフされるような負荷変動時に
おいては、負荷が変動した時点から、フィードバック補
正量が修正されて、蒸発燃料補正量がそれに応じて修正
されるまでの時間遅れがあるため、空燃比の目標値から
のずれが一時的に大きくなり、機関燃焼不安定化に起因
するアイドル振動を招くという問題があった。

【０００６】また上記２）の制御装置によれば、アイド
ル時のパージは、空調装置の作動時しか実行されないた
め、キャニスタが蒸発燃料で満たされてしまった場合
に、蒸発燃料を大気に放出することになるという不具合
があるため、アイドル時においても機関回転の不安定化
を招くことなく、常にパージを実行できるようにするこ
とが望まれている。

【０００７】本発明は上述した点に鑑みなされたもので
あり、アイドル時の機関に加わる負荷の変動時における
空燃比の変動を低減することができる制御装置を提供す
ることを第１の目的とし、機関のアイドル時において機
関回転の不安定化を招くことなく、常に蒸発燃料の吸気
系へのパージを実行することができる制御装置を提供す
ることを第２の目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記第１の目的を達成す
るため請求項１に記載の発明は、内燃機関の運転状態を
検出する運転状態検出手段と、該検出した運転状態に応
じて前記機関に供給する基本燃料量を算出する基本燃料
量算出手段と、前記機関の排気系に設けられた空燃比検
出手段と、該空燃比検出手段の出力に応じて前記基本燃
料量を補正するフィードバック補正量を算出するフィー
ドバック補正手段と、燃料タンクに発生する蒸発燃料を
前記機関の吸気系に供給する蒸発燃料供給手段と、該蒸
発燃料供給手段の作動時に前記基本燃料量を補正する蒸
発燃料補正量を算出する蒸発燃料補正手段と、前記基本
燃料量、フィードバック補正量及び蒸発燃料補正量によ
り前記機関に供給する燃料量を制御する燃料供給量制御
手段とを有する内燃機関の制御装置において、前記機関
のアイドル時の負荷変動量を検出するアイドル時負荷変
動量検出手段を備え、前記蒸発燃料補正手段は、前記負
荷変動量に応じて前記蒸発燃料補正量を算出することを
特徴とする。

【０００９】この構成によれば、機関のアイドル時の負
荷変動量が検出され、該検出された負荷変動量に応じて
蒸発燃料補正量が算出され、この蒸発燃料補正量を用い
て機関に供給する燃料量が制御される。その結果、アイ
ドル時の負荷変動が蒸発燃料補正量に直接的に反映さ
れ、迅速な燃料供給量の修正が可能となり、負荷変動時
の空燃比変動を低減することができる。

【００１０】上記第２の目的を達成するため請求項２に
記載の発明は、内燃機関の運転状態を検出する運転状態
検出手段と、該検出した運転状態に応じて前記機関に供
給する基本燃料量を算出する基本燃料量算出手段と、燃
料タンクに発生する蒸発燃料を前記機関の吸気系に供給
する蒸発燃料供給手段と、該蒸発燃料供給手段の作動時
に前記基本燃料量を補正する蒸発燃料補正量を算出する
蒸発燃料補正手段と、前記基本燃料量及び蒸発燃料補正
量により前記機関に供給する燃料量を制御する燃料供給
量制御手段と、前記機関のアイドル時の回転数を目標回
転数となるようにフィードバック制御するアイドル回転
フィードバック制御手段とを有する内燃機関の制御装置
において、前記機関に供給する混合気の空燃比に対する
前記蒸発燃料の影響度合を、前記蒸発燃料補正量に応じ
て判別する蒸発燃料影響度合判別手段と、前記蒸発燃料
の影響度合が大きいと判別されたとき、前記アイドル時
の目標回転数を増加させるアイドルアップ手段とを有す
ることを特徴とする。

【００１１】この構成によれば、機関に供給する混合気
の空燃比に対する蒸発燃料の影響度合が、蒸発燃料補正
量に応じて判別され、蒸発燃料の影響度合が大きいと判
別されたとき、アイドル時の目標回転数が増加される。
その結果、機関のアイドル時において機関回転数の不安
定化を招くことなく、常に蒸発燃料の吸気系へのパージ
を実行することができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態を図面を
参照して説明する。

【００１３】図１は本発明の一実施例に係る内燃機関及
びその制御装置の全体構成図であり、符号１は例えば４
気筒の内燃機関（以下「エンジン」という）を示し、エ
ンジン１の吸気管２の途中にはスロットル弁４が配され
ている。スロットル弁４にはスロットル弁開度(θＴＨ)
センサ５が連結されており、当該スロットル弁４の開度
に応じた電気信号を出力して電子コントロールユニット
（以下「ＥＣＵ」という）６に供給する。

【００１４】燃料噴射弁７はエンジン１とスロットル弁
４との間で且つ吸気管２の図示しない吸気弁の少し上流
側に各気筒毎に設けられており、各燃料噴射弁７は燃料
ポンプ８を介して燃料タンク９に接続されていると共に
ＥＣＵ６に電気的に接続されて当該ＥＣＵ６からの信号
により燃料噴射弁７の開弁時間が制御される。

【００１５】吸気管２には、スロットル弁４をバイパス
する補助空気通路３０が設けられており、該通路３０の
途中には補助空気量制御弁３１が配されている。補助空
気量制御弁３１は、ＥＣＵ５に接続されており、ＥＣＵ
５によりその開弁量が制御される。

【００１６】スロットル弁４の直ぐ下流には管１０を介
して吸気管内絶対圧（ＰＢＡ）センサ１１が設けられて
おり、この絶対圧センサ１１により電気信号に変換され
た絶対圧信号は前記ＥＣＵ６に供給される。

【００１７】また、絶対圧センサ１１の下流には吸気温
（ＴＡ）センサ１２が取付けられており、吸気温ＴＡを
検出して対応する電気信号を出力してＥＣＵ６に供給す
る。エンジン１の本体に装着されたエンジン水温（Ｔ
Ｗ）センサ１３はサーミスタ等から成り、エンジン水温
（冷却水温）ＴＷを検出して対応する温度信号を出力し
てＥＣＵ６に供給する。

【００１８】エンジン回転数（ＮＥ）センサ１４はエン
ジン１の図示しないカム軸周囲又はクランク軸周囲に取
り付けられ、エンジン１のクランク軸の180度回転毎に
所定のクランク角度位置で信号パルス（以下「ＴＤＣ信
号パルス」という）を出力し、このＴＤＣ信号パルスは
ＥＣＵ６に供給される。

【００１９】空燃比検出手段としてのＯ２センサ１６は
エンジン１の排気管１５に装着されており、排気ガス中
の酸素濃度を検出し、その濃度に応じた信号を出力しＥ
ＣＵ６に供給する。Ｏ２センサ１６は、理論空燃比近傍
で出力値が急激に変化する２値型のものである。

【００２０】ＥＣＵ６には、更エンジン１が搭載された
車両の速度Ｖを検出する車速センサ３３が接続されてお
り、その検出信号がＥＣＵ６に供給される。

【００２１】密閉された燃料タンク９の上部は通路２０
ａを介してキャニスタ２１に連通し、キャニスタ２１は
パージ通路２３を介して吸気管２のスロットル弁４の下
流側に連通している。キャニスタ２１は、燃料タンク９
内で発生する蒸発燃料を吸着する吸着剤２２を内蔵し、
外気取込口２１ａを有する。通路２０ａの途中には、正
圧バルブ及び負圧バルブから成る２ウェイバルブ２０が
配設され、パージ通路２３の途中にはデューティ制御型
の電磁弁であるパージ制御弁２４が配設されている。パ
ージ制御弁２４のソレノイドはＥＣＵ６に接続され、パ
ージ制御弁２４はＥＣＵ６からの信号に応じて制御され
て開弁時間の時間的割合を変化させる。通路２０ａ、２
ウェイバルブ２０、キャニスタ２１、パージ通路２３及
びパージ制御弁２４によって蒸発燃料排出抑止装置が構
成される。

【００２２】この蒸発燃料排出抑止装置によれば、燃料
タンク９内で発生した蒸発燃料は、所定の設定圧に達す
ると２ウェイバルブ２０の正圧バルブを押し開き、キャ
ニスタ２１に流入し、キャニスタ２１内の吸着剤２２に
よって吸着され貯蔵される。パージ制御弁２４はＥＣＵ
６からのデューティ制御信号によって開弁／閉弁作動
し、その開弁時間中においてはキャニスタ２１に一時貯
えられていた蒸発燃料は、吸気管２内の負圧により、キ
ャニスタ２１に設けられた外気取込口２１ａから吸入さ
れた外気と共にパージ制御弁２４を経て吸気管２へ吸引
され、各気筒へ送られる。また外気などで燃料タンク９
が冷却されて燃料タンク内の負圧が増すと、２ウェイバ
ルブ２０の負圧バルブが開弁し、キャニスタ２１に一時
貯えられていた蒸発燃料は燃料タンク９へ戻される。こ
のようにして燃料タンク９内に発生した燃料蒸気が大気
に放出されることを抑止している。

【００２３】ＥＣＵ６は各種センサからの入力信号波形
を整形し、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等の機能を有する入
力回路、中央演算処理回路（以下「ＣＰＵ」という）、
ＣＰＵで実行される各種演算プログラム及び演算結果等
を記憶する記憶手段、前記燃料噴射弁７、パージ制御弁
２４及び補助空気量制御弁３１に駆動信号を供給する出
力回路等から構成される。

【００２４】ＣＰＵは上述の各種エンジンパラメータ信
号に基づいて、Ｏ2センサ１６による理論空燃比へのフ
ィードバック制御運転領域やオープンループ制御運転領
域等の種々のエンジン運転状態を判別するとともに、エ
ンジン運転状態に応じ、燃料噴射弁７の燃料噴射時間Ｔ
ＯＵＴ、パージ制御弁２４の開弁デューティ量（以下
「パージデューティ量」という）ＤＦＲ及び補助空気量
制御弁３１の弁開度指令値ＩＣＭＤを演算する。

【００２５】パージデューティ量ＤＦＲは、基本的には
エンジン回転数ＮＥ及び吸気管内絶対圧ＰＢＡに応じて
設定され、エンジン始動後の経過時間やエンジン水温Ｔ
Ｗなどに応じて補正される。またエンジンのアイドル時
は、後述する図１１の処理により、アイドル用のパージ
デューティ量ＤＦＲＩＤＬが算出される。

【００２６】補助空気制御弁３１の弁開度指令値ＩＣＭ
Ｄは、エンジン１のアイドル時においては、エンジン回
転数ＮＥがアイドル時の目標回転数ＮＯＢＪに一致する
ようにフィードバック制御される。

【００２７】燃料噴射弁７による燃料噴射はＴＤＣ信号
パルスに同期して行われ、燃料噴射時間ＴＯＵＴは次式
（１）により算出される。

【００２８】 ＴＯＵＴ＝ＴｉＭ×ＫＯ２×ＫＥＶＡＰ×Ｋ１＋Ｋ２ …（１） ここにＴｉＭは基本燃料量、具体的にはエンジン回転数
ＮＥと吸気管内絶対圧ＰＢＡとに応じて決定される基本
燃料噴射時間であり、このＴｉＭ値を決定するためのＴ
ｉＭマップが記憶手段に記憶されている。基本燃料量Ｔ
ｉＭは、エンジン負荷を示す吸気管内絶対圧ＰＢＡが増
加すると増加するパラメータであり、エンジン回転数Ｎ
Ｅがほぼ一定のアイドル時には、エンジン負荷にほぼ比
例する。

【００２９】ＫＯ２は、フィードバック補正量としての
空燃比補正係数であり、空燃比フィードバック制御中は
Ｏ2センサ１６の出力値に応じて周知の比例積分制御に
より、空燃比が理論空燃比となるように設定され、オー
プンループ制御中はエンジン運転状態に応じた所定値に
設定される。

【００３０】ＫＥＶＡＰは、パージによる蒸発燃料の影
響を補償するための蒸発燃料補正量としてのエバポ補正
係数であり、パージを行わないときは１．０に設定さ
れ、パージ実行時は空燃比補正係数ＫＯ２に応じて、０
〜１．０の間の値に設定される。この係数ＫＥＶＡＰの
値が小さいほど、パージの影響が大きいことを示す。

【００３１】Ｋ１及びＫ２は夫々各種エンジンパラメー
タ信号に応じて演算される他の補正係数及び補正変数で
あり、エンジン運転状態に応じた燃費特性、エンジン加
速特性等諸特性の最適化が図られるような値に設定され
る。

【００３２】ＥＣＵ６のＣＰＵは上述のようにして算出
した結果に基づいて、燃料噴射弁７、パージ制御弁２４
及び補助空気量制御弁３１を駆動する信号を、出力回路
を介して出力する。

【００３３】図２及び３は、エバポ補正係数ＫＥＶＡＰ
を算出する処理のメインルーチンのフローチャートであ
り、本処理はＥＣＵ６のＣＰＵでＴＤＣ信号パルスの発
生毎に実行される。

【００３４】ステップＳ１１では、エンジン１の始動モ
ード、すなわちクランキング中であるあるか否かを判別
し、始動モードであるときは、エバポ補正係数ＫＥＶＡ
Ｐを「１．０」に設定する（ステップＳ１２）ととも
に、アイドル時のエンジン回転数を増加させることを
「１」で示すアイドル回転アップフラグＦＥＶＮＥＵＰ
を「０」に設定して（ステップＳ１３）、本処理を終了
する。アイドル回転アップフラグＦＥＶＮＥＵＰは、後
述する図９の処理で設定される。

【００３５】ステップＳ１１で始動モードでないとき
は、基本燃料量の今回値ＴｉＭ（ｎ）と前回値ＴｉＭ
（ｎ−１）との差である基本燃料量変化量ＤＴｉＭ（＝
ＴｉＭ（ｎ）−ＴｉＭ（ｎ−１））を算出する（ステッ
プＳ１４）。なお、添え字（ｎ）、（ｎ−１）はそれぞ
れ、今回値及び前回値を示すために他のパラメータにも
付しているが、今回値を示す（ｎ）は、通常は省略して
いる。

【００３６】続くステップＳ１５では、パージデューテ
ィ量ＤＦＲが、所定デューティ量ＤＦＲＥＶより大きい
か否かを判別し、ＤＦＲ＞ＤＦＲＥＶであるときは、エ
ンジン１が所定高負荷運転状態にあることを「１」で示
す高負荷フラグＦＷＯＴが「１」か否かを判別する（ス
テップＳ１６）。その結果、ＤＦＲ≦ＤＲＥＶであって
パージを実行していないとき若しくはパージデューティ
量が小さいとき、またはＦＷＯＴ＝１であって所定高負
荷運転状態にありパージの影響が小さいときは、後述す
る図５のＫＥＶＡＰ算出サブルーチンで使用するフラグ
ＦＫＯ２ＥＶＨ及びＦＫＯ２ＥＶＬを共に「０」に設定
し（ステップＳ２０）、パージオフ移行タイマｔｍＥＶ
ＡＤＤの値が０か否かを判別する（ステップＳ２１）。
パージオフ移行タイマｔｍＥＶＡＤＤは、後述するステ
ップＳ１９でセットされるものであり、パージの影響の
小さい状態への移行直後の所定時間を計時するために設
けられている。

【００３７】そしてパージの影響の小さい状態への移行
直後であって、ｔｍＥＶＡＤＤ＞０のときは、エバポ補
正係数ＫＥＶＡＰを前回値保持としてステップＳ４１
（図３）に進み、その後ｔｍＥＶＡＤＤ＝０となると、
下記式によりエバポ補正係数ＫＥＶＡＰを算出して（ス
テップＳ２２）、ステップＳ４１に進む。

【００３８】ＫＥＶＡＰ（ｎ）＝ＫＥＶＡＰ（ｎ−１）
＋ＤＫＥＶＡＤＤ ここでＤＫＥＶＡＤＤは所定の加算項であり、これによ
りエバポ補正係数ＫＥＶＡＰは徐々に増加する。すなわ
ちタイマｔｍＥＶＡＤＤが０となるまでは、エバポ補正
係数ＫＥＶＡＰは従前の値のまま固定されてパージの影
響を補償する燃料噴射量の補正を継続して行い、タイマ
ｔｍＥＶＡＤＤが０になった後はエバポ補正係数ＫＥＶ
ＡＰを段階的に「１．０」となるまで増加させるように
している。

【００３９】一方ステップＳ１５及びＳ１６の答がとも
に肯定（ＹＥＳ）、すなわちＤＦＲ＞ＤＦＲＥＶかつＦ
ＷＯＴ＝０であるときは、エバポ補正係数ＫＥＶＡＰが
所定値ＫＥＶＡＤＤより大きいか否かを判別する（ステ
ップＳ１７）。その結果ＫＥＶＡＰ≦ＫＥＶＡＤＤであ
って、パージされる蒸発燃料量が多くパージの影響が大
きいときは、パージオフ移行タイマｔｍＥＶＡＤＤに所
定時間（例えば１．０秒）をセットしてこれをスタート
し（ステップＳ１９）、ステップＳ３１（図３）に進
む。また、ＫＥＶＡＰ＞ＫＥＶＡＤＤであって、パージ
の影響が小さいときは、タイマｔｍＥＶＡＤＤを０とし
（ステップＳ１８）ステップＳ３１に進む。従って、パ
ージの影響が小さいときは、前記ステップＳ２３を経由
することなく直ちにステップＳ２２が実行される。

【００４０】ステップＳ３１では、後述する図７の処理
で設定され、エンジン１がアイドル状態にありかつアイ
ドル時のパージ（以下「アイドルパージ」という）を許
可することを「１」で示すアイドルパージフラグＦＤＦ
ＲＩＤＬが「１」か否かを判別し、ＦＤＦＲＩＤＬ＝０
であってアイドルパージが許可されていないときは直ち
にステップＳ３４に進む。一方、ＦＤＦＲＩＤＬ＝１で
あってアイドルパージが許可されているときは、前記基
本燃料量変化量ＤＴｉＭの絶対値が所定閾値ＤＴｉＭＧ
より大きいか否かを判別する（ステップＳ３２）。所定
閾値ＤＴｉＭＧは、例えばエンジン１によって駆動され
る空調装置（エアコン）のオフからオンへの切換または
その逆の切換時、あるいはエンジン１に接続された自動
変速機のニュートラルからドライブレンジへの移行また
はその逆の移行時における基本燃料量変化量ＤＴｉＭの
絶対値より若干小さい値に設定される。

【００４１】｜ＤＴｉＭ｜＞ＤＴｉＭＧであって基本燃
料量ＴｉＭが急激に増加または減少したとき（すなわち
例えばエアコンのオンまたはオフなどの負荷変動があっ
たとき）は、変化量ＤＴｉＭの正負が、後述するステッ
プＳ３７の前回実行時の正負に対して反転したか否かを
判別する（ステップＳ３５）。そして、反転していれば
直ちにステップＳ３７に進み、反転していなければ後述
するステップＳ３８で所定時間ＴＱＫＥＶＰがセットさ
れスタートされるダウンカウントタイマｔｍＱＫＥＶＡ
Ｐの値が「０」か否かを判別する（ステップＳ３６）。
最初はｔｍＱＫＥＶＡＰ＝０であるので、ステップＳ３
７に進んで、図４に示すＫＫＥＶＡＰテーブル検索のた
めの検索パラメータＫＥＶＡＰＢＦをエバポ補正係数Ｋ
ＥＶＡＰに設定し（ステップＳ３７）、次いでダウンカ
ウントタイマｔｍＱＫＥＶＡＰに所定時間ＴＱＫＥＶＰ
をセットしてスタートさせる（ステップＳ３８）。タイ
マｔｍＱＫＥＶＡＰがセットされると、ステップＳ３６
から直ちにステップＳ３８に移行する。

【００４２】続くステップＳ３９では、前記ステップＳ
３７で設定される検索パラメータＫＥＶＡＰＢＦに応じ
て図４に示すＫＫＥＶＡＰテーブルを検索し、後述する
ステップＳ４０における算出に使用する変化量補正係数
ＫＫＥＶＡＰを算出する。ＫＫＥＶＡＰテーブルは、基
本燃料量変化量ＤＴｉＭが正の時使用するＫＫＥＶＡＰ
Ｐテーブルと、基本燃料量変化量ＤＴｉＭが負の時使用
するＫＫＥＶＡＰＭテーブルとからなり、検索パラメー
タＫＥＶＡＰＢＦ、すなわちエバポ補正係数ＫＥＶＡＰ
が減少するほど（パージの影響が増加するほど）、変化
量補正係数ＫＫＥＶＡＰＰまたはＫＫＥＶＡＰＭが１．
０より大きい範囲で増加するように設定されている。ま
た、基本燃料量変化量ＤＴｉＭが正の時使用する変化量
補正係数ＫＫＥＶＡＰＰの方が、負の時使用する変化量
補正係数ＫＥＶＡＰＭより大きい値に設定されている。

【００４３】次いでステップＳ４０では、下記式（２）
によりエバポ補正係数ＫＥＶＡＰを算出する。

【００４４】ＫＥＶＡＰ＝（ＴｉＭ（ｎ−１）×ＫＥＶ
ＡＰ（ｎ−１）＋ＫＫＥＶＡＰ×ＤＴｉＭ）／ＴｉＭ
（ｎ） これにより負荷変動量を示す基本燃料量変化量ＤＴｉＭ
に応じて、迅速にエバポ補正係数ＫＥＶＡＰを修正する
ことができるので、アイドル時の負荷変動がエバポ補正
係数ＫＥＶＡＰに直接的に反映され、迅速な燃料供給量
の修正が可能となり、負荷変動時の空燃比変動を低減す
ることができる。

【００４５】前記ステップＳ３２において｜ＤＴｉＭ｜
≦ＤＴｉＭＧであって負荷変動量が小さいときは、ステ
ップＳ３８でセットされるタイマｔｍＱＥＶＡＰの値が
「０」か否かを判別し、ｔｍＱＥＶＡＰ＞０である間
は、前記ステップＳ３９に進み、ｔｍＱＥＶＡＰ＝０と
なると、ステップＳ３４に進む。

【００４６】ステップＳ３４では、図５に示すＫＥＶＡ
Ｐ算出サブルーチンを実行し、次いで算出されたエバポ
補正係数ＫＥＶＡＰのリミット処理（ステップＳ４１）
及び前記アイドル回転アップフラグＦＥＶＮＥＵＰの設
定を行うＦＥＶＮＥＵＰ決定処理（ステップＳ４２）を
実行して本処理を終了する。なお、ステップＳ４１のリ
ミット処理では、エバポ補正係数ＫＥＶＡＰを所定上下
限値を比較し、エバポ補正係数ＫＥＶＡＰが所定上限値
を超えるときはその所定上限値に、また所定下限値を下
回るときはその所定下限値に設定する処理を行う。

【００４７】次に図３のステップＳ３４におけるエバポ
補正係数ＫＥＶＡＰの算出サブルーチンを図５を参照し
て説明する。

【００４８】まずステップＳ１１１では、Ｏ２センサ１
６の出力に応じて設定される空燃比補正係数ＫＯ２の、
パージの影響を考慮した上側閾値ＫＯ２ＥＶＨ及び下側
閾値ＫＯ２ＥＶＬを下記式により算出する。

【００４９】ＫＯ２ＥＶＨ＝ＫＲＥＦ＋ＤＫＯ２ＥＶＨ ＫＯ２ＥＶＬ＝ＫＲＥＦ−ＤＫＯ２ＥＶＬ ここでＫＲＥＦは、空燃比補正係数ＫＯ２の学習値、Ｄ
ＫＯ２ＥＶＨは所定の加算項、ＤＫＯ２ＥＶＬは所定の
減算項である。学習値ＫＲＥＦは空燃比フィードバック
制御中における空燃比補正係数ＫＯ２の値に基づいて算
出されるものであり、運転状態に応じて種々の値を有し
ている。ただし、エバポ補正係数ＫＥＶＡＰが所定値Ｋ
ＥＶＡＰＬより小さいときは、パージの影響が大きいと
判定し、学習値ＫＲＥＦの算出は禁止するようにしてい
る。

【００５０】続くステップＳ１１２で空燃比補正係数Ｋ
Ｏ２の値が学習値ＫＲＥＦより大きいか否かを判別し、
空燃比補正係数ＫＯ２の値が大きいときはさらに空燃比
補正係数ＫＯ２の値が上側閾値ＫＯ２ＥＶＨより大きい
か否かを判別する（ステップＳ１１３）。その結果、空
燃比補正係数ＫＯ２の値が上側閾値ＫＯ２ＥＶＨよりさ
らに大きいときは上側フラグＦＫＯ２ＥＶＨを「１」と
してステップＳ１１９に進み、空燃比補正係数ＫＯ２の
値が上側閾値ＫＯ２ＥＶＨより小さければステップＳ１
１７に進む。

【００５１】またステップＳ１１２において空燃比補正
係数ＫＯ２の値が学習値ＫＲＥＦより小さいときは、ス
テップＳ１１５に進み、さらに下側閾値ＫＯ２ＥＶＬよ
り大きいか否かを判別する。空燃比補正係数ＫＯ２の値
が下側閾値ＫＯ２ＥＶＬ以下のときは、下側フラグＦＫ
Ｏ２ＥＶＬを「１」としてステップＳ１１９に進み、空
燃比補正係数ＫＯ２の値が下側閾値ＫＯ２ＥＶＬより大
きければステップＳ１１７に進む。

【００５２】空燃比補正係数ＫＯ２の値が上側閾値ＫＯ
２ＥＶＨと下側閾値ＫＯ２ＥＶＬとの間にあるときはス
テップＳ１１７に進み、今回空燃比補正係数ＫＯ２の値
が学習値ＫＲＥＦに対して反転したか（両者の大小関係
が逆転したか）否かを判別し、反転したときはステップ
Ｓ１１８に進んで、上側フラグＦＫＯ２ＥＶＨと下側フ
ラグＦＫＯ２ＥＶＬをともに「０」としステップＳ１１
９に進み、反転していないときはステップＳ１１７から
直接ステップＳ１１９に進み、フラグＦＫＯ２ＥＶＨ及
びＦＫＯ２ＥＶＬの変更は行わない。

【００５３】したがって一度フラグＦＫＯ２ＥＶＨ又は
ＦＫＯ２ＥＶＬが「１」となると空燃比補正係数ＫＯ２
の値が学習値ＫＲＥＦに対し反転しない限り「０」とな
らない。

【００５４】ステップＳ１１９及びＳ１２０では下側フ
ラグＦＫＯ２ＥＶＬ及び上側フラグＦＫＯ２ＥＶＨが
「１」か否かを判別し、ともに「０」のときは（図６、
時刻ｔ７〜ｔ８参照）、ステップＳ１２１に進んで今回
のエバポ補正係数ＫＥＶＡＰ（ｎ）を前回値保持とす
る。すなわち空燃比補正係数ＫＯ２の値が学習値ＫＲＥ
Ｆに対して反転後、上下の閾値内にあるときはエバポ補
正係数ＫＥＶＡＰ（ｎ）の値は従前の値に固定される。

【００５５】そして空燃比補正係数ＫＯ２の値が下側閾
値ＫＯ２ＥＶＬを下回って下側フラグＦＫＯ２ＥＶＬが
「１」となるとステップＳ１１９からステップＳ１２２
に進み（図６、時刻ｔ１〜ｔ７参照）、パージデューテ
ィ量ＤＦＲが０か否かを判別する。ＤＦＲ＝０のときは
前記ステップＳ１２１に進みエバポ補正係数ＫＥＶＡＰ
を前回値保持とするが、ＤＦＲ＞０であってパージを実
行しているときはステップＳ１２３に進んで今回の空燃
比補正係数ＫＯ２（ｎ）が前回の空燃比補正係数ＫＯ２
（ｎ−１）より小さいか否かを判別する。ＫＯ２（ｎ）
≦ＫＯ２（ｎ−１）が成立するとき（図６、時刻ｔ１〜
ｔ２、ｔ３〜ｔ４、ｔ５〜ｔ６参照）、すなわち空燃比
補正係数ＫＯ２の値が減少し学習値ＫＲＥＦから離れる
方向に変化しているときはステップＳ１２４に進み、前
回のエバポ補正係数ＫＥＶＡＰ（ｎ−１）から所定減算
項ＤＫＥＶＡＰＭを減算して今回のエバポ補正係数ＫＥ
ＶＡＰ（ｎ）とする。

【００５６】しかしＫＯ２（ｎ）＞ＫＯ２（ｎ−１）が
成立し、空燃比補正係数ＫＯ２の値が学習値ＫＲＥＦに
近づく方向に変化しているとき（図６、時刻ｔ２〜ｔ
３、ｔ４〜ｔ５参照）はステップＳ１２３からステップ
Ｓ１２１に進み、エバポ補正係数ＫＥＶＡＰを前回値保
持とする。

【００５７】すなわち空燃比補正係数ＫＯ２の値が学習
値ＫＲＥＦに近づく方向（回復方向）に変化していると
きは、必要以上に燃料噴射量の補正を行わないようにし
て空燃比制御の安定化を図っている。

【００５８】同様にして上側フラグＦＫＯ２ＥＶＨが
「１」となるとステップＳ１２０からステップＳ１２５
に進み（図６、時刻ｔ８〜ｔ１２参照）、パージデュー
ティ量ＤＦＲが０か否かを判別する。ＤＦＲ＝０のとき
はステップＳ１２１に進み、ＤＦＲ＞０のときはステッ
プＳ１２６に進み、今回の空燃比補正係数ＫＯ２（ｎ）
が前回の空燃比補正係数ＫＯ２（ｎ−１）より大きいか
否かを判別する。ＫＯ２＞ＫＯ２（ｎ−１）が成立する
とき、すなわち空燃比補正係数ＫＯ２の値が増加し学習
値ＫＲＥＦから離れる方向に変化しているとき（図６、
時刻ｔ８〜ｔ９、ｔ１０〜ｔ１１参照）は、ステップＳ
１２７に進み、前回値ＫＥＶＡＰ（ｎ−１）値に加算項
ＤＫＥＶＡＰＰを加算して今回値ＫＥＶＡＰ（ｎ）とす
る。一方、空燃比補正係数ＫＯ２の値が減少し学習値Ｋ
ＲＥＦに近づく方向に変化しているとき（図６、時刻ｔ
９〜ｔ１０、ｔ１１〜ｔ１２参照）は、ステップＳ１２
１に進みエバポ補正係数ＫＥＶＡＰを前回値保持として
必要以上の補正を行わないようにしている。

【００５９】このように通常のエバポ補正係数ＫＥＶＡ
Ｐの算出は、空燃比補正係数ＫＯ２に応じてＫＥＶＡＰ
値を徐々に変化させるように行われるので、アイドル時
の負荷変動時においてこの手法をそのまま適用すると、
エバポ補正係数ＫＥＶＡＰの修正が遅れることになる
が、本実施形態では、負荷変動時は図３のステップＳ４
０の処理により基本燃料量変化量ＤＴｉＭに応じてエバ
ポ補正係数ＫＥＶＡＰを直接的に算出するようにしたの
で、迅速な修正が可能となる。

【００６０】図７は、アイドルパージフラグＦＤＦＲＩ
ＤＬの決定を行うＦＤＦＲＩＤＬ決定処理のフローチャ
ートであり、本処理はＴＤＣ信号パルスの発生毎にＥＣ
Ｕ６のＣＰＵで実行される。

【００６１】ステップＳ５１ではエンジン１がアイドル
状態にあるか否かを判別し、アイドル状態にないとき
は、アイドル時のパージデューティ量（以下「アイドル
パージデューティ量」という）ＤＦＲＩＤＬを「０」に
設定し（ステップＳ５９）、アイドルパージフラグＦＤ
ＦＲＩＤＬを「０」に設定して（ステップＳ６０）、本
処理を終了する。

【００６２】エンジン１がアイドル状態にあるときは、
エンジン回転数ＮＥ及び吸気管内絶対圧ＰＢＡに応じて
検索されるパージデューティ量ＤＦＲのマップ値ＤＦＲ
ＭＡＰを「０」に設定し（ステップＳ５２）、エンジン
水温ＴＷが所定エンジン水温ＴＷＦＲＩＤＬ（例えば７
０℃）より高いか否かを判別し（ステップＳ５３）、Ｔ
Ｗ＞ＴＷＦＲＩＤＬであるときは、吸気温ＴＡが所定吸
気温ＴＡＦＲＩＤＬ（例えば、４０℃）より高いか否か
を判別し（ステップＳ５４）、ＴＡ＞ＴＡＦＲＩＤＬで
あるときは、車速Ｖが「０」であるか否かを判別する
（ステップＳ５５）。そして、ステップＳ５３〜Ｓ５５
のいずれかの答が否定（ＮＯ）のときは、前記ステップ
Ｓ５９に進み、ステップＳ５３〜Ｓ５５の答が全て肯定
（ＹＥＳ）のときは、すなわちＴＷ＞ＴＷＦＲＩＤＬか
つＴＡ＞ＴＡＦＲＩＤＬかつＶ＝０であるときは、エン
ジン１の吸入空気量にほぼ比例する吸入空気量パラメー
タＴＦ（本実施形態では、燃料噴射時間ＴＯＵＴにエン
ジン回転数ＮＥを乗算して得られるパラメータを使用し
ているが、吸入空気量を直接検出するようにしてもよ
い）に応じて図８に示すＤＦＲＩＬＤＥテーブルを検索
し、アイドルパージデューティ量ＤＦＲＩＤＬの上限値
である上限アイドルパージデューティ量ＤＦＲＩＤＬＥ
を算出する。ＤＦＲＩＤＬＥテーブルは、吸入空気量パ
ラメータＴＦが増加するほど、上限アイドルパージデュ
ーティ量ＤＦＲＩＤＬＥが増加するように設定されてい
る。上限アイドルパージデューティ量ＤＦＲＩＤＬＥの
最小値は「０」である。

【００６３】続くステップＳ５７では、上限アイドルパ
ージデューティ量ＤＦＲＩＤＬＥが「０」か否かを判別
し、ＤＦＲＩＤＬＥ＝０であるときは、前記ステップＳ
５９に進み、ＤＦＲＩＤＬＥ＞０であるときは、アイド
ルパージフラグＦＤＦＲＩＤＬを「１」に設定し、アイ
ドルパージを許可する（ステップＳ５８）。

【００６４】このように本実施形態では、エンジンによ
って駆動される空調装置のオンオフなどとは無関係に吸
入空気量が所定以上のとき（吸入空気量パラメータＴＦ
が所定値ＴＦ０（図８）より大きいとき）に、アイドル
パージが実行される。

【００６５】図９は、図３のステップＳ４２で実行され
るＦＥＶＮＥＵＰ決定処理のフローチャートである。

【００６６】ステップＳ７１では、アイドルパージフラ
グＦＤＦＲＩＤＬが「１」か否かを判別し、ＦＤＦＲＩ
ＤＬ＝０であってアイドルパージが許可されていないと
きは、アイドル回転アップフラグＦＥＶＮＥＵＰを
「０」に設定して（ステップＳ７６）、本処理を終了す
る。

【００６７】ステップＳ７１でＦＤＦＲＩＤＬ＝１であ
ってアイドルパージが許可されているときは、アイドル
回転アップフラグＦＥＶＮＥＵＰが既に「１」に設定さ
れているか否かを判別する（ステップＳ７２）。ＦＥＶ
ＮＥＵＰ＝１であるときは、直ちにステップＳ７５に進
み、ＦＥＶＮＥＵＰ＝０であるときは、基本燃料量Ｔｉ
Ｍに応じて図１０に示すＫＥＶＮＥＵＰテーブルを検索
し、アイドル回転アップ閾値ＫＥＶＮＥＵＰを算出する
（ステップＳ７３）。ＫＥＶＮＥＵＰテーブルは、基本
燃料量ＴｉＭが増加するほど、アイドル回転アップ閾値
ＫＥＶＮＥＵＰが増加するように設定されている。次い
で、エバポ補正係数ＫＥＶＡＰがそのアイドル回転アッ
プ閾値ＫＥＶＮＥＵＰより小さいか否かを判別し、ＫＥ
ＶＡＰ≧ＫＥＶＮＥＵＰであってパージの影響が小さい
ときは、前記ステップＳ７６に進み、ＫＥＶＡＰ＜ＫＥ
ＶＮＥＵＰであってパージの影響が大きいときは、エン
ジン１のアイドル回転数を増加させるべく、アイドル回
転アップフラグＦＥＶＮＥＵＰを「１」に設定する（ス
テップＳ７５）。

【００６８】図１１は、エンジン１のアイドル時の目標
回転数ＮＯＢＪを算出する処理のフローチャートであ
り、本処理はＴＤＣ信号パルスの発生毎にＥＣＵ６のＣ
ＰＵで実行される。

【００６９】ステップＳ８１では、エンジン１に加わる
負荷条件及びエンジン水温ＴＷに応じて目標回転数ＮＯ
ＢＪを設定する。より具体的には、例えばエンジン１に
よって駆動される発電機の電気負荷が増加するほど、ま
たエンジン水温ＴＷが低いほど、目標回転数ＮＯＢＪは
高く設定される。

【００７０】続くステップＳ８２では、アイドル回転ア
ップフラグＦＥＶＮＥＵＰが「１」であるか否かを判別
し、ＦＥＶＮＥＵＰ＝０であるときは直ちに処理を終了
し、ＦＥＶＮＥＵＰ＝１であるときは、ステップＳ８１
で算出した目標回転数ＮＯＢＪに所定増分値ＤＮＥＵＰ
（例えば１４０ｒｐｍ）を加算することにより、目標回
転数ＮＯＢＪをより高い値に変更して（ステップＳ８
３）、本処理を終了する。

【００７１】エンジン１のアイドル回転数は、前述した
ように目標回転数ＮＯＢＪに一致するように制御される
ので、これによりアイドル回転アップフラグＦＥＶＮＥ
ＵＰが「１」に設定されたときは、アイドル回転数が所
定増分値ＤＮＥＵＰだけ増加する。

【００７２】このように本実施形態では、原則としてア
イドルパージを実行して（図７参照）キャニスタが満杯
となって蒸発燃料を貯蔵できなくなる事態を確実に回避
できるようにし、さらに図９及び図１０の処理により、
アイドルパージ実行時においてパージの影響度合が大き
いときはアイドル回転アップフラグＦＥＶＮＥＵＰを
「１」に設定し、アイドル回転数を増加させるようにし
たので、エンジン回転数の不安定化を招くことなく、常
に蒸発燃料の吸気系へのパージを実行することができ
る。

【００７３】図１２は、アイドルパージデューティ量Ｄ
ＦＲＩＤＬを算出する処理のフローチャートであり、本
処理は所定時間（例えば４０ｍｓｅｃ）毎にＥＣＵ６の
ＣＰＵで実行される。

【００７４】ステップＳ１０１では、エバポ補正係数Ｋ
ＥＶＡＰがパージの影響度合を判定するための所定値Ｋ
ＥＶＩＤＬより大きいか否かを判別し、ＫＥＶＡＰ＞Ｋ
ＥＶＩＤＬであってパージの影響が小さいときは、アイ
ドルパージデューティ量ＤＦＲＩＤＬの前回値ＤＦＲＩ
ＤＬ（ｎ−１）に所定加算項ＤＤＦＲＩＤＬを加算する
ことにより、今回のアイドルパージデューティ量ＤＦＲ
ＩＤＬを算出し（ステップＳ１０２）、ステップＳ１０
３に進む。一方、ＫＥＶＡＰ≦ＫＥＶＩＤＬであってパ
ージの影響度合が大きいときは、ステップＳ１０２を実
行することなくステップＳ１０３に進む。

【００７５】ステップＳ１０３では、アイドルパージデ
ューティ量ＤＦＲＩＤＬが、図７の処理で算出される上
限アイドルパージデューティ量ＤＦＲＩＤＬＥより大き
いか否かを判別し、ＤＦＲＩＤＬ≦ＤＦＲＩＤＬＥであ
るときは直ちに、またＤＦＩＤＬ＞ＤＦＲＩＤＬＥであ
るときは、アイドルパージデューティ量ＤＦＲＩＤＬを
その上限アイドルパージデューティ量ＤＦＲＩＤＬＥに
設定して（ステップＳ１０４）、本処理を終了する。

【００７６】このようにアイドルパージデューティ量Ｄ
ＦＲＩＤＬは、パージの影響が過大とならない範囲で、
上限値ＤＦＲＩＤＬＥに達するまで徐々に増加するよう
に制御される。

【００７７】本実施形態では、吸気管内絶対圧センサ１
１及びエンジン回転数センサ１４が運転状態検出手段を
構成し、蒸発燃料排出抑止装置が、蒸発燃料供給手段を
構成し、ＥＣＵ６が基本燃料量算出手段、フィードバッ
ク補正手段、蒸発燃料補正手段、燃料供給量制御手段、
アイドル回転フィードバック制御手段の一部、アイドル
時負荷変動量検出手段、蒸発燃料影響度合判別手段及び
アイドルアップ手段を構成する。より具体的には、図２
〜４の処理、特に図３のステップＳ３２、Ｓ３５〜Ｓ４
０が蒸発燃料補正手段に相当し、図２のステップＳ１４
がアイドル時負荷変動量検出手段に相当し、図９のステ
ップＳ７３及びＳ７４が蒸発燃料影響度合判別手段に相
当し、図１１のステップＳ８２及びＳ８３がアイドルア
ップ手段に相当する。また補助空気通路３０及び補助空
気量制御弁３１は、アイドル回転フィードバック制御手
段の一部を構成する。

【００７８】なお本発明は上述した実施形態に限るもの
ではなく、種々の変形が可能である。例えば、空燃比検
出手段は、理論空燃比近傍で出力値が急激に変化する２
値型のものに限らず、空燃比にほぼ比例する信号を出力
するリニア型のものであってもよい。また空燃比のフィ
ードバック補正量は、リニア型の空燃比検出手段の出力
に応じて設定される空燃比補正係数であってもよい。

【００７９】またアイドル時負荷変動は、上述した実施
形態では基本燃料量ＴｉＭの変化量ＤＴｉＭにより検出
するようにしたが、吸気管内絶対圧ＰＢＡの変化量によ
り検出するようにしてもよい。

【００８０】また蒸発燃料影響度合判別手段は、Ｏ２セ
ンサ１６の出力値に基づいて判別するようにしてよい
し、あるいはパージ通路を流れる蒸発燃料の流量を検出
するセンサを設けて、その検出値に応じて判定するよう
に構成してもよい。

【００８１】

【発明の効果】以上詳述したように請求項１に記載の発
明によれば、機関のアイドル時の負荷変動量が検出さ
れ、該検出された負荷変動量に応じて蒸発燃料補正量が
算出され、この蒸発燃料補正量を用いて機関に供給する
燃料量が制御されるので、アイドル時の負荷変動が蒸発
燃料補正量に直接的に反映され、迅速な燃料供給量の修
正が可能となり、負荷変動時の空燃比変動を低減するこ
とができる。

【００８２】請求項２に記載の発明によれば、機関に供
給する混合気の空燃比に対する蒸発燃料の影響度合が、
蒸発燃料補正量に応じて判別され、蒸発燃料の影響度合
が大きいと判別されたとき、アイドル時の目標回転数が
増加される。その結果、機関のアイドル時において機関
回転の不安定化を招くことなく、常に蒸発燃料の吸気系
へのパージを実行することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態にかかる内燃機関及びその
制御装置の構成を示す図である。

【図２】エバポ補正係数を算出するメインルーチンのフ
ローチャートである。

【図３】エバポ補正係数を算出するメインルーチンのフ
ローチャートである。

【図４】図３の処理で使用するテーブルを示す図であ
る。

【図５】エバポ補正係数を算出するサブルーチンのフロ
ーチャートである。

【図６】図５の処理を説明するためのタイムチャートで
ある。

【図７】アイドル時のパージ実行条件を判別する処理の
フローチャートである。

【図８】図７の処理で使用するテーブルを示す図であ
る。

【図９】アイドル時のエンジン回転数を増加させる条件
を判定する処理のフローチャートである。

【図１０】図９の処理で使用するテーブルを示す図であ
る。

【図１１】アイドル時の目標エンジン回転数を算出する
処理のフローチャートである。

【図１２】アイドル時のパージ制御弁の開弁デューティ
量を算出する処理のフローチャートである。

【符号の説明】

１ 内燃機関 ６ 電子コントロールユニット（ＥＣＵ）（基本燃料量
算出手段、フィードバック補正手段、蒸発燃料補正手
段、燃料供給量制御手段、アイドル回転フィードバック
制御手段、アイドル時負荷変動量検出手段、蒸発燃料影
響度合判別手段、アイドルアップ手段） ７ 燃料噴射弁 ９ 燃料タンク １１ 吸気管内絶対圧センサ（運転状態検出手段） １４ エンジン回転数センサ（運転状態検出手段） １６ Ｏ２センサ（空燃比検出手段） ２１ キャニスタ（蒸発燃料供給手段） ２３ パージ通路（蒸発燃料供給手段） ２４ パージ制御弁（蒸発燃料供給手段） ３０ 補助空気通路（アイドル回転フィードバック制御
手段） ３１ 補助空気量制御手段（アイドル回転フィードバッ
ク制御手段）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平６−257491（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F02M 25/08 301 F02D 41/02 330 F02D 41/14 310 F02D 41/16

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内燃機関の運転状態を検出する運転状態
   検出手段と、該検出した運転状態に応じて前記機関に供
   給する基本燃料量を算出する基本燃料量算出手段と、前
   記機関の排気系に設けられた空燃比検出手段と、該空燃
   比検出手段の出力に応じて前記基本燃料量を補正するフ
   ィードバック補正量を算出するフィードバック補正手段
   と、燃料タンクに発生する蒸発燃料を前記機関の吸気系
   に供給する蒸発燃料供給手段と、該蒸発燃料供給手段の
   作動時に前記基本燃料量を補正する蒸発燃料補正量を算
   出する蒸発燃料補正手段と、前記基本燃料量、フィード
   バック補正量及び蒸発燃料補正量により前記機関に供給
   する燃料量を制御する燃料供給量制御手段とを有する内
   燃機関の制御装置において、 前記機関のアイドル時の負荷変動量を検出するアイドル
   時負荷変動量検出手段を備え、前記蒸発燃料補正手段
   は、前記負荷変動量に応じて前記蒸発燃料補正量を算出
   することを特徴とする内燃機関の制御装置。
2. 【請求項２】 内燃機関の運転状態を検出する運転状態
   検出手段と、該検出した運転状態に応じて前記機関に供
   給する基本燃料量を算出する基本燃料量算出手段と、燃
   料タンクに発生する蒸発燃料を前記機関の吸気系に供給
   する蒸発燃料供給手段と、該蒸発燃料供給手段の作動時
   に前記基本燃料量を補正する蒸発燃料補正量を算出する
   蒸発燃料補正手段と、前記基本燃料量及び蒸発燃料補正
   量により前記機関に供給する燃料量を制御する燃料供給
   量制御手段と、前記機関のアイドル時の回転数を目標回
   転数となるようにフィードバック制御するアイドル回転
   フィードバック制御手段とを有する内燃機関の制御装置
   において、 前記機関に供給する混合気の空燃比に対する前記蒸発燃
   料の影響度合を、前記蒸発燃料補正量に応じて判別する
   蒸発燃料影響度合判別手段と、前記蒸発燃料の影響度合
   が大きいと判別されたとき、前記アイドル時の目標回転
   数を増加させるアイドルアップ手段とを有することを特
   徴とする内燃機関の制御装置。