JP3429910B2 - 内燃機関の制御装置 - Google Patents

内燃機関の制御装置

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  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は内燃機関の制御装置に関
し、特に、燃料タンクから発生する蒸発燃料を吸気系に
パージ（放出）して蒸発燃料の大気への放出を抑止する
ようにした蒸発燃料処理系を備えた内燃機関の制御装置
に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、内燃機関（以下「エンジン」とい
う）の制御装置において、燃料タンクや気化器のフロー
ト室等の燃料の収容部で発生した蒸発燃料を、エンジン
の停止時に活性炭等の吸着剤を収容したキャニスタ内に
蓄えておき、エンジン作動時に吸気負圧等を利用して吸
気通路に導き、エンジン内で燃料の一部として消費させ
るようになすことが行われている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】この種の制御装置によ
れば、スロットル弁が全閉状態にされ通路の負圧が急増
すると、パージラインや吸気通路内にパージガスが残留
しているにもかかわらず、エアはカットされているた
め、燃焼室に供給される混合気の空燃比が過度にリッチ
側のものとなる。このような場合には酸素不足によりエ
ンジン下流の三元触媒のみによっては十分にＨＣ，ＣＯ
等を浄化できず、排気エミッションが悪化する。
【０００４】かかる問題を解決するために、スロットル
弁が全閉状態になったときパージカットを直ちに行い、
燃料供給は所定期間継続して吸気系に残留するパージガ
スを燃焼室で燃やし、その後にフューエルカット状態に
移行するようにした制御装置が従来より知られている
（特開平１−２７３８６３号公報）。
【０００５】しかしながら、上記従来の制御装置では、
スロットル全閉状態になってから所定期間燃料の供給が
継続されるので、燃料が無駄であり、またスロットル動
作に対するエンジン運転の応答性が悪化するという問題
があった。
【０００６】本発明は、上記した従来技術の課題を解決
するためになされたものであり、その目的は、燃料の無
駄やエンジン運転性の悪化を招くことなく、フューエル
カットやエンジン減速時の燃料減量の時に吸気系に残留
するパージガスによる排気エミッションの悪化を防止す
ることができる内燃機関の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】上記目的を達成するため
に本発明は、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
理手段と、前記機関の排気系に設けられ排気ガスの浄化
を行う触媒手段と、前記機関の吸気通路内のスロットル
弁をバイパスし前記機関に供給する補助空気量を調整す
る吸気二次空気制御手段と、前記機関に供給する燃料量
を制御する燃料供給制御手段とを備えた内燃機関の制御
装置において、前記燃料供給制御手段が前記機関への燃
料供給を遮断するフューエルカット及び前記機関の減速
時の燃料減量の少なくとも一方の実行開始直前の期間で
あって前記蒸発燃料処理手段によるパージ完了直後に前
記吸気系に残留した蒸発燃料が前記排気系に排出される
のに十分な期間である第一の所定期間内に、前記蒸発燃
料処理手段がパージを実行していたときは、前記吸気二
次空気制御手段は、前記フューエルカット及び前記機関
の減速時の燃料減量の少なくとも一方の実行開始後第二
の所定期間に亘って前記補助空気量を増量することを特
徴とする（請求項１）。
【０００８】上記目的を達成するために本発明は、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手段と、前記機
関の排気系に設けられ排気ガスの浄化を行う触媒手段
と、前記機関の吸気通路内のスロットル弁をバイパスし
前記機関に供給する補助空気量を調整する吸気二次空気
制御手段と、前記機関に供給する燃料量を制御する燃料
供給制御手段と、前記機関の回転数を検出する回転数検
出手段とを備え、前記吸気二次空気制御手段は、前記燃
料供給制御手段が前記機関への燃料供給を遮断するフュ
ーエルカット及び前記機関の減速時の燃料減量の少なく
とも一方の実行開始前第一の所定期間内に、前記蒸発燃
料処理手段がパージを実行していたときは、前記フュー
エルカット及び前記機関の減速時の燃料減量の少なくと
も一方の実行開始後第二の所定期間に亘って前記補助空
気量を増量すると共に、前記検出された機関回転数に応
じて前記第二の所定期間を決定することを特徴とする
（請求項２）。
【０００９】上記目的を達成するために本発明は、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手段と、前記機
関の排気系に設けられ排気ガスの浄化を行う触媒手段
と、前記機関の吸気通路内のスロットル弁をバイパスし
前記機関に供給する補助空気量を調整する吸気二次空気
制御手段と、前記機関に供給する燃料量を制御する燃料
供給制御手段と、前記蒸発燃料処理手段により前記吸気
系にパージされた蒸発燃料量を検出する蒸発燃料量検出
手段とを備え、前記吸気二次空気制御手段は、前記燃料
供給制御手段が前記機関への燃料供給を遮断するフュー
エルカット及び前記機関の減速時の燃料減量の少なくと
も一方の実行開始前第一の所定期間内に、前記蒸発燃料
処理手段がパージを実行していたときは、前記フューエ
ルカット及び前記機関の減速時の燃料減量の少なくとも
一方の実行開始後第二の所定期間に亘って前記補助空気
量を増量すると共に、前記検出された蒸発燃料量に応じ
て前記補助空気量を増量することを特徴とする（請求項
３）。
【００１０】
【作用】請求項１の内燃機関の制御装置によれば、フュ
ーエルカット及び機関の減速時の燃料減量の少なくとも
一方の実行開始直前の期間であって前記蒸発燃料処理手
段によるパージ完了直後に前記吸気系に残留した蒸発燃
料が前記排気系に排出されるのに十分な期間である第一
の所定期間内にパージを実行していたときは、吸気二次
空気制御手段により、前記フューエルカット及び機関の
減速時の燃料減量の少なくも一方の実行開始後第二の所
定期間に亘って前記補助空気量が増量される。
【００１１】請求項２の内燃機関の制御装置によれば、
フューエルカット及び機関の減速時の燃料減量の少なく
とも一方の実行開始前第一の所定期間内にパージを実行
していたときは、吸気二次空気制御手段により、前記フ
ューエルカット及び機関の減速時の燃料減量の少なくも
一方の実行開始後第二の所定期間に亘って前記補助空気
量が増量される。また、検出された機関回転数に応じて
前記第二の所定期間が決定される。
【００１２】請求項３の内燃機関の制御装置によれば、
フューエルカット及び機関の減速時の燃料減量の少なく
とも一方の実行開始前第一の所定期間内にパージを実行
していたときは、吸気二次空気制御手段により、前記フ
ューエルカット及び機関の減速時の燃料減量の少なくも
一方の実行開始後第二の所定期間に亘って前記補助空気
量が増量される。また、検出された蒸発燃料量に応じて
前記補助空気量が増量される。
【００１３】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づき詳説す
る。
【００１４】図１は本発明に係る内燃機関の制御装置の
一実施例を示す全体構成図である。
【００１５】図中、１は例えば直列４気筒の内燃エンジ
ン（以下、単に「エンジン」という）であって、エンジ
ン１の吸気ポ−トに接続された吸気管２の途中にはスロ
ットルボディ３が設けられ、その内部にはスロットル弁
３′が配されている。また、スロットル弁３′にはスロ
ットル弁開度（θＴＨ）センサ４が連結されており、該
スロットル弁３′の開度に応じた電気信号を出力して該
電気信号を電子コントロ−ルユニット（以下、「ＥＣ
Ｕ」という）５に供給する。
【００１６】燃料噴射弁６は、エンジン１とスロットル
弁３′との間且つ吸気管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いる。また、各燃料噴射弁
６は燃料供給管７を介して燃料ポンプ８に接続されると
共にＥＣＵ５に電気的に接続され、該ＥＣＵ５からの信
号により燃料噴射の開弁時間が制御される。
【００１７】吸気管２のスロットル弁３′の稍下流側に
はパージ管９が分岐して設けられ、該パージ管９は後述
する蒸発燃料処理系１０に接続されている。
【００１８】また、吸気管２のパージ管９の下流側には
分岐管１１が設けられ、該分岐管１１の先端には絶対圧
（ＰＢＡ）センサ１２が取付けられている。該ＰＢＡセ
ンサ１２はＥＣＵ５に電気的に接続されており、吸気管
２内の絶対圧ＰＢＡは前記ＰＢＡセンサ１２により電気
信号に変換されてＥＣＵ５に供給される。
【００１９】また、分岐管１１の下流側の吸気管２の管
壁には吸気温（ＴＡ）センサ１３が装着され、該ＴＡセ
ンサ１３により検出された吸気温ＴＡは電気信号に変換
され、ＥＣＵ５に供給される。
【００２０】エンジン１のシリンダブロックの冷却水が
充満した気筒周壁にはサ−ミスタ等からなるエンジン水
温（ＴＷ）センサ１４が挿着され、該ＴＷセンサ１４に
より検出されたエンジン冷却水温ＴＷは電気信号に変換
されてＥＣＵ５に供給される。
【００２１】また、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はエンジン回転数（ＮＥ）センサ
１５及び気筒判別（ＣＹＬ）センサ１６が取付けられて
いる。
【００２２】ＮＥセンサ１５はエンジン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、Ｃ
ＹＬセンサ１６は特定の気筒の所定のクランク角度位置
で信号パルス（以下、「ＣＹＬ信号パルス」という）を
出力し、これらＴＤＣ信号パルス及びＣＹＬ信号パルス
はＥＣＵ５に供給される。
【００２３】さらに、大気圧（ＰＡ）センサ１８がエン
ジン１の適所に配置されると共に、該ＰＡセンサ１８は
ＥＣＵ５に電気的に接続され、その検出信号をＥＣＵ５
に供給する。
【００２４】前記エンジン１の排気ポ−トに接続された
排気管２１の途中には触媒装置（三元触媒）２２が介装
されており、該触媒装置２２により排気ガス中のＨＣ、
ＣＯ、ＮＯｘ等の浄化作用が行なわれる。
【００２５】さらに、排気管２１の途中であって且つ触
媒装置２２の上流側には広域酸素濃度センサ（以下、
「ＬＡＦセンサ」という）２４が設けられている。該Ｌ
ＡＦセンサ２４は、排気ガス濃度に略比例する電気信号
を出力して該電気信号をＥＣＵ５に供給する。
【００２６】しかして、前記蒸発燃料処理系１０は、燃
料給油時に開蓋されるフィラーキャップ２５を備えた燃
料タンク２６と、吸着剤としての活性炭２７が内蔵され
て燃料タンク２６からの蒸発燃料を吸着貯蔵するキャニ
スタ２８と、該キャニスタ２８と前記燃料タンク２６と
を接続する蒸発燃料流通路２９と、該蒸発燃料流通路２
９に介装された正圧バルブと負圧バルブとからなる２方
向弁３０とを備えている。
【００２７】さらに、前記蒸発燃料処理系１０は、熱線
式流量計（以下、単に「流量計」という）３１がキャニ
スタ２８近傍のパージ管９途中に介装され、さらに前記
流量計３１の下流側のパージ管９途中にはパージ制御弁
３２が介装されている。
【００２８】前記流量計３１は、電流を通して加熱され
た白金線が気流にさらされていると温度が低下してその
電気抵抗が減少することを利用したものであって、その
出力特性は蒸発燃料の濃度、流量等に応じて変化し、こ
れらの変化に応じた出力信号をＥＣＵ５に供給する。
【００２９】また、前記パージ制御弁３２は、パージ管
９が連通可能となるように上下方向に可動自在に配設さ
れた楔形状の弁体３３と、該弁体３３が内有されるケー
シング３４と、弁体３３を上下方向に駆動させる常開型
の電磁弁３５と、弁軸３６を介して弁体３３に接続され
た弁開度（リフト）センサ（以下、「ＰＲＧ用Ｌセン
サ」という）３７とを備えている。そして、電磁弁３５
はＥＣＵ５に電気的に接続され、ＥＣＵ５からの電気信
号に基づき弁体３３の上下方向への弁リフト量をデュー
ティ制御する。また、ＰＲＧ用Ｌセンサ３７は、弁体３
３の弁リフト量を検出してその電気信号をＥＣＵ５に供
給する。
【００３０】流量計３１とパージ制御弁３２との間のパ
ージ管９にはパージ温度（ＴＰ）センサ３８が挿着され
ている。該ＴＰセンサ３８はＥＣＵ５に電気的に接続さ
れ、ＴＰセンサ３８により検出されたパージ温度ＴＰは
ＥＣＵ５に供給される。
【００３１】吸気管２のスロットルボディ３をバイパス
する補助空気通路３９の途中には、補助空気量制御弁
（以下「ＥＡＣＶ」という）４０が配置され、該通路３
９と共に吸気二次空気制御装置４５を形成している。
【００３２】また、前記ＥＡＣＶ４０は、補助空気通路
３９が通連可能となるように上下方向に可動自在に配設
された楔形状の弁体４１と、弁体４１を上下方向に駆動
させる電磁弁４２と、弁軸４３を介して弁体４１に接続
された弁開度（リフト）センサ４４とを備えている。そ
して、電磁弁４２はＥＣＵ５に電気的に接続され、ＥＣ
Ｕ５からの電気信号に基づき弁体４１の上下方向への弁
リフト量を制御する。また、リフトセンサ４４は、弁体
４１の弁リフト量を検出してその電気信号をＥＣＵ５に
供給する。
【００３３】吸気二次空気制御装置４５は、通常のエン
ジンのアイドル回転数の制御を行うために補助空気を吸
気二次エアとして吸気系に供給するものであるが、さら
に、本実施例においては後述するように、フューエルカ
ット時の排気エミッション悪化抑制のためにも用いられ
る。
【００３４】ＥＣＵ５は、上述の各種センサからの入力
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等の機能を
有する入力回路５ａと、中央演算処理回路（以下「ＣＰ
Ｕ」という）５ｂと、該ＣＰＵ５ｂで実行される各種演
算プログラムや後述する各種マップ及び演算結果等を記
憶するＲＯＭ及びＲＡＭからなる記憶手段（リングバッ
ファを含む）５ｃと、前記燃料噴射弁６、点火プラグ１
７、燃料ポンプ８、電磁弁３５，４２等に駆動信号を供
給する出力回路５ｄとを備えている。
【００３５】図２は、エンジン１に供給すべき必要燃料
量Ｔｎｅｔを算出するルーチンのフローチャートであっ
て、本プログラムはＴＤＣ信号パルスの発生と同期して
実行される。
【００３６】まず、ステップＳ１ではエンジンが始動モ
ードにあるか否かを判別する。ここで、始動モードにあ
るか否かは、例えば、図示しないエンジンのスタータス
イッチがオンで且つエンジン回転数が所定の始動回転数
（クランキング回転数）以下か否かにより判断する。
【００３７】エンジンが始動モードにあるときは、ステ
ップＳ１０で始動モード時における燃料噴射制御を行っ
て本ルーチンを終了する。一方、エンジンが始動モード
にないときはステップＳ２へ進む。
【００３８】ステップＳ２では、ＬＡＦセンサ２４の出
力に基づく空燃比フィードバック中であるか否かを判別
する。フィードバック中でないときは、ステップＳ１１
で蒸発燃料処理装置のパージ制御弁３２を閉弁制御して
パージを禁止し、ステップＳ１２で必要燃料噴射時間Ｔ
ｎｅｔを要求燃料噴射時間Ｔｃｙｌにセットして本ルー
チンを終了する。なお、「燃料噴射時間」は「燃料量」
に対応するので以下の説明では必要燃料量Ｔｎｅｔ、要
求燃料量Ｔｃｙｌという。ここで、要求燃料量Ｔｃｙｌ
は次式（１）により算出される。
【００３９】 Ｔｃｙｌ＝ＴｉＭ×ＫＴＯＴＡＬ×ＫＬＡＦ …（１） ＴｉＭは、エンジン回転数ＮＥ及び吸気管内絶対圧ＰＢ
Ａに応じて算出される基本燃料量、ＫＬＡＦは空燃比フ
ィードバック制御中はＬＡＦセンサ２４の出力に基づい
て検出空燃比が目標空燃比に一致するように設定され、
空燃比フィードバック制御中以外は所定値（たとえば
１．０）に設定される空燃比補正係数、ＫＴＯＴＡＬは
エンジン水温ＴＷ、吸気温ＴＡ、大気圧ＰＡ等に応じて
算出される各種補正係数（ただし、ＫＬＡＦを除く）及
び機関の減速時に供給燃料量を減量補正する減速時燃料
減量補正係数ＫＬＳ（通常時はＫＬＳ＝１．０）の積で
ある。
【００４０】一方、ステップＳ２で判別の結果、空燃比
制御のフィードバック中であるときは、ステップＳ３へ
進み、エンジン始動後所定期間ＴＡＳＴが経過したか否
かを判別する。ここで所定期間ＴＡＳＴは、エンジン運
転状態が安定状態になるのに十分な期間（例えば１分
間）に設定する。なお、所定期間ＴＡＳＴは、エンジン
水温ＴＷに応じて設定すれば良い。ステップＳ３でエン
ジン始動後所定期間ＴＡＳＴが経過していないときはス
テップＳ１１に進んでパージ制御弁３２を閉弁制御し、
エンジン始動時の安定性を確保する。そして、前記ステ
ップＳ１２へ進み必要燃料量Ｔｎｅｔを要求燃料量Ｔｃ
ｙｌにセットして本ルーチンを終了する。
【００４１】一方、ステップＳ３でエンジン始動後所定
期間ＴＡＳＴが経過していたときは、ステップＳ４へ進
み、エンジン１の運転状態が蒸発燃料をパージすべき領
域にあるか否かを判別する。ここで、パージ領域とは、
例えばフューエルカットの状態にないときが該当する。
フューエルカット状態とされるのは、スロットル弁３′
が全閉で、かつエンジン回転数ＮＥが所定値以上（アイ
ドル外）のときである。
【００４２】またその他、エンジン回転数ＮＥやエンジ
ン水温ＴＷ等の条件が、所定の範囲内にあるときにもパ
ージ領域となる。さらに、エンジン減速時の燃料減量中
（ＫＬＳ≠１．０の時）はパージを行わない。
【００４３】ステップＳ４において、エンジン１の運転
状態がパージ領域にあると判別されたときはステップＳ
５へ進み、パージ制御弁３２の開放制御を別ルーチン
（図示せず）により行う。開放制御は、エンジン回転数
ＮＥや吸気管内絶対圧ＰＢＡ等に対してマップ（図示せ
ず）等で与えられたパージ量を目標パージ量として算出
し、該算出値に基づいてパージ制御弁３２をデューティ
制御することにより行う。また、パージ制御弁３２の開
放制御は多弁のパージ弁を用いて行ってもよい。例え
ば、キャニスタ２８と吸気管２を連結する内径の異なる
複数の通路を設け、該通路に各々設けられたソレノイド
弁を開閉制御することによっても可能である。
【００４４】次にステップＳ６へ進み、エンジン運転状
態がパージ領域に突入した後、所定期間ＴＰＲＧが経過
したか否かを判別する。
【００４５】判別の結果、パージ領域突入後所定期間Ｔ
ＰＲＧが経過しているときはステップＳ７に進み、パー
ジ燃料量の燃料噴射時間への換算値Ｔｂｕｔａｎを算出
する。
【００４６】前述のように、燃料噴射時間は燃料量に対
応するので、以下の説明ではパージ燃料量Ｔｂｕｔａｎ
という。
【００４７】ここで上記所定期間ＴＰＲＧは、パージ開
始後パージガスが吸気系に導入され、燃料室で燃焼した
後排気ガスとして排気系に排出され、ＬＡＦセンサ２４
で検出されるのに十分な期間（例えば２０ＴＤＣ）に設
定する。
【００４８】ステップＳ７において、パージ燃料量Ｔｂ
ｕｔａｎは、供給燃料にパージガスが加わることによ
り、検出される空燃比が目標空燃比よりもリッチ側に偏
ることを利用して求める。具体的にはＬＡＦセンサ２４
により検出された検出空燃比と目標空燃比との偏差を求
め、該偏差が全てパージガス中のブタンによるものであ
ると仮定してブタンの理論空燃比（１５．５）とガソリ
ンの理論空燃比（１４．７）との違いを考慮に入れた上
で蒸発燃料量を算出する。
【００４９】そして該算出された蒸発燃料量を燃料噴射
弁６の開弁時間に換算し、パージ燃料量Ｔｂｕｔａｎと
して算出する（ステップＳ７）。
【００５０】なおこの際、パージ管９や吸気管２の管壁
に付着する付着燃料量と該付着燃料量の蒸発等により燃
焼室に吸入される持ち去り燃料量とを予測し、これらの
予測量を考慮してパージ燃料量Ｔｂｕｔａｎを算出して
もよい（いわゆる付着補正）。さらに、パージガスが燃
焼室に吸入されるまでの燃料輸送遅れ時間その他動特性
を考慮して算出するのがより好ましい（この手法は例え
ば特開平６−１０１５２２号公報に示されている）。
【００５１】また、パージ燃料量Ｔｂｕｔａｎは、ＬＡ
Ｆセンサ２４を用いる代わりに、例えばパージ管９に設
けられた流量計３１等を用いて公知手法により求めるよ
うにしてもよい。
【００５２】次にステップＳ８では、エンジン１の運転
状態がパージ燃料量Ｔｂｕｔａｎの突入初期値Ｔｂｕｔ
ａｎｒｅｆを学習すべき領域にあるか否かを判別する。
この判別に際しては、エンジン回転数ＮＥ、吸気管内絶
対圧ＰＢＡ、エンジン水温ＴＷ、アイドル制御時か否か
等が参照され、これらのパラメータと予め設定した所定
値との比較等により判断する。
【００５３】ステップＳ８の答が否定（ＮＯ）、すなわ
ちエンジン運転状態が学習領域にないときはステップＳ
９へ進み、要求燃料量Ｔｃｙｌからステップ７で算出し
たパージ燃料量Ｔｂｕｔａｎを減算して必要燃料量Ｔｎ
ｅｔを算出して本ルーチンを終了する。
【００５４】一方、ステップＳ８の判別結果、エンジン
運転状態が学習領域にあるときはステップＳ１７へ進
み、ステップＳ７で算出したパージ燃料量Ｔｂｕｔａｎ
に基づいて突入初期値Ｔｂｕｔａｎｒｅｆを算出する。
算出においては、エンジン１の運転状態、例えばエンジ
ン回転数ＮＥ、吸気管内絶対圧ＰＢＡ、エンジン水温Ｔ
Ｗ等を考慮して、学習領域を複数の領域に分割する。特
に水温ＴＷのパージガス濃度への影響は大きい。次に分
割された領域別になまし係数を持ち換えることによりパ
ージ突入時の初期値としてＴｂｕｔａｎｒｅｆを領域別
に学習し、該学習値を保存しておく。これにより、種々
の運転状態に応じて最適な突入初期値Ｔｂｕｔａｎｒｅ
ｆを得ることができる。
【００５５】次にステップＳ９へ進み、要求燃料量Ｔｃ
ｙｌからステップＳ７で算出したパージ燃料量Ｔｂｕｔ
ａｎを減算して必要燃料量Ｔｎｅｔを算出し、本ルーチ
ンを終了する。
【００５６】一方、ステップＳ６の判別の結果、所定期
間ＴＰＲＧが経過していないときはステップＳ１６へ進
み、パージ燃料量ＴｂｕｔａｎをステップＳ１７で算出
した突入初期値Ｔｂｕｔａｎｒｅｆに設定する。これに
よりパージ領域突入直後において、排気系にパージの影
響が未だ現れていないときのように、検出空燃比からパ
ージ燃料量Ｔｂｕｔａｎを求めるのが適当でない場合等
に対応することができる。またこの場合、パージガスの
動特性を考慮して、突入初期値Ｔｂｕｔａｎｒｅｆを時
間の経過とともに段階的に変化させるように補正しても
良い。次にステップＳ９に進み、要求燃料量Ｔｃｙｌか
らステップＳ１６で設定したパージ燃料量Ｔｂｕｔａｎ
を減算して必要燃料量Ｔｎｅｔを算出し、本ルーチンを
終了する。
【００５７】一方、ステップＳ４の判別の結果、エンジ
ン１の運転状態がパージ領域にないときはステップＳ１
３でパージ制御弁３２を閉弁制御した後ステップＳ１４
へ進む。
【００５８】ステップＳ１４では、蒸発燃料パージ後所
定期間ＴＡＰＲＧ（第１の所定期間）が経過したか否か
を判別する。パージ後所定期間ＴＡＰＲＧが経過してい
るときはステップＳ１２へ進んで必要燃料量Ｔｎｅｔを
要求燃料量Ｔｃｙｌにセットして本ルーチンを終了す
る。一方、パージ後所定期間ＴＡＰＲＧが経過していな
いときはステップＳ１５へ進む。
【００５９】なおここで、上記所定期間ＴＡＰＲＧは、
パージ完了直後にパージ管９や吸気管２等に残留したパ
ージガスが排気系に排出されるのに十分な期間（例えば
０．５ｓｅｃ）に設定する。
【００６０】次にステップＳ１５では、パージ燃料量Ｔ
ｂｕｔａｎを段階演算することによりＴｂｕｔａｎの漸
減処理を行う。即ち、ステップＳ１５ではパージ実行中
において算出され、要求燃料量Ｔｎｅｔの算出に使用さ
れたパージ燃料量Ｔｂｕｔａｎをパージ終了後の時間経
過に従って徐々に０まで減少させる処理を行う。これに
より、パージ制御弁３２の閉弁直後に吸気系に残留する
パージガスの濃度の経時変化に対応したパージ燃料量Ｔ
ｂｕｔａｎの算出がなされる。
【００６１】パージ燃料量Ｔｂｕｔａｎを算出後、ステ
ップＳ９へ進み、要求燃料量Ｔｃｙｌからパージ燃料量
Ｔｂｕａｔｎを減算して必要燃料量Ｔｎｅｔを算出し、
本ルーチンを終了する。
【００６２】以上のように図２の処理によれば、パージ
実行中及びパージ終了後所定期間ＴＡＰＲＧ内は、パー
ジ燃料量Ｔｂｕｔａｎにより、要求燃料量Ｔｃｙｌが補
正されるので、パージ実行中及びパージ終了直後の空燃
比を適切に設定することができる。
【００６３】次に、吸気二次空気制御装置４５による補
助空気量の制御量ＩＣＭＤの算出について説明する。制
御量ＩＣＭＤは、具体的にはＥＡＣＶ４０に供給する電
流値であり、この値が増加するとＥＡＣＶ４０の開弁量
が増加し、補助空気量が増加する。
【００６４】図３は、補助空気制御量ＩＣＭＤ算出のた
めのルーチンを示すフローチャートであり、本プログラ
ムはＴＤＣ信号パルスの発生と同期して、若しくはタイ
マ処理により所定時間毎に実行される。
【００６５】まずステップＳ３１で、エンジン１の運転
状態が、フューエルカット（Ｆ／Ｃ）状態若しくはエン
ジン減速時の燃料減量（ＫＬＳ≠１．０）状態にあるか
否かを判別する。
【００６６】ここで、エンジン１がフューエルカット
（Ｆ／Ｃ）状態若しくはエンジン減速時の燃料減量（Ｋ
ＬＳ≠１．０）状態にあるか否かは、エンジン回転数Ｎ
Ｅやスロットル弁３′の弁開度θＴＨに基づいて判断さ
れ、具体的にはフューエルカット判別ルーチン（図示せ
ず）及び減速時の燃料減量判別ルーチン（図示せず）の
実行により判別される。
【００６７】判別の結果、フューエルカット（Ｆ／Ｃ）
状態若しくはエンジン減速時の燃料減量（ＫＬＳ≠１．
０）状態にないときは本プログラムによる補助空気の増
量制御が実行されていることを「１」で示すフラグＦＳ
ＨＯＴを「０」にセットし（ステップＳ４２）、本プロ
グラムによる補助空気の増量制御が完了していることを
「１」で示すフラグＦＳＨＯＴＥＮＤを「０」にセット
して（ステップＳ４３）ステップＳ４４に進み、制御量
ＩＣＭＤを通常の処理にて（例えば検出したエンジン回
転数ＮＥに応じて）算出し、本ルーチンを終了する。
【００６８】一方、ステップＳ３１の判別の結果、エン
ジン１の運転状態がフューエルカット（Ｆ／Ｃ）状態若
しくはエンジン減速時の燃料減量（ＫＬＳ≠１．０）状
態にあるときは、ステップＳ３２に進み、フューエルカ
ット若しくはエンジン減速時の燃料減量（ＫＬＳ≠１．
０）の実行開始直前にパージを実行していたか否か、即
ち、パージ実行中にフューエルカット（Ｆ／Ｃ）状態若
しくはエンジン減速時の燃料減量（ＫＬＳ≠１．０）状
態に移行したか、またはパージ終了後所定期間ＴＡＰＲ
Ｇ経過前にフューエルカット（Ｆ／Ｃ）状態若しくはエ
ンジン減速時の燃料減量（ＫＬＳ≠１．０）状態に移行
したか否かを判別する。
【００６９】ステップＳ３２の判別の結果、フューエル
カット若しくはエンジン減速時の燃料減量（ＫＬＳ≠
１．０）の実行直前でパージの実行をしていないとき
は、特に制御量ＩＣＭＤを補正する必要がないので前記
ステップＳ４２に進む。
【００７０】一方、ステップＳ３２の判別の結果、フュ
ーエルカット若しくはエンジン減速時の燃料減量（ＫＬ
Ｓ≠１．０）の実行直前でパージをしていたときはステ
ップＳ３３へ進み、フラグＦＳＨＯＴＥＮＤが「１」に
セットされているか否かを判別する。
【００７１】フューエルカット（Ｆ／Ｃ）状態若しくは
エンジン減速時の燃料減量（ＫＬＳ≠１．０）状態への
移行直後は、フラグＦＳＨＯＴＥＮＤは「０」であるの
でステップＳ３４へ進み、フラグＦＳＨＯＴが「０」か
否かを判別する。フラグＦＳＨＯＴも移行直後は「０」
なのでステップＳ３５へ進み、補助空気増量実行期間を
計測するダウンカウントタイマｔｍＳＨＯＴに所定期間
ＴＳＨＯＴをセットしてスタートさせる（第２の所定期
間）。ここで所定期間ＴＳＨＯＴは図４に示すテーブル
を検索することにより、あるいは補間法により算出さ
れ、エンジン回転数ＮＥが低いほど大きな値に設定され
る。これによりエンジン回転数ＮＥによって異なる吸気
流入速度を考慮した補助空気の供給がなされる。
【００７２】次に、ステップＳ３６へ進み、フラグＦＳ
ＨＯＴを「１」にセットしてステップＳ３７へ進み、制
御量ＩＣＭＤの通常の算出処理における値に補助空気の
加算制御量ＩＳＨＯＴを加算して最終的な制御量ＩＣＭ
Ｄを設定し、本ルーチンを終了する。
【００７３】これにより、吸気系に供給される補助空気
量が通常の場合よりも増量され、リッチ側に偏っていた
吸気系内の空燃比をリーンにすることができ、その結
果、排気系における三元触媒２２によりＨＣ，ＣＯ等を
十分に浄化することが可能になる。
【００７４】なおここで加算制御量ＩＳＨＯＴは、図２
のルーチンで算出された蒸発燃料量の燃料噴射時間換算
値Ｔｂｕｔａｎの最終値に対して与えられた、図５に示
すテーブルを検索することにより、あるいは補間法によ
り算出され、パージ燃料量Ｔｂｕｔａｎの最終値が大き
いほど大きな値に設定される。これにより吸気系に残留
したパージガスの濃度に応じた補助空気量の制御が可能
となる。
【００７５】そして本ルーチンの次回実行時はＦＳＨＯ
Ｔ＝１であるので、ステップＳ３４の答が否定（ＮＯ）
となり、ステップＳ３８へ進み、ステップＳ３５でセッ
トされたタイマｔｍＳＨＯＴをカウントダウンする。こ
のカウントダウンは、所定の周期毎（例えば１０ｍｓｅ
ｃ毎）にタイマに同期してディクリメントすることによ
り行う。
【００７６】次にステップＳ３９に進み、タイマｔｍＳ
ＨＯＴのカウント値が「０」になったか否かを判別す
る。
【００７７】最初はｔｍＳＨＯＴ＞０であるので前記ス
テップＳ３６，Ｓ３７を実行し、前記制御量ＩＣＭＤの
加算補正を継続して、本ルーチンを終了する。
【００７８】その後、所定期間ＴＳＨＯＴが経過してｔ
ｍＳＨＯＴ＝０となると、ステップＳ４０に進み、フラ
グＦＳＨＯＴＥＮＤを「１」にセットして制御量ＩＣＭ
Ｄを通常の処理にて算出し（ステップＳ４１）、本ルー
チンを終了する。
【００７９】本ルーチンの次回実行時はＦＳＨＯＴＥＮ
Ｄ＝１であるので、ステップＳ３３の答が肯定（ＹＥ
Ｓ）となり、ステップＳ４１を実行して本ルーチンを終
了する。
【００８０】以上のように図３の処理によれば、フュー
エルカット若しくはエンジン減速時の燃料減量（ＫＬＳ
≠１．０）の実行直前にパージを実行していたときは、
フューエルカット若しくはエンジン減速時の燃料減量
（ＫＬＳ≠１．０）の実行開始後所定時間ＴＳＨＯＴに
亘って補間空気量が増量補正されるので、フューエルカ
ット開始直後の空燃比がリッチ化するのを防止し、良好
な排気ガス特性を維持することができる。
【００８１】次に、別ルーチン（図示せず）によって算
出処理される最終的な燃料量の算出方法について概説す
る。
【００８２】即ち、最終燃料量Ｔｏｕｔを次式（２）に
より求める。
【００８３】 Ｔｏｕｔ＝Ｔｎｅｔ＋ＴＴＯＴＡＬ＋ＴＶ …（２） ここでＴＴＯＴＡＬは各種センサからのエンジン運転信
号に基づいて算出される全ての加算補正項の和であり、
ＴＶは、燃料噴射弁６のいわゆる無効時間である。なお
ＴＴＯＴＡＬにはＴＶは含まれない。
【００８４】また、必要燃料量Ｔｎｅｔは前述のよう
に、状況に応じて要求燃料量Ｔｃｙｌからパージ燃料量
Ｔｂｕｔａｎを減算して算出する（図２のステップＳ
９，Ｓ１２）。
【００８５】このように、パージの実行状態及びパージ
ガスの吸気系への残留状態等を考慮して必要燃料量Ｔｎ
ｅｔを算出することにより、最適な燃料噴射制御を行う
ことができる。
【００８６】なお、上述した実施例ではパージ燃料量Ｔ
ｂｕｔａｎを算出し、これを要求燃料量Ｔｃｙｌから減
算することによりパージ補正を行ったが、これに限るも
のではなく、例えば検出空燃比と目標空燃比との偏差に
応じて乗算補正項Ｋｂｕｔａｎ（≦１．０）を算出し、
これをＴｃｙｌ値に乗算してパージ補正を行うようにし
てもよい。
【００８７】また、上述した実施例では、図３の処理に
おいてタイマｔｍＳＨＯＴに設定する所定期間ＴＳＨＯ
Ｔはエンジン回転数ＮＥに応じて図４に示すように設定
し、タイマｔｍＳＨＯＴのカウントダウンを一定時間毎
に行うようにしたが、これに限るものではなく、所定期
間ＴＳＨＯＴを略一定の値とし、タイマｔｍＳＨＯＴの
カウントダウンをＴＤＣ信号パルスの発生に同期して行
うようにしてもよい。
【００８８】
【発明の効果】以上説明したように、請求項１の内燃機
関の制御装置によれば、フューエルカットやエンジン減
速時の燃料減量の時に吸気系に残留していたパージガス
によって供給空燃比がリッチになることを回避すること
ができ、その結果、燃料の無駄やエンジン運転性の悪化
を招くことなく、排気エミッションの悪化を抑制するこ
とができる。また、パージにより吸気系に残留した蒸発
燃料が排気系に排出され、パージガスの影響がなくなっ
ていると判断される場合には、補助空気量の増量を行わ
ないことで、空燃比やエンジン運転性の悪化を招くこと
を回避することができる。
【００８９】また、請求項２の内燃機関の制御装置によ
れば、フューエルカットやエンジン減速時の燃料減量の
時に吸気系に残留していたパージガスによって供給空燃
比がリッチになることを回避することができ、その結
果、燃料の無駄やエンジン運転性の悪化を招くことな
く、排気エミッションの悪化を抑制することができる。
また、検出された蒸発燃料量に応じて補助空気量が増量
されるので、状況に応じてより適切に排気エミッション
の悪化を抑制することができる。また、請求項３の内燃
機関の制御装置によれば、フューエルカットやエンジン
減速時の燃料減量の時に吸気系に残留していたパージガ
スによって供給空燃比がリッチになることを回避するこ
とができ、その結果、燃料の無駄やエンジン運転性の悪
化を招くことなく、排気エミッションの悪化を抑制する
ことができる。また、検出された蒸発燃料量に応じて補
助空気量が増量されるので、状況に応じてより適切に排
気エミッションの悪化を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例に係る内燃機関の制御装置の
全体構成を示す図である。
【図２】Ｔｎｅｔ算出ルーチンのフローチャートであ
る。
【図３】吸気二次エア（補助空気）制御量ＩＣＭＤ算出
ルーチンを示すフローチャートである。
【図４】ＴｍＳＨＯＴ算出テーブルを示す図である。
【図５】ＩＳＨＯＴ算出テーブルを示す図である。
【符号の説明】
１ 内燃機関 ２ 吸気管（吸気系） ３′ スロットル弁 ４ スロットル弁開度（θＴＨ）センサ ５ ＥＣＵ ９ パージ管（パージ通路） １０ 蒸発燃料処理系 ２２ 触媒装置（三元触媒） ２８ キャニスタ ３２ パージ制御弁 ３７ ＰＲＧ用Ｌセンサ ３９ 補助空気通路 ４０ 補助空気量制御弁（ＥＡＣＶ） ４５ 吸気二次空気制御装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F02M 25/08 301 F02D 41/02 315 F02D 41/12 315

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 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
    処理手段と、前記機関の排気系に設けられ排気ガスの浄
    化を行う触媒手段と、前記機関の吸気通路内のスロット
    ル弁をバイパスし前記機関に供給する補助空気量を調整
    する吸気二次空気制御手段と、前記機関に供給する燃料
    量を制御する燃料供給制御手段とを備えた内燃機関の制
    御装置において、前記燃料供給制御手段が前記機関への
    燃料供給を遮断するフューエルカット及び前記機関の減
    速時の燃料減量の少なくとも一方の実行開始直前の期間
    であって前記蒸発燃料処理手段によるパージ完了直後に
    前記吸気系に残留した蒸発燃料が前記排気系に排出され
    るのに十分な期間である第一の所定期間内に、前記蒸発
    燃料処理手段がパージを実行していたときは、前記吸気
    二次空気制御手段は、前記フューエルカット及び前記機
    関の減速時の燃料減量の少なくとも一方の実行開始後第
    二の所定期間に亘って前記補助空気量を増量することを
    特徴とする内燃機関の制御装置。
  2. 【請求項２】 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
    処理手段と、前記機関の排気系に設けられ排気ガスの浄
    化を行う触媒手段と、前記機関の吸気通路内のスロット
    ル弁をバイパスし前記機関に供給する補助空気量を調整
    する吸気二次空気制御手段と、前記機関に供給する燃料
    量を制御する燃料供給制御手段と、前記機関の回転数を
    検出する回転数検出手段とを備え、前記吸気二次空気制
    御手段は、前記燃料供給制御手段が前記機関への燃料供
    給を遮断するフューエルカット及び前記機関の減速時の
    燃料減量の少なくとも一方の実行開始前第一の所定期間
    内に、前記蒸発燃料処理手段がパージを実行していたと
    きは、前記フューエルカット及び前記機関の減速時の燃
    料減量の少なくとも一方の実行開始後第二の所定期間に
    亘って前記補助空気量を増量すると共に、前記検出され
    た機関回転数に応じて前記第二の所定期間を決定するこ
    とを特徴とする内燃機関の制御装置。
  3. 【請求項３】 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
    処理手段と、前記機関の排気系に設けられ排気ガスの浄
    化を行う触媒手段と、前記機関の吸気通路内のスロット
    ル弁をバイパ スし前記機関に供給する補助空気量を調整
    する吸気二次空気制御手段と、前記機関に供給する燃料
    量を制御する燃料供給制御手段と、前記蒸発燃料処理手
    段により前記吸気系にパージされた蒸発燃料量を検出す
    る蒸発燃料量検出手段とを備え、前記吸気二次空気制御
    手段は、前記燃料供給制御手段が前記機関への燃料供給
    を遮断するフューエルカット及び前記機関の減速時の燃
    料減量の少なくとも一方の実行開始前第一の所定期間内
    に、前記蒸発燃料処理手段がパージを実行していたとき
    は、前記フューエルカット及び前記機関の減速時の燃料
    減量の少なくとも一方の実行開始後第二の所定期間に亘
    って前記補助空気量を増量すると共に、前記検出された
    蒸発燃料量に応じて前記補助空気量を増量することを特
    徴とする内燃機関の制御装置。
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