JP3480146B2 - 内燃機関の蒸発燃料処理装置 - Google Patents
内燃機関の蒸発燃料処理装置Info
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Description
関の燃料供給系内で発生した蒸発燃料を吸着した後、該
蒸発燃料を空気と共に吸気通路等の吸気系にパージする
ようにした内燃機関の蒸発燃料処理装置に関する。
内にて発生する蒸発燃料を処理するために、これを吸気
通路に放出して燃焼させることが行われている。この場
合、蒸発燃料の発生量に関係なく蒸発燃料放出ライン末
端の流入口に加わる負圧で決定された量により、吸気通
路に蒸発燃料を放出するようにしている。
比が蒸発燃料の濃度変化に伴って変動することになり、
燃焼状態が不安定にある虞がある。このような問題点に
鑑み、所定の運転条件下において、蒸発燃料供給の有・
無に対する空燃比フィードバック制御信号の偏差を検出
し、この検出された偏差に基づいて、蒸発燃料の空燃比
に及ぼす変化を検出し、この偏差に基づいて蒸発燃料の
供給時の非供給時に対応して空燃比の補正を制御するよ
うにした技術が提案されている(特開昭63−4163
2号公報参照)。
態における夫々の空燃比フィードバック補正量により、
偏差を規定する。そして、この偏差と蒸発燃料パージ
(放出)量とに基づいて、蒸発燃料放出領域の各運転状
態、即ち、例えばエンジン回転数は負荷により規定され
るところの運転状態に対応する空燃比補正量を演算して
記憶部に記憶する。この空燃比補正量に基づいて、予め
記憶してあるエンジンの回転数と負荷との関連において
規定された蒸発燃料放出の補正量のマップデータを、全
運転領域にわたって書き換える。
フィードバック補正量の偏差とパージ率(吸入空気流量
に対するパージガス流量の割合)との比に基づいて、パ
ージ濃度(パージガス中の蒸発燃料の濃度)を算出し、
この濃度を学習値として記憶保持し、この記憶保持した
値を空燃比制御に反映させるようにしている。
中の蒸発燃料は、キャニスタからの離脱分と燃料タンク
からの蒸発分(キャニスタには吸着されない浮遊分)と
に分けられる。その中、キャニスタからの離脱分はパー
ジガス流量に対して、キャニスタ吸着量に略比例した濃
度で機関に吸入される。従って、パージガス流量の変化
に対しては略一定のパージ濃度に保持される。
度、燃料揮発性、燃料残量等により定まり、パージガス
流量とは無関係の一定量として吸入されるため、パージ
濃度はパージガス流量と反比例した値となる。パージ濃
度は、これらキャニスタからの離脱分と燃料タンクから
の蒸発分を合わせて考える必要があるが、パージ濃度は
パージガス流量によって変動する値であり、従来技術の
ように、単純にパージ濃度を学習しただけでは、真の濃
度は算出できない。
運転条件の違いによって学習結果が異なり、運転条件変
化により空燃比補正の不足や過剰を生じるという問題点
がある。そこで、本発明は、パージガス流量の変化を考
慮して、パージ濃度を学習することにより、真の濃度が
算出できるようにし、運転条件変化に対して空燃比補正
を適正化することを課題とする。
る発明は、図1に示すように、機関の運転条件を検出す
る運転条件検出手段と、該検出手段から出力される機関
の運転条件信号を受けてパージON・OFFの条件を判
定する手段と、この判定結果よりパージON条件でパー
ジ弁を開いてキャニスタからパージガスを機関吸気系に
導入する装置とを備えた内燃機関の蒸発燃料処理装置に
おいて、機関に供給される混合気の空燃比を検出する空
燃比検出手段と、前記空燃比検出手段の出力から空燃比
フィードバック補正量を算出する空燃比フィードバック
補正量算出手段と、前記パージON・OFFの条件の判
定結果に基づきパージON条件でメモリの学習テーブル
に格納されているゲイン学習値、前記空燃比フィードバ
ック補正量及び運転条件に応じた基本燃料供給量を用い
て燃料供給量を算出する燃料供給量算出手段と、前記燃
料供給量を機関吸気系に供給する燃料供給手段と、吸入
空気流量に対するパージガス流量の割合としてのパージ
率を検出するパージ率検出手段と、前記パージガス流量
を検出するパージガス流量検出手段と、前記空燃比フィ
ードバック補正量に基づき、蒸発燃料パージの有・無に
対する空燃比フィードバック補正量の偏差を算出する空
燃比フィードバック補正量偏差算出手段と、前記パージ
率と空燃比フィードバック補正量の偏差とに基づいてゲ
インを算出するゲイン算出手段と、前記ゲイン算出手段
により算出されたゲインをパージガス流量に対するゲイ
ン学習値として前記メモリの学習テーブルに割り付ける
ゲイン学習値更新手段と、を含んで構成した。
更新手段は、前記パージガス流量検出手段により検出さ
れたパージガス流量に基づいて、ゲイン学習値を割り付
けるためのメモリの学習テーブルのパージガス流量毎の
領域を判定する領域判定手段を含んで構成され、前記ゲ
イン算出手段により算出されたゲインを前記領域判定手
段により判定された前記メモリの学習テーブルのパージ
ガス流量毎の領域に割り付けるように構成した。
えば、請求項2記載の発明のように、パージガス流量領
域毎にRAMを割り付け、ゲイン(空燃比フィードバッ
ク補正量偏差/パージ率)を指定されたパージガス流量
領域の学習値としてRAMに記憶させる。このように、
パージガス流量に対してゲインを割り付け、このゲイン
を空燃比制御に反映させる結果、通常、エンジンに吸入
される燃料ベーパが、前記キャニスタからと燃料タンク
からの2種類のベーパの和であり、パージガス流量が変
化することにより、パージガス濃度が一定にならない状
況下において、運転条件の違いにより学習結果が異なる
のを防止でき、運転条件変化による空燃比補正の不足や
過剰が生じない等、空燃比の制御性を向上することがで
きる。
るためのメモリの学習テーブルのパージガス流量毎の領
域として、前記パージガス流量を指数関数で分割した領
域を設定した。かかる請求項3記載の発明においては、
学習値を割り付けるためのメモリの学習テーブルの領域
としてパージガス流量を指数関数で分割した領域を設定
し、パージガス流量に基づいて前記領域を判定し、前記
ゲインを判定された領域に割り付ける。
量領域)を2の倍数等で割り付けることにより、パージ
ガス流量に対して反比例的に得られるパージ濃度を簡単
に割りつけることができる。即ち、パージガス流量によ
って学習値は一定値ないしは反比例的値となり、領域毎
に学習値に差が生じるが、パージガス流量の領域を指数
で与えた結果、最も少ない格子数で領域毎学習値の差に
対応でき、より細やかな学習値更新が可能となる。
により領域外を判定するように構成し、領域内の学習値
に基づいて前記領域判定手段により判別された領域外の
制限値を算出する制限値算出手段と、前記制限値算出手
段により算出された制限値に基づいて領域外の学習値を
制限する領域外学習値制限手段と、を含んで構成した。
段は、現領域よりもパージガス流量が大きい領域では、
現領域の学習値よりやや大きい値を、現領域よりもパー
ジガス流量が小さい領域では、現領域の学習値をパージ
ガス流量と反比例して増大させた値よりやや大きい値
を、夫々最大制限値として算出するようにした。
段は、現領域よりもパージガス流量が大きい領域では、
現領域の学習値をパージガス流量と反比例して減少させ
た値よりやや小さい値を、現領域よりもパージガス流量
が小さい領域では、現領域の学習値よりやや小さい値
を、夫々最小制限値として算出するようにした。
段は、現領域よりもパージガス流量が大きい領域では、
現領域の学習値よりやや大きい値を、現領域よりもパー
ジガス流量が小さい領域では、現領域の学習値をパージ
ガス流量と反比例して増大させた値よりやや大きい値
を、夫々最大制限値として算出し、かつ現領域よりもパ
ージガス流量が大きい領域では、現領域の学習値をパー
ジガス流量と反比例して減少させた値よりやや小さい値
を、現領域よりもパージガス流量が小さい領域では、現
領域の学習値よりやや小さい値を、夫々最小制限値とし
て算出するようにした。
特定のパージガス流量でしか学習はできない。このた
め、学習する機会の少ない領域では、初めて領域を通っ
たときに学習した濃度が使用できず、学習制御の効果が
少ない。そこで、ある特定の領域の学習値により他の領
域の学習値を推定して、該他の領域のゲイン学習値を更
新し、このゲイン学習値を空燃比制御に反映させるよう
にすると良い。
現領域の他の領域の学習値を推定し、この濃度を更新す
ることによって、学習する機会の少ない領域でも、初め
て領域を通ったときに学習した濃度を使用でき、学習制
御の効果が高くなり、空燃比制御性をより向上すること
ができる。又、制限値を、キャニスタのパージ分や燃料
タンク蒸発分の特性に合わせて設定するようにすれば、
学習速度や精度等を大幅に高めることができる。
本発明の実施の形態を詳述する。図2において、機関1
1の吸気通路12には、図示しないエアクリーナを介し
て導入される吸入空気流量Qaを検出する図示しないエ
アフロメータ及びアクセルペダルと連動して吸気量Qa
を制御するスロットル弁14が設けられ、下流のマニホ
ールド部分15には気筒毎に燃料供給手段としての電磁
式の燃料噴射弁16が設けられている。
ータを内蔵したコントロールユニット17からの噴射パ
ルス信号によって開弁駆動し、燃料を噴射供給する。排
気通路18には、マニホールド部分の集合部に排気中酸
素濃度を検出することによって吸入混合気の空燃比を検
出する手段としての空燃比センサ(以下、O 2 センサと
言う)19が設けられている。
ク角センサ20が内蔵されており、該クランク角センサ
20から機関回転と同期して出力されるクランク単位角
信号を一定時間カウントして、又は、クランク基準角信
号の周期を計測して機関回転速度Neを検出する。更
に、冷却水温度TWを検出する水温センサ21が設けら
れている。
蒸発燃料は、機関11の停止中に蒸発燃料通路22を介
してキャニスタ23に導かれ、該キャニスタ23内の活
性炭等の吸着剤27により一時的に吸着される。キャニ
スタ23の上層の空間部は、吸気通路12のスロットル
バルブ14下流に形成されたパージポート12Aにパー
ジ通路24を介して連通される。このパージ通路24に
は、コントロールユニット17によって通電制御される
パージ弁25と、パージカット弁28とが介装されてい
る。
のバルブであり、パージ量を制御するものである。即
ち、パージ弁25は、機関1の吸入空気量に応じたパー
ジ量となるように開閉が制御され、例えば、機関1の低
負荷、低回転時には、吸入空気量が少ないので小開度に
制御され、高負荷、高回転時には吸入空気量が多いので
大開度に制御される。
FFバルブであり、パージをカットするためのバルブで
あって、スロットルバルブ14の全閉時に閉じられ、ス
ロットルバルブ14が開放されているときには開かれ
る。以上の構成において、前記エアフロメータ及びクラ
ンク角センサ20を含む機関11の運転状態を検出する
センサ類と、機関11の運転空燃比を検出するO2セン
サ19と、燃料供給装置としての燃料噴射弁16と、前
記センサ類から信号に基づき空燃比フィードバック制御
域であるか否かを判別し、この制御域であると判別され
たときに実空燃比が目標空燃比と一致するように、燃料
噴射弁16からの噴射燃料を制御する、コントロールユ
ニット17にソフトウェア的に装備された空燃比フィー
ドバック制御手段と、から空燃比フィードバック制御系
が構成される。
対し、前記キャニスタ23と、パージ通路24と、パー
ジ弁25と、パージカット弁28と、機関運転状態に基
づいてパージ弁25の開度を演算し、これをパージ弁2
5に指令する、コントロールユニット17にソフトウェ
ア的に装備されたパージ制御手段と、から蒸発燃料のパ
ージ装置が構成される。
内容をフローチャートに基づいて説明するに先立ち、図
3及び図4のブロック図に基づいて説明する。ブロック
1(図ではB1と略記する。以下同様)においては、パ
ージ弁流路面積を求め、ブロック2においては、パージ
カット弁面積を求める。尚、パージ弁流路面積は、ステ
ップモータのステップ位置モニタ値EVSTPMからパ
ージ弁流路面積テーブルTAPVを参照した値とする。
ージカット弁28とが直列に介装されているから、小さ
い方の面積を選択して、これをパージ流路面積APとす
る。ブロック4においては、前記パージ流路面積APと
総流路面積AAとから、実パージ率PRATE(入口パ
ージ率)を算出する(PRATE=AP/AA)。一
方、ブロック5においては、パージ中の空燃比フィード
バック補正量αの平均を求める。この場合、αの加重平
均値EVALPHを求めるが、但し初期値は100%と
し、オープンループ中とクランプ中は加重平均は行わ
ず、旧データを保持する。
中の空燃比フィードバック補正量αの平均を求める(1
00%又は加重平均値)。そして、ブロック7では、空
燃比フィードバック補正量αの偏差eαを算出する(例
えば、eα=100%−EVALPH)。ブロック8に
おいては、ブロック7にて算出された空燃比フィードバ
ック補正量αの偏差eαと、ブロック4にて算出された
実パージ率PRATEとから新ゲインGを算出する(G
=eα/PRATE)。
値)GALPRは、パージガス流量相当面積QPAGE
(AP/KPB 但し、KPBは差圧補正係数)に応じ
た領域に対してブロック10の学習テーブルTGALP
Rに割り付けられている。そして、ブロック11にてゲ
イン学習値GALPRの検索は、パージガス流量相当面
積QPAGEに基づいて前記テーブルを補間計算付で参
照した値とする。
に当たって、前記学習テーブルTGALPRはバッテリ
バックアップされ、又、始動時にバックアップされてい
なかった場合と、始動時水温TWINT<TWGAC
(ゲイン学習値初期化水温)の場合、全ての領域にゲイ
ン学習初期値INGALPをストアする。そして、パー
ジ中学習値の更新条件は、以下の条件が全て成立した場
合である。 (a)KDUTY(デューティ補正係数)=1.0 (b)PRATE(実パージ率)≧GPRATE(学習
許可算出パージ率) (c)EVPTR(目標パージ率)≧GEVPTR(学
習許可目標パージ率) (d)(a)〜(c)が成立中に、空燃比フィードバッ
ク制御でP分が付加されてから1回目である。
の更新条件成立時には、以下の式で、ブロックにて判定
された最新のパージガス流量相当面積QPAGEに対応
した領域の学習テーブル値GTBLをブロック9にて更
新する。 GTBL=GNEW×X+GTBLn-1 (1−X) 但し、GNEWは新規算出ゲイン、GTBLn-1 は旧学
習テーブル値、Xは加重平均係数である。
更新した後、ブロック12にて判定された他の領域の学
習テーブルTGALPRの学習値を次の式で算出された
上下値に制限する(推定学習更新:ブロック13参
照)。但し、TGALPR≦GALMAX(ゲイン学習
最大値)とする。この場合、上限制限値は、図12の
C、Dであり、現在の領域よりQPAGE大の領域では
D(=前記新GTBL×ULSUI〔推定学習上限リミ
ッタゲイン〕)とする。
はCとし、現在の領域よりも1つ下がる毎にDの2倍、
そのまた2倍と上げていく。下限制限値は、図12の
A、Bであり、現在の領域よりQPAGE小の領域では
A(=前記新GTBL×LLSUI〔推定学習下限リミ
ッタゲイン〕)とする。
はBとし、現在の領域よりも1つ下がる毎にAの1/2
倍、そのまた1/2倍と下げていく。ブロック14で
は、ブロック4において算出したPRATEと、ブロッ
ク11において検索されたGALPRによりパージ濃度
予測値PFRを算出する(PFR=PRATE×GAL
PR)。
値PFRになまし処理(パージガスのインテークマニホ
ールド内拡散を近似させる)を行うべく、加重平均を求
める。即ち、次式でパージ濃度なまし値PFRDを算出
する。 PFRD=PFR×PDMANI+PFRDn-1 (1−
PDMANI) 但し、PDMANIは加重平均係数である。
パージ濃度PFRCを、前記パージ濃度予測値PFRに
対し、ブロック15におけるなまし処理とブロック17
におけるインテークマニホールド内の充填空気分の遅れ
を短縮化するためのデッドタイムを付与して求める。即
ち、PFRCはNDLYPR(パージ濃度遅れサイクル
数)回前のPFRDとする(PFRC=PFRD
n-NDLYPR) この場合、PFRDn-NDLYPRにおけるnは加減速程度
(空燃比フィードバック制御ジョブ1回当たりのTp
(基本燃料噴射パルス幅)の変化率(新Tp/旧Tp)
に応じて決定される。
判定し、ブロック17では、PFRDn-NDLYPRが決定さ
れ、ブロックでは、シリンダ内吸入パージ濃度PFRC
が算出される。ブロック19では、パージ濃度変化積算
値SPFRCを次式で求める。 SPFRC=SPFRCn-1 +(PFRC−PFRC
n-1 ) 但し、SPFRCn-1 (前回求めた値)はパージ濃度積
算値減少指数回毎に1ビットずつ0に向かって減少する
ように設定され、パージ濃度変化量を減少させながら積
算していく。
る。ここで、最新の空燃比フィードバック補正量αは、
1回前の補正計算値をαOとすると、I分、P分、後述
のエバポαシフト補正量EALSFTにより以下の式で
求められる(ブロック22参照)。 α=αO±I±P+EALSFT この場合、次の付加条件(a)〜(c)が全て成立した
場合、αシフト付加条件成立とし、前述のαの補正式で
αの補正を実行する。 (a)|EALSFT|≧ALSON 但し、ALSONはαシフト付加判定α値である。 (b)空燃比フィードバック制御がオープンループ中で
なく、又はクランプ中でない(α変化中を除く)。 (c)フェールセーフ制御にてエアフローメータ、スロ
ットルセンサのいずれも、NG判定中でない。
照)には、前記αシフト付加条件が成立した場合、並び
に付加条件における(b),(c)項条件が非成立時
は、EALSFT算出後パージ濃度変化積算値SPFR
C=0として、次回のパージ率変化に備える。上述のエ
バポαシフト補正量EALSFTは、次式により求めら
れる(ブロック20参照)。
|EALSFT|の最大値はEALMAX(αシフト補
正量上限値)に制限する。上記の付加条件非成立時に
は、EALSFT=0とする。
バック補正量αの上下限制限し、燃料噴射パルス幅Ti
の算出に至る。次に、かかる構成に基づく作用について
説明する。図5及び図6は、エンジン1回転に1回実行
される空燃比フィードバック制御ジョブを説明するフロ
ーチャートである。
(図ではS1と略記する。以下同様)においては、空燃
比フィードバック制御(F/B)条件であるか否かを判
定する。空燃比フィードバック制御条件でなければ、ス
テップ2に進んで、空燃比フィードバック補正量αの1
回前の補正計算値αOを100%に向けて変化させ、ス
テップ3に進んでαO変化中であれば変化中フラグをセ
ットして、ステップ4に進む。
れば、ステップ5に進んで空燃比フィードバック制御の
クランプ条件であるか否かを判定し、クランプ条件であ
れは、ステップ2以降に進む。クランプ条件でなけれ
ば、ステップ6に進んで、O2センサ出力O2 とスライ
スレベルS/Lを比較し、O2 <S/Lであれば、ステ
ップ7に、O2 ≧S/Lであれば、ステップ8に、夫々
進む。
回値と同じであるか否かを判定し、変化していれば、ス
テップ9にて、空燃比フィードバック補正量αの1回前
の補正計算値αOを、そのまた前回値αOn-1 にP分を
付加して得(αO=αOn-1+P)、ステップ10の学
習値更新ルーチンに進み、ステップ4のαシフト量演算
ルーチンに進む。
ト量演算ルーチンについては後述する。ステップ7に
て、O2 センサ出力O2 が前回値と同じであると判定さ
れると、ステップ11にて、空燃比フィードバック補正
量αの1回前の補正計算値αOを、そのまた前回値αO
n-1 にI分を付加して得(αO=αOn-1 +I)、ステ
ップ4のαシフト量演算ルーチンに進む。
回値と同じであるか否かを判定し、変化していれば、ス
テップ12にて、空燃比フィードバック補正量αの1回
前の補正計算値αOを、そのまた前回値αOn-1 からP
分を減じて得(αO=αOn- 1 −P)、ステップ13の
学習値更新ルーチンに進み、ステップ4のαシフト量演
算ルーチンに進む。
回値と同じであると判定されると、ステップ14にて、
空燃比フィードバック補正量αの1回前の補正計算値α
Oを、そのまた前回値αOn-1 からI分を減じて得(α
O=αOn-1 −I)、ステップ4のαシフト量演算ルー
チンに進む。次のステップ15以降は、αシフト判定に
係るステップであり、ステップ15では、空燃比フィー
ドバック制御(F/B)条件であるか否かを判定する。
ば、ステップ16に進む。空燃比フィードバック制御条
件であれば、ステップ17に進んで空燃比フィードバッ
ク制御のクランプ条件であるか否かを判定し、クランプ
条件でなければ、ステップ18に進み、クランプ条件で
あれは、ステップ19に進む。ステップ19では、αO
が変化中であるか否か、即ち、αOの変化中フラグがセ
ットされているか否かを判定し、αOの変化中フラグが
セットされていて、αOが100%になっていないと判
定されると、ステップ20に進み、αOの変化中フラグ
がセットされておらず、αOが100%になっている判
定されると、ステップ16に進む。
00−αO)%をセットして、ステップ18に進む。ス
テップ18では、フェールセーフ制御にてエアフローメ
ータ、スロットルセンサがOKであるか否かを判定し、
OKであれば、ステップ21に進み、NGであれば、ス
テップ16に進む。
ての|EALSFT|≧ALSONを判定する(但し、
EALSFT=−SPFRC×GALSFT)。|EA
LSFT|≧ALSONと判定されて、エバポαシフト
補正量EALSFTがαシフト付加判定α値ALSON
以上となると、ステップ22に進んで、エバポαシフト
補正量EALSFTが演算される。但し、|EALSF
T|の最大値はEALMAX(αシフト補正量上限値)
に制限される。
00%に制限し、ステップ24では、EALSFT算出
後パージ濃度変化積算値SPFRC=0として、次回の
パージ率変化に備え、ステップ26に進む。一方、ステ
ップ15、ステップ18の後のステップ16でも、EA
LSFT算出後パージ濃度変化積算値SPFRC=0と
して、次回のパージ率変化に備え、その後のステップ2
5にて、エバポαシフト補正量EALSFTを0にリセ
ットしてステップ26に進む。
実行する。即ち、最新の空燃比フィードバック補正量α
を、1回前の補正計算値αO(=αOn-1 ±I±P)に
エバポαシフト補正量EALSFTを加算して得る(α
=αO+EALSFT)。ステップ27においては、空
燃比フィードバック補正量αの偏差eαを算出する(e
α=100%−EVALPH)ためのαの加重平均値E
VALPHを求める。
テップ10及びステップ13における学習値更新ルーチ
ンを図7のフローチャートに基づいて説明する。ステッ
プ31においては、学習値の更新が始動後始めてである
か否かを判定し、始めてでなければ、ステップ32に進
み、始めてであれば、ステップ33に進む。
PRはバッテリバックアップされたか否かを判定し、バ
ッテリバックアップされた場合には、ステップ34に進
み、されない場合にはステップ35に進む。ステップ3
4では、始動時水温TWINTとゲイン学習値初期化水
温TWGACとを比較し、TWINT<TWGACであ
れば、ステップ35に進み、TWINT≧TWGACで
あれば、ステップ32に進む。
習初期値INGALPをストアする。一方、ステップ3
2、ステップ36及びステップ37では、パージ中学習
値の更新条件を判定する。即ち、ステップ32において
は、KDUTY(デューティ補正係数)が1.0である
か否かを判定し、ステップ36においては、PRATE
(実パージ率)とGPRATE(学習許可算出パージ
率)とを比較し、ステップ37では、EVPTR(目標
パージ率)とGEVPTR(学習許可目標パージ率)と
を比較し、KDUTY(デューティ補正係数)=1.
0、PRATE(実パージ率)≧GPRATE(学習許
可算出パージ率)、EVPTR(目標パージ率)≧GE
VPTR(学習許可目標パージ率)が全て成立すると、
パージ中のゲイン学習値GALPRの更新条件が成立し
たと判断されて、ステップ38に進み、上記条件のいず
れかが成立しないと、学習値更新条件は成立せず、フロ
ーは終了される。
補正量αの偏差eα(=100%−EVALPH)と、
実パージ率PRATEとから新ゲインGNEWを算出す
る(GNEW=eα/PRATE)。ここで、ゲインG
の学習値(ゲイン学習値)GALPRは、領域(パージ
ガス流量)に対して学習テーブルTGALPRに割り付
けられており、ステップ39では、ゲイン学習値GAL
PRの検索を行う。即ち、パージガス流量相当面積QP
AGE(AP/KPB 但し、KPBは差圧補正率)に
応じて前記テーブルを補間計算付で参照したゲイン学習
値GALPRとする。
のブロック図の説明にて明らかにしたように、最新のパ
ージガス流量相当面積QPAGEに対応した領域の学習
テーブル値GTBLを更新する〔GTBL=GNEW×
X+GTBLn-1 (1−X)〕 上記領域の学習テーブル値GTBLを更新した後、ステ
ップ41及びステップ42では、他の領域の学習テーブ
ルTGALPRの学習値を上下値に制限する。
図3及び図4のブロック図の説明において述べた通りで
ある。次に、図8のフローチャートに基づいて、図3及
び図4のフローチャートのステップ4におけるシフト量
演算ルーチンについて説明する。ステップ51において
は、パージカット弁の遅れ処理を実行し、ステップ52
では、パージカット弁によるパージカット中であるか否
かを判定する。
に進んで、パージ弁流路面積(ステップモータのステッ
プ位置モニタ値EVSTPMからテーブルを参照した
値)とパージカット弁流路面積のうち小さい方の流路面
積を選択して、これをパージ流路面積APとする。パー
ジカット中であれば、ステップ54に進み、パージ流路
面積APを0とする。
面積APと総流路面積AAとから、実パージ率PRAT
E(入口パージ率)を算出する(PRATE=AP/A
A)。次のステップ56においては、パージガス流量相
当面積QPAGEを算出する(=AP/KPB 但し、
KPBは差圧補正率)。照した値とする。
GALPRを参照して、パージガス流量相当面積QPA
GEに基づきゲイン学習値GALPRを検索する。ステ
ップ58においては、ステップにおいて算出したPRA
TEと、ステップにおいて検索されたGALPRにより
パージ濃度予測値PFRを算出する(PFR=PRAT
E×GALPR)。
値PFRになまし処理(パージガスのインテークマニホ
ールド内拡散を近似させる)を行うべく、加重平均を求
める。即ち、次式でパージ濃度なまし値PFRDを算出
する。 PFRD=PFR×PDMANI+PFRDn-1 (1−
PDMANI) 但し、PDMANIは加重平均係数である。
ンダ内吸入パージ濃度PFRCを、前記パージ濃度予測
値PFRに対してなまし処理とインテークマニホールド
内の充填空気分の遅れを短縮化するためのデッドタイム
を付与して求める。即ち、PFRCはNDLYPR(パ
ージ濃度遅れサイクル数)回前のPFRDとする(PF
RC=PFRDn-NDLYPR) この場合、PFRDn-NDLYPRにおけるnは加減速程度
(空燃比フィードバック制御ジョブ1回当たりのTp
(基本燃料噴射パルス幅)の変化率(新Tp/旧Tp)
に応じて決定される。
SPFRCを次式で求める。 SPFRC=SPFRCn-1 +(PFRC−PFRC
n-1 ) 但し、SPFRCn-1 (前回求めた値)はパージ濃度積
算値減少指数回毎に1ビットずつ0に向かって減少する
ように設定され、パージ濃度変化量を減少させながら積
算していく。又、PFRCn-1 は、前回求めた値であ
る。
パルス幅Tiの算出機能を説明するフローチャートであ
り、ステップ71では、基本的な運転状態を示す変数
(例えば吸入空気量Qaと機関回転速度Ne)と定数K
に応じて演算される基本燃料噴射パルス幅Tp〔=(Q
a/Ne)×K〕を、他の運転変数に基づく補正量Co
efと、図5及び図6のフローチャートによって得た空
燃比フィードバック補正量αと、空燃比学習値αmと、
無効噴射パルス幅を電圧補正係数Tsとで補正すること
により燃料噴射パルス幅Tiを次式に従って求める。
得た燃料噴射パルス幅Tiをセットする。次に、以上説
明した実施形態の構成に基づいて、請求項1〜7記載の
発明の作用・効果について説明する。
ージ率と、蒸発燃料パージの有・無に対する空燃比フィ
ードバック補正量の偏差とに基づいてゲインを算出し、
このゲインをパージガス流量に対するゲイン学習値とし
てメモリの学習テーブルに割り付けるようにする。この
場合、請求項1記載の発明では、例えば、図10に示す
ように、パージガス流量領域毎にRAMを割り付け、パ
ージ濃度を指定されたパージガス流量領域の学習値とし
てRAMに記憶させる。
ジ濃度を割り付け、このパージ濃度を空燃比制御に反映
させる結果、通常、エンジンに吸入される燃料ベーパ
が、前記キャニスタからと燃料タンクからの2種類のベ
ーパの和であり、パージガス流量が変化することによ
り、パージガス濃度が一定にならない状況下において、
運転条件の違いにより学習結果が異なるのを防止でき、
運転条件変化による空燃比補正の不足や過剰が生じない
等、空燃比の制御性を向上することができる。
割り付けるためのメモリの学習テーブルの領域としてパ
ージガス流量を指数関数で分割した領域を設定し、パー
ジガス流量に基づいて前記領域を判定し、前記ゲインを
判定された領域に割り付ける。例えば、図11に示すよ
うに、学習領域(パージガス流量領域)を2の倍数で割
り付けることにより、パージガス流量に対して反比例的
に得られるパージ濃度を簡単に割りつけることができ
る。
定値ないしは反比例的値となり、領域毎に学習値に差が
生じるが、パージガス流量の領域を指数で与えた結果、
最も少ない格子数で領域毎学習値の差に対応でき、より
細やかな学習値更新が可能となる。ところで、前記請求
項1〜3記載の発明においては、特定のパージガス流量
でしか学習はできない。このため、学習する機会の少な
い領域では、初めて領域を通ったときに学習した濃度が
使用できず、学習制御の効果が少ない。
の領域の学習値を推定して、該他の領域の濃度を更新
し、この濃度を空燃比制御に反映させるようにすると良
い。そこで、前記請求項4記載の発明においては、メモ
リの学習テーブルの領域内の学習値に基づいて判別され
た領域外の制限値を算出し、算出された制限値に基づい
て領域外の学習値を制限する。
よりもパージガス流量が大きい領域では、現領域の学習
値よりやや大きい値を、現領域よりもパージガス流量が
小さい領域では、現領域の学習値よりもパージ領域と反
比例して増大させた値よりやや大きい値を、夫々最大制
限値として算出する(請求項5記載の発明)。又、現領
域よりもパージガス流量が大きい領域では、現領域の学
習値よりもパージ領域と反比例して減少させた値よりや
や小さい値を、現領域よりもパージガス流量が小さい領
域では、現領域の学習値よりやや小さい値を、夫々最小
制限値として算出する(請求項6記載の発明)。
両方設定しても良い(請求項7記載の発明)。より具体
的には、下限値設定は、現学習領域よりも低いパージガ
ス流量領域では、現学習による新学習値の所定割合以下
にならないように下限値を制限して設定する(図12の
A)。又、現学習領域よりも高いパージガス流量領域で
は、現学習領域との空気量の比に従って、反比例的に下
限値を設定する(図12のB)。
いパージガス流量領域になるに従って、上限値を大きく
設定し(図12のC)、現学習領域よりも高いパージガ
ス流量領域では、現学習による新学習値の所定割合以上
にならないように上限値を制限して設定する(図12の
D)。このように、領域外の学習値を制限して、現領域
の他の領域の学習値を推定し、この濃度を更新すること
によって、学習する機会の少ない領域でも、初めて領域
を通ったときに学習した濃度を使用でき、学習制御の効
果が高くなり、空燃比制御性をより向上することができ
る。
料タンク蒸発分の特性に合わせて設定するようにすれ
ば、学習速度や精度等を大幅に高めることができる。こ
こで、図13は、本発明の実施形態の効果を説明する図
であり、パージカット時とその解除時における各変数と
空燃比フィードバック補正量αと空燃比A/Fとの関係
を示している。
が実行されない従来技術では、空燃比フィードバック補
正量のシフト量が加算されないため、図の点線で示すα
変化となり、空燃比A/Fが図の点線のようになり、空
燃比補正の不足や過剰を生じるが、本発明制御による
と、空燃比フィードバック補正量のシフト量が適切に加
算される結果、図の実線で示すα変化となり、空燃比A
/Fが図の実線のようになり、空燃比補正の不足や過剰
を生じず、空燃比制御性を向上できる。
明によれば、パージガス流量に対してゲインを割り付
け、このゲインの学習値を空燃比制御に反映させる結
果、通常、エンジンに吸入される燃料ベーパが、前記キ
ャニスタからと燃料タンクからの2種類のベーパの和で
あり、パージガス流量が変化することにより、パージガ
ス濃度が一定にならない状況下において、運転条件の違
いにより学習結果が異なるのを防止でき、運転条件変化
による空燃比補正の不足や過剰が生じない等、空燃比の
制御性を向上することができる。
ージガス流量領域毎にRAMを割り付け、ゲイン(空燃
比フィードバック補正量偏差/パージ率)を指定された
パージガス流量領域の学習値としてRAMに記憶させる
ことができる。請求項3記載の発明によれば、学習値を
割り付けるためのメモリの学習テーブルの領域としてパ
ージガス流量を指数関数で分割した領域を設定し、パー
ジガス流量に基づいて前記領域を判定し、前記ゲインを
判定された領域に割り付けるようにしたから、最も少な
い格子数で領域毎学習値の差に対応でき、より細やかな
学習値更新が可能となる。
習テーブルの領域内の学習値に基づいて判別された領域
外の制限値を算出し、算出された制限値に基づいて領域
外の学習値を制限するようにしたから、学習する機会の
少ない領域でも、初めて領域を通ったときに学習した濃
度を使用でき、学習制御の効果が高くなり、空燃比制御
性をより向上することができ、又、制限値を、キャニス
タのパージ分や燃料タンク蒸発分の特性に合わせて設定
するようにすれば、学習速度や精度等を大幅に高めるこ
とができる。
4記載の発明の制限値を、効果的に設定できる。
通のシステム図
ブロック図
ブロック図
フローチャート
フローチャート
ーチャート
するためのメモリのテーブルを示す図
めのメモリのテーブルを示す図
るためのメモリのテーブルを示す図
り、パージカット時とその解除時における各変数と空燃
比フィードバック補正量αと空燃比A/Fとの関係を示
す図
Claims (7)
- 【請求項1】機関の運転条件を検出する運転条件検出手
段と、該検出手段から出力される機関の運転条件信号を
受けてパージON・OFFの条件を判定する手段と、こ
の判定結果よりパージON条件でパージ弁を開いてキャ
ニスタからパージガスを機関吸気系に導入する装置とを
備えた内燃機関の蒸発燃料処理装置において、 機関に供給される混合気の空燃比を検出する空燃比検出
手段と、前記 空燃比検出手段の出力から空燃比フィードバック補
正量を算出する空燃比フィードバック補正量算出手段
と、 前記パージON・OFFの条件の判定結果に基づきパー
ジON条件でメモリの学習テーブルに格納されているゲ
イン学習値、前記空燃比フィードバック補正量及び運転
条件に応じた基本燃料供給量を用いて燃料供給量を算出
する燃料供給量算出手段と、 前記燃料供給量を機関吸気系に供給する燃料供給手段
と、 吸入空気流量に対するパージガス流量の割合としてのパ
ージ率を検出するパージ率検出手段と、 前記パージガス流量を検出するパージガス流量検出手段
と、 前記空燃比フィードバック補正量に基づき、蒸発燃料パ
ージの有・無に対する空燃比フィードバック補正量の偏
差を算出する空燃比フィードバック補正量偏差算出手段
と、 前記パージ率と空燃比フィードバック補正量の偏差とに
基づいてゲインを算出するゲイン算出手段と、 前記ゲイン算出手段により算出されたゲインをパージガ
ス流量に対するゲイン学習値として前記メモリの学習テ
ーブルに割り付けるゲイン学習値更新手段と、 を含んで構成されたことを特徴とする内燃機関の蒸発燃
料処理装置。 - 【請求項2】前記ゲイン学習値更新手段は、 前記パージガス流量検出手段により検出されたパージガ
ス流量に基づいて、ゲイン学習値を割り付けるためのメ
モリの学習テーブルのパージガス流量毎の領域を判定す
る領域判定手段を含んで構成され、 前記ゲイン算出手段により算出されたゲインを前記領域
判定手段により判定された前記メモリの学習テーブルの
パージガス流量毎の領域に割り付けるように構成したこ
とを特徴とする請求項1記載の内燃機関の蒸発燃料処理
装置。 - 【請求項3】学習値を割り付けるためのメモリの学習テ
ーブルのパージガス流量毎の領域として、前記パージガ
ス流量を指数関数で分割した領域を設定したことを特徴
とする請求項2記載の内燃機関の蒸発燃料処理装置。 - 【請求項4】前記領域判定手段により領域外を判定する
ように構成し、 領域内の学習値に基づいて前記領域判定手段により判別
された領域外の制限値を算出する制限値算出手段と、 前記制限値算出手段により算出された制限値に基づいて
領域外の学習値を制限する領域外学習値制限手段と、 を含んで構成されたことを特徴とする請求項2又は3記
載の内燃機関の蒸発燃料処理装置。 - 【請求項5】前記制限値算出手段は、現領域よりもパー
ジガス流量が大きい領域では、現領域の学習値よりやや
大きい値を、現領域よりもパージガス流量が小さい領域
では、現領域の学習値をパージガス流量と反比例して増
大させた値よりやや大きい値を、夫々最大制限値として
算出することを特徴とする請求項4記載の内燃機関の蒸
発燃料処理装置。 - 【請求項6】前記制限値算出手段は、現領域よりもパー
ジガス流量が大きい領域では、現領域の学習値をパージ
ガス流量と反比例して減少させた値よりやや小さい値
を、現領域よりもパージガス流量が小さい領域では、現
領域の学習値よりやや小さい値を、夫々最小制限値とし
て算出することを特徴とする請求項4記載の内燃機関の
蒸発燃料処理装置。 - 【請求項7】前記制限値算出手段は、現領域よりもパー
ジガス流量が大きい領域では、現領域の学習値よりやや
大きい値を、現領域よりもパージガス流量が小さい領域
では、現領域の学習値をパージガス流量と反比例して増
大させた値よりやや大きい値を、夫々最大制限値として
算出し、かつ現領域よりもパージガス流量が大きい領域
では、現領域の学習値をパージガス流量と反比例して減
少させた値よりやや小さい値を、現領域よりもパージガ
ス流量が小さい領域では、現領域の学習値よりやや小さ
い値を、夫々最小制限値として算出することを特徴とす
る請求項4記載の内燃機関の蒸発燃料処理装置。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP23257595A JP3480146B2 (ja) | 1995-09-11 | 1995-09-11 | 内燃機関の蒸発燃料処理装置 |
US08/716,844 US5690086A (en) | 1995-09-11 | 1996-09-10 | Air/fuel ratio control apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP23257595A JP3480146B2 (ja) | 1995-09-11 | 1995-09-11 | 内燃機関の蒸発燃料処理装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0979069A JPH0979069A (ja) | 1997-03-25 |
JP3480146B2 true JP3480146B2 (ja) | 2003-12-15 |
Family
ID=16941503
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP23257595A Expired - Lifetime JP3480146B2 (ja) | 1995-09-11 | 1995-09-11 | 内燃機関の蒸発燃料処理装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3480146B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4492802B2 (ja) * | 2005-03-22 | 2010-06-30 | 株式会社デンソー | 空燃比制御装置 |
-
1995
- 1995-09-11 JP JP23257595A patent/JP3480146B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0979069A (ja) | 1997-03-25 |
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