JP3500641B2

JP3500641B2 - 内燃機関の空燃比制御装置

Info

Publication number: JP3500641B2
Application number: JP32521191A
Authority: JP
Inventors: 克彦豊田
Original assignee: Suzuki Motor Co Ltd
Current assignee: Suzuki Motor Co Ltd
Priority date: 1991-11-13
Filing date: 1991-11-13
Publication date: 2004-02-23
Anticipated expiration: 2019-02-23
Also published as: JPH05133289A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は内燃機関の空燃比制御
装置に係り、特に内燃機関のスロットルバルブ下流側の
吸気通路と燃料タンクとを連通するパージ通路途中にキ
ャニスタを介設するとともに、キャニスタと吸気通路間
のパージ通路途中にパージバルブを介設し、内燃機関の
運転状態に応じてパージバルブを開閉させる制御部を有
する内燃機関の空燃比制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】車両において、蒸発した燃料が大気に拡
散して問題となる主な発生源は、気化器、吸気管及び燃
料タンクの３箇所である。車両走行時の蒸発損失はわず
かであるが、車両停止直後には、エンジンルームの温度
が上昇して吸気管や気化器からの燃料の蒸発が盛んにな
っている。この燃料の蒸発の発生を防止することは極め
て困難であるため、キャニスタを用いて蒸発燃料の大気
への拡散を防止する方法が一般的である。

【０００３】蒸発燃料が活性炭に触れると、その活性炭
の表面に緩く蒸発燃料が吸着し、そこに空気を流すと再
び蒸発燃料が離脱するという性質を利用して、内燃機関
の停止時に、蒸発燃料を活性炭の詰まった容器であるキ
ャニスタに向かって拡散させてこのキャニスタの活性炭
に吸着させ、内燃機関の運転時には、キャニスタに外部
から大気を取り入れてこのキャニスタの活性炭に吸着さ
せた蒸発燃料を離脱させ、この離脱させた蒸発燃料を吸
気系に供給している。

【０００４】また、エンジンの蒸発燃料処理装置として
は、特開平１−１９０９５５号公報に開示される如く、
パージバルブのバルブ開度を制御するパージバルブ制御
手段と、キャニスタの蒸発燃料補集部の温度を検出する
キャニスタ温度検出手段と、エンジンの高吸気量運転状
態を検出するエンジン運転状態検出手段と、パージバル
ブ制御手段のパージバルブ制御開度を補正する開度補正
手段とを設け、エンジンの一定の低吸気運転状態で一定
のパージバルブ開度とした検出時においてキャニスタの
蒸発燃料補集部の温度が所定値以上の低下度を示したこ
とが検出されたときにはパージバルブ制御手段によるパ
ージバルブ高吸気運転時での制御開度をパージバルブ開
度補正手段により通常時よりも所定開度増大補正するも
のがあった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来、内燃
機関の空燃比制御装置においては、排気の酸素濃度を検
出してリッチ・リーンの検出信号を出力するＯ２センサ
によって空燃比を理論空燃比に制御し、図５に示す如
く、エンジン回転数Ｎｅとエンジン負荷との各運転領域
毎（Ｋ１…Ｋｎ）に応じた理論空燃比にするために必要
な補正量を、学習補正量（学習値）として記憶し、この
学習補正量（学習値）を空燃比補正係数として用いて燃
料噴射量の補正を行い、空燃比制御を行っている。

【０００６】また、蒸発燃料を吸気系に供給するパージ
オン時においては、図６に示す如く、学習補正量（学習
値）ＦＬＡＦにエバポガード制御を加え、このパージオ
ン時の学習補正量（学習値）ＦＬＡＦがベース空燃比に
対して制御できる補正範囲を定めている。前記エバポガ
ード制御は、内燃機関のアイドル運転時の学習補正量
（学習値）の箇所と運転領域Ｋｎの学習補正量（学習
値）が１．０とした箇所とを直線で結んだ斜め直線の値
に対してｘ％をエバポガードとしている。

【０００７】このエバポガード制御を行わないと、内燃
機関の停止後、次の冷機始動時に、キャニスタ温度が低
く、エバポ発散量が少ない時に、前回の学習補正が行わ
れるために、空燃比がリーンとなり、ドライバビリティ
が不良になるという不都合があった。

【０００８】また、従来、内燃機関の空燃比制御装置に
おいては、前記エバポガード制御のために、エバポパー
ジ量が多くても、所定量以上では、学習補正がされず、
このため、空燃比がリッチ化してしまい、ドライバビリ
ティが不良になるという不都合があった。

【０００９】更に、従来の空燃比学習制御では、例え
ば、図５の運転領域Ｋ６の状態で運転している時には、
（Ｋ６のＦＬＡＦ＋ΣＦＬＡＦ）／２の値を、学習補正
量（学習値）ＦＬＡＦとして補正している。このため、
エバポガードよりも低い値でガードがかかってしまい、
空燃比がリッチ化して、ドライバビリティが不良になる
という不都合があった。

【００１０】このとき、前記ΣＦＬＡＦは、図５のすべ
て運転領域の学習値の平均値である。すなわち、ΣＦＬ
ＡＦ＝（Ｋ１＋Ｋ２＋…Ｋｎ）／ｎである。

【００１１】更にまた、図７（Ａ）のａに示す如く、エ
バポパージがＯＦＦ状態からＯＮ状態となった時（パー
ジＯＮ時）に、空燃比（Ａ／Ｆ）は、図７（Ｂ）のｂに
示す如く、急激にリッチ化してしまい、また、図７
（Ａ）のｃに示す如く、エバポパージがＯＮ状態からＯ
ＦＦ状態になった時（パージＯＦＦ時）には、空燃比
（Ａ／Ｆ）は、図７（Ｂ）のｄに示す如く、急激にリー
ン化してしまう。

【００１２】そして、上述したように、空燃比（Ａ／
Ｆ）の急激なリッチ・リーンへの変化により、図７
（Ｄ）のｅに示す如く、エンジン回転数Ｎｅが不安定な
状態となり、ドライバビリティを悪化させてしまうとい
う不都合があった。

【００１３】

【課題を解決するための手段】そこで、この発明は、上
述不都合を除去するために、内燃機関のスロットルバル
ブ下流側の吸気通路と燃料タンクとを連通するパージ通
路途中にキャニスタを介設するとともに、このキャニス
タと前記吸気通路間の前記パージ通路途中にパージバル
ブを介設し、前記内燃機関の運転状態に応じて前記パー
ジバルブを開閉させる制御部を有する内燃機関の空燃比
制御装置において、前記キャニスタにキャニスタ温度を
検出する温度センサを設け、キャニスタパージを行う
際、前記温度センサから検出されるキャニスタ温度が所
定温度未満の場合には学習値による燃料噴射量の空燃比
学習制御を行うとともに、前記温度センサから検出され
るキャニスタ温度が所定温度以上の場合にはキャニスタ
温度により予め設定されたマップに応じた燃料噴射量の
空燃比制御を行う前記制御部を設けたことを特徴とす
る。

【００１４】

【作用】この発明は、キャニスタパージを行う際、キャ
ニスタ温度が所定温度未満の場合に、学習値による燃料
噴射量の空燃比学習制御を行うとともに、キャニスタ温
度が所定温度以上の場合には、学習値による燃料噴射量
の空燃比学習制御を禁止し、キャニスタ温度により予め
設定されたマップに応じた燃料噴射量の空燃比制御を行
うことから、パージＯＮ時及びパージＯＦＦ時に、空燃
比の急激な変化を防止してドライバビリティを良好と
し、また、内燃機関の停止後、次の冷機始動時でも、ド
ライバビリティを良好にすることができる。

【００１５】

【実施例】以下図面に基づいてこの発明の実施例を詳細
に説明する。

【００１６】図１〜図４はこの発明の実施例を示すもの
である。図４において、２は吸気通路、４は燃料タンク
である。この吸気通路２は、上流側がエアクリーナ（図
示せず）に連絡されているとともに、下流側が内燃機関
（図示せず）に連絡されている。この吸気通路２の途中
には、スロットルバルブ６が配設されている。このスロ
ットルバルブ６の下流側には、サージタンク８が配設さ
れている。図示しないが、内燃機関の排気系には、排気
の酸素濃度を検出してリッチ・リーンの検出信号を出力
するＯ２センサが設けられている。

【００１７】サージタンク８と燃料タンク４とは、パー
ジ通路１０によって連絡されている。このパージ通路１
０は、第１パージ通路１０−１と第２パージ通路１０−
２とからなる。第１パージ通路１０−１は、燃料タンク
４とキャニスタ１２とを連絡している。第２パージ通路
１０−２は、キャニスタ１２とサージタンク８とを連絡
している。

【００１８】第１パージ通路１０−１途中には、チェッ
クバルブ１４が設けられている。このチェックバルブ１
４は、燃料タンク４からキャニスタ１２側への流れのみ
を許容するものである。

【００１９】第２パージ通路１０−２途中には、パージ
バルブ１６が設けられている。このパージバルブ１６
は、後述する制御部２０により開閉制御されるものであ
る。

【００２０】また、キャニスタ１２にキャニスタ温度を
検出する温度センサ１８を設け、この温度センサ１８か
ら検出されるキャニスタ温度が所定温度Ｃｔ未満の場合
に、学習値（学習補正量）ＦＬＡＦによる空燃比学習制
御を行うとともに、温度センサ１８から検出されるキャ
ニスタ温度が所定温度Ｃｔ以上の場合には、キャニスタ
温度により予め設定されたマップに応じた空燃比制御を
行う制御部２０を設けている。

【００２１】詳述すれば、制御部２０は、キャニスタ１
２内で吸着された蒸発燃料を吸気通路２側のサージタン
ク８にパージ（離脱）するキャニスタパージを行う際、
キャニスタ温度が所定温度Ｃｔ未満の場合に、従来通り
の学習値ＦＬＡＦによる燃料噴射量の空燃比学習制御を
行うとともに、キャニスタ温度が所定温度Ｃｔ以上の場
合には、この学習値ＦＬＡＦによる燃料噴射量の空燃比
学習制御を禁止し、キャニスタ温度により予め設定され
たマップ（図２参照）に応じた燃料噴射量の空燃比制御
を行うものである。つまり、図３のマップに示す如く、
キャニスタ温度が増加すれば、キャニスタ１２内に吸着
された蒸発燃料のエバポ発散量（離脱量）が増加する性
質に着目し、この実施例において、制御部２０には、図
２に示す如く、キャニスタ温度によってパージ補正量Ｆ
ＫＰを制御するように、キャニスタ温度とパージ補正量
ＦＫＰとの関係を示すマップが予め設定されており、ま
た、この図２のマップにおいては、キャニスタ温度の増
加に応じてパージ補正量ＦＫＰを増加するように、パー
ジ補正をする。従って、パージ補正量ＦＫＰは、キャニ
スタ温度の増加に応じてエバポ発散量（離脱量）が増加
することから（図３参照）、エバポ発散量（離脱量）の
増加に応じて増加するものである（図２参照）。

【００２２】次に、この実施例の作用を、図１のフロー
チャートに基づいて説明する。

【００２３】内燃機関２を始動させて制御用プログラム
がスタートすると（ステップ１０２）、図５に示す如
く、エンジン回転数Ｎｅとエンジン負荷とによる運転領
域を識別する（ステップ１０４）。次いで、この識別し
た運転領域の学習値ＦＬＡＦを、空燃比補正係数とする
（ステップ１０６）。

【００２４】そして、パージ条件がＯＮであるか否かの
判断を行い（ステップ１０８）、この判断（ステップ１
０８）がＮＯの場合には、従来通りの学習値ＦＬＡＦに
よる空燃比学習制御を実施し、エンジン回転数Ｎｅとエ
ンジン負荷とによる運転領域毎に学習値ＦＬＡＦを記憶
し（ステップ１１０）、その後に、運転領域を識別する
処理を行っている（ステップ１０４）。

【００２５】また、前記判断（ステップ１０８）がＹＥ
Ｓの場合は、キャニスタ温度が所定温度Ｃｔ以上か否か
の判断を行い（ステップ１１２）、この判断（ステップ
１１２）がＮＯの場合は、従来通りの学習値ＦＬＡＦに
よる空燃比学習制御を実施し、エンジン回転数Ｎｅとエ
ンジン負荷とによる運転領域毎に学習値ＦＬＡＦを記憶
し（ステップ１１０）、その後に、運転領域を識別する
処理を行っている（ステップ１０４）。

【００２６】前記判断（ステップ１１２）がＹＥＳの場
合には、キャニスタ温度が所定温度Ｃｔ以上であり、学
習値ＦＬＡＦによる空燃比学習制御を禁止し（ステップ
１１４）、キャニスタ温度により予め設定された図２の
マップに応じた空燃比制御、つまり、パージＯＮ時で、
図２に示す如く、キャニスタ温度に応じたパージ補正量
ＦＫＰを決定し、そして、パージ補正学習値ＦＬＫＰを
求めるパージ補正を行う（パージ補正学習値ＦＬＫＰ＝
（前回のパージ補正学習値ＦＬＫＰ（ＯＬＤ）＋パージ
補正量ＦＫＰ）／２）（ステップ１１６）。

【００２７】その後に、Ｏ２センサからの検出信号がリ
ッチ信号であるか否かの判断を行い（ステップ１１
８）、この判断（ステップ１１８）がＮＯの場合には、
Ｏ２センサからの検出信号がリーン信号であり、キャニ
スタ温度により決定されたパージ補正量ＦＫＰを、パー
ジ補正学習値ＦＬＫＰ（ＯＬＤ）として記憶し（ステッ
プ１２０）、その後に、運転領域を識別する処理を行う
（ステップ１０４）。

【００２８】前記判断（ステップ１１８）がＹＥＳの場
合には、Ｏ２センサからの検出信号がリッチ信号であ
り、（ＦＬＫＰ＊ｘ）で、パージ補正量ＦＫＰを減量さ
せる（ステップ１２２）。ここで、ｘは、減量値であ
り、０≦ｘ＜１．０の固定値あるいは条件に応じた可変
値とする。

【００２９】これにより、キャニスタパージを行う際、
キャニスタ温度が所定温度未満の場合に、学習値による
燃料噴射量の空燃比学習制御を行うとともに、キャニス
タ温度が所定温度以上の場合には、学習値による燃料噴
射量の空燃比学習制御を禁止し、キャニスタ温度により
予め設定されたマップに応じた燃料噴射量の空燃比制御
を行うことから、つまり、キャニスタ温度によってパー
ジ補正を行い、空燃比を補正することから、パージＯＮ
時及びパージＯＦＦ時には、空燃比の急激なリッチ・リ
ーンへの変化を防止してドライバビリティを良好にする
ことができる。また、高温時に、蒸発燃料量が多くなっ
てキャニスタ１２内に多くの蒸発燃料が吸着されても、
その後、内燃機関が停止し、キャニスタ１２が冷えてキ
ャニスタ温度が低下すると、エバポ発散量が少なくな
り、そして、内燃機関の停止後、次の冷機始動時に、従
来制御では、ドライバビリティが不良になりやすいが、
この実施例においては、内燃機関の停止後、次の冷機始
動時でも、空燃比がリーンになるのを防止してドライバ
ビリティを良好にすることができる。

【００３０】

【発明の効果】以上詳細に説明した如くこの発明によれ
ば、キャニスタにキャニスタ温度を検出する温度センサ
を設け、キャニスタパージを行う際、温度センサから検
出されるキャニスタ温度が所定温度未満の場合には学習
値による燃料噴射量の空燃比学習制御を行うとともに、
温度センサから検出されるキャニスタ温度が所定温度以
上の場合にはキャニスタ温度により予め設定されたマッ
プに応じた燃料噴射量の空燃比制御を行う制御部を設け
たことにより、パージＯＮ時及びパージＯＦＦ時に、空
燃比の急激な変化を防止してドライバビリティを良好と
し、また、内燃機関の停止後、次の冷機始動時でも、ド
ライバビリティを良好とし得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】空燃比制御のフローチャートである。

【図２】キャニスタ温度とパージ補正量との関係を示す
マップである。

【図３】キャニスタ温度とエバポ発散量（離脱量）との
関係を示すマップである。

【図４】内燃機関の空燃比制御装置の概略構成図であ
る。

【図５】エンジン回転数とエンジン負荷との関係で運転
領域を示す図である。

【図６】学習補正量（学習値）のエバポガードを示す図
である。

【図７】（Ａ）は、エバポパージのタイムチャートであ
る。（Ｂ）は、空燃比（Ａ／Ｆ）のタイムチャートである。（Ｃ）は、学習補正量（学習値）（ＦＬＡＦ）のタイム
チャートである。（Ｄ）は、エンジン回転数（Ｎｅ）のタイムチャートで
ある。

【符号の説明】

２吸気通路４燃料タンク６スロットルバルブ８サージタンク１０パージ通路１２キャニスタ１４チェックバルブ１６パージバルブ１８温度センサ２０制御部

───────────────────────────────────────────────────── 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 F02D 41/00 - 41/40 F02D 45/00

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】内燃機関のスロットルバルブ下流側の吸
気通路と燃料タンクとを連通するパージ通路途中にキャ
ニスタを介設するとともに、このキャニスタと前記吸気
通路間の前記パージ通路途中にパージバルブを介設し、
前記内燃機関の運転状態に応じて前記パージバルブを開
閉させる制御部を有する内燃機関の空燃比制御装置にお
いて、前記キャニスタにキャニスタ温度を検出する温度
センサを設け、キャニスタパージを行う際、前記温度セ
ンサから検出されるキャニスタ温度が所定温度未満の場
合には学習値による燃料噴射量の空燃比学習制御を行う
とともに、前記温度センサから検出されるキャニスタ温
度が所定温度以上の場合にはキャニスタ温度により予め
設定されたマップに応じた燃料噴射量の空燃比制御を行
う前記制御部を設けたことを特徴とする内燃機関の空燃
比制御装置。
【請求項２】前記制御部には、キャニスタ温度の増加
に応じてパージ補正量を増加する前記マップが予め設定
されてい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。