JPH02241943A - 内燃機関の空燃比制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、内燃機関の空燃比制御装置に係り、特に燃料
蒸気のパージに関連して空燃比を制御する空燃比制御装
置に係る。

［従来の技術］ 燃料タンク等にて発生した燃料蒸気をチャコールキャニ
スタの如き燃料蒸気吸着装置に導き、燃料吸着装置に吸
着した燃料蒸気を吸気管負圧をもって吸気通路にパージ
し、燃料蒸気が大気中に放出されないようにすることは
自動車等の車輌に於ける内燃機関に於て従来より行われ
ている。また、燃料蒸気が多量に発生する高温時には燃
料蒸気パージ通路の途中に設けられた電磁弁を開くこと
によりアイドル運転時にも燃料蒸気を吸気通路にパージ
することが考えられている。

アイドル運転時の燃料蒸気のパージは燃料蒸気パージ通
路に設けられている電磁弁の開閉により開始或いは停止
され、このため前記電磁弁の開弁時或いは閉弁時には吸
気通路に対する燃料蒸気のパージ量が急変する。このた
め、通常の空燃比フィードバック制御によれば、フィー
ドバック制御固有の空燃比制御速度からして、燃料蒸気
のパージ量が急変するアイドルパージの開始時或いは停
止時には、−時的に空燃比が適正値より大きく外れ、所
謂オーバリッチ或いはオーバリーン現象が生じる。この
ことを防止するために吸気通路に対する燃料蒸気のパー
ジ量を学習制御により見出し、これを元にアイドルパー
ジ時の燃料供給量を補正してアイドルパージの開始時或
いは停止時にオーバリッチ或いはオーバリーン現象が生
じないようにすることが既に提案されており、これは例
えば特公昭６０−２２２５３４号公報に示されている。

燃料蒸気のパージ量の学習制御は、０２センサの如き排
気ガス成分センサの出力電圧が所定の基準電圧を横切っ
て変化する度にスキップする空燃比フィードバック制御
信号のスキップ毎の平均値がフィードバック制御均衡状
態時の制御中心値より外れているスキップ毎に所定の補
正値をもって学習値を補正することにより行われる。

［発明が解決しようとする課題］ アイドル運転時に燃料蒸気のパージを行うパージボート
は燃料蒸気の気筒間分配からして、燃料蒸気と吸気との
混合が良好に行われるべく、スロットル弁直下が好まし
く、このことからアイドルパージボートはスロットル弁
の直下に設けられる。

しかしアイドルパージボートがスロットル弁の直下に設
けられると、エアコン用等のアイドルアップに用いられ
るバイパス吸気通路の吸気通路に対する供給ボートはス
ペース的な制約からスロットル弁直下には設けられなく
なることがあり、このためバイパス吸気通路の供給ボー
トがやむ得ず良好な気筒間分配が得られな、い位置に設
けられることがある。

このような場合には、バイパス吸気通路の供給ボートよ
り吸気が供給されない非アイドルアップ時には良好な吸
気の気筒間分配特性が保たれるが、バイパス吸気通路の
供給ポートより吸気が供給されるアイドルアップ時には
吸気の気筒間分配特性が悪化する。このため、アイドル
アップ時には各気筒の点火順序に従って排気ガス成分が
微細に変動し、これに伴い排気ガス成分センサが発生す
る出力電圧がノイズ状に微細に変化するようになる。

燃料蒸気のパージ量学習制御に用いられる空燃比フィー
ドバック制御信号は排気ガス成分センサの出力電圧が所
定の基準電圧を横切って変化する毎にスキップするから
、上述の如く吸気の気筒間分配が悪い時には空燃比フィ
ードバック制御信号のスキップの頻度が異常に高くなる
。このためこの時も空燃比フィードバック制御信号のス
キップ毎に学習値が尚も所定の補正値をもって補正され
ると、この学習値は急激に大きく変化するようになり、
適正なパージ量の学習が行われなくなる。

本発明は、上述の如き問題に鑑み、アイドルアップに伴
って吸気の気筒間分配特性が悪化している時にもアイド
ルパージ量の学習制御が適切に行われ、燃料蒸気のパー
ジに関連した空燃比補正が適確に行われるよう、改良さ
れた空燃比制御装置を提供することを目的としている。

［課題を解決するための手段］ 上述の如き目的は、本発明によれば、第１図に示されて
いる如く、排気ガス成分に応じて出力電圧を変化する排
気ガス成分センサａと、前記排気ガス成分センサａの出
力電圧と所定の基準電圧とを比較し前記出力電圧が前記
基準電圧を横切って変化する度にスキップするフィード
バック制御信号を発生する空燃比フィードバック制御信
号発生手段すと、アイドル運転時に燃料蒸気が吸気通路
にパージされている時に前記空燃比フィードバック制御
信号のスキップ毎の平均値がフィードバック制御均衡状
態時の制御中心値より外れているスキップ毎に所定の補
正値をもって燃料蒸気のパージ量を学習する燃料蒸気パ
ージ量学習手段Ｃと、アイドルアップのためにバイパス
吸気通路より吸気が与えられている時には前記燃料蒸気
パージ量学習手段Ｃによる学習制御の補正値を低減する
学習制御補正値修正手段ｄと、前記燃料蒸気パージ量学
習手段Ｃによって学習された燃料蒸気のパージ量に応じ
て内燃機関ｆに供給する燃料量を補正する燃料供給量補
正手段ｅとを有していることを特徴とする内燃機関の空
燃比制御装置によって達成される。

［発明の作用及び効果］ 上述の如き構成によれば、空燃比フィードバック制御信
号の平均値が均衡状態時の制御中心値よりずれている時
にはパージ量の学習値が補正され、学習制御補正値修正
手段が設けられていることによりバイパス吸気通路を吸
気が流れている時には、即ちアイドルアップ時には学習
制御の補正値が非アイドルアップ時に比して低減する。

これによりアイドルアップ時・には吸気の気筒間分配特
性の悪化からして空燃比フィードバック制御信号のスキ
ップの頻度が異常に高くなり、これに伴い学習値の補正
回数が増えても、これが適正値より大きく外れることが
回避され、誤ったアイドルパージ量学習制御が行われる
ことが回避される。

［実施例］ 以下に添付の図を参照して本発明を実施例について詳細
に説明する。

第２図は本発明による内燃機関の空燃比制御装置の一つ
の実施例を示している。図に於て、１゜は内燃機関、例
えば四気筒内燃機関を示しており、内燃機関１０にはサ
ージタンク１２と排気マニホールド１４とが各々接続さ
れている。

サージタンク１２はサージタンク部１６とサージタンク
１６より各気筒に吸気を分配供給する枝管部１８とを有
している。枝管部１８の各々には各気筒に対しガソリン
の如き燃料を噴射する燃料インジェクタ２０が取付けら
れている。

サージタンク１６のサージタンク部１２にはスロットル
ボディ２２が接続されている。スロットルボディ２２に
はサージタンク１６に対する吸入空気流量を制御するス
ロットル弁２４が設けられている。

スロットル弁２４の直下には、即ち吸気流で見てスロッ
トル弁２４より下流側にはアイドルパージボート２６が
設けられており、またスロットル弁２４より上流側には
通常のパージボート２８が設けられている。

スロットルボディ２２とサージタンク１２との間にはス
ロットル弁２４をバイパスして設けられたアイドルアッ
プ用のバイパス吸気通路３ｏが設けられている。バイパ
ス吸気通路３ｏの供給ボート３２はサージタンク１２の
サージタンク部１６に設けられている。この供給ボート
３２の配設位置は、吸気の気筒間分配の観点からは、さ
ほど良好な位置ではない。

バイパス吸気通路３０の途中にはアイドルアップ制御装
置３４が設けられている。アイドルアップ制御装置３４
はバイパス吸気通路３ｏを流れる吸気流量を制御するよ
うになっている。

アイドルバージボート２６と通常のパージボート２８は
、各々燃料蒸気パージ通路３６．３８によってチャコー
ルキャニスタ４０に接続されている。チャコールキャニ
スタ４ｏは、燃料蒸気導入管４２によって燃料タンク４
４と接続され、燃料タンク４４内にて発生した燃料蒸気
を与えられるようになっている。

チャコールキャニスタ４ｏよりアイドルバージボート２
６に至る燃料蒸気パージ通路３６の途中には燃料蒸気パ
ージ量を設定する絞り要素４６と該通路を開閉する電磁
弁４８とが設けられている。

燃料インジェクタ２ｏによる燃料噴射量制御とアイドル
アップ制御装置３４によるアイドルアップ制御と電磁弁
４８の開閉によるアイドルパージ制御とは一般的構造の
マイクロコンピュータを含む電子制御装置５ｏにより行
われるようになっている。

電子制御装置５０は、エアフロメータの如き吸入空気量
センサ５２より吸入空気量に関する情報を、吸気温セン
サ５４より吸入空気温度に関する情報を１、水温センサ
５６より内燃機関１ｏの冷却水温度に関する情報を、回
転数センサ５８より内燃機関１０の出力回転数に関する
情報を、スロットルスイッチ６ｏよりスロットル弁２４
がアイドル開度位置にあるか否かに関する情報を、ｏ２
センサ６２より排気ガス中に酸素が存在しているか否か
に関する情報を、エアコンスイッチ６４よりエアコンが
作動しているか否かに関する情報を各々与えられ、これ
ら情報に従って燃料インジェクタ２０による燃料噴射時
間を決定し、またエアコンスイッチ６４がオン状態であ
る時には、即ちエアコン作動中である時には、バイパス
吸気通路３０の供給ボート３６より追加の空気が与えら
れてアイドルアップが行われるようアイドルアップ制御
装置３４の作動を制御し、また吸気温センサ５４により
検出される吸入空気温度或いは水温センサ５６により検
出される冷却水温度が所定値以上で且スロットルスイッ
チ６０によりスロットル弁２４がアイドル開度位置にあ
ると見出された時には、即ち高温アイドル時には、アイ
ドルバージボート２６より燃料蒸気のパージが行われる
よう電磁弁４８を開弁させる制御を行うようになってい
る。

電子制御装置５０は、料噴射制御による空燃比制御に関
しては、吸入空気量と機関回転数とより基本噴射時間を
計算する基本噴射時間演算手段７０と、０２センサ６２
の出力電圧と所定の基準電圧とを比較し前記出力電圧が
前記基ｉｆ１電圧を横切って変化する度にスキップする
第３図に示されている如き空燃比フィードバック制御信
号を発生する空燃比フィードバック制御信号発生手段７
２と、アイドル運転時に燃料蒸気が吸気通路にパージさ
れている時、即ち電磁弁４８が開弁されている時に前記
空燃比フィードバック制御信号のスキップ毎の平均値が
フィードバック制御均衡状態時の制御中心値より外れて
いるスキップ毎に所定の補正値をもって燃料蒸気のパー
ジ量を学習するパージ量学習手段７４と、アイドルアッ
プのためにバイパス吸気通路３０より吸気が与えられて
いる時にパージ量学習手段７４による学習制御の補正値
を低減する学習制御補正量修正手段７６と、パージ量学
習手段７４による学習値に応じて基本噴射時間を補正し
て最終的な燃料噴射時間を決定する燃料噴射時間決定手
段７８とを含んでいる。

次に第４図及び第５図を用いて本発明による空燃比制御
装置の作用について説明する。

第４図は所定時間毎の割込ルーチンとして実行される燃
料噴射時間計算ルーチンであり、このルーチンに於ては
、先ず基本噴射時間ＴＰを演算することが行われる。そ
して次にアイドルパージ中であるか否かの判別が行われ
る。アイドルパージ中でない時は基本噴射時間ＴＰはそ
のまま燃料噴射時間ＴＡＵとされ、これに対しアイドル
パージ中である時はこの時の燃料蒸気のパージ量を示す
パージ量学習値ＦＰＵＲＧを基本噴射時間ＴＰより差引
き、これを燃料噴射時間ＴＡＵとすることが行われる。

第５図は時間割込ルーチンとして実行されるアイドルバ
ージ学習ルーチンを示している。この学習ルーチンに於
ては、先ずアイドルパージ中であるか否かの判別が行わ
れる。アイドルパージ中である時は次に第２図に示され
ている如き空燃比フィードバック制御信号が新たにスキ
ップしたか否かの判別が行われる。新たなスキップが生
じた時には次に空燃比フィードバック制御信号のスキッ
プ毎の平均値ＦＡＦＡＶを算出することが行われる。こ
の平均値ＦＡＦＡＶの計算はスキップ毎の空燃比フィー
ドバック制御信号の最大値ａと最小値すとの算術的平均
値であってよい。

平均値ＦＡＦＡＶの算出が行われると、次にこの平均値
ＦＡＦＡＶがフィードバック制御均衡状態値の制御中心
値１．０に等しいいか否かの判別が行われる。フィード
バック制御均衡状態とは空燃比フィードバック制御信号
による空燃比フィードバック補正値ＦＡＦが１．０にな
る時に相当し、ＦＡＦＡＶ−１，０である時にはパージ
量学習値ＦＰＵＲＧの新たな補正は行われず、そうでな
い時には平均値ＦＡＦＡＶが制御中心値１．０より小さ
いか否かの判別が行われる。ＦＡＦＡＶ＜　１゜Ｏであ
る時には現在のパージ量の学習値ＦＰＵＲＧが実際の燃
料蒸気のパージ量に対して小さいとしてこのパージ量学
習値ＦＰＵＲＧを増大補正することが行われ、これに対
しＦＡＦＡＶ＜１．０でない時には現在のパージ量の学
習値ＡＰＵＲＧが実際の燃料蒸気のパージ量に対して大
きいとしてこのパージ量学習値ＦＰＵＲＧを減少補正す
ることが行われる。

この補正に際しては、先ずエアコンがオン状態であるか
否か、即ちバイパス吸気通路３０を通って供給ボート３
２よりサージタンク１２に追加の空気が与えられている
か否かの判別が行われる。

エアコンがオン状態でない時は吸気の気筒間分配特性が
良好であ一す、０２七ンサ６２の出力電圧にノイズ状の
信号が乗ることがなく、これに伴い空燃比フィードバッ
ク制御信号のスキップ数が異常上昇することがないので
、この時には所定の補正値αをもってパージ量学習値Ｆ
ＰＵＲＧを補正することが行われる。これに対しエアコ
ンがオン状態である時は０２センサ６２の出力電圧にノ
イズ状の信号が乗り、・これに伴い空燃比フィードバッ
ク制御信号のスキップ数が異常上昇しているから、この
時には通常時の補正値αより小さい補正値βをもってパ
ージ量学習値ＦＰＵＲＧを補正することが行われる。

これにより、吸気の気筒間分配特性が悪化していること
によって０２センサ６２にノイズ状の信号が乗り、これ
に伴い空燃比フィードバック制御信号のスキップ数が異
常増大している状態下に於てアイドルパージ量の学習が
行われても、この学習値が適正値より大きく外れること
がなく、適切な学習制御が行われ、アイドルパージの開
始時或いは停止時に空燃比が変動することが回避される
ようになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による内燃機関の空燃比制御装置のクレ
ーム対応図、第２図は本発明による内燃機関の空燃比制
御装置の一つの実施例を示す概略構成図、第３図は空燃
比フィードバック制御信号の波形及びパージ量学習値の
変化を示すタイムチャート、第４図は燃料噴射時間計算
ルーチンを示すフローチャート、第５図は本発明による
空燃比制御装置に於けるアイドルパージ学習ルーチンを
示すフローチャートである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　排気ガス成分に応じて出力電圧を変化する排気ガス成
   分センサと、前記排気ガス成分センサの出力電圧と所定
   の基準電圧とを比較し前記出力電圧が前記基準電圧を横
   切って変化する度にスキップするフィードバック制御信
   号を発生する空燃比フィードバック制御信号発生手段と
   、アイドル運転時に燃料蒸気が吸気通路にパージされて
   いる時に前記空燃比フィードバック制御信号のスキップ
   毎の平均値がフィードバック制御均衡状態時の制御中心
   値より外れているスキップ毎に所定の補正値をもって燃
   料蒸気のパージ量を学習する燃料蒸気パージ量学習手段
   と、アイドルアップのためにバイパス吸気通路より吸気
   が与えられている時には前記燃料蒸気パージ量学習手段
   による学習制御の補正値を低減する学習制御補正値修正
   手段と、前記燃料蒸気パージ量学習手段によって学習さ
   れた燃料蒸気のパージ量に応じて内燃機関に供給する燃
   料量を補正する燃料供給量補正手段とを有していること
   を特徴とする内燃機関の空燃比制御装置。