JPH02245441A - 内燃機関 - 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） 本発明はパージ装置を備えると共に空燃比を予め定めら
れた空燃比に制御する空燃比制御装置を備えた内燃機関
に関する。

〔従来の技術〕

特開昭６３−１８６９５５号公報には、キャニスタと機
関吸気通路とを接続するパージ通路にパージ制御弁を配
設し、予め定められた機関運転状態においてパージ制御
弁を開弁せしめてキャニスタ内に貯留された燃料蒸気を
機関吸気通路に放出（以下「パージ」という）するパー
ジ装置を備えると共に、機関運転状態に応じて算出され
る基本燃料噴射量をＯｔセンサの出力信号に基づいて変
化せしめられるフィードバック補正係数ＦＡＦによって
補正することにより、機関シリンダ内に供給される混合
気が理論空燃比となるよう制御する内燃機関が開示され
ている。この内燃機関では、機関アイドル運転時および
低負荷運転時夫々におけるフイードバック補正係数ＦＡ
Ｆの制御中心値を算出し、各制御中心値の差に基づいて
パージガスの燃料濃度を検出する手段を備え、パージガ
スの燃料濃度が予め定められた燃料濃度以上のとき燃料
噴射弁からの燃料噴射量を減算補正するようにしている
。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、単位時間当りのパージガス量が一定とした場
合°、機関１回転当り燃焼室内に吸入されるパージガス
量、すなわちパージ燃料量は機関回転数に反比例する。

従って、機関回転数が急激に変化すると燃料噴射量に対
するパージ燃料量の影響度合が急激に変化し、一方、フ
ィードバック補正係数ＦＡＦやパージガス減算項では燃
料噴射量に対するパージ燃料量の影響度合のこの急激な
変化に追従して制御することができない。このため、パ
ージ実行時において機関回転数が急激に変化すると、空
燃比が理論空燃比から過渡的にずれてしまうという問題
がある。

（課題を解決するための手段〕 上記問題点を解決するため本発明によれば第１図の発明
の構成図に示されるように、予め定められた機関運転状
態において燃料蒸気を機関吸気系にパージするパージ装
置１００と、機関運転状態に応じて算出される基本燃料
噴射量を空燃比センサの出力信号に基づいて変化する空
燃比補正係数によって空燃比が予め定められた空燃比と
なるよう補正して要求燃料噴射量を算出する要求燃料噴
射量算出手段１０１と、パージ装置１００によって機関
吸気系に供給されるパージ燃料量を検出するパージ燃料
量検出手段１０２と、パージ燃料量検出手段１０２の検
出結果に基づいて機関１回転当りのパージ燃料量を算出
し要求燃料噴射量を機関１回転当りのパージ燃料量で減
算補正する燃料噴射量補正手段１０３と、燃料噴射量補
正手段１０３の減算補正結果に基づいて燃料噴射を制御
する燃料噴射制御手段１０４とを備えている。

〔作　用〕

空燃比が予め定められた空燃比となるように算出された
要求燃料噴射量を機関１回転当りのパージ燃料量で減算
補正し、この減算補正結果に基づいて燃料噴射を制御す
る。従って、機関回転数が急激に変動して燃料噴射量に
対するパージ燃料量の影響度合、すなわち機関１回転当
りのパージ燃料量が変動しても、本発明では、要求燃料
噴射量を機関１回転当りのパージ燃料で減算補正してい
るため、空燃比が予め定められた空燃比から過渡的にず
れることを防止することができる。

〔実施例〕

第２図を参照すると、１はシリンダブロック、２はピス
トン、３はシリンダヘッド、４は燃焼室、５は吸気マニ
ホルド、６は排気マニホルドを夫々示す。吸気マニホル
ド５は、サージタンク７、吸気ダクト８およびエアフロ
ーメータ９を介してエアクリーナｌＯに接続される。吸
気ダクト８内にはスロットル弁１１が配設され、吸気マ
ニホルド５には燃料噴射弁１２が吸気ボート１３に向け
て配設される。排気マニホルド６には排気管１４が接続
され、この排気管１４の途中に三元触媒１５が配設され
る。内部に活性炭が充填されたキャニスタ１６は燃料蒸
気導入通路１７を介して燃料タンク１８の上部空間に接
続される。さらにキャニスタ１６はパージ通路１９を介
してサージタンク７内に接続され、パージ通路１９には
流量調整用の絞り２０が設けられる。また、キャニスタ
１６と絞り２０との間のパージ通路１９には、パージ制
御弁２１が配設される。このパージ制御弁２１は電子制
御ユニット４０によって開閉制御される。

電子制御ユニット４０はディジタルコンピュータからな
り、双方向性バス４１によって相互に接続されたＲＯＭ
（リードオンメモリ）４２、ＲＡＭ（ランダムアクセス
メモリ）４３、ＣＰＵ　（マイクロプロセッサ）４４、
入力ボート４５および出力ボート４６を具備する。エア
フローメータ９内に配置された吸気温センサ３０は吸入
空気温度を検出し、この出力信号はＡＤ変換器４７を介
して入力ボート４５に入力される。エアフローメータ９
は吸入空気量に比例した出力電圧を発生し、この出力電
圧はＡＤ変換器４８を介して入力ボート４５に入力され
る。排気マニホルド６内に配設された０！センサ３１は
排気中の酸素濃度を検出し、この出力信号はＡＤ変換器
４９を介して人力ボート４５に入力される。ディストリ
ビュータ２５に内蔵されるフランク角センサ３３は機関
回転数を表わす出力パルスを発生し、この出力パルスは
入力ボート４５に入力される。一方、出力ポート４６は
対応する駆動回路５０　、５１を介してパージ制御弁２
１および燃料噴射弁１２に接続される。

第３図にはパージ制御を実行するためのルーチンを示す
。このルーチンは一定時間毎の割込みによって実行され
る。第３図を参照すると、ステップ６０において空燃比
フィードバック制御が実行されているか否か判定され、
ステップ６１では吸入空気温度ＴＡが５０°Ｃ以上か否
か判定される。

ステップ６０およびステップ６１ではパージ実行条件が
成立したか否か判定している。ステップ６０およびステ
ップ６１のいずれか一方でも否定判定された場合、すな
わちパージ実行条件が成立していないと判定された場合
、ステップ６２に進みパージ制御弁２１を閉弁せしめる
。これによってパージ通路１９は遮断されるため、パー
ジは実行されない。一方、ステップ６０およびステップ
６１両者において肯定判定された場合、すなわちパージ
実行条件が成立したと判定された場合、ステップ６３に
進みパージ制御弁２１を開弁せしめる。これよって、パ
ージ通路１９が連通せしめられ、キャニスタ１６からの
パージガスがサージタンク７内に流入する。

第４図には燃料噴射弁１２の実燃料噴射時間ＴＡＵを算
出するためのルーチンを示す。このルーチンは一定クラ
ンク角毎の割込みによって実行される。第４図を参照す
ると、まず、ステップ７０において吸入空気量Ｑおよび
機関回転数ＮＥが読込まれる。次いでステップ７１にお
いて基本燃料噴射時間ＴＰが次式により算出される。

ＴＰ＝Ｋ・　（Ｑ／ＮＥ） ここで、Ｋは係数であり、Ｑ／ＮＥは機関１回転当りの
吸入空気量を示しており機関負荷に相当する。ステップ
７２では次式により要求燃料噴射時間ＲＴＡＵが算出さ
れる。

ＲＴＡｔｌ＝ＴＰ　−ＰＡＰ　−ｃｒ ここで、ＦＡＦは０２センサ３１の出力信号に基づいて
変化せしめられるフィードバック補正係数であり、空燃
比が理論空燃比となるようにＴＰを補正する。ただし、
フィードバック制御が実行されないときＦＡＦはｌとさ
れる。αは他の補正係数である。パージが実行されてい
ないとき、基本的には要求燃料噴射時間ＲＴＡｌｌだけ
燃料を噴射すれば燃焼室４内に吸入される混合気は理論
空燃比となる。ステップ７３では次式により実燃料噴射
時間ＴＡＵが算出される。

ＴＡＵ　＝　ＲＴＡＵ　−（ＫＰ／ＮＥ）　　・βここ
でＫＰはパージの実行によって単位時間当り機関に供給
されるパージ燃料量を示しており、後述するＫＰの計算
ルーチン（第６図参照）によって算出される。ＸＰ／Ｎ
Ｅは機関１回転当り燃焼室４内に吸入されるパージ燃料
量を示しており、βは（ＫＰ／ＮＥ）を噴射時間に換算
する係数である。ステップ７３では、要求燃料噴射時間
ＲＴＡＵを、機関１回転当りのパージ燃料量を時間に換
算した値で減算補正して実燃料噴射時間ＴＡＵを算出す
ることにより、燃料噴射弁１２から噴射される燃料量と
、パージによって供給される機関１回転当りのパージ燃
料量との和が要求燃料噴射量となるようにしており、斯
（して燃焼室４内に吸入される混合気が理論空燃比とな
るようにしている。従って、機関回転数が急激に変動し
ても、要求燃料噴射時間ＲＴＡＵを機関１回転当りのパ
ージ燃料量を時間に換算した値で減算補正しているため
、空燃比が過渡的に理論空燃比からずれることを防止す
ることができる。

第５図にはＦＡＦ算出方法を示す。第５図を参照すると
、ｏ２センサ３１は混合気が過濃なとき、即ちリッチの
とき０．９ボルト程度の出力電圧を発生し、混合気が稀
薄なとき、即ちリーンのとき０．１ボルト程度の出力電
圧を発生する。０□センサ３１の出力電圧■は電子制御
ユニット４０において０．４５ボルト程度の基準電圧Ｖ
ｒと比較され、Ｏ，センサ３１の出力電圧■がＶｒより
も高ければリッチであると判断され、Ｖｒよりも低けれ
ばリーンであると一判断される。ＦＡＦは、リッチから
リーンに反転したと判断されたときには急激に設定スキ
ップ値だけ増加した後に徐々に増加し、リーンからリッ
チに反転したと判断されたときには急激に設定スキップ
値だけ減少した後に徐々に減少する。空燃比が理論空燃
比に制御されているときには、ＦＡＦは１．０を中心に
振れている。

第６図にはＫＰを計算するためのルーチンを示す。この
ルーチンは例えば６４ｓ＋ｓ毎の割込みによって実行さ
れる。第６図を参照すると、ステップ８０においてパー
ジ制御弁２１が開弁じているが否か判定される。パージ
制御弁２１が閉弁している場合、すなわちパージが実行
されていない場合、ステップ８１に進みＫＰを０にした
後本ルーチンを終了する。これによって、ＴＡＵの計算
ルーチン（第４図参照）においてＴＡＵは次式により算
出される。

ＴＡＵ−ＴＰ−ＦＡＦ・α すなわち、パージが実行されていない場合には、機関１
回転当りのパージ燃料量による減算補正は行なわれない
。一方、パージ制御弁２１が開弁せしめられてパージが
開始されると、ステップ８゜で肯定判定されてステップ
８２に進む。ステップ８２ではＦ　Ａ　Ｆ　＜　０．９
か否か、すなわち空燃比がリッチであるか否か判定され
る。パージ開始前において、空燃比が理論空燃比に制御
されている場合、ＦＡＦは１．０を中心に振れている。

従って、パージ開始当初においてはＦＡＦは０．９より
大きいためステップ８３に進−み、Ｆ　Ａ　Ｆ　＞　１
．１が否が、すなわち空燃比がリーンが否が判定される
。この場合、ＦＡＦは１．１より小さいため否定判定さ
れ本ルーチンを終了する。従って機関１回転当りのパー
ジ燃料量による減算補正は実行されない。続く処理サイ
クルにおいて、パージの影響によって空燃比がリッチと
なりＦ　Ａ　Ｆ　＜　０．９になると、ステップ８２に
おいて肯定判定され、ステップ８４に進んでＫＰは正の
定数Ｃだけ加算される。これによって、ＴＡＵの計算ル
ーチン（第４図参照）において、要求燃料噴射時間ＲＴ
ＡＵは（Ｃ／ＮＥ）・βだけ減算補正される。この減算
補正によっても空燃比がリッチである場合、次の処理サ
イクルのステップ８２において再び肯定判定され、ステ
ップ８４においてＫＰは再びＣだけ加算される。以後同
様の動作を繰り返しＦＡＦ≧０．９となるまでＫＰはＣ
ずつ増大せしめられる。７ 一方、ステップ８３においてＦＡＦ＞１．１の場合、ス
テップ８５に進みＫＰは正の定数りだけ減算される。こ
れによって、ＴＡＵの計算ルーチン（第４図参照）にお
いて、要求燃料噴射時間ＲＴＡＩＩは（（にＰ−Ｄ）／
ＮＥ）　　・βだけ減算補正される。この補正によって
もなお空燃比がリーンある場合、次の処理サイクルのス
テップ８３において再び肯定判定され、ステップ８５に
おいてＫＰは再びＤだけ減算される。以後同様の動作を
繰り返しＦＡＦ≦１．１となるまでＫＰはＤずつ増大せ
しめられる。このようにして計算されるＫＰはパージ燃
料量を表わしている。

〔発明の効果〕

要求燃料噴射量を機関１回転当りのパージ燃料量で減算
補正するようにしているので、パージ実行時において機
関回転数が急激に変動しても、空燃比が予め定められた
空燃比から過渡的にずれることを防止することができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は発明の構成図、第２図は本発明の内燃機関の全
体構成図、第３図はパージを制御するためのフローチャ
ート、第４図は実燃料噴射時間を計算するためのフロー
チャート、第５図はフィードバック補正係数ＦＡＦの計
算方法を説明するための線図、第６図はＫＰを計算する
ためのフローチャートである。 １６・・・キャニスタ、　　　１９・・・パージ通路、
２１・・・パージ制御弁、　３１・・・０２センサ、４
０・・・電子制御ユニット。 第 図 第 回

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 予め定められた機関運転状態において燃料蒸気を機関吸
   気系にパージするパージ装置と、機関運転状態に応じて
   算出される基本燃料噴射量を空燃比センサの出力信号に
   基づいて変化する空燃比補正係数によって空燃比が予め
   定めれた空燃比となるよう補正して要求燃料噴射量を算
   出する要求燃料噴射量算出手段と、前記パージ装置によ
   って機関吸気系に供給されるパージ燃料量を検出するパ
   ージ燃料量検出手段と、該パージ燃料量検出手段の検出
   結果に基づいて機関１回転当りのパージ燃料量を算出し
   前記要求燃料噴射量を前記機関１回転当りのパージ燃料
   量で減算補正する燃料噴射量補正手段と、該燃料噴射量
   補正手段の減算補正結果に基づいて燃料噴射を制御する
   燃料噴射制御手段とを備えた内燃機関。