JPH0494445A - 内燃機関の蒸発燃料処理制御装置 - Google Patents

内燃機関の蒸発燃料処理制御装置

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JPH0494445A
JPH0494445A JP2211261A JP21126190A JPH0494445A JP H0494445 A JPH0494445 A JP H0494445A JP 2211261 A JP2211261 A JP 2211261A JP 21126190 A JP21126190 A JP 21126190A JP H0494445 A JPH0494445 A JP H0494445A
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    • F02M25/08Engine-pertinent apparatus for adding non-fuel substances or small quantities of secondary fuel to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture adding fuel vapours drawn from engine fuel reservoir
    • F02M2025/0845Electromagnetic valves

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蒸発燃料を吸気系へ放出して処理す
る内燃機関の蒸発燃料処理制御装置に関する。
〔従来の技術〕
従来より、内燃機関では、燃料タンク等から発生する蒸
発燃料を活性炭に吸着させ、これを吸気系へパージ(放
出)して処理することか行なわれている。
また、燃料噴射制御装置で混合気の空燃比を理論空燃比
となるよう空燃比のフィードバック制画を行なう内燃機
関がある。
例えば本出願人が提案した特開昭63−55357号公
報記載の装置は、フィードバック制御時において空燃比
のフィードバック補正係数の値がフィードバック制御を
行なう領域より多少せまい所定領域の内側にあるとき蒸
発燃料放出量(パージ量)を除々に増加させ、所定領域
の外側にあるときパージ量を除々に減少して最大限のパ
ージを行なうと共にフィードバック制御状態を維持して
いる。
〔発明が解決しようとする課題〕
上記従来装置では、フィードバック補正係数の値が所定
領域の内側か外側かだけを判別してパージ量の増減を制
御しているため、例えばフィードバック補正係数の値が
リッチ側の所定領域の外側から内側に向って変化してい
る場合にもパージ量は減少されてしまい、パージ量か過
度に補正され空燃比の過補正をまねき、応答性か悪化す
るという問題かあった。
本発明は上記の点に鑑みなされたもので、空燃比フィー
ドバック補正係数の値が所定領域外にあっても、所定領
域内に向かっているときはパージ量の補正を禁止するこ
とにより、パージ量の過補正を防止し制御の応答性が向
上する内燃機関の蒸発燃料処理制御装置を提供すること
を目的とする。
〔課題を解決するための手段〕
第1図は本発明の原理図を示す。
同図中、検出手段M2は、内燃機関M1の運転状態を検
出する。
パージ手段M3は、燃料系内で発生した蒸発燃料を吸気
系に放出する。
演算手段M4は、検出手段M2の検出信号に応じて内燃
機関M1に供給する燃料噴射量を演算する。
噴射量補正手段M5は、検出手段M2の検出信号に応じ
て吸入混合気の空燃比を理論空燃比となるよう空燃比フ
ィードバック補正係数を可変して演算手段M4で演算す
る燃料噴射量を補正する。
パージ補正手段M6は、空燃比フィードバック補正係数
に応じてパージ手段M3か放出する蒸発燃料の放出量を
補正して空燃比フィードバック補正係数の値が所定領域
内となるよう制御する。
禁止手段M7は、空燃比フィードバック補正係数の値が
所定領域外にあり、かつ検出手段M2の検出信号がら空
燃比フィードバック補正係数の値が所定領域に向かって
いると判別されたときパージ補正手段M6による放出量
の補正を禁止する。
〔作用〕
本発明においては、パージ補正手段M6により空燃比か
理論空燃比となるように放出量(パージ量)を補正して
制御を行ないつつ、禁止手段M7によって空燃比フィー
ドバック補正係数の値が所定領域に向かっているとき放
出量の補正を禁止することにより、上記放出量の過補正
か防止される。
また、空燃比フィードバック補正係数の値がリッチ側の
所定領域外にあり、かつリッチ側からり一ン側に向かう
ときは放出量の減少が禁止されるため、放出量が不要に
減少されず、それだけチャコールキャニスタ内の蒸発燃
料を速く処理できる。
〔実施例〕
第2図は本発明装置を適用した内燃機関の一実施例の構
成図を示す。
同図中、内燃機関10の吸気通路11にはスロットル弁
12か設けられており、このスロットル弁12の軸には
、スロットル弁12の開度を検出するスロットルポジシ
ョンセンサ13か設けられている。このスロットルポジ
ションセンサ13の下流側の吸気通路11には吸気圧力
を検出する圧力センサ14が設けられ、更に下流側に各
気筒毎に燃料供給系から加圧燃料を吸気ボートへ供給す
るための燃料噴射弁(インジェクタ)15が設けられて
いる。また、吸気通路IIには吸気温センサ16が設け
られ、吸気温に応じたアナログの電気信号がA/D変換
器31に供給される。圧力センサ14は吸気圧力に応じ
たアナログ電圧の電気信号を発生し、この出力は電子制
御回路30内のA/D変換器31に供給される。
ディストリビュータ20には、その軸か例えばクランク
角(CA)に換算して720°CA毎に基準位置検出用
パルス信号を発生するクランク角センサ2.1及び30
°CA毎に基準位置検出用パルス信号を発生するクラン
ク角センサ22か設けられている。これらクランク角セ
ンサ21.22のパルス信号は、燃料噴射時期の割込要
求信号、点火時期の基準タイミング信号、燃料噴射量演
算制御の割込要求信号などとして作用する。これらの信
号は電子制御回路30の入出力インタフェース32に供
給される。
また、内燃機関10のシリンダブロックの冷却水通路2
3には、冷却水の温度を検出するための水温センサ24
が設けられている。水温センサ24は冷却水の温度TH
Wに応じたアナログ電圧の電気信号を発生し、この出力
はA/D変換器31に供給されている。
排気マニホルド25より下流の排気系には、排気ガス中
の3つの有害成分HC,Co、 No、を同時に浄化す
る三元触媒コンバータ26か設けられている。
また、前記排気マニホルド25の下流側であって、触媒
コンバータ26の上流側の排気パイプ27には、空燃比
センサの一種である02センサ28か設けられている。
○、センサ28は排気ガス中の酸素成分濃度に応じて電
気信号を発生する。すなわち、02センサ28は空燃比
か理論空燃比に対してリッチ側かリーン側かに応じて、
異なる出力電圧を電子制御回路30の信号処理回路40
を介してA/D変換器31に供給する。また、前記入出
力インタフェース32には図示しないキースイッチのオ
ン/オフ信号が供給され、更に図示しない車速センサの
アナログ信号がA/D変換器31に供給されるようにな
っている。
また、内燃機関10には燃料タンク41から蒸発する蒸
発燃料(ベーパ)が大気中に逃げるのを防止するエバポ
パージシステムか設けられている。
このシステムはチャコールキャニスタ42.及びパージ
手段M3としての電気式負圧切換弁(VSV)43を備
えている。チャコールキャニスタ42は燃料タンク41
の上底とベーパ捕集管44で結ばれ、燃料タンク41か
ら蒸発するベーパを吸着する。VSV43はチャコール
キャニスタ42に吸着されたベーパを吸気通路11のス
ロットル弁12の下流に戻すベーパ還流管45の途中に
設けられた開閉弁であり、VSV43は電子制御回路3
0からの電気信号を受けて開閉する電磁弁である。
以上のような構成において、図示しないキースイッチが
オンされると、電子制御回路30か通電されてプログラ
ムか起動し、各センサからの出力を取り込み、インジェ
クタ15やその他のアクチュエータを制御する。
電子制御回路30は、例えばマイクロコンピュータを用
いて構成され、前述のA/D変換器31、入出力インタ
フェース32.CPU33の他にROM34.RAM3
5.キースイッチのオフ後も情報の保持を行うバックア
ップRAM36゜クロック(CLK ) 37等か設け
られており、これらはバス38で接続されている。
この電子制御回路30において、ダウンカウンタ、フリ
ップフロップ、及び駆動回路を含む噴射制御回路39は
燃料噴射弁15を制御するためのものである。即ち、吸
気圧力と機関回転数とから演算された基本噴射量Tpを
機関の運転状態で補正した燃料噴射量TAIJか演算さ
れると、燃料噴射量TAUか噴射制御回路39のダウン
カウンタにプリセットされると共にフリップフロップも
セットされて駆動回路か燃料噴射弁15の付勢を開始す
る。他方、ダウンカウンタかクロック信号(図示せず)
を計数して最後にそのキャリアウド端子が“1”レベル
になった時に、フリップフロップがリセットされて駆動
回路は燃料噴射弁15の付勢を停止する。つまり、前述
の燃料噴射量TAUだけ燃料噴射弁15は付勢され、し
たがって、燃料噴射量TALIに応じた量の燃料が内燃
機関lOの燃焼室に送り込まれることになる。
次に本発明装置の一実施例の制御プログラムについて説
明する。
電子制御回路30は一定周波数でデユーティ比か変化す
るパルス信号をVSV43に供給し、このパルス信号の
ハイレベル期間にVSV43を開成する。つまり、パー
ジされるベーパ量はこのパルス信号のデユーティ比DP
Gに比例する。
第3図はパージ補正手段M6としての■SV制御ルーチ
ンの一実施例のフローチャートを示す。
このルーチンは、前提条件としてフィードバック補正係
数FAFの平均値FAFavが0.95<FAFa■〈
1.05を満足しているときに例えばtsec毎の割込
みで実行される。ただし、vSv制御の実行条件が一度
成立されば、その後、この前提条件が不成立となっても
このルーチンの実行は妨げられない。
同図中、ステップ50ではフィードバック制御条件が成
立するかどうかを判別する。ここで、冷却水温が低いと
き、又は始動時、又は高負荷走行時、又はフューエルカ
ット時等のフィードバック制御条件が成立しない場合に
はステップ51でパージのデユーティ比DPGを零とし
てパージを停止させる。
ステップ50でフィードバック条件か成立する場合には
パージ条件が成立するかどうかを判別しくステップ52
)、始動後30秒経過してない、又はアイドルスイッチ
かオンして5秒経過してない、又は車速か2km/h未
満、又は吸気温か45℃未満等のパージ条件が成立しな
い場合にはステップ51に進み、デユーティ比DPGを
零とする。
フィードバック条件及びパージ条件が成立すると、フィ
ードバック補正係数FAFO値が1.0を越えるかどう
かを判別しくステップ53)、FAFO値が1.0を越
えていれば○、センサ28の出力がリーンを指示してい
るかどうかを判別する(ステップ54)。ここでリーン
の場合にはデユーティ比DPGの値を所定値aだけ増加
させる(ステップ55)。上記所定値aは例えばデユー
ティ比DPGの10%に相当する値である。上記ステッ
プ54で02センサ出力かリッチであればステップ56
に進みデユーティ比DPGの値を維持する。
つまり、フィードバック補正係数FAFの値が1.0以
上で燃料噴射量を増量制御するリーン側にあり、かつ0
2センサ出力がリーンを指示してFAFの値が更にリー
ン側に向かっているときにのみデユーティ比DPGを所
定値aだけ増加させてパージ量を増加させる。
ステップ53てフィードバック補正係数FAFの値が1
.0未満の場合、FAFの値を所定値KFAFLと比較
する(ステップ57)。所定値KFAFLは例えば0.
95であり、FAFO値が所定値KFAFL以上つまり
0.95≦FAF≦1.0の場合にはステップ56に進
んでデユーティ比DPGの値を維持す−る。またFAF
の値が所定値KFAFL未溝の場合には 0.センサ2
8の出力がリッチを指示しているかどうかを判別しくス
テップ58)、リーンの場合にはステップ56に進んで
デユーティ比DPGの値を維持する。
上記ステップ58で0.センサ出力がリッチであればス
テップ59に進みデユーティ比DPGの値を所定値すだ
け減少させる(ステップ59)。
この所定値すは例えばデユーティ比DPGの2%に相当
する値である。
つまり、フィードバック補正係数FAFの値が所定値K
FAFL未満で燃料噴射量を減量制御するリッチ側にあ
り、かつ○、センサ出力かリッチを指示してFAFの値
が更にリッチ側に向かっているときにのみデユーティ比
DPGを所定値すだけ減少させてパージ量を減少させて
いる。
第4図はパージ補正量計算ルーチンの一実施例のフロー
チャートを示す。このルーチンは64m5ec毎の割込
みで実行される。
同図中、ステップ60ではフィードバック制御条件が成
立するかどうかを判別する。ここで、冷却水温が低いと
き、又は始動時、又は高負荷走行時、又1;!フユ一エ
ルカツト時等のフィードバック制御条件が成立しない場
合にはステップ61でパージによる燃料噴射量の補正量
つまりパージ補正量に’PGを零とする。このパージ補
正量KPGは基準アイドル回転数(例えば600 rp
m)における補正量である。
ステップ60でフィードバック条件が成立する場合には
パージ条件が成立するかどうかを判別しくステップ62
)、始動後30秒経過してない、又はアイドルスイッチ
かオンして5秒経過してない、又は車速か2km/h未
満、又は吸気温か45°C未満等のパージ条件成立しな
い場合にはステップ61に進み、パージ補正量に’PC
を零とする。
フィードバック条件及びパージ条件が成立すると、フィ
ードバック補正係数FAFの値が1.0未満かどうかを
判別しくステップ63)、FAFの値が1.0未満であ
れば0.センサ28の出力がリッチを指示しているかど
うかを判別する(ステップ64)。ここでリッチの場合
にはパージ補正量KPGO値を所定値Cだけ増加させる
(ステップ65)。上記所定値Cは例えば4μsecに
相当する値である。上記ステップ64で02センサ出力
がリーンてあればステップ66に進みパージ補正量KP
Gの値を維持する。
つまり、フィードバック補正係数FAFの値が1.0未
満で燃料噴射量を減量制御するリッチ側にあり、かつO
,センサ出力かリッチを指示してFAFの値が更にリッ
チ側に向かっているときにのみパージ補正量KPGを所
定値aたけ増加させて燃料噴射量を減少させる。
ステップ63てフィードバック補正係数FAFの値が1
.0以上の場合、FAFO値を所定値KFAFHと比較
する(ステップ67)。所定値KFAFHは例えば1.
05であり、FAFの値が所定値KFAFH以下、つま
り1.0≦FAF≦1.05の場合にはステップ66に
進んでパージ補正量KPGO値を維持する。またFAF
O値が所定値KFAFHを越える場合には0.センサ2
8の出力がリーンを指示しているかどうかを判別しくス
テップ68)、リッチの場合にはステップ66に進んで
パージ補正量KPGの値を維持する。
上記ステップ68で○、センサ出力かリーンであればス
テップ69に進み、パージ補正量KPGの値を所定値d
だけ減少させる(ステップ69)。
この所定値dは例えば4μsecに相当する値である。
つまり、フィードバック補正係数FAFの値が所定値K
FAFHを越え燃料噴射量を増量制御するリーン側にあ
り、かつO,センサ出力かリーンを指示してFAFO値
が更にリーン側に向かっているときにのみパージ補正量
KPGを所定値dだけ減少させて燃料噴射量を増加させ
ている。
第5図は演算手段M4としての燃料噴射量計算ルーチン
の一実施例のフローチャートを示す。
同図中、ステップ71では吸気圧力PM及び機関の回転
数NEに基づいて基本燃料噴射量Tpを算出する。次に
この基本燃料噴射量Tpと、フィードバック補正係数F
AFと、定数にとで次式により燃料噴射量τを求める(
ステップ72)。
r=TpXFAFxK このステップ72が噴射量補正手段M5に対応する。
更に、上記燃料噴射量τとパージ補正量KPGと、基準
アイドル回転数NE、と、回転数NEとで次式により実
際の燃料噴射量TAUを求める。
TAU=r−(KPGxNE、/NE)上記VSV制御
ルーチン及びパージ補正量計算ルーチンによって、第6
図に示す如く、フィードバック補正係数FAFか所定値
KFAFL未溝の領域ではデユーティ比DPGは減少さ
れ、パージ補正量KPGは増加される。フィードバック
補正係数FAFがKFAFL以上で1.0未満の領域で
はデユーティ比DPGは維持され、パージ補正量KPG
は増加される。
また、フィードバック補正係数FAFが1.0以上で所
定値KFAFH以下の領域ではデユーティ比DPGは増
加され、パージ補正量KPGは維持される。フィードバ
ック補正係数FAFがKFAFHを越える領域ではデユ
ーティ比DPGは増加され、パージ補正量KPGは減少
される。
ここで、ベーパ発生か小でチャコールキャニスタ42内
のベーパ量か少ない場合には第7図に示す如く、実線I
aで示すフィードバック補正係数FAFの値が1.0を
越え、かつ02センサ出力かリーンを指示するとき(実
線Ibは空燃比A/Fを示す)にデユーティ比DPGが
増加され、実線Icに示すパージ流量は増大してチャコ
ールキャニスタ42内のベーパか放出される。この場合
はベニパ濃度か低いためにフィードバック補正係数FA
Fか所定値KFAFL未満となることはなく、FAFが
1.0以上のときにデユーティ比DPGっまりパージ流
量はとんとん増大する。また、フイードバック補正係数
FAFが所定値KFAFHを越えることはほとんどなく
、パージ補正量KPGはほとんど増加せず、TAU補正
量FPURGFPURGE=KPGXNE、/NE は実線Idに示す如くほとんど増加せず、低い値を維持
する。
また、ベーパ発生が大でチャコールキャニスタ42内の
ベーパ量が多すぎる場合には第8図に示す如く、実線I
[aで示すフィードバック補正係数FAFの値が1.0
を越え、かつ0.センサ出力かリーンを指示するとき(
実線IIbは空燃比A/Fを示す)にデユーティ比DP
Gが増加され、実線I[cに示すパージ流量は増大して
チャコールキャニスタ42内のベーパが放出される。こ
の場合はベーパ濃度が高いかフィードバック補正係数F
AFが1.0以上のときにデユーティ比DPGつまりパ
ージ流量は増大する。また、フィードバック補正係数F
AFが1.0未満で、かつO,センサ出力がリッチを指
示するときにパージ補正量KPGつまりTAU補正量F
PURGEはIIdに示す如くどんどん増加する。しか
し、ベーパ濃度が高いためにフィードバック補正係数F
AFが所定値KFAFL未満でO!センサ出力がリッチ
となったときデユーティ比つまりパージ流量は減少され
、これによってパージ補正量KPGつまりTAU補正量
の増加か規制される。
このように、フィードバック補正係数FAFの値がリー
ン側に向かうときパージ量の増加を許可し、リッチ側に
向かうときパージ量の減少を許可するため、パージ量は
フィードバック補正係数FAFの値が理論空燃比に向か
って変化するように増加又は減少され、上記パージ量の
過補正が防止される。また、フィードバック補正係数F
AFの値がリッチ側からリーン側に向かうときはパージ
量の減少か許可されないため、パージ量か不要に減少さ
れず、それたけチャコールキャニスタ42内の蒸発燃料
を速く処理できると共に燃費を向上できる。
また、第6図に示す如く、フィードバック補正係数FA
Fが1.0以上でリーン側にずれているときはデユーテ
ィ比つまりパージ量をなるだけ増加させ、FAFが1.
0未満でリッチ側にずれているときはパージ補正量KP
Gをなるだけ増加させて空燃比を理論空燃比に維持して
いるため、可及的にパージ量を増大でき、これによって
燃費を向上できる。
なお、上記第3図のVSV制御ルーチンはアイドルスイ
ッチがオンしているとき実行され、アイドルスイッチが
オフしているときは機関回転数NE及び吸気圧力からマ
ツプを参照してデユーティ比DPGを求め、この場合に
は吸入空気量か多いのでパージ補正量計算は実行せずに
フィードバック補正係数のみで対応している。しかし、
これに限らず、アイドルスイッチオフ時にも第3図、第
4図夫々のvSv制御ルーチン、パージ補正量計算ルー
チンを実行しても良く、上記実施例に限定されない。
〔発明の効果〕
上述の如く、本発明の内燃機関の蒸発燃料処理制御装置
によれば、パージ量の過補正を防止し応答性を向上でき
、パージ量が不要に減少されないので蒸発燃料を速く処
理できると共に燃費か向上し、実用上きわめて有用であ
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の原理図、第2図は本発明装置を適用し
た内燃機関の一実施例の構成図、第3図はvSv制御ル
ーチンのフローチャート、第4図はパージ補正量計算ル
ーチンのフローチャート、第5図は燃料噴射量計算ルー
チンのフローチャート、第6図はフィードバック補正係
数とデユーティ比、パージ補正量大々の関係を示す図、
第7図、第8図夫々は本発明の装置による制御動作を示
すタイムチャートである。 Ml・・・内燃機関、M2・・・検出手段、M3・・・
パージ手段、M4・・・演算手段、M5・・・噴射量補
正手段、M6・・・パージ補正手段、Ml・・・禁止手
段、14・・・圧力センサ、15・・・燃料噴射弁、2
8・・・02センサ、30・・・電子制御回路、42・
・・チャコールキャニスタ、43・・・電気式負圧切換
弁(VSV)、50〜7 3・・・ステップ。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 内燃機関の運転状態を検出する検出手段と、燃料系内で
    発生した蒸発燃料を吸気系に放出するパージ手段と、 該検出手段の検出信号に応じて該内燃機関に供給する燃
    料噴射量を演算する演算手段と、 該検出手段の検出信号に応じて吸入混合気の空燃比を理
    論空燃比となるよう空燃比フィードバック補正係数を可
    変して該演算手段で演算する燃料噴射量を補正する噴射
    量補正手段と、 該空燃比フィードバック補正係数に応じて該パージ手段
    が放出する蒸発燃料の放出量を補正して該空燃比フィー
    ドバック補正係数の値が所定領域内となるよう制御する
    パージ補正手段とを有する内燃機関の蒸発燃料処理制御
    装置において、該空燃比フィードバック補正係数の値が
    所定領域外にあり、かつ該検出手段の検出信号から該空
    燃比フィードバック補正係数の値が所定領域に向かって
    いると判断されたとき該パージ補正手段による放出量の
    補正を禁止する禁止手段とを有することを特徴とする内
    燃機関の蒸発燃料処理制御装置。
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