JPH06257491A

JPH06257491A - エンジンの空燃比制御装置

Info

Publication number: JPH06257491A
Application number: JP7087893A
Authority: JP
Inventors: Akio Inoue; 秋夫井上
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1993-03-04
Filing date: 1993-03-04
Publication date: 1994-09-13

Abstract

(57)【要約】【目的】吸気通路への蒸発燃料導入中に負荷が投入さ
れた時にエンジン回転数を高めるよう吸入空気量を増量
補正することによって空燃比がリーン側に変動すうのを
防止し、エンジン回転のハンチングを防止する。【構成】負荷投入時のバイパスエア増量補正を要求補
正量を分割する形で段階的に行い、しかも、蒸発燃料導
入量に応じて分割のパターンを変える。その際、蒸発燃
料導入量が多いか少ないかは空燃比フィードバック補正
値によって判定する。そして、蒸発燃料導入量が少ない
ときは要求補正量を例えば２分割した第１の分割パター
ン（ｂ）で増量補正を行い、蒸発燃料導入量が多いとき
は分割数を増やすか（ｃ）、あるいは前段側の時間（Ｔ
₂）を長くする第２の分割パターンで増量補正を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、エンジンのエアコン等
の負荷がかかった時に例えばスロットルバルブあを迂回
するバイパスエア量を増量してアイドル回転数を高める
アイドル回転数制御装置を備え、かつ、例えばバイパス
エア供給位置の下流に燃料タンク内の蒸発燃料を導入す
る蒸発燃料導入装置を備えたエンジンの空燃比制御装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般にエンジンでは予め設定された運転
領域において排気ガスの酸素濃度からシリンダ内に導入
される混合気の空燃比を検出し、燃料噴射量の制御によ
って空燃比を目標空燃比に収束させる空燃比フィードバ
ック制御が行われている。また、通常、エンジンにはス
ロットルバルブを迂回するバイパスエア量の調整によっ
てアイドル時のエンジン回転数を目標回転数に制御する
アイドル回転数制御装置（ＩＳＣ）が設けられ、また、
それとは別に、所定の蒸発燃料供給条件が成立した時に
燃料タンク内の蒸発燃料を吸気通路に導入する蒸発燃料
導入装置が設けられる。

【０００３】また、上記アイドル回転数制御装置は、特
開昭６１−１６９６４２号公報に記載されているように
エアコン等の負荷が投入された時にバイパスエア量を増
量しアイドル回転数を高めるよう構成されるのが普通で
ある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】バイパスエア等によっ
て吸入空気量を調整しアイドル回転数を目標回転数に制
御するアイドル回転数制御装置を備えたエンジンにおい
て上記のようにエアコン等の負荷が投入された時に吸入
空気量を増量しアイドル回転数を高めるような制御を行
う場合に、従来の装置では、吸気通路に蒸発燃料が導入
され蒸発燃料導入量を含んだ燃料量がベースとなってエ
ンジンの空燃比が制御されているところに、エアコン等
の負荷の投入に伴って吸入空気量が増量されると、吸気
管内圧力が上昇することによって蒸発燃料導入量が減少
し、そのため、空燃比が大きく変動してオーバーリーン
となりエンジン回転にハンチングが発生するという問題
があった。

【０００５】本発明はこのような問題点に鑑みてなされ
たものであって、蒸発燃料導入中に負荷が投入された時
に、エンジン回転数を高めるよう吸入空気量が増量され
ることによってエンジンの空燃比がリーン側に大きく変
動するのを防ぎ、特にアイドル時のオーバーリーンを防
止してエンジン回転にハンチングが生ずるのを防止する
ことを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、エンジンに加
わる負荷を検出して、負荷検出時には吸入空気量調整手
段を吸入空気量増量側に制御し、また、所定の蒸発燃料
供給条件が成立し蒸発燃料導入手段によって吸気通路の
吸入空気量調整位置の下流に燃料タンク内の蒸発燃料が
導入されている状態で負荷投入が検出された時には、蒸
発燃料非導入時に対して負荷検出初期の吸入空気量増量
の要求制御量に達するまでの増量速度すなわち時間あた
りの制御量を小さくするようエンジンの空燃比制御装置
を構成したものであり、この構成により、蒸発燃料導入
中にエアコン等の負荷が投入された時の吸入空気量増量
による蒸発燃料導入量の急減を抑制し空燃比がリーン側
へ大きく変動するのを防止した。

【０００７】特にエンジンがアイドル状態にある時には
空燃比変動が生じ易いことから、吸入空気量増量側への
制御量を徐々に増大させる上記制御はアイドル時に行う
ようにするのがよい。。

【０００８】また、本発明の制御装置は、例えば空燃比
フィードバック補正値に基づく判定によって吸気通路に
導入される蒸発燃料の導入量を検知し、蒸発燃料の導入
量に応じて吸入空気量増量側への制御量の増大速度を変
更するよう構成するのがよく、それによって蒸発燃料導
入量の空燃比変動への実質的な影響の度合に応じた精度
の良い制御が可能となる。

【０００９】図１は本発明の全体構成を示す。

【００１０】

【作用】アイドル時等にエアコン等の負荷が投入される
と、その負荷投入が検出され、エンジン回転数が目標回
転数に収束するよう吸入空気量調整手段（アイドル回転
数制御装置等）が吸入空気量増量側に制御される。そし
て、吸気通路の吸入空気量調整位置の下流に蒸発燃料が
導入されいる状態で負荷投入が検出された時には、その
負荷検出の初期において吸入空気量が急に増大しないよ
う前記吸入空気量調整手段の吸入空気量増量側への制御
の制御量が要求制御量に達するまで徐々に増大するよう
にされ、それによって、吸入空気量の増大による蒸発燃
料導入量の急減による空燃比の大幅なリーン化が防止さ
れ、エンジン回転数にハンチングが生ずるのが防止され
る。

【００１１】また、蒸発燃料導入量が例えば空燃比フィ
ードバック補正値に基づく判定によって検知され、蒸発
燃料導入量に応じて負荷検出初期の吸入空気量の増量速
度が変更されることによって、蒸発燃料導入量の空燃比
変動に対する実質的な影響の度合に応じた適正な制御が
行われ、空燃比変動が確実に抑制される。

【００１２】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。

【００１３】図２は本発明の一実施例の全体システムを
示す。図において、１は火花点火式エンジンのエンジン
本体であり、シリンダ２と、該シリンダ２内を往復動す
るピストン３と、シリンダ２の上部を覆うシリンダヘッ
ド４とで構成されている。シリンダヘッド４にはシリン
ダ２側に燃焼室５が形成され、また、該燃焼室５に開口
する吸気ポート６および排気ポート７が形成され、吸気
ポート６には吸気弁８が、また、排気ポート７には排気
弁９が配置されている。吸気弁８および排気弁９は図示
しない動弁機構を介してクランク角同期で駆動され吸気
弁８および排気弁９を所定タイミングで開閉する。そし
て、シリンダヘッド４の吸気ポート６上流には吸気通路
１０が接続され、排気ポート７下流には排気通路１１が
接続されている。

【００１４】吸気通路１０には該吸気通路１０を絞るこ
とによって吸入空気量を調整するスロットルバルブ１２
が設けられるとともに、該スロットルバルブ１２の直下
流にサージタンク１３が設けれら、さらに、シリンダヘ
ッド４への接続部には吸気ポート６に向けて燃料を噴射
する燃料噴射弁１４が設けられている。そして、吸気通
路１０にはスロットルバルブ１２上流から分岐しスロッ
トルバルブ１２を迂回してサージタンク１３上流で再び
吸気通路１０に合流するバイパス通路１５が設けられ、
該バイパス通路１５にはバイパスエア量を調整してアイ
ドル時のエンジン回転数を目標アイドル回転数に制御す
るアイドル回転数制御（ＩＳＣ）のための制御バルブ１
６が配置されている。また、吸気通路１０には上記バイ
パス通路１５の分岐位置の上流にエアフローセンサ１７
が設けられ、また、吸気温センサ１８が設けられてい
る。そして、吸気通路１０の入口にはエアクリーナ１９
が接続されている。

【００１５】吸気通路１０には、また、サージタンク１
３の部分に蒸発燃料導入通路２０が接続されている。こ
の蒸発燃料導入通路２０は、燃料タンク２１内の蒸発燃
料を吸着（トラップ）するキャニスタ２２に連通するも
のであって、該通路２０にはパージ用のソレノイドバル
ブ２３が配置されている。ソレノイドバルブ２３が開く
と、キャニスタに吸着された蒸発燃料がパージされて吸
気通路１０に導入される。

【００１６】排気通路１１には排気ガス浄化用の触媒装
置２４が接続され、また、排気ガス中の酸素濃度を検出
するＯ₂センサ２５が触媒装置２４上流に設けられてい
る。また、エンジン本体１にはエンジン冷却水の水温を
検出する水温センサ２６が設けられ、点火用のディスト
リビュータ２７にはエンジン回転信号を取り出す回転セ
ンサ２８が付設され、スロットルバルブ１２にはスロッ
トル全閉を検出するアイドルスイッチ２９が付設されて
いる。

【００１７】エンジンは電気式コントロールユニット
（ＥＣＵ）３０を備えている。ＥＣＵ３０には、回転セ
ンサ２８，エアフローセンサ１７，吸気温センサ１８，
アイドルスイッチ２９，水温センサ２６，Ｏ₂センサ２
５等からエンジン運転状態を示す各種信号が入力され
る。ＥＣＵ３０はこれら各種信号に基づいて燃料噴射
量，バイパスエア量，蒸発燃料導入条件等の演算・判定
を行い、燃料噴射弁１４，ＩＳＣバルブ１６，ソレノイ
ドバルブ２３等をそれぞれ制御する。

【００１８】燃料噴射量はエンジン回転数と吸入空気量
を基に基本噴射量が演算され、それに水温補正等の各種
補正が加えられる。また、Ｏ₂センサ２５の出力から空
燃比が判定され、この空燃比が目標空燃比に近付くよう
燃料噴射量に空燃比フィードバック補正が加えられる。
また、バイパスエア量はアイドル時にエンジン回転数が
目標アイドル回転数に収束するよう制御される。また、
蒸発燃料の導入は所定の蒸発燃料導入条件が成立するエ
ンジン運転状態において実行される。

【００１９】また、ＥＣＵ３０には車両用エアコン３１
からエアコンスイッチ信号が入力される。そして、エア
コンスイッチがＯＮ（エアコン投入）という時には、ア
イドル回転数を高くするようバイパスエア量が増量補正
される。その際、バイパスエアの増量補正は、図３に示
すように要求補正量を分割する形で段階的に行われ、し
かも、蒸発燃料導入量（キャニスタトラップ量）に応じ
てその分割のパターンが変更される。すなわち、負荷
（エアコン等）が投入された時のバイパスエア（補正エ
ア）増量補正の分割パターンは、蒸発燃料導入量が少な
い時と多い時とで図３の（ｂ）と（ｃ）、あるいは
（ｂ）と（ｄ）に変更される。図３において（ｅ）は負
荷のＯＮ・ＯＦＦ信号を示し、（ｂ）は蒸発燃料導入量
が少ない時の分割パターンを示し、（ｃ）は蒸発燃料導
入量が多い時の分割パターンを示す。また、（ｄ）は蒸
発燃料導入量が多い時の他の手法による分割パターンを
示す。そして、（ａ）は負荷投入時のバイパスエア増量
補正をこのように段階的に行った時の空燃比（Ａ／Ｆ）
およびエンジン回転数（Ｎｅ）の変化を示す。また、図
４は負荷投入時にバイパスエアを要求量まで一揆に増量
補正した場合の空燃比（Ａ／Ｆ）およびエンジン回転数
（Ｎｅ）の変化を比較のため示している。図４において
（ｃ）は負荷のＯＮ・ＯＦＦ信号であり、（ｂ）は補正
パターン、（ａ）は空燃比（Ａ／Ｆ）およびエンジン回
転数（Ｎｅ）の変化である。

【００２０】蒸発燃料導入量が多いか少ないかは空燃比
フィードバック補正の補正値（ＣＦＢ）が大きいか小さ
いかによって判定される。すなわち、蒸発燃料導入量が
多いとＣＦＢは大きく、蒸発燃料導入量が少ないときは
ＣＦＢは小さいことから、ＣＦＢが所定値以上かどうか
によって蒸発燃料導入量の判定がなされる。そして、蒸
発燃料導入量が少ないときは図３の（ｂ）のように要求
補正量を例えば２分割して２段階に補正を行う第１の分
割パターンで負荷投入時のバイパスエア増量補正が行わ
れ、蒸発燃料導入量が多いときは図３の（ｃ）のように
分割数を増やして多段階補正にするか、あるいは、図３
の（ｄ）のように例えば２分割のまま前段側の補正の時
間（Ｔ₂）を（ｂ）の場合のそれ（Ｔ₁）より長くする第
２の分割パターンでバイパスエア増量補正が行われる。
なお、蒸発燃料導入量が少ない時の分割補正は２分割に
限るものではなく、３分割等でももよい。

【００２１】負荷投入時にバイパスエアの増量補正を一
揆に行ったのでは、図４の（ａ）に示すように空燃比が
大きくリーン側に変動しエンジン回転にハンチングが発
生するが、上記のように負荷投入時にバイパスエア増量
補正を蒸発燃料導入量に応じた分割パターンで実行した
場合は、図３の（ａ）に示すように空燃比の変動が小さ
くなり回転ハンチングが発生しない。

【００２２】図５は上記実施例におけるＩＳＣ制御のフ
ローチャートである。このフローチャートはＳ１〜Ｓ１
０のステップからなるもので、スタートすると、まず、
Ｓ１でエンジン回転数，アイドルスイッチ信号，負荷Ｏ
Ｎ・ＯＦＦ信号，パージ実行判定信号等の各種信号を読
み込む。そして、Ｓ２でアイドル時かどうかを判定し、
アイドル時でなければそのままリターンする。

【００２３】Ｓ２の判定でアイドル時というときは、Ｓ
３で負荷信号がＯＦＦからＯＮへ変わったかどうかを判
定する。そして、負荷がＯＦＦからＯＮに変わった、つ
まり今回負荷が投入されたというときは、Ｓ４へ進ん
で、パージ実行中かどうかを判定する。

【００２４】Ｓ４の判定でパージ実行中でないというと
きは、Ｓ５へ進み、通常のアイドルアップのためのバイ
パスエア（補正エア）の増量補正を実行する。

【００２５】また、Ｓ４の判定でパージ実行中というと
きは、Ｓ６でＣＦＢが所定値以上かどうかを判定する。
そして、ＣＦＢが所定値以上でないときは、蒸発燃料導
入量が少ないということでＳ７へ進んで図３の（ｂ）に
示す第１の分割パターンでバイパスエア増量補正を実行
する。また、ＣＦＢが所定値以上というときは、蒸発燃
料導入量が多いということでＳ８へ進んで図３の（ｃ）
または（ｄ）に示す第２の分割パターンでＩＳＣのバイ
パスエア増量補正を実行する。

【００２６】Ｓ５，Ｓ７あるいはＳ８のいずれかでバイ
パスエア増量補正を実行した後はＳ９へ進む。また、Ｓ
３の判定がＮＯというときは、負荷が投入されていない
か、あるいは前回以前から負荷投入状態に入っていると
いうことで、この場合は直接Ｓ９へ進む。

【００２７】Ｓ９では、エンジン回転数が目標アイドル
回転数に収束しているかどうかを判定する。そして、目
標アイドル回転数に収束していなければＳ１０でＩＳＣ
により回転数のフィードバック補正を実行し、リターン
する。また、Ｓ９の判定でエンジン回転数が目標アイド
ル回転数に収束したというときはそのままリターンす
る。

【００２８】なお、上記実施例においては負荷投入時に
バイパスエアの増量補正によってアイドルアップを行う
よう構成したものを説明したが、本発明は負荷投入時に
スロットルバルブによって直接吸入空気量を増量する場
合の制御にも適用することができる。

【００２９】また、本発明はＩＳＣによる回転数制御領
域をアイドル以外の低負荷域まで広げたものに対しても
適用することができる。

【００３０】

【発明の効果】本発明は以上のように構成されているの
で、吸気通路への蒸発燃料導入中にエアコン等の負荷が
投入された時にエンジン回転数を高めるよう吸入空気量
を増量補正することによって空燃比がリーン側へ大きく
変動するのを防ぐことができ、特に、空燃比が変動しや
すいアイドル時のオーバーリーンを防止することができ
て、エンジン回転にハンチングが生ずるのを防止するよ
うにできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の全体構成図

【図２】本発明の一実施例のシステム図

【図３】本発明の一実施例の制御特性を示すタイムチャ
ート

【図４】比較例の制御特性を示すタイムチャート

【図５】本発明の一実施例の制御を実行するフローチャ
ート

【符号の説明】

１エンジン本体１０吸気通路１５バイパス通路１６制御バルブ（ＩＳＣバルブ）２０蒸発燃料導入通路２１燃料タンク２２キャニスタ２３ソレノイドバルブ（パージ用）２５Ｏ₂センサ２９アイドルスイッチ３０コントロールユニット（ＥＣＵ）３１エアコン（負荷）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｆ０２Ｄ 43/00 Ｍ 7536−3Ｇ 45/00 ３０１Ｌ 7536−3ＧＦ０２Ｍ 25/08 ３０１Ｈ 7314−3Ｇ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】エンジンに加わる負荷を検出する負荷検
出手段と、エンジンへの吸入空気量を調整する吸入空気
量調整手段と、前記負荷検出手段の出力を受け負荷検出
時に前記吸入空気量調整手段を吸入空気量増量側に制御
する増量制御手段と、所定の蒸発燃料供給条件が成立し
た時に吸気通路の前記吸入空気量調整手段による調整位
置の下流に燃料タンク内の蒸発燃料を導入する蒸発燃料
導入手段と、該蒸発燃料導入手段による蒸発燃料の導入
を検出する蒸発燃料導入検出手段と、該蒸発燃料導入検
出手段および前記負荷検出手段の各出力を受け蒸発燃料
導入時には蒸発燃料非導入時に対して前記増量制御手段
による負荷検出初期の吸入空気量増量の要求制御量に達
するまでの増量速度を小さくする増量速度設定手段を備
えたことを特徴とするエンジンの空気量制御装置。
【請求項２】前記増量速度設定手段はエンジンがアイ
ドル状態にある時に作動するものとした請求項１記載の
エンジンの空燃比制御装置。
【請求項３】吸気通路に導入される蒸発燃料の導入量
を検知する蒸発燃料導入量検知手段と、該蒸発燃料導入
量検知手段の出力を受け該蒸発燃料の導入量に応じて前
記増量速度設定手段による吸入空気量増量側への制御の
制御量の増大速度を変更する設定速度変更手段を設けた
請求項１記載のエンジンの空燃比制御装置。