JPH09287503A

JPH09287503A - 蒸発燃料処理装置を備える内燃機関の空燃比制御装置

Info

Publication number: JPH09287503A
Application number: JP10165896A
Authority: JP
Inventors: Noriyuki Abe; 典之阿部
Original assignee: Unisia Jecs Corp
Current assignee: Hitachi Unisia Automotive Ltd
Priority date: 1996-04-23
Filing date: 1996-04-23
Publication date: 1997-11-04

Abstract

(57)【要約】【課題】応答遅れの大きなパージバルブを用いる蒸発燃
料処理装置を備えた内燃機関において、キャニスタパー
ジ開始時及び終了時の空燃比変動を充分に抑制する。【解決手段】キャニスタパージ停止時の空燃比フィード
バック補正係数α、及び、キャニスタパージ時の補正係
数αをそれぞれ学習しておく。そして、キャニスタパー
ジ開始時又は停止時には（Ｓ31）、パージバルブの開閉
制御から所定のディレー時間が経過してから（Ｓ32，Ｓ
33）、補正係数αを前記学習された値にまでシフトさせ
る（Ｓ34）。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は蒸発燃料処理装置を
備える内燃機関の空燃比制御装置に関し、詳しくは、パ
ージ制御に伴う空燃比変動を高精度に補償するための技
術に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、燃料タンクから発生する蒸発
燃料を一時的にキャニスタに吸着させ、該キャニスタに
吸着された吸着燃料をスロットル負圧によりパージエア
と共に機関に吸入させて燃焼させる蒸発燃料処理装置が
知られている（実開平１−５８７６０号公報参照）。

【０００３】前記キャニスタパージは、蒸発燃料を余分
な燃料として機関に供給することになってしまうため、
空燃比フィードバック制御によって目標空燃比付近に復
帰させるのに要する応答期間内で、パージの開始時には
空燃比がリッチ化し、パージ終了時には空燃比がリーン
化することになってしまう。そこで、前記パージバルブ
の開閉制御に同期させて、空燃比フィードバック補正係
数を予め設定された値までシフトさせることで、空燃比
フィードバック制御の応答遅れを補って、バージ開始時
及び終了時の空燃比を安定化させる技術が提案されてい
る（特開平７−１３９３９８号公報参照）。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、パージバル
ブとして比較的応答の早いソレノイド式バルブを用いた
場合には、開閉制御に対して実際の開度が応答良く変化
するので、開閉制御に同期させて前記空燃比フィードバ
ック補正係数のシフトを実行させることで空燃比を安定
化させることができるが（図12参照）、大容量化等のた
めにパージバルブとして比較的応答の遅いステップモー
タ式バルブを使用した場合には、開閉制御に呼応して実
際にバルブが開閉するのに時間を要するため、開閉制御
に同期させて空燃比フィードバック補正係数をシフトさ
せると、補正の不適合によって一時的な空燃比ずれが発
生させてしまうことがあった（図８参照）。

【０００５】即ち、パージ開始時には、パージバルブが
開ききらない状態から、最終的な開度状態で得られるパ
ージエア量に適合する補正がなされることになり、予定
されるパージエア量よりも実際のパージエア量が少ない
ことによって空燃比をリーン化させてしまうことになり
（図８参照）、また、パージ終了時には、まだパージバ
ルブが完全に閉じてない状態であってパージエアが供給
されているにも関わらず、パージバルブが完全に閉じた
状態に適合する補正がなされることになってしまい、供
給されるパージエアによって空燃比をリッチ化させてし
まうことになっていた。

【０００６】本発明は上記問題点に鑑みなされたもので
あり、応答遅れが比較的大きなバルブを用いた場合であ
っても、パージ開始時，終了時等において空燃比を安定
化させ得る空燃比制御装置を提供することを目的とす
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】そのため請求項１記載の
発明は、図１に示すように構成される。図１において、
蒸発燃料処理装置は、燃料タンクから発生した蒸発燃料
をキャニスタに吸着捕集し、該キャニスタに吸着捕集し
た蒸発燃料をパージ通路を介して機関の吸気通路に吸入
させて燃焼させるよう構成されるものであり、パージ制
御手段は、前記パージ通路に介装されたパージバルブの
開閉を運転条件に応じて制御する。

【０００８】一方、燃料供給量補正手段は、前記パージ
制御手段による前記パージバルブの開閉制御状態の変化
に伴って発生する空燃比の変動を抑制するように、機関
への燃料供給量を予め設定された補正量に基づいて補正
する。ここで、応答補正手段は、前記パージ制御手段に
よる制御に対する前記パージバルブの動作遅れに応じ
て、前記パージ制御手段による制御に対して前記燃料供
給量補正手段による補正を遅らせる。

【０００９】かかる構成によると、パージ制御手段によ
る開閉制御に対して、パージバルブの開度が遅れをもっ
て変化するときに、かかる遅れに対応して燃料供給量の
補正を遅らせることで、燃料供給量の補正が早すぎるこ
とによる空燃比の変動を抑制する。請求項２記載の発明
では、機関吸入混合気の空燃比を検出する空燃比検出手
段と、該空燃比検出手段で検出される実際の空燃比を目
標空燃比に近づけるように、燃料供給量を補正するため
の空燃比フィードバック補正係数を設定する空燃比フィ
ードバック補正手段と、を備え、前記燃料供給量補正手
段が、前記パージ制御手段による前記パージバルブの制
御状態毎に前記空燃比フィードバック補正係数を学習
し、該学習値を予め設定された補正量として、前記パー
ジ制御手段による制御に応じて前記空燃比フィードバッ
ク補正係数を前記学習値にまでシフトさせる構成とし
た。

【００１０】かかる構成によると、例えばパージバルブ
が開制御されパージエアが供給されている状態で目標空
燃比を得るために必要とされる空燃比フィードバック補
正係数が学習され、閉状態から開制御されるときには、
開制御状態で要求されるであろう前記学習値のレベルに
まで空燃比フィードバック補正係数をフィードホワード
制御によってシフトさせるから、パージ開始による空燃
比変化を待って補正係数を徐々に要求レベルにまで変化
させる場合に比べ、目標空燃比への収束性を高めること
が可能となる。

【００１１】請求項３記載の発明では、前記応答補正手
段が、前記パージ制御手段による制御に対して前記燃料
供給量補正手段による補正を所定のディレー時間だけ遅
らせて実行させる構成とした。かかる構成によると、パ
ージバルブの開閉制御が行なわれても、該制御に同期さ
せて燃料供給量を補正するのではなく、開閉制御から所
定のディレー時間が経過してから燃料供給量の補正が行
なわれる。これにより、例えばパージバルブを全閉状態
から全開に開くときには、実際の開度がある程度開いて
から燃料供給量の補正を行なわせることができ、殆ど開
いていない状態での補正によって空燃比をリーン化させ
てしまうことを回避できる。

【００１２】請求項４記載の発明では、前記応答補正手
段が、前記パージバルブが前記パージ制御手段による目
標開度に到達するまでの時間に応じて、前記ディレー時
間を設定する構成とした。かかる構成によると、ディレ
ー制御によって最適な開度状態で補正を開始させること
ができる。

【００１３】請求項５記載の発明では、前記応答補正手
段が、前記パージ制御手段による前記パージバルブの開
度変化幅に応じて、前記ディレー時間を設定する構成と
した。かかる構成によると、開度変化幅が大きければそ
れだけ目標開度に達するまでの時間が長くなるから、実
際の開度変化の応答遅れ時間に対応するディレー時間の
設定を、簡易に実現できる。

【００１４】請求項６記載の発明では、前記応答補正手
段が、前記燃料供給量補正手段における燃料供給量の補
正量を、前記予め設定された補正量に向けて段階的に変
化させる構成とした。かかる構成によると、前記パージ
制御手段による開閉制御に対して応答遅れをもって徐々
にパージバルブの開度が変化するときに、徐々に変化す
るパージエア量に対応して燃料供給量を補正することが
可能になる。

【００１５】請求項７記載の発明では、前記応答補正手
段が、前記パージバルブが前記パージ制御手段による目
標開度に到達するまでの時間と補正量のシフト量とに基
づいて、補正量を段階的に変化させるときのステップ変
化量及び／又は制御周期を設定する構成とした。かかる
構成によると、応答遅れを持ってパージバルブの開度が
変化するときに、かかる応答遅れに対応する時間内で、
補正量を所期の値にまで確実にシフトさせることが可能
となる。

【００１６】請求項８記載の発明では、パージエアにお
ける燃料濃度を検出する濃度検出手段を備え、前記燃料
供給量補正手段が、前記濃度検出手段で検出されたパー
ジエアにおける燃料濃度に応じて補正量を段階的に変化
させるときのステップ変化量及び／又は制御周期を設定
する構成とした。かかる構成によると、１回当たりのス
テップ変化量が大き過ぎたり、ステップ変化を与える周
期が短すぎるために補正量の変化が急激になり、補正に
よって却って空燃比ずれを生じさせてしまうことを回避
できる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を説明
する。実施形態のシステム構成を示す図２において、内
燃機関１には、スロットルチャンバー２及び吸気マニホ
ールド３を介して空気が吸入される。前記スロットルチ
ャンバー２には、図示しないアクセルペダルと連動する
スロットル弁４が設けられていて、機関１の吸入空気量
を制御する。

【００１８】吸気マニホールド３のブランチ部には、各
気筒毎に電磁式燃料噴射弁５が設けられていて、図示し
ない燃料ポンプから圧送されプレッシャレギュレータに
より所定の圧力に制御された燃料を吸気マニホールド３
内に噴射供給する。前記燃料噴射弁５は、マイクロコン
ピュータを内蔵したコントロールユニット６から送られ
る噴射パルス信号に応じて間欠的に開駆動され、前記コ
ントロールユニット６で演算される噴射パルス信号のパ
ルス幅に応じて燃料供給量が制御されるようになってい
る。

【００１９】内燃機関１の各気筒には、それぞれ点火栓
７が設けられていて、これらには点火コイル８にて発生
する高電圧がディストリビュータ９を介して順次印加さ
れ、これにより、火花点火して混合気を着火燃焼させ
る。ここで、点火コイル８は、付設されたパワートラン
ジスタ10を介して高電圧の発生時期が制御されるように
なっている。

【００２０】前記スロットル弁４には、その開度ＴＶＯ
をポテンショメータによって検出するスロットルセンサ
11が付設されている。前記ディストリビュータ９に内蔵
されたクランク角センサ12からは、所定クランク角度毎
に検出信号が出力され、かかる検出信号に基づいて機関
回転速度Ｎｅを算出できるようになっている。

【００２１】また、機関１の冷却水ジャケットには、機
関温度を代表する冷却水温度Ｔｗを検出する水温センサ
13が設けられ、排気マニホールド14の集合部には、機関
１の吸入混合気の空燃比と密接な関係にある排気中の酸
素濃度を検出する酸素センサ15（空燃比検出手段）が設
けられ、更に、前記スロットルチャンバー２上流側の吸
気ダクト部には、機関１の吸入空気流量Ｑを検出するエ
アフローメータ16が設けられている。

【００２２】一方、前記機関１には、燃料タンク20の蒸
発燃料処理装置21が備えられている。前記蒸発燃料処理
装置21は、キャニスタ22内に充填された活性炭などの吸
着剤に、燃料タンク20内で発生した燃料の蒸発燃料を吸
着捕集させ、該吸着剤に吸着された燃料をパージし、該
パージエアをパージ通路23を介してスロットル弁４下流
側の吸気通路に供給するものである。

【００２３】前記キャニスタ22には、燃料タンク20内の
圧力が所定以上になったときに開くチェックバルブ25が
介装された蒸発燃料通路26を介して燃料タンク20内の蒸
発燃料が導入されるようになっており、また、前記パー
ジ通路23には、前記コントロールユニット６によって制
御されるステップモータ24ａをアクチュエータとして開
閉駆動されるパージバルブ24が介装されている。

【００２４】コントロールユニット６は、機関負荷、機
関回転速度Ｎｅ、冷却水温度Ｔｗ、更に、車速センサ17
で検出される車両の走行速度ＶＳＰなどの運転条件に基
づいて、パージバルブ24の目標開度を設定し、該目標開
度に応じて前記ステップモータ24ａを制御する。かかる
コントロールユニット６の機能が、パージ制御手段に相
当する。尚、目標開度の設定は、全閉，全開のいずれか
一方のみの設定であっても良いし、また、中間開度を設
定する構成であっても良い。

【００２５】ここで、前記キャニスタパージに対応しつ
つ行なわれるコントロールユニット６による空燃比フィ
ードバック制御の様子を、図３〜図５のフローチャート
に従って説明する。図３は燃料噴射量設定ルーチンを示
し、このルーチンは所定周期（例えば10msec) 毎に実行
される。

【００２６】ステップ１（図中ではＳ１と記す。以下同
様）では、エアフローメータ16によって検出された吸入
空気流量Ｑとクランク角センサ12からの信号に基づいて
算出した機関回転速度Ｎｅとに基づき、単位回転当たり
の吸入空気量に相当する基本燃料噴射量Ｔｐを次式によ
って演算する。Ｔｐ＝Ｋ×Ｑ／Ｎｅ（Ｋは定数）ステップ２では、水温センサ13によって検出された冷却
水温度Ｔｗ等に基づいて各種補正係数ＣＯＥＦを設定す
る。

【００２７】ステップ３では、後述する空燃比フィード
バック補正係数設定ルーチンにより設定された空燃比フ
ィードバック補正係数αを読込む。ステップ４では、バ
ッテリ電圧値に基づいて電圧補正分Ｔｓを設定する。こ
れは、燃料噴射弁５の電源であるバッテリ電圧変動によ
る噴射量変化を補正するためのものである。

【００２８】ステップ５では、最終的な燃料噴射量（燃
料供給量）Ｔｉを次式に従って演算する。Ｔｉ＝Ｔｐ×ＣＯＥＦ×α＋Ｔｓステップ６では、演算された燃料噴射量Ｔｉを出力用レ
ジスタにセットする。これにより、予め定められた機関
回転同期の燃料噴射タイミングになると、演算した燃料
噴射量Ｔｉのパルス巾をもつ駆動パルス信号が燃料噴射
弁５に与えられて、燃料噴射が行われる。

【００２９】次に、空燃比フィードバック補正係数設定
ルーチンを図４のフローチャートに従って説明する。こ
のルーチンは機関回転に同期して実行される。尚、空燃
比フィードバック補正手段としての機能は、コントロー
ルユニット６が前記図４のフローチャートに示すように
ソフトウェア的に備えている。ステップ11では、空燃比
フィードバック制御を実行すべき条件が成立しているか
否かを判別し、条件が成立していない場合には、ステッ
プ12へ進んで、空燃比フィードバック補正係数αに初期
値1.0 をセットして、本ルーチンを終了させる。

【００３０】一方、条件成立時には、ステップ13へ進
み、前記酸素センサ15の検出信号を読み込む。そして、
ステップ14では、前記読み込んだ酸素センサ15の検出信
号と、目標空燃比である理論空燃比に相当する値とを比
較することで、実際の空燃比が理論空燃比に対してリッ
チであるかリーンであるかを判別する。

【００３１】空燃比がリーンであるときには、ステップ
15へ進み、フラグＦ１に０をセットし、また、空燃比が
リッチであるときには、ステップ16へ進んで、前記フラ
グＦ１に１をセットする。ステップ17では、前記フラグ
Ｆ１が反転したか否かを判別することで、空燃比のリッ
チ→リーン反転或いはリーン→リッチ反転時であるか否
かを判別する。

【００３２】前記フラグＦ１の前回値と今回値とが同じ
で、継続的にリッチ或いはリーンであるときには、ステ
ップ18へ進む。ステップ18では、前記フラグＦ１を判別
して、現在の空燃比がリッチであるかリーンであるかを
判別し、リッチであれば、ステップ19へ進んで、補正係
数αを所定の積分分Ｉ_Rだけ減少させ、リーンであれ
ば、ステップ20へ進んで、補正係数αを所定の積分分Ｉ
_Lだけ増大させる。

【００３３】一方、ステップ17で空燃比の反転が判別さ
れたときには、ステップ21へ進み、前記フラグＦ１を判
別して、現在の空燃比がリッチであるかリーンであるか
を判別する。そして、リーン→リッチ反転時であれば、
ステップ22へ進んで、補正係数αを所定の比例分Ｐ_Rだ
け減少させ、リッチ→リーン反転時であれば、ステップ
23へ進んで、補正係数αを所定の比例分Ｐ_Lだけ増大さ
せる。

【００３４】空燃比反転時で補正係数αをステップ22又
は23で比例制御すると、ステップ24へ進み、補正係数α
の平均値α_AVを求める。ステップ25では、平均値α
_AVを、前記パージバルブ24の目標開度及び機関運転条件
（回転，負荷）毎に学習する。前記学習は、目標開度が
変化してから補正係数αが収束した段階での前記平均値
α_AVと、目標開度及び機関運転条件（回転，負荷）毎に
記憶されている学習値α_m（初期値1.0 ）との加重平均
値を、新たな学習値α_mとして更新することで行なわれ
る。

【００３５】例えば、パージバルブ24を全開と全閉との
いずれか一方に制御する場合には、負荷と回転とに応じ
た補正係数αのマップとして、パージバルブ24の全開時
用と全閉時用との２つを備える構成とすれば良い。次
に、補正係数シフト補正ルーチンを図５のフローチャー
トに従って説明する。尚、応答補正手段及び燃料供給量
補正手段としての機能は、前記図５のフローチャートに
示すように、コントロールユニット６がソフトウェア的
に備えている。

【００３６】ステップ31では、パージバルブ24の目標開
度が変化したか否かを判別する。そして、目標開度が変
化したときには、ステップ32へ進み、ディレー時間の設
定を行なう。ステップ33では、目標開度の変化に伴って
ステップモータ24ａの制御を開始してから、前記ディレ
ー時間だけ経過したか否かを判別し、前記ディレー時間
が経過してからステップ34へ進む。

【００３７】ステップ34では、変化後の目標開度に対応
して学習されている前記学習値α_mにまで、補正係数α
をシフトさせ、前記学習値α_mを初期値として変化後の
目標開度に対応する空燃比フィードバック制御が行なわ
れるようにする。例えば全閉から全開への制御時であれ
ば、ディレー時間経過後に補正係数αを学習値α_mにま
でステップ的に低下させることになり（図６参照）、逆
に、全開から全閉への制御であれば、ディレー時間経過
後に補正係数αを学習値α_mにまでステップ的に増大さ
せることになる。

【００３８】パージバルブ24の開度が変化してパージエ
ア量が変化すると、補正係数αの要求が変化し、空燃比
フィードバック制御によって徐々に要求される補正係数
αに収束することになるが、この場合、補正係数αが収
束するまでの間、空燃比がずれてしまうことになる（図
７参照）。そこで、予め開度毎に要求される補正係数α
の値を学習しておき、目標開度が変化したときには、変
化後の開度で要求されるものとして学習されている補正
係数αにまでシフトさせ、フィードバック制御の応答遅
れによる空燃比ずれの発生を抑制する。

【００３９】しかし、目標開度が変化しても、パージバ
ルブ24の開度が変化後の目標開度になるまでには応答遅
れがあるから、ステップモータ24ａの制御開始と同時に
補正係数αをシフトさせてしまうと、パージバルブ24の
開度が変化しないうちに、補正係数αだけを先にシフト
させてしまうことになる。例えば、パージバルブ24を全
開状態からある開度まで開く場合には、パージエアの供
給開始に伴う空燃比のリッチ化を抑制するために、補正
係数αをステップ的に減少させる必要があるが、パージ
バルブ24がまだ目標開度まで開いていない状態で、補正
係数αをシフトさせてしまうと、シフト制御によって空
燃比をリーン化させてしまうことになる（図８参照）。

【００４０】そこで、前記全閉から全開まで開く場合で
あれば、制御開始から補正係数αのシフトまでにディレ
ー時間を設けることで、ある程度パージバルブが開いて
から補正係数αをシフトさせるようにし、補正係数αの
シフトが早すぎることによる空燃比変動の発生を抑止す
るものである（図６参照）。前記ディレー時間は、固定
時間であっても良いが、前述のようにパージバルブ24の
開度変化遅れに対応するものであるから、遅れ時間が長
いときほどディレー時間を長く設定することが好まし
く、パージバルブ24が運転条件に応じた中間開度に制御
する場合には、目標開度に到達するまでの時間或いは目
標開度の変化幅に応じて、前記ディレー時間を設定する
と良い。

【００４１】目標開度に到達するまでの時間は、例えば
開度変化の種類毎に予め記憶させておいても良いし、目
標開度の変化幅と開度変化速度とからその都度演算させ
ても良い。また、開度変化速度は略一定であるから、目
標開度の変化幅に対応させてディレー時間を記憶させて
おくこともできる。図５のフローチャートに示す実施形
態では、補正係数αのシフトを制御開始から所定のディ
レー時間後に実行させることで、パージバルブ24の開度
変化遅れに対応させる構成としたが、パージバルブ24の
開度が徐々に変化することに対応して、補正係数αのシ
フトを段階的に徐々に行なわせる構成としても良く、か
かる構成とした第２の実施形態を、図９のフローチャー
トに従って説明する。尚、図９のフローチャートは、一
定時間毎に実行されるものとする。

【００４２】ステップ41では、パージバルブ24の目標開
度が変化したか否かを判別する。そして、目標開度が変
化したときには、ステップ42へ進み、補正係数αを段階
的に学習値α_mに向けて変化させるときの変化特性、即
ち、ステップ変化量Δα及び／又は制御周期を設定す
る。ステップ43では、現在の補正係数αと変化後の目標
開度に対応する学習値α_mとを比較することで、補正係
数αを増大変化させるのか減少変化させるのかを判別す
る。

【００４３】そして、前記ステップ42における設定に従
って、増大変化させるときにはステップ44で補正係数α
をΔαずつ増大させ、減少変化させるときにはステップ
45で補正係数αをΔαずつ減少させる。ステップ46で
は、ステップ44又は45での演算の結果、補正係数αが目
標の学習値α_mにまで変化したか否かを判別し、学習値
α_mにまで変化していない場合には、ステップ43に戻っ
て補正係数αの段階的な増大又は減少制御を継続させ
る。

【００４４】一方、ステップ46で学習値α_mにまで変化
したことが判別されると、本ルーチンを終了させる。か
かる構成によれば、パージバルブ24の開度が目標開度に
到達していない状態から、目標開度状態に対応するシフ
トが実行されることを回避でき、パージバルブ24の開度
変化に追従させて、補正係数αを徐々に学習値α_mにま
で変化させることができるので、シフト補正によって却
って空燃比ずれを生じさせてしまうことを回避できる
（図10，図11参照）。

【００４５】ここで、前記ステップ42における処理内容
を詳細に説明する。補正係数αを段階的に学習値α_mに
向けて変化させる場合のステップ変化量Δα及び制御周
期を、予め設定された固定値として与える構成としても
良い。但し、補正係数αの変化が遅いと、パージバルブ
24の開閉制御時の空燃比変動の発生を抑制するという所
期の目的を達成できず、逆に、補正係数αの変化が急激
であると、補正係数αの段階的なシフトによって却って
空燃比ずれを生じさせてしまうことになる（図10参
照）。

【００４６】そこで、パージバルブ24の実際の開度が目
標開度に到達するまでに要する時間（応答遅れ時間）と
シフト量とに基づいてステップ変化量Δα及び／又は制
御周期を設定し、前記応答時間内の過不足のない時間で
補正係数αが学習値α_mにまで変化するようにすると良
い。即ち、開閉制御から実際の開度が目標開度に到達す
るまでの時間を予め記憶させておき、これに基づいて補
正係数αを学習値α_mにまで変化させる時間（変化時
間）を応答遅れ時間内で設定し、該変化時間及び開閉制
御時の補正係数αと学習値α_mとの偏差（シフト量）に
基づいて、ステップ変化量Δα及び／又は制御周期を設
定する。例えば、制御周期を一定とすれば、前記変化時
間を制御周期で割った値がステップ数になり、偏差（シ
フト量）を前記ステップ数で割った値が、前記ステップ
変化量Δαとなる。また、簡易的には、パージ開度変化
幅に応じてステップ変化量Δα及び／又は制御周期を設
定することで、パージバルブ24の実際の開度が目標開度
に到達するまでの間で、補正係数αを学習値α_mに到達
させるようにすることもできる。

【００４７】また、パージエア中の燃料濃度（以下、パ
ージ濃度という）を検出し、該検出結果に基づいて前記
ステップ変化量Δα及び／又は制御周期を設定する構成
としても良い。パージ濃度は、パージバルブ24下流側の
パージ通路23にＨＣセンサ（可燃ガスセンサ）を設けて
検出させることができるが、パージエアの流速による誤
差を補正すべく、例えば機関負荷（吸入負圧）と回転速
度とに基づいて推定される流速に応じた補正をセンサ出
力に施すことが好ましい。

【００４８】また、理論空燃比のみを検出する酸素セン
サ15の代わりに、空燃比を広域に検出できる広域空燃比
センサを設け、パージの停止時の空燃比と開始後の空燃
比との差に基づいて前記パージ濃度を推定させることも
可能である。但し、上記の広域空燃比センサを用いる方
法では、パージ濃度の変化に対応して空燃比フィードバ
ック制御が収束して初めてパージ濃度を検出できること
になるから、応答が悪く、また、高精度な検出が困難で
あり、前記ＨＣセンサを用いる方法がより好ましい。

【００４９】パージ濃度の検出は、例えば、パージバル
ブ24を開いている状態から全閉に閉じる場合には、全閉
制御された時点でのＨＣセンサの検出結果から、補正係
数αを増大方向に段階的にシフトさせるときの特性を設
定させれば良く、また、パージバルブ24を全閉状態から
開く場合には、パージバルブ24が僅かでも開いてＨＣセ
ンサで検出できるようになってから、応答補正の特性を
決定して補正係数αの段階的なシフト制御を開始させれ
ば良い。

【００５０】パージ濃度に応じた特性の設定方法として
は、ステップ変化量Δαと制御周期とのいずれか一方を
固定とし、他方をパージ濃度に応じて設定する方法、ま
た、パージ濃度に応じてステップ変化量Δα及び制御周
期を決定する方法、更に、パージ濃度に応じて前記ステ
ップ数を予め記憶させておき（例えばパージ濃度が高い
ときほどステップ数を大きく設定する）、前記偏差（シ
フト量）を前記ステップ数で割った値に基づいてステッ
プ変化量Δαを設定させる構成とすることもできる。

【００５１】上記のようにパージ濃度に応じて補正係数
αの段階的なシフト特性を決定させる構成とすれば、例
えば図11に示すように、パージバルブを閉じることに対
応して補正係数αを段階的に低下させるときに、パージ
濃度に対して１回当たりのシフト量及び／又はシフト周
期を適当に設定して、シフトさせる毎に空燃比がリーン
変動することを充分に抑制することが可能となる。

【００５２】尚、上記では、ステップモータ24ａにより
パージバルブ24を開閉する構成としたが、制御に対して
応答遅れをもって実際の開度が変化するパージバルブで
あれば、上記同様な制御を実行することで、同様な効果
を発揮させることができる。また、パージバルブ24の開
閉制御は、単純な全開，全閉制御であっても良いし、目
標開度を細かく設定して、該目標開度になるようにパー
ジバルブ24を制御する構成であっても良い。

【００５３】更に、キャニスタパージに対応する燃料供
給量の補正は、上記の空燃比フィードバック補正係数α
のシフトに限定されず、キャニスタパージ専用の補正項
で噴射量を補正する構成であっても良い。

【００５４】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１記載の発
明によると、開閉制御に対してパージバルブの開度が遅
れをもって変化する構成であっても、前記遅れに対応し
て燃料供給量の補正を遅らせることで、燃料供給量の補
正によって却って空燃比ずれを生じさせてしまうことを
回避でき、開閉制御時の空燃比安定性を高めることがで
きるという効果がある。

【００５５】請求項２記載の発明によると、空燃比フィ
ードバック制御による制御応答の遅れを精度良く補っ
て、キャニスタパージ制御時の目標空燃比への収束性を
高めることができるという効果がある。請求項３記載の
発明によると、キャニスタパージ制御に対応する燃料供
給量の補正を、パージバルブ制御に対して所定のディレ
ー時間後に実行させることで、パージ制御の初期段階で
前記補正によって却って空燃比がずれることを抑止でき
るという効果がある。

【００５６】請求項４記載の発明によると、燃料供給量
の補正を適切なタイミングで実行させて、補正による空
燃比ずれの発生を良好に抑制できるようになるという効
果がある。請求項５記載の発明によると、最適な燃料供
給量補正のタイミングを、簡便に設定させることができ
るという効果がある。

【００５７】請求項６記載の発明によると、開閉制御に
対して応答遅れをもって徐々にパージバルブの開度が変
化するときに、徐々に変化するパージエア量に対応して
燃料供給量を補正することができるようになるという効
果がある。請求項７記載の発明によると、応答遅れを持
ってパージバルブの開度が変化するときに、かかる応答
遅れに対応する時間内で、補正量を所期値まで段階的に
シフトさせることができるという効果がある。

【００５８】請求項８記載の発明によると、パージ濃度
に対して、１回当たりのステップ変化量が大き過ぎた
り、ステップ変化を与える周期が短すぎるために補正量
の変化が急激になり、補正によって却って空燃比ずれを
生じさせてしまうことを回避できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項１記載の発明の構成ブロック図。

【図２】本発明の実施形態のシステム概略図。

【図３】噴射量の演算ルーチンを示すフローチャート。

【図４】空燃比フィードバック制御ルーチンを示すフロ
ーチャート。

【図５】キャニスタパージ制御時の噴射量のシフト補正
ルーチンを示すフローチャート。

【図６】補正の遅延制御を示すタイムチャート。

【図７】キャニスタパージ開始時の空燃比フィードバッ
ク制御の応答遅れの様子を示すタイムチャート。

【図８】パージバルブの開度変化遅れがある場合の補正
による空燃比ずれの様子示すタイムチャート。

【図９】キャニスタパージ制御時の噴射量の段階的なシ
フト補正ルーチンを示すフローチャート。

【図10】段階的なシフトの特性を示すタイムチャート。

【図11】段階的なシフトの特性を示すタイムチャート。

【図12】応答遅れが充分に小さいバルブを用いたときの
補正と空燃比ずれとの相関を示すタイムチャート。

【符号の説明】

１内燃機関４スロットル弁５燃料噴射弁６コントロールユニット 12 クランク角センサ 13 水温センサ 15 酸素センサ 16 エアフローメータ 20 燃料タンク 21 蒸発燃料処理装置 23 パージ通路 24 パージバルブ 24ａステップモータ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】燃料タンクから発生した蒸発燃料をキャニ
スタに吸着捕集し、該キャニスタに吸着捕集した蒸発燃
料をパージ通路を介して機関の吸気通路に吸入させて燃
焼させるよう構成されると共に、前記パージ通路に介装
されたパージバルブの開閉を運転条件に応じて制御する
パージ制御手段を備えて構成された蒸発燃料処理装置を
備える内燃機関において、前記パージ制御手段による前記パージバルブの開閉制御
状態の変化に伴って発生する空燃比の変動を抑制するよ
うに、機関への燃料供給量を予め設定された補正量に基
づいて補正する燃料供給量補正手段と、前記パージ制御手段による制御に対する前記パージバル
ブの動作遅れに応じて、前記パージ制御手段による制御
に対して前記燃料供給量補正手段による補正を遅らせる
応答補正手段と、を含んで構成されたことを特徴とする蒸発燃料処理装置
を備える内燃機関の空燃比制御装置。
【請求項２】機関吸入混合気の空燃比を検出する空燃比
検出手段と、該空燃比検出手段で検出される実際の空燃比を目標空燃
比に近づけるように、燃料供給量を補正するための空燃
比フィードバック補正係数を設定する空燃比フィードバ
ック補正手段と、を備え、前記燃料供給量補正手段が、前記パージ制御手段による
前記パージバルブの制御状態毎に前記空燃比フィードバ
ック補正係数を学習し、該学習値を予め設定された補正
量として、前記パージ制御手段による制御に応じて前記
空燃比フィードバック補正係数を前記学習値にまでシフ
トさせることを特徴とする請求項１記載の蒸発燃料処理
装置を備える内燃機関の空燃比制御装置。
【請求項３】前記応答補正手段が、前記パージ制御手段
による制御に対して前記燃料供給量補正手段による補正
を所定のディレー時間だけ遅らせて実行させることを特
徴とする請求項１又は２に記載の蒸発燃料処理装置を備
える内燃機関の空燃比制御装置。
【請求項４】前記応答補正手段が、前記パージバルブが
前記パージ制御手段による目標開度に到達するまでの時
間に応じて、前記ディレー時間を設定することを特徴と
する請求項３記載の蒸発燃料処理装置を備える内燃機関
の空燃比制御装置。
【請求項５】前記応答補正手段が、前記パージ制御手段
による前記パージバルブの開度変化幅に応じて、前記デ
ィレー時間を設定することを特徴とする請求項３記載の
蒸発燃料処理装置を備える内燃機関の空燃比制御装置。
【請求項６】前記応答補正手段が、前記燃料供給量補正
手段における燃料供給量の補正量を、前記予め設定され
た補正量に向けて段階的に変化させることを特徴とする
請求項１又は２記載の蒸発燃料処理装置を備える内燃機
関の空燃比制御装置。
【請求項７】前記応答補正手段が、前記パージバルブが
前記パージ制御手段による目標開度に到達するまでの時
間と補正量のシフト量とに基づいて、補正量を段階的に
変化させるときのステップ変化量及び／又は制御周期を
設定することを特徴とする請求項６記載の蒸発燃料処理
装置を備える内燃機関の空燃比制御装置。
【請求項８】パージエアにおける燃料濃度を検出する濃
度検出手段を備え、前記燃料供給量補正手段が、前記濃
度検出手段で検出されたパージエアにおける燃料濃度に
応じて補正量を段階的に変化させるときのステップ変化
量及び／又は制御周期を設定することを特徴とする請求
項６又は７記載の蒸発燃料処理装置を備える内燃機関の
空燃比制御装置。