JPH10339193A - 内燃機関の空燃比制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】パージ制御中、かつフィードバック制御中にお
いて、排気臭対策制御が行われる場合、オーバーリーン
とならないようにし、ドライバビリティの悪化や、エン
ジンストール等の不具合の発生を防止する。 【解決手段】パージ制御中で、空燃比がリーンのため極
端にリッチ補正している時に、排気臭発生条件が成立し
て、排気臭対策制御（ステップ３００〜ステップ３８
０）が行われると、ステップ３１０、ステップ３４０、
ステップ３６０で、空燃比フィードバック制御によって
行われている積分補正に関わる時間（積分時間）の長さ
に応じて、空燃比補正値ＦＡＦが設定される。そして、
燃料補正量は、この設定された空燃比補正値ＦＡＦに基
づいて算出される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は内燃機関に供給さ
れる可燃混合気の空燃比を制御するようにした空燃比制
御装置に関する。詳しくは、燃料タンクで発生する燃料
蒸気(fuel vapor)を可燃混合気に加えることを前提とし
て空燃比を制御するようにした内燃機関の空燃比制御装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、内燃機関より排出される排ガス
中の代表的な有害成分には、窒素酸化物ＮＯｘ，及び可
燃性炭素化合物である一酸化炭素ＣＯ，炭化水素ＨＣ等
がある。従来から、例えば、前記有害成分を同時に除去
できる三元触媒、或いは炭化水素化合物のみを除去でき
る酸化触媒を用いて、前記有害成分を除去するようにし
た排ガス浄化装置が実用化されている。これらの触媒を
用いて排ガス浄化対策が施された自動車用エンジンにお
いては、その排ガスの浄化効率を保つためにも排ガスの
空燃比（以下、排気空燃比という）を厳密に理論空燃比
近傍に保持する必要があり、そのため、例えば酸素セン
サ等の排気ガス中の特定成分の濃度を検出する濃度セン
サと高圧燃料を噴射するめたのインジェクタの開弁時間
を制御することによって混合気の空燃比を制御する電子
制御燃料噴射装置とを用いて、前記酸素センサ等の濃度
センサにより検知される排気空燃比と目標空燃比との偏
差に応じて、インジェクタの開弁時間をフィードバック
制御するようにした内燃機関の空燃比制御方法が採用さ
れている（空燃比フィードバック制御）。

【０００３】上記のような排気空燃比を要求空燃比とす
る基本的な空燃比制御とともに、内燃機関の特殊な運転
状態に適合するような空燃比制御も併用されている。例
えば、前記した触媒が高温であり、かつ、この触媒に送
られる排ガスが理論空燃比近傍の濃いものでその流量が
少ないときには、硫化水素が多く生成され、これが人の
嗅覚を刺激して不快感を与えるという問題がある。

【０００４】そこで、このような排気臭発生条件が成立
するときは、内燃機関に供給する燃料を減量し、空燃比
をリーン側に制御する排気臭対策制御が採用されてい
る。例えば、空燃比フィードバック制御において、ＦＡ
Ｆ（空燃比補正値）が１．０付近の制御中に、スキップ
タイミングにおいて、強制的に０．９に移動させて、Ａ
／Ｆ（空燃比）をリーンとし、排気臭を減少させること
が行われている。

【０００５】上記の排気臭対策制御では、スロットル弁
開度が全閉である運転状態において、特に硫化水素ガス
臭の問題が顕著となる運転領域では、空燃比を理論空燃
比よりわずかにリーン側に制御し、運転性の悪化や、Ｎ
Ｏｘ排出量の増加を抑制し、かつ硫化水素ガス臭による
不快感を解決するものである。

【０００６】ところで、車両等に搭載される装置の一つ
として、燃料蒸気処理装置がある。この処理装置は燃料
タンクで発生する燃料蒸気をキャニスタに捕集する。こ
の処理装置はキャニスタに捕集された燃料蒸気（ベー
パ）を、パージ制御により、キャニスタから吸気通路へ
パージする。吸気通路へパージされた燃料は、燃料供給
装置により燃焼室に供給される本来の混合気に加えられ
る。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記のように燃料蒸気
処理装置を備えた場合において、上記のような排気臭対
策制御が行われると、高温時等により大量のベーパが発
生しているときであって、かつパージ制御中、かつ空燃
比フィードバック制御中の場合、不規則なベーパ濃度の
ものをパージしているため、空燃比補正値が１．０付近
で制御できない場合がある。

【０００８】特に、図７に示すように、パージ制御中
で、極端にリッチ補正（Ａ／Ｆリーンのため）している
時に、排気臭発生条件が成立して、排気臭対策制御が行
われると、ＦＡＦ（空燃比補正値、同図においては、実
線で示している。）が例えば１．２付近まで、積分して
いても、次のスキップタイミングで０．９まで強制的に
駆動してしまうことになる。

【０００９】なお、一般的には、ベーパが規則的に発生
している場合には、パージ制御を行うと、ベーパ分、Ａ
／Ｆ（空燃比）がリッチになるため、空燃比フィードバ
ック制御によってＦＡＦ（空燃比補正値）はリーン補正
される。しかし、パージ制御中で、空燃比フィードバッ
ク制御によって極端にリッチ補正する場合とは、高温時
に、燃料タンクからのベーパ（含む生ガス）が不規則に
発生したとき、ＦＡＦは（リーン側に過補正している
時）、リッチ側に補正しなければならない場合のことで
ある。

【００１０】この結果、予期せぬＡ／Ｆ（空燃比）リー
ンが発生し、ドライバビリティの悪化や、エンジンスト
ール等の不具合が発生する虞がある。この発明は前述し
た事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、燃
料タンクで発生する燃料蒸気を内燃機関に供給される可
燃混合気に付加（パージ）するようにした内燃機関にお
いて、パージ制御中、かつ空燃比フィードバック制御中
において、排気臭対策制御が行われる場合、オーバーリ
ーンとならないようにし、ドライバビリティの悪化や、
エンジンストール等の不具合が発生することがなく、内
燃機関の空燃比を安定的に調整することを可能にした内
燃機関の空燃比制御装置を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、請求項１に記載の発明は、内燃機関に供給される
空気と燃料の空燃比を所定空燃比に合致させるために、
燃料供給手段をもって前記内燃機関に供給すべき燃料量
を制御するようにした空燃比制御装置であって、前記内
燃機関から排出される排気ガス中の特定成分の濃度を検
出するための濃度検出手段と、前記濃度検出手段による
検出値が基準値以上の状態、又は基準値以下の状態にな
ったことに基づいてその状態の経過時間のカウントを開
始するカウント手段と、前記所定空燃比に合致させるた
めに、前記濃度検出手段の検出値に基づき、比例定数を
もって比例補正を行うと共にその後に積分定数をもって
前記カウント手段のカウント中は積分補正を行うことに
より、前記空燃比に係る空燃比補正値を算出するための
補正値算出手段と、前記内燃機関に所定の排気臭発生条
件が成立する時、前記補正値算出手段に係る算出値に優
先して燃料量を調整し、前記空燃比とは異なる空燃比と
するため排気臭防止補正値を設定する排気臭防止補正値
設定手段と、前記内燃機関に所定の排気臭発生条件が不
成立の時には前記補正値算出手段に係る空燃比補正値に
応じて、又は、前記内燃機関に所定の排気臭発生条件が
成立する時には、排気臭防止補正値設定手段が設定した
排気臭防止補正値に応じて前記内燃機関に供給すべき燃
料量を補正するための燃料量補正手段と、燃料を貯留す
るための燃料タンクで発生する燃料蒸気を内燃機関へ流
して処理するための処理手段と、同処理手段を制御する
燃料蒸気処理制御手段とを有する内燃機関の空燃比制御
装置において、前記排気臭防止補正値設定手段は、前記
燃料蒸気処理制御手段が制御中は、前記カウント手段が
カウントしている経過時間の長さに応じた補正値を設定
することを特徴とする内燃機関の空燃比制御装置を要旨
としている。

【００１２】請求項２の発明は、前記排気臭防止補正値
設定手段において、前記カウント手段がカウントしてい
る経過時間の長さに応じて設定する補正値には、前記所
定空燃比よりも大きな空燃比とするための補正値が含ま
れることを特徴とする請求項に記載の内燃機関の空燃比
制御装置をその要旨としている。ここで、所定空燃比と
は、理論空燃比等のように目標空燃比となるものであ
り、所定空燃比より大きいとは、例えば、理録空燃比よ
りもリーン側にすることである。

【００１３】請求項３の発明は、前記排気臭防止補正値
設定手段において、前記カウント手段がカウントしてい
る経過時間の長さに応じて設定する補正値には、前記所
定空燃比よりも小さな空燃比とするための補正値が含ま
れることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の空燃
比制御装置をその要旨としている。

【００１４】ここで、所定空燃比より小さいとは、例え
ば、理録空燃比よりもリッチ側にすることである （作用）上記の請求項１に記載の発明の構成によれば、
濃度検出手段は、内燃機関から排出される排気ガス中の
特定成分の濃度を検出する。カウント手段は、前記濃度
検出手段による検出値が基準値以上の状態、又は基準値
以下の状態になったことに基づいてその状態の経過時間
のカウントを開始する。

【００１５】補正値算出手段は、所定空燃比に合致させ
るために、前記濃度検出手段の検出値に基づき、比例定
数をもって比例補正を行うと共にその後に積分定数をも
って前記カウント手段のカウント中は積分補正を行うこ
とにより、前記空燃比に係る空燃比補正値を算出する。

【００１６】排気臭防止補正値設定手段は、内燃機関に
所定の排気臭発生条件が成立する時、前記補正値算出手
段に係る算出値に優先して燃料量を調整し、前記空燃比
とは異なる空燃比とする。

【００１７】燃料量補正手段は、内燃機関に所定の排気
臭発生条件が不成立の時には前記補正値算出手段に係る
空燃比補正値に応じて、又は、前記内燃機関に所定の排
気臭発生条件が成立する時には、排気臭防止補正値設定
手段が設定した排気臭防止補正値に応じて前記内燃機関
に供給すべき燃料量を補正する。

【００１８】処理手段は、燃料蒸気処理制御手段の制御
により、燃料を貯留するための燃料タンクで発生する燃
料蒸気を内燃機関へ流して処理する。そして、前記排気
臭防止補正値設定手段は、前記燃料蒸気処理制御手段が
制御中は、前記カウント手段がカウントしている経過時
間の長さに応じた補正値を設定する。

【００１９】請求項２の発明によれば、前記排気臭防止
補正値設定手段において、前記カウント手段がカウント
している経過時間の長さに応じて設定する補正値には、
前記所定空燃比よりも大きな空燃比とするための補正値
が含まれる。

【００２０】請求項３の発明によれば、前記排気臭防止
補正値設定手段において、前記カウント手段がカウント
している経過時間の長さに応じて設定する補正値には、
前記所定空燃比よりも小さな空燃比とするための補正値
が含まれる。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、この発明に係る内燃機関の
空燃比制御装置を自動車に具体化した一実施形態を図面
を参照して詳細に説明する。

【００２２】図１は内燃機関としての自動車用多気筒エ
ンジン１の概略構成を示す図である。エンジン１はシリ
ンダ２内にピストン３を備えており、このピストン３の
上方に形成された燃焼室４には、吸気通路５及び排気通
路６が連通している。燃焼室４と吸気通路５との連通部
分及び燃焼室４と排気通路６との連通部分は、吸気バル
ブ７及び排気バルブ８によって開閉される。

【００２３】前記エンジン１は、吸気通路５からの吸入
空気と、燃料供給手段を構成するインジェクタ９から噴
射される燃料とからなる混合気を、吸気バルブ７を介し
て燃焼室４内へ導入する。エンジン１には点火プラグ１
１が装着されており、同点火プラグ１１にはディストリ
ビュータ１２で分配された点火電圧が印加される。ディ
ストリビュータ１２は、イグナイタ１３から出力される
高電圧をエンジン１のクランク角に同期して各点火プラ
グ１１に分配するためのものであり、各点火プラグ１１
の点火タイミングはイグナイタ１３からの高電圧出力タ
イミングにより決定される。そして、エンジン１は点火
プラグ１１により前記混合気を燃焼室４内で爆発させて
駆動力を得た後、その排気ガスを排気バルブ８を介して
排気通路６へ排出する。

【００２４】なお、前記ディストリビュータ１２には、
そのロータの回転を検出してエンジン回転信号を出力す
る回転数センサ１４が設けられている。又、エンジン１
のシリンダブロック１ａには、エンジン１の冷却水の水
温（冷却水温）ＴＨＷを検出する水温センサ１５が取付
けられている。

【００２５】前記吸気通路５の一部には、吸気の脈動を
抑えるためのサージタンク１６が設けられ、そのサージ
タンク１６には吸気圧ＰＭを検出するダイヤフラム式の
圧力センサ１７が取付けられている。サージタンク１６
の上流側には、アクセルペダル（図示しない）の操作に
連動して開閉されるスロットルバルブ１８が設けられて
おり、このスロットルバルブ１８の開閉により吸気通路
５への吸入空気量が調節される。スロットルバルブ１８
の近傍には、そのスロットル開度ＴＡを検出するスロッ
トルセンサ１９と、そのスロットルバルブ１８が全閉状
態のときオンとなるアイドルスイッチ２０が取付けられ
ている。

【００２６】さらに、前記スロットルバルブ１８の上流
側にはエアクリーナ２３が配設され、そのエアクリーナ
２３の近傍には、吸気温ＴＨＡを検出するための吸気温
センサ２４が取付けられている。

【００２７】一方、前記排気通路６には、排気ガス中の
酸素濃度を検出する酸素センサ２５、及び排気ガス（Ｈ
Ｃ，ＣＯ，ＮＯx ）を浄化するための三元触媒コンバー
タ２６が取付けられている。

【００２８】加えて、車両に搭載された燃料タンク３１
の上部にはベーパ通路３３を介してキャニスタ３４が接
続されており、同燃料タンク３１で発生した蒸発燃料が
ベーパ通路３３を通ってキャニスタ３４に導かれるよう
になっている。キャニスタ３４は、活性炭が収納された
蒸発燃料の吸着容器であり、前記蒸発燃料がこの活性炭
に一旦吸着されるようになっている。

【００２９】前記キャニスタ３４はパージ通路３８を介
してスロットルバルブ１８近傍のセンシングポート５ａ
に接続され、同キャニスタ３４内の蒸発燃料がエンジン
１に吸入されるようになっている。パージ通路３８の途
中には、パージコントロールバルブ３９が設けられてい
る。このパージコントロールバルブ３９は、前記パージ
通路３８を開閉することにより、前記キャニスタ３４か
ら吸気通路５へ導かれる蒸発燃料のパージ量を調節する
ためのものである。

【００３０】この実施形態において、パージコントロー
ルバルブ３９は、パージ通路３８を通過する蒸発燃料の
量をエンジン１の必要性に応じて調整する。パージコン
トロールバルブ３９はケーシングと弁体（共に図示しな
い）を含む。このパージコントロールバルブ３９は電気
信号に基づいて弁体を移動させる電磁弁であり、デュー
ティ信号を受けて開度がデューティ制御される。この実
施形態において、ベーパ通路３３、キャニスタ３４及び
パージ通路３８、パージコントロールバルブ３９は処理
手段を構成する。

【００３１】前記回転数センサ１４、水温センサ１５、
圧力センサ１７、スロットルセンサ１９、アイドルスイ
ッチ２０、吸気温センサ２４及び酸素センサ２５は運転
状態検出手段を構成しており、これらは電子制御装置
（以下、単に「ＥＣＵ」という）４１の入力側に電気的
に接続されている。前記酸素センサ２５は、濃度検出手
段に相当する。又、各インジェクタ９、及びイグナイタ
１３は、ＥＣＵ４１の出力側に電気的に接続されてい
る。そして、ＥＣＵ４１は前記各種センサ等からの検出
信号に基づいて各インジェクタ９、及びイグナイタ１３
を好適に制御する。

【００３２】次に、前記ＥＣＵ４１の構成について図２
のブロック図に従って説明する。ＥＣＵ４１は、補正値
算出手段、燃料量補正手段、排気臭防止補正値設定手
段、及び燃料蒸気処理制御手段を構成する中央処理装置
（ＣＰＵ）４２と、読出し専用メモリ（ＲＯＭ）４３
と、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）４４と、バック
アップＲＡＭ４５と、タイマカウンタ５５と、クロック
発生器４６と、入力ポート４８，４９と、出力ポート５
１，５２，５３と、カウント手段を構成するタイマカウ
ンタ５５と、を備え、これらは互いにバス５６によって
接続されている。ＣＰＵ４２は、予め設定された制御プ
ログラムに従って各種演算処理を実行し、ＲＯＭ４３は
ＣＰＵ４２で演算処理を実行するために必要な各種制御
プログラム、例えば、パージ制御、空燃比フィードバッ
ク制御を実行するための制御プログラムや初期データを
予め記憶している。空燃比フィードバック制御とは、酸
素センサ２５により検知される排気空燃比と所定空燃比
としての目標空燃比（理論空燃比）との偏差に応じて、
インジェクタ９の開弁時間をフィードバック制御するこ
とである。

【００３３】又、ＲＡＭ４４はＣＰＵ４２の演算結果を
一時記憶する。バックアップＲＡＭ４５は電源が切られ
た後にも、各種データを保持するようバッテリによって
バックアップされている。クロック発生器４６は、その
マスタークロックをＣＰＵ４２へ供給する。タイマカウ
ンタ５５では、同時に複数のカウント動作を行うことが
できる。

【００３４】前記スロットルセンサ１９からのスロット
ル開度信号は、バッファ５７、マルチプレクサ５８、Ａ
／Ｄ変換器５９を介して入力ポート４８に入力される。
圧力センサ１７からの圧力信号は、フィルタ６１、バッ
ファ６２、マルチプレクサ５８、Ａ／Ｄ変換器５９を介
して入力ポート４８に入力される。水温センサ１５から
の水温信号はバッファ６３、マルチプレクサ５８、Ａ／
Ｄ変換器５９を介して入力ポート４８に入力される。吸
気温センサ２４からの吸気温信号はバッファ６４、マル
チプレクサ５８、Ａ／Ｄ変換器５９を介して入力ポート
４８に入力される。マルチプレクサ５８は前記スロット
ル開度信号、圧力信号、水温信号及び吸気温信号を選択
的に出力し、Ａ／Ｄ変換器５９はそれらの信号をディジ
タル信号に変換する。なお、上記のフィルタ６１は、圧
力センサ１７の圧力信号中に含まれる、吸気管圧力の脈
動成分を除去するためのものである。

【００３５】又、酸素センサ２５からの酸素濃度信号は
バッファ６５、コンパレータ６６を介して入力ポート４
９に入力される。回転数センサ１４からのエンジン回転
信号は波形整形回路６７を介して入力ポート４９に入力
される。車速センサ２８は、スピードメータケーブルに
設けられた永久磁石及びリードスイッチより構成され、
車速ＳＰＤに比例した周波数のパルス信号を発生する。
同車速センサ２８からの信号は、波形整形回路７２を介
して入力ポート４９に入力される。アイドルスイッチ２
０からのオン・オフ信号はバッファ６８を介して入力ポ
ート４９に入力される。

【００３６】そして、ＣＰＵ４２はこれらの信号により
スロットル開度ＴＡ、吸気圧ＰＭ、冷却水温ＴＨＷ、吸
気温ＴＨＡ、リッチ・リーン信号、エンジン回転数ＮＥ
及びアイドルスイッチ２０のオン・オフ信号等を検知す
る。

【００３７】一方、ＣＰＵ４２は出力ポート５１及び駆
動回路６９を介してイグナイタ１３を制御し、出力ポー
ト５２及び駆動回路７０を介してインジェクタ９を開閉
制御する。又、ＣＰＵ４２は出力ポート５３及び駆動回
路７１を介してパージコントロールバルブ３９を制御
し、パージ制御を実行する。このパージ制御によって、
パージコントロールバルブ３９が前記パージ通路３８を
開閉することにより、前記キャニスタ３４から吸気通路
５へ導かれる蒸発燃料のパージ量が調節される。

【００３８】次に、前記のように構成されたこの実施形
態の作用及び効果について説明する。図３はＣＰＵ４２
によって実行される各処理のうち、「燃料噴射量算出ル
ーチン」を示すフローチャートであり、所定の間隔をも
って周期的に実行される。処理がこのルーチンへ移行す
ると、先ずステップ１００において、各センサ等１４，
１５，１７，１９，２４の検出信号に基づき、吸気量Ｇ
Ａ（吸気圧ＰＭ及びエンジン回転数ＮＥに基づいて算出
される）、吸気温ＴＨＡ、冷却水温ＴＨＷ及びエンジン
回転数ＮＥの値並びにスロットル開度ＴＡ等をそれぞれ
読込む。

【００３９】続いて、ステップ１１０において、吸気量
ＧＡ及びエンジン回転数ＮＥの値に基づき、基本となる
基本噴射量ＴＡＵｂを算出する。この基本噴射量ＴＡＵ
ｂは所定のマップ（図示しない）を参照して周知の手法
により算出される。この実施形態では、このステップ１
１０の処理を実行するＣＰＵ４２が、エンジン１の運転
状態に応じた基本噴射量ＴＡＵｂを算出するための基本
噴射量算出手段に相当する。

【００４０】次に、ステップ１２０において、吸気温Ｔ
ＨＡ及び冷却水温ＴＨＷの値に基づき、基本噴射量ＴＡ
Ｕｂを吸気温ＴＨＡ及び冷却水温ＴＨＷの程度に応じて
補正するための温度補正値ＫＴＨを算出する。この温度
補正値ＫＴＨは所定のマップ（図示しない）を参照して
周知の手法により算出される。

【００４１】次いで、ステップ１３０において、エンジ
ン１に供給される空燃比Ａ／Ｆに係る空燃比補正値ＦＡ
Ｆを読み込む。この補正値ＦＡＦは後述する別途の「空
燃比補正値算出ルーチン」、又は、「排気臭対策空燃比
補正値設定ルーチン」により得られるものである。この
補正値ＦＡＦは、実際の空燃比Ａ／Ｆを目標空燃比に合
致させるように、或いは、排気臭対策のために、基本噴
射量ＴＡＵｂを補正するためのものである。

【００４２】このステップ１３０では、排気臭対策フラ
グＦＸが「０」に「０」リセットされていれば、空燃比
補正値算出ルーチンで算出された空燃比ＦＡＦが採用さ
れ、排気臭対策フラグＦＸが「１」にセットされていれ
ば、「排気臭対策空燃比補正値設定ルーチン」で得られ
た空燃比補正値ＦＡＦを採用する。

【００４３】その後、ステップ１４０において、上記の
各ステップ１１０〜１３０で得られた各パラメータＴＡ
Ｕｂ，ＫＴＨ，ＦＡＦを乗算することにより、目標噴射
量ＴＡＵを算出する。すなわち、このステップ１４０で
は、基本噴射量ＴＡＵｂの値を温度補正値ＫＴＨ及び空
燃比補正値ＦＡＦに基づいて補正することにより、エン
ジン１に供給されるべき最終的な目標噴射量ＴＡＵを算
出するのである。この実施形態では、ステップ１４０の
処理を実行するＣＰＵ４２が、本発明における燃料量補
正手段に相当すると共に、エンジン１に供給すべき目標
噴射量ＴＡＵを算出するための目標噴射量算出手段に相
当する。

【００４４】そして、ステップ１５０において、今回求
められた目標噴射量ＴＡＵをＲＡＭ４４に一旦記憶し、
その後の処理を一旦終了する。その後、ＣＰＵ４２は別
途の処理ルーチン（図示しない）に従って、ＲＡＭ４４
より読み出される上記の目標噴射量ＴＡＵの値に基づき
各インジェクタ９を駆動することにより、燃料の噴射を
実行する。この燃料噴射の実行に係る処理内容は一般に
周知の技術であることから、ここでは説明を省略する。

【００４５】次に、前述した「燃料噴射量算出ルーチ
ン」において使用される空燃比補正値ＦＡＦの算出につ
いて説明する。図４はＣＰＵ４２により実行される「空
燃比補正値算出ルーチン」を示すフローチャートであ
り、所定の間隔をもって周期的に実行される。

【００４６】処理がこのルーチンへ移行すると、先ずス
テップ２００において、酸素センサ２５の検出信号に基
づき酸素濃度Ｏｘの値を読み込む。続いて、ステップ２
１０において、酸素濃度Ｏｘの値に基づき実際の空燃比
Ａ／Ｆの値が燃料高濃度を示すリッチであるか否かを判
断する。この実施形態では、同ステップ２１０の判断が
所定の遅延時間ＴＤＬだけ遅れて行われるようになって
いる。ここで、空燃比Ａ／Ｆの値がリッチである場合に
は、処理をステップ２２０へ移行する。一方、空燃比Ａ
／Ｆの値がリッチでなく燃料低濃度を示すリーンである
場合には、処理をステップ２３０へ移行する。

【００４７】ステップ２１０から移行してステップ２２
０においては、空燃比Ａ／Ｆの値が前回リッチであった
か否かを判断する。ここで、空燃比Ａ／Ｆの値が前回リ
ッチでない場合には、空燃比Ａ／Ｆが今回にリーンから
リッチへ変わったものとして、ステップ２２１におい
て、リーン比例定数ＲＳＬをもって空燃比補正値ＦＡＦ
に対する比例補正ＰＣを行う。すなわち、前回の空燃比
補正値ＦＡＦからリーン比例定数ＲＳＬを減算し、その
減算結果を新たな空燃比補正値ＦＡＦとして設定する。
そして、その値をＲＡＭ４４に一旦記憶する。ここで、
リーン比例定数ＲＳＬは予め固定値として設定されたも
のである。このリーン比例定数ＲＳＬは空燃比Ａ／Ｆが
リッチである場合に、その空燃比Ａ／Ｆがリーンとなる
ように補正するための、いわゆる「スキップ量」に相当
するものである。

【００４８】図６の時刻ｔ４，ｔ８において、空燃比補
正値ＦＡＦの波形に示されている。その後、ステップ２
２２において、タイマカウンタ５５のカウント値ＣＦＳ
を「０」にリセットするとともに、タイマカウンタフラ
グＦＴを「０」にリセットし、その後の処理を一旦終了
する。

【００４９】一方、ステップ２２０において、空燃比Ａ
／Ｆが前回リッチである場合には、空燃比Ａ／Ｆがリッ
チの状態を維持しているものとして、ステップ２２３に
おいて、リーン積分定数ＫＬＩをもって空燃比補正値Ｆ
ＡＦに対する積分補正ＩＣを行う。すなわち、前回の空
燃比補正値ＦＡＦの値からリーン積分定数ＫＬＩを減算
し、その減算結果を新たな空燃比補正値ＦＡＦとして設
定する。又、その値をＲＡＭ４４に一旦記憶する。ここ
で、リーン積分定数ＫＬＩは予め固定値として設定され
たものである。このリーン積分定数ＫＬＩは、空燃比Ａ
／Ｆがリッチである場合に、その空燃比Ａ／Ｆがリーン
となるように補正するためのものである。

【００５０】図６の時刻ｔ４〜時刻ｔ６、時刻ｔ８〜時
刻ｔ１０において、空燃比補正値ＦＡＦの波形に示され
ている。その後、ステップ２２４において、タイマカウ
ンタ５５のカウント値ＣＦＳを「１」だけインクリメン
トする。そして、タイマカウンタフラグＦＴが「０」に
リセットされている場合には、「１」にセットし、既に
タイマカウンタフラグＦＴが「１」にセットされている
場合には、そのままの「１」に保持し、その後の処理を
一旦終了する。

【００５１】これに対し、ステップ２１０から移行して
ステップ２３０においては、空燃比Ａ／Ｆの値が前回リ
ーンであったか否かを判断する。ここで、空燃比Ａ／Ｆ
の値が前回リーンでない場合には、空燃比Ａ／Ｆが今回
にリッチからリーンへ変わったものとして、ステップ２
３１において、リッチ比例定数ＲＳＲをもって空燃比補
正値ＦＡＦに対する比例補正ＰＣを行う。すなわち、前
回の空燃比補正値ＦＡＦにリッチ比例定数ＲＳＲを加算
し、その加算結果を新たなリッチ比例定数ＲＳＲとして
設定する。そして、その値をＲＡＭ４４に一旦記憶す
る。ここで、リッチ比例定数ＲＳＲは予め固定値として
設定されたものである。このリッチ比例定数ＲＳＲは空
燃比Ａ／Ｆがリーンである場合に、その空燃比Ａ／Ｆが
リッチとなるように補正するための、いわゆる「スキッ
プ量」に相当するものである。

【００５２】図６の時刻ｔ２，ｔ６，ｔ１０において空
燃比補正値ＦＡＦの波形に示される。その後、ステップ
２３２において、タイマカウンタ５５のカウント値ＣＦ
Ｓを「０」にリセットするとともに、タイマカウンタフ
ラグＦＴを「０」にリセットし、その後の処理を一旦終
了する。

【００５３】一方、ステップ２３０において、空燃比Ａ
／Ｆが前回リーンである場合には、空燃比Ａ／Ｆがリー
ンの状態を維持しているものとして、ステップ２３３に
おいて、リッチ積分定数ＫＲＩをもって空燃比補正値Ｆ
ＡＦに対する積分補正ＩＣを行う。すなわち、前回の空
燃比補正値ＦＡＦの値にリッチ積分定数ＫＲＩを加算
し、その加算結果を新たな空燃比補正値ＦＡＦとして設
定する。又、その値をＲＡＭ４４に一旦記憶する。ここ
で、リッチ積分定数ＫＲＩは予め固定値として設定され
たものである。このリッチ積分定数ＫＲＩは空燃比Ａ／
Ｆがリーンである場合に、その空燃比Ａ／Ｆがリッチと
なるように補正するためのものである。

【００５４】図６の時刻ｔ２〜時刻ｔ４、時刻ｔ６〜時
刻ｔ８の間において空燃比補正値ＦＡＦの波形に示され
る。その後、ステップ２３４において、タイマカウンタ
５５のカウント値ＣＦＳを「１」だけインクリメントす
る。そして、タイマカウンタフラグＦＴが「０」にリセ
ットされている場合には、「１」にセットし、既にタイ
マカウンタフラグＦＴが「１」にセットされている場合
には、そのままの「１」に保持し、その後の処理を一旦
終了する。

【００５５】上記のように空燃比補正値ＦＡＦの算出が
行われる。この実施形態では、上記のように「空燃比補
正値算出ルーチン」を実行するＣＰＵ４２が、本発明に
おける補正値算出手段に相当する。

【００５６】ここで、上記の処理ルーチンに係る各種パ
ラメータＯｘ，Ａ／Ｆ（リーン及びリッチの判定値），
ＦＡＦ（空燃比補正値），ＣＦＳ（タイマカウンタ５５
のカウント値）の変化の関係を図６のタイムチャートに
従って説明する。

【００５７】時刻ｔ１において、酸素濃度Ｏｘの値が所
定空燃比としての目標空燃比の値に相当する基準値ａを
上回ると、遅延時間ＴＤＬだけ遅れた時刻ｔ２におい
て、空燃比Ａ／Ｆの判定がリーンとなる。このとき、カ
ウント値ＣＦＳはリセットされ、そのインクリメントが
開始される。又、空燃比補正値ＦＡＦはリッチ比例定数
ＲＳＲの分だけ比例補正ＰＣされ、その後はリッチ積分
定数ＫＲＩに基づく積分補正ＩＣが行われる。

【００５８】その後、時刻ｔ３において、酸素濃度Ｏｘ
の値が基準値ａを下回ると、遅延時間ＴＤＬだけ遅れた
時刻ｔ４において、空燃比Ａ／Ｆの判断がリッチとな
る。このとき、カウント値ＣＦＳは再びリセットされ、
そのインクリメントが開始される。又、空燃比補正値Ｆ
ＡＦはリーン比例定数ＲＳＬの分だけ比例補正ＰＣさ
れ、その後はリーン積分定数ＫＬＩに基づく積分補正Ｉ
Ｃが行われる。

【００５９】その後は、時刻ｔ６，ｔ８，ｔ１０におい
て、酸素濃度Ｏｘの変化に基づき空燃比Ａ／Ｆの判断が
反転する毎に、リッチ比例定数ＲＳＲ又はリーン比例定
数ＲＳＬをもって比例補正ＰＣが行われると共に、その
後にリッチ積分定数又はリーン積分定数をもって積分補
正ＩＣが行われて空燃比補正値ＦＡＦが変化する。

【００６０】次に、ＣＰＵ４２が実行する「排気臭対策
空燃比補正値設定ルーチン」を図５を参照して説明す
る。このルーチンは、排気臭発生条件としての排気臭対
策制御開始条件成立時に行われる。排気臭対策制御開始
条件とは、下記のそれぞれの条件のことであって、排気
臭対策制御開始条件成立時とは（１）〜（４）の全ての
条件が成立した時のことである。

【００６１】（１） パージ制御中であること。この場
合、パージ制御フラグが「１」にセットされている場合
にパージ制御であると判定される。このパージ制御フラ
グは、パージ制御を開始したときに「１」にセットさ
れ、パージ制御が行われない場合には、「０」にリセッ
トされる。

【００６２】（２） 空燃比フィードバック制御中であ
ること。空燃比フィードバック制御フラグが「１」にセ
ットされている場合に空燃比フィードバック制御である
と判定される。この空燃比フィードバック制御フラグ
は、空燃比フィードバック制御を開始したときに「１」
にセットされ、空燃比フィードバック制御が行われない
場合には、「０」にリセットされる。

【００６３】（３） スロットル開度ＴＡが、所定開度
（この実施形態では３°）以下であること。 （４） エンジン回転数ＮＥが所定回転数（この実施形
態では、１０００rpm＜Ｎｅ＜３０００rpm ）の範囲内
にあること、又は車速ＳＰＤが所定速度（この実施形態
では、２Ｋｍ／ｈ）以上のときであること。

【００６４】上記（３），（４）の条件は低吸入空気量
かつ低速走行、あるいは、アイドル状態により排気臭対
策制御を行うためである。なお、（１）〜（４）の他
に、三元触媒コンバータ２６の温度を検出する触媒温度
センサを設けて、この触媒温度が所定温度（例えば、５
５０℃）以上になっていること、を排気臭対策制御開始
条件（臭気発生条件）の１つとしてさらに、付加しても
よい。

【００６５】上記排気臭対策制御開始条件が成立し、処
理がこのルーチンへ移行すると、先ずステップ３００に
おいて、カウンタフラグＦＴが「１」にセットされてい
るか否か、すなわち、タイマカウンタ５５が作動中か否
かを判定する。タイマカウンタフラグＦＴが「０」にリ
セットされている場合には、タイマカウンタ５５がリセ
ットされていて、不作動中であるとしてステップ３８０
に移行する。ステップ３８０では、排気臭対策フラグＦ
Ｘを「０」にリセットし、このルーチンを一旦終了す
る。すなわち、ステップ３８０の処理によって、排気臭
対策制御を行わないようにするのである。

【００６６】又、ステップ３００において、カウンタフ
ラグＦＴが「１」にセットされている場合には、タイマ
カウンタ５５が作動中であるとして、ステップ３１０に
移行する、ステップ３１０では、タイマカウンタ５５の
カウント値（経過時間としての積分時間。以下、積分時
間という）ＣＦＳが１ｓｅｃ（秒）以内に相当する値で
あるか、否かを判定する。タイマカウンタ５５のカウン
ト値（積分時間）ＣＦＳが１ｓｅｃ（秒）以内であれ
ば、ステップ３２０に移行して、空燃比補正値ＦＡＦと
して「０．９」をセットし、ステップ３３０に移行す
る。同ステップ３３０では、排気臭対策フラグＦＸを
「１」にセットし、このルーチンを一旦終了する。な
お、この空燃比補正値ＦＡＦ及び後記ステップ３５０、
ステップ３７０にて設定される空燃比補正値ＦＡＦは、
予めＲＯＭ４３に格納されている。

【００６７】又、前記ステップ３１０において、タイマ
カウンタ５５のカウント値（積分時間）ＣＦＳが１ｓｅ
ｃ（秒）を越えている場合には、ステップ３４０に移行
し、タイマカウンタ５５のカウント値（積分時間）ＣＦ
Ｓが３ｓｅｃ（秒）以内に相当する値であるか、否かを
判定する。タイマカウンタ５５のカウント値（積分時
間）ＣＦＳが１ｓｅｃ（秒）以内であれば、ステップ３
５０に移行して、空燃比補正値ＦＡＦとして「１．０」
をセットし、ステップ３３０に移行する。

【００６８】又、前記ステップ３４０において、タイマ
カウンタ５５のカウント値（積分時間）ＣＦＳが３ｓｅ
ｃ（秒）を越えている場合には、ステップ３６０に移行
し、タイマカウンタ５５のカウント値（積分時間）ＣＦ
Ｓが５ｓｅｃ（秒）以内に相当する値であるか、否かを
判定する。タイマカウンタ５５のカウント値（積分時
間）ＣＦＳが５ｓｅｃ（秒）以内であれば、ステップ３
７０に移行して、空燃比補正値ＦＡＦとして「１．１」
をセットし、ステップ３３０に移行する。

【００６９】前記ステップ３６０において、タイマカウ
ンタ５５のカウント値（積分時間）ＣＦＳが５ｓｅｃ
（秒）を越えている場合には、リーンが過大となってお
り、このためステップ３８０では、排気臭対策フラグＦ
Ｘを「０」にリセットし、このルーチンを一旦終了す
る。すなわち、ステップ３８０の処理によって、排気臭
対策制御を行わないようにするのである。

【００７０】前記空燃比補正値ＦＡＦとしての「０．
９」、「１．０」、「１．１」は、本発明の排気臭防止
補正値に相当する。以上説明したように、この実施形態
では、定常時のエンジン１の運転状態では、ステップ２
００乃至ステップ２３４の空燃比補正値算出ルーチンに
よる周知の空燃比フィードバック制御が実行されて目標
空燃比近傍の空燃比となるべく補正空燃比ＦＡＦが決定
される。

【００７１】又、排気臭対策制御開始条件成立時に、
「排気臭対策空燃比補正値設定ルーチン」の処理が実行
された場合、タイマカウンタ５５のカウント値（積分時
間）ＣＦＳが１秒以内の場合には、空燃比補正値ＦＡＦ
を「０．９」、３秒以内の場合には、空燃比補正値ＦＡ
Ｆを「１．０」、５秒以内の場合には、空燃比補正値Ｆ
ＡＦの値を「１．１」の３種のいずれかの値にて設定で
きるようにした。

【００７２】すなわち、パージ制御中、かつ、空燃比フ
ィードバック制御中において、空燃比補正値ＦＡＦを極
端にリッチ補正している時、そのタイマカウンタ５５の
カウント値ＣＦＳも大きくなる（積分時間が長くな
る）。このような場合においても、積分時間の長さが長
くなるほど、空燃比補正値ＦＡＦを大きくなるように可
変した。

【００７３】この結果、パージ制御中、かつ、空燃比フ
ィードバック制御中において、排気臭対策制御が行われ
る場合、オーバーリーンとなることはなく、より最適な
空燃比制御を行うことができる。

【００７４】図７は、高温時等により大量のベーパが発
生しているときであって、かつパージ制御中、かつ空燃
比フィードバック制御中の場合、排気臭対策制御が行わ
れたときに、不規則なベーパ濃度のものをパージしてい
る場合の様子を示している。すなわち、パージ制御中、
かつ、空燃比フィードバック制御中において、排気臭対
策制御が行われた場合の、従来と、本実施形態との、空
燃比補正値ＦＡＦ、排気空燃比、タイマカウンタ５５の
カウント値ＣＦＳのタイムチャートを示している。

【００７５】従来の空燃比補正値ＦＡＦ、及び排気空燃
比は実線で示し、本実施の形態の場合の空燃比補正値Ｆ
ＡＦ及び本実施の形態の排気空燃比は点線で示してい
る。時刻ｔ１１と時刻ｔ１２との間において、従来の排
気臭対策制御が行われている場合、空燃比補正値ＦＡＦ
は、時刻ｔ１２で０．９に設定されるため、排気空燃比
は実線で示すようにオーバーリーンとなっていた。

【００７６】本実施の形態では、時刻ｔ１１から時刻ｔ
１２において、タイマカウンタ５５がカウントしたカウ
ント値（積分時間）ＣＦＳが所定時間の範囲内（この図
７では、積分時間は、１秒以上、３秒以内）であるた
め、空燃比補正値ＦＡＦは、「１．１」とされる。この
ため、排気空燃比は、点線で示すようにオーバーリーン
となることがない。

【００７７】従って、ドライバビリティの悪化や、エン
ジンストール等の不具合が発生することはない。なお、
この発明は以下のような別の実施形態に具体化すること
もでき、このことにより、前記実施形態と同等の作用及
び効果を得ることができる。

【００７８】（１）前記実施の形態では、排気臭防止補
正値としての空燃比補正値を「０．９」、「１．０」、
「１．１」としたが、この数値に限定されるものではな
く、他の数値であってもよい。要は、排気臭防止ができ
る値であって、オーバーリーンとならないような値であ
ればよい。

【００７９】（２）又、前記実施形態では、排気臭防止
補正値としての空燃比補正値を「０．９」、「１．
０」、「１．１」という目標値としたが、スキップ量
（減らすべき量）を各レベル範囲（積分時間が１秒以
内、１秒から３秒以内、３秒から５秒以内）に応じて設
定し、そのスキップ量を現在の空燃比ＦＡＦの値から減
算するようにしてもよい。

【００８０】（３）前記実施形態では、排気ガス中の特
定成分の濃度として、酸素濃度Ｏｘを酸素センサ２５に
より検出するように構成した。これに対し、排気ガス中
の特定成分の濃度として、二酸化炭素の濃度を特殊なセ
ンサにより検出するように構成してもよい。

【００８１】（４）前記実施形態では、本発明の空燃比
制御装置をエアフローメータ３２を使用した「エル・ジ
ェトロニック」タイプのエンジン１に適用したが、バキ
ュームセンサを使用した「ディ・ジェトロニック」タイ
プのエンジンに適用することもできる。

【００８２】更に、特許請求の範囲に記載した以外に、
上記各実施形態から把握することのできる技術的思想
を、以下にその効果と共に記載する。 （イ）請求項１に記載の発明において、排気臭防止補正
手段は、経過時間がどのレベルの経過時間の範囲にある
か否かを判定するレベル判定手段を備え、レベル判定手
段がレベル判定した結果に応じて、補正値を設定する設
定手段を備えたものである内燃機関の空燃比制御装置。
こうすることにより、レベル判定手段による経過時間の
レベル判定によって、そのレベルが判定され、設定手段
は、そのレベルに応じた、すなわち、経過時間の長さに
応じた排気臭防止補正値を設定することができる。この
場合、前記実施形態において、ＣＰＵ４２は、レベル判
定手段、及び設定手段に相当する。又、「排気臭対策空
燃比補正値設定ルーチン」において、ステップ３１０、
ステップ３４０、ステップ３６０はレベル判定手段を構
成し、ステップ３２０、ステップ３５０、ステップ３７
０は、設定手段に相当する。

【００８３】なお、この明細書において、発明の構成に
係る手段及び部材等は、以下のように定義されるものと
する。 （ａ）前記排気空燃比とは、排気ガス中の空気／燃料の
重量比を意味する。完全燃焼することを仮定して、理論
的に必要な最小の空気量のときの空燃比を理論空燃比と
いう。理論空燃比よりも燃料の薄い場合の空燃比を「リ
ーン」といい、濃い場合の空燃比を「リッチ」という。

【００８４】

【発明の効果】請求項１乃至請求項３の発明によれば、
燃料タンクで発生する燃料蒸気を内燃機関に供給される
可燃混合気に付加（パージ）するようにした内燃機関に
おいて、パージ制御中、かつ空燃比フィードバック制御
中において、排気臭対策制御が行われる場合、オーバー
リーンとならないようにし、ドライバビリティの悪化
や、エンジンストール等の不具合が発生することがな
く、内燃機関の空燃比を安定的に調整することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】内燃機関の空燃比制御装置を示す概略構成図。

【図２】ＥＣＵを示すブロック回路図。

【図３】「燃料噴射量算出ルーチン」を示すフローチャ
ート。

【図４】「空燃比補正値算出ルーチン」を示すフローチ
ャート。

【図５】「排気臭対策空燃比補正値設定ルーチン」を示
すフローチャート。

【図６】 図５のルーチンに係る各種パラメータの変化
を示すタイムチャート。

【図７】 空燃比補正値ＦＡＦ、排気空燃比、タイマカ
ウンタ（ＣＦＳ）のタイムチャート。

【符号の説明】

１…内燃機関としてのエンジン、７…燃料供給手段とし
てのインジェクタ、２５…酸素センサ（濃度検出手段を
構成する）、３３…ベーパ通路、３４…キャニスタ、３
８…パージ通路、３９…パージコントロールバルブ（３
３、３４、３８、３９は処理手段を構成する。）、４２
…ＣＰＵ（補正値算出手段、燃料量補正手段、排気臭防
止補正値設定手段、及び燃料蒸気処理制御手段を構成す
る。）、５５…タイマカウンタ（カウント手段を構成す
る。）。

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｆ０２Ｍ 25/08 ３０１ Ｆ０２Ｍ 25/08 ３０１Ｊ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内燃機関に供給される空気と燃料の空燃
   比を所定空燃比に合致させるために、燃料供給手段をも
   って前記内燃機関に供給すべき燃料量を制御するように
   した空燃比制御装置であって、 前記内燃機関から排出される排気ガス中の特定成分の濃
   度を検出するための濃度検出手段と、 前記濃度検出手段による検出値が基準値以上の状態、又
   は基準値以下の状態になったことに基づいてその状態の
   経過時間のカウントを開始するカウント手段と、 前記所定空燃比に合致させるために、前記濃度検出手段
   の検出値に基づき、比例定数をもって比例補正を行うと
   共にその後に積分定数をもって前記カウント手段のカウ
   ント中は積分補正を行うことにより、前記空燃比に係る
   空燃比補正値を算出するための補正値算出手段と、 前記内燃機関に所定の排気臭発生条件が成立する時、前
   記補正値算出手段に係る算出値に優先して燃料量を調整
   し、前記空燃比とは異なる空燃比とするため排気臭防止
   補正値を設定する排気臭防止補正値設定手段と、 前記内燃機関に所定の排気臭発生条件が不成立の時には
   前記補正値算出手段に係る空燃比補正値に応じて、又
   は、前記内燃機関に所定の排気臭発生条件が成立する時
   には、排気臭防止補正値設定手段が設定した排気臭防止
   補正値に応じて前記内燃機関に供給すべき燃料量を補正
   するための燃料量補正手段と、 燃料を貯留するための燃料タンクで発生する燃料蒸気を
   内燃機関へ流して処理するための処理手段と、 同処理手段を制御する燃料蒸気処理制御手段とを有する
   内燃機関の空燃比制御装置において、 前記排気臭防止補正値設定手段は、前記燃料蒸気処理制
   御手段が制御中は、前記カウント手段がカウントしてい
   る経過時間の長さに応じた排気臭防止補正値を設定する
   ことを特徴とする内燃機関の空燃比制御装置。
2. 【請求項２】 前記排気臭防止補正値設定手段におい
   て、前記カウント手段がカウントしている経過時間の長
   さに応じて設定する補正値には、前記所定空燃比よりも
   大きな空燃比とするための補正値が含まれることを特徴
   とする請求項１に記載の内燃機関の空燃比制御装置。
3. 【請求項３】 前記排気臭防止補正値設定手段におい
   て、前記カウント手段がカウントしている経過時間の長
   さに応じて設定する補正値には、前記所定空燃比よりも
   小さな空燃比とするための補正値が含まれることを特徴
   とする請求項１に記載の内燃機関の空燃比制御装置。