JPH1162728A - 内燃機関の蒸発燃料濃度判定装置 - Google Patents
内燃機関の蒸発燃料濃度判定装置Info
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- JPH1162728A JPH1162728A JP9214379A JP21437997A JPH1162728A JP H1162728 A JPH1162728 A JP H1162728A JP 9214379 A JP9214379 A JP 9214379A JP 21437997 A JP21437997 A JP 21437997A JP H1162728 A JPH1162728 A JP H1162728A
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/0025—Controlling engines characterised by use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
- F02D41/003—Adding fuel vapours, e.g. drawn from engine fuel reservoir
- F02D41/0042—Controlling the combustible mixture as a function of the canister purging, e.g. control of injected fuel to compensate for deviation of air fuel ratio when purging
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-
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 蒸発燃料処理装置を備えるリーンエンジンに
おいて、通常の酸素センサを用いて、パージ濃度を判定
する。 【解決手段】 所定期間毎に、一時的にストイキ燃焼を
行わせ、ストイキ燃焼時に、空燃比フィードバック制御
中の酸素センサからの信号に基づいて、パージ濃度を推
定する。また、ストイキ燃焼の指令間隔は、車速、エア
コンの作動状態、外気温、燃料タンク内の燃温、又は燃
料タンク内の圧力など、蒸発燃料の発生速度に関連する
パラメータに基づいて、可変とする。
おいて、通常の酸素センサを用いて、パージ濃度を判定
する。 【解決手段】 所定期間毎に、一時的にストイキ燃焼を
行わせ、ストイキ燃焼時に、空燃比フィードバック制御
中の酸素センサからの信号に基づいて、パージ濃度を推
定する。また、ストイキ燃焼の指令間隔は、車速、エア
コンの作動状態、外気温、燃料タンク内の燃温、又は燃
料タンク内の圧力など、蒸発燃料の発生速度に関連する
パラメータに基づいて、可変とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関の蒸発燃
料処理装置における蒸発燃料濃度判定装置に関する。
料処理装置における蒸発燃料濃度判定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、自動車用内燃機関において
は、蒸発燃料処理装置として、燃料タンクにて発生する
蒸発燃料を吸着するキャニスタと、このキャニスタから
吸気系への蒸発燃料のパージ通路に介装されて蒸発燃料
のパージ量を制御するパージ制御弁とを備えている（特
開平７−４２５８８号公報参照）。
は、蒸発燃料処理装置として、燃料タンクにて発生する
蒸発燃料を吸着するキャニスタと、このキャニスタから
吸気系への蒸発燃料のパージ通路に介装されて蒸発燃料
のパージ量を制御するパージ制御弁とを備えている（特
開平７−４２５８８号公報参照）。
【０００３】このような蒸発燃料処理装置を備える内燃
機関では、蒸発燃料の濃度に応じて、燃料噴射量を補正
する必要があり、排気系に排気空燃比のリッチ・リーン
を検出する酸素センサを備えて、空燃比をストイキ空燃
比にフィードバック制御するものでは、前記補正は、空
燃比フィードバック制御により達成される。
機関では、蒸発燃料の濃度に応じて、燃料噴射量を補正
する必要があり、排気系に排気空燃比のリッチ・リーン
を検出する酸素センサを備えて、空燃比をストイキ空燃
比にフィードバック制御するものでは、前記補正は、空
燃比フィードバック制御により達成される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、少なく
とも所定の運転条件にてリーン燃焼を行わせる内燃機関
（リーンエンジン）では、排気空燃比のリッチ・リーン
を検出する通常の酸素センサでは、目標とするリーン空
燃比にフィードバック制御することはできず、排気空燃
比を直接的に検出する広域型の酸素センサを利用するこ
とも考えられるが、これは高価であり、コストアップに
つながる。
とも所定の運転条件にてリーン燃焼を行わせる内燃機関
（リーンエンジン）では、排気空燃比のリッチ・リーン
を検出する通常の酸素センサでは、目標とするリーン空
燃比にフィードバック制御することはできず、排気空燃
比を直接的に検出する広域型の酸素センサを利用するこ
とも考えられるが、これは高価であり、コストアップに
つながる。
【０００５】そこで、リーンエンジンにおいても、通常
の酸素センサを用いて、吸気中の蒸発燃料の濃度を判定
し、燃料噴射量の補正やその他の各種制御を行い得るよ
うにすることが求められている。本発明は、このような
実状に鑑み、リーンエンジンにおいても、通常の酸素セ
ンサを用いて、吸気中の蒸発燃料の濃度を判定すること
のできる内燃機関の蒸発燃料濃度判定装置を提供するこ
とを目的とする。
の酸素センサを用いて、吸気中の蒸発燃料の濃度を判定
し、燃料噴射量の補正やその他の各種制御を行い得るよ
うにすることが求められている。本発明は、このような
実状に鑑み、リーンエンジンにおいても、通常の酸素セ
ンサを用いて、吸気中の蒸発燃料の濃度を判定すること
のできる内燃機関の蒸発燃料濃度判定装置を提供するこ
とを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】このため、請求項１に係
る発明では、少なくとも所定の運転条件でリーン燃焼を
行う一方、燃料タンクにて発生する蒸発燃料を吸着する
キャニスタから蒸発燃料を吸気系へパージする自動車用
内燃機関において、図１に示すように、所定期間毎に、
一時的にストイキ燃焼を行わせるストイキ燃焼強制指令
手段と、ストイキ燃焼時に、排気系に設けられて排気空
燃比のリッチ・リーンを検出する酸素センサからの信号
に基づいて、吸気中の蒸発燃料の濃度を推定する蒸発燃
料濃度推定手段とを設けて、内燃機関の蒸発燃料濃度判
定装置を構成する。
る発明では、少なくとも所定の運転条件でリーン燃焼を
行う一方、燃料タンクにて発生する蒸発燃料を吸着する
キャニスタから蒸発燃料を吸気系へパージする自動車用
内燃機関において、図１に示すように、所定期間毎に、
一時的にストイキ燃焼を行わせるストイキ燃焼強制指令
手段と、ストイキ燃焼時に、排気系に設けられて排気空
燃比のリッチ・リーンを検出する酸素センサからの信号
に基づいて、吸気中の蒸発燃料の濃度を推定する蒸発燃
料濃度推定手段とを設けて、内燃機関の蒸発燃料濃度判
定装置を構成する。
【０００７】請求項２に係る発明では、前記ストイキ燃
焼強制指令手段の作動間隔である前記所定期間を、蒸発
燃料の発生速度に関連するパラメータに基づいて可変と
する作動間隔可変手段を有することを特徴とする（図１
参照）。請求項３に係る発明では、前記パラメータは、
車速であることを特徴とする。高車速ほど、走行風によ
り燃料タンクが冷却され、蒸発燃料の発生量が減少する
からである。
焼強制指令手段の作動間隔である前記所定期間を、蒸発
燃料の発生速度に関連するパラメータに基づいて可変と
する作動間隔可変手段を有することを特徴とする（図１
参照）。請求項３に係る発明では、前記パラメータは、
車速であることを特徴とする。高車速ほど、走行風によ
り燃料タンクが冷却され、蒸発燃料の発生量が減少する
からである。
【０００８】請求項４に係る発明では、前記パラメータ
は、エアコンの作動状態（例えばエアコン作動スイッ
チ、エアコン作動ガス圧力など）であることを特徴とす
る。エアコンの作動中は一般的に外気温が高く、蒸発燃
料の発生量が増大するからである。請求項５に係る発明
では、前記パラメータは、外気温であることを特徴とす
る。外気温が高いと、蒸発燃料の発生量が増大するから
である。
は、エアコンの作動状態（例えばエアコン作動スイッ
チ、エアコン作動ガス圧力など）であることを特徴とす
る。エアコンの作動中は一般的に外気温が高く、蒸発燃
料の発生量が増大するからである。請求項５に係る発明
では、前記パラメータは、外気温であることを特徴とす
る。外気温が高いと、蒸発燃料の発生量が増大するから
である。
【０００９】請求項６に係る発明では、前記パラメータ
は、燃料タンク内の燃温であることを特徴とする。蒸発
燃料の発生要因だからである。請求項７に係る発明で
は、前記パラメータは、燃料タンク内の圧力であること
を特徴とする。蒸発燃料の発生により高圧となるからで
ある。
は、燃料タンク内の燃温であることを特徴とする。蒸発
燃料の発生要因だからである。請求項７に係る発明で
は、前記パラメータは、燃料タンク内の圧力であること
を特徴とする。蒸発燃料の発生により高圧となるからで
ある。
【００１０】
【発明の効果】請求項１に係る発明によれば、所定期間
毎に、一時的にストイキ燃焼を行わせるので、簡易構造
の酸素センサを用いても、その信号に基づいて、吸気中
の蒸発燃料の濃度を判定することができるという効果が
得られる。請求項２に係る発明によれば、蒸発燃料の発
生速度に関連するパラメータに基づいて、ストイキ燃焼
の作動間隔を可変にするので、蒸発燃料の濃度判定の必
要のない蒸発燃料の発生量が少ないときに、ストイキ燃
焼の作動間隔を長くして、リーン燃焼の中止頻度を低減
できる。
毎に、一時的にストイキ燃焼を行わせるので、簡易構造
の酸素センサを用いても、その信号に基づいて、吸気中
の蒸発燃料の濃度を判定することができるという効果が
得られる。請求項２に係る発明によれば、蒸発燃料の発
生速度に関連するパラメータに基づいて、ストイキ燃焼
の作動間隔を可変にするので、蒸発燃料の濃度判定の必
要のない蒸発燃料の発生量が少ないときに、ストイキ燃
焼の作動間隔を長くして、リーン燃焼の中止頻度を低減
できる。
【００１１】請求項３に係る発明によれば、車速を用い
るので、殆どの車種で簡単に実施可能である。請求項４
に係る発明によれば、エアコンの作動状態により外気温
を判断するもので、エアコンを装備した車両ならば実施
できるという簡易性を有する。請求項５に係る発明によ
れば、外気温は蒸発燃料の発生速度との相関が高く、高
精度となる。
るので、殆どの車種で簡単に実施可能である。請求項４
に係る発明によれば、エアコンの作動状態により外気温
を判断するもので、エアコンを装備した車両ならば実施
できるという簡易性を有する。請求項５に係る発明によ
れば、外気温は蒸発燃料の発生速度との相関が高く、高
精度となる。
【００１２】請求項６に係る発明によれば、燃料タンク
内の燃温は蒸発燃料の発生速度に直接的に影響するパラ
メータであるので、より高精度となる。請求項７に係る
発明によれば、燃料タンク内の圧力は蒸発燃料の発生速
度が高まった結果であるので、より高精度となる。
内の燃温は蒸発燃料の発生速度に直接的に影響するパラ
メータであるので、より高精度となる。請求項７に係る
発明によれば、燃料タンク内の圧力は蒸発燃料の発生速
度が高まった結果であるので、より高精度となる。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態につい
て説明する。図２は実施の一形態を示す内燃機関のシス
テム図である。先ず、これについて説明する。車両に搭
載される内燃機関１の各気筒の燃焼室には、エアクリー
ナ２から吸気通路３により、スロットル弁（ここでは電
制スロットル弁）４の制御を受けて、空気が吸入され
る。
て説明する。図２は実施の一形態を示す内燃機関のシス
テム図である。先ず、これについて説明する。車両に搭
載される内燃機関１の各気筒の燃焼室には、エアクリー
ナ２から吸気通路３により、スロットル弁（ここでは電
制スロットル弁）４の制御を受けて、空気が吸入され
る。
【００１４】そして、燃焼室内に燃料（ガソリン）を噴
射するように、電磁式の燃料噴射弁（インジェクタ）５
が設けられている。燃料噴射弁５は、コントロールユニ
ット２０から機関回転に同期して吸気行程又は圧縮行程
にて出力される噴射パルス信号によりソレノイドに通電
されて開弁し、所定圧力に調圧された燃料を噴射するよ
うになっている。そして、噴射された燃料は、吸気行程
噴射の場合は燃焼室内に拡散して均質な混合気を形成
し、また圧縮行程噴射の場合は点火栓６回りに集中的に
層状の混合気を形成し、コントロールユニット２０から
の点火信号に基づき、点火栓６により点火されて、燃焼
（均質燃焼又は成層燃焼）する。尚、燃焼方式は、空燃
比制御との組合わせで、均質ストイキ燃焼、均質リーン
燃焼（空燃比２０〜３０）、成層リーン燃焼（空燃比４
０程度）に分けられる。
射するように、電磁式の燃料噴射弁（インジェクタ）５
が設けられている。燃料噴射弁５は、コントロールユニ
ット２０から機関回転に同期して吸気行程又は圧縮行程
にて出力される噴射パルス信号によりソレノイドに通電
されて開弁し、所定圧力に調圧された燃料を噴射するよ
うになっている。そして、噴射された燃料は、吸気行程
噴射の場合は燃焼室内に拡散して均質な混合気を形成
し、また圧縮行程噴射の場合は点火栓６回りに集中的に
層状の混合気を形成し、コントロールユニット２０から
の点火信号に基づき、点火栓６により点火されて、燃焼
（均質燃焼又は成層燃焼）する。尚、燃焼方式は、空燃
比制御との組合わせで、均質ストイキ燃焼、均質リーン
燃焼（空燃比２０〜３０）、成層リーン燃焼（空燃比４
０程度）に分けられる。
【００１５】機関１からの排気は排気通路７より排出さ
れ、排気通路７には排気浄化用の触媒８が介装されてい
る。また、燃料タンク９にて発生する蒸発燃料を処理す
べく、蒸発燃料処理装置としてのキャニスタ１０が設け
られている。キャニスタ１０は、密閉容器内に活性炭な
どの吸着剤１１を充填したもので、燃料タンク９からの
蒸発燃料導入管１２が接続されている。従って、機関１
の停止中などに燃料タンク９にて発生した蒸発燃料は、
蒸発燃料導入管１２を通って、キャニスタ１０に導か
れ、ここに吸着される。
れ、排気通路７には排気浄化用の触媒８が介装されてい
る。また、燃料タンク９にて発生する蒸発燃料を処理す
べく、蒸発燃料処理装置としてのキャニスタ１０が設け
られている。キャニスタ１０は、密閉容器内に活性炭な
どの吸着剤１１を充填したもので、燃料タンク９からの
蒸発燃料導入管１２が接続されている。従って、機関１
の停止中などに燃料タンク９にて発生した蒸発燃料は、
蒸発燃料導入管１２を通って、キャニスタ１０に導か
れ、ここに吸着される。
【００１６】キャニスタ１０にはまた、新気導入口１３
が形成されると共に、パージ通路１４が導出されてい
る。パージ通路１４はパージ制御弁１５を介して吸気通
路３のスロットル弁４下流（吸気マニホールド）に接続
されている。パージ制御弁１５は、コントロールユニッ
ト２０から機関１の運転中に所定の条件で出力される信
号により開弁するようになっている。従って、機関１が
始動されて、パージ許可条件が成立すると、パージ制御
弁１５が開き、機関１の吸入負圧がキャニスタ１０に作
用する結果、新気導入口１３から導入される空気によっ
てキャニスタ１０の吸着剤１１に吸着されていた蒸発燃
料が脱離され、この脱離した蒸発燃料を含むパージガス
がパージ通路１４を通って吸気通路３のスロットル弁４
下流に吸入され、この後、機関１の燃焼室内で燃焼処理
される。
が形成されると共に、パージ通路１４が導出されてい
る。パージ通路１４はパージ制御弁１５を介して吸気通
路３のスロットル弁４下流（吸気マニホールド）に接続
されている。パージ制御弁１５は、コントロールユニッ
ト２０から機関１の運転中に所定の条件で出力される信
号により開弁するようになっている。従って、機関１が
始動されて、パージ許可条件が成立すると、パージ制御
弁１５が開き、機関１の吸入負圧がキャニスタ１０に作
用する結果、新気導入口１３から導入される空気によっ
てキャニスタ１０の吸着剤１１に吸着されていた蒸発燃
料が脱離され、この脱離した蒸発燃料を含むパージガス
がパージ通路１４を通って吸気通路３のスロットル弁４
下流に吸入され、この後、機関１の燃焼室内で燃焼処理
される。
【００１７】コントロールユニット２０は、ＣＰＵ、Ｒ
ＯＭ、ＲＡＭ、Ａ／Ｄ変換器及び入出力インターフェイ
ス等を含んで構成されるマイコンを備え、各種センサか
らの入力信号を受け、これに基づいて演算処理して、燃
料噴射弁５、点火栓６及びパージ制御弁１５などの作動
を制御する。前記各種センサとしては、機関１のクラン
ク軸又はカム軸回転を検出するクランク角センサ２１，
２２が設けられている。これらのクランク角センサ２
１，２２は、気筒数をｎとすると、クランク角７２０°
／ｎ毎に、予め定めたクランク角位置（例えば圧縮上死
点前１１０°）で基準パルス信号ＲＥＦを出力すると共
に、１〜２°毎に単位パルス信号ＰＯＳを出力するもの
で、基準パルス信号ＲＥＦの周期などから機関回転数Ｎ
ｅを算出可能である。
ＯＭ、ＲＡＭ、Ａ／Ｄ変換器及び入出力インターフェイ
ス等を含んで構成されるマイコンを備え、各種センサか
らの入力信号を受け、これに基づいて演算処理して、燃
料噴射弁５、点火栓６及びパージ制御弁１５などの作動
を制御する。前記各種センサとしては、機関１のクラン
ク軸又はカム軸回転を検出するクランク角センサ２１，
２２が設けられている。これらのクランク角センサ２
１，２２は、気筒数をｎとすると、クランク角７２０°
／ｎ毎に、予め定めたクランク角位置（例えば圧縮上死
点前１１０°）で基準パルス信号ＲＥＦを出力すると共
に、１〜２°毎に単位パルス信号ＰＯＳを出力するもの
で、基準パルス信号ＲＥＦの周期などから機関回転数Ｎ
ｅを算出可能である。
【００１８】この他、吸気通路３のスロットル弁４上流
で吸入空気流量Ｑａを検出するエアフローメータ２３、
アクセルペダルの踏込み量（アクセル開度）ＡＣＣを検
出するアクセルセンサ２４、スロットル弁４の開度ＴＶ
Ｏを検出するスロットルセンサ２５（スロットル弁４の
全閉位置でＯＮとなるアイドルスイッチを含む）、機関
１の冷却水温Ｔｗを検出する水温センサ２６、排気通路
７にて排気空燃比のリッチ・リーンに応じた信号を出力
する酸素センサ２７、車速ＶＳＰを検出する車速センサ
２８が設けられている。
で吸入空気流量Ｑａを検出するエアフローメータ２３、
アクセルペダルの踏込み量（アクセル開度）ＡＣＣを検
出するアクセルセンサ２４、スロットル弁４の開度ＴＶ
Ｏを検出するスロットルセンサ２５（スロットル弁４の
全閉位置でＯＮとなるアイドルスイッチを含む）、機関
１の冷却水温Ｔｗを検出する水温センサ２６、排気通路
７にて排気空燃比のリッチ・リーンに応じた信号を出力
する酸素センサ２７、車速ＶＳＰを検出する車速センサ
２８が設けられている。
【００１９】更に、必要により、エアコン作動ガス圧力
（エアコンコンプレッサの吐出圧力）Ｐｄを検出するエ
アコン作動ガス圧力センサ２９、外気温Ｔａを検出する
外気温センサ３０、燃料タンク９内の燃温Ｔｔを検出す
るタンク内燃温センサ３１、燃料タンク９内の圧力Ｐｔ
を検出するタンク内圧力センサ３２などが設けられてい
る。
（エアコンコンプレッサの吐出圧力）Ｐｄを検出するエ
アコン作動ガス圧力センサ２９、外気温Ｔａを検出する
外気温センサ３０、燃料タンク９内の燃温Ｔｔを検出す
るタンク内燃温センサ３１、燃料タンク９内の圧力Ｐｔ
を検出するタンク内圧力センサ３２などが設けられてい
る。
【００２０】次に、本発明に係る蒸発燃料濃度判定装置
について説明する。本装置は、コントロールユニット２
０内のマイコンにより、リーン燃焼（均質リーン燃焼又
は成層リーン燃焼）中、所定期間毎に、一時的にストイ
キ燃焼（均質ストイキ燃焼）を行わせ、ストイキ燃焼時
に、酸素センサ２７からの信号に基づいて吸気中の蒸発
燃料の濃度（以下パージ濃度という）を推定するよう、
ソフトウエア的に構成されるので、図３〜図６のフロー
チャート（第１の実施例）により、説明する。
について説明する。本装置は、コントロールユニット２
０内のマイコンにより、リーン燃焼（均質リーン燃焼又
は成層リーン燃焼）中、所定期間毎に、一時的にストイ
キ燃焼（均質ストイキ燃焼）を行わせ、ストイキ燃焼時
に、酸素センサ２７からの信号に基づいて吸気中の蒸発
燃料の濃度（以下パージ濃度という）を推定するよう、
ソフトウエア的に構成されるので、図３〜図６のフロー
チャート（第１の実施例）により、説明する。
【００２１】図３は作動間隔可変ルーチンであり、所定
時間毎に実行される。本ルーチンが作動間隔可変手段に
相当する。Ｓ１では、車速センサ２８により検出される
車速ＶＳＰを読込み、Ｓ２で、その車速ＶＳＰを所定値
と比較する。比較の結果、ＶＳＰ≧所定値（高車速）の
ときは、蒸発燃料の発生速度が低いと想定されるので、
Ｓ３で、作動間隔ＩＮＴＥＶＴを比較的長い時間ＴＬに
設定する（ＩＮＴＥＶＴ＝ＴＬ）。車速ＶＳＰが高い
程、走行風により燃料タンク９が冷却され、蒸発燃料の
発生量が減少するからである。
時間毎に実行される。本ルーチンが作動間隔可変手段に
相当する。Ｓ１では、車速センサ２８により検出される
車速ＶＳＰを読込み、Ｓ２で、その車速ＶＳＰを所定値
と比較する。比較の結果、ＶＳＰ≧所定値（高車速）の
ときは、蒸発燃料の発生速度が低いと想定されるので、
Ｓ３で、作動間隔ＩＮＴＥＶＴを比較的長い時間ＴＬに
設定する（ＩＮＴＥＶＴ＝ＴＬ）。車速ＶＳＰが高い
程、走行風により燃料タンク９が冷却され、蒸発燃料の
発生量が減少するからである。
【００２２】逆に、ＶＳＰ＜所定値（低車速）のとき
は、蒸発燃料の発生速度が高いと想定されるので、Ｓ４
で、作動間隔ＩＮＴＥＶＴを比較的短い時間ＴＳに設定
する（ＩＮＴＥＶＴ＝ＴＳ）。図４はストイキ燃焼強制
指令判定ルーチンであり、所定時間毎に実行される。Ｓ
１１では、リーン燃焼（均質リーン燃焼又は成層リーン
燃焼）中か否かを判定する。
は、蒸発燃料の発生速度が高いと想定されるので、Ｓ４
で、作動間隔ＩＮＴＥＶＴを比較的短い時間ＴＳに設定
する（ＩＮＴＥＶＴ＝ＴＳ）。図４はストイキ燃焼強制
指令判定ルーチンであり、所定時間毎に実行される。Ｓ
１１では、リーン燃焼（均質リーン燃焼又は成層リーン
燃焼）中か否かを判定する。
【００２３】リーン燃焼中でない場合（ストイキ燃焼の
場合）は、Ｓ１２でタイマＴＭをリセットする（ＴＭ＝
０）。これに対し、リーン燃焼中の場合は、Ｓ１３でタ
イマＴＭを本ルーチンの実行時間隔ΔＴ分カウントアッ
プする（ＴＭ＝ＴＭ＋ΔＴ）。これにより、タイマＴＭ
は、リーン燃焼の継続時間を計時する。Ｓ１４では、タ
イマＴＭを図３のルーチンにより設定された作動間隔Ｉ
ＮＴＥＶＴと比較する。
場合）は、Ｓ１２でタイマＴＭをリセットする（ＴＭ＝
０）。これに対し、リーン燃焼中の場合は、Ｓ１３でタ
イマＴＭを本ルーチンの実行時間隔ΔＴ分カウントアッ
プする（ＴＭ＝ＴＭ＋ΔＴ）。これにより、タイマＴＭ
は、リーン燃焼の継続時間を計時する。Ｓ１４では、タ
イマＴＭを図３のルーチンにより設定された作動間隔Ｉ
ＮＴＥＶＴと比較する。
【００２４】比較の結果、ＴＭ≧ＩＮＴＥＶＴのとき
は、Ｓ１５へ進んで、ストイキ燃焼強制指令を発する。
この部分がストイキ燃焼強制指令手段に相当する。そし
て、Ｓ１６でタイマＴＭをリセットする（ＴＭ＝０）。
図５は燃焼方式制御ルーチンであり、所定時間毎に実行
される。Ｓ２１では、機関の運転条件（機関回転数及び
負荷等）を読込む。
は、Ｓ１５へ進んで、ストイキ燃焼強制指令を発する。
この部分がストイキ燃焼強制指令手段に相当する。そし
て、Ｓ１６でタイマＴＭをリセットする（ＴＭ＝０）。
図５は燃焼方式制御ルーチンであり、所定時間毎に実行
される。Ｓ２１では、機関の運転条件（機関回転数及び
負荷等）を読込む。
【００２５】Ｓ２２では、機関の運転条件に従って、予
め定めたリーン燃焼条件か否かを判定する。リーン燃焼
条件の場合は、Ｓ２３へ進んで、図４のルーチンによる
ストイキ燃焼強制指令から所定時間内か否かを判定す
る。これらの判定の結果、Ｓ２２でリーン燃焼条件でな
い場合、又は、リーン燃焼条件ではあるが、Ｓ２３でス
トイキ燃焼強制指令から所定時間内の場合は、Ｓ２４へ
進んで、ストイキ燃焼（均質ストイキ燃焼）を行わせ
る。
め定めたリーン燃焼条件か否かを判定する。リーン燃焼
条件の場合は、Ｓ２３へ進んで、図４のルーチンによる
ストイキ燃焼強制指令から所定時間内か否かを判定す
る。これらの判定の結果、Ｓ２２でリーン燃焼条件でな
い場合、又は、リーン燃焼条件ではあるが、Ｓ２３でス
トイキ燃焼強制指令から所定時間内の場合は、Ｓ２４へ
進んで、ストイキ燃焼（均質ストイキ燃焼）を行わせ
る。
【００２６】ストイキ燃焼のときは、目標空燃比をスト
イキ空燃比に設定して、空燃比フィードバック制御（ク
ローズド制御）を行うと共に、燃料の噴射時期を吸気行
程に設定して、均質ストイキ燃焼を行わせる。一方、Ｓ
２２でリーン燃焼条件であり、かつ、Ｓ２３でストイキ
燃焼強制指令から所定時間経過の場合（ストイキ燃焼強
制指令がない場合も含む）は、Ｓ２５へ進んで、リーン
燃焼を行わせる。
イキ空燃比に設定して、空燃比フィードバック制御（ク
ローズド制御）を行うと共に、燃料の噴射時期を吸気行
程に設定して、均質ストイキ燃焼を行わせる。一方、Ｓ
２２でリーン燃焼条件であり、かつ、Ｓ２３でストイキ
燃焼強制指令から所定時間経過の場合（ストイキ燃焼強
制指令がない場合も含む）は、Ｓ２５へ進んで、リーン
燃焼を行わせる。
【００２７】リーン燃焼のときは、目標空燃比をリーン
空燃比に設定して、オープン制御を行うと共に、燃料の
噴射時期を吸気行程又は圧縮行程に設定して、均質リー
ン燃焼又は成層リーン燃焼を行わせる。尚、均質リーン
燃焼と成層リーン燃焼との場合分けについては、ここで
は説明を省略する。図６はパージ濃度推定ルーチンであ
り、所定時間毎に実行される。本ルーチンが蒸発燃料濃
度推定手段に相当する。
空燃比に設定して、オープン制御を行うと共に、燃料の
噴射時期を吸気行程又は圧縮行程に設定して、均質リー
ン燃焼又は成層リーン燃焼を行わせる。尚、均質リーン
燃焼と成層リーン燃焼との場合分けについては、ここで
は説明を省略する。図６はパージ濃度推定ルーチンであ
り、所定時間毎に実行される。本ルーチンが蒸発燃料濃
度推定手段に相当する。
【００２８】Ｓ３１では、ストイキ燃焼中（空燃比フィ
ードバック制御中）か否かを判定し、ストイキ燃焼の場
合に、Ｓ３２以降へ進む。Ｓ３２では、酸素センサ２７
の信号（出力電圧）ＶＯ2 を読込み、Ｓ３３で、その信
号ＶＯ2 を所定のスライスレベルＳＬと比較して、排気
空燃比のリッチ・リーンを判定する。
ードバック制御中）か否かを判定し、ストイキ燃焼の場
合に、Ｓ３２以降へ進む。Ｓ３２では、酸素センサ２７
の信号（出力電圧）ＶＯ2 を読込み、Ｓ３３で、その信
号ＶＯ2 を所定のスライスレベルＳＬと比較して、排気
空燃比のリッチ・リーンを判定する。
【００２９】比較の結果、ＶＯ2 ＜ＳＬ（リッチ）のと
きは、Ｓ３４で燃料噴射量補正用の空燃比フィードバッ
ク補正係数αを所定の積分分Ｉ減少させる（α＝α−
Ｉ）。逆に、ＶＯ2 ＞ＳＬ（リーン）のときは、Ｓ３５
で燃料噴射量補正用の空燃比フィードバック補正係数α
を所定の積分分Ｉ増大させる（α＝α＋Ｉ）。このよう
にして積分制御で増減される空燃比フィードバック補正
係数αは、燃料噴射量の演算に際し、基本燃料噴射量Ｔ
ｐに乗算され、これより空燃比を目標のストイキ空燃比
に制御することができる。尚、空燃比フィードバック補
正係数αの設定に際しては、積分制御の他、比例制御が
併用されるが、ここでは省略した。
きは、Ｓ３４で燃料噴射量補正用の空燃比フィードバッ
ク補正係数αを所定の積分分Ｉ減少させる（α＝α−
Ｉ）。逆に、ＶＯ2 ＞ＳＬ（リーン）のときは、Ｓ３５
で燃料噴射量補正用の空燃比フィードバック補正係数α
を所定の積分分Ｉ増大させる（α＝α＋Ｉ）。このよう
にして積分制御で増減される空燃比フィードバック補正
係数αは、燃料噴射量の演算に際し、基本燃料噴射量Ｔ
ｐに乗算され、これより空燃比を目標のストイキ空燃比
に制御することができる。尚、空燃比フィードバック補
正係数αの設定に際しては、積分制御の他、比例制御が
併用されるが、ここでは省略した。
【００３０】Ｓ３６では、空燃比フィードバック補正係
数αの平均値αmeanを演算する。具体的には、空燃比フ
ィードバック補正係数αの増減方向が反転する毎に、そ
のときの空燃比フィードバック補正係数αを記憶してお
き、最新のαmax （増大方向から減少方向に反転すると
きのα）と、αmin （減少方向から増大方向に反転する
ときのα）とに基づき、平均値αmean＝（αmax ＋αmi
n ）／２として、算出する。
数αの平均値αmeanを演算する。具体的には、空燃比フ
ィードバック補正係数αの増減方向が反転する毎に、そ
のときの空燃比フィードバック補正係数αを記憶してお
き、最新のαmax （増大方向から減少方向に反転すると
きのα）と、αmin （減少方向から増大方向に反転する
ときのα）とに基づき、平均値αmean＝（αmax ＋αmi
n ）／２として、算出する。
【００３１】Ｓ３７では、パージ濃度推定値として、空
燃比フィードバック補正係数の平均値αmeanの基準値１
からの偏差Δα＝１−αmeanを算出する。 尚、パージ条
件成立前、すなわち、非パージ中の空燃比フィードバッ
ク補正係数をα0 として記憶しておき、パージ濃度推定
値として、偏差Δα＝α0 −αmeanを算出するようにし
てもよい。
燃比フィードバック補正係数の平均値αmeanの基準値１
からの偏差Δα＝１−αmeanを算出する。 尚、パージ条
件成立前、すなわち、非パージ中の空燃比フィードバッ
ク補正係数をα0 として記憶しておき、パージ濃度推定
値として、偏差Δα＝α0 −αmeanを算出するようにし
てもよい。
【００３２】このようにして算出されるパージ濃度推定
値Δαにより、パージ濃度の大きさを判定できる。この
ようにして、パージ濃度が判定されると、リーン燃焼へ
の移行後、このパージ濃度に基づいて、燃料噴射量を補
正することが可能となる。また、パージ濃度が大きい場
合は、リーン燃焼への復帰を遅らせ、ストイキ燃焼をし
ばらく継続して、パージ濃度がある程度小さくなった後
に、リーン燃焼に移行させることもできる。
値Δαにより、パージ濃度の大きさを判定できる。この
ようにして、パージ濃度が判定されると、リーン燃焼へ
の移行後、このパージ濃度に基づいて、燃料噴射量を補
正することが可能となる。また、パージ濃度が大きい場
合は、リーン燃焼への復帰を遅らせ、ストイキ燃焼をし
ばらく継続して、パージ濃度がある程度小さくなった後
に、リーン燃焼に移行させることもできる。
【００３３】次に他の実施例について説明する。いずれ
も図３の作動間隔可変ルーチンを変更したものである。
図７は第２の実施例の作動間隔可変ルーチンである。Ｓ
１０１では、エアコン作動ガス圧力センサ２９により検
出されるエアコン作動ガス圧力Ｐｄを読込み、Ｓ１０２
で、そのエアコン作動ガス圧力Ｐｄを所定値と比較す
る。
も図３の作動間隔可変ルーチンを変更したものである。
図７は第２の実施例の作動間隔可変ルーチンである。Ｓ
１０１では、エアコン作動ガス圧力センサ２９により検
出されるエアコン作動ガス圧力Ｐｄを読込み、Ｓ１０２
で、そのエアコン作動ガス圧力Ｐｄを所定値と比較す
る。
【００３４】比較の結果、Ｐｄ≧所定値（高圧力）のと
きは、蒸発燃料の発生速度が高いと想定されるので、Ｓ
１０３で、作動間隔ＩＮＴＥＶＴを比較的短い時間ＴＳ
に設定する（ＩＮＴＥＶＴ＝ＴＳ）。エアコン作動ガス
圧力Ｐｄが高い程、外気温が高いとみなすことができ、
蒸発燃料の発生量が増大するからである。逆に、Ｐｄ＜
所定値（低圧力）のときは、蒸発燃料の発生速度が低い
と想定されるので、Ｓ１０４で、作動間隔ＩＮＴＥＶＴ
を比較的長い時間ＴＬに設定する（ＩＮＴＥＶＴ＝Ｔ
Ｌ）。
きは、蒸発燃料の発生速度が高いと想定されるので、Ｓ
１０３で、作動間隔ＩＮＴＥＶＴを比較的短い時間ＴＳ
に設定する（ＩＮＴＥＶＴ＝ＴＳ）。エアコン作動ガス
圧力Ｐｄが高い程、外気温が高いとみなすことができ、
蒸発燃料の発生量が増大するからである。逆に、Ｐｄ＜
所定値（低圧力）のときは、蒸発燃料の発生速度が低い
と想定されるので、Ｓ１０４で、作動間隔ＩＮＴＥＶＴ
を比較的長い時間ＴＬに設定する（ＩＮＴＥＶＴ＝Ｔ
Ｌ）。
【００３５】このように、エアコンの作動状態（エアコ
ンガス作動圧力Ｐｄ、あるいはエアコンスイッチ）に基
づくことで、エアコンを装備した車両ならば実施でき
る。図８は第３の実施例の作動間隔可変ルーチンであ
る。Ｓ２０１では、外気温センサ３０により検出される
外気温Ｔａを読込み、Ｓ２０２で、その外気温Ｔａを所
定値と比較する。
ンガス作動圧力Ｐｄ、あるいはエアコンスイッチ）に基
づくことで、エアコンを装備した車両ならば実施でき
る。図８は第３の実施例の作動間隔可変ルーチンであ
る。Ｓ２０１では、外気温センサ３０により検出される
外気温Ｔａを読込み、Ｓ２０２で、その外気温Ｔａを所
定値と比較する。
【００３６】比較の結果、Ｔａ≧所定値（高温）のとき
は、蒸発燃料の発生速度が高いとみなせるので、Ｓ２０
３で、作動間隔ＩＮＴＥＶＴを比較的短い時間ＴＳに設
定する（ＩＮＴＥＶＴ＝ＴＳ）。逆に、Ｔａ＜所定値
（低温）のときは、蒸発燃料の発生速度が低いとみなせ
るので、Ｓ２０４で、作動間隔ＩＮＴＥＶＴを比較的長
い時間ＴＬに設定する（ＩＮＴＥＶＴ＝ＴＬ）。
は、蒸発燃料の発生速度が高いとみなせるので、Ｓ２０
３で、作動間隔ＩＮＴＥＶＴを比較的短い時間ＴＳに設
定する（ＩＮＴＥＶＴ＝ＴＳ）。逆に、Ｔａ＜所定値
（低温）のときは、蒸発燃料の発生速度が低いとみなせ
るので、Ｓ２０４で、作動間隔ＩＮＴＥＶＴを比較的長
い時間ＴＬに設定する（ＩＮＴＥＶＴ＝ＴＬ）。
【００３７】このように、外気温Ｔａに基づくことで、
外気温Ｔａは蒸発燃料の発生速度と相関が高いことか
ら、高精度に実施できる。図９は第４の実施例の作動間
隔可変ルーチンである。Ｓ３０１では、タンク内燃温セ
ンサ３１により検出されるタンク内燃温Ｔｔを読込み、
Ｓ３０２で、そのタンク内燃温Ｔｔを所定値と比較す
る。
外気温Ｔａは蒸発燃料の発生速度と相関が高いことか
ら、高精度に実施できる。図９は第４の実施例の作動間
隔可変ルーチンである。Ｓ３０１では、タンク内燃温セ
ンサ３１により検出されるタンク内燃温Ｔｔを読込み、
Ｓ３０２で、そのタンク内燃温Ｔｔを所定値と比較す
る。
【００３８】比較の結果、Ｔｔ≧所定値（高温）のとき
は、蒸発燃料の発生速度が高いので、Ｓ３０３で、作動
間隔ＩＮＴＥＶＴを比較的短い時間ＴＳに設定する（Ｉ
ＮＴＥＶＴ＝ＴＳ）。逆に、Ｔｔ＜所定値（低温）のと
きは、蒸発燃料の発生速度が低いので、Ｓ３０４で、作
動間隔ＩＮＴＥＶＴを比較的長い時間ＴＬに設定する
（ＩＮＴＥＶＴ＝ＴＬ）。
は、蒸発燃料の発生速度が高いので、Ｓ３０３で、作動
間隔ＩＮＴＥＶＴを比較的短い時間ＴＳに設定する（Ｉ
ＮＴＥＶＴ＝ＴＳ）。逆に、Ｔｔ＜所定値（低温）のと
きは、蒸発燃料の発生速度が低いので、Ｓ３０４で、作
動間隔ＩＮＴＥＶＴを比較的長い時間ＴＬに設定する
（ＩＮＴＥＶＴ＝ＴＬ）。
【００３９】このように、タンク内燃温Ｔｔに基づくこ
とで、タンク内燃温Ｔｔは蒸発燃料の発生速度を直接的
に規定するパラメータであることから、極めて高精度に
実施できる。図１０は第５の実施例の作動間隔可変ルー
チンである。Ｓ４０１では、タンク内圧力センサ３２に
より検出されるタンク内圧力Ｐｔを読込み、Ｓ４０２
で、そのタンク内圧力Ｐｔを所定値と比較する。
とで、タンク内燃温Ｔｔは蒸発燃料の発生速度を直接的
に規定するパラメータであることから、極めて高精度に
実施できる。図１０は第５の実施例の作動間隔可変ルー
チンである。Ｓ４０１では、タンク内圧力センサ３２に
より検出されるタンク内圧力Ｐｔを読込み、Ｓ４０２
で、そのタンク内圧力Ｐｔを所定値と比較する。
【００４０】比較の結果、Ｐｔ≧所定値（高圧力）のと
きは、蒸発燃料の発生速度が高いので、Ｓ４０３で、作
動間隔ＩＮＴＥＶＴを比較的短い時間ＴＳに設定する
（ＩＮＴＥＶＴ＝ＴＳ）。逆に、Ｐｔ＜所定値（低温）
のときは、蒸発燃料の発生速度が低いので、Ｓ４０４
で、作動間隔ＩＮＴＥＶＴを比較的長い時間ＴＬに設定
する（ＩＮＴＥＶＴ＝ＴＬ）。
きは、蒸発燃料の発生速度が高いので、Ｓ４０３で、作
動間隔ＩＮＴＥＶＴを比較的短い時間ＴＳに設定する
（ＩＮＴＥＶＴ＝ＴＳ）。逆に、Ｐｔ＜所定値（低温）
のときは、蒸発燃料の発生速度が低いので、Ｓ４０４
で、作動間隔ＩＮＴＥＶＴを比較的長い時間ＴＬに設定
する（ＩＮＴＥＶＴ＝ＴＬ）。
【００４１】このように、タンク内圧力Ｐｔに基づくこ
とで、タンク内圧力Ｐｔは蒸発燃料の発生速度が変化し
た結果を計測したものであることから、極めて高精度に
実施できる。尚、上記の実施例では、燃焼室内に直接燃
料を噴射するエンジンについて説明したが、本発明はリ
ーン燃焼とストイキ燃焼とを分けて行うエンジン全てに
適用できる。
とで、タンク内圧力Ｐｔは蒸発燃料の発生速度が変化し
た結果を計測したものであることから、極めて高精度に
実施できる。尚、上記の実施例では、燃焼室内に直接燃
料を噴射するエンジンについて説明したが、本発明はリ
ーン燃焼とストイキ燃焼とを分けて行うエンジン全てに
適用できる。
【図１】 本発明の構成を示す機能ブロック図
【図２】 本発明の実施の一形態を示す内燃機関のシス
テム図
テム図
【図３】 第１の実施例を示す作動間隔可変ルーチンの
フローチャート
フローチャート
【図４】 ストイキ燃焼強制指令判定ルーチンのフロー
チャート
チャート
【図５】 燃焼方式制御ルーチンのフローチャート
【図６】 パージ濃度推定ルーチンフローチャート
【図７】 第２の実施例を示す作動間隔可変ルーチンの
フローチャート
フローチャート
【図８】 第３の実施例を示す作動間隔可変ルーチンの
フローチャート
フローチャート
【図９】 第４の実施例を示す作動間隔可変ルーチンの
フローチャート
フローチャート
【図10】 第５の実施例を示す作動間隔可変ルーチンの
フローチャート
フローチャート
１ 内燃機関 ４ 電制スロットル弁 ５ 燃料噴射弁 ６ 点火栓 ９ 燃料タンク 10 キャニスタ 14 パージ通路 15 パージ制御弁 21，22 クランク角センサ 23 エアフローメータ 24 アクセルセンサ 27 酸素センサ 28 車速センサ 29 エアコン作動ガス圧力センサ 30 外気温センサ 31 タンク内燃温センサ 32 タンク内圧力センサ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大羽 拓 神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地 日産 自動車株式会社内
Claims (7)
- 【請求項１】少なくとも所定の運転条件でリーン燃焼を
行う一方、燃料タンクにて発生する蒸発燃料を吸着する
キャニスタから蒸発燃料を吸気系へパージする自動車用
内燃機関において、 所定期間毎に、一時的にストイキ燃焼を行わせるストイ
キ燃焼強制指令手段と、 ストイキ燃焼時に、排気系に設けられて排気空燃比のリ
ッチ・リーンを検出する酸素センサからの信号に基づい
て、吸気中の蒸発燃料の濃度を推定する蒸発燃料濃度推
定手段と、 を含んで構成される内燃機関の蒸発燃料濃度判定装置。 - 【請求項２】前記ストイキ燃焼強制指令手段の作動間隔
である前記所定期間を、蒸発燃料の発生速度に関連する
パラメータに基づいて可変とする作動間隔可変手段を有
することを特徴とする請求項１記載の内燃機関の蒸発燃
料濃度判定装置。 - 【請求項３】前記パラメータは、車速であることを特徴
とする請求項２記載の内燃機関の蒸発燃料濃度判定装
置。 - 【請求項４】前記パラメータは、エアコンの作動状態で
あることを特徴とする請求項２記載の内燃機関の蒸発燃
料濃度判定装置。 - 【請求項５】前記パラメータは、外気温であることを特
徴とする請求項２記載の内燃機関の蒸発燃料濃度判定装
置。 - 【請求項６】前記パラメータは、燃料タンク内の燃温で
あることを特徴とする請求項２記載の内燃機関の蒸発燃
料濃度判定装置。 - 【請求項７】前記パラメータは、燃料タンク内の圧力で
あることを特徴とする請求項２記載の内燃機関の蒸発燃
料濃度判定装置。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21437997A JP3496468B2 (ja) | 1997-08-08 | 1997-08-08 | 内燃機関の蒸発燃料濃度判定装置 |
| EP98114576A EP0896143B1 (en) | 1997-08-08 | 1998-08-03 | Apparatus and method for estimating concentration of vaporized fuel purged into intake air passage of internal combustion engine |
| DE69823754T DE69823754T2 (de) | 1997-08-08 | 1998-08-03 | Vorrichtung und Verfahren zur Schätzung der Konzentration der Kraftstoffdämpfe in dem Ansaugrohr einer Brennkraftmaschine |
| US09/130,485 US6079397A (en) | 1997-08-08 | 1998-08-07 | Apparatus and method for estimating concentration of vaporized fuel purged into intake air passage of internal combustion engine |
| KR1019980032311A KR100288519B1 (ko) | 1997-08-08 | 1998-08-08 | 내연기관의 흡기 공기 통로로 퍼지된 기화 연료의 농도를 평가하기 위한 장치 및 방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21437997A JP3496468B2 (ja) | 1997-08-08 | 1997-08-08 | 内燃機関の蒸発燃料濃度判定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1162728A true JPH1162728A (ja) | 1999-03-05 |
| JP3496468B2 JP3496468B2 (ja) | 2004-02-09 |
Family
ID=16654819
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21437997A Expired - Fee Related JP3496468B2 (ja) | 1997-08-08 | 1997-08-08 | 内燃機関の蒸発燃料濃度判定装置 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6079397A (ja) |
| EP (1) | EP0896143B1 (ja) |
| JP (1) | JP3496468B2 (ja) |
| KR (1) | KR100288519B1 (ja) |
| DE (1) | DE69823754T2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001152920A (ja) * | 1999-11-30 | 2001-06-05 | Unisia Jecs Corp | エンジンの燃料圧力制御装置 |
Families Citing this family (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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