JPS6341632A - エンジンの空燃比制御装置 - Google Patents

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） この発明は、運転状態に応じて、燃料貯留部から蒸発さ
れた蒸発燃料を、吸気通路に供給すると共に、空燃比セ
ンサの検出結果に基づいて、空燃比を目標値にフィード
バック制御するエンジンの空燃比制御装置に関する。

（従来の技術） 一般に、蒸発燃料を処理するために、これを吸気通路に
放出して燃焼させる事が行なわれている。この場合、蒸
発燃料の発生量に関係なく蒸発燃料放出ライン末端の流
天口にがかる負圧で決定された量により、吸気通路に蒸
発燃料を放出するようにしている。従って、運転状態に
応じて設定された空燃比が蒸発燃料の濃度変化に伴って
変動する事になる。このため、燃焼状態が不安定になる
虞れがある。そこで、特開昭５７−８６５５５号公報に
示されるように、排気ガスの酸素濃度（分圧）を検出す
る０２センサを用いて、０２フイードバツク制御を実行
し、蒸発燃料の放出量を、空燃比が目標値になるようフ
ィードバック制御するようにしている。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、このようなフィードバック制御において
は、フィードバック時に、蒸発燃料の現在の運転状態に
おける放出量の制限値のみを判定し、この制限値に放出
量を設定すべく制御している。このため、蒸発燃料の放
出の有無に応じて実際に燃焼される混合気の空燃比が、
制御範囲から大きく外れてフィードバック制御不能にな
り、空燃比を長い時間をかければ目標値に徐々に戻るも
のの短時間の内に目標値に戻すことができず、非常に応
答性の悪いものとなる。

この発明は上述した問題点に鑑みてなされたもので、こ
の発明の目的は、蒸発燃料の供給の有無に拘らず、全運
転領域に渡って応答性良く目標空燃比へのフィードバッ
ク制御することのできるエンジンの空燃比制御装置を提
供することである。

（問題点を解決するための手段） この発明に係るエンジンの空燃比制御装置は、上述した
問題点を解決し、目的を達成するため、燃料貯留部から
蒸発燃料を一時的に吸着する蒸発燃料吸着手段と、この
蒸発燃料吸着手段から蒸発燃料をエンジンの吸気通路に
、所定の運転状態で供給する供給手段と、混合気の空燃
比を検出する空燃比検出手段と、空燃比検出手段の検出
結果に基づいて混合気の空燃比を目標値にフィードバッ
クするフィードバック手段と、所定の運転条件下におい
て、蒸発燃料供給の有無におけるフィードバック制御信
号の偏差を検出する偏差検出手段と、この偏差検出手段
により検出した偏差に基づいて、蒸発燃料の空燃比に及
ぼす変化を検出し、この偏差に応じて蒸発燃料の供給時
と非供給時に対応して空燃比の補正を制御する制御手段
とを具備する事を特徴としている。

（実施例） 以下に、この発明に係るエンジンの空燃比制御装置の一
実施例を、添付図面を参照して詳細に説明する。

第１図に示すように、エンジンのインテークマニホール
ド１０の人口部１０ａにはエアークリーナ１２が取り付
りられ、出口部１０１）には燃料噴射弁１４か連結され
ている。また、このインテークマニホールド１０の出口
側端部は吸気弁１６を介してシリンダ１８に接続されて
いる。このシリンダ１８は排気弁２０を介して排気マニ
ホールド２２に接続されている。

このインテークマニホールド１０内にほのスロットル弁
１０ｃが設けられており、このスロットル弁１０ｃより
下流側部分と燃料貯留部としての燃料タンク２４との間
には、燃料タンク２４内で気化された蒸発燃料を大気に
放出することなく、エンジン内に導入するための蒸発燃
料処理装置２６が配設されている。

この蒸発燃料処理装置２６は、燃料タンク２４と蒸発燃
料取込管２８を介して連結され、この中に収納された吸
着剤３０ａに燃料タンク２４内て気化した燃料を吸着さ
せて一時的に保持する蒸発燃料吸着装置（以下単にキャ
ニスタと呼ぶ）３０と、このキャニスタ３０と蒸発燃料
放出管３２を介して接続されると共に、インテークマニ
ホールド１０と蒸発燃料導入管３４を介して接続され、
キャニスタ３０とインテークマニホールド１ｏとの間の
連通状態をエンジン制御ユニット（以下、単にＥＣＵと
呼ぶ）５２からの制御信号に応じて開放量可変で開閉制
御するパージ弁３６とを主として備えている。

ここで、前述したパージ弁３６は、第２図に示すように
構成されている。即ち、このパージ弁３６は、弁箱３６
ａと、弁箱３６ａの内部空間を入口室３６ｂと出口室３
６ｃとに隔する弁座３６ｄと、ＥＣＵ４６からの開閉制
御信号に応じて励磁／消磁されるリニヤソレノイド３６
ｅと、このリニヤソレノイド３６ｅの励磁量に応じて穆
動じ、弁座３６ｄに当接して人口室３６ｂと出口室３６
ｃとの間を開閉する弁体３６ｆとを備えている。

尚、リニヤソレノイド３６ｅは、ＥＣＵ４６からの制御
信号により消磁されている場合に、弁体３６ｆを弁座３
６ｄに当接させて入口室３６ｂと出口室３６ｃとの間を
閉塞するように、スプリング３６ｇにより付勢されてい
る。

このようなパージ弁３６において、蒸発燃料放出管３２
は、入口室３６ｂに連通され、また蒸発燃料導入管３４
は出口室３６ｃに連通されている。

即ち、このパージ弁３６においては、リニヤソレノイド
３６ｅが消磁されている場合には、スプリング３６ｇの
付勢力により弁体３６ｆは弁座３６ｄに当接し、従って
、入口室３６ｂと出口室３６ｃとの間は閉塞されている
。このようにして、蒸発燃料のパージは停止されること
になる。

一方、リニヤソレノイド３６ｅが励磁されている場合に
は、スプリング３６ｇの付勢力に抗して弁体３６ｆは弁
座３６　ｄから離され、従って入口室３６ｂと出口室３
６ｃとの間は開放される。このようにして、蒸発燃料の
パージは実行されることになる。

ここで、リニヤソレノイド３６ｅの励磁／消磁を切換え
制御する、換言すれば、蒸発燃料のパージ量を制御する
ＥＣＵ３２には、排気ガス中の酸素濃度（分圧）を測定
する。２センサ３８と、吸入空気量を測定するエアーフ
ローセンサ（以下、単にＡＦＳと称す）４０と、スロッ
トル弁１０ｃの開度を検出するＴＶＯ検出器４２と、エ
ンジンの回転数を検出する回転数検出器４４と大気圧を
検出する大気圧検出器４６と、エンジンの冷却水の水温
を検出する水温検出器４８と、インテークマニホールド
１０のブースト圧を検出するブースト検出器５０とが接
続されている。

尚、０２センサ３８は、排気マニホールド２２に取り付
けられ、排気ガス中の酸素濃度（分圧）を測定し、検出
結果をＥＣＵ３２に送るように構成されている。ＥＣＵ
３２はこのｏ２センサ３Ｂからの検出結果に基づいて燃
焼された混合気の空燃比を検出している。即ち、このｏ
２センサは空燃比センサとして機能している。

次ニ、ＥＣＵ３２における蒸発燃料のパージ（放出）量
制御及び０２センサ３８に基づく混合気の空燃比を目標
値にフィードバック制御する手順について説明する。

まず、第３図に示すように、ステップＳ１におイテ、０
２センサ３８、ＡＦＳ４０、ＴＶＯ検出器４２、回転数
検出器４４、大気圧検出器４６、水温検出器４８、ブー
スト検出器５０からシリンダ１８内で燃焼される混合気
の空燃比、インテークマニホールド１０への吸入空気の
流量、スロットル弁１０ｃの開度、エンジンの回転数、
大気圧、エンジンの冷却水の水温、インテークマニホー
ルド１０内のブースト圧等の諸データをＥＣＵ３２は８
売み込む。

そして、ステップＳ２において、これら読み込んだデー
タに基づいて燃料供給領域を判定し、ステップＳ３にお
いて、この燃料供給領域がフィードバック領域であるか
を判別する。ここで、フィードバック領域であると判別
されると、ステップＳ４において、前回の蒸発燃料の放
出量の計算から所定時間が経過したか否かが判別される
。換言すれば、前回の計算値で制御を実行するか、改め
て計算し直すかがここで判別される。

このステップＳ４において、所定時間が経過した事が、
即ち制御のための計算を改めてし直す事が判別された場
合には、ステップＳ５において、パージ弁３６のリニヤ
ソレノイド３６ｅを励磁してパージ弁３６を開放する。

そしてステップＳ６において、このようにパージ弁３６
が開放されて蒸発燃料のインテークマニホールド１０へ
の放出がなされた状態におけるフィードバック補正量を
計算し、図示しない記憶部に記憶する。

この後、ステップＳ７において、パージ弁３６のりニヤ
ソレノイド３６ｅを消磁してパージ弁３６を閉塞する。

そしてステップＳ８において、このようにパージ弁３６
が閉塞されて蒸発燃料のインテークマニホールド１０へ
の放出が停止された状態におけるフィードバック補正量
を計算し、前述の記憶部に記憶する。尚、上述したステ
ップＳ５乃至ステップＳ８の一連の動作は、混合気の０
２フイードバツク制御を実行しながら行なわれるもので
ある。

そして、ステップＳ９においてパージ弁３６を開放・閉
塞した状態における各々のフィードバック補正量により
、偏差を規定する。そして、この偏差と蒸発燃料パージ
（放出）量とに基づいて、蒸発燃料放出領域の各運転状
態、即ち、例えばエンジン回転数とエンジン負荷により
規定されるところの運転状態に対応する空燃比補正量を
計算し、前述の記憶部に記憶する。」二連したステップ
Ｓ９までの動作により、故意にパージ弁３６を開放・閉
塞して、空燃比補正量を規定する動作を完了することに
なる。この計算した空燃比補正量に基づいて、予め記憶
しであるエンジンの回転量と負荷との関連において規定
された蒸発燃料放出の補正量のマツプデータを、全運転
領域に渡って書き換える。

一方、ステップＳ３でフィードバック領域でないと判別
された場合、及びステップＳ４で前回の蒸発燃料放出量
の計算から所定時間以内であるとの判別された場合には
、ステップＳ５乃至ステップＳ９の手順を実行せず、直
接にステップＳ１０の手順を実行する。

このステップＳ１０においては、現在の運転状態が蒸発
燃料放出領域であるか否かが判別され、蒸発燃料放出領
域であると判別された場合にはステップＳｌｌにおいて
基本燃料に、蒸発燃料の補正値を加味した上で補正し、
ステップＳ１２において、現在の運転状態がフィードバ
ック領域にある時には、フィードバック補正量を０２フ
イ一ドバツク制御信号及び他の補正信号に基づいて補正
することになる。尚、現在の運転状態がフィードバック
領域にない時には、フィードバック補正量を実質的に０
になるように、即ち、乗算により補正をする場合には補
正係数を１に、加算により補正をする場合には定数をＯ
になるように設定した上で補正する。このようにフィー
ドバック補正量の補正を行った上で、ステップＳ１３に
おいて、燃料噴射装置１４を補正した値で噴射駆動する
。

また、ステップＳＩＯにおいて、現在の運転状態が蒸発
燃料放出領域でないと判別された場合には、ステップＳ
１４において、基本燃料を設定し、前述したステップＳ
１２の補正を経た上でステップＳ１３において燃料噴射
装置１４を噴射駆動する。

以上詳述したように、この一実施例によれば、パージ弁
３６を開放すべくリニヤソレノイド３６ｅを励磁し、キ
ャニスタ３ｏから蒸発燃料をインテークマニホールド１
ｏ内に放出し、この蒸発燃料の放出に伴い、混合気のベ
ース空燃比が変動したとしても、０２センサ３８により
実際に燃焼された混合気の空燃比を検出し、蒸発燃料の
供給の有無に応じたフィードバック制御信号の偏差を検
出し、この偏差に応じて蒸発燃料の供給の有無に応じて
フィードバック補正量を補正するようにしている。この
ようにして、例え急に蒸発燃料が供給されたり、その供
給が停止されて、空燃比が急激に変化したとしても、全
運転領域において、短時間の内に応答性良く空燃比を目
標値にフィードバック制御できるようになる。

この発明は上述した一実施例の構成に限定されることな
く、この発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形可能で
ある。

例えば、上述した一実施例においては、エンジンは燃料
噴射装置を備えるように説明したが、キャブレタを備え
たタイプにも適用できることは言うまでもない。

（発明の効果） 以上詳述したように、この発明に係るエンジンの空燃比
制御装置は、燃料貯留部から蒸発燃料を一時的に吸着す
る蒸発燃料吸着手段と、この蒸発燃料吸着手段から蒸発
燃料をエンジンの吸気通路に、所定の運転状態で供給す
る供給手段と、混合気の空燃比を検出する空燃比検出手
段と、空燃比検出手段の検出結果に基づいて混合気の空
燃比を目標値にフィードバックするフィードバック手段
と、所定の運転条件下において、蒸発燃料供給の有無に
おけるフィードバック制御信号の偏差を検出する偏差検
出手段と、この偏差検出手段により検出した偏差に基づ
いて、蒸発燃料の空燃比に及ぼす変化を検出し、この偏
差に応じて蒸発燃料の供給時と非供給時に対応して空燃
比の補正を制御する制御手段とを具備する事を特徴とし
ている。

従ってこの発明によれば、蒸発燃料の供給の有無に拘ら
ず、全運転領域に渡って目標空燃比へのフィードバック
制御することのできるエンジンの空燃比制御装置が提供
されることになる。

【図面の簡単な説明】 第１図はこの発明に係るエンジンの空燃比制御装置の構
成を概略的に示す正面図、 第２図はパージ弁の構成を示す断面図、そして第３図は
ＥＣＵに招ける空燃比のフィードバック制御の制御手順
を示すフローチャートである。 図中、１０・・・インテークマニホールド、１０ａ・・
・入口部、１０ｂ・・・出口部、１０ｃ・・・スロット
ル弁、１２・・・エアークリーナ、１４・・・燃料噴射
装置、１６・・・吸気弁、１８・・・シリンダ、２ｏ・
・・排気弁、２２・・・排気マニホールド、２４・・・
燃料タンク、２６・・・蒸発燃料処理装置、２８・・・
蒸発燃料取込管、３０・・・キャニスタ、３２・・・蒸
発燃料放出管、３４・・・蒸発燃料導入管、３６・・・
パージ弁、３６ａ・・・弁箱、３６ｂ・・・人口室、３
６ｃ・・・出口室、３６ｄ・・・弁座、３６ｅ・・・リ
ニヤソレノイド、３６ｆ・・・弁体、３６ｇ・・・スプ
リング、３８・・・ｏ２センサ、４０・ＡＦＳ、４２−
ＴＶＯ検出器、４４・・・回転数検出器、４６・・・大
気圧検出器、４８・・・水温検出器、５０・・・ブース
ト検出器、５２・・・ＥＣＵである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 燃料貯留部から蒸発燃料を一時的に吸着する蒸発燃料吸
   着手段と、 この蒸発燃料吸着手段から蒸発燃料をエンジンの吸気通
   路に、所定の運転状態で供給する供給手段と、 混合気の空燃比を検出する空燃比検出手段と、空燃比検
   出手段の検出結果に基づいて混合気の空燃比を目標値に
   フィードバックするフィードバック手段と、 所定の運転条件下において、蒸発燃料供給の有無におけ
   るフィードバック制御信号の偏差を検出する偏差検出手
   段と、 この偏差検出手段により検出した偏差に基づいて、蒸発
   燃料の空燃比に及ぼす変化を検出し、この偏差に応じて
   蒸発燃料の供給時と非供給時に対応して空燃比の補正を
   制御する制御手段とを具備する事を特徴とするエンジン
   の空燃比制御装置。