JPS6345442A - 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） 本発明はエンジンの空燃比１！％Ｊ　６１１８置に関し
、特に、蒸発燃料をエンジンに供給するパージ時におけ
る空燃比の制御性の向上対策に関する。

（従来の技術） 従来、燃料タンク等で発生した蒸発燃料は、その大気へ
の拡散を防止すべく、例えば特開昭５９−１９２８５８
号公報に開示されるように、一旦キャニスタ等の吸着装
置に吸着し、この＠着した蒸発燃料をエンジンの運転状
態に応じてエンジンの吸気系に供給するようになされて
いる。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、上記の如き蒸発燃料のパージを、混合気
の空燃比制御を行うエンジンに適用する場合には、次の
如き欠点が生じる。つまり、混合気の空燃比制御では、
エンジンに供給された混合気の空燃比を検出する空燃比
センサを備え、該空燃比センサの出力に応じた制御量で
エンジンに供給する混合気の空燃比を目標値にフィード
バック制御しており、この全燃比フィードバックシ４１
１＋の制ａｌｌの大きさは、通常、空燃比センサの出力
信号へのノイズの侵入等に起因する空燃比制御の誤制御
を防止するために、予め定めた設定幅内に制限されるも
のである。このため、空燃比のフィードバック制御時に
蒸発燃料のパージが行われた場合には、空燃比がリッチ
になるのに伴い、空燃比制御の制御１０ｆｆｌが大きく
なって、上記設定幅内の最大値に制限され、目標空燃比
に対応する制御１値と大きく相違することになるため、
パージ時での空燃比を目標空燃比に制御し青ず、制御性
が低下するという欠点が生じる。

本発明は斯かる点に鑑みてなされたものであり、その目
的は、空燃比のフィードバック制御時に、同時に蒸発燃
料のパージを行う場合には、空燃比制御の制ｔｉｌｌ量
の大きさの設定幅を、蒸発燃料の非パージ時とは異なる
幅に設定することにより、空燃比のフィードバック制御
時のみの場合の空燃比の誤制御を有効に防止しつつ、蒸
発燃料のパージ時には、空燃比制御の制御量を適切な値
に変更し青て、混合気の空燃比をほぼ目標空燃比に制御
することにある。

（問題点を解決するための手段） 上記目的を達成するため、本発明の解決手段は、第１図
に示すように、エンジン１に供給された混合気の空燃比
を検出する空燃比センサ５４と、該空燃比センサ５４の
出力に応じた制御量でエンジン１に供給する混合気の空
燃比を目標値にフィードバック制御する空燃比制御手段
８０と、該空燃比制御手段８０の制御量の大きさを設定
幅内に制限する制御量制限手段８１とそ備えたエンジン
の空燃比制御装置を前提とする。そして、蒸発燃料をエ
ンジン１の吸気系にパージするパージ手段８２と、エン
ジン１の運転状態に応じて蒸！燃料をエンジン１にパー
ジするよう上記パージ手段３５を制御するパージ制御手
段８２とを備えるとともに、蒸発燃料のパージ時を検出
するパージ時検出手段８４と、該パージ時検出手段８４
の出力を受け、照光燃料のパージ時に、上記制御量制限
手段８１の制御量の設定幅を拡大する設定幅拡大手段８
５とを備える構成としたものである。

（作用） 以上の構成により、本発明では、混合気の空湛比のフィ
ードバック制御のみが行われる場合には、空燃比センサ
５４によりエンジン１に供給された混合気の空燃比が検
出され、該空燃比センサ５４の出力に応じた制御量が染
出されて、この制′ｇｆＪｆｆｉ　−に基いてエンジン
１に供給する混合気の空燃比が空燃比制御手段８０によ
り目標空燃比にフィードバック制御されることになる。

この場合、空燃比センサ５４の出力信号にノイズが侵入
した場合にも、制御量の大きさは、制御量制限手段８１
で設定幅内に制限されるので、空燃比の制御に誤制御が
生じることはない。

また、上記の如き空燃比のフィードバック制御時におい
て、エンジンの運転状態に応じて蒸光黙料のパージが同
時に行われた場合には、このパージに伴い空燃比がリッ
チになって目ｅ′ＡＺ燃比と大きく隔たることになるも
のの、この際には、上記制御量制限手段８１の制！２Ｗ
Ｉ量の設定幅が設定幅拡大手段８５により拡大されて、
制御量は拡大面の設定幅で規制されることなく、適切な
値の制御量に変更されるので、混合気の空燃比が目標空
燃比に調整収束されて、空燃比制御の制御性が向上する
ことになる。

（実施例） 以下、本発明の実施例を第２図以下の図面に基いて説明
する。

第２図は燃料噴射式エンジンの空燃比制御装置の全体構
成を示し、１はエンジン、２はエンジン１のシリンダ３
に摺動自在に嵌挿したピストン４により容積可変に形成
された燃焼室、５は一端がエアクリーナ６を介して大気
に連通し、他端が上記燃焼室２に開口して吸気をエンジ
ン１に供給するための吸気通路、７は一端が上記燃焼室
２に開口し、他端が大気に開放されて排気を排出するた
めの排気通路であって、上記吸気通路５の途中には、吸
入空気量を制御するスロットル弁８と、該スロットル弁
８の下流側で燃焼室２の近傍に燃料を噴射供給する燃料
噴射弁９とが各々配設されている一方、排気通路７の途
中には、排気ガスを浄化する触媒装置１０が配設されて
いる。

また、１５は燃料タンクであって、該燃料タンク１５の
内部燃料は、該燃料タンク１５内に配設した燃料ポンプ
１６および燃料フィルタ１７、並びに他の燃料フィルタ
１８を介設した燃料供給通路１９を介して上記燃料噴射
弁９に供給されていて、燃料タンク１５の燃料を燃料噴
射弁９から吸気通路５に噴射供給可能になっている。ま
た、上記燃料噴射弁９の燃料供給通路１９には、燃料噴
射弁９に連通ずる圧力調整通路２０を介して、燃料圧力
を調整するプレッシャーレギュレータ２１が接続されて
いて、該プレッシャーレギュレータ２１により余剰燃料
を燃料戻し通路２２を介して燃料タンク１５に戻して、
燃料噴射弁１１に供給される燃料の圧力を設定値に調整
するようにしている。

さらに、上記燃料タンク１５の内部は、一方向弁２５を
介設した蒸発燃料流通通路２６を介して蒸発燃料を吸容
する活性炭内蔵のキャニスタ２７が連通接続されている
。該キャニスタ２７の内部は、蒸発燃料供給通路２８を
介して上記吸気通路５のスロットル弁８下流側に連通さ
れているとともに、大気圧及び負圧の作用に応じて間開
するパージ制御弁２９を有し、該パージ制御弁２９には
、パージエア導入通路３０を介して三方弁３２が接続さ
れていて、三方弁３２により、パージエア導入通路３０
が負圧導入通路３３を介して吸気通路５のスロットル弁
８下流側に連通して負圧が導入されたときには、パージ
制御弁２９を閉じて、蒸発燃料のパージを停止する一方
、三方弁３２によりパージエア導入通路３０に大気が導
入されたときには、この大気（パージエア）によりパー
ジ制御弁２９を開かぜたのち、キャニスタ２フ内の蒸発
燃料を蒸発燃料供給通路２８を介して吸気通路５のスロ
ットル弁８下流側にパージするようにしたパージ手段３
５を構成している。

さらに、上記蒸発燃料供給通路２８の途中には、蒸発燃
料のバージ吊を制限する第１オリフイス３７が介設され
、該第１オリフイス３７の前後はバイパス通路３８でバ
イパスされ、該バイパス通路３８の途中には、上記第１
オリフイス３７よりも径の大きい第２オリフイス３９と
、バイパス通路３８を開閉する開閉弁４０とが介設され
ていて、該開閉弁４ｏには、その開閉副葬用の三方弁４
゛１が接続され、該三方弁４１により、大気圧を開閉弁
４０に作用させたときには、該開閉弁４０を閉じさせて
、蒸発燃料をバイパスせずに第１オリフイス３７を介し
てパージすることにより、所定のパージ速度を得る一方
、三方弁４１により吸気通路５のスロットル弁８下流側
の負圧を開閉弁４０に作用させたときには、該開閉弁４
０を開かせて、蒸発燃料をバイパス通路３８の第２オリ
フイス３９を介してエンジン１にパージすることにより
、パージ速度を上記所定速度よりも速くして、パージ速
度を２段階に切換え可能にている。

加えて、５０は吸気通路５のスロットル弁８上流側で吸
入空気量を検出するエアフローセンサ、５１はスロット
ル弁８の開度を検出する開度センサ、５２はエンジン回
転数を検出する回転数センサとしてのディストリビュー
タ、５３はエンジン冷却水温度を検出する冷却水温度セ
ンサ、５４は排気通路７に配設されて排気ガス中の酸素
濃度成分によりエンジン１に供給された混合気の空燃比
を検出する空燃比センサ、５５は運転ちにより操作され
るスタートスイッチ、５６はスロットル弁８の開度によ
りエンジン１のアイドル運転時を検出するアイドルスイ
ッチ、５７は変速はの中立位置を検出するニュートラル
スイッチ、５８は運転者により足踏み操作されるクラッ
チの接続状態を検出するクラッチスイッチ、５９は車載
クーラの作動時を検出するターラスイッチ、６０はパワ
ーステアリング装置の作動時を検出するパワーステアリ
ングスイッチ、６１は電気負荷の作動時を検出する電気
負荷スイッチ、６２はスロットル弁８の開度により高負
荷時を検出するパワースイッチ、６３はエンジン冷却水
温度が所定温度（例えば５０’　Ｃ）以上の状態を検出
する水温スイッチであって、上記各センサ及びスイッチ
５０〜６３の検出信号は各々ＣＰＩＪ等を内蔵するコン
トローラ７０に入力されていて、該コントローラ７０に
より上記燃料噴射弁９および２個の三方弁３２．４１が
各々作動制御される。尚、図中、７５はブローバイガス
を吸気通路５のスロットル弁８下流側に戻すＰＣＶバル
ブ、７６は吸気通路５のスロットル弁８をバイパスする
バイパス通路７７の途中に介設されて、バイパス吸気量
の調整によりエンジンのアイドル回転数を調整するアイ
ドル調整パルプである。

そして、上記コントローラ７０は、上記空燃比センサ５
４の検出信号（空燃比信号）を受け、咳空燃比信号値を
目標空燃比と大小比較し、その大小に応じてフィードバ
ック制ｔｌＤｆｆｉｃＦｓ　　（基準値＝Ｏ）を微小量
増減して変更し、このフィードバック制御ｍｃＦｅでも
って燃料噴射弁９からの燃料噴射量τを前回の燃料噴躬
岨τ。に基いて式％式％） で基本的に潰砕し−Ｃ増減調整して、エンジン１に供給
する空燃比を目標空燃比にフィードバック制御するよう
にした空燃比制卸手段８０を構成している。また、上記
コントローラ７０は、空燃比センサ５４の出力信号への
ノイズの侵入等に起因する空燃比の誤υＪ御を防止する
ために、上記フィードバック制御ｆｆ１ｃＦａの大きさ
の上下限値を±２５％（±０．２５＞の設定幅内（−２
５％≦ＣＦＢ≦＋２５％）に制限する制′ｎ量制限手段
８１として機能し、フィードバック制ｔＩＤｆｆｉｃＦ
ａがこの設定幅を越える場合には、その値を設定幅内の
上限！［（＋２５％）、または下限値（−２５％）に制
限するようにしている。

さらに、上記コントローラ７０は、上記フィードバック
制御時において、上記冷却水温度センサ５３、ニュート
ラルスイッチ５７及びクラッチスイッチ５８の各検出信
号を受け、これら検出信号に基いてエンジン１の有負荷
時で且つエンジン冷却水温が５０°Ｃ以上の時を判別し
たときには、パージエア導入通路３０に大気を導入する
よう、上記パージ用の三方弁３２を切換え制御して、蒸
発燃料をエンジン運転状態に応じてエンジンの吸気系に
パージするようにしたパージＩｂＩＪ　１手段８２を構
成している。

次に上記コントローラ７０によるフィードバック制御ｆ
ｆ１ｃＦｅの設定幅の変更制御を第３図のフローチャー
トに基いて説明する。スタートして、ステップＳ１で空
燃比のフィードバック制御時か否かを１１別するととも
に、ステップＳ２で蒸発燃料のパージ時か否かを判別し
、フィードバック制御時でないＮｏの場合および蒸発燃
料のパージ時でないＮｏの場合には、ステップＳ３で設
定幅の拡大フラグＳをＳ−〇に設定したのち、ステップ
Ｓ４で設定幅の下限値をそのまま一２５％に保持してリ
ターンする 一方、上記ステップＳ１及びＳ２でフィードバック制御
時で且つ蒸発燃料のパージ時のＹＥＳの場合には、設定
幅の拡大時と判断して、ステップＳ５で先ず設定幅の拡
大フラグＳの値を判別し、Ｓ＝０のＮｏの場合には、パ
ージ開始時と判断して、ステップＳ８で蒸発燃料がパー
ジされ尽くすまでの設定時間（パージ時［ｊＪ＞ＴをＴ
＝Ｔ＋に設定覆ると共に、ステップＳ７で設定幅の拡大
フラグＳをＳ＝１に設定して、ステップＳ８でフィード
バック制御ＩＣＦａの設定幅の下限値を−（２５％＋α
）に拡大してリターンする。そして、このパージ開始後
は、上記ステップＳ５で拡大フラグＳ−１のＹＥＳにな
るので、今度はステップＳ９でパージ時間Ｔの値を判別
し、■≠０のＮｏのパージ中の場合には、ステップＳＩ
Ｑでパージ時間Ｔから１を減停して経過時間を計測しつ
つ、ステップ＄８で設定幅の拡大を保持してリターンす
る一方、Ｔ＝ＯのＹＥＳのパージが終了した場合には、
再びステップＳ４に戻って、設定幅の下限値を一２５％
に縮小してリターンする。

よって、上記第２図のフローにおいて、ステップＳ２よ
り、蒸発燃料のパージ時を検出するパージ時検出手段８
４を構成しているとともに、ステップＳ８により、上記
パージ時検出手段８４の出力を受け、蒸発燃料のパージ
時に、制御量制限手段８１のフィードバック制ｍｍｃＦ
ｓの設定幅の下限値を一２５％から−（２５％＋α）に
下げて、この設定幅を、−く２５％十α）≦ＣＦＢ≦＋
２５％に拡大するようにした設定幅拡大手段８５４構成
している。

したがって、上記実施例においては、エンジン１に供給
された混合気の空燃比が空燃比センサ５４で検出される
と、その空燃比信号に基いてフィードバック制？ＸｎＩ
ｃｐ　ｓが大小変更されて、このフィードバック制′ａ
吊ＣＦ８に応じて燃料噴射弁９からの燃料噴射量が増減
調整されて、エンジン１に供給する混合気の空燃比が目
標空燃比にフィードバック制御される。その際、フィー
ドバック制御量Ｃ＝ｓの大きさは、制Ｗｆｆｉ制限手段
８１により一２５％≦ＣＦＢ≦＋２５％の設定幅内に制
限されているので、例えば空燃比センサ８１の出力信号
にノイズが侵入した場合にも、フィードバック制御量Ｃ
ＦＢは異常に大きくなることがなく、空燃比は大きく変
動することなく目標空燃比に良好に収束制御される。

また、以上の空燃比フィードバック制御片において、特
定のエンジン運転状態（つまり有負荷時でエンジン冷却
水温が５０’Ｃ以上の状態）では、パージ制御手段８２
によりパージ手段３５が作動制御されて、キャニスタ２
７内の蒸発燃料がパージ時間Ｔのあいだ、蒸発燃料供給
通路２８を介して吸気通路５のスロットル弁８下流側に
パージされて、蒸発燃料の大気への拡散が防止される。

その際、特に低吸気量時には、蒸発燃料のパージの空燃
比に対する影響が大きくて、空燃比はリッチ側に大きく
変動し、このためフィードバック制ｗＪ量ＣＦθもリー
ン側の大きな値が要求される。

この時、フィードバック制０ＥｌｆｆｉＣＦａの下限値
は、第４図に示すように、設定幅拡大手段８５により拡
大されて、−２５％から−（２５％＋α）の値に下って
いるので、フィードバック制６０ｆｆｉＣＦａの値は拡
大前の下限値（−２５％）に制限されることなく、可及
的に大きくなって、空燃比のリッチ側への変動に良好に
対応する。その結果、空燃比は所期通りに目標空燃比に
フィードバックνｌ’ｎされて、空燃比制御が良好に確
保されることになる。

尚、上記実施例では、フィードバック制御ｇ１時に蒸発
燃料のパージが開始されると、フィードバック制御ｍｃ
Ｆｓの設定幅を即座に拡大したが、その他、パージ開始
後の所定期間の間にフィードバック制御ｆｆ１ｃｒ　ｅ
が設定幅の下限値に達した時に設定幅を拡大したり、フ
ィードバック制御量ＣＦ日が長期間のあいだ設定幅の下
限値に制限されている場合に初めて設定幅を拡大するよ
うにしてもよい。また、フィードバック制御１１ＣＦ　
Ｂが拡大前の設定幅内に戻った時には、設定幅を拡大前
に戻してもよい。さらに、パージを終了した時には、フ
ィードバック制′ｎｍｃｐ　ｅを０％に再設定したのち
、空燃比のフィードバック制御を行えば、目標空燃比へ
の収束性が向上する。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明によれば、空燃比のフィー
ドバック制御のみを行う通常時には、その制御量制限用
の設定幅を小さく設定して、ノイズの侵入等に起因する
空燃比の誤制御を確実に防止できるとともに、蒸発燃料
のパージをも同時に行う場合には、空燃比のフィードバ
ック制御のみを行う場合の制御量の設定幅を拡大して、
蒸発燃料のパージに起因する空燃比の変動に対してにｊ
ＩＩ！量の大きさの変化を追随させたので、同時パージ
中の空燃比制迎を適確に行って、目標空燃比への制御性
の向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成を示すブロック図である。 第２図ないし第４図は本発明の実施例を示し第２図は全
体構成図、第３図はコン１−ローラの作動を示すフロー
チャート図、第４図は作ｖＪ説明図である。 ７・・・排気通路、９・・・燃料噴射弁、１５・・・′
Ｘ！１．料タンク、２７・・・キャニスタ、２８・・・
蒸発燃料供給通路、２９・・・パージ制御弁、３０・・
・パージエア導入通路、３２・・・三方弁、３５・・・
パージ手段、５４・・・空燃比センサ、６３・・・水温
スイッチ、７０・・・コントローラ、８０・・・全燃比
制御手段、８１・・・制ｉ２！ｌ吊制限手段、８２・・
・パージ制御手段、８３・・・フィードバック制迎時検
出手段、８４・・・パージ時検出手段、８５・・・設定
幅拡大手段。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）エンジンに供給された混合気の空燃比を検出する
   空燃比センサと、該空燃比センサの出力に応じた制御量
   でエンジンに供給する混合気の空燃比を目標値にフィー
   ドバック制御する空燃比制御手段と、該空燃比制御手段
   の制御量の大きさを設定幅内に制限する制御量制限手段
   とを備えるとともに、蒸発燃料をエンジンの吸気系にパ
   ージするパージ手段と、エンジンの運転状態に応じて蒸
   発燃料をエンジンにパージするよう上記パージ手段を制
   御するパージ制御手段と、蒸発燃料のパージ時を検出す
   るパージ時検出手段と、該パージ時検出手段の出力を受
   け、蒸発燃料のパージ時に、上記制御量制限手段の制御
   量の設定幅を拡大する設定幅拡大手段とを備えたことを
   特徴とするエンジンの空燃比制御装置。