JP2856062B2 - 内燃機関の空燃比制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、内燃機関の制御装置に
関し、特に、燃料タンク等の機関の燃料供給系内で発生
した蒸発燃料を吸着した後、該蒸発燃料を空気と共に吸
気通路等の吸気系にパージするパージ装置を備えた内燃
機関の空燃比制御技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、燃料タンク等の機関の燃料供給系
内にて発生する蒸発燃料をキャニスタに吸着し、この吸
着した燃料をパージさせ、該パージ燃料を混合気（パー
ジガス）として吸入空気中に導入するようにした蒸発燃
料処理装置が知られており、パージ手段としては、例え
ば、特開昭６３−１８６９５５号公報に示されるような
ものがある。

【０００３】このパージ手段は、キャニスタの機関吸気
負圧部への導通を接・断（ＯＮ・ＯＦＦ）する方式のキ
ャニスタパージ装置である。この装置では、定常的にキ
ャニスタをパージするコンスタントパージオリフィスと
スロットルが開いたときに所定量のガスをパージするパ
ージ開閉弁とによりパージを遂行する。

【０００４】ここで、コンスタントパージオリフィスを
用いず、パージ開閉弁のみを用いる方法もある。この方
法においては、例えば、図１４に示すように、スロット
ルバルブ１付近に吸気負圧導入孔２を設け、この導入孔
２から導入した負圧をパージ開閉弁３と一体に形成され
た開閉作動用のダイヤフラム４に作用させてパージ開閉
弁３を作動させる。この場合、負圧はスロットルバルブ
１を微小角度開いたとき、それまでスロットルバルブ１
に対して相対的に上流に位置していた負圧導入孔２がス
ロットルバルブ１の角度変化により、該スロットルバル
ブ１に対して相対的に下流に位置するようになり、吸入
負圧がキャニスタ５に導入される。

【０００５】従って、アイドリング状態から車両発進の
為にスロットルバルブ１を操作したとき、キャニスタ５
に吸着捕集されたパージガスが吸気管６内に流入し、機
関の混合気空燃比がリッチとなる。パージに至る前条件
によって、このパージガスが極端にリッチであると、こ
のガスが流入した後の吸気もリッチとなり、運転性や排
気エミッションに影響を与えるという不都合がある。

【０００６】そこで、特開昭６３−８５２４９号公報等
に示されるように、前記パージ開閉弁に代えて電制式の
パージ弁とし、このパージ弁を開とする運転条件の設定
やパージ弁開度のきめ細かい制御を行う試みが多くなさ
れている。但し、前記運転条件としてのスロットル開
度、負荷及び回転速度では、機関の吸気流量が充分に得
られない条件下でパージ弁を大きく開放する可能性があ
り、前述したようなパージガスが極端にリッチな条件下
では、特に機関の混合気空燃比に与える影響が大きい。
この可能性を低減する手法として、前記電制式のパージ
制御装置を用い、吸気量に比例したパージ量とならしめ
るように、パージ量を制御する方式の技術が特開昭６１
−１９９６２号公報等に多く示されている。

【０００７】この方式では、パージガスによる混合気空
燃比のリッチ化に対して、排気管中の酸素センサによっ
て排気ガス中の酸素の有無を検出し、この酸素有無に従
って補正量を求め、混合気が理論空燃比となるように燃
料噴射量をフィードバック制御するようにしているが、
パージ中（パージＯＮ）と非パージ中（パージＯＦＦ）
では空燃比補正量に大きな差が有り、パージのＯＮ−Ｏ
ＦＦ切換時には空燃比のエラーが大きく、排気エミッシ
ョンの悪化を招く。

【０００８】これに対して、例えば、特開平２−２４５
４４２号公報（従来例１）に示されるように、キャニス
タ内にチャージされた蒸発燃料をエンジンの吸気系にパ
ージさせる制御弁の開弁量を、エンジン負荷及び回転速
度に応じて求め、この開弁量に応じて燃料補正量を調整
する学習値を調整することにより、空燃比の制御精度を
高めるようにしたものや、例えば、特開平３−２６０３
５１号公報（従来例２）に示されるように、非パージ領
域では目標空燃比を非パージ領域学習値により補正し、
パージ領域では目標空燃比をパージ領域学習値により補
正するように、学習制御することにより、各領域で最適
な学習制御を可能とするようにしたものがある。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来例１及び２の制御技術にあっては夫々次のよう
な問題点がある。即ち、パージＯＮ時の空燃比学習値が
パージＯＦＦ時の学習値と同様にエンジン運転条件毎に
分けられたテーブル又はマップにより与えられたメモリ
に格納されることとなっていたため、例えば、キャニス
タ内吸着燃料量が多く、パージＯＮ時にある運転条件内
の学習値が更新（リッチ化を防止する方向に更新）さ
れ、この学習値領域を通らないまま、キャニスタ内燃料
のパージが進み、次に同学習領域内を通過すると前回更
新した学習値とは全く要求が異なり（パージ濃度が低く
なっており、リーンとなる）、空燃比が大きく乱れ、排
気エミッション及び運転性が悪化する。

【００１０】つまり、パージＯＮ時には、キャニスタ内
吸着燃料量が時々刻々と変化しているため、エンジン運
転条件毎に空燃比を学習しても無意味である。特に、従
来例１においては、パージ総量や機関負荷によって学習
値の更新速度を変えているが、キャニスタ内吸着燃料量
が多い場合のパージ開始初期には過濃なパージガスが吸
入され、空燃比エラー（リッチ方向）が大きくなるた
め、空燃比フィードバック補正値が減量方向に変化し、
その変化量・時間が大きくλ＝１の学習条件に達するま
でに時間が掛かる。従って、この間パージ学習値は更新
されずに空燃比リッチになったままとなり、最もパージ
ガスによる影響が大きいこの場合に空燃比の乱れが大き
く残ってしまい、これが長い間続いてしまう。

【００１１】又、従来例２においては、学習値をパージ
領域と非パージ領域に分けて学習するように制御を行っ
ているが、電制パージシステムによりパージ率を変化さ
せた場合には、混合気中のパージガス量が変わるため、
パージ領域学習値であっても要求補正値とは大きく異な
り、空燃比の乱れを大きくする。即ち、従来例２では、
パージ率による補正がないため、パージ初期に低いパー
ジ率で学習した後に、キャニスタのパージが進み、パー
ジ量を増やすためにパージ率を大きくした場合には、パ
ージガスによる空燃比の影響代が学習したときと異なる
ため、空燃比エラーを生じる。

【００１２】そこで、本発明は以上のような従来の問題
点に鑑み、空燃比補正の学習値を、パージによる空燃比
への影響が小さい場合（非パージ時を含む）と、前記影
響が大きい場合と、の２つに分け、影響が小さい場合の
学習値は運転領域毎に複数に設定し、影響の大きい場合
の学習値は機関運転状態に因らず１つの値とし、これら
学習値によってパージによる空燃比の影響の大きさに関
わらず、最適な空燃比設定が可能となるように燃料供給
量を制御することにより、空燃比の乱れを低減し、排気
エミッション及び運転性を向上することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】このため、請求項１記載
の発明は、図１に示すように、機関の運転状態を検出す
る運転状態検出手段と、機関に供給される混合気の空燃
比を検出する空燃比検出手段と、前記運転状態検出手段
により検出された機関の運転状態に基づいて基本燃料供
給値を演算する基本燃料供給値演算手段と、前記空燃比
検出手段により検出された空燃比を目標値に近づけるよ
うに基本燃料供給値を補正する空燃比フィードバック補
正値を演算する空燃比フィードバック補正値演算手段
と、燃料供給系内で発生した蒸発燃料を吸着した後、該
蒸発燃料を空気と共に機関吸気系にパージする蒸発燃料
パージ装置と、前記蒸発燃料パージ装置からの蒸発燃料
パージによる空燃比への影響の大・小を判定する判定手
段と、前記判定手段により空燃比への影響が小と判定さ
れた際には、空燃比フィードバック補正値に基づいて第
１の空燃比学習値を演算し、前記判定手段により空燃比
への影響が大と判定された際には、空燃比フィードバッ
ク補正値に基づいて第２の空燃比学習値を演算する空燃
比学習値演算手段と、前記判定手段により空燃比への影
響が小と判定された際には、前記基本燃料供給値、空燃
比フィードバック補正値及び第１の空燃比学習値に基づ
いて燃料供給量を演算し、前記判定手段により空燃比へ
の影響が大と判定された際には、前記基本燃料供給値、
空燃比フィードバック補正値及び第２の空燃比学習値に
基づいて燃料供給量を演算する燃料供給量演算手段と、
を含んで構成し、前記第１の空燃比学習値は、運転領域
毎に対応した複数の学習値により構成され、前記第２の
空燃比学習値は、１つの学習値により構成てた。

【００１４】請求項２記載の発明は、前記空燃比学習値
演算手段を、前記第２の空燃比学習値を学習基準値とパ
ージ率とに基づいて設定する構成とした。請求項３記載
の発明は、前記燃料供給量演算手段を、前記判定手段に
より空燃比への影響が大と判定された際に、前記基本燃
料供給値、空燃比フィードバック補正値、第１の空燃比
学習値及び第２の空燃比学習値に基づいて燃料供給量を
演算する構成とした。

【００１５】請求項４記載の発明は、前記判定手段を、
パージ中であるか否かを判定するパージ中判定手段と、
空燃比フィードバック補正値とパージ中学習値を夫々基
準値と比較する比較手段と構成し、前記パージ中判定手
段によりパージ中であると判定され、かつ比較手段の比
較結果に基づいて空燃比フィードバック補正値とパージ
中学習値の少なくとも一方が基準値外にあると判定され
た際に、空燃比への影響が大と判定し、前記パージ中判
定手段によりパージ中ではないと判定された際と、前記
比較手段の比較結果に基づいて空燃比フィードバック補
正値とパージ中学習値が共に基準値内にあると判定され
た際に、夫々空燃比への影響が小と判定する構成とし
た。

【００１６】請求項５記載の発明は、前記蒸発燃料パー
ジ装置を、蒸発燃料を吸着捕集するキャニスタと、該キ
ャニスタと機関吸気系とを連通するパージ通路と、該パ
ージ通路に介装されるパージ制御弁と、該パージ制御弁
を制御するパージ制御手段と、から構成した。

【００１７】

【作用】請求項１記載の発明において、空燃比補正の学
習値は、パージによる空燃比への影響が小さい場合（非
パージ時を含む）と、前記影響が大きい場合と、の２つ
に分けられる。そして、影響が小さい場合の学習値は機
関運転領域毎に複数に設定し、影響の大きい場合の学習
値は機関運転状態に因らず１つの値とし、これら学習値
によってパージによる空燃比の影響の大きさに関わら
ず、最適な空燃比設定が可能となるように燃料供給量を
制御する。

【００１８】従って、例えば運転途中でパージを行わな
い状態から行う状態になった場合にも学習値の値が変化
し、空燃比フィードバック補正値が乱れず、その結果空
燃比のエラーもなく、パージの有る無しに伴う排気エミ
ッション、機関運転性の悪化を防止することができる。
特に、パージによる空燃比への影響が大きい場合の学習
値は機関運転状態に因らず１つの値とし、パージによる
空燃比への影響が大きい場合には常に空燃比学習値を更
新するため、例えばパージ時にキャニスタ等の吸着量が
時々刻々と変化する場合の無意味なエンジン運転条件毎
の空燃比学習を解消することができる。

【００１９】請求項２記載の発明において、第２の空燃
比学習値が学習基準値とパージ率とに基づいて設定され
ることにより、パージ率によって空燃比補正の要求値が
大きく変化することに対して、学習値を更新したとき
と、読み出すときとでパージ率が異なる場合にも対応で
き、最適な空燃比学習値とすることができる。請求項３
記載の発明において、空燃比への影響が大と判定された
際に、前記基本燃料供給値、空燃比フィードバック補正
値、第１の空燃比学習値及び第２の空燃比学習値に基づ
いて燃料供給量が演算される。

【００２０】請求項４記載の発明において、パージ中で
あると判定され、かつ空燃比フィードバック補正値とパ
ージ中学習値の少なくとも一方が基準値外にあると判定
されると、空燃比への影響が大と判定され、パージ中で
はないと判定された際には、空燃比への影響が小と判定
され、空燃比フィードバック補正値とパージ中学習値が
共に基準値内にあると判定された際にも空燃比への影響
が小と判定される。

【００２１】請求項５記載の発明において、燃料供給系
内で発生した蒸発燃料はキャニスタにて吸着捕集され、
パージ制御手段によりパージ制御弁を開制御することに
よりキャニスタと機関吸気系とがパージ通路を介して連
通し、該パージ通路を介してキャニスタに吸着捕集され
た蒸発燃料が吸気系にパージされる。

【００２２】

【実施例】以下、添付された図面を参照して本発明を詳
述する。図２において、機関１１の吸気通路１２には、
図示しないエアクリーナを介して導入される吸入空気流
量Ｑａを検出するエアフロメータ１３及びアクセルペダ
ルと連動して吸気量Ｑａを制御するスロットル弁１４が
設けられ、下流のマニホールド部分１５には気筒毎に燃
料供給手段としての電磁式の燃料噴射弁１６が設けられ
ている。

【００２３】前記燃料噴射弁１６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１７からの噴射パ
ルス信号によって開弁駆動し、燃料を噴射供給する。排
気通路１８には、マニホールド部分１８Ａの集合部に排
気中酸素濃度を検出することによって吸入混合気の空燃
比を検出する手段としての空燃比センサ（以下、Ｏ₂ セ
ンサと言う）１９が設けられている。

【００２４】又、図示しないディストリビュータには、
クランク角センサ２０が内蔵されており、該クランク角
センサ２０から機関回転と同期して出力されるクランク
単位角信号を一定時間カウントして、又は、クランク基
準角信号の周期を計測して機関回転速度Ｎｅを検出す
る。更に、冷却水温度ＴＷを検出する水温センサ２１が
設けられている。

【００２５】一方、図示しない燃料タンクの上部空間に
溜まる蒸発燃料は、機関１１の停止中に蒸発燃料通路２
２を介してキャニスタ２３に導かれ、該キャニスタ２３
内の活性炭等の吸着剤により一時的に吸着される。キャ
ニスタ２３の上層の空間部は、吸気通路１２のスロット
ルバルブ１４下流に形成されたパージポート１２Ａにパ
ージ通路２４を介して連通される。このパージ通路２４
には、コントロールユニット１７によって通電制御され
るパージ制御弁２５が介装されている。

【００２６】以上の構成において、前記エアフロメータ
１３及びクランク角センサ２０を含む機関１１の運転状
態を検出するセンサ類と、機関１１の運転空燃比を検出
するＯ₂ センサ１９と、燃料供給装置としての燃料噴射
弁１６と、前記センサ類から信号に基づき空燃比フィー
ドバック制御域であるか否かを判別し、この制御域であ
ると判別されたときに実空燃比が目標空燃比と一致する
ように、燃料噴射弁１６からの噴射燃料を制御する、コ
ントロールユニット１７にソフトウェア的に装備された
空燃比フィードバック制御手段と、から空燃比フィード
バック制御系が構成される。

【００２７】一方、前記空燃比フィードバック制御系に
対し、前記キャニスタ２３と、パージ通路２４と、パー
ジ制御弁２５と、該パージ制御弁２５の開度を機関運転
状態に基づいて演算し、これをパージ制御弁２５に指令
する、コントロールユニット１７にソフトウェア的に装
備されたパージ制御手段と、から蒸発燃料のパージ装置
が構成される。

【００２８】蒸発燃料の処理装置全体は、上記蒸発燃料
のパージ装置の他に、燃料タンクで発生した蒸発燃料を
キャニスタ２３に導くチャージ装置等からなる。前記パ
ージ制御弁２５としては、例えば、弁の開閉のみを制御
する開閉ソレノイド弁、弁開度をステッピングモータの
動作角で直接制御する弁、ソレノイド弁を所定周期で開
閉駆動して、この所定周期中に占める開弁時間の割合
（ＯＮデューティ）を制御する所謂デューティ弁等様々
な方式のものが採用される。

【００２９】尚、本実施例においては、前記デューティ
弁を例にとって説明を進める。前記蒸発燃料のパージ装
置におけるパージ制御弁２５のデューティ演算部と、前
記空燃比フィードバック制御系における燃料噴射弁１６
の燃料噴射量演算部とは、図３に示すように構成され
る。前記パージ制御弁デューティ演算部は、機関運転状
態（吸気量算出手段Ａにより算出される吸気量）からパ
ージのＯＮ・ＯＦＦを判断する手段Ｂと、パージ率を演
算する手段Ｃと、このパージ率と機関運転状態からパー
ジ制御弁２５の開弁デューティ（開弁ＤＵＴＹ）を算出
する手段Ｄとから構成される。

【００３０】前記燃料噴射量演算部は、機関運転状態か
ら本発明の基本燃料供給値としての基本燃料噴射パルス
幅Ｔｐを演算する手段Ｅと、Ｏ₂ センサ１９の信号から
空燃比フィードバック補正値αを算出する手段Ｆと、こ
の空燃比フィードバック補正値αから空燃比学習値αｍ
を設定する手段Ｇと、前記基本燃料噴射パルス幅Ｔｐと
各補正値から本発明の燃料供給量としての燃料噴射パル
ス幅Ｔｉを算出する手段Ｈとから構成される。

【００３１】次に、かかる構成に基づく作用について説
明する。ここで、先ず、燃料噴射弁１６に与える燃料噴
射パルス幅Ｔｉの算出機能を図４のフローチャートに基
づいて説明する。即ち、フローチャートのステップ１
（図ではＳ１と略記する。以下同様）〜６に示すよう
に、基本的な運転状態を示す変数（例えば吸気量Ｑａと
機関回転速度Ｎｅ）に応じた基本燃料噴射パルス幅Ｔｐ
を他の運転変数に基づく補正値Ｃｏｅｆと、実空燃比と
目標空燃比の偏差から算出される空燃比フィードバック
補正値αと、空燃比学習値αｍと、無効噴射パルス幅を
電圧補正係数Ｔｓとで補正することにより燃料噴射パル
ス幅Ｔｉが次式に従って求められる。

【００３２】 Ｔｉ＝Ｔｐ×Ｃｏｅｆ×（α＋αｍ）＋Ｔｓ 次に、パージ制御弁２５の開弁ＤＵＴＹの算出は、図５
のフローチャートに従って行われる。即ち、フローチャ
ートのステップ１１〜１３に示すように、機関運転状態
から図６のマップを参照して基本ＤＵＴＹを求めると共
に、機関運転状態やパージ総量等から、例えばパージ総
量では図７のマップを参照して目標パージ率Ｅｖｐｔｒ
を求め、該基本ＤＵＴＹと目標パージ率Ｅｖｐｔｒとの
積によってパージ制御弁２５の開弁ＤＵＴＹを演算す
る。

【００３３】尚、前記図６の基本ＤＵＴＹマップと図７
のパージ率マップについて説明すると、基本ＤＵＴＹ
は、機関吸気量に比例したパージ量となるよう、機関回
転数と負荷により与えられ、機関吸気量が大きくなるほ
ど大きな値となる。パージ率Ｅｖｐｔｒは、例えばパー
ジ総量（パージ開始してからの積算パージ量）によって
変えられ、パージが進んだ場合（パージ総量大）には、
パージガス中燃料濃度が低くなるため、パージ率を大に
して、機関空燃比への影響を小さくし、大量パージが可
能となるように設定される。

【００３４】ここで、パージガスがリッチであるか否か
は、空燃比フィードバック補正値αによって判別でき
る。機関の燃料噴射は基本的（冷機時や耐熱条件下では
別として）には理論空燃比を実現するように行われてい
る。ここで、キャニスタ２３からのパージガスが機関吸
気系に導入され、機関の運転空燃比がリッチになると、
機関１１の排気通路１８に配されるＯ₂ センサ１９によ
りこれが検知され、空燃比を補正すべくフィードバック
がかけられる。空燃比フィードバック制御はリッチであ
れば、燃料噴射量を減量補正し、リーンであれば増量補
正する。この空燃比フィードバック補正値αの演算方法
の一例を図８のフローチャートに示す。

【００３５】この空燃比フィードバック補正値αの演算
は、Ｏ₂ センサ１９で検出される排気中の酸素濃度に基
づいて目標空燃比（例えば理論空燃比）に対する実際の
空燃比のリッチ／リーンを判別し、リッチからリーン
（リーンからリッチ）への反転時には、空燃比フィード
バック補正値αを所定の比例分（Ｐ分）だけ増大（減
少）させ、その後空燃比がリッチ（リッチ）からリッチ
（リーン）に反転するまでの間、積分分（Ｉ分）によっ
て除々に空燃比フィードバック補正値αを増大（減少）
させる。

【００３６】空燃比フィードバック補正値αは基本燃料
噴射パルス幅Ｔｐに乗算される補正項であり、上記の比
例・積分制御（ＰＩ制御）によって、実際の空燃比が目
標空燃比に近づく方向に燃料噴射量がフィードバック制
御される。この空燃比フィードバック補正に際しては、
補正を施してから、その補正結果を再度検出するまでに
遅れ時間を含むので、通常ではオーバシュートを生じ、
空燃比が理論混合比付近に精度良く制御されているとき
は、リッチ／リーンの補正反転を繰り返している。しか
し、パージが行われ、運転空燃比がリッチであることを
補正し続けている状況下では、噴射燃料量は減量補正さ
れ続け、ついにパージガスによるリッチ化を打ち消す程
度に減量補正が進むと、通常時と同様にリッチ／リーン
を繰り返すフィードバック補正が再開される（図１３
（ａ）参照）。このときの空燃比フィードバック補正減
量はパージガス濃度に対応し、従って空燃比フィードバ
ック補正値の大小により、パージガス濃度の推定が行え
ることになる。

【００３７】このような考え方に基づいて空燃比補正の
学習値をパージが有る場合（第１の空燃比学習値αｍ
ｐ）と無い場合（第２の空燃比学習値αｍｍ）に分けて
設定し、夫々独立に演算し、かつαｍｐは一つ、αｍｍ
は運転領域毎に対応して複数としたのが本発明である。
ここで、学習値の演算フローを図９に示す。

【００３８】即ち、ステップ２１では、空燃比フィード
バック制御（λコントロール）中であるか否かを判定
し、λコントロール中でなければ、ステップ３７に進ん
で、空燃比学習値αｍを１に設定する。λコントロール
中であれば、ステップ２２に進む。このステップ２２で
は、図８に示した別ルーチンで演算された空燃比フィー
ドバック補正値αを読み込み、ステップ２３では、後述
の別ルーチンで演算されたパージ燃料が無い場合の空燃
比学習値αｍｍ（第１の空燃比学習値）を読み込む。

【００３９】ステップ２４では、パージ中であるか否か
を判定し、パージ中であれば、ステップ２５に進み、パ
ージ中でないならば、ステップ２９に進む。ステップ２
５では現在の目標パージ率Ｅｖｐｔｒを読み込み（図７
参照）、ステップ２６ではパージ中空燃比学習基準値α
ｍｐｏを読み込み、これらを基にステップ２７でパージ
中空燃比学習値αｍｐ（第２の空燃比学習値）を演算す
る（αｍｐ＝αｍｐ×Ｅｖｐｔｒ）。

【００４０】ここで、以上のように空燃比学習値αｍｐ
を目標パージ率Ｅｖｐｔｒと空燃比補正学習基準値αｍ
ｐｏとで求めるαｍｐ演算方法について詳しく述べる。
図１０はパージ率変化時のαとαｍｐの動きを示す。即
ち、始動直後にまだパージ開始許可条件になっていない
場合には、パージ率は当然０であり、パージ時空燃比学
習値αｍｐ，αｍｐｏは共に初期値１に設定されてい
る。パージ開始が許可されると、最初は空燃比への影響
を最小にするため、なるべく低いパージ率から開始され
る。パージガス中燃料による空燃比のリッチ化によって
空燃比フィードバック補正値αは空燃比がλ＝１となる
ように、その値を小さくしていく。空燃比がλ＝１に設
定されると、αはまた反転を始めるが、ここでパージ時
空燃比学習基準値αｍｐｏの学習を行い、その値はα＝
１になるまで更新される。キャニスタ内燃料のパージが
進み、図７に従ってパージ率が大きく設定された場合に
は、パージ率Ｅｖｐｔｒを基にαｍｐを演算する。

【００４１】例えばパージ率Ｅｖｐｔｒ＝１（％）を基
準に考えると、Ｅｖｐｔｒ＝１（％）の場合には、αｍ
ｐｏ＝αｍｐとなるが、パージ率が変わった場合には、
前述したαｍｐ＝αｍｐ×Ｅｖｐｔｒ（％）で求めるの
である。従って、かかる演算方法により、基準パージ率
（例えば１％）のときの空燃比学習値αｍｐｏを基にパ
ージ率が変化しても空燃比補正を正しくできる。

【００４２】ステップ２８では空燃比フィードバック補
正値αとパージ中空燃比学習値αｍｐを夫々基準値と比
較し、両方の値とも基準値内であれば、空燃比のずれが
少なく、パージ燃料の影響が少ないため、パージが無い
場合と同じとみなして、ステップ２９に進む。このステ
ップ２９では、パージフラグＦＬＧＰＲＧを０にして、
パージ燃料なしの判断に用いる。ステップ３０では、パ
ージ燃料の影響がないことから、最終的な空燃比学習値
αｍをパージ燃料無し時空燃比学習値αｍｍと同じ値と
する（αｍ＝αｍｍ）。一方、ステップ２８で、空燃比
フィードバック補正値αとパージ中空燃比学習値αｍｐ
の少なくとも一方の値が基準値外であれば、空燃比のず
れが多く、パージ燃料の影響が大きいため、ステップ３
１に進んで、パージフラグＦＬＧＰＲＧを１にして、パ
ージ燃料有りの判断に用いる。

【００４３】ステップ３２では、パージ燃料の影響が大
きい場合の最終的な空燃比学習値αｍをパージ有り無し
夫々の空燃比学習値αｍｍ，αｍｐを用いて求める（α
ｍ＝αｍｍ＋αｍｐ）。更に、ステップ３３〜３６で
は、空燃比学習値αｍの上・下限値αｍｈ，αｍｌを定
め、誤学習等により学習値が異常に変化するのを防止す
る。

【００４４】次に、パージ有り無し夫々の空燃比学習値
αｍｍ，αｍｐｏの更新手段の作用を図１１のフローチ
ャートに基づき説明する。ステップ４１では、図８に示
すフローチャートに従って求めた空燃比フィードバック
補正値αを読み込み、ステップ４２でそのαの値の最大
値と最小値の平均値αｐを次式の通り演算する。

【００４５】αｐ＝（Σαｍａｘ，ｍｉｎ）／ｎ ステップ４３で平均値αｐの制御中心からの偏差Δαを
演算し、ステップ４４でパージフラグＦＬＧＰＲＧに基
づいてパージ燃料の有無を判断し、パージ燃料が無い場
合（ＦＬＧＰＲＧ＝０）には、ステップ４５へ、パージ
燃料が有る場合（ＦＬＧＰＲＧ＝１）にはステップ４８
に進む。ステップ４５では、パージ燃料が無い場合の前
回の空燃比学習値αｍｍを読み込み、ステップ４６で空
燃比学習値αｍｍの更新を行う。この計算方法は従来か
らの空燃比学習値の演算方法と同様に前回の学習値αｍ
ｍ（−１）に対して現αの偏差Δαに重みを付けて加え
るもので、次式で表される。

【００４６】αｍｍ＝αｍｍ（−１）＋Ｍ・Δα この式中ＭはΔαの重み付けの値で機関運転状態やΔα
の大小等で決まる値としても良い。ステップ４６で演算
された空燃比学習値αｍｍはステップ４７で図１２に示
すような機関の負荷と回転速度とによって決まるマップ
状メモリ内に格納される。従って、機関運転状態が同じ
場合には上記αｍｍマップの同じ値が検索される。

【００４７】ステップ４８では、パージが有る場合の目
標パージ率Ｅｖｐｔｒ（％）を読み込み、ステップ４９
で前回のパージ中空燃比学習基準値αｍｐｏを読み込
み、ステップ５０において、パージ中空燃比学習基準値
αｍｐｏを次式に従って演算する。 αｍｐｏ＝αｍｐｏ（−１）＋Ｍ・Δα／Ｅｖｐｔｒ この式中αｍｐｏ（−１）は前回の値で、Ｍはパージ無
し時と同様に求まるΔαの重み付け係数である。

【００４８】最後にステップ５１では上記演算で求めら
れたパージ中空燃比学習基準値αｍｐｏをメモリ内に格
納する。このメモリはパージ無しの場合の学習値メモリ
のように機関運転状態毎に格納するものではなく、１つ
のメモリのみでパージ有りの場合の空燃比補正学習基準
値αｍｐｏを格納する。従って、パージが有る場合の空
燃比学習基準値αｍｐｏは一つのメモリから検索される
と同時に頻繁に値の更新が行われ、キャニスタからのパ
ージ進行に伴い最新の空燃比補正要求値に設定すること
が可能となる。

【００４９】以上説明した空燃比学習値の演算によって
パージの有る無しに関わらず、最適なく設定が可能とな
り、例えば図１３（ｂ）に示すように運転途中でパージ
がＯＦＦからＯＮになった場合にも学習値αｍの値が変
化し、空燃比フィードバック補正値αの値が乱れず、そ
の結果空燃比のエラーもなく、パージのＯＮ・ＯＦＦに
伴う排気エミッション、機関運転性の悪化を防止するこ
とができる。

【００５０】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１記載の発
明によれば、空燃比補正の学習値を、パージによる空燃
比への影響が小さい場合（非パージ時を含む）と、前記
影響が大きい場合との２つに分けて設定し、特に、影響
が小さい場合の第１の空燃比学習値は機関運転領域毎に
対応して複数の学習値とし、影響の大きい場合の第２の
空燃比学習値は機関運転状態に因らず１つの学習値とし
たから、これら学習値によってパージによる空燃比の影
響の大きさに関わらず、最適な空燃比設定が可能となる
ように燃料供給量を制御することができ、例えば運転途
中でパージを行わない状態から行う状態になった場合に
も学習値の値が変化し、空燃比フィードバック補正値が
乱れず、その結果空燃比のエラーもなく、パージの有る
無しに伴う排気エミッション、機関運転性の悪化を防止
することができる。

【００５１】特に、パージによる空燃比への影響が大き
い場合の学習値は機関運転状態に因らず１つの値とし、
パージによる空燃比への影響が大きい場合には常に空燃
比学習値を更新するため、例えばパージ時にキャニスタ
等の吸着量が時々刻々と変化する場合の無意味なエンジ
ン運転条件毎の空燃比学習を解消することができる。請
求項２記載の発明によれば、第２の空燃比学習値を学習
基準値とパージ率とに基づいて設定するようにしたか
ら、パージ率によって空燃比補正の要求値が大きく変化
することに対して、学習値を更新したときと、読み出す
ときとでパージ率が異なる場合にも対応でき、最適な空
燃比学習値とすることができる。

【００５２】請求項３記載の発明によれば、蒸発燃料パ
ージによる空燃比への影響が大と判定された際に、基本
燃料供給値、空燃比フィードバック補正値、第１の空燃
比学習値及び第２の空燃比学習値に基づいて燃料供給量
を演算することにより、燃料供給量を適切に設定でき
る。請求項４記載の発明によれば、パージの空燃比への
影響の大・小を容易に判定することができる。

【００５３】請求項５記載の発明によれば、パージ制御
弁を開制御することによりパージ通路を介してキャニス
タに吸着捕集された蒸発燃料を吸気系にパージすること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 請求項１記載の発明の構成図

【図２】 本発明の一実施例のシステム図

【図３】 パージ制御弁のデューティ演算部と、燃料噴
射弁の燃料噴射量演算部の構成を示す図

【図４】 燃料噴射パルス幅の算出機能を説明するフロ
ーチャート

【図５】 パージ制御弁の開弁ＤＵＴＹの算出機能を説
明するフローチャート

【図６】 基本ＤＵＴＹマップ

【図７】 パージ率マップ

【図８】 空燃比フィードバック補正値αの演算方法の
一例を示すフローチャート

【図９】 空燃比学習値の演算方法の一例を示すフロー
チャート

【図10】 パージ率変化時のαとαｍｐの動きを示すタ
イムチャート

【図11】 空燃比学習値の更新手段の作用を説明するフ
ローチャート

【図12】 空燃比学習値のマップ状メモリを示す図

【図13】 （ａ）は従来のパージＯＮ・ＯＦＦ時の空燃
比フィードバック補正係数の乱れを説明するタイムチャ
ート、（ｂ）は本発明による空燃比学習値の動きと空燃
比フィードバック補正係数を示すタイムチャート

【図14】 従来のキャニスタパージ装置の一例を説明す
るシステム図

【符号の説明】

１１ 機関 １２ 吸気通路 １３ エアフロメータ １６ 燃料噴射弁 １７ コントロールユニット １８ 排気通路 １９ Ｏ₂ センサ ２０ クランク角センサ ２３ キャニスタ ２４ パージ通路 ２５ パージ制御弁

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平６−74069（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−17716（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−10736（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−27751（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−67439（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) F02D 41/14 310 F02D 45/00 340

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】機関の運転状態を検出する運転状態検出手
   段と、 機関に供給される混合気の空燃比を検出する空燃比検出
   手段と、 前記運転状態検出手段により検出された機関の運転状態
   に基づいて基本燃料供給値を演算する基本燃料供給値演
   算手段と、 前記空燃比検出手段により検出された空燃比を目標値に
   近づけるように基本燃料供給値を補正する空燃比フィー
   ドバック補正値を演算する空燃比フィードバック補正値
   演算手段と、 燃料供給系内で発生した蒸発燃料を吸着した後、該蒸発
   燃料を空気と共に機関吸気系にパージする蒸発燃料パー
   ジ装置と、 前記蒸発燃料パージ装置からの蒸発燃料パージによる空
   燃比への影響の大・小を判定する判定手段と、 前記判定手段により空燃比への影響が小と判定された際
   には、空燃比フィードバック補正値に基づいて第１の空
   燃比学習値を演算し、前記判定手段により空燃比への影
   響が大と判定された際には、空燃比フィードバック補正
   値に基づいて第２の空燃比学習値を演算する空燃比学習
   値演算手段と、 前記判定手段により空燃比への影響が小と判定された際
   には、前記基本燃料供給値、空燃比フィードバック補正
   値及び第１の空燃比学習値に基づいて燃料供給量を演算
   し、前記判定手段により空燃比への影響が大と判定され
   た際には、前記基本燃料供給値、空燃比フィードバック
   補正値及び第２の空燃比学習値に基づいて燃料供給量を
   演算する燃料供給量演算手段と、 を含んで構成され、 前記第１の空燃比学習値は、運転領域毎に対応した複数
   の学習値により構成され、前記第２の空燃比学習値は、
   １つの学習値により構成された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】前記空燃比学習値演算手段は、前記第２の
   空燃比学習値を学習基準値とパージ率とに基づいて設定
   する請求項１記載の内燃機関の空燃比制御装置。
3. 【請求項３】前記燃料供給量演算手段は、前記判定手段
   により空燃比への影響が大と判定された際に、前記基本
   燃料供給値、空燃比フィードバック補正値、第１の空燃
   比学習値及び第２の空燃比学習値に基づいて燃料供給量
   を演算することを特徴とする請求項１又は２記載の内燃
   機関の空燃比制御装置。
4. 【請求項４】前記判定手段は、パージ中であるか否かを
   判定するパージ中判定手段と、空燃比フィードバック補
   正値とパージ中学習値を夫々基準値と比較する比較手段
   とからなり、前記パージ中判定手段によりパージ中であ
   ると判定され、かつ比較手段の比較結果に基づいて空燃
   比フィードバック補正値とパージ中学習値の少なくとも
   一方が基準値外にあると判定された際に、空燃比への影
   響が大と判定し、前記パージ中判定手段によりパージ中
   ではないと判定された際と、前記比較手段の比較結果に
   基づいて空燃比フィードバック補正値とパージ中学習値
   が共に基準値内にあると判定された際に、夫々空燃比へ
   の影響が小と判定する構成である請求項１〜３のうちい
   ずれか一つに記載の内燃機関の空燃比制御装置。
5. 【請求項５】前記蒸発燃料パージ装置は、蒸発燃料を吸
   着捕集するキャニスタと、該キャニスタと機関吸気系と
   を連通するパージ通路と、該パージ通路に介装されるパ
   ージ制御弁と、該パージ制御弁を制御するパージ制御手
   段と、から構成されてなる請求項１〜４のうちいずれか
   一つに記載の内燃機関の空燃比制御装置。