(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の内燃機関の吸気系へのパージ量を制御するパージ制御を行うとともに、前記内燃機関の機関系部品の個体差を考慮して空燃比学習値によって空燃比学習制御する内燃機関の空燃比制御装置において、機関回転数と機関負荷とによる空燃比学習値記憶マップの中で、空燃比学習が実行されたか否かを判定する空燃比学習実行カウンタを複数の学習領域で設定し、この空燃比学習実行カウンタが設定された学習領域全てで空燃比学習が設定回数以上行われない場合には、パージ量を零とした強制学習制御を実行する制御手段を設けたことを特徴とする内燃機関の空燃比制御装置。
【請求項２】
前記強制学習制御は、該強制学習制御の実行時から一定時間経過するまでの条件と積算空気量が設定値になった条件と積算負荷量が設定値になった条件と積算噴射量が設定値になった条件とのいずれか一の条件が満たされるまで実行さ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。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、内燃機関の空燃比制御装置に係り、特にパージ（離脱蒸発燃料）を吸気系に供給するパージ制御をしたり、機関系部品の個体差を考慮して空燃比を制御する内燃機関の空燃比制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両の内燃機関においては、燃料供給用部品、燃料噴射弁、エアフローメータ、酸素センサ、燃料圧力レギュレータ等の機関系部品の生産によるばらつき及び耐久劣化によるばらつきを補正し、燃料噴射量を設計中央値に制御するために、空燃比学習制御を行い、排ガスの悪化や運転性能を良好に維持するように、空燃比制御装置を設けている。
【０００３】
また、内燃機関には、燃料タンク内の蒸発燃料が外部に流出するのを防止するように、蒸発燃料制御装置が設けられている。この蒸発燃料制御装置は、燃料タンク内に連通したエバポ通路と内燃機関の吸気系に連通したパージ通路との間にキャニスタを設け、パージ通路途中には内燃機関の運転状態に応じて吸気系へのパージ量（離脱蒸発燃料量）を制御するパージ弁を設けている。
【０００４】
このように、空燃比を制御したり、パージ量のパージ制御をする空燃比制御装置としては、例えば、特開平７−２５９６１０号公報、特開平７−１６６９３６号公報、特開平５−１５６９８８号公報、特開平８−２４０１３８号公報、特許第２５４５４３８号公報に開示されている。特開平７−２５９６１０号公報に記載のものは、学習実行時において、空燃比と目標空燃比との偏差に基づいて学習完了条件を判定し、学習完了条件の成立に伴い、パージ弁を開弁動作させ、また、学習完了条件が所定期間、不成立の場合、学習を一時的に停止するとともにパージ弁を強制的に開弁動作させることにより、空燃比学習時における学習値の張り付き発生に際しても、エバポガスの放出を確実に行わせるものである。特開平７−１６６９３６号公報に記載のものは、リア酸素センサを利用したデュアル酸素フィードバック制御を実行させ、下流側の酸素センサの出力信号が反転しない状態が継続していても、所定の状態になれば強制的に学習値を更新して、最適なエミッション状態に収束させるものである。特開平５−１５６９８８号公報に記載のものは、算出した基本燃料噴射量を空燃比補正係数と学習値とにより補正するが、目標空燃比の反転タイミングにおいて空燃比センサによる空燃比が所定範囲内で、且つ、目標空燃比の反転に追従して空燃比センサによる空燃比が反転したときのみ空燃比センサによる空燃比と理論空燃比とのズレ量に応じて学習値を更新することにより、外乱によって学習値が損われるのを防止するものである。特開平８−２４０１３８号公報に記載のものは、リーンバーン内燃機関における空燃比制御を開示し、停車に近い車速時で、パージカット中の時間を算出し、パージ中はこの時間を減算し、該積算時間が所定時間以上となったときにパージガス濃度検出終了フラグをリセットし、発進後、理論空燃比フィードバック制御の禁止を解除して加速中も強制的に空燃比フィードバック制御を実行してパージガス濃度を推定してからリーン運転への移行を判定し、これにより、リーン運転時の空燃比のリッチ化を防止するものである。特許第２５４５４３８号公報に記載のものは、強制的に空燃比フィードバック制御を作動させる制御手段を設け、登降坂高度差が連続して所定値に達したとき、空燃比フィードバック制御による空燃比の学習制御が実行されるようにし、これにより、大気圧の変動等があった時での、空燃比の学習制御の遅れを充分に補い、精度の良い空燃比制御を行うものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来、内燃機関の空燃比制御装置にあっては、蒸発燃料制御装置におけるパージ制御中に空燃比学習制御を行うと、パージのために、空燃比の補正が適正に行われず、このため、排ガスの悪化や運転性能の悪化を招くので、空燃比学習制御中にパージのオン・オフを繰返すことが必要となる場合がある。
【０００６】
しかし、かかる場合に、キャニスタのパージオンの頻度を多くすると、パージオフでの空燃比学習頻度が少なくなり、一方、逆に、空燃比学習頻度を多くすると、パージオンの頻度が少なくなり、相反する不都合があった。特に、工場生産時の排ガス計測時は、空燃比学習制御が殆ど行なわれておらず、この場合に、空燃比学習制御が十分に行われず、排ガスが悪化してしまうという不都合を招いた。また、特開平７−２５９６１０号公報にあっては、学習完了条件が一定時間不成立の場合に学習制御を停止するとともにパージ弁を強制的に開動作するものであり、工場生産時等で空燃比学習制御を行われず、排ガスが悪化するおそれがある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
そこで、この発明は、上述の不都合を除去するために、車両の内燃機関の吸気系へのパージ量を制御するパージ制御を行うとともに、前記内燃機関の機関系部品の個体差を考慮して空燃比学習値によって空燃比学習制御する内燃機関の空燃比制御装置において、機関回転数と機関負荷とによる空燃比学習値記憶マップの中で、空燃比学習が実行されたか否かを判定する空燃比学習実行カウンタを複数の学習領域で設定し、この空燃比学習実行カウンタが設定された学習領域全てで空燃比学習が設定回数以上行われない場合には、パージ量を零とした強制学習制御を実行する制御手段を設けたことを特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】
この発明は、機関回転数と機関負荷とによる空燃比学習値記憶マップの中で、空燃比学習が実行されたか否かを判定する空燃比学習実行カウンタを複数の学習領域で設定し、この空燃比学習実行カウンタが設定された学習領域全てで空燃比学習が設定回数以上行われない場合には、パージ量を零とした強制学習制御を実行することにより、工場生産時の空燃比学習制御を十分に実行することができ、工場内での排ガス計測時はもちろんのこと、出荷時から排ガスや運転性能を安定させることができる。
【０００９】
また、市場に出てから、バックアップメモリがクリアされてしまった場合でも、空燃比学習を迅速に実行させることができ、排ガスや運転性能を安定させることができる。
【００１０】
更に、キャニスタのパージ頻度と空燃比学習頻度とを、その時の状況に応じて適切に切り分け制御することができるので、パージ制御と空燃比学習制御との両立を図ることができ、排ガスや運転性能を安定させることができる。
【００１１】
【実施例】
以下図面に基づいてこの発明の実施例を詳細且つ具体的に説明する。図１〜６は、この発明の実施例を示すものである。図６において、２は車両に搭載される内燃機関、４は吸気マニホルド、６は吸気通路、８はサージタンク、１０はスロットルボディ、１２はスロットル弁、１４は吸気管、１６はエアクリーナ、１８は排気マニホルド、２０は排気通路、２２は排気管、２４は触媒コンバータである。
【００１２】
吸気通路６には、スロットル弁１２を迂回するように、バイパスエア通路２６が連通して設けられている。このバイパスエア通路２６には、アイドル空気調整用スクリュ２８が設けられている。また、バイパスエア通路２６には、アイドル空気調整用スクリュ２８を迂回するように、アイドルエア通路３０が連通して設けられている。このアイドルエア通路３０には、電磁的に作動されるアイドル制御弁（ＩＳＣバルブ）３２が設けられている。
【００１３】
サージタンク１０には、圧力導入通路３４が連通している。この圧力導入通路３４には、圧力センサ３６が設けられている。
【００１４】
内燃機関２には、燃料噴射弁３８が取付けられている。
【００１５】
この燃料噴射弁３８は、燃料供給装置４０を構成するものであり、燃料供給通路４２によって燃料タンク４４に連絡している。この燃料供給通路４２には、燃料フィルタ４６が設けられている。また、燃料供給通路４２には、燃料戻し通路４８が接続されている。この燃料戻し通路４８には、燃料圧力レギュレータ５０が設けられている。この燃料圧力レギュレータ５０には、サージタンク８からの吸気管圧力を導入するレギュレータ用圧力通路５２が接続されている。燃料タンク４４には、燃料供給通路４２が連通する燃料ポンプ５４と燃料レベルセンサ５６とが設けられている。
【００１６】
内燃機関２には、ＰＣＶ弁５８が設けられている。このＰＣＶ弁５８には、サージタンク８に連通するブローバイガス通路６０が接続されている。
【００１７】
内燃機関２と燃料タンク４４間には、第１、第２蒸発燃料制御装置６２、６４が設けられている。
【００１８】
第１蒸発燃料制御装置６２にあっては、燃料タンク４４に連通する第１エバポ通路６６とサージタンク８に連通する第１パージ通路６８との間に第１キャニスタ７０が設けられ、また、第１エバポ通路６６に第１タンク内圧制御弁７２が設けられ、更に、第１パージ通路６８には電磁的に作動する第１パージ弁７４が設けられている。
【００１９】
第２蒸発燃料制御装置６４にあっては、燃料タンク４４に連通する第２エバポ通路７６と第１パージ通路６８途中に連通する第２パージ通路７８間に第２キャニスタ８０が設けられ、第２エバポ通路７６に第２タンク内圧制御弁８２が設けられ、この第２タンク内圧制御弁８２には圧力導入通路３４に連通する作動圧力通路８４が設けられ、この作動圧力通路８４にソレノイドバキューム弁８６が設けられている。また、第２パージ通路７８には、電磁的に作動する第２パージ弁８８が設けられている。更に、第２キャニスタ８０と第２パージ弁８８間の第２パージ通路７８には、スロットル弁１２の上流側の吸気通路６に連通する診断用連絡通路９０が設けられている。この診断用連絡通路９０には、エバポ診断用弁９２が設けられている。第２キャニスタ８０には、キャニスタエア弁９４が設けられている。また、この第２蒸発燃料制御装置６４にあっては、燃料タンク４４にタンク内圧センサ９６が設けられている。
【００２０】
サージタンク１０と排気通路２０間には、ＥＧＲ装置９８のＥＧＲ通路１００が設けられている。このＥＧＲ通路１００には、ＥＧＲ制御弁１０２が設けられている。
【００２１】
圧力センサ３６と燃料ポンプ５４と燃料レベルセンサ５６と第１パージ弁７４とソレノイドバキューム弁８６と第２パージ弁８８とキャニスタエア弁９４とタンク内圧センサ９６とＥＧＲ制御弁１０２とは、制御手段（ＥＣＭ）１０４に連絡している。
【００２２】
また、この制御手段１０４には、エアクリーナ１６に設けた吸気温センサ１０６と、吸気管１４に設けた吸気量センサ１０８と、スロットルボディ１０に設けたスロットルセンサ１１０と、内燃機関２に設けた点火栓１１２及び冷却水温度センサ１１４と、排気マニホルド１８に設けたフロント酸素センサ１１６と、触媒コンバータ２４の下流側で排気管２２に設けたリア酸素センサ１１８と、クランク角センサ１２０と、自動変速機用のレンジ位置スイッチ１２２と、空調装置１２４と、車速センサ１２６と、パワステ圧力スイッチ１２８と、診断用スイッチ端子１３０と、テストスイッチ端子１３２と、イグニションスイッチ１３４と、シフトスイッチ１３６と、スタータスイッチ１３８と、メインヒューズ１４０と、バッテリ１４２とが連絡している。
【００２３】
この制御手段１０４は、各種信号を入力し、内燃機関２の吸気系へのパージ量を制御するパージ制御を行うとともに、内燃機関２の機関系部品の個体差を考慮して空燃比学習値によって空燃比学習制御するものであり、機関回転数と機関負荷とで空燃比学習値（ＫＬＥＲＮＡ）を記憶するように複数の学習領域を有する空燃比学習値記憶マップを設定し（図４参照）、また、この空燃比学習値記憶マップの中で、空燃比学習が実行されたか否かを判定する空燃比学習実行カウンタ（ｉ＝１〜８）を複数の学習領域（ＬＥＲＮＣＴｉ）で設定し（図５参照）、この空燃比学習実行カウンタが設定された学習領域（ＬＥＲＮＣＴｉ）全てで空燃比学習が設定回数（Ｎ回）以上行われない場合には、パージ量を零とした強制学習制御を実行するものである
【００２４】
前記強制学習制御は、図３に示す如く、該強制学習制御の実行時（図３のＡで示す）から一定時間（ＫＬＥＲＮＴＭ）経過するまで（図３のＢで示す）の条件と、積算空気量が設定値になった条件と、積算負荷量が設定値になった条件と、積算噴射量が設定値になった条件、とのいずれか一の条件が満たされるまで実行されるものである。上述の一定時間（ＫＬＥＲＮＴＭ）としたのは、走行条件によっては複数の学習領域全てが学習されない場合があり、この場合に、いつまでも強制学習制御してパージ制御を停止していると、パージ（離脱蒸発燃料）を内燃機関２に吸い込ませる量が不足し、最悪の場合に、蒸発燃料が大気に洩れ出るおそれがあるので、この不具合を回避するためである。
【００２５】
また、制御手段１０４は、車両の一回の走行により、空燃比学習実行カウンタが設定された学習領域（ＬＥＲＮＣＴｉ）全てで空燃比学習が設定回数（Ｎ回）以上行われない場合にでも、パージ量を固定値としない通常のパージ制御を実行するものである。
【００２６】
次に、この実施例の作用を、図１、２のフローチャートに基づいて説明する。
【００２７】
制御手段１０４において、プログラムがスタートすると（ステップ２０２）、先ず、バッテリ１４２がクリアされているか否かを判断する（ステップ２０４）。
【００２８】
このステップ２０４がＹＥＳで、バッテリ１４２がクリアされている場合や、工場で初めて生産された車両の場合には、バックアップメモリがクリアされ（ステップ２０６）、空燃比学習は、クリアされているか、あるいは、実施されていない（ＫＬＥＲＮＡ←０、ＬＥＲＮＣＴｉ←０）（ステップ２０８）。また、空燃比学習値は、図４に示す如く、バックアップメモリに記憶される。
【００２９】
そして、ステップ２０８の後及びステップ２０４でＮＯの場合には、冷却水温度＞設定値か否かを判断する（ステップ２１０）。このステップ２１０でＮＯの場合には、この判断を継続する。
【００３０】
このステップ２１０でＹＥＳの場合には、燃料のフィードバック制御が開始か否かを判断する（ステップ２１２）。このステップ２１２でＮＯの場合には、ステップ２１０に戻す。
【００３１】
このステップ２１２でＹＥＳの場合には、所定の学習制御条件が成立か否かを判断する（ステップ２１４）。このステップ２１４でＮＯの場合には、ステップ２１０に戻す。
【００３２】
そして、空燃比学習実行カウンタが設定された学習領域（ＬＥＲＮＣＴｉ）毎に学習されたら＋１を行い、この各学習領域（ＬＥＲＮＣＴｉ）で設定のＮ回空燃比学習が実行されるまで、カウントアップを行っている（ステップ２１６）。
【００３３】
次いで、内燃機関２の始動後に、全ての学習領域（ＬＥＲＮＣＴｉ）でＮ回以上空燃比学習されているか否かを判断する（ステップ２１８）。
【００３４】
このステップ２１８がＹＥＳの場合には、第１、第２パージ弁７４、８８を適正にデューティ制御し、通常のパージ制御を行う（ステップ２２０）。
【００３５】
一方、ステップ２１８でＮＯの場合、つまり、学習領域（ＬＥＲＮＣＴｉ）のいずれかで空燃比学習がＮ回以上行われない場合には、強制学習制御を行う（ステップ２２２）。
【００３６】
この強制学習制御は、図２に示す如く、スタートすると（ステップ３０２）、例えば、条件としての一定時間（ＫＬＥＲＮＴＭ）だけ、この実施例においては、パージ制御を禁止（パージカット）し、つまり、パージ量を零とし、空燃比学習制御を強制的に実行する（ステップ３０４）（図３のＡで示す）。
【００３７】
そして、一定時間（ＫＬＥＲＮＴＭ）経過したか否かを判断する（ステップ３０６）。このステップ３０６がＮＯの場合には、ステップ３０４に戻す。
【００３８】
ステップ３０６がＹＥＳの場合には、上述のパージ制御を実行する（ステップ３０８）（図３のＢで示す）。
【００３９】
もし、ここで、車両の１回の走行により、全ての学習領域（ＬＥＲＮＣＴｉ）をＮ回以上空燃比学習させようとすると、その時の走行状態によっては、いつまでもパージ制御が実行されないことになってしまい、その結果、蒸発燃料が、最悪の場合に大気に洩れるおそれがあるので、車両の１回の走行でパージ制御を行って、その不具合を回避した。
【００４０】
この結果、バッテリ１４２のオフ時や工場生産時に、バックアップメモリ内の空燃比適正値が確実でない時において、パージをカットして空燃比学習制御する強制学習制御により、空燃比学習制御を十分に実行させることができるので、工場内での排ガス計測時はもちろんのこと、出荷時から排ガスや運転性能を安定させることができる。
【００４１】
また、市場に出てから、バックアップメモリがクリアされてしまった場合でも、迅速に空燃比学習制御を実行することができるので、排ガスや運転性能を安定させることができる。
【００４２】
更に、各キャニスタのパージ頻度と空燃比学習頻度とを、その時の状況に応じて適切に切り分け制御することが可能となるので、パージ制御と空燃比学習制御との両立を図ることができ、排ガスや運転性能を安定させることができる。
【００４３】
なお、上述の実施例においては、強制学習制御を実行させる条件の一である一定時間（ＫＬＥＲＮＴＭ）中に、パージ制御を禁止してパージ量が零の固定値としたが、その一定時間（ＫＬＥＲＮＴＭ）中に、パージ量を変化させないでパージ量を一定量とした固定値で、強制学習制御を行わせることも可能である。これにより、パージ量があっても、このパージ量が一定なので、強制学習制御によって空燃比制御を適正に行わせることが可能となる。
【００４４】
【発明の効果】
以上詳細な説明から明らかなようにこの発明によれば、機関回転数と機関負荷とによる空燃比学習値記憶マップの中で、空燃比学習が実行されたか否かを判定する空燃比学習実行カウンタを複数の学習領域で設定し、この空燃比学習実行カウンタが設定された学習領域全てで空燃比学習が設定回数以上行われない場合には、パージ量を零とした強制学習制御を実行する制御手段を設けたことにより、工場生産時の空燃比学習制御を十分に実行することができ、工場内での排ガス計測時はもちろんのこと、出荷時から排ガスや運転状態を安定させ得る。
【００４５】
また、市場に出てから、バックアップメモリがクリアされてしまった場合でも、空燃比学習制御を迅速に実行させることができ、排ガスや運転性能を安定させ得る。
【００４６】
更に、キャニスタのパージ頻度と空燃比学習頻度とを、その時の状況に応じて適切に切り分け制御することができるので、パージ制御と空燃比学習制御との両立を図ることができ、排ガスや運転性能を安定させ得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】空燃比制御のフローチャートである。
【図２】強制学習制御のフローチャートである。
【図３】空燃比制御のタイムチャートである。
【図４】空燃比学習値記憶マップの図である。
【図５】空燃比学習実行カウンタが設定された学習領域を説明する図である。
【図６】空燃比制御装置のシステム構成図である。
【符号の説明】
２  内燃機関
６  吸気通路
４４  燃料タンク
６２  第１蒸発燃料制御装置
６４  第２蒸発燃料制御装置
７０  第１キャニスタ
８０  第２キャニスタ
１０４  制御手段
【図１】
0003707221.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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