(57)【要約】【課題】内燃機関の空燃比制御装置において、蒸発燃料を吸気通路にパージした場合でも、実際の空燃比が理論空燃比になるように補正制御し、排気ガス浄化性能の悪化を防止することにある。【解決手段】吸気通路に蒸発燃料がパージされる直前のフィードバック補正量と吸気通路に蒸発燃料がパージされた後のフィードバック補正量との比から求められた補正値により目標空燃比を補正する目標空燃比補正部が備えられた制御手段を設けている。【選択図】図１
2006002619.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の吸気通路と燃料タンクとを接続する蒸発燃料制御通路の途中に設けられて蒸発燃料を吸着するキヤニスタと、前記吸気通路と前記キヤニスタとの間の前記蒸発燃料制御通路の途中に設けられたパージバルブとが備えられ、前記燃料タンク内に発生した蒸発燃料を前記キヤニスタに吸着し、前記キヤニスタに吸着された蒸発燃料を前記パージバルブにより前記吸気通路にパージ制御する蒸発燃料制御装置を設け、前記内燃機関の空燃比を検出する空燃比検出手段を設け、この空燃比検出手段により検出された空燃比を目標空燃比にフィードバック制御する内燃機関の空燃比制御装置において、前記吸気通路に蒸発燃料がパージされる直前のフィードバック補正量と前記吸気通路に蒸発燃料がパージされた後のフィードバック補正量との比から求められた補正値により目標空燃比を補正する目標空燃比補正部が備えられた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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、内燃機関の空燃比制御装置に係り、特に燃料タンク内で発生した蒸発燃料（ガス）を吸気通路にパージした場合でも空燃比を適正に制御する内燃機関の空燃比制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
車両の内燃機関においては、燃料タンク、気化器のフロート室などから大気中に漏洩する蒸発燃料（ガス）が、炭化水素（ＨＣ）を多量に含み大気汚染の原因の一つとなっており、また、燃料の損失にもつながることから、これを防止するための各種の技術が知られている。その代表的なものとして、活性炭等の吸着剤を収容したキャニスタに燃料タンクの蒸発燃料を一旦吸着保持させ、このキャニスタに吸着保持された蒸発燃料を内燃機関の運転時に離脱（パージ）させて内燃機関に供給する蒸発燃料制御装置（エバポシステム）がある。
【０００３】
また、車両の内燃機関には、排気通路に空燃比検出手段としての空燃比センサ（酸素濃度（Ｏ２）センサ）を配設し、排気ガス中の空燃比（酸素濃度）を検出し、この検出された空燃比に基づいて、空燃比が目標空燃比あるいは略目標空燃比になるように、燃料噴射量を制御し、空燃比をフィードバック制御する空燃比制御装置を設けている。
【０００４】
従来、内燃機関の空燃比制御装置としては、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に空燃比を補正するものがある。
また、内燃機関の空燃比を制御する装置には、理論空燃比に対する空燃比のずれ量の予め定められた割合を蒸発燃料の濃度に基づいて空燃比が理論空燃比になるように燃料噴射量を補正するものがある。
更に、内燃機関の空燃比を制御する装置には、高濃度補正値とパージ減量補正値とによりパージ率を補正する際に、目標空燃比に対応する要求燃料噴射量に対する実燃料噴射量の比率に基づいて空燃比フィードバックの制御限界を判断し、しきい値に達したらフラグを立て、パージ減量補正値を徐々に大きくするものがある。
【特許文献１】特公平７−５９９０８号公報
【特許文献２】特開平１０−１９６４６８号公報
【特許文献３】特開平１１−１０７８６４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、従来、多気筒用の内燃機関の空燃比制御装置においては、燃料タンク内で多量の蒸発燃料が発生し、この多量の蒸発燃料が蒸発燃料制御通路から内燃機関への吸入空気と混合する場合に、蒸発燃料と吸入空気との混合が十分でないと、蒸発燃料の気筒分配ばらつきの影響等により、制御する空燃比が目標空燃比からずれてしまう。このため、パージの導入時に、制御する空燃比が本来意図している目標空燃比から実排気ガス空燃比にずれてしまい、触媒コンバータ（三元触媒）の浄化ウインドを外れた場合に、排気ガス成分の増加を招き、排気ガス浄化性能が悪化するという不都合があった。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明は、内燃機関の吸気通路と燃料タンクとを接続する蒸発燃料制御通路の途中に設けられて蒸発燃料を吸着するキヤニスタと、前記吸気通路と前記キヤニスタとの間の前記蒸発燃料制御通路の途中に設けられたパージバルブとが備えられ、前記燃料タンク内に発生した蒸発燃料を前記キヤニスタに吸着し、前記キヤニスタに吸着された蒸発燃料を前記パージバルブにより前記吸気通路にパージ制御する蒸発燃料制御装置を設け、前記内燃機関の空燃比を検出する空燃比検出手段を設け、この空燃比検出手段により検出された空燃比を目標空燃比にフィードバック制御する内燃機関の空燃比制御装置において、前記吸気通路に蒸発燃料がパージされる直前のフィードバック補正量と前記吸気通路に蒸発燃料がパージされた後のフィードバック補正量との比から求められた補正値により目標空燃比を補正する目標空燃比補正部が備えられた制御手段を設けたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
この発明の内燃機関の空燃比制御装置は、蒸発燃料がパージされる直前のフィードバック補正量と蒸発燃料がパージされた後のフィードバック補正量との比から求められた補正値により目標空燃比を補正することから、蒸発燃料を吸気通路にパージした場合でも、実際の空燃比が理論空燃比になるように補正制御することができ、排気ガス浄化性能の悪化を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
この発明は、実際の空燃比が理論空燃比になるように補正制御する目的を、蒸発燃料がパージされる直前のフィードバック補正量と蒸発燃料がパージされた後のフィードバック補正量との比から求められた補正値により目標空燃比を補正して実現するものである。
【実施例】
【０００９】
図１〜図３は、この発明の実施例を示すものである。
【００１０】
図３において、２は車両（図示せず）に搭載される多気筒用の内燃機関（エンジン）、４はこの内燃機関２に供給する燃料を貯留する燃料タンクである。
【００１１】
内燃機関２には、吸気系で、吸気マニホルド６が付設されている。この吸気マニホルド６は、吸気通路８を形成し、上流端にサージタンク１０を備えている。
【００１２】
吸気マニホルド６の内燃機関２側の下流端には、燃料供給装置（図示せず）から導かれた燃料タンク４内の燃料を内燃機関２内に噴射する燃料噴射弁１２が取り付けられている。また、サージタンク１０には、吸気通路８内の吸気圧力を検出する吸気圧力センサ１４が取り付けられている。
【００１３】
サージタンク１０には、スロットルバルブ１６を備えたスロットルボディ１８が付設されている。このスロットルボディ１８には、吸気管通路２０を形成した吸気管２２が接続している。この吸気管２２の上流端には、内燃機関２への吸入空気を浄化するエアクリーナ２４が設けられている。
【００１４】
吸気管２２には、途中に、吸気流量を検出するエアフロメータ２６が取り付けられているとともに、エアクリーナ２４側に吸気温度を検出する吸気温センサ２８が取り付けられている。
【００１５】
この内燃機関２の吸気系には、アイドル制御装置３０が設けられる。このアイドル制御装置３０は、スロットルバルブ１６を迂回するように、吸気通路８と吸気管通路２０と連通するバイパス通路３２と、このバイパス通路３２の途中に設けられて該バイパス通路３２を開閉するＩＳＣ（アイドルスピードコントロール）バルブ３４とを備えている。
【００１６】
また、この内燃機関２の吸気系には、蒸発燃料制御装置（エバポシステム）３６が設けられる。この蒸発燃料制御装置３６は、スロットルバルブ１６よりも下流側の吸気通路８と燃料タンク４の上部とを接続する蒸発燃料制御通路３８と、この蒸発燃料制御通路３８の途中に設けられたキャニスタ４０とを備えている。よって、蒸発燃料制御通路３８は、燃料タンク４の上部とキャニスタ４０との間のエバポ通路３８−１と、キャニスタ４０と吸気通路８との間のパージ通路３８−２とで構成される。このパージ通路３８−２の途中には、該パージ通路３８−２を開閉するパージバルブ４２が設けられている。
【００１７】
キャニスタ４０は、燃料タンク４内で発生した蒸発燃料（ガス）を一旦吸着し、内燃機関２の運転時に新気を導入することによりこの吸着した蒸発燃料を内燃機関２側にパージ（離脱）させるものである。パージバルブ４２は、このキャニスタ４０からパージされた蒸発燃料のパージ量を制御するものである。
【００１８】
内燃機関２には、排気系で、排気マニホルド４４が付設されている。この排気マニホルド４４は、排気通路４６を形成し、下流端に触媒コンバータ（三元触媒）４８を備えている。この触媒コンバータ４８には、排気管通路５０を形成した排気管５２が接続している。
【００１９】
内燃機関２は、制御手段（エンジンコントローラ）５４によって運転制御される。この制御手段５４には、燃料噴射弁１２と吸気圧力センサ１４とエアフロメータ２６と吸気温センサ２８とＩＳＣバルブ３４とパージバルブ４２とが連絡している。
【００２０】
また、この制御手段５４には、排気マニホルド４４に取り付けられて空燃比を検出する空燃比検出手段としての空燃比センサ（あるいは酸素濃度センサ）５６が連絡している。制御手段５４は、前記吸気圧力センサ１４等の各種センサからの検出信号によって基本の燃料噴射量を算出するとともに、空燃比センサ５６からの検出された空燃比の検出信号によって空燃比を目標空燃比（Ａ／Ｆｔｒｇｔ）にフィードバック制御するように、前記基本の燃料噴射量を補正して燃料噴射弁１２からの燃料噴射量を制御する。また、制御手段５４は、内燃機関２の運転状態に応じてパージバルブ４２を開閉制御し、キャニスタ４０から吸気通路８への蒸発燃料のパージ量を制御する。
【００２１】
制御手段５４には、内燃機関２を運転制御するエンジン制御部５４Ａが設けられ、また、空燃比センサ５６により検出された空燃比を目標空燃比（Ａ／Ｆｔｒｇｔ）にフィードバック制御するフィードバック制御部５４Ｂが設けられているとともに、吸気通路８に蒸発燃料がパージされる直前（パージ導入前）のフィードバック補正量（Ｃｆｂ）と吸気通路８に蒸発燃料がパージされた後（パージ導入後）のフィードバック補正量（Ｃｆｂ＿ｐｒｇ）との比（Ｃｐｒｇ）から求めらされた補正値（△Ａ／Ｆ）により本来の目標空燃比（Ａ／Ｆｔｒｇｔ）を新たな目標空燃比（Ａ／Ｆｔｒｇｔ’）に補正する目標空燃比補正部５４Ｃが設けられている。
【００２２】
前記蒸発燃料がパージされる直前（パージ導入前）のフィードバック補正量（Ｃｆｂ）と蒸発燃料がパージされた後（パージ導入後）のフィードバック補正量（Ｃｆｂ＿ｐｒｇ）との比（Ｃｐｒｇ）は、パージされた蒸発燃料の濃度を表した補正値として算出されるものである。
【００２３】
また、前記補正値（△Ａ／Ｆ）は、実排気ガス空燃比のずれとして予め実機にて測定されたものである。
【００２４】
次に、この実施例の作用を、図１のフローチャートに基づいて説明する。
【００２５】
図１に示す如く、制御手段５４のプログラムがスタートすると（ステップ１０２）、パージバルブ４２を開動作して蒸発燃料を吸気通路８にパージしているか否か、つまり、パージ導入中か否かを判断し（ステップ１０４）、このステップ１０４がＮＯの場合には、この判断を継続する。
【００２６】
このステップ１０４がＹＥＳの場合には、蒸発燃料がパージされる直前（パージ導入前）のフィードバック補正量（Ｃｆｂ）と蒸発燃料がパージされた後（パージ導入後）のフィードバック補正量（Ｃｆｂ＿ｐｒｇ）との比（パージされた蒸発燃料の濃度を表した補正値）（Ｃｐｒｇ）を、Ｃｐｒｇ＝Ｃｆｂ＿ｐｒｇ／Ｃｆｂで算出する（ステップ１０６）。
【００２７】
この算出された比（Ｃｐｒｇ）に基づき、図２のグラフ図から実排気ガス空燃比のずれとしての補正値（△Ａ／Ｆ）を求める（ステップ１０８）。
【００２８】
そして、新たな目標空燃比（Ａ／Ｆｔｒｇｔ’）を、Ａ／Ｆｔｒｇｔ’＝Ａ／Ｆｔｒｇｔ−△Ａ／Ｆで算出し（ステップ１１０）、つまり、フィードバック設定定数を△Ａ／Ｆ分だけ補正し、実際の空燃比をこの新たな目標空燃比（Ａ／Ｆｔｒｇｔ’）に制御し、プログラムをエンドとする（ステップ１１２）。
【００２９】
即ち、この実施例においては、パージ導入時の気筒間ばらつきによる本来の目標空燃比（Ａ／Ｆｔｒｇｔ）と実排気ガス空燃比ずれ（△Ａ／Ｆ）とは、パージされる蒸発燃料の濃度（Ｃｐｒｇ）を表した補正値が高くなるにつれて大きくなっている（図２参照）。本来の目標空燃比（Ａ／Ｆｔｒｇｔ）は、空燃比センサ５６によるフィードバック制御、触媒コンバータ４８を用いた理論空燃比としての１４．７である。
【００３０】
これに対し、パージ導入時に気筒間ばらつきが発生すると、空燃比センサ５６でフィードバック制御を行って目標空燃比に制御しても、実排気ガス空燃比は、目標空燃比からずれてしまう結果となる。
【００３１】
前記実排気ガス空燃比ずれ（△Ａ／Ｆ）は、予め実機にて各パージ導入量に対する制御する空燃比と実排気ガス空燃比との差を測定しておいたものである。
【００３２】
また、パージされた蒸発燃料の濃度を表した補正値（Ｃｐｒｇ）は、パージ導入前後の燃料フィードバック補正量の比（Ｃｆｂ＿ｐｒｇ／Ｃｆｂ）から概略算出することができる。
【００３３】
この結果、図２に相当する空燃比ずれを補正するために、パージされた蒸発燃料の濃度を表した補正値に応じて目標空燃比あるいは燃料フィードバック補正量を相当量補正し、制御する空燃比のずれをキャンセルし、これにより、エンジン部品を変更することなく、多量のパージ導入時の制御する空燃比のずれを補正し、よって、蒸発燃料を吸気通路８に多量に蒸発燃料をパージした場合でも、実際の空燃比が理論空燃比になるように補正制御することができ、排気ガス浄化性能の悪化を防止することができる。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
蒸発燃料がパージされる直前のフィードバック補正量と蒸発燃料がパージされた後のフィードバック補正量との比から求められた補正値により目標空燃比を補正することを、液体燃料のガソリンと気体燃料との混合燃料車両における気筒間ばらつきの補正にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】空燃比制御のフローチャートである。
【図２】パージされた蒸発燃料の濃度（比）と実排気ガス空燃比ずれ（補正値）とのグラフ図である。
【図３】空燃比制御装置のシステム構成図である。
【符号の説明】
【００３６】
２  内燃機関
４  燃料タンク
８  吸気通路
１０  燃料噴射弁
３６  蒸発燃料制御装置
３８  蒸発燃料制御通路
４０  キャニスタ
４２  パージバルブ
５４  制御手段
５６  空燃比センサ
【図１】
2006002619.tif 000003
【図２】
2006002619.tif 000004
【図３】
2006002619.tif 000005