(57)【要約】【課題】空燃比のずれを抑制しつつ、十分なパージ量を確保すること。【解決手段】ＥＣＵ６４は、空燃比制御のために参照される燃料Ｆ／Ｂ学習値を燃料Ｆ／Ｂ値に基づいて調整する燃料Ｆ／Ｂ学習処理と、チャコールキャニスタ５８内の蒸発燃料を吸気管３２に供給するキャニスタパージとを選択的に実行する。具体的には、ＥＣＵ６４は、燃料Ｆ／Ｂ値が所定の数値範囲内でかつエバポ濃度が閾値以上のとき、燃料Ｆ／Ｂ学習処理を停止してキャニスタパージを実行する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
空燃比制御のために参照される燃料フィードバック学習値を燃料フィードバック値に基づいて調整する燃料フィードバック学習処理と、キャニスタ内の蒸発燃料を吸気管に供給するキャニスタパージとを選択的に実行する内燃機関の制御装置であって、
前記燃料フィードバック値が所定範囲内でかつ前記蒸発燃料の濃度が閾値以上のとき、前記燃料フィードバック学習処理を停止して前記キャニスタパージを実行するようにした、制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、内燃機関の制御装置に関し、特に、空燃比制御のために参照される燃料フィードバック学習値を燃料フィードバック値に基づいて調整する燃料フィードバック学習処理と、キャニスタ内の蒸発燃料を吸気管に供給するキャニスタパージとを選択的に実行する、制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の装置の一例が、特許文献１に開示されている。特許文献１の技術は、空燃比学習値の更新回数をカウントし、学習値の更新回数が所定値以上のときにパージを実行させることで、空燃比学習制御とキャニスタパージ制御とを両立させようとするものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平６−１０１５８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、特許文献１では、空燃比学習制御およびキャニスタパージ制御が交互に実行されるため、実行すべき制御が空燃比学習制御に切り替わった後は、所定時間が経過するまでキャニスタパージが制限される。この結果、特許文献１では、十分なパージ量を確保できないという問題が生じる。
【０００５】
それゆえに、この発明の主たる目的は、空燃比のずれを抑制しつつ、十分なパージ量を確保することできる、内燃機関の制御装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明に係る制御装置は、空燃比制御のために参照される燃料フィードバック学習値を燃料フィードバック値に基づいて調整する燃料フィードバック学習処理と、キャニスタ内の蒸発燃料を吸気管に供給するキャニスタパージとを選択的に実行する内燃機関の制御装置であって、燃料フィードバック値が所定範囲内でかつ蒸発燃料の濃度が閾値以上のとき、燃料フィードバック学習処理を停止してキャニスタパージを実行するようにした、制御装置である。
【発明の効果】
【０００７】
燃料フィードバック学習処理およびキャニスタパージは選択的に実行されるところ、燃料フィードバック値が所定範囲内でかつ蒸発燃料の濃度が閾値以上のときに燃料フィードバック学習制御を中断してキャニスタパージを実行することで、空燃比のずれを抑制しつつ、十分なパージ量を確保することができる。
【０００８】
この発明の上述の目的，その他の目的，特徴および利点は、図面を参照して行う以下の実施例の詳細な説明から一層明らかとなろう。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】この実施例の車両の要部構成の一部を示すブロック図である。
【図２】この実施例の車両の要部構成の他の一部を示すブロック図である。
【図３】図１に示すＥＣＵによって参照されるマップの一例を示す図解図である。
【図４】図１に示すＥＣＵによって参照されるテーブルの一例を示す図解図である。
【図５】図１に示すＥＣＵの動作の一部を示すフロー図である。
【図６】図１に示すＥＣＵの動作の他の一部を示すフロー図である。
【図７】図１に示すＥＣＵの動作のその他の一部を示すフロー図である。
【図８】図１に示すＥＣＵの動作のさらにその他の一部を示すフロー図である。
【図９】図１に示すＥＣＵの動作の他の一部を示すフロー図である。
【図１０】エバポ濃度，パージ時間カウンタ，パージバルブ開度，燃料Ｆ／Ｂ学習時間カウンタ，冷却水温度，燃料Ｆ／Ｂ値の変化の一例を示すタイミング図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
図１および図２を参照して、この実施例の車両１０は、３つの気筒１４１〜１４３を有する４ストローク型のエンジン（内燃機関）１２を動力源として備える。吸気管３２は、気筒１４１〜１４３の上流の位置で３つに分岐する。一方、排気管３６は、気筒１４１〜１４３の下流の位置で３つから１つに集約される。気筒１４１〜１４３の各々に設けられた燃焼室１６は、吸気弁１８を介して吸気管３２と連通し、排気弁２０を介して排気管３６と連通する。
【００１１】
吸気管３２の分岐点には、空気流量を平準化するためのサージタンク４４が設けられる。サージタンク４４よりも上流の位置には、大気から粉塵を分離するエアクリーナ３４と、バルブモータ４２によって開度が調整される単一のスロットルバルブ３８とが設けられる。また、サージタンク４４には、吸気圧センサ４８が設けられる。さらに、サージタンク４４よりも下流の位置には、吸気管３２に燃料を噴射するべく気筒１４１〜１４３の各々に割り当てられた燃料噴射装置４０が設けられる。
【００１２】
一方、排気管３６の集約点よりも下流の位置には、排ガス浄化触媒（以下、単に「触媒」と言う。）５２を有するマフラー５０が設けられる。また、エンジン１２は、ラジエータホース（図示せず）を循環する冷却水によって冷却される。ここで、ラジエータホースにはサーモスタット５６が設けられ、冷却水の温度はサーモスタット５６によって検知される。
【００１３】
イグニッションキー（図示せず）によってＩＧオン操作が行われると、ＥＣＵ６４は、エンジン１２を始動するべく図２に示すリレー７２をオンする。バッテリ７４の電力はオン状態のリレー７２を介してスタータ７６に供給され、スタータ７６はバッテリ７４の電力によってクランキングを実行する。これによって、エンジン１２が始動する。
【００１４】
エンジン１２が始動すると、ＥＣＵ６４は、アイドル状態が維持されるように、バルブモータ４２を通してスロットルバルブ３８の開度を調整する。エアクリーナ３４を経た吸入空気の量は、スロットルバルブ３８によって規定され、燃料噴射装置４０の燃料噴射量は、理論空燃比を示す混合気が生成されるように調整される。
【００１５】
この状態からアクセルペダル（図示せず）が踏み込まれると、ＥＣＵ６４は、バルブモータ４２を駆動する。スロットルバルブ３８はバルブモータ４２によって開かれ、これによって、理論空燃比を保ちつつ吸入空気量および燃料噴射装置４０の燃料噴射量が増大する。
【００１６】
混合気は、吸気弁１８が開かれたときに燃焼室１６に供給される。供給された混合気は、コンロッド２４を介してクランクシャフト２６と結合されたピストン２２が上死点に達する直前に、点火プラグ３０によって点火される。ピストン２２は、混合気の爆発によって上下動し、これによってクランクシャフト２６が回転する。
【００１７】
クランクシャフト２６にはフライホイール２８が装着され、クランクシャフト２６の回転数つまりエンジン１２の回転数のぶれはフライホイール２８によって抑制される。また、エンジン１２の回転数は、エンジン回転センサ４６によって検知される。
【００１８】
クランクシャフト２６の回転力つまりエンジン１２の動力は、図２に示すトランスミッション６６を介して、ドライブシャフト（図示せず）に伝達される。これによって、車両１０が前進または後進する。クランクシャフト２６の回転力はまた、ベルト６８を介してオルタネータ７０の回転軸７０ｓに伝達される。回転軸７０ｓの回転力は電力に変換され、変換された電力はバッテリ７４に蓄えられる。
【００１９】
図１に戻って、混合気を燃焼した後の空気つまり燃焼ガスは、排気弁２０が開かれたときに燃焼室１６から排出され、排気管３６を介してマフラー５０に供給される。触媒５２は、燃焼ガスに含まれる一酸化炭素，炭化水素および窒素酸化物を酸化・還元し、水，二酸化炭素および窒素を生成する。車両１０からは、こうして浄化されたガスが排出される。
【００２０】
排気管３６のうち触媒５２の上流側の位置には、フロントＯ２センサ５４が設けられる。ＥＣＵ６４は、フロントＯ２センサ５４の出力つまり燃料Ｆ／Ｂ値に基づいて、燃料噴射装置４０の噴射量を調整する。具体的には、ＥＣＵ６４は、燃料Ｆ／Ｂ学習処理の下で、燃料Ｆ／Ｂ値に基づいて燃料Ｆ／Ｂ学習値を調整する。ＥＣＵ６４はさらに、空燃比制御処理の下で、燃料Ｆ／Ｂ値および燃料Ｆ／Ｂ学習値を参照して噴射量を調整する。これによって、理論空燃比を示す混合気が生成される。なお、“Ｆ／Ｂ”は“フィードバック”と同義である。
【００２１】
チャコールキャニスタ５８は、パージバルブ６２を介してサージタンク４４と接続される。ＥＣＵ６４は、チャコールキャニスタ５８の内部に蓄積された蒸発燃料の濃度つまりエバポ濃度をエバポ濃度センサ６０の出力に基づいて推定し、推定されたエバポ濃度に応じて異なる時間だけパージバルブ６２を開く。このようなキャニスタパージによって、蒸発燃料がチャコールキャニスタ５８から吸気管３２に供給される。
【００２２】
燃料Ｆ／Ｂ学習処理を実行するときは、キャニスタパージが制限される。したがって、燃料Ｆ／Ｂ学習処理の継続時間が長くなるほど、パージ量が不十分となる。そこで、この実施例では、燃料Ｆ／Ｂ学習時間カウンタ６４ｔおよびパージ実行カウンタ６４ｐと、図３に示すマップＭＰ１および図４に示すテーブルＴＢＬ１とをメモリ６４ｍに準備し、図５に示す空燃比制御処理と、図６に示す燃料Ｆ／Ｂ値判定支援処理と、図７〜図８に示すメイン制御処理と、図９に示す燃料Ｆ／Ｂ学習処理とを実行するようにしている。
【００２３】
ここで、空燃比制御処理および燃料Ｆ／Ｂ値判定支援処理は、メイン制御処理の前提となる処理であり、メイン制御処理と並列して実行される。また、燃料Ｆ／Ｂ学習処理は、メイン制御処理によって起動／停止される。なお、図５〜図９に示すフロー図に対応する制御プログラムは、メモリ６４ｍに記憶される。
【００２４】
図３を参照して、マップＭＰ１は、エンジン回転数および吸気圧がそれぞれ割り当てられた横軸および縦軸を有する。ゾーン１〜１５は、こうして形成された平面上にマトリクス状に分布する。
【００２５】
図４を参照して、テーブルＴＢＬ１には、ゾーン１〜１５にそれぞれ割り当てられた数値範囲が記載される。具体的には、ゾーン１に割り当てられた数値範囲は“Ｋ１±α”を示し、ゾーン２に割り当てられた数値範囲は“Ｋ２±α”を示し、ゾーン３に割り当てられた数値範囲は“Ｋ３±α”を示す。
【００２６】
同様に、ゾーン１４に割り当てられた数値範囲は“Ｋ１４±α”を示し、ゾーン１５に割り当てられた数値範囲は“Ｋ１５±α”を示す。つまり、ゾーンＮ（Ｎ：１〜１５）に割り当てられた数値範囲は、変数ＫＮを中心として“α”の幅を有する。
【００２７】
図５を参照して、ステップＳ１ではフロントＯ２センサ５４の出力つまり燃料Ｆ／Ｂ値を取得し、ステップＳ３では空燃比がリッチおよびリーンのいずれであるかを取得した燃料Ｆ／Ｂ値に基づいて判別する。空燃比がリッチであると判断されると、ステップＳ５に進み、燃料Ｆ／Ｂ学習値を参照して燃料噴射量を減量する。これに対して、空燃比がリーンであると判断されると、ステップＳ７に進み、燃料Ｆ／Ｂ学習値を参照して燃料噴射量を増量する。ステップＳ５またはＳ７の処理が完了すると、ステップＳ１に戻る。
【００２８】
図６を参照して、ステップＳ１１では、エンジン回転センサ４６を通してエンジン回転数を検出する。ステップＳ１３では、吸気圧センサ４８を通して吸気圧を検出する。ステップＳ１５では、こうして検出されたエンジン回転数および吸気圧に対応するゾーンを図３に示すマップＭＰ１から検出する。ステップＳ１７では、検出されたゾーンに割り当てられた数値範囲を図４に示すテーブルＴＢＬ１から取得する。ステップＳ１７の処理が完了すると、ステップＳ１１に戻る。
【００２９】
図７を参照して、ステップＳ２１では、サーモスタット５６を通して冷却水の温度を検出し、検出された温度が閾値ＴＨｔ以上であるか否か判別する。判別結果がＮＯであればステップＳ２１に戻り、判別結果がＹＥＳであればステップＳ２３に進む。
【００３０】
ステップＳ２３では、燃料Ｆ／Ｂ学習時間カウンタ６４ｔに所定時間をセットし、かつ燃料Ｆ／Ｂ学習時間カウンタ６４ｔのカウントダウンを開始する。ステップＳ２５では、図９に示す燃料Ｆ／Ｂ学習処理を起動する。
【００３１】
図９を参照して、ステップＳ６１では、ステップＳ１で取得された燃料Ｆ／Ｂ値の平均値を算出する。ステップＳ６３では、最新の燃料Ｆ／Ｂ値が算出された平均値以上であるか否かを判別する。判別結果がＹＥＳであればステップＳ６５に進み、燃料Ｆ／Ｂ学習値を低減させる。これに対して、判別結果がＮＯであればステップＳ６７に進み、燃料Ｆ／Ｂ学習値を増大させる。ステップＳ６５またはＳ６７の処理が完了すると、ステップＳ１１に戻る。
【００３２】
図７に戻って、ステップＳ２７では、燃料Ｆ／Ｂ学習時間カウンタ６４ｔのカウント値が“０”を示すか否かを判別する。また、ステップＳ２９では、ステップＳ５５またはＳ５７で調整された燃料Ｆ／Ｂ学習値がステップＳ１７で取得された数値範囲内であるか否かを判別する。さらに、ステップＳ３１では、エバポ濃度センサ６０の出力に基づいてエバポ濃度を推定し、かつ推定されたエバポ濃度が閾値ＴＨｃ以上であるか否かを判別する。
【００３３】
ステップＳ２７の判別結果がＮＯで、かつステップＳ２９の判別結果またはステップＳ３１の判別結果がＮＯであれば、ステップＳ２７に戻る。また、ステップＳ２７の判別結果がＹＥＳであればそのままステップＳ３５に進む。さらに、ステップＳ２７の判別結果がＮＯで、かつステップＳ２９の判別結果およびステップＳ３１の判別結果のいずれもがＹＥＳであれば、ステップＳ３３で燃料Ｆ／Ｂ学習時間カウンタ６４ｔのカウントダウンを停止してからステップＳ３５に進む。
【００３４】
ステップＳ３５では、燃料Ｆ／Ｂ学習処理を停止する。ステップＳ３７では、エバポ濃度センサ６０の出力に基づいてエバポ濃度を推定し、かつ推定されたエバポ濃度に基づいてパージ実行カウンタ６４ｐの初期値を調整する。
【００３５】
ステップＳ３９では、調整された初期値をパージ実行カウンタ６４ｐにセットし、かつパージ実行カウンタ６４ｐのカウントダウンを開始する。ステップＳ４１では、キャニスタパージを実行するべくパージバルブ６２を開く。
【００３６】
ステップＳ４３では、ステップＳ２９と同様、ステップＳ５５またはＳ５７で調整された燃料Ｆ／Ｂ学習値がステップＳ１７で取得された数値範囲内であるか否かを判別する。また、ステップＳ４５では、パージ実行カウンタ６４ｐのカウント値が“０”を示すか否かを判別する。
【００３７】
ステップＳ４３の判別結果がＹＥＳで、かつステップＳ４５の判別結果がＮＯであれば、ステップＳ４３に戻る。また、ステップＳ４３の判別結果およびステップＳ４５の判別結果のいずれもがＹＥＳであれば、ステップＳ４９に進み、キャニスタパージを中断するべくパージバルブ６２を閉じる。ステップＳ４９の処理が完了すると、ステップＳ２３に戻る。
【００３８】
さらに、ステップＳ４３の判別結果がＮＯであれば、ステップＳ４９でパージ実行カウンタ６４ｐのカウント値を“０”に設定し、ステップＳ５１でパージバルブ６２を閉じる。また、ステップＳ５３で燃料Ｆ／Ｂ学習時間カウンタ６４ｔのカウントダウンを再開し、ステップＳ５５で燃料Ｆ／Ｂ学習処理を起動する。ステップＳ５５の処理が完了すると、ステップＳ２７に戻る。
【００３９】
図１０を参照して、冷却水の温度は、時刻Ｔ１に閾値ＴＨｔに達する。すると、燃料Ｆ／Ｂ学習時間カウンタ６４ｔに所定値がセットされ、燃料Ｆ／Ｂ学習時間カウンタ６４ｔのカウントダウンが開始される。燃料Ｆ／Ｂ学習値は、同時に起動する燃料Ｆ／Ｂ学習処理によって調整される。
【００４０】
燃料Ｆ／Ｂ学習時間カウンタ６４ｔのカウント値は、時刻Ｔ２に“０”を示す。すると、燃料Ｆ／Ｂ学習処理が停止され、パージ実行カウンタ６４ｐにエバポ濃度に応じた初期値がセットされ、パージ実行カウンタ６４ｐのカウントダウンが開始される。
【００４１】
パージバルブ６２はカウントダウンの開始と同時に開かれ、これによってチャコールキャニスタ５８内の蒸発燃料が吸気管３２に供給される。パージ実行カウンタ６４ｐのカウント値が“０”まで低下すると、パージバルブ６２が閉じられる。
【００４２】
パージバルブ６２が閉じられると、燃料Ｆ／Ｂ学習時間カウンタ６４ｔに所定値がセットされ、燃料Ｆ／Ｂ学習時間カウンタ６４ｔのカウントダウンが開始される。ただし、燃料Ｆ／Ｂ値は、時刻Ｔ３に数値範囲内に収まる。また、時刻Ｔ３におけるエバポ濃度は、閾値ＴＨｃ以上の値を示す。したがって、燃料Ｆ／Ｂ学習時間カウンタ６４ｔのカウントダウンが停止され、同時に燃料Ｆ／Ｂ学習処理が停止される。
【００４３】
パージ実行カウンタ６４ｐにはエバポ濃度に応じた初期値がセットされ、かつパージ実行カウンタ６４ｐのカウントダウンが開始される。パージバルブ６２はカウントダウンの開始と同時に開かれ、これによってチャコールキャニスタ５８内の蒸発燃料が吸気管３２に供給される。
【００４４】
燃料Ｆ／Ｂ値は、時刻Ｔ４に所定範囲から外れる。すると、パージ実行カウンタ６４ｐが“０”に設定されるとともに、パージバルブ６２が閉じられる。さらに、燃料Ｆ／Ｂ学習時間カウンタ６４ｔのカウントダウンが再開されるとともに、燃料Ｆ／Ｂ学習処理が起動される。
【００４５】
燃料Ｆ／Ｂ学習時間カウンタ６４ｔのカウント値は、時刻Ｔ５に“０”を示す。すると、燃料Ｆ／Ｂ学習処理が停止され、パージ実行カウンタ６４ｐにエバポ濃度に応じた初期値がセットされ、パージ実行カウンタ６４ｐのカウントダウンが開始される。
【００４６】
以上の説明から分かるように、ＥＣＵ６４は、空燃比制御のために参照される燃料Ｆ／Ｂ学習値を燃料Ｆ／Ｂ値に基づいて調整する燃料Ｆ／Ｂ学習処理と、チャコールキャニスタ５８内の蒸発燃料を吸気管３２に供給するキャニスタパージとを選択的に実行する。具体的には、ＥＣＵ６４は、燃料Ｆ／Ｂ値が所定の数値範囲内でかつエバポ濃度が閾値ＴＨｃ以上のとき、燃料Ｆ／Ｂ学習処理を停止してキャニスタパージを実行する(S29~S41)。
【００４７】
これによって、空燃比のずれを抑制しつつ、十分なパージ量を確保することができる。
【符号の説明】
【００４８】
１０  …車両
１２  …エンジン
１６  …燃焼室
３８  …スロットルバルブ
５２  …触媒
５８  …チャコールキャニスタ
６０  …エバポ濃度センサ
６６  …ＥＣＵ
【図１】
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【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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