(57)【要約】  【課題】キャニスタに必要以上にエバポガスを吸着させることなく、しかも空燃比学習制御の機会を増やし、エバポパージ制御と空燃比学習制御との双方を満足させるようにする。  【解決手段】エバポパージ中の走行積算距離Ｓを算出し(S4)、走行積算距離Ｓとパージ停止閾値Ｓ１とを比較し(S1)、Ｓ≧Ｓ１のときは、パージ停止すると共に、エンジン水温Ｔｗに基づいてパージ停止時間Ｔ１を設定し(S7)、パージ停止時間Ｔ１に達するまでパージ停止を継続する(S9〜S10)。エバポパージ中は空燃比学習制御が停止され、エバポパージが停止されたとき空燃比学習制御が再開される。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料タンク内で発生した蒸発燃料を吸着するキャニスタと、
上記キャニスタに吸着された上記蒸発燃料をエンジンの吸気系に放出する蒸発燃料放出手段と、
上記蒸発燃料の放出量を推定する蒸発燃料放出量推定手段と
を備え、
上記蒸発燃料が放出されているときは空燃比学習制御を停止するエンジンの空燃比制御装置において、
上記蒸発燃料放出量推定手段では、上記蒸発燃料の放出量が設定量に達したとき上記蒸発燃料の放出を停止する
ことを特徴とするエンジンの空燃比制御装置。
【請求項２】
上記蒸発燃料放出量推定手段は、上記蒸発燃料が放出されている間の走行距離を積算し、該積算値に基づいて上記蒸発燃料の放出量を推定することを特徴とする請求項１記載のエンジンの空燃比制御装置。
【請求項３】
上記蒸発燃料放出量推定手段は、上記車両の車速が設定車速以下では、走行距離を積算しないことを特徴とする請求項２記載のエンジンの空燃比制御装置。
【請求項４】
上記蒸発燃料放出量推定手段は、上記蒸発燃料の放出量を直接計測して算出することを特徴とする請求項１記載のエンジンの空燃比制御装置。
【請求項５】
上記蒸発燃料放出量推定手段は、上記蒸発燃料放出手段の開度が設定開度以下では、上記蒸発燃料の放出量を算出しないことを特徴とする請求項４記載のエンジンの空燃比制御装置。
【請求項６】
上記蒸発燃料放出量推定手段は、上記蒸発燃料の放出を停止した後、蒸発燃料放出停止時間が経過した後に該蒸発燃料の放出を再開する
ことを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載のエンジンの空燃比制御装置。
【請求項７】
上記蒸発燃料放出停止時間は、エンジン温度に基づいて設定することを特徴とする請求項６記載のエンジンの空燃比制御装置。
【請求項８】
上記蒸発燃料放出停止時間は、燃料温度に基づいて設定することを特徴とする請求項６記載のエンジンの空燃比制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、キャニスタに吸着されている蒸発燃料を吸気系に放出しているときは、空燃比学習制御を停止するエンジンの空燃比制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
エンジンの空燃比制御システムにおいては、吸入空気量センサやインジェクタ等の生産時のばらつき、或いは経時変化による空燃比のずれを迅速に補正するため、Ｏ2センサ等の空燃比センサによるフィードバック制御に対して学習制御を取入れ、運転状態が大きく変化した場合にも常に目標空燃比の状態が保持されるようにしている。
【０００３】
ところで、燃料系には、主として停車時に燃料タンクで発生する蒸発燃料（以下「エバポガス」と称する）が大気中に放出されるのを抑止するため、キャニスタパージ制御装置が装備されている。このキャニスタパージ制御装置は、燃料タンクのエバポガスを一時的にキャニスタに吸着し、エンジン運転時にパージソレノイド弁を開閉し、開弁時において吸入負圧によりキャニスタに吸着されているエバポガスを吸気系にパージして燃焼させるようにしている。
【０００４】
ところで燃料タンク内でのエバポガスの発生、及びキャニスタによるエバポガスの吸着の状態は、外気温度等の環境条件、燃料タンク内の燃料残量、使用する燃料の成分、停車時間等、種々の要因により異なる。そのため、燃料タンク内でのエバポガスの発生量が非常に多い場合や、キャニスタにエバポガスが多量に吸着されている状態では、一度に多量のエバポガスがパージされることがある。このような状態で空燃比学習制御を行った場合、学習値が誤った値に更新されてしまう。
【０００５】
そのため、空燃比学習制御とエバポパージ制御とを択一的に実行して、空燃比の誤学習を防止するようにしている場合が多い。例えば、特許文献１（特開平９−６８０６９号公報）には、エアコンＯＦＦのアイドル時、エバポパージを禁止して、空燃比学習制御を実行する技術が開示されている。
【特許文献１】特開平９−６８０６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特許文献１に開示されている技術では、エアコンがＯＮのときは空燃比学習制御を行うことができない。すなわち、最近の乗用車を代表とする車両では空調管理が進歩しており、運転者はエアコンスイッチを常時ＯＮさせた状態で運転している場合が多い。
【０００７】
このような状態では、始動からエンジン停止までエアコンがＯＮされているため、１運転時において、空燃比学習制御の機会が殆ど無く、良好な空燃比制御性を得ることができない。
【０００８】
本発明は、上記事情に鑑み、キャニスタに必要以上にエバポガスを吸着させることなく、しかも空燃比学習制御の機会を増やし、エバポパージ制御と空燃比学習制御との双方を満足させることのできるエンジンの空燃比制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するため本発明は、燃料タンク内で発生した蒸発燃料を吸着するキャニスタと、上記キャニスタに吸着された上記蒸発燃料をエンジンの吸気系に放出する蒸発燃料放出手段と、上記蒸発燃料の放出量を推定する蒸発燃料放出量推定手段とを備え  上記蒸発燃料が放出されているときは空燃比学習制御を停止するエンジンの空燃比制御装置において、上記蒸発燃料放出量推定手段では、上記蒸発燃料の放出量が設定量に達したとき上記蒸発燃料の放出を停止することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、キャニスタに必要以上にエバポガスを吸着させることなく、しかも空燃比学習制御の機会が増えて、エバポパージ制御と空燃比学習制御との双方を満足させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、図面に基づいて本発明の一形態を説明する。図１にエンジンの空燃比制御装置の全体概略構成図を示す。
【００１２】
同図の符号１はエンジンで、このエンジン１の吸気ポート１ａと排気ポート１ｂとに吸気通路２と排気通路３とが各々連通されている。又、吸気通路２の上流にエアクリーナ４が設けられ、その下流にスロットル弁５が配設され、吸気ポート１ａの直上流にインジェクタ６が配設されている。更に、排気通路３の中途に触媒７が介装され、その下流に排気マフラ（図示せず）が連通されている。尚、符号８は吸入空気量センサ、９はスロットル開度センサ、１０はＯ2センサ、１２は水温センサである。
【００１３】
一方、符号１１は燃料タンクで、この燃料タンク１１に貯留されている燃料が、図示しない燃料通路を介してインジェクタ６に供給されており、このインジェクタ６から燃焼室内へ所定に計量された燃料が所定のタイミングで噴射される。
【００１４】
又、この燃料タンク１１の上部空間１１ａが蒸発燃料通路（以下「エバポ通路」と称する）１３を介してキャニスタ１４に連通され、更に、このキャニスタ１４がパージ通路１９を介してスロットル弁５下流の吸気通路２に連通されている。尚、このスロットル弁５下流の吸気通路２には、吸気管圧力を、大気圧と吸気管絶対圧力との差圧（相対圧）で検出する吸気管圧力センサ１８が連通されている。
【００１５】
キャニスタ１４には吸着材としての活性炭１４ａが内装されていると共に、大気開放口１４ｂが連通され、この大気開放口１４ｂにドレーンフィルタ１７が介装されている。
【００１６】
エバポ通路１３には、圧力制御弁１５が介装され、パージ通路１９に、蒸発燃料放出手段としてのパージ制御弁２０が介装されている。尚、パージ制御弁２０は常閉型であり、パージ制御の際に、後述する電子制御ユニット２１から出力される駆動信号にて開弁動作される。又、圧力制御弁１５は、タンク内圧に応じて開閉動作し、タンク内圧をほぼ一定圧に保持する。制御弁２０は、電子制御ユニット（ＥＣＵ）２１にて、エバポパージ制御の際に開閉動作される。
【００１７】
ＥＣＵ２１には、吸入空気量センサ８、スロットル開度センサ９、Ｏ2センサ１０、水温センサ１２、吸気管圧力センサ１８、車速センサ２２等、エンジン１及び車両の運転状態を表す各種パラメータが入力され、インジェクタ６に対する燃料噴射量を設定する空燃比制御、点火時期制御、上述したエバポパージ制御を実行すると共に、エバポパージ停止制御、及び空燃比学習制御等を実行する。尚、エバポパージ制御が実行されているとき、空燃比学習制御は誤学習を防止するために停止される。又、空燃比制御、点火時期制御については、本発明とは直接関係しないため、ここでの説明は省略する。
【００１８】
ＥＣＵ２１で実行されるエバポパージ停止制御は、具体的には、図２に示すエバポパージ停止制御ルーチンに従って処理される。
【００１９】
このルーチンでは、先ず、ステップＳ１で、エンジン１の運転状態に基づいてエバポパージ制御条件が成立しているか否かを調べる。そして、エバポパージ制御条件成立と判定したときはステップＳ２へ進み、エバポパージ制御不成立と判定したときは、エバポパージ制御条件が成立するまで待機する。
【００２０】
ステップＳ２へ進むと、エバポパージ開始を許可する信号を出力する。エバポパージ開始信号は、エバポパージ制御ルーチンにおいて読込まれ、エバポパージ制御が開始される。又、空燃比学習制御では空燃比学習が停止される。尚、エバポパージ制御ルーチンについては、本出願人が先に提出した特開平９−４２０７９号公報等に詳述されているため、ここでの説明は省略する。
【００２１】
そして、ステップＳ３へ進むと、走行積算距離Ｓを初期設定し（Ｓ←０）、ステップＳ４へ進み、走行積算距離Ｓを、この走行積算距離Ｓに演算周期毎の走行距離ΔＳを加算した値で更新する（Ｓ←Ｓ＋ΔＳ）。尚、走行距離ΔＳは、例えば車速センサ２２で検出した車速に基づいて算出する。又、走行積算距離Ｓは、キャニスタ１４に吸着されているエバポガスのパージ流量（放出量）を推定するためのものである。従って、演算周期毎のパージ流量を直接計算して、積算するようにしても良い。
【００２２】
又、走行積算距離Ｓにてパージ流量を推定する場合、車速が低車速（例えば１０[Km/h]以下）のときは、ΔＳ＝０とし、走行距離を積算しないようにする。本ルーチンでは、走行積算距離Ｓでエバポガスのパージ流量を推定し、走行積算距離Ｓが所定距離に達したとき、キャニスタ１４に吸着されているエバポガスが全てパージされたと推定して、エバポパージを停止するようにしている。従って、車速が低車速のときの走行距離を積算してしまうと、早い時期にエバポパージを停止してしまい、エバポガスの発生がエバポパージ量を上回ることが想定される。
【００２３】
同様の理由から、演算周期毎のパージ流量を直接計算して、パージ流量積算値を算出する場合には、パージ制御弁２０の開度が所定開度以下のときは、演算周期毎のパージ流量を０として、パージ流量を積算しないようにする。
【００２４】
次いで、ステップＳ５へ進み、走行積算距離Ｓとパージ停止閾値Ｓ１とを比較する。パージ停止閾値Ｓ１は、キャニスタ１４に吸着されているエバポガスが全てパージされたと推定するに充分な値であり、予め実験などから求めたものである。尚、パージ流量を演算周期毎に直接計測して、パージ積算流量を算出している場合は、パージ積算流量とパージ停止閾値とを比較する。このパージ停止閾値は、キャニスタ１４の吸着容量に基づいて算出する。
【００２５】
そして、Ｓ≧Ｓ１（パージ流量を直接計測している場合は、パージ積算流量≧パージ停止閾値）のときは、キャニスタ１４に未だエバポガスが吸着されていると推定し、ステップＳ４へ戻り、走行積算距離Ｓの積算を継続する。一方、Ｓ＜Ｓ１（パージ流量を直接計測している場合は、パージ積算流量＜パージ停止閾値）のときは、キャニスタ１４に吸着されているエバポガスは全てパージされたと推定して、ステップＳ６へ進む。
【００２６】
ステップＳ６では、水温センサ１２で検出したエンジン水温Ｔｗを読込み、続く、ステップＳ７で、このエンジン水温Ｔｗに基づきパージ停止時間設定テーブルを補完計算付きで参照して、パージ停止時間（蒸発燃料放出停止時間）Ｔ１を設定する。又、同時にパージ停止信号を出力する。このパージ停止信号は、エバポパージ制御ルーチンにおいて読込まれ、パージ制御弁２０を全閉動作させて、エバポガスのパージを停止する。エバポガスのパージが停止されると、空燃比学習制御が再開される。
【００２７】
図３に示すように、パージ停止時間設定テーブルには、エバポパージを停止しても、キャニスタ１４に吸着されるエバポガスが飽和することのない時間、すなわち、エンジン水温Ｔｗに基づきエンジン水温Ｔｗが上昇するに従い、次第に短い時間に設定されたパージ停止時間Ｔ１が、予め実験などから求めて格納されている。
【００２８】
尚、この場合、ステップＳ６においてエンジン水温Ｔｗに代え、燃料温度Ｔｆを読込み、ステップＳ７において、燃料温度Ｔｆに基づいてパージ停止時間テーブルを補完計算付きで参照して、パージ停止時間Ｔ１を設定するようにしても良い。図４に示すように、パージ停止時間設定テーブルには、エバポパージを停止しても、キャニスタ１４に吸着されるエバポガスが飽和することのない時間、すなわち燃料温度Ｔｆに基づき燃料温度Ｔｆが上昇するに従い、次第に短い時間に設定されたパージ停止時間Ｔ１が、予め実験などから求めて格納されている。
【００２９】
そして、ステップＳ８へ進み、パージ停止積算時間Ｔを初期設定し（Ｔ←０）、続く、ステップＳ９で、パージ停止積算時間Ｔを、このパージ停止積算時間Ｔに演算周期毎の時間ΔＴを加算した値で更新する（Ｔ←Ｔ＋ΔＴ）。
【００３０】
その後、ステップＳ１０へ進み、パージ停止積算時間Ｔとパージ停止時間Ｔ１とを比較し、Ｔ＜Ｔ１のときは、パージ停止積算時間Ｔがパージ停止時間Ｔ１に達しておらず、キャニスタ１４は未だ飽和していないと判定し、ステップＳ９へ戻り、パージ停止積算時間Ｔの積算を継続する。
【００３１】
一方、Ｔ≧Ｔ１のときは、キャニスタ１４に吸着されているエバポガスが飽和状態に達すると判断し、ルーチンを抜ける。
【００３２】
その後、再びエバポパージ停止制御ルーチンが起動すると、ステップＳ２において、エバポパージ開始信号が出力され、エバポパージ制御ルーチンでは、このエバポパージ開始信号を読込み、エバポパージが開始される。
【００３３】
尚、パージ停止後に、エバポパージを再開させるタイミングとしては、パージ停止時間Ｔ１を設定する以外に、パージ停止後の空燃比フィードバック係数の変動を監視し、空燃比フィードバック係数が所定値以下となり、しかも、その状態の積算時間が所定時間以上に達したとき、エバポパージを再開させるようにしても良い。
【００３４】
或いは、パージ停止中の走行積算距離を算出し、この走行積算距離が所定値以上となったとき、エバポパージを再開させるようにしても良い。
【００３５】
ところで、ステップＳ２においてエバポパージが再開された場合、ステップＳ４〜Ｓ５において所定走行距離が積算されるまではエバポパージが停止されることがないので、キャニスタ１４にエバポガスが蓄積されることはない。
【００３６】
このように、本形態では、キャニスタ１４に吸着されているエバポガスが全てパージされた推定されたときには、エバポパージを停止するようにしたので、エバポパージが停止されることで、空燃比学習制御が再開されるため、空燃比学習制御の機会が多くなり、良好な空燃比制御性を得ることができる。又、エバポパージの停止時間をエンジン温度等に基づいて監視しているため、キャニスタ１４にエバポガスを必要以上に吸着させることが無い。従って、エバポパージ制御と空燃比学習制御との双方を良好に満足させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】エンジンの空燃比制御装置の全体概略構成図
【図２】エバポパージ停止制御ルーチンを示すフローチャート
【図３】エンジン水温をパラメータとするパージ停止時間設定テーブルの説明図
【図４】燃料温度をパラメータとするパージ停止時間設定テーブルの説明図
【符号の説明】
【００３８】
１…エンジン、１１…燃料タンク、１２…水温センサ、１３…エバポ通路、１４…キャニスタ、１５…圧力制御弁、１８…吸気管圧力センサ、１９…パージ通路、２０…パージ制御弁、２１…電子制御ユニット、ΔＳ…演算周期毎の走行距離、ΔＴ…演算周期毎の時間、Ｓ…走行積算距離、Ｓ１…パージ停止閾値、Ｔ…パージ停止積算時間、Ｔ１…パージ停止時間、Ｔｆ…燃料温度、Ｔｗ…エンジン水温
代理人  弁理士  伊  藤  進
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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