JP3517419B2 - Canister purge control device - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【産業上の利用分野】本発明は、自動車用燃料蒸気回収
装置における回収燃料をエンジンへパージする装置を備
えた電子制御燃料噴射装置に関する。 【０００２】 【従来の技術】自動車の燃料タンクなどから排出される
燃料蒸気は、紫外線との反応により高化学スモッグを発
生させ大気汚染につながる事が知られている。従って、
各国において前記燃料蒸気の排出量に規制値を設ける事
で環境破壊の防止をはかっている。 【０００３】前記燃料蒸気の排出量規制に対応する手段
としては、図２に示す自動車用燃料蒸気回収装置が一般
的に知られている。 【０００４】ここで、図２を用いて、燃料タンクから発
生した燃料蒸気の回収とパージのメカニズムについて説
明する。 【０００５】１はエンジン本体で、吸入空気は、スロッ
トルボディ５に内蔵された絞り弁で量が制御され、吸気
管９を通り、エンジン本体１へ吸入される。 【０００６】一方、燃料タンク１３で発生した燃料蒸気
は、配管４６を通り、キャニスタ４０に一時回収され
る。回収された燃料は、エンジン１の運転中に、キャニ
スタ４０に装着された新鮮空気導入口４５から導入され
た新鮮空気とともに、配管４７，キャニスタパージバル
ブ４１，配管４８を経由して吸気管９に導かれ、エンジ
ン１に吸入され燃焼することにより、外部への排出が抑
制されている。 【０００７】前記キャニスタパージバルブ４１は、パー
ジ流量をＥＣＭ３０で制御可能とする事を目的として装
着されている。また、前記キャニスタパージバルブ４１
の特性は、図３に示す通り、駆動信号０でも漏れ空気が
発生するため、パージカットバルブ４４により、漏れ空
気を遮断する構成を取っている。前記パージカットバル
ブには、配管５０，パージカットソレノイド４３，配管
４９が接続され、吸気管９の負圧をパージカットソレノ
イド４３のＯＮ，ＯＦＦにより、パージカットバルブ４
４に導入し動作させる構成となっている。 【０００８】パージカットバルブ４４の制御は、スロッ
トルボディ５に内蔵されている絞り弁が全閉以外の時に
ＯＮとし、エンジン１へキャニスタ４０から吸着燃料を
パージする。また、パージ量は、キャニスタパージバル
ブ４１により、Ｏ₂ センサの出力に応じて増加減するよ
うにし、空燃比の変動を抑えるように制御される。具体
的な制御方法は図４に示す通りである。尚、本システム
を適用している電子制御燃料噴射装置は、Ｏ₂ センサの
出力に応じて、エンジン１への供給燃料を増加減して、
Ｏ₂ センサの出力が所定の周期でＲｉｃｈ（Ｈｉｇｈ）
とＬｅａｎ（Ｌｏｗ）に変動するよう制御され空気過剰
率をλ＝１となるよう、いわゆるＯ₂ フィードバック制
御をするものが前提となっている。従って、図４のステ
ップ１００３でＯ₂ 出力がＲｉｃｈの場合は、キャニス
タパージバルブ４１の駆動信号の増加を停止しておき、
前記Ｏ₂ フィードバック制御により、Ｏ₂ 出力がＬｅａ
ｎとなるのを待ってから、ステップ１００４へ進み、キ
ャニスタパージバルブ４１の駆動信号を徐々に増加さ
せ、パージを促進するようにし、かつ、空燃比の変動を
抑えるように工夫している。 【０００９】 【発明が解決しようとする課題】ところが近年、北米に
おいてはさらなる規制強化が実施される事になっており
特に、燃料蒸発量の規制強化は特に厳しいものとなっ
た。具体的には、排気ガス試験の前に、前記キャニスタ
４０に燃料蒸気（ここではブタン）をフルチャージし、
排気ガス試験中に所定値までパージする事が必要となっ
た。 【００１０】一方、排気規制値のほうも、ＴＬＥＶ，Ｌ
ＥＶと呼称されている厳しい規制を要求され、前記パー
ジの促進と、パージ中の空燃比の変動を抑制するという
互いに相反する動作を両立する事が不可欠となった。 【００１１】ところが、先に述べた従来のパージ制御で
は、前記規制強化に対する考慮がなされていないため、
たとえば図５に示すように、キャニスタパージカットバ
ルブ４４をＯＮとした場合、キャニスタ４０には燃料蒸
気はフルチャージされている上、キャニスタパージバル
ブ４１には漏れ空気がある事より、過濃混合気が一気に
エンジン１へ吸入されるため、図示したようにＡ／Ｆ
（空燃比）がＲｉｃｈ側へステップ状に変動し、かつ、
エンジン１が発生する軸トルクもＡないしＢのように変
化する。これにより、有害排気ガスの排出および運転性
の悪化を引き起こす事が判明した。 【００１２】上記問題を解決し、かつ規制強化に対応す
るためには以下の点について工夫する必要がある。 【００１３】(１) バルブ４４がＯＮ時のＡ／ＦのＲｉ
ｃｈ側への変動を抑える。 【００１４】従来制御では、Ｏ₂ フィードバック制御で
しか補正が出来ないため、λ＝１となるまでには、数秒
間の時間を必要とする。 【００１５】(２) パージの促進 従来制御では、Ｏ₂ の出力がＬｅａｎ(Ｌｏｗ）となる
までパージ量の増加を行なえないため、排気試験中に所
定値をパージすることが困難である。 【００１６】上記課題を解決するには、例えば特開昭63
−186955号に示すようにキャニスタパージによる燃料蒸
気の増加分をＯ₂ フィードバック補正係数のアイドルと
オフアイドルの段差により推定し、通常燃料制御で供給
する燃料分から減算する方法をとることにより制御の応
答性（収束性）を早めて対応する方法がある。 【００１７】しかしながら、前記方法では、燃料蒸気の
増加分を推定するためにＯ₂ フィードバック制御が安定
するまでのむだ時間が必要となるため、前記むだ時間の
間だけエミッションが悪化する。 【００１８】 【課題を解決するための手段】したがって、上記問題を
解決するためには、燃料蒸気の増加分をＯ₂ フィードバ
ックのむだ時間を必要とせずに、予め推定補正する技術
が必要となる。 【００１９】本発明では、キャニスタパージにおける燃
料噴射制御をパージ内燃料重量を推定し、インジェクタ
駆動パルス幅算出手段でパージ中の燃料分だけ補正し
て、エンジンへ燃料を供給するように構成した。具体的
にはキャニスタ内の燃料重量を推定し、キャニスタ内を
通過する空気量いわゆるパージ流量を算出し、キャニス
タから燃料が脱離する割合、いわゆる脱離効率を推定
し、パージ流量と脱離効率とによりパージ内燃料重量を
推定する様にした。 【００２０】 【作用】キャニスタパージによる過濃混合気中の燃料重
量相当分を、インジェクタから供給する燃料を減少させ
てエンジンへ供給するため、エンジンへの供給燃料の絶
対値は、キャニスタパージの有無にかかわらず一定とな
る様補正される。従って、無用なＡ／Ｆの変動を抑制す
る事が可能となる。 【００２１】 【実施例】以下、本発明によるキャニスタパージ制御装
置を有する電子制御燃料噴射装置について図示の実施例
により説明する。 【００２２】図６は、本発明の適用対象となる自動車用
内燃機関の電子制御燃料噴射装置の一例を示したもの
で、１は内燃機関、２はエアクリーナ、３は空気入り口
部、４は吸気ダクト、５はスロットルボディ、６は絞り
弁、７は吸気流量計測用の空気流量計（ＡＦＭ）、８は
スロットルセンサ、９はサージタンク、１０は補助空気
バルブ（ＩＳＣバルブ）、１１はインテークマニホール
ド、１２は燃料噴射弁（インジェクタ）、１３は燃料タ
ンク、２６は燃料ポンプ、１４は燃料ダンパ、１５は燃
料フィルタ、１６は燃料調圧弁（プレッシャレギレー
タ）、１７はカム角センサ、１８は点火コイル、１９は
イグナイタ、２０は水温センサ、２１は排気マニホール
ド、２２は酸素センサ、２３は前触媒、２４は主触媒、
２５はマフラ−、３０はコントロールユニットである。 【００２３】吸入空気は、エアクリーナ２の入り口部３
から入り、吸入空気を検出する空気流量計７，空気流量
を制御する絞り弁６を通りサージタンク９に入る。ここ
で空気は、内燃機関１の各シリンダに直通するインテー
クマニホールド１１により分配され、内燃機関１のシリ
ンダ内に入る。 【００２４】この時、空気流量計７からは、吸入空気量
を検出した信号が出力され、コントロールユニット３０
に入力される。 【００２５】一方、燃料は、燃料タンク１３から燃料ポ
ンプ２６で吸引，加圧され、燃料ダンパ１４，燃料フィ
ルタ１５を通り、インテークマニホールド１１に設けら
れた燃料噴射弁１２に供給され、コントロールユニット
３０からの噴射信号に応じて燃料が噴射される。この
時、燃料噴射弁１２に作用する燃料圧力は、燃料調圧弁
１６で調圧されるが、このため、燃料調圧弁１６はイン
テークマニホールド１１の負圧を導入して、燃料圧力と
インテークマニホールド１１内の圧力差を常時一定に保
持する働きをする。 【００２６】また、スロットルボディ５には絞り弁の開
度を検出するスロットルセンサ８が取り付けられてお
り、絞り弁開度を表わす信号がコントロールユニット３
０に入力される。同様に、絞り弁６をバイパスしてＩＳ
Ｃバルブ１０が装着され、コントロールユニット３０か
らの信号により、絞り弁６をバイパスして空気量を制御
する事で、アイドル回転数を一定に保つ。 【００２７】さらに、エンジン回転数の検出や燃料噴射
時期，点火時期を制御するための基準信号が、カム角セ
ンサ１７より発生しコントロールユニット３０に入力さ
れる。 【００２８】内燃機関１の温度は、水温センサ２０によ
って検出され、コントロールユニット３０に入力され
る。 【００２９】燃料タンク１３には、圧力センサ５１と温
度センサ５２が装着され、それぞれ燃料タンク内圧力と
温度を検出し、コントロールユニット３０に信号を送
る。 【００３０】コントロールユニット３０は、前記エンジ
ン状態信号（空気流量計７，スロットルセンサ８，カム
角センサ１７，水温センサ２０）に応じて、最適燃料量
を演算し、燃料噴射弁１２を駆動し、内燃機関１へ燃料
を供給する。同様に点火時期についても、イグナイタ１
９への通電により、点火コイル１８を通して、点火が行
なわれる。 【００３１】図７は、本発明の一実施例におけるコント
ロールユニット３０の内部構成を示したもので、ＭＰＵ
１００と読み書き自由なＲＡＭ１０１，読みだし専用の
ROM,入出力を制御するＩ／ＯＬＳＩ１０３は、それぞ
れ、バス１０４,１０５,１０６で連結され、データのや
りとりが行なわれる。ＭＰＵ１００は、前記エンジン状
態を示す信号を、Ｉ／ＯＬＳＩ１０３からバス１０６を
通して受取り、ＲＯＭ１０２に記憶された処理内容を、
順次呼び出して、所定の計算を行なった後各アクチュエ
ータ（インジェクタ１２，イグナイタ１９，補助空気バ
ルブ１０）への駆動信号を、再びＩ／ＯＬＳＩを通して
供給する。 【００３２】また、燃料蒸気回収装置については、従来
技術で説明した通りの構成であるため、説明はここでは
省略する。 【００３３】つぎに、本発明を構成する制御ブロック図
（図１）の詳細について説明する。初めに、キャニスタ
パージ流量算出手段であるが、これは、図３のキャニス
タパージバルブの特性が示すように、駆動Ｄｕｔｙと流
量が１対１の関係となっているため、駆動Ｄｕｔｙと流
量をあらかじめＥＣＭ内のＲＯＭにテーブルとして記憶
しておき、駆動Ｄｕｔｙよりテーブルを検索すれば容易
に算出する事が出来る（体積流量）。制御フローを図８
に示す。ステップ１１０１でキャニスタパージバルブ制
御Ｄｕｔｙ値を検索する。つぎに、ステップ１１０２で
予めＲＯＭに記憶された制御Ｄｕｔｙと流量の関係か
ら、前記Ｄｕｔｙ値に対応した流量を検索する。つぎ
に、ステップ１１０３で、キャニスタパージ流量値Ｑｅ
ｖｐとしてＲＡＭに格納して本フローを終わる。 【００３４】つぎに、キャニスタ燃料吸着量算出手段で
あるが、これは、燃料タンク内のベーパ発生量を予測す
る事になる。本発明では予測のための情報として、燃料
タンク内圧力，燃料タンク内温度，Ｏ₂ フィードバック
係数を用いて、「式１」により、所定時間毎に算出す
る。 【００３５】 Ｆｅｖｐｉｎ＝ＥＶＰ×ＫＰｔａｎｋ×ＫＴｔａｎｋ×ＫＯ₂ｅｖｐ 「式１」 Ｆｅｖｐｉｎ：キャニスタ燃料吸着量 ＥＶＰ ：標準状態での単位時間当たり燃料蒸気発
生量 ＫＰｔａｎｋ：発生燃料蒸気の圧力補正係数 ＫＴｔａｎｋ：発生燃料蒸気の温度補正係数 ＫＯ₂ｅｖｐ ：Ｏ₂ フィードバック補正係数による補正 制御フローを図９に示す。ステップ１２００で予めＲＯ
Ｍに設定されたＥＶＰデータを取り込む。つぎにステッ
プ１２０１で燃料タンクに設置された圧力センサの出力
値を取り込む。ステップ１２０２で前記圧力センサ出力
値に応じて予めＲＯＭにテーブルとして設定されている
圧力補正値をＫＰｅｖｐとして検索する。同様に、ステ
ップ１２０３で燃料タンクに設置された温度センサの出
力値を取り込む。ステップ１２０４で、ステップ１２０
２と同様の手法で温度補正係数ＫＴｔａｎｋを検索す
る。つぎに、ステップ１２０５でαｅｖｐを読み込む。
前記αｅｖｐは後述する制御フロ−で説明するので、こ
こでは説明を省略する。つぎにステップ１２０６で、１
２０２と同様の手法でＫＯ₂ｅｖｐ を検索する。最後
に、ステップ１２０７で、「式１」に示した計算を行な
い、フローを終了する。 【００３６】ここで、本発明で設定したテーブルデータ
例を図１０に示す。データとしては、圧力，温度が高
く、αｅｖｐが小さい時に燃料吸着量が増加するように
補正される。 【００３７】つぎに、キャニスタ内燃料重量算出手段で
あるが、これは、前記キャニスタ吸着燃料算出手段の結
果と後述するパージ内燃料重量算出手段の結果とキャニ
スタ内残留燃料に応じて、「式２」により、所定時間毎
に算出する。 【００３８】 ＷＣ＝ＷＣｏｌｄ−Ｆｅｖｐｅｘ＋Ｆｅｖｐｉｎ 「式２」 ＷＣ：キャニスタ内燃料重量 ＷＣｏｌｄ：前回計算したキャニスタ内燃料重量(キャ
ニスタ内残留燃料) Ｆｅｖｐｅｘ：パージ内燃料重量 Ｆｅｖｐｉｎ：キャニスタ燃料吸着量 制御フローを図１１に示す。まず、ステップ１３００で
前回の計算結果であるＷＣを読み込みＷＣｏｌｄとす
る。つぎに、ステップ１３０１で後述のフローでの計算
結果Ｆｅｖｐｅｘを読み込む。ステップ１３０２で前記
Ｆｅｖｐｉｎを読み込み、ステップ１３０３で「式２」
に基づく計算を行ない、本フローを終了する。 【００３９】つぎに、脱離効率算出手段であるが、これ
は現時点で気体に含まれる燃料流量を測定するセンサが
無いため、Ｏ₂ フィードバック係数の状態と前記キャニ
スタ内燃料重量ＷＣとパージ流量Ｑｅｖｐにより推定す
る。 【００４０】考え方として、Ｏ₂ フィードバック係数が
燃料減量の方へ補正している場合は、脱離効率大。パー
ジ流量Ｑｅｖｐが大きい時は脱離効率小。キャニスタ内
燃料重量ＷＣが大きい時は、脱離効率大として、「式
３」より脱離効率を算出する。 ＫＦｅｖｐ＝ＷＣ×ＫＱｅｖｐ×αｅｖｐ 「式３」 ＫＦｅｖｐ：脱離効率 ＫＱｅｖｐ：パージ流量補正係数 αｅｖｐ ：Ｏ₂ フィードバック係数による補正係数 また、前記αｅｖｐは、「式４」により算出する。 【００４１】 αｅｖｐ＝０.７５×αｅｖｐｏｌｄ＋０.２５α 「式４」 α：Ｏ₂ フィードバック係数 制御フローを図１２に示す。ステップ１４００で図１１
のフローで求めたＷＣを読み込み、ステップ１４０１で
図８で求めたＱｅｖｐを読み込む。つぎに、ステップ１
４０２で、ステップ１２０２と同様の手法で、ＫＱｅｖ
ｐを検索する。つぎに、ステップ１４０３でＯ₂ フィー
ドバック係数αを読み込み、ステップ１４０４で前回の
αｅｖｐを読み込みαｅｖｐｏｌｄとし、ステップ１４
０５で「式４」の計算を行ない、αｅｖｐを求め、ステ
ップ１４０６で「式３」の計算を行ない、ＫＦｅｖｐを
ＲＡＭに格納して、本フローを終わる。 【００４２】つぎに、パージ内燃料重量算出手段である
が、これは、先に求めたＱｅｖｐ，ＫＦｅｖｐを用い
て、「式５」より算出する。 【００４３】 Ｆｅｖｐｅｘ＝Ｑｅｖｐ×ＫＦｅｖｐ×γｅｖｐ 「式５」 Ｆｅｖｐｅｘ：パージ内燃料重量 Ｑｅｖｐ ：パージ流量 ＫＦｅｖｐ ：脱離効率 γｅｖｐ ：燃料比重 制御フローを図１３に示す。ステップ１５００で図８で
求めたＱｅｖｐを読み込み、ステップ１５０１で図１２
で求めたＫＦｅｖｐを読み込む。つぎに、ステップ１５
０２で予めＲＯＭに設定された、燃料比重値をγｅｖｐ
として読み込む。つぎに、ステップ１５０３で「式５」
に基づき計算を行ない、ＦｅｖｐｅｘとしてＲＡＭに格
納する。 【００４４】つぎに、インジェクタ駆動パルス幅算出手
段であるが、従来の計算式に本発明で求めた前記パージ
内燃料重量計算結果をパルス換算したものを差し引く形
で実現される。その計算式を「式６」に示す。 【００４５】 Ｔｉ＝(Ｔｉｏｎ−Ｔｅｖｐ)×α×αＬ＋ＴＢ 「式６」 Ｔｉｏｎ：基準パルス幅 Ｔｅｖｐ：パージ内燃料重量換算パルス幅 α ：Ｏ₂ フィードバック係数 αＬ ：Ｏ₂ フィードバック学習補正係数 ＴＢ ：インジェクタ無効噴射パルス幅 ここで、Ｔｉｏｎは、従来制御に用いられているインジ
ェクタ基準パルス幅で「式７」で算出される。 【００４６】 Ｔｉｏｎ＝Ｋｉｎｊ×Ｑａ／Ｎｅ×ＣＯＥＦ 「式７」 Ｋｉｎｊ：インジェクタ噴射量補正係数 Ｑａ ：吸入空気量 Ｎｅ ：エンジン回転数 ＣＯＥＦ：各種補正係数（水温増量など） また、Ｔｅｖｐは「式８」で計算される。 【００４７】 Ｔｅｖｐ＝Ｋｉｎｊ×Ｆｅｖｐｅｘ 「式８」 Ｆｅｖｐｅｘ：パージ内燃料重量 制御フローを図１４に示す。まず、ステップ１６００
で、図１３で求めたＦｅｖｐｅｘを読み込み、ステップ
１６０１でＫｉｎｊを読み込む。このＫinjは、インジ
ェクタの噴射量特性から求められるもので、噴射燃料を
駆動パルス幅に換算するための係数で、予めＲＯＭに記
憶しておくデータである。つぎに、ステップ１６０２
で、「式８」に基づきＴｅｖｐを計算しＲＡＭに格納す
る。 【００４８】つぎに、ステップ１６０３で吸入空気量Ｑ
ａを取り込み、ステップ１６０４でエンジン回転数Ｎｅ
を取り込む。つぎに、ステップ１６０５で水温や負荷に
応じた混合比補正を行なうためのＣＯＥＦを読み込む。
つぎに、これらのデータをもとにステップ１６０６で基
準パルス幅の計算を「式７」に基づき行ないＲＡＭに格
納する。つぎに、ステップ１６０７でαを読み込み、ス
テップ１６０８でαの学習補正係数であるαＬを読み込
む。つぎに、ステップ１６０９でインジェクタの無効噴
射時間ＴＢを読み込み、ステップ１６１０で「式６」に
示す計算を行ない、結果をステップ１６１１で噴射レジ
スタにセットして終わる。前記噴射レジスタは、所定の
噴射タイミングになるとインジェクタ駆動パルスが出力
されるが、前記駆動パルスの幅を制御するレジスタであ
る。 【００４９】 【発明の効果】本発明によれば、キャニスタパージバル
ブがＯＮとなると、パージ流量が算出され、パージ内燃
料重量分のパルス幅が基準パルス幅から減算されるの
で、パージによる、過濃混合気に対応した燃料しかイン
ジェクタから供給しないので、無用な混合気の過濃化を
未然に防止する事が可能となる。改善結果の一例を図１
５に示す。Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electronically controlled fuel injection device having a device for purging recovered fuel into an engine in a fuel vapor recovery device for an automobile. [0002] It is known that fuel vapor discharged from a fuel tank or the like of an automobile generates high chemical smog by reacting with ultraviolet rays, leading to air pollution. Therefore,
Each country aims to prevent environmental destruction by setting a regulation value for the fuel vapor emission. [0003] As means for responding to the fuel vapor emission regulation, there is generally known an automobile fuel vapor recovery apparatus shown in FIG. Here, a mechanism for collecting and purging fuel vapor generated from the fuel tank will be described with reference to FIG. [0005] Reference numeral 1 denotes an engine body. The amount of intake air is controlled by a throttle valve incorporated in a throttle body 5, and is drawn into the engine body 1 through an intake pipe 9. On the other hand, the fuel vapor generated in the fuel tank 13 passes through a pipe 46 and is temporarily collected in a canister 40. The recovered fuel is introduced into the intake pipe 9 via the pipe 47, the canister purge valve 41, and the pipe 48 together with the fresh air introduced from the fresh air inlet 45 mounted on the canister 40 during the operation of the engine 1. In fact, the exhaust gas is sucked into the engine 1 and burned, thereby suppressing the emission to the outside. The canister purge valve 41 is mounted so that the purge flow rate can be controlled by the ECM 30. Further, the canister purge valve 41
As shown in FIG. 3, leakage air is generated even when the drive signal is 0. Therefore, the purge cut valve 44 is used to shut off the leakage air. A pipe 50, a purge cut solenoid 43, and a pipe 49 are connected to the purge cut valve. The negative pressure of the intake pipe 9 is reduced by turning the purge cut solenoid 43 on and off.
4 to be operated. The purge cut valve 44 is turned on when the throttle valve built in the throttle body 5 is not fully closed, and purges the engine 1 from the canister 40 with adsorbed fuel. Further, the purge amount is controlled by the canister purge valve 41 so as to increase and decrease in accordance with the output of the O ₂ sensor, and to suppress fluctuation of the air-fuel ratio. A specific control method is as shown in FIG. The electronically controlled fuel injection device to which the present system is applied increases or decreases the amount of fuel supplied to the engine 1 according to the output of the O ₂ sensor.
The output of the O ₂ sensor is Rich (High) at a predetermined cycle.
And so-called O ₂ feedback control so that the excess air ratio becomes λ = 1. Therefore, when the O ₂ output is Rich in step 1003 of FIG. 4, the increase of the drive signal of the canister purge valve 41 is stopped, and
By the O ₂ feedback control, O ₂ output is changed to Lea.
After waiting for n, the routine proceeds to step 1004, in which the drive signal of the canister purge valve 41 is gradually increased so as to promote the purging and suppress the fluctuation of the air-fuel ratio. However, in recent years, further tightening of regulations has been carried out in North America, and in particular, tightening of fuel evaporation has become particularly severe. Specifically, before the exhaust gas test, the canister 40 is fully charged with fuel vapor (here, butane),
It became necessary to purge to a predetermined value during the exhaust gas test. [0010] On the other hand, the emission control value is also TLEV, L
Strict regulations called EVs have been required, and it has become indispensable to balance the opposing operations of promoting the purging and suppressing fluctuations in the air-fuel ratio during the purging. However, in the conventional purge control described above, no consideration has been given to the above-mentioned tightening of the regulation.
For example, as shown in FIG. 5, when the canister purge cut valve 44 is turned on, the fuel vapor is fully charged in the canister 40, and the canister purge valve 41 has leakage air. Since it is sucked into the engine 1 at a stretch, the A / F
(Air-fuel ratio) fluctuates stepwise to the Rich side, and
The shaft torque generated by the engine 1 also changes like A or B. This has been found to cause emission of harmful exhaust gas and deterioration of drivability. In order to solve the above problems and to respond to the tightening of regulations, it is necessary to devise the following points. (1) Ri of A / F when valve 44 is ON
Suppress the fluctuation to the channel side. In the conventional control, since correction can be performed only by the O ₂ feedback control, several seconds are required until λ = 1. (2) Acceleration of Purging In the conventional control, the purge amount cannot be increased until the output of O ₂ becomes Lean (Low), so that it is difficult to purge a predetermined value during the exhaust test. In order to solve the above problems, for example, Japanese Patent Application Laid-Open
As shown in -186955, the response of the control by estimating the increase in fuel vapor due to the canister purge by the step between the idle and off-idle of the O ₂ feedback correction coefficient and subtracting it from the fuel supplied by the normal fuel control is adopted. There is a method to cope with the problem (convergence) earlier. However, in the above method, a dead time is required until the O ₂ feedback control is stabilized in order to estimate an increase in the fuel vapor, so that the emission deteriorates only during the dead time. Therefore, in order to solve the above-mentioned problem, a technique is required which preliminarily corrects the increased amount of the fuel vapor without estimating the dead time of O ₂ feedback. . According to the present invention, the fuel injection control in the canister purge is configured such that the fuel weight in the purge is estimated, and the fuel is supplied to the engine by correcting the amount of the fuel being purged by the injector drive pulse width calculating means. Specifically, the weight of fuel in the canister is estimated, the amount of air passing through the canister, so-called purge flow rate, is calculated, and the rate at which fuel desorbs from the canister, so-called desorption efficiency, is estimated. Thus, the fuel weight in the purge is estimated. Since the amount of fuel in the rich mixture by the canister purge is supplied to the engine by reducing the amount of fuel supplied from the injector, the absolute value of the fuel supplied to the engine is determined by the presence or absence of the canister purge. Is corrected to be constant regardless of Therefore, it is possible to suppress unnecessary A / F fluctuation. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, an electronically controlled fuel injection device having a canister purge control device according to the present invention will be described with reference to the illustrated embodiment. FIG. 6 shows an example of an electronically controlled fuel injection device for an internal combustion engine for a vehicle to which the present invention is applied. 1 is an internal combustion engine, 2 is an air cleaner, 3 is an air inlet, and 4 is intake air. Duct, 5 is a throttle body, 6 is a throttle valve, 7 is an air flow meter (AFM) for measuring intake air flow, 8 is a throttle sensor, 9 is a surge tank, 10 is an auxiliary air valve (ISC valve), and 11 is an intake manifold , 12 is a fuel injection valve (injector), 13 is a fuel tank, 26 is a fuel pump, 14 is a fuel damper, 15 is a fuel filter, 16 is a fuel pressure regulating valve (pressure regulator), 17 is a cam angle sensor, and 18 is ignition Coil, 19 is an igniter, 20 is a water temperature sensor, 21 is an exhaust manifold, 22 is an oxygen sensor, 23 is a pre-catalyst, 24 is a main catalyst,
25 is a muffler and 30 is a control unit. The intake air is supplied to the inlet 3 of the air cleaner 2.
And enters a surge tank 9 through an air flow meter 7 for detecting intake air and a throttle valve 6 for controlling the air flow rate. Here, the air is distributed by the intake manifold 11 directly communicating with each cylinder of the internal combustion engine 1 and enters the cylinder of the internal combustion engine 1. At this time, the air flow meter 7 outputs a signal indicative of the amount of intake air, and the control unit 30
Is input to On the other hand, the fuel is sucked and pressurized by the fuel pump 26 from the fuel tank 13, passes through the fuel damper 14 and the fuel filter 15, and is supplied to the fuel injection valve 12 provided in the intake manifold 11. Is injected in response to the injection signal from the engine. At this time, the fuel pressure acting on the fuel injection valve 12 is regulated by the fuel pressure regulating valve 16. For this reason, the fuel pressure regulating valve 16 introduces the negative pressure of the intake manifold 11, and the fuel pressure and the intake manifold 11 are reduced. It works to keep the internal pressure difference constant at all times. The throttle body 5 is provided with a throttle sensor 8 for detecting the degree of opening of the throttle valve.
Input to 0. Similarly, bypass the throttle valve 6 and
The C-valve 10 is mounted and the idle speed is kept constant by controlling the amount of air by bypassing the throttle valve 6 by a signal from the control unit 30. Further, a reference signal for detecting the engine speed and controlling the fuel injection timing and the ignition timing is generated by the cam angle sensor 17 and input to the control unit 30. The temperature of the internal combustion engine 1 is detected by a water temperature sensor 20 and input to a control unit 30. The fuel tank 13 is equipped with a pressure sensor 51 and a temperature sensor 52, which detect the pressure and temperature in the fuel tank, respectively, and send a signal to the control unit 30. The control unit 30 calculates an optimum fuel amount in accordance with the engine state signal (the air flow meter 7, the throttle sensor 8, the cam angle sensor 17, and the water temperature sensor 20), and drives the fuel injection valve 12. Fuel is supplied to the internal combustion engine 1. Similarly, for the ignition timing, the igniter 1
9 is ignited through the ignition coil 18 by energizing 9. FIG. 7 shows the internal configuration of the control unit 30 according to an embodiment of the present invention.
100 and read / write RAM 101, read only
The ROM and the I / OLSI 103 for controlling input / output are connected by buses 104, 105, and 106, respectively, and exchange data. The MPU 100 receives the signal indicating the engine state from the I / OLSI 103 via the bus 106, and processes the signal stored in the ROM 102
After sequentially calling and performing a predetermined calculation, drive signals to the actuators (injector 12, igniter 19, auxiliary air valve 10) are again supplied through the I / OLSI. The fuel vapor recovery device has the same configuration as that described in the related art, and a description thereof will not be repeated. Next, the control block diagram (FIG. 1) constituting the present invention will be described in detail. First, as the canister purge flow rate calculating means, the drive duty and the flow rate have a one-to-one relationship as shown by the characteristics of the canister purge valve in FIG. Can be easily calculated (volume flow rate) if it is stored as a table in the ROM within it, and the table is retrieved from the drive duty. Fig. 8 shows the control flow.
Shown in In step 1101, a canister purge valve control duty value is searched. Next, in step 1102, a flow rate corresponding to the duty value is searched from the relationship between the control duty and the flow rate stored in the ROM in advance. Next, at step 1103, the canister purge flow rate value Qe
This flow is stored in the RAM as vp, and the flow ends. Next, the canister fuel adsorption amount calculating means estimates the amount of vapor generated in the fuel tank. In the present invention, the pressure is calculated every predetermined time by “Equation 1” using the fuel tank pressure, the fuel tank temperature, and the O ₂ feedback coefficient as information for prediction. Fevpin = EVP × KPtank × KTtank × KO ₂ evp “Equation 1” Fevpin: Canister fuel adsorption amount EVP: Fuel vapor generation amount per unit time in standard condition KPtank: Pressure correction coefficient of generated fuel vapor KTtank: Generated fuel FIG. 9 shows a correction control flow based on the steam temperature correction coefficient KO ₂ evp: O ₂ feedback correction coefficient. In step 1200, RO
The EVP data set in M is taken. Next, in step 1201, the output value of the pressure sensor installed in the fuel tank is fetched. In step 1202, a pressure correction value previously set as a table in the ROM is searched as KPevp according to the output value of the pressure sensor. Similarly, in step 1203, the output value of the temperature sensor installed in the fuel tank is fetched. In step 1204, step 120
The temperature correction coefficient KTtank is searched by the same method as in the second embodiment. Next, in step 1205, αevp is read.
Since αevp will be described later in the control flow, description thereof will be omitted here. Next, at step 1206, 1
KO ₂ evp is searched by the same method as 202. Finally, in step 1207, the calculation shown in “Expression 1” is performed, and the flow ends. Here, FIG. 10 shows an example of table data set in the present invention. The data is corrected so that the fuel adsorption amount increases when the pressure and temperature are high and αevp is small. Next, the fuel weight calculation means in the canister is calculated by the following equation (2) according to the result of the canister adsorbed fuel calculation means, the result of the purge fuel weight calculation means described later, and the residual fuel in the canister. , And is calculated every predetermined time. WC = WCold−Fevpex + Fevpin “Equation 2” WC: Fuel weight in canister WCold: Fuel weight in canister calculated last time (residual fuel in canister) Fevpex: Fuel weight in purge Fevpin: Canister fuel adsorption control flow Shown in First, in step 1300, the WC, which is the previous calculation result, is read and set as WCold. Next, in step 1301, a calculation result Fevpex in a flow described later is read. In step 1302, the Fevpin is read, and in step 1303, “Expression 2”
Is performed, and the flow ends. Next, the desorption efficiency calculating means, which does not have a sensor for measuring the fuel flow rate contained in the gas at this time, has a state of the O ₂ feedback coefficient, the fuel weight WC in the canister and the purge flow rate Qevp. Estimate by As a concept, when the O ₂ feedback coefficient is corrected toward the fuel loss, the desorption efficiency is large. When the purge flow rate Qevp is large, the desorption efficiency is small. When the fuel weight WC in the canister is large, the desorption efficiency is calculated from "Equation 3" as the desorption efficiency is large. KFevp = WC × KQevp × αevp “Equation 3” KFevp: Desorption efficiency KQevp: Purge flow rate correction coefficient αevp: Correction coefficient based on O ₂ feedback coefficient αevp is calculated by “Equation 4”. Αevp = 0.75 × αevpold + 0.25α “Equation 4” FIG. 12 shows a flow of controlling the α: O ₂ feedback coefficient. FIG.
The WC obtained in the flow of (1) is read, and the Qevp obtained in FIG. Next, step 1
At 402, KQev is processed in the same manner as in step 1202.
Search for p. Next, in step 1403, the O ₂ feedback coefficient α is read, and in step 1404, the previous αevp is read and set as αevpold.
In step 05, the calculation of “expression 4” is performed to obtain αevp, in step 1406, the calculation of “expression 3” is performed, and KFevp is stored in the RAM, followed by terminating the present flow. Next, the purging fuel weight calculating means is calculated from "Equation 5" using the previously obtained Qevp and KFevp. Fevpex = Qevp × KFevp × γevp (Equation 5) FIG. 13 shows a control flow of Fevpex: fuel weight in purge Qevp: purge flow rate KFevp: desorption efficiency γevp: fuel specific gravity. In step 1500, Qevp obtained in FIG. 8 is read, and in step 1501, FIG.
Is read out. Next, step 15
02, the fuel specific gravity value previously set in the ROM is γevp
Read as Next, in step 1503, “expression 5”
, And stores the result in RAM as Fevpex. Next, the injector drive pulse width calculating means is realized by subtracting the result of calculating the fuel weight in purge obtained by the present invention from the conventional calculation formula into pulses. The calculation formula is shown in “Formula 6”. Ti = (Tion−Tevp) × α × αL + TB (Equation 6) Tion: Reference pulse width Tevp: Pulse width in terms of fuel weight in purge α: O ₂ feedback coefficient αL: O ₂ feedback learning correction coefficient TB: Injector invalid Injection pulse width Here, Tion is calculated by “Expression 7” using an injector reference pulse width used in conventional control. Tion = Kinj × Qa / Ne × COEF “Equation 7” Kinj: Injector injection amount correction coefficient Qa: Intake air amount Ne: Engine speed COEF: Various correction coefficients (water temperature increase, etc.) Tevp is expressed by “Equation 8”. Is calculated. Tevp = Kinj × Fevpex “Equation 8” Fevpex: FIG. 14 shows a flow of controlling the weight of fuel in the purge. First, step 1600
Then, Fevpex obtained in FIG. 13 is read, and Kinj is read in step 1601. Kinj is a coefficient for converting the injected fuel into a drive pulse width, which is obtained from the injection amount characteristic of the injector, and is data that is stored in the ROM in advance. Next, step 1602
Then, Tevp is calculated based on “Equation 8” and stored in the RAM. Next, at step 1603, the intake air amount Q
a, and at step 1604, the engine speed Ne
Take in. Next, at step 1605, a COEF for performing a mixing ratio correction according to the water temperature and the load is read.
Next, based on these data, in step 1606, the reference pulse width is calculated based on "Equation 7" and stored in the RAM. Next, at step 1607, α is read, and at step 1608, αL, which is a learning correction coefficient of α, is read. Next, in step 1609, the invalid injection time TB of the injector is read, and in step 1610, the calculation shown in "Equation 6" is performed, and the result is set in the injection register in step 1611, and the processing ends. The injection register outputs an injector drive pulse when a predetermined injection timing is reached, and controls the width of the drive pulse. According to the present invention, when the canister purge valve is turned on, the purge flow rate is calculated and the pulse width corresponding to the fuel weight in the purge is subtracted from the reference pulse width. Since only the fuel corresponding to the air-fuel mixture is supplied from the injector, it is possible to prevent unnecessary enrichment of the air-fuel mixture. Figure 1 shows an example of the improvement results
It is shown in FIG.

【図面の簡単な説明】 【図１】本発明による電子制御燃料噴射装置の一実施例
におけるキャニスタパージの制御ブロック図である。 【図２】従来例におけるキャニスタパージシステム構成
図である。 【図３】本発明による電子制御燃料噴射装置の一実施例
におけるキャニスタパージバルブの流量特性を示す図で
ある。 【図４】従来例におけるキャニスタパージ制御のフロー
図である。 【図５】従来例における不具合事例を示す図である。 【図６】本発明を実施するための電子制御燃料噴射装置
の構成図である。 【図７】本発明による電子制御燃料噴射装置の一実施例
におけるコントロールユニットの内部構成図である。 【図８】本発明による電子制御燃料噴射装置の一実施例
におけるキャニスタパージ流量Ｑｅｖｐの算出フローを
示す図である。 【図９】本発明による電子制御燃料噴射装置の一実施例
におけるキャニスタ燃料吸着量の算出フローを示す図で
ある。 【図１０】本発明による電子制御燃料噴射装置の一実施
例における燃料吸着量算出テーブルを示す図である。 【図１１】本発明による電子制御燃料噴射装置の一実施
例におけるキャニスタ内燃料重量の算出フローを示す図
である。 【図１２】本発明による電子制御燃料噴射装置の一実施
例における脱離効率の算出フローを示す図である。 【図１３】本発明による電子制御燃料噴射装置の一実施
例におけるパージ内燃料重量の算出フローを示す図であ
る。 【図１４】本発明による電子制御燃料噴射装置の一実施
例におけるインジェクタ駆動パルス幅の算出フローを示
す図である。 【図１５】本発明による改善効果を示す図である。 【符号の説明】 １…エンジン本体、５…スロットルボディ、９…吸気
管、１３…燃料タンク、４０…キャニスタ、４１…キャ
ニスタパージバルブ、４３…パージカットソレノイド。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a control block diagram of a canister purge in one embodiment of an electronically controlled fuel injection device according to the present invention. FIG. 2 is a configuration diagram of a canister purge system in a conventional example. FIG. 3 is a diagram showing flow characteristics of a canister purge valve in one embodiment of the electronically controlled fuel injection device according to the present invention. FIG. 4 is a flowchart of canister purge control in a conventional example. FIG. 5 is a diagram showing a failure example in a conventional example. FIG. 6 is a configuration diagram of an electronically controlled fuel injection device for implementing the present invention. FIG. 7 is an internal configuration diagram of a control unit in one embodiment of the electronically controlled fuel injection device according to the present invention. FIG. 8 is a diagram showing a calculation flow of a canister purge flow rate Qevp in one embodiment of the electronically controlled fuel injection device according to the present invention. FIG. 9 is a diagram showing a flow of calculating a canister fuel adsorption amount in one embodiment of the electronically controlled fuel injection device according to the present invention. FIG. 10 is a diagram showing a fuel adsorption amount calculation table in one embodiment of the electronically controlled fuel injection device according to the present invention. FIG. 11 is a diagram showing a calculation flow of the fuel weight in the canister in one embodiment of the electronically controlled fuel injection device according to the present invention. FIG. 12 is a diagram showing a calculation flow of desorption efficiency in one embodiment of the electronically controlled fuel injection device according to the present invention. FIG. 13 is a diagram showing a calculation flow of the fuel weight in purge in one embodiment of the electronically controlled fuel injection device according to the present invention. FIG. 14 is a diagram showing a flow of calculating an injector drive pulse width in one embodiment of the electronically controlled fuel injection device according to the present invention. FIG. 15 is a diagram showing an improvement effect according to the present invention. [Description of Signs] 1 ... engine body, 5 ... throttle body, 9 ... intake pipe, 13 ... fuel tank, 40 ... canister, 41 ... canister purge valve, 43 ... purge cut solenoid.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F02M 25/08 301 F02D 41/02 330 F02D 41/04 330 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Field surveyed (Int.Cl. ⁷ , DB name) F02M 25/08 301 F02D 41/02 330 F02D 41/04 330

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】 【請求項１】燃料タンクで発生した蒸発ガスを一時的に
回収する燃料蒸気回収手段と、前記燃料蒸気回収手段で
回収された燃料をエンジン動作中にエンジンへパージす
る回収燃料パージ手段を備えた内燃機関の電子制御燃料
噴射装置において、前記電子制御燃料噴射装置は、前記
回収燃料パージ手段でパージされている燃料重量を推定
するパージ内燃料重量算出手段と、この手段からの信号
によって燃料量を補正する手段とを備える内燃機関の電
子制御燃料噴射装置であって、前記パージ内燃料重量算
出手段は、前記回収燃料のパージ量を推定するキャニス
タパージ流量算出手段と、前記燃料蒸気回収手段からの
燃料の脱離を推定する脱離効率算出手段と、前記燃料蒸
気回収装置への燃料の吸着量を推定するキャニスタ燃料
吸着量算出手段と、前記燃料蒸気回収手段内の燃料重量
を推定するキャニスタ内燃料重量算出手段とを有するこ
とを特徴とする内燃機関の電子制御燃料噴射装置。 (57) [Claims 1] A fuel vapor recovery means for temporarily recovering evaporative gas generated in a fuel tank, and a fuel recovered by the fuel vapor recovery means to an engine during operation of the engine. An electronically controlled fuel injection device for an internal combustion engine having a purged fuel purge means for purging, wherein the electronically controlled fuel injection device includes a purged fuel weight calculating means for estimating a fuel weight purged by the recovered fuel purge means, An electronically controlled fuel injection device for an internal combustion engine , comprising: means for correcting a fuel amount based on a signal from the means.
The discharging means is a canister for estimating the purge amount of the recovered fuel.
Tap purge flow rate calculating means and the fuel vapor recovery means.
A desorption efficiency calculating means for estimating desorption of fuel;
Canister fuel for estimating the amount of fuel adsorbed on the gas recovery unit
Adsorption amount calculating means, and fuel weight in the fuel vapor collecting means
Means for calculating the fuel weight in the canister for estimating the fuel
An electronically controlled fuel injection device for an internal combustion engine.