JPH06249025A

JPH06249025A - エンジンの燃料制御装置

Info

Publication number: JPH06249025A
Application number: JP5792493A
Authority: JP
Inventors: Hideyuki Kamimura; 英幸上村; 晋 ▲高▼野; Susumu Takano; Eiji Kanehisa; 英二金久; Seigo Sakai; 聖悟酒井
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1993-02-23
Filing date: 1993-02-23
Publication date: 1994-09-06

Abstract

(57)【要約】【目的】キャニスタに吸着させた蒸発燃料をエンジン
の運転時に吸気系に供給するようにしたエンジンにおい
て、燃料噴射弁からの燃料噴射量に下限値を設ける場合
においても、空燃比のフィードバック制御を確実に行わ
せて、排気性能の悪化を回避することを目的とする。【構成】Ｏ₂センサ１８の出力に基づく空燃比のフィ
ードバック制御中において、燃料噴射弁８に出力される
最終噴射パルス幅Ｔｉが最低パルス幅Ｔｍｎに規制され
た状態が所定時間継続すると、点火プラグ１４，１４に
対する点火時期を通常よりもリタードさせる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、エンジンの燃料制御
装置、特にキャニスタに吸着させた蒸発燃料をエンジン
の吸気系に供給するようにしたエンジンにおける燃料制
御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車などのエンジンにおいては、燃料
供給系統で発生した蒸発燃料が大気中に放出されること
による大気汚染を防止するために、例えば燃料タンク内
で蒸発した蒸発燃料をパージと称して燃焼室に導いて燃
焼させるようになっているが、その場合に上記蒸発燃料
を一旦キャニスタに吸着させた上で、エンジンの運転時
に吸気通路内に供給するようにしたものがある。その場
合に、パージ初期にキャニスタに吸着された多量の蒸発
燃料が急速に吸気系に導入されると、燃焼室の混合気が
過渡的にオーバーリッチ状態となり、エンジンにミスフ
ァイヤーを生じさせたり、ＣＯやＨＣなどの未燃成分の
排出量が増加するなどの不都合を発生する。

【０００３】この問題に対しては、例えば特開平２−２
４５４６１号公報に開示されているように、キャニスタ
と吸気通路との間にパージ流量を調節するパージコント
ロールバルブを配設すると共に、吸気通路に供給される
蒸発燃料（パージ燃料）の濃度が高いほど上記パージコ
ントロールバルブの開弁速度を遅くするようにしたもの
がある。これによれば、キャニスタに多量の蒸発燃料が
吸着されていたとしても、パージ初期における吸気通路
内へのパージ燃料の流入量が制限されることになるの
で、上記の不都合がある程度回避されることになる。

【０００４】一方、この種のエンジンにおいては、所要
の出力を確保しながら排気性能などの向上を図るため
に、例えばエンジンの吸気通路に臨んで設置した燃料噴
射弁から噴射される燃料噴射量を制御することにより、
燃焼室に供給される混合気の空燃比を制御するようにし
たものがある。この空燃比制御は、基本的には、エンジ
ンの運転状態に基づいて最適空燃比が実現される燃料噴
射量を決定して、該燃料噴射量に応じて設定したパルス
幅の駆動信号を上記燃料噴射弁に出力することにより行
われるが、空燃比の制御精度を更に向上させるために、
燃焼室に供給される混合気の空燃比が所定の目標空燃比
（例えば、理論空燃比；空気／燃料＝１４．７）に収束
するように燃料噴射量をフィードバック制御する場合が
ある。このフィードバック制御は、例えばエンジンの排
気系に設置した三元触媒式の触媒コンバータの上流側
に、空気過剰率λ（空燃比／理論空燃比）の値が１を境
として出力状態が変化するＯ₂センサを配置して、該セ
ンサからの信号が燃焼室における混合気の空燃比のリッ
チ状態（燃料が過濃な状態；λ＜１）を示すときには燃
料噴射弁からの燃料噴射量を減量すると共に、上記セン
サからの信号が空燃比のリーン状態（燃料が希薄な状
態；λ＞１）を示すときには燃料噴射量を増量すること
により、上記空燃比が理論空燃比に収束、維持されるよ
うに行われる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のよう
な燃料噴射式のエンジンにおいては、燃焼性の確保の要
請から燃料噴射弁から噴射される燃料噴射量に下限値を
設定する場合がある。このようなエンジンにおいては、
空燃比のフィードバック制御中に蒸発燃料のパージが行
われると、エンジンの軽負荷時やアイドル運転時に次の
ような問題を発生する可能性がある。

【０００６】つまり、蒸発燃料のパージ中においては、
燃料噴射弁から噴射された燃料に加えて、吸気通路に流
入したパージ燃料も燃焼室に吸入されることになる。こ
の場合、燃料噴射弁から噴射される燃料は、燃焼室にお
ける混合気の空燃比が理論空燃比を実現するように調量
されていることから、燃焼室内における混合気の実際の
空燃比は理論空燃比よりもリッチ状態となる。その場合
に、燃焼後の排気ガスの組成は燃焼室における混合気の
空燃比を反映することから、Ｏ₂センサ周辺の雰囲気も
上記空燃比を反映して酸素不足状態となり、該Ｏ₂セン
サの出力が空燃比のリッチ状態を示すことになる。した
がって、燃料噴射弁に対しては、燃料噴射量が減量する
ように補正されたパルス幅の駆動信号が出力される。そ
して、Ｏ₂センサの出力がリーン状態に反転するまで上
記パルス幅が順次狭められていく。

【０００７】その場合に、エンジンの軽負荷運転時やア
イドル運転時においては、吸気通路に設置されたスロッ
トルバルブの開度が小さく、エンジンの１燃焼サイクル
あたりに燃焼室に吸入される空気量が少ないことから、
要求空燃比を実現するために必要とされる燃料も少なく
なる。その際に、吸気通路へのパージ燃料の供給量が多
すぎると、Ｏ₂センサの出力がリッチ状態からリーン状
態へ反転するまでに燃料噴射量が上記下限値に規制され
た状態となり、燃料噴射弁に出力される駆動信号のパル
ス幅が上記下限値に対応した最低パルス幅に制限される
ことになる。したがって、Ｏ₂センサの出力が空燃比の
リッチ状態を示しているにもかかわらず燃料噴射弁から
噴射される燃料噴射量が低減されないことになり、この
ため燃焼室に対してリッチ状態の混合気が供給され続け
て、ＣＯやＨＣなどの未燃成分の排出量が多くなって排
気性能を悪化させることが懸念されるのである。

【０００８】この発明は、キャニスタに吸着させた蒸発
燃料をエンジンの運転時に吸気系に供給するようにした
エンジンにおいて、燃料噴射弁からの燃料噴射量に下限
値を設ける場合における上記の問題に対処するもので、
空燃比のフィードバック制御を確実に行わせて、排気性
能の悪化を回避することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】すなわち、本願の請求項
１の発明（以下、第１発明という）に係るエンジンの燃
料制御装置は、キャニスタに吸着された蒸発燃料をエン
ジンの運転時に吸気系に供給するようにしたエンジンに
おいて、燃料噴射弁からの燃料噴射量をエンジンの運転
状態に応じて制御する燃料噴射制御手段と、燃焼室に供
給される混合気の空燃比を検出する空燃比検出手段と、
上記空燃比検出手段からの空燃比信号に基づいて燃焼室
における混合気の空燃比が所定の目標空燃比に収束する
ように燃料噴射量を調整する空燃比調整手段と、上記燃
料噴射量が所定の下限値よりも減少しないように燃料噴
射弁に対する出力制御量を制限する出力制御量制限手段
と、エンジンの運転状態に応じて点火時期を調整する点
火時期調整手段と、上記空燃比調整手段の作動時に燃料
噴射量が上記下限値にまで減少したときに点火時期を遅
角補正する点火時期補正手段とを設けたことを特徴とす
る。

【００１０】また、本願の請求項２の発明（以下、第２
発明という）に係るエンジンの燃料制御装置は、エンジ
ンのアイドル運転時に吸入空気量をフィードバック制御
することによりエンジン回転数を所定の目標回転数に維
持するアイドル回転数調整手段が備えられ、かつキャニ
スタに吸着された蒸発燃料をエンジンの運転時に吸気系
に供給するようにしたエンジンにおいて、燃料噴射弁か
らの燃料噴射量をエンジンの運転状態に応じて制御する
燃料噴射制御手段と、燃焼室に供給される混合気の空燃
比を検出する空燃比検出手段と、上記空燃比検出手段か
らの空燃比信号に基づいて燃焼室における混合気の空燃
比が所定の目標空燃比に収束するように燃料噴射量を調
整する空燃比調整手段と、上記燃料噴射量が所定の下限
値よりも減少しないように燃料噴射弁に対する出力制御
量を制限する出力制御量制限手段と、エンジンの運転状
態に応じて点火時期を調整する点火時期調整手段と、上
記空燃比調整手段の作動時に燃料噴射量が上記下限値に
まで減少したときに点火時期を遅角補正する点火時期補
正手段とを設けたことを特徴とする。

【００１１】そして、本願の請求項３の発明（以下、第
３発明という）に係るエンジンの燃料制御装置は、キャ
ニスタに吸着された蒸発燃料をエンジンの運転時に吸気
系に供給するようにしたエンジンにおいて、燃料噴射弁
からの燃料噴射量をエンジンの運転状態に応じて制御す
る燃料噴射制御手段と、燃焼室に供給される混合気の空
燃比を検出する空燃比検出手段と、上記空燃比検出手段
からの空燃比信号に基づいて燃焼室における混合気の空
燃比が所定の目標空燃比に収束するように燃料噴射量を
調整する空燃比調整手段と、上記燃料噴射量が所定の下
限値よりも減少しないように燃料噴射弁に対する出力制
御量を制限する出力制御量制限手段と、上記空燃比調整
手段の作動時に燃料噴射量が上記下限値にまで減少した
ときに吸気系への蒸発燃料の供給量を減少させる蒸発燃
料供給量低減手段とを設けたことを特徴とする。

【００１２】

【作用】上記の構成によれば、次のような作用が得られ
る。

【００１３】まず、第１、第２発明によれば、燃料噴射
弁から噴射される燃料噴射量がフィードバック制御され
ている状態において、燃料噴射量が下限値にまで減少し
たときには、点火時期が遅角されることになる。その際
に、当該自動車が走行中であるときには、点火時期の遅
角によってエンジン出力が低下することから、車速が低
下し始め運転者に違和感を感じさせることになって、車
速を維持しようという運転者の意志を惹起させることに
なる。したがって、論理的帰結としてアクセルペダルが
更に踏み込まれることになり、該ペダルと連動するスロ
ットルバルブの開度が大きくなってエンジンに吸入され
る空気量が増大して要求燃料が増大することになる。こ
のため、燃料噴射弁に出力する出力制御量の制限状態が
解除されることになり、上記下限値に制約されることな
く空燃比のフィードバック制御が続行されることになっ
て、排気性能の悪化が防止されることになる。

【００１４】特に、第２発明によれば、エンジンのアイ
ドル運転時においても上記の作用が得られることにな
る。つまり、燃料噴射量が下限値にまで減少して、点火
時期が遅角されるとエンジン出力が低下し、それに伴っ
てエンジン回転数が目標回転数よりも低下することにな
る。その場合に、エンジンのアイドル運転時において
は、エンジン回転数を目標回転数に維持するようにエン
ジンの吸入空気量がフィードバック制御されることにな
るので、低下したエンジン回転数を目標回転数に復帰さ
せるために吸入空気量が増大され、この場合においても
目標空燃比を実現するために要求燃料が増大することに
なる。このため、燃料噴射弁に出力される出力制御量の
制限状態が解除されることになり、上記下限値に制約さ
れることなく空燃比のフィードバック制御が続行される
ことになる。

【００１５】一方、第３発明によれば、燃料噴射弁から
噴射される燃料噴射量がフィードバック制御されている
状態において、燃料噴射量が下限値にまで減少したとき
には、吸気系に供給されるパージ燃料が低減される。し
たがって、燃焼室における混合気の空燃比が速やかにリ
ーン側に変化し、燃料噴射弁に出力される出力制御量の
制限状態が解除されることになって、上記下限値に制約
されることなく空燃比のフィードバック制御が続行され
ることになる。

【００１６】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。

【００１７】図１に示すように、エンジン１は周知のロ
ータリピストンエンジンであって、トロコイド状の内周
面が形成されたロータハウジング２と、その両側に配置
されたサイドハウジング３とによって画成されてなるト
ロコイド空間４を有すると共に、偏心軸５に支承された
概略三角形状のロータ６が上記トロコイド空間４内を図
の時計回りの方向に遊星回転運動する構成とされてい
る。そして、このロータ６の外周面に形成された３つの
ロータフランク６ａ，６ｂ，６ｃが、該ロータ６の回転
に伴って吸気、圧縮、燃焼、排気を行うための作動室を
順次形成するようになっている。

【００１８】上記サイドハウジング３には、一端が上記
トロコイド空間４に面して開口する吸気ポート７と、該
ポート７内に燃料を噴射する燃料噴射弁８とが設けられ
ていると共に、上記吸気ポート７の他端側には吸気通路
９が接続されている。この吸気通路９には、上流側か
ら、吸入空気量ないしエンジン出力を調節するスロット
ルバルブ１０と、エンジン１の吸入空気圧を検出する吸
気負圧センサ１１とが設置されていると共に、上記スロ
ットルバルブ１０をバイパスして設けられたバイパス通
路１２には、アイドル時などにおけるバイパスエア量を
調節するＩＳＣバルブ１３が設置されている。

【００１９】一方、上記ロータハウジング２には、先端
着火部が上記トロコイド空間を臨む一対の点火プラグ１
４，１４と、一端がトロコイド空間４に面して開口する
排気ポート１５とが設けられている。そして、この排気
ポート１５に接続された排気通路１６には、三元触媒式
の触媒コンバータ１７が設置されていると共に、該触媒
コンバータ１７の上流側には排気ガス中の残存酸素濃度
を検出することにより作動室内の混合気の空燃比を検出
するＯ₂センサ１８が設置されている。

【００２０】そして、このエンジン１には、上記燃料噴
射弁８に燃料を供給する燃料供給システムが備えられて
いる。この燃料供給システムは、燃料を貯留する燃料タ
ンク１４と、該タンク１４内に設置された燃料ポンプ１
５と、該ポンプ１５から吐出された燃料を燃料噴射弁８
に導く燃料供給通路１６と、燃料噴射弁８で噴射されな
かった余分な燃料を上記燃料タンク１４に回収させる燃
料回収通路１７とを有する。この燃料回収通路１７には
上記燃料噴射弁８に供給される燃料の圧力を調整するプ
レッシャレギュレータ１８が設置されている。

【００２１】また、上記燃料タンク１４の上部には、該
タンク１４内で蒸発した蒸発燃料を収集してキャニスタ
１９に導く蒸発燃料収集通路２０が接続されている。そ
して、この蒸発燃料収集通路２０を介してキャニスタ１
９に導かれた蒸発燃料が、該キャニスタ１９に内蔵され
た活性炭に一旦吸着された上で、パージ通路２１を介し
て吸気通路９に供給されるようになっている。なお、上
記パージ通路２１には、パージ燃料の流量を調整するパ
ージコントロールバルブ２２が設けられている。

【００２２】さらに、このエンジン１には電子制御式の
コントロールユニット（以下、ＥＣＵという）３０が備
えられている。このＥＣＵ３０は、上記吸気負圧センサ
１１からの吸入空気圧信号と、エンジン回転数を検出す
る回転センサ３１からのエンジン回転数信号と、スロッ
トルバルブ１０の開度を検出するスロットルセンサ３２
からのスロットル開度信号と、エンジン水温を検出する
水温センサ３３からの水温信号と、Ｏ₂センサ１８から
の空燃比信号とを入力して、これらの信号に基づいて燃
料噴射弁８からの燃料噴射制御と、ＩＳＣバルブ１３を
用いたバイパスエア制御と、点火プラグ１４，１４に対
する点火時期制御と、パージコントロールバルブ２２を
用いた蒸発燃料のパージ制御とを行うようになってい
る。

【００２３】ここで、ＥＣＵ３０が行う燃料噴射制御、
点火時期制御及びパージ制御の概略を説明すると、まず
燃料噴射制御は次のように行われる。

【００２４】すなわち、ＥＣＵ３０は吸気負圧センサ１
１からの信号が示す吸入空気圧Ｐと回転センサ３１から
の信号が示すエンジン回転数Ｎｅとに基づいて１サイク
ルあたりに作動室に吸入される吸入空気量、つまり充填
効率ηを演算して、その値に対応する基本噴射パルス幅
Ｔｐを設定すると共に、所定のフィードバック条件を満
足するときにＯ₂センサ１８からの空燃比信号に基づい
てフィードバック補正係数Ｃｆｂを算出する。つまり、
ＥＣＵ３０は、例えば水温センサ３３からの信号が示す
エンジン水温Ｔｗが所定値よりも高く、スロットルセン
サ３２からの信号が示すスロットル開度θと回転センサ
３１からの信号が示すエンジン回転数Ｎｅとが、図２に
示すように予めスロットル開度とエンジン回転数とをパ
ラメータとして設定されたフィードバックゾーンＺｆｂ
に属すると判定したときにフィードバック条件が成立し
たと判定して、Ｏ₂センサ１８からの空燃比信号が空燃
比のリッチ状態を示すときにフィードバック補正係数Ｃ
ｆｂを減算すると共に、上記空燃比信号が空燃比のリー
ン状態を示すときにフィードバック補正係数Ｃｆｂを加
算する。

【００２５】また、ＥＣＵ３０は水温センサ３３からの
水温信号などに基づいてその他の補正係数Ｃｏを算出し
て、次の関係式に上記基本噴射パルス幅Ｔｐとフィー
ドバック補正係数Ｃｆｂとその他の補正係数Ｃｏとを代
入することにより最終噴射パルス幅Ｔｉを求める。

【００２６】Ｔｉ＝Ｔｐ（１＋Ｃｆｂ＋Ｃｏ）＋Ｔｖ …… ここで、Ｔｖは燃料噴射弁８の動作遅れを考慮した無効
噴射時間を示す。

【００２７】次いで、ＥＣＵ３０は上記最終噴射パルス
幅Ｔｉと所定の最低パルス幅Ｔｍｎとを比較し、最終噴
射パルス幅Ｔｉが最低パルス幅Ｔｍｎよりも小さくなる
ときに上記最低パルス幅Ｔｍｎを最終噴射パルス幅Ｔｉ
に置き換えた上で、その最終噴射パルス幅Ｔｉに応じた
駆動信号を燃料噴射弁８に出力する。ここで、上記最低
パルス幅Ｔｍｎは無効噴射時間Ｔｖを考慮して設定され
ている。

【００２８】一方、上記点火時期制御は、概略次のよう
に行われる。

【００２９】つまり、ＥＣＵ３０はスロットル開度θと
エンジン回転数Ｎｅとに基づいて判定したエンジン１の
運転状態に応じて最適点火時期を設定して、この点火時
期で点火されるように点火プラグ１４，１４に対して点
火時期制御信号を出力する。

【００３０】また、上記パージ制御は、概ね次のように
行われる。

【００３１】すなわち、ＥＣＵ３０は燃料噴射の際に使
用するフィードバック補正係数Ｃｆｂを平均化した上
で、その平均フィードバック補正係数＜Ｃｆｂ＞を用い
て蒸発燃料の最大パージ率Ｒｍｘ（最大パージ流量／吸
入空気量）を決定する。つまり、上記平均フィードバッ
ク補正係数＜Ｃｆｂ＞が百分率表示で０〜−５％の間に
存在するときには上記最大パージ率Ｒｍｘが斬増される
と共に、該平均フィードバック補正係数＜Ｃｆｂ＞が−
５〜−１０％の間に存在するときには最大パージ率Ｒｍ
ｘがホールドされる。そして、平均フィードバック補正
係数＜Ｃｆｂ＞が−１０％よりも小さな値を示すときに
は最大パージ率Ｒｍｘが斬減されることになる。

【００３２】次いで、ＥＣＵ３０は燃料噴射制御の際に
求めた充填効率ηとエンジン回転数Ｎｅとからエンジン
１の吸入空気量Ｑを逆算した上で、その値を用いて上記
最大パージ率Ｒｍｘを超えない範囲でパージ率Ｒを決定
する。そして、決定したパージＲで蒸発燃料がパージさ
れるようにパージ通路２１に設置したパージコントロー
ルバルブ２２をデューティ制御する。

【００３３】そして、上記バイパスエア制御は、具体的
には図３のフローチャートに従って次のように行われ
る。

【００３４】すなわち、ＥＣＵ３０はステップＳ１で各
種信号を読み込んだ上で、ステップＳ２でエンジン１の
運転状態がアイドル運転状態か否かを判定して、アイド
ル運転状態であると判定したときにはステップＳ３に進
んで、図４に示すようにエンジン水温をパラメータとし
て設定した目標回転数のマップに、水温センサ３３から
の水温信号が示すエンジン水温Ｔｗを照らし合わせて、
現実のエンジン水温Ｔｗに対応する目標回転数Ｎｏを設
定し、またステップＳ４を実行することにより、図５に
示すようにエンジン水温をパラメータとして設定した基
本制御量のマップに、同じく水温センサ３３からの水温
信号が示すエンジン水温Ｔｗを照らし合わせて、現実の
エンジン水温Ｔｗに対応する基本制御量Ｇｏを設定す
る。

【００３５】次いで、ＥＣＵ３０は上記目標回転数Ｎｏ
に対するエンジン回転数Ｎｅの回転偏差△Ｎを算出した
後、図６に示すように予め回転偏差に応じて設定された
フィードバック補正量のマップに、上記回転偏差△Ｎを
当てはめることによりフィードバック補正量Ｇｆｂを設
定する（ステップＳ５，Ｓ６）。この場合、例えば回転
偏差△Ｎが正値のときにはフィードバック補正量Ｇｆｂ
は負の値となる。

【００３６】そして、ＥＣＵ３０はステップＳ７を実行
して上記基本制御量Ｇｏ、フィードバック補正量Ｇｆｂ
などを加算することにより最終制御量Ｇを決定して、ス
テップＳ８でこの最終制御量Ｇに応じた駆動信号をＩＳ
Ｃバルブ１３に出力する。したがって、ＩＳＣバルブ１
３が上記最終制御量Ｇに対応する開度に調整されて、図
示しないエアクリーナから取り入れられた空気の一部な
いし全量が、スロットルバルブ１０の上流側で吸気通路
９からバイパス通路１２へ流入すると共に、該バルブ１
０の下流側で再び吸気通路９に合流した後、エンジン１
の作動室へと供給されることになる。そして、エンジン
１のアイドル運転時においては、エンジン回転数Ｎｅが
目標回転数Ｎｏよりも低下したときにはスロットルバル
ブ１０をバイパスするバイパスエア量が増量されること
により燃料噴射弁８からの燃料噴射量が増量してエンジ
ン回転数Ｎｅが上昇すると共に、エンジン回転数Ｎｅが
目標回転数Ｎｏよりも上昇したときには上記バイパスエ
ア量が減量することにより燃料噴射弁８からの燃料噴射
量が減量してエンジン回転数Ｎｅが低下することになっ
て、エンジン回転数Ｎｅが上記目標回転数Ｎｏに維持さ
れることになる。

【００３７】このような構成において、エンジン１の軽
負荷時もしくはアイドル運転時にフィードバック補正係
数Ｃｆｂを平均化した平均フィードバック補正係数＜Ｃ
ｆｂ＞が−５〜−１０％の範囲に含まれるときには、蒸
発燃料の最大パージ率Ｒｍｘがホールドされて低減され
ないことになる。したがって、蒸発燃料が吸気通路９に
パージされ続けると、作動室における混合気の空燃比を
理論空燃比に維持させるために燃料噴射弁８からの燃料
噴射量が低減されることになるが、燃料噴射弁８に出力
される最終噴射パルス幅Ｔｉが最低パルス幅Ｔｍｎにま
で狭まった後には、フィードバック補正係数Ｃｆｂが減
少しても燃料噴射量が減少しなくなる。この状態を放置
しておくと、作動室における混合気の空燃比がオーバー
リッチ状態となり、ＣＯやＨＣなどの未燃成分の発生量
が増加すると共に、触媒コンバータ１７におけるＣＯ並
びにＨＣの浄化効率が低下することから、ＣＯ並びにＨ
Ｃの大気中への排出量が増加して排気性能を悪化させる
ことが懸念されるのである。

【００３８】そこで、本発明の第１実施例においては、
点火時期を実際には図７のフローチャートに示すように
制御することにより、上記の不具合を防止している。

【００３９】すなわち、ＥＣＵ３０はステップＴ１で各
種信号を読み込んだ上で、ステップＴ２で空燃比のフィ
ードバック制御が行われているか否かを判定して、フィ
ードバック制御中でなければステップＴ３に進んで通常
制御を実行する一方、フィードバック制御中であれば、
ステップＴ４に進んで第１フラグＦ１の値が１にセット
されているか否かを判定した上で、該フラグＦ１の値が
１でなければステップＴ５で最終噴射パルス幅Ｔｉが最
低パルス幅Ｔｍｎに規制されているか否かを判定する。
ＥＣＵ３０は、最終噴射パルス幅Ｔｉが最低パルス幅Ｔ
ｍｎに規制されていると判定したときに、ステップＴ６
に進んで最終噴射パルス幅Ｔｉが規制されてから所定時
間が経過しているか否かを判定して、ＹＥＳと判定した
ときにステップＴ７で上記第１フラグＦ１に１をセット
した上で、ステップＴ８に進んで点火時期をリタードさ
せると共に、ステップＴ９でＯ₂センサ１８からの空燃
比信号がリッチ状態からリーン状態に反転したか否かを
判定する。そして、リーン状態に反転したと判定する
と、ステップＴ１０を実行して上記第１フラグＦ１を０
にクリアする。

【００４０】なお、ＥＣＵ３０は上記ステップＴ４にお
いて第１フラグＦ１が１にセットいると判定したときに
は、ステップＴ５〜Ｔ７をスキップしてステップＴ８に
移り、点火時期を更にリタードさせる。

【００４１】次に、この第１実施例の作用を説明する。

【００４２】すなわち、空燃比のフィードバック制御中
において、燃料噴射弁８に出力される最終噴射パルス幅
Ｔｉが最低パルス幅Ｔｍｎに規制された状態が所定時間
継続すると、点火時期がリタードされることになる。そ
の際に、当該自動車が走行中であるときには、点火時期
をリタードすることによってエンジン出力が低下するこ
とから、車速が低下し始め運転者に違和感を感じさせる
ことになる。このため、車速を維持しようという運転者
の意志を惹起させることになって、アクセルペダルが更
に踏み込まれることになり、該ペダルと連動するスロッ
トルバルブ１０の開度が大きくなってエンジン１に吸入
される空気量が増大して要求燃料が増大することにな
る。したがって、燃料噴射弁８に出力される最終噴射パ
ルス幅Ｔｉが最低パルス幅Ｔｍｎに規制された状態から
解除されることになり、空燃比のフィードバック制御が
続行されることになってフィードバック補正係数Ｃｆｂ
の値が更に低減されることになる。これにより、作動室
に供給される混合気の空燃比が理論空燃比に維持される
ことになって、排気性能の悪化が防止されるのである。

【００４３】また、この実施例においては、エンジン１
のアイドル運転時においても上記の作用が得られること
になる。つまり、点火時期がリタードされるとエンジン
出力が低下し、それに伴ってエンジン回転数Ｎｅが目標
回転数Ｎｏよりも低下することになる。そうすると、エ
ンジン回転数Ｎｅを目標回転数Ｎｏに復帰させるために
ＩＳＣバルブ１３の開度が大きくなり、エンジン１に吸
入される空気量が増大する。したがって、この場合にお
いても目標空燃比を実現するために要求燃料が増大する
ことになって、燃料噴射弁８に出力される最終噴射パル
ス幅Ｔｉが最低パルス幅Ｔｍｎに規制された状態から解
除されることになり、空燃比のフィードバック制御の続
行が可能となる。

【００４４】特に、この実施例においては吸気通路９へ
の蒸発燃料のパージ量を制限することなく空燃比のフィ
ードバック制御が実現されることになるので、蒸発燃料
の大気放出を確実に防止しつつ排気性能の悪化を防止す
ることが可能となる。

【００４５】次に、図８のフローチャートを参照して本
発明の第２実施例について説明する。この第２実施例は
蒸発燃料のパージ量をコントロールすることにより、上
記の不具合を解消している、すなわち、ＥＣＵ３０はス
テップＵ１で各種信号を読み込んだ上で、ステップＵ２
で空燃比のフィードバック制御が行われているか否かを
判定して、フィードバック制御中でなければステップＵ
３に進んで通常制御を実行する一方、フィードバック制
御中であれば、ステップＵ４に進んで第２フラグＦ２の
値が１にセットされているか否かを判定した上で、該フ
ラグＦ２の値が１でなければステップＵ５で最終噴射パ
ルス幅Ｔｉが最低パルス幅Ｔｍｎに規制されているか否
かを判定する。ＥＣＵ３０は、最終噴射パルス幅Ｔｉが
最低パルス幅Ｔｍｎに規制されていると判定したとき
に、ステップＵ６に進んで最終噴射パルス幅Ｔｉが規制
されてから所定時間が経過しているか否かを判定して、
ＹＥＳと判定したときにステップＵ７で上記第２フラグ
Ｆ２に１をセットした上で、ステップＵ８に進んでパー
ジ率Ｒを低減させると共に、ステップＵ９でＯ₂センサ
１８からの空燃比信号がリッチ状態からリーン状態に反
転したか否かを判定する。そして、リーン状態に反転し
たと判定すると、ステップＵ１０を実行して上記第２フ
ラグＦ２を０にクリアする。

【００４６】なお、ＥＣＵ３０は上記ステップＵ４にお
いて第２フラグＦ２が１にセットいると判定したときに
は、ステップＵ５〜Ｕ７をスキップしてステップＵ８に
移り、パージ率Ｒを更に低減させる。

【００４７】次に、この第２実施例の作用を説明する。

【００４８】すなわち、空燃比のフィードバック制御中
において、燃料噴射弁８に出力される最終噴射パルス幅
Ｔｉが最低パルス幅Ｔｍｎに規制された状態が所定時間
継続すると、吸気系に供給されるパージ燃料が低減され
る。したがって、作動室における混合気の空燃比が速や
かにリーン側に変化し、最終噴射パルス幅Ｔｉが最低パ
ルス幅Ｔｍｎに規制された状態から解除されることにな
って、空燃比のフィードバック制御の続行が可能とな
る。

【００４９】その場合に、吸気系へのパージ燃料の供給
量が低下することになるが、パージ量を制限する期間が
Ｏ₂センサ１８の出力がリーン反転するまでの限られた
期間であることから、キャニスタ１９に吸着された蒸発
燃料が大気中に放出されることがない。しかも、第１実
施例のように燃料噴射量を増加させることなく上記効果
を達成しているので、燃費性能の悪化を招くこともな
い。

【００５０】

【発明の効果】以上のように第１発明によれば、燃料噴
射弁から噴射される燃料噴射量がフィードバック制御さ
れている状態において、燃料噴射量が下限値にまで減少
したときには、点火時期が遅角されることになる。その
際に、当該自動車が走行中であるときには、点火時期の
遅角によってエンジン出力が低下することから、論理的
帰結としてアクセルペダルが更に踏み込まれることにな
り、該ペダルと連動するスロットルバルブの開度が大き
くなってエンジンに吸入される空気量が増大して要求燃
料が増大することになる。このため、燃料噴射弁に出力
する出力制御量の制限状態が解除されることになり、上
記下限値に制約されることなく空燃比のフィードバック
制御が続行されることになって、排気性能の悪化が防止
されることになる。

【００５１】特に、第２発明のように、エンジンのアイ
ドル運転時に吸入空気量をフィードバック制御すること
によりエンジン回転数を所定の目標回転数に維持するよ
うにしたものにおいては、アイドル運転時において燃料
噴射量が下限値にまで減少したときには点火時期がリタ
ードされることによりエンジン出力が低下してエンジン
回転数が目標回転数よりも低下することになるので、こ
の場合においても目標空燃比を実現するために要求燃料
が増大することになる。このため、燃料噴射弁に出力さ
れる出力制御量の制限状態が解除されることになり、上
記下限値に制約されることなく空燃比のフィードバック
制御が続行されることになる。

【００５２】一方、第３発明によれば、燃料噴射弁から
噴射される燃料噴射量がフィードバック制御されている
状態において、燃料噴射量が下限値にまで減少したとき
には、吸気系に供給されるパージ燃料が低減される。し
たがって、燃焼室における混合気の空燃比が速やかにリ
ーン側に変化し、燃料噴射弁に出力される出力制御量の
制限状態が解除されることになって、上記下限値に制約
されることなく空燃比のフィードバック制御が続行され
ることになって、排気性能の悪化が回避されることにな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】エンジンの制御システム図である。

【図２】空燃比のフィードバック領域を示す運転領域
図である。

【図３】ＩＳＣバルブを用いたバイパスエア制御を示
すフローチャート図である。

【図４】該制御におけるエンジン水温と目標回転数と
の関係を示す特性図である。

【図５】同じく該制御におけるエンジン水温と基本制
御量との関係を示す特性図である。

【図６】同じく該制御における回転偏差とフィードバ
ック補正量との関係を示す特性図である。

【図７】第１実施例に係る点火時期制御を示すフロー
チャート図である。

【図８】第２実施例に係る蒸発燃料のパージ制御を示
すフローチャート図である。

【符号の説明】

１エンジン８燃料噴射弁９吸気通路１１吸気負圧センサ１２バイパス通路１３ＩＳＣバルブ１４点火プラグ１８Ｏ₂センサ１９キャニスタ２１パージ通路２２パージコントロールバルブ３０ＥＣＵ３１回転センサ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｆ０２Ｍ 25/08 ３０１Ｊ 7314−3ＧＵ 7314−3ＧＦ０２Ｐ 5/15 ＢＥ (72)発明者酒井聖悟広島県安芸郡府中町新地３番１号マツダ株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】キャニスタに吸着された蒸発燃料をエン
ジンの運転時に吸気系に供給するようにしたエンジンの
燃料制御装置であって、燃料噴射弁からの燃料噴射量を
エンジンの運転状態に応じて制御する燃料噴射制御手段
と、燃焼室に供給される混合気の空燃比を検出する空燃
比検出手段と、上記空燃比検出手段からの空燃比信号に
基づいて燃焼室における混合気の空燃比が所定の目標空
燃比に収束するように燃料噴射量を調整する空燃比調整
手段と、上記燃料噴射量が所定の下限値よりも減少しな
いように燃料噴射弁に対する出力制御量を制限する出力
制御量制限手段と、エンジンの運転状態に応じて点火時
期を調整する点火時期調整手段と、上記空燃比調整手段
の作動時に燃料噴射量が上記下限値にまで減少したとき
に点火時期を遅角補正する点火時期補正手段とが設けら
れていることを特徴とするエンジンの燃料制御装置。
【請求項２】エンジンのアイドル運転時に吸入空気量
をフィードバック制御することによりエンジン回転数を
所定の目標回転数に維持するアイドル回転数調整手段が
備えられ、かつキャニスタに吸着された蒸発燃料をエン
ジンの運転時に吸気系に供給するようにしたエンジンの
燃料制御装置であって、燃料噴射弁からの燃料噴射量を
エンジンの運転状態に応じて制御する燃料噴射制御手段
と、燃焼室に供給される混合気の空燃比を検出する空燃
比検出手段と、上記空燃比検出手段からの空燃比信号に
基づいて燃焼室における混合気の空燃比が所定の目標空
燃比に収束するように燃料噴射量を調整する空燃比調整
手段と、上記燃料噴射量が所定の下限値よりも減少しな
いように燃料噴射弁に対する出力制御量を制限する出力
制御量制限手段と、エンジンの運転状態に応じて点火時
期を調整する点火時期調整手段と、上記空燃比調整手段
の作動時に燃料噴射量が上記下限値にまで減少したとき
に点火時期を遅角補正する点火時期補正手段とが設けら
れていることを特徴とするエンジンの燃料制御装置。
【請求項３】キャニスタに吸着された蒸発燃料をエン
ジンの運転時に吸気系に供給するようにしたエンジンの
燃料制御装置であって、燃料噴射弁からの燃料噴射量を
エンジンの運転状態に応じて制御する燃料噴射制御手段
と、燃焼室に供給される混合気の空燃比を検出する空燃
比検出手段と、上記空燃比検出手段からの空燃比信号に
基づいて燃焼室における混合気の空燃比が所定の目標空
燃比に収束するように燃料噴射量を調整する空燃比調整
手段と、上記燃料噴射量が所定の下限値よりも減少しな
いように燃料噴射弁に対する出力制御量を制限する出力
制御量制限手段と、上記空燃比調整手段の作動時に燃料
噴射量が上記下限値にまで減少したときに吸気系への蒸
発燃料の供給量を減少させる蒸発燃料供給量低減手段と
が設けられていることを特徴とするエンジンの燃料制御
装置。