JPH0693901A - エンジンの蒸発燃料処理装置 - Google Patents

エンジンの蒸発燃料処理装置

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JPH0693901A
JPH0693901A JP4245283A JP24528392A JPH0693901A JP H0693901 A JPH0693901 A JP H0693901A JP 4245283 A JP4245283 A JP 4245283A JP 24528392 A JP24528392 A JP 24528392A JP H0693901 A JPH0693901 A JP H0693901A
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JP
Japan
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purge
air
flow rate
fuel
learning
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Application number
JP4245283A
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Inventor
Hiroshi Iwano
岩野  浩
Kenji Ota
健司 太田
Hatsuo Nagaishi
初雄 永石
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Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 パージ空気流量をエアフローメータで計測さ
れる空気流量に加算した値から基本噴射量を算出するこ
とにより、パージ中の空燃比精度を高める。 【構成】 パージ弁はキャニスタより空気量センサ31
下流の吸気管に導入するパージガスの量を調整する。パ
ージ弁流量とパージガスの燃料濃度にもとづいて算出手
段34がパージ燃料流量を算出し、このパージ燃料流量
をパージ弁流量から差し引くことで算出手段35がパー
ジ空気流量を算出する。このパージ空気流量は空気量セ
ンサ31で計測される空気流量に加算手段36が加算
し、この加算された空気量にもとづいて算出手段37が
基本噴射量を算出する。

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蒸発燃料処
理装置の改良に関する。
【0002】
【従来の技術】燃料タンクから蒸発した燃料が大気に拡
散するのを防止するため、燃料蒸気を活性炭キャニスタ
に吸着させ、活性炭キャニスタにたまった燃料は所定の
運転条件で吸気管にパージ(大気によってキャニスタか
ら離脱させて追い出すこと)することによって、インジ
ェクタからの噴射燃料とともに、シリンダ内で燃焼させ
ている。
【0003】ところが、エアフローメータによっては計
量されないパージガスが加わると、制御空燃比に影響を
与えるため、パージ弁(パージ制御弁)を空燃比フィー
ドバック制御中に開くものがある。パージ弁が開かれた
当初は空燃比がリッチ側にずれるものの、空燃比フィー
ドバック補正係数αが制御中心(1.0)よりリーン側
にずれてゆき、やがてある値(たとえば0.8)に落ち
着くことによって、パージ中も空燃比を触媒ウインドウ
(理論空燃比を中心とする所定幅のこと)に収めること
ができるからである。
【0004】しかしながら、パージ中はアクセルペダル
を踏込んでも、供給燃料量をアクセルペダルの踏込み量
に応じた要求値まで一気に増加させることができず、い
わゆる息つきを生じて運転性が悪くなる。αはリーン側
に外れた上記の値(0.8)から出発して大きくならな
ければならないこと、またαは一定割合でしか増えてい
かないことのため、燃料量を急激に増加できないのであ
る。
【0005】このため、特開平2−19631号公報で
は、パージ開始後に所定値以下となったときのαとパー
ジ開始直前のαとの差を求め、この差に応じた減量補正
量で運転条件に応じた基本噴射量を減算する一方、前記
の所定値以下にαがなったときからαを強制的にパージ
開始直前の値に戻している。
【0006】パージによりαがリーン側の値に落ち着く
のをきらって、所定値(0.8)以下にαがなったとき
は、パージによる燃料増加分だけ基本噴射量から減量補
正することによって供給燃料量をパージ前後で同じに保
ち、かつパージ中のアクセルペダルの踏込みに対して
は、αをパージ前の値(通常は1.0)から増加させる
ことによって少しでも早くαを大きくしようというので
ある。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】ところで、エアフロー
メータの下流の吸気管にパージガスが導入されるとき
は、パージ弁流量のうちの空気流量(パージ空気流量)
がエアフローメータにより検出されないため、パージ中
はこれが空気量の検出誤差となる。エアフローメータの
出力からは基本噴射量が算出されるため、この検出誤差
により制御空燃比に影響を与えてしまうのである。
【0008】そこでこの発明は、パージ空気流量をパー
ジ弁流量からパージ燃料流量を差し引くことで求め、こ
のパージ空気流量をエアフローメータで計測される空気
流量に加算した値から基本噴射量を算出することによ
り、パージ中の空燃比精度を高めることを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】この発明は、図1に示す
ように、キャニスタより空気量センサ(たとえばエアフ
ローメータ)31下流の吸気管に導入するパージガスの
量を調整するパージ弁と、パージガスの燃料濃度を検出
しまたは予測する手段32と、前記パージ弁の流量を運
転条件信号を受けて算出する手段33と、このパージ弁
流量と前記燃料濃度にもとづいてパージ燃料流量を算出
する手段34と、前記パージ弁流量からこのパージ燃料
流量を差し引くことでパージ空気流量を算出する手段3
5と、このパージ空気流量を前記空気量センサ31で計
測される空気流量に加算する手段36と、この加算され
た空気量にもとづいて基本噴射量を算出する手段37
と、この基本噴射量を吸気管に供給する装置38とを設
けた。
【0010】
【作用】パージ空気流量が空気量センサで計測される空
気流量に加えられることで空気量センサが計測しそこな
った流量分が補われると、基本噴射量の計算に用いる空
気量の精度が高くなるため、パージ中の空燃比が触媒ウ
インドウへと精度良く制御される。空気量センサの計測
から漏れるパージ空気流量に対応して基本噴射量が増量
されるため、パージ中の空燃比がパージ前と同じに保た
れるのである。
【0011】
【実施例】図2において、エンジン制御のためマイクロ
コンピュータ(たとえば16ビットマイコン)からなる
コントロールユニット2が設けられている。
【0012】排気管3にはエンジンから排出されてくる
CO,HC,NOxといった三つの有害成分を処理する
三元触媒4が設けられる。三元触媒4が有害三成分を同
時に処理できるのは、エンジンに供給している混合気の
空燃比が理論空燃比を中心とする狭い範囲(触媒ウイン
ドウ)に収まっているときだけである。この触媒ウイン
ドウより空燃比が少しでもリッチ側にずれるとCO,H
Cの排出量が増し、逆にリーン側にずれるとNOxが多
く排出される。
【0013】このため、三元触媒4がその能力を十分に
発揮できるように、コントロールユニット2はO2セン
サ5からの実空燃比信号にもとづいて燃料噴射量をフィ
ードバック制御する。
【0014】三元触媒4の上流に設けられるO2センサ
5は、理論空燃比を境にしてその出力が急変する(理論
空燃比よりリッチ側でほぼ1V、リーン側でほぼ0Vの
出力をする)ため、O2センサ出力がスライスレベル
(ほぼ0.5V)より高いと空燃比はリッチ側に、また
スライスレベルより低いとリーン側にあると判断され
る。こうした判断をエンジン回転に同期して行うと、空
燃比がリッチ側(あるいはリーン側)に反転した直後で
あるのか、継続してリッチやリーンの同じ側にあるのか
なども判断できる。
【0015】これらの判定結果より空燃比がリッチ側に
反転した直後は空燃比フィードバック補正係数αからス
テップ量Pを差し引き、空燃比がつぎにリーン側へ反転
する直前までαから積分量Iを差し引く(この逆に実空
燃比がリーン側に反転した直後はPをαに加算し、実空
燃比がつぎにリッチ側に反転する直前までIを加算す
る)。空燃比が反転した直後は大きな値のPをステップ
的に与えて応答よく反対側へと変化させるとともに、ス
テップ変化の後は小さな値のIでゆっくりと空燃比を反
対側へと変化させることによってフィードバック制御を
安定させるのである。
【0016】なお、エンジンの運転条件が相違しても、
スロットルバルブ6の上流に位置するエアフローメータ
7で計測される吸入空気量と、インジェクタ8からシリ
ンダに向けて供給される燃料量との比(つまり空燃比)
がほぼ理論空燃比となるように、コントロールユニット
2では、エンジン回転に同期して間欠的に開弁されるイ
ンジェクタ8の開弁パルス幅(噴射パルス幅)を決定し
ている。
【0017】9はエンジン回転数に対応する信号とRe
f信号(クランク角度の基準位置信号)とを出力するク
ランク角度センサ、10はスロットルバルブの開度(T
VO)を検出するセンサ、11は水温センサ、12は車
速センサで、これらもコントロールユニット2に入力さ
れている。
【0018】ところで、経年変化によってインジェクタ
8に目詰まりなどが生じると、インジェクタ8を同じパ
ルス幅で駆動しても、供給燃料量が少なくなるため、始
動するたびに空燃比フィードバック制御に入ってしばら
くは空燃比がリーン側にかたよる。これを避けるため、
コントロールユニット2では基本空燃比学習を行う。
【0019】空燃比フィードバック制御に入ってしばら
くすれば、αの平均値が制御中心(1.0)よりも大き
な値(αそのものはこの値を中心にして振れる)に落ち
着くため、この値を基本空燃比学習値αmとしてバッテ
リバックアップしておけば、次のエンジン運転時からこ
の学習値αmの分だけ噴射パルス幅を大きくすることに
よって、フィードバック制御の当初から空燃比を触媒ウ
インドウに収めることができるのである。
【0020】一方、エンジン停止時に燃料タンク15か
ら蒸発し、キャニスタ16中の活性炭に吸着された燃料
は、エンジン運転中にキャニスタ16の外部から大気を
導入すると活性炭から離脱し、この離脱燃料を含んだ空
気(パージガス)が吸気通路に吸い込まれる。
【0021】このパージガスの流入量を調整するため活
性炭キャニスタ16と吸気マニホールド17のコレクタ
部17aとを連通する通路18にパージ弁21が設けら
れている。このパージ弁21はリニアソレノイドによっ
て駆動される弁で、コントロールユニット2からの一定
周期(たとえば6.4msの周期)のパルス信号により
駆動され、ONデューティ(ON時間割合)が大きくな
るほど弁開度が増していく。
【0022】なお、パージ弁21が全開状態でスティッ
クすると、パージによってエンスト(エンジンストー
ル)したり、アイドル回転数が上昇したりすることがあ
るので、これを防止するためVC負圧弁(ダイアフラム
弁)22がパージ弁21と直列に通路18に設けられて
いる。VC負圧はスロットル開度TVOに対して図3の
ように立上がる負圧のことであり、アクセルペダルを離
してスロットルバルブ6を閉じさえすれば、VC負圧が
大気圧に近くなってVC負圧弁22が閉じられる。これ
によって、パージ弁21の開閉に関係なく通路18を遮
断するのである。
【0023】ところで、パージは空燃比フィードバック
制御中に行うが、パージ中も基本空燃比学習値αmを更
新すると学習値αmにエラーが生じるため、コントロー
ルユニット2ではパージ中は学習値αmの更新を禁止し
ている。
【0024】しかしながら、パージによる空燃比の変動
をαの追いかけだけで対応するとすれば、αが一定割合
でしか変化しないため、αの変化が終了するまで空燃比
がリッチ側にずれることが考えられる。
【0025】このため、図5から図22に示した流れ図
が組まれている。
【0026】この制御システムは、一言でいえばパージ
による空燃比エラーを吸収するためのものであり、図4
を用いて制御システムとしての考え方を簡単に述べ、そ
の後に項分けにして概説する。本願発明は、この制御シ
ステムの一部を構成するものであるため、最後に詳述す
る。
【0027】図4に示した記号を用いて燃料や空気を定
量的にみてみると、パージ弁流量(燃料流量と空気流量
の合計)Qpvはパージ弁デューティ(EVAP)とパー
ジ弁前後差圧から定まり、 Qef=Qpv・WC…[A] ただし、WC;パージガスの燃料濃度 によってパージ燃料流量Qefを求めることができる。
【0028】一方、パージ空気流量Qeaのほうは Qea=Qpv−Qef・KFQ#…[B] ただし、KFQ#;燃料流量を空気流量に換算するため
の定数 であるから、吸気管のパージガス流入部のすぐ下流を流
れる空気流量はQeaとエアフローメータ7で計測される
空気流量Qsとの合計である。
【0029】こうしてインジェクタ8より離れた上流位
置を流れる空気量(Qs+Qea)が定まると、公知のマ
ニホールド−シリンダ充填モデルを適用することがで
き、 Qc=(Qs+Qea)・Fload+Qc・(1−Fload)…[C] ただし、Fload;加重係数 によって、(Qs+Qea)の一次遅れとしてシリンダ空
気量(シリンダに流入する空気量)Qcが求まる。
【0030】一方、ポート部に設けたインジェクタ8か
らの燃料噴射量Qfは Qf=Qc・K#−Qefc…[D] ただし、K#;空燃比を一定にするための定数 Qefc;パージ燃料のシリンダ吸入量 により、パージ燃料分(Qefc)を差し引くのである。
【0031】なお、QefcはQefに対して、燃料ガスが
拡散しながら伝わることと単純な時間遅れを考慮して決
定する。
【0032】つまりは、パージガスの燃料濃度が学習に
よって精度良く求まれば、空気量と燃料量についてどれ
だけの補正をパージ中に行えばよいかが明確になるわけ
である。ところが、従来は燃料濃度を計測しておらず、
経験値などから適当な値を採用していただけであり、パ
ージON,OFFへの切換時の排気性能や運転性能に改
善の余地があったのである。
【0033】次に制御システムの項分け説明に入るが、
以下では量を示す記号は原則として英大文字を使い、と
きに演算子に使う記号や命令文などはプログラミング言
語で使われているところを流用する。
【0034】(1)パージカットの条件 (1−1)次の〈1〉〜〈5〉の条件のいずれかが成立
したときは、パージ弁デューティ(EVAP)=0とす
ることによってパージ弁をステップ的に閉じる(即カッ
ト)。これらの条件ではVC負圧弁22が閉じられるの
で、それに合わせてパージ弁21もステップ的に閉じる
ことにしたものである。この逆に、これらの条件のすべ
てが解除されたときは後述する〈6〉〜〈11〉の条件
解除時と同じく段階的に開弁する。
【0035】〈1〉イグニッションスイッチがOFFの
とき(図7のステップ23)。 〈2〉エンスト判定時(図7のステップ24)。 〈3〉スタータスイッチがONのとき(図7のステップ
25)。 〈4〉アイドルスイッチがONのとき(図7のステップ
26)。 〈5〉車速(VSP)が所定値(VCPC#)を下回る
とき(図7のステップ27)。
【0036】これらの条件をチェックして、いずれかで
も満たされていればゼロカットフラグ=1かつカットフ
ラグ=1とする(図7のステップ23〜27、図8のス
テップ30)。カットフラグ=1はパージカットするこ
とを、ゼロカットフラグ=1はステップ的にパージカッ
トすることを指示するため、ゼロカットフラグ=1かつ
カットフラグ=1によって、ステップ的にパージカット
されるのである。
【0037】ただし、これらフラグのセットは一度行え
ば足りるため、図8のステップ29で、1回通ったフラ
グ(#F1STGKZ)=1であれば前回にフラグがセ
ットされたと判断し、ステップ30に進むことなく、ル
ーチンを抜けている。なお、初回は、他の2つの1回通
ったフラグ(#F1STGKPと#F1STGKY)=
0、連続パージON時間カウンタ値(PONREF)=
0とすることにより次回に備えている(図8のステップ
30,28)。
【0038】(1−2)次の〈6〉〜〈11〉の条件の
いずれかが成立したときは、パージ弁を段階的に閉弁す
る。これらの条件でパージを行うと、運転性能や排気性
能に悪い影響があるためである。したがって、これらの
条件がすべて解除されたときパージ弁を段階的に開弁す
る。
【0039】〈6〉負荷が小さすぎるとき(図7のステ
ップ33)。たとえば、シリンダ空気量相当パルス幅
(後述する)TPとパージ下限許容値(TPCPC)を
比較し、TP<TPCPCとなったら負荷が小さすぎる
と判断する(図7のステップ32,33)。TPCPC
についてはエンジン回転数NEから図31を内容とする
テーブルをルックアップして(補間計算付き)求める。
テーブルルックアップはいずれも補間計算付きであるた
め、以下には単にテーブルルックアップとだけ記す。
【0040】〈7〉負荷が大きすぎるとき(図7のステ
ップ34)。たとえば、空気流量QH0とパージ上限許
容値(EVPCQH#)を比較し、QH0≧EVPCQ
H#で負荷が大きすぎると判断する。なお、QH0は後
述するようにスロットルバルブ部での空気流量(体積流
量)で、スロットル開度TVOとエンジン回転数NEと
から定まっている。
【0041】〈8〉空燃比フィードバック制御中でない
とき(図7のステップ35)。空燃比フィードバック制
御中でないと、空燃比を触媒ウインドウに収めることが
できないからである。たとえば、フラグ(#FCLS
1)=0よりフィードバック制御中でないと判断する。
【0042】〈9〉クランプ中(空燃比フィードバック
制御停止中)は、次の各種クランプ(オプションとして
設けられる)に対応して導入した人為的な選択フラグ=
0のとき(図7のステップ37〜44)。
【0043】Teminクランプ(フラグは#FPG
TEM)。 O2センサ初期化クランプ(フラグは#FPGCL
C)。 高負荷域KMRクランプ(フラグは#FPGKM
R)。 KHOTクランプ(フラグは#FPGKH)。
【0044】なお、のクランプ条件は実効パルス幅T
e(後述するTIから無効パルス幅Tsを引いた値のこ
と)が最小値以下のとき、のクランプ条件はO2セン
サを初期化するあいだ、のクランプ条件は高負荷域、
のクランプ条件はエンジンがオーバーヒート気味とな
る高水温時である。
【0045】ここで、人為的な選択フラグを用いたの
は、パージの速度要求が車種(燃料タンクシステム)に
より異なるためパージ領域を調整したいことと、とはい
ってもクランプ中はパージによる空燃比エラーを修正で
きないこととの両立上、開発者が人為的にフラグの値を
選択できるようにしたものである。したがって、開発時
の仕様によってフラグの値が決まる。
【0046】上記〈1〉〜〈9〉のパージOFF条件に
よってパージ領域がどうなるかを図32に示すと、
〈6〉の条件成立時に図示のTPカットの矢印で示した
領域でパージカットされる。同様にして、〈7〉の条件
成立時に図示のQH0カットの矢印で示した領域で、
〈9〉の条件成立時に図示のKMRカットで示した領
域でそれぞれパージカットされる。したがって、残りの
領域がパージされる領域である。ただし、パージ領域に
おいても、KHOTカット(耐熱カット)などによって
パージカットされることがあることを示している。
【0047】〈10〉パージ学習のためのカットフラグ
=1のとき。次の条件がすべて成立したとき、パージ学
習(図ではWC学習で記す)のためのカットフラグ(#
FWCCUT)=1とする(図9のステップ60)。な
お、パージ学習はパージによる空燃比エラーを吸収する
ための学習のことで後述する。
【0048】EONREF#≠FFFFであること
(図9のステップ51)。これはEONREF#(後述
する)によって人為的にパージ学習のためのパージカッ
トをするかしないかを選択できるようにしたもので、E
ONREF#に人為的にFFFF(16進数の最大値)
をいれておけば、パージ学習のためのパージカットを行
わせないようにすることができる。 オフセット学習予約フラグ(#FOFGKGO)=1
でないとき(図9のステップ52)。なお、オフセット
学習はパージ弁バラツキを吸収するための学習のことで
後述する。 パージ学習許可フラグ(#FWCGKOK)=1でな
いとき(図9のステップ54)。パージ学習許可中であ
れば、PONREF(連続パージON時間カウンタ値)
=0とする(図9のステップ54,61)。これはパー
ジ学習の終了時から連続パージON時間をカウントする
ためである。 連続パージON時間カウンタ値(PONREF)が所
定値(#EONREF)以上であるとき(図9のステッ
プ55)。 空燃比フィードバック制御中(#FCLS1=1)で
かつクランプ中でない(#FCLMP1=0)とき(図
9のステップ56)。 後述する基本デューティ(EVAP0)が下限値(W
CGDTY#)以上であるとき(図9のステップ5
7)。 負荷(QH0)が上限値(WCGQH#)以下である
とき(図9のステップ58)。 〜の条件成立後一定のディレイ時間が過ぎたと
き(CONTWCJ≧WCGDLY#)(図9のステッ
プ59)。
【0049】特に、の条件成立によってパージカット
する理由は、パージが長く行われると、活性炭キャニス
タ16からの離脱燃料が減って、パージガスの燃料濃度
が低下し、計算上用いている燃料濃度(後述するパージ
学習値WCのこと)とのあいだにずれが生じるため、そ
うしたくないからである。したがって、パージを行う条
件であっても、間欠的にパージカットしながら、パージ
学習を行わせるのである。
【0050】〈11〉オフセット学習のためのカットフ
ラグ=1のとき。次の条件がすべて成立したときオフセ
ット学習のためのカットフラグ(#FOFCUT)=1
とする(図9のステップ67)。
【0051】オフセット学習予約フラグ=1であると
き(図9のステップ52)。この予約は、後述するよう
にパージ学習値がクランプされパージ学習が終了したと
きに予約される。 空燃比フィードバック制御中(#FCLS1=1)で
かつクランプ中でない(#FCLMP1=0)とき(図
9のステップ64)。 後述する基本デューティ(EVAP0)が上限値(O
FGDTY#)以下であるとき(図9のステップ6
5)。 〜の条件成立後一定のディレイ時間が過ぎたと
き(CONTOFJ≧OFGDLY#)(図9のステッ
プ66)。
【0052】上記の〈6〉〜〈11〉の条件のいずれか
が成立したときは、カットフラグ=1かつゆっくりフラ
グ=1とする(図8のステップ47)。ゆっくりフラグ
=1はパージ弁の開閉を段階的に行うことを指示するた
め、ゆっくりフラグ=1かつカットフラグ=1によって
パージ弁が段階的に閉弁される。これに対して、〈6〉
〜〈11〉の条件がすべて解除されたときは、パージO
Nへの切換時であり、段階的にパージ弁を開弁するため
カットフラグ=0かつゆっくりフラグ=1とする(図8
のステップ49)。
【0053】なお、パージ弁の開閉を段階的に行う場合
に、フラグのセットを一度行えば足りることや連続パー
ジON時間カウンタ(PONREF)をクリアすること
などは、即カットの場合のステップ29,30,28と
同様である(図8のステップ46,47,45、ステッ
プ48,49)。
【0054】(2)パージ弁開度特性 (2−1)パージカット条件とのつながり 上記〈6〉〜〈11〉のいずれかの条件が成立したと
き、EVAP=EVPCUT#となるまで、(EVAP
T−EVPCUT#)*SPECUT#の速度でパージ
弁デューティ(EVAP)を減少させる(図10のステ
ップ91〜95、ステップ91〜94,96,97)。
【0055】上記〈1〉〜〈11〉の条件がすべて解除
されたときは、いったんEVAP=EVPCUT#と
し、EVAP=EVAPTとなるまで、(EVAPT−
EVPCUT#)*SPEON#の速度でパージ弁デュ
ーティEVAPを増加させる(図10のステップ91,
92,98〜100、ステップ91,92,98,9
9,101,102)。
【0056】ここで、EVPCUT#はパージOFF条
件でのパージ弁デューティ、EVAPTはパージ弁目標
デューティ、SPECUT#はパージ弁の閉速度、SP
EON#はパージ弁の開速度である。
【0057】図33に実線でEVAP(パージ弁デュー
ティ)の制御波形を示すと、パージOFFからパージO
Nへの切換時にはEVAPはいったんEVPCUT#と
されたあとEVAPTにむかって段階的に大きくされ、
パージONからパージOFFへの切換によって今度はE
VAPTからEVPCUT#まで段階的に小さくされる
のである。図33にはまた、即カットへの切換時を破線
で重ねて示しており、このときだけはEVAPがステッ
プ的に0にされる。
【0058】一方、図5のバックグランドジョブのほう
でもEVAPの値を与えている(ステップ12〜1
7)。これは、すべての場合に図10で示した100m
secごとのジョブでEVAPの値を与えたのでは、過
渡時にEVAPの変化に応答遅れが生じる(たとえば即
カットをすぐに行いたいときに応答遅れが生じる)の
で、過渡時にEVAPを素早く要求値に切換えるため、
100msecの周期で段階的に開閉するとき以外はバ
ックグランドジョブで計算させているわけである。
【0059】(2−2)パージ弁目標デューティ パージ弁の目標デューティEVAPTは、 EVAPT=EVAP0+OFSTPV+VBOFPV…[1] ただし、EVAP0;パージ弁の基本デューティ OFSTPV;パージ弁立上がりデューティの学習値 VBOFPV;パージ弁立上がりデューティのバッテリ
電圧補正率 で求める(図5のステップ9)。計算したEVAPTは
上限値(EVPMAX#)に制限する(図5のステップ
10,11)。
【0060】ここで、[1]式のOFSTPVはパージ
弁立上がりデューティに相当する学習値(簡単にオフセ
ット学習値ともいう)で後述する。
【0061】[1]式の基本デューティEVAP0は、
基本的には EVAP0=定数*TQPV/(KPVQH*KPVVB)…[a] ただし、TQPV;パージ弁目標流量 KPVQH;パージ弁流量の負圧補正率 KPVVB;パージ弁流量のバッテリ電圧補正率 から、あるいは図27に示す特性を内容とするテーブル
をルックアップして求める。
【0062】また、[a]式のパージ弁目標流量TQP
Vは TQPV=Qs*PAGERT…[b] ただし、Qs;エアフロメータ部の吸入空気量 PAGERT;目標パージ率 である。
【0063】[b]式の目標パージ率PAGERTは、
パージガスの燃料濃度に相当するパージ学習値WCから
図23に示した特性を内容とするテーブルをルックアッ
プして求める(図5のステップ3)。
【0064】図23のように、WCが大きいところでは
PAGERTを小さくし、WCが小さくなるとPAGE
RTを大きくしている。これは、パージガスの燃料蒸気
が車外に漏れないようにするには、パージ率を大きくす
ればよいのであるが、その場合に燃料濃度が濃ければ空
燃比A/Fの誤差が大きくなってしまう。そこで、WC
が大きい(燃料濃度が濃い)と判断されるときは、A/
Fの誤差が大きくなるのを防止するため、目標パージ率
PAGERTを小さくする一方で、WCが小さい(燃料
濃度が薄くなった)と判断されると、大きな目標パージ
率で急速にパージを行わせるのである。
【0065】PAGERTはエアフロメータ部流量Qs
が変化しても、原則として一定とするため、図34の上
段にも示したようにWCが大きいときも小さいときも水
平な特性となる(実線で示す)。ただし、パージ弁流量
はパージ弁が一杯に開いた状態で最大となるため、パー
ジ流量が最大になったあとはパージ率は徐々に小さくな
っている。
【0066】なお、センサ(O2センサ、エアフローメ
ータ、スロットルセンサ)のいずれかに異常がある(図
ではNGで示す)ときは、RAGERT=NGPGRT
#としている(図5のステップ1,2)。NGPGRT
#はセンサ異常時のパージ率(定率)である。
【0067】ところで、[a],[b]式のようにEV
AP0を求めるのに際して使う変数が多くなると(TQ
PV,KPVQH,KPVVB,Qs,PAGERTの
5つ)、これら変数に対してどんな精度でバイト数やテ
ーブルを与えるかにより、EVAP0の精度が左右され
る。
【0068】このため、ここではパージ弁目標流量TQ
PVを、 TQPV=(Qs*PAGERT*係数)/KPVQH…[2] で(図5のステップ7)、またEVAP0を EVAP0=テーブル値/KPVVB…[3] から求めている(図5のステップ8)。これらのほうが
上記[a],[b]の両式より補正精度がよいため、こ
ちらを採用するのである。
【0069】なお、[3]式のテーブル値は、パージ弁
目標流量TQPVから図28に示す特性を内容とするテ
ーブルをルックアップして得られる値である。
【0070】[2]式のKPVQHはパージ弁部の流路
面積が一定でもパージ弁の前後差圧により流量が変わる
分の補正率で、流量QH0から図24の特性を内容とす
るテーブルをルックアップして求める(図5のステップ
4)。前後差圧が小さくなるほど流れにくくなるので、
前後差圧が小さいとき(QH0が大きいとき)は目標流
量が大きくなるように補正するのである。
【0071】なお、差圧を実際に検出していないので、
ここでは差圧相当量としてQH0を採用している。QH
0はエンジン回転数NEとスロットル開度TVOとから
定まるスロットルバルブ部の体積流量で公知である。
【0072】過渡時の位相でみると、QH0よりもシリ
ンダ空気量相当パルス幅TPのほうがパージ弁の前後差
圧に近いため、TPを採用したいのであるが、TPは大
気圧、吸気温度の相違によってパージ弁前後差圧との関
係がずれるため、ここではQH0を用いている。なお、
TPも公知で、これは後述するようにエアフローメータ
部で空気量を計測しても、実際にはほぼ一次遅れでシリ
ンダに流入することを考慮して、この一次遅れで流入す
るシリンダ空気量に対して一定の比例関係で燃料量を与
えるようにしたものである。
【0073】[3]式のKPVVBは、バッテリ電圧V
Bから図25の特性を内容とするテーブルをルックアッ
プして求め(図5のステップ5)、また[1]式のパー
ジ弁立上がりデューティのバッテリ電圧補正率VBOF
PVは、バッテリ電圧VBから図26の特性を内容とす
るテーブルをルックアップして求めている(図5のステ
ップ6)。
【0074】KPVVBは、パージ弁の基本デューティ
EVAP0とパージ弁流量との関係がパージ弁の印加電
圧により異なる分の補正率、またVBOFPVもパージ
弁の流路が開き始めるときのパージ弁デューティがパー
ジ弁の印加電圧により異なる分の補正率であり、いずれ
もパージ弁のタイプで異なる。図25と図26の例はパ
ージ弁がリニアソレノイド駆動のときのものである。
【0075】(2−3)パージ弁流量予測値 パージ弁流量予測値QPVは QPV=EVAPQ*KPVQH…[4] ただし、EVAPQ;パージ弁の基本流量 KPVQH;パージ弁流量の負圧補正率 によって求める(図6のステップ19)。
【0076】[4]式のEVAPQは、(EVAP−O
FSTPV−VBOFPV)*KPVVBから図32の
特性を内容とするテーブルをルックアップして求める
(図6のステップ18)。図29において、横軸をEV
AP0*KPVVBとしないのは、パージON,OFF
への切換時はEVAP−OFSTPV−VBOFPVの
値(つまり過渡時の値)とEVAP0の値(平衡時の
値)とが一致しなくなるためである。
【0077】(3)パージ学習制御 基本空燃比学習値αmとは別に、パージガスの燃料濃度
に相当するパージ学習値(パージガスの混合比の学習値
でもある)WCを導入する。αmと別個にするのは、α
mを導入した目的である、変化の非常に遅い空燃比エラ
ー(エアフローメータやインジェクタの特性バラツキな
どによる)と相違して、パージガスによる空燃比エラー
は比較的時間変化が早いため、パージ学習値WCと基本
空燃比学習値αmとに分離することによって空燃比の制
御精度を高めようとするわけである。
【0078】さて、パージガスの燃料濃度はパージO
N,OFFへの切換によって変化するαから次のように
して予測することができる。
【0079】いまかりに、パージガスの燃料濃度だけが
前回より濃くなったとすると(エアフローメータなどに
よる空燃比エラーはないとする)空燃比がリッチ側にず
れるため、αの値(またはその平均値)が制御中心
(1.0)より小さくなる側にずれる。そこで、αが小
さい側にずれたときは、パージ学習値WCを大きい側に
更新してやると、更新後のWCは前回より濃くなった燃
料濃度に相当する。この逆に、燃料濃度が前回より薄い
ときは、αが制御中心から大きいほうにずれるため、こ
のときはWCを小さくなる側に更新すると、更新後のW
Cが前回より薄くなった燃料濃度に相当する。
【0080】このようにパージガスの燃料濃度を予測す
ることによって、センサを設けることなくパージON,
OFFへの切換直後の空燃比エラーを防ぐことができる
わけである。
【0081】(3−1)バッテリバックアップ パージ学習値WCはバッテリバッテリするが、コントロ
ールユニット2への初回通電時はWC=INWC#とす
る(図11のステップ101,102)。INWC#は
初回通電時のためのWCの初期値である。
【0082】それ以外はコントロールユニット2への通
電時に WC=WC保持値+WCST# ただし、WCST#;始動時のWCの加算値 とする(図11のステップ101,105)。WCST
#は停車中に活性炭キャニスタに蓄えられる燃料の増加
を考慮するものである。前回のエンジン停止から今回の
エンジン始動までのあいだに時間をおかなければ、WC
保持値によって今回運転時のパージ中も空燃比エラーが
生じることはないのであるが、時間をおいたときは、そ
ん間で活性炭キャニスタに蒸発燃料がたまり、この分が
今回のエンジン始動時に空燃比エラーとなって現れる。
そこで、この分(つまり停車中の燃料増加分)をWCS
T#によって見積もるわけである。
【0083】(3−2)パージ学習の許可条件 パージ学習はパージONまたはパージOFFへの切換時
に許可するため、パージON,OFFの切換を指示する
フラグのセット後、つまり図8のステップ30,47ま
たは49に続いて行う。図8において、オフセット学習
が予約されていなければWC学習許可フラグ(#FWC
GKOK)=1とする(図8のステップ82,83)。
【0084】αの変化が終了するのを待つことなく、パ
ージON,OFFへの切換時に学習を許可する理由は、
学習の頻度を高くするためである。
【0085】(3−3)パージ学習の中断条件 次の条件が成立するときはパージ学習を中断する(図1
2のステップ116〜119,113)。
【0086】パージ学習許可フラグ=0のとき(図1
2のステップ116)。パージ学習条件成立中にパージ
ONからパージOFFにあるいはこの逆へと切換わった
ときパージ学習を中断するためである(図8のステップ
81,85)。 空燃比フィードバック制御中でかつクランプ中でない
条件以外のとき(図12のステップ117)。空燃比フ
ィードバック制御中でかつクランプ中でない条件を学習
条件としているためである。 基本デューティ(EVAP0)が所定値(WCGDT
Y#)より小さいとき(図12のステップ118)。基
本デューティが小さいときは、パージ弁立上がりデュー
ティのバラツキによる空燃比エラーと混同してくるの
で、これを避けるためである。図34に示したように、
パージ弁流量でいえば、高流量域をパージ学習条件、低
流量域をオフセット学習条件とするのである。 負荷(QH0)が所定値(WCGQH#)以上に高す
ぎるとき(図12のステップ119)。
【0087】ただし、〜のいずれかの条件を満たし
ても、パージ学習のためのカットフラグ=1のときは、
ステップ113を飛ばしている(図12のステップ12
0,114)。この場合にパージ学習許可フラグ=0と
しないのは、パージ学習のためのパージカットによって
パージ学習が中断されると、再びパージONへと切換え
られるが、そのときパージ学習が始まってしまわないよ
うにするためである。
【0088】なお、センサのいずれかが異常であればW
C=NGWC#とし、かつパージ学習を中断するため、
パージ学習許可フラグ=0とし(図12のステップ11
1〜113)、さらにパージ学習のためのRAMやフラ
グの初期化や後処理をする(図12のステップ11
4)。
【0089】また、パージON時の学習では、EVAP
がパージ弁のオフセット分(たとえばVBOFPV+D
LYWCG#(ディレイ時間相当量)とする)を過ぎる
までパージ学習を待たせている(図12のステップ12
1,122)。
【0090】(3−4)パージ学習値の更新 パージ学習に入った初回の空燃比フィードバック補正係
数の平均値ALPAVをメモリのALPSTにストアす
る(図13のステップ131〜133)。ALPSTに
学習開始時のALPAV(パージON,OFF切換前の
ALPAVでもある)を格納するわけである。
【0091】パージ学習許可中になると、パージ学習値
WCを WC=WC保持値+ΔWC で更新する(図14のステップ181)。更新後のWC
は上限値(WCMAX#)と下限値(WCMIN#)の
あいだに制限する(図14のステップ183〜18
5)。
【0092】ΔWCは学習更新量で、これは図35に示
すように空燃比フィードバック補正係数ALPHA(α
のこと)とALPSTの差が大きい場合と小さい場合で
異なる値(大きい場合は±PWCHと±IWCH、小さ
い場合は±PWCLと±IWCL)を与えており、同表
で示したようにΔWCを与えるため図14と図15が組
まれている。
【0093】ここでは、学習更新量ΔWCがどう与えら
れるかを図36に示した波形で説明することによって図
14と図15の説明に代える。
【0094】図36はパージONへの切換時のものであ
る。
【0095】パージONへの切換によってαがリーン側
に移動していく(長い積分量Iが作用している)と、α
の平均値であるALPAV(破線で示す)もリーン側に
移動し、ALPAV<ALPSTになった時点(A点)
で学習値WCがステップ的にPWCL#(ステップ量)
だけ大きくされ、後はIWCL#(積分量)で徐々に大
きくされる。
【0096】これらの学習更新量(PWCL#とIWC
L#)では足りずに、αが所定幅(DALPH#)を横
切ってリーン側に移動すると、その横切点(B点)で今
度は学習値WCが上記のPWCL#よりも値の大きなP
WCH#(これもステップ量)でステップ的に一段と大
きくされ、後は上記のIWCL#より値の大きな値のI
WCH#(積分量)で徐々に大きくされる。αがALP
STを基準にしたDALPH#の幅を外れたときは、一
段と大きなステップ量PWCH#を与えることによって
学習のスピードを速めるわけである。
【0097】ただし、学習値WCのオーバーシュートを
避けるため、ステップ量PWCH#の加算(または減
算)はパージ学習許可中1回しか行わない。
【0098】この結果、αとALPSTの差がDALP
H#の幅以内に収まってくると、D点からはIWCL#
とIWCH#が使われ、さらにALPAVがALPST
を越えた時点(E点)からは、ステップ量、積分量とも
に小さな値のPWCL#とIWCL#が使われる。
【0099】(3−5)パージ学習のクランプ EVAP=EVAPTまたはEVAP=EVPCUT#
となった時点で、そのうち最新2回の学習値WCのピー
ク値(つまりPWCL#加減算直前のWC)の平均値を
求め、以後はこの値にWCをクランプしてパージ学習を
終了する。
【0100】このため、図14においてΔWCに+PW
CL#(あるいは−PWCL#)をいれる直前で、メモ
リのOLDWC1に入っている値をメモリのOLDWC
2に、メモリのWCに入っている値をメモリのOLDW
C1にそれぞれ移して、PWCL付加回数カウンタ値
(CONTPWCL)を1だけインクリメントしておく
と(図14のステップ155,158、ステップ16
4,166)、CONTPWCLが所定値NSWCGK
#(たとえば3)以上となった時点で学習値が収束した
と判断し、(OLDWC1+OLDWCWC2)/2の
値をWCに入れ直し(図12のステップ125,12
6)、パージ学習許可フラグ=0とするのである(図1
2のステップ128)。
【0101】パージ学習値をクランプする理由は次の通
りである。パージ学習値WCを基本空燃比学習値αmと
別にすることによって空燃比の制御精度が高まるので、
パージ学習は早期に終了したい。いつまでもパージ学習
を行っていると、運転条件の変化によるαの変化分がパ
ージ学習にエラーとして混入してくるからである。いい
かえると、運転条件が変化しないあいだにパージ学習を
終了し、運転条件の変化(パージON,OFFの切換時
を除く)に対しては基本空燃比学習によって空燃比エラ
ーをなくしたいわけである。
【0102】なお、図36のQ点で付加されるPWCL
#は、パージ切換中(ゆっくりフラグ=1となってい
る)のため、PWCL付加回数カウンタ値(CONTP
WCL)にカウントされることはない(図12のステッ
プ124,130)。
【0103】(3−6)空燃比フィードバック補正係数 ALPAVの計算は基本空燃比学習でよく用いられる公
知の手法で計算する。たとえばALPAVをステップ量
Pの付加時に(図18のステップ263,268)、 ALPAV=(ALPHA+ALPO)/2 ただし、ALPO;前回のP分付加直前のα によって求めるのである(図18のステップ263,2
66)。
【0104】ただし、空燃比フィードバック制御におけ
るクランプ中からフィードバック制御に入った場合は図
37のようにクランプ解除後の制御1周期目からALP
AVの計算を行うため、Pの付加回数カウンタ値(CO
UNTP)が3未満のときは、ALPAV=1.0とし
ている(図18のステップ265,269)。もちろ
ん、空燃比フィードバック制御におけるクランプ中はA
LPAV、ALPOともに1.0である(図18のステ
ップ261,262)。
【0105】(4)パージ弁立上がりデューティの学習 パージ弁21がリニアソレノドによって駆動されるとき
は、図38のように温度に依存してパージ弁の立上がり
デューティ(パージ弁が開き始めるときのデューティ)
が変化し、パージ弁流量が特に低流量域でバラツク。高
温になるほどパージ弁が開きにくくなるため、同じ基本
デューティEVAP0を与えても、高温時は実質的にパ
ージ弁流量が小さくなってしまうのである。
【0106】そこで、パージ弁の立上がりデューティに
相当する学習値(オフセット学習値ともいう)OFST
PVをパージ学習値WCとは別に導入している。
【0107】パージ弁のリニアな流量特性を、図38で
示したように、温度に応じて左右に平行移動するものと
みなせば(つまり直線の傾きの変化は無視する)、 目標デューティ=基本デューティ+パージ弁立上がりデ
ューティ によって、目標デューティを与えればよい。
【0108】パージ弁の温度上昇によってたとえば、パ
ージ弁の立上がりデューティが前回より大きくなると
(図38参照)、開弁遅れによりパージ率(吸入空気量
に対するパージ弁流量の比)が低下するため空燃比がリ
ーン側に傾き、これをリッチ側に戻すため、αおよびA
LPAVがALPSTより大きくなる側にずれる。
【0109】このとき、オフセット学習値(立上がりデ
ューティに相当する)OFSTPVを大きい側に更新す
ると、更新後の学習値がそのときのパージ弁温度に対す
る立上がりデューティに相当し、この学習値の分だけ基
本デューティEVAP0をかさ上げする(学習値を基本
デューティEVAP0に加算した値を目標デューティE
VAPTとする)ことで、パージ弁流量を温度上昇前と
同じにすることができるのである。
【0110】この逆に、パージ弁温度の低下によって開
弁が早くなると、パージ弁流量が増え、空燃比がリッチ
化するため、αおよびALPAVがALPSTから今度
は小さいほうにずれるため、このときはオフセット学習
値OFSTPVを小さくなる側に更新することで、更新
後の学習値がそのときのパージ弁温度に対する立上がり
デューティに相当する。
【0111】このように、オフセット学習もパージ学習
と考え方はまったく同じであり、相違点は定数、変数名
が異なることと学習値の更新の方向が逆になることぐら
いである。したがって、異なる点を簡単に述べるにとど
める。
【0112】(4−1)オフセット学習の許可条件 オフセット学習もパージONまたはパージOFFへの切
換時に許可するのであるが、オフセット学習はパージ学
習値WCがクランプされた後に予約する(図12のステ
ップ126,127)。これは、パージによって生じる
空燃比エラー(学習値WCで補正する)とパージ弁バラ
ツキによって生じる空燃比エラー(学習値OFSTPV
で補正する)とを分離するためである。
【0113】これを図34でさらに説明すると、パージ
率特性に、温度特性によって生じる弁特性のバラツキを
重ねると、小流量域(Qsの小さな領域)で破線で示し
たようにパージ率のバラツキが急激に拡大する。これ
は、パージ弁に同じだけの流量バラツキがあってもパー
ジ率に換算すると、Qsが小さいほどQsに対するバラ
ツキ量の割合が大きくなるためである。
【0114】こうした弁バラツキとパージそのものとに
よって空燃比エラーが生じる。つまり、空燃比エラーと
いっても2つの空燃比エラーの重ね合わせであるため、
弁バラツキに影響されない大流量域をパージ学習条件と
して学習(パージ学習)を行うことによってまずパージ
により生じる空燃比エラーをなくし、その後に弁バラツ
キが大きく出る小流量域をオフセット学習条件として学
習(オフセット学習)を行うことによって、立上がりデ
ューティのバラツキに伴う空燃比エラーをなくすのであ
る。
【0115】(4−2)オフセット学習の中断条件 図12のステップ118と図15のステップ194を比
べればわかるように、オフセット学習では基本デューテ
ィ(EVAP0)が所定値(OFGDTY#)より大き
いときに学習を中断する(図15のステップ194,1
96)。EVAP0が小さい範囲(小流量域)がオフセ
ット学習条件となり、この逆にEVAP0が大きい範囲
(大流量域)がパージ学習条件となるわけである。
【0116】(4−3)学習値の更新 図39を図35と比較すればわかるように、学習更新量
ΔOFSTPVの正負の与え方がΔWCのときとは逆に
なっている。したがって、パージONへの切換時の学習
値OFSTPVの変化は、図40のようになる。なお、
図40において、OFSTPVは上側が負、下側が正で
ある。
【0117】(5)基本空燃比学習 (5−1)学習禁止条件 次の条件のいずれかが成立するときは、基本空燃比学習
値αmを更新しない(図18のステップ281〜28
4,285)。
【0118】パージ学習を1回も行っていないとき
(図18のステップ281)。 ゆっくりフラグ=1のとき(図18のステップ28
2)。つまりパージONまたはパージOFFへの切換時
である。 パージ学習許可フラグ=1のとき(図18のステップ
283)。 オフセット学習予約フラグ=1またはオフセット学習
許可フラグ=1のとき(図18のステップ284)。
【0119】パージ中(のとき)に加えて、パージ学
習やオフセット学習を行うとき(,のとき)にも基
本空燃比学習を禁止するのは、比較的時間変化が早いパ
ージガスによる空燃比エラーが、αmを導入した目的で
ある変化の非常に遅い空燃比エラー(エアフローメータ
やインジェクタの特性バラツキなどによる)に影響をお
よぼすのを防止するためである。
【0120】なお、基本空燃比学習αmは αm=αm保持値+Δαm ただし、Δαm;学習更新量 によって更新され、学習更新量Δαmが Δαm=(ALPAV−1.0)・GAIN ただし、ALPAV;ALPHAの平均値 GAIN;更新割合(1以下の値) によって計算されることはいうまでもない。
【0121】(6)燃料噴射パルス幅の特性式 (6−1)燃料噴射パルス幅 気筒別の燃料噴射パルス幅CTInを CTIn=TI+CHOSn+ERACIn…[5] ただし、n;インジェクタ番号 TI;全気筒に共通の燃料噴射パルス幅 CHOSn;気筒別増減量 ERACIn;割込噴射から同期噴射への移行化パルス
幅 によって計算する(図21のステップ323)。この式
そのものは公知である。
【0122】ここで、[5]式の燃料噴射パルス幅TI
は 同時噴射時: TI=(TP−TEFC+KATHOS) *TFBYA*(α+αm)+Ts…[6] シーケンシャル噴射時: TI=(TP−TEFC+KATHOS) *TFBYA*(α+αm)*2+Ts…[7] ただし、TP;シリンダ空気量相当パルス幅 TEFC;パージ燃料相当パルス幅 KATHOS;壁流補正量 TFBYA;目標燃空比 α;空燃比フィードバック補正係数 αm;基本空燃比学習値 Ts;無効パルス幅 である(図21のステップ322)。
【0123】従来と異なるのは、[6],[7]式にお
いて、TPからTEFCを差し引いている点である。こ
れは、吸気管にパージガスを導入するときは、パージガ
スのうちの燃料分(TEFC)だけ余計に加わってシリ
ンダに流入するのであるから、パージ中もパージしてな
いときと同じ空燃比を維持するためには、このパージガ
ス燃料分を差し引いた燃料量をインジェクタ8からシリ
ンダごとに供給してやればよいのである。
【0124】なお、シリンダ空気量相当パルス幅TP
は、 TP0=Qs*KCONST#*KTRM/NE…[8] TP=TP0*FLOAD+TP*(1−FLOAD)…[9] ただし、TP0;エアフローメータ部空気量相当パルス
幅 Qs;エアフローメータ部空気量 KCONST#;定数 KTRM;空気量エラーの修正に用いるトリミング係数 NE;エンジン回転数 FLOAD;加重平均係数 によって従来どおりに求めている(図21のステップ3
12,313)。これらの式も公知で、シリンダ吸入空
気量相当への位相合わせのためのものである。
【0125】(6−2)パージ燃料相当パルス幅 パージ燃料相当パルス幅TEFCは TEFC=QEFC*KCONST#/NE…[10] ただし、QEFC;パージ燃料のシリンダ吸入量予測値 KCONST#;定数 NE;エンジン回転数 で求める(図21のステップ311)。[10]式は
[8]式と同様の式であり、パージ燃料のシリンダ吸入
量予測値(QEFC)を噴射パルス幅相当に単位変換し
たものである。
【0126】[10]式のパージ燃料シリンダ吸入量予
測値QEFCは、パージ燃料流量(QEF)に対し2つ
の一次遅れ(加重平均)の直列結合+デッドタイムで代
表させる。つまり、 QEF1=QEF*EDMP1#+QEF1*(1−EDMP1#) …[11] QEF2=QEF1*EDMP2#+QEF2*(1−EDMP2#) …[12] ただし、QEF1;パージ燃料流量中間予測値 EDMP1#;加重平均係数1 QEF2;パージ燃料流量中間予測値 EDMP1#;加重平均係数2 によってQEF2を求め、このQEF2に対し所定回
(QEFDLY#)のRef信号(4気筒なら180°
CAごとに、6気筒なら120°ごとに立ち上がる)の
数だけ遅れた値をQEFCとするわけである(図19の
ステップ293〜295)。
【0127】これは、パージ弁から吸気管に出たパージ
燃料流量(これは燃料分のみ)QEFが、シリンダに到
達するまでにデッドタイム(単純時間遅れ)をもち、し
かも気体燃料は拡散しながら伝わるので、QEFCの波
形が図41のように表せるからである。
【0128】なお、計算したQEF2の値をメモリに格
納するにあたって、一定数のメモリを用意し、順次隣の
メモリにシフトするようにしておけば、これらのメモリ
の中からQEFDLY#回前の値をQEFCとすればよ
い(図19のステップ295)。
【0129】[11]式のパージ燃料流量QEFは QEF=WC*QPV*KQPV…[13] ただし、WC;パージ学習値 QPV;パージ弁流量予測値 KQPV;パージ弁流量の補正率 で求める(図6のステップ21)。パージ弁流量予測値
QPVにパージガスの燃料濃度相当値(WC)をかける
ことによって、パージ燃料分としてのQEFが求まるわ
けである。
【0130】[13]式の流量補正率KQPVは、パー
ジ弁流量予測値QPVから図30の特性を内容とするテ
ーブルをルックアップ求める(図6のステップ20)。
【0131】(7)吸入空気量 パージを行っているときは、後述するように噴射量計算
に用いる空気量Qを Q=Qs+QEA…[14] ただし、Qs;エアフローメータ部空気量 QEA;パージ空気流量(燃料分を除く) で求める。
【0132】ここでは、人為的な選択フラグ(FPQ
A)=1であれば[14]式によってパージエア分だけ
空気量を補正し、FPQA=0であれば補正しないよう
にしている(図20のステップ302,303、ステッ
プ302,304)。
【0133】[14]式のパージ空気流量QEAは QEA=QPV−QEF*KFQ#…[15] ただし、QPV;パージガス流量(空気+燃料) QEF;パージ燃料流量 KFQ#;燃料流量→空気流量移行化補正率 で求める。
【0134】(8)壁流補正量 壁流の低周波分(比較的ゆっくりと変化する壁流分のこ
と)の修正を目的とし、運転条件ごとに平衡付着量(M
FH)を記憶しておき、過渡に伴う平衡付着量の変化を
総補正量(KATHOS)として、燃料噴射ごとに所定
の割合ずつシリンダ空気量相当パルス幅TPに加算(減
速時は減算)するものがある(特開昭63−38656
号、特開昭63−38650号など参照)。さらに、壁
流の高周波分(比較的速く変化する壁流分のこと)の修
正を目的とし、空気量の変化分に伴う壁流量(CHOS
n;気筒別増減量、INJSETn;気筒別割込噴射
量、ERACIn;割込み噴射→同期噴射移行化パルス
幅)を導入するものもある(特開平3−111639号
公報参照)。
【0135】壁流補正量KATHOSは燃料供給遅れを
考慮するものである。加速時は噴射量を増量しなければ
ならないが、どんなに霧化特性のよいインジェクタとい
えども、燃料の一部は吸気マニホールド壁に付着し、吸
気管壁を伝って液状のまま流れ(この流れが壁流)、空
気に乗せられた燃料より遅い速度でシリンダに流入す
る。つまり、壁流燃料によってシリンダに吸入される混
合気が一時的に薄くなるので、この一時的な混合気の希
薄化を防止するため、加速時は壁流補正量KATHOS
だけ増量するのである。この逆に、マニホールド圧が急
激に高負圧になる減速時は、マニホールド壁に付着して
いた燃料がいっせいに気化してくるため、混合気が一時
的に濃すぎになり、CO,HCが増加する。そこで、減
速時はこの気化する壁流分を減量してやるわけである。
【0136】ところが、パージガス中の気体燃料は、燃
料タンク15から蒸発してくる軽質成分(ブタンなどの
低温で揮発する成分)であるため、吸気管内でもほとん
どが気化したまま流れ壁流を形成することがない。した
がって、壁流補正量KATHOSを計算するにあたって
は、パージ燃料分(TEFC)を除いてやる必要がある
のである。
【0137】このため、パージを行うときは、平衡付着
量MFHを MFH=MFHTVO*CYLINDR#*(TP−TEFC)…[16] ただし、MFHTVO;付着倍率 CYLINDR#;シリンダ数 TP;シリンダ空気量相当パルス幅 TEFC;パージ燃料相当パルス幅 で求める。つまり、TPから壁流を形成しない燃料分で
あるTEFCを差し引くことで、壁流補正量KATHO
Sの予測精度がよくなり、過渡時の空燃比をより適切に
できるのである。
【0138】ただし、壁流補正量を導入していないエン
ジンもあるので、人為的な選択フラグ(FPFHL)=
1のときに[16]式を採用し(図21のステップ31
5,316)、FPFHL=0のときは従来どおり MFH=MFHTVO*CYLINDR#*TP で求めることによって(図21のステップ315〜31
8)、いずれのタイプのエンジンに対しても適用できる
ようにしている。
【0139】同様にして、CHOSn、INJSET
n、ERACInについても、人為的な選択フラグ(F
PFHS)=1のときにTP−TEFC(=TPP)を
用いて、FPFHS=0のときは従来どおりTPを用い
て求めている(図21のステップ319,320、ステ
ップ319,321)。
【0140】(9)アイドル回転数制御 パージ用空気がエンジンに吸入されると、出力(トル
ク)が増加する。つまり、パージON,OFFの切換に
よって同じアクセル開度でも低負荷時は出力が大きく変
動し運転性が悪くなるわけである。
【0141】この場合に、スロットルバルブ6をバイパ
スする通路にデューティ信号に応じて連続的に開度を変
化させうる弁(補助空気弁)を設けているものでは、こ
の補助空気弁をパージエアの導入に合わせて絞ってやれ
ば、運転性が悪くならないようにすることができる。
【0142】そこで、ここでも人為的な選択フラグ(F
EVISC)=1のときは、補助空気弁への制御デュー
ティ(ISCON)を ISCON=従来のISCON−ISCEVP…[17] ただし、ISCEVP;パージ補正量 によって求め(図22のステップ324,326)、F
EVISC=0であれば ISCON=従来のISCON で求めるのである(図22のステップ324,32
7)。
【0143】[17]式のパージ補正量ISCEVP
は、QEA/KPVQHから図42の特性を内容とする
テーブルをルックアップして求める(図22のステップ
325)。
【0144】なお、[17]式の従来のISCONは、
たとえば ISCON=ISCi+ISCp+ISCtr+ISCat +ISCa+ISCrfn…[18] ただし、ISCi;アイドルフィードバック制御の積分
分 ISCp;アイドルフィードバック制御の微分分 ISCtr;減速時空気増量分(ダッシュポット相当) ISCat;A/T車のN←→Dレンジ補正分(Dレンジ
で大) ISCa;エアコンON時の補正分 ISCrfn;ラジエータファンON時の補正分 である。
【0145】以上で制御システムの項分け説明を終え
る。
【0146】さて、エアフローメータ7の下流にパージ
ガスが導入されると、パージ弁流量のうちの空気流量
(パージ空気流量)がエアフローメータ7で計測されな
いため、パージ中はこれが計測誤差となる。
【0147】これを避けるため、コントロールユニット
2では次のようにしてまずパージ空気流量を求める。
【0148】パージ学習値WCによりパージガスの燃料
濃度が予測され(図12〜図14)、また運転条件に応
じてパージ弁流量予測値QPVが求められると(図6の
ステップ19)、パージ弁流量のうちの燃料流量(パー
ジ燃料流量)QEFが QEF=WC*QPV*KQPV…[13] により求まる(図6のステップ21)。なお、[13]
式のKQPVは流量補正率で、パージ弁流量が多くても
少なくてもキャニスタ16からの燃料の離脱する割合が
同じであれば考慮する必要はない。
【0149】パージ弁流量QPVはこのパージ燃料流量
QEFとパージ空気流量QEAの合計であるから、 QEA=QPV−QEF*KFQ#…[15] でパージ空気流量QEAを求めることができる。
【0150】ただし、[15]のKFQ#(燃料流量か
ら空気流量への移行化補正率)は、空気と燃料蒸気とは
同一流路でも流量が異なるので、その相違分を補正する
ためのものである。
【0151】なお、QEAはRef信号ジョブで実行さ
れるEVAP(パージ弁デューティ)の出力(図19の
ステップ291)と同期させるため、バックグランドジ
ョブで求めた[15]式の右辺の値をメモリのQEAB
にストア(一時保管)しておき(図6のステップ2
2)、Ref信号ジョブでこのQEABの値をメモリの
QEAに移している(図19のステップ292)。
【0152】こうしてパージ空気流量QEAが求められ
ると、コントロールユニット2ではこれをエアフローメ
ータ7で計測される空気流量Qsに加算し(図20のス
テップ302,303)、この加算された空気流量Q
(=Qs+QEA)からエアフローメータ部空気量相当
パルス幅(基本噴射量相当)TP0を算出する(図21
のステップ312)。
【0153】ここで、この例の作用を説明する。
【0154】パージ空気流量QEAがエアフローメータ
7で計測される空気流量Qsに加えられることでエアフ
ローメータが計測しそこなった流量分が補われると、噴
射量計算に用いる空気量の精度が高くなるため、パージ
中の空燃比が触媒ウインドウへと精度良く制御される。
【0155】たとえば、パージ空気流量の影響が最大と
なるのは、パージが急速に進んだときのようにパージガ
スのすべてが空気だけのときである。この場合で考える
と、この空気によりパージ中は空燃比がリーン側に傾
き、触媒ウインドウをはみ出したときはNOxが出る。
基本噴射量(TP0)は空気量と供給燃料量の比が理論
空燃比にほぼ一致するように、エアフローメータ7が計
測した空気流量を所定倍することにより得ているため、
パージ空気流量を計測しそこなうと、その分だけ燃料量
が不足することになるのである。
【0156】これに対して、この例でQEAを噴射量計
算に用いる空気量Qに含めていれば、エアフローメータ
7の計測から漏れるパージ空気流量QEAに対応して供
給燃料量が増量されることになるため、パージ中の空燃
比がパージ前と同じに保たれるのである。
【0157】噴射量計算に用いる空気量の誤差に伴う空
燃比エラーは、空燃比のフィードバック制御を行うこと
で対処できるともいえるが、フィードバック制御に固有
の応答遅れにより、空燃比フィードバック補正係数αが
落ち着くまでのあいだどうしても空燃比エラーが残るの
で、空気量の計測に生じた誤差をフィードバック制御で
補うよりも、空気量の計測精度がもともとよいことのほ
うが望ましいのである。
【0158】なお、パージ燃料流量QEFが余分にシリ
ンダに吸入されることにより空燃比がリッチ側に傾くこ
とについては、運転状態に応じた基本噴射量からこのパ
ージ燃料流量を差し引いた値をパージ中の燃料噴射量と
するものを本願装置とほぼ同時期に提案しており、この
装置と本願装置を組み合わせることにより、空燃比の制
御精度を一段と高めることができる。
【0159】実施例では、リニアソレノイド駆動のパー
ジ弁で説明したがこれに限られるものでなく、ロータリ
ー弁やステップモータ駆動の弁でもかまわない。また、
パージガスの燃料濃度は、パージ学習値WCにより予測
するだけでなく、センサから燃料濃度を検出することも
できる。
【0160】
【発明の効果】この発明は、パージ弁流量からパージ燃
料流量を差し引くことでパージ空気流量を算出し、パー
ジ空気流量を空気量センサで計測される空気流量に加算
した値にもとづいて基本噴射量を算出するように構成し
たため、パージガスのすべてが空気だけのときでも空燃
比がリーン側に傾くことがない。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1の発明のクレーム対応図である。
【図2】一実施例のシステム図である。
【図3】VC負圧とVC負圧弁リフトの特性図である。
【図4】マニホールド−シリンダ充填モデルを示す特性
図である。
【図5】パージ弁デューティEVAPの計算と過渡時の
パージ弁デューティEVAPの設定とを説明するための
流れ図である。
【図6】パージ空気量QEAの計算を説明するための流
れ図である。
【図7】パージON,OFF条件の判定を説明するため
の流れ図である。
【図8】パージON,OFFを指示するフラグのセット
と学習許可(予約を含む)を説明するための流れ図であ
る。
【図9】パージ学習とオフセット学習のためのパージカ
ット条件の判定を説明するための流れ図である。
【図10】パージON,OFFへの切換途中のパージ弁
デューティEVAPの計算を説明するための流れ図であ
る。
【図11】学習値のイニシャライズを説明するための流
れ図である。
【図12】パージ学習の中断条件の判定とパージ学習値
WCのクランプを説明するための流れ図である。
【図13】パージON,OFFへの切換前のALPAV
のサンプリングと学習更新量ΔWCの選択を説明するた
めの流れ図である。
【図14】学習更新量ΔWCの選択とパージ学習値WC
の更新を説明するための流れ図である。
【図15】オフセット学習の中断条件の判定とオフセッ
ト学習値OFSTPVのクランプを説明するための流れ
図である。
【図16】パージON,OFFへの切換前のALPAV
のサンプリングと学習更新量ΔOFSTPVの選択を説
明するための流れ図である。
【図17】学習更新量ΔOFSTPVの選択とオフセッ
ト学習値OFSTPVの更新を説明するための流れ図で
ある。
【図18】空燃比フィードバック補正係数αの計算と基
本空燃比学習の更新禁止条件の判定を説明するための流
れ図である。
【図19】Refジョブを説明するための流れ図であ
る。
【図20】燃料噴射量計算に使う空気量Qの計算を説明
するための流れ図である。
【図21】燃料噴射パルス幅CTInの計算を説明する
ための流れ図である。
【図22】補助空気制御弁へのONデューティISCO
Nの計算を説明するための流れ図である。
【図23】目標パージ率PAGERTの特性図である。
【図24】パージ弁流量の負圧補正率KPVQHの特性
図である。
【図25】パージ弁流量のバッテリ電圧補正率KPVV
Bの特性図である。
【図26】パージ弁立上がりデューティのバッテリ電圧
補正率VBOFPVの特性図である。
【図27】パージ弁の基本デューティEVAP0の特性
図である。
【図28】ルックアップ値の特性図である。
【図29】パージ弁の基本流量EVAPQの特性図であ
る。
【図30】パージ燃料流量補正率KQPVの特性図であ
る。
【図31】負荷のパージ許可下限値TPCPCの特性図
である。
【図32】パージ領域を示す特性図である。
【図33】パージ弁の切換波形を示す特性図である。
【図34】弁特性に対するパージ弁流量とパージ率の特
性図である。
【図35】学習更新量ΔWCの選択を説明するための表
図である。
【図36】パージONへの切換時のパージ学習値WCの
波形図である。
【図37】クランプ解除からのαの波形図である。
【図38】リニアソレノイド駆動のパージ弁の流量特性
図である。
【図39】学習更新量ΔOFSPVの選択を説明するた
めの表図である。
【図40】パージONへの切換時のオフセット学習値O
FSTPVの波形図である。
【図41】パージ燃料のシリンダ吸入量予測値QEFC
の波形図である。
【図42】パージON時のパージ補正量ISCEVPの
特性図である。
【符号の説明】
2 コントロールユニット 3 排気管 4 三元触媒 5 O2センサ(空燃比センサ) 6 スロットルバルブ 7 エアフローメータ 8 インジェクタ(燃料供給装置) 15 燃料タンク 16 活性炭キャニスタ 21 パージ弁 31 空気量センサ 32 パージ燃料濃度検出・予測手段 33 パージ弁流量算出手段 34 パージ燃料流量算出手段 35 パージ空気流量算出手段 36 加算手段 37 基本噴射量算出手段 38 燃料供給装置

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 キャニスタより空気量センサ下流の吸気
    管に導入するパージガスの量を調整するパージ弁と、パ
    ージガスの燃料濃度を検出しまたは予測する手段と、前
    記パージ弁の流量を運転条件信号を受けて算出する手段
    と、このパージ弁流量と前記燃料濃度にもとづいてパー
    ジ燃料流量を算出する手段と、前記パージ弁流量からこ
    のパージ燃料流量を差し引くことでパージ空気流量を算
    出する手段と、このパージ空気流量を前記空気量センサ
    で計測される空気流量に加算する手段と、この加算され
    た空気量にもとづいて基本噴射量を算出する手段と、こ
    の基本噴射量を吸気管に供給する装置とを設けたことを
    特徴とするエンジンの蒸発燃料処理装置。
JP4245283A 1992-09-14 1992-09-14 エンジンの蒸発燃料処理装置 Pending JPH0693901A (ja)

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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0951890A2 (en) 1998-04-24 1999-10-27 Uni-Charm Corporation Pants type disposable diaper
JP2007064136A (ja) * 2005-09-01 2007-03-15 Nissan Motor Co Ltd エンジンの燃料噴射制御装置
JP2007077869A (ja) * 2005-09-14 2007-03-29 Toyota Motor Corp 内燃機関の空燃比制御装置
US7879017B1 (en) 1999-07-14 2011-02-01 Daio Paper Corporation Disposable absorbent article
JP2019152169A (ja) * 2018-03-05 2019-09-12 愛三工業株式会社 蒸発燃料処理装置及びそれを備えたエンジンの燃料噴射制御装置
US11035311B2 (en) * 2018-12-17 2021-06-15 Hyundai Motor Company Method for controlling air-fuel ratio of vehicle having variable valve duration apparatus and active purge system

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0951890A2 (en) 1998-04-24 1999-10-27 Uni-Charm Corporation Pants type disposable diaper
US6312420B1 (en) 1998-04-24 2001-11-06 Uni-Charm Corporation Pants-type disposable diaper
US7879017B1 (en) 1999-07-14 2011-02-01 Daio Paper Corporation Disposable absorbent article
JP2007064136A (ja) * 2005-09-01 2007-03-15 Nissan Motor Co Ltd エンジンの燃料噴射制御装置
JP4492497B2 (ja) * 2005-09-01 2010-06-30 日産自動車株式会社 エンジンの燃料噴射制御装置
JP2007077869A (ja) * 2005-09-14 2007-03-29 Toyota Motor Corp 内燃機関の空燃比制御装置
JP2019152169A (ja) * 2018-03-05 2019-09-12 愛三工業株式会社 蒸発燃料処理装置及びそれを備えたエンジンの燃料噴射制御装置
US11035311B2 (en) * 2018-12-17 2021-06-15 Hyundai Motor Company Method for controlling air-fuel ratio of vehicle having variable valve duration apparatus and active purge system

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