JPH08240138A

JPH08240138A - 内燃機関の空燃比制御装置

Info

Publication number: JPH08240138A
Application number: JP7044308A
Authority: JP
Inventors: Hiroyasu Yoshino; 太容吉野
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1995-03-03
Filing date: 1995-03-03
Publication date: 1996-09-17

Abstract

(57)【要約】【目的】リーン運転時の空燃比のリッチ化を防止する。【構成】停車に近い車速時で (Ｓ１→Ｓ２) 、パージカ
ット中の時間を積算し (Ｓ３) 、パージ中はこの時間を
減算し (Ｓ４) 、該積算時間が所定時間以上となったと
きにパージガス濃度検出終了フラグをリセットし (Ｓ５
→Ｓ６) 、発進後、理論空燃比フィードバック制御の禁
止を解除して加速中も強制的に空燃比フィードバック制
御を実行してパージガス濃度を推定してからリーン運転
への移行を判定する (Ｓ７→Ｓ１１) 。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、内燃機関の空燃比制御
装置に関し、特に空燃比を理論空燃比近傍と稀薄空燃比
制御との間で切り換え制御する装置の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の稀薄空燃比制御 (以下リーン運転
という) を行う内燃機関では、従来より広く用いられて
いる理論空燃比近傍で出力値が反転する空燃比センサ
(酸素センサ) では空燃比が理論空燃比よりリッチかリ
ーンかの検出しか行えず、空燃比を連続的に検出するこ
とができない。

【０００３】したがって、リーン燃焼機関においてリー
ン運転時に空燃比フィードバック制御を行うためには、
リーン雰囲気中でも機能する広域型空燃比センサを使用
する必要があるが、該広域型空燃比センサは、前記リッ
チ・リーン判別型の酸素センサに比較してコストが高く
つく。そこで、安価な酸素センサを使用し、リーン運転
時は空燃比をフィードフォワード制御としながら、理論
空燃比フィードバック制御 (以下ストイキ運転という)
時に空燃比の学習制御を行うことで、フィードフォワー
ド制御でのリーン空燃比制御精度を確保することが提案
されている (特開昭６１−８７９３５号公報参照) 。

【０００４】しかしながら、この例では、リーン運転中
は空燃比はフィードフォワード制御されているため、高
濃度のパージガス導入により空燃比が目標値よりも大き
くリッチ化しても、これを補正することができない。こ
のため、ストイキ運転中にパージガス濃度が高いことを
検出した場合には、リーン運転への移行を禁止する必要
がある。

【０００５】一方、例えば特開平２−１３０２４０号公
報に開示されるものでは、ストイキ運転時の空燃比フィ
ードバック補正係数の値に基づいてパージガス濃度を推
定し、その結果に基づいて空燃比を適切に制御するよう
にしている。この技術を前記の例に適用すれば、リーン
運転に移行する前にストイキ運転を行うことでパージガ
ス濃度を検出することが可能となり、該濃度が高いとき
にリーン運転を禁止することができる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記２
つの従来技術を組み合わせた空燃比制御装置としても、
なお以下のような極端な運転をした場合には、期待した
効果が得られないことが判明した。即ち、一般的にリー
ン燃焼機関がリーン運転を行うのは、機関の出力やＮＯ
ｘ排出量、および安定度の限界からオフアイドルの低〜
中負荷時に限られるが、例えば、アイドルで空燃比フィ
ードバック制御をクランプ (安定度のために空燃比フィ
ードバック制御をクランプすることは周知) した状態か
ら走り出し、急加速し (高負荷で出力空燃比で運転する
時は空燃比フィードバックをクランプ) 、そのまま定常
運転 (オフアイドルの低〜中負荷領域) に移行すると、
停止状態からリーン運転に移行するまでの間に空燃比の
フィードバック制御を行う機会が無いことになる。

【０００７】該停止状態に至るまでの走行中に十分にパ
ージが行われ、該走行中はリーン運転が可能であったと
しても、その後の停止状態が長時間継続すれば、その間
に多量に発生した蒸発燃料がキャニスタに捕集される。
前述した走行パターンでは、パージガス濃度が高いにも
関わらずリーン運転に移行してしまうという問題点があ
った。

【０００８】本発明は、このような従来の問題点に鑑み
なされたもので、所定の走行パターンでは、強制的にス
トイキ運転を行ってパージガス濃度を検出しておき、リ
ーン運転の許否を判定できるようにした内燃機関の空燃
比制御装置を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】このため請求項１に係る
発明は、図１に示すように、燃料タンクにて発生する蒸
発燃料を吸着手段により一時的に吸着し、該吸着手段を
機関吸気系と連通させ、該吸着手段に吸着された蒸発燃
料を離脱してパージガスとして機関吸気系に導き処理す
るようにした蒸発燃料蒸散防止装置を備える一方、前記
パージガスの吸気系への導入流量を制御するパージガス
流量制御手段と、機関運転状態を検出する運転状態検出
手段と、機関吸入混合気の空燃比を検出する空燃比検出
手段と、該空燃比検出手段が検出する実際の機関吸入混
合気の空燃比を理論空燃比に近づけるように空燃比の基
本制御値を空燃比フィードバック補正値により増減補正
して空燃比をフィードバック制御する空燃比フィードバ
ック制御手段と、所定の運転条件で、実際の機関吸入混
合気の空燃比を目標希薄空燃比となるようにフィードフ
ォワード制御する希薄空燃比制御手段と、前記空燃比を
理論空燃比にフィードバック制御中に、パージガス導入
流量と空燃比フィードバック補正値とに基づいてパージ
ガスの濃度を推定するパージガス濃度推定手段と、前記
パージガス濃度推定手段により推定されたパージガス濃
度が所定値以上であるときは、前記目標稀薄空燃比制御
を実行する運転条件が整っても該目標稀薄空燃比制御へ
の切換を禁止する稀薄空燃比制御禁止手段と、を備えた
内燃機関の空燃比制御装置において、車速を検出する車
速検出手段と、車速が所定値以下で、かつ、パージガス
の吸気系への導入が行われていない状態が継続している
時間を計測する計時手段と、前記計時手段で計測された
時間に基づいて前記吸着手段への蒸発燃料の吸着量が多
いと推定したときに、発進加速時における前記理論空燃
比フィードバック制御の禁止条件を解除して該制御を実
行させる空燃比フィードバック強制実行手段と、を備え
たことを特徴とする。

【００１０】また、請求項２に係る発明は、前記計時手
段が、車速が所定値以下で、かつ、パージガスの吸気系
への導入が行われている状態のときは、当該状態の時間
を前記継続時間から減算することを特徴とする。また、
請求項３に係る発明は、前記パージガス濃度検出手段
が、パージガスの吸気系への導入が行われているとき
と、行われていないときとで空燃比フィードバック補正
値を独立に学習し、それら学習値の差に基づいてパージ
ガス濃度を推定することを特徴とする。

【００１１】また、請求項４に係る発明は、前記パージ
ガス濃度検出手段が、パージガスの吸気系への導入が行
われているときの理論空燃比フィードバック制御開始時
における空燃比フィードバック補正値の変動状態に基づ
いてパージガス濃度を推定することを特徴とする。

【００１２】

【作用】請求項１に係る発明によると、基本的にはパー
ジガスを吸気系へ導入 (以下パージという) しつつ、ス
トイキ運転を行っている時に、空燃比フィードバック補
正値に基づいて空燃比がパージガス中の蒸発燃料により
どの程度リッチ化されたかが判り、かつ、その時のパー
ジガス流量が判れば、パージガス中の蒸発燃料濃度 (パ
ージガス濃度) を推定することができる。

【００１３】そして、上記のようにして推定されたパー
ジガス濃度が所定値以上であるときは、リーン運転へ切
り換えるとパージガスにより空燃比が過剰にリッチ化さ
れると判断してリーン運転への切り換えを禁止する。し
かし、車両が略停止状態で蒸発燃料が吸着手段に多量に
吸着された状態からパージが長時間行われない状態から
ストイキ運転を行うことなく、パージガス濃度が高い状
態を推定できないまま、パリーン運転に移行してパージ
が行われてしまうような場合は、パージガスによって空
燃比が過剰にリッチ化されてしまうこととなる。

【００１４】そこで、車速が所定値以下の略停止状態で
パージが行われない状態の継続時間を計測し、該継続時
間に基づいて蒸発燃料の吸着手段への吸着量を推定し
て、該吸着量が多過ぎてリーン運転へ切り換えると空燃
比が過剰にリッチ化されるような場合には、先にストイ
キ運転を実行して空燃比フィードバック補正値からパー
ジガス濃度を推定させてリーン運転への切り換えの判断
を行わせるようにして、空燃比が過剰にリッチ化される
ことを防止する。

【００１５】また、請求項２に係る発明によると、アイ
ドル放置中でもパージを行っている間は、吸着手段の蒸
発燃料の吸着量は減少するため、この時間分をパージ中
の積算時間から減算することにより、吸着手段への吸着
量を精度良く推定することができ、必要以上にストイキ
運転が禁止されることがなく、加速時に速やかに出力空
燃比へ移行するため、加速性能が改善される。

【００１６】また、請求項３に係る発明によると、パー
ジガス濃度が高いときほど、パージが行われているとき
の空燃比フィードバック補正値の学習値とパージが行わ
れていないときの学習値との差が大きくなるため、それ
によってパージガス濃度を推定することができる。ま
た、請求項４に係る発明によると、パージガス濃度が高
いときほど、パージが行われている状態での理論空燃比
フィードバック制御開始時の空燃比フィードバック補正
値の変動が大きくなるので、該変動状態からパージガス
濃度を推定することができる。

【００１７】

【実施例】以下に、本発明の一実施例を図面に基づいて
説明する。図２において、機関１の吸気通路２にはエア
クリーナ４を介して吸入される吸入空気流量Ｑを検出す
るエアフローメータ５及びアクセルペダルと連動して吸
入空気流量Ｑを制御する絞り弁６が設けられている。前
記絞り弁６下流のマニホールド部分には気筒毎に燃料を
噴射供給する電磁式の燃料噴射弁７が設けられる。

【００１８】また、機関１の排気通路３にはマニホール
ド集合部に排気中酸素濃度を検出することによって吸入
混合気の空燃比を検出する空燃比検出手段としての酸素
センサ８が設けられ、その下流側に理論空燃比近傍で最
大に排気中のＣＯ，ＨＣの酸化・ＮＯ_Xの還元を行って
排気を浄化する排気浄化触媒としての三元触媒９が設け
られる。

【００１９】また、ディストリビュータ10には、クラン
ク角センサ11が内蔵されており、前記コントロールユニ
ット50は、該クランク角センサ11から機関回転と同期し
て出力されるクランク単位角信号を一定時間カウントし
て、又は、クランク基準角信号の周期を計測して機関回
転速度Ｎｅを検出する。コントロールユニット50は、後
述する方法で、前記各種センサ類により検出された値に
基づいて前記燃料噴射弁７から目標空燃比に見合った燃
料量を演算し、該燃料量に対応するパルス幅を持つ噴射
パルス信号を燃料噴射弁７に出力する。燃料噴射弁７
は、該噴射パルス信号によって開弁駆動し、図示しない
燃料ポンプから圧送されてプレッシャレギュレータによ
り所定圧力に制御された燃料を噴射供給する。この噴射
量の制御により空燃比が制御される。

【００２０】ところで、燃料タンク12の液面上方空間と
機関１の吸気通路２の絞り弁６の下流部とを連通するパ
ージ通路13が配設されており、該パージ通路13には、燃
料タンク12等で発生する蒸発燃料を一時的に吸着可能な
吸着手段としてのキャニスタ14が介装されている。ま
た、該パージ通路13のキャニスタ14下流側にはパージ制
御弁15が介装され、該パージ制御弁15は機関１の所定運
転状態のときにコントロールユニット50からの信号に基
づいて開弁され、これにより前記キャニスタ14に機関１
の吸気負圧が導入され、吸着されている蒸発燃料がキャ
ニスタ14から離脱し、以って機関１に蒸発燃料（以下、
パージガスと言う。）が吸引されるようになっている。
かかる構成が、蒸発燃料蒸散防止装置である。

【００２１】尚、前記絞り弁６には絞り弁６の開度を検
出するスロットルセンサ60と絞り弁６の全閉時にオンと
なるアイドルスイッチ61が設けられ、機関１には冷却水
温度を検出する水温センサ62が設けられ、その他車速を
検出する車速センサ63が設けられている。空燃比フィー
ドバック制御手段、希薄空燃比制御手段、パージガス濃
度推定手段と、希薄空燃比制御禁止手段と、計時手段
と、空燃比フィードバック制御強制実行手段としての機
能を備えたコントロールユニット50は、ＣＰＵ，ＲＯ
Ｍ，ＲＡＭ，Ａ／Ｄ変換器及び入出力インタフェイス等
を含んで構成されるマイクロコンピュータを備え、各種
センサからの入力信号を受け、各フローチャートに示す
ＲＯＭ上のプログラムに従って演算処理を行なう。

【００２２】図３にアイドル放置後のストイキ運転許否
判定ルーチンを示す。図において、ステップ (図ではＳ
と記す。以下同様) １では、車速センサ63からの信号に
基づいて、アイドルで車両が停止中であるか否かを車速
が所定値ＩＤＬＶＳＰ♯以上か否かを判定することによ
って判定する。そして、前記所定値ＩＤＬＶＳＰ♯未満
のときは、アイドル中であると判定してステップ２へ進
み、パージカット中か否かを判定する。

【００２３】ステップ２でパージカット中と判定された
ときは、ステップ３へ進み、該状態の時間を積算するタ
イマＴＭＩＤＣＧをインクリメントする。また、ステッ
プ２でパージカット中でないつまりパージ中と判定され
たときはステップ４へ進み、前記タイマＴＭＩＤＣＧを
デクリメントする。次いでステップ５へ進み、前記タイ
マＴＭＩＤＣＧの値が、所定値ＣＲＭＰＮＧ♯に達した
か否かを判定し、達していれば、ステップ６へ進んでパ
ージガス濃度検出終了フラグＦＰＧＣＨＫをパージガス
濃度検出が終了していないことを示す値である０にリセ
ットする。

【００２４】車両の発進後、前記ステップ１で車速が前
記所定値ＩＤＬＶＳＰ♯以上と判定されると非アイドル
と判断してステップ７へ進み、パージカット中か否かを
判定する。非アイドル中と判定されたときは、ステップ
８へ進んでパージガス濃度の検出を既に行ったか否か
を、前記パージガス濃度検出終了フラグＦＰＧＣＨＫが
１にセットされているか否かによって判定する。

【００２５】そして、パージガス濃度の検出が終了して
いない場合はステップ９へ進み、ストイキ運転のクラン
プを禁止してストイキ運転を強制的に実行させるため、
λコンクランプ禁止フラグＦＬＭＤＫＰを１にセット
し、更に、ステップ１０へ進んで出力空燃比の使用を禁
止するため出力空燃比使用禁止フラグＦＫＭＲＮＧを１
にセットしてパージガス以外の要因で空燃比がリッチ化
するのを防止する (後述するように、リッチ化の度合い
によってパージガスの濃度を検出するため) 。

【００２６】また、車両発進後ステップ７でパージカッ
ト中と判定されたときは、ストイキ運転，出力空燃比の
使用を制限しないため、ステップ１１で前記λコンクラ
ンプ禁止フラグＦＬＭＤＫＰを０にリセットし、ステッ
プ１２で前記出力空燃比使用禁止フラグＦＫＭＲＮＧを
０にリセットする。次に、パージガス濃度検出終了フラ
グセットルーチンを図４のフローチャートに基づいて説
明する。

【００２７】ステップ２１では、前記パージガス濃度検
出終了フラグＦＰＧＣＨＫが０であるか否かを判定す
る。フラグＦＰＧＣＨＫが０と判定されたときは、ステ
ップ２２へ進んでストイキ運転時に空燃比センサの出力
が反転する回数 (λコン反転回数) を計測するカウンタ
の値が所定値ＮＪＲＣに達したか否かを判定する。

【００２８】そして、前記所定値ＮＪＲＣに達したと判
定されたときは、ステップ２３で前記パージガス濃度検
出終了フラグＦＰＧＣＨＫを１にセットし、ステップ２
４で前記λコン反転回数計測カウンタの値をクリアす
る。以上のようにして、アイドル放置後パージカット期
間が長く、キャニスタ１４に吸着された蒸発燃料の量が
多いと推定された場合は、前記パージガス濃度検出終了
フラグＦＰＧＣＨＫを０とし、ストイキ運転を所定期間
強制的に行わせ、後述するパージガス濃度の検出を行わ
せた後でなければ、リーン運転への移行が許可されない
ようにする。

【００２９】図５〜図１９に示す実施例では、前記パー
ジガス濃度の検出 (推定) として、パージの有無に応じ
て独立に空燃比学習を行い、それらの学習値を比較して
所定値以上のときにパージガス濃度が高いと判断してリ
ーン運転への切り換えを禁止するようにしたものを示
す。まず、本実施例では、パージの許否，リーン運転の
許否その他パージガス濃度検出等で空燃比学習値が使用
されるので、該空燃比学習制御について説明する。該空
燃比学習は周知のように前記酸素センサ８の検出値に基
づいて空燃比を理論空燃比にフィードバック制御してい
る間に、燃料噴射量を増減補正するために周期的に増減
変化する空燃比フィードバック補正係数αの中心値を基
準値 (1.0)に近づけるように空燃比学習値を設定するも
のであり、それによって空燃比フィードバック補正係数
αを基準値としたときに設定される燃料噴射量に対応す
るベース空燃比が理論空燃比に収束するので、過渡運転
時でも空燃比を速やかに理論空燃比に近づけることがで
きるものである。尚、本実施例では、非パージ時に行う
学習をベース学習、パージ時に行う学習をマップ学習と
いうこととする。また、ベース学習時はパージを禁止す
るため、学習がなかなか収束しないことによりパージ禁
止時間が長くなるようなことを防ぐために、ベース学習
値は全運転領域で同一の学習値を更新・参照することと
したため、学習条件さえ成立すれば、運転状態に関わら
ずベース学習が進行する。一方、マップ学習値は運転状
態に応じて複数の学習値がマップ状に割り付けてある。

【００３０】前記２種類の空燃比制御のフロー内容を図
５，図６に従って説明する。まず、現在の運転状態にお
ける基本燃料噴射量ＴＰ，機関回転速度ＮＥを入力し
て、マップ学習値の更新を行う学習領域ＡＰＬＣを求
め、該学習領域ＡＰＬＣからマップ学習値ＴＬＡＬＰｉ
を検索する (Ｓ31〜Ｓ33) 。次いで、冷却水温度ＴＷＮ
が学習許可下限水温ＴＷＬＣＬ以上で学習許可上限水温
ＴＷＬＣＨ未満であり、かつ、空燃比フィードバック制
御中と判定されたときにフィードバック補正係数αと、
前記酸素センサ８の出力値ＶＯ₂とを入力して出力値Ｖ
Ｏ₂の基準値ＳＬＯ₂に対する大小関係が前回値に対し
て反転したか否かを判定する (Ｓ34〜Ｓ38）。

【００３１】そして、反転したと判定されたときは、空
燃比フィードバック補正係数αの増減方向が反転したと
きであるので、α反転回数カウンタＣＪＲＣをインクリ
メントした後、前回反転時に記憶されていたαの値ＡＬ
Ｐ２，基本燃料噴射量ＴＰ２，機関回転速度ＮＥ２を夫
々前回値ＡＬＰ１，ＴＰ１，ＮＥ１として置き換え、前
記最新の反転時のα，基本燃料噴射量ＴＰ，機関回転速
度ＮＥを夫々最新値ＡＬＰ２，ＴＰ２，ＮＥ２として置
き換える (Ｓ39〜Ｓ41) 。

【００３２】更に、前記α反転回数カウンタＣＪＲＣが
２以上となり、前記反転時における各値の前回値と最新
値との差の絶対値｜ＡＬＰ２−ＡＬＰ１｜，｜ＴＰ２−
ＴＰ１｜，｜ＮＥ２−ＮＥ１｜が夫々設定値ＡＬ２１，
ＴＰ２１，ＮＥ２１以下であり、かつ、ベース学習収束
判定フラグＦＢＳＬＴＤの値がベース学習値の収束状態
を示す値 (１) になっているときは、前記検索された学
習領域のマップ学習値ＴＬＡＬＰｉを次式によって修正
更新する (Ｓ42〜Ｓ47) 。

【００３３】ＴＬＡＬＰｉ (更新値) ＝ＴＬＡＬＰｉ
(前回値) ＋Ｇ２・｛ＡＬＰ１＋ＡＬＰ２) ／−１｝ここで｛ＡＬＰ１＋ＡＬＰ２) ／−１｝なる値は、空燃
比フィードバック補正係数αの前回反転時の値と今回反
転時の値との平均値と基準値１との偏差であり、その値
に重み付けＧ２を乗じた値を前回の学習値に加算して修
正更新するものである。

【００３４】このようにしてマップ学習値ＴＬＡＬＰｉ
の学習が終了した後、対応する領域ｉのマップ学習カウ
ンタＣＬＲＮＴＤｉをインクリメントする (Ｓ48) 。ま
た、前記Ｓ46でフラグＦＢＳＬＴＤの値がベース学習値
の非収束状態を示す値 (０) になっているときは、前記
検索されたベース学習値ＬＢＳＢＵを次式によって修正
更新する (Ｓ49) 。

【００３５】ＬＢＳＢＵ＝ＬＢＳＢＵ＋Ｇ３・｛ (ＡＬ
Ｐ１＋ＡＬＰ２) ／２−１｝該学習方式も前記マップ学習値の学習方式と同様であ
る。次いで、ベース学習カウンタＣＢＳＬＴＤをインク
リメントする (Ｓ50) 。かかる学習後、αの反転間の機
関の累積回転回数カウンタＣＯ２１ＮＶを０にリセット
し、酸素センサ８の今回反転時の出力値ＶＯ２を次回の
演算のため前回値ＶＯ２ＯＬＤに置き換える (Ｓ51，
Ｓ52) 。尚、ステップ35で冷却水温度ＴＷＮが所定範囲
内に無いと判定されたとき、Ｓ36で空燃比フィードバッ
ク制御中でないと判定されたとき、及びＳ38で酸素セン
サ８が非反転時と判定されたときは、α反転回数カウン
タＣＪＲＣをリセットすると共に、前記カウンタＣＯ２
１ＮＶを積算した後 (Ｓ59，Ｓ60) 、Ｓ52へ進む。

【００３６】そして、ベース学習カウンタＣＢＳＬＴＤ
の値が、ベース学習収束判定回数ＮＢＳＬＴＤに達した
か否かを判定し、達したつまりベース学習が収束したと
判定されたときは、ベース学習収束判定フラグＦＢＳＬ
ＴＤを１にセットし、ＮＢＳＬＴＤに達せずベース学習
が収束していないと判定されたときは、ベース学習収束
判定フラグＦＢＳＬＴＤを０にセットする (Ｓ53〜Ｓ5
5) 。この値がベース学習，マップ学習を選択するとき
にＳ46で使用される。

【００３７】更に、マップ学習の指定された領域の全て
において前記マップ学習カウンタＣＬＲＮＴＤｉの値
が、マップ学習収束判定回数ＮＬＲＮＴＤに達したか否
かを判定し、達したつまり全領域のマップ学習が収束し
たと判定されたときは、マップ学習収束判定フラグＦＬ
ＲＮＴＤを１にセットし、そうでないとき全領域でのマ
ップ学習の収束が完了していないと判定されたときは、
マップ学習収束判定フラグＦＬＲＮＴＤを０にセットす
る (Ｓ56〜Ｓ58) 。

【００３８】次に、前記学習の収束状態を含む条件に基
づきパージの許否判定を行ってパージ制御弁を開閉制御
するルーチンを図７のフローチャートに従って説明す
る。図に基づいて説明すると、アイドルスイッチ61がオ
ンであり (Ｓ71，Ｓ72) 、冷却水温度ＴＷがＴＷＣＰＬ
≦ＴＷ≦ＴＷＣＰＨの範囲内にあり (Ｓ73，Ｓ74)、機
関負荷である基本燃料噴射量ＴＰがＴＰＣＰＬ≦ＴＰ≦
ＴＰＣＰＨの範囲内にある (Ｓ75，Ｓ76) というパージ
運転条件が成立し、かつ、ベース学習収束フラグＦＢＳ
ＬＴＤが１にセットされていてベース学習が収束してい
ると判断されたときにパージ制御弁15を開いてパージを
行い、それ以外のときはパージ制御弁15を閉じてパージ
を禁止する (Ｓ77〜Ｓ79) 。

【００３９】次に、同じく前記学習の収束状態を含む条
件に基づくリーン運転の許否判定ルーチンを、図８のフ
ローチャートに従って説明する。アイドルスイッチ61の
状態を検出してオンでない非アイドル時 (Ｓ８０１，Ｓ
８０２) 、水温センサ62で検出される冷却水温度ＴＷが
下限設定値ＴＷＬ〜上限設定値ＴＷＨの範囲にある時
(Ｓ８０３，Ｓ８０４) 、負荷の代表値として検出され
る基本燃料噴射量ＴＰが下限設定値ＴＰＬ〜上限設定値
ＴＰＨの範囲にある時 (Ｓ８０５，Ｓ８０６) 、クラン
ク角センサ11で検出される機関回転速度ＮＥが下限設定
値ＮＥＬ〜上限設定値ＮＥＨの範囲にある時 (Ｓ８０
７，Ｓ８０８)、スロットルセンサ60で検出される絞り
弁開度ＴＶＯが設定値ＴＶＨ以下である時 (Ｓ８０９，
Ｓ８１０) 、車速センサ63で検出される車速ＶＳＰが設
定値ＶＳＰＬ以上である時 (Ｓ８１１，Ｓ８１２) 、車
速の変化量ΔＶＳＰが設定値ＤＶＨ以下である時 (Ｓ８
１３，Ｓ８１４) 、ベース学習収束フラグＦＢＳＬＴＤ
が収束状態を示す値となっている時 (Ｓ８１５) 、マッ
プ学習収束フラグＦＬＲＮＴＤが収束状態を示す値とな
っている時 (Ｓ８１６) 、ベース学習値ＬＢＳＢＵと複
数に分割して設定された運転領域の中で前記したように
指定された領域ｉ (ｉ＝ｊ１，ｊ２，・・) のマップ学
習値ＴＬＡＬＰｉとの差 (ＬＢＳＢＵ−ＴＬＡＬＰｉ）
が設定値ＬＥＮＡＬＰより小である時、の以上全ての条
件が満たされた時 (Ｓ８１７) には、リーン運転を許可
するリーン運転許可フラグＦＬＥＡＮを１にセットし
(Ｓ８１８) 、それ以外のときはリーン運転許可フラグ
ＦＬＥＡＮを０にセットする (Ｓ８１９) 。

【００４０】尚、前記パージと非パージ時とで学習を行
い、前記Ｓ８１８でそれらの学習値の差に基づいてパー
ジガス濃度を推定してリーン運転の許否を判定している
から、かかる学習及び判定機能がパージガス濃度推定手
段に相当する。図９は、上記のようにして許可されたリ
ーン運転時に目標空燃比を算出するルーチンのフローチ
ャートを示す。尚、演算の都合上実際には目標空燃比の
代わりに目標燃空比 (目標空燃比の逆数) を算出する。
本フローは機関運転中に一定の周期 (100 msec）で繰り
返し実行される。

【００４１】ステップ (図ではＳと記す) 201 では、リ
ーン運転中であるか否かを判定し、リーン運転中でない
場合は、通常のストイキ運転 (理論空燃比制御) 時の空
燃比及びパージ制御を行うため、本フローでは何もせず
に終了する。リーン運転中と判定されたときは、続いて
ステップ202 で運転状態として機関負荷の代表値である
基本燃料噴射量ＴＰと機関回転速度ＮＥとを検出する。

【００４２】ステップ203 では、パージガス濃度算出フ
ローに従ってパージガス濃度ＣＰ (％) を求める。該算
出方法については後述する。ステップ204 では、パージ
ガス最大流量ＱＰmax (mm³/100msec) を求める。ここ
で、パージガス最大流量とは、パージ制御弁15の開度を
最大としたときのパージガス流量である。この算出方法
についても後述する。

【００４３】ステップ205 では、これら２つの値ＣＰ及
びＱＰmax の積により、パージガス流量を最大とした場
合の、パージガス中の燃料量ＦＰmax を算出する。ステ
ップ206 では、運転状態 (ＴＰ, ＮＥ) に従って、ＦＰ
の導入可能最大値ＦＰＬＭＴをマップから求める。これ
は、運転状態毎に要求される総燃料量に対応して設定さ
れ、蒸発燃料量のみで要求燃料量を超えることがないよ
うに制限するため設定される。

【００４４】そして、ステップ207 では、前記ＦＰmax
と前記導入可能最大値ＦＰＬＭＴとを比較し、ＦＰmax
≦ＦＰＬＭＴのときはステップ208 へ進んでＱＰ, ＦＰ
の値を夫々ＱＰmax,ＦＰmax とし、ＦＰmax ＞ＦＰＬＭ
Ｔのときはステップ209 へ進んでＦＰの値をＦＰＬＭＴ
とし、ＱＰ＝ＦＰ／ＣＰとする。ステップ210 のパージ
ガス流量制御を行うサブルーチンでは、目標燃空比テー
ブルＴＤＭＬＬｉを、ＴＰ，ＮＥに従って選択する。同
一の運転条件 (ＴＰ，ＮＥ) で、同一の点火時期とした
場合、ＨＣ／ＮＯｘ比は前述したようにパージガス中に
含まれる燃料量と、全体の燃空比とによって定まる。更
に、パージガス中の燃料量と燃料噴射弁７からの燃料噴
射量の比が同一であったとしても、一般的に適切なＨＣ
／ＮＯｘ比が得られる燃空比は運転条件毎に異なる。こ
のため、リーン運転を行う全ての運転条件において、パ
ージガス流量を可能な限り多く保ちながらかつ最適なＨ
Ｃ／ＮＯｘ比となる空燃比を決めるために、その時のパ
ージガス燃料量に基づいて最適なＨＣ／ＮＯｘ比となる
目標燃空比を割り付けたテーブルを、運転条件毎に有し
ている。例えばストイキ運転まで含んだ全運転領域がＴ
ＰとＮＥに従って16×16の格子状に分割されており、そ
の中の８×８の領域がリーン運転を行う領域であるとす
ると、この８×８＝64個の全ての領域に対応して、上述
のパージガス燃料量から目標燃空比を得るためのテーブ
ル (例えば１×８) を64通り設定してある。

【００４５】ステップ211 では、前記選択された目標燃
空比テーブルＴＤＭＬＬｉから、前記ＦＰの値に従って
目標燃空比ＴＤＭＬを検索する。また、リーン運転中の
パージガス濃度を求める際に、リーン運転中の累積パー
ジ量を使用するため、ストイキ運転中はステップ212 に
て該累積パージ量計算値をクリアする。

【００４６】図１０は、前記ステップ203 におけるリー
ン運転中のパージガス濃度を算出するサブルーチンのフ
ローチャートを示す。本実施例では、前記パージの有無
に対応した２種類の空燃比学習制御で得られた学習値と
リーン運転中の累積パージ量とに基づいて間接的にパー
ジガス濃度を算出する。このルーチンがパージガス濃度
検出手段に相当する。既述したように、パージ中に更新
されるマップ学習値は、パージガス濃度が高いほど小さ
くなり、非パージ中のベース学習値との差が大きくな
る。この差をみればパージガス濃度を知ることができる
のであるが、リーン運転中はフィードバック制御を行わ
ないため学習が中止されるので、これだけではリーン運
転中はリーン運転移行直前のパージガス濃度しかわから
ない。そこで、リーン運転に移行してからの累積パージ
量を求め、リーン運転中のパージガス濃度の推移を推定
することにより、パージガス濃度を求める。また、正確
には、リーン運転前のパージガス濃度についても前記学
習値の差だけで推定するためにはパージ率 (吸入空気流
量に対するパージガス流量の比率) も関係するのである
が、本実施例では前記パージ制御弁15がデューティ制御
弁等の開度可変な制御弁を使用することにより、パージ
率が常に一定に制御されているものとする。

【００４７】ステップ301 では、前記空燃比学習制御ル
ーチンで設定されるベース学習値ＬＢＳＢＵを読み込
む。ステップ302 では、前記マップ学習値ＴＬＡＬＰｉ
の中から、最後に更新した学習値を検索してＭＡＬＰＬ
としてセットする。なお、最後に更新した値を検索する
のは、リーン運転へ移行する前の最新のパージガス濃度
を求められるようにするためである。

【００４８】ステップ303 では、前記ステップ301 で求
めたベース学習値ＬＢＳＢＵからステップ302 で求めた
マップ学習値ＭＡＬＰＬを差し引いた値つまりリーン運
転直前のパージガス濃度の影響によって生じた空燃比偏
差に相当する値に基づいて、予め設定されたマップテー
ブルからの検索によりリーン運転直前のパージガス濃度
ＣＰini を検索する。

【００４９】ステップ304 では、リーン運転開始後のパ
ージガス流量の目標値 (実際には後述するようにその時
の運転状態に対して得られる最大流量) Ｑｐを累積する
ことによってリーン運転中の累積パージ量ＰＲＧＱＬを
求める。ステップ305 では、前記ステップ303 で求めた
パージガス濃度ＣＰini とステップ304 で求めた累積パ
ージ量ＰＲＧＱＬとに基づいて予め設定されたマップテ
ーブルからの検索により現在のパージガス濃度を求め
る。

【００５０】このようにすれば、パージガス濃度を検出
するセンサを特別に設ける必要がなく、コスト的に有利
である。図１１は、前記図９のステップ204 におけるリ
ーン運転中のパージガス流量の目標値となる最大流量Ｑ
ｐを算出するサブルーチンのフローチャートを示す。こ
こで、パージ制御弁15を全開として目標値を最大流量と
すること (請求項２の発明に対応) でパージガス処理量
を最大限として排気浄化性能の向上を図る一方、それに
よって図１２に示すように目標空燃比を最大限にリーン
化して燃料噴射弁15から供給する燃料量を最小限に留め
ることができるので燃費向上を図れるものである。

【００５１】図１１において、まずステップ401 で絞り
弁開度ＴＶＯと機関回転速度ＮＥとを入力し、ステップ
402 でスロットル開口面積ＡＴＶＯをＡＴＶＯ＝ＡＴＨ
｛１− cos (ＴＶＯ) ｝として算出する。次いでステッ
プ403 で前記算出されたスロットル開口面積ＡＴＶＯと
機関回転速度ＮＥとから吸気負圧 (ブースト圧) をマッ
プから検索し、ステップ404 で該検索された吸気負圧
(mmHg) に対してパージ制御弁15を全開とした時に得ら
れるパージガスの最大流量Ｑｐを予め設定されたマップ
テーブルからの検索により求める。

【００５２】図１３は、リーン運転中に図９で設定され
た目標燃空比となるように、また、ストイキ運転中には
ストイキ運転用の燃空比となるように燃空比補正係数を
算出するルーチンを示す。ステップ501 では、前記図６
で設定されるリーン運転許可フラグＦＬＥＡＮの値を判
定し、１であるリーン運転許可時にはステップ502 で目
標燃空比ＴＤＭＬをリーン燃空比マップから検索した
後、ステップ503 で燃空比補正係数ＤＭＬを前記目標Ｔ
ＤＭＬに達するまでΔＤＭＬずつ徐々に減少して設定
し、一方、リーン運転許可フラグＦＬＥＡＮの値が０で
あるときはステップ504 で目標燃空比ＴＤＭＬをストイ
キ燃空比マップより検索した後、ステップ505 で燃空比
補正係数ＤＭＬを前記目標ＴＤＭＬに達するまでΔＤＭ
Ｌずつ徐々に増大して設定する。

【００５３】また、ステップ506 で前記燃空比補正係数
ＤＭＬの値が1.0 か否かの判定を行い、1.0 であるとき
は、理論空燃比にフィードバック制御であるから前記空
燃比フィードバック補正係数αを変化させてかかるフィ
ードバック制御を行い、一方燃空比補正係数ＤＭＬの値
が1.0 以外の値に設定されたときは、酸素センサ８の空
燃比検出値に基づくフィードバック制御を行わず、ステ
ップ507 で空燃比フィードバック補正係数αを１．０に
クランプして前記目標燃空比ＴＤＭＬに近づけるように
フィードフォワード制御する。

【００５４】図１４に、燃空比が徐々に変化する様子を
示す。図１５は、本実施例適用時のパージガス濃度，学
習値及び空燃比の時間変化を示した図である。始動 (ｔ
＝０) 後、学習値の更新条件が成立すると、まず、ベー
ス学習を行う。この間はパージ禁止となる。同図では、
製品ばらつきにより空燃比がリーン側にずれていたが、
学習制御によりベース学習値が大きくなるに従い空燃比
が理論空燃比に収束している状態を示している。ベース
学習値の更新が所定回数行われると、マップ学習に切り
換わり、同時にパージが許可され、この時にその他のパ
ージ許可条件が成立していればパージが開始される。マ
ップ学習値はパージガスによるリッチ化の影響で小さく
なっていき、時間の経過と共に、パージ及び学習の進行
により、ある値まで小さくなった後には反対に大きくな
っていく。学習が進行し、ベース学習値とマップ学習値
の差が所定値ＬＥＡＮＡＬＰよりも小さくなった時にリ
ーン運転が許可され、この時に他の許可条件がすべて成
立していればリーン運転に移行する。

【００５５】以上本実施例における本発明に係る作用を
まとめると、図３のルーチンにおいて、アイドルでパー
ジカット中の積算時間が所定値以上のときにパージガス
濃度検出終了フラグＦＰＧＣＨＫが０にリセットされ、
図４のルーチンによって酸素センサの出力が所定回数以
上反転するまでストイキ運転を行われた後でなければ、
前記パージガス濃度検出終了フラグＦＰＧＣＨＫが１に
セットされない。

【００５６】そして、図３のルーチンにおいて車両発進
後、パージ中に前記パージガス濃度検出終了フラグＦＰ
ＧＣＨＫが０であるときには、ストイキ運転のクランプ
が禁止され、出力空燃比の使用が禁止される。そのた
め、車両がアイドル状態から発進し、急加速してそのま
ま定常状態に移行した場合のように、通常であれば、ア
イドル時の安定度向上のためにストイキ運転がクランプ
され、急加速時にも出力空燃比で運転するためストイキ
運転がクランプされ、そのまま低・中負荷の定常状態で
リーン運転が許可されてしまうような、ストイキ運転が
行われないままリーン運転に移行するような状況でも、
車両発進後に前記ストイキ運転のクランプ禁止によりス
トイキ運転が実行されることとなる。

【００５７】そして、前記ストイキ運転によって得られ
た学習値の結果 (ベース学習値とマップ学習値の差) に
基づいてリーン運転への切換直前のパージガス濃度が高
いときにはリーン運転への切換が禁止され、リーン運転
条件下でのパージガスによる空燃比のリッチ化が防止さ
れ、運転性，排気浄化性能を良好に満たすことができ
る。

【００５８】また、本実施例においては、アイドル放置
中でもパージを行っている間は、この時間分をパージ中
の積算時間から減算する構成として、パージによるキャ
ニスタ14への蒸発燃料吸着量の減少分を減算して、精度
良く吸着量を推定することができ、以て必要以上にスト
イキ運転が禁止されることがなく、特に加速時に速やか
に出力空燃比へ移行するため、加速のもたつき等を生じ
にくくなる。

【００５９】また、アイドル放置後の発進加速時であっ
ても、パージカット中であれば、パージガス濃度検出が
終了していなくても、ストイキ運転を禁止しないため、
加速性能を必要以上に損なわなくて済む。次に、パージ
ガス濃度の推定を別の方式で行ってリーン運転の許否を
行うものに適用した実施例について、図１６〜図２１に
示したルーチンに基づいて説明する。

【００６０】即ち、前記第１の実施例の図３，図４に示
したストイキ運転を強制的に行わせるルーチンについて
は本実施例でも同様に行うが、本実施例ではストイキ運
転開始時の空燃比フィードバック補正値の動きからパー
ジガス濃度を推定し、該推定されたパージガス濃度に応
じて、その時点からリーン運転を許可できるだけのパー
ジガスの累積パージ量 (リーン運転許可累積パージ量)
を設定し、該累積パージ量に達したときにリーン運転を
許可するようにする。

【００６１】図１６は、リーン運転許可累積パージ量
(リーン運転禁止時間の閾値) を算出するルーチンのフ
ローチャートを示す。本フローは、所定時間間隔ΔＴ毎
に実行される。ステップ2010ではパージ実行中か (パー
ジ制御弁15が開弁中) を判定し、実行していないとき
は、ステップ203 へ進んでパージ時間計測用カウンタＴ
ＰＲＧの値を０にリセットしてフローを終了する。

【００６２】パージ実行時は、ステップ2020へ進んで前
記カウンタＴＰＲＧをカウントアップした後、ステップ
2040へ進みカウント値ＴＰＲＧが所定値ＴＡＬＣＨＫに
達したかを判定し、達する前は閾値の算出を行うことな
く、フローを終了する。これは、本実施例では空燃比フ
ィードバック補正係数αに基づいて閾値を算出するが、
フィードバック制御系の遅れにより、パージ開始直後は
例えパージガス濃度が高くてもパージガス濃度が低い場
合との区別ができずに該フィードバック補正係数αが基
準値 (非パージ時に増減する値の基準値，1.0)近傍に留
まるので、該フィードバック補正係数αが前記基準値か
ら大きく外れるまで、所定時間は本フローを行わないた
めの処理である。上記処理を行わない場合、空燃比フィ
ードバック補正係数αの基準値からの偏差が小さいため
に前記リーン運転許可累積パージ量の値も小さい値とな
り、パージ開始後まもなく、まだパージガス濃度が許容
値よりも高いにも関わらずリーン運転許可条件が成立し
てしまう可能性があるが、該処理を行うことによってか
かる事態を回避できる。

【００６３】次に、ステップ2050で、空燃比フィードバ
ック補正係数αの基準値(1.0) と現在のαとの差を求
め、この値をＤＡＬＰなる値と比較し、該ＤＡＬＰの現
在値よりも大きいときは、ステップ2060で、この値を新
しいＤＡＬＰとして更新する。このＤＡＬＰは、初期値
が０に設定されており、その結果、前記ステップ2050,
ステップ2060の処理により、パージガスによる空燃比の
リッチ化により空燃比フィードバック補正係数αが基準
値1.0 より小さくなるとＤＡＬＰ値の更新が開始され、
αの減少に伴ってＤＡＬＰは増大していく。ＤＡＬＰは
常にその時点までの最大値が保持される。

【００６４】ここで、パージガス濃度が高いほどリッチ
化度合いが大きくなるので、前記ＤＡＬＰは大きくな
る。予め設定してあるリーン運転許可累積パージ量の最
小値によって定まる最短のリーン運転禁止時間が、本フ
ローの実行時間間隔ΔＴよりも大きければ、リーン禁止
となっている間に上記処理によりＤＡＬＰが大きい値に
更新されていくので、要求よりもリーン禁止時間が短く
なってしまうことはない。この場合、上記ＴＡＬＣＨＫ
はゼロでも構わない。

【００６５】続いて、ステップ2070では、単位時間当り
のパージ量ΔＰＲＧＱを求める。この算出方法について
は後述する。本実施例では、パージガスの流量はパージ
オリフィス径と吸入負圧によって定まるものとし、流量
を詳細には制御しない。パージガスによって空燃比がリ
ッチ化する度合いは、パージガス濃度だけではなく、吸
入空気流量に対するパージガス流量の割合 (以下、パー
ジ率という) にも影響されるため、ステップ2080では、
吸入空気流量ＱＡを算出する。

【００６６】続いて、ステップ2090で、吸入空気流量と
該ΔＰＲＧＱからパージ率ＰＲＧＲＡＴを求め (ＰＲＧ
ＲＡＴ＝ΔＰＲＧＱ／ＱＡ) 、更にステップ2100に進ん
で該パージ率ＰＲＧＲＡＴと前記ＤＡＬＰとに基づい
て、リーン運転許可累積パージ量ＰＧＱＬＥＮを求め
る。ここで、パージガス濃度が高いほど、それが許容で
きる程度まで薄くなるのに時間を要するので、ＰＧＱＬ
ＥＮを大きく設定する必要があり、また、パージガス濃
度が高いほどＤＡＬＰが大きくなるので、ＤＡＬＰが大
きいほどＰＧＱＬＥＮも大きな値となるように設定して
ある。また、当然ながら、パージ率が小さければパージ
ガスが空燃比に及ぼす影響は小さくなるため、ＤＡＬＰ
が同じでもＰＲＧＲＡＴが大きいほどＰＧＱＬＥＮを小
さく設定してある。

【００６７】次に前記ステップ2070において前記単位時
間当りのパージ量ΔＰＲＧＱを算出するサブルーチンの
フローを図１７に示す。まずステップ3010で絞り弁開度
ＴＶＯと機関回転速度ＮＥとを入力し、ステップ3020で
スロットル開口面積ＡＴＶＯをＡＴＶＯ＝ＡＴＨ｛１−
cos (ＴＶＯ)｝として算出する。

【００６８】次いでステップ3030で前記算出されたスロ
ットル開口面積ＡＴＶＯと機関回転速度ＮＥとから吸気
負圧 (ブースト圧) をマップから検索し、更にステップ
3040で該検索された吸気負圧 (mmHg) に対して単位時間
当りのパージ量ΔＰＲＧＱをマップから検索する。ステ
ップ3050では、前記単位時間当りのパージ量ΔＰＲＧＱ
を積算して累積パージ量ＰＲＧＱを算出する。

【００６９】図１８は、リーン運転許可判定ルーチンの
フローチャートを示す。アイドルスイッチ61の状態を検
出してオンでない非アイドル時 (Ｓ4010, Ｓ4020) 、水
温センサ62で検出される冷却水温度ＴＷが下限設定値Ｔ
ＷＬ〜上限設定値ＴＷＨの範囲にある時 (Ｓ4030, Ｓ40
40) 、負荷の代表値として検出される基本燃料噴射量Ｔ
Ｐが下限設定値ＴＰＬ〜上限設定値ＴＰＨの範囲にある
時 (Ｓ4050, Ｓ4060) 、クランク角センサ11で検出され
る機関回転速度ＮＥが下限設定値ＮＥＬ〜上限設定値Ｎ
ＥＨの範囲にある時 (Ｓ4070, Ｓ4080) 、スロットルセ
ンサ60で検出される絞り弁開度ＴＶＯが設定値ＴＶＯＨ
以下である時 (Ｓ4090, Ｓ4100) 、車速センサ63で検出
される車速ＶＳＰが設定値ＶＳＰＬ以上である時 (Ｓ41
10, Ｓ4120) 、車速の変化量ΔＶＳＰが設定値ＤＶＨ以
下である時 (Ｓ4130, Ｓ4140) 、の全ての運転条件がリ
ーン運転許可範囲内にあって、かつ、累積パージ量ＰＲ
ＧＱがリーン運転許可累積パージ量ＰＧＱＬＥＮに達し
た時 (Ｓ4150) に、リーン運転を許可するリーン運転許
可フラグＦＬＥＡＮを１にセットし (Ｓ4160) 、それ以
外のときはリーン運転許可フラグＦＬＥＡＮを０にセッ
トする(Ｓ4170) 。

【００７０】図１９は、パージ制御弁の開閉制御を示す
ルーチンのフローチャートを示す。図に基づいて説明す
ると、アイドルスイッチ61がオンであり (Ｓ5010, Ｓ50
20) 、冷却水温度ＴＷがＴＷＣＰＬ≦ＴＷ≦ＴＷＣＰＨ
の範囲内にあり (Ｓ5030,Ｓ5040) 、機関負荷である基
本燃料噴射量ＴＰがＴＰＣＰＬ≦ＴＰ≦ＴＰＣＰＨの範
囲内にある (Ｓ5050, Ｓ5060) というパージ運転条件が
成立したときにパージ制御弁15を開いてパージを行い、
それ以外のときはパージ制御弁15を閉じてパージを禁止
する (Ｓ5070, Ｓ5080) 。

【００７１】図２０は、本実施例の作用・効果を示す図
である。図に基づいて説明すると、パージを開始し、空
燃比がその影響でリッチ化するので、空燃比フィードバ
ック制御がそれを補正しようとして空燃比フィードバッ
ク補正係数αが基準値近傍から大きく外れて減少方向へ
変化し極小値となった時、基準値1.0 と該極小値との差
がＤＡＬＰになる。該ＤＡＬＰと、この時の運転状態に
基づいて基づいて求めたパージ率ＰＲＧＲＡＴからリー
ン許可累積パージ量ＰＧＱＬＥＮを求め、累積パージ量
ＰＲＧＱが該ＰＧＱＬＥＮ以上になったらリーン運転に
移行する (その他のリーン許可条件は既に成立している
ものとする) 。なお、本実施例ではリーン運転中は空燃
比フィードバック制御は行わない。パージガス濃度が低
くなるまで待ってからリーン運転に移行するので、リー
ン運転時にパージを行っていながら大幅に目標空燃比よ
りリッチ化することなく、したがってＮＯｘ排出量も許
容範囲内に抑えられる。

【００７２】本実施例においても、パージガス濃度の推
定とそれに基づくリーン運転許否判定の方式は、第１の
実施例と異なるものの、アイドル放置時の非パージ継続
時間に基づいてストイキ運転を強制的に実行させ、該ス
トイキ運転における空燃比フィードバック補正値を用い
てパージガス濃度の推定を行い、該パージガス濃度に基
づいてリーン運転の許否が判定される点では同様であ
り、発進加速後のリーン運転時にパージガスによって空
燃比がリッチ化されることを防止できる。

【００７３】図２１はリーン運転許可累積パージ量ＰＧ
ＱＬＥＮを求める別の実施例のフローを示す。第２実施
例では、パージ制御弁としてパージ率が常に一定の値と
なるようにパージガス流量を制御できるデューティ制御
弁を使用する (請求項４に対応する) 。図３に示した第
１実施例のフローと比較して、ステップ7010〜ステップ
7060はステップ2010〜ステップ2060と同様であるが、パ
ージ率を算出する必要がないので、ステップ707 におい
てＤＡＬＰのみでリーン運転許可累積パージ量ＰＧＱＬ
ＥＮを算出することができる。また、かかる開度可変の
パージ制御弁を使用してパージ率を一定に制御すれば、
パージ中の空燃比制御を良好に行える。

【００７４】

【発明の効果】以上説明してきたように請求項１に係る
発明によれば、車速が略停止状態でパージが行われない
状態の継続時間に基づき蒸発燃料の吸着手段への吸着量
を推定し、該吸着量が多過ぎてリーン運転へ切り換える
とパージガスによって空燃比が過剰にリッチ化されるよ
うな場合には、先にストイキ運転を実行して空燃比フィ
ードバック補正値からパージガス濃度を推定させてリー
ン運転への切り換えの判断を行わせることができるた
め、空燃比が過剰にリッチ化されることを防止できる。

【００７５】また、パージガス濃度を空燃比フィードバ
ック補正値から推定する構成であるため、直接パージガ
ス濃度を検出する手段を設ける必要がなく、低コストで
実施できる。また、請求項２に係る発明によると、アイ
ドル放置中でもパージを行っている間は、この時間分を
パージ中の積算時間から減算することにより吸着手段へ
の吸着量を精度良く推定でき、必要以上にストイキ運転
が禁止されず、加速時に速やかに出力空燃比へ移行して
加速性能が改善される。

【００７６】また、請求項３に係る発明によると、パー
ジガス濃度が高いときほど、パージの有無による空燃比
フィードバック補正値の学習値の差が大きくなるため、
それによってパージガス濃度を推定することができる。
また、請求項４に係る発明によると、パージガス濃度が
高いときほど、パージ中の理論空燃比フィードバック制
御開始時の空燃比フィードバック補正値の変動が大きく
なるので、それによってパージガス濃度を推定すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかるブロック図

【図２】本発明にかかる一実施例の全体構成図

【図３】同上実施例におけるストイキ運転許否判定ルー
チンを示すフローチャート

【図４】同じくパージガス濃度終了フラグセットルーチ
ンを示すフローチャート

【図５】同じく空燃比制御ルーチンの前段を示すフロー
チャート

【図６】同じく空燃比制御ルーチンの前段を示すフロー
チャート

【図７】同じくパージ制御弁の制御ルーチンを示すフロ
ーチャート。

【図８】同じくリーン運転許否判定ルーチンを示すフロ
ーチャート。

【図９】同じく目標空燃比算出ルーチンを示すフローチ
ャート。

【図10】同じくパージガス濃度算出ルーチンを示すフロ
ーチャート。

【図11】同じくパージガス最大流量算出ルーチンを示す
フローチャート。

【図12】同じく空燃比とパージ割合に対するＨＣ／ＮＯ
ｘ比の関係を示す図。

【図13】同じく燃空比算出ルーチンを示すフローチャー
ト。

【図14】同じく燃空比の変化状態を示す図。

【図15】同じくパージガス濃度，学習値及び空燃比の時
間変化を示した図。

【図16】第２の実施例におけるリーン運転許可累積パー
ジ量算出ルーチンを示すフローチャート。

【図17】同じく単位時間当りのパージ量の算出ルーチン
を示すフローチャート。

【図18】同じくリーン運転許可判定ルーチンを示すフロ
ーチャート。

【図19】同じくパージ制御弁の制御ルーチンを示すフロ
ーチャート。

【図20】本実施例の作用・効果を示す図。

【図21】第３の実施例におけるリーン運転許可累積パー
ジ量算出ルーチンを示すフローチャート。

【符号の説明】１機関２吸気通路３排気通路５エアフローメータ７燃料噴射弁８酸素センサ１１クランク角センサ５０コントロールユニット６０スロットルセンサ６１アイドルスイッチ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｆ０２Ｄ 45/00 ３０１Ｆ０２Ｄ 45/00 ３０１Ｇ３６４３６４ＫＦ０２Ｍ 25/08 ３０１Ｆ０２Ｍ 25/08 ３０１Ｊ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】燃料タンクにて発生する蒸発燃料を吸着手
段により一時的に吸着し、該吸着手段を機関吸気系と連
通させ、該吸着手段に吸着された蒸発燃料を離脱してパ
ージガスとして機関吸気系に導き処理するようにした蒸
発燃料蒸散防止装置を備える一方、前記パージガスの吸気系への導入流量を制御するパージ
ガス流量制御手段と、機関運転状態を検出する運転状態検出手段と、機関吸入混合気の空燃比を検出する空燃比検出手段と、該空燃比検出手段が検出する実際の機関吸入混合気の空
燃比を理論空燃比に近づけるように空燃比の基本制御値
を空燃比フィードバック補正値により増減補正して空燃
比をフィードバック制御する空燃比フィードバック制御
手段と、所定の運転条件で、実際の機関吸入混合気の空燃比を目
標希薄空燃比となるようにフィードフォワード制御する
希薄空燃比制御手段と、前記空燃比を理論空燃比にフィードバック制御中に、パ
ージガス導入流量と空燃比フィードバック補正値とに基
づいてパージガスの濃度を推定するパージガス濃度推定
手段と、前記パージガス濃度推定手段により推定されたパージガ
ス濃度が所定値以上であるときは、前記目標稀薄空燃比
制御を実行する運転条件が整っても該目標稀薄空燃比制
御への切換を禁止する稀薄空燃比制御禁止手段と、を備えた内燃機関の空燃比制御装置において、車速を検出する車速検出手段と、車速が所定値以下で、かつ、パージガスの吸気系への導
入が行われていない状態が継続している時間を計測する
計時手段と、前記計時手段で計測された時間に基づいて前記吸着手段
への蒸発燃料の吸着量が多いと推定したときに、発進加
速時における前記理論空燃比フィードバック制御の禁止
条件を解除して該制御を実行させる空燃比フィードバッ
ク強制実行手段と、を備えたことを特徴とする内燃機関の空燃比制御装置。
【請求項２】前記計時手段が、車速が所定値以下で、か
つ、パージガスの吸気系への導入が行われている状態の
ときは、当該状態の時間を前記継続時間から減算するこ
とを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の空燃比制御
装置。
【請求項３】前記パージガス濃度検出手段が、パージガ
スの吸気系への導入が行われているときと、行われてい
ないときとで空燃比フィードバック補正値を独立に学習
し、それら学習値の差に基づいてパージガス濃度を推定
することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の内
燃機関の空燃比制御装置。
【請求項４】前記パージガス濃度検出手段が、パージガ
スの吸気系への導入が行われているときの理論空燃比フ
ィードバック制御開始時における空燃比フィードバック
補正値の変動状態に基づいてパージガス濃度を推定する
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の内燃機
関の空燃比制御装置。