| 【発明の名称】 |
エンジン制御装置 |
| 【発明者】 |
【氏名】相澤 淳
【氏名】植田 秀樹
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| 【要約】 |
【課題】リーンバーンエンジンにおけるリーン運転の燃焼を不安定とすることなく、キャニスタにおける吸着燃料を効率的に低減させる。
【解決手段】リーンバーンエンジンのストイキオ運転時における燃料インジェクタの開弁時間ＴをＴ＝Ｔ0 ×Ｋ1 ×Ｋ2 （Ｔ0 ：基本開弁時間、Ｋ1 ：空燃比フィードバック補正係数、Ｋ2 ：パージ濃度補正係数）で定めて空燃比を一定値にフィードバック制御し、キャニスタのパージガスがエンジンの吸気路へ導かれる状態でストイキオ運転がリーン運転に切り換えられた時間Ｔ2 では、上記フィードバック制御が停止されて空燃比フィードバック補正係数Ｋ1 が１に固定されると共に、パージ濃度補正係数Ｋ2 はそのまま使用されて、開弁時間Ｔが決められる。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 燃料系の蒸発燃料を吸着し吸気負圧に応じて上記燃料を離脱させるキャニスタと、上記キャニスタから離脱した上記燃料をパージガスとしてシリンダへの吸気路へ導くガス通路と、インジェクタからの燃料噴射量を調整してエンジンの空燃比をストイキオ近傍の略一定値にフィードバック制御する制御手段とを有し、上記キャニスタから上記ガス通路を通って上記吸気路へ上記パージガスが導かれる状態でストイキオ運転からリーン運転に切り換えられたとき、上記制御手段による上記フィードバック制御を停止させると共に、上記制御手段で用いられるフィードバック補正値に基づき上記燃料噴射量を制御するように構成されたエンジン制御装置。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、リーンバーンエンジンにおいて、燃料タンク内から蒸発してキャニスタに吸着された燃料を、エンジンの吸気負圧に応じてキャニスタから離脱（パージ）させ、燃料の一部としてエンジンの吸気路へ戻す制御装置、とくに、リーン運転時であっても、排ガスの問題を招くことなくキャニスタから効率よく吸着燃料を離脱させることができる制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のリーンバーンエンジンにおいては、特開平９−３２４７０８号公報に例示されているように、キャニスタからパージされた燃料をエンジンの吸気通路へ導くパージ通路にソレノイドバルブを設け、ソレノイドバルブの駆動により、エンジンのリーンバーン運転時におけるパージ流量をストイキオ運転時におけるパージ流量よりも少なくして、リーンバーン運転時の空燃比のばらつきを抑えるようにしているが、リーンバーン運転時におけるパージ流量が比較的少ないので、リーンバーン運転が継続される場合には、キャニスタに吸着された燃料のパージが進まないという問題があった。
【０００３】とくに、シリンダ内へ直接燃料を噴射する筒内噴射型ガソリンエンジンでは、高出力が要求されない運転域において燃費を向上させるために、圧縮行程中に燃料を噴射して吸気流で燃料噴霧を点火プラグ近傍に集めることにより、超リーン空燃比（例えば４０程度）での燃焼、いわゆる層状燃焼を実現させているので、この場合には吸気量が比較的多くなって吸気負圧が十分に確保できず、キャニスタに吸着された燃料のパージが進まないという上記問題が顕著となる。この対策として、リーン運転時におけるパージ流量を増大させることが考えられるが、筒内噴射型ガソリンエンジンの層状燃焼ではきわめて少ない燃料で燃焼を実現させているため、安易にパージ流量を増大させると燃焼が不安定となるので、パージ流量を増やすことは困難であった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、リーンバーンエンジンにおけるリーン運転時の燃焼を不安定にすることなく、キャニスタにおける吸着燃料を効率的に低減させることにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】このため、本発明にかかるエンジン制御装置は、燃料系の蒸発燃料を吸着し吸気負圧に応じて上記燃料を離脱させるキャニスタと、上記キャニスタから離脱した上記燃料をパージガスとしてシリンダへの吸気路へ導くガス通路と、インジェクタからの燃料噴射量を調整してエンジンの空燃比をストイキオ近傍の略一定値にフィードバック制御する制御手段とを有し、上記キャニスタから上記ガス通路を通って上記吸気路へ上記パージガスが導かれる状態でストイキオ運転からリーン運転に切り換えられたとき、上記制御手段による上記フィードバック制御を停止させると共に、上記制御手段で用いられるフィードバック補正値に基づき上記燃料噴射量を制御するように構成されている。
【０００６】すなわち、キャニスタから吸気路へパージガスが導かれる状態でストイキオ運転からリーン運転に切り換えられたときには、制御手段によるフィードバック制御が停止すると共に、制御手段で用いられるフィードバック補正値に基づきインジェクタからシリンダ内へ供給される燃料噴射量を制御するので、キャニスタから吸気路へ燃料を含むパージガスが導かれていても、リーン運転時における燃焼を悪化させることなく、キャニスタから効率よく吸着燃料を離脱させることができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下、図面に示す本発明の実施形態例について説明する。図１において、車両に搭載された燃料タンク１内で液体燃料、例えばガソリン２から蒸発した燃料はキャニスタ３に吸着されて、燃料が車外へ蒸散することを防止している一方、車両におけるリーンバーンエンジン４の吸気路５とキャニスタ３とがパージガス通路６により連絡されて、パージガス通路６に開閉弁７が設けられており、エンジン４の稼動により吸気路５に生じた負圧に応じて、キャニスタ３に吸着された燃料がキャニスタ３から離脱させられ、パージガスとしてパージガス通路６を通り吸気路５へ導かれる。
【０００８】また、リーンバーンエンジン４の各シリンダ内では、図示しないインジェクタから直接燃料が噴射され、このインジェクタは、電子制御ユニット９に入力されるアクセルポジションセンサ１０やエンジン回転数センサ１１の信号に基づいて、電子制御ユニット９によりエンジン４の運転状態に応じた噴射時期や噴射時間が制御され、高出力が要求されない低回転低負荷等の運転域では、圧縮行程中に燃料が噴射されて空燃比が約２５〜４０程度の超リーン空燃比となるように制御されるが、出力の増大に伴い噴射時期が吸気行程に切り換えられて、空燃比が約１２〜２０程度となるように制御され、また、エンジン４の排気路１２にはＯ2センサ１３が設けられていて、各インジェクタは、中負荷時等の運転状態において、Ｏ2 センサ１３の出力に基づき空燃比がストイキオとなるよう電子制御ユニット９によりフィードバック制御されている。
【０００９】インジェクタからの燃料噴射量はインジェクタの開弁時間Ｔにより決まり、開弁時間Ｔは次式により決定される。
ストイキオ運転時：Ｔ＝Ｔ0S×Ｋ1 ×Ｋ２ （１）
リーン運転時：Ｔ＝Ｔ0L×Ｋ1 ×｛Ｋ２＋（１−Ｋ２）×Ｋ３｝ （２）
ただし、Ｔ0S：ストイキオ運転時におけるインジェクタの基本開弁時間Ｔ0L：リーン運転時におけるインジェクタの基本開弁時間Ｋ1 ：Ｏ2 センサ１３の出力により検出される空燃比のフィードバック補正係数Ｋ２：パージ濃度補正係数（なお、０．７５≦Ｋ２≦１．２５とし、上記しきい値を外れたときはそれぞれ上限値または下限値に固定される）
Ｋ３：パージ濃度補正反映係数（なお、リーン運転時にはＫ３＝０．５、リーン運転時以外にはＫ３＝０に設定される）
【００１０】すなわち、図２に例示されているように、リーンバーンエンジン４のストイキオ運転時で、キャニスタ３から吸気路５へ燃料を含むパージガスが全く流れていない場合には、パージ濃度補正係数Ｋ２は１．０に固定されると共に、空燃比が常に一定値となるようにフィードバック補正係数Ｋ1 が反覆選定されてその都度開弁時間Ｔが決定され、インジェクタからの燃料噴射量がほぼ連続的に制御されて、空燃比が常に一定値、例えば１４．７に保持される。
【００１１】しかしながら、時間Ｔ1 においてキャニスタ３から吸気路５へパージガスが流れ、キャニスタ３から離脱させられた燃料がパージガス通路６を通り吸気路５へ導かれ始めて、リーンバーンエンジン４の各シリンダ内にはインジェクタからの噴射燃料に加えパージガス中の燃料が供給されることにより空燃比が急減すると、それまで１．０に固定されていたパージ濃度補正係数Ｋ２が例えば０．９のように急減させられて、その後一定時間毎に電子制御ユニット９内で計算されているので、開弁時間Ｔが大幅に調整されて空燃比が上記一定値となるよう急速に制御され、従って、排ガスに問題を起こすことなく良好なストイキオ運転が継続されることとなる。
【００１２】さらに、時間Ｔ2 においてリーンバーンエンジン４のストイキオ運転が超リーン空燃比となるリーン運転に切り換えられると、リーンバーンエンジン４の排気路１２に設けられた０2 センサ１３の出力に基づく空燃比のフィードバック制御は停止されて、フィードバック補正係数Ｋ1 は１．０に固定されるが、ストイキオ運転時におけるパージ濃度補正係数Ｋ２はリーン運転切り換え前の値がそのままホールドして使用され、（２）式により開弁時間Ｔが調整されて、それまでのストイキオ運転時と同様、空燃比がそのリーン運転時における目標値となるように制御され、この場合も、排ガスに問題を起こすことなく良好なリーンバーン運転を継続させることができる。
【００１３】なお、（２）式の場合は、リーン運転時にキャニスタ３からの離脱燃料を含むパージガスがシリンダ内全体へ略均一に拡散する一方、点火プラグ付近における着火性にはパージガス全体の約１／２が影響するとみなして、Ｋ３＝０．５と設定することにより、ストイキオ運転からリーン運転への切り換え時における空燃比の変動を抑制するようにしているが、着火性に対するパージガスの影響度合い等を配慮して、Ｋ３の値を適宜増減させ、あるいは、（２）式における中括弧内の算式をエンジンの燃焼特性等に合わせて適宜変更してもよいものである。
【００１４】次に、キャニスタ３からパージガス通路６を通って吸気路５へ燃料を含むパージガスが流れ始めた時間Ｔ1 より、時間の経過と共にキャニスタ３の吸着燃料が減少して、パージガスによる吸気路５への燃料の添加が少なくなり、空燃比制御への影響が無視できる程度となった時間Ｔ3 、または、図２に２点鎖線で示されているように、それまでのリーン運転がストイキオ運転に切り換えられて、低くホールドされていたパージ濃度補正係数Ｋ２が一定時間毎に電子制御ユニット９内で計算されるようになった時間Ｔ3 には、パージ濃度補正反映係数Ｋ3 が０に固定されて、Ｏ2 センサの出力による空燃比のフィードバック補正制御が再び開始され、空燃比が上記一定値となるように制御される。
【００１５】すなわち、エンジン４のストイキオ運転時においても、また、リーン運転時においても、排ガスの問題を招くことなく空燃比をエンジン４の運転状態に応じた目標値に常に維持して、エンジン４の低燃費を確実に実現できると同時に、パージガス通路６におけるパージガスの流量は従来技術のように燃焼に悪化を考慮してとくに制限する必要がないため、キャニスタ３から燃料を効率よく迅速に離脱させることが可能となり、従って、燃料タンク１等の燃料系から蒸発した燃料によりキャニスタ３が飽和することを容易に抑制して、車両周辺への燃料の蒸散を確実に防止することができるようになる。
【００１６】
【発明の効果】本発明にかかるエンジン制御装置にあっては、エンジンのリーン運転時においても、燃焼を悪化させることなくキャニスタから燃料を効率よく迅速に離脱させることが可能となる特色がある。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００６２８６
【氏名又は名称】三菱自動車工業株式会社
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| 【出願日】 |
平成１１年８月３０日（１９９９．８．３０） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００６６２７８
【弁理士】
【氏名又は名称】日昔 吉武
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| 【公開番号】 |
特開２００１−６５４１４（Ｐ２００１−６５４１４Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１３年３月１６日（２００１．３．１６） |
| 【出願番号】 |
特願平１１−２４３３３８ |
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