内燃機関の制御装置
【課題】キャニスタタンクの燃料蒸発ガスのチャージ量の差異に拘わらず、空燃比フィードバック補償制御による目標空燃比への収束が速やかに行われ、エミッション性能の悪化を招くことがないようにする。
【解決手段】エンジン始動後、キャニスタパージ初回は、所定の期間に亘って所定のパージ流量でパージバルブを駆動する。この間空燃比フィードバック補正係数からパージされた燃料量を計算し、この燃料量を元にチャージ量推定部４０３によってキャニスタタンクのチャージ量を推定する。キャニスタタンクのチャージ量が推定された後は、このチャージ量を元に燃料補正量を計算するとともに、燃料蒸発量計算部４０７によって、エンジン、車両の状況に応じて、燃料タンクから蒸発する燃料量を計算し、キャニスタタンクへのチャージ／パージの収支から、キャニスタタンクの燃料量を推定する。
【解決手段】エンジン始動後、キャニスタパージ初回は、所定の期間に亘って所定のパージ流量でパージバルブを駆動する。この間空燃比フィードバック補正係数からパージされた燃料量を計算し、この燃料量を元にチャージ量推定部４０３によってキャニスタタンクのチャージ量を推定する。キャニスタタンクのチャージ量が推定された後は、このチャージ量を元に燃料補正量を計算するとともに、燃料蒸発量計算部４０７によって、エンジン、車両の状況に応じて、燃料タンクから蒸発する燃料量を計算し、キャニスタタンクへのチャージ／パージの収支から、キャニスタタンクの燃料量を推定する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の制御装置に係り、例えば、燃料蒸発ガス吸着手段の燃料蒸発ガスのパージに関連する空燃比補正を行う内燃機関の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関（以下、エンジンと云うことがある）を原動機とする自動車等の車両は、大気汚染防止のために、車載の燃料タンクで発生した燃料蒸発ガスを吸着貯蔵する燃料蒸発ガス吸着手段として、チャコールキャニスタ等によるキャニスタタンクを有する。キャニスタタンクが吸着した燃料蒸発ガスは、パージ制御弁（キャニスタパージコントロールバルブ）による流量制御のもとに、エンジンの吸気通路に放出パージすることが行われる。このような制御をキャニスタパージ制御と云う。
【０００３】
上述の燃料蒸発ガス発散制御が行われるエンジンの空燃比制御装置として、吸気管負圧、エンジン回転速度、パージ制御弁の開度に基づいてキャニスタタンクからの燃料蒸発ガスのパージ量を推定し、燃料蒸発ガスパージによる空燃比変動量を推定し、そして、パージ実行中に、燃料供給量を空燃比変動量の推定値に基づいて補正すると共に、空燃比センサで検出された空燃比に基づく補正係数をもってフィードバック補償するものがある（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−１４１１１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
キャニスタタンクの燃料蒸発ガスの吸着量（チャージ量）は、その車両の置かれた状態やエンジンの状態に応じて変化することにある。キャニスタタンクの燃料蒸発ガスのチャージ量が異なると、パージする燃料蒸発ガスに濃度差が発生し、パージ制御弁が同一開度であっても、燃料蒸発ガスのパージによる空燃比変動量に差異が発生することになる。
【０００６】
この空燃比変動量の差異が小さい場合には、空燃比フィードバック補償制御による目標空燃比への収束に問題を生じないが、差異が大きいと、目標空燃比への収束が遅くなり、エミッション性能が悪化することになる。
【０００７】
本発明は前記課題に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、キャニスタタンクの燃料蒸発ガスのチャージ量の差異に拘わらず、空燃比フィードバック補償制御による目標空燃比への収束が速やかに行われ、エミッション性能の悪化を招くことがない内燃機関の制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記目的を達成するために、本発明による内燃機関の制御装置は、燃料タンクの燃料蒸発ガスを吸着する燃料蒸発ガス吸着手段と、途中に開度調整可能なパージ制御弁を含み前記燃料蒸発ガス吸着手段が吸着した燃料蒸発ガスを内燃機関の吸気通路にパージする燃料蒸発ガスパージ手段と、空燃比検出手段により検出された空燃比に基づいて内燃機関に供給する混合気の空燃比を所定の空燃比にフィードバック補償する燃料補正手段と、を有する内燃機関の制御装置であって、前記パージ制御弁を所定条件下で開弁させる制御を行うパージ制御弁開弁制御手段と、前記所定条件下で前記パージ制御弁が開弁している状態下で、前記燃料補正手段が所定の空燃比を実現するための燃料補正演算を行っている間の当該燃料補正手段の燃料補正値から燃料蒸発ガスのパージ量を求めるパージ量演算手段と、前記パージ量演算手段によって求められた燃料蒸発ガスのパージ量から前記燃料蒸発ガス吸着手段に吸着している燃料蒸発ガスのチャージ量を求めるチャージ量推定手段と、前記チャージ量推定手段によって求められた燃料蒸発ガスのチャージ量を、内燃機関、車両の状態に応じて増減するチャージ量増減計算手段と、前記燃料補正手段の状況に応じて前記チャージ量増減計算手段の増減計算値を修正するチャージ量修正手段と、前記チャージ量増減計算手段によって計算されたチャージ量増減に基づいて燃料補正値を計算する燃料補正値計算手段と備えている。
【０００９】
本発明による内燃機関の制御装置は、好ましくは、前記燃料補正手段が、内燃機関の状態に応じて目標空燃比を得る目標空燃比設定手段と、前記空燃比検出手段により検出された空燃比と前記目標空燃比設定手段によって設定された目標空燃比との差分からＰＩＤ制御を行う空燃比帰還制御係数を計算する空燃比帰還制御係数計算手段とを有し、前記所定条件下で当該燃料補正手段から燃料蒸発ガスのパージ量を求めている間はＰＩＤ制御のゲインを変更する。
【００１０】
本発明による内燃機関の制御装置は、好ましくは、前記燃料補正手段が、内燃機関の状態に応じて目標空燃比を得る目標空燃比設定手段と、前記空燃比検出手段により検出された空燃比と前記目標空燃比設定手段によって設定された目標空燃比との差分からＰＩＤ制御を行う空燃比帰還制御係数を計算する空燃比帰還制御係数計算手段と、前記空燃比検出手段の応答遅れを設定する応答遅れ設定手段と、前記応答遅れ設定手段によって設定された応答遅れを元に前記空燃比検出手段による空燃比の検出値から真の空燃比を計算し、計算された真の空燃比から燃料補正値を求める空燃比先取り補正部分演算部とを有し、前記ＰＩＤ制御と前記空燃比先取り補正部分演算部による燃料補正値で燃料を補正する。
【００１１】
本発明による内燃機関の制御装置は、好ましくは、前記パージ制御弁開弁制御手段が、前記所定条件下で所定の燃料蒸発ガス流量を設定するパージ量演算手段と、前記バルブの前後圧から差圧補正値を演算する差圧補正値演算手段とを有し、前記差圧補正値により、前記パージ制御弁のバルブ開度を補正し、前記所定の燃料蒸発ガス流量が実現できるように構成されている。
【００１２】
本発明による内燃機関の制御装置は、好ましくは、前記チャージ量増減計算手段が、前記燃料蒸発ガス流量に応じて減少する時定数を決定する時定数決定手段を有し、前記時定数決定手段によって決定された時定数で、単位時間当たりに燃料タンクから蒸発する燃料蒸発ガス量を求め、チャージ量を増減する演算を行う。
【００１３】
本発明による内燃機関の制御装置は、好ましくは、前記チャージ量増減計算手段が、吸気温、車速、アイドル、補機負荷の状態に応じて単位時間当りに燃料タンクから蒸発する燃料蒸発ガス量を求め、チャージ量を増減する演算を行う。
【００１４】
本発明による内燃機関の制御装置は、好ましくは、前記チャージ量増減計算手段が、吸着した燃料蒸発ガスの増減を求めた結果の前記パージ制御バルブが閉状態となった時の値を保持し、当該保持した値に、内燃機関、車両の状態に応じた燃料タンクからの燃料蒸発ガスを加算し、前記パージ制御バルブが再度開となった時に前記燃料タンクからの燃料蒸発ガスが加算された値を初期値として、チャージ量増減に基づく前記燃料補正値を設定する。
【００１５】
本発明による内燃機関の制御装置は、好ましくは、前記チャージ量推定手段に対して前記パージ制御バルブが開している状態での空燃比検出手段により検出された空燃比から所望の空燃比を実現する燃料補正手段の変数の状態を得る手段と、所定間隔を得る手段とを有し、所定間隔毎に前記変数の状態により吸着している量を修正する。
【００１６】
本発明による内燃機関の制御装置は、好ましくは、空燃比検出手段により検出された空燃比から所望の空燃比を実現する燃料補正手段の変数の状態が、前記空燃比ＰＩＤ制御のＩ分の平均値である。
【発明の効果】
【００１７】
本発明による内燃機関の制御装置によれば、キャニスタタンクの燃料蒸発ガスのチャージ量を検知し、チャージ量に応じた空燃比補正を行うから、キャニスタタンクの燃料蒸発ガスのチャージ量の差異に拘わらず、パージ時の空燃比変動を抑制して空燃比フィードバック補償制御による目標空燃比への収束が速やかに行われ、エミッション性能の悪化を招くことがない。さらには、チャージ量推定時には、空燃比フィードバックのゲインの変更や、空燃比先取り補正を行うことによっても、空燃比変動を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明によるキャニスタパージ制御を行う自動車用の内燃機関の一つの実施形態を示す構成図。
【図２】本発明によるキャニスタパージ制御を行うエンジン制御系の一つの実施形態を示すブロック図。
【図３】本発明によるキャニスタパージ制御を行う自動車用の内燃機関のエンジン制御装置の一つの実施形態を示すブロック図。
【図４】本実施形態における制御装置のキャニスタパージ制御手段の一つの実施形態を示すブロック図。
【図５】本実施形態の起動条件判定部の詳細例を示すブロック図。
【図６】本実施形態のパージ流量決定部の詳細例を示すブロック図。
【図７】本実施形態のチャージ量推定部の詳細例を示すブロック図。
【図８】本実施形態の空燃比先取り補正部と空燃比ＰＩＤ制御（空燃比フィードバック制御）との関係の詳細例を示すブロック図。
【図９】本実施形態の空燃比先取り補正分を用いない時の空燃比ＰＩＤ制御の詳細例を示すブロック図。
【図１０】本実施形態のチャージ量増減計算部の詳細例を示すブロック図。
【図１１】本実施形態の燃料蒸発量計算部の詳細例を示すブロック図。
【図１２】本実施形態のチャージ量推定許可フラグの決定の一例を示す図。
【図１３】本実施形態の空燃比補正係数計算部の詳細例を示すブロック図一例。
【図１４】本実施形態のキャニスタパージ制御を行うエンジン制御装置の各制御変数の挙動を示すタイムチャート。
【図１５】本実施形態のキャニスタタンクチャージＣＰＣＳＵＭＨＬＤ補正計算の各変数の挙動を示すタイムチャート。
【図１６】本実施形態によるエンジン制御装置のルーチンを示すフローチャート。
【図１７】本実施形態によるキャニスタパージ制御手段のルーチンを示すフローチャート。
【図１８】本実施形態による起動条件判定部のルーチンを示すフローチャート。
【図１９】本実施形態によるパージ流量決定部のルーチンを示すフローチャート。
【図２０】本実施形態によるチャージ量推定部のルーチンを示すフローチャート。
【図２１】本実施形態による空燃比先取り補正部と空燃比ＰＩＤ制御（空燃比フィードバック制御）のルーチンを示すフローチャート。
【図２２】本実施形態による空燃比先取り補正分を用いない時の空燃比ＰＩＤ制御のルーチンを示すフローチャート。
【図２３】本実施形態によるチャージ量増減計算部のルーチンを示すフローチャート。
【図２４】本実施形態の蒸発燃料量計算部のルーチンを示すフローチャート。
【図２５】本実施形態の空燃比補正係数計算部のルーチンを示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明による内燃機関の制御装置の実施形態を、図を参照して説明する。
図１は、キャニスタパージ制御を行う自動車用の内燃機関（エンジン）の一つの実施形態を示したものである。
【００２０】
図１において、エンジン２０１は、吸気系に、吸入空気量を計測する熱式空気流量計２０２と、エンジン２０１が吸入する空気流量を調整するスロットル絞り弁２０３と、スロットル絞り弁２０３をバイパスして吸気管２０５へ接続された流路の流路面積を制御し、エンジン２０１のアイドル時の回転数を制御するアイドルスピードコントロール（ＩＳＣ）バルブ２０４と、吸気管２０５に設置されて吸気管内の圧力を検出する吸気管圧力センサ２０６と、エンジン２０１が要求する燃料を噴射供給する各気筒の燃料噴射弁２０７とを有する。
【００２１】
エンジン２０１には、シリンダ（燃焼室）２０８内に供給された空気と燃料との混合気に点火する各気筒の点火栓２０９と、エンジン制御装置２５０の点火信号に基づいて点火エネルギを供給する各気筒の点火コイル（点火モジュール）２１０が設けられている。
【００２２】
また、エンジン２０１には、カム角度を検出するカム角度センサ２１１、冷却水温を検出する水温センサ２１２が設けられている。
【００２３】
排気管２１３には触媒２１４が接続されている。排気ガス流れで見て触媒２１４より上流側には、排気ガス中の酸素濃度に比例した線形的な電気的信号を出力する空燃比センサ（ＬＡＦセンサ）２１５が配置されている。
【００２４】
エンジン２０１は、たとえば、ガソリンエンジンであり、燃料であるガソリンを貯容する燃料タンク２２０より燃料ポンプ２２１によって汲み上げられ、調圧手段２２２によってより所定の燃料圧力に調圧された燃料が燃料噴射弁２０７に供給される。
【００２５】
燃料タンク２２０には燃料タンク２２０で発生した燃料蒸発ガスをチャコール等で吸着保持する燃料蒸発ガス吸着手段としてキャニスタタンク２３０が接続されている。キャニスタタンク２３０は、途中に、開度調整可能、つまり流量を定量的に可変制御できるパージ制御バルブ２３１を含むパージ通路２３２によって吸気管２０５に接続されている。
【００２６】
エンジン２０１の運転、停止は、メインスイッチであるイグニッションキイスイッチ２１６により行われる。エンジン２０１の空燃比制御を含む燃料制御、アイドル制御、点火時期制御、エバポパージ制御は、エンジン制御装置２５０により行われる。
【００２７】
本実施形態では、エンジン２０１のアイドリング回転数は、アイドルスピードコントロールバルブ２０４によって制御しているが、スロットル絞り弁２０３の開度をモータ等で制御するものにした場合には、スロットル絞り弁２０３によってアイドリング回転数を制御できるので、アイドルスピードコントロールバルブ２０４は不用となる。
【００２８】
エンジン制御装置２５０は、マイクロコンピュータによる電子制御式のものであり、その詳細を図３に示す。エンジン制御装置２５０は、ＣＰＵ３０１の内部に、エンジン２０１に設置された各センサの電気的信号をデジタル演算処理用の信号に変換し、デジタル演算用の制御信号を実際のアクチュエータの駆動信号に変換するＩ／Ｏ部３０２に設定されている。Ｉ／Ｏ部３０２には、水温センサ２１２、クランク角センサ２１９、カム角センサ２１１、空燃比センサ２１５、吸入空気量センサ（熱式空気流量計）２０２、スロットル開度センサ２１７、車速センサ２４１、イグニッションスイッチ２１６、吸気管圧力センサ２０６、大気圧センサ２４３、吸気温センサ２１８、補機負荷スイッチ（エアコンスイッチ）２４２が接続されている。
【００２９】
ＣＰＵ３０１には、燃料噴射弁２０７、点火コイル２１０、アイドルスピードコントロールバルブ２０４、パージ制御バルブ２３１のアクチュエータ用のドライバ３０３が接続されており、ＣＰＵ３０１よりドライバ３０３を介して各アクチュエータへ出力信号が送られる。
【００３０】
つぎに、本実施形態によるエンジン制御装置２５０の制御ブロックの一つの実施形態を、図３を参照して説明する。
【００３１】
エンジン制御装置２５０は、コンピュータプログラムを実行することにより、エンジン回転数計算手段１０１、基本燃料計算手段１０２、基本燃料補正係数計算手段１０３、基本点火時期計算手段１０４、ＩＳＣ制御手段１０５、キャニスタパージ制御手段１０６、空燃比帰還制御係数計算手段１０７、目標空燃比設定手段１０８、基本燃料補正手段１０９、点火時期補正手段１１０を、ソフトフェア的に具現化する。
【００３２】
エンジン回転数計算手段１０１は、エンジン２０１の所定のクランク角度位置に設定されたクランク角センサ２１９の電気的な信号、おもにパルス信号変化の単位時間当たりの入力数をカウントし、演算処理することによってエンジン２０１の単位時間当りの回転数を計算する。
【００３３】
基本燃料計算手段１０２は、エンジン回転数計算手段１０１によって演算されたエンジン回転数と、熱式空気流量計２０２により計測される吸入空気流量あるいは吸気管圧力センサ２０６によって検出される吸気管圧力より、各運転領域においてエンジン２０１が要求する基本燃料量を計算する。吸入空気流量、吸気管圧力は、エンジン負荷を代表するものであるから、吸入空気流量、吸気管圧力を総称してエンジン負荷と云う。
【００３４】
基本燃料補正係数計算手段１０３は、エンジン回転数とエンジン負荷のマップより、基本燃料量のエンジン２０１の各運転領域における補正係数を計算する。
【００３５】
基本点火時期計算手段１０４は、エンジン回転数とエンジン負荷のマップより、各運転領域の最適な点火時期を決定する。
【００３６】
ＩＳＣ制御手段１０５は、エンジン負荷と水温センサ２１２よりエンジン２０１のアイドリング回転数を所定値に保つためにアイドリング時の目標回転数を設定し、ＩＳＣバルブ２０３へ目標空気流量によるＩＳＣバルブ信号を出力する。
【００３７】
これにより、アイドリング時の目標空気流量となるように、ＩＳＣバルブ２０３が駆動され、ＩＳＣバルブ２０３による空気量制御のもとにアイドリング回転数が目標回転数に設定される。
【００３８】
キャニスタパージ制御手段１０６は、熱式空気流量計２０２あるいは吸気管圧力センサ２０６、スロットル開度センサ２１７、車速センサ２４１、吸気温センサ２１８、補機負荷スイッチ２４２の信号と、後述する空燃比帰還制御係数計算手段１０７が出力する空燃比帰還制御係数の信号を入力し、吸気温、エンジン負荷、エンジン回転数、車速、補機負荷状態、スロットル開度によるアイドル判定値、空燃比帰還制御係数に基づいて、キャニスタタンク２３０からの燃料蒸気ガス（エバポ）のパージ量演算、キャニスタタンク２３０の燃料蒸気ガスのチャージ量推定及びエバポパージ時の燃料補正量を計算する。
【００３９】
キャニスタパージ制御手段１０６は、演算したエバポパージ量を目標流量としてパージ制御バルブ２３１を駆動する信号を出力する。
【００４０】
これにより、パージ制御バルブ２３１はエバポパージ量が目標流量になるように開度調整され、目標流量によるエバポパージを行う。
【００４１】
空燃比帰還制御係数計算手段１０７は、空燃比センサ２１５の出力と後述する目標空燃比の差分から空燃比帰還制御係数を計算する。
【００４２】
目標空燃比設定手段１０８は、エンジン回転数とエンジン負荷のマップから、目標とするエンジン２０１の空燃比（目標空燃比）を決定する。
【００４３】
基本燃料補正手段１０９は、基本燃料計算手段１０２によって計算された基本燃料に対して、基本燃料補正係数計算手段１０３の補正係数、空燃比帰還制御係数計算手段１０７の空燃比帰還制御係数、エンジン水温による補正量、キャニスタパージ制御手段１０６で計算されたエバポパージ時の燃料補正量による補正を施し、補正後の燃料量による燃料噴射指令信号を各気筒の燃料噴射弁２０７へ出力する。これにより、各気筒の燃料噴射弁２０７が補正後の燃料量の燃料を各気筒に噴射供給する。
【００４４】
点火時期補正手段１１０は、基本点火時期計算手段１０４で決定された基本点火時期に対して、エンジン水温による補正量の補正を施し、補正後の点火時期指令信号を各気筒の点火コイル２１０へ出力する。
【００４５】
これにより、各気筒の点火栓２０９が所要の点火時期をもって火花放電し、シリンダ２０８内に流入した混合気の点火が行われる。
【００４６】
図４は、キャニスタパージ制御手段１０６の全体のブロック概要を示している。
キャニスタパージ制御手段１０６は、起動条件を判定する起動条件判定部４０１と、目標とするパージ流量を演算するパージ量演算部４０２と、キャニスタタンク２３０のエバポチャージ量を推定するチャージ量推定部４０３と、空燃比先取り補正部４０４と、チャージ量減衰時定数計算部４０６と、蒸発燃料量計算部４０７と、チャージ量増減計算部４０８と、空燃比補正係数計算部４０９と、チャージ量補正計算部４１０を含む。
【００４７】
空燃比先取り補正部４０４は、空燃比センサ２１５により計測された実空燃比から空燃比先取り補正係数を計算する。空燃比先取り補正係数は、加算器４０５で空燃比補正係数（空燃比帰還制御係数計算手段１０７の空燃比帰還制御係数）に加算され、チャージ量推定部４０３に入力される。
【００４８】
チャージ量減衰時定数計算部４０６は、パージ量演算部４０２で演算されたパージ流量からキャニスタタンク２３０のエバポチャージ量が減衰していく時定数を計算する。
【００４９】
蒸発燃料量計算部４０７は、車速、アイドルスイッチ、補機負荷スイッチ、外気温により、燃料タンク２２０からキャニスタタンク２３０に吸着する蒸発燃料量を計算する。
【００５０】
チャージ量増減計算部４０８は、チャージ量推定部４０３によって推定されたエバポチャージ量と、チャージ量減衰時定数計算部４０６のチャージ量減衰時定数と、蒸発燃料量計算部４０７によって計算された蒸発燃料量と、後述のチャージ量修正計算部４１０によるチャージ量修正により、キャニスタタンク２３０のエバポチャージ量の増減を計算する。
【００５１】
空燃比補正係数計算部４０９は、チャージ量増減計算部４０８によって計算されたキャニスタタンク２３０のエバポチャージ量の増減値から空燃比補正係数を計算する。
【００５２】
チャージ量修正計算部４１０は、空燃比帰還制御のＩ分の平均値より、チャージ量増減計算部４０８のキャニスタタンク２３０のチャージ量を補正する補正値を計算する。
【００５３】
図５は、起動条件判定部４０１の詳細例を示している。
本詳細例における起動条件要件としては、エンジン水温が所定値以上、完爆後からの所定時間の経過、エンジン回転数が第１の所定値以上、エンジン回転数が第２の所定値以下、大気圧と吸気管圧との差分が所定値以上、空燃比フィードバック中であること、各センサ類の故障判定の全てが成立していないの全条件が成立しているかを論理積回路５０１で判断している。
【００５４】
図６は、パージ量演算部４０２の詳細例を示している。
パージ量演算部４０２は、パージ制御バルブ２３１を駆動するデューティと要求流量を出力している。選択部６０１は、チャージ量推定許可フラグによってチャージ量推定時であるか否かを判断し、チャージ量推定時には推定時流量設定部６０２より目標流量を出力する。
【００５５】
目標流量検索部６０３は、エンジン回転数とエンジン負荷から目標流量をマップ検索する。最大流量検索部６０４は、エンジン回転数とエンジン負荷から各運転領域での最大流量を検索する。選択部６０５は、目標流量検索部６０３の目標流量と最大流量検索部６０４の最大流量のうち、小さい方を選択する。この選択された値は、要求流量の信号出力と共に、選択部６０１のチャージ量非推定側に出力される。
【００５６】
圧力比演算部６０６は、吸気管圧力を大気圧で除した圧力比を演算する。差圧補正値演算部６０７は、圧力比演算部６０６の圧力比より差圧補正値を演算する。差圧補正部６０８は、選択部６０１で選択された流量に前記差圧補正を施す。
【００５７】
デューティ設定部６０９は、差圧補正を施された流量をもってパージ制御バルブ２３１を駆動するデューティをテーブル検索により決定する。デューティ設定部６０９によって決定されたデューティは、デューティ移行処理部６１０に入力され、設定定数によりデューティを徐々に変化するように設定される。
【００５８】
図７は、チャージ量推定部４０３の詳細例を示している。
論理積回路７０１は、本チャージ量推定部４０３の起動条件部であり、チャージ量推定許可及びキャニスタパージ制御許可条件が共に成立しているか否かを判断する。
【００５９】
ディレイ時間設定部７０２は、吸入空気量からディレイ時間をテーブル検索によって設定する。フラグオン時間設定部７０３は、吸入空気量からフラグオンの所定時間ｔをテーブル検索によって設定する。
【００６０】
フラグ制御部７０４は、ディレイ時間設定部７０２により決められたディレイ時間経過後にフラグをオンし、もう一つのフラグ制御部７０５は、フラグオン時間設定部７０３により決められ所定時間ｔの間、推定時信号をオンにする。各計算部７０６、７０７、７０８、選択部７０９、計算部７１０、前回値記憶部７１１は、推定信号がオンの区間のキャニスタタンク２３０からのパージ燃料量を求めている。実現している計算は、（１−空燃比補正係数）×吸入空気量／目標空燃比の値の推定信号オン区間の積算である。
【００６１】
計算部７１２、比較部７１３、選択部７１４及び前回値記憶部７１５は、推定時信号の立下りを検出している。推定時信号の立下りが検出されると、探索終了信号が出力される。
【００６２】
尚、本実施形態では、チャージ量推定は、エンジン始動から停止まで、１回を前提とするが、所定条件でチャージ量推定を再度行うように構成してもよい。
【００６３】
図８は、空燃比先取り補正部４０４と空燃比ＰＩＤ制御（空燃比フィードバック制御）との関係の詳細例を示している。
【００６４】
空燃比ＰＩＤ制御部８０１は、実空燃比（計測空燃比）と目標空燃比から空燃比ＰＩＤ制御による補正係数を演算する。
【００６５】
時定数設定部（応答遅れ設定手段）８０２は、吸入空気量から時定数（空燃比センサの応答遅れ）Ｔ１をテーブル検索により設定する。もう一つの時定数設定部８０３は、エンジン回転数から時定数（計算遅れ等）Ｔ２をテーブル検索により設定する。本実施形態では、時定数Ｔ１及びＴ２を所定変数でテーブル検索することとしているが、簡易的に定数でも構成してもよい。
【００６６】
空燃比先取り補正分演算部８０４は、実空燃比、時定数Ｔ１、Ｔ２から空燃比先取り補正分を計算する。空燃比先取り補正分演算部８０４における空燃比先取り補正分の演算は、以下に示す式１−１〜式１−３により行われる。式１−１は計測空燃比の真の空燃比に対する遅れ系（２次遅れ系）を表している。式１−２は前述の式１−１の遅れ系を相殺する形態で、進み系を施し離散化した計算式を示しており、真の空燃比の予測値として計算される。式１−３は前記真の空燃比の予測値と目標空燃比から空燃比先取り補正分を計算する。
【００６７】
【数１】
【００６８】
選択部８０５及び計算部８０６は、推定時信号が出力されている時に限って空燃比先取り補正分演算部８０４により演算された空燃比先取り分を空燃比ＰＩＤ制御部８０１による空燃比ＰＩＤ制御の補正係数に加算する。
【００６９】
図９は、空燃比先取り補正分を用いない時の空燃比ＰＩＤ制御の詳細例を示している。
差分値計算部９０１は、実空燃比と目標空燃比の差分を計算する。ゲイン設定部９０２、９０３、ブロック９０４は、推定時信号が出力されていない時のＰＩＤ制御ゲイン（Ｋｐ、Ｋｉ、Ｋｄ）をエンジン負荷とエンジン回転数よりマップ検索する。また、ゲイン設定部９０５、９０６、９０７は、推定時信号が出力されている時のＰＩＤ制御ゲインをエンジン負荷とエンジン回転数よりマップ検索する。
【００７０】
選択部９０８はマップ検索されたＰＩＤ制御ゲインを推定時信号の有無により切り替え選択する。Ｐ分演算部９０９、Ｉ分演算部９１０、Ｄ分演算部９１１は、各々設定されたゲインをもってＰＩＤ制御のＰ分、Ｉ分、Ｄ分を計算する。式２−１はＰ分、式２−２はＤ分、式２−３はＩ分を求める式である。
【００７１】
【数２】
【００７２】
これらＰ分、Ｉ分、Ｄ分は計算部９１２で加算され、ＰＩＤ制御による空燃比帰還制御係数とする。
【００７３】
図１０は、チャージ量増減計算部４０８の詳細例を示している。
チャージ量演算部１００１は、推定時パージ量からキャニスタンクチャージ量をテーブル検索によって求める。
【００７４】
前回値記憶部１００２と比較部１００３は、推定終了信号の立上がりを検出する。推定終了信号の立上がりが検出されると、キャニスタパージ制御の起動判定の立上がりが検出されるまで、選択部１００７と前回値記憶部１００８とにより前記キャニスタタンクチャージ量が保持される。
【００７５】
起動判定の前回値記憶部１００８と比較部１００７とにより、キャニスタパージ制御の起動判定の立上がりが検出されると、後述する現在のキャニスタタンクのチャージ量が保持されるようになる。
【００７６】
燃料タンク燃料蒸発量計算部１００９は、車速、アイドルスイッチ、補機負荷スイッチ、外気温より、燃料タンク２２０から単位時間に蒸発する蒸発量を演算する。求められた蒸発量は計算部１０１０でキャニスタタンクチャージ量に加算され、計算部１０１０は、キャニスタタンクチャージ量ＣＰＣＳＵＭＨＬＤを出力する。
【００７７】
図１１は、燃料タンク燃料蒸発量計算部１００９の詳細例を示している。
選択部１１０１はアイドルか否かを判断する。アイドル時蒸発量計算部１１０３は、外気温からアイドル且つ補機負荷スイッチオン時の単位時間当りの蒸発量をテーブル検索する。もう一つのアイドル時蒸発量計算部１１０４は、外気温からアイドル且つ補機負荷スイッチオフ時の単位時間当りの蒸発量をテーブル検索する。選択部１１０５は、補機負荷ＳＷがオンか否かを判断し、前述のアイドル時の蒸発量を選択する。
【００７８】
非アイドル時蒸発量計算部１１０２は、外気温と車速から単位時間当りの蒸発量をマップ検索する。非アイドル時蒸発量計算部１１０２による蒸発量は、選択部１１０１により、非アイドル時に選択される。
【００７９】
選択された蒸発量は、計算部１１０６、前回値記憶部１１０７によって積算され、トータル的な蒸発量とされる。
【００８０】
尚、トータル的な蒸発量は、起動判定の前回値記憶部１００８と比較部１００７とにより、キャニスタパージ制御の起動判定の立上がりが検出された時点で、選択部１１０９の動作によりゼロクリアされる構成となっている。
【００８１】
図１２は、チャージ量推定許可フラグの決定の一例を示している。推定終了信号がオンすると、チャージ量推定許可信号は反転してオフされる。
【００８２】
図１３は、空燃比補正係数計算部４０９の詳細例を示している。
減衰時定数設定部１３０１は、パージ量演算部４０２が出力する要求流量から減衰時定数Ｔをテーブル検索する。
【００８３】
チャージ減衰量計算部１３０２は、減衰時定数Ｔとキャニスタタンクチャージ量ＣＰＣＳＵＭＨＬＤに後述する補正を施したもので、キャニスタタンク２３０からのパージ量を計算する。
【００８４】
式３−１は減衰の式であり、これを変換したものが式３−２である。前記式からキャニスタタンク２３０からパージされる量は、式３−３のようになる。式３−３を離散化したものが式３−４であり、チャージ減衰量計算部１３０２は本式を実行する。式３−５は現在のチャージ量を表している。
【００８５】
【数３】
【００８６】
減衰量燃料補正値計算部１３０３は、目標空燃比、吸入空気量及びチャージ減衰量計算部１３０２で計算されたパージ量によって減衰量燃料補正値を計算する。式４は減衰量燃料補正値計算部１３０３による減衰量燃料補正値の計算式を表している。
【００８７】
【数４】
【００８８】
キャニスタタンクチャージ量補正値計算部１３０４は、空燃比ＰＩＤ制御のＩ分平均値、目標空燃比、吸入空気量、及び減衰量燃料補正値計算部１３０３で計算された減衰量燃料補正値から、キャニスタタンクチャージ量ＣＰＣＳＵＭＨＬＤの補正値を、式５−１、式５−２によって演算する。
【００８９】
式５−１、式５−２は、キャニスタタンクチャージ量ＣＰＣＳＵＭＨＬＤの補正計算式を表している。式５−２で空燃比ＰＩＤ制御のＩ分平均値から減衰量燃料補正値のズレ比を計算し、式５−１でキャニスタタンクチャージ量ＣＰＣＳＵＭＨＬＤの補正値を計算する。
【００９０】
【数５】
【００９１】
図１４は、キャニスタパージ制御を行うエンジン制御装置２５０の各制御変数の挙動を示している。
【００９２】
ライン１４０１は起動条件のオン・オフを示している。ライン１４０２は推定許可信号を示しており、区間１４０３で推定が許可されている。
【００９３】
ライン１４０４はパージ流量であり、区間１４０５で推定流量が出力されている。区間１４０６では通常パージ流量が出力されている。尚、推定流量は移行処理で探索が終わった時から徐徐に０に近づいている。
【００９４】
ライン１４０７は排気の実空燃比であり、ライン１４０８は前述した空燃比先取り補正が無い時の実空燃比を示している。
【００９５】
ライン１４０９は空燃比補正係数を示しており、ライン１４０９は前述した空燃比先取り補正が無い時の空燃比補正係数を示している。区間１４１０は通常パージ時の減衰量補正値が入った場合を示している。ライン１４１１は推定時のパージ量積算値を示している。時点１４１２で推定が終了し、その時のパージ積算量が、キャニスタタンクチャージ量の指標となる。
【００９６】
ライン１４１３はキャニスタタンクチャージ量を示している。時点１４１４で前記パージ積算量よりキャニスタタンクパージ量が決定され、その後、車両状態及び目標流量に応じて増減している。
【００９７】
図１５は、キャニスタタンクチャージ量ＣＰＣＳＵＭＨＬＤ補正計算の各変数の挙動を示している。
【００９８】
ライン１５０１はパージ制御バルブ２３１への要求流量を示している。区間１５０２は本補正計算の実施周期を表している。ライン１５０３はキャニスタタンクチャージ量ＣＰＣＳＵＭＨＬＤの変化を表している。ライン１５０４は減衰量燃料補正値を表している。ライン１５０５は空燃比ＰＩＤ制御のＩ分の平均値を示している。本例では、キャニスタタンクチャージ量ＣＰＣＳＵＭＨＬＤが補正される毎に減衰量燃料補正係数がしていき、Ｉ分の平均値が０に近づいていっている。
【００９９】
図１６はキャニスタパージ制御を行うエンジン制御装置２５０の制御のフローチャートの一例である。
【０１００】
ステップ１６０１では、クランク角センサ２１９の電気的な信号、おもにパルス信号変化の単位時間当たりの入力数をカウントし、演算処理によりエンジン回転数を計算する。ステップ１６０２では、熱式空気流量計２０２の出力電圧から電圧流量換算された空気流量を読み込む。
【０１０１】
ステップ１６０３では、前記エンジン回転数と前記吸入空気量から基本燃料量を計算する。ステップ１６０４では、前記エンジン回転数と前記基本燃料量から基本燃料補正係数をマップ検索する。
【０１０２】
ステップ１６０５では、空燃比センサ２１５の出力電圧を電圧―空燃比変換した実空燃比を読み込む。ステップ１６０６で、前記エンジン回転数と基本燃料（負荷）で目標空燃比をマップ検索する。ステップ１６０７では、前記目標空燃比と前記実空燃比で目標空燃比へのＰＩＤ制御を実施する。
【０１０３】
ステップ１６０８では、キャニスタパージ制御が推定モードか否かを判断する。推定モードであれば、ステップ１６０９及びステップ１６１０を実施する。ステップ１６０９では、推定デューティ（推定流量）で単位時間当りのパージ量を求める。
【０１０４】
ステップ１６１０では、前記単位時間当りのパージ量よりキャニスタタンクのチャージ量を推定する。
【０１０５】
ステップ１６０８で非推定モードと判定された場合には、ステップ１６１１、ステップ１６１２、及びステップ１６１３を実施する。ステップ１６１１では、通常デューティ（通常流量）でのパージを行う。ステップ１６１２では、キャニスタタンクへのパージ及びチャージの収支によるチャージ量増減を計算する。ステップ１６１３では、パージ量から燃料補正係数を計算する。
【０１０６】
ステップ１６１４では、前記基本燃料補正係数、前記ＰＩＤ制御による空燃比補正係数及びパージ量燃料補正係数により前記基本燃料量を補正し、燃料噴射量を計算する。
【０１０７】
ステップ１６１５では、アイドル回転数の目標値を計算する。ステップ１６１６では、前記アイドル回転数の目標値を実現できるＩＳＣ目標流量を計算する。ステップ１６１７では、前記ＩＳＣ目標流量をＩＳＣ制御手段へ出力する。ステップ１６１８では、前記エンジン回転数、及び前記エンジン負荷（基本燃料量）で基本点火時期を計算する。ステップ１６１９では、前記基本点火時期に水温補正等の補正を施す。ステップ１６２０では、前記補正された点火時期をセットする。
【０１０８】
図１７は、キャニスタパージ制御手段１０６の制御ルーチンを示すフローチャートである。
【０１０９】
ステップ１７０１では、キャニスタパージ制御起動条件成立しているか否かを判断する。成立している場合には、ステップ１７０２でキャニスタパージ制御が推定モードか通常モードかを判断する。推定モードの場合には、ステップ１７０３で実空燃比から空燃比先取り補正分を計算する。
【０１１０】
ステップ１７０４では、キャニスタタンク２３０のチャージ量を推定する。ステップ１７０２で通常モードを判定された場合には、ステップ１７０５で通常パージ流量を決定する。ステップ１７０３では、キャニスタタンク２３０のチャージ量の減衰時定数を計算する。ステップ１７０８では、前記減衰時定数及び車両の状態により、チャージ量の増減を計算する。ステップ１７０９では、前記チャージ量の増減によるパージ量からパージ量燃料補正係数を計算する。ステップ１７１０では、空燃比ＰＩＤ制御のＩ分平均値等からチャージ量を補正する。
【０１１１】
図１８は、起動条件判定部４０１のルーチンを示すフローチャートである。
ステップ１８０１〜１８０７で、エンジン水温、完爆後からの所定時間、エンジン回転数、大気圧と吸気管圧との差分、空燃比フィードバック中、及び各センサ類の故障判定等の条件を判定し、全てが成立している場合には、ステップ１８０８でキャニスタパージ起動条件成立とし、成立していない場合には、ステップ１８０９でキャニスタパージ起動条件不成立とする。
【０１１２】
図１９は、パージ量演算部４０２のルーチンを示すフローチャートである。
ステップ１９０１で、チャージ量推定許可か否かを判断する。否の場合には、ステップ１９０２で推定流量を目標流量として選択する。
【０１１３】
許可の場合には、ステップ１９０３でエンジン回転数とエンジン負荷で目標流量をマップ検索し、ステップ１９０４でエンジン回転数とエンジン負荷で最大流量をマップ検索する。
【０１１４】
ステップ１９０５では、前記目標流量と最大流量を比較し小さい方を目標流量として選択する。ステップ１９０６で吸気管圧力を大気圧で除し、圧力比を演算する。ステップ１９０７では、前記圧力比から差圧補正値をテーブル検索する。ステップ１９０８では、前記目標流量に前記差圧補正を施す。ステップ１９０９では、前記差圧補正後の流量から出力デューティをテーブル検索する。ステップ１９１０では、前記検索されたデューティにダイナミックリミッタを施し、移行処理を行う。
【０１１５】
図２０は、チャージ量推定部４０３のルーチンを示すフローチャートである。
ステップ２００１及びステップ２００２で、チャージ量推定の条件が成立しているか否かを判断する。判断条件は、キャニスタパージ制御の起動条件とチャージ量推定許可が共に成立している場合である。
【０１１６】
成立している時には、ステップ２００３で、吸入空気量からディレイ時間をテーブル検索し、ステップ２００４で、吸入空気量から所定時間１をテーブル検索する。
【０１１７】
ステップ２００５では、ステップ２００１、ステップ２００２の条件成立後ディレイ時間が経過した後に、所定時間ｔの間フラグをオンする。
【０１１８】
ステップ２００６では、フラグがオンしているか否かを判断し、オンしている間は、ステップ２００７で推定時信号を出力する。
【０１１９】
ステップ２００８では、（１−空燃比補正係数）×空気量／目標空燃比の値を積算する。
【０１２０】
ステップ２００６で、フラグがオフであれば、ステップ２００９で前記積算量を推定時パージ量とする。
【０１２１】
ステップ２０１０で、フラグがオンからオフに反転したか否かを判断し、反転した場合には、ステップ２０１１で推定終了信号を出力する。
【０１２２】
図２１は、空燃比先取り補正部４０４と空燃比ＰＩＤ制御（空燃比フィードバック制御）のルーチンを示すフローチャートである。
【０１２３】
ステップ２１０１では、実空燃比及び目標空燃比から空燃比ＰＩＤ制御を実施する。ステップ２１０２で、吸入空気量から時定数Ｔ１をテーブル検索し、ステップ２１０２で、エンジン回転数から時定数Ｔ２をテーブル検索する。
【０１２４】
ステップ２１０４では、実空燃比、目標空燃比、時定数Ｔ１、Ｔ２から空燃比先取り補正分を計算する。
【０１２５】
ステップ２１０５では、推定時信号が出力されているか否かを判断する。推定時信号が出力されている場合には、ステップ２１０６で空燃比ＰＩＤ制御の補正係数に空燃比先取り補正分を加算する。
【０１２６】
図２２は、空燃比先取り補正分を用いない時の空燃比ＰＩＤ制御のルーチンを示すフローチャートである。
【０１２７】
ステップ２２０１で、実空燃比と目標空燃比との差分を計算する。ステップ２２０２では、エンジン負荷及びエンジン回転数から推定信号が出力されていない時のＰＩＤ制御のＰ分、Ｉ分、Ｄ分の各ゲインＫｐ、Ｋｄ、Ｋｉをマップ検索する。
【０１２８】
ステップ２２０３では、エンジン負荷及びエンジン回転数から推定信号が出力されている時のＰ分、Ｉ分、Ｄ分の各ゲインＫｐ、Ｋｄ、Ｋｉをマップ検索する。
【０１２９】
ステップ２２０４では、推定信号が出力されているか否かを判断し、出力されている時には、ステップ２２０５で、推定信号が出力されている時のゲインＫｐ、Ｋｄ、Ｋｉを選択する。出力されていない時には、ステップ２２０６で、推定信号が出力されていない時のゲインＫｐ、Ｋｄ、Ｋｉを選択する。
【０１３０】
ステップ２２０７では、選択されたゲインを用いて空燃比ＰＩＤ制御を実施し、ステップ２２０８で、空燃比帰還制御係数を計算する。
【０１３１】
図２３は、チャージ量増減計算部４０８のルーチンを示すフローチャートである。
ステップ２３０１で、前述の推定時パージ量からキャニスタタンクチャージ量をテーブル検索する。
【０１３２】
ステップ２３０２では、車速、アイドルスイッチのオン・オフ、補機負荷スイッチオン・オフ及び外気温から燃料タンク２２０の燃料蒸発量を計算する。
【０１３３】
ステップ２３０３では、キャニスタタンクチャージ量ＣＰＣＳＵＭＨＬＤに前記燃料蒸発量を加算し、キャニスタタンクチャージ量ＣＰＣＳＵＭＨＬＤを逐次変更する。
【０１３４】
図２４は、燃料蒸発量計算部４０７が、燃料タンク２２０から蒸発する燃料量を求めるルーチンのフローチャートである。
【０１３５】
ステップ２４０１でアイドルスイッチがオンか否かを判断する。アイドルスイッチがオンでなければ、ステップ２４０２で外気温と車速から単位時間当りの蒸発量をマップ検索する。
【０１３６】
アイドルスイッチがオンの場合には、ステップ２４０３で、補機負荷スイッチがオンか否かを判断する。補機負荷スイッチがオンであれば、ステップ２４０４で、外気温から補機負荷スイッチ・オン時の単位時間当りの蒸発量をテーブル検索する。補機負荷スイッチがオンでなければ、ステップ２４０５で、外気温から補機負荷スイッチ・オフ時の単位時間当りの蒸発量をテーブル検索する。
【０１３７】
図２５は、空燃比補正係数計算部４０９のルーチンを示すフローチャートである。本フローチャートは（ａ）と（ｂ）の２つの時間割込みで構成されている。（ａ）に示すステップ２５０１〜２５０３は、一定時間割込みで実施され、（ｂ）に示すステップ２５０４、ステップ２５０５は、適時定めた定時間毎の割込みで実施される。
【０１３８】
ステップ２５０１では、要求流量から減衰時定数Ｔをテーブル検索する。ステップ２５０２では、キャニスタタンクチャージ量と前記減衰時定数Ｔから減衰量を計算する。ステップ２５０３では、前記減衰量、目標空燃比、及び吸入空気量から減衰量燃料補正値を計算する。
【０１３９】
ステップ２５０４では、前記減衰量、目標空燃比、吸入空気量、及びＩ分平均値からキャニスタパージタンクチャージ量の補正値を計算する。ステップ２５０５では、キャニスタパージタンクチャージ量を前記チャージ量の補正値で補正する。
【０１４０】
上述した本実施形態によるエンジンの制御装置の概要は、エンジン始動後、キャニスタパージ初回は、所定の区間、所定のパージ流量でパージバルブを駆動する。この間、空燃比フィードバック補正係数からパージされた燃料量を計算し、この燃料量を元にキャニスタタンク２３０の燃料蒸発ガスのチャージ量を推定する。このように、キャニスタパージ初回に所定の期間に亘って、所定のパージ流量で燃料蒸発ガスをパージし、その間のパージ燃料量によりキャニスタタンクのチャージ量を推定することにより、次回のパージ時の燃料補正係数を前以て得ることができ、このことにより、パージ時の空燃比変動を抑制することができる。
【０１４１】
チャージ量推定時は、空燃比フィードバックのゲインの変更や、空燃比先取り補正を考慮することにより、空燃比変動を抑制することができる。推定されたチャージ量は、車両の状態に応じた燃料タンクからのチャージ／パージからのパージの収支及び空燃比フィードバック係数からの逐次修正で、補正されるため、推定誤差を抑制でき、キャニスタパージの燃料補正係数の精度を保つことができる。
【０１４２】
キャニスタタンク２３０のチャージ量が推定された後は、このチャージ量を元に燃料補正量を計算させるとともに、車両の状況に応じて、燃料タンク２２０から蒸発する燃料量を推定し、キャニスタタンク２２０へのチャージ／パージの収支から、キャニスタタンクの燃料量を推定するので、キャニスタパージの燃料補正係数の精度を保つことができる。
【０１４３】
また、パージされた燃料量を計算中には、空燃比フィードバックの先取り補正の追加及び空燃比フィードバックゲインを変更することにより、空燃比変動が抑制される。
【符号の説明】
【０１４４】
１０２ 基本燃料計算手段
１０６ キャニスタパージ制御手段
１０７ 空燃比帰還制御係数計算手段
１０８ 目標空燃比設定手段
１０９ 基本燃料補正手段
２０１ エンジン
２０２ 熱式空気流量計
２０７ 燃料噴射弁
２１１ カム角センサ
２１９ クランク角センサ
２１５ 空燃比センサ
２２０ 燃料タンク
２３０ キャニスタタンク
２３１ パージ制御バルブ
２５０ エンジン制御装置
４０１ 起動条件判定部
４０２ パージ量演算部
４０３ チャージ量推定部
４０４ 空燃比先取り補正部
４０６ チャージ量減衰時定数計算部
４０７ 蒸発燃料量計算部
４０８ チャージ量増減計算部
４０９ 空燃比補正係数計算部
４１０ チャージ量補正計算部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の制御装置に係り、例えば、燃料蒸発ガス吸着手段の燃料蒸発ガスのパージに関連する空燃比補正を行う内燃機関の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関（以下、エンジンと云うことがある）を原動機とする自動車等の車両は、大気汚染防止のために、車載の燃料タンクで発生した燃料蒸発ガスを吸着貯蔵する燃料蒸発ガス吸着手段として、チャコールキャニスタ等によるキャニスタタンクを有する。キャニスタタンクが吸着した燃料蒸発ガスは、パージ制御弁（キャニスタパージコントロールバルブ）による流量制御のもとに、エンジンの吸気通路に放出パージすることが行われる。このような制御をキャニスタパージ制御と云う。
【０００３】
上述の燃料蒸発ガス発散制御が行われるエンジンの空燃比制御装置として、吸気管負圧、エンジン回転速度、パージ制御弁の開度に基づいてキャニスタタンクからの燃料蒸発ガスのパージ量を推定し、燃料蒸発ガスパージによる空燃比変動量を推定し、そして、パージ実行中に、燃料供給量を空燃比変動量の推定値に基づいて補正すると共に、空燃比センサで検出された空燃比に基づく補正係数をもってフィードバック補償するものがある（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−１４１１１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
キャニスタタンクの燃料蒸発ガスの吸着量（チャージ量）は、その車両の置かれた状態やエンジンの状態に応じて変化することにある。キャニスタタンクの燃料蒸発ガスのチャージ量が異なると、パージする燃料蒸発ガスに濃度差が発生し、パージ制御弁が同一開度であっても、燃料蒸発ガスのパージによる空燃比変動量に差異が発生することになる。
【０００６】
この空燃比変動量の差異が小さい場合には、空燃比フィードバック補償制御による目標空燃比への収束に問題を生じないが、差異が大きいと、目標空燃比への収束が遅くなり、エミッション性能が悪化することになる。
【０００７】
本発明は前記課題に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、キャニスタタンクの燃料蒸発ガスのチャージ量の差異に拘わらず、空燃比フィードバック補償制御による目標空燃比への収束が速やかに行われ、エミッション性能の悪化を招くことがない内燃機関の制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記目的を達成するために、本発明による内燃機関の制御装置は、燃料タンクの燃料蒸発ガスを吸着する燃料蒸発ガス吸着手段と、途中に開度調整可能なパージ制御弁を含み前記燃料蒸発ガス吸着手段が吸着した燃料蒸発ガスを内燃機関の吸気通路にパージする燃料蒸発ガスパージ手段と、空燃比検出手段により検出された空燃比に基づいて内燃機関に供給する混合気の空燃比を所定の空燃比にフィードバック補償する燃料補正手段と、を有する内燃機関の制御装置であって、前記パージ制御弁を所定条件下で開弁させる制御を行うパージ制御弁開弁制御手段と、前記所定条件下で前記パージ制御弁が開弁している状態下で、前記燃料補正手段が所定の空燃比を実現するための燃料補正演算を行っている間の当該燃料補正手段の燃料補正値から燃料蒸発ガスのパージ量を求めるパージ量演算手段と、前記パージ量演算手段によって求められた燃料蒸発ガスのパージ量から前記燃料蒸発ガス吸着手段に吸着している燃料蒸発ガスのチャージ量を求めるチャージ量推定手段と、前記チャージ量推定手段によって求められた燃料蒸発ガスのチャージ量を、内燃機関、車両の状態に応じて増減するチャージ量増減計算手段と、前記燃料補正手段の状況に応じて前記チャージ量増減計算手段の増減計算値を修正するチャージ量修正手段と、前記チャージ量増減計算手段によって計算されたチャージ量増減に基づいて燃料補正値を計算する燃料補正値計算手段と備えている。
【０００９】
本発明による内燃機関の制御装置は、好ましくは、前記燃料補正手段が、内燃機関の状態に応じて目標空燃比を得る目標空燃比設定手段と、前記空燃比検出手段により検出された空燃比と前記目標空燃比設定手段によって設定された目標空燃比との差分からＰＩＤ制御を行う空燃比帰還制御係数を計算する空燃比帰還制御係数計算手段とを有し、前記所定条件下で当該燃料補正手段から燃料蒸発ガスのパージ量を求めている間はＰＩＤ制御のゲインを変更する。
【００１０】
本発明による内燃機関の制御装置は、好ましくは、前記燃料補正手段が、内燃機関の状態に応じて目標空燃比を得る目標空燃比設定手段と、前記空燃比検出手段により検出された空燃比と前記目標空燃比設定手段によって設定された目標空燃比との差分からＰＩＤ制御を行う空燃比帰還制御係数を計算する空燃比帰還制御係数計算手段と、前記空燃比検出手段の応答遅れを設定する応答遅れ設定手段と、前記応答遅れ設定手段によって設定された応答遅れを元に前記空燃比検出手段による空燃比の検出値から真の空燃比を計算し、計算された真の空燃比から燃料補正値を求める空燃比先取り補正部分演算部とを有し、前記ＰＩＤ制御と前記空燃比先取り補正部分演算部による燃料補正値で燃料を補正する。
【００１１】
本発明による内燃機関の制御装置は、好ましくは、前記パージ制御弁開弁制御手段が、前記所定条件下で所定の燃料蒸発ガス流量を設定するパージ量演算手段と、前記バルブの前後圧から差圧補正値を演算する差圧補正値演算手段とを有し、前記差圧補正値により、前記パージ制御弁のバルブ開度を補正し、前記所定の燃料蒸発ガス流量が実現できるように構成されている。
【００１２】
本発明による内燃機関の制御装置は、好ましくは、前記チャージ量増減計算手段が、前記燃料蒸発ガス流量に応じて減少する時定数を決定する時定数決定手段を有し、前記時定数決定手段によって決定された時定数で、単位時間当たりに燃料タンクから蒸発する燃料蒸発ガス量を求め、チャージ量を増減する演算を行う。
【００１３】
本発明による内燃機関の制御装置は、好ましくは、前記チャージ量増減計算手段が、吸気温、車速、アイドル、補機負荷の状態に応じて単位時間当りに燃料タンクから蒸発する燃料蒸発ガス量を求め、チャージ量を増減する演算を行う。
【００１４】
本発明による内燃機関の制御装置は、好ましくは、前記チャージ量増減計算手段が、吸着した燃料蒸発ガスの増減を求めた結果の前記パージ制御バルブが閉状態となった時の値を保持し、当該保持した値に、内燃機関、車両の状態に応じた燃料タンクからの燃料蒸発ガスを加算し、前記パージ制御バルブが再度開となった時に前記燃料タンクからの燃料蒸発ガスが加算された値を初期値として、チャージ量増減に基づく前記燃料補正値を設定する。
【００１５】
本発明による内燃機関の制御装置は、好ましくは、前記チャージ量推定手段に対して前記パージ制御バルブが開している状態での空燃比検出手段により検出された空燃比から所望の空燃比を実現する燃料補正手段の変数の状態を得る手段と、所定間隔を得る手段とを有し、所定間隔毎に前記変数の状態により吸着している量を修正する。
【００１６】
本発明による内燃機関の制御装置は、好ましくは、空燃比検出手段により検出された空燃比から所望の空燃比を実現する燃料補正手段の変数の状態が、前記空燃比ＰＩＤ制御のＩ分の平均値である。
【発明の効果】
【００１７】
本発明による内燃機関の制御装置によれば、キャニスタタンクの燃料蒸発ガスのチャージ量を検知し、チャージ量に応じた空燃比補正を行うから、キャニスタタンクの燃料蒸発ガスのチャージ量の差異に拘わらず、パージ時の空燃比変動を抑制して空燃比フィードバック補償制御による目標空燃比への収束が速やかに行われ、エミッション性能の悪化を招くことがない。さらには、チャージ量推定時には、空燃比フィードバックのゲインの変更や、空燃比先取り補正を行うことによっても、空燃比変動を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明によるキャニスタパージ制御を行う自動車用の内燃機関の一つの実施形態を示す構成図。
【図２】本発明によるキャニスタパージ制御を行うエンジン制御系の一つの実施形態を示すブロック図。
【図３】本発明によるキャニスタパージ制御を行う自動車用の内燃機関のエンジン制御装置の一つの実施形態を示すブロック図。
【図４】本実施形態における制御装置のキャニスタパージ制御手段の一つの実施形態を示すブロック図。
【図５】本実施形態の起動条件判定部の詳細例を示すブロック図。
【図６】本実施形態のパージ流量決定部の詳細例を示すブロック図。
【図７】本実施形態のチャージ量推定部の詳細例を示すブロック図。
【図８】本実施形態の空燃比先取り補正部と空燃比ＰＩＤ制御（空燃比フィードバック制御）との関係の詳細例を示すブロック図。
【図９】本実施形態の空燃比先取り補正分を用いない時の空燃比ＰＩＤ制御の詳細例を示すブロック図。
【図１０】本実施形態のチャージ量増減計算部の詳細例を示すブロック図。
【図１１】本実施形態の燃料蒸発量計算部の詳細例を示すブロック図。
【図１２】本実施形態のチャージ量推定許可フラグの決定の一例を示す図。
【図１３】本実施形態の空燃比補正係数計算部の詳細例を示すブロック図一例。
【図１４】本実施形態のキャニスタパージ制御を行うエンジン制御装置の各制御変数の挙動を示すタイムチャート。
【図１５】本実施形態のキャニスタタンクチャージＣＰＣＳＵＭＨＬＤ補正計算の各変数の挙動を示すタイムチャート。
【図１６】本実施形態によるエンジン制御装置のルーチンを示すフローチャート。
【図１７】本実施形態によるキャニスタパージ制御手段のルーチンを示すフローチャート。
【図１８】本実施形態による起動条件判定部のルーチンを示すフローチャート。
【図１９】本実施形態によるパージ流量決定部のルーチンを示すフローチャート。
【図２０】本実施形態によるチャージ量推定部のルーチンを示すフローチャート。
【図２１】本実施形態による空燃比先取り補正部と空燃比ＰＩＤ制御（空燃比フィードバック制御）のルーチンを示すフローチャート。
【図２２】本実施形態による空燃比先取り補正分を用いない時の空燃比ＰＩＤ制御のルーチンを示すフローチャート。
【図２３】本実施形態によるチャージ量増減計算部のルーチンを示すフローチャート。
【図２４】本実施形態の蒸発燃料量計算部のルーチンを示すフローチャート。
【図２５】本実施形態の空燃比補正係数計算部のルーチンを示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明による内燃機関の制御装置の実施形態を、図を参照して説明する。
図１は、キャニスタパージ制御を行う自動車用の内燃機関（エンジン）の一つの実施形態を示したものである。
【００２０】
図１において、エンジン２０１は、吸気系に、吸入空気量を計測する熱式空気流量計２０２と、エンジン２０１が吸入する空気流量を調整するスロットル絞り弁２０３と、スロットル絞り弁２０３をバイパスして吸気管２０５へ接続された流路の流路面積を制御し、エンジン２０１のアイドル時の回転数を制御するアイドルスピードコントロール（ＩＳＣ）バルブ２０４と、吸気管２０５に設置されて吸気管内の圧力を検出する吸気管圧力センサ２０６と、エンジン２０１が要求する燃料を噴射供給する各気筒の燃料噴射弁２０７とを有する。
【００２１】
エンジン２０１には、シリンダ（燃焼室）２０８内に供給された空気と燃料との混合気に点火する各気筒の点火栓２０９と、エンジン制御装置２５０の点火信号に基づいて点火エネルギを供給する各気筒の点火コイル（点火モジュール）２１０が設けられている。
【００２２】
また、エンジン２０１には、カム角度を検出するカム角度センサ２１１、冷却水温を検出する水温センサ２１２が設けられている。
【００２３】
排気管２１３には触媒２１４が接続されている。排気ガス流れで見て触媒２１４より上流側には、排気ガス中の酸素濃度に比例した線形的な電気的信号を出力する空燃比センサ（ＬＡＦセンサ）２１５が配置されている。
【００２４】
エンジン２０１は、たとえば、ガソリンエンジンであり、燃料であるガソリンを貯容する燃料タンク２２０より燃料ポンプ２２１によって汲み上げられ、調圧手段２２２によってより所定の燃料圧力に調圧された燃料が燃料噴射弁２０７に供給される。
【００２５】
燃料タンク２２０には燃料タンク２２０で発生した燃料蒸発ガスをチャコール等で吸着保持する燃料蒸発ガス吸着手段としてキャニスタタンク２３０が接続されている。キャニスタタンク２３０は、途中に、開度調整可能、つまり流量を定量的に可変制御できるパージ制御バルブ２３１を含むパージ通路２３２によって吸気管２０５に接続されている。
【００２６】
エンジン２０１の運転、停止は、メインスイッチであるイグニッションキイスイッチ２１６により行われる。エンジン２０１の空燃比制御を含む燃料制御、アイドル制御、点火時期制御、エバポパージ制御は、エンジン制御装置２５０により行われる。
【００２７】
本実施形態では、エンジン２０１のアイドリング回転数は、アイドルスピードコントロールバルブ２０４によって制御しているが、スロットル絞り弁２０３の開度をモータ等で制御するものにした場合には、スロットル絞り弁２０３によってアイドリング回転数を制御できるので、アイドルスピードコントロールバルブ２０４は不用となる。
【００２８】
エンジン制御装置２５０は、マイクロコンピュータによる電子制御式のものであり、その詳細を図３に示す。エンジン制御装置２５０は、ＣＰＵ３０１の内部に、エンジン２０１に設置された各センサの電気的信号をデジタル演算処理用の信号に変換し、デジタル演算用の制御信号を実際のアクチュエータの駆動信号に変換するＩ／Ｏ部３０２に設定されている。Ｉ／Ｏ部３０２には、水温センサ２１２、クランク角センサ２１９、カム角センサ２１１、空燃比センサ２１５、吸入空気量センサ（熱式空気流量計）２０２、スロットル開度センサ２１７、車速センサ２４１、イグニッションスイッチ２１６、吸気管圧力センサ２０６、大気圧センサ２４３、吸気温センサ２１８、補機負荷スイッチ（エアコンスイッチ）２４２が接続されている。
【００２９】
ＣＰＵ３０１には、燃料噴射弁２０７、点火コイル２１０、アイドルスピードコントロールバルブ２０４、パージ制御バルブ２３１のアクチュエータ用のドライバ３０３が接続されており、ＣＰＵ３０１よりドライバ３０３を介して各アクチュエータへ出力信号が送られる。
【００３０】
つぎに、本実施形態によるエンジン制御装置２５０の制御ブロックの一つの実施形態を、図３を参照して説明する。
【００３１】
エンジン制御装置２５０は、コンピュータプログラムを実行することにより、エンジン回転数計算手段１０１、基本燃料計算手段１０２、基本燃料補正係数計算手段１０３、基本点火時期計算手段１０４、ＩＳＣ制御手段１０５、キャニスタパージ制御手段１０６、空燃比帰還制御係数計算手段１０７、目標空燃比設定手段１０８、基本燃料補正手段１０９、点火時期補正手段１１０を、ソフトフェア的に具現化する。
【００３２】
エンジン回転数計算手段１０１は、エンジン２０１の所定のクランク角度位置に設定されたクランク角センサ２１９の電気的な信号、おもにパルス信号変化の単位時間当たりの入力数をカウントし、演算処理することによってエンジン２０１の単位時間当りの回転数を計算する。
【００３３】
基本燃料計算手段１０２は、エンジン回転数計算手段１０１によって演算されたエンジン回転数と、熱式空気流量計２０２により計測される吸入空気流量あるいは吸気管圧力センサ２０６によって検出される吸気管圧力より、各運転領域においてエンジン２０１が要求する基本燃料量を計算する。吸入空気流量、吸気管圧力は、エンジン負荷を代表するものであるから、吸入空気流量、吸気管圧力を総称してエンジン負荷と云う。
【００３４】
基本燃料補正係数計算手段１０３は、エンジン回転数とエンジン負荷のマップより、基本燃料量のエンジン２０１の各運転領域における補正係数を計算する。
【００３５】
基本点火時期計算手段１０４は、エンジン回転数とエンジン負荷のマップより、各運転領域の最適な点火時期を決定する。
【００３６】
ＩＳＣ制御手段１０５は、エンジン負荷と水温センサ２１２よりエンジン２０１のアイドリング回転数を所定値に保つためにアイドリング時の目標回転数を設定し、ＩＳＣバルブ２０３へ目標空気流量によるＩＳＣバルブ信号を出力する。
【００３７】
これにより、アイドリング時の目標空気流量となるように、ＩＳＣバルブ２０３が駆動され、ＩＳＣバルブ２０３による空気量制御のもとにアイドリング回転数が目標回転数に設定される。
【００３８】
キャニスタパージ制御手段１０６は、熱式空気流量計２０２あるいは吸気管圧力センサ２０６、スロットル開度センサ２１７、車速センサ２４１、吸気温センサ２１８、補機負荷スイッチ２４２の信号と、後述する空燃比帰還制御係数計算手段１０７が出力する空燃比帰還制御係数の信号を入力し、吸気温、エンジン負荷、エンジン回転数、車速、補機負荷状態、スロットル開度によるアイドル判定値、空燃比帰還制御係数に基づいて、キャニスタタンク２３０からの燃料蒸気ガス（エバポ）のパージ量演算、キャニスタタンク２３０の燃料蒸気ガスのチャージ量推定及びエバポパージ時の燃料補正量を計算する。
【００３９】
キャニスタパージ制御手段１０６は、演算したエバポパージ量を目標流量としてパージ制御バルブ２３１を駆動する信号を出力する。
【００４０】
これにより、パージ制御バルブ２３１はエバポパージ量が目標流量になるように開度調整され、目標流量によるエバポパージを行う。
【００４１】
空燃比帰還制御係数計算手段１０７は、空燃比センサ２１５の出力と後述する目標空燃比の差分から空燃比帰還制御係数を計算する。
【００４２】
目標空燃比設定手段１０８は、エンジン回転数とエンジン負荷のマップから、目標とするエンジン２０１の空燃比（目標空燃比）を決定する。
【００４３】
基本燃料補正手段１０９は、基本燃料計算手段１０２によって計算された基本燃料に対して、基本燃料補正係数計算手段１０３の補正係数、空燃比帰還制御係数計算手段１０７の空燃比帰還制御係数、エンジン水温による補正量、キャニスタパージ制御手段１０６で計算されたエバポパージ時の燃料補正量による補正を施し、補正後の燃料量による燃料噴射指令信号を各気筒の燃料噴射弁２０７へ出力する。これにより、各気筒の燃料噴射弁２０７が補正後の燃料量の燃料を各気筒に噴射供給する。
【００４４】
点火時期補正手段１１０は、基本点火時期計算手段１０４で決定された基本点火時期に対して、エンジン水温による補正量の補正を施し、補正後の点火時期指令信号を各気筒の点火コイル２１０へ出力する。
【００４５】
これにより、各気筒の点火栓２０９が所要の点火時期をもって火花放電し、シリンダ２０８内に流入した混合気の点火が行われる。
【００４６】
図４は、キャニスタパージ制御手段１０６の全体のブロック概要を示している。
キャニスタパージ制御手段１０６は、起動条件を判定する起動条件判定部４０１と、目標とするパージ流量を演算するパージ量演算部４０２と、キャニスタタンク２３０のエバポチャージ量を推定するチャージ量推定部４０３と、空燃比先取り補正部４０４と、チャージ量減衰時定数計算部４０６と、蒸発燃料量計算部４０７と、チャージ量増減計算部４０８と、空燃比補正係数計算部４０９と、チャージ量補正計算部４１０を含む。
【００４７】
空燃比先取り補正部４０４は、空燃比センサ２１５により計測された実空燃比から空燃比先取り補正係数を計算する。空燃比先取り補正係数は、加算器４０５で空燃比補正係数（空燃比帰還制御係数計算手段１０７の空燃比帰還制御係数）に加算され、チャージ量推定部４０３に入力される。
【００４８】
チャージ量減衰時定数計算部４０６は、パージ量演算部４０２で演算されたパージ流量からキャニスタタンク２３０のエバポチャージ量が減衰していく時定数を計算する。
【００４９】
蒸発燃料量計算部４０７は、車速、アイドルスイッチ、補機負荷スイッチ、外気温により、燃料タンク２２０からキャニスタタンク２３０に吸着する蒸発燃料量を計算する。
【００５０】
チャージ量増減計算部４０８は、チャージ量推定部４０３によって推定されたエバポチャージ量と、チャージ量減衰時定数計算部４０６のチャージ量減衰時定数と、蒸発燃料量計算部４０７によって計算された蒸発燃料量と、後述のチャージ量修正計算部４１０によるチャージ量修正により、キャニスタタンク２３０のエバポチャージ量の増減を計算する。
【００５１】
空燃比補正係数計算部４０９は、チャージ量増減計算部４０８によって計算されたキャニスタタンク２３０のエバポチャージ量の増減値から空燃比補正係数を計算する。
【００５２】
チャージ量修正計算部４１０は、空燃比帰還制御のＩ分の平均値より、チャージ量増減計算部４０８のキャニスタタンク２３０のチャージ量を補正する補正値を計算する。
【００５３】
図５は、起動条件判定部４０１の詳細例を示している。
本詳細例における起動条件要件としては、エンジン水温が所定値以上、完爆後からの所定時間の経過、エンジン回転数が第１の所定値以上、エンジン回転数が第２の所定値以下、大気圧と吸気管圧との差分が所定値以上、空燃比フィードバック中であること、各センサ類の故障判定の全てが成立していないの全条件が成立しているかを論理積回路５０１で判断している。
【００５４】
図６は、パージ量演算部４０２の詳細例を示している。
パージ量演算部４０２は、パージ制御バルブ２３１を駆動するデューティと要求流量を出力している。選択部６０１は、チャージ量推定許可フラグによってチャージ量推定時であるか否かを判断し、チャージ量推定時には推定時流量設定部６０２より目標流量を出力する。
【００５５】
目標流量検索部６０３は、エンジン回転数とエンジン負荷から目標流量をマップ検索する。最大流量検索部６０４は、エンジン回転数とエンジン負荷から各運転領域での最大流量を検索する。選択部６０５は、目標流量検索部６０３の目標流量と最大流量検索部６０４の最大流量のうち、小さい方を選択する。この選択された値は、要求流量の信号出力と共に、選択部６０１のチャージ量非推定側に出力される。
【００５６】
圧力比演算部６０６は、吸気管圧力を大気圧で除した圧力比を演算する。差圧補正値演算部６０７は、圧力比演算部６０６の圧力比より差圧補正値を演算する。差圧補正部６０８は、選択部６０１で選択された流量に前記差圧補正を施す。
【００５７】
デューティ設定部６０９は、差圧補正を施された流量をもってパージ制御バルブ２３１を駆動するデューティをテーブル検索により決定する。デューティ設定部６０９によって決定されたデューティは、デューティ移行処理部６１０に入力され、設定定数によりデューティを徐々に変化するように設定される。
【００５８】
図７は、チャージ量推定部４０３の詳細例を示している。
論理積回路７０１は、本チャージ量推定部４０３の起動条件部であり、チャージ量推定許可及びキャニスタパージ制御許可条件が共に成立しているか否かを判断する。
【００５９】
ディレイ時間設定部７０２は、吸入空気量からディレイ時間をテーブル検索によって設定する。フラグオン時間設定部７０３は、吸入空気量からフラグオンの所定時間ｔをテーブル検索によって設定する。
【００６０】
フラグ制御部７０４は、ディレイ時間設定部７０２により決められたディレイ時間経過後にフラグをオンし、もう一つのフラグ制御部７０５は、フラグオン時間設定部７０３により決められ所定時間ｔの間、推定時信号をオンにする。各計算部７０６、７０７、７０８、選択部７０９、計算部７１０、前回値記憶部７１１は、推定信号がオンの区間のキャニスタタンク２３０からのパージ燃料量を求めている。実現している計算は、（１−空燃比補正係数）×吸入空気量／目標空燃比の値の推定信号オン区間の積算である。
【００６１】
計算部７１２、比較部７１３、選択部７１４及び前回値記憶部７１５は、推定時信号の立下りを検出している。推定時信号の立下りが検出されると、探索終了信号が出力される。
【００６２】
尚、本実施形態では、チャージ量推定は、エンジン始動から停止まで、１回を前提とするが、所定条件でチャージ量推定を再度行うように構成してもよい。
【００６３】
図８は、空燃比先取り補正部４０４と空燃比ＰＩＤ制御（空燃比フィードバック制御）との関係の詳細例を示している。
【００６４】
空燃比ＰＩＤ制御部８０１は、実空燃比（計測空燃比）と目標空燃比から空燃比ＰＩＤ制御による補正係数を演算する。
【００６５】
時定数設定部（応答遅れ設定手段）８０２は、吸入空気量から時定数（空燃比センサの応答遅れ）Ｔ１をテーブル検索により設定する。もう一つの時定数設定部８０３は、エンジン回転数から時定数（計算遅れ等）Ｔ２をテーブル検索により設定する。本実施形態では、時定数Ｔ１及びＴ２を所定変数でテーブル検索することとしているが、簡易的に定数でも構成してもよい。
【００６６】
空燃比先取り補正分演算部８０４は、実空燃比、時定数Ｔ１、Ｔ２から空燃比先取り補正分を計算する。空燃比先取り補正分演算部８０４における空燃比先取り補正分の演算は、以下に示す式１−１〜式１−３により行われる。式１−１は計測空燃比の真の空燃比に対する遅れ系（２次遅れ系）を表している。式１−２は前述の式１−１の遅れ系を相殺する形態で、進み系を施し離散化した計算式を示しており、真の空燃比の予測値として計算される。式１−３は前記真の空燃比の予測値と目標空燃比から空燃比先取り補正分を計算する。
【００６７】
【数１】
【００６８】
選択部８０５及び計算部８０６は、推定時信号が出力されている時に限って空燃比先取り補正分演算部８０４により演算された空燃比先取り分を空燃比ＰＩＤ制御部８０１による空燃比ＰＩＤ制御の補正係数に加算する。
【００６９】
図９は、空燃比先取り補正分を用いない時の空燃比ＰＩＤ制御の詳細例を示している。
差分値計算部９０１は、実空燃比と目標空燃比の差分を計算する。ゲイン設定部９０２、９０３、ブロック９０４は、推定時信号が出力されていない時のＰＩＤ制御ゲイン（Ｋｐ、Ｋｉ、Ｋｄ）をエンジン負荷とエンジン回転数よりマップ検索する。また、ゲイン設定部９０５、９０６、９０７は、推定時信号が出力されている時のＰＩＤ制御ゲインをエンジン負荷とエンジン回転数よりマップ検索する。
【００７０】
選択部９０８はマップ検索されたＰＩＤ制御ゲインを推定時信号の有無により切り替え選択する。Ｐ分演算部９０９、Ｉ分演算部９１０、Ｄ分演算部９１１は、各々設定されたゲインをもってＰＩＤ制御のＰ分、Ｉ分、Ｄ分を計算する。式２−１はＰ分、式２−２はＤ分、式２−３はＩ分を求める式である。
【００７１】
【数２】
【００７２】
これらＰ分、Ｉ分、Ｄ分は計算部９１２で加算され、ＰＩＤ制御による空燃比帰還制御係数とする。
【００７３】
図１０は、チャージ量増減計算部４０８の詳細例を示している。
チャージ量演算部１００１は、推定時パージ量からキャニスタンクチャージ量をテーブル検索によって求める。
【００７４】
前回値記憶部１００２と比較部１００３は、推定終了信号の立上がりを検出する。推定終了信号の立上がりが検出されると、キャニスタパージ制御の起動判定の立上がりが検出されるまで、選択部１００７と前回値記憶部１００８とにより前記キャニスタタンクチャージ量が保持される。
【００７５】
起動判定の前回値記憶部１００８と比較部１００７とにより、キャニスタパージ制御の起動判定の立上がりが検出されると、後述する現在のキャニスタタンクのチャージ量が保持されるようになる。
【００７６】
燃料タンク燃料蒸発量計算部１００９は、車速、アイドルスイッチ、補機負荷スイッチ、外気温より、燃料タンク２２０から単位時間に蒸発する蒸発量を演算する。求められた蒸発量は計算部１０１０でキャニスタタンクチャージ量に加算され、計算部１０１０は、キャニスタタンクチャージ量ＣＰＣＳＵＭＨＬＤを出力する。
【００７７】
図１１は、燃料タンク燃料蒸発量計算部１００９の詳細例を示している。
選択部１１０１はアイドルか否かを判断する。アイドル時蒸発量計算部１１０３は、外気温からアイドル且つ補機負荷スイッチオン時の単位時間当りの蒸発量をテーブル検索する。もう一つのアイドル時蒸発量計算部１１０４は、外気温からアイドル且つ補機負荷スイッチオフ時の単位時間当りの蒸発量をテーブル検索する。選択部１１０５は、補機負荷ＳＷがオンか否かを判断し、前述のアイドル時の蒸発量を選択する。
【００７８】
非アイドル時蒸発量計算部１１０２は、外気温と車速から単位時間当りの蒸発量をマップ検索する。非アイドル時蒸発量計算部１１０２による蒸発量は、選択部１１０１により、非アイドル時に選択される。
【００７９】
選択された蒸発量は、計算部１１０６、前回値記憶部１１０７によって積算され、トータル的な蒸発量とされる。
【００８０】
尚、トータル的な蒸発量は、起動判定の前回値記憶部１００８と比較部１００７とにより、キャニスタパージ制御の起動判定の立上がりが検出された時点で、選択部１１０９の動作によりゼロクリアされる構成となっている。
【００８１】
図１２は、チャージ量推定許可フラグの決定の一例を示している。推定終了信号がオンすると、チャージ量推定許可信号は反転してオフされる。
【００８２】
図１３は、空燃比補正係数計算部４０９の詳細例を示している。
減衰時定数設定部１３０１は、パージ量演算部４０２が出力する要求流量から減衰時定数Ｔをテーブル検索する。
【００８３】
チャージ減衰量計算部１３０２は、減衰時定数Ｔとキャニスタタンクチャージ量ＣＰＣＳＵＭＨＬＤに後述する補正を施したもので、キャニスタタンク２３０からのパージ量を計算する。
【００８４】
式３−１は減衰の式であり、これを変換したものが式３−２である。前記式からキャニスタタンク２３０からパージされる量は、式３−３のようになる。式３−３を離散化したものが式３−４であり、チャージ減衰量計算部１３０２は本式を実行する。式３−５は現在のチャージ量を表している。
【００８５】
【数３】
【００８６】
減衰量燃料補正値計算部１３０３は、目標空燃比、吸入空気量及びチャージ減衰量計算部１３０２で計算されたパージ量によって減衰量燃料補正値を計算する。式４は減衰量燃料補正値計算部１３０３による減衰量燃料補正値の計算式を表している。
【００８７】
【数４】
【００８８】
キャニスタタンクチャージ量補正値計算部１３０４は、空燃比ＰＩＤ制御のＩ分平均値、目標空燃比、吸入空気量、及び減衰量燃料補正値計算部１３０３で計算された減衰量燃料補正値から、キャニスタタンクチャージ量ＣＰＣＳＵＭＨＬＤの補正値を、式５−１、式５−２によって演算する。
【００８９】
式５−１、式５−２は、キャニスタタンクチャージ量ＣＰＣＳＵＭＨＬＤの補正計算式を表している。式５−２で空燃比ＰＩＤ制御のＩ分平均値から減衰量燃料補正値のズレ比を計算し、式５−１でキャニスタタンクチャージ量ＣＰＣＳＵＭＨＬＤの補正値を計算する。
【００９０】
【数５】
【００９１】
図１４は、キャニスタパージ制御を行うエンジン制御装置２５０の各制御変数の挙動を示している。
【００９２】
ライン１４０１は起動条件のオン・オフを示している。ライン１４０２は推定許可信号を示しており、区間１４０３で推定が許可されている。
【００９３】
ライン１４０４はパージ流量であり、区間１４０５で推定流量が出力されている。区間１４０６では通常パージ流量が出力されている。尚、推定流量は移行処理で探索が終わった時から徐徐に０に近づいている。
【００９４】
ライン１４０７は排気の実空燃比であり、ライン１４０８は前述した空燃比先取り補正が無い時の実空燃比を示している。
【００９５】
ライン１４０９は空燃比補正係数を示しており、ライン１４０９は前述した空燃比先取り補正が無い時の空燃比補正係数を示している。区間１４１０は通常パージ時の減衰量補正値が入った場合を示している。ライン１４１１は推定時のパージ量積算値を示している。時点１４１２で推定が終了し、その時のパージ積算量が、キャニスタタンクチャージ量の指標となる。
【００９６】
ライン１４１３はキャニスタタンクチャージ量を示している。時点１４１４で前記パージ積算量よりキャニスタタンクパージ量が決定され、その後、車両状態及び目標流量に応じて増減している。
【００９７】
図１５は、キャニスタタンクチャージ量ＣＰＣＳＵＭＨＬＤ補正計算の各変数の挙動を示している。
【００９８】
ライン１５０１はパージ制御バルブ２３１への要求流量を示している。区間１５０２は本補正計算の実施周期を表している。ライン１５０３はキャニスタタンクチャージ量ＣＰＣＳＵＭＨＬＤの変化を表している。ライン１５０４は減衰量燃料補正値を表している。ライン１５０５は空燃比ＰＩＤ制御のＩ分の平均値を示している。本例では、キャニスタタンクチャージ量ＣＰＣＳＵＭＨＬＤが補正される毎に減衰量燃料補正係数がしていき、Ｉ分の平均値が０に近づいていっている。
【００９９】
図１６はキャニスタパージ制御を行うエンジン制御装置２５０の制御のフローチャートの一例である。
【０１００】
ステップ１６０１では、クランク角センサ２１９の電気的な信号、おもにパルス信号変化の単位時間当たりの入力数をカウントし、演算処理によりエンジン回転数を計算する。ステップ１６０２では、熱式空気流量計２０２の出力電圧から電圧流量換算された空気流量を読み込む。
【０１０１】
ステップ１６０３では、前記エンジン回転数と前記吸入空気量から基本燃料量を計算する。ステップ１６０４では、前記エンジン回転数と前記基本燃料量から基本燃料補正係数をマップ検索する。
【０１０２】
ステップ１６０５では、空燃比センサ２１５の出力電圧を電圧―空燃比変換した実空燃比を読み込む。ステップ１６０６で、前記エンジン回転数と基本燃料（負荷）で目標空燃比をマップ検索する。ステップ１６０７では、前記目標空燃比と前記実空燃比で目標空燃比へのＰＩＤ制御を実施する。
【０１０３】
ステップ１６０８では、キャニスタパージ制御が推定モードか否かを判断する。推定モードであれば、ステップ１６０９及びステップ１６１０を実施する。ステップ１６０９では、推定デューティ（推定流量）で単位時間当りのパージ量を求める。
【０１０４】
ステップ１６１０では、前記単位時間当りのパージ量よりキャニスタタンクのチャージ量を推定する。
【０１０５】
ステップ１６０８で非推定モードと判定された場合には、ステップ１６１１、ステップ１６１２、及びステップ１６１３を実施する。ステップ１６１１では、通常デューティ（通常流量）でのパージを行う。ステップ１６１２では、キャニスタタンクへのパージ及びチャージの収支によるチャージ量増減を計算する。ステップ１６１３では、パージ量から燃料補正係数を計算する。
【０１０６】
ステップ１６１４では、前記基本燃料補正係数、前記ＰＩＤ制御による空燃比補正係数及びパージ量燃料補正係数により前記基本燃料量を補正し、燃料噴射量を計算する。
【０１０７】
ステップ１６１５では、アイドル回転数の目標値を計算する。ステップ１６１６では、前記アイドル回転数の目標値を実現できるＩＳＣ目標流量を計算する。ステップ１６１７では、前記ＩＳＣ目標流量をＩＳＣ制御手段へ出力する。ステップ１６１８では、前記エンジン回転数、及び前記エンジン負荷（基本燃料量）で基本点火時期を計算する。ステップ１６１９では、前記基本点火時期に水温補正等の補正を施す。ステップ１６２０では、前記補正された点火時期をセットする。
【０１０８】
図１７は、キャニスタパージ制御手段１０６の制御ルーチンを示すフローチャートである。
【０１０９】
ステップ１７０１では、キャニスタパージ制御起動条件成立しているか否かを判断する。成立している場合には、ステップ１７０２でキャニスタパージ制御が推定モードか通常モードかを判断する。推定モードの場合には、ステップ１７０３で実空燃比から空燃比先取り補正分を計算する。
【０１１０】
ステップ１７０４では、キャニスタタンク２３０のチャージ量を推定する。ステップ１７０２で通常モードを判定された場合には、ステップ１７０５で通常パージ流量を決定する。ステップ１７０３では、キャニスタタンク２３０のチャージ量の減衰時定数を計算する。ステップ１７０８では、前記減衰時定数及び車両の状態により、チャージ量の増減を計算する。ステップ１７０９では、前記チャージ量の増減によるパージ量からパージ量燃料補正係数を計算する。ステップ１７１０では、空燃比ＰＩＤ制御のＩ分平均値等からチャージ量を補正する。
【０１１１】
図１８は、起動条件判定部４０１のルーチンを示すフローチャートである。
ステップ１８０１〜１８０７で、エンジン水温、完爆後からの所定時間、エンジン回転数、大気圧と吸気管圧との差分、空燃比フィードバック中、及び各センサ類の故障判定等の条件を判定し、全てが成立している場合には、ステップ１８０８でキャニスタパージ起動条件成立とし、成立していない場合には、ステップ１８０９でキャニスタパージ起動条件不成立とする。
【０１１２】
図１９は、パージ量演算部４０２のルーチンを示すフローチャートである。
ステップ１９０１で、チャージ量推定許可か否かを判断する。否の場合には、ステップ１９０２で推定流量を目標流量として選択する。
【０１１３】
許可の場合には、ステップ１９０３でエンジン回転数とエンジン負荷で目標流量をマップ検索し、ステップ１９０４でエンジン回転数とエンジン負荷で最大流量をマップ検索する。
【０１１４】
ステップ１９０５では、前記目標流量と最大流量を比較し小さい方を目標流量として選択する。ステップ１９０６で吸気管圧力を大気圧で除し、圧力比を演算する。ステップ１９０７では、前記圧力比から差圧補正値をテーブル検索する。ステップ１９０８では、前記目標流量に前記差圧補正を施す。ステップ１９０９では、前記差圧補正後の流量から出力デューティをテーブル検索する。ステップ１９１０では、前記検索されたデューティにダイナミックリミッタを施し、移行処理を行う。
【０１１５】
図２０は、チャージ量推定部４０３のルーチンを示すフローチャートである。
ステップ２００１及びステップ２００２で、チャージ量推定の条件が成立しているか否かを判断する。判断条件は、キャニスタパージ制御の起動条件とチャージ量推定許可が共に成立している場合である。
【０１１６】
成立している時には、ステップ２００３で、吸入空気量からディレイ時間をテーブル検索し、ステップ２００４で、吸入空気量から所定時間１をテーブル検索する。
【０１１７】
ステップ２００５では、ステップ２００１、ステップ２００２の条件成立後ディレイ時間が経過した後に、所定時間ｔの間フラグをオンする。
【０１１８】
ステップ２００６では、フラグがオンしているか否かを判断し、オンしている間は、ステップ２００７で推定時信号を出力する。
【０１１９】
ステップ２００８では、（１−空燃比補正係数）×空気量／目標空燃比の値を積算する。
【０１２０】
ステップ２００６で、フラグがオフであれば、ステップ２００９で前記積算量を推定時パージ量とする。
【０１２１】
ステップ２０１０で、フラグがオンからオフに反転したか否かを判断し、反転した場合には、ステップ２０１１で推定終了信号を出力する。
【０１２２】
図２１は、空燃比先取り補正部４０４と空燃比ＰＩＤ制御（空燃比フィードバック制御）のルーチンを示すフローチャートである。
【０１２３】
ステップ２１０１では、実空燃比及び目標空燃比から空燃比ＰＩＤ制御を実施する。ステップ２１０２で、吸入空気量から時定数Ｔ１をテーブル検索し、ステップ２１０２で、エンジン回転数から時定数Ｔ２をテーブル検索する。
【０１２４】
ステップ２１０４では、実空燃比、目標空燃比、時定数Ｔ１、Ｔ２から空燃比先取り補正分を計算する。
【０１２５】
ステップ２１０５では、推定時信号が出力されているか否かを判断する。推定時信号が出力されている場合には、ステップ２１０６で空燃比ＰＩＤ制御の補正係数に空燃比先取り補正分を加算する。
【０１２６】
図２２は、空燃比先取り補正分を用いない時の空燃比ＰＩＤ制御のルーチンを示すフローチャートである。
【０１２７】
ステップ２２０１で、実空燃比と目標空燃比との差分を計算する。ステップ２２０２では、エンジン負荷及びエンジン回転数から推定信号が出力されていない時のＰＩＤ制御のＰ分、Ｉ分、Ｄ分の各ゲインＫｐ、Ｋｄ、Ｋｉをマップ検索する。
【０１２８】
ステップ２２０３では、エンジン負荷及びエンジン回転数から推定信号が出力されている時のＰ分、Ｉ分、Ｄ分の各ゲインＫｐ、Ｋｄ、Ｋｉをマップ検索する。
【０１２９】
ステップ２２０４では、推定信号が出力されているか否かを判断し、出力されている時には、ステップ２２０５で、推定信号が出力されている時のゲインＫｐ、Ｋｄ、Ｋｉを選択する。出力されていない時には、ステップ２２０６で、推定信号が出力されていない時のゲインＫｐ、Ｋｄ、Ｋｉを選択する。
【０１３０】
ステップ２２０７では、選択されたゲインを用いて空燃比ＰＩＤ制御を実施し、ステップ２２０８で、空燃比帰還制御係数を計算する。
【０１３１】
図２３は、チャージ量増減計算部４０８のルーチンを示すフローチャートである。
ステップ２３０１で、前述の推定時パージ量からキャニスタタンクチャージ量をテーブル検索する。
【０１３２】
ステップ２３０２では、車速、アイドルスイッチのオン・オフ、補機負荷スイッチオン・オフ及び外気温から燃料タンク２２０の燃料蒸発量を計算する。
【０１３３】
ステップ２３０３では、キャニスタタンクチャージ量ＣＰＣＳＵＭＨＬＤに前記燃料蒸発量を加算し、キャニスタタンクチャージ量ＣＰＣＳＵＭＨＬＤを逐次変更する。
【０１３４】
図２４は、燃料蒸発量計算部４０７が、燃料タンク２２０から蒸発する燃料量を求めるルーチンのフローチャートである。
【０１３５】
ステップ２４０１でアイドルスイッチがオンか否かを判断する。アイドルスイッチがオンでなければ、ステップ２４０２で外気温と車速から単位時間当りの蒸発量をマップ検索する。
【０１３６】
アイドルスイッチがオンの場合には、ステップ２４０３で、補機負荷スイッチがオンか否かを判断する。補機負荷スイッチがオンであれば、ステップ２４０４で、外気温から補機負荷スイッチ・オン時の単位時間当りの蒸発量をテーブル検索する。補機負荷スイッチがオンでなければ、ステップ２４０５で、外気温から補機負荷スイッチ・オフ時の単位時間当りの蒸発量をテーブル検索する。
【０１３７】
図２５は、空燃比補正係数計算部４０９のルーチンを示すフローチャートである。本フローチャートは（ａ）と（ｂ）の２つの時間割込みで構成されている。（ａ）に示すステップ２５０１〜２５０３は、一定時間割込みで実施され、（ｂ）に示すステップ２５０４、ステップ２５０５は、適時定めた定時間毎の割込みで実施される。
【０１３８】
ステップ２５０１では、要求流量から減衰時定数Ｔをテーブル検索する。ステップ２５０２では、キャニスタタンクチャージ量と前記減衰時定数Ｔから減衰量を計算する。ステップ２５０３では、前記減衰量、目標空燃比、及び吸入空気量から減衰量燃料補正値を計算する。
【０１３９】
ステップ２５０４では、前記減衰量、目標空燃比、吸入空気量、及びＩ分平均値からキャニスタパージタンクチャージ量の補正値を計算する。ステップ２５０５では、キャニスタパージタンクチャージ量を前記チャージ量の補正値で補正する。
【０１４０】
上述した本実施形態によるエンジンの制御装置の概要は、エンジン始動後、キャニスタパージ初回は、所定の区間、所定のパージ流量でパージバルブを駆動する。この間、空燃比フィードバック補正係数からパージされた燃料量を計算し、この燃料量を元にキャニスタタンク２３０の燃料蒸発ガスのチャージ量を推定する。このように、キャニスタパージ初回に所定の期間に亘って、所定のパージ流量で燃料蒸発ガスをパージし、その間のパージ燃料量によりキャニスタタンクのチャージ量を推定することにより、次回のパージ時の燃料補正係数を前以て得ることができ、このことにより、パージ時の空燃比変動を抑制することができる。
【０１４１】
チャージ量推定時は、空燃比フィードバックのゲインの変更や、空燃比先取り補正を考慮することにより、空燃比変動を抑制することができる。推定されたチャージ量は、車両の状態に応じた燃料タンクからのチャージ／パージからのパージの収支及び空燃比フィードバック係数からの逐次修正で、補正されるため、推定誤差を抑制でき、キャニスタパージの燃料補正係数の精度を保つことができる。
【０１４２】
キャニスタタンク２３０のチャージ量が推定された後は、このチャージ量を元に燃料補正量を計算させるとともに、車両の状況に応じて、燃料タンク２２０から蒸発する燃料量を推定し、キャニスタタンク２２０へのチャージ／パージの収支から、キャニスタタンクの燃料量を推定するので、キャニスタパージの燃料補正係数の精度を保つことができる。
【０１４３】
また、パージされた燃料量を計算中には、空燃比フィードバックの先取り補正の追加及び空燃比フィードバックゲインを変更することにより、空燃比変動が抑制される。
【符号の説明】
【０１４４】
１０２ 基本燃料計算手段
１０６ キャニスタパージ制御手段
１０７ 空燃比帰還制御係数計算手段
１０８ 目標空燃比設定手段
１０９ 基本燃料補正手段
２０１ エンジン
２０２ 熱式空気流量計
２０７ 燃料噴射弁
２１１ カム角センサ
２１９ クランク角センサ
２１５ 空燃比センサ
２２０ 燃料タンク
２３０ キャニスタタンク
２３１ パージ制御バルブ
２５０ エンジン制御装置
４０１ 起動条件判定部
４０２ パージ量演算部
４０３ チャージ量推定部
４０４ 空燃比先取り補正部
４０６ チャージ量減衰時定数計算部
４０７ 蒸発燃料量計算部
４０８ チャージ量増減計算部
４０９ 空燃比補正係数計算部
４１０ チャージ量補正計算部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料タンクの燃料蒸発ガスを吸着する燃料蒸発ガス吸着手段と、途中に開度調整可能なパージ制御弁を含み前記燃料蒸発ガス吸着手段が吸着した燃料蒸発ガスを内燃機関の吸気通路にパージする燃料蒸発ガスパージ手段と、空燃比検出手段により検出された空燃比に基づいて内燃機関に供給する混合気の空燃比を所定の空燃比にフィードバック補償する燃料補正手段と、を有する内燃機関の制御装置であって、
前記パージ制御弁を所定条件下で開弁させる制御を行うパージ制御弁開弁制御手段と、 前記所定条件下で前記パージ制御弁が開弁している状態下で、前記燃料補正手段が所定の空燃比を実現するための燃料補正演算を行っている間の当該燃料補正手段の燃料補正値から燃料蒸発ガスのパージ量を求めるパージ量演算手段と、
前記パージ量演算手段によって求められた燃料蒸発ガスのパージ量から前記燃料蒸発ガス吸着手段に吸着している燃料蒸発ガスのチャージ量を求めるチャージ量推定手段と、
前記チャージ量推定手段によって求められた燃料蒸発ガスのチャージ量を、内燃機関、車両の状態に応じて増減するチャージ量増減計算手段と、
前記燃料補正手段の状況に応じて前記チャージ量増減計算手段の増減計算値を修正するチャージ量修正手段と、
前記チャージ量増減計算手段によって計算されたチャージ量増減に基づいて燃料補正値を計算する燃料補正値計算手段と、
を備えたことを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項２】
前記燃料補正手段は、内燃機関の状態に応じて目標空燃比を得る目標空燃比設定手段と、前記空燃比検出手段により検出された空燃比と前記目標空燃比設定手段によって設定された目標空燃比との差分からＰＩＤ制御を行う空燃比帰還制御係数を計算する空燃比帰還制御係数計算手段と、を有し、前記所定条件下で当該燃料補正手段から燃料蒸発ガスのパージ量を求めている間はＰＩＤ制御のゲインを変更することを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項３】
前記燃料補正手段は、内燃機関の状態に応じて目標空燃比を得る目標空燃比設定手段と、前記空燃比検出手段により検出された空燃比と前記目標空燃比設定手段によって設定された目標空燃比との差分からＰＩＤ制御を行う空燃比帰還制御係数を計算する空燃比帰還制御係数計算手段と、前記空燃比検出手段の応答遅れを設定する応答遅れ設定手段と、前記応答遅れ設定手段によって設定された応答遅れを元に前記空燃比検出手段による空燃比の検出値から真の空燃比を計算し、計算された真の空燃比から燃料補正値を求める空燃比先取り補正部分演算部と、を有し、前記ＰＩＤ制御と前記空燃比先取り補正部分演算部による燃料補正値で燃料を補正することを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項４】
前記パージ制御弁開弁制御手段は、前記所定条件下で所定の燃料蒸発ガス流量を設定するパージ量演算手段と、前記バルブの前後圧から差圧補正値を演算する差圧補正値演算手段とを有し、前記差圧補正値により、前記パージ制御弁のバルブ開度を補正し、前記所定の燃料蒸発ガス流量が実現できるように構成されたことを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項５】
前記チャージ量増減計算手段は、前記燃料蒸発ガス流量に応じて減少する時定数を決定する時定数決定手段を有し、前記時定数決定手段によって決定された時定数で、単位時間当たりに燃料タンクから蒸発する燃料蒸発ガス量を求め、チャージ量を増減する演算を行うことを特徴とする請求項１記載の内燃機関の制御装置。
【請求項６】
前記チャージ量増減計算手段は、吸気温、車速、アイドル、補機負荷の状態に応じて単位時間当りに燃料タンクから蒸発する燃料蒸発ガス量を求め、チャージ量を増減する演算を行うことを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項７】
前記チャージ量増減計算手段は、吸着した燃料蒸発ガスの増減を求めた結果の前記パージ制御バルブが閉状態となった時の値を保持し、当該保持した値に、内燃機関、車両の状態に応じた燃料タンクからの燃料蒸発ガスが加算し、前記パージ制御バルブが再度開となった時に前記燃料タンクからの燃料蒸発ガスを加算された値を初期値として、チャージ量増減に基づく前記燃料補正値を設定することを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項８】
前記チャージ量推定手段に対して前記パージ制御バルブが開している状態での空燃比検出手段により検出された空燃比から所望の空燃比を実現する燃料補正手段の変数の状態を得る手段と、所定間隔を得る手段とを有し、所定間隔毎に前記変数の状態により吸着している量を修正することを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項９】
空燃比検出手段により検出された空燃比から所望の空燃比を実現する燃料補正手段の変数の状態は、前記空燃比ＰＩＤ制御のＩ分の平均値であることを特徴とする請求項８に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項１】
燃料タンクの燃料蒸発ガスを吸着する燃料蒸発ガス吸着手段と、途中に開度調整可能なパージ制御弁を含み前記燃料蒸発ガス吸着手段が吸着した燃料蒸発ガスを内燃機関の吸気通路にパージする燃料蒸発ガスパージ手段と、空燃比検出手段により検出された空燃比に基づいて内燃機関に供給する混合気の空燃比を所定の空燃比にフィードバック補償する燃料補正手段と、を有する内燃機関の制御装置であって、
前記パージ制御弁を所定条件下で開弁させる制御を行うパージ制御弁開弁制御手段と、 前記所定条件下で前記パージ制御弁が開弁している状態下で、前記燃料補正手段が所定の空燃比を実現するための燃料補正演算を行っている間の当該燃料補正手段の燃料補正値から燃料蒸発ガスのパージ量を求めるパージ量演算手段と、
前記パージ量演算手段によって求められた燃料蒸発ガスのパージ量から前記燃料蒸発ガス吸着手段に吸着している燃料蒸発ガスのチャージ量を求めるチャージ量推定手段と、
前記チャージ量推定手段によって求められた燃料蒸発ガスのチャージ量を、内燃機関、車両の状態に応じて増減するチャージ量増減計算手段と、
前記燃料補正手段の状況に応じて前記チャージ量増減計算手段の増減計算値を修正するチャージ量修正手段と、
前記チャージ量増減計算手段によって計算されたチャージ量増減に基づいて燃料補正値を計算する燃料補正値計算手段と、
を備えたことを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項２】
前記燃料補正手段は、内燃機関の状態に応じて目標空燃比を得る目標空燃比設定手段と、前記空燃比検出手段により検出された空燃比と前記目標空燃比設定手段によって設定された目標空燃比との差分からＰＩＤ制御を行う空燃比帰還制御係数を計算する空燃比帰還制御係数計算手段と、を有し、前記所定条件下で当該燃料補正手段から燃料蒸発ガスのパージ量を求めている間はＰＩＤ制御のゲインを変更することを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項３】
前記燃料補正手段は、内燃機関の状態に応じて目標空燃比を得る目標空燃比設定手段と、前記空燃比検出手段により検出された空燃比と前記目標空燃比設定手段によって設定された目標空燃比との差分からＰＩＤ制御を行う空燃比帰還制御係数を計算する空燃比帰還制御係数計算手段と、前記空燃比検出手段の応答遅れを設定する応答遅れ設定手段と、前記応答遅れ設定手段によって設定された応答遅れを元に前記空燃比検出手段による空燃比の検出値から真の空燃比を計算し、計算された真の空燃比から燃料補正値を求める空燃比先取り補正部分演算部と、を有し、前記ＰＩＤ制御と前記空燃比先取り補正部分演算部による燃料補正値で燃料を補正することを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項４】
前記パージ制御弁開弁制御手段は、前記所定条件下で所定の燃料蒸発ガス流量を設定するパージ量演算手段と、前記バルブの前後圧から差圧補正値を演算する差圧補正値演算手段とを有し、前記差圧補正値により、前記パージ制御弁のバルブ開度を補正し、前記所定の燃料蒸発ガス流量が実現できるように構成されたことを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項５】
前記チャージ量増減計算手段は、前記燃料蒸発ガス流量に応じて減少する時定数を決定する時定数決定手段を有し、前記時定数決定手段によって決定された時定数で、単位時間当たりに燃料タンクから蒸発する燃料蒸発ガス量を求め、チャージ量を増減する演算を行うことを特徴とする請求項１記載の内燃機関の制御装置。
【請求項６】
前記チャージ量増減計算手段は、吸気温、車速、アイドル、補機負荷の状態に応じて単位時間当りに燃料タンクから蒸発する燃料蒸発ガス量を求め、チャージ量を増減する演算を行うことを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項７】
前記チャージ量増減計算手段は、吸着した燃料蒸発ガスの増減を求めた結果の前記パージ制御バルブが閉状態となった時の値を保持し、当該保持した値に、内燃機関、車両の状態に応じた燃料タンクからの燃料蒸発ガスが加算し、前記パージ制御バルブが再度開となった時に前記燃料タンクからの燃料蒸発ガスを加算された値を初期値として、チャージ量増減に基づく前記燃料補正値を設定することを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項８】
前記チャージ量推定手段に対して前記パージ制御バルブが開している状態での空燃比検出手段により検出された空燃比から所望の空燃比を実現する燃料補正手段の変数の状態を得る手段と、所定間隔を得る手段とを有し、所定間隔毎に前記変数の状態により吸着している量を修正することを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項９】
空燃比検出手段により検出された空燃比から所望の空燃比を実現する燃料補正手段の変数の状態は、前記空燃比ＰＩＤ制御のＩ分の平均値であることを特徴とする請求項８に記載の内燃機関の制御装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【公開番号】特開２０１１−２５６８８３（Ｐ２０１１−２５６８８３Ａ）
【公開日】平成２３年１２月２２日（２０１１．１２．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２１１７８７（Ｐ２０１１−２１１７８７）
【出願日】平成２３年９月２８日（２０１１．９．２８）
【分割の表示】特願２００８−１８７６８７（Ｐ２００８−１８７６８７）の分割
【原出願日】平成２０年７月１８日（２００８．７．１８）
【出願人】（５０９１８６５７９）日立オートモティブシステムズ株式会社 (2,205)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１２月２２日（２０１１．１２．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月２８日（２０１１．９．２８）
【分割の表示】特願２００８−１８７６８７（Ｐ２００８−１８７６８７）の分割
【原出願日】平成２０年７月１８日（２００８．７．１８）
【出願人】（５０９１８６５７９）日立オートモティブシステムズ株式会社 (2,205)
【Ｆターム（参考）】
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