JP2007218123A - Evaporated fuel treatment device for internal combustion engine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、内燃機関の蒸発燃料処理装置に関する。 The present invention relates to an evaporated fuel processing apparatus for an internal combustion engine.
蒸発燃料処理装置は、燃料タンクで発生した蒸発燃料の大気への放散を防止するためのもので、燃料タンク内の蒸発燃料を、吸着材を収納したキャニスタ内に導入して、一時的に吸着材に吸着させる。吸着材に吸着された蒸発燃料は、内燃機関の運転時に、吸気管に発生する負圧により吸着材から離脱し、パージ管を介して内燃機関の吸気管に放出(パージ)される。このようにして、吸着材から蒸発燃料が離脱すると、吸着材の吸着能力が回復する。 The evaporative fuel treatment device is used to prevent the evaporative fuel generated in the fuel tank from being released into the atmosphere. The evaporative fuel in the fuel tank is introduced into the canister containing the adsorbent and temporarily adsorbed. Adsorb to the material. The evaporated fuel adsorbed by the adsorbent is separated from the adsorbent by the negative pressure generated in the intake pipe during operation of the internal combustion engine, and is discharged (purged) to the intake pipe of the internal combustion engine through the purge pipe. In this way, when the evaporated fuel is detached from the adsorbent, the adsorbing capacity of the adsorbent is recovered.
蒸発燃料をパージしているときも、内燃機関に導かれる混合気の空燃比を目標空燃比(一般的には理論空燃比)に近い状態に制御する必要がある。そこで、内燃機関の排気管に空燃比を実測する空燃比センサを設け、その空燃比センサによって実測される空燃比の目標空燃比からのずれ量に基づいてフィードバック制御を実施して、内燃機関に導入される混合気の空燃比が目標空燃比になるように燃料噴射量を制御する技術が提案されている(たとえば、特許文献1)。 Even when the evaporated fuel is purged, it is necessary to control the air-fuel ratio of the air-fuel mixture introduced to the internal combustion engine to be close to the target air-fuel ratio (generally the theoretical air-fuel ratio). Therefore, an air-fuel ratio sensor that measures the air-fuel ratio is provided in the exhaust pipe of the internal combustion engine, and feedback control is performed based on the amount of deviation of the air-fuel ratio measured by the air-fuel ratio sensor from the target air-fuel ratio. A technique for controlling the fuel injection amount so that the air-fuel ratio of the introduced air-fuel mixture becomes the target air-fuel ratio has been proposed (for example, Patent Document 1).
特許文献1の装置では、まず、空燃比センサによって実測される空燃比の目標空燃比からのずれ量に基づいて、キャニスタからパージされる蒸発燃料を含む混合気の蒸発燃料濃度状態を決定している。なお、蒸発燃料濃度は、燃料状態の一種である。そして、その決定した蒸発燃料濃度(すなわち燃料状態)に基づいて、空燃比が目標空燃比になるように燃料噴射料を制御している。
特許文献1のように、空燃比センサにより空燃比を実測して、測定した空燃比の目標空燃比に対するずれ量をフィードバックして燃料噴射量を決定する場合、パージを行わなければ燃料噴射量を決定することができない。
When the air-fuel ratio is measured by an air-fuel ratio sensor and the amount of deviation of the measured air-fuel ratio with respect to the target air-fuel ratio is determined as in
従って、パージ開始時には、空燃比変動がそれほど大きく生じない程度の少ないパージ率として、パージ率を徐々に大きくしていく必要がある。また、パージ中断後の再開時も、同様に、当初のパージ率を小さくして、徐々に大きくしていく必要がある。そのため、パージ量を十分に大きくすることができないという問題があった。 Therefore, at the start of the purge, it is necessary to gradually increase the purge rate as a purge rate that is so small that the air-fuel ratio fluctuation does not occur so much. Similarly, when restarting after a purge interruption, it is necessary to decrease the initial purge rate and gradually increase it. Therefore, there is a problem that the purge amount cannot be made sufficiently large.
本発明は、この事情に基づいて成されたものであり、その目的とするところは、パージ量を十分に大きくすることができる内燃機関の蒸発燃料処理装置を提供することにある。 The present invention has been made based on this situation, and an object of the present invention is to provide an evaporative fuel processing apparatus for an internal combustion engine that can sufficiently increase the purge amount.
その目的を達成するための請求項1記載の発明は、燃料タンクから発生する蒸発燃料を一時的に吸着するキャニスタと、そのキャニスタからパージされた蒸発燃料を内燃機関の吸気管に導くパージ管と、そのパージ管に設置され、パージ管から吸気管へのパージ流量を制御するパージ制御弁と、内燃機関の排気管に設けられ、空燃比を測定する空燃比センサと、前記パージ制御弁が開いているときに、前記空燃比センサによって検出される空燃比の目標空燃比からのずれ量に基づいて、前記キャニスタからパージされる蒸発燃料を含む混合気の燃料状態を決定する第1燃料状態決定手段と、前記キャニスタからパージされる混合気の燃料状態に基づいて、空燃比が前記目標空燃比になるように前記内燃機関への燃料噴射量を制御する空燃比制御手段とを備えた内燃機関の蒸発燃料処理装置において、
前記パージ制御弁が閉じた状態で、前記キャニスタからパージされる混合気の燃料状態を決定する第2燃料状態決定手段をさらに備え、前記空燃比制御手段は、前記燃料噴射量を制御するために用いる燃料状態として、前記第1燃料状態決定手段によって決定された燃料状態を用いるか、前記第2燃料状態決定手段によって決定された燃料状態を用いるかを、車両運転状態に基づいて切り替えることを特徴とする。
In order to achieve the object, a first aspect of the present invention provides a canister that temporarily adsorbs evaporated fuel generated from a fuel tank, and a purge pipe that guides the evaporated fuel purged from the canister to an intake pipe of an internal combustion engine. A purge control valve installed in the purge pipe for controlling the purge flow rate from the purge pipe to the intake pipe, an air-fuel ratio sensor provided in the exhaust pipe of the internal combustion engine for measuring the air-fuel ratio, and the purge control valve opened. A first fuel state determination for determining a fuel state of an air-fuel mixture including evaporated fuel purged from the canister based on a deviation amount of the air-fuel ratio detected by the air-fuel ratio sensor from the target air-fuel ratio. And an air-fuel ratio control for controlling the fuel injection amount to the internal combustion engine so that the air-fuel ratio becomes the target air-fuel ratio based on the fuel state of the air-fuel mixture purged from the canister. In the evaporative fuel processing apparatus for an internal combustion engine and means,
A second fuel state determining means for determining a fuel state of the air-fuel mixture purged from the canister while the purge control valve is closed; the air-fuel ratio control means for controlling the fuel injection amount; Switching between using the fuel state determined by the first fuel state determining means or the fuel state determined by the second fuel state determining means as the fuel state to be used is based on the vehicle operating state. And
第1燃料状態決定手段は、パージ制御弁が開いているときに空燃比センサによって検出される空燃比に基づいて燃料状態を決定するので、実際にパージが行われていなければ燃料状態を決定することができない。一方、第2燃料状態決定手段は、パージ制御弁が閉じた状態で燃料状態を決定するものである。従って、燃料状態を決定することができない期間が減少する。そして、空燃比制御手段では、燃料噴射量を決定するために用いる燃料状態として、第1燃料状態決定手段によって決定された燃料状態を用いるか、第2燃料状態決定手段によって決定された燃料状態を用いるかを、車両運転状態に基づいて切り替えていることから、燃料状態に基づいて燃料噴射量を決定することができない期間が減少することになる。従って、パージ率を空燃比に影響を与えない程度に小さくしなければならない状態が減少することになるので、パージ量を多くすることができる。 The first fuel state determination means determines the fuel state based on the air-fuel ratio detected by the air-fuel ratio sensor when the purge control valve is open, and therefore determines the fuel state if purge is not actually performed. I can't. On the other hand, the second fuel state determination means determines the fuel state with the purge control valve closed. Therefore, the period during which the fuel state cannot be determined decreases. In the air-fuel ratio control means, the fuel state determined by the first fuel state determination means is used as the fuel state used for determining the fuel injection amount, or the fuel state determined by the second fuel state determination means is used. Since whether to use is switched based on the vehicle operating state, the period during which the fuel injection amount cannot be determined based on the fuel state is reduced. Accordingly, the number of purges can be increased because the state in which the purge rate must be made small enough not to affect the air-fuel ratio is reduced.
ここで、前記空燃比制御手段は、請求項2記載のように、車両運転状態がパージ開始前であるときには、前記第2燃料状態決定手段によって決定された燃料状態を用いて、パージ開始時の燃料噴射量を決定することが好ましい。
In this case, the air-fuel ratio control means uses the fuel state determined by the second fuel state determination means when the vehicle operating state is before the purge start, as in
前述のように、パージ開始前は第1燃料状態決定手段では燃料状態が決定できない一方で、第2燃料状態決定手段は燃料状態を決定することができるからである。従って、請求項2記載のようにすれば、パージ開始時のパージ率を大きくすることができるので、パージ開始時から大量の蒸発燃料を処理することができる。 This is because, as described above, the fuel state cannot be determined by the first fuel state determination unit before the purge is started, while the second fuel state determination unit can determine the fuel state. Therefore, according to the second aspect, since the purge rate at the start of the purge can be increased, a large amount of evaporated fuel can be processed from the start of the purge.
また、前記空燃比制御手段は、請求項3記載のように、車両運転状態が、パージ開始後であってパージ中断中でない状態のときは、前記第1燃料状態決定手段によって決定された燃料状態を用いて前記燃料噴射量を制御することが好ましい。
Further, as described in
第1燃料状態決定手段はパージ中に燃料状態が決定できるからである。従って、請求項3記載のようにすれば、パージ中の燃料噴射量を適切な値とすることができる。 This is because the first fuel state determination means can determine the fuel state during the purge. Therefore, according to the third aspect, the fuel injection amount during the purge can be set to an appropriate value.
また、前記空燃比制御手段は、請求項4記載のように、車両運転状態がパージ中断中であるときは、前記第2燃料状態決定手段によって決定された燃料状態を用いて、パージ再開時の燃料噴射量を決定することが好ましい。
Further, as described in
パージ中断中はパージ制御弁が閉じていることから、第2燃料状態決定手段により燃料状態が決定できるからである。この請求項4記載のようにすれば、パージ再開時のパージ率を大きくすることができるので、パージ再開時から大量の蒸発燃料を処理することができる。 This is because the fuel state can be determined by the second fuel state determination means because the purge control valve is closed during the purge interruption. According to the fourth aspect of the present invention, since the purge rate at the time of restarting the purge can be increased, a large amount of evaporated fuel can be processed from the time of restarting the purge.
また、パージ中断時間が短い場合には、パージ中断中に第2燃料状態決定手段による燃料状態が決定できないことも考えられる。そこで、請求項5記載のように、前記車両運転状態がパージ中断中であるときに、前記第2燃料状態決定手段による燃料状態の決定が完了しなかった場合には、前記空燃比制御手段は、パージ中断直前に前記第1燃料状態決定手段によって決定された燃料状態に基づいて、パージ再開時の燃料噴射量を決定することが好ましい。
Further, when the purge interruption time is short, it may be considered that the fuel state cannot be determined by the second fuel state determination means during the purge interruption. Therefore, as described in
また、前記第2燃料状態決定手段において、パージ制御弁が閉じた状態で燃料状態を決定するために、請求項6記載の構成をとることができる。すなわち、請求項6記載の発明は、請求項1乃至5のいずれかに記載の内燃機関の蒸発燃料処理装置において、途中に絞りを有する計測通路と、その計測通路の絞りを通過するガス流を発生させるガス流発生手段と、そのガス流発生手段がガス流を発生させたときに、前記絞りによって生じる圧力降下量を計測する圧力計測手段と、前記計測通路を大気に開放して、その計測通路に流れるガスを空気とする第1の計測状態と、計測通路を前記キャニスタに連通して計測通路に流れるガスをキャニスタからの蒸発燃料を含む混合気とする第2の計測状態とに切り替える計測通路切替手段とをさらに備え、
前記第2燃料状態決定手段は、前記第1の計測状態において前記圧力計測手段によって計測される第1の圧力と、前記第2の計測状態において前記圧力計測手段によって計測される第2の圧力とに基づいて、前記燃料状態を決定するものであることを特徴とする。
Further, in the second fuel state determination means, in order to determine the fuel state with the purge control valve closed, the configuration according to claim 6 can be adopted. That is, the invention according to claim 6 is the evaporative fuel processing apparatus for an internal combustion engine according to any one of
The second fuel state determination means includes a first pressure measured by the pressure measurement means in the first measurement state, and a second pressure measured by the pressure measurement means in the second measurement state. Based on the above, the fuel state is determined.
絞りを有する計測通路にガス流を発生させる場合、絞りによって生じる圧力低下量は、絞りを流れるガスの密度が高くなるほど大きくなることから、計測通路に流れるガスを空気として第1の圧力を計測し、計測通路に流れるガスを混合気として第2の圧力を計測し、それら第1の圧力と第2の圧力から燃料状態が決定できるのである。 When a gas flow is generated in a measurement passage having a restriction, the amount of pressure drop caused by the restriction increases as the density of the gas flowing through the restriction increases. Therefore, the first pressure is measured using the gas flowing in the measurement passage as air. The second pressure is measured by using the gas flowing in the measurement passage as a gas mixture, and the fuel state can be determined from the first pressure and the second pressure.
また、請求項7記載の発明は、請求項1乃至6のいずれかに記載の内燃機関の蒸発燃料処理装置において、前記第1燃料状態決定手段は、燃料状態として、前記目標空燃比と比較した混合気の相対蒸発燃料状態を決定するものであり、
前記第2燃料状態決定手段によって決定された燃料状態を、前記目標空燃比と比較した混合気の相対蒸発燃料状態に換算する状態換算手段をさらに備え、
前記空燃比制御手段は、前記第2燃料状態決定手段によって決定された燃料状態として、前記状態換算手段によって換算された後の燃料状態を用いることを特徴とする。
The invention according to claim 7 is the evaporative fuel processing apparatus for an internal combustion engine according to any one of
A state conversion means for converting the fuel state determined by the second fuel state determination means into a relative evaporated fuel state of the air-fuel mixture compared with the target air-fuel ratio;
The air-fuel ratio control means uses the fuel state converted by the state conversion means as the fuel state determined by the second fuel state determination means.
このようにすれば、第1燃料状態決定手段によって決定される燃料状態と、状態換算手段によって換算された後の燃料状態とが、同じ目標空燃比と比較した相対蒸発燃料状態となるので、空燃比制御手段において、第1燃料状態決定手段によって決定された燃料状態を用いる場合にも、状態換算手段による換算後の燃料状態を用いる場合にも、同一の演算式に基づいて燃料噴射量を決定することができる。従って、いずれの燃料状態を用いるかを運転状態に基づいて切り替えることが容易となる。 In this way, the fuel state determined by the first fuel state determination unit and the fuel state after conversion by the state conversion unit become the relative evaporated fuel state compared with the same target air-fuel ratio. Whether the fuel state determined by the first fuel state determination unit or the fuel state after conversion by the state conversion unit is used in the fuel ratio control unit, the fuel injection amount is determined based on the same arithmetic expression. can do. Therefore, it becomes easy to switch which fuel state is used based on the operation state.
以下、本発明の好ましい実施形態について説明する。図1は、本発明の実施形態による蒸発燃料処理装置の構成を示す構成図である。本実施形態による蒸発燃料処理装置は、例えば自動車のエンジンに適用され、内燃機関であるエンジン1の燃料タンク11は、蒸気導入通路であるエバポライン12を介してキャニスタ13と接続されている。
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described. FIG. 1 is a configuration diagram showing a configuration of a fuel vapor processing apparatus according to an embodiment of the present invention. The evaporative fuel processing apparatus according to this embodiment is applied to, for example, an automobile engine, and a fuel tank 11 of an
キャニスタ13内には吸着材14が充填されており、燃料タンク11内で発生した蒸発燃料を吸着材14で一時的に吸着する。キャニスタ13は、パージ管であるパージライン15を介してエンジン1の吸気管2と接続されている。パージライン15には、パージ制御弁であるパージバルブ16が設けられ、その開き時にはキャニスタ13と吸気管2とが連通するようになっている。
The
なお、キャニスタ13における、エバポライン12の接続位置と、パージライン15の接続位置との間の、キャニスタ13の内部に仕切板14aが設けられ、エバポライン12から導入された蒸発燃料が、吸着材14に吸着されることなく、パージライン15から放出されることを防止している。また、キャニスタ13には、後述するように大気ライン17も接続されている。この大気ライン17の接続位置とパージライン15の接続位置との間の、キャニスタ13の内部には、吸着材14の充填深さとほぼ同じ深さの仕切板14bが設けられている。これにより、エバポライン12から導入された燃焼蒸気が大気ライン17から放出されることを防止するようにしている。
In the
パージバルブ16は電磁弁であり、エンジン1の各部を制御する電子制御ユニット(図示せず)によって開度が調整される。パージライン15を流れる蒸発燃料を含む混合気の流量は、パージバルブ16の開度によって制御され、その流量が制御された混合気が、スロットルバルブ3によって発生される吸気管2内の負圧により吸気管2内にパージされ、インジェクタ4からの噴射燃料とともに燃焼される(以下、適宜、パージされる蒸発燃料を含む混合気をパージガスという)。
The
キャニスタ13には、先端がフィルタを介して大気に開放する大気ライン17が接続されている。この大気ライン17には、キャニスタ13を大気ライン17とポンプ26の吸入側のいずれかに連通させる切替弁18が設けられている。なお、切替弁18は、電子制御ユニットによる非駆動時には、キャニスタ13を大気ライン17に連通させる第1位置にあり、駆動時に、キャニスタ13をポンプ26の吸入側に連通させる第2位置に切替られる。
Connected to the
パージライン15から分岐する分岐ライン19は、3位置弁21の一方の入力ポートに接続されている。また、3位置弁21の他方の入力ポートには、フィルタを介して大気に開放されるポンプ26の吐出ライン27から分岐する空気供給ライン20が接続されている。3位置弁21の出力ポートには、計測通路である計測ライン22が接続されている。3位置弁21は計測通路切替手段であり、上述した電子制御ユニットによって、空気供給ライン20を計測ライン22に接続する第1位置、計測ライン22に対して空気供給ライン20および分岐ライン19のいずれとの連通も遮断する第2位置、および分岐ライン19を計測ライン22に接続する第3位置のいずれかに切り替えられる。なお、非駆動時、3位置弁21は第1位置となるように構成されている。
A
計測ライン22には、絞り23およびポンプ26が設けられている。ガス流発生手段であるポンプ26は電動ポンプであり、駆動時に絞り23側を吸入側として計測ライン22にガスを流動させるもので、その駆動のオンオフおよび回転数が電子制御ユニットにより制御される。電子制御ユニットは、ポンプ26を駆動する際、その回転数が予め設定した所定値で一定となるように制御する。
The
従って、切替弁18は第1位置のまま、3位置弁21を第1の位置とした状態で、電子制御ユニットがポンプ26を駆動すると、計測ライン22を空気が流動する「第1の計測状態」となる。また、3位置弁21を第3の位置とした状態でポンプ26を駆動すると、大気ライン17、キャニスタ13、分岐ライン19までのパージライン15の一部、および分岐ライン19を介して供給される蒸発燃料を含む混合気が計測ライン22を流動する「第2の計測状態」となる。
Therefore, when the electronic control unit drives the
また、計測ライン22には、絞り23の下流側、すなわち、絞り23とポンプ26との間に、圧力計測手段である圧力センサ24の一方の端が接続されている。この圧力センサ24の他方の端は大気に開放しており、圧力センサ24によって、大気圧と計測ライン22の絞り23よりも下流側の圧力との差圧が検出される。この圧力センサ24によって計測された圧力は、電子制御ユニットに出力される。
In addition, one end of a
電子制御ユニットは、吸気管2に設けられて吸入空気量を調整するスロットルバルブ3の開度、インジェクタ4からの燃料噴射量、パージバルブ16の開度等を、種々のセンサによって検出された検出値に基づいて制御する。例えば、吸気管2に設けたエアフローセンサ(図示せず)により検出される吸入空気量および吸気圧センサ(図示せず)により検出される吸気圧、排気管5に設けた空燃比センサ6により検出される空燃比の他、イグニッション信号、エンジン回転数、エンジン冷却水温、アクセル開度等に基づいて、スロットル開度、燃料噴射量、パージバルブ16の開度等を制御する。
The electronic control unit is a detection value that is detected by various sensors such as the opening degree of the
次に、本発明に関する電子制御ユニットの制御について詳述する。図2は、空燃比制御ルーチンのフローチャートであって一定カム角度毎に実行される。 Next, the control of the electronic control unit according to the present invention will be described in detail. FIG. 2 is a flowchart of the air-fuel ratio control routine, which is executed at every constant cam angle.
ステップ201で空燃比フィードバック制御が許容されるか否かを判断する。すなわち、
(1)始動時でない
(2)燃料カット中でない
(3)冷却水温度(THW)≧0℃
(4)空燃比センサ活性完了のすべての条件が満足されたときに空燃比フィードバック制御が許容され、いずれか1つの条件が満足されないときは空燃比フィードバック制御は許容されない。
In
(1) Not when starting (2) Not cutting fuel (3) Cooling water temperature (THW) ≥ 0 ° C
(4) The air-fuel ratio feedback control is allowed when all the conditions for completing the air-fuel ratio sensor activation are satisfied, and the air-fuel ratio feedback control is not allowed when any one of the conditions is not satisfied.
ステップ201で肯定判断されたときはステップ202に進む。ステップ202では、空燃比センサ6の出力電圧VOXを読み込み、ステップ203において、その出力電圧VOXが、所定の基準電圧VR(例えば0.45V)以下であるか否かを判断する。ステップ203で肯定判断された場合は、排気ガスの空燃比はリーンであるとしてステップ204に進み、空燃比フラグXOXを“0”にセットする。
When an affirmative determination is made at
次いで、ステップ205において、空燃比フラグXOXと状態維持フラグXOXOとが一致しているか否かを判断する。ステップ205で肯定判断されたときは、リーン状態が継続しているものとして、ステップ206で空燃比補正係数FAFをリーン積分量“a”増加してこのルーチンを終了する。一方、ステップ205で否定判断されたときは、リッチ状態からリーン状態に反転したものとして、ステップ207に進み空燃比補正係数FAFをリーンスキップ量“A”増加する。なおリーンスキップ量“A”はリーン積分量“a”に比較して十分大に設定する。そして、ステップ208で状態維持フラグXOXOをリセットしてこのルーチンを終了する。
Next, at
ステップ203で否定判断された場合は、排気ガスの空燃比はリッチであるとしてステップ209に進み、空燃比フラグXOXを“1”にセットする。そして、ステップ210で空燃比フラグXOXと状態維持フラグXOXOとが一致しているか否かを判断する。ステップ210で肯定判断されたときは、リッチ状態が継続しているものとして、ステップ211で空燃比補正係数FAFをリッチ積分量“b”減少してこのルーチンを終了する。一方、ステップ210で否定判断されたときは、リーン状態からリッチ状態に反転したものとしてステップ212に進み空燃比補正係数FAFをリッチスキップ量“B”減少する。なおリッチスキップ量“B”はリッチ積分量“b”に比較して十分大に設定する。
If a negative determination is made in
次にステップ213で状態維持フラグXOXOを“b”にセットしてこのルーチンを終了する。なおステップ201で否定判断されたときは、ステップ214に進み空燃比補正係数FAFを“1.0”にセットしてこのルーチンを終了する。
Next, at
図3は、キャニスタ13からパージされるパージガス中の蒸発燃料濃度を決定する燃料濃度決定ルーチンを示すフローチャートである。このルーチンは、図2のルーチンと並列的に実行するようになっている。
FIG. 3 is a flowchart showing a fuel concentration determination routine for determining the evaporated fuel concentration in the purge gas purged from the
ステップ301では、イグニッションスイッチがONであるか否かを判断する。この判断が否定判断であるときは、エンジン1は始動しておらず、従ってパージ制御も実施しないので、ステップ305において、圧力計測に基づく濃度検出を禁止すると決定して本ルーチンを終了する。
In
一方、ステップ301が肯定判断である場合には、ステップ302において、前回の圧力計測に基づく燃料濃度検出、すなわち、後述する図4に基づく燃料濃度検出からの経過時間が所定時間以上であるか否かを、さらに判断する。このステップ302が否定判断である場合、前述のステップ305を実行する。
On the other hand, if the determination in
ステップ302が肯定判断である場合には、ステップ303において、パージバルブ16がオフすなわち全閉であるか否かをさらに判断する。このステップ303が否定判断である場合、すなわち、パージバルブ16が開いている場合にも、前述のステップ305を実行する。
If the determination in
ステップ303が肯定判断である場合には、ステップ304において、圧力計測に基づく燃料濃度検出を開始すると決定して、図4へ進む。
If
図4は、圧力計測に基づいて燃料濃度を検出する濃度検出ルーチンを示すフローチャートであり、この処理が燃料状態の一種である燃料濃度を決定する第2の手段、すなわち、第2燃料状態決定手段である。なお、この濃度検出ルーチン実行前は、パージバルブ16は閉じられており、切替弁18はキャニスタ13を大気ライン17に連通させる第1位置となっており、3位置弁21は、空気供給ライン20を計測ライン22に接続する第1位置となっている。このため、初期状態において、圧力センサ24によって検出される圧力はほぼ大気圧と同じになっている。
FIG. 4 is a flowchart showing a concentration detection routine for detecting the fuel concentration based on the pressure measurement. The second means for determining the fuel concentration, which is a kind of the fuel state, that is, the second fuel state determination means. It is. Before the execution of this concentration detection routine, the
ステップ401では、計測ライン22にガス流として空気を流動させた状態で、圧力センサ24により圧力P0の測定を行う。この状態が「第1の計測状態」に相当する。空気流による圧力P0の測定は、3位置弁21を第1位置に保持したまま、ポンプ26を駆動することによりなされる。この場合、計測ライン22には空気供給ライン20を介して空気が供給される。空気供給ライン20の絞り23よりも上流側は、圧力センサ24の一方の端と同じ気圧であり、圧力センサ24の他方は空気供給ライン20の絞り23よりも下流側に接続されているので、圧力センサ24によって、空気が絞り23を通過したときの圧力低下量が検出される。
In
次に、ステップ402では、計測ライン22にガス流として蒸発燃料を含む混合気を流動させた状態で、圧力P1の測定を行う。この状態が「第2の計測状態」に相当する。混合気流による圧力P1の測定は、3位置弁21を第3位置に切替えつつ、ポンプ26を駆動することによりなされる。この場合、計測ライン22には、大気ライン17、キャニスタ13、分岐ライン19までのパージライン15の一部、及び分岐ライン19を介して供給される蒸発燃料を含む混合気が供給される。すなわち、大気ライン17から導入される空気がキャニスタ13内を流動することにより、蒸発燃料と空気との混合気となり、パージライン15の一部及び分岐ライン19を介して計測ライン22に供給される。従って、混合気流による圧力測定時には、圧力センサ24によって、蒸発燃料を含む混合気が計測ライン22の絞り23を通過したときの圧力低下量が検出される。
Next, in
ステップ403では、ステップ401およびステップ402で測定した圧力P0およびP1に基づいて燃料濃度Cを算出し、記憶する。
In
燃料濃度Cの算出は、圧力P0とP1との圧力比RPを式(1)に従って算出し、圧力比RPに基づいて燃料濃度Cを式(2)に従って算出する。式(2)中、k1は予め実験などにより適合された定数である。
RP=P1/P0・・・(1)
C=k1×(RP−1)(=(P1−P0)/P0)・・・(2)
The fuel concentration C is calculated by calculating the pressure ratio RP between the pressures P0 and P1 according to the equation (1), and calculating the fuel concentration C according to the equation (2) based on the pressure ratio RP. In the formula (2), k1 is a constant previously adapted by experiments or the like.
RP = P1 / P0 (1)
C = k1 * (RP-1) (= (P1-P0) / P0) (2)
蒸発燃料は空気よりも重いため、パージガスに蒸発燃料が含まれていると、密度が高くなる。そして、ポンプ26の回転数が同じで計測ライン22の流速(流量)が同じであれば、エネルギー保存の法則により、密度が高いほど、絞り23の両側の差圧が大きくなる。従って、燃料濃度Cが大きくなるほど、圧力比RPが大きくなり、燃料濃度Cと圧力比RPとの関係は式(2)に示すように直線関係となる。なお、このようにして求めた燃料濃度Cは、パージガス中の蒸発燃料の濃度を質量比で表したものである。
Since evaporative fuel is heavier than air, the density increases when the purge gas contains evaporative fuel. If the rotation speed of the
次のステップ404では各部を初期状態に戻す。すなわち、切替弁18をキャニスタ13と大気ライン17とが連通する第1位置とし、3位置弁21を、空気供給ライン20を計測ライン22に接続する第1位置とする。
In the
図5は、パージ率制御ルーチンのフローチャートである。ステップ501では、図4に示した圧力計測に基づく燃料濃度検出が完了したか否かを判断する。ステップ501が肯定判断である場合には、ステップ502において圧力濃度検出完了フラグXIPRGHCを1に設定した後、ステップ503を実行する。一方、ステップ501が否定判断である場合には、直接、ステップ503を実行する。
FIG. 5 is a flowchart of the purge rate control routine. In
ステップ503では、空燃比フィードバック制御中であるか否かを判断する。ステップ503で肯定判断されたときはステップ504に進み、燃料カット中であるか否かを判断する。
In
ステップ504で否定判断されたときはステップ505に進み、通常パージ率制御を行った後、ステップ506に進む。ステップ506では、パージ停止フラグXIPGRをリセットし(0に設定し)、次いで、ステップ507で燃料カットカウンタCcutをリセットしてこのルーチンを終了する。
If a negative determination is made in
ステップ504で肯定判断されたときはステップ508に進み、再開時補正パージ率演算を行い、次いで、ステップ509にてパージ停止フラグXIPGRを“1”に設定してこのルーチンを終了する。
When an affirmative determination is made at
また、ステップ503で否定判断されたときはステップ510に進み、パージ率PGRをリセットし(0に設定し)、次いで、ステップ511にてパージ停止フラグXIPGRを“1”に設定してこのルーチンを終了する。
Further, when a negative determination is made at
図6は、図5に示すパージ率制御ルーチンのステップ505で実行される通常パージ率制御処理のフローチャートである。まず、ステップ5051において、圧力濃度検出完了フラグXIPRGHCが1であるか否かを判断する。この判断が肯定判断である場合には、ステップ5052においてパージ率初期値決定ルーチンを実行する。
FIG. 6 is a flowchart of the normal purge rate control process executed in
図7にパージ率初期値決定ルーチンの詳細を示す。まず、ステップ50521、50522において、パージ流量許容上限値を設定する。すなわち、ステップ50521ではエンジン運転状態を検出し、ステップ50522で、許容されるパージ燃料蒸気流量許容値Fmを、検出されたエンジン運転状態に基づいて算出する。パージ燃料蒸気流量許容値Fmは、現在のスロットル開度などのエンジン運転状態のもとで要求される燃料噴射量、インジェクタ4で制御可能な燃料噴射量の下限値などに基づいて算出される。燃料噴射量が大きければ燃料噴射量に対するパージ燃料蒸気流量の割合が小さくなる方向に作用するからパージ燃料蒸気流量許容値Fmも大きな値まで許容されることになる。
FIG. 7 shows the details of the purge rate initial value determination routine. First, in
ステップ50523では、図示しない吸気圧センサにより、現在の吸気管圧力Piを検出し、ステップ50524で吸気管圧力Piに基づいて基準流量Q100を演算する。基準流量Q100は、パージライン15を流れるガスがエア100%でパージバルブ16の開度(以下、適宜、パージバルブ開度という)を100%のときにパージライン15を流れる前記ガスの流量であり、基準流量マップにしたがって演算される。図8に基準流量マップの一例を示す。
In
ステップ50525では、燃料濃度検出ルーチンで検出された燃料濃度Cに基づいてパージ混合気の予想流量Qcを式(3)にしたがって算出する。予想流量Qcはパージバルブ開度を100%として、パージライン15に現在の燃料濃度Cのパージガスを流したときのパージガス流量の予想値である。図9は、燃料濃度Cと、基準流量Q100に対する予想流量Qcの比率(Qc/Q100)との関係を示すもので、燃料濃度Cが大きくなるとパージガスの密度が増大し、吸気管圧力Piが同じであっても、エネルギー保存の法則により、パージガスがエア100%のときに比して流量が減少する。図中の直線は式(3)と等価である。式(3)中、Aは定数であり、予め制御プログラムなどと共に電子制御ユニットのROMに記憶される。
Qc=Q100×(1−A×C)・・・(3)
In
Qc = Q100 × (1−A × C) (3)
ステップ50526では、燃料濃度Cと予想流量Qcとに基づいて、パージバルブ開度を100%として、パージライン15に現在の燃料濃度Cのパージガスを流したときのパージ燃料蒸気の予想流量(以下,適宜、予想パージ燃料蒸気流量という)Fcを式(4)にしたがって算出する。
Fc=Qc×C・・・(4)
In
Fc = Qc × C (4)
ステップ50527〜50529はパージバルブ開度xを設定する。ステップ50527では予想パージ燃料蒸気流量Fcをパージ燃料蒸気流量許容値Fmと比較し、Fc≦Fmであるか否かを判定する。肯定判断された場合は、ステップ50528に進み、パージバルブ開度xを100%とする。パージバルブ開度xを100%としても許容パージ燃料蒸気流量許容値Fmまでに余裕があるからである。Fc≦Fmであるか否かを判定するステップ50527が否定判断されると、パージバルブ開度xが100%では過剰な燃料蒸気により空燃比制御が正常にできなくなるものと判断して、ステップ50529に進み、パージバルブ開度xを(Fm/Fc)×100%とする。Fc>Fmのもとでは適正な空燃比制御が保証されるパージ流量の最大がパージ燃料蒸気流量許容値Fmとなるからである。
ステップ50528、50529においてパージバルブ開度xが算出されることにより、パージバルブ16はその開度に制御される。
By calculating the purge valve opening x in
そして、ステップ50528、50529の実行後は、ステップ50530で圧力濃度検出完了フラグXIPRGHCをリセットする(0にする)とともに、再開時補正パージ率PGRcompを0にする。ステップ50530で圧力濃度検出完了フラグXIPRGHCをリセットすることにより、以後は、図6のステップ5051が否定判断となり、ステップ5053以降を実行することになる。
After execution of
ステップ5053では、空燃比補正係数FAFがどの領域にあるかを判断する。図10は空燃比補正係数FAFの領域を示すグラフであって、1±F内にあるときは領域Iに、1±Fと1±Gの間にあるときは領域IIに、1±Gの外側にあるときは領域IIIに属すると判断する。なお0<F<Gとする。
In
ステップ5053で領域Iに属すると判断されたときはステップ5054に進み、パージ率PGRを予め定められたパージ率アップ量Dだけ増加してステップ5056に進む。ステップ5053で領域IIIに属すると判断されたときはステップ5055に進み、パージ率PGRを予め定められたパージ率ダウン量Eだけ減少してステップ5056に進む。ステップ5053で領域IIに属すると判断されたときは、直接ステップ5056に進む。
If it is determined in
ステップ5056では、パージ率PGRから後述する再開時補正パージ率PGRcompを減算して、ステップ5057に進む。ステップ5057では、再開時補正パージ率PGRcompを予め定められた一定値F減算し、ステップ5058では、再開時補正パージ率PGRcompが正であるか否かを判断する。
In
ステップ5058で否定判断されたときは、ステップ5059で再開時補正パージ率PGRcompを下限値“0”に設定して、ステップ5060に進む。ステップ5058で肯定判断されたときは直接ステップ5060に進み、パージ率PGRの上下限をチェックしてこのルーチンを終了する。
If a negative determination is made in
図11は、図5に示すパージ率制御ルーチンのステップ508で実行される再開時補正パージ率演算のフローチャートである。まず、ステップ5081において、燃料タンク11内に設けられた図示しない圧力センサにて燃料タンク内圧力PTを検出する。燃料タンク内圧PTは燃料タンク11内の蒸発燃料量の関数であり、燃料タンク11内の蒸発燃料量は燃料の蒸発とキャニスタ13への放出と蒸発燃料の液化等の平衡状態の表れであるので、燃料タンク内圧力PTは燃料タンク11内での燃料の蒸発度合いを表している。なお燃料蒸発の度合いは、燃料温度と燃料表面に作用する圧力によってほぼ決まるものであるので、燃料蒸発の度合いを表すものとして、燃料タンク内圧力PTに代えて燃料温度を用いてもよい。ただし、燃料タンク内圧力PTをパラメータとして用いる場合には大気圧変化等の影響が相殺されるので、より正確な検出が簡単に行える。
FIG. 11 is a flowchart of the correction purge rate calculation at restart executed in
次のステップ5082では、燃料カットカウンタCcutをインクリメントして、ステップ5083に進む。なお燃料カットカウンタCcutは燃料カット状態の継続時間を表している。ステップ5083では、燃料タンク内圧力PTおよび燃料カットカウンタCcutの関数として、燃料カット中にキャニスタ14に吸着された蒸発燃料量VAPOR(PT ,Ccut )を求める。
In the
蒸発燃料量VAPORを求めるための関数としては、例えば以下のものを使用することができる。すなわち、燃料タンク内圧力PTの関数として単位時間当たりの燃料蒸発量α(PT)を決定することができるので、単位時間当たりの燃料蒸発量αに経過時間に相当する燃料カットカウンタCcutのカウント値を乗算する下記式により、蒸発燃料量VAPORを求めることができる。
VAPOR = α(PT )・Ccut
As a function for obtaining the evaporated fuel amount VAPOR, for example, the following can be used. That is, since the fuel evaporation amount α (PT) per unit time can be determined as a function of the fuel tank internal pressure PT, the count value of the fuel cut counter Ccut corresponding to the elapsed time is equal to the fuel evaporation amount α per unit time. The evaporated fuel amount VAPOR can be obtained by the following equation that multiplies.
VAPOR = α (PT) ・ Ccut
ステップ5084では、蒸発燃料量VAPORおよびエアフローセンサで検出される吸気量GAの関数として再開時補正パージ率PGRcompを決定する。
PGRcomp = β・VAPOR/GA
ただしβは係数
In
PGRcomp = β · VAPOR / GA
Where β is a coefficient
図12は、パージ制御弁駆動ルーチンのフローチャートであって、パージバルブ16の開度をいわゆるデューティ比制御によって制御する。すなわち、ステップ121でパージ停止フラグXIPGRが“1”であるか否かを判断し、肯定判断されればパージ停止中であるとして、ステップ122でデューティ比Dutyを“0”に設定してこのルーチンを終了する。
FIG. 12 is a flowchart of the purge control valve drive routine, in which the opening degree of the
ステップ121で否定判断されればパージ中であるとして、ステップ123に進み、次式に基づきデューティ比Dutyを演算する。
Duty = γ・PGR/PGR100+δ
ここでPGR100は、全開パージ率であり、パージバルブ16を全開した時のパージ量を表している。この全開パージ率PGR100は、エンジン回転速度Neとスロットル弁開度TAとのマップとして予め設定されている。図13は、その全開パージ率PGR100を決定するためのマップの設定例である。γおよびδはパッテリ電圧および大気圧力によって定まる補正係数である。
If a negative determination is made in
Duty = γ · PGR / PGR 100 + δ
Here, PGR 100 is a fully opened purge rate, and represents a purge amount when the
図14は、燃料濃度FGPGを演算するための燃料濃度学習ルーチンのフローチャートである。ステップ1401では、圧力濃度検出完了フラグXIPRGHCが1であるか否かを判断する。ステップ1401が肯定判断である場合には、濃度換算手段に相当するステップ1402を実行する。ステップ1402では、図4で決定した燃料濃度Cを下記式に代入することにより、その燃料濃度Cを目標空燃比である理論空燃比(=14.6)と比較したパージガスの相対蒸発燃料濃度を表す燃料濃度FGPGに換算する。
FGPG=(1−C)−(14.6×C×蒸発燃料の密度/空気の密度)
なお、蒸発燃料の密度および空気の密度は、予め定められた一定値を用いてもよいし、温度に基づいて定めるようにしてもよい。
FIG. 14 is a flowchart of a fuel concentration learning routine for calculating the fuel concentration FGPG. In
FGPG = (1-C) − (14.6 × C × evaporated fuel density / air density)
The density of the evaporated fuel and the density of the air may be a predetermined constant value or may be determined based on the temperature.
上記燃料濃度FGPGは、パージガス中における蒸発燃料の割合が理論空燃比の混合気と同じである場合には0となり、蒸発燃料の割合が理論空燃比よりも多くなるとマイナスとなる。また、蒸発燃料の割合が理論空燃比よりも少なくなるとプラスとなり、蒸発燃料が全く含まれていない場合に1となる。従って、燃料濃度FGPGは、パージガスの理論空燃比からのずれの程度を表しているとも言える。ステップ1402の実行後は、後述するステップ1410へ進む。
The fuel concentration FGPG becomes 0 when the ratio of the evaporated fuel in the purge gas is the same as the stoichiometric air-fuel ratio, and becomes negative when the ratio of the evaporated fuel exceeds the stoichiometric air-fuel ratio. Moreover, it becomes positive when the ratio of the evaporated fuel is smaller than the theoretical air-fuel ratio, and becomes 1 when no evaporated fuel is contained. Therefore, it can be said that the fuel concentration FGPG represents the degree of deviation from the theoretical air-fuel ratio of the purge gas. After execution of
前述のステップ1401が否定判断である場合には、ステップ1404へ進み、パージ停止フラグXIPGRが“1”であるか否かを判断し、肯定判断されたときはパージ停止中であるとして、直接このルーチンを終了する。
If the
ステップ1404で肯定判断されたときはステップ1405に進み、燃料濃度学習条件が成立しているか否かを判断する。すなわち、(1)空燃比フィードバック制御中、(2)冷却水温度≧80°C、(3)始動時燃料増量=0、(4)暖機燃料増量=0
のすべての条件が満足されたときに学習を実行するものとし、いずれかの条件が満足されないときは学習をおこなわないものとする。
When an affirmative determination is made at
Learning is executed when all of the conditions are satisfied, and learning is not performed when any of the conditions is not satisfied.
ステップ1405で否定判断されたとき、すなわち学習を行わないときは直接このルーチンを終了する。ステップ1405で肯定判断されたとき、すなわち学習を行うときはステップ1406に進む。ステップ1406では、図2の空燃比制御ルーチンで演算した空燃比補正係数FAFの時間的平均値FAFAVを演算し、ステップ1407に進む。
When a negative determination is made at
ステップ1407では、平均値FAFAVが“0.98”以下、“0.98”を越え“1.02”未満、“1.02”以上のいずれの領域にあるかを判断する。平均値FAFAVが“0.98”以下であると判断されたときは、ステップ1408に進み、燃料濃度FGPGを所定量“Q”(例えば0.4%)減少して、ステップ1410に進む。
In
“1.02”以上であると判断されたときは、ステップ1409に進み燃料濃度FGPGを所定量“P”(例えば0.4%)増加して、ステップ1410に進む。“0.98”を越え“1.02”未満であるときは燃料濃度FGPGを更新することなく直接ステップ1410に進む。上記ステップ1406乃至1409が燃料状態の一種である燃料濃度を決定する第1の手段、すなわち、第1燃料状態決定手段に相当する。
If it is determined that the value is “1.02” or more, the process proceeds to step 1409, the fuel concentration FGPG is increased by a predetermined amount “P” (for example, 0.4%), and the process proceeds to step 1410. When it exceeds “0.98” and is less than “1.02”, the process directly proceeds to step 1410 without updating the fuel concentration FGPG.
なお、パージガス中の蒸発燃料濃度が“0”であれば、ステップ1408またはステップ1409を実行して決定した燃料濃度FGPGは “1”に設定され、燃料濃度が大になるほど“1”より小である値となる。ステップ1410では、燃料濃度FGPGを所定の上下限値内の値に制限して、このルーチンを終了する。
If the evaporated fuel concentration in the purge gas is “0”, the fuel concentration FGPG determined by executing
図15は、インジェクタ制御ルーチンのフローチャートである。まず、ステップ1501において、エンジン回転速度Neおよび吸気量GAの関数として基本燃料噴射時間Tpを求める。
Tp=Tp(Ne ,GA)
次のステップ1502では、パージ率PGRと図14で決定した燃料濃度FGPGとに基づいて、パージ補正係数FPGを演算する。
FPG =FGPG・PGR
FIG. 15 is a flowchart of an injector control routine. First, in
Tp = Tp (Ne, GA)
In the
FPG = FGPG · PGR
ステップ1503では、図2に示す空燃比制御ルーチンで演算された空燃比補正係数FAF、および上記パージ補正係数FPGを用いて、インジェクタ開弁時間TAUを次式により決定する。
TAU=α・Tp・(FAF+FPG)+β
ここでのαおよびβは暖機増量、始動増量等を含む補正係数である。
In
TAU = α · Tp · (FAF + FPG) + β
Here, α and β are correction coefficients including a warm-up increase, a start increase, and the like.
ステップ1504では、インジェクタ開弁時間TAUを出力し、このルーチンを終了する。
In
図16は、本実施形態および前述の特許文献1に記載の従来技術のパージタイミングを比較したタイミングチャートである。
FIG. 16 is a timing chart comparing the purge timings of this embodiment and the prior art described in
イグニッションスイッチがオンとなるなど、図3のステップ301乃至303が肯定判断されることによって、圧力計測に基づく燃料濃度検出(図4)を開始する(t1時点)。そして、その図4の濃度検出が終了して燃料濃度Cが得られると、図14のステップ1402で燃料濃度Cを相対蒸発燃料濃度、すなわち燃料濃度FGPGに換算することができる。また、圧力濃度検出完了フラグXIPRGHCが1となって、図6のステップ5052でパージ率PGRが最大目標パージ率(例えば10〜20%に設定)に設定されるので、パージバルブ16が全開とされてパージが開始される(t2時点)。
The fuel concentration detection (FIG. 4) based on the pressure measurement is started when the
一方、特許文献1記載の従来技術では、パージを開始しないと燃料濃度FGPGを知ることができないので、空燃比に影響を与えない程度の小さなパージ率PGRでパージを開始しなければならない(t3時点)。そして、その小さなパージ率PGRでパージ率PGRを最大目標パージ率にしたときの燃料濃度FGPGを予測する。さらに、予測が完了した時点(t4時点)からも、空燃比の乱れを抑えるために、予測値に基づいて燃料濃度FGPGの学習を繰り返しつつ、パージバルブ16を徐々に開いていかなければならないので、パージ率PGRを最大目標パージ率にすることができるのはt5時点である。
On the other hand, in the conventional technique described in
車速が減速状態となり、燃料カットオン状態となると(t6時点)、パージ率PGRは0、すなわちパージバルブ16を全閉したパージ中断状態となる。そして、パージ中断状態のまま、前回の圧力計測に基づく燃料濃度検出完了から所定時間が経過すると、本実施形態では、図3のステップ301−303が全て肯定判断となるので、圧力計測に基づく燃料濃度検出を再度開始する(t7時点)。そして、t8時点においてその燃料濃度検出が完了すると、図5のステップ502で圧力濃度検出完了フラグが1に設定され、図14のステップ1402で燃料濃度FGPGが演算される。
When the vehicle speed is decelerated and the fuel is cut off (at time t6), the purge rate PGR is 0, that is, the purge is interrupted with the
そして、t8時点の後のt9時点において、燃料カットオフ状態すなわち燃料カットが解除された状態となると、図14のステップ1402で燃料濃度FGPGが演算されているので、パージ再開時(t9時点)から、パージ率PGRを最大目標パージ率としてパージを再開することができる。
At time t9 after time t8, when the fuel cut-off state, that is, the state where the fuel cut is released, the fuel concentration FGPG is calculated in
これに対して、特許文献1に記載の従来技術では、燃料カットオン状態の期間を積算してパージ再開時のパージ率PGRをある程度は大きくできるものの、パージ率PGRを最大目標パージ率にすることはできず、空燃比を乱さないようにするために、燃料濃度FGPGの学習を繰り返しつつ、パージ率PGRを大きくする必要がある。
On the other hand, in the prior art described in
また、t10時点において燃料カットオン状態となり、t11時点において圧力計測に基づく濃度検出を開始したが、その濃度検出が完了せずにt12時点において燃料カットオフ状態に戻った場合には、本実施形態においても、特許文献1に記載の従来技術と同様に、燃料カットオン状態の期間を積算することによって決定されたパージ率PGRでパージを再開する。
Further, when the fuel cut-on state is reached at time t10 and concentration detection based on pressure measurement is started at time t11, but the concentration detection is not completed and the fuel cut-off state is returned at time t12, this embodiment In the same manner as in the prior art described in
このように、本実施形態の作動と特許文献1記載の従来技術の作動とを比較すると、まず、パージ初期時において、特許文献1に記載の従来技術では、当初のパージ率PGRを空燃比に影響を与えない程度の小さい値にしなければならない。これに対し、本実施形態ではパージ開始時(t2時点)からパージ率PGRを最大目標パージ率にしてパージを開始することができるので、本実施形態の方がパージ量を多くすることができる。
As described above, when comparing the operation of the present embodiment with the operation of the prior art described in
また、実際にパージをしたときの空燃比のずれから燃料濃度FGPGを決定している従来技術では、パージ中断中に燃料濃度FGPGの変化を検出することができない。そのため、燃料カットオン状態となりパージを中断した後にパージを再開する場合、再開時のパージ率PGRを最大目標パージ率よりも小さくして、徐々にパージ率PGRを大きくしなければならない。これに対して、本実施形態では、パージ中断中に燃料濃度FGPGを得ることができるので、パージ再開時(t9時点)のパージ率PGRを最大目標パージ率にすることができる。従って、本実施形態の方が、パージ再開時のパージ量も多くすることができる。 Further, in the prior art in which the fuel concentration FGPG is determined from the deviation of the air-fuel ratio when the purge is actually performed, a change in the fuel concentration FGPG cannot be detected during the purge interruption. Therefore, when the purge is resumed after the fuel cut-on state and the purge is interrupted, the purge rate PGR at the time of restart must be made smaller than the maximum target purge rate, and the purge rate PGR must be gradually increased. On the other hand, in the present embodiment, the fuel concentration FGPG can be obtained during the purge interruption, so that the purge rate PGR at the time of restarting the purge (at time t9) can be set to the maximum target purge rate. Therefore, the amount of purge at the time of resuming purge can be increased in the present embodiment.
なお、本実施形態では、パージ中断中に燃料濃度検出が完了しなかった場合には、特許文献1に記載の従来技術と同様に、パージ中断時間に基づいてパージ再開時のパージ率PGRを決定するので、パージ中断中に燃料濃度検出が完了しなかったとしても、従来技術よりもパージ量が少なくなることはない。
In the present embodiment, when the fuel concentration detection is not completed during the purge interruption, the purge rate PGR at the time of restarting the purge is determined based on the purge interruption time as in the conventional technique described in
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に何ら制限されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において種々変形して実施することが可能である。 The preferred embodiments of the present invention have been described above, but the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
たとえば、上述した実施形態では、圧力センサ24は、一端が絞り23の下流側に接続され、他端が大気に開放されていたが、他端を絞り23の上流側に接続することにより、絞り23の前後の圧力差を検出するようにしてもよい。
For example, in the above-described embodiment, the
また、上述した実施形態では、3位置弁21を用いていたが、複数の2位置弁を組み合わせて、上述した第1位置〜第3位置に相当する切替動作を行わせるようにすることも可能である。
In the above-described embodiment, the three-
5:排気管
6:空燃比センサ
11:燃料タンク
13:キャニスタ
14:吸着材
15:パージライン(パージ管)
16:パージバルブ(パージ制御弁)
21:3位置弁(計測通路切替手段)
22:計測ライン(計測通路)
23:絞り
24:圧力センサ(圧力計測手段)
26:ポンプ(ガス流発生手段)
ステップ401乃至404:第2燃料状態決定手段
ステップ1402:濃度換算手段
ステップ1406乃至1409:第1燃料状態決定手段
ステップ1501乃至1504:空燃比制御手段
5: exhaust pipe 6: air-fuel ratio sensor 11: fuel tank 13: canister 14: adsorbent 15: purge line (purge pipe)
16: Purge valve (purge control valve)
21: 3-position valve (measurement passage switching means)
22: Measurement line (measurement passage)
23: Aperture 24: Pressure sensor (pressure measuring means)
26: Pump (gas flow generating means)
Claims (7)
そのキャニスタからパージされた蒸発燃料を内燃機関の吸気管に導くパージ管と、
そのパージ管に設置され、パージ管から吸気管へのパージ流量を制御するパージ制御弁と、
内燃機関の排気管に設けられ、空燃比を測定する空燃比センサと、
前記パージ制御弁が開いているときに、前記空燃比センサによって検出される空燃比の目標空燃比からのずれ量に基づいて、前記キャニスタからパージされる蒸発燃料を含む混合気の燃料状態を決定する第1燃料状態決定手段と、
前記キャニスタからパージされる混合気の燃料状態に基づいて、空燃比が前記目標空燃比になるように前記内燃機関への燃料噴射量を制御する空燃比制御手段と
を備えた内燃機関の蒸発燃料処理装置において、
前記パージ制御弁が閉じた状態で、前記キャニスタからパージされる混合気の燃料状態を決定する第2燃料状態決定手段をさらに備え、
前記空燃比制御手段は、前記燃料噴射量を制御するために用いる燃料状態として、前記第1燃料状態決定手段によって決定された燃料状態を用いるか、前記第2燃料状態決定手段によって決定された燃料状態を用いるかを、車両運転状態に基づいて切り替えることを特徴とする内燃機関の蒸発燃料処理装置。 A canister that temporarily adsorbs the evaporated fuel generated from the fuel tank;
A purge pipe for guiding the evaporated fuel purged from the canister to the intake pipe of the internal combustion engine;
A purge control valve that is installed in the purge pipe and controls a purge flow rate from the purge pipe to the intake pipe;
An air-fuel ratio sensor provided in an exhaust pipe of an internal combustion engine for measuring an air-fuel ratio;
When the purge control valve is open, the fuel state of the air-fuel mixture including the evaporated fuel purged from the canister is determined based on the amount of deviation of the air-fuel ratio detected from the air-fuel ratio sensor from the target air-fuel ratio. First fuel condition determining means for
Vaporized fuel for an internal combustion engine, comprising: air-fuel ratio control means for controlling the fuel injection amount to the internal combustion engine so that the air-fuel ratio becomes the target air-fuel ratio based on the fuel state of the air-fuel mixture purged from the canister In the processing device,
A second fuel state determining means for determining a fuel state of an air-fuel mixture purged from the canister while the purge control valve is closed;
The air-fuel ratio control means uses the fuel state determined by the first fuel state determination means as the fuel state used for controlling the fuel injection amount, or the fuel determined by the second fuel state determination means An evaporative fuel processing apparatus for an internal combustion engine, wherein the state is used is switched based on a vehicle operating state.
その計測通路の絞りを通過するガス流を発生させるガス流発生手段と、
そのガス流発生手段がガス流を発生させたときに、前記絞りによって生じる圧力降下量を計測する圧力計測手段と、
前記計測通路を大気に開放して、その計測通路に流れるガスを空気とする第1の計測状態と、計測通路を前記キャニスタに連通して計測通路に流れるガスをキャニスタからの蒸発燃料を含む混合気とする第2の計測状態とに切り替える計測通路切替手段と
をさらに備え、
前記第2燃料状態決定手段は、前記第1の計測状態において前記圧力計測手段によって計測される第1の圧力と、前記第2の計測状態において前記圧力計測手段によって計測される第2の圧力とに基づいて、前記燃料状態を決定するものであることを特徴とする請求項1乃至5のいずれかに記載の内燃機関の蒸発燃料処理装置。 A measuring passage with a restriction in the middle,
A gas flow generating means for generating a gas flow passing through the restriction of the measurement passage;
Pressure measuring means for measuring a pressure drop caused by the restriction when the gas flow generating means generates a gas flow;
A first measurement state in which the measurement passage is opened to the atmosphere and the gas flowing in the measurement passage is air, and the gas that flows through the measurement passage by connecting the measurement passage to the canister is mixed with fuel vaporized from the canister Measuring passage switching means for switching to the second measurement state of interest,
The second fuel state determination means includes a first pressure measured by the pressure measurement means in the first measurement state, and a second pressure measured by the pressure measurement means in the second measurement state. The fuel vapor processing apparatus for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the fuel state is determined based on
前記第2燃料状態決定手段によって決定された燃料状態を、前記目標空燃比と比較した混合気の相対蒸発燃料状態に換算する状態換算手段をさらに備え、
前記空燃比制御手段は、前記第2燃料状態決定手段によって決定された燃料状態として、前記状態換算手段によって換算された後の燃料状態を用いることを特徴とする請求項1乃至6のいずれかに記載の内燃機関の蒸発燃料処理装置。 The first fuel state determining means determines a relative evaporated fuel state of the air-fuel mixture as compared with the target air-fuel ratio as a fuel state,
A state conversion means for converting the fuel state determined by the second fuel state determination means into a relative evaporated fuel state of the air-fuel mixture compared with the target air-fuel ratio;
7. The air-fuel ratio control unit uses a fuel state converted by the state conversion unit as the fuel state determined by the second fuel state determination unit. The evaporative fuel processing apparatus of the internal combustion engine of description.
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