CN111156099B - 内燃机系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种内燃机系统，能够在抑制吹扫流量的下降和蒸发排放的劣化的同时进行空燃比学习。本公开的一个方式为在内燃机系统(1)中，控制部(19)在A/F反馈学习的期间执行吹扫控制，在执行了A/F反馈学习后，进行吹扫浓度的检测，计算从A/F反馈学习值偏移了吹扫浓度的作用量的值所得到的/F反馈学习校正值，在计算出A/F反馈学习校正值后，禁止更新A/F反馈学习校正值并且基于空燃比偏差量检测吹扫浓度，直到停止吹扫控制为止。

Description

内燃机系统
技术领域
本公开涉及一种具有经由进气通路将在燃料箱内产生的蒸发燃料向内燃机供给并进行处理的蒸发燃料处理装置的内燃机系统。
背景技术
在内燃机系统中，为了修正利用设置在排气通路的A/F传感器(空燃比传感器)等检测出的空燃比与目标空燃比之间的空燃比偏差量，而进行空燃比学习。
作为进行这种空燃比学习的内燃机系统的一例，在专利文献1中，公开了一种内燃机的空燃比控制装置。在该专利文献1所公开的装置中，使用预先检测出的吹扫气体的燃料状态(例如浓度)，根据吹扫控制的执行期间的空燃比学习值来设定学习校正值和学习保护(guard)值(上下限值)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2007-321681号公报
发明内容
发明要解决的问题
然而，在专利文献1所公开的装置中，在学习校正值为规定状态(学习保护值附近)的情况下，停止(禁止)吹扫控制，因此有可能吹扫流量(吹扫气体的流量)下降从而产生蒸发排放的劣化(向大气中排出的蒸发燃料的排出量的增加)。
因此，本公开是为了解决上述的问题点而完成的，其目的在于提供一种能够在抑制吹扫流量的下降和蒸发排放的劣化的同时进行空燃比学习的内燃机系统。
用于解决问题的方案
为了解决上述问题而完成的本公开的一个方式为一种内燃机系统，具有：内燃机；蒸发燃料处理装置，其执行用于将含有在燃料箱中产生的蒸发燃料的吹扫气体向所述内燃机供给并进行处理的吹扫控制，所述燃料箱贮存向所述内燃机供给的燃料；空燃比检测部，其检测所述内燃机的空燃比；以及控制部，其执行用于将空燃比偏差量进行修正的空燃比学习，并基于通过所述空燃比学习计算出的学习值来控制向所述内燃机供给的所述燃料的供给量，所述空燃比偏差量是用所述空燃比检测部检测出的所述空燃比与目标空燃比之间的偏差量，其中，所述控制部在所述空燃比学习的执行期间执行所述吹扫控制，在执行了所述空燃比学习后，进行吹扫浓度的检测，计算从所述学习值偏移了所述吹扫浓度的作用量的值所得到的学习校正值，所述吹扫浓度为所述吹扫气体的浓度，所述控制部在计算出所述学习校正值后，禁止更新所述学习校正值并且基于所述空燃比偏差量检测所述吹扫浓度，直到停止所述吹扫控制为止。
根据该方式，即使在空燃比学习的执行期间，也执行吹扫控制。而且，此时，使通过空燃比学习计算出的学习值吸收通过在空燃比学习的执行期间执行吹扫控制所产生的空燃比偏差量的值。然后，在执行了空燃比学习后，检测吹扫浓度，基于检测出的吹扫浓度来将学习值修正为学习校正值。这样，即使在空燃比学习的执行期间，也执行吹扫控制，因此能够在抑制吹扫流量的下降和蒸发排放的劣化的同时进行空燃比学习。而且，修正学习值，并基于计算出的学习校正值来控制向内燃机供给的燃料的供给量，由此空燃比控制性提高。
另外，在计算出学习校正值后，执行吹扫控制，禁止更新学习校正值并且只进行基于空燃比偏差量的吹扫浓度的更新(检测)，直到停止吹扫控制为止。这样，在计算出学习校正值后，禁止更新学习校正值，因此能够防止由学习校正值的误学习导致的空燃比控制性的劣化。另外，在计算出学习校正值后，执行吹扫控制，因此能够抑制吹扫流量的下降。
优选的是，在上述方式中，所述蒸发燃料处理装置具备：吹扫通路，其流通所述吹扫气体；以及吹扫泵，其设置于所述吹扫通路，控制所述吹扫气体的流量，所述控制部在所述吹扫控制的停止期间将所述吹扫泵的转速设定为规定值的状态下，基于所述吹扫通路的压力的检测值，来进行为了在执行了所述空燃比学习后计算所述学习校正值而进行的所述吹扫浓度的检测。
根据该方式，通过在吹扫控制的停止期间将吹扫泵的转速设定为适合于吹扫浓度的检测的规定值的状态下进行吹扫浓度的检测，能够使吹扫浓度的检测精度提高。
发明的效果
根据本公开的内燃机系统，能够在抑制吹扫流量的降低和蒸发排放的劣化的同时，进行空燃比学习。
附图说明
图1是本实施方式的内燃机系统的概要结构图。
图2是示出表示在本实施方式中进行的控制内容的控制流程图的图。
图3是示出表示在本实施方式中进行的控制内容的控制时序图的一例的图。
附图标记说明
1：内燃机系统；11：发动机；12：进气通路；13：节气阀；14：增压器；15：空气滤清器；16：排气通路；17：空燃比传感器；18：蒸发燃料处理装置；19：控制部；21：燃料箱；22：吸附罐；23：吹扫通路；24：吹扫泵；25：吹扫控制阀；26：大气通路；27：蒸气通路；28：过滤器；29：第一压力传感器(P1)；30：第二压力传感器(P2)；31：第三压力传感器(P3)。
具体实施方式
下面，对本公开的内燃机系统的实施方式进行说明。
<关于内燃机系统的概要>
对本实施方式的内燃机系统1的概要进行说明。内燃机系统1被汽车等车辆所使用。
如图1所示，在内燃机系统1中，进气通路12连接于发动机11(内燃机)，进气通路12用于向发动机11供给空气(进气、吸入空气)。节气阀13(throttle vale)设置于进气通路12，节气阀13对进气通路12进行打开和关闭以控制流入发动机11的空气量(吸入空气量)。增压器14和从流入进气通路12的空气中去除异物的空气滤清器15设置于进气通路12的、节气阀13的上游侧(吸入空气的流动方向上的上游侧)的位置。由此，在进气通路12中，空气通过空气滤清器15被吸入到发动机11。
排气通路16连接于发动机11，排气通路16流通从发动机11排出的排气。而且，空燃比传感器17(空燃比检测部)设置于排气通路16，空燃比传感器17检测发动机11的空燃比，详细地说，从发动机11排出的排气的空燃比。
另外，内燃机系统1具有蒸发燃料处理装置18。蒸发燃料处理装置18是执行用于将含有在燃料箱21内产生的蒸发燃料的吹扫气体经由进气通路12向发动机11供给并进行处理的吹扫控制的装置，燃料箱21贮存向发动机11供给的燃料。
如图1所示，蒸发燃料处理装置18具有吸附罐22、吹扫通路23、吹扫泵24、吹扫控制阀25、大气通路26、蒸气通路27、过滤器28、第一压力传感器(P1)29、第二压力传感器(P2)30以及第三压力传感器(P3)31等。
吸附罐22经由蒸气通路27连接于燃料箱21，贮存从燃料箱21经由蒸气通路27流入的蒸发燃料。另外，吸附罐22连通吹扫通路23和大气通路26。
吹扫通路23连接于进气通路12和吸附罐22。由此，从吸附罐22流出的吹扫气体(含有蒸发燃料的气体)流过吹扫通路23，被供给到进气通路12。在图1示出的例子中，吹扫通路23连接于进气通路12的、节气阀13的下游侧(吸入空气的流动方向上的下游侧)的位置，但是不限于此，也可以连接于进气通路12的、增压器14的上游侧的位置。
吹扫泵24设置于吹扫通路23，控制流过吹扫通路23的吹扫气体的流量。即，吹扫泵24将吸附罐22内的吹扫气体输送到吹扫通路23，并将被输送到吹扫通路23的吹扫气体供给到进气通路12。
在吹扫通路23中，吹扫控制阀25设置于吹扫泵24的下游侧(执行吹扫控制时的吹扫气体的流动方向上的下游侧)的位置，即，吹扫泵24与进气通路12之间的位置。吹扫控制阀25对吹扫通路23进行打开和关闭。在吹扫控制阀25闭阀时(阀处于关闭状态时)，吹扫通路23的吹扫气体被吹扫控制阀25停止，不朝向进气通路12流动。另一方面，在吹扫控制阀25开阀时(阀处于打开状态时)，吹扫气体朝向进气通路12流入。
大气通路26的一端向大气开放，另一端连接于吸附罐22，使吸附罐22连通大气。而且，经由过滤器28从大气吸入的空气在大气通路26中流动。
蒸气通路27连接于燃料箱21和吸附罐22。由此，燃料箱21的蒸发燃料经由蒸气通路27流入吸附罐22。
另外，内燃机系统1具有控制部19。控制部19为被搭载于车辆的ECU(未图示)的一部分。此外，控制部19也可以与ECU分开配置。控制部19包括CPU、以及ROM、RAM等存储器。控制部19根据预先保存于存储器的程序，来控制内燃机系统1。另外，控制部19从第一压力传感器29、第二压力传感器30、第三压力传感器31、空燃比传感器17各传感器，获取其检测结果。
第一压力传感器29检测吹扫通路23的比吹扫泵24靠下游侧的位置的压力。第二压力传感器30检测吹扫通路23的比吹扫泵24靠上游侧的位置的压力。第三压力传感器31检测吹扫通路23的比吹扫泵24靠上游侧的位置的压力与吹扫通路23的比吹扫泵24靠下游侧的位置的压力之间的压力差。此外，无需将第一压力传感器29、第二压力传感器30以及第三压力传感器31全部设置，设置第一压力传感器29、第二压力传感器30以及第三压力传感器31中的至少一个传感器即可。
在这种结构的内燃机系统1中，当在发动机11的运转期间吹扫条件成立时，控制部19控制吹扫泵24和吹扫控制阀25，即，使吹扫泵24驱动并将吹扫控制阀25进行开阀，从而执行吹扫控制。此外，吹扫控制是指将吹扫气体从吸附罐22经由吹扫通路23后从进气通路12向发动机11供给并进行处理的控制。
而且，在正在执行吹扫控制的期间，向发动机11供给被吸入到进气通路12的空气、从燃料箱21经由燃料喷射阀(燃料供给部，未图示)喷射(供给)的燃料以及通过吹扫控制向进气通路12供给的吹扫气体。然后，控制部19通过调整燃料喷射阀的喷射时间、吹扫控制阀25的开阀时间等，来将发动机11的空燃比(A/F)调整到最佳的空燃比(例如理想空燃比)。
<关于空燃比控制>
接着，对由控制部19进行的空燃比控制进行说明。控制部19在空燃比控制中，为了修正作为用空燃比传感器17检测出的空燃比(检测空燃比)与目标空燃比之间的偏差量即空燃比偏差量，而执行A/F反馈学习(空燃比学习)。然后，控制部19通过进行该A/F反馈学习来计算用于修正所述空燃比偏差量的A/F反馈学习值，基于所计算出的A/F反馈学习值，来控制由燃料喷射阀向发动机11喷射的燃料的喷射量(向发动机11供给的燃料的供给量)。
在此，在A/F反馈学习的执行期间执行了吹扫控制的情况下，无法区分所述空燃比偏差量是由于执行吹扫控制而产生的，或者是由于除此之外的因素(例如，燃料喷射阀、空燃比传感器17的不良、个体差异等)而产生的。因此，在A/F反馈学习的执行期间，为了防止误学习，一般进行停止吹扫控制的操作。然而，当停止吹扫控制时，有可能吹扫流量(经由进气通路12向发动机11供给的吹扫气体的流量)下降，从而产生蒸发排放的劣化(向大气中排出的蒸发燃料的排出量的增加)。
因此，在本实施方式中，控制部19进行以下控制：即使在A/F反馈学习的执行期间，也执行吹扫控制，随后对于A/F反馈学习值修正(偏移)通过执行吹扫控制而产生的空燃比偏差量的值。具体地说，控制部19基于图2示出的控制流程图进行控制。
如图2所示，控制部19在处于A/F反馈学习的执行期间时(步骤S1：“是”)，禁止基于A/F反馈的吹扫浓度(A/F)学习(基于空燃比偏差量检测吹扫浓度)，另一方面，允许执行吹扫控制(步骤S2)。
这样，在本实施方式中，当吹扫条件成立时，控制部19即使在A/F反馈学习的执行期间也执行吹扫控制。而且，此时，使通过A/F反馈学习计算出的A/F反馈学习值吸收通过执行吹扫控制而产生的空燃比偏差量的值。
接着，如果A/F反馈学习完成且处于吹扫控制的停止期间(步骤S3：“是”)，控制部19禁止吹扫控制，直到成为浓度确定期间为止，即，直到后述的步骤S7为止(步骤S4)。这样，控制部19在执行了A/F反馈学习后，停止吹扫控制。
接着，控制部19将泵转速(吹扫泵24的转速)设定为能够检测浓度的第一规定转速(例如30，000rpm)(步骤S5)。这样，控制部19在吹扫控制的停止期间，将泵转速设定为适合于吹扫浓度的检测的第一规定转速(规定值)。
接着，控制部19利用浓度传感器来检测吹扫浓度(A/F)学习值(吹扫浓度)(步骤S6)。在此，浓度传感器例如基于吹扫通路23的压力的检测值来检测吹扫浓度。在本实施方式中，浓度传感器为第一压力传感器29、第二压力传感器30以及第三压力传感器31。而且，控制部19例如只使用第一压力传感器29的检测值，或者，使用第一压力传感器29的检测值与第二压力传感器30的检测值之差，或者，使用第三压力传感器31的检测值(吹扫泵24的前后的压差)，来检测吹扫浓度。
接着，控制部19将泵转速降为第二规定转速(例如10，000rpm)(步骤S7)。此外，此时，控制部19开始吹扫控制。另外，在步骤S4～S7中吹扫控制的停止时间例如是3sec(秒)～6sec(秒)。
这样，控制部19在执行了A/F反馈学习后，进行吹扫气体的浓度即吹扫浓度的检测。
接着，如果是从点火开关(ignition switch)被接通起第一次执行A/F反馈学习(步骤S8：“是”)，控制部19使A/F反馈学习值偏移所检测出的吹扫浓度量，来求出A/F反馈学习校正值(步骤S9)。这样，控制部19计算从A/F反馈学习值偏移了吹扫浓度的作用量的值所得到的A/F反馈学习校正值(学习校正值、修正后的A/F反馈学习值)。即，通过对于A/F反馈学习值校正与通过执行吹扫控制而产生的空燃比偏差量相当的值，来计算A/F反馈学习校正值。
接着，控制部19判断是否A/F反馈学习完成且处于吹扫控制的执行期间(步骤S10)。
在此，在计算出A/F反馈学习校正值后，当在吹扫控制的执行期间进行A/F反馈学习校正值的更新时，有可能在吹扫浓度发生了变化时误学习A/F反馈学习校正值。当这样做时，基于被误学习到的A/F反馈学习校正值来控制由燃料喷射阀向发动机11喷射的燃料的燃料喷射量，A/F控制性(空燃比控制性)有可能劣化。另外，当为了避免像这样使A/F控制性劣化而要停止吹扫控制来检测吹扫浓度时，吹扫流量下降(减小)。
因此，为了防止像这样的A/F控制性的劣化并抑制吹扫流量的下降，在本实施方式中，在计算出A/F反馈学习校正值后，禁止更新A/F反馈学习校正值以限制A/F反馈学习校正值的更新时机，仅进行基于空燃比偏差量的吹扫浓度的更新。
具体地说，返回到图2的说明中，如果A/F反馈学习完成(算出A/F反馈学习校正值)且处于吹扫控制的执行期间(步骤S10：“是”)，则控制部19通过A/F反馈来检测吹扫浓度学习值(步骤S11)，禁止更新A/F反馈学习校正值(步骤S12)。
这样，控制部19在计算出A/F反馈学习校正值后，执行吹扫控制，禁止更新A/F反馈学习校正值并且基于空燃比偏差量检测吹扫浓度，直到吹扫控制停止为止。
然后，通过基于像这样的图2示出的控制图进行控制，来实施如图3那样的控制时序图的一例。
如图3所示，在时间T1点火开关变为接通后，当执行A/F反馈学习时，之后由于执行吹扫控制而空燃比变为浓(rich)的状态，从而产生A/F反馈(空燃比偏差量)。然后，在时间T2，在A/F反馈学习完成时，A/F反馈学习值由于吹扫浓度的影响而变为被误学习到的值(误学习值)。这样，在本实施方式中，使A/F反馈学习值暂时吸收通过在A/F反馈学习的执行期间执行吹扫控制而产生的空燃比偏差量的值。
之后，在时间T3，停止(禁止)执行吹扫控制。而且，之后，泵转速被控制为第一规定转速(例如30，000rpm)，在时间T4，根据浓度传感器的检测值(浓度传感器值)(图中标注为“α1”)求出吹扫浓度(图中标注为“α2”)。之后，在时间T5，以针对在时间T4求出的吹扫浓度的值(图中标注为“α3”)进行偏移的方式修正A/F反馈学习值，来计算A/F反馈学习校正值。由此，A/F反馈学习值恢复到正常值。
而且，之后(在时间T5以后)，执行吹扫控制，之后，进行基于A/F反馈的吹扫浓度学习(图中标注为“β”)，另一方面，禁止更新A/F反馈学习校正值(修正后的A/F反馈学习值)，直到吹扫控制停止为止。
<关于本实施方式的作用效果>
如上所述，在本实施方式中，控制部19在A/F反馈学习的执行期间执行吹扫控制。而且，控制部19在执行了A/F反馈学习后，进行吹扫浓度的检测，计算从A/F反馈学习值偏移了吹扫浓度的作用量的值所得到的A/F反馈学习校正值。
像这样，在本实施方式中，即使在A/F反馈学习的执行期间，也执行吹扫控制。而且，此时，使通过A/F反馈学习计算出的A/F反馈学习值吸收通过执行吹扫控制而产生的空燃比偏差量的值。而且，在执行了A/F反馈学习后，检测吹扫浓度，基于检测出的吹扫浓度将A/F反馈学习值修正为正确的A/F反馈学习值(A/F反馈学习校正值、正常值)。这样，即使在A/F反馈学习的执行期间，也不停止地执行吹扫控制，因此能够在抑制吹扫流量的下降和蒸发排放的劣化的同时，进行A/F反馈学习。而且，修正A/F反馈学习，并基于所计算出的A/F反馈学习校正值来控制由燃料喷射阀向发动机11喷射的燃料的喷射量，由此A/F控制性(空燃比的控制性)提高。
另外，根据在吹扫控制的执行期间计算出的A/F反馈学习值来计算A/F反馈学习校正值，因此A/F反馈学习校正值难以脱离规定范围，从而抑制A/F反馈学习校正值的误学习。而且，像这样基于误学习被抑制的A/F反馈学习校正值来控制由燃料喷射阀向发动机11喷射的燃料的燃料喷射量，由此A/F控制性提高，抑制蒸发排放的劣化。
另外，控制部19在计算出A/F反馈学习校正值后，禁止更新A/F反馈学习校正值并且基于空燃比偏差量检测吹扫浓度，直到停止吹扫控制为止。
即，在计算出A/F反馈学习校正值后，执行吹扫控制，禁止更新A/F反馈学习校正值并且只进行基于A/F反馈(空燃比偏差量)的吹扫浓度的更新(检测)，直到停止吹扫控制为止。像这样，在计算出A/F反馈学习校正值后，禁止更新A/F反馈学习校正值，因此能够防止由A/F反馈学习校正值的误学习导致的A/F控制性的劣化。另外，在计算出A/F反馈学习校正值后，执行吹扫控制，因此能够抑制吹扫流量的下降。
另外，控制部19基于吹扫通路23的压力的检测值，进行为了在执行了A/F反馈学习后计算A/F反馈学习校正值而进行的吹扫浓度的检测。而且，此时，控制部19在吹扫控制的停止期间将泵转速设定为第一规定转速(例如30，000rpm)的状态下，进行吹扫浓度的检测。此外，控制部19例如只使用第一压力传感器29的检测值，或者，使用第一压力传感器29的检测值与第二压力传感器30的检测值之差，或者，使用第三压力传感器31的检测值(吹扫泵24的前后的压差)，来进行吹扫浓度的检测。
像这样，通过在吹扫控制的停止期间将泵转速设定为适合于吹扫浓度的检测的第一规定转速的状态下进行吹扫浓度的检测，能够使吹扫浓度的检测精度提高。
另外，在本实施方式中，控制部19在吹扫控制的停止期间通过浓度传感器(例如第一压力传感器29、第二压力传感器30、第三压力传感器31)检测吹扫浓度，在吹扫控制的执行期间通过A/F反馈(空燃比偏差量)检测吹扫浓度。
此外，上述的实施方式只不过是例示，并不对本公开进行任何限定，当然能够在不脱离其主旨的范围内进行各种的改良、变形。例如作为检测发动机11的空燃比的空燃比检测部，可以使用设置于排气通路16的空燃比传感器17以外的部件。另外，作为检测吹扫浓度的浓度传感器，也可以使用压力传感器以外的部件。

Claims (2)

1.一种内燃机系统，具有：
内燃机；
蒸发燃料处理装置，其执行用于将含有在燃料箱内产生的蒸发燃料的吹扫气体向所述内燃机供给并进行处理的吹扫控制，所述燃料箱贮存向所述内燃机供给的燃料；
空燃比检测部，其检测所述内燃机的空燃比；以及
控制部，其执行用于将空燃比偏差量进行修正的空燃比学习，并基于通过所述空燃比学习计算出的学习值来控制向所述内燃机供给的所述燃料的供给量，所述空燃比偏差量是用所述空燃比检测部检测出的所述空燃比与目标空燃比之间的偏差量，
所述内燃机系统的特征在于，
所述控制部在所述空燃比学习的执行期间执行所述吹扫控制，在执行了所述空燃比学习后，进行吹扫浓度的检测，计算从所述学习值偏移了所述吹扫浓度的作用量的值所得到的学习校正值，所述吹扫浓度为所述吹扫气体的浓度，
所述控制部在计算出所述学习校正值后，禁止更新所述学习校正值并且基于所述空燃比偏差量检测所述吹扫浓度，直到停止所述吹扫控制为止。
2.根据权利要求1所述的内燃机系统，其特征在于，
所述蒸发燃料处理装置具备：
吹扫通路，其流通所述吹扫气体；以及
吹扫泵，其设置于所述吹扫通路，控制所述吹扫气体的流量，
所述控制部在所述吹扫控制的停止期间将所述吹扫泵的转速设定为规定值的状态下，基于所述吹扫通路的压力的检测值，来进行为了在执行了所述空燃比学习后计算所述学习校正值而进行的所述吹扫浓度的检测。
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