JP2003239812A - 内燃機関の蒸発燃料処理装置 - Google Patents
内燃機関の蒸発燃料処理装置Info
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- F02M25/0836—Arrangement of valves controlling the admission of fuel vapour to an engine, e.g. valve being disposed between fuel tank or absorption canister and intake manifold
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- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/0025—Controlling engines characterised by use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
- F02D41/003—Adding fuel vapours, e.g. drawn from engine fuel reservoir
- F02D41/0032—Controlling the purging of the canister as a function of the engine operating conditions
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- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】パージ制御弁によるパージ制御性能を改善す
る。 【解決手段】アイドル状態で低流量のパージ制御を、パ
ージ制御弁を高周波数で駆動するデューティ制御で開始
し（Ｓ１〜Ｓ３）、パージガス濃度とデューティ値とに
基づいて算出したパージガス流量が目標値αに達したと
きに、パージ制御弁の実駆動時間ａを算出し（Ｓ４〜Ｓ
６）、パージ制御弁の前記実駆動時間ａに対応する低周
波数駆動時でのデューティ値Ｂ０％を算出し、該低周波
数駆動時で前記目標値αを得るのに必要なデューティ値
不足分Ｃ％を算出し（Ｓ７）、駆動周波数を低周波数に
切り換えると共に、前記デューティ値Ｂ０に不足分Ｃを
加算して得たデューティ値Ｂに切り換えてパージ制御弁
をデューティ制御する（Ｓ８〜Ｓ１０）。
る。 【解決手段】アイドル状態で低流量のパージ制御を、パ
ージ制御弁を高周波数で駆動するデューティ制御で開始
し（Ｓ１〜Ｓ３）、パージガス濃度とデューティ値とに
基づいて算出したパージガス流量が目標値αに達したと
きに、パージ制御弁の実駆動時間ａを算出し（Ｓ４〜Ｓ
６）、パージ制御弁の前記実駆動時間ａに対応する低周
波数駆動時でのデューティ値Ｂ０％を算出し、該低周波
数駆動時で前記目標値αを得るのに必要なデューティ値
不足分Ｃ％を算出し（Ｓ７）、駆動周波数を低周波数に
切り換えると共に、前記デューティ値Ｂ０に不足分Ｃを
加算して得たデューティ値Ｂに切り換えてパージ制御弁
をデューティ制御する（Ｓ８〜Ｓ１０）。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関の蒸発燃
料処理装置に関する。
料処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の内燃機関の蒸発燃料処理装置で
は、燃料タンク等で発生する蒸発燃料をキャニスタに一
時的に吸着し、該吸着した蒸発燃料を所定の機関運転条
件で離脱させてパージ用空気と混合したパージガスを、
パージ制御弁で流量制御しつつ機関の吸気系へ吸引処理
することによって、蒸発燃料の外気への蒸散を防止する
ようにしている（特開平５−２１５０２０号等参照)。
は、燃料タンク等で発生する蒸発燃料をキャニスタに一
時的に吸着し、該吸着した蒸発燃料を所定の機関運転条
件で離脱させてパージ用空気と混合したパージガスを、
パージ制御弁で流量制御しつつ機関の吸気系へ吸引処理
することによって、蒸発燃料の外気への蒸散を防止する
ようにしている（特開平５−２１５０２０号等参照)。
【０００３】近年、蒸発燃料蒸散防止の規制強化に伴な
い、キャニスタ容量が大型化されると共に、時間当たり
のパージ処理量の増大が要求されている。
い、キャニスタ容量が大型化されると共に、時間当たり
のパージ処理量の増大が要求されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】一般的なパージ制御弁
は開閉をデューティ制御するものが用いられるが、上記
パージ処理量の増大要求に伴い、パージ制御弁を大型化
すると、微小流量域のパージ開始時の流量段差が大きく
なり、アイドル時等吸入空気量が少ない領域で微小なパ
ージガス流量制御を行うと、空燃比変動が大きくなって
運転性不良が発生しやすくなる。
は開閉をデューティ制御するものが用いられるが、上記
パージ処理量の増大要求に伴い、パージ制御弁を大型化
すると、微小流量域のパージ開始時の流量段差が大きく
なり、アイドル時等吸入空気量が少ない領域で微小なパ
ージガス流量制御を行うと、空燃比変動が大きくなって
運転性不良が発生しやすくなる。
【０００５】本発明は、このような従来の課題に着目し
てなされたもので、大型化されたパージ制御弁を用いて
もパージ制御開始時の流量段差を解消しつつ、耐久性を
確保できるようにした内燃機関の蒸発燃料処理装置を提
供することを目的とする。
てなされたもので、大型化されたパージ制御弁を用いて
もパージ制御開始時の流量段差を解消しつつ、耐久性を
確保できるようにした内燃機関の蒸発燃料処理装置を提
供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】このため、請求項１に係
る発明は、蒸発燃料を含むパージガスを、開閉がデュー
ティ制御されるパージ制御弁によって流量制御しつつ機
関の吸気系に吸入処理する内燃機関の蒸発燃料処理装置
において、前記パージ制御弁のデューティ制御における
駆動周波数を、パージガスの低流量制御時は高周波数、
高流量制御時は低周波数に設定することを特徴とする。
る発明は、蒸発燃料を含むパージガスを、開閉がデュー
ティ制御されるパージ制御弁によって流量制御しつつ機
関の吸気系に吸入処理する内燃機関の蒸発燃料処理装置
において、前記パージ制御弁のデューティ制御における
駆動周波数を、パージガスの低流量制御時は高周波数、
高流量制御時は低周波数に設定することを特徴とする。
【０００７】請求項１に係る発明によると、大容量のパ
ージ制御弁を用いつつパージガスの低流量制御時は高周
波数とすることで、パージ開始時の空燃比段差を抑制し
つつ安定した制御性を確保できる。また、高流量域では
駆動周波数を低周波数とすることで、開閉回数を減少さ
せて耐久性を確保できる。
ージ制御弁を用いつつパージガスの低流量制御時は高周
波数とすることで、パージ開始時の空燃比段差を抑制し
つつ安定した制御性を確保できる。また、高流量域では
駆動周波数を低周波数とすることで、開閉回数を減少さ
せて耐久性を確保できる。
【０００８】また、請求項２に係る発明は、前記駆動周
波数切り換え直後のデューティ値を、パージガス流量が
切り換え直前の値以下となるように設定することを特徴
とする。請求項２に係る発明によると、パージ制御中は
燃料噴射量が既に減量補正され、駆動周波数切り換え直
後にパージガス流量が増大すると、前記減量補正量がリ
ミット値を越えてしまい空燃比が過剰リッチとなる可能
性がある。
波数切り換え直後のデューティ値を、パージガス流量が
切り換え直前の値以下となるように設定することを特徴
とする。請求項２に係る発明によると、パージ制御中は
燃料噴射量が既に減量補正され、駆動周波数切り換え直
後にパージガス流量が増大すると、前記減量補正量がリ
ミット値を越えてしまい空燃比が過剰リッチとなる可能
性がある。
【０００９】そこで、パージガス流量が切り換え直前の
値以下となるように駆動周波数切り換え直後のデューテ
ィ値を少なめに設定することにより、上記空燃比が過剰
リッチとなることを防止でき、安定した運転性を確保で
きる。また、請求項３に係る発明は、前記駆動周波数切
り換え時に、該切り換え前のパージガス流量とパージ制
御弁のデューティ値に基づいて、切り換え後のデューテ
ィ値を設定することを特徴とする。
値以下となるように駆動周波数切り換え直後のデューテ
ィ値を少なめに設定することにより、上記空燃比が過剰
リッチとなることを防止でき、安定した運転性を確保で
きる。また、請求項３に係る発明は、前記駆動周波数切
り換え時に、該切り換え前のパージガス流量とパージ制
御弁のデューティ値に基づいて、切り換え後のデューテ
ィ値を設定することを特徴とする。
【００１０】請求項３に係る発明によると、パージ制御
弁の流量特性（流量−デューティ値）のバラツキを考慮
して切り換え後のデューティ値を設定でき、駆動周波数
切換による流量誤差を少なくでき、空燃比変動を抑制で
きる。また、請求項４に係る発明は、前記駆動周波数切
り換え前のパージガス流量を、パージガス中の蒸発燃料
濃度と燃料噴射弁から機関に噴射される燃料噴射量の補
正値とに基づいて算出することを特徴とする。
弁の流量特性（流量−デューティ値）のバラツキを考慮
して切り換え後のデューティ値を設定でき、駆動周波数
切換による流量誤差を少なくでき、空燃比変動を抑制で
きる。また、請求項４に係る発明は、前記駆動周波数切
り換え前のパージガス流量を、パージガス中の蒸発燃料
濃度と燃料噴射弁から機関に噴射される燃料噴射量の補
正値とに基づいて算出することを特徴とする。
【００１１】請求項４に係る発明によると、パージガス
流量を流量センサで測定する場合には、蒸発燃料濃度に
応じてパージガスの比重の変化や科学的な変化を伴うこ
とにより測定結果に誤差を生じるが、パージガス中の蒸
発燃料濃度と燃料噴射量の補正値に基づいて算出するこ
とにより、このような誤差が無く、高精度に流量を算出
できる。
流量を流量センサで測定する場合には、蒸発燃料濃度に
応じてパージガスの比重の変化や科学的な変化を伴うこ
とにより測定結果に誤差を生じるが、パージガス中の蒸
発燃料濃度と燃料噴射量の補正値に基づいて算出するこ
とにより、このような誤差が無く、高精度に流量を算出
できる。
【００１２】また、請求項５に係る発明は、前記駆動周
波数を高周波数から低周波数に切り換えるときは、低周
波数におけるパージ制御弁流量特性の最大傾き（傾き：
流量／デューティ値）を用いた変換によりデューティ値
を設定することを特徴とする。請求項５に係る発明によ
ると、低周波数におけるデューティ値を、パージ制御弁
流量特性の最大傾きを用いた変換により設定することに
より、部品バラツキを考えても燃料噴射量の減少補正量
の限界値を超えることなく補正が可能となり、燃焼性を
良好に維持できる。
波数を高周波数から低周波数に切り換えるときは、低周
波数におけるパージ制御弁流量特性の最大傾き（傾き：
流量／デューティ値）を用いた変換によりデューティ値
を設定することを特徴とする。請求項５に係る発明によ
ると、低周波数におけるデューティ値を、パージ制御弁
流量特性の最大傾きを用いた変換により設定することに
より、部品バラツキを考えても燃料噴射量の減少補正量
の限界値を超えることなく補正が可能となり、燃焼性を
良好に維持できる。
【００１３】また、請求項６に係る発明は、前記駆動周
波数を、パージ制御弁の流量特性における変極点に応じ
て予め設定された目標流量で切り換えることを特徴とす
る。請求項６に係る発明によると、パージ制御弁の安定
した流量特性を示す範囲を使用することができ、制御精
度が向上する。
波数を、パージ制御弁の流量特性における変極点に応じ
て予め設定された目標流量で切り換えることを特徴とす
る。請求項６に係る発明によると、パージ制御弁の安定
した流量特性を示す範囲を使用することができ、制御精
度が向上する。
【００１４】また、請求項７に係る発明は、パージ制御
弁は、燃料タンクから発生する蒸発燃料を一時的に吸着
するキャニスタと機関の吸気系とを接続するパージ通路
に介装されていることを特徴とする。請求項７に係る発
明によると、燃料タンクから発生して一時的にキャニス
タに吸着される蒸発燃料の量が最も多く、そのパージ通
路に介装されたパージ制御弁の制御に適用すると、最も
効果的である。
弁は、燃料タンクから発生する蒸発燃料を一時的に吸着
するキャニスタと機関の吸気系とを接続するパージ通路
に介装されていることを特徴とする。請求項７に係る発
明によると、燃料タンクから発生して一時的にキャニス
タに吸着される蒸発燃料の量が最も多く、そのパージ通
路に介装されたパージ制御弁の制御に適用すると、最も
効果的である。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を説明
する。図１は、実施の形態において蒸発燃料処理装置を
含んで構成される車両用内燃機関のシステム構成図であ
る。この図１において、車両に搭載される内燃機関１の
各気筒の燃焼室には、エアクリーナ２，吸気管３，電子
制御式スロットル弁４を介して空気が各気筒に吸入され
る。
する。図１は、実施の形態において蒸発燃料処理装置を
含んで構成される車両用内燃機関のシステム構成図であ
る。この図１において、車両に搭載される内燃機関１の
各気筒の燃焼室には、エアクリーナ２，吸気管３，電子
制御式スロットル弁４を介して空気が各気筒に吸入され
る。
【００１６】前記電子制御式スロットル弁４は、モータ
等のアクチュエータによってスロットル弁の弁体を開閉
駆動するよう構成されたシステムであるが、アクセルペ
ダルに連動するスロットル弁であってもよい。また、各
気筒の燃焼室内に燃料（ガソリン）を直接噴射するよう
に、電磁式の燃料噴射弁５が設けられているが、吸気通
路に噴射する燃料噴射弁であってもよい。
等のアクチュエータによってスロットル弁の弁体を開閉
駆動するよう構成されたシステムであるが、アクセルペ
ダルに連動するスロットル弁であってもよい。また、各
気筒の燃焼室内に燃料（ガソリン）を直接噴射するよう
に、電磁式の燃料噴射弁５が設けられているが、吸気通
路に噴射する燃料噴射弁であってもよい。
【００１７】前記燃料噴射弁５は、コントロールユニッ
ト２０から出力される噴射パルス信号によりソレノイド
に通電されて開弁し、所定圧力に調圧された燃料を噴射
する。そして、燃焼室内に形成された混合気は、コント
ロールユニット２０からの点火信号に基づき制御される
点火栓６により着火燃焼する。但し、内燃機関１を上記
の直接噴射式ガソリン機関に限定するものではなく、吸
気ポートに燃料を噴射する構成の機関であっても良い。
ト２０から出力される噴射パルス信号によりソレノイド
に通電されて開弁し、所定圧力に調圧された燃料を噴射
する。そして、燃焼室内に形成された混合気は、コント
ロールユニット２０からの点火信号に基づき制御される
点火栓６により着火燃焼する。但し、内燃機関１を上記
の直接噴射式ガソリン機関に限定するものではなく、吸
気ポートに燃料を噴射する構成の機関であっても良い。
【００１８】内燃機関１からの排気は排気管７を介して
排出され、排気管７には排気浄化用の触媒８が介装され
ている。また、燃料タンク９から発生する蒸発燃料を処
理すべく、蒸発燃料処理装置が設けられている。キャニ
スタ１０は、密閉容器内に活性炭などの吸着剤１１を充
填したもので、燃料タンク９からの蒸発燃料導入管１２
が接続されている。従って、内燃機関１の停止中などに
燃料タンク９にて発生した蒸発燃料は、蒸発燃料導入管
１２を通って、キャニスタ１０に導かれ、ここに吸着捕
集される。
排出され、排気管７には排気浄化用の触媒８が介装され
ている。また、燃料タンク９から発生する蒸発燃料を処
理すべく、蒸発燃料処理装置が設けられている。キャニ
スタ１０は、密閉容器内に活性炭などの吸着剤１１を充
填したもので、燃料タンク９からの蒸発燃料導入管１２
が接続されている。従って、内燃機関１の停止中などに
燃料タンク９にて発生した蒸発燃料は、蒸発燃料導入管
１２を通って、キャニスタ１０に導かれ、ここに吸着捕
集される。
【００１９】また、キャニスタ１０には、新気導入口１
３が形成されると共に、パージ配管１４が導出されてい
る。前記パージ配管１４には、コントロールユニット２
０からの制御信号によって開閉がデューティ制御される
パージ制御弁１５と、該パージ配管１４内を流れるパー
ジガスの濃度を検出する濃度センサ１６が介装されてい
る。
３が形成されると共に、パージ配管１４が導出されてい
る。前記パージ配管１４には、コントロールユニット２
０からの制御信号によって開閉がデューティ制御される
パージ制御弁１５と、該パージ配管１４内を流れるパー
ジガスの濃度を検出する濃度センサ１６が介装されてい
る。
【００２０】上記構成において、パージ制御弁１５が開
制御されると、内燃機関１の吸入負圧がキャニスタ１０
に作用する結果、新気導入口１３から導入される空気に
よってキャニスタ１０の吸着剤１１に吸着されていた蒸
発燃料がパージされ、このパージされた蒸発燃料を含む
パージガスが、前記パージ配管１４を通って吸気管３の
電子制御式スロットル弁４下流側に吸入され、この後、
内燃機関１の燃焼室内で燃焼される。
制御されると、内燃機関１の吸入負圧がキャニスタ１０
に作用する結果、新気導入口１３から導入される空気に
よってキャニスタ１０の吸着剤１１に吸着されていた蒸
発燃料がパージされ、このパージされた蒸発燃料を含む
パージガスが、前記パージ配管１４を通って吸気管３の
電子制御式スロットル弁４下流側に吸入され、この後、
内燃機関１の燃焼室内で燃焼される。
【００２１】コントロールユニット２０は、ＣＰＵ、Ｒ
ＯＭ、ＲＡＭ、Ａ／Ｄ変換器及び入出力インターフェイ
ス等を含んで構成されるマイコンを備え、各種センサか
らの入力信号を受け、これに基づいて演算処理して、燃
料噴射弁５，点火栓６及びパージ制御弁１５などの作動
を制御する。前記各種センサとしては、内燃機関１のク
ランク角を検出するクランク角センサ２１、気筒判別信
号を出力するカムセンサ２２が設けられている。ここ
で、前記クランク角センサ２１からの検出信号に基づき
機関回転速度Ｎｅが演算される。
ＯＭ、ＲＡＭ、Ａ／Ｄ変換器及び入出力インターフェイ
ス等を含んで構成されるマイコンを備え、各種センサか
らの入力信号を受け、これに基づいて演算処理して、燃
料噴射弁５，点火栓６及びパージ制御弁１５などの作動
を制御する。前記各種センサとしては、内燃機関１のク
ランク角を検出するクランク角センサ２１、気筒判別信
号を出力するカムセンサ２２が設けられている。ここ
で、前記クランク角センサ２１からの検出信号に基づき
機関回転速度Ｎｅが演算される。
【００２２】この他、吸気管３の電子制御式スロットル
弁４上流で吸入空気流量Ｑａを検出するエアフローメー
タ２３、アクセルペダルの踏込み量（アクセル開度）Ａ
ＰＳを検出するアクセルセンサ２４、電子制御式スロッ
トル弁４の開度ＴＶＯを検出するスロットルセンサ２
５、機関１の冷却水温Ｔｗを検出する水温センサ２６、
排気中の酸素濃度に基づいて排気空燃比を検出する空燃
比センサ２７、車速ＶＳＰを検出する車速センサ２８な
どが設けられている。
弁４上流で吸入空気流量Ｑａを検出するエアフローメー
タ２３、アクセルペダルの踏込み量（アクセル開度）Ａ
ＰＳを検出するアクセルセンサ２４、電子制御式スロッ
トル弁４の開度ＴＶＯを検出するスロットルセンサ２
５、機関１の冷却水温Ｔｗを検出する水温センサ２６、
排気中の酸素濃度に基づいて排気空燃比を検出する空燃
比センサ２７、車速ＶＳＰを検出する車速センサ２８な
どが設けられている。
【００２３】尚、前記空燃比センサ２７で検出される排
気空燃比を目標空燃比に一致させるべく燃料噴射量を補
正するための空燃比フィードバック係数を設定する空燃
比フィードバック制御が、所定の空燃比フィードバック
条件下で行われる構成となっており、前記キャニスタ１
０からの蒸発燃料のパージは、前記空燃比フィードバッ
ク制御が行われていることを条件として実行されるよう
になっている。
気空燃比を目標空燃比に一致させるべく燃料噴射量を補
正するための空燃比フィードバック係数を設定する空燃
比フィードバック制御が、所定の空燃比フィードバック
条件下で行われる構成となっており、前記キャニスタ１
０からの蒸発燃料のパージは、前記空燃比フィードバッ
ク制御が行われていることを条件として実行されるよう
になっている。
【００２４】以上のように構成された内燃機関の蒸発燃
料処理装置において、本発明では、前記パージ制御弁１
５のデューティ制御を、流量域によって周波数、デュー
ティ値を切り換えつつ実行する。以下に、上記本発明に
係るパージ制御弁１５のデューティ制御を、図２のフロ
ーチャートに従って説明する。
料処理装置において、本発明では、前記パージ制御弁１
５のデューティ制御を、流量域によって周波数、デュー
ティ値を切り換えつつ実行する。以下に、上記本発明に
係るパージ制御弁１５のデューティ制御を、図２のフロ
ーチャートに従って説明する。
【００２５】ステップ１では、アイドルでパージを開始
する状態か否かを判定する。アイドルでパージを開始す
る状態であると判定されたときは、ステップ２へ進み、
パージ制御弁１５の駆動周波数を高周波数、具体的には
４０Ｈｚに設定する。ステップ３では、前記駆動周波数
でデューティ制御を開始する。
する状態か否かを判定する。アイドルでパージを開始す
る状態であると判定されたときは、ステップ２へ進み、
パージ制御弁１５の駆動周波数を高周波数、具体的には
４０Ｈｚに設定する。ステップ３では、前記駆動周波数
でデューティ制御を開始する。
【００２６】ステップ４では、濃度センサ１６によって
検出されるパージガス濃度と燃料噴射量補正係数とに基
づいて、パージガスの流量を算出する。図３は、上記ス
テップ４における蒸発燃料のパージガス流量演算ルーチ
ンのフローチャートを示す。ステップ１１では、機関回
転速度Ｎｅ、吸入空気量Ｑａを読み込む。
検出されるパージガス濃度と燃料噴射量補正係数とに基
づいて、パージガスの流量を算出する。図３は、上記ス
テップ４における蒸発燃料のパージガス流量演算ルーチ
ンのフローチャートを示す。ステップ１１では、機関回
転速度Ｎｅ、吸入空気量Ｑａを読み込む。
【００２７】ステップ１２では、前記機関回転速度Ｎ
ｅ、吸入空気量Ｑａとに基づいて、基本燃料噴射量Ｔｐ
を算出ないしマップ参照する。ステップ１３では、燃料
噴射量の補正割合Ａ％（空燃比フィードバック補正係数
αの補正割合）を算出して読み込む。ステップ１４で
は、パージ影響分による減量燃料量Ｐを次式により演算
する。
ｅ、吸入空気量Ｑａとに基づいて、基本燃料噴射量Ｔｐ
を算出ないしマップ参照する。ステップ１３では、燃料
噴射量の補正割合Ａ％（空燃比フィードバック補正係数
αの補正割合）を算出して読み込む。ステップ１４で
は、パージ影響分による減量燃料量Ｐを次式により演算
する。
【００２８】Ｐ＝Ｔｐ×Ａ／１００
ステップ１５では、パージガス濃度Ｍを読み込む。
ステップ１６では、パージガス流量Ｑｐを、次式によっ
て演算する。 Ｑｐ＝ｋ×Ｐ×Ｎｅ×（気筒数／２）／Ｍ ｋ：定数 図２に戻って、ステップ５では、ステップ１６で推定さ
れたパージガス流量が目標値α(L/min)に到達したか否
かを判定し、到達したときに、ステップ６へ進む。
て演算する。 Ｑｐ＝ｋ×Ｐ×Ｎｅ×（気筒数／２）／Ｍ ｋ：定数 図２に戻って、ステップ５では、ステップ１６で推定さ
れたパージガス流量が目標値α(L/min)に到達したか否
かを判定し、到達したときに、ステップ６へ進む。
【００２９】ステップ６では、そのときのパージ制御弁
１５の駆動時間ａ（ms）を算出する。この駆動時間ａ
は、無効時間によってばらつき無効時間が大きいほど駆
動時間ａが増大する。ステップ７では、前記駆動時間ａ
（ms）に対応する低周波数、具体的には１０Ｈｚ駆動で
のデューティ値Ｂ０％を演算する。該デューティ値Ｂ０
％は、前記４０Ｈｚでのデューティ値Ａ％に周波数比
（１０／４０）を乗じた値（Ｂ０＝Ａ／４）となる。
１５の駆動時間ａ（ms）を算出する。この駆動時間ａ
は、無効時間によってばらつき無効時間が大きいほど駆
動時間ａが増大する。ステップ７では、前記駆動時間ａ
（ms）に対応する低周波数、具体的には１０Ｈｚ駆動で
のデューティ値Ｂ０％を演算する。該デューティ値Ｂ０
％は、前記４０Ｈｚでのデューティ値Ａ％に周波数比
（１０／４０）を乗じた値（Ｂ０＝Ａ／４）となる。
【００３０】ステップ８では、１０Ｈｚの駆動で同一の
流量α(L/min)を得るために、前記デューティ値Ｂ０％
に加算されるべき増加分Ｃ％を以下のように算出する。
１０Ｈｚ駆動でデューティ値Ｂ０％で得られるパージガ
ス流量は、目標値α(L/min)に周波数比（１０／４０）
を乗じた値α／４(L/min)となり、不足分３α／４(L/mi
n)を得るのに必要なＣ％を、図４に示される流量特性
（流量−デューティ値）において、前記不足分３α／４
(L/min)に最大傾きｔ（流量／デューティ値）で除算し
て算出する。
流量α(L/min)を得るために、前記デューティ値Ｂ０％
に加算されるべき増加分Ｃ％を以下のように算出する。
１０Ｈｚ駆動でデューティ値Ｂ０％で得られるパージガ
ス流量は、目標値α(L/min)に周波数比（１０／４０）
を乗じた値α／４(L/min)となり、不足分３α／４(L/mi
n)を得るのに必要なＣ％を、図４に示される流量特性
（流量−デューティ値）において、前記不足分３α／４
(L/min)に最大傾きｔ（流量／デューティ値）で除算し
て算出する。
【００３１】ステップ９では、最終的に１０Ｈｚの駆動
周波数におけるデューティ値Ｂを、次式のように算出す
る。 Ｂ＝Ｂ０＋Ｃ＝Ａ／４＋（３α／４）／ｔ ここで、前記パージガス流量の不足分に対応するデュー
ティ値を、パージ制御弁の流量特性の最大傾きｔで除算
して算出するようにしたため、実際の不足分より少なめ
に算出されることになる。
周波数におけるデューティ値Ｂを、次式のように算出す
る。 Ｂ＝Ｂ０＋Ｃ＝Ａ／４＋（３α／４）／ｔ ここで、前記パージガス流量の不足分に対応するデュー
ティ値を、パージ制御弁の流量特性の最大傾きｔで除算
して算出するようにしたため、実際の不足分より少なめ
に算出されることになる。
【００３２】ステップ１０では、パージ制御弁１５の駆
動周波数を高周波数（４０Ｈｚ）から低周波数（１０Ｈ
ｚ）に切り換えると共に、デューティ値をＡ％からＢ％
に切り換える。このように、パージガス流量の低流量域
ではパージ制御弁１５の駆動周波数を高周波数とするこ
とで、パージ開始時の空燃比段差を抑制できるので安定
した運転性を確保でき、高流量域では駆動周波数を低周
波数とすることで、流量精度と耐久性を確保できる。
動周波数を高周波数（４０Ｈｚ）から低周波数（１０Ｈ
ｚ）に切り換えると共に、デューティ値をＡ％からＢ％
に切り換える。このように、パージガス流量の低流量域
ではパージ制御弁１５の駆動周波数を高周波数とするこ
とで、パージ開始時の空燃比段差を抑制できるので安定
した運転性を確保でき、高流量域では駆動周波数を低周
波数とすることで、流量精度と耐久性を確保できる。
【００３３】また、切り換え前のパージガス流量とパー
ジ制御弁のデューティ値に基づいて（実駆動時間ａの算
出を介して）、切り換え後のデューティ値を設定するよ
うにしたので、パージ制御弁の流量特性（流量−デュー
ティ値）のバラツキがあっても駆動周波数切換による流
量誤差を少なくできる。図４は上記のことを示す。すな
わち、パージ制御弁は流量特性の中央値（基準値）に対
し、バラツキの上限と下限を有し、（Ａ）のバラツキの
無い中央値であるときは勿論、（Ｂ）のバラツキが下限
にあるとき、及び（Ｃ）のバラツキが上限にあるときで
も、それぞれ切り換え前の流量α，α'，α”(L/min)に
近い切り換え後の流量β，β'，β”(L/min)を得ること
ができる。
ジ制御弁のデューティ値に基づいて（実駆動時間ａの算
出を介して）、切り換え後のデューティ値を設定するよ
うにしたので、パージ制御弁の流量特性（流量−デュー
ティ値）のバラツキがあっても駆動周波数切換による流
量誤差を少なくできる。図４は上記のことを示す。すな
わち、パージ制御弁は流量特性の中央値（基準値）に対
し、バラツキの上限と下限を有し、（Ａ）のバラツキの
無い中央値であるときは勿論、（Ｂ）のバラツキが下限
にあるとき、及び（Ｃ）のバラツキが上限にあるときで
も、それぞれ切り換え前の流量α，α'，α”(L/min)に
近い切り換え後の流量β，β'，β”(L/min)を得ること
ができる。
【００３４】因みに、上記のような切り換え前のパージ
流量とデューティ値とに基づくことなく、流量特性が中
央値にあることを想定して作成したマップを参照して、
駆動周波数を高周波数（４０Ｈｚ）から低周波数（１０
Ｈｚ）に切り換えた場合には、パージ制御弁の実際の流
量特性のバラツキが下限である場合は、（Ｂ）でγ'で
示すように実質的に流量０となってしまい、逆に、パー
ジ制御弁の実際の流量特性のバラツキが上限である場合
は、（Ｂ）でγ”で示すように、極めて大きな流量とな
ってしまう。
流量とデューティ値とに基づくことなく、流量特性が中
央値にあることを想定して作成したマップを参照して、
駆動周波数を高周波数（４０Ｈｚ）から低周波数（１０
Ｈｚ）に切り換えた場合には、パージ制御弁の実際の流
量特性のバラツキが下限である場合は、（Ｂ）でγ'で
示すように実質的に流量０となってしまい、逆に、パー
ジ制御弁の実際の流量特性のバラツキが上限である場合
は、（Ｂ）でγ”で示すように、極めて大きな流量とな
ってしまう。
【００３５】さらに、高周波数から低周波数への切り換
えに際して、前記流量不足分に対応するデューティ値Ｃ
％を、パージ制御弁の流量特性の最大傾きｔを用いて少
なめに算出するようにしたため[図４、α，α'，α”→
β，β'，β”（＜α，α'，α”）]、切り換え時に空
燃比が過剰リッチとなることを確実に防止でき、失火発
生（運転性悪化）を防止できる。
えに際して、前記流量不足分に対応するデューティ値Ｃ
％を、パージ制御弁の流量特性の最大傾きｔを用いて少
なめに算出するようにしたため[図４、α，α'，α”→
β，β'，β”（＜α，α'，α”）]、切り換え時に空
燃比が過剰リッチとなることを確実に防止でき、失火発
生（運転性悪化）を防止できる。
【００３６】すなわち、燃料噴射弁５からの燃料噴射量
は、図５に示すように、中央値を１００％として例えば
±２５％に補正可能領域を作り、センサ系のノイズバラ
ツキを拾ってしまい誤った燃料噴射量が算出された場合
にも、そのまま誤った燃料噴射量が設定されないよう
に、リミッタを超えての設定を行わないようにしてい
る。
は、図５に示すように、中央値を１００％として例えば
±２５％に補正可能領域を作り、センサ系のノイズバラ
ツキを拾ってしまい誤った燃料噴射量が算出された場合
にも、そのまま誤った燃料噴射量が設定されないよう
に、リミッタを超えての設定を行わないようにしてい
る。
【００３７】該燃料噴射量の設定は、前記空燃比センサ
２７で検出される空燃比の信号に基づいてフィードバッ
ク制御され、パージを行わない場合には補正値は基本的
に０であり、１００％を中心に振れるようになってい
る。ここで、不確定な因子として、パージ制御弁の駆動
周波数切り換えによりパージ量が増加方向に急激に変化
すると、約５％分は減算することは可能であるが、補正
幅上限となり、燃料噴射量を補正することができず空燃
比がリッチとなる。このリッチ度合いが高くなると機関
が失火する問題が発生する。
２７で検出される空燃比の信号に基づいてフィードバッ
ク制御され、パージを行わない場合には補正値は基本的
に０であり、１００％を中心に振れるようになってい
る。ここで、不確定な因子として、パージ制御弁の駆動
周波数切り換えによりパージ量が増加方向に急激に変化
すると、約５％分は減算することは可能であるが、補正
幅上限となり、燃料噴射量を補正することができず空燃
比がリッチとなる。このリッチ度合いが高くなると機関
が失火する問題が発生する。
【００３８】これに対し、上記実施形態のように、パー
ジガス流量が減少するように変化させる場合には、流量
が減少した分だけ燃料噴射量を増量する方向（１００％
に戻る方向）に補正を行うだけであり、直ちに燃料噴射
量を補正しなおすことは可能であり、上記過剰リッチを
抑制しつつ、空燃比を適正値に維持できるのである。な
お、本発明は、キャニスタからの蒸発燃料処理に適用す
るのが最も効果的であるが、クランクケース等に溜まる
蒸発燃料を含むブローバイガスを機関吸気系に吸引処理
する制御弁によるパージ制御等にも適用できる。
ジガス流量が減少するように変化させる場合には、流量
が減少した分だけ燃料噴射量を増量する方向（１００％
に戻る方向）に補正を行うだけであり、直ちに燃料噴射
量を補正しなおすことは可能であり、上記過剰リッチを
抑制しつつ、空燃比を適正値に維持できるのである。な
お、本発明は、キャニスタからの蒸発燃料処理に適用す
るのが最も効果的であるが、クランクケース等に溜まる
蒸発燃料を含むブローバイガスを機関吸気系に吸引処理
する制御弁によるパージ制御等にも適用できる。
【図１】本発明に係る内燃機関の排気浄化装置のシステ
ム構成を示す図。
ム構成を示す図。
【図２】実施形態におけるパージ制御のメインルーチン
のフローチャート。
のフローチャート。
【図３】同上パージ制御においてパージガス流量を算出
するサブルーチンのフローチャート。
するサブルーチンのフローチャート。
【図４】同上実施形態においてパージ制御弁の駆動周波
数を切り換えたときの変化を示す図。
数を切り換えたときの変化を示す図。
【図５】同上パージ制御時における燃料噴射弁からの燃
料噴射量の変化を示す図。
料噴射量の変化を示す図。
１ 内燃機関
５ 燃料噴射弁
８ 触媒
９ 燃料タンク
１０ キャニスタ
１１ 吸着剤
１２ 蒸発燃料導入管
１３ 新気導入口
１４ パージ配管
１５ パージ制御弁
１６ 濃度センサ
２０ コントロールユニット
２１ クランク角センサ
２７ 空燃比センサ
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
Ｆターム(参考） 3G044 BA11 BA32 EA19 EA23 EA32
FA08 FA10 FA13 FA20 FA22
FA27 GA02 GA22
3G084 AA00 BA27 DA19 EB08 EC06
FA00 FA07 FA10 FA13 FA20
FA29 FA39
3G301 HA01 HA04 HA14 JA03 JA15
LA00 LA03 MA11 NA08 ND01
ND41 PA11Z PB03Z PB09Z
PD03A PD03Z PE03Z PE08Z
Claims (7)
- 【請求項１】蒸発燃料を含むパージガスを、開閉がデュ
ーティ制御されるパージ制御弁によって流量制御しつつ
機関の吸気系に吸入処理する内燃機関の蒸発燃料処理装
置において、 前記パージ制御弁のデューティ制御における駆動周波数
を、パージガスの低流量制御時は高周波数、高流量制御
時は低周波数に設定することを特徴とする内燃機関の蒸
発燃料処理装置。 - 【請求項２】前記駆動周波数切り換え直後のデューティ
値を、パージガス流量が切り換え直前の値以下となるよ
うに設定することを特徴とする請求項１に記載の内燃機
関の蒸発燃料処理装置。 - 【請求項３】前記駆動周波数切り換え時に、該切り換え
前のパージガス流量とパージ制御弁のデューティ値に基
づいて、切り換え後のデューティ値を設定することを特
徴とする請求項１または請求項２に記載の内燃機関の蒸
発燃料処理装置。 - 【請求項４】前記駆動周波数切り換え前のパージガス流
量を、パージガス中の蒸発燃料濃度と燃料噴射弁から機
関に噴射される燃料噴射量の補正値とに基づいて算出す
ることを特徴とする請求項３に記載の内燃機関の蒸発燃
料処理装置。 - 【請求項５】前記駆動周波数を高周波数から低周波数に
切り換えるときは、低周波数におけるパージ制御弁流量
特性の最大傾き（傾き：流量／デューティ値）を用いた
変換によりデューティ値を設定することを特徴とする請
求項１〜請求項４のいずれか１つに記載の内燃機関の蒸
発燃料処理装置。 - 【請求項６】前記駆動周波数を、パージ制御弁の流量特
性における変極点に応じて予め設定された目標流量で切
り換えることを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれ
か１つに記載の内燃機関の蒸発燃料処理装置。 - 【請求項７】パージ制御弁は、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機関の吸気系
とを接続するパージ通路に介装されていることを特徴と
する請求項１〜請求項６のいずれか１つに記載の内燃機
関の蒸発燃料処理装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002039118A JP3666460B2 (ja) | 2002-02-15 | 2002-02-15 | 内燃機関の蒸発燃料処理装置 |
| US10/342,215 US6729312B2 (en) | 2002-02-15 | 2003-01-15 | Fuel vapor treatment apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002039118A JP3666460B2 (ja) | 2002-02-15 | 2002-02-15 | 内燃機関の蒸発燃料処理装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003239812A true JP2003239812A (ja) | 2003-08-27 |
| JP3666460B2 JP3666460B2 (ja) | 2005-06-29 |
Family
ID=27678225
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002039118A Expired - Fee Related JP3666460B2 (ja) | 2002-02-15 | 2002-02-15 | 内燃機関の蒸発燃料処理装置 |
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| Country | Link |
|---|---|
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| JP (1) | JP3666460B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107842446A (zh) * | 2016-09-19 | 2018-03-27 | 现代自动车株式会社 | 用于净化燃料蒸气的装置和方法 |
| KR102364922B1 (ko) * | 2020-10-12 | 2022-02-18 | 주식회사 현대케피코 | 차량용 연료 증발가스 제어 시스템의 pcsv 유량편차 보정방법 |
Families Citing this family (13)
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|---|---|---|---|---|
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| US6959696B2 (en) * | 2002-04-12 | 2005-11-01 | Briggs & Stratton Corporation | Internal combustion engine evaporative emission control system |
| JP2005248895A (ja) * | 2004-03-05 | 2005-09-15 | Toyota Motor Corp | 内燃機関の制御装置 |
| US7086390B2 (en) * | 2004-11-05 | 2006-08-08 | Briggs & Stratton Corporation | Integrated fuel tank and vapor containment system |
| US7185640B2 (en) * | 2004-11-05 | 2007-03-06 | Briggs & Stratton Corporation | Integrated fuel tank and vapor containment system |
| US7435289B2 (en) * | 2005-09-27 | 2008-10-14 | Briggs & Stratton Corporation | Integrated air cleaner and vapor containment system |
| JP4523555B2 (ja) * | 2006-01-30 | 2010-08-11 | 株式会社日本自動車部品総合研究所 | 内燃機関の蒸発燃料処理装置 |
| US7281525B2 (en) * | 2006-02-27 | 2007-10-16 | Briggs & Stratton Corporation | Filter canister family |
| US7401600B1 (en) * | 2007-01-30 | 2008-07-22 | Gm Global Technology Operations, Inc. | Purge flow control to reduce air/fuel ratio imbalance |
| US9316166B2 (en) * | 2013-03-15 | 2016-04-19 | GM Global Technology Operations LLC | System and method for controlling an operating frequency of a purge valve to improve fuel distribution to cylinders of an engine |
| US20160131055A1 (en) * | 2014-08-29 | 2016-05-12 | GM Global Technology Operations LLC | System and method for determining the reid vapor pressure of fuel combusted by an engine and for controlling fuel delivery to cylinders of the engine based on the reid vapor pressure |
| JP6315057B2 (ja) * | 2016-10-21 | 2018-04-25 | マツダ株式会社 | エンジンの蒸発燃料処理装置 |
| JP7027942B2 (ja) * | 2018-02-22 | 2022-03-02 | トヨタ自動車株式会社 | 蒸発燃料処理装置 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05215020A (ja) | 1991-12-09 | 1993-08-24 | Honda Motor Co Ltd | キャニスタのパージ制御装置 |
| JP2860851B2 (ja) | 1993-02-05 | 1999-02-24 | 株式会社ユニシアジェックス | 内燃機関の蒸発燃料制御装置 |
| JP3323577B2 (ja) | 1993-03-29 | 2002-09-09 | マツダ株式会社 | エンジンの蒸発燃料処理装置 |
| JPH07139440A (ja) | 1993-11-18 | 1995-05-30 | Unisia Jecs Corp | エンジンの蒸発燃料処理装置 |
| JPH0874682A (ja) * | 1994-09-01 | 1996-03-19 | Toyota Motor Corp | 蒸発燃料処理装置 |
| JPH08261074A (ja) | 1995-03-24 | 1996-10-08 | Unisia Jecs Corp | 内燃機関の蒸発燃料制御装置 |
| US5746187A (en) * | 1995-08-11 | 1998-05-05 | Mazda Motor Corporation | Automotive engine control system |
| JP3277767B2 (ja) * | 1995-09-22 | 2002-04-22 | 日産自動車株式会社 | 内燃機関の蒸発燃料処理装置 |
| JP3500867B2 (ja) * | 1996-01-19 | 2004-02-23 | トヨタ自動車株式会社 | 多気筒内燃機関の蒸発燃料処理装置 |
| EP0818621A1 (en) * | 1996-01-23 | 1998-01-14 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Evaporative fuel treating apparatus for multiple cylinder engine |
| US6681746B1 (en) * | 1997-07-25 | 2004-01-27 | Siemens Canada Limited | Regulated linear purge solenoid valve |
-
2002
- 2002-02-15 JP JP2002039118A patent/JP3666460B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2003
- 2003-01-15 US US10/342,215 patent/US6729312B2/en not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107842446A (zh) * | 2016-09-19 | 2018-03-27 | 现代自动车株式会社 | 用于净化燃料蒸气的装置和方法 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3666460B2 (ja) | 2005-06-29 |
| US6729312B2 (en) | 2004-05-04 |
| US20030154963A1 (en) | 2003-08-21 |
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