JP2006152826A - Internal combustion engine and controller of internal combustion engine - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、機関に蒸発燃料を供給する蒸発燃料処理装置の異常判定手段と、機関の排気通路に空気を供給する排気浄化手段とを有した内燃機関および内燃機関の制御装置に関するものである。 The present invention relates to an internal combustion engine having an abnormality determination unit of an evaporative fuel processing apparatus for supplying evaporative fuel to an engine and an exhaust purification unit for supplying air to an exhaust passage of the engine, and a control device for the internal combustion engine.
従来では、内燃機関に係り排気浄化手段が設けてある。この種の排気浄化手段は、排気通路の触媒上流側に対して圧力ポンプによって空気を供給するものである(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, an exhaust gas purification means is provided for an internal combustion engine. This type of exhaust purification means supplies air with a pressure pump to the upstream side of the catalyst in the exhaust passage (see, for example, Patent Document 1).
一方、従来では、内燃機関に係り蒸発燃料処理装置が設けてある。この種の蒸発燃料処理装置は、燃料タンク内で発生した蒸発燃料を一時的にキャニスタに吸着させ、当該キャニスタに吸着された蒸発燃料を機関に吸引させる(例えば、特許文献2参照)。なお、蒸発燃料処理装置は、燃料タンク、キャニスタおよび配管などへの穿孔や、バルブの故障によって蒸発燃料が外気に放出される事態を防ぐために異常判定手段を有している。異常判定手段は、例えばオリフィスを含むバイパス通路に圧力ポンプによって空気を通過させて基準圧力を得た後に、バルブで閉塞した燃料タンク、キャニスタおよび配管などのシステム内に上記圧力ポンプによって負圧を生じさせて、この負圧と上記基準圧力とを比較することで判定を行う。 On the other hand, conventionally, an evaporative fuel processing device is provided for an internal combustion engine. In this type of fuel vapor processing apparatus, the fuel vapor generated in the fuel tank is temporarily adsorbed by the canister, and the fuel vapor adsorbed by the canister is sucked into the engine (see, for example, Patent Document 2). The evaporative fuel processing apparatus has an abnormality determining means for preventing a situation in which evaporative fuel is released to the outside air due to a perforation in a fuel tank, a canister, a pipe, or the like, or a valve failure. For example, after the air is passed through a bypass passage including an orifice by a pressure pump to obtain a reference pressure, the abnormality determination means generates a negative pressure by the pressure pump in a system such as a fuel tank, a canister, and a pipe blocked by a valve. The determination is made by comparing the negative pressure with the reference pressure.
ところで、排気浄化手段では、圧力ポンプによって大気側に通じる空気供給通路から空気を吸引している。一方、蒸発燃料処理装置の異常判定手段では、圧力ポンプによって蒸発燃料処理装置内の空気を吸引している。そして、排気浄化手段と、蒸発燃料処理装置の異常判定手段とは、別々の圧力ポンプを用いている。すなわち、従来では、排気浄化手段の圧力ポンプと、蒸発燃料処理装置の異常判定手段の圧力ポンプとが別々の圧力ポンプで作動されるためコストが嵩む要因となっている。 By the way, in the exhaust purification means, air is sucked from the air supply passage leading to the atmosphere side by a pressure pump. On the other hand, the abnormality determination means of the evaporated fuel processing apparatus sucks air in the evaporated fuel processing apparatus by a pressure pump. The exhaust purification unit and the abnormality determination unit of the evaporated fuel processing device use separate pressure pumps. That is, conventionally, the pressure pump of the exhaust gas purification unit and the pressure pump of the abnormality determination unit of the evaporated fuel processing device are operated by separate pressure pumps, which is a factor that increases costs.
また、蒸発燃料処理装置では、蒸発燃料がキャニスタに吸着仕切れないほど過度である場合、当該蒸発燃料を外部(大気)に開放している。しかし、大気汚染の観点から蒸発燃料を外部に開放することは好ましくない。 Further, in the evaporative fuel processing apparatus, when the evaporative fuel is excessive so that it cannot be adsorbed and partitioned by the canister, the evaporative fuel is opened to the outside (atmosphere). However, it is not preferable to open the evaporated fuel to the outside from the viewpoint of air pollution.
この発明は、上述した従来技術による問題点を解消するためになされたものであり、排気浄化手段における作動圧力、および蒸発燃料処理装置の異常判定手段における作動圧力を共通化して用いることができる内燃機関および内燃機関の制御装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems caused by the prior art, and an internal combustion engine that can use the operating pressure in the exhaust gas purifying means and the operating pressure in the abnormality determining means of the evaporated fuel processing apparatus in common. It is an object of the present invention to provide a control device for an engine and an internal combustion engine.
また、この発明は、上述した従来技術による問題点を解消するためになされたものであり、蒸発燃料を機関の内部で処理することができる内燃機関および内燃機関の制御装置を提供することを目的とする。 Another object of the present invention is to provide an internal combustion engine and a control device for the internal combustion engine that are capable of processing evaporated fuel inside the engine. And
上述した課題を解決し、目的を達成するため、請求項1の発明に係る内燃機関は、蒸発燃料を吸気通路に供給する蒸発燃料処理装置に接続した吸引接続通路に対して負圧を生じさせる圧力ポンプと、前記吸引接続通路に設けてあって前記圧力ポンプの吸引側を前記蒸発燃料処理装置または大気に選択的に接続する吸引側切替部と、前記圧力ポンプの排出側を排気通路と大気とにそれぞれ接続する各排気接続通路に設けてあって前記各排気接続通路を開閉する排出側切替部とを備えたことを特徴とする。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, an internal combustion engine according to claim 1 generates a negative pressure in a suction connection passage connected to an evaporative fuel processing device that supplies evaporative fuel to an intake passage. A pressure pump, a suction side switching portion provided in the suction connection passage and selectively connecting the suction side of the pressure pump to the evaporated fuel processing device or the atmosphere; and a discharge side of the pressure pump is connected to the exhaust passage and the atmosphere. And a discharge-side switching portion that opens and closes each of the exhaust connection passages.
請求項2の発明に係る内燃機関は、請求項1の発明において、前記吸引接続通路は前記蒸発燃料処理装置と前記圧力ポンプの吸引側との間を接続する主通路に対してオリフィスを有したバイパス通路を有し、前記吸引側切替部は前記バイパス通路が跨ぐ前記主通路の途中に介在してあって、前記バイパス通路を大気側に開放して前記主通路を閉鎖する第1空気通路、前記主通路を開通して大気側から閉鎖する第2空気通路、および前記圧力ポンプの吸引側を大気側に接続する第3空気通路を有し、前記排出側切替部は前記圧力ポンプの排出側を大気に接続する第1排気接続通路を開閉する第1開閉弁、および前記圧力ポンプの排出側を前記排気通路に接続する第2排気接続通路を開閉する第2開閉弁を有していることを特徴とする。 An internal combustion engine according to a second aspect of the present invention is the first aspect of the present invention, wherein the suction connection passage has an orifice with respect to a main passage connecting the evaporated fuel processing device and the suction side of the pressure pump. A first air passage having a bypass passage, wherein the suction side switching unit is interposed in the middle of the main passage across the bypass passage, and opens the bypass passage to the atmosphere side to close the main passage; A second air passage that opens the main passage and closes from the atmosphere side; and a third air passage that connects the suction side of the pressure pump to the atmosphere side, and the discharge side switching portion is a discharge side of the pressure pump. A first on-off valve that opens and closes a first exhaust connection passage that connects the air to the atmosphere, and a second on-off valve that opens and closes a second exhaust connection passage that connects the discharge side of the pressure pump to the exhaust passage. It is characterized by.
請求項3の発明に係る内燃機関は、請求項2の発明において、前記吸引側切替部は、前記第3空気通路を前記主通路にさらに接続する補助空気通路と、前記第3空気通路の大気側を開閉する第3開閉弁とをさらに含むことを特徴とする。 An internal combustion engine according to a third aspect of the present invention is the internal combustion engine according to the second aspect, wherein the suction side switching portion includes an auxiliary air passage further connecting the third air passage to the main passage, and an atmosphere of the third air passage. And a third on-off valve for opening and closing the side.
請求項4の発明に係る内燃機関は、請求項3の発明において、前記吸引側切替部は、前記補助空気通路を開閉する第4開閉弁をさらに含むことを特徴とする。 An internal combustion engine according to a fourth aspect of the present invention is the internal combustion engine according to the third aspect, wherein the suction side switching portion further includes a fourth on-off valve that opens and closes the auxiliary air passage.
上述した課題を解決し、目的を達成するため、請求項5の発明に係る内燃機関の制御装置は、蒸発燃料を吸気通路に供給する蒸発燃料処理装置に接続した吸引接続通路に対して負圧を生じさせる圧力ポンプを駆動するポンプ駆動手段と、前記吸引接続通路において前記圧力ポンプの吸引側を前記蒸発燃料処理装置または大気に選択的に接続させる吸引側切替部を駆動する吸引側切替部駆動手段と、前記圧力ポンプの排出側を排気通路と大気とにそれぞれ接続した各排気接続通路を開閉させる排出側切替部を駆動する排出側切替部駆動手段とを備えたことを特徴とする。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, a control device for an internal combustion engine according to a fifth aspect of the present invention provides a negative pressure with respect to a suction connection passage connected to an evaporative fuel processing device that supplies evaporative fuel to an intake passage. Pump driving means for driving the pressure pump for generating the suction pump, and suction side switching unit driving for driving the suction side switching unit for selectively connecting the suction side of the pressure pump to the evaporated fuel processing device or the atmosphere in the suction connection passage And a discharge-side switching unit driving unit that drives a discharge-side switching unit that opens and closes each exhaust connection passage that connects the discharge side of the pressure pump to the exhaust passage and the atmosphere, respectively.
請求項6の発明に係る内燃機関の制御装置は、請求項5の発明において、前記吸引接続通路には前記蒸発燃料処理装置と前記圧力ポンプの吸引側との間を接続する主通路に対してオリフィスを有したバイパス通路が設けてあり、前記吸引側切替部駆動手段は前記バイパス通路が跨ぐ前記主通路の途中に介在した前記吸引側切替部において、前記バイパス通路を大気側に開放して前記主通路を閉鎖させる第1空気通路、前記主通路を開通して大気側から閉鎖させる第2空気通路、または前記圧力ポンプの吸引側を大気側に接続させる第3空気通路を選択的に切り替え駆動し、前記排出側切替部駆動手段は前記排出側切替部において、前記圧力ポンプの排出側を大気に接続する第1排気接続通路を開閉させる第1開閉弁、または前記圧力ポンプの排出側を前記排気通路に接続する第2排気接続通路を開閉させる第2開閉弁を駆動することを特徴とする。 According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a control device for an internal combustion engine according to the fifth aspect of the present invention, wherein the suction connection passage is connected to the main passage connecting the evaporated fuel processing device and the suction side of the pressure pump. A bypass passage having an orifice is provided, and the suction side switching unit driving means opens the bypass passage to the atmosphere side in the suction side switching portion interposed in the middle of the main passage across the bypass passage. A first air passage that closes the main passage, a second air passage that opens the main passage and closes it from the atmosphere side, or a third air passage that connects the suction side of the pressure pump to the atmosphere side is selectively switched and driven The discharge side switching unit driving means includes a first on-off valve that opens and closes a first exhaust connection passage that connects a discharge side of the pressure pump to the atmosphere in the discharge side switching unit, or the pressure pump The exit side and drives the second on-off valve for opening and closing the second exhaust connecting passage connecting the exhaust passage.
請求項7の発明に係る内燃機関の制御装置は、請求項6の発明において、前記吸引側切替部には前記第3空気通路を前記主通路にさらに接続する補助空気通路が設けてあり、前記吸引側切替部駆動手段は前記第3空気通路の大気側を開閉させる第3開閉弁をさらに駆動することを特徴とする。 The control apparatus for an internal combustion engine according to a seventh aspect of the present invention is the control device according to the sixth aspect, wherein the suction side switching portion is provided with an auxiliary air passage further connecting the third air passage to the main passage, The suction side switching unit driving means further drives a third on-off valve that opens and closes the atmosphere side of the third air passage.
請求項8の発明に係る内燃機関の制御装置は、請求項6の発明において、前記蒸発燃料処理装置と前記吸気通路とを遮断した状態で圧力ポンプを駆動し、前記第1空気通路を選択して前記第1開閉弁を開状態、前記第2開閉弁を閉状態にし、前記吸引接続通路内に設けられた圧力センサによって圧力の検出を行うことを特徴とする。 According to an eighth aspect of the present invention, there is provided a control device for an internal combustion engine according to the sixth aspect of the invention, wherein the pressure pump is driven in a state where the evaporated fuel processing device and the intake passage are shut off, and the first air passage is selected. Then, the first on-off valve is opened, the second on-off valve is closed, and pressure is detected by a pressure sensor provided in the suction connection passage.
請求項9の発明に係る内燃機関の制御装置は、請求項6の発明において、前記蒸発燃料処理装置と前記吸気通路とを遮断した状態で圧力ポンプを駆動し、前記第1空気通路を選択して前記第1開閉弁を閉状態、前記第2開閉弁を開状態にし、前記吸引接続通路内に設けられた圧力センサおよび前記第2排気接続通路内に設けられた圧力センサによって圧力の検出を行うことを特徴とする。 According to a ninth aspect of the present invention, there is provided a control device for an internal combustion engine according to the sixth aspect of the invention, wherein the pressure pump is driven in a state where the evaporated fuel processing device and the intake passage are shut off, and the first air passage is selected. The first on-off valve is closed and the second on-off valve is opened, and pressure is detected by the pressure sensor provided in the suction connection passage and the pressure sensor provided in the second exhaust connection passage. It is characterized by performing.
請求項10の発明に係る内燃機関の制御装置は、請求項6の発明において、前記蒸発燃料処理装置と前記吸気通路とを遮断した状態で圧力ポンプを駆動し、前記第2空気通路を選択して前記第1開閉弁を開状態、前記第2開閉弁を閉状態にし、前記吸引接続通路内に設けられた圧力センサによって圧力の検出を行うことを特徴とする。 According to a tenth aspect of the present invention, there is provided a control apparatus for an internal combustion engine according to the sixth aspect of the invention, wherein the pressure pump is driven in a state where the evaporated fuel processing device and the intake passage are shut off, and the second air passage is selected. Then, the first on-off valve is opened, the second on-off valve is closed, and pressure is detected by a pressure sensor provided in the suction connection passage.
請求項11の発明に係る内燃機関の制御装置は、請求項6の発明において、前記蒸発燃料処理装置と前記吸気通路とを遮断した状態で圧力ポンプを駆動し、前記第2空気通路を選択して前記第1開閉弁を閉状態、前記第2開閉弁を開状態にし、前記吸引接続通路内に設けられた圧力センサおよび前記第2排気接続通路内に設けられた圧力センサによって圧力の検出を行うことを特徴とする。 According to an eleventh aspect of the present invention, there is provided a control device for an internal combustion engine according to the sixth aspect, wherein the pressure pump is driven in a state in which the evaporated fuel processing device and the intake passage are shut off, and the second air passage is selected. The first on-off valve is closed and the second on-off valve is opened, and pressure is detected by the pressure sensor provided in the suction connection passage and the pressure sensor provided in the second exhaust connection passage. It is characterized by performing.
請求項12の発明に係る内燃機関の制御装置は、請求項6の発明において、前記蒸発燃料処理装置と前記吸気通路とを遮断した状態で圧力ポンプを駆動し、前記第3空気通路を選択して前記第1開閉弁を閉状態、前記第2開閉弁を開状態にすることを特徴とする。 According to a twelfth aspect of the present invention, there is provided a control device for an internal combustion engine according to the sixth aspect of the invention, wherein the pressure pump is driven in a state where the evaporated fuel processing device and the intake passage are shut off, and the third air passage is selected. The first on-off valve is closed and the second on-off valve is opened.
請求項13の発明に係る内燃機関の制御装置は、請求項7の発明において、前記蒸発燃料処理装置と前記吸気通路とを遮断した状態で圧力ポンプを駆動し、前記第3空気通路を選択して前記第1開閉弁を閉状態、前記第2開閉弁を開状態、前記第3開閉弁を開状態にすることを特徴とする。 A control device for an internal combustion engine according to a thirteenth aspect of the invention is the control device according to the seventh aspect of the invention, wherein the pressure pump is driven in a state where the evaporated fuel processing device and the intake passage are shut off, and the third air passage is selected. The first on-off valve is closed, the second on-off valve is opened, and the third on-off valve is opened.
請求項14の発明に係る内燃機関の制御装置は、請求項7の発明において、前記蒸発燃料処理装置と前記吸気通路とを遮断した状態で圧力ポンプを駆動し、前記第3空気通路を選択して前記第1開閉弁を閉状態、前記第2開閉弁を閉状態、前記第3開閉弁を閉状態にし、前記吸引接続通路内に設けられた圧力センサによって圧力の検出を行うことを特徴とする。 According to a fourteenth aspect of the present invention, there is provided a control device for an internal combustion engine according to the seventh aspect of the present invention, wherein the pressure pump is driven in a state where the evaporated fuel processing device and the intake passage are shut off, and the third air passage is selected. The first on-off valve is closed, the second on-off valve is closed, the third on-off valve is closed, and pressure is detected by a pressure sensor provided in the suction connection passage. To do.
請求項15の発明に係る内燃機関の制御装置は、請求項7の発明において、前記蒸発燃料処理装置と前記吸気通路とを遮断した状態で圧力ポンプを駆動し、前記第3空気通路を選択して前記第1開閉弁を閉状態、前記第2開閉弁を開状態、前記第3開閉弁を閉状態にすることを特徴とする。 A control device for an internal combustion engine according to a fifteenth aspect of the invention is the control device according to the seventh aspect of the invention, wherein the pressure pump is driven in a state where the evaporated fuel processing device and the intake passage are shut off, and the third air passage is selected. The first on-off valve is closed, the second on-off valve is opened, and the third on-off valve is closed.
請求項16の発明に係る内燃機関の制御装置は、請求項7の発明において、前記吸引側切替部駆動手段は前記補助空気通路を開閉させる第4開閉弁をさらに駆動し、前記蒸発燃料処理装置と前記吸気通路とを遮断した状態で圧力ポンプを駆動し、前記第3空気通路を選択して前記第1開閉弁を開状態、前記第2開閉弁を開状態、前記第3開閉弁を開状態、前記第4開閉弁を閉状態にすることを特徴とする。 According to a sixteenth aspect of the present invention, in the control device for an internal combustion engine according to the seventh aspect, the suction side switching unit driving means further drives a fourth on-off valve for opening and closing the auxiliary air passage, and the evaporated fuel processing device. The pressure pump is driven in a state where the intake passage is shut off, the third air passage is selected, the first on-off valve is opened, the second on-off valve is opened, and the third on-off valve is opened. In a state, the fourth on-off valve is closed.
請求項1の発明によれば、吸引側切替部によって圧力ポンプの吸引側を蒸発燃料処理装置に接続し、排出側切替部によって圧力ポンプの排出側を大気に接続することで蒸発燃料処理装置に負圧を生じさせて当該蒸発燃料処理装置の異常判定が行える。一方、吸引側切替部によって圧力ポンプの吸引側を大気に接続し、排出側切替部によって圧力ポンプの排出側を排気通路に接続することで排気通路に空気を供給して排気浄化が行える。この結果、1つの圧力ポンプの圧力を共通化して用いることができる。また、吸引側切替部によって圧力ポンプの吸引側を蒸発燃料処理装置に接続し、排出側切替部によって圧力ポンプの排出側を排気通路に接続することで吸気通路に供給しきれない過度の蒸発燃料を内燃機関の内部で処理することができる。 According to the first aspect of the present invention, the suction side switching unit connects the suction side of the pressure pump to the evaporated fuel processing device, and the discharge side switching unit connects the discharge side of the pressure pump to the atmosphere. It is possible to determine the abnormality of the evaporated fuel processing apparatus by generating a negative pressure. On the other hand, the suction side switching unit connects the suction side of the pressure pump to the atmosphere, and the discharge side switching unit connects the discharge side of the pressure pump to the exhaust passage so that the exhaust gas can be purified by supplying air to the exhaust passage. As a result, the pressure of one pressure pump can be used in common. Further, the excessively evaporated fuel that cannot be supplied to the intake passage by connecting the suction side of the pressure pump to the evaporated fuel processing device by the suction side switching unit and connecting the discharge side of the pressure pump to the exhaust passage by the discharge side switching unit. Can be processed inside the internal combustion engine.
請求項2の発明によれば、各空気通路を選択的に切り替えることで蒸発燃料処理装置の異常判定を行うためのオリフィスを介した基準圧力と、蒸発燃料処理装置の異常判定を行うための蒸発燃料処理手段の判定圧力とを得る一方で、排気浄化を行うための空気を得ることができる。また、各開閉弁を開閉することで圧力ポンプで得た空気を大気または排気通路に排出することができる。 According to the second aspect of the present invention, the reference pressure through the orifice for determining the abnormality of the evaporated fuel processing apparatus by selectively switching each air passage and the evaporation for determining the abnormality of the evaporated fuel processing apparatus. While obtaining the determination pressure of the fuel processing means, it is possible to obtain air for exhaust purification. Moreover, the air obtained by the pressure pump can be discharged to the atmosphere or the exhaust passage by opening and closing each on-off valve.
請求項3の発明によれば、第3開閉弁によって第3空気通路の大気側を開閉することで圧力ポンプの吸引側を大気または主通路(蒸発燃料処理装置)に接続して吸引する空気を切り替えることができる。 According to the third aspect of the present invention, the air to be sucked in by connecting the suction side of the pressure pump to the atmosphere or the main passage (evaporated fuel processing device) by opening and closing the atmosphere side of the third air passage by the third on-off valve. Can be switched.
請求項4の発明によれば、第4開閉弁によって補助空気通路を開閉することで圧力ポンプの吸引側を主通路に対して開閉することができる。 According to the invention of claim 4, the suction side of the pressure pump can be opened and closed with respect to the main passage by opening and closing the auxiliary air passage by the fourth on-off valve.
請求項5の発明によれば、吸引側切替部駆動手段によって圧力ポンプの吸引側を蒸発燃料処理装置に接続制御し、排出側切替部駆動手段によって圧力ポンプの排出側を大気に接続制御することで蒸発燃料処理装置に負圧を生じさせて当該蒸発燃料処理装置の異常判定が行える。一方、吸引側切替部駆動手段によって圧力ポンプの吸引側を大気に接続制御し、排出側切替部駆動手段によって圧力ポンプの排出側を排気通路に接続制御することで排気通路に空気を供給して排気浄化が行える。この結果、1つの圧力ポンプの圧力を共通化して用いることができる。また、吸引側切替部駆動手段によって圧力ポンプの吸引側を蒸発燃料処理装置に接続制御し、排出側切替部駆動手段によって圧力ポンプの排出側を排気通路に接続制御することで吸気通路に供給しきれない過度の蒸発燃料を内燃機関の内部で処理することができる。 According to the invention of claim 5, the suction side switching unit driving means controls connection of the suction side of the pressure pump to the evaporated fuel processing device, and the discharge side switching unit driving means controls connection of the discharge side of the pressure pump to the atmosphere. Thus, a negative pressure is generated in the evaporated fuel processing apparatus, and abnormality determination of the evaporated fuel processing apparatus can be performed. On the other hand, the suction side switching unit driving means controls connection of the pressure pump to the atmosphere, and the discharge side switching unit driving means controls connection of the discharge side of the pressure pump to the exhaust passage to supply air to the exhaust passage. Exhaust gas purification can be performed. As a result, the pressure of one pressure pump can be used in common. Further, the suction side switching unit driving means controls connection of the suction side of the pressure pump to the evaporated fuel processing device, and the discharge side switching unit driving means controls connection of the discharge side of the pressure pump to the exhaust passage to supply the intake passage. Excess evaporative fuel that cannot be handled can be processed inside the internal combustion engine.
請求項6の発明によれば、各空気通路を選択的に切り替え制御することで蒸発燃料処理装置の異常判定を行うためのオリフィスを介した基準圧力と、蒸発燃料処理装置の異常判定を行うための蒸発燃料処理手段の判定圧力とを得る一方で、排気浄化を行うための空気を得ることができる。また、各開閉弁を開閉制御することで圧力ポンプで得た空気を大気または排気通路に排出することができる。 According to the sixth aspect of the present invention, the reference pressure via the orifice for determining the abnormality of the evaporated fuel processing apparatus by selectively switching each air passage and the abnormality determination of the evaporated fuel processing apparatus are determined. While obtaining the determination pressure of the evaporative fuel processing means, it is possible to obtain air for purifying exhaust gas. Further, the air obtained by the pressure pump can be discharged to the atmosphere or the exhaust passage by controlling the opening / closing of each on-off valve.
請求項7の発明によれば、第3開閉弁駆動手段によって第3空気通路の大気側を開閉制御することで圧力ポンプの吸引側を大気または主通路(蒸発燃料処理装置)に接続して吸引する空気を切り替えることができる。 According to the seventh aspect of the present invention, the suction side of the pressure pump is connected to the atmosphere or the main passage (evaporated fuel processing device) by controlling the opening and closing of the atmosphere side of the third air passage by the third opening / closing valve driving means. You can switch air.
請求項8の発明によれば、第1空気通路を選択して第1開閉弁を開状態、第2開閉弁を閉状態にし、吸引接続通路内に設けられた圧力センサによって圧力の検出を行うことで、異常判定を行うためのオリフィスを介した基準圧力を得ることができる。 According to the invention of claim 8, the first air passage is selected, the first on-off valve is opened, the second on-off valve is closed, and the pressure is detected by the pressure sensor provided in the suction connection passage. Thus, it is possible to obtain the reference pressure via the orifice for performing the abnormality determination.
請求項9の発明によれば、第1空気通路を選択して第1開閉弁を閉状態、第2開閉弁を開状態にし、吸引接続通路内に設けられた圧力センサおよび第2排気接続通路内に設けられた圧力センサによって圧力の検出を行うことで、蒸発燃料を排気通路に送ったり、第2開閉弁の開閉異常、もしくは通路内の圧力を検出する圧力センサの故障を判定することができる。 According to the ninth aspect of the present invention, the first air passage is selected, the first on-off valve is closed, the second on-off valve is opened, and the pressure sensor and the second exhaust connection passage are provided in the suction connection passage. By detecting the pressure with the pressure sensor provided in the inside, it is possible to determine whether the evaporated fuel is sent to the exhaust passage, the opening / closing abnormality of the second on-off valve, or the failure of the pressure sensor that detects the pressure in the passage. it can.
請求項10の発明によれば、第2空気通路を選択して第1開閉弁を開状態、第2開閉弁を閉状態にし、吸引接続通路内に設けられた圧力センサによって圧力の検出を行うことで、蒸発燃料処理装置の異常判定を行うための蒸発燃料処理手段の判定圧力を得ることができる。
According to the invention of
請求項11の発明によれば、第2空気通路を選択して第1開閉弁を閉状態、第2開閉弁を開状態にし、吸引接続通路内に設けられた圧力センサおよび第2排気接続通路内に設けられた圧力センサによって圧力の検出を行うことで、蒸発燃料を排気通路に送ったり、第2開閉弁の開閉異常、もしくは通路内の圧力を検出する圧力センサの故障を判定することができる。 According to the invention of claim 11, the second air passage is selected, the first on-off valve is closed, the second on-off valve is opened, the pressure sensor and the second exhaust connection passage provided in the suction connection passage By detecting the pressure with the pressure sensor provided in the inside, it is possible to determine whether the evaporated fuel is sent to the exhaust passage, the opening / closing abnormality of the second on-off valve, or the failure of the pressure sensor that detects the pressure in the passage. it can.
請求項12の発明によれば、第3空気通路を選択して第1開閉弁を閉状態、第2開閉弁を開状態にすることで、排気浄化を行うことができる。 According to the twelfth aspect of the present invention, exhaust purification can be performed by selecting the third air passage and closing the first on-off valve and opening the second on-off valve.
請求項13の発明によれば、第3空気通路を選択して第1開閉弁を閉状態、第2開閉弁を開状態、第3開閉弁を開状態にすることで、排気浄化を行うことができる。
According to the invention of
請求項14の発明によれば、第3空気通路を選択して第1開閉弁を閉状態、第2開閉弁を閉状態、第3開閉弁を閉状態にし、吸引接続通路内に設けられた圧力センサによって圧力の検出を行うことで、蒸発燃料処理装置の内部空気の脈動がなくなるので、当該内部の圧力の検出によってキャニスタで吸着しきれない蒸発燃料の発生を判定することができる。
According to the invention of
請求項15の発明によれば、第3空気通路を選択して第1開閉弁を閉状態、第2開閉弁を開状態、第3開閉弁を閉状態にすることで、吸気通路に供給しきれない過度の蒸発燃料を排気通路に送って燃焼処理させることができる。 According to the fifteenth aspect of the present invention, the third air passage is selected, the first on-off valve is closed, the second on-off valve is opened, and the third on-off valve is closed to supply the intake passage. Excess evaporated fuel that cannot be burned can be sent to the exhaust passage for combustion treatment.
請求項16の発明によれば、第3空気通路を選択して第1開閉弁を開状態、第2開閉弁を開状態、第3開閉弁を開状態、第4開閉弁を閉状態にすることで、蒸発燃料処理装置からの蒸発燃料を遮る態様で通路内を大気からの空気でクリーンな状態にすることができる。 According to the sixteenth aspect of the present invention, the third air passage is selected to open the first on-off valve, open the second on-off valve, open the third on-off valve, and close the fourth on-off valve. Thereby, the inside of a channel | path can be made into a clean state with the air from air | atmosphere in the aspect which shields the evaporated fuel from an evaporated fuel processing apparatus.
以下に添付図面を参照して、この発明に係る内燃機関および内燃機関の制御装置の好適な実施例を詳細に説明する。 Exemplary embodiments of an internal combustion engine and a control device for an internal combustion engine according to the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings.
図1は本発明に係る内燃機関および内燃機関の制御装置の一実施例を示す概略構成図、図2〜図4は切替弁の動作を示す概略構成図である。 FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an embodiment of an internal combustion engine and a control apparatus for an internal combustion engine according to the present invention, and FIGS. 2 to 4 are schematic configuration diagrams showing the operation of a switching valve.
本実施例における内燃機関および内燃機関の制御装置は、蒸発燃料処理装置の異常判定手段と、排気浄化手段とを作動するためのものである。 The internal combustion engine and the control device for the internal combustion engine in the present embodiment are for operating the abnormality determination means and the exhaust purification means of the evaporated fuel processing device.
図1に示すように蒸発燃料処理装置は、機関(図示せず)の吸気通路1に接続してある燃料供給通路10に設けてあり、燃料タンク11、キャニスタ12およびバキュームスイッチングバルブ(VSV)13を備えてなる。燃料タンク11は、燃料を収容する。キャニスタ12は、燃料タンク11に収容してある燃料が蒸発した蒸発燃料を吸着する。バキュームスイッチングバルブ13は、吸気通路1に設けたスロットルバルブ1aの開度に伴う負圧に応じて開放する。このように、蒸発燃料処理装置は、燃料タンク11で蒸発した蒸発燃料をキャニスタ12で吸着し、当該蒸発燃料を吸気通路1側に供給する。
As shown in FIG. 1, the evaporative fuel processing device is provided in a
図1に示すように内燃機関は、主として図1に示すように吸引接続通路14、空気供給通路17、排出接続通路18、圧力ポンプ19、および切替弁20を備えてなる。
As shown in FIG. 1, the internal combustion engine mainly includes a
吸引接続通路14は、主通路15とバイパス通路16とを有してなる。主通路15は、一端がキャニスタ12に接続してあり、他端が圧力ポンプ19の吸引側に接続してある。また、主通路15の中途部は、切替弁20が介在してある。
The
バイパス通路16は、切替弁20を迂回するように主通路15の一端側と他端側とに跨いで接続してある。バイパス通路16には、オリフィス16aが設けてある。オリフィス16aは、本実施例では例えばφ0.5mm相当の経路として設けてある。また、バイパス通路16が主通路15の他端側に接続した接続部分には、第1圧力センサ21が配設してある。
The
空気供給通路17は、先端がエアクリーナ17aを有して大気に開放し、後端が切替弁20に接続してある。
The front end of the
排出接続通路18は、第1排出接続通路18aと第2排出接続通路18bとを有してなる。第1排出接続通路18aは、一端が圧力ポンプ19の排出側に接続してあり、他端が空気供給通路17に接続してある。第2排出接続通路18bは、一端が圧力ポンプ19の排出側に接続してあり、他端が内燃機関の排気通路2における触媒2aの上流側に接続してある。
The
第1排出接続通路18aには、当該第1排出接続通路18aを開閉する電磁弁などからなる第1開閉弁22aが設けてある。この第1開閉弁22aは、本発明の排気側切替部をなす。なお、本実施例において第1排出接続通路18aは、他端が空気供給通路17に接続してあるが、当該他端がエアクリーナ17aに直接接続してあってもよい。
The first
第2排出接続通路18bには、当該第2排出接続通路18bを開閉する電磁弁などからなる第2開閉弁22bが設けてある。この第2開閉弁22bは、本発明の排気側切替部をなす。また、第2排出接続通路18bには、第2圧力センサ23が配設してある。さらに、第2排出接続通路18bには、第2圧力センサ23の下流(排気通路2)側にエアスイッチングバルブ24aとリード弁24bとを組み合わせてなるコンビバルブ24が配設してある。
The second
圧力ポンプ19は、電動エアポンプからなり、上述のごとく吸引側が主通路15の他端に接続してあり、排出側が第1排出接続通路18aおよび第2排出接続通路18bに配設してある。すなわち、圧力ポンプ19は、主通路15の他端側から吸引した空気を第1排出接続通路18aまたは第2排出接続通路18bから排出する。
The
切替弁20は、本発明の吸気側切替部をなし、弁体201をステッパモータ202で移動する態様で構成してなる。弁体201には、その移動に際して圧力ポンプ19の吸引側に対する主通路15、バイパス通路16および空気供給通路17に係る接続を選択的に切り替える態様で第1空気通路201aと第2空気通路201bと第3空気通路201cとが設けてある。
The switching
図2に示すように第1空気通路201aは、主通路15の一端側を空気供給通路17に接続するものである。すなわち、第1空気通路201aは、バイパス通路16を空気供給通路17に接続して大気に開放して主通路15を閉鎖することで、圧力ポンプ19の吸引側をバイパス通路16を介して空気供給通路17(大気)に通じる開放通路をなす。
As shown in FIG. 2, the
図3に示すように第2空気通路201bは、主通路15の一端側と他端側とを接続するものである。すなわち、第2空気通路201bは、主通路15を開通して空気供給通路17を塞いで大気から閉鎖することで、圧力ポンプ19の吸引側を主通路15によって上述した蒸発燃料処理装置に接続した閉鎖通路をなす。
As shown in FIG. 3, the
図1および図4に示すように第3空気通路201cは、逆V字形状の通路をなし、主通路15を空気供給通路17に接続するものである。すなわち、第3空気通路201cは、圧力ポンプ19の吸引側を空気供給通路17(大気)に接続する。この第3空気通路201cには、当該第3空気通路の空気供給通路17側に繋がる開口を開閉する電磁弁などからなる第3開閉弁22cが設けてある。
As shown in FIGS. 1 and 4, the
また、第3空気通路201cには、補助空気通路201dが設けてある。補助空気通路201dは、第3空気通路201cを主通路15の一端側に接続するものである。すなわち、補助空気通路201dは、弁体201を移動して第3空気通路201cを選択して切り替えたときに、第3空気通路201c(圧力ポンプ19の吸引側)を主通路15によって上述した蒸発燃料処理装置にさらに接続する。
The
なお、圧力ポンプ19の吸引側である主通路15の他端側であって切替弁20の弁体201における各空気通路201c,201b,201cに接続する端部には、主通路15から各空気通路201c,201b,201cへの空気の逆流を防ぐ逆止弁25aが配設してある。また、バイパス通路16のオリフィス16aの上流(キャニスタ12)側には、バイパス通路16から主通路15の一端側への空気の逆流を防ぐ逆止弁25bが配設してある。さらに、第2排出接続通路18bの排気通路2に接続する端部には、排気通路2から第2排出接続通路18bへの気体の逆流を防ぐ逆止弁25cが配設してある。
The
図1に示すように上述したバキュームスイッチングバルブ13、圧力ポンプ19、切替弁20、第1開閉弁22a、第2開閉弁22b、第3開閉弁22c、第1圧力センサ21および第2圧力センサ23は、コントロールユニット26に電気的に接続してあって駆動制御される。すなわち、コントロールユニット26は、例えばマイコンによって構成することができ、バキュームスイッチングバルブ13を開閉駆動するバルブ駆動手段、圧力ポンプ19を駆動するポンプ駆動手段、切替弁20と第3開閉弁22cと後述する第4開閉弁22dとを駆動する吸引側切替部駆動手段、および、第1開閉弁22aと第2開閉弁22bとを駆動する排出側切替部駆動手段を有する。さらに、コントロールユニット26は、第1圧力センサ21および第2圧力センサ23からの検出信号を入力する。そして、コントロールユニット26は、予め記憶手段に格納したプログラムやデータに従って、バルブ駆動手段、ポンプ駆動手段、吸引側切替部駆動手段、および、排出側切替部駆動手段を制御し、第1圧力センサ21および第2圧力センサ23からの検出信号の入力によって内燃機関の諸状況を判定する。
As shown in FIG. 1, the
図5は蒸発燃料処理装置の異常判定に係るタイムチャートである。異常判定手段は、内燃機関の停止から所定時間(例えば5時間)経過後に作動される。 FIG. 5 is a time chart according to abnormality determination of the evaporated fuel processing apparatus. The abnormality determination means is activated after a predetermined time (for example, 5 hours) has elapsed since the internal combustion engine was stopped.
まず、所定時間経過後、コントロールユニット26は、第1空気通路201aを選択する態様で切替弁20を駆動する。これにより、図2に示すように圧力ポンプ19の吸引側がバイパス通路16を介して空気供給通路17に通じ、かつ、蒸発燃料処理装置が空気供給通路17(大気)に通じる開放通路がなされる。また、コントロールユニット26は、第1開閉弁22aを開状態に駆動し、第2開閉弁22bを閉状態に駆動し、バキュームスイッチングバルブ13を閉状態に駆動する。さらに、コントロールユニット26は、圧力ポンプ19の駆動を停止している。なお、第3開閉弁22cは、選択されていない第3空気通路201cおよび補助空気通路201dに設けてあるので開状態または閉状態のいずれであってもよい。また、コンビバルブ24のエアスイッチングバルブ24aは、閉状態に駆動する。
First, after a predetermined time has elapsed, the
すなわち、蒸発燃料処理装置が大気に開放される。このため、第1圧力センサ21によって大気圧が検出される。コントロールユニット26では、第1圧力センサ21の出力確認を行いつつ、異常判定の基準値(大気圧)を設定する(図5の[A]区間参照)。
That is, the evaporated fuel processing device is opened to the atmosphere. For this reason, atmospheric pressure is detected by the
次に、コントロールユニット26は、第2空気通路201bを選択する態様で切替弁20を駆動する。これにより、図3に示すように圧力ポンプ19の吸引側が主通路15を介して蒸発燃料処理装置に接続した閉鎖通路がなされる。また、コントロールユニット26は、第1開閉弁22aを閉状態に駆動する。このとき、第2開閉弁22bは閉状態、バキュームスイッチングバルブ13は閉状態、圧力ポンプ19の駆動は停止したままである。
Next, the
すなわち、蒸発燃料処理装置が閉鎖される。このため、第1圧力センサ21によって蒸発燃料処理装置内の圧力が検出される。コントロールユニット26では、検出した圧力によって蒸発燃料の発生量を認識する。この際、蒸発燃料の発生量が多い場合には、本異常判定の処理を中止する(図5の[B]区間参照)。
That is, the evaporated fuel processing apparatus is closed. For this reason, the pressure in the fuel vapor processing apparatus is detected by the
なお、上記図5の[B]区間において、本異常判定の処理を中止する旨の蒸発燃料の発生量が多い場合とは、蒸発燃料処理装置が正常であるとき(燃料供給通路10、燃料タンク11およびキャニスタ12に穿孔がなく、さらにバキュームスイッチングバルブ13が開固着していないとき)であっても、後述する図5の[C]区間での基準圧力よりも図5の[D]区間での判定圧力が高い圧力になって蒸発燃料処理装置が異常であると誤判定を行ってしまう場合である。
In the section [B] in FIG. 5 described above, the case where the amount of evaporated fuel generated to stop the abnormality determination process is large when the evaporated fuel processing apparatus is normal (the
次に、蒸発燃料の発生量が本異常判定を行える範囲である場合、コントロールユニット26は、第1空気通路201aを選択する態様で切替弁20を駆動する。これにより、図2に示すように圧力ポンプ19の吸引側をバイパス通路16に接続して空気供給通路17に通じる開放通路がなされる。また、コントロールユニット26は、第1開閉弁22aを開状態に駆動し、圧力ポンプ19を駆動する。このとき、第2開閉弁22bは閉状態、バキュームスイッチングバルブ13は閉状態のままである。
Next, when the generation amount of the evaporated fuel is within a range in which this abnormality determination can be performed, the
すなわち、圧力ポンプ19によって生じた負圧がバイパス通路16に掛かり、空気供給通路17から第1空気通路201aを介して吸引された空気がオリフィス16aを通過し、圧力ポンプ19の排出側から第1排出接続通路18aおよび空気供給通路17を経てエアクリーナ17aを介して排出される。このため、第1圧力センサ21によってオリフィス16aを経た基準圧力が検出される。そして、第1圧力センサ21で検出された基準圧力は、コントロールユニット26に記憶される(図5の[C]区間参照)。
That is, the negative pressure generated by the
次に、コントロールユニット26は、第2空気通路201bを選択する態様で切替弁20を駆動する。これにより、図3に示すように圧力ポンプ19の吸引側を主通路15を介して蒸発燃料処理装置に接続した閉鎖通路がなされる。このとき、第1開閉弁22aは開状態、第2開閉弁22bは閉状態、バキュームスイッチングバルブ13は閉状態、圧力ポンプ19は駆動したままである。
Next, the
すなわち、圧力ポンプ19によって生じた負圧が主通路15を介して蒸発燃料処理装置に掛かり、当該蒸発燃料処理装置内の空気が吸引されて圧力ポンプ19の排出側から第1排出接続通路18aおよび空気供給通路17を経てエアクリーナ17aを介して排出される。このため、第1圧力センサ21によって蒸発燃料処理装置内の圧力(判定圧力)が検出される。そして、第1圧力センサ21で検出された判定圧力は、コントロールユニット26において先に記憶された基準圧力と比較される。
That is, the negative pressure generated by the
比較において、燃料供給通路10、燃料タンク11およびキャニスタ12に穿孔が生じているか、もしくはバキュームスイッチングバルブ13が開固着している場合、判定圧力が基準圧力よりも高い圧力になる(図5の[D]区間のd1参照)。この結果、蒸発燃料処理装置に異常があると判定できる。この場合、上記穿孔やバキュームスイッチングバルブ13の閉状態での漏れがオリフィス16aのφ0.5mm相当であれば判定圧力が基準圧力と同等になり、それ異常の穿孔や漏れであれば判定圧力が基準圧力よりも高い圧力になる。一方、燃料供給通路10、燃料タンク11およびキャニスタ12に穿孔がなく、さらにバキュームスイッチングバルブ13が開固着していない場合、判定圧力が基準圧力よりも低いクリアレベルを下回る圧力になる(図5の[D]区間のd2参照)。この結果、蒸発燃料処理装置が正常であると判定できる(図5の[D]区間参照)。
In comparison, when the
次に、蒸発燃料処理装置が正常である場合、コントロールユニット26は、上記判定時(図5の[D]区間)の状態に引き続いて圧力ポンプ19の駆動を停止し、バキュームスイッチングバルブ13を開状態に駆動する。これにより、蒸発燃料処理装置に接続した閉鎖通路がバキュームスイッチングバルブ13によって開放されることになる。このため、バキュームスイッチングバルブ13の動作が確認できる。すなわち、第1圧力センサ21によって検出される単位時間あたりの圧力上昇量によってバキュームスイッチングバルブ13の動作が良好であると判断できる。一方、第1圧力センサ21によって検出される単位時間あたりの圧力上昇がない場合には、バキュームスイッチングバルブ13が閉固着であると判断できる(図5の[E]区間参照)。
Next, when the fuel vapor processing apparatus is normal, the
最後に、コントロールユニット26は、バキュームスイッチングバルブ13の動作の確認時(図5の[E]区間)の状態に引き続いてバキュームスイッチングバルブ13を閉状態に駆動し、第1空気通路201aを選択する態様で切替弁20を駆動する。これにより、図2に示すように蒸発燃料処理装置が空気供給通路17に通じる開放通路がなされる。すなわち、蒸発燃料処理装置が大気に開放される。このため、第1圧力センサ21によって大気圧が検出される。コントロールユニット26では、大気圧の最終確認を行う(図5の[F]区間参照)。その後、コントロールユニット26は、上記全ての判定の結果を通知する。以上のように、異常判定手段が作動される。
Finally, the
排気浄化手段は、内燃機関の始動後30秒〜60秒で作動される。内燃機関を始動したとき、コントロールユニット26は、第3空気通路201cを選択する態様で切替弁20を駆動する。これにより、図4に示すように圧力ポンプ19の吸引側を空気供給通路17に直接接続した開放通路がなされる。また、コントロールユニット26は、コンビバルブ24のエアスイッチングバルブ24aを開状態に駆動し、第2開閉弁22bおよび第3開閉弁22cを開状態に駆動し、第1開閉弁22aを閉状態に駆動し、バキュームスイッチングバルブ13を閉状態に駆動する。さらに、コントロールユニット26は、圧力ポンプ19を駆動する。
The exhaust gas purification means is operated 30 to 60 seconds after the internal combustion engine is started. When the internal combustion engine is started, the
すなわち、圧力ポンプ19によって生じた負圧が空気供給通路17に掛かり、当該空気供給通路17(エアクリーナ17a)から第3空気通路201cを介して吸引された空気が圧力ポンプ19の排出側から第2排出接続通路18bを経て排気通路2に至る。このため、排気通路2に2次空気が送られて、当該排気通路2にある燃え残った燃料を燃焼させる。この結果、排気通路2に設けてある触媒2aが暖められて当該触媒2aによる正常な空気浄化機能が得られることになる。以上のように排気浄化手段が作動される。
That is, the negative pressure generated by the
なお、排気浄化手段の作動において、第3空気通路201cを選択しているとき、第2排出接続通路18bに設けた第2圧力センサ23は、圧力ポンプ19によって第2排出接続通路18bに生じる圧力を検出する。これにより、圧力ポンプ19が正常に稼働しているかを診断できる。また、第2圧力センサ23は、圧力ポンプ19を駆動してエアスイッチングバルブ24aや第2開閉弁22bを開閉したときの圧力を検出する。このため、エアスイッチングバルブ24aや第2開閉弁22bが正常であるかを判定する。
Note that when the
上記とは異なる作動に係り、第1空気通路201aまたは第2空気通路201bを選択し、圧力ポンプ19を駆動しているとき、コントロールユニット26によって第1開閉弁22aを閉状態に駆動し、第2開閉弁22bを開状態に駆動する。これにより、第2排出接続通路18bを介して排気通路2に蒸発燃料を排出する。すなわち、第1圧力センサ21および第2圧力センサ23によってそれぞれ圧力を検出する。このため、各圧力センサ21,23で検出する圧力の変動に基づいて、第2開閉弁22bの開閉異常、もしくはいずれかの圧力センサ21,23の故障を判定する。
In connection with the operation different from the above, when the
また、第1空気通路201aまたは第2空気通路201bを選択しているとき、圧力ポンプ19が駆動したままで誤作動した場合、コントロールユニット26は、第1開閉弁22aおよび第2開閉弁22bを閉状態に駆動する。これにより、機関の外部(大気)に蒸発燃料を排出しない。
Further, when the
また、第3空気通路201cを選択しているとき、コントロールユニット26によって第1開閉弁22a、第2開閉弁22b、第3開閉弁22cおよびバキュームスイッチングバルブ13を閉状態に駆動する。これにより、各通路が閉鎖されて燃料タンク11の内部空気の脈動がなくなる。すなわち、第1圧力センサ21が燃料タンク11の内部空気の脈動から生じるノイズを検出しなくなる。このため、第1圧力センサ21によって閉鎖した内部圧力を検出してキャニスタ12で吸着しきれない蒸発燃料の発生を判定する。
When the
蒸発燃料の発生量が多い場合、コントロールユニット26は、上記蒸発燃料の発生量を判定した状態から第2開閉弁22bおよびエアスイッチングバルブ24aを開状態に駆動し、圧力ポンプ19を駆動する。これにより、蒸発燃料処理装置のキャニスタ12で吸着しきれない蒸発燃料を排気通路2に送って燃焼させる。なお、蒸発燃料の発生量が多い旨は、上述した蒸発燃料処理装置の異常判定手段の作動時において、図5の[B]区間で検出できるので、当該検出によっても同様に、内燃機関の始動時にて第3空気通路201cを選択して、第1開閉弁22a、第3開閉弁22cおよびバキュームスイッチングバルブ13を閉状態に駆動し、第2開閉弁22bおよびエアスイッチングバルブ24aを開状態に駆動し、圧力ポンプ19を駆動すればよい。
When the amount of evaporated fuel generated is large, the
また、第3空気通路201cを選択しているとき、圧力ポンプ19が駆動したままで誤作動した場合、コントロールユニット26は、第2開閉弁22bを閉状態に駆動し、第1開閉弁22aを開状態に駆動する。これにより、圧力ポンプ19が吸引した不要な2次空気を排気通路2に排出せずエアクリーナ17aに排出する。さらに、第3空気通路201cを選択しているとき、圧力ポンプ19が駆動したままで誤作動した場合、コントロールユニット26は、第1開閉弁22aおよび第2開閉弁22bを閉状態に駆動する。これにより、圧力ポンプ19が吸引した不要な2次空気を排気通路2およびエアクリーナ17aに排出しない。
In addition, when the
上述してきたように、本実施例の内燃機関および内燃機関の制御装置では、蒸発燃料処理装置の異常判定手段と、排気浄化手段とに係り、圧力ポンプ19の作動圧力を共通化して用いることが可能になる。
As described above, in the internal combustion engine and the control device for the internal combustion engine of the present embodiment, the operating pressure of the
また、本実施例の内燃機関では、共通化した圧力ポンプ19の作動圧力を切り替えるために吸引側切替部(切替弁20)と排出側切替部とを用いている。吸引側切替部は、上記切替弁20(第1空気通路201a、第2空気通路201bおよび第3空気通路201c)と、第3空気通路201cに設けた第3開閉弁22cとを含む。排気側切替部は、第1排出接続通路18aに設けた第1開閉弁22aと、第2排出接続通路18bに設けた第2開閉弁22bとを含む。
In the internal combustion engine of the present embodiment, the suction side switching unit (switching valve 20) and the discharge side switching unit are used to switch the common operating pressure of the
すなわち、切替弁20によって第1空気通路201aまたは第2空気通路201bを選択しているときに、第1開閉弁22aと第2開閉弁22bとをそれぞれ開状態または閉状態にすることで以下の効果が得られる。具体的には、主に第1開閉弁22aを開状態にして第2開閉弁22bを閉状態にすることで、蒸発燃料処理装置の異常判定手段を通常作動することが可能になる。また、第1開閉弁22aを閉状態にして第2開閉弁22bを開状態にすることで、蒸発燃料を排気通路2に送ったり、第2開閉弁22bの開閉異常、もしくはいずれかの圧力センサ21,23の故障を判定することが可能になる。さらに、第1開閉弁22aおよび第2開閉弁22bを閉状態にすることで、圧力ポンプ19が駆動したままで誤作動した場合に内燃機関の外部(大気)に蒸発燃料を排出する事態を防ぐことが可能になる。
That is, when the
また、切替弁20によって第3空気通路201cを選択しているときに、第1開閉弁22aと第2開閉弁22bと第3開閉弁22cとをそれぞれ開状態または閉状態にすることで以下の効果が得られる。具体的には、第1開閉弁22aを閉状態、第2開閉弁22bおよび第3開閉弁22cを開状態にすることで、排気浄化手段を通常作動することが可能になる。また、第1開閉弁22a、第2開閉弁22bおよび第3開閉弁22cを閉状態にすることで、燃料タンク11の内部空気の脈動がなくなるので、第1圧力センサ21による内部圧力の検出によってキャニスタ12で吸着しきれない蒸発燃料の発生を判定することが可能になる。また、第1開閉弁22aを閉状態、第2開閉弁22bを開状態、第3開閉弁22cを閉状態にすることで、蒸発燃料処理装置のキャニスタ12で吸着しきれない過度の蒸発燃料を排気通路2に送って燃焼させることが可能になる。また、第1開閉弁22aを開状態、第2開閉弁22bを閉状態、第3開閉弁22cを開状態にすることで、圧力ポンプ19が駆動したままで誤作動した場合に圧力ポンプ19が吸引した不要な2次空気を排気通路2に排出せずエアクリーナ17aに排出することが可能になる。また、第1開閉弁22aを閉状態、第2開閉弁22bを閉状態、第3開閉弁22cを開状態にすることで、圧力ポンプ19が吸引した不要な2次空気を排気通路2およびエアクリーナ17aに排出する事態を防ぐことが可能になる。
In addition, when the
さらに、第1空気通路201a、第2空気通路201bまたは第3空気通路201cを選択し、圧力ポンプ19を駆動しているとき、第1開閉弁22aが閉固着している場合、コントロールユニット26によって第1開閉弁22aを開状態に駆動し、第2開閉弁22bを閉状態に駆動する。これにより、第1開閉弁22a側が高圧になって当該第1開閉弁22aの閉固着を一時的に解消することが可能である。また、第2開閉弁22bが閉固着している場合、コントロールユニット26によって第2開閉弁22bを開状態に駆動し、第1開閉弁22aを閉状態に駆動する。これにより、第2開閉弁22b側が高圧になって当該第2開閉弁22bの閉固着を一時的に解消することが可能である。
Further, when the
なお、上述した実施例において、図6に示すように第3空気通路201cに設けた補助空気通路201dに対して、当該補助空気通路201dを開閉する電磁弁などからなる第4開閉弁22dを配設してもよい。この第4開閉弁22dは、コントロールユニット26に接続する。このように構成した場合には、上記排気浄化を行うために第3空気通路201cを選択したとき、第4開閉弁22dを閉状態に駆動することによって、蒸発燃料処理装置からの蒸発燃料を遮る態様で2次空気を排気通路2に送ることが可能になる。さらに、上記排気浄化とは別に第3空気通路201cを選択して、第4開閉弁22dを閉状態に駆動し、第1開閉弁22a、第2開閉弁22bおよび第3開閉弁22cを開状態に駆動することによって、蒸発燃料処理装置からの蒸発燃料を遮る態様で通路内を空気供給通路17からの空気でクリーンな状態にする。通路内をクリーンな状態にすれば、圧力ポンプ19の作動圧力を蒸発燃料処理装置の異常判定手段および排気浄化手段とは別の手段にも共通に用いることが可能になる。
In the embodiment described above, as shown in FIG. 6, a fourth on-off
以上のように、本発明にかかる内燃機関は、蒸発燃料処理装置の異常判定手段に係る作動圧力と、排気浄化手段に係る作動圧力との制御に有用であり、特に、1つの圧力ポンプの作動圧力を共通化して用いることに適している。 As described above, the internal combustion engine according to the present invention is useful for controlling the operating pressure related to the abnormality determining means of the evaporated fuel processing device and the operating pressure related to the exhaust purification means, and in particular, the operation of one pressure pump. It is suitable for using pressure in common.
1 吸気通路
1a スロットルバルブ
2 排気通路
2a 触媒
10 燃料供給通路
11 燃料タンク
12 キャニスタ
13 バキュームスイッチングバルブ
15 主通路
16 バイパス通路
16a オリフィス
17 空気供給通路
17a エアクリーナ
18 排出接続通路
18a 第1排出接続通路
18b 第2排出接続通路
19 圧力ポンプ
20 切替弁
201 弁体
201a 第1空気通路
201b 第2空気通路
201c 第3空気通路
201d 補助空気通路
202 ステッパモータ
21 第1圧力センサ
22a 第1開閉弁
22b 第2開閉弁
22c 第3開閉弁
22d 第4開閉弁
23 第2圧力センサ
24 コンビバルブ
24a エアスイッチングバルブ
24b リード弁
25a 逆止弁
25b 逆止弁
25c 逆止弁
26 コントロールユニット
Reference Signs List 1
Claims (16)
前記吸引接続通路に設けてあって前記圧力ポンプの吸引側を前記蒸発燃料処理装置または大気に選択的に接続する吸引側切替部と、
前記圧力ポンプの排出側を排気通路と大気とにそれぞれ接続する各排気接続通路に設けてあって前記各排気接続通路を開閉する排出側切替部と、
を備えたことを特徴とする内燃機関。 A pressure pump for generating a negative pressure with respect to a suction connection passage connected to an evaporative fuel processing device for supplying evaporative fuel to an intake passage;
A suction-side switching unit that is provided in the suction connection passage and selectively connects the suction side of the pressure pump to the evaporated fuel processing device or the atmosphere;
A discharge-side switching portion that opens and closes each exhaust connection passage provided in each exhaust connection passage connecting the discharge side of the pressure pump to the exhaust passage and the atmosphere; and
An internal combustion engine comprising:
前記吸引側切替部は前記バイパス通路が跨ぐ前記主通路の途中に介在してあって、前記バイパス通路を大気側に開放して前記主通路を閉鎖する第1空気通路、前記主通路を開通して大気側から閉鎖する第2空気通路、および前記圧力ポンプの吸引側を大気側に接続する第3空気通路を有し、
前記排出側切替部は前記圧力ポンプの排出側を大気に接続する第1排気接続通路を開閉する第1開閉弁、および前記圧力ポンプの排出側を前記排気通路に接続する第2排気接続通路を開閉する第2開閉弁を有していることを特徴とする請求項1に記載の内燃機関。 The suction connection passage has a bypass passage having an orifice with respect to a main passage connecting the evaporated fuel processing device and the suction side of the pressure pump;
The suction side switching unit is interposed in the middle of the main passage across the bypass passage, and opens the first passage and the main passage to open the bypass passage to the atmosphere side and close the main passage. A second air passage that is closed from the atmosphere side, and a third air passage that connects the suction side of the pressure pump to the atmosphere side,
The discharge side switching unit includes a first on-off valve that opens and closes a first exhaust connection passage that connects the discharge side of the pressure pump to the atmosphere, and a second exhaust connection passage that connects the discharge side of the pressure pump to the exhaust passage. The internal combustion engine according to claim 1, further comprising a second on-off valve that opens and closes.
前記吸引接続通路において前記圧力ポンプの吸引側を前記蒸発燃料処理装置または大気に選択的に接続させる吸引側切替部を駆動する吸引側切替部駆動手段と、
前記圧力ポンプの排出側を排気通路と大気とにそれぞれ接続した各排気接続通路を開閉させる排出側切替部を駆動する排出側切替部駆動手段と
を備えたことを特徴とする内燃機関の制御装置。 A pump driving means for driving a pressure pump for generating a negative pressure with respect to a suction connection passage connected to an evaporative fuel processing device for supplying evaporative fuel to an intake passage;
A suction side switching unit driving means for driving a suction side switching unit for selectively connecting the suction side of the pressure pump to the evaporated fuel processing device or the atmosphere in the suction connection passage;
A control device for an internal combustion engine, comprising: a discharge-side switching unit driving means for driving a discharge-side switching unit that opens and closes each exhaust connection passage that connects the discharge side of the pressure pump to an exhaust passage and the atmosphere, respectively. .
前記吸引側切替部駆動手段は前記バイパス通路が跨ぐ前記主通路の途中に介在した前記吸引側切替部において、前記バイパス通路を大気側に開放して前記主通路を閉鎖させる第1空気通路、前記主通路を開通して大気側から閉鎖させる第2空気通路、または前記圧力ポンプの吸引側を大気側に接続させる第3空気通路を選択的に切り替え駆動し、
前記排出側切替部駆動手段は前記排出側切替部において、前記圧力ポンプの排出側を大気に接続する第1排気接続通路を開閉させる第1開閉弁、または前記圧力ポンプの排出側を前記排気通路に接続する第2排気接続通路を開閉させる第2開閉弁を駆動することを特徴とする請求項5に記載の内燃機関の制御装置。 The suction connection passage is provided with a bypass passage having an orifice with respect to a main passage connecting between the evaporated fuel processing device and the suction side of the pressure pump,
The suction side switching unit driving means includes a first air passage that opens the bypass passage to the atmosphere side and closes the main passage in the suction side switching portion interposed in the middle of the main passage across the bypass passage, Selectively switching and driving a second air passage that opens the main passage and closes it from the atmosphere side, or a third air passage that connects the suction side of the pressure pump to the atmosphere side;
The discharge side switching unit driving means is a first on-off valve that opens and closes a first exhaust connection passage that connects the discharge side of the pressure pump to the atmosphere, or the discharge side of the pressure pump is the exhaust passage in the discharge side switching unit. 6. The control device for an internal combustion engine according to claim 5, wherein a second on-off valve that opens and closes a second exhaust connection passage connected to the engine is driven.
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2004
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