JP2006152840A - Controller of internal combustion engine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は内燃機関のキャニスターパージ制御装置に係り、蒸発燃料のHC濃度を検出するエバポ濃度センサと、特に複数の空燃比センサと、一つのパージバルブを備えた機関において、空燃比の変動を抑制させるキャニスターパージ制御装置に関する。 The present invention relates to a canister purge control device for an internal combustion engine, and suppresses fluctuations in the air-fuel ratio in an engine having an evaporation concentration sensor for detecting the HC concentration of evaporated fuel, particularly a plurality of air-fuel ratio sensors and one purge valve. The present invention relates to a canister purge control device.
一般に内燃機関には、燃料噴射弁による燃料供給のほか、燃料タンク内で発生する蒸発燃料(エバポガス)を吸気系に放出して供給するエバポパージ処理を行うものがある。該エバポパージ処理は、前記エバポガスをキャニスターに回収・吸着させた後、該キャニスターに外気を導入することによって前記吸気系に放出することが知られている。 In general, some internal combustion engines perform not only fuel supply by a fuel injection valve but also vapor purge processing for releasing and supplying evaporated fuel (evaporative gas) generated in a fuel tank to an intake system. In the evaporative purge process, it is known that the evaporative gas is collected and adsorbed by a canister and then released into the intake system by introducing outside air into the canister.
そして、この場合には、前記エバポパージ処理による燃料と、前記燃料噴射弁による燃料とを合わせた空燃比制御が必要であることから、前記エバポガスのHC濃度を考慮したパージ制御装置に関する技術が各種成案されている。 In this case, since the air-fuel ratio control in which the fuel by the evaporation purge process and the fuel by the fuel injection valve are combined is necessary, various technologies relating to the purge control device in consideration of the HC concentration of the evaporation gas are proposed. Has been.
燃料タンク内で発生する蒸発燃料を貯蔵するキャニスターと、キャニスター内に保持されている蒸発燃料を燃料噴射弁の上流に放出する機構を備え、燃料噴射弁上流に酸素濃度センサを備えている。この内燃機関では酸素濃度センサより、吸気通路内の蒸発燃料のエバポ濃度が検出される。検出されたエバポ濃度に基づいて、燃料噴射量を制御しすることで、蒸発燃料の影響を低減させている(例えば、特許文献1参照)。 A canister for storing the evaporated fuel generated in the fuel tank, a mechanism for releasing the evaporated fuel held in the canister upstream of the fuel injection valve, and an oxygen concentration sensor upstream of the fuel injection valve are provided. In this internal combustion engine, the evaporation concentration of the evaporated fuel in the intake passage is detected by the oxygen concentration sensor. The influence of the evaporated fuel is reduced by controlling the fuel injection amount based on the detected evaporation concentration (see, for example, Patent Document 1).
さらに、キャニスターと吸気管を結ぶパージ通路にエバポ濃度センサを設置し、パージ通路から機関吸気管に放出される蒸発燃料が機関吸入空気量に対して一定の比率になるように蒸発燃料の放出量を制御し、機関空燃比が該センサの情報を用いて機関空燃比が目標値になるように燃料噴射量を補正している(例えば、特許文献2参照)。 In addition, an evaporation concentration sensor is installed in the purge passage connecting the canister and the intake pipe, and the amount of evaporated fuel released so that the amount of evaporated fuel released from the purge passage to the engine intake pipe becomes a constant ratio to the engine intake air amount. And the fuel injection amount is corrected so that the engine air-fuel ratio becomes the target value using the information of the sensor (see, for example, Patent Document 2).
ところで、前記エバポガスを考慮したパージ制御装置は、一つのエバポ濃度センサによるエバポ濃度補正と一つのパージバルブを制御する技術である。 By the way, the purge control device considering the evaporation gas is a technique for controlling the evaporation concentration by one evaporation concentration sensor and controlling one purge valve.
しかし、一般にエバポ濃度ガスは機関各気筒への影響割合が異なる。これはエバポガスの吸気管への放出の各気筒への分配が均等でないこと。更に機関吸入空気量によって前述のエバポガスの分配が変化することによる。従来の提案では、エバポガスの各気筒の分配割合(以下パージ分配)については格別の配慮がされていない。 However, the evaporation concentration gas generally has a different influence ratio on each cylinder of the engine. This means that the distribution of the exhaust gas into the intake pipe is not evenly distributed to each cylinder. Further, the distribution of the above-mentioned evaporative gas changes depending on the amount of engine intake air. In the conventional proposal, no special consideration is given to the distribution ratio (hereinafter referred to as purge distribution) of each cylinder of the evaporative gas.
本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、複数の空燃比センサからの信号より、エバポガスの各気筒へのパージ分配を算出し、燃料噴射量を補正することで、機関の空燃比変動を抑えることができる内燃機関のキャニスターパージ制御を提供することにある。 The present invention has been made in view of such a problem, and an object of the present invention is to calculate the purge distribution of the evaporation gas to each cylinder from the signals from a plurality of air-fuel ratio sensors, and to calculate the fuel injection amount. It is an object of the present invention to provide canister purge control for an internal combustion engine that can suppress fluctuations in the air-fuel ratio of the engine.
以上の説明から理解できるように、本発明の内燃機関のキャニスターパージ制御装置は、機関各気筒による蒸発燃料による分配影響割合を、気筒のバンクに対応した空燃比センサにて算出し、機関燃料噴射量を制御することで、機関の空燃比変動を抑えることができる。また更に空燃比センサを各気筒に設けることにより各気筒に対応して燃料噴射量制御の精度を向上できるものである。 As can be understood from the above description, the canister purge control device for an internal combustion engine according to the present invention calculates the distribution influence ratio by the evaporated fuel in each cylinder of the engine by the air-fuel ratio sensor corresponding to the bank of the cylinder, and the engine fuel injection By controlling the amount, fluctuations in the air-fuel ratio of the engine can be suppressed. Furthermore, by providing an air-fuel ratio sensor in each cylinder, the accuracy of fuel injection amount control can be improved corresponding to each cylinder.
以下、図面に基づいて本発明に係る内燃機関の実施形態について詳細に説明する。 Hereinafter, an embodiment of an internal combustion engine according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1は、本実施形態の内燃機関のパージ制御装置を備えたエンジンシステムの全体構成を示したものである。図1は、本実施形態の内燃機関のパージ制御装置を備えたエンジンシステムの全体構成を示したものである。 FIG. 1 shows an overall configuration of an engine system including a purge control device for an internal combustion engine according to the present embodiment. FIG. 1 shows an overall configuration of an engine system including a purge control device for an internal combustion engine according to the present embodiment.
内燃機関1は、吸気マニホールド11a,11b及び排気マニホールド21a,21bが設置され、前記吸気マニホールド11a,11bは、分岐した吸気管として構成されている。
The
また、該吸気マニホールド11a,11bは、サージタンク9及びスロットルボディ5を介してエアクリーナ2に接続されており、エアクリーナ2の入り口部3から吸入された空気は、吸気ダクト4を通ってスロットルボディ5に入る。該吸気ダクト4には、吸気空気量を検出する空気流量計(AFM)7さらに該スロットルボディ5には、空気流量を制御する絞り弁6、及び該絞り弁6の開度を計測するスロットルセンサ8が各々の適正位置に設置されている。そして、スロットルボディ5を通った空気はサージタンク9に入り、吸気マニホールド11a,11bを介して気筒27a,27b内に入る。
The intake manifolds 11 a and 11 b are connected to the
一方、燃料タンク13内の燃料は、燃料ポンプ26で吸引・加圧され、燃料フィルタ
15を通り、吸気マニホールド11a,11bに設置された燃料を燃焼室に噴射する手段の一態様である燃料噴射弁(インジェクタ)12a,12bに供給されて噴射される。この燃料噴射弁は通常各気筒毎に設けられるものであり、例えば4気筒の場合には12a,
12bの他に12c,12d(図示せず)を有するものである。ここで、燃料タンク13内で発生した蒸発燃料(エバポガス)は、配管46を通って蒸発燃料を回収する手段の一態様であるキャニスター40に吸着され、一時回収される。キャニスター40には、外気を導入する空気導入口45が設けられている。回収燃料は、内燃機関1の運転中において、空気導入口45からの空気とともに、配管47,燃料を燃焼室に放出する手段の一態様であるキャニスターパージバルブ41を経由して、サージタンク9に導かれた後に気筒
27a,27bに供給され、エバポガスの外部への排出が抑制される。キャニスターパージ41の通電により負圧が導入され、パージ流量が調整・制御される。更に本実施形態では配管47に蒸発燃料のHC濃度を検出するエバポ濃度センサ50を設置している。
On the other hand, the fuel in the
In addition to 12b, 12c and 12d (not shown) are provided. Here, the evaporated fuel (evaporative gas) generated in the
前記パージ流量は、内燃機関1への吸入空気量に比例したパージ率として制御され、前記エバポ濃度センサによるHC濃度と合わせて、目標空燃比となるように機関燃料噴射量を補正する。
The purge flow rate is controlled as a purge rate proportional to the amount of intake air to the
気筒27a,27b内の混合気は、点火プラグ18a,18bによって点火・燃焼された後、排気マニホールド21a,21b側に送られ、触媒23a,23bで浄化された後に大気に排出される。排気マニホールド21a,21bの適正位置には、機関空燃比を検出する手段の一態様であるO2 センサ22a,22bが配置されている。
The air-fuel mixture in the
機関燃料噴射時期及び点火時期を制御するための基礎信号であるカム角センサ17,空気流量計7,スロットルセンサ8,O2 センサ22a,22b,蒸発燃料のHC濃度を検出するエバポ濃度センサ50および図示のない内燃機関の温度を検出する水温センサ,クランク角センサ等のエンジン状態を表す信号は、パージ制御装置を備えたエンジン制御装置(コントロールユニット)30に入力される。該コントロールユニット30は、これらの信号に基づいて、所定の演算処理を行って空燃比制御等の各種制御を行い、インジェクタ12a,12b,点火プラグ18a,18bおよびキャニスターパージバルブ41等に各駆動信号を出力する。
The cam angle sensor 17, which is a basic signal for controlling the engine fuel injection timing and the ignition timing, the air flow meter 7, the throttle sensor 8, the O 2 sensors 22a and 22b, the
図2は、コントロールユニット30の内部構成を示したものである。
FIG. 2 shows the internal configuration of the
該コントロールユニット30は、MPU31,読み書き自由なRAM32,読み出し専用であるROM33,入出力を制御するI/OLSI34から構成され各データのやりとりが行われる。具体的には、MPU31は、エアフローメータ7,O2 センサ22a,
22b,スロットルセンサ8,エバポ濃度センサ50等の前記エンジン状態を表す信号をI/OLSI34から受け取り、ROM33に記憶された処理内容を順次呼び出した所定の処理を行い、RAM32に記憶させた後、再びI/OLSI34からインジェクタ12,点火プラグ19,キャニスターパージバルブ41,フューエルポンプ26等に各駆動信号を出力している。
The
22b, the throttle sensor 8, the
図3に30aとして、パージ制御装置の制御ブロック図を示す。 FIG. 3 shows a control block diagram of the purge control apparatus as 30a.
前記パージ制御装置30aは、内燃機関自身のばらつきによるベースの空燃比学習処理を各バンク別に行い、またキャニスター40からのエバポガスの放出によるパージ処理とを切り換えて各処理を行っている。
The
具体的には、パージ制御装置30aは、パージ期間空燃比学習期間切り換え手段30Aと、空燃比フィードバック手段Aバンク30Ba,Bバンク30Bbと、パージ空燃比算出手段Aバンク30Ca,Bバンク30Cbと、空燃比学習手段Aバンク30Da,Bバンク30Dbと、パージ空燃比比較手段30Eと、制御パージ率算出手段30Fと、燃料噴射補正手段Aバンク30Ga,Bバンク30Gbとからなる。
Specifically, the
空燃比学習期間・パージ期間切り換え手段30Aは、後記するように、O2 センサ22a,22b等の出力信号に基づいて、空燃比学習条件,パージ条件等の所定条件が成立するか否かを判定し、空燃比を学習制御する手段Aバンク30Da,Bバンク30Dbによる空燃比学習処理の期間と、パージ流量を制御する手段パージ空燃比算出手段Aバンク30Ca,Bバンク30Cbによるパージ処理による期間とを切り換えている。 As will be described later, the air-fuel ratio learning period / purge period switching means 30A determines whether or not predetermined conditions such as an air-fuel ratio learning condition and a purge condition are satisfied based on output signals from the O 2 sensors 22a and 22b. The period of the air-fuel ratio learning process by means A bank 30Da and B bank 30Db for learning and controlling the air-fuel ratio and the period of purge process by means of purge air-fuel ratio calculating means A bank 30Ca and B bank 30Cb for controlling the purge flow rate Switching.
空燃比フィードバック手段Aバンク30Ba,Bバンク30Bbは、O2 センサ22a,22bによる前記燃焼室から排出された排気ガスの実空燃比が目標空燃比になるように、各バンク毎に空燃比フィードバック制御を行っており、パージ期間及び空燃比学習期間等を入力し、テンポラリ分である空燃比フィードバック値αを算出して、パージ分配推定手段Aバンク30Ca,Bバンク30Cb,空燃比学習手段Aバンク30Da,Bバンク30Db、並びに燃料噴射補正手段Aバンク30Ga,Bバンク30Gbに出力する。 The air / fuel ratio feedback means A bank 30Ba and B bank 30Bb perform air / fuel ratio feedback control for each bank so that the actual air / fuel ratio of the exhaust gas discharged from the combustion chamber by the O 2 sensors 22a and 22b becomes the target air / fuel ratio. Input a purge period, an air-fuel ratio learning period, etc., calculate an air-fuel ratio feedback value α which is a temporary amount, and calculate purge distribution estimating means A bank 30Ca, B bank 30Cb, air-fuel ratio learning means A bank 30Da , B bank 30Db, and fuel injection correction means A bank 30Ga, B bank 30Gb.
パージ分配推定手段Aバンク30Ca,Bバンク30Cbは、空燃比フィードバック値αからパージ分配係数CPDISTA,CPDISTB推定して、燃料噴射補正手段Aバンク30Ga,Bバンク30Gbに出力する。 The purge distribution estimation means A bank 30Ca and B bank 30Cb estimate the purge distribution coefficients CPDISTA and CPDISTB from the air-fuel ratio feedback value α and output them to the fuel injection correction means A bank 30Ga and B bank 30Gb.
空燃比を学習制御する手段Aバンク30Da,Bバンク30Dbは、空燃比フィードバック制御を行うべく、前記空燃比フィードバック手段Aバンク30Ba,Bバンク30Bbによる補正量が所定値になるように学習を行っており、空燃比フィードバック値αに基づいて学習補正値αmを算出し、燃料噴射補正手段Aバンク30Ga,Bバンク30Gbに出力する。 The means A bank 30Da and the bank B 30Db for learning control of the air-fuel ratio perform learning so that the correction amount by the air-fuel ratio feedback means A bank 30Ba, B bank 30Bb becomes a predetermined value in order to perform air-fuel ratio feedback control. The learning correction value αm is calculated based on the air-fuel ratio feedback value α and output to the fuel injection correction means A bank 30Ga and B bank 30Gb.
パージ空燃比比較手段30Eは、エバポ濃度センサからのエバポ濃度を計測し、制御パージ率算出手段30Fに出力する。
The purge air-fuel ratio comparison unit 30E measures the evaporation concentration from the evaporation concentration sensor and outputs it to the control purge
制御パージ率算出手段30Fは、絞り弁3の通過空気量Qtvo とキャニスター40のパージ流量Qevp に基づいてパージ期間中の制御パージ率Kevpを算出し、前記パージ率
Kevpに基づいてキャニスターパージ41に駆動信号を出力してエバポガスを気筒27に放出させる。
The control purge rate calculation means 30F calculates the control purge rate Kevp during the purge period based on the passing air amount Qtvo of the throttle valve 3 and the purge flow rate Qevp of the
燃料噴射補正手段Aバンク30Ga,Bバンク30Gbは、エンジン回転数Ne及び吸入空気量Qaに基づく基本噴射量を補正するものであり、空燃比フィードバック手段Aバンク30Ba,Bバンク30Bbによる空燃比フィードバック値Aバンクαa,Bバンクαb,空燃比学習手段Aバンク30Da,Bバンク30Dbによる学習補正値Aバンク
αma,Bバンクαmb及びパージ分配推定手段Aバンク30Ca,Bバンク30Cbによるパージ分配係数AバンクCPDISTA,BバンクCPDISTBおよび、エバポ濃度センサから計測させるエバポ濃度補正値AバンクKLMNTCA,BバンクKLMNTCB による4つの補正値等に基づいて基本噴射量を補正し、インジェクタ12a,12b等に出力する。
The fuel injection correction means A bank 30Ga and B bank 30Gb correct the basic injection amount based on the engine speed Ne and the intake air amount Qa, and the air-fuel ratio feedback values by the air-fuel ratio feedback means A bank 30Ba and B bank 30Bb. A bank αa, B bank αb, air-fuel ratio learning means A bank 30Da, B bank 30Db learning correction values A bank αma, B bank αmb and purge distribution estimating means A bank 30Ca, purge distribution coefficient A bank CPDISTA by B bank 30Cb, The basic injection amount is corrected based on the four correction values by the B bank CPDISTB and the evaporation concentration correction values A bank KLMNTCA and B bank KLMNTCB measured from the evaporation concentration sensor, and output to the
図4,図5は空燃比学習期間パージ期間切り換え手段の動作フローチャートである。 4 and 5 are operation flowcharts of the air-fuel ratio learning period purge period switching means.
図4は、空燃比学習期間の動作を示している。 FIG. 4 shows the operation during the air-fuel ratio learning period.
ステップ100では、エンジン始動後、空燃比フィードバック条件が成立しているか否かを判定する。燃料カット状態ではない、負荷が安定している等、空燃比フィードバック状態にある場合、すなわち、YESのときには、ステップ101に進む。一方、空燃比フィードバック条件が成立していないときにはこの動作を繰り返す。
In
ステップ101では空燃比学習条件が成立しているか否かを判定し、負荷がより安定している等、空燃比学習状態にある場合、すなわちYESのときには、ステップ02に進む。一方、空燃比学習条件が成立していないときにはこの動作を繰り返す。ステップ102では初回のベース空燃比学習が未終了かを判定し、未終了の場合、すなわちYESのときには、ベース空燃比学習期間としてステップ103に進む。一方、ベース空燃比学習が終了している場合すなわち、NOの場合は、ステップ108に進む。ステップ104では、空燃比学習が行われると、該当エリアの学習回数カウンタKLCONTを1つカウントアップしてステップ105に進む。
In
ステップ105では、学習回数カウンタが所定回数KLCNTになったか否かを判定し、所定回数KLCNTになった場合、すなわちYESのときには、初回ベース空燃比学習が終了したとしてステップ106に進む。一方、前記ステップ105で空燃比学習の積算回数KLCNTよりも小さいとき、又は前記ステップ106で所定回数LRNCNTでないときには、空燃比学習期間が未だ終了していないことからステップ103に進み、前記各動作を繰り返す。すなわち、前記空燃比学習期間は、リッチ及びリーン周期に比例した期間に設定されている。
In
ステップ102でNOと判定されると、ステップ108で、パージ期間が終了したかを判定する。パージ期間が終了している場合、すなわち、YESであればベース空燃比学習期間としてステップ109へ進む。一方パージ期間が終了していない場合、すなわち、
NOの場合はパージ期間としてステップ111へ進む。
If it is determined NO in
If NO, the process proceeds to step 111 as the purge period.
ステップ109では、空燃比フィードバック手段30Gにて、O2 センサ22のリッチ及びリーンの周期が所定回数LRNCNTになったか否かを判定し、所定回数LRNCNTになった場合、すなわちYESのときには、ベース空燃比学習期間終了としてステップ107へ進む。一方、所定回数LRNCNTに達していない場合、すなわちNOの場合は、ベース空燃比期間とする。
In
図5は空燃比学習期間パージ期間切り換え手段のパージ期間の動作を示している。 FIG. 5 shows the operation of the purge period of the air-fuel ratio learning period purge period switching means.
ステップ200では、バンクAの空燃比学習が終了したかを判定している。終了している場合、すなわち、YESの場合はステップ201へ進む。終了していない場合、すなわち、NOの場合は空燃比学習期間を継続する。
In
ステップ201では、バンクBの空燃比学習が終了したかを判定している。終了している場合、すなわち、YESの場合はステップ202へ進む。終了していない場合、すなわち、NOの場合は空燃比学習期間を継続する。
In
ステップ202では、機関始動後経過時間,機関冷却水温,負荷等のパージ条件が成立したかを判定する。条件が成立した場合、すなわち、YESのときは、パージ期間としてステップ203へ進む。ステップ203にてパージ期間となると、ステップ204にてベース空燃比学習を禁止する。ステップ205でパージ率を前回のエバポ濃度に応じた値に設定し、ステップ206でその時のエバポ濃度センサの値をエバポ濃度の新値として算出する。ステップ207でパージ中の排気酸素センサの値から後述のパージ分配推定値
CPDISTA,CPDISTBを計算する。ステップ208では、ステップ206とステップ207から得られた結果から、パージ時燃料補正値KLMNTCA,KLMNTCB を求め、ステップ209で機関燃料噴射パルス幅TiA,TiBを補正する。ステップ210では、空燃比フィードバック手段30Gにて、AバンクのO2 センサ22のリッチ及びリーンの周期が所定回数LRNCNTになったか否かを判定し、所定回数LRNCNTになった場合、すなわちYESのときには、ステップ212へ進む。一方、所定回数LRNCNTに達していない場合、すなわちNOの場合は、ステップ210の判定を繰り返す。ステップ211ではBバンクのO2 センサ22のリッチ及びリーンの周期が所定回数LRNCNTになったか否かを判定し、所定回数LRNCNTになった場合、すなわちYESのときには、パージ期間終了として、ステップ212へ進む。一方、所定回数LRNCNTに達していない場合、すなわちNOの場合は、ステップ210まで戻り、ステップ210,ステップ211の動作を繰り返す。
In
図6はパージ分配補正係数算出を説明した図である。パージ分配補正の算出は先ず、ステップ300にて排気酸素センサが正常であるか否かを判定し、正常であればステップ
301に進む。ステップ302ではエバポ濃度センサが正常であるか否かを判定し、正常であればステップ302に進む。ステップ302では、現在パージ期間であるかを判定し、パージ期間であればステップ303へ進む。ステップ303ではAバンクの酸素センサによるフィードバック値αAの所定期間の平均値AVEαAを算出する。続いてステップ304ではBバンクの酸素センサによるフィードバック値αBの所定期間の平均値
AVEαBを算出する。次にステップ305にてパージ分配Aバンク係数CPDISTAを式(1)により算出する。
FIG. 6 is a diagram for explaining purge distribution correction coefficient calculation. In calculating the purge distribution correction, it is first determined in
(数1)
CPDISTA=AVEαA−(AVEαA+AVEαB)/2 …(1)
同様にステップ306ではBバンクのパージ分配係数CPDISTBを式(1)により算出する。
(Equation 1)
CPDISTA = AVEαA− (AVEαA + AVEαB) / 2 (1)
Similarly, in
(数2)
CPDISTB=AVEαB−(AVEαA+AVEαB)/2 …(2)
ステップ305および306で算出したパージ分配係数はステップ307,ステップ
308で、パージ分配係数学習値の新値KLCPDISA,KLCPDISBとして式
(3)および式(4)にて計算する。
(Equation 2)
CPDISTB = AVEαB− (AVEαA + AVEαB) / 2 (2)
The purge distribution coefficients calculated in
(数3)
KLCPDISA(i)=
KLCPDISA(i−1)+{(CPDISTA−KLCPDISA(i−1))
×k …(3)
(Equation 3)
KLCPDISA (i) =
KLCPDISA (i-1) + {(CPDISTA-KLCPDISA (i-1))
× k (3)
(数4)
KLCPDB(i)=
KLCPDISB(i−1)+{(CPDISTB−KLCPDISB(i−1))
×k …(4)
ここでKLCPDISA(i)およびKLCPDISB(i)はパージ分配係数学習値の今回値。KLCPDISA(i−1)およびKLCPDISB(i−1)は前記学習値の前回値である。またkは新値の反映割合で、更新速度に応じて任意に設定できる。
(Equation 4)
KLCPDB (i) =
KLCPDISB (i-1) + {(CPDISTB-KLPCDISB (i-1))
× k (4)
Here, KLCPDISA (i) and KLCPDISB (i) are the current values of the purge distribution coefficient learning value. KLCPDISA (i-1) and KLCPDISB (i-1) are the previous values of the learning values. K is a reflection ratio of the new value, and can be arbitrarily set according to the update speed.
更に本学習値は機関回転数,機関負荷等に対応して個々に設定し、機関状態によって変化するパージ分配に対応する。 Furthermore, this learning value is individually set corresponding to the engine speed, engine load, etc., and corresponds to purge distribution that changes depending on the engine state.
図7と図8はパージ流量を制御する手段30a2の説明図である。該パージ率算出手段30Bはまず目標パージ率を決定し、次に制御パージ率を算出している。前記目標パージ率は、図7に示すように、パージ空燃比が大きい、すなわちエバポ濃度PDENが小さい場合、若しくは、パージ空燃比が小さい、すなわちエバポ濃度PDENが大きい場合には、目標パージ率を絞って低く設定される。前者は、空パージによるA/Fリーンと燃料タンク13への余分な負圧の導入を防止するためであり、後者は、熱害走行時のようにエバポ濃度が高いときの運転性の悪化を防止するためである。そして、パージ空燃比の中間値において目標パージ率を高く設定し、パージ流量を稼いでいる。
7 and 8 are explanatory views of the means 30a2 for controlling the purge flow rate. The purge rate calculating means 30B first determines the target purge rate, and then calculates the control purge rate. As shown in FIG. 7, the target purge rate is narrowed down when the purge air-fuel ratio is large, that is, when the evaporation concentration PDEN is small, or when the purge air-fuel ratio is small, that is, when the evaporation concentration PDEN is large. Set low. The former is to prevent A / F lean and unnecessary negative pressure from being introduced into the
次に、前記制御パージ率は、内燃機関1の吸入空気量Qaに対するパージ流量Qevp の比(Qevp /Qa)によって算出され、これにより前記パージ制御量が求められる。
Next, the control purge rate is calculated by the ratio (Qevp / Qa) of the purge flow rate Qevp to the intake air amount Qa of the
ここで、吸入空気量Qaは、走行状態によって大きく変化する一方で、パージ流量
Qevp はキャニスターパージバルブ41の最大流量に制限されているので、吸入空気量
Qaの増加に伴って制御パージ率は減少し、一定に保持され、さらに吸入管負圧が大気圧に近づくと、パージ流量Qevp が減少することから、この場合にも制御パージ率は、一定に保持されなくなるものである。したがって図7に示すように、エンジン回転数と負荷から求められる最大パージ率マップを参照して、キャニスターパージバルブ41の全開時
(バルブDUTY100%)における制御パージ率を予め設定し、該パージ率の一定保持を図っている。
Here, while the intake air amount Qa varies greatly depending on the running state, the purge flow rate Qevp is limited to the maximum flow rate of the
これにより、パージ率算出手段30Bによる制御パージ率を前記最大パージ率で除することで、キャニスターパージバルブ41に対する制御Dutyを求めることができる。なお、前記最大パージ率以上のパージ流量を流すことは困難であることから、パージ率算出手段30Bによる制御パージ率は、最大パージ率によって制限されている。
Thus, the control duty for the
図9は、空燃比フィードバック手段30Gによる空燃比フィードバック値α算出のフローチャートである。空燃比フィードバックはA,Bバンクそれぞれ、同様の動作を行うため、一方の動作のみ説明する。 FIG. 9 is a flowchart for calculating the air-fuel ratio feedback value α by the air-fuel ratio feedback means 30G. Since the air-fuel ratio feedback performs the same operation in each of the A and B banks, only one operation will be described.
ステップ400では、O2 センサ22の出力がRich(機関空燃比が小さい)又は
Richの場合には、ステップ402に進む。なお、Richすなわち機関空燃比が小さいときには、O2 センサ22の出力が約0.8v 程度になり、一方、Leanすなわち機関空燃比が大きいときには、O2 センサ22の出力が0.2v 程度になるため、この出力値と所定値(0.5v )を比較することによりRich判定若しくはLean判定がなされている。
In
ステップ402では、全開の処理状態をチェックする。つまり、前回がRichであったか否か判定し、前回がRichでない場合、すなわちNOである前回がLean状態であったときには、今回、LeanからRich状態に変化したことになるため、ステップ403に進んだ式(5)に示すように、比例制御(減算)を行い、ステップ408に進む。
In
(数5)
α=α−ARP …(5)
ここで、ARPはRich時の比例補正分であり、データはROM33に記憶されている。
(Equation 5)
α = α-ARP (5)
Here, ARP is a proportional correction amount at the time of Rich, and data is stored in the
一方、前回がRich状態、すなわちYESのときには、ステップ404に進んで式
(6)に示すように、積分制御(減算)を行い、ステップ408に進む。
On the other hand, when the previous time is the Rich state, that is, YES, the process proceeds to Step 404 to perform integral control (subtraction) as shown in Expression (6), and then proceeds to Step 408.
(数6)
α=α−ARI …(6)
ここで、ARIはRich時の積分補正分であり、データはROM33に記憶されている。
(Equation 6)
α = α-ARI (6)
Here, ARI is an integral correction amount at the time of Rich, and data is stored in the
ステップ405では、ステップ402と同様に、前回の処理状態をチェックする。つまり、前回がRichであったか否か判定し、前回がRichである場合すなわちYESのときには、今回、RichからLeanに状態が変化したことになるため、ステップ403に進んだ式(7)に示すように、比例制御(加算)を行い、ステップ408に進む。
In
(数7)
α=α−ALP …(7)
ここで、ALPはReah時の比例補正分であり、データはROM33に記憶されている。
(Equation 7)
α = α−ALP (7)
Here, ALP is a proportional correction amount at the time of Reah, and data is stored in the
一方、ステップ405にて前回がRich状態でないときには、ステップ407に進んで(8)に示すように、積分制御(加算)を行いステップ408に進む。
On the other hand, when the previous time is not in the Rich state in
(数8)
α=α+ALI …(8)
ここで、ALIはRean時の積分補正分であり、データはROM33に記憶されている。
(Equation 8)
α = α + ALI (8)
Here, ALI is the integral correction for Rean, and the data is stored in the
ステップ408では、前記ステップ403,ステップ404,ステップ406又はステップ407で求められた各空燃比フィードバック値αをRAM32に格納してステップ
409に進み、該ステップ409にて、本実施形態では加重平均処理で各空燃比フィードバック値αの平均化処理後のαave を求め、一連の動作を終了する。
In
図10は、空燃比を学習制御する手段30a1の空燃比学習制御手段30Hによる学習補正係数αm更新までのフローチャートである。 FIG. 10 is a flowchart up to the learning correction coefficient αm update by the air-fuel ratio learning control means 30H of the air-fuel ratio learning control 30a1.
ステップ500では空燃比学習手段30Dによる空燃比学習期間を確認してステップ
501に進む。
In
ステップ501では、空燃比フィードバックAバンク30Ba,Bバンク30Bbにて、空燃比フィードバック値Aバンクαa,Bバンクαbを読み込んでステップ502に進み、ステップ502では空燃比学習手段Aバンク30Da,Bバンク30Dbにて、当該エリアの空燃比学習補正係数Aバンクαma,αmbを更新して一連の動作を終了する。 In step 501, the air-fuel ratio feedback A bank 30Ba and B bank 30Bb read the air-fuel ratio feedback values A bank αa and B bank αb and proceed to step 502. In step 502, air-fuel ratio learning means A bank 30Da and B bank 30Db are read. Then, the air-fuel ratio learning correction coefficient A banks αma and αmb in the area are updated, and the series of operations is completed.
図11は、燃料噴射補正手段Aバンク30Ga,Bバンク30Gbによる実噴射幅AバンクTea,BバンクTeb算出のフローチャートである。燃料噴射設定手段についてもA,Bバンクそれぞれ、同様の動作を行うため、一方の動作のみ説明する。 FIG. 11 is a flowchart for calculating the actual injection width A bank Tea and B bank Teb by the fuel injection correction means A bank 30Ga and B bank 30Gb. Since the fuel injection setting means performs the same operation in each of the A and B banks, only one operation will be described.
まず、ステップ600では、エンジン回転数Neを読み込んでステップ601に進み、ステップ601では、吸入空気量Qaを読み込んでステップ602に進み、そして、ステップ602では、式(9)のように、基本噴射量Tpを計算してステップ603に進む。
First, in
(数9)
Tp=Kinj×Qa/Ne …(9)
ここで、Kinjhaインジェクタ噴射量係数である。
(Equation 9)
Tp = Kinj × Qa / Ne (9)
Here, it is the Kinjha injector injection amount coefficient.
ステップ603では、各種の補正係数COEFを読み込んだ後、式(10)のように、燃料噴射幅TIOUTを計算してステップ604に進む。
In
(数10)
TIOUT=Tp×COEF …(10)
次に、ステップ604では、空燃比フィードバック手段Aバンク30Ba,Bバンク
30Bbにて算出されたテンポラリ分の空燃比フィードバック値αを読み込んでステップ605に進み、ステップ605では、エバポ濃度センサによるエバポ濃度補正値KLMNTCを読み込んでステップ606に進む。ステップ606ではパージ分配推定手段Aバンク30Ca,Bバンク30Cbにて算出されたパージ分配係数学習値KLCPDISを読み込んでステップ607に進み、ステップ607では、空燃比学習手段Aバンク30Da,Bバンク30Dbにて算出された学習期間分の空燃比学習値αmを読み込み、燃料噴射補正手段Aバンク30Ga,Bバンク30Gbにて燃料噴射幅TIOUTを補正し、式(11)のように、実噴射幅Teを計算して一連の動作を終了する。
(Equation 10)
TIOUT = Tp × COEF (10)
Next, in
(数11)
Te=TIOUT×
(α+am+KLMNTC+KLCPDIS)+Ts …(11)
ここで、Tsはインジェクタ12の無効パルス幅である。そして、前記実噴射幅Tsに基づいて前記I/OLS134からインジェクタ12に通電され、燃料が噴射される。
(Equation 11)
Te = TIOUT ×
(Α + am + KLMNTC + KLPCDIS) + Ts (11)
Here, Ts is the invalid pulse width of the
実際にはA,Bバンクそれぞれに前述の計算を行うため、噴射パルスは式(12)および式(13)となる。 Actually, since the above-described calculation is performed for each of the A and B banks, the injection pulses are expressed by equations (12) and (13).
(数12)
Aバンク:
Tea=TIOUTa×
(αa+ama+KLMNTCA+KLCPDISA)+Ts …(12)
(Equation 12)
Bank A:
Tea = TIOUTa ×
(Αa + ama + KLMNTCA + KLCPDISA) + Ts (12)
(数13)
Bバンク:
Teb=TIOUTb×
(αb+amb+KLMNTCB+KLCPDISB)+Ts …(13)
以上のように、本発明の形態は、上記の構成としたことによって次の機能を奏するものである。
(Equation 13)
Bank B:
Teb = TIOUTb ×
(Αb + amb + KLMNTCB + KLPCDISB) + Ts (13)
As described above, the embodiment of the present invention exhibits the following functions by adopting the above configuration.
すなわち、本実施の形態の内燃機関のパージ制御装置は、機関各気筒による蒸発燃料による分配割合を、気筒のバンクに対応した空燃比センサにて算出し、機関燃料噴射量を制御することで、蒸発燃料パージ時の燃料噴射量を補正することで機関の空燃比変動を抑えることができ、さらに過剰パージによる空燃比変動を抑制することにより、自動車に対する規制、例えば、北米排気ガス規制及びランロス規制、にも充分に対応することができる。 That is, the purge control device for the internal combustion engine of the present embodiment calculates the distribution ratio of the evaporated fuel by each cylinder of the engine by the air-fuel ratio sensor corresponding to the bank of the cylinder, and controls the engine fuel injection amount. By correcting the fuel injection amount at the time of evaporative fuel purge, it is possible to suppress fluctuations in the air-fuel ratio of the engine. Further, by suppressing fluctuations in the air-fuel ratio due to excessive purge, regulations on automobiles such as North American exhaust gas regulations and run loss regulations , Can be adequately accommodated.
以上、本発明の一実施形態について詳説したが、本発明は前記実施形態に限定されるものでなく、特許請求の範囲に記載された発明の精神を逸脱しない範囲で、設計において種々の変更ができるものである。 Although one embodiment of the present invention has been described in detail above, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various changes in design can be made without departing from the spirit of the invention described in the claims. It can be done.
12a…燃料を燃焼室に噴射する手段Aバンク(インジェクタ)、12b…燃料を燃焼室に噴射する手段Bバンク(インジェクタ)、30a…キャニスターパージ制御装置、30A…空燃比学習制御とパージ制御とを切り換える手段、30Ba…空燃比Aバンクのフィードバック制御を行う手段、30Bb…空燃比Bバンクのフィードバック制御を行う手段、30Ca…パージ分配補正係数Aバンクを推定する手段、30Cb…パージ分配補正係数Bバンクを推定する手段、30Da…空燃比Aバンクを学習する手段、30Db…空燃比Bバンクを学習する手段、30E…パージ空燃比を比較する手段、30F…制御パージ率を算出する手段、30Ga…燃料噴射量Aバンクを補正する手段、30Gb…燃料噴射量Bバンクを補正する手段、41…燃料を燃焼室に放出する手段(キャニスターパージバルブ)。
12a ... means A bank (injector) for injecting fuel into the combustion chamber, 12b ... means B bank (injector) for injecting fuel into the combustion chamber, 30a ... canister purge control device, 30A ... air-fuel ratio learning control and purge control Means for switching, 30Ba: means for feedback control of the air-fuel ratio A bank, 30Bb: means for feedback control of the air-fuel ratio B bank, 30Ca: means for estimating the purge distribution correction coefficient A bank, 30Cb: purge distribution correction coefficient B bank 30Da ... means for learning the air / fuel ratio A bank, 30Db ... means for learning the air / fuel ratio B bank, 30E ... means for comparing the purge air / fuel ratio, 30F ... means for calculating the control purge rate, 30Ga ... fuel Means for correcting the injection amount A bank, 30 Gb, means for correcting the fuel injection amount B bank, 41. Means for releasing fuel into the combustion chamber (canister purge valve).
Claims (6)
蒸発燃料の機関各気筒への分配割合を前記複数の空燃比センサにて推定し、その結果に基づいて機関燃料噴射量を制御することを特徴とした内燃機関の制御装置。 A canister that stores fuel evaporated in the fuel tank, a purge valve that discharges the stored evaporated fuel to the engine intake pipe, an evaporation concentration sensor that detects the HC concentration of the evaporated fuel, and a detected evaporation concentration In an internal combustion engine comprising a means for controlling an engine fuel injection amount and a plurality of air-fuel ratio sensors for measuring an air-fuel ratio of exhaust gas in an exhaust system of the internal combustion engine,
A control apparatus for an internal combustion engine, wherein a distribution ratio of evaporated fuel to each engine cylinder is estimated by the plurality of air-fuel ratio sensors, and an engine fuel injection amount is controlled based on the result.
2. The control apparatus for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the plurality of air-fuel ratio sensors have an air-fuel ratio sensor for each bang of the internal combustion engine.
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