JP2006249974A - Evaporated fuel processing device - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、蒸発燃料処理装置に係り、特に、内燃機関の始動時に個々の気筒に対して蒸発燃料を供給するための蒸発燃料処理装置に関する。 The present invention relates to an evaporated fuel processing apparatus, and more particularly to an evaporated fuel processing apparatus for supplying evaporated fuel to individual cylinders when an internal combustion engine is started.
従来、例えば実開平6−37548号公報に開示されるように、燃料タンクの内部で発生する蒸発燃料を吸着するキャニスタを備え、その内部に吸着されている蒸発燃料を、内燃機関の運転中に内燃機関に吸入させる装置が知られている。 Conventionally, for example, as disclosed in Japanese Utility Model Laid-Open No. 6-37548, a canister that adsorbs evaporated fuel generated inside a fuel tank is provided, and the evaporated fuel adsorbed inside the fuel tank is removed during operation of the internal combustion engine. Devices for inhaling an internal combustion engine are known.
この装置は、より具体的には、キャニスタと内燃機関の吸気通路とをつなぐパージ通路と、そのパージ通路の導通状態を制御する制御弁とを備えている。制御弁は、デューティ駆動されることにより、パージ通路の流通抵抗を変化させ、キャニスタから吸気通路に向かって流通する蒸発燃料の流量を制御することができる。 More specifically, this apparatus includes a purge passage that connects the canister and the intake passage of the internal combustion engine, and a control valve that controls the conduction state of the purge passage. The control valve is duty-driven, thereby changing the flow resistance of the purge passage and controlling the flow rate of the evaporated fuel flowing from the canister toward the intake passage.
上記従来の装置によれば、内燃機関の運転中に制御弁を開弁させることにより、キャニスタに吸着されている蒸発燃料を内燃機関の筒内に流入させることができる。蒸発燃料は、既に気化しているため、冷間始動時においても良好な燃焼性を示す。このため、上記従来の装置によれば、内燃機関の始動時からキャニスタ内の蒸発燃料を内燃機関に吸入させることにより、内燃機関の始動性を良好なものとすることができる。 According to the above conventional apparatus, the evaporated fuel adsorbed by the canister can be caused to flow into the cylinder of the internal combustion engine by opening the control valve during the operation of the internal combustion engine. Since the evaporated fuel is already vaporized, it exhibits good combustibility even during cold start. For this reason, according to the above-described conventional apparatus, the startability of the internal combustion engine can be improved by causing the internal combustion engine to suck the evaporated fuel in the canister from the start of the internal combustion engine.
上述した従来のシステムを用いて、内燃機関の始動時に、個々の気筒に対して精度良く所望量の蒸発燃料を吸入させるためには、パージ通路を開閉する制御弁を、クランク角と同期した状態で制御することが考えられる。より具体的には、制御弁の開弁タイミングを、例えば、「個々の気筒で吸気行程が開始される前、所定クランク角の時点」のように定めることが考えられる。 When the internal combustion engine is started using the above-described conventional system, the control valve that opens and closes the purge passage is synchronized with the crank angle in order to inhale a desired amount of evaporated fuel into each cylinder accurately. It is possible to control with. More specifically, it is conceivable that the valve opening timing of the control valve is determined as, for example, “at the time of a predetermined crank angle before the intake stroke is started in each cylinder”.
このような制御手法によれば、内燃機関の始動が開始された後、個々の気筒において、パージと吸気を連続的に実行することができる。この場合、個々の気筒は、個々の吸気行程において、その気筒に対してパージされた蒸発燃料を吸入する。従って、このような制御手法によれば、個々の気筒に吸入される蒸発燃料量の制御精度を高めることができ、内燃機関の始動性を改善することが可能である。 According to such a control method, after the start of the internal combustion engine is started, purge and intake can be continuously executed in each cylinder. In this case, each cylinder sucks the evaporated fuel purged with respect to the cylinder in each intake stroke. Therefore, according to such a control method, the control accuracy of the amount of evaporated fuel sucked into each cylinder can be increased, and the startability of the internal combustion engine can be improved.
ところで、個々の気筒に吸入される蒸発燃料の量は、吸気通路に生じている負圧の大きさと制御弁の開弁時間によりほぼ決定される。クランキングが開始された直後、つまり、機関回転数が立ち上がる以前は、吸気管圧力が大気圧近傍値となる。この場合、十分な量の蒸発燃料をパージさせるためには、比較的長いパージ時間が必要である。一方で、機関回転数が立ち上がる以前は、クランク軸の角速度が遅いため、制御弁を開くクランク角から吸気行程の終わるクランク角までの間に十分に長い時間が確保できる。このため、クランキングの開始直後は、クランク角同期の制御を行うことで、所望の蒸発燃料量を個々の気筒に吸入させることが可能である。 By the way, the amount of evaporated fuel sucked into each cylinder is substantially determined by the magnitude of the negative pressure generated in the intake passage and the valve opening time of the control valve. Immediately after the cranking is started, that is, before the engine speed rises, the intake pipe pressure becomes a value near atmospheric pressure. In this case, a relatively long purge time is required to purge a sufficient amount of evaporated fuel. On the other hand, since the angular speed of the crankshaft is slow before the engine speed rises, a sufficiently long time can be secured between the crank angle at which the control valve is opened and the crank angle at which the intake stroke ends. For this reason, immediately after the start of cranking, the crank angle synchronization control is performed, so that a desired amount of evaporated fuel can be sucked into each cylinder.
内燃機関の始動後、機関回転数が十分に立ち上がった後は、クランク軸の角速度が速いため、クランク角同期で制御弁を開けた後、吸気行程が終わるまでに確保できる時間は短時間となる。ところが、機関回転数が立ち上がった後は、吸気管圧力が十分な負圧となっているため、短時間のパージで十分な量の蒸発燃料を筒内に流入させることができる。このため、機関回転数が十分に立ち上がった後も、クランク角同期の制御を行うことで、所望量の蒸発燃料を個々の気筒に供給することができる。 After starting the internal combustion engine, after the engine speed has risen sufficiently, the angular speed of the crankshaft is fast. Therefore, after opening the control valve in synchronization with the crank angle, the time that can be secured until the intake stroke is completed is short. . However, since the intake pipe pressure is sufficiently negative after the engine speed has risen, a sufficient amount of evaporated fuel can be caused to flow into the cylinder with a short purge. For this reason, a desired amount of evaporated fuel can be supplied to each cylinder by controlling the crank angle synchronization even after the engine speed has risen sufficiently.
しかしながら、内燃機関に初爆が生じた後、機関回転数が立ち上がる過程においては、吸気管圧力が大気圧近傍値でありながら、クランク軸が高速で回転する事態が生ずる。この場合、機関回転数の立ち上がり以前と同じ条件で制御弁が制御されるとすれば、吸気行程が終了するまでに十分なパージ時間を確保することができず、その結果、筒内への蒸発燃料の流入量が不十分となる事態が生ずる。このため、内燃機関の始動時に、単純なクランク角同期の手法でパージを制御したのでは、初爆の発生後の立ち上がりにもたつきが生じ、必ずしも良好な始動性が得られない。 However, in the process in which the engine speed rises after the initial explosion occurs in the internal combustion engine, a situation occurs in which the crankshaft rotates at a high speed while the intake pipe pressure is close to atmospheric pressure. In this case, if the control valve is controlled under the same conditions as before the rise of the engine speed, a sufficient purge time cannot be secured until the intake stroke is completed. A situation occurs in which the amount of inflow of fuel becomes insufficient. For this reason, if the purge is controlled by a simple crank angle synchronization method at the time of starting the internal combustion engine, the start-up after the initial explosion occurs, and good startability is not necessarily obtained.
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、内燃機関の始動時に、適量の蒸発燃料を個々の気筒に供給し続けることにより、円滑な始動を実現することのできる蒸発燃料処理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. At the time of starting the internal combustion engine, by continuously supplying an appropriate amount of evaporated fuel to the individual cylinders, evaporation that can realize a smooth start can be realized. It aims at providing a fuel processor.
第1の発明は、上記の目的を達成するため、複数の気筒を有する内燃機関に対して蒸発燃料を供給するための蒸発燃料処理装置であって、
蒸発燃料を蓄えるキャニスタと、
前記キャニスタを、それぞれの気筒の吸気ポートに連通させるパージ通路と、
個々の気筒の吸気ポートと前記キャニスタの導通状態を制御するべく気筒毎に設けられたパージ制御弁と、
内燃機関の始動後に、個々の気筒のパージ制御弁を、クランク角に同期させて所定のパージ時間だけ開弁させる制御弁駆動手段と、
個々の気筒で吸気行程が開始されるクランク角からパージ進角量だけ進角した位置を個々の吸気行程に対応するパージ開始クランク角とするパージ開始角設定手段と、
初爆と同時に実行される初爆時吸気行程に続いて実行される初爆直後吸気行程に対応する前記パージ進角量を、前記初爆時吸気行程より前に実行される初爆前吸気行程に対応する前記パージ進角量に比して大きく設定する進角量設定手段と、
を備えることを特徴とする。
In order to achieve the above object, a first invention is an evaporated fuel processing apparatus for supplying evaporated fuel to an internal combustion engine having a plurality of cylinders,
A canister that stores evaporative fuel;
A purge passage communicating the canister to the intake port of each cylinder;
A purge control valve provided for each cylinder to control the conduction state between the intake port of each cylinder and the canister;
Control valve drive means for opening the purge control valves of the individual cylinders for a predetermined purge time in synchronization with the crank angle after the internal combustion engine is started,
A purge start angle setting means for setting a position advanced by a purge advance amount from a crank angle at which an intake stroke is started in each cylinder as a purge start crank angle corresponding to each intake stroke;
The purge advance amount corresponding to the intake stroke immediately after the first explosion executed following the intake stroke at the time of the first explosion executed simultaneously with the first explosion is set to the intake stroke before the first explosion executed before the intake stroke at the time of the first explosion. An advance amount setting means for setting a larger value than the purge advance amount corresponding to
It is characterized by providing.
また、第2の発明は、第1の発明において、前記進角量設定手段は、前記初爆時吸気行程に対応する前記パージ進角量も、前記初爆前吸気行程に対応する前記パージ進角量に比して大きく設定することを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the first aspect, the advance amount setting means is configured so that the purge advance amount corresponding to the intake stroke at the time of the initial explosion is also the purge advance amount corresponding to the intake stroke before the initial explosion. It is characterized by being set larger than the angular amount.
また、第3の発明は、第1または第2の発明において、前記進角量設定手段は、
一の気筒において前記パージ時間だけ前記制御弁が開弁されるのを1回として、内燃機関の始動後に実行されたパージ回数を計数するパージ回数計数手段と、
前記パージ回数と前記パージ進角量との関係を規定する規則を記憶する規則記憶手段と、
個々の気筒におけるパージ進角量を、前記パージ回数に基づいて、前記規則に従って設定する設定手段と、
を含むことを特徴とする。
Further, in a third aspect based on the first aspect or the second aspect, the advance amount setting means includes:
Purge number counting means for counting the number of purges performed after the start of the internal combustion engine, with the control valve being opened once for the purge time in one cylinder;
Rule storage means for storing a rule defining a relationship between the number of purges and the purge advance amount;
Setting means for setting purging advance amount in each cylinder according to the rule based on the number of purges;
It is characterized by including.
また、第4の発明は、第1乃至第3の発明の何れかにおいて、
内燃機関の状態に基づいて前記パージ時間を補正するパージ時間補正手段を備え、
前記進角量設定手段は、前記パージ時間の伸縮と適合するように前記パージ進角量を補正する進角量補正手段を含むことを特徴とする。
According to a fourth invention, in any one of the first to third inventions,
A purge time correcting means for correcting the purge time based on the state of the internal combustion engine;
The advance amount setting means includes an advance amount correction means for correcting the purge advance amount so as to match the expansion and contraction of the purge time.
また、第5の発明は、第4の発明において、
内燃機関の冷却水温を検出する冷却水温検出手段を備え、
前記パージ時間補正手段は、前記冷却水温が低いほど前記パージ時間を長くする補正手段を含み、
前記進角量補正手段は、前記冷却水温が低いほど前記パージ進角量を大きくする補正手段を含むことを特徴とする。
The fifth invention is the fourth invention, wherein
A cooling water temperature detecting means for detecting the cooling water temperature of the internal combustion engine;
The purge time correction means includes correction means for increasing the purge time as the cooling water temperature is lower,
The advance angle correction means includes a correction means for increasing the purge advance angle as the cooling water temperature is lower.
また、第6の発明は、第4または第5の発明において、
クランキング時における吸気管圧力と相関を有する吸気管圧力相関値を取得する相関値取得手段を備え、
前記パージ時間補正手段は、前記吸気管圧力相関値に基づいて、前記吸気管圧力が大気圧に近いほど前記パージ時間を長くする補正手段を含み、
前記進角量補正手段は、前記吸気管圧力相関値に基づいて、前記吸気管圧力が大気圧に近いほど前記パージ進角量を大きくする補正手段を含むことを特徴とする。
The sixth invention is the fourth or fifth invention, wherein
Correlation value acquisition means for acquiring an intake pipe pressure correlation value having a correlation with the intake pipe pressure at the time of cranking,
The purge time correction means includes correction means for increasing the purge time as the intake pipe pressure is closer to atmospheric pressure based on the intake pipe pressure correlation value,
The advance angle correction means includes correction means for increasing the purge advance angle as the intake pipe pressure is closer to atmospheric pressure based on the intake pipe pressure correlation value.
また、第7の発明は、第6の発明において、
前記吸気管圧力相関値は機関回転数を含み、
前記パージ時間補正手段は、クランキング時における機関回転数が低いほど前記パージ時間を長く補正し、
前記進角量補正手段は、クランキング時における機関回転数が低いほど、前記パージ進角量を大きく補正することを特徴とする。
The seventh invention is the sixth invention, wherein
The intake pipe pressure correlation value includes the engine speed,
The purge time correction means corrects the purge time longer as the engine speed during cranking is lower,
The advance angle correction means corrects the purge advance amount to a greater extent as the engine speed during cranking is lower.
また、第8の発明は、第6または第7の発明において、
前記吸気管圧力相関値はアイドルスピードコントロール開度を含み、
前記パージ時間補正手段は、クランキング時におけるアイドルスピードコントロール開度が大きいほど前記パージ時間を長く補正し、
前記進角量補正手段は、クランキング時におけるアイドルスピードコントロール開度が大きいほど、前記パージ進角量を大きく補正することを特徴とする。
The eighth invention is the sixth or seventh invention, wherein
The intake pipe pressure correlation value includes an idle speed control opening,
The purge time correction means corrects the purge time longer as the idle speed control opening during cranking is larger,
The advance angle correction means corrects the purge advance angle as the idle speed control opening during cranking increases.
また、第9の発明は、第6乃至第8の発明の何れかにおいて、
前記吸気管圧力相関値はバッテリ電圧を含み、
前記パージ時間補正手段は、クランキング時におけるバッテリ電圧が低いほど、前記パージ時間を長く補正し、
前記進角量補正手段は、クランキング時におけるバッテリ電圧が低いほど、前記パージ進角量を大きく補正することを特徴とする。
According to a ninth invention, in any of the sixth to eighth inventions,
The intake pipe pressure correlation value includes a battery voltage;
The purge time correction means corrects the purge time longer as the battery voltage during cranking is lower,
The advance angle correction means corrects the purge advance angle larger as the battery voltage during cranking is lower.
また、第10の発明は、第6乃至第9の発明の何れかにおいて、
内燃機関の始動後、クランク角の絶対位置が判明した時点で気筒判別信号を発生する気筒判別手段と、
内燃機関の始動後、前記気筒判別信号が発せられるまでに要した気筒判別時間を計測する気筒判別時間計測手段とを備え、
前記吸気管圧力相関値は、前記気筒判別時間を含み、
前記パージ時間補正手段は、前記気筒判別時間が短いほど、前記パージ時間を長く補正し、
前記進角量補正手段は、前記気筒判別時間が短いほど、前記パージ進角量を大きく補正することを特徴とする。
According to a tenth aspect, in any of the sixth to ninth aspects,
Cylinder discrimination means for generating a cylinder discrimination signal when the absolute position of the crank angle is determined after the internal combustion engine is started,
A cylinder discrimination time measuring means for measuring a cylinder discrimination time required until the cylinder discrimination signal is issued after the internal combustion engine is started,
The intake pipe pressure correlation value includes the cylinder discrimination time,
The purge time correction means corrects the purge time longer as the cylinder discrimination time is shorter,
The advance angle correction means corrects the purge advance angle larger as the cylinder discrimination time is shorter.
第1の発明によれば、内燃機関の始動後に、個々の気筒のパージ制御弁を、クランク角に同期させて所定のパージ時間だけ開弁させることができる。また、初爆直後吸気行程に対応するパージについては、パージ時間の開始クランク角を、初爆前吸気行程に対応するパージの開始クランク角に比して進角させることができる。パージ時間の開始クランク角が進角されると、吸気行程の終了以前に長いパージ時間が確保し易くなる。このため、本発明によれば、初爆直後の吸気行程に対応して行われるパージに対しても、つまり、吸気管圧力が大気圧近傍値に維持されたまま、クランク軸の角速度だけが急激な立ち上がりを示す状況下で実行されるパージに対しても、十分なパージ時間が与えられる。従って、この発明によれば、内燃機関の始動時に、個々の気筒に対して適量の蒸発燃料を供給し続けることができ、円滑な始動性を実現することができる。 According to the first invention, after the internal combustion engine is started, the purge control valves of the individual cylinders can be opened for a predetermined purge time in synchronization with the crank angle. Further, for the purge corresponding to the intake stroke immediately after the first explosion, the start crank angle of the purge time can be advanced as compared with the start crank angle of the purge corresponding to the intake stroke before the first explosion. If the start crank angle of the purge time is advanced, it becomes easy to ensure a long purge time before the end of the intake stroke. For this reason, according to the present invention, only the angular velocity of the crankshaft is suddenly increased even with respect to the purge performed in response to the intake stroke immediately after the first explosion, that is, while the intake pipe pressure is maintained at a value close to the atmospheric pressure. Sufficient purge time is also provided for purges performed under conditions that show a rapid rise. Therefore, according to the present invention, when the internal combustion engine is started, an appropriate amount of evaporated fuel can be continuously supplied to each cylinder, and smooth startability can be realized.
第2の発明によれば、初爆時吸気行程に対応するパージについても、パージ時間の開始クランク角を進角させることができる。クランク軸の角速度は、初爆の発生と同時に高まるため、初爆時吸気行程は、初爆前吸気行程に比して短時間で終了する。従って、初爆時吸気行程に対応するパージについても、初爆前吸気行程に対応するパージに比べて、十分なパージ時間が確保し難い。本発明によれば、そのパージについても、パージ時間の開始クランク角を進角させることにより、長いパージ時間が確保し易い状況を作り出すことができる。このため、本発明によれば、第1の発明の場合に比して、更に、内燃機関を円滑に始動させるうえで好適な状況を作り出すことができる。 According to the second aspect of the invention, it is possible to advance the start crank angle of the purge time for the purge corresponding to the intake stroke at the first explosion. Since the angular velocity of the crankshaft increases simultaneously with the occurrence of the first explosion, the intake stroke at the time of the first explosion is completed in a shorter time than the intake stroke before the first explosion. Therefore, it is difficult to secure a sufficient purge time for the purge corresponding to the intake stroke at the first explosion as compared to the purge corresponding to the intake stroke before the first explosion. According to the present invention, it is possible to create a situation in which a long purge time can be easily secured by advancing the start crank angle of the purge time. For this reason, according to this invention, compared with the case of 1st invention, a favorable condition can be created in order to start an internal combustion engine smoothly further.
第3の発明によれば、個々の気筒に対するパージ時間の開始クランク角が、パージ回数との関係で設定される。所望のパージ時間を確保するための開始クランク角は、吸気負圧の大きさとクランク軸の角速度に応じて変化する。そして、それらの組み合わせは、始動後のパージ回数に応じて変化を示す。このため、開始クランク角をパージ回数に基づいて設定すれば、種々のセンサ出力に頼ることなく、内燃機関の始動直後から、常に適当な開始クランク角を設定することができる。 According to the third invention, the start crank angle of the purge time for each cylinder is set in relation to the number of purges. The starting crank angle for ensuring a desired purge time varies depending on the magnitude of the intake negative pressure and the angular velocity of the crankshaft. These combinations show a change according to the number of purges after starting. Therefore, if the start crank angle is set based on the number of purges, an appropriate start crank angle can always be set immediately after starting the internal combustion engine without depending on various sensor outputs.
第4の発明によれば、内燃機関の状態に基づいてパージ時間を補正すると共に、そのパージ時間の伸縮に合わせてパージ進角量を補正することができる。このため、本発明によれば、内燃機関の始動後、常に、所望の燃料量を供給するうえで好適なパージ時間と、そのパージ時間を確保するのに必要なパージ進角量とを設定することができる。 According to the fourth invention, the purge time can be corrected based on the state of the internal combustion engine, and the purge advance amount can be corrected in accordance with the expansion and contraction of the purge time. For this reason, according to the present invention, after the internal combustion engine is started, a purge time suitable for supplying a desired fuel amount and a purge advance amount necessary for ensuring the purge time are always set. be able to.
第5の発明によれば、冷却水温が低いほどパージ時間を長くすることで、良好な始動性を確保することができる。また、冷却水温が低いほど、パージ進角量を大きくすることで、所望のパージ時間を確保し得る開始クランク角を設定することができる。 According to the fifth aspect of the invention, it is possible to ensure good startability by increasing the purge time as the cooling water temperature is lower. Moreover, the start crank angle that can secure a desired purge time can be set by increasing the purge advance amount as the coolant temperature is lower.
第6の発明によれば、クランキング時における吸気管負圧が小さいほどパージ時間を長くすることで、良好な始動性を得るうえで必要な燃料量を確保することができる。また、クランキング時における吸気管負圧が小さいほどパージ進角量を大きくすることで、所望のパージ時間を確保し得る開始クランク角を設定することができる。 According to the sixth aspect of the invention, as the intake pipe negative pressure at the time of cranking is smaller, the purge time is lengthened, so that the fuel amount necessary for obtaining good startability can be ensured. Further, by increasing the purge advance amount as the intake pipe negative pressure at the time of cranking is smaller, it is possible to set a start crank angle that can ensure a desired purge time.
第7の発明によれば、クランキング時における機関回転数が低いほど、パージ時間を長くし、かつ、パージ進角量を大きくすることができる。機関回転数は、吸気管圧力と相関を有している。このため、本発明によれば、所望量の燃料を供給するうえで適当なパージ時間と、そのパージ時間を確保するうえで適当な開始クランク角とを設定することができる。 According to the seventh aspect of the invention, the lower the engine speed during cranking, the longer the purge time and the larger the advance amount of purge. The engine speed has a correlation with the intake pipe pressure. Therefore, according to the present invention, it is possible to set an appropriate purge time for supplying a desired amount of fuel and an appropriate start crank angle for ensuring the purge time.
第8の発明によれば、クランキング時におけるアイドルスピードコントロール開度が大きいほど、パージ時間を長くし、かつ、パージ進角量を大きくすることができる。アイドルスピードコントロール開度は、始動時の吸気管圧力と相関を有している。このため、本発明によれば、所望量の燃料を供給するうえで適当なパージ時間と、そのパージ時間を確保するうえで適当な開始クランク角とを設定することができる。 According to the eighth invention, the purge time can be increased and the purge advance angle can be increased as the idle speed control opening during cranking is increased. The idle speed control opening has a correlation with the intake pipe pressure at the start. Therefore, according to the present invention, it is possible to set an appropriate purge time for supplying a desired amount of fuel and an appropriate start crank angle for ensuring the purge time.
第9の発明によれば、クランキング時におけるバッテリ電圧が低いほど、パージ時間を長くし、かつ、パージ進角量を大きくすることができる。バッテリ電圧が低いと、クランキング速度が遅くなり、吸気管圧力は大気圧付近に維持され易くなる。このように、バッテリ電圧は、始動時の吸気管圧力と相関を有している。このため、本発明によれば、所望量の燃料を供給するうえで適当なパージ時間と、そのパージ時間を確保するうえで適当な開始クランク角とを設定することができる。 According to the ninth aspect, the purge time can be increased and the purge advance amount can be increased as the battery voltage during cranking is lower. When the battery voltage is low, the cranking speed is slow, and the intake pipe pressure is easily maintained near atmospheric pressure. Thus, the battery voltage has a correlation with the intake pipe pressure at the start. Therefore, according to the present invention, it is possible to set an appropriate purge time for supplying a desired amount of fuel and an appropriate start crank angle for ensuring the purge time.
第10の発明によれば、内燃機関の始動後、気筒判別信号が発せられるまでに要した時間が短いほど、パージ時間を長くし、かつ、パージ進角量を大きくすることができる。気筒判別の終了時点における吸気管圧力は、その判別に要した時間が短いほど大気圧に近い値になりやすい。このように、気筒判別に要した時間は、クランキング時における吸気管圧力と相関を有している。このため、本発明によれば、所望量の燃料を供給するうえで適当なパージ時間と、そのパージ時間を確保するうえで適当な開始クランク角とを設定することができる。 According to the tenth aspect of the invention, the shorter the time required until the cylinder discrimination signal is issued after the internal combustion engine is started, the longer the purge time and the larger the advance amount of purge. The intake pipe pressure at the end of cylinder discrimination tends to be close to atmospheric pressure as the time required for the discrimination is shorter. Thus, the time required for cylinder discrimination has a correlation with the intake pipe pressure during cranking. Therefore, according to the present invention, it is possible to set an appropriate purge time for supplying a desired amount of fuel and an appropriate start crank angle for ensuring the purge time.
実施の形態1.
[実施の形態1の構成]
図1(A)は、本発明の実施の形態1の機械的な構成を説明するための図である。また、図1(B)は、本実施形態のシステムの電気的な構成を説明するための図である。図1(A)に示すように、本実施形態のシステムは、内燃機関10を備えている。内燃機関10は、複数の気筒を備えている。以下、説明の便宜上、内燃機関10は4気筒式の機関であるものとする。
[Configuration of Embodiment 1]
FIG. 1A is a diagram for explaining the mechanical configuration of the first embodiment of the present invention. FIG. 1B is a diagram for explaining the electrical configuration of the system of the present embodiment. As shown in FIG. 1A, the system of this embodiment includes an
4つの気筒には、それぞれ、吸気ポートを開閉する吸気弁12、および排気ポートを開閉する排気弁14が組み込まれている。図1(A)は、それらの気筒の一つを示している。個々の気筒の吸気ポートには、吸気マニホールド16の枝管が連通している。4気筒分の枝管は、一端において集合し、サージタンク18に連通している。サージタンク18の上流には、吸気通路の導通状態を制御するスロットル弁20が配置されている。
The four cylinders each incorporate an
内燃機関10は、気筒毎に燃料噴射弁22を備えている。燃料噴射弁22は、個々の気筒の吸気ポートに燃料を噴射することができる。吸気ポートの近傍には、パージ通路24が連通している。パージ通路24は、気筒毎に準備されており、それぞれD-VSV26を備えている。D-VSV26は、デューティ信号を受けて開閉する制御弁である。D-VSV26によれば、パージ通路24の導通状態を実質的に制御することができる。
The
4気筒分のパージ通路24は、何れもキャニスタ28に連通している。キャニスタ28は、その内部に活性炭を内蔵していると共に、ベーパ流入孔30と、大気孔32とを備えている。ベーパ流入孔30は、図示しないベーパ通路を介して燃料タンクに連通している。大気孔32は、図1(A)に示すように大気と連通している。
The
燃料タンクの内部には、蒸発燃料を含むガスが存在している。このガスは、例えば給油の際にベーパ流入孔30からキャニスタ28内部に流入する。この際、キャニスタ28は、ガス中に含まれる蒸発燃料を吸着し、空気のみを大気孔32から流出させる。その結果、キャニスタ28は、蒸発燃料を吸着した状態となる。
Inside the fuel tank, there is a gas containing evaporated fuel. This gas flows into the
本実施形態のシステムは、内燃機関10の運転中に個々の気筒のD-VSV26を適当に開弁させることができる。内燃機関10の運転中は吸気負圧が発生する。D-VSV26が開弁すると、その負圧がキャニスタ28に導かれる。その結果、キャニスタ28の内部には、大気孔32から流入した空気の流れが発生し、その空気の流れにより蒸発燃料がパージされる。本実施形態のシステムは、キャニスタ28に吸着されている蒸発燃料を、このようにして個々の気筒に流入させることができる。
The system of this embodiment can appropriately open the D-
図1(B)に示すように、本実施形態のシステムは、ECU(Electronic Control Unit)40を備えている。ECU40には、イグニッションスイッチ(IG)42、スタータスイッチ44、クランク角センサ46、および水温センサ48が接続されている。また、ECU40には、♯1気筒〜♯4気筒に配置されたD-VSV26が接続されている。
As shown in FIG. 1B, the system of the present embodiment includes an ECU (Electronic Control Unit) 40. An ignition switch (IG) 42, a
クランク角センサ46は、クランク軸が30°CA回転する毎にパルス信号を発生すると共に、♯1気筒のピストンが吸気上死点を通過する際、および♯4気筒のピストンが吸気上死点を通過する際に気筒判別信号を発生する。ECU40は、内燃機関10の始動後、♯4気筒が吸気上死点に達したことを表す気筒判別信号を受信すると、その時点で、クランク角が0°CAであると認識する。また、♯1気筒が吸気上死点に達したことを表す気筒判別信号を受信すると、その時点で、クランク角を360°CAと認識する。以下、このようにしてクランク角を認識することを「気筒判別」と称する。
The
以上説明した通り、ECU40は、内燃機関10の始動後、♯1気筒或いは♯4気筒が吸気上死点に達するタイミングにおいて気筒判別を終えることができる。そして、気筒判別が終わると、以後、30°CA毎に発せられるパルス信号をカウントすることにより、ECU40は、クランク軸の回転位置を特定し続けることができる。
As described above, the
[実施の形態1の動作]
内燃機関10の始動は、内燃機関10が暖機されていない状況下で行われるのが通常である。このような状況下では、燃料が気化し難いため、燃料噴射弁22から燃料を噴射した場合は、一部の燃料が液体のまま残存して燃焼に寄与しない事態が生ずる。一方、キャニスタ28に吸着されている燃料をパージして内燃機関10に供給することとすれば、既に気化した燃料を供給することができ、低温環境下でも良好な燃焼性を得ることができる。
[Operation of Embodiment 1]
Normally, the
このため、本実施形態のシステムは、内燃機関10の始動時には、燃料噴射弁22による燃料供給を止めて、キャニスタ28内の蒸発燃料をパージすることにより、所望の燃料供給を実現することとした。より具体的には、本実施形態のシステムは、内燃機関10の始動時に、燃料噴射弁22を閉じたまま、気筒毎に配置されたD-VSV26を順次開弁させて、個々の気筒に適量の蒸発燃料を供給することとした。
For this reason, the system of the present embodiment realizes a desired fuel supply by stopping the fuel supply by the
(第1比較例;180°CA遅れ制御)
図2は、第1比較例の動作を説明するためのタイミングチャートである。第1比較例の動作は、図1に示すシステムにより実現できる動作の1例である。ここでは、本実施形態のシステムの狙いを明確にするため、本実施形態において現実に実現される動作に先立って、第1比較例の動作について説明する。
(First comparative example: 180 ° CA delay control)
FIG. 2 is a timing chart for explaining the operation of the first comparative example. The operation of the first comparative example is an example of an operation that can be realized by the system shown in FIG. Here, in order to clarify the aim of the system of the present embodiment, the operation of the first comparative example will be described prior to the operation actually realized in the present embodiment.
図2(A)は、より具体的には、内燃機関10の始動直後における吸気管圧力MVの波形を示す。図2(B)は、始動直後の機関回転数NEの波形を示す。図2(C)は、各気筒における行程の移り変わりを説明するための図である。また、図2(D)は、第1比較例において用いられるパージの規則を説明するための図である。
More specifically, FIG. 2A shows the waveform of the intake pipe pressure MV immediately after the start of the
機関回転数NEは、図2(B)に示すように、スタータモータによるクランキングが開始された後、初爆が得られるまでは極低回転を維持し、初爆が得られた後に、アイドル回転数まで急激に立ち上がる。また、吸気管負圧MVは、図2(A)に示すように、クランキングが開始された後、機関回転数NEに立ち上がりが生ずるまでは大気圧の近傍で脈動し、機関回転数NEに立ち上がりが生じた後に、顕著に負圧化し始める。 As shown in FIG. 2 (B), the engine speed NE is kept at a very low speed until cranking by the starter motor is started and after the first explosion is obtained. It rises rapidly up to the rotation speed. Further, as shown in FIG. 2A, the intake pipe negative pressure MV pulsates in the vicinity of the atmospheric pressure until the engine speed NE rises after cranking is started, and reaches the engine speed NE. After the rise occurs, the pressure starts to decrease significantly.
内燃機関10の始動時に、個々の気筒に対してキャニスタ28内の蒸発燃料を供給するためには、個々の気筒の吸気行程と同期をとって、その気筒に対応するD-VSV26を開くことが望ましい。このような制御を行うためには、個々の気筒がどのような状態にあるかをECU40が把握していること、つまり、ECU40が、気筒判別を終えて、クランク軸の回転位置を把握していることが必要である。
In order to supply the evaporated fuel in the
ECU40は、内燃機関10の運転中にクランク軸の回転位置を把握しておくために、クランク角カウンタCCRNKを備えている。クランク角カウンタCCRNKは、内燃機関10の始動後、♯4気筒が吸気上死点に達したことを表す気筒判別信号が認識されると、その時点で0°CA対応値(具体的には「0」)とされる。また、内燃機関10の始動後、♯1気筒が吸気上死点に達したことを表す気筒判別信号が先に発せられた場合は、その時点でCCRNKが360°CA対応値とされる。
The
CCRNKは、上記の値に設定された後、クランク角センサ46から30°CA毎にパルス信号が発せられる毎にカウントアップされる。そして、クランク角が720°CAに達すると、つまり、♯4気筒が吸気上死点に達すると、その時点で0にリセットされる。例えば、クランキングの開始後に♯4気筒が♯1気筒より早く吸気上死点に達した場合は、CCRNKの波形は、図2(C)中に示すように、0から720°CA対応値までの増加と、720°CA対応値から0へのリセットとの繰り返しで構成される連続的な三角波形となる。
After the CCRNK is set to the above value, it is counted up every time a pulse signal is issued from the
図2(C)に示すように、内燃機関10においては、CCRNKが0から720°CA対応値にカウントアップされる過程において、クランク角が180°変化する毎に、♯4気筒→♯2気筒→♯1気筒→♯3気筒の順で吸気行程が行われる。それらの吸気行程において、所望の蒸発燃料を吸入させるためには、所望の蒸発燃料をパージさせるのに必要なパージ時間(D-VSV26を開弁する時間)を、個々の吸気行程が終わる以前に確保することが必要である。
As shown in FIG. 2 (C), in the
図2(D)中にハッチングを付して示す領域は、個々の気筒において吸気行程が実行される期間を示している。また、図2(D)中に示した白抜きの矢印は、第1比較例において設定される個々の気筒のパージ期間、つまり、個々の気筒のD-VSV26が開弁する期間を示している。ここでは、具体的には、個々の気筒のD-VSV26が、常に、それぞれの気筒で吸気行程が開始されるクランク角から180°CAだけ進角したクランク角において開弁し、その後、所望量の燃料供給に必要なパージ時間だけ開弁するように設定されている。
A region indicated by hatching in FIG. 2D indicates a period during which the intake stroke is executed in each cylinder. Also, the white arrow shown in FIG. 2D indicates the purge period of each cylinder set in the first comparative example, that is, the period during which the D-
内燃機関10の始動が開始された後、吸気管圧力MVが十分に負圧化されていない間は、キャニスタ28に導かれる吸引力が小さいため、所望量の蒸発燃料をパージさせるために十分に長いパージ時間が必要となる。より具体的には、この段階では、個々の気筒に対して適量の蒸発燃料を吸入させるためには、吸気行程の実行時間よりも長いパージ時間が必要とされる。この場合、吸気行程が終わる以前にパージを終えるためには、パージ時間の開始時点を、吸気行程が開始される時点より早い時点に設定する必要がある。
After the start of the
ECU40は、上述した通り、気筒判別信号を受信した時点で、♯4気筒或いは♯1気筒が吸気上死点に達したことを認識する。従って、♯4気筒で初めての吸気行程が開始される時点、或いは♯1気筒で初めての吸気行程が開始される時点では、ECU40は、既に内燃機関10の状態を把握していることになる。ところが、上述した理由により、始動直後の段階では、吸気行程の開始と共にパージを開始したのでは、その吸気行程により、十分な量の蒸発燃料を筒内に流入させることはできない。そして、十分でない蒸発燃料を筒内に流入させることとすると、適正な燃焼が得られずにエミッション特性が悪化する事態が生じ得る。
As described above, the
このため、図1に示すシステムでは、内燃機関10の始動が開始された後、最初に適正なパージを行うことのできる気筒は、気筒判別が完了した後に最初に吸気行程を開始する気筒となる。つまり、♯4気筒に対応する気筒判別信号が最初に表れた場合には、♯2気筒が最初にパージを行うことのできる気筒となる。また、♯1気筒に対応する気筒判別信号が最初に表れた場合には、♯2気筒が、最初にパージを行うことのできる気筒となる。
For this reason, in the system shown in FIG. 1, after starting the
内燃機関10の始動を短時間で完了させるためには、気筒に対する最初の燃料供給をできるだけ早く実行することが望ましい。第1比較例は、上記の理由より、気筒判別信号の発生後、最初に吸気行程が行われる♯2気筒または♯3気筒を初パージの気筒とした動作例である。そして、ここでは、それらの気筒に対するパージを最も早期に開始することができるように、個々の気筒に対するパージを、気筒判別信号の発生と同時に開始することとしている。
In order to complete the start-up of the
つまり、第1比較例では、気筒判別信号が発生すると同時に、♯2気筒、或いは♯3気筒に対応するD-VSV26を開弁し、その後、適当なパージ時間が経過した時点でD-VSV26が閉弁される。この場合、♯2気筒、或いは♯3気筒に対するパージは、それらの気筒で吸気行程が開始されるクランク角から、180°CA進角したクランク角で開始されることになる。以後、第1比較例では、上記の規則に従って、つまり、吸気の開始クランク角から180°CAだけ進角したクランク角においてパージを開始し、その後、適当なパージ時間が経過した時点でD-VSV26を閉じるという規則に従って、全ての気筒に対するパージが実行される。
In other words, in the first comparative example, the D-
図2に示す例では、内燃機関10の始動後、♯4気筒の吸気上死点で気筒判別信号が生成されている。この場合は、図2(D)に示すように、その時点で♯2気筒に対するパージが開始され、その後、クランク軸が180°CA回転した段階で♯2気筒の吸気行程が開始される。以後、クランク軸が180°CA回転する毎に、♯1気筒→♯3気筒→♯4気筒の順で吸気行程が開始される。そして、最初にパージが行われた♯2気筒では、図2(C)に示すように、♯3気筒で吸気行程が実行される際に爆発行程が行われる。
In the example shown in FIG. 2, after the
つまり、第1比較例によれば、内燃機関10の始動が開始された後、3回目のパージに対応する吸気行程が実行される時点で、内燃機関10の初爆が得られることになる。そして、4回目のパージに対応する吸気行程が実行される時点で2回目の爆発が得られ、機関回転数NEに急激な立ち上がりが表れる。
That is, according to the first comparative example, the initial explosion of the
図2(A)および図2(B)に示すように、吸気管圧力MVは、機関回転数NEの立ち上がりに対して遅れを伴って負圧化する。このため、内燃機関10において初爆が生ずる行程、つまり、♯3気筒で吸気が行われる行程では、吸気管圧力MVが大気圧近傍値に維持されたまま、機関回転数NEだけが高速となる事態が生ずる。
As shown in FIGS. 2 (A) and 2 (B), the intake pipe pressure MV becomes negative with a delay with respect to the rise of the engine speed NE. For this reason, in the stroke in which the first explosion occurs in the
吸気管圧力MVが大気圧近傍値に維持されていれば、所望量の蒸発燃料をパージさせるためには、始動開始の直後と同等のパージ時間が必要である。一方、機関回転数NEが高速になれば、クランク角が180°CA変化するのに要する時間は、それ以前に比して短時間となる。このため、第1比較例によれば、図2(D)に示すように、♯3気筒での最初の吸気の際に、パージ時間の終了時期が、吸気行程の終了時期より遅くなる事態が生ずる。 If the intake pipe pressure MV is maintained at a value close to atmospheric pressure, a purge time equivalent to that immediately after the start of startup is required to purge the desired amount of evaporated fuel. On the other hand, if the engine speed NE is increased, the time required for the crank angle to change by 180 ° CA is shorter than before. For this reason, according to the first comparative example, as shown in FIG. 2 (D), at the time of the first intake in the # 3 cylinder, the end time of the purge time may be later than the end time of the intake stroke. Arise.
♯3気筒は、吸気行程の終了後にパージされた蒸発燃料を吸入することはできない。このため、上記の事態の下では、♯3気筒に十分な蒸発燃料を供給することができない。図2に示す例によれば、♯3気筒の吸気行程が終了した後、180°CAだけクランク角が変化した時点で♯3気筒の爆発行程が開始される。この際、♯3気筒は、燃料供給量が不十分であることから、十分なトルクを発することができない。その結果、機関回転数NEには、図2(B)に示すようなもたつきが生じ易い。 The # 3 cylinder cannot inhale the evaporated fuel purged after the end of the intake stroke. For this reason, sufficient vaporized fuel cannot be supplied to the # 3 cylinder under the above situation. According to the example shown in FIG. 2, after the intake stroke of the # 3 cylinder is completed, the explosion stroke of the # 3 cylinder is started when the crank angle changes by 180 ° CA. At this time, the # 3 cylinder cannot generate a sufficient torque because the fuel supply amount is insufficient. As a result, the engine speed NE is likely to be slack as shown in FIG.
第1比較例による場合は、4回目のパージが行われる♯4気筒においても発生する。すなわち、図2に示す例によれば、♯4気筒において4回目のパージが開始される時点においては、吸気管圧力MVが大気圧の近傍値に維持されている。このため、4回目のパージに対しては、十分に長いパージ時間が設定される。 In the case of the first comparative example, it also occurs in the # 4 cylinder where the fourth purge is performed. That is, according to the example shown in FIG. 2, the intake pipe pressure MV is maintained at a value close to the atmospheric pressure at the time when the fourth purge is started in the # 4 cylinder. For this reason, a sufficiently long purge time is set for the fourth purge.
ところが、内燃機関10においては、4回目のパージが開始されると同時に初爆が発生し、更に、そのパージの継続中に2回目の爆発が発生する。このため、クランク角の回転速度は、4回目のパージが開始された後顕著に高速化する。その結果、図2(D)に示すように、4回目のパージについても、パージ時間の終了時期が吸気行程の終了時期より遅くなる事態が生ずる。
However, in the
以上説明した通り、第1比較例によると、機関回転数NEに立ち上がりが生ずる初爆の発生時、およびその発生の直後において、パージ時間の終了時期が、吸気行程の終了時期より遅くなる事態が生ずる。このため、第1比較例に従ってD-VSV26を開弁させることによっては、内燃機関10を、必ずしも円滑に始動させることができない。
As described above, according to the first comparative example, the end time of the purge time is later than the end time of the intake stroke at the time of the initial explosion when the engine speed NE rises and immediately after the occurrence. Arise. For this reason, the
(第2比較例;360°CA遅れ制御)
第1比較例において、3回目および4回目のパージの際に、パージの終了時点が吸気行程の終了時点より遅くなるのは、パージの開始が遅すぎることが一つの原因である。このため、上記事態の発生を防ぐ手だてとしては、例えば、パージの開始クランク角を、比較例1の場合に比して更に進角させることが考えられる。
(Second comparative example: 360 ° CA delay control)
In the first comparative example, at the time of the third and fourth purges, the purge end point is later than the intake stroke end point because the start of the purge is too late. For this reason, as a means for preventing the occurrence of the above situation, for example, it is conceivable to further advance the purge start crank angle as compared with the case of the first comparative example.
図3は、上記の観点より、第1比較例の場合に比して、パージの開始クランク角を更に180°CA進角させた第2比較例の動作を説明するためのタイミングチャートである。図3(A)〜図3(D)は、図2(A)〜図2(D)に対応しており、それぞれ、吸気管圧力MV、機関回転数NE、各気筒における行程の変遷、および第2比較例で用いられるパージの規則を表している。 FIG. 3 is a timing chart for explaining the operation of the second comparative example in which the purge start crank angle is further advanced by 180 ° CA compared to the case of the first comparative example from the above viewpoint. 3 (A) to 3 (D) correspond to FIGS. 2 (A) to 2 (D), respectively. Intake pipe pressure MV, engine speed NE, stroke change in each cylinder, and The purge rule used in the second comparative example is shown.
上述した通り、第2比較例では、第1比較例の場合に比して、パージの開始クランク角を更に180°CAだけ進角させている。つまり、第2比較例では、パージの開始クランク角が、個々の気筒においてパージの開始されるクランク角から、360°CAだけ進んだ角度に設定されている。 As described above, in the second comparative example, the purge start crank angle is further advanced by 180 ° CA compared to the case of the first comparative example. That is, in the second comparative example, the purge start crank angle is set to an angle advanced by 360 ° CA from the crank angle at which purge is started in each cylinder.
図1に示すシステムでは、♯4気筒の吸気上死点を表す気筒判別信号が発生した後、360°CAだけクランク軸が回転した時点で♯1気筒の吸気行程が開始される。また、♯1気筒の吸気上死点を表す気筒判別信号が発生した後、360°CAだけクランク軸が回転した時点で♯4気筒の吸気行程が開始される。このため、第2比較例による場合は、内燃機関10の始動後、最初に適正なパージを行うことのできる気筒は、♯1気筒または♯4気筒となる。
In the system shown in FIG. 1, after the cylinder discrimination signal indicating the intake top dead center of the # 4 cylinder is generated, the intake stroke of the # 1 cylinder is started when the crankshaft is rotated by 360 ° CA. In addition, after the cylinder discrimination signal indicating the intake top dead center of the # 1 cylinder is generated, the intake stroke of the # 4 cylinder is started when the crankshaft rotates by 360 ° CA. For this reason, in the case of the second comparative example, after starting the
図3に示す例では、内燃機関10の始動後、♯4気筒の吸気上死点で気筒判別信号が生成されている。この場合は、図3(D)に示すように、その時点で♯1気筒に対するパージが開始され、その後、クランク軸が360°CA回転した段階で♯1気筒の吸気行程が開始される。以後、クランク軸が180°CA回転する毎に、♯3気筒→♯4気筒→♯2気筒の順で吸気行程が開始される。そして、最初にパージが行われた♯1気筒では、図3(C)に示すように、♯4気筒で吸気行程が実行される際に爆発行程が行われる。
In the example shown in FIG. 3, after the
第2比較例による場合は、3回目のパージまでは、吸気行程が開始される前に、クランク軸が極低速で回転する期間を360°CAに渡って確保することができる。このため、第1比較例の場合と異なり、3回目のパージについては、吸気行程が終わる以前にパージを終了させることができる。 In the case of the second comparative example, until the third purge, the period during which the crankshaft rotates at an extremely low speed can be secured over 360 ° CA before the intake stroke is started. For this reason, unlike the case of the first comparative example, for the third purge, the purge can be terminated before the intake stroke is completed.
しかしながら、第2比較例によっても、4回目のパージについては、図3(D)に示すように、パージの終了時期が吸気の終了時期より遅れる事態が生ずる(♯2気筒参照)。つまり、パージの開始時期を第1比較例の場合に比して180°CA進角させたとしても、第4回目のパージに関しては、機関回転数NEが立ち上がるのに伴い、吸気行程の終了前に所望のパージ時間が確保できないという事態が発生する。このため、第2比較例に従ってD-VSV26を開弁させることによっても、必ずしも内燃機関10を円滑に始動させることはできない。
However, even in the second comparative example, in the fourth purge, as shown in FIG. 3D, the purge end timing is delayed from the intake end timing (see # 2 cylinder). That is, even if the purge start timing is advanced by 180 ° CA compared to the case of the first comparative example, with respect to the fourth purge, as the engine speed NE rises, before the end of the intake stroke In other words, the desired purge time cannot be secured. For this reason, even when the D-
つまり、個々の気筒に配置されたD-VSV26を、吸気行程の開始角から所定の進角量だけ進んだ角度で開弁させるという手法を採る限りは、その進角量を如何なる値に設定したとしても、何回目かのパージは、必然的に、機関回転数NEに立ち上がりが生ずる直前から開始されることになる。そして、このようなパージは、吸気管負圧MVが大気圧近傍値に維持され、クランク軸の回転速度だけが上昇した環境下で行われることから、常に、吸気行程の終了後まで継続されることになる。従って、吸気行程の開始角を基準として、常に同じ条件でパージの開始クランク角を定める手法によっては、内燃機関10を円滑に始動させることが困難である。
In other words, as long as the method of opening the D-
(実施の形態1の動作)
ところで、D-VSV26を第1比較例、或いは第2比較例に従って作動させた場合、パージの終了時期が吸気行程の終了時期より遅くなるのは、初爆の発生と同時に、或いは初爆の発生直後に実行されるパージに限られる。つまり、第1比較例による場合は、適正に行得ないパージは、初爆と同時に行われる吸気行程に対応して実行される3回目のパージと、その直後に行われる4回目のパージに限られる。また、第2比較例による場合は、適正に行い得ないパージは、初爆の後に開始される吸気行程に対応して実行される4回目のパージに限られる。
(Operation of Embodiment 1)
By the way, when the D-
つまり、気筒毎に配置したD-VSV26をクランク同期で作動させる場合、どのような規則でD-VSV26を開弁させるかが定まれば、適正に実行することのできないパージは、初爆の発生するタイミングとの関係で、換言すると、内燃機関10の始動後に実行されたパージの回数との関係で、事前に特定することが可能である。そして、そのようにして特定されたパージについてのみ、他のパージに比して開始クランク角を進角させることとすれば、全てのパージを、吸気行程の終了前に終了させることは可能である。
In other words, when the D-
図4は、上記の機能を実現するための本実施形態における動作を説明するためのタイミングチャートである。尚、図4(A)〜図4(D)は、図2(A)〜図2(D)に対応しており、それぞれ、吸気管圧力MV、機関回転数NE、各気筒における行程の変遷、および第2比較例で用いられるパージの規則を表している。 FIG. 4 is a timing chart for explaining the operation in the present embodiment for realizing the above function. 4 (A) to 4 (D) correspond to FIGS. 2 (A) to 2 (D), respectively, and the intake pipe pressure MV, the engine speed NE, and the transition of the stroke in each cylinder, respectively. , And the purge rules used in the second comparative example.
本実施形態のシステムは、1回目のパージと2回目のパージを、第1比較例の場合と同様に実行する。例えば、内燃機関10の始動後、♯4気筒が吸気上死点に達したことを表す気筒判別信号が最初に生成された場合には、図4(D)に示すように、その時点で♯2気筒のパージを開始する。次いで、クランク角が180°CA変化し、♯2気筒において吸気行程が開始される時点で、♯1気筒に対するパージを開始する。
The system of this embodiment executes the first purge and the second purge in the same manner as in the first comparative example. For example, when the cylinder discrimination signal indicating that the # 4 cylinder has reached intake top dead center after the
♯2気筒での初爆は、♯1気筒の吸気行程が終了した後に発生する。このため、♯2気筒および♯1気筒において吸気行程が順次行われる間は、機関回転数NEが極低回転に維持される。その結果、1回目のパージ、および2回目のパージについては、吸気行程の終了前に十分なパージ時間を確保することができる。 The first explosion in the # 2 cylinder occurs after the intake stroke of the # 1 cylinder ends. For this reason, while the intake strokes are sequentially performed in the # 2 cylinder and the # 1 cylinder, the engine speed NE is maintained at an extremely low speed. As a result, for the first purge and the second purge, a sufficient purge time can be secured before the end of the intake stroke.
本実施形態のシステムは、3回目のパージの開始クランク角を、1回目および2回目の開始クランク角に比して90°CAだけ進角させている。つまり、3回目のパージは、そのパージに対応する吸気行程の開始点から、270°CAだけ進んだクランク角にて開始させることとしている。 In the system of the present embodiment, the start crank angle of the third purge is advanced by 90 ° CA compared to the first and second start crank angles. That is, the third purge is started at a crank angle advanced by 270 ° CA from the starting point of the intake stroke corresponding to the purge.
図4に示す例によれば、3回目のパージ、およびそのパージに対応する吸気行程は、♯3気筒において行われる。♯3気筒において吸気行程が行われる際には、図4(D)に示すように、♯2気筒において初爆が発生する。その結果、♯3気筒における吸気行程の所要時間は、それ以前に実行される吸気行程の所要時間に比して短縮される。 According to the example shown in FIG. 4, the third purge and the intake stroke corresponding to the purge are performed in the # 3 cylinder. When the intake stroke is performed in the # 3 cylinder, the first explosion occurs in the # 2 cylinder as shown in FIG. As a result, the time required for the intake stroke in the # 3 cylinder is shortened compared to the time required for the intake stroke executed before that time.
しかしながら、3回目のパージについては、上述した通り、1回目或いは2回目のパージに比して、開始クランク角が90°CA進角されている。このため、3回目のパージは、対応する吸気行程の所要時間が短縮されるにも関わらず、その吸気行程が終わる以前に、所望のパージ時間を確保したうえで適正に終了することができる。 However, in the third purge, as described above, the start crank angle is advanced by 90 ° CA compared to the first or second purge. For this reason, although the time required for the corresponding intake stroke is shortened, the third purge can be properly terminated after securing the desired purge time before the intake stroke is completed.
本実施形態のシステムは、4回目のパージについては、その開始クランク角を、3回目のパージに比して更に90°CAだけ進角させること、つまり、1回目および2回目のパージに比して、180°CAだけ進角させることとしている。従って、4回目のパージは、そのパージに対応する吸気行程の開始点から、360°CA進んだクランク点で開始される。 In the system of this embodiment, for the fourth purge, the starting crank angle is advanced by 90 ° CA compared to the third purge, that is, compared to the first and second purges. The angle is advanced by 180 ° CA. Therefore, the fourth purge is started at a crank point advanced by 360 ° CA from the start point of the intake stroke corresponding to the purge.
図4に示す例によれば、4回目のパージ、およびそのパージに対応する吸気行程は、♯1気筒において行われる。内燃機関では、♯1気筒が最初の吸気行程の開始前180°CAのクランク角に達した時点で初爆が発生する。更に、♯1気筒で吸気行程が開始されると同時に2度目の爆発が発生する。このため、♯1気筒については、吸気行程の開始前180°CAの時点から吸気行程の終了時点までが、1回目や2回目のパージの場合に比して顕著に短くなる。 According to the example shown in FIG. 4, the fourth purge and the intake stroke corresponding to the purge are performed in the # 1 cylinder. In the internal combustion engine, the first explosion occurs when the # 1 cylinder reaches a crank angle of 180 ° CA before the start of the first intake stroke. Further, the second explosion occurs at the same time as the intake stroke is started in the # 1 cylinder. Therefore, for the # 1 cylinder, the time from 180 ° CA before the start of the intake stroke to the end of the intake stroke is significantly shorter than in the case of the first or second purge.
しかしながら、4回目のパージについては、上述した通り、1回目或いは2回目のパージに比して、開始クランク角が180°CA進角されている。このため、本実施形態のシステムによれば、図4(D)に示すように、4回目のパージについても、吸気行程が終わる以前に、十分なパージ時間を確保したうえで、適正に終了させることができる。 However, in the fourth purge, as described above, the start crank angle is advanced by 180 ° CA compared to the first or second purge. Therefore, according to the system of the present embodiment, as shown in FIG. 4D, the fourth purge is also properly terminated after securing a sufficient purge time before the intake stroke is completed. be able to.
本実施形態のシステムは、5回目以降のパージについては、1回目および2回目のパージに対するのを同様に、対応する吸気行程の開始前180°CAの時点でパージを開始することとしている。5回目以降のパージは、機関回転数NEが立ち上がり、吸気管負圧MVがある程度負圧化した時点で実行される。このような状況の下では、短時間のパージで十分な量の蒸発燃料を供給することが可能である。このため、5回目以降のパージについては、上記の条件により、常に、対向する吸気行程の終了前に十分なパージ時間を確保することができる。 In the system of the present embodiment, for the fifth and subsequent purges, similarly to the first and second purges, the purge is started at 180 ° CA before the start of the corresponding intake stroke. The fifth and subsequent purges are executed when the engine speed NE rises and the intake pipe negative pressure MV becomes negative to some extent. Under such circumstances, it is possible to supply a sufficient amount of evaporated fuel with a short purge. For this reason, with respect to the fifth and subsequent purges, a sufficient purge time can always be ensured before the opposite intake stroke ends due to the above conditions.
以上説明した通り、本実施形態のシステムによれば、3回目のパージ、および4回目のパージを対象として、パージの開始時期を進角させることにより、全てのパージについて、吸気行程の終了前に十分なパージ時間を確保するという条件を満たすことができる。このため、本実施形態のシステムによれば、蒸発燃料を利用した手法を用いつつ、内燃機関10を、極めて円滑に始動させることができる。
As described above, according to the system of this embodiment, the purge start timing is advanced for the third purge and the fourth purge, so that all the purges are performed before the end of the intake stroke. The condition of ensuring a sufficient purge time can be satisfied. For this reason, according to the system of the present embodiment, the
[実施の形態1における具体的処理]
図5は、本実施形態のシステムが実行する始動パージ制御のフローチャートである。上述した動作は、ECU40が、図5に示すルーチンを実行することにより実現される。図5に示すルーチンでは、先ず、IGスイッチ42がオンであるか否かが判別される(ステップ100)。その結果、IGスイッチ42がオンでないと判別された場合は、内燃機関10の停止が求められていると判断できる。この場合は、蒸発燃料のパージが即座に停止され(ステップ102)、その後速やかに今回の処理サイクルが終了される。
[Specific Processing in Embodiment 1]
FIG. 5 is a flowchart of the start purge control executed by the system of the present embodiment. The operation described above is realized by the
ステップ100においてIGオンの判断がなされた場合は、次に、スタータスイッチ44の状態に基づいて、内燃機関10においてクランキングが行われているか否かが判別される(ステップ104)。その結果、クランキングが実行されていると判断された場合は、始動モードのセット処理が行われる(ステップ106)。
If it is determined in
始動モードは、内燃機関10を円滑に始動するためのモードである。従って、クランキングが行われていない状況下では、始動モードを設定する必要がない。このため、上記ステップ104において、クランキングが実行されていないと判断された場合は、ステップ106の処理はジャンプされる。
The start mode is a mode for smoothly starting the
ステップ106において実行される始動モードのセット処理は、具体的には、図6に示すルーチンに従って実行される。図6に示すルーチンは、キャニスタ28から供給する蒸発燃料だけで始動に必要な燃料を賄うことができ、かつ、始動パージ制御を続行する必要が認められる場合に始動モードフラグをセットするためのものである。
Specifically, the start mode setting process executed in
図6に示すルーチンでは、先ず、キャニスタ28の内部に蒸発燃料が十分に吸着されているか否かが判別される(ステップ110)。ECU40は、公知の手法でキャニスタ28内の吸着量を検知または推定している。具体的には、例えば、内燃機関10の運転中にキャニスタ28から流出するパージガスの燃料濃度を学習すると共に、その燃料濃度に基づいて、蒸発燃料の吸着量を推定している。ここでは、その推定値を読み出して、既定の判定値を超える吸着量が生じているか否かが判断される。
In the routine shown in FIG. 6, it is first determined whether or not the evaporated fuel is sufficiently adsorbed inside the canister 28 (step 110). The
蒸発燃料の吸着量が判定値を超えていると判断された場合は、パージガスによる始動が可能であると判断できる。この場合は、次に、内燃機関10がアイドル運転中であるか否かが判別される(ステップ112)。
If it is determined that the adsorbed amount of the evaporated fuel exceeds the determination value, it can be determined that the start with the purge gas is possible. In this case, it is next determined whether or not the
内燃機関10がアイドル運転中でない場合は、スロットル弁20を通過して、多量の吸入空気量GAが生じていると判断できる。このような状況下では、キャニスタ28から流出した蒸発燃料のみで適正な空燃比を得ることが難しい。一方、アイドル運転中であれば、吸入空気量GAが少なく、蒸発燃料のみで所望の空燃比を得ることが可能であると判断できる。このように判断された場合は、更に、内燃機関10の始動後に生じた吸入空気量GAの積算量(以下、「積算空気量GASUM」と称す)が判定値を超えているか否かが判断される(ステップ114)。
When the
本実施形態では、内燃機関10の始動後に、即座に蒸発燃料のパージが開始される。このため、蒸発燃料の積算パージ量と積算空気量GASUMとの間には、ある程度の相関が生ずる。そして、積算空気量GASUMが判定値を超えている場合は、キャニスタ28のパージが相当程度に進んでおり、その内部に十分な吸着量が残存していない可能性があると判断できる。他方、積算空気量GASUMが判定値に満たない場合には、蒸発燃料のパージがさほど進んでおらず、キャニスタ28内には十分な吸着量が確保されていると判断できる。
In the present embodiment, the purge of the evaporated fuel is started immediately after the
後者の判断がなされた場合は、次に、始動後に計測された機関回転数NEの積算値(積算NE)が判定値を超えているかが判断される(ステップ116)。次いで、始動後の運転時間が判定時間を超えているかが判断される(ステップ118)。そして、これらの判断が否定された場合は、ステップ114の判断が否定された場合と同じ理由により、十分な吸着量が確保されていると判断できる。このような判断が得られた場合は、更に、触媒の暖機が完了したか否かが判別される(ステップ120)。
If the latter determination is made, it is next determined whether the integrated value (integrated NE) of the engine speed NE measured after the start exceeds the determination value (step 116). Next, it is determined whether the operation time after starting exceeds the determination time (step 118). And when these judgments are denied, it can be judged that sufficient adsorption amount is ensured for the same reason as the case where the judgment of
内燃機関10の排気通路には、排気ガスを浄化するための触媒が配置されている。この触媒は、内燃機関10の始動後、排気熱により暖機され、所定の活性温度に達すると、排気ガスの浄化作用を発揮し始める。触媒が浄化作用を発揮し始めた後は、多少の空燃比ずれが生じても排気エミッションが悪化することはない。このため、触媒が活性化した後は、必ずしも、燃料噴射弁22からの燃料噴射を停止しておく必要、つまり、始動時パージ制御の実行を継続する必要がない。一方、触媒の暖機が未だ完了していない間は、良好なエミッション特性を得るうえで、始動時パージ制御を継続することが有効である。
A catalyst for purifying exhaust gas is disposed in the exhaust passage of the
ステップ120において、触媒の未暖機が判断がなされた場合、つまり、始動時パージ制御を実行する必要性が未だ存在すると判別された場合は、更に、現在の吸入空気量GAが判定値を超えているか否かが判別される(ステップ122)。その結果、GAが判定値を超えていないと判別された場合は、始動時パージ制御を実行するべき条件が整っていると判断され、始動モードの実行フラグがセットされる(ステップ124)。
If it is determined in
これに対して、上記ステップ110または112の条件が不成立であった場合、或いは、上記ステップ114〜122の条件の何れかが成立していた場合は、始動時パージ制御を実行するべき条件が整っていないと判断される。この場合は、始動モードのフラグがオフとされる(ステップ126)。
On the other hand, when the condition of
上記の処理が終わると、次に、図5に示すルーチンにおいて、始動モード中であるか否かが判断される。具体的には、始動モードのフラグがオンとされているか否かが判断される(ステップ130)。その結果、始動モードフラグがオンでないと判断された場合は、通常の燃料噴射制御、つまり、内燃機関10に対して、主として燃料噴射弁22により燃料を供給するための制御が実行される(ステップ132)。
When the above processing is completed, it is next determined in the routine shown in FIG. 5 whether or not the engine is in the start mode. Specifically, it is determined whether the start mode flag is on (step 130). As a result, when it is determined that the start mode flag is not ON, normal fuel injection control, that is, control for supplying fuel to the
一方、上記ステップ130において、始動モードのフラグがオンであると判別された場合は、次に、パージ時間TPGの設定処理が実行される(ステップ134)。パージ時間TPGは、個々の気筒に対して、所望量の蒸発燃料を供給し得る時間に設定する必要がある。そして、その時間は、パージが行われる際の吸気管圧力MVに応じて変化する。
On the other hand, if it is determined in
吸気管圧力MVは、図4(A)に示すように、初爆が生ずるまでは大気圧の近傍値に維持され、初爆の発生と共に機関回転数NEが立ち上がることにより顕著に負圧化する。そして、個々のパージが行われる際に、吸気管圧力MVがどのような値をとるかは、パージの実行回数との関係で予め把握しておくことができる。また、その関係が予め把握できれば、個々のパージに必要なパージ時間を、パージ回数との関係で予め設定しておくことが可能である。 As shown in FIG. 4A, the intake pipe pressure MV is maintained at a value close to the atmospheric pressure until the first explosion occurs, and becomes significantly negative as the engine speed NE rises with the occurrence of the first explosion. . And what value the intake pipe pressure MV takes when each purge is performed can be grasped in advance in relation to the number of purge executions. If the relationship can be grasped in advance, the purge time required for each purge can be set in advance in relation to the number of purges.
本実施形態において、ECU40は、上記の原理に従って、パージ時間とパージ回数との関係を定めたマップを記憶している。また、ECU40は、内燃機関10の始動が開始された後、実行済みのパージの回数を計数するカウンタを有している。そして、上記ステップ134では、そのカウンタの計数値に対応するパージ時間TPGを上記のマップから読み出すことにより、今回のパージに対するパージ時間TPGが設定される。
In the present embodiment, the
図5に示すルーチンでは、次に、パージ進角量CRNKPGが設定される(ステップ136)。パージ進角量CRNKPGは、吸気行程の開始クランク角(吸気CRNK)に対して、パージの開始クランク角CRNKPGSをどれだけ進角させるかを定める値である。ECU40は、ステップ136の枠中に示すように、パージ回数とパージ進角量CRNKPGとの関係を定めたマップを記憶している。
In the routine shown in FIG. 5, next, the purge advance amount CRNKPG is set (step 136). The purge advance amount CRNKPG is a value that determines how much the purge start crank angle CRNKPGS is advanced relative to the intake stroke start crank angle (intake CRNK). As shown in the frame of
このマップは、具体的には、「パージ回数+1」が1または2、或いは5以上である場合にはパージ進角量CRNKPGが「180°CA」となるように定められている。また、「パージ回数+1」が3である場合にはパージ進角量CRNKPGが「270°CA」となるように、更に、その値が4である場合はパージ進角量CRNKPGが「360°CA」となるように設定されている。 Specifically, this map is determined so that the purge advance amount CRNKPG is “180 ° CA” when “the number of purges + 1” is 1, 2 or 5 or more. Further, when “the number of purges + 1” is 3, the purge advance amount CRNKPG is “270 ° CA”, and when the value is 4, the purge advance amount CRNKPG is “360 ° CA”. Is set to be.
上記のマップによれば、1回目または2回目のパージ、或いは5回目以降のパージを実行するべきタイミングでは、パージ進角量CRNKPGが「180°CA」に設定される。そして、3回目のパージを実行するべきタイミングではCRNKPGが「270°CA」に、また、4回目のパージを行うべきタイミングではCRNKPGが「360°CA」に決定される。 According to the above map, the purge advance amount CRNKPG is set to “180 ° CA” at the timing at which the first or second purge or the fifth and subsequent purges should be executed. Then, CRNKPG is determined to be “270 ° CA” at the timing at which the third purge is to be executed, and CRNKPG is determined to be “360 ° CA” at the timing at which the fourth purge is to be performed.
図5に示すルーチンでは、次に、以下に示す演算式に従って、パージ開始角CRNKPGSが設定される(ステップ138)。
CRNKPGS=吸気CRNK−CRNKPG ・・・(1)
In the routine shown in FIG. 5, next, the purge start angle CRNKPGS is set according to the following arithmetic expression (step 138).
CRNKPGS = Intake CRNK-CRNKPG (1)
上記の処理によれば、内燃機関10の始動が開始された後、クランク角の回転と同期して、図4(D)中に白抜きの矢印で示すようなタイミングで個々の気筒に対するパージを行うことができる。このため、本実施形態のシステムによれば、内燃機関10の始動時に、個々の気筒に対して順次適正に蒸発燃料を供給することができ、その結果、内燃機関10を円滑に始動させることができる。
According to the above processing, after the start of the
ところで、上述した実施の形態1においては、1回目、2回目、および5回目のパージを、比較例1の場合と同様に、吸気行程の開始点から180°CAだけ進めたクランク角で開始することとしているが、本発明はこれに限定されるものではない。すなわち、比較例2の場合と同様に、それらのパージは、吸気行程の開始点から360°CA進めたクランク角で開始することとしてもよい。 By the way, in the first embodiment described above, the first, second, and fifth purges are started at a crank angle advanced by 180 ° CA from the start point of the intake stroke, as in the case of Comparative Example 1. However, the present invention is not limited to this. That is, as in the case of the comparative example 2, those purges may be started at a crank angle advanced by 360 ° CA from the starting point of the intake stroke.
尚、上述した実施の形態1においては、D-VSV26が前記第1の発明における「パージ制御弁」に相当していると共に、ECU40が、上記ステップ134〜138の処理により決定された規則に従ってD-VSV26を開閉させることにより前記第1の発明における「制御弁駆動手段」が、上記ステップ138の処理を実行することにより前記第1の発明における「パージ開始角設定手段」が、上記ステップ136の処理を実行することにより前記第1の発明における「進角量設定手段」が、それぞれ実現されている。
In the first embodiment described above, the D-
また、上述した実施の形態1においては、パージの回数を計数するためのカウンタが前記第3の発明における「パージ回数計数手段」に相当していると共に、ECU40が、ステップ136の枠中に示すマップを記憶していることにより前記第3の発明における「規則記憶手段」が、上記ステップ136の処理を実行することにより前記第3の発明における「設定手段」が、それぞれ実現されている。
In the first embodiment described above, the counter for counting the number of purges corresponds to the “purge number counting means” in the third aspect of the invention, and the
実施の形態2.
[実施の形態2の特徴]
次に、図7を参照して、本発明の実施の形態2について説明する。本実施形態のシステムは、実施の形態1のシステムにおいて、ECU40に、上述した図5に示すルーチンに代えて、後述する図7に示すルーチンを実行させることにより実現することができる。
[Features of Embodiment 2]
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The system of the present embodiment can be realized by causing the
上述した実施の形態1のシステムは、パージ進角量CRNKPGを、マップを参照して設定することとしている(上記ステップ136参照)。しかしながら、パージ進角量CRNKを設定する手法はこれに限定されるものではない。すなわち、図4(D)の規則を満たすようなパージ進角量CRNKPGは、例えば、パージ進角量CRNKPGの標準値(例えば180°CA)と補正係数KP(例えば2.0)とを予め準備しておき、1回目や2回目のパージではその標準値を用い、3回目や4回目のパージでは、標準値を補正係数KPで補正した値を用いることによっても適正に設定することは可能である。
In the system of the first embodiment described above, the purge advance amount CRNKPG is set with reference to the map (see
また、上述した実施の形態1においては、パージ時間TPGを、パージ回数のみに基づいて設定することとしている。しかしながら、内燃機関10の始動時に必要となる燃料量は、例えば、内燃機関10の暖機状態、つまり、冷却水温THWに応じて変化する。このため、パージ時間TPGは、例えば、冷却水温THWに基づいて補正することとしてもよい。
In the first embodiment described above, the purge time TPG is set based only on the number of purges. However, the amount of fuel required when starting the
パージ進角量CRNKPGは、吸気行程の終了前にパージ時間TPGが確保できるように設定することが必要である。このため、パージ時間TPGが伸張されれば、パージ進角量CRNKPGも大きくすることが必要である。つまり、パージ時間TPGを、例えばTHWに基づいて補正する場合には、その補正に合わせて、パージ進角量CRNKPGにも適当な補正を施すことが必要である。 The purge advance amount CRNKPG needs to be set so that the purge time TPG can be secured before the end of the intake stroke. Therefore, if the purge time TPG is extended, it is necessary to increase the purge advance amount CRNKPG. That is, when the purge time TPG is corrected based on, for example, THW, it is necessary to appropriately correct the purge advance amount CRNKPG in accordance with the correction.
以上の理由により、本実施形態では、パージ進角量CRNKPGを、マップを用いることなく、パージ進角量CRNKPGの標準値と、補正係数KPとを用いて、演算により算出することとした。また、本実施形態では、冷却水温THWに基づいて、パージ時間TPGとパージ進角量CRNKPGとに、適当な補正を施すこととした。 For this reason, in the present embodiment, the purge advance amount CRNKPG is calculated by calculation using the standard value of the purge advance amount CRNKPG and the correction coefficient KP without using a map. In the present embodiment, appropriate correction is made to the purge time TPG and the purge advance amount CRNKPG based on the coolant temperature THW.
[実施の形態2における具体的処理]
図7は、上記の機能を実現するために本実施形態においてECU40が実行するルーチンのフローチャートである。図7に示すルーチンは、ステップ136が、ステップ140〜148に置き換えられている点を除き、図5に示すルーチンと同様である。以下、図7において、図5に示すステップと同一のステップについては、同一の符号を付してその説明を省略または簡略する。
[Specific Processing in Second Embodiment]
FIG. 7 is a flowchart of a routine executed by the
すなわち、図7に示すルーチンによれば、ステップ134においてパージ時間TPGが設定された後に、パージ時間TPGの補正処理が行われる(ステップ140)。ステップ134では、冷却水温THWが基準温度であることを前提として、パージ時間TPGの基準値が算出される。内燃機関10の温度が、上記の基準温度より低温である場合は、フリクションの増大等に対処するべく、始動時の燃料供給量を増量することが望ましい。このため、ステップ140では、冷却水温THWが低いほどパージ時間TPGが伸張されるように、補正処理が実行される。
That is, according to the routine shown in FIG. 7, the purge time TPG is corrected after the purge time TPG is set in step 134 (step 140). In
ECU40は、ステップ140の枠中に示すように、冷却水温との関係で補正時間ΔTPGを定めたマップを記憶している。このマップは、より具体的には、冷却水温THWが基準温度THW0を超える領域ではΔTPGが0となり、それ以下の領域では、THWが低いほどΔTPGが大きな値となるように定められている。上記ステップ140では、このマップを参照して読み出された補正時間ΔTPGを、パージ時間TPGの基準値に加算する処理が行われる。上記の処理によれば、冷却水温THWが低いほどパージ時間TPGを伸張して、始動時における燃料供給量を増やすことが可能である。
As shown in the frame of
上記の処理が終わると、次に、パージ進角量基準値tCRNKPGが設定される(ステップ142)。パージ進角量基準値tCRNKPGは、1回目、2回目、または5回目以降のパージにおいて用いられるパージ進角量CRNKPGである。つまり、機関回転数NEの立ち上がりの影響を受けることがなく、開始時期を特別に進角させる必要のないパージに対して用いられるパージ進角量CRNKPGである。 When the above processing is completed, the purge advance angle reference value tCRNKPG is set (step 142). The purge advance amount reference value tCRNKPG is the purge advance amount CRNKPG used in the first, second, or fifth and subsequent purges. That is, it is the purge advance amount CRNKPG used for the purge that is not affected by the rise of the engine speed NE and does not need to advance the start timing specially.
上述した実施の形態1においては、このようなパージ進角量CRNKPGは、常に180°CAに設定される。これに対して、本実施形態では、冷却水温THWに基づいてパージ時間TPGに伸張補正が施されることから、パージ進角量基準値tCRNKPGも、THWに基づいて設定することとしている。 In the first embodiment described above, the purge advance amount CRNKPG is always set to 180 ° CA. In contrast, in the present embodiment, since the purge correction is performed on the purge time TPG based on the coolant temperature THW, the purge advance amount reference value tCRNKPG is also set based on THW.
ECU40は、ステップ142の枠中に示すように、冷却水温THWとの関係で設定されたtCRNKPGのマップを記憶している。このマップは、冷却水温THWが低いほどパージ進角量基準値tCRNKPGが大きな値になるように設定される。パージ進角量基準値tCRNKPGは、パージの開始点と吸気行程の開始点との間に確保されるクランク角の基準値である。従って、パージの開始時期が、その基準値に従って設定された場合、吸気行程が開始される以前に、クランク軸がパージ進角量基準値tCRNKPGだけ回転するのに要する時間(以下、「吸気前パージ時間」と称す)だけ、パージの期間が確保されることになる。
As shown in the frame of
上記ステップ142において用いられるマップは、より厳密には、その吸気前パージ時間が、上記の補正時間ΔTPGと対応して伸張するように、冷却水温THWとの関係でパージ進角量基準値tCRNKPGが定められている。このようなマップによれば、補正時間ΔTPGを吸気前パージ時間で吸収することができるように、パージ進角量基準値tCRNKPGを定めることができる。そして、このような設定によれば、パージ時間TPGの伸張に関わらず、そのパージ時間を、確実に吸気行程の終了以前に終了させることが可能である。
More precisely, the map used in
図7に示すルーチンでは、次に、今回実行するべきパージが、特定回数のパージであるか、つまり、パージの開始クランク角を特別に進角させる必要のあるパージであるかが判別される(ステップ144)。本実施形態のシステムでは、このステップ144において、具体的には、今回のパージが3回目または4回目のパージであるかが判別される。
In the routine shown in FIG. 7, it is next determined whether the purge to be executed this time is a specific number of purges, that is, whether the purge start crank angle needs to be advanced in advance (see FIG. 7). Step 144). In the system according to the present embodiment, in
その結果、今回のパージが特定回数のパージでない(つまり、1回目、2回目、或いは5回目以降のパージである)と判断された場合は、パージ進角量基準値tCRNKPGが、そのまま今回のパージ進角量CRNKPGとされる(ステップ146)。以後、ステップ138の処理が実行されることにより、吸気行程の開始点からパージ進角量基準値tCRNKPGだけ進角した点がパージの開始点とされる。
As a result, if it is determined that the current purge is not a specific number of purges (that is, the first, second, or fifth and subsequent purges), the purge advance reference value tCRNKPG is used as is for the current purge. The advance amount is CRNKPG (step 146). Thereafter, the process of
一方、上記ステップ144において、今回のパージが特定回数のパージである(つまり、3回目または4回目のパージである)と判断された場合は、次式に従って今回のパージ進角量CRNKPGが算出される(ステップ148)。
CRNKPG=tCRNKPG*KP ・・・(2)
On the other hand, if it is determined in
CRNKPG = tCRNKPG * KP (2)
補正係数KPは1.0より大きな値であり、本実施形態では2.0とされている。このため、上記(2)式によれば、パージ進角量CRNKが、パージ進角量基準値tCRNKPGの2倍程度の値に設定される。このため、本実施形態のシステムによれば、初爆と同時期に行われる3回目および4回目のパージにつき、パージ開始クランク角CRNKPGSを十分に進角させることができ、その結果、内燃機関10を円滑に始動させることができる。
The correction coefficient KP is a value larger than 1.0, and is 2.0 in the present embodiment. Therefore, according to the above equation (2), the purge advance amount CRNK is set to a value about twice the purge advance amount reference value tCRNKPG. Therefore, according to the system of the present embodiment, the purge start crank angle CRNKPGS can be sufficiently advanced for the third and fourth purges performed at the same time as the first explosion, and as a result, the
尚、上述した実施の形態2においては、ECU40が、ステップ142〜148の処理を実行することにより前記第1の発明における「進角量設定手段」が実現されている。また、ECU40が、ステップ142の枠中に示すマップを記憶し、かつ、3回目および4回目のパージを特定回数のパージとして記憶していることにより前記第3の発明における「規則記憶手段」が、ステップ142、146および148の処理によりパージ進角量CRNKPGを設定することにより前記第3の発明における「設定手段」が、それぞれ実現されている。
In the second embodiment described above, the “advance amount setting means” according to the first aspect of the present invention is realized by the
また、上述した実施の形態2においては、ECU40が、ステップ140の処理を実行することにより前記第4の発明における「パージ時間補正手段」および前記第5の発明における「パージ時間を長くする補正手段」が、ステップ142の処理を実行することにより前記第4の発明における「進角量補正手段」および前記第5の発明における「パージ進角量を大きくする補正手段」が、それぞれ実現されている。
In the second embodiment described above, the
実施の形態3.
次に、図8を参照して、本発明の実施の形態3について説明する。本実施形態のシステムは、実施の形態1のシステムにおいて、ECU40に、上述した図5に示すルーチンに代えて、後述する図8に示すルーチンを実行させることにより実現することができる。また、本実施形態のシステムは、パージの開始クランク角を、マップを参照して設定する点を除いて実施の形態2のシステムと同様である。
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The system of the present embodiment can be realized by causing the
図8は、本実施形態において、ECU40が実行するルーチンのフローチャートである。図8に示すルーチンは、ステップ142〜146がステップ150および152に置き換えられている点を除き、図7に示すルーチンと同様である。以下、図8に示すステップのうち、図7に示すステップと同一のものについては、同一の符号を付してその説明を省略または簡略する。
FIG. 8 is a flowchart of a routine executed by the
図8に示すルーチンにおいては、ステップ140においてパージ時間TPGの補正がなされた後に、今回の処理サイクルにおいて用いるべきマップの番号が設定される(ステップ150)。本実施形態のシステムは、上述した実施の形態2の場合と同様に、冷却水温THWに基づいてパージ時間TPGを補正する。そして、本実施形態のシステムは、パージ時間TPGの伸張に合わせてパージ進角量CRNKPGを伸張することができるように、パージ進角量CRNKPGとパージ回数との関係を定めたマップを、冷却水温THWをパラメータとして複数記憶している。
In the routine shown in FIG. 8, after the purge time TPG is corrected in
それらのマップには、それぞれ番号が与えられている。ECU40は、ステップ150の枠中に示すように、特定の冷却水温領域と、その領域において適合されたパージ進角量のマップ番号との関係を定めた番号設定マップを記憶している。上記ステップ150においては、現在の冷却水温THWに基づいて、その番号設定マップに従って、今回の処理サイクルで用いるべきパージ進角量のマップが設定される。
Each of these maps is given a number. As shown in the frame of
図8に示すルーチンでは、次に、上記ステップ150において設定されたマップに従って、パージ進角量CRNKPGが設定される(ステップ152)。本実施形態において用いられるパージ進角量のマップは、何れも、実施の形態1で用いられるマップと同様に、パージ回数との関係で、適切なパージ進角量CRNKPGが定められている。そして、それらのマップは、マップ番号が小さくなるに連れて、つまり、対応する冷却水温THWが低下するに連れて、全体的にパージ進角量CRNKPGが長くなるように定められている。 In the routine shown in FIG. 8, the purge advance amount CRNKPG is set according to the map set in step 150 (step 152). In each of the maps of the purge advance amount used in the present embodiment, an appropriate purge advance amount CRNKPG is determined in relation to the number of purges as in the map used in the first embodiment. These maps are determined such that the purge advance amount CRNKPG generally increases as the map number decreases, that is, as the corresponding cooling water temperature THW decreases.
より具体的には、本実施形態において用いられる複数のパージ進角量マップは、冷却水温THWの変動に伴って、パージ時間TPGの補正時間ΔTPGと、吸気前パージ時間の変化量とが、相互に対応した変化を示すように設定されている。 More specifically, the plurality of purge advance amount maps used in the present embodiment indicate that the correction time ΔTPG of the purge time TPG and the change amount of the pre-intake purge time in accordance with the variation of the cooling water temperature THW It is set to show changes corresponding to.
上記ステップ152の処理によれば、実施の形態2の場合と同様に、パージ進角量CRNKPGを、パージ回数に応じて適宜適切な値に設定すると共に、その値CRNKPGを、パージ時間TPGの変動に合わせて変化させることができる。その結果、本実施形態のシステムによっても、実施の形態2の場合と同様に、内燃機関10を、常に円滑に始動させることができる。
According to the processing of
尚、上述した実施の形態3においては、ECU40が、ステップ150および152の処理を実行することにより前記第1の発明における「進角量設定手段」が実現されている。また、ECU40が、ステップ150の枠中に示すマップと、ステップ152の枠中に示す複数のマップを記憶していることにより前記第3の発明における「規則記憶手段」が、ステップ150および152においてパージ進角量CRNKPGを設定することにより前記第3の発明における「設定手段」が、それぞれ実現されている。
In the third embodiment described above, the “advance amount setting means” according to the first aspect of the present invention is realized by the
また、上述した実施の形態3においては、ECU40が、ステップ150の処理を実行することにより前記第4の発明における「進角量補正手段」および前記第5の発明における「パージ進角量を大きくする補正手段」が、それぞれ実現されている。
In the third embodiment described above, the
実施の形態4.
次に、図9を参照して、本発明の実施の形態4について説明する。本実施形態のシステムは、実施の形態1のシステムにおいて、ECU40に、上述した図5に示すルーチンに代えて、後述する図9に示すルーチンを実行させることにより実現することができる。また、本実施形態のシステムは、パージ進角量CRNKPGを、単一のマップから読み出した値に修正角tAを加えることで算出する点を除き、実施の形態2或いは実施の形態3のシステムと同様である。
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The system of the present embodiment can be realized by causing the
図9は、本実施形態においてECU40が実行するルーチンのフローチャートである。図9に示すルーチンは、ステップ142〜146がステップ160および164に置き換えられている点を除き、図7に示すルーチンと同様である。以下、図9に示すステップのうち、図7に示すステップと同一のものについては、同一の符号を付してその説明を省略または簡略する。
FIG. 9 is a flowchart of a routine executed by the
図9に示すルーチンにおいては、ステップ140においてパージ時間TPGの補正がなされた後に、マップを参照することにより、今回のパージ回数に対応する仮のパージ進角量CRNKPGが設定される(ステップ160)。本実施形態において、ECU40は、パージ進角量CRNKPGをパージ回数との関係で定めたマップを一つだけ記憶している。このマップは、実施の形態1において用いられたマップと同様に設定されたものである(図5参照)。ここでは、そのマップに従って、パージ進角量CRNKPGの仮の値が設定される。
In the routine shown in FIG. 9, after the purge time TPG is corrected in
次に、今回の処理サイクルにおいて設定されたパージ時間TPGに基づいて、修正角tAが算出される(ステップ162)。次いで、その修正角tAを、上記ステップ160において設定された仮のパージ進角量CRNKPGに加えることにより、最終的なパージ進角量CRNKPGが算出される(ステップ164)。 Next, the correction angle tA is calculated based on the purge time TPG set in the current processing cycle (step 162). Next, the final purge advance amount CRNKPG is calculated by adding the correction angle tA to the provisional purge advance amount CRNKPG set in step 160 (step 164).
ECU40は、ステップ162の枠中に示すように、修正角tAをパージの補正時間ΔTPGとの関係で定めたマップを記憶している。このマップは、具体的には、補正時間ΔTPGが長いほど修正角tAが大きくなるように設定されている。このため、上記ステップ164の処理によれば、冷却水温THWの影響でパージ時間TPGが伸張されるほど、パージ進角量CRNKPGが伸張されることになる。
As shown in the frame of step 162, the
以後、ステップ138において、パージの開始クランク角CRNKPGSが設定された後、今回の処理サイクルが終了される。以上の処理によれば、実施の形態2または3の場合と同様に、パージ時間TPGの長短に合わせて、パージの開始クランク角CRNKPGSを変動させることができる。このため、本実施形態のシステムによっても、内燃機関10に対して、実施の形態2または3の場合と同様に優れた始動性を与えることができる。
Thereafter, in
尚、上述した実施の形態4においては、ECU40が、ステップ160〜164の処理を実行することにより前記第1の発明における「進角量設定手段」が実現されている。また、ECU40が、ステップ160の枠中に示すマップと、ステップ162の枠中に示すマップとを記憶していることにより前記第3の発明における「規則記憶手段」が、ステップ164の処理を実行することにより前記第3の発明における「設定手段」が、それぞれ実現されている。
In the fourth embodiment described above, the “advance amount setting means” according to the first aspect of the present invention is realized by the
また、上述した実施の形態4においては、ECU40が、ステップ162の処理を実行することにより前記第4の発明における「進角量補正手段」および前記第5の発明における「パージ進角量を大きくする補正手段」が、それぞれ実現されている。
Further, in the above-described fourth embodiment, the
実施の形態5.
[実施の形態5の特徴]
次に、図10を参照して、本発明の実施の形態5について説明する。本実施形態のシステムは、実施の形態1のシステムにおいて、ECU40に、上述した図5に示すルーチンに代えて、後述する図10に示すルーチンを実行させることにより実現することができる。
Embodiment 5. FIG.
[Features of Embodiment 5]
Next, a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The system of the present embodiment can be realized by causing the
上述した実施の形態2乃至4では、冷却水温THWに基づいてパージ時間TPGを補正し、更に、そのようにして補正したパージ時間TPGとの整合がとれるようにパージ進角量CRNKPGを補正することとしている。ところで、所望量の蒸発燃料を個々の気筒に供給するためのパージ時間TPGは、冷却水温THWに限らず、例えば、クランキングの実行中における吸気管圧力MVにも影響を受ける。つまり、クランキング中における吸気管圧力MVが予定した値より高圧(大気圧寄り)であれば、単位時間辺りのパージガス流量が減少するため、パージ時間TPGは標準値より長くすることが必要である。そこで、本実施形態のシステムでは、クランキング中における吸気管圧力MVの違いをパージ時間TPGに反映させるための補正処理を実行すると共に、そのようにして補正されたパージ時間TPGとの整合がとれるように、パージ進角量CRNKPGを適宜補正することとした。 In the above-described second to fourth embodiments, the purge time TPG is corrected based on the coolant temperature THW, and the purge advance amount CRNKPG is corrected so that the purge time TPG can be matched with the corrected purge time TPG. It is said. Incidentally, the purge time TPG for supplying a desired amount of evaporated fuel to each cylinder is not limited to the cooling water temperature THW, but is also affected by, for example, the intake pipe pressure MV during cranking. In other words, if the intake pipe pressure MV during cranking is higher than the planned value (close to atmospheric pressure), the purge gas flow rate per unit time decreases, so the purge time TPG needs to be longer than the standard value. . Therefore, in the system of the present embodiment, correction processing for reflecting the difference in the intake pipe pressure MV during cranking in the purge time TPG is executed, and matching with the purge time TPG corrected in this way can be achieved. As described above, the purge advance amount CRNKPG is corrected as appropriate.
[実施の形態5における具体的処理]
図10は、上記の機能を実現するために、本実施形態においてECU40が実行するルーチンのフローチャートである。図10に示すルーチンは、ステップ140がステップ170に、また、ステップ162がステップ172にそれぞれ置き換えられている点を除き、図9に示すルーチンと同様である。以下、図10に示すステップのうち、図9に示すステップと同一のものについては、同一の符号を付してその説明を省略または簡略する。
[Specific Processing in Embodiment 5]
FIG. 10 is a flowchart of a routine executed by the
図10に示すルーチンでは、ステップ134においてパージ時間TPGの基準値が算出された後、吸気管圧力MVの影響をパージ時間TPGに反映させるための処理が実行される(ステップ170)。ECU40は、この処理を実行するために、ステップ170の枠中に示すように、パージの補正時間ΔTPGを定めるためのマップを3種類記憶している。
In the routine shown in FIG. 10, after the reference value of the purge time TPG is calculated in
第1のマップは、クランキング中における機関回転数NEとの関係で補正時間ΔTPGを規定している。より具体的には、このマップは、クランキング中における機関回転数NEが低いほど補正時間ΔTPGが長くなるように設定されている。吸気管負圧MVは、機関回転数NEが低いほど大気寄りの値となる。従って、所望量の蒸発燃料を供給するためのパージ時間TPGは、機関回転数NEが低いほど長時間となる。第1のマップによれば、上記の現象と適合するように、補正時間ΔTPGを適正に設定することができる。 The first map defines the correction time ΔTPG in relation to the engine speed NE during cranking. More specifically, this map is set so that the correction time ΔTPG becomes longer as the engine speed NE during cranking is lower. The intake pipe negative pressure MV becomes a value closer to the atmosphere as the engine speed NE is lower. Accordingly, the purge time TPG for supplying a desired amount of evaporated fuel becomes longer as the engine speed NE is lower. According to the first map, the correction time ΔTPG can be appropriately set so as to be compatible with the above phenomenon.
第2のマップは、クランキング中におけるアイドルスピードコントロール開度(ISC開度)との関係で補正時間ΔTPGを規定している。より具体的には、このマップは、ISC開度が大きいほど補正時間ΔTPGが長くなるように設定されている。ISC開度は、アイドル時における吸入空気量Gaを決める開度であり、その値が大きいほど、クランキング時の吸入空気量Gaは多量となる。そして、吸気管圧力MVは、吸入空気量Gaが多量であるほど大気圧寄りの値になり易い。従って、所望量の蒸発燃料を供給するためのパージ時間TPGは、ISC開度が大きいほど長時間となる。第2のマップによれば、上記の現象と適合するように、補正時間ΔTPGを適正に設定することができる。 The second map defines the correction time ΔTPG in relation to the idle speed control opening (ISC opening) during cranking. More specifically, this map is set so that the correction time ΔTPG becomes longer as the ISC opening is larger. The ISC opening is an opening that determines the intake air amount Ga during idling. The larger the value, the greater the intake air amount Ga during cranking. The intake pipe pressure MV tends to become a value closer to the atmospheric pressure as the intake air amount Ga is larger. Therefore, the purge time TPG for supplying the desired amount of evaporated fuel becomes longer as the ISC opening is larger. According to the second map, the correction time ΔTPG can be appropriately set so as to be compatible with the above phenomenon.
第3のマップは、クランキング中におけるバッテリ電圧との関係で補正時間ΔTPGを規定している。より具体的には、このマップは、バッテリ電圧が低いほど補正時間ΔTPGが長くなるように設定されている。クランキング時の機関回転数NEは、バッテリ電圧が低いほど低回転となる。従って、所望量の蒸発燃料を供給するためのパージ時間TPGは、バッテリ電圧が低いほど長時間となる。第3のマップによれば、上記の現象と適合するように、補正時間ΔTPGを適正に設定することができる。 The third map defines the correction time ΔTPG in relation to the battery voltage during cranking. More specifically, this map is set so that the correction time ΔTPG becomes longer as the battery voltage is lower. The engine speed NE at the time of cranking becomes lower as the battery voltage is lower. Therefore, the purge time TPG for supplying the desired amount of evaporated fuel becomes longer as the battery voltage is lower. According to the third map, the correction time ΔTPG can be appropriately set so as to be compatible with the above phenomenon.
ところで、第3のマップは、バッテリ電圧との関係で補正時間ΔTPGを定めるものとされているが、バッテリ電圧は、ライトやブレーキランプなどの電気負荷の大きさに置き換えることとしてもよい。つまり、バッテリ電圧は、電気負荷が大きいほど低下する。このため、第3のマップは、電気負荷が大きいほど補正時間ΔTPGが長くなるように設定されたマップで置き換えることが可能である。 By the way, the third map defines the correction time ΔTPG in relation to the battery voltage, but the battery voltage may be replaced with the magnitude of an electric load such as a light or a brake lamp. That is, the battery voltage decreases as the electrical load increases. For this reason, the third map can be replaced with a map that is set such that the correction time ΔTPG becomes longer as the electrical load increases.
ECU40は、上記ステップ170において、クランキング中の機関回転数NE、ISC開度、およびバッテリ電圧に基づいて、それぞれ補正時間ΔTPGを算出し、それらの平均値を求めることにより、最終的な補正時間TPGを設定する。このような処理によれば、クランキング中における吸気管圧力MVの高低を、適切に補正時間ΔTPGに反映させることができる。このため、本実施形態のシステムによれば、所望量の蒸発燃料を個々の気筒に供給するための適切なパージ時間TPGを、極めて精度良く設定することができる。
In
図10に示すルーチンによれば、ステップ160においてパージ進角量CRNKPGの基準値が設定された後、パージ進角量CRNKPGに加えるべき補正角tAが設定される(ステップ172)。ECU40は、この処理を実行するために、ステップ172の枠中に示すように、補正角tAを定めるためのマップを3種類記憶している。
According to the routine shown in FIG. 10, after the reference value of the purge advance amount CRNKPG is set in
第1のマップは、クランキング中における機関回転数NEとの関係で補正角tAを規定している。第2のマップは、クランキング中におけるアイドルスピードコントロール開度(ISC開度)との関係で補正角tAを規定している。また、第3のマップは、クランキング中におけるバッテリ電圧との関係で補正角tAを規定している。これらのマップは、何れも、上記ステップ170において用いられた3つのマップと同様の傾向を示すように設定されている。従って、これらのマップによれば、補正時間ΔTPGが長くなるほど、補正角tAを大きな値とすることができる。
The first map defines the correction angle tA in relation to the engine speed NE during cranking. The second map defines the correction angle tA in relation to the idle speed control opening (ISC opening) during cranking. Further, the third map defines the correction angle tA in relation to the battery voltage during cranking. All of these maps are set so as to show the same tendency as the three maps used in
ECU40は、上記ステップ172において、クランキング中の機関回転数NE、ISC開度、およびバッテリ電圧に基づいて、それぞれ補正角tAを算出し、それらの平均値を求めることにより、最終的な補正角tAを設定する。そして、その補正角tAに基づいて、ステップ164および138の処理が順次実行される。
In
上記の処理によれば、実施の形態2乃至4の場合と同様に、パージ時間TPGの伸張に合わせてパージの開始クランク角CRNKPGSを適切に進角させることができる。このため、本実施形態のシステムによれば、クランキング中における吸気管圧力MVの影響を適切にパージ時間TPGに反映させつつ、全てのパージを、吸気行程の終了以前に確実に終了させることができる。その結果、本実施形態のシステムによれば、極めて優れた始動性を内燃機関10に付与することができる。
According to the above processing, the purge start crank angle CRNKPGS can be advanced appropriately in accordance with the extension of the purge time TPG, as in the second to fourth embodiments. For this reason, according to the system of the present embodiment, it is possible to reliably end all purges before the end of the intake stroke while appropriately reflecting the influence of the intake pipe pressure MV during cranking on the purge time TPG. it can. As a result, according to the system of the present embodiment, extremely excellent startability can be imparted to the
ところで、上述した実施の形態5においては、吸気管圧力MVの影響をパージ時間TPGおよびパージ進角量CRNKPGに反映させるために、3つの要素、つまり、機関回転数NE、ISC開度、およびバッテリ電圧を見ることとしているが、本発明はこれに限定されるものではない。すなわち、それらの要素は、必ずしも組み合わせて取り扱う必要はなく、何れか1つの要素に基づいてパージ時間TPGおよびパージ進角量CRNKPGを設定することとしてもよい。 By the way, in the above-described fifth embodiment, in order to reflect the influence of the intake pipe pressure MV on the purge time TPG and the purge advance amount CRNKPG, three elements, that is, the engine speed NE, the ISC opening, and the battery Although the voltage is to be observed, the present invention is not limited to this. That is, these elements do not necessarily have to be handled in combination, and the purge time TPG and the purge advance amount CRNKPG may be set based on any one of the elements.
また、上述した実施の形態5においては、機関回転数NE、ISC開度、およびバッテリ電圧を、それぞれ吸気管圧力MVと相関を有する特性値として用いることとしているが、パージ時間TPGおよびパージ進角量CRNKPGの補正の基礎となる値は、これらに限定されるものではない。すなわち、補正の基礎となる値は、吸気管圧力MVと相関を有する物理量であれば良く、例えば、吸気管圧力MVそのものであってもよい。 In the fifth embodiment described above, the engine speed NE, the ISC opening degree, and the battery voltage are used as characteristic values correlated with the intake pipe pressure MV, respectively. However, the purge time TPG and the purge advance angle are used. The value on which the correction of the quantity CRNKPG is based is not limited to these. That is, the value serving as the basis of correction may be a physical quantity having a correlation with the intake pipe pressure MV, and may be, for example, the intake pipe pressure MV itself.
尚、上述した実施の形態5においては、機関回転数NE、ISC開度、およびバッテリ電圧が前記第6の発明における「吸気管圧力相関値」に相当しており、ECU40が、それらを検出することにより前記第6の発明における「相関値取得手段」が実現されている。また、ECU40が、ステップ170の処理を実行することにより前記第6の発明における「補正手段」が、ステップ172の処理を実行することにより前記第6の発明における「補正手段」が、それぞれ実現されている。
In the fifth embodiment described above, the engine speed NE, the ISC opening degree, and the battery voltage correspond to the “intake pipe pressure correlation value” in the sixth invention, and the
実施の形態6.
[実施の形態6の特徴]
次に、図11および図12を参照して、本発明の実施の形態6について説明する。本実施形態のシステムは、実施の形態1のシステムにおいて、ECU40に、上述した図5に示すルーチンに代えて、後述する図11に示すルーチン、および図12に示すルーチンを実行させることにより実現することができる。
Embodiment 6 FIG.
[Features of Embodiment 6]
Next, a sixth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 11 and FIG. The system of the present embodiment is realized by causing the
上述した実施の形態1乃至5においては、気筒判別の終了時点における吸気管圧力MV、つまり、初回のパージが開始される時点における吸気管圧力MVは、ほぼ一定であるものとして区別無く取り扱うこととしている。しかしながら、その時点における吸気管圧力MVは、クランキングが開始された後、気筒判別信号が発生するまでに要した時間に応じて異なった値となる。 In the first to fifth embodiments described above, the intake pipe pressure MV at the end of cylinder discrimination, that is, the intake pipe pressure MV at the time when the first purge is started is handled as being almost constant. Yes. However, the intake pipe pressure MV at that time becomes a different value according to the time required until the cylinder discrimination signal is generated after the cranking is started.
すなわち、内燃機関10が、♯1気筒および♯4気筒のピストンが上死点に達する直前に位置する状態で停止していた場合は、クランキングの開始後、クランク角が僅かに変化しただけで気筒判別信号が発生する。これに対して、♯1気筒および♯4気筒のピストンが上死点を超えた直後に位置する状態で内燃機関10が停止していた場合は、クランキングの開始後、クランク角が360°CA近く回転するまで気筒判別信号は生成されない。
That is, when the
気筒判別の終了時における吸気管圧力MVは、気筒判別信号が生成される以前の内燃機関10の作動量が大きいほど負圧化される。このため、その終了時における吸気管圧力MVは、クランキングの開始後、その終了の時点までに要した時間が長くなるほど低圧となる。
The intake pipe pressure MV at the end of cylinder discrimination becomes negative as the operating amount of the
初パージが開始される時点での吸気管圧力MVが異なれば、始動に必要な蒸発燃料を供給するためのパージ時間TPGも異なった値となる。そこで、本実施形態においては、気筒判別の終了までに要した時間に基づいてパージ時間TPGに補正を施すと共に、その補正に適合するように、パージ進角量CRNKPGを補正することとした。 If the intake pipe pressure MV at the time when the first purge is started is different, the purge time TPG for supplying the evaporated fuel necessary for the start is also different. Therefore, in the present embodiment, the purge time TPG is corrected based on the time required until the end of the cylinder discrimination, and the purge advance amount CRNKPG is corrected so as to match the correction.
[実施の形態2における具体的処理]
図11は、ECU40が、気筒判別の終了までに要した時間を計測するために実行するルーチンのフローチャートである。このルーチンでは、先ず、スタータスイッチ44がオンとされているか否かが判別される(ステップ180)。その結果、スタータスイッチ44がオンでないと判別された場合は、そのまま今回の処理サイクルが終了される。
[Specific Processing in Second Embodiment]
FIG. 11 is a flowchart of a routine executed by the
一方、スタータスイッチ44がオンであると判別された場合は、次に、クランク角カウンタCCRNKに0以上の値が計数されているか否かが判別される(ステップ182)。クランク角カウンタCCRNKには、♯4気筒が吸気上死点に達したことを表す気筒判別信号が生成された時点で0が、また、♯1気筒が吸気上死点に達したことを表す気筒判別信号が生成された時点で360°CAに対応する値(正の値)がそれぞれ代入される。そして、クランキングの開始後、それらの気筒判別信号が発せられる以前は、CCRNKの計数値は負の値とされる。このため、上記ステップ182の処理によれば、実質的には、クランキングの開始後、何れかの気筒判別信号が生成されたか、つまり、気筒判別が終了したかを判断することができる。
On the other hand, if it is determined that the
上記ステップ182において、CCRNK≧0の不成立が認められた場合は、未だ気筒判別が終了していないと判断できる。この場合は、次に、気筒判別カウンタTCCRNKがインクリメントされる(ステップ184)。一方、CCRNK≧0の成立が認められた場合は、TCCRNKがインクリメントされることなく、今回の処理サイクルが終了される。
If it is determined in
気筒判別カウンタTCCRNKは、内燃機関10の始動時に、イニシャル処理によりリセットされる。このため、TCCRNKの最終的な値は、気筒判別に要した時間に対応したものとなる。以下、説明の便宜上、TCCRNKを「気筒判別時間」と称す。
The cylinder discrimination counter TCCRNK is reset by an initial process when the
図12は、パージ時間TPGおよびパージ進角量CRNKPGを決めるためにECU40が実行するルーチンのフローチャートである。図12に示すルーチンは、ステップ140がステップ190に、また、ステップ162がステップ192にそれぞれ置き換えられている点を除き、図9に示すルーチンと同様である。以下、図12に示すステップのうち、図9に示すステップと同一のものについては、同一の符号を付してその説明を省略または簡略する。
FIG. 12 is a flowchart of a routine executed by the
図12に示すルーチンでは、ステップ134においてパージ時間TPGの基準値が算出された後に、気筒判別時間TCCRNKに基づいて、パージ時間TPGを補正する処理が実行される(ステップ190)。ECU40は、この処理を実行するために、ステップ190の枠中に示すように、気筒判別時間TCCRNKとの関係でパージの補正時間ΔTPGを定めたマップを記憶している。ここでは、先ず、そのマップに従って、図11に示すルーチンにより計測されたTCCRNKに対応する補正時間ΔTPGが設定される。次いで、その補正時間ΔTPGを、上記ステップ134において設定されたパージ時間TPGに加えることで、最終的なパージ時間TPGが算出される。
In the routine shown in FIG. 12, after the reference value of the purge time TPG is calculated in
上記のマップは、気筒判別時間TCCRNKが短いほど、補正時間ΔTPGが長くなるように設定されている。初パージの開始時点における吸気管負圧MVは、気筒判別時間TCCRNKが短いほど大気寄りの値となる。従って、所望量の蒸発燃料を供給するためのパージ時間TPGは、気筒判別時間TCCRNKが短いほど長時間となる。上記のマップによれば、その現象と適合するように補正時間ΔTPGを適正に設定することが可能である。 The above map is set so that the correction time ΔTPG becomes longer as the cylinder discrimination time TCCRNK is shorter. The intake pipe negative pressure MV at the start of the first purge becomes a value closer to the atmosphere as the cylinder discrimination time TCCRNK is shorter. Accordingly, the purge time TPG for supplying the desired amount of evaporated fuel becomes longer as the cylinder discrimination time TCCRNK is shorter. According to the above map, the correction time ΔTPG can be appropriately set so as to match the phenomenon.
図12に示すルーチンによれば、ステップ160においてパージ進角量CRNKPGの基準値が設定された後、パージ進角量CRNKPGに加えるべき補正角tAが設定される(ステップ192)。ECU40は、この処理を実行するために、ステップ192の枠中に示すように、気筒判別時間TCCRNKとの関係で補正角tAを定めたマップを記憶している。
According to the routine shown in FIG. 12, after the reference value of the purge advance amount CRNKPG is set in
補正角tAのマップは、上記ステップ190において用いられた補正時間ΔTPGのマップと同様の傾向を示すように、つまり、気筒判別時間TCCRNKが短いほどtAが大きな値となるように設定されている。従って、このマップによれば、補正時間ΔTPGが長くなるほど、補正角tAを大きな値とすることができる。
The map of the correction angle tA is set so as to show the same tendency as the map of the correction time ΔTPG used in
ECU40は、上記ステップ192において設定した補正角tAに基づいて、ステップ164および138の処理を順次実行する。上記の処理によれば、実施の形態2乃至5の場合と同様に、パージ時間TPGの伸張に合わせてパージの開始クランク角CRNKPGSを適切に進角させることができる。このため、本実施形態のシステムによれば、気筒判別の終了時点における吸気管圧力MVの影響を適切にパージ時間TPGに反映させつつ、全てのパージを、吸気行程の終了以前に確実に終了させることができる。その結果、本実施形態のシステムによれば、極めて優れた始動性を内燃機関10に付与することができる。
The
尚、上述した実施の形態6においては、クランク角センサ46が前記第10の発明における「気筒判別手段」に相当していると共に、ECU40が、図11に示すルーチンを実行することにより前記第10の発明における「気筒判別時間計測手段」が実現されている。
In the sixth embodiment described above, the
10 内燃機関
16 吸気マニホールド
24 パージ通路
26 D-VSV
28 キャニスタ
32 大気孔
40 ECU(Electronic Control Unit)
42 イグニッションスイッチ(IGスイッチ)
44 スタータスイッチ
46 クランク角センサ
48 水温センサ
MV 吸気管圧力
THW 冷却水温
NE 機関回転数
CCRNK クランク角カウンタ
CRNKPG パージ進角量
CRNKPGS パージの開始クランク角
TCCRNK 気筒判別時間
10
28
42 Ignition switch (IG switch)
44
MV intake pipe pressure
THW Cooling water temperature
NE engine speed
CCRNK Crank angle counter
CRNKPG Purge advance amount
CRNKPGS Purge start crank angle
TCCRNK Cylinder discrimination time
Claims (10)
蒸発燃料を蓄えるキャニスタと、
前記キャニスタを、それぞれの気筒の吸気ポートに連通させるパージ通路と、
個々の気筒の吸気ポートと前記キャニスタの導通状態を制御するべく気筒毎に設けられたパージ制御弁と、
内燃機関の始動後に、個々の気筒のパージ制御弁を、クランク角に同期させて所定のパージ時間だけ開弁させる制御弁駆動手段と、
個々の気筒で吸気行程が開始されるクランク角からパージ進角量だけ進角した位置を個々の吸気行程に対応するパージ開始クランク角とするパージ開始角設定手段と、
初爆と同時に実行される初爆時吸気行程に続いて実行される初爆直後吸気行程に対応する前記パージ進角量を、前記初爆時吸気行程より前に実行される初爆前吸気行程に対応する前記パージ進角量に比して大きく設定する進角量設定手段と、
を備えることを特徴とする蒸発燃料処理装置。 An evaporative fuel processing apparatus for supplying evaporative fuel to an internal combustion engine having a plurality of cylinders,
A canister that stores evaporative fuel;
A purge passage communicating the canister to the intake port of each cylinder;
A purge control valve provided for each cylinder to control the conduction state between the intake port of each cylinder and the canister;
Control valve drive means for opening the purge control valves of the individual cylinders for a predetermined purge time in synchronization with the crank angle after the internal combustion engine is started,
A purge start angle setting means for setting a position advanced by a purge advance amount from a crank angle at which an intake stroke is started in each cylinder as a purge start crank angle corresponding to each intake stroke;
The purge advance amount corresponding to the intake stroke immediately after the first explosion executed following the intake stroke at the time of the first explosion executed simultaneously with the first explosion is set to the intake stroke before the first explosion executed before the intake stroke at the time of the first explosion. An advance amount setting means for setting a larger value than the purge advance amount corresponding to
An evaporative fuel processing apparatus comprising:
一の気筒において前記パージ時間だけ前記制御弁が開弁されるのを1回として、内燃機関の始動後に実行されたパージ回数を計数するパージ回数計数手段と、
前記パージ回数と前記パージ進角量との関係を規定する規則を記憶する規則記憶手段と、
個々の気筒におけるパージ進角量を、前記パージ回数に基づいて、前記規則に従って設定する設定手段と、
を含むことを特徴とする請求項1または2記載の蒸発燃料処理装置。 The advance amount setting means includes:
Purge number counting means for counting the number of purges performed after the start of the internal combustion engine, with the control valve being opened once for the purge time in one cylinder;
Rule storage means for storing a rule that defines the relationship between the number of purges and the purge advance amount;
Setting means for setting purging advance amount in each cylinder according to the rule based on the number of purges;
The evaporative fuel processing apparatus of Claim 1 or 2 characterized by the above-mentioned.
前記進角量設定手段は、前記パージ時間の伸縮と適合するように前記パージ進角量を補正する進角量補正手段を含むことを特徴とする請求項1乃至3の何れか1項記載の蒸発燃料処理装置。 A purge time correcting means for correcting the purge time based on the state of the internal combustion engine;
The advance angle setting means includes an advance amount correction means for correcting the purge advance amount so as to be adapted to expansion and contraction of the purge time. Evaporative fuel processing device.
前記パージ時間補正手段は、前記冷却水温が低いほど前記パージ時間を長くする補正手段を含み、
前記進角量補正手段は、前記冷却水温が低いほど前記パージ進角量を大きくする補正手段を含むことを特徴とする請求項4記載の蒸発燃料処理装置。 A cooling water temperature detecting means for detecting the cooling water temperature of the internal combustion engine;
The purge time correction means includes correction means for increasing the purge time as the cooling water temperature is lower,
5. The evaporative fuel processing apparatus according to claim 4, wherein the advance angle correction means includes a correction means for increasing the purge advance angle as the coolant temperature decreases.
前記パージ時間補正手段は、前記吸気管圧力相関値に基づいて、前記吸気管圧力が大気圧に近いほど前記パージ時間を長くする補正手段を含み、
前記進角量補正手段は、前記吸気管圧力相関値に基づいて、前記吸気管圧力が大気圧に近いほど前記パージ進角量を大きくする補正手段を含むことを特徴とする請求項4または5記載の蒸発燃料処理装置。 Correlation value acquisition means for acquiring an intake pipe pressure correlation value having a correlation with the intake pipe pressure during cranking,
The purge time correction means includes correction means for increasing the purge time as the intake pipe pressure is closer to atmospheric pressure based on the intake pipe pressure correlation value,
6. The advance angle correction means includes correction means for increasing the purge advance amount as the intake pipe pressure is closer to atmospheric pressure based on the intake pipe pressure correlation value. The evaporative fuel processing apparatus of description.
前記パージ時間補正手段は、クランキング時における機関回転数が低いほど前記パージ時間を長く補正し、
前記進角量補正手段は、クランキング時における機関回転数が低いほど、前記パージ進角量を大きく補正することを特徴とする請求項6記載の蒸発燃料処理装置。 The intake pipe pressure correlation value includes the engine speed,
The purge time correction means corrects the purge time longer as the engine speed during cranking is lower,
7. The evaporative fuel processing apparatus according to claim 6, wherein the advance angle correction means corrects the purge advance angle larger as the engine speed during cranking is lower.
前記パージ時間補正手段は、クランキング時におけるアイドルスピードコントロール開度が大きいほど前記パージ時間を長く補正し、
前記進角量補正手段は、クランキング時におけるアイドルスピードコントロール開度が大きいほど、前記パージ進角量を大きく補正することを特徴とする請求項6または7記載の蒸発燃料処理装置。 The intake pipe pressure correlation value includes an idle speed control opening,
The purge time correction means corrects the purge time longer as the idle speed control opening during cranking is larger,
8. The evaporative fuel processing apparatus according to claim 6, wherein the advance angle correction means corrects the purge advance angle as the idle speed control opening during cranking increases.
前記パージ時間補正手段は、クランキング時におけるバッテリ電圧が低いほど、前記パージ時間を長く補正し、
前記進角量補正手段は、クランキング時におけるバッテリ電圧が低いほど、前記パージ進角量を大きく補正することを特徴とする請求項6乃至8の何れか1項記載の蒸発燃料処理装置。 The intake pipe pressure correlation value includes a battery voltage;
The purge time correction means corrects the purge time longer as the battery voltage during cranking is lower,
9. The evaporative fuel processing apparatus according to claim 6, wherein the advance angle correction means corrects the purge advance amount larger as the battery voltage during cranking is lower.
内燃機関の始動後、前記気筒判別信号が発せられるまでに要した気筒判別時間を計測する気筒判別時間計測手段とを備え、
前記吸気管圧力相関値は、前記気筒判別時間を含み、
前記パージ時間補正手段は、前記気筒判別時間が短いほど、前記パージ時間を長く補正し、
前記進角量補正手段は、前記気筒判別時間が短いほど、前記パージ進角量を大きく補正することを特徴とする請求項6乃至9の何れか1項記載の蒸発燃料処理装置。 Cylinder discrimination means for generating a cylinder discrimination signal when the absolute position of the crank angle is determined after the internal combustion engine is started,
A cylinder discrimination time measuring means for measuring a cylinder discrimination time required until the cylinder discrimination signal is issued after the internal combustion engine is started,
The intake pipe pressure correlation value includes the cylinder discrimination time,
The purge time correction means corrects the purge time longer as the cylinder discrimination time is shorter,
10. The evaporative fuel processing apparatus according to claim 6, wherein the advance angle correction means corrects the purge advance angle larger as the cylinder discrimination time is shorter.
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JP2005065639A JP2006249974A (en) | 2005-03-09 | 2005-03-09 | Evaporated fuel processing device |
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2005
- 2005-03-09 JP JP2005065639A patent/JP2006249974A/en not_active Withdrawn
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