JP2007192145A - Canister purge control device 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パージ制御装置に係り、特に、パージ空燃比を推定し、この推定値に応じて燃料噴射量を補正することによって空燃比の変動を抑制させる内燃機関のキャニスタ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 more particularly to a canister purge control for an internal combustion engine that suppresses fluctuations in the air-fuel ratio by estimating a purge air-fuel ratio and correcting a fuel injection amount in accordance with the estimated value. Relates to the 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。このエバポパージ処理は、エバポガスをキャニスタに回収・吸着させた後、キャニスタに外気を導入することによって吸気系に放出するものである。 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 this evaporation purge process, the evaporation gas is collected and adsorbed by the canister and then released into the intake system by introducing outside air into the canister.
そして、このように、エバポパージ処理を行った場合には、エバポパージ処理による燃料と、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、エバポガスを考慮したパージ制御装置に関する技術が提案されている。本発明者は、回収燃料をエンジンへパージする場合の空燃比の学習制御方法として、特開2002−70659号公報に記載されているように、空燃比学習値の更新処理中もエバポパージ処理を中断させずに、空燃比学習期間はパージ制御料を空燃比学習へ影響を与えない程度の小さい値(固定値)に設定し、空燃比学習による学習値の更新とエバポパージ処理を交互に行う方法を提案している。また、空燃比変動を抑制するため、エバポパージ中の空燃比フィードバック値よりエバポ空燃比を推定し、該濃度値に応じてパージバルブを制御し、燃料噴射弁出力値を補正することで、空燃比学習期間およびパージ期間においても安定した空燃比制御を実現している。 In this way, when the evaporation purge process is performed, the air-fuel ratio control that combines the fuel by the evaporation purge process and the fuel by the fuel injection valve is necessary. Proposed. The present inventor interrupts the evaporative purge process even during the update process of the air-fuel ratio learning value, as described in JP-A-2002-70659, as a learning control method of the air-fuel ratio when purging the recovered fuel to the engine. In the air-fuel ratio learning period, the purge control fee is set to a small value (fixed value) that does not affect the air-fuel ratio learning, and the learning value update by the air-fuel ratio learning and the evaporation purge process are alternately performed. is suggesting. In order to suppress air-fuel ratio fluctuations, the air-fuel ratio learning is performed by estimating the air-fuel ratio from the air-fuel ratio feedback value during the vapor purge, controlling the purge valve according to the concentration value, and correcting the fuel injection valve output value. Stable air-fuel ratio control is realized even during the period and the purge period.
しかしながら、特開2002−70659号公報に記載されている方法では、過剰な濃度のエバポガスが急激にパージされた場合、エバポ空燃比の推定が正しく行われず、エバポガス放出時の燃料噴射量の補正が正しく行われないという可能性があった。また、機関吸入空気量に対するパージ流量の割合を一気に上昇させた時も、エバポ空燃比の推定が正しく行われないという可能性があった。すなわち、特開2002−70659号公報に記載されている方法では、エバポパージ量およびパージ濃度の急変時の空燃比の推定誤差を発生させる要因について格別の配慮がされていないものである。 However, in the method described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-70659, when an excessive concentration of evaporated gas is rapidly purged, the estimation of the evaporated air / fuel ratio is not performed correctly, and the fuel injection amount at the time of releasing the evaporated gas is corrected. There was a possibility that it was not done correctly. Further, when the ratio of the purge flow rate to the engine intake air amount is increased at a stretch, there is a possibility that the estimation of the evaporation air-fuel ratio is not performed correctly. That is, in the method described in Japanese Patent Laid-Open No. 2002-70659, no special consideration is given to factors that cause an estimation error of the air-fuel ratio when the evaporation purge amount and the purge concentration change suddenly.
本発明の目的は、エバポガス放出時のパージ量およびパージ濃度急変時の機関の空燃比変動を抑制する内燃機関のキャニスタパージ制御装置を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a canister purge control device for an internal combustion engine that suppresses fluctuations in the air-fuel ratio of the engine when the purge amount and the purge concentration suddenly change when the evaporation gas is released.
本発明の装置を用いることにより、パージ流量急変時および過剰な濃度のエバポガスが一気にパージされた場合においてもパージ率を一定割合で低下させることにより、エバポ空燃比の推定を確実に実施することが可能となる。また、その後、パージ率を一定割合で復帰させることで、パージ流量の減少量を最小限に抑えることができる。 By using the apparatus of the present invention, the evaporative air-fuel ratio can be reliably estimated by lowering the purge rate at a constant rate even when the purge flow rate is suddenly changed and when the excessive concentration of evaporative gas is purged at once. It becomes possible. Thereafter, the purge rate is returned at a constant rate, so that the amount of decrease in the purge flow rate can be minimized.
以下、図1〜図13を用いて、本発明の一実施形態による内燃機関のキャニスタパージ制御装置の構成及び動作について説明する。 Hereinafter, the configuration and operation of a canister purge control device for an internal combustion engine according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
最初に、図1を用いて、本実施形態による内燃機関のキャニスタパージ制御装置を備えたエンジンシステムの全体構成について説明する。 First, the overall configuration of the engine system including the internal combustion engine canister purge control apparatus according to the present embodiment will be described with reference to FIG.
図1は、本発明の一実施形態による内燃機関のキャニスタ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すシステム構成図の一例である。 FIG. 1 is an example of a system configuration diagram showing an overall configuration of an engine system including a canister purge control device for an internal combustion engine according to an embodiment of the present invention.
内燃機関1は、一例として、V型6気筒エンジンを示したものであり、各バンク3ずつの気筒27a,27bを備えている。気筒27a,27bには、吸気マニホールド11a,11b及び排気マニホールド21a,21bが設置されている。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、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に接続されている。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。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が設置され、スロットルボディ5には、空気流量を制御する絞り弁6及び絞り弁6の開度を計測するスロットルセンサ8が設置されている。また、スロットルボディ5には、絞り弁6をバイパスする補助空気バルブ(ISCバルブ)
10が設けられており、アイドル回転数が一定に保たれるように空気量が制御されている。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によって分配されて、気筒27a,27b内に入る。
The intake manifolds 11 a and 11 b are connected to the air cleaner 2 via the surge tank 9 and the throttle body 5. Air sucked from the inlet 3 of the air cleaner 2 enters the throttle body 5 through the
10 is provided, and the air amount is controlled so that the idling speed is kept constant. The air passing through the throttle body 5 enters the surge tank 9, and the intake manifold 11a,
11b is distributed into 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11に設置された燃料を燃焼室に噴射する燃料噴射弁(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であるキャニスタ40に吸着され、一時回収される。キャニスタ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および燃料を燃焼室に放出する手段であるキャニスタパージバルブ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。キャニスタパージバルブ41の通電により負圧が導入され、パージ流量が調整・抑制される。なお、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、後記するようにO2 フィードバックに対する悪影響の防止が図られている。
On the other hand, the fuel in 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に送られ、前触媒23a,23bおよび主触媒
24で浄化された後に、マフラー25を経由して排出される。排気マニホールド21a,21bには、2値を出力して機関空燃比を検出する手段であるO2 センサ22a,22bが配置されている。
The air-fuel mixture in the
尚、システム構成としてO2 センサに代えて空燃比センサを用いること、又、O2 センサと空燃比センサを組合せて用いることも可能である。 Note that it is possible to use an air-fuel ratio sensor instead of the O 2 sensor as a system configuration, or to use a combination of the O 2 sensor and the air-fuel ratio sensor.
エンジン回転数の検出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,内燃機関1の温度を検出する水温センサ20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:CU)30に入力される。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,ISCバルブ10,キャニスタパージバルブ41等に各駆動信号を出力する。
Detection of engine speed Cam temperature sensor 17, air flow meter 7,
次に、図2を用いて、本実施形態による内燃機関のキャニスタパージ制御装置を構成するコントロールユニット30の構成について説明する。
Next, the configuration of the
図2は、本発明の一実施形態による内燃機関のキャニスタパージ制御装置を構成するコントロールユニットの構成を示すブロック図である。 FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of a control unit constituting the canister purge control device for an internal combustion engine according to the embodiment of the present invention.
コントロールユニット30は、MPU31と、読み書き自由なRAM32と、読み出し専用ROM33と、入出力を制御するI/OLSI34とから構成されている。これらは、それぞれバス35,36,37で連絡されており、各データのやりとりが行われる。具体的には、MPU60は、空気流量計7,カム角センサ17,O2 センサ22a,22b,スロットルセンサ8,水温センサ20等の前記エンジン状態を表す信号を、I/OLSI34からバス37を通して受け取り、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12a,12b,12c,12d,12e,12f,ISCバルブ10,燃料ポンプ26,キャニスタパージバルブ41等に各駆動信号を出力している。
The
次に、図3を用いて、本実施形態による内燃機関のキャニスタパージ制御装置の構成について説明する。 Next, the configuration of the internal combustion engine canister purge control apparatus according to the present embodiment will be described with reference to FIG.
図3は、本発明の一実施形態による内燃機関のキャニスタパージ制御装置の構成を示す制御ブロック図である。本発明のキャニスタパージ制御装置は、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. 3 is a control block diagram showing the configuration of a canister purge control device for an internal combustion engine according to an embodiment of the present invention. Since the canister purge control apparatus of the present invention performs the same operation for each of the A and B banks, only one operation will be described.
パージ制御装置300は、過剰な濃度のエバポガスがパージされた場合、機関吸入空気量に対するパージ量(制御パージ率)を目標値(目標パージ率)から減算させ空燃比フィードバックを良好な状態とし、機関空燃比変動を抑制する処理を行っている。
The
具体的には、パージ制御装置300は、吸入空気量検出手段301,排気空燃比検出手段302,機関回転数検出手段304,空燃比フィードバック量算出手段303,目標パージ率算出手段305,パージ空燃比算出手段306,パージ期間又は空燃比学習期間切り換え手段307,空燃比学習算出手段308,制御パージ率算出手段309,パージ率減量算出手段310,過剰パージ判定手段311,パージバルブ開度算出手段312,パージ停止判定手段313,燃料噴射量算出手段314とを備えている。
Specifically, the
パージ期間又は空燃比学習期間切り換え手段307は、図4及び図5を用いて後述するように、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308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306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 with reference to FIGS. 4 and 5, the purge period or air-fuel ratio learning period switching means 307 is based on output signals from the O 2 sensors 22a and 22b and other predetermined conditions such as air-fuel ratio learning conditions and purge conditions. Is switched between the period of the air-fuel ratio learning process by the
空燃比フィードバック量算出手段303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、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、パージ期間又は空燃比学習期間切り換え手段307を介して、パージ空燃比算出手段306や、空燃比学習手段308並びに燃料噴射量算出手段314に出力する。 The air-fuel ratio feedback amount calculation means 303 performs 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. The air-fuel ratio feedback value α which is a temporary amount is calculated, and the purge air-fuel ratio calculating means 306, the air-fuel ratio learning means 308, and the fuel injection amount calculating means 314 are passed through the purge period or air-fuel ratio learning period switching means 307. Output.
パージ空燃比算出手段306は、それぞれ、空燃比フィードバック値αと前記パージ率Kevpに基づいて、パージ空燃比AFevp及びパージ空燃比補正KLMNTCを推定して、過剰パージ判定手段311,パージ率減量算出手段310および燃料噴射量算出手段314に出力する。 The purge air-fuel ratio calculating means 306 estimates the purge air-fuel ratio AFev and the purge air-fuel ratio correction KLMNTC based on the air-fuel ratio feedback value α and the purge rate Kevp, respectively, and the excess purge determining means 311, purge rate decrease calculating means 310 and the fuel injection amount calculation means 314.
目標パージ率算出手段305は、パージ空燃比算出手段によって求められた、エバポガスの空燃比に応じて、機関吸入空気量に対するパージの割合を決定し、制御パージ率算出手段309に出力する。 The target purge rate calculating means 305 determines the ratio of the purge with respect to the engine intake air amount according to the air / fuel ratio of the evaporation gas obtained by the purge air / fuel ratio calculating means, and outputs it to the control purge rate calculating means 309.
過剰パージ判定手段311は、パージ空燃比算出手段306にて求められた、エバポガスの空燃比が所定値以内か否かによって、過剰パージの判定を行い、判定結果をパージ率減量算出手段310に出力する。
The excess
パージ率減量算出手段310は、パージ空燃比算出手段306にて求められた、エバポガスの空燃比に応じて、パージ率の減量を決定し、制御パージ率算出手段309およびパージ停止判定手段313に出力する。
The purge rate
パージ停止判定手段313は、パージ率減量算出手段310によって求められたパージ率減量および、機関回転数検出手段304から求められたエンジン回転数から、パージ停止するか否かを判定し判定結果をパージバルブ開度算出手段312に出力する。 The purge stop determination means 313 determines whether or not to stop the purge from the purge rate reduction obtained by the purge rate reduction calculation means 310 and the engine speed obtained from the engine speed detection means 304, and determines the judgment result as a purge valve. Output to the opening calculation means 312.
パージバルブ開度算出手段312は、制御パージ率算出手段309から求められたパージ率および、吸入空気量検出手段301から求められた機関吸入空気量から、パージバルブの開度を算出し、キャニスタパージバルブ41に駆動信号を出力して、エバポガスを機関吸気管内に放出させる。また、パージ停止判定手段313によってパージ停止と判定されたときは、キャニスタパージバルブ41へ閉弁の駆動信号を出力して、エバポガスの放出を停止する。
The purge valve opening degree calculation means 312 calculates the opening degree of the purge valve from the purge rate obtained from the control purge rate calculation means 309 and the engine intake air amount obtained from the intake air amount detection means 301, and sends it to the
空燃比学習手段308は、空燃比フィードバック制御を行うべく、空燃比フィードバック量算出手段303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、燃料噴射量算出手段314に出力する。
The air-fuel
パージ期間又は空燃比学習期間切り換え手段307は、パージ期間と空燃比学習期間を運転状態によって切り換えると共に空燃比フィードバック量算出手段303で求められた空燃比フィードバック量をパージ空燃比算出手段306又は、空燃比学習手段308へ出力する。 The purge period or air-fuel ratio learning period switching means 307 switches the purge period and the air-fuel ratio learning period depending on the operating state, and converts the air-fuel ratio feedback amount obtained by the air-fuel ratio feedback amount calculating means 303 into the purge air-fuel ratio calculating means 306 or the air-fuel ratio learning period. Output to the fuel ratio learning means 308.
燃料噴射量算出手段314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量算出手段303による空燃比フィードバック値αa,αbと、空燃比学習手段308による学習補正値αma,αmbと、パージ空燃比算出手段306によるパージ空燃比補正KLMNTCA,KLMNTCBとの3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に出力する。
The fuel injection amount calculation means 314 corrects the basic injection amount based on the engine speed Ne and the intake air amount Qa, and the air / fuel ratio feedback values αa and αb by the air / fuel ratio feedback amount calculation means 303 and the air / fuel ratio learning means. The basic injection amount is corrected based on the three correction values such as the learning correction values αma and αmb by 308 and the purge air-fuel ratio corrections KLMNTCA and KLMNTCB by the purge air-fuel ratio calculation means 306, and output to the
次に、図4及び図5を用いて、本実施形態による内燃機関のキャニスタパージ制御装置のパージ期間又は空燃比学習期間切り換え手段307の動作について説明する。 Next, the operation of the purge period or air-fuel ratio learning period switching means 307 of the internal combustion engine canister purge control apparatus according to the present embodiment will be described with reference to FIGS.
図4及び図5は、本発明の一実施形態による内燃機関のキャニスタパージ制御装置のパージ期間又は空燃比学習期間切り換え手段の動作を示すフローチャートである。なお、図4は、空燃比学習期間の動作を示しており、図5は、パージ期間の動作を示している。 4 and 5 are flowcharts showing the operation of the purge period or air-fuel ratio learning period switching means of the canister purge control device for an internal combustion engine according to one embodiment of the present invention. FIG. 4 shows the operation during the air-fuel ratio learning period, and FIG. 5 shows the operation during the purge period.
最初に、図4を用いて、空燃比学習期間の動作について説明する。 First, the operation during the air-fuel ratio learning period will be described with reference to FIG.
図4のステップS100において、パージ期間又は空燃比学習期間切り換え手段307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。空燃比フィードバック条件が成立している場合とは、燃料カット状態ではない、付加が安定している等、空燃比フィードバック状態にある場合であり、このときは、ステップS101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 step S100 of FIG. 4, the purge period or air-fuel ratio learning period switching means 307 determines whether or not an air-fuel ratio feedback condition is satisfied after the engine is started. The case where the air-fuel ratio feedback condition is satisfied is a case where the air-fuel ratio feedback state is not in the fuel cut state or the addition is stable, and in this case, the process proceeds to step S101. On the other hand, this operation is repeated when the air-fuel ratio feedback condition is not satisfied.
次に、ステップS101において、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は、ステップ102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。 Next, in step S101, it is determined whether or not the air-fuel ratio learning condition is satisfied. If the load is more stable, for example, the process proceeds to step 102. On the other hand, this operation is repeated when the air-fuel ratio learning condition is not satisfied.
次に、ステップS102において、初回のベース空燃比学習が未終了か否かを判定し、未終了の場合は、ベース空燃比学習期間としてステップS103に進む。一方、ベース空燃比学習が終了している場合は、ステップS108に進む。 Next, in step S102, it is determined whether or not the initial base air-fuel ratio learning has not been completed. If it has not been completed, the process proceeds to step S103 as a base air-fuel ratio learning period. On the other hand, if the base air-fuel ratio learning has been completed, the process proceeds to step S108.
初回のベース空燃比学習が未終了の場合、ステップS103において、バンクAのベース空燃比学習を行う。空燃比学習が行われると、ステップS104において、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S105に進む。 When the initial base air-fuel ratio learning is not completed, the base air-fuel ratio learning of bank A is performed in step S103. When the air-fuel ratio learning is performed, in step S104, the learning number counter KLCONT for the corresponding area is incremented by 1, and the process proceeds to step S105.
次に、ステップS105において、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になった場合には、初回ベース空燃比学習が終了したとしてステップS106に進む。一方、ステップS105で空燃比学習の積算回数KLCNTよりも小さいときは、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S103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。 Next, in step S105, it is determined whether or not the learning number counter has reached the predetermined number of times KLCNT. If the learning number counter has reached the predetermined number of times KLCNT, it is determined that the initial base air-fuel ratio learning has ended, and the process proceeds to step S106. On the other hand, when the accumulated number of air-fuel ratio learning is smaller than KLCNT in step S105, the air-fuel ratio learning period has not ended yet, so the process proceeds to step S103 and the above operations are repeated. That is, the air-fuel ratio learning period is set to a period proportional to the rich and lean cycles.
ステップS105において、学習回数カウンタが所定回数KLCNTになったと判定されると、ステップS106において、初回ベース空燃比学習を終了し、ステップS107において、バンクAのベース空燃比学習期間を終了する。 If it is determined in step S105 that the learning number counter has reached the predetermined number of times KLCNT, the initial base air-fuel ratio learning is terminated in step S106, and the base air-fuel ratio learning period of bank A is terminated in step S107.
ステップS102でNOと判定されると、ステップS108において、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はベース空燃比学習期間としてステップS109へ進む。一方パージ期間が終了していない場合はパージ期間として、ステップS111へ進む。 If it is determined NO in step S102, it is determined in step S108 whether the purge period has ended. If the purge period has ended, the process proceeds to step S109 as the base air-fuel ratio learning period. On the other hand, if the purge period has not ended, the process proceeds to step S111 as the purge period.
パージ期間が終了している場合は、ステップS109において、バンクAのベース空燃比学習を行う。そして、ステップS110において、空燃比フィードバック量算出手段
303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になった場合は、ベース空燃比学習期間終了としてステップS107へ進む。一方、所定回数LRNCNTに達していない場合は、ベース空燃比期間とする。
If the purge period has ended, the base air-fuel ratio learning of bank A is performed in step S109. In step S110, the air-fuel ratio feedback amount calculation means 303 determines whether the rich and lean cycle of the O 2 sensor 22 has reached the predetermined number of times LRNCNT. As the fuel ratio learning period ends, the process proceeds to step S107. On the other hand, if the predetermined number of times LRNCNT has not been reached, the base air-fuel ratio period is set.
ステップS108において、パージ期間が終了していないと判定されると、ステップS111において、パージ期間とする。 If it is determined in step S108 that the purge period has not ended, the purge period is set in step S111.
次に、図5を用いて、パージ期間又は空燃比学習期間切り換え手段307(図3参照)のパージ期間の動作について説明する。 Next, the operation of the purge period or the air-fuel ratio learning period switching means 307 (see FIG. 3) will be described with reference to FIG.
ステップS200において、パージ期間又は空燃比学習期間切り換え手段307は、バンクAの空燃比学習が終了したかを判定する。終了している場合はステップS201へ進む。終了していない場合は空燃比学習期間を継続する。
In step S200, the purge period or air-fuel ratio learning
次に、ステップS201において、バンクBの空燃比学習が終了したかを判定する。終了している場合はステップS202へ進む。終了していない場合は空燃比学習期間を継続する。 Next, in step S201, it is determined whether or not the air-fuel ratio learning of the bank B has been completed. If completed, the process proceeds to step S202. If not completed, the air-fuel ratio learning period is continued.
次に、ステップS202において、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は、パージ期間としてステップS
203へ進む。終了していない場合はパージ条件が成立するまで待機する。
Next, in step S202, it is determined whether purge conditions such as the elapsed time after engine start, the engine coolant temperature, and the load are satisfied. If the condition is satisfied, step S is set as the purge period.
Proceed to 203. If not completed, the process waits until the purge condition is satisfied.
パージ条件が成立すると、ステップS203において、パージ期間とし、ステップS
204において、ベース空燃比学習を禁止する。
When the purge condition is satisfied, a purge period is set in step S203, and step S
At 204, base air-fuel ratio learning is prohibited.
次に、ステップS205において、パージ空燃比推定の基になるエバポ濃度の算出前における初回のパージ期間であるかを判定し、初回のパージ期間である場合は、ステップS206に進み、パージ率CTRTCTLと徐々に上げ、さらに、ステップS207において、パージ率CTRTCTLを目標パージ率CPBASEとする。ステップS205で、初回のパージ期間でないと判定された場合は、ステップS207に進み、パージ率
CTRTCTLをCPBASEとする。なお、目標パージ率については、後述する。
Next, in step S205, it is determined whether it is the first purge period before calculation of the evaporation concentration that is the basis of the purge air-fuel ratio estimation. If it is the first purge period, the process proceeds to step S206, and the purge rate CTRTCTL is set. In step S207, the purge rate CTRTCTL is set to the target purge rate CPBASE. If it is determined in step S205 that it is not the first purge period, the process proceeds to step S207, and the purge rate CTRTCTL is set to CPBASE. The target purge rate will be described later.
次に、ステップS208において、パージ空燃比算出手段306は、パージ空燃比の更新条件を判定し、更新条件が成立している時のみステップS209に進む。なお、パージ空燃比の更新条件については、図6を用いて後述するが、エバポ空燃比の推定するにあたって、誤差を発生させる運転状態にある時は、エバポガスの推定を停止し、前回の推定値を保持する。エバポガスの推定に誤差を発生させる要因として、吸入空気量に対するエバポガスの放出量の割合が一定でない場合や、エバポガスの放出が安定的に行われないパージバルブの開度が小さい時および燃料噴射の補正量は所定値以上となって、機関の空燃比が安定していない場合などがあり、これらの状態を判定した場合、エバポ空燃比の推定を停止する。さらにエバポ空燃比推定値による燃料噴射補正量に制限を設けることで、異常推定時における機関の保護を行うようにする。
Next, in step S208, the purge air-fuel
次に、ステップS209において、パージ空燃比算出手段306は、各バンクのパージ空燃比PDENA,PDENBを推定する。パージ空燃比の推定方法については後述する。
Next, in step S209, the purge air-fuel
次に、ステップS210において、パージ空燃比算出手段306は、ステップS209にて推定したパージ空燃比PDENA,PDENBより、各バンクのパージ空燃比燃料補正値KLMNTCA,KLMNTCBを算出する。 Next, in step S210, the purge air-fuel ratio calculating means 306 calculates purge air-fuel ratio fuel correction values KLMNTCA and KLMNTCB for each bank from the purge air-fuel ratios PDENA and PDENB estimated in step S209.
次に、ステップS211において、燃料噴射量算出手段314、ステップS210にて算出したパージ空燃比燃料補正値KLMNTCA,KLMNTCBより各バンクの燃料パルスTiA,TiBを補正する。 Next, in step S211, the fuel pulses TiA and TiB of each bank are corrected based on the fuel injection amount calculation means 314 and the purge air-fuel ratio fuel correction values KLMNTCA and KLMNTCB calculated in step S210.
次に、ステップS212において、空燃比フィードバック量算出手段303は、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になった場合は、ステップS213へ進む。一方、所定回数LRNCNTに達していない場合は、ステップS212の判定を繰り返す。 Next, in step S212, the air-fuel ratio feedback amount calculation means 303 determines whether the rich and lean cycle of the O 2 sensor 22 of the A bank has reached a predetermined number of times LRNCNT, and if it has reached the predetermined number of times LRNCNT. The process proceeds to step S213. On the other hand, if the predetermined number of times LRNCNT has not been reached, the determination in step S212 is repeated.
次に、ステップS213において、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になった場合は、ステップS214に進み、パージ期間終了とする。一方、所定回数LRNCNTに達していない場合は、ステップS212まで戻り、ステップS212,ステップS213の動作を繰り返す。 Next, in step S213, it is determined whether the rich and lean cycle of the O 2 sensor 22 in the B bank has reached a predetermined number of times LRNCNT. If the predetermined number of times LRNCNT has been reached, the process proceeds to step S214, where the purge period ends. And On the other hand, if the predetermined number of times LRNCNT has not been reached, the process returns to step S212, and the operations in steps S212 and S213 are repeated.
次に、図6を用いて、本実施形態による内燃機関のキャニスタパージ制御装置のパージ期間又は空燃比学習期間切り換え手段307におけるパージ空燃比更新条件について説明する。 Next, the purge air-fuel ratio update condition in the purge period or air-fuel ratio learning period switching means 307 of the internal combustion engine canister purge control apparatus according to the present embodiment will be described with reference to FIG.
図6は、本発明の一実施形態による内燃機関のキャニスタパージ制御装置のパージ期間又は空燃比学習期間切り換え手段におけるパージ空燃比更新条件を示すフローチャートである。 FIG. 6 is a flowchart showing a purge air-fuel ratio update condition in the purge period or air-fuel ratio learning period switching means of the canister purge control device for an internal combustion engine according to one embodiment of the present invention.
最初に、ステップS300において、制御パージ率が一定であるか否かを判定し、パージ率一定である場合は、ステップS301に進む。制御パージ率が変化した場合は、パージ空燃比更新条件を最初からやり直す。 First, in step S300, it is determined whether or not the control purge rate is constant. If the purge rate is constant, the process proceeds to step S301. When the control purge rate changes, the purge air-fuel ratio update condition is restarted from the beginning.
次に、ステップS301において、パージバルブの開度CPCVONが所定値(INHCP)以上となってから、一定期間(INGCPTM)経過したか否かを判定し、この条件を満たす場合にはステップS302に進む。この時のパージバルブの開度の判定の閾値
(INHCP)は、バルブの無効パルス分を含めて5〜20%とすることが実験的に検証されている。また期間の判定の閾値(INGCPTM)は、2〜5秒とすることが実験的に検証されている。
Next, in step S301, it is determined whether or not a certain period (INGCPTM) has elapsed since the opening CPCVON of the purge valve becomes equal to or greater than a predetermined value (INHCP). If this condition is satisfied, the process proceeds to step S302. It has been experimentally verified that the threshold value (INHCP) for determining the opening of the purge valve at this time is 5 to 20% including the invalid pulse of the valve. Further, it has been experimentally verified that the period determination threshold (INGCPTM) is 2 to 5 seconds.
次に、ステップS302において、バンクAの燃料噴射の補正量COEFAが所定値
(INHCPCEF)以下であるか否かを判定し、補正量が所定値以下のときは、ステップS303へ進む。補正量が所定値以上のときは、パージ空燃比更新条件判定を最初からやり直す。
Next, in step S302, it is determined whether the fuel injection correction amount COEFA of the bank A is equal to or smaller than a predetermined value (INHCPCEF). If the correction amount is equal to or smaller than the predetermined value, the process proceeds to step S303. When the correction amount is equal to or greater than the predetermined value, the purge air-fuel ratio update condition determination is repeated from the beginning.
次に、ステップS303において、バンクBの燃料噴射の補正量COEFBが所定値
(INHCPCEF)以下であるか否かを判定し、補正量が所定値以下のときは、ステップS304へ進む。補正量が所定値以上のときは、パージ空燃比更新条件判定を最初からやり直す。なお、ステップS302および303の判定の補正量の閾値(INHCPCEF)は、実験に燃料噴射量の5〜10%程度することが実験的に検証されている。
Next, in step S303, the fuel injection correction amount COEFB in the bank B is a predetermined value.
It is determined whether or not (INHCPCEF) or less. If the correction amount is less than or equal to a predetermined value, the process proceeds to step S304. When the correction amount is equal to or greater than the predetermined value, the purge air-fuel ratio update condition determination is repeated from the beginning. It is experimentally verified that the threshold value (INHCPCEF) of the correction amount for determination in steps S302 and 303 is about 5 to 10% of the fuel injection amount in the experiment.
ステップS300〜ステップS303の条件を満たすとき、ステップS304において、パージ空燃比更新成立とし、判定処理を終了する。 When the conditions of steps S300 to S303 are satisfied, the purge air-fuel ratio update is established in step S304, and the determination process is terminated.
次に、図7,図8および図9を用いて、本実施形態による内燃機関のキャニスタパージ制御装置の目標パージ率算出手段305,パージ率減量算出手段310および制御パージ率算出手段309の動作について説明する。 Next, the operation of the target purge rate calculation means 305, purge rate decrease calculation means 310, and control purge rate calculation means 309 of the internal combustion engine canister purge control apparatus according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. explain.
図7は、本発明の一実施形態による内燃機関のキャニスタパージ制御装置の制御パージ率算出手段において求める目標パージ率の説明図である。図8は、本発明の一実施形態による内燃機関のキャニスタパージ制御装置の過剰パージ判定手段およびパージ率減量算出手段の説明図である。図9は、本発明の一実施形態による内燃機関のキャニスタパージ制御装置の制御パージ率算出手段において求める制御パージ率の説明図である。 FIG. 7 is an explanatory diagram of the target purge rate obtained by the control purge rate calculation means of the canister purge control device for an internal combustion engine according to one embodiment of the present invention. FIG. 8 is an explanatory diagram of an excess purge determination unit and a purge rate reduction calculation unit of the canister purge control device for an internal combustion engine according to the embodiment of the present invention. FIG. 9 is an explanatory diagram of the control purge rate obtained by the control purge rate calculation means of the canister purge control device for an internal combustion engine according to one embodiment of the present invention.
目標パージ率は、パージ空燃比が大きい、すなわちエバポ濃度の推定値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の推定値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。
When the purge air-fuel ratio is large, that is, when the estimated value PDEN of the evaporation concentration is small, or when the purge air-fuel ratio is small, that is, when the estimated value PDEN of the evaporation concentration is large, the target purge rate is narrowed down. Is set. The former is to prevent A / F lean and unnecessary negative pressure from being introduced into the
次に、図8を用いて過剰パージ判定および制御パージ率算出方法について説明する。 Next, an excess purge determination and control purge rate calculation method will be described with reference to FIG.
ステップS400にてエンジン始動後、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。空燃比フィードバック条件が成立している場合とは、燃料カット状態ではない、付加が安定している等、空燃比フィードバック状態にある場合であり、このときは、ステップS401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 step S400, after the engine is started, it is determined whether an air-fuel ratio feedback condition is satisfied. The case where the air-fuel ratio feedback condition is satisfied is the case where the air-fuel ratio feedback state is not in the fuel cut state or the addition is stable, and in this case, the process proceeds to step S401. On the other hand, this operation is repeated when the air-fuel ratio feedback condition is not satisfied.
次に、ステップS401において、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は、ステップS702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。 Next, in step S401, it is determined whether or not the air-fuel ratio learning condition is satisfied. If the air-fuel ratio learning state is in effect, such as when the load is more stable, the process proceeds to step S702. On the other hand, this operation is repeated when the air-fuel ratio learning condition is not satisfied.
次に、ステップS402においてベース空燃比の学習が終了したか否かを判定し、所定の運転領域の学習が所定回数成立したか等、ベース空燃比の学習が終了した場合は、ステップS703に進み、ベース空燃比学習が終了していない場合はこの動作を繰り返す。 Next, in step S402, it is determined whether or not learning of the base air-fuel ratio has ended. If learning of the base air-fuel ratio has ended, such as whether learning of a predetermined operating region has been performed a predetermined number of times, the process proceeds to step S703. If the base air-fuel ratio learning is not completed, this operation is repeated.
次に、ステップS403において、パージ期間であるか否かを判定し、エンジン回転数、負荷が所定値以内に入っている等、パージ期間の条件が成立している場合は、ステップS704に進む。一方パージ期間の条件が成立していないときはこの動作を繰り返す。 Next, in step S403, it is determined whether or not it is a purge period. If the conditions for the purge period are satisfied, such as the engine speed and the load are within predetermined values, the process proceeds to step S704. On the other hand, when the purge period condition is not satisfied, this operation is repeated.
次にステップS404ではパージ率減算量CPCLMPを式(1)にて初期値の0を反映し、ステップS405へ進む。
Next, in step S404, the purge rate subtraction amount CPCLMP is reflected by the
CPCLMP(i)=0 …(1)
ステップS405では、制御パージ率CPCNTを式(2)にて求めステップS406へ進む。
CPCLMP (i) = 0 (1)
In step S405, the control purge rate CPCNT is obtained by equation (2) and the process proceeds to step S406.
CPCNT=CTDT−CPCLMP(i) …(2)
ステップS406では空燃比フィードバック量αが所定値以内か以外か否かを判定し、所定値以内であればステップS407に進み、所定値以外のときはステップS408に進む。
CPCNT = CTDT-CPCLMP (i) (2)
In step S406, it is determined whether or not the air-fuel ratio feedback amount α is other than a predetermined value. If it is within the predetermined value, the process proceeds to step S407, and if it is not the predetermined value, the process proceeds to step S408.
ステップS407では、制御パージ率を式(3)にて求め、ステップS409に進む。 In step S407, the control purge rate is obtained by equation (3), and the process proceeds to step S409.
CPCLMP(i)=CPCLMP(i−1)−CPSUB …(3)
ステップS408では、過剰パージと判定し、ステップS409に進み、制御パージ率を式(4)にて求め、ステップS410に進む。
CPCLMP (i) = CPCLMP (i−1) −CPSUB (3)
In step S408, it is determined that the purge is excessive, and the process proceeds to step S409, where the control purge rate is obtained by equation (4), and the process proceeds to step S410.
CPCLMP(i)=CPCLMP(i−1)+CPADD …(4)
ここで、CPADDおよびCPSUBは図8に示すように設定する。すなわち、パージ空燃比算出手段306によって求められたパージ空燃比が大きいほど、CPADDおよびCPSUBを大きく設定し、パージ空燃比が小さいときは、CPADDおよびCPSUBを小さく設定する。また、CPADD≧CPSUBとなるように設定することで、パージ率復帰時に再度過剰パージと判定されることを防止する。
CPCLMP (i) = CPCLMP (i−1) + CPADD (4)
Here, CPADD and CPSUB are set as shown in FIG. That is, CPADD and CPSUB are set larger as the purge air-fuel ratio obtained by the purge air-fuel ratio calculating means 306 is larger, and CPADD and CPSUB are set smaller when the purge air-fuel ratio is smaller. Further, by setting so that CPADD ≧ CPSUB, it is prevented that the excessive purge is determined again when the purge rate is restored.
上記は、CPADDとCPSUBの算定に際し、パージ空燃比に基づく例を示したものであるが、これらは、目標パージ率又は、パージ空燃比と目標パージ率の双方を用いて算出することも可能である。 The above shows an example based on the purge air-fuel ratio in calculating CPADD and CPSUB, but these can also be calculated using the target purge rate or both the purge air-fuel ratio and the target purge rate. is there.
ステップS410では、目標パージ率減算量CPCLMPが0以上か否かを判定し、0以上の時はステップS412に進み、0より小さい場合はステップS411に進む。 In step S410, it is determined whether or not the target purge rate subtraction amount CPCLMP is 0 or more. When the target purge rate subtraction amount CPCLMP is 0 or more, the process proceeds to step S412, and when it is less than 0, the process proceeds to step S411.
ステップS411は目標パージ率減算量CPCLMPを式(5)とし、ステップS412に進む。 In step S411, the target purge rate subtraction amount CPCLMP is set to equation (5), and the process proceeds to step S412.
CPCLMP(i)=0 …(5)
ステップS412では、制御パージ率を式(6)にて求める。
CPCLMP (i) = 0 (5)
In step S412, the control purge rate is obtained by equation (6).
CPCNT=CTDT−CPCLMP(i) …(6)
ステップS412にて制御パージ率を求めた後は、S406に戻り、この動作を繰り返す。
CPCNT = CTDT-CPCLMP (i) (6)
After obtaining the control purge rate in step S412, the process returns to S406 and this operation is repeated.
なお、パージ期間又は空燃比学習期間切り換え手段307によってパージ期間から空燃比学習期間になった場合は、パージ率減算量CPCLMPの値を保持し、空燃比学習期間からパージ期間に復帰した場合は、保持したパージ率減算量CPCLMP値を用いて、制御パージ率CPCNTを算出する。
When the purge period or the air-fuel ratio learning period is changed by the purge period or the air-fuel ratio learning
但し、所定時間,パージ期間とならなかった場合は、CPCLMP値を0に初期化する。 However, if the purge period is not reached for a predetermined time, the CPCLMP value is initialized to zero.
次に図9を用いて、本実施形態による内燃機関のキャニスタパージ制御装置のパージ停止判定手段313の判定方法について説明する。 Next, the determination method of the purge stop determination means 313 of the internal combustion engine canister purge control apparatus according to the present embodiment will be described with reference to FIG.
まずステップS500でパージ率減算量CPCLMPが0か否かを判定し、0である場合は、ステップS201に進む。0以外の場合は、この判定を繰り返す。 First, in step S500, it is determined whether or not the purge rate subtraction amount CPCLMP is 0. If it is 0, the process proceeds to step S201. If it is other than 0, this determination is repeated.
ステップS201では、機関回転数が所定値以上か否かを判定し、所定値以上の場合はステップS502に進み、所定値より小さいときはステップS503に進む。 In step S201, it is determined whether or not the engine speed is greater than or equal to a predetermined value. If the engine speed is greater than or equal to the predetermined value, the process proceeds to step S502, and if smaller than the predetermined value, the process proceeds to step S503.
ステップS502では、パージ許可と判定し、ステップS500に戻る。 In step S502, it is determined that purge is permitted, and the process returns to step S500.
ステップS503では、パージ禁止と判定し、ステップS500に戻る。 In step S503, it is determined that purge is prohibited, and the process returns to step S500.
次に、本実施形態による内燃機関のキャニスタパージ制御装置のパージバルブ開度算出手段312の算出方法について説明する。 Next, a calculation method of the purge valve opening calculation means 312 of the internal combustion engine canister purge control apparatus according to the present embodiment will be described.
機関吸入空気量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。
While the engine 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
そこで、図10に示すような、エンジン回転数とエンジン吸気管圧力から求められる最大パージ率マップを参照して、キャニスタパージバルブ41の全開時(バルブDUTY
100%)におけるパージ率を予め設定し、パージ率の一定保持を図っている。
Therefore, referring to the maximum purge rate map obtained from the engine speed and the engine intake pipe pressure as shown in FIG. 10, when the
100%) is set in advance to keep the purge rate constant.
これにより、制御パージ率算出手段309による制御パージ率を最大パージ率で除することで、キャニスタパージバルブ41に対する要求開度を求めることができる。なお、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、制御パージ率算出手段
309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。
Thereby, the required opening degree for the
ここで、パージ停止判定手段313によって、パージ禁止と判定された場合は、直ちに、パージバルブを閉弁し、エバポガスの機関吸気管への放出を停止する。
Here, when the purge stop determining
次に、図11を用いて、本実施形態による内燃機関のキャニスタパージ制御装置の空燃比フィードバック量算出手段303による空燃比フィードバック値αの算出方法について説明する。なお、空燃比フィードバック量算出手段303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。 Next, a calculation method of the air-fuel ratio feedback value α by the air-fuel ratio feedback amount calculation means 303 of the internal combustion engine canister purge control apparatus according to the present embodiment will be described with reference to FIG. Since the air-fuel ratio feedback amount calculation means 303 performs the same operation for each of the A and B banks, only one operation will be described.
図11は、本発明の一実施形態による内燃機関のキャニスタパージ制御装置の空燃比フィードバック手段による空燃比フィードバック値算出方法を示すフローチャートである。 FIG. 11 is a flowchart showing an air-fuel ratio feedback value calculation method by the air-fuel ratio feedback means of the canister purge control device for an internal combustion engine according to one embodiment of the present invention.
最初に、ステップS600において、O2 センサ22の出力を読み込み、ステップS
601において、Rich(機関空燃比が小さい)かLean(機関空燃比が大きい)かを判定する。Richの場合にはステップS602に進み、Leanの場合にはステップS605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。
First, in step S600, the output of the O 2 sensor 22 is read.
In 601, it is determined whether Rich (the engine air-fuel ratio is small) or Lean (the engine air-fuel ratio is large). In the case of Rich, the process proceeds to step S602, and in the case of Lean, the process proceeds to step S605. Incidentally, Rich, i.e., when the engine air-fuel ratio is small, the output of the O 2 sensor 22 becomes the about 0.8 v, whereas, Lean, i.e., when the engine air-fuel ratio is large, the output of the O 2 sensor 22 is zero. Since it becomes about 2v, Rich judgment or Lean judgment is made by comparing this output value with a predetermined value (0.5v).
Richの場合には、ステップS602において、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でなく、Lean状態であった場合には、今回、LeanからRich状態に変化したことになるため、ステップS
403に進み、空燃比フィードバック値αは、以下の式(7)に示すように、比例制御
(減算)を行い、
α=α−ARP …(7)
次に、ステップS608に進む。ここで、ARPはRich時の比例補正分であり、このデータはROM33に記憶されている。
In the case of Rich, the previous processing state is checked in step S602. In other words, it is determined whether or not the previous time was Rich, and if the previous time was not Rich and was in the Lean state, this means that the current state has changed from Lean to Rich state.
Proceeding to 403, the air-fuel ratio feedback value α is subjected to proportional control (subtraction) as shown in the following equation (7),
α = α-ARP (7)
Next, the process proceeds to step S608. Here, ARP is a proportional correction amount at the time of Rich, and this data is stored in the
一方、ステップS602において、前回がRich状態と判定されると、ステップS
404に進み、以下の式(8)に示すように、積分制御(減算)を行い、
α=α−ARI …(8)
次に、ステップS608に進む。ここで、ARIはRich時の積分補正分であり、このデータはROM33に記憶されている。
On the other hand, when it is determined in step S602 that the previous time is the Rich state,
Proceed to 404, perform integral control (subtraction) as shown in the following equation (8),
α = α-ARI (8)
Next, the process proceeds to step S608. Here, ARI is an integral correction amount at the time of Rich, and this data is stored in the
一方、ステップS601において、Leanと判定されると、ステップS605において、ステップS602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S403に進み、以下の式(9)に示すように、比例制御(加算)を行い、
α=α−ARP …(9)
次に、ステップS608に進む。ここで、ALPはRich時の比例補正分であり、このデータはROM33に記憶されている。
On the other hand, if it is determined as Lean in step S601, the previous processing state is checked in step S605 as in step S602. That is, it is determined whether or not the previous time was Rich. If the previous time was Rich, the state has changed from Rich to Lean at this time, so the process proceeds to Step S403, and the following equation (9) is obtained. Proportional control (addition)
α = α-ARP (9)
Next, the process proceeds to step S608. Here, ALP is a proportional correction for Rich, and this data is stored in the
一方、ステップS605において、前回がRich状態でないときには、ステップS
607に進み、以下の式(10)に示すように、積分制御(加算)を行い、
α=α+ARI …(10)
次に、ステップS608に進む。ここで、ALIはLean時の積分補正分であり、このデータはROM33に記憶されている。
On the other hand, when the previous time is not the Rich state in step S605, step S605 is executed.
Proceed to 607 and perform integral control (addition) as shown in the following equation (10).
α = α + ARI (10)
Next, the process proceeds to step S608. Here, ALI is an integral correction for Lean time, and this data is stored in the
次に、ステップS608において、ステップS603,ステップS604,ステップS606又はステップS407で求められた核空燃比フィードバック値αをRAM32に格納し、次に、ステップS609において、加重平均処理で各空燃比フィードバック値αの平均化処理後の平均空燃比フィードバック値αaveを求め、一連の動作を終了する。
Next, in step S608, the nuclear air / fuel ratio feedback value α obtained in step S603, step S604, step S606 or step S407 is stored in the
次に、パージ空燃比算出手段306の処理内容について説明する。空燃比算出についても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。 Next, processing contents of the purge air-fuel ratio calculating means 306 will be described. Regarding the calculation of the air-fuel ratio, since the same operation is performed for each of the A and B banks, only one operation will be described.
最初に、エバポガスが、内燃機関1の空燃比に与える影響について、以下に説明する。気筒27内に供給される混合気による機関空燃比AFcy1は、以下の式(11)により算出される。
First, the influence of the evaporation gas on the air-fuel ratio of the
AFcy1=(Qtvo+qAevp)/(Qinj+qFevp) …(11)
ここで、Qtvoは絞り弁3の通過空気量、Qinjはインジェクタ12による燃料噴射量、qAevpはキャニスタ40を通過する新鮮な空気、qFevpはキャニスタ40から離脱する燃料量である。
AFcy1 = (Qtvo + qAevp) / (Qinj + qFevp) (11)
Here, Qtvo is the amount of air passing through the throttle valve 3, Qinj is the amount of fuel injected by the
また、パージ空燃比AFevpは、以下の式(12)により、
AFevp=(qAevp/qFevp) …(12)
と算出される。
Further, the purge air-fuel ratio AFevp is expressed by the following equation (12):
AFevp = (qAevp / qFevp) (12)
Is calculated.
そして、キャニスタパージバルブ41を通過するパージ流量Qevpは、以下の式
(13)で示される。
The purge flow rate Qevp passing through the
Qevp=qAevp+qFevp …(13)
ここで、システム上は、空燃比フィードバックにおいて、機関空燃比AFcy1が理論空燃比14.7となるように制御されるので、空燃比フィードバック値αとすると、式
(14)のようになる。
Qevp = qAevp + qFevp (13)
Here, since the engine air-fuel ratio AFcy1 is controlled to be the stoichiometric air-fuel ratio 14.7 in the air-fuel ratio feedback on the system, when the air-fuel ratio feedback value α is set, the equation (14) is obtained.
14.7=(Qtvo+qAevp)/(α×Qinj+qFevp) …(14)
式(14)を空燃比フィードバック値αでまとめると、式(15)のようになる。
14.7 = (Qtvo + qAevp) / (α × Qinj + qFevp) (14)
When Expression (14) is summarized by the air-fuel ratio feedback value α, Expression (15) is obtained.
α=(Qtvo+qAevp)/(14.7×Qinj)−(qFevp/Qinj) …(15)
そして、インジェクタ12による燃料噴射量Qinjは、理論空燃比14.7になるように調整されるので、式(15)から燃料噴射量Qinj(=Qtvo/14.7)を消去すると、式(16)が得られる。
α = (Qtvo + qAevp) / (14.7 × Qinj) − (qFevp / Qinj) (15)
Since the fuel injection amount Qinj by the
α=1+(qAevp/Qtvo)−((14.7×qFevp/Qtvo)
…(16)
よって、式(12),式(13),式(16)から、以下の式(17)が得られる。
α = 1 + (qAevp / Qtvo) − ((14.7 × qFevp / Qtvo)
... (16)
Therefore, the following equation (17) is obtained from the equations (12), (13), and (16).
α=1+(Qevp/Qtvo)×((AFevp−14.7/AFevp+1)
…(17)
したがって、式(17)から、制御パージ率(Qevp/Qtvo)を一定に制御できれば、パージ空燃比算出手段306は、空燃比フィードバック値αに基づいてパージ空燃比AFevpを算出できる。また、噴射パルスの補正に用いられるパージ空燃比補正値
KLMNTCは、式(17)の(AFevp−14.7 )/(AFevp+1)の部分をエバポ濃度の推定値PDENとし、空燃比フィードバック値αの偏差(α−1)を制御パージ率(Qevp/Qa)で除することによって算出される。
α = 1 + (Qevp / Qtvo) × ((AFevp−14.7 / AFev + 1))
... (17)
Therefore, if the control purge rate (Qevp / Qtvo) can be controlled to be constant from the equation (17), the purge air-fuel ratio calculating means 306 can calculate the purge air-fuel ratio AFevp based on the air-fuel ratio feedback value α. Further, the purge air-fuel ratio correction value KLMNTC used for correcting the injection pulse has an (AFevp-14.7) / (AFevp + 1) portion of the equation (17) as the estimated value PDEN of the evaporation concentration and the air-fuel ratio feedback value α. Calculated by dividing the deviation (α-1) by the control purge rate (Qevp / Qa).
なお、パージ空燃比算出手段306におけるパージ空燃比の算出は、制御パージ率を一定に保つことが必要であり、運転状態でこれが保てない場合は、パージ空燃比の算出および更新を停止し、前回のパージ空燃比を保持する。その後再度パージ空燃比の算出を行う。 The calculation of the purge air-fuel ratio in the purge air-fuel ratio calculation means 306 requires that the control purge rate be kept constant. If this cannot be maintained in the operating state, the calculation and update of the purge air-fuel ratio is stopped, The previous purge air-fuel ratio is maintained. Thereafter, the purge air-fuel ratio is calculated again.
次に、燃料噴射量算出手段314による燃料噴射量TIの補正方法について説明する。 Next, a method for correcting the fuel injection amount TI by the fuel injection amount calculation means 314 will be described.
エバポ分の燃料量TIEVPは、以下の式(18)により算出される。 The fuel amount TIEVP for the evaporation is calculated by the following equation (18).
TIEVP=(Qevp/Qtvo)×PDEN×TP×COEF …(18)
ここで、TPは基本燃料パルス幅であり、COEFは補正量である。
TIEVP = (Qevp / Qtvo) × PDEN × TP × COEF (18)
Here, TP is a basic fuel pulse width, and COEF is a correction amount.
つまり、空燃比フィードバック値αの偏差(α−1)に現在の燃料の過不足分を示していることから、この偏差(α−1)に現在の噴射予定燃料(TP×COEF)を乗ずることにより、エバポ分の燃料量TIEVPが算出されることになる。したがって、キャニスタパージバルブ41が開となり、エバポガスがサージタンク9に放出されても、燃料噴射量TIからエバポ分の燃料量TIEVPを減ずれば機関空燃比を一定に持つことができることが解る。これは、以下の式(19)のように現すことができる。
That is, the deviation (α-1) of the air-fuel ratio feedback value α indicates the current excess / deficiency of the fuel, and the deviation (α-1) is multiplied by the current fuel to be injected (TP × COEF). Thus, the fuel amount TIEVP for the evaporation is calculated. Therefore, even if the
TI=(TP×COEF×α)−TIEVP
=(TP×COEF×α)
−(Qevp/Qtvo)×PDEN×TP×COEF
=(TP×COEF)×(α−(Qevp/Qtvo)×PDEN)
…(19)
また、ベース空燃比学習が正確に行われていれば、空燃比フィードバック値αは1.0付近に収束されることを考慮して、α=1.0として整理すると、式(20)のようになる。
TI = (TP × COEF × α) −TIEVP
= (TP x COEF x α)
-(Qevp / Qtvo) x PDEN x TP x COEF
= (TP × COEF) × (α− (Qevp / Qtvo) × PDEN)
... (19)
Further, if the base air-fuel ratio learning is performed accurately, the air-fuel ratio feedback value α is converged to around 1.0, and is arranged as α = 1.0 as shown in the equation (20). become.
TI=(TP×COEF)×(1−(Qevp/Qtvo)×PDEN …(20)
そして、エバポ濃度の補正値であるパージ空燃比補正値KLMNTCを用いると、式
(21)のようになる。
TI = (TP × COEF) × (1− (Qevp / Qtvo) × PDEN (20)
When the purge air-fuel ratio correction value KLMNTC, which is the evaporation concentration correction value, is used, equation (21) is obtained.
TI=(TP×COEF)×(1−KLMNTC) …(21)
ここで、KLMNTCは、(Qevp/Qtvo)×PDENである。
TI = (TP × COEF) × (1-KLMNTC) (21)
Here, KLMNTC is (Qevp / Qtvo) × PDEN.
したがって、燃料噴射量算出手段314は、式(21)に基づいて、空燃比フィードバック値αの偏差(α−1)から求まる空燃比補正値KLMNTCで燃料噴射量を補正することにより、エバポ分の影響を吸収することができ、機関空燃比の変動を防止することができる。 Therefore, the fuel injection amount calculation means 314 corrects the fuel injection amount by the air-fuel ratio correction value KLMNTC obtained from the deviation (α-1) of the air-fuel ratio feedback value α based on the equation (21), thereby The influence can be absorbed and fluctuations in the engine air-fuel ratio can be prevented.
なお、エバポ空燃比推定において、何らかの要因で誤推定があった場合、KLMNTCが異常値になり、結果機関への燃料噴射量が、異常に多いまたは異常に少ないと、機関故障の原因となる可能性があるため、空燃比補正値KLMNTCを所定範囲内に制限する。 In addition, in the estimation of the evaporated air / fuel ratio, if there is an erroneous estimation for some reason, KLMNTC becomes an abnormal value, and if the fuel injection amount to the engine is abnormally large or abnormally small, it may cause engine failure. Therefore, the air-fuel ratio correction value KLMNTC is limited to a predetermined range.
次に、図12を用いて、本実施形態による内燃機関のキャニスタパージ制御装置の空燃比学習手段308による学習補正係数αmの更新方法について説明する。
Next, a method for updating the learning correction coefficient αm by the air-fuel
図12は、本発明の一実施形態による内燃機関のキャニスタパージ制御装置の空燃比学習手段による学習補正係数αmの更新方法を示すフローチャートである。 FIG. 12 is a flowchart showing a method of updating the learning correction coefficient αm by the air-fuel ratio learning means of the internal combustion engine canister purge control apparatus according to one embodiment of the present invention.
ステップS700において、空燃比学習手段308は、空燃比学習機関を確認して、ステップS701に進む。 In step S700, the air-fuel ratio learning means 308 confirms the air-fuel ratio learning engine, and proceeds to step S701.
次に、ステップS701において、空燃比フィードバック量算出手段303から、空燃比フィードバック値αa,αbを読み込んでステップS702に進む。 Next, in step S701, the air-fuel ratio feedback values αa and αb are read from the air-fuel ratio feedback amount calculation means 303, and the process proceeds to step S702.
次に、図13を用いて、本実施形態による内燃機関のキャニスタパージ制御装置の燃料噴射量算出手段314による実噴射幅Tea,Tebの算出方法について説明する。 Next, a method for calculating the actual injection widths Tea and Teb by the fuel injection amount calculation means 314 of the canister purge control device for an internal combustion engine according to the present embodiment will be described with reference to FIG.
図13は、本発明の一実施形態による内燃機関のキャニスタパージ制御装置の燃料噴射補正手段による実噴射幅の算出方法を示すフローチャートである。 FIG. 13 is a flowchart showing a method of calculating the actual injection width by the fuel injection correction means of the canister purge control device for an internal combustion engine according to one embodiment of the present invention.
最初にステップS800において、燃料噴射量算出手段314は、エンジン回転数Neを読み込み、次に、ステップS601において、吸入空気量Qaを読み込み、次にステップS602において以下の式(22)により、基本燃料噴射量Tpを計算する。 First, in step S800, the fuel injection amount calculating means 314 reads the engine speed Ne, then in step S601, reads the intake air amount Qa, and then in step S602, the basic fuel is calculated by the following equation (22). The injection amount Tp is calculated.
Tp=Kinj×Qa/Ne …(22)
ここでKinjは、インジェクタ噴射量係数である。
Tp = Kinj × Qa / Ne (22)
Here, Kinj is an injector injection amount coefficient.
次にステップS803において、各種の補正係数COEFを読み込んだ後、燃料噴射量幅TIOUTを式(23)により
TIOUT=Tp×COEF …(23)
と計算する。
Next, in step S803, after reading various correction coefficients COEF, the fuel injection amount width TIOUT is expressed by equation (23) TIOUT = Tp × COEF (23)
And calculate.
次にステップS804において、空燃比フィードバック量算出手段303において、算出されたテンポラリ分の空燃比フィードバック値αを読み込む。
In step S804, the air-fuel ratio feedback
次にステップS805において、パージ空燃比算出手段306にて算出されたパージの空燃比学習値αmを読み込み、燃料噴射量TIOUTを補正し、式(24)により、実噴射量Teを計算して一連の動作を完了する。 Next, in step S805, the purge air-fuel ratio learning value αm calculated by the purge air-fuel ratio calculating means 306 is read, the fuel injection amount TIOUT is corrected, and the actual injection amount Te is calculated by the equation (24). Complete the operation.
Te=TIOUT×(α+αm+KLMNTC)+Ts …(24)
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、実噴射幅Teに基づいて、I/OLSI134からインジェクタ12に通電され,燃料が噴射される。なお式(24)の実噴射幅の演算は、燃料噴射量算出手段314のそれぞれで行われる。
Te = TIOUT × (α + αm + KLMNTC) + Ts (24)
Here, Ts is the invalid pulse width of the
以上、説明したように、本実施形態によれば、複数の空燃比センサより推定されるパージ空燃比から、パージ空燃比の最大値を選択し、これを基に一つのパージバルブを制御することで、過剰パージにおけ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、たとえば、北米排気ガス規制およびランロス規制にも十分対応することができる。 As described above, according to the present embodiment, the maximum value of the purge air-fuel ratio is selected from the purge air-fuel ratios estimated from the plurality of air-fuel ratio sensors, and one purge valve is controlled based on this. By suppressing the air-fuel ratio fluctuation in excessive purge, it is possible to sufficiently comply with regulations on automobiles such as North American exhaust gas regulations and run loss regulations.
7…空気流量計(AFM)、11a,11b…吸気マニホールド、12a,12b…燃料噴射弁(インジェクタ)、13…燃料タンク、22a,22b…O2 センサ、30…コントロールユニット、40…キャニスタ、41…キャニスタパージバルブ、300…パージ制御装置、301…吸入空気量検出手段、302…排気空燃比検出手段、303…空燃比フィードバック量算出手段、304…機関回転数検出手段、305…目標パージ率算出手段、306…パージ空燃比算出手段、307…パージ期間又は空燃比学習期間切り換え手段、308…空燃比学習算出手段、309…制御パージ率算出手段、310…パージ率減量算出手段、311…過剰パージ判定手段、312…パージバルブ開度算出手段、313…パージ停止判定手段、314…燃料噴射量算出手段。
7 ... air flow meter (AFM), 11a, 11b ... intake manifold, 12a, 12b ... fuel injection valve (injector), 13 ... fuel tank, 22a, 22b ... O 2 sensor, 30 ... control unit, 40 ...
Claims (7)
空燃比フィードバック量が所定の範囲外となったときは、目標のパージ率を予め定める一定の割合で減少させることを特徴とした内燃機関のキャニスタパージ制御。 Means for detecting the engine intake air amount, means for recovering the fuel evaporated in the fuel tank, evaporation gas purge means for releasing the recovered fuel into the combustion chamber, and control to a predetermined purge amount with respect to the intake air amount A canister purge control device for an internal combustion engine, comprising: target purge rate means for detecting engine air-fuel ratio; means for feeding back from the air-fuel ratio to a preset air-fuel ratio;
A canister purge control for an internal combustion engine, wherein when the air-fuel ratio feedback amount is out of a predetermined range, the target purge rate is decreased at a predetermined rate.
6. The canister purge control device for an internal combustion engine according to claim 5, wherein when the purge prohibition state has reached a predetermined time or longer, the control for decreasing the target purge rate at a fixed rate is stopped.
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