JP2007198210A - Evaporated fuel control device for engine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、エンジンの蒸発燃料制御装置に関し、特に、キャニスタからの蒸発燃料のオーバーフローを抑制可能なエンジンの蒸発燃料制御装置に関する。 The present invention relates to an evaporated fuel control device for an engine, and more particularly to an evaporated fuel control device for an engine capable of suppressing an overflow of evaporated fuel from a canister.
車両用のエンジンでは、燃料タンクに発生した蒸発燃料はキャニスタでトラップし、そのトラップした蒸発燃料を所定の条件成立時にキャニスタへの空気の導入により放出し、エンジン吸気系に供給している。そして、蒸発燃料の供給(パージ)による空燃比のずれを、排気系に配設した空燃比センサ(O2センサ)によって検出し、そのセンサ出力に基づいて空燃比フィードバック制御の制御量を補正する。その場合、空燃比のフィードバック補正には応答遅れがあるため、パージ開始時、特にキャニスタにトラップされた蒸発燃料が多くてパージガス中の蒸発燃料濃度(エバポガス濃度)が高い場合には、空燃比のフィードバック補正が追従できず、空燃比がリッチ側にずれる時間が長くなって、エミッション性能が悪化してしまう。そこで、パージ開始時にパージ量をゼロから要求量まで漸増させ、また、パージガス中の蒸発燃料濃度(エバポガス濃度)を学習し、蒸発燃料濃度に応じた空燃比のずれ分を見込んで予め燃料噴射量を減量補正したり、蒸発燃料濃度(エバポガス濃度)が高いほどパージ量の漸増速度を遅くするといった制御を行っている。そして、最近では、パージは、アイドルを含む殆ど全てのエンジン運転領域で行っており、減速燃料カット時以外の全ての領域でエバポガス濃度を学習し、ドラビリ、アイドル性能等に影響しない限界(パージ可能限界)までパージ量(エバポガス吸入量)を高める制御を行っている。 In a vehicle engine, evaporated fuel generated in a fuel tank is trapped by a canister, and the trapped evaporated fuel is discharged by introducing air into the canister when a predetermined condition is satisfied, and is supplied to an engine intake system. Then, the deviation of the air-fuel ratio due to the supply (purge) of evaporated fuel is detected by an air-fuel ratio sensor (O 2 sensor) disposed in the exhaust system, and the control amount of the air-fuel ratio feedback control is corrected based on the sensor output. . In that case, since there is a response delay in the feedback correction of the air-fuel ratio, particularly when there is a large amount of evaporated fuel trapped in the canister and the evaporated fuel concentration (evaporative gas concentration) in the purge gas is high, the air-fuel ratio The feedback correction cannot be followed and the time during which the air-fuel ratio shifts to the rich side becomes longer, and the emission performance deteriorates. Therefore, the purge amount is gradually increased from zero to the required amount at the start of the purge, and the evaporated fuel concentration (evaporative gas concentration) in the purge gas is learned, and the fuel injection amount is estimated in advance by taking into account the deviation of the air-fuel ratio according to the evaporated fuel concentration. Control is performed such that the amount of fuel is reduced or the purge rate gradually increases as the fuel vapor concentration (evaporative gas concentration) increases. Recently, purging has been carried out in almost all engine operating areas including idling, and the evaporative gas concentration is learned in all areas other than when the deceleration fuel is cut, so that it does not affect drivability, idle performance, etc. Control is performed to increase the purge amount (evaporative gas suction amount) to the limit).
このように、パージは、アイドルを含む殆ど全域で行っている。しかし、近年、燃費や環境問題等の対策のため、エンジンのアイドル回転がどんどん低回転化しており、それに伴いアイドル時の空気量が減少している。この場合、アイドル時のパージ(アイドルパージ)で空気量が減れば、パージ量も減少させないと空燃比が濃くなりすぎる。そのため、空気量が減るほどパージ率を落としていくが、パージバルブの特性として、パージ量を下げるにも限界(最小開度)があり、限界以下の開度で、低流量になると制御にリニアリティが無くなり、制御不可能となる。そのため、アイドル回転がますます低回転化すると、今まではアイドルパージをしていた領域でパージをカットしないといけないような状態になってくる。そのため、パージ可能な領域が狭くなり、キャニスタの蒸発燃料(エバポガス)が多くなり、オーバーフローしやすくなる。 As described above, the purging is performed in almost the entire region including the idle. However, in recent years, the engine idling speed has been decreasing more and more for measures such as fuel efficiency and environmental problems, and the air amount during idling has decreased accordingly. In this case, if the air amount is reduced by idling purge (idle purge), the air-fuel ratio becomes too dense unless the purge amount is also reduced. Therefore, the purge rate decreases as the air volume decreases. However, as a characteristic of the purge valve, there is a limit (minimum opening) for lowering the purge volume. It disappears and it becomes impossible to control. For this reason, when the idling speed is further reduced, the purge must be cut in the area where the idling purge has been performed until now. Therefore, the purgeable area is narrowed, the evaporated fuel (evaporative gas) of the canister increases, and the overflow tends to occur.
関連する先行技術として、キャニスタの吸着能力を確保する技術として、キャニスタのエバポガス吸着能力が低い時には減速燃料カット領域を縮小し、パージ領域を拡大できるようにしたものが従来から知られている(例えば、特許文献1参照。)。
上記のように、先行技術では、キャニスタのエバポガス吸着能力が低い時に、減速燃料カット領域を縮小し、もってパージ領域を拡大するようにしている。しかしながら、これでは、減速燃料カット領域が縮小されても、その縮小された減速燃料カット領域では依然としてパージがカットされるため、パージ領域の拡大は限定的で、蒸発燃料のオーバーフローを十分に抑制することはできない。 As described above, in the prior art, when the evaporative gas adsorption capacity of the canister is low, the deceleration fuel cut region is reduced, and thus the purge region is enlarged. However, even if the deceleration fuel cut region is reduced, the purge is still cut in the reduced deceleration fuel cut region, so the expansion of the purge region is limited, and the overflow of the evaporated fuel is sufficiently suppressed. It is not possible.
本発明は、アイドル回転数の低下に伴いアイドル時にキャニスタからの蒸発燃料のパージ可能な領域が狭まっても、キャニスタにトラップされた蒸発燃料が飽和状態とならず、オーバーフローが抑制されるようにすることを目的とする。 According to the present invention, even when the area where the vaporized fuel can be purged from the canister becomes narrow at idling as the idling speed decreases, the vaporized fuel trapped in the canister is not saturated and overflow is suppressed. For the purpose.
本発明は、キャニスタにトラップされた蒸発燃料が飽和状態でオーバーフローしそうな状態では、本来はパージ領域でない減速燃料カット時でも、点火をカットした上で強制的に蒸発燃料のパージを行い、それによりキャニスタからの蒸発燃料のオーバーフローを抑制できるようにエンジンの蒸発燃料制御装置を構成したものである。 In the present invention, in a state where the evaporated fuel trapped in the canister is likely to overflow in a saturated state, the evaporated fuel is forcibly purged after cutting off the ignition even when the deceleration fuel cut that is not originally in the purge region is cut. The engine evaporative fuel control device is configured to suppress the evaporative fuel overflow from the canister.
請求項1に係る発明のエンジンの蒸発燃料制御装置は、減速時に燃料カットを行う所定の条件が成立した時にエンジンへの燃料供給を停止する減速燃料カット手段と、減速燃料カット時以外で所定のパージ実行条件が成立した時にキャニスタにトラップされている蒸発燃料を吸気系に供給する蒸発燃料供給手段と、キャニスタから蒸発燃料がオーバーフローしやすい状態を判定する判定手段と、エンジンの点火を制御する点火制御手段とを備え、減速燃料カット時に判定手段によりオーバーフローしやすい状態が判定された時には、点火制御手段により点火を停止するとともに、蒸発燃料供給手段により強制的に蒸発燃料を吸気系に供給するよう構成されたことを特徴とする。 According to a first aspect of the present invention, there is provided an engine evaporative fuel control device comprising: deceleration fuel cut means for stopping fuel supply to a engine when a predetermined condition for performing fuel cut during deceleration is satisfied; Evaporated fuel supply means for supplying evaporated fuel trapped in the canister to the intake system when the purge execution condition is satisfied, determination means for determining a state in which the evaporated fuel is likely to overflow from the canister, and ignition for controlling engine ignition Control means, and when it is judged that the judgment means is likely to overflow when the fuel is decelerated, the ignition control means stops the ignition, and the evaporative fuel supply means forcibly supplies the evaporative fuel to the intake system. It is structured.
このように、キャニスタの状態を判定して、キャニスタにトラップされた蒸発燃料量が飽和状態に近く、オーバーフローしそうな状態になったときは、パージ領域を拡大し、本来は減速燃料カット時でパージをしていなかった領域でも強制的にパージを行うことで、オーバーフローを抑制するようにできる。ただし、点火すると燃焼するので減速感が低下するため、点火をカットした状態でパージする。そうすることで、減速感を維持しながらパージを行うことができ、オーバーフローを抑制できる。この減速燃料カット時にパージした蒸発燃料は、燃焼せずにそのまま未燃ガスとなって排気系に出るが、触媒等の排気浄化装置で浄化することができる。 In this way, the state of the canister is judged, and when the amount of evaporated fuel trapped in the canister is close to saturation and almost overflowed, the purge area is expanded and originally purged at the time of deceleration fuel cut Overflow can be suppressed by forcibly purging even in a region that was not. However, since it burns when it is ignited, the feeling of deceleration is reduced, so the purge is performed with the ignition cut off. By doing so, purging can be performed while maintaining a sense of deceleration, and overflow can be suppressed. The evaporated fuel purged at the time of the deceleration fuel cut is not burned but directly becomes an unburned gas and goes out to the exhaust system, but can be purified by an exhaust purification device such as a catalyst.
請求項2に係る発明のエンジンの蒸発燃料制御装置は、上記請求項1記載のエンジンの蒸発燃料制御装置の構成に加えて、排気通路に配設された排気浄化装置の温度を検出する温度検出手段を備え、該温度検出手段により検出された排気浄化装置の温度が所定値よりも低い時は、減速燃料カット時の蒸発燃料供給手段による強制的な蒸発燃料の供給を抑制するよう構成されたことを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, there is provided an engine evaporative fuel control device that detects the temperature of an exhaust purification device disposed in an exhaust passage in addition to the configuration of the engine evaporative fuel control device according to the first aspect. And when the temperature of the exhaust gas purification device detected by the temperature detecting means is lower than a predetermined value, the forced evaporative fuel supply by the evaporative fuel supply means at the time of deceleration fuel cut is suppressed. It is characterized by that.
減速燃料カット時にパージした蒸発燃料は排気浄化装置で浄化するが、触媒温度等、排気浄化装置の温度が低い時にはそれができない。そのため、排気浄化装置の温度が所定値よりも低い時は減速燃料カット時の蒸発燃料の供給を抑制(禁止または減量)する。これにより、蒸発燃料が排気浄化装置で浄化されずに排出されてしまうのを防止することができる。 The evaporated fuel purged at the time of deceleration fuel cut is purified by the exhaust purification device, but this cannot be done when the temperature of the exhaust purification device such as the catalyst temperature is low. For this reason, when the temperature of the exhaust purification device is lower than a predetermined value, the supply of the evaporated fuel at the time of deceleration fuel cut is suppressed (prohibited or reduced). Thereby, it is possible to prevent the evaporated fuel from being discharged without being purified by the exhaust purification device.
請求項3に係る発明のエンジンの蒸発燃料制御装置は、上記請求項1記載のエンジンの蒸発燃料制御装置の構成に加えて、エンジンの空燃比を検出する空燃比検出手段を備え、該空燃比検出手段により検出された空燃比に基づいて蒸発燃料の供給量を制御するよう構成されたことを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, there is provided an engine evaporative fuel control apparatus including an air fuel ratio detecting means for detecting an air fuel ratio of the engine in addition to the configuration of the engine evaporative fuel control apparatus according to the first aspect. The supply amount of the evaporated fuel is controlled based on the air-fuel ratio detected by the detection means.
この場合、減速燃料カット中の蒸発燃料の供給に際し、エンジンの空燃比特に排気浄化装置下流での酸素濃度検出センサの出力に基づいて検出される空燃比が所定値になるよう蒸発燃料量を調整することで、排気浄化装置での蒸発燃料の浄化性能を維持しつつ減速燃料カット時の蒸発燃料供給を行うようにできる。 In this case, when supplying evaporated fuel during deceleration fuel cut, the amount of evaporated fuel is adjusted so that the air / fuel ratio of the engine, particularly the air / fuel ratio detected based on the output of the oxygen concentration detection sensor downstream of the exhaust purification device, becomes a predetermined value. By doing so, it is possible to supply the evaporated fuel when the deceleration fuel is cut while maintaining the purification performance of the evaporated fuel in the exhaust purification device.
請求項4に係る発明のエンジンの蒸発燃料制御装置は、上記請求項1記載のエンジンの蒸発燃料制御装置の構成に加えて、マスターバック負圧に関連するパラメータを検出するマスターバック負圧検出手段を備え、該マスターバック負圧検出手段により検出されたパラメータに基づいてマスターバック負圧を判定し、マスターバック負圧が所定値以下になったと判定した時は、減速燃料カット時の蒸発燃料供給手段による強制的な蒸発燃料の供給を抑制することを特徴とする。マスターバック負圧に関連するパラメータは、マスターバック負圧を直接検出するセンサの出力、インマニ負圧(負圧源)等である。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a fuel vapor control apparatus for an engine according to a fourth aspect of the present invention. And determining the master back negative pressure based on the parameter detected by the master back negative pressure detecting means, and determining that the master back negative pressure is equal to or lower than a predetermined value, the evaporated fuel supply at the time of deceleration fuel cut It is characterized in that supply of forced fuel vapor by means is suppressed. The parameters related to the master back negative pressure are the output of a sensor that directly detects the master back negative pressure, the intake manifold negative pressure (negative pressure source), and the like.
こうして、マスターバック負圧が所定値以下で、ブレーキの効きが悪くなる状態にあるときは減速燃料カット時のパージを抑制(禁止または減量)することで、蒸発燃料供給に伴うブレーキ性能の低下を抑制できる。 In this way, when the master back negative pressure is less than the predetermined value and the braking effect is poor, the purge performance during the deceleration fuel cut is suppressed (prohibited or reduced) to reduce the brake performance accompanying the evaporated fuel supply. Can be suppressed.
以上のとおり、キャニスタにトラップされた蒸発燃料量が飽和状態に近く、オーバーフローしそうな状態になったときは、パージ領域を拡大し、本来は減速燃料カット時でパージをしていなかった領域でも強制的にパージを行い、ただし、点火すると燃焼するので減速感が低下するため、点火をカットした状態でパージすることで、減速感を維持しながらパージを行うことができ、オーバーフローを抑制できる。そして、減速燃料カット時にパージした蒸発燃料は排気浄化装置で浄化するようにできる。 As described above, when the amount of fuel vapor trapped in the canister is close to saturation and is likely to overflow, the purge area is expanded and forced even in the area that was not purged when the deceleration fuel was cut. However, since it is burned when it is ignited, the feeling of deceleration is reduced. Therefore, by purging with the ignition cut off, purging can be performed while maintaining the feeling of deceleration, and overflow can be suppressed. The evaporated fuel purged when the deceleration fuel is cut can be purified by the exhaust gas purification device.
そして、排気浄化装置の温度が所定値よりも低い時は減速燃料カット時の蒸発燃料の供給を抑制(禁止または減量)することにより、蒸発燃料が排気浄化装置で浄化されずに排出されてしまうのを防止することができる。 When the temperature of the exhaust purification device is lower than a predetermined value, the supply of the evaporated fuel at the time of deceleration fuel cut is suppressed (prohibited or reduced), and the evaporated fuel is discharged without being purified by the exhaust purification device. Can be prevented.
また、減速燃料カット中の蒸発燃料の供給に際し、エンジンの空燃比特に排気浄化装置下流での酸素濃度検出センサの出力に基づいて検出される空燃比が所定値になるよう蒸発燃料量を調整することで、排気浄化装置での蒸発燃料の浄化性能を維持しつつ減速燃料カット時の蒸発燃料供給を行うようにできる。 In addition, when supplying evaporated fuel during deceleration fuel cut, the amount of evaporated fuel is adjusted so that the air-fuel ratio of the engine, particularly the air-fuel ratio detected based on the output of the oxygen concentration detection sensor downstream of the exhaust purification device, becomes a predetermined value. Thus, it is possible to supply the evaporated fuel when the deceleration fuel is cut while maintaining the purification performance of the evaporated fuel in the exhaust purification device.
また、マスターバック負圧が所定値以下で、ブレーキの効きが悪くなる状態にあるときは減速燃料カット時のパージを抑制(禁止または減量)することで、蒸発燃料供給に伴うブレーキ性能の低下を抑制できる。 In addition, when the master back negative pressure is less than the predetermined value and the braking effect is poor, the brake performance associated with the evaporative fuel supply can be reduced by suppressing (prohibiting or reducing) the purge during deceleration fuel cut. Can be suppressed.
図1および図2は本発明の実施形態の一例を示している。図1はエンジンシステムの全体図、図2は減速燃料カット時のパージ制御の動作を示すフローチャートである。 1 and 2 show an example of an embodiment of the present invention. FIG. 1 is an overall view of the engine system, and FIG. 2 is a flowchart showing an operation of purge control at the time of deceleration fuel cut.
図1において、1はエンジン本体であって、シリンダブロック2を有し、該シリンダブロック2が構成するシリンダボア3の内部には、図示しない連結棒を介しエンジン駆動軸(クランクシャフト)に連結されたピストン4が往復移動自在に組み込まれ、該ピストン4の頂面と、シリンダボア3の内面と、シリンダブロック2の上部に連結されたシリンダヘッド5の下面凹部とによってエンジンの燃焼室6が形成されている。そして、シリンダヘッド5には燃焼室6に開口する吸気ポート7および排気ポート8が設けられ、それら吸気ポート7および排気ポート8にポペット式の吸気弁9および排気弁10が設けられている。また、シリンダヘッド5には下面凹部の略中央に点火プラグ11が配設されている。
In FIG. 1,
シリンダヘッド5には吸気ポート7上流に吸気通路12を構成する吸気管13が接続され、また、排気ポート8上流に排気通路14を構成する排気管15が接続されている。
An
吸気管13には、入口にエアクリーナ16が接続されて、その接続部近傍に吸気温センサを兼ねたエアフローメータ17が配置され、その下流にはスロットル弁18を内蔵したスロットルボディ19が配置され、更にその下流にサージタンク20が配置されている。そして、スロットルボディ19には、スロットル開度を検出するスロットルセンサ21が設けられている。また、吸気ポート7に連通する吸気管13の出口部分は、仕切壁22により二つの通路に仕切られて、片方の通路にスワールコントロールバルブ23が配置されている。そして、その吸気管13の出口部分には、スワールコントロールバルブ23が配置されていない側の通路に臨む接続位置に、吸気ポート7に指向して燃料噴射用のインジェクタ24が配置されている。
An
スワールコントロールバルブ23は、リンク25を介して負圧ダイヤフラム式のアクチュエータ26により開閉駆動されるもので、アクチュエータ26の作動圧室は、サージタンク20から導いた負圧を溜めるバキュームチャンバ27にチェック弁28を介して接続されている。そして、バキュームチャンバ27とチェック弁28との間には、アクチュエータ26に導入する作動圧をバキュームチャンバ27側(負圧)と大気側(大気圧)とに切り替える三方ソレイド弁29が配置されている。エンジンの低負荷時には三方ソレイド弁29がバキュームチャンバ27側(負圧)に切り替えられ、その負圧によりアチュクエータ26が作動してスワールコントロールバルブ23が閉じられる。それにより、吸気流速が増大し、エンジンの燃焼室6内にスワールが生成される。また、高負荷時には三方ソレイド弁29が大気側(大気圧)に切り替えられ、アチュクエータ26が作動解除となってスワールコントロールバルブ23が開かれる。高負荷時にはこうして通路面積が増大し、吸気充填量が確保される。
The
排気管15には、上流側に第1の触媒コンバータ30Aが配設され、下流側に第2の触媒コンバータ30Bが配設されている。そして、第1の触媒コンバータ30Aの上流側と下流側にそれぞれO2センサ(酸素濃度センサ)31A,31Bが設けられ、また、第1の触媒コンバータ30Aに触媒温度センサ32が設けられている。上流側のO2センサ31Aは、空燃比制御のためのフィードバック情報として排気ガス中の酸素濃度を検出するセンサであり、下流側のO2センサ31Bは、上流側のO2センサ31Aの故障診断、上流側のO2センサ31Aの劣化補正等のために設けられたものである。また、この実施形態では、後述のように減速燃料カット時のパージ制御で下流側のO2センサ31Bを使用している。
In the
エンジン本体1には、また、各種センサとして、エンジン駆動軸(クランクシャフト)の回転を検出するクランク角センサ33、吸気用カムシャフトの回転角に基づいて点火時期・噴射時期の基準位置を決める基準角センサ34、エンジン水温を検出する水温センサ35等が設けられ、また、ノックセンサ36が設けられている。
The
インジェクタ24に燃料を供給する燃料供給系は、燃料タンク37を備え、該燃料タンク37内に、燃料ポンプ38と、低圧側の燃料フィルタ39Aと、高圧側の燃料フィルタ39Bと、プレッシャレギュレータ40とが配置されている。そして、燃料タンク37とインジェクタ24の間にプレッシャレギュレータ40下流の燃料通路41が配設され、該燃料通路41の途中にパルセーションダンパ41Aが配設されている。燃料は燃料タンク37に収容され、低圧側の燃料フィルタ39Aを通して燃料ポンプ38により吸い上げられる。そして、高圧側の燃料フィルタ39Bを通り、プレッシャレギュレータ40で所定圧力に調整されて、燃料通路41を流れ、パルセーションダンパ41Aを経てインジェクタ24に供給される。
The fuel supply system that supplies fuel to the
また、燃料タンク37に発生した蒸発燃料をトラップ(吸着捕捉)し所定条件成立時にパージして吸気側に供給する蒸発燃料供給装置として、燃料タンク37の上部に蒸発燃料通路42が接続され、該蒸発燃料通路42の他端は吸着捕捉用の活性炭を収納したキャニスタ43の上部に接続されている。また、キャニスタ43の上部と吸気系のサージタンク20とを結ぶパージ通路44が設けられ、該パージ通路44の途中には、デューティー制御によって流量を制御するソレノイド式のパージバルブ45が配設されている。また、キャニスタ43とパージバルブ45の間には液化した蒸発燃料を捕捉するキャッチタンク46が配設されている。キャニスタ43の下部には、パージ用の空気を導入する大気通路47が接続されている。
In addition, an evaporated
エンジンの各種制御はECU(エンジンコントロールユニット)48によって行われる。そのため、エアフローメータ17、空燃比センサ31A,31B、触媒温度センサ32、クランク角センサ33、基準角センサ34、水温センサ35、ノックセンサ36等の出力である各種信号がECU48に入力される。ECU48ではこれら入力された信号に基づいて各種制御の演算が行われる。そして、ECU48から、点火プラグ11に接続されたイグナイタ49に点火信号が出力され、インジェクタ24に噴射信号が出力され、三方ソレノイド弁29にスワールコントロール信号が出力され、パージバルブ45にパージコントロール信号が出力される。こうして点火時期が制御され、燃料噴射量の調整による空燃比の制御が行われ、スワール制御が行われ、また、パージ制御(蒸発燃料制御)が行われる。
Various controls of the engine are performed by an ECU (engine control unit) 48. Therefore, various signals that are outputs from the
空燃比の制御は、クランク角センサ33の出力から演算されるエンジン回転数とエアフローメータ17の出力から演算される吸入空気量に基づいて基本燃料噴射量を演算し、その基本燃料噴射量を水温センサ35の出力から演算されるエンジン水温等に応じた各種補正を加え、それに空燃比センサ32の出力に基づくフィードバック補正を加えることによってエンジンの空燃比を目標空燃比に収束させるものである。
The control of the air-fuel ratio is performed by calculating the basic fuel injection amount based on the engine speed calculated from the output of the
また、パージ制御は、エンジン回転数,エンジン負荷,エンジン水温等による所定のパージ実行条件が成立した時に実行するもので(減速燃料カット時以外のアイドル時を含む全領域でパージを実行する。また、後述のように減速燃料カット時でも所定条件が成立した時はパージを実行する。)、パージ実行条件が成立すると、パージバルブ45を開き、キャニスタ43にトラップされていた蒸発燃料をパージしてサージタンク20に供給する。そして、蒸発燃料供給開始時には、パージした蒸発燃料を含む空気の供給量(パージ量)が0からエンジン運転状態に応じた要求量まで漸増するよう、パージ率(エンジンの吸入空気量に対するパージ量の比率)を設定し、設定したパージ率と吸入空気量に応じてパージバルブ45駆動のデューティー比を制御する。
The purge control is executed when a predetermined purge execution condition based on the engine speed, the engine load, the engine water temperature, etc. is satisfied (purge is executed in the entire region including the idling time except when the deceleration fuel cut is performed. As will be described later, purge is executed when the predetermined condition is satisfied even when the deceleration fuel is cut.) When the purge execution condition is satisfied, the
また、パージ制御では、空燃比フィードバックの補正量に基づいて、パージガス中の蒸発燃料の濃度の推定学習が行われる。この学習は、パージ中すなわち蒸発燃料供給中に空燃比フィードバック補正量の所定回数の平均値をその間の平均パージ率で割った値に基づいて蒸発燃料濃度を推定するものである。そして、この学習した蒸発燃料濃度に応じて燃料噴射量の減量補正が行われる。 In the purge control, the learning of estimating the concentration of the evaporated fuel in the purge gas is performed based on the correction amount of the air-fuel ratio feedback. In this learning, the evaporated fuel concentration is estimated based on a value obtained by dividing the average value of the air-fuel ratio feedback correction amount a predetermined number of times during the purge, that is, during the supply of the evaporated fuel, by the average purge rate during that time. Then, the fuel injection amount reduction correction is performed according to the learned evaporated fuel concentration.
こうして蒸発燃料が供給されることによる空燃比のずれは、上流側の空燃比センサ31Aによって検出され、そのセンサ出力に基づいて空燃比がフィードバック補正される。また、蒸発燃料濃度の学習に基づく燃料噴射量の減量補正によってフィードバックの応答遅れが補われ、さらに、空燃比フィードバック補正量がしきい値を越えるとパージ量が減量され、その結果、蒸発燃料の供給による空燃比のずれが抑制される。
The deviation of the air-fuel ratio due to the supply of the evaporated fuel is detected by the upstream air-
また、パージ制御では、キャニスタ43の状態を判定して、キャニスタ43にトラップされた蒸発燃料量が飽和状態に近く、オーバーフローしそうな状態になったときは、パージ領域を拡大し、本来は減速燃料カット時でパージをしていなかった領域でも強制的にパージ(蒸発燃料の供給)を行う。但し、減速燃料カット時にパージした蒸発燃料は触媒(触媒コンバータ30A,30B)で浄化するので、触媒温度が低い時にはそれができない。そのため、触媒温度センサ32の検出値が所定値よりも低い時は減速燃料カット時のパージを禁止する(減量でもよい)。また、インマニ負圧(マスターバック負圧に関連するパラメータ)が所定値以下で、ブレーキの効きが悪くなる状態にあるときはブレーキ性能の低下を抑制するよう減速燃料カット時のパージを禁止する(減量でもよい)。
Further, in the purge control, the state of the
そして、減速燃料カット中のパージ制御では、触媒(触媒コンバータ30A,30B)での蒸発燃料の浄化性能が維持されるよう、下流側のO2センサ31Bの出力に基づいて検出される空燃比が所定値になるようパージ量を調整する。
In the purge control during the deceleration fuel cut, the air-fuel ratio detected based on the output of the downstream O 2 sensor 31B is maintained so that the purification performance of the evaporated fuel in the catalyst (
以下、この実施形態における減速燃料カット時のパージ制御の詳細を、図2に示すフローチャートを参照して説明する。 The details of the purge control at the time of deceleration fuel cut in this embodiment will be described below with reference to the flowchart shown in FIG.
この制御は、スタートすると、まず、エバポガスがオーバーフローしそうな状態かどうかを、エバポガス濃度が所定値以上(濃い)であるかどうか、キャニスタのトラップ量が所定値以上であるかどうか等で判定する(ステップS1)。ここで、エバポガス濃度は、例えばエバポガス(蒸発燃料)をパージしているときのフィードバック補正量の平均値から推定する。また、キャニスタのトラップ量は、キャニスタのドレンの位置にHCセンサを設けて直接検出するか、エバポガス濃度やパージ量から推定などの方法で求める。 When this control starts, it is first determined whether or not the evaporation gas is likely to overflow, whether or not the evaporation gas concentration is greater than or equal to a predetermined value (high), whether or not the canister trap amount is greater than or equal to a predetermined value ( Step S1). Here, the evaporation gas concentration is estimated from the average value of the feedback correction amount when the evaporation gas (evaporated fuel) is purged, for example. In addition, the trap amount of the canister is directly detected by providing an HC sensor at the drain position of the canister, or is obtained by a method such as estimation from the evaporation gas concentration or the purge amount.
そして、その判定がYESで、エバポガス濃度が所定値以上(濃い)であるとか、キャニスタのトラップ量が所定値以上であるとかで、トラップ量が飽和状態に近くてオーバーフローしそうな状態のときは、減速燃料カット条件が成立しているかどうかを判定する(ステップS2)。これは、例えば、スロットルが全閉で、エンジン回転が燃料カットする回転数(アイドル回転数よりも若干高いような回転)よりも高い状態で惰行(減速)しているかどうかで判定する。 And when the determination is YES and the evaporation gas concentration is greater than or equal to a predetermined value (deep) or the trap amount of the canister is greater than or equal to a predetermined value, the trap amount is close to saturation and is likely to overflow. It is determined whether the deceleration fuel cut condition is satisfied (step S2). This is determined, for example, by determining whether the engine is coasting (decelerating) in a state where the throttle is fully closed and the engine speed is higher than the speed at which the fuel is cut (rotation slightly higher than the idling speed).
そして、その判定がYESで、減速燃料カット条件が成立しているときは、減速燃料カット時パージ条件が成立しているかどうかを判定する(ステップS3)。これは、パージしていいという条件が成立しているかどうかを判断するということで、例えば、エンジン水温が所定水温(例えば60℃)で安定していて、エンジン回転数が燃料カット条件の低速側所定回転数以上で、且つ高回転側所定回転数以下であるかどうかで判定する。燃料カット条件の回転数を低速側に加え高回転側にも設定するのは、あまり高回転でパージを入れると空気量が多いのに対してエバポガス量が不足し、空燃比がリーンになったりする場合があるためである。 If the determination is YES and the deceleration fuel cut condition is satisfied, it is determined whether or not the deceleration fuel cut purge condition is satisfied (step S3). This means that it is determined whether or not a condition for purging is satisfied. For example, the engine water temperature is stable at a predetermined water temperature (for example, 60 ° C.), and the engine speed is lower than the fuel cut condition. Judgment is made based on whether the rotation speed is equal to or higher than the predetermined rotation speed and equal to or lower than the predetermined rotation speed on the high rotation side. The speed of fuel cut condition is set to the high speed side in addition to the low speed side. If the purge is performed at a very high speed, the amount of air is large while the amount of the vapor is insufficient and the air-fuel ratio becomes lean. It is because there is a case to do.
そして、その判定がYESで、減速燃料カット時パージ実行条件が成立したというときは、まず、点火をカットし(ステップS4)、次いで、インマニ負圧が所定値より大きい(負圧側)かどうかでマスターバック負圧の状態を判定し(ステップS5)、マスターバック負圧が十分な状態である(YES)と判定すると、次いで、触媒温度がパージにより排出される蒸発燃料を十分浄化できる温度であるか(所定値より高いか)どうかを判定する(ステップS6)。 If the determination is YES and the purge execution condition for deceleration fuel cut is satisfied, the ignition is first cut (step S4), and then whether the intake manifold negative pressure is greater than a predetermined value (negative pressure side) or not. If the master back negative pressure state is determined (step S5) and it is determined that the master back negative pressure is sufficient (YES), then the catalyst temperature is a temperature that can sufficiently purify the evaporated fuel discharged by the purge. (Higher than a predetermined value) is determined (step S6).
そして、マスターバック負圧が十分で、触媒温度が十分高いというときは、前回の処理で減速燃料カット時のパージを実行したかどうかを判定し(ステップS7)、その判定がNOで、今回が始めてというときは、パージ率の初期値(燃料カット時目標パージ率)を設定する(ステップS8)。パージを行うと、その分が燃料として入ることになるため、その分をインジェクタ24から差し引くよう燃料噴射量を補正(パージガス補正)し、トータルで空燃比が理論空燃比になるように制御しており、その際のパージ分の減量補正値(目標パージ減量)であるエバポガス濃度補正A/F(cevlrn)は、パージ率(rprg)とエバポガス濃度学習値(cevlof)との積で求められる。燃料噴射量をその分だけ減量するのである。燃料カット中は、噴射燃料が0で、パージガスで全部をまかなわないといけないという状態で、パージ率(rprg)は、エバポガス濃度補正A/F(cevlrn)をエバポガス濃度学習値(cevlof)で割った値となる。
Then, when the master back negative pressure is sufficient and the catalyst temperature is sufficiently high, it is determined whether or not the purge at the time of deceleration fuel cut was executed in the previous process (step S7). When it is the first time, an initial value of the purge rate (target purge rate at the time of fuel cut) is set (step S8). When purging is performed, the amount of fuel is added as fuel. Therefore, the fuel injection amount is corrected (purge gas correction) so that the amount is subtracted from the
こうしてパージ率の初期値を設定すると、パージ量演算の処理に移行する。また、パージ率の設定は初回だけで、次回からはそのままパージ量演算の処理に移行する。 When the initial value of the purge rate is thus set, the process proceeds to a purge amount calculation process. Also, the purge rate is set only for the first time, and the process proceeds to the purge amount calculation process from the next time.
そして、そのときの吸入空気量、インマニ負圧、パージ率、エバポガス濃度よりパージ量を演算しパージバルブを駆動する(ステップS9)。 Then, the purge amount is calculated from the intake air amount, intake manifold negative pressure, purge rate, and evaporation gas concentration at that time, and the purge valve is driven (step S9).
そして、その状態で、下流側のO2センサの出力(リアO2F/B量)が所定値より小さいかどうかで、パージ率を減量あるいは増量する。すなわち、リアO2F/B量が所定値より小さい(YES)というときは、パージ率を減量補正(パージバルブを閉じ側に補正)し、パージバルブの駆動量を補正する(ステップS11)、リアO2F/B量が所定値以上である(NO)といときは、パージ率を増量補正(パージバルブを開き側に補正)し、パージバルブの駆動量を補正する(ステップS12)。 In this state, the purge rate is decreased or increased depending on whether the output (rear O2F / B amount) of the downstream O 2 sensor is smaller than a predetermined value. That is, when the rear O2F / B amount is smaller than the predetermined value (YES), the purge rate is corrected to be reduced (corrected to close the purge valve), the purge valve drive amount is corrected (step S11), and the rear O2F / B is corrected. If the amount is greater than or equal to the predetermined value (NO), the purge rate is corrected to increase (corrected to open the purge valve), and the purge valve drive amount is corrected (step S12).
そして、パージ率がパージバルブ最小開度(rprgmn)以上かどうかを判定し(ステップS13)、パージバルブ最小開度(rprgmn)以上(YES)であれば、パージ率がパージバルブ最大開度(rprgmx)以下かどうかを判定する(ステップS14)。そして、パージバルブ最大開度(rprgmx)より大きいときは、パージ率をガード値であるパージバルブ最大開度(rprgmx)に設定し、パージバルブの駆動量を補正する(ステップS15)。 Then, it is determined whether the purge rate is equal to or greater than the purge valve minimum opening (rprgmn) (step S13). If the purge valve is equal to or greater than the purge valve minimum opening (rprgmn) (YES), is the purge rate equal to or less than the purge valve maximum opening (rprgmx)? It is determined whether or not (step S14). If it is greater than the maximum purge valve opening (rprgmx), the purge rate is set to the maximum purge valve opening (rprgmx) that is a guard value, and the drive amount of the purge valve is corrected (step S15).
そして、リアO2F/B量が所定値以上の状態が所定時間未満であるかどうかを判定し(ステップS16)、所定時間未満であればリターンして、上記制御を繰り返す。 Then, it is determined whether or not the state where the rear O2F / B amount is equal to or greater than a predetermined value is less than a predetermined time (step S16).
そして、リアO2F/B量が所定値以上の状態が所定時間以上続いたと判定したときは、減速燃料カット時パージ実行を禁止する処理を行い(ステップS17)、パージバルブを閉じる(ステップS18)。 When it is determined that the state where the rear O2F / B amount is equal to or greater than a predetermined value has continued for a predetermined time or longer, a process for prohibiting purge execution at the time of deceleration fuel cut is performed (step S17), and the purge valve is closed (step S18).
また、減速燃料カット条件が成立していないと判定したとき(ステップS2)、減速燃料カット時パージ条件が成立していないと判定したとき(ステップS3)、インマニ負圧が所定値以下(大気圧側)と判定したとき(ステップS5)、触媒温度が所定値以下と判定したとき(ステップS6)、パージ率がパージバルブ最小開度(rprgmn)より小さいと判定したとき(ステップS13)は、いずれも、そのまま減速燃料カット時パージ実行を禁止する処理(ステップS17)に移行し、パージバルブを閉じる(ステップS18)。 Further, when it is determined that the deceleration fuel cut condition is not satisfied (step S2), when it is determined that the deceleration fuel cut purge condition is not satisfied (step S3), the intake manifold negative pressure is equal to or less than a predetermined value (atmospheric pressure). Side) (step S5), when the catalyst temperature is determined to be equal to or lower than a predetermined value (step S6), and when it is determined that the purge rate is smaller than the minimum purge valve opening (rprgmn) (step S13). Then, the process proceeds to the process of prohibiting the execution of purge when decelerating fuel cut (step S17), and the purge valve is closed (step S18).
以上、実施形態の一例を説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、様々な態様で実施することが可能である。 As mentioned above, although an example of embodiment was demonstrated, this invention is not limited to this, It is possible to implement in various aspects.
1 エンジン本体
11 点火プラグ
12 吸気通路
14 排気通路
17 エアフローメータ
18 スロットル弁
20 サージタンク
21 スロットルセンサ
24 インジェクタ
30A、30B 触媒コンバータ
31A、31B O2センサ
32 触媒温度センサ
33 クランク角センサ
35 水温センサ
37 燃料タンク
42 蒸発燃料通路
43 キャニスタ
44 パージ通路
45 パージバルブ
48 ECU
DESCRIPTION OF
Claims (4)
減速燃料カット時に前記判定手段によりオーバーフローしやすい状態が判定された時には、点火制御手段により点火を停止するとともに、前記蒸発燃料供給手段により強制的に蒸発燃料を吸気系に供給するよう構成されたことを特徴とするエンジンの蒸発燃料制御装置。 Decelerating fuel cut means for stopping fuel supply to the engine when a predetermined condition for performing fuel cut during deceleration is established, and evaporative fuel trapped in the canister when a predetermined purge execution condition is established other than during deceleration fuel cut Evaporative fuel supply means for supplying fuel to the intake system, determination means for determining a state in which the evaporative fuel is likely to overflow from the canister, and ignition control means for controlling the ignition of the engine,
When it is determined that the determination unit is likely to overflow when the deceleration fuel is cut, the ignition control unit stops the ignition, and the evaporative fuel supply unit forcibly supplies the evaporative fuel to the intake system. An evaporated fuel control device for an engine.
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