JP2008223502A - Control device - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To suppress generation of knocking which accompanies the amount-reduction/correction of a fuel injected from a fuel injection valve by feeding an evaporated fuel. <P>SOLUTION: The control device for the engine in which an evaporated fuel feeding device for feeding the evaporated fuel in the fuel tank to the engine through a control valve is provided is provided with a setting means for setting a fuel injection amount injected from the fuel injection valve of the engine according to the operation state of the engine; a correction means for amount-reducing/correcting the fuel injection amount of the engine according to a feeding amount of the evaporated fuel; a knocking determination means for determining whether or not knocking is generated on the engine; and a control valve control means for controlling the control valve such that the feeding amount of the evaporated fuel is amount-reduced when it is determined that knocking is generated by the determination means. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明はエンジンの制御技術に関し、特にエンジンのノッキング防止技術に関するものである。   The present invention relates to engine control technology, and more particularly to engine knocking prevention technology.

車両用のエンジンとして、燃料タンク内の蒸発燃料をエンジンに供給する蒸発燃料供給装置を設けたものが知られている(特許文献1及び2)。このような蒸発燃料供給装置を設けることで、蒸発燃料が大気に放出されることを防止できると共に、燃費向上にも寄与する。このような蒸発燃料供給装置を設けたエンジンでは燃料噴射弁から噴射される燃料に加えて蒸発燃料が燃焼室に供給される結果、空燃比が目標値からずれることになる。このため、燃料噴射弁から噴射する燃料を減量補正することで空燃比の目標値からのずれを解消している。   As an engine for a vehicle, an engine provided with an evaporative fuel supply device that supplies evaporative fuel in a fuel tank to the engine is known (Patent Documents 1 and 2). By providing such an evaporative fuel supply device, it is possible to prevent the evaporative fuel from being released into the atmosphere, and to contribute to an improvement in fuel consumption. In an engine provided with such an evaporative fuel supply device, as a result of supplying evaporative fuel to the combustion chamber in addition to the fuel injected from the fuel injection valve, the air-fuel ratio deviates from the target value. For this reason, the deviation from the target value of the air-fuel ratio is eliminated by correcting the amount of fuel injected from the fuel injection valve to be reduced.

特開平7−317582号公報JP 7-317582 A 特開2006−183554号公報JP 2006-183554 A

ところで、燃料噴射弁から噴射される燃料は、その気化潜熱により吸気を冷却する効果がある。特に、筒内噴射(直噴)の場合のように、高温雰囲気下に燃料が噴射されと、その気化が促進されることから気化潜熱による吸気の冷却効果が高い。吸気が冷却されるとノッキングが生じにくくなるという利点がある。   By the way, the fuel injected from the fuel injection valve has an effect of cooling the intake air by its latent heat of vaporization. In particular, as in the case of in-cylinder injection (direct injection), when fuel is injected in a high-temperature atmosphere, the vaporization is promoted, so that the intake air cooling effect due to vaporization latent heat is high. When the intake air is cooled, there is an advantage that knocking hardly occurs.

しかし、蒸発燃料は既に気化しているため、その気化潜熱による吸気の冷却効果は期待できない。したがって、蒸発燃料が供給されることに伴って燃料噴射弁から噴射する燃料を減量補正すると、それだけ気化潜熱による吸気の冷却効果が失われ、ノッキングが発生し易くなる。   However, since the evaporated fuel has already vaporized, the cooling effect of the intake air due to the latent heat of vaporization cannot be expected. Therefore, if the fuel injected from the fuel injection valve is corrected to decrease in accordance with the supply of the evaporated fuel, the cooling effect of the intake air by the latent heat of vaporization is lost accordingly, and knocking is likely to occur.

そこで、本発明の目的は、蒸発燃料の供給により燃料噴射弁から噴射する燃料を減量補正することに伴う、ノッキングの発生を抑制することにある。   Accordingly, an object of the present invention is to suppress the occurrence of knocking that accompanies a correction for reducing the amount of fuel injected from a fuel injection valve by supplying evaporated fuel.

本発明によれば、燃料タンク内の蒸発燃料を制御弁を介してエンジンに供給する蒸発燃料供給装置が設けられたエンジンの制御装置において、前記エンジンの運転状態に応じて、前記エンジンの燃料噴射弁から噴射する燃料噴射量を設定する設定手段と、前記エンジンの前記燃料噴射量を、前記蒸発燃料の供給量に応じて減量補正する補正手段と、前記エンジンにノッキングが発生しているか否かを判定するノッキング判定手段と、前記ノッキング判定手段によりノッキングが発生していると判定された場合、前記蒸発燃料の供給量が減量されるように前記制御弁を制御する制御弁制御手段と、を備えたことを特徴とする制御装置が提供される。   According to the present invention, in the engine control device provided with the evaporated fuel supply device that supplies the evaporated fuel in the fuel tank to the engine via the control valve, the fuel injection of the engine is performed according to the operating state of the engine. A setting means for setting the fuel injection amount to be injected from the valve; a correction means for reducing the fuel injection amount of the engine in accordance with the supply amount of the evaporated fuel; and whether or not knocking has occurred in the engine And a control valve control means for controlling the control valve so that the supply amount of the evaporated fuel is reduced when it is determined by the knock determination means that knocking has occurred. There is provided a control device characterized by comprising the above.

本発明の制御装置では、前記ノッキング判定手段によりノッキングが発生していると判定されると、前記蒸発燃料の供給量が減量される。これにより、ノッキングが発生した場合には、前記補正手段による、前記燃料噴射弁から噴射される燃料の減量補正量が小さくなり、当該燃料の気化潜熱による吸気の冷却効果が向上する。よって、蒸発燃料の供給により燃料噴射弁から噴射する燃料を減量補正することに伴う、ノッキングの発生を抑制することができる。   In the control device of the present invention, when the knocking determination means determines that knocking has occurred, the supply amount of the evaporated fuel is decreased. As a result, when knocking occurs, the correction amount for reducing the amount of fuel injected from the fuel injection valve by the correction means is reduced, and the effect of cooling the intake air due to the latent heat of vaporization of the fuel is improved. Therefore, it is possible to suppress the occurrence of knocking associated with the reduction correction of the fuel injected from the fuel injection valve by the supply of the evaporated fuel.

本発明においては、更に、前記設定手段が設定した前記燃料噴射量に対する前記蒸発燃料の供給量の割合を示す指標値を算出する算出手段を備え、前記制御弁制御手段は、前記ノッキング判定手段によりノッキングが発生していると判定され、かつ、前記指標値が予め定めた条件を満たした場合に前記蒸発燃料の供給量が減量されるように前記制御弁を制御する構成としてもよい。   In the present invention, it further comprises calculation means for calculating an index value indicating a ratio of the supply amount of the evaporated fuel to the fuel injection amount set by the setting means, and the control valve control means includes the knock determination means. The control valve may be controlled so that the supply amount of the evaporated fuel is reduced when it is determined that knocking has occurred and the index value satisfies a predetermined condition.

この構成によれば、ノッキング発生の原因が蒸発燃料の供給に起因する場合にのみ、蒸発燃料の供給量が減量され、蒸発燃料の供給量が不必要に減量されることを防止できる。   According to this configuration, the supply amount of the evaporated fuel is reduced only when the cause of the knocking is caused by the supply of the evaporated fuel, and the supply amount of the evaporated fuel can be prevented from being reduced unnecessarily.

また、本発明においては、前記制御弁制御手段は、前記ノッキング判定手段によりノッキングが発生していると判定され、かつ、前記エンジンの運転状態が、ノッキングが発生し易い運転領域として予め定めた運転領域に属している場合に前記蒸発燃料の供給量が減量されるように前記制御弁を制御する構成としてもよい。   Further, in the present invention, the control valve control means determines that knocking has occurred by the knocking determination means, and the operation state of the engine is a predetermined operation range in which knocking is likely to occur. The control valve may be controlled so that the supply amount of the evaporated fuel is reduced when belonging to a region.

この構成によれば、ノッキング発生の原因が蒸発燃料の供給に起因する場合にのみ、蒸発燃料の供給量が減量され、蒸発燃料の供給量が不必要に減量されることを防止できる。   According to this configuration, the supply amount of the evaporated fuel is reduced only when the cause of the knocking is caused by the supply of the evaporated fuel, and the supply amount of the evaporated fuel can be prevented from being reduced unnecessarily.

また、本発明は、前記エンジンは、前記燃料噴射弁が前記エンジンの燃焼室内に燃料を直接噴射するように配置されている構成の場合に好適である。筒内噴射の場合では、気化潜熱による吸気の冷却効果が高いことから、蒸発燃料の供給による吸気の冷却効果の低下の影響が大きいところ、本発明によれば、当該吸気の冷却効果の低下に伴う、ノッキングの発生を抑制できる。   In addition, the present invention is suitable for a case where the engine is arranged such that the fuel injection valve directly injects fuel into a combustion chamber of the engine. In the case of in-cylinder injection, since the intake air cooling effect due to vaporization latent heat is high, the influence of the reduction of the intake air cooling effect due to the supply of evaporated fuel is large. According to the present invention, the intake air cooling effect is reduced. The occurrence of knocking can be suppressed.

また、本発明は、前記エンジンは、前記燃料噴射弁が前記エンジンの吸気弁の背面に向けて燃料を噴射するように配置されている場合に好適である。吸気弁は高温となることから、その背面に燃料を噴射した場合、燃料の気化が促進され、気化潜熱による吸気の冷却効果が高くなる。そのため、蒸発燃料の供給による吸気の冷却効果の低下の影響が大きいところ、本発明によれば、当該吸気の冷却効果の低下に伴う、ノッキングの発生を抑制できる。   Further, the present invention is suitable when the engine is arranged such that the fuel injection valve injects fuel toward the back surface of the intake valve of the engine. Since the intake valve becomes high temperature, when fuel is injected to the back surface thereof, the vaporization of the fuel is promoted, and the cooling effect of the intake air by the latent heat of vaporization is enhanced. Therefore, where the influence of a decrease in the cooling effect of the intake air due to the supply of the evaporated fuel is large, according to the present invention, the occurrence of knocking associated with the decrease in the cooling effect of the intake air can be suppressed.

以上述べた通り、本発明によれば、蒸発燃料の供給により燃料噴射弁から噴射する燃料を減量補正することに伴う、ノッキングの発生を抑制することができる。   As described above, according to the present invention, it is possible to suppress the occurrence of knocking associated with the reduction correction of the fuel injected from the fuel injection valve by supplying the evaporated fuel.

図1は本発明の一実施形態に係る制御装置Aを適用した、エンジン1の制御システム図である。なお、以下の説明において通路の上流側、下流側という場合は、その通路を流れる流体の流れの方向に従う。   FIG. 1 is a control system diagram of an engine 1 to which a control device A according to an embodiment of the present invention is applied. In the following description, the terms “upstream” and “downstream” of the passage follow the direction of the flow of fluid flowing through the passage.

エンジン1は本実施形態の場合、直列多気筒のレシプロエンジンであり、シリンダブロック2、シリンダヘッド3及びクランクケース4を備える。本実施形態の場合、エンジン1は自然吸気式のエンジンであるが、本発明は過給機付きエンジンの制御にも適用可能である。   In this embodiment, the engine 1 is an in-line multi-cylinder reciprocating engine, and includes a cylinder block 2, a cylinder head 3, and a crankcase 4. In the case of the present embodiment, the engine 1 is a naturally aspirated engine, but the present invention is also applicable to control of an engine with a supercharger.

シリンダブロック2内にはピストン21が摺動するシリンダ22が形成され、ピストン21の往復運動はクランク軸41の回転運動に変換される。シリンダブロック2とシリンダヘッド3との間には燃焼室31が形成されている。シリンダブロック2内には冷却水が通過するウォータジャケットが設けられ、シリンダブロック2にはウォータジャケットを通過する冷却水の水温を検出する水温センサ201が設けられている。また、シリンダブロック2にはノッキングの発生を検出するノックセンサ202が設けられている。   A cylinder 22 on which the piston 21 slides is formed in the cylinder block 2, and the reciprocating motion of the piston 21 is converted into the rotational motion of the crankshaft 41. A combustion chamber 31 is formed between the cylinder block 2 and the cylinder head 3. A water jacket through which cooling water passes is provided in the cylinder block 2, and a water temperature sensor 201 for detecting the temperature of the cooling water passing through the water jacket is provided in the cylinder block 2. The cylinder block 2 is provided with a knock sensor 202 that detects the occurrence of knocking.

シリンダヘッド3は燃焼室31に連通した吸気ポート32、排気ポート33を備え、吸気ポート32は吸気弁34に、排気ポート33は排気弁35により開閉される。シリンダヘッド3には燃焼室31に、先端の電極が臨む点火プラグ36が設けられており、燃焼室31内に供給される空気と燃料との混合気に点火する。シリンダヘッド3にはまた、電子制御式の燃料噴射弁37が配設されている。本実施形態の場合、燃料噴射弁37は燃焼室31内に燃料を直接噴射(筒内噴射)するように配置されている。燃料を筒内噴射することにより、燃料の気化が促進されて気化潜熱により吸気を冷却する効果がある。吸気が冷却されることはエンジン1におけるノッキングの発生の抑制に効果がある。   The cylinder head 3 includes an intake port 32 and an exhaust port 33 communicating with the combustion chamber 31. The intake port 32 is opened and closed by an intake valve 34, and the exhaust port 33 is opened and closed by an exhaust valve 35. The cylinder head 3 is provided with a spark plug 36 facing the tip electrode in the combustion chamber 31, and ignites a mixture of air and fuel supplied into the combustion chamber 31. The cylinder head 3 is also provided with an electronically controlled fuel injection valve 37. In the case of this embodiment, the fuel injection valve 37 is disposed so as to inject fuel directly into the combustion chamber 31 (in-cylinder injection). By injecting the fuel into the cylinder, the vaporization of the fuel is promoted and the intake air is cooled by latent heat of vaporization. Cooling the intake air is effective in suppressing the occurrence of knocking in the engine 1.

なお、本実施形態ではこのように燃料を筒内噴射する構成としたが、ポート噴射としてもよい。この場合、図1において破線で示す燃料噴射弁37’のように、吸気弁34の背面に向けて燃料を噴射するように配置されていることが望ましい。吸気弁34は高温となるため、燃料噴射弁37’の燃料噴射方向を吸気弁34の背面に指向することで、燃料の気化が促進されて気化潜熱により吸気を冷却する効果がある。   In this embodiment, the fuel is injected into the cylinder in this way, but it may be port injection. In this case, it is desirable that the fuel injection valve 37 ′ shown by a broken line in FIG. 1 is arranged so as to inject fuel toward the back surface of the intake valve 34. Since the intake valve 34 is at a high temperature, the fuel injection direction of the fuel injection valve 37 ′ is directed to the back surface of the intake valve 34, so that fuel vaporization is promoted and the intake air is cooled by latent heat of vaporization.

エンジン1は、燃料を燃料噴射弁37に圧送する高圧ポンプ5を備える。高圧ポンプ5はシリンダヘッド3に設けられ、吸気弁34又は排気弁35を駆動するカムシャフトにより駆動される。カムシャフトはクランク軸41から駆動力を得て回転する。高圧ポンプ5は燃料タンク8内の低圧ポンプ81及びレギュレータ82を介して圧送される燃料を燃料噴射弁37に圧送する。   The engine 1 includes a high-pressure pump 5 that pumps fuel to the fuel injection valve 37. The high-pressure pump 5 is provided in the cylinder head 3 and is driven by a camshaft that drives the intake valve 34 or the exhaust valve 35. The camshaft rotates by obtaining a driving force from the crankshaft 41. The high-pressure pump 5 pressure-feeds the fuel pumped through the low-pressure pump 81 and the regulator 82 in the fuel tank 8 to the fuel injection valve 37.

クランクケース4にはクランク軸41の回転角を検出するクランク角センサ401が設けられている。吸気ポート32には吸気通路6が連通している。吸気通路6には、その上流側からエアフィルタ61、エアフローメータ(吸気量センサ)601、電子制御式のスロットル弁62、サージタンク63が配設されている。スロットル弁62はアクセルペダル10に対するドライバの操作量がアクセルペダルセンサ11により検出され、当該操作量に応じて開度が制御される。排気ポート33には排気通路7が連通している。排気通路7には、その上流側から空燃比センサ(O2センサ)701、触媒コンバータ71及び72が設けられている。 The crankcase 4 is provided with a crank angle sensor 401 that detects the rotation angle of the crankshaft 41. An intake passage 6 communicates with the intake port 32. An air filter 61, an air flow meter (intake air amount sensor) 601, an electronically controlled throttle valve 62, and a surge tank 63 are disposed in the intake passage 6 from the upstream side. The throttle valve 62 detects the driver's operation amount with respect to the accelerator pedal 10 by the accelerator pedal sensor 11, and the opening degree is controlled according to the operation amount. An exhaust passage 7 communicates with the exhaust port 33. An air-fuel ratio sensor (O 2 sensor) 701 and catalytic converters 71 and 72 are provided in the exhaust passage 7 from the upstream side.

エンジン1には、燃料タンク8内の蒸発燃料をエンジン1に供給する蒸発燃料供給装置9が設けられている。蒸発燃料供給装置9は、燃料タンク8に接続された蒸発燃料通路91を介して蒸発燃料が送り込まれるキャニスタ92と、キャニスタ92とサージタンク63を接続するパージ通路94の途中に設けられたパージ弁93と、を備える。   The engine 1 is provided with an evaporated fuel supply device 9 for supplying the evaporated fuel in the fuel tank 8 to the engine 1. The evaporative fuel supply device 9 includes a canister 92 into which evaporative fuel is sent via an evaporative fuel passage 91 connected to the fuel tank 8, and a purge valve provided in the middle of a purge passage 94 that connects the canister 92 and the surge tank 63. 93.

キャニスタ92は例えば活性炭を収納しており、蒸発燃料を吸着捕捉する。パージ弁93はキャニスタ92で吸着捕捉された蒸発燃料を吸気通路6(ここではサージタンク63)に供給する。パージ弁93は制御装置Aにより制御される、流量調整可能な電子制御式の制御弁であって、エンジン1の運転状態に応じて蒸発燃料の流量を制御する。流量制御の方式としては、例えば、開弁度の制御、若しくは、開弁時間のデューティ制御が挙げられる。   The canister 92 contains, for example, activated carbon, and adsorbs and captures evaporated fuel. The purge valve 93 supplies the evaporated fuel adsorbed and captured by the canister 92 to the intake passage 6 (here, the surge tank 63). The purge valve 93 is an electronically controlled control valve that is controlled by the control device A and can adjust the flow rate, and controls the flow rate of the evaporated fuel according to the operating state of the engine 1. Examples of the flow rate control method include control of the valve opening degree or duty control of the valve opening time.

制御装置Aは、CPU101と、ROM102と、RAM103と、I/F(インターフェース)104とを備える。CPU101はROM102に記憶された制御プログラムを実行してエンジン1を制御する。ROM102にはCPU101が実行するプログラムの他、点火時期、燃料噴射時期、燃料噴射量等がエンジン1の運転状態に応じて設定された情報を記憶する。RAM103には一時的なデータが記憶される。なお、ROM102及びRAM103としては他の記憶手段でもよい。   The control device A includes a CPU 101, a ROM 102, a RAM 103, and an I / F (interface) 104. The CPU 101 controls the engine 1 by executing a control program stored in the ROM 102. In addition to the program executed by the CPU 101, the ROM 102 stores information in which ignition timing, fuel injection timing, fuel injection amount, and the like are set according to the operating state of the engine 1. The RAM 103 stores temporary data. The ROM 102 and RAM 103 may be other storage means.

I/F104には、水温センサ201、ノックセンサ202、クランク角センサ401、エアフローメータ601、空燃比センサ701、アクセルペダルセンサ11、の検出結果が入力され、CPU101がこれらを読み込むことができる。また、CPU101からの制御命令はI/F104を介して、点火プラグ36、燃料噴射弁37、スロットル弁62、パージ弁93に出力される。   Detection results of the water temperature sensor 201, the knock sensor 202, the crank angle sensor 401, the air flow meter 601, the air-fuel ratio sensor 701, and the accelerator pedal sensor 11 are input to the I / F 104, and the CPU 101 can read them. A control command from the CPU 101 is output to the spark plug 36, the fuel injection valve 37, the throttle valve 62, and the purge valve 93 via the I / F 104.

図2は制御装置AのCPU101が実行する処理の例を示すフローチャートである。同図の例は点火プラグ36による点火、燃料噴射弁37による燃料噴射、並びに、パージ弁93の流量制御に関わる処理を示す。   FIG. 2 is a flowchart illustrating an example of processing executed by the CPU 101 of the control device A. The example shown in the figure shows processing related to ignition by the spark plug 36, fuel injection by the fuel injection valve 37, and flow control of the purge valve 93.

S1では各センサの検出結果を取得する。S2ではパージ弁93から供給する蒸発燃料の流量の基本制御量を設定する。基本制御量はエンジン1の運転状態に応じて設定する。図3(a)は蒸発燃料を吸気通路6に供給する運転領域の例を示す図である。同図の例では、エンジン1の負荷、回転数が高負荷又は高回転数の場合を除き、蒸発燃料供給領域(パージ領域)が設定されている。   In S1, the detection result of each sensor is acquired. In S2, a basic control amount of the flow rate of the evaporated fuel supplied from the purge valve 93 is set. The basic control amount is set according to the operating state of the engine 1. FIG. 3A is a diagram illustrating an example of an operation region in which the evaporated fuel is supplied to the intake passage 6. In the example of the figure, the evaporated fuel supply region (purge region) is set except when the load and rotation speed of the engine 1 are high load or high rotation speed.

なお、エンジン1の負荷としては例えばエアフローメータ601の検出結果に基づく吸気充填率とすることができる。また、同図の例では蒸発燃料供給領域において、エンジン1の負荷と回転数が相対的に高負荷又は高回転数の領域では供給量を小(燃焼室31への燃料の総供給量の10%未満とし、相対的に低負荷又は低回転数の領域では供給量を大(燃焼室31への燃料の総供給量の25〜45%としている。   In addition, as a load of the engine 1, it can be set as the intake charge rate based on the detection result of the air flow meter 601, for example. In the example shown in the figure, in the fuel vapor supply region, the supply amount is small (10% of the total fuel supply amount to the combustion chamber 31) in the region where the load and the rotational speed of the engine 1 are relatively high or high. In a relatively low load or low rotation speed region, the supply amount is large (25 to 45% of the total fuel supply amount to the combustion chamber 31).

S3では燃料噴射弁37から噴射する燃料の噴射量を、まず、基本燃料噴射量として設定する。基本燃料噴射量は、負荷(エアフローメータ601の検出結果に基づく吸気充填率)、クランク角センサ401の検出結果に基づくエンジン回転数、水温センサ201の検出結果に基づくエンジン温度、空燃比センサ701の検出結果に基づく空燃比、といったエンジン1の運転状態に基づき、ROM102に記憶された情報を読み出して設定する。   In S3, the injection amount of fuel injected from the fuel injection valve 37 is first set as a basic fuel injection amount. The basic fuel injection amount includes the load (intake filling rate based on the detection result of the air flow meter 601), the engine speed based on the detection result of the crank angle sensor 401, the engine temperature based on the detection result of the water temperature sensor 201, and the air-fuel ratio sensor 701 Information stored in the ROM 102 is read and set based on the operating state of the engine 1 such as the air-fuel ratio based on the detection result.

S4では、燃焼室31内に供給される蒸発燃料の供給量を算出する。蒸発燃料の供給量は、例えば、空燃比センサ701の検出結果に基づき推定する。S5ではS3で設定した燃料噴射弁37から噴射する燃料の噴射量を補正する。ここではS4で算出した蒸発燃料の供給量に応じて噴射量を減量補正する。補正後の噴射量を最終噴射量とすると、(最終噴射量)=(S3で設定した基本燃料噴射量)−(S4で算出した蒸発燃料の供給量)である。   In S4, the supply amount of the evaporated fuel supplied into the combustion chamber 31 is calculated. The supply amount of the evaporated fuel is estimated based on the detection result of the air-fuel ratio sensor 701, for example. In S5, the amount of fuel injected from the fuel injection valve 37 set in S3 is corrected. Here, the injection amount is corrected to decrease in accordance with the supply amount of the evaporated fuel calculated in S4. When the corrected injection amount is the final injection amount, (final injection amount) = (basic fuel injection amount set in S3) − (evaporated fuel supply amount calculated in S4).

S6では、点火プラグ36の基本点火時期を、S7では燃料噴射弁37からの燃料の噴射時期をそれぞれ設定する。基本点火時期、噴射時期は、それぞれ、負荷(エアフローメータ601の検出結果に基づく吸気充填率)、クランク角センサ401の検出結果に基づくエンジン回転数、水温センサ201の検出結果に基づくエンジン温度、空燃比センサ701の検出結果に基づく空燃比、といったエンジン1の運転状態に基づき、ROM102に記憶された情報を読み出して設定する。   In S6, the basic ignition timing of the spark plug 36 is set, and in S7, the fuel injection timing from the fuel injection valve 37 is set. The basic ignition timing and the injection timing are respectively the load (intake filling rate based on the detection result of the air flow meter 601), the engine speed based on the detection result of the crank angle sensor 401, the engine temperature based on the detection result of the water temperature sensor 201, Information stored in the ROM 102 is read and set based on the operating state of the engine 1 such as the air-fuel ratio based on the detection result of the fuel ratio sensor 701.

S8では、S1で取得したノックセンサ202の検出結果に基づき、エンジン1にノッキングが発生しているか否かを判定する。ノッキングが発生している場合はS9へ進み、発生していない場合はS19へ進む。S9では点火時期の補正量を更新する。ここでは、前回の処理で設定された点火時期の補正量を遅角補正する。なお、点火時期の補正量には進角側、遅角側にそれぞれ限界値が予め定められ、当該限界値の範囲内で補正量が更新される。S10では、S6で設定した基本点火時期をS9で更新した補正量に基づき補正し、最終点火時期を設定する。   In S8, it is determined whether knocking has occurred in the engine 1 based on the detection result of the knock sensor 202 acquired in S1. If knocking has occurred, the process proceeds to S9, and if not, the process proceeds to S19. In S9, the ignition timing correction amount is updated. Here, the correction amount of the ignition timing set in the previous process is retarded. It should be noted that limit values for the ignition timing correction amount are determined in advance on the advance side and the retard side, respectively, and the correction amount is updated within the range of the limit value. In S10, the basic ignition timing set in S6 is corrected based on the correction amount updated in S9, and the final ignition timing is set.

S19では点火時期の補正量を更新する。ここでは、前回の処理で設定された点火時期の補正量を進角補正する。S20では、S6で設定した基本点火時期をS19で更新した補正量に基づき補正し、最終点火時期を設定する。   In S19, the ignition timing correction amount is updated. Here, the ignition timing correction amount set in the previous process is advanced. In S20, the basic ignition timing set in S6 is corrected based on the correction amount updated in S19, and the final ignition timing is set.

S11乃至S15では、S2で設定したパージ弁93の基本制御量の補正に関わる処理を行なう。まず、S11ではS9で更新された点火時期の補正量、つまり、遅角補正量が予め定めた閾値αを超えたか否かを判定する。該当する場合はS12へ進み、該当しない場合はS16へ進む。閾値αは、例えば、遅角補正量の限界値の80%程度に定めることができる。このような判定を行なうのは、ノッキングの発生原因が蒸発燃料の供給に起因するものである場合にのみ、パージ弁93の基本制御量を補正するためである。   In S11 to S15, processing related to correction of the basic control amount of the purge valve 93 set in S2 is performed. First, in S11, it is determined whether or not the ignition timing correction amount updated in S9, that is, the retard correction amount has exceeded a predetermined threshold value α. If applicable, the process proceeds to S12, and if not, the process proceeds to S16. The threshold value α can be set to about 80% of the limit value of the retardation correction amount, for example. Such a determination is made to correct the basic control amount of the purge valve 93 only when the cause of knocking is due to the supply of the evaporated fuel.

S12では、エンジン1の運転状態が、予め定めた運転領域(ノック運転領域)に属しているか否かを判定する。該当する場合はS13へ進み、該当しない場合はS16へ進む。ノック運転領域は、蒸発燃料の供給に起因してノッキングが発生し易いエンジン1の運転領域を意味し、予め実験等により設定される。図3(a)はノック運転領域の設定例を示しており、エンジン1が比較的低負荷・低回転数の運転領域に設定されている。このような判定を行なうのも、ノッキングの発生原因が蒸発燃料の供給に起因するものである場合にのみ、パージ弁93の基本制御量を補正するためである。   In S12, it is determined whether or not the operation state of the engine 1 belongs to a predetermined operation region (knock operation region). If yes, go to S13, otherwise go to S16. The knock operation region means an operation region of the engine 1 in which knocking is likely to occur due to the supply of the evaporated fuel, and is set in advance by an experiment or the like. FIG. 3A shows a setting example of the knock operation region, in which the engine 1 is set in an operation region with a relatively low load and a low rotational speed. This determination is performed because the basic control amount of the purge valve 93 is corrected only when the cause of knocking is caused by the supply of the evaporated fuel.

S13では、S3で設定した基本燃料噴射量に対する蒸発燃料の供給量の割合を示す指標値を算出する。指標値は、ここでは、(S4で算出した蒸発燃料の供給量)/(S3で設定した基本燃料噴射量)×100(%)である。しかし、指標値は、蒸発燃料の供給量の割合を指標できれば足りるので、例えば、(S5で設定した最終噴射量)/(S3で設定した基本燃料噴射量)としてもよい。   In S13, an index value indicating the ratio of the fuel supply amount to the basic fuel injection amount set in S3 is calculated. Here, the index value is (evaporated fuel supply amount calculated in S4) / (basic fuel injection amount set in S3) × 100 (%). However, the index value only needs to indicate the ratio of the supply amount of the evaporated fuel, and may be, for example, (final injection amount set in S5) / (basic fuel injection amount set in S3).

S14では、S13で算出した指標値が予め定めた条件を満たしているか否かを判定する。該当する場合はS15へ進み、該当しない場合はS16へ進む。本実施形態の場合、S3で設定した基本燃料噴射量に対する蒸発燃料の供給量の割合が予め定めた閾値を超えた場合を条件としており、指標値((S4で算出した蒸発燃料の供給量)/(S3で設定した基本燃料噴射量)×100(%))>閾値βを条件としている。   In S14, it is determined whether or not the index value calculated in S13 satisfies a predetermined condition. If applicable, the process proceeds to S15, and if not, the process proceeds to S16. In the case of the present embodiment, the condition is that the ratio of the supply amount of the evaporated fuel to the basic fuel injection amount set in S3 exceeds a predetermined threshold, and the index value ((the supply amount of evaporated fuel calculated in S4)) / (Basic fuel injection amount set in S3) × 100 (%))> threshold value β.

閾値βは、特にノッキングの発生に影響を与える蒸発燃料の供給量を実験により求めることにより定めることができ、例えば30%程度である。このような判定を行なうのも、ノッキングの発生原因が蒸発燃料の供給に起因するものである場合にのみ、パージ弁93の基本制御量を補正するためである。   The threshold value β can be determined by experimentally determining the supply amount of evaporated fuel that particularly affects the occurrence of knocking, and is, for example, about 30%. This determination is performed because the basic control amount of the purge valve 93 is corrected only when the cause of knocking is caused by the supply of the evaporated fuel.

S15では、S2で設定したパージ弁93の基本制御量を、蒸発燃料の供給量が減量されるように補正する。減量補正量は種々の算出方式を採用できるが、例えば、図3(b)に示すように、S13で設定した指標値の増加に伴い、減量補正量が増加するように定めることがことができる。   In S15, the basic control amount of the purge valve 93 set in S2 is corrected so that the supply amount of the evaporated fuel is reduced. Various calculation methods can be adopted for the reduction correction amount. For example, as shown in FIG. 3B, it can be determined that the reduction correction amount increases as the index value set in S13 increases. .

S16では、S2で設定した基本制御量又はS15での減量補正後の制御量によりパージ弁93の制御を実行する。S15でパージ弁93の制御量が減量補正された場合には、燃焼室31内に供給される蒸発燃料が減量する。このため、次回以降の図2の処理において、S5で設定される最終燃料噴射量が増量し、その気化潜熱による吸気の冷却効果の向上によりノッキングの発生が抑制されることになる。   In S16, the purge valve 93 is controlled based on the basic control amount set in S2 or the control amount after the decrease correction in S15. When the control amount of the purge valve 93 is corrected to decrease in S15, the evaporated fuel supplied into the combustion chamber 31 is decreased. For this reason, in the process of FIG. 2 after the next time, the final fuel injection amount set in S5 is increased, and the occurrence of knocking is suppressed by improving the cooling effect of the intake air due to the latent heat of vaporization.

S17では、S7で設定した噴射時期の到来がクランク角センサ401により検出されると、燃料噴射弁37からS5で設定した最終噴射量だけ噴射する。また、S18では、S10又はS20で設定した最終点火時期の到来がクランク角センサ401により検出されると、点火プラグ36により燃焼室31内の混合気を点火する。以上により、一単位の処理が終了する。   In S17, when the arrival of the injection timing set in S7 is detected by the crank angle sensor 401, the fuel injection valve 37 injects the final injection amount set in S5. In S18, when the arrival of the final ignition timing set in S10 or S20 is detected by the crank angle sensor 401, the air-fuel mixture in the combustion chamber 31 is ignited by the spark plug 36. Thus, one unit of processing is completed.

このように本実施形態では、ノッキングが発生していると判定されると、蒸発燃料の供給量が減量される。これにより、ノッキングが発生した場合には、燃料噴射弁37から噴射される燃料の減量補正量が小さくなり、当該燃料の気化潜熱による吸気の冷却効果が向上する。よって、蒸発燃料の供給により燃料噴射弁37から噴射する燃料を減量補正することに伴う、ノッキングの発生を抑制することができる。   As described above, in this embodiment, when it is determined that knocking has occurred, the supply amount of the evaporated fuel is reduced. As a result, when knocking occurs, the correction amount for reducing the amount of fuel injected from the fuel injection valve 37 is reduced, and the effect of cooling the intake air due to the latent heat of vaporization of the fuel is improved. Therefore, it is possible to suppress the occurrence of knocking that accompanies a correction for reducing the amount of fuel injected from the fuel injection valve 37 by supplying evaporated fuel.

特に、本実施形態のように、筒内噴射の場合では、気化潜熱による吸気の冷却効果が高いことから、そのような冷却効果によるノッキングの発生抑制を前提として、上述した基本点火時期、噴射時期といったエンジン1の制御内容が設定される。したがって、蒸発燃料の供給による吸気の冷却効果の低下の影響が大きいところ、本実施形態によれば、ノッキングの発生により蒸発燃料の供給量を減量補正することで、ノッキングの発生を抑制できる。   In particular, in the case of in-cylinder injection as in the present embodiment, since the intake air cooling effect due to vaporization latent heat is high, the basic ignition timing and the injection timing described above are premised on the suppression of the occurrence of knocking due to such a cooling effect. The control contents of the engine 1 are set. Therefore, where the influence of the cooling effect of the intake air is greatly reduced by the supply of the evaporated fuel, according to the present embodiment, the occurrence of knocking can be suppressed by correcting the supply amount of the evaporated fuel by reducing the amount of the knocked fuel.

また、本実施形態では、ノッキングが発生していると判定され、かつ、S11、S12並びにS14の各条件が成立している場合にのみ、蒸発燃料の供給量が減量される。これにより、ノッキング発生の原因が蒸発燃料の供給に起因する場合にのみ、蒸発燃料の供給量が減量され、蒸発燃料の供給量が不必要に減量されることを防止できる。なお、本実施形態では、S11、S12並びにS14の各条件が成立している場合に、蒸発燃料の供給量を減量するようにしたが、これらのうち、少なくともいずれか一つを条件として、その条件の成立により蒸発燃料の供給量を減量するようにしてもよい。更に、ノッキングの発生のみを蒸発燃料の供給量を減量する条件としてもよい。   Further, in the present embodiment, the supply amount of the evaporated fuel is reduced only when it is determined that knocking has occurred and the conditions S11, S12, and S14 are satisfied. Thereby, only when the cause of the knocking is caused by the supply of the evaporated fuel, the supply amount of the evaporated fuel is reduced, and the supply amount of the evaporated fuel can be prevented from being reduced unnecessarily. In this embodiment, when the conditions of S11, S12, and S14 are satisfied, the supply amount of the evaporated fuel is reduced. However, if at least one of these conditions is used, The supply amount of the evaporated fuel may be reduced by satisfying the condition. Furthermore, only the occurrence of knocking may be a condition for reducing the supply amount of the evaporated fuel.

本発明の一実施形態に係る制御装置Aを適用した、エンジン1の制御システム図である。It is a control system figure of engine 1 to which control device A concerning one embodiment of the present invention is applied. 制御装置AのCPU101が実行する処理の例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the example of the process which CPU101 of the control apparatus A performs. (a)は蒸発燃料を吸気通路6に供給する運転領域の例を示す図、(b)はパージ弁93の減量補正量の算出するテーブルを示す図である。(A) is a figure which shows the example of the driving | running | working area | region which supplies evaporative fuel to the intake passage 6, (b) is a figure which shows the table which calculates the reduction amount correction amount of the purge valve 93.

符号の説明Explanation of symbols

A 制御装置
1 エンジン
8 燃料タンク
9 蒸発燃料供給装置
31 燃焼室
34 吸気弁
36 点火プラグ
37、37’ 燃料噴射弁
93 パージ弁
A Control device 1 Engine 8 Fuel tank 9 Evaporated fuel supply device 31 Combustion chamber 34 Intake valve 36 Spark plugs 37, 37 'Fuel injection valve 93 Purge valve

Claims (5)

燃料タンク内の蒸発燃料を制御弁を介してエンジンに供給する蒸発燃料供給装置が設けられたエンジンの制御装置において、
前記エンジンの運転状態に応じて、前記エンジンの燃料噴射弁から噴射する燃料噴射量を設定する設定手段と、
前記エンジンの前記燃料噴射量を、前記蒸発燃料の供給量に応じて減量補正する補正手段と、
前記エンジンにノッキングが発生しているか否かを判定するノッキング判定手段と、
前記ノッキング判定手段によりノッキングが発生していると判定された場合、前記蒸発燃料の供給量が減量されるように前記制御弁を制御する制御弁制御手段と、
を備えたことを特徴とする制御装置。
In an engine control device provided with an evaporated fuel supply device for supplying evaporated fuel in a fuel tank to an engine via a control valve,
Setting means for setting a fuel injection amount to be injected from a fuel injection valve of the engine according to an operating state of the engine;
Correction means for correcting a decrease in the fuel injection amount of the engine in accordance with a supply amount of the evaporated fuel;
Knocking determination means for determining whether knocking has occurred in the engine;
Control valve control means for controlling the control valve so that the supply amount of the evaporated fuel is reduced when it is determined by the knock determination means that knocking has occurred;
A control device comprising:
更に、
前記設定手段が設定した前記燃料噴射量に対する前記蒸発燃料の供給量の割合を示す指標値を算出する算出手段を備え、
前記制御弁制御手段は、
前記ノッキング判定手段によりノッキングが発生していると判定され、かつ、前記指標値が予め定めた条件を満たした場合に前記蒸発燃料の供給量が減量されるように前記制御弁を制御することを特徴とする請求項1に記載の制御装置。
Furthermore,
Calculating means for calculating an index value indicating a ratio of the supply amount of the evaporated fuel to the fuel injection amount set by the setting means;
The control valve control means includes
Controlling the control valve so that the supply amount of the evaporated fuel is decreased when the knocking determination means determines that knocking has occurred and the index value satisfies a predetermined condition. The control device according to claim 1, wherein
前記制御弁制御手段は、
前記ノッキング判定手段によりノッキングが発生していると判定され、かつ、前記エンジンの運転状態が、ノッキングが発生し易い運転領域として予め定めた運転領域に属している場合に前記蒸発燃料の供給量が減量されるように前記制御弁を制御することを特徴とする請求項1に記載の制御装置。
The control valve control means includes
When it is determined by the knocking determination means that knocking has occurred, and the operating state of the engine belongs to an operation region predetermined as an operation region in which knocking is likely to occur, the supply amount of the evaporated fuel is The control device according to claim 1, wherein the control valve is controlled to be reduced.
前記エンジンは、前記燃料噴射弁が前記エンジンの燃焼室内に燃料を直接噴射するように配置されていることを特徴とする請求項1に記載の制御装置。   The control device according to claim 1, wherein the engine is arranged such that the fuel injection valve directly injects fuel into a combustion chamber of the engine. 前記エンジンは、前記燃料噴射弁が前記エンジンの吸気弁の背面に向けて燃料を噴射するように配置されていることを特徴とする請求項1に記載の制御装置。   The control device according to claim 1, wherein the engine is arranged such that the fuel injection valve injects fuel toward a back surface of an intake valve of the engine.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPWO2015162797A1 (en) * 2014-04-25 2017-04-13 日産自動車株式会社 Internal combustion engine and control method for internal combustion engine

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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