JP2018132006A - Control device of on-vehicle internal combustion engine - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は過給器を搭載した車載内燃機関を制御する車載内燃機関の制御装置に関するものである。 The present invention relates to a control device for an in-vehicle internal combustion engine that controls an in-vehicle internal combustion engine equipped with a supercharger.
車両に搭載される車載内燃機関には、燃料タンク内で発生した蒸発燃料を処理する蒸発燃料処理システムが設けられている。蒸発燃料処理システムは、燃料タンク内で発生した蒸発燃料を捕集するキャニスタと、内燃機関の吸気通路とキャニスタとを連通させるパージ通路とを備え、キャニスタに捕集した燃料を空気とともにパージガスとして運転中の内燃機関の吸気通路に導入するパージを行う。機関運転中にこうしたパージを行うことにより、キャニスタに捕集されていた燃料を内燃機関の燃焼室で燃焼させて処理することができ、キャニスタの捕集能力を回復させることができる。 An in-vehicle internal combustion engine mounted on a vehicle is provided with an evaporated fuel processing system that processes evaporated fuel generated in a fuel tank. The evaporated fuel processing system includes a canister that collects evaporated fuel generated in a fuel tank and a purge passage that communicates the intake passage and the canister of the internal combustion engine, and the fuel collected in the canister is operated as purge gas together with air. The purge introduced into the intake passage of the internal combustion engine is performed. By performing such purging during engine operation, the fuel collected in the canister can be burned and processed in the combustion chamber of the internal combustion engine, and the collecting ability of the canister can be recovered.
過給器を搭載した車載内燃機関の蒸発燃料処理システムとして、特許文献1には、吸気通路におけるコンプレッサよりも上流側に接続する第1パージ通路と、吸気通路におけるスロットルバルブよりも下流側に接続する第2パージ通路と、を備えた蒸発燃料処理システムが開示されている。 As an evaporative fuel processing system for an in-vehicle internal combustion engine equipped with a supercharger, Patent Document 1 discloses a first purge passage connected to the upstream side of the compressor in the intake passage and a downstream side of the throttle valve in the intake passage. And an evaporative fuel processing system including a second purge passage.
この蒸発燃料処理システムを搭載した内燃機関では、各パージ通路に設けられた電磁弁を開閉して、いずれのパージ通路を通じてパージを行うのかを切り替えている。具体的には、スロットルバルブよりも下流側の吸気圧が負圧であるときには第2パージ通路を通じてパージを行い、過給が行われていてスロットルバルブよりも下流側の吸気圧が正圧であるときには第1パージ通路を通じてパージを行う。そして、減速時には双方の電磁弁を閉弁して、パージを停止する。 In an internal combustion engine equipped with this evaporative fuel processing system, an electromagnetic valve provided in each purge passage is opened and closed to switch through which purge passage the purge is performed. Specifically, when the intake pressure downstream of the throttle valve is negative, purging is performed through the second purge passage, supercharging is performed, and the intake pressure downstream of the throttle valve is positive. Sometimes purging is performed through the first purge passage. And at the time of deceleration, both solenoid valves are closed and purge is stopped.
ところで、車両が加速状態から減速状態に移行したときのように、過給が行われている状態から減速状態に移行した場合には、双方の電磁弁が閉弁して各パージ通路が閉塞されるが、吸気通路における第1パージ通路が接続している部分から燃焼室までの部分にはパージガスが滞留している。スロットルバルブによって吸入空気量を制限している減速時に、スロットルバルブよりも上流側に滞留しているこのパージガスが燃焼室に導入され、空燃比がリッチになってしまうと、エミッションコントロールの観点から好ましくない。 By the way, when the vehicle shifts from the supercharging state to the deceleration state, such as when the vehicle transitions from the acceleration state to the deceleration state, both solenoid valves are closed and the purge passages are closed. However, the purge gas stays in a portion from the portion of the intake passage where the first purge passage is connected to the combustion chamber. It is preferable from the viewpoint of emission control that the purge gas staying upstream from the throttle valve is introduced into the combustion chamber at the time of deceleration where the intake air amount is limited by the throttle valve and the air-fuel ratio becomes rich. Absent.
以下、上記課題を解決するための手段及びその作用効果について記載する。
上記課題を解決するための車載内燃機関の制御装置は、過給器と、吸気通路における前記過給器のコンプレッサよりも上流側の部分に接続している第1パージ通路及び前記吸気通路におけるスロットルバルブよりも下流側の部分に接続している第2パージ通路をパージ経路として選択可能な蒸発燃料処理システムと、を搭載した車載内燃機関を制御対象としている。この車載内燃機関の制御装置は、前記パージ経路の選択とパージの実行とパージの停止とを制御するパージ制御部と、前記過給器を制御する過給制御部と、を備えている。そして、この車載内燃機関の制御装置では、前記パージ制御部が、過給が行われるときに前記パージ経路として前記第1パージ通路を選択してパージを行い、過給が行われないときに前記パージ経路として前記第2パージ通路を選択してパージを行う一方、前記車載内燃機関の運転状態が減速状態へと移行したときにはパージを停止させるものである。また、この車載内燃機関の制御装置では、前記車載内燃機関の運転状態が過給が行われている加速状態から減速状態へと移行したときには、パージガス濃度が規定濃度以上であることを条件に、前記過給制御部が、パージガス濃度が規定濃度未満であるときよりも前記過給器の回転数の減少速度を高くする過給器回転数抑制制御を実行する。
Hereinafter, means for solving the above-described problems and the effects thereof will be described.
A control apparatus for an on-vehicle internal combustion engine for solving the above problems includes a supercharger, a first purge passage connected to a portion of the intake passage upstream of the compressor of the supercharger, and a throttle in the intake passage. A vehicle-mounted internal combustion engine equipped with an evaporative fuel processing system that can select a second purge passage connected to a portion downstream of the valve as a purge route is a control target. The on-vehicle internal combustion engine control device includes a purge control unit that controls selection of the purge path, execution of purge, and stoppage of purge, and a supercharging control unit that controls the supercharger. In this on-vehicle internal combustion engine control device, the purge control unit selects the first purge passage as the purge path when supercharging is performed, performs purge, and when supercharging is not performed, While purging by selecting the second purge passage as the purge path, the purge is stopped when the operating state of the on-vehicle internal combustion engine shifts to the deceleration state. Further, in the control device for the on-vehicle internal combustion engine, when the operation state of the on-vehicle internal combustion engine shifts from the acceleration state in which the supercharging is performed to the deceleration state, the purge gas concentration is equal to or higher than a specified concentration. The supercharging control unit executes supercharger rotation speed suppression control for increasing the decrease rate of the rotation speed of the supercharger compared to when the purge gas concentration is less than a specified concentration.
過給が行われている加速状態から減速状態へと移行すると、パージが停止されることになるが、パージを停止したとしても吸気通路における第1パージ通路が接続している部分から燃焼室までの部分にはパージガスが滞留している。このとき、過給器の回転数が高いままだと、コンプレッサから送り込まれた吸入空気によってスロットルバルブよりも上流側に滞留しているパージガスがスロットルバルブよりも下流側に送り込まれ、空燃比がリッチになってしまう。 When the transition from the acceleration state in which supercharging is performed to the deceleration state is stopped, the purge is stopped, but even if the purge is stopped, from the portion of the intake passage where the first purge passage is connected to the combustion chamber The purge gas stays in this part. At this time, if the rotation speed of the supercharger remains high, the purge gas staying upstream of the throttle valve is sent to the downstream side of the throttle valve by the intake air sent from the compressor, and the air-fuel ratio becomes rich. Become.
これに対して、上記構成によれば、加速状態から減速状態へと移行したときに、パージガス濃度が規定濃度以上である場合には、過給器回転数抑制制御が実行され、過給器の回転数の減少速度が高められる。これにより、パージガス濃度が規定濃度以上であり、スロットルバルブよりも下流側にパージガスが送り込まれた場合に空燃比がリッチ化してしまう懸念がある場合に、過給器の回転数を速やかに低下させ、パージガスがスロットルバルブよりも下流側に送り込まれることを抑制することができる。したがって、上記構成によれば、加速状態から減速状態へと移行したときに、パージガス濃度の高いガスが燃焼室に導入されて空燃比がリッチになってしまうことを抑制できる。 On the other hand, according to the above configuration, when the transition from the acceleration state to the deceleration state occurs and the purge gas concentration is equal to or higher than the specified concentration, the supercharger rotation speed suppression control is executed, and the supercharger The decrease speed of the rotation speed is increased. As a result, when the purge gas concentration is equal to or higher than the specified concentration and there is a concern that the air-fuel ratio becomes rich when the purge gas is sent downstream from the throttle valve, the rotational speed of the supercharger is quickly reduced. The purge gas can be prevented from being sent to the downstream side of the throttle valve. Therefore, according to the above configuration, it is possible to prevent the air-fuel ratio from becoming rich due to introduction of a gas having a high purge gas concentration into the combustion chamber when the acceleration state is shifted to the deceleration state.
以下、車載内燃機関の制御装置の一実施形態について、図1〜図6を参照して説明する。まず、制御装置の制御対象である車載内燃機関の構成について説明する。
図1に示されているように、車載内燃機関である内燃機関10における、シリンダブロックやシリンダヘッドからなる機関本体100には、4つの燃焼室110が設けられている。機関本体100には吸気通路120と排気通路130とが接続されている。吸気通路120は、下流側の端部が4つに分岐しており、機関本体100に設けられた各燃焼室110とこの分岐した端部とが1つずつ連通するように、機関本体100に接続されている。また、排気通路130は、上流側の端部が4つに分岐しており、吸気通路120と同様に、機関本体100に設けられた各燃焼室110とこの分岐した端部とが1つずつ連通するように、機関本体100に接続されている。
Hereinafter, an embodiment of a control device for an in-vehicle internal combustion engine will be described with reference to FIGS. First, the configuration of an in-vehicle internal combustion engine that is a control target of the control device will be described.
As shown in FIG. 1, four
内燃機関10は、過給器としてターボチャージャ200を備えている。そのため、排気通路130の途中にはターボチャージャ200のタービン210が配置され、吸気通路120の途中にはターボチャージャ200のコンプレッサ220が配置されている。タービン210の内部にはタービンホイール211が収容されており、コンプレッサ220の内部にはタービンホイール211と回転軸を介して連結されたコンプレッサホイール221が収容されている。これにより、排気通路130を流れる排気のエネルギをタービン210で回収し、そのエネルギによってコンプレッサ220で過給を行うことができるようになっている。
The
図2に示されているように、ターボチャージャ200は、コンプレッサ220を構成するコンプレッサハウジング222と、回転軸を支持するベアリングハウジング270と、タービン210を構成するタービンハウジング212とを組み合わせて構成されている。ベアリングハウジング270は、ボルトによってコンプレッサハウジング222と締結されている。そして、タービンハウジング212は、クランプ280によってベアリングハウジング270に組み付けられている。
As shown in FIG. 2, the
図3に示されているように、タービンハウジング212内にはタービンホイール211が収容されており、タービンハウジング212にはタービンホイール211を取り囲むように延びるスクロール通路213が形成されている。スクロール通路213を通ってタービンホイール211に吹き付けられた排気は、排出通路214を通じて排気通路130へと排出されるようになっている。
As shown in FIG. 3, a
また、タービンハウジング212には、バイパス通路240が設けられている。バイパス通路240は、タービンホイール211を迂回してスクロール通路213と排出通路214とを繋ぐ通路である。そして、タービンハウジング212内には、バイパス通路240を塞ぐウェイストゲートバルブ250が設けられており、このウェイストゲートバルブ250を駆動することによって、バイパス通路240を開閉することができるようになっている。
The
ウェイストゲートバルブ250が開弁しており、バイパス通路240が開放されているときには、スクロール通路213を通過した排気がバイパス通路240を通じて排出通路214に流れ込むようになり、タービンホイール211に吹き付けられる排気の量が少なくなる。そのため、バイパス通路240が開放されている場合には、タービンホイール211及びコンプレッサホイール221の回転が抑制され、過給が抑制されるようになる。
When the
ウェイストゲートバルブ250は、タービンハウジング212を貫通してタービンハウジング212の外側まで延びている回動軸251の一端に固定されている。回動軸251は、タービンハウジング212に回動自在に支持されており、ウェイストゲートバルブ250は回動軸251を中心に回動することにより、バイパス通路240を開閉する。
The
図2及び図3に示されているように、タービンハウジング212の外側に位置する回動軸251の他端にはウェイストゲート側リンクアーム252が固定されている。ウェイストゲート側リンクアーム252における回動軸251が固定されている部分から離間した位置には、回動軸251の中心軸と中心軸が平行になるように円柱状の連結ピン261が固定されている。
As shown in FIGS. 2 and 3, a waste gate
また、図2に示されているように、コンプレッサハウジング222には、ウェイストゲートバルブ250を駆動するためのアクチュエータ225が固定されている。アクチュエータ225は、モータを内蔵しており、モータによって駆動軸226を駆動する。駆動軸226にはアクチュエータ側リンクアーム227が固定されている。アクチュエータ側リンクアーム227における駆動軸226が固定されている部分から離間した位置には駆動軸226の中心軸と中心軸が平行になるように連結ピン261が固定されている。
As shown in FIG. 2, an
ターボチャージャ200では、アクチュエータ側リンクアーム227とウェイストゲート側リンクアーム252とを駆動ロッド260を介して連結している。駆動ロッド260の両端部には、挿通孔が設けられている。挿通孔の直径は、連結ピン261の直径よりも僅かに大きくなっている。駆動ロッド260の一端は、連結ピン261を挿通孔に挿通させるように、ウェイストゲート側リンクアーム252に組み付けられ、連結ピン261の先端部に設けられた溝に嵌め込まれるEリングによって抜け止めされている。
In the
駆動ロッド260の他端は、連結ピン261を挿通孔に挿通させるように、アクチュエータ側リンクアーム227に組み付けられ、連結ピン261の先端部に設けられた溝に嵌め込まれるEリングによって抜け止めされている。
The other end of the
これにより、アクチュエータ225によって駆動軸226が駆動され、駆動軸226を中心にアクチュエータ側リンクアーム227が回動すると、アクチュエータ225の駆動力が駆動ロッド260を介してウェイストゲート側リンクアーム252に伝達される。そして、ウェイストゲート側リンクアーム252が回動軸251を中心に回動し、回動軸251に固定されたウェイストゲートバルブ250がバイパス通路240に近接するように、又はバイパス通路240から離間するように駆動される。ターボチャージャ200においては、こうしてアクチュエータ225を駆動することによってバイパス通路240を開閉することができるようになっている。
As a result, when the
図1に示されているように、吸気通路120におけるコンプレッサ220よりも下流側の部分には、吸入空気を冷却するインタークーラ140が設けられている。そして、吸気通路120におけるインタークーラ140よりも下流側の部分には、吸入空気の脈動を軽減するサージタンク160が設けられている。吸気通路120はこのサージタンク160よりも下流側の部分で分岐して機関本体100に接続されている。また、吸気通路120におけるサージタンク160とインタークーラ140との間の部分には、吸入空気の量を調整するスロットルバルブ150が設けられている。
As shown in FIG. 1, an
また、この内燃機関10は、燃料タンク400内で発生した蒸発燃料を捕集するキャニスタ450を備えた蒸発燃料処理システム300を備えている。キャニスタ450と燃料タンク400は蒸発燃料通路410を介して接続されている。キャニスタ450には活性炭が収容されており、燃料タンク400内で発生した蒸発燃料が蒸発燃料通路410を通じてキャニスタ450に導入されると、活性炭に蒸発燃料が吸着され、キャニスタ450に捕集されるようになっている。
The
そして、蒸発燃料処理システム300では、キャニスタ450に外部から空気を導入し、捕集した燃料を空気とともにパージガスとして運転中の内燃機関10の吸気通路120に導入するパージを行い、キャニスタ450の捕集能力を回復させる。すなわち、内燃機関10には、燃料タンク400内で発生した蒸発燃料を吸気通路120に導入して処理する蒸発燃料処理システム300が搭載されている。
In the evaporative
この蒸発燃料処理システム300は、状況に応じてキャニスタ450から吸気通路120にパージガスを導くパージ経路を切り替えて吸気通路120におけるコンプレッサ220よりも上流側の部分にパージガスを導入したり、スロットルバルブ150よりも下流側の部分にパージガスを導入したりすることができるように構成されている。
The evaporative
具体的には、蒸発燃料処理システム300は、パージ通路の連通態様を切り替えてパージ経路を切り替える切り替えバルブ370を備えている。切り替えバルブ370は、第1ポート371と第2ポート372と第3ポート373とが形成されたハウジング375の内部に、各ポート371,372,373の連通と遮断とを切り替える弁体376を収容したものである。
Specifically, the evaporated
図1に示されているように、弁体376には弁内通路が形成されており、ハウジング375内で弁体376を回転させることにより、各ポート371,372,373の連通と遮断とを切り替えることができる。なお、弁体376はモータによって駆動され、モータを制御することによって弁体376の向きを制御することができる。
As shown in FIG. 1, the
切り替えバルブ370の第1ポート371は第1パージ通路381によって吸気通路120におけるコンプレッサ220よりも上流側の部分と接続されている。そして、切り替えバルブ370の第2ポート372は第2パージ通路382によって吸気通路120におけるスロットルバルブ150よりも下流側の部分と接続されており、第3ポート373は上流側パージ通路340によってキャニスタ450と接続されている。すなわち、第1パージ通路381は吸気通路120におけるコンプレッサ220よりも上流側の部分と上流側パージ通路340とを連通させる通路である。また、第2パージ通路382は吸気通路120におけるスロットルバルブ150よりも下流側の部分と上流側パージ通路340とを連通させる通路である。
A first port 371 of the switching
上流側パージ通路340の途中には、閉弁したときに上流側パージ通路340を閉塞するパージ制御バルブ360が設けられている。また、上流側パージ通路340におけるパージ制御バルブ360よりも上流側の部分には、キャニスタ450側からパージガスを吸引して切り替えバルブ370側に送り出すパージポンプ350も設けられている。
A
切り替えバルブ370における弁体376の向きの制御を含む、内燃機関10の各部の制御は制御装置500によって行われる。すなわち、制御装置500は、車載内燃機関の制御装置である。制御装置500には、アクセルの操作量であるアクセル開度を検出するアクセルポジションセンサ510や、車両の速度である車速を検出する車速センサ520、空燃比を検出する空燃比センサ530が接続されている。また、制御装置500には、ターボチャージャ200のコンプレッサホイール221の単位時間当たりの回転数である過給器回転数を検出する回転数センサ540や、吸気通路120におけるコンプレッサ220よりも下流側の部分における吸気圧を検出する過給圧センサ550も接続されている。
Control of each part of the
制御装置500は、これらのセンサによって検出した情報に基づき内燃機関10を制御する。具体的には、車速センサ520によって検出した車速とアクセルポジションセンサ510によって検出したアクセル開度とに基づき、要求されているトルクの大きさを推定し、推定したトルクを発生させるために必要な吸入空気量を実現すべくスロットルバルブ150の開度を調整する。そして、吸入空気量に見合った量の燃料を供給するようにインジェクタ560を制御する。インジェクタ560から噴射する燃料の量である燃料噴射量を決定するときには、空燃比センサ530によって検出された空燃比を参照して空燃比を理論空燃比に近づけるように燃料噴射量を補正する空燃比フィードバック制御を行う。空燃比フィードバック制御においては、パージを行っているときの空燃比のずれの大きさに基づいて、パージによって導入されているパージガスにおける燃料の濃度であるパージガス濃度の指標となるパージガス濃度学習値を算出する。パージガス濃度学習値は、パージガス濃度が高いほど大きな値になる。なお、この内燃機関10では、内燃機関10の燃焼室110に直接燃料を供給する筒内噴射型のインジェクタ560が各燃焼室110に対して1つずつ設けられている。また、制御装置500は、要求されているトルクを実現するために、各燃焼室110に1つずつ設けられている点火プラグ570を制御して各燃焼室110における点火のタイミングも制御する。
The
また、制御装置500は上記のようなスロットルバルブ150やインジェクタ560、点火プラグ570の制御にあわせてウェイストゲートバルブ250を開閉することにより、ターボチャージャ200による過給も制御する。なお、この過給制御は制御装置500に設けられている過給制御部502によって行われる。過給制御部502は、要求されているトルクが大きく、過給要求があるときには、ウェイストゲートバルブ250を閉弁させてターボチャージャ200で過給を行う。一方で、要求されているトルクが小さい場合には、ウェイストゲートバルブ250を閉弁させず、排気がタービン210を迂回して流れるようにして、過給を抑制する。
The
なお、過給制御部502は、ウェイストゲートバルブ250を閉弁させて過給を行うときにはアクチュエータ225を駆動してウェイストゲートバルブ250をタービンハウジング212におけるバイパス通路240が開口している部分に押し付けた状態に保持する。一方で、ウェイストゲートバルブ250を閉弁させず過給を行わないときにはアクチュエータ225の駆動を停止してウェイストゲートバルブ250が回動軸251を中心に自由に回動する状態にする。これにより、ウェイストゲートバルブ250は、バイパス通路240側から排気に押されて開弁するようになる。
When supercharging is performed by closing the
また、制御装置500は蒸発燃料処理システム300の各部を制御するパージ制御部501を備えており、蒸発燃料処理システム300の各部も制御する。
次に、図4を参照して、制御装置500が実行する蒸発燃料処理システム300の制御と過給制御とに関する処理の流れについて説明する。
Further, the
Next, with reference to FIG. 4, the flow of processing relating to control of the evaporated
制御装置500は、内燃機関10の運転中に図4に示されている一連の処理を繰り返し実行する。図4に示されているように、この一連の処理を開始すると、制御装置500は、まずステップS100において、アクセル開度が所定開度ThA以上であるか否かを判定する。なお、所定開度ThAの大きさは、アクセル開度が所定開度ThA未満であることに基づいて内燃機関10の運転状態が減速状態若しくは停止状態であると判定することのできる大きさに設定されている。
The
ステップS100において、アクセル開度が所定開度ThA以上であると判定した場合(ステップS100:YES)、すなわち内燃機関10の運転状態が加速状態若しくは定速での巡航状態である場合には、制御装置500は処理をステップS110へと進める。
If it is determined in step S100 that the accelerator opening is equal to or greater than the predetermined opening ThA (step S100: YES), that is, if the operating state of the
ステップS110では、制御装置500は、過給要求があるか否かを判定する。過給要求があるか否かの判定は、要求されているトルクが大きいか否かに基づいて行う。すなわち、車速とアクセル開度とに基づいて推定された要求されているトルクの大きさが大きいときには過給要求があると判定する。
In step S110,
ステップS110において、過給要求があると判定した場合(ステップS110:YES)には、制御装置500は処理をステップS120へと進める。そして、ステップS120では、制御装置500におけるパージ制御部501がパージ経路として第1パージ通路381を選択し、パージを実行する。
If it is determined in step S110 that there is a supercharging request (step S110: YES),
具体的には、図5に示されているように、パージ制御部501は、切り替えバルブ370の弁体376を、第3ポート373と第1ポート371とを連通させる向きに制御する。このときには、第2ポート372は弁体376によって閉塞される。すなわち、ステップS120の処理では、切り替えバルブ370の弁体376を、上流側パージ通路340と第1パージ通路381とを連通させる向きに制御することになる。これにより、上流側パージ通路340と第1パージ通路381とによってパージ経路が形成される。そして、パージ制御部501は、パージポンプ350を駆動して上流側パージ通路340を通じてパージガスを吸気通路120側に送り込む。上流側パージ通路340を通じて切り替えバルブ370の第3ポート373に導入されたパージガスは、第1ポート371に接続されている第1パージ通路381を通じて吸気通路120におけるコンプレッサ220よりも上流側の部分に導入されるようになる。こうして吸気通路120に導入されたパージガスは、吸気通路120を流れる吸入空気とともに燃焼室110に導入され、燃焼室110内での燃焼に供される。
Specifically, as shown in FIG. 5, the
ステップS120を実行すると、次に制御装置500はステップS130において過給制御を実行する。ここでは、制御装置500における過給制御部502が過給圧センサ550によって検出されている吸気圧に応じてウェイストゲートバルブ250を開閉し、吸気圧を制御する。具体的には、上述したようにアクチュエータ225を駆動してウェイストゲートバルブ250をタービンハウジング212におけるバイパス通路240が開口している部分に押し付けた状態に保持する。しかし、吸気圧が過剰に高くなった場合には、アクチュエータ225の駆動を停止してウェイストゲートバルブ250を開弁させ、吸気圧が過剰に高くなってしまうことを抑制する。
If step S120 is performed, the
こうしてステップS130の処理を行うと、制御装置500はこの一連の処理を一旦終了させる。
一方で、ステップS110において、過給要求がないと判定した場合(ステップS110:NO)には、制御装置500は処理をステップS140へと進める。そして、ステップS140では、制御装置500におけるパージ制御部501がパージ経路として第2パージ通路382を選択し、パージを実行する。
When the process of step S130 is performed in this way, the
On the other hand, when it determines with there being no supercharging request | requirement in step S110 (step S110: NO), the
具体的には、図6に示されているように、パージ制御部501は、切り替えバルブ370の弁体376を、第3ポート373と第2ポート372とを連通させる向きに制御する。このときには、第1ポート371は弁体376によって閉塞される。すなわち、ステップS140の処理では、切り替えバルブ370の弁体376を、上流側パージ通路340と第2パージ通路382とを連通させる向きに制御することになる。これにより、上流側パージ通路340と第2パージ通路382とによってパージ経路が形成される。そして、パージ制御部501は、パージポンプ350を駆動して上流側パージ通路340を通じてパージガスを吸気通路120側に送り込む。上流側パージ通路340を通じて切り替えバルブ370の第3ポート373に導入されたパージガスは、第2ポート372に接続されている第2パージ通路382を通じて吸気通路120におけるスロットルバルブ150よりも下流側の部分に導入されるようになる。こうして吸気通路120に導入されたパージガスは、吸気通路120を流れる吸入空気とともに燃焼室110に導入され、燃焼室110内での燃焼に供される。
Specifically, as shown in FIG. 6, the
ステップS140を実行すると、制御装置500はステップS150において過給制御を停止する。なお、このとき過給制御が行われていない場合には、そのまま過給制御を停止した状態を維持する。過給制御が停止されているときには、アクチュエータ225の駆動は行われない。その結果、ウェイストゲートバルブ250がバイパス通路240を流れる排気によって押され、開弁させられる状態になるため、排気がタービンホイール211を迂回するようになり、過給は行われない。
If step S140 is performed, the
こうしてステップS140の処理を行うと、制御装置500はこの一連の処理を一旦終了させる。
なお、ステップS100において、アクセル開度が所定開度ThA未満であると判定した場合(ステップS100:NO)、すなわち運転状態が減速状態若しくは停止状態である場合には、制御装置500は処理をステップS160へと進める。
When the process of step S140 is performed in this way, the
When it is determined in step S100 that the accelerator opening is less than the predetermined opening ThA (step S100: NO), that is, when the operating state is the deceleration state or the stop state, the
ステップS160において、制御装置500は、過給制御を停止するとともにパージを停止する。すなわち、ここでは、過給制御部502がステップS150と同様に過給制御を停止する。また、パージ制御部501がパージを停止する。
In step S160,
図1に示されているように、パージを停止する際には、パージ制御部501は切り替えバルブ370を制御して弁体376における弁内通路が各ポート371,372,373のいずれとも連通しない状態にするとともに、パージ制御バルブ360を閉弁させ、上流側パージ通路340を閉塞してパージが行われないようにする。
As shown in FIG. 1, when stopping the purge, the
こうしてステップS160を通じて過給制御とパージを停止した状態にすると、制御装置500は処理をステップS170に進め、ステップS170において過給器回転数が所定回転数NcA以上であるか否かを判定する。なお、このときコンプレッサホイール221が回転している場合、コンプレッサホイール221は惰性で回転していることになる。そこで、所定回転数NcAの大きさは、過給器回転数が所定回転数NcA以上であることに基づいて、加速状態から減速状態に移行した状態であると推定することのできる大きさに設定されている。
When the supercharging control and the purge are thus stopped through step S160, the
ステップS170において過給器回転数が所定回転数NcA以上であると判定した場合(S170:YES)には、制御装置500は処理をステップS180へと進め、ステップS180においてパージガス濃度学習値が所定値DpA以上であるか否かを判定する。なお、所定値DpAの大きさは、パージガス濃度学習値が所定値DpA以上であることに基づいてパージガス濃度が規定濃度以上であることを判定することができる大きさに設定されている。そして、規定濃度は惰性で回転しているコンプレッサホイール221の作用によってスロットルバルブ150よりも下流側にパージガスが送り込まれた場合に空燃比が許容範囲を超えてリッチ化するおそれがある濃度である。
When it is determined in step S170 that the supercharger rotational speed is equal to or higher than the predetermined rotational speed NcA (S170: YES), the
ステップS170において過給器回転数が所定回転数NcA未満であると判定した場合(S170:NO)や、ステップS180においてパージガス濃度学習値が所定値DpA未満であると判定した場合(ステップS180:NO)には、制御装置500はそのままこの一連の処理を一旦終了させる。すなわち、この場合には過給制御とパージとが停止された状態になる。
When it is determined in step S170 that the supercharger rotation speed is less than the predetermined rotation speed NcA (S170: NO), or when it is determined in step S180 that the purge gas concentration learned value is less than the predetermined value DpA (step S180: NO). ), The
一方、ステップS180においてパージガス濃度学習値が所定値DpA以上であると判定した場合(ステップS180:YES)には、制御装置500は処理をステップS190へと進める。
On the other hand, when it is determined in step S180 that the purge gas concentration learning value is equal to or greater than the predetermined value DpA (step S180: YES),
ステップS190において、制御装置500は過給器回転数抑制制御を実行する。過給器抑制制御では、過給制御部502がウェイストゲートバルブ250を開弁させる方向にアクチュエータ225を駆動し続ける。これにより、過給器回転数抑制制御を実行しているときには、ウェイストゲートバルブ250は、アクチュエータ225が駆動されずに成り行きで開弁しているときよりも大きく開弁し、全開の状態に保持される。
In step S190, the
こうしてステップS190の処理を行うと、制御装置500はこの一連の処理を一旦終了させる。
次に、制御装置500が図4を参照して説明した一連の処理を繰り返し実行することによる作用について説明する。
When the process of step S190 is performed in this way, the
Next, the effect | action by which the
アクセル開度が所定開度ThA以上であるとき(ステップS100:YES)には、パージ制御部501によってパージが実行される。これにより、キャニスタ450に収容されている活性炭に吸着していた蒸発燃料がパージガスとして吸気通路120に導入され、燃焼室110での燃焼によって処理されるため、キャニスタ450における蒸発燃料の捕集能力を回復させることができる。
When the accelerator opening is equal to or greater than the predetermined opening ThA (step S100: YES), purge is executed by the
また、パージを行うときには過給要求の有無に応じてパージ経路が選択され、パージ制御部501は、過給が行われるときにパージ経路として第1パージ通路381を選択してパージを行い、過給が行われないときにパージ経路として第2パージ通路382を選択してパージを行う。
Further, when purging, a purge path is selected according to whether or not a supercharging request is made, and the
ところで、内燃機関10の運転状態が加速状態であり、ターボチャージャ200による過給が行われているときには、図5に示されているように、第1ポート371を通じて吸気通路120にパージガスが導入されている。加速状態から減速状態に移行したときのように、こうしてターボチャージャ200による過給が行われている状態から減速状態に移行した場合には、図1に示されているように、切り替えバルブ370によって第1ポート371が閉塞され、パージが停止される。このときには、パージは停止されるものの、吸気通路120における第1パージ通路381が接続している部分からスロットルバルブ150までの部分にはパージガスが滞留している。このとき、コンプレッサホイール221の回転数が高いままだと、コンプレッサ220から送り込まれた吸入空気によってスロットルバルブ150よりも上流側に滞留しているパージガスがスロットルバルブ150よりも下流側に送り込まれ、空燃比がリッチになってしまう。
By the way, when the operating state of the
これに対して、上記実施形態の制御装置500では、アクセル開度が所定開度ThA未満であり(ステップS100:NO)、過給器回転数が所定回転数NcA以上であるとき(ステップS170:YES)に、パージガス濃度学習値に基づいて過給器回転数抑制制御を実行する。これらの条件が成立するのは、加速状態や巡航状態ではないものの、コンプレッサホイール221が惰性で所定回転数NcA以上の回転数で回転している場合であり、内燃機関10の運転状態が加速状態から減速状態に移行した直後の場合である。
On the other hand, in the
この制御装置500によれば、こうして内燃機関10の運転状態が加速状態から減速状態に移行したときに、パージガス濃度学習値が所定値DpA以上であること(ステップS180:YES)、すなわちパージガス濃度が規定濃度以上であることを条件に過給器回転数抑制制御が実行される(ステップS190)。
According to this
過給器回転数抑制制御が実行されると、ウェイストゲートバルブ250が全開に保持されるため、パージガス濃度が規定濃度未満であり、ウェイストゲートバルブ250が成り行きで開弁している場合と比較すると、ウェイストゲートバルブ250の開度が大きくなり、コンプレッサホイール221を迂回する排気の量が多くなる。その結果、パージガス濃度が規定濃度未満であり、ウェイストゲートバルブ250が成り行きで開弁している場合と比較すると、コンプレッサ220の回転数の減少速度が高くなる。
When the supercharger rotation speed suppression control is executed, the
こうした作用により、上記の制御装置500によれば以下の効果が得られるようになる。
(1)加速状態から減速状態へと移行したときに、パージガス濃度が規定濃度以上である場合には、過給器回転数抑制制御が実行され、コンプレッサホイール221の回転数の減少速度が高められる。これにより、パージガス濃度が規定濃度以上であり、スロットルバルブ150よりも下流側にパージガスが送り込まれた場合に空燃比がリッチ化してしまう懸念がある場合に、コンプレッサホイール221の回転数を速やかに低下させ、パージガスがスロットルバルブ150よりも下流側に送り込まれることを抑制することができる。したがって、加速状態から減速状態へと移行したときに、パージガス濃度の高いガスが燃焼室110に導入されて空燃比がリッチになってしまうことを抑制できる。
By such an operation, the following effects can be obtained according to the
(1) When the transition from the acceleration state to the deceleration state occurs, if the purge gas concentration is equal to or higher than the specified concentration, the supercharger rotation speed suppression control is executed, and the decrease speed of the rotation speed of the
なお、上記の実施形態は、これを適宜変更した以下の形態にて実施することもできる。
・パージガス濃度を、パージガス濃度学習値によらずに検出することができるのであれば、検出されたパージガス濃度に応じて過給器回転数抑制制御を実行するか否かを決定するようにしてもよい。
In addition, said embodiment can also be implemented with the following forms which changed this suitably.
If the purge gas concentration can be detected without depending on the purge gas concentration learning value, it may be determined whether to execute the supercharger rotation speed suppression control according to the detected purge gas concentration. Good.
・過給器は、ターボチャージャに限らない。例えば、過給器としてモータでコンプレッサ220を稼働させる電動式の過給器や、内燃機関10の駆動力の一部を利用してコンプレッサ220を稼働させる機関駆動式のスーパーチャージャなどを採用した内燃機関10であっても、上記実施形態と同様の効果を奏することができる。
・ The turbocharger is not limited to a turbocharger. For example, an internal combustion engine that employs an electric supercharger that operates the
例えば、電動式の過給器の場合には、過給器回転数抑制制御において回転速度を低下させるブレーキとしての作用が生じるようにモータを制御し、速やかにコンプレッサ220を停止させるようにすればよい。
For example, in the case of an electric supercharger, if the motor is controlled so as to act as a brake for reducing the rotational speed in the supercharger rotation speed suppression control, the
また、機関駆動式のスーパーチャージャの場合には、コンプレッサ220にブレーキを設け、過給器回転数抑制制御においてブレーキをかけて、回転数を低下させるようにすればよい。
In the case of an engine-driven supercharger, the
10…内燃機関、100…機関本体、110…燃焼室、120…吸気通路、130…排気通路、140…インタークーラ、150…スロットルバルブ、160…サージタンク、200…ターボチャージャ、210…タービン、211…タービンホイール、212…タービンハウジング、213…スクロール通路、214…排出通路、220…コンプレッサ、221…コンプレッサホイール、222…コンプレッサハウジング、225…アクチュエータ、226…駆動軸、227…アクチュエータ側リンクアーム、240…バイパス通路、250…ウェイストゲートバルブ、251…回動軸、252…ウェイストゲート側リンクアーム、260…駆動ロッド、261…連結ピン、270…ベアリングハウジング、280…クランプ、300…蒸発燃料処理システム、340…上流側パージ通路、350…パージポンプ、360…パージ制御バルブ、370…切り替えバルブ、371…第1ポート、372…第2ポート、373…第3ポート、375…ハウジング、376…弁体、381…第1パージ通路、382…第2パージ通路、400…燃料タンク、410…蒸発燃料通路、450…キャニスタ、500…制御装置、501…パージ制御部、502…過給制御部、510…アクセルポジションセンサ、520…車速センサ、530…空燃比センサ、540…回転数センサ、550…過給圧センサ、560…インジェクタ、570…点火プラグ。
DESCRIPTION OF
Claims (1)
前記パージ経路の選択とパージの実行とパージの停止とを制御するパージ制御部と、
前記過給器を制御する過給制御部と、を備え、
前記パージ制御部が、過給が行われるときに前記パージ経路として前記第1パージ通路を選択してパージを行い、過給が行われないときに前記パージ経路として前記第2パージ通路を選択してパージを行う一方、前記車載内燃機関の運転状態が減速状態へと移行したときにはパージを停止させるものであり、
前記車載内燃機関の運転状態が過給が行われている加速状態から減速状態へと移行したときには、パージガス濃度が規定濃度以上であることを条件に、前記過給制御部が、パージガス濃度が規定濃度未満であるときよりも前記過給器の回転数の減少速度を高くする過給器回転数抑制制御を実行する車載内燃機関の制御装置。 A supercharger, a first purge passage connected to a portion of the intake passage upstream of the compressor of the supercharger, and a second purge connected to a portion of the intake passage downstream of the throttle valve An in-vehicle internal combustion engine equipped with an evaporative fuel processing system that can select a passage as a purge route is a control target,
A purge control unit that controls selection of the purge path, execution of purge, and stoppage of purge;
A supercharging control unit for controlling the supercharger,
The purge control unit performs the purge by selecting the first purge passage as the purge path when supercharging is performed, and selects the second purge path as the purge path when supercharging is not performed. The purge is stopped when the operating state of the in-vehicle internal combustion engine shifts to the deceleration state,
When the operating state of the in-vehicle internal combustion engine shifts from an acceleration state in which supercharging is performed to a deceleration state, the supercharging control unit defines the purge gas concentration on condition that the purge gas concentration is equal to or higher than a specified concentration. A control device for an on-vehicle internal combustion engine that performs supercharger rotation speed suppression control that increases a decrease speed of the rotation speed of the supercharger more than when the concentration is less than the concentration.
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