JP2018184859A - Control device for internal combustion engine - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、内燃機関の制御装置に関し、特に、燃料噴射装置の噴射量をキャニスタパージの実行/中断に応じて補正する、制御装置に関する。 The present invention relates to a control device for an internal combustion engine, and more particularly to a control device that corrects an injection amount of a fuel injection device in accordance with execution / interruption of canister purge.
この種の装置の一例が、特許文献1に開示されている。特許文献1の技術は、機関各気筒に対する蒸発燃料の分配割合を、気筒に対応した空燃比センサにて算出および学習し、学習した結果に応じて機関燃料噴射量を制御することで、各気筒に供給される蒸発燃料のばらつきを抑えようとするものである。
An example of this type of device is disclosed in
しかし、特許文献1では、空燃比センサを各気筒に設ける必要があるため、システムが複雑化するとともに、低コストおよび軽量化への妨げとなる。
However, in
それゆえに、この発明の主たる目的は、気筒毎に空燃比センサを設けることなく、気筒間での空燃比のばらつきを抑制することができる、内燃機関の制御装置を提供することである。 Therefore, a main object of the present invention is to provide a control device for an internal combustion engine that can suppress variation in air-fuel ratio among cylinders without providing an air-fuel ratio sensor for each cylinder.
この発明に係る制御装置は、複数の気筒にそれぞれ割り当てられた複数の燃料噴射装置の各々の噴射時間を空燃比センサの出力に基づいて調整する調整手段、キャニスタ内の蒸発燃料を吸気管に供給するキャニスタパージを制御するパージ制御手段、複数の燃料噴射装置にそれぞれ対応し、かつパージ流量および/または吸気温に応じて異なる補正係数を各々が保持する複数の保持手段、および調整手段によって調整された噴射時間を複数の保持手段のうち調整手段の調整対象に対応する保持手段に保持された補正係数を参照して補正する補正手段を備える。 The control device according to the present invention adjusts the injection time of each of the plurality of fuel injection devices respectively assigned to the plurality of cylinders based on the output of the air-fuel ratio sensor, and supplies the evaporated fuel in the canister to the intake pipe Adjusted by a purge control means for controlling the canister purge, a plurality of holding means each corresponding to a plurality of fuel injection devices, and each holding a different correction coefficient in accordance with the purge flow rate and / or intake air temperature, and an adjusting means. Correction means for correcting the injection time with reference to the correction coefficient held in the holding means corresponding to the adjustment target of the adjustment means among the plurality of holding means.
複数の燃料噴射装置は複数の気筒にそれぞれ割り当てられ、複数の保持手段は複数の燃料噴射装置にそれぞれ対応するところ、各々の保持手段は、パージ流量および/または吸気温に応じて異なる補正係数を保持する。複数の燃料噴射装置の各々の噴射時間は、空燃比センサの出力に基づいて調整されるだけでなく、調整対象に対応する保持手段に保持された補正係数を参照して補正される。これによって、気筒毎に空燃比センサを設けることなく、気筒間での空燃比のばらつきを抑制することができる。 The plurality of fuel injection devices are respectively assigned to the plurality of cylinders, and the plurality of holding units respectively correspond to the plurality of fuel injection devices, and each holding unit has a different correction coefficient depending on the purge flow rate and / or the intake air temperature. Hold. The injection times of the plurality of fuel injection devices are not only adjusted based on the output of the air-fuel ratio sensor, but are also corrected with reference to the correction coefficient held in the holding means corresponding to the adjustment target. As a result, it is possible to suppress variations in air-fuel ratio among cylinders without providing an air-fuel ratio sensor for each cylinder.
この発明の上述の目的,その他の目的,特徴および利点は、図面を参照して行う以下の実施例の詳細な説明から一層明らかとなろう。 The above object, other objects, features and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description of embodiments with reference to the drawings.
図1および図2を参照して、この実施例の車両10は、3つの気筒141〜143を有する4ストローク型のエンジン(内燃機関)12を動力源として備える。吸気管32は、気筒141〜143の上流の位置で3つに分岐する。一方、排気管36は、気筒141〜143の下流の位置で3つから1つに集約される。気筒141〜143の各々に設けられた燃焼室16は、吸気弁18を介して吸気管32と連通し、排気弁20を介して排気管36と連通する。
Referring to FIGS. 1 and 2,
吸気管32の分岐点には、吸気の分配量を平準化するためのサージタンク44が設けられる。サージタンク44よりも上流の位置には、大気から粉塵を分離するエアクリーナ34と、バルブモータ42によって開度が調整される単一のスロットルバルブ38と、分配前の吸気量を測定するエアフローメータ56とが設けられる。
A
また、サージタンク44には、吸気圧および吸気温の両方を検知する吸気圧/吸気温一体型センサ48が設けられる。さらに、サージタンク44よりも下流の位置には、気筒141〜143にそれぞれ割り当てられた燃料噴射装置401〜403が設けられる。一方、排気管36の集約点よりも下流の位置には、排ガス浄化触媒(以下、単に「触媒」と言う。)52を有するマフラー50が設けられる。
The
イグニッションキー(図示せず)によってIGオン操作が行われると、ECU64は、エンジン12を始動するべく図2に示すリレー72をオンする。バッテリ74の電力はオン状態のリレー72を介してスタータ76に供給され、スタータ76はバッテリ74の電力によってクランキングを実行する。これによって、エンジン12が始動する。
When an IG on operation is performed by an ignition key (not shown), the
エンジン12が始動すると、ECU64は、アイドル状態が維持されるように、バルブモータ42を通してスロットルバルブ38の開度を調整する。エアクリーナ34を経た吸入空気の量は、スロットルバルブ38によって規定され、燃料噴射装置40の噴射時間は、理論空燃比を示す混合気が生成されるように調整される。
When the
この状態からアクセルペダル(図示せず)が踏み込まれると、ECU64は、バルブモータ42を駆動する。スロットルバルブ38はバルブモータ42によって開かれ、これによって、理論空燃比を保ちつつ吸入空気量および燃料噴射装置401〜403の噴射時間が増大する。
When an accelerator pedal (not shown) is depressed from this state, the
混合気は、吸気弁18が開かれたときに燃焼室16に供給される。供給された混合気は、コンロッド24を介してクランクシャフト26と結合されたピストン22が上死点に達する直前に、点火プラグ30によって点火される。ピストン22は、混合気の爆発によって上下動し、これによってクランクシャフト26が回転する。
The air-fuel mixture is supplied to the
クランクシャフト26にはフライホイール28が装着され、クランクシャフト26の回転数つまりエンジン12の回転数のぶれはフライホイール28によって抑制される。また、エンジン12の回転数は、エンジン回転センサ46によって検知される。
A
クランクシャフト26の回転力つまりエンジン12の動力は、図2に示すトランスミッション66を介して、ドライブシャフト(図示せず)に伝達される。これによって、車両10が前進または後進する。クランクシャフト26の回転力はまた、ベルト68を介してオルタネータ70の回転軸70sに伝達される。回転軸70sの回転力は電力に変換され、変換された電力はバッテリ74に蓄えられる。
The rotational force of the
図1に戻って、混合気を燃焼した後の空気つまり燃焼ガスは、排気弁20が開かれたときに燃焼室16から排出され、排気管36を介してマフラー50に供給される。触媒52は、燃焼ガスに含まれる一酸化炭素,炭化水素および窒素酸化物を酸化・還元し、水,二酸化炭素および窒素を生成する。車両10からは、こうして浄化されたガスが排出される。
Returning to FIG. 1, the air after burning the air-fuel mixture, that is, the combustion gas, is discharged from the
排気管36のうち触媒52の上流側の位置には、空燃比センサ54が設けられる。ECU64は、空燃比センサ54の出力に基づいて、燃料噴射装置40の噴射時間を調整する。この結果、噴射時間は、理論空燃比を中心としてリッチ側およびリーン側に交互に振れる。
An air-
チャコールキャニスタ58は、パージバルブ62を介してサージタンク44と接続される。ECU64は、チャコールキャニスタ58の内部に蓄積された蒸発燃料の濃度つまりエバポ濃度をエバポ濃度センサ60の出力に基づいて推定し、推定されたエバポ濃度と閾値THcとの大小関係に応じてパージバルブ62を開閉する。このようなパージ制御によって、蒸発燃料がチャコールキャニスタ58からサージタンク44に供給される。
The
サージタンク44に供給された蒸発燃料は気筒141〜143に向けて分配されるところ、分配される燃料量には、吸気管32およびサージタンク44の設計に起因する偏りが生じ得る。一方、空燃比制御のための空燃比センサ54は、分岐した排気管36の集約位置よりも下流に設けられるため、分配される燃料量の偏りは、空燃比の調整精度を低下させる。
When the evaporated fuel supplied to the
この結果、或るエンジン回転数および吸気圧の条件化では、気筒141の空燃比は図6(A)に示す線A1に沿って変化し、気筒142の空燃比は図6(A)に示す線A2に沿って変化し、気筒143の空燃比は図6(A)に示す線A3に沿って変化する。
As a result, under certain engine speed and intake pressure conditions, the air-fuel ratio of the
また、他のエンジン回転数および吸気圧の条件化では、気筒141の空燃比は図6(B)に示す線B1に沿って変化し、気筒142の空燃比は図6(B)に示す線B2に沿って変化し、気筒143の空燃比は図6(B)に示す線B3に沿って変化する。
Further, under other conditions of engine speed and intake pressure, the air-fuel ratio of the
さらに、その他のエンジン回転数および吸気圧の条件化では、気筒141の空燃比は図6(C)に示す線C1に沿って変化し、気筒142の空燃比は図6(C)に示す線C2に沿って変化し、気筒143の空燃比は図6(C)に示す線C3に沿って変化する。
Further, in other engine speed and intake pressure conditions, the air-fuel ratio of the
ここで、空燃比センサ54に相当する3つのセンサを気筒141〜143にそれぞれ割り当て、気筒毎に空燃比を制御するようにすれば、空燃比の調整精度を確保できる。しかし、このような対策は、低コストおよび軽量化の妨げとなる。
Here, if three sensors corresponding to the air-
そこで、この実施例では、図3に示すマップMP1と、図4(A)〜図4(C)に示すテーブルTBL11〜TBL13と、図5(A)〜図5(C)に示すテーブルTBL21〜TBL23とをメモリ64mに準備し、図7〜図8に示す空燃比制御と図9に示すパージ制御とをECU64に繰り返し実行させるようにしている。なお、これらのフロー図に対応する制御プログラムもまた、メモリ64mに記憶される。
Therefore, in this embodiment, the map MP1 shown in FIG. 3, the tables TBL11 to TBL13 shown in FIGS. 4A to 4C, and the tables TBL21 to TBL21 shown in FIGS. 5A to 5C are used. The TBL 23 is prepared in the
図3を参照して、マップMP1は、エンジン回転数および吸気圧がそれぞれ割り当てられた横軸および縦軸を有する。ゾーン1〜15は、こうして形成された平面上にマトリクス状に分布する。
Referring to FIG. 3, map MP1 has a horizontal axis and a vertical axis to which engine speed and intake pressure are respectively assigned. The
図4(A)〜図4(C)を参照して、テーブルTBL11〜TBL13は、気筒141〜143にそれぞれ対応する。テーブルTBL11〜TBL13の各々には、パージ流量およびゾーンに応じて異なる数値を示す第1補正係数が記載される。
Referring to FIGS. 4A to 4C, tables TBL11 to TBL13 correspond to
図5(A)〜図5(C)を参照して、テーブルTBL21〜TBL23は、気筒141〜143にそれぞれ対応する。テーブルTBL21〜TBL23の各々には、吸気温およびゾーンに応じて異なる数値を示す第2補正係数が記載される。
With reference to FIGS. 5A to 5C, tables TBL21 to TBL23 correspond to
図7を参照して、ステップS1では空燃比センサ54の出力を取得し、ステップS3では空燃比がリッチおよびリーンのいずれであるかを取得した空燃比センサ54の出力に基づいて判別する。空燃比がリッチであると判断されると、ステップS5に進み、燃料噴射装置401〜403の噴射時間を短縮する。これに対して、空燃比がリーンであると判断されると、ステップS7に進み、燃料噴射装置401〜403の噴射時間を延長する。
Referring to FIG. 7, in step S1, the output of air-
ステップS5またはS7の処理が完了すると、パージが実行中であるか否か(=パージバルブ62が開かれているか否か)をステップS9で判別する。ステップS9の判別結果がNOであればステップS11に進み、ステップS5または7で調整された噴射時間を確定する。今回の空燃比制御は、ステップS11の処理の後に終了する。これに対して、ステップS9の判別結果がYESであれば、ステップS13に進む。
When the process of step S5 or S7 is completed, it is determined in step S9 whether purge is being executed (= whether the
ステップS13では吸気圧/吸気温一体型センサ48を通して吸気圧を検出し、ステップS15ではエンジン回転センサ46を通してエンジン回転数を検出する。ステップS17では、検出された吸気圧およびエンジン回転数が属するゾーンを図3に示すマップMP1上で検出する。
In step S13, the intake pressure is detected through the intake pressure / intake temperature integrated
ステップS19ではエアフローメータ56を通して吸気量を検出し、ステップS21では後述するステップS45またはS47の処理の結果を参照してパージバルブ62の開度を検出する。ステップS23では、検出された吸気量およびパージバルブ62の開度に基づいてパージ流量(=吸入された空気およびパージされた蒸発燃料の合計に占める蒸発燃料の割合)を算出する。
In step S19, the intake air amount is detected through the
ステップS25では、ステップS17で検出されたゾーンおよびステップS23で算出されたパージ流量に対応する第1補正係数を、図4(A)〜図4(C)に示すテーブルTBL11〜TBL13の各々から取得する。 In step S25, the first correction coefficient corresponding to the zone detected in step S17 and the purge flow rate calculated in step S23 is acquired from each of the tables TBL11 to TBL13 shown in FIGS. 4 (A) to 4 (C). To do.
ステップS27では、吸気圧/吸気温一体型センサ48を通して吸気温を検出する。ステップS29では、ステップS17およびS27でそれぞれ検出されたゾーンおよび吸気温に対応する第2補正係数を、図5(A)〜図5(C)に示すテーブルTBL21〜TBL23の各々から取得する。
In step S27, the intake air temperature is detected through the integrated intake pressure / intake
ステップS31では、ステップS25およびS27でそれぞれ取得された第1補正係数および第2補正係数に基づいて、燃料噴射装置401〜403の噴射時間を補正する。 In step S31, the injection times of the fuel injection devices 401 to 403 are corrected based on the first correction coefficient and the second correction coefficient acquired in steps S25 and S27, respectively.
具体的に説明すると、燃料噴射装置401については、テーブルTBL11およびTBL21から取得した第1補正係数および第2補正係数をステップS5またはS7で調整された噴射時間に掛け算する。 Specifically, for the fuel injection device 401, the first correction coefficient and the second correction coefficient acquired from the tables TBL11 and TBL21 are multiplied by the injection time adjusted in step S5 or S7.
また、燃料噴射装置402については、テーブルTBL12およびTBL22から取得した第1補正係数および第2補正係数をステップS5またはS7で調整された噴射時間に掛け算する。 For the fuel injection device 402, the first correction coefficient and the second correction coefficient acquired from the tables TBL12 and TBL22 are multiplied by the injection time adjusted in step S5 or S7.
燃料噴射装置403については、テーブルTBL13およびTBL23から取得した第1補正係数および第2補正係数をステップS5またはS7で調整された噴射時間に掛け算する。今回の空燃比制御は、ステップS31の処理の後に終了する。 For the fuel injection device 403, the first correction coefficient and the second correction coefficient acquired from the tables TBL13 and TBL23 are multiplied by the injection time adjusted in step S5 or S7. The current air-fuel ratio control ends after the process of step S31.
図9を参照して、ステップS41では、エバポ濃度センサ60の出力に基づいてエバポ濃度を推定する。ステップS43では、推定されたエバポ濃度が閾値THc以上であるか否かを判別し、判別結果がYESであればステップS45でパージバルブ62を所定量だけ開く一方、判別結果がNOであればステップS47でパージバルブ62を所定量だけ閉じる。今回のパージ制御は、ステップS45またはS47の処理の後に終了する。
Referring to FIG. 9, in step S <b> 41, the evaporation concentration is estimated based on the output of the
以上の説明から分かるように、ECU64は、気筒141〜143にそれぞれ割り当てられた燃料噴射装置401〜403の各々の噴射時間を空燃比センサ54の出力に基づいて調整する(S1~S7)。ECU64はまた、チャコールキャニスタ58内の蒸発燃料を吸気管32に供給するキャニスタパージを制御する(S41~S47)。
As can be seen from the above description, the
メモリ64mには、パージ流量に応じて異なる値を示す第1補正係数を各々が保持するテーブルTBL11〜TBL13と、吸気温に応じて異なる値を示す第2補正係数を各々が保持するテーブルTBL21〜TBL23とが設けられる。ここで、テーブルTBL11〜TBL13は燃料噴射装置401〜403にそれぞれ対応し、テーブルTBL21〜TBL23もまた燃料噴射装置401〜403にそれぞれ対応する。
The
ECU64は、空燃比センサ54の出力に基づいて調整された噴射時間を、調整対象の燃料噴射装置に対応する第1補正係数および第2補正係数を参照して補正する(S23~S31)。
The
このように、燃料噴射装置401〜403は気筒141〜143にそれぞれ割り当てられ、テーブルTBL11〜TBL13またはテーブルTBL21〜TBL23は燃料噴射装置401〜403にそれぞれ対応するところ、各々のテーブルは、パージ流量および/または吸気温に応じて異なる補正係数を保持する。
Thus, the fuel injection devices 401 to 403 are assigned to the
燃料噴射装置401〜403の各々の噴射時間は、空燃比センサ54の出力に基づいて調整されるだけでなく、テーブルTBL11〜TBL13,TBL21〜TBL23に保持された補正係数を参照して補正される。これによって、気筒毎に空燃比センサを設けることなく、気筒間での空燃比のばらつきを抑制することができる。
The injection times of the fuel injection devices 401 to 403 are not only adjusted based on the output of the air-
気筒間での空燃比のばらつきの抑制は、排ガス性能や走行性能を悪化させることなく大量のキャニスタパージを実行することを可能にする。 Suppressing variation in the air-fuel ratio among the cylinders enables a large amount of canister purge to be executed without deteriorating exhaust gas performance and running performance.
10 …車両
12 …エンジン
16 …燃焼室
38 …スロットルバルブ
48 …吸気圧/吸気温一体型センサ
52 …触媒
54 …空燃比センサ
58 …チャコールキャニスタ
60 …エバポ濃度センサ
64 …ECU
DESCRIPTION OF
Claims (1)
キャニスタ内の蒸発燃料を吸気管に供給するキャニスタパージを制御するパージ制御手段、
前記複数の燃料噴射装置にそれぞれ対応し、かつパージ流量および/または吸気温に応じて異なる補正係数を各々が保持する複数の保持手段、および
前記調整手段によって調整された噴射時間を前記複数の保持手段のうち前記調整手段の調整対象に対応する保持手段に保持された補正係数を参照して補正する補正手段を備える、制御装置。 Adjusting means for adjusting the injection time of each of the plurality of fuel injection devices respectively assigned to the plurality of cylinders based on the output of the air-fuel ratio sensor;
Purge control means for controlling canister purge for supplying evaporated fuel in the canister to the intake pipe;
A plurality of holding means respectively corresponding to the plurality of fuel injection devices and holding different correction coefficients according to the purge flow rate and / or intake air temperature; and the plurality of holding times adjusted by the adjusting means A control apparatus comprising: a correction unit that performs correction with reference to a correction coefficient held in a holding unit corresponding to an adjustment target of the adjustment unit.
Priority Applications (1)
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JP2017085902A JP2018184859A (en) | 2017-04-25 | 2017-04-25 | Control device for internal combustion engine |
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JP2017085902A JP2018184859A (en) | 2017-04-25 | 2017-04-25 | Control device for internal combustion engine |
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