JP2020112075A - Vaporized fuel treatment device - Google Patents
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Description
この明細書に開示される技術は、燃料タンクで発生する蒸発燃料を吸気通路へパージして処理する蒸発燃料処理装置に関する。 The technique disclosed in this specification relates to an evaporated fuel processing apparatus that purges evaporated fuel generated in a fuel tank into an intake passage to process the evaporated fuel.
従来、この種の技術として、例えば、下記の特許文献1に記載される「蒸発燃料処理装置」が知られている。この装置は、燃料タンクで発生する蒸発燃料(ベーパ)を捕集するキャニスタと、キャニスタに捕集されたベーパをエンジンの吸気通路へ導くパージ通路と、パージ通路に設けられ、キャニスタに捕集されたベーパを吸気通路へ圧送するパージポンプと、パージ通路に設けられ、開閉可能に構成される制御弁(パージ弁)と、キャニスタから吸気通路へベーパをパージする場合に、パージ弁の連通状態(開弁)と遮断状態(閉弁)とを所定のデューティ比によって繰り返し切り替える制御(デューティ制御)を実行するように構成した制御装置(ECU)と、パージ濃度(ベーパ濃度)を特定する手段とを備える。この装置は、ECUがパージ弁をデューティ制御しているときにベーパ濃度を特定する場合、デューティ制御におけるパージ弁の閉弁時間(休止時間)を所定値以上に設定することで、安定したベーパ濃度を得るようになっている。 Conventionally, as this type of technology, for example, an "evaporated fuel processing device" described in Patent Document 1 below is known. This device is provided in a canister that collects evaporated fuel (vapor) generated in a fuel tank, a purge passage that guides the vapor collected in the canister to the intake passage of the engine, and a purge passage that is collected in the canister. A purge pump for pumping vapor to the intake passage, a control valve (purge valve) provided in the purge passage and configured to be openable and closable, and a communication state of the purge valve when purging vapor from the canister to the intake passage ( A control unit (ECU) configured to execute control (duty control) for repeatedly switching between the open state and the closed state (closed valve) at a predetermined duty ratio, and a means for specifying the purge concentration (vapor concentration). Prepare When the ECU is performing duty control of the purge valve to identify the vapor concentration, this device sets the purge valve closing time (pause time) in the duty control to a predetermined value or more to stabilize the vapor concentration. To get.
ところが、特許文献1に記載の装置を、多気筒エンジンにて採用した場合に、デューティ制御におけるパージ弁の休止時間が長くなることで、デューティ制御の周期(駆動周期)も長くなり、エンジンの各気筒に対してベーパを均等に分配する効率が低下するおそれがある。この結果、エンジンの出力が低下したり、排気空燃比が荒れたりするおそれがある。その原因は、パージ弁がデューティ制御されるときに、キャニスタと吸気通路との間のベーパの圧力が、パージ弁の開弁と閉弁の繰り返しによって周期的に変化するからである。このようにベーパの圧力が周期的に変化すると、ベーパ濃度を特定することが難しくなるからである。一般に、ベーパ濃度を特定するには、デューティ制御におけるパージ弁の休止時間が十分に確保される必要がある。ただし、デューティ制御の駆動周期を長くしたり、パージ制御のデューティ比に上限を設けたりすると、パージされるベーパの流量が目減りしてしまうおそれがある。 However, when the device described in Patent Document 1 is adopted in a multi-cylinder engine, the idle time of the purge valve in the duty control becomes long, so that the duty control cycle (drive cycle) also becomes long, and each engine The efficiency of evenly distributing the vapor to the cylinders may decrease. As a result, the output of the engine may be reduced and the exhaust air-fuel ratio may be roughened. The reason is that the pressure of the vapor between the canister and the intake passage periodically changes when the purge valve is opened and closed repeatedly when the purge valve is duty-controlled. This is because it is difficult to specify the vapor concentration when the vapor pressure changes periodically. Generally, in order to specify the vapor concentration, it is necessary to secure a sufficient down time of the purge valve in the duty control. However, if the drive cycle of the duty control is lengthened or the duty ratio of the purge control is set to an upper limit, the flow rate of the vapor to be purged may be reduced.
この開示技術は、上記事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、エンジンに対する蒸発燃料の気筒分配率を良好な状態に保持しながら、デューティ制御中もベーパ濃度の有効な特定を行うことで蒸発燃料のパージ効率を向上させることを可能とした蒸発燃料処理装置を提供することにある。 The disclosed technique has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to effectively specify the vapor concentration during duty control while maintaining a good cylinder distribution ratio of evaporated fuel to the engine. Accordingly, it is an object of the present invention to provide an evaporated fuel processing device capable of improving the purge efficiency of evaporated fuel.
上記目的を達成するために、請求項1に記載の技術は、燃料タンクで発生する蒸発燃料を捕集するためのキャニスタと、キャニスタに捕集された蒸発燃料をパージするためにエンジンの吸気通路へ導くパージ通路と、パージ通路に設けられ、キャニスタに捕集された蒸発燃料を吸気通路へ圧送するためのパージポンプと、パージ通路に設けられ、パージ通路における蒸発燃料の流量を調節するためにデューティ制御により開閉されるパージ弁と、パージされる蒸発燃料の濃度を特定するための蒸発燃料濃度特定手段と、キャニスタから吸気通路へ蒸発燃料をパージするときに、パージポンプを制御すると共に、パージ弁を所定の目標デューティ比と所定の目標駆動周期に基づきデューティ制御するように構成した制御手段とを備えた蒸発燃料処理装置において、制御手段は、デューティ制御の実行中に、蒸発燃料濃度特定手段により蒸発燃料の濃度を特定する場合に、所定の要求デューティ比と、駆動周期における休止時間とに基づいて目標駆動周期を算出すると共に、エンジンの回転数に応じた所定の最大駆動周期を算出し、算出された目標駆動周期を算出された最大駆動周期以下に設定することを趣旨とする。 In order to achieve the above object, the technique according to claim 1 is a canister for collecting evaporated fuel generated in a fuel tank, and an intake passage of an engine for purging evaporated fuel collected in the canister. To the intake passage, and a purge pump provided in the purge passage for pumping the evaporated fuel collected in the canister to the intake passage, and in the purge passage for adjusting the flow rate of the evaporated fuel in the purge passage. A purge valve opened and closed by duty control, an evaporated fuel concentration specifying means for specifying the concentration of the evaporated fuel to be purged, a purge pump is controlled and the purge pump is controlled when the evaporated fuel is purged from the canister to the intake passage. In an evaporative fuel processing apparatus including a control unit configured to perform duty control of a valve based on a predetermined target duty ratio and a predetermined target drive cycle, the control unit includes an evaporative fuel concentration specifying unit during execution of the duty control. When the concentration of evaporated fuel is specified by, the target drive cycle is calculated based on the predetermined required duty ratio and the pause time in the drive cycle, and the predetermined maximum drive cycle is calculated according to the engine speed. The purpose is to set the calculated target drive cycle to be equal to or less than the calculated maximum drive cycle.
上記技術の構成によれば、制御手段は、キャニスタから吸気通路へ蒸発燃料をパージするときに、パージポンプを制御すると共に、パージ弁を所定の目標デューティ比と所定の目標駆動周期に基づきデューティ制御する。ここで、制御手段は、デューティ制御の実行中に、蒸発燃料の濃度を特定する場合に、所定の要求デューティ比と所定の休止時間に基づいて目標駆動周期を算出すると共に、エンジンの回転数に応じた所定の最大駆動周期を算出し、算出された目標駆動周期を算出された最大駆動周期以下に設定する。従って、所定の要求デューティ比と所定の休止時間に応じて目標駆動周期が算出されると共に、その目標駆動周期がエンジンの回転数に応じた最大駆動周期以下に設定されるので、所定の休止時間を確保した上で目標駆動周期が必要以上に長くならない。 According to the configuration of the above technique, the control unit controls the purge pump when purging the evaporated fuel from the canister to the intake passage, and controls the purge valve based on a predetermined target duty ratio and a predetermined target drive cycle. To do. Here, the control means calculates the target drive cycle based on a predetermined required duty ratio and a predetermined rest time and determines the engine speed when the concentration of the evaporated fuel is specified during execution of the duty control. A predetermined maximum drive cycle corresponding to the calculated maximum drive cycle is set, and the calculated target drive cycle is set to be equal to or less than the calculated maximum drive cycle. Therefore, the target drive cycle is calculated according to the predetermined required duty ratio and the predetermined rest time, and the target drive cycle is set to be equal to or less than the maximum drive cycle according to the engine speed. In addition, the target drive cycle does not become longer than necessary.
上記目的を達成するために、請求項2に記載の技術は、請求項1の技術において、制御手段は、デューティ制御の実行中に、蒸発燃料濃度特定手段により蒸発燃料の濃度を特定する場合に、最大駆動周期以下に設定された目標駆動周期と休止時間に基づいて目標デューティ比を算出することを趣旨とする。
In order to achieve the above object, the technique according to
上記技術の構成によれば、請求項1に記載の技術の作用に加え、デューティ制御の実行中に、蒸発燃料の濃度を特定する場合に、最大駆動周期以下に設定された目標駆動周期と休止時間に基づいて目標デューティ比が算出されるので、設定された目標駆動周期に応じた好適な目標デューティ比がデューティ制御に使用される。 According to the configuration of the above technique, in addition to the operation of the technique according to claim 1, when the concentration of the evaporated fuel is specified during execution of the duty control, the target drive cycle set to the maximum drive cycle or less and the pause. Since the target duty ratio is calculated based on time, a suitable target duty ratio according to the set target drive cycle is used for duty control.
請求項1に記載の技術によれば、エンジンに対する蒸発燃料の気筒分配率を良好な状態に保持しながら、デューティ制御中も蒸発燃料の濃度の有効な特定を行うことで蒸発燃料のパージ効率を向上させることができる。 According to the technique of claim 1, while maintaining the cylinder distribution ratio of the evaporated fuel to the engine in a good state, the purge efficiency of the evaporated fuel can be improved by effectively specifying the concentration of the evaporated fuel during the duty control. Can be improved.
請求項2に記載の技術によれば、請求項1に記載の技術の効果に加え、蒸発燃料の濃度を特定するために必要な休止時間を確保しつつ、パージされる蒸発燃料の流量の目減りを抑えることができ、エンジンの空燃比の良好な制御性を達成することができる。
According to the technique described in
以下、蒸発燃料処理装置を具体化した一実施形態につき図面を参照して詳細に説明する。 Hereinafter, an embodiment in which an evaporated fuel processing device is embodied will be described in detail with reference to the drawings.
[エンジンシステムの概要について]
図1に、車両60に搭載された蒸発燃料処理装置30を含むエンジンシステムを概略図により示す。車両60は、通常のガソリンエンジン自動車やハイブリッド車を想定することができる。エンジン1は、燃焼室2に空気等を吸入させるための吸気通路3と、燃焼室2から排気を排出させるための排気通路4とを備える。燃焼室2には、燃料タンク5に貯留された燃料が供給される。すなわち、燃料タンク5の燃料は、同タンク5に内蔵された燃料ポンプ6により燃料通路7へ吐出され、エンジン1の吸気ポートに設けられたインジェクタ8へ圧送される。圧送された燃料は、インジェクタ8から噴射され、吸気通路3を流れる空気(吸気)と共に燃焼室2に導入されて可燃混合気を形成し、燃焼に供される。エンジン1には、可燃混合気を点火するための点火装置9が設けられる。
[Outline of engine system]
FIG. 1 is a schematic diagram showing an engine system including an evaporated
吸気通路3には、その入口側からエンジン1にかけて、エアクリーナ10、スロットル装置11及びサージタンク12が設けられる。スロットル装置11は、スロットル弁11aを含み、吸気通路3を流れる吸気流量を調節するために開閉される。スロットル弁11aの開閉は、運転者によるアクセルペダル(図示略)の操作に連動する。サージタンク12は、吸気通路3における吸気脈動を平滑化させる。
An
[蒸発燃料処理装置の構成について]
図1において、この実施形態の蒸発燃料処理装置30は、燃料タンク5で発生する蒸発燃料(ベーパ)を大気中へ放出させることなく処理するように構成される。この装置は、燃料タンク5で発生するベーパを捕集するためのキャニスタ21と、燃料タンク5からキャニスタ21へベーパを導くための蒸発燃料通路(ベーパ通路)22と、キャニスタ21に捕集されたベーパをパージするために吸気通路3へ導くパージ通路23と、パージ通路23に設けられ、キャニスタ21に捕集されたベーパを吸気通路3へ圧送するためのパージポンプ24と、パージポンプ24より下流のパージ通路23に設けられ、パージ通路23におけるベーパの流量を調節するためにデューティ制御により開閉されるパージ弁25と、キャニスタ21の内部に大気を導入するための大気通路26とを備える。この他、蒸発燃料処理装置30は、後述する圧力センサ47及び電子制御装置(ECU)50を更に備える。
[Configuration of Evaporative Fuel Processing Device]
In FIG. 1, the evaporated
キャニスタ21は、活性炭等の吸着材を内蔵する。キャニスタ21は、大気を導入する大気口21aと、ベーパを導入する導入口21bと、ベーパを導出する導出口21cとを含む。キャニスタ21の内部は、大気通路26を介して大気に連通する。すなわち、大気口21aから伸びる大気通路26の先端は、燃料タンク5の給油筒5aの入口に連通する。この大気通路26には、空気中の粉塵等を捕集するためのエアフィルタ27が設けられる。また、キャニスタ21の導入口21bから延びるベーパ通路22の先端は、燃料タンク5の内部に連通する。キャニスタ21の導出口21cから伸びるパージ通路23の先端は、スロットル装置11とサージタンク12との間の吸気通路3に連通する。
The
この実施形態で、パージ弁25は、電動弁により開度可変に構成され、後述するようにその開度を調節するためにデューティ制御されるようになっている。一般に、パージ弁25のデューティ制御とは、開弁と閉弁とが所定のデューティ比と所定の駆動周期により切り替えられる制御のことである。このデューティ制御において、パージ弁25が開弁されるときは、キャニスタ21と吸気通路3とがパージ通路23を介して連通し、パージ弁25が閉弁されるときは、キャニスタ21と吸気通路3との間のパージ通路23が遮断される。パージ弁25がデューティ制御されると、上記した連通と遮断が周期的に繰り返される。この開弁と閉弁に要する周期(時間)を「駆動周期」と言い、その駆動周期に対する開弁時間(パルス時間)の割合を「デューティ比」と言う。一方、パージポンプ24は、キャニスタ21からパージ通路23へベーパを圧送するために吐出量可変に構成される。パージポンプ24として、例えば、タービン式のポンプを採用することができる。
In this embodiment, the
上記のように構成された蒸発燃料処理装置30は、燃料タンク5で発生するベーパをベーパ通路22を介してキャニスタ21に導入し、キャニスタ21にて一旦捕集する。そして、エンジン1の運転時に、スロットル装置11(スロットル弁11a)が開弁し、パージポンプ24が動作し、パージ弁25がデューティ制御される。これにより、キャニスタ21に捕集されたベーパが、キャニスタ21からパージ通路23を介して吸気通路3へ導かれてパージされる。このようにパージが実行される状態では、キャニスタ21と吸気通路3とが連続的に連通するのではなく、パージ弁25が開弁と閉弁を繰り返すときの断続的な開弁時に断続的に連通し、断続的な閉弁時に断続的に遮断されることになる。
In the evaporated
パージ通路23には、パージポンプ24の吸入側と吐出側を接続する通路29が設けられる。すなわち、パージポンプ24の吸入側と吐出側との間は、通路29を介して接続される。この通路29には、パージポンプ24の吸入側の圧力と吐出側の圧力との間の圧力差(差圧)が作用することになる。
The
[エンジンシステムの電気的構成について]
この実施形態では、エンジン1の運転状態を検出するために各種センサ等41〜47が設けられる。エアクリーナ10の近くに設けられたエアフローメータ41は、吸気通路3に吸入される空気量を吸気量Gaとして検出し、その検出値に応じた電気信号を出力する。スロットル装置11に設けられたスロットルセンサ42は、スロットル弁11aの開度をスロットル開度TAとして検出し、その検出値に応じた電気信号を出力する。サージタンク12に設けられた吸気圧センサ43は、サージタンク12の中の圧力を吸気圧力PMとして検出し、その検出値に応じた電気信号を出力する。エンジン1に設けられた水温センサ44は、エンジン1の内部を流れる冷却水の温度を冷却水温度THWとして検出し、その検出値に応じた電気信号を出力する。エンジン1に設けられた回転数センサ45は、エンジン1のクランクシャフト(図示略)の回転角速度をエンジン回転数NEとして検出し、その検出値に応じた電気信号を出力する。排気通路4に設けられた空燃比センサ(A/Fセンサ)46は、排気中の炭化水素濃度HCを検出し、その検出値に応じた電気信号を出力する。また、通路29に設けられた圧力センサ47は,この通路29に作用する圧力差を検出し、その検出値に応じた電気信号を出力する。
[About electrical configuration of engine system]
In this embodiment,
この実施形態で、各種制御を司る電子制御装置(ECU)50は、各種センサ等41〜47から出力される各種信号を入力する。ECU50は、これら入力信号に基づきインジェクタ8、点火装置9、パージ弁25及びパージポンプ24を制御することにより、燃料噴射制御、点火時期制御、デューティ比等演算処理及びパージ制御を実行するようになっている。
In this embodiment, an electronic control unit (ECU) 50 that manages various controls inputs various signals output from
ここで、燃料噴射制御とは、エンジン1の運転状態に応じてインジェクタ8を制御することにより、燃料噴射量及び燃料噴射時期を制御することである。点火時期制御とは、エンジン1の運転状態に応じて点火装置9を制御することにより、可燃混合気の点火時期を制御することである。デューティ比等演算処理とは、パージ弁25をデューティ制御するために使用される目標デューティ比FPDと目標駆動周期TPFを、エンジン1の運転状態等に応じて演算することである。パージ制御とは、エンジン1の運転状態に応じてパージ弁25及びパージポンプ24を制御することにより、キャニスタ21から吸気通路3へパージされるベーパの流量を制御することである。
Here, the fuel injection control is to control the fuel injection amount and the fuel injection timing by controlling the
上記した圧力センサ47は、パージ通路23を流れるベーパの濃度(ベーパ濃度Cv)を特定するために設けられたものである。この圧力センサ47は、圧力差を検出するように構成される。ECU50は、この圧力差に基づき、周知の方法(ベルヌーイの式による演算)によってベーパ濃度Cvを特定するようになっている。この実施形態では、一例として、圧力センサ47とECU50により、この開示技術における蒸発燃料濃度特定手段が構成される。
The
この実施形態で、ECU50は、キャニスタ21から吸気通路3へベーパをパージするときに、パージポンプ24を制御すると共に、パージ弁25を所定の目標デューティ比FPDと所定の目標駆動周期TPFに基づきデューティ制御するように構成される。ECU50は、この開示技術における制御手段の一例に相当する。ECU50は中央処理装置(CPU)、読み出し専用メモリ(ROM)、ランダムアクセスメモリ(RAM)及びバックアップRAM等を含む周知の構成を備える。ROMは、前述した各種制御に係る所定の制御プログラムを予め記憶している。ECU(CPU)50は、これら制御プログラムに従って前述した各種制御を実行するようになっている。
In this embodiment, the
この実施形態では、燃料噴射制御及び点火時期制御については、周知の内容を採用するものとし、デューティ比等演算処理とパージ制御につき以下に詳しく説明する。 In this embodiment, well-known contents are adopted for the fuel injection control and the ignition timing control, and the duty ratio calculation processing and the purge control will be described in detail below.
[デューティ比等演算処理について]
先ず、デューティ比等演算処理について説明する。図2に、その処理内容をフローチャートにより示す。ECU50は、このルーチンを所定時間毎に周期的に実行する。
[About duty ratio calculation processing]
First, the duty ratio calculation processing will be described. FIG. 2 is a flowchart showing the processing contents. The
処理がこのルーチンへ移行すると、ステップ100で、ECU50は、パージ制御実行中に、ベーパ濃度Cv、吸気量Ga、エンジン回転数NE、センサ燃圧Pfs及び要求デューティ比DPDを取り込む。ここで、ECU50は、エアフローメータ41の検出値に基づき吸気量Gaを取り込み、回転数センサ45の検出値に基づきエンジン回転数NEを取り込む。また、ECU50は、ベーパ濃度Cv、センサ燃圧Pfs及び要求デューティ比DPDを取り込む。ECU50は、ベーパ濃度Cvを、圧力センサ47の検出値に基づき別途算出する。ECU50は、センサ燃圧Pfsを、パージ弁25の閉弁時における圧力センサ47の検出値に基づき別途算出する。また、ECU50は、要求デューティ比DPDを、インジェクタ比率(インジェクタ8から噴射される燃料の割合)に基づいて別途算出する。
When the processing shifts to this routine, in
次に、ステップ110で、ECU50は、パージ制御実行中にベーパ濃度の検出要求(濃度検出要求)が有るか否かを判断する。ここでは、主として、パージ弁25のデューティ制御における周期的な閉弁時間(休止時間)が十分となるときに濃度検出要求が有りとなる。ECU50は、この判断結果が肯定となる場合は処理をステップ120へ移行し、この判断結果が否定となる場合は処理をステップ190へ移行する。
Next, in
濃度検出要求が有る場合、ステップ120では、ECU50は、センサ燃圧Pfs、ベーパ濃度Cvに基づき、必要な休止時間TPPを算出する。この実施形態で、ECU50は、一例として、図3に示す第1のマップを参照することにより、センサ燃圧Pfs、ベーパ濃度Cvに応じた休止時間TPP(単位は「ms」)を算出する。
When there is a concentration detection request, in
次に、ステップ130で、ECU50は、エンジン回転数NEに基づき、デューティ制御における最大駆動周期TMPFを算出する。この実施形態で、ECU50は、一例として、図4に示す第2のマップを参照することにより、エンジン回転数NEに応じた最大駆動周期TMPFを算出する。この最大駆動周期TMPFは、デューティ制御における目標駆動周期の上限値を定めたものであり、単位は「ms」である。パージされるベーパ濃度Cvを、エンジン1の各気筒に対しできる限り均等に分配するには、デューティ制御のための目標駆動周期TPFをこの最大駆動周期TMPF以下に設定する必要がある。
Next, in step 130, the
図5に、(a)パージ弁25の駆動(開弁、閉弁)と、(b)圧力センサ47の検出値の挙動の一例をタイムチャートにより示す。最大駆動周期TMPFは、後述する目標駆動周期TPF及び要求駆動周期TDPFと同様、パージ弁25の開弁と閉弁の1周期に要する時間を意味する。また、休止時間TPPは、パージ弁25の閉弁時間を意味する。ここで、ベーパ濃度Cvを精度良く特定するには、圧力センサ47により安定した圧力差を検出する必要があり、そのためには、休止時間TPPをある程度確保する必要がある。
FIG. 5 is a time chart showing an example of the behavior of (a) driving of the purge valve 25 (opening and closing of the valve) and (b) detection value of the
次に、ステップ140で、ECU50は、要求デューティ比DPDと休止時間TPPに基づき、例えば、下記の第1計算式(F1)により、デューティ制御のための目標駆動周期TPFを算出する。
TPF ← TPP*100/(100−DPD) ・・・(F1)
Next, in
TPF ← TPP*100/(100-DPD) (F1)
次に、ステップ150で、ECU50は、目標駆動周期TPFが最大駆動周期TMPFより大きいか否かを判断する。ECU50は、この判断結果が肯定となる場合は処理をステップ160へ移行し、この判断結果が否定となる場合は処理をステップ180へ移行する。
Next, in
ステップ160では、ECU50は、目標駆動周期TPFを、上限値である最大駆動周期TMPFに設定する。すなわち、目標駆動周期TPFを最大駆動周期TMPF以下に設定する。
In
次に、ステップ170で、ECU50は、目標駆動周期TPF及び休止時間TPPに基づき、例えば、下記の第2計算式(F2)により、デューティ制御のための目標デューティ比FPDを算出し、その後の処理を一旦終了する。
FPD ← (TPF−TPP)*100/TPF ・・・(F2)
Next, in
FPD ← (TPF-TPP)*100/TPF ... (F2)
また、ステップ180では、ECU50は、デューティ制御のための目標デューティ比FPDを、要求デューティ比DPDに設定し、その後の処理を一旦終了する。
Further, in
一方、濃度検出要求が無い場合、ステップ110から移行してステップ190では、ECU50は、目標デューティ比FPDを、要求デューティ比DPDに設定する。
On the other hand, when there is no concentration detection request, the routine proceeds from
次に、ステップ200では、ECU50は、デューティ制御のための目標駆動周期TPFを、所定の要求駆動周期TDPFに設定し、その後の処理を一旦終了する。
Next, in
ここで、上記のように算出される目標デューティ比FPDと目標駆動周期TPFは、後述するパージ制御においてパージ弁25のデューティ制御のために使用される。
Here, the target duty ratio FPD and the target drive cycle TPF calculated as described above are used for the duty control of the
[パージ制御について]
次に、パージ制御について説明する。図6に、その内容をフローチャートにより示す。ECU50は、このルーチンを所定時間毎に周期的に実行する。
[Purge control]
Next, the purge control will be described. FIG. 6 shows the contents by a flowchart. The
処理がこのルーチンへ移行すると、ステップ300で、ECU50は、パージ制御実行条件が成立するのを待って処理をステップ310へ移行する。ECU50は、例えば、検出される冷却水温度THWが所定値以上であり、検出される炭化水素濃度HCに基づき所定の空燃比が得られている場合に、パージ制御実行条件が成立していると判断することができる。
When the process shifts to this routine, in
ステップ310では、ECU50は、パージポンプ24を動作させる。ECU50は、パージポンプ24の回転数を所定値(例えば、1000rpm)に制御する。
In
次に、ステップ320で、ECU50は、ベーパ濃度Cvの変化(濃度変化)が小さいか否かを判断する。ECU50は、この判断結果が肯定となる場合は処理をステップ330へ移行し、この判断結果が否定となる場合は処理をステップ380へ移行する。
Next, in
ステップ330では、ECU50は、カウンタで計数されるカウンタ値NCが第1所定回数C1となるのを待って処理をステップ340へ移行する。ここで、カウンタ値NCは、デューティ制御におけるパージ弁25の開弁と閉弁の周期の回数を意味する。ECU50は、このステップ330の判断により、ベーパ濃度Cvを特定すべきタイミングであるか否かを判断する。そして、カウンタ値NCが第1所定回数C1となる場合に、ECU50は、ベーパ濃度Cvを特定すべきタイミングであるとして処理をステップ340へ移行する。
In
ステップ340では、ECU50は、上記した演算処理により求められたデューティ制御のための目標デューティ比FPDと目標駆動周期TPFを取り込む。
In
次に、ステップ350で、ECU50は、目標デューティ比FPDと目標駆動周期TPFに基づきパージ弁25をデューティ制御する。
Next, at
次に、ステップ360で、ECU50は、ベーパ濃度Cvを特定する。ECU50は、圧力センサ47により検出される圧力差に基づき、周知の方法(ベルヌーイの式による演算)によってベーパ濃度Cvを算出し特定する。
Next, in
そして、ステップ370で、ECU50は、カウンタ値NCをリセットし、処理をステップ300へ戻す。
Then, in
一方、ステップ320から移行してステップ380では、ECU50は、カウンタ値NCが第2所定回数C2(C2<C1)となるのを待って処理をステップ390へ移行する。ECU50は、このステップ380の判断により、ベーパ濃度Cvを特定すべきタイミングであるか否かを判断する。そして、カウンタ値NCが第2所定回数C2となる場合、ECU50は、ベーパ濃度Cvを特定すべきタイミングであるとして処理をステップ390へ移行する。
On the other hand, in
ここで、第2所定回数C2は、ステップ330で用いられる第1所定回数C1よりも小さい。すなわち、ベーパ濃度Cvを特定する頻度が高くなる。これにより、ベーパ濃度Cvの変化が大きい場合は、ベーパ濃度Cvを特定する頻度を高くする。この結果、変化の大きいベーパ濃度Cvを適切に特定することができ、ベーパ濃度Cvの変化によってエンジン1の空燃比が大きくずれることを防止することができる。
Here, the second predetermined number of times C2 is smaller than the first predetermined number of times C1 used in
ステップ390では、ECU50は、パージポンプ24の回転数を所定値まで増加させる。
In
つぎに、ステップ400で、ECU50は、上記した演算処理により求められたデューティ制御のための目標デューティ比FPDと目標駆動周期TPFを取り込む。
Next, in
次に、ステップ410で、ECU50は、目標デューティ比FPDと目標駆動周期TPFに基づきパージ弁25をデューティ制御した後、処理をステップ360へ移行し、ステップ360とステップ370の処理を実行する。
Next, in
上記デューティ比等演算処理及びパージ制御によれば、ECU50は、デューティ制御(パージ制御)の実行中に、圧力センサ47及びECU50によりベーパ濃度Cvを特定する場合に、所定の要求デューティ比DPDと、駆動周期における休止時間TPPとに基づいて目標駆動周期TPFを算出すると共に、エンジン回転数NEに応じた所定の最大駆動周期TMPFを算出し、算出された目標駆動周期TPFを算出された最大駆動周期TMPF以下に設定するようになっている。また、ECU50は、デューティ制御(パージ制御)の実行中に、同じくベーパ濃度Cvを特定する場合に、最大駆動周期TMPF以下に設定された目標駆動周期TPFと休止時間TPPに基づいて目標デューティ比FPDを算出するようになっている。そして、ECU50は、キャニスタ21から吸気通路3へベーパをパージするとき(パージ制御実行時)に、パージポンプ24を制御すると共に、パージ弁25を所定の目標デューティ比FPDと所定の目標駆動周期TPFに基づきデューティ制御するようになっている。
According to the duty ratio calculation processing and the purge control, the
ここで、図7には、上記デューティ比等演算処理及びパージ制御に伴う各種パラメータの挙動の一例をタイムチャートにより示す。図7において、(a)はエンジン回転数NEを、(b)はパージ制御を、(c)は濃度検出要求を、(d)は要求デューティ比DPD、目標デューティ比FPDを、(e)は目標駆動周期TPF、最大駆動周期TMPFを、(f)はパージ弁25の駆動をそれぞれ示す。
Here, FIG. 7 is a time chart showing an example of the behavior of various parameters associated with the above-described duty ratio calculation processing and purge control. 7, (a) shows the engine speed NE, (b) shows the purge control, (c) shows the concentration detection request, (d) shows the required duty ratio DPD and the target duty ratio FPD, and (e) shows The target drive cycle TPF and the maximum drive cycle TMPF are shown, and (f) shows the drive of the
図7において、時刻t1で、(a)のエンジン回転数NEがある値を超えると、(b)のパージ制御がオン(実行)になり、(d)の要求デューティ比DPDと目標デューティ比FPDがそれぞれ「0」から増え始め、(f)のパージ弁25が駆動し始める。このとき、目標駆動周期TPFと最大駆動周期TMPFは所定の基準値に設定される。
In FIG. 7, at time t1, when the engine speed NE of (a) exceeds a certain value, the purge control of (b) is turned on (executed), and the required duty ratio DPD and the target duty ratio FPD of (d). Starts to increase from "0", and the
その後、時刻t2で、(c)の濃度検出要求がオンになると、(e)の目標駆動周期TPFと最大駆動周期TMPFがそれぞれ増大し、その結果、(f)に示すようにパージ弁25の駆動が変化する。すなわち、パージ弁25の開弁と閉弁の駆動周期とデューティ比が変化する。
After that, when the concentration detection request of (c) is turned on at time t2, the target drive cycle TPF and the maximum drive cycle TMPF of (e) increase, respectively. As a result, as shown in (f), the
ここで、時刻t2から時刻t3の間では、(e)の目標駆動周期TPFが最大駆動周期TMPFより小さいことから、(d)の目標デューティ比FPDが要求デューティ比DPDと同じになり、その目標デューティ比FPDと目標駆動周期TPFがパージ弁25のデューティ制御に使用される。
Here, since the target drive cycle TPF of (e) is smaller than the maximum drive cycle TMPF between time t2 and time t3, the target duty ratio FPD of (d) becomes the same as the required duty ratio DPD, and the target The duty ratio FPD and the target drive cycle TPF are used for duty control of the
その後、時刻t3で(a)のエンジン回転数NEがある値を下回ると、(e)の最大駆動周期TMPFが目標駆動周期TPFより小さくなる。その後、時刻t3から時刻t4の間で、(e)目標駆動周期TPFが最大駆動周期TMPFより大きくなると、目標駆動周期TPFがその最大駆動周期TMPFに設定され、(d)の目標デューティ比FPDが要求デューティ比DPDより小さくなり、その目標デューティ比FPDと目標駆動周期TPFがパージ弁25のデューティ制御に使用される。
After that, when the engine speed NE of (a) falls below a certain value at time t3, the maximum drive cycle TMPF of (e) becomes smaller than the target drive cycle TPF. After that, from time t3 to time t4, (e) when the target drive cycle TPF becomes larger than the maximum drive cycle TMPF, the target drive cycle TPF is set to the maximum drive cycle TMPF, and the target duty ratio FPD of (d) is set. The target duty ratio FPD becomes smaller than the required duty ratio DPD, and the target duty ratio FPD and the target drive cycle TPF are used for duty control of the
その後、時刻t4で、(c)の濃度検出要求が無くなる(オフ)と、(e)の目標駆動周期TPFと最大駆動周期TMPFが所定の基準値に戻り、その結果、(d)の要求デューティ比DPDと目標デューティ比FPDが同じとなる。 After that, at time t4, when the density detection request of (c) disappears (OFF), the target drive cycle TPF and the maximum drive cycle TMPF of (e) return to predetermined reference values, and as a result, the required duty of (d) The ratio DPD and the target duty ratio FPD are the same.
そして、時刻t5で、(b)のパージ制御がオフ(非実行)になると、(d)の要求デューティ比DPDと目標デューティ比FPDがそれぞれ「0」となり、(f)のパージ弁25が閉弁状態で停止する。
Then, at time t5, when the purge control of (b) is turned off (not executed), the required duty ratio DPD and the target duty ratio FPD of (d) are both “0”, and the
[蒸発燃料処理装置の作用及び効果]
以上説明したこの実施形態における蒸発燃料処理装置30によれば、ECU50は、キャニスタ21から吸気通路3へベーパをパージするときに、パージポンプ24を制御すると共に、パージ弁25を所定の目標デューティ比FPDと所定の目標駆動周期TPFに基づきデューティ制御する。ここで、ECU50は、デューティ制御の実行中に、ベーパ濃度Cvを特定する場合に、所定の要求デューティ比DPDと所定の休止時間TPPに基づいて目標駆動周期TPFを算出すると共に、エンジン回転数NEに応じた所定の最大駆動周期TMPFを算出し、算出された目標駆動周期TPFを算出された最大駆動周期TMPF以下に設定する。従って、所定の要求デューティ比DPDと所定の休止時間TPPに応じて目標駆動周期TPFが算出されると共に、その目標駆動周期TPFがエンジン回転数NEに応じた最大駆動周期TMPF以下に設定されるので、所定の休止時間TPPを確保した上で目標駆動周期TPFが必要以上に長くならない。このため、エンジン1に対するベーパの気筒分配率を良好な状態に保持しながら、デューティ制御中もベーパ濃度Cvの有効な特定を行うことでベーパのパージ効率を向上させることができる。
[Operation and Effect of Evaporative Fuel Treatment Device]
According to the fuel
また、この実施形態の構成によれば、デューティ制御の実行中に、ベーパ濃度Cvを特定する場合に、最大駆動周期TMPF以下に設定された目標駆動周期TPFと休止時間TPPに基づいて目標デューティ比FPDが算出されるので、設定された目標駆動周期TPFに応じた好適な目標デューティ比FPDがデューティ制御に使用される。このため、パージされるベーパの流量の目減りを抑えることができる。このため、ベーパ濃度Cvを特定するために必要な休止時間TPPを確保しつつ、パージされるベーパの流量の目減りを抑えることができ、エンジン1の空燃比の良好な制御性を達成することができる。 Further, according to the configuration of this embodiment, when the vapor concentration Cv is specified during execution of the duty control, the target duty ratio is set based on the target drive cycle TPF and the pause time TPP set to the maximum drive cycle TMPF or less. Since the FPD is calculated, a suitable target duty ratio FPD according to the set target drive cycle TPF is used for duty control. Therefore, it is possible to prevent the flow rate of the purged vapor from decreasing. For this reason, it is possible to suppress the decrease in the flow rate of the vapor to be purged while securing the pause time TPP necessary for specifying the vapor concentration Cv, and achieve good controllability of the air-fuel ratio of the engine 1. it can.
なお、この開示技術は前記実施形態に限定されるものではなく、開示技術の趣旨を逸脱することのない範囲で構成の一部を適宜変更して実施することもできる。 The disclosed technique is not limited to the above-described embodiment, and a part of the configuration may be appropriately modified and implemented without departing from the gist of the disclosed technique.
(1)前記実施形態では、過給機を備えないエンジンシステムにおいて、スロットル弁11aより下流の吸気通路3へパージ通路23を連通させてベーパをパージするように構成した。これに対し、過給機を備えたエンジンシステムにおいて、スロットル弁より上流であってエアフローメータより下流の吸気通路へパージ通路を連通させてベーパをパージするように構成することができる。
(1) In the above-described embodiment, in the engine system without the supercharger, the
(2)前記実施形態では、パージポンプ24の吸入側と吐出側の圧力差を測定する圧力センサ47とECU50により蒸発燃料濃度特定手段を構成したが、パージポンプの吐出側の圧力のみを検出する圧力センサとECUにより蒸発燃料濃度特定手段を構成することもできる。
(2) In the above embodiment, the evaporative fuel concentration specifying means is configured by the
(3)前記実施形態では、圧力センサ47とECU50により蒸発燃料濃度特定手段を構成したが、蒸発燃料の濃度を直接検出する濃度センサにより蒸発燃料濃度特定手段を構成することもできる。
(3) In the above-described embodiment, the
この開示技術は、ガソリンエンジンシステムやディーゼルエンジンシステムに適用したり、ハイブリッド車のエンジンシステムに適用したりすることができる。 The disclosed technology can be applied to a gasoline engine system, a diesel engine system, and an engine system of a hybrid vehicle.
1 エンジン
3 吸気通路
5 燃料タンク
21 キャニスタ
23 パージ通路
24 パージポンプ
25 パージ弁
30 蒸発燃料処理装置
47 圧力センサ(蒸発燃料濃度特定手段)
50 ECU(制御手段、蒸発燃料濃度特定手段)
NE エンジン回転数
Cv ベーパ濃度
DPD 要求デューティ比
TPP 休止時間
TPF 目標駆動周期
TMPF 最大駆動周期
FPD 目標デューティ比
1 engine 3
50 ECU (control means, fuel vapor concentration specifying means)
NE engine speed Cv vapor concentration DPD required duty ratio TPP rest time TPF target drive cycle TMPF maximum drive cycle FPD target duty ratio
Claims (2)
前記キャニスタに捕集された前記蒸発燃料をパージするためにエンジンの吸気通路へ導くパージ通路と、
前記パージ通路に設けられ、前記キャニスタに捕集された前記蒸発燃料を前記吸気通路へ圧送するためのパージポンプと、
前記パージ通路に設けられ、前記パージ通路における前記蒸発燃料の流量を調節するためにデューティ制御により開閉されるパージ弁と、
パージされる前記蒸発燃料の濃度を特定するための蒸発燃料濃度特定手段と、
前記キャニスタから前記吸気通路へ前記蒸発燃料をパージするときに、前記パージポンプを制御すると共に、前記パージ弁を所定の目標デューティ比と所定の目標駆動周期に基づきデューティ制御するように構成した制御手段と
を備えた蒸発燃料処理装置において、
前記制御手段は、前記デューティ制御の実行中に、前記蒸発燃料濃度特定手段により前記蒸発燃料の濃度を特定する場合に、所定の要求デューティ比と、駆動周期における所定の休止時間とに基づいて前記目標駆動周期を算出すると共に、前記エンジンの回転数に応じた所定の最大駆動周期を算出し、算出された前記目標駆動周期を算出された前記最大駆動周期以下に設定する
ことを特徴とする蒸発燃料処理装置。 A canister for collecting the evaporated fuel generated in the fuel tank,
A purge passage leading to an intake passage of the engine for purging the vaporized fuel collected in the canister,
A purge pump provided in the purge passage for pressure-feeding the vaporized fuel collected in the canister to the intake passage,
A purge valve provided in the purge passage and opened and closed by duty control to adjust the flow rate of the evaporated fuel in the purge passage;
Evaporative fuel concentration specifying means for specifying the concentration of the evaporated fuel to be purged,
When purging the evaporated fuel from the canister to the intake passage, the purge pump is controlled, and the purge valve is duty-controlled based on a predetermined target duty ratio and a predetermined target drive cycle. In the evaporated fuel processing device including
The control means, when the concentration of the evaporated fuel is specified by the evaporated fuel concentration specifying means during execution of the duty control, based on a predetermined required duty ratio and a predetermined pause time in a drive cycle, Evaporation characterized by calculating a target drive cycle, calculating a predetermined maximum drive cycle according to the engine speed, and setting the calculated target drive cycle to be equal to or less than the calculated maximum drive cycle. Fuel processor.
前記制御手段は、前記デューティ制御の実行中に、前記蒸発燃料濃度特定手段により前記蒸発燃料の濃度を特定する場合に、前記最大駆動周期以下に設定された前記目標駆動周期と前記休止時間に基づいて前記目標デューティ比を算出する
ことを特徴とする蒸発燃料処理装置。 The evaporated fuel processing device according to claim 1,
The control means, based on the target drive cycle and the pause time set to be equal to or less than the maximum drive cycle when the concentration of the evaporated fuel is specified by the evaporated fuel concentration specifying means during execution of the duty control. The evaporated fuel processing apparatus is characterized in that the target duty ratio is calculated.
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-
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