JP5245928B2 - Evaporative fuel processor diagnostic device - Google Patents
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この発明は蒸発燃料処理装置の診断装置に関する。 The present invention relates to a diagnostic apparatus for a fuel vapor processing apparatus.
ドレンカットバルブを全閉としかつパージバルブを開いてスロットル弁下流の吸気管圧力を燃料タンクからパージバルブまでの流路に導入し、流路の圧力が目標圧力に到達したとき、パージバルブを全閉状態として流路を閉空間とし、この閉空間状態で流路の圧力が所定値上昇するのを待ち、この過程でスロットル弁下流の吸気管圧力を流路に導入したタイミングから流路の圧力が目標圧力に到達したタイミングまでの時間であるプルダウン時間と、流路を閉空間としたタイミングから流路の圧力が所定値上昇したタイミングまでの時間であるリークダウン時間とをサンプリングし、このサンプリングした2つの時間に基づいて流路にリークがあるか否かの診断を行うものがある(特許文献1参照)。 With the drain cut valve fully closed and the purge valve opened, the intake pipe pressure downstream of the throttle valve is introduced into the flow path from the fuel tank to the purge valve. When the flow path pressure reaches the target pressure, the purge valve is fully closed. The flow path is closed and waits for the pressure of the flow path to rise by a predetermined value in this closed space state. In this process, the pressure of the flow path becomes the target pressure from the timing when the intake pipe pressure downstream of the throttle valve is introduced into the flow path. The pull-down time, which is the time until the timing when the flow path is reached, and the leak down time, which is the time from when the flow path is closed to the timing when the pressure of the flow path increases by a predetermined value, are sampled. There is one that diagnoses whether there is a leak in the flow path based on time (see Patent Document 1).
ところで、リーク診断には複数の条件からなる診断許可条件が定められており、診断許可条件の成立後に複数の条件のいずれか一つでも不成立になれば、診断許可条件が不成立になりリーク診断が中止されるので、リーク診断に要する時間は短いことが望ましい。 By the way, a diagnosis permission condition consisting of a plurality of conditions is defined for the leak diagnosis, and if any one of the plurality of conditions is not satisfied after the diagnosis permission condition is satisfied, the diagnosis permission condition is not satisfied and the leak diagnosis is performed. Since it is canceled, it is desirable that the time required for leak diagnosis is short.
この場合に、スロットル弁下流の吸気管圧力を流路に導入する際のパージバルブ開度の上限及び開度増加率を一定値で設定するのでは、リッチなパージガスがスロットル弁下流の吸気管に供給されて空燃比が変動することを避けるため、スロットル弁下流の吸気管圧力を流路に導入する際のパージバルブ開度の上限及び開度増加率を小さくせざるを得ない。 In this case, if the upper limit of the purge valve opening and the rate of increase in opening when the intake pipe pressure downstream of the throttle valve is introduced into the flow path are set at a constant value, rich purge gas is supplied to the intake pipe downstream of the throttle valve. In order to avoid fluctuations in the air-fuel ratio, the upper limit of the purge valve opening and the opening increase rate when the intake pipe pressure downstream of the throttle valve is introduced into the flow path must be reduced.
しかしながら、吸気絞り弁下流の吸気管圧力を流路に導入する際のパージバルブ開度の上限及び開度増加率が小さいと、流路の圧力が目標圧力に到達するまでの時間(プルダウン時間)が長引き、それだけリーク診断が中途で中止される機会が増加することになってしまう。 However, if the upper limit of the purge valve opening and the rate of increase in opening when the intake pipe pressure downstream of the intake throttle valve is introduced into the flow path are small, the time until the pressure in the flow path reaches the target pressure (pull-down time) As a result, the chances that the leak diagnosis will be canceled halfway will increase.
そこで本発明は、リーク診断が中途で中止される機会を減らし得る装置を提供することを目的とする。 In view of the above, an object of the present invention is to provide an apparatus that can reduce the chance that a leak diagnosis is canceled halfway.
本発明は以下のような解決手段によって前記課題を解決する。なお、理解を容易にするために本発明の実施形態に対応する符号を付するが、これに限定されるものではない。 The present invention solves the above problems by the following means. In addition, in order to make an understanding easy, although the code | symbol corresponding to embodiment of this invention is attached | subjected, it is not limited to this.
本発明は、燃料タンク(1)と、この燃料タンク(1)で発生する燃料蒸気を吸着するキャニスタ(4)と、前記燃料タンク(1)内で発生した燃料蒸気を前記キャニスタ(4)に導く第1の通路(2)と、前記キャニスタ(4)とスロットル弁(7)下流の吸気管(8)とを連通する第2の通路(6)と、この第2の通路(6)を開閉するパージバルブ(11)と、エンジン運転中に前記スロットル弁(7)下流の吸気管(8)の圧力が大気圧より小さくなる条件でこのパージバルブ(11)を開くことにより、前記キャニスタ(4)に吸着している燃料蒸気を脱離させパージガスとして前記スロットル弁(7)下流の吸気管(8)に供給するパージバルブ制御手段(21)とを備える蒸発燃料処理装置において、前記キャニスタ(4)に新気を導入する通路を開閉するドレンカットバルブ(12)と、前記燃料タンク(1)から前記パージバルブ(11)までの流路(2、6a)の圧力を検出する圧力検出手段(13)とを備え、診断許可条件の成立時に前記ドレンカットバルブ(12)を閉じかつ前記パージバルブ(11)を開いて前記スロットル弁(7)下流の吸気管圧力を前記流路(2、6a)に導入し、前記圧力検出手段(13)により検出される流路の圧力が目標圧力に到達したとき、前記パージバルブ(11)を全閉状態として前記流路(2、6a)を閉空間とし、この閉空間状態で前記圧力検出手段(13)により検出される流路(2、6a)の圧力が所定値上昇するのを待ち、前記スロットル弁(7)下流の吸気管圧力を前記流路(2、6a)に導入したタイミングから前記流路(2、6a)の圧力が目標圧力に到達したタイミングまでの時間であるプルダウン時間と、前記流路(2、6a)を閉空間としたタイミングから前記流路(2、6a)の圧力が所定値上昇したタイミングまでの時間であるリークダウン時間とをサンプリングし、このサンプリングされた2つの時間に基づいて前記流路(2、6a)にリークがあるか否かを判定すると共に、前記スロットル弁(7)下流の吸気管圧力を前記流路(2、6a)に導入する際に前記スロットル弁(7)下流の吸気管(8)に供給されるパージガスの空燃比に基づいて、前記スロットル弁(7)下流の吸気管圧力を前記流路(2、6a)に導入する際のパージバルブ開度の上限を、パージガスの空燃比が相対的に大きい場合に、パージガスの空燃比が相対的に小さい場合よりも大きく設定するように構成すると共に、前記診断許可条件の成立時であっても燃料タンク(1)内の燃料温度が所定値を超える高温の場合に、前記パージバルブ開度の上限を最小値に設定する。 The present invention relates to a fuel tank (1), a canister (4) for adsorbing fuel vapor generated in the fuel tank (1), and fuel vapor generated in the fuel tank (1) to the canister (4). A first passage (2) for guiding, a second passage (6) communicating the canister (4) and the intake pipe (8) downstream of the throttle valve (7), and the second passage (6) The canister (4) is opened by opening and closing the purge valve (11) under the condition that the pressure of the intake pipe (8) downstream of the throttle valve (7) is lower than the atmospheric pressure during engine operation. In the evaporative fuel processing apparatus comprising the purge valve control means (21) for desorbing the fuel vapor adsorbed on the gas and supplying it as a purge gas to the intake pipe (8) downstream of the throttle valve (7), the canister (4) A drain cut valve (12) for opening and closing a passage for introducing air, and a pressure detection means (13) for detecting the pressure in the flow path (2, 6a) from the fuel tank (1) to the purge valve (11). And when the diagnosis permission condition is satisfied, close the drain cut valve (12) and open the purge valve (11) to introduce the intake pipe pressure downstream of the throttle valve (7) into the flow path (2, 6a), When the pressure of the flow path detected by the pressure detection means (13) reaches a target pressure, the purge valve (11) is fully closed and the flow path (2, 6a) is closed, and this closed space state And waits for the pressure of the flow path (2, 6a) detected by the pressure detection means (13) to rise by a predetermined value, and the intake pipe pressure downstream of the throttle valve (7) is changed to the flow path (2, 6a). Introduced in Thailand From the pull-down time, which is the time from when the pressure of the flow path (2, 6a) reaches the target pressure, to the timing at which the flow path (2, 6a) is closed, the flow path (2, 6a) ) And the leak down time that is the time until the pressure rises by a predetermined value, and based on the two sampled times, it is determined whether or not there is a leak in the flow path (2, 6a). At the same time, based on the air-fuel ratio of the purge gas supplied to the intake pipe (8) downstream of the throttle valve (7) when the intake pipe pressure downstream of the throttle valve (7) is introduced into the flow path (2, 6a). The upper limit of the purge valve opening when the intake pipe pressure downstream of the throttle valve (7) is introduced into the flow path (2, 6a) is set to the air-fuel ratio of the purge gas when the air-fuel ratio of the purge gas is relatively large. The purge valve is opened when the fuel temperature in the fuel tank (1) is higher than a predetermined value even when the diagnosis permission condition is satisfied. Set the upper limit of degrees to the minimum value.
本発明によれば、燃料タンクと、燃料タンクで発生する燃料蒸気を吸着するキャニスタと、前記タンク内で発生した燃料蒸気をキャニスタに導く第1の通路と、キャニスタとスロットル弁下流の吸気管とを連通する第2の通路と、この第2の通路を開閉するパージバルブと、エンジン運転中にスロットル弁下流の吸気管の圧力が大気圧より小さくなる条件でパージバルブを開くことにより、キャニスタに吸着している燃料蒸気を脱離させパージガスとしてスロットル弁下流の吸気管に供給するパージバルブ制御手段とを備える蒸発燃料処理装置において、キャニスタに新気を導入する通路を開閉するドレンカットバルブと、燃料タンクからパージバルブまでの流路の圧力を検出する流路圧力検出手段とを備え、診断許可条件の成立時にドレンカットバルブを閉じかつパージバルブを開いてスロットル弁下流の吸気管圧力を流路に導入し、圧力検出手段により検出される流路の圧力が目標圧力に到達したとき、パージバルブを全閉状態として流路を閉空間とし、この閉空間状態で圧力検出手段により検出される流路の圧力が所定値上昇するのを待ち、スロットル弁下流の吸気管圧力を流路に導入したタイミングから流路の圧力が目標圧力に到達したタイミングまでの時間であるプルダウン時間と、流路を閉空間としたタイミングから流路の圧力が所定値上昇したタイミングまでの時間であるリークダウン時間とをサンプリングし、このサンプリングされた2つの時間に基づいて流路にリークがあるか否かを判定すると共に、スロットル弁下流の吸気管圧力を流路に導入する際にスロットル弁下流の吸気管に供給されるパージガスの空燃比に基づいて、スロットル弁下流の吸気管圧力を流路に導入する際のパージバルブ開度の上限を、エンジンで制御している空燃比への影響が小さいパージガスの空燃比が相対的に大きい(リーン)の場合に、パージガスの空燃比が相対的に小さい(リッチ)の場合よりも大きく設定すると共に、前記診断許可条件の成立時であっても燃料タンク内の燃料温度が所定値を超える高温の場合に、パージバルブ開度の上限を最小値に設定するので、パージガスの空燃比が相対的に大きい(リーン)の場合に、吸気管圧力が一気に流路に導入されることになり、その分だけプルダウン時間が短縮され、リーク診断が中途で中止される頻度を減少させ、リーク診断を行って終了する機会を増やすことができる。 According to the present invention, a fuel tank, a canister for adsorbing fuel vapor generated in the fuel tank, a first passage for guiding the fuel vapor generated in the tank to the canister, an intake pipe downstream of the canister and the throttle valve, And a purge valve that opens and closes the second passage, and the purge valve is opened under the condition that the pressure of the intake pipe downstream of the throttle valve is lower than the atmospheric pressure during engine operation. And a purge valve control means for desorbing the fuel vapor and supplying it as purge gas to the intake pipe downstream of the throttle valve, and a drain cut valve for opening and closing a passage for introducing fresh air into the canister, and a fuel tank And a flow path pressure detecting means for detecting the pressure of the flow path to the purge valve. The intake valve pressure downstream of the throttle valve is introduced into the flow path, and when the pressure of the flow path detected by the pressure detection means reaches the target pressure, the purge valve is fully closed and the flow path is opened. In this closed space state, the flow path pressure detected by the pressure detection means waits for a predetermined value to rise, and the flow path pressure is set to the target from the timing when the intake pipe pressure downstream of the throttle valve is introduced into the flow path. The pull-down time, which is the time until the pressure is reached, and the leak-down time, which is the time from when the flow path is closed to the timing when the pressure of the flow path increases by a predetermined value, are sampled. Based on the two times, it is determined whether or not there is a leak in the flow path, and a throttle is introduced when the intake pipe pressure downstream of the throttle valve is introduced into the flow path. Based on the air-fuel ratio of the purge gas supplied to the intake pipe downstream of the valve, the upper limit of the purge valve opening when the intake pipe pressure downstream of the throttle valve is introduced into the flow path is set to the air-fuel ratio controlled by the engine. When the air-fuel ratio of the purge gas having a small influence is relatively large (lean), the purge gas air-fuel ratio is set larger than when the air-fuel ratio of the purge gas is relatively small (rich) , and the diagnosis permission condition is satisfied. In the case where the fuel temperature in the fuel tank is higher than a predetermined value, the upper limit of the purge valve opening is set to the minimum value. Therefore, when the air-fuel ratio of the purge gas is relatively large (lean), the intake pipe pressure is It will be introduced to the flow path at once, the pull-down time will be shortened by that amount, the frequency of leak diagnosis will be stopped halfway, and the chance of ending leak diagnosis can be increased. Yes.
図1は本発明の一実施形態の蒸発燃料装置の診断装置の概略構成図である。図1において、蒸発燃料処理装置は、主に第1通路2、キャニスタ4、第2通路6(パージ通路)、パージバルブ11とを備えている。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a diagnostic apparatus for an evaporative fuel apparatus according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, the evaporated fuel processing apparatus mainly includes a first passage 2, a
燃料タンク1上部の燃料蒸気(ベーパ)は、第1通路2を介してキャニスタ4に導かれ、燃料粒子(ガソリン粒子)だけがキャニスタ4内の活性炭4aに吸着され、残りの空気はキャニスタ4の鉛直下部(図ではキャニスタ4の上部に示している)に設けた大気開放口5より外部に放出される。
The fuel vapor (vapor) in the upper part of the
キャニスタ4は、スロットル弁7下流の吸気管8と第2通路6で連通され、この第2通路6にステップモータで駆動される常閉のパージバルブ11が設けられている。エンジン運転中、一定の条件(例えばエンジン暖機完了後の低負荷域)ではスロットル弁7下流の吸気管8の圧力(以下、単に「吸気管圧力」という。)が大気圧より小さくなるので、この条件でエンジンコントローラ21からの信号を受けてパージバルブ11が開かれると、吸気管圧力と大気圧との差圧によりキャニスタ4の大気開放口5から新気がキャニスタ4内に導かれる。この新気で活性炭4a吸着されていた燃料粒子が脱離され、新気と共に第2通路6を介してスロットル弁7下流の吸気管8に供給される。この活性炭4aから脱離される燃料粒子と新気との混合ガスを「パージガス」で定義すると、スロットル弁7下流の吸気管8に供給されるパージガスは、燃料噴射弁9(燃料供給手段)からの噴射燃料と共に燃焼室で燃やされる。なお、燃料供給ポンプ15により燃料タンク1内の燃料が燃料配管16を介して燃料噴射弁9へと供給されている。
The
上記の第2通路6はキャニスタ4からパージバルブ11までのキャニスタ側通路6aと、パージバルブ11から吸気管8出口までの吸気管側通路6bとからなっている。
The
一方、キャニスタ4の大気開放口5に常開のドレンカットバルブ12が設けられている。このドレンカットバルブ12は、リーク診断時に全閉状態となって、パージバルブ11より燃料タンク1までの流路を閉空間とするために必要となるものである。以下、単に「流路」といえば、パージバルブ11より燃料タンク1までの流路をいうものとする。
On the other hand, a normally open
また、キャニスタ側通路6aに圧力センサ13(圧力検出手段)が設けられ、この圧力センサ13はリーク診断時に閉空間とされた流路の圧力(絶対圧)に比例した電圧を出力する。
In addition, a pressure sensor 13 (pressure detection means) is provided in the
エアフローメータ24からの吸入空気量の信号、クランク角センサ22からのクランク角の信号、水温センサ23からの冷却水温の信号、触媒上流側の空燃比センサ25からの空燃比の信号、触媒下流側の酸素濃度センサ26からの酸素濃度の信号が入力されるエンジンコントローラ21では、燃料噴射弁9からの燃料噴射と点火プラグ10による点火時期とを制御するほか、運転条件に応じてパージバルブ11の開度を制御する。具体的には、燃料噴射制御では、三元触媒18を流れる排気の空燃比が理論空燃比を中心とするウインドウに収まるように燃料噴射弁9からの燃料噴射量を制御する。また、パージ許可条件が成立したとき、吸入空気量に応じてパージバルブ開度を算出し、このパージバルブ開度が得られるようにパージバルブ駆動用ステップモータを制御する(例えば特開平11−351081号公報参照)。
An intake air amount signal from the
さらに、エンジンコントローラ21では、診断許可条件の成立時に上記パージバルブ11、ドレンカットバルブ12及び圧力センサ13を用いて、燃料タンク1よりパージバルブ11までの流路にリークがあるか否かの判定(リーク診断)をエンジンの運転中に行う。リーク診断の頻度は、1回の運転で1回程度が目安である。
Further, the
リーク診断の処理は、燃料タンク1からパージバルブ11までの流路を大気圧よりも低い圧力状態(目標圧力)にする処理(プルダウン処理)と、その直後に燃料タンク1からパージバルブ11までの流路を閉空間とし、その閉空間状態で流路内の圧力が所定値ΔP上昇するのを待つ処理(リークダウン処理)とを含み、吸気管圧力を流路に導入したタイミングから流路の圧力が目標圧力Pmに到達したタイミングまでの時間(プルダウン時間)と、流路を閉空間としたタイミングから流路の圧力が目標圧力Pmを基準として所定値ΔP上昇したタイミングまでの時間(リークダウン時間)とをサンプリングする。そして、このサンプリングされた2つの時間に基づいて流路にリークがあるか否かを判定する。
The leak diagnosis process includes a process (pull-down process) for setting the flow path from the
リーク診断の原理を図2を参照して説明すると、診断許可条件が成立するt1のタイミングでドレンカットバルブ12を全開から全閉へと切換え、かつパージバルブ11を所定開度まで開くことで、吸気管圧力(大気圧よりも低い圧力)を燃料タンク1からパージバルブ11までの流路(第1の通路2及び第2の通路6)に導き、流路の圧力が目標圧力Pmまで低下するのを待ち、パージバルブ11を開き始めたt1のタイミングから流路の圧力が目標圧力Pmに到達するまでの時間(プルダウン時間)tPをサンプリングする。流路の圧力が目標圧力Pmに到達したタイミングでパージバルブ11を全閉として燃料タンク1からパージバルブ11までの流路(2、6a)を密閉状態に保つ。そして、密閉状態に保たれた流路(2、6a)の圧力を圧力センサ13により監視し、流路の圧力が所定値ΔP上昇するまで待機し、パージバルブ11を全閉としたタイミングから流路の圧力が所定値ΔP上昇したタイミングまでの時間(リークダウン時間)tLをサンプリングする。これで、プルダウン時間tPと、リークダウン時間tLとの2つの時間のサンプリングを終了するので、ドレンカットバルブ12を全閉状態から全開状態に戻す。
The principle of leak diagnosis will be described with reference to FIG. 2. The drain cut
図2にはリークがある場合(一点鎖線参照)とリークがないかまたはリークが小さい場合(実線参照)とを重ねて示しており、リークがある場合に目標圧力Pmに到達するのが遅れかつ目標圧力Pmからの上昇は早いので、リークがある場合のプルダウン時間tPが相対的に長く、かつリークがある場合のリーク時間tLが相対的に短くなる。一方、リークがないかリークが小さい場合に目標圧力Pmに到達するのが早くかつ目標圧力Pmからの上昇は遅いので、リークがないかまたはリークが小さい場合のプルダウン時間tPが相対的に短く、かつリークがないかまたはリークが小さい場合のリーク時間tLが相対的に長くなる。このように、リークがある場合と、リークがないかまたはリークが小さい場合とで違いがプルダウン時間tP及びリークダウン時間tLに現れる。そこで例えば、リークダウン時間tLとプルダウン時間tPとの時間比tL/tPと判定値を比較することにより、時間比tL/tPが判定値未満であればリークがないかまたはリークが小さいと、また時間比tL/tPが判定値を越えれていればリークがあると判断することができる。流路(2,6a)を密閉状態にしてからの圧力変化をみればリークを診断できるというわけである。 FIG. 2 shows the case where there is a leak (see the alternate long and short dash line) and the case where there is no leak or the case where the leak is small (see the solid line), and the target pressure Pm is delayed when there is a leak. Since the rise from the target pressure Pm is fast, the pull-down time t P when there is a leak is relatively long, and the leak time t L when there is a leak is relatively short. On the other hand, when there is no leak or when the leak is small, the target pressure Pm is reached quickly and the rise from the target pressure Pm is slow, so the pull-down time t P when there is no leak or the leak is relatively short. In addition, when there is no leak or the leak is small, the leak time t L becomes relatively long. Thus, the difference between the case where there is a leak and the case where there is no leak or the case where the leak is small appears in the pull-down time t P and the leak-down time t L. Therefore, for example, by comparing the time ratio t L / t P between the leak down time t L and the pull-down time t P and the determination value, if the time ratio t L / t P is less than the determination value, there is no leak or If the leak is small, and if the time ratio t L / t P exceeds the determination value, it can be determined that there is a leak. The leak can be diagnosed by looking at the pressure change after the flow path (2, 6a) is sealed.
リーク診断の方法はこれに限られるものでない。例えば、プルダウン時間、リークダウン時間に基づいてさらにリーク孔面積ALを算出し、このリーク孔面積ALと所定値との比較によりリークがあるか否かの診断を行わせるものでもかまわない(特開平7−305659号公報参照)。 The leak diagnosis method is not limited to this. For example, the leak hole area AL may be further calculated based on the pull-down time and the leak-down time, and a diagnosis of whether or not there is a leak may be made by comparing the leak hole area AL with a predetermined value (Japanese Patent Laid-Open No. Hei. No. 7-305659).
さて、現状制御では、図2第3段目に示したように、吸気管圧力の流路への導入のため、t1のタイミングより制御周期毎にパージバルブ開度を一定量づつ増加してゆき、このようにして増加するパージバルブ開度がパージバルブ開度の上限に到達したときにはその上限にパージバルブ開度を維持させるようにしている。パージブルブ開度の制御周期当たりの増加量が「パージバルブ開度の増加率」であり、このパージバルブ開度の増加率と、パージバルブ開度の上限とを一定値で定めている。この場合に、キャニスタ4に吸着されている燃料蒸気の多い少ないに関係なく、つまりキャニスタ4からのパージガスの空燃比に関係なくパージバルブ開度の増加率と、パージバルブ開度の上限とを一定値で定めるとなると、排気性能や運転性能への影響を考えて小さな値で定めるしかない。すなわち、リーク診断のためとはいえ、パージバルブ11が開かれれば、キャニスタ4からのパージガスがスロットル弁7下流の吸気管8に供給されるのであるから、リッチなパージガスがスロットル弁7下流の吸気管8に供給されたのでは、燃焼室内ガスの空燃比が理論空燃比よりリッチ側に傾き、その分、燃焼速度が早くなってエンジントルクが増加し、パージガスの吸気管8への供給前後でトルク段差(トルクショック)が発生する。あるいは、リッチなパージガスの供給で燃焼室内ガスの空燃比が理論空燃比よりリッチ側に傾くと三元触媒18のNOxの転化効率が低下する。これは排気通路17に三元触媒18を備えるエンジンでは、三元触媒18を通過する排気の空燃比が理論空燃比付近で振れるように燃料噴射弁9からの燃料噴射量をフィードバック制御しているのであるが、フィードバックゲインはそれほど大きくすることができないので、リッチなパージガスが突然に供給されるといった急激な空燃比のリッチ化には対応できないためである。従って、こうしたトルクショックや三元触媒18の転化効率の低下を招かないように、パージバルブ開度の増加率と、パージバルブ開度の上限とは小さな値で定めざるを得ないのである。
Now, in the current control, as shown in the third stage of FIG. 2, the purge valve opening is increased by a certain amount at every control cycle from the timing of t1, in order to introduce the intake pipe pressure into the flow path. When the purge valve opening increasing in this way reaches the upper limit of the purge valve opening, the purge valve opening is maintained at the upper limit. The amount of increase in the purge valve opening per control cycle is the “increase rate of the purge valve opening”, and the increase rate of the purge valve opening and the upper limit of the purge valve opening are set to a constant value. In this case, the increase rate of the purge valve opening and the upper limit of the purge valve opening are kept constant regardless of whether the fuel vapor adsorbed on the
しかしながら、その一方でリーンなパージガスがスロットル弁7下流の吸気管8に供給されるのであれば、燃焼室内ガスの空燃比が理論空燃比よりリッチ側に傾くことがないので、パージガスの吸気管8への供給前後でトルク段差(トルクショック)が発生することもなく、また燃焼室内ガスの空燃比が理論空燃比よりリッチ側に傾かないとすれば三元触媒18のNOxの転化効率が低下することもない。
However, if lean purge gas is supplied to the
そこで本発明者は、こうしたキャニスタ4からのパージガスの空燃比の違いで燃焼室内ガスの空燃比に対する影響が相違することに着目し、パージバルブ開度の増加率と、パージバルブ開度の上限とを、パージガスの空燃比に基づいて、パージガスの空燃比が相対的に大きい場合(リーンなパージガスの場合)に、パージガスの空燃比が相対的に小さい場合(リッチなパージガスの場合)より大きく設定する。
Therefore, the present inventor paid attention to the fact that the influence of the air-fuel ratio of the purge gas from the
これを具体的に図3を参照して説明する。図3はリーク診断時に、流路(2、6a)の圧力、パージバルブ開度、診断許可条件、ドレンカットバルブ12の状態がどのように変化するのかをモデルで示している。ここで、パージガスの空燃比が相対的に大きい場合を実線で示し、パージガスの空燃比が相対的に小さい場合を一点鎖線で重ねて示している。
This will be specifically described with reference to FIG. FIG. 3 shows a model of how the pressure of the flow path (2, 6a), the purge valve opening, the diagnosis permission condition, and the state of the drain cut
まず、パージガスの空燃比が相対的に小さい場合を先に説明する。図3においてt0以前には、ドレンカットバルブ12は全開状態にありかつパージ許可条件が成立してパージバルブ開度が制御されているとすると、このとき流路(2、6a)は大気に開放されている。このため、流路の圧力は大気圧P0となっている(図3最上段参照)。
First, a case where the air-fuel ratio of the purge gas is relatively small will be described first. In FIG. 3, if the drain cut
t0のタイミングで診断許可条件が成立したとすると、t0のタイミングでパージ制御を中断し、一旦パージバルブ開度をゼロとし、流路(2、6a)を大気に開放し、このときに圧力センサ13により検出される流路の圧力を大気圧P0としてサンプリングする。続いてt1のタイミングより流路への吸気管圧力の導入を開始する。すなわち、パージバルブ11をパージバルブ開度増加率で定まる傾きで開いてゆき、パージバルブ開度上限に到達したらそのパージバルブ開度上限に維持する。この場合に、パージガスの空燃比が相対的に小さい場合には、パージバルブ開度増加率及びパージバルブ開度上限として相対的に小さな値が設定される。このため、図3第2段目に一点鎖線で示したようにパージバルブ11はゆっくとしか開かれず、かつ少ししか開かれない。これによって、リッチなパージガスであっても少流量のパージガスがしかスロットル弁7下流の吸気管8に供給されることがないので、燃焼室内ガスの空燃比が理論空燃比よりリッチ側に傾き、その分、燃焼速度が早くなってエンジントルクが増加し、パージガスの吸気管8への供給前後でトルク段差(トルクショック)が発生する、といった事態を避けることができる。あるいは、燃焼室内ガスの空燃比が理論空燃比よりリッチ側に傾くことによる三元触媒18のNOxの転化効率の低下を防ぐことができる。
If the diagnosis permission condition is satisfied at the timing t0, the purge control is interrupted at the timing t0, the purge valve opening is once set to zero, and the flow path (2, 6a) is opened to the atmosphere. At this time, the
一方、パージガスの空燃比が相対的に大きい場合には、パージバルブ開度増加率及びパージバルブ開度上限として相対的に大きな値が設定される。このため、図3第2段目に意実線で示したようにパージバルブ11は、パージガスの空燃比が相対的に小さい場合よりも急激な傾きでしかも大きく開かれる。これによって、流路の圧力が目標圧力Pmに到達するタイミングがt2からt2’へと早まり、パージガスの空燃比が相対的に小さい場合よりもプルダウン時間を短縮することができる。プルダウン時間を短縮できればドレンカットバルブ12を全開に戻すタイミングもt3からt3’へと早まるため診断終了までの時間も短くなり、リーク診断を早期に終わらせることができる。この場合、多めの流量のパージガスがスロットル弁7下流の吸気管8に供給されるといっても、パージガスの燃料濃度は濃くないので、燃焼室内ガスの空燃比が理論空燃比よりリッチ側に大きく傾くことがなく、従って、燃焼速度が早くなってエンジントルクが増加し、パージガスの吸気管8への供給前後でトルク段差(トルクショック)が発生する、といった事態も生じない。あるいは、燃焼室内ガスの空燃比が理論空燃比よりリッチ側に傾くことによる三元触媒18のNOxの転化効率の低下も生じない。
On the other hand, when the air-fuel ratio of the purge gas is relatively large, relatively large values are set as the purge valve opening increase rate and the purge valve opening upper limit. Therefore, as indicated by a solid line in the second stage of FIG. 3, the
エンジンコントローラ21で行われるこの制御を図4のフローチャートに基づいて詳述する。図4はプルダウン時間tP、リークダウン時間tLをサンプリングするためのもので、操作の流れを示している。一定時間毎に実行するものではない。
This control performed by the
ステップ1では燃料噴射パルス幅、吸入空気量などに基づいて診断許可条件が成立しているか否かをみる。診断許可条件は、パージガスの吸気管8への供給がある程度済んでいること、かつ大気圧より小さい吸気管圧力が得られることを満たすことである。診断許可条件が成立していないときにはそのまま待機する。
In
診断許可条件が成立すると、ステップ2以降に進む。 ステップ2、3は前処理を行う部分、ステップ4〜9はプルダウン処理を行う部分、ステップ11、12はリークダウン処理を行う部分、ステップ10、13は時間をサンプリングする部分である。
If the diagnosis permission condition is satisfied, the process proceeds to step 2 and subsequent steps.
なお、プルダウン処理やリークダウン処理の途中で診断許可条件が不成立となる場合まで含めて記載すると複雑になるので、図4ではプルダウン処理やリークダウン処理の途中で診断許可条件が不成立となる場合を記載していない。実際には、プルダウン処理やリークダウン処理の途中で診断許可条件が不成立となった場合にプルダウン処理やリークダウン処理を含めた診断が中止される。例えば、大気圧より小さい吸気管圧力が得られる運転条件は、スロットル弁7が閉じられる低負荷の条件である。このため、低負荷の条件で診断許可条件が成立し、プルダウン処理を行っていても、その途中で高負荷の条件になれば、診断許可条件が成立しなくなるため、診断が中止される。診断を中止するのは、高負荷の条件ではスロットル弁7下流の吸気管圧力が大気圧へと近づき、流路の圧力が目標圧力に到達しなくなるので、プルダウン時間が長引くばかりとなり、診断を行うのにふさわしくなくなるためである。
In addition, since it is complicated to describe even when the diagnosis permission condition is not satisfied during the pull-down process or leak down process, FIG. 4 illustrates the case where the diagnosis permission condition is not satisfied during the pull-down process or leak down process. Not listed. Actually, the diagnosis including the pull-down process and the leak-down process is stopped when the diagnosis permission condition is not satisfied during the pull-down process and the leak-down process. For example, the operating condition for obtaining an intake pipe pressure smaller than atmospheric pressure is a low load condition in which the
ステップ2、3ではパージバルブ11を全閉として流路(2、6a)を大気に開放し、このときに圧力センサ13により検出される流路圧力Pを大気圧P0としてサンプリングする。
In
ステップ4ではドレンカットバルブ12を全開状態から全閉状態に切換える。ドレンカットバルブ12を全閉状態とした後には、ステップ5で燃料タンク1内に設けられている燃料温度センサ27により検出される燃料温度と所定値を比較する。所定値は、燃料タンク1内で燃料蒸発が激しく生じているか否かを判定するための値である。燃料温度が所定値を超えているときには、燃料タンク1内で燃料蒸発が激しく生じていると判断し、ステップ7に進みパージバルブ開度増加率と、パージバルブ開度上限とに、予め適合している最小値を設定する。このように、最小値を設定するのは、燃料タンク1内で燃料蒸発が激しく生じているときに、リーク診断のためとはいえパージバルブ11を大きく開くと、燃料タンク1からのリッチなガスがキャニスタ4からのパージガスと共にスロットル弁7下流の吸気管8に供給され、空燃比のリッチ化によりトルクショックを生じたり、三元触媒18のNOx浄化率が悪くなるためである。
In
一方、ステップ5で燃料温度が所定値以下であれば、燃料タンク1内で燃料蒸発が激しく生じていないと判断し、ステップ6に進み、パージガスの空燃比(推定値)から図5、図6を内容とするテーブルを検索することにより、パージバルブ開度増加率と、パージバルブ開度上限とを算出する。
On the other hand, if the fuel temperature is equal to or lower than the predetermined value in
図5、図6に示したように、パージガスの空燃比が相対的に大きい場合にパージバルブ開度の増加率、パージバルブ開度の上限をパージガスの空燃比が相対的に小さい場合より大きくしている。これは、パージガスの空燃比が相対的に大きい場合のほうがパージバルブ11を大きな傾き(速度)でかつ大きく開いても、空燃比への影響が小さく、従ってトルクショックが生じにくいためである。
As shown in FIGS. 5 and 6, when the air-fuel ratio of the purge gas is relatively large, the increase rate of the purge valve opening and the upper limit of the purge valve opening are made larger than when the air-fuel ratio of the purge gas is relatively small. . This is because, when the air-fuel ratio of the purge gas is relatively large, even if the
パージガスの空燃比の推定については公知の技術(特開平11−351081号公報参照)を用いる。すなわち、パージバルブ11を全閉としてパージを行わない状態で、空燃比フィードバック制御を行って、空燃比フィードバック補正係数α[無名数]を求め、この空燃比フィードバック補正係数αに基づいて空燃比学習値LALPHA[無名数]を更新しておく。例えば、空燃比フィードバック補正係数αの平均値ALPHAV[無名数]を、
ALPHAVE=(α1+α2)/2 …(1)
ただし、α1:αの波形の半周期の最大値、
α2:αの波形の半周期の最小値、
の式により算出し、エンジン回転速度Neと負荷(例えば基本燃料噴射パルス幅Tp)とをパラメータとする運転領域を複数の小領域に分割し、各小領域毎に空燃比学習値を格納しておき、上記(1)式右辺のα1、α2を得た運転条件が属する小領域の空燃比学習値LALPHAを読み出し、
LALPHA=LALPHA+(ALPHAVE−1.0)×GAIN
…(2)
ただし、GAIN:ゲイン(0から1までの値)、
の式により空燃比学習値LALPHAを更新し、更新後の空燃比学習値LALPHAをもとの小領域に格納する。空燃比学習値学習値はLALPHAはエンジン停止後もその値が消失しないようにしておく。
A known technique (see Japanese Patent Laid-Open No. 11-351081) is used for estimating the air-fuel ratio of the purge gas. That is, in the state where the
ALPHAVE = (α1 + α2) / 2 (1)
However, the maximum value of the half cycle of α1: α waveform,
α2: the minimum value of the half cycle of the waveform of α,
The operation region using the engine speed Ne and the load (for example, the basic fuel injection pulse width Tp) as parameters is divided into a plurality of small regions, and an air-fuel ratio learning value is stored for each small region. Then, read out the air-fuel ratio learning value LALPHA in a small region to which the operating condition that obtained α1 and α2 on the right side of the above equation (1) belongs,
LALPHA = LALPHA + (ALPHAVE-1.0) × GAIN
... (2)
However, GAIN: Gain (value from 0 to 1),
The air-fuel ratio learned value LALPHA is updated by the following formula, and the updated air-fuel ratio learned value LALPHA is stored in the original small area. The air-fuel ratio learning value learning value is set so that LALPHA does not disappear even after the engine is stopped.
このようにして小領域毎の空燃比学習値LALPHAの更新が進めば、燃料噴射弁9の流量特性やエアフローメータ24の検出特性に製作誤差や経時劣化があっても、それらの製作誤差や経時劣化は空燃比学習値LALPHAで吸収されることになる。つまり、小領域毎の空燃比学習値LALPHAが収束した段階では、燃料噴射弁9の流量特性やエアフローメータ24の検出特性に製作誤差や経時劣化がないのと同じになり、空燃比フィードバック補正係数の平均値ALPHAVは1.0に落ち着く。
If the air-fuel ratio learning value LALPHA for each small region is updated in this way, even if there is a manufacturing error or deterioration with time in the flow characteristics of the
このように空燃比フィードバック制御中に空燃比フィードバック補正係数の平均値ALPHAVが1.0に落ち着いている状態で、パージバルブ11を開いてキャニスタ4からのパージガスをスロットル弁7下流の吸気管8に供給すると、パージガスによって燃焼室内の混合気の空燃比が変化する。例えば、パージガスの空燃比が理論空燃比よりも小さい、つまり理論空燃比の混合気よりリッチなガスがパージガスとしてスロットル弁7下流の吸気管8に供給されるときには、空燃比センサ25により検出される空燃比が理論空燃比よりもリッチ側に振れるため、このリッチ側に振れた空燃比を理論空燃比の側に戻そうと空燃比フィードバック補正係数の平均値ALPHAVが1.0より小さい側へずれていく。このことから、空燃比フィードバック制御中にパージガスをスロットル弁7下流の吸気管8に供給し、空燃比フィードバック補正係数αを算出し、空燃比フィードバック補正係数の平均値ALPHAVを求めてやれば(ただし、パージガスの供給中は空燃比学習値LALPHAは更新しない)、この空燃比フィードバック補正係数の平均値ALPHAVからパージガスの空燃比を推定できる。すなわち、吸入空気量Qa、エンジン回転速度Ne、空燃比学習値LALPHA、空燃比フィードバック補正係数の平均値ALPHAVE及び燃料噴射パルス幅Tiから、パージガスの空燃比AFREVP[無名数]を、
AFREVP=(Qa×k2/Ne)/((LALPHA−ALPHAV)×Ti)
…(3)
ただし、k2:定数、
の式により算出することができる。(3)式右辺の分母は1シリンダ当たりのパージガス中の燃料量、(3)式右辺の分子は1シリンダ当たりの空気量である。
Thus, in the state where the average value ALPHAV of the air-fuel ratio feedback correction coefficient is settled to 1.0 during the air-fuel ratio feedback control, the
AFREVP = (Qa × k2 / Ne) / ((LALPHA−ALPHAV) × Ti)
... (3)
Where k2 is a constant,
It can be calculated by the following formula. The denominator on the right side of equation (3) is the amount of fuel in the purge gas per cylinder, and the numerator on the right side of equation (3) is the amount of air per cylinder.
ステップ8ではステップ5またはステップ4で設定したパージバルブ開度増加率と、パージバルブ開度上限とを用いてパージバルブ11を開く動作を実行する(駆動する)。パージバルブ11の開動作を開始するタイミングでは、第1タイマを起動する。この第1タイマは、パージバルブ11を開いてからの経過時間を計測するためのものである。
In
ステップ9では圧力センサ13により検出される流路の圧力Pと目標圧力Pmを比較する。流路の圧力Pが目標圧力Pmを超えているときにはそのまま待機し、流路の圧力Pが目標圧力Pm以下になると、流路の圧力Pが目標圧力Pmに到達したと判断してステップ10に進み、流路の圧力Pが目標圧力Pm以下となったタイミングでの第1タイマ値をプルダウン時間tPとしてサンプリングする。
In
これでプルダウン処理を終了してリークダウン処理に移行するため、ステップ11でパージバルブ11を全閉状態へと切換える。このパージバルブ11の閉動作を開始するタイミングでは、第2タイマを起動する。この第2タイマは、パージバルブ11を全閉状態としてからの経過時間を計測するためのものである。
In order to end the pull-down process and shift to the leak-down process, the
ステップ12では圧力センサ13により検出される流路の圧力Pと、ステップ3で得ている大気圧P0との差圧DPL(=P0−P)と所定値ΔPを比較する。差圧DPLが所定値ΔP未満であるあいだはそのまま待機する。
In
差圧DPLが所定値ΔP以上になると、流路の圧力Pが目標圧力Pmを基準として所定値ΔP上昇したと判断し、ステップ13に進んで差圧DPLが所定値ΔP以上となったタイミングでの第2タイマ値をリークダウン時間tLとしてサンプリングする。 When the differential pressure DPL becomes greater than or equal to the predetermined value ΔP, it is determined that the flow path pressure P has increased by the predetermined value ΔP with reference to the target pressure Pm, and the routine proceeds to step 13 at a timing when the differential pressure DPL becomes greater than or equal to the predetermined value ΔP. The second timer value is sampled as the leak down time t L.
これでプルダウン時間tP、リークダウン時間tLのサンプリングを終了するので、ステップ14では、ドレンカットバルブ12を開く。
This completes the sampling of the pull-down time t P and the leak-down time t L , so in step 14 the drain cut
図示しない診断ルーチンではこれら2つの時間tP、tLを用いて流路(2、6a)にリークがあるか否かのリーク診断を行う。このリーク診断は公知の手法でよい。 In a diagnostic routine (not shown), leakage diagnosis is performed to determine whether or not there is a leak in the flow path (2, 6a) using these two times t P and t L. This leak diagnosis may be a known method.
ここで、本実施形態の作用効果を説明する。 Here, the effect of this embodiment is demonstrated.
本実施形態(請求項1に記載の発明)によれば、燃料タンク1と、キャニスタ4と、第1の通路2と、第2の通路6と、パージバルブ11と、エンジン運転中に吸気管圧力が大気圧より小さくなる条件でパージバルブ11を開くことにより、キャニスタ4に吸着している燃料蒸気を脱離させパージガスとしてスロットル弁下流の吸気管8に供給するパージバルブ制御手段(21)とを備える蒸発燃料処理装置において、ドレンカットバルブ12と、圧力センサ13(圧力検出手段)とを備え、診断許可条件の成立時にドレンカットバルブ12を閉じかつパージバルブ11を開いて吸気管圧力を流路(2、6a)に導入し、圧力センサ13により検出される流路(2、6a)の圧力が目標圧力Pmに到達したとき、パージバルブ11を全閉状態として流路を閉空間とし、この閉空間状態で圧力センサ13により検出される流路(2、6a)の圧力が所定値ΔP上昇するのを待ち(図4のステップ1、2、4、8、9、11、12参照)、吸気管圧力を流路に導入したタイミングから流路(2、6a)の圧力が目標圧力Pmに到達したタイミングまでの時間であるプルダウン時間tPと、流路(2、6a)を閉空間としたタイミングから流路の圧力が所定値ΔP上昇したタイミングまでの時間であるリークダウン時間tLとをサンプリングし(図4のステップ10、13参照)、このサンプリングされた2つの時間に基づいて流路(2、6a)にリークがあるか否かを判定すると共に、吸気管圧力を流路に導入する際にスロットル弁7下流の吸気管8に供給されるパージガスの空燃比に基づいて、吸気管圧力を流路(2、6a)に導入する際のパージバルブ開度の上限を、パージガスの空燃比が相対的に大きく(リーン)、エンジンで制御している空燃比への影響が小さい場合に、パージガスの空燃比が相対的に小さい(リッチ)の場合よりも大きく設定する(図4のステップ6、図5参照)ので、パージガスの空燃比が相対的に大きい(リーン)の場合に、吸気管圧力が一気に流路に導入されることになり、その分だけプルダウン時間が短縮される。プルダウン時間が短縮されると、リーク診断を終了するまでの時間が短縮される。これによって、リーク診断が中途で中止される頻度を減少させ、リーク診断を行って終了する機会を増やすことができる。
According to the present embodiment (the invention according to claim 1), the
パージガスの空燃比が相対的に大きく(リーン)、エンジンで制御している空燃比への影響が小さい場合には、パージガスの空燃比が相対的に小さい(リッチ)の場合よりパージバルブ開度増加率を大きくしても、パージバルブ11を開く前後でのパージガスの空燃比変化が大きくなることはない。これに対応し、本実施形態(請求項2に記載の発明)によれば、吸気管圧力を流路に導入する際にパージバルブ開度を所定の増加率で大きくする場合に、このパージバルブ開度の増加率を、パージガスの空燃比が相対的に大きく(リーン)、エンジンで制御している空燃比への影響が小さい場合に、パージガスの空燃比が相対的に小さい場合よりも大きく設定するので(図4のステップ6、図6参照)、吸気管圧力を流路に導入する際にパージバルブ開度を所定の増加率で開く場合においても、吸気管圧力が流路に導入され易くなり、その分だけプルダウン時間を短縮できる。
When the air-fuel ratio of the purge gas is relatively large (lean) and the influence on the air-fuel ratio controlled by the engine is small, the purge valve opening increase rate is higher than when the air-fuel ratio of the purge gas is relatively small (rich) Even when the
燃料タンク1内の燃料温度が所定値を超える高温の場合には、燃料蒸気の発生が多く、この燃料蒸気を多く含んだガスが、キャニスタ4からのパージガスに加わってリーク診断時にスロットル弁7下流の吸気管8に供給されてしまい、エンジンに生じるトルク変動が大きくなり運転性に影響が現れるのであるが、本実施形態(請求項1に記載の発明)によれば、診断許可条件の成立時であっても燃料タンク1内の燃料温度が所定値を超える高温の場合に、パージバルブ開度の上限を最小値に設定するので(図4のステップ5、7参照)、燃料タンク1内での燃料蒸気の発生が多く、この燃料蒸気を多く含んだガスがスロットル弁7下流の吸気管8に供給される量が少なくなり、運転性の悪化を防止できる。
When the fuel temperature in the
図7は第2実施形態で、第1実施形態の図4と置き換わるものである。図4と同一の部分には同一のステップ番号を付けている。 FIG. 7 shows a second embodiment that replaces FIG. 4 of the first embodiment. The same steps as those in FIG. 4 are given the same step numbers.
第1実施形態はエンジンのみを駆動源とする車両を対象としていたが、第2実施形態はエンジンとモータとを駆動源とするハイブリッド車を対象とする場合である。 The first embodiment is directed to a vehicle having only the engine as a drive source, but the second embodiment is a case where a hybrid vehicle having the engine and the motor as drive sources is targeted.
ここで、ハイブリッド車の一例を図12を参照して簡単に説明しておく。図12においてハイブリッド車は、いわゆる1モータ・2クラッチのハイブリッド車(パラレル方式である)50である。すなわち、1モータ・2クラッチのハイブリッド車50は、駆動源としてのエンジン31及びモータモータ51(モータジェネレータ)と、駆動源からの動力を駆動輪に伝達する変速機53と、エンジン31及びモータ51の連結を断接し得る第1クラッチ54と、モータ51及び変速機53の連結を断接し得る第2クラッチ55とを備えている。詳述すれば、エンジン回転軸56は、第1クラッチ54を介してモータ回転軸57に連結され、モータ回転軸57は変速機53の入力側回転軸58に連結されている。この入力側回転軸58は、第2クラッチ55を介して変速機53の出力側回転軸59に連結されている。そして、この出力側回転軸59は、差動歯車装置60を介して駆動輪61、61に連結されている。
Here, an example of a hybrid vehicle will be briefly described with reference to FIG. In FIG. 12, the hybrid vehicle is a so-called one-motor / two-clutch hybrid vehicle 50 (which is a parallel system). That is, the one-motor / two-
アクセルペダルの踏み込み量を検出するアクセルセンサ81からの信号、車両の車速を検出する車速センサ82からの信号、変速機53の入力側回転軸58の回転速度を検出する回転速度センサ83からの信号が入力されるATコントローラ71では、変速機53と第2クラッチ55の断接を制御する。モータ回転軸57の回転速度を検出する回転速度センサ84からの信号が入力されるモータコントローラ72では、インバータ73を介してモータ51を制御する。第1クラッチコントローラ74では、第1クラッチ54の断接を制御する。
A signal from the
エンジンコントローラ21、ATコントローラ71、モータコントローラ72及び第1クラッチコントローラ74と統合コントローラ75との間はCAN76で連絡されている。統合コントローラ75では、4つのコントローラ21、71、72、74との間で通信を行って、車両の運転状態に応じた走りが得られるようにハイブリッド車を制御する。例えば車両停止状態より走り始めるときには、エンジン31は始動せず、第2クラッチ55を締結した状態でモータ51により車両を駆動する。一方、モータ51による車両走行中にさらにアクセルペダルが踏み込まれドライバに加速要求があることを判定したときには、第1クラッチ54を締結してエンジン31を始動し、モータ51の駆動力にエンジン31の駆動力を追加してドライバの加速要求に応える。また、車両の減速時には、第1クラッチ54を開放し、モータ51をジェネレータとして働かせることにより駆動軸からの動力(車両の運動エネルギー)を電気エネルギーに変換し、バッテリ77に回収する。また、エンジン自動停止条件が成立したときエンジン31をドライバの意思に関係なく自動的に停止し、その後にエンジン再始動条件が成立したとき、エンジン31を自動的に再始動させる、いわゆるアイドルストップ制御も行っている。
The
さて、図7において第1実施形態の図4と相違するのは、ステップ21〜26のみであるので、これらを中心に説明する。ただし、第2実施形態は、プルダウン処理の開始からリークダウン処理の終了まで、モータ走行中かつエンジン運転中でエンジン31とモータ51とが接続されていることを前提としている。これは、後述するように、パージガスの吸気管8への供給に伴いエンジン31に生じるトルク変動をモータ51のトルク余裕代で吸収するようにしているためである。
Now, FIG. 7 differs from FIG. 4 of the first embodiment only in
ステップ21では、モータ走行中かつエンジン運転中でのエンジン運転点を吸気管圧力が小さくなる側に移して固定する。例えば、燃費が最も良くなるように最低の回転速度から最高の回転速度までエンジンを運転させたときにエンジン負荷と回転速度から定まるエンジン動作点は図8に示したようにほぼ右上がりの曲線のように変化する。すなわち、図示の曲線は最適燃費線である。ハイブリッド車50ではエンジンを全ての回転速度範囲で運転させるわけでないので、曲線の一部に限って用いるのであるが、いま仮にリーク診断時のエンジン動作点(エンジン運転点)がA点にあるとすると、リーク診断時に限って、A点でのエンジン回転速度(Na)はそのままで燃費は少し悪くなるがエンジン負荷が小さくなるB点に移して固定する。そのためには、A点からB点までの負荷減少分に対応してスロットル弁開度を小さくしてやればよい。このスロットル弁開度の減少によって、吸気管圧力が大気圧より離れる側に小さくなる。このように、エンジン運転点を吸気管圧力が小さくなる側に移したのは、プルダウン時間を短縮させるためである。すなわち、吸気管圧力が小さくなる側に移ると、そのぶん流路の圧力が目標圧力に到達するまでの時間、つまりプルダウン時間が短くなる。
In
ステップ22は第1実施形態の図4のステップ6と基本的に変わらない。ただし、第2実施形態では、第1実施形態の図4のステップ6で求まるパージバルブ開度上限、パージバルブ開度増加率を改めて、パージバルブ開度上限基本値、パージバルブ開度増加率基本値とし、これらパージバルブ開度上限基本値、パージバルブ開度増加率基本値を、モータ51の出力トルクの余裕代に応じた補正値でそれぞれ補正した値をパージバルブ開度上限、パージバルブ開度増加率として算出している。
具体的には、ステップ23で、モータ走行中に現在のモータ51の発生しているトルクと、現在のモータ回転速度で出力可能な最大トルクとからモータ51の出力トルク余裕代を算出する。これについて説明すると、図9はモータ回転速度に対するモータの出力トルク上限(=出力可能な最大トルク)の特性図である。今仮に、現在のモータ運転点がC点にあるとすると、C点でのモータ回転速度(Nc)に対するモータの出力トルク上限はD点の値である。現在のモータ51の発生しているトルクはモータ51に流している電流値とモータ51に作用させている電圧値とから分かる。現在のモータ回転速度は、回転速度センサ84により検出されている。従って、図9に示されるモータ回転速度に対するモータの出力トルク上限の特性をテーブルにして予め記憶させておき、回転速度センサ84により検出される現在のエンジン回転速度からそのテーブルを検索することにより。現在のモータ回転速度(Nc)でのモータの出力トルク上限(D点の値)(つまりモータ51の現在の回転速度で出力可能な最大トルク)を求めることができる。このようにして求めた現在のモータ回転速度に対するモータ出力トルク上限から現在のモータ運転点でのモータ出力トルクを差し引けば、現在のモータ回転速度でのモータ51の出力トルク余裕代を算出することができる。
Specifically, in
ここで、モータ51に出力トルク余裕代があることは、エンジン31とモータ51が連れ回っている(接続されている)場合に、エンジン31に生じるトルク変動をモータ51が吸収できることと等価である。すなわち、パージガスの吸気管8への供給によってエンジン31にトルクショックが生じてもそのトルクショックがモータ51により吸収されるため、ドライバはトルクショックを感じることがないのである。言い換えると、モータ51の出力トルク余裕代の分だけエンジン31にトルクショックを生じさせることができるのであるから、モータ51の出力トルク余裕代の範囲でパージバルブ開度上限と、パージバルブ開度増加率とを大きくなる側に補正することが可能となるのである。パージバルブ開度上限と、パージバルブ開度増加率とが大きくなる側に補正されれば、その補正分だけ流路の圧力が目標圧力Pmに到達するまでの時間(プルダウン時間)が早くなり、リーク診断に要する時間が短縮される。
Here, the
ステップ24では、ステップ23で求めたモータ51の出力トルク余裕代から図10、図11を内容とするテーブルを検索することによりパージバルブ開度増加率の補正値、パージバルブ開度上限の補正値を算出する。
In
図10、図11に示したようにパージバルブ開度上限の補正値、パージバルブ開度増加率の補正値は、出力トルク余裕代がゼロのとき1.0で、出力トルク余裕代が相対的に大きい場合に出力トルク余裕代が相対的に小さい場合より大きくしている。これは、出力トルク余裕代が相対的に大きい場合のほうがパージバルブ11をより急激な傾きでかつより大きく開くことにより、トルクショックが、出力トルク余裕代が相対的に小さい場合より大きくなっても、出力トルク余裕代が相対的に大きくなっているモータ51によりそのトルクショックを吸収可能であるためである。
As shown in FIGS. 10 and 11, the purge valve opening upper limit correction value and the purge valve opening increase rate correction value are 1.0 when the output torque margin is zero and the output torque margin is relatively large. In this case, the output torque margin is set to be larger than that when the output torque margin is relatively small. This is because, when the output torque margin is relatively large, the
ステップ25では、このようにして求めたパージバルブ開度上限の補正値、パージバルブ開度増加率の補正値を、パージバルブ開度上限基本値、パージバルブ開度増加率基本値に乗算してパージバルブ開度上限、パージバルブ開度増加率を、つまり、
パージバルブ開度上限=パージバルブ開度上限基本値
×パージバルブ開度上限の補正値
…(4)
パージバルブ開度増加率=パージバルブ開度の増加率基本値
×パージバルブ開度増加率の補正値
…(5)
の式により算出する。
In
Purge valve opening upper limit = purge valve opening upper limit basic value
× Purge valve opening upper limit correction value
(4)
Purge valve opening increase rate = purge valve opening increase rate basic value
× Purge valve opening increase rate correction value
... (5)
It is calculated by the following formula.
ステップ13で2つの時間(tP、tL)のサンプリングが終了するので、ステップ14でドレンカットバルブ12を全開状態に戻すときに、ステップ26でエンジン運転点の固定を解除し、エンジン31最適燃費線での運転に戻す。
Since sampling of two times (t P , t L ) is completed in
ハイブリッド車では、モータ51の出力トルクに余裕がある場合に、リッチなパージガスの吸気管8への供給でエンジン31にトルク変動が生じる場合でも、エンジン31と接続されているモータ51によってエンジン31に生じるトルク変動を吸収することができる。このことは、モータ51の出力トルク余裕代だけ余分にエンジン31にトルク変動を生じさせることができることを意味する。これを受けて、第2実施形態(請求項3に記載の発明)によれば、エンジン31と断接されるモータ51と、このモータ51の駆動力を駆動輪61に伝達する手段(53、60)とを備え、エンジン31の運転中かつモータ走行中でエンジン31とモータ51とが接続されている場合に、モータ51の出力トルク上限(モータ51の現在の回転速度でモータ51が出力可能な最大トルク)からモータ51の現在の出力トルクを差し引いた出力トルク余裕代を算出し、パージバルブ開度上限を、この算出した出力トルク余裕代に基づいて、出力トルク余裕代が相対的に大きい場合に、出力トルク余裕代が相対的に小さい場合よりも大きくなる側に補正するので(図7のステップ23、24、25、図10参照)、パージガスの吸気管8への供給に伴う空燃比変動によるエンジントルク変動を抑えながら、パージバルブ開度上限を大きくすることができ、さらにプルダウン時間を短縮できる。
In the hybrid vehicle, when there is a margin in the output torque of the
実施形態では、吸気管圧力を流路に導入する際にスロットル弁7下流の吸気管8に供給されるパージガスの空燃比に基づいて、吸気管圧力を流路に導入する際のパージバルブ開度上限及びパージバルブ開度増加率を、パージガスの空燃比が相対的に大きい場合に、パージガスの空燃比が相対的に小さい場合によりも大きく設定する場合で説明したが、吸気管圧力を流路に導入する際にスロットル弁7下流の吸気管8に供給されるパージガスの空燃比に基づいて、吸気管圧力を流路に導入する際のパージバルブ開度上限のみを、パージガスの空燃比が相対的に大きい場合に、パージガスの空燃比が相対的に小さい場合によりも大きく設定するようにしてもかまわない。
In the embodiment, based on the air-fuel ratio of the purge gas supplied to the
第2実施形態では、ハイブリッド車が1モータ・2クラッチのハイブリッド車である場合で説明したが、このハイブリッド車に限られるものでない。 In the second embodiment, the case where the hybrid vehicle is a one-motor, two-clutch hybrid vehicle has been described. However, the present invention is not limited to this hybrid vehicle.
1 燃料タンク
2 第1の通路
4 キャニスタ
6 第2の通路
7 スロットル弁
8 吸気管
9 燃料噴射弁(燃料供給手段)
11 パージバルブ
12 ドレンカットバルブ
13 圧力センサ(圧力検出手段)
21 エンジンコントローラ
31 エンジン
50 ハイブリッド車
51 モータ
DESCRIPTION OF
11
21
Claims (5)
この燃料タンクで発生する燃料蒸気を吸着するキャニスタと、
前記燃料タンク内で発生した燃料蒸気を前記キャニスタに導く第1の通路と、
前記キャニスタとスロットル弁下流の吸気管とを連通する第2の通路と、
この第2の通路を開閉するパージバルブと、
エンジン運転中に前記スロットル弁下流の吸気管の圧力が大気圧より小さくなる条件でこのパージバルブを開くことにより、前記キャニスタに吸着している燃料蒸気を脱離させパージガスとして前記スロットル弁下流の吸気管に供給するパージバルブ制御手段と
を備える蒸発燃料処理装置において、
前記キャニスタに新気を導入する通路を開閉するドレンカットバルブと、
前記燃料タンクから前記パージバルブまでの流路の圧力を検出する圧力検出手段と、
診断許可条件の成立時に前記ドレンカットバルブを閉じかつ前記パージバルブを開いて前記スロットル弁下流の吸気管圧力を前記流路に導入し、前記圧力検出手段により検出される流路の圧力が目標圧力に到達したとき、前記パージバルブを全閉状態として前記流路を閉空間とし、この閉空間状態で前記圧力検出手段により検出される流路の圧力が所定値上昇するのを待つ閉空間生成手段と、
前記スロットル弁下流の吸気管圧力を前記流路に導入したタイミングから前記流路の圧力が目標圧力に到達したタイミングまでの時間であるプルダウン時間と、前記流路を閉空間としたタイミングから前記流路の圧力が所定値上昇したタイミングまでの時間であるリークダウン時間とをサンプリングする時間サンプリング手段と、
このサンプリングされた2つの時間に基づいて前記流路にリークがあるか否かを判定するリーク判定手段と、
前記スロットル弁下流の吸気管圧力を前記流路に導入する際に前記スロットル弁下流の吸気管に供給されるパージガスの空燃比に基づいて、前記スロットル弁下流の吸気管圧力を前記流路に導入する際のパージバルブ開度の上限を、パージガスの空燃比が相対的に大きい場合に、パージガスの空燃比が相対的に小さい場合によりも大きく設定する上限設定手段と
を備え、
前記診断許可条件の成立時であっても前記燃料タンク内の燃料温度が所定値を超える高温の場合に、前記パージバルブ開度の上限を最小値に設定することを特徴とする蒸発燃料処理装置の診断装置。 A fuel tank,
A canister that adsorbs fuel vapor generated in the fuel tank;
A first passage for guiding fuel vapor generated in the fuel tank to the canister;
A second passage communicating the canister and an intake pipe downstream of the throttle valve;
A purge valve for opening and closing the second passage;
By opening the purge valve under the condition that the pressure of the intake pipe downstream of the throttle valve is lower than the atmospheric pressure during engine operation, the fuel vapor adsorbed on the canister is desorbed and the intake pipe downstream of the throttle valve is used as purge gas. And a purge valve control means for supplying to the evaporative fuel processing apparatus,
A drain cut valve for opening and closing a passage for introducing fresh air into the canister;
Pressure detecting means for detecting the pressure in the flow path from the fuel tank to the purge valve;
When the diagnosis permission condition is satisfied, the drain cut valve is closed and the purge valve is opened to introduce the intake pipe pressure downstream of the throttle valve into the flow path, and the pressure of the flow path detected by the pressure detection means becomes the target pressure. A closed space generating means for waiting for the pressure of the flow path detected by the pressure detecting means to rise by a predetermined value in the closed space state when the purge valve is fully closed and the flow path is closed;
The pull-down time, which is the time from when the intake pipe pressure downstream of the throttle valve is introduced into the flow path to the timing when the pressure of the flow path reaches the target pressure, and the flow from the timing when the flow path is closed. A time sampling means for sampling a leak down time which is a time until the timing when the pressure of the road rises by a predetermined value;
Leak determination means for determining whether or not there is a leak in the flow path based on the two sampled times;
When the intake pipe pressure downstream of the throttle valve is introduced into the flow path, the intake pipe pressure downstream of the throttle valve is introduced into the flow path based on the air-fuel ratio of the purge gas supplied to the intake pipe downstream of the throttle valve. And an upper limit setting means for setting the upper limit of the purge valve opening when the purge gas air-fuel ratio is relatively large when the purge gas air-fuel ratio is relatively small ,
An evaporative fuel processing apparatus characterized in that the upper limit of the purge valve opening is set to a minimum value when the temperature of the fuel in the fuel tank exceeds a predetermined value even when the diagnosis permission condition is satisfied . Diagnostic device.
この燃料タンクで発生する燃料蒸気を吸着するキャニスタと、
前記燃料タンク内で発生した燃料蒸気を前記キャニスタに導く第1の通路と、
前記キャニスタとスロットル弁下流の吸気管とを連通する第2の通路と、
この第2の通路を開閉するパージバルブと、
エンジン運転中に前記スロットル弁下流の吸気管の圧力が大気圧より小さくなる条件でこのパージバルブを開くことにより、前記キャニスタに吸着している燃料蒸気を脱離させパージガスとして前記スロットル弁下流の吸気管に供給するパージバルブ制御手段と
を備える蒸発燃料処理装置において、
前記キャニスタに新気を導入する通路を開閉するドレンカットバルブと、
前記燃料タンクから前記パージバルブまでの流路の圧力を検出する圧力検出手段と、
診断許可条件の成立時に前記ドレンカットバルブを閉じかつ前記パージバルブを開いて前記スロットル弁下流の吸気管圧力を前記流路に導入し、前記圧力検出手段により検出される流路の圧力が目標圧力に到達したとき、前記パージバルブを全閉状態として前記流路を閉空間とし、この閉空間状態で前記圧力検出手段により検出される流路の圧力が所定値上昇するのを待つ閉空間生成手段と、
前記スロットル弁下流の吸気管圧力を前記流路に導入したタイミングから前記流路の圧力が目標圧力に到達したタイミングまでの時間であるプルダウン時間と、前記流路を閉空間としたタイミングから前記流路の圧力が所定値上昇したタイミングまでの時間であるリークダウン時間とをサンプリングする時間サンプリング手段と、
このサンプリングされた2つの時間に基づいて前記流路にリークがあるか否かを判定するリーク判定手段と、
前記スロットル弁下流の吸気管圧力を前記流路に導入する際に前記スロットル弁下流の吸気管に供給されるパージガスの空燃比に基づいて、前記スロットル弁下流の吸気管圧力を前記流路に導入する際のパージバルブ開度の上限を、パージガスの空燃比が相対的に大きい場合に、パージガスの空燃比が相対的に小さい場合によりも大きく設定する上限設定手段と、
前記エンジンと断接されるモータと、
このモータの駆動力を駆動輪に伝達する手段と
を備え、
前記エンジンの運転中かつモータ走行中でエンジンとモータとが接続されている場合に、モータの現在の回転速度でモータが出力可能な最大トルクからモータの現在の出力トルクを差し引いた出力トルク余裕代を算出し、前記パージバルブ開度の上限を、この算出した出力トルク余裕代に基づいて、出力トルク余裕代が相対的に大きい場合に、出力トルク余裕代が相対的に小さい場合よりも大きくなる側に補正することを特徴とする蒸発燃料処理装置の診断装置。 A fuel tank,
A canister that adsorbs fuel vapor generated in the fuel tank;
A first passage for guiding fuel vapor generated in the fuel tank to the canister;
A second passage communicating the canister and an intake pipe downstream of the throttle valve;
A purge valve for opening and closing the second passage;
By opening the purge valve under the condition that the pressure of the intake pipe downstream of the throttle valve is lower than the atmospheric pressure during engine operation, the fuel vapor adsorbed on the canister is desorbed and the intake pipe downstream of the throttle valve is used as purge gas. Purge valve control means for supplying to
In an evaporative fuel processing apparatus comprising:
A drain cut valve for opening and closing a passage for introducing fresh air into the canister;
Pressure detecting means for detecting the pressure in the flow path from the fuel tank to the purge valve;
When the diagnosis permission condition is satisfied, the drain cut valve is closed and the purge valve is opened to introduce the intake pipe pressure downstream of the throttle valve into the flow path, and the pressure of the flow path detected by the pressure detection means becomes the target pressure. A closed space generating means for waiting for the pressure of the flow path detected by the pressure detecting means to rise by a predetermined value in the closed space state when the purge valve is fully closed and the flow path is closed;
The pull-down time, which is the time from when the intake pipe pressure downstream of the throttle valve is introduced into the flow path to the timing when the pressure of the flow path reaches the target pressure, and the flow from the timing when the flow path is closed. A time sampling means for sampling a leak down time which is a time until the timing when the pressure of the road rises by a predetermined value;
Leak determination means for determining whether or not there is a leak in the flow path based on the two sampled times;
When the intake pipe pressure downstream of the throttle valve is introduced into the flow path, the intake pipe pressure downstream of the throttle valve is introduced into the flow path based on the air-fuel ratio of the purge gas supplied to the intake pipe downstream of the throttle valve. An upper limit setting means for setting the upper limit of the purge valve opening at the time when the air-fuel ratio of the purge gas is relatively large when the air-fuel ratio of the purge gas is relatively small,
A motor connected to and disconnected from the engine;
Means for transmitting the driving force of the motor to the drive wheels,
When the engine and the motor are connected while the engine is running and the motor is running, an output torque margin is obtained by subtracting the current output torque of the motor from the maximum torque that the motor can output at the current rotation speed of the motor. And the upper limit of the purge valve opening is larger on the basis of the calculated output torque margin when the output torque margin is relatively large than when the output torque margin is relatively small. diagnostic apparatus for evaporation fuel processor you and corrects the.
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