JP5440402B2 - 内燃機関の制御装置 - Google Patents

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Description

本発明は、ベーパー処理装置を備える内燃機関に適用されて、空燃比フィードバック制御と空燃比学習値の学習制御とを行う内燃機関の制御装置に関するものである。
空燃比制御を行う内燃機関では、ベース燃料噴射量を空燃比フィードバック補正値により補正するとともに、空燃比の検出結果に応じて空燃比フィードバック補正値を増減することで、空燃比を目標空燃比とするようにしている。またこうした内燃機関の多くでは、目標空燃比を得るために必要な燃料噴射量とベース燃料噴射量との定常偏差を空燃比学習値として学習する空燃比学習制御を行っている。
一方、車載等の内燃機関には、ベーパー(燃料蒸気)処理装置が搭載されたものがある。ベーパー処理装置を備える内燃機関では、燃料タンクで発生したベーパーをキャニスターに捕集するとともに、捕集したベーパーを適時吸気中にパージすることで、ベーパーの処理を行っている。
こうしたベーパー処理装置を備える内燃機関では、空燃比制御にとってはパージガスが外乱となる。そこで、そうした内燃機関の多くでは、ベーパーパージに伴う空燃比の変化からベーパー濃度学習値の学習を行い、そのベーパー濃度学習値に応じて燃料噴射量を補正することで、ベーパーパージが空燃比制御に与える影響を低減するようにしている。
また、そうした内燃機関では、パージガスは、空燃比学習制御にとっても外乱となる。そこで従来、特許文献1には、キャニスターの捕集燃料が多いときには、空燃比学習を中止してベーパーパージを行う一方で、捕集燃料が少なくてベース空燃比の学習が未完のときには、ベーパーパージを中止して空燃比学習を行う技術が開示されている。こうした従来の技術では、キャニスターの捕集燃料量に応じて空燃比学習、ベーパーパージのいずれを優先するかが決定される。そのため、こうした従来技術によれば、ベーパーパージの実行機会を確保しつつも、パージガスの影響による空燃比学習値の誤学習を防止することができるようになる。
特開平7−293362号公報
ところで、ベーパーパージ制御では、空燃比学習が完了してからベーパーパージを開始するようにしている。そしてベーパーパージの実行中は、空燃比学習を中止するとともに、その間の空燃比のずれは、パージガスの影響によるものとして、パージ濃度学習値に反映させるようにしている。
一方、インジェクターが高温となると、噴孔部分にベーパーが発生して実質的な噴孔面積が減少したり、インジェクター内のコイルの磁力が低下したりして、燃料噴射率が低下する。したがって、空燃比学習を一旦完了した後に、インジェクター温度が変化すると、その影響による空燃比のずれまでがパージ濃度学習値に反映されてしまうため、誤学習となってしまう。このように、ベーパーパージ実行中にインジェクター温度が変化すると、ベーパーパージによる空燃比のずれとインジェクターの温度変化による空燃比のずれとを峻別することができなくなり、パージ濃度学習を始めとする空燃比制御全般に悪影響を与えるようになる。
本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その解決しようとする課題は、インジェクター温度の変化による空燃比のずれが空燃比制御に与える悪影響を好適に防止することのできる内燃機関の制御装置を提供することにある。
本願請求項1に記載の発明は、吸気中へのパージを通じてベーパーを処理するベーパー処理装置を備える内燃機関に適用されて、空燃比を目標空燃比とすべく、燃料噴射量の空燃比フィードバック制御を行うとともに、ベーパーパージを行っていないときの空燃比フィードバック補正値に基づいて空燃比学習値の学習制御を行う内燃機関の制御装置をその前提としている。そして上記課題を解決するため、請求項1に記載の発明では、インジェクター温度の変化量が規定のリセット判定値よりも大きいことを条件に、ベーパーパージを中止して空燃比学習値の再学習を実行するようにしている。
空燃比学習の完了後、インジェクター温度が大きく変化すると、その温度変化による空燃比のずれが空燃比制御に重畳されてしまうため、ベーパーパージによる空燃比のずれとインジェクター温度による空燃比のずれとを峻別することができなくなってしまう。その点、上記構成では、インジェクター温度が大きく変化すると、ベーパーパージを中止して空燃比学習値の再学習が行われるようになる。そのため、インジェクター温度による空燃比のずれが空燃比学習値に吸収されるようになり、ベーパーパージ再開後の空燃比のずれにはベーパーパージの影響のみが反映されるようになる。このように上記構成では、インジェクターの温度変化に拘わらず、ベーパーパージによる空燃比のずれを適切に求めることができるようになる。そしてそれにより、パージ濃度学習値の学習制御のような、ベーパーパージによる空燃比のずれを確認した上で行われる制御を好適に行うことができるようになる。したがって、上記構成によれば、インジェクター温度の変化による空燃比のずれが空燃比制御に与える悪影響を好適に防止することができるようになる。
なお、上述したように、インジェクター温度が大きく変化したときにベーパーパージを中止して空燃比学習値を再学習すれば、インジェクター温度の変化による空燃比のずれを空燃比学習値に吸収させることで、ベーパーパージによる空燃比のずれだけを求めることが可能となる。したがって、請求項2によるような、ベーパーパージ中の空燃比フィードバック補正値に基づいてパージ濃度学習値の学習制御を行う制御装置に本発明を適用すれば、インジェクター温度の変化に拘らず、パージ濃度学習値の学習を適切に行うことができるようになる。
ところで、インジェクターの温度変化に対する空燃比のずれの感度は、インジェクター温度が高いほど大きくなる。すなわち、インジェクター温度の変化量が同じでも、その変化による空燃比のずれは、インジェクター温度が低いときほど小さくなる。したがってインジェクター温度の低いときには、インジェクター温度が変化しても、空燃比のずれは小さいものに留まることから、空燃比学習値の再学習の頻度を減らしても問題ないことになる。したがって、請求項3によるように、現状のインジェクター温度が高いほど、リセット判定値に小さい値を設定するようにすれば、空燃比学習値の再学習のためのベーパーパージの実行機会の減少を抑えながらも、インジェクター温度の変化による空燃比のずれが空燃比制御に与える悪影響を好適に防止することができるようになる。
また使用中の燃料が軽質燃料であるときには、揮発性が高く、インジェクターの噴孔部分にベーパーが発生し易いため、重質燃料であるときに比して、インジェクター温度の変化に伴う空燃比のずれが大きくなる。したがって、請求項4によるように、使用中の燃料が軽質燃料であるときには、重質燃料であるときに比して、リセット判定値に小さい値を設定するようにすれば、空燃比学習値の再学習のためのベーパーパージの実行機会の減少を抑えながらも、インジェクター温度の変化による空燃比のずれが空燃比制御に与える悪影響を好適に防止することができるようになる。
ところで、燃料タンクの燃料は、揮発性の高い軽質成分から順次気化するため、時間の経過とともに重質となる。そのため、燃料の給油がなされた直後には、インジェクター温度の変化に伴う空燃比のずれが大きくなる。したがって、請求項5によるように、燃料の給油がなされた直後には、そうでないときに比して、リセット判定値に小さい値を設定するようにすれば、空燃比学習値の再学習のためのベーパーパージの実行機会の減少を抑えながらも、インジェクター温度の変化による空燃比のずれが空燃比制御に与える悪影響を好適に防止することができるようになる。
本発明の第1実施形態の適用される内燃機関の吸気系、排気系及びベーパー処理系の構成を模式的に示す略図。 同実施形態におけるリセット判定値とインジェクター温度との関係を示すグラフ。 同実施形態において適用される空燃比学習値再学習判定ルーチンのフローチャート。 本発明の第2実施形態での軽質燃料使用時及び重質燃料使用時のそれぞれにおけるリセット判定値とインジェクター温度との関係を示すグラフ。 同実施形態での軽質燃料使用時及び重質燃料使用時のそれぞれにおける燃料噴射補正量とインジェクター温度との関係を示すグラフ。 本発明の第3実施形態での通常時及び大量給油直後のそれぞれにおけるリセット判定値とインジェクター温度との関係を示すグラフ。 同実施形態での通常時及び大量給油直後のそれぞれにおける燃料噴射補正量とインジェクター温度との関係を示すグラフ。
(第1の実施形態)
以下、本発明の内燃機関の制御装置を具体化した一実施形態を、図1〜図3を参照して詳細に説明する。
図1に、本実施の形態の適用される内燃機関の吸気系、排気系及びベーパー処理系の構成を示す。同図に示すように内燃機関10は、燃焼室11、吸気通路12及び排気通路13を備えている。内燃機関10の運転にあたっては燃料タンク30内に備蓄された燃料(例えばガソリン)が燃料ポンプ31によって汲み出され、燃料供給通路を通じてデリバリーパイプ12aに送られた後、インジェクター12bによって吸気通路12内に噴射供給される。この吸気通路12の上流には、アクセルペダル(図示略)の踏み込み操作に基づいて吸気通路12の流路面積を可変とするスロットルバルブ12cが設けられている。更に吸気通路12には、吸入空気を浄化するためのエアクリーナー12d、及び吸気通路12の内圧、すなわち吸気圧PMを検出するための吸気圧センサー12eが設けられている。
一方、排気通路13には、内燃機関10からの排気ガスを浄化するための触媒コンバーター13aが設けられ、その上流には、排気ガス中の酸素濃度を検出するための空燃比センサー13bが配設されている。そしてこの空燃比センサー13bの検出信号に応じて、燃焼室11で燃焼される混合気の空燃比が求められるようになっている。
一方、ベーパー処理装置20は、燃料タンク30から発生するベーパーを捕集するキャニスター40や、その捕集されたベーパーを内燃機関10の吸気通路12にパージするパージライン71を備えている。このベーパー処理装置20にあって、燃料タンク30の天井部分には、燃料タンク30内の圧力を検知するためのタンク内圧センサー32と、ブリーザー制御バルブ33とが設けられている。タンク内圧センサー32は、燃料タンク30及びこれに連通する領域の圧力を検出する。またブリーザー制御バルブ33は、ダイアフラム式の差圧弁であり、給油時等、燃料タンクの内圧がブリーザーライン34内の圧力より所定圧以上高くなるときに自律的に開弁して、ブリーザーライン34を介してベーパーをキャニスター40に逃がすように構成されている。
更に燃料タンク30は、ブリーザーライン34よりも通路内径の小さなベーパーライン35を介してキャニスター40に連通可能となっている。ベーパーライン35とキャニスター40との間に設けられたタンク内圧制御バルブ60は、先のブリーザー制御バルブ33と同様の機能を有するダイアフラム式差圧弁として構成されている。そしてタンク内圧制御バルブ60内のダイアフラム弁体61は、燃料タンク30内の圧力がキャニスター40内の圧力より所定圧以上高くなるときのみ、タンク内圧制御バルブ60を開弁させるようになっている。
キャニスター40は、その内部に吸着剤(例えば活性炭)を備え、ベーパーを該吸着剤に吸着させて一時的に蓄えた後、大気圧よりも低い圧力下におかれることによって、すなわち負圧状態となることによって、この吸着剤に吸着させたベーパーを再離脱させることが可能となっている。キャニスター40は、ブリーザーライン34及びベーパーライン35を介して燃料タンク30と連通可能である他、パージライン71を経由して吸気通路12に連通可能であり、更に大気バルブ70を介して大気導入ライン72及び大気排出ライン73にも連通している。
なお、パージライン71の途中にはパージ調整バルブ(VSV)71aが設けられている。このVSV71aは単なる開閉弁ではなく、全閉状態(開度0%)から全開状態(開度100%)まで任意に開度調節可能なタイプであり、外部からのデューティ制御によって駆動する。
また、エアクリーナー12dに連通する大気導入ライン72の途中には、大気導入バルブ72aが設けられている。
大気バルブ70内には、各々が異なる機能を有する二つのダイアフラム弁体74,75が設けられている。第1のダイアフラム弁体74は、その背面側の空間74aがパージライン71と連通しており、パージライン71が所定圧以下の負圧状態になると開弁して大気導入ライン72からキャニスター40内への外気の流入を許容する。一方、第2のダイアフラム弁体75は、キャニスター40内が所定圧以上の正圧に達すると開弁してキャニスター40から大気排出ライン73へ余分な空気を排出させる。
キャニスター40の内部は仕切板41によって、第1吸着剤室42と第2吸着剤室43とに区画されている。第1吸着剤室42及び第2吸着剤室43は吸着剤(活性炭)で満たされるも、両室はキャニスター底部(図1では右側)において通気性フィルター44を介して連通している。燃料タンク30は、一方ではベーパーライン35及びタンク内圧制御バルブ60を介して、他方ではブリーザー制御バルブ33及びブリーザーライン34を介して第1吸着剤室42に連通可能となっている。また、大気導入ライン72及び大気排出ライン73は、大気バルブ70を介して第2吸着剤室43に連通可能となっている。そして、VSV71aを備えたパージライン71は、キャニスター40の第1吸着剤室42と、吸気通路12のスロットルバルブ12c下流位置とを連結しており、VSV71aの開弁動作に応じて第1吸着剤室42とスロットルバルブ12c下流位置とを連通する。
なお第1吸着剤室42には、上記ベーパーライン35、ブリーザーライン34、及びパージライン71がそれぞれ開口するキャニスター40の天井部分と吸着剤とを隔てるキャニスター空気層45が形成されている。よってベーパーライン35やブリーザーライン34から導入されたベーパーは、一旦はキャニスター空気層45のパージガスに混入された後、徐々に第1吸着剤室42の内部の吸着剤に吸着される。このため給油時等の燃料タンク30からの多量のベーパー流入時であれ、そのキャニスター空気層45が緩衝となり、吸着剤の劣化が抑制されるようになっている。
また、大気バルブ70を構成する第2のダイアフラム弁体75が開弁してキャニスター40内の余分な空気が大気排出ライン73から排出される場合でも、キャニスター空気層45のパージガス中に蓄積されたベーパーは、第2吸着剤室43を通過する際にその内部の吸着剤に吸着されるようになっている。
加えてベーパー処理装置20には、タンク内圧制御バルブ60(またはベーパーライン35の一端部)とキャニスター40の第2吸着剤室43とを連絡するように負圧導入用のバイパスライン80が設けられている。このバイパスライン80の途中には、バイパス制御バルブ80aが設けられている。このバイパス制御バルブ80aの開弁時には、バイパスライン80及びベーパーライン35を介して第2吸着剤室43と燃料タンク30とが直接連通する。
こうした内燃機関10及びそのベーパー処理装置20は、電子制御装置(ECU)50により制御されている。ECU50には、上記吸気圧センサー12e、タンク内圧センサー32のほかに、エンジン回転速度(NE)センサーや気筒判別センサー等の内燃機関10の運転制御に必要な各種センサーが直接的または間接的に接続されている。またECU50には、インジェクター12b、燃料ポンプ31、VSV71a、大気導入バルブ72a及びバイパス制御バルブ80aが、それぞれの駆動回路を介して接続されている。
ECU50は、各センサーから提供される各種情報に基づき、空燃比フィードバック制御、空燃比学習制御、燃料噴射量の制御、点火タイミング制御等のエンジン制御を実行する。空燃比フィードバック制御は、機関回転速度や機関負荷から算出されたベース噴射量を空燃比フィードバック補正値にて補正するとともに、空燃比を目標空燃比とすべく、空燃比の検出結果に基づき空燃比フィードバック補正値を増減することで行われる。また空燃比学習制御は、実空燃比を目標空燃比とするために必要な燃料噴射量とベース噴射量との定常的なずれを空燃比学習値として学習する制御であり、その学習は、ベーパーパージを行っていないときの空燃比フィードバック補正値に基づいて行われる。
また、ECU50は、タンク内圧センサー32からの出力信号を認識しつつ、VSV71a、大気導入バルブ72a及びバイパス制御バルブ80aを適宜開閉制御することで、ベーパーパージ制御やベーパー処理装置20の自己診断を行ってもいる。
さて以上のように構成された本実施の形態では、ECU50は、空燃比学習値の学習が完了していることを条件に、ベーパーパージを実施するようにしている。またECU50は、ベーパーパージの実行中は、空燃比学習を中止するとともに、その間の空燃比のずれは、パージガスの影響によるものとして、パージ濃度学習値に反映させるようにしている。
一方、インジェクター12bが高温となると、その噴孔部分にベーパーが発生して実質的な噴孔面積が減少したり、インジェクター12b内のコイルの磁力が低下したりして、燃料噴射率が低下する。したがって、空燃比学習を一旦完了した後に、インジェクター温度が変化すると、その影響による空燃比のずれまでがパージ濃度学習値に反映されてしまうようになる。このように、ベーパーパージ実行中にインジェクター温度が変化すると、ベーパーパージによる空燃比のずれとインジェクターの温度変化による空燃比のずれとを峻別することができなくなり、パージ濃度学習を始めとする空燃比制御全般に悪影響を与えるようになる。
そこで本実施の形態では、ベーパーパージ中にECU50は、ベーパーパージ開始後のインジェクター温度の変化量が規定のリセット判定値よりも大きいか否かを確認するようにしている。そしてECU50は、上記変化量がリセット判定値よりも大きいことを条件に、ベーパーパージを中止して空燃比学習値の再学習を実行するようにしている。こうした再学習を行えば、インジェクター温度による空燃比のずれは、空燃比学習値に吸収されるようになる。そのため、再学習後の空燃比フィードバック補正値の値には、ベーパーパージの影響による空燃比のずれのみが反映されるようになる。したがって、空燃比学習値の再学習後の空燃比フィードバック補正値に基づくことで、インジェクター温度の変化に拘わらず、適切にパージ濃度学習値の学習を行うことができるようになる。
なお、インジェクター温度に対する空燃比のずれの感度は、インジェクター温度が高いほど大きくなる。そのため、インジェクター温度の変化量が同じでも、その変化による空燃比のずれは、インジェクター温度が低いときほど小さくなる。したがってインジェクター温度の低いときには、インジェクター温度が変化しても、空燃比のずれは小さいものに留まることから、空燃比学習値の再学習の頻度を減らしても問題ないことになる。
そこで本実施の形態では、現状のインジェクター温度が高いほど、上記リセット判定値に小さい値を設定するようにしている。こうした場合、インジェクター温度が高いときには、より小さい温度変化で空燃比学習値の再学習が行われるようになる。
図2は、インジェクター温度に応じたリセット判定値の設定態様を示している。このようにリセット判定をインジェクター温度に応じて可変設定すれば、空燃比学習値の再学習のためのベーパーパージの実行機会の減少を抑えながらも、インジェクター温度の変化による空燃比のずれが空燃比制御に与える悪影響を好適に防止することができるようになる。
ちなみに、本実施の形態においてインジェクター温度は、機関冷却水温から算出される内燃機関10からの受熱量、吸気温に基づいて算出される吸気による冷却量、燃料温度に基づいて推定して求められている。
図3は、こうした本実施の形態に適用される空燃比学習値再学習判定ルーチンのフローチャートを示している。本ルーチンの処理は、ベーパーパージの実行中にECU50によって、規定の制御周期毎に繰り替し実行されるものとなっている。
さて、本ルーチンが開始されると、ECU50はまずステップS100において、インジェクター12bが高温となっているときに前回の空燃比学習値の学習が行われたか否かを確認する。ここでECU50は、高温時に学習がなされていれば(S100:YES)、処理をステップS102に移行する。一方、ECU50は、高温時に学習されていなければ(S100:NO)、ステップS101において、現在のインジェクター温度(INJ温度)が高温であるか否かを確認し、高温であれば(YES)、処理をステップS102に移行し、高温でなければ(NO)、そのまま今回の本ルーチンの処理を終了する。
処理がステップS102に移ると、ECU50は、そのステップS102において、図2に示した関係に基づいてインジェクター温度からリセット判定値を算出する。そしてECU50は、続くステップS103において、ベーパーパージ開始後のインジェクター温度の変化量が、その算出したリセット判定値よりも大きいか否かを確認する。ここでECU50は、インジェクター温度の変化量がリセット判定値よりも大きければ(S103:YES)、ステップS104の処理に移行し、そうでなければ(S103:NO)、そのまま今回の本ルーチンの処理を終了する。
ステップS104の処理に移るとECU50は、そのステップS104においてベーパーパージを中止する。そしてECU50は、続くステップS105において空燃比学習値の再学習を実施した後、本ルーチンの処理を終了する。
以上説明した本実施の形態の内燃機関の制御装置によれば、以下の効果を奏することができる。
(1)本実施の形態にあってECU50は、吸気中へのパージを通じてベーパーを処理するベーパー処理装置を備える内燃機関10において、空燃比を目標空燃比とすべく、燃料噴射量の空燃比フィードバック制御を行うようにしている。またECU50は、ベーパーパージを行っていないときの空燃比フィードバック補正値に基づいて空燃比学習値の学習制御を行うようにしている。そしてECU50は、インジェクター温度の変化量が規定のリセット判定値よりも大きいことを条件に、ベーパーパージを中止して空燃比学習値の再学習を実行するようにしている。
こうした本実施の形態では、インジェクター温度が大きく変化すると、ベーパーパージを中止して空燃比学習値の再学習が行われるようになる。そのため、インジェクター温度による空燃比のずれが空燃比学習値に吸収されるようになり、ベーパーパージ再開後の空燃比のずれには、ベーパーパージの影響のみが反映されるようになる。そのため、本実施の形態では、インジェクターの温度変化に拘わらず、ベーパーパージによる空燃比のずれを適切に求めることができ、パージ濃度学習値の学習制御のような、ベーパーパージによる空燃比のずれを確認した上で行われる制御を好適に行うことができるようになる。
したがって、本実施の形態によれば、インジェクター温度の変化による空燃比のずれが空燃比制御に与える悪影響を好適に防止することが、具体的にはインジェクター温度の変化に拘らず、パージ濃度学習値の学習を適切に行うことが、できるようになる。
(2)本実施の形態では、ECU50は、現状のインジェクター温度が高いほど、リセット判定値に小さい値を設定するようにしている。インジェクター12bの温度変化に対する空燃比のずれの感度は、インジェクター温度が高いほど大きくなり、インジェクター温度の変化量が同じでも、その変化による空燃比のずれは、インジェクター温度が低いときほど小さくなる。そのため、したがってインジェクター温度の低いときには、インジェクター温度が変化しても、空燃比のずれは小さいものに留まることから、空燃比学習値の再学習の頻度を減らしても問題ないことになる。
したがって、本実施の形態のように、インジェクター温度に応じてリセット判定値を可変設定すれば、空燃比学習値の再学習のためのベーパーパージの実行機会の減少を抑えながらも、インジェクター温度の変化による空燃比のずれが空燃比制御に与える悪影響を好適に防止することができるようになる。
(第2の実施の形態)
次に、本発明の内燃機関の制御装置を具体化した第2の実施の形態を、図4及び図5を併せ参照して詳細に説明する。なお本実施の形態にあって、上記実施の形態と共通する構成については、同一の符号を付してその詳細な説明は省略する。
上述のように、インジェクター12bの温度変化に対する空燃比のずれの感度は、インジェクター温度が高いほど大きくなる。一方、インジェクター12bの温度変化に対する空燃比のずれの感度は、燃料の性状によっても変化する。具体的には、揮発性の高い軽質燃料の使用時には、インジェクター12bの噴孔部分にベーパーが発生し易いため、重質燃料の使用時に比して、インジェクター温度の変化に伴う空燃比のずれが大きくなる。
そこで本実施の形態では、現在使用中の燃料が軽質燃料であるときには、重質燃料であるときに比して、リセット判定値に小さい値を設定するようにしている。
図4は、そうした本実施の形態でのリセット判定値の設定態様を示している。同図に示すように、リセット判定値、重質燃料、軽質燃料のいずれにおいても、インジェクター温度が高いほど、小さい値が設定される一方で、インジェクター温度が同じときのリセット判定値は、軽質燃料の使用時には、重質燃料の使用時に比して小さい値が設定されるようになっている。このように本実施の形態では、軽質燃料の使用時には、重質燃料の使用時に比して、リセット判定値に小さい値を設定することで、空燃比学習値の再学習の頻度を高めている。
また、本実施の形態では、インジェクター温度に応じて燃料噴射量の補正を行うようにしてもいる。そして本実施の形態では、こうした燃料噴射量のインジェクター温度補正の態様も、使用中の燃料が重質であるか、軽質であるかによって切り替えるようにしている。
図5は、本実施の形態におけるインジェクター温度に関した燃料噴射補正量の設定態様を示している。同図に示すように、燃料噴射補正量は、重質燃料、軽質燃料のいずれにおいても、インジェクター温度が高いほど大きい値に設定される一方で、インジェクター温度が同じときの燃料噴射補正量は、軽質燃料の使用時には、重質燃料の使用時に比して大きい値が設定されるようになっている。
なお、本実施の形態では、重質燃料、軽質燃料のいずれの燃料が使用されているかの判定を、機関始動直後の機関回転速度の推移のパターンに基づいて行うようにしている。揮発性の低い重質燃料が使用されていると、吸気ポートやシリンダー内の温度が低い機関始動時には、燃料の気化が限定されたものとなり、実際に燃焼される燃料の量が不足する。そのため、重質燃料の使用時には、軽質燃料の使用時に比して、機関始動時の機関回転速度の立ち上がりが遅くなり、またファーストアイドルへの移行に際して機関回転速度のアンダーシュートが発生する。このように燃料が重質/軽質のいずれであるかによって、機関始動直後の機関回転速度の推移のパターンが異なり、これを見ることで、重質/軽質の判定を行うことができる。
本実施の形態によれば、上記(1)及び(2)の効果に加え、更に次の効果を奏することができる。
(3)本実施の形態では、使用中の燃料が軽質燃料であるときには、重質燃料であるときに比して、リセット判定値に小さい値を設定するようにしている。使用中の燃料が軽質燃料であるときには、揮発性が高く、インジェクターの噴孔部分にベーパーが発生し易いため、重質燃料であるときに比して、インジェクター温度の変化に伴う空燃比のずれが大きくなる。したがって本実施の形態によれば、空燃比学習値の再学習のためのベーパーパージの実行機会の減少を抑えながらも、インジェクター温度の変化による空燃比のずれが空燃比制御に与える悪影響を好適に防止することができるようになる。
(第3の実施の形態)
次に、本発明の内燃機関の制御装置を具体化した第2の実施の形態を、図6及び図7を併せ参照して詳細に説明する。なお本実施の形態にあって、上記実施の形態と共通する構成については、同一の符号を付してその詳細な説明は省略する。
燃料タンクの燃料は、揮発性の高い軽質成分から順次気化するため、時間の経過とともに重質となる。そのため、給油がなされた直後の燃料タンク内の燃料には未だ揮発性の高い軽質成分が多く含まれており、インジェクター温度の変化に伴う空燃比のずれが大きくなる。
そこで本実施の形態では、大量の燃料給油がなされた直後には、そうでないときに比して、リセット判定値に小さい値を設定するようにしている。
図6は、そうした本実施の形態でのリセット判定値の設定態様を示している。同図に示すように、リセット判定値は、通常時、大量給油直後のいずれにおいても、インジェクター温度が高いほど、小さい値が設定される一方で、インジェクター温度が同じときのリセット判定値は、大量給油直後には、通常時に比して小さい値が設定されるようになっている。このように本実施の形態では、大量給油の直後には、そうでないときに比して、リセット判定値に小さい値を設定することで、空燃比学習値の再学習の頻度を高めている。
また、本実施の形態では、大量給油の直後であるか否かによって、燃料噴射量のインジェクター温度補正の態様を切り替えるようにしている。
図7は、本実施の形態におけるインジェクター温度に関した燃料噴射補正量の設定態様を示している。同図に示すように、燃料噴射補正量は、通常時、大量給油直後のいずれにおいても、インジェクター温度が高いほど大きい値に設定される一方で、インジェクター温度が同じときの燃料噴射補正量は、大量給油の直後には、通常時に比して小さい値が設定されるようになっている。
なお、大量給油の直後であるか否かの判定は、機関停止中の燃料ゲージの変化量に基づき行われるようになっている。
本実施の形態によれば、上記(1)及び(2)の効果に加え、更に次の効果を奏することができる。
(4)本実施の形態では、燃料の給油がなされた直後には、そうでないときに比して、リセット判定値に小さい値を設定するようにしている。燃料タンクの燃料は、揮発性の高い軽質成分から順次気化するため、時間の経過とともに重質となる。そのため、燃料の給油がなされた直後には、インジェクター温度の変化に伴う空燃比のずれが大きくなる。したがって、給油の直後であるか否かによってリセット判定値の設定態様を異ならせる本実施の形態によれば、空燃比学習値の再学習のためのベーパーパージの実行機会の減少を抑えながらも、インジェクター温度の変化による空燃比のずれが空燃比制御に与える悪影響を好適に防止することができるようになる。
なお、上記実施の形態は以下のように変更して実施することもできる。
・第2の実施の形態では、重質燃料の使用時と軽質燃料の使用時とで、燃料噴射量のインジェクター温度補正の態様を異ならせるようにしていた。もっとも、インジェクター温度による空燃比のずれの度合が使用燃料の性状の違いによってあまり大きく変化しないのであれば、重質燃料の使用時も軽質燃料の使用時も、同様の態様で燃料噴射量のインジェクター温度補正を行うようにしても良い。
・第3の実施の形態では、給油直後であるか否かによって、燃料噴射量のインジェクター温度補正の態様を異ならせるようにしていた。もっとも、インジェクター温度による空燃比のずれの度合が給油直後であるか否かによってあまり大きく変化しないのであれば、給油直後もそうでないときも、同様の態様で燃料噴射量のインジェクター温度補正を行うようにしても良い。
・第2及び第3の実施の形態では、燃料噴射量のインジェクター温度補正を行うようにしていたが、インジェクター温度による空燃比のずれが小さく、補正を行わずとも空燃比制御の制御性を十分に確保できるのであれば、燃料噴射量のインジェクター温度補正は省略しても良い。
・上記実施の形態では、図3のステップS103におけるイジェクター温度の変化量がリセット判定値を超えるか否かの判定を、空燃比学習値の前回の学習時或いは現在のインジェクター温度が高温であるときにのみ行うようにしていた。空燃比学習値の前回の学習時や現在のインジェクター温度が高温でなくても、インジェクター12bの温度変化がパージ濃度学習に悪影響を与えるのであれば、そうした判定を常時行うようにしても良い。
・上記実施の形態では、インジェクター温度を、機関冷却水温から算出される内燃機関10からの受熱量、吸気温に基づいて算出される吸気による冷却量、燃料温度に基づいて推定して求めるようにしていたが、これとは別の態様でインジェクター温度を推定するようにしても良い。またインジェクター12bに温度センサーを設置し、インジェクター温度を実測により求めるようにしても良い。
・上記実施の形態では、リセット判定値を、インジェクター温度などにより可変設定していたが、インジェクター温度の変化による空燃比のずれが空燃比制御に与える悪影響を十分に抑制可能であれば、リセット判定値を固定の定数としても良い。
10…内燃機関、11…燃焼室、12…吸気通路、12a…デリバリーパイプ、12b…インジェクター、12c…スロットルバルブ、12d…エアクリーナー、12e…吸気圧センサー、13…排気通路、13a…触媒コンバーター、13b空燃比センサー、
20…ベーパー処理装置、30…燃料タンク、31…燃料ポンプ、32…タンク内圧センサー、33…ブリーザー制御バルブ、34…ブリーザーライン、35…ベーパーライン、40…キャニスター、41…仕切板、42…第1吸着剤室、43…第2吸着剤室、44…通気性フィルター、45…キャニスター空気層、50…電子制御装置(ECU)、60…タンク内圧制御バルブ、61…ダイアフラム弁体、70…大気バルブ、71…パージライン、71a…パージ調整バルブ(VSV)、72…大気導入ライン、72a…大気導入バルブ、73…大気排出ライン、74…第1のダイアフラム弁体、74a…空間、75…第2のダイアフラム弁体、80…バイパスライン、80a…バイパス制御バルブ。

Claims (5)

  1. 吸気中へのパージを通じてベーパーを処理するベーパー処理装置を備える内燃機関に適用されて、空燃比を目標空燃比とすべく、燃料噴射量の空燃比フィードバック制御を行うとともに、ベーパーパージを行っていないときの空燃比フィードバック補正値に基づいて空燃比学習値の学習制御を行う内燃機関の制御装置において、
    インジェクター温度の変化量が規定のリセット判定値よりも大きいことを条件に、ベーパーパージを中止して空燃比学習値の再学習を実行する
    ことを特徴とする内燃機関の制御装置。
  2. 当該制御装置は、ベーパーパージ中の空燃比フィードバック補正値に基づいてパージ濃度学習値の学習制御を行うものである
    請求項1に記載の内燃機関の制御装置。
  3. 現状の前記インジェクター温度が高いほど、前記リセット判定値に小さい値を設定する
    請求項1又は2に記載の内燃機関の制御装置。
  4. 使用中の燃料が軽質燃料であるときには、重質燃料であるときに比して、前記リセット判定値に小さい値を設定する
    請求項1〜3のいずれか1項に記載の内燃機関の制御装置。
  5. 燃料の給油がなされた直後には、そうでないときに比して、前記リセット判定値に小さい値を設定する
    請求項1〜4のいずれか1項に記載の内燃機関の制御装置。
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