JP6098658B2 - Evaporative fuel control device for internal combustion engine - Google Patents

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本発明は、気筒と、気筒内に空気を導入する吸気通路と、燃料が貯留された燃料タンクと、燃料タンク内で発生した蒸発燃料を脱着可能に吸着するキャニスタとを備え、当該キャニスタから吸気通路に蒸発燃料を含む空気であるパージガスが導入される内燃機関の蒸発燃料制御装置に関する。   The present invention includes a cylinder, an intake passage for introducing air into the cylinder, a fuel tank in which fuel is stored, and a canister that detachably adsorbs evaporated fuel generated in the fuel tank, and intake air from the canister The present invention relates to an evaporated fuel control device for an internal combustion engine in which purge gas, which is air containing evaporated fuel, is introduced into a passage.

従来、燃料タンク内で発生した蒸発燃料をキャニスタを介して吸気通路に導入して気筒内にて燃焼させることが行われている。   Conventionally, evaporated fuel generated in a fuel tank is introduced into an intake passage via a canister and burned in a cylinder.

例えば、特許文献1には、キャニスタと吸気通路との間に、DUTYコントロール弁(DUTY比の変更によって開度が変更される弁)を備えた第1通路と、上流側から順にオリフィスとON/OFF弁(全閉と全開とにのみ切り替えられる弁)とを備えた第2通路とが設けられたものが開示されている。特許文献1の装置では、アイドル運転時等のスロットル弁が閉弁している運転条件では、第2通路を介して少量のパージガス(蒸発燃料を含む空気)を一定量吸気通路に導入する一方、その他の通常の運転条件では、第1通路を介してパージガスを吸気通路に導入することでDUTYコントロール弁によって運転条件に応じた量のパージガスを吸気通路に導入する。   For example, Patent Document 1 discloses that a first passage having a DUTY control valve (a valve whose opening is changed by changing the DUTY ratio) between a canister and an intake passage, an orifice and an ON / OFF in order from the upstream side. The thing provided with the 2nd channel | path provided with the OFF valve (valve switched only to a full close and full open) is disclosed. In the device of Patent Document 1, under a driving condition in which the throttle valve is closed such as during idling, a small amount of purge gas (air containing evaporated fuel) is introduced into the intake passage through the second passage, In other normal operating conditions, the purge gas is introduced into the intake passage via the first passage, whereby an amount of purge gas corresponding to the operation condition is introduced into the intake passage by the DUTY control valve.

特開平5−280434号公報Japanese Patent Laid-Open No. 5-280434

ここで、上記特許文献1のように、キャニスタと吸気通路との間にDUTYコントロール弁を設けてDUTYコントロール弁によりパージガスの流量を変更するよう構成した場合には、DUTYコントロール弁のDUTY比の変更によってパージガスの流量を運転条件に応じた量に制御することができる。しかしながら、この構成では、気筒内から吸気通路に吸気が吹き返すような比較的遅い時期に吸気弁の閉弁時期が設定されていること等に伴って吸気通路に吸気脈動が生じると、DUTYコントロール弁の開弁タイミングによってDUTYコントロール弁を通過するパージガスの流量すなわち吸気通路および気筒内に導入される蒸発燃料の量が変動するという問題がある。また、DUTYコントロール弁は流路抵抗が比較的大きいため、DUTYコントロール弁を介したパージガスの導入では、パージガスの最大流量が小さく抑えられてしまうという問題がある。   Here, as in Patent Document 1, when the DUTY control valve is provided between the canister and the intake passage and the flow rate of the purge gas is changed by the DUTY control valve, the DUTY ratio of the DUTY control valve is changed. Thus, the flow rate of the purge gas can be controlled to an amount corresponding to the operating conditions. However, in this configuration, if intake pulsation occurs in the intake passage due to the closing timing of the intake valve being set at a relatively late time such that the intake air blows back into the intake passage from within the cylinder, the DUTY control valve There is a problem that the flow rate of the purge gas passing through the DUTY control valve, that is, the amount of the evaporated fuel introduced into the intake passage and the cylinder varies depending on the valve opening timing. Further, since the flow resistance of the DUTY control valve is relatively large, there is a problem that the introduction of the purge gas through the DUTY control valve reduces the maximum flow rate of the purge gas.

本発明は、上記のような事情に鑑みてなされたものであり、パージガスの最大流量を大きくしつつ、パージガスおよび蒸発燃料をより適切量、吸気通路に導入することができる内燃機関の蒸発燃料制御装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the circumstances as described above, and is capable of introducing an appropriate amount of purge gas and evaporated fuel into the intake passage while increasing the maximum flow rate of the purge gas. An object is to provide an apparatus.

上記課題を解決するためのものとして、本発明は、気筒と、気筒内に空気を導入する吸気通路と、燃料が貯留された燃料タンクと、燃料タンク内で発生した蒸発燃料を脱着可能に吸着するキャニスタとを備え、キャニスタから吸気通路に蒸発燃料を含む空気であるパージガスが導入される内燃機関の蒸発燃料制御装置であって、上記キャニスタと上記吸気通路とをそれぞれ連通する第1通路および第2通路と、上記第1通路に設けられて当該第1通路を開閉する第1開閉弁と、上記第1通路のうち上記第1開閉弁よりも下流側の部分に設けられて、上流側部分よりも流路面積が小さくされた絞り部を含むノズルと、上記第2通路に設けられて当該第2通路を開閉する第2開閉弁と、上記第1開閉弁および第2開閉弁を含む各部を制御する制御手段とを備え、上記第1開閉弁は、DUTY比の変更によって開度が変更されるDUTYコントロール弁であり、上記第2開閉弁は、全閉と全開とに変更されるON/OFF弁であり、上記制御手段は、上記パージガスの流量の要求値である要求パージ量が予め設定された基準流量よりも低いときは、上記第2開閉弁を閉弁させるとともに、上記第1開閉弁を開弁させ、上記要求パージ量が上記基準流量以上のときは、上記第2開閉弁を開弁させるとともに、上記第1開閉弁を閉弁させることを特徴とする(請求項1)。   In order to solve the above problems, the present invention provides a cylinder, an intake passage for introducing air into the cylinder, a fuel tank in which fuel is stored, and an evaporated fuel generated in the fuel tank so as to be detachable. An evaporative fuel control apparatus for an internal combustion engine, wherein a purge gas, which is an air containing evaporative fuel, is introduced from the canister into an intake passage, wherein the canister and the intake passage communicate with each other. Two passages, a first opening / closing valve provided in the first passage for opening and closing the first passage, and an upstream portion provided in a portion of the first passage downstream of the first opening / closing valve. A nozzle including a throttle portion having a smaller flow area, a second on-off valve provided in the second passage for opening and closing the second passage, and each portion including the first on-off valve and the second on-off valve Control to control The first on-off valve is a DUTY control valve whose opening degree is changed by changing the DUTY ratio, and the second on-off valve is an ON / OFF valve that is changed to fully closed and fully open. And the control means closes the second on-off valve and opens the first on-off valve when the required purge amount, which is a required value of the purge gas flow rate, is lower than a preset reference flow rate. When the required purge amount is equal to or greater than the reference flow rate, the second on-off valve is opened and the first on-off valve is closed (Claim 1).

本発明によれば、パージガスの最大流量をより大きくしつつ、吸気脈動がパージガスの流量に与える影響を小さく抑えて、パージガスおよびこれに含まれる蒸発燃料をより適切量吸気通路に導入することができる。   According to the present invention, the purge gas and the evaporated fuel contained therein can be introduced into the intake passage more appropriately while suppressing the influence of the intake pulsation on the flow rate of the purge gas while increasing the maximum flow rate of the purge gas. .

具体的には、本発明では、要求パージ量が基準流量よりも低い運転条件において、第2開閉弁が閉弁されるとともにDUTYコントロール弁である第1開閉弁が開弁されて、DUTYコントロール弁およびノズルを介してキャニスタから吸気通路にパージガスが導入される。そのため、第1開閉弁のDUTY比の変更によって、パージガスの流量を要求されている低流量に精度よく制御することができるともに、ノズルによってパージガスの流量を安定させることができ、要求パージ量が低く吸気脈動がパージガスの流量に与える影響が大きくなりやすい運転条件において、吸気通路に供給されるパージガスおよび蒸発燃料の量の変動を抑えることができる。   Specifically, in the present invention, under the operating condition where the required purge amount is lower than the reference flow rate, the second on-off valve is closed and the first on-off valve, which is a DUTY control valve, is opened, and the DUTY control valve The purge gas is introduced from the canister into the intake passage through the nozzle. Therefore, by changing the DUTY ratio of the first on-off valve, the flow rate of the purge gas can be accurately controlled to the required low flow rate, the purge gas flow rate can be stabilized by the nozzle, and the required purge amount is low. Under operating conditions in which intake pulsation tends to have a large influence on the flow rate of purge gas, fluctuations in the amount of purge gas and evaporated fuel supplied to the intake passage can be suppressed.

しかも、要求パージ量が基準流量以上の運転条件では、DUTYコントロール弁に比べて流路抵抗の小さいON/OFF弁からなる第2開閉弁が開弁されるとともに第1開閉弁が閉弁され、第2開閉弁を介してキャニスタから吸気通路にパージガスが導入される。そのため、より多量のパージガスを吸気通路に導入することができ、パージガスの最大流量を大きくすることができる。   In addition, under operating conditions where the required purge amount is equal to or higher than the reference flow rate, the second on-off valve consisting of an ON / OFF valve having a smaller flow path resistance than the DUTY control valve is opened and the first on-off valve is closed, Purge gas is introduced from the canister into the intake passage via the second on-off valve. Therefore, a larger amount of purge gas can be introduced into the intake passage, and the maximum flow rate of the purge gas can be increased.

本発明において、上記ノズルと上記吸気通路との間の通路に設けられて、回転することでこの通路内の圧力を低下させるポンプを備え、上記制御手段は、上記要求パージ量が上記基準流量よりも低いときは、上記ポンプの回転数を、上記ノズルよりも下流側の圧力によらず上記絞り部を通過するパージガスの流量が一定となる回転数に制御するのが好ましい(請求項2)。   In the present invention, it is provided with a pump provided in a passage between the nozzle and the intake passage to reduce the pressure in the passage by rotating, and the control means has the required purge amount higher than the reference flow rate. If it is lower, it is preferable to control the rotational speed of the pump to a rotational speed at which the flow rate of the purge gas passing through the throttle portion is constant regardless of the pressure downstream of the nozzle.

この構成によれば、吸気脈動が生じた場合すなわちノズルよりも下流側の圧力が変動した場合であっても、ノズルを通過するパージガスの流量がこの下流側の圧力によらず一定とされるため、吸気脈動に伴うパージガス流量の変動をより確実に抑制することができる。   According to this configuration, even when the intake pulsation occurs, that is, when the pressure on the downstream side of the nozzle fluctuates, the flow rate of the purge gas passing through the nozzle is constant regardless of the pressure on the downstream side. Thus, fluctuations in the purge gas flow rate associated with the intake pulsation can be more reliably suppressed.

上記構成において、上記第1通路と上記第2通路とは、上記ノズルおよび上記第2開閉弁よりも下流側において合流しており、上記ポンプは、上記第1通路と上記第2通路との合流部分と上記吸気通路との間の通路に設けられており、上記制御手段は、上記要求パージ量が上記基準流量以上のときは、上記ポンプの回転数を変更することで上記パージガスの流量を制御するのが好ましい(請求項3)。   The said structure WHEREIN: The said 1st channel | path and the said 2nd channel | path are merged in the downstream rather than the said nozzle and the said 2nd on-off valve, and the said pump joins the said 1st channel | path and the said 2nd channel | path. The control means controls the flow rate of the purge gas by changing the rotational speed of the pump when the required purge amount is equal to or higher than the reference flow rate. (Claim 3).

このようにすれば、要求パージ量が基準流量以上の高い場合に、ポンプ回転数の変更によって吸気通路に供給されるパージガスおよび蒸発燃料の量を運転条件に応じた適切な量に制御することができる。   In this way, when the required purge amount is higher than the reference flow rate, the amount of purge gas and evaporated fuel supplied to the intake passage can be controlled to an appropriate amount according to the operating conditions by changing the pump speed. it can.

また、上記構成において、上記制御手段は、上記要求パージ量が上記基準流量よりも低い量から当該基準流量以上の量に切り替わったときに、上記ポンプの回転数がこの切替後の要求パージ量に対応する回転数よりも高い場合には、ポンプの回転数を切替後の要求パージ量に応じた回転数に変化させた後、上記第1開閉弁を閉弁するとともに上記第2開閉弁を開弁させるのが好ましい(請求項4)。   In the above configuration, when the required purge amount is switched from an amount lower than the reference flow rate to an amount equal to or higher than the reference flow rate, the control means sets the rotation speed of the pump to the required purge amount after the switching. If the rotation speed is higher than the corresponding rotation speed, the rotation speed of the pump is changed to the rotation speed corresponding to the required purge amount after switching, and then the first on-off valve is closed and the second on-off valve is opened. It is preferable to make it valve (Claim 4).

このようにすれば、ポンプの回転数が応答遅れによって切替後の要求パージ量に対応した回転数よりも高い状態で第2開閉弁が開弁するのを回避することができる。そのため、ポンプの回転数が高い状態で第2開閉弁が開弁することによって、要求パージ量よりも多い量のパージガスが吸気通路および気筒に導入されるのを回避することができる。そして、要求されている蒸発燃料量よりも多い量の燃料が気筒に導入されることに伴う気筒内の空燃比の要求値からのずれを小さく抑えることができる。   In this way, it is possible to avoid opening the second on-off valve in a state where the rotational speed of the pump is higher than the rotational speed corresponding to the required purge amount after switching due to a response delay. Therefore, by opening the second on-off valve with the pump rotating at a high speed, it is possible to avoid introducing a larger amount of purge gas than the required purge amount into the intake passage and the cylinder. The deviation from the required value of the air-fuel ratio in the cylinder due to the introduction of a larger amount of fuel than the required amount of evaporated fuel into the cylinder can be suppressed.

以上説明したように、本発明の内燃機関の蒸発燃料制御装置によれば、パージガスの最大流量を大きくしつつ、吸気脈動がパージガス流量に与える影響を小さく抑えて、パージガスおよび蒸発燃料をより適切量、吸気通路に導入することができる。   As described above, according to the evaporated fuel control apparatus for an internal combustion engine of the present invention, the purge gas and the evaporated fuel are more appropriately controlled while suppressing the influence of the intake pulsation on the purge gas flow rate while increasing the maximum flow rate of the purge gas. Can be introduced into the intake passage.

本発明の一実施形態にかかるエンジンシステムの構成を示した図である。It is a figure showing composition of an engine system concerning one embodiment of the present invention. 燃焼形態に係る運転領域を示した図である。It is the figure which showed the operation area | region which concerns on a combustion form. パージ量の制御の流れを示したフローチャートである。It is the flowchart which showed the flow of control of purge amount. 要求パージ量と目標ポンプ回転数との関係を示した図である。It is the figure which showed the relationship between request | requirement purge amount and target pump rotation speed. 要求パージ量と第1パージバルブのDUTY比との関係を示した図である。It is the figure which showed the relationship between required purge amount and DUTY ratio of the 1st purge valve. 吸気脈動とパージ量との関係を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the relationship between an intake pulsation and purge amount.

(1)エンジンの全体構成
図1は、本発明の一実施形態にかかる内燃機関の蒸発燃料制御装置が適用されるエンジンシステムの構成を示す図である。当実施形態のエンジンシステムは、4ストロークのエンジン本体1と、エンジン本体1に燃焼用の空気(吸気)を導入するための吸気通路20と、エンジン本体1から外部に排気を排出するための排気通路31と、燃料タンク41内で発生した蒸発燃料をエンジン本体1に導入するためのパージシステム40とを備えている。エンジン本体1は、例えば、図1の紙面に直交する方向に並ぶ4つの気筒2aを有する4気筒エンジンである。
(1) Overall Configuration of Engine FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an engine system to which an evaporated fuel control device for an internal combustion engine according to an embodiment of the present invention is applied. The engine system of this embodiment includes a four-stroke engine main body 1, an intake passage 20 for introducing combustion air (intake air) into the engine main body 1, and an exhaust for discharging exhaust from the engine main body 1 to the outside. A passage 31 and a purge system 40 for introducing evaporated fuel generated in the fuel tank 41 into the engine body 1 are provided. The engine body 1 is, for example, a four-cylinder engine having four cylinders 2a arranged in a direction orthogonal to the paper surface of FIG.

ここでは、エンジン本体1が、主としてガソリンを燃料とするガソリンエンジンの場合について説明する。   Here, the case where the engine body 1 is a gasoline engine mainly using gasoline as a fuel will be described.

エンジン本体1は、気筒2aが内部に形成されたシリンダブロック2と、シリンダブロック2の上面に設けられたシリンダヘッド3と、気筒2aに往復摺動可能に挿入されたピストン4とを有している。   The engine body 1 includes a cylinder block 2 in which a cylinder 2a is formed, a cylinder head 3 provided on the upper surface of the cylinder block 2, and a piston 4 inserted into the cylinder 2a so as to be slidable back and forth. Yes.

ピストン4の上方には燃焼室5が形成されている。燃焼室5内には、インジェクタ10から燃料が噴射される。噴射された燃料と空気との混合気は燃焼室5で燃焼し、ピストン4はその燃焼による膨張力で押し下げられて上下に往復運動する。   A combustion chamber 5 is formed above the piston 4. Fuel is injected from the injector 10 into the combustion chamber 5. The injected fuel / air mixture is combusted in the combustion chamber 5, and the piston 4 is pushed down by the expansion force generated by the combustion and reciprocates up and down.

ピストン4はコネクティングロッドを介してクランク軸15と連結されており、ピストン4の往復運動に応じて、クランク軸15は中心軸回りに回転する。   The piston 4 is connected to the crankshaft 15 via a connecting rod, and the crankshaft 15 rotates around the central axis according to the reciprocating motion of the piston 4.

シリンダブロック2には、クランク軸15の回転数をエンジンの回転数として検出するエンジン回転数センサSW1が設けられている。   The cylinder block 2 is provided with an engine speed sensor SW1 that detects the speed of the crankshaft 15 as the engine speed.

シリンダヘッド3には、インジェクタ10と、インジェクタ10から噴射された燃料と空気との混合気に対し火花放電による点火を行う点火プラグ11とが、各気筒2aにつきそれぞれ1組ずつ設けられている。   The cylinder head 3 is provided with a pair of injectors 10 and spark plugs 11 for igniting a mixture of fuel and air injected from the injectors 10 by spark discharge for each cylinder 2a.

インジェクタ10は、燃料の噴射口となる複数の噴孔を先端部に有しており、各気筒2aの燃焼室5をその吸気側の側方から臨むように設けられている。インジェクタ10には、燃料タンク41に貯留されている燃料がフィルター等を介して供給される。   The injector 10 has a plurality of injection holes serving as fuel injection ports at the tip, and is provided so as to face the combustion chamber 5 of each cylinder 2a from the side on the intake side. The fuel stored in the fuel tank 41 is supplied to the injector 10 through a filter or the like.

点火プラグ11は、火花を放電するための電極を先端部に有しており、各気筒2aの燃焼室5を上方から臨むように設けられている。   The spark plug 11 has an electrode for discharging sparks at the tip, and is provided so as to face the combustion chamber 5 of each cylinder 2a from above.

当実施形態のエンジン本体1は、その幾何学的圧縮比(ピストン4が下死点にあるときの燃焼室容積とピストン4が上死点にあるときの燃焼室容積との比)が、ガソリンエンジンとしては比較的高い値に設定されている。このように高い幾何学的圧縮比を設定しているのは、理論熱効率の向上や、後述するCI燃焼(圧縮自己着火燃焼)での着火性確保のためである。   The engine body 1 of the present embodiment has a geometric compression ratio (ratio between the combustion chamber volume when the piston 4 is at bottom dead center and the combustion chamber volume when the piston 4 is at top dead center). The engine is set to a relatively high value. The reason for setting such a high geometric compression ratio is to improve the theoretical thermal efficiency and to ensure the ignitability in CI combustion (compression self-ignition combustion) described later.

シリンダヘッド3には、吸気通路20から供給される空気を各気筒2aの燃焼室5に導入するための吸気ポート6と、吸気ポート6を開閉する吸気弁8と、各気筒2aの燃焼室5で生成された排気を排気通路31に導出するための排気ポート7と、排気ポート7を開閉する排気弁9とが設けられている。   The cylinder head 3 includes an intake port 6 for introducing air supplied from the intake passage 20 into the combustion chamber 5 of each cylinder 2a, an intake valve 8 for opening and closing the intake port 6, and the combustion chamber 5 of each cylinder 2a. Are provided with an exhaust port 7 for leading the exhaust gas generated in step 1 to the exhaust passage 31 and an exhaust valve 9 for opening and closing the exhaust port 7.

吸気通路20は、単一の吸気管23と、この吸気管23と各気筒2aの吸気ポート6とを個別に連結する複数の(4本の)独立吸気通路24(図1の紙面に直交する方向に並んでいる)とで構成されている。吸気管23の下流端部には所定容積のサージタンク22が設けられており、サージタンク22から各吸気ポート6にそれぞれ独立吸気通路24が延びている。   The intake passage 20 has a single intake pipe 23 and a plurality of (four) independent intake passages 24 (perpendicular to the plane of FIG. 1) for individually connecting the intake pipe 23 and the intake port 6 of each cylinder 2a. Are arranged in the direction). A surge tank 22 having a predetermined volume is provided at the downstream end of the intake pipe 23, and an independent intake passage 24 extends from the surge tank 22 to each intake port 6.

吸気管23の途中部には、吸気管23の通路を開閉可能なスロットル弁25と、エンジン本体1に吸入される空気(吸気)の流量を検出するためのエアフローセンサSW2とが設けられている。当実施形態では、スロットル弁25は、ポンピングロスを小さく抑えるために、燃料噴射停止時以外のほぼ常時全開付近の開度とされる。   A throttle valve 25 capable of opening and closing the passage of the intake pipe 23 and an air flow sensor SW2 for detecting the flow rate of air (intake) taken into the engine body 1 are provided in the middle of the intake pipe 23. . In the present embodiment, the throttle valve 25 has an opening that is almost always fully open except when the fuel injection is stopped, in order to keep the pumping loss small.

排気通路31は、単一の排気管と、この排気管と各気筒2aの排気ポート7とを個別に連結する複数の(4本の)独立吸気通路とで構成されている。排気通路31には、三元触媒等の触媒が内蔵された触媒コンバータ39が設けられている。また、排気通路31には、排気ひいては気筒2a内の空気と燃料の混合気の空燃比(空気と燃料の比率)を検出するためのA/FセンサSW3が設けられている。   The exhaust passage 31 includes a single exhaust pipe and a plurality of (four) independent intake passages that individually connect the exhaust pipe and the exhaust port 7 of each cylinder 2a. The exhaust passage 31 is provided with a catalytic converter 39 in which a catalyst such as a three-way catalyst is incorporated. Further, the exhaust passage 31 is provided with an A / F sensor SW3 for detecting the air-fuel ratio (ratio of air to fuel) of the exhaust gas, and thus the air-fuel mixture in the cylinder 2a.

なお、例えば、気筒2a内の温度を高めること、あるいは、燃焼温度を低く抑えること等を目的として、排気通路31と吸気管23とを連結して、排気の一部を吸気管23に還流させるEGRシステムを設けてもよい。   For example, for the purpose of increasing the temperature in the cylinder 2a or keeping the combustion temperature low, the exhaust passage 31 and the intake pipe 23 are connected, and a part of the exhaust is recirculated to the intake pipe 23. An EGR system may be provided.

パージシステム40は、燃料タンク41内で蒸発した蒸発燃料を脱着可能に吸着するキャニスタ42と、キャニスタ42に空気を導入するパージエア管49と、キャニスタ42と吸気管23とを連結するパージ管43とを備えている。   The purge system 40 includes a canister 42 that detachably adsorbs the evaporated fuel evaporated in the fuel tank 41, a purge air pipe 49 that introduces air into the canister 42, and a purge pipe 43 that connects the canister 42 and the intake pipe 23. It has.

キャニスタ42に吸着された蒸発燃料は、パージエア管49から導入された空気によってキャニスタ42から脱着される。キャニスタ42から脱着した蒸発燃料は空気とともにパージ管43を通って吸気管23に導入される。以下、この蒸発燃料と空気とからなるガスを、パージガスという。   The evaporated fuel adsorbed on the canister 42 is desorbed from the canister 42 by the air introduced from the purge air pipe 49. The evaporated fuel desorbed from the canister 42 is introduced into the intake pipe 23 through the purge pipe 43 together with air. Hereinafter, this gas composed of evaporated fuel and air is referred to as purge gas.

パージ管43は、吸気管23のうちスロットル弁25よりも下流側の部分に接続されている。当実施形態では、パージ管43はサージタンク22に接続されている。   The purge pipe 43 is connected to a portion of the intake pipe 23 that is downstream of the throttle valve 25. In the present embodiment, the purge pipe 43 is connected to the surge tank 22.

パージ管43は、その途中部において、低流量用パージ管(第1通路)43aと高流量用パージ管(第2通路)43bとに二股に分かれている。具体的には、パージ管43は、上流側(キャニスタ42側)から吸気管23に向かう途中で低流量用パージ管43aと高流量用パージ管43bとに分岐し、その後、合流部43cにおいて合流して、再び単一の通路となって吸気管23に接続されている。   In the middle of the purge pipe 43, the purge pipe 43 is divided into a bifurcated portion, a low flow purge pipe (first passage) 43a and a high flow purge pipe (second passage) 43b. Specifically, the purge pipe 43 branches into the low flow purge pipe 43a and the high flow purge pipe 43b on the way from the upstream side (canister 42 side) to the intake pipe 23, and then joins at the junction 43c. Then, it becomes a single passage again and is connected to the intake pipe 23.

パージ管43のうち、低流量用パージ管43aと高流量用パージ管43bとが合流する合流部43cと吸気管23との間の通路43dには、この通路43dのガスを吸引してこの通路内の圧力を低下させるエアポンプ(ポンプ)44が設けられている。このエアポンプ44は、ポンプモータ(不図示)により回転駆動されることでガスを吸引するものであり、回転数が高いほど通路43d内の圧力をより低下させる。エアポンプ44には、その回転数を検出するポンプ回転数センサSW4が取り付けられている。   Among the purge pipes 43, the gas in the passage 43d is sucked into the passage 43d between the joining portion 43c where the low flow purge pipe 43a and the high flow purge pipe 43b join and the intake pipe 23. An air pump (pump) 44 for reducing the internal pressure is provided. The air pump 44 is driven to rotate by a pump motor (not shown) to suck gas, and the pressure in the passage 43d is further decreased as the rotational speed is higher. The air pump 44 is provided with a pump rotation speed sensor SW4 that detects the rotation speed.

低流量用パージ管43aには、上流側から順に、第1パージバルブ(第1開閉弁)45と、ソニックノズル(ノズル)46とが設けられている。   The low-flow purge pipe 43a is provided with a first purge valve (first on-off valve) 45 and a sonic nozzle (nozzle) 46 in order from the upstream side.

第1パージバルブ45は、低流量用パージ管43a内の通路を開閉するバルブである。第1パージバルブ45は、DUTYコントロールバルブ(DUTYコントロール弁)であり、開閉を繰り返し、1回の開弁期間と閉弁期間とを合わせた単位期間に対する開弁期間の割合であるDUTY比が変更されることで開度が変更されるものである。なお、第1パージバルブ45は、電磁式バルブであり、DUTY比は、1回の通電期間と1回の非通電期間とを合わせた単位期間に対する通電期間の割合である。このDUTYコントロールバルブからなる第1パージバルブ45は、DUTY比が0%で全閉となり、100%で全開となる。また、DUTY比にほぼ比例して開度すなわち単位期間にバルブを通過するガス流量が変更される。具体的には、全閉付近および全開付近ではDUTY比と開度とが比例しない場合があり、例えば、5%〜95%の間でDUTY比と開度とが比例するようになっている。   The first purge valve 45 is a valve that opens and closes a passage in the low flow purge pipe 43a. The first purge valve 45 is a DUTY control valve (DUTY control valve), and is repeatedly opened and closed, and the DUTY ratio, which is the ratio of the valve opening period to the unit period including one valve opening period and the valve closing period, is changed. Thus, the opening degree is changed. The first purge valve 45 is an electromagnetic valve, and the DUTY ratio is the ratio of the energization period to the unit period including one energization period and one non-energization period. The first purge valve 45 comprising this DUTY control valve is fully closed when the DUTY ratio is 0% and fully opened when 100%. Further, the opening degree, that is, the gas flow rate that passes through the valve in the unit period is changed almost in proportion to the DUTY ratio. Specifically, there are cases where the DUTY ratio and the opening degree are not proportional to each other in the vicinity of the fully closed state and the fully opened state. For example, the DUTY ratio and the opening degree are proportional to each other between 5% and 95%.

ソニックノズル46は、上流側部分よりも流路面積が小さくされたスロート部(絞り部)46bを有するノズルである。当実施形態では、図1に示すように、ソニックノズル46は、ノズル46の上流端部分を構成して流路面積が上下流方向でほぼ一定の入り口部46aと、入り口部46aよりも流路面積が小さくされたスロート部46bと、スロート部46bから下流側に向かって流路面積が徐々に拡大されるディフューザー部46cとを有している。この構成に伴い、ソニックノズル46を通過するガスは、入り口部46aからスロート部46bに流入する際にその速度が高められ、スロート部46bを最大流速で通過した後、ディフューザー部46cで徐々にその圧力が回復される。   The sonic nozzle 46 is a nozzle having a throat portion (throttle portion) 46b whose flow area is smaller than that of the upstream portion. In this embodiment, as shown in FIG. 1, the sonic nozzle 46 includes an upstream end portion of the nozzle 46, and the flow passage area is substantially constant in the upstream and downstream directions, and the flow passage is more than the entrance portion 46 a. The throat portion 46b has a reduced area, and the diffuser portion 46c has a flow passage area that gradually increases from the throat portion 46b toward the downstream side. With this configuration, the speed of the gas passing through the sonic nozzle 46 is increased when flowing into the throat portion 46b from the inlet portion 46a, and after passing through the throat portion 46b at the maximum flow velocity, the gas gradually passes through the diffuser portion 46c. Pressure is restored.

さらに、このソニックノズル46は、上流側の圧力と下流側の圧力との比である圧力比(下流側圧力/上流側圧力)が所定の臨界圧力比以下になるとスロート部46bを通るガスの流速が音速になって流れがチョークするよう構成されたいわゆる臨界ノズル(あるいは音速ノズル)とよばれるノズルである。従って、上記圧力比が臨界圧力比以下であれば、下流側の圧力によらずスロート部46bを通るガスの流速は音速に維持される。   Further, the sonic nozzle 46 has a flow rate of gas passing through the throat portion 46b when a pressure ratio (downstream pressure / upstream pressure), which is a ratio between the upstream pressure and the downstream pressure, is equal to or lower than a predetermined critical pressure ratio. This is a so-called critical nozzle (or sonic nozzle) that is configured so that the flow becomes choked at the speed of sound. Therefore, if the pressure ratio is equal to or lower than the critical pressure ratio, the flow velocity of the gas passing through the throat portion 46b is maintained at the sonic speed regardless of the downstream pressure.

一方、高流量用パージ管43bには、高流量用パージ管43bを開閉する第2パージバルブ(第2開閉弁)47が設けられている。この第2パージバルブ47は、全閉と全開とにのみ切り替えられるON/OFF弁である。   On the other hand, the high flow purge pipe 43b is provided with a second purge valve (second open / close valve) 47 for opening and closing the high flow purge pipe 43b. The second purge valve 47 is an ON / OFF valve that can be switched only between full closing and full opening.

(2)制御系
次に、エンジンシステムの制御系について説明する。当実施形態のエンジンシステムは、自動車等の車両に搭載されており、車両に備わるECU(エンジン制御ユニット)60によって制御される。ECU60は、周知のとおり、CPU、ROM、RAM、I/F等から構成されるマイクロプロセッサであり、本発明にかかる制御手段に相当するものである。
(2) Control system Next, the control system of the engine system will be described. The engine system of this embodiment is mounted on a vehicle such as an automobile, and is controlled by an ECU (engine control unit) 60 provided in the vehicle. As is well known, the ECU 60 is a microprocessor including a CPU, a ROM, a RAM, an I / F, and the like, and corresponds to a control unit according to the present invention.

ECU60には、各種センサからの情報が入力される。例えば、ECU60は、エンジン回転数センサSW1、エアフローセンサSW2、A/FセンサSW3、ポンプ回転数センサSW4と電気的に接続されており、これらのセンサからの入力信号(エンジン回転数、吸気流量の情報、気筒2a内の混合気の空燃比、エアポンプ44の回転数)を受け付ける。また、車両には、運転者により操作されるアクセルペダル70の開度を検出するアクセル開度センサSW5、車速を検出する車速センサSW6、変速段を検出する変速段センサSW7が設けられており、これらのセンサSW5〜SW7による検出信号もECU60に入力される。なお、変速段は、車速センサSW6で検出された車速と、エンジン回転数センサSW1で検出されたエンジン回転数とに基づいて算出してもよい。   Information from various sensors is input to the ECU 60. For example, the ECU 60 is electrically connected to an engine speed sensor SW1, an air flow sensor SW2, an A / F sensor SW3, and a pump speed sensor SW4, and input signals (engine speed, intake air flow rate) from these sensors. Information, the air-fuel ratio of the air-fuel mixture in the cylinder 2a, and the rotation speed of the air pump 44). Further, the vehicle is provided with an accelerator opening sensor SW5 for detecting the opening degree of the accelerator pedal 70 operated by the driver, a vehicle speed sensor SW6 for detecting the vehicle speed, and a shift stage sensor SW7 for detecting the shift stage. Detection signals from these sensors SW5 to SW7 are also input to the ECU 60. Note that the gear position may be calculated based on the vehicle speed detected by the vehicle speed sensor SW6 and the engine speed detected by the engine speed sensor SW1.

ECU60は、各センサ(SW1〜SW7等)からの入力信号に基づいて種々の演算等を実行しつつ、エンジンシステムの各部を制御する。すなわち、ECU60は、インジェクタ10、点火プラグ11、スロットル弁25、吸気弁8(吸気弁8を駆動する駆動機構)、排気弁9(排気弁9を駆動する駆動機構)、エアポンプ44(エアポンプ44を駆動するポンプモータ)、第1パージバルブ45(第1パージバルブ45を駆動する駆動機構)、および第2パージバルブ47(第2パージバルブ47を駆動する駆動機構)等と電気的に接続されており、上記演算の結果等に基づいて、これらの機器にそれぞれ駆動用の制御信号を出力する。   ECU60 controls each part of an engine system, performing various calculations etc. based on the input signal from each sensor (SW1-SW7 grade | etc.,). That is, the ECU 60 includes the injector 10, the spark plug 11, the throttle valve 25, the intake valve 8 (a drive mechanism that drives the intake valve 8), the exhaust valve 9 (the drive mechanism that drives the exhaust valve 9), and the air pump 44 (the air pump 44). The first purge valve 45 (the drive mechanism that drives the first purge valve 45), the second purge valve 47 (the drive mechanism that drives the second purge valve 47), and the like. Based on the result of the above, a drive control signal is output to each of these devices.

(i)エンジン本体の制御
エンジン本体1の制御の概要について説明する。
(I) Control of engine body An outline of control of the engine body 1 will be described.

図2は、エンジンの運転中にECU60によって参照される燃焼形態に係る制御マップを概念的に示した図である。当実施形態では、この制御マップに示すように、エンジンの最低負荷から切替負荷T1までの第1運転領域A1では、ピストン4の圧縮作用により混合気を高温、高圧化して圧縮上死点付近で自己着火させるCI燃焼(圧縮自己着火燃焼)が実施され、切替負荷T1から最高負荷までの第2運転領域A2では、点火プラグ11からの火花放電による強制点火をきっかけに混合気を火炎伝播により燃焼させるSI燃焼(火花点火燃焼)が実施される。   FIG. 2 is a diagram conceptually showing a control map according to the combustion mode referred to by the ECU 60 during operation of the engine. In the present embodiment, as shown in this control map, in the first operation region A1 from the lowest load of the engine to the switching load T1, the air-fuel mixture is heated to a high temperature and pressure by the compression action of the piston 4, and near the compression top dead center. CI combustion for self-ignition (compression self-ignition combustion) is performed, and in the second operation region A2 from the switching load T1 to the maximum load, the air-fuel mixture is burned by flame propagation triggered by forced ignition by spark discharge from the spark plug 11 SI combustion (spark ignition combustion) is performed.

ECU60は、エンジンの運転中、負荷(アクセル開度に基づくエンジン要求トルク)およびエンジン回転数の各値から、エンジンが図2のマップ中のどの運転領域で運転されているかを逐次判定し、運転領域に応じてインジェクタ10等を制御する。   The ECU 60 sequentially determines in which operating region the engine is operating in the map of FIG. 2 from each value of the load (engine required torque based on the accelerator opening) and the engine speed during operation of the engine. The injector 10 and the like are controlled according to the area.

具体的には、第1運転領域A1では、点火プラグ11による点火を停止するとともにインジェクタ10によって吸気行程中に燃焼室内に燃料を噴射させる。一方、第2運転領域A2では、点火プラグ11による点火を実施する。   Specifically, in the first operation region A1, ignition by the spark plug 11 is stopped and fuel is injected into the combustion chamber by the injector 10 during the intake stroke. On the other hand, in the second operation region A2, ignition by the spark plug 11 is performed.

また、当実施形態では、第1運転領域A1のうち特にエンジン負荷の低い領域では、吸気弁8の開閉時期を遅角側に設定して、排気弁9が閉弁してから吸気弁8が開弁するようにする。すなわち、排気弁9が閉弁してから吸気弁8が開弁するまでの間に、これら弁8、9の開弁時期がオーバーラップしないネガティブオーバーラップ期間を設ける。   In the present embodiment, in the first operating region A1, particularly in the region where the engine load is low, the opening / closing timing of the intake valve 8 is set to the retard side, and the exhaust valve 9 is closed before the intake valve 8 is closed. Open the valve. That is, a negative overlap period in which the valve opening timings of these valves 8 and 9 do not overlap is provided between the exhaust valve 9 closing and the intake valve 8 opening.

このように吸排気弁8、9を制御するのは、安定したCI燃焼を実現するためである。すなわち、エンジン負荷の低い運転領域では、燃焼室5内の温度が低いために失火等が生じるおそれがある。これに対して、吸気行程においてネガティブオーバーラップ期間を設けた場合には、ネガティブオーバーラップ期間中、燃焼室5内に残留している既燃ガスを膨張させねばならず、ポンピングロスが増大する。そして、このようにポンピングロスが増大すれば、要求されているエンジン出力に対してこのポンピングロス分燃料量を増大させることができ、燃焼室5および混合気の温度を高めて安定したCI燃焼を実現できる。   The intake / exhaust valves 8 and 9 are controlled in this way in order to realize stable CI combustion. That is, in an operation region where the engine load is low, misfire may occur due to the low temperature in the combustion chamber 5. On the other hand, when a negative overlap period is provided in the intake stroke, the burned gas remaining in the combustion chamber 5 must be expanded during the negative overlap period, and the pumping loss increases. If the pumping loss increases in this way, the fuel amount can be increased by the pumping loss with respect to the required engine output, and the temperature of the combustion chamber 5 and the air-fuel mixture can be increased to achieve stable CI combustion. realizable.

一方、第1運転領域A1のうちエンジン負荷が比較的高く着火性の高い運転領域では、排気弁9の閉弁時期よりも前に吸気弁8を開弁させて、これら弁8、9の開弁時期をオーバーラップさせる。そして、これにより、燃焼室5内に高温の排気を残留させて安定したCI燃焼を実現する。   On the other hand, in the operation region where the engine load is relatively high and the ignitability is high in the first operation region A1, the intake valve 8 is opened before the closing timing of the exhaust valve 9, and the valves 8, 9 are opened. Overlapping valve timing. As a result, high-temperature exhaust gas remains in the combustion chamber 5 to achieve stable CI combustion.

なお、上記のように、当実施形態では、スロットル弁25は、ほぼ常時全開付近の開度とされる。   Note that, as described above, in the present embodiment, the throttle valve 25 is almost always fully opened.

(ii)パージ制御
次に、キャニスタ42から吸気管23に導入されるパージガスの制御について説明する。
(Ii) Purge Control Next, control of purge gas introduced from the canister 42 into the intake pipe 23 will be described.

まず、パージガスに含まれる蒸発燃料の濃度学習について簡単に説明する。   First, the concentration learning of the evaporated fuel contained in the purge gas will be briefly described.

当実施形態では、A/FセンサSW3で検出された気筒2a内の混合気の空燃比と、エアフローセンサSW2の検出値等から推定される気筒2aに導入された空気量とに基づいて、気筒2aに供給された燃料量を推定する。そして、この燃料量からインジェクタ10から気筒2aに噴射された燃料量を差し引くことで、気筒2aに供給された蒸発燃料量を推定する。そして、後述する要求パージ量と推定した蒸発燃料量とからパージガスに含まれる蒸発燃料の濃度を推定、学習する。   In the present embodiment, based on the air-fuel ratio of the air-fuel mixture in the cylinder 2a detected by the A / F sensor SW3 and the amount of air introduced into the cylinder 2a estimated from the detection value of the airflow sensor SW2, etc. The amount of fuel supplied to 2a is estimated. Then, the amount of evaporated fuel supplied to the cylinder 2a is estimated by subtracting the amount of fuel injected from the injector 10 into the cylinder 2a from this amount of fuel. Then, the concentration of the evaporated fuel contained in the purge gas is estimated and learned from the required purge amount described later and the estimated evaporated fuel amount.

当実施形態では、この蒸発燃料の濃度学習はエンジンの稼働中ほぼ常時行われており、常に更新される。なお、始動時等であってこの濃度学習が未だ行われていない場合には、まず、アイドル運転等のエンジン負荷の低い運転条件にて、少量のパージガスを吸気管23に供給して、このときのA/FセンサSW3の検出値等に基づいて蒸発燃料の濃度を推定する。   In this embodiment, the concentration learning of the evaporated fuel is performed almost constantly during operation of the engine and is constantly updated. If the concentration learning has not yet been performed at the time of starting, etc., first, a small amount of purge gas is supplied to the intake pipe 23 under operating conditions with a low engine load such as idle operation. The concentration of the evaporated fuel is estimated based on the detected value of the A / F sensor SW3.

次に、ECU60により行われるパージガスの流量制御について、図3のフローチャートを用いて説明する。なお、この図3のフローチャートは、少なくとも1回、上記蒸発燃料の濃度学習が行われた後の制御手順を示している。   Next, the purge gas flow rate control performed by the ECU 60 will be described with reference to the flowchart of FIG. The flowchart of FIG. 3 shows a control procedure after the evaporative fuel concentration learning is performed at least once.

まず、ステップS1にて、車速センサSW6の検出値(車速)、アクセル開度センサSW5の検出値(アクセル開度)、変速段センサSW7の検出値(変速段)、ポンプ回転数センサSW4の検出値(ポンプ回転数Np)を読み込む。   First, in step S1, the detected value (vehicle speed) of the vehicle speed sensor SW6, the detected value of the accelerator opening sensor SW5 (accelerator opening), the detected value of the shift speed sensor SW7 (shift speed), and the detection of the pump speed sensor SW4. Read the value (pump speed Np).

次に、ステップS2にて、ステップS1で読み込んだ車速、アクセル開度、変速段に基づいてエンジン要求トルクを計算する。   Next, in step S2, the engine required torque is calculated based on the vehicle speed, accelerator opening, and gear position read in step S1.

次に、ステップS3にて、ステップS2で計算したエンジン要求トルクに基づいて、気筒2a内に供給する燃料量の目標値である要求燃料量を計算する。   Next, in step S3, a required fuel amount that is a target value of the fuel amount to be supplied into the cylinder 2a is calculated based on the engine required torque calculated in step S2.

次に、ステップS4にて、ステップS3で計算した要求燃料量に基づいて、気筒2aおよび吸気管23に導入する蒸発燃料の量である要求蒸発燃料量を計算する。具体的には、要求燃料量の一定割合量を要求蒸発燃料量として算出する。このように、当実施形態では、要求燃料量ひいてはエンジン負荷と要求蒸発燃料量とが比例する。   Next, in step S4, based on the required fuel amount calculated in step S3, a required evaporated fuel amount that is the amount of evaporated fuel introduced into the cylinder 2a and the intake pipe 23 is calculated. Specifically, a certain amount of the required fuel amount is calculated as the required evaporated fuel amount. Thus, in the present embodiment, the required fuel amount, that is, the engine load and the required evaporated fuel amount are proportional.

次に、ステップS5にて、ステップS4で算出した要求蒸発燃料量に基づいて、吸気管23に導入する単位時間あたりのパージガスの量すなわちパージガスの流量(以下、パージ量という場合がある)の目標値である要求パージ量を計算する。具体的には、要求蒸発燃料量と学習した蒸発燃料の濃度とから、要求蒸発燃料量を含むパージガスの量を要求パージ量として算出する。   Next, in step S5, based on the required evaporated fuel amount calculated in step S4, the target purge gas amount per unit time introduced into the intake pipe 23, that is, the purge gas flow rate (hereinafter sometimes referred to as the purge amount). Calculate the requested purge amount that is the value. Specifically, the amount of purge gas including the required evaporated fuel amount is calculated as the required purge amount from the required evaporated fuel amount and the learned concentration of evaporated fuel.

次に、ステップS6にて、要求パージ量が予め設定された基準パージ量(基準流量)Qp1以上であるか否かを判定する。当実施形態では、基準パージ量Qp1は、エンジン負荷が上記切替負荷T1となるときの要求燃料量に対応する値(この要求燃料量の一定割合量)以下の量に設定されている。従って、ステップS6の判定がNOの場合は、エンジン負荷が切替負荷T1未満であって第1運転領域A1に含まれる領域で運転されていることになり、CI燃焼が実施される。   Next, in step S6, it is determined whether or not the required purge amount is equal to or greater than a preset reference purge amount (reference flow rate) Qp1. In the present embodiment, the reference purge amount Qp1 is set to an amount equal to or less than a value corresponding to the required fuel amount when the engine load becomes the switching load T1 (a constant ratio amount of the required fuel amount). Therefore, if the determination in step S6 is NO, the engine load is less than the switching load T1 and the engine is operating in the region included in the first operation region A1, and CI combustion is performed.

ステップS6の判定がNOの場合は、ステップS7に進み、第2パージバルブ47を閉弁する(既に閉弁しているときは閉弁を維持する)。また、ステップS8において、エアポンプ44の回転数であるポンプ回転数を予め設定された低流量用回転数N1にするとともに、ステップS9において、ステップS5で計算した要求パージ量に応じて第1パージバルブ45のDUTY比を変更する。   When the determination in step S6 is NO, the process proceeds to step S7, and the second purge valve 47 is closed (when the valve is already closed, the valve is kept closed). In step S8, the pump rotation speed, which is the rotation speed of the air pump 44, is set to a preset low flow rate rotation speed N1, and in step S9, the first purge valve 45 is set according to the required purge amount calculated in step S5. Change the DUTY ratio.

このようにステップS6の判定がNOであって要求パージ量が基準パージ量Qp1未満の場合は、第2パージバルブ47を閉弁して第1パージバルブ45のDUTY比を所定の値にし、低流量用パージ管43aを介してパージガスを吸気管23に導入する。   Thus, when the determination in step S6 is NO and the required purge amount is less than the reference purge amount Qp1, the second purge valve 47 is closed to set the DUTY ratio of the first purge valve 45 to a predetermined value, and for low flow rate Purge gas is introduced into the intake pipe 23 through the purge pipe 43a.

低流量用回転数N1は、要求パージ量によらず一定の値に設定されている。また、低流量用回転数N1は、この低流量用回転数N1でエアポンプ44を回転させた際に、ソニックノズル46の下流側の圧力(低流量用パージ管43aのうちエアポンプ44とソニックノズル46との間の部分の圧力)と、ソニックノズル46の上流側の圧力(低流量用パージ管43aのうち第1パージバルブ45とソニックノズル46との間の部分の圧力)との圧力比が、上記臨界圧力比以下となる回転数であり、予め実験等により設定されている。   The low flow rate N1 is set to a constant value regardless of the required purge amount. Further, when the air pump 44 is rotated at the low flow rate N1, the low flow rate N1 is the pressure downstream of the sonic nozzle 46 (the air pump 44 and the sonic nozzle 46 in the low flow rate purge pipe 43a). And the pressure on the upstream side of the sonic nozzle 46 (the pressure between the first purge valve 45 and the sonic nozzle 46 in the low flow rate purge pipe 43a) The number of rotations is equal to or lower than the critical pressure ratio, and is set in advance by experiments or the like.

ここで、上記のように当実施形態ではソニックノズル46の上流側には第1パージバルブ45が設けられており、ソニックノズル46には第1パージバルブ45で流速が高められたガスが流入する。すなわち、第1パージバルブ45では圧損が生じ、これに伴い第1パージバルブ45の通過時にガスの流速は高められる。そのため、当実施形態では、ソニックノズル46のスロート部46bにてガスの速度を音速まで高めるために必要な下流側の圧力を比較的(第1パージバルブ45がソニックノズル46の下流側に設けられる場合よりも)高くすることができ、低流量用回転数N1は比較的高い値に設定されている。   Here, as described above, in the present embodiment, the first purge valve 45 is provided on the upstream side of the sonic nozzle 46, and the gas whose flow rate is increased by the first purge valve 45 flows into the sonic nozzle 46. That is, pressure loss occurs in the first purge valve 45, and accordingly, the gas flow velocity is increased when the first purge valve 45 passes through. Therefore, in this embodiment, the downstream pressure necessary for increasing the gas velocity to the sonic velocity at the throat portion 46b of the sonic nozzle 46 is relatively low (when the first purge valve 45 is provided downstream of the sonic nozzle 46). The low flow rate N1 is set to a relatively high value.

上記のように設定された低流量用回転数N1にポンプ回転数が制御されることで、ソニックノズル46のスロート部46bを通過するパージガスの速度は音速に維持される。そのため、吸気管23および気筒2aに導入されるパージガスの流量は、第1パージバルブ45の開度に比例する。   By controlling the pump rotational speed to the low flow rate rotational speed N1 set as described above, the speed of the purge gas passing through the throat portion 46b of the sonic nozzle 46 is maintained at the sonic speed. Therefore, the flow rate of the purge gas introduced into the intake pipe 23 and the cylinder 2 a is proportional to the opening of the first purge valve 45.

従って、ステップS9では、図5に示すように、第1パージバルブ45のDUTY比を要求パージ量に比例して変更する。詳細には、上記のように全閉付近および全開付近では第1パージバルブ45のDUTY比と開度とが完全に比例しないおそれがある。そのため、DUTY比を、第1パージバルブ45の開度ひいては第1パージバルブ45を通過するパージガスの流量と比例する範囲(DminからDmaxまでの範囲)で変更する。   Therefore, in step S9, as shown in FIG. 5, the DUTY ratio of the first purge valve 45 is changed in proportion to the required purge amount. Specifically, as described above, there is a possibility that the DUTY ratio and the opening degree of the first purge valve 45 are not completely proportional in the vicinity of the fully closed position and the fully open position. Therefore, the DUTY ratio is changed within a range (range from Dmin to Dmax) that is proportional to the opening of the first purge valve 45 and thus the flow rate of the purge gas that passes through the first purge valve 45.

一方、ステップS6の判定がYESであって要求パージ量が基準パージ量Qp1以上の場合は、ステップS10に進む。   On the other hand, if the determination in step S6 is YES and the required purge amount is equal to or greater than the reference purge amount Qp1, the process proceeds to step S10.

ステップS10では、ステップS5で計算した要求パージ量に基づいてエアポンプ44の回転数の目標値である目標ポンプ回転数Npoを設定する。   In step S10, a target pump speed Npo, which is a target value of the speed of the air pump 44, is set based on the required purge amount calculated in step S5.

当実施形態では、要求パージ量が基準パージ量Qp1以上の場合は、基本的に、第1パージバルブ45を閉弁して第2パージバルブ47を全開にし、高流量用パージ管43b経由でパージガスを吸気管23に導入するとともにポンプ回転数を変更することでパージ量を要求パージ量に制御する。ここで、上記のように、エアポンプ44は回転数が高いほど通路43d内の圧力を低下させるよう構成されている。従って、ステップS10では、高流量用パージ管43bの上流端と下流端の差圧(キャニスタ42と吸気管23との差圧)が大きくなって高流量用パージ管43bを通過するパージガスの流量が多くなるように、要求パージ量が多いほど目標ポンプ回転数Npoを高く設定する。具体的には、図4に示すように、要求パージ量が基準パージ量Qp1以上の場合は、要求パージ量に比例して目標ポンプ回転数Npoを高くする。   In this embodiment, when the required purge amount is equal to or larger than the reference purge amount Qp1, basically, the first purge valve 45 is closed and the second purge valve 47 is fully opened, and the purge gas is sucked in via the high flow rate purge pipe 43b. The purge amount is controlled to the required purge amount by introducing it into the pipe 23 and changing the pump rotation speed. Here, as described above, the air pump 44 is configured to decrease the pressure in the passage 43d as the rotational speed increases. Accordingly, in step S10, the differential pressure between the upstream end and the downstream end of the high flow rate purge pipe 43b (the differential pressure between the canister 42 and the intake pipe 23) increases, and the flow rate of the purge gas passing through the high flow rate purge pipe 43b is reduced. The target pump speed Npo is set higher as the required purge amount increases so as to increase. Specifically, as shown in FIG. 4, when the required purge amount is equal to or greater than the reference purge amount Qp1, the target pump speed Npo is increased in proportion to the required purge amount.

図4に示すように、当実施形態では、要求パージ量が基準パージ量Qp1となるときのポンプ回転数が、低流量用回転数N1よりも低い切替開始回転数N2に設定されており、この切替開始回転数N2から要求パージ量の増大に伴って目標ポンプ回転数が増大されるようになっている。   As shown in FIG. 4, in this embodiment, the pump rotation speed when the required purge amount becomes the reference purge amount Qp1 is set to the switching start rotation speed N2 lower than the low flow rate rotation speed N1. The target pump speed is increased as the required purge amount increases from the switching start speed N2.

ステップS10の次に進むステップS11では、ポンプ回転数をステップS10で設定した目標ポンプ回転数Npoに制御する。具体的には、ポンプモータの駆動力を目標ポンプ回転数Npoに応じて変更する。   In step S11 following step S10, the pump speed is controlled to the target pump speed Npo set in step S10. Specifically, the driving force of the pump motor is changed according to the target pump speed Npo.

ステップS11の次に進むステップS12では、パージガスを低流量用パージ管43a経由で吸気管23に導入中(第1パージバルブ45のDUTY比が0%ではない)、かつ、現在のポンプ回転数Npが目標ポンプ回転数Npoより大きいか否かを判定する。   In step S12 following step S11, the purge gas is being introduced into the intake pipe 23 via the low flow rate purge pipe 43a (the DUTY ratio of the first purge valve 45 is not 0%), and the current pump rotational speed Np is It is determined whether or not it is greater than the target pump speed Npo.

ステップS12の判定がYESの場合はステップS13に進み、第1パージバルブ45のDUTY比を100%にして第1パージバルブ45を全開にする。   If the determination in step S12 is YES, the process proceeds to step S13, where the DUTY ratio of the first purge valve 45 is set to 100% and the first purge valve 45 is fully opened.

一方、ステップS12の判定がNOの場合、すなわち、パージガスを高流量用パージ管43b経由で吸気管23に導入中(第1パージバルブ45のDUTY比が0%である)、あるいは、現在のポンプ回転数Npが目標ポンプ回転数Npo以下である場合は、ステップS14に進み、第1パージバルブ45のDUTY比を0%にして(既に0%のときは0%に維持して)第1パージバルブ45を閉弁するとともに、ステップS15にて、第2パージバルブ47を開弁する(既に開弁しているときは開弁を維持する)。   On the other hand, if the determination in step S12 is NO, that is, purge gas is being introduced into the intake pipe 23 via the high flow rate purge pipe 43b (the DUTY ratio of the first purge valve 45 is 0%), or the current pump rotation When the number Np is equal to or less than the target pump speed Npo, the process proceeds to step S14, where the DUTY ratio of the first purge valve 45 is set to 0% (when already 0%, the first purge valve 45 is maintained at 0%). In addition to closing, in step S15, the second purge valve 47 is opened (if the valve is already opened, the valve is kept open).

すなわち、ステップS6での判定がYESであって、要求パージ量が基準パージ量Qp1以上の場合は、基本的に、第1パージバルブ45を閉弁して第2パージバルブ47を全開にし、高流量用パージ管43b経由でパージガスを吸気管23に導入するとともにポンプ回転数を変更することでパージ量を要求パージ量に制御する。ただし、低流量用パージ管43a経由でパージガスを吸気管23に導入している状態で要求パージ量が基準パージ量Qp1以上となった場合、すなわち、要求パージ量が基準パージ量Qp1未満から基準パージ量Qp1以上に切り替わった場合には、ポンプ回転数Npが目標ポンプ回転数Npoよりも高い間は、ポンプ回転数Npを目標ポンプ回転数Npoに向けて低下させつつ、低流量用パージ管43a経由でのパージガスの吸気管23への導入を継続するとともに第1パージバルブ45を全開としてパージ量を多くする。そして、ポンプ回転数Npが目標ポンプ回転数Npoまで低下すると、第1パージバルブ45を閉弁し第2パージバルブ47を開弁して高流量用パージ管43bを介してパージガスを吸気管23に供給する。   That is, if the determination in step S6 is YES and the required purge amount is equal to or greater than the reference purge amount Qp1, basically, the first purge valve 45 is closed and the second purge valve 47 is fully opened, The purge amount is controlled to the required purge amount by introducing the purge gas into the intake pipe 23 via the purge pipe 43b and changing the pump rotation speed. However, when the required purge amount becomes equal to or higher than the reference purge amount Qp1 while the purge gas is introduced into the intake pipe 23 via the low flow rate purge pipe 43a, that is, the required purge amount is less than the reference purge amount Qp1 and is the reference purge amount. When switching to the amount Qp1 or more, while the pump rotational speed Np is higher than the target pump rotational speed Npo, the pump rotational speed Np is decreased toward the target pump rotational speed Npo, via the low flow rate purge pipe 43a. The purge gas is continued to be introduced into the intake pipe 23 and the first purge valve 45 is fully opened to increase the purge amount. When the pump rotation speed Np decreases to the target pump rotation speed Npo, the first purge valve 45 is closed, the second purge valve 47 is opened, and the purge gas is supplied to the intake pipe 23 via the high flow purge pipe 43b. .

このように、当実施形態では、要求パージ量が基準パージ量Qp1未満の場合は、低流量用パージ管43a経由でパージガスを吸気管23に導入する。そして、このとき、エアポンプ44の回転数を低流量用回転数N1一定に維持して、第1パージバルブ45のDUTY比の変更によってパージ量を要求パージ量に制御する。   Thus, in this embodiment, when the required purge amount is less than the reference purge amount Qp1, the purge gas is introduced into the intake pipe 23 via the low flow purge pipe 43a. At this time, the rotation speed of the air pump 44 is maintained constant at the low flow rate N1, and the purge amount is controlled to the required purge amount by changing the DUTY ratio of the first purge valve 45.

一方、要求パージ量が基準パージ量Qp1以上の場合は、高流量用パージ管43b経由でパージガスを吸気管23に導入する。そして、エアポンプ44の回転数の変更によってパージ量を要求パージ量にする。また、要求パージ量が基準パージ量Qp1未満の量から基準パージ量Qp1以上の量に切り替わった場合は、ポンプ回転数が目標ポンプ回転数以下に低下するまで、第1パージバルブ45を全開にした状態で低流量用パージ管43aを介してパージガスを吸気管23に供給する。   On the other hand, when the required purge amount is equal to or larger than the reference purge amount Qp1, purge gas is introduced into the intake pipe 23 via the high flow rate purge pipe 43b. Then, the purge amount is made the required purge amount by changing the rotation speed of the air pump 44. Further, when the required purge amount is switched from an amount less than the reference purge amount Qp1 to an amount equal to or more than the reference purge amount Qp1, the first purge valve 45 is fully opened until the pump rotational speed falls below the target pump rotational speed Then, the purge gas is supplied to the intake pipe 23 through the low flow rate purge pipe 43a.

(3)作用等
以上のように、当実施形態では、要求パージ量が基準パージ量Qp1未満であって比較的少量のパージガスを吸気管23に導入する場合は、低流量用パージ管43a経由でパージガスが吸気管23に導入されて、第1パージバルブ45のDUTY比の変更によってパージ量が要求パージ量に制御される。そのため、このDUTY比の変更によって、パージ量を少量の要求量に精度よく制御することができる。そして、これにより、気筒2a内の空燃比を適正に制御することができる。また、上記のように少量のパージガスを吸気管23および気筒2aに供給することで蒸発燃料の濃度を推定、学習する場合において、この推定、学習をより精度よく行うことができる。
(3) Operation As described above, in this embodiment, when the required purge amount is less than the reference purge amount Qp1 and a relatively small amount of purge gas is introduced into the intake pipe 23, the low-flow purge pipe 43a is used. Purge gas is introduced into the intake pipe 23, and the purge amount is controlled to the required purge amount by changing the DUTY ratio of the first purge valve 45. Therefore, the purge amount can be accurately controlled to a small required amount by changing the DUTY ratio. As a result, the air-fuel ratio in the cylinder 2a can be properly controlled. Further, when estimating and learning the concentration of the evaporated fuel by supplying a small amount of purge gas to the intake pipe 23 and the cylinder 2a as described above, this estimation and learning can be performed with higher accuracy.

しかも、低流量用パージ管43aには、上記のように構成されたソニックノズル46が設けられている。そして、このソニックノズル46を介して(低流量用パージ管43a経由で)パージガスを吸気管23へ導入する際には、エアポンプ44の回転数が上記のように設定された低流量用回転数N1とされて、パージガスがソニックノズル46(スロート部46b)を通過するときの速度が、ソニックノズル46の下流側の圧力によらず音速に維持される。従って、第1パージバルブ45のDUTY比(開度)によってパージガスの流量を変更しつつ、吸気管23内の吸気脈動によって吸気管23に供給されるパージガスの流量が変動するのを回避することができる。そのため、この吸気脈動によって気筒2aに導入される蒸発燃料量の量および気筒2a内の空燃比が変動するのを回避することができ、蒸発燃料量および空燃比をより確実に適正値にすることができる。   In addition, the low flow purge pipe 43a is provided with the sonic nozzle 46 configured as described above. When the purge gas is introduced into the intake pipe 23 via the sonic nozzle 46 (via the low flow rate purge pipe 43a), the rotation speed N1 of the low flow rate is set as described above. Thus, the speed at which the purge gas passes through the sonic nozzle 46 (throat portion 46b) is maintained at the speed of sound regardless of the pressure on the downstream side of the sonic nozzle 46. Accordingly, the flow rate of the purge gas supplied to the intake pipe 23 due to the intake air pulsation in the intake pipe 23 can be avoided while changing the flow rate of the purge gas depending on the DUTY ratio (opening degree) of the first purge valve 45. . Therefore, it is possible to avoid fluctuations in the amount of evaporated fuel introduced into the cylinder 2a and the air-fuel ratio in the cylinder 2a due to this intake pulsation, and to make the evaporated fuel amount and air-fuel ratio more appropriate values. Can do.

図6を用いて具体的に説明する。図6は、第1パージバルブ45に供給される電流(第1パージバルブ流電)と、吸気管23の圧力(吸気管圧力)と、パージ量との時間変化を示した模式図である。図6のパージ量において、破線は、ソニックノズル46を省略したときパージ量の変化であり、実線は、ソニックノズル46を設けた当実施形態のパージ量の変化を示している。図6に示すように、吸気管23の圧力はエンジンの回転に同期して脈動する場合がある。例えば、当実施形態では、第1運転領域A1のうち特にエンジン負荷の低い領域において、吸気弁8の開閉時期が遅角側に設定されている。そのため、気筒内から吸気通路に吸気が吹き返し、これに伴って吸気脈動が生じる。   This will be specifically described with reference to FIG. FIG. 6 is a schematic diagram showing temporal changes in the current supplied to the first purge valve 45 (first purge valve current flow), the pressure in the intake pipe 23 (intake pipe pressure), and the purge amount. In the purge amount of FIG. 6, the broken line indicates the change in the purge amount when the sonic nozzle 46 is omitted, and the solid line indicates the change in the purge amount of the present embodiment in which the sonic nozzle 46 is provided. As shown in FIG. 6, the pressure in the intake pipe 23 may pulsate in synchronization with the rotation of the engine. For example, in the present embodiment, the opening / closing timing of the intake valve 8 is set to the retard side in the region where the engine load is particularly low in the first operation region A1. Therefore, intake air blows back into the intake passage from the inside of the cylinder, and intake pulsation is caused accordingly.

このように吸気管23に吸気脈動が生じた場合において、ソニックノズル46が設けられていない場合では、図6の破線で示すように、第1パージバルブ45が開弁するタイミングによってパージ量が変動する。そして、このようにパージ量が変動すると、気筒2aに供給される蒸発燃料量が変動して気筒2a内の空燃比が変動する。   As described above, when the intake pulsation occurs in the intake pipe 23 and the sonic nozzle 46 is not provided, the purge amount varies depending on the opening timing of the first purge valve 45 as shown by the broken line in FIG. . When the purge amount varies in this manner, the amount of evaporated fuel supplied to the cylinder 2a varies and the air-fuel ratio in the cylinder 2a varies.

特に、当実施形態のように、スロットル弁25がほぼ常時全開付近の開度とされている場合では、吸気管23に生じる負圧が小さく低流量用パージ管43aの上流端と下流端との差圧が小さくなるため、吸気脈動すなわち吸気管23内の圧力変動がこの差圧ひいてはパージ量に及ぼす影響が大きくなる。また、このパージ量の変動すなわち蒸発燃料量の変動が気筒2aの空燃比に及ぼす影響、すなわち、蒸発燃料量の変動に伴う空燃比の要求値からのずれは、気筒2aに供給されるトータルの燃料量が少ないほど大きくなる。   In particular, as in this embodiment, when the throttle valve 25 is almost always fully open, the negative pressure generated in the intake pipe 23 is small, and the upstream end and the downstream end of the low flow purge pipe 43a are small. Since the differential pressure becomes small, the influence of the intake pulsation, that is, the pressure fluctuation in the intake pipe 23, on the differential pressure and thus the purge amount becomes large. Further, the influence of the fluctuation of the purge amount, that is, the fluctuation of the evaporated fuel amount, on the air-fuel ratio of the cylinder 2a, that is, the deviation from the required value of the air-fuel ratio due to the fluctuation of the evaporated fuel amount is the total The smaller the amount of fuel, the larger.

これに対して、当実施形態では、上記のように、要求パージ量が基準パージ量Qp1未満の場合に、ソニックノズル46の下流側の圧力によらずソニックノズル46を通過するパージガスの速度が音速に維持される。すなわち、ソニックノズル46の下流側に位置する吸気管23内の圧力が変動しても、ソニックノズル46を通過するパージガスの速度が一定に維持される。そのため、図6の実線で示すように、吸気脈動が生じた場合でも、パージ量を第1パージバルブ45の開弁タイミングによらず一定にすることができ、気筒2a内の空燃比の変動を抑えることができる。   In contrast, in this embodiment, as described above, when the required purge amount is less than the reference purge amount Qp1, the speed of the purge gas passing through the sonic nozzle 46 is the sonic velocity regardless of the pressure on the downstream side of the sonic nozzle 46. Maintained. That is, even when the pressure in the intake pipe 23 located on the downstream side of the sonic nozzle 46 fluctuates, the speed of the purge gas passing through the sonic nozzle 46 is maintained constant. Therefore, as shown by the solid line in FIG. 6, even when intake pulsation occurs, the purge amount can be made constant regardless of the opening timing of the first purge valve 45, and the fluctuation of the air-fuel ratio in the cylinder 2a is suppressed. be able to.

特に、要求蒸発燃料量と要求燃料量とが比例するよう設定されていることから、要求パージ量が基準パージ量Qp1未満の場合には気筒2aに供給されるトータルの燃料量は比較的少なくなるが、このようにトータルの燃料量が少ない条件下において、ソニックノズル46経由でパージガスが吸気管23に供給されて吸気脈動に伴うパージ量および蒸発燃料量の変動が抑制されるので、気筒2aの空燃比の要求値からのずれを効果的に小さく抑えることができる。   In particular, since the required evaporated fuel amount and the required fuel amount are set to be proportional, when the required purge amount is less than the reference purge amount Qp1, the total fuel amount supplied to the cylinder 2a is relatively small. However, since the purge gas is supplied to the intake pipe 23 via the sonic nozzle 46 under such a condition that the total fuel amount is small, fluctuations in the purge amount and the evaporated fuel amount due to the intake pulsation are suppressed. Deviation from the required value of the air-fuel ratio can be effectively reduced.

また、当実施形態では、ソニックノズル46が第1パージバルブ45よりも下流側に設けられていることで、上記のように、低流量用回転数N1を比較的高い値に設定することができる。そのため、ソニックノズル46においてパージガスの速度を音速に維持しながら、ポンプモータの駆動力を小さく抑えてポンプモータの消費電力ひいては燃費性能を高くすることができる。   In the present embodiment, since the sonic nozzle 46 is provided on the downstream side of the first purge valve 45, the low flow rate N1 can be set to a relatively high value as described above. Therefore, while maintaining the purge gas speed at the sonic speed in the sonic nozzle 46, the driving force of the pump motor can be kept small, and the power consumption of the pump motor and hence the fuel efficiency can be improved.

さらに、当実施形態では、要求パージ量が基準パージ量Qp1以上の場合は、DUTYコントロールバルブである第1パージバルブ45よりも圧損の少ないON/OFF弁である第2パージバルブ47経由でパージガスが吸気管23に導入される。そのため、より多くのパージガスを吸気管23に導入することができる。具体的には、DUTYコントロールバルブである第1パージバルブ45を介してパージガスを吸気管23に供給する場合では、第1パージバルブ45での圧損が大きいため、パージ量を多くするためには、第1パージバルブ45およびソニックノズル46を大型化する必要がある。あるいは、低流量用パージ管43aの下流側の圧力をより低くするべくエアポンプ44の回転数を高める必要があり燃費性能が悪化する。これに対して、当実施形態では、第1パージバルブ45およびソニックノズル46の大型化や燃費の悪化を招くことなく、吸気管23に供給されるパージガスの最大量を多くすることができる。   Further, in the present embodiment, when the required purge amount is equal to or larger than the reference purge amount Qp1, the purge gas is supplied to the intake pipe via the second purge valve 47, which is an ON / OFF valve with less pressure loss than the first purge valve 45, which is a DUTY control valve. 23. Therefore, more purge gas can be introduced into the intake pipe 23. Specifically, when the purge gas is supplied to the intake pipe 23 via the first purge valve 45, which is a DUTY control valve, the pressure loss at the first purge valve 45 is large. The purge valve 45 and the sonic nozzle 46 need to be enlarged. Alternatively, it is necessary to increase the rotational speed of the air pump 44 in order to lower the pressure on the downstream side of the low flow rate purge pipe 43a, and the fuel efficiency is deteriorated. In contrast, in the present embodiment, the maximum amount of purge gas supplied to the intake pipe 23 can be increased without increasing the size of the first purge valve 45 and the sonic nozzle 46 and deteriorating fuel consumption.

また、当実施形態では、エアポンプ44が、低流量用パージ管43aと高流量用パージ管43bとが合流する合流部43cと吸気管23との間の通路43dに設けられており、要求パージ量が基準パージ量Qp1以上であって高流量用パージ管43b経由でパージガスが吸気管23に導入される場合において、エアポンプ44の回転数の変更によってパージ量が制御される。そのため、要求パージ量が基準パージ量Qp1以上の場合においても、運転条件(要求燃料量)に応じて、適正量のパージガスを吸気管23に供給することができる。   In the present embodiment, the air pump 44 is provided in the passage 43d between the merging portion 43c where the low flow rate purge pipe 43a and the high flow rate purge pipe 43b merge and the intake pipe 23, and the required purge amount Is equal to or greater than the reference purge amount Qp1 and the purge gas is introduced into the intake pipe 23 via the high flow purge pipe 43b, the purge amount is controlled by changing the rotational speed of the air pump 44. Therefore, even when the required purge amount is equal to or greater than the reference purge amount Qp1, an appropriate amount of purge gas can be supplied to the intake pipe 23 according to the operating condition (required fuel amount).

また、当実施形態では、要求パージ量が基準パージ量Qp1未満の量から基準パージ量Qp1以上の量に切り替わった場合に、エアポンプ44の回転数が目標ポンプ回転数Npo以下に低下するまで、第1パージバルブ45を全開にした状態で低流量用パージ管43aを介してパージガスが吸気管23に供給される。そのため、エアポンプ44の応答遅れによってポンプ回転数が要求パージ量に応じた目標ポンプ回転数よりも高い状態で第2パージバルブ47が開弁するのが回避される。ここで、仮に、エアポンプ44の回転数が高い状態で第2パージバルブ47が開弁すると、要求量よりも多いパージガスおよび蒸発燃料が吸気管23および気筒2aに導入されてしまい、空燃比が過剰となる。これに対して、当実施形態では、過剰な蒸発燃料が吸気管23および気筒2aに導入されるのを回避することができ、空燃比を適正な値にすることができる。   Further, in the present embodiment, when the required purge amount is switched from an amount less than the reference purge amount Qp1 to an amount equal to or more than the reference purge amount Qp1, the first pump rotation number is decreased until the rotation speed of the air pump 44 decreases below the target pump rotation number Npo. With the 1 purge valve 45 fully opened, purge gas is supplied to the intake pipe 23 through the low flow rate purge pipe 43a. Therefore, it is avoided that the second purge valve 47 is opened in a state where the pump rotational speed is higher than the target pump rotational speed corresponding to the required purge amount due to the response delay of the air pump 44. Here, if the second purge valve 47 is opened while the rotation speed of the air pump 44 is high, a larger amount of purge gas and evaporated fuel are introduced into the intake pipe 23 and the cylinder 2a, and the air-fuel ratio becomes excessive. Become. On the other hand, in this embodiment, it is possible to avoid the excessive evaporated fuel from being introduced into the intake pipe 23 and the cylinder 2a, and to set the air-fuel ratio to an appropriate value.

(4)変形例
上記実施形態では、エアポンプ44を、パージ管43のうち、低流量用パージ管43aと高流量用パージ管43bとが合流する合流部43cと吸気管23との間に設けた場合について説明したが、エアポンプ44は、低流量用パージ管43aのうちソニックノズル46と合流部43cとの間の部分に設けてもよい。ただし、上記実施形態のように、エアポンプ44を、上記合流部43cよりも下流側に設ければ、高流量用パージ管43b経由でパージガスが吸気管23に導入されるときに、エアポンプ44の回転数の変更によってパージ量を要求パージ量に制御することができる。
(4) Modified Example In the above embodiment, the air pump 44 is provided between the merging portion 43 c and the intake pipe 23 where the low flow purge pipe 43 a and the high flow purge pipe 43 b of the purge pipe 43 merge. Although the case has been described, the air pump 44 may be provided in a portion between the sonic nozzle 46 and the merging portion 43c in the low flow rate purge pipe 43a. However, if the air pump 44 is provided downstream of the merging portion 43c as in the above embodiment, the rotation of the air pump 44 is performed when the purge gas is introduced into the intake pipe 23 via the high flow purge pipe 43b. The purge amount can be controlled to the required purge amount by changing the number.

また、ソニックノズルは、上流側部分よりも流路面積が小さくされたスロート部を有するノズルであればよく、その具体的な構成は上記に限らない。例えば、上記ソニックノズル46の入り口部46aを下流側ほど流路面積が小さくなる形状としてもよい。また、ノズル全体の流路面積が下流側ほど小さくなるように構成されて下流端部がスロート部とされていてもよい。   Moreover, the sonic nozzle should just be a nozzle which has a throat part by which the flow-path area was made smaller than the upstream part, and the specific structure is not restricted above. For example, the inlet portion 46a of the sonic nozzle 46 may have a shape in which the channel area becomes smaller toward the downstream side. Moreover, it is comprised so that the flow-path area of the whole nozzle may become small toward the downstream, and a downstream end part may be made into the throat part.

1 エンジン本体
2a 気筒
42 キャニスタ
43a 低流量用パージ管(第1通路)
43b 高流量用パージ管(第2通路)
44 エアポンプ(ポンプ)
45 第1パージバルブ(第1開閉弁)
46 ソニックノズル(ノズル)
46a スロート部(絞り部)
47 第2パージバルブ(第2開閉弁)
60 ECU(制御手段)
1 Engine body 2a Cylinder 42 Canister 43a Low flow purge pipe (first passage)
43b High flow purge pipe (second passage)
44 Air pump (pump)
45 First purge valve (first on-off valve)
46 Sonic nozzle (nozzle)
46a Throat part (throttle part)
47 Second purge valve (second on-off valve)
60 ECU (control means)

Claims (4)

気筒と、気筒内に空気を導入する吸気通路と、燃料が貯留された燃料タンクと、燃料タンク内で発生した蒸発燃料を脱着可能に吸着するキャニスタとを備え、キャニスタから吸気通路に蒸発燃料を含む空気であるパージガスが導入される内燃機関の蒸発燃料制御装置であって、
上記キャニスタと上記吸気通路とをそれぞれ連通する第1通路および第2通路と、
上記第1通路に設けられて当該第1通路を開閉する第1開閉弁と、
上記第1通路のうち上記第1開閉弁よりも下流側の部分に設けられて、上流側部分よりも流路面積が小さくされた絞り部を含むノズルと、
上記第2通路に設けられて当該第2通路を開閉する第2開閉弁と、
上記第1開閉弁および第2開閉弁を含む各部を制御する制御手段とを備え、
上記第1開閉弁は、DUTY比の変更によって開度が変更されるDUTYコントロール弁であり、
上記第2開閉弁は、全閉と全開とに変更されるON/OFF弁であり、
上記制御手段は、上記パージガスの流量の要求値である要求パージ量が予め設定された基準流量よりも低いときは、上記第2開閉弁を閉弁させるとともに、上記第1開閉弁を開弁させ、
上記要求パージ量が上記基準流量以上のときは、上記第2開閉弁を開弁させるとともに、上記第1開閉弁を閉弁させることを特徴とする内燃機関の蒸発燃料制御装置。
A cylinder, an intake passage for introducing air into the cylinder, a fuel tank in which fuel is stored, and a canister that adsorbs evaporated fuel generated in the fuel tank in a detachable manner. The evaporated fuel is supplied from the canister to the intake passage. An evaporative fuel control device for an internal combustion engine into which purge gas that is air is introduced,
A first passage and a second passage that respectively connect the canister and the intake passage;
A first on-off valve provided in the first passage for opening and closing the first passage;
A nozzle including a throttle portion provided in a portion of the first passage on the downstream side of the first on-off valve and having a flow path area smaller than that of the upstream portion;
A second on-off valve provided in the second passage for opening and closing the second passage;
Control means for controlling each part including the first on-off valve and the second on-off valve;
The first on-off valve is a DUTY control valve whose opening degree is changed by changing the DUTY ratio,
The second on-off valve is an ON / OFF valve that is changed between fully closed and fully open.
The control means closes the second on-off valve and opens the first on-off valve when a required purge amount, which is a required value of the purge gas flow rate, is lower than a preset reference flow rate. ,
An evaporative fuel control system for an internal combustion engine, wherein when the required purge amount is equal to or greater than the reference flow rate, the second on-off valve is opened and the first on-off valve is closed.
請求項1に記載の内燃機関の蒸発燃料制御装置であって、
上記ノズルと上記吸気通路との間の通路に設けられて、回転することでこの通路内の圧力を低下させるポンプを備え、
上記制御手段は、上記要求パージ量が上記基準流量よりも低いときは、上記ポンプの回転数を、上記ノズルよりも下流側の圧力によらず上記絞り部を通過するパージガスの流量が一定となる回転数に制御することを特徴とする内燃機関の蒸発燃料制御装置。
An evaporative fuel control device for an internal combustion engine according to claim 1,
A pump provided in a passage between the nozzle and the intake passage to reduce the pressure in the passage by rotating;
When the required purge amount is lower than the reference flow rate, the control means sets the rotation speed of the pump at a constant flow rate of purge gas that passes through the throttle portion regardless of the pressure downstream of the nozzle. An evaporative fuel control device for an internal combustion engine, characterized by controlling the number of revolutions.
請求項2に記載の内燃機関の蒸発燃料制御装置であって、
上記第1通路と上記第2通路とは、上記ノズルおよび上記第2開閉弁よりも下流側において合流しており、
上記ポンプは、上記第1通路と上記第2通路との合流部分と上記吸気通路との間の通路に設けられており、
上記制御手段は、上記要求パージ量が上記基準流量以上のときは、上記ポンプの回転数を変更することで上記パージガスの流量を制御することを特徴とする内燃機関の蒸発燃料制御装置。
An evaporative fuel control device for an internal combustion engine according to claim 2,
The first passage and the second passage are joined downstream of the nozzle and the second on-off valve,
The pump is provided in a passage between the joining portion of the first passage and the second passage and the intake passage;
An evaporative fuel control device for an internal combustion engine, wherein the control means controls the flow rate of the purge gas by changing the rotational speed of the pump when the required purge amount is equal to or greater than the reference flow rate.
請求項3に記載の内燃機関の蒸発燃料制御装置であって、
上記制御手段は、上記要求パージ量が上記基準流量よりも低い量から当該基準流量以上の量に切り替わったときに、上記ポンプの回転数がこの切替後の要求パージ量に対応する回転数よりも高い場合には、ポンプの回転数を切替後の要求パージ量に応じた回転数に変化させた後、上記第1開閉弁を閉弁するとともに上記第2開閉弁を開弁させることを特徴とする内燃機関の蒸発燃料制御装置。
An evaporative fuel control device for an internal combustion engine according to claim 3,
When the required purge amount is switched from an amount lower than the reference flow rate to an amount equal to or higher than the reference flow rate, the control means is configured such that the rotational speed of the pump is higher than the rotational speed corresponding to the requested purge amount after the switching. If high, the pump speed is changed to a speed corresponding to the required purge amount after switching, and then the first on-off valve is closed and the second on-off valve is opened. An evaporative fuel control device for an internal combustion engine.
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