JP6350425B2 - Engine control device - Google Patents
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Description
ここに開示された技術は、エンジンの制御装置に関するものである。 The technology disclosed herein relates to an engine control device.
従来より、燃料タンク内で発生した蒸発燃料をパージガスとして吸気系に供給するエンジンが知られている。 Conventionally, an engine that supplies evaporated fuel generated in a fuel tank as a purge gas to an intake system is known.
このようなパージガスは空燃比に影響を与えるため、吸気系に供給される蒸発燃料量を正確に把握する必要がある。そのためには、パージガス中の燃料濃度であるパージ濃度を正確に把握する必要がある。 Since such purge gas affects the air-fuel ratio, it is necessary to accurately grasp the amount of evaporated fuel supplied to the intake system. For this purpose, it is necessary to accurately grasp the purge concentration, which is the fuel concentration in the purge gas.
例えば、特許文献1に係るエンジンでは、排気中の酸素濃度を検出する酸素センサの検出結果に基づいて燃料噴射量を調整して実空燃比を目標空燃比に制御する空燃比フィードバック制御を行っている。このエンジンは、空燃比フィードバック制御で用いられるフィードバック補正値をパージガスの供給前後で比較し、その前後の偏差からパージ濃度を推定している。 For example, in the engine according to Patent Document 1, air-fuel ratio feedback control is performed in which the actual air-fuel ratio is controlled to the target air-fuel ratio by adjusting the fuel injection amount based on the detection result of the oxygen sensor that detects the oxygen concentration in the exhaust gas. Yes. This engine compares the feedback correction value used in the air-fuel ratio feedback control before and after supplying the purge gas, and estimates the purge concentration from the deviation before and after that.
ところで、フィードバック補正値は、実空燃比を調整すべく逐次変化するため、パージガスの供給前後のフィードバック補正値の偏差には、パージガスに起因する変動分だけでなく、空燃比制御のための変動分も含まれる。そのため、特許文献1のパージ濃度の推定方法は、パージ濃度の推定精度に改善の余地がある。 By the way, since the feedback correction value sequentially changes to adjust the actual air-fuel ratio, the deviation of the feedback correction value before and after the supply of the purge gas includes not only the fluctuation due to the purge gas but also the fluctuation for the air-fuel ratio control. Is also included. Therefore, the purge concentration estimation method of Patent Document 1 has room for improvement in the purge concentration estimation accuracy.
しかしながら、別の推定方法によりパージ濃度を精度よく推定できるとしても、その推定に時間を要する場合には、パージガスの供給機会が喪失されるので好ましくない。特に、蒸発燃料が多い状況においては、パージガスの供給機会はできるだけ確保しておきたい。 However, even if the purge concentration can be accurately estimated by another estimation method, if it takes time to estimate the purge concentration, the opportunity to supply the purge gas is lost, which is not preferable. In particular, in a situation where there is a large amount of evaporated fuel, it is desirable to secure as much opportunity for supplying purge gas as possible.
ここに開示された技術は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、パージ濃度の推定精度の向上とパージガスの供給機会の確保とを実現することにある。 The technology disclosed herein has been made in view of such a point, and an object of the technology is to realize improvement in purge concentration estimation accuracy and securing of a purge gas supply opportunity.
ここに開示された技術は、エンジン本体と、燃料タンクの蒸発燃料を含むパージガスを前記エンジン本体の吸気系へ供給するパージ処理部とを有するエンジンの制御装置を対象としている。このエンジンの制御装置は、前記エンジン本体へ供給する燃料量を、空燃比に基づいて算出されるフィードバック補正値を用いてフィードバック制御する空燃比制御部と、前記パージ処理部から前記吸気系へ供給されるパージガス中の燃料濃度であるパージ濃度を推定する濃度推定部とを備え、前記空燃比制御部は、前記フィードバック補正値に基づいて燃料量の学習値を算出する空燃比学習を実行し、前記空燃比学習後は前記学習値及び前記フィードバック補正値を用いて燃料量をフィードバック制御し、前記濃度推定部は、前記パージ処理部によるパージガスの供給前後の前記フィードバック補正値の偏差に基づいて前記パージ濃度を推定する第1濃度推定と、前記空燃比制御部に前記空燃比学習を実行させた後に前記パージ処理部にパージガスを供給させ、前記フィードバック補正値の初期値とパージガスの供給後の前記フィードバック補正値との偏差に基づいて前記パージ濃度を推定する第2濃度推定とを使い分けて実行する。 The technology disclosed herein is directed to an engine control device that includes an engine body and a purge processing unit that supplies a purge gas containing evaporated fuel from a fuel tank to an intake system of the engine body. The engine control device supplies an air-fuel ratio control unit that feedback-controls an amount of fuel supplied to the engine body using a feedback correction value calculated based on an air-fuel ratio, and supplies the intake system from the purge processing unit. A concentration estimation unit that estimates a purge concentration that is a fuel concentration in the purge gas, wherein the air-fuel ratio control unit performs air-fuel ratio learning that calculates a learning value of the fuel amount based on the feedback correction value, After the air-fuel ratio learning, the fuel amount is feedback controlled using the learned value and the feedback correction value, and the concentration estimation unit is based on the deviation of the feedback correction value before and after the purge gas is supplied by the purge processing unit. After the first concentration estimation for estimating the purge concentration and the air-fuel ratio control unit performing the air-fuel ratio learning, the purge processing unit is Purge gas is supplied, the purge concentration by selectively using the second density estimating for estimating executed based on the deviation between the feedback correction value after the supply of the initial value and a purge gas of the feedback correction value.
そして、前記濃度推定部は、前記空燃比学習が直前に実行されている場合には、該直前に実行された空燃比学習を前記第2濃度推定の前記空燃比学習として代用して前記第2濃度推定を実行する一方、前記空燃比学習が直前に実行されていない場合には、前記吸気系へのパージガスの供給の必要度合に基づいて前記第1濃度推定と前記第2濃度推定とを使い分け、パージガスの供給の必要度合が高いときに前記第1濃度推定を実行し、パージガスの供給の必要度合が低いときに前記第2濃度推定を実行する。Then, when the air-fuel ratio learning is executed immediately before, the concentration estimating unit substitutes the air-fuel ratio learning executed immediately before as the air-fuel ratio learning of the second concentration estimation. On the other hand, when the concentration estimation is performed and the air-fuel ratio learning is not performed immediately before, the first concentration estimation and the second concentration estimation are selectively used based on the necessity of supplying the purge gas to the intake system. The first concentration estimation is executed when the purge gas supply necessity is high, and the second concentration estimation is executed when the purge gas supply necessity is low.
この構成によれば、フィードバック補正値を用いて燃料量がフィードバック補正される。フィードバック補正値は、エンジン運転中の空燃比のばらつきを低減するように算出されるが、燃料噴射弁の温度特性や経年劣化等の恒常的な燃料量のズレ量を補正するための成分も含まれる。これらの恒常的なズレ量は、空燃比学習によって燃料量の学習値として算出される。空燃比学習後は、前述の恒常的なズレ量が再び生じるまでは、フィードバック補正値には、恒常的なズレ量を補正するための成分は含まれないようになり、エンジン運転中の空燃比のばらつきを低減する成分のみを含むようになる。 According to this configuration, the fuel amount is feedback-corrected using the feedback correction value. The feedback correction value is calculated so as to reduce the variation of the air-fuel ratio during engine operation, but also includes components for correcting the constant fuel amount deviation such as the temperature characteristics of the fuel injection valve and aging deterioration. It is. These constant deviation amounts are calculated as fuel amount learning values by air-fuel ratio learning. After learning the air-fuel ratio, the feedback correction value does not include a component for correcting the constant deviation amount until the above-described constant deviation amount occurs again. Only the components that reduce the variation in the above are included.
第1濃度推定においては、パージ前のフィードバック補正値とパージ後のフィードバック補正値との偏差に基づいてパージ濃度を推定する。そのため、フィードバック補正値に恒常的なズレ量を補正するための成分が含まれていても、その成分をキャンセルしてパージ濃度を精度良く推定することができる。つまり、第1濃度推定では、パージ濃度を推定する際に空燃比学習を実行する必要がないので、その分だけパージ濃度推定が早期に完了するという利点がある。 In the first concentration estimation, the purge concentration is estimated based on the deviation between the feedback correction value before purging and the feedback correction value after purging. For this reason, even if the feedback correction value includes a component for correcting the constant shift amount, the purge concentration can be accurately estimated by canceling the component. That is, the first concentration estimation has the advantage that the purge concentration estimation is completed earlier by that amount because it is not necessary to perform air-fuel ratio learning when estimating the purge concentration.
第2濃度推定においては、空燃比学習を実行してから、フィードバック補正値の初期値とパージガス供給後のフィードバック補正値との偏差に基づいてパージ濃度を推定するので、第1濃度推定に比べて、パージ濃度をより精度良く推定することができる。詳しくは、フィードバック補正値は、エンジン運転中の空燃比のばらつきを低減する成分を含んでおり、それはパージガス以外の原因による空燃比のばらつきを低減する成分も含まれている。第1濃度推定は、パージガス供給前のフィードバック補正値とパージガス供給後のフィードバック補正値との2つのフィードバック補正値を用いるのに対し、第2濃度推定は、パージガス供給後のフィードバック補正値の1つだけを用いる。そのため、第2濃度推定では、第1濃度推定に比べて、パージガス以外の原因による空燃比のばらつきを低減するためのフィードバック補正値の変動の影響が小さく、その分だけパージ濃度を精度良く推定することができる。 In the second concentration estimation, the purge concentration is estimated on the basis of the deviation between the initial value of the feedback correction value and the feedback correction value after supply of the purge gas after the air-fuel ratio learning is executed. The purge concentration can be estimated with higher accuracy. Specifically, the feedback correction value includes a component that reduces variation in the air-fuel ratio during engine operation, and also includes a component that reduces variation in the air-fuel ratio due to causes other than the purge gas. The first concentration estimation uses two feedback correction values, that is, a feedback correction value before the purge gas supply and a feedback correction value after the purge gas supply, whereas the second concentration estimation is one of the feedback correction values after the purge gas supply. Use only. Therefore, in the second concentration estimation, the influence of the fluctuation of the feedback correction value for reducing the variation in the air-fuel ratio due to causes other than the purge gas is smaller than in the first concentration estimation, and the purge concentration is estimated with a corresponding amount with high accuracy. be able to.
このように、第1濃度推定は、濃度推定の迅速性の点で有利であり、第2濃度推定は、濃度推定の精度の点で有利である。これら第1濃度推定と第2濃度推定とを状況に応じて使い分けることによって、濃度推定の迅速性を優先したり、濃度推定の精度を優先したりすることができる。 As described above, the first concentration estimation is advantageous in terms of quickness of concentration estimation, and the second concentration estimation is advantageous in terms of accuracy of concentration estimation. By properly using the first concentration estimation and the second concentration estimation according to the situation, priority can be given to the speed of concentration estimation, or priority can be given to accuracy of concentration estimation .
また、前記の構成によれば、パージガスの供給の必要度合が高いときには第1濃度推定が実行される。これにより、濃度推定に要する時間が短縮され、パージガスの供給機会が確保される。一方、パージガスの供給の必要度合が低いときには第2濃度推定が実行される。これにより、パージ濃度の推定精度を向上させることができる。 Further , according to the above-described configuration, the first concentration estimation is performed when the necessity for supplying the purge gas is high. As a result, the time required for concentration estimation is shortened, and an opportunity to supply purge gas is secured. On the other hand, the second concentration estimation is executed when the necessity of supplying the purge gas is low. Thereby, the estimation accuracy of the purge concentration can be improved .
また、前記の構成によれば、パージガスの供給の必要度合だけでなく、直前に空燃比学習が実行されているか否かも考慮して、第1濃度推定と第2濃度推定とが使い分けられる。直前に空燃比学習が実行されている場合には、フィードバック補正値からは、恒常的なズレ量を補正するための成分が除かれている。そのような場合には、第2濃度推定の本来の空燃比学習を直前の空燃比学習で代用して第2濃度推定を実行する。これにより、時間を短縮して第2濃度推定を実行することができる。つまり、濃度推定の迅速性を確保しつつ、濃度推定の精度も向上させることができる。 Further , according to the above configuration, the first concentration estimation and the second concentration estimation are selectively used in consideration of not only the necessity of supplying the purge gas but also whether or not the air-fuel ratio learning is executed immediately before. When the air-fuel ratio learning is executed immediately before, the component for correcting the constant deviation amount is excluded from the feedback correction value. In such a case, the second concentration estimation is executed by substituting the original air-fuel ratio learning of the second concentration estimation with the immediately preceding air-fuel ratio learning. Thereby, time can be shortened and 2nd density | concentration estimation can be performed. That is, it is possible to improve the accuracy of concentration estimation while ensuring the speed of concentration estimation.
一方、直前に空燃比学習が実行されていない場合には、パージガスの供給の必要度合に基づいて、第1濃度推定と第2濃度推定とを使い分ける。この使い分けについては、前述の通りである。 On the other hand, when the air-fuel ratio learning has not been executed immediately before, the first concentration estimation and the second concentration estimation are selectively used based on the necessity level of the purge gas supply. This usage is as described above.
また、前記濃度推定部は、外気圧に基づいて前記吸気系へのパージガスの供給の必要度合を判定するようにしてもよい。 Further, the concentration estimation unit may determine a necessary degree of supply of the purge gas to the intake system based on an external atmospheric pressure.
一般的には、外気圧に応じて、燃料の揮発しやすさは変化する。例えば高地のように外気圧が低い環境では、低地よりも燃料は揮発しやすくなる。 In general, the ease of volatilization of the fuel varies depending on the external atmospheric pressure. For example, in an environment where the external air pressure is low, such as in a highland, fuel is more volatile than in a lowland.
この構成によれば、前記濃度推定部は、外気圧に基づいて前記吸気系へのパージガスの供給の必要度合を判定することによって、吸気系へのパージガスの供給の必要度合を的確に判断することができる。そのことで、第1濃度推定と第2濃度推定との切り替えをより適切なタイミングで行うことができる。 According to this configuration, the concentration estimation unit accurately determines the necessity level of the purge gas supply to the intake system by determining the necessity level of the purge gas supply to the intake system based on the external atmospheric pressure. Can do. As a result, switching between the first concentration estimation and the second concentration estimation can be performed at a more appropriate timing.
また、前記濃度推定部は、前記エンジンの温間運転後の再始動時には前記吸気系へのパージガスの供給の必要度合が高いと判定して、前記第1濃度推定を実行するようにしてもよい。 The concentration estimation unit may determine that the necessity of supplying purge gas to the intake system is high when the engine is restarted after warm operation, and execute the first concentration estimation. .
エンジンの温間運転後は、エンジン本体の温度が高く、燃料タンクの温度も高くなる傾向にある。つまり、燃料が揮発しやすい環境となっている。そのため、温間運転後の再始動時には、蒸発燃料が増加している可能性がある。 After the warm operation of the engine, the temperature of the engine body is high and the temperature of the fuel tank tends to be high. In other words, it is an environment in which fuel is likely to volatilize. Therefore, there is a possibility that the evaporated fuel is increased at the restart after the warm operation.
前記の構成によれば、エンジンの温間運転後の再始動時には第1濃度推定を実行するので、吸気系へのパージガスの供給の必要度合が高い状況を的確に判断して、濃度推定の時間を短縮し、パージガスの供給機会の確保することができる。 According to the above configuration, the first concentration estimation is executed when the engine is restarted after the warm operation. Therefore, it is possible to accurately determine the situation where the necessity of supplying the purge gas to the intake system is high, and to perform the concentration estimation time. The purge gas supply opportunity can be secured.
ここに開示された別の技術は、エンジン本体と、燃料タンクの蒸発燃料を含むパージガスを前記エンジン本体の吸気系へ供給するパージ処理部とを有するエンジンの制御装置を対象としている。このエンジンの制御装置は、前記エンジン本体へ供給する燃料量を、空燃比に基づいて算出されるフィードバック補正値を用いてフィードバック制御する空燃比制御部と、前記パージ処理部から前記吸気系へ供給されるパージガス中の燃料濃度であるパージ濃度を推定する濃度推定部とを備え、前記空燃比制御部は、前記フィードバック補正値に基づいて燃料量の学習値を算出する空燃比学習を実行し、前記空燃比学習後は前記学習値及び前記フィードバック補正値を用いて燃料量をフィードバック制御し、前記濃度推定部は、前記パージ処理部によるパージガスの供給前後の前記フィードバック補正値の偏差に基づいて前記パージ濃度を推定する第1濃度推定と、前記空燃比制御部に前記空燃比学習を実行させた後に前記パージ処理部にパージガスを供給させ、前記フィードバック補正値の初期値とパージガスの供給後の前記フィードバック補正値との偏差に基づいて前記パージ濃度を推定する第2濃度推定とを使い分けて実行する。Another technique disclosed herein is directed to an engine control device having an engine body and a purge processing unit that supplies a purge gas containing evaporated fuel from a fuel tank to an intake system of the engine body. The engine control device supplies an air-fuel ratio control unit that feedback-controls an amount of fuel supplied to the engine body using a feedback correction value calculated based on an air-fuel ratio, and supplies the intake system from the purge processing unit. A concentration estimation unit that estimates a purge concentration that is a fuel concentration in the purge gas, wherein the air-fuel ratio control unit performs air-fuel ratio learning that calculates a learning value of the fuel amount based on the feedback correction value, After the air-fuel ratio learning, the fuel amount is feedback controlled using the learned value and the feedback correction value, and the concentration estimation unit is based on the deviation of the feedback correction value before and after the purge gas is supplied by the purge processing unit. After the first concentration estimation for estimating the purge concentration and the air-fuel ratio control unit performing the air-fuel ratio learning, the purge processing unit is Purge gas is supplied, the purge concentration by selectively using the second density estimating for estimating executed based on the deviation between the feedback correction value after the supply of the initial value and a purge gas of the feedback correction value.
そして、前記濃度推定部は、前記吸気系へのパージガスの供給の必要度合に基づいて前記第1濃度推定と前記第2濃度推定とを使い分け、パージガスの供給の必要度合が高いときに前記第1濃度推定を実行し、パージガスの供給の必要度合が低いときに前記第2濃度推定を実行し、前記濃度推定部は、外気圧に基づいて前記吸気系へのパージガスの供給の必要度合を判定する。The concentration estimation unit uses the first concentration estimation and the second concentration estimation separately based on the necessity of supplying the purge gas to the intake system, and the first estimation when the necessity of supplying the purge gas is high. Concentration estimation is performed, and the second concentration estimation is performed when the purge gas supply necessity level is low, and the concentration estimation unit determines the purge gas supply necessity level to the intake system based on the external air pressure. .
前述のように、第1濃度推定は、濃度推定の迅速性の点で有利であり、第2濃度推定は、濃度推定の精度の点で有利である。これら第1濃度推定と第2濃度推定とを状況に応じて使い分けることによって、濃度推定の迅速性を優先したり、濃度推定の精度を優先したりすることができる。As described above, the first concentration estimation is advantageous in terms of quickness of concentration estimation, and the second concentration estimation is advantageous in terms of accuracy of concentration estimation. By properly using the first concentration estimation and the second concentration estimation according to the situation, priority can be given to the speed of concentration estimation, or priority can be given to accuracy of concentration estimation.
また、前記の構成によれば、パージガスの供給の必要度合が高いときには第1濃度推定が実行される。これにより、濃度推定に要する時間が短縮され、パージガスの供給機会が確保される。一方、パージガスの供給の必要度合が低いときには第2濃度推定が実行される。これにより、パージ濃度の推定精度を向上させることができる。Further, according to the above-described configuration, the first concentration estimation is performed when the necessity for supplying the purge gas is high. As a result, the time required for concentration estimation is shortened, and an opportunity to supply purge gas is secured. On the other hand, the second concentration estimation is executed when the necessity of supplying the purge gas is low. Thereby, the estimation accuracy of the purge concentration can be improved.
また、前述のように、一般的には、外気圧に応じて、燃料の揮発しやすさは変化する。例えば高地のように外気圧が低い環境では、低地よりも燃料は揮発しやすくなる。In addition, as described above, in general, the ease of volatilization of the fuel varies depending on the external atmospheric pressure. For example, in an environment where the external air pressure is low, such as in a highland, fuel is more volatile than in a lowland.
この構成によれば、前記濃度推定部は、外気圧に基づいて前記吸気系へのパージガスの供給の必要度合を判定することによって、吸気系へのパージガスの供給の必要度合を的確に判断することができる。そのことで、第1濃度推定と第2濃度推定との切り替えをより適切なタイミングで行うことができる。According to this configuration, the concentration estimation unit accurately determines the necessity level of the purge gas supply to the intake system by determining the necessity level of the purge gas supply to the intake system based on the external atmospheric pressure. Can do. As a result, switching between the first concentration estimation and the second concentration estimation can be performed at a more appropriate timing.
前記エンジンの制御装置によれば、パージ濃度の推定精度の向上とパージガスの供給機会の確保とを実現することができる。 According to the engine control device, it is possible to improve the estimation accuracy of the purge concentration and secure the supply opportunity of the purge gas.
以下、例示的な実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。 Hereinafter, exemplary embodiments will be described in detail with reference to the drawings.
〈エンジンの構成〉
図1は、ターボ過給機付エンジンを備えたエンジン100の概略構成図である。
<Engine configuration>
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an
図1に示すように、エンジン100は、主に、外部から導入された吸気(空気)が通過する吸気通路10と、この吸気通路10から供給された吸気と後述する燃料噴射弁23から供給された燃料との混合気を燃焼させて車両の動力を発生するエンジン本体20(例えばガソリンエンジン)と、このエンジン本体20内の燃焼により発生した排気を排出する排気通路30と、排気のエネルギを利用して吸気を過給するターボ過給機40と、燃料タンク50と、燃料タンク50内で発生した蒸発燃料を吸気通路10へ供給するパージシステム60と、エンジン100全体を制御するECU(Electronic Control Unit)70とを有する。
As shown in FIG. 1, the
吸気通路10には、上流側から順に、外部から導入された吸気を浄化するエアクリーナ11と、通過する吸気を昇圧させる、ターボ過給機40のコンプレッサ41と、通過する吸気を冷却するインタークーラ12と、通過する吸気量を調整するスロットルバルブ13と、エンジン本体20に供給する吸気を一時的に蓄えるサージタンク14とが設けられている。
In the
エンジン本体20は、主に、吸気通路10から供給された吸気を燃焼室21内に導入する吸気バルブ22と、燃焼室21に向けて燃料を噴射する燃料噴射弁23と、燃焼室21内に供給された吸気と燃料との混合気に点火する点火プラグ24と、燃焼室21内での混合気の燃焼により往復運動するピストン27と、ピストン27の往復運動により回転されるクランクシャフト28と、燃焼室21内での混合気の燃焼により発生した排気を排気通路30へ排出する排気バルブ29とを有する。
The
排気通路30には、上流側から順に、通過する排気によって回転させられ、この回転によってコンプレッサ41を回転駆動する、ターボ過給機40のタービン42と、例えばNOx触媒や三元触媒や酸化触媒などの、排気の浄化機能を有する排気浄化触媒31とが設けられている。
The
また、排気通路30には、排気にターボ過給機40のタービン42を迂回させるタービンバイパス通路32が設けられている。このタービンバイパス通路32には、タービンバイパス通路32を流れる排気の流量を制御するウェイストゲートバルブ33が設けられている。
The
パージシステム60は、燃料タンク50内で発生した蒸発燃料を吸着して貯蔵するキャニスタ61、キャニスタ61と吸気通路と10とを接続し、キャニスタ61から蒸発燃料を含むパージガスを吸気通路10に導くパージ通路62と、パージ通路62に設けられたパージバルブ66とを有している。パージシステム60は、蒸発燃料と空気とを含むパージガスを吸気通路10へ供給する。パージガスを吸気通路10へ供給することを、単に「パージ」と称する。パージシステム60は、パージ処理部の一例である。
The
キャニスタ61には、燃料蒸気を脱離可能に吸着する活性炭が収容されている。キャニスタ61には、燃料タンク50内の燃料蒸気を導入する燃料蒸気管61a、キャニスタ61を大気に開放する大気開放管61b、及びパージ通路62が接続されている。大気開放管61bには、図示は省略するが、キャニスタ61に流入する空気を濾過するエアフィルタ及び大気開放管61bを開閉するバルブが設けられている。バルブは、蒸発燃料がパージされるとき開とされる。
The
パージ通路62の上流側の部分は、1本の通路で形成され、キャニスタ61に接続されている。一方、パージ通路62の下流側の部分は、2本の通路に分岐し、吸気通路10の2箇所に接続されている。
The upstream portion of the
詳しくは、パージ通路62は、上流側の共通通路63と、下流側の第1分岐通路64及び第2分岐通路65とを有する。共通通路63の上流端は、キャニスタ61に接続されている。共通通路63の下流端に、第1分岐通路64の上流端と第2分岐通路65の上流端が接続されている。第1分岐通路64の下流端は、吸気通路10のサージタンク14に接続されている。第2分岐通路65の下流端は、後述するエジェクタ67を介して、吸気通路10のうちコンプレッサ41の上流側の部分に接続されている。
Specifically, the
共通通路63には、パージバルブ66が設けられているパージバルブ66は、ECU70からの制御信号により開閉される電子制御式のバルブである。第1分岐通路64には、吸気通路10からの吸気の逆流を防止する逆止弁64aが設けられている。第2分岐通路65には、吸気通路10からの吸気の逆流を防止する逆止弁65aが設けられている。
A
エジェクタ67は、本体67aと、吸気通路10のうちコンプレッサ41の下流側の部分と本体67aとを接続する導入ノズル67bと、吸気通路10のうちコンプレッサ41の上流側の部分と本体67aとを接続する排出路67cとを有している。第1分岐通路64は、本体67aに接続されており、エジェクタ67の一部を構成する。導入ノズル67bの先端は、先細状となっており、導入ノズル67bを介して還流される吸気は、その先端部で減圧され、導入ノズル67bの先端周辺に負圧が発生する。この負圧により、第1分岐通路64からパージガスが本体67a内に吸引される。吸引されたパージガスは、導入ノズル67bから還流される吸気と共に、排出路67cを介して吸気通路10のうちコンプレッサ41の上流側に導入される。
The
ターボ過給機40が吸気を過給していないとき(以下、「非過給時」という)には、パージガスは、第2分岐通路65を介して吸気通路10へ導入される。詳しくは、非過給時は、吸気通路10のコンプレッサ41の上流側の圧力の方がコンプレッサ41の下流側の圧力よりも高いので、エジェクタ67を介した吸気の還流は生じない。そのため、第1分岐通路64の下流端の圧力は、吸気通路10のうちエジェクタ67が接続された部分の圧力となり、その圧力は、大気圧と略等しい。キャニスタ61は、大気圧に開放されているので、第1分岐通路64の上流端と下流端との差圧は、略零であり、パージガスは第1分岐通路64を流通しない。
When the
一方、第2分岐通路65の下流端が接続されたサージタンク14は、負圧となっている。そのため、パージ通路62を流通するパージガスは、第2分岐通路65を介して、サージタンク14に導入される。
On the other hand, the
ターボ過給機40が吸気を過給しているとき(以下、「過給時」という)には、パージガスは、第1分岐通路64を介して吸気通路10へ導入される。詳しくは、過給時は、サージタンク14は、過給により正圧となっている。前述の如く、キャニスタ61は、大気圧に開放されているので、第2分岐通路65の下流端の圧力は、第2分岐通路65の上流端の圧力よりも高くなっている。そのため、パージガスは、第2分岐通路65を流通しない。尚、第2分岐通路65には、逆止弁65aが設けられているので、吸気通路10の吸気が第2分岐通路65を逆入することもない。
When the
一方、コンプレッサ41による過給により、吸気通路10のコンプレッサ41の下流側の圧力の方がコンプレッサ41の上流側の圧力よりも高いので、エジェクタ67を介した吸気の還流が生じる。これにより、第1分岐通路64からパージガスが吸引され、吸引されたパージガスが吸気通路10のコンプレッサ41の上流側に導入される。こうして、パージ通路62を流通するパージガスは、第1分岐通路64を介して、吸気通路10に導入される。
On the other hand, due to supercharging by the
また、過給開始直後又は過給停止直後等の過渡時には、エジェクタ67による第1分岐通路64からのパージガスの吸引が行われると共に、サージタンク14の負圧により第2分岐通路65からサージタンク14にパージガスが導入され得る。つまり、第1分岐通路64及び第2分岐通路65の両方を介して、パージガスが吸気通路10に供給され得る。
Further, during a transition such as immediately after the start of supercharging or immediately after the supercharging is stopped, the purge gas is sucked from the
過給時、非過給時及び過渡時の何れの場合であっても、パージ通路62を流通するパージガスの流量であるパージ流量は、パージバルブ66によって調整される。
The purge flow rate, which is the flow rate of the purge gas flowing through the
また、図1に示すエンジン100には、各種のセンサが設けられている。具体的には、吸気通路10のうちエアクリーナ11とコンプレッサ41との間の部分に吸入空気量を検出するエアフロセンサ81と吸気温度を検出する温度センサ82とが設けられている。吸気通路10におけるコンプレッサ41とスロットルバルブ13との間の部分に、過給圧を検出する第1圧力センサ83が設けられている。また、吸気通路10におけるスロットルバルブ13の下流側の部分(詳しくはサージタンク14内)に、インマニ圧を検出する第2圧力センサ84が設けられている。排気通路30のうち、タービン42と排気浄化触媒31との間の部分に、排気中の酸素濃度を検出するO2センサ85が設けられている。
Further, the
エンジン本体20においては、クランクシャフト28のクランク角を検出するクランク角センサ86と、エンジン本体20の冷却水の温度を検出する水温センサ87とが設けられている。
The
エアフロセンサ81は、検出した吸入空気量をECU70に出力する。温度センサ82は、検出した吸気温度をECU70に出力する。第1圧力センサ83は、検出した過給圧に対応する検出信号をECU70に出力する。第2圧力センサ84は、検出したインマニ圧に対応する検出信号をECU70に出力する。O2センサ85は、検出した酸素濃度に対応する検出信号をECU70に出力する。クランク角センサ86は、検出したクランク角をECU70に出力する。水温センサ87は、検出した水温をECU70に出力する。また、エンジン100には、大気圧を検出する大気圧センサ80が設けられており、この大気圧センサ80は、検出した大気圧に対応する検出信号をECU70に出力する。
The
ECU70は、CPUと、CPU上で実行される各種のプログラム(OSなどの基本制御プログラムや、OS上で起動され特定機能を実現するアプリケーションプログラムを含む)や各種のデータを格納するためのROMやRAMの如き内部メモリとを備えるコンピュータにより構成される。ECU70は、上述した各種センサから供給された検出信号に基づいて、種々の制御や処理を行う。ECU70は、制御装置の一例である。
The
例えば、ECU70は、所望の空燃比を実現するように燃料噴射弁23からの燃料噴射量(「燃料量」ともいう)をフィードバック制御する空燃比制御と、パージ濃度を推定する濃度推定制御とを実行する。
For example, the
ECU70は、空燃比に基づいて燃料噴射量をフィードバック制御する空燃比制御部71と、パージガスの吸気通路10への供給を制御するパージ制御部72と、パージ濃度を推定する濃度推定部73とを有している。濃度推定部73によって推定されたパージ濃度は、パージバルブ66の開度制御や後述する空燃比制御部71による空燃比制御に用いられる。
The
空燃比制御部71は、燃料噴射弁23から噴射する燃料量を空燃比に基づいてフィードバック制御する空燃比フィードバック制御を実行する。空燃比制御部71は、所定のフィードバック制御条件が成立しているときに空燃比フィードバック制御を実行する。フィードバック制御条件の一例としては、(i)エンジン100の始動時ではない、(ii)燃料カット中ではない、(iii)エンジン水温が所定温度以上である等が挙げられる。これらの場合には、燃料量が増量されていたり、減量(0も含む)されていたりするので、空燃比フィードバック制御に適さない。
The air-fuel
詳しくは、空燃比制御部71は、O2センサ85により検出された排気中の酸素濃度に基づいて、空燃比が所望の値となるように燃料量を制御する。空燃比制御部71は、空燃比フィードバック制御においては以下の式(1)に基づいて燃料量Qを算出する。
Q=Q0×Qfb×Qg ・・・(1)
ここで、Q0は、基本燃料量であり、Qfbは、フィードバック補正値であり、Qgは、空燃比学習値である。
Specifically, the air-fuel
Q = Q0 × Qfb × Qg (1)
Here, Q0 is a basic fuel amount, Qfb is a feedback correction value, and Qg is an air-fuel ratio learning value.
基本燃料量Q0は、燃料量の基本値である。空燃比制御部71は、エアフロセンサ81により検出された吸入空気量、又はエンジン本体20の回転数及び要求負荷に基づいて、目標となる空燃比を実現できるように基本燃料量Q0を設定する。基本燃料量QOを規定したマップが、メモリに記憶されている。このとき、空燃比制御部71は、吸気通路10に供給されるパージガスに含まれる空気及び蒸発燃料も考慮して基本燃料量Q0を設定する。
The basic fuel amount Q0 is a basic value of the fuel amount. The air-fuel
フィードバック補正値Qfbは、基本燃料量Q0を空燃比に基づいて補正するための値である。例えば、フィードバック補正値Qfbの初期値は、1である。フィードバック補正値Qfbは、目標空燃比と実空燃比との偏差に基づいて初期値から増減される。 The feedback correction value Qfb is a value for correcting the basic fuel amount Q0 based on the air-fuel ratio. For example, the initial value of the feedback correction value Qfb is 1. The feedback correction value Qfb is increased or decreased from the initial value based on the deviation between the target air-fuel ratio and the actual air-fuel ratio.
空燃比学習値Qgは、フィードバック補正量Qfbに恒常的に含まれるズレ量を基本燃料量Q0に反映させるべく、学習値として設定した値である。詳しくは、空燃比制御部71が基本燃料量Q0に相当する指令信号を出力して燃料噴射弁23に燃料を噴射させても、燃料噴射弁23の温度特性や経年劣化が原因で実空燃比が目標空燃比からずれる場合がある。そのような場合には、フィードバック補正量Qfbが温度特性や経年劣化によるズレを補正する成分を恒常的に含むようになる。そのため、空燃比制御部71は、所定の学習条件が成立すると、所定期間におけるフィードバック補正量Qfbの平均値を空燃比学習値Qgとして取得する(以下、この処理を「空燃比学習」という)。
The air-fuel ratio learning value Qg is a value set as a learning value in order to reflect the deviation amount constantly included in the feedback correction amount Qfb in the basic fuel amount Q0. Specifically, even if the air-fuel
例えば、学習条件は、(i)空燃比フィードバック制御を実行中である、(ii)エンジン水温が所定温度以上である、(iii)高負荷運転のための燃料量の増量補正を行っていない、(iv)負荷変動が安定している(所定幅以下)、(v)排気浄化触媒31のモニタリング運転中でない、(vi)O2センサ85のモニタリング運転中でない、(vii)パージガスの供給を停止している、(viii)パワーステアリング装置、電気負荷、エアコン等の負荷変動時から所定期間が経過している、(ix)減速時燃料カットから所定期間が経過している、(x)所定の周期が到来した等である。(i)は、空燃比学習を実行する前提となる条件である。(ii)は、エンジン水温が低い場合には燃料量を増量している可能性があり、その場合には空燃比も適切な値からずれているためである。(iii)は、(ii)と同様の理由である。(iv)は、負荷変動中の過渡時には、O2センサ85に到達する酸素量にムラがあるためである。(v)は、排気浄化触媒31のモニタリング運転中は、排気浄化触媒31の性能をチェックするために、燃料カットを実行したり、燃料噴射を再開したりして、空燃比及びO2センサ85の検出値が安定していないためである。(vi)は、O2センサ85のモニタリング運転中は、燃料量をリッチにしたり、リーンにしたりして、空燃比及びO2センサ85の検出値が安定していないためである。(vii)パージガスは、空燃比フィードバック制御にとっては外乱となるためである。(viii)は、補機等の負荷が変動する場合には、エンジンの運転状態が安定していないからである。(ix)は、燃料カット時は、気筒内に酸素が充満しており、排気中の酸素濃度が適切な値になるまでに時間を要するためである。(x)は、空燃比学習を周期的に実行するための条件である。つまり、(i)〜(ix)の条件を満たす場合には、空燃比及びO2センサ85の検出値が安定しており、高い精度の空燃比学習値Qgを取得することができる。また、(x)の条件を満たすことにより、空燃比学習を周期的に実行し、空燃比学習値Qgを最新の値に随時更新していくことができる。
For example, the learning conditions are (i) the air-fuel ratio feedback control is being executed, (ii) the engine water temperature is equal to or higher than a predetermined temperature, (iii) the fuel amount increase correction for high load operation is not performed, (Iv) Load fluctuation is stable (below a predetermined range), (v) The
パージ制御部72は、吸気通路10へ供給されるパージガスの流量であるパージ流量を、パージバルブ66を調整することによって制御する。例えば、パージ制御部72は、目標パージ流量に応じてパージバルブ66の目標開度を設定し、パージバルブ66の開度を目標開度に調整する。目標パージ流量は、吸入空気量に応じて設定される。具体的には、目標パージ流量は、吸入空気量に比例して設定される。過給時(第1分岐通路64を介してパージガスが供給されるとき)は、パージ制御部72は、第1圧力センサ83及び大気圧センサ80の検出圧力によって求められる導入ノズル67bの前後の圧力から導入ノズル67bの先端周辺に発生する負圧を推定し、この推定負圧とパージバルブ66上流の圧力(大気圧センサ80の検出圧力)と目標パージ流量とに基づいて目標開度を設定する。また、非過給時(第2分岐通路65を介してパージガスが供給されるとき)は、パージ制御部72は、インマニ圧(第2圧力センサ84の検出圧力)とパージバルブ66上流の圧力(大気圧センサ80の検出圧力)と目標パージ流量とに基づいて目標開度を設定する。
The
尚、パージ制御部72は、燃料カット時やアイドリングストップ時等においては吸気通路10へのパージガスの供給を停止する。
The
濃度推定部73は、フィードバック補正値Qfbに基づいてパージ濃度を推定する。濃度推定部73は、第1濃度推定と第2濃度推定とを使い分けて実行する。第1濃度推定では、濃度推定部73は、パージガスの供給前後のフィードバック補正値Qfbの偏差に基づいてパージ濃度を推定する。第2濃度推定では、濃度推定部73は、空燃比学習後にパージガスを供給させ、そのパージガスの供給後のフィードバック補正値Qfbに基づいてパージ濃度を推定する。
The
濃度推定部73は、第1濃度推定及び第2濃度推定の何れにおいても、パージガスを供給することに起因するフィードバック補正値Qfbの変動量に基づいてパージ濃度を推定する。パージガスを吸気通路10へ供給すると、パージガス中の空気及び蒸発燃料によって空燃比が変動する。空燃比が変動すると、それに応じてフィードバック補正値Qfbが変化し、実空燃比を目標空燃比に一致させるように燃料量Qがフィードバック補正される。つまり、パージガスを供給したときのフィードバック補正値Qfbの変動量は、吸気通路10へ供給されたパージガスの量(以下、「パージ量」という)を反映している。濃度推定部73は、このときのフィードバック補正値Qfbの変動量に基づいてパージ濃度を推定する。
The
第1濃度推定では、パージ前のフィードバック補正値Qfbとパージ後のフィードバック補正値Qfbとの偏差に基づいてパージ濃度を推定するので、フィードバック補正値Qfbに、空燃比学習値Qgとして反映すべき、恒常的な空燃比のズレを補正するための成分が含まれていたとしても、その成分をキャンセルしてパージ濃度を推定することができる。つまり、第1濃度推定では、パージ濃度を推定する際に空燃比学習を実行する必要がないので、その分だけパージ濃度推定が早期に完了するという利点がある。 In the first concentration estimation, the purge concentration is estimated based on the deviation between the feedback correction value Qfb before the purge and the feedback correction value Qfb after the purge, so that it should be reflected in the feedback correction value Qfb as the air-fuel ratio learning value Qg. Even if a component for correcting a constant deviation of the air-fuel ratio is included, the purge concentration can be estimated by canceling the component. That is, the first concentration estimation has the advantage that the purge concentration estimation is completed earlier by that amount because it is not necessary to perform air-fuel ratio learning when estimating the purge concentration.
一方、第2濃度推定は、空燃比学習を実行してから、フィードバック補正値Qfbの初期値とパージ後のフィードバック補正値Qfbとの偏差に基づいてパージ濃度を推定するので、第1濃度推定に比べて、パージ濃度をより精度良く推定することができる。詳しくは、フィードバック補正値Qfbは、本来、目標空燃比からの実空燃比の偏差を抑制するための値であるため、パージによる空燃比の変動を抑制するための値だけでなく、通常のエンジン運転における空燃比の変動を抑制するための値も含み得る。第1濃度推定は、パージ前のフィードバック補正値Qfbとパージ後のフィードバック補正値Qfbとの2つのフィードバック補正値Qfbを用いるのに対し、第2濃度推定は、パージ後のフィードバック補正値Qfbの1つだけを用いる。そのため、第2濃度推定では、第1濃度推定に比べて、通常のエンジン運転における空燃比の変動を抑制するためのフィードバック補正値Qfbの変動の影響が小さく、その分だけパージ濃度を精度良く推定することができる。ただし、第2濃装推定においては、パージ濃度を推定するにあたって空燃比学習を実行する必要があるため、その分だけパージ濃度推定が長期化してしまう。 On the other hand, in the second concentration estimation, the purge concentration is estimated based on the deviation between the initial value of the feedback correction value Qfb and the feedback correction value Qfb after purging after executing the air-fuel ratio learning. In comparison, the purge concentration can be estimated more accurately. Specifically, since the feedback correction value Qfb is originally a value for suppressing deviation of the actual air-fuel ratio from the target air-fuel ratio, it is not only a value for suppressing fluctuation of the air-fuel ratio due to purge, but also a normal engine The value for suppressing the fluctuation | variation of the air fuel ratio in a driving | operation can also be included. The first concentration estimation uses two feedback correction values Qfb, that is, a feedback correction value Qfb before purging and a feedback correction value Qfb after purging, whereas the second concentration estimation is 1 of the feedback correction value Qfb after purging. Use only one. For this reason, in the second concentration estimation, the influence of fluctuations in the feedback correction value Qfb for suppressing fluctuations in the air-fuel ratio in normal engine operation is smaller than in the first concentration estimation, and the purge concentration is estimated with that much accuracy. can do. However, in the second enrichment estimation, since it is necessary to perform air-fuel ratio learning when estimating the purge concentration, the purge concentration estimation is prolonged by that amount.
そこで、濃度推定部73は、濃度推定の迅速性を優先する場合には第1濃度推定を実行し、濃度推定の精度を優先する場合には第2濃度推定を実行する。以下、図3のフローチャートを参照しながら、濃度推定方法について詳細に説明する。
Therefore, the
まず、ステップS1において、濃度推定部73は、濃度推定要求が有るか否かを判定する。濃度推定要求は、パージ濃度推定の実行が必要なときに、空燃比制御部71やパージ制御部72等から出力される指令である。例えば、濃度推定要求は、(i)エンジン始動時、(ii)周期的な推定タイミングの到来時、(iii)パージ開始時等に出力される。(i)は、エンジンが停止中に蒸発燃料量が変わり得るからである。(ii)は、時間と共に変わり得るパージ濃度を随時更新するためである。(iii)は、パージを停止している間は、蒸発燃料が増加している可能性が有るからである。このように、パージ濃度が変わり得る状況や正確なパージ濃度を取得したいときに濃度推定要求が出力される。
First, in step S1, the
濃度推定部73は、濃度推定要求がある場合にはステップS2へ進む一方、濃度推定要求が無い場合にはステップS1を繰り返し、濃度推定要求を受け付けるのを待機する。
The
次に、ステップS2において、濃度推定部73は、直近の所定時間以内に空燃比学習が実行されたか否かを判定する。直近の所定時間は、学習された空燃比学習値Q1がほぼ変わっていない推定できる時間に設定されている。つまり、ステップS2においては、直前に空燃比学習が実行されたか否かが判定される。濃度推定部73は、空燃比学習が実行されていた場合にはステップS5へ進む一方、空燃比学習が実行されていなかった場合には、ステップS3へ進む。
Next, in step S2, the
ステップS3においては、濃度推定部73は、パージ優先要求があるか否かを判定する。パージ優先要求は、キャニスタ61における蒸発燃料量が増加しやすい状況であったり、増加している可能性があるときに出力される指令である。例えば、濃度推定部73は、(i)大気圧が所定の基準圧力よりも低い、(ii)現在の吸気温度が所定の基準温度よりも高い、(iii)温間運転後の再始動時の何れかの条件を満たす場合に、パージ優先要求があると判定する。大気圧が低くなると燃料が揮発しやすくなるので、(i)の条件が設定されている。大気圧は、大気圧センサ80により検出される。(ii)に関し、吸気温度は、燃料タンク50内の温度に関連する温度である。つまり、吸気温度が高いことは、環境温度が高いことを意味し、燃料タンク50内の温度も高いことを意味する。そこで、吸気温度によって、燃料タンク50内の温度を間接的に判定し、燃料が揮発しやすいか否かを判定している。吸気温度は、温度センサ82により検出される。(iii)の条件も、燃料タンク50内の温度に関する。温間運転後は、エンジン本体20の温度が高くなっており、同様に、燃料タンク50内の温度も高くなる傾向にある。エンジン本体20の停止中は、パージガスの吸気通路10への供給も停止されるので、蒸発燃料が増加していく。そのため、温間運転後に再始動される場合には、蒸発燃料が増加している可能性が高いとして、パージ優先要求ありと判定する。エンジン本体20の水温は、水温センサ87により検出される。
In step S3, the
濃度推定部73は、パージ優先要求がある場合にはステップS9へ進む一方、パージ優先要求が無い場合にはステップS4へ進む。
The
ステップS4移行においては、濃度推定部73は、第2濃度推定を実行する。具体的には、ステップS4において、濃度推定部73は、空燃比制御部71に空燃比学習を実行させる。空燃比学習中は、前述の如く、パージ制御部72によるパージは停止している。空燃比学習が完了すると、濃度推定部73は、ステップS5において、パージ制御部72にパージを実行させる。その後、濃度推定部73は、パージ後のフィードバック補正値Qfbを読み込み(ステップS6)、フィードバック補正値Qfbの初期値とパージ後のフィードバック補正値Qfbとの偏差を算出し(ステップS7)、その偏差に基づいてパージ濃度を推定する(ステップS8)。
In step S4, the
一方、ステップS9移行においては、濃度推定部73は、第1濃度推定を実行する。具体的には、ステップS9において、濃度推定部73は、パージ制御部72によるパージを一旦停止させて、パージ前のフィードバック補正値Qfbを読み込む。その後、濃度推定部73は、パージ制御部72にパージを実行させ(ステップS10)、濃度推定部73は、パージ後のフィードバック補正値Qfbを読み込む(ステップS11)。そして、濃度推定部73は、パージ前のフィードバック補正値Qfbとパージ後のフィードバック補正値Qfbとの偏差を算出し(ステップS12)、その偏差に基づいてパージ濃度を推定する(ステップS13)。
On the other hand, in step S9, the
このように、濃度推定部73は、パージ優先要求があるか否かによって第1濃度推定と第2濃度推定とを使い分けている。濃度推定部73は、パージ優先要求がある場合には、濃度推定の迅速性を優先して第1濃度推定を実行する。パージガスの濃度推定に要する時間を短縮することによって、パージを実行する時間を確保することができる。それにより、より多くのパージガスを吸気通路10へ供給することができる。一方、濃度推定部73は、パージ優先要求が無い場合には、濃度推定の精度を優先して第2濃度推定を実行する。第2濃度推定は、空燃比学習を実行する分だけ濃度推定に時間を要してしまう。しかしながら、パージ優先要求が無い状況においては、パージをしばらく停止しても、それほど問題はない。そこで、第2濃度推定では、空燃比学習を実行することによって濃度推定の精度を向上させている。
In this way, the
それに加えて、濃度推定部73は、第1濃度推定と第2濃度推定との使い分けに、直前に空燃比学習が実行されているか否かの判定も用いている。つまり、直前に空燃比学習が実行されている場合には第2濃度推定を実行する一方、直前に空燃比学習が実行されていない場合には、パージ優先要求が無ければ第2濃度推定を実行し、パージ優先要求があれば第1濃度推定を実行する。ただし、直前に空燃比学習が実行されている場合に実行する第2濃度推定においては、本来は第2濃度推定の一環として行う空燃比学習を直前の空燃比学習で代用する。
In addition, the
つまり、直前に空燃比学習が実行されている場合には、その空燃比学習を代用して第2濃度推定を実行することができるので、空燃比学習を改めて行わなくてもよい。つまり、濃度推定の迅速性を確保しつつ、濃度推定の精度も向上させることができる。そのため、直前に空燃比学習が実行されている場合には、パージ優先要求の有無にかかわらず、第2濃度推定を実行する。一方、直前に空燃比学習が実行されていない場合には、パージ優先要求の有無に基づいて、第1濃度推定と第2濃度推定とを使い分ける。この使い分けについては、前述の通りである。 That is, when the air-fuel ratio learning is executed immediately before, the second concentration estimation can be executed by substituting the air-fuel ratio learning, so that it is not necessary to perform the air-fuel ratio learning again. That is, it is possible to improve the accuracy of concentration estimation while ensuring the speed of concentration estimation. Therefore, when the air-fuel ratio learning is executed immediately before, the second concentration estimation is executed regardless of the presence or absence of the purge priority request. On the other hand, when the air-fuel ratio learning has not been executed immediately before, the first concentration estimation and the second concentration estimation are selectively used based on the presence or absence of the purge priority request. This usage is as described above.
以上のように、ECU70は、エンジン本体20へ供給する燃料量を、空燃比に基づいて算出されるフィードバック補正値Qfbを用いてフィードバック制御する空燃比制御部71と、前記パージシステム60から吸気通路10へ供給されるパージガス中の燃料濃度であるパージ濃度を推定する濃度推定部73とを備え、空燃比制御部71は、フィードバック補正値Qfbに基づいて燃料量の空燃比学習値Qgを算出する空燃比学習を実行し、空燃比学習後は空燃比学習値Qg及びフィードバック補正値Qfbを用いて燃料量をフィードバック制御し、濃度推定部73は、パージシステム60によるパージガスの供給前後のフィードバック補正値Qfbの偏差に基づいてパージ濃度を推定する第1濃度推定と、空燃比制御部71に空燃比学習を実行させた後にパージシステム60にパージガスを供給させ、フィードバック補正値Qfbの初期値とパージガスの供給後のフィードバック補正値Qfbとの偏差に基づいてパージ濃度を推定する第2濃度推定とを使い分けて実行する。
As described above, the
この構成によれば、第1濃度推定においては、パージ前のフィードバック補正値とパージ後のフィードバック補正値との偏差に基づいてパージ濃度を推定する。そのため、フィードバック補正値に恒常的なズレ量を補正するための成分が含まれていても、その成分をキャンセルしてパージ濃度を推定することができる。このとき、つまり、パージ濃度を推定する際に空燃比学習を実行する必要がないので、第1濃度推定は、その分だけパージ濃度推定が早期に完了するという利点がある。 According to this configuration, in the first concentration estimation, the purge concentration is estimated based on the deviation between the feedback correction value before purging and the feedback correction value after purging. Therefore, even if the feedback correction value includes a component for correcting the constant deviation amount, the purge concentration can be estimated by canceling the component. At this time, that is, since it is not necessary to perform air-fuel ratio learning when estimating the purge concentration, the first concentration estimation has an advantage that the purge concentration estimation is completed earlier by that much.
第2濃度推定においては、空燃比学習を実行してから、フィードバック補正値の初期値とパージガス供給後のフィードバック補正値との偏差に基づいてパージ濃度を推定する。そのため、第2濃度推定では、第1濃度推定に比べて、パージガス以外の原因による空燃比のばらつきを低減するためのフィードバック補正値Qfbの変動の影響が小さく、その分だけパージ濃度を精度良く推定することができる。 In the second concentration estimation, after performing air-fuel ratio learning, the purge concentration is estimated based on the deviation between the initial value of the feedback correction value and the feedback correction value after the purge gas is supplied. Therefore, in the second concentration estimation, the influence of the fluctuation of the feedback correction value Qfb for reducing the variation in the air-fuel ratio due to causes other than the purge gas is smaller than in the first concentration estimation, and the purge concentration is estimated with a corresponding amount. can do.
このように、第1濃度推定は、濃度推定の迅速性の点で有利であり、第2濃度推定は、濃度推定の精度の点で有利である。これら第1濃度推定と第2濃度推定とを状況に応じて使い分けることによって、濃度推定の迅速性を優先したり、濃度推定の精度を優先したりすることができる。 As described above, the first concentration estimation is advantageous in terms of quickness of concentration estimation, and the second concentration estimation is advantageous in terms of accuracy of concentration estimation. By properly using the first concentration estimation and the second concentration estimation according to the situation, priority can be given to the speed of concentration estimation, or priority can be given to accuracy of concentration estimation.
《その他の実施形態》
以上のように、本出願において開示する技術の例示として、前記実施形態を説明した。しかしながら、本開示における技術は、これに限定されず、適宜、変更、置き換え、付加、省略などを行った実施の形態にも適用可能である。また、上記実施形態で説明した各構成要素を組み合わせて、新たな実施の形態とすることも可能である。また、添付図面および詳細な説明に記載された構成要素の中には、課題解決のために必須な構成要素だけでなく、上記技術を例示するために、課題解決のためには必須でない構成要素も含まれ得る。そのため、それらの必須ではない構成要素が添付図面や詳細な説明に記載されていることをもって、直ちに、それらの必須ではない構成要素が必須であるとの認定をするべきではない。
<< Other Embodiments >>
As described above, the embodiment has been described as an example of the technique disclosed in the present application. However, the technology in the present disclosure is not limited to this, and can also be applied to an embodiment in which changes, replacements, additions, omissions, and the like are appropriately performed. Moreover, it is also possible to combine each component demonstrated by the said embodiment and it can also be set as new embodiment. In addition, among the components described in the accompanying drawings and detailed description, not only the components essential for solving the problem, but also the components not essential for solving the problem in order to exemplify the above technique. May also be included. Therefore, it should not be immediately recognized that these non-essential components are essential as those non-essential components are described in the accompanying drawings and detailed description.
前記実施形態について、以下のような構成としてもよい。 About the said embodiment, it is good also as following structures.
前記エンジン100の構成は、一例に過ぎず、これに限定されるものではない。例えば、エンジン100は、ターボ過給機40を備えているが、ターボ過給機40を備えていなくてもよい。また、パージシステム60は、第1分岐通路64と第2分岐通路65とを有し、パージガスをターボ過給機40の上流側と下流側との両方に供給可能な構成となっているが、これに限られるものではない。パージガスをターボ過給機40の上流側及び下流側の何れか一方だけに供給する構成であっても、本開示における濃度推定を適用することができる。
The configuration of the
燃料量Qの算出は、式(1)に基づくものに限られない。燃料量をフィードバック補正値と学習値とを用いて補正できる限りは、任意の算出方法を採用することができる。また、フィードバック補正値も初期値が1の場合に限られない。例えば、燃料量Qの算出方法によっては、フィードバック補正値の初期値が0の場合もあり得る。 The calculation of the fuel amount Q is not limited to that based on the formula (1). Any calculation method can be adopted as long as the fuel amount can be corrected using the feedback correction value and the learning value. Further, the feedback correction value is not limited to the case where the initial value is 1. For example, depending on the calculation method of the fuel amount Q, the initial value of the feedback correction value may be zero.
また、第1濃度推定と第2濃度推定との使い分けにおいて、直前に空燃比学習が実行されているか否かを判定しているが(ステップS2)、これを省略してもよい。つまり、単純に、パージ優先要求の有無で第1濃度推定と第2濃度推定とを使い分けてもよい。さらに、第1濃度推定と第2濃度推定との使い分けは、パージ優先要求だけでなく、別の因子に基づいて行ってもよい。前述の如く、第1濃度推定は濃度推定の迅速性に優れ、第2濃度推定は濃度推定の精度に優れているので、状況に応じて、即ち、濃度推定の迅速性と濃度推定の精度の何れが要求されるのかに応じて第1濃度推定と第2濃度推定とを使い分ければよい。 Further, in the proper use of the first concentration estimation and the second concentration estimation, it is determined whether or not the air-fuel ratio learning is executed immediately before (step S2), but this may be omitted. That is, the first concentration estimation and the second concentration estimation may be selectively used depending on whether or not the purge priority request is present. Further, the proper use of the first concentration estimation and the second concentration estimation may be performed based on not only the purge priority request but also other factors. As described above, the first concentration estimation is excellent in the speed of density estimation, and the second density estimation is excellent in the precision of density estimation. Therefore, depending on the situation, that is, the speed of the density estimation and the precision of the density estimation are improved. The first concentration estimation and the second concentration estimation may be properly used depending on which one is required.
尚、前記パージ優先要求は、一例に過ぎず、大気圧、吸気温度、温間運転後の再始動時以外の条件をパージ優先要求としてもよい。例えば、燃料タンク50内又は燃料タンク50の近傍に温度センサを設け、該温度センサによる検出温度が所定の温度以上のときにパージ優先要求があると判定してもよい。
The purge priority request is merely an example, and conditions other than the restart time after the atmospheric pressure, the intake air temperature, and the warm operation may be used as the purge priority request. For example, a temperature sensor may be provided in or near the
また、第1濃度推定においては、パージ前のフィードバック補正値Qfbを先に取得し、パージ後のフィードバック補正値Qfbを後から取得しているが、その順番は反対であってもよい。 In the first concentration estimation, the feedback correction value Qfb before purging is acquired first, and the feedback correction value Qfb after purging is acquired later, but the order may be reversed.
その他、本開示における濃度推定方法による作用効果を実現できる限りは、フローチャートにおけるステップを省略したり、順番を入れ替えたり、さらなるステップを追加してもよい。 In addition, as long as the effect by the concentration estimation method according to the present disclosure can be realized, the steps in the flowchart may be omitted, the order may be changed, or additional steps may be added.
以上説明したように、ここに開示された技術は、エンジンの制御装置について有用である。 As described above, the technique disclosed herein is useful for an engine control apparatus.
100 エンジンシステム
10 吸気通路
20 エンジン本体
40 ターボ過給機
50 燃料タンク
60 パージシステム(パージ処理部)
61 キャニスタ
62 パージ通路
66 パージバルブ
67 エジェクタ
70 ECU(制御装置)
71 空燃比制御部
72 パージ制御部
73 濃度推定部
100
61
71 Air-fuel
Claims (4)
燃料タンクの蒸発燃料を含むパージガスを前記エンジン本体の吸気系へ供給するパージ処理部とを有するエンジンの制御装置であって、
前記エンジン本体へ供給する燃料量を、空燃比に基づいて算出されるフィードバック補正値を用いてフィードバック制御する空燃比制御部と、
前記パージ処理部から前記吸気系へ供給されるパージガス中の燃料濃度であるパージ濃度を推定する濃度推定部とを備え、
前記空燃比制御部は、前記フィードバック補正値に基づいて燃料量の学習値を算出する空燃比学習を実行し、前記空燃比学習後は前記学習値及び前記フィードバック補正値を用いて燃料量をフィードバック制御し、
前記濃度推定部は、
前記パージ処理部によるパージガスの供給前後の前記フィードバック補正値の偏差に基づいて前記パージ濃度を推定する第1濃度推定と、
前記空燃比制御部に前記空燃比学習を実行させた後に前記パージ処理部にパージガスを供給させ、前記フィードバック補正値の初期値とパージガスの供給後の前記フィードバック補正値との偏差に基づいて前記パージ濃度を推定する第2濃度推定とを使い分けて実行し、
前記濃度推定部は、
前記空燃比学習が直前に実行されている場合には、該直前に実行された空燃比学習を前記第2濃度推定の前記空燃比学習として代用して前記第2濃度推定を実行する一方、
前記空燃比学習が直前に実行されていない場合には、前記吸気系へのパージガスの供給の必要度合に基づいて前記第1濃度推定と前記第2濃度推定とを使い分け、パージガスの供給の必要度合が高いときに前記第1濃度推定を実行し、パージガスの供給の必要度合が低いときに前記第2濃度推定を実行することを特徴とするエンジンの制御装置。 The engine body,
A control unit for an engine having a purge processing unit for supplying a purge gas containing fuel vapor in a fuel tank to an intake system of the engine body,
An air-fuel ratio controller that feedback-controls the amount of fuel supplied to the engine body using a feedback correction value calculated based on the air-fuel ratio;
A concentration estimating unit that estimates a purge concentration that is a fuel concentration in a purge gas supplied from the purge processing unit to the intake system;
The air-fuel ratio control unit executes air-fuel ratio learning for calculating a fuel amount learning value based on the feedback correction value. After the air-fuel ratio learning, the fuel amount is fed back using the learning value and the feedback correction value. Control
The concentration estimator is
A first concentration estimation for estimating the purge concentration based on a deviation of the feedback correction value before and after supply of purge gas by the purge processing unit;
After causing the air-fuel ratio control unit to execute the air-fuel ratio learning, the purge processing unit is supplied with purge gas, and the purge is performed based on a deviation between an initial value of the feedback correction value and the feedback correction value after supply of the purge gas. Execute separately using the second concentration estimation to estimate the concentration ,
The concentration estimator is
When the air-fuel ratio learning is executed immediately before, the second concentration estimation is executed by substituting the air-fuel ratio learning executed immediately before as the air-fuel ratio learning of the second concentration estimation,
If the air-fuel ratio learning has not been executed immediately before, the first concentration estimation and the second concentration estimation are selectively used based on the necessity of supplying purge gas to the intake system, and the necessity of supplying purge gas is determined. The engine control apparatus is configured to execute the first concentration estimation when the gas concentration is high, and to execute the second concentration estimation when the necessary degree of supply of the purge gas is low .
前記濃度推定部は、外気圧に基づいて前記吸気系へのパージガスの供給の必要度合を判定することを特徴とするエンジンの制御装置。 The engine control device according to claim 1 ,
The engine control apparatus according to claim 1, wherein the concentration estimation unit determines a necessary degree of supply of the purge gas to the intake system based on an external air pressure.
前記濃度推定部は、前記エンジンの温間運転後の再始動時には前記吸気系へのパージガスの供給の必要度合が高いと判定して、前記第1濃度推定を実行することを特徴とするエンジンの制御装置。 The engine control device according to claim 1 ,
The engine is characterized in that the concentration estimator determines that the necessity of supplying purge gas to the intake system is high when the engine is restarted after warm operation, and executes the first concentration estimation. Control device.
燃料タンクの蒸発燃料を含むパージガスを前記エンジン本体の吸気系へ供給するパージ処理部とを有するエンジンの制御装置であって、
前記エンジン本体へ供給する燃料量を、空燃比に基づいて算出されるフィードバック補正値を用いてフィードバック制御する空燃比制御部と、
前記パージ処理部から前記吸気系へ供給されるパージガス中の燃料濃度であるパージ濃度を推定する濃度推定部とを備え、
前記空燃比制御部は、前記フィードバック補正値に基づいて燃料量の学習値を算出する空燃比学習を実行し、前記空燃比学習後は前記学習値及び前記フィードバック補正値を用いて燃料量をフィードバック制御し、
前記濃度推定部は、
前記パージ処理部によるパージガスの供給前後の前記フィードバック補正値の偏差に基づいて前記パージ濃度を推定する第1濃度推定と、
前記空燃比制御部に前記空燃比学習を実行させた後に前記パージ処理部にパージガスを供給させ、前記フィードバック補正値の初期値とパージガスの供給後の前記フィードバック補正値との偏差に基づいて前記パージ濃度を推定する第2濃度推定とを使い分けて実行し、
前記濃度推定部は、前記吸気系へのパージガスの供給の必要度合に基づいて前記第1濃度推定と前記第2濃度推定とを使い分け、パージガスの供給の必要度合が高いときに前記第1濃度推定を実行し、パージガスの供給の必要度合が低いときに前記第2濃度推定を実行し、
前記濃度推定部は、外気圧に基づいて前記吸気系へのパージガスの供給の必要度合を判定することを特徴とするエンジンの制御装置。 The engine body,
A control unit for an engine having a purge processing unit for supplying a purge gas containing fuel vapor in a fuel tank to an intake system of the engine body,
An air-fuel ratio controller that feedback-controls the amount of fuel supplied to the engine body using a feedback correction value calculated based on the air-fuel ratio;
A concentration estimating unit that estimates a purge concentration that is a fuel concentration in a purge gas supplied from the purge processing unit to the intake system;
The air-fuel ratio control unit executes air-fuel ratio learning for calculating a fuel amount learning value based on the feedback correction value. After the air-fuel ratio learning, the fuel amount is fed back using the learning value and the feedback correction value. Control
The concentration estimator is
A first concentration estimation for estimating the purge concentration based on a deviation of the feedback correction value before and after supply of purge gas by the purge processing unit;
After causing the air-fuel ratio control unit to execute the air-fuel ratio learning, the purge processing unit is supplied with purge gas, and the purge is performed based on a deviation between an initial value of the feedback correction value and the feedback correction value after supply of the purge gas. Execute separately using the second concentration estimation to estimate the concentration ,
The concentration estimating unit selectively uses the first concentration estimation and the second concentration estimation based on the necessity of supplying purge gas to the intake system, and the first concentration estimation when the necessity of supplying purge gas is high. And executing the second concentration estimation when the necessity of supplying the purge gas is low,
The engine control apparatus according to claim 1, wherein the concentration estimation unit determines a necessary degree of supply of the purge gas to the intake system based on an external air pressure .
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