JP6822350B2 - 内燃機関の制御装置 - Google Patents

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本発明は、燃料噴射弁と、該燃料噴射弁に供給される燃料を貯蔵する燃料タンクからの燃料蒸気を捕集するキャニスタと、前記キャニスタから吸気通路への流体の流量を調節する調節装置とを備える内燃機関を制御対象とする内燃機関の制御装置に関する。
たとえば下記特許文献1には、減速燃料カットがなされていないことを条件に、パージバルブ(調節装置)の開口度をゼロよりも大きい値に操作して、キャニスタから吸気通路に燃料蒸気を流出させる制御を実行する制御装置が記載されている。また、この制御装置は、空燃比フィードバック補正量に基づき燃料噴射弁の操作量を補正している。
また、空燃比フィードバック補正量の算出に、積分要素を用いることが周知である。
特開2016−148251号公報
ところで、燃料カットがなされない状態において燃焼室内に充填される空気量が減少する場合、キャニスタ内の圧力から吸気通路内の圧力を減算した差圧が増加することにより、キャニスタから吸気通路に流入する流体の流量を吸入空気量で割った値であるパージ率が増加することがある。充填される空気量の減少に伴ってパージ率が増加すると、燃焼室内の混合気に占める、キャニスタからの燃料蒸気の割合が多くなり、混合気の空燃比がリッチとなる場合がある。そしてその場合、積分要素による噴射量の減量補正比率(減少補正する場合に正の値)が大きくなり、この減量補正比率は、混合気の空燃比が目標空燃比となってからもしばらくはゼロよりも大きくなるため、噴射量が過度に減量補正されるおそれがある。
以下、上記課題を解決するための手段およびその作用効果について記載する。
1.内燃機関の制御装置は、燃料噴射弁と、該燃料噴射弁に供給される燃料を貯蔵する燃料タンクからの燃料蒸気を捕集するキャニスタと、前記キャニスタから吸気通路への流体の流量を調節する調節装置とを備える内燃機関を制御対象とし、前記内燃機関の燃焼室に充填される空気量に基づき、ベース噴射量を算出するベース噴射量算出処理と、空燃比の検出値と目標値との差を入力とする積分要素の出力値に基づき、前記検出値を前記目標値にフィードバック制御するために前記ベース噴射量を補正するフィードバック処理と、前記フィードバック処理によって補正された前記ベース噴射量に基づき前記燃料噴射弁を操作する噴射弁操作処理と、前記キャニスタから前記吸気通路への流体の流量を制御すべく前記調節装置を操作するパージ制御処理と、前記パージ制御処理によって前記流体の流量がゼロよりも大きい値に制御されているときに前記充填される空気量が減少することを条件に、前記積分要素の値を、前記ベース噴射量の減量補正比率が小さくなる側に制限する補正制限処理と、を実行する。
充填される空気量の減少に伴ってパージ率が増加すると、ベース噴射量が、空燃比の検出値を目標値に制御する上で必要な量に対して過剰となることがあり、その場合、積分要素によるベース噴射量の減量補正比率が大きくなる。そこで、上記構成では、充填される空気量が減少することを条件に、補正制限処理によって、ベース噴射量の減量補正比率が小さくなる側に積分要素の値を制限する。このため、制限がなされない場合と比較して、積分要素によるベース噴射量の減量補正比率を小さい値とすることができる。このため、噴射量が過度に減量補正されることを抑制できる。
2.上記1記載の内燃機関の制御装置において、前記パージ制御処理は、前記充填される空気量が減少する場合、当該減少に起因して前記キャニスタから前記吸気通路に流入する流体の流量が増加することを抑制するように前記調節装置を操作する抑制処理を含む。
充填される空気量が減少する場合、キャニスタ内の圧力から吸気通路内の圧力を減算した差圧が増加するため、調節装置の操作状態を一定に保つなら、キャニスタから吸気通路に流入する流体の流量が増加する。これに対し、充填される空気量が減少する場合に調節装置の操作状態を変更する場合、流体の流量が定常的に過度に大きい値となることを抑制できる。しかし、充填される空気量の減少の後に調節装置の操作を変更する場合には、調節装置の応答遅れによって流体の流量が一旦増加することに起因して燃焼室において燃焼対象となる混合気に占めるキャニスタからの燃料蒸気の割合が一旦大きくなるおそれがある。キャニスタからの燃料蒸気の割合が一旦大きくなる場合、噴射量の設定にこの過渡的な燃料蒸気の割合の増加を正確に反映できないのであれば、空燃比の検出値が一旦過度にリッチとなる。そしてその場合、積分要素によるベース噴射量の減量補正比率が大きくなる。その後、調節装置の操作状態の変更が燃焼室内の混合気に占めるキャニスタからの燃料蒸気の割合に反映されると、同割合が減少するため、補正制限処理がなされないなら、積分要素の値は、ベース噴射量を過剰に減量補正する値となる。このため、補正制限処理の利用価値が特に大きい。
3.上記1または2記載の内燃機関の制御装置において、前記キャニスタから前記吸気通路に流入する燃料蒸気の流量に基づき、前記ベース噴射量を減量補正する減量補正処理を実行し、前記噴射弁操作処理は、前記フィードバック処理および前記減量補正処理によって補正された前記ベース噴射量に基づき前記燃料噴射弁を操作するものであり、前記減量補正処理には、前記ベース噴射量の減量補正比率が所定比率以下となるように制限が設けられている。
上記構成では、減量補正処理によるフィードフォワード制御によって、ベース噴射量の減量補正がなされるものの、減量補正比率が所定比率以下に制限されるため、フィードフォワード制御の信頼性が低い場合であっても、フィードフォワード制御による減少補正の誤差が過度に大きくなることを抑制できる。しかし減量補正比率を制限する場合、充填される空気量の減少に伴ってキャニスタから吸気通路に流入する燃料蒸気が一時的に増加することで燃焼室内の混合気が一時的にリッチとなることを、減量補正処理によっては十分に抑制できないおそれがある。このため、補正制限処理の利用価値が特に大きい。
4.上記3記載の内燃機関の制御装置において、前記補正制限処理は、前記燃焼室に流入する前記燃料蒸気の量が前記ベース噴射量に占める割合が前記所定比率を上回ることを条件に実行される。
上記構成では、燃焼室に流入する燃料蒸気の量がベース噴射量に占める割合が一時的に所定比率を超えることを条件に、積分要素の値を減量補正比率が小さくなる側に制限することにより、積分要素の値がベース噴射量を過度に減量補正する値となるおそれがあるときに積分要素の値を制限することができる。このため、不必要に制限がなされる事態が生じることを抑制できる。
5.上記1〜4のいずれか1項に記載の内燃機関の制御装置において、前記内燃機関のクランク軸には、駆動輪への動力の伝達状態と遮断状態とを切り替える切替装置が連結されており、前記パージ制御処理は、前記遮断状態において前記充填される空気量の減少速度が所定速度以上である場合、前記キャニスタから前記吸気通路への流体の流量をゼロに制限し、前記伝達状態においては前記充填される空気量の減少速度が前記所定速度以上であっても前記流量をゼロに制限しない。
遮断状態から伝達状態に切り替わる場合、クランク軸に加わる負荷が大きくなることから、噴射量が少ないと、内燃機関が意図せずして停止する、いわゆるエンジンストールが生じやすくなる。ここで、充填される空気量が減少する状況において、遮断状態であるか伝達状態であるかにかかわらず流体の流量をゼロとする場合には、キャニスタからの燃料蒸気に起因して積分要素の値がベース噴射量を過度に減量補正する値とならないため、燃料蒸気に起因してエンジンストールが生じる懸念を払拭することができる。ただし、この場合、キャニスタから燃料蒸気を放出させることができない期間が伸長する。そこで上記構成では、遮断状態に限って、充填される空気量の減少速度が所定速度以上であることを条件に流体の流量をゼロとする。遮断状態において流体の流量をゼロとする場合、遮断状態において、キャニスタからの燃料蒸気に起因して積分要素の値がベース噴射量の減量補正比率を過度に大きくする値となることがない。しかも、伝達状態においてはキャニスタから吸気通路に燃料蒸気を放出することができる。
一実施形態にかかる制御装置及び車両の駆動系を示す図。 同実施形態にかかる制御装置の処理の一部を示すブロック図。 同実施形態にかかる目標パージ率算出処理の手順を示す流れ図。 同実施形態にかかるフィードバック処理の手順を示す流れ図。 同実施形態にかかる効果を示すタイムチャート。
以下、内燃機関の制御装置にかかる一実施形態について図面を参照しつつ説明する。
図1に示す内燃機関10の吸気通路12には、スロットルバルブ14が設けられており、スロットルバルブ14の下流には、燃料噴射弁16が設けられている。吸気通路12に吸入された空気や燃料噴射弁16から噴射された燃料は、吸気バルブ18の開弁に伴って、シリンダ20およびピストン22によって区画される燃焼室24に流入する。燃焼室24に流入した空気と燃料との混合気は、点火装置26の火花放電によって燃焼に供される。この燃焼によって生じる燃焼エネルギは、ピストン22を介してクランク軸28の回転エネルギに変換される。燃焼に供された混合気は、排気バルブ30の開弁に伴って、排気として、排気通路32に排出される。排気通路32には、酸素吸蔵能力を有した三元触媒(触媒34)が設けられている。
燃料噴射弁16により噴射される燃料は、燃料タンク40に貯蔵されており、燃料タンク40に貯蔵されている燃料は、燃料ポンプ42によって汲み上げられて燃料噴射弁16に向けて吐出される。燃料タンク40内で生じた燃料蒸気は、キャニスタ44に捕集される。キャニスタ44と吸気通路12とはパージ通路48によって接続されており、パージ通路48における流体の流路断面積は、パージバルブ46によって調節可能となっている。
クランク軸28には、トルクコンバータ50を介して有段変速装置60が接続されている。有段変速装置60は、複数の遊星歯車機構62や、複数のクラッチCrおよび複数のブレーキBrからなる摩擦係合要素を備えており、摩擦係合要素の係合状態の切替によって、入力軸64の回転速度と出力軸66の回転速度との比を変更する。
制御装置70は、有段変速装置60を制御対象とし、その制御量である変速比を制御する。制御装置70は、ユーザによる操作によって指定されたシフトポジションを検出するシフトポジションセンサ76の検出値に基づき、摩擦係合要素の係合状態を操作することにより変速比を制御する。たとえば、制御装置70は、シフトポジションセンサ76がDレンジを検出している場合、適切な変速比を実現するように摩擦係合要素の係合状態を設定する。これにより、所定の変速比を維持しつつ、入力軸64から出力軸66への動力の伝達が可能となる。またたとえば、制御装置70は、シフトポジションセンサ76がNレンジを検出している場合、摩擦係合要素の係合を解除して、入力軸64から出力軸66への動力の伝達を遮断する。
制御装置80は、内燃機関10を制御対象とし、その制御量であるトルクや排気成分等を制御するために、スロットルバルブ14や、燃料噴射弁16、点火装置26、パージバルブ46等の内燃機関10の操作部を操作する。制御装置80は、制御量の制御に際して、クランク角センサ90の出力信号Scrや、触媒34の上流側に設けられた空燃比センサ92によって検出される空燃比の検出値Afを参照する。また制御装置80は、エアフローメータ94によって検出される吸入空気量Gaや、アクセルセンサ96によって検出されるアクセルペダルの踏込量(アクセル操作量ACCP)等を参照する。制御装置80は、CPU82、ROM84およびRAM86を備えており、ROM84に記憶されたプログラムをCPU82が実行することにより、制御量を制御する。
図2に、制御装置80が実行する処理の一部を示す。図2に示す処理は、ROM84に記憶されたプログラムをCPU82が実行することにより実現される。
目標パージ率算出処理M10は、負荷率KLや後述のパージ濃度学習値Lpに基づき、目標パージ率Rpを算出する処理である。ここで、パージ率とは、キャニスタ44から吸気通路12に流入する流体の流量を吸入空気量Gaで割った値であり、目標パージ率Rpは、制御上のパージ率の目標値である。また、負荷率KLは、燃焼室24内に充填される空気量を示すパラメータであり、CPU82により、吸入空気量Gaに基づき算出される。負荷率KLは、基準流入空気量に対する、1気筒の1燃焼サイクル当たりの流入空気量の比である。ここで、基準流入空気量は、スロットルバルブ14の開口度を最大としたときの1気筒の1燃焼サイクル当たりの流入空気量である。ちなみに、基準流入空気量は、回転速度NEに応じて可変設定される量としてもよい。なお、回転速度NEは、CPU82により、クランク角センサ90の出力信号Scrに基づき算出される。
パージバルブ操作処理M12は、吸入空気量Gaに基づき、パージ率が目標パージ率Rpになるように、パージバルブ46を操作すべく、パージバルブ46に操作信号MS4を出力する処理である。ここで、パージバルブ操作処理M12は、目標パージ率Rpが同一である場合、吸入空気量Gaが小さいほど、パージバルブ46の開口度を小さい値とする処理となっている。これは、吸入空気量Gaが小さいほど、吸気通路12内の圧力よりもキャニスタ44内の圧力が高くなるため、キャニスタ44から吸気通路12に流体が流動しやすいためである。
吸気圧推定処理M14は、回転速度NEおよび吸入空気量Gaに基づき、吸気通路12のうちのスロットルバルブ14の下流の圧力である吸気圧Pmを算出する。吸気圧推定処理M14は、たとえば、インマニモデルおよび吸気弁モデルを用いて吸気圧Pmを算出する処理とすればよい。ここで、インマニモデルは、閉弁時流入空気量と、吸入空気量Gaとに基づき、吸気圧Pmを算出する。閉弁時流入空気量は、1燃焼サイクルにおける燃焼室24への流入空気量のうち吸気バルブ18の閉弁時期までに吸気通路12に吹き戻された量を除いた値である。具体的には、インマニモデルは、吸入空気量Gaを1気筒当たりの量に換算した量から閉弁時流入空気量を減算した値が大きい場合に小さい場合よりも吸気圧Pmの増加速度が大きくなるように上記吸気圧Pmを算出する。一方、吸気弁モデルは、吸気圧Pmと、回転速度NEとに基づき、上記閉弁時流入空気量を算出する。吸気弁モデルは、吸気圧Pmが高い場合に低い場合よりも閉弁時流入空気量を大きい値に算出する。
予測パージ率算出処理M16は、目標パージ率Rpと、吸気圧Pmと、回転速度NEと、に基づき、予測パージ率Rpeを算出する処理である。ここで、予測パージ率Rpeは、燃料噴射弁16の付近における流体に関するパージ率である。すなわち、パージバルブ46によってパージ率を制御したとしても、燃料噴射弁16付近の流体のパージ率は、直ちに変化せず応答遅れを生じる。この応答遅れを考慮したものが予測パージ率Rpeである。なお、応答遅れ時間は、吸気圧Pmや回転速度NEに基づき設定される。
ベース噴射量算出処理M20は、回転速度NEおよび吸入空気量Gaに基づき、燃焼室24において燃焼対象となる混合気の空燃比を目標空燃比に制御するための、開ループ制御の操作量としてのベース噴射量Qbを算出する処理である。なお、ここでは、実際には、吸気圧推定処理M14のように、閉弁時流入空気量を推定算出し、閉弁時流入空気量の空気に基づきベース噴射量Qbを算出してもよい。なお、本実施形態では、目標空燃比として理論空燃比を例示する。
フィードバック処理M22は、空燃比センサ92による検出値Afを目標値Af*にフィードバック制御するための操作量であるフィードバック操作量KAFを算出する処理である。フィードバック操作量KAFは、ベース噴射量Qbの補正係数であり、「1+δ」と表現できる。ここで、補正比率δが「0」である場合、ベース噴射量Qbの補正比率は、ゼロである。また、補正比率δが「0」よりも大きい場合、ベース噴射量Qbを増量補正し、補正比率δが「0」よりも小さい場合、ベース噴射量Qbを減量補正する。なお、目標値Af*は、目標空燃比となっているときの検出値Afであればよいが、たとえば、触媒34の酸素吸蔵量を調整するために、目標空燃比となっているときの検出値Afを適宜補正した値としてもよい。
空燃比学習処理M24は、空燃比学習期間において、フィードバック操作量KAFと「1」とのずれが小さくなるように空燃比学習値LAFを逐次更新する処理である。特に、本実施形態では、目標パージ率Rpが「0」とされている期間を空燃比学習期間とし、フィードバック操作量KAFと「1」との差の絶対値が所定値以下となることにより、空燃比学習値LAFが収束したと判定する。なお、目標パージ率算出処理M10は、空燃比学習値LAFが収束したと判定されることを条件に、目標パージ率Rpを「0」よりも大きい値とする。
係数合成処理M26では、フィードバック操作量KAFと空燃比学習値LAFとを積算する処理である。
パージ濃度学習処理M28は、上記補正比率δに基づき、パージ濃度学習値Lpを算出する処理である。パージ濃度学習値Lpは、キャニスタ44から吸気通路12への燃料蒸気の流入に起因した、目標空燃比に制御する上で必要な噴射量に対するベース噴射量Qbのずれを補正する補正比率を、パージ率の1%当たりに換算した値である。ここで、本実施形態では、目標パージ率Rpが「0」よりも大きい値に制御されているときのフィードバック操作量KAFが「1」からずれる要因を、すべてキャニスタ44から吸気通路12に流入した燃料蒸気によるものとみなす。すなわち、補正比率δを、キャニスタ44から吸気通路12への燃料蒸気の流入に起因した、目標空燃比に制御する上で必要な噴射量に対するベース噴射量Qbのずれを補正する補正比率とみなす。しかし、補正比率δは、パージ率に依存するものであることから、本実施形態では、パージ濃度学習値Lpをパージ率の1%当たりの値「δ/Rp」とする。
具体的には、前回のパージ濃度学習値Lp(n−1)と、パージ率の1%当たりの補正比率「δ/Rp」との指数移動平均処理値を、今回のパージ濃度学習値Lp(n)とする。図2には、前回のパージ濃度学習値Lp(n−1)と、パージ率の1%当たりの値「δ/Rp」とのそれぞれの重み係数α,βを図示している。ここで、「α+β=1」である。なお、目標パージ率Rpが「0」よりも大きい値に制御されるのは、空燃比学習値LAFが収束しているときであるから、補正比率δは、通常は、燃料蒸気の量だけベース噴射量Qbを減量する補正比率となり、ゼロ以下の値となる。このため、パージ濃度学習値Lpもゼロ以下の値となる。
要求補正比率算出処理M30は、パージ濃度学習値Lpに予測パージ率Rpeを乗算することによって、要求パージ補正比率Dpdを算出する処理である。要求パージ補正比率Dpdは、燃料蒸気の量だけベース噴射量Qbを減量補正する上で要求される補正量であり、負の値を有する。
ガード処理M32は、要求パージ補正比率Dpdを、規定比率PMAX(<0)よりも絶対値が小さい値に制限した値を、パージ補正比率Dpとする。この処理は、パージ補正比率Dpによるベース噴射量Qbの減量補正比率(減量側が正の値)を、規定比率PMAXの絶対値以下に制限する処理である。この処理は、要求パージ補正比率Dpdと、規定比率PMAXとのうちの最大値を選択する処理によって実現できる。なお、規定比率PMAXの絶対値は、「1」よりも小さい値であり、たとえば「0.3〜0.5」とすればよい。規定比率PMAXの設定は、後述するように、目標パージ率Rpの上限ガード値の設定に対応付けられている。
補正係数算出処理M34は、係数合成処理M26の出力値と、パージ補正比率Dpとの和を、補正係数として出力する処理である。
補正処理M36は、ベース噴射量Qbに補正係数算出処理M34の出力値を乗算することによって、要求噴射量Qdを算出する処理である。噴射弁操作処理M38は、燃料噴射弁16から噴射される燃料量が要求噴射量Qdに応じた量となるように燃料噴射弁16を操作すべく、燃料噴射弁16に操作信号MS2を出力する。
図3に、目標パージ率算出処理M10の手順を示す。図3に示す処理は、ROM84に記憶されたプログラムをCPU82が、空燃比学習期間ではないことを条件に、たとえば所定周期で繰り返し実行することにより実現される。なお、以下では、先頭に「S」を付与した数字によって、ステップ番号を表現する。
図3に示す一連の処理において、CPU82は、まず、フューエルカット中であるか否かを判定する(S10)。フューエルカット処理は、CPU82により、アクセル操作量ACCPがゼロとなってから所定時間(たとえば500〜1500ms)経過していることと、回転速度NEが所定の速度領域内にあることとの論理積が真であることを条件に実行される。なお、フューエルカット処理中には、フィードバック操作量KAFは、CPU82により、「1」に固定される。
CPU82は、フューエルカット中ではないと判定する場合(S10:NO)、負荷率KLに基づき、要求パージ率Rp0を算出する(S12)。CPU82は、たとえば負荷率KLが小さい場合に大きい場合よりも要求パージ率Rp0を小さい値とすることにより、要求噴射量Qdが燃料噴射弁16の最小噴射量未満となることを抑制する。この処理は、たとえば、負荷率KLを入力変数とし、要求パージ率Rp0を出力変数とするマップデータをROM84に記憶しておき、CPU82により要求パージ率Rp0をマップ演算することにより実現できる。ここで、マップデータとは、入力変数の離散的な値と、入力変数の値のそれぞれに対応する出力変数の値と、の組データである。またマップ演算は、たとえば、入力変数の値がマップデータの入力変数の値のいずれかに一致する場合、対応するマップデータの出力変数の値を演算結果とし、一致しない場合、マップデータに含まれる複数の出力変数の値の補間によって得られる値を演算結果とする処理とすればよい。
次にCPU82は、所定期間あたりの負荷率KLの変化量ΔKL(変化速度)を算出する(S14)。そしてCPU82は、制御装置70と通信することにより、現在のシフトレンジがDレンジであるか否かを判定する(S16)。そしてCPU82は、Dレンジであると判定する場合(S16:YES)、変化量ΔKLの閾値ΔKLthHに、Dレンジ用の規定量ΔDを代入する(S18)。規定量ΔDは、負の値であり、特に、その絶対値は、負荷率KLの減少速度としてあり得ない大きい値に設定されている。これに対し、CPU82は、Dレンジではないと判定する場合(S16:NO)、変化量ΔKLの閾値ΔKLthHに、Nレンジ用の所定量ΔNを代入する(S20)。所定量ΔNは、負の値であり、特に、その絶対値は、負荷率KLの減少速度として通常とりうる値に設定されている。
次にCPU82は、減速時パージカットフラグF1が「1」であるか否かを判定する(S22)。減速時パージカットフラグF1は、変化量ΔKLが閾値ΔKLthH以下となったために目標パージ率Rpが「0」に制限されている場合に「1」となり、制限されていない場合に「0」となる。CPU82は、減速時パージカットフラグF1が「0」であると判定する場合(S22:NO)、変化量ΔKLが閾値ΔKLthH以下であるか否かを判定する(S24)。そしてCPU82は、閾値ΔKLthH以下であると判定する場合(S24:YES)、減速時パージカットフラグF1を「1」とし(S26)、目標パージ率Rpのガード値Rpthに「0」を代入する(S28)。
これに対し、CPU82は、減速時パージカットフラグF1が「1」であると判定する場合(S22:YES)、変化量ΔKLが、閾値ΔKLthHにヒステリシス幅Δhysを加算した値以上であるか否かを判定する(S30)。S30の処理は、負荷率KLの減少速度が低下したか否かを判定する処理であり、ガード値Rpthを「0」とする処理を終了するか否かを判定する処理である。なお、ヒステリシス幅Δhysは、正の値であり、減速時パージカットフラグF1が「1」および「0」を短期間に繰り返すハンチングの発生を抑制することを狙って設けられたものである。
CPU82は、閾値ΔKLthHにヒステリシス幅Δhysを加算した値以上であると判定する場合(S30:YES)、減速時パージカットフラグF1に「0」を代入する(S32)。CPU82は、S32の処理が完了する場合や、S24において否定判定する場合には、ガード値Rpthに、規定比率PMAXをパージ濃度学習値Lpで割った値を代入する(S34)。この処理は、キャニスタ44から吸気通路12に流入する燃料蒸気の量によるベース噴射量Qbの減量補正比率を、上記規定比率PMAXの絶対値である規定比率|PMAX|以下に制限するための設定である。ここで、規定比率|PMAX|は、上述したように「1」よりも小さい。これは、空燃比学習値LAFの収束した値を利用しているときであっても、フィードバック操作量KAFが「1」からずれる要因の全てがキャニスタ44から吸気通路12に流入する燃料蒸気に起因するとは限らないためである。本実施形態では、燃焼室24に充填される空気量に対する燃料蒸気の割合が過度に多くなる場合、空燃比の制御性の低下が懸念されることに鑑み、パージ補正比率Dpによる減量補正比率を規定比率PMAXの絶対値以下に制限している。
CPU82は、S34,S28の処理が完了する場合や、S30の処理において否定判定する場合には、目標パージ率Rpに、要求パージ率Rp0と、ガード値Rpthとのうちの小さい方を代入する(S36)。
一方、CPU82は、フューエルカット中であると判定する場合(S10:YES)、S28の処理に移行する。
なお、CPU82は、S36の処理が完了する場合、図3に示す一連の処理を一旦終了する。
図4に、フィードバック処理M22の手順を示す。図4に示す処理は、ROM84に記憶されたプログラムをCPU82が、フューエルカット処理が実行されていないことを条件に、たとえば所定周期で繰り返し実行することにより実現される。
図4に示す一連の処理において、CPU82は、まず、減速リッチ判定フラグF2が「1」であるか否かを判定する(S40)。減速リッチ判定フラグF2は、負荷率KLの減少に起因して、空燃比がリッチとなる期間であると判定された場合に「1」となり、同期間と判定されない場合に「0」となる。CPU82は、減速リッチ判定フラグF2が「0」であると判定する場合(S40:NO)、以下の条件(ア)〜(ウ)の論理積が真であるか否かを判定する(S42)。
条件(ア):パージ濃度学習値Lpが規定濃度Lpthよりも小さい旨の条件。ここで、規定濃度Lpthは、負の値である。この条件は、キャニスタ44から吸気通路12に流入する流体中の燃料蒸気の割合が多いために、負荷率KLが減少することにより、燃料蒸気流量を吸気通路12を流動する空気流量で割った値である燃料蒸気割合が過度に濃くなると判定する条件である。
条件(イ):負荷率KLが規定値KLthよりも小さい旨の条件。
条件(ウ):要求パージ補正比率Dpdが、第1閾値DpdLよりも小さい旨の条件。ここで第1閾値DpdLは、負の値である。本実施形態では、第1閾値DpdLは、規定比率PMAXよりも小さい値に設定されている。この条件を満たす場合には、キャニスタ44からの燃料蒸気によってベース噴射量が目標空燃比とするうえで要求される噴射量に対して過剰となることをパージ補正比率Dpによるフィードフォワード制御によっては十分に抑制できないため、フィードバック制御が仮にないとすると、要求噴射量Qdが目標空燃比とするうえで過剰な値となりうる。
CPU82は、上記論理積が真であると判定する場合(S42:YES)、減速リッチ判定フラグF2を「1」とし(S44)、補正比率δのガード値δthに、負であって通常時よりも大きい値δHを代入する(S46)。この処理は、補正比率δが過度にベース噴射量Qbを大きく減量補正する値となることを制限するための処理である。
一方、CPU82は、減速リッチ判定フラグF2が「1」であると判定する場合(S40:YES)、減速リッチ判定フラグF2が「1」である継続期間を計時するカウンタCをインクリメントする(S48)。次に、CPU82は、以下の条件(エ)および条件(オ)の論理積が真であることと、条件(カ)との論理和が真であるか否かを判定する(S50)。
条件(エ):要求パージ補正比率Dpdが、第2閾値DpdH以上である旨の条件。ここで、第2閾値DpdHは、負の値であり、第1閾値DpdLよりも大きい値であって、特に、本実施形態では規定比率PMAX以上の値に設定されている。条件(エ)が成立するなら、パージ補正比率Dpは、要求パージ補正比率Dpdとなることから、パージ補正比率Dpによるフィードフォワード制御によって、燃料蒸気の量だけベース噴射量Qbを減量させることができる。
条件(オ):補正比率δが、値δHにヒステリシス量δδを加算した値以上である旨の条件。ヒステリシス量δδは正の値であって、値δHの絶対値よりも小さい値である。条件(オ)が成立するなら、検出値Afと目標値Af*との差に基づく補正比率δが、ガード値δthによって制限されることがなく、フィードバック操作量KAFによるベース噴射量Qbの減量補正比率がある程度小さくなっていると判定できる。
条件(カ):カウンタCが閾値Cth以上である旨の条件。条件(カ)は、S46の処理によるフィードバック操作量KAFの制限期間が過度に長くなることを抑制するためのものである。
CPU82は、上記論理和が真であると判定する場合(S50:YES)、減速リッチ判定フラグF2を「0」とし、カウンタCを初期化する(S52)。そしてCPU82は、補正比率δのガード値δthに、値δHよりも小さい値δLを代入する(S54)。
CPU82は、S46,S54の処理が完了する場合や、S42,S50において否定判定する場合には、目標値Af*と検出値Afとの偏差ΔAfを算出する(S56)。次に、CPU82は、偏差ΔAfに積分ゲインKiを乗算したものを、前回の積分要素の値I(n−1)に加算して、今回の積分要素の値I(n)とする(S58)。次にCPU82は、今回の積分要素の値I(n)が、ガード値δthよりも小さいか否かを判定する(S60)。S60の処理は、積分要素の値I(n)がベース噴射量Qbを過度に減量補正する値であるか否かを判定する処理である。CPU82は、ガード値δthよりも小さいと判定する場合(S60:YES)、積分要素の値I(n)に、ガード値δthを代入する(S62)。
CPU82は、S62の処理が完了する場合やS60の処理において否定判定する場合には、積分要素の値Iに、比例要素の値Pおよび微分要素の値Dを加算して、補正比率δを算出する(S64)。次に、CPU82は、補正比率δがガード値δthよりも小さいか否かを判定する(S66)。そしてCPU82は、ガード値δthよりも小さいと判定する場合(S66:YES)、補正比率δにガード値δthを代入する(S68)。そしてCPU82は、S68の処理が完了した場合やS66の処理において否定判定した場合には、フィードバック操作量KAFに、「1+δ」を代入する(S70)。
なお、CPU82は、S70の処理が完了する場合、図4に示す一連の処理を一旦終了する。
ここで本実施形態の作用を説明する。
負荷率KLが減少する場合、パージバルブ46の開口度を固定したままとするとパージ率が大きくなるため、CPU82は、パージバルブ46の開口度を小さい値に変更することによってパージ率を目標パージ率Rpに制御する。ただし、負荷率KL(吸入空気量Ga)が実際に減少してからパージバルブ46の開口度を小さい値に変更するため、パージバルブ46の開口度が小さくなって減少後の負荷率KLにとって適切な値となるまでには応答遅れがある。このため、吸気通路12のうち燃料噴射弁16の付近のパージ率が一時的に大きくなり、ひいては燃料噴射弁16の付近を流動する流体に占めるキャニスタ44からの燃料蒸気の割合は、一時的に大きくなる。特に、キャニスタ44から吸気通路12へ流入する流体中の燃料蒸気の濃度が高い場合には、燃料噴射弁16の付近を流動する流体に占めるキャニスタからの燃料蒸気の割合が一時的に過度に大きくなる。
ここで、要求パージ補正比率Dpdを用いるなら、一時的に過度に多くなっているキャニスタ44からの燃料蒸気の分だけフィードフォワード制御によってベース噴射量Qbを減量補正できる可能性があるものの、要求パージ補正比率Dpdの信頼性に鑑みると、ベース噴射量Qbの減量補正比率が過度に大きくなることは望ましくない。このため、本実施形態では、ガード処理M32によって、フィードフォワード制御による補正比率は、規定比率PMAXによって制限される。しかしその場合、負荷率KLが減少した当初、要求噴射量Qdは、目標空燃比とするうえで適切な量よりも多い量となり、検出値Afは目標値Af*よりもリッチとなる。したがって、フィードバック操作量KAFは、ベース噴射量Qbを減量補正すべく、「1」よりも小さい値となる。ここで、積分要素の値Iのガード値δthを、値δLに固定する場合には、積分要素の値Iが負であって絶対値が過度に大きい値となる。このため、パージバルブ46の開口度の減少操作に伴って吸気通路12のうちの燃料噴射弁16付近における流体に占めるキャニスタ44からの燃料蒸気の割合が減少した場合であっても、積分要素の値Iは、過度に大きい値のままとなり、要求噴射量Qdが過度に少なくなるおそれがある。これに対し、本実施形態では、ガード値δthの絶対値を小さい値に変更することにより、積分要素の値Iが過度に大きくなることを抑制できる。このため、パージバルブ46の開口度の減少操作に伴って吸気通路12のうちの燃料噴射弁16付近における流体に占めるキャニスタ44からの燃料蒸気の割合が減少したときにベース噴射量Qbのフィードバック操作量KAFによる減量補正比率が過度に大きくなることを抑制できる。
図5に、ガード値δthを、値δLに固定する比較例と、値δHに変更する本実施形態との双方について、吸入空気量Ga、検出値Afおよび補正比率δの推移を示す。図5には、比較例の検出値Afおよび補正比率δを曲線f1とし、本実施形態の検出値Afおよび補正比率δを曲線f2としている。図5に示すように、本実施形態によれば、吸入空気量Gaの減少に伴って検出値Afが一旦リッチとなった後、過度にリーンとなることが抑制される。
ちなみに、本実施形態では、負荷率KLの減少に伴って補正比率δを制限するために、制限しない場合と比較して、負荷率KLの減少に伴って検出値Afがリッチとなる度合いが大きくなりうる。しかし検出値Afがリッチとなる期間において排気通路32に排出される排気中の未燃燃料については、触媒34に貯蔵された酸素によって十分に還元することが可能である。
以上説明した本実施形態によれば、さらに以下に記載する効果が得られる。
(1)Nレンジにおいて負荷率KLの変化量ΔKLが所定量ΔN以下である場合、目標パージ率Rpをゼロに制限し、Dレンジにおいては負荷率KLの変化量ΔKLが所定量ΔN以下であっても目標パージ率Rpをゼロに制限しないこととした。NレンジからDレンジに切り替わる場合、クランク軸28に加わる負荷が大きくなることから、噴射量が少ないと、内燃機関10が意図せずして停止する、いわゆるエンジンストールが生じやすくなる。ここで、負荷率KLが減少する状況において、DレンジであるかNレンジであるかにかかわらず目標パージ率Rpをゼロとする場合には、キャニスタ44からの燃料蒸気に起因して積分要素の値Iがベース噴射量Qbを過度に減量補正する値とならない。このため、キャニスタ44からの燃料蒸気に起因してエンジンストールが生じる懸念を払拭することができる。ただし、この場合、キャニスタ44から燃料蒸気を放出させることができない期間が伸長する。これに対し、本実施形態では、Nレンジに限って、負荷率KLの変化量ΔKLが所定量ΔN以下であることを条件に目標パージ率Rpをゼロとする。Nレンジにおいて目標パージ率Rpをゼロとする場合、Nレンジにおいて、キャニスタ44からの燃料蒸気に起因して積分要素の値Iがベース噴射量の減量補正比率を過度に大きくする値となることがない。しかも、Dレンジにおいてはキャニスタ44から吸気通路12に燃料蒸気を放出することができる。
<対応関係>
上記実施形態における事項と、上記「課題を解決するための手段」の欄に記載した事項との対応関係は、次の通りである。以下では、「課題を解決するための手段」の欄に記載した解決手段の番号毎に、対応関係を示している。[1]調節装置は、パージバルブ46に対応し、パージ制御処理は、目標パージ率算出処理M10およびパージバルブ操作処理M12に対応し、補正制限処理は、S46,S60,S62の処理に対応する。なお、S34の処理等に鑑みると、定常状態では上記の条件(ウ)が成立しないことから、上記の条件(ウ)が成立するのは、燃焼室24内に充填される空気量が減少する場合であり、上記(ウ)の条件によって、「充填される空気量が減少することを条件に」、S46の処理が実行されている。[2]抑制処理は、パージバルブ操作処理M12が吸入空気量Gaおよび目標パージ率Rpに応じて、パージバルブ46に操作信号MS4を出力することに対応する。[3]減量補正処理は、要求補正比率算出処理M30、ガード処理M32、補正係数算出処理M34、および補正処理M36に対応する。また、減量補正比率と対比される所定比率は、規定比率PMAXの絶対値に対応する。[4]S42の上記(ウ)の条件(Dpd<DpdL)に対応する。[5]切替装置は、有段変速装置60に対応し、伝達状態はDレンジに対応し、遮断状態はNレンジに対応し、パージ制御処理は、S16〜S20,S24〜S28,S36の処理に対応する。なお、減少速度は、変化量ΔKLに対応し、減少速度に対比される所定速度は、上記所定量ΔNの絶対値に対応する。
<その他の実施形態>
なお、上記実施形態の各事項の少なくとも1つを、以下のように変更してもよい。
・「フィードバック処理について」
上記実施形態では、比例要素、積分要素、微分要素の各出力値の和を、補正比率δとしたが、これに限らない。たとえば、比例要素および積分要素の出力値の和を補正比率δとしてもよく、またたとえば積分要素の出力値を補正比率δとしてもよい。
・「補正制限処理について」
上記実施形態では、積分要素Iのみならず、補正比率δについてもその絶対値をガード値δth以上に制限したが、これに限らない。
S42の処理に代えて、上記条件(ア)を省いて、上記条件(イ)および上記条件(ウ)の論理積が真であるか否かを判定してもよい。またたとえば、S42の処理に代えて、上記条件(イ)を省いて、上記条件(ア)および上記条件(ウ)の論理積が真であるか否かを判定してもよい。またたとえば、S42の処理に代えて、上記条件(ア)および条件(イ)を省いて、上記条件(ウ)が成立するか否かを判定してもよい。さらに、S42の処理に代えて、上記条件(ウ)を省いて、上記条件(ア)および上記条件(イ)の論理積が真であるか否かを判定してもよい。なお、この場合、規定濃度Lpthや規定値KLthの設定によっては、上記条件(ア)および上記条件(イ)の論理積が真の場合に、吸入空気量が減少することによって燃焼室24に流入する燃料蒸気の量のベース噴射量Qbに占める割合が規定比率|PMAX|を上回るとみなせる。
S50の処理に代えて、たとえば、上記条件(エ)および条件(カ)との論理和が真であるか否かを判定してもよく、またたとえば、上記条件(オ)および条件(カ)との論理和が真であるか否かを判定してもよい。またたとえば、条件(エ)および条件(オ)の論理積が真であるかを判定してもよく、またたとえば、上記条件(カ)が成立するか否かを判定してもよい。
・「要求噴射量Qdについて」
上記実施形態では、ベース噴射量Qbを、フィードバック操作量KAF、空燃比学習値LAFおよびパージ補正比率Dpによって補正した値を要求噴射量Qdとしたが、これに限らない。たとえば、下記「減量補正処理について」の欄に記載したようにパージ補正比率Dpを用いることなく、ベース噴射量Qbをフィードバック操作量KAFおよび空燃比学習値LAFによって補正した値を要求噴射量Qdとしてもよい。またたとえば、ベース噴射量Qbをフィードバック操作量KAFによって補正した値を要求噴射量Qdとしてもよい。
・「抑制処理について」
上記実施形態では、充填される空気量の減少に起因してキャニスタ44から吸気通路12に流入する流体の流量が増加することを抑制するようにパージバルブ46を操作する抑制処理の入力パラメータとしては、吸入空気量Gaに限らない。たとえば負荷率KLや吸気圧であってもよい。
下記「調節装置について」の欄に記載したように、調節装置としてポンプを備える場合、吸入空気量Gaが減少する場合に、ポンプの消費電力を低減するように操作信号を変更してもよい。これによっても、吸入空気量が減少することによってキャニスタ44の圧力が吸気通路12内の圧力を上回る度合いが大きくなることに起因してキャニスタ44から吸気通路12への流体の流動がしやすくなることを抑制することができる。
・「減量補正処理について」
パージ補正比率Dpの絶対値を規定比率PMAXの絶対値以下に制限する処理は必須ではない。この処理を設けなくても、たとえば、要求パージ補正比率Dpdを目標パージ率Rpとパージ濃度学習値Lpとの積とする場合には、燃料噴射弁16の付近の実際の燃料蒸気割合が一旦増加した後減少することを、要求パージ補正比率Dpdに反映できない。このため、積分要素の値Iによるベース噴射量Qbの減量補正比率が過度に大きくなるおそれがあることから、積分要素の値Iによる減量補正比率を小さくなる側に制限することが有効である。
なお、キャニスタ44からの燃料蒸気の流量に応じたフィードフォワード補正制御である減量補正処理を実行すること自体必須ではない。
・「パージ制御処理について」
上記実施形態では、要求パージ率Rp0を、負荷率KLに応じて可変設定したが、要求パージ率Rp0を可変設定するパラメータとしては、負荷率KLに限らない。また、要求パージ率Rp0を固定値としてもよい。また、パージバルブ46の開口度を全閉または所定の開口度に2値的に制御するものであってもよい。この場合、負荷率KLが減少すると、パージ率が定常的に増加する。これにより、積分要素の値Iによる減量補正比率が大きくなり、オーバーシュートによって、要求噴射量Qdが過度に小さくなるおそれがあるため、減量補正比率を制限することは有効である。
上記実施形態では、Nレンジである場合には、負荷率KLが減少することを条件に、目標パージ率Rpをゼロとし、Dレンジである場合には、負荷率KLが減少しても目標パージ率Rpをゼロとしなかったがこれに限らない。たとえば、Dレンジの場合の変化量ΔKLの閾値ΔKLthHを、Nレンジの場合よりも小さい値としつつも、変化量ΔKLの値として実際にとりうる値に設定してもよい。もっとも、DレンジとNレンジとで閾値ΔKLthHの値を異ならせること自体、必須ではなく、双方とも目標パージ率Rpをゼロとしない設定であってもよい。
・「調節装置について」
キャニスタから吸気通路への流体の流量を調節する調節装置としては、パージバルブ46に限らない。たとえば、キャニスタ44内の流体を吸引して吸気通路12に吐出するポンプを備えて調節装置を構成してもよい。ポンプを備える構成は、内燃機関10が過給機を備える場合に特に有効である。
・「切替装置について」
切替装置としては、有段変速装置60に限らない。たとえば、内燃機関10のクランク軸と回転電機の回転軸と駆動輪とのそれぞれに機械的に連結される遊星歯車機構と上記回転電機とを備えて切替装置を構成してもよい。この場合、回転電機のトルクをゼロとすることにより、クランク軸から駆動輪への動力の伝達を遮断することができる。
・「制御装置について」
制御装置としては、CPU82とROM84とを備えて、ソフトウェア処理を実行するものに限らない。たとえば、上記実施形態においてソフトウェア処理されたものの少なくとも一部を、ハードウェア処理する専用のハードウェア回路(たとえばASIC等)を備えてもよい。すなわち、制御装置は、以下の(a)〜(c)のいずれかの構成であればよい。(a)上記処理の全てを、プログラムに従って実行する処理装置と、プログラムを記憶するROM等のプログラム格納装置とを備える。(b)上記処理の一部をプログラムに従って実行する処理装置およびプログラム格納装置と、残りの処理を実行する専用のハードウェア回路とを備える。(c)上記処理の全てを実行する専用のハードウェア回路を備える。ここで、処理装置およびプログラム格納装置を備えたソフトウェア処理回路や、専用のハードウェア回路は複数であってもよい。すなわち、上記処理は、1または複数のソフトウェア処理回路および1または複数の専用のハードウェア回路の少なくとも一方を備えた処理回路によって実行されればよい。
・「そのほか」
燃料噴射弁としては、吸気通路12に燃料を噴射するものに限らず、たとえば燃焼室24に燃料を噴射するものであってもよい。
10…内燃機関、12…吸気通路、14…スロットルバルブ、16…燃料噴射弁、18…吸気バルブ、20…シリンダ、22…ピストン、24…燃焼室、26…点火装置、28…クランク軸、30…排気バルブ、32…排気通路、34…触媒、40…燃料タンク、42…燃料ポンプ、44…キャニスタ、46…パージバルブ、48…パージ通路、50…トルクコンバータ、60…有段変速装置、62…遊星歯車機構、64…入力軸、66…出力軸、70…制御装置、76…シフトポジションセンサ、80…制御装置、82…CPU、84…ROM、86…RAM、90…クランク角センサ、92…空燃比センサ、94…エアフローメータ、96…アクセルセンサ。

Claims (5)

  1. 燃料噴射弁と、該燃料噴射弁に供給される燃料を貯蔵する燃料タンクからの燃料蒸気を捕集するキャニスタと、前記キャニスタから吸気通路への流体の流量を調節する調節装置とを備える内燃機関を制御対象とし、
    前記内燃機関の燃焼室に充填される空気量に基づき、ベース噴射量を算出するベース噴射量算出処理と、
    空燃比の検出値と目標値との差を入力とする積分要素の出力値に基づき、前記検出値を前記目標値にフィードバック制御するために前記ベース噴射量を補正するフィードバック処理と、
    前記フィードバック処理によって補正された前記ベース噴射量に基づき前記燃料噴射弁を操作する噴射弁操作処理と、
    前記キャニスタから前記吸気通路への流体の流量を制御すべく前記調節装置を操作するパージ制御処理と、
    前記パージ制御処理によって前記流体の流量がゼロよりも大きい値に制御されているときに前記充填される空気量が減少することを条件に、前記積分要素の値を、前記ベース噴射量の減量補正比率が小さくなる側に制限する補正制限処理と、を実行する内燃機関の制御装置。
  2. 前記パージ制御処理は、前記充填される空気量が減少する場合、当該減少に起因して前記キャニスタから前記吸気通路に流入する流体の流量が増加することを抑制するように前記調節装置を操作する抑制処理を含む請求項1記載の内燃機関の制御装置。
  3. 前記キャニスタから前記吸気通路に流入する燃料蒸気の流量に基づき、前記ベース噴射量を減量補正する減量補正処理を実行し、
    前記噴射弁操作処理は、前記フィードバック処理および前記減量補正処理によって補正された前記ベース噴射量に基づき前記燃料噴射弁を操作するものであり、
    前記減量補正処理には、前記ベース噴射量の減量補正比率が所定比率以下となるように制限が設けられている請求項1または2記載の内燃機関の制御装置。
  4. 前記補正制限処理は、前記燃焼室に流入する前記燃料蒸気の量が前記ベース噴射量に占める割合が前記所定比率を上回ることを条件に実行される請求項3記載の内燃機関の制御装置。
  5. 前記内燃機関のクランク軸には、駆動輪への動力の伝達状態と遮断状態とを切り替える切替装置が連結されており、
    前記パージ制御処理は、前記遮断状態において前記充填される空気量の減少速度が所定速度以上である場合、前記キャニスタから前記吸気通路への流体の流量をゼロに制限し、前記伝達状態においては前記充填される空気量の減少速度が前記所定速度以上であっても前記流量をゼロに制限しない請求項1〜4のいずれか1項に記載の内燃機関の制御装置。
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JP7435517B2 (ja) * 2021-03-26 2024-02-21 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の制御装置

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57188745A (en) * 1981-05-18 1982-11-19 Nippon Denso Co Ltd Air-fuel ratio control method
US4741318A (en) * 1986-08-22 1988-05-03 General Motors Corporation Canister purge controller
US5245978A (en) * 1992-08-20 1993-09-21 Ford Motor Company Control system for internal combustion engines
JP3156534B2 (ja) * 1994-12-28 2001-04-16 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の空燃比制御装置
JP3079044B2 (ja) * 1996-08-08 2000-08-21 本田技研工業株式会社 内燃機関の空燃比制御装置
JP4424161B2 (ja) * 2004-11-08 2010-03-03 株式会社デンソー コモンレール式燃料噴射装置
JP5704109B2 (ja) * 2012-04-13 2015-04-22 トヨタ自動車株式会社 ハイブリッド車両
JP5880327B2 (ja) * 2012-07-23 2016-03-09 三菱自動車工業株式会社 エンジンの制御装置

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