JPH0972254A - Evaporative emission controller - Google Patents

Evaporative emission controller

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JPH0972254A
JPH0972254A JP23051695A JP23051695A JPH0972254A JP H0972254 A JPH0972254 A JP H0972254A JP 23051695 A JP23051695 A JP 23051695A JP 23051695 A JP23051695 A JP 23051695A JP H0972254 A JPH0972254 A JP H0972254A
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JP
Japan
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purge
fuel
valve
engine
control valve
Prior art date
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Pending
Application number
JP23051695A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
衛 ▲吉▼岡
Mamoru Yoshioka
Yasuyuki Irisawa
泰之 入澤
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Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent saturation caused by evaporative emissions in a canister by increasing a purge execution frequency in driving with a simple method. SOLUTION: A canister 10 is connected to an intake path 2 of an engine 1 via a purge control valve 15 and an ECU 20 controls the duty of the purge control valve 15 so as to purge the canister. Even if the control duty ratio of a purge control valve is lowered than a prescribed value, the ECU 20 executes purging in the case where intake/exhaust valve overlap quantity of the engine 1 is larger than the prescribed value. When the valve overlap quantity is large, the blow-back quantity of the burnt gas to the intake path increases and mixing between the canister purge gas and the intake air is improved so that the evaporated emission feeding quantity is eliminated from dispersing between cylinders even in operating the purge control valve in low duty ratio. Therefore, the purge can be performed under the conventional conditions of stopping the purge and the purge execution frequency is increased.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、燃料蒸発制御装置
に関し、詳細には機関燃料タンクからの蒸発燃料を機関
吸気通路に供給するデューティ制御パージ弁を備えた燃
料蒸発制御装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a fuel evaporation controller, and more particularly to a fuel evaporation controller having a duty control purge valve for supplying evaporated fuel from an engine fuel tank to an engine intake passage.

【0002】[0002]

【従来の技術】内燃機関の燃料タンク内の蒸発燃料をキ
ャニスタ内の活性炭等の吸着剤に吸着させ蒸発燃料の大
気への放出を防止するとともに、機関運転中にキャニス
タにパージエアを供給し吸着剤をエアでパージすること
により吸着剤から放出された蒸発燃料とパージエアとの
混合気(パージガス)を機関吸気通路に吸入させて機関
で燃焼させる技術が知られている。また、キャニスタと
機関吸気通路とを接続するパージガス配管にソレノイド
駆動のパージ制御弁を設け、このパージ制御弁をデュー
ティ制御することにより機関へのパージガス供給量を制
御する燃料蒸発制御装置が公知である。
2. Description of the Related Art Evaporative fuel in a fuel tank of an internal combustion engine is adsorbed by an adsorbent such as activated carbon in a canister to prevent the evaporative fuel from being released into the atmosphere, and purge air is supplied to the canister while the engine is operating to supply the adsorbent. There is known a technique in which a mixture of evaporated fuel and purge air (purge gas) released from the adsorbent by purging the air is sucked into the engine intake passage and burned in the engine. Further, there is known a fuel evaporation control device in which a purge control valve driven by a solenoid is provided in a purge gas pipe that connects a canister and an engine intake passage, and the purge control valve is duty-controlled to control the purge gas supply amount to the engine. .

【0003】例えば、この種の燃料蒸発制御装置の例と
しては特開平4−358755号公報に記載されたもの
がある。同公報の装置は、キャニスタとパージ制御弁と
を接続する配管に流路面積の大きい配管と流路面積の小
さい配管とを並列に設け、アイドルなどの軽負荷運転時
に流路面積の小さい配管のみを通してパージ制御弁にパ
ージガスを供給するようにしたものである。
For example, an example of this type of fuel evaporation control device is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 4-358755. In the device of the publication, a pipe having a large flow passage area and a pipe having a small flow passage area are provided in parallel in the pipe connecting the canister and the purge control valve, and only the pipe having a small flow passage area is operated during light load operation such as idle. The purge gas is supplied to the purge control valve through.

【0004】デューティ制御を行うパージ制御弁では、
駆動ソレノイドに供給されるパルス信号がオンのときに
パージ制御弁が開弁し、パルス信号がオフのときにパー
ジ制御弁が閉弁する。従って、パルス信号のデューティ
比(パルス信号のオン/オフ1サイクルの周期に占める
パルス信号オン時間の割合)を変化させることによりパ
ージ制御弁を通るパージガス流量を制御することができ
る。
In the purge control valve for duty control,
When the pulse signal supplied to the drive solenoid is on, the purge control valve opens, and when the pulse signal is off, the purge control valve closes. Therefore, the flow rate of the purge gas passing through the purge control valve can be controlled by changing the duty ratio of the pulse signal (the ratio of the pulse signal ON time to the cycle of ON / OFF 1 cycle of the pulse signal).

【0005】一方、機関に供給するパージガス流量は通
常機関負荷が小さいほど低減されるため、アイドル運転
等の軽負荷運転領域(低吸入空気量領域)ではパージガ
ス流量を絞るために制御弁のデューティ比は小さく設定
する必要がある。ところが、ソレノイド駆動のパージ制
御弁においては、制御デューティ比が小さくなるとパー
ジ制御弁の作動が不安定になりパージガス流量の正確な
制御ができなくなる場合がある。このため、機関アイド
ル時にパージを行うと、パージガス流量の変動によりラ
フアイドル、エンジンストールなどが生じる場合があ
り、従来軽負荷運転領域ではパージを停止するのが通常
であった。しかし、軽負荷運転領域でパージを停止する
と、機関運転中にパージが行われる機会が少なくなるた
め吸着剤に吸着された蒸発燃料の量が増大し、極端な場
合には吸着剤が蒸発燃料で飽和してしまい蒸発燃料が吸
着剤に吸着されずに大気に放出されるようになる問題が
ある。
On the other hand, since the flow rate of the purge gas supplied to the engine is normally reduced as the engine load is smaller, the duty ratio of the control valve is reduced in order to reduce the purge gas flow rate in the light load operation region (low intake air amount region) such as idle operation. Should be set small. However, in a solenoid-driven purge control valve, if the control duty ratio becomes small, the operation of the purge control valve may become unstable, and accurate control of the purge gas flow rate may not be possible. For this reason, when purging is performed while the engine is idling, rough idling, engine stall, and the like may occur due to fluctuations in the flow rate of the purge gas. Conventionally, purging was normally stopped in the light load operation region. However, when purging is stopped in the light load operation region, the chances of purging during engine operation decrease and the amount of evaporated fuel adsorbed by the adsorbent increases. There is a problem that the fuel vapor becomes saturated and is released into the atmosphere without being adsorbed by the adsorbent.

【0006】上記公報の装置は、アイドル等の軽負荷運
転時に流路面積が小さい配管を通じてパージ制御弁にパ
ージガスを供給することによりこの問題の解決を図った
ものである。すなわち、軽負荷運転時にはパージ制御弁
にパージガスを供給する配管の流路面積が通常より小さ
く設定されることになるため、同一のデューティ比であ
ってもパージ制御弁を通過するパージガス量は減少す
る。このため、軽負荷運転時の低パージガス流量を流す
際にもパージ制御弁のデューティ比は比較的大きくなり
パージ制御弁の作動が安定し、パージガス流量を正確に
制御することが可能となる。従って、同公報の装置によ
れば従来困難とされていた機関アイドル時にもキャニス
タパージ行うことができるため、パージ実行領域を拡大
し吸着剤が蒸発燃料で飽和することを確実に防止するこ
とが可能となる。
The device disclosed in the above publication is intended to solve this problem by supplying the purge gas to the purge control valve through a pipe having a small flow passage area during light load operation such as idling. That is, since the flow passage area of the pipe that supplies the purge gas to the purge control valve is set smaller than usual during light load operation, the amount of purge gas that passes through the purge control valve decreases even with the same duty ratio. . Therefore, the duty ratio of the purge control valve is relatively large even when a low purge gas flow rate is flowed during light load operation, the operation of the purge control valve is stable, and the purge gas flow rate can be accurately controlled. Therefore, according to the device of the publication, the canister purge can be performed even when the engine is idling, which has been considered difficult in the past, so that the purge execution area can be expanded and the adsorbent can be reliably prevented from being saturated with the evaporated fuel. Becomes

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】上記特開平4−358
755号公報は、パージ制御弁のデューティ比が小さい
領域では制御弁の作動が不安定になるためにラフアイド
ル等の問題が生じるとしているが、本願出願人の研究に
よると、実際にはパージ制御弁の低デューティ比時にお
けるラフアイドル等の問題は、制御弁の作動そのものの
の不安定によるより、むしろ機関吸気通路に供給された
パージガスと吸気との混合不均一により生じる場合が多
いことが判明している。
DISCLOSURE OF THE INVENTION Problems to be Solved by the Invention
Japanese Patent No. 755 discloses that the operation of the control valve becomes unstable in a region where the duty ratio of the purge control valve is small, so that problems such as rough idle occur, but according to the research conducted by the applicant of the present application, the purge control is actually performed. It was found that problems such as rough idle at low duty ratios of the valve often occur not due to instability in the operation of the control valve itself, but rather due to non-uniform mixing of the purge gas supplied to the engine intake passage and intake air. are doing.

【0008】前述したように、パージ制御弁は供給され
るパルス信号のオン/オフに応じて開閉を繰り返してお
り、パージガスはパルス信号がオン、すなわちパージ制
御弁が開弁したときに吸気通路に供給される。このた
め、吸気通路には蒸発燃料を多く含んだパージガスがパ
ルス状に供給されることになり、機関に供給される吸気
に含まれる蒸発燃料の濃度がパルス状に変化する。パー
ジ制御弁のデューティ比が大きく、パージ制御弁1開閉
サイクル中の開時間が長い場合にはこの濃度変化はあま
り問題とならない。しかし、デューティ比が小さくなり
パージ制御弁の開時間が短くなると機関に供給される吸
気は大部分の時間蒸発燃料を全く含まず、周期的に極め
て短い時間だけ吸気中の蒸発燃料濃度が急増するように
なる。
As described above, the purge control valve repeatedly opens and closes in response to ON / OFF of the pulse signal supplied, and the purge gas enters the intake passage when the pulse signal is ON, that is, when the purge control valve is opened. Supplied. Therefore, the purge gas containing a large amount of evaporated fuel is supplied to the intake passage in a pulsed manner, and the concentration of the evaporated fuel contained in the intake air supplied to the engine changes in a pulsed manner. If the duty ratio of the purge control valve is large and the opening time during the opening / closing cycle of the purge control valve 1 is long, this change in concentration does not pose a problem. However, when the duty ratio becomes smaller and the opening time of the purge control valve becomes shorter, the intake air supplied to the engine does not contain the evaporated fuel for most of the time, and the evaporated fuel concentration in the intake gas rapidly increases for a very short period of time. Like

【0009】このような状態では、機関の各気筒に供給
される燃料量が気筒毎にばらつくようになる。すなわ
ち、パージ制御弁から蒸発燃料が供給されているときに
吸気行程にある気筒では蒸発燃料を多く含んだ吸気を吸
入し、パージ制御弁が閉弁しているときに吸気行程にあ
る気筒では蒸発燃料を含まない空気のみを吸入すること
になる。すなわち、各気筒に供給される蒸発燃料はパー
ジ制御弁の開弁時間と気筒吸気行程とが重複する時間に
応じて変化することになり各気筒に供給される蒸発燃料
の量にばらつきが生じるようになる。一方、機関各気筒
への燃料噴射量は通常各気筒で同一の値に制御されてい
るため、各気筒の吸気中の蒸発燃料濃度がばらつくと各
気筒に供給される合計の燃料量がばらつくことになり、
各気筒内燃焼空燃比が不均一になる。このため、各気筒
での爆発行程時の発生トルクが変動したり、極端な場合
には一部の気筒で空燃比が過濃、または過度の希薄化の
ため失火が生じ、ラフアイドルなどの不整回転や排気性
状の悪化などの問題が生じるのである。
In such a state, the amount of fuel supplied to each cylinder of the engine varies from cylinder to cylinder. That is, when the fuel vapor is supplied from the purge control valve, the cylinder in the intake stroke inhales intake air containing a large amount of the fuel vapor, and when the purge control valve is closed, the cylinder in the intake stroke evaporates. Only air that does not contain fuel will be inhaled. That is, the evaporated fuel supplied to each cylinder changes depending on the time when the purge control valve opening time and the cylinder intake stroke overlap, so that the amount of evaporated fuel supplied to each cylinder varies. become. On the other hand, the amount of fuel injected into each cylinder of the engine is usually controlled to be the same in each cylinder, so if the concentration of evaporated fuel in the intake air of each cylinder varies, the total amount of fuel supplied to each cylinder also varies. become,
The combustion air-fuel ratio in each cylinder becomes uneven. For this reason, the torque generated during the explosion stroke in each cylinder fluctuates, and in extreme cases, some cylinders have an air-fuel ratio that is too rich or misfiring due to excessive leaning, resulting in rough idle and other irregularities. This causes problems such as rotation and deterioration of exhaust properties.

【0010】前述の特開平4−358755号公報の装
置によれば、パージ制御弁の制御デューティ比を常に大
きく維持した運転が可能となるため、上記蒸発燃料と吸
気との混合不均一が生じる問題をも防止することが可能
である。しかし、同公報の装置では、この問題を解決す
るためにキャニスタとパージ制御弁との間に流路面積の
異なる2つの配管を並列に配置し、さらに流路面積大の
側の配管に軽負荷運転時に閉弁する遮断弁設ける必要が
生じ、装置全体の構成や制御が複雑になる問題が生じ
る。
According to the apparatus disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 4-358755 described above, it is possible to operate the purge control valve while keeping the control duty ratio of the purge control valve large at all times. It is also possible to prevent However, in the device of the publication, in order to solve this problem, two pipes having different flow passage areas are arranged in parallel between the canister and the purge control valve, and a light load is placed on the pipe having a larger flow passage area. It becomes necessary to provide a shutoff valve that closes during operation, which causes a problem that the configuration and control of the entire device becomes complicated.

【0011】一方、上述のパージ制御弁の低デューティ
比制御時の問題が各気筒に吸入される蒸発燃料量の不均
一により生じることに着目すれば、常にパージ制御弁の
制御デューティ比を大きな値に維持することなく本問題
を解決することが可能となるはずである。そこで、本発
明は装置全体の構成や制御の複雑化を招くことなく、パ
ージ制御弁の低デューティ比制御時の上記問題を防止
し、パージ実行領域を拡大することが可能な燃料蒸発制
御装置を提供することを目的としている。
On the other hand, if attention is paid to the fact that the above-mentioned problem at the time of controlling the low duty ratio of the purge control valve is caused by the non-uniformity of the evaporated fuel amount sucked into each cylinder, the control duty ratio of the purge control valve is always large. It should be possible to solve this problem without maintaining. Therefore, the present invention provides a fuel vaporization control device capable of expanding the purge execution region while preventing the above-described problems at the time of low duty ratio control of the purge control valve without inviting the overall configuration and control of the device to be complicated. It is intended to be provided.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】請求項1に記載の発明に
よれば、内燃機関の燃料タンク内の蒸発燃料を吸着する
キャニスタと、該キャニスタからのパージガスを機関吸
気通路に導くパージ通路と、供給されるパルス信号に応
じて該パージ通路を開閉するパージ弁と、機関負荷条件
に応じて前記パージ弁に供給するパルス信号のデューテ
ィ比を変化させ前記パージ通路を通るパージガス流量を
制御する制御手段と、前記パルス信号のデューティ比が
予め定めた下限値以下になったときに前記パージ弁を全
閉に保持してパージを禁止するパージ禁止手段と、機関
各気筒に吸入される蒸発燃料量の気筒間ばらつきに影響
を与える機関運転状態パラメータを検出する運転状態検
出手段と、前記機関運転状態パラメータが予め定めた領
域にあるときに、前記パージ禁止手段によるパージ禁止
操作を停止させるパージ実行手段と、を備えた燃料蒸発
制御装置が提供される。
According to the invention as set forth in claim 1, a canister for adsorbing the evaporated fuel in the fuel tank of the internal combustion engine, and a purge passage for guiding the purge gas from the canister to the engine intake passage, A purge valve that opens and closes the purge passage according to the supplied pulse signal, and a control means that changes the duty ratio of the pulse signal supplied to the purge valve according to the engine load condition to control the flow rate of the purge gas passing through the purge passage. A purge inhibiting means for inhibiting the purge by keeping the purge valve fully closed when the duty ratio of the pulse signal becomes equal to or lower than a predetermined lower limit value, and the amount of evaporated fuel sucked into each cylinder of the engine. When the operating condition detecting means for detecting an engine operating condition parameter that affects the variation between cylinders, and the engine operating condition parameter is in a predetermined region, A purge execution means for stopping the purge inhibition operation by serial purge inhibition means, the fuel evaporative control system having a are provided.

【0013】すなわち、パージ禁止手段は、パージ制御
弁に供給されるパルス信号のデューティ比が所定の下限
値より低くなったときにパージ制御弁を全閉に保持して
パージを禁止する。これによりパージ制御弁の低デュー
ティ比作動時の蒸発燃料供給量の気筒間のばらつきによ
る問題が防止される。一方、各気筒への蒸発燃料供給量
のばらつきは機関運転状態により影響を受けるため、パ
ージ制御弁が低デューティ比で制御されている場合であ
っても蒸発燃料供給量の気筒間ばらつきが生じない場合
があり、このような場合にはパージを禁止する必要はな
い。パージ実行手段は、機関運転状態パラメータが所定
の領域にあり、気筒間の蒸発燃料供給量ばらつきが生じ
ていないと判断される場合には、パージ制御弁の低デュ
ーティ比作動時であってもパージ禁止手段によるパージ
禁止操作を停止してパージを実行する。
That is, the purge inhibiting means inhibits the purge by holding the purge control valve fully closed when the duty ratio of the pulse signal supplied to the purge control valve becomes lower than a predetermined lower limit value. As a result, the problem due to the variation in the evaporated fuel supply amount between the cylinders when the purge control valve operates at a low duty ratio is prevented. On the other hand, the variation of the evaporated fuel supply amount to each cylinder is influenced by the engine operating state, so that the variation of the evaporated fuel supply amount between the cylinders does not occur even when the purge control valve is controlled at a low duty ratio. In some cases, purging need not be prohibited in such cases. When it is determined that the engine operating condition parameter is within the predetermined range and there is no variation in the evaporated fuel supply amount between the cylinders, the purge execution means performs the purge even when the purge control valve is operating at a low duty ratio. The purge prohibiting operation by the prohibiting means is stopped to execute the purge.

【0014】請求項2に記載の発明によれば、前記機関
は、機関運転条件に応じて吸排気弁のバルブオーバラッ
プを変更する可変バルブタイミング手段を備え、前記機
関運転状態パラメータはバルブオーバラップ量であり、
前記パージ実行手段はバルブオーバラップ量が予め定め
た値より大きい場合に前記パージ禁止手段によるパージ
禁止操作を停止させる請求項1に記載の燃料蒸発制御装
置が提供される。
According to a second aspect of the present invention, the engine includes variable valve timing means for changing the valve overlap of the intake and exhaust valves according to engine operating conditions, and the engine operating state parameter is valve overlap. Quantity,
The fuel vaporization control device according to claim 1, wherein the purge execution means stops the purge prohibition operation by the purge prohibition means when the valve overlap amount is larger than a predetermined value.

【0015】パージガスと吸気との混合状態は吸排気弁
のバルブオーバラップ量により変化する。すなわちバル
ブオーバラップ量が大きいほど吸気弁開弁初期に気筒内
から吸気通路に逆流する既燃ガスの量が増大し、吸気通
路内吸気がこの既燃ガスに攪拌されるためパージガスと
吸気との混合が均一になる。従って、バルブオーバラッ
プ量が大きい場合にはパージ制御弁の制御デューティ比
が小さい場合でも気筒間の蒸発燃料供給量ばらつきは小
さくなる。このため、請求項2の発明では、パージ実行
手段は、パージ制御弁の低デューティ比作動時であって
もバルブオーバラップ量が大きい場合にはパージ禁止手
段によるパージ禁止操作を停止してパージを実行する。
The mixed state of the purge gas and the intake air changes depending on the valve overlap amount of the intake and exhaust valves. That is, as the valve overlap amount increases, the amount of burnt gas that flows back into the intake passage from the inside of the cylinder in the early stage of opening the intake valve increases, and the intake air in the intake passage is agitated by this burned gas, so that the purge gas and intake air Mixing is uniform. Therefore, when the valve overlap amount is large, the variation in the evaporated fuel supply amount between the cylinders is small even when the control duty ratio of the purge control valve is small. Therefore, in the invention of claim 2, the purge executing means stops the purge prohibiting operation by the purge inhibiting means to perform the purge when the valve overlap amount is large even when the purge control valve is operating at a low duty ratio. Run.

【0016】請求項3に記載の発明によれば、前記機関
運転状態パラメータは、前記パージガス中の蒸発燃料濃
度であり、前記パージ実行手段はパージガス中の蒸発燃
料濃度が予め定めた上限値以下である場合に前記パージ
禁止手段によるパージ禁止操作を停止させる請求項1に
記載の燃料蒸発制御装置が提供される。パージガス中の
蒸発燃料濃度が低い場合には、パージ制御弁開弁時と閉
弁時の吸気中の蒸発燃料濃度変化は小さくなり、パージ
制御弁の作動デューティ比にかかわらず気筒間の蒸発燃
料供給量のばらつきは小さくなる。このため、請求項3
に記載の発明ではパージ実行手段は、パージ制御弁の低
デューティ比作動時であっても蒸発燃料濃度が低い場合
にはパージ禁止手段によるパージ禁止操作を停止してパ
ージを実行する。
According to the third aspect of the present invention, the engine operating condition parameter is the concentration of evaporated fuel in the purge gas, and the purge execution means has the concentration of evaporated fuel in the purge gas equal to or lower than a predetermined upper limit value. The fuel evaporation control apparatus according to claim 1, wherein the purge prohibiting operation by the purge prohibiting means is stopped in a certain case. When the concentration of the evaporated fuel in the purge gas is low, the change in the concentration of the evaporated fuel in the intake air when the purge control valve is opened and closed is small, and the evaporated fuel supply between the cylinders is irrespective of the operating duty ratio of the purge control valve. The amount variation is small. Therefore, claim 3
In the invention described in (1), the purge execution means stops the purge prohibition operation by the purge prohibition means and executes the purge even when the purge control valve is operating at a low duty ratio and the evaporated fuel concentration is low.

【0017】請求項4に記載の発明によれば、前記パー
ジ実行手段は更に、前記パージガス中の蒸発燃料濃度が
前記上限値より高い場合に、パージ弁に供給される前記
パルス信号の周波数を、蒸発燃料濃度が前記上限値以下
である場合に較べて高く設定するとともに前記パージ禁
止手段によるパージ禁止操作を停止させる請求項3に記
載の燃料蒸発制御装置が提供される。
According to the fourth aspect of the present invention, the purge execution means further sets the frequency of the pulse signal supplied to the purge valve when the concentration of the evaporated fuel in the purge gas is higher than the upper limit value. The fuel vaporization control device according to claim 3, wherein the fuel vaporization control device is set to be higher than when the fuel vapor concentration is equal to or lower than the upper limit value, and the purge prohibiting operation by the purge prohibiting means is stopped.

【0018】パージ制御弁低デューティ比作動時であっ
ても、パージ制御弁の制御パルス信号周波数(単位時間
当たりのパルス信号のオン/オフ回数)を高く設定すれ
ば、パージ制御弁の開弁動作の間隔(パルス信号のオン
間隔)が短くなるため、各気筒の吸気行程とパージ制御
弁の開弁時間との重複時間が均一に近づき、各気筒間の
蒸発燃料供給量のはらつきが低減される。このため、蒸
発燃料濃度が高くパージ制御弁の作動デューティ比が低
い場合であってもパージ制御弁の制御信号のデューティ
比を高く設定すれば気筒間の蒸発燃料供給量のばらつき
は生じない。そこで、請求項4の発明ではパージ実行手
段は、パージ制御弁の低デューティ比作動時で蒸発燃料
濃度が高い場合であってもパージ制御弁の制御パルス信
号周波数を高く設定することによりパージを実行する。
Even when the purge control valve is operating at a low duty ratio, if the control pulse signal frequency of the purge control valve (the number of times the pulse signal is turned on / off per unit time) is set high, the opening operation of the purge control valve is performed. Since the interval (the ON interval of the pulse signal) is shortened, the overlap time of the intake stroke of each cylinder and the opening time of the purge control valve becomes closer to uniform, and the fluctuation of the evaporated fuel supply amount between each cylinder is reduced. It Therefore, even when the evaporated fuel concentration is high and the operation duty ratio of the purge control valve is low, if the duty ratio of the control signal of the purge control valve is set high, the variation of the evaporated fuel supply amount between the cylinders does not occur. Therefore, in the invention of claim 4, the purge executing means executes the purge by setting the control pulse signal frequency of the purge control valve to be high even when the evaporated fuel concentration is high during the operation of the low duty ratio of the purge control valve. To do.

【0019】請求項5に記載の発明によれば、前記機関
運転状態パラメータは、パージガス中の蒸発燃料濃度と
機関回転数とであり、前記パージ実行手段はパージガス
中の蒸発燃料濃度が予め定めた上限値以下である場合、
及び蒸発燃料濃度が前記上限値より高く且つ機関回転数
が予め定めた下限値以上である場合に前記パージ禁止手
段によるパージ禁止操作を停止させる請求項1に記載の
燃料蒸発制御装置が提供される。
According to the fifth aspect of the present invention, the engine operating state parameters are the concentration of evaporated fuel in the purge gas and the engine speed, and the purge execution means determines the concentration of evaporated fuel in the purge gas in advance. If it is below the upper limit,
The fuel evaporation control device according to claim 1, wherein the purge prohibiting operation by the purge prohibiting means is stopped when the evaporated fuel concentration is higher than the upper limit value and the engine speed is equal to or higher than a predetermined lower limit value. .

【0020】機関回転数が高い場合には吸気通路内の吸
気流速が速くなるため、通路内に流入するパージガスと
吸気とが均一に混合するようになる。また、各気筒の吸
気行程の間隔が短くなるため回転数が低い場合に較べて
パージ制御弁開弁中に吸気を行う気筒数が増加し、パー
ジガス中の蒸発燃料濃度が高い場合でもパージ制御弁の
作動デューティ比にかかわらず気筒間の蒸発燃料供給量
ばらつきは小さくなる。このため、請求項5に記載の発
明ではパージ実行手段は、蒸発燃料濃度が低い場合、及
び蒸発燃料濃度が高い場合であっても機関回転数が高い
場合にはパージ禁止手段によるパージ禁止操作を停止し
てパージ制御弁の低デューティ比作動時にパージを実行
する。
When the engine speed is high, the flow velocity of the intake air in the intake passage becomes faster, so that the purge gas flowing into the passage and the intake air are uniformly mixed. Also, since the interval of the intake stroke of each cylinder is shortened, the number of cylinders that perform intake during the purge control valve opening increases compared to when the rotation speed is low, and even if the concentration of evaporated fuel in the purge gas is high, the purge control valve The variation of the evaporated fuel supply amount between the cylinders becomes small regardless of the operating duty ratio of. For this reason, in the invention according to claim 5, the purge execution means performs the purge prohibition operation by the purge prohibition means when the evaporated fuel concentration is low and when the engine speed is high even when the evaporated fuel concentration is high. When the purge control valve is stopped and the low duty ratio is activated, the purge is executed.

【0021】請求項6に記載の発明によれば、前記パー
ジ実行手段は更に、パージガス中の蒸発燃料濃度が前記
上限値以上であり且つ機関回転数が前記下限値より低い
場合に、パージ弁に供給される前記パルス信号の周波数
を、蒸発燃料濃度が前記上限値より低い場合に較べて高
く設定するとともに前記パージ禁止手段によるパージ禁
止操作を停止させる請求項5に記載の燃料蒸発制御装置
が提供される。
According to the sixth aspect of the present invention, the purge execution means further includes a purge valve when the fuel vapor concentration in the purge gas is equal to or higher than the upper limit value and the engine speed is lower than the lower limit value. The fuel vaporization control device according to claim 5, wherein the frequency of the pulse signal supplied is set higher than when the fuel vapor concentration is lower than the upper limit value, and the purge prohibiting operation by the purge prohibiting means is stopped. To be done.

【0022】前述のように、パージ制御弁の制御パルス
信号周波数を高く設定すれば気筒間の蒸発燃料供給量の
ばらつきの問題を低減することが可能である。このた
め、請求項6に記載の発明では、パージ実行手段は、最
も気筒間の蒸発燃料供給量のばらつきが生じやすい、蒸
発燃料濃度が高く且つ機関回転数が低い状態でパージ制
御弁の低デューティ比運転が実行される場合には、制御
パルス信号を高く設定し、気筒間の蒸発燃料供給量のば
らつきを防止した上で、パージ禁止手段によるパージ禁
止操作を停止してパージを実行する。
As described above, if the control pulse signal frequency of the purge control valve is set to a high value, it is possible to reduce the problem of variations in the evaporated fuel supply amount between cylinders. Therefore, in the invention as set forth in claim 6, the purge execution means is most likely to cause variations in the evaporated fuel supply amount between the cylinders, and has a high duty of the purge control valve with a high evaporated fuel concentration and a low engine speed. When the specific operation is executed, the control pulse signal is set high to prevent the variation in the evaporated fuel supply amount between the cylinders, and then the purge prohibiting operation by the purge prohibiting means is stopped to execute the purge.

【0023】[0023]

【発明の実施の形態】以下、添付図面を用いて本発明の
実施形態について説明する。図1は、本発明を自動車用
機関に適用した場合の実施形態の概略構成を示す図であ
る。図1において1は自動車用内燃機関を示す。本実施
形態の内燃機関1は多気筒内燃機関であり、図1ではそ
の1気筒のみを示している。また、図1において2は機
関1の各気筒吸気ポート2aに接続された吸気通路、3
は各気筒の排気ポート3aに接続された排気通路、2
b、3bはそれぞれ各気筒の吸気弁と排気弁とを示して
いる。吸気通路2には、機関吸入空気量に応じた電圧信
号を発生するエアフローメータ4と、運転者のアクセル
ペダルの操作量に応じた開度をとるスロットル弁6とが
設けられている。また、図1に7で示すのは各気筒の吸
気ポート2aに加圧燃料を噴射する燃料噴射弁である。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of an embodiment when the present invention is applied to an automobile engine. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes an automobile internal combustion engine. The internal combustion engine 1 of this embodiment is a multi-cylinder internal combustion engine, and only one cylinder is shown in FIG. Further, in FIG. 1, 2 is an intake passage connected to each cylinder intake port 2a of the engine 1, and 3 is an intake passage.
Is an exhaust passage connected to the exhaust port 3a of each cylinder, 2
Reference numerals b and 3b respectively indicate an intake valve and an exhaust valve of each cylinder. The intake passage 2 is provided with an air flow meter 4 that generates a voltage signal according to the intake air amount of the engine, and a throttle valve 6 that has an opening degree according to the operation amount of the accelerator pedal of the driver. Further, reference numeral 7 in FIG. 1 denotes a fuel injection valve for injecting pressurized fuel into the intake port 2a of each cylinder.

【0024】また、機関1の排気通路3の各気筒からの
排気合流部には、排気の空燃比に応じた電圧信号を出力
する空燃比センサ31が設けられている。図1におい
て、11は機関1の燃料を貯留する燃料タンク、10は
燃料タンク11内の蒸発燃料を吸着するキャニスタを示
す。キャニスタ10は、活性炭等の吸着剤13を内蔵
し、燃料タンク11の燃料上部空間とベーパ配管12に
より接続されている。燃料タンク11内の蒸発燃料はペ
ーパ配管12を介してキャニスタ10内に流入する。ベ
ーパ配管12からキャニスタ10内に流入した蒸発燃料
は、吸着剤13に吸着され、蒸発燃料を除去された空気
のみが開口16から大気に放出される。
An air-fuel ratio sensor 31 that outputs a voltage signal according to the air-fuel ratio of the exhaust gas is provided at the exhaust gas merging portion from each cylinder in the exhaust passage 3 of the engine 1. In FIG. 1, 11 is a fuel tank for storing the fuel of the engine 1, and 10 is a canister for adsorbing the evaporated fuel in the fuel tank 11. The canister 10 contains an adsorbent 13 such as activated carbon, and is connected to the fuel upper space of the fuel tank 11 by a vapor pipe 12. The evaporated fuel in the fuel tank 11 flows into the canister 10 via the paper pipe 12. The vaporized fuel that has flowed into the canister 10 from the vapor pipe 12 is adsorbed by the adsorbent 13, and only the air from which the vaporized fuel has been removed is released to the atmosphere through the opening 16.

【0025】また、キャニスタ10内部はパージ通路1
4を介して吸気通路2のスロットル弁6下流側に接続さ
れている。このため、機関1の運転中には、スロットル
弁6下流側に発生する吸気負圧によりキャニスタ内は負
圧になり、開口16から空気が吸入される。この空気は
吸着剤13を通過して、吸着剤13が吸着した燃料を離
脱させ、蒸発燃料と空気との混合気(パージガス)とな
ってパージ通路14から機関吸気通路に流入する。この
ため、機関には燃料噴射弁7から供給される燃料に加え
て、パージ通路14から蒸発燃料が供給されることにな
る。
The inside of the canister 10 has a purge passage 1
4 is connected to the intake passage 2 downstream of the throttle valve 6. Therefore, during operation of the engine 1, the negative pressure in the canister is negative due to the negative intake pressure generated on the downstream side of the throttle valve 6, and the air is sucked through the opening 16. This air passes through the adsorbent 13 to release the fuel adsorbed by the adsorbent 13, and becomes a mixture (purge gas) of evaporated fuel and air and flows from the purge passage 14 into the engine intake passage. Therefore, in addition to the fuel supplied from the fuel injection valve 7, the evaporated fuel is supplied from the purge passage 14 to the engine.

【0026】また、本実施形態では、パージ通路にはソ
レノイドアクチュエータを有する電磁弁からなるパージ
制御弁15が設けられている。パージ制御弁15は、後
述する電子制御ユニット(ECU)20から供給される
パルス信号に応じて開閉動作を繰り返す。後述するよう
に、パージ制御弁15を通過するパージガスの流量は、
パージ制御弁15に供給されるパルス信号のデューティ
比に応じて制御される。
Further, in this embodiment, the purge passage is provided with a purge control valve 15 which is an electromagnetic valve having a solenoid actuator. The purge control valve 15 repeats the opening / closing operation according to a pulse signal supplied from an electronic control unit (ECU) 20 described later. As will be described later, the flow rate of the purge gas passing through the purge control valve 15 is
It is controlled according to the duty ratio of the pulse signal supplied to the purge control valve 15.

【0027】また、本実施形態では、機関1の吸気弁2
bには吸気弁開閉タイミングを変更する可変バルブタイ
ミング装置40が設けられている。可変バルブタイミン
グ装置40については後述する。電子制御ユニット(E
CU)20は、ROM(リードオンリメモリ)、RAM
(ランダムアクセスメモリ)、CPU(中央演算処理装
置)、入力ポート、出力ポートを双方向性バスで相互に
接続した公知の構成のディジタルコンピュータからな
り、機関1の回転数制御や燃料噴射制御等の基本制御を
行う。また、本実施形態では、ECU20は上記制御の
他にパージ制御弁15に供給するパルス信号のデューテ
ィ比を制御してキャニスタ10のパージを行うととも
に、パージ実行可否の判定を行う。すなわち、本実施形
態では、ECU20は請求項1に記載した制御手段、パ
ージ禁止手段、パージ実行手段等の各手段としての機能
を果たしている。
Further, in this embodiment, the intake valve 2 of the engine 1
A variable valve timing device 40 for changing the intake valve opening / closing timing is provided in b. The variable valve timing device 40 will be described later. Electronic control unit (E
CU) 20 is a ROM (Read Only Memory), RAM
(Random access memory), CPU (Central processing unit), Input port, Output port are connected to each other by a bidirectional bus. Perform basic control. Further, in the present embodiment, in addition to the above control, the ECU 20 controls the duty ratio of the pulse signal supplied to the purge control valve 15 to purge the canister 10 and determine whether or not the purge can be performed. That is, in the present embodiment, the ECU 20 functions as each unit such as the control unit, the purge prohibiting unit, and the purge executing unit described in claim 1.

【0028】上記各制御のために、ECU20の入力ポ
ートには、エアフローメータ4から機関吸入空気量を表
す吸入空気量信号と空燃比センサ31から排気空燃比を
表す空燃比信号、機関冷却水通路に配置された温度セン
サ(図示せず)から機関冷却水温度がそれぞれAD変換
器27を通じて入力されている他、機関クランク軸(図
示せず)に設けられた回転数センサ32からクランク軸
の一定回転角毎にパルス信号が入力されている。また、
後述する可変バルブタイミング制御のためにECU20
の入力ポートには更に、吸気カムシャフト(図示せず)
に設けられたカム回転角センサ35から吸気カムシャフ
トの一定回転角度毎にパルス信号が入力されている。E
CU20は、回転数センサ32からのパルス信号周波数
に基づいて、機関回転数を算出するとともに、回転数セ
ンサ32のパルス信号とカム回転角センサ35のパルス
信号との位相差に基づいて吸気弁のバルブタイミングを
算出する。
For each control described above, the input port of the ECU 20 has an intake air amount signal from the air flow meter 4 indicating the intake air amount of the engine, an air-fuel ratio sensor 31 indicating an air-fuel ratio signal indicating the exhaust air-fuel ratio, and an engine cooling water passage. The engine cooling water temperature is input from each of the temperature sensors (not shown) disposed in the engine converter through the AD converter 27, and the crankshaft speed is fixed from the rotation speed sensor 32 provided on the engine crankshaft (not shown). A pulse signal is input for each rotation angle. Also,
The ECU 20 for variable valve timing control described later
The input port of the intake camshaft (not shown)
A pulse signal is input from the cam rotation angle sensor 35 provided at each constant rotation angle of the intake camshaft. E
The CU 20 calculates the engine rotation speed based on the pulse signal frequency from the rotation speed sensor 32, and at the same time, based on the phase difference between the pulse signal of the rotation speed sensor 32 and the pulse signal of the cam rotation angle sensor 35, the intake valve Calculate valve timing.

【0029】また、ECU20の出力ポートは、駆動回
路28を介して、それぞれ燃料噴射弁7と可変バルブタ
イミング装置40の油圧切換弁(後述)に接続され、燃
料噴射弁7からの燃料噴射量と吸気弁2bのバルブタイ
ミングを制御している他、パージ制御弁15に接続され
て、パージ制御弁15のアクチュエータに制御パルス信
号を供給している。
The output port of the ECU 20 is connected to the fuel injection valve 7 and the hydraulic pressure switching valve (described later) of the variable valve timing device 40 via the drive circuit 28, and the fuel injection amount from the fuel injection valve 7 and In addition to controlling the valve timing of the intake valve 2b, it is connected to the purge control valve 15 and supplies a control pulse signal to the actuator of the purge control valve 15.

【0030】次に、図2を用いてパージ制御弁15のデ
ューティ制御について説明する。図2は、パージ制御弁
15に供給される制御パルス信号とパージ制御弁15の
動作を説明する図である。図2に示すように、本明細書
ではパルス信号の1周期(図2にTで示す時間)に占め
るパルスオン時間(図2にT1 で示す時間)の割合(T
1 /T)をデューティ比DRと定義する。パージ制御弁
15は、ソレノイド通電時(すなわち、パルス信号がオ
ンのとき)に開弁し、オフのときに閉弁する(図2参
照)。従って、パルス信号のデューティ比が大きい場合
には、図2(A) に示すようにパージ制御弁15の開弁時
間は長くなり且つ開弁間隔(閉弁時間)は短くなる。こ
のため、パージ制御弁15を通過するパージガス流量は
デューティ比が大きい程増大する。なお、デューティ比
100%のときは、パージ制御弁15は開弁状態に固定
され、パージガス流量は最大となる。
Next, the duty control of the purge control valve 15 will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a diagram for explaining the control pulse signal supplied to the purge control valve 15 and the operation of the purge control valve 15. As shown in FIG. 2, in the present specification, the ratio of the pulse-on time (the time indicated by T 1 in FIG. 2) to one cycle (the time indicated by T in FIG. 2) of the pulse signal (T
1 / T) is defined as the duty ratio DR. The purge control valve 15 opens when the solenoid is energized (that is, when the pulse signal is on), and closes when it is off (see FIG. 2). Therefore, when the duty ratio of the pulse signal is large, the valve opening time of the purge control valve 15 becomes long and the valve opening interval (valve closing time) becomes short as shown in FIG. 2 (A). Therefore, the flow rate of the purge gas passing through the purge control valve 15 increases as the duty ratio increases. When the duty ratio is 100%, the purge control valve 15 is fixed in the open state, and the purge gas flow rate becomes maximum.

【0031】一方、パルス信号のデューティ比が小さい
場合には、逆に図2(B) に示すように開弁時間は短くな
り且つ開弁間隔は長くなる。このため、パージガス流量
はデューティ比が小さい程減少し、デューティ比0%で
はパージ制御弁15は閉弁状態に保持されパージガス流
量はゼロになる。また、デューティ比が小さい場合には
パージ通路14から吸気通路2に比較的長い間隔で高濃
度の蒸発燃料が流入することになり、多気筒機関では各
気筒の吸気行程のタイミングに応じて蒸発燃料供給量の
ばらつきが生じることになる。
On the other hand, when the duty ratio of the pulse signal is small, on the contrary, as shown in FIG. 2 (B), the valve opening time becomes short and the valve opening interval becomes long. Therefore, the purge gas flow rate decreases as the duty ratio decreases, and when the duty ratio is 0%, the purge control valve 15 is kept closed and the purge gas flow rate becomes zero. Further, when the duty ratio is small, high-concentration evaporated fuel flows into the intake passage 2 from the purge passage 14 at a relatively long interval, and in a multi-cylinder engine, the evaporated fuel is evaporated in accordance with the intake stroke timing of each cylinder. The supply amount will vary.

【0032】例えば、図2(C) は4気筒機関の吸気行程
のタイミングの一例を示しており、図2(C) において、
1 、t2 、t3 、t4 は、それぞれ4気筒機関の場合
の第1から第4気筒の吸気行程のタイミングを図示して
いる。図2(A) に示すようにデューティ比が大きい場合
には、各気筒の吸気行程(図2(C) t1 〜t4 )には必
ずパージ制御弁15の開弁期間が含まれるようになるた
め、気筒間の蒸発燃料供給量のばらつきは少ない。一
方、デューティ比が低い場合(図2(B) )には、例えば
第1気筒と第3気筒では、吸気行程(図2(C) 、t1
3 )中にパージ制御弁15の開弁期間全体が含まれる
ためこれらの気筒には全体として多くの蒸発燃料が供給
されることになるが、第2気筒と第4気筒では、吸気行
程(図2(C) 、t2 、t4 )とパージ制御弁15の開弁
期間とがほとんど重複しないためこれらの気筒には全体
としてほとんど蒸発燃料が供給されないことになり、各
気筒間で蒸発燃料の供給量が大きくばらつくことにな
る。このため、パージ制御弁15のデューティ比が小さ
い場合には各気筒での空燃比のばらつきにより失火や燃
焼不良が生じ易くなり、機関回転数が不安定になったり
トルク変動や排気性状の悪化が生じる場合がある。
For example, FIG. 2 (C) shows an example of the timing of the intake stroke of a 4-cylinder engine. In FIG. 2 (C),
Each of t 1 , t 2 , t 3 , and t 4 shows the timing of the intake stroke of the first to fourth cylinders in the case of a four-cylinder engine. When the duty ratio is large as shown in FIG. 2 (A), the intake stroke of each cylinder (t 1 to t 4 in FIG. 2 (C)) must always include the opening period of the purge control valve 15. Therefore, there is little variation in the evaporated fuel supply amount between the cylinders. On the other hand, when the duty ratio is low (FIG. 2 (B)), for example, in the first cylinder and the third cylinder, the intake stroke (FIG. 2 (C), t 1 ,
Since the entire opening period of the purge control valve 15 is included in t 3 ), a large amount of evaporated fuel is supplied to these cylinders as a whole, but in the second cylinder and the fourth cylinder, the intake stroke ( 2 (C), t 2 and t 4 ) and the opening period of the purge control valve 15 do not substantially overlap with each other, almost no evaporated fuel is supplied to these cylinders as a whole. The amount of supply will vary greatly. For this reason, when the duty ratio of the purge control valve 15 is small, misfiring and combustion failure are likely to occur due to variations in the air-fuel ratio among the cylinders, the engine speed becomes unstable, torque fluctuations, and exhaust properties deteriorate. May occur.

【0033】本実施形態では、パージ制御弁15の制御
パルスのデューティ比は機関負荷状態に応じて決定され
る。前述したように、パージガスの流量はパージ制御弁
15のデューティ比に応じて増減する。パージガス流量
が多ければ、キャニスタ10のパージを短時間で行うこ
とができるため、本来パージ制御弁15のデューティ比
は大きく設定することが好ましい。しかし機関吸入空気
量に対して一定割合以上のパージガスを機関に供給する
と、機関の運転性の悪化等の問題が生じることがあるた
め、本実施形態では、機関負荷状態(例えば機関吸入空
気量と機関回転数)に応じて最適なパージ流量を決定し
ている。このように、パージ制御弁15のデューティ比
を機関負荷条件に応じて設定するようにした結果、機関
負荷条件によっては(例えば軽負荷運転時等には)パー
ジ制御弁のデューティ比を小さく設定する必要が生じる
場合があり、上述の蒸発燃料の気筒間におけるばらつき
の問題が生じることになる。
In this embodiment, the duty ratio of the control pulse of the purge control valve 15 is determined according to the engine load condition. As described above, the flow rate of the purge gas increases or decreases according to the duty ratio of the purge control valve 15. If the flow rate of the purge gas is large, the canister 10 can be purged in a short time. Therefore, it is preferable to set the duty ratio of the purge control valve 15 to a large value. However, if a certain amount or more of purge gas is supplied to the engine with respect to the engine intake air amount, problems such as deterioration of engine operability may occur. Therefore, in the present embodiment, the engine load condition (for example, engine intake air amount and The optimum purge flow rate is determined according to the engine speed. In this way, as a result of setting the duty ratio of the purge control valve 15 according to the engine load condition, the duty ratio of the purge control valve is set small depending on the engine load condition (for example, during light load operation). In some cases, it may be necessary to cause the problem of the above-mentioned variation of the evaporated fuel among the cylinders.

【0034】この問題を防止するため、本実施形態では
ECU20はパージ制御弁15のデューティ比設定値が
一定の下限値以下になった場合にはパージ制御弁15を
全閉状態に保持し、パージを停止する操作を行う。ま
た、上記のようにデューティ比が下限値以下になった場
合に常にパージを停止しているとパージ実行頻度が低下
するため、キャニスタ10が蒸発燃料で飽和してしま
い、蒸発燃料を吸着できなくなる可能性がある。
In order to prevent this problem, in the present embodiment, the ECU 20 keeps the purge control valve 15 in a fully closed state when the duty ratio setting value of the purge control valve 15 is below a certain lower limit value, and the purge Perform the operation to stop. Further, as described above, if the purging is always stopped when the duty ratio becomes equal to or lower than the lower limit value, the purge execution frequency decreases, so that the canister 10 is saturated with the evaporated fuel and cannot absorb the evaporated fuel. there is a possibility.

【0035】そこで、本実施形態では機関1が吸気弁2
bと排気弁3bとのバルブオーバラップが大きい状態で
運転されている場合には、パージ制御弁15のデューテ
ィ比が小さい場合であってもパージを実行するようにし
ている。通常、吸気弁2bは気筒排気行程の終期に開弁
を開始する。このため、排気行程終期では排気弁3bと
吸気弁2bの両方が同時に開弁している状態(バルブオ
ーバラップ)が存在する。バルブオーバラップ期間で
は、気筒内の既燃ガスが吸気ポートに逆流する。このた
め、逆流する既燃ガスの量が多いと吸気通路内の吸気が
既燃ガスにより攪拌され、パージ制御弁15のデューテ
ィ比が小さく図2(C) のようにパージガスが間欠的に供
給される場合でも吸気とパージガスとの混合が促進され
るため、パージガスが吸気全体に均一に分散するように
なる。また、この既燃ガスによる混合促進効果は吸気ポ
ートに逆流する既燃ガス量が多い程、すなわちバルブオ
ーバラップ期間が長いほど(バルブオーバラップ量が大
きいほど)良好になる。
Therefore, in this embodiment, the engine 1 has the intake valve 2
When the valve overlaps between the valve b and the exhaust valve 3b is large, the purge is executed even when the duty ratio of the purge control valve 15 is small. Normally, the intake valve 2b starts opening at the end of the cylinder exhaust stroke. Therefore, there is a state (valve overlap) in which both the exhaust valve 3b and the intake valve 2b are simultaneously open at the end of the exhaust stroke. During the valve overlap period, the burnt gas in the cylinder flows back to the intake port. Therefore, when the amount of burnt gas that flows backward is large, the intake air in the intake passage is agitated by burnt gas, and the duty ratio of the purge control valve 15 is small, so that the purge gas is intermittently supplied as shown in FIG. 2 (C). In this case, the mixture of the intake gas and the purge gas is promoted, so that the purge gas is uniformly dispersed in the entire intake air. Further, the mixing promotion effect by the burned gas becomes better as the burned gas amount flowing back to the intake port is larger, that is, as the valve overlap period is longer (the valve overlap amount is larger).

【0036】このため、パージ制御弁15のデューティ
比が小さい場合であっても、バルブオーバラップ量が大
きい場合にはパージを実行しても気筒間の蒸発燃料供給
量のばらつきの問題は生じない。そこで、本実施形態で
は、パージ制御弁15のデューティ比が上記下限値より
小さく、本来パージを停止すべき場合でもバルブオーバ
ラップ量が予め定めた一定値より大きい場合にはパージ
を実行するようにしてパージ実行頻度を増大させてい
る。
Therefore, even if the duty ratio of the purge control valve 15 is small, if the valve overlap amount is large, the problem of variation in the evaporated fuel supply amount between the cylinders does not occur even if the purge is executed. . Therefore, in the present embodiment, if the duty ratio of the purge control valve 15 is smaller than the lower limit value and the valve overlap amount is larger than a predetermined constant value even if the purging should be stopped, the purging is executed. The purge execution frequency is increased.

【0037】次に、本実施形態で使用される可変バルブ
タイミング装置40について図3を用いて説明する。図
3に示すように、可変バルブタイミング装置40は、円
筒状スリーブ43を有するタイミングプーリ42と、吸
気カムシャフト2cの端部を覆うカバー44とを備えて
おり、タイミングプーリ42は円筒状スリーブ43を介
して、吸気カムシャフト2cの周囲にカムシャフトに対
して回転可能に装着されている。また、カバー44はタ
イミングプーリ42にボルト45により固定され、プー
リ42と一体に回転するようになっている。
Next, the variable valve timing device 40 used in this embodiment will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 3, the variable valve timing device 40 includes a timing pulley 42 having a cylindrical sleeve 43, and a cover 44 that covers an end portion of the intake camshaft 2c, and the timing pulley 42 has the cylindrical sleeve 43. It is rotatably attached to the camshaft around the intake camshaft 2c via. Further, the cover 44 is fixed to the timing pulley 42 with bolts 45 so as to rotate integrally with the pulley 42.

【0038】カバー44内部にはピストン部材47が設
けられている。ピストン部材47は、円環状のピストン
部49と、ピストン部49から延設された円筒部51と
を備えており、ピストン部49の外周面と内周面とは、
カバー44の内周面とプーリ42のスリーブ43の外周
面とにそれぞれ摺接している。また、ピストン部材47
の円筒部51の外周面と内周面とには、それぞれ所定の
捩じれ角を有するアウターヘリカルギヤ51aとインナ
ーヘリカルギヤ51bとが刻設されており、アウターヘ
リカルギヤ51aはカバー44内周面に形成された内歯
ヘリカルギヤ52aと、またインナーヘリカルギヤ51
bはカムシャフト2cの端面に一体に装着されたリング
状の外歯ヘリカルギヤ52bとそれぞれ噛合している。
A piston member 47 is provided inside the cover 44. The piston member 47 includes an annular piston portion 49 and a cylindrical portion 51 extending from the piston portion 49, and the outer peripheral surface and the inner peripheral surface of the piston portion 49 are
The inner peripheral surface of the cover 44 and the outer peripheral surface of the sleeve 43 of the pulley 42 are in sliding contact with each other. In addition, the piston member 47
An outer helical gear 51a and an inner helical gear 51b, each having a predetermined twist angle, are engraved on the outer peripheral surface and the inner peripheral surface of the cylindrical portion 51, and the outer helical gear 51a is formed on the inner peripheral surface of the cover 44. Inner tooth helical gear 52a and inner helical gear 51
b engages with a ring-shaped external tooth helical gear 52b integrally mounted on the end surface of the camshaft 2c.

【0039】本実施形態の可変バルブタイミング装置4
0では、機関のクランク軸(図示せず)の回転は、タイ
ミングベルト42aを介してタイミングプーリ42に伝
えられる。プーリ42が回転すると、カバー44がプー
リ42と一体に回転し、ヘリカルギヤ52a、51aを
介してカバー44に連結されたピストン部材47がカバ
ー44と一体に回転する。ピストン部材47は、ヘリカ
ルギヤ51b、52bを介してカムシャフト2cに連結
されているため、これによりカムシャフト2cがプーリ
42と一体に回転する。
Variable valve timing device 4 of this embodiment
At 0, the rotation of the crankshaft (not shown) of the engine is transmitted to the timing pulley 42 via the timing belt 42a. When the pulley 42 rotates, the cover 44 rotates integrally with the pulley 42, and the piston member 47 connected to the cover 44 via the helical gears 52a and 51a rotates integrally with the cover 44. The piston member 47 is connected to the camshaft 2c via the helical gears 51b and 52b, so that the camshaft 2c rotates integrally with the pulley 42.

【0040】すなわち、本実施形態の可変バルブタイミ
ング装置40では、カムシャフト2cの回転駆動力は、
クランク軸からタイミングベルト42aを介してタイミ
ングプーリ42に伝達され、プーリ42からカバー4
4、ヘリカルギヤ52a、51a、ピストン部材47及
びヘリカルギヤ51b、52bを経てカムシャフト2c
に伝達される。
That is, in the variable valve timing device 40 of this embodiment, the rotational driving force of the camshaft 2c is
It is transmitted from the crankshaft to the timing pulley 42 via the timing belt 42a, and the pulley 42 covers the cover 4
4, the helical gears 52a and 51a, the piston member 47, and the helical gears 51b and 52b, and then the camshaft 2c.
Is transmitted to

【0041】本実施形態の可変バルブタイミング装置4
0は、ピストン部材47をカムシャフト2c軸線方向に
移動させることにより吸気弁のバルブタイミングの変更
を行う。すなわち、ピストン部材47がカムシャフト軸
線方向に移動すると、ヘリカルギヤ52aと51a及び
51b、52bの噛合位置はそれぞれの歯筋に沿って軸
線方向に移動する。このため、カバー44とピストン部
材47、及びピストン部材47とカムシャフト2cとは
それぞれヘリカルギヤの歯筋に沿って円周方向に相対移
動することになり、カバー44とピストン部材47、及
びピストン部材47とカムシャフト2cとは相対的に回
転することになる。従って、これによりタイミングプー
リ42の回転位相、すなわちクランク軸の回転位相に対
するカムシャフト2cの回転位相がピストン部材47の
移動方向に応じて進角または遅角し、カムシャフト2c
に駆動される吸気弁の開閉タイミングが進角または遅角
することになる。
Variable valve timing device 4 of this embodiment
0 changes the valve timing of the intake valve by moving the piston member 47 in the axial direction of the camshaft 2c. That is, when the piston member 47 moves in the camshaft axial direction, the meshing positions of the helical gears 52a and 51a and 51b, 52b move in the axial direction along the respective tooth traces. For this reason, the cover 44 and the piston member 47, and the piston member 47 and the camshaft 2c respectively move in the circumferential direction along the tooth trace of the helical gear, and the cover 44, the piston member 47, and the piston member 47. And the cam shaft 2c rotate relative to each other. Therefore, the rotational phase of the timing pulley 42, that is, the rotational phase of the camshaft 2c with respect to the rotational phase of the crankshaft is advanced or retarded according to the moving direction of the piston member 47.
Therefore, the opening / closing timing of the intake valve driven by the valve is advanced or retarded.

【0042】上述のように、本実施形態の可変バルブタ
イミング装置40は吸気カムシャフト2cの回転位相の
みを変化させるものであるため、バルブタイミング変更
の際には吸気弁の開弁時期と閉弁時期とは常に同じ量だ
け変化し、吸気弁の開弁期間自体は一定に維持される。
本実施形態では、機関運転中に、油圧によりピストン部
材47を移動させることにより吸気弁のバルブタイミン
グ変更操作を行う。図3に示すように、カムシャフト2
c内には2つの油通路62及び63が軸線方向に沿って
穿設されている。
As described above, since the variable valve timing device 40 of this embodiment changes only the rotational phase of the intake camshaft 2c, the valve opening timing and the valve closing timing of the intake valve are changed when the valve timing is changed. The timing always changes by the same amount, and the intake valve opening period itself is maintained constant.
In this embodiment, the valve timing of the intake valve is changed by moving the piston member 47 by hydraulic pressure during engine operation. As shown in FIG. 3, the camshaft 2
Two oil passages 62 and 63 are bored in c along the axial direction.

【0043】油通路62はカムシャフト2cの中心に設
けられ、油通路62の軸端側はポート62aを介してカ
バー44内面とピストン47の軸端側端面との間に形成
される油圧室65に連通している。また、油通路62の
もう一方の端部はカムシャフト2cに半径方向に穿設さ
れたポート62bを介して油圧切換弁70に接続されて
いる。一方、油通路63の軸端側端部は前述のリング状
外歯ヘリカルギヤ52bにより閉塞されている。また、
油通路63は半径方向に穿設されたポート63aを介し
て、ピストン47端面とタイミングプーリ42及びカバ
ー44とで画定される油圧室68に連通するとともに、
ポート63bを介して油圧切換弁70に接続されてい
る。
The oil passage 62 is provided at the center of the camshaft 2c, and the oil pressure chamber 65 is formed on the axial end side of the oil passage 62 between the inner surface of the cover 44 and the axial end side end surface of the piston 47 via the port 62a. Is in communication with. The other end of the oil passage 62 is connected to the hydraulic pressure switching valve 70 via a port 62b formed in the camshaft 2c in the radial direction. On the other hand, the end portion on the shaft end side of the oil passage 63 is closed by the above-mentioned ring-shaped external tooth helical gear 52b. Also,
The oil passage 63 communicates with a hydraulic chamber 68 defined by the end face of the piston 47, the timing pulley 42, and the cover 44 through a port 63a that is formed in the radial direction, and
It is connected to the hydraulic pressure switching valve 70 via the port 63b.

【0044】油圧切換弁70は、機関潤滑油ポンプ78
等の油圧供給源からの作動油を、ECU20からの信号
に応じて油圧通路62または63に供給する。また、作
動油を供給されない側の油圧通路は切換弁70を介して
ドレーンに接続される。切換弁70から油圧通路62に
作動油が供給されると、可変バルブタイミング装置40
の油圧室65には、機関の潤滑油ポンプ等の油圧供給源
78から油圧通路62、ポート62aを介して潤滑油が
流入し、ピストン部49を図3右方向に押圧する。ま
た、この時油圧室68内の潤滑油はポート63aから油
通路63、ポート63b、油圧切換弁70を介してドレ
ーンに排出される。このため、ピストン部材47は図3
右方向に移動する。
The hydraulic pressure switching valve 70 includes an engine lubricating oil pump 78.
Hydraulic oil from a hydraulic pressure supply source such as the above is supplied to the hydraulic passages 62 or 63 according to a signal from the ECU 20. Further, the hydraulic passage on the side not supplied with hydraulic oil is connected to the drain via the switching valve 70. When hydraulic fluid is supplied from the switching valve 70 to the hydraulic passage 62, the variable valve timing device 40
Lubricating oil flows into the hydraulic chamber 65 from a hydraulic pressure supply source 78 such as a lubricating oil pump of the engine via the hydraulic passage 62 and the port 62a, and presses the piston portion 49 to the right in FIG. At this time, the lubricating oil in the hydraulic chamber 68 is discharged from the port 63a to the drain through the oil passage 63, the port 63b and the hydraulic pressure switching valve 70. Therefore, the piston member 47 is shown in FIG.
Move to the right.

【0045】また、図3において油圧切換弁70から油
圧通路63に作動油が供給されると、油圧室8には油通
路63を通って潤滑油が流入し、油圧室65からは油通
路62を通ってドレーンに潤滑油が排出されるため、ピ
ストン部材47は図3左方向に移動する。機関運転中、
ECU20は機関負荷状態に応じて予め定めた関係から
最適なバルブタイミング(目標バルブタイミング)を算
出するとともに、前述の回転数センサ32とカム回転角
センサ35とのパルス信号に基づいて現在のバルブタイ
ミングVVTを算出する。そして、油圧切換弁70を切
り換えることにより、この実際のバルブタイミングVV
Tが目標バルブタイミングに一致するようにピストン部
材47の位置、すなわち吸気弁のバルブタイミングをフ
ィードバック制御する。従って、機関運転中吸気弁のバ
ルブタイミングは機関運転状態に応じて制御される。と
ころで、吸気弁のバルブタイミングが進角されると、進
角量に応じて吸排気弁のオーバラップ量が増大する。上
述のように本実施形態では、ECU20はバルブオーバ
ラップ量に基づいてパージ可否の判定を行い、パージ制
御弁15の作動デューティ比が小さい領域であってもバ
ルブオーバラップ量が所定値以上である場合にはパージ
を実行する制御を行う。
Further, in FIG. 3, when hydraulic oil is supplied from the hydraulic pressure switching valve 70 to the hydraulic passage 63, lubricating oil flows into the hydraulic chamber 8 through the oil passage 63 and from the hydraulic chamber 65 to the oil passage 62. Since the lubricating oil is discharged to the drain through the piston member 47, the piston member 47 moves leftward in FIG. During engine operation,
The ECU 20 calculates the optimum valve timing (target valve timing) from a predetermined relationship according to the engine load state, and at the same time, based on the pulse signals of the rotation speed sensor 32 and the cam rotation angle sensor 35, the current valve timing. Calculate VVT. Then, the actual valve timing VV is changed by switching the hydraulic pressure switching valve 70.
The position of the piston member 47, that is, the valve timing of the intake valve is feedback-controlled so that T coincides with the target valve timing. Therefore, the valve timing of the intake valve during engine operation is controlled according to the engine operating state. By the way, when the valve timing of the intake valve is advanced, the overlap amount of the intake and exhaust valves increases in accordance with the advance amount. As described above, in the present embodiment, the ECU 20 determines whether or not purging is possible based on the valve overlap amount, and the valve overlap amount is equal to or greater than the predetermined value even in the region where the operation duty ratio of the purge control valve 15 is small. In this case, control is performed to execute purging.

【0046】図4、図5は、上述した吸気弁のバルブタ
イミング(バルブオーバラップ量)に応じたパージ制御
操作を示すフローチャートである。本ルーチンは、EC
U20により一定時間毎に実行される。図4においてル
ーチンがスタートするとステップ401では、冷却水温
度THWと機関吸入空気量Gがそれぞれ冷却水温度セン
サとエアフローメータ4とから、また、機関回転数NE
が回転数センサ35から読み込まれる。次いで、ステッ
プ403ではパージ実行のための前提条件が成立してい
るか否かが判定される。
4 and 5 are flow charts showing the purge control operation according to the valve timing (valve overlap amount) of the intake valve described above. This routine is EC
It is executed by U20 at regular intervals. When the routine starts in FIG. 4, in step 401, the cooling water temperature THW and the engine intake air amount G are measured from the cooling water temperature sensor and the air flow meter 4, respectively, and the engine speed NE
Is read from the rotation speed sensor 35. Next, at step 403, it is judged if the preconditions for executing the purge are satisfied.

【0047】ここで、ステップ403のパージ実行前提
条件は、機関温度が充分に高くなっていること(冷却水
温度THWが所定値(例えば70℃)以上になっている
こと)、減速時のフュエルカットが終了してから所定時
間が経過していること、等である。これらの前提条件が
成立していない場合には、ルーチンはステップ445に
進み、パージ制御弁15の制御デューティ比DRを、D
R=0に設定(すなわちパージ制御弁15を全閉)する
とともに、後述する種々の制御パラメータとフラグとの
値をステップ447で0に設定してルーチンを終了す
る。
Here, the preconditions for purging at step 403 are that the engine temperature is sufficiently high (cooling water temperature THW is above a predetermined value (for example, 70 ° C.)), fuel during deceleration. That is, a predetermined time has elapsed since the cutting was completed, and so on. If these prerequisites are not satisfied, the routine proceeds to step 445, where the control duty ratio DR of the purge control valve 15 is set to D
R = 0 is set (that is, the purge control valve 15 is fully closed), the values of various control parameters and flags described later are set to 0 in step 447, and the routine ends.

【0048】前提条件が成立していた場合には、次にス
テップ405に進み、パージ制御弁15のデューティ比
の制御目標値tDRを算出する。本実施形態では、パー
ジ制御弁15の目標デューティ比は機関負荷条件に応じ
て決定される、すなわち本実施形態では、目標デューテ
ィ比tDRの値は予め機関負荷条件(例えば機関1回転
当たりの吸入空気量G/NEと機関回転数NE)との関
数としてECU20のROMに数値テーブルの形で格納
されている。ステップ405では、ステップ401で読
み込んだG、NEの値に基づいてG/NEの値を算出す
るとともに、このNEとG/NEの値を用いてROMに
格納した数値テーブルから目標デューティ比tDRの値
を読みだす操作を行う。
If the precondition is satisfied, then the routine proceeds to step 405, where the control target value tDR of the duty ratio of the purge control valve 15 is calculated. In the present embodiment, the target duty ratio of the purge control valve 15 is determined according to the engine load condition, that is, in the present embodiment, the value of the target duty ratio tDR is previously set to the engine load condition (for example, intake air per engine revolution). It is stored in the ROM of the ECU 20 in the form of a numerical table as a function of the quantity G / NE and the engine speed NE). In step 405, the G / NE value is calculated based on the G and NE values read in step 401, and the target duty ratio tDR is calculated from the numerical table stored in the ROM using the NE and G / NE values. Perform the operation to read the value.

【0049】次いで、ステップ407では上記により算
出した目標デューティ比tDRの値が所定の下限値Aよ
り小さいか否かが判定される。ここで、Aの値はパージ
制御弁15の低デューティ比作動により気筒間の蒸発燃
料分配のばらつきが生じることを防止可能な最小デュー
ティ比に設定される(本実施形態では、例えばAの値は
デューティ比にして10%程度に設定されている)。
Next, at step 407, it is judged if the value of the target duty ratio tDR calculated above is smaller than a predetermined lower limit value A. Here, the value of A is set to the minimum duty ratio that can prevent the variation in the evaporated fuel distribution between the cylinders due to the low duty ratio operation of the purge control valve 15 (in the present embodiment, for example, the value of A is The duty ratio is set to about 10%).

【0050】ステップ407で、tDR≧Aであった場
合にはパージ制御弁15の制御デューティ比DRを目標
値tDRに設定してパージを実行しても蒸発燃料分配の
ばらつきが生じることがない。そこで、この場合には図
5ステップ411に進みパージ操作を実行する。一方、
ステップ407でtDR<Aであった場合にはtDRの
値が小さいため、パージ制御弁15の制御デューティ比
DRを目標値tDRに設定してパージを実行すると気筒
間の蒸発燃料供給量のばらつきが生じる可能性がある。
このため、この場合には原則としてパージを実行しな
い。
In step 407, when tDR ≧ A, even if the control duty ratio DR of the purge control valve 15 is set to the target value tDR and the purge is executed, the vaporized fuel distribution does not vary. Therefore, in this case, the process proceeds to step 411 in FIG. 5 to execute the purge operation. on the other hand,
If tDR <A in step 407, the value of tDR is small. Therefore, when the control duty ratio DR of the purge control valve 15 is set to the target value tDR and purging is executed, variations in the evaporated fuel supply amount between the cylinders occur. Can occur.
For this reason, in principle, purging is not executed in this case.

【0051】しかし、前述したように機関吸排気弁のバ
ルブオーバラップ量が大きい場合には、吸気とパージガ
スとの混合が促進されるため低デューティ比であっても
気筒間の蒸発燃料供給量のばらつきが生じない。そこ
で、本実施形態では、ステップ407でtDR<Aであ
った場合にはステップ409に進み、現在の吸排気弁の
バルブオーバラップ量が所定値より大きいか否かを判定
し、バルブオーバラップ量が所定値より大きい場合に
は、図5ステップ411に進みパージを実行する。すな
わち、ステップ409では吸気弁バルブタイミングVV
Tが所定値Bより大きいか否かを判定し、VVT>Bの
場合にのみ図5ステップ411に進む。またVVT≦B
であった場合にはステップ445、447を実行しパー
ジ制御弁を全閉にしてルーチンを終了する。すなわち、
この場合にはパージ操作は禁止される。なお、ステップ
407のVVTは吸気弁のバルブタイミングの値を表
し、本実施形態ではVVTの値が大きいほど吸気弁のバ
ルブタイミングの進角量が大きく(すなわち吸排気弁の
バルブオーバラップ量が大きく)なる。
However, as described above, when the valve overlap amount of the engine intake / exhaust valve is large, mixing of the intake air and the purge gas is promoted, so that the evaporated fuel supply amount between the cylinders is reduced even if the duty ratio is low. There is no variation. Therefore, in the present embodiment, if tDR <A in step 407, the process proceeds to step 409, it is determined whether or not the current valve overlap amount of the intake and exhaust valves is larger than a predetermined value, and the valve overlap amount is determined. If is larger than the predetermined value, the process proceeds to step 411 in FIG. 5 to execute the purge. That is, in step 409, the intake valve valve timing VV
It is determined whether T is larger than the predetermined value B, and only when VVT> B, the process proceeds to step 411 in FIG. Also, VVT ≦ B
If it is, steps 445 and 447 are executed, the purge control valve is fully closed, and the routine is ended. That is,
In this case, the purging operation is prohibited. Note that VVT in step 407 represents the value of the valve timing of the intake valve. In this embodiment, the larger the value of VVT, the larger the advance amount of the valve timing of the intake valve (that is, the larger the valve overlap amount of the intake and exhaust valves. )Become.

【0052】ステップ407、409の実行により、ス
テップ403の前提条件が成立し、且つパージ制御弁1
5の作動デューティ比が所定値以上であった場合には常
にパージ操作が実行され、更にパージ制御弁のデューテ
ィ比が所定値より小さい場合であっても吸排気弁のバル
ブオーバラップ量が所定量より大きい場合にはパージが
実行される。このため、ステップ403の前提条件が成
立したにもかかわらずパージ操作が禁止されるのは、パ
ージ制御弁のデューティ比が所定値より小さく、かつ吸
排気弁のバルブオーバラップが小さい場合のみになる。
これにより実際の運転中のパージ操作実行頻度が高くな
りキャニスタ10の吸着剤13が蒸発燃料で飽和するこ
とを有効に防止することが可能となる。なお、ステップ
409で吸気弁のバルブタイミングの目標値ではなく実
際のバルブタイミング検出値VVTに基づいて判定を行
うのは、可変バルブタイミング装置の応答遅れなどによ
り、目標値と実際のバルブタイミングとの間に差が生じ
ている場合があるためである。
By executing steps 407 and 409, the precondition of step 403 is satisfied, and the purge control valve 1
When the operation duty ratio of No. 5 is equal to or more than the predetermined value, the purge operation is always executed, and even if the duty ratio of the purge control valve is smaller than the predetermined value, the valve overlap amount of the intake / exhaust valve is the predetermined amount. If it is larger, purge is executed. For this reason, the purge operation is prohibited only when the precondition of step 403 is satisfied only when the duty ratio of the purge control valve is smaller than a predetermined value and the valve overlap of the intake and exhaust valves is small. .
As a result, the frequency of execution of the purging operation during actual operation becomes high, and it becomes possible to effectively prevent the adsorbent 13 of the canister 10 from being saturated with the evaporated fuel. In step 409, the determination is made based on the actual valve timing detection value VVT instead of the target value of the valve timing of the intake valve, because the target value and the actual valve timing may differ due to the response delay of the variable valve timing device. This is because there may be a difference between them.

【0053】次に、図5ステップ411以下のパージ操
作について説明する。図5ステップ411では、先ずフ
ラグXDRの値が0にセットされているか否かが判定さ
れる。フラグXDRはパージ操作開始時の過渡制御が完
了しているか否かを表すフラグであり、XDR=0は過
渡制御が完了していないことを表している。
Next, the purging operation after step 411 in FIG. 5 will be described. In step 411 in FIG. 5, first, it is determined whether or not the value of the flag XDR is set to 0. The flag XDR is a flag indicating whether or not the transient control at the start of the purge operation is completed, and XDR = 0 indicates that the transient control is not completed.

【0054】ステップ411で過渡制御が完了していな
い場合、ステップ413から425のパージ開始制御が
実行される。パージ開始制御では、先ずステップ413
で燃料噴射率Kの値が所定の下限値より小さいか否かが
判定される。ここで、燃料噴射率Kは、現在の燃料噴射
量TAUと後述する基本燃料噴射量TAUPとの比、す
なわちK=TAU/TAUPで定義される値である。
If the transient control is not completed at step 411, the purge start control at steps 413 to 425 is executed. In the purge start control, first, step 413
Then, it is determined whether or not the value of the fuel injection rate K is smaller than a predetermined lower limit value. Here, the fuel injection rate K is a ratio between the current fuel injection amount TAU and a basic fuel injection amount TAUP described later, that is, a value defined by K = TAU / TAUP.

【0055】後述するように、本実施形態では機関燃料
噴射量TAUは排気通路3に設けた空燃比センサ31の
出力に基づいて、排気空燃比が理論空燃比に一致するよ
うにフィードバック制御されている。このため、吸気通
路2にパージガスが供給されると、パージガス内の蒸発
燃料量に相当する量だけ燃料噴射弁7からの燃料噴射量
が低減され、全体として機関空燃比が理論空燃比に維持
される。ところが、燃料噴射弁7からの燃料噴射量TA
Uを過度に低下させると噴射燃料の霧化不良が生じ、気
筒内の燃焼悪化等が生じる問題がある。そこで、本実施
形態では燃料噴射弁7からの燃料噴射量に下限値を設
け、パージ実行により燃料噴射量が下限値より小さくな
らないようにパージガス量を調節している。なお、上記
下限値は吸気通路内負圧、吸気流速などの機関負荷状態
に応じて変化する。一方、後述するように基本燃料噴射
量TAUPはこれらの機関負荷状態に応じて決定される
量であるため、本実施形態では実際の燃料噴射量TAU
と基本燃料噴射量TAUPとの比で定義される燃料噴射
率Kを用いて、各運転条件における燃料噴射量の下限値
を規定している。
As will be described later, in this embodiment, the engine fuel injection amount TAU is feedback-controlled based on the output of the air-fuel ratio sensor 31 provided in the exhaust passage 3 so that the exhaust air-fuel ratio matches the theoretical air-fuel ratio. There is. Therefore, when the purge gas is supplied to the intake passage 2, the fuel injection amount from the fuel injection valve 7 is reduced by an amount corresponding to the amount of evaporated fuel in the purge gas, and the engine air-fuel ratio is maintained at the theoretical air-fuel ratio as a whole. It However, the fuel injection amount TA from the fuel injection valve 7
If U is excessively reduced, there is a problem that atomization of the injected fuel fails and combustion in the cylinder deteriorates. Therefore, in the present embodiment, a lower limit value is set for the fuel injection amount from the fuel injection valve 7, and the purge gas amount is adjusted so that the fuel injection amount does not become smaller than the lower limit value by performing the purge. The lower limit value changes according to the engine load state such as the negative pressure in the intake passage and the intake flow velocity. On the other hand, as will be described later, the basic fuel injection amount TAU P is an amount that is determined according to these engine load conditions, so in the present embodiment, the actual fuel injection amount TAU is used.
The fuel injection rate K defined by the ratio of the basic fuel injection amount TAUP to the basic fuel injection amount TAUP is used to define the lower limit of the fuel injection amount under each operating condition.

【0056】本実施形態では、燃料噴射弁7からの燃料
噴射量TAUは、別途ECU20によりクランク軸一定
回転角毎に実行される図示しないルーチンにより以下の
式に基づいて算出される。 TAU=TAUP×(FAF−KP) ここで、TAUPは基本燃料噴射量であり、機関の燃焼
空燃比を理論空燃比に維持するために必要とされる燃料
噴射量である。TAUPの値は、機関負荷(例えば、機
関1回転当たりの吸入空気量G/NE)に応じて、例え
ば、 TAUP=(G/NE)×α、(αは予め定めた定数) として算出される。
In this embodiment, the fuel injection amount TAU from the fuel injection valve 7 is calculated based on the following equation by a routine (not shown) which is separately executed by the ECU 20 at each constant crankshaft rotation angle. TAU = TAUP * (FAF-KP) Here, TAUP is the basic fuel injection amount, which is the fuel injection amount required to maintain the combustion air-fuel ratio of the engine at the theoretical air-fuel ratio. The value of TAUP is calculated, for example, as TAUP = (G / NE) × α (α is a predetermined constant) according to the engine load (for example, intake air amount G / NE per engine revolution). .

【0057】また、FAFは空燃比センサ31の出力に
により決定される空燃比補正係数であり、センサ31で
検出した空燃比が理論空燃比に一致するようにフィード
バック制御される。すなわち、空燃比センサ31で検出
した排気空燃比が理論空燃比よりリッチである場合には
FAFの値は低減され、リーンである場合には増大され
る。これにより、実際の燃料噴射量TAUは排気空燃比
が理論空燃比に一致するように補正されるため、燃料噴
射弁7の公差などにかかわらず排気空燃比が正確に理論
空燃比に制御されるようになる。
FAF is an air-fuel ratio correction coefficient determined by the output of the air-fuel ratio sensor 31, and is feedback-controlled so that the air-fuel ratio detected by the sensor 31 matches the theoretical air-fuel ratio. That is, the value of FAF is reduced when the exhaust air-fuel ratio detected by the air-fuel ratio sensor 31 is richer than the stoichiometric air-fuel ratio, and is increased when it is lean. As a result, the actual fuel injection amount TAU is corrected so that the exhaust air-fuel ratio matches the stoichiometric air-fuel ratio, so that the exhaust air-fuel ratio is accurately controlled to the stoichiometric air-fuel ratio regardless of the tolerance of the fuel injection valve 7. Like

【0058】また、KPはパージ学習補正量であり、パ
ージ実行の有無によりFAFの値が大幅に変化すること
を防止する目的で設けられる。KPの値は、パージを実
行していない時には0に設定され、パージ実行中にはF
AFの値が1.0近傍の値になるように増減制御され
る。これにより、パージ実行時には燃料噴射量TAUは
TAUP×KPに相当する量だけ減量されることにな
る。すなわち、TAUP×KPはパージにより供給され
る蒸発燃料の量に相当する。
Further, KP is a purge learning correction amount, and is provided for the purpose of preventing the value of FAF from greatly changing depending on whether or not purging is performed. The value of KP is set to 0 when purging is not executed, and is set to F during purging.
The increase / decrease is controlled so that the AF value becomes a value near 1.0. As a result, the fuel injection amount TAU is reduced by an amount corresponding to TAUP × KP when the purge is executed. That is, TAUP × KP corresponds to the amount of evaporated fuel supplied by purging.

【0059】上記のように、燃料噴射弁7からの燃料噴
射量はパージガス中の蒸発燃料の量に応じて低減される
ため、パージガス中の蒸発燃料の濃度が高い場合や目標
パージガス流量が大きい場合には、パージ開始時に急激
にパージガスを増大すると燃料噴射量TAUが大幅に低
減されて燃料噴射量の下限値以下になってしまい、燃焼
不良等を生じることがある。そこで、図5ステップ41
3から425ではパージ開始時に燃料噴射率Kの値を監
視しながら徐々にパージガス量を増大させ、パージ開始
により燃料噴射率Kが所定の下限値より小さくなること
を防止する、パージ開始制御を行う。
As described above, since the fuel injection amount from the fuel injection valve 7 is reduced according to the amount of evaporated fuel in the purge gas, when the concentration of evaporated fuel in the purge gas is high or the target purge gas flow rate is large. In some cases, when the purge gas is rapidly increased at the start of purging, the fuel injection amount TAU is greatly reduced and falls below the lower limit value of the fuel injection amount, which may cause combustion failure or the like. Therefore, step 41 in FIG.
In Nos. 3 to 425, the purge start control is performed in which the purge gas amount is gradually increased while monitoring the value of the fuel injection rate K at the start of the purge, and the fuel injection rate K is prevented from becoming smaller than a predetermined lower limit value by the start of the purge. .

【0060】すなわち、パージ開始時には、ECU20
はステップ413から425で、ルーチン実行毎にパー
ジ制御弁デューティ比を一定量dずつ徐々に目標デュー
ティ比tDRまで増加させる(ステップ419、41
7)とともに燃料噴射率Kの値を監視して、DRの増大
制御中にKの値が所定値C以下になった場合には再度K
の値が所定値Cを越えるまでルーチン実行毎に一定量d
ずつデューティ比DRを低減する(ステップ413、4
15、417)。なお、ステップ413の燃料噴射率K
の判定値Cは、燃料噴射弁7の実際の燃料噴射率下限値
に対してある程度の余裕を持った値に設定され、パージ
制御中にKの値が燃料噴射率下限値以下になることがな
いようにされている。また、Kの値が所定値C以下にな
ることなくDRが目標デューティ比tDRに到達した場
合には(ステップ421、423)、ステップ425で
フラグXDRの値を1にセットしてパージ開始制御を終
了する。これにより、次回のルーチン実行からは、ステ
ップ411の次にステップ427以下のパージ目標値制
御が実行されるようになる。
That is, at the start of purging, the ECU 20
In steps 413 to 425, the duty ratio of the purge control valve is gradually increased by a constant amount d every time the routine is executed to the target duty ratio tDR (steps 419 and 41).
The value of the fuel injection rate K is monitored together with 7), and if the value of K becomes equal to or less than the predetermined value C during the increase control of DR, the value of K is again set.
Until the value of exceeds the predetermined value C
The duty ratio DR is reduced one by one (steps 413, 4).
15, 417). The fuel injection rate K in step 413
The determination value C is set to a value having a certain margin with respect to the actual fuel injection rate lower limit value of the fuel injection valve 7, and the value of K may be equal to or lower than the fuel injection rate lower limit value during the purge control. It is supposed not to. Further, when DR reaches the target duty ratio tDR without the value of K becoming the predetermined value C or less (steps 421 and 423), the value of the flag XDR is set to 1 in step 425 to perform the purge start control. finish. As a result, from the next routine execution, the purge target value control of step 427 and subsequent steps of step 411 is executed.

【0061】ステップ427から441は、ステップ4
13から425のパージ開始制御によりパージ制御弁1
5のデューティ比DRが目標デューティ比tDRに到達
した後に、目標デューティ比tDRの値が変更になった
場合やパージガス中の蒸発燃料濃度が変化した場合の制
御を示す。すなわち、パージ制御弁のデューティ比DR
が目標値tDRに制御されている場合でも、パージガス
中の蒸発燃料濃度が増大すると燃料噴射率Kは低下し、
下限値以下になる場合が生じる。また、燃料噴射率Kが
下限値Cより大きな値に維持されている場合でも、機関
運転条件の変化によりパージ制御弁の目標デューティ比
tDRが大きな値に設定されると燃料噴射率Kが下限値
C以下になってしまう場合が生じる。
Steps 427 to 441 correspond to step 4
Purge control valve 1 by the purge start control from 13 to 425
The control when the value of the target duty ratio tDR is changed after the duty ratio DR of 5 reaches the target duty ratio tDR or when the concentration of the evaporated fuel in the purge gas is changed is shown. That is, the duty ratio DR of the purge control valve
Even when the fuel injection rate is controlled to the target value tDR, the fuel injection rate K decreases as the evaporated fuel concentration in the purge gas increases,
There may be cases where it becomes less than the lower limit. Further, even when the fuel injection rate K is maintained at a value larger than the lower limit value C, if the target duty ratio tDR of the purge control valve is set to a large value due to changes in engine operating conditions, the fuel injection rate K will become the lower limit value. There may be a case where it becomes C or less.

【0062】この問題を防止するためステップ427か
ら441のパージ目標値制御では、パージ制御弁が目標
デューティ比tDRで制御されている場合に燃料噴射率
Kの値が下限値Cより小さくなると(ステップ42
7)、噴射率下限フラグXKの値を1に設定するととも
に(ステップ431)Kが下限値C以上になるまでルー
チン実行毎にパージ制御弁デューティ比DRを一定値e
(ステップ429)ずつ徐々に低減する操作を行う(ス
テップ429、433)。また、一旦ステップ429か
ら433の操作によりデューティ比DRが目標値tDR
より小さく設定された後に(すなわち、噴射率下限フラ
グXKの値が1にセットされた後に)噴射率Kの値が下
限値C以上になった場合にはルーチン実行毎に一定値e
ずつ(ステップ437)デューティ比DRを徐々に増大
させ、DRが目標値tDRに一致するようにする(ステ
ップ439、441、433)。これにより、デューテ
ィ比目標値tDRやパージガス中の蒸発燃料濃度が変化
した場合にも、燃料噴射率Kが下限値より小さくなるこ
とを防止しながら目標デューティ比近傍でパージ制御弁
の制御が行われる。
In order to prevent this problem, in the purge target value control of steps 427 to 441, when the value of the fuel injection rate K becomes smaller than the lower limit value C when the purge control valve is controlled by the target duty ratio tDR (step 42
7) The value of the injection rate lower limit flag XK is set to 1 (step 431) and the purge control valve duty ratio DR is set to a constant value e every time the routine is executed until K becomes equal to or more than the lower limit value C.
(Step 429) The operation of gradually decreasing is performed (steps 429, 433). Further, once the duty ratio DR is changed to the target value tDR by the operations of steps 429 to 433.
When the value of the injection rate K becomes equal to or higher than the lower limit value C after being set to a smaller value (that is, after the value of the injection rate lower limit flag XK is set to 1), a constant value e is set for each routine execution.
Each time (step 437), the duty ratio DR is gradually increased so that DR matches the target value tDR (steps 439, 441, 433). As a result, even when the duty ratio target value tDR or the evaporated fuel concentration in the purge gas changes, the purge control valve is controlled near the target duty ratio while preventing the fuel injection rate K from falling below the lower limit value. .

【0063】次に、図6を用いて本発明の別の実施形態
を説明する。図4、図5の実施形態では、吸排気弁のバ
ルブオーバラップ量が大きい場合に吸気とパージガスと
の混合が良好になり気筒間の蒸発燃料分配のばらつきが
生じないことに着目して、パージ制御弁15のデューテ
ィ比が所定値より低い場合であっても、バルブオーバラ
ップ量が所定量より大きい場合にはパージを実行するよ
うにしていた。
Next, another embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the embodiment of FIGS. 4 and 5, purging is focused on the fact that when the valve overlap amount of the intake / exhaust valve is large, intake air and purge gas are mixed well, and vaporized fuel distribution between cylinders does not vary. Even if the duty ratio of the control valve 15 is lower than the predetermined value, the purge is executed when the valve overlap amount is larger than the predetermined value.

【0064】しかし、上記実施形態のように、バルブオ
ーバラップ量によるパージ制御は可変バルブタイミング
装置を持たない固定バルブタイミング機関では適用が限
定されてしまう。一方、蒸発燃料分配の気筒間のばらつ
きはパージガス中の蒸発燃料濃度によっても影響を受け
る。すなわち、パージガス中の蒸発燃料濃度が低ければ
パージガス供給時(パージ制御弁開弁時)と停止時(パ
ージ制御弁閉弁時)の吸気中の蒸発燃料濃度の差は少な
くなる。従って、パージガス中の蒸発燃料濃度が低い場
合にはパージ制御弁の低デューティ比作動の場合であっ
ても気筒間の蒸発燃料供給量のばらつきは小さくなる。
そこで以下の実施形態では、パージ制御弁のデューティ
比が小さい場合であっても、パージガス中の蒸発燃料濃
度が低い場合にはパージを実行するようにしてパージ実
行頻度を増大させている。
However, as in the above embodiment, the application of the purge control based on the valve overlap amount is limited in the fixed valve timing engine having no variable valve timing device. On the other hand, the variation in fuel vapor distribution among cylinders is also affected by the fuel vapor concentration in the purge gas. That is, if the concentration of the evaporated fuel in the purge gas is low, the difference in the concentration of the evaporated fuel in the intake gas at the time of supplying the purge gas (when the purge control valve is opened) and at the time of the stop (when the purge control valve is closed) is small. Therefore, when the concentration of the evaporated fuel in the purge gas is low, the variation in the evaporated fuel supply amount between the cylinders becomes small even when the purge control valve operates at a low duty ratio.
Therefore, in the following embodiment, even when the duty ratio of the purge control valve is small, the purge is executed when the concentration of the evaporated fuel in the purge gas is low to increase the purge execution frequency.

【0065】図6は、本実施形態のパージ制御ルーチン
を示すフローチャートの一部である。本ルーチンは、図
4、図5のルーチンのステップ409をステップ601
で置き換えたものに相当する。従って、図6では変更部
分に関連する部分のみを図示しているが、他のステップ
は図4、図5のステップと同一である。すなわち、図6
のルーチンでは、パージ制御弁の目標デューティ比が所
定の下限値Aより小さい場合(ステップ407でtDR
<A)には、ステップ601で前回ルーチン実行時の燃
料噴射率Ki-1 が所定の上限値F以上か否かを判定し、
i-1 ≧Fであった場合には、DR<Aであってもステ
ップ411以下を実行しパージを行う。また、ステップ
601でKi-1 <Fであった場合には、ステップ445
に進みパージ操作を禁止する。
FIG. 6 is a part of a flowchart showing the purge control routine of this embodiment. In this routine, the steps 409 and 601 of the routine of FIGS.
It is equivalent to the one replaced with. Therefore, in FIG. 6, only the portion related to the changed portion is shown, but other steps are the same as the steps in FIGS. 4 and 5. That is, FIG.
If the target duty ratio of the purge control valve is smaller than the predetermined lower limit value A (step 407: tDR
In <A), it is determined in step 601 whether or not the fuel injection rate K i-1 at the time of executing the previous routine is equal to or larger than a predetermined upper limit value F,
When K i−1 ≧ F, even if DR <A, the steps 411 and thereafter are executed to perform the purge. If K i-1 <F in step 601, step 445.
Proceed to and prohibit the purge operation.

【0066】前述したように、燃料噴射率K(=TAU
/TAUP)の値は機関に供給されるパージガス中の蒸
発燃料の量が多い程小さな値に設定される。従って、前
回ルーチン実行時の燃料噴射Kの値が充分に小さけれ
ば、今回のパージ制御弁のデューティ比DRを下限値よ
り小さく設定しても蒸発燃料供給の気筒間ばらつきは生
じないと考えられる。そこで、本実施形態では燃料噴射
率Kの値からパージガス中の蒸発燃料濃度を推定し、蒸
発燃料濃度が小さく気筒間の蒸発燃料供給量のばらつき
が生じないと判断される場合にはデューティ比が小さい
場合であってもパージを実行するようにしたものであ
る。なお、上記Ki-1 の上限値Fは気筒間の蒸発燃料供
給量ばらつきが生じない蒸発燃料濃度に対応する燃料噴
射率の値であり、詳細には実験等により決定される。
As described above, the fuel injection rate K (= TAU
The value of / TAUP) is set to a smaller value as the amount of evaporated fuel in the purge gas supplied to the engine increases. Therefore, if the value of the fuel injection K at the time of executing the previous routine is sufficiently small, it is considered that there is no variation in the evaporated fuel supply between the cylinders even if the duty ratio DR of the purge control valve this time is set smaller than the lower limit value. Therefore, in the present embodiment, the evaporated fuel concentration in the purge gas is estimated from the value of the fuel injection rate K, and when it is determined that the evaporated fuel concentration is small and the evaporated fuel supply amount between cylinders does not vary, the duty ratio is determined. Even if it is small, the purge is executed. The upper limit value F of K i-1 is a value of the fuel injection rate corresponding to the evaporated fuel concentration that does not cause variations in the evaporated fuel supply amount between the cylinders, and is determined in detail by experiments or the like.

【0067】次に、図7を用いて本発明の他の実施形態
について説明する。図4から図6の実施形態では、パー
ジ制御弁のデューティ比が下限値より小さく、且つバル
ブオーバラップ量が小さい場合やパージガス中の蒸発燃
料濃度が高い場合にはパージを禁止するようにしてい
る。このため、機関運転中にパージの前提条件(図4ス
テップ403)が成立した場合であってもパージが実行
されない場合が生じ、パージ実行頻度が少なくなる場合
が生じる。そこで、本実施形態では図4から図6の実施
形態でパージが禁止されるような場合でも、パージ制御
弁の制御デューティ比を増加させることにより、気筒間
の蒸発燃料供給量のばらつきを防止してパージを実行す
るようにしている。
Next, another embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the embodiment of FIGS. 4 to 6, the purge is prohibited when the duty ratio of the purge control valve is smaller than the lower limit and the valve overlap amount is small or when the evaporated fuel concentration in the purge gas is high. . For this reason, even if the precondition for purging (step 403 in FIG. 4) is satisfied during engine operation, purging may not be performed, and the frequency of purging may be reduced. Therefore, in the present embodiment, even when the purging is prohibited in the embodiment of FIGS. 4 to 6, the control duty ratio of the purge control valve is increased to prevent the variation in the evaporated fuel supply amount between the cylinders. To perform the purge.

【0068】前述のように、パージ制御弁の低デューテ
ィ比作動時の蒸発燃料供給量の気筒間ばらつきは、パー
ジ制御弁の開弁間隔が長くなるためパージ制御弁開弁期
間と各気筒の吸気行程の重複時間が気筒毎に大きくばら
つくために生じる。従って、低デューティ比の場合であ
ってもデューティ比は変更せずにパージ制御弁開閉サイ
クルの1周期の時間T(図2参照)を短くすれば(すな
わちパージ制御弁に供給するパルス信号周波数を大きく
設定すれば)パージ制御弁の開弁間隔が短くなり、各気
筒の吸気行程とパージ制御弁開弁期間との重複時間が平
均化され気筒間の蒸発燃料供給量のばらつきを低減する
ことが可能となる。なお、図2から明らかなように、パ
ルス信号の周波数が変化しても、デューティ比が変化し
なければパージ制御弁を通過するパージガスの流量は同
一に保たれる。
As described above, the variation in the evaporated fuel supply amount between the cylinders when the purge control valve is operated at a low duty ratio varies between the purge control valve opening period and the intake air of each cylinder because the purge control valve opening interval becomes long. This occurs because the overlap time of the strokes varies greatly from cylinder to cylinder. Therefore, even if the duty ratio is low, the time T (see FIG. 2) of one cycle of the purge control valve opening / closing cycle is shortened without changing the duty ratio (that is, the pulse signal frequency supplied to the purge control valve is changed). (If set to a large value), the opening interval of the purge control valve becomes shorter, and the overlap time between the intake stroke of each cylinder and the purge control valve opening period is averaged, and the variation in the evaporated fuel supply amount between cylinders can be reduced. It will be possible. As is clear from FIG. 2, even if the frequency of the pulse signal changes, the flow rate of the purge gas passing through the purge control valve is kept the same if the duty ratio does not change.

【0069】一方、常にパルス信号の周波数を高く設定
すると単位時間当たりのパージ制御弁開閉回数が増大す
るため、パージ制御弁の耐久性が低下する問題が生じ
る。そこで、本実施形態では、図4から図6の実施形態
においてパージが禁止される場合にのみパルス信号の周
波数を増大させてパージを実行することにより、パージ
制御弁の耐久性の低下を防止しつつパージ頻度を増大さ
せている。
On the other hand, if the frequency of the pulse signal is always set high, the number of times the purge control valve is opened / closed per unit time increases, so that the durability of the purge control valve deteriorates. Therefore, in the present embodiment, the deterioration of the durability of the purge control valve is prevented by increasing the frequency of the pulse signal and executing the purge only when the purge is prohibited in the embodiments of FIGS. 4 to 6. While increasing the purge frequency.

【0070】図7は、上記パルス周波数制御を図6の実
施形態に適用した場合のフローチャートの一部を示す。
図7においても、図示を省略した部分は図4、図5のフ
ローチャートと同一であるため、ここでは相違点につい
てのみ説明する。図7において、ステップ407でパー
ジ制御弁の目標デューティ比tDRが下限値Aより小さ
い場合には、ステップ701で図6と同様前回ルーチン
実行時のパージガス中の蒸発燃料濃度が判定される。本
実施形態では、蒸発燃料濃度が所定値以下(Ki-1
F)であった場合には、パージ制御弁の制御パルス信号
周波数DFを比較的低い値N1 (例えばN1 =10H
z)に設定してパージを実行する。一方、蒸発燃料濃度
が所定値より低い場合(Ki-1 <F)には、図6の実施
形態ではパージを禁止していたのに対して本実施形態で
はパルス信号周波数DFをN1 より高い周波数N2 (例
えばN2 =20Hz)に設定したうえでパージを実行す
る。これにより、低デューティ比であり、かつ蒸発燃料
濃度が高い状態であっても気筒間の蒸発燃料供給量のば
らつきは低減されるためパージを実行することが可能と
なる。また、パルス信号周波数DFが増大されるのは、
ステップ407と701との両方の条件が成立した場合
のみであるため、実際の運転ではパルス信号周波数DF
が増大される頻度は比較的少ない。このため、パージ制
御弁の耐久性が大幅に低下することはない。
FIG. 7 shows a part of a flow chart when the above pulse frequency control is applied to the embodiment of FIG.
In FIG. 7 as well, parts not shown are the same as those in the flowcharts of FIGS. 4 and 5, so only the differences will be described here. In FIG. 7, when the target duty ratio tDR of the purge control valve is smaller than the lower limit value A in step 407, the evaporated fuel concentration in the purge gas at the time of executing the previous routine is determined in step 701 as in FIG. In the present embodiment, the evaporated fuel concentration is equal to or lower than a predetermined value (K i-1
If it is F), the control pulse signal frequency DF of the purge control valve is set to a relatively low value N 1 (for example, N 1 = 10H).
z) and perform the purge. On the other hand, when the fuel vapor concentration is lower than the predetermined value (K i-1 <F), from the N 1 a pulse signal frequency DF in this embodiment for example G prohibit purging in the embodiment of FIG. 6 The purge is executed after setting the high frequency N 2 (for example, N 2 = 20 Hz). As a result, even if the duty ratio is low and the evaporated fuel concentration is high, the variation in the evaporated fuel supply amount between the cylinders is reduced, so that the purge can be executed. Further, the pulse signal frequency DF is increased because
Since it is only when both the conditions of steps 407 and 701 are satisfied, in the actual operation, the pulse signal frequency DF
Is increased relatively infrequently. Therefore, the durability of the purge control valve is not significantly reduced.

【0071】図8は、上記パルス周波数制御を図4、図
5の実施形態に適用した場合のフローチャートの一部を
示す。図8のフローチャートは図7のフローチャートと
略同様であるため、詳細な説明は省略する。次に、図9
を用いて本発明の別の実施形態について説明する。本実
施形態では、図6の実施形態と同様、パージ制御弁のデ
ューティ比が小さい場合であってもパージガス中の蒸発
燃料濃度が低い場合にはパージを実行する。また、デュ
ーティ比が小さく且つ蒸発燃料濃度が高い場合であって
も、機関回転数NEが高い場合にはパージを実行する。
機関回転数NEが高いと吸気通路内の吸気流速が高くな
るため、吸気通路に注入されたパージガスと吸気との混
合が促進される。このため、パージ制御弁のデューティ
比が小さく且つパージガス中の蒸発燃料濃度が高い場合
であっても、気筒間の蒸発燃料供給量のばらつきは小さ
くなる。そこで、本実施形態では、図6の実施形態に加
えて、蒸発燃料濃度が高い場合であっても機関回転数が
高い場合にはパージを実行するようにして図6の場合に
較べてパージ実行頻度を更に増大させている。
FIG. 8 shows a part of a flow chart when the pulse frequency control is applied to the embodiments of FIGS. 4 and 5. Since the flowchart of FIG. 8 is substantially the same as the flowchart of FIG. 7, detailed description thereof will be omitted. Next, FIG.
Another embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the present embodiment, as in the embodiment of FIG. 6, even when the duty ratio of the purge control valve is small, the purge is executed when the concentration of the evaporated fuel in the purge gas is low. Even when the duty ratio is small and the evaporated fuel concentration is high, the purge is executed when the engine speed NE is high.
When the engine speed NE is high, the flow velocity of the intake air in the intake passage becomes high, so that the mixing of the purge gas injected into the intake passage and the intake air is promoted. Therefore, even when the duty ratio of the purge control valve is small and the evaporated fuel concentration in the purge gas is high, the variation in the evaporated fuel supply amount between the cylinders is small. Therefore, in the present embodiment, in addition to the embodiment of FIG. 6, even when the evaporated fuel concentration is high, the purge is executed when the engine speed is high, and the purge execution is performed as compared with the case of FIG. Increasing the frequency.

【0072】図9は、図6のフローチャートにステップ
901が付加された点のみが相違している。すなわち、
図9では、ステップ601で蒸発燃料濃度が所定値より
高かった場合(Ki-1 ≧F)には、次にステップ901
に進み、機関回転数NEが所定値Gより高いか否かを判
定し、NE>Gであった場合にはステップ411に進み
パージを実行する点が図6と相違している。従って、本
実施形態ではパージが禁止されるのはステップ901で
NE≦Gである場合のみ、つまり、デューティ比が小さ
く、蒸発燃料濃度が高く且つ回転数が低い場合のみとな
るため、図6の実施形態に較べて更にパージ実行頻度が
増大する。
FIG. 9 is different only in that step 901 is added to the flowchart of FIG. That is,
In FIG. 9, when the evaporated fuel concentration is higher than the predetermined value in step 601 (K i−1 ≧ F), next step 901
6 is different from FIG. 6 in that it is determined whether the engine speed NE is higher than a predetermined value G or not, and if NE> G, the process proceeds to step 411 and the purge is executed. Therefore, in the present embodiment, purging is prohibited only when NE ≦ G in step 901, that is, when the duty ratio is small, the evaporated fuel concentration is high, and the rotation speed is low. The purge execution frequency is further increased as compared with the embodiment.

【0073】また、図10は図9の実施形態の変形例の
1つを示している。本実施形態では、図9のステップ9
01においてNE≦Gであった場合でもパージを禁止せ
ずに、パージ制御弁のパルス信号周波数DFを高く設定
した上でパージを実行する。前述のように、パルス信号
周波数DFを高く設定することにより気筒間の蒸発燃料
供給量のばらつきは低減されるため、本実施形態におい
ても前提条件(図4ステップ403)のみが成立すれば
全ての運転条件でパージ実行が可能となる。なお、ステ
ップ1001のN1 、ステップ1003のN2 は図7の
場合と同様な値に設定される。また、本実施形態によれ
ばパルス信号周波数を増大させるのはステップ407、
601の条件に加えて、さらにステップ901の条件が
成立した場合のみに限られるため、周波数増大が行われ
る頻度は極めて少なくなり、パージ制御弁の耐久性の低
下が防止される。
FIG. 10 shows one modification of the embodiment shown in FIG. In this embodiment, step 9 in FIG.
Even if NE ≦ G in 01, the purge is not prohibited, and the pulse signal frequency DF of the purge control valve is set high before the purge is executed. As described above, by setting the pulse signal frequency DF high, the variation in the evaporated fuel supply amount between the cylinders is reduced. Therefore, in the present embodiment as well, if only the precondition (step 403 in FIG. 4) is satisfied, all Purging can be performed under operating conditions. Incidentally, N 1 in step 1001, N 2 in step 1003 is set to the same value as in FIG. Further, according to the present embodiment, the step of increasing the pulse signal frequency is step 407,
In addition to the condition of 601, the condition is further limited to the case where the condition of step 901 is satisfied. Therefore, the frequency of frequency increase is extremely low, and the deterioration of durability of the purge control valve is prevented.

【0074】[0074]

【発明の効果】各請求項に記載の発明によれば、気筒間
の蒸発燃料供給量のばらつきに影響を与える機関運転状
態を検出し、ばらつきが少ないと判断される場合には、
パージ制御弁の制御信号のデューティ比が小さい場合で
あってもパージを実行するようにしたことにより、装置
の構成や制御の複雑化を生じることなく、運転中のパー
ジ実行頻度を大幅に増大することが可能になるという共
通の効果が得られる。
According to the invention described in each claim, when the engine operating state that affects the variation in the evaporated fuel supply amount between the cylinders is detected and it is determined that the variation is small,
By performing the purge even when the duty ratio of the control signal of the purge control valve is small, the purge execution frequency during operation can be greatly increased without complicating the device configuration and control. There is a common effect that it becomes possible.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の1実施形態の概略構成を示す図であ
る。
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of an embodiment of the present invention.

【図2】パージ制御弁の制御パルス信号のデューティ比
を説明する図である。
FIG. 2 is a diagram illustrating a duty ratio of a control pulse signal of a purge control valve.

【図3】可変バルブタイミング装置の構成の1例を説明
する断面図である。
FIG. 3 is a sectional view illustrating an example of the configuration of a variable valve timing device.

【図4】本発明のパージ制御の1実施形態を説明するフ
ローチャートの一部である。
FIG. 4 is a part of a flowchart illustrating one embodiment of the purge control of the present invention.

【図5】本発明のパージ制御の1実施形態を説明するフ
ローチャートの一部である。
FIG. 5 is a part of a flowchart illustrating one embodiment of the purge control of the present invention.

【図6】本発明のパージ制御の図4、図5とは異なる実
施形態を説明するフローチャートの一部である。
FIG. 6 is a part of a flow chart for explaining an embodiment of the purge control of the present invention different from that of FIGS. 4 and 5.

【図7】本発明のパージ制御の図4、図5とは異なる実
施形態を説明するフローチャートの一部である。
FIG. 7 is a part of a flow chart for explaining an embodiment of the purge control of the present invention different from that shown in FIGS. 4 and 5.

【図8】本発明のパージ制御の図4、図5とは異なる実
施形態を説明するフローチャートの一部である。
FIG. 8 is a part of a flowchart illustrating an embodiment of the purge control of the present invention, which is different from FIGS. 4 and 5.

【図9】本発明のパージ制御の図4、図5とは異なる実
施形態を説明するフローチャートの一部である。
FIG. 9 is a part of a flowchart illustrating an embodiment of the purge control of the present invention, which is different from FIGS. 4 and 5.

【図10】本発明のパージ制御の図4、図5とは異なる
実施形態を説明するフローチャートの一部である。
FIG. 10 is a part of a flowchart illustrating an embodiment of the purge control of the present invention, which is different from FIGS. 4 and 5.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…内燃機関 2…吸気通路 10…キャニスタ 11…燃料タンク 15…パージ制御弁 20…ECU DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Internal combustion engine 2 ... Intake passage 10 ... Canister 11 ... Fuel tank 15 ... Purge control valve 20 ... ECU

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 内燃機関の燃料タンク内の蒸発燃料を吸
着するキャニスタと、 該キャニスタからのパージガスを機関吸気通路に導くパ
ージ通路と、 供給されるパルス信号に応じて該パージ通路を開閉する
パージ弁と、 機関負荷条件に応じて前記パージ弁に供給するパルス信
号のデューティ比を変化させ前記パージ通路を通るパー
ジガス流量を制御する制御手段と、 前記パルス信号のデューティ比が予め定めた下限値より
低くなったときに前記パージ弁を全閉に保持してパージ
を禁止するパージ禁止手段と、 機関各気筒に吸入される蒸発燃料量の気筒間ばらつきに
影響を与える機関運転状態パラメータを検出する運転状
態検出手段と、 前記機関運転状態パラメータが予め定めた領域にあると
きに、前記パージ禁止手段によるパージ禁止操作を停止
させるパージ実行手段と、 を備えた燃料蒸発制御装置。
1. A canister for adsorbing evaporated fuel in a fuel tank of an internal combustion engine, a purge passage for introducing a purge gas from the canister to an engine intake passage, and a purge for opening and closing the purge passage according to a pulse signal supplied. A valve, control means for changing the duty ratio of the pulse signal supplied to the purge valve according to engine load conditions to control the flow rate of the purge gas passing through the purge passage, and the duty ratio of the pulse signal is lower than a predetermined lower limit value. Purge prohibition means for prohibiting purging by keeping the purge valve fully closed when it becomes low, and operation for detecting an engine operating state parameter that affects inter-cylinder variation in the amount of evaporated fuel sucked into each cylinder of the engine When the state detecting means and the engine operating state parameter are in a predetermined region, the purge inhibiting operation by the purge inhibiting means is performed. A fuel vaporization control device comprising: a purge execution unit that is stopped.
【請求項2】 前記機関は、機関運転条件に応じて吸排
気弁のバルブオーバラップを変更する可変バルブタイミ
ング手段を備え、前記機関運転状態パラメータはバルブ
オーバラップ量であり、前記パージ実行手段はバルブオ
ーバラップ量が予め定めた値より大きい場合に前記パー
ジ禁止手段によるパージ禁止操作を停止させる請求項1
に記載の燃料蒸発制御装置。
2. The engine includes variable valve timing means for changing the valve overlap of intake and exhaust valves according to engine operating conditions, the engine operating state parameter is a valve overlap amount, and the purge executing means is The purge prohibiting operation by the purge prohibiting means is stopped when the valve overlap amount is larger than a predetermined value.
The fuel evaporation control device as described in 1.
【請求項3】 前記機関運転状態パラメータは、前記パ
ージガス中の蒸発燃料濃度であり、前記パージ実行手段
はパージガス中の蒸発燃料濃度が予め定めた上限値以下
である場合に前記パージ禁止手段によるパージ禁止操作
を停止させる請求項1に記載の燃料蒸発制御装置。
3. The engine operating condition parameter is a concentration of evaporated fuel in the purge gas, and the purge execution means purges by the purge prohibiting means when the concentration of evaporated fuel in the purge gas is equal to or lower than a predetermined upper limit value. The fuel evaporation control device according to claim 1, wherein the prohibited operation is stopped.
【請求項4】 前記パージ実行手段は更に、前記パージ
ガス中の蒸発燃料濃度が前記上限値より高い場合に、パ
ージ弁に供給される前記パルス信号の周波数を、蒸発燃
料濃度が前記上限値以下である場合に較べて高く設定す
るとともに前記パージ禁止手段によるパージ禁止操作を
停止させる請求項3に記載の燃料蒸発制御装置。
4. The purge execution means further sets the frequency of the pulse signal supplied to the purge valve when the vaporized fuel concentration in the purge gas is higher than the upper limit value when the vaporized fuel concentration is equal to or lower than the upper limit value. The fuel vaporization control device according to claim 3, wherein the fuel vaporization control device is set to a higher value than in a certain case, and the purge prohibiting operation by the purge prohibiting means is stopped.
【請求項5】 前記機関運転状態パラメータは、パージ
ガス中の蒸発燃料濃度と機関回転数とであり、前記パー
ジ実行手段はパージガス中の蒸発燃料濃度が予め定めた
上限値以下である場合、及び蒸発燃料濃度が前記上限値
より高く且つ機関回転数が予め定めた下限値以上である
場合に前記パージ禁止手段によるパージ禁止操作を停止
させる請求項1に記載の燃料蒸発制御装置。
5. The engine operating state parameter is a concentration of evaporated fuel in purge gas and an engine speed, and the purge execution means is used when the concentration of evaporated fuel in purge gas is equal to or lower than a predetermined upper limit value, and The fuel evaporation control device according to claim 1, wherein when the fuel concentration is higher than the upper limit value and the engine speed is equal to or higher than a predetermined lower limit value, the purge prohibiting operation by the purge prohibiting means is stopped.
【請求項6】 前記パージ実行手段は更に、パージガス
中の蒸発燃料濃度が前記上限値より高く且つ機関回転数
が前記下限値より低い場合に、パージ弁に供給される前
記パルス信号の周波数を、蒸発燃料濃度が前記上限値よ
り低い場合に較べて高く設定するとともに前記パージ禁
止手段によるパージ禁止操作を停止させる請求項5に記
載の燃料蒸発制御装置。
6. The purge executing means further sets the frequency of the pulse signal supplied to the purge valve when the fuel vapor concentration in the purge gas is higher than the upper limit value and the engine speed is lower than the lower limit value, The fuel vaporization control device according to claim 5, wherein the vaporized fuel concentration is set to be higher than that when the vaporized fuel concentration is lower than the upper limit value, and the purge inhibiting operation by the purge inhibiting means is stopped.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000027716A (en) * 1998-07-15 2000-01-25 Toyota Motor Corp Evaporated fuel processing method for lean burn internal combustion engine and device thereof
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WO2018163578A1 (en) * 2017-03-09 2018-09-13 愛三工業株式会社 Evaporated fuel processing device, purge gas concentration detection method, and control device for evaporated fuel processing device

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