JPH1136917A - Evaporated fuel processing device for internal combustion engine - Google Patents

Evaporated fuel processing device for internal combustion engine

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JPH1136917A
JPH1136917A JP9195651A JP19565197A JPH1136917A JP H1136917 A JPH1136917 A JP H1136917A JP 9195651 A JP9195651 A JP 9195651A JP 19565197 A JP19565197 A JP 19565197A JP H1136917 A JPH1136917 A JP H1136917A
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exhaust gas
air
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combustion
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太郎 横井
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一雄 小嶋
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To carry out an appropriate process for evaporating evaporated fuel while maintaining combustion by correlatively controlling an introducing volume of evaporated fuel and a circulating volume of exhaust gas during stratifying combustion with a lean mixture. SOLUTION: In an internal combustion engine in which a burnable mixture stratification is formed in a zone limited around a spark plug 8 in a combustion chamber at least during partial load operation of an engine, and homogeneous mixture is fed into the combustion chamber over its entirety so as to carry out stoichiometric combustion during high load operation of the engine, evaporated fuel generated in a fuel tank 11 is introduced into intake air during lean mixture operation, and a part of exhaust gas is circulated into intake air in accordance with an operating condition of the engine. Meanwhile, a circulating volume of exhaust gas is compensated in accordance with a volume of the evaporated fuel introduced into the intake air, and the larger the volume of the evaporated fuel, the smaller the circulating volume of exhaust gas.

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】本発明は部分負荷時などに成
層燃焼を行う火花点火内燃機関の蒸発燃料の処理装置の
改良に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an improvement in a device for treating evaporated fuel of a spark ignition internal combustion engine which performs stratified combustion at a partial load or the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】火花点火式の内燃機関として燃料を気筒
内に直接的に噴射し、これを点火栓により点火燃焼さ
せ、とくに部分負荷運転時など燃料噴射時期を圧縮行程
の後半に設定することで、圧縮上死点付近において点火
栓の近傍にのみ可燃混合気層を形成して成層燃焼させ、
全体としては空燃比が40を越える超リーン混合気によ
る燃焼を実現している。
2. Description of the Related Art As a spark ignition type internal combustion engine, fuel is directly injected into a cylinder, and the fuel is ignited and burned by an ignition plug. In particular, the fuel injection timing is set in the latter half of the compression stroke such as during partial load operation. In the vicinity of the compression top dead center, a combustible mixture layer is formed only in the vicinity of the ignition plug and stratified combustion is performed.
As a whole, combustion with a super-lean mixture having an air-fuel ratio exceeding 40 is realized.

【0003】この内燃機関にあっては、燃料タンクに溜
まった蒸発燃料(ガス)の吸気系への還流を、例えば特
開平5−223017号公報にもあるように、成層燃焼
中ではなく、均質混合気を供給してのストイキ運転中に
限ることにより、リーン運転が不安定となるのを回避し
ている。
[0003] In this internal combustion engine, the recirculation of the evaporated fuel (gas) stored in the fuel tank to the intake system is not performed during stratified combustion but homogeneously, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 5-223017. By limiting only during the stoichiometric operation with the supply of the air-fuel mixture, the lean operation is prevented from becoming unstable.

【0004】これはリーン運転中にストイキ運転時と同
じように吸気系への蒸発燃料ガスの還流を行うと、点火
栓近傍の可燃混合気の濃度が、この還流蒸発燃料の影響
で大きく変動し、濃くなり過ぎても着火が不安定になる
ため、蒸発燃料の還流を成層燃焼時には完全に停止して
いる。
[0004] This is because if the evaporated fuel gas is recirculated to the intake system during the lean operation as in the stoichiometric operation, the concentration of the combustible mixture near the spark plug fluctuates greatly due to the effect of the recirculated evaporated fuel. Since the ignition becomes unstable even if the fuel becomes too rich, the recirculation of the evaporated fuel is completely stopped during stratified charge combustion.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかし、車両の運転条
件によっては、例えば外気温の高い状態で蒸発燃料が多
量に発生し、カーボンキャニスタの吸着能力の限界に達
したときにも吸気系への還流を停止したままにすると、
発生した蒸発燃料がそのまま大気中に放出されることが
ある。
However, depending on the operating conditions of the vehicle, a large amount of evaporative fuel is generated, for example, at a high outside air temperature, and even when the adsorbing capacity of the carbon canister has reached its limit, the intake system is not connected to the intake system. If you keep the reflux stopped,
The generated evaporated fuel may be released to the atmosphere as it is.

【0006】したがって、リーン運転中であっても蒸発
燃料を吸気系に還流する必要が生じるが、上記のとおり
ストイキ燃焼時と同じように還流すると、燃焼の悪化が
避けられない。
Therefore, it is necessary to recirculate the evaporated fuel to the intake system even during the lean operation. However, if the recirculation is performed in the same manner as in the stoichiometric combustion, deterioration of the combustion is inevitable.

【0007】一方、成層燃焼時にはNOxの排出量は相
対的には少ないが、リーン混合気ではNOxを排気系の
触媒で還元することが難しいため、排気還流によりNO
xの発生そのものを抑制するようにしている。ところで
排気還流は燃焼温度や圧力を下げる作用があり、これに
よりNOxの発生を抑えるのであって、燃焼そのものは
排気還流しないときよりも悪化するのだが、この排気還
流時に蒸発燃料を導入すれば、さらにリーン運転が不安
定化してしまう。
On the other hand, during stratified charge combustion, the amount of NOx emission is relatively small, but it is difficult to reduce NOx with a catalyst of an exhaust system in a lean air-fuel mixture.
The occurrence of x itself is suppressed. By the way, the exhaust gas recirculation has the effect of lowering the combustion temperature and pressure, thereby suppressing the generation of NOx, and the combustion itself is worse than when the exhaust gas is not recirculated. Further, the lean operation becomes unstable.

【0008】したがって、成層燃焼中に蒸発燃料の吸気
系への導入を行うにしても、排気還流のとの関係を十分
に考慮しないと、燃焼が悪化し、所定のリーン運転が不
能となることもありうる。
Therefore, even if the fuel vapor is introduced into the intake system during the stratified charge combustion, the combustion deteriorates and the predetermined lean operation becomes impossible unless the relationship with the exhaust gas recirculation is sufficiently considered. It is possible.

【0009】本発明はこのような問題に対処すべく提案
されたもので、リーン混合気での成層燃焼時には蒸発燃
料の導入量と排気還流量とを相関的に制御することで、
燃焼の安定性を維持しつつ蒸発燃料の適確な処理を実現
することを目的とする。
The present invention has been proposed to address such a problem. At the time of stratified charge combustion with a lean mixture, the amount of evaporative fuel introduced and the amount of exhaust gas recirculation are controlled in a correlated manner.
An object of the present invention is to realize proper processing of evaporated fuel while maintaining combustion stability.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】第1の発明は、機関の少
なくとも部分負荷時に燃焼室の点火栓近傍の限られた領
域に可燃混合気層を形成してリーン燃焼する一方、高負
荷時には燃焼室全域に均質混合気を供給してストイキ燃
焼する内燃機関において、燃料タンクに発生した蒸発燃
料を吸気中に導入する蒸発燃料処理手段と、機関の運転
条件に応じて排気の一部を吸気中に還流させる排気還流
制御手段と、前記リーン燃焼時に吸気中に導入する蒸発
燃料量に応じて排気還流量を補正する補正手段とを備え
る。
A first aspect of the present invention is to form a combustible air-fuel mixture layer in a limited area near a spark plug of a combustion chamber at least at a partial load of an engine and perform lean combustion, while at a high load, perform combustion. In an internal combustion engine that performs stoichiometric combustion by supplying a homogeneous air-fuel mixture to the entire chamber, evaporative fuel processing means for introducing evaporative fuel generated in a fuel tank into intake air, and a part of exhaust gas during intake according to engine operating conditions. Exhaust recirculation control means for recirculating exhaust gas, and correction means for correcting the exhaust gas recirculation amount in accordance with the amount of evaporated fuel introduced into the intake air during the lean combustion.

【0011】第2の発明は、前記補正手段はリーン燃焼
時に吸気中に導入される蒸発燃料の濃度が濃くなるほど
排気還流量を減少させる。
According to a second aspect of the present invention, the correction means reduces the exhaust gas recirculation amount as the concentration of the evaporated fuel introduced into the intake air during lean combustion increases.

【0012】第3の発明は、排気空燃比を検出する手段
と、検出した空燃比に基づいて空燃比フィードバック補
正係数を算出する手段と、同一運転領域における蒸発燃
料の吸気系への導入時の空燃比フィードバック補正係数
と非導入時の空燃比フィードバック補正係数とを比較し
て蒸発燃料の濃度を検出する手段とを備える。
According to a third aspect of the present invention, there is provided a means for detecting an exhaust air-fuel ratio, a means for calculating an air-fuel ratio feedback correction coefficient based on the detected air-fuel ratio, and a method for introducing evaporative fuel into an intake system in the same operating region. Means for comparing the air-fuel ratio feedback correction coefficient with the non-introduced air-fuel ratio feedback correction coefficient to detect the concentration of evaporated fuel.

【0013】第4の発明は、前記蒸発燃料処理手段が、
燃料タンクの燃料を吸着するキャニスタと、キャニスタ
から離脱した蒸発燃料の吸気通路への導入量を制御する
パージ制御弁と、蒸発燃料の目標導入量に応じて決まる
パージ制御弁の開度を吸入負圧に応じて補正する手段と
を備える。
According to a fourth aspect of the present invention, the evaporative fuel processing means comprises:
A canister that adsorbs fuel from the fuel tank, a purge control valve that controls the amount of evaporative fuel released from the canister into the intake passage, and an opening degree of the purge control valve that is determined according to the target amount of evaporative fuel to be suctioned. Means for correcting according to the pressure.

【0014】第5の発明は、排気通路にリーンNOx触
媒を設置し、酸素過剰雰囲気においても排気中のNOx
を還元するようにした。
According to a fifth aspect of the present invention, a lean NOx catalyst is provided in an exhaust passage, and NOx in exhaust gas is exhausted even in an oxygen-excess atmosphere.
Was reduced.

【0015】[0015]

【発明の作用・効果】第1の発明において、リーン混合
気での成層燃焼時に、蒸発燃料が吸気系に導入れさる
と、その導入量に応じて排気還流量が調整される。例え
ば蒸発燃料の導入量が多くなり、成層燃焼が不安定化し
やすいときは排気還流量は減少し、逆に蒸発燃料の導入
量が少なく、燃焼の安定性が高まるときは、排気還流量
は増大する。このようにして、排気還流によりNOxの
発生を抑制しつつ、かつ燃焼の安定性、ひいては運転性
能を損なわずに、蒸発燃料を吸気系に導入して燃焼処理
することが可能となる。
In the first aspect of the present invention, when stratified combustion with a lean air-fuel mixture, when the evaporated fuel is introduced into the intake system, the exhaust gas recirculation amount is adjusted according to the amount of the introduced fuel. For example, when the amount of evaporative fuel introduced increases and stratified combustion tends to become unstable, the amount of exhaust gas recirculation decreases. Conversely, when the amount of evaporative fuel introduced is small and combustion stability increases, the amount of exhaust gas recirculation increases. I do. In this way, it is possible to introduce the evaporated fuel into the intake system and perform the combustion process while suppressing the generation of NOx by the exhaust gas recirculation and without impairing the stability of combustion and, consequently, the operation performance.

【0016】第2の発明において、導入される蒸発燃料
の濃度によって点火栓近傍に形成される可燃混合気層の
濃度が変動し、成層燃焼が不安定化しやすくなるが、濃
度が濃くなると排気還流率を下げることで、燃焼の安定
性を保つことができる。
In the second aspect of the present invention, the concentration of the combustible gas mixture formed near the spark plug fluctuates depending on the concentration of the introduced fuel vapor, and the stratified combustion tends to be unstable. By reducing the rate, combustion stability can be maintained.

【0017】第3の発明において、排気空燃比は蒸発燃
料の吸気系への導入時と非導入時とでは変化し、導入に
伴い空燃比は濃くなる。ストイキ運転中における空燃比
を目標値と一致させるように制御される空燃比のフィー
ドバック補正係数は、実際の空燃比に応じて変化し、し
たがって、蒸発燃料の導入時と非導入時とのフィードバ
ック補正係数を比較することにより、導入時の蒸発燃料
の濃度が正確に推定できる。
In the third aspect of the invention, the exhaust air-fuel ratio changes between when the evaporated fuel is introduced into the intake system and when it is not introduced, and the air-fuel ratio increases with the introduction. The feedback correction coefficient of the air-fuel ratio controlled so that the air-fuel ratio matches the target value during the stoichiometric operation changes according to the actual air-fuel ratio, and therefore, the feedback correction between when the fuel vapor is introduced and when the fuel vapor is not introduced. By comparing the coefficients, the concentration of the evaporated fuel at the time of introduction can be accurately estimated.

【0018】第4の発明において、吸気系に導入される
蒸発燃料量はパージ制御弁の開度が同一ならば吸入負圧
に応じて変動するが、例えば吸入負圧が強まるとパージ
制御弁の開度を減少させるように補正を行うことで、リ
ーン運転中に吸入負圧が変動しても、蒸発燃料の導入量
は正確に目標値に維持でき、リーン燃焼の安定性を保て
る。
In the fourth aspect of the invention, the amount of fuel vapor introduced into the intake system fluctuates according to the suction negative pressure if the opening of the purge control valve is the same. By performing the correction so as to decrease the opening, even if the suction negative pressure fluctuates during the lean operation, the introduced amount of the evaporated fuel can be accurately maintained at the target value, and the stability of the lean combustion can be maintained.

【0019】第5の発明において、リーン運転中に蒸発
燃料の導入量に応じて排気還流率が減少したときなど、
排気中にはNOxとHCが増えるが、リーンNOx触媒
がHCの存在する条件下においてNOxを還元するの
で、NOxの排出量を減少させることができる。
According to a fifth aspect of the present invention, when the exhaust gas recirculation rate decreases in accordance with the amount of introduced fuel during lean operation,
Although NOx and HC increase in the exhaust gas, since the lean NOx catalyst reduces NOx under the condition where HC is present, the emission amount of NOx can be reduced.

【0020】[0020]

【実施の形態】以下本発明の最良の実施の形態を図面に
基づいて説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0021】図1において、20は機関本体であり、2
1は吸気通路、22は排気通路、23は排気還流通路を
示す。
In FIG. 1, reference numeral 20 denotes an engine main body;
1 denotes an intake passage, 22 denotes an exhaust passage, and 23 denotes an exhaust gas recirculation passage.

【0022】排気還流通路23には排気還流制御弁10
が設けられ、吸気中に還流される排気還流量を後述する
コントローラ6からの信号に基づいて運転条件に応じて
制御する。
The exhaust gas recirculation passage 23 has an exhaust gas recirculation control valve 10
Is provided, and controls the amount of exhaust gas recirculated during intake air according to operating conditions based on a signal from a controller 6 described later.

【0023】排気通路22には排気中のNOxを還元す
るリーンNOx触媒19aが設置され、このリーンNO
x触媒19は酸素過剰雰囲気においてもNOxを還元で
きる触媒で、その下流には理論空燃比のときに排気中の
NOxの還元と、HC,COの酸化とを行う三元触媒1
9bが設置される。
The exhaust passage 22 is provided with a lean NOx catalyst 19a for reducing NOx in the exhaust gas.
The x catalyst 19 is a catalyst capable of reducing NOx even in an oxygen-excess atmosphere, and a three-way catalyst 1 that performs reduction of NOx in exhaust gas and oxidation of HC and CO at a stoichiometric air-fuel ratio downstream thereof.
9b is installed.

【0024】機関本体20の燃焼室に直接的に燃料を噴
射する燃料噴射弁7が設けられ、燃料は点火栓8によっ
て点火燃焼させられる。燃料噴射弁7からの燃料噴射
量、噴射時期についても、後述するようにコントローラ
6からの信号により運転状態に応じて制御される。
A fuel injection valve 7 for directly injecting fuel into a combustion chamber of the engine body 20 is provided, and the fuel is ignited and burned by an ignition plug 8. The fuel injection amount and the injection timing from the fuel injection valve 7 are also controlled according to the operation state by a signal from the controller 6 as described later.

【0025】吸気通路21のコレクタ14には、パージ
制御弁9を介して蒸発燃料の導入通路13が接続し、キ
ャニスタ12に吸着した燃料タンク11からの蒸発燃料
を、後述するようにコントローラ6からの信号に応じて
運転状態に応じて吸気系に導入する。キャニスタ12は
燃料タンク11の上部空間と連通し、燃料タンク11内
で発生した蒸発燃料を吸着剤16に吸着し、パージ制御
弁9が開弁すると、コレクタ14の負圧により大気開放
口17からの大気と共に吸着されていた燃料が離脱吸引
される。
An evaporative fuel introduction passage 13 is connected to the collector 14 of the intake passage 21 via the purge control valve 9, and the evaporative fuel from the fuel tank 11 adsorbed to the canister 12 is supplied from the controller 6 as described later. Is introduced into the intake system in accordance with the operation state in response to the signal. The canister 12 communicates with the upper space of the fuel tank 11, adsorbs the evaporated fuel generated in the fuel tank 11 to the adsorbent 16, and when the purge control valve 9 is opened, the negative pressure of the collector 14 causes the air to be released from the atmosphere opening port 17. The fuel that has been adsorbed together with the air is released and sucked.

【0026】前記燃料噴射弁7、点火栓8、パージ制御
弁9並びに排気還流制御弁10の作動を制御するコント
ローラ6には、機関クランク角(回転数)を検出するク
ランク角センサ2、吸入空気量を検出する吸入空気量セ
ンサ3、スロットルバルブ開度を検出するスロットル開
度センサ4、排気中の酸素濃度を検出する排気センサ
5、機関冷却水温を検出する水温センサ18などからの
各検出信号が入力し、これらに基づいて運転状態に応じ
て、後述するように燃料噴射量、噴射時期、点火時期、
蒸発燃料導入量(パージ量)、排気還流量などを制御す
る。
The controller 6, which controls the operation of the fuel injection valve 7, the ignition plug 8, the purge control valve 9, and the exhaust gas recirculation control valve 10, includes a crank angle sensor 2 for detecting an engine crank angle (rotational speed), an intake air Detection signals from an intake air amount sensor 3 for detecting an amount, a throttle opening sensor 4 for detecting a throttle valve opening, an exhaust sensor 5 for detecting an oxygen concentration in exhaust gas, a water temperature sensor 18 for detecting an engine cooling water temperature, and the like. Is input, and according to the operation state based on these, the fuel injection amount, the injection timing, the ignition timing,
The evaporative fuel introduction amount (purge amount), the exhaust gas recirculation amount, and the like are controlled.

【0027】とくにコントローラ6は、部分負荷時など
に燃料噴射時期を圧縮行程の後半に設定し、圧縮上死点
近傍で点火栓8の周辺にのみ可燃混合気層を形成し、成
層燃焼により全体的にはリーン混合気を安定して燃焼さ
せるが、このとき排気還流制御弁10を開いて排気還流
を行うと同時にパージ制御弁9を開いて蒸発燃料を吸気
系に導入する場合には、その導入量に応じて排気還流量
を調整するようになっている。例えば蒸発燃料の導入量
(濃度)が多く、点火栓近傍の混合気が濃くなり過ぎる
ため成層燃焼が不安定化しやすいときは排気還流量を減
少させ、逆に蒸発燃料の導入量が少なく、燃焼の安定性
が高まるときは排気還流量を増大し、このようにして、
排気還流によりNOxの発生を抑制しつつ、かつ燃焼の
安定性、運転性能を損なわずに、蒸発燃料を吸気系に導
入して燃焼処理することを可能とする。
In particular, the controller 6 sets the fuel injection timing in the latter half of the compression stroke at the time of partial load or the like, forms a combustible mixture layer only around the ignition plug 8 near the compression top dead center, and performs stratified combustion for the whole. Specifically, the lean air-fuel mixture is stably burned. At this time, when the exhaust gas recirculation control valve 10 is opened to perform exhaust gas recirculation and at the same time the purge control valve 9 is opened to introduce the evaporated fuel into the intake system, The exhaust gas recirculation amount is adjusted according to the introduced amount. For example, when the amount (concentration) of vaporized fuel introduced is large and the air-fuel mixture near the ignition plug becomes too rich, stratified combustion tends to be unstable, and the amount of exhaust gas recirculation is reduced. When the stability of the gas increases, the amount of exhaust gas recirculation increases, and thus,
It is possible to introduce evaporative fuel into the intake system for combustion processing while suppressing generation of NOx by exhaust gas recirculation and without impairing combustion stability and operating performance.

【0028】なお、コントローラ6は高負荷時など燃料
噴射時期を吸気行程の前半に設定することにより、点火
までの間に噴射燃料を空気と十分に予混合し、燃焼室内
の全域に均一的なストイキ混合気層を形成し、これらを
均質燃焼させ、高出力を確保するが、このときに正確に
理論空燃比となるように排気センサ5の出力に基づいて
燃料供給量をフィードバック制御し、三元触媒19bで
の浄化効率を最良に維持する。
The controller 6 sets the fuel injection timing in the first half of the intake stroke, such as when the load is high, so that the injected fuel is sufficiently premixed with the air before the ignition, so that the fuel is uniformly distributed throughout the combustion chamber. A stoichiometric air-fuel mixture layer is formed, these are homogeneously burned, and high output is ensured. At this time, the fuel supply amount is feedback-controlled based on the output of the exhaust sensor 5 so that the stoichiometric air-fuel ratio is accurately obtained. The purification efficiency of the source catalyst 19b is maintained at the best.

【0029】以下、コントローラ6で行われる制御内容
について図2〜図14に基づいて詳しく説明する。
Hereinafter, the contents of the control performed by the controller 6 will be described in detail with reference to FIGS.

【0030】まず、図2は燃料噴射量を制御するフロー
チャートであり、ステップ1では吸入空気量Qa、エン
ジン回転数Neを検出し、ステップ2でこれら吸入空気
量Qaと回転数Neとから基本燃料噴射量Tpを、Tp
=K×(Qa/Ne)として演算する。
FIG. 2 is a flowchart for controlling the fuel injection amount. In step 1, the intake air amount Qa and the engine speed Ne are detected. In step 2, the basic fuel is calculated from the intake air amount Qa and the engine speed Ne. The injection amount Tp is
= K × (Qa / Ne).

【0031】ステップ3では後述する図10のルーチン
によって成層燃焼によるリーン運転が許可されているか
どうか判断する。リーン運転が許可されていないとき
は、理論空燃比によるストイキ運転のため、ステップ4
〜6の制御を行い、リーン運転が許可されているとき
は、ステップ7、8の制御に移行する。
In step 3, it is determined whether lean operation by stratified combustion is permitted by the routine of FIG. 10 described later. When the lean operation is not permitted, the stoichiometric operation based on the stoichiometric air-fuel ratio is performed.
Are performed, and when the lean operation is permitted, the process proceeds to Steps 7 and 8.

【0032】ステップ4ではストイキ運転での空燃比フ
ィードバック制御のため、図8のような排気(O2)セ
ンサの出力から公知のPI制御による空燃比フィードバ
ック補正係数αを設定し、ステップ5では、後述する図
3、図4に基づいて空燃比の学習値LALPHAを求
め、これらによりストイキ(理論)空燃比とするための
燃料噴射量Tiを、Ti=Tp×α×LALPHAとし
て算出する(ステップ6)。
In step 4, for the air-fuel ratio feedback control in the stoichiometric operation, the air-fuel ratio feedback correction coefficient α by the known PI control is set from the output of the exhaust (O 2 ) sensor as shown in FIG. The learning value LALPHA of the air-fuel ratio is obtained based on FIGS. 3 and 4 described later, and the fuel injection amount Ti for obtaining the stoichiometric (theoretical) air-fuel ratio is calculated as Ti = Tp × α × LALPHA (step 6). ).

【0033】これに対してリーン運転が許可されている
ときは、ステップ7において空燃比フィードバック制御
を中止し、オープン制御を行うため、フィードバック補
正係数αを基準値(1.0)にクランプし、ステップ8
では、基本燃料噴射量Tpと空燃比フィードバック補正
係数αと基本学習値BSとに基づいて、目標とする空燃
比(例えば空燃比22)になるように、燃料噴射量Ti
を次式にしたがって求める。
On the other hand, when the lean operation is permitted, the air-fuel ratio feedback control is stopped in step 7 and the feedback correction coefficient α is clamped to the reference value (1.0) to perform the open control. Step 8
Then, based on the basic fuel injection amount Tp, the air-fuel ratio feedback correction coefficient α, and the basic learning value BS, the fuel injection amount Ti is adjusted to a target air-fuel ratio (for example, the air-fuel ratio 22).
Is calculated according to the following equation.

【0034】 Ti=(14.7/22)×Tp×α×BS そして、ストイキ運転のときには吸入行程で、リーン運
転のときには圧縮行程で燃料が噴射されるように、エン
ジン回転に同期して所定のタイミングで燃料噴射が行わ
れる。
Ti = (14.7 / 22) × Tp × α × BS Then, in order to inject fuel during the intake stroke during stoichiometric operation and during the compression stroke during lean operation, a predetermined amount is synchronized with engine rotation. The fuel injection is performed at the timing.

【0035】図3、図4は空燃比補正係数の学習のため
のフローチャートである。
FIGS. 3 and 4 are flowcharts for learning the air-fuel ratio correction coefficient.

【0036】ステップ1では始動後に初期化したかどう
か判断し、初期化したときにはステップ3に進み、初期
化していないときには、ステップ2で基本学習収束フラ
グFBSLTD、通常学習収束フラグFLRNTD、基
本学習カウンタCBSLTD、通常学習カウンタCLR
NTDをそれぞれ0にリセットする。すなわち、始動後
に一度だけこれらの初期化を行う。ステップ3では基本
学習収束フラグFBSLTDの値に基づいて基本学習が
収束した(FBSLTD=1)かどうか判定する。
In step 1, it is determined whether or not initialization has been performed after the engine is started. When initialization has been performed, the process proceeds to step 3. When initialization has not been performed, in step 2, the basic learning convergence flag FBSLTTD, the normal learning convergence flag FLRNTD, and the basic learning counter CBSLTD are determined. , Normal learning counter CLR
Reset each NTD to 0. That is, these initializations are performed only once after startup. In step 3, it is determined whether or not the basic learning has converged (FBSLTD = 1) based on the value of the basic learning convergence flag FBSLTD.

【0037】FBSLTD=0(基本学習未収束)の場
合は、基本学習を行うため、ステップ4へ進んで、学習
マップ、学習マップの格子(Ne格子、Tp格子)、学
習収束カウンタ及び学習領域指定フラグを基本学習用の
ものにセットする。すなわち、基本学習マップ:TBS
LM、基本学習マップNe格子:TBSLN、基本学習
マップTp格子:TBSLP、基本学習収束カウンタ:
CBSLTD、基本学習領域指定フラグ:FBLMAD
の選択を行う。
When FBSLTD = 0 (basic learning not converged), the process proceeds to step 4 to perform basic learning, and the learning map, the lattice of the learning map (Ne lattice, Tp lattice), the learning convergence counter, and the learning area designation are set. Set the flag to the one for basic learning. That is, basic learning map: TBS
LM, basic learning map Ne lattice: TBSLN, basic learning map Tp lattice: TBSLP, basic learning convergence counter:
CBSLTD, basic learning area designation flag: FBLMAD
Make a selection.

【0038】なお学習マップは、図5に示すように、エ
ンジン回転数Neと基本燃料噴射量Tpとによる機関運
転状態のエリア(0〜F)毎に、学習値と学習収束カウ
ンタとを割り当ててある。また、学習領域指定フラグ
は、図6に示すように、機関運転状態のエリア(0〜
F)に対応して設けられ、各エリアの学習カウンタの中
で学習収束判定に使用するものについて、1にセットさ
れている。
As shown in FIG. 5, the learning map assigns a learning value and a learning convergence counter to each area (0 to F) of the engine operating state based on the engine speed Ne and the basic fuel injection amount Tp. is there. Further, as shown in FIG. 6, the learning area designation flag indicates an area of the engine operating state (0 to 0).
F) is provided corresponding to F), and among the learning counters in each area, those used for the learning convergence determination are set to 1.

【0039】ステップ5では、選択された基本学習マッ
プから現在の機関運転状態(Ne,Tp)のエリアに対
応する学習値LALPHAの検索を行う。次のステップ
6では、後述する図7の学習値更新ルーチン(学習値更
新手段)に従って、学習値LALPHAの更新を行う。
In step 5, a learning value LALPHA corresponding to the area of the current engine operating state (Ne, Tp) is searched from the selected basic learning map. In the next step 6, the learning value LALPHA is updated according to a learning value updating routine (learning value updating means) of FIG. 7 described later.

【0040】ここで、学習値更新について図7のフロー
チャートにしたがって説明する。
Here, the learning value update will be described with reference to the flowchart of FIG.

【0041】ステップ1では、学習値更新条件(すなわ
ち、空燃比フィードバック制御中で、水温Twが所定値
以上など)が成立しているか否かを判定し、成立してい
る場合のみステップ2〜5に移行する。
In step 1, it is determined whether or not the learning value update condition (that is, the water temperature Tw is equal to or more than a predetermined value during the air-fuel ratio feedback control) is satisfied. Move to

【0042】ステップ2では空燃比フィードバック補正
係数αの平均値Mαを次式により算出する。
In step 2, the average value Mα of the air-fuel ratio feedback correction coefficient α is calculated by the following equation.

【0043】Mα=(α1+α2)/2 なお、α1はリーンからリッチに反転したときの直前の
空燃比フィードバック補正係数、α2はリッチからリー
ンに反転したときの直前のフィードバック補正係数であ
る(図8参照)。
Mα = (α1 + α2) / 2 Here, α1 is the air-fuel ratio feedback correction coefficient immediately before inversion from lean to rich, and α2 is the feedback correction coefficient immediately before inversion from rich to lean (FIG. 8). reference).

【0044】ステップ3では、空燃比フィードバック補
正係数αの平均値Mαの基準値(1.0)からの偏差に
基づき、次式に従って、学習値LALPHAを更新す
る。
In step 3, based on the deviation of the average value Mα of the air-fuel ratio feedback correction coefficient α from the reference value (1.0), the learning value LALPHA is updated according to the following equation.

【0045】LALPHA=LALPHA+(Mα−
1.0)×GAIN なお、GAINは所定値で、0<GAIN<1である。
ステップ4では更新後のLALPHAを選択中の学習マ
ップの所定位置に格納する。ステップ5において、更新
したエリアに対応する選択中の学習収束カウンタ(CB
SLTDiまたはCLRNTDi)をカウントアップし
て、学習値更新ルーチンを終了する。
LALPHA = LALPHA + (Mα−
1.0) × GAIN Note that GAIN is a predetermined value, and 0 <GAIN <1.
In step 4, the updated LALPHA is stored in a predetermined position of the selected learning map. In step 5, the selected learning convergence counter (CB) corresponding to the updated area
SLTDi or CLRNTDi) is counted up, and the learning value update routine ends.

【0046】図3〜図4のフローに戻って、ステップ7
では、例えば図6に示すような基本学習領域指定フラグ
FBLMADによって指定された全ての領域(図9
(a)参照)において、学習収束カウンタCBSLTD
iが所定値以上であるか否かを判定し、所定値以上なら
ば基本学習は収束したと判断し、ステップ8で基本学習
収束フラグFBSLTD=1として、本処理を終了す
る。
Returning to the flow of FIG. 3 and FIG.
Now, for example, all the regions designated by the basic learning region designation flag FBLMAD as shown in FIG.
In (a), the learning convergence counter CBSLTD
It is determined whether or not i is equal to or more than a predetermined value. If i is equal to or more than the predetermined value, it is determined that the basic learning has converged, and in step 8, the basic learning convergence flag FBSLTD is set to 1 and the process is terminated.

【0047】なお、基本学習を早く収束させるために
は、図9(b)のように全運転領域を少ない数(1つで
も可)の学習領域でカバーするように基本学習マップの
格子を設定し、その領域だけを学習領域として指定す
る。精度を必要としない場合はこのようにすることでリ
ーン運転に早く移行できる。
In order to make the basic learning converge quickly, the grid of the basic learning map is set such that the entire operation area is covered by a small number (one or more) of the learning areas as shown in FIG. 9B. Then, only that region is designated as the learning region. If accuracy is not required, this allows a quick transition to lean operation.

【0048】ステップ3での判定でFBSLTD=1
(基本学習収束)であれば、通常学習を行うためステッ
プ9へ進む。
In the determination in step 3, FBSLTD = 1
If (basic learning convergence), the process proceeds to step 9 to perform normal learning.

【0049】ステップ9では、学習マップ、学習マップ
の格子(Ne格子、Tp格子)、学習収束カウンタ及び
学習領域指定フラグを通常学習用のものにセットする。
すなわち、通常学習マップ:TLRNM、通常学習マッ
プNe格子:TLRNN、通常学習マップTp格子:T
LRNP、通常学習収束カウンタ:CLRNTD、通常
学習領域指定フラグ:FLRMADの選択を行う。
In step 9, the learning map, the learning map lattice (Ne lattice, Tp lattice), the learning convergence counter, and the learning area designation flag are set to those for normal learning.
That is, the normal learning map: TLRNM, the normal learning map Ne lattice: TLRNN, the normal learning map Tp lattice: T
LRNP, a normal learning convergence counter: CLRNTD, and a normal learning area designation flag: FLRMAD are selected.

【0050】次のステップ10では、選択された通常学
習マップから現在の機関運転状態(Ne,Tp)のエリ
アに対応する学習値LALPHAの検索を行う。ステッ
プ11では、前述の図7の学習値更新ルーチンに従っ
て、学習値LALPHAの更新を行う。次のステップ1
2では、通常学習領域指定フラグFLRMADによって
指定された全ての領域(図16(a)参照)において、
学習収束カウンタCLRNTDiが所定値以上であるか
否かを判定し、所定値以上ならば通常学習は収束したと
判断し、ステップ13で通常学習収束フラグFLRNT
D=1として、本処理を終了する。
In the next step 10, a learning value LALPHA corresponding to the area of the current engine operating state (Ne, Tp) is searched from the selected normal learning map. In step 11, the learning value LALPHA is updated according to the learning value updating routine of FIG. Next Step 1
2, in all the regions specified by the normal learning region specification flag FLRMAD (see FIG. 16A),
It is determined whether the learning convergence counter CLRNTDi is equal to or greater than a predetermined value. If the learning convergence counter CLRNTDi is equal to or greater than the predetermined value, it is determined that the normal learning has converged.
This processing is ended with D = 1.

【0051】通常学習指定領域として、例えば図9
(a)に示すように指定すると、リーン運転時の空燃比
精度が高くなるが、図9(b)に示すように平地定常走
行領域のみを指定すると、パージ開始、リーン運転開始
を早めることができる。
As a normal learning designated area, for example, FIG.
If the designation is made as shown in (a), the air-fuel ratio accuracy at the time of the lean operation is increased. However, if only the flat ground steady running region is designated as shown in FIG. 9 (b), the purge start and the lean operation start can be accelerated. it can.

【0052】図10はリーン運転許可判定のフローチャ
ートであり、ステップ1では、機関回転数Ne、基本燃
料噴射量Tp及び水温Tw等に基づいて予め定めたリー
ン運転条件か否かを判定し、リーン運転条件のときはス
テップ2へ進む。
FIG. 10 is a flowchart of the lean operation permission determination. In step 1, it is determined whether or not a predetermined lean operation condition is established based on the engine speed Ne, the basic fuel injection amount Tp, the water temperature Tw, and the like. If it is an operation condition, the process proceeds to step 2.

【0053】ステップ2では、基本学習収束フラグFB
SLTD=1か否かを判定し、YESの場合にステップ
3へ進む。ステップ3では通常学習収束フラグFLRN
TD=1か否かを判定し、フラグ=1のときにはステッ
プ4へ進む。
In step 2, the basic learning convergence flag FB
It is determined whether or not SLTD = 1, and the process proceeds to step 3 if YES. In step 3, the normal learning convergence flag FLRN
It is determined whether TD = 1 or not. If the flag = 1, the process proceeds to step 4.

【0054】ステップ4では、図11の累積パージ量算
出ルーチンにより算出される始動後の累積パージ量PR
GQが所定値以上か否かを判定し、所定値以上の場合に
ステップ5へ進む。ステップ5ではリーン運転を許可す
る(リーン運転許可フラグセット)。ステップ1〜4で
の判定のいずれかでもNOの場合は、ステップ6へ進ん
でリーン運転を不許可とする(リーン運転許可フラグリ
セット)。
In step 4, the accumulated purge amount PR after the start calculated by the accumulated purge amount calculation routine of FIG.
It is determined whether or not GQ is equal to or greater than a predetermined value. In step 5, lean operation is permitted (lean operation permission flag set). If any of the determinations in steps 1 to 4 are NO, the process proceeds to step 6 and the lean operation is not permitted (lean operation permission flag reset).

【0055】始動後の累積パージ量PRGQが所定値以
上のときのみリーン運転を許可するのは、パージガス濃
度が非常に濃いままリーン運転に移行して成層燃焼が不
安定化するのを防止するためである。
The reason that the lean operation is permitted only when the accumulated purge amount PRGQ after the start is equal to or more than a predetermined value is to prevent the operation from shifting to the lean operation while the purge gas concentration is very high and the stratified combustion from becoming unstable. It is.

【0056】図11は蒸発燃料の累積パージ量を求める
フローチャートである。
FIG. 11 is a flowchart for obtaining the accumulated purge amount of the evaporated fuel.

【0057】このフローは0.1秒ごとに繰り返され、
0.1秒ごとの目標パージ流量Qfを積算することによ
り、累積パージ量PRGQを次のように求める。
This flow is repeated every 0.1 second,
The cumulative purge amount PRGQ is obtained as follows by integrating the target purge flow rate Qf every 0.1 second.

【0058】PRGQ=PRGQ+Qf/600 なお、累積パージ量は機関の始動毎にクリアされる。目
標パージ流量Qfは、パージ制御弁開度を算出する図1
2のキャニスタパージ制御ルーチンにおいて算出され
る。
PRGQ = PRGQ + Qf / 600 The accumulated purge amount is cleared each time the engine is started. The target purge flow rate Qf is used to calculate the purge control valve opening degree as shown in FIG.
2 in the canister purge control routine.

【0059】図12はキャニスタパージ制御のフローチ
ャートで、ステップ1では冷却水温、空燃比フィードバ
ック制御(λコントロール)、燃料カット状態などに基
づいて所定のキャニスタパージ条件かどうかを判定し、
所定の条件を満たしているときはステップ2において基
本学習フラグFBSLTD=1かどうか判断する。基本
学習が収束(FBSLTD=1)しているときは、ステ
ップ3で吸入空気量Qa、スロットル開度TVO、エン
ジン回転数Neを検出する。そして、ステップ4でこれ
らに基づいて目標パージ量Qeを次式により算出する。
FIG. 12 is a flowchart of canister purge control. In step 1, it is determined whether or not predetermined canister purge conditions are satisfied based on cooling water temperature, air-fuel ratio feedback control (λ control), fuel cut state, and the like.
If the predetermined condition is satisfied, it is determined in step 2 whether or not the basic learning flag FBSLTD = 1. When the basic learning has converged (FBSLTD = 1), the intake air amount Qa, the throttle opening TVO, and the engine speed Ne are detected in step 3. Then, in step 4, based on these, the target purge amount Qe is calculated by the following equation.

【0060】Qe=Qa×β×(14.7/目標空燃
比) なお、βは運転条件により定まる定数であり、目標空燃
比もそのときの運転条件により決まる。
Qe = Qa × β × (14.7 / target air-fuel ratio) Note that β is a constant determined by operating conditions, and the target air-fuel ratio is also determined by operating conditions at that time.

【0061】ステップ5ではスロットル開口面積ATV
Oを、ATVO=ATH×(1−cosTVO)として
算出する。なお、ATHはスロットル径である。
In step 5, the throttle opening area ATV
O is calculated as ATVO = ATH × (1-cosTVO). ATH is a throttle diameter.

【0062】ステップ6では機関回転数Neとスロット
ル開口面積ATVOとから、マップを参照して吸入負圧
Boostを算出し、さらにステップ7において、この
吸入負圧Boostと目標パージ量Qeに共づいてマッ
プからパージ制御弁開度を算出する。この場合、同一の
目標パージ量について、吸入負圧Boostが強いとき
はパージ制御弁開度が相対的に小さくなる。
In step 6, an intake negative pressure Boost is calculated from the engine speed Ne and the throttle opening area ATVO with reference to a map. In step 7, the negative suction pressure Boost and the target purge amount Qe are calculated. The purge control valve opening is calculated from the map. In this case, for the same target purge amount, when the suction negative pressure Boost is high, the purge control valve opening becomes relatively small.

【0063】なお、上記したステップ1、2においてい
ずれも条件を満たしていないときは、ステップ8に進
み、目標パージ量Qe=0として、蒸発燃料の吸気系へ
の導入(パージ)は中止する。
If none of the conditions is satisfied in steps 1 and 2, the process proceeds to step 8, where the target purge amount Qe is set to 0, and the introduction (purge) of the evaporated fuel into the intake system is stopped.

【0064】次に、図13は吸気系にパージされる蒸発
燃料の濃度を推定するフローチャートである。
Next, FIG. 13 is a flowchart for estimating the concentration of the evaporated fuel purged to the intake system.

【0065】まず、ステップ1では燃料噴射量Tp、エ
ンジン回転数Neを検出し、ステップ2で機関運転状態
で区切った格子エリア内で空燃比フィードバック補正係
数αが2回反転したかどうか検出する。2回反転してい
ないときは、パージガス濃度判定不可能のため、本ルー
チンを終了する。なお、同一領域内で2回の反転がある
ときとは、空燃比がフィードバック制御されているスト
イキ運転時である。
First, in step 1, the fuel injection amount Tp and the engine speed Ne are detected, and in step 2, it is detected whether the air-fuel ratio feedback correction coefficient α has been inverted twice in the grid area divided in the engine operating state. If the inversion has not been performed twice, the routine is terminated because the purge gas concentration cannot be determined. It should be noted that the case where there is two reversals in the same region is during the stoichiometric operation in which the air-fuel ratio is feedback-controlled.

【0066】2回反転したときは、パージガス濃度が判
定可能なので、ステップ3において、空燃比フィードバ
ック補正係数平均値Mαを、Mα=(α1+α2)/2
として算出し、これを非パージ時に求めた同じ運転領域
(TpとNeに基づく)での空燃比フィードバック補正
係数の基本学習値BSと比較し、次のようにして蒸発燃
料濃度Deを算出する。
When the gas is reversed twice, the purge gas concentration can be determined. In step 3, the air-fuel ratio feedback correction coefficient average value Mα is calculated as Mα = (α1 + α2) / 2.
This is compared with the basic learning value BS of the air-fuel ratio feedback correction coefficient in the same operating region (based on Tp and Ne) obtained at the time of non-purge, and the evaporated fuel concentration De is calculated as follows.

【0067】De=(Mα−BS)×k ただし、kは定数である。De = (Mα−BS) × k where k is a constant.

【0068】混合気の空燃比は蒸発燃料の導入量が一定
だとすると、その濃度に依存して変化し、排気センサ5
の出力は空燃比に応じて変化する。したがって、蒸発燃
料濃度が薄ければ、空燃比フィードバック補正係数平均
値Mαは非パージ時の学習値であるBSに近くなり、濃
ければその差が大きくなる。したがってこれらの差に所
定の定数をかけることにより、濃度Deを算出すること
ができる。そして、この濃度Deを用いて次にリーン運
転時に移行したときの排気還流率を修正するのである。
The air-fuel ratio of the air-fuel mixture changes depending on the concentration of the evaporated fuel, assuming that the amount of the introduced fuel is constant.
Output changes according to the air-fuel ratio. Therefore, if the fuel vapor concentration is low, the air-fuel ratio feedback correction coefficient average value Mα approaches the learning value BS at the time of non-purge, and if the fuel fuel concentration is high, the difference increases. Therefore, the density De can be calculated by multiplying these differences by a predetermined constant. Then, using the concentration De, the exhaust gas recirculation rate at the time of the next shift to the lean operation is corrected.

【0069】さらに図14は排気還流量を制御するフロ
ーチャートであり、ここでは吸気系に導入される蒸発燃
料(パージガス)の濃度との関係に基づいて排気還流量
が修正される。
FIG. 14 is a flowchart for controlling the exhaust gas recirculation amount. Here, the exhaust gas recirculation amount is corrected based on the relationship with the concentration of the evaporated fuel (purge gas) introduced into the intake system.

【0070】ステップ1で燃料噴射量Tpとエンジン回
転数Neとを検出し、ステップ2において、これらに基
づいてマップを参照して排気還流制御弁(EGR弁)開
度EVOを算出する。なお、EVOは低負荷、低回転域
で大きくなるにように設定される。
In step 1, the fuel injection amount Tp and the engine speed Ne are detected, and in step 2, the exhaust gas recirculation control valve (EGR valve) opening EVO is calculated based on these by referring to a map. EVO is set to be large in a low load and low rotation range.

【0071】ステップ3では現在、成層運転中かどうか
判断し、成層運転中でなければ補正が必要でないので本
ルーチンを終了するが、成層運転中ならば排気還流量の
補正が必要なためステップ4に進む。ステップ4ではマ
ップを参照し、そのときの設定空燃比と最新の蒸発燃料
濃度Deとに基づいてEGR弁補正係数EGRHOSを
算出する。補正係数は、1≧EGRHOS>0であり、
Deが大きいときほど補正係数は小さくなる。なお、空
燃比については、薄くなるほどEGR弁の補正量を少な
くする。
At step 3, it is determined whether or not the stratified operation is currently being performed. If the stratified operation is not being performed, the routine is terminated because no correction is required. If the stratified operation is being performed, the exhaust gas recirculation amount needs to be corrected. Proceed to. In step 4, an EGR valve correction coefficient EGRHOS is calculated based on the set air-fuel ratio at that time and the latest evaporated fuel concentration De with reference to the map. The correction coefficient is 1 ≧ EGRHOS> 0,
The correction coefficient decreases as De increases. As for the air-fuel ratio, the correction amount of the EGR valve is reduced as the air-fuel ratio becomes thinner.

【0072】そして、ステップ5においてEGR弁開度
EVOを次のようにして補正する。 EVO=EVO×EGRHOS したがって、排気還流制御弁開度としては、吸気系に導
入される蒸発燃料の濃度が濃いほど、開度が減少方向に
補正され、排気還流量を減少させる。
Then, in step 5, the EGR valve opening EVO is corrected as follows. EVO = EVO × EGRHOS Accordingly, the opening degree of the exhaust gas recirculation control valve is corrected in a decreasing direction as the concentration of the evaporated fuel introduced into the intake system is higher, so that the exhaust gas recirculation amount is reduced.

【0073】以上のように構成され、次に作用について
説明する。
The configuration is as described above. Next, the operation will be described.

【0074】リーン運転時に蒸発燃料の吸気系への導入
条件、つまりパージ条件が成立すると、パージ制御弁9
を開いて蒸発燃料のパージを行う。
When the condition for introducing the evaporated fuel into the intake system, that is, the purge condition is satisfied during the lean operation, the purge control valve 9
Is opened to purge the evaporated fuel.

【0075】成層運転中は、導入された蒸発燃料によ
り、点火栓8の近傍にのみ形成される可燃混合気層の濃
度に影響が出て、例えば濃すぎても成層燃焼が不安定と
なるため、そこでパージ量はリーン運転を損なわないよ
うに目標値が決められ、これにより成層燃焼の安定性は
保たれる。
During the stratified operation, the introduced fuel vapor affects the concentration of the combustible mixture layer formed only in the vicinity of the ignition plug 8, and for example, if the concentration is too high, the stratified combustion becomes unstable. Therefore, the target value of the purge amount is determined so as not to impair the lean operation, whereby the stability of the stratified combustion is maintained.

【0076】なお、パージ制御弁9の開度はパージ量の
目標値によって決まり、またそのときの吸入負圧を推定
し、吸入負圧に応じて開度を修正するので、常に精度よ
くパージ量を目標値に維持できる。
Since the opening of the purge control valve 9 is determined by the target value of the purge amount, the suction negative pressure at that time is estimated, and the opening is corrected according to the suction negative pressure. Can be maintained at the target value.

【0077】一方、成層運転時には排気還流制御弁10
を開いて排気の一部を吸気中に還流し、これによりNO
xの発生量を抑制する。
On the other hand, during stratified operation, the exhaust gas recirculation control valve 10
To open a part of the exhaust gas to recirculate it into the intake air.
x generation amount is suppressed.

【0078】排気還流は燃焼の最高温度、圧力を下げ、
燃焼を抑制することで、NOxの発生量を減少させる。
したがって、排気還流中は排気還流しないときに比較し
て燃焼条件は悪くなる。このような排気還流中に上記し
たパージ条件が成立すると、とくに燃焼が不安定になり
やすい。
The exhaust gas recirculation lowers the maximum combustion temperature and pressure,
By suppressing combustion, the amount of generated NOx is reduced.
Therefore, the combustion conditions are worse during the exhaust gas recirculation than when the exhaust gas is not recirculated. If the above purge conditions are satisfied during such exhaust gas recirculation, combustion tends to be particularly unstable.

【0079】上記のように導入される蒸発燃料量を正確
に目標値に維持しても、パージガスの濃度が濃いと、主
として点火栓近傍に形成される混合気層が可燃範囲より
も過濃となり、燃焼が不安定化しやすく、パージガス濃
度が薄いときは混合気が可燃域にあり、安定性が維持さ
れる。
Even if the amount of evaporative fuel introduced as described above is accurately maintained at the target value, if the concentration of the purge gas is high, the mixture layer formed mainly in the vicinity of the spark plug becomes excessively richer than the flammable range. When the purge gas concentration is low, the air-fuel mixture is in the flammable region, and the stability is maintained.

【0080】そこで、排気還流量をパージガス濃度に応
じて補正するのであり、パージガス濃度が濃くなるほ
ど、目標値よりも排気還流率を下げ、逆に濃度が薄いと
きには排気還流率を目標値に近づけている。
Therefore, the exhaust gas recirculation amount is corrected in accordance with the purge gas concentration. The exhaust gas recirculation ratio is reduced from the target value as the purge gas concentration becomes higher, and the exhaust gas recirculation ratio is brought closer to the target value when the concentration is low. I have.

【0081】このようにして、リーン運転中に吸気系に
導入される蒸発燃料、つまりパージガスの濃度に応じて
排気還流率を修正するので、良好な成層燃焼を保ちつ
つ、NOxを低減し、かつ蒸発燃料の処理を行って未燃
HCなどがそのまま外部に放出されるのを防止すること
ができる。
As described above, the exhaust gas recirculation rate is corrected in accordance with the concentration of the evaporated fuel introduced into the intake system during the lean operation, that is, the concentration of the purge gas. Therefore, NOx can be reduced while maintaining favorable stratified combustion, and By processing the evaporated fuel, it is possible to prevent unburned HC and the like from being released to the outside as it is.

【0082】ところで、吸気系に導入される蒸発燃料、
すなわちパージガスの濃度が濃いときは、成層燃焼の悪
化を回避するために排気還流率を下げるが、これに伴っ
てNOxの発生量は多くなり、同時に濃いパージガスの
ためHCの発生量も増えてくる。
By the way, the evaporated fuel introduced into the intake system,
In other words, when the concentration of the purge gas is high, the exhaust gas recirculation rate is lowered to avoid the deterioration of stratified combustion, but the amount of generated NOx increases, and at the same time, the amount of HC generated due to the dense purge gas also increases. .

【0083】しかし、排気通路22にはリーンNOx触
媒19aが設けられ、このリーンNOx触媒19aはス
トイキ混合気のときだけでなく、リーン混合気による酸
素過剰雰囲気にあってもNOxを還元でき、しかもこの
リーンNOx触媒19aは図15にもあるとおり、HC
/NOx比が高いほどNOx転換率が高まる。このた
め、パージガス濃度が濃く、排気還流率を下げたことに
より増えるNOxの排出量をリーンNOx触媒19aに
よって処理することが可能となり、この結果、リーン運
転時に良好な成層燃焼と排気性能を両立できる。
However, a lean NOx catalyst 19a is provided in the exhaust passage 22, and this lean NOx catalyst 19a can reduce NOx not only in a stoichiometric air-fuel mixture but also in an oxygen-excess atmosphere due to the lean air-fuel mixture. As shown in FIG. 15, this lean NOx catalyst 19a
The higher the / NOx ratio, the higher the NOx conversion rate. For this reason, it is possible to treat the increased NOx emission amount due to the high purge gas concentration and the lowered exhaust gas recirculation rate by the lean NOx catalyst 19a, and as a result, it is possible to achieve both good stratified combustion and exhaust performance during lean operation. .

【0084】なお、リーンNOx触媒19aaはストイ
キ混合気による運転時にも、NOxの還元を行うタイプ
のものでもよく、この場合には三元触媒19bを省いて
もストイキ運転中においてNOxを低減できる。
The lean NOx catalyst 19aa may be of a type that reduces NOx even during operation with a stoichiometric mixture. In this case, NOx can be reduced during stoichiometric operation without the three-way catalyst 19b.

【0085】上記実施形態において、排気還流量をパー
ジガス濃度に応じて補正したが、目標とするパージガス
流量が変化するときは、このパージガス流量に応じて排
気還流率を補正してもよい。
In the above embodiment, the exhaust gas recirculation amount is corrected according to the purge gas concentration. However, when the target purge gas flow rate changes, the exhaust gas recirculation rate may be corrected according to the purge gas flow rate.

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

【図1】本発明の実施の形態を示す概略構成図である。FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an embodiment of the present invention.

【図2】燃料噴射量を算出するフローチャートである。FIG. 2 is a flowchart for calculating a fuel injection amount.

【図3】空燃比補正係数の学習を示すフローチャートで
ある。
FIG. 3 is a flowchart illustrating learning of an air-fuel ratio correction coefficient.

【図4】同じくフローチャートである。FIG. 4 is also a flowchart.

【図5】学習領域を示す説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram showing a learning area.

【図6】学習領域指定フラグを示す説明図である。FIG. 6 is an explanatory diagram showing a learning area designation flag.

【図7】学習値の更新を示すフローチャートである。FIG. 7 is a flowchart illustrating updating of a learning value.

【図8】排気センサの出力と空燃比フィードバック補正
係数の関係を示す説明図である。
FIG. 8 is an explanatory diagram showing a relationship between an output of an exhaust sensor and an air-fuel ratio feedback correction coefficient.

【図9】学習収束判定領域を示す説明図である。FIG. 9 is an explanatory diagram showing a learning convergence determination area.

【図10】リーン運転条件の判定を示すフローチャート
である。
FIG. 10 is a flowchart showing a lean operation condition determination.

【図11】累積パージ量の算出を示すフローチャートで
ある。
FIG. 11 is a flowchart illustrating calculation of an accumulated purge amount.

【図12】パージ制御弁の開度の算出を示すフローチャ
ートである。
FIG. 12 is a flowchart illustrating calculation of an opening of a purge control valve.

【図13】パージガス濃度の算出を示すフローチャート
である。
FIG. 13 is a flowchart showing calculation of a purge gas concentration.

【図14】排気還流制御弁の開度の算出を示すフローチ
ャートである。
FIG. 14 is a flowchart showing calculation of an opening degree of an exhaust gas recirculation control valve.

【図15】触媒のNOx転換率を示す特性図である。FIG. 15 is a characteristic diagram showing a NOx conversion rate of a catalyst.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2 クランク角センサ 3 吸入空気量センサ 4 スロットル開度センサ 5 排気センサ 6 コントローラ 7 燃料噴射弁 8 点火栓 9 パージ制御弁 10 排気還流制御弁 11 燃料タンク 12 キャニスタ 13 導入通路 19a リーンNOx触媒 20 機関本体 21 吸気通路 22 排気通路 23 排気還流通路 Reference Signs List 2 crank angle sensor 3 intake air amount sensor 4 throttle opening sensor 5 exhaust sensor 6 controller 7 fuel injection valve 8 spark plug 9 purge control valve 10 exhaust recirculation control valve 11 fuel tank 12 canister 13 introduction passage 19a lean NOx catalyst 20 engine body 21 intake passage 22 exhaust passage 23 exhaust recirculation passage

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI F02D 41/04 301 F02D 41/04 301C 43/00 301 43/00 301N 45/00 301 45/00 301L 301G F02M 25/07 550 F02M 25/07 550R 25/08 25/08 P 301 301U 301J ──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code FI F02D 41/04 301 F02D 41/04 301C 43/00 301 43/00 301N 45/00 301 45/00 301L 301G F02M 25/07 550 F02M 25/07 550R 25/08 25/08 P 301 301U 301J

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】機関の少なくとも部分負荷時に燃焼室の点
火栓近傍の限られた領域に可燃混合気層を形成してリー
ン燃焼する一方、高負荷時には燃焼室全域に均質混合気
を供給してストイキ燃焼する内燃機関において、燃料タ
ンクに発生した蒸発燃料を吸気中に導入する蒸発燃料処
理手段と、機関の運転条件に応じて排気の一部を吸気中
に還流させる排気還流制御手段と、前記リーン燃焼時に
吸気中に導入する蒸発燃料量に応じて排気還流量を補正
する補正手段とを備えることを特徴とする内燃機関の蒸
発燃料処理装置。
At least when the engine is partially loaded, a combustible mixture layer is formed in a limited area near the ignition plug of the combustion chamber to perform lean combustion, while at a high load, a homogeneous mixture is supplied to the entire combustion chamber. In an internal combustion engine that performs stoichiometric combustion, evaporative fuel processing means for introducing evaporative fuel generated in a fuel tank into intake air, exhaust gas recirculation control means for recirculating a part of exhaust gas into the intake air according to operating conditions of the engine, A correction means for correcting the exhaust gas recirculation amount in accordance with the amount of evaporative fuel introduced into the intake air during lean combustion.
【請求項2】前記補正手段はリーン燃焼時に吸気中に導
入される蒸発燃料の濃度が濃くなるほど排気還流量を減
少させる請求項1に記載の内燃機関の蒸発燃料処理装
置。
2. The evaporative fuel processing apparatus for an internal combustion engine according to claim 1, wherein said correction means reduces the exhaust gas recirculation amount as the concentration of the evaporative fuel introduced into the intake air during lean combustion increases.
【請求項3】排気空燃比を検出する手段と、検出した空
燃比に基づいて空燃比フィードバック補正係数を算出す
る手段と、同一運転領域における蒸発燃料の吸気系への
導入時の空燃比フィードバック補正係数と非導入時の空
燃比フィードバック補正係数とを比較して蒸発燃料の濃
度を検出する手段とを備える請求項2に記載の内燃機関
の蒸発燃料処理装置。
3. A means for detecting an exhaust air-fuel ratio, a means for calculating an air-fuel ratio feedback correction coefficient based on the detected air-fuel ratio, and an air-fuel ratio feedback correction when introducing evaporated fuel into an intake system in the same operation region. The evaporative fuel processing apparatus for an internal combustion engine according to claim 2, further comprising means for comparing the coefficient with an air-fuel ratio feedback correction coefficient at the time of non-introduction to detect the concentration of evaporative fuel.
【請求項4】前記蒸発燃料処理手段が、燃料タンクの燃
料を吸着するキャニスタと、キャニスタから離脱した蒸
発燃料の吸気通路への導入量を制御するパージ制御弁
と、蒸発燃料の目標導入量に応じて決まるパージ制御弁
の開度を吸入負圧に応じて補正する手段とを備える請求
項1〜3のいずれか一つに記載の内燃機関の蒸発燃料処
理装置。
4. A fuel supply system comprising: a canister for adsorbing fuel in a fuel tank; a purge control valve for controlling an amount of evaporated fuel released from the canister into an intake passage; The evaporative fuel processing apparatus for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 3, further comprising means for correcting an opening degree of the purge control valve determined according to the suction negative pressure.
【請求項5】排気通路にリーンNOx触媒を設置し、酸
素過剰雰囲気においても排気中のNOxを還元するよう
にした請求項1〜4のいずれか一つに記載の内燃機関の
蒸発燃料処理装置。
5. An evaporative fuel processing apparatus for an internal combustion engine according to claim 1, wherein a lean NOx catalyst is provided in the exhaust passage to reduce NOx in the exhaust gas even in an oxygen-excess atmosphere. .
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