JP4552787B2

JP4552787B2 - アイドルストップ車両の燃料蒸気処理制御装置

Info

Publication number: JP4552787B2
Application number: JP2005202430A
Authority: JP
Inventors: 一輝黒瀬; 聡前田; 寛明宮本
Original assignee: Mitsubishi Motors Corp
Current assignee: Mitsubishi Motors Corp
Priority date: 2005-07-12
Filing date: 2005-07-12
Publication date: 2010-09-29
Anticipated expiration: 2025-07-12
Also published as: JP2007023779A

Description

本発明は、アイドルストップ車両の燃料蒸気処理制御装置に関する。

一般に、車両には、燃料タンク内から発生する燃料蒸気ガスは大気汚染の原因となることから、燃料蒸気ガスの大気中への排出を防止するための燃料蒸気処理制御装置が設けられている。この種の燃料蒸気処理制御装置においては、燃料タンクとエンジン吸気系とをキャニスタを備えたパージ管路で接続し、燃料タンク内で発生した燃料蒸気ガスをキャニスタ内の活性炭に吸着させ、エンジンの吸気負圧に応じて活性炭中の燃料蒸気ガスをエンジン吸気系にパージさせ、新気と共に燃焼させるようにしている。

このような従来の燃料蒸気処理制御装置は、例えば、特許文献１に開示されている。

特開平７−３０１１５８号公報

一般に、キャニスタ内に吸着された燃料蒸気ガスをパージする場合には、エンジン始動後から所定期間、即ち、暖機終了までパージが行われないようになっている。これは、始動直後におけるエンジンは冷態状態となっているので、燃料が気化されにくく燃焼が不安定になり易くなっており、このような状態で更に燃料蒸気ガスをパージすることは、空燃比の適正な制御を困難にし、円滑なエンジン運転の妨げになるからである。

また、近年、燃費向上及び排ガス排出量低減等を図るため、エンジン始動後に信号待ち等で停車してアイドリング状態になるとエンジンを自動的に停止させ、再発進時にエンジンを自動的に始動させるアイドルストップ車両が実用化されている。即ち、このような再始動頻度が高く、且つその停止期間が短いアイドルストップ車両において、再始動後から所定期間の間で燃料蒸気ガスのパージを禁止しようとすると、所定期間内に車両がアイドルストップすることがあるので、パージが行われないままとなり、十分にパージ流量を得ることができないというおそれがあった。

一方、上述した従来の燃料蒸気処理制御装置においては、エンジンの停止後から始動までの時間を計測し、その計測した経過時間が所定値よりも短い場合には、キャニスタに吸着されている燃料蒸気ガス量も少ないと判断して、エンジン始動後のパージ率の立ち上がり速度を大きく設定するようにしている。しかしながら、このような従来の燃料蒸気処理制御装置の制御方法をアイドルストップ車両に適用したとしても、アイドルストップ車両のようにエンジン停止時間が短く再始動頻度の高いシステムに対しては、パージ流量を十分に得ることは困難であり、改善の余地がある。

従って、本発明は上記課題を解決するものであって、パージ流量を効率的に増やすことができるアイドルストップ車両の燃料蒸気処理制御装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決する本発明に係るアイドルストップ車両の燃料蒸気処理制御装置は、
所定のアイドルストップ条件が成立するとエンジンを自動停止させるアイドルストップ装置と、
燃料タンクで発生する燃料蒸気ガスを一時的に吸着手段に吸着し該吸着手段に吸着された燃料蒸気ガスを前記エンジンの吸気系にパージする燃料蒸気処理装置と、
エンジン始動後の所定期間は前記燃料蒸気処理装置のパージを禁止する始動時パージ禁止手段と、
前記エンジンのアイドルストップから再始動までの経過時間を計測する計時手段と、
前記経過時間の短さに応じて前記所定期間を短縮する始動時パージ禁止調整手段とを備え、
前記始動時パージ禁止調整手段は、前記経過時間が規定時間よりも短い場合には前記所定期間をゼロにする
ことを特徴とする。

本発明に係るアイドルストップ車両の燃料蒸気処理制御装置によれば、所定のアイドルストップ条件が成立するとエンジンを自動停止させるアイドルストップ装置と、燃料タンクで発生する燃料蒸気ガスを一時的に吸着手段に吸着し該吸着手段に吸着された燃料蒸気ガスを前記エンジンの吸気系にパージする燃料蒸気処理装置と、エンジン始動後の所定期間は前記燃料蒸気処理装置のパージを禁止する始動時パージ禁止手段と、前記エンジンのアイドルストップから再始動までの経過時間を計測する計時手段と、前記経過時間の短さに応じて前記所定期間を短縮する始動時パージ禁止調整手段とを備えることにより、アイドルストップ時間が短い場合には、エンジン始動後早期にパージを導入させることができるので、パージ流量を効率的に増やすことができる。

本発明に係るアイドルストップ車両の燃料蒸気処理制御装置によれば、前記始動時パージ禁止調整手段は、前記経過時間が規定時間よりも短い場合には前記所定期間をゼロにすることにより、アイドルストップ時間が規定時間よりも短い場合には、エンジン始動後極めて早期にパージを導入させることができるので、パージ流量をより効率的に増やすことができる。

以下、本発明に係るアイドルストップ車両の燃料蒸気処理制御装置を図面を用いて詳細に説明する。図１は本発明の一実施例に係るアイドルストップ車両の燃料蒸気処理制御装置の概略構成図、図２はパージ導入の制御ルーチンを示すフローチャート、図３はアイドルストップ時間とパージ導入禁止時間との関係を示したマップ、図４は走行時間と車速または積算燃料蒸気ガスのパージ流量との関係を示した図である。

図１に示すように、例えば、エンジン１は吸気管噴射型の直列４気筒ガソリン機関が適用されるものである。エンジン１の吸気通路２には各気筒ごとに燃料噴射弁３が設けられており、各燃料噴射弁３は燃料ライン４を介して燃料タンク５に接続されている。また、燃料ライン４には燃料ポンプ６が設けられており、エンジン１の運転中において、燃料タンク５内の燃料は電動式の燃料ポンプ６により汲み上げられ、図示しないレギュレータにより所定圧に調整された後に燃料ライン４を経て燃料噴射弁３に供給される。

更に、燃料タンク５には燃料蒸気処理装置８が接続されており、この燃料蒸気処理装置８は、第１パージ管路９、キャニスタ１０、第２パージ管路１１、ベンド管路１２、パージソレノイド１３及びベンドソレノイド１４から構成されている。つまり、燃料タンク５は第１パージ管路９を介して、活性炭を封入したキャニスタ（吸着手段）１０と接続され、このキャニスタ１０は第２パージ管路１１を介して吸気通路２と接続されると共に、ベンド管路１２を介して大気と開放している。第２パージ管路１１にはパージソレノイド１３が設けられており、このパージソレノイド１３の開閉に応じてキャニスタ１０内が吸気通路２に対して連通または遮断される。一方、ベンド管路１２にはベンドソレノイド１４が設けられており、このベンドソレノイド１４の開閉に応じてキャニスタ１０内が大気に対して連通または遮断される。

即ち、パージソレノイド１３を閉弁し、ベンドソレノイド１４を開弁することにより、エンジン１の吸気負圧から遮断されると共に、大気に開放されるので、燃料タンク５から発生する燃料蒸気ガスをキャニスタ１０に吸着させることができる。一方、パージソレノイド１３を開弁し、ベンドソレノイド１４を閉弁することにより、キャニスタ１０内にエンジン１の吸気負圧が作用されるので、キャニスタ１０に吸着された燃料蒸気ガスを吸気通路２にパージさせることができる。

そして、図示しないエアクリーナから吸気通路２内に導入された吸気は、スロットル弁１５により流量調整された後、燃料噴射弁３から噴射された燃料、あるいは燃料噴射弁３から噴射された燃料と第２パージ管路１１からパージされた燃料蒸気ガスとの混合燃料と混合され、混合気として図示しない吸気弁の開弁に伴って燃焼室１６に導入される。その後、所定のタイミングで点火プラグ１７により点火され、燃焼後の排ガスが燃焼室１６から排気通路１８内に排出されて、図示しない触媒や消音器等を経て外部に排出される。

また、エンジン１の側部にはアイドルストップ装置１９が設けられており、このアイドルストップ装置１９は、スタータジェネレータ２０、プーリ２１、ウォータポンププーリ２２、アイドラプーリ２３、クランクプーリ２４及びベルト２５から構成されている。スタータジェネレータ２０はエンジン１のスタータ（モータ）機能と発電機（オルタネータまたはジェネレータ）機能とを一体化したものであり、このスタータジェネレータ２０のプーリ２１は、ウォータポンププーリ２２、アイドラプーリ２３及びエンジン１のクランクプーリ２４と共に、ベルト２５により連結されている。

即ち、スタータジェネレータ２０をスタータとして作動させる場合には、図示しない車載バッテリに充電された電力をスタータジェネレータ２０に供給してスタータジェネレータ２０を駆動させ、その駆動力をベルト２５を介して伝達させることでエンジン１を始動させることができる。一方、スタータジェネレータ２０を発電機として作動させる場合には、エンジン運転時において、エンジン１の駆動力をベルト２５を介して伝達させることでスタータジェネレータ２０を駆動させ、スタータジェネレータ２０の駆動により発電した電力を車載バッテリに供給することができる。

更に、車室内には、図示しない入出力装置、制御プログラムや制御マップ等の記憶に供される記憶装置（ＲＯＭ，ＲＡＭ，ＢＵＲＡＭ等）、中央処理装置（ＣＰＵ）、タイマカウンタ等を備えたＥＣＵ（始動時パージ禁止手段，計時手段，始動時パージ禁止調整手段）２６が設けられている。このＥＣＵ２６の入力側には、車速を検出する車速センサ２７、運転者によるブレーキ操作状態を検出するブレーキセンサ２８、アクセル操作量を検出するアクセルセンサ２９、図示しない変速機のシフト位置を検出するシフト位置センサ３０が接続されている。また、ＥＣＵ２６の出力側には、燃焼噴射弁３、燃料ポンプ６、パージソレノイド１３、ベンドソレノイド１４及び点火プラグ１７が接続されている。

従って、ＥＣＵ２６は、上述した各検出情報に基づいて燃料噴射制御や点火時期制御を始めとするエンジン１を運転させる各種制御を実行することができる。また、信号待ちや渋滞等による車両の停車中には、エンジン１を一時的に自動停止させるアイドルストップ制御を実行し、燃費向上や排ガス低減等を図ると共に、エンジン再始動後において、エンジン再始動後までの経過時間に基づきキャニスタ１０に吸着される燃料蒸気ガスをパージし、パージ流量を効率的に増やすように制御している。

そこで、次に、図２，３を用いて、ＥＣＵ２６内におけるアイドルストップ後のエンジン再始動時のパージ導入の処理について説明する。

図２に示すように、ステップＳ１でアイドルストップ条件が成立したか否かが判定される。ここで、本実施例におけるアイドルストップ条件としては、車速センサ２７により検出された車速が０ｋｍ／ｈであること、ブレーキセンサ２８によりブレーキの踏み込み操作が検出されていること、アクセルセンサ２９により検出されたアクセル操作量が０であること、シフト位置センサ３０により検出されたシフト位置がＤ（ドライブ）レンジに設定されていることであり、これらの条件が全て満たされたときに、アイドルストップ条件が成立したとみなされる。ここで、可であれば、ステップＳ２でアイドルストップ時間Ｔの計測が開始され、否であれば、一旦処理が終了される。

次に、ステップＳ３で車両がアイドルストップすると、ステップＳ４でエンジン再始動条件が成立したか否かが判定される。ここで、本実施例におけるエンジン再始動条件としては、ブレーキセンサ２８によりブレーキの踏む込み操作が検出されておらず、シフト位置センサ３０により検出されたシフト位置がＤレンジ等の走行レンジに設定されていることであり、これらの条件が満たされたときに、エンジン再始動条件が成立したとみなされる。ここで、可であれば、ステップＳ５でアイドルストップ時間Ｔの計測が終了され、アイドルストップ時間Ｔ（経過時間）の計測値Ｔａｓｇが求められる。一方、否であれば、一旦処理が処理される。

そして、ステップＳ６でアイドルストップ時間Ｔの計測値ＴａｓｇがＲＡＭに記憶され、この計測値Ｔａｓｇに基づいて、アイドルステップ時間Ｔとパージ導入禁止時間ｔ（所定期間）との関係からなる予め設定されたマップ（図３参照）から実パージ導入禁止時間ｔｐｃが算出される。ここで、図３に示すマップにおけるアイドルストップ時間Ｔとパージ導入禁止時間ｔとの関係は、例えば、計測値Ｔａｓｇが（Ｔａｓｇ＝０ｓｅｃ）の場合には実パージ導入禁止時間ｔｐｃは（ｔｐｃ＝０ｓｅｃ）、計測値Ｔａｓｇが（０ｓｅｃ＜Ｔａｓｇ≦１００ｓｅｃ）の場合には実パージ導入禁止時間ｔｐｃは（ｔｐｃ＝０ｓｅｃ）、計測値Ｔａｓｇが（１００ｓｅｃ＜Ｔａｓｇ≦２００ｓｅｃ）の場合には実パージ導入禁止時間ｔｐｃは（ｔｐｃ＝０ｓｅｃ）、計測値Ｔａｓｇが（２００ｓｅｃ＜Ｔａｓｇ≦３００ｓｅｃ）の場合には実パージ導入禁止時間ｔｐｃは（ｔｐｃ＝１０ｓｅｃ）、計測値Ｔａｓｇが（３００ｓｅｃ＜Ｔａｓｇ≦４００ｓｅｃ）の場合には実パージ導入禁止時間ｔｐｃは（ｔｐｃ＝２０ｓｅｃ）、計測値Ｔａｓｇが（４００ｓｅｃ＜Ｔａｓｇ≦５００ｓｅｃ）の場合には実パージ導入禁止時間ｔｐｃは（ｔｐｃ＝３０ｓｅｃ）と設定されている。なお、計測値Ｔａｓｇが（５００ｓｅｃ＜Ｔａｓｇ）の場合には実パージ導入禁止時間ｔｐｃは（ｔｐｃ＝３０ｓｅｃ）と一定にしている。

ステップＳ７でエンジン１が再始動され、ステップＳ８で実パージ導入禁止時間ｔｐｃの間はパージが禁止される。次いで、ステップＳ９で実パージ導入禁止時間ｔｐｃが経過するとパージが開始される。そして、ステップＳ１０でパージが開始されると、アイドルストップ時間Ｔ及びパージ導入禁止時間ｔをリセットし、一旦処理が終了される。

従って、上述したようなパージ導入の処理を行うことにより、車両がアイドルストップした場合、アイドルストップ時間Ｔが規定時間（本実施例では２００ｓｅｃ以下）よりも短くなるときには、従来のようにパージを禁止するのではなく、実パージ導入禁止時間ｔｐｃを０ｓｅｃとしてエンジン再始動後直ちにパージを行うように設定しているので、パージ流量を効率的に増やすことができる。

また、図４の下段は走行時間と車速との関係を示し、上段はそれに対応する積算燃料蒸気ガスのパージ流量を示したものである。そして、上段の実線Ｉは本発明に係る燃料蒸気処理制御装置の特性を示し、同じく点線IIは従来の燃料蒸気処理制御装置の特性を示しており、下段の実線はそれぞれの燃料蒸気処理制御装置を搭載した車両の走行状態を示したものである。

図４に示すように、従来の燃料蒸気処理制御装置においては、再始動後から一定にパージ導入禁止時間ｔｏの間で燃料蒸気ガスのパージを禁止しているので、数回（図中では４回）のアイドルストップを繰り返し行い走行していくと、積算パージ流量は僅かに増えるだけである。一方、本発明に係る燃料蒸気処理制御装置においては、アイドルストップ時間Ｔの短さに応じてパージ導入禁止時間ｔを短くするように設定することにより、走行時間に伴ってパージ流量が増えるので、効率的にパージ流量を増やすことができる。

なお、本実施例においては、アイドルストップ時間Ｔとパージ導入禁止時間ｔとの関係を図３のように示したが、これに限定されることはなく、走行状態によりその数値を適宜変更しても構わない。

従って、本発明に係るアイドルストップ車両の燃料蒸気処理制御装置によれば、所定のアイドルストップ条件が成立するとエンジン１を自動停止させるアイドルストップ装置１９と、燃料タンク５で発生する燃料蒸気ガスを一時的にキャニスタ１０に吸着してエンジン１の吸気通路２にパージする燃料蒸気処理装置８とを備え、エンジン１のアイドルストップから再始動までのアイドルストップ時間Ｔを計測し、このアイドルストップ時間Ｔの短さに応じてエンジン再始動後のパージ導入禁止時間ｔを短くするように設定することにより、アイドルストップ時間が短い場合には、エンジン始動後早期にパージを導入させることができるので、パージ流量を効率的に増やすことができる。

また、アイドルストップ時間Ｔが規定時間よりも短い場合にはパージ導入禁止時間ｔをゼロにすることにより、更に、エンジン始動後早期にパージを導入させることができるので、パージ流量を効率的に増やすことができる。

燃料タンク内で発生する燃料蒸気ガスをエンジンの吸気系にパージする燃料蒸気処理装置を備えた車両に適用可能である。

本発明の一実施例に係るアイドルストップ車両の燃料蒸気処理制御装置の概略構成図である。パージ導入の制御ルーチンを示すフローチャートである。アイドルストップ時間とパージ導入禁止時間との関係を示したマップの一例である。走行時間と車速または積算燃料蒸気ガスのパージ流量との関係を示した図である。

符号の説明

１エンジン
２吸気通路
３燃料噴射弁
４燃料ライン
５燃料タンク
６燃料ポンプ
８燃料蒸気処理装置
９第１パージ管路
１０キャニスタ
１１第２パージ管路
１２ベンド管路
１３パージソレノイド
１４ベンドソレノイド
１５スロットル弁
１６燃焼室
１７点火プラグ
１８排気通路
１９アイドルストップ装置
２０スタータジェネレータ
２１プーリ
２２ウォータポンププーリ
２３アイドラプーリ
２４クランクプーリ
２５ベルト
２６ＥＣＵ
２７車速センサ
２８ブレーキセンサ
２９アクセルセンサ
３０シフト位置センサ

Claims

所定のアイドルストップ条件が成立するとエンジンを自動停止させるアイドルストップ装置と、
燃料タンクで発生する燃料蒸気ガスを一時的に吸着手段に吸着し該吸着手段に吸着された燃料蒸気ガスを前記エンジンの吸気系にパージする燃料蒸気処理装置と、
エンジン始動後の所定期間は前記燃料蒸気処理装置のパージを禁止する始動時パージ禁止手段と、
前記エンジンのアイドルストップから再始動までの経過時間を計測する計時手段と、
前記経過時間の短さに応じて前記所定期間を短縮する始動時パージ禁止調整手段とを備え、
前記始動時パージ禁止調整手段は、前記経過時間が規定時間よりも短い場合には前記所定期間をゼロにする
ことを特徴とするアイドルストップ車両の燃料蒸気処理制御装置。