JP6485466B2 - Engine evaporative fuel processing device - Google Patents
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Description
従来より、燃料タンク内で発生する蒸発燃料を吸気通路を介してエンジン本体内に導入して燃焼させ、これにより蒸発燃料が大気中に放出されるのを抑制することが行われている。また、燃費性能を高めるための一つの技術として、複数の気筒を有する多気筒エンジンにおいて、所定の運転領域において一部の気筒での燃焼を停止するとともに当該気筒の吸排気弁を閉弁保持して休止状態にし、残余の気筒でのみ運転を行う技術が知られている。 Conventionally, evaporative fuel generated in a fuel tank is introduced into an engine body through an intake passage and burned, thereby suppressing the evaporative fuel from being released into the atmosphere. In addition, as one technique for improving fuel efficiency, in a multi-cylinder engine having a plurality of cylinders, combustion in some cylinders is stopped in a predetermined operation region and the intake and exhaust valves of the cylinders are held closed. A technique is known in which operation is performed only with the remaining cylinders in a rest state.
例えば、特許文献1には、全ての気筒で燃焼を実施する全筒運転と一部の気筒の燃焼を停止する減筒運転とを実施可能なエンジンであって、燃料タンク内で発生する蒸発燃料を吸気通路を介してエンジン本体内に導入するように構成されたエンジンが開示されている。
For example,
燃料タンクから大気中への蒸発燃料の漏えいを抑制するためには、より多くの蒸発燃料を吸気通路に導入することが望ましいが、吸気通路に導入する蒸発燃料を急増させると吸気通路および気筒内の当量比が急変してエンジントルクが変動してしまう。そのため、吸気通路に導入する蒸発燃料量は徐々に増大させるのが望ましい。 In order to suppress leakage of evaporated fuel from the fuel tank to the atmosphere, it is desirable to introduce more evaporated fuel into the intake passage. However, if the amount of evaporated fuel introduced into the intake passage is increased rapidly, The equivalence ratio of the engine suddenly changes and the engine torque varies. Therefore, it is desirable to gradually increase the amount of evaporated fuel introduced into the intake passage.
しかし、蒸発燃料量を単純に一定量ずつ増大させていったのでは、吸気通路を流通する空気量が変化したときに、これに伴って吸気通路内のガスの当量比が変化することで気筒内のガスの当量比が変動しやすくなる。そのため、減筒運転が可能なエンジンにおいて、吸気通路を流通する空気量が変化する全筒運転と減筒運転との間の切り替え時に、前記のように蒸発燃料量を単純に一定量ずつ増大させる制御を実施すると、気筒内のガスの当量比が大きく変動するおそれがある。しかも、前記切り替え時は燃焼が実施される気筒の数の変化に伴ってエンジントルクが変動しやすいため、気筒内のガスの当量比の変動によってエンジントルクの変動量が大きくなるおそれがある。 However, if the amount of evaporated fuel is simply increased by a fixed amount, when the amount of air flowing through the intake passage changes, the equivalent ratio of the gas in the intake passage changes accordingly. The equivalent ratio of the gas inside tends to fluctuate. Therefore, in an engine capable of reducing cylinder operation, the amount of evaporated fuel is simply increased by a certain amount as described above when switching between all-cylinder operation and reduced-cylinder operation in which the amount of air flowing through the intake passage changes. When the control is performed, the equivalence ratio of the gas in the cylinder may greatly vary. In addition, since the engine torque is likely to fluctuate with the change in the number of cylinders in which the combustion is performed at the time of switching, the amount of fluctuation in the engine torque may increase due to the fluctuation in the equivalent ratio of the gas in the cylinder.
本発明は、前記のような事情に鑑みてなされたものであり、全筒運転と減筒運転とを実施可能なエンジンにおいて、燃料タンク内で発生する蒸発燃料の大気中への漏えいを抑制しつつ気筒内のガスの当量比を適切に制御できる蒸発燃料処理装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and in an engine capable of performing all-cylinder operation and reduced-cylinder operation, suppresses leakage of evaporated fuel generated in the fuel tank to the atmosphere. It is another object of the present invention to provide an evaporative fuel processing apparatus that can appropriately control the equivalent ratio of gas in a cylinder.
前記課題を解決するために、本発明は、吸気弁および排気弁を有し複数の気筒が形成されたエンジン本体と、エンジン本体に吸気を導入する吸気通路と、燃料を貯留する燃料タンクとを有するとともに、全ての気筒内で混合気の燃焼が実施される全筒運転と、複数の気筒のうち特定の気筒内での燃焼が停止されて当該特定の気筒が休止状態とされる減筒運転との間で切り替え可能なエンジンに設けられる蒸発燃料処理装置であって、前記吸気通路に接続されて、前記燃料タンク内で蒸発した蒸発燃料を含むパージガスを前記吸気通路に導入するパージ通路と、前記パージ通路を開閉可能なパージバルブと、前記パージバルブを制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記パージガスを前記吸気通路に導入するパージの実施時において、前記吸気通路内のガスの当量比であるインマニ当量比が増大していくように前記パージバルブを制御する増大制御を実施し、当該増大制御の実施時において、前記吸気通路を流通する空気量に基づいて前記インマニ当量比の目標値である目標インマニ当量比を変更するとともに、前記増大制御の実施途中に全筒運転と減筒運転との間で運転を切り替える切り替え要求が出されたきには、当該切り替え要求が出されてから所定の期間、前記吸気通路を流通する空気量に基づく前記目標インマニ当量比の変更量を小さくすることを特徴とするエンジンの蒸発燃料処理装置を提供する(請求項1)。 In order to solve the above-mentioned problems, the present invention includes an engine body having an intake valve and an exhaust valve and formed with a plurality of cylinders, an intake passage for introducing intake air into the engine body, and a fuel tank for storing fuel. And all-cylinder operation in which combustion of the air-fuel mixture is performed in all cylinders, and reduced-cylinder operation in which combustion in a specific cylinder among a plurality of cylinders is stopped and the specific cylinder is deactivated An evaporative fuel processing device provided in an engine that can be switched between and a purge passage that is connected to the intake passage and introduces purge gas containing evaporated fuel evaporated in the fuel tank into the intake passage; and A purge valve capable of opening and closing the purge passage, and a control means for controlling the purge valve, the control means at the time of performing the purge for introducing the purge gas into the intake passage, An increase control is performed to control the purge valve so that an intake manifold equivalent ratio, which is an equivalent ratio of gas in the intake passage, increases, and based on the amount of air flowing through the intake passage when the increase control is performed. When changing the target intake manifold equivalent ratio, which is the target value of the intake manifold equivalent ratio, and when a switching request for switching the operation between the all cylinder operation and the reduced cylinder operation is issued during the increase control, An evaporative fuel processing device for an engine is provided in which the amount of change in the target intake manifold equivalent ratio based on the amount of air flowing through the intake passage is reduced for a predetermined period after the switching request is issued. ).
本発明によれば、インマニ当量比が増大していくようにパージバルブが制御されることで気筒内のガスの当量比が急変するのを抑制することができるとともに、インマニ当量比が所定の目標値となるようにパージバルブが制御されることで、インマニ当量比つまり気筒に導入される前のガスの当量比をより確実に適切な値にすることができる。そのため、気筒内のガスの当量比を適切に制御して、エンジントルクの変動を抑制することができる。 According to the present invention, the purge valve is controlled so as to increase the intake manifold equivalent ratio, whereby it is possible to suppress a sudden change in the equivalent ratio of the gas in the cylinder, and the intake manifold equivalent ratio is a predetermined target value. The purge valve is controlled so that the intake manifold equivalent ratio, that is, the equivalent ratio of the gas before being introduced into the cylinder, can be more reliably set to an appropriate value. For this reason, it is possible to appropriately control the equivalence ratio of the gas in the cylinder to suppress fluctuations in the engine torque.
しかも、吸気通路を流通する空気量に基づいて目標インマニ当量比を変更しているため、気筒内のガスの当量比が急変するのを防止することができる。 In addition, since the target intake manifold equivalent ratio is changed based on the amount of air flowing through the intake passage, it is possible to prevent a sudden change in the equivalent ratio of the gas in the cylinder.
具体的には、インマニ当量比は吸気通路に導入される蒸発燃料の量に加えて吸気通路を流通する空気量によっても変化する。そのため、仮に、目標インマニ当量比を前記空気量によらずに設定すると、例えば、前記空気量が増大することに起因してインマニ当量比が減少した際に実際のインマニ当量比と目標インマニ当量比との差が大きくなり、この差を解消しようとしてパージバルブの開度が急激に増大してしまう。そして、吸気通路に導入される蒸発燃料の量が急増して、吸気通路および気筒内のガスの当量比が急変するおそれがある。 Specifically, the intake manifold equivalent ratio varies depending on the amount of air flowing through the intake passage in addition to the amount of evaporated fuel introduced into the intake passage. Therefore, if the target intake manifold equivalent ratio is set regardless of the air amount, for example, when the intake manifold equivalent ratio decreases due to the increase in the air amount, the actual intake manifold equivalent ratio and the target intake manifold equivalent ratio And the opening of the purge valve increases rapidly in an attempt to eliminate this difference. Then, the amount of evaporated fuel introduced into the intake passage suddenly increases, and the equivalence ratio of the gas in the intake passage and the cylinder may change suddenly.
これに対して、この構成では、前記のように吸気通路を流通する空気量に基づいて目標インマニ当量比が設定されるため、目標インマニ当量比を前記空気量の変化に対応した値にすることができ、目標インマニ当量比と実際のインマニ当量比とのかい離を小さく抑えることができる。従って、この乖離に伴うパージバルブの開度ひいては気筒内のガスの当量比が急変するのを防止できる。 In contrast, in this configuration, since the target intake manifold equivalent ratio is set based on the amount of air flowing through the intake passage as described above, the target intake manifold equivalent ratio is set to a value corresponding to the change in the air amount. And the separation between the target intake manifold equivalent ratio and the actual intake manifold equivalent ratio can be kept small. Accordingly, it is possible to prevent a sudden change in the opening degree of the purge valve and the equivalence ratio of the gas in the cylinder accompanying this deviation.
ただし、全筒運転と減筒運転との切り替え時は吸気通路を流通する空気量の変動量が大きくなる。そのため、この時に、目標インマニ当量比を通常の運転時と同じように空気量に応じて増加させてしまうと、インマニ当量比の変化が過大になる。特に、前記切り替え時は切替に伴う気筒内の空気量の変動によって気筒内のガスの当量比が大きく変化しやすいため、これにインマニ当量比の変化が加わることで気筒内のガスの当量比の変化ひいてはエンジントルクの変動が過大になるおそれがある。 However, at the time of switching between all-cylinder operation and reduced-cylinder operation, the amount of change in the amount of air flowing through the intake passage increases. Therefore, at this time, if the target intake manifold equivalent ratio is increased according to the amount of air in the same manner as during normal operation, the change in intake manifold equivalent ratio becomes excessive. In particular, since the equivalence ratio of the gas in the cylinder easily changes greatly due to the change in the air amount in the cylinder accompanying the switching at the time of the switching, the change of the intake manifold equivalent ratio is added to this, so that the equivalent ratio of the gas in the cylinder is increased. As a result, the engine torque may be excessively fluctuated.
これに対して、この構成では、全筒運転と減筒運転との切り替え時は、前記空気量に応じた目標インマニ当量比の変更量を小さくしているため、前記切り替え時において気筒内のガスの当量比の変化が過大になるのを抑制することができ、パージを実行し、かつ、前記切り替えを実現しながら、気筒内のガスの当量比を適切に制御することができる。 On the other hand, in this configuration, when changing between full cylinder operation and reduced cylinder operation, the amount of change in the target intake manifold equivalent ratio corresponding to the air amount is reduced, so that the gas in the cylinder at the time of switching is reduced. It is possible to suppress an excessive change in the equivalence ratio, and to appropriately control the equivalence ratio of the gas in the cylinder while performing the purge and realizing the switching.
本発明において、前記制御手段は、全筒運転から減筒運転への切り替え要求が出されると、全ての気筒内で混合気の燃焼を実施しながらエンジン本体に導入される空気の量を増大させる準備制御を実施し、当該準備制御の実施後に減筒運転を開始させるとともに、前記増大制御の実施途中に全筒運転から減筒運転への切り替え要求が出されたときには、少なくとも前記準備制御が実施されている期間、前記吸気通路を流通する空気量に基づく前記目標インマニ当量比の変更量を小さくするのが好ましい(請求項2)。 In the present invention, when a request for switching from all-cylinder operation to reduced-cylinder operation is issued, the control means increases the amount of air introduced into the engine body while performing combustion of the air-fuel mixture in all cylinders. When the preparation control is performed and the reduced-cylinder operation is started after the preparation control is performed, and when a request for switching from the all-cylinder operation to the reduced-cylinder operation is issued during the execution of the increase control, at least the preparation control is performed. It is preferable to reduce the amount of change in the target intake manifold equivalent ratio based on the amount of air flowing through the intake passage during a period during which the intake passage is maintained.
この構成によれば、準備制御の実施によって減筒運転の開始時に稼働気筒(燃焼が実施される気筒)に導入される空気量を確保して稼働気筒の出力を高くすることができ、稼働気筒の減少に伴うエンジントルクの低下を抑制することができる。 According to this configuration, it is possible to increase the output of the working cylinder by securing the amount of air introduced into the working cylinder (cylinder in which combustion is performed) at the start of the reduced-cylinder operation by performing the preparation control. It is possible to suppress a decrease in engine torque that accompanies this decrease.
しかも、少なくとも準備制御の実施期間中は、吸気通路を流通する空気量に基づく目標インマニ当量比の変更量が小さくされるため、準備制御を実施して吸気通路を流通する空気の量を増大させつつ、この空気量の増大に伴ってインマニ当量比ひいては気筒内のガスの当量比の変化が過大になるのを抑制することができる。 In addition, since the amount of change in the target intake manifold equivalent ratio based on the amount of air flowing through the intake passage is reduced at least during the execution period of the preparation control, the amount of air flowing through the intake passage is increased by executing the preparation control. On the other hand, it is possible to suppress an excessive change in the intake manifold equivalent ratio and thus the equivalent ratio of the gas in the cylinder with the increase in the air amount.
また、前記構成において、前記制御手段は、減筒運転から全筒運転への切り替え要求が出されると、全筒運転を開始させながらエンジン本体に導入される空気の量を減少させる復帰制御を実施するとともに、前記増大制御の実施途中に減筒運転から全筒運転への切り替え要求が出されたときには、少なくとも前記復帰制御が実施されている期間、前記空気量に基づく前記目標インマニ当量比の変更量を小さくするのが好ましい(請求項3)。 Further, in the above configuration, when a request for switching from the reduced cylinder operation to the all cylinder operation is issued, the control means performs a return control for reducing the amount of air introduced into the engine body while starting the all cylinder operation. In addition, when a request for switching from reduced-cylinder operation to all-cylinder operation is issued during the execution of the increase control, the target intake manifold equivalent ratio is changed based on the air amount at least during the period during which the return control is performed. It is preferable to reduce the amount (claim 3).
この構成によれば、復帰制御の実施によって、全筒運転時に復帰した後すみやかに各気筒に吸入される空気量を減筒運転時よりも少なくすることができる。従って、全筒運転の復帰後において、稼働気筒の増加に伴うエンジントルクの増大を抑制することができる。 According to this configuration, by performing the return control, the amount of air sucked into each cylinder immediately after returning at the time of all cylinder operation can be made smaller than that at the time of reducing cylinder operation. Accordingly, it is possible to suppress an increase in engine torque accompanying an increase in operating cylinders after returning from all-cylinder operation.
しかも、この復帰制御の実施期間中、吸気通路を流通する空気量に基づく目標インマニ当量比の変更量が小さくされるため、復帰制御を実施して吸気通路を流通する空気の量を減少させつつ、この空気量の減少に伴ってインマニ当量比ひいては気筒内のガスの当量比の変化が過大になるのを抑制することができる。 In addition, since the amount of change in the target intake manifold equivalent ratio based on the amount of air flowing through the intake passage is reduced during the period of execution of the return control, the return control is performed to reduce the amount of air flowing through the intake passage. As the air amount decreases, it is possible to suppress an excessive change in the intake manifold equivalent ratio, and hence the equivalent ratio of the gas in the cylinder.
前記構成において、前記制御手段は、前記増大制御の実施時において、現在のインマニ当量比を推定し、且つ、前記吸気通路を流通する空気量の直近の変化量に基づいて前記インマニ当量比の増加補正量を算出した後、当該増加補正量を前記推定されたインマニ当量比に加算することで前記目標インマニ当量比を算出するのが好ましい(請求項4)。 In the above configuration, the control means estimates the current intake manifold equivalent ratio when the increase control is performed, and increases the intake manifold equivalent ratio based on the most recent change amount of the air amount flowing through the intake passage. After calculating the correction amount, it is preferable to calculate the target intake manifold equivalent ratio by adding the increase correction amount to the estimated intake manifold equivalent ratio.
この構成によれば、現在のインマニ当量比(推定値)と吸気通路を流通する空気量の直近の変化量とに基づいて目標インマニ当量比が設定されるため、目標インマニ当量比を前記空気量に応じた適切な値にすることができる。 According to this configuration, since the target intake manifold equivalent ratio is set based on the current intake manifold equivalent ratio (estimated value) and the most recent change amount of the air amount flowing through the intake passage, the target intake manifold equivalent ratio is set to the air amount. It can be set to an appropriate value according to.
前記構成において、前記制御手段は、前記吸気通路を流通する空気量が大きいほど大きくなるように予め定められた基本増加補正量に、前記空気量の直近の変化量に応じて増減される逐次補正量を加算したものを、前記増加補正量として算出するのが好ましい(請求項5)。 In the above-described configuration, the control means sequentially increases and decreases to a basic increase correction amount determined in advance so as to increase as the amount of air flowing through the intake passage increases. It is preferable to calculate a value obtained by adding the amount as the increase correction amount.
このようにすれば、目標インマニ当量比ひいては実際のインマニ当量比および気筒内のガスの当量比を吸気通路を流通する空気量自体とこの空気量の変化量とに応じた適切な値に制御することができる。 In this way, the target intake manifold equivalent ratio and the actual intake manifold equivalent ratio and the equivalent ratio of the gas in the cylinder are controlled to appropriate values according to the air amount itself flowing through the intake passage and the amount of change in the air amount. be able to.
前記構成において、前記制御手段は、前記吸気通路を流通する空気量の直近の変化量が0より大きいときは前記逐次補正量を0より大きい値に設定し、前記空気量の直近の変化量が0より小さいときは前記逐次補正量を0より小さい値に設定するのが好ましい(請求項6)。 In the above configuration, the control means sets the successive correction amount to a value greater than 0 when the most recent change amount of the air amount flowing through the intake passage is greater than zero, and the most recent change amount of the air amount is When it is smaller than 0, it is preferable to set the successive correction amount to a value smaller than 0 (Claim 6).
この構成によれば、エンジンの加速等に伴って吸気通路を流通する空気量が増大してこれによってインマニ当量比が小さくなっても増加補正量が0より大きい値とされることで目標インマニ当量比を高い値に維持することができるとともに、エンジンの減速等に伴って前記空気量が減少してこれによってインマニ当量比が大きくなっても増加補正量が0より小さい値とされることで目標インマニ当量比が現在のインマニ当量比に対して過剰に大きくなるのを防ぐことができ、目標インマニ当量比ひいては実際のインマニ当量比および気筒内のガスの当量比を適切に制御することができる。 According to this configuration, even if the amount of air flowing through the intake passage increases with the acceleration of the engine and the like, and the intake manifold equivalent ratio decreases, the increase correction amount is set to a value larger than 0. The ratio can be maintained at a high value, and the increase correction amount is set to a value smaller than 0 even if the air amount decreases as the engine decelerates and the intake manifold equivalent ratio increases. The intake manifold equivalent ratio can be prevented from becoming excessively large with respect to the current intake manifold equivalent ratio, and the target intake manifold equivalent ratio, and the actual intake manifold equivalent ratio and the equivalent ratio of the gas in the cylinder can be appropriately controlled.
前記構成において、前記制御手段は、前記増大制御の実施途中に全筒運転と減筒運転との切り替え要求が出されたときに、前記増加補正量を小さくすることで前記吸気通路を流通する空気量に基づく前記目標インマニ当量比の変更量を小さくするのが好ましい(請求項7)。 In the above configuration, the control means is configured to reduce the increase correction amount and reduce the increase correction amount when a request for switching between the all cylinder operation and the reduced cylinder operation is issued during the execution of the increase control. It is preferable to reduce the amount of change in the target intake manifold equivalent ratio based on the amount (Claim 7).
このようにすれば、目標インマニ当量比を現在のインマニ当量比に増加補正量を加算することで算出する場合において、簡単な演算手順で、全筒運転と減筒運転との切り替え時において吸気通路を流通する空気量に基づく目標インマニ当量比の変更量を小さくすることができる。 In this way, when the target intake manifold equivalent ratio is calculated by adding the increase correction amount to the current intake manifold equivalent ratio, the intake passage is changed at the time of switching between all-cylinder operation and reduced-cylinder operation with a simple calculation procedure. The amount of change of the target intake manifold equivalent ratio based on the amount of air flowing through the can be reduced.
前記構成において、前記制御手段は、前記増大制御の実施途中に全筒運転と減筒運転との切り替え要求が出されたときに、前記所定の期間、前記目標インマニ当量比を前記切り替え要求が出される前の値に維持するのが好ましい(請求項8)。 In the above-described configuration, when the request for switching between all-cylinder operation and reduced-cylinder operation is issued during the execution of the increase control, the control means issues the change request for the target intake manifold equivalent ratio for the predetermined period. It is preferable to maintain the value before being measured (claim 8).
このようにすれば、全筒運転と減筒運転との切り替え時において空気量に基づく目標インマニ当量比の変更量を容易に小さくすることができる。 In this way, the change amount of the target intake manifold equivalent ratio based on the air amount can be easily reduced when switching between the all cylinder operation and the reduced cylinder operation.
前記構成において、前記気筒または前記吸気通路に燃料を噴射する燃料噴射弁を備え、前記制御手段は、エンジン本体の運転状態に基づいてエンジン本体に供給する総燃料量の目標値である基準目標燃料量を設定し、前記燃料噴射弁のリニアリティ特性が確保される当該燃料噴射弁の噴射量の最小値を前記基準目標燃料量から減じて目標最大パージ燃料量を算出し、前記パージの開始時において、前記パージ通路を介してエンジン本体に導入される蒸発燃料の量が前記目標最大パージ燃料量に到達するまで前記増大制御を実施するとともに、前記パージ通路を介してエンジン本体に導入される蒸発燃料の量を前記基準目標燃料量から減じた量の燃料を噴射するように前記燃料噴射弁を制御するのが好ましい(請求項9)。 In the above-described configuration, a fuel injection valve for injecting fuel into the cylinder or the intake passage is provided, and the control means is a reference target fuel that is a target value of a total fuel amount to be supplied to the engine body based on an operating state of the engine body The target maximum purge fuel amount is calculated by subtracting the minimum injection amount of the fuel injection valve that ensures the linearity characteristic of the fuel injection valve from the reference target fuel amount, and at the start of the purge. The increase control is performed until the amount of the evaporated fuel introduced into the engine body through the purge passage reaches the target maximum purge fuel amount, and the evaporated fuel introduced into the engine body through the purge passage It is preferable to control the fuel injection valve so as to inject an amount of fuel obtained by subtracting the amount of fuel from the reference target fuel amount.
この構成によれば、増大制御の実施によって気筒内の当量比を適切に制御しつつ、燃料噴射弁からエンジン本体への燃料供給とパージによるエンジン本体への燃料供給とによって基準目標燃料量を実現してエンジントルクを適切な値に維持することができるとともに、燃料噴射弁のリニアリティ特性を確保しながら多量の蒸発燃料をエンジン本体に導入して燃料タンクから大気中への蒸発燃料の漏えいを抑制できる。 According to this configuration, the reference target fuel amount is realized by fuel supply from the fuel injection valve to the engine body and fuel supply to the engine body by purging while appropriately controlling the equivalence ratio in the cylinder by performing increase control. As a result, the engine torque can be maintained at an appropriate value, and a large amount of evaporated fuel is introduced into the engine body while ensuring the linearity characteristics of the fuel injection valve, preventing leakage of evaporated fuel from the fuel tank to the atmosphere. it can.
以上説明したように、燃料タンク内で発生する蒸発燃料の大気中への漏えいを抑制しつつ、気筒内の当量比を適切に制御することができる。 As described above, the equivalent ratio in the cylinder can be appropriately controlled while suppressing the leakage of the evaporated fuel generated in the fuel tank to the atmosphere.
(1)エンジンの全体構成
図1は、本発明の一実施形態にかかるエンジンの蒸発燃料処理装置が適用されるエンジンシステムの構成を示す図である。当実施形態のエンジンシステムは、4ストロークのエンジン本体1と、エンジン本体1に燃焼用の空気(吸気)を導入するための吸気通路30と、エンジン本体1から外部に排気を排出するための排気通路35と、燃料を貯留する燃料タンク41と、燃料タンク41内で発生した蒸発燃料をエンジン本体1に導入するためのパージシステム40とを備えている。このエンジンシステムは車両に設けられて、エンジン本体1は車両の駆動源として用いられる。エンジン本体1は、例えば、図1の紙面に直交する方向に並ぶ4つの気筒2を有する4気筒エンジンであり、主としてガソリンを燃料とするガソリンエンジンである。
(1) Overall Configuration of Engine FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an engine system to which an evaporated fuel processing apparatus for an engine according to an embodiment of the present invention is applied. The engine system of the present embodiment includes a four-stroke engine
エンジン本体1は、気筒2が内部に形成されたシリンダブロック3と、シリンダブロック3の上面に設けられたシリンダヘッド4と、気筒2に往復摺動可能に挿入されたピストン11とを有している。ピストン11の上方には燃焼室5が形成されている。
The
ピストン11はコネクティングロッドを介してクランク軸15と連結されており、ピストン11の往復運動に応じて、クランク軸15は中心軸回りに回転する。シリンダブロック3には、クランク軸15の回転数をエンジンの回転数として検出する回転数センサSN1が設けられている。
The
シリンダヘッド4には、インジェクタ12と、インジェクタ12から噴射された燃料と空気との混合気に対し火花放電による点火を行う点火プラグ13とが、各気筒2につきそれぞれ1組ずつ設けられている。
The cylinder head 4 is provided with a pair of
インジェクタ12は、燃料の噴射口となる複数の噴孔を先端部に有しており、各気筒2の燃焼室5をその吸気側の側方から臨むように設けられている。インジェクタ12には、内側に燃料を貯留する燃料レール14が接続されている。燃料レール14は、配管(不図示)を介して燃料タンク41に接続されている。燃料レール14には、燃料タンク41から圧送された燃料が貯留されている。インジェクタ12は、この燃料レール14に貯留されている燃料の供給を受けて燃料を気筒2内に噴射する。
The
燃料レール14には、燃料レール14に貯留されている燃料の圧力すなわちインジェクタ12が噴射する燃料の圧力である燃圧を検出するための燃圧センサSN5が設けられている。
The
点火プラグ13は、火花を放電するための電極を先端部に有しており、各気筒2の燃焼室5を上方から臨むように設けられている。
The
シリンダヘッド4には、吸気通路30から供給される空気を各気筒2の燃焼室5に導入するための吸気ポート6と、吸気ポート6を開閉する吸気弁8と、各気筒2の燃焼室5で生成された排気を排気通路35に導出するための排気ポート7と、排気ポート7を開閉する排気弁9とが設けられている。
The cylinder head 4 includes an intake port 6 for introducing air supplied from the
当実施形態のエンジンは、4つの気筒2のうちの2つを燃焼させずに休止させて残りの2つの気筒を稼動させる運転である減筒運転が可能な可変気筒エンジンであり、4つの気筒2の全てで燃焼を実施する全筒運転時は4つの気筒2の全てで点火プラグによる点火が実施される一方、減筒運転時には、点火順序が連続しない2つの気筒において点火プラグ13の点火動作が禁止される。以下では、減筒運転時に休止される2つの気筒を特定気筒2という。また、燃焼が停止されている気筒を休止気筒、燃焼が実施されている気筒を稼働気筒という場合がある。
The engine of the present embodiment is a variable cylinder engine capable of a reduced cylinder operation, which is an operation in which two of the four
減筒運転では、特定気筒2のインジェクタ12による燃料噴射も停止される。また、減筒運転では、特定気筒2の吸気弁8および排気弁9の開閉が禁止される。すなわち、本実施形態では、特定気筒2の吸排気弁8、9の開閉のみを禁止することが可能な動弁機構が設けられており、減筒運転時は、この動弁機構によって特定気筒2の吸排気弁8、9が閉弁保持される。なお、この動弁機構としては、例えば、特許第2016−44623号公報に開示されているようなものを用いることができる。
In the reduced cylinder operation, the fuel injection by the
吸気通路30は、単一の吸気管33と、この吸気管33と各気筒2の吸気ポート6とを個別に連結する複数の(4本の)独立吸気通路31(図1の紙面に直交する方向に並んでいる)とで構成されている。吸気管33の下流端部には所定容積のサージタンク32が設けられており、サージタンク32から各吸気ポート6にそれぞれ独立吸気通路31が延びている。
The
吸気管33のうちサージタンク32よりも上流側の部分には、吸気管33の通路を開閉可能なスロットルバルブ34が設けられている。
A
吸気管33のうちスロットルバルブ34よりも上流側の部分には、この部分を通ってエンジン本体1に吸入される空気の流量を検出するためのエアフローセンサSN2が設けられている。また、サージタンク32には、サージタンク32内の圧力すなわち吸気管33のうちスロットルバルブ34よりも下流側の部分の圧力を検出するための吸気圧センサSN3が設けられている。
An air flow sensor SN2 for detecting a flow rate of air taken into the engine
排気通路35には、三元触媒等の触媒が内蔵された触媒装置90が設けられている。また、排気通路35には、排気ひいては燃焼室5内の空気と燃料の混合気の空燃比(空気と燃料の比率)を検出するためのA/FセンサSN4が設けられている。
The
パージシステム40は、燃料タンク41内で蒸発した蒸発燃料を脱着可能に吸着するキャニスタ42と、キャニスタ42に空気を導入するパージエア管49と、キャニスタ42と吸気管33とを連結するパージ管(パージ通路)43とを備えている。パージ管43は、吸気管33のうちスロットルバルブ34とサージタンク32との間の部分に接続されている。
The
キャニスタ42に吸着された蒸発燃料は、パージエア管49から導入された空気によってキャニスタ42から脱着される。キャニスタ42から脱着した蒸発燃料は空気とともにパージ管43を通って吸気管33に導入される。以下、このパージ管43を流通する蒸発燃料と空気とからなるガスをパージガスという。また、このパージガスに含まれる蒸発燃料をパージ燃料という。
The evaporated fuel adsorbed on the
パージ管43には、パージ管43を開閉するパージバルブ45が設けられている。パージバルブ45は、DUTYコントロールバルブであり、開閉を繰り返して、1回の開弁期間と閉弁期間とを合わせた単位期間に対する開弁期間の割合であるDUTY比が変更されることでその開度が変更されるようになっている。パージバルブ45は、電磁式バルブであり、DUTY比は、1回の通電期間と1回の非通電期間とを合わせた単位期間に対する通電期間の割合である。パージバルブ45は、DUTY比が0%で全閉となり、100%で全開となる。
The
以下、パージバルブ45を開弁してパージガスを吸気管33ひいては各気筒2に導入することを、パージする、または、パージを実行(実施)するという。
Hereinafter, opening the
(2)制御系
図2を用いて、エンジンシステムの制御系について説明する。当実施形態のエンジンシステムは、車両に搭載されたPCM(パワートレイン制御モジュール)100によって制御される。PCM100は、CPU、ROM、RAM、I/F等から構成されるマイクロプロセッサであり、本発明にかかる制御手段に相当するものである。
(2) Control system The control system of an engine system is demonstrated using FIG. The engine system of this embodiment is controlled by a PCM (powertrain control module) 100 mounted on a vehicle. The
PCM100には、各種センサからの情報が入力される。例えば、PCM100は、回転数センサSN1、エアフローセンサSN2、吸気圧センサSN3、A/FセンサSN4、燃圧センサSN5と電気的に接続されており、これらのセンサからの入力信号を受け付ける。また、車両には、運転者により操作されるアクセルペダル(不図示)の開度を検出するアクセル開度センサSN6や車速を検出する車速センサSN7等が設けられており、これらのセンサSN6、7による検出信号もPCM100に入力される。PCM100は、各センサ(SN1〜SN7等)からの入力信号に基づいて種々の演算等を実行して、インジェクタ12、パージバルブ45(パージバルブ45を駆動するアクチュエータ)、スロットルバルブ34(スロットルバルブ34を駆動するアクチュエータ)等に指令信号を出力してこれらを制御する。
Information from various sensors is input to the
PCM100は、機能的要素として、運転領域判定部102、点火プラグ制御部104、吸排気弁制御部106、スロットルバルブ制御部108、インジェクタ制御部110、パージバルブ制御部112を有する。各制御部102、104、106、108、110、112はそれぞれ所定の時間毎に演算を行い、各部に信号を出力する。
The
運転領域判定部102は、エンジンが、減筒運転を実施すべき減筒運転領域と、全筒運転を実施すべき全筒運転領域とのいずれで運転されているのかを判定する。本実施形態では、図3に示すように、エンジン回転数がN_min以上N_max以下、かつ、エンジン負荷がTq_min以上Tq_max以下の中速低負荷領域に減筒運転領域A1が設定されており、残余の運転領域に全筒運転領域A2が設定されている。
The operation
運転領域判定部102は、エンジンの運転領域が全筒運転領域A2から減筒運転領域A1に切り替わると、全筒運転から減筒運転への切り替え要求が出されたと判定し、エンジンの運転領域が減筒運転領域A1から全筒運転領域A2に切り替わると全筒運転から減筒運転への切り替え要求が出されたと判定する。
When the engine operating region is switched from the all-cylinder operating region A2 to the reduced-cylinder operating region A1, the operating
吸排気弁制御部106は、減筒運転時に特定気筒2の吸排気弁8、9の開閉動作を変更する。吸排気弁制御部106は、全筒運転時は全ての気筒2の吸排気弁8、9の開閉を可能とする一方、減筒運転時は特定気筒2の吸排気弁8、9を閉弁保持させる。
The intake / exhaust
スロットルバルブ制御部108は、スロットルバルブ34の開度すなわちエンジン本体1(各気筒2)に導入される空気の量(吸気量)を制御する。
The throttle
点火プラグ制御部104は、点火プラグ13の点火時期等を制御する。点火プラグ制御部104は、全筒運転時は全ての気筒2の点火プラグ13を駆動させる一方、減筒運転時は特定気筒2の点火プラグ13の駆動を停止して特定気筒2での点火を停止する。
The spark
インジェクタ制御部110は、インジェクタ12に関する演算を行い、インジェクタ12から気筒2に噴射させる燃料量である噴射量等を算出して、これに対応する信号をインジェクタ12に出力する。インジェクタ制御部110は、全筒運転時は全ての気筒2のインジェクタ12を駆動させる一方、減筒運転時は特定気筒2のインジェクタ12の駆動を停止して特定気筒2の燃料噴射を停止する。
The
パージバルブ制御部112は、パージバルブ45に関する演算を行い、パージバルブ45のDUTY比の指令値(以下、適宜、パージバルブ指令DUTY比という)を算出して、これに対応する信号をパージバルブ45に出力する。
The purge
(2−1)全筒運転と減筒運転の切り替え時の制御
全筒運転と減筒運転の切り替え時の制御について説明する。
(2-1) Control at the time of switching between all-cylinder operation and reduced-cylinder operation The control at the time of switching between all-cylinder operation and reduced-cylinder operation will be described.
(i)全筒運転から減筒運転への切り替え時の制御
減筒運転では、燃焼が実施される気筒2の数が全筒運転時よりも少なくなるので、稼働気筒2の1気筒あたりの出力ひいては稼働気筒2の1気筒2あたりに導入される空気の量(吸気量)を全筒運転時よりも大きくする必要がある。しかし、吸気量の変化には遅れがあるため、全筒運転から減筒運転への切り替え要求が出された後すぐさま減筒運転を開始しつつ吸気量を増大させたのでは、稼働気筒2の吸気量が不足してエンジントルクが低下し、トルクショックが生じるおそれがある。
(I) Control at the time of switching from all-cylinder operation to reduced-cylinder operation In the reduced-cylinder operation, the number of
そこで、本実施形態では、全筒運転から減筒運転への切り替え時において、前記トルクショックを回避するための準備制御を実施する。 Therefore, in the present embodiment, preparation control for avoiding the torque shock is performed when switching from all-cylinder operation to reduced-cylinder operation.
準備制御では、エンジン本体1全体に導入される吸気量および1気筒2あたりの吸気量を、同じ運転条件(エンジン回転数、エンジン負荷等)で全筒運転と減筒運転との切り替え時以外に実施される通常の全筒運転のときよりも多くする。具体的には、スロットルバルブ制御部108が、スロットルバルブ34の開度を通常の全筒運転時の開度すなわち前記切り替え要求が出される直前の開度よりも開き側に変更する。
In the preparation control, the intake air amount introduced into the
ここで、このように全気筒2にて燃焼を実施しながら1気筒2あたりの吸気量を増大すると、エンジントルクが通常の全筒運転時のトルクであって運転者等から要求されているトルクよりも高くなってしまう。
Here, when the intake amount per
そこで、準備制御では、この吸気量増大に伴うエンジントルクの増大を打ち消すように、点火プラグ制御部104によって、点火時期を通常の全筒運転時の点火時期よりも遅角側の時期に変更する。
Therefore, in the preparation control, the ignition
この準備制御は、1気筒2あたりの吸気量が通常の減筒運転時の1気筒2あたりの吸気量(全筒運転と減筒運転の切り替え時を除く通常の減筒運転時に要求される吸気量)に到達した時点で終了される。そして、準備制御の終了後に減筒運転が開始される。
In this preparatory control, the intake amount per
図4は、PCM100が実施する全筒運転から減筒運転への切り替え時の制御の流れを示したフローチャートである。
FIG. 4 is a flowchart showing a control flow when switching from all-cylinder operation to reduced-cylinder operation performed by the
まず、ステップS101において、PCM100(運転領域判定部102)は、全筒運転から減筒運転への切り替え要求があったか否かを判定する。 First, in step S101, the PCM 100 (operation region determination unit 102) determines whether or not there is a request for switching from all-cylinder operation to reduced-cylinder operation.
ステップS101の判定がNOであって減筒運転への切り替え要求がない場合には、ステップS10に進み、全筒運転を維持する。一方、ステップS101の判定がYESであって減筒運転への切り替え要求が出されたときはステップS103に進む。 When the determination in step S101 is NO and there is no request for switching to the reduced cylinder operation, the process proceeds to step S10 and the all cylinder operation is maintained. On the other hand, when the determination in step S101 is YES and a request for switching to reduced cylinder operation is issued, the process proceeds to step S103.
ステップS103では、スロットルバルブ34の開度を通常の全筒運転時の開度よりも開き側に変更する。次に、ステップS104にて、点火時期を通常の全筒運転時の時期よりも遅角側にする。
In step S103, the opening degree of the
次に、ステップS105にて、1気筒2あたりの吸気量が通常の減筒運転時の1気筒2あたりの吸気量に到達したか否かを判定する。ステップS105の判定がYESの場合は、ステップS106に進む。一方、ステップS105での判定がNOであって、1気筒2あたりの吸気量が通常の減筒運転時の1気筒2あたりの吸気量に到達していない場合はステップS101に戻り、ステップS101〜ステップS105を繰り返す。
Next, in step S105, it is determined whether or not the intake air amount per
ステップS105の判定がYESになって進むステップS106では、減筒運転を開始する。つまり、特定気筒2での点火および燃料噴射を停止し、かつ、特定気筒2の吸排気弁8、9を閉弁保持するとともに、稼働気筒2の点火時期を通常の減筒運転時の時期にする。
In step S106 which proceeds with the determination in step S105 being YES, reduced-cylinder operation is started. That is, the ignition and fuel injection in the
(ii)減筒運転から全筒運転への復帰時の制御
前記の全筒運転から減筒運転への切り替え時とは異なり、減筒運転から全筒運転への切り替え時つまり全筒運転への復帰時は、全筒運転への復帰要求(減筒運転から全筒運転への切り替え要求)が出された後すぐさま全筒運転を開始する。つまり、PCM100は、全筒運転への復帰要求が出されると、すぐさま、特定気筒2での点火の禁止を解除し、燃料噴射の禁止を解除するとともに、特定気筒2の吸排気弁8、9の閉弁保持を解除する。
(Ii) Control when returning from reduced-cylinder operation to full-cylinder operation Unlike the switching from full-cylinder operation to reduced-cylinder operation described above, when switching from reduced-cylinder operation to full-cylinder operation, that is, switching to all-cylinder operation. When returning, all-cylinder operation is started immediately after a request to return to all-cylinder operation (request to switch from reduced-cylinder operation to all-cylinder operation) is issued. That is, as soon as the return request to the all-cylinder operation is issued, the
ここで、前記のように、減筒運転では、1気筒2あたりの吸気量が通常の全筒運転時よりも大きくされている。そのため、減筒運転から全筒運転への復帰時には、1気筒2あたりの吸気量を低減する必要がある。しかしながら、前記のように吸気量の変化には遅れがある。そのため、全筒運転への復帰直後は、各気筒2の吸気量が通常の全筒運転時の量よりも大きくなってエンジントルクが過大となりトルクショックが生じるおそれがある。
Here, as described above, in the reduced-cylinder operation, the intake amount per
そこで、本実施形態では、全筒運転への復帰時には、全気筒2で燃焼を実施する全筒運転を実施しつつ、エンジン本体1全体に導入される吸気量を低減するとともに、前記エンジントルクの過大分を打ち消すように点火時期を遅角側にする復帰制御を実施する。具体的には、全筒運転への復帰要求があると、スロットルバルブ制御部108によってスロットルバルブ34の開度を減筒運転時の開度よりも閉じ側に変更し、点火プラグ制御部104によって点火時期を通常の全筒運転時の時期よりも遅角側に変更する。
Therefore, in the present embodiment, when returning to the all-cylinder operation, while performing the all-cylinder operation in which combustion is performed in all the
全筒運転と減筒運転とを切り替えたときの各パラメータの変化を図5に示す。図5は、全筒運転が実施されている状態で、時刻t1にて減筒運転への切り替え要求が出され、時刻t10にて全筒運転への復帰要求が出されたときの様子を示している。 FIG. 5 shows changes in parameters when switching between all-cylinder operation and reduced-cylinder operation. FIG. 5 shows a state where a request for switching to the reduced cylinder operation is issued at time t1 and a return request for the all cylinder operation is issued at time t10 in a state where the all cylinder operation is being performed. ing.
図5に示すように、時刻t1にて減筒運転への切り替え要求が出されると、準備制御が開始されて、稼働気筒2の数が4つに維持されて全筒運転が維持されつつスロットルバルブ34が開き側に制御される。これにより、図5におけるトータル吸気量であってエンジン本体1全体に導入される吸気量が増大する。そして、この吸気量の増大に合わせて、点火時期が遅角される。これにより、エンジントルクの変動がほぼ抑えられた状態で充填効率つまりつまり1気筒2当たりの吸気量が増大する。その後、時刻t2にて充填効率が減筒運転での充填効率に到達すると、準備制御は終了し、稼働気筒2の数が2つに減らされて減筒運転が開始される。ここで、図5に示すように、トータル吸気量は減筒運転が開始されると、時刻t1直前の値とほぼ同程度の値に向けて低減していく。以下では、エンジン本体1全体に導入される吸気量を単にトータル吸気量という場合がある。
As shown in FIG. 5, when a request for switching to reduced cylinder operation is issued at time t1, preparation control is started, the number of
また、図5に示すように、時刻t10にて全筒運転への復帰要求が出されると、すぐさま稼働気筒2の数が4つとされて全筒運転が開始される。また、この復帰要求が出されるのと同時に復帰制御が開始されて、スロットルバルブ34が閉じ側に制御されるとともに、点火時期が通常の全筒運転時よりも遅角される。これにより、時刻t10の全筒運転への復帰直後はトータル吸気量が増大するが、トータル吸気量はその後通常の全筒運転時の値に向けて低下していく。その後、時刻t11にてスロットルバルブ34の開度は通常の全筒運転時の開度まで低下し、さらにその後時刻t12にてトータル吸気量が通常の全筒運転時の値に到達する(1気筒2あたりの吸気量が通常の吸気量に到達する)と、点火時期の遅角制御は停止されて復帰制御は終了する。そして、通常の全筒運転となる。
Further, as shown in FIG. 5, when a return request to all cylinder operation is issued at time t10, the number of
(2−2)パージバルブの制御手順
次に、図6〜図9を用いてパージバルブ45の制御手順について説明する。
(2-2) Purge Valve Control Procedure Next, the
図6に示すように、PCM100は、まず、ステップS1にて、各センサSN1〜SN7等の検出値を読み込む。
As shown in FIG. 6, the
次に、ステップS2にて、目標吸気量を算出する。目標吸気量は、エンジン本体1に供給すべき(詳細には、各気筒2にそれぞれ供給すべき)空気の質量流量である。PCM100は、アクセル開度と車速等に基づいてエンジン本体1に要求されているトルクである要求トルクを算出するとともに、この要求トルクを実現するために必要な気筒2の充填効率を算出し、算出した充填効率とエンジン回転数等とに基づいて目標吸気量を算出する。
Next, in step S2, a target intake air amount is calculated. The target intake air amount is a mass flow rate of air to be supplied to the engine body 1 (specifically, to be supplied to each cylinder 2). The
次に、ステップS3にて、エンジン本体の運転状態に基づいてシリンダ要求燃料量(基準目標燃料量)Qcylを算出する。シリンダ要求燃料量Qcylは、エンジン本体1に供給すべき(詳細には、各気筒2にそれぞれ供給すべき)燃料の総量である。PCM100は、前記のように算出した充填効率とエンジン回転数等とに基づいてシリンダ要求燃料量Qcylを算出する。
Next, in step S3, a cylinder required fuel amount (reference target fuel amount) Qcyl is calculated based on the operating state of the engine body. The cylinder required fuel amount Qcyl is a total amount of fuel to be supplied to the engine body 1 (specifically, to be supplied to each cylinder 2). The
次に、ステップS4にて、パージを実行する運転条件であるパージ実行条件が成立しているか否かを判定する。例えば、燃料カットがなされている場合には、パージ実行条件が成立していないと判定される。 Next, in step S4, it is determined whether or not a purge execution condition that is an operation condition for executing the purge is satisfied. For example, when the fuel is cut, it is determined that the purge execution condition is not satisfied.
ステップS4の判定がNOであってパージ実行条件が成立していない場合は、パージを停止するべくステップS5に進み、エンジン本体1(各気筒2)に導入するパージガスの体積流量の目標値である目標パージ体積流量を0に設定して、ステップS10に進む。 If the determination in step S4 is NO and the purge execution condition is not satisfied, the process proceeds to step S5 to stop the purge, and is the target value of the volume flow rate of the purge gas introduced into the engine body 1 (each cylinder 2). The target purge volume flow rate is set to 0, and the process proceeds to step S10.
一方、ステップS4の判定がYESであってパージ実行条件が成立している場合は、ステップS6に進む。 On the other hand, if the determination in step S4 is YES and the purge execution condition is satisfied, the process proceeds to step S6.
ステップS6では、最小噴射量Qinj_minを設定する。最小噴射量Qinj_minは、インジェクタ12のリニアリティ特性が確保されるインジェクタ12の噴射量の最小値である。具体的には、燃圧が一定の条件下において、インジェクタ12の噴射量は、基本的に、その指令値に比例して増減する。しかしながら、横軸を噴射パルス幅すなわち噴射量の指令値に対応する噴射期間、縦軸を実際の噴射量とした図12に示すように、噴射量が所定量未満の領域B1では噴射量と噴射パルス幅とは比例せず、噴射量が所定量以上の領域B2ではじめて噴射量と噴射パルス幅とが比例するようになっており、前記最小噴射量Qinj_minは、この所定量である。
In step S6, a minimum injection amount Qinj_min is set. The minimum injection amount Qinj_min is a minimum value of the injection amount of the
ここで、最小噴射量Qinj_minは、燃圧によって変化する。そこで、ステップS6では、燃圧に基づいて最小噴射量Qinj_minを設定する。本実施形態では、PCM100には、燃圧と最小噴射量Qinj_minとの関係が実験等で予め求められてテーブルで記憶されており、PCM100は、このテーブルから現在の燃圧に対応する値を最小噴射量Qinj_minとして抽出する。
Here, the minimum injection amount Qinj_min varies depending on the fuel pressure. Therefore, in step S6, the minimum injection amount Qinj_min is set based on the fuel pressure. In this embodiment, the relationship between the fuel pressure and the minimum injection amount Qinj_min is obtained in advance in an experiment or the like in the
次に、ステップS7において、目標最大パージ燃料量Qpurge_maxを算出する。目標最大パージ燃料量Qpurge_maxは、インジェクタ12のリニアリティ特性を確保し、かつ、エンジン本体1の出力トルクを要求トルクにした状態でエンジン本体1(各気筒2)に供給することができるパージ燃料量の最大値であり、シリンダ要求燃料量Qcylから最小噴射量Qinj_minを差し引くことで算出される。
Next, in step S7, a target maximum purge fuel amount Qcharge_max is calculated. The target maximum purge fuel amount Qcharge_max is a purge fuel amount that can be supplied to the engine body 1 (each cylinder 2) while ensuring the linearity characteristics of the
次に、ステップS8において、この目標最大パージ燃料量Qpurge_maxを用いつつ目標パージ質量流量を算出する。 Next, in step S8, the target purge mass flow rate is calculated while using the target maximum purge fuel amount Qcharge_max.
図7〜図9は、目標パージ質量流量の算出手順を示したフローチャートである。 7 to 9 are flowcharts showing the calculation procedure of the target purge mass flow rate.
図7に示すように、PCM100は、まず、ステップS21にて、目標最大パージ燃料量Qpurge_max等に基づいて目標最大インマニ当量比を算出する。インマニ当量比は、吸気通路30内のガスの当量比であってエンジンシステムの外部から吸気通路30に導入された空気とパージ管43から吸気通路30に導入されたパージガスとの混合ガスの当量比である。詳細には、インマニ当量比は、吸気管33内のガスのうち気筒2に導入される直前のガスの当量比である。そして、目標最大インマニ当量比は、目標最大パージ燃料量Qpurge_max分のパージ燃料を吸気管33に導入したときに実現されると推定されるインマニ当量比である。
As shown in FIG. 7, first, in step S21, the
具体的には、PCM100は、目標最大パージ燃料量Qpurge_maxとパージガスの燃料濃度(以下、パージガス濃度という)とから、目標最大パージ燃料量Qpurge_max分のパージ燃料を吸気管33に導入するために必要なパージガスの質量流量を算出し、このパージガスの質量流量とエアフローセンサSN2で検出された空気の質量流量とを合わせたガス量と、目標最大パージ燃料量Qpurge_maxとから、目標最大インマニ当量比を算出する。パージガス濃度の算出手順については後述する。
Specifically, the
本実施形態では、パージの実行を開始すると、目標最大インマニ当量比に向けてインマニ当量比を増大させていくように構成されており、インマニ当量比の各時刻の目標値である目標インマニ当量比を、目標最大インマニ当量比に向かって漸増するように算出する。パージバルブ制御部112は、前記のように所定の時間毎に演算を行っており、この時間毎に目標インマニ当量比を算出する。
In the present embodiment, when the execution of the purge is started, the intake manifold equivalent ratio is configured to increase toward the target maximum intake manifold equivalent ratio, and the target intake manifold equivalent ratio that is a target value at each time of the intake manifold equivalent ratio is configured. Is gradually increased toward the target maximum intake manifold equivalent ratio. As described above, the purge
ステップS22では、吸気管33内の空気量であるインマニ空気量(i)、詳細には、吸気管33内の空気のうち気筒2に導入される直前の空気の量、の現在の値を推定する。
In step S22, the current value of the intake manifold air amount (i), which is the amount of air in the
本実施形態では、吸気圧センサSN3の検出値、エアフローセンサSN2の検出値等を用いて、現在のインマニ空気量(i)を推定する。ここで、iは演算サイクル数を示すカウンタである。ステップS22の後は、ステップ23に進む。 In the present embodiment, the current intake manifold air amount (i) is estimated using the detection value of the intake pressure sensor SN3, the detection value of the airflow sensor SN2, and the like. Here, i is a counter indicating the number of operation cycles. After step S22, the process proceeds to step 23.
ステップS23では、インマニ空気量の変化量である空気変化量△Qa(i)を算出する。具体的には、ステップS22で算出したインマニ空気量(i)から、前回のインマニ空気量(i−1)つまり1演算サイクル前に算出したインマニ空気量を差し引いた値を、空気変化量△Qa(i)とする。 In step S23, an air change amount ΔQa (i) that is a change amount of the intake manifold air amount is calculated. Specifically, a value obtained by subtracting the previous intake manifold air amount (i−1), that is, the intake manifold air amount calculated one calculation cycle before, from the intake manifold air amount (i) calculated in step S22 is an air change amount ΔQa. (I).
次に、ステップS24にて、現在のインマニ当量比(i)を推定する。 Next, in step S24, the current intake manifold equivalent ratio (i) is estimated.
本実施形態では、ステップS22で算出した現在のインマニ空気量(i)、パージガス濃度、後述するようにパージバルブ45のDUTY比等に基づいて算出したパージガスの質量流量等を用いて、現在のインマニ当量比(i)を推定する。
In the present embodiment, the current intake manifold equivalent is calculated using the current intake manifold air amount (i) calculated in step S22, the purge gas concentration, the mass flow rate of the purge gas calculated based on the DUTY ratio of the
次に、ステップS25にて、全筒運転から減筒運転への切り替え途中であるか否かを判定する。具体的には、ステップS25では、全筒運転から減筒運転への切り替え要求が出されるのに伴って準備制御が開始されてから、インマニ空気量が通常の減筒運転時の空気量に低下するまでの期間であるか否か、つまり、図5における時刻t1から時刻t3までの期間であるか否かを判定する。 Next, in step S25, it is determined whether or not switching from all-cylinder operation to reduced-cylinder operation is in progress. Specifically, in step S25, after the preparation control is started in response to a request for switching from all-cylinder operation to reduced-cylinder operation, the intake manifold air amount is reduced to the air amount during normal reduced-cylinder operation. It is determined whether or not it is a period until the time t1, that is, whether or not it is a period from time t1 to time t3 in FIG.
ステップS25の判定がYESであって全筒運転から減筒運転への切り替え途中である場合はステップS26に進む。一方、ステップS25の判定がNOの場合はステップS27に進む。 If the determination in step S25 is yes and the process is in the middle of switching from all-cylinder operation to reduced-cylinder operation, the process proceeds to step S26. On the other hand, if the determination in step S25 is no, the process proceeds to step S27.
ステップS27では、減筒運転から全筒運転への復帰途中であるか否かを判定する。具体的には、ステップS27では、全筒運転への復帰要求が出されるのに伴って復帰制御が開始されてから、インマニ空気量が通常の全筒運転時の空気量に低下するまでの期間であるか否か、つまり、図5における時刻t10から時刻t12までの期間であるか否かを判定する。 In step S27, it is determined whether or not the process is returning from the reduced cylinder operation to the all cylinder operation. Specifically, in step S27, a period from when the return control is started in response to the request for return to all cylinder operation until the intake manifold air amount decreases to the air amount during normal all cylinder operation. Whether it is a period from time t10 to time t12 in FIG.
ステップS27の判定がYESであって減筒運転から全筒運転への復帰途中である場合はステップS26に進む。一方、ステップS27の判定がNOの場合は、図8に示すステップS28に進む。 If the determination in step S27 is YES and the process is returning from the reduced cylinder operation to the all cylinder operation, the process proceeds to step S26. On the other hand, if the determination in step S27 is no, the process proceeds to step S28 shown in FIG.
ステップS26では、目標インマニ当量比(i)を前回の目標インマニ当量比(i−1)に設定する。つまり、目標インマニ当量比(i)をステップS25、S27の直前の値であって切り替え要求が出される直前の値に維持する。ステップS26の後は、図9に示すステップS35に進む。 In step S26, the target intake manifold equivalent ratio (i) is set to the previous target intake manifold equivalent ratio (i-1). That is, the target intake manifold equivalent ratio (i) is maintained at a value immediately before steps S25 and S27 and immediately before a switching request is issued. After step S26, the process proceeds to step S35 shown in FIG.
一方、ステップS27の判定がNOの場合に進むステップS28では、後述するように目標インマニ当量比(i)の算出に用いられる基本増加補正量F(i)を算出する。基本増加補正量F(i)は、0より大きい値に算出される。また、基本増加補正量F(i)は、現在のインマニ空気量(i)に基づいて算出され、現在のインマニ空気量(i)が大きいほど大きい値に設定される。 On the other hand, in step S28 that proceeds when the determination in step S27 is NO, a basic increase correction amount F (i) used for calculating the target intake manifold equivalent ratio (i) is calculated as described later. The basic increase correction amount F (i) is calculated to a value larger than zero. The basic increase correction amount F (i) is calculated based on the current intake manifold air amount (i), and is set to a larger value as the current intake manifold air amount (i) is larger.
次に、ステップS29にて、ステップS28で算出した空気変化量△Qa(i)が0であるか否かを判定する。つまり、エンジンの運転状態が定常状態にあってインマニ空気量が一定値に維持されているか否かを判定する。なお、ステップS29では、空気変化量△Qa(i)が厳密に0であるか否かを判定する必要はなく、空気変化量△Qa(i)が実質的に0であるか否か、つまり、インマニの空気量が実質的に変化していないか否かを判定すればよい。従って、例えば、ステップS29において、空気変化量△Qa(i)の絶対値が0より大きい所定値よりも小さいか否かを判定するようにしてもよい。 Next, in step S29, it is determined whether or not the air change amount ΔQa (i) calculated in step S28 is zero. That is, it is determined whether the engine operating state is in a steady state and the intake manifold air amount is maintained at a constant value. In step S29, it is not necessary to determine whether or not the air change amount ΔQa (i) is strictly 0, and whether or not the air change amount ΔQa (i) is substantially 0, that is, What is necessary is just to determine whether the air quantity of intake manifold has not changed substantially. Therefore, for example, in step S29, it may be determined whether or not the absolute value of the air change amount ΔQa (i) is smaller than a predetermined value greater than zero.
ステップS29の判定がYESであって、空気変化量△Qa(i)が0でありインマニ空気量が一定に維持されている場合は、ステップS30に進む。 If the determination in step S29 is YES and the air change amount ΔQa (i) is 0 and the intake air amount is kept constant, the process proceeds to step S30.
ステップS30では、ステップS24で算出した現在のインマニ当量比(i)にステップS28で算出した基本増加補正量F(i)を加算した値を目標インマニ当量比(i)に設定する。ステップS30の後は、ステップS35に進む。 In step S30, a value obtained by adding the basic increase correction amount F (i) calculated in step S28 to the current intake manifold equivalent ratio (i) calculated in step S24 is set as the target intake manifold equivalent ratio (i). After step S30, the process proceeds to step S35.
一方、ステップS29の判定がNOであって、空気変化量△Qa(i)が0ではなくインマニ空気量が変化している場合は、ステップS31に進む。例えば、車両およびエンジンの加速時は、インマニ空気量が増大して空気変化量△Qa(i)が0より大きい値となり、ステップS29の判定がNOとなる。また、車両およびエンジンの減速時は、インマニ空気量が減少して空気変化量△Qa(i)が0より小さい値となり、ステップS29の判定がNOとなる。 On the other hand, if the determination in step S29 is NO and the air change amount ΔQa (i) is not 0 but the intake air amount has changed, the process proceeds to step S31. For example, when the vehicle and the engine are accelerated, the intake air amount increases and the air change amount ΔQa (i) becomes a value larger than 0, and the determination in step S29 is NO. Further, when the vehicle and the engine are decelerated, the intake air amount decreases, and the air change amount ΔQa (i) becomes a value smaller than 0, and the determination in step S29 becomes NO.
ステップS31では、後述するように目標インマニ当量比(i)の算出に用いられる逐次補正量G(i)を、空気変化量△Qa(i)に基づいて算出する。そして、空気変化量△Qa(i)が0よりも大きい場合は逐次補正量G(i)も0よりも大きい値に設定され、空気変化量△Qa(i)が0よりも小さい場合は逐次補正量G(i)も0よりも小さい値に設定される。逐次補正量G(i)は、空気変化量△Qa(i)が大きいほど大きい値に設定される。例えば、逐次補正量G(i)は空気変化量△Qa(i)に所定の係数(>0)をかけることで算出される。 In step S31, as will be described later, a sequential correction amount G (i) used for calculating the target intake manifold equivalent ratio (i) is calculated based on the air change amount ΔQa (i). When the air change amount ΔQa (i) is larger than 0, the sequential correction amount G (i) is also set to a value larger than 0, and when the air change amount ΔQa (i) is smaller than 0, the sequential change amount G (i) is sequentially set. The correction amount G (i) is also set to a value smaller than 0. The successive correction amount G (i) is set to a larger value as the air change amount ΔQa (i) is larger. For example, the successive correction amount G (i) is calculated by multiplying the air change amount ΔQa (i) by a predetermined coefficient (> 0).
ステップS31の次はステップS32に進む。ステップS32では、現在のインマニ当量比(i)に基本増加補正量F(i)と逐次補正量G(i)とを加算した値を目標インマニ当量比(i)に設定する。 After step S31, the process proceeds to step S32. In step S32, a value obtained by adding the basic increase correction amount F (i) and the sequential correction amount G (i) to the current intake manifold equivalent ratio (i) is set as the target intake manifold equivalent ratio (i).
ステップS32の次はステップS33に進む。ステップS33では、ステップS32で算出した目標インマニ当量比(i)が前回の目標インマニ当量比(i−1)よりも小さいか否かを判定する。ステップS33の判定がNOの場合はステップS35に進む。 After step S32, the process proceeds to step S33. In step S33, it is determined whether or not the target intake manifold equivalent ratio (i) calculated in step S32 is smaller than the previous target intake manifold equivalent ratio (i-1). If the determination in step S33 is no, the process proceeds to step S35.
一方、ステップS32の判定がYESであって、目標インマニ当量比(i)が前回の目標インマニ当量比(i−1)よりも小さい値の場合は、ステップS34に進む。そして、ステップS34にて目標インマニ当量比(i)を前回の目標インマニ当量比(i−1)に維持して、ステップS35に進む。 On the other hand, when the determination in step S32 is YES and the target intake manifold equivalent ratio (i) is smaller than the previous target intake manifold equivalent ratio (i-1), the process proceeds to step S34. In step S34, the target intake manifold equivalent ratio (i) is maintained at the previous target intake manifold equivalent ratio (i-1), and the process proceeds to step S35.
図9に示すように、ステップS35では、前記のようにして算出した目標インマニ当量比(i)が、ステップS21で算出した目標最大インマニ当量比以上であるか否かを判定する。 As shown in FIG. 9, in step S35, it is determined whether or not the target intake manifold equivalent ratio (i) calculated as described above is equal to or greater than the target maximum intake manifold equivalent ratio calculated in step S21.
ステップS35の判定がNOであって、目標インマニ当量比(i)が目標最大インマニ当量比未満の場合はステップS37に進む。 If the determination in step S35 is NO and the target intake manifold equivalent ratio (i) is less than the target maximum intake manifold equivalent ratio, the process proceeds to step S37.
一方、ステップS35の判定がYESであって、目標インマニ当量比(i)が目標最大インマニ当量比以上の場合はステップS36に進む。そして、ステップS36にて、目標インマニ当量比(i)を目標最大インマニ当量比(i)に設定する。ステップS36の次はステップS37に進む。 On the other hand, if the determination in step S35 is YES and the target intake manifold equivalent ratio (i) is greater than or equal to the target maximum intake manifold equivalent ratio, the process proceeds to step S36. In step S36, the target intake manifold equivalent ratio (i) is set to the target maximum intake manifold equivalent ratio (i). After step S36, the process proceeds to step S37.
ステップS37では、目標インマニ当量比(i)に基づいて目標パージ質量流量を算出する。目標パージ質量流量(i)は、目標インマニ当量比(i)を実現するために必要なパージガスの質量流量であり、目標インマニ当量比(i)とエアフロメータで検出された空気流量とパージガス濃度等とに基づいて算出される。ステップS37の次は、図6に示すステップS9に進む。 In step S37, the target purge mass flow rate is calculated based on the target intake manifold equivalent ratio (i). The target purge mass flow rate (i) is the mass flow rate of the purge gas necessary for realizing the target intake manifold equivalent ratio (i). The target intake manifold equivalent ratio (i), the air flow rate detected by the air flow meter, the purge gas concentration, etc. Based on the above. After step S37, the process proceeds to step S9 shown in FIG.
ステップS9では、パージガスの温度および圧力に基づいて、目標パージ質量流量(i)を体積流量に換算して目標パージ体積流量(i)を算出する。なお、本実施形態では、パージガスの温度および圧力は大気の温度および圧力を用いている。 In step S9, the target purge volume flow rate (i) is calculated by converting the target purge mass flow rate (i) into the volume flow rate based on the temperature and pressure of the purge gas. In the present embodiment, the temperature and pressure of the purge gas are atmospheric temperature and pressure.
ステップS9の後はステップS10に進み、目標パージ体積流量(i)に基づいてパージバルブ指令DUTY比を算出する。 After step S9, the process proceeds to step S10, and the purge valve command DUTY ratio is calculated based on the target purge volume flow rate (i).
本実施形態では、パージバルブ45の前後差圧を算出し、この差圧と目標パージ体積流量とに基づいてパージバルブ指令DUTY比を決定する。
In this embodiment, the differential pressure across the
詳細には、パージ管43の圧力損失を算出して、大気圧からこの圧力損失を差し引いた値をパージ管43のパージバルブ45よりも上流側の圧力とし、吸気圧センサSN3で検出された吸気圧をパージバルブ45よりも下流側の圧力として、パージバルブ45の前後差圧を算出する。また、この差圧とパージガスの体積流量とパージバルブのDUTY比との関係は、予め実験等によりマップで設定されてPCM100に記憶されており、PCM100は、このマップから、算出したパージバルブ45の前後差圧と、目標パージ体積流量とに対応するDUTY比を抽出してパージバルブ指令DUTY比に決定する。
Specifically, the pressure loss of the
なお、前記のように、ステップS4の判定がNOであってステップS5に進み目標パージ体積流量が0に設定された場合は、パージバルブ指令DUTY比は0%となる。 As described above, when the determination in step S4 is NO and the process proceeds to step S5 and the target purge volume flow rate is set to 0, the purge valve command DUTY ratio is 0%.
ステップS10の後はステップS11に進む。そして、ステップS11にて、ステップS10で設定されたパージバルブ指令DUTY比の信号をパージバルブ45に出力する。
After step S10, the process proceeds to step S11. In step S11, the purge valve command DUTY ratio signal set in step S10 is output to the
このように、本実施形態では、パージが開始されると、目標最大インマニ当量比に向けて目標インマニ当量比ひいてはインマニ当量比を増大させていく。そして、このインマニ当量比を増大させる増大制御の実施時において、現在のインマニ空気量に基づいて算出した基本増加補正量Fと空気変化量△Qaに基づいて算出した逐次補正量Gとの合計値である増加補正量を、現在のインマニ当量比に加算し、その値を目標インマニ当量比に設定する。また、目標インマニ当量比(i)を前回の目標インマニ当量比(i−1)以上に維持する。 In this way, in this embodiment, when the purge is started, the target intake manifold equivalent ratio, and thus the intake manifold equivalent ratio, is increased toward the target maximum intake manifold equivalent ratio. When the increase control for increasing the intake manifold equivalent ratio is performed, the total value of the basic increase correction amount F calculated based on the current intake manifold air amount and the sequential correction amount G calculated based on the air change amount ΔQa. Is added to the current intake manifold equivalent ratio, and the value is set as the target intake manifold equivalent ratio. Further, the target intake manifold equivalent ratio (i) is maintained to be equal to or higher than the previous target intake manifold equivalent ratio (i-1).
図10は、空気変化量△Qaと、目標インマニ当量比sおよび現在のインマニ当量比uとの関係を示した模式図である。この図7に示すように、空気変化量△Qaが0のときは、目標インマニ当量比sは現在のインマニ当量比uから基本増加補正量F分大きい値とされる。そして、空気変化量△Qaが0より大きいとき、つまり、加速時等であってインマニ空気量が増大しているときは、目標インマニ当量比sは、現在のインマニ当量比uから基本増加補正量F分増大された後逐次補正量G増大された値とされる。一方、空気変化量△Qaが0より小さいとき、つまり、減速時等であってインマニ空気量が減少しているときは、目標インマニ当量比sは、現在のインマニ当量比uから基本増加補正量F分大きい値から、逐次補正量Gの絶対値分を差し引いた値とされる。 FIG. 10 is a schematic diagram showing the relationship between the air change amount ΔQa, the target intake manifold equivalent ratio s, and the current intake manifold equivalent ratio u. As shown in FIG. 7, when the air change amount ΔQa is 0, the target intake manifold equivalent ratio s is set to a value larger by the basic increase correction amount F than the current intake manifold equivalent ratio u. When the air change amount ΔQa is larger than 0, that is, when the intake manifold air amount is increasing at the time of acceleration or the like, the target intake manifold equivalent ratio s is calculated from the current intake manifold equivalent ratio u by the basic increase correction amount. After increasing by F, the value is successively increased by the correction amount G. On the other hand, when the air change amount ΔQa is smaller than 0, that is, at the time of deceleration or the like, and the intake manifold air amount is decreasing, the target intake manifold equivalent ratio s is changed from the current intake manifold equivalent ratio u to the basic increase correction amount. The value is obtained by subtracting the absolute value of the correction amount G from the value that is larger by F.
以上のようにパージバルブ45が制御されることで、図5に示すように、時刻t1にて準備制御が開始されるまでは目標インマニ当量比およびインマニ当量比は徐々に増大される。そして、吸気管33に導入されるパージ燃料の量は時刻t1から徐々に増大される。一方、時刻t1から時刻t3までの期間であって全筒運転から減筒運転への切り替え途中は、目標インマニ当量比は前回の値つまり準備制御の開始直前の値に維持されて、インマニ当量比は準備制御の開始直前の値に維持される。なお、図5に示すように、インマニ当量比は一定に維持されるが、前記のように、時刻t1から時刻t3までの間は準備制御および全筒運転から減筒運転への切り替えに伴ってトータル吸気量ひいてはインマニ空気量が増減するため吸気管33に導入されるパージ燃料の量であるパージ燃料量は変化する。
By controlling the
同様に、時刻t10から時刻t12までの期間であって全筒運転への復帰途中は、目標インマニ当量比およびインマニ当量比は復帰制御の開始直前の値に維持される。また、時刻t10から時刻t12までの間、インマニ当量比は一定に維持されるが、インマニ空気量が変化することでパージ燃料量は変化する。 Similarly, the target intake manifold equivalent ratio and the intake manifold equivalent ratio are maintained at values immediately before the start of the return control during the period from time t10 to time t12 and during the return to the all-cylinder operation. Further, the intake manifold equivalent ratio is kept constant from time t10 to time t12, but the purge fuel amount changes as the intake manifold air amount changes.
(2−3)インジェクタの制御手順
次に、図11を用いて、インジェクタ12の噴射量(インジェクタ12の噴射量の指令値である指令噴射量)の算出手順について説明する。
(2-3) Injector Control Procedure Next, a procedure for calculating the injection amount of the injector 12 (command injection amount that is a command value of the injection amount of the injector 12) will be described with reference to FIG.
PCM100は、まず、ステップS41にて、ステップS3で算出したシリンダ要求燃料量Qcylと、ステップS10で設定したパージバルブ指令DUTY比等を読み込む。
First, in step S41, the
次に、ステップS42にて、エンジン本体1に導入されているパージガスの体積流量の現在値である実パージ体積流量を推定する。
Next, in step S42, an actual purge volume flow rate that is the current value of the volume flow rate of the purge gas introduced into the
具体的には、現在のパージバルブ45のDUTY比と、ステップS10の演算過程で算出されたパージバルブ45の前後差圧とに基づいて、基本となるパージガスの体積流量を算出した後、これを、パージバルブ45に供給されている電圧、パージバルブ45の駆動周波数およびパージバルブ45周辺の温度で補正してパージガスの体積流量を推定する。
Specifically, after calculating the volume flow rate of the basic purge gas based on the current DUTY ratio of the
次に、ステップS43にて、ステップS42で算出した実パージ体積流量を質量流量に換算して実パージ質量流量を算出する。 Next, in step S43, the actual purge volume flow rate calculated in step S42 is converted into a mass flow rate to calculate the actual purge mass flow rate.
次に、ステップS44にて、エンジン本体1に現在導入されているパージ燃料の量である実パージ燃料量Qpurge_rを推定する。具体的には、ステップS43で算出した実パージ質量流量とパージガス濃度とに基づいて実パージ燃料量Qpurge_rを算出する。
Next, in step S44, an actual purge fuel amount Qcharge_r that is the amount of purge fuel currently introduced into the
次に、ステップS45にて、シリンダ要求燃料量Qcylから実パージ燃料量Qpurge_rを差し引いた値を基本噴射量として算出する。 Next, in step S45, a value obtained by subtracting the actual purge fuel amount Qpurge_r from the cylinder required fuel amount Qcyl is calculated as the basic injection amount.
次に、ステップS46にて、基本噴射量をA/F_フィードバック補正して指令噴射量を算出する。すなわち、本実施形態では、A/FセンサSN4で検出された実際の排気通路35内のガスの空燃比が、予め設定された目標値となるように、インジェクタ12の噴射量を補正するようになっており、この補正量で基本噴射量を補正する。
Next, in step S46, the basic injection amount is A / F_feedback corrected to calculate a command injection amount. That is, in the present embodiment, the injection amount of the
ステップS46の後はステップS47に進み、ステップS46で算出した指令噴射量をインジェクタ12に噴射させる。
After step S46, the process proceeds to step S47, and the command injection amount calculated in step S46 is injected to the
このように、本実施形態では、インジェクタ12の噴射量が、基本的に、シリンダ要求燃料量Qcylから実パージ燃料量Qpurge_rすなわちエンジン本体1に導入されるパージ燃料の量を減じた量に設定される。
As described above, in the present embodiment, the injection amount of the
(2−4)パージ濃度の推定手順
次に、パージガス濃度の推定手順について説明する。
(2-4) Purge concentration estimation procedure Next, a purge gas concentration estimation procedure will be described.
本実施形態では、パージが実行されている所定の運転条件において、A/FセンサSN4で検出された排気通路35内のガスの空燃比に基づいてパージガス濃度を推定する。具体的には、予め設定された排気通路35の空燃比の目標値と、A/FセンサSN4で検出された実際の空燃比とのずれが、パージ燃料がエンジン本体1に供給されることによって生じたとして、このずれ量とパージガスの質量流量とに基づいてパージガス濃度を推定する。本実施形態では、前記所定の運転条件において、前記ずれ量の平均値と、パージガスの流量の平均値とを算出し、これらの値を用いてパージガス濃度を推定する。
In the present embodiment, the purge gas concentration is estimated based on the air-fuel ratio of the gas in the
(3)作用等
以上のように、本実施形態では、パージの開始時において、目標インマニ当量比ひいてはインマニ当量比が目標最大インマニ当量比に向けて徐々に増大してくようにパージバルブ45のDUTY比ひいてはパージバルブ45の開度が変更される。そのため、パージの開始によってインマニ当量比および気筒2内のガスの当量比が急変するのを抑制することができる。また、インマニ当量比が所定の目標値となるようにパージバルブ45が制御されており、インマニ当量比つまり気筒に導入される前のガスの当量比をより確実に適切な値にすることができるため、気筒2内の燃焼前のガスの当量比を適切に制御することができる。従って、エンジントルクおよび排ガス性能を良好にすることができる。
(3) Operation, etc. As described above, in the present embodiment, at the start of purge, the target intake manifold equivalent ratio, and thus the intake manifold equivalent ratio, gradually increases toward the target maximum intake manifold equivalent ratio. As a result, the opening degree of the
しかも、全筒運転と減筒運転の切り替え時を除く通常の運転時は、インマニ空気量の変化量である空気変化量△Qaつまり吸気管33内の空気量の変化量に基づいて算出した逐次補正量Gと、インマニ空気量に基づいて算出した基本増加補正量Fとを合わせた増加補正量を、現在のインマニ当量比加算することで、目標インマニ当量比を算出している。そのため、インマニ当量比および気筒内のガスの当量比の急変を抑制しつつ、吸気管33内により多くのパージガスを導入させて燃料タンクに残存する蒸発燃料の量をより早期に減少させることができる。
In addition, during normal operation except when switching between all-cylinder operation and reduced-cylinder operation, the air change amount ΔQa that is the change amount of the intake manifold air amount, that is, the sequential amount calculated based on the change amount of the air amount in the
具体的には、前記のように、インマニ当量比が所定の目標値になるようにパージバルブを制御すれば気筒内のガスの当量比を適切に制御することができる。しかしながら、例えば、空気変化量△Qaおよびインマニ空気量によらずに単純にインマニ当量比を現在のインマニ当量比から予め設定された一定値だけ増大させるようにパージバルブの開度を変更させた場合には、加減速時等にインマニ空気量が変化したときに、インマニ空気量の変化に起因するインマニ当量比の変化が加味されずにパージバルブの開度が変更されてしまう。そのため、吸気管33に導入されるパージ燃料の量が過大になって気筒2内のガスの当量比の変動が大きくなる、あるいは、吸気管33に導入されるパージ燃料の量が過小となって燃料タンク41に残存する蒸発燃料の量を十分に減少させることができないおそれがある。
Specifically, as described above, the equivalent ratio of the gas in the cylinder can be appropriately controlled by controlling the purge valve so that the intake manifold equivalent ratio becomes a predetermined target value. However, for example, when the opening degree of the purge valve is changed so that the intake manifold equivalent ratio is simply increased from the current intake manifold equivalent ratio by a predetermined value regardless of the air change amount ΔQa and the intake manifold air amount. When the intake manifold air amount changes during acceleration / deceleration or the like, the opening of the purge valve is changed without taking into account the change in intake manifold equivalent ratio caused by the change in intake manifold air amount. For this reason, the amount of purge fuel introduced into the
図13〜図16を用いて詳細に説明する。図13および図14は、エンジン加速時等であってインマニ空気量が増大したときの、目標インマニ当量比と、インマニ当量比(実際のインマニ当量比であり、以下では実インマニ当量比という)と、インマニ空気量の時間変化を模式的に示したものである。図15および図16は、減速時等であってインマニ空気量が減少したときの、これらの時間変化を模式的に示したものである。また、図13および図15は、本実施形態に係る制御を実施したときの図であり、図13および図16は、比較例であって前記のように単純にインマニ当量比を現在のインマニ当量比(実インマニ当量比)から一定値だけ増大させるようにパージバルブの開度を変更させたときの図である。 This will be described in detail with reference to FIGS. FIGS. 13 and 14 show the target intake manifold equivalent ratio and intake manifold equivalent ratio (actual intake manifold equivalent ratio, hereinafter referred to as actual intake manifold equivalent ratio) when the intake manifold air amount is increased, for example, during engine acceleration. The time change of intake manifold air quantity is shown typically. FIG. 15 and FIG. 16 schematically show these temporal changes when the intake manifold air amount is reduced during deceleration or the like. FIGS. 13 and 15 are diagrams when the control according to the present embodiment is performed, and FIGS. 13 and 16 are comparative examples. As described above, the intake manifold equivalent ratio is simply changed to the current intake manifold equivalent. It is a figure when the opening degree of a purge valve is changed so that it may increase only a fixed value from ratio (actual intake manifold equivalent ratio).
図13および図14に示すように、時刻t3で加速に伴いインマニ空気量が増大し始めるまでは、パージバルブ45の開度変更によって実インマニ当量比は先に算出された目標インマニ当量比にほぼ制御される。例えば、図14に示す比較例において、時刻t1にて目標インマニ当量比P(t21)が所定値に設定されると、これを実現するようにパージバルブ45の開度が変更されることで、時刻t22において実インマニ当量比Q(t22)がこの所定値とされる。そして、時刻t23までは目標インマニ当量比Pおよび実インマニ当量比Qは適切に増大していく。しかし、時刻t23にてインマニ空気量の増大が開始すると、これに伴って時刻t24において実インマニ当量比Q(t24)が目標インマニ当量比P(t23)に到達せず、時刻t3からの実インマニ当量比の増加量は小さく抑えられてしまう。
As shown in FIGS. 13 and 14, until the intake air amount starts to increase with acceleration at time t <b> 3, the actual intake manifold equivalent ratio is substantially controlled to the previously calculated target intake manifold equivalent ratio by changing the opening of the
ここで、比較例では、前記のように、目標インマニ当量比Pが実インマニ当量比Qに一定値αを加算した値に設定されるようになっており、時刻t24で算出される目標インマニ当量比P(t24)であって時刻t5で実現されるべきインマニ当量比は、時刻t24の実インマニ当量比Q(t24)に一定値αを加算した値とされる。つまり、比較例では、時刻t24と時刻t23との間での目標インマニ当量比Pの増加量は、時刻t24と時刻t32との間での実インマニ当量比Qの増加量とほぼ一致するように制御される。そのため、前記のように、時刻t24において、時刻t23からの実インマニ当量比Qの増加量が小さく抑えられると、目標インマニ当量比Pの増加量も同様に小さくなって、時刻t24で算出される目標インマニ当量比P(t24)は小さく抑えられる。これは、時刻t24以降も(インマニ空気量が増大している期間中)同様に生じる。従って、比較例では、図14に示すように、時刻t23以後、目標インマニ当量比Pの増加が抑えられてしまい、これに伴って実インマニ当量比Qひいては吸気管33に導入されるパージ燃料の量が適切に増大されず、燃料タンク41に残存する蒸発燃料の量を十分に減少させることができなくなる。
Here, in the comparative example, as described above, the target intake manifold equivalent ratio P is set to a value obtained by adding a constant value α to the actual intake manifold equivalent ratio Q, and the target intake manifold equivalent calculated at time t24 is set. The intake manifold equivalent ratio to be realized at time t5 with the ratio P (t24) is a value obtained by adding a constant value α to the actual intake manifold equivalent ratio Q (t24) at time t24. That is, in the comparative example, the increase amount of the target intake manifold equivalent ratio P between the time t24 and the time t23 is substantially equal to the increase amount of the actual intake manifold equivalent ratio Q between the time t24 and the time t32. Be controlled. Therefore, as described above, when the increase amount of the actual intake manifold equivalent ratio Q from time t23 is suppressed to be small at time t24, the increase amount of the target intake manifold equivalent ratio P is similarly reduced and is calculated at time t24. The target intake manifold equivalent ratio P (t24) is kept small. This also occurs after time t24 (during the period when the intake manifold air amount is increasing). Therefore, in the comparative example, as shown in FIG. 14, after the time t23, the increase in the target intake manifold equivalent ratio P is suppressed, and accordingly, the actual intake manifold equivalent ratio Q, and hence the purge fuel introduced into the
これに対して、図13に示すように、時刻t23においてインマニ空気量の増大が開始した直後の時刻t24では、本実施形態でも、比較例と同様に実インマニ当量比u(t24)は比較的小さい値に抑えられる。しかしながら、本実施形態では、この実インマニ当量比u(t24)に、インマニ空気量に応じて設定された基本増加補正量Fと空気変化量△Qaに応じて設定された逐次補正量Gが加算されることで目標インマニ当量比s(t24)が算出される。そのため、時刻t24において目標インマニ当量比s(t24)が比較的高い値とされ、これに向けて時刻t5での実インマニ当量比u(t25)は高い値に維持される。同様に、時刻t24以降においても、目標インマニ当量比sは高い値に設定されて、実インマニ当量比uひいては吸気管33に導入されるパージ燃料の量が適切に増大される。従って、本実施形態では、インマニ空気量の増大に伴ってインマニ当量比が減少しやすい運転条件でも、実インマニ当量比uを適切に増大させていくことができ、吸気管33に導入されるパージ燃料の量を適切に増大させて、燃料タンク41に残存する蒸発燃料の量を早期に減少させることができる。
On the other hand, as shown in FIG. 13, at the time t24 immediately after the increase of the intake manifold air amount at the time t23, the actual intake manifold equivalent ratio u (t24) is comparatively similar to the comparative example also in this embodiment. It can be suppressed to a small value. However, in this embodiment, the basic increase correction amount F set according to the intake manifold air amount and the sequential correction amount G set according to the air change amount ΔQa are added to the actual intake manifold equivalent ratio u (t24). Thus, the target intake manifold equivalent ratio s (t24) is calculated. Therefore, the target intake manifold equivalent ratio s (t24) is set to a relatively high value at time t24, and the actual intake manifold equivalent ratio u (t25) at time t5 is maintained at a high value. Similarly, after the time t24, the target intake manifold equivalent ratio s is set to a high value, and the actual intake manifold equivalent ratio u and thus the amount of purge fuel introduced into the
また、図16に示すように、比較例では、時刻t33で減速が開始されてインマニ空気量が減少すると、時刻t34において実インマニ当量比Q(t34)が、実現すべき目標インマニ当量比P(t33)を超えて大きくなる。さらに、この過大な実インマニ当量比Q(t34)に一定値αが加算された値が次の目標インマニ当量比P(t34)とされることで、次の目標インマニ当量比P(t34)も過剰に大きな値になってしまう。そのため、比較例では、破線で示したインマニ空気量の変化がない場合つまり定常運転時に比べて、目標インマニ当量比Pおよび実インマニ当量比Qの増加量が大きくなってしまう。従って、比較例では、吸気管33に導入されるパージ燃料の増加量が過大になって気筒内のガスの当量比の変動ひいてはエンジントルクの変動が大きくなる。
As shown in FIG. 16, in the comparative example, when deceleration starts at time t33 and the intake manifold air amount decreases, the actual intake manifold equivalent ratio Q (t34) becomes the target intake manifold equivalent ratio P ( It becomes larger than t33). Further, the value obtained by adding the constant value α to the excessive actual intake manifold equivalent ratio Q (t34) is set as the next target intake manifold equivalent ratio P (t34), so that the next target intake manifold equivalent ratio P (t34) is also set. It becomes an excessively large value. Therefore, in the comparative example, the amount of increase in the target intake manifold equivalent ratio P and the actual intake manifold equivalent ratio Q becomes larger than when there is no change in the intake manifold air amount shown by the broken line, that is, during steady operation. Therefore, in the comparative example, the increase amount of the purge fuel introduced into the
これに対して、本実施形態では、前記のように、インマニ空気量の減少時は、実インマニ当量比uに基本増加補正量Fを加算した値から逐次補正量Gの絶対値を差し引いた値が、目標インマニ当量比sとされる。そのため、図15に示すように、時刻t33以降において、目標インマニ当量比sひいては実インマニ当量比uの増加量が過大になるのを回避して、これらを適切に増大させることができる。従って、気筒内のガスの当量比の変動やエンジントルクの変動が大きくなるのを抑制することができる。 On the other hand, in the present embodiment, as described above, when the intake manifold air amount decreases, a value obtained by subtracting the absolute value of the correction amount G from the value obtained by adding the basic increase correction amount F to the actual intake manifold equivalent ratio u. Is the target intake manifold equivalent ratio s. Therefore, as shown in FIG. 15, after time t33, it is possible to avoid an excessive increase in the target intake manifold equivalent ratio s, and thus the actual intake manifold equivalent ratio u, and appropriately increase them. Therefore, it is possible to suppress the fluctuation of the equivalence ratio of the gas in the cylinder and the fluctuation of the engine torque from increasing.
また、本実施形態では、このように、インマニ空気量に応じて目標インマニ当量比が算出されることで、目標インマニ当量比と実際のインマニ当量比とが大きくかい離することを防止することもできる。そして、このかい離を解消するべくパージバルブ45の開度が急変して、これに起因してインマニ当量比および気筒内のガスの当量比が急変するのを抑制することができる。
Further, in the present embodiment, by calculating the target intake manifold equivalent ratio in accordance with the intake manifold air amount, it is possible to prevent the target intake manifold equivalent ratio and the actual intake manifold equivalent ratio from being greatly separated. . And it can suppress that the opening degree of the
具体的には、前記のようにエンジンの加速等に伴ってインマニ空気量が増大すると実インマニ当量比の増加量が小さく抑えられる。そのため、この状態で、目標インマニ当量比を単純に一定量、増大させると、目標インマニ当量比の増加量に対して実インマニ当量比の増加量が小さいために、これらのかい離が大きくなる。これに対して、本実施形態では、目標インマニ当量比をインマニ空気量に基づいて算出しているため、インマニ空気量の増減に応じて目標インマニ当量比を適切な値に調整することができ、目標インマニ当量比と実インマニ当量比とのかい離を小さく抑えることができる。 Specifically, when the intake manifold air amount increases with the acceleration of the engine or the like as described above, the increase amount of the actual intake manifold equivalent ratio can be kept small. Therefore, in this state, when the target intake manifold equivalent ratio is simply increased by a fixed amount, the increase in the actual intake manifold equivalent ratio is small with respect to the increase in the target intake manifold equivalent ratio, so that these separations increase. On the other hand, in this embodiment, since the target intake manifold equivalent ratio is calculated based on the intake manifold air amount, the target intake manifold equivalent ratio can be adjusted to an appropriate value according to the increase or decrease of the intake manifold air amount, The separation between the target intake manifold equivalent ratio and the actual intake manifold equivalent ratio can be kept small.
特に、本実施形態では、目標インマニ当量比が、現インマニ当量比に、インマニ空気量に基づいて算出される増加補正量を加算した値に設定されるため、実際のインマニ当量比と目標インマニ当量比とのかい離をより確実に小さくできる。 In particular, in the present embodiment, the target intake manifold equivalent ratio is set to a value obtained by adding an increase correction amount calculated based on the intake manifold air amount to the current intake manifold equivalent ratio. The deviation from the ratio can be reduced more reliably.
このように、目標インマニ当量比をインマニ空気量に基づいて算出すれば、基本的に、気筒内の当量比の急変を小さくすることができる。 Thus, if the target intake manifold equivalent ratio is calculated based on the intake manifold air amount, a sudden change in the equivalent ratio in the cylinder can be basically reduced.
しかしながら、本実施形態のようにエンジンの運転を全筒運転と減筒運転とで切り替えるエンジンにおいて、この切り替え時に、目標インマニ当量比をその他の運転時と同様にインマニ空気量に基づいて変化させると、切り替えに伴ってインマニ空気量が大きく変動するのにことで目標インマニ当量比の変動量が大きくなってしまう。そして、前記切り替え時はこの切り替えに起因して気筒2内の当量比が変動しやすい。そのため、切り替え時に目標インマニ当量比およびインマニ当量比が大きく変化すると、気筒2内の当量比の変動量が過大になってしまうおそれがある。
However, in the engine that switches the engine operation between the all-cylinder operation and the reduced-cylinder operation as in the present embodiment, when the target intake manifold equivalent ratio is changed based on the intake manifold air amount at the time of this switching, as in other operations. As the intake manifold air amount fluctuates greatly with switching, the fluctuation amount of the target intake manifold equivalent ratio increases. At the time of switching, the equivalence ratio in the
これに対して、本実施形態では、全筒運転と減筒運転との切り替え要求が出されると、目標インマニ当量比を切り替え要求直前の目標インマニ当量比に維持している。そのため、インマニ当量比の変動を抑えて気筒2内の当量比の変動量が過大になるのを防止することができる。図17を用いて具体的に説明する。図17は、図5に示したグラフの一部を拡大して示した図である。図17のうち、インマニ当量比およびパージ燃料量のグラフにおける破線は、全筒運転と減筒運転との切り替え時に、その他の運転時と同じ手順(ステップS28〜S34を実施する手順)で目標インマニ当量比を算出したときの変化を示している。
On the other hand, in the present embodiment, when a switching request between the all cylinder operation and the reduced cylinder operation is issued, the target intake manifold equivalent ratio is maintained at the target intake manifold equivalent ratio immediately before the switch request. For this reason, it is possible to prevent the variation amount of the equivalence ratio in the
図17の破線に示すように、仮に、時刻t1から時刻t3までの間において、全筒運転から減筒運転への切り替え時に、その他の運転時と同じ手順で目標インマニ当量比を算出すると、準備制御が実施されてインマニ空気量が増大するのに合わせて目標インマニ当量比ひいてはインマニ当量比が急増してしまう。そして、これに伴いパージ燃料量も急増する。そのため、気筒2内の当量比が安定せず、その変動量が過大になるおそれがある。同様に、減筒運転から全筒運転への復帰時も、その他の運転時と同じ手順で目標インマニ当量比を算出すると、時刻t10から時刻t12までの間、全筒運転が開始されるのに伴ってインマニ空気量が増大したときに目標インマニ当量比ひいてはインマニ当量比が急増してしまう。そのため、気筒内の当量比が安定せず、その変動量が過大になるおそれがある。
As shown by the broken line in FIG. 17, if the target intake manifold equivalent ratio is calculated in the same procedure as during other operations when switching from all-cylinder operation to reduced-cylinder operation from time t1 to time t3, preparation is performed. The target intake manifold equivalent ratio, and therefore the intake manifold equivalent ratio, rapidly increases as the intake air amount increases as control is performed. Along with this, the amount of purge fuel also increases rapidly. For this reason, the equivalence ratio in the
これに対して、本実施形態では、図17の実線に示すように、時刻t1から時刻t3までの間および時刻t10から時刻t12までの間において、目標インマニ当量比およびインマニ当量比が急増するのを回避することができ、気筒内の当量比を安定させることができる。 In contrast, in the present embodiment, as shown by the solid line in FIG. 17, the target intake manifold equivalent ratio and the intake manifold equivalent ratio increase rapidly from time t1 to time t3 and from time t10 to time t12. Can be avoided, and the equivalence ratio in the cylinder can be stabilized.
また、本実施形態では、エンジン本体1に導入されるパージ燃料の量が目標最大パージ燃料量Qpurge_maxに向けて漸増されて、最終的にこの目標最大パージ燃料量Qpurge_maxに制御される。そして、インジェクタ12の噴射量が、シリンダ要求燃料量Qcylからエンジン本体1に導入されるパージ燃料の量を差し引いた値に制御される。ここで、前記のように、目標最大パージ燃料量Qpurge_maxは、シリンダ要求燃料量Qcylから最小噴射量Qinj_minを差し引いた値である。そのため、パージの実行中、インジェクタ12の噴射量は、この最小噴射量Qinj_minに向けて漸減されて、最終的に最小噴射量Qinj_minに制御されることになる。
Further, in this embodiment, the amount of purge fuel introduced into the
従って、パージの実行中、エンジン本体1に導入される燃料の総量をシリンダ要求燃料量Qcylとしてエンジントルクを適切な値に維持することができるとともに、インジェクタ12の噴射量を最小噴射量Qinj_minとしてインジェクタ12のリニアリティ特性を確保してインジェクタ12による燃料量の制御性を確保しながら、多量のパージ燃料(目標最大パージ燃料量Qpurge_max分のパージ燃料)をエンジン本体1に導入することができ、蒸発燃料の大気中への漏えいを抑制することができる。
Therefore, during the purge, the engine torque can be maintained at an appropriate value with the total amount of fuel introduced into the
(4)変形例
前記実施形態では、切り替え要求が出された後に目標インマニ当量比(i)を切り替え要求が出される直前の目標インマニ当量比に維持する期間(所定の期間)を、図5の時刻t1から時刻t3までの期間であって、準備制御が開始されてから、インマニ空気量が通常の減筒運転時の空気量に低下するまでの期間、および、図5の時刻t10から時刻t12までの期間であって、復帰制御が実施されている期間、詳細には、復帰制御が開始されてからインマニ空気量が通常の全筒運転時の空気量に低下するまでの期間に設定した場合について説明したが、準備制御の実施期間中、および、復帰制御の実施期間中のみに設定してもよい。
(4) Modified Example In the above embodiment, the period (predetermined period) for maintaining the target intake manifold equivalent ratio (i) at the target intake manifold equivalent ratio immediately before the switch request is issued after the switch request is issued is shown in FIG. It is a period from time t1 to time t3, the period from when the preparation control is started until the intake manifold air amount decreases to the air amount during normal reduced cylinder operation, and from time t10 to time t12 in FIG. When the return control is being carried out, more specifically, when the intake manifold air amount is reduced to the air amount during normal all-cylinder operation after the return control is started However, it may be set only during the execution period of the preparation control and during the execution period of the return control.
また、前記実施形態では、全筒運転と減筒運転との切り替え時に目標インマニ当量比(i)を前回の目標インマニ当量比(i−1)に維持し、これにより切り替え要求が出される直前の目標インマニ当量比に維持する場合について説明したが、目標インマニ当量比(i)を前回の目標インマニ当量比(i−1)に対して増大するように構成してもよい。 In the above embodiment, the target intake manifold equivalent ratio (i) is maintained at the previous target intake manifold equivalent ratio (i-1) at the time of switching between all-cylinder operation and reduced-cylinder operation, thereby immediately before a switching request is issued. Although the case where the target intake manifold equivalent ratio is maintained has been described, the target intake manifold equivalent ratio (i) may be increased with respect to the previous target intake manifold equivalent ratio (i-1).
ただし、この場合であっても、インマニ空気量に基づく目標インマニ当量比の変更量が、切り替え時以外の運転時におけるインマニ空気量に基づく目標インマニ当量比の変更量よりも小さくなるように、目標インマニ当量比を算出する。 However, even in this case, the target intake manifold equivalent ratio change amount based on the intake manifold air amount is smaller than the target intake manifold equivalent ratio change amount based on the intake manifold air amount during operation other than switching. Calculate the intake manifold equivalent ratio.
具体的には、前記切り替え時に、図8のステップS28〜S34を実施して目標インマニ当量比を算出してもよい。ただし、この場合には、インマニ空気量の変化量である空気変化量△Qaが同じであっても、これに基づいて設定される逐次補正量Gを、切り替え時のときの方が他の運転時のときよりも小さい値とする。例えば、逐次補正量Gを空気変化量△Qaに所定の係数をかけて算出する場合には、切り替え時における係数を、切り替え時以外の運転時における係数よりも小さくする。あるいは、インマニ空気量が同じであっても、これに基づいて設定される基本増加補正量Fを、切り替え時のときの方が他の運転時よりも小さい値とする。あるいは、前記切り替え時において、逐次補正量Gと基本増加補正量Fとの両方を切り替え時以外のときよりも小さくしてもよい。また、前記切り替え時において、逐次補正量Gと基本増加補正量Fとの一方を0にするように制御してもよい。 Specifically, at the time of switching, steps S28 to S34 in FIG. 8 may be performed to calculate the target intake manifold equivalent ratio. However, in this case, even if the air change amount ΔQa, which is the change amount of the intake manifold air amount, is the same, the sequential correction amount G set based on the air change amount ΔQa is different from the other operation when switching. The value is smaller than the hour. For example, when the successive correction amount G is calculated by multiplying the air change amount ΔQa by a predetermined coefficient, the coefficient at the time of switching is made smaller than the coefficient at the time of operation other than at the time of switching. Alternatively, even if the intake manifold air amount is the same, the basic increase correction amount F set based on the intake manifold air amount is set to a value smaller at the time of switching than at the time of other operations. Alternatively, at the time of switching, both the successive correction amount G and the basic increase correction amount F may be made smaller than those other than at the time of switching. Further, at the time of switching, control may be performed so that one of the successive correction amount G and the basic increase correction amount F is set to zero.
また、前記実施形態では、基本増加補正量Fをインマニ空気量に応じて変更する場合について説明したが、基本増加補正量Fを一定値に設定してもよい。この場合であっても、逐次補正量Gが空気変化量△Qaに応じて設定されることで、目標インマニ当量比および実インマニ当量比を適切に制御することができる。ただし、基本増加補正量Fをインマニ空気量に応じて変更すれば、インマニ当量比をインマニ空気量に応じた値により一層確実に制御することができる。 In the above embodiment, the basic increase correction amount F is changed according to the intake manifold air amount. However, the basic increase correction amount F may be set to a constant value. Even in this case, the target intake manifold equivalent ratio and the actual intake manifold equivalent ratio can be appropriately controlled by setting the successive correction amount G according to the air change amount ΔQa. However, if the basic increase correction amount F is changed according to the intake manifold air amount, the intake manifold equivalent ratio can be controlled more reliably by a value corresponding to the intake manifold air amount.
また、前記実施形態では、インジェクタ12が気筒2内に直接燃料を噴射する場合について説明したが、インジェクタ12が吸気通路30内に燃料を噴射するように構成してもよい。
In the above-described embodiment, the case where the
1 エンジン本体
12 インジェクタ(燃料噴射弁)
30 吸気通路
41 燃料タンク
42 キャニスタ
43 パージ管(パージ通路)
45 パージバルブ
100 PCM(制御手段)
1
30
45
Claims (9)
前記吸気通路に接続されて、前記燃料タンク内で蒸発した蒸発燃料を含むパージガスを前記吸気通路に導入するパージ通路と、
前記パージ通路を開閉可能なパージバルブと、
前記パージバルブを制御する制御手段とを備え、
前記制御手段は、前記パージガスを前記吸気通路に導入するパージの実施時において、前記吸気通路内のガスの当量比であるインマニ当量比が増大していくように前記パージバルブを制御する増大制御を実施し、当該増大制御の実施時において、前記吸気通路を流通する空気量に基づいて前記インマニ当量比の目標値である目標インマニ当量比を変更するとともに、前記増大制御の実施途中に全筒運転と減筒運転との間で運転を切り替える切り替え要求が出されたきには、当該切り替え要求が出されてから所定の期間、前記吸気通路を流通する空気量に基づく前記目標インマニ当量比の変更量を小さくすることを特徴とするエンジンの蒸発燃料処理装置。 Combustion of air-fuel mixture in all cylinders, including an engine body having an intake valve and an exhaust valve and a plurality of cylinders formed, an intake passage for introducing intake air into the engine body, and a fuel tank for storing fuel Evaporation provided in an engine that can be switched between all-cylinder operation in which combustion is performed and reduced-cylinder operation in which combustion in a specific cylinder among a plurality of cylinders is stopped and the specific cylinder is in a rest state A fuel processor,
A purge passage connected to the intake passage for introducing a purge gas containing evaporated fuel evaporated in the fuel tank into the intake passage;
A purge valve capable of opening and closing the purge passage;
Control means for controlling the purge valve,
The control means implements an increase control for controlling the purge valve so that an intake manifold equivalent ratio, which is an equivalent ratio of gas in the intake passage, increases when performing purge for introducing the purge gas into the intake passage. When the increase control is performed, the target intake manifold equivalent ratio, which is the target value of the intake manifold equivalent ratio, is changed based on the amount of air flowing through the intake passage, and all cylinder operation is performed during the execution of the increase control. When a switching request for switching the operation with the reduced-cylinder operation is issued, a change amount of the target intake manifold equivalent ratio based on the amount of air flowing through the intake passage is determined for a predetermined period after the switching request is issued. An evaporative fuel processing device for an engine characterized by being made smaller.
前記制御手段は、全筒運転から減筒運転への切り替え要求が出されると、全ての気筒内で混合気の燃焼を実施しながらエンジン本体に導入される空気の量を増大させる準備制御を実施し、当該準備制御の実施後に減筒運転を開始させるとともに、前記増大制御の実施途中に全筒運転から減筒運転への切り替え要求が出されたときには、少なくとも前記準備制御が実施されている期間、前記吸気通路を流通する空気量に基づく前記目標インマニ当量比の変更量を小さくすることを特徴とするエンジンの蒸発燃料処理装置。 The evaporative fuel processing device for an engine according to claim 1,
When a request for switching from all-cylinder operation to reduced-cylinder operation is issued, the control means performs preparation control to increase the amount of air introduced into the engine body while performing combustion of the air-fuel mixture in all cylinders. When the reduction control operation is started after the preparation control is performed and a request for switching from the all-cylinder operation to the reduction cylinder operation is issued during the execution of the increase control, at least the period during which the preparation control is performed An evaporative fuel processing device for an engine, wherein the change amount of the target intake manifold equivalent ratio based on the amount of air flowing through the intake passage is reduced.
前記制御手段は、減筒運転から全筒運転への切り替え要求が出されると、全筒運転を開始させながらエンジン本体に導入される空気の量を減少させる復帰制御を実施するとともに、前記増大制御の実施途中に減筒運転から全筒運転への切り替え要求が出されたときには、少なくとも前記復帰制御が実施されている期間、前記吸気通路を流通する空気量に基づく前記目標インマニ当量比の変更量を小さくすることを特徴とするエンジンの蒸発燃料処理装置。 The evaporated fuel processing apparatus for an engine according to claim 1 or 2,
When a request for switching from reduced-cylinder operation to full-cylinder operation is issued, the control means performs return control for reducing the amount of air introduced into the engine body while starting full-cylinder operation, and the increase control When a request for switching from reduced-cylinder operation to all-cylinder operation is issued during the execution of the above, at least a period during which the return control is being performed, the amount of change in the target intake manifold equivalent ratio based on the amount of air flowing through the intake passage An evaporative fuel processing apparatus for an engine characterized by reducing the size of the engine.
前記制御手段は、前記増大制御の実施時において、現在のインマニ当量比を推定し、且つ、前記吸気通路を流通する空気量の直近の変化量に基づいて前記インマニ当量比の増加補正量を算出した後、当該増加補正量を前記推定されたインマニ当量比に加算することで前記目標インマニ当量比を算出することを特徴とするエンジンの蒸発燃料処理装置。 In the evaporative fuel processing apparatus of the engine in any one of Claims 1-3,
The control means estimates the current intake manifold equivalent ratio when performing the increase control, and calculates an increase correction amount of the intake manifold equivalent ratio based on the most recent change amount of the air amount flowing through the intake passage. Then, the target intake manifold equivalent ratio is calculated by adding the increase correction amount to the estimated intake manifold equivalent ratio.
前記制御手段は、前記吸気通路を流通する空気量が大きいほど大きくなるように予め定められた基本増加補正量に、前記空気量の直近の変化量に応じて増減される逐次補正量を加算したものを、前記増加補正量として算出することを特徴とするエンジンの蒸発燃料処理装置。 The evaporated fuel processing apparatus for an engine according to claim 4,
The control means adds a sequential correction amount that is increased or decreased according to the most recent change amount of the air amount to a basic increase correction amount that is predetermined so as to increase as the air amount flowing through the intake passage increases. What is calculated as the increase correction amount is a fuel vapor processing apparatus for an engine.
前記制御手段は、前記吸気通路を流通する空気量の直近の変化量が0より大きいときは前記逐次補正量を0より大きい値に設定し、前記空気量の直近の変化量が0より小さいときは前記逐次補正量を0より小さい値に設定することを特徴とするエンジンの蒸発燃料処理装置。 The evaporated fuel processing apparatus for an engine according to claim 5,
The control means sets the successive correction amount to a value greater than 0 when the most recent change amount of the air amount flowing through the intake passage is greater than 0, and when the most recent change amount of the air amount is less than zero. Is a fuel vapor processing apparatus for an engine, wherein the successive correction amount is set to a value smaller than 0.
前記制御手段は、前記増大制御の実施途中に全筒運転と減筒運転との切り替え要求が出されたときに、前記増加補正量を小さくすることで前記吸気通路を流通する空気量に基づく前記目標インマニ当量比の変更量を小さくすることを特徴とするエンジンの蒸発燃料処理装置。 In the evaporative fuel processing apparatus of the engine in any one of Claims 4-6,
The control means is configured to reduce the increase correction amount when a request for switching between all-cylinder operation and reduced-cylinder operation is issued during the execution of the increase control, and based on the amount of air flowing through the intake passage. An evaporative fuel processing device for an engine, characterized in that a change amount of a target intake manifold equivalent ratio is reduced.
前記制御手段は、前記増大制御の実施途中に全筒運転と減筒運転との切り替え要求が出されたときに、前記所定の期間、前記目標インマニ当量比を前記切り替え要求が出される前の値に維持することを特徴とするエンジンの蒸発燃料処理装置。 In the evaporative fuel processing apparatus of the engine in any one of Claims 1-7,
When the switching request between the all-cylinder operation and the reduced-cylinder operation is issued during the execution of the increase control, the control means sets the target intake manifold equivalent ratio to a value before the switching request is issued for the predetermined period. An evaporative fuel processing device for an engine characterized by being maintained in the above.
前記気筒または前記吸気通路に燃料を噴射する燃料噴射弁を備え、
前記制御手段は、エンジン本体の運転状態に基づいてエンジン本体に供給する総燃料量の目標値である基準目標燃料量を設定し、前記燃料噴射弁のリニアリティ特性が確保される当該燃料噴射弁の噴射量の最小値を前記基準目標燃料量から減じて目標最大パージ燃料量を算出し、前記パージの開始時において、前記パージ通路を介してエンジン本体に導入される蒸発燃料の量が前記目標最大パージ燃料量に到達するまで前記増大制御を実施するとともに、前記パージ通路を介してエンジン本体に導入される蒸発燃料の量を前記基準目標燃料量から減じた量の燃料を噴射するように前記燃料噴射弁を制御することを特徴とするエンジンの蒸発燃料処理装置。 In the evaporative fuel processing apparatus of the engine in any one of Claims 1-8,
A fuel injection valve for injecting fuel into the cylinder or the intake passage;
The control means sets a reference target fuel amount that is a target value of the total fuel amount to be supplied to the engine main body based on the operating state of the engine main body, and the fuel injection valve of the fuel injection valve that ensures the linearity characteristics of the fuel injection valve. The target maximum purge fuel amount is calculated by subtracting the minimum value of the injection amount from the reference target fuel amount, and the amount of evaporated fuel introduced into the engine body via the purge passage at the start of the purge is the target maximum fuel amount. The increase control is performed until the amount of purge fuel is reached, and the fuel is injected so as to inject an amount of fuel obtained by subtracting the amount of evaporated fuel introduced into the engine body through the purge passage from the reference target fuel amount. An evaporative fuel processing apparatus for an engine characterized by controlling an injection valve.
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