JPH07166975A - 燃料蒸気のパージ制御装置 - Google Patents
燃料蒸気のパージ制御装置Info
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- JPH07166975A JPH07166975A JP31533493A JP31533493A JPH07166975A JP H07166975 A JPH07166975 A JP H07166975A JP 31533493 A JP31533493 A JP 31533493A JP 31533493 A JP31533493 A JP 31533493A JP H07166975 A JPH07166975 A JP H07166975A
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- purge
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Abstract
(57)【要約】
【目的】燃料蒸気のパージ流量制御精度を向上する。
【構成】ステップ11で、パージ制御弁のデューティ周期
Ｔをテーブルマップから検索する。周期Ｔの特性は、開
弁デューティＤＵＴＹの所定未満の領域で増大して設定
され、それによって低流量領域での精度を確保でき、精
度を確保しやすい高流量領域では周期を小さく抑えて平
均的なパージを行い空燃比の変動を抑制する。
Ｔをテーブルマップから検索する。周期Ｔの特性は、開
弁デューティＤＵＴＹの所定未満の領域で増大して設定
され、それによって低流量領域での精度を確保でき、精
度を確保しやすい高流量領域では周期を小さく抑えて平
均的なパージを行い空燃比の変動を抑制する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、内燃機関の燃料タンク
等から発生する燃料蒸気をキャニスタに一時的に吸着し
た後、パージ制御弁を介して機関の吸気系に吸入させて
燃焼処理させる装置において、デューティ制御されるパ
ージ制御弁の制御方式の改良に関し、特に、開弁デュー
ティが小さい領域での精度を向上させる技術に関する。
等から発生する燃料蒸気をキャニスタに一時的に吸着し
た後、パージ制御弁を介して機関の吸気系に吸入させて
燃焼処理させる装置において、デューティ制御されるパ
ージ制御弁の制御方式の改良に関し、特に、開弁デュー
ティが小さい領域での精度を向上させる技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の燃料蒸気処理装置におけるパージ
制御弁の制御方式としては、以下のようなものが知られ
ている。特開昭59−399575号公報には、パージ制御弁を
機関の負荷との関係で動作させ、吸入空気流量に対し比
例的にパージ流量を制御することにより、混合気の空燃
比の変動を抑制するようにしたものが開示されている。
制御弁の制御方式としては、以下のようなものが知られ
ている。特開昭59−399575号公報には、パージ制御弁を
機関の負荷との関係で動作させ、吸入空気流量に対し比
例的にパージ流量を制御することにより、混合気の空燃
比の変動を抑制するようにしたものが開示されている。
【０００３】また、特開昭61-19962号公報には、パージ
制御弁としてデューティ制御されるものを用い、吸入空
気流量に応じてパージ流量を制御するようにしたものが
開示されている。さらに、特開平２-245461 号公報に
は、パージガスの燃料濃度が高いほどパージ制御弁の開
弁速度を遅くすることにより、パージ開始初期において
多量のパージガスが吸気系に急激に流入することを防止
し、空燃比が過渡的にリッチ化されることを防止するよ
うにしたものが開示されている。
制御弁としてデューティ制御されるものを用い、吸入空
気流量に応じてパージ流量を制御するようにしたものが
開示されている。さらに、特開平２-245461 号公報に
は、パージガスの燃料濃度が高いほどパージ制御弁の開
弁速度を遅くすることにより、パージ開始初期において
多量のパージガスが吸気系に急激に流入することを防止
し、空燃比が過渡的にリッチ化されることを防止するよ
うにしたものが開示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
技術を総合し、一般的に使用されているデューティ制御
式のパージ制御弁を用いて吸入空気流量に比例してパー
ジ流量を制御し、かつ、パージ開始初期にパージ制御弁
の開弁速度を小とすることにより、空燃比のリッチ化防
止を図ろうとしても、従来の制御方式では以下のような
問題により実現が困難であった。
技術を総合し、一般的に使用されているデューティ制御
式のパージ制御弁を用いて吸入空気流量に比例してパー
ジ流量を制御し、かつ、パージ開始初期にパージ制御弁
の開弁速度を小とすることにより、空燃比のリッチ化防
止を図ろうとしても、従来の制御方式では以下のような
問題により実現が困難であった。
【０００５】まず、今日の機関、特に車両用機関におい
ては高回転, 高出力化により吸入空気流量のダイナミッ
クレンジが大きくなっており、これに伴いパージ流量の
ダイナミックレンジも大きくすることが要求されるが、
このことは基本的に低流量側で精度を確保することが困
難であることを意味する。第二に、パージ開始初期には
キャニスタ内に充満している燃料蒸気が混合用の空気に
押し上げられる形で殆ど混合されないまま極めてリッチ
な状態で吸入されるため、流量を低く抑える必要があ
り、低流量域での精度が要求されている。
ては高回転, 高出力化により吸入空気流量のダイナミッ
クレンジが大きくなっており、これに伴いパージ流量の
ダイナミックレンジも大きくすることが要求されるが、
このことは基本的に低流量側で精度を確保することが困
難であることを意味する。第二に、パージ開始初期には
キャニスタ内に充満している燃料蒸気が混合用の空気に
押し上げられる形で殆ど混合されないまま極めてリッチ
な状態で吸入されるため、流量を低く抑える必要があ
り、低流量域での精度が要求されている。
【０００６】つまり、充分なパージ流量を確保するため
に開口面積を大として最大流量を確保しつつ、低流量側
で高い精度を確保するという相反した要求に応えること
は困難であった。本発明は、このような従来の問題点に
鑑みなされたもので、デューティ制御されるパージ制御
弁の構造を変更することなく、制御方式の改良によって
前記問題点を解決した燃料蒸気のパージ制御装置を提供
することを目的とする。
に開口面積を大として最大流量を確保しつつ、低流量側
で高い精度を確保するという相反した要求に応えること
は困難であった。本発明は、このような従来の問題点に
鑑みなされたもので、デューティ制御されるパージ制御
弁の構造を変更することなく、制御方式の改良によって
前記問題点を解決した燃料蒸気のパージ制御装置を提供
することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】このため本発明は、図１
に示すように、燃料蒸気を吸着するキャニスタと内燃機
関の吸気系とを接続するパージ通路にデューティ制御さ
れるパージ制御弁を備え、所定の機関運転条件で前記パ
ージ制御弁を開弁してキャニスタに吸着された燃料蒸気
を吸気系にパージするように構成された燃料蒸気のパー
ジ制御装置において、燃料蒸気の目標パージ率が得られ
るように機関運転状態に応じて前記パージ制御弁の開弁
デューティを設定する開弁デューティ設定手段と、前記
開弁デューティ設定手段により設定されたパージ制御弁
の開弁デューティが所定値未満の領域では、該所定値以
上の領域のときよりデューティ周期を大きく設定するデ
ューティ周期設定手段と、前記設定された開弁デューテ
ィとデューティ周期とに基づいてパージ制御弁をデュー
ティ制御するデューティ制御手段と、を含んで構成した
ことを特徴とする。
に示すように、燃料蒸気を吸着するキャニスタと内燃機
関の吸気系とを接続するパージ通路にデューティ制御さ
れるパージ制御弁を備え、所定の機関運転条件で前記パ
ージ制御弁を開弁してキャニスタに吸着された燃料蒸気
を吸気系にパージするように構成された燃料蒸気のパー
ジ制御装置において、燃料蒸気の目標パージ率が得られ
るように機関運転状態に応じて前記パージ制御弁の開弁
デューティを設定する開弁デューティ設定手段と、前記
開弁デューティ設定手段により設定されたパージ制御弁
の開弁デューティが所定値未満の領域では、該所定値以
上の領域のときよりデューティ周期を大きく設定するデ
ューティ周期設定手段と、前記設定された開弁デューテ
ィとデューティ周期とに基づいてパージ制御弁をデュー
ティ制御するデューティ制御手段と、を含んで構成した
ことを特徴とする。
【０００８】また、前記開弁デューティ周期設定手段
は、パージ制御弁の開弁デューティが所定値未満の領域
では、デューティの周期を開弁デューティが小さくなる
ほど大きくするように設定する構成としてもよい。ま
た、前記開弁デューティ設定手段は、前記目標パージ率
を過去の値と現在の値とを平均化処理して設定するよう
に構成してもよい。
は、パージ制御弁の開弁デューティが所定値未満の領域
では、デューティの周期を開弁デューティが小さくなる
ほど大きくするように設定する構成としてもよい。ま
た、前記開弁デューティ設定手段は、前記目標パージ率
を過去の値と現在の値とを平均化処理して設定するよう
に構成してもよい。
【０００９】
【作用】開弁デューティ設定手段によって設定されるパ
ージ制御弁の開弁デューティが所定値未満の領域、つま
りパージ流量の低流量側の領域では、デューティ周期設
定手段によりデューティ周期が大きく設定される。これ
により、１周期当りの開弁時間を大きくすることができ
るため制御の精度を確保することが容易となる。
ージ制御弁の開弁デューティが所定値未満の領域、つま
りパージ流量の低流量側の領域では、デューティ周期設
定手段によりデューティ周期が大きく設定される。これ
により、１周期当りの開弁時間を大きくすることができ
るため制御の精度を確保することが容易となる。
【００１０】一方、開弁デューティが所定値以上で周期
を小さくしても精度を確保しやすい領域では、周期を小
さく設定することにより、開弁時と非開弁時との間隔を
短くして平均的にパージさせることにより空燃比の変動
を小さくすることができる。また、パージ制御弁の開弁
デューティが所定値未満の領域では、デューティ周期を
開弁デューティが小さくなるほど大きくするように設定
することにより、低流量になるほど、つまり精度を確保
しにくくなるほど周期を大きくしていくことで、必要以
上に周期を大きくすることなくパージの断続による空燃
比の変動も小さく抑えることができる。
を小さくしても精度を確保しやすい領域では、周期を小
さく設定することにより、開弁時と非開弁時との間隔を
短くして平均的にパージさせることにより空燃比の変動
を小さくすることができる。また、パージ制御弁の開弁
デューティが所定値未満の領域では、デューティ周期を
開弁デューティが小さくなるほど大きくするように設定
することにより、低流量になるほど、つまり精度を確保
しにくくなるほど周期を大きくしていくことで、必要以
上に周期を大きくすることなくパージの断続による空燃
比の変動も小さく抑えることができる。
【００１１】また、燃料蒸気の目標パージ率を過去の値
と現在の値とを平均化処理して設定するようにすれば、
パージ開始時にパージ率が緩やかに増大するため、燃料
蒸気が多量にパージされて排気浄化性能や運転性能が悪
化することを防止できる。
と現在の値とを平均化処理して設定するようにすれば、
パージ開始時にパージ率が緩やかに増大するため、燃料
蒸気が多量にパージされて排気浄化性能や運転性能が悪
化することを防止できる。
【００１２】
【実施例】以下に本発明の実施例を図に基づいて説明す
る。一実施例を示す図２において、内燃機関１の吸気通
路２には、図示しないアクセルペダルと連動するスロッ
トル弁３が設けられていて、吸入空気流量Ｑを制御す
る。前記スロットル弁３には、スロットル弁３の開度θ
を検出すると共にスロットル弁開度の所定値以下のアイ
ドル状態でＯＮとなるアイドルスイッチを含んだスロッ
トルセンサ31が連結されている。また、該スロットル弁
３をバイパスする補助空気通路４にアイドル時の補助空
気流量を制御してアイドル回転速度を制御するためのア
イドル制御弁41が介装され、その他スロットル弁をバイ
パスする通路 (図示せず) にアイドル時の補機等の駆動
負荷に応じて補助空気流量をステップ的に増大させるア
イドルアップ制御弁や暖機促進用のエアレギュレータが
備えられている。また、吸気通路２には、各気筒毎に電
磁式燃料噴射弁５が設けられていて、図示しない燃料ポ
ンプから圧送されプレッシャレギュレータにより所定の
圧力に制御される燃料を吸気マニホールド３内に噴射供
給する。前記燃料噴射弁５による燃料噴射量の制御は、
マイクロコンピュータ内蔵のコントロールユニット６で
行われるようになっている。
る。一実施例を示す図２において、内燃機関１の吸気通
路２には、図示しないアクセルペダルと連動するスロッ
トル弁３が設けられていて、吸入空気流量Ｑを制御す
る。前記スロットル弁３には、スロットル弁３の開度θ
を検出すると共にスロットル弁開度の所定値以下のアイ
ドル状態でＯＮとなるアイドルスイッチを含んだスロッ
トルセンサ31が連結されている。また、該スロットル弁
３をバイパスする補助空気通路４にアイドル時の補助空
気流量を制御してアイドル回転速度を制御するためのア
イドル制御弁41が介装され、その他スロットル弁をバイ
パスする通路 (図示せず) にアイドル時の補機等の駆動
負荷に応じて補助空気流量をステップ的に増大させるア
イドルアップ制御弁や暖機促進用のエアレギュレータが
備えられている。また、吸気通路２には、各気筒毎に電
磁式燃料噴射弁５が設けられていて、図示しない燃料ポ
ンプから圧送されプレッシャレギュレータにより所定の
圧力に制御される燃料を吸気マニホールド３内に噴射供
給する。前記燃料噴射弁５による燃料噴射量の制御は、
マイクロコンピュータ内蔵のコントロールユニット６で
行われるようになっている。
【００１３】また、前記内燃機関１には、燃料タンクか
ら発生する燃料蒸気の処理装置が備えられている。前記
燃料蒸気処理装置は、キャニスタ21内に充填された活性
炭などの吸着剤に、燃料タンク内で発生した燃料の燃料
蒸気を吸着捕集させ、該吸着剤に吸着された燃料を、パ
ージ通路22を介してスロットル弁３下流側の吸気通路に
供給するものである。
ら発生する燃料蒸気の処理装置が備えられている。前記
燃料蒸気処理装置は、キャニスタ21内に充填された活性
炭などの吸着剤に、燃料タンク内で発生した燃料の燃料
蒸気を吸着捕集させ、該吸着剤に吸着された燃料を、パ
ージ通路22を介してスロットル弁３下流側の吸気通路に
供給するものである。
【００１４】前記キャニスタ21には、燃料タンク内の正
圧が所定以上になったときに開くチェックバルブが介装
された燃料蒸気導入通路23を介して燃料タンク20内の燃
料蒸気が導入されるようになっており、また、前記パー
ジ通路22には、前記コントロールユニット６からのデュ
ーティ制御信号に基づいて駆動される電磁式のパージ制
御弁24が介装されている。
圧が所定以上になったときに開くチェックバルブが介装
された燃料蒸気導入通路23を介して燃料タンク20内の燃
料蒸気が導入されるようになっており、また、前記パー
ジ通路22には、前記コントロールユニット６からのデュ
ーティ制御信号に基づいて駆動される電磁式のパージ制
御弁24が介装されている。
【００１５】また、内燃機関１の吸入空気流量Ｑを検出
するエアフローメータ51，機関回転速度Ｎを検出する回
転速度センサ52，冷却水温度を検出する水温センサ53が
設けられ、それらの検出信号は燃料蒸気のパージ制御条
件等の判別に用いられる。コントロールユニット６は、
前記各種のセンサからの信号に基づいて燃料噴射弁５に
よる燃料噴射量等を制御すると共に、所定の運転条件で
前記パージ制御弁27の開弁デューティを運転状態 (吸入
空気流量) に基づいて制御することにより空燃比を一定
に保持するように燃料蒸気を吸気系にパージする。
するエアフローメータ51，機関回転速度Ｎを検出する回
転速度センサ52，冷却水温度を検出する水温センサ53が
設けられ、それらの検出信号は燃料蒸気のパージ制御条
件等の判別に用いられる。コントロールユニット６は、
前記各種のセンサからの信号に基づいて燃料噴射弁５に
よる燃料噴射量等を制御すると共に、所定の運転条件で
前記パージ制御弁27の開弁デューティを運転状態 (吸入
空気流量) に基づいて制御することにより空燃比を一定
に保持するように燃料蒸気を吸気系にパージする。
【００１６】以下に、前記コントロールユニット６によ
る本実施例にかかる燃料蒸気のパージ制御を説明する。
まず、パージ制御弁24の開弁デューティの設定を、図３
に示したフローチャートに従って説明する。このルーチ
ンが開弁デューティ設定手段に相当する。ステップ (図
ではＳと記す。以下同様) １では、燃料蒸気のパージ条
件が成立しているか否かを判別する。具体的には、水温
センサ53によって検出される内燃機関１の冷却水温度が
所定値以上でキャニスタ21に燃料蒸気が充分に吸着され
ていて、アイドルスイッチがＯＦＦである非アイドル状
態、つまり燃料蒸気のパージによる空燃比のリッチ化の
影響が大きいアイドル状態を除いて燃料蒸気のパージ条
件が成立する。
る本実施例にかかる燃料蒸気のパージ制御を説明する。
まず、パージ制御弁24の開弁デューティの設定を、図３
に示したフローチャートに従って説明する。このルーチ
ンが開弁デューティ設定手段に相当する。ステップ (図
ではＳと記す。以下同様) １では、燃料蒸気のパージ条
件が成立しているか否かを判別する。具体的には、水温
センサ53によって検出される内燃機関１の冷却水温度が
所定値以上でキャニスタ21に燃料蒸気が充分に吸着され
ていて、アイドルスイッチがＯＦＦである非アイドル状
態、つまり燃料蒸気のパージによる空燃比のリッチ化の
影響が大きいアイドル状態を除いて燃料蒸気のパージ条
件が成立する。
【００１７】パージ条件が成立している場合には、ステ
ップ２へ進んでスロットルセンサ31からスロットル弁開
度θを読み込み、該スロットル弁開度θに対応したスロ
ットル開口面積ＡTVO をＲＯＭに記憶されたθ−ＡTVO
変換テーブル (図示参照) からの検索等によって求め
る。ステップ３では、前記アイドル制御弁41その他スロ
ットル弁４をバイパスする空気流量を制御するアイドル
アップ制御弁やエアレギュレータ等の開口面積を合計し
た総バイパス開口面積ＡAAC を前記同様に設定された変
換テーブルからの検索等によって求める。
ップ２へ進んでスロットルセンサ31からスロットル弁開
度θを読み込み、該スロットル弁開度θに対応したスロ
ットル開口面積ＡTVO をＲＯＭに記憶されたθ−ＡTVO
変換テーブル (図示参照) からの検索等によって求め
る。ステップ３では、前記アイドル制御弁41その他スロ
ットル弁４をバイパスする空気流量を制御するアイドル
アップ制御弁やエアレギュレータ等の開口面積を合計し
た総バイパス開口面積ＡAAC を前記同様に設定された変
換テーブルからの検索等によって求める。
【００１８】ステップ４では、ステップ２で求めたスロ
ットル開口面積ＡTVO とステップ３で求めた総バイパス
開口面積ＡAAC とを加算して、吸気系の総開口面積Ａ
INT を求める。ステップ５では、目標パージ率 (燃料蒸
気流量／吸入空気流量) ＲＡＴＩＯを次式により演算す
る。
ットル開口面積ＡTVO とステップ３で求めた総バイパス
開口面積ＡAAC とを加算して、吸気系の総開口面積Ａ
INT を求める。ステップ５では、目標パージ率 (燃料蒸
気流量／吸入空気流量) ＲＡＴＩＯを次式により演算す
る。
【００１９】 ＲＡＴＩＯ＝ＲＡＴＩＯ・τR ＋ＲＡＴＩＯ0 ・ (１−τR ) ここで、ＲＡＴＩＯ0 は前回演算された目標パージ率，
τR は重み係数 (０＜τR ＜１) であり、かかる平均化
(なまし) 処理を行うことにより、パージ開始時にキャ
ニスタ21に充満している燃料蒸気が急激に流入して排気
浄化性能や運転性能を悪化させることを防止できる。
τR は重み係数 (０＜τR ＜１) であり、かかる平均化
(なまし) 処理を行うことにより、パージ開始時にキャ
ニスタ21に充満している燃料蒸気が急激に流入して排気
浄化性能や運転性能を悪化させることを防止できる。
【００２０】ステップ６では、ステップ４で求めた総開
口面積ＡINT とステップ５で演算設定された目標パージ
率ＲＡＴＩＯとに基づいてパージ制御弁22の有効開口面
積Ａ P をＲＡＴＩＯ＝ＡP ／ (ＡINT ＋ＡP ) の関係か
ら得られた次式により演算する。 ＡP ＝ＡINT ・ＲＡＴＩＯ／ (１−ＲＡＴＩＯ) ステップ７では、上記のようにして求められたパージ制
御弁22の有効開口面積ＡP に対応する開弁デューティＤ
ＵＴＹを有効開口面積ＡP の関数式から求める。
口面積ＡINT とステップ５で演算設定された目標パージ
率ＲＡＴＩＯとに基づいてパージ制御弁22の有効開口面
積Ａ P をＲＡＴＩＯ＝ＡP ／ (ＡINT ＋ＡP ) の関係か
ら得られた次式により演算する。 ＡP ＝ＡINT ・ＲＡＴＩＯ／ (１−ＲＡＴＩＯ) ステップ７では、上記のようにして求められたパージ制
御弁22の有効開口面積ＡP に対応する開弁デューティＤ
ＵＴＹを有効開口面積ＡP の関数式から求める。
【００２１】このようにして開弁デューティＤＵＴＹを
求める方法は、例えば吸入空気流量Ｑと機関回転速度Ｎ
に対して開弁デューティＤＵＴＹをマッピングする方法
に比べ、高度などに起因する大気圧の変化に対してパー
ジ率が安定するという効果がある。つまり、吸入空気流
量Ｑを１つのパラメータとして開弁デューティＤＵＴＹ
を規定すると、高地では大気圧の低下により同一Ｑに対
するパージ量が低下してパージ率が減少するような不具
合が発生するが、前記方法では大気圧の変化がＡIN T を
通過する空気量とＡP を通過するパージ量との双方に作
用するのでパージ率としては一定に保たれることにな
る。
求める方法は、例えば吸入空気流量Ｑと機関回転速度Ｎ
に対して開弁デューティＤＵＴＹをマッピングする方法
に比べ、高度などに起因する大気圧の変化に対してパー
ジ率が安定するという効果がある。つまり、吸入空気流
量Ｑを１つのパラメータとして開弁デューティＤＵＴＹ
を規定すると、高地では大気圧の低下により同一Ｑに対
するパージ量が低下してパージ率が減少するような不具
合が発生するが、前記方法では大気圧の変化がＡIN T を
通過する空気量とＡP を通過するパージ量との双方に作
用するのでパージ率としては一定に保たれることにな
る。
【００２２】また、ステップ１でパージ制御条件が不成
立である場合には、ステップ８へ進み目標パージ率ＲＡ
ＴＩＯ及び開弁デューティＤＵＴＹを０にリセットす
る。次に、本発明にかかるパージ率に応じたデューティ
周期の切換制御について説明する。まず、かかるデュー
ティ周期を可変制御する理由について説明する。図４は
デューティ信号とパージ制御弁22の作動の模式的タイミ
ングチャートを示す。ＤＵＴＹは開弁デューティ，Ｔは
デューティ信号の周期，τ0 は開弁遅れ，τC は閉弁遅
れ，ｔ0 は開弁時間，ｔC は閉弁時間である。図５は、
デューティ信号ＤＵＴＹと所定条件におけるパージ制御
弁22の流量ＱP との関係を示す。ＱP は概ねＤＵＴＹが
小さい側で精度が落ちる。つまり、ＤＵＴＹ≦τ0 ／Ｔ
ではＱP ≒０であり、実質的に開弁されないのでＤＵＴ
Ｙ＞τ0 ／Ｔに設定され、このとき、ＱP ＝ｋP ・｛Ｄ
ＵＴＹ− (τ0 −τC ) ／Ｔ｝となる。図６はパージ開
始後の経過時間と実際にパージされる燃料蒸気流量ＱE
(図ではパージ流量ＱP に対する比率として示してあ
る) との関係を示す。図で明らかなようにパージ開始直
後は大量の燃料蒸気がパージされて空燃比が乱れる可能
性が大きいのでパージ流量を抑える必要がある。
立である場合には、ステップ８へ進み目標パージ率ＲＡ
ＴＩＯ及び開弁デューティＤＵＴＹを０にリセットす
る。次に、本発明にかかるパージ率に応じたデューティ
周期の切換制御について説明する。まず、かかるデュー
ティ周期を可変制御する理由について説明する。図４は
デューティ信号とパージ制御弁22の作動の模式的タイミ
ングチャートを示す。ＤＵＴＹは開弁デューティ，Ｔは
デューティ信号の周期，τ0 は開弁遅れ，τC は閉弁遅
れ，ｔ0 は開弁時間，ｔC は閉弁時間である。図５は、
デューティ信号ＤＵＴＹと所定条件におけるパージ制御
弁22の流量ＱP との関係を示す。ＱP は概ねＤＵＴＹが
小さい側で精度が落ちる。つまり、ＤＵＴＹ≦τ0 ／Ｔ
ではＱP ≒０であり、実質的に開弁されないのでＤＵＴ
Ｙ＞τ0 ／Ｔに設定され、このとき、ＱP ＝ｋP ・｛Ｄ
ＵＴＹ− (τ0 −τC ) ／Ｔ｝となる。図６はパージ開
始後の経過時間と実際にパージされる燃料蒸気流量ＱE
(図ではパージ流量ＱP に対する比率として示してあ
る) との関係を示す。図で明らかなようにパージ開始直
後は大量の燃料蒸気がパージされて空燃比が乱れる可能
性が大きいのでパージ流量を抑える必要がある。
【００２３】したがって、低吸入空気流量時でのパージ
開始にあたりＤＵＴＹを小さく設定しなければならない
が、単にＤＵＴＹを小さくすると誤差の影響が大きくな
るため精度を確保することが困難になる。ところが、Ｄ
ＵＴＹ制御において精度は流量のみならずデューティ周
期によっても影響されるのである。即ち、流量誤差／流
量が小さいほど精度は高い、つまり低流量側で精度を確
保しにくいわけであるが、流量誤差はパージ制御弁の特
性として１回当りの開閉 (デューティ動作) につき流量
の大小と無関係に同一量ずつ生じるから単位時間当りで
みると開閉の回数がすくないほど、つまりデューティ周
期を大きくするほど流量誤差の総量は小さくすることが
でき、精度を高めることができるのである。
開始にあたりＤＵＴＹを小さく設定しなければならない
が、単にＤＵＴＹを小さくすると誤差の影響が大きくな
るため精度を確保することが困難になる。ところが、Ｄ
ＵＴＹ制御において精度は流量のみならずデューティ周
期によっても影響されるのである。即ち、流量誤差／流
量が小さいほど精度は高い、つまり低流量側で精度を確
保しにくいわけであるが、流量誤差はパージ制御弁の特
性として１回当りの開閉 (デューティ動作) につき流量
の大小と無関係に同一量ずつ生じるから単位時間当りで
みると開閉の回数がすくないほど、つまりデューティ周
期を大きくするほど流量誤差の総量は小さくすることが
でき、精度を高めることができるのである。
【００２４】このように、デューティ周期を大きくすれ
ば精度を高めることができるわけであるが、全領域にわ
たって一律に周期を増大することには問題がある。即
ち、デューティ周期を大きくすることは開弁時燃料蒸気
がパージされている状態とパージされていない状態とが
はっきりと分かれてしまい、平均的なパージが行えない
ため空燃比の変化幅が大きく、排気浄化性能や運転性能
の面で好ましくない。特に、開弁デューティが大きく設
定されている高パージ流量領域では、１回当りのパージ
時間が長引くと空燃比が過度にリッチ化されやすくなる
ため、なるべく分散してパージすることが好ましく、元
々低流量領域に比較して精度を確保しやすいこともある
ので、必要以上に周期を増大させない方が好ましい。
ば精度を高めることができるわけであるが、全領域にわ
たって一律に周期を増大することには問題がある。即
ち、デューティ周期を大きくすることは開弁時燃料蒸気
がパージされている状態とパージされていない状態とが
はっきりと分かれてしまい、平均的なパージが行えない
ため空燃比の変化幅が大きく、排気浄化性能や運転性能
の面で好ましくない。特に、開弁デューティが大きく設
定されている高パージ流量領域では、１回当りのパージ
時間が長引くと空燃比が過度にリッチ化されやすくなる
ため、なるべく分散してパージすることが好ましく、元
々低流量領域に比較して精度を確保しやすいこともある
ので、必要以上に周期を増大させない方が好ましい。
【００２５】そこで、本発明では低パージ流量領域では
デューティ周期を大きくし、高パージ流量領域ではデュ
ーティ周期を小さくするように制御する。本発明にかか
るデューティ周期の制御は図７に示したフローチャート
に従って行われる。このルーチンが、デューティ周期設
定手段に相当する。ステップ11において開弁デューティ
ＤＵＴＹに応じたデューティ周期Ｔを図８に示した特性
を有するテーブルマップからの検索により設定する。こ
こで、デューティ周期Ｔは、開弁デューティＤＵＴＹが
所定値以下の領域では、ＤＵＴＹが小さくなるほど大き
くなるように設定されており、これによって、必要以上
に周期を大きくすることなく前記パージの断続の影響も
可及的に回避することができる。
デューティ周期を大きくし、高パージ流量領域ではデュ
ーティ周期を小さくするように制御する。本発明にかか
るデューティ周期の制御は図７に示したフローチャート
に従って行われる。このルーチンが、デューティ周期設
定手段に相当する。ステップ11において開弁デューティ
ＤＵＴＹに応じたデューティ周期Ｔを図８に示した特性
を有するテーブルマップからの検索により設定する。こ
こで、デューティ周期Ｔは、開弁デューティＤＵＴＹが
所定値以下の領域では、ＤＵＴＹが小さくなるほど大き
くなるように設定されており、これによって、必要以上
に周期を大きくすることなく前記パージの断続の影響も
可及的に回避することができる。
【００２６】また、開弁デューティＤＵＴＹが前記所定
値より大きい領域で周期Ｔは最小値一定に保持される
が、この最小値は、１回当りの開弁時間 (＝ＤＵＴＹ・
Ｔ) が開弁遅れ時間τ0 よりも大として (Ｔ＞τ0 ／Ｄ
ＵＴＹ) 精度を確保できるように設定されている。前記
のようにして設定された開弁デューティＤＵＴＹとデュ
ーティ周期Ｔとに基づいて図７に示す従ってデューティ
制御が行われる。このルーチンは時間同期で実行され
る。また、このルーチンがデューティ制御手段に相当す
る。
値より大きい領域で周期Ｔは最小値一定に保持される
が、この最小値は、１回当りの開弁時間 (＝ＤＵＴＹ・
Ｔ) が開弁遅れ時間τ0 よりも大として (Ｔ＞τ0 ／Ｄ
ＵＴＹ) 精度を確保できるように設定されている。前記
のようにして設定された開弁デューティＤＵＴＹとデュ
ーティ周期Ｔとに基づいて図７に示す従ってデューティ
制御が行われる。このルーチンは時間同期で実行され
る。また、このルーチンがデューティ制御手段に相当す
る。
【００２７】ステップ21では、タイマカウンタのカウン
ト値ｔがインクリメントされる。ステップ22では、前記
カウント値ｔが前記設定されたデューティ周期Ｔに達し
たか否かを判別する。デューティ周期Ｔに達したと判別
されたときにはステップ23へ進み、タイマカウンタのカ
ウント値ｔを０リセットした後、ステップ24へ進んでパ
ージ制御弁22への通電を開始する。
ト値ｔがインクリメントされる。ステップ22では、前記
カウント値ｔが前記設定されたデューティ周期Ｔに達し
たか否かを判別する。デューティ周期Ｔに達したと判別
されたときにはステップ23へ進み、タイマカウンタのカ
ウント値ｔを０リセットした後、ステップ24へ進んでパ
ージ制御弁22への通電を開始する。
【００２８】前記通電開始後は、ステップ21，ステップ
22を経てステップ25へ進み、カウント値ｔと１回当りの
開弁時間 (＝Ｔ・ＤＵＴＹ) とを比較して、カウント値
ｔが開弁時間を超えるまでの間はステップ24へ進んでパ
ージ制御弁22への通電を継続し、超えた後はステップ26
へ進んで通電を遮断して、次にカウント値ｔがデューテ
ィ周期Ｔに達するまでの間遮断状態を保持する。かかる
繰り返しにより、設定された開弁デューティとデューテ
ィ周期に応じたデューティ制御が行われる。
22を経てステップ25へ進み、カウント値ｔと１回当りの
開弁時間 (＝Ｔ・ＤＵＴＹ) とを比較して、カウント値
ｔが開弁時間を超えるまでの間はステップ24へ進んでパ
ージ制御弁22への通電を継続し、超えた後はステップ26
へ進んで通電を遮断して、次にカウント値ｔがデューテ
ィ周期Ｔに達するまでの間遮断状態を保持する。かかる
繰り返しにより、設定された開弁デューティとデューテ
ィ周期に応じたデューティ制御が行われる。
【００２９】
【発明の効果】以上説明してきたように本発明によれ
ば、デューティ制御されるパージ制御弁の開弁デューテ
ィが小さいときにはデューティ周期を大きくなるように
制御する構成としたため、特にパージ開始時の開弁デュ
ーティを小さくすることが要求されるときの精度を確保
でき、過剰なパージを抑制して排気浄化性能と運転性能
とを共に満足することができる。
ば、デューティ制御されるパージ制御弁の開弁デューテ
ィが小さいときにはデューティ周期を大きくなるように
制御する構成としたため、特にパージ開始時の開弁デュ
ーティを小さくすることが要求されるときの精度を確保
でき、過剰なパージを抑制して排気浄化性能と運転性能
とを共に満足することができる。
【００３０】また、開弁デューティの所定値以下の領域
で開弁デューティが小さくなるほどデューティ周期を大
きくするように制御することにより、周期の増大を必要
最小限に留めてパージの断続による空燃比の変動を可及
的に回避しつつパージ制御精度の確保を図ることができ
る。また、パージ率を平均化処理して設定することによ
り、パージ開始時に多量の燃料蒸気が急激にパージされ
ることを防止でき、排気浄化性能の悪化，運転性能の悪
化を回避できる。
で開弁デューティが小さくなるほどデューティ周期を大
きくするように制御することにより、周期の増大を必要
最小限に留めてパージの断続による空燃比の変動を可及
的に回避しつつパージ制御精度の確保を図ることができ
る。また、パージ率を平均化処理して設定することによ
り、パージ開始時に多量の燃料蒸気が急激にパージされ
ることを防止でき、排気浄化性能の悪化，運転性能の悪
化を回避できる。
【図１】本発明の構成・機能を示すブロック図。
【図２】本発明の一実施例のシステム構成を示す図。
【図３】同上実施例のパージ制御弁の開弁デューティを
設定するルーチンを示すフローチャート。
設定するルーチンを示すフローチャート。
【図４】同じくデューティ制御とパージ制御弁の開閉と
の関係を示すタイムチャート。
の関係を示すタイムチャート。
【図５】同じく開弁デューティとパージ流量との関係を
示す線図。
示す線図。
【図６】同じくパージ開始後経過時間と実燃料蒸気流量
／パージ流量との関係を示す線図。
／パージ流量との関係を示す線図。
【図７】同じくデューティ周期を設定するルーチンを示
すフローチャート。
すフローチャート。
【図８】同じくデューティ制御のルーチンを示すフロー
チャート。
チャート。
１ 内燃機関 ２ 吸気通路 ３ スロットル弁 ６ コントロールユニット 21 キャニスタ 22 パージ通路 24 パージ制御弁 41 アイドル制御弁 51 エアフローメータ 52 回転速度センサ 53 水温センサ
Claims (3)
- 【請求項１】燃料蒸気を吸着するキャニスタと内燃機関
の吸気系とを接続するパージ通路にデューティ制御され
るパージ制御弁を備え、所定の機関運転条件で前記パー
ジ制御弁を開弁してキャニスタに吸着された燃料蒸気を
吸気系にパージするように構成された燃料蒸気のパージ
制御装置において、 燃料蒸気の目標パージ率が得られるように機関運転状態
に応じて前記パージ制御弁の開弁デューティを設定する
開弁デューティ設定手段と、 前記開弁デューティ設定手段により設定されたパージ制
御弁の開弁デューティが所定値未満の領域では、該所定
値以上の領域のときよりデューティ周期を大きく設定す
るデューティ周期設定手段と、 前記設定された開弁デューティとデューティ周期とに基
づいてパージ制御弁をデューティ制御するデューティ制
御手段と、 を含んで構成したことを特徴とする燃料蒸気のパージ制
御装置。 - 【請求項２】前記開弁デューティ周期設定手段は、パー
ジ制御弁の開弁デューティが所定値未満の領域では、デ
ューティの周期を開弁デューティが小さくなるほど大き
くするように設定してなる請求項１に記載の燃料蒸気の
パージ制御装置。 - 【請求項３】前記開弁デューティ設定手段は、前記目標
パージ率を過去の値と現在の値とを平均化処理して設定
するようにしたことを特徴とする請求項１又は請求項２
に記載の燃料蒸気のパージ制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31533493A JPH07166975A (ja) | 1993-12-15 | 1993-12-15 | 燃料蒸気のパージ制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31533493A JPH07166975A (ja) | 1993-12-15 | 1993-12-15 | 燃料蒸気のパージ制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07166975A true JPH07166975A (ja) | 1995-06-27 |
Family
ID=18064166
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31533493A Pending JPH07166975A (ja) | 1993-12-15 | 1993-12-15 | 燃料蒸気のパージ制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07166975A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7414267B2 (en) | 1999-01-21 | 2008-08-19 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Semiconductor device and process for production thereof |
| JP2018066353A (ja) * | 2016-10-21 | 2018-04-26 | マツダ株式会社 | エンジンの蒸発燃料処理装置 |
-
1993
- 1993-12-15 JP JP31533493A patent/JPH07166975A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7414267B2 (en) | 1999-01-21 | 2008-08-19 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Semiconductor device and process for production thereof |
| JP2018066353A (ja) * | 2016-10-21 | 2018-04-26 | マツダ株式会社 | エンジンの蒸発燃料処理装置 |
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