WO2024252505A1 - 内燃機関の制御方法及び内燃機関の制御装置 - Google Patents

内燃機関の制御方法及び内燃機関の制御装置 Download PDF

Info

Publication number
WO2024252505A1
WO2024252505A1 PCT/JP2023/020908 JP2023020908W WO2024252505A1 WO 2024252505 A1 WO2024252505 A1 WO 2024252505A1 JP 2023020908 W JP2023020908 W JP 2023020908W WO 2024252505 A1 WO2024252505 A1 WO 2024252505A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
correction coefficient
air
fuel ratio
internal combustion
combustion engine
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/JP2023/020908
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
稔 沼田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nissan Motor Co Ltd filed Critical Nissan Motor Co Ltd
Priority to PCT/JP2023/020908 priority Critical patent/WO2024252505A1/ja
Publication of WO2024252505A1 publication Critical patent/WO2024252505A1/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M25/00—Engine-pertinent apparatus for adding non-fuel substances or small quantities of secondary fuel to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture
    • F02M25/08—Engine-pertinent apparatus for adding non-fuel substances or small quantities of secondary fuel to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture adding fuel vapours drawn from engine fuel reservoir

Definitions

  • the present invention relates to a method for controlling an internal combustion engine and a control device for an internal combustion engine.
  • Patent Document 1 discloses an evaporated fuel treatment device that temporarily stops purging when the turbocharger decreases in order to prevent the air-fuel ratio from becoming excessively rich due to evaporated fuel purging when the turbocharger decreases.
  • Patent Document 1 if the amount of purge gas containing evaporated fuel suddenly decreases, the fuel injection amount correction that has been shifted by the purge gas may not be able to keep up, and the air-fuel ratio may deteriorate (become lean).
  • the internal combustion engine of the present invention uses an air-fuel ratio feedback correction coefficient to feedback control the air-fuel ratio to the theoretical air-fuel ratio, and if the air-fuel ratio feedback correction coefficient deviates from a predetermined reference value due to purge gas containing evaporated fuel from the fuel tank, a step-like decrease in the purge rate causes a correction coefficient initialization process to return the air-fuel ratio feedback correction coefficient to the reference value.
  • an internal combustion engine can bring the air-fuel ratio feedback correction coefficient closer to a value that corresponds to the actual air-fuel ratio, thereby suppressing fluctuations (deterioration) of the air-fuel ratio.
  • 1 is an explanatory diagram that illustrates a schematic overview of a system configuration of an internal combustion engine to which the present invention is applied; 4 is a timing chart showing an example of the behavior of various parameters during purge cut in the internal combustion engine of the first embodiment. 4 is a flowchart showing a flow of control of the internal combustion engine in the first embodiment. 10 is a timing chart showing an example of the behavior of various parameters during purge cut in the internal combustion engine of the second embodiment. 10 is a flowchart showing a flow of control of an internal combustion engine in a second embodiment.
  • FIG. 1 is an explanatory diagram showing a schematic overview of the system configuration of an internal combustion engine 1 to which the present invention is applied.
  • the internal combustion engine 1 is, for example, a multi-cylinder spark-ignition gasoline engine, and is installed as a driving source in a vehicle such as an automobile.
  • the intake passage 2 of the internal combustion engine 1 is provided with an air cleaner 3 that collects foreign matter in the intake air, an air flow meter 4 that detects the amount of intake air, an electric throttle valve 5, and an intake collector 6.
  • the air flow meter 4 is located downstream of the air cleaner 3 in the intake flow direction.
  • the throttle valve 5 controls the amount of intake air into the internal combustion engine 1 depending on the load, and is located downstream of the air flow meter 4 in the intake flow direction.
  • the intake collector 6 is located downstream of the throttle valve 5 in the intake flow direction and is connected to the intake ports 8 of each cylinder of the internal combustion engine 1 via the intake manifold 7.
  • the internal combustion engine 1 also has a turbocharger 9.
  • the turbocharger 9 has a compressor 10 provided in the intake passage 2 and a turbine 11 provided in the exhaust passage 15.
  • the compressor 10 and the turbine 11 are arranged coaxially and rotate together.
  • the compressor 10 is arranged upstream of the throttle valve 5 in the intake flow direction and downstream of the air flow meter 4.
  • An intercooler 12 is provided in the intake passage 2 upstream of the throttle valve 5.
  • the intercooler 12 is disposed downstream of the compressor 10 in the intake air flow direction.
  • the intercooler 12 is provided to cool the intake air compressed (pressurized) by the compressor 10 to improve the filling efficiency.
  • An intake bypass passage 13 is connected to the intake passage 2.
  • the intake bypass passage 13 is formed to bypass the compressor 10 and connect the upstream side and downstream side of the compressor 10.
  • An electric recirculation valve 14 is provided in the intake bypass passage 13.
  • the recirculation valve 14 is normally closed, but is opened when the pressure downstream of the compressor 10 becomes high.
  • the recirculation valve 14 is open, the high-pressure intake air downstream of the compressor 10 can be returned to the upstream side of the compressor 10 via the intake bypass passage 13.
  • the recirculation valve 14 can also be a so-called check valve that opens only when the pressure downstream of the compressor 10 reaches or exceeds a predetermined pressure.
  • An exhaust bypass passage 16 that bypasses the turbine 11 and connects the upstream and downstream sides of the turbine 11 is connected to the exhaust passage 15.
  • An electric wastegate valve 17 that controls the exhaust flow rate in the exhaust bypass passage 16 is arranged in the exhaust bypass passage 16.
  • a catalyst 18 for purifying exhaust gas is disposed downstream of the turbine 11.
  • An A/F sensor 19 is disposed upstream (at the inlet) of this catalyst 18.
  • the A/F sensor 19 is a so-called wide-range air-fuel ratio sensor that has an almost linear output characteristic according to the air-fuel ratio.
  • the intake passage 2 is also connected to an evaporated fuel processing system 21 that processes evaporated fuel in the fuel tank 20.
  • the evaporated fuel treatment system 21 has a purge passage 22, a canister 23 capable of adsorbing and desorbing evaporated fuel, and an electric purge control valve 24 located between the canister 23 and the intake passage 2, and is capable of introducing purge gas containing evaporated fuel from the fuel tank 20 into the intake passage 2.
  • the purge passage 22 introduces fuel vapor into the intake passage 2 and is connected to the intake passage 2 at a position downstream of the throttle valve 5 and upstream of the intake collector 6.
  • the purge passage 22 is provided with a purge control valve 24 and a canister 23 capable of adsorbing and desorbing evaporated fuel.
  • the canister 23 adsorbs evaporated fuel generated in the fuel tank 20.
  • the purge control valve 24 is disposed between the canister 23 and the intake passage 2.
  • the control unit 25 which serves as the control section, is a well-known digital computer equipped with a CPU, ROM, RAM, and an input/output interface. Detection signals from various sensors, such as the air flow meter 4, the A/F sensor 19, the crank angle sensor 26, a pressure sensor 27 that detects the intake pressure (intake manifold pressure) in the intake manifold 7, and an atmospheric pressure sensor 28, are input to the control unit 25.
  • the crank angle sensor 26 detects the crank angle of the crankshaft of the internal combustion engine 1 and is capable of detecting the engine speed of the internal combustion engine 1.
  • the pressure sensor 27 is capable of detecting the intake pressure downstream of the throttle valve 5, and is attached, for example, to the intake collector 6 or the intake manifold 7.
  • the control unit 25 controls the opening and closing of the throttle valve 5, recirculation valve 14, wastegate valve 17, and purge control valve 24 based on detection signals from various sensors.
  • the control unit 25 is also capable of controlling the internal combustion engine 1 so that the air-fuel ratio becomes the theoretical air-fuel ratio by known air-fuel ratio feedback control based on the detection signal of the A/F sensor 19.
  • the control unit 25 calculates an air-fuel ratio feedback correction coefficient ⁇ (ALPHA) based on the detection signal of the A/F sensor 19, and multiplies the basic fuel injection amount by this air-fuel ratio feedback correction coefficient ⁇ , thereby controlling the internal combustion engine 1 so that the air-fuel ratio becomes the theoretical air-fuel ratio.
  • the basic fuel injection amount is calculated using the intake air amount and the engine speed of the internal combustion engine 1. If purging is in progress when purge gas is introduced into the intake passage 2, the basic fuel injection amount is corrected based on the estimated purge gas concentration value.
  • the introduction of purge gas via the purge control valve 24 is basically performed when the conditions for the air-fuel ratio feedback control of the internal combustion engine 1 using the A/F sensor 19 are met.
  • the control unit 25 estimates the concentration of the purge gas.
  • the concentration of the purge gas is estimated, for example, from the amount of variation in the air-fuel ratio feedback correction coefficient ⁇ relative to the amount of purge gas introduced.
  • the estimated concentration of the purge gas is an estimate of the air/fuel ratio in the purge gas.
  • the air-fuel ratio feedback correction coefficient ⁇ will not be able to keep up with the change in the amount of purge gas introduced, and the air-fuel ratio may fluctuate significantly toward the lean side.
  • the internal combustion engine 1 performs a correction coefficient initialization process that quickly returns the air-fuel ratio feedback correction coefficient ⁇ toward the reference value.
  • the purge rate is the ratio of the amount of purge gas to the amount of intake air.
  • a purge cut means stopping the flow of purge gas into the intake passage 2.
  • FIG. 2 is a timing chart showing an example of the behavior of various parameters during purge cut in the internal combustion engine 1 of the first embodiment.
  • Time t1 in Figure 2 is the timing when the accelerator pedal is depressed, the idle state of the internal combustion engine 1 ends, and purging begins.
  • the estimated purge gas concentration value shown by the solid line in Figure 2 is an erroneous estimate to the lean side of the actual purge gas concentration shown by the characteristic line Lc (dashed line) in Figure 2. Therefore, the air-fuel ratio and air-fuel ratio feedback correction coefficient ⁇ of the internal combustion engine 1 shift to the rich side when purging begins.
  • the air-fuel ratio of the internal combustion engine 1 will shift to the rich side when purging begins and the purge rate increases because the correction by the air-fuel ratio feedback correction coefficient ⁇ cannot keep up (is not in time).
  • the air-fuel ratio feedback correction coefficient ⁇ is a value that is a predetermined amount greater than the above-mentioned reference value when the air-fuel ratio is set to the theoretical air-fuel ratio without purge gas being introduced. This is due to product variations in the internal combustion engine 1. Therefore, the estimated purge gas concentration value is erroneously estimated to be lean, as described above.
  • Time t2 in FIG. 2 is the timing when the air-fuel ratio feedback correction coefficient ⁇ reaches a predetermined lower threshold.
  • the air-fuel ratio feedback correction coefficient ⁇ is set so as not to become smaller than the lower threshold, which is a predetermined amount smaller than the reference value.
  • the air-fuel ratio feedback correction coefficient ⁇ becomes the lower threshold value from time t2 in FIG. 2, and is limited so as not to become a smaller value.
  • the purge rate does not change from the value corresponding to the lower threshold value from time t2 in FIG. 2.
  • the judgment threshold value is an index for determining whether or not the air-fuel ratio feedback correction coefficient ⁇ has changed due to purging.
  • the purge rate becomes equal to or greater than the judgment threshold value, it is determined that the air-fuel ratio feedback correction coefficient ⁇ has changed due to purging.
  • the purge rate is equal to or greater than the judgment threshold value, it is determined that the air-fuel ratio feedback correction coefficient ⁇ has become a value that has deviated from the reference value due to the purge gas.
  • Time t3 in FIG. 2 is the timing when the intake pressure (intake manifold pressure) in the intake manifold 7 becomes atmospheric pressure after the accelerator is fully opened.
  • the purge rate becomes "0" at time t3 and falls below the first purge threshold, which is smaller than the above-mentioned judgment threshold.
  • the above-mentioned first purge threshold is an index for determining whether or not purge cut has been performed. In the first embodiment, when the purge rate falls below the above-mentioned first purge threshold, it is determined that purge cut has been performed.
  • the intake pressure in the intake manifold 7 is higher than a preset pressure threshold due to the full accelerator opening prior to time t3.
  • the above-mentioned pressure threshold is set to a value smaller than atmospheric pressure. In this embodiment, it is determined that purge cut has been performed due to supercharging when the intake pressure in the intake manifold 7 becomes higher than the above-mentioned pressure threshold.
  • Time t4 in FIG. 2 is the timing when a predetermined time has elapsed since time t3, and is the timing when the correction coefficient initialization process is performed.
  • the predetermined time is set, for example, so that no purge gas remains in the intake system of the internal combustion engine 1.
  • the dashed characteristic line S1 in FIG. 2 shows the change in the air-fuel ratio feedback correction coefficient ⁇ when the air-fuel ratio feedback correction coefficient ⁇ is not suddenly returned to the reference value at the timing of time t4 (i.e., when feedback control is continued as is).
  • the dashed characteristic line S2 in FIG. 2 shows the change in the air-fuel ratio of the internal combustion engine 1 when the air-fuel ratio feedback correction coefficient ⁇ changes as in the characteristic line S1.
  • the air-fuel ratio of the internal combustion engine 1 is prevented from fluctuating toward the lean side by suddenly returning the air-fuel ratio feedback correction coefficient ⁇ to the reference value at time t4.
  • FIG. 3 is a flowchart showing the flow of control of the internal combustion engine 1 in the first embodiment described above.
  • step S1 it is determined whether or not the purge has been cut off from a state in which the air-fuel ratio feedback correction coefficient ⁇ has deviated from the reference value due to the purge gas.
  • the purge rate and the air-fuel ratio feedback correction coefficient ⁇ are used to determine whether or not the air-fuel ratio feedback correction coefficient ⁇ has deviated from the reference value due to the flow of purge gas into the intake passage 2. If the purge rate is equal to or greater than the determination threshold and the air-fuel ratio feedback correction coefficient ⁇ is equal to or less than the correction coefficient threshold, it is determined that the air-fuel ratio feedback correction coefficient ⁇ has deviated from the reference value due to the purge gas.
  • step S2 it is determined whether the purge rate is less than the first purge threshold. If the purge rate is less than the first purge threshold, the process proceeds to step S3, where the delay timer starts counting. The delay timer measures the predetermined time.
  • step S4 it is determined whether the above-mentioned predetermined time has elapsed since the delay timer started counting. If the above-mentioned predetermined time has elapsed, the process proceeds to step S5.
  • step S5 a correction coefficient initialization process is performed to return the air-fuel ratio feedback correction coefficient ⁇ to a reference value.
  • the correction coefficient initialization process is performed at a timing delayed by the above-mentioned predetermined time from the timing at which the flow of purge gas into the intake passage 2 stops due to supercharging.
  • the internal combustion engine 1 can bring the air-fuel ratio feedback correction coefficient ⁇ closer to a value that corresponds to the actual air-fuel ratio, and can suppress fluctuations (deterioration) in the air-fuel ratio.
  • the internal combustion engine 1 can suppress a large fluctuation in the air-fuel ratio to the lean side when a step-like decrease in the purge rate occurs due to the supply of purge gas being stopped.
  • the internal combustion engine 1 performs the correction coefficient initialization process at a timing delayed by the above-mentioned predetermined time from the timing when the flow of purge gas into the intake passage 2 stops, so that the air-fuel ratio can be prevented from becoming rich.
  • the supply of purge gas stops when the purge control valve 24 closes. Therefore, even if the purge control valve 24 is closed, there is purge gas in the intake passage 2 that has not reached (has not been inhaled into) the combustion chamber of the internal combustion engine 1.
  • the purge gas present in the intake passage 2 of the internal combustion engine 1 immediately after the purge control valve 24 is closed is gradually sent to the combustion chamber of the internal combustion engine 1, and therefore decreases over time. Therefore, the internal combustion engine 1 can prevent the air-fuel ratio from becoming rich by returning the air-fuel ratio feedback correction coefficient ⁇ to a reference value, taking into account the purge gas remaining in the intake passage 2 immediately after the purge control valve 24 is closed.
  • the internal combustion engine 1 determines that the air-fuel ratio feedback correction coefficient has deviated from the reference value due to the purge gas. Therefore, the internal combustion engine 1 can avoid performing the correction coefficient initialization process if the air-fuel ratio feedback correction coefficient ⁇ deviates from the reference value due to factors other than the purge gas.
  • the internal combustion engine 1 performs the correction coefficient initialization process when the air-fuel ratio feedback correction coefficient ⁇ is equal to or less than a predetermined correction coefficient threshold value that is smaller than the reference value. Therefore, the internal combustion engine 1 can prevent the air-fuel ratio from being adversely affected by unnecessary execution of the correction coefficient initialization process.
  • the above correction coefficient threshold is an index of the air-fuel ratio feedback correction coefficient ⁇ that will cause the air-fuel ratio to exceed a preset lean limit value on the lean side if the above correction coefficient initialization process is not performed when the purge rate is decreased in a stepwise manner.
  • the air-fuel ratio feedback correction coefficient ⁇ is equal to or less than the correction coefficient threshold, the air-fuel ratio will exceed the lean limit unless the correction coefficient initialization process is performed when the purge rate decreases in a stepwise manner.
  • the air-fuel ratio feedback correction coefficient ⁇ is equal to or less than the reference value and greater than the correction coefficient threshold, the deviation of the air-fuel ratio feedback correction coefficient from the reference value is small, so that the air-fuel ratio will not exceed the lean limit even if the correction coefficient initialization process is not performed when the purge rate decreases in a stepwise manner.
  • the internal combustion engine 1 performs the correction coefficient initialization process when the air-fuel ratio of the internal combustion engine 1 will exceed the lean limit as a result of a stepwise decrease in the purge rate.
  • the internal combustion engine 1 performs the above correction coefficient initialization process when the intake pressure in the intake manifold 7 is equal to or higher than the above pressure threshold. Therefore, the internal combustion engine 1 can avoid performing the above correction coefficient initialization process due to factors other than supercharging and a decrease in the intake pressure (negative pressure).
  • the internal combustion engine 1 determines that the purge has been cut when the purge rate falls below the first purge threshold. Therefore, the internal combustion engine 1 can avoid performing the correction coefficient initialization process until the amount of purge gas has decreased to a level that does not affect the air-fuel ratio.
  • the second embodiment of the present invention applies the above-mentioned correction coefficient initialization process to an internal combustion engine that does not have a turbocharger 9.
  • the internal combustion engine of the second embodiment has a configuration substantially identical to that of the internal combustion engine 1 of the first embodiment, and when a stepwise decrease in the purge rate occurs due to an increase in intake pressure, the correction coefficient initialization process is performed at a timing delayed by the above-mentioned predetermined time from the timing when the inflow of purge gas into the intake passage 2 falls below the second purge threshold.
  • the second purge threshold is a predetermined value that is set in advance, and is an index for determining whether or not a purge cut has been performed.
  • the purge rate decreases at a rate of change equal to or greater than a predetermined threshold rate of change
  • the purge rate falls below the second purge threshold, and the amount of purge gas supplied becomes a small amount less than a predetermined amount.
  • the rate of change is the amount of fluctuation in the purge rate per unit time.
  • the air-fuel ratio feedback correction coefficient ⁇ is a value that follows the change in the purge ratio when the change in the purge ratio is not sudden (gradual). Therefore, if the correction coefficient initialization process is performed when the purge ratio changes gradually and falls below the second purge threshold, there is a risk that the air-fuel ratio will fluctuate significantly with respect to the target air-fuel ratio (theoretical air-fuel ratio). Therefore, the internal combustion engine of the second embodiment performs the correction coefficient initialization process only when a step-like decrease in the purge ratio occurs.
  • FIG. 4 is a timing chart showing an example of the behavior of various parameters during purge cut in the internal combustion engine of the second embodiment.
  • Time t1 in Figure 4 is the timing when the accelerator pedal is depressed, the idle state of the internal combustion engine ends, and purging begins.
  • the estimated purge gas concentration shown by the solid line in Figure 4 is an erroneous estimate on the lean side compared to the actual purge gas concentration shown by the dashed line Lc in Figure 4. Therefore, the air-fuel ratio and air-fuel ratio feedback correction coefficient ⁇ of the internal combustion engine shift to the rich side when purging begins.
  • the air-fuel ratio feedback correction coefficient ⁇ is a value that is a predetermined amount larger than the above-mentioned reference value when the air-fuel ratio is set to the theoretical air-fuel ratio without purge gas being introduced. This is due to product variations in internal combustion engines. Therefore, the estimated purge gas concentration value is erroneously estimated to be on the lean side, as described above.
  • Time t2 in FIG. 4 is the timing when the air-fuel ratio feedback correction coefficient ⁇ reaches a predetermined lower threshold.
  • the air-fuel ratio feedback correction coefficient ⁇ is set so as not to become smaller than the lower threshold, which is a predetermined amount smaller than the reference value.
  • the air-fuel ratio feedback correction coefficient ⁇ becomes the lower threshold value from time t2 in FIG. 4, and is limited so as not to become a smaller value.
  • the purge rate does not change from the value corresponding to the lower threshold value from time t2 in FIG. 4. Note that the purge rate is equal to or greater than the judgment threshold value prior to time t2. In the second embodiment, when the purge rate becomes equal to or greater than the judgment threshold value, it is determined that the air-fuel ratio feedback correction coefficient ⁇ has changed due to purging.
  • Time t3 in FIG. 4 is the timing when the throttle is fully opened and the intake pressure (intake manifold pressure) in the intake manifold 7 rises to a value close to atmospheric pressure, causing the purge rate to become smaller than the second purge threshold, which is smaller than the judgment threshold.
  • the second purge threshold is greater than the first purge threshold. Note that the intake pressure in the intake manifold 7 is greater than the pressure threshold due to the throttle being fully opened prior to time t3.
  • the intake pressure in the intake manifold 7 becomes greater than the pressure threshold and the purge rate becomes less than the second purge value threshold, it is determined that purge cut has been performed.
  • Time t4 in FIG. 4 is the timing when the above-mentioned predetermined time has elapsed from time t3, and is the timing when the above-mentioned correction coefficient initialization process is performed.
  • the air-fuel ratio feedback correction coefficient ⁇ is suddenly returned toward the above-mentioned reference value at the timing of time t4 in FIG. 4.
  • the characteristic line S1 shown by a dashed line in FIG. 2 shows the change in the air-fuel ratio feedback correction coefficient ⁇ when the air-fuel ratio feedback correction coefficient ⁇ is not suddenly returned to the above-mentioned reference value at the timing of time t4.
  • the characteristic line S2 shown by a dashed line in FIG. 2 shows the change in the air-fuel ratio of the internal combustion engine when the air-fuel ratio feedback correction coefficient ⁇ changes as in the characteristic line S1.
  • the air-fuel ratio of the internal combustion engine is prevented from fluctuating toward the lean side by suddenly returning the air-fuel ratio feedback correction coefficient ⁇ to the reference value at time t4.
  • FIG. 5 is a flowchart showing the flow of control of the internal combustion engine in the second embodiment.
  • step S11 it is determined whether or not the purge has been cut off from a state in which the air-fuel ratio feedback correction coefficient ⁇ has deviated from the reference value due to the purge gas.
  • the purge rate and the air-fuel ratio feedback correction coefficient ⁇ are used to determine whether or not the air-fuel ratio feedback correction coefficient ⁇ has deviated from the reference value due to the flow of purge gas into the intake passage 2. If the purge rate is equal to or greater than the determination threshold and the air-fuel ratio feedback correction coefficient ⁇ is equal to or less than the correction coefficient threshold, it is determined that the air-fuel ratio feedback correction coefficient ⁇ has deviated from the reference value due to the purge gas.
  • step S12 it is determined whether the purge rate has suddenly decreased. In other words, in step S12, if the purge rate has decreased at a rate of change equal to or greater than a preset threshold value for the rate of change, it is determined that a stepwise decrease in the purge rate has occurred.
  • step S13 it is determined whether the purge rate is less than the second purge threshold. If the purge rate is less than the second purge threshold, the process proceeds to step S14, where the delay timer starts counting. The delay timer measures the predetermined time.
  • step S15 it is determined whether the predetermined time has elapsed since the delay timer started counting. If the predetermined time has elapsed, the process proceeds to step S16.
  • step S16 a correction coefficient initialization process is performed to return the air-fuel ratio feedback correction coefficient ⁇ to a reference value.
  • the internal combustion engine of the second embodiment can bring the air-fuel ratio feedback correction coefficient ⁇ closer to a value that corresponds to the actual air-fuel ratio, suppressing the fluctuation (deterioration) of the air-fuel ratio and preventing the air-fuel ratio from fluctuating significantly toward the lean side.
  • the internal combustion engine of the second embodiment performs the correction coefficient initialization process at a timing delayed by the above-mentioned predetermined time, which makes it possible to prevent the air-fuel ratio from becoming rich.
  • the internal combustion engine of the second embodiment determines that the air-fuel ratio feedback correction coefficient has deviated from the reference value due to the purge gas when the purge rate is equal to or greater than the determination threshold value, and therefore can prevent the correction coefficient initialization process from being performed when the air-fuel ratio feedback correction coefficient ⁇ deviates from the reference value due to factors other than the purge gas.
  • the internal combustion engine of the second embodiment performs the above correction coefficient initialization process when the air-fuel ratio feedback correction coefficient ⁇ is equal to or less than the above correction coefficient threshold value and the air-fuel ratio of the internal combustion engine exceeds the above lean limit value due to a stepwise decrease in the purge rate.
  • the internal combustion engine of the second embodiment can prevent the air-fuel ratio from being adversely affected by the unnecessary implementation of the correction coefficient initialization process.
  • the internal combustion engine of the second embodiment performs the correction coefficient initialization process when the intake pressure in the intake manifold 7 is equal to or higher than the pressure threshold, so that the correction coefficient initialization process can be avoided due to factors other than a decrease in the intake pressure (negative pressure).
  • the internal combustion engine of the second embodiment determines that the purge has been cut when the purge rate falls below the second purge threshold. Therefore, the internal combustion engine of the second embodiment can avoid performing the correction coefficient initialization process until the amount of purge gas has decreased to a level that does not affect the air-fuel ratio.
  • the internal combustion engine of the second embodiment performs the correction coefficient initialization process when the purge rate decreases at a rate of change equal to or greater than the threshold rate of change and the amount of purge gas supplied to the intake passage 2 becomes a small amount equal to or less than a predetermined amount. Whether the amount of purge gas supplied is a small amount equal to or less than a predetermined amount is determined by whether the purge rate is less than the second purge threshold. In other words, the internal combustion engine of the second embodiment determines that the amount of purge gas supplied to the intake passage 2 is a small amount less than a predetermined amount when the purge rate becomes less than the second threshold.
  • the correction coefficient initialization process is performed to prevent the air-fuel ratio from fluctuating significantly toward the lean side.
  • the internal combustion engine of the second embodiment can avoid performing the correction coefficient initialization process until the amount of purge gas supplied becomes small.
  • the return amount of the air-fuel ratio feedback correction coefficient ⁇ in the correction coefficient initialization process may be corrected according to the atmospheric pressure.
  • the lower the atmospheric pressure the more evaporated fuel there is in the purge gas. Therefore, when performing the correction coefficient initialization process, instead of returning the air-fuel ratio feedback correction coefficient ⁇ to the reference value, the coefficient may be corrected so that the return amount toward the reference value decreases as the atmospheric pressure increases.
  • the air-fuel ratio feedback correction coefficient ⁇ may be returned to be smaller than the reference value as the atmospheric pressure increases.
  • the return amount of the air-fuel ratio feedback correction coefficient ⁇ in the correction coefficient initialization process may be corrected according to the fuel temperature in the fuel tank 20.
  • the air-fuel ratio feedback correction coefficient ⁇ may be returned to be smaller than the reference value as the fuel temperature is lower.
  • the above-mentioned embodiments relate to a method for controlling an internal combustion engine and a control device for an internal combustion engine.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Supplying Secondary Fuel Or The Like To Fuel, Air Or Fuel-Air Mixtures (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)

Abstract

内燃機関（１）は、空燃比フィードバック補正係数を用いて空燃比が理論空燃比となるようにフィードバック制御される。内燃機関（１）は、燃料タンク（２０）からの蒸発燃料を含むパージガスにより空燃比フィードバック補正係数（α）が所定の基準値からずれた値になっている場合、ステップ的なパージ率の減少が発生すると上記空燃比フィードバック補正係数を上記基準値に向けて戻す補正係数初期化処理を実施する。これによって、内燃機関（１）は、空燃比フィードバック補正係数（α）を実際の空燃比に即した値に近づけることができ、空燃比の変動を抑制できる。

Description

内燃機関の制御方法及び内燃機関の制御装置
　本発明は、内燃機関の制御方法及び内燃機関の制御装置に関する。
　例えば、特許文献１には、過給の減少変化時における蒸発燃料パージによる空燃比過剰リッチ化の発生を防止するために、過給が減少変化したときにパージを一時的に停止する蒸発燃料処理装置が開示されている。
　しかしながら、特許文献１においては、蒸発燃料を含むパージガスが急激に減少するような場合、パージガスによってずれていた燃料噴射量補正が追従しきれずに空燃比が悪化（リーン化）してしまう虞がある。
特開平１１－３０３６９２号公報
　本発明の内燃機関は、空燃比フィードバック補正係数を用いて空燃比が理論空燃比となるようにフィードバック制御するものであって、燃料タンクからの蒸発燃料を含むパージガスにより空燃比フィードバック補正係数が所定の基準値からずれた値になっている場合、ステップ的なパージ率の減少が発生すると上記空燃比フィードバック補正係数を上記基準値に向けて戻す補正係数初期化処理を実施する。
　本発明によれば、内燃機関は、空燃比フィードバック補正係数を実際の空燃比に即した値に近づけることができ、空燃比の変動（悪化）を抑制できる。
本発明が適用される内燃機関のシステム構成の概略を模式的に示した説明図。 第１実施例の内燃機関におけるパージカット時の各種パラメータの挙動の一例を示すタイミングチャート。 第１実施例における内燃機関の制御の流れを示すフローチャート。 第２実施例の内燃機関におけるパージカット時の各種パラメータの挙動の一例を示すタイミングチャート。 第２実施例における内燃機関の制御の流れを示すフローチャート。
　以下、本発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説明する。
　図１は、本発明が適用される内燃機関１のシステム構成の概略を模式的に示した説明図である。
　内燃機関１は、例えば多気筒の火花点火式ガソリン機関であり、自動車等の車両に駆動源として搭載される。内燃機関１の吸気通路２には、吸気中の異物を捕集するエアクリーナ３と、吸入空気量を検出するエアフローメータ４と、電動のスロットル弁５と、吸気コレクタ６と、が設けられている。
　エアフローメータ４は、吸気流れ方向でエアクリーナ３の下流側に配置されている。
　スロットル弁５は、負荷に応じて内燃機関１の吸入空気量を制御するものであって、吸気流れ方向でエアフローメータ４の下流側に配置されている。
　吸気コレクタ６は、吸気流れ方向でスロットル弁５に下流側に位置し、吸気マニホールド７を介して内燃機関１の各気筒の吸気ポート８に接続されている。
　また、この内燃機関１は、ターボ過給機９を有している。ターボ過給機９は、吸気通路２に設けられたコンプレッサ１０と、排気通路１５に設けられたタービン１１と、を有している。コンプレッサ１０とタービン１１は、同軸上に配置され、一体となって回転する。コンプレッサ１０は、吸気流れ方向でスロットル弁５の上流側となり、エアフローメータ４よりも下流側となる位置に配置されている。
　吸気通路２には、スロットル弁５の上流側にインタクーラ１２が設けられている。インタクーラ１２は、吸気流れ方向でコンプレッサ１０の下流側に配置されている。インタクーラ１２は、コンプレッサ１０により圧縮（加圧）された吸気を冷却して充填効率を良くするために設けられている。
　吸気通路２には、吸気バイパス通路１３が接続されている。吸気バイパス通路１３は、コンプレッサ１０を迂回して、コンプレッサ１０の上流側と下流側とを連通するように形成されている。
　吸気バイパス通路１３には、電動のリサーキュレーション弁１４が設けられている。リサーキュレーション弁１４は、通常は閉じられているが、コンプレッサ１０の下流側が高圧になった場合等に開かれる。リサーキュレーション弁１４が開くことにより、吸気バイパス通路１３を介してコンプレッサ１０の下流側の高圧な吸気をコンプレッサ１０の上流側に戻せるようになっている。なお、リサーキュレーション弁１４としては、コンプレッサ１０の下流側の圧力が所定圧力以上となったときのみ開弁するようないわゆる逆止弁を用いることも可能である。
　排気通路１５には、タービン１１を迂回してタービン１１の上流側と下流側とをつなぐ排気バイパス通路１６が接続されている。排気バイパス通路１６には、排気バイパス通路１６内の排気流量を制御する電動のウェストゲート弁１７が配置されている。
　排気通路１５には、タービン１１の下流側に排気浄化用の触媒１８が配置されている。この触媒１８の上流側（入口側）には、Ａ／Ｆセンサ１９が配置されている。Ａ／Ｆセンサ１９は、空燃比に応じたほぼリニアな出力特性を有するいわゆる広域型空燃比センサである。
　また、吸気通路２には、燃料タンク２０内の蒸発燃料を処理する蒸発燃料処理システム２１が接続されている。
　蒸発燃料処理システム２１は、パージ通路２２と、蒸発燃料の吸着脱離が可能なキャニスタ２３と、キャニスタ２３と吸気通路２の間に位置する電動のパージ制御弁２４と、を有し、吸気通路２に燃料タンク２０からの蒸発燃料を含むパージガスを導入可能なものである。
　パージ通路２２は、燃料蒸発を吸気通路２に導入するものであって、スロットル弁５の下流側、かつ吸気コレクタ６の上流側となる位置で吸気通路２に接続されている。
　パージ通路２２には、パージ制御弁２４と蒸発燃料の吸着脱離が可能なキャニスタ２３が設けられている。 キャニスタ２３は、燃料タンク２０で発生する蒸発燃料を吸着する。パージ制御弁２４は、キャニスタ２３と吸気通路２との間に配置されている。
　制御部としてのコントロールユニット２５は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ及び入出力インターフェースを備えた周知のデジタルコンピュータである。コントロールユニット２５には、エアフローメータ４、Ａ／Ｆセンサ１９、クランク角センサ２６、吸気マニホールド７における吸気圧（インマニ圧）を検出する圧力センサ２７、大気圧センサ２８等の各種センサ類の検出信号が入力されている。
　クランク角センサ２６は、内燃機関１のクランクシャフトのクランク角を検出するものであり、内燃機関１の機関回転数を検出可能なものである。
　圧力センサ２７は、スロットル弁５の下流側における吸気圧力を検出可能なものであり、例えば、吸気コレクタ６や吸気マニホールド７に取り付けられる。
　コントロールユニット２５は、各種センサ類の検出信号に基づいてスロットル弁５、リサーキュレーション弁１４、ウェストゲート弁１７、パージ制御弁２４を開閉制御している。
　また、コントロールユニット２５は、Ａ／Ｆセンサ１９の検出信号に基づく公知の空燃比フィードバック制御によって空燃比が理論空燃比となるように内燃機関１を制御することが可能となっている。コントロールユニット２５は、Ａ／Ｆセンサ１９の検出信号に基づいて空燃比フィードバック補正係数α（ＡＬＰＨＡ）を演算し、この空燃比フィードバック補正係数αを基本燃料噴射量に乗じることによって、空燃比が理論空燃比となるように内燃機関１を制御可能である。基本燃料噴射量は、吸入空気量と内燃機関１の機関回転数を用いて算出される。上記基本燃料噴射量は、吸気通路２にパージガスが導入されるパージ中であれば、パージガス濃度推定値に基づいて補正されることになる。
　パージ制御弁２４を介したパージガスの導入は、基本的にＡ／Ｆセンサ１９を利用した内燃機関１の空燃比フィードバック制御条件が成立する条件のときに実行される。
　コントロールユニット２５は、パージガスの濃度を推定している。バージガスの濃度は、例えば、導入されたパージガス量に対する空燃比フィードバック補正係数αの変動量から推定している。本明細書におけるパージガスの濃度推定値とは、パージガス内の空気／燃料の比の推定値である。
　ここで、パージ中にパージガスの吸気通路２への導入量（供給量）がステップ的に減少すると、パージガスの導入量の変化に空燃比フィードバック補正係数αが追従しきれなくなり、空燃比がリーン側に大きく変動する虞がある。例えば、内燃機関１は、過給によるステップ的なパージ率の減少によりパージカットが発生すると空燃比フィードバック補正係数αを上記基準値に向けて一気に戻す補正係数初期化処理を実施する。なお、パージ率は、吸入吸気量に対するパージガス量の比率である。また、パージカットとは、パージガスの吸気通路２への流入を停止することである。
　図２は、第１実施例の内燃機関１におけるパージカット時の各種パラメータの挙動の一例を示すタイミングチャートである。
　図２の時刻ｔ１は、アクセルペダルが踏まれて内燃機関１のアイドル状態が終了し、パージが開始されたタイミングである。図２に実線で示すパージガスの濃度推定値は、図２に特性線Ｌｃ（破線）で示す実際のパージガス濃度に対してリーン側に誤推定された値となっている。そのため、内燃機関１の空燃比及び空燃比フィードバック補正係数αは、パージが開始されるとリッチ側にずれていく。内燃機関１の空燃比は、パージガス濃度推定値が実際よりもリーン側の値に誤推定されている場合、パージが開始されてパージ率が上昇していくと、空燃比フィードバック補正係数αによる補正が追いつかず（間に合わず）、リッチ側にずれていくことになる。
　空燃比フィードバック補正係数αは、図２に示す例では、パージガスが導入されていない状態で空燃比を理論空燃比する際の値が上記基準値よりも所定量大きい値となっている。これは、内燃機関１の製品ばらつきに起因するものである。そのため、パージガスの濃度推定値が上述したようにリーン側に誤推定された値となっている。
　図２の時刻ｔ２は、空燃比フィードバック補正係数αが所定の下限閾値に到達したタイミングである。空燃比フィードバック補正係数αは、上記基準値よりも所定量小さい上記下限閾値よりも小さくならないように設定されている。
　空燃比フィードバック補正係数αは、図２の時刻ｔ２から上記下限閾値となり、それ以上の小さい値とならないように制限される。また、パージ率は、空燃比フィードバック補正係数αが上記下限閾値により制限されるため、図２の時刻ｔ２から上記下限閾値に対応した値から変化しなくなる。なお、パージ率は、時刻ｔ２に先立って、予め設定された所定の判定閾値以上の値になっている。上記判定閾値は、パージにより空燃比フィードバック補正係数αが変動したか否かを判断する指標である。第１実施例では、パージ率が上記判定閾値を以上になると、パージにより空燃比フィードバック補正係数αが変動したと判定している。つまり、パージ率が上記判定閾値以上の場合に、空燃比フィードバック補正係数αがパージガスにより上記基準値からずれた値になっていると判定している。
　図２の時刻ｔ３は、アクセル開度が全開となった後に吸気マニホールド７における吸気圧（インマニ圧）が大気圧になったタイミングである。吸気圧が大気圧と等しくなることにより、パージガスの負圧による吸気通路２への流入が停止する。パージ率は、時刻ｔ３のタイミングで「０」となり、上記判定閾値よりも小さい第１パージ閾値を下回ることになる。上記第１パージ閾値は、パージカットがなされたか否かを判断する指標である。第１実施例では、パージ率が上記第１パージ閾値を下回ると、パージカットがなされたと判定している。なお、吸気マニホールド７における吸気圧は、時刻ｔ３に先立つアクセル開度の全開にともない予め設定された圧力閾値よりも大きくなっている。上記圧力閾値は、大気圧よりも小さい値に設定される。本実施例では、吸気マニホールド７における吸気圧が上記圧力閾値よりも大きくなったことをもって、過給によりパージカットされたと判定している。
　図２の時刻ｔ４は、時刻ｔ３から所定時間が経過したタイミングであり、上記補正係数初期化処理が実施されるタイミングである。上記所定時間は、例えば内燃機関１の吸気系内にパージガスが残留しないように設定される。第１実施例では、図２の時刻ｔ４のタイミングで、空燃比フィードバック補正係数αを上記基準値に向けてフィードフォワード的に一気に戻している。図２に破線で示す特性線Ｓ１は、空燃比フィードバック補正係数αを時刻ｔ４のタイミングで上記基準値に一気に戻さない場合（すなわちフィードバック制御をそのまま継続した場合）の空燃比フィードバック補正係数αの変化を示している。図２に破線で示す特性線Ｓ２は、特性線Ｓ１のように空燃比フィードバック補正係数αが変化した場合の内燃機関１の空燃比の変化を示している。
　図２に示すように、内燃機関１の空燃比は、時刻ｔ４のタイミングで空燃比フィードバック補正係数αを上記基準値に一気に戻すことにより、リーン側への変動が抑制される。
　図３は、上述した第１実施例における内燃機関１の制御の流れを示すフローチャートである。
　ステップＳ１では、パージガスにより空燃比フィードバック補正係数αが上記基準値からずれた状態からパージカットされたか否かを判定する。
　ずなわち、パージガスが吸気通路２に流入することによって空燃比フィードバック補正係数αが上記基準値からずれた状態であるか否かをパージ率と空燃比フィードバック補正係数αを用いて判定する。パージ率が上記判定閾値以上であり、空燃比フィードバック補正係数αが上記補正係数閾値以下の場合に、パージガスにより空燃比フィードバック補正係数αが上記基準値からずれた状態にあると判定する。
　また、吸気マニホールド７における吸気圧が上記圧力閾値以上になった場合に、過給によりパージカットされたと判定する。
　ステップＳ２では、パージ率が上記第１パージ閾値未満であるか否かを判定する。パージ率が上記第１パージ閾値未満であれば、ステップＳ３へ進みディレイタイマーのカウントを開始する。ディレイタイマーは、上記所定時間を計測するものである。
　ステップＳ４では、ディレイタイマーのカウントを開始してから上記所定時間が経過したか否かを判定する。上記所定時間が経過した場合には、ステップＳ５へ進む。
　ステップＳ５では、空燃比フィードバック補正係数αを基準値に戻す補正係数初期化処理を実施する。
　このような第１実施例における内燃機関１は、空燃比フィードバック補正係数αがパージガスにより上記基準値からずれた値になっている状態のときにステップ的なパージ率の減少が過給により発生した場合、過給によりパージガスの吸気通路２への流入が停止したタイミングから上記所定時間遅らせたタイミングで上記補正係数初期化処理を実施している。
　これによって、内燃機関１は、空燃比フィードバック補正係数αを実際の空燃比に即した値に近づけることができ、空燃比の変動（悪化）を抑制できる。すなわち、内燃機関１は、パージガスの供給停止によりステップ的なパージ率の減少が発生した際に、空燃比がリーン側に大きく変動してしまうことを抑制できる。
　また、内燃機関１は、パージガスの吸気通路２への流入が停止したタイミングから上記所定時間遅らせたタイミングで上記補正係数初期化処理を実施しているので、空燃比がリッチになってしまうことを抑制できる。
　パージガスの供給が停止するタイミングは、パージ制御弁２４が閉弁したタイミングとなる。そのため、吸気通路２には、パージ制御弁２４を閉弁しても、内燃機関１の燃焼室に到達していない（吸入されていない）パージガスが存在する。パージ制御弁２４の閉弁直後に内燃機関１の吸気通路２内に存在するパージガスは、内燃機関１の燃焼室に順次送り込まれていくため時間が経過するほど減っていく。そこで、内燃機関１は、パージ制御弁２４の閉弁直後に吸気通路２内に残存しているパージガスを考慮して空燃比フィードバック補正係数αを基準値に戻すことにより、空燃比がリッチになることを抑制できる。
　内燃機関１は、パージ率が上記判定閾値以上である場合に、空燃比フィードバック補正係数が上記パージガスにより上記基準値からずれた値になっていると判定している。そのため、内燃機関１は、パージガス以外の要因で空燃比フィードバック補正係数αが上記基準値からずれている場合、上記補正係数初期化処理の実施を回避できる。
　また、内燃機関１は、空燃比フィードバック補正係数αが上記基準値よりも小さい予め設定された所定の補正係数閾値以下である場合に上記補正係数初期化処理を実施している。そのため、内燃機関１は、不要な上記補正係数初期化処理の実施により空燃比が悪影響を受けてしまうことを抑制できる。
　上記補正係数閾値は、パージ率がステップ的に減少した際に上記補正係数初期化処理を実施しなければ空燃比が予め設定されたリーン側の所定のリーン限界値を超えることになる空燃比フィードバック補正係数αの指標である。
　すなわち、空燃比フィードバック補正係数αが補正係数閾値以下の場合には、パージ率がステップ的に減少した際に上記補正係数初期化処理を実施しなければ、空燃比が上記リーン限界値を超えることになる。一方、空燃比フィードバック補正係数αが基準値以下で補正係数閾値よりも大きい場合には、空燃比フィードバック補正係数の基準値に対するずれ量が小さいので、パージ率がステップ的に減少した際に上記補正係数初期化処理を実施しなくても空燃比が上記リーン限界値を超えることはない。つまり、内燃機関１は、ステップ的なパージ率の減少に伴い内燃機関１の空燃比が上記リーン限界値を超えるような場合に上記補正係数初期化処理を実施している。
　内燃機関１は、吸気マニホールド７における吸気圧が上記圧力閾値以上である場合に上記補正係数初期化処理を実施している。そのため、内燃機関１は、過給及び吸気圧（負圧）が小さくなったこと以外の要因による上記補正係数初期化処理の実施を回避できる。
　内燃機関１は、パージ率が上記第１パージ閾値未満になった場合にパージカットされたと判定している。そのため、内燃機関１は、パージガスが空燃比に影響を与えないレベルまで少なくなったタイミングまで上記補正係数初期化処理の実施を回避できる。
　以下、本発明の他の実施例について説明する。なお、上述した実施例と同一の構成要素には同一の符号を付し重複する説明を省略する。
　本発明の第２実施例は、ターボ過給機９を具備しない内燃機関に対して上述した上記補正係数初期化処理の処理を適用したものである。
　第２実施例の内燃機関は、第１実施例の内燃機関１と略同一構成となっており、ステップ的なパージ率の減少が吸気圧の上昇により発生した場合、パージガスの吸気通路２への流入が第２パージ閾値未満になったタイミングから上記所定時間遅らせたタイミングで上記補正係数初期化処理を実施している。上記第２パージ閾値は、予め設定された所定値であり、パージカットがなされたか否かを判断する指標である。
　第２実施例においては、パージ率が予め設定された所定の変化速度閾値以上の変化速度で減少し、パージ率が上記第２パージ閾値未満となり上記パージガスの供給量が予め設定された所定量未満の小供給量になった場合に、上記補正係数初期化処理を実施する。ここで、上記変化速度は、単位時間当たりのパージ率の変動量である。
　空燃比フィードバック補正係数αは、パージ率の変化が急激ではない（緩やかな）場合、パージ率の変化に追従した値となっている。そのため、パージ率が緩やかに変動して上記第２パージ閾値未満になった場合に上記補正係数初期化処理を実施すると空燃比が目標空燃比（理論空燃比）に対して大きく変動する虞がある。そこで、第２実施例の内燃機関は、ステップ的なパージ率の減少が発生した場合に限り、上記補正係数初期化処理を実施している。
　図４は、第２実施例の内燃機関におけるパージカット時の各種パラメータの挙動の一例を示すタイミングチャートである。
　図４の時刻ｔ１は、アクセルペダルが踏まれて内燃機関のアイドル状態が終了し、パージが開始されたタイミングである。図４に実線で示すパージガスの濃度推定値は、図４に破線Ｌｃ示す実際のパージガス濃度に対してリーン側に誤推定された値となっている。そのため、内燃機関の空燃比及び空燃比フィードバック補正係数αは、パージが開始されるとリッチ側にずれていく。
　空燃比フィードバック補正係数αは、図４に示す例では、パージガスが導入されていない状態で空燃比を理論空燃比する際の値が上記基準値よりも所定量大きい値となっている。これは、内燃機関の製品ばらつきに起因するものである。そのため、パージガスの濃度推定値が上述したようにリーン側に誤推定された値となっている。
　図４の時刻ｔ２は、空燃比フィードバック補正係数αが所定の下限閾値に到達したタイミングである。空燃比フィードバック補正係数αは、上記基準値よりも所定量小さい上記下限閾値よりも小さくならないように設定されている。
　空燃比フィードバック補正係数αは、図４の時刻ｔ２から上記下限閾値となり、それ以上の小さい値とならないように制限される。また、パージ率は、空燃比フィードバック補正係数αが上記下限閾値により制限されるため、図４の時刻ｔ２から上記下限閾値に対応した値から変化しなくなる。なお、パージ率は、時刻ｔ２に先立って、上記判定閾値以上の値になっている。第２実施例では、パージ率が上記判定閾値を以上になると、パージにより空燃比フィードバック補正係数αが変動したと判定している。
　図４の時刻ｔ３は、アクセル開度が全開となり吸気マニホールド７における吸気圧（インマニ圧）が大気圧に近い値まで上昇することでパージ率が上記判定閾値よりも小さい上記第２パージ閾値よりも小さくなるタイミングである。第２実施例では、パージ率が上記第２パージ閾値を下回ると、パージカットがなされたと判定している。上記第２パージ閾値は、上記第１パージ閾値よりも大きい値となる。なお、吸気マニホールド７における吸気圧は、時刻ｔ３に先立つアクセル開度の全開にともない上記圧力閾値よりも大きくなっている。第２実施例では、吸気マニホールド７における吸気圧が上記圧力閾値よりも大きくなり、かつパージ率が第２パージ値閾未満になると、パージカットされたと判定している。
　図４の時刻ｔ４は、時刻ｔ３から上記所定時間が経過したタイミングであり、上記補正係数初期化処理が実施されるタイミングである。第２実施例では、図４の時刻ｔ４のタイミングで、空燃比フィードバック補正係数αを上記基準値に向けて一気に戻している。図２に破線で示す特性線Ｓ１は、空燃比フィードバック補正係数αを時刻ｔ４のタイミングで上記基準値に一気に戻さない場合の空燃比フィードバック補正係数αの変化を示している。図２に破線で示す特性線Ｓ２は、特性線Ｓ１のように空燃比フィードバック補正係数αが変化した場合の内燃機関の空燃比の変化を示している。
　図４に示すように、内燃機関の空燃比は、時刻ｔ４のタイミングで空燃比フィードバック補正係数αを上記基準値に一気に戻すことにより、リーン側への変動が抑制される。
　図５は、第２実施例における内燃機関の制御の流れを示すフローチャートである。
　ステップＳ１１では、パージガスにより空燃比フィードバック補正係数αが上記基準値からずれた状態からパージカットされたか否かを判定する。
　ずなわち、パージガスが吸気通路２に流入することによって空燃比フィードバック補正係数αが上記基準値からずれた状態であるか否かをパージ率と空燃比フィードバック補正係数αを用いて判定する。パージ率が上記判定閾値以上であり、空燃比フィードバック補正係数αが上記補正係数閾値以下の場合に、パージガスにより空燃比フィードバック補正係数αが上記基準値からずれた状態にあると判定する。
　また、吸気マニホールド７における吸気圧が上記圧力閾値以上になった場合に、吸気圧の上昇によりパージカットされたと判定する。
　ステップＳ１２では、パージ率が急激に減少したか否かを判定するする。つまり、ステップＳ１２では、パージ率が予め設定された所定の変化速度閾値以上の変化速度で減少した場合に、ステップ的なパージ率の減少が発生したと判定する。
　ステップＳ１３では、パージ率が上記第２パージ閾値未満であるか否かを判定する。パージ率が上記第２パージ閾値未満であれば、ステップＳ１４へ進みディレイタイマーのカウントを開始する。ディレイタイマーは、上記所定時間を計測するものである。
　ステップＳ１５では、ディレイタイマーのカウントを開始してから上記所定時間が経過したか否かを判定する。上記所定時間が経過した場合には、ステップＳ１６へ進む。
　ステップＳ１６では、空燃比フィードバック補正係数αを基準値に戻す補正係数初期化処理を実施する。
　このような第２実施例の内燃機関は、上記補正係数初期化処理を実施することにより、空燃比フィードバック補正係数αを実際の空燃比に即した値に近づけることができ、空燃比の変動（悪化）を抑制して、空燃比がリーン側に大きく変動してしまうことを抑制できる。
　また、第２実施例の内燃機関は、上記所定時間遅らせたタイミングで上記補正係数初期化処理を実施しているので、空燃比がリッチになってしまうことを抑制できる。
　第２実施例の内燃機関は、パージ率が上記判定閾値以上である場合に、空燃比フィードバック補正係数が上記パージガスにより上記基準値からずれた値になっていると判定しているので、パージガス以外の要因で空燃比フィードバック補正係数αが上記基準値からずれている場合、上記補正係数初期化処理が実施されないようにできる。
　また、第２実施例の内燃機関は、空燃比フィードバック補正係数αが上記補正係数閾値以下で、ステップ的なパージ率の減少に伴い内燃機関の空燃比が上記リーン限界値を超えるような場合に上記補正係数初期化処理を実施している。
　そのため、第２実施例の内燃機関は、不要な上記補正係数初期化処理の実施により空燃比が悪影響を受けてしまうことを抑制できる。
　第２実施例の内燃機関は、吸気マニホールド７における吸気圧が上記圧力閾値以上である場合に上記補正係数初期化処理を実施しているので、吸気圧（負圧）が小さくなったこと以外の要因よる上記補正係数初期化処理を回避できる。
　第２実施例の内燃機関は、パージ率が上記第２パージ閾値未満になった場合にパージカットされたと判定している。そのため、第２実施例の内燃機関は、パージガスが空燃比に影響を与えないレベルまで少なくなったタイミングまで上記補正係数初期化処理の実施を回避できる。
　第２実施例の内燃機関は、パージ率が上記変化速度閾値以上の変化速度で減少し、吸気通路２に供給されるパージガスの供給量が所定量以下の小供給量になった場合に、上記補正係数初期化処理を実施する。パージガスの供給量が所定量以下の小供給量であるか否かは、パージ率が上記第２パージ閾値未満であるか否かによって判断する。すなわち、第２実施例の内燃機関は、パージ率が上記第２閾値未満になると吸気通路２へのパージガスの供給量が所定量未満の小供給量であると判定する。
　第２実施例の内燃機関は、パージガスの吸気通路２への供給が停止されていなくても、供給されるパージガスが急激な減少した際には、空燃比がリーン側に大きく変動する虞がある。
　そこで、第２実施例の内燃機関は、パージガスの吸気通路２への供給が停止されていなくても、供給されるパージガスの急激な減少によりステップ的なパージ率の減少が発生してパージ率が上記第２パージ閾値未満になった際には、上記補正係数初期化処理を実施することで空燃比がリーン側に大きく変動してしまうことを抑制できる。
　また、第２実施例の内燃機関は、パージガスの供給量が小供給量となるまで上記補正係数初期化処理の実施を回避できる。
　以上、本発明の具体的な実施例を説明してきたが、本発明は、上述した各実施例に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
　例えば、上記補正係数初期化処理における空燃比フィードバック補正係数αの戻し量は、大気圧に応じて補正するようにしてもよい。パージガス中の蒸発燃料は、大気圧が低いほど多くなる。そこで、上記補正係数初期化処理を実施するにあたって、空燃比フィードバック補正係数αを上記基準値に戻すのではなく、例えば大気圧が高いほど上記基準値に向けた戻し量が少なくなるよう補正してもよい。換言すれば、上記補正係数初期化処理を実施するにあたって、大気圧が高いほど上記基準値よりも小さくなるように空燃比フィードバック補正係数αを戻すようにしてもよい。
　例えば、上記補正係数初期化処理における空燃比フィードバック補正係数αの戻し量は、燃料タンク２０内の燃料温度に応じて補正するようにしてもよい。パージガス中の蒸発燃料は、燃料温度が高くなるほど多くなる。そこで、上記補正係数初期化処理を実施するにあたって、空燃比フィードバック補正係数αを上記基準値に戻すのではなく、例えば燃料温度が低いほど上記基準値に向けた戻し量が少なくなるよう補正してもよい。換言すれば、上記補正係数初期化処理を実施するにあたって、燃料温度が低いほど上記基準値よりも小さくなるように空燃比フィードバック補正係数αを戻すようにしてもよい。
　上述した各実施例は、内燃機関の制御方法及び内燃機関の制御装置に関するものである。

Claims (13)

  1. 　空燃比フィードバック補正係数を用いて空燃比が理論空燃比となるようにフィードバック制御する内燃機関の制御方法において、
    　燃料タンクからの蒸発燃料を含むパージガスにより上記空燃比フィードバック補正係数が所定の基準値からずれた値になっている場合、ステップ的なパージ率の減少が発生すると上記空燃比フィードバック補正係数を上記基準値に向けて戻す補正係数初期化処理を実施する内燃機関の制御方法。
  2. 　ステップ的なパージ率の減少は、過給により発生している請求項１に記載の内燃機関の制御方法。
  3. 　過給により上記パージガスの吸気通路への流入が停止したタイミングから所定時間遅らせたタイミングで上記補正係数初期化処理を実施する請求項２に記載の内燃機関の制御方法。
  4. 　パージ率が所定の判定閾値以上である場合に、上記空燃比フィードバック補正係数が上記パージガスにより上記基準値からずれた値になっていると判定する請求項２に記載の内燃機関の制御方法。
  5. 　上記空燃比フィードバック補正係数が所定の補正係数閾値以下である場合に、上記補正係数初期化処理を実施する請求項２に記載の内燃機関の制御方法。
  6. 　吸気マニホールドにおける吸気圧が所定の圧力閾値以上である場合に、上記補正係数初期化処理を実施する請求項２に記載の内燃機関の制御方法。
  7. 　パージ率が所定の第１パージ閾値未満になった場合に、上記パージガスの吸気通路への流入が停止したと判定する請求項３に記載の内燃機関の制御方法。
  8. 　パージ率が所定の変化速度閾値以上の変化速度で減少し、上記パージガスの供給量が所定量未満の小供給量になった場合に、上記補正係数初期化処理を実施する請求項１に記載の内燃機関の制御方法。
  9. 　上記変化速度は、単位時間当たりのパージ率の変動量である請求項８に記載の内燃機関の制御方法。
  10. 　パージ率が所定の第２パージ閾値未満になった場合に、上記パージガスの供給量が上記小供給量になったと判定する請求項８に記載の内燃機関の制御方法。
  11. 　上記補正係数初期化処理における上記空燃比フィードバック補正係数の戻し量は、大気圧に応じて補正する請求項１に記載の内燃機関の制御方法。
  12. 　上記補正係数初期化処理における上記空燃比フィードバック補正係数の戻し量は、燃料タンク内の燃料温度に応じて補正する請求項１に記載の内燃機関の制御方法。
  13. 　空燃比フィードバック補正係数を用いて空燃比が理論空燃比となるようにフィードバック制御する制御部を有し、
    　上記制御部は、燃料タンクからの蒸発燃料を含むパージガスにより上記空燃比フィードバック補正係数が所定の基準値からずれた値になっている場合、ステップ的なパージ率の減少が発生すると上記空燃比フィードバック補正係数を上記基準値に向けて戻す補正係数初期化処理を実施する内燃機関の制御装置。
PCT/JP2023/020908 2023-06-06 2023-06-06 内燃機関の制御方法及び内燃機関の制御装置 Ceased WO2024252505A1 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2023/020908 WO2024252505A1 (ja) 2023-06-06 2023-06-06 内燃機関の制御方法及び内燃機関の制御装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2023/020908 WO2024252505A1 (ja) 2023-06-06 2023-06-06 内燃機関の制御方法及び内燃機関の制御装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2024252505A1 true WO2024252505A1 (ja) 2024-12-12

Family

ID=93795419

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2023/020908 Ceased WO2024252505A1 (ja) 2023-06-06 2023-06-06 内燃機関の制御方法及び内燃機関の制御装置

Country Status (1)

Country Link
WO (1) WO2024252505A1 (ja)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5677545A (en) * 1979-11-30 1981-06-25 Nissan Motor Co Ltd Controller for vaporized fuel in internal combustion engine with turbo supercharger
JPH05202817A (ja) * 1992-01-28 1993-08-10 Daihatsu Motor Co Ltd 空燃比制御方法
JPH07305645A (ja) * 1994-05-09 1995-11-21 Nissan Motor Co Ltd エンジンの空燃比制御装置
JP2008014280A (ja) * 2006-07-10 2008-01-24 Toyota Motor Corp 内燃機関の空燃比制御装置
JP2012117415A (ja) * 2010-11-30 2012-06-21 Daihatsu Motor Co Ltd 内燃機関の制御装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5677545A (en) * 1979-11-30 1981-06-25 Nissan Motor Co Ltd Controller for vaporized fuel in internal combustion engine with turbo supercharger
JPH05202817A (ja) * 1992-01-28 1993-08-10 Daihatsu Motor Co Ltd 空燃比制御方法
JPH07305645A (ja) * 1994-05-09 1995-11-21 Nissan Motor Co Ltd エンジンの空燃比制御装置
JP2008014280A (ja) * 2006-07-10 2008-01-24 Toyota Motor Corp 内燃機関の空燃比制御装置
JP2012117415A (ja) * 2010-11-30 2012-06-21 Daihatsu Motor Co Ltd 内燃機関の制御装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3095978B1 (en) Controller for internal combustion engine
CN102124200B (zh) 内燃机的控制装置
JPH09158775A (ja) 内燃機関の吸気圧センサ異常検出装置
JP6123815B2 (ja) エンジンの制御装置
CN106050447A (zh) 用于内燃机的控制设备
JP2019027296A (ja) エンジンシステム
JP2006348901A (ja) 蒸発燃料処理装置及び過給機付エンジンの蒸発燃料処理装置
US20200217262A1 (en) Engine system
JP6299801B2 (ja) エンジンの制御装置
WO2024252505A1 (ja) 内燃機関の制御方法及び内燃機関の制御装置
JPS63186955A (ja) 空燃比制御装置
JP7371570B2 (ja) エンジン装置
US20170363025A1 (en) Control apparatus for internal combustion engine
JP2019049219A (ja) エンジンシステム
JP2019173578A (ja) エンジン制御装置
JP4900347B2 (ja) 内燃機関の制御装置
JP2010265751A (ja) エンジンの空燃比制御装置
JP2007198210A (ja) エンジンの蒸発燃料制御装置
JP2024179745A (ja) 内燃機関のパージガス濃度推定方法及び内燃機関のパージガス濃度推定装置
US6273063B1 (en) Apparatus and method for controlling idle rotation speed of an internal combustion engine
CN115443376B (zh) 车辆的异常诊断方法以及车辆的异常诊断装置
JPH11287162A (ja) 過給機付きエンジンの蒸発燃料パージ制御方法およびパージ制御装置
JP4186517B2 (ja) 内燃機関用エアクリーナの目詰まり検出装置
JP3932022B2 (ja) 内燃機関のアイドル回転速度制御装置
JP5510649B2 (ja) 内燃機関の空燃比制御装置

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 23940012

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2025525479

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE