控制装置的制作方法

本发明涉及一种控制装置，尤其涉及一种内燃机的蒸发排放物吹扫控制技术。

背景技术：

小型涡轮、怠速停机等低油耗技术的导入导致内燃机的进气管负压(泵损耗)减少，结果，难以利用内燃机的进气管的负压将燃料箱内的挥发燃料(蒸发排放物)排出(蒸发排放物吹扫)。因此，专利文献1揭示了如下方法：在因怠速停机而停止对内燃机的燃料喷射、内燃机转速变为规定值以下之前的期间内进行蒸发排放物吹扫，由此，同时实现源于怠速停机的油耗降低和蒸发排放物吹扫。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开2012-26332号公报

技术实现要素：

发明要解决的问题

但是，在专利文献1中，只能在从停止对内燃机的燃料供给起到内燃机实际停止之前的少许时间内进行蒸发排放物吹扫，在燃料箱内的蒸发排放物产生或者罐内的蒸发排放物积蓄较多的情况下，无法实现充分的蒸发排放物吹扫，从而有蒸发排放物漏至大气中之虞。进而，对于高速公路、郊外等车辆几乎不停止的情况也没有考虑到。

本发明用以解决上述问题，其目的在于，即便在燃料箱的蒸发排放物产生较多的情况或者罐内的蒸发排放物积蓄较多的情况下，也会一方面实现源于怠速停机等发动机停止的油耗效果、另一方面进行充分的蒸发排放物吹扫。

解决问题的技术手段

本发明的控制装置具备：吹扫控制部，其对将燃料箱或罐的挥发燃料排出至内燃机的进气管的吹扫阀进行控制；以及动力传递控制部，其内燃机与驱动轮的动力传递机构进行控制，在通过所述动力传递控制部断开离合器且车辆正在进行惯性行驶的状态下，通过所述吹扫控制部打开所述蒸发排放阀而将蒸发排放物吹扫至所述进气管。

发明的效果

通过运用本发明，即便在燃料箱的蒸发排放物产生较多的情况或者罐内的蒸发排放物积蓄较多的情况下，也能一方面实现源于怠速停机等发动机停止的油耗效果、另一方面进行充分的蒸发排放物吹扫。此外，通过在滑行运行中进行蒸发排放物吹扫，还能防止因蒸发排放物吹扫所引起的运行性和排气的劣化。

附图说明

图1为内燃机的吹扫控制系统的一例。

图2为吹扫控制运算块的一例。

图3为吹扫控制中的时间图的一例。

图4为用以实现本发明的动力传递控制系统的一例。

图5为用以实现本发明的流程图的一例。

图6为滑行空转中的吹扫控制时间图的一例。

图7-a为滑行空转中的内燃机转速的设定方法的一例。

图7-b为滑行空转中的内燃机转速的设定方法的一例。

图8-a为滑行空转中的内燃机负荷的设定方法的一例。

图8-b为滑行空转中的内燃机负荷的设定方法的一例。

图9为滑行空转中的内燃机转速的设定方法的另一例。

图10为滑行空转中的吹扫控制时间图的另一例。

图11为滑行空转中的吹扫控制时间图的另一例。

图12为用以实现本发明的流程图的另一例。

图13为滑行空转中的吹扫控制时间图的另一例。

图14为用以实现本发明的流程图的另一例。

图15为滑行空转中的吹扫控制时间图的另一例。

图16为用以实现本发明的流程图的另一例。

图17为滑行空转中的吹扫控制时间图的另一例。

具体实施方式

下面，根据附图，对本发明的实施方式进行详细说明。

实施例1

图1为表示内燃机的吹扫控制系统的一例的图。为了防止燃料箱104内的蒸发排放物漏至大气中，发动机控制器114控制吹扫阀106的开阀程度而使蒸发排放物在内燃机101内燃烧。因此，在发动机控制器114中，根据燃料箱104的燃料液位传感器109和测定燃料箱内的温度、压力的燃料箱温度-压力传感器113的值来推断内燃机停止时积蓄至罐112的蒸发排放物积蓄量和内燃机101运转时燃料箱109内产生的挥发燃料量，在节气门102的开度较小、进气管103内产生有负压的期间内，使吹扫控制阀106开阀而经由连接管110、111将蒸发排放物吹扫至进气管103。再者，放泄阀108在检测到来自燃料箱的蒸发排放物泄漏时闭阀，但在发动机运行时几乎都是开阀状态，以实施吹扫控制。通过该吹扫系统，能够防止燃料箱内产生的蒸发排放物漏至大气中。接着，对以吹扫阀驱动占空控制图1的吹扫控制系统的吹扫阀106开度来吹扫蒸发排放物时以内燃机的输出不变得不稳定的方式进行控制的方法进行叙述。

图2为吹扫控制运算块的一例。在蒸发排放物浓度运算部201中，根据燃料箱温度以及燃料余量来推断蒸发排放物的产生量，而且考虑吹扫阀打开时的空燃比fb控制的修正系数来运算从吹扫阀排出的吹扫物中包含的挥发燃料与空气之比(蒸发排放物浓度)。在吹扫占空运算部202中，以不会因蒸发排放物而导致内燃机的输出和燃烧空燃比大幅变动的方式，根据蒸发排放物浓度和节气门开度来算出作为目标的有助于蒸发排放物燃烧的蒸发排放物的流量(吹扫流量)，并以不会因吹扫流量的变动而导致内燃机的燃烧变得不稳定的方式输出吹扫阀驱动占空。此外，在吹扫空燃比修正系数运算部203中，根据蒸发排放物浓度和节气门开度来运算吹扫空燃比修正系数(喷油器喷射燃料的减量比例)，以对与因蒸发排放物而使得燃烧空燃比变浓相应的喷油器燃料喷射量进行减量修正。

图3为吹扫控制中的时间图的一例。在本实施例中，展示的是如下情形：节气门开度固定，内燃机的负荷也不变，进而，蒸发排放物浓度较高(例如40％以上)，一下子将吹扫阀开得较大而有熄火之虞。在时刻a，增加吹扫阀驱动占空而开始蒸发排放物吹扫。将喷油器的燃料喷射量与吹扫空燃比修正系数的增加量(最大3成左右)相应地减少，将空燃比保持在理论空燃比，当确认到空燃比反馈控制下的空燃比修正系数增加而蒸发排放物浓度变淡时(例如空燃比修正系数发生平均1成左右的变化时)，减小蒸发排放物浓度并且还打开吹扫阀106，由此，以吹扫流量变为规定值的方式进行控制。通常，吹扫流量由节气门开度和内燃机的转速决定，尤其是当在停车时的空转运行下增大吹扫流量时，由于蒸发排放物浓度不固定，因此转动变动增大，在最坏的情况下有不发火之虞。因此，在本实施例中，揭示利用了滑行-减速中的空转运行(滑行空转运行)的解决对策。

图4表示用以进行滑行空转运行的动力传递控制系统的一例。内燃机404中产生的动力经由变扭器405、离合器406、cvt变速器402而传递至驱动轮403。滑行空转运行时，内燃机404的动力不会传递至驱动轮403，因此是在使车辆滑行或减速时使用。在转移至滑行空转运行时，在驱动轮403正在转动时(正在行驶时)通过传动控制器401来断开离合器406，并将内燃机404控制为空转转速。此外，在滑行运行中发电机和空调的压缩机408也处于被皮带407驱动的状态，因此，通过控制这些运转负荷，能够增加滑行空转运行时的内燃机负荷。再者，本实施例是使用cvt变速器来进行说明，但使用amt、mt等变速器也能实现本发明而无变化。

图5表示用以实现本实施例的流程图的一例。在步骤s501中，判定是否有吹扫要求。此处，例如通过由图1的发动机控制器114算出的蒸发排放物浓度是否高于规定值来判别有无吹扫要求，此处，若有吹扫要求，则进入至步骤s502。在步骤s502中，若为滑行条件(例如正在行驶且加速踏板开度为0)，则车辆转移至滑行-减速状态。即，在作为滑行运行的条件的加速踏板开度传感器的值变为规定值以下的情况下，较理想为通过动力传递控制部来断开离合器406并进行车辆的惯性行驶。再者，作为不同于步骤s502的滑行条件，考虑来自巡航控制的要求。具体而言，在正在执行巡航控制的情况下，使用车辆加减速指令等代替加速踏板开度，例如，可在加速指令消失的时间点判断滑行条件成立。在滑行条件即步骤s502成立的情况下，进入至步骤s503。在步骤s503中，通过图4的传动控制器401的控制而转移至滑行空转运行，而且实施如图1-4中说明过的吹扫控制。

如上所述，本实施例的控制装置具备：吹扫控制部(发动机控制器114)，其对将燃料箱104或罐112的挥发燃料排出至内燃机101的进气管103的吹扫阀106进行控制；以及动力传递控制部(传动控制器401)，其对内燃机101与驱动轮403的动力传递机构(离合器406)进行控制。并且，以如下方式进行控制：在通过动力传递控制部将动力传递机构(离合器406或者变扭器405的锁止离合器)断开且车辆正在进行惯性行驶的状态下，通过吹扫控制部(发动机控制器114)打开吹扫阀106而将蒸发排放物排出至进气管103。该蒸发排放物的朝进气管103排出的控制较理想为在通过动力传递控制部将动力传递机构断开、车辆正在进行惯性行驶的状态下并且有蒸发排放物排出要求的情况下进行。

较理想为设定成在燃料箱内的挥发燃料浓度值、罐的挥发燃料积蓄值、或者从吹扫阀排出的蒸发排放物浓度值中的至少一方变为规定值以上的情况下送出蒸发排放物排出要求的信号。

再者，在本实施例中，是将发动机控制器114与传动控制器401设为不同构成来进行的说明，但这些控制器也可成为一体。

此外，本实施例的内燃机控制部(发动机控制器114)是以如下方式进行控制：进行在上述惯性行驶中将内燃机101的转速维持在规定转速的滑行空转运行，在正在进行该惯性行驶的状态下，通过吹扫控制部(发动机控制器114)打开吹扫阀106而将蒸发排放物排出至进气管103。该规定转速较理想为设定得比停车时的空转转速高。

结果，在车辆进行滑行-减速时能够排出蒸发排放物，从而能够同时实现源于怠速停机等的油耗削减和蒸发排放物吹扫。接着，使用图6至图11，对本发明的吹扫控制的更详细内容进行说明。

图6为滑行空转中的吹扫控制时间图的一例。此处，对在滑行空转运行中开始蒸发排放物吹扫时的控制方法进行说明。在车速处于减速倾向、蒸发排放物浓度高于吹扫要求阈值(例如10％)的情况下，判定有吹扫要求，在像时刻a那样加速踏板开度变为0而滑行条件成立的时间点，转移至滑行空转运行。这时，为了使发动机转速迅速降至空转转速，将吹扫驱动占空设为0而关闭吹扫阀，在吹扫消失的时刻b，停止燃料喷射。接着，在内燃机的燃烧停止、转速已充分降低的时刻c，断开离合器并再次喷射燃料而转移至滑行空转运行。其后，与图3中的说明一样，一边根据空燃比修正系数的增加程度来修正蒸发排放物浓度、一边控制吹扫阀驱动占空，实施蒸发排放物吹扫。在本控制中，在转移至滑行空转时是使吹扫燃料燃烧之后转移至滑行空转，由此，能够抑制由转移至滑行空转之前的吹扫燃料残留所引起的排气劣化或者滑行空转运行开始时的转动变动。

图7为滑行空转运行中的内燃机的转速设定的一例。在滑行空转运行中，通过根据蒸发排放物浓度来增加内燃机的负荷或者提高转速，能够主动控制吹扫流量。例如，若像图7-a所示那样在蒸发排放物浓度较高的情况下提高空转转速，则在蒸发排放物浓度较高的情况下能够吹扫更多的蒸发排放物。进而，通过根据车速来改变空转转速，能够实现更多的吹扫而不会使驾驶员感到违和感。作为该设定无驾驶员的违和感的空转转速的观点，也可像图7-b所示那样减速度越大越提高空转转速。根据本设定，将空转转速设定为与发动机制动同等的转速，由此，可以通过模拟发动机制动时的转速来增加吹扫流量。

图8为滑行空转运行中的内燃机的负荷设定方法的一例。在图8-a中，使滑行空转时的发电机负荷比停车空转时高，由此，增大内燃机的负荷，从而能够实现更多的吹扫。此外，通过设定与蒸发排放物浓度相应的负荷，还能使发电机负荷的增大所引起的油耗劣化处于最小程度。再者，此处可以通过将所发的电力积蓄至电池或者利用下面叙述的空调等别的辅机来消耗掉而使油耗劣化处于最小程度。此外，在图8-a中，对滑行空转时的发电机负荷设置上限下限，在蒸发排放物浓度小于规定值的情况下将负荷压至下限，相反，在蒸发排放物浓度大于规定值的情况下将负荷压至上限。通过改变该负荷上限及下限以及规定值，能够调整油耗和蒸发排放物吹扫。通过将增加发电机负荷的规定值设定为更低的蒸发排放物浓度，能够吹扫更多的蒸发排放物。在图8-b中，使滑行空转时的空调负荷比停车空转时高，由此，增大内燃机的负荷，从而能够吹扫更多的蒸发排放物。在电动式空调压缩机的情况下增大前文所述的发电机负荷、在机械式空气压缩机的情况下使压缩机运转，由此能够改变内燃机的负荷。

图9为滑行空转中的内燃机的转速设定方法的另一例。在图7-a中，是根据蒸发排放物浓度来设定空转转速，但是，通过根据罐内的蒸发排放物积蓄量或者燃料箱的燃料挥发量而不是蒸发排放物浓度来设定空转转速，也能实现本发明。即，本实施例的内燃机控制装置(发动机控制器114)推断或测定罐的蒸发排放物积蓄量或者燃料箱蒸发排放物挥发量，根据所述推断或测定值来控制空转转速。此处，根据车速而不是图7-b所示的减速度来设定空转转速也能增加吹扫流量而不会使驾驶员感到违和感。此外，通过对空转转速设置上限，能够调整油耗和吹扫。例如，在使车辆的燃油效率提高优先于蒸发排放物吹扫时，降低该转速上限即可。

图10为滑行空转中的吹扫控制时间图的另一例。此处，对因驾驶员的加速要求而结束滑行空转运行中的蒸发排放物吹扫的例子进行说明。为了实现从滑行转移至加速时的离合器连接，必须使发动机转速与轮速侧转速同步。因此，当在时刻a驾驶员踩踏加速踏板时，关闭吹扫阀而减少干扰转速同步的蒸发排放物，在时刻b离合器连接完毕之后，再次打开吹扫阀。通过本控制，即便在滑行运行中进行了大量吹扫，内燃机的燃烧也不会变得不稳定，使得车辆能够转移至加速状态。

图11为滑行空转中的吹扫控制时间图的另一例。此处，对吹扫要求不成立而被解除、从滑行空转运行转移至滑行停机运行时的控制进行说明。在时刻a，蒸发排放物浓度低于吹扫要求阈值，吹扫要求被解除，在该情况下，转移至在滑行中停止发动机的滑行停机运行，由此提高燃油效率。即，本实施例的内燃机控制部(发动机控制器114)进行在惯性行驶中停止对内燃机101的燃料喷射的滑行停机运行。进而，此时，在从停止对内燃机101的燃料喷射起到内燃机的转动停止(发动机转速为零)之前即负压消失的时刻b之前打开吹扫阀，由此，使催化剂内的空燃比变浓，从而能够防止发动机起动而加速时nox排出至大气中。

实施例2

图12为用以实现本发明的流程图的另一例。与图5的不同点为步骤s1203，此处，使吹扫阀占空变化速度及空燃比反馈(空燃比fb)的增益比停车空转时大。即，内燃机控制部(发动机控制器114)使吹扫阀106的开阀同爱的增加速度比停车时的空转运行快。或者，内燃机控制部(发动机控制器114)使内燃机101的空燃比反馈响应走行度比停车时的空转运行快。

图13为滑行空转中的吹扫控制时间图的另一例。此处，将滑行空转时的行为设为实线，将停车空转时的行为设为虚线，将它们重叠来进行比较。与停车空转时相比，滑行空转时能更快打开吹扫阀。其原因在于，滑行中与停车中相比，来自地面的反射热较小，且燃料箱被行驶风冷却，使得来自燃料箱的挥发燃料较少。本控制的结果是，虽然滑行空转时的内燃机转速比停车空转时高且变动也比停车空转时大，但在滑行中能在驾驶员不担心的程度之内将吹扫控制的占空变化速度和空燃比控制fb的控制增益设定得较大。结果，能够比停车空转快地吹扫蒸发排放物。

实施例3

图14为用以实现本发明的流程图的另一例。与图5的不同之处在于，在步骤s1402中吹扫浓度为规定值以下时，进入至步骤s1403，禁止滑行运行以外的情况下的蒸发排放物吹扫。

图15为滑行空转中的吹扫控制时间图的另一例。在行驶中(车速＞0)，在蒸发排放物浓度低于吹扫禁止判定阈值的时刻a，禁止滑行运行以外的情况下的吹扫，吹扫阀驱动占空及吹扫空燃比修正系数变为零。其后，在时刻b滑行条件(车速＞0、加速踏板开度＝0)成立时，在时刻c控制为空转转速时控制吹扫阀占空及吹扫空燃比修正系数来进行蒸发排放物吹扫。再者，在滑行条件不成立的情况下，关闭吹扫阀106。

如上所述，本实施例的内燃机控制部(发动机控制器114)在燃料料箱内的挥发燃料浓度值或者罐的挥发燃料积蓄值或者从吹扫阀排出的蒸发排放物浓度值变为相比蒸发排放物排出要求较高地设定的规定值以下时禁止滑行运行以外的情况下的蒸发排放物吹扫。根据本构成，在不需要紧急吹扫蒸发排放物时禁止滑行运行以外的情况下的吹扫，由此，能够防止由吹扫引起的排气和运行性的劣化。

实施例4

图16为用以实现本发明的流程图的另一例。与图5的不同之处在于，在步骤s1402中判定是否需要蒸发排放物浓度学习，若需要，则在步骤s1403中禁止滑行运行以外的情况下的蒸发排放物吹扫，在步骤s1404中滑行条件成立的情况下，在步骤s1405中在滑行空转运行中学习蒸发排放物浓度。

图17为滑行空转中的吹扫控制时间图的另一例。在时刻a，在行驶中正在实施蒸发排放物吹扫时，空燃比大幅偏离了目标空燃比，以此为触发，蒸发排放物浓度学习要求成立。因此，在时刻a到b的区间内，蒸发排放物吹扫被禁止(吹扫阀占空为零)，从开始滑行空转的时刻b起吹扫蒸发排放物并学习蒸发排放物浓度。此处，在时刻c的阶段，空燃比浓于目标空燃比，因此朝浓侧修正学习蒸发排放物浓度，在时刻d，空燃比处于目标空燃比附近，空燃比修正系数也回到了滑行运行前的吹扫禁止区间(时刻a到时刻b)，以此为触发而结束蒸发排放物浓度学习，实施滑行空转运行时的吹扫控制。根据本构成，可以在滑行运行中进行蒸发排放物浓度学习，从而能够防止由蒸发排放物浓度学习所引起的排气和运行性的劣化。

符号说明

101内燃机

102节气门

103进气管

104燃料箱

106吹扫阀

109燃料液位计

112罐

113燃料箱压力-温度传感器

114发动机控制器

401传动控制器

402cvt变速器

403驱动轮

404内燃机

405变扭器

406离合器

407皮带

408辅机(发电机、空调压缩机)。