JP2595346Y2 - 内燃エンジンの蒸発燃料制御装置 - Google Patents

内燃エンジンの蒸発燃料制御装置

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JP2595346Y2 JP1993064990U JP6499093U JP2595346Y2 JP 2595346 Y2 JP2595346 Y2 JP 2595346Y2 JP 1993064990 U JP1993064990 U JP 1993064990U JP 6499093 U JP6499093 U JP 6499093U JP 2595346 Y2 JP2595346 Y2 JP 2595346Y2
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    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/0025Controlling engines characterised by use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
    • F02D41/003Adding fuel vapours, e.g. drawn from engine fuel reservoir
    • F02D41/0032Controlling the purging of the canister as a function of the engine operating conditions
    • F02D41/004Control of the valve or purge actuator, e.g. duty cycle, closed loop control of position
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M25/00Engine-pertinent apparatus for adding non-fuel substances or small quantities of secondary fuel to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture
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Description

【考案の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本考案は、燃料蒸気排出抑止装置
を備えた内燃エンジンの蒸発燃料制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来より、燃料タンク内で燃料から発生
する燃料蒸気が大気中に放出されるのを防止するように
した燃料蒸気排出抑止装置が広く用いられている。この
装置では燃料蒸気がキャニスタで一時貯えられ、この貯
えられた蒸発燃料がパージ通路を介して内燃エンジンの
吸気系へ供給される。この蒸発燃料の吸気系への供給
(パージ)量を制御するために、パージ通路の途中にデ
ューティ制御型のパージ制御弁を設け、このパージ制御
弁に供給する一定周波数のオンオフ制御信号のデューテ
ィ比を変更するようにした蒸発燃料制御装置が従来より
知られている。
【0003】また、オンオフ制御信号の周波数をデュー
ティ比に逆比例させて変更するようにしたもの(特開昭
62−174557号公報)や、エンジンのアイドル時
は、オンオフ制御信号の周波数を他の運転状態のときよ
り低くするようにしたもの(実開平4−1658号公
報)が、従来より提案されている。
【0004】
【考案が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の装置では、低流量域(デューティ比が小さい領域)
におけるデューティ比に対する流量のリニアリティと、
中〜高流量域(デューティ比が大きい領域)における弁
作動レスポンスとをともに望ましい特性とすることが困
難であった。そのため、例えばパージ通路及びパージ制
御弁を低流量域用と中高流量域用の2種類設けるような
ことが行われていた。
【0005】本考案はこの点に着目してなされたもので
あり、単一のパージ通路及びパージ制御弁によって良好
な低流量域におけるリニアリティ及び中高流量域におけ
る弁作動レスポンスを得ることができる蒸発燃料制御装
置を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本考案は、燃料タンクから発生する燃料蒸気を吸着する
キャニスタとエンジン吸気系との間に設けられて前記燃
料蒸気を含む混合気をパージさせるパージ通路と、該パ
ージ通路を介してエンジン吸気系に供給される燃料蒸気
の流量を制御するデューティ制御型パージ制御弁とを有
する内燃エンジンの蒸発燃料制御装置において、前記パ
ージ制御弁に供給するオンオフ制御信号のデューティ比
が小さいほど、該パージ制御弁の駆動周期を長く設定す
る駆動周期設定手段を設けるようにしたものである。
【0007】
【0008】
【作用】パージ制御弁の駆動周期が、該パージ制御弁に
供給されるオンオフ制御信号のデューティ比が小さいほ
ど長く設定される。
【0009】
【実施例】以下本考案の実施例を添付図面に基づいて詳
述する。
【0010】図1は本考案の一実施例に係る内燃エンジ
ン及びその燃料供給制御装置の全体の構成図であり、符
号1は例えば4気筒の内燃エンジンを示し、エンジン1
の吸気管2の途中にはスロットルボディ3が設けられ、
その内部にはスロットル弁301が配されている。スロ
ットル弁301にはスロットル弁開度(θTH)センサ4
が連結されており、当該スロットル弁301の開度に応
じた電気信号を出力して電子コントロールユニット(以
下「ECU」という)5に供給する。このECU5は、
駆動周期設定手段を構成する。
【0011】燃料噴射弁6はエンジン1とスロットル弁
301との間で且つ吸気管2の図示しない吸気弁の少し
上流側に各気筒毎に設けられており、各燃料噴射弁6は
燃料ポンプ7を介して燃料タンク8に接続されていると
共にECU5に電気的に接続されて当該ECU5からの
信号により燃料噴射弁6の開弁時間が制御される。
【0012】スロットル弁301の直ぐ下流には管9を
介して吸気管内圧(PB)センサ10が設けられてお
り、この吸気管内圧センサ10により電気信号に変換さ
れた吸気管内圧信号は前記ECU5に供給される。
【0013】エンジン回転数(NE)センサ11はエン
ジン1の図示しないカム軸周囲又はクランク軸周囲に取
り付けられ、エンジン1のクランク軸の180度回転毎に
所定のクランク角度位置で信号パルス(以下「TDC信
号パルス」という)を出力し、このTDC信号パルスは
ECU5に供給される。
【0014】排気ガス濃度検出器としてのO2センサ1
2はエンジン1の排気管13に装着されており、排気ガ
ス中の酸素濃度を検出し、その濃度に応じた信号を出力
しECU5に供給する。
【0015】密閉された燃料タンク8の上部とスロット
ルボディ3下流の吸気管2との間には燃料蒸気排出抑止
装置を構成する2ウェイバルブ14、吸着剤151を内
蔵するキャニスタ15、オンオフ制御信号により開閉弁
作動するデューティ制御型の制御弁であるパージ制御弁
16が設けられている。パージ制御弁16のソレノイド
はECU5に接続され、パージ制御弁16はECU5か
らのオンオフ制御信号により開閉制御され、その開弁時
間の比率はオンオフ制御信号のデューティ比と略等しく
なる。この燃料蒸気排出抑止装置によれば、燃料タンク
8内で発生した燃料蒸気(燃料ベーパ)は、所定の設定
圧に達すると2ウェイバルブ14の正圧バルブを押し開
き、キャニスタ15に流入し、キャニスタ15内の吸着
剤151によって吸着され貯蔵される。パージ制御弁1
6が開弁されると、キャニスタ15に一時貯えられてい
た蒸発燃料は、吸気管2内の負圧により、キャニスタ1
5に設けられた外気取込口152から吸入された外気と
共にパージ制御弁16を経て吸気管2へ吸引され、各気
筒へ送られる。また外気などで燃料タンク8が冷却され
て燃料タンク内の負圧が増すと、2ウェイバルブ14の
負圧バルブが開弁し、キャニスタ15に一時貯えられて
いた蒸発燃料は燃料タンク8へ戻される。このようにし
て燃料タンク8内に発生した燃料蒸気が大気に放出され
ることを抑止している。
【0016】さらに、キャニスタ15とパージ制御弁1
6との間のパージ管(パージ通路)17には質量流量計
(例えば熱線式流量計)20が設けられ、パージ管17
内を流れる燃料蒸気を含む混合気の流量に応じた出力信
号をECU5へ供給する。
【0017】ECU5は、各種センサからの入力信号の
波形を整形し、電圧レベルを所定レベルに修正し、アナ
ログ信号値をデジタル信号値に変換する等の機能を有す
る入力回路、パージ制御弁の制御パラメータ算出プログ
ラム等を実行する中央処理回路(以下「CPU」とい
う)、CPUで実行される各種演算プログラム及び演算
結果等を記憶する記憶手段、前記燃料噴射弁6、パージ
制御弁16に駆動信号を供給する出力回路等から構成さ
れる。
【0018】ECU5は、質量流量計20の出力値がエ
ンジン運転状態に応じて設定される目標値と一致するよ
うにパージ制御弁16に供給するオンオフ制御信号のデ
ューティ比DUTYを制御する。
【0019】図2は、パージ制御弁16の駆動周期TD
R(オンオフ制御信号の周波数の逆数)を決定する処理
のフローチャートであり、本処理はECU5のCPUで
実行される。
【0020】ステップS1ではパージ制御弁16のオン
オフ制御信号のデューティ比DUTYが所定デューティ
比DTY0(例えば35%)以上か否かを判別する。そ
の結果、DUTY≧DTY0であるときは、駆動周期T
DRを第1の周期TDR1(例えば80msec)に設
定する一方(ステップS2)、DUTY<DTY0であ
るときは駆動周期TDRを第1の周期TDR1より長い
第2の周期TDR2(例えば160msec)に設定す
る(ステップS3)。
【0021】図3は、デューティ比DUTYと、パージ
通路17を流れる燃料蒸気を含む混合気の流量Qとの関
係を示す図であり、同図において実線はTDR=TDR
1とした場合を示し、破線TDR=TDR2とした場合
を示す。即ち、TDR=TDR2として駆動周期を長く
した方が、低流量域(デューティ比DUTYの小さい流
域)において良好なリニアリティを得ることができる。
【0022】すなわち、図2のように駆動周期TDRを
設定することにより低流量域(DUTY≦DTY0)
においては、図3に示す破線TDR=TDR2のリニア
リティに基づき、デューティ比DUTYに対する流量Q
の良好なリニアリティを得ることができる。また、中高
流量域(DUTY>DTY0)においては、短い駆動周
期が適用されることにより良好な弁作動レスポンスを得
ることができる。その結果、低流量域において空燃比の
安定化を図るとともに、中高流量域において良好な排ガ
ス特性を得ることができる。また、パージ制御弁として
使用する電磁弁の特性上、フルデューティ時(デューテ
ィ比が略100%のとき)の流量が多いほど低流量域の
流量の安定性が低下するため、大流量電磁弁の採用が困
難であったが、図2に示すような駆動周期の制御を行う
ことにより、大流量電磁弁を採用することが可能とな
る。
【0023】図4は、時間とともにデューティ比DUT
Yを増加させた場合のDUTY値及び流量Qの変化を示
す図である。同図(a),(b)は低流量域のみでパー
ジ制御弁を作動させる場合を示しており、リニアリティ
が破線で示す従来例に比べて改善され、DUTY値の小
さい状態でもDUTY値に応じた流量が得られることを
示している。また、同図(c),(d)は、加速時のよ
うに低流量域から中高流量域までDUTY値を増加させ
る場合を示している。ここでも、破線が従来例を示す。
この場合も低流量域のリニアリティが改善され、さらに
時刻t1以後は駆動周期TDR=TDR1とされ、短い
周期で駆動されるので、中高流量域では、良好な弁作動
レスポンスを得ることができる。
【0024】
【考案の効果】以上詳述したように本考案によれば、パ
ージ制御弁の駆動周期が、該パージ制御弁に供給される
オンオフ制御信号のデューティ比が小さいほど長く設定
されるので、低流量域においてデューティ比に対する流
量の良好なリニアリティを得ることができるとともに、
中高流量域において良好な弁作動レスポンスを得ること
ができる。その結果、低流量域において空燃比の安定化
を図るとともに、中高流量域において良好な排ガス特性
を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本考案の一実施例に係る内燃エンジン及びその
燃料供給制御装置の全体構成図である。
【図2】パージ制御弁の駆動周期設定処理のフローチャ
ートである。
【図3】パージ制御弁のオンオフ制御信号のデューティ
比(DUTY)と流量(Q)との関係を示す図である。
【図4】時間とともにデューティ比(DUTY)を増加
させた場合の流量(Q)の変化を示す図である。
【符号の説明】
1 内燃エンジン 2 吸気管 5 電子コントロールユニット(ECU) 8 燃料タンク 15 キャニスタ 16 パージ制御弁 17 パージ管
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−26361(JP,A) 特開 昭62−174557(JP,A) 特開 平4−124450(JP,A) 特開 昭58−174773(JP,A) 実開 平4−1658(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) F02M 25/08

Claims (1)

    (57)【実用新案登録請求の範囲】
  1. 【請求項1】 燃料タンクから発生する燃料蒸気を吸着
    するキャニスタとエンジン吸気系との間に設けられて前
    記燃料蒸気を含む混合気をパージさせるパージ通路と、
    該パージ通路を介してエンジン吸気系に供給される燃料
    蒸気の流量を制御するデューティ制御型パージ制御弁と
    を有する内燃エンジンの蒸発燃料制御装置において、前
    記パージ制御弁に供給するオンオフ制御信号のデューテ
    ィ比が小さいほど、該パージ制御弁の駆動周期を長く
    定する駆動周期設定手段を設けたことを特徴とする内燃
    エンジンの蒸発燃料制御装置。
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