JP2887929B2 - 筒内噴射式内燃機関 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は筒内噴射式内燃機関に関
する。

【０００２】

【従来の技術】機関低負荷運転時には燃焼室内の限定さ
れた領域内に混合気を形成すると共にその他の領域を空
気のみとして混合気を点火栓により着火し、機関中負荷
運転時および機関高負荷運転時には燃焼室内全体を混合
気で満たすようにした筒内噴射式内燃機関が公知である
（特開平２−169834号公報参照）。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで通常内燃機関
では例えば燃料タンクで発生した蒸発燃料を吸気通路内
に供給するようにしており、そのためにパージ制御装置
を具備している。ところが上述の筒内噴射式内燃機関に
おけるように機関低負荷運転時に多量の空気の存在下で
混合気を燃焼せしめるようにした場合には機関低負荷運
転時に蒸発燃料を吸気通路内に供給するとこの蒸発燃料
は燃焼室内の空気中に分散し、大部分の蒸発燃料は燃焼
することなく排気通路内に排出されることになる。しか
しながら通常内燃機関では機関排気通路内に排気ガス浄
化用触媒コンバータが配置されており、従って上述のよ
うに大部分の蒸発燃料が燃焼することなく排気通路内に
排出されてもこの蒸発燃料は触媒コンバータ内において
酸化される、即ち浄化されるので有害ガスが大気に排出
されることはない。しかしながら触媒コンバータ内の触
媒は或る程度以上温度上昇しないと、即ち触媒が活性化
しないと蒸発燃料の酸化作用、即ち排気ガス浄化作用を
十分に行わない。従って触媒の温度が蒸発燃料を十分に
酸化しうる、即ち排気ガスを十分に浄化しうる許容最低
触媒温度以下のときに蒸発燃料が排気通路内に排出され
るとこの蒸発燃料は十分酸化されることなく大気に排出
される、即ち有害ガスが大気に排出されるという問題を
生ずる。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに本発明によれば機関負荷が予め定められた設定負荷
よりも小さいときには燃焼室内の限定された領域内に混
合気を形成してこの混合気を点火栓により着火し、機関
負荷が予め定められた設定負荷よりも大きいときには燃
焼室内全体を混合気によって満たすようにした内燃機関
において、機関排気通路内に設けられた触媒コンバータ
の触媒温度を検出する温度センサを具備すると共に機関
吸気通路内への蒸発燃料の供給を制御するパージ制御装
置を具備し、触媒温度が排気ガスを浄化しうる許容最低
触媒温度以下であってかつ機関負荷が予め定められた設
定負荷よりも小さいときには機関吸気通路内への蒸発燃
料の供給を停止すると共に機関負荷が予め定められた設
定負荷よりも小さいときであっても触媒温度が許容最低
触媒温度以上のときには機関吸気通路内への蒸発燃料の
供給を許容するようにしている。更に本発明によれば上
記問題点を解決するために機関負荷が予め定められた設
定負荷よりも小さいときには燃焼室内の限定された領域
内に混合気を形成してこの混合気を点火栓により着火
し、機関負荷が予め定められた設定負荷よりも大きいと
きには燃焼室内全体を混合気によって満たすようにした
内燃機関において、機関排気通路内に設けられた触媒コ
ンバータの触媒温度を検出する温度センサと、活性炭を
有するキャニスタを具備しかつ機関吸気通路内への蒸発
燃料の供給を制御するパージ制御装置と、活性炭による
蒸発燃料の吸着能力が飽和状態に達したか否かを検出す
るセンサとを具備し、活性炭による蒸発燃料の吸着能力
が飽和状態に達していないときには触媒温度が排気ガス
を浄化しうる許容最低触媒温度以下であってかつ機関負
荷が予め定められた設定負荷より小さいときに機関吸気
通路内への蒸発燃料の供給を停止すると共に機関負荷が
予め定められた設定負荷よりも小さいときであっても触
媒温度が許容最低触媒温度以上のときには機関吸気通路
内への蒸発燃料の供給を許容し、活性炭による蒸発燃料
の吸着能力が飽和状態に達したときには触媒温度が排気
ガスを浄化しうる許容最低触媒温度以下であってかつ機
関負荷が予め定められた設定負荷より小さいときでも蒸
発燃料を吸気通路内に供給するようにしている。

【０００５】

【作用】請求項１に記載の発明では蒸発燃料を吸気通路
内に供給するとこの蒸発燃料が十分に酸化されることな
く大気に放出されるときには吸気通路内への蒸発燃料の
供給が停止される。請求項２に記載の発明では通常、蒸
発燃料を吸気通路内に供給するとこの蒸発燃料が十分に
酸化されることなく大気に放出されるときには吸気通路
内への蒸発燃料の供給が停止されるが活性炭による蒸発
燃料の吸着能力が飽和状態となる特別の場合に限って蒸
発燃料を吸気通路内に供給するとこの蒸発燃料が十分に
酸化されることなく大気に放出されるときであっても吸
気通路内に蒸発燃料が供給される。

【０００６】

【実施例】図１を参照すると機関本体１は４つの気筒１
ａを具えている。各気筒１ａは夫々対応する吸気枝管２
を介して共通のサージタンク３に接続され、サージタン
ク３は吸気ダクト４を介してエアクリーナ５に接続され
る。吸気ダクト４内にはステップモータ６によって駆動
されるスロットル弁７が配置される。このスロットル弁
７は機関負荷が極く低いときのみ或る程度閉弁してお
り、機関負荷が少し高くなると全開状態に保持される。
一方、各気筒１ａは共通の排気マニホルド８に連結さ
れ、この排気マニホルド８は三元触媒コンバータ９に連
結される。三元触媒コンバータ９には三元触媒の温度を
検出する温度センサ10が取付けられる。また、各気筒１
ａには夫々燃料噴射弁11が取付けられ、これら燃料噴射
弁11は電子制御ユニット30の出力信号に基いて制御され
る。

【０００７】図１に示されるように吸気ダクト４には吸
気ダクト４内に蒸発燃料を供給するためのパージ制御装
置12が取付けられる。このパージ制御装置12は活性炭層
13を有するキャニスタ14を具備し、活性炭層13両側のキ
ャニスタ14内には夫々蒸発燃料室15と空気室16とが形成
される。蒸発燃料室15は一方では並列配置されかつ夫々
逆方向に流通可能な一対の逆止弁17，18を介して燃料タ
ンク19に接続され、他方では蒸発燃料室15から吸気ダク
ト４内に向けてのみ流通可能な逆止弁20および第１電磁
弁21を介してスロットル弁７下流の吸気ダクト４内に連
結される。また、空気室16は一方では空気供給ポンプ22
に接続され、他方では第２電磁弁23を介して大気に連通
せしめられる。

【０００８】吸気ダクト４内への蒸発燃料の供給を停止
すべきときには第１電磁弁21が閉弁せしめられ、空気供
給ポンプ22が停止せしめられ、第２電磁弁23が開弁せし
められる。このとき燃料タンク19内で発生した蒸発燃料
は逆止弁18を介して蒸発燃料室15内に流入し、次いでこ
の蒸発燃料は活性炭層13内の活性炭に吸着される。次い
で活性炭層13内において燃料成分が除去された空気は第
２電磁弁23を介して大気に排出される。燃料タンク19内
の圧力が低下したときには逆止弁17が開弁する。従って
この逆止弁17により燃料タンク19内の圧力低下によって
燃料タンク19が変形するのが阻止される。

【０００９】これに対して吸気ダクト４内に蒸発燃料を
供給すべきときには第１電磁弁21が開弁せしめられ、第
２電磁弁23が閉弁せしめられ、空気供給ポンプ22が駆動
せしめられる。空気供給ポンプ22が駆動せしめられると
空気供給ポンプ22から空気室16内に空気が吐出され、こ
の空気が活性炭層13内に送り込まれる。このとき活性炭
に吸着されていた燃料が脱離し、斯くして燃料成分を含
んだ空気が蒸発燃料室15内に流出する。次いでこの燃料
成分を含んだ空気が逆止弁20および第１電磁弁21を介し
て吸気ダクト４内に供給される。前述したように図１に
示す実施例では極く低負荷運転時を除いてスロットル弁
７が全開状態に保持されており、このようにスロットル
弁７が全開状態であっても蒸発燃料を吸気ダクト４内に
供給しうるように空気供給ポンプ22を具えている。

【００１０】一方、図１に示されるようにキャニスタ14
の空気室16内には燃料蒸気濃度を検出するためのセンサ
24が取付けられている。通常燃料タンク19内で発生した
蒸発燃料は活性炭に吸着されるので空気室16内にはほと
んど燃料蒸気が存在しない。しかしながら活性炭による
蒸発燃料の吸着能力が飽和状態になると燃料タンク19内
で発生した蒸発燃料は吸着されることなく活性炭層13を
通り抜けて空気室16内に流出し、次いで第２電磁弁23を
介して大気に放出される。従って活性炭による蒸発燃料
の吸着能力が飽和状態になると空気室16内の蒸発燃料濃
度が高くなるのでこの蒸発燃料濃度をセンサ24により検
出することによって活性炭による蒸発燃料の吸着能力が
飽和状態になったか否かを判断することができる。

【００１１】電子制御ユニット30はディジタルコンピュ
ータからなり、双方向性バス31を介して相互に接続され
たＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）32、ＲＯＭ（リー
ドオンリメモリ）33、ＣＰＵ（マイクロプロセッサ）3
4、入力ポート35および出力ポート36を具備する。温度
センサ10は三元触媒の温度に比例した出力電圧を発生
し、この出力電圧はＡＤ変換器37ａを介して入力ポート
35に入力される。センサ24は空気室16内の蒸発燃料濃度
に比例した出力電圧を発生し、この出力電圧はＡＤ変換
器37ｂを介して入力ポート35に入力される。アクセルペ
ダル25はアクセルペダル25の踏込み量に比例した出力電
圧を発生する負荷センサ25ａに接続され、負荷センサ25
ａの出力電圧はＡＤ変換器37ｃを介して入力ポート35に
入力される。また、入力ポート35には機関回転数を表わ
す出力パルスを発生する回転数センサ26が接続される。
更にイグニッションスイッチ28のオン・オフ信号が入力
ポート35に入力される。一方、出力ポート36は対応する
駆動回路39を介してステップモータ６、各燃料噴射弁1
1、第１電磁弁21、空気供給ポンプ22および第２電磁弁2
3に接続される。

【００１２】また、電子制御ユニット30はリレー27およ
びイグニッションスイッチ28を介して電源29に接続され
る。リレー27はリレー接点40と、リレー接点40を制御す
るための一対の励磁コイル41，42を有する。励磁コイル
41はスイッチ43を介して接地され、このスイッチ43は駆
動回路44を介して出力ポート36に接続される。イグニッ
ションスイッチ28がオンになると励磁コイル42が励磁さ
れるためにリレー接点40がオンとなり、それによって電
子制御ユニット30に電力が供給される。電子制御ユニッ
ト30に電力が供給されるとスイッチ43をオンにすべきデ
ータが出力ポート36に出力され、それによって励磁コイ
ル41も励磁される。一方、イグニッションスイッチ28が
オフにされると励磁コイル42が消勢されるがこのとき励
磁コイル41は依然として励磁されているのでリレー接点
40はオンのまま保持され、斯くして電子制御ユニット30
へは電力が供給され続ける。次いでスイッチ43をオフと
すべきデータが出力ポート36に出力されると励磁コイル
41は消勢され、その結果リレー接点40がオフとなるため
に電子制御ユニット30への電力の供給が停止される。

【００１３】図２および図３は各気筒１ａの燃焼室構造
を示している。図２および図３を参照すると、50はシリ
ンダブロック、51はシリンダブロック50内で往復動する
ピストン、52はシリンダブロック50上に固締されたシリ
ンダヘッド、53はピストン51とシリンダヘッド52間に形
成された燃焼室を夫々示す。図面には示されていないが
シリンダヘッド52の内壁面上には吸気弁と排気弁が配置
されており、吸気ポートは燃焼室53内に流入した空気が
シリンダ軸線回りの旋回流を発生するように構成されて
いる。図２に示されるようにシリンダヘッド52の内壁面
の中央部に点火栓54が配置され、シリンダヘッド52の内
壁面の周辺部に燃料噴射弁11が配置される。図２および
図３に示されるようにピストン51の頂面上には燃料噴射
弁11の下方から点火栓54の下方まで延びるほぼ円形の輪
郭形状を有する浅皿部55が形成され、浅皿部55の中央部
にはほぼ半球形状をなす深皿部56が形成される。また、
点火栓54下方の浅皿部55と深皿部56との接続部にはほぼ
球形状をなす凹部57が形成される。

【００１４】図４は機関低負荷運転時における燃焼方法
を示しており、図５は機関中負荷運転時における燃焼方
法を示しており、図６は燃料噴射量Ｑと機関負荷、例え
ばアクセルペダル25の踏込み量Ｌとの関係を示してい
る。図６においてアクセルペダル25の踏込み量ＬがＬ₁
より小さい機関低負荷運転時には図４（Ａ）および
（Ｂ）に示されるように圧縮行程末期に深皿部56の周壁
面に向けて燃料噴射Ｆ、図４に示す実施例ではガソリン
噴射が行われる。このときの燃料噴射量Ｑは図６に示さ
れるようにアクセルペダル25の踏込み量Ｌが大きくなる
につれて増大する。深皿部56の周壁面に向けて噴射され
た燃料は旋回流Ｓによって気化せしめられつつ拡散さ
れ、それによって図４（Ｃ）に示されるように凹部57お
よび深皿部56内に混合気Ｇが形成される。このとき凹部
57および深皿部56以外の燃焼室53内は空気で満たされて
いる。次いで混合気Ｇが点火栓54によって着火せしめら
れる。

【００１５】一方、図６においてアクセルペダル25の踏
込み量ＬがＬ₁ とＬ₂ の間である機関中負荷運転時には
吸気行程初期と圧縮行程末期の２回に分けて燃料噴射が
行われる。即ち、まず初めに図５（Ａ）および（Ｂ）に
示されるように吸気行程初期に浅皿部55に向けて燃料噴
射Ｆが行われ、この噴射燃料によって燃焼室53内全体に
希薄混合気が形成される。次いで図５（Ｃ）に示される
ように圧縮行程末期に深皿部56の周壁面に向けて燃料噴
射Ｆが行われ、図５（Ｄ）に示されるようにこの噴射燃
料によって凹部57および深皿部56内には火種となる着火
可能な混合気Ｇが形成される。この混合気Ｇは点火栓54
によって着火せしめられ、この着火火炎によって燃焼室
53内全体の稀薄混合気が燃焼せしめられる。この場合、
圧縮行程末期に噴射される燃料は火種を作れば十分であ
るので図６に示されるように機関中負荷運転時にはアク
セルペダル25の踏込み量Ｌにかかわらずに圧縮行程末期
の燃料噴射量は一定に維持される。これに対して吸気行
程初期の燃料噴射量はアクセルペダル25の踏込み量Ｌが
大きくなるにつれて増大する。

【００１６】図６においてアクセルペダル25の踏込み量
ＬがＬ₂ よりも大きい機関高負荷運転時には図５（Ａ）
および（Ｂ）に示されるように吸気行程初期に一回だけ
浅皿部55に向けて燃料が噴射され、それによって燃焼室
53内に均一混合気が形成される。このとき吸気行程初期
の燃料噴射量は図６に示されるようにアクセルペダル25
の踏込み量Ｌが大きくなるにつれて増大する。

【００１７】ところで機関中負荷運転時又は機関高負荷
運転時に蒸発燃料を吸気ダクト４内に供給するとこの蒸
発燃料は吸気行程初期に噴射された燃料と共に燃焼室53
内全体を占める混合気を形成するので蒸発燃料は噴射燃
料と共に燃焼室53内において燃焼せしめられる。これに
対して図４に示されるように多量の空気の存在下で混合
気Ｇを燃焼せしめるようにしている機関低負荷運転時に
蒸発燃料を吸気ダクト４内に供給するとほとんど全ての
蒸発燃料は燃焼室53内の空気中に拡散する。ところがこ
の蒸発燃料が拡散した空気は極度に稀薄なために着火火
炎が伝播せず、斯くして空気中に拡散した蒸発燃料は燃
焼せしめられることなく排気マニホルド８内に排出され
ることになる。

【００１８】一方、このように排気マニホルド８内に排
出された蒸発燃料は触媒コンバータ９に送り込まれて触
媒コンバータ９内で酸化せしめられる。ところが図７に
示されるように蒸発燃料を酸化せしめることができる程
度、即ち三元触媒コンバータ９による排気ガスの浄化率
は触媒温度Ｔが或る程度以上高くならないと高くならな
い。即ち、図７において排気ガスの浄化率が80パーセン
ト程度となる触媒温度Ｔを許容最低触媒温度Ｔ₀ と称す
ると触媒温度Ｔが許容最低触媒温度Ｔ₀ 以上であれば蒸
発燃料が十分に酸化せしめられるが触媒温度Ｔが許容最
低触媒温度Ｔ₀ 以下であると蒸発燃料が十分に酸化され
ないことになる。

【００１９】従って図４に示されるように多量の空気の
存在下で混合気Ｇを燃焼せしめるようにしている機関低
負荷運転時において触媒温度Ｔが許容最低触媒温度Ｔ₀
以下であるときに蒸発燃料が吸気ダクト４内に供給され
るとこの蒸発燃料は触媒コンバータ９内において十分に
酸化されることなく大気に放出されることになる。一
方、機関低負荷運転時であっても触媒温度Ｔが許容最低
触媒温度Ｔ₀ 以上であれば蒸発燃料を吸気ダクト４内に
供給してもこの蒸発燃料は触媒コンバータ９内において
十分に酸化せしめられることになる。また、吸気行程初
期に噴射が行われる機関中負荷運転時および機関高負荷
運転時に蒸発燃料を吸気ダクト４内に供給した場合には
この蒸発燃料は燃焼室53内で燃焼せしめられるので触媒
温度Ｔにかかわらずに蒸発燃料が大気に放出されること
はない。従って本発明による実施例では蒸発燃料が十分
に酸化せしめられることなく大気に放出されるのを阻止
するために機関低負荷運転時であって触媒温度Ｔが許容
最低触媒温度Ｔ₀ 以下のときのみ吸気ダクト４内への蒸
発燃料の供給を停止せしめるようにしている。

【００２０】一方、このように機関中負荷運転時および
機関高負荷運転時には蒸発燃料を吸気ダクト４内に供給
するようにしていても活性炭による蒸発燃料の吸着能力
が飽和状態になると燃料蒸気が第２電磁弁23を介して大
気に放出されるという危険性がある。そこで本発明によ
る実施例では活性炭による蒸発燃料の吸着能力が飽和状
態となったときには機関低負荷運転時でかつ触媒温度Ｔ
が許容最低触媒温度Ｔ ₀ 以下の場合であっても蒸発燃料
を吸気ダクト４内に供給するようにしている。このとき
この蒸発燃料は燃焼室53内においてほとんど燃焼せずま
た触媒コンバータ９において十分には酸化されないがこ
の蒸発燃料は多少は燃焼室53内で燃焼せしめられ、不十
分ではあるが触媒コンバータ９内において酸化せしめら
れるので燃料蒸気が第２電磁弁23を介してそのまま大気
に放出せしめられるよりは、はるかに好ましいと云え
る。

【００２１】次に図８および図９を参照して上述の蒸発
燃料の供給制御を実行するためのルーチンについて説明
する。図８および図９を参照するとまず初めにステップ
60において燃料噴射量Ｑが計算される。この燃料噴射量
Ｑは図10に示すように機関回転数Ｎおよびアクセルペダ
ル25の踏込み量Ｌの関数として予めROM 33内に記憶され
ている。次いでステップ61ではアクセルペダル25の踏込
み量ＬがＬ₁ よりも小さいか否か、即ち低負荷運転時で
あるか否かが判別される。Ｌ＜Ｌ₁ のときにはステップ
63に進んで圧縮行程末期に噴射され、次いでステップ66
に進む。一方、Ｌ≧Ｌ₁ のときにはステップ62に進んで
Ｌ＜Ｌ₂ であるか否か、即ち中負荷運転時であるか否か
が判別される。Ｌ＜Ｌ₂ のときにはステップ64に進んで
吸気行程初期と圧縮行程末期に噴射され、次いでステッ
プ73に進む。一方、Ｌ≧Ｌ₂ のとき、即ち高負荷運転時
にはステップ65に進んで吸気行程初期に噴射され、次い
でステップ73に進む。

【００２２】ステップ73では第２電磁弁23が閉弁せしめ
られ、次いでステップ74において第１電磁弁21が開弁せ
しめられ、次いでステップ75において空気供給ポンプ22
が駆動せしめられる。従ってこのときには吸気ダクト４
内に蒸発燃料が供給される。次いでステップ76に進む。
一方、ステップ66では温度センサ10の出力信号に基いて
触媒温度Ｔが許容最低触媒温度Ｔ₀ よりも高いか否かが
判別される。Ｔ≧Ｔ₀ のときにはステップ73に進み、従
ってこのときには吸気ダクト４内に蒸発燃料が供給され
る。これに対してステップ66においてＴ＜Ｔ₀ であると
判別されたときにはステップ67に進む。

【００２３】ステップ67では活性炭による蒸発燃料の吸
着能力が飽和状態になったときにセットされるフラグが
セットされているか否かが判別される。通常、フラグは
リセットされているのでステップ68に進む。ステップ68
ではセンサ24の出力信号に基いて蒸発燃料濃度が予め定
められた設定濃度を越えたか否か、即ち活性炭による蒸
発燃料の吸着能力が飽和状態になったか否かが判別され
る。飽和状態になっていないときにはステップ69に進ん
で空気供給ポンプ22が停止され、次いでステップ70にお
いて第１電磁弁21が閉弁せしめられ、次いでステップ72
において第２電磁弁23が開弁せしめられる。従ってこの
ときには吸気ダクト４内への蒸発燃料の供給が停止せし
められる。次いでステップ76に進む。

【００２４】ステップ68において活性炭による蒸発燃料
の吸着能力が飽和状態になったと判断されたときにはス
テップ72に進んで予め定められた一定時間だけフラグが
セットされ、次いでステップ73に進む。次の処理サイク
ルではステップ67からステップ73に進み、従ってフラグ
がセットされている時間だけ蒸発燃料が吸気ダクト４内
に供給され続けることになる。

【００２５】ステップ76ではイグニッションスイッチ28
がオンからオフになったか否かが判別される。イグニッ
ションスイッチ28がオンからオフになったときにはステ
ップ77に進んで空気供給ポンプ22が停止され、次いでス
テップ78において第１電磁弁21が閉弁せしめられ、次い
でステップ79において第２電磁弁23が開弁せしめられ
る。次いでステップ80ではスイッチ43がオフとされてリ
レー接点40がオフとされる。

【００２６】図11に第２実施例を示す。なお、この実施
例において図１と同様の構成要素は同一の符号で示し、
また図11では図１に示される電子制御ユニット30が省略
されている。この第２実施例では各気筒が夫々第１吸気
弁81ａと第２吸気弁81ｂとを具備し、各気筒１ａに通ず
る吸気枝通路２ａが第１吸気弁80ａに向けて延びる第１
吸気通路82と、第２吸気弁80ｂに向けて延びる第２吸気
通路83とに分割される。各第１吸気通路82内には夫々吸
気制御弁84が配置され、これら吸気制御弁84は共通のシ
ャフト85を介して例えばステップモータからなるアクチ
ュエータ86に連結される。このアクチュエータ86は電子
制御ユニットの出力信号により制御される。吸気制御弁
84下流の各第１吸気通路82内には蒸発燃料流出口87が開
口しており、これら蒸発燃料流出口87は電磁弁21および
逆止弁20を介してキャニスタ14の蒸発燃料室15に連結さ
れる。

【００２７】図12に吸気制御弁84の開度を示す。図12に
示されるように機関低負荷運転時には吸気制御弁84は全
閉状態に保持され、機関中負荷運転時になるとアクセル
ペダル25の踏込み量Ｌが大きくなるにつれて吸気制御弁
84の開度が増大せしめられる。吸気制御弁84が部分的に
開弁しているときには吸気制御弁84下流の第１吸気通路
82内には負圧が発生しており、従ってこのとき電磁弁21
を開弁せしめれば空気供給ポンプを用いなくとも蒸発燃
料がキャニスタ14から第１吸気通路82内に供給される。
従って図11に示すように第２実施例ではキャニスタ14の
大気室16は単に大気連通孔88を介して大気に開放されて
いる。この第２実施例では機関低負荷運転時であって触
媒温度Ｔが許容最低触媒温度Ｔ₀ よりも低いときは電磁
弁21が閉弁せしめられて吸気ダクト４内への蒸発燃料の
供給が停止される。

【００２８】次に図13を参照して上述の第２実施例を実
行するためのルーチンについて説明する。図13を参照す
るとまず初めにステップ90において吸気制御弁84の開度
が図12に示す開度に制御される。次いでステップ91にお
いて燃料噴射量Ｑが計算される。この燃料噴射量Ｑは図
10に示すように機関回転数Ｎおよびアクセルペダル25の
踏込み量Ｌの関数として予めROM 33内に記憶されてい
る。次いでステップ92ではアクセルペダル25の踏込み量
ＬがＬ₁ よりも小さいか否か、即ち低負荷運転時である
か否かが判別される。Ｌ＜Ｌ₁ のときにはステップ94に
進んで圧縮行程末期に噴射され、次いでステップ97に進
む。

【００２９】一方、ステップ92においてＬ≧Ｌ₁ と判断
されたときにはステップ93に進んでＬ＜Ｌ₂ であるか否
か、即ち中負荷運転時であるか否かが判別される。Ｌ＜
Ｌ₂ のときにはステップ95に進んで吸気行程初期と圧縮
行程末期に噴射され、次いでステップ99に進む。一方Ｌ
≧Ｌ₂ のとき、即ち高負荷運転時にはステップ96に進ん
で吸気行程初期に噴射され、次いでステップ98に進む。
ステップ98では電磁弁21が開弁せしめられ、従ってこの
ときには吸気ダクト４内に蒸発燃料が供給される。

【００３０】一方、ステップ97では温度センサ10の出力
信号に基いて触媒温度Ｔが許容最低触媒温度Ｔ₀ よりも
高いか否かが判別される。Ｔ≧Ｔ₀ のときにはステップ
99に進み、従ってこのときには吸気ダクト４内に蒸発燃
料が供給される。これに対してステップ97においてＴ＜
Ｔ₀ であると判別されたときにはステップ98に進み、電
磁弁21が閉弁せしめられる。従ってこのときには吸気ダ
クト４内への蒸発燃料の供給が停止せしめられる。

【００３１】これまで述べた実施例では各気筒が夫々一
個の燃料噴射弁11を有している。しかしながらこの燃料
噴射弁11に加えて各気筒の吸気ポートに夫々追加の燃料
噴射弁を設け、燃料噴射弁11から圧縮行程末期にのみ噴
射すると共に吸気ポートに設けた燃料噴射弁から吸気ポ
ート内に向けて図６に示す吸気行程噴射に相当する燃料
を噴射するようにしてもよい。

【００３２】

【発明の効果】機関負荷が低いときには吸気通路内に供
給された蒸発燃料が燃焼することなく排気通路内に排出
される筒内噴射式内燃機関であっても大気中への有害成
分の排出作用を抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】内燃機関の全体図である。

【図２】燃焼室の側面断面図である。

【図３】ピストン頂面の平面図である。

【図４】低負荷運転時における燃焼方法を説明するため
の図である。

【図５】中負荷運転時における燃焼方法を説明するため
の図である。

【図６】燃料噴射量を示す線図である。

【図７】触媒による排気ガス浄化率を示す線図である。

【図８】メインルーチンの第１実施例を実行するための
フローチャートである。

【図９】メインルーチンの第１実施例を実行するための
フローチャートである。

【図10】燃料噴射量を示す線図である。

【図11】内燃機関の第２実施例を示す平面断面図であ
る。

【図12】燃料噴射量と吸気制御弁の開度を示す線図であ
る。

【図13】メインルーチンの第２実施例を実行するための
フローチャートである。

【符号の説明】

４…吸気ダクト ７…スロットル弁 ９…触媒コンバータ 10…温度センサ 11…燃料噴射弁 12…パージ制御装置 13…活性炭層 14…キャニスタ 24…センサ

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 機関負荷が予め定められた設定負荷より
   も小さいときには燃焼室内の限定された領域内に混合気
   を形成してこの混合気を点火栓により着火し、機関負荷
   が予め定められた設定負荷よりも大きいときには燃焼室
   内全体を混合気によって満たすようにした内燃機関にお
   いて、機関排気通路内に設けられた触媒コンバータの触
   媒温度を検出する温度センサを具備すると共に機関吸気
   通路内への蒸発燃料の供給を制御するパージ制御装置を
   具備し、触媒温度が排気ガスを浄化しうる許容最低触媒
   温度以下であってかつ機関負荷が上記予め定められた設
   定負荷よりも小さいときには機関吸気通路内への蒸発燃
   料の供給を停止すると共に機関負荷が上記予め定められ
   た設定負荷よりも小さいときであっても触媒温度が上記
   許容最低触媒温度以上のときには機関吸気通路内への蒸
   発燃料の供給を許容するようにした筒内噴射式内燃機
   関。
2. 【請求項２】 機関負荷が予め定められた設定負荷より
   も小さいときには燃焼室内の限定された領域内に混合気
   を形成してこの混合気を点火栓により着火し、機関負荷
   が予め定められた設定負荷よりも大きいときには燃焼室
   内全体を混合気によって満たすようにした内燃機関にお
   いて、機関排気通路内に設けられた触媒コンバータの触
   媒温度を検出する温度センサと、活性炭を有するキャニ
   スタを具備しかつ機関吸気通路内への蒸発燃料の供給を
   制御するパージ制御装置と、活性炭による蒸発燃料の吸
   着能力が飽和状態に達したか否かを検出するセンサとを
   具備し、活性炭による蒸発燃料の吸着能力が飽和状態に
   達していないときには触媒温度が排気ガスを浄化しうる
   許容最低触媒温度以下であってかつ機関負荷が上記予め
   定められた設定負荷より小さいときに機関吸気通路内へ
   の蒸発燃料の供給を停止すると共に機関負荷が上記予め
   定められた設定負荷よりも小さいときであっても触媒温
   度が上記許容最低触媒温度以上のときには機関吸気通路
   内への蒸発燃料の供給を許容し、活性炭による蒸発燃料
   の吸着能力が飽和状態に達したときには触媒温度が排気
   ガスを浄化しうる許容最低触媒温度以下であってかつ機
   関負荷が上記予め定められた設定負荷より小さいときで
   も蒸発燃料を吸気通路内に供給するようにした筒内噴射
   式内燃機関。