JP3503479B2 - 希薄燃焼内燃機関の蒸発燃料処理装置 - Google Patents
希薄燃焼内燃機関の蒸発燃料処理装置Info
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、酸素過剰状態の混
合気を燃焼可能な希薄燃焼内燃機関の蒸発燃料処理装置
に関し、特に希薄燃焼実行時に混合気の形態を乱すこと
なく蒸発燃料を処理する技術に関する。
合気を燃焼可能な希薄燃焼内燃機関の蒸発燃料処理装置
に関し、特に希薄燃焼実行時に混合気の形態を乱すこと
なく蒸発燃料を処理する技術に関する。
【0002】
【従来の技術】自動車等に搭載される内燃機関として
は、燃料消費量の低減を図るべく、理論空燃比より高い
空燃比(酸素過剰状態)の混合気を燃焼可能な希薄燃焼
内燃機関の開発が進められている。このような希薄燃焼
内燃機関としては、例えば、その噴孔が燃焼室内に臨む
よう燃料噴射弁が取り付けられた筒内噴射式の内燃機関
が知られている。
は、燃料消費量の低減を図るべく、理論空燃比より高い
空燃比(酸素過剰状態)の混合気を燃焼可能な希薄燃焼
内燃機関の開発が進められている。このような希薄燃焼
内燃機関としては、例えば、その噴孔が燃焼室内に臨む
よう燃料噴射弁が取り付けられた筒内噴射式の内燃機関
が知られている。
【0003】筒内噴射式内燃機関は、低負荷運転領域で
は、吸気行程において燃焼室内に新気を導入し、続く圧
縮行程において燃料噴射弁から燃料を噴射し、点火栓の
近傍のみに可燃な混合気を形成する。つまり、燃焼室内
の混合気は、点火栓近傍が可燃混合気層となり、それ以
外の領域が空気層となる、いわゆる成層化状態となる。
成層化された混合気は、点火栓近傍の可燃混合気層を着
火源として燃焼される。
は、吸気行程において燃焼室内に新気を導入し、続く圧
縮行程において燃料噴射弁から燃料を噴射し、点火栓の
近傍のみに可燃な混合気を形成する。つまり、燃焼室内
の混合気は、点火栓近傍が可燃混合気層となり、それ以
外の領域が空気層となる、いわゆる成層化状態となる。
成層化された混合気は、点火栓近傍の可燃混合気層を着
火源として燃焼される。
【0004】また、筒内噴射式内燃機関は、中負荷運転
領域では、吸気行程において燃焼室内に新気を導入する
と同時に、燃料噴射弁から燃料を噴射する。その際、燃
料噴射弁から噴射される燃料量は、燃料の量に対する新
気の量(所謂、空燃比)が理論空燃比より高くなる量で
ある。この場合、燃焼室内の略全域にわたって、燃料と
新気とが均質に混ざり合ったリーン混合気が形成され
る。
領域では、吸気行程において燃焼室内に新気を導入する
と同時に、燃料噴射弁から燃料を噴射する。その際、燃
料噴射弁から噴射される燃料量は、燃料の量に対する新
気の量(所謂、空燃比)が理論空燃比より高くなる量で
ある。この場合、燃焼室内の略全域にわたって、燃料と
新気とが均質に混ざり合ったリーン混合気が形成され
る。
【0005】続いて、筒内噴射式内燃機関は、高負荷運
転領域では、吸気行程において燃焼室内に新気を導入す
ると同時に、燃料噴射弁から燃料を噴射する。その際、
燃料噴射弁から噴射される燃料量は、燃料の量に対する
新気の量(所謂、空燃比)が略理論空燃比となる量であ
る。この場合、燃焼室内の全域にわたって、燃料と新気
とが均質に混ざり合ったストイキ混合気が形成される。
転領域では、吸気行程において燃焼室内に新気を導入す
ると同時に、燃料噴射弁から燃料を噴射する。その際、
燃料噴射弁から噴射される燃料量は、燃料の量に対する
新気の量(所謂、空燃比)が略理論空燃比となる量であ
る。この場合、燃焼室内の全域にわたって、燃料と新気
とが均質に混ざり合ったストイキ混合気が形成される。
【0006】このように筒内噴射式内燃機関は、低中負
荷運転領域において希薄燃焼を実現することができるの
で、燃料消費量を大幅に軽減することができる。
荷運転領域において希薄燃焼を実現することができるの
で、燃料消費量を大幅に軽減することができる。
【0007】一方、内燃機関には、燃料タンク等で発生
した蒸発燃料を処理する蒸発燃料処理装置が併設されて
いる。この蒸発燃料処理装置は、燃料タンクで発生した
蒸発燃料を一旦貯留するチャコールキャニスタと、チャ
コールキャニスタ内に大気を導入する大気導入通路と、
スロットル弁下流の吸気通路内で発生する吸気管負圧を
チャコールキャニスタ内へ導入する負圧導入通路と、負
圧導入通路に設けられる流量制御弁とから構成される。
した蒸発燃料を処理する蒸発燃料処理装置が併設されて
いる。この蒸発燃料処理装置は、燃料タンクで発生した
蒸発燃料を一旦貯留するチャコールキャニスタと、チャ
コールキャニスタ内に大気を導入する大気導入通路と、
スロットル弁下流の吸気通路内で発生する吸気管負圧を
チャコールキャニスタ内へ導入する負圧導入通路と、負
圧導入通路に設けられる流量制御弁とから構成される。
【0008】このように構成された蒸発燃料処理装置で
は、流量制御弁が閉弁されているときに、燃料タンク内
で発生した蒸発燃料がチャコールキャニスタに内装され
る活性炭等の吸着剤に吸着される。
は、流量制御弁が閉弁されているときに、燃料タンク内
で発生した蒸発燃料がチャコールキャニスタに内装され
る活性炭等の吸着剤に吸着される。
【0009】そして、流量制御弁が開弁されると、吸気
通路内で発生する吸気管負圧が負圧導入通路を介してチ
ャコールキャニスタに印加されチャコールキャニスタ内
に大気導入通路からの大気が吸い込まれる。チャコール
キャニスタ内に吸い込まれた大気は、負圧導入通路を介
して吸気通路内に吸い込まれる。このように、流量制御
弁が開弁されると、チャコールキャニスタを貫流する大
気の流れが発生する。
通路内で発生する吸気管負圧が負圧導入通路を介してチ
ャコールキャニスタに印加されチャコールキャニスタ内
に大気導入通路からの大気が吸い込まれる。チャコール
キャニスタ内に吸い込まれた大気は、負圧導入通路を介
して吸気通路内に吸い込まれる。このように、流量制御
弁が開弁されると、チャコールキャニスタを貫流する大
気の流れが発生する。
【0010】上記した大気の貫流により吸着剤に吸着さ
れていた蒸発燃料が脱離され、大気とともに吸気通路へ
導かれる。吸気通路へ導かれた蒸発燃料及び大気は、吸
気通路上流から流れてきた新気と混ざり合いながら内燃
機関の燃焼室へ導入され、燃料噴射弁から噴射される燃
料とともに燃焼及び処理される。
れていた蒸発燃料が脱離され、大気とともに吸気通路へ
導かれる。吸気通路へ導かれた蒸発燃料及び大気は、吸
気通路上流から流れてきた新気と混ざり合いながら内燃
機関の燃焼室へ導入され、燃料噴射弁から噴射される燃
料とともに燃焼及び処理される。
【0011】このような蒸発燃料処理装置を筒内噴射式
内燃機関に適用した場合、筒内噴射式内燃機関が成層燃
焼運転状態にあると、蒸発燃料と新気とが混じり合いな
がら燃焼室内に供給されるため、燃焼室内が成層化状態
とならず、あるいは可燃混合気層が燃料過剰状態とな
り、燃焼状態の悪化やエミッションの悪化を招く虞があ
る。
内燃機関に適用した場合、筒内噴射式内燃機関が成層燃
焼運転状態にあると、蒸発燃料と新気とが混じり合いな
がら燃焼室内に供給されるため、燃焼室内が成層化状態
とならず、あるいは可燃混合気層が燃料過剰状態とな
り、燃焼状態の悪化やエミッションの悪化を招く虞があ
る。
【0012】このような問題に対し、特開平4−194
354号公報に記載された筒内噴射式内燃機関が知られ
ている。この筒内噴射式内燃機関は、機関負荷が予め定
められた認定負荷より大きいときのみ蒸発燃料を吸気通
路に供給する。つまり、内燃機関が均質燃焼運転状態に
あるときのみ蒸発燃料を吸気通路に供給し、燃焼を不安
定にすることなく蒸発燃料を処理しようとするものであ
る。
354号公報に記載された筒内噴射式内燃機関が知られ
ている。この筒内噴射式内燃機関は、機関負荷が予め定
められた認定負荷より大きいときのみ蒸発燃料を吸気通
路に供給する。つまり、内燃機関が均質燃焼運転状態に
あるときのみ蒸発燃料を吸気通路に供給し、燃焼を不安
定にすることなく蒸発燃料を処理しようとするものであ
る。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記した特
開平4−194354号公報に記載された筒内噴射式内
燃機関では、均質燃焼運転のときのみ蒸発燃料のパージ
が実行されるため、チャコールキャニスタ内に大量の蒸
発燃料が貯留されている場合は、蒸発燃料をパージしき
れなく虞がある。
開平4−194354号公報に記載された筒内噴射式内
燃機関では、均質燃焼運転のときのみ蒸発燃料のパージ
が実行されるため、チャコールキャニスタ内に大量の蒸
発燃料が貯留されている場合は、蒸発燃料をパージしき
れなく虞がある。
【0014】本発明は、上記したような問題点に鑑みて
なされたものであり、酸素過剰状態の混合気を燃焼可能
な希薄燃焼内燃機関、特に筒内噴射式の希薄燃焼内燃機
関において、希薄燃焼運転時(成層燃焼運転時)に燃焼
室内の混合気の状態を乱すことなく蒸発燃料のパージを
実行することができる技術を提供することにより、燃焼
状態やエミッションを悪化させることなく効率的に蒸発
燃料を処理することを目的とする。
なされたものであり、酸素過剰状態の混合気を燃焼可能
な希薄燃焼内燃機関、特に筒内噴射式の希薄燃焼内燃機
関において、希薄燃焼運転時(成層燃焼運転時)に燃焼
室内の混合気の状態を乱すことなく蒸発燃料のパージを
実行することができる技術を提供することにより、燃焼
状態やエミッションを悪化させることなく効率的に蒸発
燃料を処理することを目的とする。
【0015】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記した課題
を解決するために以下のような手段を採用した。すなわ
ち、本発明にかかる希薄燃焼内燃機関の蒸発燃料処理方
法は、酸素過剰状態の混合気を燃焼可能な希薄燃焼内燃
機関に併設される燃料タンクで発生した蒸発燃料を、パ
ージ通路を介して前記希薄燃焼内燃機関の吸気通路に導
き、吸気とともに燃焼室に供給して燃焼及び処理する希
薄燃焼内燃機関の蒸発燃料処理方法であって、前記吸気
通路から前記燃焼室にかけて吸気の旋回流を発生させ、
前記吸気通路に導かれた蒸発燃料を前記旋回流にのせて
燃焼室内に供給することにより、前記燃焼室内で偏在ガ
スを形成させることを特徴とする。
を解決するために以下のような手段を採用した。すなわ
ち、本発明にかかる希薄燃焼内燃機関の蒸発燃料処理方
法は、酸素過剰状態の混合気を燃焼可能な希薄燃焼内燃
機関に併設される燃料タンクで発生した蒸発燃料を、パ
ージ通路を介して前記希薄燃焼内燃機関の吸気通路に導
き、吸気とともに燃焼室に供給して燃焼及び処理する希
薄燃焼内燃機関の蒸発燃料処理方法であって、前記吸気
通路から前記燃焼室にかけて吸気の旋回流を発生させ、
前記吸気通路に導かれた蒸発燃料を前記旋回流にのせて
燃焼室内に供給することにより、前記燃焼室内で偏在ガ
スを形成させることを特徴とする。
【0016】このような方法では、蒸発燃料は、吸気の
旋回流に乗って燃焼室内に供給され、燃焼室内で偏在ガ
スを形成する。ここで、希薄燃焼内燃機関が混合気を可
燃混合気層と空気層とに分割して燃焼を行う、いわゆる
成層燃焼運転を実現可能な筒内噴射式の希薄燃焼内燃機
関である場合は、前記偏在ガスを可燃混合気層と空気層
との何れか一方の層内に存在させることにより、パージ
による成層化の乱れが防止される。つまり、希薄燃焼内
燃機関が希薄燃焼運転状態(成層燃焼運転状態)にある
ときに蒸発燃料のパージを行っても、燃焼室内の混合気
の状態が乱れることがない。
旋回流に乗って燃焼室内に供給され、燃焼室内で偏在ガ
スを形成する。ここで、希薄燃焼内燃機関が混合気を可
燃混合気層と空気層とに分割して燃焼を行う、いわゆる
成層燃焼運転を実現可能な筒内噴射式の希薄燃焼内燃機
関である場合は、前記偏在ガスを可燃混合気層と空気層
との何れか一方の層内に存在させることにより、パージ
による成層化の乱れが防止される。つまり、希薄燃焼内
燃機関が希薄燃焼運転状態(成層燃焼運転状態)にある
ときに蒸発燃料のパージを行っても、燃焼室内の混合気
の状態が乱れることがない。
【0017】尚、ここでいう旋回流は、気筒の軸方向と
垂直な面において旋回するスワール流や、気筒の軸方向
において旋回するタンブル流、あるいはスワール流とタ
ンブル流を組み合わせたもの等を含むものとする。
垂直な面において旋回するスワール流や、気筒の軸方向
において旋回するタンブル流、あるいはスワール流とタ
ンブル流を組み合わせたもの等を含むものとする。
【0018】次に、本発明にかかる希薄燃焼内燃機関の
蒸発燃料処理装置は、酸素過剰状態の混合気を燃焼可能
な希薄燃焼内燃機関と、前記希薄燃焼内燃機関に併設さ
れる燃料タンク内で発生した蒸発燃料を、パージ通路を
介して前記希薄燃焼内燃機関の吸気通路へ導くパージ制
御手段と、前記希薄燃焼内燃機関の吸気通路から燃焼室
にかけて吸気の旋回流を発生させる旋回流発生手段と、
前記吸気通路に導かれた蒸発燃料を前記旋回流にのせて
燃焼室内に供給することにより燃焼室内で偏在ガスを形
成させる偏在ガス形成手段と、を備えることを特徴とす
る。
蒸発燃料処理装置は、酸素過剰状態の混合気を燃焼可能
な希薄燃焼内燃機関と、前記希薄燃焼内燃機関に併設さ
れる燃料タンク内で発生した蒸発燃料を、パージ通路を
介して前記希薄燃焼内燃機関の吸気通路へ導くパージ制
御手段と、前記希薄燃焼内燃機関の吸気通路から燃焼室
にかけて吸気の旋回流を発生させる旋回流発生手段と、
前記吸気通路に導かれた蒸発燃料を前記旋回流にのせて
燃焼室内に供給することにより燃焼室内で偏在ガスを形
成させる偏在ガス形成手段と、を備えることを特徴とす
る。
【0019】このように構成された蒸発燃料処理装置で
は、パージ制御手段が燃料タンク内で発生した蒸発燃料
を希薄燃焼内燃機関の吸気通路に導く。そして、偏在ガ
ス形成手段は、吸気通路に導かれた蒸発燃料を、旋回流
発生手段により発生させられた旋回流にのせて燃焼室へ
供給し、燃焼室内で偏在ガスを形成させる。
は、パージ制御手段が燃料タンク内で発生した蒸発燃料
を希薄燃焼内燃機関の吸気通路に導く。そして、偏在ガ
ス形成手段は、吸気通路に導かれた蒸発燃料を、旋回流
発生手段により発生させられた旋回流にのせて燃焼室へ
供給し、燃焼室内で偏在ガスを形成させる。
【0020】ここで、希薄燃焼内燃機関が成層燃焼運転
を実現可能な筒内噴射式の希薄燃焼内燃機関である場合
は、上記した偏在ガスを可燃混合気層と空気層との何れ
か一方の層内に存在させることにより、成層化を乱すこ
となく蒸発燃料のパージを行うことが可能となる。
を実現可能な筒内噴射式の希薄燃焼内燃機関である場合
は、上記した偏在ガスを可燃混合気層と空気層との何れ
か一方の層内に存在させることにより、成層化を乱すこ
となく蒸発燃料のパージを行うことが可能となる。
【0021】尚、蒸発燃料処理装置は、偏在ガスと燃料
噴射弁から噴射された燃料とを混合させるべく、パージ
制御手段と燃料噴射弁との少なくとも一方を制御する燃
料供給状態制御手段を更に備えるようにしてもよい。こ
の場合、燃焼室内の混合気は、偏在ガスと噴射燃料とか
らなる可燃混合気層と空気層とに成層化される。
噴射弁から噴射された燃料とを混合させるべく、パージ
制御手段と燃料噴射弁との少なくとも一方を制御する燃
料供給状態制御手段を更に備えるようにしてもよい。こ
の場合、燃焼室内の混合気は、偏在ガスと噴射燃料とか
らなる可燃混合気層と空気層とに成層化される。
【0022】また、蒸発燃料処理装置は、蒸発燃料の濃
度を検出する蒸発燃料濃度検出手段と、蒸発燃料濃度検
出手段により検出された濃度が所定濃度未満である場合
は、偏在ガスと燃料噴射弁から噴射された燃料とを混合
させるべくパージ制御手段と燃料噴射弁との少なくとも
一方を制御し、濃度検出手段により検出された濃度が所
定濃度以上である場合は、偏在ガスと燃料噴射弁からの
噴射燃料とが互いに独立した偏在ガスを形成するようパ
ージ制御手段と燃料噴射弁との少なくとも一方を制御す
る燃料供給状態制御手段とを更に備えるようにしてもよ
い。
度を検出する蒸発燃料濃度検出手段と、蒸発燃料濃度検
出手段により検出された濃度が所定濃度未満である場合
は、偏在ガスと燃料噴射弁から噴射された燃料とを混合
させるべくパージ制御手段と燃料噴射弁との少なくとも
一方を制御し、濃度検出手段により検出された濃度が所
定濃度以上である場合は、偏在ガスと燃料噴射弁からの
噴射燃料とが互いに独立した偏在ガスを形成するようパ
ージ制御手段と燃料噴射弁との少なくとも一方を制御す
る燃料供給状態制御手段とを更に備えるようにしてもよ
い。
【0023】これは、蒸発燃料濃度が所定濃度以上の場
合に、偏在ガスと噴射燃料とを混合させて可燃混合気層
を形成すると、可燃混合気層が燃料過剰状態となり、失
火等を招く虞があるからである。
合に、偏在ガスと噴射燃料とを混合させて可燃混合気層
を形成すると、可燃混合気層が燃料過剰状態となり、失
火等を招く虞があるからである。
【0024】一方、本発明にかかる希薄燃焼内燃機関の
蒸発燃料処理装置は、酸素過剰状態の混合気を燃焼可能
な希薄燃焼内燃機関と、前記希薄燃焼内燃機関に併設さ
れる燃料タンク内で発生した蒸発燃料を、パージ通路を
介して前記希薄燃焼内燃機関の吸気通路に設けられたパ
ージポートへ導くパージ制御手段とを備える希薄燃焼内
燃機関の蒸発燃料処理装置であり、前記パージポート
は、蒸発燃料が吸気と混合せずに燃焼室内で偏在ガスを
形成する位置に配置されたことを特徴とするようにして
もよい。
蒸発燃料処理装置は、酸素過剰状態の混合気を燃焼可能
な希薄燃焼内燃機関と、前記希薄燃焼内燃機関に併設さ
れる燃料タンク内で発生した蒸発燃料を、パージ通路を
介して前記希薄燃焼内燃機関の吸気通路に設けられたパ
ージポートへ導くパージ制御手段とを備える希薄燃焼内
燃機関の蒸発燃料処理装置であり、前記パージポート
は、蒸発燃料が吸気と混合せずに燃焼室内で偏在ガスを
形成する位置に配置されたことを特徴とするようにして
もよい。
【0025】このように構成された蒸発燃料処理装置
は、例えば、混合気を可燃混合気層と空気層とに分割し
て燃焼を行う、いわゆる成層燃焼運転を実現可能な筒内
噴射式の希薄燃焼内燃機関において、蒸発燃料が燃焼室
内で偏在ガスを形成するため、蒸発燃料からなる偏在ガ
スを可燃混合気層と空気層との何れか一方の層内に存在
させることが可能となる。この結果、希薄燃焼内燃機関
の成層燃焼運転時に蒸発燃料のパージが行われても、燃
焼室内の混合気の状態が乱れることがない。
は、例えば、混合気を可燃混合気層と空気層とに分割し
て燃焼を行う、いわゆる成層燃焼運転を実現可能な筒内
噴射式の希薄燃焼内燃機関において、蒸発燃料が燃焼室
内で偏在ガスを形成するため、蒸発燃料からなる偏在ガ
スを可燃混合気層と空気層との何れか一方の層内に存在
させることが可能となる。この結果、希薄燃焼内燃機関
の成層燃焼運転時に蒸発燃料のパージが行われても、燃
焼室内の混合気の状態が乱れることがない。
【0026】ここで、前記蒸発燃料処理装置は、偏在ガ
スと燃料噴射弁から噴射された燃料とを混合させるべ
く、パージ制御手段と燃料噴射弁との少なくとも一方を
制御する燃料供給状態制御手段を更に備えるようにして
もよい。この場合、偏在ガスと燃料噴射弁から噴射され
た燃料とが混合して可燃混合気層を形成するので、燃焼
室内の成層化が保たれる。
スと燃料噴射弁から噴射された燃料とを混合させるべ
く、パージ制御手段と燃料噴射弁との少なくとも一方を
制御する燃料供給状態制御手段を更に備えるようにして
もよい。この場合、偏在ガスと燃料噴射弁から噴射され
た燃料とが混合して可燃混合気層を形成するので、燃焼
室内の成層化が保たれる。
【0027】また、蒸発燃料処理装置は、蒸発燃料の濃
度を検出する蒸発燃料濃度検出手段と、この蒸発燃料濃
度検出手段により検出された濃度が所定濃度未満である
場合は、偏在ガスと燃料噴射弁から噴射された燃料とを
混合させるべくパージ制御手段と燃料噴射弁との少なく
とも一方を制御し、濃度検出手段により検出された濃度
が所定濃度以上である場合は、偏在ガスと燃料噴射弁か
らの噴射燃料とが互いに独立した偏在ガスを形成するよ
うパージ制御手段と燃料噴射弁との少なくとも一方を制
御する燃料供給状態制御手段とを備えるようにしてもよ
い。
度を検出する蒸発燃料濃度検出手段と、この蒸発燃料濃
度検出手段により検出された濃度が所定濃度未満である
場合は、偏在ガスと燃料噴射弁から噴射された燃料とを
混合させるべくパージ制御手段と燃料噴射弁との少なく
とも一方を制御し、濃度検出手段により検出された濃度
が所定濃度以上である場合は、偏在ガスと燃料噴射弁か
らの噴射燃料とが互いに独立した偏在ガスを形成するよ
うパージ制御手段と燃料噴射弁との少なくとも一方を制
御する燃料供給状態制御手段とを備えるようにしてもよ
い。
【0028】さらに、蒸発燃料処理装置は、蒸発燃料濃
度検出手段により検出された濃度が所定濃度を越える場
合に蒸発燃料のパージを制限するパージ制御手段を備え
るようにしてもく、蒸発燃料濃度検出手段により検出さ
れた濃度が所定濃度を超えている場合に希薄燃焼内燃機
関の燃焼形態を変更する燃焼形態変更手段を備えるよう
にしてもよい。
度検出手段により検出された濃度が所定濃度を越える場
合に蒸発燃料のパージを制限するパージ制御手段を備え
るようにしてもく、蒸発燃料濃度検出手段により検出さ
れた濃度が所定濃度を超えている場合に希薄燃焼内燃機
関の燃焼形態を変更する燃焼形態変更手段を備えるよう
にしてもよい。
【0029】また、希薄燃焼内燃機関が燃焼室内に吸気
の旋回流を発生させる旋回流発生手段を備えている場合
は、パージ制御手段は、旋回流の状態に応じて蒸発燃料
のパージを制御するようにしてもよい。
の旋回流を発生させる旋回流発生手段を備えている場合
は、パージ制御手段は、旋回流の状態に応じて蒸発燃料
のパージを制御するようにしてもよい。
【0030】また、希薄燃焼内燃機関が吸気弁と排気弁
との少なくとも一方の開閉時期を可変にする可変バルブ
タイミング機構を備えている場合は、パージ制御手段
は、前記吸気弁と前記排気弁とのオーバーラップ時期に
応じてパージの実行時期を切り換えるようにしてもよ
い。この場合、パージ制御手段は、例えば、吸排気弁の
オーバーラップ時期とパージの実行時期とが重ならない
ようにし、パージガスの吸気通路への逆流あるいは排気
通路への流出による空燃比の乱れや排気エミッションの
悪化を防止する。
との少なくとも一方の開閉時期を可変にする可変バルブ
タイミング機構を備えている場合は、パージ制御手段
は、前記吸気弁と前記排気弁とのオーバーラップ時期に
応じてパージの実行時期を切り換えるようにしてもよ
い。この場合、パージ制御手段は、例えば、吸排気弁の
オーバーラップ時期とパージの実行時期とが重ならない
ようにし、パージガスの吸気通路への逆流あるいは排気
通路への流出による空燃比の乱れや排気エミッションの
悪化を防止する。
【0031】一方、本発明に係る蒸発燃料処理装置は、
複数の気筒を備えるとともに酸素過剰状態の混合気を燃
焼可能な希薄燃焼内燃機関と、前記希薄燃焼内燃機関に
併設される燃料タンク内で発生した蒸発燃料を、パージ
通路を介して前記希薄燃焼内燃機関の吸気通路に設けら
れたパージポートへ導くパージ制御手段とを備える希薄
燃焼内燃機関の蒸発燃料処理装置であり、前記パージ制
御手段は、前記複数の気筒のうち特定の気筒にのみ蒸発
燃料を供給することを特徴としてもよい。この場合、例
えば、希薄燃焼内燃機関が成層燃焼運転状態にあるとき
は、1気筒のみを均質燃焼とし、その気筒にのみ蒸発燃
料をパージすることが可能となり、希薄燃焼内燃機関の
燃焼状態を安定させることができる。
複数の気筒を備えるとともに酸素過剰状態の混合気を燃
焼可能な希薄燃焼内燃機関と、前記希薄燃焼内燃機関に
併設される燃料タンク内で発生した蒸発燃料を、パージ
通路を介して前記希薄燃焼内燃機関の吸気通路に設けら
れたパージポートへ導くパージ制御手段とを備える希薄
燃焼内燃機関の蒸発燃料処理装置であり、前記パージ制
御手段は、前記複数の気筒のうち特定の気筒にのみ蒸発
燃料を供給することを特徴としてもよい。この場合、例
えば、希薄燃焼内燃機関が成層燃焼運転状態にあるとき
は、1気筒のみを均質燃焼とし、その気筒にのみ蒸発燃
料をパージすることが可能となり、希薄燃焼内燃機関の
燃焼状態を安定させることができる。
【0032】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る蒸発燃料処理
装置の実施の形態について図面に基づいて説明する。
装置の実施の形態について図面に基づいて説明する。
【0033】〈実施の形態1〉図1は、本発明に係る蒸
発燃料処理装置を適用する内燃機関の概略構成を示す図
である。図1に示す内燃機関1は、複数の気筒2を備え
るとともに、各気筒2内に燃料を直接噴射する燃料噴射
弁9を備えた4サイクルの筒内噴射式内燃機関である。
発燃料処理装置を適用する内燃機関の概略構成を示す図
である。図1に示す内燃機関1は、複数の気筒2を備え
るとともに、各気筒2内に燃料を直接噴射する燃料噴射
弁9を備えた4サイクルの筒内噴射式内燃機関である。
【0034】内燃機関1は、複数の気筒2及び冷却水路
1cが形成されたシリンダブロック1bと、このシリン
ダブロック1bの上部に固定されたシリンダヘッド1a
とを備える。
1cが形成されたシリンダブロック1bと、このシリン
ダブロック1bの上部に固定されたシリンダヘッド1a
とを備える。
【0035】前記シリンダブロック1bには、機関出力
軸であるクランクシャフト4が回転自在に支持され、こ
のクランクシャフト4は、各気筒2内に摺動自在に装填
されたピストン3と連結される。
軸であるクランクシャフト4が回転自在に支持され、こ
のクランクシャフト4は、各気筒2内に摺動自在に装填
されたピストン3と連結される。
【0036】前記ピストン3の上方には、ピストン3の
頂面とシリンダヘッド1aとに囲まれた燃焼室5が形成
される。前記シリンダヘッド1aには、燃焼室5に臨む
よう点火栓6が取り付けられ、この点火栓6には、点火
栓6に駆動電流を印加するためのイグナイタ6aが接続
される。
頂面とシリンダヘッド1aとに囲まれた燃焼室5が形成
される。前記シリンダヘッド1aには、燃焼室5に臨む
よう点火栓6が取り付けられ、この点火栓6には、点火
栓6に駆動電流を印加するためのイグナイタ6aが接続
される。
【0037】さらに、前記シリンダヘッド1aには、2
つの吸気ポート7と2つの排気ポート8の開口端が燃焼
室5に臨むよう形成されるとともに、その噴孔が燃焼室
5に臨むよう燃料噴射弁9が取り付けられる。
つの吸気ポート7と2つの排気ポート8の開口端が燃焼
室5に臨むよう形成されるとともに、その噴孔が燃焼室
5に臨むよう燃料噴射弁9が取り付けられる。
【0038】前記吸排気ポート7、8の各開口端は、シ
リンダヘッド1aに進退自在に支持された吸気弁70及
び排気弁80により開閉され、これら吸排気弁70、8
0は、シリンダヘッド1aに回転自在に支持されたイン
テーク側カムシャフト11及びエキゾースト側カムシャ
フト12により進退駆動される。
リンダヘッド1aに進退自在に支持された吸気弁70及
び排気弁80により開閉され、これら吸排気弁70、8
0は、シリンダヘッド1aに回転自在に支持されたイン
テーク側カムシャフト11及びエキゾースト側カムシャ
フト12により進退駆動される。
【0039】前記インテーク側カムシャフト11及び前
記エキゾースト側カムシャフト12は、図示しないタイ
ミングベルトを介してクランクシャフト4と連結され、
クランクシャフト4の回転トルクがタイミングベルトを
介してインテーク側カムシャフト11及びエキゾースト
側カムシャフト12へ伝達される。
記エキゾースト側カムシャフト12は、図示しないタイ
ミングベルトを介してクランクシャフト4と連結され、
クランクシャフト4の回転トルクがタイミングベルトを
介してインテーク側カムシャフト11及びエキゾースト
側カムシャフト12へ伝達される。
【0040】各気筒2に連通する2つの吸気ポート7の
うちの一方の吸気ポート7は、シリンダヘッド1a外壁
に形成された開口端から燃焼室5に臨む開口端へ向かっ
て直線状に形成された流路を有するストレートポートで
構成され、他方の吸気ポート7は、シリンダヘッド1a
外壁の開口端から燃焼室5の開口端へ向かって、気筒2
の軸方向と垂直な面において旋回するよう形成された流
路を有するヘリカルポートで構成される。
うちの一方の吸気ポート7は、シリンダヘッド1a外壁
に形成された開口端から燃焼室5に臨む開口端へ向かっ
て直線状に形成された流路を有するストレートポートで
構成され、他方の吸気ポート7は、シリンダヘッド1a
外壁の開口端から燃焼室5の開口端へ向かって、気筒2
の軸方向と垂直な面において旋回するよう形成された流
路を有するヘリカルポートで構成される。
【0041】前記各吸気ポート7は、シリンダヘッド1
aに取り付けられる吸気枝管16の各枝管と連通する。
2つの吸気ポート7のうちのストレートポートと連通す
る枝管には、その枝管内の流量を調節するスワールコン
トロールバルブ10が設けられる。前記スワールコント
ロールバルブ10には、ステップモータ等からなり、印
加電流に応じてスワールコントロールバルブ10を開閉
駆動するアクチュエータ10aと、スワールコントロー
ルバルブ10の開度に対応した電気信号を出力するSC
Vポジションセンサ10bとが取り付けられる。
aに取り付けられる吸気枝管16の各枝管と連通する。
2つの吸気ポート7のうちのストレートポートと連通す
る枝管には、その枝管内の流量を調節するスワールコン
トロールバルブ10が設けられる。前記スワールコント
ロールバルブ10には、ステップモータ等からなり、印
加電流に応じてスワールコントロールバルブ10を開閉
駆動するアクチュエータ10aと、スワールコントロー
ルバルブ10の開度に対応した電気信号を出力するSC
Vポジションセンサ10bとが取り付けられる。
【0042】前記吸気枝管16は、サージタンク17に
接続され、このサージタンク17は、吸気管18を介し
てエアクリーナボックス19と接続される。前記サージ
タンク17には、サージタンク17内の圧力に対応した
電気信号を出力するバキュームセンサ20が取り付けら
れる。
接続され、このサージタンク17は、吸気管18を介し
てエアクリーナボックス19と接続される。前記サージ
タンク17には、サージタンク17内の圧力に対応した
電気信号を出力するバキュームセンサ20が取り付けら
れる。
【0043】前記吸気管18には、吸気管18内の流量
を調節するスロットル弁21が取り付けられる。このス
ロットル弁21には、印加電流に応じてスロットル弁2
1を開閉駆動するステップモータ等からなるアクチュエ
ータ22と、スロットル弁21の開度に対応した電気信
号を出力するスロットルポジションセンサ23とが取り
付けられる。
を調節するスロットル弁21が取り付けられる。このス
ロットル弁21には、印加電流に応じてスロットル弁2
1を開閉駆動するステップモータ等からなるアクチュエ
ータ22と、スロットル弁21の開度に対応した電気信
号を出力するスロットルポジションセンサ23とが取り
付けられる。
【0044】さらに、前記スロットル弁21には、アク
セルペダル24に連動して回転するアクセルレバー(図
示せず)が併設され、このアクセルレバーには、アクセ
ルレバーの回転位置(アクセルペダル24の踏み込み
量)に対応した電気信号を出力するアクセルポジション
センサ25が取り付けられる。
セルペダル24に連動して回転するアクセルレバー(図
示せず)が併設され、このアクセルレバーには、アクセ
ルレバーの回転位置(アクセルペダル24の踏み込み
量)に対応した電気信号を出力するアクセルポジション
センサ25が取り付けられる。
【0045】前記スロットル弁21より上流の吸気管1
8には、吸気管18内を流れる新気の質量(吸入空気質
量)に対応した電気信号を出力するエアフローメータ2
6が取り付けられる。
8には、吸気管18内を流れる新気の質量(吸入空気質
量)に対応した電気信号を出力するエアフローメータ2
6が取り付けられる。
【0046】一方、各排気ポート8は、前記シリンダヘ
ッド1aに取り付けられる排気枝管27の各枝管と連通
し、この排気枝管27は、第1の触媒28を介して排気
管29に接続される。前記排気管29は、下流にて図示
しないマフラと接続される。
ッド1aに取り付けられる排気枝管27の各枝管と連通
し、この排気枝管27は、第1の触媒28を介して排気
管29に接続される。前記排気管29は、下流にて図示
しないマフラと接続される。
【0047】前記排気枝管27には、排気枝管27内を
流れる排気ガスの空燃比に対応した電気信号を出力する
第1空燃比センサ30が取り付けられる。前記排気管2
9の途中には、第2の触媒31が設けられ、この第2の
触媒31より下流の排気管29には、前記第2の触媒3
1から流出した排気ガスの空燃比に対応した電気信号を
出力する第2空燃比センサ32が取り付けられる。
流れる排気ガスの空燃比に対応した電気信号を出力する
第1空燃比センサ30が取り付けられる。前記排気管2
9の途中には、第2の触媒31が設けられ、この第2の
触媒31より下流の排気管29には、前記第2の触媒3
1から流出した排気ガスの空燃比に対応した電気信号を
出力する第2空燃比センサ32が取り付けられる。
【0048】前記第1の触媒28は、第2の触媒31よ
り容量の小さい三元触媒であり、第2の触媒31は、三
元触媒や窒素酸化物吸蔵還元型触媒等である。
り容量の小さい三元触媒であり、第2の触媒31は、三
元触媒や窒素酸化物吸蔵還元型触媒等である。
【0049】次に、内燃機関1には、燃料タンク33
と、この燃料タンク33内で発生した蒸発燃料を一旦貯
留するチャコールキャニスタ34とが併設される。前記
燃料タンク33と前記チャコールキャニスタ34とは、
蒸発燃料通路35を介して接続され、この蒸発燃料通路
35の途中には、燃料タンク33内の圧力に応じて蒸発
燃料通路35内の流路を開閉するタンク内圧制御弁36
が取り付けられる。
と、この燃料タンク33内で発生した蒸発燃料を一旦貯
留するチャコールキャニスタ34とが併設される。前記
燃料タンク33と前記チャコールキャニスタ34とは、
蒸発燃料通路35を介して接続され、この蒸発燃料通路
35の途中には、燃料タンク33内の圧力に応じて蒸発
燃料通路35内の流路を開閉するタンク内圧制御弁36
が取り付けられる。
【0050】前記タンク内圧制御弁36は、正圧弁と負
圧弁とを組み合わせて構成され、前記正圧弁は、蒸発燃
料の増加により燃料タンク33内の圧力が第1の所定値
以上になると開弁し、前記負圧弁は、燃料の減少により
燃料タンク33内の圧力が第2の所定値(<第1の所定
値)以下になると開弁する。
圧弁とを組み合わせて構成され、前記正圧弁は、蒸発燃
料の増加により燃料タンク33内の圧力が第1の所定値
以上になると開弁し、前記負圧弁は、燃料の減少により
燃料タンク33内の圧力が第2の所定値(<第1の所定
値)以下になると開弁する。
【0051】前記チャコールキャニスタ34には、大気
導入通路37が接続され、この大気導入通路37は、エ
アフローメータ26とスロットル弁21との間に位置す
る吸気管18に接続される。
導入通路37が接続され、この大気導入通路37は、エ
アフローメータ26とスロットル弁21との間に位置す
る吸気管18に接続される。
【0052】前記チャコールキャニスタ34には、負圧
導入通路38が接続され、この負圧導入通路38は、内
燃機関1の気筒数と同数の枝管38aに分割され、各枝
管38aは、各気筒2の吸気ポート7に接続される。詳
細には、負圧導入通路38の各枝管38aは、図2に示
すように、吸気弁70近傍の吸気ポート7に臨むよう形
成されたパージポート70aと連通する。
導入通路38が接続され、この負圧導入通路38は、内
燃機関1の気筒数と同数の枝管38aに分割され、各枝
管38aは、各気筒2の吸気ポート7に接続される。詳
細には、負圧導入通路38の各枝管38aは、図2に示
すように、吸気弁70近傍の吸気ポート7に臨むよう形
成されたパージポート70aと連通する。
【0053】前記各枝管38aの途中には、枝管38a
内の流量を調節する電磁弁39が取り付けられる。この
電磁弁39は、開弁時間と閉弁時間との比率に相当する
デューティ比を有する駆動パルス信号により制御され
る。そして、電磁弁39は、例えばデューティ比:0%
に相当する駆動パルス信号が印加された場合には全閉状
態となり、デューティ比:100%に相当する駆動パル
ス信号が印加された場合には全開状態となる。
内の流量を調節する電磁弁39が取り付けられる。この
電磁弁39は、開弁時間と閉弁時間との比率に相当する
デューティ比を有する駆動パルス信号により制御され
る。そして、電磁弁39は、例えばデューティ比:0%
に相当する駆動パルス信号が印加された場合には全閉状
態となり、デューティ比:100%に相当する駆動パル
ス信号が印加された場合には全開状態となる。
【0054】尚、各気筒2には、ストレートポート7a
とヘリカルポート7bとの2つの吸気ポート7が連通す
るが、パージ70aは、2つの吸気ポート7のうちの何
れか一方に形成されればよい。本実施の形態では、パー
ジポート70aは、図2に示すように、各気筒2のヘリ
カルポート7bに形成されるものとする。
とヘリカルポート7bとの2つの吸気ポート7が連通す
るが、パージ70aは、2つの吸気ポート7のうちの何
れか一方に形成されればよい。本実施の形態では、パー
ジポート70aは、図2に示すように、各気筒2のヘリ
カルポート7bに形成されるものとする。
【0055】前記チャコールキャニスタ34を介して連
通する、大気導入通路37と負圧導入通路38と枝管3
8aとは、本発明にかかるパージ通路を実現する(以
下、チャコールキャニスタ34、大気導入通路37、負
圧導入通路38、枝管38aを総称してパージ通路49
と記す)。
通する、大気導入通路37と負圧導入通路38と枝管3
8aとは、本発明にかかるパージ通路を実現する(以
下、チャコールキャニスタ34、大気導入通路37、負
圧導入通路38、枝管38aを総称してパージ通路49
と記す)。
【0056】ここで図1に戻り、内燃機関1には、機関
制御用の電子制御ユニット(Electronic Control Uni
t:ECU)40が併設されており、このECU40に
は、SCVポジションセンサ10b、バキュームセンサ
20、スロットルポジションセンサ23、アクセルポジ
ションセンサ25、エアフローメータ26、第1空燃比
センサ30、及び第2空燃比センサ32に加え、クラン
クシャフト4の端部に取り付けられたタイミングロータ
13aとタイミングロータ13a近傍のシリンダブロッ
ク1bに取り付けられた電磁ピックアップ13bとから
なるクランクポジションセンサ13や、シリンダブロッ
ク1bの冷却水路1c内を流れる冷却水の温度を検出す
べくシリンダブロック1bに取り付けられた水温センサ
14等の各種センサが電気配線を介して接続される。
制御用の電子制御ユニット(Electronic Control Uni
t:ECU)40が併設されており、このECU40に
は、SCVポジションセンサ10b、バキュームセンサ
20、スロットルポジションセンサ23、アクセルポジ
ションセンサ25、エアフローメータ26、第1空燃比
センサ30、及び第2空燃比センサ32に加え、クラン
クシャフト4の端部に取り付けられたタイミングロータ
13aとタイミングロータ13a近傍のシリンダブロッ
ク1bに取り付けられた電磁ピックアップ13bとから
なるクランクポジションセンサ13や、シリンダブロッ
ク1bの冷却水路1c内を流れる冷却水の温度を検出す
べくシリンダブロック1bに取り付けられた水温センサ
14等の各種センサが電気配線を介して接続される。
【0057】さらに、ECU40には、イグナイタ6
a、燃料噴射弁9、アクチュエータ10a、アクチュエ
ータ22、電磁弁39等が電気配線を介して接続され
る。
a、燃料噴射弁9、アクチュエータ10a、アクチュエ
ータ22、電磁弁39等が電気配線を介して接続され
る。
【0058】ECU40は、前記各種センサからの出力
信号をパラメータとして内燃機関1の運転状態、チャコ
ールキャニスタ34の蒸発燃料吸着状態等を判定し、そ
の判定結果に応じて、イグナイタ6a、燃料噴射弁9、
アクチュエータ10a、アクチュエータ22、及び電磁
弁39等の各種制御を行う。
信号をパラメータとして内燃機関1の運転状態、チャコ
ールキャニスタ34の蒸発燃料吸着状態等を判定し、そ
の判定結果に応じて、イグナイタ6a、燃料噴射弁9、
アクチュエータ10a、アクチュエータ22、及び電磁
弁39等の各種制御を行う。
【0059】ここで、ECU40は、図3に示すよう
に、双方向性バス41により相互に接続された、CPU
42とROM43とRAM44とバックアップRAM4
5と入力ポート46と出力ポート47とを備えるととも
に、前記入力ポート46に接続されたA/Dコンバータ
(A/D)48を備える。
に、双方向性バス41により相互に接続された、CPU
42とROM43とRAM44とバックアップRAM4
5と入力ポート46と出力ポート47とを備えるととも
に、前記入力ポート46に接続されたA/Dコンバータ
(A/D)48を備える。
【0060】前記入力ポート46は、SCVポジション
センサ10bとクランクポジションセンサ13とスロッ
トルポジションセンサ23とアクセルポジションセンサ
25とから出力される信号を入力し、それらの出力信号
をCPU42あるいはRAM44へ送信する。
センサ10bとクランクポジションセンサ13とスロッ
トルポジションセンサ23とアクセルポジションセンサ
25とから出力される信号を入力し、それらの出力信号
をCPU42あるいはRAM44へ送信する。
【0061】さらに、前記入力ポート46は、水温セン
サ14とバキュームセンサ20とエアフローメータ26
と第1及び第2空燃比センサ30及び32とから出力さ
れる信号をA/D48を介して入力し、それらの出力信
号をCPU42あるいはRAM44へ送信する。
サ14とバキュームセンサ20とエアフローメータ26
と第1及び第2空燃比センサ30及び32とから出力さ
れる信号をA/D48を介して入力し、それらの出力信
号をCPU42あるいはRAM44へ送信する。
【0062】前記出力ポート47は、前記CPU42か
ら出力される制御信号をイグナイタ6a、燃料噴射弁
9、アクチュエータ10a、アクチュエータ22、ある
いは電磁弁39等へ出力する。
ら出力される制御信号をイグナイタ6a、燃料噴射弁
9、アクチュエータ10a、アクチュエータ22、ある
いは電磁弁39等へ出力する。
【0063】前記ROM43は、燃料噴射量を決定する
ための燃料噴射量制御ルーチン、燃料噴射時期を決定す
るための燃料噴射時期制御ルーチン、点火時期を決定す
るための点火時期制御ルーチン、蒸発燃料のパージ実行
時期を決定するためのパージ実行時期制御ルーチン、蒸
発燃料のパージを実行するためのパージ実行制御ルーチ
ン等のアプリケーションプログラムや、各種の制御マッ
プ等を記憶する。
ための燃料噴射量制御ルーチン、燃料噴射時期を決定す
るための燃料噴射時期制御ルーチン、点火時期を決定す
るための点火時期制御ルーチン、蒸発燃料のパージ実行
時期を決定するためのパージ実行時期制御ルーチン、蒸
発燃料のパージを実行するためのパージ実行制御ルーチ
ン等のアプリケーションプログラムや、各種の制御マッ
プ等を記憶する。
【0064】前記制御マップは、例えば、内燃機関1の
運転状態と燃料噴射量との関係を示す燃料噴射量制御マ
ップ、内燃機関1の運転状態と燃料噴射時期との関係を
示す燃料噴射時期制御マップ、内燃機関1の運転状態と
点火時期との関係を示す点火時期制御マップ、内燃機関
1の運転状態又はチャコールキャニスタ34の状態と電
磁弁39の開度との関係を示すパージ流量制御マップ、
内燃機関1の運転状態とパージ実行時期との関係を示す
パージタイミング制御マップ等である。
運転状態と燃料噴射量との関係を示す燃料噴射量制御マ
ップ、内燃機関1の運転状態と燃料噴射時期との関係を
示す燃料噴射時期制御マップ、内燃機関1の運転状態と
点火時期との関係を示す点火時期制御マップ、内燃機関
1の運転状態又はチャコールキャニスタ34の状態と電
磁弁39の開度との関係を示すパージ流量制御マップ、
内燃機関1の運転状態とパージ実行時期との関係を示す
パージタイミング制御マップ等である。
【0065】前記RAM44は、各センサの出力信号や
CPU42の演算結果等を記憶する。前記演算結果は、
例えば、クランクポジションセンサ13の出力信号に基
づいて算出される機関回転数等である。そして、各セン
サの出力信号やCPU42の演算結果等は、クランクポ
ジションセンサ13が信号を出力する度に最新のデータ
に書き換えられる。
CPU42の演算結果等を記憶する。前記演算結果は、
例えば、クランクポジションセンサ13の出力信号に基
づいて算出される機関回転数等である。そして、各セン
サの出力信号やCPU42の演算結果等は、クランクポ
ジションセンサ13が信号を出力する度に最新のデータ
に書き換えられる。
【0066】前記バックアップRAM45は、内燃機関
1停止後もデータを保持する不揮発性のメモリである。
1停止後もデータを保持する不揮発性のメモリである。
【0067】前記CPU42は、前記ROM43に記憶
されたアプリケーションプログラムに従って動作し、各
センサの出力信号より内燃機関1の運転状態を判定し、
判定された運転状態と各制御マップとから燃料噴射量、
燃料噴射時期、スロットル弁21の開度、点火時期、電
磁弁39の開閉時期、電磁弁39の開度(電磁弁39制
御用デューティ比:DPG)、パージ実行時における燃
料噴射量の補正量(燃料噴射補正量)FPG等を算出す
る。そして、CPU42は、算出結果に基づいてイグナ
イタ6a、燃料噴射弁9、アクチュエータ10a、アク
チュエータ22、あるいは電磁弁39に対する制御信号
を出力する。
されたアプリケーションプログラムに従って動作し、各
センサの出力信号より内燃機関1の運転状態を判定し、
判定された運転状態と各制御マップとから燃料噴射量、
燃料噴射時期、スロットル弁21の開度、点火時期、電
磁弁39の開閉時期、電磁弁39の開度(電磁弁39制
御用デューティ比:DPG)、パージ実行時における燃
料噴射量の補正量(燃料噴射補正量)FPG等を算出す
る。そして、CPU42は、算出結果に基づいてイグナ
イタ6a、燃料噴射弁9、アクチュエータ10a、アク
チュエータ22、あるいは電磁弁39に対する制御信号
を出力する。
【0068】例えば、CPU42は、クランクポジショ
ンセンサ13、アクセルポジションセンサ25、あるい
はエアフローメータ26の出力信号値より、内燃機関1
の運転状態が低負荷運転領域にあると判定した場合は、
成層燃焼を実現すべく、アクチュエータ10aへ制御信
号を送信してスワールコントロールバルブ10の開度を
小さくし、アクチュエータ22へ制御信号を送信してス
ロットル弁21を実質的に全開状態とし、さらに各気筒
2の圧縮行程時に燃料噴射弁9に駆動電流を印加して圧
縮行程噴射を行う。
ンセンサ13、アクセルポジションセンサ25、あるい
はエアフローメータ26の出力信号値より、内燃機関1
の運転状態が低負荷運転領域にあると判定した場合は、
成層燃焼を実現すべく、アクチュエータ10aへ制御信
号を送信してスワールコントロールバルブ10の開度を
小さくし、アクチュエータ22へ制御信号を送信してス
ロットル弁21を実質的に全開状態とし、さらに各気筒
2の圧縮行程時に燃料噴射弁9に駆動電流を印加して圧
縮行程噴射を行う。
【0069】この場合、各気筒2の燃焼室5には、吸気
行程時に主としてスワールポート7bからの新気が導入
され、強い旋回流(スワール流)が発生する。続く圧縮
行程では、燃料噴射弁9から噴射された燃料がスワール
流に従って燃焼室5内を旋回し、所定の時期に点火栓6
近傍へ移動する。このとき、燃焼室5内は、点火栓6の
近傍が可燃混合気層となり、且つその他の領域が空気層
となる、いわゆる成層状態となる。そして、CPU42
は、上記した所定の時期に、イグナイタ6aを駆動して
点火栓6を点火する。この結果、燃焼室5内の混合気
(可燃混合気層と空気層とを含む)は、点火栓6近傍の
可燃混合気層を着火源として燃焼する。
行程時に主としてスワールポート7bからの新気が導入
され、強い旋回流(スワール流)が発生する。続く圧縮
行程では、燃料噴射弁9から噴射された燃料がスワール
流に従って燃焼室5内を旋回し、所定の時期に点火栓6
近傍へ移動する。このとき、燃焼室5内は、点火栓6の
近傍が可燃混合気層となり、且つその他の領域が空気層
となる、いわゆる成層状態となる。そして、CPU42
は、上記した所定の時期に、イグナイタ6aを駆動して
点火栓6を点火する。この結果、燃焼室5内の混合気
(可燃混合気層と空気層とを含む)は、点火栓6近傍の
可燃混合気層を着火源として燃焼する。
【0070】機関運転状態が中負荷運転領域にあると判
定した場合は、CPU42は、リーン混合気による均質
リーン燃焼を実現すべく、アクチュエータ10aへ制御
信号を送信してスワールコントロールバルブ10の開度
を小さくし、さらに各気筒2の吸気行程時に燃料噴射弁
9に駆動電流を印加して吸気行程噴射を行う。この場
合、各気筒2の燃焼室5内の略全域にわたって、新気と
燃料とが均質に混じり合ったリーン混合気が形成され、
均質リーン燃焼が実現される。
定した場合は、CPU42は、リーン混合気による均質
リーン燃焼を実現すべく、アクチュエータ10aへ制御
信号を送信してスワールコントロールバルブ10の開度
を小さくし、さらに各気筒2の吸気行程時に燃料噴射弁
9に駆動電流を印加して吸気行程噴射を行う。この場
合、各気筒2の燃焼室5内の略全域にわたって、新気と
燃料とが均質に混じり合ったリーン混合気が形成され、
均質リーン燃焼が実現される。
【0071】機関運転状態が高負荷運転領域にあると判
定した場合は、CPU42は、理論空燃比近傍の混合気
による均質燃焼を実現すべく、アクチュエータ10aへ
制御信号を送信してスワールコントロールバルブ10を
全開状態とし、スロットル弁21がアクセルペダル24
の踏み込み量(アクセルポジションセンサ25の出力信
号値)に対応した開度となるようアクチュエータ22へ
制御信号を送信し、さらに各気筒2の吸気行程時に燃料
噴射弁9に駆動電流を印加して吸気行程噴射を行う。こ
の場合、各気筒2の燃焼室5内の略全域にわたって、新
気と燃料とが均質に混じり合った理論空燃比の混合気が
形成され、均質燃焼が実現される。
定した場合は、CPU42は、理論空燃比近傍の混合気
による均質燃焼を実現すべく、アクチュエータ10aへ
制御信号を送信してスワールコントロールバルブ10を
全開状態とし、スロットル弁21がアクセルペダル24
の踏み込み量(アクセルポジションセンサ25の出力信
号値)に対応した開度となるようアクチュエータ22へ
制御信号を送信し、さらに各気筒2の吸気行程時に燃料
噴射弁9に駆動電流を印加して吸気行程噴射を行う。こ
の場合、各気筒2の燃焼室5内の略全域にわたって、新
気と燃料とが均質に混じり合った理論空燃比の混合気が
形成され、均質燃焼が実現される。
【0072】尚、CPU42は、成層燃焼制御から均質
燃焼制御へ移行する際、あるいは均質燃焼制御から成層
燃焼制御へ移行する際に、内燃機関1のトルク変動を防
止すべく各気筒2の圧縮行程時と吸気行程時の二回に分
けて燃料噴射弁9に駆動電流を印加する。この場合、各
気筒2の燃焼室5内には、点火栓6の近傍に可燃混合気
層が形成されるとともに、その他の領域にリーン混合気
層が形成され、いわゆる弱成層燃焼が実現される。
燃焼制御へ移行する際、あるいは均質燃焼制御から成層
燃焼制御へ移行する際に、内燃機関1のトルク変動を防
止すべく各気筒2の圧縮行程時と吸気行程時の二回に分
けて燃料噴射弁9に駆動電流を印加する。この場合、各
気筒2の燃焼室5内には、点火栓6の近傍に可燃混合気
層が形成されるとともに、その他の領域にリーン混合気
層が形成され、いわゆる弱成層燃焼が実現される。
【0073】また、CPU42は、機関運転状態がアイ
ドル運転領域にあると判定した場合は、実際の機関回転
数を目標アイドル回転数に収束させるために必要な吸入
空気量を確保すべくスロットル弁21の開度を制御す
る、いわゆるアイドルスピードコントロール(ISC)
のフィードバック制御を行う。
ドル運転領域にあると判定した場合は、実際の機関回転
数を目標アイドル回転数に収束させるために必要な吸入
空気量を確保すべくスロットル弁21の開度を制御す
る、いわゆるアイドルスピードコントロール(ISC)
のフィードバック制御を行う。
【0074】次に、CPU42は、蒸発燃料のパージを
実行するにあたり、通常は電磁弁39を閉弁するよう制
御を行う。この状態で燃料タンク33内の蒸発燃料が増
加して燃料タンク33内の圧力が第1の所定値を越える
と、タンク内圧制御弁36の正圧弁が開弁し、蒸発燃料
通路35が導通状態となる。そして、燃料タンク33内
の蒸発燃料は、蒸発燃料通路35を介してチャコールキ
ャニスタ34内に導入され、チャコールキャニスタ34
に内装された活性炭等の吸着剤に一旦吸着される。
実行するにあたり、通常は電磁弁39を閉弁するよう制
御を行う。この状態で燃料タンク33内の蒸発燃料が増
加して燃料タンク33内の圧力が第1の所定値を越える
と、タンク内圧制御弁36の正圧弁が開弁し、蒸発燃料
通路35が導通状態となる。そして、燃料タンク33内
の蒸発燃料は、蒸発燃料通路35を介してチャコールキ
ャニスタ34内に導入され、チャコールキャニスタ34
に内装された活性炭等の吸着剤に一旦吸着される。
【0075】また、CPU42は、所定時間毎に蒸発燃
料のパージ実行条件が成立しているか否かを判別する。
このパージ実行条件としては、例えば、内燃機関1や第
1及び第2の触媒28、31の暖機が完了している、燃
料噴射弁9からの燃料噴射量が所定量以上である、ある
いは内燃機関1の始動後所定時間以上経過している等の
条件を例示することができる。
料のパージ実行条件が成立しているか否かを判別する。
このパージ実行条件としては、例えば、内燃機関1や第
1及び第2の触媒28、31の暖機が完了している、燃
料噴射弁9からの燃料噴射量が所定量以上である、ある
いは内燃機関1の始動後所定時間以上経過している等の
条件を例示することができる。
【0076】上記したようなパージ実行条件が成立して
いると判定した場合は、CPU42は、内燃機関1の燃
焼形態、すなわち内燃機関1が成層燃焼運転状態、弱成
層燃焼運転状態、均質リーン燃焼運転状態、あるいは均
質燃焼運転状態にあるかを判別し、判別された燃焼形態
に応じて各気筒2毎のパージ実行時期(各気筒2の電磁
弁39開弁時期)を決定する。
いると判定した場合は、CPU42は、内燃機関1の燃
焼形態、すなわち内燃機関1が成層燃焼運転状態、弱成
層燃焼運転状態、均質リーン燃焼運転状態、あるいは均
質燃焼運転状態にあるかを判別し、判別された燃焼形態
に応じて各気筒2毎のパージ実行時期(各気筒2の電磁
弁39開弁時期)を決定する。
【0077】具体的には、アクセル開度と機関回転数と
燃焼状態との関係を示す燃焼状態制御マップが予めRO
M43に記憶されており、CPU42は、アクセル開度
と機関回転数とをパラメータとして前記燃焼状態制御マ
ップにアクセスし、内燃機関1の燃焼形態を判別する。
燃焼状態との関係を示す燃焼状態制御マップが予めRO
M43に記憶されており、CPU42は、アクセル開度
と機関回転数とをパラメータとして前記燃焼状態制御マ
ップにアクセスし、内燃機関1の燃焼形態を判別する。
【0078】内燃機関1の燃焼形態が均質リーン燃焼も
しくは均質燃焼であると判定した場合は、CPU42
は、パージガスを燃料噴射弁9からの噴射燃料と同様に
新気と均質に混合させるべく、各気筒2のパージ実行時
期を各気筒2の燃料噴射時期と同時期に設定する。
しくは均質燃焼であると判定した場合は、CPU42
は、パージガスを燃料噴射弁9からの噴射燃料と同様に
新気と均質に混合させるべく、各気筒2のパージ実行時
期を各気筒2の燃料噴射時期と同時期に設定する。
【0079】内燃機関1の燃焼形態が成層燃焼もしくは
弱成層燃焼であると判定した場合は、CPU42は、パ
ージガスを燃焼室5内に偏在させるべく、各気筒2のパ
ージ実行時期を各気筒2の吸気行程内に設定する。
弱成層燃焼であると判定した場合は、CPU42は、パ
ージガスを燃焼室5内に偏在させるべく、各気筒2のパ
ージ実行時期を各気筒2の吸気行程内に設定する。
【0080】具体的には、CPU42は、図4に示すよ
うに、成層燃焼運転時のパージ実行時期を、各気筒2の
吸気行程後半、すなわち吸気弁11が閉弁する直前に設
定する。これは、パージガスと新気とが燃焼室5内で混
ざり合うのを極力抑え、パージガスを燃焼室5内に偏在
させるためである(以下、燃焼室5内に偏在するパージ
ガスをパージガス層と称する)。
うに、成層燃焼運転時のパージ実行時期を、各気筒2の
吸気行程後半、すなわち吸気弁11が閉弁する直前に設
定する。これは、パージガスと新気とが燃焼室5内で混
ざり合うのを極力抑え、パージガスを燃焼室5内に偏在
させるためである(以下、燃焼室5内に偏在するパージ
ガスをパージガス層と称する)。
【0081】ところで、内燃機関1が成層燃焼運転状態
にあるときは、燃焼室5内に空気層と所定空燃比の可燃
混合気層とに分割された混合気を形成することにより、
酸素過剰状態における燃焼が実現されるため、上記した
パージガス層と可燃混合気層とが部分的に混合すると、
混合気の状態(成層状態)が乱れるばかりか、可燃混合
気層の空燃比が過剰にリッチとなり、内燃機関1の燃焼
状態が不安定になる。
にあるときは、燃焼室5内に空気層と所定空燃比の可燃
混合気層とに分割された混合気を形成することにより、
酸素過剰状態における燃焼が実現されるため、上記した
パージガス層と可燃混合気層とが部分的に混合すると、
混合気の状態(成層状態)が乱れるばかりか、可燃混合
気層の空燃比が過剰にリッチとなり、内燃機関1の燃焼
状態が不安定になる。
【0082】そこで、本実施の形態では、CPU42
は、成層燃焼時のパージ実行時期を設定する際に、パー
ジガス層が可燃混合気層内に混在するようパージ実行時
期を設定するようにした。すなわち、CPU42は、燃
料噴射時に、パージガス層が燃料噴射弁9の近傍(燃料
噴射弁9の噴射範囲内)に位置するようパージ実行時期
を設定する。
は、成層燃焼時のパージ実行時期を設定する際に、パー
ジガス層が可燃混合気層内に混在するようパージ実行時
期を設定するようにした。すなわち、CPU42は、燃
料噴射時に、パージガス層が燃料噴射弁9の近傍(燃料
噴射弁9の噴射範囲内)に位置するようパージ実行時期
を設定する。
【0083】具体的には、燃焼室5内に偏在するパージ
ガス層は、スワール流にのって燃焼室5内を移動するた
め、CPU42は、パージの実行を開始してからパージ
ガス(層)が燃料噴射弁9の噴射範囲内へ移動するまで
に要する時間(噴射範囲内到達時間)を求め、次いで燃
料噴射時期から前記噴射範囲内到達時間を減算すること
によりパージ実行終了時期を算出する。
ガス層は、スワール流にのって燃焼室5内を移動するた
め、CPU42は、パージの実行を開始してからパージ
ガス(層)が燃料噴射弁9の噴射範囲内へ移動するまで
に要する時間(噴射範囲内到達時間)を求め、次いで燃
料噴射時期から前記噴射範囲内到達時間を減算すること
によりパージ実行終了時期を算出する。
【0084】前記噴射範囲内到達時間は、スワール流の
強さに応じて変化し、スワール流の強さは、機関回転
数、吸入空気量、スロットル弁開度、スワールコントロ
ールバルブ開度等に応じて変化するため、噴射範囲内到
達時間は、燃焼室5に導入される吸入空気に関するパラ
メータ(例えば、機関回転数、吸入空気量、スロットル
弁開度、スワールコントロールバルブ開度等)によって
特定することが可能である。本実施の形態では、機関回
転数と吸入空気量とスロットル弁開度とスワールコント
ロールバルブ開度と噴射範囲内到達時間との関係を予め
実験等により求めておき、それらの関係を示すマップ
(噴射範囲内到達時間制御マップ)をROM43の所定
領域に記憶しておくようにした。
強さに応じて変化し、スワール流の強さは、機関回転
数、吸入空気量、スロットル弁開度、スワールコントロ
ールバルブ開度等に応じて変化するため、噴射範囲内到
達時間は、燃焼室5に導入される吸入空気に関するパラ
メータ(例えば、機関回転数、吸入空気量、スロットル
弁開度、スワールコントロールバルブ開度等)によって
特定することが可能である。本実施の形態では、機関回
転数と吸入空気量とスロットル弁開度とスワールコント
ロールバルブ開度と噴射範囲内到達時間との関係を予め
実験等により求めておき、それらの関係を示すマップ
(噴射範囲内到達時間制御マップ)をROM43の所定
領域に記憶しておくようにした。
【0085】尚、前記噴射範囲内到達時間制御マップに
設定される噴射範囲内到達時間には、電磁弁39が開弁
した時点からパージガスが燃焼室5内に導入される時点
までに要する時間、いわゆるパージガスの輸送遅れ時間
が含まれるものとする。
設定される噴射範囲内到達時間には、電磁弁39が開弁
した時点からパージガスが燃焼室5内に導入される時点
までに要する時間、いわゆるパージガスの輸送遅れ時間
が含まれるものとする。
【0086】この場合、CPU42は、機関回転数と吸
入空気量(エアフローメータ26の出力信号値)とスロ
ットル弁開度(スロットルポジションセンサ23の出力
信号値)とスワールコントロールバルブ開度(SCVポ
ジションセンサ10bの出力信号値)とをパラメータと
してROM43の噴射範囲内到達時間制御マップへアク
セスして噴射範囲内到達時間を算出する。そして、CP
U42は、前記噴射範囲内到達時間を各気筒2の燃料噴
射時期から減算してパージ実行終了時期を算出する。
入空気量(エアフローメータ26の出力信号値)とスロ
ットル弁開度(スロットルポジションセンサ23の出力
信号値)とスワールコントロールバルブ開度(SCVポ
ジションセンサ10bの出力信号値)とをパラメータと
してROM43の噴射範囲内到達時間制御マップへアク
セスして噴射範囲内到達時間を算出する。そして、CP
U42は、前記噴射範囲内到達時間を各気筒2の燃料噴
射時期から減算してパージ実行終了時期を算出する。
【0087】一方、CPU42は、チャコールキャニス
タ34における蒸発燃料の吸着状態等をパラメータとし
てパージすべきパージガス量を決定し、決定されたパー
ジガス量と蒸発燃料濃度とに応じて燃料噴射補正量を算
出する。そして、CPU42は、燃料噴射量制御ルーチ
ンにて算出された基本燃料噴射量から前記燃料噴射量を
減算して実際の燃料噴射量を算出する。
タ34における蒸発燃料の吸着状態等をパラメータとし
てパージすべきパージガス量を決定し、決定されたパー
ジガス量と蒸発燃料濃度とに応じて燃料噴射補正量を算
出する。そして、CPU42は、燃料噴射量制御ルーチ
ンにて算出された基本燃料噴射量から前記燃料噴射量を
減算して実際の燃料噴射量を算出する。
【0088】また、CPU42は、燃焼室5に導入され
る吸入空気に関するパラメータ(例えば、機関回転数、
吸入空気量、スロットル弁開度、スワールコントロール
バルブ開度等)により前記パージガス量をパージするの
に要する時間、すなわち電磁弁39開弁時間を算出す
る。
る吸入空気に関するパラメータ(例えば、機関回転数、
吸入空気量、スロットル弁開度、スワールコントロール
バルブ開度等)により前記パージガス量をパージするの
に要する時間、すなわち電磁弁39開弁時間を算出す
る。
【0089】CPU42は、先に算出したパージ実行終
了時期から電磁弁39開弁時間を減算して、パージ実行
開始時期を算出する。
了時期から電磁弁39開弁時間を減算して、パージ実行
開始時期を算出する。
【0090】上記したように各気筒2のパージ実行開始
時期及びパージ実行終了時期を算出した後、CPU42
は、クランクポジションセンサ13が信号を出力する都
度、クランクポジションセンサ13の出力信号値(クラ
ンクシャフト4の回転位置(CA))と各気筒2のパー
ジ実行開始時期及びパージ実行終了とを比較する。
時期及びパージ実行終了時期を算出した後、CPU42
は、クランクポジションセンサ13が信号を出力する都
度、クランクポジションセンサ13の出力信号値(クラ
ンクシャフト4の回転位置(CA))と各気筒2のパー
ジ実行開始時期及びパージ実行終了とを比較する。
【0091】パージ実行開始時期とクランクポジション
13の出力信号値とが一致する気筒2を検出した場合
は、CPU42は、その気筒2に接続された枝管38a
の電磁弁39に、デューティ比:100%に相当する駆
動パルス信号を印加する。これにより、電磁弁39が全
開状態となり、前記気筒2に対するパージが開始され
る。尚、パージ実行時における電磁弁39の開度は、全
開に限られるものではなく、例えば、機関運転状態(燃
焼状態、燃料噴射量、負荷、蒸発燃料濃度等)に応じて
適宜変更するようにしても良い。
13の出力信号値とが一致する気筒2を検出した場合
は、CPU42は、その気筒2に接続された枝管38a
の電磁弁39に、デューティ比:100%に相当する駆
動パルス信号を印加する。これにより、電磁弁39が全
開状態となり、前記気筒2に対するパージが開始され
る。尚、パージ実行時における電磁弁39の開度は、全
開に限られるものではなく、例えば、機関運転状態(燃
焼状態、燃料噴射量、負荷、蒸発燃料濃度等)に応じて
適宜変更するようにしても良い。
【0092】また、パージ実行終了時期とクランクポジ
ションセンサ13の出力信号値とが一致する気筒2を検
出した場合は、CPU42は、その気筒2に接続された
枝管38aの電磁弁39に、デューティ比:0%に相当
する駆動パルス信号を印加する。これにより、電磁弁3
9が全閉状態となり、前記気筒2に対するパージが終了
する。
ションセンサ13の出力信号値とが一致する気筒2を検
出した場合は、CPU42は、その気筒2に接続された
枝管38aの電磁弁39に、デューティ比:0%に相当
する駆動パルス信号を印加する。これにより、電磁弁3
9が全閉状態となり、前記気筒2に対するパージが終了
する。
【0093】ある気筒2に接続された枝管38aの電磁
弁39が開弁されたとき、前記枝管38aと、負圧導入
通路38と、チャコールキャニスタ34と、大気導入通
路37とからなるパージ通路49が導通状態となる。こ
のとき、前記パージ通路49の上流にあたるスロットル
弁21上流の吸気管18内が略大気圧:PAとなり、パ
ージ通路49の下流にあたる吸気ポート7a内の圧力:
PMが吸気管負圧の発生により負圧となるため、前記パ
ージ通路49の上流と下流とで圧力差:△PM(=PA
−PM)が生じる。
弁39が開弁されたとき、前記枝管38aと、負圧導入
通路38と、チャコールキャニスタ34と、大気導入通
路37とからなるパージ通路49が導通状態となる。こ
のとき、前記パージ通路49の上流にあたるスロットル
弁21上流の吸気管18内が略大気圧:PAとなり、パ
ージ通路49の下流にあたる吸気ポート7a内の圧力:
PMが吸気管負圧の発生により負圧となるため、前記パ
ージ通路49の上流と下流とで圧力差:△PM(=PA
−PM)が生じる。
【0094】上記した圧力差:△PMにより、スロット
ル弁21上流の吸気管18内を流れる大気の一部がパー
ジ通路49内に流れ込み、パージ通路49を通ってヘリ
カルポート7bへ導かれる。つまり、パージ通路49で
は、チャコールキャニスタ34を貫流する大気の流れが
生じる。
ル弁21上流の吸気管18内を流れる大気の一部がパー
ジ通路49内に流れ込み、パージ通路49を通ってヘリ
カルポート7bへ導かれる。つまり、パージ通路49で
は、チャコールキャニスタ34を貫流する大気の流れが
生じる。
【0095】その際、チャコールキャニスタ34内の吸
着剤に吸着されていた蒸発燃料は、大気の流れを受けて
吸着剤から脱離し、大気とともにヘリカルポート7b内
に導入される。
着剤に吸着されていた蒸発燃料は、大気の流れを受けて
吸着剤から脱離し、大気とともにヘリカルポート7b内
に導入される。
【0096】このようにヘリカルポート7b内に導入さ
れた大気及び蒸発燃料(パージガス)は、ヘリカルポー
ト7bの上流から流れてきた新気とともに燃焼室5内に
流れ込む。その際、スワールコントロールバルブ10の
開度が小さいため、燃焼室57に吸入される新気の大部
分がヘリカルポート7bから流れ込み、強いスワール流
が発生する。さらに、パージポート70aと燃焼室5と
の距離が短いため、パージポート70からヘリカルポー
トポート7bに導入されたパージガスは、新気と混ざり
合うことなくスワール流にのり、燃焼室5内の一部に偏
在するパージガス層(偏在ガス)を形成する(図5参
照)。このように、ヘリカルポート7bとスワールコン
トロールバルブ10は、本発明にかかる旋回流発生手段
を実現し、ヘリカルポート7bに設けられたパージポー
ト70は、本発明にかかる偏在ガス形成手段を実現す
る。
れた大気及び蒸発燃料(パージガス)は、ヘリカルポー
ト7bの上流から流れてきた新気とともに燃焼室5内に
流れ込む。その際、スワールコントロールバルブ10の
開度が小さいため、燃焼室57に吸入される新気の大部
分がヘリカルポート7bから流れ込み、強いスワール流
が発生する。さらに、パージポート70aと燃焼室5と
の距離が短いため、パージポート70からヘリカルポー
トポート7bに導入されたパージガスは、新気と混ざり
合うことなくスワール流にのり、燃焼室5内の一部に偏
在するパージガス層(偏在ガス)を形成する(図5参
照)。このように、ヘリカルポート7bとスワールコン
トロールバルブ10は、本発明にかかる旋回流発生手段
を実現し、ヘリカルポート7bに設けられたパージポー
ト70は、本発明にかかる偏在ガス形成手段を実現す
る。
【0097】続いて、前記したパージガス層は、スワー
ル流にのって燃焼室5内を旋回し、燃料噴射弁9の噴射
範囲内へ移動する。そして、パージガス層が燃料噴射弁
9の噴射範囲内へ移動した時点で燃料噴射弁9から燃料
が噴射され、パージガス層と燃料噴射弁9からの噴射燃
料とが混合して可燃混合気層を形成することになる(図
6参照)。このとき、燃料噴射弁9から噴射される燃料
量は、前記パージガス中の蒸発燃料量を見込んで減量補
正された量であるため、前記可燃混合気層の空燃比は、
所望の空燃比となる。
ル流にのって燃焼室5内を旋回し、燃料噴射弁9の噴射
範囲内へ移動する。そして、パージガス層が燃料噴射弁
9の噴射範囲内へ移動した時点で燃料噴射弁9から燃料
が噴射され、パージガス層と燃料噴射弁9からの噴射燃
料とが混合して可燃混合気層を形成することになる(図
6参照)。このとき、燃料噴射弁9から噴射される燃料
量は、前記パージガス中の蒸発燃料量を見込んで減量補
正された量であるため、前記可燃混合気層の空燃比は、
所望の空燃比となる。
【0098】このようにして形成された可燃混合気層
は、スワール流により点火栓6の近傍へ移動させられ、
次いで点火栓6により着火されて燃焼する(図7参
照)。
は、スワール流により点火栓6の近傍へ移動させられ、
次いで点火栓6により着火されて燃焼する(図7参
照)。
【0099】上記した制御によれば、内燃機関1が成層
燃焼運転状態にある場合でも混合気の成層状態を乱すこ
となく蒸発燃料のパージを行うことが可能となる。
燃焼運転状態にある場合でも混合気の成層状態を乱すこ
となく蒸発燃料のパージを行うことが可能となる。
【0100】尚、パージガス中の燃料濃度が過剰に高い
場合(パージガス中の蒸発燃料量が過剰に多い場合)
は、パージガス層と噴射燃料とからなる可燃混合気層が
燃料過剰状態となり、内燃機関1の燃焼状態が不安定に
あることが考えられるので、成層燃焼運転時におけるパ
ージの実行を禁止することが好ましい。
場合(パージガス中の蒸発燃料量が過剰に多い場合)
は、パージガス層と噴射燃料とからなる可燃混合気層が
燃料過剰状態となり、内燃機関1の燃焼状態が不安定に
あることが考えられるので、成層燃焼運転時におけるパ
ージの実行を禁止することが好ましい。
【0101】以下、具体的なパージ制御について述べ
る。
る。
【0102】CPU42は、所定時間毎に図8に示すよ
うなパージ実行時期制御ルーチンを実行する。
うなパージ実行時期制御ルーチンを実行する。
【0103】パージ実行時期制御ルーチンでは、CPU
42は、S801においてパージ実行条件が成立してい
るか否かを判別する。
42は、S801においてパージ実行条件が成立してい
るか否かを判別する。
【0104】前記S801においてパージ実行条件が不
成立であると判定した場合は、CPU42は、S808
へ進み、通常の燃料噴射制御を実行する。
成立であると判定した場合は、CPU42は、S808
へ進み、通常の燃料噴射制御を実行する。
【0105】前記S801においてパージ実行条件が成
立している判定した場合は、CPU42は、S802へ
進み、RAM44から機関回転数とアクセル開度(アク
セルポジションセンサ25の出力信号値)とを読み出
し、それら機関回転数とアクセル開度とに基づいて内燃
機関の燃焼形態を判別する。
立している判定した場合は、CPU42は、S802へ
進み、RAM44から機関回転数とアクセル開度(アク
セルポジションセンサ25の出力信号値)とを読み出
し、それら機関回転数とアクセル開度とに基づいて内燃
機関の燃焼形態を判別する。
【0106】S803では、CPU42は、別途の燃料
噴射量制御ルーチンを実行して基本燃料噴射量を算出す
る。その際、CPU42は、前記S802で判別された
燃料形態に対応した燃料噴射量制御マップに基づいて基
本燃料噴射量を算出する。
噴射量制御ルーチンを実行して基本燃料噴射量を算出す
る。その際、CPU42は、前記S802で判別された
燃料形態に対応した燃料噴射量制御マップに基づいて基
本燃料噴射量を算出する。
【0107】S804では、CPU42は、チャコール
キャニスタ34における蒸発燃料の吸着状態に基づいて
パージすべきパージガス量(1気筒当たりにパージすべ
きパージガス量)を算出する。尚、蒸発燃料の吸着状態
は、燃料タンク33内の圧力、燃料タンク33内の温
度、パージ実行時間、パージ停止時間、あるいはチャコ
ールキャニスタ34の温度等をパラメータとして推定す
ることができる。
キャニスタ34における蒸発燃料の吸着状態に基づいて
パージすべきパージガス量(1気筒当たりにパージすべ
きパージガス量)を算出する。尚、蒸発燃料の吸着状態
は、燃料タンク33内の圧力、燃料タンク33内の温
度、パージ実行時間、パージ停止時間、あるいはチャコ
ールキャニスタ34の温度等をパラメータとして推定す
ることができる。
【0108】S805では、CPU42は、前記S80
4で算出されたパージガス量とパージガス中の燃料濃度
とから実際にパージされる蒸発燃料量を算出する。CP
U42は、前記蒸発燃料量に基づいて燃料噴射補正量を
決定し、前記S803で算出された基本燃料噴射量から
前記燃料噴射補正量を減算して実際の燃料噴射量を算出
する。
4で算出されたパージガス量とパージガス中の燃料濃度
とから実際にパージされる蒸発燃料量を算出する。CP
U42は、前記蒸発燃料量に基づいて燃料噴射補正量を
決定し、前記S803で算出された基本燃料噴射量から
前記燃料噴射補正量を減算して実際の燃料噴射量を算出
する。
【0109】S806では、CPU42は、別途の燃料
噴射時期制御ルーチンを実行して燃料噴射時期を算出す
る。その際、CPU42は、前記S802で判別された
燃焼形態に対応した燃料噴射時期制御マップと前記S8
05で算出された燃料噴射量とに基づいて各気筒2の燃
料噴射時期を算出する。
噴射時期制御ルーチンを実行して燃料噴射時期を算出す
る。その際、CPU42は、前記S802で判別された
燃焼形態に対応した燃料噴射時期制御マップと前記S8
05で算出された燃料噴射量とに基づいて各気筒2の燃
料噴射時期を算出する。
【0110】S807では、CPU42は、前記S80
2で判別された燃焼形態に応じてパージ実行開始時期及
びパージ実行終了時期を算出する。その際、内燃機関1
の燃焼形態が成層燃焼もしくは弱成層燃焼である場合
は、CPU42は、RAM44から、機関回転数と吸入
空気量(エアフローメータ26の出力信号値)とスロッ
トル弁開度(スロットルポジションセンサ23の出力信
号値)とスワールコントロールバルブ開度(SCVポジ
ションセンサ10bの出力信号値)とを読み出す。そし
て、CPU42は、機関回転数と吸入空気量とスロット
ル弁開度とスワールコントロールバルブ開度とをパラメ
ータとしてROM43の噴射範囲内到達時間制御マップ
へアクセスし、噴射範囲内到達時間を算出する。
2で判別された燃焼形態に応じてパージ実行開始時期及
びパージ実行終了時期を算出する。その際、内燃機関1
の燃焼形態が成層燃焼もしくは弱成層燃焼である場合
は、CPU42は、RAM44から、機関回転数と吸入
空気量(エアフローメータ26の出力信号値)とスロッ
トル弁開度(スロットルポジションセンサ23の出力信
号値)とスワールコントロールバルブ開度(SCVポジ
ションセンサ10bの出力信号値)とを読み出す。そし
て、CPU42は、機関回転数と吸入空気量とスロット
ル弁開度とスワールコントロールバルブ開度とをパラメ
ータとしてROM43の噴射範囲内到達時間制御マップ
へアクセスし、噴射範囲内到達時間を算出する。
【0111】続いて、CPU42は、前記S806で算
出された燃料噴射時期から前記噴射範囲内到達時間を減
算して、各気筒2のパージ実行終了時期を算出する。続
いて、CPU42は、前記S804で算出された1気筒
当たりのパージガス量をパージ通路49からヘリカルポ
ート7bに導入するのに要する時間(電磁弁39開弁時
間)を算出し、前記パージ実行終了時期から前記電磁弁
39開弁時間を減算して、パージ実行開始時期を算出す
る。CPU42は、各気筒2のパージ実行開始時期とパ
ージ実行終了時期とをRAM44の所定領域に記憶さ
せ、本ルーチンの実行を終了する。
出された燃料噴射時期から前記噴射範囲内到達時間を減
算して、各気筒2のパージ実行終了時期を算出する。続
いて、CPU42は、前記S804で算出された1気筒
当たりのパージガス量をパージ通路49からヘリカルポ
ート7bに導入するのに要する時間(電磁弁39開弁時
間)を算出し、前記パージ実行終了時期から前記電磁弁
39開弁時間を減算して、パージ実行開始時期を算出す
る。CPU42は、各気筒2のパージ実行開始時期とパ
ージ実行終了時期とをRAM44の所定領域に記憶さ
せ、本ルーチンの実行を終了する。
【0112】一方、CPU42は、クランクポジション
センサ13が信号を出力する都度、図9に示すようなパ
ージ実行制御ルーチンを実行する。
センサ13が信号を出力する都度、図9に示すようなパ
ージ実行制御ルーチンを実行する。
【0113】パージ実行制御ルーチンでは、CPU42
は、S901においてRAM44からクランクポジショ
ンセンサ13の出力信号値(クランクシャフト4の回転
位置)を入力する。
は、S901においてRAM44からクランクポジショ
ンセンサ13の出力信号値(クランクシャフト4の回転
位置)を入力する。
【0114】S902では、CPU42は、RAM44
の所定領域へアクセスし、前記S901で入力されたク
ランクシャフト4の回転位置とパージ実行開始時期とが
一致する気筒2があるか否かを判別する。
の所定領域へアクセスし、前記S901で入力されたク
ランクシャフト4の回転位置とパージ実行開始時期とが
一致する気筒2があるか否かを判別する。
【0115】前記S902においてクランクシャフト4
の回転位置とパージ実行開始時期とが一致する気筒2が
あると判定した場合は、CPU42は、S903へ進
み、その気筒2に接続された枝管38aの電磁弁39に
デューティ比:100%に相当する駆動パルス信号を印
加し、蒸発燃料のパージを開始する。
の回転位置とパージ実行開始時期とが一致する気筒2が
あると判定した場合は、CPU42は、S903へ進
み、その気筒2に接続された枝管38aの電磁弁39に
デューティ比:100%に相当する駆動パルス信号を印
加し、蒸発燃料のパージを開始する。
【0116】一方、前記S902においてクランクシャ
フト4の回転位置とパージ実行開始時期とが一致する気
筒2がないと判定した場合は、CPU42は、S904
へ進み、クランクシャフト4の回転位置とパージ実行終
了時期とが一致する気筒2があるか否かを判別する。
フト4の回転位置とパージ実行開始時期とが一致する気
筒2がないと判定した場合は、CPU42は、S904
へ進み、クランクシャフト4の回転位置とパージ実行終
了時期とが一致する気筒2があるか否かを判別する。
【0117】前記S904においてクランクシャフト4
の回転位置とパージ実行終了時期とが一致する気筒2が
あると判定した場合は、CPU42は、S905へ進
み、その気筒2に接続された枝管38aの電磁弁39に
デューティ比:0%に相当する駆動パルス信号を印加
し、蒸発燃料のパージを終了する。
の回転位置とパージ実行終了時期とが一致する気筒2が
あると判定した場合は、CPU42は、S905へ進
み、その気筒2に接続された枝管38aの電磁弁39に
デューティ比:0%に相当する駆動パルス信号を印加
し、蒸発燃料のパージを終了する。
【0118】一方、前記S904においてクランクシャ
フト4の回転位置とパージ実行終了時期とが一致する気
筒2がないと判定した場合は、CPU42は、本ルーチ
ンの実行を終了する。
フト4の回転位置とパージ実行終了時期とが一致する気
筒2がないと判定した場合は、CPU42は、本ルーチ
ンの実行を終了する。
【0119】以上述べた実施の形態によれば、内燃機関
1が均質燃焼運転状態にあるときに限らず、内燃機関1
が成層燃焼運転状態にあるときでも混合気の成層状態を
乱すことなく蒸発燃料をパージすることができるため、
チャコールキャニスタ34内に吸着された蒸発燃料を内
燃機関1の燃焼形態に関わらず処理することが可能とな
る。さらに、成層燃焼運転時に蒸発燃料のパージを行う
ことにより燃料噴射量を少なくすることができるため、
燃料消費率を向上させることも可能となる。
1が均質燃焼運転状態にあるときに限らず、内燃機関1
が成層燃焼運転状態にあるときでも混合気の成層状態を
乱すことなく蒸発燃料をパージすることができるため、
チャコールキャニスタ34内に吸着された蒸発燃料を内
燃機関1の燃焼形態に関わらず処理することが可能とな
る。さらに、成層燃焼運転時に蒸発燃料のパージを行う
ことにより燃料噴射量を少なくすることができるため、
燃料消費率を向上させることも可能となる。
【0120】〈実施の形態2〉本発明にかかる蒸発燃料
処理装置の第2の実施の形態について図面に基づいて説
明する。ここでは、前述の第1の実施の形態と異なる構
成について説明し、同様の構成については説明を省略す
る。
処理装置の第2の実施の形態について図面に基づいて説
明する。ここでは、前述の第1の実施の形態と異なる構
成について説明し、同様の構成については説明を省略す
る。
【0121】本実施の形態では、パージガス中の蒸発燃
料濃度に応じて成層燃焼運転時のパージ制御方法を切り
換える例について述べる。
料濃度に応じて成層燃焼運転時のパージ制御方法を切り
換える例について述べる。
【0122】パージ実行時の燃料噴射制御では、パージ
される蒸発燃料量を見込んで燃料噴射量が減量補正され
るが、通常の燃料噴射弁には最低燃料噴射量が設定され
ているため、パージガス中の燃料濃度が所定濃度以上
(パージガス中に含まれる蒸発燃料量が所定量以上)と
なり、それに応じて減量補正された燃料噴射量が最低燃
料噴射量を下回ると、最低燃料噴射量を実際の燃料噴射
量とみなす、いわゆる下限ガード処理が行われる。
される蒸発燃料量を見込んで燃料噴射量が減量補正され
るが、通常の燃料噴射弁には最低燃料噴射量が設定され
ているため、パージガス中の燃料濃度が所定濃度以上
(パージガス中に含まれる蒸発燃料量が所定量以上)と
なり、それに応じて減量補正された燃料噴射量が最低燃
料噴射量を下回ると、最低燃料噴射量を実際の燃料噴射
量とみなす、いわゆる下限ガード処理が行われる。
【0123】このような場合に、パージガス層と噴射燃
料とを混合させて可燃混合気層を形成すると、可燃混合
気層中に過剰の燃料が含まれることになり、着火性の低
下やリッチ失火等を誘発する虞がある。
料とを混合させて可燃混合気層を形成すると、可燃混合
気層中に過剰の燃料が含まれることになり、着火性の低
下やリッチ失火等を誘発する虞がある。
【0124】そこで、本実施の形態では、成層燃焼運転
時に蒸発燃料のパージを行う場合に、パージガス中の蒸
発燃料濃度が第1の所定濃度未満であれば、前述の第1
の実施の形態と同様にパージガス層と燃料噴射弁9から
の噴射燃料とを混合させて可燃混合気層を形成し、パー
ジガス中の蒸発燃料濃度が第1の所定濃度以上且つ第2
の所定濃度未満であれば、パージガス層と燃料噴射弁9
からの噴射燃料とを混合させず、噴射燃料のみからなる
可燃混合気層を形成し、さらにパージガス中の蒸発燃料
濃度が第2の所定濃度以上であれば、内燃機関1の燃焼
形態を成層燃焼から均質燃焼へ切り換えてパージを実行
するようにした。
時に蒸発燃料のパージを行う場合に、パージガス中の蒸
発燃料濃度が第1の所定濃度未満であれば、前述の第1
の実施の形態と同様にパージガス層と燃料噴射弁9から
の噴射燃料とを混合させて可燃混合気層を形成し、パー
ジガス中の蒸発燃料濃度が第1の所定濃度以上且つ第2
の所定濃度未満であれば、パージガス層と燃料噴射弁9
からの噴射燃料とを混合させず、噴射燃料のみからなる
可燃混合気層を形成し、さらにパージガス中の蒸発燃料
濃度が第2の所定濃度以上であれば、内燃機関1の燃焼
形態を成層燃焼から均質燃焼へ切り換えてパージを実行
するようにした。
【0125】具体的には、CPU42は、パージガス中
の蒸発燃料濃度が第1の所定濃度以上且つ第2の所定濃
度未満であると判定した場合は、燃料噴射時にパージガ
ス層が燃料噴射弁9の噴射範囲外に位置するようパージ
実行時期を設定する。
の蒸発燃料濃度が第1の所定濃度以上且つ第2の所定濃
度未満であると判定した場合は、燃料噴射時にパージガ
ス層が燃料噴射弁9の噴射範囲外に位置するようパージ
実行時期を設定する。
【0126】すなわち、CPU42は、ヘリカルポート
7bから燃焼室5内に導入されたパージガス(層)が燃
料噴射弁9の噴射範囲外へ移動するまでに要する時間
(噴射範囲外到達時間)を算出し、燃料噴射時期から前
記噴射範囲外到達時間を減算してパージ実行終了時期を
算出する。
7bから燃焼室5内に導入されたパージガス(層)が燃
料噴射弁9の噴射範囲外へ移動するまでに要する時間
(噴射範囲外到達時間)を算出し、燃料噴射時期から前
記噴射範囲外到達時間を減算してパージ実行終了時期を
算出する。
【0127】前記噴射範囲外到達時間は、燃料噴射時期
にパージガス層が燃料噴射弁9の噴射範囲内に到達しな
い範囲内で設定する方法と、パージガス層が燃料噴射弁
9の噴射範囲内を通過した後の範囲内で設定する方法と
を例示することができるが、ここでは、噴射範囲外到達
時間をパージガス層が燃料噴射弁9の噴射範囲内に到達
しない範囲内で設定する方法を例に挙げて説明する。
にパージガス層が燃料噴射弁9の噴射範囲内に到達しな
い範囲内で設定する方法と、パージガス層が燃料噴射弁
9の噴射範囲内を通過した後の範囲内で設定する方法と
を例示することができるが、ここでは、噴射範囲外到達
時間をパージガス層が燃料噴射弁9の噴射範囲内に到達
しない範囲内で設定する方法を例に挙げて説明する。
【0128】この場合、CPU42は、先ず、前述の第
1の実施の形態で述べた手順で噴射範囲内到達時間を算
出する。続いて、CPU42は、前記噴射範囲内到達時
間から燃料噴射時間を減算して得られる時間を噴射範囲
外到達時間として設定する。
1の実施の形態で述べた手順で噴射範囲内到達時間を算
出する。続いて、CPU42は、前記噴射範囲内到達時
間から燃料噴射時間を減算して得られる時間を噴射範囲
外到達時間として設定する。
【0129】次に、CPU42は、燃料噴射時期から前
記噴射範囲外到達時間を減算してパージ実行終了時期を
算出する。続いて、CPU42は、燃焼室5に導入され
る吸入空気に関するパラメータ(例えば、機関回転数、
吸入空気量、スロットル弁開度、スワールコントロール
バルブ開度等)によって前記パージガス量をパージする
のに要する時間(電磁弁39開弁時間)を算出し、前記
パージ実行終了時期から前記電磁弁39開弁時間を減算
してパージ実行開始時期を算出する。
記噴射範囲外到達時間を減算してパージ実行終了時期を
算出する。続いて、CPU42は、燃焼室5に導入され
る吸入空気に関するパラメータ(例えば、機関回転数、
吸入空気量、スロットル弁開度、スワールコントロール
バルブ開度等)によって前記パージガス量をパージする
のに要する時間(電磁弁39開弁時間)を算出し、前記
パージ実行終了時期から前記電磁弁39開弁時間を減算
してパージ実行開始時期を算出する。
【0130】上記したように各気筒2のパージ実行開始
時期及びパージ実行終了時期を算出した後、CPU42
は、クランクポジションセンサ13が信号を出力する都
度、クランクポジションセンサ13の出力信号値(クラ
ンクシャフト4の回転位置(CA))と各気筒2のパー
ジ実行開始時期及びパージ実行終了とを比較する。
時期及びパージ実行終了時期を算出した後、CPU42
は、クランクポジションセンサ13が信号を出力する都
度、クランクポジションセンサ13の出力信号値(クラ
ンクシャフト4の回転位置(CA))と各気筒2のパー
ジ実行開始時期及びパージ実行終了とを比較する。
【0131】パージ実行開始時期とクランクポジション
13の出力信号値とが一致する気筒2を検出した場合
は、CPU42は、その気筒2に接続された枝管38a
の電磁弁39に、デューティ比:100%に相当する駆
動パルス信号を印加する。
13の出力信号値とが一致する気筒2を検出した場合
は、CPU42は、その気筒2に接続された枝管38a
の電磁弁39に、デューティ比:100%に相当する駆
動パルス信号を印加する。
【0132】また、パージ実行終了時期とクランクポジ
ションセンサ13の出力信号値とが一致する気筒2を検
出した場合は、CPU42は、その気筒2に接続された
枝管38aの電磁弁39に、デューティ比:0%に相当
する駆動パルス信号を印加する。
ションセンサ13の出力信号値とが一致する気筒2を検
出した場合は、CPU42は、その気筒2に接続された
枝管38aの電磁弁39に、デューティ比:0%に相当
する駆動パルス信号を印加する。
【0133】ある気筒2に接続された枝管38aの電磁
弁39が開弁されたとき、パージ通路49の上流と下流
との圧力差:△PMにより、チャコールキャニスタ34
を貫流する大気の流れが生じ、チャコールキャニスタ3
4内の吸着剤に吸着されていた蒸発燃料が吸着剤から脱
離して吸気ポート7a内に導入される。
弁39が開弁されたとき、パージ通路49の上流と下流
との圧力差:△PMにより、チャコールキャニスタ34
を貫流する大気の流れが生じ、チャコールキャニスタ3
4内の吸着剤に吸着されていた蒸発燃料が吸着剤から脱
離して吸気ポート7a内に導入される。
【0134】このようにヘリカルポート7b内に導入さ
れた大気及び蒸発燃料(パージガス)は、ヘリカルポー
ト7bの上流から流れてきた新気とともに燃焼室5内に
流れ込む。その際、スワールコントロールバルブ10の
開度が小さいため、燃焼室57に吸入される新気の大部
分がヘリカルポート7bから流れ込み、強いスワール流
が発生する。さらに、パージポート70aと燃焼室5と
の距離が短いため、パージポート70からヘリカルポー
トポート7bに導入されたパージガスは、新気と混ざり
合うことなくスワール流にのり、燃焼室5内の一部に偏
在するパージガス層(偏在ガス)を形成する(図10参
照)。
れた大気及び蒸発燃料(パージガス)は、ヘリカルポー
ト7bの上流から流れてきた新気とともに燃焼室5内に
流れ込む。その際、スワールコントロールバルブ10の
開度が小さいため、燃焼室57に吸入される新気の大部
分がヘリカルポート7bから流れ込み、強いスワール流
が発生する。さらに、パージポート70aと燃焼室5と
の距離が短いため、パージポート70からヘリカルポー
トポート7bに導入されたパージガスは、新気と混ざり
合うことなくスワール流にのり、燃焼室5内の一部に偏
在するパージガス層(偏在ガス)を形成する(図10参
照)。
【0135】続いて、前記したパージガス層は、スワー
ル流にのって燃焼室5内を旋回するが、燃料噴射弁9か
らの燃料噴射が終了するまでは、前記パージガス層が燃
料噴射弁9の噴射範囲内に到達することはない(図11
参照)。
ル流にのって燃焼室5内を旋回するが、燃料噴射弁9か
らの燃料噴射が終了するまでは、前記パージガス層が燃
料噴射弁9の噴射範囲内に到達することはない(図11
参照)。
【0136】そして、前記燃料噴射弁9から噴射された
燃料は、パージガス層とは独立した位置で偏在し、可燃
混合気層を形成する。その後、パージガス層と可燃混合
気層とは互いに混ざり合うことなく燃焼室5内を旋回
し、可燃混合気層が点火栓6の近傍に移動した時点で点
火栓6が点火され、前記可燃混合気層を着火源として燃
焼する、いわゆる弱成層燃焼が実現される(図12参
照)。
燃料は、パージガス層とは独立した位置で偏在し、可燃
混合気層を形成する。その後、パージガス層と可燃混合
気層とは互いに混ざり合うことなく燃焼室5内を旋回
し、可燃混合気層が点火栓6の近傍に移動した時点で点
火栓6が点火され、前記可燃混合気層を着火源として燃
焼する、いわゆる弱成層燃焼が実現される(図12参
照)。
【0137】上記した制御によれば、成層燃焼時に混合
気の成層状態を乱すことなく蒸発燃料のパージを行うこ
とができる。
気の成層状態を乱すことなく蒸発燃料のパージを行うこ
とができる。
【0138】以下、本実施の形態における具体的なパー
ジ制御について述べる。
ジ制御について述べる。
【0139】CPU42は、所定時間毎に図13に示す
ようなパージ実行時期制御ルーチンを実行する。
ようなパージ実行時期制御ルーチンを実行する。
【0140】パージ実行時期制御ルーチンでは、CPU
42は、S1301においてパージ実行条件が成立して
いるか否かを判別する。
42は、S1301においてパージ実行条件が成立して
いるか否かを判別する。
【0141】前記S1301においてパージ実行条件が
不成立であると判定した場合は、CPU42は、S13
09へ進み、通常の燃料噴射制御を実行する。
不成立であると判定した場合は、CPU42は、S13
09へ進み、通常の燃料噴射制御を実行する。
【0142】前記S1301においてパージ実行条件が
成立している判定した場合は、CPU42は、S130
2へ進み、RAM44から機関回転数とアクセル開度
(アクセルポジションセンサ25の出力信号値)とを読
み出し、それら機関回転数とアクセル開度とに基づいて
内燃機関の燃焼形態を判別する。
成立している判定した場合は、CPU42は、S130
2へ進み、RAM44から機関回転数とアクセル開度
(アクセルポジションセンサ25の出力信号値)とを読
み出し、それら機関回転数とアクセル開度とに基づいて
内燃機関の燃焼形態を判別する。
【0143】S1303では、CPU42は、パージの
実行形態を判別する。この処理は、CPU42が図14
に示すパージ実行形態判別ルーチンを実現することによ
り実現される。
実行形態を判別する。この処理は、CPU42が図14
に示すパージ実行形態判別ルーチンを実現することによ
り実現される。
【0144】パージ実行形態判別ルーチンでは、CPU
42は、S1401において、前記したS1302で判
別された燃焼形態が成層燃焼であるか否かを判別する。
42は、S1401において、前記したS1302で判
別された燃焼形態が成層燃焼であるか否かを判別する。
【0145】前記S1401において内燃機関1の燃焼
形態が成層燃焼運転ではないと判定し場合は、CPU4
2は、本ルーチンの実行を終了する。
形態が成層燃焼運転ではないと判定し場合は、CPU4
2は、本ルーチンの実行を終了する。
【0146】一方、前記S1401において内燃機関1
の燃焼形態が成層燃焼であると判定した場合は、CPU
42は、S1402へ進み、HCセンサ等の出力信号値
に基づいてパージガス中の蒸発燃料濃度を算出する。
の燃焼形態が成層燃焼であると判定した場合は、CPU
42は、S1402へ進み、HCセンサ等の出力信号値
に基づいてパージガス中の蒸発燃料濃度を算出する。
【0147】S1403では、CPU42は、前記S1
402で算出された蒸発燃料濃度が第1の所定濃度以上
であるか否かを判別する。
402で算出された蒸発燃料濃度が第1の所定濃度以上
であるか否かを判別する。
【0148】前記S1403において前記蒸発燃料濃度
が第1の所定濃度未満であると判定した場合は、CPU
42は、S1404へ進み、RAM44に設定されたパ
ージ形態識別フラグ記憶領域に“1”を書き込み、本ル
ーチンの実行を終了する。
が第1の所定濃度未満であると判定した場合は、CPU
42は、S1404へ進み、RAM44に設定されたパ
ージ形態識別フラグ記憶領域に“1”を書き込み、本ル
ーチンの実行を終了する。
【0149】前記パージ形態識別フラグは、成層燃焼時
のパージを実行可能であり且つパージガス層と噴射燃料
とを混合可能なときに“1”がセットされ、成層燃焼時
のパージを実行可能であり且つパージガス層と噴射燃料
とを混合不可能なときに“2”がセットされ、成層燃焼
時にパージを実行不可能であるときに“3”がセットさ
れるフラグである。
のパージを実行可能であり且つパージガス層と噴射燃料
とを混合可能なときに“1”がセットされ、成層燃焼時
のパージを実行可能であり且つパージガス層と噴射燃料
とを混合不可能なときに“2”がセットされ、成層燃焼
時にパージを実行不可能であるときに“3”がセットさ
れるフラグである。
【0150】また、S1403において前記蒸発燃料濃
度が第1の所定濃度以上であると判定した場合は、CP
U42は、S1405へ進み、前記蒸発燃料濃度が第2
の所定濃度未満であるか否かを判別する。
度が第1の所定濃度以上であると判定した場合は、CP
U42は、S1405へ進み、前記蒸発燃料濃度が第2
の所定濃度未満であるか否かを判別する。
【0151】前記S1405において前記蒸発燃料濃度
が第2の所定濃度未満であると判定した場合、すなわち
前記蒸発燃料濃度が第1の所定濃度以上且つ第2の所定
濃度未満であると判定した場合は、CPU42は、S1
406へ進み、RAM44のパージ形態識別フラグ記憶
領域に“2”を書き込み、本ルーチンの実行を終了す
る。
が第2の所定濃度未満であると判定した場合、すなわち
前記蒸発燃料濃度が第1の所定濃度以上且つ第2の所定
濃度未満であると判定した場合は、CPU42は、S1
406へ進み、RAM44のパージ形態識別フラグ記憶
領域に“2”を書き込み、本ルーチンの実行を終了す
る。
【0152】また、前記S1405において前記蒸発燃
料濃度が第2の所定濃度以上であると判定した場合は、
CPU42は、成層燃焼でのパージが実行不可能である
とみなし、S1407へ進む。
料濃度が第2の所定濃度以上であると判定した場合は、
CPU42は、成層燃焼でのパージが実行不可能である
とみなし、S1407へ進む。
【0153】S1407では、CPU42は、RAM4
4のパージ形態識別フラグ記憶領域に“3”を書き込
み、本ルーチンの実行を終了する。
4のパージ形態識別フラグ記憶領域に“3”を書き込
み、本ルーチンの実行を終了する。
【0154】上記したパージ実行形態判別ルーチンを実
行し終えたCPU42は、図13のパージ実行時期制御
ルーチンに戻り、S1304において、別途の燃料噴射
量制御ルーチンを実行して基本燃料噴射量を算出する。
その際、CPU42は、前記S1302で判別された燃
料形態に対応した燃料噴射量制御マップに基づいて基本
燃料噴射量を算出する。
行し終えたCPU42は、図13のパージ実行時期制御
ルーチンに戻り、S1304において、別途の燃料噴射
量制御ルーチンを実行して基本燃料噴射量を算出する。
その際、CPU42は、前記S1302で判別された燃
料形態に対応した燃料噴射量制御マップに基づいて基本
燃料噴射量を算出する。
【0155】S1305では、CPU42は、チャコー
ルキャニスタ34における蒸発燃料の吸着状態に基づい
てパージすべきパージガス量(1気筒当たりにパージす
べきパージガス量)を算出する。
ルキャニスタ34における蒸発燃料の吸着状態に基づい
てパージすべきパージガス量(1気筒当たりにパージす
べきパージガス量)を算出する。
【0156】S1306では、CPU42は、前記S1
305で算出されたパージガス量とパージガス中の燃料
濃度とから実際にパージされる蒸発燃料量を算出する。
CPU42は、前記蒸発燃料量に基づいて燃料噴射補正
量を決定し、前記S1304で算出された基本燃料噴射
量から前記燃料噴射補正量を減算して実際の燃料噴射量
を算出する。
305で算出されたパージガス量とパージガス中の燃料
濃度とから実際にパージされる蒸発燃料量を算出する。
CPU42は、前記蒸発燃料量に基づいて燃料噴射補正
量を決定し、前記S1304で算出された基本燃料噴射
量から前記燃料噴射補正量を減算して実際の燃料噴射量
を算出する。
【0157】S1307では、CPU42は、別途の燃
料噴射時期制御ルーチンを実行して燃料噴射時期を算出
する。その際、CPU42は、前記S1302で判別さ
れた燃焼形態に対応した燃料噴射時期制御マップと前記
S1306で算出された燃料噴射量とに基づいて各気筒
2の燃料噴射時期を算出する。
料噴射時期制御ルーチンを実行して燃料噴射時期を算出
する。その際、CPU42は、前記S1302で判別さ
れた燃焼形態に対応した燃料噴射時期制御マップと前記
S1306で算出された燃料噴射量とに基づいて各気筒
2の燃料噴射時期を算出する。
【0158】S1308では、CPU42は、前記S1
302で判別された燃焼形態と前記S1303で設定さ
れたパージ形態識別フラグとに応じてパージ実行開始時
期及びパージ実行終了時期を算出する。
302で判別された燃焼形態と前記S1303で設定さ
れたパージ形態識別フラグとに応じてパージ実行開始時
期及びパージ実行終了時期を算出する。
【0159】その際、内燃機関1の燃焼形態が成層燃焼
もしくは弱成層燃焼であり、且つパージ形態識別フラグ
が“1”である場合は、CPU42は、RAM44か
ら、機関回転数と吸入空気量(エアフローメータ26の
出力信号値)とスロットル弁開度(スロットルポジショ
ンセンサ23の出力信号値)とスワールコントロールバ
ルブ開度(SCVポジションセンサ10bの出力信号
値)とを読み出す。そして、CPU42は、機関回転数
と吸入空気量とスロットル弁開度とスワールコントロー
ルバルブ開度とをパラメータとしてROM43の噴射範
囲内到達時間制御マップへアクセスし、噴射範囲内到達
時間を算出する。
もしくは弱成層燃焼であり、且つパージ形態識別フラグ
が“1”である場合は、CPU42は、RAM44か
ら、機関回転数と吸入空気量(エアフローメータ26の
出力信号値)とスロットル弁開度(スロットルポジショ
ンセンサ23の出力信号値)とスワールコントロールバ
ルブ開度(SCVポジションセンサ10bの出力信号
値)とを読み出す。そして、CPU42は、機関回転数
と吸入空気量とスロットル弁開度とスワールコントロー
ルバルブ開度とをパラメータとしてROM43の噴射範
囲内到達時間制御マップへアクセスし、噴射範囲内到達
時間を算出する。
【0160】続いて、CPU42は、前記S1307で
算出された燃料噴射時期から前記噴射範囲内到達時間を
減算して、各気筒2のパージ実行終了時期を算出する。
続いて、CPU42は、前記S1305で算出された1
気筒当たりのパージガス量をパージ通路49からヘリカ
ルポート7bに導入するのに要する時間(電磁弁39開
弁時間)を算出し、前記パージ実行終了時期から前記電
磁弁39開弁時間を減算して、パージ実行開始時期を算
出する。そして、CPU42は、各気筒2のパージ実行
開始時期とパージ実行終了時期とをRAM44の所定領
域に記憶させ、本ルーチンの実行を終了する。
算出された燃料噴射時期から前記噴射範囲内到達時間を
減算して、各気筒2のパージ実行終了時期を算出する。
続いて、CPU42は、前記S1305で算出された1
気筒当たりのパージガス量をパージ通路49からヘリカ
ルポート7bに導入するのに要する時間(電磁弁39開
弁時間)を算出し、前記パージ実行終了時期から前記電
磁弁39開弁時間を減算して、パージ実行開始時期を算
出する。そして、CPU42は、各気筒2のパージ実行
開始時期とパージ実行終了時期とをRAM44の所定領
域に記憶させ、本ルーチンの実行を終了する。
【0161】また、内燃機関1の燃焼形態が成層燃焼も
しくは弱成層燃焼であり、且つパージ形態識別フラグが
“2”である場合は、CPU42は、機関回転数と吸入
空気量とスロットル弁開度とスワールコントロールバル
ブ開度とをパラメータとしてROM43の噴射範囲内到
達時間制御マップへアクセスして噴射範囲内到達時間を
算出し、算出された噴射範囲内到達時間から燃料噴射時
間を減算して噴射範囲外到達時間を算出する。
しくは弱成層燃焼であり、且つパージ形態識別フラグが
“2”である場合は、CPU42は、機関回転数と吸入
空気量とスロットル弁開度とスワールコントロールバル
ブ開度とをパラメータとしてROM43の噴射範囲内到
達時間制御マップへアクセスして噴射範囲内到達時間を
算出し、算出された噴射範囲内到達時間から燃料噴射時
間を減算して噴射範囲外到達時間を算出する。
【0162】続いて、CPU42は、前記S1307で
算出された燃料噴射時期から前記噴射範囲外到達時間を
減算してパージ実行終了時期を算出する。さらに、CP
U42は、機関回転数、吸入空気量、スロットル弁開
度、スワールコントロールバルブ開度等をパラメータと
して、前記パージガス量をパージするのに要する時間
(電磁弁39開弁時間)を算出し、前記パージ実行終了
時期から前記電磁弁39開弁時間を減算してパージ実行
開始時期を算出する。そして、CPU42は、各気筒2
のパージ実行開始時期とパージ実行終了時期とをRAM
44の所定領域に記憶させ、本ルーチンの実行を終了す
る。
算出された燃料噴射時期から前記噴射範囲外到達時間を
減算してパージ実行終了時期を算出する。さらに、CP
U42は、機関回転数、吸入空気量、スロットル弁開
度、スワールコントロールバルブ開度等をパラメータと
して、前記パージガス量をパージするのに要する時間
(電磁弁39開弁時間)を算出し、前記パージ実行終了
時期から前記電磁弁39開弁時間を減算してパージ実行
開始時期を算出する。そして、CPU42は、各気筒2
のパージ実行開始時期とパージ実行終了時期とをRAM
44の所定領域に記憶させ、本ルーチンの実行を終了す
る。
【0163】また、内燃機関1の燃焼形態が成層燃焼も
しくは弱成層燃焼であり、且つパージ形態識別フラグが
“3”である場合は、CPU42は、内燃機関1の燃焼
形態を成層燃焼(弱成層燃焼)から均質燃焼に変更した
上で、パージ実行時期を燃料噴射時期と同時期に設定す
る。
しくは弱成層燃焼であり、且つパージ形態識別フラグが
“3”である場合は、CPU42は、内燃機関1の燃焼
形態を成層燃焼(弱成層燃焼)から均質燃焼に変更した
上で、パージ実行時期を燃料噴射時期と同時期に設定す
る。
【0164】一方、CPU42は、クランクポジション
センサ13が信号を出力する都度、前述の第1の実施の
形態で説明したパージ実行制御ルーチンを実行すること
により、蒸発燃料のパージを行う。
センサ13が信号を出力する都度、前述の第1の実施の
形態で説明したパージ実行制御ルーチンを実行すること
により、蒸発燃料のパージを行う。
【0165】以上述べた実施の形態によれば、内燃機関
1が均質燃焼運転状態にあるときに限らず、内燃機関1
が成層燃焼運転状態にあるときでも混合気の成層状態を
乱すことなく蒸発燃料をパージすることができる。さら
に、蒸発燃料の濃度に応じてパージの形態を変更するこ
とにより、パージ実行時における燃焼状態の安定性が向
上する。
1が均質燃焼運転状態にあるときに限らず、内燃機関1
が成層燃焼運転状態にあるときでも混合気の成層状態を
乱すことなく蒸発燃料をパージすることができる。さら
に、蒸発燃料の濃度に応じてパージの形態を変更するこ
とにより、パージ実行時における燃焼状態の安定性が向
上する。
【0166】尚、前述の第1及び第2の実施の形態で
は、パージポートをヘリカルポートに接続する例につい
て述べたが、ストレートポートに接続するようにしても
よい。その場合は、パージポートをスワールコントロー
ルバルブ下流のストレートポートに接続するようにすれ
ば、成層燃焼運転時や均質リーン燃焼運転時のようにス
ワールコントロールバルブの開度が小さくなったとき
に、スワールコントロールバルブ下流に大きな負圧が発
生するため、パージ通路上流と下流との圧力差が大きく
なり、十分なパージ量を確保することが可能となる。
は、パージポートをヘリカルポートに接続する例につい
て述べたが、ストレートポートに接続するようにしても
よい。その場合は、パージポートをスワールコントロー
ルバルブ下流のストレートポートに接続するようにすれ
ば、成層燃焼運転時や均質リーン燃焼運転時のようにス
ワールコントロールバルブの開度が小さくなったとき
に、スワールコントロールバルブ下流に大きな負圧が発
生するため、パージ通路上流と下流との圧力差が大きく
なり、十分なパージ量を確保することが可能となる。
【0167】すなわち、成層燃焼運転時や均質リーン燃
焼運転時のようにスロットル弁が実質的に全開となり、
十分な吸気管負圧が得られない場合でも、スワールコン
トロールバルブ下流にパージ通路を接続することによ
り、パージ通路上流と下流との圧力差が大きくなり、十
分なパージ量を確保することができる。
焼運転時のようにスロットル弁が実質的に全開となり、
十分な吸気管負圧が得られない場合でも、スワールコン
トロールバルブ下流にパージ通路を接続することによ
り、パージ通路上流と下流との圧力差が大きくなり、十
分なパージ量を確保することができる。
【0168】一方、スワールコントロールバルブ下流の
ストレートポートにパージポートを設けた場合は、スト
レートポートにパージされたパージガスが燃焼室内でス
ワール流にのり、偏在ガスの状態で移動するため、前述
の第1及び第2の実施の形態と同様の効果を得ることが
できる。
ストレートポートにパージポートを設けた場合は、スト
レートポートにパージされたパージガスが燃焼室内でス
ワール流にのり、偏在ガスの状態で移動するため、前述
の第1及び第2の実施の形態と同様の効果を得ることが
できる。
【0169】また、前述の第1及び第2の実施の形態で
は、本発明にかかる旋回流発生手段として、ヘリカルポ
ートとスワールコントロールバルブとを組み合わせた手
段を例にあげたが、これに限られるものではなく、例え
ば、気筒の軸方向において旋回するよう形成された流路
を有するタンブルポートや、タンブルポートとスワール
コントロールバルブを組み合わせた手段、あるいは各気
筒毎に2つ配置された吸気弁の一方のみを閉弁して旋回
流を発生させる手段等でも構わない。
は、本発明にかかる旋回流発生手段として、ヘリカルポ
ートとスワールコントロールバルブとを組み合わせた手
段を例にあげたが、これに限られるものではなく、例え
ば、気筒の軸方向において旋回するよう形成された流路
を有するタンブルポートや、タンブルポートとスワール
コントロールバルブを組み合わせた手段、あるいは各気
筒毎に2つ配置された吸気弁の一方のみを閉弁して旋回
流を発生させる手段等でも構わない。
【0170】また、内燃機関1が吸気弁と排気弁の少な
くとも一方の開閉時期を変更可能な可変バルブタイミン
グ機構を備えている場合は、パージ実行時期を設定する
際に、吸気弁と排気弁とのオーバーラップ時期と重なら
ないよう設定することが好ましい。これはオーバーラッ
プ時期にパージが実行されると、パージガスが吸気通路
へ逆流あるいは排気通路へ流出し、空燃比の乱れや排気
エミッションの悪化を招く虞があるからである。
くとも一方の開閉時期を変更可能な可変バルブタイミン
グ機構を備えている場合は、パージ実行時期を設定する
際に、吸気弁と排気弁とのオーバーラップ時期と重なら
ないよう設定することが好ましい。これはオーバーラッ
プ時期にパージが実行されると、パージガスが吸気通路
へ逆流あるいは排気通路へ流出し、空燃比の乱れや排気
エミッションの悪化を招く虞があるからである。
【0171】また、前述の第1及び第2の実施の形態で
は、成層燃焼時に全ての気筒へ蒸発燃料をパージする例
について述べたが、所定数の気筒(例えば、1気筒)の
みを均質燃焼運転し、その気筒にのみ蒸発燃料をパージ
するようにしてもよい。
は、成層燃焼時に全ての気筒へ蒸発燃料をパージする例
について述べたが、所定数の気筒(例えば、1気筒)の
みを均質燃焼運転し、その気筒にのみ蒸発燃料をパージ
するようにしてもよい。
【0172】
【発明の効果】本発明にかかる希薄燃焼内燃機関の蒸発
燃料処理方法及び装置では、酸素過剰状態の混合気を燃
焼可能な希薄燃焼内燃機関、特に筒内噴射式の希薄燃焼
内燃機関において、蒸発燃料を燃焼室内の任意の位置に
偏在させることができるため、混合気の状態を乱すこと
がない。
燃料処理方法及び装置では、酸素過剰状態の混合気を燃
焼可能な希薄燃焼内燃機関、特に筒内噴射式の希薄燃焼
内燃機関において、蒸発燃料を燃焼室内の任意の位置に
偏在させることができるため、混合気の状態を乱すこと
がない。
【0173】特に、希薄燃焼内燃機関で成層燃焼が実現
されている場合は、可燃混合気と空気層との何れか一方
に偏在ガスを存在させることにより、混合気の成層化を
乱すことなく蒸発燃料をパージすることが可能となる。
されている場合は、可燃混合気と空気層との何れか一方
に偏在ガスを存在させることにより、混合気の成層化を
乱すことなく蒸発燃料をパージすることが可能となる。
【0174】従って、本発明によれば、希薄燃焼内燃機
関、特に筒内噴射式の希薄燃焼内燃機関において、均質
燃焼運転時のみならず成層燃焼運転時においても混合気
の状態を乱すことなく蒸発燃料のパージを実行すること
ができ、燃焼状態やエミッションを悪化させることなく
効率的に蒸発燃料を処理することが可能である。
関、特に筒内噴射式の希薄燃焼内燃機関において、均質
燃焼運転時のみならず成層燃焼運転時においても混合気
の状態を乱すことなく蒸発燃料のパージを実行すること
ができ、燃焼状態やエミッションを悪化させることなく
効率的に蒸発燃料を処理することが可能である。
【図1】 本発明にかかる蒸発燃料処理装置を適用する
希薄燃焼内燃機関の概略構成を示す図
希薄燃焼内燃機関の概略構成を示す図
【図2】 パージ通路と吸気ポートとの接続部分の構成
を示す平面図
を示す平面図
【図3】 ECUの内部構成を示すブロック図
【図4】 各気筒の運転状態とパージ実行時期との関係
を示す図
を示す図
【図5】 パージの制御手順を説明する図(1)
【図6】 パージの制御手順を説明する図(2)
【図7】 パージの制御手順を説明する図(3)
【図8】 パージ実行時期制御ルーチンを示すフローチ
ャート
ャート
【図9】 パージ実行制御ルーチンを示すフローチャー
ト
ト
【図10】 パージの制御手順を説明する図(4)
【図11】 パージの制御手順を説明する図(5)
【図12】 パージの制御手順を説明する図(6)
【図13】 第2の実施の形態に係るパージ実行時期制
御ルーチンを示すフロ ーチャート
御ルーチンを示すフロ ーチャート
【図14】 パージ実行形態判別ルーチンを示すフロー
チャート
チャート
1・・・希薄燃焼内燃機関
4・・・クランクシャフト
5・・・燃焼室
7・・・吸気ポート
9・・・燃料噴射弁
13・・クランクポジションセンサ
14・・水温センサ
16・・吸気枝管
17・・サージタンク
18・・吸気管
19・・エアクリーナボックス
21・・スロットル弁
23・・スロットルポジションセンサ
25・・アクセルポジションセンサ
26・・エアフローメータ
33・・燃料タンク
34・・チャコールキャニスタ
35・・蒸発燃料通路
36・・タンク内圧制御弁
37・・大気導入通路
38・・負圧導入通路
39・・電磁弁
40・・ECU
49・・パージ通路
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 FI
F02D 41/02 330 F02D 41/02 330A
330G
330J
(56)参考文献 特開 平7−189820(JP,A)
特開 平9−72254(JP,A)
特開 平10−184342(JP,A)
特表 平11−506815(JP,A)
(58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名)
F02M 25/08
F02M 25/08 301
F02B 23/08
F02B 31/02
F02D 41/02 330
Claims (6)
- 【請求項1】酸素過剰状態の混合気を燃焼可能な希薄燃
焼内燃機関と、 前記希薄燃焼内燃機関に併設される燃料タンク内で発生
した蒸発燃料を、パージ通路を介して前記希薄燃焼内燃
機関の吸気通路へ導くパージ制御手段と、 前記希薄燃焼内燃機関の吸気通路から燃焼室にかけて吸
気の旋回流を発生させる旋回流発生手段と、 前記吸気通路に導かれた蒸発燃料を前記旋回流にのせて
燃焼室内に供給することにより燃焼室内で偏在ガスを形
成させる偏在ガス形成手段と、 蒸発燃料の濃度を検出する蒸発燃料濃度検出手段と、 前記蒸発燃料濃度検出手段により検出された濃度が所定
濃度未満である場合は、前記偏在ガスと燃料噴射弁から
噴射された燃料とを混合させるべく前記パージ制御手段
と前記燃料噴射弁との少なくとも一方を制御し、前記濃
度検出手段により検出された濃度が所定濃度以上である
場合は、前記偏在ガスと燃料噴射弁からの噴射燃料とが
互いに独立した偏在ガスを形成するよう前記パージ制御
手段と前記燃料噴射弁との少なくとも一方を制御する燃
料供給状態制御手段と、を備 えることを特徴とする希薄燃焼内燃機関の蒸発燃料
処理装置。 - 【請求項2】酸素過剰状態の混合気を燃焼可能な希薄燃
焼内燃機関と、 前記希薄燃焼内燃機関に併設される燃料タンク内で発生
した蒸発燃料を、パージ通路を介して前記希薄燃焼内燃
機関の吸気通路に設けられたパージポートへ導くパージ
制御手段と、を備え、 前記パージポートは、蒸発燃料が吸気と混合せずに燃焼
室内で偏在ガスを形成する位置に配置された希薄燃焼内
燃機関の蒸発燃料処理装置であって、 蒸発燃料の濃度を検出する蒸発燃料濃度検出手段と、 前記蒸発燃料濃度検出手段により検出された濃度が所定
濃度未満である場合は、前記偏在ガスと燃料噴射弁から
噴射された燃料とを混合させるべく前記パージ制御手段
と前記燃料噴射弁との少なくとも一方を制御し、前記濃
度検出手段により検出された濃度が所定濃度以上である
場合は、前記偏在ガスと燃料噴射弁からの噴射燃料とが
互いに独立した偏在ガスを形成するよう前記パージ制御
手段と前記燃料噴射弁との少なくとも一方を制御する燃
料供給状態制御手段と、 を更に備えることを特徴とする希薄燃焼内燃機関の蒸発
燃料処理装置。 - 【請求項3】酸素過剰状態の混合気を燃焼可能な希薄燃
焼内燃機関と、 前記希薄燃焼内燃機関に併設される燃料タンク内で発生
した蒸発燃料を、パージ通路を介して前記希薄燃焼内燃
機関の吸気通路へ導くパージ制御手段と、 前記希薄燃焼内燃機関の吸気通路から燃焼室にかけて吸
気の旋回流を発生させる旋回流発生手段と、 前記吸気通路に導かれた蒸発燃料を前記旋回流にのせて
燃焼室内に供給することにより燃焼室内で偏在ガスを形
成させる偏在ガス形成手段と、 蒸発燃料の濃度を検出する蒸発燃料濃度検出手段と、 前記蒸発燃料濃度検出手段により検出された濃度が所定
濃度を超えている場合は、前記希薄燃焼内燃機関の燃焼
形態を変更する燃焼形態変更手段と、を備 えることを特徴とする希薄燃焼内燃機関の蒸発燃料
処理装置。 - 【請求項4】酸素過剰状態の混合気を燃焼可能な希薄燃
焼内燃機関と、 前記希薄燃焼内燃機関に併設される燃料タンク内で発生
した蒸発燃料を、パージ通路を介して前記希薄燃焼内燃
機関の吸気通路に設けられたパージポートへ導くパージ
制御手段と、を備え、 前記パージポートは、蒸発燃料が吸気と混合せずに燃焼
室内で偏在ガスを形成する位置に配置された希薄燃焼内
燃機関の蒸発燃料処理装置であって、 蒸発燃料の濃度を検出する蒸発燃料濃度検出手段と、 前記蒸発燃料濃度検出手段により検出された濃度が所定
濃度を超えている場合は、前記希薄燃焼内燃機関の燃焼
形態を変更する燃焼形態変更手段と、 を更に備えることを特徴とする希薄燃焼内燃機関の蒸発
燃料処理装置。 - 【請求項5】酸素過剰状態の混合気を燃焼可能な希薄燃
焼内燃機関と、 前記希薄燃焼内燃機関に併設される燃料タンク内で発生
した蒸発燃料を、パージ通路を介して前記希薄燃焼内燃
機関の吸気通路へ導くパージ制御手段と、 前記希薄燃焼内燃機関の吸気通路から燃焼室にかけて吸
気の旋回流を発生させる旋回流発生手段と、 前記吸気通路に導かれた蒸発燃料を前記旋回流にのせて
燃焼室内に供給することにより燃焼室内で偏在ガスを形
成させる偏在ガス形成手段と、 燃焼室内に吸気の旋回流を発生させる旋回流発生手段
と、を備え、 前記パージ制御手段は、前記旋回流の状態に応じて蒸発
燃料のパージを制御することを特徴とする希薄燃焼内燃
機関の蒸発燃料処理装置。 - 【請求項6】酸素過剰状態の混合気を燃焼可能な希薄燃
焼内燃機関と、 前記希薄燃焼内燃機関に併設される燃料タンク内で発生
した蒸発燃料を、パージ通路を介して前記希薄燃焼内燃
機関の吸気通路に設けられたパージポートへ導くパージ
制御手段と、を備え、 前記パージポートは、蒸発燃料が吸気と混合せずに燃焼
室内で偏在ガスを形成する位置に配置された希薄燃焼内
燃機関の蒸発燃料処理装置であって、 燃焼室内に吸気の旋回流を発生させる旋回流発生手段を
更に備え、 前記パージ制御手段は、前記旋回流の状態に応じて蒸発
燃料のパージを制御することを特徴とする希薄燃焼内燃
機関の蒸発燃料処理装置。
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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