JPH0571430A - 内燃機関の蒸発燃料処理装置 - Google Patents
内燃機関の蒸発燃料処理装置Info
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- JPH0571430A JPH0571430A JP3234597A JP23459791A JPH0571430A JP H0571430 A JPH0571430 A JP H0571430A JP 3234597 A JP3234597 A JP 3234597A JP 23459791 A JP23459791 A JP 23459791A JP H0571430 A JPH0571430 A JP H0571430A
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- Japan
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- air
- intake
- engine
- fuel
- purge port
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 吸気通路内に負圧が発生しなくても蒸発燃料
を吸気通路内に供給させる。 【構成】 機関低負荷運転時には空気過剰のもとで燃焼
室内の一部を占める混合気を燃焼せしめ、機関負荷が高
くなると燃焼室内で均一混合気を形成する。チャコール
キャニスタ１２の空気取入口２１とパージポート１９と
をほぼ同一の静圧が発生する吸気ダクト４内に開口せし
め、空気取入口２１の開口の向きを吸入空気流の上流方
向に設定する。空気取入口２１に作用する吸入空気流の
動圧とパージポート１９に作用する静圧との差圧によっ
て蒸発燃料を含んだ空気をパージポート１９から吸気ダ
クト４内にパージする。
を吸気通路内に供給させる。 【構成】 機関低負荷運転時には空気過剰のもとで燃焼
室内の一部を占める混合気を燃焼せしめ、機関負荷が高
くなると燃焼室内で均一混合気を形成する。チャコール
キャニスタ１２の空気取入口２１とパージポート１９と
をほぼ同一の静圧が発生する吸気ダクト４内に開口せし
め、空気取入口２１の開口の向きを吸入空気流の上流方
向に設定する。空気取入口２１に作用する吸入空気流の
動圧とパージポート１９に作用する静圧との差圧によっ
て蒸発燃料を含んだ空気をパージポート１９から吸気ダ
クト４内にパージする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は内燃機関の蒸発燃料処理
装置に関する。
装置に関する。
【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）。この内燃機関では極
く低負荷運転時を除く大部分の運転状態においてスロッ
トル弁が全開せしめられるためにポンピング作用による
機関の駆動損失を大巾に低減することができる。
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）。この内燃機関では極
く低負荷運転時を除く大部分の運転状態においてスロッ
トル弁が全開せしめられるためにポンピング作用による
機関の駆動損失を大巾に低減することができる。
【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内で発生した蒸発燃料を一旦チャ
コールキャニスタ内の活性炭に吸着させ、空気取入口か
ら取込んだ空気をチャコールキャニスタ内に供給するこ
とにより活性炭に吸着された蒸発燃料を脱離させて蒸発
燃料を含んだ空気をパージポートから機関吸気通路内に
パージするようにしている。この場合、通常空気取入口
は大気に開放されており、パージポートに作用する吸気
通路内の負圧と大気圧との圧力差によって蒸発燃料を含
んだ空気がパージポートから吸気通路内にパージされ
る。しかしながら上述の内燃機関のように大部分の運転
状態においてスロットル弁が全開せしめられると大部分
の運転状態において吸気通路内には負圧が発生せず、従
って上述のように吸気通路内に発生する負圧を利用して
パージ作用を行うようにしている限り、大部分の運転状
態において蒸発燃料を含んだ空気を吸気通路内にパージ
することができないという問題がある。
では例えば燃料タンク内で発生した蒸発燃料を一旦チャ
コールキャニスタ内の活性炭に吸着させ、空気取入口か
ら取込んだ空気をチャコールキャニスタ内に供給するこ
とにより活性炭に吸着された蒸発燃料を脱離させて蒸発
燃料を含んだ空気をパージポートから機関吸気通路内に
パージするようにしている。この場合、通常空気取入口
は大気に開放されており、パージポートに作用する吸気
通路内の負圧と大気圧との圧力差によって蒸発燃料を含
んだ空気がパージポートから吸気通路内にパージされ
る。しかしながら上述の内燃機関のように大部分の運転
状態においてスロットル弁が全開せしめられると大部分
の運転状態において吸気通路内には負圧が発生せず、従
って上述のように吸気通路内に発生する負圧を利用して
パージ作用を行うようにしている限り、大部分の運転状
態において蒸発燃料を含んだ空気を吸気通路内にパージ
することができないという問題がある。
【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、空気取入口から取込んだ空気をチ
ャコールキャニスタ内に供給し、次いで蒸発燃料を含ん
だ空気をパージポートから機関吸気通路内にパージする
ようにした内燃機関において、空気取入口とパージポー
トとをほぼ同一の静圧が発生する機関吸気通路内に開口
せしめ、空気取入口の開口の向きを吸入空気流の上流方
向に設定して空気取入口に作用する吸入空気流の動圧と
パージポートに作用する静圧との差圧によって蒸発燃料
を含んだ空気をパージポートから機関吸気通路内にパー
ジするようにしている。
めに本発明によれば、空気取入口から取込んだ空気をチ
ャコールキャニスタ内に供給し、次いで蒸発燃料を含ん
だ空気をパージポートから機関吸気通路内にパージする
ようにした内燃機関において、空気取入口とパージポー
トとをほぼ同一の静圧が発生する機関吸気通路内に開口
せしめ、空気取入口の開口の向きを吸入空気流の上流方
向に設定して空気取入口に作用する吸入空気流の動圧と
パージポートに作用する静圧との差圧によって蒸発燃料
を含んだ空気をパージポートから機関吸気通路内にパー
ジするようにしている。
【０００５】更に、本発明によれば内燃機関が、機関負
荷が予め定められた設定負荷よりも小さいときは燃焼室
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
た筒内噴射式内燃機関からなり、機関負荷が設定負荷よ
りも大きいときには機関負荷が設定負荷よりも小さいと
きに比べて蒸発燃料を含んだ多量の空気がパージポート
から機関吸気通路内にパージされる。
荷が予め定められた設定負荷よりも小さいときは燃焼室
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
た筒内噴射式内燃機関からなり、機関負荷が設定負荷よ
りも大きいときには機関負荷が設定負荷よりも小さいと
きに比べて蒸発燃料を含んだ多量の空気がパージポート
から機関吸気通路内にパージされる。
【０００６】
【作用】請求項１に記載の発明では空気取入口に作用す
る吸入空気流の動圧とパージポートに作用する動圧との
圧力差によって蒸発燃料を含んだ空気がパージされるの
で吸気通路内に負圧が発生していなくてもパージ作用が
行われる。一方、請求項２に記載の発明では、機関負荷
が低いときには燃焼室内の限定された領域内に混合気が
形成される。このときには吸入空気量が少なくなるため
に空気取入口に作用する動圧が低くなり、その結果吸気
通路内への蒸発燃料を含んだ空気のパージ量が減少す
る。
る吸入空気流の動圧とパージポートに作用する動圧との
圧力差によって蒸発燃料を含んだ空気がパージされるの
で吸気通路内に負圧が発生していなくてもパージ作用が
行われる。一方、請求項２に記載の発明では、機関負荷
が低いときには燃焼室内の限定された領域内に混合気が
形成される。このときには吸入空気量が少なくなるため
に空気取入口に作用する動圧が低くなり、その結果吸気
通路内への蒸発燃料を含んだ空気のパージ量が減少す
る。
【０００７】
【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。また、各気筒１ａには夫々燃料噴射弁１０が
取付けられ、これら燃料噴射弁１０は電子制御ユニット
３０の出力信号に基いて制御される。
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。また、各気筒１ａには夫々燃料噴射弁１０が
取付けられ、これら燃料噴射弁１０は電子制御ユニット
３０の出力信号に基いて制御される。
【０００８】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蒸発燃料処理
装置１１が取付けられる。この蒸発燃料処理装置１１は
活性炭層１２を有するチャコールキャニスタ１３を具備
し、活性炭層１２両側のキャニスタ１３内には夫々蒸発
燃料室１４と空気室１５とが形成される。蒸発燃料室１
４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１６，１７を介して燃料タンク１８に接続
され、他方ではスロットル弁７上流の吸気ダクト４内に
開口するパージポート１９にパージ導管２０を介して連
結される。一方、空気室１５はスロットル弁７上流の吸
気ダクト４内に開口する空気取入口に空気導管２２を介
して連結される。図１に示されるようにパージポート１
９は吸気ダクト４の側壁面上に形成されており、空気取
入口２１の開口は吸気ダクト４の中央部において吸入空
気流の上流に向かうように配置されている。
気ダクト４内に蒸発燃料を供給するための蒸発燃料処理
装置１１が取付けられる。この蒸発燃料処理装置１１は
活性炭層１２を有するチャコールキャニスタ１３を具備
し、活性炭層１２両側のキャニスタ１３内には夫々蒸発
燃料室１４と空気室１５とが形成される。蒸発燃料室１
４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１６，１７を介して燃料タンク１８に接続
され、他方ではスロットル弁７上流の吸気ダクト４内に
開口するパージポート１９にパージ導管２０を介して連
結される。一方、空気室１５はスロットル弁７上流の吸
気ダクト４内に開口する空気取入口に空気導管２２を介
して連結される。図１に示されるようにパージポート１
９は吸気ダクト４の側壁面上に形成されており、空気取
入口２１の開口は吸気ダクト４の中央部において吸入空
気流の上流に向かうように配置されている。
【０００９】燃料タンク１８内の圧力が逆止弁１６の開
弁圧よりも高くなると燃料タンク１８内で発生した蒸発
燃料が逆止弁１６を介して蒸発燃料室１４内に流入し、
次いでこの蒸発燃料は活性炭層１２内の活性炭に吸着さ
れる。一方、パージポート１９と空気取入口２１は共に
スロットル弁７上流の吸気ダクト４内に開口しているの
でこれらパージポート１９および空気取入口２１にはほ
ぼ同じ静圧が作用する。ところが空気取入口２１の開口
は吸入空気流の上流に指向されているので空気取入口２
１には吸入空気流の動圧が作用する。これに対してパー
ジポート１９には動圧が作用せず、静圧のみが作用す
る。従って空気取入口２１に作用する動圧とパージポー
ト１９に作用する静圧との圧力差によって空気が空気取
入口２１から空気導管２２、活性炭層１２およびパージ
導管２０を介しパージポート１９に向けて流れる。この
空気は活性炭層１２内を通過する際に活性炭層１２内の
活性炭に吸着された蒸発燃料を脱離せしめ、それによっ
て蒸発燃料を含んだ空気がパージポート１９からパージ
されることになる。即ち、吸気ダクト４内に負圧が発生
していなくても蒸発燃料を含んだ空気がパージポート１
９から吸気ダクト４内にパージされることになる。なお
燃料タンク１８内の圧力が逆止弁１７の開弁圧よりも低
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１８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。
弁圧よりも高くなると燃料タンク１８内で発生した蒸発
燃料が逆止弁１６を介して蒸発燃料室１４内に流入し、
次いでこの蒸発燃料は活性炭層１２内の活性炭に吸着さ
れる。一方、パージポート１９と空気取入口２１は共に
スロットル弁７上流の吸気ダクト４内に開口しているの
でこれらパージポート１９および空気取入口２１にはほ
ぼ同じ静圧が作用する。ところが空気取入口２１の開口
は吸入空気流の上流に指向されているので空気取入口２
１には吸入空気流の動圧が作用する。これに対してパー
ジポート１９には動圧が作用せず、静圧のみが作用す
る。従って空気取入口２１に作用する動圧とパージポー
ト１９に作用する静圧との圧力差によって空気が空気取
入口２１から空気導管２２、活性炭層１２およびパージ
導管２０を介しパージポート１９に向けて流れる。この
空気は活性炭層１２内を通過する際に活性炭層１２内の
活性炭に吸着された蒸発燃料を脱離せしめ、それによっ
て蒸発燃料を含んだ空気がパージポート１９からパージ
されることになる。即ち、吸気ダクト４内に負圧が発生
していなくても蒸発燃料を含んだ空気がパージポート１
９から吸気ダクト４内にパージされることになる。なお
燃料タンク１８内の圧力が逆止弁１７の開弁圧よりも低
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１８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。
【００１０】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）３４、入力ポート３５および出力ポート３６を具
備する。アクセルペダル２３はアクセルペダル２３の踏
込み量に比例した出力電圧を発生する負荷センサ２４に
接続され、負荷センサ２４の出力電圧はＡＤ変換器３７
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２５が接続される。一方、出力ポート３６は
対応する駆動回路３８を介してステップモータ６および
各燃料噴射弁１０に接続される。
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）３４、入力ポート３５および出力ポート３６を具
備する。アクセルペダル２３はアクセルペダル２３の踏
込み量に比例した出力電圧を発生する負荷センサ２４に
接続され、負荷センサ２４の出力電圧はＡＤ変換器３７
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２５が接続される。一方、出力ポート３６は
対応する駆動回路３８を介してステップモータ６および
各燃料噴射弁１０に接続される。
【００１１】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５
３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
１０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１０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。
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５
３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
１０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１０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。
【００１２】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２３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２３の踏込み量ＬがＬ
1 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２３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。
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２３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２３の踏込み量ＬがＬ
1 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２３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。
【００１３】一方、図６においてアクセルペダル２３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２３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２３の踏込み量Ｌが大きくなるにつれて増大する。
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２３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２３の踏込み量Ｌが大きくなるにつれて増大する。
【００１４】図６においてアクセルペダル２３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２３の踏込み量Ｌが大きくなるにつれて増大す
る。
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２３の踏込み量Ｌが大きくなるにつれて増大す
る。
【００１５】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５
３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。このように蒸発燃料が排気マニホルド８内に
排出されてもこの蒸発燃料は触媒コンバータ９内で燃焼
せしめられるので蒸発燃料がそのまま大気に放出される
ことはないが蒸発燃料が排気マニホルド８内に排出され
るとこの蒸発燃料は燃焼に寄与しないことになり、従っ
てこの蒸発燃料は無駄に使用されることになる。ところ
が図１に示す蒸発燃料処理装置１１を用いると無駄に使
用される蒸発燃料量を極度に少なくすることができる。
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５
３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。このように蒸発燃料が排気マニホルド８内に
排出されてもこの蒸発燃料は触媒コンバータ９内で燃焼
せしめられるので蒸発燃料がそのまま大気に放出される
ことはないが蒸発燃料が排気マニホルド８内に排出され
るとこの蒸発燃料は燃焼に寄与しないことになり、従っ
てこの蒸発燃料は無駄に使用されることになる。ところ
が図１に示す蒸発燃料処理装置１１を用いると無駄に使
用される蒸発燃料量を極度に少なくすることができる。
【００１６】即ち、図１において空気取入口２１に作用
する動圧は吸気ダクト４内を流れる吸入空気の流速に比
例し、一方アクセルペダル２３の踏込み量Ｌが増大する
につれて燃料噴射量Ｑが増大すると共に吸入空気量が増
大するために吸気ダクト４内を流れる吸入空気の流速は
アクセルペダル２３の踏込み量Ｌに比例することにな
る。従って空気取入口２１に作用する動圧はアクセルペ
ダル２３の踏込み量に比例することになり、斯くして図
７に示されるようにパージポート１９からパージされる
蒸発燃料を含んだ空気のパージ量ＱＥはアクセルペダル
２３の踏込み量Ｌが増大するにつれて増大する。従って
圧縮行程噴射が行われる低負荷運転時（Ｌ＜Ｌ1 ）にお
けるパージ量ＱＥはかなり少なくなり、斯くして燃焼に
寄与することなく無駄に捨てられる蒸発燃料量を極めて
少くすることができる。
する動圧は吸気ダクト４内を流れる吸入空気の流速に比
例し、一方アクセルペダル２３の踏込み量Ｌが増大する
につれて燃料噴射量Ｑが増大すると共に吸入空気量が増
大するために吸気ダクト４内を流れる吸入空気の流速は
アクセルペダル２３の踏込み量Ｌに比例することにな
る。従って空気取入口２１に作用する動圧はアクセルペ
ダル２３の踏込み量に比例することになり、斯くして図
７に示されるようにパージポート１９からパージされる
蒸発燃料を含んだ空気のパージ量ＱＥはアクセルペダル
２３の踏込み量Ｌが増大するにつれて増大する。従って
圧縮行程噴射が行われる低負荷運転時（Ｌ＜Ｌ1 ）にお
けるパージ量ＱＥはかなり少なくなり、斯くして燃焼に
寄与することなく無駄に捨てられる蒸発燃料量を極めて
少くすることができる。
【００１７】次に図８を参照して燃料噴射を制御するた
めのルーチンについて説明する。なお、このルーチンは
繰返し実行される。図８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９に示すように機関回転数Ｎおよびアクセル
ペダル２３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２３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
る。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る。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る。
めのルーチンについて説明する。なお、このルーチンは
繰返し実行される。図８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９に示すように機関回転数Ｎおよびアクセル
ペダル２３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２３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
る。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る。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る。
【００１８】図１０から図１２に別の実施例を示す。な
お、図１０において図１と同様の構成要素は同一の符号
で示す。図１０を参照するとこの実施例ではパージポー
ト１９がスロットル弁７下流の吸気ダクト４の内壁面上
に開口せしめられ、パージ導管２０内に電磁弁２６が配
置される。この電磁弁２６は電子制御ユニット３０の出
力信号に基いて開閉制御される。この実施例においても
電磁弁２６が開弁しているときには空気取入口２１に作
用する動圧とパージポート１９に作用する静圧との圧力
差によって蒸発燃料を含んだ空気がパージポート１９か
ら吸気ダクト４内に供給される。
お、図１０において図１と同様の構成要素は同一の符号
で示す。図１０を参照するとこの実施例ではパージポー
ト１９がスロットル弁７下流の吸気ダクト４の内壁面上
に開口せしめられ、パージ導管２０内に電磁弁２６が配
置される。この電磁弁２６は電子制御ユニット３０の出
力信号に基いて開閉制御される。この実施例においても
電磁弁２６が開弁しているときには空気取入口２１に作
用する動圧とパージポート１９に作用する静圧との圧力
差によって蒸発燃料を含んだ空気がパージポート１９か
ら吸気ダクト４内に供給される。
【００１９】図１１は電磁弁２６の開閉動作およびパー
ジ量ＱＥとアクセルペダル２３の踏込み量Ｌとの関係を
示している。図１１に示されるようにこの実施例では機
関負荷ＬがＬ1 よりも低いとき、即ち機関低負荷運転時
には電磁弁２６が閉弁せしめられ、機関負荷ＬがＬ1 よ
りも高くなると電磁弁２６が開弁せしめられる。従って
この実施例では機関低負荷運転時にはパージ作用が完全
に停止せしめられるので蒸発燃料が燃焼に寄与すること
なく無駄に捨てられるのを完全に阻止することができ
る。
ジ量ＱＥとアクセルペダル２３の踏込み量Ｌとの関係を
示している。図１１に示されるようにこの実施例では機
関負荷ＬがＬ1 よりも低いとき、即ち機関低負荷運転時
には電磁弁２６が閉弁せしめられ、機関負荷ＬがＬ1 よ
りも高くなると電磁弁２６が開弁せしめられる。従って
この実施例では機関低負荷運転時にはパージ作用が完全
に停止せしめられるので蒸発燃料が燃焼に寄与すること
なく無駄に捨てられるのを完全に阻止することができ
る。
【００２０】図１２は燃料噴射および電磁弁２６を制御
するためのルーチンを示しており、このルーチンは繰返
し実行される。図１２を参照するとまず初めにステップ
７０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９に示すように機関回転数Ｎおよびアクセルペ
ダル２３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７１ではアクセルペ
ダル２３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７３に進んで圧縮行程末期に噴射され、
次いでステップ７６に進む。ステップ７６では電磁弁２
６が閉弁せしめられる。一方、Ｌ≧Ｌ1 のときにはステ
ップ７２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７４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７７に進む。一方、Ｌ≧Ｌ2 のと
き、即ち高負荷運転時にはステップ７５に進んで吸気行
程初期に噴射され、次いでステップ７７に進む。ステッ
プ７７では電磁弁２６が開弁せしめられる。
するためのルーチンを示しており、このルーチンは繰返
し実行される。図１２を参照するとまず初めにステップ
７０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９に示すように機関回転数Ｎおよびアクセルペ
ダル２３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７１ではアクセルペ
ダル２３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７３に進んで圧縮行程末期に噴射され、
次いでステップ７６に進む。ステップ７６では電磁弁２
６が閉弁せしめられる。一方、Ｌ≧Ｌ1 のときにはステ
ップ７２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７４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７７に進む。一方、Ｌ≧Ｌ2 のと
き、即ち高負荷運転時にはステップ７５に進んで吸気行
程初期に噴射され、次いでステップ７７に進む。ステッ
プ７７では電磁弁２６が開弁せしめられる。
【００２１】図１に示す実施例においてもパージポート
１９をスロットル弁７下流の吸気ダクト４内に開口せし
めることができる。しかしながらこの場合には極く低負
荷運転時においてスロットル弁７が開弁したときに蒸発
燃料を含んだ多量の空気がパージポート１９から吸気ダ
クト４内に供給されることになるのでパージポート１９
は図１に示すようにスロットル弁７上流の吸気ダクト４
内に開口させることが好ましい。これに対して図１０に
示す実施例ではパージポート１９をスロットル弁７上流
の吸気ダクト４内に開口させてもよく、この場合何ら問
題を生じない。
１９をスロットル弁７下流の吸気ダクト４内に開口せし
めることができる。しかしながらこの場合には極く低負
荷運転時においてスロットル弁７が開弁したときに蒸発
燃料を含んだ多量の空気がパージポート１９から吸気ダ
クト４内に供給されることになるのでパージポート１９
は図１に示すようにスロットル弁７上流の吸気ダクト４
内に開口させることが好ましい。これに対して図１０に
示す実施例ではパージポート１９をスロットル弁７上流
の吸気ダクト４内に開口させてもよく、この場合何ら問
題を生じない。
【００２２】
【発明の効果】吸気通路内に負圧が発生しなくても蒸発
燃料を吸気通路内に供給することができる。
燃料を吸気通路内に供給することができる。
【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。
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。
の図である。
【図６】燃料噴射量を示す線図である。
【図７】パージ量を示す線図である。
【図８】メインルーチンを実行するためのフローチャー
トである。
トである。
【図９】燃料噴射量を示す線図である。
【図１０】内燃機関の別の実施例を示す全体図である。
【図１１】パージ量と電磁弁の開閉動作を示す線図であ
る。
る。
【図１２】メインルーチンを実行するためのフローチャ
ートである。
ートである。
４…吸気ダクト ７…スロットル弁 １２…活性炭層 １３…チャコールキャニスタ １９…パージポート ２１…空気取入口
Claims (2)
- 【請求項１】 空気取入口から取込んだ空気をチャコー
ルキャニスタ内に供給し、次いで蒸発燃料を含んだ空気
をパージポートから機関吸気通路内にパージするように
した内燃機関において、上記空気取入口とパージポート
とをほぼ同一の静圧が発生する機関吸気通路内に開口せ
しめ、該空気取入口の開口の向きを吸入空気流の上流方
向に設定して空気取入口に作用する吸入空気流の動圧と
パージポートに作用する静圧との差圧によって蒸発燃料
を含んだ空気をパージポートから機関吸気通路内にパー
ジするようにした内燃機関の蒸発燃料処理装置。 - 【請求項２】 上記内燃機関が、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筒内噴射式
内燃機関からなり、機関負荷が設定負荷よりも大きいと
きには機関負荷が設定負荷よりも小さいときに比べて蒸
発燃料を含んだ多量の空気がパージポートから機関吸気
通路内にパージされる請求項１に記載の内燃機関の蒸発
燃料処理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3234597A JPH0571430A (ja) | 1991-09-13 | 1991-09-13 | 内燃機関の蒸発燃料処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3234597A JPH0571430A (ja) | 1991-09-13 | 1991-09-13 | 内燃機関の蒸発燃料処理装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0571430A true JPH0571430A (ja) | 1993-03-23 |
Family
ID=16973531
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3234597A Pending JPH0571430A (ja) | 1991-09-13 | 1991-09-13 | 内燃機関の蒸発燃料処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0571430A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0943791A2 (en) | 1998-03-18 | 1999-09-22 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Evaporative fuel processing apparatus for a lean-burn internal combustion engine |
| US6044831A (en) * | 1996-12-16 | 2000-04-04 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Fuel vapor feed controlling apparatus for lean burn type internal combustion engine |
| US6102003A (en) * | 1998-03-30 | 2000-08-15 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Apparatus for detecting concentration of fuel vapor in lean-burn internal combustion engine, and applied apparatus thereof |
| US6145306A (en) * | 1998-01-23 | 2000-11-14 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Exhaust gas purifying of lean-burn internal combustion engine |
| US6325052B1 (en) | 1998-03-30 | 2001-12-04 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Apparatus for detecting concentration of vapor fuel in lean-burn internal combustion engine, and applied apparatus thereof |
| US6510844B2 (en) | 2000-05-11 | 2003-01-28 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Fuel supplying apparatus and control method thereof |
| US6564779B2 (en) * | 2000-02-28 | 2003-05-20 | Futaba Industrial Co., Ltd. | Evaporated fuel treatment device |
| JP2012007490A (ja) * | 2010-06-22 | 2012-01-12 | Suzuki Motor Corp | 自動車のキャニスタ配置構造 |
-
1991
- 1991-09-13 JP JP3234597A patent/JPH0571430A/ja active Pending
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6044831A (en) * | 1996-12-16 | 2000-04-04 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Fuel vapor feed controlling apparatus for lean burn type internal combustion engine |
| US6257218B1 (en) | 1996-12-16 | 2001-07-10 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Fuel vapor feed controlling apparatus for a lean burn type internal combustion engine |
| US6145306A (en) * | 1998-01-23 | 2000-11-14 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Exhaust gas purifying of lean-burn internal combustion engine |
| EP0943791A2 (en) | 1998-03-18 | 1999-09-22 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Evaporative fuel processing apparatus for a lean-burn internal combustion engine |
| US6257209B1 (en) | 1998-03-18 | 2001-07-10 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Evaporative fuel processing apparatus for lean-burn internal combustion engine |
| US6102003A (en) * | 1998-03-30 | 2000-08-15 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Apparatus for detecting concentration of fuel vapor in lean-burn internal combustion engine, and applied apparatus thereof |
| US6325052B1 (en) | 1998-03-30 | 2001-12-04 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Apparatus for detecting concentration of vapor fuel in lean-burn internal combustion engine, and applied apparatus thereof |
| US6332456B2 (en) | 1998-03-30 | 2001-12-25 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Apparatus for detecting concentration of vapor fuel in lean-burn internal combustion engine, and applied apparatus thereof |
| US6564779B2 (en) * | 2000-02-28 | 2003-05-20 | Futaba Industrial Co., Ltd. | Evaporated fuel treatment device |
| US6510844B2 (en) | 2000-05-11 | 2003-01-28 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Fuel supplying apparatus and control method thereof |
| JP2012007490A (ja) * | 2010-06-22 | 2012-01-12 | Suzuki Motor Corp | 自動車のキャニスタ配置構造 |
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