JPH0586923A - 蒸発燃料パージ装置を有する内燃機関 - Google Patents
蒸発燃料パージ装置を有する内燃機関Info
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- JPH0586923A JPH0586923A JP3272789A JP27278991A JPH0586923A JP H0586923 A JPH0586923 A JP H0586923A JP 3272789 A JP3272789 A JP 3272789A JP 27278991 A JP27278991 A JP 27278991A JP H0586923 A JPH0586923 A JP H0586923A
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- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/0025—Controlling engines characterised by use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
- F02D41/003—Adding fuel vapours, e.g. drawn from engine fuel reservoir
- F02D41/0045—Estimating, calculating or determining the purging rate, amount, flow or concentration
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M25/00—Engine-pertinent apparatus for adding non-fuel substances or small quantities of secondary fuel to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture
- F02M25/08—Engine-pertinent apparatus for adding non-fuel substances or small quantities of secondary fuel to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture adding fuel vapours drawn from engine fuel reservoir
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M25/00—Engine-pertinent apparatus for adding non-fuel substances or small quantities of secondary fuel to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture
- F02M25/08—Engine-pertinent apparatus for adding non-fuel substances or small quantities of secondary fuel to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture adding fuel vapours drawn from engine fuel reservoir
- F02M25/0836—Arrangement of valves controlling the admission of fuel vapour to an engine, e.g. valve being disposed between fuel tank or absorption canister and intake manifold
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- F02D41/003—Adding fuel vapours, e.g. drawn from engine fuel reservoir
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- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 機関の運転中は蒸発燃料を直接に内燃機関の
吸気管へ吸入させてパージする。その量を正確に計量す
ると共に、空燃比の変動を避ける。 【構成】 燃料タンク18の上部空間と内燃機関の吸気
管9とを結ぶ蒸発燃料通路16,17にパージ制御弁1
を設け、それと直列に絞り部21を形成し、その上流側
に圧力センサ8と温度センサ20を設け、圧力センサ8
の検出値が絞り部21において蒸発燃料の流速が音速と
なる臨界圧力比をもたらす所定の圧力値を越えていると
きに、制御装置19によってパージ制御弁1を開弁させ
て、流量が一定の蒸発燃料のパージ流を得るとともに、
圧力センサ8及び温度センサ20の検出値と、パージ制
御弁1の開弁時間から蒸発燃料のパージ量を演算し、場
合によってはその値を表示し、パージした分だけインジ
ェクタ12から噴射される燃料量を減量補正するように
構成された内燃機関。
吸気管へ吸入させてパージする。その量を正確に計量す
ると共に、空燃比の変動を避ける。 【構成】 燃料タンク18の上部空間と内燃機関の吸気
管9とを結ぶ蒸発燃料通路16,17にパージ制御弁1
を設け、それと直列に絞り部21を形成し、その上流側
に圧力センサ8と温度センサ20を設け、圧力センサ8
の検出値が絞り部21において蒸発燃料の流速が音速と
なる臨界圧力比をもたらす所定の圧力値を越えていると
きに、制御装置19によってパージ制御弁1を開弁させ
て、流量が一定の蒸発燃料のパージ流を得るとともに、
圧力センサ8及び温度センサ20の検出値と、パージ制
御弁1の開弁時間から蒸発燃料のパージ量を演算し、場
合によってはその値を表示し、パージした分だけインジ
ェクタ12から噴射される燃料量を減量補正するように
構成された内燃機関。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、燃料タンクにおいて発
生する蒸発燃料をチャコールキャニスタを介することな
く機関の吸気管へ直接吸入させて処理するところの、蒸
発燃料パージ装置を有する内燃機関に関する。
生する蒸発燃料をチャコールキャニスタを介することな
く機関の吸気管へ直接吸入させて処理するところの、蒸
発燃料パージ装置を有する内燃機関に関する。
【0002】
【従来の技術】特開昭57−52663号公報に、従来
の内燃機関における蒸発燃料を処理するためのパージ制
御方法の一例が記載されている。この例に使用されてい
るシステムをはじめ、従来の蒸発燃料処理装置の多く
は、燃料タンク等から発生する蒸発燃料(ベーパ)を一
旦チャコールキャニスタ内の活性炭粒等に吸着させると
ともに、機関が高負荷運転状態になったときのように、
蒸発燃料を吸気に付加しても機関の運転状態に悪影響を
与えるおそれがない時期において、チャコールキャニス
タから蒸発燃料を脱離させ、機関の燃焼室へ吸入させて
処理するのが普通である。つまり、従来の内燃機関にお
いては、機関の運転中でもチャコールキャニスタを蒸発
燃料の貯蔵のために使用していたのである。
の内燃機関における蒸発燃料を処理するためのパージ制
御方法の一例が記載されている。この例に使用されてい
るシステムをはじめ、従来の蒸発燃料処理装置の多く
は、燃料タンク等から発生する蒸発燃料(ベーパ)を一
旦チャコールキャニスタ内の活性炭粒等に吸着させると
ともに、機関が高負荷運転状態になったときのように、
蒸発燃料を吸気に付加しても機関の運転状態に悪影響を
与えるおそれがない時期において、チャコールキャニス
タから蒸発燃料を脱離させ、機関の燃焼室へ吸入させて
処理するのが普通である。つまり、従来の内燃機関にお
いては、機関の運転中でもチャコールキャニスタを蒸発
燃料の貯蔵のために使用していたのである。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】従来技術においては、
機関の運転中でも蒸発燃料を一旦チャコールキャニスタ
内に貯蔵し、パージに適した運転状態となった時だけパ
ージ通路に設けられた弁を開いて、キャニスタから脱離
した蒸発燃料を機関の燃焼室へ吸入させていたので、キ
ャニスタの吸着容量は十分な余裕を見て大きくとる必要
があった。したがって一般的にキャニスタを小型化する
ことは難しく、また、キャニスタが絶えず蒸発燃料を吸
着しているので、活性炭粒等の吸着能力の劣化が問題と
なることがある。そして蒸発燃料の発生量がキャニスタ
の吸着容量を上回ったときは、蒸発燃料が未処理のまま
大気中に放散される場合もあり得る。
機関の運転中でも蒸発燃料を一旦チャコールキャニスタ
内に貯蔵し、パージに適した運転状態となった時だけパ
ージ通路に設けられた弁を開いて、キャニスタから脱離
した蒸発燃料を機関の燃焼室へ吸入させていたので、キ
ャニスタの吸着容量は十分な余裕を見て大きくとる必要
があった。したがって一般的にキャニスタを小型化する
ことは難しく、また、キャニスタが絶えず蒸発燃料を吸
着しているので、活性炭粒等の吸着能力の劣化が問題と
なることがある。そして蒸発燃料の発生量がキャニスタ
の吸着容量を上回ったときは、蒸発燃料が未処理のまま
大気中に放散される場合もあり得る。
【0004】もっとも、機関の運転中はチャコールキャ
ニスタを介することなく、蒸発燃料を直接に機関の燃焼
室へ吸入させることも考えられるが、従来の技術ではパ
ージされる蒸発燃料の流量を機関に流入する前に正確に
測定することが困難であるため、機関に供給される合計
の燃料量を正確に把握することができず、吸気に対して
付加的に供給された蒸発燃料が、吸気の総合的な空燃比
を多少とも変動させることになる。その結果、機関を常
に最良の状態で安定に運転しながら蒸発燃料を吸気中へ
パージすることが困難になるという問題があった。
ニスタを介することなく、蒸発燃料を直接に機関の燃焼
室へ吸入させることも考えられるが、従来の技術ではパ
ージされる蒸発燃料の流量を機関に流入する前に正確に
測定することが困難であるため、機関に供給される合計
の燃料量を正確に把握することができず、吸気に対して
付加的に供給された蒸発燃料が、吸気の総合的な空燃比
を多少とも変動させることになる。その結果、機関を常
に最良の状態で安定に運転しながら蒸発燃料を吸気中へ
パージすることが困難になるという問題があった。
【0005】本発明はこの問題に対処し、機関の運転中
はチャコールキャニスタを介することなく、蒸発燃料を
直接に機関の吸気管へ吸入させてパージし、その際にパ
ージされた蒸発燃料の量を正確に計量すると共に、その
分だけインジェクタから噴射される燃料量を減少させる
ことにより、機関の空燃比が変動することを避け得るよ
うな、新規な蒸発燃料パージ装置を有する内燃機関を提
供することを、発明が解決しようとする課題とするもの
である。
はチャコールキャニスタを介することなく、蒸発燃料を
直接に機関の吸気管へ吸入させてパージし、その際にパ
ージされた蒸発燃料の量を正確に計量すると共に、その
分だけインジェクタから噴射される燃料量を減少させる
ことにより、機関の空燃比が変動することを避け得るよ
うな、新規な蒸発燃料パージ装置を有する内燃機関を提
供することを、発明が解決しようとする課題とするもの
である。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、前記の課題を
解決するための手段として、燃料タンクの上部空間と内
燃機関の吸気管とを結ぶ蒸発燃料通路と、前記蒸発燃料
通路を開閉するために設けられたパージ制御弁と、前記
パージ制御弁と直列に前記蒸発燃料通路に形成された絞
り部と、前記パージ制御弁及び前記絞り部のうち上流側
にあるものの更に上流側の圧力を検出する圧力センサ
と、前記絞り部の上流側の温度を検出する温度センサ
と、前記圧力センサの検出値が、前記絞り部において蒸
発燃料の流速が音速となる臨界圧力比をもたらす所定の
圧力値を越えているときに、前記パージ制御弁を開弁さ
せるとともに、前記パージ制御弁が開弁しているとき
に、前記圧力センサ及び前記温度センサの検出値と前記
パージ制御弁の開弁時間に基づいて蒸発燃料のパージ量
を演算して、前記パージ量に相当する燃料量だけ前記内
燃機関のインジェクタから噴射される燃料量を減量補正
するように作動する制御装置とを備えていることを特徴
とする蒸発燃料パージ装置を有する内燃機関を提供す
る。また本発明は、同時に、パージ量に応じて前記内燃
機関のインジェクタから噴射される燃料量を減量補正す
るか否かに関係なく、パージ量の演算結果を表示し得る
蒸発燃料発生量の計測装置をも提供する。
解決するための手段として、燃料タンクの上部空間と内
燃機関の吸気管とを結ぶ蒸発燃料通路と、前記蒸発燃料
通路を開閉するために設けられたパージ制御弁と、前記
パージ制御弁と直列に前記蒸発燃料通路に形成された絞
り部と、前記パージ制御弁及び前記絞り部のうち上流側
にあるものの更に上流側の圧力を検出する圧力センサ
と、前記絞り部の上流側の温度を検出する温度センサ
と、前記圧力センサの検出値が、前記絞り部において蒸
発燃料の流速が音速となる臨界圧力比をもたらす所定の
圧力値を越えているときに、前記パージ制御弁を開弁さ
せるとともに、前記パージ制御弁が開弁しているとき
に、前記圧力センサ及び前記温度センサの検出値と前記
パージ制御弁の開弁時間に基づいて蒸発燃料のパージ量
を演算して、前記パージ量に相当する燃料量だけ前記内
燃機関のインジェクタから噴射される燃料量を減量補正
するように作動する制御装置とを備えていることを特徴
とする蒸発燃料パージ装置を有する内燃機関を提供す
る。また本発明は、同時に、パージ量に応じて前記内燃
機関のインジェクタから噴射される燃料量を減量補正す
るか否かに関係なく、パージ量の演算結果を表示し得る
蒸発燃料発生量の計測装置をも提供する。
【0007】
【作用】機関が運転されているとき、燃料タンクにおけ
る蒸発燃料の蒸気圧が高くなることによって、パージ制
御弁及びそれと直列に形成された絞り部のうち上流側に
あるものの更に上流側となる蒸発燃料通路の圧力が上昇
し、その圧力値を検出している圧力センサと制御装置に
よって、圧力値が所定値を越えたことが検知されたとき
は、機関が高負荷運転状態にある場合は勿論のこと、低
負荷運転状態にあるときであっても、パージ制御弁が開
弁して燃料タンクの上部空間から内燃機関の吸気管へ蒸
発燃料を吸入させ、機関の燃焼室において吸気と共に燃
焼させることによって有効に処理する。
る蒸発燃料の蒸気圧が高くなることによって、パージ制
御弁及びそれと直列に形成された絞り部のうち上流側に
あるものの更に上流側となる蒸発燃料通路の圧力が上昇
し、その圧力値を検出している圧力センサと制御装置に
よって、圧力値が所定値を越えたことが検知されたとき
は、機関が高負荷運転状態にある場合は勿論のこと、低
負荷運転状態にあるときであっても、パージ制御弁が開
弁して燃料タンクの上部空間から内燃機関の吸気管へ蒸
発燃料を吸入させ、機関の燃焼室において吸気と共に燃
焼させることによって有効に処理する。
【0008】この際、絞り部の上流側と下流側との圧力
比は臨界圧力比を越えているので、絞り部を流れる蒸発
燃料の流速は音速(一定値)となり、それ以上大きくな
ることがない。したがって、流量は絞り部の断面積(一
定値)の他、変量としては、蒸発燃料の密度に関係する
絞り部の上流側の圧力と温度にのみ依存することにな
る。絞り部の断面積は既知の値であり、圧力と温度は圧
力センサ及び温度センサによって検知されているから、
制御装置はこれらのデータと、他にパージ制御弁の開弁
時間を入力することにより、演算によって蒸発燃料の正
確なパージ量、すなわち吸気への付加燃料量を算出し、
その量を表示することができる。
比は臨界圧力比を越えているので、絞り部を流れる蒸発
燃料の流速は音速(一定値)となり、それ以上大きくな
ることがない。したがって、流量は絞り部の断面積(一
定値)の他、変量としては、蒸発燃料の密度に関係する
絞り部の上流側の圧力と温度にのみ依存することにな
る。絞り部の断面積は既知の値であり、圧力と温度は圧
力センサ及び温度センサによって検知されているから、
制御装置はこれらのデータと、他にパージ制御弁の開弁
時間を入力することにより、演算によって蒸発燃料の正
確なパージ量、すなわち吸気への付加燃料量を算出し、
その量を表示することができる。
【0009】本発明では、更に制御装置を作動させて、
前記のように計測して正確に知り得た蒸発燃料の量だ
け、機関のインジェクタから噴射される燃料量を減量補
正する制御を併せて行う。それによって、機関の運転状
態が従来技術によっては蒸発燃料のパージが困難であっ
た低負荷運転状態のような場合でも、機関は総合的な空
燃比を目標の空燃比に正確に合致させることが可能にな
り、空燃比の変動を招くことなく、安定に運転を続ける
ことができる。
前記のように計測して正確に知り得た蒸発燃料の量だ
け、機関のインジェクタから噴射される燃料量を減量補
正する制御を併せて行う。それによって、機関の運転状
態が従来技術によっては蒸発燃料のパージが困難であっ
た低負荷運転状態のような場合でも、機関は総合的な空
燃比を目標の空燃比に正確に合致させることが可能にな
り、空燃比の変動を招くことなく、安定に運転を続ける
ことができる。
【0010】また、チャコールキャニスタを併設してい
るときでも、キャニスタは主として機関の停止時に蒸発
燃料を吸着すればよいので、その吸着容量は小さくても
十分であり、キャニスタの中に用いられる活性炭粒等の
耐久性も向上する。
るときでも、キャニスタは主として機関の停止時に蒸発
燃料を吸着すればよいので、その吸着容量は小さくても
十分であり、キャニスタの中に用いられる活性炭粒等の
耐久性も向上する。
【0011】
【実施例】本発明による蒸発燃料のパージシステムにつ
いての第1実施例の構成を図1に従って説明する。1は
ベーパすなわち内燃機関(エンジン)の燃料タンクにお
ける蒸発燃料のパージ流量を制御するパージ制御弁であ
る。その細部については順次詳細に説明するが、パージ
制御弁1は、主としてソニックノズル部2、中空のサー
ジタンク3、ダイヤフラム式ポペット弁4、ベーパ入口
5、ベーパ出口6等から構成されている。サージタンク
3の中央下部の厚肉の壁面を貫通する孔の内部開口縁
に、ポペット弁4の弁部41に対応するシート部7が形
成され、それに続いて円錐状に下方へ延びた孔の部分に
断面形が曲線状でなめらかに先細となるノズル部21
と、直径が1.5mmで長さ1mmの直管状のスロート部2
2を形成する。さらに、このスロート部22から角度5
°〜10°の拡がりを有するラバール管部(拡がり管
部)23を形成し、ベーパ出口6に接続させる。
いての第1実施例の構成を図1に従って説明する。1は
ベーパすなわち内燃機関(エンジン)の燃料タンクにお
ける蒸発燃料のパージ流量を制御するパージ制御弁であ
る。その細部については順次詳細に説明するが、パージ
制御弁1は、主としてソニックノズル部2、中空のサー
ジタンク3、ダイヤフラム式ポペット弁4、ベーパ入口
5、ベーパ出口6等から構成されている。サージタンク
3の中央下部の厚肉の壁面を貫通する孔の内部開口縁
に、ポペット弁4の弁部41に対応するシート部7が形
成され、それに続いて円錐状に下方へ延びた孔の部分に
断面形が曲線状でなめらかに先細となるノズル部21
と、直径が1.5mmで長さ1mmの直管状のスロート部2
2を形成する。さらに、このスロート部22から角度5
°〜10°の拡がりを有するラバール管部(拡がり管
部)23を形成し、ベーパ出口6に接続させる。
【0012】サージタンク3は制御弁1のケーシングも
兼ねており、この例ではおよそ200cm3 の容積を有す
る。サージタンク3の壁面の一部には、外部に通じるベ
ーパ入口5が開口している。また、壁面の他の部分に
は、サージタンク3内の圧力、すなわち、ノズル上流圧
力P1 を検出するための圧力センサ8と、ベーパ温度T
1 を検出するための温度センサ20とが取り付けられて
いる。さらにサージタンク3の上部には、前述のダイヤ
フラム式ポペット弁4の外殻が固定されている。ダイヤ
フラム式ポペット弁4は弁部41、ダイヤフラム42、
ダイヤフラム上室43、下室44、スプリング45から
構成される。弁部41はダイヤフラム42にプレート4
6を介して吊り下げるように固定される。ダイヤフラム
下室44は大気に導通し、ダイヤフラム上室43は負圧
導入管47とON−OFF弁11を介してエンジンの吸
気管9のスロットル弁10下流の負圧口15に導通して
いる。吸気管9には燃料を噴射するインジェクタ12と
吸気管内圧力PMを検出するための圧力センサ(MAP
センサ)13が取り付けられる。燃料噴射量は、圧力セ
ンサ13の圧力値PMとエンジン回転数Nにより決めら
れる。制御弁1のスロート部22に接続するベーパ出口
6は、導管16により吸気管9のパージ口14へ連通す
る。ベーパ入口5は導管17により燃料タンク18の上
部空間に設けられたベーパ出口18Aと接続される。
兼ねており、この例ではおよそ200cm3 の容積を有す
る。サージタンク3の壁面の一部には、外部に通じるベ
ーパ入口5が開口している。また、壁面の他の部分に
は、サージタンク3内の圧力、すなわち、ノズル上流圧
力P1 を検出するための圧力センサ8と、ベーパ温度T
1 を検出するための温度センサ20とが取り付けられて
いる。さらにサージタンク3の上部には、前述のダイヤ
フラム式ポペット弁4の外殻が固定されている。ダイヤ
フラム式ポペット弁4は弁部41、ダイヤフラム42、
ダイヤフラム上室43、下室44、スプリング45から
構成される。弁部41はダイヤフラム42にプレート4
6を介して吊り下げるように固定される。ダイヤフラム
下室44は大気に導通し、ダイヤフラム上室43は負圧
導入管47とON−OFF弁11を介してエンジンの吸
気管9のスロットル弁10下流の負圧口15に導通して
いる。吸気管9には燃料を噴射するインジェクタ12と
吸気管内圧力PMを検出するための圧力センサ(MAP
センサ)13が取り付けられる。燃料噴射量は、圧力セ
ンサ13の圧力値PMとエンジン回転数Nにより決めら
れる。制御弁1のスロート部22に接続するベーパ出口
6は、導管16により吸気管9のパージ口14へ連通す
る。ベーパ入口5は導管17により燃料タンク18の上
部空間に設けられたベーパ出口18Aと接続される。
【0013】主としてエンジンへの燃料噴射量を制御す
るための電子式制御装置(EFI・ECU)19には、
図示しない排気管に装着されたO2 センサの出力tO
X、エンジン冷却水温THW、吸気管圧力PM、吸気温
THA、エンジン回転数N、パージ制御弁1のサージタ
ンク3内圧力(ノズル上流圧力)P1 、ベーパ温度T1
等が入力される。そして、インジェクタ12の駆動信
号、ON−OFF弁11の駆動信号が出力される。
るための電子式制御装置(EFI・ECU)19には、
図示しない排気管に装着されたO2 センサの出力tO
X、エンジン冷却水温THW、吸気管圧力PM、吸気温
THA、エンジン回転数N、パージ制御弁1のサージタ
ンク3内圧力(ノズル上流圧力)P1 、ベーパ温度T1
等が入力される。そして、インジェクタ12の駆動信
号、ON−OFF弁11の駆動信号が出力される。
【0014】導管16−17とは別に、燃料タンク18
の上部空間には、チャコールキャニスタ31に連通する
ベーパライン30が接続される。キャニスタ31は燃料
ベーパを吸着、脱離する活性炭層310、ベーパ入口3
11、パージ口312、大気導入口313等より構成さ
れる。ベーパライン30の途中にはチェック弁314が
設けられ、所定圧力以上でベーパがキャニスタ31に流
入するようになっている。そしてパージ口312は、パ
ージライン32によりスロットル弁10の直前の上流側
に連通する。
の上部空間には、チャコールキャニスタ31に連通する
ベーパライン30が接続される。キャニスタ31は燃料
ベーパを吸着、脱離する活性炭層310、ベーパ入口3
11、パージ口312、大気導入口313等より構成さ
れる。ベーパライン30の途中にはチェック弁314が
設けられ、所定圧力以上でベーパがキャニスタ31に流
入するようになっている。そしてパージ口312は、パ
ージライン32によりスロットル弁10の直前の上流側
に連通する。
【0015】まず、この実施例でも基本となっている通
常の電子制御式燃料噴射(EFI)システムの作動につ
いて図2のフローチャートをもとに説明する。プログラ
ムがスタートすると、最初にステップS1で吸気管9内
の圧力PM及びエンジン回転数Nを、電子式制御装置
(ECU)19のマイクロプロセッサに読み込む。さら
に、ステップS2でエンジン冷却水温THW、及び吸入
空気の温度THAを読み込む。それらの値にもとづき、
ステップS3で基本噴射時間tTP を求める。tTP は
吸気管内絶対圧力PMにより定まる基本量tTP BSE
と吸気管内絶対圧力PMとエンジン回転数Nにより定ま
るtTP BSEの補正量tTP SUBを加えることによ
り求められる。
常の電子制御式燃料噴射(EFI)システムの作動につ
いて図2のフローチャートをもとに説明する。プログラ
ムがスタートすると、最初にステップS1で吸気管9内
の圧力PM及びエンジン回転数Nを、電子式制御装置
(ECU)19のマイクロプロセッサに読み込む。さら
に、ステップS2でエンジン冷却水温THW、及び吸入
空気の温度THAを読み込む。それらの値にもとづき、
ステップS3で基本噴射時間tTP を求める。tTP は
吸気管内絶対圧力PMにより定まる基本量tTP BSE
と吸気管内絶対圧力PMとエンジン回転数Nにより定ま
るtTP BSEの補正量tTP SUBを加えることによ
り求められる。
【0016】次にステップS4に進み、O2 フィードバ
ック条件の判定を行なう。たとえばエンジン冷却水温T
HWが50℃を越えているか、あるいはフューエルカッ
ト状態でないか等の判定から、フィードバックすべき条
件であればステップS5に進む。ステップS5では図示
しないO2 センサの出力tOXを読み込み、ステップS
6に進んで、tOXがtOX≧0.45の条件を満して
いるか判定する。設定値0.45はO2 センサの理論空
燃比14.7に対応する出力電圧である。したがってス
テップS6においてtOX≧0.45であれば、空燃比
がリッチであると判断してステップS7へ進む。逆にt
OX<0.45であれば、空燃比がリーンであると判断
してステップS8へ進む。
ック条件の判定を行なう。たとえばエンジン冷却水温T
HWが50℃を越えているか、あるいはフューエルカッ
ト状態でないか等の判定から、フィードバックすべき条
件であればステップS5に進む。ステップS5では図示
しないO2 センサの出力tOXを読み込み、ステップS
6に進んで、tOXがtOX≧0.45の条件を満して
いるか判定する。設定値0.45はO2 センサの理論空
燃比14.7に対応する出力電圧である。したがってス
テップS6においてtOX≧0.45であれば、空燃比
がリッチであると判断してステップS7へ進む。逆にt
OX<0.45であれば、空燃比がリーンであると判断
してステップS8へ進む。
【0017】これらのステップS6,S7,S8は燃料
噴射の補正量を決定するためのものである。すなわち、
ステップS6でリッチと判断した場合には、ステップS
7でFAF(フィードバック補正係数)を1より小さい
値にする。つまり、この場合はΔFAF分を差し引いた
値をFAFとする。また、ステップS6でリーンと判断
した場合には、ステップS8でΔFAF分を加えた値を
FAFとする。ステップS4においてO2 フィードバッ
ク条件がNOである場合は、ステップS9においてFA
F=1とする。
噴射の補正量を決定するためのものである。すなわち、
ステップS6でリッチと判断した場合には、ステップS
7でFAF(フィードバック補正係数)を1より小さい
値にする。つまり、この場合はΔFAF分を差し引いた
値をFAFとする。また、ステップS6でリーンと判断
した場合には、ステップS8でΔFAF分を加えた値を
FAFとする。ステップS4においてO2 フィードバッ
ク条件がNOである場合は、ステップS9においてFA
F=1とする。
【0018】さらに進んでステップS10では最終噴射
時間TAUを算出する。TAUは基本噴射時間tTP に
各補正係数を乗じて求める。すなわち、この場合は、ス
テップS6〜S8で求めたフィードバック補正係数FA
F、吸気温補正係数FTHA、他の補正係数tKGを乗
じる。そして、求められたTAUでインジェクタ12を
駆動し、リターンする。
時間TAUを算出する。TAUは基本噴射時間tTP に
各補正係数を乗じて求める。すなわち、この場合は、ス
テップS6〜S8で求めたフィードバック補正係数FA
F、吸気温補正係数FTHA、他の補正係数tKGを乗
じる。そして、求められたTAUでインジェクタ12を
駆動し、リターンする。
【0019】以上は一般的なEFIシステムの作動につ
いて述べたものである。次に図1に示した本発明の第1
実施例における作動を図3〜図5に従って説明する。
いて述べたものである。次に図1に示した本発明の第1
実施例における作動を図3〜図5に従って説明する。
【0020】まずソニックノズル部2の特性について述
べる。このような先細ノズルにおいては、ノズル上流圧
力P1 、温度T1 を一定に保ち、ノズル下流圧力P2 を
減少させていくと、ノズル部2を流れる流量Gは、はじ
めは次第に増加するが、ある圧力Pc で最大に達する。
さらにP2 を減少させてもその流量のままとなる性質が
ある。この時の圧力Pc をこのノズルの臨界圧力とよ
び、この時の圧力比Pc /P1 を臨界圧力比とよぶ。こ
の臨界圧力比は
べる。このような先細ノズルにおいては、ノズル上流圧
力P1 、温度T1 を一定に保ち、ノズル下流圧力P2 を
減少させていくと、ノズル部2を流れる流量Gは、はじ
めは次第に増加するが、ある圧力Pc で最大に達する。
さらにP2 を減少させてもその流量のままとなる性質が
ある。この時の圧力Pc をこのノズルの臨界圧力とよ
び、この時の圧力比Pc /P1 を臨界圧力比とよぶ。こ
の臨界圧力比は
【数1】 で求められる。Kは流体の比熱比である。臨界圧力比P
c /P1は流体によって若干異なるが、空気では0.5
28である。
c /P1は流体によって若干異なるが、空気では0.5
28である。
【0021】また、この時のノズル出口速度Vc は
【数2】 で求められ、音速(314m/s)となる。但し、この
場合、Rは気体定数、T 1 は絶対温度、gは重力加速度
である。
場合、Rは気体定数、T 1 は絶対温度、gは重力加速度
である。
【0022】この状態における流量Gは臨界流量とよば
れ、
れ、
【数3】 として求めることができる。但し、Aはスロート部面積
である。従って、ノズル部2の上流の圧力P1 と温度T
1 を検出すれば流量Gを求めることができる。
である。従って、ノズル部2の上流の圧力P1 と温度T
1 を検出すれば流量Gを求めることができる。
【0023】本実施例では、この原理をもとに、先細ノ
ズル部21にスロート部22、拡がり管部23を付加
し、一定の流量となる圧力比の領域を拡大して、これを
パージ制御弁1に用いたものである。
ズル部21にスロート部22、拡がり管部23を付加
し、一定の流量となる圧力比の領域を拡大して、これを
パージ制御弁1に用いたものである。
【0024】図5はソニックノズル単体における流量G
の測定結果を圧力比P2 /P1 に対して示したものであ
る。この図から、圧力比0.9ぐらいまで流量Gは一定
となることがわかる。なお、この実験に使用したソニッ
クノズルのスロート部径は1.5mmである。
の測定結果を圧力比P2 /P1 に対して示したものであ
る。この図から、圧力比0.9ぐらいまで流量Gは一定
となることがわかる。なお、この実験に使用したソニッ
クノズルのスロート部径は1.5mmである。
【0025】図1において、エンジンに付設された燃料
タンク18内の燃料は運転時間が長いほど温度が上昇
し、より多量のベーパを発生する。それと同時にパージ
制御弁1のサージタンク3の圧力P1 及び温度T1 も上
昇する。ON−OFF弁11は圧力P1 が所定値以上で
通電されるもので、初期状態において、ダイヤフラム式
ポペット弁4の弁部41はシート部7に着座している。
従って、この状態では、燃料タンク18で発生してパー
ジ制御弁1のサージタンク3内にあるベーパは吸気管9
内へパージされない。
タンク18内の燃料は運転時間が長いほど温度が上昇
し、より多量のベーパを発生する。それと同時にパージ
制御弁1のサージタンク3の圧力P1 及び温度T1 も上
昇する。ON−OFF弁11は圧力P1 が所定値以上で
通電されるもので、初期状態において、ダイヤフラム式
ポペット弁4の弁部41はシート部7に着座している。
従って、この状態では、燃料タンク18で発生してパー
ジ制御弁1のサージタンク3内にあるベーパは吸気管9
内へパージされない。
【0026】運転時間が長くなり、燃料タンク18にお
けるベーパの発生が比較的多くなって、圧力センサ8で
検出した圧力P1 が所定値PB (たとえば50mmHg)を
超えたとき、電子式制御装置(ECU)19はON−O
FF弁11を駆動して、開弁させ、吸気管負圧をダイヤ
フラム上室43内に導入し、ダイヤフラム42を動かし
てポペット弁部41を引き上げる。それによって、サー
ジタンク3内のベーパはソニックノズル部2を通過し、
エンジンの吸気管9にパージされる。この時のパージ量
(ベーパ流量)はノズル部上流圧力P1 と温度T1 の検
出値にもとづいてECU19が計算し、その流量分だけ
インジェクタ12から噴射される燃料量を減量するよう
に、ECU19はインジェクタ12を駆動する。
けるベーパの発生が比較的多くなって、圧力センサ8で
検出した圧力P1 が所定値PB (たとえば50mmHg)を
超えたとき、電子式制御装置(ECU)19はON−O
FF弁11を駆動して、開弁させ、吸気管負圧をダイヤ
フラム上室43内に導入し、ダイヤフラム42を動かし
てポペット弁部41を引き上げる。それによって、サー
ジタンク3内のベーパはソニックノズル部2を通過し、
エンジンの吸気管9にパージされる。この時のパージ量
(ベーパ流量)はノズル部上流圧力P1 と温度T1 の検
出値にもとづいてECU19が計算し、その流量分だけ
インジェクタ12から噴射される燃料量を減量するよう
に、ECU19はインジェクタ12を駆動する。
【0027】次にこの作動を図3に示したフローチャー
ト及び、図4の作動ダイアグラムによって詳細に説明す
る。なお、図3において、ステップS1からステップS
4までは、図2においてそれらに対応する各ステップと
同様である。
ト及び、図4の作動ダイアグラムによって詳細に説明す
る。なお、図3において、ステップS1からステップS
4までは、図2においてそれらに対応する各ステップと
同様である。
【0028】パージ制御のために本実施例において加え
ている新しい手順は、まず、ステップS11でノズル上
流圧力P1 を読み込むこと、ステップS12でノズル上
流温度T1 を読み込むこと、及びステップS11で読み
込んだ圧力P1 が所定の圧力PB 以上か否かをステップ
S13で判断し、PB 以上であれば、ステップS14で
ON−OFF弁11を開弁させることである(図4
(a)参照)。続いて、ステップS15でECU19は
ノズル上流圧力P1 と上流温度T1 からソニックノズル
部2を流れるベーパ流量WV を算出する。その結果、ス
テップS16で減量補正量tTP Vを求め、ステップS
17ではステップS3で求めた基本噴射時間tTP から
減量補正量tTP Vを引いた値tTP ′を基本噴射時間
として更新する。
ている新しい手順は、まず、ステップS11でノズル上
流圧力P1 を読み込むこと、ステップS12でノズル上
流温度T1 を読み込むこと、及びステップS11で読み
込んだ圧力P1 が所定の圧力PB 以上か否かをステップ
S13で判断し、PB 以上であれば、ステップS14で
ON−OFF弁11を開弁させることである(図4
(a)参照)。続いて、ステップS15でECU19は
ノズル上流圧力P1 と上流温度T1 からソニックノズル
部2を流れるベーパ流量WV を算出する。その結果、ス
テップS16で減量補正量tTP Vを求め、ステップS
17ではステップS3で求めた基本噴射時間tTP から
減量補正量tTP Vを引いた値tTP ′を基本噴射時間
として更新する。
【0029】その後、ステップS18に移ってO2 セン
サ出力tOXを読み込み、空燃比のフィードバック制御
が行なわれる。ステップS18,S19,S20,S2
1は図2で説明したステップS5,S6,S7,S8と
同様である。ステップS22におけるTAUは、基本噴
射時間tTP をステップS17で求めたtTP ′として
計算される。したがって図4に示す様にTAUはON−
OFF弁11の開弁と同時に(a)のように短かく設定
される。
サ出力tOXを読み込み、空燃比のフィードバック制御
が行なわれる。ステップS18,S19,S20,S2
1は図2で説明したステップS5,S6,S7,S8と
同様である。ステップS22におけるTAUは、基本噴
射時間tTP をステップS17で求めたtTP ′として
計算される。したがって図4に示す様にTAUはON−
OFF弁11の開弁と同時に(a)のように短かく設定
される。
【0030】一方、ステップS13において、ノズル上
流圧力P1 が所定値PB より低い時はステップS23へ
進む。ステップS23において圧力P1 は設定値P
D (たとえば10mmHg)と比較され、P1 がPD より高
い時はNOとして、ステップS14へ進む。したがっ
て、ON−OFF弁11は開弁のままである。圧力P1
が設定値PD 以下になった場合、ステップS24へ進
み、ON−OFF弁11を閉弁し(図4(b)参照)、
ベーパのパージを停止する。この場合はステップS15
〜S17をパスしてステップS18へ進み、図2の場合
と同様にステップS18〜S22の順に処理される。こ
の場合のステップS22のTAUは基本噴射時間tTP
が使用される。
流圧力P1 が所定値PB より低い時はステップS23へ
進む。ステップS23において圧力P1 は設定値P
D (たとえば10mmHg)と比較され、P1 がPD より高
い時はNOとして、ステップS14へ進む。したがっ
て、ON−OFF弁11は開弁のままである。圧力P1
が設定値PD 以下になった場合、ステップS24へ進
み、ON−OFF弁11を閉弁し(図4(b)参照)、
ベーパのパージを停止する。この場合はステップS15
〜S17をパスしてステップS18へ進み、図2の場合
と同様にステップS18〜S22の順に処理される。こ
の場合のステップS22のTAUは基本噴射時間tTP
が使用される。
【0031】このような作動によって、エンジンの運転
中は、キャニスタ31には燃料のベーパがほとんど吸着
されないようになる。なぜならば、パージ制御弁1のノ
ズル上流圧力P1 が所定圧力PB 以上にならないよう
に、燃料ベーパはパージ制御弁1によって吸気管9へパ
ージされるため、チェック弁314の開弁圧以上にベー
パライン30の圧力が上昇しないからである。しかし、
エンジンの運転停止によってパージ制御弁1によるベー
パのパージは終了するが、ベーパの発生が直ちに止まる
わけではないので、この時はじめて、キャニスタ31へ
のベーパ吸着が行なわれる。燃料タンク18におけるベ
ーパの発生は燃料温度が十分下がるまで続きキャニスタ
31は主としてその分のベーパだけを吸着することにな
る。したがって、キャニスタ31の吸着容量は従来のも
のよりも小さくてよい。
中は、キャニスタ31には燃料のベーパがほとんど吸着
されないようになる。なぜならば、パージ制御弁1のノ
ズル上流圧力P1 が所定圧力PB 以上にならないよう
に、燃料ベーパはパージ制御弁1によって吸気管9へパ
ージされるため、チェック弁314の開弁圧以上にベー
パライン30の圧力が上昇しないからである。しかし、
エンジンの運転停止によってパージ制御弁1によるベー
パのパージは終了するが、ベーパの発生が直ちに止まる
わけではないので、この時はじめて、キャニスタ31へ
のベーパ吸着が行なわれる。燃料タンク18におけるベ
ーパの発生は燃料温度が十分下がるまで続きキャニスタ
31は主としてその分のベーパだけを吸着することにな
る。したがって、キャニスタ31の吸着容量は従来のも
のよりも小さくてよい。
【0032】エンジンの停止後、再び運転が行なわれ、
スロットル弁10が開くと(走行時)、キャニスタ31
に吸着されたベーパはパージライン32を通り、大気導
入口313からの空気とともにエンジンの吸気管9へパ
ージされる。この時ベーパライン30からキャニスタ3
1へのベーパの流入は、パージ制御弁1の作動がはじま
ると共に停止するため、エンジン停止中にキャニスタ3
1内に吸着されていたベーパは十分にパージされ、次の
停止サイクルに備えることになる。
スロットル弁10が開くと(走行時)、キャニスタ31
に吸着されたベーパはパージライン32を通り、大気導
入口313からの空気とともにエンジンの吸気管9へパ
ージされる。この時ベーパライン30からキャニスタ3
1へのベーパの流入は、パージ制御弁1の作動がはじま
ると共に停止するため、エンジン停止中にキャニスタ3
1内に吸着されていたベーパは十分にパージされ、次の
停止サイクルに備えることになる。
【0033】図1に示した第1実施例においては、ダイ
ヤフラム式ポペット弁4、サージタンク3、ソニックノ
ズル部2を一体的に構成したが、これらを互いに別体と
して分離し、管路によって接続する構成としても良い。
また、吸気管9にパージ制御弁1を直接取り付ける構成
としても良い。さらに、ポペット弁4の弁部41はダイ
ヤフラム42によって駆動するようにしたが、これをソ
レノイド弁によって置きかえて、電気的に駆動するよう
にしても良い。なお、第1実施例においては、流量が一
定となる範囲を大きくとるためにソニックノズル部2を
用いたが、簡単なオリフィスを用いて流量を補正するこ
とも可能である。
ヤフラム式ポペット弁4、サージタンク3、ソニックノ
ズル部2を一体的に構成したが、これらを互いに別体と
して分離し、管路によって接続する構成としても良い。
また、吸気管9にパージ制御弁1を直接取り付ける構成
としても良い。さらに、ポペット弁4の弁部41はダイ
ヤフラム42によって駆動するようにしたが、これをソ
レノイド弁によって置きかえて、電気的に駆動するよう
にしても良い。なお、第1実施例においては、流量が一
定となる範囲を大きくとるためにソニックノズル部2を
用いたが、簡単なオリフィスを用いて流量を補正するこ
とも可能である。
【0034】次に本発明の第2実施例の構成を図6に従
って説明する。第2実施例が第1実施例と異なる点はパ
ージ制御弁を2個設けて、エンジンの吸気量(負荷)の
大小によって切り換えて使用できるようにしたことであ
る。高負荷用のパージ制御弁400は図1に示した第1
実施例のパージ制御弁1と同様な構造であるが、ソニッ
クノズル部200は径がやや大きく1.8mmとしてい
る。一方、低負荷用のパージ制御弁401も第1実施例
のパージ制御弁1と同様な構造であるが、こちらのソニ
ックノズル部201は径がやや細く1mmとしている。サ
ージタンク300は共通で、その下部壁面にはパージ制
御弁400及び401に対応してシート部700及び7
01を形成している。圧力センサ8及び温度センサ20
は共用している。また、それぞれのパージ制御弁40
0,401の駆動源は吸気管9の負圧で、それぞれON
−OFF弁110,111によって切換え作動させる。
他の構成は第1実施例と同様である。
って説明する。第2実施例が第1実施例と異なる点はパ
ージ制御弁を2個設けて、エンジンの吸気量(負荷)の
大小によって切り換えて使用できるようにしたことであ
る。高負荷用のパージ制御弁400は図1に示した第1
実施例のパージ制御弁1と同様な構造であるが、ソニッ
クノズル部200は径がやや大きく1.8mmとしてい
る。一方、低負荷用のパージ制御弁401も第1実施例
のパージ制御弁1と同様な構造であるが、こちらのソニ
ックノズル部201は径がやや細く1mmとしている。サ
ージタンク300は共通で、その下部壁面にはパージ制
御弁400及び401に対応してシート部700及び7
01を形成している。圧力センサ8及び温度センサ20
は共用している。また、それぞれのパージ制御弁40
0,401の駆動源は吸気管9の負圧で、それぞれON
−OFF弁110,111によって切換え作動させる。
他の構成は第1実施例と同様である。
【0035】次に第2実施例(図6)の作動を説明す
る。エンジンの吸気管9の圧力PM が−250mmHg以下
の高負荷時にパージを実行する場合、圧力センサ(MA
Pセンサ)13からの検出信号を受けているECU19
0はON−OFF弁110に開弁指令を出し、パージ制
御弁400を作動させる。パージ制御弁400のソニッ
クノズル部200の径は1.8mmと大きいため、パージ
量を多くとることができる。高負荷時には燃料噴射量も
多いため、パージ量を多くしてもインジェクタ12の噴
射時間を大幅に減量補正する必要がなく、制御性は良好
となる。
る。エンジンの吸気管9の圧力PM が−250mmHg以下
の高負荷時にパージを実行する場合、圧力センサ(MA
Pセンサ)13からの検出信号を受けているECU19
0はON−OFF弁110に開弁指令を出し、パージ制
御弁400を作動させる。パージ制御弁400のソニッ
クノズル部200の径は1.8mmと大きいため、パージ
量を多くとることができる。高負荷時には燃料噴射量も
多いため、パージ量を多くしてもインジェクタ12の噴
射時間を大幅に減量補正する必要がなく、制御性は良好
となる。
【0036】一方、吸気管9の圧力が−250mmHg以上
の低負荷時にパージを実行する場合にはON−OFF弁
111に開弁指令を出し、パージ制御弁401を作動さ
せる。パージ制御弁401のソニックノズル部201の
径は1mmと小さく、パージ量は制限される。低負荷時に
は燃料噴射量が少ないため、パージ量も抑えて、インジ
ェクタ12の噴射時間を大幅に減少補正する必要をなく
したものである。第2実施例のパージ制御弁は、パージ
開始時や停止時のような切り換え時の空燃比変動を抑え
るためにも有効である。
の低負荷時にパージを実行する場合にはON−OFF弁
111に開弁指令を出し、パージ制御弁401を作動さ
せる。パージ制御弁401のソニックノズル部201の
径は1mmと小さく、パージ量は制限される。低負荷時に
は燃料噴射量が少ないため、パージ量も抑えて、インジ
ェクタ12の噴射時間を大幅に減少補正する必要をなく
したものである。第2実施例のパージ制御弁は、パージ
開始時や停止時のような切り換え時の空燃比変動を抑え
るためにも有効である。
【0037】第2実施例では、吸気管圧力の大小によっ
て使用するパージ制御弁を切り換えて、それぞれ独立に
作動させたが、さらに高負荷の運転状態、たとえば吸気
管9の圧力が−100mmHg以下では、2つのパージ制御
弁400及び401を同時に作動させても良い。また、
作動切換えを吸気管9の圧力の大小によって行なうよう
にしているのを、エンジン回転数と吸気管圧力が所定値
以上のときに切り換えるようにしても良いし、図示しな
いエアフローメータによって検出される吸入空気量の大
小に応じて切り換えるようにしても良い。
て使用するパージ制御弁を切り換えて、それぞれ独立に
作動させたが、さらに高負荷の運転状態、たとえば吸気
管9の圧力が−100mmHg以下では、2つのパージ制御
弁400及び401を同時に作動させても良い。また、
作動切換えを吸気管9の圧力の大小によって行なうよう
にしているのを、エンジン回転数と吸気管圧力が所定値
以上のときに切り換えるようにしても良いし、図示しな
いエアフローメータによって検出される吸入空気量の大
小に応じて切り換えるようにしても良い。
【0038】次に本発明の第3実施例の構成を図7及び
図8に従って説明する。第1実施例と異なるのは燃料タ
ンク18の内圧を測定するための圧力センサ180を設
置したことである。第1実施例ではON−OFF弁11
の開閉をノズル上流圧力P1 が所定値PB もしくはPD
になったとき実行させたが、本実施例ではタンク内圧P
T にもとづいて行なうようにした点に特徴がある。パー
ジ量WV の算出は第1実施例の場合と同様にノズル2の
上流の圧力P1 及び温度T1 をもとにして行なう。
図8に従って説明する。第1実施例と異なるのは燃料タ
ンク18の内圧を測定するための圧力センサ180を設
置したことである。第1実施例ではON−OFF弁11
の開閉をノズル上流圧力P1 が所定値PB もしくはPD
になったとき実行させたが、本実施例ではタンク内圧P
T にもとづいて行なうようにした点に特徴がある。パー
ジ量WV の算出は第1実施例の場合と同様にノズル2の
上流の圧力P1 及び温度T1 をもとにして行なう。
【0039】図8に第3実施例の作動を示すタイムチャ
ートを示す。機関が運転されて、時間が経過すると共
に、タンク内燃料温度が上昇し、それにともなって、タ
ンク内圧PT は上昇していく。その後、タンク内圧PT
が所定値PT Aに達したとき、ON−OFF弁11を開
弁し、燃料タンク18内の蒸発燃料を吸気管9へパージ
させる。パージが始まるとタンク内圧PT は低下する
が、それが所定値PT Bまで低下したときON−OFF
弁11を閉弁する。以下この作動を繰り返しタンク内圧
がほぼPT 1になるように制御する。
ートを示す。機関が運転されて、時間が経過すると共
に、タンク内燃料温度が上昇し、それにともなって、タ
ンク内圧PT は上昇していく。その後、タンク内圧PT
が所定値PT Aに達したとき、ON−OFF弁11を開
弁し、燃料タンク18内の蒸発燃料を吸気管9へパージ
させる。パージが始まるとタンク内圧PT は低下する
が、それが所定値PT Bまで低下したときON−OFF
弁11を閉弁する。以下この作動を繰り返しタンク内圧
がほぼPT 1になるように制御する。
【0040】さら本実施例では、設定タンク内圧を段階
的に設ける様にした。すなわち、燃料温度が低い時は、
ON−OFF弁11開の場合にタンク内圧の低下が早
く、ON−OFF弁11閉の場合にタンク内圧の上昇が
遅いため開弁時間は短かいが、燃料温度が高くなってタ
ンク18内で盛んにベーパが発生するようになるとON
(開弁)時の内圧低下が遅くなると共に、OFF(閉
弁)時の内圧の上昇が速くなりON時間が長くなる。こ
のまま続くとONのままでもタンク内圧を一定にするこ
とができなくなる。従って、この実施例では、適当なO
N時間の長さLに達した時に、設定内圧をPT 1からP
T 2に変更するようにした。このようにすれば、略一定
のタンク内圧PT が得られ、同時にノズル上流圧力P1
も一定となるため制御が容易となる。他の作動は第1実
施例の場合と同様である。なお、本実施例ではON時間
Lによって設定内圧を切り換えたが、燃料温度によって
設定内圧を切り換えることもできる。また、キャニスタ
31へ流入するベーパをタンク内圧と無関係に遮断する
ために、ベーパライン30の途中にバルブを設けて、停
止時にのみ開くようにしても良い。
的に設ける様にした。すなわち、燃料温度が低い時は、
ON−OFF弁11開の場合にタンク内圧の低下が早
く、ON−OFF弁11閉の場合にタンク内圧の上昇が
遅いため開弁時間は短かいが、燃料温度が高くなってタ
ンク18内で盛んにベーパが発生するようになるとON
(開弁)時の内圧低下が遅くなると共に、OFF(閉
弁)時の内圧の上昇が速くなりON時間が長くなる。こ
のまま続くとONのままでもタンク内圧を一定にするこ
とができなくなる。従って、この実施例では、適当なO
N時間の長さLに達した時に、設定内圧をPT 1からP
T 2に変更するようにした。このようにすれば、略一定
のタンク内圧PT が得られ、同時にノズル上流圧力P1
も一定となるため制御が容易となる。他の作動は第1実
施例の場合と同様である。なお、本実施例ではON時間
Lによって設定内圧を切り換えたが、燃料温度によって
設定内圧を切り換えることもできる。また、キャニスタ
31へ流入するベーパをタンク内圧と無関係に遮断する
ために、ベーパライン30の途中にバルブを設けて、停
止時にのみ開くようにしても良い。
【0041】また、上述の第1、第2、及び第3実施例
においては、O2 フィードバック条件を満足する領域で
噴射量の減量補正をすることを述べてきたが、本発明に
よる制御の方式は、このようなものに限定されるわけで
はなく、たとえば冷間時に基本噴射量から蒸発燃料のパ
ージ量分を差し引くようなこともできる。O2 センサが
活性化していない始動直後の運転状態でも同様である。
さらには高速高負荷時のような出力重視の空燃比設定領
域でも同様である。
においては、O2 フィードバック条件を満足する領域で
噴射量の減量補正をすることを述べてきたが、本発明に
よる制御の方式は、このようなものに限定されるわけで
はなく、たとえば冷間時に基本噴射量から蒸発燃料のパ
ージ量分を差し引くようなこともできる。O2 センサが
活性化していない始動直後の運転状態でも同様である。
さらには高速高負荷時のような出力重視の空燃比設定領
域でも同様である。
【0042】これまでは機関本体の空燃比制御も含めた
実施例を述べてきたが、本発明の制御装置においては蒸
発燃料のパージ量を算出することができることから、こ
れを蒸発燃料の発生量の測定器として使用することもで
きるので、その例を第4実施例として述べる。本実施例
の構成は図9に示すもので、第1実施例と異なるのはベ
ーパライン30の途中にバルブ30Aを設けたことと、
制御の仕方が異なることである。その作動を図10に示
したフローチャート及び図11のタイムチャートに従っ
て説明する。
実施例を述べてきたが、本発明の制御装置においては蒸
発燃料のパージ量を算出することができることから、こ
れを蒸発燃料の発生量の測定器として使用することもで
きるので、その例を第4実施例として述べる。本実施例
の構成は図9に示すもので、第1実施例と異なるのはベ
ーパライン30の途中にバルブ30Aを設けたことと、
制御の仕方が異なることである。その作動を図10に示
したフローチャート及び図11のタイムチャートに従っ
て説明する。
【0043】図10において、プログラムがスタートす
ると、まずステップS100でキャニスタ31へ燃料タ
ンク18内の蒸発燃料が流入するのを完全に遮断するた
めにバルブ30Aを閉弁する。次にステップS200へ
進み、ノズル上流圧力P1 、ベーパ温度T1 を読み込
む。ステップS300では、読み込んだ圧力P1 が所定
の圧力PB 以上か否かを判断する。PB 以上であればス
テップS400でON−OFF弁11を開弁させる(図
11(a))。それと同時に開弁からの時間TV をステッ
プS500でカウントする。ステップS600でノズル
上流圧力P1 とベーパ温度T1 から、ソニックノズル部
2を流れる瞬時のベーパ流量WV を算出する。この値に
ステップS500でカウントしている時間TV を乗じる
ことにより積算ベーパ量(パージ量)がわかるため、ス
テップS700で所定時間毎にその量を表示する。その
後、ノズル上流圧力P1 が低下しはじめ、ステップS8
00で所定圧力PD以下と判断すると、ステップS90
0でON−OFF弁11を閉弁する(図11(b))。O
N−OFF弁11が閉弁すると再びノズル上流圧力P 1
が上昇しはじめ、再び所定値PB になったら前記と同様
の操作を繰り返す(図11(c))。
ると、まずステップS100でキャニスタ31へ燃料タ
ンク18内の蒸発燃料が流入するのを完全に遮断するた
めにバルブ30Aを閉弁する。次にステップS200へ
進み、ノズル上流圧力P1 、ベーパ温度T1 を読み込
む。ステップS300では、読み込んだ圧力P1 が所定
の圧力PB 以上か否かを判断する。PB 以上であればス
テップS400でON−OFF弁11を開弁させる(図
11(a))。それと同時に開弁からの時間TV をステッ
プS500でカウントする。ステップS600でノズル
上流圧力P1 とベーパ温度T1 から、ソニックノズル部
2を流れる瞬時のベーパ流量WV を算出する。この値に
ステップS500でカウントしている時間TV を乗じる
ことにより積算ベーパ量(パージ量)がわかるため、ス
テップS700で所定時間毎にその量を表示する。その
後、ノズル上流圧力P1 が低下しはじめ、ステップS8
00で所定圧力PD以下と判断すると、ステップS90
0でON−OFF弁11を閉弁する(図11(b))。O
N−OFF弁11が閉弁すると再びノズル上流圧力P 1
が上昇しはじめ、再び所定値PB になったら前記と同様
の操作を繰り返す(図11(c))。
【0044】図11において、P1 として示した実線
は、ON−OFF弁11が閉のままの場合の、ノズル上
流圧力の上昇を示すものである。パージ流量(ベーパ流
量)は図11の下段に示すように積算量で示している
が、ON−OFF弁11が閉弁のときは一定値のままで
開弁の時に増加する。この図はその値を表示したもので
ある。
は、ON−OFF弁11が閉のままの場合の、ノズル上
流圧力の上昇を示すものである。パージ流量(ベーパ流
量)は図11の下段に示すように積算量で示している
が、ON−OFF弁11が閉弁のときは一定値のままで
開弁の時に増加する。この図はその値を表示したもので
ある。
【0045】第4実施例においては、ノズル上流圧力P
1 が一定になるように制御するため、ソニックノズル部
2を流れる時間、すなわちON−OFF弁11の開弁時
間の積算値がほぼベーパ流量と対応する。従って、安価
で簡単な構成によってベーパ流量を計測することができ
るという利点がある。
1 が一定になるように制御するため、ソニックノズル部
2を流れる時間、すなわちON−OFF弁11の開弁時
間の積算値がほぼベーパ流量と対応する。従って、安価
で簡単な構成によってベーパ流量を計測することができ
るという利点がある。
【0046】
【発明の効果】本発明によれば、パージされて機関の吸
気に付加される蒸発燃料の量を容易に且つ正確に計測す
ることが可能になる。従って、その分だけインジェクタ
による燃料供給量を減少させることができ、燃料を有効
に利用することができるばかりでなく、パージされる蒸
発燃料によって機関の空燃比に狂いを生じないから、機
関の運転状態を最適の状態において安定させることがで
きる。
気に付加される蒸発燃料の量を容易に且つ正確に計測す
ることが可能になる。従って、その分だけインジェクタ
による燃料供給量を減少させることができ、燃料を有効
に利用することができるばかりでなく、パージされる蒸
発燃料によって機関の空燃比に狂いを生じないから、機
関の運転状態を最適の状態において安定させることがで
きる。
【0047】また、機関の運転中は、どのような運転状
態でも、チャコールキャニスタを介することなく、直接
に蒸発燃料を機関の吸気管へ吸入させるので、キャニス
タを併用する場合でも、キャニスタは機関の停止中だけ
蒸発燃料を吸着すればよく、比較的小型の、吸着容量が
小さいキャニスタを用いることが可能になる。またキャ
ニスタの耐久性も向上する。
態でも、チャコールキャニスタを介することなく、直接
に蒸発燃料を機関の吸気管へ吸入させるので、キャニス
タを併用する場合でも、キャニスタは機関の停止中だけ
蒸発燃料を吸着すればよく、比較的小型の、吸着容量が
小さいキャニスタを用いることが可能になる。またキャ
ニスタの耐久性も向上する。
【図1】本発明の第1実施例を示すシステム構成図であ
る。
る。
【図2】通常の電子制御式燃料噴射システムの作動を示
すフローチャートである。
すフローチャートである。
【図3】本発明の第1実施例の作動を示すフローチャー
トである。
トである。
【図4】本発明の第1実施例の作動を示すタイムチャー
トである。
トである。
【図5】本発明に使用し得るソニックノズルの特性を示
す線図である。
す線図である。
【図6】本発明の第2実施例を示すシステム構成図であ
る。
る。
【図7】本発明の第3実施例を示すシステム構成図であ
る。
る。
【図8】本発明の第3実施例の作動を示すタイムチャー
トである。
トである。
【図9】本発明の第4実施例を示すシステム構成図であ
る。
る。
【図10】本発明の第4実施例の作動を示すフローチャ
ートである。
ートである。
【図11】本発明の第4実施例の作動を示すタイムチャ
ートである。
ートである。
1…パージ制御弁 2…ソニックノズル部 3…サージタンク 4…ダイヤフラム式ポペット弁 5…ベーパ(蒸発燃料)入口 6…ベーパ(蒸発燃料)出口 8…圧力センサ 9…機関の吸気管 10…スロットル弁 11…ON−OFF弁 12…インジェクタ 13…圧力センサ(MAPセンサ) 14…パージ口 16、17…導管(蒸発燃料通路) 18…燃料タンク 19…電子式制御装置(EFI・ECU) 20…温度センサ 21…先細ノズル部(絞り部) 22…スロート部 30…ベーパライン 30A…バルブ 180…圧力センサ 31…チャコールキャニスタ 32…パージライン 42…ダイヤフラム 110、111…ON−OFF弁 200、201…ソニックノズル部 310…活性炭層 314…チェック弁 400、401…パージ制御弁
Claims (10)
- 【請求項1】 燃料タンクの上部空間と内燃機関の吸気
管とを結ぶ蒸発燃料通路と、前記蒸発燃料通路を開閉す
るために設けられたパージ制御弁と、前記パージ制御弁
と直列に前記蒸発燃料通路に形成された絞り部と、前記
パージ制御弁及び前記絞り部のうち上流側にあるものの
更に上流側の圧力を検出する圧力センサと、前記絞り部
の上流側の温度を検出する温度センサと、前記圧力セン
サの検出値が、前記絞り部において蒸発燃料の流速が音
速となる臨界圧力比をもたらす所定の圧力値を越えてい
るときに、前記パージ制御弁を開弁させるとともに、前
記パージ制御弁が開弁しているときに、前記圧力センサ
及び前記温度センサの検出値と前記パージ制御弁の開弁
時間に基づいて蒸発燃料のパージ量を演算して、前記パ
ージ量に相当する燃料量だけ前記内燃機関のインジェク
タから噴射される燃料量を減量補正するように作動する
制御装置とを備えていることを特徴とする蒸発燃料パー
ジ装置を有する内燃機関。 - 【請求項2】 前記制御装置は、前記パージ制御弁が開
弁しているとき、前記パージ量に相当する燃料量だけ減
量補正された前記インジェクタから噴射される燃料量を
基本燃料噴射量として更新するとともに、前記パージ量
に相当する燃料量を含めた総合的な空燃比が目標とする
空燃比に合致するように、前記インジェクタから噴射さ
れる燃料量をフィードバック制御するように構成されて
いることを特徴とする特許請求の範囲第1項に記載され
た蒸発燃料パージ装置を有する内燃機関。 - 【請求項3】 前記パージ制御弁は、前記絞り部の上流
側の圧力が所定値以上になったときに開弁するととも
に、前記上流側の圧力が所定値以下になったときに閉弁
するように制御されることを特徴とする特許請求の範囲
第1項又は第2項に記載された蒸発燃料パージ装置を有
する内燃機関。 - 【請求項4】 前記絞り部は、先細ノズル部、直管部、
及び拡がり管部を連続的に滑らかに結んだ通路から形成
されていることを特徴とする特許請求の範囲第1項に記
載された蒸発燃料パージ装置を有する内燃機関。 - 【請求項5】 前記パージ制御弁の上流側の蒸発燃料通
路がサージタンクとして、また同じく下流側の蒸発燃料
通路が前記絞り部としてそれぞれ形成され、前記サージ
タンク内の圧力及び温度を前記圧力センサ及び前記温度
センサによって検出するように構成されていることを特
徴とする特許請求の範囲第1項に記載された蒸発燃料パ
ージ装置を有する内燃機関。 - 【請求項6】 前記蒸発燃料通路とは別に、前記燃料タ
ンクの上部空間と内燃機関の吸気管とを結ぶ他の蒸発燃
料通路にチェック弁とチャコールキャニスタとを設け、
前記チェック弁の開弁圧力が、前記パージ制御弁を開弁
させる所定の圧力値以上の大きさとなるように設定され
ていることを特徴とする特許請求の範囲第1項ないし第
3項のいずれかに記載された蒸発燃料パージ装置を有す
る内燃機関。 - 【請求項7】 前記蒸発燃料通路に並列に複数のパージ
制御弁を設けるとともに、前記複数のパージ制御弁のそ
れぞれの下流側又は上流側に径の異なる絞り部を形成し
て、運転条件に応じて前記複数のパージ制御弁を選択的
に作動させるように構成したことを特徴とする特許請求
の範囲第1項ないし第3項のいずれかに記載された蒸発
燃料パージ装置を有する内燃機関。 - 【請求項8】 燃料タンクの上部空間と内燃機関の吸気
管とを結ぶ蒸発燃料通路と、前記蒸発燃料通路を開閉す
るために設けられたパージ制御弁と、前記パージ制御弁
と直列に前記蒸発燃料通路に形成された絞り部と、前記
パージ制御弁及び前記絞り部のうち上流側にあるものの
更に上流側の圧力を検出する圧力センサと、前記絞り部
の上流側の温度を検出する温度センサと、前記圧力セン
サの検出値が、前記絞り部において蒸発燃料の流速が音
速となる臨界圧力比をもたらす所定の圧力値を越えてい
るときに、前記パージ制御弁を開弁させるとともに、前
記パージ制御弁が開弁しているときに、前記圧力センサ
及び前記温度センサの検出値と前記パージ制御弁の開弁
時間に基づいて蒸発燃料のパージ量を演算してその値を
表示する制御装置とを備えていることを特徴とする蒸発
燃料パージ装置を有する内燃機関。 - 【請求項9】 前記絞り部の上流側の圧力の設定を、燃
料温度もしくは前記パージ制御弁の開弁時間幅に基づい
て多段階に行うように構成されていることを特徴とする
特許請求の範囲第3項に記載された蒸発燃料パージ装置
を有する内燃機関。 - 【請求項10】 前記燃料タンクの内圧を検出する圧力
センサを設け、前記パージ制御弁は前記燃料タンクの内
圧が所定値以上になったときに開弁すると共に、前記燃
料タンクの内圧が所定値以下になったときに閉弁するよ
うに構成されていることを特徴とする特許請求の範囲第
1項又は第8項に記載された蒸発燃料パージ装置を有す
る内燃機関。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3272789A JPH0586923A (ja) | 1991-07-26 | 1991-10-21 | 蒸発燃料パージ装置を有する内燃機関 |
US07/917,209 US5284121A (en) | 1991-07-26 | 1992-07-22 | Internal combustion engine with evaporated fuel purge system |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP18780291 | 1991-07-26 | ||
JP3-187802 | 1991-07-26 | ||
JP3272789A JPH0586923A (ja) | 1991-07-26 | 1991-10-21 | 蒸発燃料パージ装置を有する内燃機関 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0586923A true JPH0586923A (ja) | 1993-04-06 |
Family
ID=26504568
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3272789A Withdrawn JPH0586923A (ja) | 1991-07-26 | 1991-10-21 | 蒸発燃料パージ装置を有する内燃機関 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5284121A (ja) |
JP (1) | JPH0586923A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5520160A (en) * | 1993-08-26 | 1996-05-28 | Nippondenso Co., Ltd. | Fuel evaporative gas and air-fuel ratio control system |
WO2007020736A1 (ja) * | 2005-08-12 | 2007-02-22 | Mitsubishi Electric Corporation | 燃料蒸発ガス処理装置および電磁バルブ装置 |
WO2024029314A1 (ja) * | 2022-08-04 | 2024-02-08 | 株式会社豊田自動織機 | 燃料噴射制御装置 |
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---|---|---|---|---|
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US5630403A (en) * | 1996-06-13 | 1997-05-20 | Siemens Electric Limited | Force-balanced sonic flow emission control valve |
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FR2753747B1 (fr) * | 1996-09-26 | 1998-11-27 | Vanne a commande electrique et a ouverture continue en fonctionnement, pour regeneration d'un collecteur de vapeurs de carburant | |
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FR2885217B1 (fr) * | 2005-04-29 | 2007-08-10 | Renault Sas | Systeme de mesure d'une quantite de carburant |
CN101910599A (zh) * | 2008-01-18 | 2010-12-08 | 本田技研工业株式会社 | 车辆用蒸发燃料处理装置 |
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-
1991
- 1991-10-21 JP JP3272789A patent/JPH0586923A/ja not_active Withdrawn
-
1992
- 1992-07-22 US US07/917,209 patent/US5284121A/en not_active Expired - Fee Related
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Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US5284121A (en) | 1994-02-08 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19990107 |