JPH0645652Y2

JPH0645652Y2 - エンジンの蒸発燃料制御装置

Info

Publication number: JPH0645652Y2
Application number: JP14176788U
Authority: JP
Inventors: 誠二屋敷
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1988-10-28
Filing date: 1988-10-28
Publication date: 1994-11-24
Anticipated expiration: 2003-10-28
Also published as: JPH0261174U

Description

【考案の詳細な説明】（産業上の利用分野）本考案は、燃料タンク内で蒸発した蒸発燃料（詳しくは
燃料蒸発ガス）をエンジンに供給して燃焼処理（パー
ジ）する場合においてその供給を制御する蒸発燃料制御
装置に関する。

（従来の技術）従来より、この種の蒸発燃料をエンジンに供給して燃焼
により処理するようにしたものとして、例えば実公昭61
−23644号公報等に開示されているように、エンジンの
回転数及び負荷を検出し、エンジンの低速低負荷領域で
は蒸発燃料の供給量が少なく、高速高負荷領域では逆に
多くなるように、エンジンの運転状態に比例して蒸発燃
料を供給するようにしたものは知られている。

ところで、エンジンのアイドル運転時に蒸発燃料を供給
すると、その供給された蒸発燃料により吸気の空燃比が
変化して燃焼性が悪化し、アイドル安定性が阻害される
ことから、エンジンがアイドル状態以外の運転領域にあ
るときに限定して蒸発燃料を供給することが一般に行わ
れている。そして、その場合、エンジンが吸入空気量の
少ないアイドル領域から非アイドル領域に移行したとき
には、吸入空気量の増量変化の度合が大きいので、その
変化が収まるまで蒸発燃料を供給せず、スロットル弁が
閉じ状態から開いた後に所定時間が経過したとき始めて
蒸発燃料の供給を開始するようになされている。

（考案が解決しようとする課題）ところで、近年、車両における車室スペースの拡大やエ
ンジンの高出力化に伴い、燃料タンク内の蒸発燃料が増
加する傾向にあり、その蒸発燃料を一定容量のキャニス
タで吸着し難くなり、オーバーフローを招く虞れがあ
る。このため、この蒸発燃料のエンジンへの供給をエン
ジンの運転性に悪影響を及ぼさない範囲で可能なかぎり
行い得るようにすることが望まれる。

しかし、上記の如く、スロットル弁が開いた後に一定時
間が経過して蒸発燃料の供給を開始する場合には、その
蒸発燃料供給可能な範囲が狭められ、上記要求を良好に
達成することは難しい。

本考案は斯かる点に鑑みてなされたもので、その目的
は、上記のスロットル弁が開いてから所定時間の経過後
に蒸発燃料の供給を開始する場合において、その燃料供
給開始までの時間をエンジンの運転状態に関連付けて変
化させることにより、吸入空気量の変化の度合に応じて
蒸発燃料供給を開始できるようにし、蒸発燃料供給によ
る空燃比のずれを抑制しつつ、蒸発燃料供給領域を拡大
して蒸発燃料の処理能力を向上させることにある。

（課題を解決するための手段）上記目的を達成するために、本考案の解決手段は、スロ
ットル弁が閉じ状態から開いたときのエンジン回転数を
検出し、その回転数が高いときには低いときよりも蒸発
燃料供給開始までの時間を短く設定する。

すなわち、本考案は、第１図に示すように、エンジン１
に供給されて処理される蒸発燃料をエンジン１の運転状
態に応じて制御するようにしたエンジンの蒸発燃料制御
装置が前提である。

そして、エンジン１のスロットル弁14が閉じ状態から開
いた後に所定時間経過したときに蒸発燃料の供給を開始
する蒸発燃料供給手段37を設ける。

また、エンジン回転数を検出するエンジン回転検出手段
38を設ける。

さらに、上記エンジン回転検出手段38の出力を受け、エ
ンジン回転数が高いときには低いときよりも、上記蒸発
燃料供給手段37によりスロットル弁14が開いた後に蒸発
燃料の供給を開始するまでの時間を短く補正する供給開
始時期補正手段39を設ける。

（作用）上記の構成により、本考案では、エンジン１のスロット
ル弁14が閉じ状態から開いたときには、蒸発燃料供給手
段37により、スロットル弁14の開動作の後、所定時間が
経過して蒸発燃料がエンジン１に供給されて燃焼により
処理される。

その場合、エンジン回転数がエンジン回転検出手段38に
より検出され、この検出手段38の出力を受けた供給開始
時期補正手段39により、エンジン回転数が高いときには
スロットル弁14が閉じ状態から開いた後に蒸発燃料の供
給が開始されるまでの所定時間がエンジン回転数の低い
ときの同時間よりも短くなる。すなわち、エンジン１の
アイドル運転領域等の低回転域ではスロットル弁14が開
くと吸入空気量が大きく増量変化し、吸気の空燃比が安
定するまでの時間が長く、このときにはスロットル弁14
の開弁から長い時間が経過した後に蒸発燃料が供給され
る。

一方、エンジン１の高回転域でスロットル弁14が閉じ状
態から開いた場合，例えばエンジン１の減速によりスロ
ットル弁14を全閉にして、その後に再加速する場合に
は、もともと高回転域は吸入空気量が多く、スロットル
弁14を閉じた後に開いても吸入空気量の変化の度合は小
さい。このときには、スロットル弁14の開動作から蒸発
燃料の供給開始までの時間が短くても空燃比が不安定に
なることはなく、スロットル弁14の開動作から短い時間
が経過した後に蒸発燃料が供給される。よって空燃比の
ずれを抑制してエンジン１の燃焼性を悪化させることな
く、蒸発燃料を供給する領域を拡大できるのである。

（実施例）以下、本考案の実施例を第２図以下の図面に基づいて説
明する。

第２図は本考案の実施例の全体構成を示し、１はエンジ
ンで、このエンジン１はシリンダ２を有するシリンダブ
ロック３と、該シリンダブロック３上面に接合されたシ
リンダヘッド４と、シリンダ２内に往復動するピストン
５とを有し、上記シリンダ２内にはシリンダヘッド４の
下面及びピストン５の頂面で区画される燃焼室６が形成
されている。７は上記燃焼室６内に吸気を供給する吸気
通路、９は該吸気通路７の下流端開口部を開閉する吸気
弁である。10は燃焼室６内の排気ガスを排出する排気通
路、11は該排気通路10の上流端開口部を開閉する排気
弁、12は排気通路10の途中に配設された排気浄化装置で
ある。

上記吸気通路７には、上流側から順に、吸入空気量Ｑを
検出するエアフローメータ13、吸気通路７を絞るスロッ
トル弁14、吸気脈動の吸収等を行うためのサージタンク
15及び燃料を噴射供給するインジエクタ16が配設され、
吸気通路７の上流端はエアクリーナ17に接続されてい
る。８は上記スロットル弁14をバイパスして燃焼室６に
吸入空気量を供給するパイパス通路で、その途中にはエ
ンジン１のアイド時にはパイパス通路８の吸入空気量を
制御してエンジン回転数（アイドル回転数）を調整する
ための比例電磁弁からなるアイドルスピードコントロー
ルバルブ18が配設されている。

また19は上記インジェクタ16に図示しない燃料供給装置
を介して接続される燃料タンクで、この燃料タンク19内
上部には、タンク19内の蒸発燃料（燃料蒸発ガス）をエ
ンジン１に供給するための蒸発燃料通路20の上流端が開
口し、この蒸発燃料通路20の下流端は上記サージタンク
15にて吸気通路７に開口している。上記蒸発燃料通路20
の途中には上流側（燃料タンク19側）から順に、蒸発燃
料から液体燃料を分離するセパレータ21と、２ウェイバ
ルブ22と、蒸発燃料を吸着するキャニスタ23と、蒸発燃
料通路20を開閉して蒸発燃料の吸気通路７への供給（バ
ージ）を調節するソレノイドバルブ24とが配設され、上
記セパレータ21は分離した液体燃料を戻すための燃料リ
ターン通路25を介して燃料タンク19に接続されている。

上記インジェクタ16、アイドルスピードコントロールバ
ルブ18及びソレノイドバルブ24はCPUを内蔵したコント
ロールユニット30により作動制御されるように構成され
ている。このコメントロールユニット30には上記エアフ
ローメータ13の検出信号と、エアクリーナ17直下流の吸
気通路７における吸気温度を検出する吸気温センサ31の
検出信号と、スロットル弁14の開度を検出するスロット
ルセンサ32の検出信号と、シリンダヘッド４におけるカ
ムシャフト4aの回転角に基づいてエンジン１のクランク
角を検出するクランク角センサ33の検出信号と、ディス
トリビュータ34の回転信号と、上記排気浄化装置12上流
側の排気通路10に配置したO₂センサ35の検出信号と、シ
リンダブロック３におけるウォータジャケット3a内部の
冷却水温度を検出する水温センサ36の検出信号とが入力
されている。上記スロットルセンサ32は図示しないがス
ロットル弁14が全閉状態でスロットル開度が零となった
ときにON信号を出力するアイドルスイッチを付設してい
る。

上記コントロールユニット30においてソレノイドバルブ
24の作動制御により蒸発燃料の吸気通路７への供給を制
御するときの信号処理手順について第３図〜第７図によ
り説明する。第５図は、上記アイドルスピードコントロ
ールバルブ18の開度をフィードバッく制御してエンジン
１のアイドル回転数を一定の目標回転数に保つアイドル
回転数制御（ここではISCと略す）の実行が停止した後
の時間判定を行うためのサブルーチンを示す。このルー
チンでは、先ず、スタート後のステップS₂₁でISCが実行
されている，つまりエンジン１がアイドル領域にあるか
どうかを判定する。この判定は、ディストリビュータ34
の回転信号を基に算出したエンジン回転数Neが設定アイ
ドル回転数（例えば1000rpm）以下でかつアイドルスイ
ッチがON信号を出力しているとき（スロットル弁14が全
閉状態にあるとき）にアイドルスピードコントロールバ
ルブ18の開度をフィードバック制御するISC領域とする
ものである。ここでISC実行中のYESと判定されると、ス
テップS₂₂において第１のタイマを第１の設定時間（例
えば23秒）にセットして終了する。また、判定がISCの
非実行中のNOのときには、ステップS₂₃において上記第
１のタイマのカウント値を“1"だけ減じるデクリメント
処理して終了する。

また、第６図は、スロットル弁14が全閉状態から開いて
上記アイドルスイッチがON状態からOFF状態に切り換わ
った後の経過時間を判定するためのサブルーチンを示
し、先ず、スタート後のステップS₃₁でアイドルスイッ
チがON動作しているかどうかを判定する。この判定がア
イドルスイッチONのYESと判定されると、ステップS₃₂に
おいて第２のタイマを上記第１の設定時間よりも短い第
２の設定時間（例えば13秒）にセットして終了する。ま
た、判定がアイドルスイッチOFFのNOのときには、ステ
ップS₃₃において上記第２のタイマのカウント値から
“1"を減じてタイマのデクリメント処理を実行した後に
終了する。

さらに、第７図はエンジン１の負荷状態を判定するため
のサブルーチンを示す。このルーチンでは、先ず、ステ
ップS₄₁でエンジン負荷が所定値以上にあるか否かの判
定を行う。このエンジン負荷は、例えば上記エアフロー
メータ13により検出された吸入空気量Ｑをエンジン回転
数Neで割り、かつそれに係数Ｋを乗じた燃料の基本噴射
量Tp＝Ｋ・（Q/Ne）が用いられる。この判定がエンジン
負荷≧所定値のYESのときには、エンジン１が出力を要
求される高負荷域にあるので、ステップS₄₂においてバ
ージ判定フラグxtperを蒸発燃料の供給（パージ）の禁
止を示す“1"にセットした後に終了する。また、判定が
エンジン負荷＜所定値のNOのときには、上記パージ判定
フラグxtperをパージ実行の“0"にセットした後に終了
する。

そして、第３図は蒸発燃料の供給つまりパージの実行を
判定するためサブルーチンであり、先ず、スタート後の
ステップS₁において上記第１のタイマのカウント値が
“0",すなわちエンジン１のアイドル領域からスロット
ル弁14が開いたのち第１の設定時間（23秒）が経過した
かどうかを判定する。ここでカウント値＝０のYESと判
定されると、ステップS₂に進み、今度は上記第２のタイ
マのカウント値が“0",すなわちスロットル弁14が開い
てから第２の設定時間（13秒）が経過したかどうかを判
定する。この判定がカウント値＝０のYESのときには、
ステップS₃で上記パージ判定フラグxtperがxtper＝０か
ら否かを判定し、この判定がxtper＝０のYESのときには
ステップS₄でソレノイド作動フラグxpgをソレノイドバ
ルブ24の開動作指令を示す“1"にセットした後に終了す
る。また、上記ステップS₁，S₂，S₃のいずれかで判定が
NOとされると、ステップS₅に進んで、上記ソレノイド作
動フラグxpgをソレノイドバルブ24の閉動作指令を示す
“0"にセットした後に終了する。

また、第４図は上記ソレノイドバルブ24を作動制御する
ためのサブルーチンを示す。このルーチンでは、先ず、
ステップS₁₁で上記ソレノイド作動フラグxpgがxpg＝１
か否かを判定し、この判定がxpg＝１のYESのときにはス
テップS₁₂でソレノイドバルブ24に開動作指令信号を出
力してそれを開いた後、また判定がxpg＝０のNOのとき
にはステップS₁₃でソレノイドバルブ24に閉動作指令信
号を出力してそれを閉じた後、それぞれ終了するすなわち、エンジン１がISC領域にあるときには、パー
ジ実行判定サブルーチンにおいてステップS₁，S₅のフロ
ーを実行し、ソレノイドバルブ24を閉じて蒸発燃料の供
給を行わない。そして、エンジン１がISC領域から他の
運転領域に移行すると、第１及び第２のタイマのカウン
トを開始させ、この両タイマのカウントの開始後、第１
の設定時間（23秒）が経過して第１のタイマがカウント
アップする（零になる）と、同サブルーチンでステップ
S₁，S₂のフローを実行し、エンジン１の中負荷域でソレ
ノイドバルブ24を開いて蒸発燃料を供給するようにして
いる。

一方、エンジン１の減速に伴ってスロットル弁14が全閉
状態に閉じられると、上記パージ実行判定サブルーチン
においてステップS₁，S₂，S₅のフローを実行し、蒸発燃
料の供給を行わない。この後、エンジン１が加速状態に
移行してスロットル弁14が閉じ状態から開くと、第２の
タイマのカウントを開始させ、この第２のタイマのカウ
ントアップによりエンジン１の中負荷域でソレノイドバ
ルブ24を開いて蒸発燃料を供給するようにしている。

よって、本実施例では、上記フローにおける全ステップ
により、エンジン１が所定値よりも低い中負荷域にある
とき、スロットル弁14が閉じ状態から開いてアイドルス
イッチがON状態からOFF状態に切り換わった後、第１又
は第２のタイマにより設定される所定時間が経過した時
点で蒸発燃料の供給を開始するようにした蒸発燃料供給
手段37が構成されている。

また、同ステップS₁，S₂により、エンジン回転数を、該
回転数がISC領域の回転数又はそれ以外の運転領域の回
転数として間接的に検出するようにしたエンジン回転検
出手段38が構成されている。

さらに、同ステップS₁，S₂，S₂₁〜S₂₃，S₃₁〜S₃₃によ
り、上記エンジン回転検出手段38の出力を受け、エンジ
ン回転数が高い領域すなわちエンジン１の非アイドル運
転領域では、上記蒸発燃料供給手段37により上記スロッ
トル弁14が閉じ状態から開いた後に蒸発燃料を供給開始
するまでの時間を第２の設定時間（13秒）として、エン
ジン回転数が低いエンジン１のアイドル運転領域からス
ロットル弁14が開いたときの同時間つまり第１の設定時
間（23秒）よりも短く補正するようにした供給開始時間
補正手段39が構成されている。

したがって、上記実施例においては、コントロールユニ
ット30でエンジン１の運転状態が検出され、エンジン１
がアイドル領域にあり、スロットル弁14が全閉状態に閉
じられかつエンジン回転数Neが設定アイドル回転数以下
であるときにISC領域とされる。この領域では第１のタ
イマが零以外の初期値にセットされ、またアイドルスイ
ッチのON動作により第２のタイマも零以外の初期値にセ
ットされる。このことによりソレノイドバルブ24が閉じ
て蒸発燃料通路20が閉鎖され、エンジン１の吸気通路７
に対する蒸発燃料の供給が行われない。

一方、エンジン１がアイドル領域からから他の運転領域
に移行すると、上記第１のタイマのカウントが開始する
とともに、アイドルスイッチがON状態からOFF動作する
ために第２のタイマもカウントを開始する。そして、こ
の両タイマのカウントの開始後、第１の設定時間（23
秒）が経過して第１のタイマがカウントアップすると、
エンジン１の中負荷域でソレノイドバルブ24が開く。こ
のため、スロットル弁14が開いてから第１の設定時間が
経過した後に蒸発燃料が供給開始される。すなわち、エ
ンジン１のアイドル運転領域からスロットル弁14が開く
と、吸入空気量が大きく増量変化し、吸気の空燃比が安
定するまでの時間が長く、このときには長い第１の設定
時間（23秒）が経過した後に蒸発燃料が供給されるの
で、エンジン１の燃焼性が悪化するのを抑制することが
できる。

また、エンジン１が非アイドル領域以外の運転領域にあ
るとき、スロットル弁14が全閉状態に閉じられてエンジ
ン１が減速状態になると、このスロットル弁14の閉じ動
作によりアイドルスイッチがON動作する。このため、上
記第１のタイマが所期値にセットされるので、ソレノイ
ドバルブ24が閉じられ、エンジン１に対する蒸発燃料の
供給が中断される。そして、この後、エンジン１が加速
状態に移行してスロットル弁14が全閉状態から開くと、
アイドルスイッチがON状態からOFF動作し、このON動作
により上記第２のタイマがカウントを開始し、第２の設
定時間（13秒）の経過により第２のタイマがカウントア
ップすると、ソレノイドバルブ24が再び開く。このた
め、スロットル弁14が開いてから第２の設定時間が経過
して蒸発燃料が供給される。すなわち、エンジン１の高
回転域でスロットル弁14が閉じ状態から開いた場合に
は、もともと高回転域は吸入空気量が多く、スロットル
弁14を閉じた後に開いても吸入空気量の変化の度合は小
さい。このときには、スロットル弁14の開動作から蒸発
燃料の供給開始までの時間が短くても空燃比が不安定に
なることはなく、スロットル弁14の開動作から短い第２
の設定時間が経過した後に蒸発燃料が供給される。よっ
て、蒸発燃料の供給に伴う吸気の空燃比のずれを抑制し
てエンジン１の燃焼性を悪化させることなく、蒸発燃料
を供給する領域を拡大して、蒸発燃料の処理能力を向上
させることができる。

（考案の効果）以上の如く、本考案のエンジンの蒸発燃料制御装置によ
ると、スロットル弁が閉じ状態から開いた後に所定時間
が経過すると、蒸発燃料をエンジンに供給するととも
に、エンジン回転数を検出し、その回転数が高いときに
は、低いときよりもスロットル弁の開動作から蒸発燃料
の供給開始までの時間を短くしたものであるので、吸入
空気量の変化の度合に応じて蒸発燃料供給を開始でき、
蒸発燃料供給による空燃比のずれを抑制しつつ蒸発燃料
供給領域を拡大して蒸発燃料の処理能力を向上させるこ
とができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の構成を示す図である。第２図以下の図
面は本考案の実施例を示し、第２図はその全体構成を示
す説明図、第３図はコントロールユニットにおけるパー
ジ実行判定サブルーチンの信号処理手順を示すフローチ
ャート図、第４図は同ソレノイドバルブ作動サブルーチ
ンの信号処理手順を示すフローチャート図、第５図は同
ISC実行停止後の時間判定サブルーチンの信号処理手順
を示すフローチャート図、第６図は同アイドルスイッチ
OFF作動後の時間判定サブルーチンの信号処理手順を示
すフローチャート図、第７図は同エンジン負荷判定サブ
ルーチンの信号処理手順を示すフローチャート図であ
る。１……エンジン、７……吸気通路、14……スロットル
弁、18……アイドルスピードコントロールバルブ、20…
…蒸発燃料通路、24……ソレノイドバルブ、30……コン
トロールユニット、32……スロットルセンサ、37……蒸
発燃料供給手段、38……エンジン回転検出手段、39……
供給開始時期補正手段。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】エンジンに供給されて処理される蒸発燃料
をエンジンの運転状態に応じて制御するようにしたエン
ジンの蒸発燃料制御装置において、エンジンのスロット
ル弁が閉じ状態から開いた後に所定時間経過したときに
蒸発燃料の供給を開始する蒸発燃料供給手段と、エンジ
ン回転数を検出するエンジン回転検出手段と、該回転検
出手段の出力を受け、エンジン回転数が高いときには低
いときに比べ、上記蒸発燃料供給手段によりスロットル
弁が開いた後に蒸発燃料の供給が開始されるまでの時間
を短く補正する供給開始時期補正手段とを備えたことを
特徴とするエンジンの蒸発燃料制御装置。