JPS63189665A - エンジンの蒸発燃料処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、蒸発燃料を吸気系に供給するようにしたエン
ジンの蒸発燃料処理装置に関する。

（従来技術） 自動車用エンジンは、通常、燃料タンクや気化器のフロ
ート室に発生する蒸発燃料が大気中に漏洩するのを防止
するため、蒸発燃料を活性炭などの吸着剤を収容したキ
ャニスタ内に一旦吸着捕集しエンジン運転時の吸入負圧
で離脱（パージ）させて吸気系に導入するようにした蒸
発燃料処理装置を備えている。

このような蒸発燃料処理装置は、普通、■Ｃホールの負
圧に応動する制御弁によって、スロットル弁が若干量い
たときにパージ通路を開き蒸発燃料を離脱吸入させるが
、さらに、アイドル時以外にも一部特定の運転状態で蒸
発燃料の吸気系への供給を停止させることがある。たと
えば、学習制御を行なうようなフィードバック空燃比制
御装置を備えたエンジンにこのような蒸発燃料処理装置
を用いた場合に、吸気系に供給される蒸発燃料の量には
変動があって空燃比に及ぼす影響が一定しないから、誤
学習を防ぐために、学習時には蒸発燃料の供給を一時停
止させる必要がある。また、同じくフィードバック制御
装置を備えたものにおいて、Ｏｔセンサが断線やショー
トによってり−ン側あるいはリッチ側に張り付くといっ
た異常状態を検知する際に、異常がなくても蒸発燃料が
多量に供給されたためＯ，センサの張り付き現象を生じ
たというケースもあるので、蒸発燃料を一時カットして
やることが必要である。そういった、ある特定の領域で
蒸発燃料を切るようにした場合には、蒸発燃料の供給が
再開されたときに急に多量の蒸発燃料が燃焼室に入って
くることになるので、空燃比が大きく変わり、トルクが
変動する。

たとえばそのような状態が丁度スロットルの操作時と重
なった場合は運転者が気付くことは少いのでさほど問題
が無いが、スロットルがあまり動かない定常時に蒸発燃
料の供給が再開されて出力が変動すると、そのような定
常時には運転者は出力変動を予測していないわけで、ド
ライブフィーリングが悪いという問題がある。

ところで、多量の蒸発燃料を一度に吸気系に供給すると
空燃比が変動するなどの不都合を生じるので、それを防
ぐため、蒸発燃料の供給を徐々に行なうようにしたもの
は知られている（特開昭５８−９１３５７号公報参照）
。

しかし、このような従来の技術は、スロットル開度等運
転状態の変化の程度によって制御量を変えるというもの
ではないから、定常時に特有な上記問題点を解決するた
めの手段とはなり難い。吸着された蒸発燃料は、キャニ
スタが飽和しないよう早くパージして供給するのが本来
望ましいのであって、ドライブフィーリングの面から供
給を制限するにしても、そのような制限は必要な時に限
って行なわれなくてはならないからである。

（発明の目的） 本発明は、上記のような、従来技術によっては解決でき
ない問題点に鑑みてなされたものであって、吸気系への
蒸発燃料の供給再開時にトルクシタツクを招くことのな
いエンジンの蒸発燃料処理装置を提供することを目的と
する。

（発明の構成） 本発明の全体的な構成は第１図に示すとおりである。す
なわち、本発明に係るエンジンの蒸発燃料処理装置は、
エンジンの運転状態を検出する運転状態検出手段と、蒸
発燃料をエンジンの吸気系に供給する蒸発燃料供給装置
と、該蒸発燃料供給装置をエンジンの運転状態に応じて
作動させる蒸発燃料制御手段と、一時的に蒸発燃料の供
給を停止すべき特定の領域を検出して停止信号を出力す
る停止領域検出手段と、蒸発燃料の供給再開時における
エンジン運転状態の変化率を検出する再開時運転状態変
化率検出手段と、供給再開時の運転状態の変化が小さい
ときに蒸発燃料の供給を制限する供給制限手段とを備え
ている。

（作用） 燃料タンクや気化器のフロート室に完工する蒸発燃料は
蒸発燃料供給装置内に一旦捕集される。

そして、エンジンが作動し所定の運転状態に達すると、
捕集された蒸発燃料が吸気系に供給される。

アイドル時やエンジン温度が低い時など、蒸発燃料の供
給が燃焼の安定性を損う恐れがある運転領域では蒸発燃
料の供給は行なわない。また、フィードバック空燃比制
御系において学習が行なわれている間とか、０．センサ
が張り付いた場合など、特定の領域であることが検出さ
れると、蒸発燃料の供給は一時的に停止される。そして
、そのような停止領域を過ぎれば供給が再開されるので
あるが、このときのスロットル開度の変化など運転状態
の変化を見て、その変化率が大きいときはそのまま蒸発
燃料の供給を再開し、変化率が小さいとき即ち定常時に
は供給を停止したままにするかあるいは徐々に供給する
ように制御される。つまり、運転状態の変化が小さい時
には蒸発燃料の再開を制限して空燃比の変動によるトル
クショックを抑えている。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第２図は、空燃比の学習制御を行なうエンジンに適用し
た本発明の実施例を示している。

同図に示すように、エンジン１の吸気通路２には、スロ
ットル弁３の下流側で吸気弁４に近接した位置に燃料噴
射弁５が設けられている。そしてスロットル弁３の上流
側吸気通路には、エアクリーナ６のすぐ下流にホットワ
イヤ式のエアフローセンサ７が設けられ、また、スロッ
トル弁３の下流には吸気温度を検出する吸気温センサ８
が設けられている。さらに、スロットル弁開度を検出す
る開度センサ９がスロットル弁に付設されている。

一方、排気弁ｌＯから排出された排気ガスを通す排気通
路１１には、排気ガス中の酸素濃度を検出するＯｔセン
サ１２が設けられている。また、イグナイタ１３に接続
され点火プラグ１４に点火信、号を送る配電器１５には
回転数センサが内蔵されている。エンジン１のシリンダ
ブロック１６には、冷却水の温度を検出する水温センサ
１７が取り付けられている。また、エンジンｌは、燃料
タンク１８内に発生する蒸発燃料を吸着処理するキャニ
スタ１９を備えている。キャニスタ１９は、導入通路２
０を通って燃料タンク１８から導入される蒸発燃料を吸
着し、負圧制御弁２１の開放時にパージ通路２２を介し
て吸気通路２内に供給するよう構成されている。負圧制
御弁２１は、スロットル弁３直上流のＶＣ負圧によって
開閉するものであって、スロットル弁３が閉じている時
はパージ通路２２への出口を閉じ、スロットル弁３が開
いてＶＣホールに負圧が作用するとパージ通路２２を開
いて吸着燃料をパージする。さらに、このパージ通路２
２には、ソレノイド式の切換制御弁２３が介設されてい
る。切換制御弁２３は、コントロールユニット２４から
の制御信号によって、吸気通路２に開口するパージ通路
２２をキャニスタ側あるいは大気側に切り換える。大気
側に切り換わったときは、蒸発燃料に代わって、大気通
路２５からフィルタ２６で濾過されたエアが吸気通路２
に入る。コントロールユニット２４は、切換制御弁２３
への制御信号のデユーティ−比を変えることによって蒸
発燃料の供給をリニアーにコントロールする。また、コ
ントロールユニット２４は、各センサの出力信号に基づ
いて、燃料噴射条件および点火時期を制御している。燃
料噴射の制御は、フィードバック制御信号に基づいて学
習値を作成しそれを次のフィードバック制御信号として
用いるいわゆる学習制御を行なって目標空燃比に制御す
るものである。

つぎに、この実施例の制御を実行するフローチャートを
第３図によって説明する。図中Ｓ１〜Ｓ　１３は各ステ
ップを示すものである。

まず、Ｓｌで初期化を行なった後、Ｓ、で吸入空気量Ｑ
ａ、エンジン回転数Ｎｅ等、各種センサの信号を読み込
み、Ｓ、で吸入空気量Ｑａとエンジン回転数Ｎｅとに基
づいて基本噴射パルス幅Ｔｐを式Ｔｐ＝　（Ｑａ／Ｎｅ
）　・Ｋ　（Ｋは定数）より演算する。ここで、（Ｑ　
ａ　／　Ｎ　ｅ　）は吸気充填量つまりエンジン負荷に
相当するので、Ｔｐはエンジン負荷に対応する。また、
Ｓ４でそのときのエンジン運転状態に応じてこの基本噴
射パルス幅Ｔｐを補正する水温補正係数Ｃ１１，吸気温
補正係数ＣＡＩＲおよび領域補正係数ＣＲ（フィードバ
ックゾーンではＯ）を読み込み、次いでエンジン！が空
燃比をフィードバック制御すべきゾーンにあるか否かを
判断すべく、Ｓ、でエンジン負荷Ｔｐが所定値Ｔ　Ｉ）
　ｒ以下か否かを、Ｓ６でエンジン回転数Ｎｅが所定値
Ｎ　ｅ　＋以下か否かをそれぞれ判定し、この判定のい
ずれかがＮｏのときつまりＴｐ＞Ｔｐ、またはＮｅ＞Ｎ
ｅ＋であるときにはフィードバックゾーンでないと判断
して、Ｓ７において基本噴射パルス幅Ｔｐを補正するフ
ィードバック補正係数Ｃｒａを１にして、直ちにＳｔｓ
に進む。

一方、上記Ｓ５およびＳ８の判定が共にＹＥＳのとき、
つまりＴｐ≦Ｔｐ＋で且つＮｅ≦Ｎｅ＋のときにはフィ
ードバックゾーンにあると判断して、Ｓ８で排気センサ
２５の出力に基づき混合気の空燃比が目標空燃比よりも
リッチであるか否かを判別し、リッチであるＹＥＳのと
きにはＳｇでフィードバック補正係数ＣＦＩＩをαずつ
減算補正する一方、リーンであるＮＯのときにはＳ、。

でフィードバック補正係数ＣＦＢをαずつ加算補正して
空燃比を目標空燃比になるようフィードバック制御する
。

次に、エンジン１が空燃比の学習制御をすべきゾーン（
このゾーンはリーンバーン運転すべきゾ−ンに一致する
）にあるか否かを判断すべく、Ｓ目でエンジン負荷’ｒ
ｐがＴＩ）ｃｏ≦’ｒｐ≦Ｔｐａ＋の範囲か否かを、５
ｌｆｆｉでエンジン回転数ＮｅがＮｅｃｏ＜　Ｎ　ｅ　
＜　Ｎ　ｅ　ａ＋の範囲か否かを、ｓｒｓで定常運転時
か否かをそれぞれ判別し、これらの判別がいずれもＹＥ
Ｓのとき、つまりＴｐａｏ≦’ｒｐ＜’ｒｐ６、でＮｅ
ａｏ≦Ｎｅ≦Ｎｅｃ＋でかつ定常運転時であるときには
学習ゾーンにあると判断して空燃比の学習制御を行うべ
くＳ、、に進む。なお、上記Ｓ１．。

Ｓｉ１及び５ｒｆｆの判別のいずれかがＮＯのときには
、学習制御をせずに直ちにＳｔＳに進む。

そして、先ず、Ｓ１４で学習制御が完了したか否かを判
定し、初めはまだ学習制御がされていないことからＳｉ
５に進み、吸気通路２への蒸発燃料の供給をカットして
いるときか否かを判定する。蒸発燃料が供給されている
ＮＯのときには、混合気の空燃比が蒸発燃料によって変
動して学習制御精度が低下することから、Ｓｌｌ＋で蒸
発燃料の供給をカットする。これは、先程の切換制御弁
２３のデユーティ−比Ｅに０％を入れるという操作であ
る。

そしてＳｔ？で蒸発燃料カットフラッグを立てたのち、
直ちにＳ３３に移行して最終噴射パルス幅Ｔｐを式’ｒ
ｐ＝’ｒ’ｐｘ　（１＋Ｃｗ＋ＣＡｚＲ＋Ｃｎ＋ＣｐＪ
より算出する。

一方、Ｓ１６で蒸発燃料の供給がカットされているＹＥ
Ｓのときには、常置制御するに先立って、Ｓ　ＩＩでカ
ウンタＴ、が０か否かを判定する。これは、蒸発燃料は
カットしてもすぐにはなくならないので少し待つ必要が
あるため、カットしてから所定時間経ったかどうかを見
ている。初めはまだ０にはなっていないので、Ｓｌ、で
Ｔ、をｌずつ減らすことを繰返し、Ｔ、−０になるまで
の時間をかせぐことにより、蒸発燃料の供給カット直後
の学習制御を回避して残留する蒸発燃料による誤学習を
防止するようにしている。その後、Ｔ１がＯになると、
吸気通路２に蒸発燃料がないと判断して、Ｓ、。でフィ
ードバック補正係数ＣＦＢを平均し。

て学習値Ｃ５ＴＤＹを演算したのち、Ｓｌｌで学習時間
のカウンタＴ、を１ずつ減らす処理をし、Ｓ９．でカウ
ンタＴ、がＯになるのを待ち、Ｔ、＝０になると、９２
３で学習完了フラッグを立てる。

しかる後、上記学習制御が完了してＳ　＋４の判定がＹ
ＥＳになると、Ｓｌ４で上記学習値ＣＩＩＴＤＹに所定
のリーン係数を掛けてフィードバック補正係数ＣＦＢを
算出し、ＳＺＳに進む。

Ｓｚｓでは、蒸発燃料カット中か否かを判定する。

そしてＮｏであれば蒸発燃料が供給されているというこ
となので、何もせずに迂回する。燃料カット中（ＹＥＳ
）ということであれば、まずＳｔＳでスロットル開度を
入力し、ついで、Ｓ６．でスロットル開度の変化率が大
きいかどうかを判定する。

つまり、加速、減速であるか、それとも定常運転である
かを見ている。そして、Ｎｏすなわち変化率が小さいと
き、これは、運転者がスロットルの変化を意識していな
い、したがってトルクショックを予期していないという
状態であって、このときは、ｓｒｓへ行って、燃料カッ
ト時のデユーティ−比Ｅ（０％）に５％を加え徐々に増
やしていく。

そしてＳ。でＥが１００％になったかどうかを判定し、
１００％になるまでこれを繰り返す。Ｅが１００％にな
れば、ＹＥＳで９３１に行き蒸発燃料カットフラッグを
おとす。また、Ｓｔ？でＹＥＳすなわちスロットル変化
率が大きいというとき、これは、運転者がスロットルを
踏んでいて出力変化を認識している状態であって、この
ときはＳ３゜へ行ってＥに直ちに１００％を入れて蒸発
燃料のパージ通路をいっばいに開く。

なお、この実施例ではスロットル変化が小さいときに徐
々に蒸発燃料の供給を再開するようにしたが、徐々イこ
供給量を増やすのではなくて、完全にカットするような
制御を行なうことも可能である。

また、本発明は上記実施例に限定されず、その他いろい
ろな態様で実施できるものである。

（発明の効果） 本発明は以上のように構成されているので、蒸発燃料供
給に伴なう空燃比変動によりトルクショックが生じるの
を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の全体構成図、第２図は本発明の一実施
例の全体図、第３図は同実施例の制御を実行するフロー
チャートである。 ｌ：エンジン、２：吸気通路、３：スロットル弁、９：
開度センサ、１９：キャニスタ、２１：負圧制御弁、２
３：切換制御弁、２４：コントロールユニット。 代理人　弁理士　進　藤　純　− 第１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）エンジンの運転状態を検出する運転状態検出手段
   と、蒸発燃料をエンジンの吸気系に供給する蒸発燃料供
   給装置と、該蒸発燃料供給装置をエンジンの運転状態に
   応じて作動させる蒸発燃料制御手段と、一時的に蒸発燃
   料の供給を停止すべき特定の領域を検出して停止信号を
   出力する停止領域検出手段と、蒸発燃料の供給再開時に
   おけるエンジン運転状態の変化率を検出する再開時運転
   状態変化率検出手段と、供給再開時の運転状態の変化が
   小さいときに蒸発燃料の供給を制限する供給制限手段と
   を備えたエンジンの蒸発燃料処理装置。