JP2609677B2 - エンジンの燃料供給装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、エンジンにその運転状態に応じた量の燃料
を供給するとともに、エンジンに供給されるべき燃料の
収容部で発生した蒸発燃料を吸気通路に導くようにされ
たエンジンの燃料供給装置に関する。

（従来の技術） 車両等に搭載されるエンジンにおいては、大気汚染防
止を主目的として、例えば、特開昭59−192858号公報に
も示される如く、燃料タンクや気化器のフロート室等の
燃料の収容部で発生した蒸発燃料を、エンジンの停止時
に活性炭等の吸着剤を収容したキャニスタ内に蓄えてお
き、エンジン作動時に吸気負圧等を利用して吸気通路に
導き、エンジン内で燃料の一部として消費させるように
なすことが行われている。また、斯かるエンジンにおい
ては、例えば、エンジン回転数が所定の値以上とされた
もとで、アクセルペタルに連動するスロットル弁が全閉
状態（アイドリング開度状態）にされたとき、エンジン
に対する燃料供給を停止する、所謂、減速燃料カットを
行い、その後、エンジン回転数が所定の値未満となった
とき、あるいは、スロットル弁が開状態とされたとき、
エンジンに対する燃料供給を再開する、所謂、燃料復帰
を行うことにより、燃費の向上等を図るようになすこと
が知られている。

また、スロットル弁が全閉状態にされると吸気通路に
おけるスロットル弁より下流側部分の吸気負圧が増大
し、それにより、吸気通路に蒸発燃料が過剰に供給され
てしまう事態がまねかれ、燃焼に供される混合気の空燃
比が過度にリッチ側のものとなって排気浄化性能が低下
するという問題が生じるので、それを防止すべく、通
常、減速燃料カットに際しては、吸気通路への蒸発燃料
の供給が、減速燃料カットの開始と同時に停止されるよ
うになされている。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、エンジン回転数が所定の値以上にある
もとで、スロットル弁が全閉状態にされたとき、直ちに
減速燃料カット及び蒸発燃料の供給停止が行われるよう
にされたエンジンにあっては、例えば、変速操作等のた
めアクセルペタルが開放状態にされてスロットル弁が全
閉状態にされた後、間を置かずに再びスロットル弁が開
かれてエンジンが加速状態に移行せしめられたときに
は、エンジンに対する燃料供給遅れが生じて加速応答性
が低下してしまうという問題が生じる。

斯かる点に鑑み、本発明は、エンジンに対する燃料供
給が主燃料供給手段と蒸発燃料供給手段とによって行わ
れるようになされ、エンジン回転数が所定の値以上とさ
れたものでスロットル弁が全閉状態とされたとき、主燃
料供給手段と蒸発燃料供給手段とによる燃料の供給停止
が、スロットル弁が全閉状態にされた直後にスロットル
弁が開状態とされてエンジンが加速状態に移行せしめら
れたときにおける加速応答性を損なうことがないように
行われるとともに、スロットル弁が全閉状態とされたま
ま所定の期間が経過するまでの間、エンジンの吸気通路
に蒸発燃料が過剰に供給される事態がまねかれないよう
にされたエンジンの燃料供給装置を提供することを目的
とする。

（課題を解決するための手段） 上述の目的を達成すべく、本発明に係るエンジンの燃
料供給装置は、エンジンに燃料を供給する燃料供給状態
とエンジンに対する燃料の供給を停止する燃料供給停止
状態とを選択的にとる主燃料供給手段と、エンジンに供
給されるべき燃料の収容部で発生した蒸発燃料を、エン
ジンの吸気通路におけるスロットル弁より下流側部分に
供給する蒸発燃料供給状態と、エンジンに対する蒸発燃
料の供給を停止する蒸発燃料供給停止状態とを選択的に
とる蒸発燃料供給手段と、主燃料供給手段及び蒸発燃料
供給手段の動作制御を行う制御手段とが備えられて構成
され、制御手段が、エンジンにおけるエンジン回転数が
所定の値以上とされたもとで、スロットル弁が全閉状態
とされたとき、蒸発燃料供給手段に蒸発燃料供給停止状
態をとらせ、また、スロットル弁が全閉状態とされたま
ま所定の期間が経過したとき、主燃料供給手段に燃料供
給停止状態をとらせるものとされる。

（作 用） 上述の如くの構成を有するエンジンの燃料供給装置に
おいては、エンジン回転数が所定の値以上とされたもと
で、スロットル弁が全閉状態とされ、その後、直ちにス
ロットル弁が開状態とされてエンジンが加速状態に移行
せしめられても、スロットル弁が全閉状態とされたまま
所定の期間が経過するまでは、主燃料供給手段が燃料供
給状態にあるので、エンジンに対する燃料供給遅れが生
じることがなく、良好な加速応答性が得られるととも
に、蒸発燃料供給手段は、スロットル弁が全閉状態とさ
れたとき同時に蒸発燃料供給停止状態とされるので、蒸
発燃料の過剰供給に起因する排気浄化性能の低下が回避
される。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。

第１図は、本発明に係るエンジンの燃料供給装置の一
例を、それが適用されたエンジンとともに示す。第１図
において、エンジン本体Ｅに内挿されたピストン10の上
方に形成された燃焼室11には、吸気弁12を介して吸気通
路13が接続されている。吸気通路13は、その上流側から
順次、エアクリーナ14,吸気通路13における吸入空気量
を検出するエアフローメータ15,アクセルペダルに連動
して開弁作動せしめられるスロットル弁16,スロットル
弁16の開度を検出するスロットル開度センサ17,サージ
タンク18、及び、燃料噴射弁20が配されている。

燃料噴射弁20は、電子制御されるものとなされてい
て、後述されるコントロールユニット100から供給され
る噴射駆動パルス信号Cpのパルス幅に応じた期間だけ開
弁作動し、燃料供給系から調圧されて圧送される燃料
を、燃焼室11に対する吸気ポート部に向けて所定のタイ
ミング、例えば、エンジンの回転に同期して間歇的に噴
射し、燃焼室11内での燃焼に供される混合気を作る。混
合気は燃焼室11に吸気弁12を介して供給され、点火プラ
グ21により点火されて燃焼される。そして、燃焼室11に
おいて混合気が燃焼されて生成される排気ガスは、排気
弁22を介して排気通路23に排出される。

一方、吸気通路13におけるサージタンク18には、キャ
ニスタ25等から成る蒸発燃料供給装置が蒸発燃料供給通
路26を介して接続されている。キャニスタ25は、大気に
開放せしめられる開口部25aが設けられていて、その内
部に活性炭等が用いられた蒸発燃料吸着保持層27を有す
るものとされ、燃料タンク28内で発生した蒸発燃料が蒸
発燃料導入通路29を通じて送り込まれる。また、キャニ
スタ25とサージタンク18とを連通させる蒸発燃料供給通
路26には流量調整弁30が配されている。流量調整弁30
は、常閉型の電磁弁であって、コントロールユニット10
0から供給される弁駆動パルス信号Cqのパルス幅に応じ
て開弁作動するようにされている。

そして、上述の燃料噴射弁20及び流量調整弁30に噴射
駆動パルス信号Cp及び弁駆動パルス信号Cqを供給するコ
ントロールユニット100には、エンジン本体Ｅにおける
クランク機構31に関連して配された回転数センサ32から
得られるエンジン回転数に応じた検出信号Sn,スロット
ル開度センサ17から得られるスロットル弁16の開度に応
じた検出信号St,エアフローメータ15から得られる吸入
空気量に応じた検出信号Sa,排気通路23に配された理論
空燃比近傍での出力特性が変化するO₂センサ33から得ら
れる排気ガス中の酸素濃度に応じた検出信号So、及び、
エンジン本体Ｅに設けられた水温センサ34から得られる
エンジンの冷却水温に応じた検出信号Swが供給されると
ともに、エンジンに加えられる空調機等の外部負荷の作
動状態や、エンジンから車輪に至る動力伝達経路の接続
状態をあらわすエンジンの制御に必要な他の検出信号Sx
も供給される。コントロールユニット100は、これら各
種の検出信号に基づいて、燃料噴射の制御及び蒸発燃料
の供給制御を行う。

コントロールユニット100による燃料噴射の制御にあ
たっては、検出信号Sn及びStに基づいて、エンジン回転
数Ｎが所定の値N₁以上とされたもとで、スロットル弁16
が全閉状態とされたまま所定の期間Txが経過したとき、
燃料噴射弁20への噴射駆動パルス信号Cpの供給が停止さ
れて減速燃料カットが行われる。斯かる減速燃料カット
が行われた後、エンジン回転数Ｎが値N₁未満とされる
か、もしくは、スロットル弁16が開かれたときには、燃
料復帰が行われる。

また、エンジンが減速燃料カットが行われる状態以外
の運転状態にあり、検出信号Swがあらわすエンジンの冷
却水温が所定の値以上であること等のフィードバック制
御条件を満たすとき、燃焼に供される混合気の空燃比を
理論空燃比にすべく、吸入空気量とエンジン回転数Ｎと
に基づいて設定される基本燃料噴射量が、検出信号Soが
あらわす排気ガス中の酸素濃度に応じて補正され、その
補正された燃料噴射量に応じてパルス幅を有する噴射駆
動パルス信号Cpが形成されて、それが燃料噴射弁20に供
給され、燃料噴射量についてのフィードバック制御が行
われる。

さらに、エンジンが減速燃料カットが行われる状態以
外の運転状態にあり、かつ、フィードバック制御条件を
満たさないとき、基本燃料噴射量がエンジンの冷却水温
等に応じて補正され、その補正された燃料噴射量に応じ
たパルス幅を有する噴射駆動パルス信号Cpが形成され
て、それが燃料噴射弁20に供給され、燃料噴射量につい
てのオープンループ制御が行われる。

一方、コントロールユニット100による蒸発燃料の供
給制御にあたっては、スロットル弁16が全閉状態にな
く、フィードバック制御条件を満たすとき、エンジン回
転数Ｎと基本燃料噴射量とに基づいて、蒸発燃料の供給
量を定める制御値Ｄが設定され、その設定された制御値
Ｄに応じてパルス幅を有する弁駆動パルス信号Cqが形成
されて、それが流量調整弁30に供給される。それによ
り、流量調整弁30が弁駆動パルス信号Cqのパルス幅に応
じた期間だけ開弁作動せしめられて、吸気通路13におけ
るサージタンク18内の吸気負圧により、キャニスタ25に
吸着保持された蒸発燃料が、キャニスタ25に形成された
開口部25aからの大気に伴ってサージタンク18に供給さ
れ、燃焼室11内で燃料の一部として消費される。

また、スロットル弁16が全閉状態にあり、エンジンの
冷却水温が所定の値T₁以上で、かつ、エンジンから車輪
に至る動力伝達経路が接続状態にされているとき、流量
調整弁30に対する弁駆動パルス信号Cqの供給が停止さ
れ、吸気通路13への蒸発燃料の供給が行われないように
される。

このような燃料噴射の制御及び蒸発燃料の制御が行わ
れることにより、エンジン回転数Ｎが所定の値N₁以上に
あり、かつ、燃料噴射量についてのフィードバック制御
が行われているもとで、例えば、第２図に示される如
く、時点t₁においてスロットル弁16が開状態から全閉状
態とされた場合には、時点t₁から期間Txが経過する時点
t₂までは、燃料噴射量についてのフィードバック制御が
継続して行われ、燃料噴射弁20の燃料供給状態が継続さ
れ、時点t₂以後において、燃料噴射弁20は燃料供給停止
状態とされて、エンジンに対する減速燃料カットが行わ
れるが、キャニスタ25による蒸発燃料の供給は、時点t₁
において直ちに停止される。

このように、時点t₁においてスロットル弁16が全閉状
態とされたとき直ちに蒸発燃料の供給が停止されるが、
時点t₂に至るまでは燃料噴射弁20が燃料供給状態とされ
ていることにより、時点t₁直後にスロットル弁16が開状
態にされてエンジンが加速状態に移行せしめられても、
燃料供給遅れが生じることがないので、良好な加速応答
性が得られ、また、蒸発燃料の供給は時点t₁において停
止されているので、蒸発燃料の過剰供給に起因する排気
浄化性能の低下が回避されることになる。

上述の如くの制御を行うコントロールユニット100
は、例えば、マイクロコンピュータが用いられて構成さ
れるが、斯かる場合におけるマイクロコンピュータが実
行するプログラムの一例を、第３図及び第４図のフロー
チャートを参照して説明する。

第３図におけるプログラムは燃料噴射の制御を示し、
例えば、イグニッションスイッチがオン状態にされたと
きスタートし、スタート後、プロセス101において、検
出信号Sa,St,Sn,Sw,So及びSxを取り込み、続くディシジ
ョン102において、エンジン回転数Ｎが所定の値N₁以上
であるか否かを判断し、エンジン回転数Ｎが値N₁未満で
あると判断された場合には、プロセス104において、カ
ウント数Ｃを零にした後ディシジョン105に進み、ディ
シジョン102において、エンジン回転数Ｎが値N₁以上で
あると判断された場合には、ディシジョン103に進む。
そして、ディシジョン103において、スロットル弁16が
全閉状態であるか否かを判断し、スロットル弁16が全閉
状態でないと判断された場合に、プロセス104におい
て、カウント数Ｃを零にした後ディシジョン105に進
む。ディシジョン105においては、フイードバック（F/
B）制御条件が成立しているか否かを判断し、F/B制御条
件が成立していると判断された場合には、プロセス107
においてフラグＦを１に設定し、続くプロセス108にお
いて、フィードバック制御用プログラムを実行した後プ
ロセス109に進む。また、ディシジョン105においてF/B
制御条件が成立していないと判断された場合には、プロ
セス110においてフラグＦを零に設定し、続くプロセス1
11において、オープンループ制御用プログラムを実行し
た後プロセス109に進む。

一方、ディシジョン103において、スロットル弁16が
全閉状態であると判断された場合には、エンジンが減速
状態にあるのでプロセス112において、カウント数Ｃに
１を加算して新たなカウント数Ｃを設定し、続くディシ
ジョン114において、カウント数Ｃが期間Txに対応する
所定の値Ｍ以上であるか否かを判断し、カウント数Ｃが
値Ｍ未満であると判断された場合には、ディシジョン10
5以降の各ステップを上述と同様に実行してプロセス109
に進み、カウント数Ｃが値Ｍ以上であると判断された場
合には、プロセス116において、燃料噴射弁20への噴射
駆動パルス信号Cpの供給を停止してプロセス109に進
む。プロセス109においては、第４図はフローチャート
で示される如くの蒸発燃料制御用のプログラムを実行し
て元に戻る。

第４図に示される蒸発燃料制御用のプログラムにおい
ては、スタート後、ディシジョン121において、エンジ
ンの冷却水温Twが所定の値T₁以上であるか否かを判断
し、冷却水温Twが値T₁以上であると判断された場合に
は、ディシジョン122において、エンジンから車輪に至
る動力伝達経路が遮断状態にされているか否かを判断
し、動力伝達経路が遮断状態でないと判断された場合に
は、ディシジョン123においてフラグＦが１であるか否
かを判断し、フラグＦが１であると判断された場合に
は、ディシジョン124において、スロットル弁16が全閉
状態であるか否かを判断し、スロットル弁16が全閉状態
でないと判断された場合には、プロセス125において、
エンジン回転数Ｎと基本燃料噴射量とに基づいて制御値
Ｄを設定し、続くプロセス126において、制御値Ｄに応
じたパルス幅を有する弁駆動パルス信号Cqを形成してそ
れを流量調整弁30に供給し、このプログラムを終了す
る。

一方、ディシジョン121〜124において、夫々、エンジ
ンの冷却水温Twが値T₁未満である，動力伝達経路が遮断
状態にされている，フラグＦが１でない，スロットル弁
16が全閉状態であると判断された場合には、プロセス12
7において、制御値Ｄを零にしてこのプログラムを終了
する。それにより、流量調整弁30への弁駆動パルス信号
Cqの供給が停止されて、蒸発燃料の供給が停止される。

（発明の効果） 以上の説明から明らかな如く、本発明に係るエンジン
の燃料供給装置によれば、エンジン回転数が所定の値以
上とされたもとで、スロットル弁が全閉状態とされたと
き、蒸発燃料供給手段による蒸発燃料の供給が停止さ
れ、主燃料供給手段による燃料の供給がスロットル弁が
全閉状態とされたまま所定の期間が経過するまで行われ
るようにされることにより、スロットル弁が閉状態とさ
れた直後にスロットル弁が開状態とされ、エンジンが加
速状態に移行せしめられても、燃料の供給遅れが生じる
ことがなく、良好な加速応答性を得ることができ、ま
た、斯かる際、吸気通路に蒸発燃料の供給が停止されて
いるので、蒸発燃料の過剰供給に起因する排気浄化性能
の低下を回避することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るエンジンの燃料供給装置の一例
を、それが適用されたエンジンとともに示す概略構成
図、第２図は第１図に示される例の動作説明に供される
タイムチャート、第３図及び第４図は、夫々、第１図に
示される例におけるコントロールユニットに用いられた
マイクロコンピュータが実行するプログラムの一例を示
すフローチャートである。 図中、13は吸気通路、16はスロットル弁、17はスロット
ル開度センサ、18はサージタンク、20は燃料噴射弁、25
はキャニスタ、30は流量調整弁、100はコントロールユ
ニット、Ｅはエンジン本体である。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】エンジンに燃料を供給する燃料供給状態と
   上記エンジンに対する燃料の供給を停止する燃料供給停
   止状態とを選択的にとる主燃料供給手段と、 上記エンジンに供給されるべき燃料の収容部で発生した
   蒸発燃料を、上記エンジンの吸気通路におけるスロット
   ル弁より下流側部分に供給する蒸発燃料供給状態と、上
   記エンジンに対する上記蒸発燃料の供給を停止する蒸発
   燃料供給停止状態とを選択的にとる蒸発燃料供給手段
   と、 上記エンジンにおけるエンジン回転数が所定の値以上と
   されたもとで、上記スロットル弁が全閉状態とされたと
   き上記蒸発燃料供給手段に上記蒸発燃料供給停止状態を
   とらせ、また、上記スロットル弁が全閉状態とされたま
   ま所定の期間が経過したとき上記主燃料供給手段に上記
   燃料供給停止状態をとらせる制御手段と、 を具備して構成されるエンジンの燃料供給装置。