JP2800055B2 - 車両の蒸発燃料制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は車両の蒸発燃料制御装置に係り、特に蒸発
燃料流量を蒸発燃料圧力として判定し、蒸発燃料圧力や
燃料温度に応じて内燃機関への燃料供給量を調整し、適
正な空燃比を確保して内燃機関の始動性や運転性を向上
させるとともに排ガス有害成分値を減少させ得る車両の
蒸発燃料制御装置に関する。

［従来の技術］ 燃料タンク、気化器のフロート室などから大気中に漏
洩する蒸発燃料は、炭化水素（HC）を多量に含む大気汚
染の原因の一つとなっており、また燃料の損失にもつな
がることから、これを防止するための各種の技術が知ら
れている。その代表的なものとして活性炭などの吸着剤
を収容したキャニスタに蒸発燃料を一旦吸着保持させ、
キャニスタに吸着保持された蒸発燃料を内燃機関運転時
に離脱（パージ）させて吸気系に供給する蒸発燃料制御
装置がある。

この蒸発燃料制御装置としては、例えば実開昭63−13
6251号公報、実開昭63−193760号公報、特開平１−1930
71号公報に開示されている。実開昭63−136251号公報に
記載のものは、パージ通路を直接もしくは間接に開閉す
る電磁弁を設けるとともに燃料タンクにおける燃料蒸気
の発生量を検出する蒸気発生量検出手段を設け、燃料蒸
気の発生量と機関運転条件に基づいてパージ通路を開閉
制御することによってパージ量を調整するものである。
また、実開昭63−193760号公報に記載のものは、燃料系
統温度が所定温度以上で且つ高負荷運転時に電磁弁によ
ってキャニスタの大気通路を閉鎖することができ、吸気
系へ高濃度の蒸発燃料を吸入させ得て、蒸発燃料のパー
ジ効率を促進させるものである。更に、特開平１−1930
71号公報に記載のものは、異種燃料を補給してもその新
たに補給した燃料の蒸発燃料がキャニスタ内に供給され
るようになるまでの所定時間の間は弁手段を従前の流量
を維持するように作動制御させて、キャニスタを通じて
の大気の吸入による空燃比のリーン化や、キャニスタの
容量超過による燃料のオーバフローを防止するものであ
る。

［発明が解決しようとする問題点］ ところで、蒸発燃料制御装置においては、車両に使用
する燃料の種類によって蒸発燃料の圧力が異なることか
ら、燃料タンク等からの蒸発燃料の圧力の相違によって
吸気通路への離脱蒸発燃料流量が変化し、よって空燃比
が徒に変動していた。

そこで、従来、内燃機関の空燃比を設定する際に、蒸
発燃料の圧力に対して中間的な空燃比を設定していた
が、蒸発燃料の圧力等に応じて空燃比を適正にすること
ができず、このため、内燃機関の始動性や運転性の低下
を招くとともに、排ガス値のばらつきが大きくなって排
ガス有害成分値が増加するという不都合があった。

［発明の目的］ そこでこの発明の目的は、上述の不都合を除去すべ
く、蒸発燃料流量を蒸発燃料圧力として判定し、蒸発燃
料圧力と燃料温度とに応じて内燃機関への燃料供給量を
調整することにより、蒸発燃料圧力等が変化しても空燃
比を適正に確保して内燃機関の始動性や運転性を向上さ
せるとともに排ガス値のばらつきを小さくして排ガス有
害成分値の減少を図り得る車両の蒸発燃料制御装置を実
現するにある。

［問題点を解決するための手段］ この目的を達成するためにこの発明は、燃料タンク内
と内燃機関の吸気系の吸気通路とを連通する通気路途中
に前記内燃機関停止中に前記燃料タンクで発生した蒸発
燃料を吸着保持するとともに前記内燃機関運転中には新
気の導入によって吸着保持した蒸発燃料を離脱して前記
吸気通路に供給させるキャニスタを設けた車両の蒸発燃
料制御装置において、前記燃料タンクから前記キャニス
タへの蒸発燃料流量を測定する流量計を設け、前記キャ
ニスタから前記吸気通路への離脱蒸発燃料を給断すべく
前記キャニスタと前記吸気通路間に前記通気路を開閉す
るパージバルブを設け、前記燃料タンクの燃料温度を検
出する燃料温度センサを設け、前記内燃機関の所定運転
領域において前記通気路を開成すべく前記パージバルブ
を作動制御するとともに、前記燃料温度センサで検出さ
れる燃料温度に応じて設定された設定蒸発燃料流量と前
記流量計で測定された蒸発燃料流量とを比較して蒸発燃
料圧力を判別し、この蒸発燃料圧力に応じて前記内燃機
関への燃料供給量を調整すべく燃料供給機構を作動制御
する制御手段を設けたことを特徴とする。

［作用］ この発明の構成によれば、制御手段は、内燃機関が所
定運転領域、つまり蒸発燃料の供給させるパージ領域に
なると、通気路を開成すべくパージバルブを作動すると
ともに、燃料温度センサで検出される燃料温度に応じて
設定された設定蒸発燃料流量と流量計で測定された蒸発
燃料流量とを比較して蒸発燃料圧力を判別し、この蒸発
燃料圧力に応じて燃料供給機構を作動制御し内燃機関へ
の燃料供給量を調整する。これにより、内燃機関におい
ては、蒸発燃料流量（蒸発燃料圧力）や燃料温度状態に
応じて空燃比が適正に確保され、内燃機関の始動性や運
転性を向上するとともに、排ガス値のばらつきを小さく
して排ガス有害成分値を減少させることができる。

［実施例］ 以下図面に基づいてこの発明の実施例を詳細且つ具体
的に説明する。

第１、２図は、この発明の実施例を示すものである。
図において、２は内燃機関、４は吸気マニホルド、６は
吸気通路、８は吸気弁、10は燃焼室、12はピストン、14
は排気弁、16は排気通路、18は燃料タンクである。吸気
マニホルド４には、燃焼室10側に燃料を噴射する燃料噴
射弁20が設けられている。この燃料噴射弁20は、燃料供
給機構21を構成するものである。

この燃料噴射弁20には、燃料タンク18内の燃料ポンプ
22の駆動によって燃料供給通路24に圧送される燃料が供
給される。

前記燃料タンク18内に発生する蒸発燃料を導くため
に、一端側が燃料タンク18上部に連通するとともに他端
側が吸気通路６に連通する通気路26が設けられる。

この通気路26途中には、キャニスタ28が介設される。
従って、通気路26は、燃料タンク18とキャニスタ28間の
第１通気路26−１と、キャニスタ28と吸気通路６間の第
２通気路26−２とに分割される。

前記キャニスタ28は、内燃機関２の停止中に燃料タン
ク18で発生した蒸発燃料を吸着保持するとともに、内燃
機関２の運転中には新気（第１図の白抜きの矢印で示
す）の導入によって吸気保持した蒸発燃料を離脱（パー
ジ）し、この離脱蒸発燃料をパージ燃料として吸気通路
６に供給させるものである。

前記第１通気路26−１には、燃料タンク18側から順次
に２ウェイチェックバルブ30と、燃料タンク18側からの
蒸発燃料流量を測定する流量計32とが設けられる。

また、第２通気路26−２には、キャニスタ28から吸気
通路６への離脱蒸発燃料を給断すべく該第２通気路26−
２を開閉するパージバルブ34が設けられる。

更に、燃料タンク18には、該燃料タンク18内の燃料の
温度を検出する燃料温度センサ36が設けられている。

更にまた、内燃機関２には、冷却水温度を機関温度と
して検出する機関温度センサ38が設けられている。

これら流量計32とパージバルブ34と燃料温度センサ36
と機関温度センサ38とは、制御手段（ECM）40に連絡し
ている。

また、この制御手段40には、イグニションスイッチ42
と機関回転数信号を入力すべくイグニションコイル44が
連絡している。

これにより、制御手段40は、内燃機関２の所定運転領
域、つまり吸気絞り弁（図示せず）の全閉状態（アイド
ル状態）と吸気絞り弁の全開状態とを除いた他の運転領
域において第２吸気通路26−２を開成すべくパージバル
ブ34を作動制御するとともに、燃料温度センサ36で検出
される燃料温度に応じて設定された設定蒸発燃料流量と
流量計32で測定された蒸発燃料流量とを比較して蒸発燃
料圧力を判別し、この蒸発燃料圧力に応じて内燃機関２
への燃料供給量を調整すべく燃料供給機構21の燃料噴射
弁20を作動制御するための燃料噴射パルス信号を出力す
るものである。

次に、この実施例の作用を、第２図のフローチャート
に基づいて説明する。

制御手段40においては、プログラムがスタート（ステ
ップ101）し、イグニションスイッチ42がONになると
（ステップ102）、機関温度センサ38からの機関水温Ts
と設定機関水温Ｔとの比較で、Ts＜Ｔか否かを判断する
（ステップ103）。

このステップ103においてTs＞ＴでNOの場合には、再
始動モードとする（ステップ104）。

一方、ステップ103においてTs＜ＴでYESの場合には、
内燃機関２を始動する（ステップ105）。

そして、内燃機関２が始動することにより、イグニシ
ョンコイル44から機関運転状態が検知され、所定機関運
転領域で蒸発燃料を供給するパージ領域か否かを判断す
る（ステップ106）。

このパージ領域とは、吸気絞り弁（図示せず）が全閉
状態（アイドル状態）と吸気絞り弁が全開状態とを除い
た他の領域である。

このステップ106においてパージ領域でなくNOの場合
には、蒸発燃料流量の測定を無とし、つまり、流量計32
からの信号を無視する（ステップ107）。

一方、ステップ106においてパージ領域でYESの場合に
は、第２通気路26−２を開成すべくパージバルブ34をON
作動させる（ステップ108）。

そして、燃料温度センサ36からの信号によって燃料タ
ンク18内の燃料温度（THF）を測定する（ステップ10
9）。

次いで、低い値で設定した第１設定燃料温度（T1）と
測定された燃料温度（THF）とを比較し、T1＞THFか否か
を判断する（ステップ110）。

このステップ110においてT1＞THFでYESの場合には、
第１設定蒸発燃料流量Q1と測定された蒸発燃料流量Ｑと
を比較し、Q1≦Ｑか否かを判断する（ステップ111）。

このステップ111においてQ1≧ＱでNOの場合には、燃
料噴射弁20への燃料噴射パルス信号に第１補正係数K1を
反映させ（ステップ112）、この第１補正係数K1を加味
した燃料噴射パルス信号によって燃料噴射弁20を作動制
御し、内燃機関２への燃料供給量を調整する。

また、前記ステップ111においてQ1≦ＱでYESの場合に
は、燃料噴射弁20への燃料噴射パルス信号に第２補正係
数K2を反映させ（ステップ113）、この第２補正係数K2
を加味した燃料噴射パルス信号によって燃料噴射弁20を
作動制御し、内燃機関２への燃料供給量を調整する。

前記第１補正係数K1は、この第２補正係数K2よりも大
なる値である。

一方、前記ステップ110において、T1＜THFでNOの場合
には、第１設定燃料温度T1とこの第１設定燃料温度T1よ
りも大きい第２設定燃料温度T2と測定された燃料温度TH
Fとを比較し、T1≦THF≦T2か否かを判断する（ステップ
114）。

このステップ114においてT1≦THF≦T2でYESの場合に
は、第２設定蒸発燃料流量Q2と測定された燃料流量Ｑと
を比較する（ステップ115）。

このステップ115においてQ2≦ＱでYESの場合には、燃
料噴射弁20への燃料噴射パルスに第２補正係数K2を反映
させ（ステップ116）、この第２補正係数K2を加味した
燃料噴射パルスによって燃料噴射弁20を作動制御し、内
燃機関２への燃料供給量を調整する。

また、前記ステップ115においてQ2≧ＱでNOの場合に
は、燃料噴射弁20への燃料噴射パルスに第１補正係数K1
を反映させ（ステップ117）、この第１補正係数K1を加
味した燃料噴射パルス信号によって燃料噴射弁20を作動
制御し、内燃機関２への燃料供給量を調整する。

一方、ステップ114においてT1≦THF≦T2でなくNOの場
合には、第３設定蒸発燃料流量Q3と測定された蒸発燃料
流量Ｑとを比較し、Q3≦Ｑか否かを判断する（ステップ
118）。

このステップ118においてQ3≦ＱでYESの場合には、燃
料噴射弁20への燃料噴射パルス信号に第２補正係数K2を
反映させ（ステップ119）、この第２補正係数K2を加味
した燃料噴射パルス信号によって燃料噴射弁20を作動制
御し、内燃機関２への燃料供給量を調整する。

また、前記ステップ118においてQ3≧ＱでNOの場合に
は、燃料噴射弁20への燃料噴射パルス信号に第１補正係
数K1を反映させ（ステップ120）、この第１補正係数K1
を加味した燃料噴射パルス信号によって燃料噴射弁20を
作動制御し、内燃機関２への燃料供給量を調整する。

即ち、この実施例において、流量計32による蒸発燃料
流量の測定の目的は、蒸発燃料の圧力の違いによる内燃
機関２の始動性や運転性、排ガス値等のばらつきがあ
り、これらを極力少なくするために、測定した蒸発燃料
流量の差を蒸発燃料圧力の差として測定し、燃料噴射量
を制御することによって常に良好な運転条件とすること
にある。

また、蒸発燃料の圧力は燃料温度によって影響を受け
易いので、燃料温度センサ36を設け、第１、第２設定燃
料温度T1、T2により蒸発燃料流量の条件を設定し、さら
に、これ等の燃料流量の判定に基づき燃料噴射パルス信
号の第１、第２補正係数K1、K2の設定を行っている。

この結果、蒸発燃料流量（蒸発燃料圧力）と燃料温度
状態とに応じて内燃機関２への燃料供給量を調整するの
で、低温から高温まで常に適正な空燃比を確保させ、内
燃機関２の始動性や運転性を向上させるとともに、排ガ
ス値のばらつきを小さくして排ガス有害成分値を低減さ
せることができる。

なお、この実施例においては、内燃機関２の再始動時
においても最適空燃比を確保するために、始動噴射パル
ス信号に補正係数をかけるようにすることも可能であ
る。この場合、補正係数はイグニションスイッチ44をOF
Fとしても制御手段40内に記憶され、再始動時にはその
前の運転時の補正係数がかかるようにする。

また、蒸発燃料流量の測定を行う条件としては、機関
回転数（N1、N2）と吸気管圧力（P1、P2）とをパラメー
タとして、その所定範囲で測定する。

［発明の効果］ 以上詳細な説明から明らかなようにこの発明によれ
ば、内燃機関の所定運転領域において通気路を開成して
離脱蒸発燃料をキャニスタから吸気通路に供給させるべ
くパージバルブを作動制御するとともに、燃料温度セン
サで検出される燃料温度に応じて設定された設定蒸発燃
料流量と流量計で測定された蒸発燃料流量とを比較して
蒸発燃料圧力を判別し、この蒸発燃料圧力に応じて内燃
機関への燃料供給量を調整すべく燃料供給機構を作動制
御する制御手段を設けたことにより、蒸発燃料流量（蒸
発燃料圧力）や燃料温度状態に応じて内燃機関への燃料
供給量を調整し、空燃比を適正に確保させて内燃機関の
始動性や運転性を向上させるとともに、排ガス値のばら
つきを小さくして排ガス有害成分値を低減し得る。

【図面の簡単な説明】

第１、２図はこの発明の実施例を示し、第１図は蒸発燃
料制御装置のシステム構成図、第２図は作用を説明する
フローチャートである。 図において、２は内燃機関、４は吸気マニホルド、18は
燃料タンク、20は燃料噴射弁、26は通気路、28はキャニ
スタ、32は流量計、34はパージバルブ、36は燃料温度セ
ンサ、そして40は制御手段である。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】燃料タンク内と内燃機関の吸気系の吸気通
   路とを連通する通気路途中に前記内燃機関停止中に前記
   燃料タンクで発生した蒸発燃料を吸着保持するとともに
   前記内燃機関運転中には新気の導入によって吸着保持し
   た蒸発燃料を離脱して前記吸気通路に供給させるキャニ
   スタを設けた車両の蒸発燃料制御装置において、前記燃
   料タンクから前記キャニスタへの蒸発燃料流量を測定す
   る流量計を設け、前記キャニスタから前記吸気通路への
   離脱蒸発燃料を給断すべく前記キャニスタと前記吸気通
   路間の前記通気路を開閉するパージバルブを設け、前記
   燃料タンクの燃料温度を検出する燃料温度センサを設
   け、前記内燃機関の所定運転領域において前記通気路を
   開成すべく前記パージバルブを作動制御するとともに、
   前記燃料温度センサで検出される燃料温度に応じて設定
   された設定蒸発燃料流量と前記流量計で測定された蒸発
   燃料流量とを比較して蒸発燃料圧力を判別し、この蒸発
   燃料圧力に応じて前記内燃機関への燃料供給量を調整す
   べく燃料供給機構を作動制御する制御手段を設けたこと
   を特徴とする車両の蒸発燃料制御装置。