JPH04252854A - エンジンの蒸発燃料制御装置 - Google Patents
エンジンの蒸発燃料制御装置Info
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Abstract
め要約のデータは記録されません。
Description
発生する蒸発燃料を燃焼室に導き、大気中に放出される
蒸発燃料を規制するようにしたエンジンの蒸発燃料制御
装置に関する。
料をそのまま大気中に放出させることは大気汚染の原因
となるため、この蒸発燃料をエンジンの吸気通路に導入
し、供給燃料とともに燃焼室内で燃焼させるようにした
装置が知られている。これらの装置では、蒸発燃料は活
性炭などの吸着剤を収納した容器に導かれ、蒸発燃料は
吸着剤に一時的に吸着される。吸着剤に吸着された蒸発
燃料は、エンジン運転時に吸気管負圧によって吸着剤か
ら離脱し、吸気とともに燃焼室内に導入される。
として、たとえば実公昭61−23644号公報、特公
昭62−18747号公報が知られている。前者はエン
ジン1回転当りの吸入空気量に応じて電磁弁をデューテ
ィ制御することにより、蒸発燃料のパージ流量を制御す
るようにしたものである。後者は蒸発燃料装置を過給機
付エンジンに適用したもので、吸着燃料を効率よく過給
域で処理するようにしたものである。上述したように、
従来装置では蒸発燃料のパージ量は、パージ通路に配置
された電磁弁デューティ制御することによって調整され
、このデューティ比は、エンジン回転数(NE)とエン
ジン1回転当りの空気量(GN)とに基づいたマップか
ら求められる。
料のパージ量を電磁弁のデューティ制御によって行う従
来方式においては、つぎのような問題が存在した。スロ
ットル弁の全閉状態からアクセルを踏込んで加速した場
合は、エアフローメータには、エンジン要求分の吸気量
と吸気通路の容積分の吸気量とが瞬時に流れ、図7に示
すように、エンジン1回転当りの吸気量(GN)が所定
値に対して吸気通路の容積分だけオーバーシュートして
しまう。そのため、単にエンジン回転数(NE)とエン
ジン1回転当りの吸気量(GN)とに基づいて蒸発燃料
のパージ制御をすると、必要以上にパージ量が増加して
しまう。したがって、空燃比(A/F)が荒れ、極端な
場合はエンジンストールまたは失火を招くという問題が
生じる。
ル弁の全閉状態から加速した場合の吸気通路の容積分に
相当する吸気量の影響を解消し、エンジンストールおよ
び失火を防止することが可能なエンジンの蒸発燃料制御
装置を提供することを目的とする。
係るエンジンの蒸発燃料制御装置は、燃料タンクから発
生する蒸発燃料をスロットル弁下流の吸気通路に導くパ
ージ通路の途中にパージ用電磁弁を設け、該パージ用電
磁弁の開度をエンジン1回転当りの吸入空気量に基づい
てデューティ制御することにより前記蒸発燃料の吸気通
路へのパージ流量を調整するようにしたエンジンの蒸発
燃料制御装置において、前記スロットル弁の開度変化量
を検知するスロットル開度変化量検知手段と、前記スロ
ットル開度変化量検知手段からの開度変化量信号に基づ
いて前記パージ用電磁弁のパージ開始時期を遅延させる
パージ遅延手段と、を具備したものから成る。
装置においては、スロットル全閉状態から加速した場合
の過渡時には、スロットル弁の開度変化量がスロットル
開度変化量検知手段によって検知され、この開度変化量
信号はパージ遅延手段に入力される。パージ遅延手段は
、スロットル弁の開度変化量に応じて遅延時間の算出を
行ない、パージ用電磁弁による蒸発燃料のパージ開始時
期が遅延される。そのため、加速の過渡時においては吸
気通路の容積分に相当する吸気量の影響を受けることが
なくなり、空燃比の荒れによるエンジンストールおよび
失火が防止される。
御装置の望ましい実施例を、図面を参照して説明する。 図1ないし図6は、本発明の一実施例を示しており、と
くに車両に搭載される6気筒エンジンに適用した場合を
示している。このうち、図2は蒸発燃料制御装置を中心
としたエンジンの系統図を示しており、図3は蒸発燃料
制御装置を除いたエンジンの制御系統図を示している。 図3において、1はエンジン、2はサージタンク、3は
排気マニホールドを示す。排気マニホールド3は排気干
渉を伴わない#1〜#3気筒群と#4〜#6気筒群の2
つに集合され、その集合部が連通路3aによって連通さ
れている。7、8は互いに並列に配置された主ターボチ
ャージャ、副ターボチャージャである。ターボチャージ
ャ7、8のそれぞれのタービン7a、8aは排気マニホ
ールド3の集合部に接続され、それぞれのコンプレッサ
7b、8bは、インタクーラ6、スロットル弁4を介し
てサージタンク2に接続されている。
から高吸入空気量域まで作動され、副ターボチャージャ
8は低吸入空気量域で停止される。双方のターボチャー
ジャ7、8の作動、停止を可能ならしめるために、副タ
ーボチャージャ8のタービン8aの下流に排気切替弁1
7が、コンプレッサ8bの下流に吸気切替弁18が設け
られる。吸、排気切替弁18、17の両方とも開弁のと
きは、両方のターボチャージャ7、8が作動される。
ージャ8の吸気通路には、1個ターボチャージャから2
個ターボチャージャへの切替を円滑にするために、コン
プレッサ7bの上流とコンプレッサ8bの下流とを連通
する吸気バイパス通路13と、吸気バイパス通路13の
途中に配設される吸気バイパス弁33が設けられる。吸
気バイパス弁33はダイヤフラム式のアクチュエータ1
0によって開閉される。吸気切替弁18の上流と下流と
を連通するバイパス通路には、逆止弁12が設けられて
おり、吸気切替弁18の閉時において副ターボチャージ
ャ8側のコンプレッサ出口圧力が主ターボチャージャ7
側より大になったとき、空気が上流側から下流側に流れ
ることができるようにしてある。なお、図中、14はコ
ンプレッサ出口側の吸気通路、15はコンプレッサ入口
側の吸気通路を示す。吸気通路15はエアフローメータ
24を介してエアクリーナ23に接続される。排気通路
を形成するフロントパイプ20は、排気ガス触媒21、
22を介して排気マフラーに接続される。吸気切替弁1
8はアクチュエータ11によって開閉され、排気切替弁
17はダイヤフラム式アクチュエータ16によって開閉
されるようになっている。ウエストゲートバルブ31は
、アクチュエータ9によって開閉されるようになってい
る。
2は、過給圧または負圧の導入によって作動するように
なっている。各アクチュエータ9、10、11、16、
42には、正圧タンク51からの過給圧または負圧とエ
アフローメータ24の下流からの大気圧とを選択的に切
り替えるために、第1、第2、第3、第4、第5、第6
の電磁弁25、26、27、28、32、44が接続さ
れている。各電磁弁25、26、27、28、32、4
4の切替は、エンジンコントロールコンピュータ29か
らの指令に従って行なわれる。なお、第2の電磁弁26
へ負圧を導入する通路には、負圧の一方の流れのみを許
すチェック弁45が介装されている。
8を弁開とするようにアクチュエータ11を作動させ、
OFFは吸気切替弁18を全閉とするようにアクチュエ
ータ11を作動させる。第4の電磁弁28のONは、排
気切替弁17を全開とするようにアクチュエータ16を
作動させ、OFFは排気切替弁17を全閉するようにア
クチュエータ10を作動させ、OFFは吸気バイパス弁
33を全開するようにアクチュエータ10を作動させる
。
エータ42に大気圧を導入する第5の電磁弁32は、O
N、OFF制御でなく、デューティ制御される。同様に
、ウエストゲートバルブ31を作動させるアクチュエー
タ9に負圧を導く第6の電磁弁44は、ON、OFF制
御でなく、デューティ制御される。デューティ制御は、
周知の通り、デューティ比により通電時間を制御するこ
とであり、デジタル的に通電、非通電の割合を変えるこ
とにより、アナログ的に平均電流が可変制御される。な
お、デューティ比は、1サイクルの時間に対する通電時
間の割合であり、1サイクル中の通電時間をA、非通電
時間をBとすると、デューティ比=A/(A+B)×1
00(%)で表わされる。本実施例では、第5の電磁弁
32と第6の電磁弁44をデューティ制御することによ
り、これらの電磁弁の開口量を可変させることが可能と
なっている。
ータ42のダイヤフラム室42aに導入される過給気の
大気へのブリード量(リーク量)を第5の電磁弁32の
デューティ制御によって可変させることにより可変可能
となっている。ウェストゲートバルブ31の開度は、ア
クチュエータ9のダイヤフラム室9bに導入される過給
気の大気へのブリード量(リーク量)を第6の電磁弁4
4のデューティ制御によって可変させることにより可変
可能となっている。
、エンジンの各種運転条件検出センサと電気的に接続さ
れ、各種センサからの信号が入力される。エンジン運転
条件検出センサには、吸気管圧力センサ30、スロット
ル開度センサ5、吸入空気量測定センサとしてのエアフ
ローメータ24、エンジン回転数センサ50、および酸
素センサ19が含まれる。エンジンコントロールコンピ
ュータ29は、演算をするためのセントラルプロセッサ
ユニット(CPU)、読み出し専用のメモリであるリー
ドオンリメモリ(ROM)、一時記憶用のランダムアク
セスメモリ(RAM)、入出力インターフェイス(I/
Oインターフェイス)、各種センサからのアナログ信号
をディジタル量に変換するA/Dコンバータを備えてい
る。
ンジンの系統図を示している。図中、61は車両に搭載
される燃料タンクを示している。燃料タンク61で発生
した蒸発燃料は、通路62を介してチャコールキャニス
タ63に導かれるようになっている。チャコールキャニ
スタ63は、周知の通り活性炭が収納された蒸発燃料の
吸着容器であり、燃料タンク61からの蒸発燃料は、こ
のチャコールキャニスタ63の活性炭に一旦吸着される
ようになっている。チャコールキャニスタ63には、メ
インパージ通路64とサブパージ通路65の2系統のパ
ージ通路が接続されている。
チャージャ7のコンプレッサ7b上流に接続されている
。サブパージ通路65には、第1のバキュームコントロ
ールバルブ(VCV1)66が介装されている。第1の
バキュームコントロールバルブ66は、ダイヤフラム式
のアクチュエータ66aによって開閉駆動されるように
なっている。アクチュエータ66aのダイヤフラム室に
は、通路67を介してコンプレッサ7b下流側の過給圧
が導かれるようになっている。メインパージ通路64の
下流端は、サージタンク2に接続されている。メインパ
ージ通路64には、第2のバキュームコントロールバル
ブ(VCV2)69とパージ用電磁弁70が介装されて
いる。第2のバキュームコントロールバルブ69とパー
ジ用電磁弁70とは、直列に接続されている。第2のバ
キュームコントロールバルブ69は、ダイヤフラム式の
アクチュエータ69aによって開閉駆動されるようにな
っている。アクチュエータ69aには、スロットル全閉
時に通路71を介してスロットル弁4の直下流の負圧が
導かれ、第2のバキュームコントロールバルブ69が閉
じるようになっている。パージ用電磁弁70は、エンジ
ンコントロールコンピュータ29によるデューティ比の
変化によってメインパージ通路64を流れる蒸発燃料の
パージ量を制御する機能を有する。
は、図1に示すように、GN検知手段81、デューティ
制御手段82、スロットル開度変化量検知手段83、パ
ージ遅延手段84とが形成されている。GN検知手段8
1は、エアフローメータ24およびエンジン回転数セン
サ50からの信号によりエンジン1回転当りの吸入空気
量(GN)を算出する機能を有している。デューティ制
御手段82は、エンジン回転数NEとエンジン1回転当
りの吸入空気量(GN)とに基づき、図5に示すデュー
ティ比マップM1 からパージ用電磁弁70のデューテ
ィ比を求め、パージ用電磁弁70のデューティ制御を行
なう機能を有している。スロットル開度変化量検知手段
83は、スロットル開度センサ5からの信号に基づき、
スロットル弁4の時間に対する開度変化量を求める機能
を有する。すなわち、スロットル開度変化量検知手段8
3は、スロットル弁4の開弁速度を求める機能を有する
。 遅延手段84は、スロットル開度変化量検知手段83か
らの開度変化量信号に基づき、図6に示すマップM2
から遅延時間を求めパージ用電磁弁70のパージ開始時
期を遅延させる機能を有する。以上の各手段81、82
、83、84は、エンジンコントロールコンピュータ2
9に格納されるプログラムから構成されている。
置における作用について説明する。高吸入空気量域では
、吸気切替弁18と排気切替弁17がともに開かれ、吸
気バイパス弁10が閉じられる。これによって2個ター
ボチャージャ7、8が駆動され、十分な過給空気量が得
られ、出力が向上される。低速域でかつ高負荷時には、
吸気切替弁18と排気切替弁17がともに閉じられ、吸
気バイパス弁33が開かれる。これによって1個のター
ボチャージャ7のみが駆動される。低吸入空気量域で1
個ターボチャージャとする理由は、低吸入空気量域では
1個ターボチャージャ過給特性が2個ターボチャージャ
過給特性より優れているからである。1個ターボチャー
ジャとすることにより、過給圧、トルクの立上りが早く
なり、レスポンスが迅速となる。低吸入空気量域から高
吸入空気量域に移行するとき、つまり1個ターボチャー
ジャから2個ターボチャージャ作動へ切り替えるときに
は、吸気切替弁18および排気切替弁17が閉じられて
いるときに排気バイパス弁41をデューティ制御により
小開制御し、さらに吸気バイパス弁33を閉じることに
より副ターボチャージャ8の助走回転数を高め、ターボ
チャージャの切替をより円滑(切替時のショックを小さ
く)に行うことが可能になる。
した場合は、エアフローメータ24には、エンジン要求
分の吸気量と吸気通路(エアクリーナ23からスロット
ル弁4までの間の吸気通路)の容積分に相当する吸気量
が瞬時に流れる。したがって、単にエンジン回転数(N
E)とエンジン1回転当りの吸気量(GN)とに基づい
て蒸発燃料のパージ制御をすると、必要以上にパージ量
が増加してしまうので、本実施例では図4に示す制御処
理を実行することにより、これに対処している。図4の
ステップ100においてパージ流量制御ルーチンが開始
され、ステップ101に進んでエンジン始動後状態か否
かが判断される。ここで、エンジン始動後状態でないと
判断された場合は、ステップ110に進み、パージ用電
磁弁70のデューティ比が0%とされ、パージ用電磁弁
70は閉弁される。したがって、この状態では、チャコ
ールキャニスタ63からの蒸発燃料のサージタンク2へ
のパージは行なわれない。ステップ101において、エ
ンジン始動後状態であると判断された場合は、ステップ
102に進み、スロットル弁4が開弁しているか否か判
断される。すなわち、エンジンがアイドル運転状態か否
かが判断される。ここで、スロットル弁4が開弁してい
ないと判断された場合は、ステップ110に進み、パー
ジ用電磁弁70は閉弁され、蒸発燃料のパージは行なわ
れない。
が開弁していると判断された場合は、ステップ103に
進み、エンジン回転数(NE)がエンジンコントロール
コンピュータ29に取込まれる。この処理が終了すると
、ステップ104に進み、エンジン1回転当りの吸入空
気量(GN)がエンジンコントロールコンピュータ29
に取込まれる。この処理が終了すると、ステップ105
に進み、エンジン回転数(NE)およびエンジン1回転
当りの吸入空気量(GN)に基づいてデューティ比マッ
プM1 からデューティ比が求められる。デューティ比
が求められると、ステップ106に進み、スロットル開
度変化量検知手段83によって時間に対するスロットル
弁4の開度変化量ΔTAが算出される。
開度変化量ΔTAが算出されると、図6に示すマップM
2 を有する遅延手段84によってパージ用電磁弁70
のパージ開始時期が算出される。この処理が終了すると
、ステップ108に進み、ステップ107で算出された
遅延時間経過後にパージ用電磁弁70によるパージが開
始される。パージ用電磁弁70によるパージが開始され
ると、ステップ109に進み、図5のマップに基づくパ
ージ用電磁弁70のデューティ制御が行なわれる。この
処理が完了すると一連の処理は完了したことになり、ス
テップ111に進んでリターンする。
弁されると第2のバキュームコントロールバルブ69の
アクチュエータ69aには、スロットル弁4の直上流の
大気圧または正圧が導かれ、スプリング力により第2の
バキュームコントロールバルブ69は開弁状態となる。 したがって、サージタンク2内が負圧の場合は、チャコ
ールキャニスタ63に吸着されていた蒸発燃料は、メイ
ンパージ通路64を介してサージタンク2に導かれ、こ
の時の蒸発燃料のパージ量はパージ用電磁弁70のデュ
ーティ制御によって制御される。このように、メインパ
ージ通路64は、低、中吸入空気量域でのみパージを行
なう機能を有する。また、スロットル弁4の全閉状態か
ら加速する場合の過渡時には、スロットル弁4の開度変
化量ΔTAに応じてマップM2 から遅延時間が求めら
れるので、パージ用電磁弁70による蒸発燃料のパージ
開始が遅延される。そのため、吸気通路の容積分に相当
する吸気量の影響を受けることがなくなる。したがって
、パージ用電磁弁70のデューティ比の増加による蒸発
燃料のパージ量の増加は解消され、エンジンストールお
よび失火の発生が防止される。なお、メインパージ通路
64において、バキュームコントロールバルブ69をパ
ージ用電磁弁70に対して直列に設けたのは、パージ用
電磁弁70が開弁状態で故障した場合には、スロットル
全閉時に蒸発燃料がパージされて空燃比がオーバリッチ
になることが考えられるからである。このように、バキ
ュームコントロールバルブ69は、フェイルセーフとし
て機能している。
第2のバキュームコントロールバルブ69の閉弁により
メインパージ通路64は閉じられる。この状態では、第
1のバキュームコントロールバルブ66のアクチュエー
タ66aには正圧が導かれ、第1のバキュームコントロ
ール66の開弁によりサブパージ通路65は開かれる。 サブパージ通路65が開かれると、チャコールキャニス
タ63に吸着されていた蒸発燃料は、サブパージ通路6
5を介して主ターボチャージャ7のコンプレッサ7bの
直上流に導かれ、蒸発燃料のパージが行なわれる。この
ように、サブパージ通路65は、高吸入空気量域のみで
蒸発燃料のパージを行なう機能を有する。なお、本実施
例では蒸発燃料装置を2ステージツインターボエンジン
に適用した例を示したが、過給機付きのエンジンまたは
過給機なしのエンジンにも適用することも勿論可能であ
る。
ジンの蒸発燃料制御装置によるときは、スロットル弁の
開度変化量を検知するスロットル開度変化検知手段から
の開度変化量信号に基づいてパージ用電磁弁によるパー
ジ開始時期を遅延させるようにしたので、スロットル弁
の全閉状態から加速した場合でも、吸気通路の容積分に
相当する吸気量の影響を受けることはなくなる。したが
って、必要以上に蒸発燃料のパージ量が増加することは
解消され、空燃比の荒れによるエンジンストールおよび
失火の発生を防止することができる。また、空燃比の荒
れが解消されることにより、排気ガス浄化性能が向上で
き、ドライバビリティの向上もはかれる。
御装置のブロック図である。
御装置の系統図である。
すフローチャートである。
ィ比を求めるマップ図である。
延時間を求めるマップ図である。
磁弁のデューティ比との関係を示す特性図である。
ンジン回転数センサ 61 燃料タンク 63 チャコールキャニスタ 64 メインパージ通路 65 サブパージ通路 70 パージ用電磁弁 81 GN検知手段 82 デューティ制御手段 83 スロットル開度変化量検知手段84 パージ
遅延手段
Claims (1)
- 【請求項1】 燃料タンクから発生する蒸発燃料をス
ロットル弁下流の吸気通路に導くパージ通路の途中にパ
ージ用電磁弁を設け、該パージ用電磁弁の開度をエンジ
ン1回転当りの吸入空気量に基づいてデューティ制御す
ることにより前記蒸発燃料の吸気通路へのパージ流量を
調整するようにしたエンジンの蒸発燃料制御装置におい
て、前記スロットル弁の開度変化量を検知するスロット
ル開度変化量検知手段と、前記スロットル開度変化量検
知手段からの開度変化量信号に基づいて前記パージ用電
磁弁のパージ開始時期を遅延させるパージ遅延手段と、
を具備したことを特徴とするエンジンの蒸発燃料制御装
置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2676691A JP2936746B2 (ja) | 1991-01-29 | 1991-01-29 | エンジンの蒸発燃料制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2676691A JP2936746B2 (ja) | 1991-01-29 | 1991-01-29 | エンジンの蒸発燃料制御装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04252854A true JPH04252854A (ja) | 1992-09-08 |
JP2936746B2 JP2936746B2 (ja) | 1999-08-23 |
Family
ID=12202414
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2676691A Expired - Lifetime JP2936746B2 (ja) | 1991-01-29 | 1991-01-29 | エンジンの蒸発燃料制御装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2936746B2 (ja) |
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WO1997027392A1 (fr) * | 1996-01-23 | 1997-07-31 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Systeme de traitement d'un carburant volatil pour un moteur a plusieurs cylindres |
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1991
- 1991-01-29 JP JP2676691A patent/JP2936746B2/ja not_active Expired - Lifetime
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