JPH0629492Y2

JPH0629492Y2 - 過給機付２サイクル内燃機関の蒸発燃料処理装置

Info

Publication number: JPH0629492Y2
Application number: JP15806888U
Authority: JP
Inventors: 雄彦広瀬; 徳彦中村; 隆晟伊藤; 康次浦西; 道男川越
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1988-12-06
Filing date: 1988-12-06
Publication date: 1994-08-10
Anticipated expiration: 2003-12-06
Also published as: JPH0278755U

Description

【考案の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本考案は過給機付２サイクル内燃機関の蒸発燃料処理装
置に関する。

〔従来の技術〕

スロットル弁下流の給気通路に掃気ポンプとして過給機
を備えた２サイクル内燃機関においては、過給機の駆動
損失を低減するため、過給気を迂回して過給機の上流お
よび下流の給気通路を接続するバイパス通路の途中に制
御弁を設け、スロットル弁と過給機との間（以下「過給
機直上流」という）の給気通路内の圧力が予め定められ
た圧力以下となったとき、制御弁を開弁し、過給機直上
流の給気通路内の負圧が予め定められた負圧より大きく
ならないようにしている（例えば実願昭62−21368号参
照）。

この過給機付２サイクル内燃機関のエバポシステム（蒸
発燃料処理装置）においては、エバポシステムのパージ
ポートを過給機直上流の給気通路内に開口させても、こ
の給気通路内の負圧は小さいため、十分なパージ量が得
られない。このため、キャニスタから燃料蒸気がオーバ
フローするという問題がある。

この対策として、実開昭58−146854号公報に示されるよ
うに、過給機下流の過給空気をキャニスタのパージエア
導入通路からキャニスタに供給してパージを促進するこ
とが考えられる。

〔考案が解決しようとする課題〕

前述のように過給機の駆動損失を低減するために過給機
直上流の給気通路内の負圧を小さくするようにしている
ことを考慮すると、パージ用エアを過給機直上流（スロ
ットル弁と過給機との間）の給気通路内に流入させるの
が最適である。

しかし、スロットル弁と過給機との間の給気通路内にバ
イパス通路およびパージ通路の２つが開口せしめられる
と、夫々の通路を介して過給機下流の過給空気が過給機
直上流の給気通路内に流入せしめられる。このため、圧
力センサによって検出される過給機直上流の給気通路内
の圧力は、バイパス通路およびパージ通路の給気通路内
への開口位置によって変化し、また、過給機下流の給気
通路から過給機直上流の給気通路にバイパスされる空気
の総量は同一であっても、バイパス通路とパージ通路と
を流れる空気量の比が変化すると圧力センサによって検
出される過給機直上流の給気通路内の圧力も変化する。
従って、この圧力センサの検出値に基づいて制御される
制御弁の制御が不安定になるという問題がある。

〔課題を解決するための手段〕

上記問題点を解決するため本考案によれば、スロットル
弁下流の給気通路に過給機を設け、この過給機を迂回し
てスロットル弁と過給機との間の給気通路と過給機下流
の給気通路とを接続するバイパス通路を設け、このバイ
パス通路の途中にはスロットル弁と過給機との間の給気
通路内の圧力が予め定められた圧力以下のとき開弁せし
められる制御弁を設け、キャニスタのパージエア導入通
路を過給機下流の給気通路に接続すると共にキャニスタ
のパージ通路を過給機上流の給気通路と制御弁との間の
前記バイパス通路に接続している。

〔作用〕

スロットル弁と過給機との間の給気通路内の圧力が予め
定められた圧力以下のとき制御弁が開弁せしめられ、過
給機下流の給気通路内の過給空気がバイパス通路を介し
て過給機直上流の給気通路内に流入する。

キャニスタには、パージエア導入通路から過給空気が流
入し、パージガスはパージ通路からバイパス通路に流入
した後、過給機直上流の給気通路内に流入する。

制御弁が開弁せしめられている際には、パージガスは、
バイパス通路内を流れる過給空気と、バイパス通路内で
合流した後、過給機直上流の給気通路内に流入する。

〔実施例〕

第１図を参照すると、１は２サイクル内燃機関のシリン
ダブロック、２はピストン、３はシリンダブロック１上
に固定されたシリンダヘッド、４は給気ポート、５は排
気ポート、６は給気弁、７は排気弁を夫々示す。給気ポ
ート４は給気管８を介してエアクリーナ９に接続され
る。空気はエアクリーナ９から給気ポート４に向かって
給気管８内を流れる。給気管８の途中にはその上流から
順番に、スロットル弁１０、機関により駆動される過給
機１１およびインタクーラ１２が配設される。インタク
ーラ１２下流の給気管８ａと、スロットル弁１０と過給
機１１との間の給気管８ｂとを接続するバイパス通路１
３の途中には、バイパス通路１３を開閉する電磁弁１４
が設けられる。電磁弁１４はオンされるとバイパス通路
１３を連通し、オフされるとバイパス通路１３を遮断す
る。

蒸発燃料通路１６はキャニスタ１５の上部と燃料タンク
１７上部とを接続する。蒸発燃料通路１６の途中には、
燃料タンク１７からキャニスタ１５に向かう流れだけを
許容する逆止弁１８が設けられる。キャニスタ１５はそ
の内部に活性炭を内蔵しており、燃料タンク１７内で発
生した燃料蒸気はこの活性炭に一時的に吸着される。パ
ージエア導入通路１９は、過給機１１とインタークーラ
１２との間の給気管８ｃと、キャニスタ１５下部とを接
続する。パージエア導入通路１９の途中にはオリフィス
２０が設けられ、オリフィス２０とキャニスタ１５との
間のパージエア導入通路には三方弁２１が配設される。
三方弁２１がオンされると、キャニスタ１５は給気管８
に連通され、三方弁２１がオフされると、キャニスタ１
５は大気に開放される。パージ通路２２は、給気管８ｂ
と電磁弁１４とを接続するバイパス通路１３ａの途中
と、キャニスタ１５上部とを接続する。パージ通路２２
の途中にはパージ制御弁２３が配設される。パージ制御
弁２３はオンされるとパージ通路２２を連通し、オフさ
れるとパージ通路２２を遮断する。

電子制御ユニット３０はディジタルコンピュータからな
り、双方向性バス３１によって相互に接続されたROM
（リードオンリメモリ）３２、RAM（ランダムアクセス
メモリ）３３、CPU（マイクロプロセッサ）３４、入力
ポート３５および出力ポート３６を具備する。スロット
ル弁１０と過給機１１との間の給気管８ｂには負圧セン
サ５０が取り付けられる。負圧センサ５０は給気管８ｂ
内の負圧値を検出し、この負圧センサ５０はＡＤ変換器
３７を介して入力ポート３５に接続される。スロットル
弁１０近傍には、スロットル弁１０がアイドル開度とな
ったときオンとなるアイドルスイッチ５１が取り付けら
れる。アイドルスイッチ５１は入力ポート３５に接続さ
れる。過給機１１とインタークーラ１２との間の給気管
８ｃには圧力センサ５２が取り付けられる。圧力センサ
５２は給気管８ｃ内の圧力に比例した出力電圧を発生
し、この圧力センサ５２はＡＤ変換器３８を介して入力
ポート３５に接続される。シリンダブロック１には冷却
水温を検出する水温センサ５３が取り付けられる。この
水温センサ５３はＡＤ変換器３９を介して入力ポート３
５に接続される。

一方、出力ポート３６は、駆動回路４０，４１および４
２を介して夫々電磁弁１４、パージ制御弁２３および三
方弁２１に接続される。

次に第２図から第４図を参照して本実施例の動作につい
て説明する。

第２図は電磁弁１４の制御ルーチンを示す。第２図を参
照すると、ステップ６０で、負圧センサ５０によって検
出された過給機１１上流の給気管８ｂ内の負圧Ｐ１が10
0mmHgより高いか否か判定され、ステップ６１で圧力セ
ンサ５２によって検出された過給機１１下流の給気管８
ｃ内の圧力Ｐ２が３気圧より高いか否か判定される。ス
テップ６０およびステップ６１のいずれも否定判定され
ると、ステップ６２で電磁弁１４が閉弁され、バイパス
通路１３が遮断される。一方、ステップ６０およびステ
ップ６１のいずれか一方でも肯定判定されると、ステッ
プ６３で電磁弁１４が開弁され、バイパス通路１３が連
通される。過給機１１直上流の給気管８ｂ内の圧力が低
くなると過給機１１の駆動損失が増大する。このため、
給気管８ｂ内の圧力が低下し、例えば負圧Ｐ１が100mmH
gより高くなった場合、過給機１１下流の給気管８ａ内
の過給空気をバイパス通路１３を介して過給機１１直上
流の給気管８ｂ内に戻すようにしている。これによっ
て、給気管８ｂ内の圧力が低下し過ぎることを防止し
て、過給機１１の駆動損失を低減することができる。一
方、過給機１１下流の給気管８ｃ内の圧力Ｐ２が上昇し
すぎて、例えば３気圧より高くなった場合、過給空気を
バイパス通路１３を介して過給機１１直上流の給気管８
ｂ内に戻すことによって、過給機１１下流の給気管８
ａ，８ｃ内の圧力が高くなり過ぎることを防止すること
ができる。

第３図はパージ制御弁２３の制御ルーチンを示す。第３
図を参照すると、ステップ７０で冷却水温ＴＷが６０℃
以下か否か判定され、ステップ７１でアイドルスイッチ
５１がオンか否か判定される。ステップ７０および７１
のいずれも否定判定された場合、ステップ７２に進みパ
ージ制御弁２３が開弁されパージが開始される。すなわ
ち、パージエア導入通路１９を介して給気管８ｃからキ
ャニスタ１５内に導入されたパージエア（三方弁２１が
キャニスタ１５と給気管８とを連通している場合）は、
キャニスタ１５内の活性炭に吸着された燃料蒸気を活性
炭から脱離せしめ、この燃料蒸気と共にパージ通路２２
およびバイパス通路１３ａを介して給気管８ｂ内に流入
する。

ステップ７０および７１のいずれか一方でも肯定判定さ
れると、ステップ７３に進みパージ制御弁２３が閉弁さ
れ、パージが中止される。機関暖機運転時、例えば機関
冷却水温ＴＷが６０℃以下の時には機関運転状態が不安
定であるため、パージを行うとエンストおよび空燃比の
変動増大を生じる。このため、ＴＷが６０℃以下のとき
にはパージを実行しない。アイドル運転時においては機
関に供給される空気量が少ないため、パージを行うとエ
ンスト、空燃比変動増大等同様の問題を生じるため、パ
ージを行わない。

第４図には三方弁２１の制御ルーチンを示す。第４図を
参照すると、ステップ８０において圧力センサ５２によ
り検出された圧力Ｐ２が２気圧より高いか否か判定され
る。肯定判定されると、ステップ８１に進み、三方弁２
１はオフされキャニスタ１５は大気に連通される。これ
によってキャニスタ１５に２気圧以上の圧力が加わるこ
とが防止され、キャニスタ１５の耐久性を向上すること
ができる。ステップ８０において否定判定された場合、
ステップ８２に進み、三方弁２１がオンされキャニスタ
１５は給気管８ｃに連通される。機関停止時においては
Ｐ２は２気圧より低いため、キャニスタ１５はパージエ
ア導入通路１９を介して給気管８に連通されている。こ
のため、キャニスタ１５から燃料蒸気が溢れ出た場合に
おいても、燃料蒸気は大気に放出されず、給気管８内に
放出される。

本実施例ではパージ通路２２からのパージガスは、バイ
パス通路１３ａ内流入し、バイパス通路１３を流れる過
給空気と合流した後、これらの合流ガスは給気管８ｂ内
に流入する。従って、過給機１１直上流の給気管８内の
圧力が、パージ通路２２の開口位置や、パージ通路２２
を通る過給空気量とバイパス通路１３のみを通る過給空
気量との比率によって変動することを防止でき、制御弁
の制御不安定性を防止することができる。

また、パージエアをインタクーラ１２上流の給気管８ｃ
からキャニスタ１５内に導入している。このためパージ
エアは十分高温であり、従って燃料蒸気の活性炭からの
脱離を促進することができる。

また本実施例ではインタクーラ１２下流の過給空気を、
バイパス通路１３を介して給気管８ｂ内に戻している
が、インタクーラ１２下流の過給空気といえども、スロ
ットル弁１０を介して給気管８ｂ内に流入する空気の温
度より高温である。従って、パージ通路２２から流出す
るパージガス中の燃料蒸気は、バイパス通路１３ａおよ
び給気管８ｂ内で液化することが防止される。

なお、パージエア導入通路１９およびバイパス通路１３
と、過給機１１下流の給気管８ａ，８ｃとの接続位置は
本実施例に限られず、例えばパージエア導入通路１９お
よびバイパス通路１３とが同じ位置で給気管８に接続さ
れ、これらの通路１３，１９の一部が重複してもよい。

また、パージ通路２２とバイパス通路１３との接続位置
も本実施例に限られない。

〔考案の効果〕

スロットル弁と過給機との間の給気通路内の圧力が予め
定められた圧力以下とならないよう制御されるため過給
機の駆動損失が低減せしめられる。

また、キャニスタは過給機下流の過給空気によりパージ
されるため、十分なパージ量が得られる。

さらに、スロットル弁と過給機との間の給気通路内には
バイパス通路のみが開口しており、この開口からパージ
ガスとバイパス通路からバイパスされる過給空気との合
成ガスが流入する。従って、制御弁を制御するための過
給機直上流の圧力が、パージ通路の開口位置や、パージ
通路を通る過給空気量とバイパス通路のみを通る過給空
気量との比率によって変動することを防止でき、制御弁
の制御不安定性を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を採用した２サイクル内燃機
関の全体構成図、第２図は電磁弁１４の制御フローチャ
ート、第３図はパージ制御弁２３の制御フローチャー
ト、第４図は三方弁２１の制御フローチャートである。８…給気管、１０…スロットル弁、１１…過給機、１３…バイパス通路、１４…電磁弁、１５…キャニスタ、１９…パージエア導入通路、２２…パージ通路。

フロントページの続き (72)考案者浦西康次愛知県豊田市トヨタ町１番地トヨタ自動車株式会社内 (72)考案者川越道男愛知県豊田市トヨタ町１番地トヨタ自動車株式会社内 (56)参考文献実開昭63−130631（ＪＰ，Ｕ)

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】スロットル弁下流の給気通路に過給機を設
け、該過給機を迂回して前記スロットル弁と前記過給機
との間の前記給気通路と前記過給機下流の前記給気通路
とを接続するバイパス通路を設け、該バイパス通路の途
中には前記スロットル弁と前記過給機との間の前記給気
通路内の圧力が予め定められた圧力以下のとき開弁せし
められる制御弁を設け、キャニスタのパージエア導入通
路を前記過給機下流の前記給気通路に接続すると共に前
記キャニスタのパージ通路を前記過給機上流の前記給気
通路と前記制御弁との間の前記バイパス通路に接続した
過給機付２サイクル内燃機関の蒸発燃料処理装置。