JPH0730354U - 内燃エンジンの蒸発燃料制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 単一のパージ通路及びパージ制御弁によって
良好な低流量域におけるリニアリティ及び中高流量域に
おける弁作動レスポンスを得る。 【構成】 パージ制御弁のオンオフ制御信号のデューテ
ィ比ＤＵＴＹが所定デューティ比ＤＴＹ０以上のとき
は、パージ制御弁の駆動周期ＴＤＲを第１の周期ＴＤＲ
１に設定し（ステップＳ２）、デューティ比ＤＵＴＹが
ＤＴＹ０より小さいときは、駆動周期ＴＤＲを第１の周
期ＴＤＲより長い第２の周期ＴＤＲ２に設定する（ステ
ップＳ３）。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、燃料蒸気排出抑止装置を備えた内燃エンジンの蒸発燃料制御装置に 関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来より、燃料タンク内で燃料から発生する燃料蒸気が大気中に放出されるの を防止するようにした燃料蒸気排出抑止装置が広く用いられている。この装置で は燃料蒸気がキャニスタで一時貯えられ、この貯えられた蒸発燃料がパージ通路 を介して内燃エンジンの吸気系へ供給される。この蒸発燃料の吸気系への供給（ パージ）量を制御するために、パージ通路の途中にデューティ制御型のパージ制 御弁を設け、このパージ制御弁に供給する一定周波数のオンオフ制御信号のデュ ーティ比を変更するようにした蒸発燃料制御装置が従来より知られている。

【０００３】 また、オンオフ制御信号の周波数をデューティ比に逆比例させて変更するよう にしたもの（特開昭６２−１７４５５７号公報）や、エンジンのアイドル時は、 オンオフ制御信号の周波数を他の運転状態のときより低くするようにしたもの（ 実開平４−１６５８号公報）が、従来より提案されている。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、上記従来の装置では、低流量域（デューティ比が小さい領域） におけるデューティ比に対する流量のリニアリティと、中〜高流量域（デューテ ィ比が大きい領域）における弁作動レスポンスとをともに望ましい特性とするこ とが困難であった。そのため、例えばパージ通路及びパージ制御弁を低流量域用 と中高流量域用の２種類設けるようなことが行われていた。

【０００５】 本考案はこの点に着目してなされたものであり、単一のパージ通路及びパージ 制御弁によって良好な低流量域におけるリニアリティ及び中高流量域における弁 作動レスポンスを得ることができる蒸発燃料制御装置を提供することを目的とす る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するため本考案は、燃料タンクから発生する燃料蒸気を吸着す るキャニスタとエンジン吸気系との間に設けられて前記燃料蒸気を含む混合気を パージさせるパージ通路と、該パージ通路を介してエンジン吸気系に供給される 燃料蒸気の流量を制御するデューティ制御型パージ制御弁とを有する内燃エンジ ンの蒸発燃料制御装置において、前記パージ制御弁に供給するオンオフ制御信号 のデューティ比に応じて該パージ制御弁の駆動周期を設定する駆動周期設定手段 を設けるようにしたものである。

【０００７】 また、前記駆動周期設定手段は、前記デューティ比が小さいほど、駆動周期を 長く設定することが望ましい。

【０００８】

【作用】

パージ制御弁の駆動周期が、該パージ制御弁に供給されるオンオフ制御信号の デューティ比に応じて設定される。

【０００９】

【実施例】

以下本考案の実施例を添付図面に基づいて詳述する。

【００１０】 図１は本考案の一実施例に係る内燃エンジン及びその燃料供給制御装置の全体 の構成図であり、符号１は例えば４気筒の内燃エンジンを示し、エンジン１の吸 気管２の途中にはスロットルボディ３が設けられ、その内部にはスロットル弁３ ０１が配されている。スロットル弁３０１にはスロットル弁開度(θＴＨ)センサ ４が連結されており、当該スロットル弁３０１の開度に応じた電気信号を出力し て電子コントロールユニット（以下「ＥＣＵ」という）５に供給する。このＥＣ Ｕ５は、駆動周期設定手段を構成する。

【００１１】 燃料噴射弁６はエンジン１とスロットル弁３０１との間で且つ吸気管２の図示 しない吸気弁の少し上流側に各気筒毎に設けられており、各燃料噴射弁６は燃料 ポンプ７を介して燃料タンク８に接続されていると共にＥＣＵ５に電気的に接続 されて当該ＥＣＵ５からの信号により燃料噴射弁６の開弁時間が制御される。

【００１２】 スロットル弁３０１の直ぐ下流には管９を介して吸気管内圧（ＰＢ）センサ１ ０が設けられており、この吸気管内圧センサ１０により電気信号に変換された吸 気管内圧信号は前記ＥＣＵ５に供給される。

【００１３】 エンジン回転数（ＮＥ）センサ１１はエンジン１の図示しないカム軸周囲又は クランク軸周囲に取り付けられ、エンジン１のクランク軸の180度回転毎に所定 のクランク角度位置で信号パルス（以下「ＴＤＣ信号パルス」という）を出力し 、このＴＤＣ信号パルスはＥＣＵ５に供給される。

【００１４】 排気ガス濃度検出器としてのＯ₂センサ１２はエンジン１の排気管１３に装着 されており、排気ガス中の酸素濃度を検出し、その濃度に応じた信号を出力しＥ ＣＵ５に供給する。

【００１５】 密閉された燃料タンク８の上部とスロットルボディ３下流の吸気管２との間に は燃料蒸気排出抑止装置を構成する２ウェイバルブ１４、吸着剤１５１を内蔵す るキャニスタ１５、オンオフ制御信号により開閉弁作動するデューティ制御型の 制御弁であるパージ制御弁１６が設けられている。パージ制御弁１６のソレノイ ドはＥＣＵ５に接続され、パージ制御弁１６はＥＣＵ５からのオンオフ制御信号 により開閉制御され、その開弁時間の比率はオンオフ制御信号のデューティ比と 略等しくなる。この燃料蒸気排出抑止装置によれば、燃料タンク８内で発生した 燃料蒸気（燃料ベーパ）は、所定の設定圧に達すると２ウェイバルブ１４の正圧 バルブを押し開き、キャニスタ１５に流入し、キャニスタ１５内の吸着剤１５１ によって吸着され貯蔵される。パージ制御弁１６が開弁されると、キャニスタ１ ５に一時貯えられていた蒸発燃料は、吸気管２内の負圧により、キャニスタ１５ に設けられた外気取込口１５２から吸入された外気と共にパージ制御弁１６を経 て吸気管２へ吸引され、各気筒へ送られる。また外気などで燃料タンク８が冷却 されて燃料タンク内の負圧が増すと、２ウェイバルブ１４の負圧バルブが開弁し 、キャニスタ１５に一時貯えられていた蒸発燃料は燃料タンク８へ戻される。こ のようにして燃料タンク８内に発生した燃料蒸気が大気に放出されることを抑止 している。

【００１６】 さらに、キャニスタ１５とパージ制御弁１６との間のパージ管（パージ通路） １７には質量流量計（例えば熱線式流量計）２０が設けられ、パージ管１７内を 流れる燃料蒸気を含む混合気の流量に応じた出力信号をＥＣＵ５へ供給する。

【００１７】 ＥＣＵ５は、各種センサからの入力信号の波形を整形し、電圧レベルを所定レ ベルに修正し、アナログ信号値をデジタル信号値に変換する等の機能を有する入 力回路、パージ制御弁の制御パラメータ算出プログラム等を実行する中央処理回 路（以下「ＣＰＵ」という）、ＣＰＵで実行される各種演算プログラム及び演算 結果等を記憶する記憶手段、前記燃料噴射弁６、パージ制御弁１６に駆動信号を 供給する出力回路等から構成される。

【００１８】 ＥＣＵ５は、質量流量計２０の出力値がエンジン運転状態に応じて設定される 目標値と一致するようにパージ制御弁１６に供給するオンオフ制御信号のデュー ティ比ＤＵＴＹを制御する。

【００１９】 図２は、パージ制御弁１６の駆動周期ＴＤＲ（オンオフ制御信号の周波数の逆 数）を決定する処理のフローチャートであり、本処理はＥＣＵ５のＣＰＵで実行 される。

【００２０】 ステップＳ１ではパージ制御弁１６のオンオフ制御信号のデューティ比ＤＵＴ Ｙが所定デューティ比ＤＴＹ０（例えば３５％）以上か否かを判別する。その結 果、ＤＵＴＹ≧ＤＴＹ０であるときは、駆動周期ＴＤＲを第１の周期ＴＤＲ１（ 例えば８０ｍｓｅｃ）に設定する一方（ステップＳ２）、ＤＵＴＹ＜ＤＴＹ０で あるときは駆動周期ＴＤＲを第１の周期ＴＤＲ１より長い第２の周期ＴＤＲ２（ 例えば１６０ｍｓｅｃ）に設定する（ステップＳ３）。

【００２１】 図３は、デューティ比ＤＵＴＹと、パージ通路１７を流れる燃料蒸気を含む混 合気の流量Ｑとの関係を示す図であり、同図において実線はＴＤＲ＝ＴＤＲ１と した場合を示し、破線ＴＤＲ＝ＴＤＲ２とした場合を示す。即ち、ＴＤＲ＝ＴＤ Ｒ２として駆動周期を長くした方が、低流量域（デューティ比ＤＵＴＹの小さい 流域）において良好なリニアリティを得ることができる。

【００２２】 従って、図２のように駆動周期ＴＤＲを設定することにより低流量域（ＤＵＴ Ｙ≦ＤＴＹ０）においてデューティ比ＤＵＴＹに対する流量Ｑの良好なリニアリ ティを得ることができるとともに、中高流量域（ＤＵＴＹ＞ＤＴＹ０）において 良好な弁作動レスポンスを得ることができる。その結果、低流量域において空燃 比の安定化を図るとともに、中高流量域において良好な排ガス特性を得ることが できる。また、パージ制御弁として使用する電磁弁の特性上、フルデューティ時 （デューティ比が略１００％のとき）の流量が多いほど低流量域の流量の安定性 が低下するため、大流量電磁弁の採用が困難であったが、図２に示すような駆動 周期の制御を行うことにより、大流量電磁弁を採用することが可能となる。

【００２３】 図４は、時間とともにデューティ比ＤＵＴＹを増加させた場合のＤＵＴＹ値及 び流量Ｑの変化を示す図である。同図（ａ），（ｂ）は低流量域のみでパージ制 御弁を作動させる場合を示しており、リニアリティが破線で示す従来例に比べて 改善され、ＤＵＴＹ値の小さい状態でもＤＵＴＹ値に応じた流量が得られること を示している。また、同図（ｃ），（ｄ）は、加速時のように低流量域から中高 流量域までＤＵＴＹ値を増加させる場合を示している。この場合も低流量域のリ ニアリティが改善され、さらに時刻ｔ１以後は駆動周期ＴＤＲ＝ＴＤＲ１とされ 、短い周期で駆動されるので、良好な弁作動レスポンスを得ることができる。

【００２４】

【考案の効果】

以上詳述したように本考案によれば、パージ制御弁の駆動周期が、該パージ制 御弁に供給されるオンオフ制御信号のデューティ比に応じて設定されるので、低 流量域においてデューティ比に対する流量の良好なリニアリティを得ることがで きるとともに、中高流量域において良好な弁作動レスポンスを得ることができる 。その結果、低流量域において空燃比の安定化を図るとともに、中高流量域にお いて良好な排ガス特性を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例に係る内燃エンジン及びその
燃料供給制御装置の全体構成図である。

【図２】パージ制御弁の駆動周期設定処理のフローチャ
ートである。

【図３】パージ制御弁のオンオフ制御信号のデューティ
比（ＤＵＴＹ）と流量（Ｑ）との関係を示す図である。

【図４】時間とともにデューティ比（ＤＵＴＹ）を増加
させた場合の流量（Ｑ）の変化を示す図である。

【符号の説明】

１ 内燃エンジン ２ 吸気管 ５ 電子コントロールユニット（ＥＣＵ） ８ 燃料タンク １５ キャニスタ １６ パージ制御弁 １７ パージ管

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 燃料タンクから発生する燃料蒸気を吸着
   するキャニスタとエンジン吸気系との間に設けられて前
   記燃料蒸気を含む混合気をパージさせるパージ通路と、
   該パージ通路を介してエンジン吸気系に供給される燃料
   蒸気の流量を制御するデューティ制御型パージ制御弁と
   を有する内燃エンジンの蒸発燃料制御装置において、前
   記パージ制御弁に供給するオンオフ制御信号のデューテ
   ィ比に応じて該パージ制御弁の駆動周期を設定する駆動
   周期設定手段を設けたことを特徴とする内燃エンジンの
   蒸発燃料制御装置。
2. 【請求項２】 前記駆動周期設定手段は、前記デューテ
   ィ比が小さいほど、駆動周期を長く設定することを特徴
   とする請求項１記載の内燃エンジンの蒸発燃料制御装
   置。