JPH0765547B2

JPH0765547B2 - エンジンの蒸発燃料処理装置

Info

Publication number: JPH0765547B2
Application number: JP16091086A
Authority: JP
Inventors: 繁夫加藤; 泰河野; 博人山県; 弘志下山
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1986-07-10
Filing date: 1986-07-10
Publication date: 1995-07-19
Anticipated expiration: 2010-07-19
Also published as: JPS6318175A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）この発明は、運転状態に応じて、燃料貯留部から蒸発さ
れた蒸発燃料を、吸気通路に供給すると共に、空燃比セ
ンサの検出結果に基づいて、空燃比を目標値にフイード
バツク制御するエンジンの蒸発燃料処理装置に関する。

（従来の技術）一般に、蒸発燃料を処理するために、これを吸気通路に
放出して燃焼させる事が行なわれている。この場合、蒸
発燃料の発生量に関係なく蒸発燃料放出ライン末端の流
入口にかかる負圧で決定された量により、吸気通路に蒸
発燃料を放出するようにしている。従つて、運転状態に
応じて設定された空燃比が蒸発燃料の濃度の変化に伴っ
て変動する事になる。このため、燃焼状態が不安定にな
る虞れがある。

そこで、特開昭57−86555号公報に示されるように、排
気ガスの酸素濃度（分圧）を検出するO₂センサを用い
て、O₂フイードバツク制御を実行し、蒸発燃料の放出量
を、空燃比が目標値になるようフイードバツク制御する
ように制限している。

（発明が解決しようとする問題点）しかしながら、このようなフイードバツク制御において
は、フイードバツク時に、蒸発燃料の現在の運転状態に
おける放出量の制限値のみを判定し、この制限値に放出
量を設定すべく制御している。このため、運転状態が他
の状態に急激に変化した場合には、蒸発燃料の放出量は
変化前と変わらず維持されているので、その量が制御範
囲から大きく外れて制御不能になる虞れが生じることに
なる。

この発明は上述した問題点に鑑みてなされたもので、こ
の発明の目的は、全運転領域に渡つて目標空燃比へのフ
イードバツク制御に悪影響を与えることなく、蒸発燃料
を吸気通路に放出することのできるエンジンの蒸発燃料
処理装置を提供することである。

（問題点を解決するための手段）この発明に係るエンジンの蒸発燃料処理装置は、上述し
た問題点を解決し、目的を達成するため、第１図に示す
ように、燃料貯留部から蒸発燃料を一時的に吸着する蒸
発燃料吸着手段と、エンジンの運転状態を検出する運転
状態検出手段と、前記蒸発燃料吸着手段の蒸発燃料をエ
ンジン吸気通路に導く調整弁と、前記調整弁の、エンジ
ンの運転状態に応じて設定された開度を記憶する記憶手
段と、この運転状態検出手段の出力を受け、この出力に
応じて上記記憶手段に記憶された開度に基づいて上記調
整弁を制御する制御手段と、エンジンに供給される混合
気の空燃比を検出する空燃比センサと、エンジンの運転
状態に基づく特定の運転領域で、前記空燃比センサの検
出結果に基づく補正値により混合気の空燃比を目標値に
フイードバツクするフイードバツク手段と、上記特定の
運転領域で前記調整弁を介して蒸発燃料が吸気通路に供
給されている時、上記補正値が所定の許容範囲にあるか
否かを判定する判定手段と、前記判定手段に基づいて、
上記補正値が前記所定の範囲の外にあるとき、上記記憶
手段により記憶された運転状態に応じた調整弁の開度を
他の運転状態に亘って修正する修正手段とを備えたこと
を特徴とする。

（実施例）以下に、この発明に係るエンジンの蒸発燃料処理装置の
一実施例を、添付図面を参照して詳細に説明する。

第２図に示すように、エンジンのインテークマニホール
ド10の入口部10aには、スロットル弁10cが配設され、こ
れの入口側端部には、図示しないエアークリーナが取り
付けられている。一方、このインテークマニホールド10
の出口部10bには燃料噴射装置14が取付けられ、これの
出口側端部は、吸気弁16を介してシリンダ18に接続され
ている。このシリンダ18は排気弁20を介して排気マニホ
ールド22に接続されている。

このインテークマニホールド10のスロツトル弁10cより
下流側部分と燃料貯留部としての燃料タンク24との間に
は、燃料タンク24内で気化された蒸発燃料を大気に放出
することなく、エンジン内に導入するための蒸発燃料処
理装置26が配設されている。

この蒸発燃料処理装置26は、燃料タンク24と蒸発燃料取
込管28を介して連結され、この中に収納された吸着剤30
aに燃料タンク24内で気化した燃料を吸着させて一時的
に保持する蒸発燃料吸着装置（以下単にキヤニスタと呼
ぶ）30と、このキヤニスタ30と蒸発燃料放出管32を介し
て接続されると共に、インテークマニホールド10と蒸発
燃料導入管34を介して接続され、キヤニスタ30とインテ
ークマニホールド10との間の連通状態をエンジン制御ユ
ニツト（以下、単にECUと呼ぶ）46からの制御信号に応
じて開放量可変で開閉制御するパージ弁36とを主として
備えている。

ここで、前述したパージ弁36は、第３図に示すように構
成されている。即ち、このパージ弁36は、弁箱36aと、
弁箱36aの内部空間を入口室36bと出口室36cとに隔する
弁座36dと、ECU46からの開閉制御信号に応じて励磁／消
磁されるリニヤソレノイド36eと、このリニヤソレノイ
ド36eの励磁量に応じて移動し、弁座36dに当接して入口
室36bと出口室36cとの間を開閉する弁体36fとを備えて
いる。

尚、リニヤソレノイド36eは、ECU46からの制御信号によ
り消磁されている場合に、弁体36fを弁座36dに当接させ
て入口室36bと出口室36cとの間を閉塞するように、スプ
リング36gにより付勢されている。

このようなパージ弁36において、蒸発燃料放出管32は、
入口室36bに連通され、また蒸発燃料導入管34は出口室3
6cに連通されている。

即ち、このパージ弁36においては、リニヤソレノイド36
eが消磁されている場合には、スプリング36gの付勢力に
より弁体36fは弁座36dに当接し、従つて、入口室36bと
出口室36cとの間は閉塞されている。このようにして、
蒸発燃料のパージは停止されることになる。一方、リニ
ヤソレノイド36eが励磁されている場合には、スプリン
グ36gの付勢力に抗して弁体36fは弁座36dから離され、
従つて入口室36bと出口室36cとの間は開放される。この
ようにして、蒸発燃料のパージは実行されることにな
る。

ここで、リニヤソレノイド36eの励磁／消磁を切換え制
御する、換言すれば、蒸発燃料のパージ量を制御するEC
U46には、排気ガス中の酸素濃度（分圧）を測定するO₂
センサ38と、吸入空気量を測定するエアーフローセンサ
（以下、単にAFSと称す）40と、スロツトル弁10cの開度
を検出するTVO検出器42と、エンジンの回転数を検出す
る回転数検出器44とが接続されている。

尚、O₂センサ38は、排気マニホールド22に取り付けら
れ、排気ガス中の酸素濃度（分圧）を測定し、検出結果
をECU46に送るように構成されている。ECU46はこのO₂セ
ンサ36からの検出結果に基づいて燃焼された混合気の空
燃比を検出している。即ち、このO₂センサは空燃比セン
シとして機能している。

次に、ECU46における蒸発燃料のパージ（放出）制御に
ついて説明する。

まず、第４図に示すように、ステツプS1において、走行
状態であることが検出されると、ステツプS2において、
O₂センサ38、AFS40、TVO検出器42、回転数検出器44から
の検出結果に基づいてECU46は現在の運転状態を読み取
る。そしてステツプS3において、この運転状態が蒸発燃
料の放出を許容するパージ領域であるが否かを判別す
る。この結果、パージ領域でないと判別された場合に
は、ステツプS4においてパージ弁36を閉じるべく、リニ
ヤソレノイド36eを消磁する。

一方、ステツプS3において、現在の運転状態がパージ領
域にあると判別された場合には、ステツプS5において直
前のマツプデータに基づいて決定された開度でパージ弁
36を開放すべく、リニヤソレノイド36eを所定の励磁量
で励磁する。このようにパージ弁36を開放して蒸発燃料
をキヤニスタ30からインテークマニホールド14内に放出
した後、ステツプS6において現在の運転状態がフイード
バツク制御可能なフイードバツク領域であるか否かを判
別する。

この結果、フイードバツク領域でないと判別された場合
には、ステツプS5に戻つて直前のマツプデータに基づい
て決定された開度でパージ弁36を開放動作する。一方、
ステツプS6において燃料噴射装置14への燃料の供給状態
がフイードバツク制御可能なフイードバツク領域にある
と判別された場合には、ステツプS7において所定期間毎
にフイードバツク補正量をモニタリングする。このよう
にモニタリングしている時点で、ステツプS8に示すよう
にフイードバツク補正量が目標範囲内にあるか否かを判
別する。

ここで、目標範囲内でないと判別された場合には、ステ
ツプS9においてパージ弁36を開放制御するためのマツプ
データにおける開度情報を、現在の運転状態における開
度情報のみならず、他の運転状態における開度情報にま
で、換言すれば、全運転状態に渡つて、書き換える。そ
して、ステツプS10において、この書き換えたマツプデ
ータにより新たに決定された開度でパージ弁36を開放動
作する。この後、ステツプS7に戻り、再び所定期間毎の
モニタリングを実行することになる。

一方、ステツプS8において、フイードバツク補正量が目
標範囲内にあると判別された場合には、ステツプS11に
おいて、そのマツプデータにより決定される開度でパー
ジ弁36を開放動作する。

尚、前述したステツプS7乃至ステツプS11の制御内容に
つき、実際の動作を第５図を参照して説明する。

図示するように、モニタリング信号Ａが出力されて、フ
イードバツク補正量を検知した時点で、このフイードバ
ツク補正量が目標範囲からマイナス側、即ち、空燃比が
リーン側に外れていることが検知された場合には、パー
ジ弁36の制御用のマツプデータは全運転状態に渡つて１
段小さい情報に書き換えられる。その結果、パージ弁36
は少し閉じられ、蒸発燃料の放出流量は減少される。こ
のようにして、フイードバツク補正量は目標範囲内に入
るように変化する。

また、モニタリング信号Ｂが出力された時点で、フイー
ドバツク補正量が目標範囲内にあると検知された場合に
は、パージ弁36の制御用のマツプデータは書き直される
ことなく、従前のマツプデータを維持する。この結果、
パージ弁36の開度は変化せず、従つて、蒸発燃料の流量
も変化しないことになる。このようにしてフイードバツ
ク補正量は目標範囲内に保持される。

一方、モニタリング信号Ｃが出力された時点で、フイー
ドバツク補正量が目標範囲からプラス側、即ち、空燃比
がリツチ側に外れている事が検知された場合には、パー
ジ弁36の制御用のマツプデータは現在の情報から全運転
状態に渡つて更に１段小さい情報に書き換えられる。こ
の結果、パージ弁36は更に少し閉じられて、蒸発燃料の
放出量は減少される。このようにし、フイードバツク補
正量は目標範囲内に入るように変化する。

以上詳述したようにこの一実施例によれば、以下に述べ
るような効果を奏することができるものである。

即ち、混合気は様々な条件でリツチになつたり、リーン
になつたりする。また、蒸発燃料自身の濃度もキヤニス
タ30からの放出開始時においては濃いものであるが、放
出を続けていくと、徐々に薄くなつていく。このよう
に、目標の空燃比になるように見合つた量の蒸発燃料を
放出したとしても、運転の経過によつて空燃比は相対的
にリツチになつたり、リーンになつたりする。このた
め、この一実施例においては、その時の変化をフイード
バツク補正量を検出することにより判断している。即
ち、フイードバツク制御の補正量が目標範囲内にない場
合には、補正をまかないきれない事を意味するので、こ
のフイードバツクでまかないきれない範囲を、蒸発燃料
の放出量を減少させることにより、目標範囲内にもたら
すようにしている。このようにして、この一実施例にお
いては、フイードバツク制御と蒸発燃料の放出とが互い
に組み合わされた状態で、より信頼性の高いフイードバ
ツク制御を可能としている。

また、この一実施例においては、運転状態によるパージ
弁36の開度を示すマツプデータの書き換えを、現在の運
転状態における情報のみを書き換えるだけでなく、他の
運転状態についても同様に書き換えるようにしている。
換言すれば、マツプデータの書き換えの必要が生じた際
には、全ての運転状態に渡つて書き換えるようにしてい
る。このようにして、運転状態が急激に変化したとして
も、変化した運転状態におけるマツプデータは、従前の
変化の際に既に書き換えられているので、今回の急激な
変化に対応してフイードバツク補正量を目標範囲内にと
どめておく事は無理としても、フイードバツク可能領域
内にとどめておく事ができるようになり、フイードバツ
ク制御が停止することなく、継続して実行することがで
きるようになる。

この発明は上述した一実施例の構成に限定されることな
く、この発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形可能で
ある。

例えば、上述した一実施例では、このエンジンは燃料噴
射装置を備えるタイプであるとして説明したが、キャブ
レタを備えたタイプにも適用できることは言うまでもな
い。

また、マツプデータの情報を更新するに際して、マツプ
データを書き換えるように説明したが、マツプデータを
複数組用意しておき、最適のマツプデータを選択するよ
うにしても良い事は言うまでもない。

（発明の効果）以上説明したように本発明の蒸発燃料処理装置によれ
ば、空燃比フィードバック制御の補正値が所定の範囲か
ら外れる度に、調整弁の開度データを、他の運転状態に
亘って修正するために、その薄くなった状態で運転状態
が急激に変化したとしても、調整弁の開度を、その変化
した運転状態に対して適切に制御することができる。従
つてこの発明によれば、全運転領域に渡つて目標空燃比
へのフイードバツク制御に悪影響を与えることなく、蒸
発燃料を吸気通路に放出することのできるエンジンの蒸
発燃料処理装置が提供されることになる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係るエンジンの蒸発燃料処理装置の
構成を示す構成図、第２図はこの発明に係るエンジンの蒸発燃料処理装置の
構成を概略的に示す正面図、第３図はパージ弁の構成を示す断面図、第４図はECUにおける蒸発燃料の放出制御内容を示すフ
ローチヤート、そして、第５図は蒸発燃料の放出時におけるマツプデータの書き
換えタイミングを示すタイミングチヤートである。図中、10……インテークマニホールド、10a……入口
部、10b……出口部、10c……スロツトル弁、14……燃料
噴射装置、16……吸気弁、18……シリンダ、20……排気
弁、22……排気マニホールド、24……燃料タンク、26…
…蒸発燃料処理装置、28……蒸発燃料取込管、30……キ
ヤニスタ、32……蒸発燃料放出管、34……蒸発燃料導入
管、36……パージ弁、36a……弁箱、36b……入口室、36
c……出口室、36d……弁座、36e……リニヤソレノイ
ド、36f……弁体、36g……スプリング、38……O₂セン
サ、40……AFS、42……TVO検出器、44……回転数検出
器、46……ECUである。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】燃料貯留部から蒸発燃料を一時的に吸着す
る蒸発燃料吸着手段と、エンジンの運転状態を検出する運転状態検出手段と、前記蒸発燃料吸着手段の蒸発燃料をエンジン吸気通路に
導く調整弁と、前記調整弁の、エンジンの運転状態に応じて設定された
開度を記憶する記憶手段と、この運転状態検出手段の出力を受け、この出力に応じて
上記記憶手段に記憶された開度に基づいて上記調整弁を
制御する制御手段と、エンジンに供給される混合気の空燃比を検出する空燃比
センサと、エンジンの運転状態に基づく特定の運転領域で、前記空
燃比センサの検出結果に基づく補正値により混合気の空
燃比を目標値にフイードバツクするフイードバツク手段
と、上記特定の運転領域で前記調整弁を介して蒸発燃料が吸
気通路に供給されている時、上記補正値が所定の許容範
囲にあるか否かを判定する判定手段と、前記判定手段に基づいて、上記補正値が前記所定の範囲
の外にあるとき、上記記憶手段により記憶された運転状
態に応じた調整弁の開度を他の運転状態に亘って修正す
る修正手段とを具備する事を特徴とするエンジンの蒸発
燃料処理装置。