JPH0932661A - Evapotranspired gas control device - Google Patents

Evapotranspired gas control device

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Publication number
JPH0932661A
JPH0932661A JP17782595A JP17782595A JPH0932661A JP H0932661 A JPH0932661 A JP H0932661A JP 17782595 A JP17782595 A JP 17782595A JP 17782595 A JP17782595 A JP 17782595A JP H0932661 A JPH0932661 A JP H0932661A
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JP
Japan
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air
purge
purge air
control device
amount
Prior art date
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Application number
JP17782595A
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Japanese (ja)
Inventor
Katsuaki Yasui
克明 安井
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To realize a large quantity of purge and to improve absorption capacity of a canister by measuring acoustic velocity in purge air, temperature of the purge air and a flow rate of the purge air, computing necessary air capacity to perfectly burn the purge air in accordance with their measured results and correcting an air-fuel ratio. SOLUTION: Evapotranspired gas of a fuel tank 1 is absorbed by an absorbent 18 of a canister 3. Thereafter, evaporated gas is introduced to an acoustic velocity detection device 14 through a purge line 8 as purge air by opening a purge control valve 9 during high rotation of an engine. This device 14 receives a supersonic pulse emitted from a supersonic wave transmitting element 15 and reflected by an inwall of the device and computes acoustic velocity by a control part 17 from a time difference of transmission. An air-fuel ratio is corrected by computing necessary air capacity per purge air unit volume from this acoustic velocity and purge air temperature by a temperature sensor 16 and finding a flow rate of the purge air from the value, suction air pressure and opening of the valve 9.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、ガソリン等の揮発性
燃料を使用する内燃機関の燃料タンクから蒸散する蒸散
ガスを、内燃機関の燃焼室で正確に燃焼処理させるため
の蒸散ガス制御装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a vaporized gas control device for accurately burning a vaporized gas vaporized from a fuel tank of an internal combustion engine using a volatile fuel such as gasoline in a combustion chamber of the internal combustion engine. It is a thing.

【0002】[0002]

【従来の技術】図2及び図3は、例えば特開平4−35
3752号公報に示された従来の蒸散ガス制御装置を示
すもので、図2は蒸散ガス制御装置の構成を、図3はこ
の装置に使用されるHC濃度センサの構成を示すもので
ある。図2において、1は揮発性燃料を収納する燃料タ
ンク、2は燃料タンク1からキャニスタ3への配管の途
中に設けられたチェックバルブ、4はキャニスタ3に設
けられキャニスタ3の内部に大気を取り込むための大気
孔、5はエアクリーナ6から燃焼室7に吸入空気を導入
する吸気管、8は前記キャニスタ3と吸気管5を繋ぐパ
ージライン、9はパージライン8を開閉するパージコン
トロールバルブ、10は燃焼室7の吸入空気量を制御す
るスロットルバルブである。11は前記パージライン8
に設けられ、蒸散ガスの炭化水素(以下HCと称す)の
濃度を検知するHC濃度センサで、HC濃度センサ11
は図3に示すように、感ガス皮膜抵抗体12とこれを支
持する支持電極13よりなり、感ガス皮膜抵抗体12は
導電性の炭素粉末をシリコン樹脂で固定した皮膜を有す
る皮膜抵抗で、HCの濃度によりシリコン樹脂が膨潤し
てその抵抗値が変わり、抵抗値の変化によりHCの濃度
が検知できるように構成されている。
2. Description of the Related Art FIG. 2 and FIG.
2 shows a conventional vaporized gas control device disclosed in Japanese Patent No. 3752, FIG. 2 shows a configuration of the vaporized gas control device, and FIG. 3 shows a configuration of an HC concentration sensor used in this device. In FIG. 2, 1 is a fuel tank for storing volatile fuel, 2 is a check valve provided in the middle of the pipe from the fuel tank 1 to the canister 3, and 4 is provided in the canister 3 and takes in air into the canister 3. 2 for the intake air for introducing intake air from the air cleaner 6 into the combustion chamber 7, 8 for a purge line connecting the canister 3 and the intake pipe 5, 9 for a purge control valve for opening and closing the purge line 8, and 10 for This is a throttle valve that controls the amount of intake air in the combustion chamber 7. 11 is the purge line 8
An HC concentration sensor for detecting the concentration of hydrocarbons (hereinafter referred to as HC) in the vaporized gas provided in the HC concentration sensor 11
As shown in FIG. 3, consists of a gas sensitive film resistor 12 and a supporting electrode 13 that supports the gas sensitive film resistor 12, and the gas sensitive film resistor 12 is a film resistor having a film in which conductive carbon powder is fixed with silicone resin. The silicon resin swells depending on the concentration of HC and its resistance value changes, and the concentration of HC can be detected by the change of the resistance value.

【0003】このような従来の蒸散ガス制御装置におい
て、燃料タンク1内に収容されるガソリン等の燃料は多
量の揮発成分を含み、高温時には燃料タンク1内に各種
のHCの混合ガスよりなる蒸散ガスが発生し、このガス
圧が一定値を越えるとチェックバルブ2が開き、キャニ
スタ3に流入してキャニスタ3内に設けられた吸着剤に
捕捉される。吸着剤の吸着能力には限界があるため、高
回転運転時にパージコントロールバルブ9を開き、大気
孔4から吸入される大気によりパージされて各種のHC
ガスを含む混合気(以下パージエアと称す)となり、パ
ージライン8及び吸気管5を経由して燃焼室7に導かれ
通常の混合気と共に燃焼される。HC濃度センサ11は
パージエア中のHCの総モル濃度を検知し、これに基ず
いてスロットルバルブ10を制御して空燃比に補正を加
える。
In such a conventional vaporized gas control device, the fuel such as gasoline contained in the fuel tank 1 contains a large amount of volatile components, and the vaporized mixture of various kinds of HC gas in the fuel tank 1 at high temperature. When gas is generated and the gas pressure exceeds a certain value, the check valve 2 opens, flows into the canister 3, and is trapped by the adsorbent provided in the canister 3. Since the adsorbing capacity of the adsorbent is limited, the purge control valve 9 is opened during the high rotation operation, and the various kinds of HC are purged by the air sucked from the air holes 4.
A mixture containing gas (hereinafter referred to as purge air) is introduced into the combustion chamber 7 via the purge line 8 and the intake pipe 5, and is burned together with a normal mixture. The HC concentration sensor 11 detects the total molar concentration of HC in the purge air, and based on this, controls the throttle valve 10 to correct the air-fuel ratio.

【0004】HC濃度センサを持たない一般の自動車用
内燃機関では、このようなパージ量に基ずいた空燃比の
補正ができないため、排気ガス中のHCを抑制するため
には時間当りのパージ量に制限を加えざるを得ず、吸着
剤を有効にパージすることができないため、蒸散ガスの
発生量が多い時にはこれがキャニスタの吸着能力を上回
って大気中にHCが放出されることがあった。これに対
し、上記のようにHC濃度センサを有する蒸散ガス制御
装置では、前記の通りHC濃度センサによりパージエア
中のHCの総モル濃度を検知して空燃比の補正をするの
で、ある程度の大量パージを行ってもこれに追従した空
燃比の補正ができ、時間当りのパージ量を増やせるた
め、吸着剤の能力改善ができるものであった。
In a general automobile internal combustion engine without an HC concentration sensor, the air-fuel ratio cannot be corrected based on such a purge amount. Therefore, in order to suppress HC in the exhaust gas, the purge amount per time is reduced. However, since the adsorbent cannot be effectively purged, when the amount of vaporized gas is large, it exceeds the adsorption capacity of the canister and HC may be released into the atmosphere. On the other hand, in the transpiration gas control device having the HC concentration sensor as described above, since the total molar concentration of HC in the purge air is detected and the air-fuel ratio is corrected by the HC concentration sensor as described above, a large amount of purge is performed to some extent. However, the air-fuel ratio can be corrected by following this, and the purge amount per time can be increased, so that the capacity of the adsorbent can be improved.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】以上のように、従来の
蒸散ガス制御装置では、空燃比の補正による吸着剤の能
力改善ができるが、HC濃度センサに感ガス皮膜抵抗を
使用して空燃比を補正しているために、次に述べるよう
な問題点を有するものであった。即ち、感ガス皮膜抵抗
体12は、長時間HCガスに暴露されるとシリコン樹脂
が劣化するので抵抗値の経年変化が避けられず、従って
HCの濃度の検知にも大きな誤差を生じてくるものであ
る。また、雰囲気の変化に対しシリコン樹脂は即応して
膨潤しないので、HC濃度に急変があってもこれに追随
できず、常に正確なHC濃度の検知ができない。さら
に、単位体積当りのHCを燃焼させるのに必要な空気量
は、HCに含まれる炭素及び水素の原子数により決まる
が、パージエア中には各種の分子構造を持つHC分子が
含まれており、その成分比はガソリンの種類及び燃料タ
ンクやキャニスタの温度等により変化するため、燃焼に
必要な空気量もこれに伴って変化するものであるのに対
し、従来の蒸散ガス制御装置では、パージエア中のHC
の総モル濃度しか計測できないので、前記の燃焼に必要
な空気量を正確に算定することができず、空燃比の補正
にも相応の誤差を有するものであった。特にパージエア
中のHC濃度が濃い場合には空燃比の補正量が大きくな
るが、補正誤差も大きくなって排気ガス中のHCを大幅
に増大させることになるため、パージ量を大きくするの
にも限界があり、吸着剤の能力改善にも限界があった。
As described above, in the conventional transpiration gas control device, the capacity of the adsorbent can be improved by correcting the air-fuel ratio, but the gas-sensitive film resistance is used for the HC concentration sensor to reduce the air-fuel ratio. Therefore, there is a problem as described below. That is, in the gas-sensitive film resistor 12, the silicone resin deteriorates when exposed to HC gas for a long time, so that the secular change in the resistance value cannot be avoided, and therefore a large error occurs in the detection of the HC concentration. Is. Further, since the silicon resin does not swell in response to a change in the atmosphere, even if there is a sudden change in the HC concentration, it cannot follow this and the HC concentration cannot always be detected accurately. Further, the amount of air required to burn HC per unit volume is determined by the number of carbon and hydrogen atoms contained in HC, but the purge air contains HC molecules having various molecular structures, Since the component ratio changes depending on the type of gasoline and the temperature of the fuel tank or canister, etc., the amount of air required for combustion also changes accordingly. HC
Since it is possible to measure only the total molar concentration of, the amount of air required for the combustion cannot be accurately calculated, and there is a corresponding error in the correction of the air-fuel ratio. In particular, when the HC concentration in the purge air is high, the correction amount of the air-fuel ratio becomes large, but the correction error also becomes large and the HC in the exhaust gas is greatly increased. There was a limit, and there was also a limit to improving the capacity of the adsorbent.

【0006】この発明は、上記のような課題を解決する
ためになされたもので、耐久性と応答性に優れ、また、
パージに必要な補正空気量を正確に算定することにより
大量のパージを可能にしてキャニスタの吸着能力を最大
限に生かすと共に、大気中にHCを放出することが極め
て少ない蒸散ガス制御装置を得ることを目的とするもの
である。
The present invention has been made in order to solve the above problems and is excellent in durability and responsiveness.
Accurate calculation of the amount of corrected air required for purging enables a large amount of purging to maximize the adsorption capacity of the canister and to obtain a vaporized gas control device that emits very little HC into the atmosphere. The purpose is.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】この発明に係る蒸散ガス
制御装置においては、蒸散ガスを一時的に吸着するキャ
ニスタから内燃機関の吸気管へパージエアを導入するパ
ージラインに、パージエア中の音速を測定する手段と、
温度を測定する手段とを設けると共に、パージエアの流
量を計測または算定する手段を設け、これらの計測され
た音速と温度と流量とに基づき、パージエアを完全燃焼
させるために必要な空気量を精度良く算定して空燃比を
補正するようにしたものである。また、パージエア中の
音速を測定する手段としてパージラインに超音波送受信
子を設け、パージエアの流量を計測または算定する手段
として吸気管圧力とパージコントロールバルブの開度を
検知する手段を設けたものである。
In the vaporized gas control apparatus according to the present invention, the sonic velocity in the purged air is measured in a purge line for introducing the purged air from the canister that temporarily adsorbs the vaporized gas into the intake pipe of the internal combustion engine. Means to do
In addition to providing a means for measuring the temperature, a means for measuring or calculating the flow rate of the purge air is provided, and based on these measured sound velocity, temperature and flow rate, the amount of air required to completely burn the purge air is accurately measured. This is calculated and the air-fuel ratio is corrected. Also, an ultrasonic transmitter / receiver is provided in the purge line as a means for measuring the sound velocity in the purge air, and a means for detecting the intake pipe pressure and the opening degree of the purge control valve is provided as a means for measuring or calculating the flow rate of the purge air. is there.

【0008】さらに、ガソリンを燃料とする内燃機関に
おいて、パージエア中に含まれる分子は全てペンタンで
あると仮定して、これを燃焼させるための必要空気量を
音速と温度と流量とに基づき算定し、空燃比を補正する
ようにしたものである。さらにまた、パージエアを完全
燃焼させるために必要な空気量を計算してこれが空燃比
の補正の限界を越える値になった時には、パージコント
ロールバルブを制御してパージエアの流量を空燃比の補
正限界内に制限することにより、大気中へHCが放出さ
れないようにしたものである。
Further, in an internal combustion engine that uses gasoline as a fuel, it is assumed that all the molecules contained in the purge air are pentane, and the amount of air required to burn this is calculated based on the speed of sound, temperature and flow rate. The air-fuel ratio is corrected. Furthermore, when the amount of air required to completely burn the purge air is calculated and this exceeds the limit of correction of the air-fuel ratio, the purge control valve is controlled to make the flow rate of purge air within the correction limit of the air-fuel ratio. It is intended to prevent HC from being released into the atmosphere by limiting

【0009】[0009]

【作用】上記のように構成された蒸散ガス制御装置にお
いては、まず音速検出手段と温度検出手段によりパージ
エア中の音速と温度が計測され、これに基づき単位体積
当りのパージエアを完全燃焼させるための必要空気量が
計算され、さらに、この計算結果とパージエアの流量計
測手段の出力とにより、パージエアの流量に対する必要
空気量を計算し、この算定結果により内燃機関に供給す
る混合気の空燃比を補正する。また、パージエア中に含
まれる各種の分子構造を持つHCの分子成分の内、高い
成分比を持つ分子を選定し、この選定した成分を完全燃
焼させるための空気量を音速と温度と流量とに基づき算
定し、空燃比を補正する。さらにまた、パージエアを完
全燃焼させるために必要な空気量を計算してこれが空燃
比の補正の限界を越える値になった時には、パージコン
トロールバルブが制御されパージエアの流量を空燃比の
補正限界内に制限されるので、大気中へHCが放出され
ることがない。
In the evaporative gas control device constructed as described above, the sonic velocity and temperature in the purge air are first measured by the sonic velocity detecting means and the temperature detecting means, and based on this, the purge air per unit volume is completely burned. The required air amount is calculated, and the required air amount for the purge air flow rate is calculated from this calculation result and the output of the purge air flow rate measuring means, and the air-fuel ratio of the air-fuel mixture supplied to the internal combustion engine is corrected based on this calculation result. To do. In addition, of the molecular components of HC having various molecular structures contained in the purge air, molecules having a high component ratio are selected, and the amount of air for completely burning the selected components is set to sonic velocity, temperature, and flow rate. Calculate based on and correct the air-fuel ratio. Furthermore, when the amount of air required to completely burn the purge air is calculated and this exceeds the limit of correction of the air-fuel ratio, the purge control valve is controlled and the flow rate of purge air is kept within the correction limit of the air-fuel ratio. Since it is limited, HC is not released into the atmosphere.

【0010】[0010]

【実施例】【Example】

実施例1.音速と温度によるパージエア単位体積当りの
必要空気量の計算は次のようにして行われる。まず理想
気体中の音速と分子量の関係は次の式にて表される。 V=√(γRT*1000/M) (1) 但し、V:音速[m/s]、 γ:比熱比、 R:気体定数 R=8.2056 [J/K・mo
l]、 T:絶対温度 [°K]、 M:分子量 [g/mo
l]、 (1)式において、音速Vと絶対温度Tはそれぞれ上記
検出手段により検出されるものである。また、分子量M
と比熱比γについては、パージエアのような各種のHC
ガスと空気との混合気体の場合には、各成分の分子量M
と比熱比γを加重平均して全体の分子量と比熱比の平均
値を求めることにより近似的に得られる。これらの平均
値は次式にて表される。 Mmean=Σ(C1・M1+C2・M2+・・Ci・Mi) (2) γmean=Σ(C1・γ1+C2・γ2+・・Ci・γi) (3) 但し、Ci:i番目の成分の濃度、 以上の各式は分子量Mの大きなHCを多く含む程音速が
遅くなることを示しており、また、HC分子は結合する
炭素と水素の数によりCmHnとして表されるが、その
分子量Mは、次の(4)式に示される通り炭素Cの数で
あるmにより大きく支配されるため、パージエア中の音
速は炭素量の多いHC分子を多く含む程遅くなる。 M=12m+n (4) 一方、HC分子の燃焼は(5)式の化学式で示され、従
って、CmHnを単位体積である1リットル燃焼させる
のに必要な空気量Vairは(6)式のようになる。 CmHn+(m+1/4n)O2→m・CO2+1/2n・H2O (5) Vair=(m+1/4n)/0.21 [リットル] (6) 以上の通り、炭素量の多いHC分子を多く含む程、音速
は反比例的に遅くなり、必要空気量は比例的に増加する
ことになる。
Embodiment 1 FIG. The calculation of the required air amount per unit volume of purge air based on the speed of sound and temperature is performed as follows. First, the relationship between the sound velocity in an ideal gas and the molecular weight is expressed by the following equation. V = √ (γRT * 1000 / M) (1) However, V: sound velocity [m / s], γ: specific heat ratio, R: gas constant R = 8.2056 [J / K · mo
l], T: absolute temperature [° K], M: molecular weight [g / mo]
l], in equation (1), the sound velocity V and the absolute temperature T are detected by the detecting means. Also, the molecular weight M
For the specific heat ratio γ,
In the case of a mixed gas of gas and air, the molecular weight M of each component
And the specific heat ratio γ are weighted averaged to obtain the average value of the overall molecular weight and the specific heat ratio. These average values are expressed by the following equation. Mmean = Σ (C1 · M1 + C2 · M2 + ·· Ci · Mi) (2) γmean = Σ (C1 · γ1 + C2 · γ2 + ·· Ci · γi) (3) However, Ci: the concentration of the i-th component, each of the above The formula shows that the sound velocity becomes slower as more HC having a large molecular weight M is contained, and the HC molecule is represented as CmHn by the number of carbon and hydrogen bonded thereto. As shown in the formula), the number of carbon C is largely controlled by m, so that the sound velocity in the purge air becomes slower as more HC molecules having a large amount of carbon are contained. M = 12m + n (4) On the other hand, the combustion of HC molecules is represented by the chemical formula (5). Therefore, the air volume Vair required to burn 1 liter of CmHn, which is a unit volume, is as shown in the formula (6). Become. CmHn + (m + 1 / 4n) O2 → m · CO2 + 1 / 2n · H2O (5) Vair = (m + 1 / 4n) /0.21 [liter] (6) As described above, the more HC molecules having a large amount of carbon, the more The sound velocity becomes inversely slow, and the required air volume increases proportionally.

【0011】ガソリンの蒸散ガスには各種のHCが含ま
れるが、その内の主要な7種類の化合物について、それ
ぞれの化合物を単独で、混合気中の音速が大気中の音速
に比べて0〜10%変化するように空気と混合した場合
のHCのモル%、及びその混合気を完全燃焼させ得る空
気量を、空気中の酸素含有率を21%として計算したの
が別表1である。表中、C4H10〜C7H16はパラ
フィン系、C7H14はヘプテン、C6H6はベンゼ
ン、C7H9はトルエンであり、必要空気量に負の符号
があるものはその混合気では空気が必要量以上あること
を示すものである。
Various kinds of HC are contained in the evaporated gas of gasoline, and for each of the seven main types of compounds, each compound alone has a sound velocity of 0 to 0 compared to the sound velocity in the atmosphere. Attached Table 1 shows that the mol% of HC when mixed with air so as to change by 10% and the amount of air that can completely burn the mixture are calculated with the oxygen content in the air being 21%. In the table, C4H10 to C7H16 are paraffinic, C7H14 is heptene, C6H6 is benzene, and C7H9 is toluene. Those with a negative sign in the required air amount indicate that there is more than the required amount of air in the mixture. is there.

【0012】[0012]

【表1】 [Table 1]

【0013】表1に示すように、HC分子は分子構造に
より炭素と水素の原子数の比であるm/nが変わり、こ
れにより必要空気量も変わるために、各種のHC分子が
混在する蒸散ガスの燃焼に必要な空気量を、音速により
正確に知ることは困難である。しかし、上記の通り必要
空気量も音速も炭素Cの数であるmに寄与することが大
きいため、音速により空気量を算出する方法は、従来の
HCの総モル%を計測する方法よりは、より正確に必要
空気量を算定することができるものである。
As shown in Table 1, the ratio of the number of carbon atoms to hydrogen atoms, m / n, changes depending on the molecular structure of the HC molecule, and the required amount of air changes accordingly. It is difficult to accurately know the amount of air required for combustion of gas from the speed of sound. However, as described above, since the required air amount and the sound velocity largely contribute to m, which is the number of carbon C, the method of calculating the air amount by the sound velocity is more effective than the conventional method of measuring the total mol% of HC. The required air amount can be calculated more accurately.

【0014】実際のパージエアでは全HCの中で、nー
ブタン、イソペンタン、nーペンタンが全体の40%以
上を占め、ベンゼン、トルエン等は3%以下であり、ガ
ソリンの種類によってもこの比はそれほど大きく変わら
ないため、パージエア中のHCが全てペンタンであると
仮定して、これらの分子量を上記の(1)〜(6)式に
代入し、空気量を音速と温度に基づき算定しても大きな
誤差を生じない。従って、単位体積当りのペンタンを完
全燃焼させるのに必要な空気量を算定し、この空気量と
パージエアの流量とから、必要空気量を算定することに
より、空燃比を大きな誤差なく補正することができる。
In the actual purge air, n-butane, isopentane, and n-pentane account for 40% or more of the total HC, and benzene, toluene, etc. account for 3% or less. This ratio is so large depending on the type of gasoline. Since there is no change, assuming that all HC in the purge air is pentane, substituting these molecular weights into the above equations (1) to (6) and calculating the air volume based on the speed of sound and temperature produces a large error. Does not occur. Therefore, the air-fuel ratio can be corrected without a large error by calculating the amount of air required to completely burn pentane per unit volume and calculating the required amount of air from this air amount and the flow rate of purge air. it can.

【0015】図1はこの発明の一実施例である蒸散ガス
制御装置の構成を示すもので、図中上記従来例と同一部
分には同一符号を付し、詳細説明を省略する。図におい
て、14はパージライン8に挿入された音速検出装置
で、音速検出装置14は内部に超音波送受信子15とパ
ージエアの温度を測定する温度センサ16を有し、超音
波送受信子15は超音波を発信し、音速検出装置14の
内壁より反射される超音波を受信してその送受信の時間
差によりパージエア中の音速を測定する。17は超音波
送受信子15と温度センサ16の出力、及び吸気管8の
圧力とパージコントロールバルブ9の開度等の各情報を
入力として、必要空気量を算出し、空燃比を補正すると
同時に、必要空気量の算出結果によりパージコントロー
ルバルブ9の開度を制御する制御部、18はキャニスタ
3内に保持された吸着剤で、吸着剤18は従来装置にも
使用されているものである。
FIG. 1 shows the structure of a vaporized gas control apparatus according to an embodiment of the present invention. In the figure, the same parts as those in the above-mentioned conventional example are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted. In the figure, 14 is a sonic velocity detecting device inserted in the purge line 8. The sonic velocity detecting device 14 has an ultrasonic wave transmitter / receiver 15 and a temperature sensor 16 for measuring the temperature of purge air therein, and the ultrasonic wave transmitter / receiver 15 is an ultrasonic wave. Sound waves are transmitted, ultrasonic waves reflected from the inner wall of the sound velocity detecting device 14 are received, and the sound velocity in the purge air is measured by the time difference between the transmission and reception. Reference numeral 17 is an input of the ultrasonic transmitter / receiver 15 and the output of the temperature sensor 16 and various information such as the pressure of the intake pipe 8 and the opening degree of the purge control valve 9 to calculate the required air amount and correct the air-fuel ratio. A control unit that controls the opening of the purge control valve 9 based on the calculation result of the required air amount, 18 is an adsorbent held in the canister 3, and the adsorbent 18 is also used in the conventional device.

【0016】このように構成された蒸散ガス制御装置に
おいては、燃料タンク1の蒸散ガスはキャニスタ3の吸
着材18に吸着される。エンジンが高回転中にはパージ
コントロールバルブ9が開き、大気孔4から大気を導入
してパージされ、パージエアとしてパージライン8を経
由して音速検出装置14に導入される。音速検出装置1
4内では超音波送受信子15から超音波パルスが発せら
れ、音速検出装置14の内壁より反射する超音波パルス
を受信して送受信の時間差から制御部17において音速
が計算される。さらに温度センサ16の出力が制御部1
7に入力され、この音速と温度からパージエア単位体積
当りの必要空気量が算出される。さらにまた、吸気管8
の圧力とパージコントロールバルブ9の開度が入力され
てパージエアの流量が計算され、これらにより全体の必
要空気量が算出されて制御部17は空燃比を補正する。
この必要空気量の算出は前記の通り、パージエアの音速
測定によって行われるので、パージエア中の被測定ガス
の種類が多少違っても誤差が小さく、従ってこの空燃比
の補正により内燃機関の運転状態や排出ガスに悪影響を
及ぼすことなくパージエアの大量のパージが可能にな
る。もし、パージエアのHC濃度が高すぎる場合にはパ
ージ量を制御して、空燃比の補正限界内に制限しながら
キャニスタ3の蒸散ガスをパージさせ、HC濃度に応じ
てパージ量を増減するので吸着剤の吸着能力を最大限に
生かすことができ、大気中にHCを放出することがな
い。
In the vaporized gas control device thus constructed, the vaporized gas in the fuel tank 1 is adsorbed by the adsorbent 18 of the canister 3. While the engine is rotating at high speed, the purge control valve 9 is opened, and the atmosphere is introduced from the atmosphere hole 4 to be purged, and is introduced as purge air into the sonic velocity detecting device 14 via the purge line 8. Sound velocity detector 1
In 4, the ultrasonic wave transmitter / receiver 15 emits an ultrasonic wave pulse, the ultrasonic wave pulse reflected from the inner wall of the sound velocity detecting device 14 is received, and the control unit 17 calculates the sound velocity from the time difference between transmission and reception. Further, the output of the temperature sensor 16 is the control unit 1
7, the required air amount per unit volume of purge air is calculated from the sound velocity and the temperature. Furthermore, the intake pipe 8
The pressure and the opening of the purge control valve 9 are input to calculate the flow rate of the purge air, and the total required air amount is calculated by these, and the control unit 17 corrects the air-fuel ratio.
Since the calculation of the required air amount is performed by measuring the sound velocity of the purge air as described above, the error is small even if the type of the gas to be measured in the purge air is slightly different. A large amount of purge air can be purged without adversely affecting the exhaust gas. If the HC concentration of the purge air is too high, the purge amount is controlled so that the vaporized gas in the canister 3 is purged while the purge amount is controlled within the correction limit of the air-fuel ratio, and the purge amount is increased or decreased according to the HC concentration. The adsorption capacity of the agent can be maximized and HC is not released into the atmosphere.

【0017】[0017]

【発明の効果】以上に説明したように、この発明によれ
ば超音波送受信子を使用してパージエア中の音速を計測
し、音速と温度から単位体積当りのパージエアを燃焼さ
せるのに必要な空気量を算定し、さらにパージエアの流
量を計算してこの両者から完全燃焼に必要な空気量の計
算を行い、空燃比の補正及びパージ量の制御をするよう
にしたので、応答性と耐久性に優れ、また高い精度で空
燃比の補正ができ、内燃機関の運転状態や排気ガス等に
悪影響を与えることなくキャニスタの蒸散ガスをパージ
して、キャニスタの吸着能力を最大限に活用することが
できる蒸散ガス制御装置を得ることができるものであ
る。
As described above, according to the present invention, the ultrasonic wave is used to measure the speed of sound in the purge air, and the air required to burn the purge air per unit volume is measured from the speed of sound and temperature. The amount of air is calculated, the flow rate of purge air is calculated, and the amount of air required for complete combustion is calculated from both, and the air-fuel ratio is corrected and the purge amount is controlled. Excellent and highly accurate correction of the air-fuel ratio, the evaporated gas of the canister can be purged without adversely affecting the operating condition of the internal combustion engine, exhaust gas, etc., and the adsorption capacity of the canister can be maximized. The vaporized gas control device can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 この発明の実施例1の蒸散ガス制御装置を示
す構成図である。
FIG. 1 is a configuration diagram showing a transpiration gas control device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】 従来の蒸散ガス制御装置を示す構成図であ
る。
FIG. 2 is a configuration diagram showing a conventional evaporation gas control device.

【図3】 従来装置に使用されているHC濃度センサの
構成図である。
FIG. 3 is a configuration diagram of an HC concentration sensor used in a conventional device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 燃料タンク、3 キャニスタ、4 大気孔、5 吸
気管、8 パージライン、9 パージコントロールバル
ブ、14 音速検出装置 15 超音波送受信子、16 温度センサ、17 制御
部、
1 Fuel Tank, 3 Canister, 4 Atmosphere, 5 Intake Pipe, 8 Purge Line, 9 Purge Control Valve, 14 Sonic Speed Detector 15 Ultrasonic Transceiver, 16 Temperature Sensor, 17 Control Section,

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 燃料タンクと、この燃料タンクから発生
する蒸散ガスを一時的に吸着する吸着剤を有するキャニ
スタと、このキャニスタの吸着剤に吸着された蒸散ガス
を内燃機関の吸気管にパージエアとして導入するパージ
ラインと、このパージラインに設けられ蒸散ガスの吸気
管への導入を制御するパージコントロールバルブを備え
た内燃機関の蒸散ガス処理系において、前記パージライ
ンに、パージエア中の音速を測定する手段と、パージエ
アの温度を測定する手段とを設けると共に、パージエア
の流量を計測または算定する手段を設け、これらの手段
により計測された音速と、温度と、流量に基づき、パー
ジエアを完全燃焼させるための必要空気量を算定し、こ
の算定結果により内燃機関に供給する混合気の空燃比を
補正する制御部を備えたことを特徴とする蒸散ガス制御
装置。
1. A fuel tank, a canister having an adsorbent for temporarily adsorbing vaporized gas generated from the fuel tank, and vaporized gas adsorbed by the adsorbent of the canister is used as purge air in an intake pipe of an internal combustion engine. In a vaporized gas treatment system of an internal combustion engine equipped with a purge line to be introduced and a purge control valve provided in the purge line to control the introduction of vaporized gas into the intake pipe, the speed of sound in the purged air is measured in the purge line. Means for measuring the temperature of the purge air, and means for measuring or calculating the flow rate of the purge air, in order to completely burn the purge air based on the sonic velocity, temperature and flow rate measured by these means. Is equipped with a control unit that calculates the required air amount of the air-fuel ratio and corrects the air-fuel ratio of the air-fuel mixture supplied to the internal combustion engine based on the calculation result A transpiration gas control device characterized by the above.
【請求項2】 パージエアを完全燃焼させるために必要
な空気量が、空燃比の補正限界を越える値になった時に
は、パージコントロールバルブを制御してパージエアの
流量を、空燃比の補正限界内に制限するようにしたこと
を特徴とする請求項1の蒸散ガス制御装置。
2. When the amount of air required to completely burn the purge air exceeds the correction limit of the air-fuel ratio, the purge control valve is controlled to bring the flow rate of the purge air within the correction limit of the air-fuel ratio. The vaporized gas control device according to claim 1, wherein the vaporized gas control device is limited.
【請求項3】 パージエア中の音速を測定する手段は、
パージラインに設けられた超音波送受信子を有し、送出
された超音波パルスが壁面で反射して戻るまでの時間を
計測するよう構成されていることを特徴とする請求項1
または請求項2の蒸散ガス制御装置。
3. A means for measuring the speed of sound in the purge air comprises:
The ultrasonic wave transmitter / receiver provided in the purge line, and is configured to measure the time until the ultrasonic wave pulse sent out is reflected by the wall surface and returns.
Alternatively, the evaporation gas control device according to claim 2.
【請求項4】 パージエアの流量を算定する手段は、内
燃機関の吸気管圧力と、パージコントロールバルブのバ
ルブ開度を入力として算定されるものであることを特徴
とする請求項1または請求項2の蒸散ガス制御装置。
4. The means for calculating the flow rate of purge air is calculated using the intake pipe pressure of the internal combustion engine and the valve opening of the purge control valve as inputs. Transpiration gas control device.
【請求項5】 ガソリンを燃料とする内燃機関におい
て、パージエアを完全燃焼させるための必要空気量は、
パージエア中に含まれる分子は全てペンタンであると仮
定して、これを燃焼させるための必要空気量に置換して
計算されたものであることを特徴とする請求項1または
請求項2の蒸散ガス制御装置。
5. In an internal combustion engine that uses gasoline as fuel, the amount of air required for complete combustion of purge air is
The transpiration gas according to claim 1 or 2, wherein all the molecules contained in the purge air are pentane, and are calculated by substituting the necessary amount of air for burning the pentane. Control device.
JP17782595A 1995-07-13 1995-07-13 Evapotranspired gas control device Pending JPH0932661A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6568240B1 (en) 1999-01-11 2003-05-27 Ngk Spark Plug Co., Ltd. Method and apparatus using a gas concentration sensor for accurately controlling an air fuel ratio in an internal combustion engine

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US6568240B1 (en) 1999-01-11 2003-05-27 Ngk Spark Plug Co., Ltd. Method and apparatus using a gas concentration sensor for accurately controlling an air fuel ratio in an internal combustion engine

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