JPH10259767A

JPH10259767A - 内燃機関の蒸発燃料処理装置

Info

Publication number: JPH10259767A
Application number: JP9084737A
Authority: JP
Inventors: Kenichi Murakami; 賢一村上; Satomi Wada; 里美和田
Original assignee: Aisan Industry Co Ltd
Current assignee: Aisan Industry Co Ltd
Priority date: 1997-03-19
Filing date: 1997-03-19
Publication date: 1998-09-29
Anticipated expiration: 2017-03-19
Also published as: JP3375510B2

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明は、内燃機関の蒸発燃料処理装置にお
いて、アイドル回転速度制御弁にパージ制御弁の機能を
もたせて部品数を減らし装置を簡素化することを課題と
する。【解決手段】本発明は、内燃機関１の蒸発燃料処理装
置において、スロットル弁７の上流側をアイドル回転速
度制御弁29の流入側ポートを介してロータ室33に連通さ
せるとともにスロットル弁７の下流側をアイドル回転速
度制御弁29の流出側ポートを介してロータ室33に連通さ
せる。キャニスタ５をパージ通路４に配設されたチェッ
クバルブ12、アイドル回転速度制御弁29のキャニスタ側
ポートを介してロータ室33に連通させ、ロータ室33内に
回転自在に配設された弁体によって流入側ポート及び流
出側ポートの開口率を調整可能とした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関の蒸発燃
料処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図４は、車両等に用いられる従来の内燃
機関の蒸発燃料処理装置（例えば、特開平８−１７７６
５１号公報参照）を示す。図４の装置では、フューエル
タンク11で発生する蒸発燃料の大気中への放出による大
気汚染を防止するため、蒸発燃料をいったんキャニスタ
（吸着手段）５に吸着させ、この吸着燃料を内燃機関１
の運転中にキャニスタ５からパージ（脱離）させたパー
ジガス（パージ燃料と、パージのときにキャニスタに導
入される外気との混合気）を吸入空気中に導入させて処
理（パージ処理）している。

【０００３】フューエルタンク11の上部空間とキャニス
タ５とを連通する蒸発燃料通路13には、フューエルタン
ク11からキャニスタ５の方向にだけパージ燃料の流れを
許し、その反対方向の流れを阻止するチェックバルブ12
が配設されている。吸気通路２のスロットル弁７の上流
には制御弁８が配設され、制御弁８のバイパス通路９と
パージ通路４との接続部にベンチュリ６が設けられてい
る。パージ通路４の他端はキャニスタ５に接続され、パ
ージ通路４にはパージ制御弁３が配設されている。内燃
機関１のマニホールド部分には気筒毎にインジェクタ
（燃料噴射弁）14が配設され、フューエルポンプ16から
圧送された燃料が燃料供給通路18を通り、プレッシャレ
ギュレータ17で所定の圧力に調整されてインジェクタ14
に供給され、余剰燃料はリターン燃料通路19を介してフ
ューエルタンク11に戻されるようになっている。なお、
10はエンジンコントロール用コンピュータ（コントロー
ルユニット）であり、15は排気通路である。

【０００４】フューエルタンク11の上部空間に溜まる蒸
発燃料は、チェックバルブ12を介装した蒸発燃料通路13
を通ってキャニスタ５に導かれる。キャニスタ５内に一
時的に吸着された蒸発燃料は、所定の運転条件でパージ
制御弁３を介装したパージ通路４を経て、スロットル弁
７の上流のバイパス通路９に導入される。吸入空気は制
御弁８により吸気通路２側とバイパス通路９側とに振り
分けられる。制御弁８は、運転状態（機関負荷や回転速
度等）に応じて開度制御されるようになっているが、こ
の制御は例えばアクセルペダルやスロットル弁とリンク
機構を介して連動して行ってもよいし、ステップモータ
等により駆動制御するようにしてもよい。吸入空気流量
が小さい低負荷時には、吸気通路２内の制御弁８を閉
じ、バイパス通路９側に吸気を通過させベンチュリ６の
負圧発生作用によって、パージ通路４内に負圧を導き、
パージガスを効率よく吸気通路２に吸引させる。吸入空
気量が大きい高負荷時には、制御弁８を開き通路面積を
拡大して、所望の吸入空気流量が得られる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従来の内燃機関の蒸発
燃料処理装置においては、パージ制御弁とアイドルスピ
ードコントロール用の制御弁（アイドル回転速度制御
弁）を別個に設けている。そして、キャニスタに吸着さ
れている蒸発燃料量を推定し、この推定結果に基づいて
パージ制御弁の開度を制御し、続いてアイドルスピード
コントロール用の制御弁（吸入空気量を制御する制御
弁）の開度に応じてパージ制御弁の開度を補正してい
る。本発明は、内燃機関の蒸発燃料処理装置において、
アイドル回転速度制御弁にパージ制御弁の機能をもたせ
て部品数を減らし装置を簡素化することを課題とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、フューエルタ
ンクで発生した蒸発燃料をキャニスタ内で吸着させて貯
留し、貯留された蒸発燃料を脱離してスロットル弁のバ
イパス通路を通して吸気通路に流入させる内燃機関の蒸
発燃料処理装置において、スロットル弁の上流側をアイ
ドル回転速度制御弁の流入側ポートを介してロータ室に
連通させるとともにスロットル弁の下流側をアイドル回
転速度制御弁の流出側ポートを介してロータ室に連通さ
せ、キャニスタをパージ通路に配設されたチェックバル
ブ、アイドル回転速度制御弁のキャニスタ側ポートを介
してロータ室に連通させ、ロータ室内に回転自在に配設
された弁体によって流入側ポート及び流出側ポートの開
口率を調整可能としたことを第１の構成とする。本発明
は、第１の構成において、アイドル運転領域ではアイド
ル回転速度制御弁の流出側ポートの開口率を調整して吸
入空気量制御を行い、それ以外の領域ではアイドル回転
速度制御弁の流入側ポートの開口率を調整してパージ流
量を制御することを第２の構成とする。本発明は、第１
の構成又は第２の構成において、高負荷運転領域ではア
イドル回転速度制御弁の流入側ポートを全閉にしてパー
ジ流量を最大となし、パーシャル運転領域では空燃比に
応じて流入側ポートの開口率を調整してパージ流量を制
御することを第３の構成とする。

【０００７】

【発明の実施の形態】図１及び図２は本発明の内燃機関
の蒸発燃料処理装置の実施の形態を示す。実施の形態の
説明において、図４と同じ部材には図４と同一の符号を
付し、その説明は簡略にする。吸入空気は、不図示のエ
アクリーナからスロットルボデーのスロットル弁７を通
り、サージタンク22、各気筒の吸気通路２を通って内燃
機関１に吸入される。スロットル弁７はアクセルペダル
と連動して吸入空気量を制御し、サージタンク22によっ
て吸気の脈動が防止されるとともに各気筒の吸気通路２
に吸入空気が分配され、マニホールド部分に配設された
気筒毎の電磁式のインジェクタ14により燃料が吸気中に
噴射される。

【０００８】スロットル弁７の開度はスロットルポジシ
ョンセンサ23により検出され、スロットル弁７の全開及
び全閉の信号をライン50、51を通してエンジンコントロ
ール用のコンピュータ24に伝送する。サージタンク22内
の吸気はガスフィルタ26を介して圧力センサ27に流れ、
圧力センサ27によって検出されたサージタンク22の圧力
信号はライン52を通ってコンピュータ24に伝送される。
フューエルタンク11中の燃料はフューエルポンプ16によ
り吐出され、燃料供給通路18を通ってインジェクタ14に
送られ、インジェクタ14から噴射される燃料と空気は混
合して内燃機関１に吸入される。プレッシャレギュレー
タ17によって、インジェクタ14から噴射される燃料の圧
力は一定値となるように調整され、コンピュータ24から
ライン53をとおして伝送される信号に従って燃料が噴射
される。

【０００９】図１及び図２に示すように、スロットル弁
７のバイパス通路９にはロータリ式のアイドル・スピー
ド・コントロール・バルブ（アイドル回転速度制御弁，
Ｒ−ＩＳＣＶ）29が配設されている。アイドル回転速度
制御弁29の弁ボディ30には円筒状のロータ室33があり、
ロータ室33の中心線上に回転軸31が回転自在に配設され
ている。回転軸31には弁体32が固定され、回転軸31の一
端は弁ボディ30外に延びてステップモータ38の出力軸に
連結されている。弁体32は断面扇形で軸方向に所定長さ
を有し（ショートケーキのような形状）、回転軸31の回
転により、弁体32の円弧の部分が円筒の内面に沿って移
動するように形成されている。弁ボディ30の円筒状面に
は流出側ポートＡ、流入側ポートＢ、及びキャニスタ側
ポートＣが開口されており、ポートＡとポートＢとは比
較的接近して形成され、ポートＣはポートＢからやや離
れた位置に形成されている。スロットル弁７の上流側は
バイパス通路９b 及び流入側ポートＢを介してアイドル
回転速度制御弁29のロータ室33に連通され、スロットル
弁７の下流側はバイパス通路９a 及び流出側ポートＡを
介してアイドル回転速度制御弁29のロータ室33に連通さ
れている。キャニスタ側ポートＣはパージ通路４を介し
てチェックバルブ12の流出側に連通されている。流出側
ポートＡ及び流入側ポートＢは弁体32により別々に開口
率を調整（全開、全閉、部分閉）され、キャニスタ側ポ
ートＣは開放の儘とされる。

【００１０】フューエルタンク11の上壁にはカットオフ
バルブ35が配設され、フューエルタンク11の上部空間は
カットオフバルブ35、蒸発燃料通路13を介してキャニス
タ５と連通されている。キャニスタ５とアイドル回転速
度制御弁29のキャニスタ側ポートＣとを連通させるパー
ジ通路４には、キャニスタ５からポートＣの方向にだけ
パージ燃料の流れを許し、その反対方向の流れを阻止す
るチェックバルブ12が配設されている。チェックバルブ
12として、図１にはチェックボールを用いたものが示さ
れているが、不図示の傘型のポペットを用いたもので
も、他の構造のものでもよい。内燃機関１のスパークプ
ラグ37は点火コイル（ＩＧコイル）36及びライン54を介
してコンピュータ10に接続され、内燃機関１の水温セン
サ39及び排気通路15のＯ₂センサ40はライン56及び57を
介してコンピュータ10にそれぞれ接続されている。フュ
ーエルポンプ16はライン55を介してコンピュータ10に接
続されている。

【００１１】フューエルタンク11の上部空間に溜まる蒸
発燃料は、カットオフバルブ35及び蒸発燃料通路13を通
ってキャニスタ５に導かれ、キャニスタ５内に吸着され
る。キャニスタ５の流出口はチェックバルブ12を介装し
たパージ通路４を通り、キャニスタ側ポートＣを経てア
イドル回転速度制御弁29のロータ室33に連通されてお
り、ロータ室33内の負圧に応じてキャニスタ５内に吸着
された蒸発燃料が脱離される。パージ通路４に介装され
たチェックバルブ12により、ロータ室33からキャニスタ
５への流体の逆流が防止され、パージ作動負圧の設定が
可能となる。

【００１２】内燃機関の蒸発燃料処理装置の制御につい
て、図１・図２及び図３のフローチャートを参照して説
明する。プログラムがスタートすると、先ずスロットル
ポジションセンサ23によりアイドル運転領域（スロット
ル弁７が全閉）か否かを検出し、コンピュータ10で判断
する（ステップＳ１）。ステップＳ１においてアイドル
運転領域と判断された場合には、ステップＳ３でアイド
ル回転速度制御弁（Ｒ−ＩＳＣＶ）29による空気量制御
を行う。この空気量制御において、コンピュータ10から
の出力信号がライン58を通ってステップモータ38に入力
され、図２(a)に示すように、弁体32によって流出側ポ
ートＡの開口率が調整され、流入側ポートＢは全開とさ
れる。吸気はスロットル弁７の上流側からバイパス通路
９ｂ、流入側ポートＢを通ってロータ室33に流入し、流
出側ポートＡで流量を調整されてバイパス通路９ａを通
り吸気通路２のスロットル弁７の下流側に流れる。この
とき、ロータ室33内の負圧は低いのでキャニスタ５から
の蒸発燃料の流入はない。こうしてステップＳ３が実行
されるとステップＳ１に戻る。

【００１３】ステップＳ１においてアイドル運転領域で
はないと判断された場合には、Ｒ−ＩＳＣＶによるパー
ジ流量の制御に移行し、ステップＳ２で高負荷運転領域
（スロットル弁７が所定開度以上、例えば５０ｄｅｇ）
か否かの検出と判断が行われる。スロットルポジション
センサ23によりスロットル弁７が所定開度以上を検出し
たときは、コンピュータ10で高負荷運転領域と判断され
（ステップＳ２）、パージ流量が最大にされる（ステッ
プＳ５）。高負荷運転領域において、コンピュータ10か
らの信号によりステップモータ38が制御され、図２(c)
に示すように、弁体32によって流出側ポートＡを全開に
し、流入側ポートＢを全閉とされる。流入側ポートＢの
全閉により吸気はロータ室33に流入することがなく、ロ
ータ室33内の負圧により、キャニスタ５内に吸着された
蒸発燃料が脱離され、チェックバルブ12、パージ通路４
を通ってロータ室33に流入し、さらに流出側ポートＡ、
バイパス通路９ａを通り吸気通路２のスロットル弁７の
下流側に流れる。こうしてステップＳ５が実行されると
ステップＳ１に戻る。

【００１４】スロットルポジションセンサ23によりスロ
ットル弁７の所定開度を検出しないときは、コンピュー
タ10で高負荷運転領域ではないと判断され（ステップＳ
２）、パージ流量が適切であるか否かの判断が行われる
（ステップＳ４）。この領域は、アイドル運転領域でも
なく高負荷運転領域でもない領域であり、図２(b) に示
すようにパーシャル運転領域と称することとする。そし
て、パージ流量が適切であるか否かの判断は、Ｏ₂セン
サ40の出力信号から現在の空燃比（Ａ／Ｆ）を検出し、
現在の空燃比が適量範囲（例えば１３〜１６）に属する
か否かによって行う。ステップＳ４における判断の結
果、パージ流量が適切であると判断されるとステップＳ
１に戻る。

【００１５】ステップＳ４における判断の結果、パージ
流量が適切でないと判断されると、空燃比がリッチ（濃
い）か否か判断が行われる（ステップＳ６）。空燃比が
リッチか否かの判断はパージ流量が適切でないときに行
われるので、空燃比がリッチの場合は空燃比が前記適量
範囲を越える場合であり、空燃比がリッチでない（リー
ン、薄い）場合は空燃比が前記適量範囲未満の場合であ
る。

【００１６】ステップＳ６で空燃比がリッチと判断され
たときは、アイドル回転速度制御弁29の弁体32を制御し
て流入側ポートＢの開口率を増やし、パージ流量を減ら
す（ステップＳ８）。次いで、コンピュータ10からの出
力信号によりインジェクタ14を制御し、パージ流量に応
じてインジェクタ14の燃料噴射量を増やす（ステップＳ
１０）。こうしてステップＳ１０が実行されるとステッ
プＳ１に戻る。

【００１７】ステップＳ６で空燃比がリッチでないと判
断されたときは、アイドル回転速度制御弁29の弁体32を
制御して流入側ポートＢの開口率を減らし、パージ流量
を増やす（ステップＳ９）。次いで、コンピュータ10か
らの出力信号によりインジェクタ14を制御し、パージ流
量に応じてインジェクタ14の燃料噴射量を減らす（ステ
ップＳ９）。こうしてステップＳ９が実行されるとステ
ップＳ１に戻る。

【００１８】

【発明の効果】本発明の請求項１の構成では、アイドル
回転速度制御弁のロータ室が、流入側ポートを介してス
ロットル弁の上流側に連通され、流出側ポートを介して
スロットル弁の下流側に連通され、キャニスタ側ポート
及びチェックバルブを介してキャニスタに連通され、弁
体によって流入側ポート及び流出側ポートの開口率が調
整され、キャニスタ側ポートが開口されている。このよ
うにして、アイドル回転速度制御弁にパージ制御弁の機
能をもたせて部品数を減らし装置を簡素化することがで
きる。本発明では、請求項２又は３に記載された構成に
より、アイドル運転領域、高負荷運転領域及びパーシャ
ル運転領域における制御をおこなうことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の内燃機関の蒸発燃料処理装置の実施の
形態を示す全体構成図である。

【図２】本発明の内燃機関の蒸発燃料処理装置の実施の
形態の部分拡大図であり、図２(a) はアイドル運転領
域、図２(b) はパーシャル運転領域、図２(c) は高負荷
運転領域をそれぞれ示す。

【図３】本発明の内燃機関の蒸発燃料処理装置の実施の
形態の制御を実行するフローチャートを示す。

【図４】従来の内燃機関の蒸発燃料処理装置の全体構成
図である。

【符号の説明】

１内燃機関２吸気通路４パージ通路５キャニスタ７スロットル弁９バイパス通路 11 フューエルタンク 12 チェックバルブ 29 アイドル回転速度制御弁 33 ロータ室Ａ流出側ポートＢ流入側ポートＣキャニスタ側ポート

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】フューエルタンクで発生した蒸発燃料を
キャニスタ内で吸着させて貯留し、貯留された蒸発燃料
を脱離してスロットル弁のバイパス通路を通して吸気通
路に流入させる内燃機関の蒸発燃料処理装置において、
スロットル弁の上流側をアイドル回転速度制御弁の流入
側ポートを介してロータ室に連通させるとともにスロッ
トル弁の下流側をアイドル回転速度制御弁の流出側ポー
トを介してロータ室に連通させ、キャニスタをパージ通
路に配設されたチェックバルブ、アイドル回転速度制御
弁のキャニスタ側ポートを介してロータ室に連通させ、
ロータ室内に回転自在に配設された弁体によって流入側
ポート及び流出側ポートの開口率を調整可能とした内燃
機関の蒸発燃料処理装置。
【請求項２】アイドル運転領域ではアイドル回転速度
制御弁の流出側ポートの開口率を調整して吸入空気量制
御を行い、それ以外の領域ではアイドル回転速度制御弁
の流入側ポートの開口率を調整してパージ流量を制御す
る請求項１記載の内燃機関の蒸発燃料処理装置。
【請求項３】高負荷運転領域ではアイドル回転速度制
御弁の流入側ポートを全閉にしてパージ流量を最大とな
し、パーシャル運転領域では空燃比に応じて流入側ポー
トの開口率を調整してパージ流量を制御する請求項１又
は２記載の内燃機関の蒸発燃料処理装置。