JPH10331728A - 筒内噴射式内燃機関における蒸発燃料処理装置 - Google Patents

筒内噴射式内燃機関における蒸発燃料処理装置

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JPH10331728A
JPH10331728A JP9144924A JP14492497A JPH10331728A JP H10331728 A JPH10331728 A JP H10331728A JP 9144924 A JP9144924 A JP 9144924A JP 14492497 A JP14492497 A JP 14492497A JP H10331728 A JPH10331728 A JP H10331728A
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  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 筒内噴射式内燃機関の成層燃焼運転中に蒸発
燃料の処理を可能にする。 【解決手段】 燃料タンク31内で発生した蒸発燃料を一
時的に吸着するキャニスタ33と、キャニスタ33と吸気コ
レクタ23とを連通するパージ通路34に介装されるパージ
バルブ36と、キャニスタ33と吸気ポート15とを連通する
パージ通路35に介装される吸気ポートパージバルブ37
と、を備える筒内噴射式内燃機関の蒸発燃料処理装置で
あって、成層燃焼運転中には、吸気行程初期に蒸発燃料
を吸気ポート15からパージし、圧縮行程後期に燃料噴射
弁18からキャビティ20内に噴射した燃料と蒸発燃料とを
混合して可燃混合気を形成し、点火プラグ19により火花
点火を行う。一方、均質燃焼運転中には、吸気行程中に
蒸発燃料を吸気コレクタ23からパージし、燃料噴射弁18
から燃焼室13内に噴射された燃料と蒸発燃料を混合して
可燃混合気を形成し、点火プラグ19により火花点火を行
う。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、燃料供給系内で発
生した蒸発燃料を処理する蒸発燃料処理装置において、
特に、筒内に燃料を直接噴射して点火プラグによって火
花点火を行う筒内噴射式内燃機関の成層燃焼運転中に蒸
発燃料の処理を可能にする技術に関する。
【0002】
【従来の技術】従来より、燃料供給系内から発生する蒸
発燃料の大気中への排出量を規制する対策として、蒸発
燃料を一旦キャニスタと称される吸着手段に吸着させ、
キャニスタに吸着された蒸発燃料を所定の機関運転状態
で、吸入負圧を利用して吸気系にパージして燃焼室で処
理する蒸発燃料処理装置が知られている。
【0003】ところで、筒内に燃料を直接噴射して点火
プラグによって火花点火を行う筒内噴射式内燃機関にお
いては、蒸発燃料を成層燃焼運転中に処理しようとする
と、蒸発燃料は均質かつ可燃限界より希薄な混合気とし
て燃焼室内に吸引されるため、蒸発燃料に火炎が伝播せ
ず、未燃焼のままHCとして大気中に排出されてしま
う。そこで、従来では、特開平4−194354号公報
に示すように、均質燃焼運転時にのみ蒸発燃料の処理を
行い、成層燃焼運転時には蒸発燃料の処理を行わないも
のが一般的であった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、蒸発燃
料の処理を均質燃焼運転時にのみ行っていたのでは、蒸
発燃料の絶対的な処理量が不足してしまう。このため、
現状の内燃機関と同等の排気性状を確保するためには、
キャニスタの容量増大や、排気通路に介装される三元触
媒に担持される貴金属量の増大が必要となり、コスト上
昇を招くという不具合があった。
【0005】そこで、本発明は以上のような従来の問題
点に鑑み、筒内噴射式内燃機関の成層燃焼運転時に、燃
焼室に噴射される燃料と蒸発燃料とを混合して可燃混合
気を形成し、筒内噴射式内燃機関が成層燃焼運転中であ
っても、蒸発燃料の処理を行い得る筒内噴射式内燃機関
における蒸発燃料処理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】このため、請求項1記載
の発明は、気筒毎に配設される2つの吸気弁と、各吸気
弁に対応して設けられる独立した2つの吸気ポートと、
燃焼室のピストン頂面と対向する壁面の略中央に配設さ
れる点火プラグと、前記燃焼室に噴口を臨ませて燃焼室
内に直接燃料を噴射する燃料噴射弁と、機関への吸入空
気を前記吸気ポートに導入する吸気通路と、を含んで構
成され、前記ピストン頂面の燃料噴射弁と点火プラグと
を結ぶ線下の位置に、開口部が上面に形成されたキャビ
ティが形成された筒内噴射式内燃機関における蒸発燃料
処理装置であって、燃料供給系内で発生した蒸発燃料を
一時的に吸着する吸着手段と、吸着された蒸発燃料を前
記吸気通路にパージする第1パージ手段と、吸着された
蒸発燃料を前記吸気ポートにパージする第2パージ手段
と、機関が成層燃焼運転中であるか、或いは、均質燃焼
運転中であるかを判断する燃焼状態判断手段と、機関が
吸気行程初期であるか否かを判断する行程判断手段と、
前記第1パージ手段及び第2パージ手段の制御を行うパ
ージ制御手段と、を含み、前記パージ制御手段は、燃焼
状態判断手段により成層燃焼運転中であると判断され、
かつ、行程判断手段により吸気行程初期であると判断さ
れたときに、蒸発燃料を吸気ポートにパージし、燃焼状
態判断手段により均質燃焼運転中であると判断されたと
きに、蒸発燃料を吸気通路にパージすべく、前記第1パ
ージ手段と第2パージ手段とを夫々制御する構成とし
た。
【0007】機関が均質燃焼運転中であると判断された
ときには、吸着手段に吸着された蒸発燃料は、第1パー
ジ手段により吸気通路にパージされる。即ち、機関の吸
気行程中に、吸気通路内に発生する吸入負圧により蒸発
燃料が吸引されて、蒸発燃料は、吸入空気と共に燃焼室
内に吸入される。これと略同時に、吸気ポート内に噴射
された燃料は、吸入空気及び蒸発燃料と共に燃焼室内に
吸入され、可燃混合気を形成する。そして、可燃混合気
は、所定の点火時期に点火プラグによって火花点火さ
れ、蒸発燃料の処理が行われる。
【0008】一方、機関が成層燃焼運転中であると判断
され、かつ、吸気行程初期であると判断されたときに
は、吸着手段に吸着された蒸発燃料は、第2パージ手段
により吸気ポートにパージされる。即ち、機関の吸気行
程初期に、吸気ポート内に発生する吸入負圧により蒸発
燃料が吸引されて、蒸発燃料は、吸入空気と共に燃焼室
内に吸入され、ピストン頂面に形成されたキャビティ内
に流入する。キャビティ内に流入した蒸発燃料は、吸気
行程中期〜圧縮行程後期まで、周囲への拡散及び混合が
抑制される。圧縮行程後期には、燃料噴射弁から燃料が
キャビティ内に噴射され、ここで、燃料と燃料噴霧と空
気とが混合して可燃混合気が形成されると共に、燃焼室
内に発生するスワール流の作用とキャビティ側壁のガイ
ド作用との相乗作用により、可燃混合気が点火プラグ下
方に移送される。そして、可燃混合気は、所定の点火時
期に点火プラグによって火花点火され、蒸発燃料の処理
が行われる。
【0009】従って、成層燃焼運転中であっても、蒸発
燃料の処理が可能となり、従来の吸気ポートに燃料を噴
射する内燃機関と略同等の排気性状を確保するのに、キ
ャニスタ容量及び触媒貴金属の増大が不要となる。請求
項2記載の発明は、前記燃焼状態判断手段は、機関運転
状態を検出する運転状態検出手段と、検出された機関運
転状態に基づいて機関が成層燃焼運転中であるか、或い
は、均質燃料運転中であるかを判断する燃焼判断手段
と、を含んで構成した。
【0010】このようにすれば、機関運転状態に基づい
て機関が成層燃焼運転中であるか、或いは、均質燃焼運
転中であるかが間接的に判断される。即ち、本発明に係
る蒸発燃料処理装置を構成するときに、既設の各種セン
サ出力が利用できる。請求項3記載の発明は、前記行程
判断手段は、機関のクランク角を検出するクランク角検
出手段と、検出されたクランク角に基づいて吸気行程初
期であるか否かを判断する判断手段と、を含んで構成し
た。
【0011】このようにすれば、クランク角に基づいて
吸気行程初期であるか否かが判断される。即ち、電子制
御式の燃料噴射装置を備える内燃機関では、既設のクラ
ンク角センサ等のクランク角検出手段が流用できる。請
求項4記載の発明は、前記第1パージ手段は、前記吸着
手段と吸気通路とを連通する第1連通路に、該第1連通
路を開閉する第1開閉手段が介装された構成であり、前
記第2パージ手段は、前記吸着手段と吸気ポートとを連
通する第2連通路に、該第2連通路を開閉する第2開閉
手段が介装された構成とした。
【0012】このようにすれば、第1パージ手段及び第
2パージ手段は、極めて簡単な構成で実現される。請求
項5記載の発明は、前記第2パージ手段は、少なくとも
1つの気筒に対して設けられ、前記第2連通路は、前記
第2開閉手段の下流側で分岐して各気筒の2つの吸気ポ
ートに夫々接続され、前記パージ制御手段は、蒸発燃料
を吸気ポートにパージさせるときに、前記第2連通路を
開通させるべく、前記第2開閉手段を作動させる制御を
行う構成とした。
【0013】このようにすれば、吸着手段に吸着された
蒸発燃料は、2つの吸気ポートに夫々パージされる。従
って、吸気ポート内の吸入負圧が小さくとも、燃焼室に
吸入される蒸発燃料量が多くなり、蒸発燃料の処理能力
が向上する。また、第2パージ手段は、少なくとも1つ
の気筒に対して設けられるので、各気筒における蒸発燃
料のパージ制御を精密に行うことができ、例えば、気筒
間で可燃混合気の濃度のバラツキがある場合であって
も、対応可能となる。
【0014】請求項6記載の発明は、前記吸気ポートの
一方に、燃焼室内のスワール流を制御するスワール制御
弁を備えるものにおいては、前記第2パージ手段は、少
なくとも1つの気筒に対して設けられ、前記第2連通路
は、前記一方の吸気ポートのスワール制御弁の下流側に
接続され、前記パージ制御手段は、蒸発燃料を吸気ポー
トにパージさせるときに、前記スワール制御弁を閉じる
と共に、前記第2連通路を開通させるべく、前記第2開
閉手段を作動させる制御を行う構成とした。
【0015】このようにすれば、吸気行程初期には、一
方の吸気ポートから蒸発燃料がパージされて燃焼室に吸
入されると共に、他方の吸気ポートから空気のみが燃焼
室に吸入され、空気と蒸発燃料とが混合してキャビティ
内に流入する。そして、吸気行程中期〜後期には、スワ
ール制御弁によって燃焼室内に発生するスワール流が強
まり、このスワール流によってキャビティ内の混合気が
包み込まれ、キャビティ外への拡散が抑制される。従っ
て、最終的に可燃混合気を形成しなかった蒸発燃料量が
低減する。
【0016】請求項7記載の発明は、前記吸気ポートの
一方に、燃焼室内のスワール流を制御するスワール制御
弁を備えるものにおいては、前記第2パージ手段は、機
関全体に対して唯一設けられ、前記第2連通路は、前記
第2開閉手段の下流側で分岐して少なくとも1つの気筒
における前記一方の吸気ポートのスワール制御弁の下流
側に接続され、前記パージ制御手段は、蒸発燃料を吸気
ポートにパージさせるときに、前記スワール制御弁を閉
じると共に、前記第2連通路を開通させるべく、前記第
2開閉手段を作動させる制御を行う構成とした。
【0017】このようにすれば、第2パージ手段の制御
は、機関全体に対して唯一行えば足りる。請求項8記載
の発明は、前記パージ制御手段は、機関の吸気行程中、
前記第2連通路を開通させておくべく、前記第2開閉手
段を作動させる制御を行う構成とした。
【0018】このようにすれば、第2開閉手段は、機関
の吸気行程中作動されるだけの簡素な制御となる。
【0019】
【発明の効果】以上説明したように、請求項1記載の発
明によれば、成層燃焼運転中であっても蒸発燃料の処理
が可能となり、従来の吸気ポートに燃料を噴射する内燃
機関と略同等の排気性状を確保するのに、キャニスタ容
量及び触媒貴金属の増大が不要となり、コスト低減を図
ることが可能となる。
【0020】請求項2又は3記載の発明によれば、新た
なセンサの追加が不要となり、コスト上昇を抑制するこ
とができる。請求項4記載の発明によれば、蒸発燃料処
理装置の信頼性を向上することができる。請求項5記載
の発明によれば、蒸発燃料の処理能力が向上すると共
に、例えば、気筒間で可燃混合気の濃度のバラツキがあ
る場合であっても、対応可能となる。
【0021】請求項6記載の発明によれば、排気性状を
向上することができる。請求項7記載の発明によれば、
制御内容を簡素化することができる。請求項8記載の発
明によれば、制御内容をより簡素化することができる。
【0022】
【発明の実施の形態】以下、添付された図面を参照して
本発明を詳述する。図1は、本発明に係る蒸発燃料処理
装置の各実施形態に共通するシステム構成を示してい
る。先ず、筒内噴射式内燃機関(以下「機関」という)
10の構成について説明する。ピストン11の頂面(以
下「ピストン頂面」という)11aとシリンダヘッド1
2下面との間には、所定容積を有する燃焼室13が形成
される。燃焼室13の上部に位置するシリンダヘッド1
2の壁面、即ち、シリンダヘッド12の下部に形成され
たシリンダヘッド燃焼室13aの壁面には、吸気弁14
によって開閉される吸気ポート15、及び、排気弁16
によって開閉される排気ポート17が、夫々並列して2
つずつ形成される。
【0023】シリンダヘッド12の両吸気ポート15間
には、燃焼室13に噴口を臨ませて燃焼室13内に直接
燃料を噴射する燃料噴射弁18が配設される。また、シ
リンダヘッド燃焼室13aの壁面の略中央部には、燃料
と空気との可燃混合気を火花点火させる点火プラグ19
が配設される。ピストン頂面11aには、燃料噴射弁1
8と点火プラグ19とを結ぶ線下の位置に、開口部20
aが上面に形成された略円柱形状のキャビティ20が形
成される。
【0024】そして、機関10の燃焼室13には、エア
クリーナ21、吸気ダクト22、吸気コレクタ23、吸
気ポート15及び吸気弁14を介して空気が吸入され
る。吸気ダクト22には、吸気ダクト22内の通路の開
口面積を変化させる電子制御式のスロットル弁(以下
「電制スロットル弁」という)24が介装され、機関運
転状態に基づいて制御されるアクチュエータ25を介し
て、機関への流入空気流量Qが制御される。なお、吸気
ダクト22或いは吸気コレクタ23が吸気通路を構成す
る。
【0025】次に、蒸発燃料処理装置30の構成につい
て説明する。燃料タンク31の上部空間に溜まる蒸発燃
料は、機関10の停止中に、蒸発燃料通路32を介して
キャニスタ33(吸着手段)に導かれ、キャニスタ33
内の活性炭等の吸着材33aにより一時的に吸着され
る。キャニスタ33の上部空間は、パージ通路34(第
1連通路)を介して吸気コレクタ23に連通されると共
に、パージ通路35(第2連通路)を介して吸気ポート
14に連通される。パージ通路34には、パージ通路3
4を開閉する電子制御式のパージバルブ36(第1開閉
手段)が介装され、また、パージ通路35には、パージ
通路35を開閉する電子制御式の吸気ポートパージバル
ブ37(第2開閉手段)が介装される。
【0026】なお、パージ通路34及びパージバルブ3
6を含んで第1パージ手段が構成され、パージ通路35
及び吸気ポートパージバルブ37を含んで第2パージ手
段が構成される。そして、後述するように、パージバル
ブ36及び吸気ポートパージバルブ37を制御すること
によって、キャニスタ33に吸着された蒸発燃料を吸気
コレクタ23、或いは、吸気ポート15にパージするか
を択一的に切り換える。
【0027】ここで、かかる構成からなる蒸発燃料処理
装置30の制御系について説明する。マイクロコンピュ
ータ内蔵のコントロールユニット40には、図示しない
アクセルペダルの開度(以下「アクセル開度」という)
θを検出するポテンショメータ式のアクセルペダルセン
サ41、機関回転速度Ne 及びクランク角(ピストン位
置)を検出するクランク角センサ42、機関温度を代表
する冷却水温度Tw を検出する水温センサ43等の信号
が入力される。
【0028】なお、アクセルペダルセンサ41、クラン
ク角センサ42及び水温センサ43を含んで運転状態検
出手段が構成され、クランク角センサ42がクランク角
検出手段としての機能を有している。また、コントロー
ルユニット40は、燃焼状態判断手段、燃焼判断手段、
行程判断手段、判断手段及びパージ制御手段としての機
能を有している。
【0029】コントロールユニット40は、入力された
アクセル開度θ、機関回転速度Ne、クランク角信号及
び冷却水温度Tw 等に基づいて、燃料噴射弁18、電制
スロットル弁24を駆動するアクチュエータ25、パー
ジバルブ36及び吸気ポートパージバルブ37等を制御
する。図2〜図4は、本発明に係る蒸発燃料処理装置3
0の第1実施形態を示したものである。なお、図におい
ては、1気筒についての構成のみを示すものとする。
【0030】即ち、第1実施形態は、キャニスタ33と
吸気ポート15とを連通するパージ通路35は、少なく
とも1つの気筒に対して夫々設けられる。そして、各パ
ージ通路35は、吸気ポートパージバルブ37の下流側
で分岐して各吸気ポート15に夫々接続される。次に、
かかる構成からなる第1実施形態の作用について、図5
のフローチャートを参照しつつ説明する。
【0031】ステップ1(図では「S1」と略記する。
以下同様)では、アクセルペダルセンサ41、クランク
角センサ42及び水温センサ43の出力信号を読み込
む。ステップ2では、読み込んだ出力信号に基づいて機
関10が成層燃焼運転中であるか、或いは、均質燃焼運
転中であるかを判断する。具体的には、コントロールユ
ニット40上のソフトウエアが、アクセル開度θ、機関
回転速度Ne に基づいて、マップを参照して燃焼状態を
判断する。そして、均質燃焼運転中であると判断された
ときはステップ3へと進み、成層燃焼運転中であると判
断されたときはステップ4へと進む。
【0032】ステップ3では、機関10が高負荷運転を
行っているとき、即ち、均質燃焼運転中における蒸発燃
料処理を行う。検出されたクランク角に基づき機関10
が吸気行程中であると判断されるときには、パージバル
ブ36を作動状態にする一方、吸気ポートパージバルブ
37を非作動状態とし、吸気行程中に吸気コレクタ23
内に発生する吸入負圧によって、キャニスタ33に吸着
された蒸発燃料が吸気コレクタ23のみからパージされ
るようにする。そして、パージされた蒸発燃料は、吸入
空気と共に燃焼室13内に流入し、吸気行程中に燃焼室
13内に噴射される燃料と混合されて可燃混合気とな
り、所定の点火時期に点火プラグ19によって火花点火
される。なお、かかる蒸発燃料処理は、従来の吸気ポー
トに燃料を噴射する内燃機関の蒸発燃料と同一である。
【0033】ステップ4では、機関10が低負荷運転を
行っているとき、即ち、成層燃焼運転中における蒸発燃
料処理を行う。かかる蒸発燃料処理内容を時系列的に説
明すると、以下のようになる。 (1) 検出されたクランク角に基づき機関10が吸気行程
初期にあると判断されたときには、図2に示すように、
パージバルブ36を非作動状態にする一方、吸気ポート
パージバルブ37を作動状態とし、吸気行程中に吸気ポ
ート15に発生する吸入負圧によって、キャニスタ33
に吸着された蒸発燃料が吸気ポート15のみからパージ
されるようにする。この場合、吸気ポートパージバルブ
37は、図6に示すように、上死点(TDC)近傍にお
いて、吸気弁14のリフト開始と共に作動が開始され、
所定時間(所定クランク角)作動が持続される。そし
て、パージされた蒸発燃料は、吸入空気と共に燃焼室1
3内に吸入され、ピストン11のキャビティ20内に流
入される。
【0034】(2) 吸気行程中期〜後期では、図3に示す
ように、吸気ポートパージバルブ37は非作動状態とな
り、空気のみが燃焼室13内に吸入される。このとき、
キャビティ20内に流入された蒸発燃料は、ピストン速
度が比較的遅いため、キャビティ20外への拡散及び混
合が抑制される。 (3) 検出されたクランク角に基づき機関10が圧縮行程
後期にあると判断されたときには、図3に示すように、
燃料噴射弁18から燃料をキャビティ20内に向けて噴
射する。噴射された燃料は、キャビティ20内の蒸発燃
料と混合して可燃混合気を形成すると共に、燃焼室13
内に発生するスワール流の作用とキャビティ20側壁の
ガイド作用との相乗作用により、可燃混合気が点火プラ
グ19の下方まで移送され、所定の点火時期に点火プラ
グ19によって火花点火される。
【0035】即ち、成層燃焼運転中には、可燃限界より
希薄な蒸発燃料は、吸気行程初期にキャビティ20に捕
らえられ、この状態が圧縮行程後期まで持続される。そ
して、蒸発燃料は、圧縮行程後期にキャビティ20内に
噴射された燃料と混合して可燃混合気を形成し、点火プ
ラグ19によって火花点火される。従って、かかる構成
によれば、成層燃焼運転中であっても、蒸発燃料の処理
が可能となり、従来の吸気ポートに燃料を噴射する内燃
機関と略同等の排気性状を確保するのに、キャニスタ容
量及び触媒貴金属の増大が不要となり、コスト低減を図
ることが可能となる。
【0036】図7〜図9は、本発明に係る蒸発燃料処理
装置30の第2実施形態を示したものである。なお、図
においては、先の第1実施形態と同様に、1気筒につい
ての構成のみを示すものとする。即ち、第2実施形態
は、先の第1実施形態と同様に、キャニスタ33と吸気
ポート15とを連通するパージ通路35は、少なくとも
1つの気筒に対して夫々設けられる。そして、各パージ
通路35は、一方の吸気ポート15に接続される。ま
た、パージ通路35が接続される一方の吸気ポート15
には、パージ通路35との接続部上流側に、燃焼室13
内のスワール流を制御するスワールコントロールバルブ
38(スワール制御弁)が介装される。
【0037】次に、かかる構成からなる第2実施形態の
作用について説明する。即ち、第2実施形態では、先の
第1実施形態に加えて、機関10が成層燃焼運転を行っ
ているときに、スワールコントロールバルブ38を閉じ
る制御を追加する。従って、成層燃焼運転中における吸
気行程中期〜後期に、蒸発燃料がキャビティ20内に効
果的に保持されることになり、先の第1実施形態と比べ
て、可燃混合気の形成が容易となり、排気性状がより改
善されるという効果がある。なお、他の作用及び効果に
関しては、先の第1実施形態と同様であるので、その説
明は省略する。
【0038】図10〜図12は、本発明に係る蒸発燃料
処理装置30の第2実施形態を示したものである。な
お、第3実施形態は、先の第2実施形態と同一構成から
なり、吸気ポートパージバルブ37の制御のみが相違す
るものである。即ち、成層燃焼運転中における吸気行程
には、吸気ポートパージバルブ37を作動させて、キャ
ニスタ33と吸気ポート15とを連通するパージ通路3
5を開通させておく。この場合、吸気行程中期〜後期に
は、スワールコントロールバルブ38が閉じられている
ために、吸気ポート15と燃焼室13との間の差圧が略
0となり、蒸発燃料のパージが行われないこととなる。
【0039】従って、先の第2実施形態と比べて、吸気
ポートバージバルブ37の制御が簡単になり、コントロ
ールユニット40の負荷軽減が図られる。なお、他の作
用及び効果に関しては、先の第2実施形態と同様である
ので、その説明は省略する。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の各実施形態に共通するシステム構成
【図2】 同上の第1実施形態の吸気行程初期を示し、
(a) は上面図、(b)は側面図
【図3】 同上の第1実施形態の吸気行程中期〜後期を
示し、(a) は上面図、(b) は側面図
【図4】 同上の第1実施形態の圧縮行程後期を示し、
(a) は上面図、(b)は側面図
【図5】 同上の制御内容を示すフローチャート
【図6】 同上の蒸発燃料をパージするタイミングを示
す線図
【図7】 同上の第2実施形態の吸気行程初期を示し、
(a) は上面図、(b)は側面図
【図8】 同上の第2実施形態の吸気行程中期〜後期を
示し、(a) は上面図、(b) は側面図
【図9】 同上の第2実施形態の圧縮行程後期を示し、
(a) は上面図、(b)は側面図
【図10】 同上の第3実施形態の吸気行程初期を示
し、(a) は上面図、(b) は側面図
【図11】 同上の第3実施形態の吸気行程中期〜後期
を示し、(a) は上面図、(b) は側面図
【図12】 同上の第3実施形態の圧縮行程後期を示
し、(a) は上面図、(b) は側面図
【符号の説明】
10 筒内噴射式内燃機関 11 ピストン 11a ピストン頂面 12 シリンダヘッド 13 燃焼室 13a シリンダヘッド燃焼室 14 吸気弁 15 吸気ポート 18 燃料噴射弁 19 点火プラグ 20 キャビティ 20a 開口部 22 吸気ダクト 23 吸気コレクタ 30 蒸発燃料処理装置 31 燃料タンク 33 キャニスタ 34 パージ通路 35 パージ通路 36 パージバルブ 37 吸気ポートパージバルブ 38 スワールコントロールバルブ 40 コントロールユニット 41 アクセルペダルセンサ 42 クランク角センサ 43 水温センサ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI F02B 31/02 F02B 31/02 J F02D 13/02 F02D 13/02 J 41/02 325 41/02 325J 325A

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】気筒毎に配設される2つの吸気弁と、各吸
    気弁に対応して設けられる独立した2つの吸気ポート
    と、燃焼室のピストン頂面と対向する壁面の略中央に配
    設される点火プラグと、前記燃焼室に噴口を臨ませて燃
    焼室内に直接燃料を噴射する燃料噴射弁と、機関への吸
    入空気を前記吸気ポートに導入する吸気通路と、を含ん
    で構成され、前記ピストン頂面の燃料噴射弁と点火プラ
    グとを結ぶ線下の位置に、開口部が上面に形成されたキ
    ャビティが形成された筒内噴射式内燃機関における蒸発
    燃料処理装置であって、 燃料供給系内で発生した蒸発燃料を一時的に吸着する吸
    着手段と、吸着された蒸発燃料を前記吸気通路にパージ
    する第1パージ手段と、吸着された蒸発燃料を前記吸気
    ポートにパージする第2パージ手段と、機関が成層燃焼
    運転中であるか、或いは、均質燃焼運転中であるかを判
    断する燃焼状態判断手段と、機関が吸気行程初期である
    か否かを判断する行程判断手段と、前記第1パージ手段
    及び第2パージ手段の制御を行うパージ制御手段と、を
    含み、 前記パージ制御手段は、燃焼状態判断手段により成層燃
    焼運転中であると判断され、かつ、行程判断手段により
    吸気行程初期であると判断されたときに、蒸発燃料を吸
    気ポートにパージし、燃焼状態判断手段により均質燃焼
    運転中であると判断されたときに、蒸発燃料を吸気通路
    にパージすべく、前記第1パージ手段と第2パージ手段
    とを夫々制御する構成であることを特徴とする筒内噴射
    式内燃機関における蒸発燃料処理装置。
  2. 【請求項2】前記燃焼状態判断手段は、機関運転状態を
    検出する運転状態検出手段と、検出された機関運転状態
    に基づいて機関が成層燃焼運転中であるか、或いは、均
    質燃料運転中であるかを判断する燃焼判断手段と、を含
    んで構成される請求項1記載の筒内噴射式内燃機関にお
    ける蒸発燃料処理装置。
  3. 【請求項3】前記行程判断手段は、機関のクランク角を
    検出するクランク角検出手段と、検出されたクランク角
    に基づいて吸気行程初期であるか否かを判断する判断手
    段と、を含んで構成される請求項1又は2に記載の筒内
    噴射式内燃機関における蒸発燃料処理装置。
  4. 【請求項4】前記第1パージ手段は、前記吸着手段と吸
    気通路とを連通する第1連通路に、該第1連通路を開閉
    する第1開閉手段が介装された構成であり、前記第2パ
    ージ手段は、前記吸着手段と吸気ポートとを連通する第
    2連通路に、該第2連通路を開閉する第2開閉手段が介
    装された構成である請求項1〜3のいずれか1つに記載
    の筒内噴射式内燃機関の蒸発燃料処理装置。
  5. 【請求項5】前記第2パージ手段は、少なくとも1つの
    気筒に対して設けられ、前記第2連通路は、前記第2開
    閉手段の下流側で分岐して各気筒の2つの吸気ポートに
    夫々接続され、前記パージ制御手段は、蒸発燃料を吸気
    ポートにパージさせるときに、前記第2連通路を開通さ
    せるべく、前記第2開閉手段を作動させる制御を行う構
    成である請求項4記載の筒内噴射式内燃機関の蒸発燃料
    処理装置。
  6. 【請求項6】前記吸気ポートの一方に、燃焼室内のスワ
    ール流を制御するスワール制御弁を備えるものにおいて
    は、 前記第2パージ手段は、少なくとも1つの気筒に対して
    設けられ、前記第2連通路は、前記一方の吸気ポートの
    スワール制御弁の下流側に接続され、前記パージ制御手
    段は、蒸発燃料を吸気ポートにパージさせるときに、前
    記スワール制御弁を閉じると共に、前記第2連通路を開
    通させるべく、前記第2開閉手段を作動させる制御を行
    う構成である請求項4記載の筒内噴射式内燃機関の蒸発
    燃料処理装置。
  7. 【請求項7】前記吸気ポートの一方に、燃焼室内のスワ
    ール流を制御するスワール制御弁を備えるものにおいて
    は、 前記第2パージ手段は、機関全体に対して唯一設けら
    れ、前記第2連通路は、前記第2開閉手段の下流側で分
    岐して少なくとも1つの気筒における前記一方の吸気ポ
    ートのスワール制御弁の下流側に接続され、前記パージ
    制御手段は、蒸発燃料を吸気ポートにパージさせるとき
    に、前記スワール制御弁を閉じると共に、前記第2連通
    路を開通させるべく、前記第2開閉手段を作動させる制
    御を行う構成である請求項4記載の筒内噴射式内燃機関
    の蒸発燃料処理装置。
  8. 【請求項8】前記パージ制御手段は、機関の吸気行程
    中、前記第2連通路を開通させておくべく、前記第2開
    閉手段を作動させる制御を行う構成である請求項7記載
    の筒内噴射式内燃機関の蒸発燃料処理装置。
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