JPS6138153A - 内燃機関の蒸発燃料制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は活性炭キャニスタを備えた内燃機関の蒸発燃料
制御装置に関する。

従来の技術 内燃機関では触媒温熱やアフタファイヤ防止のために減
速時に燃料カットすることが行ねれる・一方内燃機関は
燃料タンクやフロート室からの蒸発燃料を一旦保持し機
′閣内に再導入する活性炭キャニスタを備えている。キ
ャニスタはスロットル弁の下流に連通しておりスロット
ル弁下の負圧によってキャニスタに吸着されていた燃料
は脱着され機関に導入される。減速時の燃料カフ）とこ
のキャニスタによる吸着・脱着装置とを併用した場合減
速時に燃料をカットしてもキャニスタからの蒸発燃料が
脱着されるのでは脱着燃料によって触媒過熱やアフクフ
ァイヤが生ずることがある。従来は燃料導入配管はスロ
ットル弁のアイドル位置の僅か上流の吸気ボート（パー
ジボート）に接続されていた。この場合減速時はパージ
ボートはスロットル弁の上流に来るため蒸発燃料の導入
は行われないようになっていた。しかしながら、減速時
に蒸発燃料の導入を全く行わないのでは市外地走行のよ
うに加減速の多い運転時にキャニスタが活用されなくな
り蒸発燃料が外気に放出されることになり好ましくない
。

この点を解決するため特開昭５３−７４６２０号では減
速時に蒸発燃料の導入が行われるようパージポートはス
ロットル弁の常に下流に位置させ、蒸発燃料通路上に制
御された量の蒸発燃料を減速時に流す制御弁を設けたも
のが提案されている。しかしながら、この場合エンジン
高回転側では減速時の蒸発燃料の導入によって触媒過熱
や、アフタファイヤの発生のおそれがあった。

発明が解決しようとする問題点 本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、減速時
の触媒加熱の防止とキャニスタの有効活用との双方の要
求を調和することができる装置を提（＃ｒることにある
。

問題点を解決するための手段 本発明によれば、機関の特定の減速時に燃料カットする
燃料カット手段と、活性炭キャニスタから機関吸気系へ
の蒸発燃料導入配管を機関運転条件に応じて開閉するパ
ージ制御手段とを有した内燃機関において、燃料カット
を検知する燃料カット検知手段と、燃料カット時に蒸発
燃料導入配管が閉となるようにパージ制御手段を作動さ
せる手段と、燃料カットの行われる特定の減速時以外は
機関運転条件に応じて蒸発燃料導入配管が開又は閉とな
るようにパージ制御手段を作動させる手段とより成る内
燃機関の蒸発燃料１１Ｊ御装置が提供される。

作用 燃料カット検知手段は燃料カット条件を検知し、燃料カ
ットと連動してパージ制御手段は閉となり蒸発燃料の導
入は行われない。燃料カフ）でないときは、パージ制御
手段はエンジン運転条件、例えば回転数又は水温に応じ
て蒸発燃料の導入を行う。従って燃料カットのされない
減速時は回転数や水温が特定の範囲にあれば蒸発燃料の
導入が行われることになる。

実施例 第１図は本発明のシステムを全体的に示すものであり、
１０はエアクリーナ、１２は気化器、１４は吸気マニホ
ルド、１６はエンジン本体、１８は排気マニホルド、２
０は触媒コンバータ、２１は点火コイル、２２は点火栓
である。気化器１２はフロート室２３を備え、メイン燃
料通路２４はスモールベンチュリ２６に開口する。メイ
ン燃料通路２４よりスロー燃料通路２８が分岐しており
、スロットル弁３０のアイドル位置のところのスローポ
ート３２及びその下方のアイドルポート３４に開口して
いる。３６はアイドルアジャストねじである。３８は燃
料カットソレノイドでありその先端３８Ａはスロー通路
２８を開閉可能に設けられ、減速時の燃料カット制御を
後述のように行う。

４０は活性炭キャニスタを示しており、上下の孔あき板
４２Ａ　、　４２Ｂ間に活性炭よりなる吸着材層４４が
充填される。吸着材層４４内には蒸発燃料４人口４６が
拡散板４８のところまで延びており、蒸発燃料導入口４
６は蒸発燃料導入配管５０を介して燃料タンク５２の液
面上方の空間に接続される・また、キャニスタ４０は第
二の蒸発燃料導入配管５３を介してフロート室２３の液
面上方の空間に接続される。この第二の蒸発燃料導入配
管５３上には蒸発燃料導入制御開閉弁５４が設けられ、
この開閉弁５４は弁体５５と、ソレノイド５６と、ばね
５７とより成る。ソレノイド５６はイグニッションスイ
ッチ５８を介してバッテリＢに接続される。エンジン停
止時にはソレノイド５６は通電されないためばね５７は
弁体５５をリフトさせる。

その結果、第二の蒸発燃料導入配管を開放し、フロート
室２３からの蒸発燃料は矢印ｆのようにキャニスタ４０
内に導入され吸着材層４４に吸着される。エンジン作動
時はスイッチ５８が閉じソレノイド５６が通電され、弁
体５５はばね５７に抗して吸引されリフトが零となり、
第二の蒸発燃料導入配管５３は閉じ、フロート室２３は
キャニスタ４０から切離される。

キャニスタ４０は蒸発燃料導入通路４６が設けられる側
で蒸発燃料導入配管６０を介してスロットル弁３０の下
流のパージポート６１に接続される。この蒸発燃料導入
配管６１上にパージ制御弁６４が設けられ、このパージ
制御弁６４はソレノイド６６と、弁体６８と、ばね７０
とより成り蒸全燃料の導入制御を行う。

キャニスタ４０は蒸発燃料導入口４６の設けられている
のと反対側でパージ空気取入ロア２を備える。スロット
ル弁３０の下流の負圧によってパージ空気が矢印ｇのよ
うにキャニスタ４０内に導入され、活性炭層４４に吸着
されていた燃料の脱着が行われパージボート６１より矢
印りのように導入される。７４は燃料カットソレノイド
３８及びパージ制御弁６４の制御を行う制御回路を模式
的に示す。制御回路はセンサからの運転条件信号に応じ
て燃料カットソレノイド３８及びパージ制御６４のソレ
ノイド６６の通電制御を行う。そのようなセンサとして
先ず負圧センサ７６はダイヤフラム７８と接点８０とば
ね８２とより成り、ダイヤフラムは負圧チューブ８４を
介してスロットル弁３０の下流の負圧ポート８６に接続
される。負圧が所定値Ｐｃｕｔ（第２図）より弱いとき
（即ち走行時）は接点はＯＦＦじ０”）であり、所定値
の負圧値Ｐ　ｃｕｔまで増大すると（即ちアイドルスロ
ットル開度時に）　ＯＮじ１″）となる特性をもってい
る。回転数センサ８８はイグニッションコイル２１内の
点火パルスを検知しエンジン回転数を検知する周知の原
理のものである。（他の原理のものでも良い。）即ち第
２図に示すように第１デコーダ８８Ａと第２デコーダ８
８Ｂを内蔵しており、第１デコーダ８８Ａはエンジン回
転数がＮ　ｃ　ａ　を以下で“０”をＮ　ｅｕｔ以上で
“１”を出すように構成されている。また第二デコーダ
８８Ｂはエンジン回転数がＮ□、。以下で“θ″をＮ□
ｒｌ＋。以上で“１”を出すように仕組まれている。更
に、水温センサ９０がエンジンの冷却水ジャケットの冷
却水に接触するよう設けられる。水温センサは冷却水の
水温がＴ□９．以下で“０”をＴ　ｐ　ａ　ｒ□以上で
ｌ”を出すように構成されている。

制御回路７４の論理構成は第２図に示され、ＡＮＤゲー
ト９２、インバータ９４、ＯＲゲート９６およびＡＮＤ
ゲート９８より成る。ＡＮＤゲート９２０入力は負圧セ
ンサ７６及び回転数センサ８８の第１デコーダ８８Ａに
接続され、その出力はインバータ９４を介して燃料カッ
トソレノイド３８の駆動トランジスタＱ１に接続される
。ＯＲゲート９６の入力はＡＮＤゲート９２の出力及び
Ａ、ＮＤゲート９８の反転出力に接続され、その反転出
力は開閉弁６４のソレノイド６６の駆動トランジスタＱ
２に接続される。ＡＮＤゲート９８の入力は回転数セン
サ８８の第２デコーダ８８Ｂ及び水温センサ９０に接続
される。

以上述べた本発明の作動を述べると、エンジン減速時に
おいて、エンジン負圧がＰ　ｃｕｔ以上（スロットル弁
３０の全閉に対応）でエンジンの回転数がＮｃ−Ｌ　　
（例えば２０００ｒ、ｐ、ｍ、）以上（これは第４図の
２重斜線領域に対応する）では負圧センサ７６及び第１
デコーダは“１９の信号をＡＮＤゲート９２に送り、同
ゲート９２は１″の論理出力を出す。これはインバータ
９４で反転されるためトランジスタＱ１はＯＦＦとなり
燃料カットソレノイド３８は非通電となる。その結果、
気化器１２のスロー通路２８は強制的に閉鎖され、減速
時における燃料カットが行われる。この燃料カット時Ｏ
Ｒゲート９６にはＡＮＤゲート９２より１″の信号が入
っているので、ＯＲゲートの反転出方はＯ″を出しトラ
ンジスタＱ２はＯＦＦとなり、蒸発燃料導入制御開閉弁
６６のソレノイド６８は非通電となりパージ制御弁６０
は閉となり第１図の蒸発燃料導入配管６０は閉鎖される
。従って燃料カットが行われる減速時には蒸発燃料の導
入は行われない。

減速時であっても回転数がＮ　ｅ　ｕ　＆に達しなけれ
ば第１デコーダは“θ″を出すのでＡＮＤゲート９２は
０″を出力しこれはインバータ９４で反転され、トラン
ジスタＱ１はＯＮとなり燃料カットソレノイド３８は通
電される。従って、気化器スロー通路２８は開放される
ことになる。この燃料カットのされない回転数が相対的
に低い減速時にあってはＯＲゲート９６の一方の入力は
“０″となる。一方ＯＲゲート９６の他方の入力は、回
転数がＮｐ、Ｆｇ、以上（例えば１３００ｒ、ｐ、＋１
１．）でかつ水温がＴ□１９．以上のときはＡＮＤゲー
ト９８の反転出力が０′″となるので“０″となりその
反転出力はｌ“となる。その結果トランジスタＱ２はＯ
Ｎでありパージ制御弁６４のソレノイドを通電し、同制
御弁６０は開となり蒸発燃料導入配管６０を開放する。

従って、回転数がＮ　ｃ　ｕ　を以下の減速時は回転数
がＮ□ｒ９１１以下で水温がＴ　ｐａｒ９ａ以上である
限りキャニスタよりのパージ空気の導入が行われること
になる（第３図の単一斜線領域参照）。

第４図には、エンジン減速時における空燃比Ａ／Ｆに対
する触媒コンバータ２０の温度の変化がエンジン高回転
の時（破線）と低回転のとき（実線）とで夫々示される
。低回転側では減速時燃料カットは前述のように行われ
ないが、この場合空燃比のベースはＡでの点であり、蒸
発燃料の導入の多少で空燃比はリンチ側のＡ’Ｒとリー
ン側のＡ’Ｌとの間で変化し得る。この場合、触媒温度
はＰを中心にＰＬとＰｘとの間で変化するが触媒コンバ
ータは許容温度（Ｔいａｘ）以下に維持される。一方破
線で示す高回転時は燃料カットされており、このときの
空燃比のベースは燃料カットによってリーン側のＢ点に
移っている。もし蒸発燃料を導入するとすればその導入
量の多い少ないでＢ、−’ＲとＢ’Ｌとの間で変化し得
る。この場合触媒温度はｑを中心にｑ）Ｉとｑｔとの間
を変化し、Ｘの空燃比以下では触媒温度は許容値Ｔｍａ
にを越えることになる。本発明では減速時燃料カットが
行われる高回転側では蒸発燃料の導入が行われないため
触媒温度上昇は防止される。また蒸発燃料を導入しても
触媒温が増大しない低回転側では蒸発燃料の導入が行わ
れる。

エンジンの回転数がＮ　ｐｔｔｒｇａ以下のアイドル時
又は水温が所定値Ｔ　ｐ　ａ　ｒ　＊　ｔ＋に達しない
冷間時は、第２デコーダ８８はＯ″を又は水温センサ９
０はａＯ”をＡＮＤゲート９８に出力する。そのためＡ
ＮＤゲート９８の反転出力は“１″を出し、ＯＲゲート
９６の反転出力は“０″を出す、その結果トランジスタ
Ｑ２はＯＦＦされる。従って、開閉弁６４は閉となり、
蒸発燃料の導入は行われない。

第５図は、減速開始から回転数がアイドル回転まで低下
する場合における第２図の各ゲート及び燃料カット弁３
８及びパージ制御弁６６の状態変化を示すものである。

発明の効果 本発明によれば燃料カットと連動して蒸発燃料導入を制
御することにより、燃料カットの行われる減速時にパー
ジ停止、燃料カットの行われない減速時にパージが行わ
れ、これにより減速時の過熱防止と市外地走行時のよう
な加減速の多い運転時のキャニスタの吸脱着効率を上げ
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例の全体図、 第２図は第１図の制御回路の論理構成図、第３図は本発
明における燃料カット及びパージ制御のダイヤグラム図
、 第４図は減速時における空燃比に対する触媒温度の関係
を示すグラフ、 第５図は第３図の論理回路の作動を示すタイミング線図
。 １２・・・気化器、 １６・・・エンジン本体、 ２０・・・触媒コンバータ、 ３８・・・燃料カットソレノイド、 ４０・・・活性炭キャニスタ、 ６０・・・蒸発燃料導入配管、 ６４・・・パージ制御弁、 ７４・・・制御回路、 ７６・・・負圧センサ、 ８８・・・回転数センサ、 ９０・・・水温センサ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 機関の特定の減速時に燃料カットする燃料カット手段と
   、活性炭キャニスタから機関吸気系への蒸発燃料導入配
   管を機関運転条件に応じて開閉するパージ制御手段とを
   有した内燃機関において、燃料カットを検知する燃料カ
   ット検知手段と、燃料カット時に蒸発燃料導入配管が閉
   となるようにパージ制御手段を作動させる手段と、燃料
   カットの行われる特定の減速時以外は機関運転条件に応
   じて蒸発燃料導入配管が開又は閉となるようにパージ制
   御手段を作動させる手段とより成る内燃機関の蒸発燃料
   制御装置。