JPS6146202Y2

JPS6146202Y2 -

Info

Publication number: JPS6146202Y2
Application number: JP1741081U
Authority: JP
Priority date: 1981-02-09
Filing date: 1981-02-09
Publication date: 1986-12-25
Also published as: JPS57129949U

Description

【考案の詳細な説明】

［産業上の利用分野］本考案は空燃比制御装置に関し、特に、燃料タ
ンクからの燃料が蒸発することによる公害を防止
できる蒸発燃料制御を有する空燃比制御装置に関
する。［従来の技術］自動車の燃料タンクから蒸発する燃料蒸気は
HCに換算すると、HC総排出量の20％程度を占め
ていると言われている。この有害な燃料蒸気の大
気放出量を低減させるために、従来は一旦キヤニ
スタ内の活性炭に燃料蒸気を吸着させて、エンジ
ンの始動後にエンジンの吸気系に生じた負圧で吸
入させ、この燃料蒸気を燃焼室で燃焼させるよう
に構成したあつた。そして、このような蒸発燃料のエンジン吸気系
への供給を制御する手段も種々開発されるに至
り、例えば、電磁開閉弁の開閉制御により上記蒸
発燃料の供給制御を行なうものとしては、実公昭
55−48120号公報に記載のものがある。しかしながら、燃料蒸気が急激に吸気系に吸入
されると、燃焼室に供給される混合気の空燃比が
急激に変化し、排気ガス中の有害成分が増大する
共もに、エンジン出力が低化して走行性が悪化す
るなどの不都合が生じる。このような不都合を解
消するものに実公昭55−48763号公報に記載の蒸
発燃料制御機構があるが、これは空燃比の急激な
変化を防止することはできても、空燃比が過濃状
態のときに燃料蒸気の供給を停止することができ
ず、従つて、空燃比の過濃化傾向に拍車をかけて
排気ガス中の有害成分を増大させてしまうという
欠点がある。［考案が解決しようとする問題点］本考案は上述の従来技術の不都合を解消すべく
なされたもので、キヤニスタの活性炭に吸着させ
た蒸気燃料のエンジン吸気系への吸入タイミング
を、排気ガス中の酸素濃度の状況に関連して自動
的に判別し、その吸入を自動制御することにより
大気汚染の防止と走行性能の向上を併せて図るこ
とができる蒸発燃料の制御を有する空燃比制御装
置を提供することを目的とする。なお、空燃比制御手段と蒸発燃料制御手段とを
備えた関連先行技術例としては、特開昭51−
110130号公報に記載のものがあるが、これに対し
本考案は、空燃比制御のための検出信号に応じて
蒸発燃料通路を開閉制御するよう構成した点に特
微を有する。［問題点を解決するための手段］本考案は、上記の目的を達成するために次のよ
うな構成を有するものである。すなわち、エンジ
ンの排気ガス中の酸素濃度を検知するO₂センサ
と、気化器の空気補正通路に設けられた電磁弁と
O₂センサの検知出力によりリツチ・リーンを判
定するためのスライスレベルを設定する中心レベ
ル設定回路と、該設定回路からの出力信号で予め
設定した空燃比に収束するよう上記電磁弁を制御
する空燃比制御装置であつて、蒸発燃料を吸収す
る吸着手段と、この吸着手段と気化器の吸入管と
を連通する蒸発燃料通路と、エアクリーナと該蒸
発燃料通路を連通するバイパス通路と、これら通
路に設けられて開閉する電磁弁とを設け、中心レ
ベル設定回路からの出力を所定値と比較して信号
を出力する判定回路と、その出力信号が適正であ
ると蒸発燃料通路に設けた電磁弁を制御し、その
出力信号が適正値より低域または高域にあるとバ
イパス通路に設けた電磁弁を制御するようにした
ことを特微とするものである。［実施例］以下、本考案の一実施例を図面により説明す
る。第１図は本考案の概略を示すもので、符号１は
エンジン本体２の上流側に連設される気化器であ
り、この気化器１のフロートチヤンバ３からベン
チユリー４のノズル５に至るメイン燃料通路６の
途中のエアブリード７に空気補正通路８が連通し
ている。また、メイン燃料通路６から分岐してス
ロツトル弁９の付近に開口するスローポート１０
に至るスロー燃料通路１１の途中のエアブリード
１２にも空気補正通路１３が連通している。そし
て、これらの各空気補正通路８，１３に開閉用の
電磁弁１４，１５が設けられ、この電磁弁１４，
１５の吸入側がエアクリーナ１６を介して大気に
連通している。また、エンジン本体下流側の排気管１７には、
排気ガス浄化対策上三元触媒のコンバータ１８が
介設され、それによりエンジン本体側にO₂セン
サ１９が排気ガス中の酸素濃度により空燃比を検
出すべく設けられている。２０はガソリン等の燃料を収納する燃料タンク
で、この燃料タンク２０の底部から前記フロート
チヤンバ３の間には燃料ポンプ２１を介在させた
燃料通路２２が接続してあり、燃料ポンプ２１に
より所定量の燃料が常時供給されている。前記気
化器１の上流側にはエアクリーナ２３が載置して
あり、このエアクリーナ２３と気化器１のスロツ
トル弁９の下流側との間はバイパス通路２４によ
つて連通してあり、燃料タンク２０の上部からこ
のバイパス通路２４の間はキヤニスタ２５、蒸発
燃料通路２６によつて連通してある。このキヤニ
スタ２５内には蒸発燃料を吸着する活性炭２７が
充満してあり、前記バイパス通路２４と蒸発燃料
通路２６のそれぞれには電磁弁２８，２９が設け
てある。一方、前記O₂センサ１９の出力は制御回路３
０に入力しており、この制御回路３０の出力は、
電磁弁１４，１５，２８，２９にそれぞれ接続さ
れている。そして、この制御回路３０から出力す
る信号で電磁弁１４，１５を或るデユーテイ比で
開閉することで、空気補正通路８，１３、エアブ
リード７，１２を介して燃料系に多量の空気を補
給して混合気の空燃比をリーンにしたり、その空
気補給量を減じて空燃比をリツチにするようにし
て空燃比を制御している。また、同時に、排気ガ
ス中の酸素濃度の状況により電磁弁２８，２９を
開閉し、キヤニスタ２５内に吸着されている蒸発
燃料をエンジン２に吸入させる制御を行つてい
る。第２図は前記制御回路３０内の構成を示すもの
でO₂センサ１９の出力は比較器３１と中心レベ
ル設定回路３２に入力しており、比較器３１の出
力はPI演算回路３３を介して比較器３４に入力し
ている。この比較器３４には三角波発生回路３５
からの三角波が同時に入力しており、比較器３４
で合成された出力は駆動回路３６に入力し、この
駆動回路３６で、電磁弁１４，１５が駆動され
る。前記中心レベル設定回路３２の出力は比較器
３１と判別回路３７，３８に入力し、この両判別
回路３７，３８の出力は条件回路３９に入力して
おり、条件回路３９の出力は駆動回路４０，４１
にそれぞれ別個に入力しており、この駆動回路４
０，４１によつて電磁弁２８，２９が駆動され
る。第３図は第２図における具体的な電気回路図で
あり、同一構成部分は同一符号を付してある。次に本実施例の作用を説明する。 O₂センサ１９では排気ガス中の酸素濃度を電
気信号に変換し、その信号を比較器３１と中心レ
ベル設定回路３２に伝える。中心レベル設定回路
３２ではO₂センサ１９からの信号の振幅の最大
値と最小値を比較して、その振幅の中間の電位を
スライスレベルとして出力する。このスライスレ
ベルを比較器３１が入力し、O₂センサ１９から
の検出信号と比較することでO₂センサ１９の検
出信号をスライスレベルをゼロレベルとして振動
させるように変換する。この比較器３１の出力は
PI演算回路３３で比例Ｐおよび積分Ｉによつて演
算され、その偏位に応じた演算信号を比較器３４
に伝える。比較器３４はこの演算信号と三角波発
生回路３５からの三角波信号とによつて所定デユ
ーテイ比のパルス波を合成し、この比較器３４か
らのパルス波を駆動回路３６により増幅して電磁
弁１４，１５を駆動させる。この一連の動作によ
り空燃比は理論空燃比に収束され、排気ガス浄化
が行われる。ところで、エンジン２を始動させた直後から暖
機が終了するまで（２〜３分程度）の間はO₂セ
ンサ１９の検出信号のレベルは低く、中心レベル
設定回路３２の出力レベルも低い値となる。ま
た、空燃比が過濃となつているとO₂センサ１９
の検出信号のレベルは高くなり、よつて中心レベ
ル設定回路３２の出力レベルは制御できる上限近
くまで高くなつている。このうち前者のエンジン
２が暖機されるまでの中心レベル設定回路３２の
出力レベルが低い時には判別回路３７，３８とも
出力はローレベルであり、条件回路３９によつて
駆動回路４０のみに信号が出力され、電磁弁２８
のみが開かれる。従つて、バイパス通路２４によ
つてエアクリーナ２３と気化器１の下流は連通
し、補正空気を流通させることから空燃比を不要
に濃くさせるのを防いでいる。暖機が終りO₂センサ１９の出力が空燃比制御
を行うのに適正な振動を始めると、中心レベル設
定回路３２は所定のスライスレベルの電圧を出力
し、判別回路３７のみがハイレベルの信号を出力
する。よつて、条件回路３９は駆動回路４１にの
み信号を伝え、電磁弁２９のみを開ける。よつ
て、気化器１の吸入管負圧でキヤニスタ２５内の
活性炭２７に吸着された蒸発燃料はエンジン２の
燃焼室に供給され、燃焼室で燃焼されるととも
に、活性炭２７に吸着している蒸発燃料を除去し
て次の吸着作用のために吸着性能を回復させてい
る。また、空燃比が過濃になるとO₂センサ１９の
検出信号、および中心レベル設定回路３２の出力
レベルは高くなり、判別回路３７，３８のいずれ
もハイレベルの信号を出力し、条件回路３９は駆
動回路４０のみに信号を出力して電磁弁２８を開
け、バイパス通路２４により補正空気を供給して
過濃になるのを防止している。上記動作と電磁弁２８，２９の関係、及びその
動作による効果を次の表に示す。

【表】ここで、ＡはO₂センサ１９の出力レベルが所
定値以下である場合であり、Ｂは適正な空燃比制
御を行つている場合であり、Ｃは空燃比が過濃と
なつた場合である。また上記の動作を第３図により説明すると、各
判別回路３７，３８内にはオペアンプOP₁₁，
OP₁₂と抵抗R₁₇，R₁₈，R₁₉，R₂₀が設けてあり、抵
抗R₁₇とR₁₈、R₁₉とR₂₀により分圧回路が形成さ
れ、抵抗R₁₇とR₁₈による組合せの分圧と抵抗R₁₉
とR₂₀による組合せの分圧とでは前者の電圧が低
くなつている。オペアンプOP₇〜OP₁₀等により構
成された中心レベル設定回路３２からのスライス
レベルの信号がオペアンプOP₁₁，OP₁₂の正側入
力端に伝えられると、この信号のレベルが適正値
より低域にあつて（空燃比が設定値よりリーン側
にある）抵抗R₁₈，R₂₀の端子電圧より低ければオ
ペアンプOP₁₁，OP₁₂のいずれもローレベルを出
力し、エクスクルーシブオアゲートEX−ORの出
力はハイレベルとなりトランジスタＴ_r2をオンさ
せ、電磁弁２８のコイルに電流を流す。中心レベ
ル設定回路３２の出力が空燃比制御を行うのに適
正なレベルに上昇すると空燃比が設定値近傍にあ
る抵抗R₁₈の端子電圧よりも高くなり、オペアン
プOP₁₁の出力はハイレベルとなり、アンドゲー
トANDを介してトランジスタＴ_r3をオンさせ電磁
弁２９のコイルに電流を流す（この時、トランジ
スタＴ_r2はオフとなつている）。さらに空燃比が
過濃となり、中心レベル設定回路３２の出力が適
正値より高域にある（空燃比が設定値よりリツチ
側にある）と、両オペアンプOP₁₁、OP₁₂の出力
はハイレベルとなり、トランジスタＴ_r2はオン
し、Ｔ_r3はオフとなり、電磁弁２８のコイルのみ
に電流を流す。［考案の効果］本考案は上述のように構成したので、蒸発燃料
を吸着する活性炭の性能を回復させることができ
るとともに、空燃比が過濃になつた時には活性炭
からの蒸発燃料の燃焼を停止し、空燃比がさらに
過濃となるのを防ぐことができる。これにより、
排気ガス中の有害成分が増大するのを防止すると
ともに走行性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を示す模示図、第２
図は同上の制御回路の構成を示すブロツク図、第
３図は第２図のより具体的な構成を示す電気回路
図である。１……気化器、２……エンジン、８，１３……
空気補正通路、１４，１５，２８，２９……電磁
弁、１９……O₂センサ、２３……エアクリー
ナ、２４……バイパス通路、２５……キヤニス
タ、２６……蒸発燃料通路、３０……制御回路。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

エンジンの排気ガス中の酸素濃度を検知する
O₂センサと、気化器の空気補正通路に設けられ
た電磁弁と、O₂センサの検知出力によりリツ
チ・リーンを判定するためのスライスレベルを設
定する中心レベル設定回路と、該設定回路からの
出力信号で予め設定した空燃比に収束するよう上
記電磁弁を制御する空燃比制御装置であつて、蒸
発燃料を吸収する吸着手段と、この吸着手段と気
化器の吸入管とを連通する蒸発燃料通路と、エア
クリーナと該蒸発燃料通路を連通するバイパス通
路と、これら通路に設けられて開閉する電磁弁と
を設け、中心レベル設定回路からの出力を所定値
と比較して信号を出力する判定回路と、その出力
信号が適正であると蒸発燃料通路に設けた電磁弁
を制御し、その出力信号が適正値より低域または
高域にあるとバイパス通路に設けた電磁弁を制御
するようにしたことを特微とする蒸発燃料制御を
有する空燃比制御装置。