JPS63111277A

JPS63111277A - 燃料蒸気のパ−ジ流量制御装置

Info

Publication number: JPS63111277A
Application number: JP25574686A
Authority: JP
Inventors: Koji Uranishi; 康次浦西; Takaaki Ito; 隆晟伊藤
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1986-10-29
Filing date: 1986-10-29
Publication date: 1988-05-16
Anticipated expiration: 2009-11-02
Also published as: JPH0686850B2

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、燃料蒸気排出抑止装置から内燃機関の吸気系
にパージされる燃料蒸気のパージ流量を制御する燃料蒸
気のパージ流量制御装置に関する。

〔従来の技術〕

従来より、燃料タンク内の燃料から発生する燃料蒸気が
大気中に放出されるのを防止する燃料蒸気排出抑止装置
が広く用いられている。この場合、燃料蒸気は燃料蒸気
排出抑止装置の吸着剤に−旦吸着され、その後に、機関
の吸気系にパージされるわけであるが、給油中及び給油
直後には、燃料タンクから多量の燃料蒸気が発生するた
め、特に多量の燃料蒸気が吸着材に吸着される。そして
、吸着材に吸着されている燃料蒸気をパージする場合、
燃料蒸気排出抑止装置としてチャコールキャニスタを例
にとると、第４図に示すように、同一パージ空気流量で
も、初期には多量の燃料蒸気が吸着材から離脱すること
が一般に知られている。

このため、車両の給油直後の走行時には多量の燃料蒸気
が機関に吸入され、機関が空燃比制御されている場合に
はその制御範囲を超えた燃料量が機関に供給される場合
が生じ、エミッションが悪化すると共にドライバビリテ
ィも悪化する。

そこで、給油直後の最初の機関始動開始時点から車速か
所定値に達する迄の期間及びその期間に連続する、車速
か所定値に達した時点からの所定時間の間、燃料蒸気の
パージ流量を低減させるパージ流量制御装置が本出願人
により提案されている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、上記装置においては、例えば、車速が一
旦上記所定値に達した後に車両が停車した場合、あるい
は、停車しない迄も、燃料蒸気のパージが行われない、
低速・低負荷のような走行域に車両が入った場合であっ
ても、車速か所定値に達した時点からの経過時間の計時
は継続される。

このため、上記所定時間が経過した後に車両が燃料蒸気
のパージが行われる走行域に入った場合、上記装置では
パージ流量を低減させることができず、多量の燃料蒸気
が急激に機関内に流入するという問題点があった。

本発明は上記問題点に鑑みてなされたもので、給油後の
最初の機関運転時に多量の燃料蒸気が機関内に流入する
のを確実に防止する、燃料蒸気のパージ流量制御装置を
提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的を達成するため、本発明においては、第１図に
示すように、燃料蒸気排出抑止装置から内燃機関の吸気
系にパージされる燃料蒸気のパージ流量を制御する装置
であって、燃料タンクへの給油動作を検出する給油動作
検出手段（Ａ）であって、該給油動作を検出すると給油
動作検出信号を出力するものと、該機関の始動を検出す
る始動検出手段（Ｂ）であって、該始動を検出すると始
動検出信号を出力するものと、該機関が搭載される車両
の車速を検出する車速検出手段（Ｃ）と、該燃料蒸気排
出抑止装置と該機関の吸気系との間に設けられ、燃料蒸
気のパージ流量を調節するパージ流量調節手段（Ｅ）と
、該給油動作検出信号及び該始動検出信号により給油動
作後の最初の機関始動を決定し、その最初の始動時から
、該車速検出手段（Ｃ）が検出した車速か所定車速を超
えている時間の積算時間が所定時間に達する迄の間、燃
料蒸気のパージ流量を低減させるように該パージ流量調
節手段（Ｅ）を制御する制御手段（Ｄ）とを具備する燃
料蒸気のパージ流量制御装置が提供される。

〔作　用〕

本発明の燃料蒸気のパージ流量′Ｍ御措置によれば、制
御手段りは、給油動作検出手段Ａ、始動検出手段Ｂ及び
車速検出手段Ｃが出力する検出信号に基づき、給油動作
後の最初の機関始動時から、車速検出手段Ｃが検出した
車速か所定車速を超えている時間の積算時間が所定時間
に達する迄の間、燃料蒸気のパージ流量を低減させるよ
うにパージ流量調節手段Ｅを制御する。

〔実施例〕

以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する。

第２図は本発明の燃料蒸気のパージ流量制御装置の一実
施例を備えた内燃機関とその周辺装置の概略構成図であ
る。同図において、１は機関（エンジン）であり、エン
ジン１°の吸気通路２にはスロットル弁３が、排気通路
４には酸素濃度センサ（０２センサ）５がそれぞれ設け
られている。この０□センサ５が出力する酸素濃度信号
は、第１図における制御手段りに対応する制御回路〜１
−０のＡ／Ｄ変換器１０１に供給される。

６はディストリビュータであり、ディストリビュータ６
には、その軸が３０°ＣＡ毎にパルス信号を発生するク
ランク角センサ７が設けられている。

このクランク角センサ７からのクランク角３０゜毎の信
号は、入出力インタフェース１０２を介して制御回路１
０内に取り込まれ、回転速度Ｎｅを演算する３０’ＣＡ
割込信号となる。

８はトランスミッションであり、トランスミッション８
からのスピードメータケーブルに設けられた車速センサ
９は第１図における車速検出手段Ｃに対応する。そして
、車速センサ９からの車速信号は制御回路１０内のＡ／
Ｄ変換器１０１に送り込まれる。

１１は燃料タンクであり、注入口１１ａのキャップｌｌ
ｂには、第１図における給油動作検出手段Ａに対応する
キャップスイッチ１２が設けられている。このキャップ
スイッチ１２は、キャップｌｌｂの着脱、すなわち給油
動作を検出するものであり、キャップｌｌｂが注入口１
１ａから外されるとオンし、バッテリ２０のバッテリ電
圧を給油動作検出信号として制御回路１０の入出力イン
タフェース１０２に供給する。それと同時に、キャップ
スイッチ１２がオンすると制御回路１０は給電され、後
述するパージ流量制御ルーチンのプログラムがランする
。

１３は燃料蒸気排出抑止装置としてのチャコールキャニ
スタである。このチャコールキャニスタ１３は燃料蒸気
導入口１３ａ、大気連通口１３ｂ及び燃料蒸気放出口１
３ｃを備えており、その内部には吸着材としての活性炭
１３ｄが充填されている。そして、燃料蒸気導入口１３
ａは、燃料蒸気通路１４ａを介して、燃料タンク１１の
上部に連通している。

１５はパージコントロール用電磁弁（ＶＳＶ）　１５で
ある。このＶＳＶ１５は、常開型の電磁弁であり、ケー
シング１５ａ１コイル１５ｂ、ばねｔＳＣ，プランジャ
部１５ｄ及びこのプランジャ部１５ｄに連結している弁
体１５ｅから構成されており、ケーシング１５ａには、
燃料蒸気流入口１５ｆ及び燃料蒸気流出口１５ｇが設け
られている。そして、コイル１５ｂが励磁していないと
きは、プランジャ部１５ｄがばね１５ｃのばね力によっ
て図中右方向に付勢されるの゛　　で、弁体１５ｅは流
出口１５ｇを開放する。他方、コイル１５ｂが制御回路
１０から供給される制御信号によって励磁すると、プラ
ンジャ部１５ｄは、ばね１５Ｃのばね力に抗してコイル
１５ｂが発生する磁力に吸引され、弁体１５ｅは流出口
１５ｇを閉塞する。

ＶＳＶ１５の流入口１５ｆは燃料蒸気通路１４ｂを介し
てチャコールキャニスタ１３の燃料蒸気放出口１３ｃに
連通しており、流出口１５ｇは燃料蒸気通路１４ｃを介
して後述するパージコントロール用負圧制御弁１８の燃
料蒸気流入口１８ｆに連通している。

そして、通路１４ｂと通路１４Ｃの間には、それらを連
通ずるバイパス通路１６が設けられており、更に、バイ
パス通路１６には絞り１７ａが、燃料蒸気通路１４ｂの
、バイパス通路１６と流入口１５ｆとの間には絞り１７
ｂがそれぞれ設けられている。そして、絞り１７ａの開
口面積は絞′す１７ｂのそれよりも小さく設定されるの
が好適であり、本実施例においては、それらの比はほぼ
１：２に設定されている。なお、ν５Ｖ１５　、バイパ
ス通路１６及び絞り１７が第１図におけるパージ流量調
節手段Ｅに対応する。

上記パージコントロール用負圧制御弁（ＶＣＶ）　１８
は、ケーシング１８ａ１ばね１８ｂ１ダイヤフラム１８
ｃ及びこのダイヤフラム１８ｃに連結している弁体１８
ｄから構成されており、ケーシング１５ａには、負圧導
入口１８ｅ、燃料蒸気流入口１８ｆ及び燃料蒸気流出口
１８ｇが設けられている。ケーシングｔＳａの内部は、
ダイヤフラム１８ｃによって、ばね１８ｂを収容するば
ね室１８ｈと、弁体１８ｄを収容する弁体室１８ｉとに
区画されている。ばね１８ｃは、ばね室１８ｈの容積を
拡大する方向、すなわち弁体１８ｄが流入口１８ｆを閉
塞する方向にダイヤフラム１８ｃをそのばね力によって
常時付勢している。しかし、ばね室１８ｈ内の気圧が所
定圧力よりも低くなると、ダイヤフラム１８ｃは、ばね
１８ｂのばね力に抗して、ばね室１８ｈの容積を縮小す
る方向に変形し、この結果、弁体１８ｄは流入口１８ｆ
を開放する。

ＶＣＶｌＢの負圧辱入口１８ｅは、負圧通路１９を介し
て、吸気通路２に設けられているパージ信号ポー）２ａ
に連通しており、また、流出口１８ｇは、燃料蒸気通路
１４ｄを介して、吸気通路２に設けられているパージポ
ート２ｂに連通している。なお、パージ信号ポート２ａ
はスロットル弁３の近傍であって、それよりもやや上流
に位置し、パージポート２ｂはパージ信号ポー）２ａよ
りも下流に位置する。

２１はスタータスイッチであり、第１図における始動検
出手段Ｂに対応する。スタータスイッチ２１が閉成され
ると、バッテリ２０のバッテリ電圧が始動検出信号とし
て入出力インタフェース１０２を介して制御回路ｌＯ内
に取り込まれる。

制御回路ｌＯは、例えばマイクロコンピュータとして構
成され、前述のＡ／Ｄ変換器１０１、人出力インタフェ
ース１０２の他に、ＣＰＵ１０３、ＲＯＭ１０４、ＲＯ
Ｍ１０４、及び図示しないイグニッションスイッチのオ
フ後も情報の保持を行うバックアップＲＡＭ１０６を備
え、これらはバス１０７で接続されている。

以下、上記構成の動作について説明する。

エンジンｌの運転時にスロット弁３が開弁すると、吸気
通路２に設けられているパージ信号ポー）２ａに負圧が
かかり、ＶＣＶｌＢが開弁する。この結果、チャコール
キャニスタ１３内に充填されている活性炭１３ｄに吸着
している燃料蒸気は、大気連通口１３ｂから導入される
大気によってパージされ、活性炭１３ｄから離脱する。

活性炭１３ｄから離脱した燃料蒸気は、ＶＳＶ１５が開
弁じているときには、バイパス通路１６に設けられてい
る絞り１７ａ及び燃料蒸気通路１４ｂに設けられている
絞り１７ｂの双方を通って吸気通路２に設けられている
パージポート２ｂに到達し、吸気通路２内に流入する。

他方、ＶＳＶ１５が閉弁しているときには、燃料蒸気は
バイパス通路１６しか通ることができない。

しかも、バイパス通路に設けられている絞り１７ａの開
口面積は、本実施例においては、燃料蒸気通路１４ｂに
設けられている絞り１７ｂのそれのほぼ半分である。こ
のため、ＶＳＶ１５が閉弁しているときには、それが開
弁しているときと比較して、吸気通路２に流入する燃料
蒸気量は非常に少なくなる。

すなわち、燃料蒸気のパージ流量が低減される。

そして、ＶＳＶ１５の開閉弁動作は制御回路ｌＯによっ
て制御される。

次に、第３図に示すフローチャートを参照して制御回路
ｌＯの動作を説明する。

第３図はパージ流量制御ルーチンを示すフローチャート
であって、このルーチンは、本実施例においては、５０
０ミリ秒毎に実行される。なお、このプログラムは、図
示しないイグニッションキーがオンのときは勿論のこと
、たとえそれがオフであっても、キャップスイッチ１２
（第２図）がオンするとランするようにされている。

先ず、給油動作中における制御手順について説明する。

この場合、燃料タンク１１のキャップ１１ｂは注入口１
１ａから外されているので、ステップ３０１における、
キャップスイッチ１２がオンか否かの判別の結果は肯定
（ＹＥＳ）になり、ステップ３０２に進む。ステップ３
０２においては、給油中であることを示すために、給油
フラグＲＦＰに“ｌ”を設定する。なお、この給油フラ
グＲＦＰは、図示しないイグニッションスイッチがオフ
になってもその情報を保持するため、バックアップＲＡ
Ｍ１０Ｇに格納される。次いで、ステップ３０３におい
て、ＣＰＵ１０３内の図示しない内部カウンタのカウン
ト値ＣＮＴを「０」にクリアし、ステップ３０４に進む
。なお、カウント値ＣＮＴもまたバックアップＲＩＶ１
０６に格納される。

ステップ３０４においては、スタータスイッチ２１がオ
ンか否かが判別されるが、今の場合、スタータスイッチ
はオフであるので、その判別結果は否定（Ｎｏ）になり
、ステップ３１４に進む。そして、ステップ３１４にお
いて、後述する始動フラグＥＳＦが“ｌ”か否かが判別
される。この始動フラグＥＳＦは、後述するように、前
回エンジン運転時において“０″に設定されているので
、ステップ３１４の判別結果は否定（ＮＯ）になり、ス
テップ３１２に進み、その詳細は後述するＶＳＶ１５の
開弁制御が実行される。

次に、給油動作が終了したときの制御手順について説明
する。この場合、キャップｌｌｂは注入口１１ａに装着
されるので、キャップスイッチ１２がオフになる。そし
て、キャップスイッチ１２がオフになると本プログラム
は停止するが、それと同時に制御回路１０もまたオフに
なるので、結果的にはｖｓｖｔｓの開弁制御が実行され
ることになる。

そして、イグニッションスイッチがオンすると、本プロ
グラムは再びランするが、この場合、ステップ３０１の
判別結果は否定（ＮＯ）であるのでステップ３０４に進
み、ステップ３０４の判別結果も否定（ＮＯ）であるの
でステップ３１４に進み、ステップ３１４の判別結果も
また否定（ＮＯ）であるのでステップ３１２に進み、Ｖ
ＳＶ１５の開弁制御が実行される。

次に、給油後の最初のエンジン始動時における制御手順
について説明する。この場合、ステップ３０１の判別結
果は否定（ＮＯ）であるのでステップ３０４に進み、ス
タータスイッチ２１がオンか否かが判別される。今の場
合、エンジン始動中であるので、スタータスイッチはオ
ンである。従って、ステップ３０４の判別結果は肯定（
ＹＥＳ）になり、ステップ３０５に進み、エンジン始動
中であることを示すために、始動フラグＥＳＦをｌ”に
設定し、ステップ３０６に進む。なお、この始動フラグ
ＥＳＦもまたバックアップＲＡＭ１０６に格納される。

ステップ３０６においては、給油フラグＲＦＰが１”か
否かが判別される。今の場合、前記ステップ３０２にお
いて、給油フラグＲＦＰは“ｌ”に設定されているので
、ステップ３０６の判別結果は肯定（ＹＥＳ）になり、
ステップ３０７に進む。

ステップ３０７においては、車速センサ９によって検出
された実車速ＳＰＤが、燃料莫気のパージが確実に行わ
れる設定車速Ｓ　Ｐ　Ｄｓｅｔ（例えば１５ｋｍ　／　
ｈ　）以下か否かが判別され、その判別結果が肯定（Ｙ
ＥＳ）の場合、すなわち実車速ＳＰＤが設定車速Ｓ　Ｐ
　Ｄｓｅｔを超えていないときにはステップ３１３に進
み、ＶＳＶ１５の閉弁制御が実行される。

すなわち、制御回路１０の入出力インタフェース１０２
からν５Ｖ１５のコイル１５ｂに制御信号が供給される
。この結果、コイル１５ｂは励磁し、プランジャ部１５
ｄがばね１５Ｃのばね力に抗して吸引され、弁体１５ｅ
が燃料蒸気流出口１５ｇを閉塞する。

他方、上記ステップ３０７の判別結果が否定（ＮＯ）の
場合、すなわち実車速ＳＰＤが設定車速Ｓ　Ｐ　Ｄｓｅ
ｔを超えたときにはステップ３０８に進み、カウント値
ＣＮＴを「１」だけインクリメン１、Ｌ／、ステップ３
０９に進む。

ステップ３０９においては、カウント値ＣＮＴが設定値
ｒ３６０　Ｊより小さいか否かが判別される。

換言すると、本プログラムは５００ミリ秒毎に実行され
るので、エンジン始動開始時点からの、実車速ＳＰＤが
設定車速Ｓ　Ｐ　Ｄｓｅｔを超えた時間の積算時間が設
定時間３分を経過したか否かが判別されることになる。

なお、上記設定値すなわち設定時間はエンジンに応じて
適宜選択されるものであり、設定時間は２〜５分位が好
適である。ステップ３０９の判別結果が肯定（Ｙ　Ｅ　
Ｓ）の場合、すなわちエンジン始動開始時点からの、実
車速ＳＰＤが設定車速Ｓ　Ｐ　Ｄｓｅｔを超えた時間の
積算時間が３分を経過していないときは前記ステップ３
１３に進み、ＶＳＶ１５の閉弁制御が実行される。なお
、上記積算時間が３分を経過する前に、例えばクランキ
ングが終了して、スタータスイッチ２１がオフされるこ
とがある。この場合、ステップ３０４における判別結果
は否定（ＮＯ）になるが、前記ステップ３０５において
始動フラグＥＳＦが“１”に設定されているので、ステ
ップ３１４の判別結果が肯定（ＹＥＳ）になり、ステッ
プ３０６に進む。従って、ステップ３０９の判別結果が
否定（Ｎｏ）になる迄、ＶＳＶ１５の閉弁制御は継続し
て実行される。

次に、上記積算時間が設定時間の３分を経過した場合に
ついて説明する。この場合、ステップ３０９の判別結果
は否定（ＮＯ）になり、ステップ３１０において給油フ
ラグＲＦＰを０”に設定し、次いで、ステップ３１１に
おいて始動フラグＥＳＦを“０”に設定し、ステップ３
１２においてＶＳＶ１５の開弁制御、すなわち制御回路
１０からＶＳＶ１５のコイルｔｓｂへの制御信号の供給
の停止が実行される。

次に、給油後の２回目以降のエンジン始動時における制
御Ｂ手順について説明する。この場合、ステップ３０１
１ステツプ３０４及びステップ３０５の各ステップを踏
んで、ステップ３０６に進み、給油フラグＲＦＰが“１
”か否かが判別されるが、前記ステップ３１０において
給油フラグＲＦＰは“θ″に設定されているので、その
判別結果は否定（ＮＯ）になる。そして、ステップ３１
１において始動フラグＥＳＦを“０”に設定し、ステッ
プ３１２においてＶＳＶ１５の開弁制御を実行する。換
言すると、給油後の２回目以降のエンジン運転時には、
ＶＳＶ１５の閉弁制御が実行されることはない。

なお、本実施例においては、給油動作検出手段として燃
料タンクのキャンプに取り付けられるキャップスイッチ
を使用したが、これに限るものではなく、スイッチを例
えばキャンプのリッド等が開く部分あるいはリッドオー
プナに取り付け、そのスイッチを給油動作検出手段とし
て使用してもよい。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明の燃料蒸気のパージ流量制
御装置によれば、給油後の最初のエンジン始動時から、
車速か、燃料蒸気のパージが確実に行われる設定車速を
超えている時間の積算時間が所定時間に達する迄の間、
パージ流量を低減させるので、給油後の最初のエンジン
運転時に多量の燃料蒸気がエンジン内に流入するのを確
実に防止できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成を示すブロック図、第２図は本発
明装置の一実施例を備えた内燃機関とその周辺装置の概
略構成図、第３図はパージ流量制御ルーチンを示すフローチャート
、及び第４図はチャコールキャニスタのパージ特性図である。１・・・内燃機関、　　　　７・・・クランク角センサ
、９・・・車速センサ、　　ｌＯ・・・制御回路、１１
・・・燃料タンク、　　１２・・・キャップスイッチ、
１３・・・チャコールキャニスタ、１４・・・燃料蒸気通路、１５・・・電磁弁（ＶＳＶ）
、１６・・・バイパス通路、１７・・・絞り、１８・・
・負圧制御弁（ＶＣＶ）、１９・・・負圧通路、　　　２１・・・スタータスイッ
チ。

Claims

【特許請求の範囲】１、燃料蒸気排出抑止装置から内燃機関の吸気系にパー
ジされる燃料蒸気のパージ流量を制御する装置であって
、燃料タンクへの給油動作を検出する給油動作検出手段で
あって、該給油動作を検出すると給油動作検出信号を出
力するものと、該機関の始動を検出する始動検出手段であって、該始動
を検出すると始動検出信号を出力するものと、該機関が搭載される車両の車速を検出する車速検出手段
と、該燃料蒸気排出抑止装置と該機関の吸気系との間に設け
られ、燃料蒸気のパージ流量を調節するパージ流量調節
手段と、該給油動作検出信号及び該始動検出信号により給油動作
後の最初の機関始動を決定し、その最初の始動時から、
該車速検出手段が検出した車速が所定車速を超えている
時間の積算時間が所定時間に達する迄の間、燃料蒸気の
パージ流量を低減させるように該パージ流量調節手段を
制御する制御手段と、を具備する燃料蒸気のパージ流量制御装置。２、前記燃料蒸気排出抑止装置がチャコールキャニスタ
である特許請求の範囲第１項記載の燃料蒸気のパージ流
量制御装置。