JP2001165009A - 燃料蒸発ガス放出防止装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 吸気系に付着した燃料の蒸発ガスをキャニス
タで吸着捕獲するとともに、このキャニスタに大気中の
塵埃が吸入されることを防止する。 【解決手段】 エンジン１への吸気系における吸気制御
部５とエアクリーナ８との間であって、最も高い位置よ
りも低い位置において流通路１０を分岐し、該流通路１
０に、大気導入孔１５を有するキャニスタ１１を設け
る。流通路１０には、これを開閉するバルブ１９を設
け、該バルブ１９を、エンジン１の停止中は開状態と
し、エンジンの運転時には、エンジン１の始動から所定
時間遅延して閉状態にする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は燃料蒸発ガス放出防
止装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、内燃機関における吸気系におい
て、吸気制御部とエアクリーナとの間の吸気通路内に溜
った燃料をエンジンへパージさせる装置として、例えば
図４に示すように、エンジン１０１への吸気通路１０２
に気化器１０３を配置し、該気化器１０３とエアクリー
ナ１０４のエアエレメント１０５との間に形成した空間
１０６の底部に燃料溜め部１０４ａを形成し、該燃料溜
め部１０４ａと前記気化器１０３より上流の吸気通路１
０２とを連通管１０７で連通し、エンジンの運転時に燃
料溜め部１０４ａ内に溜った燃料を負圧によって連通管
１０７を通じてエンジンへパージさせるようにしたもの
が、実開昭６１−１４７３６１号公報に開示されてい
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】前記従来の技術におい
ては、燃料溜め部１０４ａに燃料が溜った状態でエンジ
ンの停止状態が長く続くと、前記の燃料が蒸発してエア
エレメント１０５を通じて大気へ放出されるおそれがあ
る。

【０００４】また、このような燃料溜め室１０４ａをキ
ャニスタで構成する構造として、図３に示すように、エ
ンジン２０１へのインテークマニホールド２０２の上流
側に配置された吸気制御部（スロットルボデー）２０３
とエアクリーナ２０４との間の吸気通路２０５にキャニ
スタ２０６を配置、エンジン停止時において、インテー
クマニホールド２０２などに付着した燃料蒸発ガスがエ
アクリーナ２０４側へ流出する際に、その燃料蒸発ガ
ス、特にその重い成分（ＨＣ成分）をキャニスタ２０６
で捕獲し、エンジンの運転時に、前記キャニスタ２０６
に捕獲された燃料蒸発ガスをエンジンへパージさせる構
造を採用することも考えられる。

【０００５】しかし、キャニスタは一般に、図３に示す
ように、活性炭などの吸着材２０７をフィルタ２０８，
２０９で狭持し、かつ大気開放側は、大気導入孔２１０
を形成したカバー２１１で被覆した構造であるため、エ
ンジンの運転中には常に前記大気導入孔２１０から空気
が流入し、長時間の空気流入に伴い塵埃がキャニスタ２
０６内に吸入されやすい問題がある。

【０００６】そこで本発明は、前記のように吸気制御部
とエアクリーナの間の吸気通路にキャニスタを配置した
構成において、前記のようなキャニスタ内への塵埃の吸
入を防止する燃料蒸発ガス放出防止装置を提供すること
を目的とするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記の課題を解決するた
めに、請求項１の発明は、エンジンへの吸気系における
吸気制御部とエアクリーナとの間であって、最も高い位
置よりも低い位置に流通路を分岐し、該流通路に、大気
導入孔を有するキャニスタを設け、更に流通路には、こ
れを開閉するバルブを設け、該バルブを、エンジンの停
止中は開状態とし、エンジンの運転時には、エンジンの
始動から所定時間遅延して閉状態にすることを特徴とす
るものである。

【０００８】請求項２記載の第２の発明は、エンジンへ
の吸気系に設けられるスロットルボデーと、該スロット
ルボデーの上流に配置されたエアクリーナとの間を連通
する吸気通路に、その最も高い位置よりも低い位置にお
いて流通路を分岐し、該流通路には、大気導入孔を有す
るキャニスタを配置し、更に前記流通路に、これを開閉
するバルブを設け、該バルブには、これを開閉作動する
ダイアフラム式アクチュエータを設け、該ダイアフラム
式アクチュエータは、吸気系を負圧源として、負圧室内
に負圧が作用した場合には前記バルブを閉作動し、負圧
が作用しない場合にはバルブを開作動させるようにし、
更に前記負圧源からダイアフラム式アクチュエータの負
圧室とを連通する負圧導入路に絞りを設けたことを特徴
とするものである。

【０００９】

【作用】エンジンの停止状態では流通路のバルブが開状
態になる。そのため、吸気系に付着した燃料蒸発ガスが
エアクリーナから放出される前にキャニスタへ吸着捕獲
される。

【００１０】エンジンの運転時にはバルブが閉状態にな
るが、エンジンの始動後、所定時間遅延してバルブが閉
作動する。したがって、エンジンの始動から所定時間バ
ルブが開いている状態において、キャニスタに捕獲され
ていた燃料蒸発ガスが吸気系に作用する負圧によってエ
ンジンへパージされる。

【００１１】エンジン始動時から所定時間経過すると、
バルブが閉作動し、キャニスタにおける燃料蒸発ガスの
パージ作用が停止する。そのため、キャニスタにおける
大気導入孔からの大気の導入が停止される。したがって
エンジン運転中において、前記大気導入孔から大気とと
もに塵埃がキャニスタ内へ吸入されることが防止され
る。

【００１２】また、第２の発明によれば、前記のような
バルブを遅延して閉作動させることが、吸気系に作用す
る負圧を利用して行える。

【００１３】

【発明の実施の形態】図１及び図２に示す実施例に基い
て本発明の実施の形態について説明する。

【００１４】図１は本発明の吸気系を示し、図２は図１
におけるキャニスタ部の拡大断面図である。

【００１５】図１において、自動車用のエンジン１のイ
ンテークマニホールド２には燃料を噴出するためのイン
ジェクタ３が配置されている。インテークマニホールド
２の上流側にはサージタンク４が設けられ、その上流側
には、スロットルバルブ５ａを有するスロットルボデー
５からなる吸気制御部が配置されている。該スロットル
ボデー５の上流側には吸気通路６が連通され、該吸気通
路６の上流側にはエアエレメント７を有するエアクリー
ナ８が設けられ、該エアクリーナ８の上流側は大気吸入
口９により大気へ開口している。

【００１６】前記吸気通路６には、その最も高い位置よ
りも低い位置で、望ましくは略水平部の底面に、流入路
１０が略垂直状態に分岐形成されている。該流入路１０
の下側にはキャニスタ１１が設けられている。該キャニ
スタ１１は、図２に示すように、体内に活性炭などの吸
着材１２を内蔵し、該吸着材層の前記流入路１０側面と
大気側面にフィルタ１３，１４を配置し、大気側のフィ
ルタ１４の外面は、大気導入孔１５を形成したカバー１
６で被覆されている。該カバー１６はケース１７に溶着
などで固定されている。

【００１７】前記流入路１０にはシャフト１８が回転可
能に貫通して設けられ、流入路１０内にはバルブ１９が
前記シャフト１８に固着して備えられており、シャフト
１８の回転によりバルブ１９が回動して流入路１０を開
閉するようになっている。

【００１８】前記流入路１０の外部にはバルブ開閉手段
であるアクチュエータ２０が、腕金２１によって流入路
１０に固定されている。該アクチュエータ２０はダイア
フラム式アクチュエータからなり、そのダイアフラム２
２に狭持板２３を介してロッド２４が設けられ、該ロッ
ド２４が前記シャフト１８に設けた腕２５に連結してい
る。更に、前記ロッド２４側のダイアフラム室は大気室
２６に形成され、これと反対側の室は負圧室２７になっ
ている。該負圧室２７側には負圧導入管２８が連通して
設けられ、その先端に絞り２９が形成されている。該負
圧導入管２８には負圧導入チューブ３０が連結され、そ
の他端が負圧源、例えば前記吸気通路６に連通してい
る。

【００１９】前記負圧室２７内には、ダイアフラム２２
を大気室２６側へ付勢する付勢手段であるスプリング３
１が設けられている。該スプリング３１の付勢荷重は、
エンジン１の運転によって吸気通路６に発生する負圧の
値と略同圧の負圧が負圧室２６に作用した場合にダイア
フラム２２が、その負圧によって負圧室２７側への吸引
移動するように設定されている。

【００２０】次に、本実施例の作用について説明する。

【００２１】エンジン１の停止状態では、吸気通路６内
に負圧が発生していないため、アクチュエータ２０のダ
イアフラム２２はスプリング３１の付勢力により図２の
状態にあり、ロッド２４が突出してバルブ１９は実線の
ように開状態にある。また、このエンジンの停止状態で
は、インジェクタ３及びインテークマニホールド２の壁
面に付着した燃料から蒸発した燃料蒸発ガス（ガソリン
ベーパ）は、スロットルボデー５におけるバルブ５ａの
周囲を通り抜ける。そして、更に、吸気通路６及びエア
クリーナ８を通って大気吸入口９から大気に出ようとす
るが、吸気通路６に流入路１０を分岐してキャニスタ１
１が設けられ、かつ、バルブ１９が開状態にあるため、
吸気通路６を流通する燃料蒸発ガス、特に重いＨＣ成分
はキャニスタ１１に流入し、その吸着材１２に吸着捕獲
される。

【００２２】次に、前記の状態からエンジン１が始動さ
れると、吸気通路６内に負圧が発生し、該負圧が負圧導
入チューブ３０及び負圧導入管２８を通じてアクチュエ
ータ２０の負圧室２７に作用し、その負圧によってダイ
アフラム２２がスプリング３１の付勢力に抗して負圧室
２７側へ吸引移動され、ロッド２４、腕２５を介してバ
ルブ１９が鎖線１９ａに示すように閉じられる。

【００２３】このとき、前記負圧導入管２８には絞り２
９が形成されているため、吸気通路６内に発生した負圧
による負圧室２７内の空気の吸引が除々に行われ、負圧
室２７が吸気通路６内と略同等の負圧になるまで所定の
時間がかかる。そして、所定時間後に負圧室２７内の負
圧の値が吸気通路６内の負圧と略同等になったときにバ
ルブ１９が閉作動する。

【００２４】したがって、バルブ１９は、エンジンの始
動後、所定時間遅延して閉作動することになり、換言す
れば、エンジンの始動後、所定時間の間バルブ１９が開
状態にあるため、吸着材１２に吸着されていた燃料蒸発
ガスはエンジン１へパージされる。

【００２５】そして、前記のパージ後、バルブ１９が閉
じられ、吸気通路６内の負圧がキャニスタ１１に作用し
ないようにする。このバルブ１９の閉作動により、エン
ジンの運転中、すなわち自動車の走行中はキャニスタ１
１における大気導入孔１５からその大気の吸入が行われ
なくなり、大気中の塵埃がキャニスタ１１のフィルタ１
４に付着することを防止し、フィルタが早期に目詰まり
することを防止する。

【００２６】なお、エンジンの始動時からバルブ１９が
開くまでの時間は、スプリング３１の付勢荷重或いは絞
り２９を所望に選定することにより所望に設定すること
ができる。

【００２７】また、前記負圧導入管２８及び負圧導入チ
ューブ３０は負圧導入路を形成するものであり、前記の
絞り２９はこの負圧導入路のいずれの部分に設けてもよ
い。

【００２８】また、負圧室２７への負圧取出し部（負圧
源）は前記の吸気通路６に限るものではなく、吸気系の
所望の位置に定めるものである。

【００２９】更に、バルブ１９の開閉手段は、モータや
電磁弁のアクチュエータでもよく、前記のダイアフラム
式アクチュエータに限るものではなく、エンジンの停止
中はバルブ１９を全開し、エンジンの始動時には、所定
時間遅延してバルブ１９を閉作動させものであればよ
い。

【００３０】

【発明の効果】以上のようであるから、本発明において
は、吸気系に付着した燃料蒸発ガスの大気への放出を抑
制できる上に、このような抑制をキャニスタを使用して
行う場合、そのキャニスタのパージ作用を確保してその
キャニスタへの塵埃の吸入を防止することができ、キャ
ニスタのフィルタが早期に目詰まりすることを防止でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示す吸気系の断面図。

【図２】図１に示す吸気系でのキャニスタ部を示す拡大
断面図。

【図３】本発明を説明するために想定した吸気系を示す
断面図。

【図４】従来の吸気系を示す一部切開した側面図。

【符号の説明】

１ エンジン ２ インテークマニホールド ５ 吸気制御部であるスロットルボデー ６ 吸気通路 ８ エアクリーナ １０ 流通路 １１ キャニスタ １５ 大気導入孔 １９，１９ａ バルブ ２０ アクチュエータ ２６ 大気室 ２７ 負圧室 ２８，３０ 負圧導入路 ２９ 絞り

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エンジンへの吸気系における吸気制御部
   とエアクリーナとの間であって、最も高い位置よりも低
   い位置に流通路を分岐し、該流通路に、大気導入孔を有
   するキャニスタを設け、更に流通路には、これを開閉す
   るバルブを設け、該バルブを、エンジンの停止中は開状
   態とし、エンジンの運転時には、エンジンの始動から所
   定時間遅延して閉状態にすることを特徴とする燃料蒸発
   ガス放出防止装置。
2. 【請求項２】 エンジンへの吸気系に設けられるスロッ
   トルボデーと、該スロットルボデーの上流に配置された
   エアクリーナとの間を連通する吸気通路に、その最も高
   い位置よりも低い位置において流通路を分岐し、該流通
   路には、大気導入孔を有するキャニスタを配置し、更に
   前記流通路に、これを開閉するバルブを設け、該バルブ
   には、これを開閉作動するダイアフラム式アクチュエー
   タを設け、該ダイアフラム式アクチュエータは、吸気系
   を負圧源として、負圧室内に負圧が作用した場合には前
   記バルブを閉作動し、負圧が作用しない場合にはバルブ
   を開作動させるようにし、更に前記負圧源からダイアフ
   ラム式アクチュエータの負圧室とを連通する負圧導入路
   に絞りを設けたことを特徴とする燃料蒸発ガス放出防止
   装置。