JP3102156B2 - エンジンの蒸発燃料制御装置 - Google Patents

エンジンの蒸発燃料制御装置

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JP3102156B2
JP3102156B2 JP04253603A JP25360392A JP3102156B2 JP 3102156 B2 JP3102156 B2 JP 3102156B2 JP 04253603 A JP04253603 A JP 04253603A JP 25360392 A JP25360392 A JP 25360392A JP 3102156 B2 JP3102156 B2 JP 3102156B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明はエンジンの蒸発燃料制
御装置に係り、特にエンジンの始動直後にキャニスタか
ら大気に蒸発燃料が放出されることを防止し得て、ま
た、エンジンのアイドル運転が長時間にわたる場合にも
キャニスタから大気に蒸発燃料が放出されることを防止
し得るエンジンの蒸発燃料制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】車両等に搭載されるエンジンにおいて
は、燃料タンクや気化器のフロート室等に発生する蒸発
燃料が大気中に漏洩すると、蒸発燃料中に炭化水素(H
C)が多量に含まれることから大気汚染の原因の一つと
なり、また、燃料の損失にもつながることになる。そこ
で、このように問題を解消するための手段として、活性
炭などの吸着剤を収容したキャニスタに燃料タンク等に
発生する蒸発燃料を一旦吸着保持させ、このキャニスタ
に吸着保持された蒸発燃料をエンジンの運転時に離脱放
出させてエンジンに供給する蒸発燃料制御装置がある。
【0003】このようなエンジンの蒸発燃料制御装置と
しては、特開平3−74562号公報に開示されるもの
がある。この公報に開示される蒸発燃料制御装置は、ス
ロットルバルブ上流側の吸気通路に絞り部を設け、この
絞り部と前記スロットルバルブとの間の吸気通路にパー
ジ通路を連通することにより、エンジンの運転状態にか
かわらずパージ率を一定に保つものである。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところで、従来のエン
ジンの蒸発燃料制御装置としては、図4に示すものがあ
る。図4において、202はエンジン、204はエアク
リーナ、206はスロットルバルブ、208はサージタ
ンク、210は吸気通路、212は燃焼室、214は排
気通路、216は燃料タンクである。このエンジン20
2の蒸発燃料制御装置218は、エンジン202の吸気
通路204に一端側を連通する通気路220を設けると
ともに、この通気路220の他端側を燃料タンク216
に連通して設けている。
【0005】前記通気路220の途中には、蒸発燃料を
吸着保持するキャニスタ222を設けている。キャニス
タ222には、大気に開放される大気口224が設けら
れている。このキャニスタ222とサージタンク208
とを連通する通気路220の途中には、エンジン202
の運転状態に応じてキャニスタ222に吸着保持された
蒸発燃料を離脱放出させて燃焼室212に供給すべく制
御部(図示せず)により開放動作されるパージ制御弁2
26を設けている。パージ制御部226は、通気路22
0を開閉する弁体228と、この弁体228を開閉駆動
するソレノイド230とから構成される。
【0006】また、キャニスタ222と燃料タンク21
6との間の通気路220には、エンジン202の運転時
に吸気負圧により開放動作される圧力調整弁232を設
けている。圧力調整弁232は、通気路220を開閉す
る弁体234をダイヤフラム236により支持し、この
ダイヤフラム236により区画される圧力室238を導
圧通路240によりサージタンク208に連通してい
る。なお、符号242は、押圧ばねである。
【0007】このような構成の蒸発燃料制御装置218
において、エンジン202の停止時に、パージ制御弁2
26及び圧力調整弁228は、閉鎖されている。また、
エンジン202の停止時に、圧力調整弁232は、燃料
タンク216内の圧力が設定圧力以上になると弁体23
4が開放動作されることにより、燃料タンク216内の
圧力を設定圧力に管理している。したがって、エンジン
202の停止時に、温度が高いと、燃料タンク216内
の圧力は、設定圧力に蓄圧された状態になっている。
【0008】この状態において、エンジン202を始動
すると、圧力室238に作用する吸気負圧により圧力調
整弁232が開放動作され、通気路220を開放する。
この通気路220の開放により、燃料タンク216内の
圧力は、一度に開放されてキャニスタ222に蒸発燃料
が流入する。
【0009】このとき、キャニスタ222の吸着状態が
高い状態にあると、流入する蒸発燃料を十分に吸着し得
ないことがある。また、パージ制御弁226は、一般的
に、アイドル運転時の回転の安定性を確保するために、
閉鎖されている。
【0010】このため、エンジン202の始動直後ある
いは再始動直後に、キャニスタ222の大気口224か
ら蒸発燃料が大気に放出される不都合があった。また、
エンジン202のアイドル運転が長時間にわたる場合
に、パージ制御弁226が閉鎖されていることにより、
キャニスタ222から蒸発燃料が大気に放出される不都
合があった。
【0011】
【課題を解決するための手段】そこで、この発明は、上
述不都合を除去するために、エンジンの吸気通路に一端
側を連通するとともに他端側を燃料タンクに連通する通
気路を設け、この通気路の途中に蒸発燃料を吸着保持す
るキャニスタを設け、このキャニスタと前記吸気通路と
を連通する前記通気路の途中に前記エンジンの運転状態
に応じて開放動作されるパージ制御弁を設けるとともに
前記キャニスタと前記燃料タンクとを連通する前記通気
路の途中に前記エンジンの吸気負圧により開放動作され
る圧力調整弁を設け、前記エンジンの温度状態を検出す
る温度センサを設け、前記エンジンの始動の際に前記温
度センサの検出するエンジンの温度状態が設定温度以上
の場合には前記エンジンの始動から所定時間経過後に前
記パージ制御弁の開放動作を開始すべく制御するととも
にこのパージ制御弁の開放動作の開始と同時に前記エン
ジンをアイドルアップすべく制御する制御手段を設けた
ことを特徴とする。
【0012】
【作用】この発明の構成によれば、制御手段によって、
エンジンの始動の際に、エンジンの温度状態が設定温度
以上の場合には、エンジンの始動から所定時間経過後に
パージ制御弁の開放動作を開始すべく制御することによ
り、燃料タンク内に蒸発燃料が発生し易い高温時の始動
や暖機時の再始動の直後に、燃料タンクから一度に開放
された蒸発燃料をパージ制御弁によりエンジンに供給す
ることができる。また、制御手段によって、パージ制御
弁の開放動作と同時にアイドルアップすることにより、
アイドル運転への悪影響を回避することができる。さら
に、エンジンのアイドル運転が長時間にわたる場合に
も、パージ制御弁が開放動作されていることにより、蒸
発燃料をエンジンに供給することができる。
【0013】
【実施例】以下図面に基づいてこの発明の実施例を詳細
に説明する
【0014】図1〜図3は、この発明の実施例を示すも
のである。図1において、2はエンジン、4はエアクリ
ーナ、6はスロットルバルブ、8はサージタンク、10
は吸気通路、12は燃焼室、14は排気通路、16は燃
料タンクである。
【0015】前記エンジン2には、蒸発燃料制御装置1
8を設けている。蒸発燃料制御装置48は、吸気通路1
0、例えばスロットルバルブ6下流側の吸気通路10に
一端側を連通する通気路20を設け、この通気路20の
他端側を燃料タンク16に連通して設けている。
【0016】前記通気路20の途中には、蒸発燃料を吸
着保持するキャニスタ22を設けている。キャニスタ2
2は、ケース24に吸着剤26を内蔵して設けるととも
に大気口28を連通して設けている。このキャニスタ2
2よりも吸気通路10側の通気路20の途中には、パー
ジ制御弁30を設けている。
【0017】パージ制御弁30は、制御弁本体32内の
通気路20途中の弁口34を開閉する弁体36を設け、
この弁体36を開閉駆動するソレノイド38を設けてい
る。このパージ制御弁30は、制御手段たる制御部40
に接続されている。
【0018】制御部40は、キャニスタ22に吸着保持
された蒸発燃料をエンジン2の運転状態に応じて燃焼室
12に供給して燃焼させるべく、デューティ制御により
パージ制御弁30を開放動作させる。
【0019】前記キャニスタ22よりも燃料タンク16
側の通気路20の途中には、エンジン2の運転中に吸気
負圧により開放動作される圧力調整弁42を設けてい
る。圧力調整弁42は、調整弁本体44内の通気路20
途中に燃料タンク16側への流通を許容する逆止め弁4
6と燃料タンク16側に指向する弁口48とを並列に設
け、弁口48を開閉する弁体50をダイヤフラム52に
より支持して設け、このダイヤフラム52により区画形
成される圧力室54に前記弁体50を弁口48に押圧す
る押圧ばね56を設けている。圧力室54は、スロット
ルバルブ6下流側のサージタンク8に導圧通路58によ
り連通して設けている。
【0020】これにより、圧力調整弁42は、エンジン
2の運転時に、圧力室54に作用する吸気通路10の吸
気負圧により開放動作される。なお、圧力調整弁42の
弁口48及び弁体50は、エンジン2の停止時に、燃料
タンク16内の圧力が設定圧力以上になると開放動作さ
れるように設定され、燃料タンク16内の圧力を設定圧
力に管理するチェック弁としての機能を有している。
【0021】前記制御部40には、エンジン2の温度状
態を検出する温度センサとして、冷却水温度センサ60
と吸気温度センサ62とが接続されている。また、制御
部40には、車速センサ64などのその他のセンサが接
続されている。
【0022】制御部40は、図2に示す如く、エンジン
2の始動の際に、冷却水温度センサ60の検出する冷却
水温度が設定温度Tw以上の場合に、あるいは吸気温度
センサ68の検出する吸気温度が設定温度Ta以上の場
合に、エンジン2の始動から所定時間t経過してからパ
ージ制御弁30の開放動作を開始すべく制御するととも
に、このパージ制御弁30の開放動作の開始と同時にエ
ンジン2の回転数をアイドルアップすべく制御する。
【0023】次に作用について説明する。
【0024】蒸発燃料制御装置18は、エンジン2の運
転時に、制御部40によりパージ制御弁30をデューテ
ィ制御により開放動作させ、キャニスタ22に吸着保持
された蒸発燃料をエンジン2の運転状態に応じて離脱放
出させ、燃焼室12に供給して燃焼させる。また、蒸発
燃料制御装置18は、エンジン2の停止時に、制御部4
0によりパージ制御弁30を閉鎖動作させ、燃料タンク
16等に発生する蒸発燃料をキャニスタ22に吸着保持
させる。
【0025】前記蒸発燃料制御装置18は、エンジン2
の運転時に、圧力調整弁42の圧力室54に吸気通路1
0の負圧が作用し、圧力調整弁42が開放動作されて通
気路20が連通される。これにより、燃料タンク16
は、通気路20を介してキャニスタ22に連通される。
また、蒸発燃料制御装置18は、エンジン2を停止する
と、圧力調整弁42の圧力室54に吸気通路10の負圧
が作用しなくなり、圧力調整弁42が閉鎖動作されて通
気路20が閉鎖される。これにより、燃料タンク16
は、キャニスタ22との連通を遮断され、設定圧力に管
理される。
【0026】エンジン2を停止した後に始動する際に
は、蒸発燃料制御装置18の制御部40によって、パー
ジ制御弁30を以下のように制御する。
【0027】図3において、エンジン2を始動(ステッ
プ100)すると、吸気通路10の吸気負圧により圧力
調整弁42が開放動作(ステップ102)される。
【0028】制御部40は、冷却水温度センサ60の検
出する冷却水温度が設定温度Tw以上であるか否か(あ
るいは、吸気温度センサ62の検出する吸気温度が設定
温度Ta以上であるか否か)を判断(ステップ104)
する。
【0029】前記判断(ステップ104)において、N
Oの場合は、パージ制御弁30の通常制御(ステップ1
12)を行う。前記判断(ステップ104)において、
設定温度Tw以上(あるいは、設定温度Ta以上)でY
ESの場合は、始動から所定時間tが経過したか否かを
判断(ステップ106)する。
【0030】前記判断(ステップ106)において、N
Oの場合は、この判断を続行する。前記判断(ステップ
106)において、所定時間tが経過してYESの場合
は、パージ制御弁30の開放動作を開始(ステップ10
8)する。
【0031】また、このパージ制御弁30の開放動作に
よるアイドル運転への悪影響を回避するために、パージ
制御弁30の開放動作と同時にエンジン2の回転数を通
常のアイドル回転数からある設定値だけアイドルアップ
(ステップ110)する。
【0032】そして、たとえば、エンジン2がアイドル
運転以上の負荷運転状態に移行すると、パージ制御弁3
0を運転状態に応じて開放動作させる通常制御(ステッ
プ112)を行う。
【0033】このように、この蒸発燃料制御装置18
は、エンジン2を停止した後に始動・再始動した後に、
ある一定の割合で蒸発燃料のパージを行うものである。
これにより、エンジン2の始動後に、圧力調整弁42が
開放動作されて燃料タンク16の圧力が一度に開放され
ることにより、キャニスタ22の大気口28から蒸発燃
料たるHCが大気に放出されることを防止している。
【0034】また、始動と同時にパージ制御弁30を開
放動作させると、パージされる蒸発燃料により始動性能
に悪影響を及ぼすおそれがある。そこで、始動してから
所定時間t遅らせてパージ制御弁30を開放動作させる
ことにより、始動性能への悪影響を防止している。
【0035】さらに、始動後のアイドル運転中のパージ
制御弁30の開放動作によるアイドル運転への悪影響を
回避するために、アイドル回転数を設定値だけ上昇させ
ることにより、アイドル運転を安定させることができ
る。
【0036】そして、エンジン2の始動時にキャニスタ
22から蒸発燃料が大気に放出される問題は、燃料タン
ク16内に蒸発燃料が多く発生する高温時や暖機再始動
時に惹起されることを考慮して、冷却水温度や吸気温度
により蒸発燃料が多く発生する前記のような状態(つま
り、設定温度以上の始動時)において、パージ制御弁3
0を開放動作させるものである。
【0037】このように、蒸発燃料制御装置18は、制
御部40によって、エンジン2の始動の際に、エンジン
2の温度状態が設定温度Tw(あるいは、Ta)以上の
場合には、図2に示す如くエンジン2の始動から所定時
間tの経過後にパージ制御弁30の開放動作を開始すべ
く制御することにより、燃料タンク16内に蒸発燃料が
発生し易い高温時の始動や暖機時の再始動の直後に、燃
料タンク16から一度に開放された蒸発燃料をパージ制
御弁30によりエンジン2に供給することができる。こ
のため、エンジン2の始動直後にキャニスタ22から蒸
発燃料が大気に放出されることを防止できる。
【0038】また、制御部40は、パージ制御弁30の
開放動作と同時にアイドルアップすることにより、アイ
ドル運転への悪影響を回避することができる。このた
め、アイドル運転を安定させることができる。
【0039】さらに、エンジン2のアイドル運転が長時
間にわたる場合にも、パージ制御弁30が開放動作され
ていることにより、蒸発燃料をエンジン2に供給するこ
とができる。このため、キャニスタ22から大気に蒸発
燃料が放出されることを防止できる。
【0040】これにより、エンジン運転中の蒸発燃料の
排出規制に対応することが可能になる。
【0041】
【発明の効果】このように、この発明によれば、制御手
段によって、エンジンの始動の際に、エンジンの温度状
態が設定温度以上の場合には、エンジンの始動から所定
時間経過後にパージ制御弁の開放動作を開始すべく制御
することにより、燃料タンク内に蒸発燃料が発生し易い
高温時の始動や暖機時の再始動の直後に、燃料タンクか
ら一度に開放された蒸発燃料をパージ制御弁によりエン
ジンに供給することができ、エンジンの始動直後にキャ
ニスタから蒸発燃料が大気に放出されることを防止でき
る。また、パージ制御弁の開放動作と同時にアイドルア
ップすることにより、アイドル運転への悪影響を回避す
ることができる。このため、アイドル運転を安定させる
ことができる。さらに、エンジンのアイドル運転が長時
間にわたる場合にも、パージ制御弁が開放動作されてい
ることにより、エンジンに蒸発燃料を供給することがで
きる。このため、キャニスタから大気に蒸発燃料が放出
されることを防止できる。これにより、エンジン運転中
の蒸発燃料の排出規制に対応することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施例を示す蒸発燃料制御装置の概
略構成図である。
【図2】エンジン始動時の蒸発燃料制御装置の動作のタ
イミングチャートである。
【図3】エンジン始動時の蒸発燃料制御装置の制御のフ
ローチートである。
【図4】従来例を示す蒸発燃料制御装置の概略構成図で
ある。
【符号の説明】
2 エンジン 8 サージタンク 10 吸気通路 12 燃焼室 14 排気通路 16 燃料タンク 20 通気路 22 キャニスタ 30 パージ制御弁 40 制御部 42 圧力調整弁 60 冷却水温度センサ 62 吸気温度センサ 64 回転数センサ

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 エンジンの吸気通路に一端側を連通する
    とともに他端側を燃料タンクに連通する通気路を設け、
    この通気路の途中に蒸発燃料を吸着保持するキャニスタ
    を設け、このキャニスタと前記吸気通路とを連通する前
    記通気路の途中に前記エンジンの運転状態に応じて開放
    動作されるパージ制御弁を設けるとともに前記キャニス
    タと前記燃料タンクとを連通する前記通気路の途中に前
    記エンジンの吸気負圧により開放動作される圧力調整弁
    を設け、前記エンジンの温度状態を検出する温度センサ
    を設け、前記エンジンの始動の際に前記温度センサの検
    出するエンジンの温度状態が設定温度以上の場合には前
    記エンジンの始動から所定時間経過後に前記パージ制御
    弁の開放動作を開始すべく制御するとともにこのパージ
    制御弁の開放動作の開始と同時に前記エンジンをアイド
    ルアップすべく制御する制御手段を設けたことを特徴と
    するエンジンの蒸発燃料制御装置。
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