JP3371553B2 - 蒸発燃料処理装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【産業上の利用分野】本発明は、例えば、燃料タンク等
の燃料貯留層において発生した蒸発燃料ガスの処理装置
に関し、さらに詳細には、デューティ制御式パージ量制
御弁を備える蒸発燃料処理装置に関する。 【０００２】 【従来の技術】従来より、例えば、ガソリンタンク内に
おいて発生した蒸発燃料ガスが大気中に放出されること
を防止するために、種々の蒸発燃料処理装置が実用化さ
れている。 【０００３】これら蒸発燃料処理装置は、一般に、ガソ
リンタンク内の温度上昇とともに発生する蒸発燃料ガス
を一旦、吸着材が充填されたキャニスタに保持し、エン
ジンの燃焼条件に応じて、吸着保持した蒸発燃料ガスを
エンジン吸気系に供給する構成を備えている。 【０００４】ここで、エンジン吸気系へ供給する蒸発燃
料ガスのパージ量は、パージ管に配設されているパージ
量制御弁によって制御される。このパージ量制御弁とし
ては、当初、所定温度を境界値としてＯＮ、ＯＦＦする
単純なＯＮ−ＯＦＦ制御弁が用いられていた。 【０００５】しかしながら、エンジン吸気系への過剰な
蒸発燃料ガスの供給は、エンジンへ供給される混合気の
空燃比制御を困難にし、エンジン特性に影響を与えるお
それがあった。また、空燃比が濃い場合には、排気ガス
中に含まれるＣＯ濃度等が増加するといった問題が生じ
る。そこで、現在では、より正確にパージ量を制御する
ことができる、ＯＮ−ＯＦＦ制御弁をデューティ比制御
するパージ量制御弁や、リニア制御弁を用いたパージ量
制御弁が用いられている。 【０００６】また、キャニスタに吸着された蒸発燃料ガ
スをパージ量制御弁へ供給するパージ管（パージ通路）
を開閉するバルブには、一般に、キャニスタ接続側のパ
ージ管に配設され、パージ量制御弁の開閉動作に伴う圧
力変動によって、開閉作動するチェックボール式の開閉
バルブが広く用いられていた。このチェックボール式の
開閉バルブは、構造が簡単であり、コストを抑制するこ
とができるという利点を有する。 【０００７】ところで、近年、大気中へ放出される蒸発
燃料ガスの量をより低減させることが強く要求されてい
る。かかる要求を満足させるためには、外気導入量を増
加させることによりキャニスタに吸着されている蒸発燃
料ガスの脱離量を増大させ、パージ量を増加させる必要
がある。ここに、チェックボール式の開閉バルブでは、
バルブ径そのものが外気導入量を左右するが、応答性を
考慮すると、バルブ径を大径化し、外気導入量を増加さ
せることは困難である。 【０００８】そこで、チェックボール式バルブと比較し
て、大量の外気を導入することができるダイヤフラム式
バルブが用いられている。 【０００９】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ダイヤ
フラム式バルブをデューティ制御式のパージ量制御バル
ブと組み合わせて用いた場合には、次のような問題を有
していた。 【００１０】すなわち、デューティ制御されるパージ量
制御バルブは、駆動に際し開閉を繰り返し、これによっ
てパージ管内に圧力変動（脈動）が生じる。一方、ダイ
ヤフラム式バルブは、パージ量制御バルブの作動にとも
ない、パージ管内に発生する圧力変動によって開閉駆動
されるバルブであるから、パージ量制御バルブの微振巾
に応答して振巾してしまう。 【００１１】したがって、ダイヤフラム式バルブの屈曲
部は、常に屈曲を繰り返しており、所望のタイミングで
のみ屈曲する場合と比較して、屈曲部に蓄積する疲労は
著しく大きくなるという問題があった。この結果、ダイ
ヤフラム式バルブの耐屈曲性を高めるために、従来、要
求されている振巾保護回数の３００倍の振巾保護回数が
要求されるに至った。かかる振巾保護回数を満足するダ
イヤフラム式バルブを製造するためには、製造コストが
大幅に増加してしまうという問題があった。 【００１２】また、ダイヤフラム式バルブのバルブ部分
は、微振巾しながら徐々にキャニスタの外気導入ポート
の開口部から離隔されるため、パージ量制御バルブのバ
ルブ開度が小さいときには、バルブ部分がキャニスタの
外気導入ポートの開口部と接触し、磨耗、損傷し易いと
いう問題があった。 【００１３】さらに、バルブ部分が常に微振巾している
ため、これにともなうノイズが発生し、車両静粛性に影
響を与えるという問題点があった。以上の問題点を解決
するためには、パージ量制御バルブにリニア制御式のバ
ルブを用いれば良いように思われるが、リニア制御式の
パージ量制御バルブは、デューティ制御式のパージ量制
御バルブと比較して、過渡応答性が劣り、適切なエンジ
ンコントロールができない。 【００１４】本発明は、前記従来の問題点を解消するた
めになされたものであり、デューティ制御式パージ量制
御バルブの開閉駆動に伴い圧力変動が生じた場合であっ
ても、ダイヤフラム式バルブの微振巾を抑止することが
できる蒸発燃料処理装置を提供することを目的とする。
また、蒸発燃料ガスが大気中へ漏出することを抑制する
ことができる蒸発燃料処理装置を提供することを目的と
する。 【００１５】 【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
本発明に係る蒸発燃料処理装置は、一端がエンジン吸気
系と連結され、他端がキャニスタと連結されているパー
ジ管と、そのパージ管の途中に配設され、前記エンジン
吸気系に供給される蒸発燃料ガス量を制御するデューテ
ィ制御式パージ量制御弁と、前記キャニスタに配設され
るとともに、前記デューティ制御式パージ量制御弁の作
動にともない、前記デューティ制御式パージ量制御弁の
下流に発生する負圧によって外気等を前記キャニスタ内
に導入可能に開閉駆動されるダイヤフラム式バルブと、
そのダイヤフラム式バルブの背圧室と前記パージ管とを
連結するとともに、圧力伝搬速度を前記パージ管におけ
る圧力伝搬速度より遅延させる律速部が形成された圧力
通路とを構成として備える。 【００１６】 【作用】上記構成を備えた本発明に係る蒸発燃料処理装
置では、エンジン吸気系と連結されているパージ管の開
口部付近には、エンジン吸気系を燃焼用空気が流動する
ことにより負圧が発生する。そして、この負圧は、パー
ジ管の途中に配設されているデューティ制御式パージ量
制御弁の上流側にまで及び、パージ管内の圧力は負圧に
転じる。したがって、かかる状態においてデューティ制
御式パージ量制御弁が開かれると、パージ管内の負圧が
パージ管他端と接続されているキャニスタに伝搬され
る。 【００１７】また、パージ管とダイヤフラム式バルブの
背圧室とは、圧力通路によって連結されているので、ダ
イヤフラム式バルブの背圧室にも負圧が伝搬されること
となる。そして、背圧室の圧力が負圧に転ずると、バル
ブは背圧室の方向に移動して、バルブが開放された状態
となる。また、背圧室の圧力が正圧に転じれば、バルブ
は元の位置に移動してバルブが閉塞された状態となる。
このようにバルブが開閉駆動されることにより、外気等
がキャニスタ内に導入される。 【００１８】ここで、デューティ制御式パージ量制御弁
は、デューティ制御により駆動される制御弁であるか
ら、駆動時における弁体は常に微振巾している。したが
って、デューティ制御式パージ量制御弁の下流側のパー
ジ管には、圧力変動に伴い発生する脈動が伝搬される。
また、この圧力変動は、圧力通路を介してキャニスタに
配設されたダイヤフラム式バルブの背圧室にも伝搬され
ることとなる。 【００１９】しかしながら、圧力通路には圧力伝搬速度
をパージ管における圧力伝搬速度より遅延させるための
律速部が形成されているので、律速部の後端において
は、圧力伝搬速度のばらつき（圧力変動）が緩和された
負圧が伝搬される。したがって、ダイヤフラム式バルブ
は、微振巾を伴うことなく開閉駆動され、高耐屈曲性の
屈曲部を備えたバルブを用いる必要がなく、また、ポー
トとの接触による損傷が抑止される。 【００２０】 【実施例】以下、本発明を蒸発燃料処理装置に具体化し
たいくつかの実施例について図面を参照して説明する。 【００２１】先ず、以下に述べる第１実施例に係る蒸発
燃料処理装置Ｄ１を車両に搭載した場合の概略構成につ
いて図１を参照して説明する。図１には、蒸発燃料処理
装置Ｄ１を核として、蒸発燃料処理装置Ｄ１の外気導入
側にエアクリーナ１が接続され、蒸発燃料ガス導入側に
燃料タンク２が接続され、蒸発燃料ガス供給側にエンジ
ン吸気系３を構成するサージタンク４がそれぞれ接続さ
れている状態が示されている。また、エンジン吸気系３
のエンジン接続側には燃料噴射弁５が配設されており、
燃料噴射弁５は燃料タンク２と接続されている。 【００２２】次に、第１実施例に係る蒸発燃料処理装置
Ｄ１の構成について図２〜図４を参照して説明する。蒸
発燃料処理装置Ｄ１は、蒸発燃料ガス（ベーパ）を吸着
するキャニスタ１０と、キャニスタ１０に吸収されたベ
ーパをサージタンク４へ供給するパージ管ＰＰと、サー
ジタンク４へ供給されるベーパ量を制御するパージ量制
御バルブ６を備えている。また、蒸発燃料処理装置Ｄ１
は、キャニスタ１０に導入される外気量を調整する外気
側ダイヤフラム式バルブ３０と、外気側ダイヤフラム式
バルブ３０とパージ管ＰＰとを連結する圧力通路４０
と、燃料タンク２の圧力が設定値以上にならないように
調整するベーパ側ダイヤフラム式バルブ５０を備えてい
る。 【００２３】キャニスタ１０は、内部が大容量の主室１
１と小容量の副室１２、１３とに区画されており、各室
１１、１２、１３上方には空気層１４が形成されるとと
もに、空気層１４の下側には、吸着材１５が充填された
吸着材層１６が形成されている。そして、主室１１と第
２副室１３とは、各吸着材層１６の下方に形成されてい
る連通路１７を介して連結されており、主室１１で吸着
しきれなかったベーパは、第２副室１３に供給される。
また、各副室１２、１３は、中央に連通孔２３ａを有す
る抵抗板２３によってさらに第１副室１２と第２副室１
３とに２分割されており、主室１１及び第２副室１３に
おける蒸気燃料ガスの吸着材１５へ吸着性を向上させて
いる。 【００２４】また、第１副室１２の上方に該当するキャ
ニスタ１０上面には、外気をキャニスタ１０内部へ導入
するための外気導入ポート１８が形成されている。ま
た、外気導入ポート１８の左側には、キャニスタ１０内
の各吸着材層１６を通過して第１副室１２上方の空気層
１４に到達した、ガスを大気に放出するためのチェック
ボール式リリーフバルブ１９が形成されている。 【００２５】さらに、主室１１の上方に該当するキャニ
スタ１０上面（図中右側）には、燃料タンク２内におい
て発生したベーパを、キャニスタ１０内部へ導入するベ
ーパ導入ポート２０が形成されている。また、ベーパ導
入ポート２０の左隣には、燃料タンク２が負圧になった
際に通気を行うためのチェックボール式のベーパリリー
フバルブ２１が形成されている。 【００２６】またさらに、主室１１の上方に該当するキ
ャニスタ１０上面（図中中央）には、キャニスタ１０か
ら脱離されたベーパをパージ管ＰＰへ導出するパージポ
ート２２が形成されている。また、パージポート２２の
左隣のキャニスタ１０上面には、後述する圧力通路４０
の一部を形成する第１圧力ポート４１が形成されてい
る。 【００２７】外気側ダイヤフラム式バルブ３０は、外気
導入ポート１８を覆うようにしてキャニスタ１０上面に
配設されており、外気導入ポート１８と当接するバルブ
３１の表側（下側）に形成される正圧室３２と、バルブ
３１の裏側（上側）に形成される背圧室３３とを備えて
いる。また、バルブ３１は背圧室３３に配設されたスプ
リング３４によって付勢されており、背圧室３３の圧力
が負圧に転じるまでは、バルブ３１の中央が外気導入ポ
ート１８先端を閉塞している。 【００２８】また、正圧室３２の側面には、その先端が
エアクリーナ１と接続されている外気供給パイプＡＰが
接続されており、エアクリーナ１を介さない場合と比較
して、ダストの極めて少ない外気が外気側ダイヤフラム
式バルブ内３０に供給される。さらに、背圧室３３の側
面には、パージポート２２左側から延出されている圧力
通路４０の一部を形成する第２圧力ポート４２が形成さ
れている。 【００２９】圧力通路４０は、第１圧力ポート４１と、
第２圧力ポート４２と、両ポート４１、４２を連結する
圧力ホース４３とから構成されている。そして、圧力ホ
ース４３は、内径３．５ｍｍのホースであり、図３及び
図４に示すように、その中間部分には、０．８ｍｍ径の
貫通孔４５を有する絞り部４４が形成されている。この
絞り部４４は、圧力ホース４３の有する内径より若干大
きな外径を有するとともに、０．８ｍｍ径の貫通孔４５
が形成されている円柱状の部材を圧力ホース４０に嵌入
することにより形成される。 【００３０】かかる絞り部４４は、後述する作用で説明
するとおり、圧力伝搬速度を律する律速部として機能す
る構成要素であり、本実施例では、貫通孔４５の開口面
積（流体の通過面積）を小さくすることで通過する気体
に対する抵抗を大きくし、圧力伝搬速度を遅延させてい
る。また、第１圧力ポート４１、第２圧力ポート４２は
ともに、外径が３．５ｍｍよりも若干大きく、その内径
が２ｍｍに形成された筒状のポートである。 【００３１】ベーパ側ダイヤフラム式バルブ５０は、ベ
ーパ導入ポート２０を覆うようにキャニスタ１０上面に
配設されており、ベーパ導入ポート２０と当接するバル
ブ５１の表側（下側）に形成される正圧室５２と、バル
ブ５１の裏側（上側）に形成される背圧室５３とを備え
ている。また、正圧室５２の側面には、その先端が燃料
タンク２と接続されているベーパ供給パイプＶＰが接続
されており、さらに、背圧室５３の側面には、背圧室５
３を大気圧に維持する大気圧開放ポート５５が形成され
ている。また、バルブ５１は背圧室５３に配設されたス
プリング５４によって付勢されており、燃料タンク２内
の温度が低く、燃料タンク２内におけるベーパ圧が大気
圧よりも低い場合には、バルブ５１中央はベーパ導入ポ
ート２０先端を閉塞している。 【００３２】パージ量制御バルブ６は、サージタンク４
とキャニスタ１０とを連結しているパージ管ＰＰの途中
に配設されるデューティ制御式のパージ量調整バルブで
あり、図示しないＥＣＵによってその開度が制御されて
いる。また、パージ管ＰＰに形成されているベーパ通路
は、内径８ｍｍである。 【００３３】続いて、上記構成を有する第１実施例に係
る蒸発燃料処理装置Ｄ１の作用について説明する。な
お、当初、各ダイヤフラム式バルブ３０、５０は閉塞さ
れており、リリーフバルブ１９のみが開放可能であるも
のとする。 【００３４】先ず、燃料タンク２内において発生したベ
ーパがベーパ供給パイプＶＰを介してキャニスタ１０内
に吸着される様子について説明する。燃料タンク２内の
温度が上昇すると、燃料の蒸発が盛んになり、燃料タン
ク２内の気体空間は燃料成分に富んだベーパで満たされ
る。このように、燃料タンク２内に発生したベーパは、
ベーパ供給パイプＶＰを介してベーパ側ダイヤフラム式
バルブ５０の正圧室５２に供給される。そして、バルブ
５１を押し上げるベーパ圧が大気圧及び、バルブ５１を
付勢しているスプリング５４の弾性力を上回ったところ
で、ベーパは、ベーパ導入ポート２０からキャニスタ１
０の主室１１内部に導入される。 【００３５】主室１１内部に導入されたベーパは、先
ず、空気層１４を通過して吸着材層１６に到達し、吸着
材層１６を通過していく過程において、吸着材１５によ
ってベーパを構成する燃料成分が徐々に吸着される。続
いて、主室１１の吸着材層１６を通過したベーパは、フ
ィルタ２４を介して主室１１の下方に形成されている連
通路１７に流れ込み、この連通路１７を通って第２副室
１３の下方側の連通路１７に到達する。 【００３６】そして、ベーパは、第２副室１３における
吸着材層１６を通過する際に、さらに燃料成分が吸着さ
れ、第２副室１３の上方に配設されている抵抗板２３を
介して、第１副室１２へ流動していく。しかしながら、
抵抗板２３は、中央に小径の連通孔２３ａを有するにと
どまり、ベーパが通過するにあたり抵抗を受け、通過し
難いので、第２副室１３から第１副室１２へのベーパの
移動は制限される。この結果、主室１１及び第２副室１
３に備えられた各吸着材層１６における、ベーパの吸着
効率は大幅に向上されることとなる。 【００３７】したがって、第１副室１２には、燃料成分
を含んでいないか、ほとんど含んでいないベーパが供給
され、燃料成分が含まれている場合にも、燃料成分をほ
とんど吸着していない第１副室１２の吸着材層１６によ
って速やか且つ確実に吸着される。そして、第１副室１
２を通過したベーパは、第１副室１２上方に形成されて
いる空気層１４に到達し、リースバルブ１９のチェック
ボールを押し上げ、大気中に放出される。 【００３８】このときキャニスタ１０内部には、ベーパ
導入ポート２０から外気導入ポート１８へ向かう流れが
形成されているので、この流れに伴う圧力により、外気
側ダイヤフラム式バルブ３０を押し上げることが懸念さ
れる。しかし、外気側ダイヤフラム式バルブ３０の背圧
室３３には、圧力通路４０を介して、バルブ３１の表側
にかけられる圧力と等しい圧力がかけられている。した
がって、バルブ３１が開放されることなく、ベーパがエ
アクリーナ１に向けて逆流することもない。 【００３９】一方、長時間駐車等により、燃料タンク２
が冷却され、燃料タンク２内におけるベーパの発生が止
まり、キャニスタ１０内部の圧力が相対的に高くなった
場合には、正圧室５２の圧力は負圧に転じるため、チェ
ックボールが上方に移動し、ベーパリリーフバルブ２１
が開放され、通気を行うようになっている。 【００４０】このとき、ベーパ側ダイヤフラム式バルブ
５０に負圧がかかった際にベーパリリーフバルブ２１が
開放して通気が起こっても、バルブ５１が開くことは抑
止され、燃料成分に富んだベーパが大気中に放たれるこ
とはない。 【００４１】次に、キャニスタ１０内に吸着されたベー
パがパージ管ＰＰを介してサージタンク４に供給される
様子について説明する。エンジンが始動されるとエアク
リーナ１を透過した燃焼用空気がエンジン吸気系３を流
動し、サージタンク４を経て図示しないシリンダ内に供
給される。すると、パージ管ＰＰ内の圧力は、サージタ
ンク４に接続されている開口部から、パージ量制御バル
ブ６に接続されている接続部にかけて負圧となる。 【００４２】この状態で、パージ量制御バルブ６が開放
されると、パージ量制御バルブ６上流側におけるパージ
管ＰＰ内の負圧が、パージ量制御バルブ６下流側のパー
ジ管ＰＰを介してキャニスタ１０の主室１１内に伝搬さ
れる。すると、キャニスタ１０内からパージ管ＰＰを介
してサージタンク４へ向かう流れが形成される。 【００４３】ここで、パージ管ＰＰが接続されているパ
ージポート２２と、圧力通路４０を構成する第１圧力ポ
ート４１とは、空気層１４を介して連通されている。す
なわち、パージ管ＰＰと圧力通路４０とは空気層１４を
介して連通されているので、キャニスタ１０に伝搬され
た負圧は、第１圧力ポート４１、圧力ホース４３、第２
圧力ポート４２を介して、外気側ダイヤフラム式バルブ
３０の背圧室３３に伝搬される。 【００４４】すると、背圧室３３の圧力が負圧に転じる
ので、バルブ３１はスプリング３４の弾性力に抗して上
方に移動し、外気導入ポート１８が開放される。ここ
で、パージ量制御バルブ６は、図示しないＥＣＵからの
制御信号によって開閉駆動されるパージ量調整バルブで
あり、エンジン水温が所定温度を超えると作動を開始す
るように設定されている。また、パージ量を調整するバ
ルブ開度は、空燃比マネジメントに影響を与えるのでエ
ンジンの燃焼状況に応じて決定される。すなわち、エン
ジン吸気系３に過剰なベーパが供給されると、種々の検
出データに基づいて演算され、燃料噴射弁５から噴射さ
れる適正燃料量に加えて過剰燃料がシリンダ内に供給さ
れることになるからである。 【００４５】そこで、一般的には、空燃比が濃くなった
場合には、排気ガス中に含まれるＣＯ濃度等が増加する
ことを利用して、排気ガス中に含まれるＯ2 濃度をＯ2
センサによって検出し、検出されたＯ2 濃度に基づいて
パージ量（バルブ開度）が決定されている。 【００４６】そして、パージ量制御バルブ６は、より正
確なバルブ開度（パージ量）を実現させるためデューテ
ィ比を用いて制御されており、そのバルブ部分は、作動
中は常に微振巾を繰り返している。したがって、バルブ
が開閉駆動されるたびにパージ管ＰＰ内の圧力が変動
し、パージ管ＰＰ内には、脈動が生じる結果となる。こ
うしてパージ管ＰＰに生じた脈動は、従来例にかかる蒸
発燃料処理装置では、キャニスタ１０の空気層１４を介
してパージ管ＰＰと連通されている圧力通路４０を経
て、外気側ダイヤフラム式バルブ３０の背圧室３３にそ
のまま伝搬されていた。その結果、ダイヤフラム式バル
ブ３０が圧力変動に応答して微振巾していた。 【００４７】ところが、本実施例においては、圧力通路
４０を構成する圧力ホース４３に貫通孔４５を有する絞
り部４４が形成されており、貫通孔４５の開口面積はパ
ージ管ＰＰの開口面積よりも極めて小さく形成されてい
る。その結果、貫通孔４５を通過する気体に対する流動
抵抗が増大し、貫通孔４５を通過する気体速度、すなわ
ち圧力伝搬速度が所定速度以下に律速される。 【００４８】したがって、パージ量制御バルブ６のデュ
ーティ制御に伴いパージ管ＰＰ内に発生する圧力変動が
背圧室３３内に抑制された状態で伝搬され、ダイヤフラ
ム式バルブの３１応答性は緩慢となり、ダイヤフラム式
バルブ３１の微振巾が抑止される。また、屈曲部３５に
かかる屈曲疲労も緩和され、外気導入ポート１８とバル
ブ３１との接触による双方の損傷、磨耗も回避される。 【００４９】ここで、ダイヤフラム式バルブ３１のバル
ブ振巾と絞り部４４の貫通孔径、及び、絞り部４４の貫
通孔４５における汚れ度と絞り部４４の貫通孔径との相
関関係についてそれぞれ図７を参照して説明する。な
お、図７に示すグラフでは、縦軸はダイヤフラム式バル
ブのバルブ振巾及び絞り部の汚れ度を示し、横軸は圧力
通路に形成されている絞り部の貫通孔径を示している。 【００５０】先ず、バルブ振巾と絞り部４４の貫通孔径
との関係を示すグラフは、左下がりの曲線を描いてお
り、貫通孔径が小さくなればなるほどバルブ振巾は小さ
くなり、貫通孔径が１ｍｍでは、貫通孔径が２ｍｍの場
合と比較して程の振巾値となっている。すなわち、貫通
孔径が小さければ小さいほど、貫通孔４５を通過する気
体に対する流動抵抗が大きくなるので、貫通孔４５を通
過する圧力伝搬速度は遅くなり、ダイヤフラム式バルブ
３１の振巾が抑制されるのである。 【００５１】一方、貫通孔４５の汚れ度と、絞り部の貫
通孔径との関係を示すグラフでは、概略右下がりの曲線
を描いており、貫通孔径０．５ｍｍ近傍に、偏曲点が現
れている。すなわち、貫通孔径０．５ｍｍ以下では、通
過する気体流量が少ないので、一旦汚れが貫通孔４５に
付着すると、その汚れを核として汚れが次々付着してし
まうのである。一方、貫通孔径０．５ｍｍ以上では、通
過する気体流量は汚れの付着を防止するために十分な量
であり、汚れが付着し難いのである。 【００５２】したがって、絞り部４４に形成する貫通孔
４５としては、貫通孔径が０．５ｍｍより大きく、か
つ、できるだけ貫通孔径が小さいことが望まれる。そこ
で、本実施例では、グラフに示すように、２つのグラフ
が交差する貫通孔径０．８ｍｍを好適な貫通孔径として
採用した。 【００５３】続いて、外気側ダイヤフラム式バルブ３０
に戻り説明を続ける。バルブ３１が上方に移動すると、
バルブ３１によって閉塞されていた外気導入ポート１８
の先端が開放される。ここで、主室１１に伝搬された負
圧は、連通路１７を介して第２副室１３、第１副室１２
へと伝わっており、キャニスタ１０内部の圧力は、外気
の圧力（大気圧）よりも負圧となっている。 【００５４】したがって、エアクリーナ１を介して導入
された外気は、外気供給パイプＡＰを介して外気側ダイ
ヤフラム式バルブ３０の正圧室３２に導入され、外気導
入ポート１８からキャニスタ１０内に導入される。この
とき、供給される外気は、エアクリーナ１によって濾過
されたものであるから、ダストが殆ど含まれておらず、
外気導入ポート１８と、バルブ３１の間にダストが介在
して、密閉性が悪化したり、磨耗することがかなり少な
い。 【００５５】そして、キャニスタ１０内に導入された外
気は、第１副室１２を通過し、抵抗板２３を通過し、第
２副室１３を通過し、第２副室１３下側の連通路１７に
到達する。このとき、外気の通過に伴って、第１副室１
２、第２副室１３の各吸着材層１６に吸着された燃料成
分が脱離され、外気中に取り込まれて主室１１に到達
し、上方の空気層１４に向かって吸着材層１６を通過し
ていく。外気は、主室１１の吸着材層１６を通過する際
にも、吸着されているベーパの脱離を促し、燃料成分に
富んだ外気（ベーパ）となる。 【００５６】ここで、本実施例で用いているダイヤフラ
ム式バルブ３０は、チェックボール式バルブと比較し
て、大径の外気導入ポート１８を採用することができる
ので、キャニスタ１０内部には、大量の外気が導入さ
れ、吸着材層１６からのベーパの脱離が効率化される。 【００５７】こうして、燃料成分に富んだ外気が空気層
１４に到達すると、パージポート２２、パージ管ＰＰを
介してサージタンク４に供給され、燃料噴射弁５から噴
射される燃料とともに、シリンダ（図示しない）内にお
いて燃焼される。 【００５８】次に、第２実施例に係る蒸発燃料処理装置
Ｄ２について図５及び図６を参照して説明する。第２実
施例にかかる蒸発燃料処理装置Ｄ２は、圧力通路４０に
形成される絞り部４４を外気側ダイヤフラム式バルブ３
０の第２圧力ポート４２に形成されている点に特徴を有
している。なお、蒸発燃料処理装置Ｄ２を構成するその
他の構成要素は、第１実施例において用いたものと同様
であるから同符号を付して、その説明を省略する。 【００５９】図５には、外気側ダイヤフラム式バルブ３
０のうち第２圧力ポート４２が形成された側壁が拡大し
て示されている。絞り部４４は、第２圧力ポート４２の
基端部側に一体形成されており、その貫通孔径は０．８
ｍｍである。この絞り部４４は、外気側ダイヤフラム式
バルブ３０のケーシングを成形する際に一体成形によっ
て得られるものであり、成形技術上、基端部側に形成す
ることが望ましいものの、先端部側に形成することも可
能である。 【００６０】なお、第２実施例にかかる蒸発燃料処理装
置Ｄ２の作用は、第１実施例にかかる蒸発燃料処理装置
Ｄ１の作用と同様であるから説明を省略する。以上いく
つかの実施例に基づき詳細に説明した通り、本実施例に
かかる蒸発燃料処理装置Ｄ１、Ｄ２は、キャニスタ１０
の空気層１４を介して外気側ダイヤフラム式バルブ３０
の背圧室３３と、パージ管ＰＰとを接続する圧力通路４
０に絞り部４４を形成して備えている。 【００６１】したがって、デューティ制御式パージ量制
御バルブ６が開閉駆動される際に、パージ管ＰＰに生じ
る圧力変動が外気側ダイヤフラム式バルブ３０の背圧室
３３に伝搬されることが抑止される。すなわち、絞り部
４４に形成された貫通孔４５の面積は、パージ管ＰＰの
開口面積よりも極めて小さく形成されているので、貫通
孔４５を通過する圧力伝搬速度は遅くなり、パージ管Ｐ
Ｐ内における圧力変動は直接背圧室３３に伝搬されな
い。その結果、ダイヤフラム式バルブ３１は、パージ管
ＰＰ内における圧力変動が抑制されて円滑に開閉駆動さ
れる。 【００６２】また、外気供給パイプＡＰの先端は、エア
クリーナ１に接続されているので、外気側ダイヤフラム
式バルブ３０内には、エアクリーナ１によって濾過され
たダストの極めて少ない外気が供給される。したがっ
て、外気側ダイヤフラム式バルブ３０と外気導入ポート
１８との接触部にダストが付着することはなく、バルブ
３１とポート１８先端との密着性が維持されるととも
に、バルブ３１とポート１８の接触部における損傷、磨
耗を抑止することができる。その結果、使用耐久性を向
上させることができる。 【００６３】さらに、ダイヤフラム式バルブ３０のバル
ブ振巾が抑止できることに伴って、ダイヤフラム式バル
ブ３０を耐屈曲性等を改善することなく外気側バルブ、
ベーパ側バルブとして用いることができる。したがっ
て、通常のダイヤフラム式バルブを採用することがで
き、コストダウンを図ることができる。 【００６４】また、ダイヤフラム式バルブ３０を採用す
ることにより、大径の外気導入ポート１８を用いること
が可能となり、キャニスタ１０内に導入される外気量を
増加させて、吸着材層１６からのベーパの脱理を促進す
ることができる。その結果、大気中に放出される（漏れ
る）ベーパ量を抑制することができる。 【００６５】次に、第１実施例にかかる蒸発燃料処理装
置Ｄ１においては、絞り部４４が圧力通路４０を構成す
る圧力ホース４３に形成されているので、従来用いられ
ていた圧力通路と置換することによって広く適用するこ
とができる。 【００６６】また、第２実施例にかかる蒸発燃料処理装
置Ｄ２においては、絞り部４４が圧力通路４０を構成す
る第２圧力ポート４２に形成されているので、ダイヤフ
ラム式バルブ３０のケーシングを製造する際に、一体成
形によって絞り部４４を形成することができる。したが
って、絞り部４４を形成するために別工程を加える必要
がなく、製造コストをかけることなく絞り部４４が形成
された圧力通路４０を得ることができる。 【００６７】以上、実施例に基づき本発明を説明した
が、本発明は上記実施例になんら限定されるものではな
く、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変形改良が
可能であることは容易に推察されるものである。 【００６８】例えば、本実施例では、律速部として機能
する絞り部４４をパージ管ＰＰと外気側ダイヤフラム式
バルブ３０を接続する圧力通路４０に形成しているが、
パージ管ＰＰとベーパ側ダイヤフラム式バルブ５０とを
圧力通路によって接続し、その圧力通路に形成してもよ
い。 【００６９】かかる場合にも、ダイヤフラム式バルブの
背圧室には圧力変動が伝搬されており、圧力変動を抑制
することにより円滑なバルブの開閉駆動を実現すること
ができるからである。 【００７０】また、本実施例では、その内部空間が主室
１１、第１副室１２、及び第２副室１３の３室に区画さ
れたキャニスタ１０を用いているが、その内部空間が１
室、２室等に区分されたキャニスタを用いてもよい。キ
ャニスタ１０内の空間区画は、要求されるベーパ吸着能
力によって定められるものであり、要求されるベーパ吸
着能力を実現できるキャニスタを用いればよいことであ
る。 【００７１】さらに、第２実施例では、絞り部４４を圧
力通路４０を構成する各圧力ポート４１、４２のうち、
第２圧力ポート４２に形成しているが、第１圧力ポート
４１に形成してもよい。すなわち、パージ管とダイヤフ
ラム式バルブの背圧室とを接続する圧力通路のいずれか
の位置に絞り部を形成すれば、圧力変動の緩和の実効を
図ることができるからである。 【００７２】なお、特許請求の範囲には記載しなかった
が、上記実施例から把握できる技術的思想について、以
下にその効果とともに記載する。 （１）請求項１に記載された蒸発燃料処理装置におい
て、圧力通路に形成された律速部は、パージ管の有する
開口面積よりも小さな開口面積を有する貫通孔が圧力通
路に形成されてなることを特徴とする蒸発燃料処理装
置。 （２）（１）に記載された蒸発燃料処理装置において、
貫通孔の開口面積は、パージ管の開口面積の１／１０〜
１／１４５であることを特徴とする蒸発燃料処理装置。 【００７３】（１）に記載された構成を備える場合に
は、外気等の流体がパージ管の有する開口面積よりも小
さな開口面積を有する貫通孔を通過する際に抵抗を受
け、圧力伝搬速度が遅延される。この結果、ダイヤフラ
ム式バルブの背圧室には、圧力変動が伝達され難くな
り、バルブに発生する微振巾を抑止することができる。 【００７４】また、貫通孔の開口面積は、パージ管の開
口面積の１／１０〜１／１４５であると、好適な結果を
得ることができる。 【００７５】 【発明の効果】以上説明した通り本発明にかかる蒸発燃
料処理装置は、ダイヤフラム式バルブの背圧室とパージ
管とを連結するとともに、圧力伝搬速度をパージ管にお
ける圧力伝搬速度より遅延させる律速部が形成された圧
力通路を備えている。したがって、デューティ制御式パ
ージ量制御バルブの開閉駆動に伴い圧力変動が生じた場
合であっても、ダイヤフラム式バルブの微振巾を抑止す
ることができる。また、ダイヤフラム式バルブを用いる
ことにより、キャニスタ内に吸着されたベーパの脱理を
促進することができ、もって、蒸発燃料ガスが大気中へ
漏出することを抑制することができる。

【図面の簡単な説明】 【図１】 本実施例にかかる蒸発燃料処理装置が車載さ
れた場合におけるシステム全体の概略構成を示す説明図
である。 【図２】 第１実施例にかかる蒸発燃料処理装置を構成
するキャニスタと周辺装置の側面を断面で示す説明図で
ある。 【図３】 第１実施例にかかる圧力通路（圧力ホース）
に形成された絞り部を拡大して断面で示す説明図であ
る。 【図４】 図３に示した圧力ホースをＡ−Ａ線で切断し
た断面で示す正面図である。 【図５】 第２実施例にかかる圧力通路（第２圧力ポー
ト）に形成された絞り部を拡大して断面で示す説明図で
ある。 【図６】 図５に示した第２圧力ポートを正面から示す
正面図である。 【図７】 絞り部の貫通孔径とダイヤフラム式バルブの
振巾、及び絞り部の貫通孔径と貫通孔の汚れ度の関係を
示すグラフである。 【符号の説明】 １０…キャニスタ、１８…外気導入ポート、１９…リリ
ーフバルブ、２０…ベーパ導入ポート、２１…ベーパリ
リーフバルブ、２２…パージポート、３０…外気側ダイ
ヤフラム式バルブ、３１…バルブ、３２…正圧室、３３
…背圧室、３５…屈曲部、４０…圧力通路、４１…第１
圧力ポート、４２…第２圧力ポート、４３…圧力ホー
ス、４４…絞り部、４５…貫通孔、５０…外気側ダイヤ
フラム式バルブ、５１…バルブ、５２…正圧室、５３…
背圧室、ＰＰ…パージ管、ＡＰ…外気供給パイプ、ＶＰ
…ベーパ供給パイプ、Ｄ１、Ｄ２…蒸発燃料処理装置

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平５−39754（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−358754（ＪＰ，Ａ) 実開 昭60−162262（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭60−133164（ＪＰ，Ｕ) 実公 平３−18690（ＪＰ，Ｙ２) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F02M 25/08 311 F02M 25/08 301

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 一端がエンジン吸気系と連結され、他端
   がキャニスタと連結されているパージ管と、 そのパージ管の途中に配設され、前記エンジン吸気系に
   供給される蒸発燃料ガス量を制御するデューティ制御式
   パージ量制御弁と、 前記キャニスタに配設されるとともに、前記デューティ
   制御式パージ量制御弁の作動にともない、前記デューテ
   ィ制御式パージ量制御弁の下流に発生する負圧によって
   外気等を前記キャニスタ内に導入可能に開閉駆動される
   ダイヤフラム式バルブと、 そのダイヤフラム式バルブの背圧室と前記パージ管とを
   連結するとともに、圧力伝搬速度を前記パージ管におけ
   る圧力伝搬速度より遅延させる律速部が形成された圧力
   通路とを備えたことを特徴とする蒸発燃料処理装置。