JP3614524B2

JP3614524B2 - 蒸発燃料処理装置

Info

Publication number: JP3614524B2
Application number: JP20389195A
Authority: JP
Inventors: 雅樹武山; 融吉永; 賢治金原; 潤山田
Original assignee: Nippon Soken Inc; Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp; Soken Inc
Priority date: 1995-07-17
Filing date: 1995-07-17
Publication date: 2005-01-26
Anticipated expiration: 2015-07-17
Also published as: JPH0932657A

Description

【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、燃料タンクから蒸発する燃料を内燃機関に吸入させて大気への放出を抑制する蒸発燃料処理装置に関し、特に蒸発燃料を各気筒に均等に吸入可能な蒸発燃料処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、燃料タンクからの蒸発燃料を、活性炭を充填したキャニスタに導いて一時的に吸着保持することが行われている。キャニスタのパージポートとエンジン吸気管のスロットル弁下流側とはパージ通路にて連通しており、エンジンが作動して吸気管内が負圧になると、キャニスタに吸着された燃料は吸着材から離脱（パージ）し、吸気管の管壁に設けた接続口より吸気管内に導入される。
【０００３】
ところで、多気筒のエンジンでは、吸気管の上記接続口と各気筒との距離に差があるため、各気筒に導入されるパージガス量にばらつきが生じ、その結果、気筒間で空燃比にばらつきが生じるおそれがある。この対策として、例えば特開昭６１−１４９５６２号公報には、上記パージ通路内に制御弁を設けてその開閉タイミングを調整することが提案されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この方式では、スロットル開度、エンジン回転数等によりパージガスの気筒分配が変わるため、条件によって開閉タイミングの制御値を変更する必要があるなど制御が複雑になる不具合がある。また、接続口がスロットル弁に近いため、パージガスがスロットル弁下流にできる渦（逆流域）に巻き込まれてスロットル弁に付着し、結露してデポジットとなる可能性があった。
【０００５】
しかして、本発明の目的は、簡単な構成で、パージガスの放出による気筒間の空燃比のばらつきを防止すること、さらにパージガスのスロットル弁への付着を防止することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記問題点を解決するために、本発明の蒸発燃料処理装置では、図１（ａ）（ｂ）に示すように、燃料タンク４の蒸発燃料を一時的に吸着保持するキャニスタ５を、内燃機関のスロットル弁２１下流側の吸気通路Ｐにパージ通路６にて接続し、上記キャニスタ５から離脱する燃料を上記パージ通路６より上記吸気通路Ｐ内に導入する。そして、上記パージ通路６と上記吸気通路Ｐの接続部の接続口６１の向きを、上記吸気通路Ｐを構成する円管１の接線方向と一致せしめてある。上記吸気通路Ｐは、上記スロットル弁２１下流側の一部を二重管構造となしてあり、内筒７１と外筒１の間に環状通路８が形成してある。環状通路８は一端が閉鎖されるとともに、通路壁を構成する外筒１壁に上記接続口６１を開口させて上記パージ通路６と環状通路８とを連通せしめ、上記接続口６１より流入する離脱燃料の流れが上記環状通路８の内壁に沿うようにしている（請求項１）。
【０００７】
上記請求項１の構成において、キャニスタ５より離脱するパージガスは、パージ通路６を経て吸気通路Ｐ内に導入される。このとき、吸気通路Ｐとの接続口６１の向きを、上記吸気通路Ｐを構成する円管１の接線方向と一致させたので、パージガスは上記吸気通路Ｐの内壁に沿って流れる。
【０００８】
具体的には、上記接続口６１を上記環状通路８内に開口したので、パージガスは上記環状通路８の内壁に沿うように流れ、環状通路８内で十分攪拌された後、吸気通路Ｐ内に放出される。すなわち、吸気と十分混合した後に上記吸気通路Ｐ内に拡散していくので、上記接続口６１と内燃機関の各気筒との距離によって、パージガスの流入量が変動するおそれが小さい。このように、吸気との混合が良好になされる結果、パージガスの気筒分配のばらつきが小さくなり、空燃比のばらつきが抑制される。また、上記接続口６１とスロットル弁２１とが上記環状通路８により隔てられるので、パージガスが逆流域に巻き込まれることが防止され、スロットル弁２１に付着してデポジットとなるのを抑制する。
【０００９】
【実施例】
以下、図面に基づいて本発明の一実施例を説明する。図１（ａ）において、多気筒エンジンの各気筒１Ａ〜１Ｃの上部に設けた円管状のサージタンク１の一端は、スロットル弁２１を内蔵するスロットルボディ２を介してエアホース３に連結されている。エアホース３は他端に図略の吸気導入口を有しており、これらエアホース３、スロットルボディ２、およびサージタンク１でエンジンの吸気通路Ｐを構成している。
【００１０】
上記サージタンク１の、上記スロットルボディ２との連結部に近い管壁には、キャニスタ５より延びるパージ通路６が連結され、連結部に詳細を後述する接続口６１が設けてある。上記キャニスタ５は、内部に活性炭を充填してなる吸着材層５１を有し、燃料タンク４より蒸発する燃料ガスを該吸着材層５１で一時的に吸着保持するようになしてある。上記パージ通路６の途中には、エンジンの運転状態に応じて上記パージ通路６を開閉するための制御弁６２が設けてある。
【００１１】
上記サージタンク１は、上記スロットルボディ２よりやや大径で、スロットルボディ２と対向する端縁に内方に突出するフランジ１１を有している。一方、上記スロットルボディ２の端縁には外方へ突出するフランジ２２が形成してあり、これら両フランジ１１、２２間には、ストリームアジャスタ７が配設してある。
【００１２】
上記ストリームアジャスタ７は、上記スロットルボディ２と同径の筒状部７１とその一端に設けたフランジ７２を有し、上記筒状部７１を上記サージタンク１内に挿通配設するとともに、上記フランジ７２を上記サージタンク１とスロットルボディ２の両フランジ１１、２２間に挟持せしめている。これにより上記筒状部７１を内筒とし上記サージタンク１を外筒とする２重管部が形成され、これら内外筒間に、下流側に開口８１を有する環状通路８が形成される。そして、２重管部の外筒を構成する上記サージタンク１の管壁に、上記パージ通路６の上記接続口６１を開口する。この時、上記接続口６１を上記環状通路８の接線上に設け（図１（ｂ））、上記接続口６１より流入する燃料成分が環状通路８内を流通した後、上記吸気通路Ｐ内に流入するようにする。
【００１３】
上記構成において、車両放置時等に上記燃料タンク４より蒸発する燃料は、一旦、キャニスタ５内の吸着材層５１に吸着保持される。エンジン運転時、エンジン状態が安定するエンジン暖気後に制御弁６２を開くと、サージタンク１内の負圧で、上記キャニスタ５の新気導入口５２からサージタンク１に向かう流れが生じる。これにより吸着材層５１に補足されていた燃料成分がパージされて、上記パージ通路６内に入り、制御弁６２を通過して上記接続口６１より上記環状通路８に流入する。
【００１４】
ここで、上記接続口６１は上記環状通路８の接線上に位置するので、パージガスは、接線方向から上記環状通路８内に導入され、上記環状通路８内壁に沿って環状に流れる（図１（ｂ））。このため、パージガスは環状通路８内で十分に攪拌された後、開口８１から満遍なくサージタンク１内に流出する。そして、スロットル弁２１の後流に発生する巻き込み渦により、エンジンの吸気と十分混合された後、各気筒１Ａ〜１Ｃに流入し、燃焼室内で燃焼する。
【００１５】
しかして、吸気に混合される燃料濃度のムラをなくすことができ、空燃比の変動を防止して、燃焼を安定させることができる。このように、本発明によれば、複雑な制御を行う必要がなく、サージタンク１の構造の簡単な変更のみで、パージガスの気筒分配のばらつきをなくし、気筒間の空燃比の差を大幅に低減できる。また、吸気通路Ｐ内に導入されるパージガスが、直接、スロットル弁２１方向へ向かうことがないので、燃料成分がスロットル弁２１に付着してデポジットとなることもない。
【００１６】
図２に本発明の第２の実施例を示す。本実施例では（図（ａ））、上記スロットルボディ２の端部に、サージタンク１と同径の大径部２３を設け、該大径部２３内に上記ストリームアジャスタ７の筒状部７１を挿通して上記環状通路８を形成している。この時、上記環状通路８は下流端が閉鎖され、上流側に吸気通路Ｐ内方を向く開口８２を有している。上記パージ通路６の接続口６１は、上記第１実施例同様、上記環状通路８の接線上に設けられ（図２（ｂ））、上記ストリームアジャスタ７のフランジ７２は上記大径部２３端と上記サージタンク１との間に挟持せしめてある。また、上記フランジ７２は、やや厚肉に形成してあって、その内壁面を下流側へ向けて拡径する傾斜面７３としてある。
【００１７】
上記第２実施例においても、上記第１実施例同様の効果が得られる。また、上記傾斜面７３を設けたことで、上記サージタンク１内に乱流が発生するのが抑制され、気筒間の吸入空気量を均一にできる。このように、ストリームアジャスタ７の形状の自由度が増し、要求特性に応じて吸気通路Ｐ構造を適宜変更できる利点がある。
【００１８】
【発明の効果】
本発明によれば、簡単な吸気通路形状の変更で、複雑な制御系を設けることなく、パージガスの気筒分配のばらつきをなくし、気筒間の空燃比のばらつきを防止することができる。また、パージ通路と吸気通路の接続部に環状通路を設けて接続口とスロットル弁を隔てれば、パージガスがスロットル弁へ付着してデポジットとなるのを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１（ａ）は本発明の蒸発燃料処理装置の一例を示す概略断面図であり、図１（ｂ）は図１（ａ）のＩｂ−Ｉｂ線断面図である。
【図２】図２（ａ）は本発明の蒸発燃料処理装置の他の例を示す概略断面図であり、図２（ｂ）は図２（ａ）のＩＩｂ −ＩＩｂ線断面図である。
【符号の説明】
Ｐ吸気通路
１サージタンク（外筒）
１Ａ〜１Ｃ気筒
２スロットルボディ
２１スロットル弁
３エアホース
４燃料タンク
５キャニスタ
６パージ通路
６１接続口
６２制御弁
７ストリームアジャスタ
７１筒状部（内筒）
８環状通路

Claims

燃料タンクの蒸発燃料を一時的に吸着保持するキャニスタを、内燃機関のスロットル弁下流側の吸気通路にパージ通路にて接続し、上記キャニスタから離脱する燃料を上記パージ通路より上記吸気通路内に導入する蒸発燃料処理装置において、上記パージ通路と上記吸気通路を接続する接続口の向きを、上記吸気通路を構成する円管の接線方向と一致せしめる一方、上記吸気通路の上記スロットル弁下流側の一部を二重管構造となして内外筒間に環状通路を形成し、該環状通路の一端を閉鎖するとともに、その通路壁を構成する上記外筒に上記接続口を開口させて、上記接続口より流入する離脱燃料の流れが上記環状通路の内壁に沿うようにしたことを特徴とする蒸発燃料処理装置。