JP6433179B2 - 燃料タンクの蒸散ガス処理装置 - Google Patents

Description

本発明は、過給機を有するエンジンを備えた車両に用いられる燃料タンクの蒸散ガス処理装置に関するものである。

過給機を有するエンジンを備えた車両において、燃料が気化した蒸散ガスを処理する蒸散ガス処理装置が設けられたものがある（例えば、特許文献１）。蒸散ガス処理装置は蒸散ガスを吸着する吸着体を内蔵したキャニスタを備えており、燃料タンクで発生した蒸散ガスはキャニスタにより処理された後、エンジンの吸気通路に供給される。

特開２００５−０３６７５７号公報

過給機を搭載したエンジンでは、例えば、過給機の過給圧によって吸気通路内が正圧になり、吸気通路からキャニスタに向かって吸気が流れる場合がある。特許文献１の蒸散ガス処理装置では、キャニスタと燃料タンクとを接続する通路に一方向弁を設けてキャニスタ側から燃料タンクへの逆流を防止する。しかしながら、特許文献１では、キャニスタに加圧された空気が導入されるので、キャニスタの耐圧性を高める必要があり、構造が複雑である。

本発明は、簡単なキャニスタ構造で蒸散ガスの処理を実現できる燃料タンクの蒸散ガス処理装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の燃料タンクの蒸散ガス処理装置は、過給機を有するエンジンを備えた車両に用いられる燃料タンクの蒸散ガス処理装置であって、燃料タンクからの蒸散ガスを吸着する吸着体を収容するキャニスタと、前記エンジンの吸気通路と前記キャニスタとを連通する連通路と、前記連通路に設けられて前記吸気通路から前記キャニスタへの流体の流れを阻止し、前記キャニスタから前記吸気通路への流体の流れを許容する逆止弁とを備えている。

上記構成によれば、吸気通路とキャニスタとを連通する連通路に逆止弁が設けられ、この逆止弁により吸気通路からキャニスタへの流体の流れが阻止されるので、過給機による過給により吸気通路が正圧になった場合でも、キャニスタに吸気が流れ込むのを防ぐことができる。また、逆止弁は、吸気通路が負圧の場合または燃料タンク側よりも低圧の場合、キャニスタから吸気通路への蒸散ガスの流れを許容する。このように、キャニスタに２系統の配管を接続し、１つの弁を設けた簡単な構造で、キャニスタの耐圧性を高めることなく、蒸散ガスの処理および逆流の防止を実現できる。

本発明において、前記逆止弁は、前記吸気通路に連通する吸気側連通孔と、前記キャニスタに連通するキャニスタ側連通孔と、両連通孔間を区画するとともに両連通孔を連通する弁口が設けられた隔壁と、前記弁口を開閉する弁体とを有し、前記弁体は、前記弁口を閉じる着座位置と前記弁口を開く非着座位置との間を移動可能で、前記着座位置では前記吸気通路側から前記キャニスタ側に移動して前記弁口を閉じることが好ましい。この構成によれば、弁体が吸気通路側からキャニスタに移動して弁口を閉じるので、吸気通路が正圧になった場合に、キャニスタに吸気が流れ込むのを確実に防ぐことができる。

本発明において、さらに、車両制御装置からの制御指令に基づいて、前記弁体を移動させる駆動部を備えることが好ましい。この構成によれば、逆止弁と電磁弁とが一体化されているので、部品点数を抑えることができる。また、電磁弁を用いることで、任意のタイミングで弁を開閉することができる。

前記駆動部を備える場合、さらに、前記弁体を前記着座位置に向かう方向に付勢する付勢体を備え、前記駆動部は、通電することにより前記付勢体の付勢力に抗して、前記非着座位置に前記弁体を移動することが好ましい。この構成によれば、付勢体により非通電時でも弁口を閉じることができる。したがって、通電不能な異常状態でも、逆止弁として作用し、不所望に開弁するのを防いで、キャニスタに吸気が流れ込むのを防ぐことができる。

前記付勢体を備える場合、車両に搭載した状態で、前記弁口が前記弁体の下方に位置していることが好ましい。この構成によれば、弁体の自重により閉弁する方向に力が作用するので、付勢体の付勢力を小さくできる。

前記駆動部を備える場合、さらに、前記駆動部の異常を検出する異常検出部と、前記異常検出部が前記駆動部の異常を検出したときに前記吸気通路内の圧力上昇を抑制する圧力調整装置とを備えていることが好ましい。この構成によれば、通電解除ができない異常状態となった場合でも、圧力の上昇を抑えることで、キャニスタに吸気が流れ込むのを抑制できる。圧力の上昇を抑制する手段としては、例えば、スロットル弁の開度を絞る、エンジンの出力を落とす、過給圧を下げる、吸気の圧力をリリーフする等がある。

前記圧力調整装置を備える場合、前記圧力調整装置は、前記吸気通路における前記過給機と前記吸気側連通孔との間に配置された電磁開閉弁であり、前記電磁開閉弁は、前記異常検出部が前記駆動部の異常を検出したときに前記吸気通路が閉じる方向へ変位することが好ましい。この構成によれば、電磁開閉弁が閉じる方向へ変位することで、効果的に吸気通路内の圧力上昇を抑制することができる。

圧力調整装置が電磁開閉弁である場合、前記電磁開閉弁は、前記異常検出部が前記駆動部の異常を検出した状態で、運転者の操作により開度調整可能に構成されていることが好ましい。この構成によれば、異常検出部が駆動部の異常を検出して電磁開閉弁により吸気通路が閉止された後でも、運転者の操作により電磁開閉弁を開くことで、エンジンの出力を調整できる。

本発明において、前記吸気通路における前記電磁開閉弁よりも上流側に、前記吸気通路に燃料を噴射する燃料噴射装置が設けられ、前記燃料噴射装置は、前記逆止弁が開いたときに、前記燃料の噴射量を少なくすることが好ましい。この構成によれば、蒸散ガスが導入されることで、空燃比が乱れるのを防ぐことができる。

本発明の燃料タンクの蒸散ガス処理装置によれば、キャニスタに２系統の配管を接続し、１つの弁を設けた簡単な構造で、キャニスタの耐圧性を高めることなく、蒸散ガスの処理および逆流の防止を実現できる。

本発明の一実施形態に係る燃料タンクの蒸散ガス処理装置を備えた車両の一種である自動二輪車を示す側面図である。 同自動二輪車のエンジンを後方斜め上方から見た斜視図である。 同自動二輪車の前部を示す平面図である。 同エンジンのシリンダヘッドの上部を示す側面図である。 同エンジンを前方斜め上方から見た斜視図である。 同エンジンを上方斜め側方から見た斜視図である。 同蒸散ガス処理装置を示す概略構成図である。 同蒸散ガス処理装置の逆止弁を示す概略図である。 同蒸散ガス処理装置の異常時の制御方法を示すフロー図である。

以下、本発明の好ましい実施形態について図面を参照しながら説明する。この明細書中の左右方向は、自動二輪車に乗車したライダーから見た左右を言う。

図１は本発明の第１実施形態に係る燃料タンクの蒸散ガス処理装置を備えた自動二輪車の側面図である。この自動二輪車の車体フレームＦＲは、前半部を形成するメインフレーム１と、後半部を形成するリヤフレーム２とを有している。メインフレーム１の前端にヘッドパイプ４が設けられ、このヘッドパイプ４にステアリングシャフト（図示せず）を介してフロントフォーク８が回動自在に軸支されている。フロントフォーク８の上端部に操向用のハンドル６が固定され、フロントフォーク８の下端部に前輪１０が取り付けられている。

メインフレーム１の後端部に、スイングアームブラケット９が設けられている。このスイングアームブラケット９に取り付けたピボット軸１６の回りに、スイングアーム１２が上下揺動自在に軸支されている。このスイングアーム１２の後端部に、後輪１４が回転自在に支持されている。

車体フレームＦＲの中央下部でスイングアームブラケット９の前側に、エンジンＥが取り付けられている。エンジンＥがドライブチェーン１１を介して後輪１４を駆動する。エンジンＥは、クランク軸２６の軸線方向に複数気筒が並ぶ並列多気筒エンジンで、本実施形態では、４気筒４サイクルの多気筒エンジンである。ただし、エンジンＥの形式はこれに限定されるものではない。

エンジンＥは、クランク軸２６を支持するクランクケース２８と、クランクケース２８の前部の上面から上方に突出したシリンダブロック３０と、その上方のシリンダヘッド３２と、その上方のシリンダヘッドカバー３３と、クランクケース２８の下部に連結されたオイルパン３４とを有している。シリンダブロック３０およびシリンダヘッド３２は前方に傾斜している。これにより、図示しないカム、カムシャフト、タペット等からなるカム動作機構を覆うシリンダヘッドカバー３３の上面は、前方に向かって下方に傾斜している。

シリンダヘッド３２の前面の４つの排気ポート３５に、４本の排気管３６が接続されている。これら４本の排気管３６が、エンジンＥの下方で集合され、後輪１４の右側に配置された排気マフラ３８に接続されている。エンジンＥの前方にラジエータ２５が配置されている。

メインフレーム１の上部に燃料タンク１５が配置され、リヤフレーム２に操縦者用シート１８および同乗車用シート２０が支持されている。また、車体前部に、樹脂製のカウリング２２が装着されている。カウリング２２は、前記ヘッドパイプ４の前方から車体前部の側方、詳細にはラジエータ２５の外側方にかけての部分を覆っている。カウリング２２には、空気取入口２４が形成されている。空気取入口２４は、カウリング２２の前端に位置し、外部からエンジンＥへの吸気を取り入れる。さらに、カウリング２２には、メータユニット２７が装着されている。

車体フレームＦＲの左側に、吸気ダクト５０が配置されている。吸気ダクト５０は、前端開口５０ａをカウリング２２の空気取入口２４に臨ませた配置でヘッドパイプ４に支持されている。吸気ダクト５０の前端開口５０ａから導入された空気は、吸気ダクト５０内を流動する際にラム効果により昇圧される。

シリンダブロック３０の後方でクランクケース２８の後部の上面に、外気を浄化するエアクリーナ４０および過給機４２が、エアクリーナ４０を外側にして車幅方向に並んで配置されている。吸気ダクト５０は、エンジンＥの前方からシリンダブロック３０およびシリンダヘッド３２の左外側方を通過して、エアクリーナ４０に走行風を吸気として導いている。過給機４２は、エンジンの動力により駆動され、エアクリーナ４０からの清浄空気を加圧してエンジンＥに供給する。

過給機４２とエンジンＥの吸気ポート５４との間に、吸気チャンバ５２が配置され、過給機４２と吸気チャンバ５２とが直接接続されている。吸気チャンバ５２は、過給機４２から供給された高圧の吸気を貯留する。吸気チャンバ５２と吸気ポート５４との間には、吸気通路４５を形成するスロットルボディ４４が配置されている。本実施形態のエンジンＥは、スロットルボディ４４の吸気通路４５がほぼ上下方向に延びるダウンドラフト型のエンジンである。

吸気通路４５に、吸気量を調整するスロットル弁４３が設けられている。また、スロットルボディ４４に、スロットル弁４３の下流で吸気通路４５に向けて燃料を噴射する燃料噴射装置であるメインインジェクタ４７が設けられている。さらに、吸気チャンバ５２の上面に、吸気チャンバ５２の内部に燃料を噴射するトップインジェクタ５３が設けられている。

吸気チャンバ５２は、燃料タンク１５の下方で、かつ過給機４２およびスロットルボディ４４の上方で、シリンダヘッド３２の後方に配置されている。エアクリーナ４０は、スロットルボディ４４よりも下方で、かつ、側面視で、クランクケース２８と吸気チャンバ５２との間に配置されている。吸気チャンバ５２およびスロットルボディ４４の上方、つまりエンジンＥの上方に、前記燃料タンク１５が配置されている。

図２に示すように、過給機４２はエアクリーナ４０の右側に隣接して配置され、図示しないボルトによりクランクケース２８の上面に固定されている。過給機４２は車幅方向に延びる回転軸心ＡＸを有し、クランクケース２８の上方でエンジンＥの幅方向の中央部に、左向きに開口した吸込口４６が位置し、エンジンＥの車幅方向の中央部で回転軸心ＡＸよりも後方に吐出口４８が位置している。

過給機４２は、吸気を加圧するインペラ６０と、インペラ６０を覆うインペラインペラハウジング６１と、エンジンＥの動力をインペラ６０に伝達する伝達機構６３と、伝達機構６３を覆う伝達機構ハウジング６７とを有し、インペラハウジング６１を挟んで車幅方向に伝達機構６３とエアクリーナ４０とが配置されている。過給機４２のインペラハウジング６１は、複数のボルト１００により伝達機構ハウジング６７に連結され、複数のボルト１０２によりエアクリーナ４０に連結されている。

吸気チャンバ５２の前部に、吸気チャンバ５２の空気圧力、すなわち過給機４２の下流側の圧力を調整するリリーフ弁８０が設けられている。リリーフ弁８０に、高圧空気Ａをエアクリーナ４０に送るリリーフ通路８２を構成する逃がし配管８３が接続されている。逃がし配管８３は、吸気チャンバ５２の右側方を通って後方斜め下方に延びたのち、吸気チャンバ５２の下方で、シリンダブロック３０およびシリンダヘッド３２と過給機４２との間を左側方に延びてエアクリーナ４０に接続される。

過給機４２の吸込口４６にエアクリーナ４０のクリーナ出口５９が接続され、エアクリーナ４０のクリーナ入口５７に、前記吸気ダクト５０の後端部５０ｂが車幅方向外側から接続されている。こうして、走行風が、吸気ダクト５０からエアクリーナ４０および過給機４２を通って吸気チャンバ５２に導入される。エアクリーナ４０と吸気ダクト５０とは、複数のボルト１０６により連結されている。シリンダブロック３０の右側部に、吸排気弁を駆動する動力を伝達するためのカムチェーン４９が配置されている。

図１に示すように、ヘッドパイプ４の後方、かつシリンダヘッド３２の上方で燃料タンク１５の下方に、蒸散ガスＧを吸着する吸着体６５（図７）を収容するキャニスタ６９が配置されており、このキャニスタ６９が、蒸散ガス配管６８（図４）を介して燃料タンク１５の上部の給油口に接続されている。蒸散ガスＧは、燃料タンク１５内で一部の燃料が炭化したものである。

図７に示すように、キャニスタ６９は、蒸散ガス配管６８が接続される第１接続口７３と、後述の連通管７２が接続される第２接続口７７と、大気に解放される通気口７９とを有している。第１および第２接続口７３，７７と通気口７９は、吸着体６５を挟んで反対側に開口している。詳細には、キャニスタ６９が軸方向に長い筒状であり、吸着体６５がキャニスタ６９内部における軸方向の中間部に配置され、第１および第２接続口７３，７７がキャニスタ６９における軸方向の一方側に形成され、通気口７９がキャニスタ６９における軸方向の他方側に形成されている。

吸着体６５は、蒸散ガス配管６８から導入される蒸散ガスＧを吸着する。エンジンＥの吸気通路４５が負圧のとき、キャニスタ６９は、通気口７９から外気（空気）を取り入れて、空気によって吸着体６５から蒸散ガスＧを分離して、空気と共に蒸散ガスＧを吸気通路４５に導く。これにより、蒸散ガスＧが大気に放出されるのを防ぐことができる。

図１に示すキャニスタ６９は、吸気チャンバ５２の前方に配置されている。本実施形態では、吸気チャンバ５２の大部分がスロットルボディ４４の後方に配置されている。これにより、吸気チャンバ５２の前方に、キャニスタ６９の配置スペースを確保しやすい。さらに、本実施形態では、吸気チャンバ５２の後壁に入口５２ａを設けているので、これによっても吸気チャンバ５２の前方にキャニスタ６９の配置スペースを確保しやすい。吸気チャンバ５２の入口５２ａは、側壁に設けてもよい。

図３に示すように、メインフレーム１はヘッドパイプ４から２股に分かれて後方に延びる左右一対のメインフレーム片１ａ，１ａを有している。これら左右一対のメインフレーム片１ａ，１ａの間にキャニスタ６９が配置されている。つまり、車体の幅方向の中央部にキャニスタ６９が配置されており、キャニスタ６９の一部が車体の中心線Ｃ上にある。キャニスタ６９の車幅方向外側（左側）を前記吸気ダクト５０が通過している。

キャニスタ６９は、少なくとも一部分、ここでは前部を除いた大部分が、平面視で、シリンダヘッド３２と重っている。さらに、図３に示す平面視で、燃料タンク１５とキャニスタ６９が部分的に重なっている。より具体的には、平面視で、燃料タンク１５の前部とキャニスタ６９の前部を除いた大部分とが重なっている。これにより、燃料タンク１５からキャニスタ６９までの距離が短くなり、蒸散ガス配管６８（図４）が短くて済む。

キャニスタ６９は、長手方向を有する箱状で、長手方向に直交する断面が矩形であり、長手方向が車幅方向となるように配置される。長手方向が車幅方向以外となるようにキャニスタ６９を配置してもよい。図１に示すキャニスタ６９の下面６９ａは、シリンダヘッドカバー３３の上面３３ａに対向して前方に向かって下方に傾斜している。

図４は、エンジンＥのシリンダヘッド３２の周辺を車体右側から見た側面図である。キャニスタ６９の位置は、図４のヘッドパイプ４と燃料タンク１５との前後方向の隙間Ｇから燃料タンク１５の前部の下方空間にかけての領域Ｓ内である。キャニスタ６９は、ラジエータ２５よりも上方の後方に配置され、キャニスタ６９とラジエータ２５との間に、遮熱カバー体７０が配置されている。これにより、ラジエータファン２５ａの排風がキャニスタ６９に向かうのを阻止できる。また、遮熱カバー体７０は、排気ポート３５および排気管３６とキャニスタ６９との上下方向の間のスペースに配置されている。これにより、排気熱がキャニスタ６９に伝わるのを防ぐことができる。

図５に示すように、遮熱カバー体７０は、ラジエータ２５とシリンダヘッドカバー３３との隙間を上方から塞ぐように、ラジエータ２５の車幅方向の全範囲の上方を覆っており、ボルト１０４によりメインフレーム１（図１）に取り付けられている。

図４に示すように、キャニスタ６９は、連通路７１を構成する連通管７２を介してエンジンＥの吸気通路４５と連通している。この連通管７２に制御弁の一種である逆止弁７４が設けられている。連通管７２および逆止弁７４はキャニスタ６９の車幅方向外側（右側）に配置されている。逆止弁７４は、吸気通路４５からキャニスタ６９への流体の流れを阻止し、キャニスタ６９から吸気通路４５への流体の流れを許容する。これらキャニスタ６９、連通管７２および逆止弁７４により燃料タンク１５の蒸散ガス処理装置７５が構成されている。

燃料タンク１５内部とキャニスタ６９とを接続する蒸散ガス配管６８、およびキャニスタ６９の大気開放側には、逆止弁は設けられていない。図３に示すように、左右のメインフレーム片１ａ，１ａの間で、燃料タンク１５から蒸散ガス処理装置７５を介してスロットルボディ４４に至るシステムが完結している。

図４に示すように、キャニスタ６９は、上側ブラケット８４および下側ブラケット８６を介してヘッドパイプ４に支持されている。詳細には、キャニスタ６９が、上側ブラケット８４および下側ブラケット８６に係止されたダンパボックス８８に装着され、上側ブラケット８４および下側ブラケット８６がボルト１０８により、ヘッドパイプ４に溶接で固着された上側ステー９０および下側ステー９２にそれぞれ支持されている。ダンパボックス８８はゴムのような弾性体からなり、図５に示すように、キャニスタ６９における車体幅方向の中央部の外周を抱持して、ヘッドパイプ４からの振動を吸収する。

このように、図４のキャニスタ６９をエンジンＥから上方に離間させた位置で、ヘッドパイプ４に支持することで、エンジンＥからの熱の影響を小さくするとともに、エンジンＥの振動がキャニスタ６９に直接伝わるのを抑制できる。

図６に示すように、下側ブラケット８６は、エンジンＥの２次エア用配管９４の支持も兼ねている。２次エア用配管９４は、排気ガスの完全燃焼のために排気ポート３５（図４）に新鮮な空気を導入するもので、本実施形態では、吸気チャンバ５２内の高圧空気をエンジンＥの２次空気注入室（図示せず）に噴射する。このように、下側ブラケット８６がキャニスタ６９の支持と２次エア用配管９４の支持とを兼用することで、部品点数が増加するのを抑制できる。

逆止弁７４は、弁ブラケット９６を介して、２次空気注入室（図示せず）を覆う注入室カバー９８に支持されている。詳細には、弁ブラケット９６と注入室カバー９８とがボルト１１０によりシリンダヘッドカバー３３の上面に共締めされ、逆止弁７４が締結部材１１２によって弁ブラケット９６に取り付けられている。

さらに、弁ブラケット９６に、エンジンＥへの２次空気の供給／遮断を切り替える開閉弁１１４が、締結部材１１６によって取り付けられている。このように、共通の弁ブラケット９６に逆止弁７４および開閉弁１１４を取り付けるとともに、弁ブラケット９６を注入室カバー９８ともにシリンダヘッドカバー３３に共締めすることで、部品点数の増加が抑制される。弁ブラケット９６、上側および下側ブラケット８４，８６は、シリンダヘッドカバー３３における点火プラグ口を避けた位置に支持される。これにより、点火プラグの交換が容易になる。

図４に示すように、連通管７２は、スロットルボディ４４と逆止弁７４とを連通する第１連通管１２０と、逆止弁７４とキャニスタ６９とを連通する第２連通管１２２とを有している。第１連通管１２０の一端１２０ａがスロットルボディ４４を介してエンジンＥに支持され、他端１２０ｂが逆止弁７４および弁ブラケット９６を介してエンジンＥに支持されている。このように、第１連通管１２０の両端１２０ａ，１２０ｂがエンジンＥに支持される。

第１連通管１２０は、スロットルボディ４４の吸気通路４５における下流側に接続されている。これにより、スロットルバルブ４３（図７）が閉じた場合に負圧になりやすく、吸気がキャニスタ６９側に流れるのを防ぐことができる。また、第１連通管１２０は、メインインジェクタ４７の噴射口に対向しない位置に接続される。これにより、メインインジェクタ４７から噴射された燃料が連通路７１に向かうのを回避できる。

図８に示すように、逆止弁７４は、吸気通路４５に連通する吸気側連通孔１２４と、キャニスタ６９に連通するキャニスタ側連通孔１２６と、両連通孔１２４，１２６間を区画するとともに両連通孔１２４，１２６を連通する弁口１２８が設けられた隔壁１３０と、弁口１２８を開閉する弁体１３２とを有している。弁体１３２は、弁口１２８を閉じる着座位置Ｐ１（図８の実線）と、弁口１２８を開く非着座位置Ｐ２（図８の二点鎖線）との間を移動可能で、着座位置Ｐ１では吸気通路４５側（図８の上側）からキャニスタ６９側（図８の下側）に移動して弁口１２８を閉じる。つまり、この実施形態では、自動二輪車に搭載した状態で、弁口１２８が弁体１３２の下方に位置している。

逆止弁７４は、通電による電磁力によって弁体１３２を開方向に駆動する電磁弁であり、弁体１３２を非着座位置Ｐ２に向かう方向（上方）に移動させる駆動部Ｍと、着座位置Ｐ１に向かう方向（下方）に付勢する付勢体１３４とを備えている。つまり、駆動部Ｍは、通電することにより付勢体１３４の付勢力に抗して、非着座位置Ｐ２に弁体１３２を移動させる。通電がなくなると、付勢体１３４の付勢力により弁体１３２は着座位置Ｐ１に移動する。

電磁弁としたことで、弁の一次側と二次側の圧力差に関係なく、コントロールユニットＣＵからの指令によって任意のタイミングで連通路７１を開閉できる。これにより、エンジン回転数、スロットル開度、吸気通路の圧力等のコントロールユニットＣＵに入力される情報に基づいて、弁体１３２の開閉時期を制御することができる。例えば、所定の燃料噴射量に対する排気ガス成分を判断する時期においては、連通路７１を閉じるように制御して、蒸散ガスＧの混入による誤差を防ぐことができる。また、蒸散ガスＧの混入が走行フィーリングに影響を与える領域を除いて、連通路７１を開くように制御することで、走行フィーリングが低下することを防ぎつつ、蒸散ガスＧを吸気Ｉに混入させることができる。

また、コントロールユニットＣＵを用いて、デューティ制御（ＰＷＭ制御）により逆止弁７４の平均的な開度量を調整してもよい。このようなデューティ制御を行うことで、吸気通路４５に導入される蒸散ガスＧの量を効果的に調整できるので、蒸散ガスＧを吸気通路４５に導入したことによる空燃比の乱れが抑制される。

逆止弁７４は、通電しない状態では、弁体１３２が弁口１２８を閉止しており、通常の機械式の逆止弁として作動する。ここでは、逆止弁７４は電磁弁としても作用し、非着座位置Ｐ２に弁体１３２を移動させる通電条件は、例えばつぎのとおりである。

吸気通路４５が負圧、すなわち大気圧よりも低くなる負圧条件と、エンジンが安定した状態であることを示す安定条件とを満足すると、コントロールユニットＣＵは開弁指令を出す。本実施形態では、負圧条件と安定条件の両方を満たすことで開弁指令を出しているが、少なくとも負圧条件を満たすことで開弁指令を出すようにしてもよい。負圧条件と安定条件の両方を満足させることで、蒸散ガスＧを吸気通路４５に導入したことによる空燃比の乱れを抑制できる。さらに、開弁指令と同時に、メインインジェクタ４７の燃料噴射量を少なくすることで、蒸散ガスＧを吸気通路４５に導入したことにより空燃比がリッチ状態になるのを抑制できる。また、空燃比センサが設けられる場合、空燃比センサの検出信号に基づいて、開弁時の燃料噴射量を調整することで、所望の空燃比に精度よく調整することができる。

本実施形態の前記安定条件は、つぎの（１）〜（６）のすべてが満たされることである。ただし、下記（１）〜（６）の少なくとも一つが満たされることを安定条件としてもよく、下記（１）〜（６）以外の条件を用いてもよい。
（１）エンジン始動から所定時間経過した。
（２）スロットル弁４３の開度が所定値以上。
（３）スロットル弁４３の開度変化が所定範囲内。
（４）エンジンＥの冷却水の温度が所定値以上。
（５）車速が所定値以上。
（６）トランスミッションのギヤが入っている（駆動輪へエンジン動力を伝達可能な状態）。

例えば、排気管に空燃比センサが設けられる場合、空燃比センサの検出値を安定条件として用いることができる。この場合、エンジンＥの冷却水の温度が所定範囲内で、且つ変速比毎に設定されるエンジン回転数が範囲内であるときの、空燃比センサの検出値を用いることが好ましい。

本実施形態の前記負圧条件は、下記の（７）〜（８）の少なくとも一方を満たすことである。
（７）吸気通路の吸気圧が負圧。
（８）エンジンの回転数が所定値以下。

上記（７）の吸気通路の圧力は、例えば、スロットルボディ４４の吸気通路４５の圧力を検出する吸気圧センサの検出値を用いることが好ましい。あるいは、吸気チャンバ５２の圧力を検出するチャンバ圧センサの検出値を用いてもよい。

上記（８）のエンジンの回転数が所定値以下である場合は、エンジンＥによる吸気吸引力が大きく、吸気通路４５が負圧になりやすい。また、エンジン回転数に加えて、スロットル開度も考量して、負圧条件を設定することが好ましい。例えば、スロットル開度が小さい場合、吸気通路４５におけるスロットル弁４３よりも上流側が正圧であっても、スロットル弁４３の下流側が負圧になることがある。したがって、スロットル開度とエンジン回転数の両方に基づいて負圧条件を設定することで、精度よく負圧状態を判定することができる。

図７に示すように、蒸散ガス処理装置７５は、駆動部Ｍの異常を検出する異常検出部１３６と、異常検出部１３６が駆動部Ｍの異常を検出したときに吸気通路４５内の圧力上昇を抑制する圧力調整装置の一種である前記スロットル弁４３とを備えている。第１連通管１２０は吸気通路４５におけるスロットル弁４３の下流側に連通している。

スロットル弁４３は、異常検出部１３６が駆動部Ｍの異常を検出したときに吸気通路４５を閉止する。これにより、吸気通路４５におけるスロットル弁４３よりも下流側の圧力が上昇するのを抑制して、吸気通路４５からキャニスタ６９への逆流を防止する。逆止弁７４およびスロットル弁４３の制御は、車両に搭載された制御装置の一種であるコントロールユニットＣＵからの制御指令に基づいて行われる。

異常検出部１３６が駆動部Ｍの異常を検出すると、メータユニット２７（図１）に異常表示する。異常検出部１３６による異常検知は、駆動部Ｍの抵抗値、電流値、電圧値等の変化により公知の方法で行われる。異常検知、圧力調整は、自動二輪車の停止中または低速時に行われる。これにより、スロットル弁４３による圧力調整を行った場合に、走行フィーリングへの影響を小さくできる。また、圧力調整時に、徐々に圧力を変動させることでも、走行フィーリングに与える影響を小さくできる。

圧力調整は、スロットル弁４３による吸気量制御のほかの手段による出力制御を用いてエンジン回転数を低下させてもよい。具体的には、異常検出部１３６が駆動部Ｍの異常を検出すると、インジェクタによる燃料噴射量が正常時に比べて少なくなるように制御する。例えば、メインインジェクタ４７の燃料噴射量を少なくするか、あるいはこれに代えて異常検出部１３６の異常検出時に、トップインジェクタ５３（図２）の燃料噴射を停止するようにしてもよい。また、メインインジェクタ４７は、異常検出部１３６が駆動部Ｍの異常を検出した状態でも、吸気の負圧を維持できる範囲内で、運転者の操作により吸気量制御を操作可能としてもよい。さらに、サブスロットル弁を備えている場合、サブスロットル弁により吸気量制御を行ってもよい。

図１の過給機４２の性能を調整できる場合は、過給機４２の性能を低下させて吸気圧力の上昇を抑制してもよい。具体的には、変速機や可変速モータにより過給機４２の回転数を変えることで過給機４２の性能を調整できる。また、図２のリリーフ弁８０を開制御することで、吸気圧力の上昇を抑制してもよい。リリーフ弁８０を開制御とエンジン回転数制御を併用することが好ましい。

図９は、蒸散ガス処理装置７５の異常時の制御方法を示すフロー図である。同制御方法は、異常検知工程Ｓ１と圧力抑制工程Ｓ２とを備えている。異常検知工程Ｓ１では、異常検出部１３６により制御弁の一種である逆止弁７４の異常が検知される。

圧力抑制工程Ｓ２では、異常検知工程Ｓ１において異常が検知されたときに、スロットル弁４３（圧力調整装置）により、吸気通路４５内の圧力上昇を抑制する。圧力抑制工程Ｓ２は異常が復帰するまで繰り返される。これにより、吸気通路４５からキャニスタ６９への逆流を防止できる。異常検知は、ライダーによる始動指令後の動作チェック時に行われてもよい。これにより、過給前の状態で出力抑制が行われるから、キャニスタ６９への吸気Ｉの流入を確実に防ぐことができる。

また、図９の異常時の制御方法は、吸気通路４５とキャニスタ６９とを接続する連通路７１に、逆止弁７４に代えて、開動作／閉動作をともに電動で行う電動制御弁を配置した場合にも適用できる。

過給機４２を搭載したエンジンでは、図７に示す吸気通路４５が正圧になることがある。この場合、吸気通路４５と連通路７１との間に逆止弁７４がないと、高圧の吸気Ｉがキャニスタ６９に流入するので、キャニスタ６９が変形しないように、キャニスタ６９の構造の変更を検討する必要がある。

上記構成によれば、吸気通路４５とキャニスタ６９とを連通する連通路７１に逆止弁７４が設けられ、この逆止弁７４により吸気通路４５からキャニスタ６９への流体の流れが阻止される。したがって、過給機４２による過給により吸気通路４５が正圧になった場合でも、キャニスタ６９に吸気Ｉが流れ込むのを防ぐことができる。また、逆止弁７４は、吸気通路４５が負圧の場合または燃料タンク１５側よりも低圧の場合、キャニスタ６９から吸気通路４５への流体の流れは許容する。これにより、キャニスタ６９に２系統の配管６８，１２０ｂを接続し、１つの弁７４を設けた簡単な構造で、キャニスタ６９の構造を変更することなく、蒸散ガスＧの処理および逆流の防止を実現できる。

図８に示すように、弁体１３２が吸気通路側からキャニスタ側に移動して弁口１２８を閉じるので、吸気通路４５が正圧になった場合に、キャニスタ６９に吸気Ｉが流れ込むのを確実に防ぐことができる。

逆止弁７４は、コントロールユニットＣＵ（図７）からの制御指令に基づいて弁体１３２を移動させる駆動部Ｍを備えているので、逆止弁と電磁弁とが一体化されて部品点数を抑えることができる。また、電磁弁を用いることで、任意のタイミングで弁を開閉することができる。

さらに、逆止弁７４は、着座位置Ｐ１に向かう方向に付勢する付勢体１３６を備え、駆動部Ｍは、通電することにより付勢体１３６の付勢力に抗して、非着座位置Ｐ２に弁体１３２を移動させる。これにより、非通電時でも付勢体１３６の付勢力により弁口１２８を閉じることができる。したがって、通電不能な異常状態でも、逆止弁として作用し、不所望に開弁するのを防いで、キャニスタ側に吸気が流れ込むのを防ぐことができる。

自動二輪車に搭載した状態で、弁口１２８が弁体１３２の下方に位置している。これにより、弁体１３２の自重により閉弁する方向に力が作用するので、付勢体１３６の付勢力を小さくできる。

図７に示す異常検出部１３６が駆動部Ｍの異常を検出したときに吸気通路４５内の圧力上昇を抑制する圧力調整装置（スロットル弁）４３を備えているので、通電解除ができない異常状態となった場合でも、スロットル弁４３を絞ることで、吸気通路４５の圧力の上昇を抑えて、キャニスタ６９に吸気Ｉが流れ込むのを抑制できる。

また、異常検出部１３６が駆動部Ｍの異常を検出した状態でも、運転者の操作によりスロットル弁４３を操作可能とすれば、異常検出後も運転者の操作によりエンジンの出力を調整できる。

異常検出部１３６が駆動部Ｍの異常を検出すると、メインインジェクタ４７の燃料噴射量が少なくなるように制御されるので、異常検出後に吸気通路４５が絞られた状態でも、空燃比がリッチになるのを防ぐことができる。

図１に示すように、エンジンＥの上方でヘッドパイプ４と燃料タンク１５との間にキャニスタ６９が配置されているので、キャニスタ６９から燃料タンク１５およびスロットルボディ４４までの距離が短くなる。したがって、図４に示すキャニスタ６９に接続される配管７２，６８が短くなるので、これらの配管７２，６８の取り回しが容易である。また、第１連通管１２０の両端１２０ａ，１２０ｂがエンジンＥに支持されているので、第１連通管１２０を安定して支持できるとともに、エンジンＥの組立てと同時に第１連通管１２０もエンジンＥに組み込まれるので、車体にエンジンを組み付けたのち第１連通管１２０を車体とにエンジンＥの両方に組み付ける必要がなくなり、第１連通管１２０の車体への取付けが容易になる。

図３に示す左右一対のメインフレーム片１ａ，１ａの間にキャニスタ６９が配置されているので、ヘッドパイプ４の後方で左右のメインフレーム片１ａ，１ａの間の空いた空間にキャニスタ６９を配置できる。

キャニスタ６９は、平面視で、エンジンＥのシリンダヘッド３２と重なる領域に配置されている。これにより、キャニスタ６９からスロットルボディ４４までの距離が短くなるので、連通管７２が短くなる。これにより、連通管７２の取り回しが容易になる。特に、蒸散ガス用の配管は、蒸散ガスが抜けないように加工が施された硬くて高価なゴムチューブで構成されるので、配管が短くなることによる費用効果が大きく、且つ、取り回しが容易になる効果も大きい。

キャニスタ６９は、長手方向を有する矩形の箱状であり、長手方向が車幅方向となるように配置されている。これにより、キャニスタ６９の前後方向および上下方向の寸法が小さくなるので、キャニスタ６９を配置しやすい。

図１に示すシリンダヘッドカバー３３の上面が前方に向かって下方に傾斜し、キャニスタ６９の下面が、シリンダヘッドカバー３３の上面に対向して前方に向かって下方に傾斜している。これにより、キャニスタ６９をシリンダヘッドカバー３３の上方に配置しつつ、キャニスタ６９と高温のシリンダヘッドカバー３３との距離を確保しやすい。

キャニスタ６９は、図４に示すラジエータ２５の後方に配置され、キャニスタ６９とラジエータ２５との間に、遮熱カバー体７０が配置されているので、ラジエータ２５の排風からキャニスタ６９が保護される。

キャニスタ６９は、図１に示す吸気チャンバ５２の前方に配置され、キャニスタの車幅方向外側（左側）を吸気ダクト５０が通過している。そのため、吸気チャンバ５２内のラム圧を利用して吸気効率を向上させることができるとともに、吸気ダクト５０とキャニスタ６９との干渉を防ぐことができる。連通管７２は、キャニスタの右側に配置されているので、連通管７２と吸気ダクト５０との干渉を回避できる。

本発明は、以上の実施形態に限定されるものでなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で、種々の追加、変更または削除が可能である。例えば、上記実施形態では、逆止弁７４がエンジンＥに支持されることで、第１連通管１２０の両端がエンジンに支持されるようにしていたが、キャニスタ６９をエンジンＥに支持することで、連通管７２の両端がエンジンに支持されるようにしてもよい。また、逆止弁７４は、駆動部Ｍを備えていない公知の機械式の逆止弁でもよい。

さらに、スロットルボディ４４の前部に、連通路７１が接続されてもよい。また、過給機４２はクランク軸２６の動力で駆動される機械式スーパーチャージャーのほか、排気ガスの内部エネルギーで駆動されるターボ式スーパーチャージャーであってもよい。上記実施形態では、電子制御スロットルシステムを採用しているが、電子制御スロットルシステムでなくてもよい。

また、本発明は、自動二輪車に限定されず、三輪車、四輪バギー等の車両にも適用できる。ただし、以下の理由から、本発明は自動二輪車に特に有効である。すなわち、自動二輪車は、車幅方向寸法が小さいので、キャニスタの配置スペースが限られており、吸気通路に近接した位置にキャニスタが配置される。そのため、過給機を搭載したエンジンの場合、吸気がキャニスタに流入しやすくなる。また、自動二輪車は比較的軽量であるので、エンジン回転数が急上昇しやすい。これにより吸気通路の内圧も上昇しやすくなり、吸気がキャニスタに流入しやすくなる。よって、本発明は自動二輪車に特に有効である。したがって、そのようなものも本発明の範囲内に含まれる。

１５ 燃料タンク
４２ 過給機
４３ スロットル弁（圧力調整装置）
４５ 吸気通路
４７ メインインジェクタ（燃料噴射装置）
６５ 吸着体
６９ キャニスタ
７１ 連通路
７４ 逆止弁
７５ 蒸散ガス処理装置
１２４ 吸気側連通孔
１２６ キャニスタ側連通孔
１２８ 弁口
１３０ 隔壁
１３２ 弁体
１３４ 付勢体
１３６ 異常検出部
ＣＵ コントロールユニット（車両制御装置）
Ｅ エンジン
Ｇ 蒸散ガス
Ｍ 駆動部
Ｐ１ 着座位置
Ｐ２ 非着座位置

Claims (6)

1. 過給機を有するエンジンを備えた車両に用いられる燃料タンクの蒸散ガス処理装置であって、
   前記燃料タンクからの蒸散ガスを吸着する吸着体を収容するキャニスタと、
   前記エンジンの吸気通路と前記キャニスタとを連通する連通路と、
   前記連通路に設けられて前記吸気通路から前記キャニスタへの流体の流れを阻止し、前記キャニスタから前記吸気通路への流体の流れを許容する逆止弁と、
   車両制御装置からの制御指令に基づいて、前記逆止弁の弁体を移動させる駆動部と、
   前記駆動部の異常を検出する異常検出部と、
   前記異常検出部が前記駆動部の異常を検出したときに、前記吸気通路内の圧力上昇を抑制する圧力調整装置と、を備え、
   前記圧力調整装置は、前記吸気通路における前記過給機と前記吸気側連通孔との間に配置された電磁開閉弁であり、
   前記電磁開閉弁は、前記異常検出部が前記駆動部の異常を検出したときに、前記吸気通路が閉じる方向へ変位し、
   前記電磁開閉弁は、前記異常検出部が前記駆動部の異常を検出した状態で、運転者の操作により開度調整可能に構成されている蒸散ガス処理装置。
2. 請求項１に記載の蒸散ガス処理装置において、前記逆止弁は、前記吸気通路に連通する吸気側連通孔と、前記キャニスタに連通するキャニスタ側連通孔と、両連通孔間を区画するとともに両連通孔を連通する弁口が設けられた隔壁と、前記弁口を開閉する弁体とを有し、
   前記弁体は、前記弁口を閉じる着座位置と前記弁口を開く非着座位置との間を移動可能で、前記着座位置では前記吸気通路側から前記キャニスタ側に移動して前記弁口を閉じる蒸散ガス処理装置。
3. 請求項１または２に記載の蒸散ガス処理装置において、さらに、前記弁体を前記着座位置に向かう方向に付勢する付勢体を備え、
   前記駆動部は、通電することにより前記付勢体の付勢力に抗して、前記非着座位置に前記弁体を移動する蒸散ガス処理装置。
4. 請求項３に記載の蒸散ガス処理装置において、車両に搭載した状態で、前記弁口が前記弁体の下方に位置している蒸散ガス処理装置。
5. 請求項１から４のいずれか一項に記載の蒸散ガス処理装置において、前記燃料噴射装置は、前記逆止弁が開いたときに、前記燃料の噴射量を少なくする蒸散ガス処理装置。
6. 過給機を有するエンジンを備えた車両に用いられる燃料タンクの蒸散ガス処理装置であって、
   前記燃料タンクからの蒸散ガスを吸着する吸着体を収容するキャニスタと、
   前記エンジンの吸気通路と前記キャニスタとを連通する連通路と、
   前記連通路に設けられて前記吸気通路から前記キャニスタへの流体の流れを阻止し、前記キャニスタから前記吸気通路への流体の流れを許容する逆止弁と、
   車両制御装置からの制御指令に基づいて、前記逆止弁の弁体を移動させる駆動部と、を備え、
   前記連通路は、前記吸気通路の一部を構成するスロットルボディに接続され、
   前記スロットルボディに、吸気量を調整するスロットルバルブと、前記スロットルバルブの下流で前記吸気通路に燃料を噴射する燃料噴射装置が設けられ、
   前記連通路は、前記吸気通路における前記燃料噴射装置の噴射口に対向しない位置に接続され、
   前記逆止弁は、前記吸気通路に連通する吸気側連通孔と、前記キャニスタに連通するキャニスタ側連通孔と、両連通孔間を区画するとともに両連通孔を連通する弁口が設けられた隔壁と、前記弁口を開閉する前記弁体とを有し、
   前記弁体は、前記弁口を閉じる着座位置と前記弁口を開く非着座位置との間を移動可能で、前記着座位置では前記吸気通路側から前記キャニスタ側に移動して前記弁口を閉じ、
   前記車両制御装置からの制御指令は、エンジン回転数、スロットル開度および前記吸気通路の圧力の少なくも一つに基づいて送信され、
   前記車両制御装置からの制御指令は、前記吸気通路が大気圧よりも低くなる負圧条件と、エンジンが安定した状態であることを示す安定条件のうち少なくとも負圧条件が満たされたときに出され、
   前記安定条件は、エンジン始動から所定時間経過、前記スロットルバルブの開度が所定値以上、前記スロットルバルブの開度変化が所定範囲内、エンジンの冷却水の温度が所定値以上、車速が所定値以上またはトランスミッションのギヤが入っているうちの少なくとも一つを含む蒸散ガス処理装置。

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