JPH01247756A - 車両用蒸発燃料処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、車両の燃料タンク等の燃料貯溜室より蒸発し
た燃料を吸着処理して、蒸発燃料が大気中に放出される
のを防止する蒸発燃料処理装置（以下キャニスタと称す
る）に関するものである。

〔従来の技術〕

従来、この種のキャニスタは、ケーシング内に活性炭等
よりなる吸着剤を有しており、この吸着剤により車両の
燃料タンクおよび気化器のフロート室で発生した蒸発燃
料を吸着するとともに、キャニスタで吸着した蒸発燃料
を吸気管負圧により脱離させて吸気管内に吸引するよう
にしている。

また、脱離初期に濃度の高い蒸発燃料が吸気管内に吸引
されて空燃比が変動するのを防止するために９、キャニ
スタから吸気管への通路内に、車両の各種条件によって
制御される開閉弁と、吸気管内へ吸引される蒸発燃料の
流量を制御する固定オリフィスとう設けたシステムを採
用している。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところが、ガソリン給油時において発生する大量の蒸発
燃料を処理するような大型のキャニスタの場合には、前
述したシステムを採用すると、脱離される蒸発燃料の濃
度が高いため、開閉弁を制御する脱離可能条件が厳しく
なり、吸入空気量がかなり多い領域についてのみキャニ
スタに吸着された蒸発燃料の脱離が行われることになる
。そのため、脱離される全体の蒸発燃料の流量が減少し
、キャニスタで吸着した蒸発燃料が充分に脱離されない
という問題がある。

本発明は以上のような問題点に迄みてなされたもので、
給油時に発生する大量で流速の速い蒸発燃料を吸着でき
、キャニスタから吸気管内へ吸引される蒸発燃料が空燃
比に及ぼす影響を所定の許容範囲内に納めるとともに、
キャニスタで吸着した蒸発燃料の脱離可能な吸入空気量
領域を広げることにより脱離される全体の蒸発燃料の流
量を増加することのできる蒸発燃料処理装置を提供する
ことを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

前記目的を達成するために、本発明では、燃料タンクか
らの蒸発燃料を蒸発燃料吸着剤により吸着するようにし
た車両用蒸発燃料処理装置において、ケーシング内に、
第１空間部、第１の蒸発燃料吸着剤、第２空間部、第２
の蒸発燃料吸着剤および第３空間部を順次直列に連通ず
るように形成し、ケーシングは、第１空間部に開口し燃
料タンクの給油時に発生する蒸発燃料を導入する導入ポ
ートと、第３空間部に開口し大気に連通ずる大気ポート
と、第２空間部に開口し吸気管負圧によって蒸発燃料吸
着剤にて吸着した蒸発燃料を吸気管内へ脱離する第１パ
ージポート・と、第１空間部に開口し吸気管負圧によっ
て蒸発燃料吸着剤にて吸着した蒸発燃料を吸気管内へ脱
離する第２バージポートとを有し、第１パージポートお
よび第２バージポートの吸気管への配管内には、車両の
運転状態に応じて吸気管への連通を第１パージポートあ
るいは第２バージポートに切替制御する開閉手段が設け
られていることを特徴とする。

〔作用〕

上記構成によれば、燃料タンクの給油時に発生する大量
の蒸発燃料は、導入ポートを通って第１空間部で拡散し
た後、第１の蒸発燃料吸着剤にて吸着され、さらにこの
吸着剤で吸着されずに洩れ出た蒸発燃料は第２空間部で
拡散した後、第２の蒸発燃料吸着剤にて吸着される。そ
のため、給油時に発生する大量の蒸発燃料を直接蒸発燃
料吸着剤内に導入した場合のように通気抵抗の増加を招
くことなく、蒸発燃料は吸着剤にて有効に吸着される９
なお、蒸発燃料は第１の吸着剤で吸着された後、第２の
吸着剤で吸着されるので、第１の吸着剤の吸着濃度は第
２の吸着剤の吸着濃度に比べて相対的に高くなる。

また、機関運転時には、発生する吸気管負圧によって吸
着剤にて吸着された蒸発燃料が脱離されるが、開閉弁は
車両の運転状態に応じて、第１パージポートあるいは第
２バージポートと吸気管との連通を開閉する。そのため
、例えば脱離初期や吸入空気量が少ない場合には、第１
パージポートと吸気管との連通を行い、吸気管負圧によ
って大気ポートから導入された大気は第３空間部、第２
の吸着剤、第２空間部および第１バー・ジポートを順次
通過し、主として吸気濃度の低い第２の吸着剤によって
吸着された蒸発燃料の脱離を行う。また、例えば脱離所
定時間経過後で吸入空気量が多い場合には、開閉弁は第
２バージポートと吸気管との連通を行い、吸気管負圧に
よって大気ポートから導入された大気は、第３空間部、
第２の吸着剤、第２空間部、第１の吸着剤および第１空
間部を順次通過し、第１および第２の吸着剤の両方に吸
着された蒸発燃料、主として吸着濃度の高い第１の吸着
剤によって吸着された蒸発燃料の脱離を行う。そのため
、開閉弁の制御を行うことにより、脱離可能条件を制限
することなく、運転状態に応じて脱離される蒸発燃料の
濃度を制御することができ、空燃比の変動を防止できる
。

〔実施例〕

以下図面に基づき本発明の詳細な説明する。

第１図において、キャニスタ１００は樹脂あるいは鉄板
により成形される円柱形状の外ケーシング２と、この外
ケーシング２の内部に配設され、樹脂あるいは鉄板によ
り成形される円柱形状の内ケーシング３とを有している
。

外ケーシング２の内部であって内ケーシング３の外周に
は、例えば活性炭等によりなる吸着剤６が充填されてお
り、この吸着剤６により吸着剤層５が形成されている。

この吸着剤層５の図中下面には不織布等よりなるフィル
ター２０が配され、さらにその下面には連通孔３０ａを
有する内ケーシング３の底面部３０が配されている。ま
た、吸着剤層５の図中上面にも不織布等よりなるフィル
ター１７が配され、さらにその上面には連通孔１４ａを
有する上押え板１４が配されている。なお、フィルター
２０．内ケーシング３の底面部３０゜フィルター１７．
上押え板１４は外ケーシング２の内周面に固定されるこ
とにより、その位置が固定されている。

また、内ケーシング３の内部にも、吸着剤６による吸着
剤層４が形成されており、この吸着剤層４の図中下面に
はフィルター１９および連通孔１６ａを有する上押え板
１６が配され、さらに吸着剤層４の図中上方にはフィル
ター１８および連通孔１５ａを有する上押え板１５が配
されている。

なお、内ケーシング３の内部であって、吸着剤層４の図
中下方には第１空間部７が形成されている。

また、外ケーシング２の内部であって、吸着剤層５の上
方には第２空間部８が形成されており、吸着剤層５の下
方には第３空間部９が形成されている。

外ケーシング２の図中上面には、導入管１０と、第１パ
ージポート１１と、第２パージパイフ１２とが形成され
ている。導入管１０の一端１０ａは配管３１を介して燃
料タンク２１の燃料供給管２１ａに連通し、他端１０ｂ
は第１空間部７および吸着剤層４を貫通して第３空間部
８に連通している。第１パージポート１１は第１空間部
７に連通して形成され、一端１１ａは配管３２を介して
電磁弁２３のポート２３ａに連通している。第２パージ
パイプ１２の一端１２ａは配管３３を介して電磁弁２３
のポー１−２３ｂに連通しており、他端１２ｂは第２空
間部８および吸着剤層４を貫通して第１空間部７に連通
している。また、第１パージポート１１および第２パー
ジパイプ１２内には、径が０．６　ｔｒｔｒａ〜１．　
Ｏｍｍ程度の絞り３５および３６が各々配設されている
。

電磁弁２３は、吸気管２５のスロットル弁２６の上流側
のポート２４に配管３４を介して連通ずるポート２３Ｃ
とポート２３ａとの連通と、ポート２３Ｃとポート２３
ｂとの連通とを切替えるもので、吸入空気量等の運転状
態を示す信号が入力された制御回路２７によって電流が
供給されるようになっている。

配管３１内であって燃料タンク２１の燃料供給管２１ａ
との接続部には、燃料供給時のみ所定時間だけ開となる
切替弁２２が設けられている。

また、外ケーシング２の図中下面には大気ポート１３が
形成されており、この大気ポート１３は大気に開放して
いる。

次に、本実施例の作動について説明する。

燃料タンク２１の燃料供給管２１ａへ供給された燃料は
約３０〜４０１　／ｍｉｎの流速で燃料タンク２１へ流
入する。この時、切替弁２２は開となっており、給油時
に発生した蒸発燃料は配管３１内に流入し、キャニスタ
１００内に導入される。

導入管１０を通って導入された蒸発燃料は、導入管１０
内の開口端１０ｂから第１空間部７へ吐出される。この
吐出された蒸発燃料は、変向板として作用する内ケーシ
ング３の底面部３０の内壁に衝突して空間７内で拡散し
、流速が低下する。

なお、第１導入管１０の開口端ｔａｂから底面部３０の
内壁までの距離は約６ｓ程度に設定されている。

その後、蒸発燃料は上押え板１６の連通孔１６ａよりフ
ィルター１９を介して吸着剤層４の下方から上方へ流通
し、徐々に吸着現象が進行してい（。

ここで、蒸発燃料は底面部３０の内壁に衝突して第１空
間部７内で拡散した後で吸着剤Ｎ４を流通するので、流
速の速い蒸発燃料が直接吸着剤層を流通した場合のよう
に蒸発燃料が充分に吸着されずに通り抜けてしまうこと
なく、蒸発燃料は吸着剤層４の全領域において吸着され
、吸着剤層４の利用効率は極めて高くなる。

次に、吸着剤層４から洩れ出た蒸発燃料は、第２空間部
８に吐出されて拡散した後、吸着剤Ｗｉ５の上方から下
方へ流通し吸着される。なお、吸着剤層４から第１空間
部７に吐出された蒸発燃料は、第１パージポート１１内
へも流入しようとするが、第１バージポートｌｌ内には
絞り３５が設けられているため、通気抵抗の小さい吸着
剤層５側へほとんどが流れる。また、この場合にも、蒸
発燃料は一旦第１空間部７内で拡散した後吸着剤層５を
通過するため吸着剤層５の利用効率は高（なる。

機関運転時には、スロットル弁２６の回動により吸気管
２５に負圧が発生し、この負圧はポート２４、配管３５
を介して電磁弁２３のポート２３Ｃに作用する。この時
、電磁弁２３は車両の運転状態に応じて制御回路２７に
切替制御され、例えば蒸発燃料の脱離初期や吸入空気量
が少ない場合にはポート２３ｃとポート２３ａとを連通
し、また例えば脱離所定時間経過後でかつ吸入空気量が
多い場合にはポート２３ｃとポート２３ｂとの連通を行
うようになっている。

そのため、例えば脱離初期や吸入空気量が少ない場合に
は、吸気管負圧によって大気が大気ポート１３からキャ
ニスタ１００内に導入され、この大気は第３空間部９．
吸着剤層５．第２空間部８を順次通過する。この大気に
より、主として吸着濃度の低い吸着剤層５に吸着されて
いた蒸発燃料が脱離され、この蒸発燃料は第１パージポ
ート１１、配管３２．ポート２３ａ、ポート２３ｃ、ポ
ート２４を順次通って吸気管２５内へ吸引される。

また、例えば脱離所定時間経過後で、かつ吸入空気量が
多い場合には、電磁弁２３はポート２３Ｃとポート２３
ｂとの連通を行うため、吸気管負圧によって大気が大気
ポート１３からキャニスタ１００内に導入され、この大
気は第３空間部９゜吸着剤層５．第２空間部８．吸着剤
層４．第１空間部７を順次通過する。この大気により、
吸着剤層４および吸着剤層５の両方、主として吸着濃度
の高い吸着剤層４に吸着されていた蒸発燃料が脱離され
、この蒸発燃料は第２パージバイブ１２゜配管３３．ポ
ート２３ｂ、ポート２３ｃ、ポート２４を順次通って吸
気管２５内へ吸引される。なお、第２図は本実施例にお
ける経過時間もと蒸発燃料の脱離量との関係を示す図で
ある。

以上のように、本実施例によれば、給油時に発生する大
量でかつ流入速度の速い蒸発燃料は導入管１０を通って
第１空間部７内で拡散した後、吸着剤層４，５により全
体的にほぼ均等に有効に吸着されるので、大量の蒸発燃
料を直接吸着剤層内に導入した場合のように通気抵抗の
増加を招くことがない。

また、吸着剤層４．５により吸着された蒸発燃料は、機
関運転時に吸気管負圧によって脱離されるが、車両の状
態に応じて電磁弁２３が切替えられることにより、吸気
管２５内へ蒸発燃料を脱離するパージポートが第１パー
ジポート１１．第２パージパイプ１２に切替えられるた
め、例えば脱離初期や吸入空気量が少ない場合には主と
して吸着濃度の低い吸着剤層５に吸着された蒸発燃料の
脱離を行い、また脱離所定時間経過後で、かつ吸入空気
量が多い場合には吸着剤１’ｉ４と吸着剤Ｎ５の両方、
主として吸着濃度の高い吸着剤層５に吸着された蒸発燃
料の脱離を行うことができる。そのため、キャニスタ１
００の脱離可能条件を制限することなく、運動状態に応
じて脱離される蒸発燃料の濃度を制御することができ、
空燃比の変動を防止することができる。

なお、電磁弁２３を切替えるために制御回路２８に入力
される信号としては、吸入空気量、吸気負圧、燃料タン
ク２１内の燃料残量、冷却水温度。

排気ガス中の酸素量、スロットルポジション、エンジン
回転数５燃料噴射量等が考えられる。

また、本発明は前記実施例に限定されるものではなく、
その主旨を逸脱しない限り種々変形可能である。以下、
その変形例を説明する。

前記実施例では、パージポートの切替えを一つの電磁弁
２３により行うようにしていたが、第３図に示すように
配管３３．配管３４内に各々設けられた開閉弁４０．４
１により行うようにしても良い。

また、第４図に示すように、燃料タンク２１内に貯蔵さ
れた燃料からの比較的流量の少ない蒸発燃料を、配管４
２．奏ケーシング２の上面に形成された第２の導入管４
３を介して直接吸着剤層４内に導入して一つキャニスタ
で吸着させることもできる。

さらに、第５図に示すように、第１空間部７゜吸着剤層
４．第２空間部８．吸着剤Ｎ５および第３空間部９が順
次直列に連通ずるように、仕切板５０によって区画する
ようにしても良い。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、給油時に発生す
る大量の蒸発燃料を有効に吸着することができるととも
に、開閉弁を制御することにより、キャニスタの脱離可
能条件を制限することなく、運転状態に応じて脱離され
る蒸発燃料の濃度を制御することができ、空燃比の変動
を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本発明の実施例に関するもので、
第１図は本実施例の構成を示す断面図、第２図は本実施
例の経過時間と脱離量との関係を示す特性図、第３図は
本発明の他の実施例を示す断面図、第４図は本発明の更
に他の実施例を示す断面図、第５図は本発明の更に別の
実施例を示す断面図である。 １００・・・キャニスタ、２・・・外ケーシング、３・
・・内ケーシング、４・・・吸着剤層、訃・・吸着剤層
、７・・・第１空間部、８・・・第２空間部、９・・・
第３空間部。 １０・・・導入管、１１・・・第１バージポート　１２
・・・第２パージパイプ、１３・・・大気ポート　２３
・・・電磁弁。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 燃料タンクからの蒸発燃料を蒸発燃料吸着剤により吸着
   するようにした車両用蒸発燃料処理装置において、 ケーシング内に、第１空間部、第１の蒸発燃料吸着剤、
   第２空間部、第２の蒸発燃料吸着剤および第３空間部を
   順次直列に連通するように形成し、前記ケーシングは、
   前記第１空間部に開口し燃料タンクの給油時に発生する
   蒸発燃料を導入する導入ポートと、前記第３空間部に開
   口し大気に連通する大気ポートと、前記第２空間部に開
   口し吸気管負圧によって前記蒸発燃料吸着剤にて吸着し
   た蒸発燃料を吸気管内へ脱離する第１パージポートと、
   前記第１空間部に開口し吸気管負圧によって前記蒸発燃
   料吸着剤にて吸着した蒸発燃料を吸気管内へ脱離する第
   ２パージポートとを有し、前記第１パージポートおよび
   第２パージポートの吸気管への配管内には、車両の運転
   状態に応じて吸気管への連通を前記第１パージポートあ
   るいは第２パージポートに切替制御する開閉手段が設け
   られていることを特徴とする車両用蒸発燃料処理装置。