JPH0242167A - 蒸発燃料制御装置 - 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、燃料タンク内で発生した蒸発燃料をキャニス
タで捕集し大気中に放出されるのを防止するキャニスタ
方式の蒸発燃料制御装置に関するものであり、とくにキ
ャニスタの劣化防止に関して改良された蒸発燃料制御装
はに関するものである。

（従来の技術） キャニスタ方式の蒸発燃料制御装置として例えば、米国
特許第３８８４２０４号には、蒸発燃料吸着材を充填し
た第１キヤニスタ及Ｖ第１キヤニスタより容量の大きい
第２キヤニスタを備えた蒸発燃料制御装置が開示されて
いる。

）この装置によれば、エンジンの運転中及び停止中に燃
料タンクで発生する蒸発燃料が第１キヤニスタで捕集さ
れ、一方給油中に燃料タンクで多量に発生する蒸発燃料
が主として第２キヤニスタで捕集される。そして第１及
び第２キヤニスタの蒸発燃料吸着材に吸着された蒸発燃
料はエンノン運転中各キャニスタに流入する新気により
蒸発燃料吸着材から離脱され、この離脱した蒸発燃料を
含むパージ空気量パージ通路を通って吸気マニアｆ−ル
ドヘ導入される。

しかしてこの従来装置では、第２キヤニスタから＠気マ
ニホールドへ流入するパージ空気によりエンノンに供給
される混合気が高濃度化するのを防止スべく！ＴｒＪ２
キャニスタと吸気マニホールドを接続するパージ通路中
に流量制限手段を設はパージ空気量を制限している。

（発明が解決しようとする課題） ところで、蒸発燃料の吸着、離脱が長期間にわたって繰
り返されると蒸発燃料中の高沸点の１−（Ｃ（未燃炭化
水素）が除々に蒸発燃料吸着材に？ｆｆ積され、キャニ
スタの性能が劣化してくる。これを防止するには第２図
に示すようにパージ空気量を増加してＨＣの離脱を促進
すればよいが、上述したように従来の蒸発燃料制御装置
では混合気が高濃度化するのを防止するためパージ空気
量を制限していた。そのため従来装置では、ＨＣの！積
による性能劣化を補い長期間にわたって安定した吸着性
能を維持するためキャニスタ、とくに第２キヤニスタを
大形化する必要があった。

本発明はかかる問題点にπみ、キャニスタを大型化する
ことなく耐久寿命を向上させることのできる蒸発燃料Ｉ
ＩＩ御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） 上記目的に沿う第１の発明は、蒸発燃料吸着剤を充填し
たキャニスタと、燃料タンク内で発生した蒸発燃料を該
キャニスタに導くペーパ通路と、蒸発燃料吸着剤から離
脱した蒸発燃料を含むパージ′１２！気を吸気マニホー
ルドに導くパージ通路とを闘えた蒸発燃料制御装置にお
いて、萌記ノ（−）通路と並列に配設されパージ空気を
吸気マニホールドに導く補助パージ通路と、該補助パー
ジ通路を導通遮断する電磁弁と、前記パージ空気のＨＣ
濃度を検出するＨＣ濃度センサと、該ＨＣ濃度センサの
出力に基づきパージ空気のＩ（Ｃ濃度が所定値以下のと
き前記電磁弁を開作動させる制御手段とを設けたことを
要１プとする。

同じく上記目的に沿う第２の発明は、蒸発燃料＠着剤を
充填したキャニスタと、燃料タンク内で発生した蒸発燃
料を該キャニスタに導くペーパ通路と、蒸発燃料吸着剤
から離脱した蒸発燃料を含むパージ空気を吸気マニホー
ルドに導くパージ通路とを備えた蒸発燃料制御装置にお
いて、前記パージ通路と並列に配設されパージ空気を吸
気マニホールドに導く補助パージ通路と、該補助）（−
）通路を導通遮断する電磁弁と、前記燃料タンク内の燃
料残量を検出する燃料センサと、該燃料センサの出力に
基づき燃料タンクの燃料残量が所定量まで減少したとき
前記電磁弁を開作動させる制御手段とを設けたことを要
四とするる （作用） 上記Ｐｔ５１及び第２の発明によれば、パージ通路に並
列に補助パージ通路を設けたので、補助ノ（−）通路を
導通させることによりパージ空気量が増加し、蒸発燃料
吸着剤からのＩ　Ｃの離脱が促進されキ←ニスタの劣化
を防止できる。

しかして第１発明ではパージ空気のＨＣ濃度が所定値以
下のときに限り補助パージ通路が導通するのでエンジン
に供給される混合気の高濃度化を来すことはない。

また第２の発明によれば燃料タンクの燃料残量が所定量
以下となったときに限り補助パージ通路が導通ずる。と
ころで、パージ空気中のＨＣ濃度は、給油直後の走行時
は給油時に発生した多量の蒸発燃料が一時に離脱しパー
ジ空気中に混入するので極めて高い値を示すが運転の進
行に伴い低下してくる。一方、運転の進行に住い燃料タ
ンク中の燃料残量も減少するので、燃料タンク中の燃料
残量とパージ空気中のＨＣ濃度との間には第３図の特性
面１ｉａで示すごとく、燃料残量が少なくなるほどＩ　
Ｃ濃度も低くなるという相Ｉｌｌ関係が存在ｒる。従っ
て、第２の発明も第１発明と同様にパージ２気のＨＣ濃
度が低いとき即ち燃料残量が所定量以下のときに限り補
助パージ通路を導通させでいるので混合気の高濃度化を
来すおそれはない。

（実施例） 以下に本発明の実施例を図面に基づき説明する。

第１図はエア７０−センサにより直接吸入空気量を検出
するマス７０一方式の燃料噴射装置に第１発明を適ｍし
たｍｌ実施例の全体構成図を示すものであり、１はエア
ークリーナ、２はエア７０−センサ、３は吸気マニアｔ
−ルド、４はス゛７３−７トルバルプ、５は燃料タンク
、６は内部に活性炭等の蒸発燃料吸着材６ａを充填した
第１キヤニスタ、７は同じく蒸発燃料吸着剤７ａを充填
した第２キヤニスタであり、第１キヤニスタ６より大型
のものが用いられている。

第１キヤニスタ６は上部に入口ボー）６ｂと出口ボート
６ｃを、下部に大気に開口した大気ボー）６ｄを有し、
入口ボー）６１＋と燃料タンク５が第１ペーパ通路８に
より接続され、また出口ボート６ｃと吸気マニホールド
３が第１パージ通路９によって接続されている。第１ペ
ーパ通路８には燃料タンク５の内圧が一定圧以上の高圧
となったとさ開作動し燃料タンク５がらキャニスタ６へ
の流れを許容するチエツクバルブ１０及び燃料タンク５
の内圧が一定圧以下の低圧となったときキャニスタ６か
ら燃料タンクへの流れを許容するチエツクバルブ１１が
配設されている。

＠２キャニスタ７は上部に入口ボート７１）と出口ボー
）７ｃを、下部に大気に開口した大気ボート７ｄを有し
、入口ボー）７ｂと燃料タンク５が第２ペーパ通路１２
により接続され、また出口ボー）７ｃと吸気マニアオー
ルド３が第２パージ通路１３及びこの第２パージ通路１
３と並列に配設された補助バー７通路１４よって接続さ
れでいる。

そして第２パージ通路１３は吸気通路３に発生する吸気
負圧が作用するようにスロットルバルブ４より僅かに上
流の吸気マニアオールド３に開口されている。また補助
パージ通路１４は吸気マニホールド３に発生する吸気負
圧が作用するとともにエフ７０−センサ２の計１精度に
影響を及ぼすことのない、ようにエア７０−センサ２と
エアークリーナ１間の吸気マニアオールド３に開口され
ている。

前記第２ペーパ通路１２には該第２ペーパ通路１２を導
通、遮断する電磁弁１５が設けられている。この電磁弁
１５は燃料タンク５の給油口５ａに冠着したキャップ５
ｂの冠脱揉作に連動して開閉するスイッチ１６により制
御され、キャップ１１を給油口５ａがら外したとき第２
ペーパ通路１２を導通し、キャップ５ｂを被せたとき第
２ペーパ通路１２を遮断する。

前記第２パージ通路１３には吸気マニアオールド３に所
定圧以上の吸気負圧が発生したときにのみ開牟動して該
第２パージ通路１３を導通させるチエツクバルブ１７が
設けられている。また第２パージ通路】３には紋り手段
１３ａが設けられ第２パージ通路１３から吸気マニホー
ルド３に流入するパージ空気により混合気が高濃度化し
ないように流量が制限されている。一方、補助パージ通
路１４は第２パージ通路１３より流量が大きくなるよう
にその径が大さく設定されている。

前記補助パージ通路１４には電子制御ユニｙ　）１８か
ら出力されるＩＪＩＩ閉信号によって開閉作動され該補
助パージ通路１４を導通遮断する電磁弁１９が設けられ
ている。一方、前記第２パージ通路１３にはＨＣ濃度セ
ンサ２０が設けられ、このセンサ２０の出力に基づき、
第２パージ通路１３を流れるパージ空気のＨＣ濃度が所
定値以下のとき電子制御ユニット１８がら電磁弁１９の
開信号が出力される。

第１実施例は以上の構成がらなり、次ぎにその作用を説
明する。

エンジンの停止中や運転中、燃料タンク５内の温度上昇
により蒸発燃料が発生し燃料タンク５の内圧が高くなる
とチエツクパルプ１０が開き第１ペーパ通路８が導通し
で蒸発燃料が第ｌキャニスタ６の蒸発燃料吸着剤６ａに
吸着される。

吸着された蒸発燃料は、エンノンの運転中に吸気マニア
オールド３に発生する吸気負圧により大気ボー）６ｄか
ら第１キヤニスタ６内に流入する新気によって蒸発燃料
吸着剤６ａから離脱される。

そして離脱した蒸発燃料を含むパージ空気が第１パージ
通路９から吸気マニホールド３中に供給される。

また給油時、キャップ５ｂを外すとこれに連動してスイ
ッチ１６が閉じるので電磁弁１５が開きπ２ベ一パ通路
１２が導通する。給油中に燃料タンク５内で多量に発生
した蒸発燃料は第２ペーパ通路１２を通って第２キヤニ
スタフに流入し蒸発燃料吸着材７ａに吸着される。給油
完了後、再びキャップ５ｂを被せるとスイッチ１６が開
き電磁弁１５が閉じて第２ペーパ通路１２が遮断される
。

一方、運転の開始によりスロットルバルブ４をアイドル
開度以上に開くと、吸気負圧によりチエツクパルプ１７
が開き大気ポー）７ｄからｆ：ｔＳ２キャニスタ７内に
新気が吸入されるので蒸発燃料吸着−ルド３へ供給され
る。尚、Ｐｔ５２パ一ツ通路１３はスロットルバルブ４
の僅かに上流に開口しているのでアイドル開度以上では
吸気負圧が作用せず、従ってアイドル運転時、パージ空
気により混合気の空燃比が影響を受けるおそれはない。

一方、運転の進行に伴い第２キヤニスタフにおける蒸発
燃料の離脱も進行し、第３図の特性ｍ。

で示すように＃２バージ通路１３を流れるパージ空気の
Ｉ　Ｃ濃度が急速に低下してくる。そしてＩＣ濃度が所
定値以下になるとＨＣｆｉ度センサ２０の出力信号に基
づき電子制御ユニット１８から開信号が電磁弁１９に出
力されるので電磁弁１９が開き補助パージ通路１４が導
通される。従って、キャニスタフの出口ポート７ｃと吸
気マニアオールド３が第２パージ通路１３と補助パージ
通路１４によって連通されるので第３図の、特性線すで
示すようにパージ空気量が大幅に増加する。その結果、
蒸発燃料の離脱が促進されるのでＨＣの蓄積が防止され
る。

以上説明したように第１実施例によれば、給油直後のよ
うにパージ空気中のＩＩ　Ｃ濃度が高いときは第２パー
ジ通路１３を介してのみ第２キヤニスタ７と吸気マニホ
ールド３間が連通され、ＨＣ濃度が低下すると補助パー
ジ通路１４が導通しＰｔ５２キヤニスタフのパージ空気
量が増加して蒸発燃料の離脱が促進される。従って、混
合気の高濃度化を来すことなくＨＣのＷｍによる第２キ
ヤニスタフの劣化を防止することができる。

上記第１実施例ではマス７０一方式の燃料噴射装置に第
１発明を適用したが、エンノン回転数と吸気マニホール
ド３の吸気負圧に基づいて吸入空気量を間接的に検出す
るスピードデンシティ方式の燃料噴射装置に第１発明を
適用した第２実施例をｔｔＳ４図に示す。

この第２実施例ではエアフローセンサ２に代えテ吸気マ
ニホールド３のスロットルバルブ４下流の負圧を検出す
る負圧センサ２１が設けられている。

また第５図に第１発明を気化器に適用した第３実施例の
構成を示す。この第３実施例では補助パージ通路１４を
チョークパルプ１７とエアクリーナ１間の°吸気マニア
オールド３に接続している。

なお、ｐｔＳ２実施例と第３実施例については上記した
点を除き他の構成は第１実施例と同じであるので同一の
構成要素には同一の符号を付して説明を省略する。

次に、上記第１ないし第３実ｆ！例では、給油時に燃料
タンク５で発生する蒸発燃料を捕集する第２キヤニス７
に補助パージ通路１４を設けたが、第６図ないし第８図
に示す第４ないし第６実施例り５で発生する蒸発燃料を
ｍ集するｆｔ５ｌキヤニス６のみを備えた蒸発燃料制御
装置に第１発明をｉｆｆ用し、第１キヤニス６の劣化を
防止することちでさる。

！＠６図に示す第４実施例は第１発、明をマス７０一方
式の燃料噴射！＆置に適用したものであり、１はエアー
クリーナ、２はエフ７０−センサ、３は吸気マニアオー
ルド、４はスロットルバルブは燃料タンク、６は第１キ
ヤニスタである。

第１キヤニスタ６の入口ポー）６ｂと燃料タンク５がチ
エツクパルプ１０．１１を設けた第１ペーパ通路８によ
り接続され、また出口ボート６ｃノ通路２３よって接続
されている。そして第１パージ通路９は吸気通路３に発
生する吸気負圧が作用するようにスロットルバルブ４よ
り僅かに上流の吸気マニホールド３に開口されている。

また第１パージ通路９には吸気マニアオールド３に所定
圧以上の吸気負圧が発生したときのみ開作動し該第２パ
ージ通路１３を導通させるチエツクパルプ２４と絞り手
段９ａが設けられ第１パージ通路９から吸気マニホール
ド３に流入するパージ空気に五すｉｕ合気が高濃度化し
ないように流量が制限されている．一方、補助パージ通
路２３は第１パージ通路９よりＭｌ　ｆｆｉが大きくな
るようにその径が大きく設定され、エフ７０−センサ２
とエアークリ−す１間の吸気マニアオールド３に開口さ
れている。そして補助パージ通路２３には電子制御ユニ
ット１８によってｒｌｒＪ閑制御される電磁弁２５が設
けられている．一方、肪記第１バー７通路９にり，■ー
■ｃ濃度センサ２６が設けられ、このセンサ２、ｄ’の
出力に基づき、第１パージ通路９を流れるパージ空気の
Ｈ　Ｃ濃度が所定値以下のとき電子制御ユニット１８が
ら電磁弁２５の開信号が出力される。

第４実施例は以上の構成がらなり、エンノンの停止中や
運帖中、ｍ料タンク５内の温度上昇により蒸発燃料が発
生し燃料タンク５の内圧が高くなるとチエツクパルプ１
０が開き第１ペーパ通路８が導通して蒸発燃料が！＠１
キャニスタ６の蒸発燃料吸着剤６ａに吸着される。吸着
された蒸発Ｒ０は、エンジンの運転中１こ吸気マニアオ
ールド３１こ発生する吸気負圧により大気ボー）６ｄが
ら第１キヤニスタ６内に流入する新気によって蒸発燃料
吸着剤１１６ａから離脱される。そして離脱した蒸発燃
料を含むパージ空気が第１パージ通路９がら吸気マニホ
ールド３中に導入される。

一方、運転の進行に伴い第１パージ通路９を流れるパー
ジ空気のＨ　Ｃ濃度が低下してくる．そして）（Ｃ濃度
が所定値以下になるとＨ　Ｃ　０度センサ２６の出カイ
３号に基づき、電子制御ユニット１８から開信号が電磁
弁２５に出力されるので電磁弁子５が開き補助パージ通
路２３が導通される．その結果、第１キヤニスタ６のパ
ージ空気量が大幅に増加し、蒸発燃料の離脱が促進され
る。

なお、第７図に示す第５実施例はスピードデンシティ方
式の燃料噴射装置に第１発明を適ｍしたものであり、吸
気マニホールド３の負圧を検出する負圧センサ２１が設
けらている。また第８図に示すｔｔＳ６実施例は気化器
に第１発明を適用したものであり、補助パージ通路２３
がチョークパルプ１７とエフクリーナ１間の吸気マニア
オールド３に接続されている。第５実施例と第６実施例
はこの点を除き池の構成は第４実施例と同じであるので
同一の構成要素には同一の符号を付して説明を省略する
。

次に第２発明の実施例をｆ：Ａ９図に基づき説明する。

上記第１発明ではＨＣ濃度センサ２０．２６の出力信号
に基づいて補助パージ通路１　４　、　２　３　全導通
遮断していたが、第９図に示すｔｊＳ２発明の実棒例で
は燃料タンク５内に燃料残量を検出する燃料センサ２７
を設け、該燃料センサ２７の出力に基づき燃料残量が所
定量以下となったとき電子制御ユニンＦ１８がら電磁弁
１９を開く開信号が出力されるように構成されている。

なお、ＨＣ濃度センサ２０に代えて燃料センサ２７を設
けた点を除き池の構成は前述した第１実施例と同じであ
るので同一の構成要素には同一の符号を付して説明を省
略する。

本実施例は以上の構成からなり、給油により燃料タンク
５の燃料残量が所定量以上あるときは電磁弁１９はｍじ
ており補助パージ通路１４が遮断されている。

一方、運転の進行に伴い燃料タンク５の燃料残量が所定
量以下に減少すると燃料センサ２７の出力信号に基づき
電子制御ユニット１８から開信号が出力されるので電磁
弁１９が開き補助パージ通路１４が導通する。そのため
第２キヤニスタ７の〕 出口ボー）７ｃと吸気マニアオールｌ’　３１ｍが第２
パージ通路１３と補助パージ通路１４によって連通され
るのでパージ空気量が増加する。

しかして本実施例によれば給油直後のようにパージ空気
中のＩＣ濃度が高いとさ、換言すれば燃料タンク５の燃
料残量が所定量以上のときには第２パージ通路１３だけ
が導通されるので第２キヤニスタ７のパージ空気量は少
ない。

一方、運転の進行に伴ってＩＣ濃度が低下し、それと共
に燃料残量も減少し所定量以下になると補助パージ通路
１４も導通するのでパージ空７１が増加する。従って１
１ｆ述した第１発明と同様に混合気の高濃度化を来すこ
となくＰｔ５２キヤニスタ７の劣化を防止することかで
ｂる。

なお、本実施例ではマス７０一方式の燃料噴射装置に第
２発明を適用したが、第１発明における第２実施例ない
しＰｔ５６実施例のようにスピードデシシティ方式の燃
料噴射装置や気化器、さらにはｄ】キャニスタ６だけを
備えた蒸発燃料噴射装ｍにも適用できることは勿論であ
る。

（発明の効果） 本発明によれば、パージ通路に並列に補助パージ通路を
設はパージ空気の）ＩＣ濃度が低いときにのみ補助パー
ジ通路を導通させパージ空気量を増加させるように構成
したのでエンノンに供給される混合気の高濃度化をきた
すことなくＨＣの離脱を促進できる。そのためキャニス
タの耐久寿命が大幅にを向上し、またキャニスタの小型
化、軽量化が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は第１発明の第１実施例を示す全体構成図、第２
図はキャニスタのパージ空気量と劣化率との関係を示す
特性線図、ｆｆ１３図は燃料残量とパージ空気のＨＣ濃
度及びパージ空気流量との関係を示す特性線図、第４図
はｍｉ発明の第２実施例を示す全体構成図、ｆｔ５５図
は第１発明の第３実施例を示す全体構成図、第６図は第
１発明の第４実施例を示す全体構成図、第７図は第１発
明の第５実施例を示す全体構成図、第８図は第１発明の
第６実施例を示す全本構成図、第９図は１２発明の実施
例を示す全体構成図である。 ３・・・吸気マニホールド、５・・・燃料タンク、６・
・・第１キヤニスタ、７・・・償２キャニスタ、８・・
・第１ペーパ通路、９・・・第１パージ通路、１２・・
・第２ペーパ通路、１３・・・ＰｌｔＪ２パージ通路、
１４．２３・・・補助パージ通路、１８・・・電Ｔ−Ｉ
Ｉ＋御ユニット、２０゜２６・・・ＩＣ濃度センサ、２
７・・・燃料センサ。 待ＪＴ出願人　　　愛三工業株式会社

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）蒸発燃料吸着剤を充填したキャニスタと、燃料タ
   ンク内で発生した蒸発燃料を該キャニスタに導くペーパ
   通路と、蒸発燃料吸着剤から離脱した蒸発燃料を含むパ
   ージ空気を吸気マニホールドに導くパージ通路とを備え
   た蒸発燃料制御装置において、 前記パージ通路と並列に配設されパージ空気を吸気マニ
   ホールドに導く補助パージ通路と、該補助パージ通路を
   導通遮断する電磁弁と、前記パージ空気のＨＣ濃度を検
   出するＨＣ濃度センサと、該ＨＣ濃度センサの出力に基
   づきパージ空気のＨＣ濃度が所定値以下のとき前記電磁
   弁を開作動させる制御手段とを設けたことを特徴とする
   蒸発燃料制御装置
2. （２）蒸発燃料吸着剤を充填したキャニスタと、燃料タ
   ンク内で発生した蒸発燃料を該キャニスタに導くペーパ
   通路と、蒸発燃料吸着剤から離脱した蒸発燃料を含むパ
   ージ空気を吸気マニホールドに導くパージ通路とを備え
   た蒸発燃料制御装置において、 前記パージ通路と並列に配設されパージ空気を吸気マニ
   ホールドに導く補助パージ通路と、該補助パージ通路を
   導通遮断する電磁弁と、前記燃料タンク内の燃料残量を
   検出する燃料センサと、該燃料センサの出力に基づき燃
   料タンクの燃料残量が所定量まで減少したとき前記電磁
   弁を開作動させる制御手段とを設けたことを特徴とする
   蒸発燃料制御装置