JPH0343405Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は燃料タンク内に発生する蒸発燃料を捕
集する燃料蒸発ガス発散防止装置に係り、特に、
燃料タンク内に発生する蒸発燃料をできるだけ吸
気マニホールドに移送すると共に、蒸発燃料の移
送量を内燃機関の空燃比に影響を与えないように
内燃機関の負荷に相応させて調整できる燃料蒸発
ガス発散防止装置に関する。

［従来の技術］ 一般に、内燃機関等の燃料タンクにおいてはそ
の内部圧力を所定圧力に保持する必要があり、燃
料タンク内に発生する蒸発燃料を燃料の一部とし
て消費する装置が知られている。

従来この種の装置としては例えば実公昭52−
9454号公報において開示されており、これを第４
図において説明する。

図示するように、燃料タンク１と燃焼系に吸入
空気を案内する吸気マニホールド２とが設けら
れ、これらの間には燃料タンク１内に発生する蒸
発燃料を捕集するためのキヤニスタ３が介設され
る。このキヤニスタ３は第１通路４を介して燃料
タンク１に結ばれ、第１通路４には燃料タンク１
内が所定圧力に達したときに開放される第１逆止
弁５が設けられている。

キヤニスタ３内にはその上部に第１通路４を介
して流入する流入室６が形成されると共に、この
流入室６の下方に活性炭等からなる燃料分吸着層
７が設けられる。またキヤニスタ３の底部にはこ
れより下方に延出されて開口されたドレン部８が
形成されている。

吸気マニホールド２に開口したパージポート９
とキヤニスタ３の流入室６とを結んで第２通路１
０が設けられる。パージポート９は吸気マニホー
ルド２内に設けられるスロツトルバルブ１１がア
イドル開度にあるときにその上流側に、また開度
が大きくなるに伴つてその下流側に位置されるよ
うに設定されている。

第２通路１０には第２逆止弁１２が設けられ、
この第２逆止弁１２は上記スロツトルバルブ１１
の開度によつてパージポート９に生じる負圧で、
その開閉動作がなされるように構成されている。

従つて、内燃機関の停止中にあつては第１通路
４を通過してキヤニスタ３内に流入した燃料タン
ク１内の蒸発燃料はスロツトルバルブ１１及び第
２逆止弁１２が閉じられているために、燃料分吸
着層７内に浸透して吸着されることになる。

一方、スロツトルバルブ１１がパージポート９
の下方に位置される内燃機関のアイドリング時に
おいてはパージポート９に負圧力が作用しないた
めに、上記停止時と同様に蒸発燃料は燃料分吸着
層７で吸着されることになる。

このスロツトルバルブ１１の一端がアイドリン
グ開度位置からその開度を徐々に増してパージポ
ート９の上方に位置されるとスロツトルバルブ１
１とパージポート９との間の負圧力が大きくなり
その負圧力で第２逆止弁１２は開放される。この
第２逆止弁１２が開放されることにより、キヤニ
スタ３の流入室６に導入された蒸発燃料は第２通
路１０を介して吸気マニホールド２内に放出され
ることになる。

［考案が解決しようとする問題点］ しかしながら従来においては次のような問題が
あつた。

(1) アイドリング時においては蒸発燃料が吸気マ
ニホールド２内に流入することによる空燃比の
変動を回避するために、蒸発燃料を吸気マニホ
ールド２内に放出しないように、パージポート
９がスロツトルバルブ１１の上方に位置される
ように設定されているが、エアコン等を駆動さ
せるアイドリング時（フアーストアイドル）に
際しては通常よりスロツトルバルブ１１がより
開かれた状態となる。

そのため、アイドリング状態でも蒸発燃料が
吸気マニホールド２内に流入し、空燃比に変動
を来たしエンジンの回転が不安定になる問題が
あつた。また、その状態でもパージポート９を
更にスロツトルバルブ１１の上方に位置させ
て、フアーストアイドル時の蒸発燃料の放出を
回避することも考えられるが、市街地走行のよ
うな運転時においては負圧力が減少することに
なり、従つて十分な蒸発燃料の放出がなされな
いことになる。

(2) 蒸発燃料の放出量はパージポート９の口径に
より決定されることになるが、内燃機関の低負
荷時、即ち低速域での空燃比変動を低減するよ
うに例えばパージポート９の口径を小さくする
ため、比較的空燃比変動を受けにくい中高速域
でも僅かな蒸発燃料の放出量しか得られないと
いう問題があつた。

(3) 第２通路１０に負圧で開放される逆止弁１２
を介して蒸発燃料を放出するシステムにおいて
内燃機関の停止時，アイドリング時，及び内燃
機関が高負荷となるスロツトルバルブ１１全開
時では蒸発燃料が放出されることがない。その
ため、例えば登坂路，高速道路等を走行するに
際してスロツトルバルブ１１を全開で走行した
後、パーキングでアイドリング，停車という場
合にはこの間の蒸発燃料の放出がなされないこ
とになる。特に、真夏等の長期停車中は走行風
による冷却がなされないことに相俟つて高温に
なつている排気管，路面の照り返し等に起因し
て燃料タンク１の温度が上昇し、蒸発燃料の発
生量が増加する。従つて、キヤスタ３内に流入
した蒸発燃料が十分に吸着されることなく飽和
され、周囲にガソリン臭を放つたり、ひいては
ドレン部８より燃料が滴下するに至る問題があ
つた。

［考案の目的］ 本考案は上述した問題点を有効に解決すべく創
案されたもので、その目的は吸気マニホールドへ
できるだけ蒸発燃料を放出すると共に、アイドリ
ング以外の内燃機関の負荷状態に相応させて空燃
比に変動を来たすことのないようにその放出量を
制御することを可能にし、長期間停止することに
よるキヤニスタからの燃料滴下を防止し得る燃料
蒸発ガス発散防止装置を提供することにある。

［考案の概要］ 上記目的を達成するために、本考案は燃料タン
クとその燃料タンクの蒸発燃料を捕集するキヤニ
スタとを結ぶ通路に逆止弁を設けると共に、上記
キヤニスタと吸気マニホールドのスロツトルバル
ブ低弁開度位置に開口されたパージポートとを結
んで蒸発燃料を吸気マニホールドに移送する通路
に、上記スロツトルバルブの開度に応じて発生す
る負圧力により機関の中負荷時には最大開度に低
負荷時には順次開度を小さくしつつ全閉に設定さ
れ、且つ高負荷時にはスプリンングに付勢されて
全閉に設定された流量制御弁を設けて構成し、広
範囲に亘つて空燃比に影響を与えないように蒸発
燃料を吸気マニホールドに放出すると共に、その
放出量を内燃機関の負荷状態に相応させて制御す
るようにしたものである。

［実施例］ 以下本考案の一実施例を添付図面に従つて詳述
する。

第１図は本考案の第１の実施例を示すものであ
る。図示するように燃料タンク１３とこれより離
間されて燃料タンク１３内に発生する蒸発燃料を
捕集するためのキヤニスタ１４が設けられる。キ
ヤニスタ１４と燃料タンク１３とにはこれらを連
通させて燃料タンク１３内の蒸発燃料をキヤニス
タ１４内に移送する第１通路１５が設けられる。
この第１通路１５には燃料タンク１３内が所定圧
力に達したときに開放される逆止弁１６が設けら
れる。

キヤニスタ１４にはその上部に蒸発燃料が導入
される流入室１７が形成されると共に流入室１７
の下方には活性炭等からなる燃料分吸着層１８が
形成される。もたドレーン部１９がキヤニスタ１
４の底部にこれより下方に延出されて設けられ
る。

また、キヤニスタ１４の流入室１７に捕集され
た蒸発燃料を吸気マニホールド２０に移送するた
めの通路２１が設けられる。この通路２１はキヤ
ニスタ１４の上部と吸気マニホールド２０に開口
されたパージポート２２とを結んで形成される。

吸気マニホールド２０は吸入空気を燃焼系に移
送する通路を形成すると共に、その吸入空気量を
調整するスロツトルバルブ２３を有している。

また、パージポート２２はこのスロツトルバル
ブ２３の一端が内燃機関の低負荷時、即ち低速域
となる位置に近接して設けられる。具体的には従
来例と異なりスロツトルバルブ２３のアイドリン
グ開度時の下方に位置されるように形成される。

特に本考案にあつては上記蒸発燃料を吸気マニ
ホールド２０内に移送する通路２１に、適宜開度
が規制されて吸気マニホールド２０への蒸発燃料
の放出量を制御する流量制御弁２４が設けられ
る。この流量制御弁２４は図示するように弁本体
２５内にスプリング２６によつて付勢される可動
弁２７を有している。この可動弁２７はその一側
がテーパー状に突出されて形成され、他方側が平
坦状に形成される。また、弁本体２５には可動弁
２７の相対向する位置にそれぞれ弁座２８，２９
が形成される。

このように構成された流量制御弁２４はスロツ
トルバルブ２３の開度に応じてパージポート２２
付近に生じる負圧力がスプリング力に打ち勝つ
て、可動弁２７をテーパー状の弁座２８に着座さ
せたとき、及びスプリング力が負圧力に打ち勝つ
て可動弁２７を平坦状の弁座２９に着座させたと
きにそれぞれその開度が閉じられて蒸発燃料の移
送を断つように構成されている。

また、負圧力とスプリング力とがつり合つて可
動弁２７が各弁座２８，２９の中間に位置された
とき最大開度になり、蒸発燃料が最大流量に達す
るように構成されている。

第２図は横軸に負圧力を、縦軸に蒸発燃料の流
量をとった蒸発燃料流量特性を示したものであ
る。図示するように内燃機関の高負荷時、即ち吸
気マニホールド２０内を通過する吸入空気量を増
大すべくスロツトルバルブ２３の開度が大きくな
る高速域ではパージポート２２の負圧力が比較的
低減されることになり、その負圧力の低減に応じ
て流量制御弁２４の開度が小さくなる。

また、内燃機関の低負荷時、即ち低速域ではパ
ージポート２２に生じる負圧力が上記高速域と反
対に高くなるため。流量制御弁２４の弁開度もそ
の増大する負圧力に応じて小さくなる。特に負圧
力が最大となるアイドリング時には流量制御弁２
４が閉じられることとなり、蒸発燃料の放出がな
くなり、アイドリングの空燃比に影響を与えるこ
とがない。

また、これら高速域と低速域との中間にあたる
中速域では上述したように負圧力とスプリング力
とがつり合つた状態となつて流量制御弁２４が最
大開度になるため、最大流量の蒸発燃料が吸気マ
ニホールド２０に放出されることになる。

以上の如く構成することにより内燃機関の低負
荷時（即ち負圧力が高くなる低速域）及び、高負
荷時（即ち負圧力が低くなる高速域）では共に流
量制御弁２４の開度が小さくなり、蒸発燃料の吸
気マニホールド２０への移送量が少なくなる。

従つて、空燃比が変動されやすい速域での空燃
比変動を最小限におさえることができる。

また、スロツトルバルブ２３の開度の増大に追
従して流量制御弁２４の開度も大きくなり、市街
地走行等の中速域での最大流量の蒸発燃料の放出
が可能となり、空燃比の変動を絶えず小さくでき
る。

このように、内燃機関の負荷状態に合せて流量
制御弁２４の開度が調整されることになり、蒸発
燃料の放出を広範囲な領域で設定できるので、キ
ヤニスタ１４内の燃料分吸着層１８での浸透を最
少におさえることができる。従つて、活性炭の量
を少なくできると共に、長期間停車することによ
るキヤニスタ１４からの燃料滴下を防止できる。
更に、スロツトルバルブ２３の低開度位置にパー
ジポート２２の位置を設定できるため、蒸発燃料
の放出時期を早めに設定できる。

第３図はキヤニスタ１４内に流量制御弁３０を
設けた第２の実施例を示すものである。図示する
ように、蒸発燃料を吸気マニホールド２０に移送
する通路３１の一端がキヤニスタ１４内上部に設
けられる流量制御弁３０の本体３２内に開口され
て形成される。本体３２内には可動弁３３が設け
られており、この可動弁３３はその上下面をそれ
ぞれスプリング３４，３５によつて付勢される。
特に、この流量制御弁３０は吸気マニホールド２
０の上流側に過給機が設けられている場合に、上
記通路３１内の圧力が正圧以上になつたときは逆
止弁として機能し、過給機が設けられていない場
合には上記第１実施例と同様に負圧に応じて蒸発
燃料の流量を制御する常開弁として機能する。

即ち、過給機が設けられる場合には通路３１内
に正圧が加わると、通路３１内の蒸発燃料がキヤ
ニスタ１４側に逆流してしまうが、この際その正
圧で可動弁３３の下部に形成される環状の突起３
６が下部弁座３７に着座することにより流量制御
弁３０が閉じられるため、蒸発燃料が逆流するこ
とがない。従つて、蒸発燃料がキヤニスタ１４の
ドレーン部１９より大気に放出されたり、吸入空
気の圧力が低下することによる過給機の出力低下
を来たすことがない。

また、過給機が設けられていない場合でも負圧
によつて蒸発燃料の流量を広領域に亘つて制御で
きるため、従来例のようにキヤニスタ１４内の蒸
発燃料がすぐに飽和してしまうような全開走行か
らの停止でもキヤニスタ１４内が飽和することな
くしかも蒸発燃料をできるだけ捕集することが可
能となる。更に、内燃機関の停止時に流量制御弁
３０がわずかにその開度が開かれるようにスプリ
ング３４，３５の付勢力を調整することにより、
内燃機関の停止中においても燃焼系に蒸発燃料を
貯えることができ、燃焼系の着火を良好になし得
る。

［考案の効果］ 以上要するに本考案によれば次の如き優れた効
果を発揮する。

(1) 蒸発燃料を吸気マニホールドに移送する通路
に内燃機関の負荷に相応して蒸発燃料の放出量
を制御する流量制御弁を設けたので、蒸発燃料
の放出を広範囲に亘つて設定できると共に十分
量の放出が可能となり、しかも流量制御弁が中
負荷時には全開に低負荷時および高負荷時には
全閉に設定されるため、空燃比変動を最小限に
おさえることができる。

(2) スロツトルバルブの低開度位置にパージポー
トを設けたことにより、弁開度に対する流量制
御弁の応答性を高めることができると共に、蒸
発燃料の放出時期を早めに設定できる。

(3) キヤニスタ内の活性炭の量を少なくできると
共に燃料滴下を防止できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の第１実施例を示す概略断面
図、第２図は負圧と蒸発燃料との関係を示すグラ
フ、第３図は本考案の第２実施例を示す概略断面
図、第４図は従来例を示す概略断面図である。 図中、１３は燃料タンク、２０は吸気マニホー
ルド、２４，３０は流量制御弁である。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 燃料タンクと該燃料タンクの蒸発燃料を捕集す
   るキヤニスタとを結ぶ通路にこれを燃料タンクが
   所定圧力に達したときに開放する逆止弁を設ける
   と共に、上記キヤニスタと吸気マニホールドのス
   ロツトルバルブ低弁開度位置に開口されたパージ
   ポートとを結んで蒸発燃料を吸気マニホールドに
   移送する通路に、上記スロツトルバルブの開度に
   応じて発生する負圧力により機関の中負荷時には
   最大開度に低負荷時には順次開度を小さくしつつ
   全閉に設定され、且つ高負荷時にはスプリンング
   に付勢されて全閉に設定された流量制御弁を設け
   たことを特徴とする燃料蒸発ガス発散防止装置。