JPH05118257A - エンジンにおける燃料蒸気処理装置 - Google Patents
エンジンにおける燃料蒸気処理装置Info
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- JPH05118257A JPH05118257A JP3303847A JP30384791A JPH05118257A JP H05118257 A JPH05118257 A JP H05118257A JP 3303847 A JP3303847 A JP 3303847A JP 30384791 A JP30384791 A JP 30384791A JP H05118257 A JPH05118257 A JP H05118257A
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- F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
- F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
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- F01N3/36—Arrangements for supply of additional fuel
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- F01N11/007—Monitoring or diagnostic devices for exhaust-gas treatment apparatus, e.g. for catalytic activity the diagnostic devices measuring oxygen or air concentration downstream of the exhaust apparatus
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- F01N3/20—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control specially adapted for catalytic conversion ; Methods of operation or control of catalytic converters
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- F02M25/00—Engine-pertinent apparatus for adding non-fuel substances or small quantities of secondary fuel to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture
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- Supplying Secondary Fuel Or The Like To Fuel, Air Or Fuel-Air Mixtures (AREA)
- Exhaust Gas After Treatment (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 キャニスタに捕集された蒸発燃料がエンジン
の低負荷時にもパージされるようにすることにより、そ
のパージ量を増大させる。 【構成】 キャニスタ１２は、切換弁１７によって切り
換えられる吸気パージ通路１５及び排気パージ通路１８
を介して、エンジンの吸気系４及び排気系６にそれぞれ
接続されている。その切換弁１７のソレノイド１７ａ
は、エンジンの中高負荷時に励磁される。したがって、
そのときには吸気パージ通路１５が導通し、キャニスタ
１２から吸入されたパージエアは吸気系４に導かれる。
また、エンジンのアイドル時あるいは減速時のような低
負荷時には、排気パージ通路１８が導通する。したがっ
て、そのときにも、排気パージ通路１８を通してパージ
エアが吸入される。そして、そのパージエアは排気系６
に導かれ、触媒コンバータ８によって処理される。
の低負荷時にもパージされるようにすることにより、そ
のパージ量を増大させる。 【構成】 キャニスタ１２は、切換弁１７によって切り
換えられる吸気パージ通路１５及び排気パージ通路１８
を介して、エンジンの吸気系４及び排気系６にそれぞれ
接続されている。その切換弁１７のソレノイド１７ａ
は、エンジンの中高負荷時に励磁される。したがって、
そのときには吸気パージ通路１５が導通し、キャニスタ
１２から吸入されたパージエアは吸気系４に導かれる。
また、エンジンのアイドル時あるいは減速時のような低
負荷時には、排気パージ通路１８が導通する。したがっ
て、そのときにも、排気パージ通路１８を通してパージ
エアが吸入される。そして、そのパージエアは排気系６
に導かれ、触媒コンバータ８によって処理される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、自動車用エンジンの燃
料タンクにおいて発生する燃料蒸気を処理するための燃
料蒸気処理装置に関するもので、特に、その燃料蒸気を
キャニスタによって捕集し、それをパージエアによって
パージさせて処理するようにしたエンジンにおける燃料
蒸気の処理装置に関するものである。
料タンクにおいて発生する燃料蒸気を処理するための燃
料蒸気処理装置に関するもので、特に、その燃料蒸気を
キャニスタによって捕集し、それをパージエアによって
パージさせて処理するようにしたエンジンにおける燃料
蒸気の処理装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】自動車においては、高温時の停車中など
に、燃料タンク内の燃料が蒸発して燃料蒸気が発生す
る。その燃料蒸気は炭化水素であり、大気汚染の原因と
なるので、大気中に排出されることのないようにしなけ
ればならない。そこで、一般には、燃料タンクにキャニ
スタを接続し、発生した燃料蒸気がそのキャニスタによ
って捕集されるようにしている。キャニスタは、燃料蒸
気を吸着する活性炭などの吸着剤を収容した容器状のも
ので、大気に開放した開口を備えている。通常、そのキ
ャニスタは、パージ通路を介してエンジンの吸気系に接
続される。エンジンの作動時には、キャニスタの大気開
口から外気が吸引される。したがって、キャニスタ内の
吸着剤に吸着している蒸発燃料は、その外気によって離
脱、すなわちパージされる。そして、その外気、すなわ
ちパージエアとともにエンジンの吸気系から燃焼室に導
入され、燃焼室において燃焼処理される。このように、
キャニスタ内の吸着剤に吸着された蒸発燃料をエンジン
の作動時にパージさせることにより、エンジン停止時に
おけるキャニスタの燃料蒸気吸着効率が確保される。
に、燃料タンク内の燃料が蒸発して燃料蒸気が発生す
る。その燃料蒸気は炭化水素であり、大気汚染の原因と
なるので、大気中に排出されることのないようにしなけ
ればならない。そこで、一般には、燃料タンクにキャニ
スタを接続し、発生した燃料蒸気がそのキャニスタによ
って捕集されるようにしている。キャニスタは、燃料蒸
気を吸着する活性炭などの吸着剤を収容した容器状のも
ので、大気に開放した開口を備えている。通常、そのキ
ャニスタは、パージ通路を介してエンジンの吸気系に接
続される。エンジンの作動時には、キャニスタの大気開
口から外気が吸引される。したがって、キャニスタ内の
吸着剤に吸着している蒸発燃料は、その外気によって離
脱、すなわちパージされる。そして、その外気、すなわ
ちパージエアとともにエンジンの吸気系から燃焼室に導
入され、燃焼室において燃焼処理される。このように、
キャニスタ内の吸着剤に吸着された蒸発燃料をエンジン
の作動時にパージさせることにより、エンジン停止時に
おけるキャニスタの燃料蒸気吸着効率が確保される。
【０００３】ところで、そのようにキャニスタを通して
吸気系に導入されるパージエアには、比較的濃度の高い
燃料が含まれている。そのために、エンジン始動直後の
冷機時や吸気量の少ない低回転・低負荷時に多量のパー
ジエアが吸気系に導入されるようにすると、エンジンが
不調となることがある。また、エンジンの高回転・高負
荷時にパージエアが吸気系に導入されるようにすると、
気化器などによって調整された空燃比に影響が及ぼされ
ることになり、未燃ガスの排出量が増大する恐れがあ
る。そこで、通常は、エンジンの状態や運転条件などに
よってパージ量の制御を行うようにしている。
吸気系に導入されるパージエアには、比較的濃度の高い
燃料が含まれている。そのために、エンジン始動直後の
冷機時や吸気量の少ない低回転・低負荷時に多量のパー
ジエアが吸気系に導入されるようにすると、エンジンが
不調となることがある。また、エンジンの高回転・高負
荷時にパージエアが吸気系に導入されるようにすると、
気化器などによって調整された空燃比に影響が及ぼされ
ることになり、未燃ガスの排出量が増大する恐れがあ
る。そこで、通常は、エンジンの状態や運転条件などに
よってパージ量の制御を行うようにしている。
【０００４】例えば、エンジンの吸気系にパージエアを
導入させるパージポートは、絞り弁が全閉位置にあると
きにはその上流、絞り弁が半開以上となったときにその
下流となるいわゆるＰｃポート位置に設けられる。その
ようにすると、エンジンの低回転・低負荷時にはパージ
ポートが絞り弁の上流側に位置することになるので、そ
のパージポートは大気圧に保たれる。したがって、キャ
ニスタに外気が吸い込まれず、パージは行われない。ま
た、絞り弁が全開となるエンジンの高回転・高負荷時に
も、パージポート付近は大気圧となるので、パージは行
われない。そして、絞り弁が全閉から全開に至るまでの
間の中間開度をとるときには、パージポートに吸気管負
圧が加わることにより、キャニスタを通して外気が吸入
され、パージが行われる。すなわち、そのような位置に
パージポートを設けることにより、パージ量はエンジン
の負荷に応じて制御されるようになる。
導入させるパージポートは、絞り弁が全閉位置にあると
きにはその上流、絞り弁が半開以上となったときにその
下流となるいわゆるＰｃポート位置に設けられる。その
ようにすると、エンジンの低回転・低負荷時にはパージ
ポートが絞り弁の上流側に位置することになるので、そ
のパージポートは大気圧に保たれる。したがって、キャ
ニスタに外気が吸い込まれず、パージは行われない。ま
た、絞り弁が全開となるエンジンの高回転・高負荷時に
も、パージポート付近は大気圧となるので、パージは行
われない。そして、絞り弁が全閉から全開に至るまでの
間の中間開度をとるときには、パージポートに吸気管負
圧が加わることにより、キャニスタを通して外気が吸入
され、パージが行われる。すなわち、そのような位置に
パージポートを設けることにより、パージ量はエンジン
の負荷に応じて制御されるようになる。
【０００５】また、実開昭60ー27819号公報に示されてい
るように、エンジンの冷機時にはパージを行わず、エン
ジンが所定の温度範囲にあるときにパージエアをエンジ
ンの吸気系に導くとともに、エンジンが所定の温度より
高いときにはそのパージエアをエンジンの排気系に導入
させるようにすることも考えられている。その燃料蒸気
処理装置においては、キャニスタとエンジンの吸気系及
び排気系とをそれぞれ結ぶ吸気パージ通路及び排気パー
ジ通路が設けられ、それらのパージ通路がエンジンの冷
却水温に応じて作動する切換弁によって切り換えられる
ようになっている。このような燃料蒸気処理装置によれ
ば、エンジンの通常運転時である高温時にはパージエア
が排気系で処理されるので、そのパージエアによって吸
気の空燃比に影響が及ぼされることがなくなる。
るように、エンジンの冷機時にはパージを行わず、エン
ジンが所定の温度範囲にあるときにパージエアをエンジ
ンの吸気系に導くとともに、エンジンが所定の温度より
高いときにはそのパージエアをエンジンの排気系に導入
させるようにすることも考えられている。その燃料蒸気
処理装置においては、キャニスタとエンジンの吸気系及
び排気系とをそれぞれ結ぶ吸気パージ通路及び排気パー
ジ通路が設けられ、それらのパージ通路がエンジンの冷
却水温に応じて作動する切換弁によって切り換えられる
ようになっている。このような燃料蒸気処理装置によれ
ば、エンジンの通常運転時である高温時にはパージエア
が排気系で処理されるので、そのパージエアによって吸
気の空燃比に影響が及ぼされることがなくなる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところで、最近では、
未燃ガスである燃料蒸気の大気放出規制が強化され、そ
れに伴って、キャニスタが大形化し、そのキャニスタに
よる燃料蒸気の吸着量が増大してきている。したがっ
て、パージ量も多くすることが求められている。しかし
ながら、上述の従来のもののようにパージポートをＰｃ
ポート位置に設けることによってパージ量を制御するも
のでは、エンジンの低負荷時、すなわちアイドル時や減
速時にはパージが行われないことになる。そのために、
パージされる蒸発燃料の量に限りがあり、キャニスタの
吸着能力を十分に活かすことができないという問題があ
る。
未燃ガスである燃料蒸気の大気放出規制が強化され、そ
れに伴って、キャニスタが大形化し、そのキャニスタに
よる燃料蒸気の吸着量が増大してきている。したがっ
て、パージ量も多くすることが求められている。しかし
ながら、上述の従来のもののようにパージポートをＰｃ
ポート位置に設けることによってパージ量を制御するも
のでは、エンジンの低負荷時、すなわちアイドル時や減
速時にはパージが行われないことになる。そのために、
パージされる蒸発燃料の量に限りがあり、キャニスタの
吸着能力を十分に活かすことができないという問題があ
る。
【０００７】また、エンジンの高温時にパージエアを排
気系に導くようにしたものでは、暖機後はパージエアは
常に排気系で処理されることになるので、そのパージエ
ア中の燃料が無駄となり、燃料消費量が著しく増大する
ことになる。しかも、エンジンの排気圧が高いときには
パージエアを排気系に流入させることができないので、
パージされる運転領域が限られることになり、パージ量
を多くすることも難しい。
気系に導くようにしたものでは、暖機後はパージエアは
常に排気系で処理されることになるので、そのパージエ
ア中の燃料が無駄となり、燃料消費量が著しく増大する
ことになる。しかも、エンジンの排気圧が高いときには
パージエアを排気系に流入させることができないので、
パージされる運転領域が限られることになり、パージ量
を多くすることも難しい。
【０００８】本発明は、このような実情に鑑みてなされ
たものであって、その目的は、エンジンのより広い運転
領域においてパージが行われるようにし、それによって
パージ量を増大させ、キャニスタの効率が高く保たれる
ようにすることである。
たものであって、その目的は、エンジンのより広い運転
領域においてパージが行われるようにし、それによって
パージ量を増大させ、キャニスタの効率が高く保たれる
ようにすることである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、本発明では、パージエアを導入する部位を、エンジ
ン負荷に応じてエンジンの吸気系あるいは排気系のいず
れかに切り換えるようにしている。すなわち、本発明に
よる燃料蒸気処理装置は、キャニスタとエンジンの吸気
系とを結ぶ吸気パージ通路及びキャニスタとエンジンの
排気系の触媒コンバータより上流側とを結ぶ排気パージ
通路をそれぞれ設けるとともに、エンジンの負荷を検出
する負荷検出手段を設け、更に、その吸気パージ通路と
排気パージ通路との分岐部に、負荷検出手段により検出
されるエンジン負荷が所定値以下のときには排気パージ
通路を導通させ、その負荷が所定値より大きいときには
吸気パージ通路を導通させるように切り換えるパージ通
路切換手段を設けたことを特徴としている。
に、本発明では、パージエアを導入する部位を、エンジ
ン負荷に応じてエンジンの吸気系あるいは排気系のいず
れかに切り換えるようにしている。すなわち、本発明に
よる燃料蒸気処理装置は、キャニスタとエンジンの吸気
系とを結ぶ吸気パージ通路及びキャニスタとエンジンの
排気系の触媒コンバータより上流側とを結ぶ排気パージ
通路をそれぞれ設けるとともに、エンジンの負荷を検出
する負荷検出手段を設け、更に、その吸気パージ通路と
排気パージ通路との分岐部に、負荷検出手段により検出
されるエンジン負荷が所定値以下のときには排気パージ
通路を導通させ、その負荷が所定値より大きいときには
吸気パージ通路を導通させるように切り換えるパージ通
路切換手段を設けたことを特徴としている。
【００１０】
【作用】このように構成することにより、エンジン負荷
が所定値以上のときには、パージエアは従来と同様にエ
ンジンの吸気系に導かれ、その吸気系から燃焼室に導入
されて燃焼処理される。また、アイドル時や減速時のよ
うにエンジン負荷が小さいときには、パージエアはエン
ジンの排気系に導かれ、その排気系に設けられている触
媒コンバータによって処理される。その場合、エンジン
の低負荷時における排気圧は一般に低いので、そのよう
にパージエアを排気系に導くようにしても、パージエア
は十分に排気系に流入させることができる。したがっ
て、エンジンの広い運転領域でパージが行われることに
なり、パージ量が十分に確保されるようになる。そし
て、パージエアが排気系に導入されるのはエンジンの低
負荷時のみであり、通常の運転時には吸気系に導入され
るので、燃料消費量が著しく増大することも抑制され
る。
が所定値以上のときには、パージエアは従来と同様にエ
ンジンの吸気系に導かれ、その吸気系から燃焼室に導入
されて燃焼処理される。また、アイドル時や減速時のよ
うにエンジン負荷が小さいときには、パージエアはエン
ジンの排気系に導かれ、その排気系に設けられている触
媒コンバータによって処理される。その場合、エンジン
の低負荷時における排気圧は一般に低いので、そのよう
にパージエアを排気系に導くようにしても、パージエア
は十分に排気系に流入させることができる。したがっ
て、エンジンの広い運転領域でパージが行われることに
なり、パージ量が十分に確保されるようになる。そし
て、パージエアが排気系に導入されるのはエンジンの低
負荷時のみであり、通常の運転時には吸気系に導入され
るので、燃料消費量が著しく増大することも抑制され
る。
【００１１】
【実施例】以下、図面を用いて本発明の実施例を説明す
る。図中、図１は本発明による燃料蒸気処理装置の一実
施例を示す構成図である。この図から明らかなように、
エンジン本体１には、エアクリーナ２及び吸気管３から
なる吸気系４を介して吸気が供給されるようになってい
る。その吸気系４には、吸気量を制御する絞り弁５が設
けられている。また、エンジン本体１において燃焼した
ガスは、排気系６を介して外部に排出されるようになっ
ている。その排気系６には、排出ガスを処理する一対の
触媒コンバータ７，８が設けられている。
る。図中、図１は本発明による燃料蒸気処理装置の一実
施例を示す構成図である。この図から明らかなように、
エンジン本体１には、エアクリーナ２及び吸気管３から
なる吸気系４を介して吸気が供給されるようになってい
る。その吸気系４には、吸気量を制御する絞り弁５が設
けられている。また、エンジン本体１において燃焼した
ガスは、排気系６を介して外部に排出されるようになっ
ている。その排気系６には、排出ガスを処理する一対の
触媒コンバータ７，８が設けられている。
【００１２】一方、燃料タンク９の上面には、中間部に
２ウェイバルブ１０を有するベーパパイプ１１の一端が
接続されている。そのベーパパイプ１１の他端はキャニ
スタ１２に接続されている。こうして、密閉された燃料
タンク９内において燃料蒸気が発生して、その内圧が２
ウェイバルブ１０の設定圧を超えたときには、その燃料
蒸気がキャニスタ１２内に流入し、また、燃料タンク９
内が負圧となったときには、キャニスタ１２側から燃料
タンク９内に戻されるようになっている。キャニスタ１
２内には、燃料蒸気を吸着する活性炭などの吸着剤１３
が収容されている。また、そのキャニスタ１２の底面に
は、大気に開放する開口１４が設けられている。
２ウェイバルブ１０を有するベーパパイプ１１の一端が
接続されている。そのベーパパイプ１１の他端はキャニ
スタ１２に接続されている。こうして、密閉された燃料
タンク９内において燃料蒸気が発生して、その内圧が２
ウェイバルブ１０の設定圧を超えたときには、その燃料
蒸気がキャニスタ１２内に流入し、また、燃料タンク９
内が負圧となったときには、キャニスタ１２側から燃料
タンク９内に戻されるようになっている。キャニスタ１
２内には、燃料蒸気を吸着する活性炭などの吸着剤１３
が収容されている。また、そのキャニスタ１２の底面に
は、大気に開放する開口１４が設けられている。
【００１３】更に、キャニスタ１２の上面には、吸気パ
ージ通路１５の一端が接続されている。その吸気パージ
通路１５の他端は、エンジンの吸気系４に設けられたパ
ージポート１６に接続されている。そのパージポート１
６は、吸気系４の絞り弁５が全閉位置にあるときにはそ
の上流側となり、絞り弁５がある程度開いたときその下
流側となる位置に配置されている。
ージ通路１５の一端が接続されている。その吸気パージ
通路１５の他端は、エンジンの吸気系４に設けられたパ
ージポート１６に接続されている。そのパージポート１
６は、吸気系４の絞り弁５が全閉位置にあるときにはそ
の上流側となり、絞り弁５がある程度開いたときその下
流側となる位置に配置されている。
【００１４】また、吸気パージ通路１５の中間部には切
換弁１７が設けられており、その切換弁１７に、排気パ
ージ通路１８の一端が接続されている。その切換弁１７
はソレノイド１７ａによって弁体１７ｂを移動させるよ
うにしたもので、ソレノイド１７ａが励磁されていない
ときには、弁体１７ｂによって吸気パージ通路１５を遮
断するとともにキャニスタ１２と排気パージ通路１８と
を連通させ、ソレノイド１７ａが励磁されたときには、
吸気パージ通路１５を導通させるとともに排気パージ通
路１８を遮断するものとされている。すなわち、その切
換弁１７によって、吸気パージ通路１５と排気パージ通
路１８とを切り換えるパージ通路切換手段が構成されて
いる。
換弁１７が設けられており、その切換弁１７に、排気パ
ージ通路１８の一端が接続されている。その切換弁１７
はソレノイド１７ａによって弁体１７ｂを移動させるよ
うにしたもので、ソレノイド１７ａが励磁されていない
ときには、弁体１７ｂによって吸気パージ通路１５を遮
断するとともにキャニスタ１２と排気パージ通路１８と
を連通させ、ソレノイド１７ａが励磁されたときには、
吸気パージ通路１５を導通させるとともに排気パージ通
路１８を遮断するものとされている。すなわち、その切
換弁１７によって、吸気パージ通路１５と排気パージ通
路１８とを切り換えるパージ通路切換手段が構成されて
いる。
【００１５】排気パージ通路１８の他端は、排気系６の
下流側に設けられている触媒コンバータ８の直前におい
て、その排気系６を構成する排気管１９に接続されてい
る。そして、その排気パージ通路１８の排気管接続部と
切換弁１７との間に、遮断弁２０とリード弁２１とが排
気管１９側から順に設けられている。遮断弁２０は負圧
によって作動するもので、その負圧室２０ａには、ソレ
ノイド弁２２を介して吸気管３内の絞り弁５より下流側
の負圧が導入されるようになっている。そのソレノイド
弁２２は、ソレノイド２２ａが励磁されていないときに
は弁体２２ｂによって吸気管３と遮断弁２０の負圧室２
０ａとの間を遮断し、ソレノイド２２ａが励磁されたと
きにはその間を連通させるものとされている。そして、
吸気管３と遮断弁２０の負圧室２０ａとの間が遮断され
ているときには、その負圧室２０ａには大気が流入する
ようにされている。こうして、遮断弁２０は、負圧室２
０ａに負圧が導入されたとき開き、大気圧が導入された
ときには閉じるようにされている。リード弁２１は逆止
弁をなすもので、排気管１９内の排気圧が高くなったと
きに排気パージ通路１８を閉じるようにされている。こ
れら遮断弁２０及びリード弁２１は、排気管１９からキ
ャニスタ１２側に排出ガスが逆流するのを防止するため
に設けられている。
下流側に設けられている触媒コンバータ８の直前におい
て、その排気系６を構成する排気管１９に接続されてい
る。そして、その排気パージ通路１８の排気管接続部と
切換弁１７との間に、遮断弁２０とリード弁２１とが排
気管１９側から順に設けられている。遮断弁２０は負圧
によって作動するもので、その負圧室２０ａには、ソレ
ノイド弁２２を介して吸気管３内の絞り弁５より下流側
の負圧が導入されるようになっている。そのソレノイド
弁２２は、ソレノイド２２ａが励磁されていないときに
は弁体２２ｂによって吸気管３と遮断弁２０の負圧室２
０ａとの間を遮断し、ソレノイド２２ａが励磁されたと
きにはその間を連通させるものとされている。そして、
吸気管３と遮断弁２０の負圧室２０ａとの間が遮断され
ているときには、その負圧室２０ａには大気が流入する
ようにされている。こうして、遮断弁２０は、負圧室２
０ａに負圧が導入されたとき開き、大気圧が導入された
ときには閉じるようにされている。リード弁２１は逆止
弁をなすもので、排気管１９内の排気圧が高くなったと
きに排気パージ通路１８を閉じるようにされている。こ
れら遮断弁２０及びリード弁２１は、排気管１９からキ
ャニスタ１２側に排出ガスが逆流するのを防止するため
に設けられている。
【００１６】切換弁１７のソレノイド１７ａ及びソレノ
イド弁２２のソレノイド２２ａは、電子制御ユニット２
３からの制御信号によって制御されるようになってい
る。その制御ユニット２３には、エンジン本体１に設け
られたエンジン冷却水温センサ２４、エンジン回転数セ
ンサ２５、吸気管３内の絞り弁５下流の負圧を検出する
吸気管負圧センサ２６、絞り弁５に設けられたスロット
ル開度センサ２７、及び触媒コンバータ８の下流側に設
けられたリヤＯ2 センサ２８等からの信号が入力される
ようになっている。
イド弁２２のソレノイド２２ａは、電子制御ユニット２
３からの制御信号によって制御されるようになってい
る。その制御ユニット２３には、エンジン本体１に設け
られたエンジン冷却水温センサ２４、エンジン回転数セ
ンサ２５、吸気管３内の絞り弁５下流の負圧を検出する
吸気管負圧センサ２６、絞り弁５に設けられたスロット
ル開度センサ２７、及び触媒コンバータ８の下流側に設
けられたリヤＯ2 センサ２８等からの信号が入力される
ようになっている。
【００１７】電子制御ユニット２３においては、図２に
示されているようなフローに従って制御信号が出力され
る。すなわち、制御がスタートすると、まず、エンジン
冷却水温から、エンジンが十分に暖まった暖機状態にあ
るか否かの判断がなされる。そして、既に暖機が完了し
ているときには、次に、エンジンが低負荷状態、すなわ
ちアイドル状態あるいは減速状態にあるか否かの判断が
なされる。その判断は、一般にはスロットル開度センサ
２７によって検出される絞り弁５の開度に基づいて行わ
れるが、エンジン回転数及び吸気管負圧、あるいはその
いずれかによって行うようにしてもよい。したがって、
それらを検出するスロットル開度センサ２７、エンジン
回転数センサ２５、あるいは吸気管負圧センサ２６がエ
ンジンの負荷を検出する負荷検出手段となる。エンジン
がアイドルあるいは減速状態にあると判断されるときに
は、更に、Ｏ2 センサ２８によって検出される排出ガス
中の酸素濃度が許容範囲内にあるか否かの判断がなされ
る。そして、その酸素濃度が十分な大きさのときには、
切換弁１７のソレノイド１７ａを消磁するとともに、遮
断弁２０を制御するソレノイド弁２２のソレノイド２２
ａを励磁する信号が出力される。一方、エンジンが冷機
状態にあるときには、切換弁１７のソレノイド１７ａ及
びソレノイド弁２２のソレノイド２２ａをともに消磁す
る信号が出力される。また、エンジンは既に暖機状態に
あるが、アイドル状態及び減速状態のいずれでもないと
き、あるいはＯ2 センサ２８によって検出される排出ガ
ス中の酸素濃度が低いときには、切換弁１７のソレノイ
ド１７ａを励磁するとともにソレノイド弁２２のソレノ
イド２２ａを消磁する信号が出力される。
示されているようなフローに従って制御信号が出力され
る。すなわち、制御がスタートすると、まず、エンジン
冷却水温から、エンジンが十分に暖まった暖機状態にあ
るか否かの判断がなされる。そして、既に暖機が完了し
ているときには、次に、エンジンが低負荷状態、すなわ
ちアイドル状態あるいは減速状態にあるか否かの判断が
なされる。その判断は、一般にはスロットル開度センサ
２７によって検出される絞り弁５の開度に基づいて行わ
れるが、エンジン回転数及び吸気管負圧、あるいはその
いずれかによって行うようにしてもよい。したがって、
それらを検出するスロットル開度センサ２７、エンジン
回転数センサ２５、あるいは吸気管負圧センサ２６がエ
ンジンの負荷を検出する負荷検出手段となる。エンジン
がアイドルあるいは減速状態にあると判断されるときに
は、更に、Ｏ2 センサ２８によって検出される排出ガス
中の酸素濃度が許容範囲内にあるか否かの判断がなされ
る。そして、その酸素濃度が十分な大きさのときには、
切換弁１７のソレノイド１７ａを消磁するとともに、遮
断弁２０を制御するソレノイド弁２２のソレノイド２２
ａを励磁する信号が出力される。一方、エンジンが冷機
状態にあるときには、切換弁１７のソレノイド１７ａ及
びソレノイド弁２２のソレノイド２２ａをともに消磁す
る信号が出力される。また、エンジンは既に暖機状態に
あるが、アイドル状態及び減速状態のいずれでもないと
き、あるいはＯ2 センサ２８によって検出される排出ガ
ス中の酸素濃度が低いときには、切換弁１７のソレノイ
ド１７ａを励磁するとともにソレノイド弁２２のソレノ
イド２２ａを消磁する信号が出力される。
【００１８】次に、このように構成された燃料蒸気処理
装置の作用について説明する。エンジンの停止中、燃料
タンク９内で発生した燃料蒸気は、ベーパパイプ１１を
通してキャニスタ１２に導かれる。そして、そのキャニ
スタ１２内の吸着剤１３に吸着されて貯蔵される。この
とき、切換弁１７のソレノイド１７ａは消磁されている
ので、吸気パージ通路１５はその弁体１７ｂによって遮
断されている。したがって、燃料蒸気がエンジンの吸気
系４に流れることはなく、その吸気系４から大気中に放
散することは防止される。また、このときにはソレノイ
ド弁２２のソレノイド２２ａも消磁されているので、遮
断弁２０の負圧室２０ａには大気が導入されている。し
たがって、排気パージ通路１８はその遮断弁２０によっ
て遮断されており、排気系６から燃料蒸気が流出するこ
とも防止される。
装置の作用について説明する。エンジンの停止中、燃料
タンク９内で発生した燃料蒸気は、ベーパパイプ１１を
通してキャニスタ１２に導かれる。そして、そのキャニ
スタ１２内の吸着剤１３に吸着されて貯蔵される。この
とき、切換弁１７のソレノイド１７ａは消磁されている
ので、吸気パージ通路１５はその弁体１７ｂによって遮
断されている。したがって、燃料蒸気がエンジンの吸気
系４に流れることはなく、その吸気系４から大気中に放
散することは防止される。また、このときにはソレノイ
ド弁２２のソレノイド２２ａも消磁されているので、遮
断弁２０の負圧室２０ａには大気が導入されている。し
たがって、排気パージ通路１８はその遮断弁２０によっ
て遮断されており、排気系６から燃料蒸気が流出するこ
とも防止される。
【００１９】イグニッションスイッチを入れると、エン
ジンが始動し、電子制御ユニット２３に電源が投入され
る。そして、その制御ユニット２３に各センサからの信
号が入力される。しかしながら、このときにはエンジン
本体１は冷機状態にあり、水温センサ２４によって検出
されるエンジン冷却水の温度が低いので、制御ユニット
２３からソレノイド１７ａ，２２ａを励磁する信号は出
力されない。したがって、吸気パージ通路１５及び排気
パージ通路１８はともに遮断状態で保持される。すなわ
ち、パージは行われない。こうして、作動の不安定な冷
機時にエンジンの吸気系４にパージエアが流入すること
が防止され、エンジン不調を来すことが防止される。ま
た、触媒コンバータ８の働きに余裕の少ない低温時にパ
ージエアが排気系６に流入することも防止される。
ジンが始動し、電子制御ユニット２３に電源が投入され
る。そして、その制御ユニット２３に各センサからの信
号が入力される。しかしながら、このときにはエンジン
本体１は冷機状態にあり、水温センサ２４によって検出
されるエンジン冷却水の温度が低いので、制御ユニット
２３からソレノイド１７ａ，２２ａを励磁する信号は出
力されない。したがって、吸気パージ通路１５及び排気
パージ通路１８はともに遮断状態で保持される。すなわ
ち、パージは行われない。こうして、作動の不安定な冷
機時にエンジンの吸気系４にパージエアが流入すること
が防止され、エンジン不調を来すことが防止される。ま
た、触媒コンバータ８の働きに余裕の少ない低温時にパ
ージエアが排気系６に流入することも防止される。
【００２０】エンジンの暖機が完了した後、絞り弁５が
開かれると、スロットル開度センサ２７からその開度信
号が電子制御ユニット２３に送られる。制御ユニット２
３は、その開度信号から、そのときのエンジンの状態は
アイドルあるいは減速のいずれでもないと判断して、切
換弁１７のソレノイド１７ａを励磁させる信号を発生す
る。その結果、切換弁１７の弁体１７ｂが後退し、吸気
パージ通路１５が導通する。そして、そのときにはパー
ジポート１６が絞り弁５の下流側となるので、そのパー
ジポート１６に吸気管負圧が加わり、吸気パージ通路１
５を通してキャニスタ１２の大気開口１４から外気が吸
入される。したがって、キャニスタ１２内の吸着剤１３
に吸着していた蒸発燃料は、その外気、すなわちパージ
エアによってパージされる。このように蒸発燃料をパー
ジすることにより燃料を含んだパージエアは、吸気パー
ジ通路１５を通してパージポート１６からエンジンの吸
気系４に流入し、エンジン本体１の燃焼室に導かれて燃
焼処理される。この間において、絞り弁５の開度が大き
くなると、それに伴ってパージポート１６付近の負圧が
低くなる。したがって、キャニスタ１２の大気開口１４
から吸入されるパージエアの量が減少する。そして、絞
り弁５が全開状態となると、パージポート１６付近は大
気圧に近くなるので、パージは行われなくなる。このよ
うにして、絞り弁５が開いているとき、すなわちエンジ
ンに負荷がかかっているときには、その負荷に応じて吸
入されるパージエアの量が制御され、蒸発燃料のパージ
量が制御される。一方、このときには、切換弁１７によ
って排気パージ通路１８は遮断状態に保たれる。また、
ソレノイド弁２２のソレノイド２２ａが励磁されないの
で、遮断弁２０によっても排気パージ通路１８は閉じら
れている。したがって、燃料を含んだパージエアが排気
系６から排出されることはなく、燃料消費量の増大が抑
制される。また、排気系６から排出ガスが逆流すること
も防止される。
開かれると、スロットル開度センサ２７からその開度信
号が電子制御ユニット２３に送られる。制御ユニット２
３は、その開度信号から、そのときのエンジンの状態は
アイドルあるいは減速のいずれでもないと判断して、切
換弁１７のソレノイド１７ａを励磁させる信号を発生す
る。その結果、切換弁１７の弁体１７ｂが後退し、吸気
パージ通路１５が導通する。そして、そのときにはパー
ジポート１６が絞り弁５の下流側となるので、そのパー
ジポート１６に吸気管負圧が加わり、吸気パージ通路１
５を通してキャニスタ１２の大気開口１４から外気が吸
入される。したがって、キャニスタ１２内の吸着剤１３
に吸着していた蒸発燃料は、その外気、すなわちパージ
エアによってパージされる。このように蒸発燃料をパー
ジすることにより燃料を含んだパージエアは、吸気パー
ジ通路１５を通してパージポート１６からエンジンの吸
気系４に流入し、エンジン本体１の燃焼室に導かれて燃
焼処理される。この間において、絞り弁５の開度が大き
くなると、それに伴ってパージポート１６付近の負圧が
低くなる。したがって、キャニスタ１２の大気開口１４
から吸入されるパージエアの量が減少する。そして、絞
り弁５が全開状態となると、パージポート１６付近は大
気圧に近くなるので、パージは行われなくなる。このよ
うにして、絞り弁５が開いているとき、すなわちエンジ
ンに負荷がかかっているときには、その負荷に応じて吸
入されるパージエアの量が制御され、蒸発燃料のパージ
量が制御される。一方、このときには、切換弁１７によ
って排気パージ通路１８は遮断状態に保たれる。また、
ソレノイド弁２２のソレノイド２２ａが励磁されないの
で、遮断弁２０によっても排気パージ通路１８は閉じら
れている。したがって、燃料を含んだパージエアが排気
系６から排出されることはなく、燃料消費量の増大が抑
制される。また、排気系６から排出ガスが逆流すること
も防止される。
【００２１】エンジンに負荷がかからなくなったとき、
すなわちアイドル時あるいは減速時には、絞り弁５が全
閉となり、パージポート１６がその上流側に位置するこ
とになるので、パージポート１６付近は大気圧となる。
したがって、吸気パージ通路１５には負圧がかからず、
その吸気パージ通路１５を通してのパージは行われな
い。そして、そのときリヤＯ2 センサ２８によって検出
される排出ガス中の酸素濃度が低いと、ソレノイド弁２
２のソレノイド２２ａは消磁状態で保持される。すなわ
ち、遮断弁２０は排気パージ通路１８を遮断した状態に
ある。そのために、パージエアが排気系６に流れること
もない。したがって、このときにはパージは行われな
い。
すなわちアイドル時あるいは減速時には、絞り弁５が全
閉となり、パージポート１６がその上流側に位置するこ
とになるので、パージポート１６付近は大気圧となる。
したがって、吸気パージ通路１５には負圧がかからず、
その吸気パージ通路１５を通してのパージは行われな
い。そして、そのときリヤＯ2 センサ２８によって検出
される排出ガス中の酸素濃度が低いと、ソレノイド弁２
２のソレノイド２２ａは消磁状態で保持される。すなわ
ち、遮断弁２０は排気パージ通路１８を遮断した状態に
ある。そのために、パージエアが排気系６に流れること
もない。したがって、このときにはパージは行われな
い。
【００２２】しかしながら、排出ガス中の酸素濃度が所
定値以上のときには、電子制御ユニット２３から、切換
弁１７のソレノイド１７ａを消磁するとともにソレノイ
ド弁２２のソレノイド２２ａを励磁する信号が出力され
る。したがって、切換弁１７の弁体１７ｂによって吸気
パージ通路１５が遮断され、キャニスタ１２と排気パー
ジ通路１８とが連通する。また、遮断弁２０の負圧室２
０ａに吸気管負圧が導入されることにより、その遮断弁
２０が開く。こうして、キャニスタ１２と排気系６との
間を結ぶ排気パージ通路１８が導通する。そして、通
常、このような低負荷時には排気系６内は負圧となる。
したがって、排気パージ通路１８を通してキャニスタ１
２の大気開口１４から外気が吸入され、その外気、すな
わちパージエアによってキャニスタ１２内の蒸発燃料が
パージされる。蒸発燃料をパージしたパージエアは排気
パージ通路１８の排気管接続部から排気系６内に流入
し、その下流側に設けられている触媒コンバータ８によ
って酸化処理された後、外部に排出される。触媒コンバ
ータ８の下流側における排出ガス中の酸素濃度が高いと
きには、そのように触媒コンバータ８によってパージエ
アを処理することが十分に可能である。なお、この間に
おいて、排気系６内の排気圧が高くなったときには、リ
ード弁２１が閉じる。したがって、排出ガスがキャニス
タ１２側に逆流するようなことは確実に防止される。
定値以上のときには、電子制御ユニット２３から、切換
弁１７のソレノイド１７ａを消磁するとともにソレノイ
ド弁２２のソレノイド２２ａを励磁する信号が出力され
る。したがって、切換弁１７の弁体１７ｂによって吸気
パージ通路１５が遮断され、キャニスタ１２と排気パー
ジ通路１８とが連通する。また、遮断弁２０の負圧室２
０ａに吸気管負圧が導入されることにより、その遮断弁
２０が開く。こうして、キャニスタ１２と排気系６との
間を結ぶ排気パージ通路１８が導通する。そして、通
常、このような低負荷時には排気系６内は負圧となる。
したがって、排気パージ通路１８を通してキャニスタ１
２の大気開口１４から外気が吸入され、その外気、すな
わちパージエアによってキャニスタ１２内の蒸発燃料が
パージされる。蒸発燃料をパージしたパージエアは排気
パージ通路１８の排気管接続部から排気系６内に流入
し、その下流側に設けられている触媒コンバータ８によ
って酸化処理された後、外部に排出される。触媒コンバ
ータ８の下流側における排出ガス中の酸素濃度が高いと
きには、そのように触媒コンバータ８によってパージエ
アを処理することが十分に可能である。なお、この間に
おいて、排気系６内の排気圧が高くなったときには、リ
ード弁２１が閉じる。したがって、排出ガスがキャニス
タ１２側に逆流するようなことは確実に防止される。
【００２３】このようにして、この燃料蒸気処理装置に
よれば、キャニスタ１２内の蒸発燃料は、絞り弁５が開
くエンジンの中高負荷時のみでなく、アイドル時や減速
時のように絞り弁５が閉じるエンジンの低負荷時にもパ
ージされる。したがって、エンジンの作動中にキャニス
タ１２に吸入されるパージエアの量が多くなり、そのキ
ャニスタ１２として大形のものが用いられていて、蒸発
燃料の貯蔵量が多いようなときにも、その蒸発燃料を確
実にパージさせることが可能となる。そして、それによ
ってキャニスタ１２の吸着効率が高く保持されるように
なるので、エンジンの停止中における燃料蒸気の捕集量
を増大させることができる。
よれば、キャニスタ１２内の蒸発燃料は、絞り弁５が開
くエンジンの中高負荷時のみでなく、アイドル時や減速
時のように絞り弁５が閉じるエンジンの低負荷時にもパ
ージされる。したがって、エンジンの作動中にキャニス
タ１２に吸入されるパージエアの量が多くなり、そのキ
ャニスタ１２として大形のものが用いられていて、蒸発
燃料の貯蔵量が多いようなときにも、その蒸発燃料を確
実にパージさせることが可能となる。そして、それによ
ってキャニスタ１２の吸着効率が高く保持されるように
なるので、エンジンの停止中における燃料蒸気の捕集量
を増大させることができる。
【００２４】なお、上記実施例においては、吸気パージ
通路１５が接続されるパージポート１６を、絞り弁５近
傍のＰｃポート位置に設けるものとしているが、そのパ
ージポート１６は絞り弁５の下流側に設けるようにする
こともできる。その場合には、エンジンの低負荷時にパ
ージエアが吸気系４に流入することのないようにするた
めに、Ｏ2 センサ２８によって検出される酸素濃度が許
容範囲にないときにも切換弁１７のソレノイド１７ａが
消磁状態で保たれるようにする。また、Ｏ2 センサ２８
によって検出される排出ガス中の酸素濃度が低いときに
は、排気系６に二次空気が供給されるようにすることも
できる。更に、リード弁２１から発生する騒音が軽減さ
れるようにするために、キャニスタ１２にサイレンサ構
造を付加するようなこともできる。また、上記実施例に
おいては、排気系６に設けられる一対の触媒コンバータ
７，８のうちの下流側に配置される触媒コンバータ８の
上流に排気パージ通路１８を接続するようにしている
が、その排気パージ通路１８は、上流側に配置される触
媒コンバータ７の上流に接続するようにしてもよい。そ
のようにすれば、パージエア中の未燃ガスが一対の触媒
コンバータ７，８の両方で処理されるようになるので、
その未燃ガスのより確実な大気放散防止を図ることがで
きる。
通路１５が接続されるパージポート１６を、絞り弁５近
傍のＰｃポート位置に設けるものとしているが、そのパ
ージポート１６は絞り弁５の下流側に設けるようにする
こともできる。その場合には、エンジンの低負荷時にパ
ージエアが吸気系４に流入することのないようにするた
めに、Ｏ2 センサ２８によって検出される酸素濃度が許
容範囲にないときにも切換弁１７のソレノイド１７ａが
消磁状態で保たれるようにする。また、Ｏ2 センサ２８
によって検出される排出ガス中の酸素濃度が低いときに
は、排気系６に二次空気が供給されるようにすることも
できる。更に、リード弁２１から発生する騒音が軽減さ
れるようにするために、キャニスタ１２にサイレンサ構
造を付加するようなこともできる。また、上記実施例に
おいては、排気系６に設けられる一対の触媒コンバータ
７，８のうちの下流側に配置される触媒コンバータ８の
上流に排気パージ通路１８を接続するようにしている
が、その排気パージ通路１８は、上流側に配置される触
媒コンバータ７の上流に接続するようにしてもよい。そ
のようにすれば、パージエア中の未燃ガスが一対の触媒
コンバータ７，８の両方で処理されるようになるので、
その未燃ガスのより確実な大気放散防止を図ることがで
きる。
【００２５】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、エンジンの中高負荷時にはパージエアがエン
ジンの吸気系に導入され、低負荷時には排気系に導入さ
れるようにしているので、広い運転領域においてパージ
が行われるようになり、キャニスタに多量の蒸発燃料が
捕集されている場合にも、その蒸発燃料を確実にパージ
させることができる。したがって、大形のキャニスタ
を、その能力が完全に活かされるようにしながら用いる
ことが可能となり、燃料タンク内で発生した燃料蒸気の
大気放散の確実な防止を図ることができる。しかも、パ
ージエアの排気系での処理はエンジンの低負荷時のみと
されるので、それによる燃料消費量の増大も低く抑える
ことができる。
によれば、エンジンの中高負荷時にはパージエアがエン
ジンの吸気系に導入され、低負荷時には排気系に導入さ
れるようにしているので、広い運転領域においてパージ
が行われるようになり、キャニスタに多量の蒸発燃料が
捕集されている場合にも、その蒸発燃料を確実にパージ
させることができる。したがって、大形のキャニスタ
を、その能力が完全に活かされるようにしながら用いる
ことが可能となり、燃料タンク内で発生した燃料蒸気の
大気放散の確実な防止を図ることができる。しかも、パ
ージエアの排気系での処理はエンジンの低負荷時のみと
されるので、それによる燃料消費量の増大も低く抑える
ことができる。
【図１】本発明による燃料蒸気処理装置の一実施例を示
す構成図である。
す構成図である。
【図２】その燃料蒸気処理装置に用いられている電子制
御ユニットにおける制御フローを示すフローチャートで
ある。
御ユニットにおける制御フローを示すフローチャートで
ある。
１ エンジン本体 ４ 吸気系 ５ 絞り弁 ６ 排気系 ７，８ 触媒コンバータ ９ 燃料タンク １２ キャニスタ １５ 吸気パージ通路 １６ パージポート １７ 切換弁（パージ通路切換手段） １８ 排気パージ通路 ２０ 遮断弁 ２１ リード弁 ２２ ソレノイド弁 ２３ 電子制御ユニット ２５ エンジン回転数センサ（負荷検出手段） ２６ 吸気管負圧センサ（負荷検出手段） ２７ スロットル開度センサ（負荷検出手段） ２８ リヤＯ2 センサ
Claims (3)
- 【請求項１】 燃料タンクにおいて発生した燃料蒸気を
捕集するキャニスタと、 そのキャニスタに捕集された蒸発燃料をパージエアとと
もにエンジンの吸気系に導く吸気パージ通路と、 その吸気パージ通路から分岐し、前記キャニスタに捕集
された蒸発燃料をパージエアとともに前記エンジンの排
気系の触媒コンバータの上流側に導く排気パージ通路
と、 前記エンジンの負荷を検出する負荷検出手段と、を備
え、 前記吸気パージ通路と前記排気パージ通路との分岐部
に、前記負荷検出手段により検出される負荷が所定値以
下のとき前記排気パージ通路を導通させるとともに、そ
の負荷が所定値より大きいときには前記吸気パージ通路
を導通させるように切り換えるパージ通路切換手段が設
けられていることを特徴とする、 エンジンにおける燃料蒸気処理装置。 - 【請求項２】 前記エンジンの負荷が、前記吸気系に設
けられている絞り弁の開度によって検出されることを特
徴とする、 請求項１記載の燃料蒸気処理装置。 - 【請求項３】 前記エンジンの負荷が、そのエンジンの
吸気管負圧及びそのエンジンの回転数の少なくとも一方
によって検出されることを特徴とする、 請求項１記載の燃料蒸気処理装置。
Priority Applications (2)
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