JPH05263629A - 希薄燃焼内燃機関の蒸散ガス浄化装置 - Google Patents

希薄燃焼内燃機関の蒸散ガス浄化装置

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JPH05263629A
JPH05263629A JP6167692A JP6167692A JPH05263629A JP H05263629 A JPH05263629 A JP H05263629A JP 6167692 A JP6167692 A JP 6167692A JP 6167692 A JP6167692 A JP 6167692A JP H05263629 A JPH05263629 A JP H05263629A
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canister
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    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2610/00Adding substances to exhaust gases
    • F01N2610/03Adding substances to exhaust gases the substance being hydrocarbons, e.g. engine fuel

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  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)
  • Supplying Secondary Fuel Or The Like To Fuel, Air Or Fuel-Air Mixtures (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 吸気管に大量のHCを排出せず空燃比への悪
影響がなくして安定した燃焼状態を得ることでドライバ
ビリティの向上を図ると共に、排気ガスの低減を図って
蒸散ガスを効率的に浄化する。 【構成】 リーンバーンエンジン10の燃料タンク28
内に蓄えられている燃料から発生し、一時キャニスタ3
5に蓄えられた蒸散ガス(HC)の浄化装置において、
排気管29に酸化触媒51を装着すると共にキャニスタ
35の蒸散ガスを排気管29の酸化触媒51の上流に供
給する蒸散ガス供給手段としてのスイッチングバルブ5
3及び供給管52を設け、排気管29に供給された蒸散
ガスと排気ガス中に含まれる空気との混合気を酸化反応
させて炭化水素などの有害物質が除去する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は希薄燃焼内燃機関の燃料
タンク内に蓄えられている燃料から発生する蒸散ガスの
浄化装置に関する。
【0002】
【従来の技術】エンジンは空気と燃料との混合気が燃焼
室に導入され、これを圧縮して着火すると爆発して駆動
力を得ることができる。この場合、空気と燃料が完全燃
焼するように、理論的に必要な燃料に対する最少の空気
の空燃比(A/F)を求め、エンジンはこの空燃比をコ
ントロールする必要がある。この空燃比はガソリンの場
合、14.4〜15.0程度であり、排気ガス規制に適
合するように燃焼をコントロールするにはこの空燃比の
コントロールが基本となると考えられている。
【0003】排気ガスの有害物質による大気汚染対策と
して、希薄燃焼(リーンバーン)エンジンがある。この
リーンバーンエンジンとは、実際の空燃比が理論空燃比
よりも大きいリーン状態で燃焼するリーンバーン運転領
域を有するエンジンである。従って、エンジンの燃焼排
気ガス中に含まれる一酸化炭素や炭化水素あるいは窒素
酸化物の発生量を抑制したり、燃費の改善等を図ること
ができる。
【0004】ところで、自動車の燃料タンクにはガソリ
ンなどの燃料が必要量蓄えられているが、この燃料がエ
ンジンの暖気や外気などの気温差によって蒸散してしま
う。この蒸散ガスには炭化水素(Hydrocarbo
n 以下、HCと称する。)などの有害物質が含有され
ており、従って、この蒸散ガスをそのまま外部に放出す
ることはできず、一時、キャニスタに貯め、エンジンが
始動すると、このエンジンに吸入することで処理してい
る。
【0005】図3に従来のリーンバーンエンジンの吸気
及び排気系の概略を示す。
【0006】図3に示すように、リーンバーンエンジン
10には吸気ポート11及び排気ポート12が設けら
れ、吸気バルブ13及び排気バルブ14によって開閉自
在となっている。また、クランクシャフト15にはコン
ロッド16を介してピストン17が連結され、シリンダ
内を上下移動自在に支持されている。そして、ピストン
17の上部には燃焼室18が形成され、ここに点火プラ
グ19が取付けられている。
【0007】エアクリーナ20は吸入する空気中の浮遊
するごみを除去するためのものであり、吸気管21によ
ってサージタンク22、そして、エンジン10の吸気ポ
ート11に連結されている。この吸気管21のエアクリ
ーナ20側にはエアフローセンサ23が設けられると共
に、吸気管21のサージタンク22側にはスロットルバ
ルブ24及びスロットルポジションセンサ25が設けら
れている。そして、エアフローセンサ23及びスロット
ルポジションセンサ25はエンジンコントロールユニッ
ト(以下、ECUと称する。)26に接続され、その検
出結果を出力できるようになっている。また、エンジン
10の吸気ポート11にはインジェクタ27が取付けら
れており、燃料タンク28内に貯蔵されたガソリンをE
CU26の指令に基づいて所定量噴射することができる
ようになっている。
【0008】エンジン10の排気ポート12には排気管
29が接続され、中途部に触媒コンバータ(三元触媒)
30及び消音器31が装着されている。また、この排気
管29にはO2 センサ32が取付けられている。なお、
エンジン10にはエンジン冷却水の水温センサ33が設
けられ、また、エンジン10の図示しないディストリビ
ュータ内にはクランク角度位置センサ34が設けられて
いる。
【0009】また、前述した燃料タンク28にはキャニ
スタ35が連結されている。キャニスタ35は蒸散した
HCなどの有害物質を一時的に蓄えておき、エンジン1
0が始動したときに吸入させるものであって、燃料タン
ク28はチェックバルブ36を有する排出管37を介し
てキャニスタ35が連結されている。そして、このキャ
ニスタ35はパージ量制御バルブ38を有する供給管3
9を介して吸気管21に連結されている。
【0010】而して、エアクリーナ20から吸入された
空気は吸気管21を介してサージタンク22に送られ、
そして、エンジン10の吸気ポート11に供給される。
このとき、スロットルバルブ24によって吸入空気量が
制御される。一方、ECU26はエアフローセンサ23
によって検出された吸入空気量とスロットルポジション
センサ25によって検出されたスロットル開度とから燃
料噴射量を決定し、インジェクタ27はECU26の指
令に基づいて燃料タンク28内のガソリンを所定量噴射
する。従って、空気とガソリンとの混合気が燃焼室18
内に供給されることとなる。
【0011】吸気ポート11から燃焼室18内に混合気
が供給され、クランクシャフト15の駆動によってピス
トン17が上下動して燃焼室18内の混合気が圧縮さ
れ、点火プラグ19が火花を発生することで、圧縮され
た混合気の爆発、膨張が行われてエンジンが作動する。
【0012】また、エンジン10の停止中において、燃
料タンク27内のガソリンはエンジンの暖気や外気など
の気温差によって蒸散してしまう。この蒸散ガスは所定
以上のガス圧になると、チェックバルブ35が開き、排
出管36を介してキャニスタ34に送られ、ここで吸着
されて蓄えられる。そして、このキャニスタ34のパー
ジ量が一杯になると、パージ量制御バルブ37が開き、
供給管38を介して吸気管21に排出される。従って、
吸気管21に排出された蒸散ガスは吸気と共にエンジン
10の燃焼室18に送られて燃焼する。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来のリーン
バーンエンジンにあって、燃料タンク27内のガソリン
から発生した蒸散ガスはキャニスタ34に蓄えられる。
この場合、例えば、昼夜の気温差の大きい地域で車両の
使用頻度が少なかったり、使用しても走行時間が短かっ
たりすると、発生する蒸散ガスの量は多くなってキャニ
スタ34の吸着能力を越えてしまってHCがオーバフロ
ーし、車外に排出されてしまうという問題があった。
【0014】従来、その対策として、キャニスタ34の
吸着能力を高くするためにキャニスタ34の容量を増大
し、エンジン10の運転中にキャニスタ34から大量の
HCを吸気管21に排出してエンジン10の燃焼室18
で燃焼させることが考えられている。ところで、エンジ
ン10の燃焼室18内での燃焼を安定させたるために、
一般的に、吸入空気と噴射燃料との重量比、即ち、空燃
比(A/F)をECU26がコントロールしている。前
述したように、吸入空気はエアフローセンサ23とスロ
ットルポジションセンサ25との検出結果から算出さ
れ、ECU26がこれに見合った燃料噴射量を決定して
いる。ところが、吸気管21にキャニスタ34から大量
のHCが排出されると、この空燃比がずれが生じてしま
い、特に、実際の空燃比が理論空燃比よりも大きいリー
ン状態で燃焼するリーンバーン運転状態で大量のHCが
入ると、リーン状態からリッチ状態となってしまい、ド
ライバビリティを悪化させてしまうという問題がある。
【0015】そこで、キャニスタ34から吸気管21へ
のHCの排出時期を制御し、エンジン10が安定して運
転されているとき、例えば、低負荷運転時や低回転時、
リーンバーン運転領域外などのみHCの排出を行うよう
にすることも考えられるが、エンジン10の運転状態の
詳細な検出やHCの排出を行うための多数のバルブなど
が必要となり、装置が複雑化、大型化してしまう。
【0016】本発明はこのような問題点を解決するもの
であって、蒸散ガスの効率的な浄化を図った希薄燃焼内
燃機関の蒸散ガス浄化装置を提供することを目的とす
る。
【0017】
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めの本発明の希薄燃焼内燃機関の蒸散ガス浄化装置は、
希薄燃焼内燃機関の燃料タンク内に蓄えられている燃料
から発生する蒸散ガスの浄化装置において、排気通路に
酸化触媒を装着すると共に発生した蒸散ガスを前記排気
通路の酸化触媒の上流に供給する蒸散ガス供給手段を設
けたことを特徴とするものである。
【0018】
【作用】燃料タンクから発生した蒸散ガスは蒸散ガス供
給手段によって排気通路に供給され、燃焼排気ガス中に
含まれる大量のエアと混合して混合気となり、排気通路
に設けられた酸化触媒によって酸化反応して炭化水素な
どの有害物質が除去される。
【0019】
【実施例】以下、図面に基づいて本発明の実施例を詳細
に説明する。
【0020】図1に本発明の一実施例に係る希薄燃焼内
燃機関の蒸散ガス浄化装置の概略、図2にそのフローチ
ャートを示す。なお、従来と同様の機能を有する部材に
は同一の符号を付して重複する説明は省略する。
【0021】本実施例の蒸散ガス浄化装置にあっては、
蒸散ガスを排気通路に装着された酸化触媒の上流に供給
する蒸散ガス供給手段が設けられている。
【0022】即ち、図1に示すように、エアクリーナ2
0は吸気管21によりサージタンク22を介してエンジ
ン10の吸気ポート11に連結されており、吸気管21
の中途部にはエアフローセンサ23とスロットルバルブ
24及びスロットルポジションセンサ25が設けられて
いる。また、エンジン10の吸気ポート11にはインジ
ェクタ27が取付けられ、燃料タンク28に接続されて
いる。一方、エンジン10の排気ポート12には排気管
29が接続され、中途部に触媒コンバータ30(三元触
媒)、51(酸化触媒)及び消音器31が装着されてい
る。
【0023】燃料タンク28はチェックバルブ36を有
する排出管37を介してキャニスタ35が連結されてい
る。キャニスタ35は蒸散したHCなどの有害物質を一
時的に蓄えておき、エンジン10が始動したときに吸入
させるものであって、2つの供給管39,52を介して
吸気管21及び排気管29に連結されている。即ち、キ
ャニスタ35からパージ量制御バルブ38を有する供給
管39を介して吸気管21に連結されると共に、スイッ
チングバルブ53及びフレームアレスタ54、リードバ
ルブ55を有する供給管52を介して排気管29に連結
されている。
【0024】スイッチングバルブ53はECU26によ
ってON/OFF制御され、所定の条件下で開放して蒸
散ガスを排気管29に供給可能とする。フレームアレス
タ54は燃焼火炎の逆流防止のためのメッシュの金網で
あり、リードバルブ55は排気管29側の負圧によって
開放されるものである。
【0025】而して、エアクリーナ20から吸入された
空気は吸気管21及びサージタンク22を介してエンジ
ン10の吸気ポート11に供給される一方、インジェク
タ27は燃料タンク28内のガソリンを所定量噴射し、
空気とガソリンとの混合気となって燃焼室18内に供給
される。そして、燃焼室18内でピストン17の上下動
により混合気が圧縮され、点火プラグ19が火花を発生
することで爆発、膨張が行われてエンジンが作動する。
【0026】エンジン10の停止中、燃料タンク27内
のガソリンはエンジンの暖気や外気などの気温差によっ
て蒸散する。この蒸散ガス(HC)は所定以上のガス圧
になると、チェックバルブ35が開いて排出管37を介
してキャニスタ34に送られ、ここで吸着されて蓄えら
れる。そして、蒸散ガスはこのキャニスタ34から供給
管39を介して吸気管21に排出され、吸気と共にエン
ジン10の燃焼室18に送られて燃焼する。
【0027】このとき、昼夜の気温差の大きい地域で車
両の使用頻度が少なかったり、使用しても走行時間が短
かったりすると、発生する蒸散ガスの量は多くなってキ
ャニスタ34の吸着能力を越えてしまうことがある。こ
の場合、キャニスタ34の蒸散ガスを供給管52によっ
て排気管29に供給する。一方、エンジン10が実際の
空燃比が理論空燃比よりも大きいリーン状態で燃焼する
リーンバーン運転領域で運転されているときには、排気
ガス中に大量の空気(2次エア)が含まれており、この
空気が蒸散ガスと排気管29にて混合して混合気とな
り、酸化触媒51によって反応させる。
【0028】即ち、ECU26は水温センサ33から常
時冷却水温度を検出していると共に、クランク角度位置
センサ34によって常時エンジン回転数を検出し、更
に、O 2 センサ32によって排気ガスの酸素濃度を検出
している。従って、図2に示すように、ステップS1に
おいて、水温が一定温度以上で酸化触媒51が暖機され
ているかを判定し、そうであればステップS2に移行す
る。また、水温が一定温度以下でなければステップS4
に移行し、スイッチングバルブ53,57をOFFとす
る。ステップS2において、エンジン10が低負荷・低
回転であるか、また、排気ガスの酸素濃度が高くリーン
バーン運転状態であるかを判定し、そうであればステッ
プS3に移行し、スイッチングバルブ53,57をON
とする。
【0029】すると、スイッチングバルブ53が開いて
キャニスタ34の蒸散ガスが供給管52によって排気管
29に供給される。一方、排気ガス中に大量の空気(2
次エア)が含まれており、この空気が蒸散ガスと排気管
29内にて混合して混合気となって酸化触媒51によっ
て反応し、HCが除去される。また、ステップS2にお
いて、エンジン10が低負荷・低回転、また、リーンバ
ーン運転状態でなければステップS4に移行し、スイッ
チングバルブ53,57をOFFとする。
【0030】このようにエンジン10がリーンバーン運
転状態であれば、キャニスタ34に吸着された蒸散ガス
(HC)を供給管52によって排気管29に供給する
と、排気ガス中に含まれる2次エアが蒸散ガスと混合し
て酸化触媒51によって反応させるようにしたので、蒸
散ガスをキャニスタ34から供給管39を介して吸気管
21に排出する経路を低コストで簡単なものにすること
ができ、あるいは、これを廃止することも可能であり、
また、キャニスタ34を大型化する必要もなくなる。そ
して、吸気管21にキャニスタ34から大量のHCが排
出されなくなってエンジン10の空燃比への悪影響がな
くなり、安定した燃焼状態が得られ、排気ガスの低減が
図れると共に、ドライバビリティの悪化が防止される。
【0031】なお、上述の各実施例にあっては、蒸散ガ
スの排気管29への供給は負圧によって行ったが、エア
ポンプなどを設けて行ってもよいものである。
【0032】
【発明の効果】以上、実施例を挙げて詳細に説明したよ
うに本発明の希薄燃焼内燃機関の蒸散ガス浄化装置によ
れば、排気通路に酸化触媒を装着すると共に発生した蒸
散ガスをこの排気通路の酸化触媒の上流に供給する蒸散
ガス供給手段を設けたので、燃料タンクから発生した蒸
散ガスは排気通路に供給され、ここで排気ガス中に含ま
れる空気と混合して酸化反応し、炭化水素などの有害物
質が除去されることとなり、キャニスタを大型化する必
要もなく、また、吸気管に大量のHCが排出されず空燃
比への悪影響がなくなって安定した燃焼状態が得られ、
排気ガスの低減を図り蒸散ガスを効率的に浄化すること
ができると共にドライバビリティの向上を図ることがで
きる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例に係る希薄燃焼内燃機関の蒸
散ガス浄化装置を表す概略図である。
【図2】作動を表すフローチャートである。
【図3】従来の希薄燃焼内燃機関の吸気及び排気系を表
す概略図である。
【符号の説明】
10 エンジン 18 燃焼室 20 エアクリーナ 21 吸気管 26 エンジンコントロールユニット(ECU) 28 インジェクション 29 排気管 30 触媒コンバータ(三元触媒) 35 キャニスタ 37 排出管 51 触媒コンバータ(酸化触媒) 52 供給管 53 スイッチングバルブ
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成4年11月25日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】発明の詳細な説明
【補正方法】変更
【補正内容】
【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は希薄燃焼内燃機関の燃料
タンク内に蓄えられている燃料から発生する蒸散ガスの
浄化装置に関する。
【0002】
【従来の技術】エンジンは空気と燃料との混合気が燃焼
室に導入され、これを圧縮して着火すると爆発して駆動
力を得ることができる。この場合、空気と燃料が完全燃
焼するように、理論的に必要な燃料に対する最少の空気
の空燃比(A/F)を求め、エンジンはこの空燃比をコ
ントロールする必要がある。この空燃比はガソリンの場
合、14.4〜15.0程度であり、排気ガス規制に適
合するように燃焼をコントロールするにはこの空燃比の
コントロールが基本となると考えられている。
【0003】排気ガスの有害物質による大気汚染対策と
して、希薄燃焼(リーンバーン)エンジンがある。この
リーンバーンエンジンとは、実際の空燃比が理論空燃比
よりも大きいリーン状態で燃焼するリーンバーン運転領
域を有するエンジンである。従って、エンジンの燃焼排
気ガス中に含まれる一酸化炭素や炭化水素あるいは窒素
酸化物の発生量を抑制したり、燃費の改善等を図ること
ができる。
【0004】ところで、自動車の燃料タンクにはガソリ
ンなどの燃料が必要量蓄えられているが、この燃料がエ
ンジンの暖気や外気などの気温差によって蒸散してしま
う。この蒸散ガスには炭化水素(Hydrocarbo
n 以下、HCと称する。)などの有害物質が含有され
ており、従って、この蒸散ガスをそのまま外部に放出す
ることはできず、一時、キャニスタに貯め、エンジンが
始動すると、このエンジンに吸入することで処理してい
る。
【0005】図3に従来のリーンバーンエンジンの吸気
及び排気系の概略を示す。
【0006】図3に示すように、リーンバーンエンジン
10には吸気ポート11及び排気ポート12が設けら
れ、吸気バルブ13及び排気バルブ14によって開閉自
在となっている。また、クランクシャフト15にはコン
ロッド16を介してピストン17が連結され、シリンダ
内を上下移動自在に支持されている。そして、ピストン
17の上部には燃焼室18が形成され、ここに点火プラ
グ19が取付けられている。
【0007】エアクリーナ20は吸入する空気中の浮遊
するごみを除去するためのものであり、吸気管21によ
ってサージタンク22、そして、エンジン10の吸気ポ
ート11に連結されている。この吸気管21のエアクリ
ーナ20側にはエアフローセンサ23が設けられると共
に、吸気管21のサージタンク22側にはスロットルバ
ルブ25及びスロットルポジションセンサ24が設けら
れている。そして、エアフローセンサ23及びスロット
ルポジションセンサ24はエンジンコントロールユニッ
ト(以下、ECUと称する。)26に接続され、その検
出結果を出力できるようになっている。また、エンジン
10の吸気ポート11にはインジェクタ27が取付けら
れており、燃料タンク28内に貯蔵されたガソリンをE
CU26の指令に基づいて所定量噴射することができる
ようになっている。
【0008】エンジン10の排気ポート12には排気管
29が接続され、中途部に触媒コンバータ(三元触媒)
30及び消音器31が装着されている。また、この排気
管29にはO2 センサ32が取付けられている。なお、
エンジン10にはエンジン冷却水の水温センサ33が設
けられ、また、エンジン10の図示しないディストリビ
ュータ内にはクランク角度位置センサ34が設けられて
いる。
【0009】また、前述した燃料タンク28にはキャニ
スタ35が連結されている。キャニスタ35は蒸散した
HCなどの有害物質を一時的に蓄えておき、エンジン1
0が始動したときに吸入させるものであって、燃料タン
ク28はチェックバルブ36を有する排出管37を介し
てキャニスタ35が連結されている。そして、このキャ
ニスタ35はECU26によって制御されるパージ量制
御バルブ38を有する供給管39を介して吸気管21に
連結されている。
【0010】而して、エアクリーナ20から吸入された
空気は吸気管21を介してサージタンク22に送られ、
そして、エンジン10の吸気ポート11に供給される。
このとき、スロットルバルブ25によって吸入空気量が
制御される。一方、ECU26はエアフローセンサ23
によって検出された吸入空気量とスロットルポジション
センサ24によって検出されたスロットル開度とから燃
料噴射量を決定し、インジェクタ27はECU26の指
令に基づいて燃料タンク28内のガソリンを所定量噴射
する。従って、空気とガソリンとの混合気が燃焼室18
内に供給されることとなる。
【0011】吸気ポート11から燃焼室18内に混合気
が供給され、クランクシャフト15の駆動によってピス
トン17が上下動して燃焼室18内の混合気が圧縮さ
れ、点火プラグ19が火花を発生することで、圧縮され
た混合気の爆発、膨張が行われてエンジンが作動する。
【0012】また、エンジン10の停止中において、燃
料タンク28内のガソリンはエンジンの暖気や外気など
の気温差によって蒸散してしまう。この蒸散ガスは所定
以上のガス圧になると、チェックバルブ36が開き、排
出管37を介してキャニスタ35に送られ、ここで吸着
されて蓄えられる。そして、このキャニスタ35に蓄え
られた蒸散ガスはパージ量制御バルブ38を開くことに
より、供給管39を介して吸気管21に排出される。従
って、吸気管21に排出された蒸散ガスは吸気と共にエ
ンジン10の燃焼室18に送られて燃焼する。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来のリーン
バーンエンジンにあって、燃料タンク28内のガソリン
から発生した蒸散ガスはキャニスタ35に蓄えられる。
この場合、例えば、昼夜の気温差の大きい地域で車両の
使用頻度が少なかったり、使用しても走行時間が短かっ
たりすると、発生する蒸散ガスの量は多くなってキャニ
スタ35の吸着能力を越えてしまってHCがオーバフロ
ーし、車外に排出されてしまうという問題があった。
【0014】従来、その対策として、キャニスタ35の
吸着能力を高くするためにキャニスタ35の容量を増大
し、エンジン10の運転中にキャニスタ35から大量の
HCを吸気管21に排出してエンジン10の燃焼室18
で燃焼させることが考えられている。ところで、エンジ
ン10の燃焼室18内での燃焼を安定させたるために、
一般的に、吸入空気と噴射燃料との重量比、即ち、空燃
比(A/F)をECU26がコントロールしている。前
述したように、吸入空気はエアフローセンサ23とスロ
ットルポジションセンサ24との検出結果から算出さ
れ、ECU26がこれに見合った燃料噴射量を決定して
いる。ところが、吸気管21にキャニスタ35から大量
のHCが排出されると、この空燃比がずれが生じてしま
い、特に、実際の空燃比が理論空燃比よりも大きいリー
ン状態で燃焼するリーンバーン運転状態で大量のHCが
入ると、リーン状態からリッチ状態となってしまい、ド
ライバビリティを悪化させてしまうという問題がある。
【0015】そこで、キャニスタ35から吸気管21へ
のHCの排出時期を制御し、エンジン10が安定して運
転されているとき、例えば、低負荷運転時や低回転時、
リーンバーン運転領域外などのみHCの排出を行うよう
にすることも考えられるが、エンジン10の運転状態の
詳細な検出やHCの排出を行うための多数のバルブなど
が必要となり、装置が複雑化、大型化してしまう。
【0016】本発明はこのような問題点を解決するもの
であって、蒸散ガスの効率的な浄化を図った希薄燃焼内
燃機関の蒸散ガス浄化装置を提供することを目的とす
る。
【0017】
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めの本発明の希薄燃焼内燃機関の蒸散ガス浄化装置は、
希薄燃焼内燃機関の燃料タンク内に蓄えられている燃料
から発生する蒸散ガスの浄化装置において、排気通路に
酸化触媒を装着すると共に発生した蒸散ガスを前記排気
通路の酸化触媒の上流に供給する蒸散ガス供給手段を設
けたことを特徴とするものである。
【0018】
【作用】燃料タンクから発生した蒸散ガスは蒸散ガス供
給手段によって排気通路に供給され、燃焼排気ガス中に
含まれる大量のエアと混合して混合気となり、排気通路
に設けられた酸化触媒によって酸化反応して炭化水素な
どの有害物質が除去される。
【0019】
【実施例】以下、図面に基づいて本発明の実施例を詳細
に説明する。
【0020】図1に本発明の一実施例に係る希薄燃焼内
燃機関の蒸散ガス浄化装置の概略、図2にそのフローチ
ャートを示す。なお、従来と同様の機能を有する部材に
は同一の符号を付して重複する説明は省略する。
【0021】本実施例の蒸散ガス浄化装置にあっては、
蒸散ガスを排気通路に装着された酸化触媒の上流に供給
する蒸散ガス供給手段が設けられている。
【0022】即ち、図1に示すように、エアクリーナ2
0は吸気管21によりサージタンク22を介してエンジ
ン10の吸気ポート11に連結されており、吸気管21
の中途部にはエアフローセンサ23とスロットルバルブ
25及びスロットルポジションセンサ24が設けられて
いる。また、エンジン10の吸気ポート11にはインジ
ェクタ27が取付けられ、燃料タンク28に接続されて
いる。一方、エンジン10の排気ポート12には排気管
29が接続され、中途部に触媒コンバータ30(三元触
媒)、51(酸化触媒)及び消音器31が装着されてい
る。
【0023】燃料タンク28はチェックバルブ36を有
する排出管37を介してキャニスタ35が連結されてい
る。キャニスタ35は蒸散したHCなどの有害物質を一
時的に蓄えておき、エンジン10が始動したときに吸入
させるものであって、2つの供給管39,52を介して
吸気管21及び排気管29に連結されている。即ち、キ
ャニスタ35からパージ量制御バルブ38を有する供給
管39を介して吸気管21に連結されると共に、スイッ
チングバルブ53及びフレームアレスタ54、リードバ
ルブ55を有する供給管52を介して排気管29に連結
されている。
【0024】スイッチングバルブ53はECU26によ
ってON/OFF制御され、所定の条件下で開放して蒸
散ガスを排気管29に供給可能とする。フレームアレス
タ54は燃焼火炎の逆流防止のためのメッシュの金網で
あり、リードバルブ55は排気管29側の負圧によって
開放されるものである。
【0025】而して、エアクリーナ20から吸入された
空気は吸気管21及びサージタンク22を介してエンジ
ン10の吸気ポート11に供給される一方、インジェク
タ27は燃料タンク28内のガソリンを所定量噴射し、
空気とガソリンとの混合気となって燃焼室18内に供給
される。そして、燃焼室18内でピストン17の上下動
により混合気が圧縮され、点火プラグ19が火花を発生
することで爆発、膨張が行われてエンジンが作動する。
【0026】エンジン10の停止中、燃料タンク28内
のガソリンはエンジンの暖気や外気などの気温差によっ
て蒸散する。この蒸散ガス(HC)は所定以上のガス圧
になると、チェックバルブ36が開いて排出管37を介
してキャニスタ35に送られ、ここで吸着されて蓄えら
れる。そして、蒸散ガスはこのキャニスタ35から供給
管39を介して吸気管21に排出され、吸気と共にエン
ジン10の燃焼室18に送られて燃焼する。
【0027】このとき、昼夜の気温差の大きい地域で車
両の使用頻度が少なかったり、使用しても走行時間が短
かったりすると、発生する蒸散ガスの量は多くなってキ
ャニスタ35の吸着能力を越えてしまうことがある。こ
の場合、キャニスタ35の蒸散ガスを供給管52によっ
て排気管29に供給する。一方、エンジン10が実際の
空燃比が理論空燃比よりも大きいリーン状態で燃焼する
リーンバーン運転領域で運転されているときには、排気
ガス中に大量の空気(酸素)が含まれており、この空気
が蒸散ガスと排気管29にて混合して混合気となり、酸
化触媒51によって反応させる。
【0028】即ち、ECU26は水温センサ33から常
時冷却水温度を検出していると共に、クランク角度位置
センサ34によって常時エンジン回転数を検出し、更
に、O 2 センサ32によって排気ガスの酸素濃度を検出
している。従って、図2に示すように、ステップS1に
おいて、水温が一定温度以上で酸化触媒51が暖機され
ているかを判定し、そうであればステップS2に移行す
る。また、水温が一定温度以下でなければステップS4
に移行し、スイッチングバルブ53をOFFとする。ス
テップS2において、エンジン10が低負荷・低回転で
あるか、また、排気ガスの酸素濃度が高くリーンバーン
運転状態であるかを判定し、そうであればステップS3
に移行し、スイッチングバルブ53をONとする。
【0029】すると、スイッチングバルブ53が開いて
キャニスタ35の蒸散ガスが供給管52によって排気管
29に供給される。一方、排気ガス中に大量の空気(酸
素)が含まれており、この空気が蒸散ガスと排気管29
内にて混合して混合気となって酸化触媒51によって反
応し、HCが除去される。また、ステップS2におい
て、エンジン10が低負荷・低回転、また、リーンバー
ン運転状態でなければステップS4に移行し、スイッチ
ングバルブ53をOFFとする。
【0030】このようにエンジン10がリーンバーン運
転状態であれば、キャニスタ35に吸着された蒸散ガス
(HC)を供給管52によって排気管29に供給する
と、排気ガス中に含まれる酸素が蒸散ガスと混合して酸
化触媒51によって反応させるようにしたので、蒸散ガ
スをキャニスタ35から供給管39を介して吸気管21
に排出する経路を低コストで簡単なものにすることがで
き、あるいは、これを廃止することも可能であり、ま
た、キャニスタ35を大型化する必要もなくなる。そし
て、吸気管21にキャニスタ35から大量のHCが排出
されなくなってエンジン10の空燃比への悪影響がなく
なり、安定した燃焼状態が得られ、排気ガスの低減が図
れると共に、ドライバビリティの悪化が防止される。
【0031】なお、上述の各実施例にあっては、蒸散ガ
スの排気管29への供給は負圧によって行ったが、エア
ポンプなどを設けて行ってもよいものである。
【手続補正2】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図1
【補正方法】変更
【補正内容】
【図1】
【手続補正3】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図3
【補正方法】変更
【補正内容】
【図3】

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 希薄燃焼内燃機関の燃料タンク内に蓄え
    られている燃料から発生する蒸散ガスの浄化装置におい
    て、排気通路に酸化触媒を装着すると共に発生した蒸散
    ガスを前記排気通路の酸化触媒の上流に供給する蒸散ガ
    ス供給手段を設けたことを特徴とする希薄燃焼内燃機関
    の蒸散ガス浄化装置。
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