JPH056144U - 内燃エンジンの燃料蒸気排出抑止装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本考案は簡易な工夫でもって燃料給油時であ
っても燃料タンク内の燃料蒸気が大気中に放出されるの
を抑止することができる内燃エンジンの燃料蒸気排出抑
止装置を提供することを目的とする。 【構成】 本考案は燃料タンクと、燃料蒸気を吸着貯蔵
するキャニスタと、２方向弁を介して前記燃料タンクと
前記キャニスタとを連通する連通管とを備えた内燃エン
ジンの燃料蒸気排出抑止装置において、２方向弁をバイ
パスするバイパス筒に制御弁を介装し、又は制御弁を２
方向弁に一体的に付設し、エンジン作動時には燃料タン
クとキャニスタとが連通するように制御弁を制御し、燃
料給油時（エンジン非作動時を含む）には燃料タンクの
内圧を２方向弁のみで制御するようにしたことを特徴と
する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、内燃エンジンの燃料供給系で発生する燃料蒸気が大気中に放出され るのを防止する内燃エンジンの燃料蒸気排出抑止装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来の燃料蒸気排出抑止装置としては、図４に示すように、燃料タンク５１と 、燃料蒸気を吸着貯蔵するキャニスタ５２とを備え、燃料タンク５１とキャニス タ５２とを連通する連通管５３に２方向弁５４が介装されたものが知られている 。

【０００３】 上記燃料蒸気排出抑止装置においては、燃料タンク５１内で発生した燃料蒸気 が、所定の設定圧に達すると２方向弁５４の正圧バルブを押し開いてキャニスタ ５２に流入し、キャニスタ５２内の吸着剤５５によって吸着され該キャニスタ５ ２に一時貯蔵される。そして、エンジンが回転するとキャニスタ５２に貯蔵され ていた燃料蒸気は、吸気管（図示せず）の負圧によりキャニスタ５２に設けられ た外気取入口５６から吸入される外気と共に吸引され、パージ管５７から吸気管 を経てエンジンの気筒に送られる。

【０００４】 また、外気の影響などで燃料タンク５１が冷却され該燃料タンク５１内の負圧 が増すと、２方向弁５４の負圧バルブが開弁し、キャニスタ５２に貯蔵されてい る燃料蒸気は燃料タンク５１に戻される。このように燃料タンク５１内が一定圧 力となるように２方向弁５４により制御し、燃料タンク５１内に発生した燃料蒸 気が大気に放出されることを抑止していた。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

しかし、上記従来の燃料蒸気排出抑止装置においては、例えば車輌走行中に燃 料温度が上昇するとタンク内圧が上昇し、２方向弁５４の設定圧がタンク内圧と して燃料タンク５１に負荷されるため、フィラーキャップ５８を開蓋して燃料給 油を行う場合、燃料タンク５１内の燃料蒸気が大気中に放出され、大気汚染を惹 起するという問題点があった。

【０００６】 本考案はこのような問題点に鑑みてなされたものであって、簡易な工夫でもっ て燃料給油時であっても燃料タンク内の燃料蒸気が大気中に放出されるのを抑止 することができる内燃エンジンの燃料蒸気排出抑止装置を提供することを目的と する。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するために燃料タンクと、燃料蒸気を吸着貯蔵するキャニスタ と、２方向弁を介して前記燃料タンクと前記キャニスタとを連通する連通管とを 備えた内燃エンジンの燃料蒸気排出抑止装置において、第１の考案は前記２方向 弁をバイパスするバイパス管と、該バイパス管に介装された制御弁と、内燃エン ジンの作条体を検出する作動状態検出手段と、燃料が前記燃料タンクに給油され ているとき給油信号を発生する燃料給油検出手段とを備え、かつ前記作動状態検 出手段によりエンジンの作動が検出されたときには前記制御弁を開弁する一方、 前記燃料給油検出手段により給油信号が発生されたときには前記制御弁を閉弁す る制御弁閉弁手段を有していることを特徴としている。

【０００８】 また、第２の考案は内燃エンジンの作動状態を検出する作動状態検出手段と、 燃料が前記燃料タンクに給油されているとき給油信号を発生する燃料給油検出手 段とを具備すると共に、制御弁が前記２方向弁に一体的に付設され、前記作動状 態検出手段によりエンジンの作動が検出されたときには前記２方向弁が前記制御 弁により開弁される一方、前記燃料給油検出手段により給油信号が発生されたと きには前記２方向弁が前記制御弁によっては閉弁状態とされることを特徴として いる。

【０００９】 さらに、第３の考案は前記２方向弁をバイパスするバイパス管と、該バイパス 管に介装された制御弁とを備え、エンジンが回転しているときは前記制御弁を開 弁する一方、エンジンが回転していないときは前記制御弁を閉弁する制御弁閉弁 手段を有していることを特徴としている。

【００１０】

【作用】

第１の考案によれば、作動状態検出手段によりエンジンの作動が検出されたと きは制御弁を開弁するので、エンジンの作動時には燃料タンク内の燃料蒸気がバ イパス管を介してキャニスタに流入する。また、燃料給油検出手段により給油信 号が発生されたときには制御弁を閉弁するので、バイパス管は管路を遮断され、 燃料蒸気のキャニスタへの流出は所定圧に設定された２方向弁により制御される 。

【００１１】 また、第２の考案によれば、作動状態検出手段によりエンジンの作動が検出さ れたときには２方向弁が制御弁により強制的に開弁されるので、エンジンの作動 時には燃料タンク内の燃料蒸気が連通管を介してキャニスタに流入する。また、 燃料給油検出手段により給油信号が発生されたときには前記２方向弁が前記制御 弁によっては閉弁されるので、燃料蒸気のキャニスタへの流出は所定圧に設定さ れた２方向弁により制御される。

【００１２】 さらに、第３の考案によれば、エンジンが回転しているときは制御弁を開弁す るので、エンジン回転時は燃料タンク内の燃料蒸気が連通管を介してキャニスタ に流入する。また、エンジンが回転していないときは制御弁を閉弁するので、燃 料蒸気のキャニスタへの流出は所定圧に設定された２方向弁により制御される。

【００１３】

【実施例】

以下、本考案の実施例を図面に基づき詳説する。

【００１４】 図１は本考案に係る内燃エンジンの燃料蒸気排出抑止装置の一実施例を示す全 体構成図である。

【００１５】 図中、１は例えば４気筒を有する内燃エンジン（以下、単に「エンジン」とい う）であって、該エンジン１の吸気管２の途中にはスロットルボディ３が設けら れ、その内部にはスロットル弁３′が配されている。また、スロットル弁３′に はスロットル弁開度（θＴＨ）センサ４が連結されており、当該スロットル弁３ ′の開度に応じた電気信号を出力して電子コントロールユニット（以下「ＥＣＵ 」という）５に供給する。

【００１６】 燃料噴射弁６は、エンジン１とスロットル弁３′との間且つ吸気管２の図示し ない吸気弁の少し上流側に各気筒毎に設けられている。また、各燃料噴射弁６は 燃料供給管２５を介して燃料ポンプ７に接続されると共にＥＣＵ５に電気的に接 続され、該ＥＣＵ５からの信号により燃料噴射の開弁時間が制御される。

【００１７】 吸気管２のスロットル弁３′の下流側にはパージ管８が分岐して設けられ、該 パージ管８は後述する燃料蒸気排出抑止系９に接続されている。

【００１８】 さらに、前記パージ管８の下流側には分岐管１０が設けられ、該分岐管１０の 先端には絶対圧（ＰＢＡ）センサ１１が配設されている。また、ＰＢＡセンサ１ １はＥＣＵ５に電気的に接続され、ＰＢＡセンサ１１により検出された吸気管２ 内の絶対圧ＰＢＡは電気信号に変換されてＥＣＵ５に供給される。

【００１９】 エンジン１の図示しないカム軸周囲またはクランク軸周囲にはエンジン回転数 （ＮＥ）センサ１２が取り付けられている。

【００２０】 ＮＥセンサ１２はエンジン１のクランク軸の１８０度回転毎に所定のクランク 角度位置で信号パルス（以下、「ＴＤＣ信号パルス」という）を出力し、該ＴＤ Ｃ信号パルスはＥＣＵ５にに供給されれる。

【００２１】 イグニッション・スイッチ（ＩＧＳＷ）センサ１３はエンジン１が作動状態で あることを示すＩＧＳＷのオン状態を検出してその電気信号をＥＣＵ５に供給す る。給油センサ１４は、燃料給油時に後述するフィラーキャップの開蓋を検知し て給油信号を発生し、該給油信号をＥＣＵ５に供給する。

【００２２】 しかして、燃料蒸気排出抑止系９は、燃料供給時に開蓋されるフィラーキャッ プ１５を備えた燃料タンク１６と、吸着剤としての活性炭１７が内蔵されると共 に外気取入口１８が設けられたキャニスタ１９と、該キャニスタ１９と前記燃料 タンク１６とを連通する連通管２０と、該連通管２０の途中に介装された正圧バ ルブ２１ａと負圧バルブ２１ｂとを有する２方向弁２１と、該２方向弁２１をバ イパスするバイパス管２２と、該バイパス管２２の途中に介装された電磁弁（制 御弁）２３とから構成されている。また、キャニスタ１９は、パージ制御弁２４ 及びパージ管８を介して吸気管２に連通され、燃料タンク１６は燃料ポンプ７及 び燃料吸気管２５を介して燃料噴射弁６に接続されている。

【００２３】 さらに、電磁弁２３及びパージ制御弁２４は、ＥＣＵ５に電気的に接続され、 ＥＣＵ５からの信号により電磁弁２３及びパージ制御弁２４の開閉弁状態が制御 される。

【００２４】 ＥＣＵ５は上述の各種センサからの入力信号波形を整形して電圧レベルを所定 レベルに修正し、アナログ信号値をデジタル信号値に変換する等の機能を有する 入力回路と、中央演算処理回路（以下「ＣＰＵ」という）と、該ＣＰＵで実行さ れる演算プログラムや演算結果等を記憶する記憶手段と、前記燃料噴射弁６や電 磁弁２３及びパージ制御弁２４に駆動信号を供給する出力回路とを備えている。 また、ＣＰＵは、ＩＧＳＷセンサ１３によりエンジン１の作動が検出されたと きには電磁弁２３を開弁する一方、給油センサ１４により給油信号が発生された ときには電磁弁２３を開弁する電磁弁開閉手段を有している。

【００２５】 このように構成された内燃エンジンの燃料蒸気排出抑止装置においては、ＩＧ ＳＷがオンされるとＩＧＳＷセンサ１３によりエンジン１の作動が検出され、そ の出力信号がＥＣＵ５に供給される。そして、電磁弁２３はＥＣＵ５からの信号 により開弁する。これににより、燃料タンク１６とキャニスタ１９とはバイパス 管２２を介して連通状態とされ、燃料タンク１６内の燃料蒸気はキャニスタ１９ に流入し、燃料タンク１６の内圧は低下する。尚、この時、２方向弁２１に負荷 される圧力は低くなるため、燃料タンク１６の燃料蒸気が２方向弁側からキャニ スタ１９に流入することはない。

【００２６】 次に、フィラーキャップ１５が開蓋され給油センサ１４により給油信号が発生 されると該給油信号がＥＣＵ５に入力され、電磁弁２３はＥＣＵ５からの信号に より閉弁する。この燃料給油時においては、上述の如くエンジンの作動検出に同 期して電磁弁２３が開弁されることにより燃料タンク１６内の圧力が低下してい るため、フィラーキャップ１５を開蓋しても燃料タンク１６内の燃料蒸気の大気 中への排出が抑制される。しかも、この燃料給油時においては電磁弁２３が閉弁 しているので、燃料給油時に燃料蒸気が燃料タンク１６からキャニスタ１９に流 入するのを防止することができ、燃料が燃料タンク１６に過給油されることもな い。

【００２７】 しかも、エンジンが作動していないときは従来と同様、燃料タンク１６のタン ク内圧が２方向弁２１の正圧バルブ２１ａと負圧バルブ２１ｂとにより制御され 、タンク内圧力の所謂呼吸作用を確保することができる。

【００２８】 このように、上記燃料蒸気排出抑止装置においては、エンジン作動時（ＩＧＳ Ｗオン時以降）にはバイパス管２２を介して燃料タンク１６とキャニスタ１９と が連通され、燃料タンク１６のタンク内圧が低下する一方、燃料給油時には電磁 弁２３が閉弁されて燃料タンク１６のタンク内圧は２方向弁２１により制御され 燃料の給油性を確保することができ、さらにエンジン非作動時におけるタンク内 圧力の呼吸作用を確保することができる。

【００２９】 図２は本考案の第２の実施例を示す燃料蒸気排出抑止装置であって、制御弁と しての電磁弁２６が２方向弁２７に一体的に付設されている。すなわち、電磁弁 ２６のロッド２６ａの先端が２方向弁２７を構成する正圧バルブ２７ａのダイヤ フラム２７ｂに当着され、電磁弁２６と２方向弁２７とが一体化されている。

【００３０】 この第２の実施例においては、ＩＧＳＷがオンしてＩＧＳＷセンサ１３がエン ジンの作動状態を検出したときは電磁弁２６のロッド２６ａが下方に移動して正 圧バルブ２７ａを強制的に押し開き、燃料タンク１６とキャニスタ１９とが連通 管２８を介して連通状態となる。そして、燃料タンク１６内の燃料蒸気はキャニ スタ１９に流入し、燃料タンク１６のタンク内圧が低下する。次いで、燃料給油 時にフィラーキャップ１５が開蓋されると給油センサ１４が給油信号を発生して 該信号がＥＣＵ５に入力され、さらにＥＣＵ５からの信号によりロッド２６ａが 上方に移動して電磁弁２６が閉弁する。

【００３１】 これにより、燃料給油時においては、フィラーキャップ１５を開蓋しても燃料 タンク１６の圧力が低いため燃料蒸気の大気中への排出が抑止されると共に、連 通管２８の管路が２方向弁２７により制御され、給油性を確保することができる 。また、第１の実施例と同様、車輌停止時におけるタンク内圧の呼吸起用の確保 することができる。

【００３２】 図３は本考案の第３の実施例を示す燃料蒸気排出抑止装置であって、第１の実 施例における電磁弁２３に代えて負圧弁２９及びチャンバ３０で制御弁が構成さ れている。３１はダイヤフラム、３２はスプリングである。

【００３３】 この第３の実施例においては、エンジンが回転すると吸気管の負圧により負圧 弁２９のダイヤフラム３１はスプリング３２の弾発付勢力に抗して上方に吸引さ れ、負圧弁２９が開弁する。そして、燃料タンク１６とキャニスタ１９とがバイ パス管２２を介して連通状態とされる結果、燃料タンク１６内の圧力が低下する 。また、エンジンの回転が停止すると吸気管からの負圧吸引力が消失し、負圧弁 ２９はスプリング３２の弾発付勢力によつて閉弁され、燃料タンク１６のタンク 圧力は２方向弁２１により制御される。したがって、エンジンを停止して燃料給 油を行う場合においては、燃料タンク１６のタンク内圧が低下しており、フィラ ーキャップ１５を開蓋しても燃料蒸気が大気に放出されるのを抑止することがで き、また上記第１の実施例と同様、給油性当を確保することができる。

【００３４】

【考案の効果】

以上述べたように、燃料タンクと、燃料蒸気を吸着貯蔵するキャニスタと、２ 方向弁を介して前記燃料タンクと前記キャニスタとを連通する連通管とを備えた 内燃エンジンの燃料蒸気排出抑止装置において、第１の考案は前記２方向弁をバ イパスするバイパス管と、該バイパス管に介装された制御弁と、内燃エンジンの 作条体を検出する作動状態検出手段と、燃料が前記燃料タンクに給油されている とき給油信号を発生する燃料給油検出手段とを備え、かつ前記作動状態検出手段 によりエンジンの作動が検出されたときには前記制御弁を開弁する一方、前記燃 料給油検出手段により給油信号が発生されたときには前記制御弁を閉弁する制御 弁閉弁手段を有しているので、燃料温度が上昇して燃料タンクのタンク内圧が上 昇するエンジン作動時にはバイパス管を介して燃料タンクとキャニスタとが連通 され、燃料タンクのタンク内圧が低下する。したがって、給油口から燃料タンク に燃料給油する場合において燃料タンク内の燃料蒸気が大気に放出されるのを抑 止することができる。また、燃料給油時には制御弁が閉弁されるので、給油性を 確保することができ、さらにエンジン非作動時における燃料タンク内圧の呼吸作 用を確保することができる。

【００３５】 また、第２の考案は内燃エンジンの作動状態を検出する作動状態検出手段と、 燃料が前記燃料タンクに給油されているとき給油信号を発生する燃料給油検出手 段とを具備すると共に、制御弁が前記２方向弁に一体的に付設され、前記作動状 態検出手段によりエンジンの作動が検出されたときには前記２方向弁が前記制御 弁により開弁される一方、前記燃料給油検出手段により給油信号が発生されたと きには前記２方向弁が前記制御弁によっては閉弁状態とされるので、エンジン作 動時には燃料タンクとキャニスタとが連通されて燃料タンクの内圧が低下する一 方、燃料給油時は上記第１の考案と同様、燃料蒸気の大気への放出防止及び給油 性等を確保することがでる。特に、第２の考案においては、制御弁が２方向弁に 一体的に付設されているので、装置の小形化が可能である。

【００３６】 さらに、第３の考案は前記２方向弁をバイパスするバイパス管と、該バイパス 管に介装された制御弁とを備え、エンジンが回転しているときは前記制御弁を開 弁する一方、エンジンが回転していないときは前記制御弁を閉弁する制御弁閉弁 手段を有しているので、エンジンの回転のみで制御弁の開閉を制御することがで き、上記第１及び第２の考案と同様の効果を得ることができると共に、構成が簡 素であり、安価に製造することができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係る内燃エンジンの燃料蒸気排出抑止
装置の一実施例（第１の実施例）を示す全体構成図であ
る。

【図２】本考案の第２の実施例の要部構成図である。

【図３】本考案の第３の実施例の要部構成図である。

【図４】従来例の要部構成図である。

【符号の説明】

１ 内燃エンジン ５ ＥＣＵ（制御弁開閉手段） １３ ＩＧＳＷセンサ（作動状態検出手段） １４ 給油センサ（燃料給油検出手段） １６ 燃料タンク １９ キャニスタ ２０，２７ 連通管 ２２ バイパス管 ２３，２５ 電磁弁（制御弁） ３１ 負圧弁（制御弁）

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 燃料タンクと、燃料蒸気を吸着貯蔵する
   キャニスタと、２方向弁を介して前記燃料タンクと前記
   キャニスタとを連通する連通管とを備えた内燃エンジン
   の燃料蒸気排出抑止装置において、 前記２方向弁をバイパスするバイパス管と、該バイパス
   管に介装された制御弁と、内燃エンジンの作動状態を検
   出する作動状態検出手段と、燃料が前記燃料タンクに給
   油されているとき給油信号を発生する燃料給油検出手段
   とを備え、かつ前記作動状態検出手段によりエンジンの
   作動が検出されたときには前記制御弁を開弁する一方、
   前記燃料給油検出手段により給油信号が発生されたとき
   には前記制御弁を閉弁する制御弁閉弁手段を有している
   ことを特徴とする内燃エンジンの燃料蒸気排出抑止装
   置。
2. 【請求項２】 燃料タンクと、燃料蒸気を吸着貯蔵する
   キャニスタと、２方向弁を介して前記燃料タンクと前記
   キャニスタとを連通する連通管とを備えた内燃エンジン
   の燃料蒸気排出抑止装置において、 内燃エンジンの作動状態を検出する作動状態検出手段
   と、燃料が前記燃料タンクに給油されているとき給油信
   号を発生する燃料給油検出手段とを具備すると共に、制
   御弁が前記２方向弁に一体的に付設され、前記作動状態
   検出手段によりエンジンの作動が検出されたときには前
   記２方向弁が前記制御弁により開弁される一方、前記燃
   料給油検出手段により給油信号が発生されたときには前
   記２方向弁が前記制御弁によっては閉弁状態とされるこ
   とを特徴とする内燃エンジンの燃料蒸気排出抑止装置。
3. 【請求項３】 燃料タンクと、燃料蒸気を吸着貯蔵する
   キャニスタと、２方向弁を介して前記燃料タンクと前記
   キャニスタとを連通する連通管とを備えた内燃エンジン
   の燃料蒸気排出抑止装置において、 前記２方向弁をバイパスするバイパス管と、該バイパス
   管に介装された制御弁とを備え、エンジンが回転してい
   るときは前記制御弁を開弁する一方、エンジンが回転し
   ていないときは前記制御弁を閉弁する制御弁閉弁手段を
   有していることを特徴とする内燃エンジンの燃料蒸気排
   出抑止装置。