JPH07293357A

JPH07293357A - 内燃機関の蒸発燃料処理装置

Info

Publication number: JPH07293357A
Application number: JP8865594A
Authority: JP
Inventors: 衛 ▲吉▼岡; Mamoru Yoshioka
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1994-04-26
Filing date: 1994-04-26
Publication date: 1995-11-07

Abstract

(57)【要約】（修正有）【目的】吸気通路に発生する負圧でパージ通路にある
蒸発燃料の流量制御弁の開閉が影響され難くすると共
に、吸入空気量に応じた蒸発燃料の還流を行う。【構成】キャニスタ22に吸着された蒸発燃料を機関稼
働中にパージ通路27で吸気通路２に還流させる蒸発燃料
処理装置を備え、パージ通路27には蒸発燃料量を制御す
る流量制御弁30が設けられたものにおいて、スロットル
弁開度が第１の開度未満の時には、パージ通路27の吸気
通路２における開口部28がこのスロットル弁18の上流側
に位置し、スロットル弁開度が第１の開度より大きい第
２の開度以上の時には、開口部28がスロットル弁18の下
流側に位置するように、パージ通路27を吸気通路２に接
続すると共に、パージ通路27の流量制御弁30と開口部28
との間の部分には、スロットル弁18の下流側の吸気通路
に連通する分岐管29を設けて構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は内燃機関の蒸発燃料処理
装置に関し、特に、キャニスタに吸着された蒸発燃料の
吸気通路への還流通路に設けた流量制御弁の開閉を、内
燃機関の吸気通路に発生する負圧の影響を受けずにスム
ーズに行うことができる内燃機関の蒸発燃料処理装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、内燃機関においては、内燃機関
の停止中に燃料タンクや気化器等の燃料貯蔵部から蒸発
する燃料蒸気（ＨＣ）が大気に放出されないようにする
蒸発燃料処理装置（エバポシステム）が備えられてい
る。このエバポシステムは、燃料貯蔵部から蒸発する燃
料蒸気（以後蒸発燃料という）をキャニスタに吸着させ
ておき、機関運転中の吸入負圧を利用してこのキャニス
タに吸着された蒸発燃料を吸気側に吸い込ませるもので
ある。

【０００３】図８は電子制御燃料噴射式内燃機関１に備
えられた従来の蒸発燃料処理装置８０の構成を示すもの
である。図１において、２は内燃機関１の吸気通路、３
はサージタンク、４はディストリビュータ、５，６はク
ランク角センサ、７は燃料噴射弁、８は内燃機関１のシ
リンダブロックに設けられた冷却水通路、９は水温セン
サ、１０は内燃機関１の制御回路、１１は排気マニホル
ド、１２は三元触媒コンバータ、１３はＯ₂センサ、１
４は排気パイプ、１７は圧力センサ、１８はスロットル
弁、１９はスロットル弁１８の開度を検出するスロット
ル開度センサを示している。

【０００４】クランク角センサ５，６からの信号は制御
回路１０の入出力インタフェース１０２に供給され、水
温センサ９と圧力センサ１７の出力はＡ／Ｄ変換器１０
１に供給され、Ｏ₂センサ１３による空燃比の検出信号
は制御回路１０の信号処理回路１１１を介してＡ／Ｄ変
換器１０１に供給される。また、入出力インタフェース
１２２には図示しないキースイッチのオン／オフ信号が
供給されるようになっている。

【０００５】蒸発燃料処理装置８０は燃料タンク２１か
らの蒸発燃料（ベーパとも呼ばれる）が大気中に逃げる
のを防止するシステムであり、キャニスタ２２、及び電
気式パージ流量制御弁（以後ＶＳＶという））２６を備
えている。キャニスタ２２は燃料タンク２１の上底とベ
ーパ捕集管２５で結ばれ、燃料タンク２１からの蒸発燃
料を吸着する。このベーパ捕集管２５の途中には、燃料
タンク２１内の蒸発燃料の圧力が所定圧以上になった時
に開くタンク内圧制御弁２３が設けられている。この内
圧制御弁２３にはスイッチが取り付けられており、内圧
制御弁２３の開閉状況は制御回路１０の入出力インタフ
ェース１０２に入力されるようになっている。キャニス
タ２２はパージ通路２７により、吸気通路２のスロット
ル弁１８の下流側にあるサージタンク３に接続されてい
る。ＶＳＶ２６はキャニスタ２２に吸着された蒸発燃料
をサージタンク３に戻すパージ通路２７の途中に設けら
れた電磁開閉弁であり、ソレノイド２６１、プランジャ
２６２、ばね２６３、及び弁体２６４を備えている。Ｖ
ＳＶ２６は制御回路１０からの電気信号を受けると、ソ
レノイド２６１によりプランジャ２６２がばね２６３の
付勢力に抗して吸引され、弁体２６４が移動してパージ
通路２７を連通させる。ＶＳＶ２６が吸気通路２に流入
させる蒸発燃料量は、電気信号をデューティ制御するこ
とによって調節される。

【０００６】以上のような構成において、図示しないキ
ースイッチがオンされると、制御回路１０が通電されて
プログラムが起動し、各センサからの出力を取り込み、
燃料噴射弁７やその他のアクチュエータを制御する。制
御回路１０は、例えばマイクロコンピュータを用いて構
成され、前述のＡ／Ｄ変換器１０１，入出力インタフェ
ース１０２，ＣＰＵ１０3 の他に、ＲＯＭ１０４，ＲＡ
Ｍ１０５，キースイッチのオフ後も情報の保持を行うバ
ックアップＲＡＭ１０６，クロック（ＣＬＫ）１０7 等
が設けられており、これらはバス１１３で相互に接続さ
れている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
内燃機関の蒸発燃料処理装置８０では、ＶＳＶ２６の弁
体２６４が吸気通路２内に発生する負圧で閉じる方向に
設けられているので、ＶＳＶ２６を開弁させようとする
時にサージタンク３内が負圧であると、ＶＳＶ２６の開
弁がデューティ比通りにスムーズに行われず、空燃比に
変動が生じるというという問題がある。この問題点を図
９を用いて詳しく説明する。

【０００８】図９はＶＳＶ２６をデューティ制御する場
合の、電気信号のデューティ比に対するＶＳＶ２６の流
量特性を示すものである。この図に実線で示すように、
ＶＳＶ２６自体の流量特性は、デューティ比に対してリ
ニアな特性になるようになっている。ところが、前述の
ように、ＶＳＶ２６の弁体２６４が吸気通路２内に発生
する負圧で閉じる方向に設けられていると、ＶＳＶ２６
を開弁させようとする時にサージタンク３内が負圧であ
ると、ＶＳＶ２６の開弁圧がこの負圧によって大きくな
り、通常はデューティ比がＡで開き始める弁体２６４
が、これより大きなデューティ比Ｂにならないと開き始
めない。しかも、弁体２６４が開くと弁体２６４の前後
の圧力差が無くなるので、図９に破線で示すように弁体
２６４はデューティ比Ｂにおける通常の流量特性まで一
気に開くことになる。この結果、キャニスタ２２に吸着
されていた蒸発燃料がスキップ的に吸気通路２内に入る
ため、ＶＳＶ２６の開弁時における空燃比が急激にリッ
チになり、空燃比変動が大きくなるという問題が発生す
るのである。

【０００９】なお、ＶＳＶ２６の開弁方向を逆にする対
策も考えられるが、この対策ではＶＳＶ２６を閉弁した
い軽負荷時に、サージタンク３内の負圧でＶＳＶ２６が
勝手に開いてしまうという問題点が新たに発生する。そ
こで、本発明は前記従来の内燃機関の蒸発燃料処理装置
における課題を解消し、蒸発燃料の吸気通路への還流通
路に設けた流量制御弁の開閉を、吸気通路に発生する負
圧の影響を受けずにスムーズに行うことができると共
に、吸入空気量に応じた蒸発燃料の還流を行うことが可
能な内燃機関の蒸発燃料処理を提供することを目的とし
ている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成する本発
明の内燃機関の蒸発燃料処理装置は、燃料系からの蒸発
燃料をキャニスタに吸着させ、機関稼働中にこのキャニ
スタに吸着された蒸発燃料を還流通路によって吸気通路
内に還流するようにした内燃機関の蒸発燃料処理装置で
あって、前記還流通路にはこの還流通路内を通る蒸発燃
料量を制御する流量制御弁が設けられたものにおいて、
前記吸気通路に設けられたスロットル弁の開度が第１の
開度未満の時には、前記還流通路の前記吸気通路におけ
る開口部がこのスロットル弁の上流側に位置し、前記ス
ロットル弁の開度が前記第１の開度より大きい第２の開
度以上の時には、前記開口部がスロットル弁の下流側に
位置するように、前記還流通路を前記吸気通路に接続す
ると共に、前記還流通路の前記流量制御弁と前記開口部
との間の部分には、前記スロットル弁の下流側の吸気通
路に連通する分岐管が設けられていることを特徴として
いる。

【００１１】

【作用】本発明の内燃機関の蒸発燃料処理装置によれ
ば、吸気通路に設けられたスロットル弁の開度が第１の
開度未満の小さい時には、還流通路の吸気通路における
開口部がこのスロットル弁の上流側に位置し、スロット
ル弁の開度が第１の開度より大きい第２の開度以上の大
きな時には、開口部がスロットル弁の下流側に位置する
ように還流通路が吸気通路に接続されており、還流通路
の流量制御弁と吸気通路との間の部分には、スロットル
弁の下流側の吸気通路に連通する分岐管が設けられてい
るので、軽負荷状態ではスロットル弁の下流側の吸気通
路に発生する負圧は分岐管と還流通路によってスロット
ル弁の上流側の大気圧の吸気通路に逃げ、中、高負荷状
態ではスロットル弁が開いているためにスロットル弁の
下流側に発生する負圧は小さく、吸気通路内の負圧が流
量制御弁の開弁特性に与える影響は小さい。この結果、
還流通路に設けられた流量制御弁の開閉特性は吸気通路
内の負圧の影響を受けにくくなる。

【００１２】

【実施例】以下添付図面を用いて本発明の実施例を詳細
に説明する。図１には本発明の第１の実施例の蒸発燃料
処理装置２０を備えた電子制御燃料噴射式内燃機関１が
概略的に示されており、図８で説明した従来の内燃機関
の蒸発燃料処理装置８０を備えた電子制御燃料噴射式内
燃機関１と同じ構成部材については同じ符号を付してあ
る。

【００１３】図１において、内燃機関１の吸気通路２に
はスロットル弁１８が設けられており、このスロットル
弁１８の軸には、スロットル弁１８の開度を検出するス
ロットル開度センサ１９が設けられている。このスロッ
トル開度センサ１９の下流側の吸気通路２にはサージタ
ンク３があり、このサージタンク３内には吸気の圧力を
検出する圧力センサ１７が設けられている。更に、サー
ジタンク３の下流側には、各気筒毎に燃料供給系から加
圧燃料を吸気ポートへ供給するための燃料噴射弁７が設
けられている。

【００１４】ディストリビュータ４には、その軸が例え
ばクランク角(CA)に換算して720 ゜CA毎に基準位置検出
用パルス信号を発生するクランク角センサ５及び30゜CA
毎に基準位置検出用パルス信号を発生するクランク角セ
ンサ６が設けられている。これらクランク角センサ５，
６のパルス信号は、燃料噴射時期の割込要求信号、点火
時期の基準タイミング信号、燃料噴射量演算制御の割込
要求信号等として作用する。これらの信号は制御回路１
０の入出力インタフェース１０２に供給され、このうち
クランク角センサ６の出力はＣＰＵ１０３の割込端子に
供給される。

【００１５】また、内燃機関１のシリンダブロックの冷
却水通路８には、冷却水の温度を検出するための水温セ
ンサ９が設けられている。水温センサ９は冷却水の温度
THWに応じたアナログ電圧の電気信号を発生する。この
出力もＡ／Ｄ変換器１０１に供給されている。排気マニ
ホルド１１より下流の排気系には、排気ガス中の３つの
有害成分ＨＣ，ＣＯ，ＮＯｘを同時に浄化する三元触媒
コンバータ１２が設けられている。また、排気マニホル
ド１１の下流側であって、触媒コンバータ１２の上流側
の排気パイプ１４には、空燃比センサの一種であるＯ₂
センサ１３が設けられている。Ｏ₂センサ１３は排気ガ
ス中の酸素成分濃度に応じて電気信号を発生する。すな
わち、Ｏ₂センサ１３は空燃比が理論空燃比に対してリ
ッチ側かリーン側かに応じて、異なる出力電圧を制御回
路１０の信号処理回路１１１を介してＡ／Ｄ変換器１０
１に供給する。また、入出力インタフェース１０２には
図示しないキースイッチのオン／オフ信号が供給される
ようになっている。

【００１６】また、燃料タンク２１からの蒸発燃料が大
気中に逃げるのを防止するこの実施例の内燃機関の蒸発
燃料処理装置２０は、キャニスタ２２、及びＶＳＶ（電
気式パージ流量制御弁）３０を備えている。キャニスタ
２２は燃料タンク２１の上底とベーパ捕集管２５で結ば
れ、燃料タンク２１からの蒸発燃料を吸着する。このベ
ーパ捕集管２５の途中には、燃料タンク２１内の蒸発燃
料の圧力が所定圧以上になった時に開くタンク内圧制御
弁２３が設けられている。この内圧制御弁２３にはスイ
ッチが取り付けられており、内圧制御弁２３の開閉状況
は入出力インタフェース１０２に入力されるようになっ
ている。キャニスタ３０はパージ通路２７によって吸気
通路２のスロットル弁１８の上流側近傍に接続されてい
ると共に、細い分岐管２９、或いは途中にオリフィスの
設けられた分岐管２９によってサージタンク３に接続さ
れている。

【００１７】パージ通路２７と、吸気通路２のスロット
ル弁１８の上流側近傍との接続関係を図２を用いて詳し
く説明する。パージ通路２７は、吸気通路２に設けられ
たスロットル弁１８の開度が第１の開度未満の軽負荷時
（実線で示す）には、その吸気通路２における開口部２
８がこのスロットル弁１８の上流側に位置し、スロット
ル弁１８の開度が第１の開度より大きい第２の開度以上
になる中、高負荷時（点線で示す）には、その開口部２
８がスロットル弁１８の下流側に位置するように、吸気
通路２に接続される。

【００１８】以上のようにパージ通路２７によって吸気
通路２に接続され、キャニスタ２２に吸着された蒸発燃
料を吸気通路２に戻すＶＳＶ２６は、この実施例では電
磁開閉弁として構成され、ソレノイド３１、プランジャ
３２、ばね３３、及び弁体３４を備えている。そして、
この実施例では、弁体３４は吸気通路２内の負圧によっ
て開弁する方向にＶＳＶ２６内に取り付けられている。
ＶＳＶ２６は制御回路１０からの電気信号を受けると、
ソレノイド３１によりプランジャ３２がばね３３の付勢
力に抗して吸引され、弁体３４がパージ通路２７を連通
させる。ＶＳＶ２６が吸気通路２に流入させる蒸発燃料
量は、電気信号をデューティ制御することによって調節
される。

【００１９】以上のような構成において、図示しないキ
ースイッチがオンされると、制御回路１０が通電されて
プログラムが起動し、各センサからの出力を取り込み、
燃料噴射弁７やその他のアクチュエータを制御する。制
御回路１０は、例えばマイクロコンピュータを用いて構
成され、前述のＡ／Ｄ変換器１０１，入出力インタフェ
ース１０２，ＣＰＵ１０３の他に、ＲＯＭ１０４，ＲＡ
Ｍ１０５，キースイッチのオフ後も情報の保持を行うバ
ックアップＲＡＭ１０６，クロック（ＣＬＫ）１０７等
が設けられており、これらはバス１１３で相互に接続さ
れている。この制御回路１０において、ダウンカウン
タ, フリップフロップ, 及び駆動回路を含む噴射制御回
路１１０は燃料噴射弁７を制御するためのものである。
即ち、吸入空気量と機関回転数とから演算された基本噴
射量Ｔｐを機関の運転状態で補正した燃料噴射量ＴＡＵ
が演算されると、燃料噴射量ＴＡＵが噴射制御回路１１
０のダウンカウンタにプリセットされると共にフリップ
フロップもセットされて駆動回路が燃料噴射弁７の付勢
を開始する。他方、ダウンカウンタがクロック信号 (図
示せず) を計数して最後にそのキャリアウト端子が"1"
レベルになった時に、フリップフロップがリセットされ
て駆動回路は燃料噴射弁７の付勢を停止する。つまり、
前述の燃料噴射量ＴＡＵだけ燃料噴射弁７は付勢され、
したがって、燃料噴射量ＴＡＵに応じた量の燃料が内燃
機関１の燃焼室に送り込まれることになる。

【００２０】以上のように構成された第１の実施例の蒸
発燃料処理装置２０では、軽負荷状態ではスロットル弁
１８の下流側の吸気通路２に発生する負圧でサージタン
ク３内が負圧になり、この負圧は分岐管２９によりＶＳ
Ｖ３０の弁体３４を開弁させる方向に作用するが、この
負圧はパージ通路２７によってスロットル弁１８の上流
側の大気圧の吸気通路２に逃げる。よって、ＶＳＶ３０
の弁体３４を開弁させる負圧力が低下し、サージタンク
３内の負圧が大きくてもＶＳＶ３０が開弁することはな
い。

【００２１】一方、機関１の中、高負荷状態ではスロッ
トル弁１８が開いているために、スロットル弁１８の下
流側に発生する負圧は小さく、吸気通路２内の負圧によ
ってＶＳＶ３０の弁体３４が開弁することはない。ま
た、仮に吸気通路２内の負圧によってＶＳＶ３０が開弁
したとしても、機関１の中、高負荷状態は吸入空気量が
多い状態であり、ＶＳＶ３０が開いたことにより燃料蒸
気が吸気通路２内に還流されても、空燃比に与える影響
は小さく空燃比が荒れることはない。

【００２２】この結果、パージ通路２７に設けられたＶ
ＳＶ３０の開閉特性は吸気通路２内の負圧の影響を受け
にくくなり、ＶＳＶ３０の開弁特性がデューティ比に対
してリニアな特性となり、燃料蒸気の急激な吸気通路２
内への流入がなくなり、空燃比が大きく変動することが
ない。図３は機関１の回転数が１０００，２０００，３
０００ｒｐｍの各場合におけるスロットル弁開度ＴＡ
（吸入空気量Ｇａに略等しい）に対するサージタンク３
と、パージ通路２７の吸気通路２への開口部２８の近傍
の負圧特性を示すものである。サージタンク３内の負圧
はスロットル弁回路ＴＡが小さい程大きいが、本発明に
おけるパージ通路２７の吸気通路２への開口部２８の近
傍の負圧は、スロットル弁１８の開度が小さい軽負荷時
には、開口部２８がこのスロットル弁１８の上流側に位
置しているので小さい。そして、開口部２８の近傍の負
圧は、スロットル弁１８の開度が増大してゆくにつれて
スロットル弁１８の下流側に位置する開口部２８の面積
が大きくなるので増大する。

【００２３】一方、スロットル弁１８の下流側の負圧
は、スロットル弁１８の開度が増大するにつれて吸入空
気量が増大するので小さくなる。従って、前述の位置に
開口させたパージ通路２７の開口部２８の近傍の負圧
は、スロットル弁１８の開度が所定開度まで増大する間
は増大するが、スロットル弁１８の開度がその開度を越
えると今度は次第に減少する。これより、機関１の中、
高負荷時には、その開口部２８がスロットル弁１８の下
流側に位置しても、その負圧はスロットル弁１８の開度
の増大に応じて次第に小さくなる。

【００２４】そして、図３の特性図から分かるように、
パージ通路２７の開口部２８を図２に示す位置、即ち、
吸気通路２に設けられたスロットル弁１８の開度が第１
の開度未満の軽負荷時には、その吸気通路２における開
口部２８がこのスロットル弁１８の上流側に位置し、ス
ロットル弁１８の開度が第１の開度より大きい第２の開
度以上になる中、高負荷時には、その開口部２８がスロ
ットル弁１８の下流側に位置するように開口部２８を設
けると、開口部２８の近傍の負圧は機関１が軽負荷時に
吸入空気量の増大に伴って増大する。

【００２５】ここで、燃料蒸気の還流量（パージ量）
は、吸気通路２の負圧に応じて大きくなるので、スロッ
トル弁１８の開度の増大に対して負圧が大きくなる位置
の方が流量制御がし易い。従って、本発明の開口部２８
の位置にパージ通路２７を接続すれば、機関１の軽負荷
〜中負荷時に吸入空気量に比例してパージ量を増大させ
ることができる。そして、このように基本となるパージ
特性が良い条件で、流量制御弁３０をデューティ比によ
って制御できるので、吸入空気量に応じたパージ量に制
御することができ、空燃比の変動を防止することができ
る。

【００２６】図４(a) は本発明の第２の実施例の内燃機
関の蒸発燃料処理装置４０の要部構成を示す部分構成図
であり、この図には図１で説明したＶＳＶ３０から吸気
通路２側の部分のみを示してある。この実施例のＶＳＶ
３０の構成は図１で説明したＶＳＶ３０の構成と同じで
あり、ソレノイド３１、プランジャ３２、ばね３３、及
び弁体３４を備えている。

【００２７】この実施例では、ＶＳＶ３０と吸気通路２
とを結ぶパージ通路２７の分岐管２９よりも吸気通路２
側の途中に、チェック弁（逆止弁）４１が設けられてい
る点が図１で説明した実施例と異なる点であり、その他
の部分の構成は図１と同じである。従って、図４におい
て、３はサージタンク、１８はスロットル弁、２８はパ
ージ通路２７の吸気通路２における開口部である。

【００２８】チェック弁４１はＶＳＶ３０の弁体３４が
開弁した時にキャニスタ２２に吸着された蒸発燃料を吸
気通路２側に流すが、吸気通路２側からの吸気はＶＳＶ
３０側に流さないようにするものであり、その内部には
弁体４２が設けられている。また、チェック弁４１の内
部にはオリフィス４３が設けられており、このオリフィ
ス４３は、サージタンク３内に発生した負圧が分岐管２
９を通じてＶＳＶ３０側に導入された時に、この負圧を
スロットル弁１８の上流側の吸気通路２に逃がす働きを
する。

【００２９】以上のように構成された第２の実施例の蒸
発燃料処理装置４０では、軽負荷状態ではスロットル弁
１８は実線の位置にあり、スロットル弁１８の下流側の
吸気通路２に発生する負圧でサージタンク３内が負圧に
なる。この負圧は分岐管２９によりＶＳＶ３０の弁体３
４を開弁させる方向に作用するが、この負圧はパージ通
路２７に設けられたチェック弁４１内のオリフィス４３
によってスロットル弁１８の上流側の大気圧の吸気通路
２に逃げる。よって、ＶＳＶ３０の弁体３４を開弁させ
る負圧力が低下し、サージタンク３内の負圧が大きくて
もＶＳＶ３０が開弁することはない。

【００３０】一方、機関１の中、高負荷状態ではスロッ
トル弁１８が点線で示すように開いているために、スロ
ットル弁１８の下流側に発生する負圧は小さく、吸気通
路２内の負圧によってＶＳＶ３０の弁体３４が開弁する
ことはない。また、仮に吸気通路２内の負圧によってＶ
ＳＶ３０が開弁したとしても、機関１の中、高負荷状態
は吸入空気量が多い状態であり、ＶＳＶ３０が開いたこ
とにより燃料蒸気が吸気通路２内に還流されても、空燃
比に与える影響は小さく空燃比が荒れることはない。

【００３１】この結果、パージ通路２７に設けられたＶ
ＳＶ３０の開閉特性は吸気通路２内の負圧の影響を受け
にくくなり、ＶＳＶ３０の開弁特性がデューティ比に対
してリニアな特性となり、燃料蒸気の急激な吸気通路２
内への流入がなくなり、空燃比が大きく変動することが
ない。図４(b) は図４(a) の変形実施例の蒸発燃料処理
装置４０′の構成を示すものである。図４(b) の実施例
が図４(a) の実施例と異なる点は、パージ通路２７の途
中に設けられたＶＳＶの構成のみである。図４(a) の実
施例では図１の実施例と同様に、弁体３４が吸気通路２
内の負圧によって開く方向に設けられたＶＳＶ３０が用
いられていたが、図４(b) の実施例では、図８で説明し
た従来例と同様に、弁体２６４が吸気通路２内の負圧に
よって開く方向に設けられたＶＳＶ２６が用いられてい
る。

【００３２】前述のように、本発明では、サージタンク
３内に大きな負圧が発生している時でも、ＶＳＶはその
負圧の影響を受けにくい。従って、図４(a) ，(b) に示
すように、ＶＳＶの内部に設ける弁体は、サージタンク
３内の負圧によって開く方向に設けても、また、閉じる
方向に設けても良い。図５(a) は本発明の第３の実施例
の内燃機関の蒸発燃料処理装置５０の要部構成を示す部
分構成図であり、この図には図１で説明したＶＳＶ３０
から吸気通路２側の部分のみを示してある。この実施例
のＶＳＶ３０の構成は図１で説明したＶＳＶ３０の構成
と同じであり、ソレノイド３１、プランジャ３２、ばね
３３、及び弁体３４を備えている。

【００３３】この第３の実施例でも第２の実施例と同様
に、ＶＳＶ３０と吸気通路２とを結ぶパージ通路２７の
分岐管２９よりも吸気通路２側の途中に、チェック弁４
１が設けられている。第３の実施例の内燃機関の蒸発燃
料処理装置５０は、チェック弁４１の内部構成が第２の
実施例の内燃機関の蒸発燃料処理装置４０と異なるだけ
であるので、同じ構成部材には同じ符号を付してその説
明を省略する。

【００３４】図４の第２の実施例では、チェック弁３０
の中に、弁体３４に並列にオリフィス４３が設けられて
いたが、この図５の第３の実施例では、オリフィス４３
の代わりに、調圧弁４４が設けられており、この点が第
２の実施例と異なる点である。調圧弁４４は分岐管２９
が接続する側のパージ通路２７内が負圧になった時に開
くように設定されており、この調圧弁４４の開弁圧はＶ
ＳＶ３０内の弁体３４の開弁圧よりも小さく設定されて
いる。

【００３５】以上のように構成された第３の実施例の蒸
発燃料処理装置５０では、軽負荷状態ではスロットル弁
１８は実線の位置にあり、スロットル弁１８の下流側の
吸気通路２に発生する負圧でサージタンク３内が負圧に
なる。この負圧は分岐管２９によりＶＳＶ３０の弁体３
４を開弁させる方向に作用するが、この負圧はパージ通
路２７に設けられたチェック弁４１内の調圧弁４４の開
弁によってスロットル弁１８の上流側の大気圧の吸気通
路２に逃げる。よって、ＶＳＶ３０の弁体３４を開弁さ
せる負圧力が低下し、サージタンク３内の負圧が大きく
てもＶＳＶ３０が開弁することはない。

【００３６】一方、機関１の中、高負荷状態ではスロッ
トル弁１８が点線で示すように開いているために、スロ
ットル弁１８の下流側に発生する負圧は小さく、吸気通
路２内の負圧によってＶＳＶ３０の弁体３４が開弁する
ことはない。また、仮に吸気通路２内の負圧によってＶ
ＳＶ３０が開弁したとしても、機関１の中、高負荷状態
は吸入空気量が多い状態であり、ＶＳＶ３０が開いたこ
とにより燃料蒸気が吸気通路２内に還流されても、空燃
比に与える影響は小さく空燃比が荒れることはない。

【００３７】この結果、パージ通路２７に設けられたＶ
ＳＶ３０の開閉特性は吸気通路２内の負圧の影響を受け
にくくなり、ＶＳＶ３０の開弁特性がデューティ比に対
してリニアな特性となり、燃料蒸気の急激な吸気通路２
内への流入がなくなり、空燃比が大きく変動することが
ない。図５(b) は図５(a) の変形実施例の蒸発燃料処理
装置５０′の構成を示すものである。図５(b) の実施例
が図５(a) の実施例と異なる点は、パージ通路２７の途
中に設けられたＶＳＶの構成のみである。図５(a) の実
施例では図１の実施例と同様に、弁体３４が吸気通路２
内の負圧によって開く方向に設けられたＶＳＶ３０が用
いられていたが、図５(b) の実施例では、図８で説明し
た従来例と同様に、弁体２６４が吸気通路２内の負圧に
よって開く方向に設けられたＶＳＶ２６が用いられてい
る。

【００３８】前述のように、本発明では、サージタンク
３内に大きな負圧が発生している時でも、ＶＳＶはその
負圧の影響を受けにくい。従って、図５(a) ，(b) に示
すように、ＶＳＶの内部に設ける弁体は、サージタンク
３内の負圧によって開く方向に設けても、また、閉じる
方向に設けても良い。図６は、図２で説明したスロット
ル弁１８が設けられた吸気通路２への本発明のパージ通
路２７の接続位置とその接続開口部２８の形状の別の実
施例を示す斜視説明図である。図２の実施例では、パー
ジ通路２７を接続する吸気通路２上の開口部２８の形状
が円形であったが、この実施例では、開口部２８の形状
が、スロットル弁１８の開度が大きくなるにつれて次第
に開口面積が大きくなるような形状、例えば、図６に示
すような卵型になっている。

【００３９】図７は、図２，図６に示したパージ通路２
７が吸気通路２に接続する開口部２８の形状の違いによ
るスロットル弁開度ＴＡに対するパージ量を比較して示
す特性図である。この図７から分かるように、パージ通
路２７の開口部２８の形状が丸型よりも卵型の方が、吸
入空気量にほぼ等しいスロットル弁開度ＴＡに対するパ
ージ率のリニアリティが高い。よって、パージ通路２７
の開口部２８の形状は丸型よりも卵型にした方が好まし
い。

【００４０】以上のように、本発明の内燃機関の蒸発燃
料処理装置により、従来技術の課題は解消され、以下の
ことが実行可能となる。 (1) 機関がアイドル状態においても、ＶＳＶが負圧の影
響を受けないので、パージ可能にＶＳＶをデューティ制
御することができ、パージ開始のＶＳＶの急激な開弁を
カットすることができる。 (2) 吸入空気量に対して精度良く燃料蒸気のパージが可
能となる。 (3) パージ通路の吸気通路への接続部開口の形状で、吸
入空気量に対するパージ量がよりリニアな関係になる。

【００４１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の内燃機関
の蒸発燃料処理装置によれば、パージ通路に設けた蒸発
燃料の流量制御弁の開閉が、吸気通路に発生する負圧の
影響を受けずにスムーズに行うことができると共に、吸
入空気量に応じた蒸発燃料の還流を行うことが可能にな
るという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の内燃機関の蒸発燃料処理装置の第１の
実施例の全体構成を内燃機関と共に示す全体構成図であ
る。

【図２】スロットル弁が設けられた吸気通路への本発明
のパージ通路の接続位置とその接続部開口の形状の一実
施例を示す斜視説明図である。

【図３】スロットル弁開度に対するサージタンクの負圧
とパージ通路の吸気通路への開口部近傍の負圧とを比較
して示す特性図である。

【図４】(a) は本発明の第２の実施例の内燃機関の蒸発
燃料処理装置の要部構成を示す部分構成図であり、(b)
は(a) の変形実施例の構成を示す部分構成図である。

【図５】(a) は本発明の第３の実施例の内燃機関の蒸発
燃料処理装置の要部構成を示す部分構成図であり、(b)
は(a) の変形実施例の構成を示す部分構成図である。

【図６】スロットル弁が設けられた吸気通路への本発明
のパージ通路の接続位置とその接続部開口の形状の別の
実施例を示す斜視説明図である。

【図７】図５，図６に示したパージ通路の吸気通路への
接続部開口の形状の違いによるスロットル弁開度に対す
るパージ量を比較して示す特性図である。

【図８】従来の内燃機関の蒸発燃料処理装置の全体構成
を内燃機関と共に示す全体構成図である。

【図９】従来の内燃機関の蒸発燃料処理装置のパージ流
量制御弁のデューティ比に対する流量特性を示す特性図
である。

【符号の説明】

１…内燃機関２…吸気通路３…サージタンク１０…制御回路１８…スロットル弁２１…燃料タンク２２…キャニスタ２５…ベーパ捕集管２６…電気式パージ流量制御弁（ＶＳＶ）２７…パージ通路２８…開口部２９…分岐管３０…電気式パージ流量制御弁（ＶＳＶ）３１…ソレノイド３２…プランジャ３３…ばね３４…弁体４１…チェック弁４２…弁体４３…オリフィス４４…調圧弁２６１…ソレノイド２６２…プランジャ２６３…ばね２６４…弁体

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】燃料系からの蒸発燃料をキャニスタに吸
着させ、機関稼働中にこのキャニスタに吸着された蒸発
燃料を還流通路によって吸気通路内に還流するようにし
た内燃機関の蒸発燃料処理装置であって、前記還流通路
にはこの還流通路内を通る蒸発燃料量を制御する流量制
御弁が設けられたものにおいて、前記吸気通路に設けられたスロットル弁の開度が第１の
開度未満の時には、前記還流通路の前記吸気通路におけ
る開口部がこのスロットル弁の上流側に位置し、前記ス
ロットル弁の開度が前記第１の開度より大きい第２の開
度以上の時には、前記開口部がスロットル弁の下流側に
位置するように、前記還流通路を前記吸気通路に接続す
ると共に、前記還流通路の前記流量制御弁と前記開口部との間の部
分には、前記スロットル弁の下流側の吸気通路に連通す
る分岐管が設けられていることを特徴とする内燃機関の
蒸発燃料処理装置。