JPH08135524A - キャニスタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 パージガス導出口を介して吸気通路に導出す
るパージガスの濃度（Ａ／Ｆ）を安定的に変化させ、空
燃比の変動を抑制する。 【構成】 キャニスタ１１のケーシング１２内には、２
個の吸着室１９，２０が形成されている。各吸着室１
９，２０は、それぞれ吸着剤２３を収容すると共に、蒸
発燃料導入孔２１及び新気導入孔２２を備えている。各
吸着室１９，２０を連通する連通孔２６には、バイメタ
ルからなるシート状の開閉弁２８が設けられ、この開閉
弁２８は、熱伝導部材２９を介して伝導される吸着剤２
３の温度によって駆動する。これにより、パージガスの
導出が開始されると、最初に導出される初段のパージガ
スＦ₁に、やがて次段のパージガスＦ₂が徐々に加わり、
パージガス全体のＡ／Ｆ変化が安定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、燃料タンクからの蒸発
燃料を吸着して一時的に貯蔵し、所定の運転条件下で機
関吸気系に導入する蒸発燃料処理装置に用いて好適なキ
ャニスタに関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、自動車の内燃機関には、燃料タ
ンク内で発生した蒸発燃料を一時的に貯蔵し、所定の運
転条件下で機関吸気系に導入する蒸発燃料処理装置が設
けられている。この蒸発燃料処理装置は、通常、燃料タ
ンクの蒸発燃料を吸着するキャニスタと、キャニスタか
ら新気と共に離脱したパージガスを機関吸気系に導くパ
ージ通路と、パージ通路の途中に設けられ、パージガス
の流量をデユーテイ制御（時間比例制御）するパージ制
御弁とを備えて構成されている。

【０００３】そこで、図１５に示す簡略化した構成図を
参照しつつ従来技術によるキャニスタを用いた蒸発燃料
処理装置を説明する。

【０００４】図外の機関本体にはインテークマニホール
ド１を介して吸気通路２が接続されており、この吸気通
路２の途中にはスロットルバルブ３と、図示せぬエアフ
ローメータ及び燃料噴射弁等が設けられている。

【０００５】キャニスタ４は、蒸発燃料通路５を介して
燃料タンク６の上部に接続されている。このキャニスタ
４は、ケーシング４Ａと、ケーシング４Ａ内に画成さ
れ、内部に活性炭等の吸着剤４Ｂを収容した単一の吸着
室４Ｃと、外部からの新気（大気）を取り入れるべくケ
ーシング４Ａの底部に開口して形成された新気導入口４
Ｄと、ケーシング４Ａの上部に形成され、蒸発燃料通路
５を介して燃料タンク６に接続された蒸発燃料導入口４
Ｅと、ケーシング４Ａの上部に形成され、パージ通路７
を介して吸気通路２のスロットルバルブ３下流側に接続
されたパージガス導出口４Ｆ等とから構成されている。

【０００６】キャニスタ４と吸気通路２とを接続するパ
ージ通路７の途中には電磁弁等からなるパージ制御弁８
が設けられ、このパージ制御弁８は、後述のコントロー
ルユニット９によってデユーテイ制御されるものであ
る。また、このパージ制御弁８の下流側には、ダイヤフ
ラム弁として構成され、吸入負圧によって開閉するパー
ジカット弁（図示せず）も設けられている。

【０００７】コントロールユニット９は、機関を電気的
に集中制御するものであり、ＣＰＵ等の演算処理回路、
ＲＯＭ，ＲＡＭ等の記憶回路、入出力回路等を含んだマ
イクロコンピュータシステムとして構成されている。そ
して、このコントロールユニット９は、図示せぬクラン
ク角センサやエアフローメータ等の各種センサからの出
力信号に基づいて機関の運転条件を検出し、この運転条
件に従ってパージガス流量を制御するものである。

【０００８】従来技術によるキャニスタ４を用いた蒸発
燃料処理装置は、上述の如き構成を有するもので、例え
ば機関停止後等に、燃料タンク６内で燃料蒸気が発生す
ると、この燃料蒸気は蒸発燃料通路５を介してキャニス
タ４に導かれ、吸着室４Ｃ内の吸着剤４Ｂに一時的に吸
着される。次に、機関が定速走行域等の所定の運転条件
に達すると、パージ制御弁８及びパージカット弁が開弁
して、吸気通路２内の吸入負圧がキャニスタ４に作用
し、新気が新気導入口４Ｄを介して吸着室４Ｃ内に吸い
込まれる。これにより、吸着されていた燃料は吸着剤４
Ｂから離脱して、所謂パージガスとなり、このパージガ
スは、パージガス導出口４Ｆからパージ通路７を介して
吸気通路２内に導入される。そして、蒸発燃料が離脱し
た吸着剤４Ｂは、再び吸着可能状態に復活する。

【０００９】一方、機関がアイドリング等の所定の低負
荷域になった場合は、スロットルバルブ３の弁開度が小
さくなり、パージカット弁の圧力室に吸入負圧が導入さ
れないため、該パージカット弁は閉弁（全閉）する。こ
れにより、万が一、パージ制御弁８が開弁したまま故障
した場合でも、アイドリング時等には、パージカット弁
によってパージガスの流通が自動的に遮断され、多量の
パージガスが機関に供給されて、アイドル回転数の過渡
の上昇、いわゆるハイアイドル状態になるのを未然に防
止している。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述したキ
ャニスタ４では、所定の運転条件下で導入される吸入負
圧によって吸着室４Ｃ内に新気を取り込み、この新気に
よって吸着剤４Ｂから燃料を離脱させているが、このパ
ージガスの濃度（Ａ／Ｆ）は、パージの進行につれて急
激に低下するため、パージ時に、機関の空燃比が変動し
易い。即ち、図６中の点線に示す如く、活性炭等からな
る吸着剤４Ｂの特性上、パージの初期段階では、吸着剤
４Ｂに吸着されていた燃料の大半が離脱するため、パー
ジガスのＡ／Ｆが高くなる（濃くなる）。一方、パージ
が進行するに従って、離脱する燃料が急速に減少するた
め、パージガスのＡ／Ｆは２次曲線的に低下していく
（薄くなる）。

【００１１】本発明は、かかる従来技術の問題点に鑑み
てなされたもので、パージガスの濃度（Ａ／Ｆ）を安定
的に変化させて、空燃比の変動を抑制できるようにした
キャニスタの提供を目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】そこで、本発明は、パー
ジ初期にはＨＣの濃度が濃く、パージの進行につれて急
速に薄くなるパージガスの特性を考慮し、多段の吸着室
をパージの進行に応じて順次段階的に接続していくこと
により、パージガスの濃度を安定的に変化させるように
した。即ち、本発明に係るキャニスタは、ケーシング
と、該ケーシング内に設けられ、新気を取り入れるため
の新気導入孔と蒸発燃料を導入するための蒸発燃料導入
孔とがそれぞれ形成された複数の吸着室と、前記各蒸発
燃料導入孔にそれぞれ設けられ、蒸発燃料が吸着室内に
流入するのを許し逆向きの流れを阻止する逆止弁と、前
記各吸着室間をそれぞれ連通して設けられ、該各吸着室
を多段に接続するための連通孔と、前記各吸着室のうち
初段の吸着室に設けられ、パージガスを導出するための
パージガス導出口と、前記各連通孔にそれぞれ設けら
れ、パージガスの導出の進行に応じて全閉状態から弁開
度を大きくする開閉弁と、から構成している。

【００１３】また、前記各開閉弁は、吸着室内の温度に
応じて変形する温度依存性材料からシート状に形成する
のが好ましい。

【００１４】さらに、前記各吸着室内には各開閉弁の開
閉動作を保証する作動空間を形成すると共に、各開閉弁
に熱を伝導する熱伝導部材を吸着室の吸着剤に接して設
けるのが好ましい。

【００１５】また、前記各開閉弁は、制御信号に応じて
弁開度を変化させる外部操作型開閉弁として形成し、該
各開閉弁の弁開度をそれぞれ個別に制御する開閉制御手
段を設けてもよい。

【００１６】

【作用】機関が所定の運転条件に入って、パージガス導
出口に機関の吸入負圧が導入されると、このパージガス
導出口が設けられた初段の吸着室内に新気が流入し、当
該初段の吸着室内の吸着剤から燃料が離脱してパージガ
スとなり、このパージガスはパージガス導出口を介して
導出される。次に、このパージガスの導出が進行する
と、開閉弁が開いて、初段の吸着室と次段の吸着室とが
連通し、次段の吸着室内にも吸入負圧が導入されて、パ
ージガスが発生する。そして、パージガス導出の進行に
伴って、開閉弁の弁開度が大きくなるため、次段の吸着
室からパージガス導出口に導かれるパージガスの流量も
徐々に増大していく。以下、同様に、残りの吸着室も開
閉弁を介して順次接続されていき、次々に新たなパージ
ガスがパージガス導出口を介して導出される。

【００１７】従って、最初に吸入負圧が導入された初段
の吸着室で生じたパージガスの濃度が低下し始めた頃に
は、次段の吸着室にも吸入負圧が導入されてパージガス
が発生し、この次段の吸着室で生じたパージガスの流量
は、パージガスの導出の進行に応じて徐々に増大するた
め、パージガス導出口から導出されるパージガスの濃度
を安定的に変化させることができる。

【００１８】また、前記各開閉弁を、吸着室内の温度に
応じて変形する温度依存性材料からシート状に形成する
構成とすれば、パージガスの導出によって低下する吸着
室内の温度を利用して、開閉弁を自動的に開閉すること
ができる。

【００１９】さらに、前記各吸着室内には各開閉弁の開
閉動作を保証する作動空間を形成すると共に、各開閉弁
に熱を伝導する熱伝導部材を吸着室の吸着剤に接して設
ける構成とすれば、パージガスの導出に応じて速やかに
低下する吸着剤の温度を利用して、開閉弁を円滑に開閉
動作させることができる。

【００２０】

【実施例】以下、本発明の実施例を図１〜図１４に基づ
いて詳細に説明する。なお、実施例では上述した従来技
術と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省
略するものとする。

【００２１】まず、図１〜図６は本発明の第１の実施例
に係り、図１は、キャニスタ１１の構成説明図であっ
て、このキャニスタ１１の一部を構成するケーシング１
２は、ケーシング本体１３と、このケーシング本体１３
内に上，下に離間して設けられた上部隔壁１４，下部隔
壁１５と、これら各隔壁１４，１５の略中央部を接続す
るように設けられた仕切板１６とから大略構成されてい
る。また、ケーシング本体１３の上側中央部には、蒸発
燃料通路５を介して図外の燃料タンク６に接続される蒸
発燃料導入口１７が形成され、ケーシング本体１３の下
側中央部には、大気に開放された大気開放口１８が形成
されている。なお、この大気開放口１８には、新気中の
塵埃を除去するエアフィルタ（図示せず）が設けられて
いる。

【００２２】ケーシング本体１３内には、仕切板１６に
よって２個の吸着室１９，２０が形成されている。これ
ら各吸着室１９，２０には、上部隔壁１４に形成された
蒸発燃料導入孔２１と、下部隔壁１５に形成された新気
導入孔２２とが、それぞれ設けられている。また、各吸
着室１９，２０の内部には、活性炭等からなる吸着剤２
３がそれぞれ収容されており、これら各吸着剤２３と、
蒸発燃料導入孔２１および新気導入孔２２との間にはス
クリーン２４が設けられている。さらに、この吸着剤２
３の上面と上部隔壁１４との間には、後述する開閉弁２
８の開閉動作を保証するための作動空間２５が画成され
ている。

【００２３】各吸着室１９，２０間は仕切板１６の上部
寄りに形成された連通孔２６によって接続されており、
図中右側に位置する吸着室１９には、ケーシング本体１
３の外部に突出するパージガス導出口２７が設けられて
いる。このパージガス導出口２７は、パージ通路７に接
続されており、パージガスを吸気通路２に向けて送り出
すためのものである。このため、キャニスタ１１内にお
いて、パージガス流通方向の最下流は、このパージガス
導出口２７となり、パージガス導出口２７が設けられた
一方の吸着室１９の方が、他方の吸着室２０よりもパー
ジガス流通方向の下流側に位置することになる。従っ
て、一方の吸着室１９が初段の吸着室となり、他方の吸
着室２０が次段の吸着室となる。

【００２４】連通孔２６内に設けられた開閉弁２８は、
互いに熱膨張率が異なる２種類の金属薄板２８Ａ，２８
Ｂを接合してなる温度依存性材料としてのバイメタルか
らシート状に構成されている。また、開閉弁２８の下端
側は後述の熱伝導部材２９に接続された固定端となり、
開閉弁２８の上端側は自由端となっている。この開閉弁
２８は、図３に示す如く、所定温度以下になると、他方
の吸着室２０側に大きく湾曲して連通孔２６を全開状態
とする一方、所定温度を越えると、図１に示す如く、直
立して連通孔２６を全閉状態とするように、図４に示す
弁開度特性をもって形成されている。つまり、開閉弁２
８の温度が低下するに応じて、その弁開度が大きくなる
ようになっている。なお、この図４は、パージ開始時か
らの時間の経過に伴う開閉弁２８の温度及び弁開度の変
化を示したものである。ここで、この開閉弁２８が作動
する「所定温度」とは、暖機終了後において、パージを
行っていないときにおける吸着室１９，２０内の吸着剤
２３の通常温度とパージ時における最低開閉弁温度との
間で実験的に求められる値である（非パージ時における
吸着剤の通常温度≧所定温度≧パージ時における最低開
閉弁温度となる任意の温度）。

【００２５】熱伝導部材２９は、開閉弁２８に吸着剤２
３の温度を伝達するためのもので、吸着剤２３の上面よ
り下側に位置して仕切板１６に取り付けられている。ま
た、熱伝導部材２９の両側面は、各吸着室１９，２０内
の吸着剤２３にそれぞれ接触している。なお、熱伝導部
材２９の両側面を各吸着室１９，２０内の吸着剤２３に
それぞれ接触させる構成のため、その製造や取り付けが
容易であるが、これに限らず、熱伝導部材２９の一方の
側面だけを一方の吸着室１９内の吸着剤２３に接触さ
せ、熱伝導部材２３の他方の側面は仕切板１６に接触さ
せる構成としてもよい。この場合は、後述の如く、パー
ジ開始によって急激に低下する一方の吸着剤２３の温度
変化を効率的に開閉弁２８に伝達できる点で有利であ
る。

【００２６】各蒸発燃料導入孔２１には、逆止弁３０が
それぞれ設けられている。この各逆止弁３０は、蒸発燃
料通路５から蒸発燃料導入口１７を経て導入された蒸発
燃料が各吸着室１９，２０内に流入するのを許し、その
逆向きの流れを阻止するものである。この各逆止弁３０
によって、パージ時に、他方の吸着室２０内のパージガ
スが連通孔２６以外の流路（ケーシング本体１３の天板
と上部隔壁１４との間の隙間）を通って流通するのを防
止している。

【００２７】本実施例によるキャニスタは、このように
構成されるもので、次に、その作動を説明する。

【００２８】まず、機関が始動して暖気が終了すると、
機関本体の熱によって各吸着室１９，２０内の温度、よ
り詳しくは、各吸着室１９，２０内の吸着剤２３の温度
が所定温度以上となるため、開閉弁２８は、湾曲状態か
ら直立状態に変位して連通孔２６を閉塞する。

【００２９】次に、機関が所定の運転条件に達すると、
従来技術で述べたパージカット弁及びパージ制御弁８が
開き、これにより吸気通路２内の吸入負圧がパージ通路
７からパージガス導出口２７を介して一方の吸着室１９
内に導入される。この吸着室１９内に導入された吸入負
圧によって、外部の新気が大気開放口１８から新気導入
孔２２を介して吸着室１９内に吸い込まれ、この新気に
より、吸着剤２３に吸着されていた燃料が離脱してパー
ジガスを生成する。そして、このパージガスは、矢示Ｆ
₁に示す如く、パージガス導出口２７からパージ通路７
等を経て吸気通路２に導かれ、吸入空気に混合される。

【００３０】ここで、上述のように、一方の吸着室１９
内でパージガスが流通すると、吸着剤２３の温度が急速
に低下する。従って、熱伝導部材２９が開閉弁２８に伝
達する熱量が小さくなり、開閉弁２８の温度が低下する
ため、この開閉弁２８は、図２に示す如く、他方の吸着
室２０内に向けて湾曲し、これにより連通孔２６が開き
始める。そして、この連通孔２６と開閉弁２８との隙間
を介して、他方の吸着室２０内にも吸入負圧が導入され
るため、図２中の矢示Ｆ₂に示す如く、他方の吸着室２
０内で発生したパージガスが一方の吸着室１９内に流入
する。但し、このパージ初期近傍では、開閉弁２８の弁
開度が小さいため、他方の吸着室２０から流入するパー
ジガスの流量は少ない。

【００３１】さらに、パージが進行すると、開閉弁２８
の温度が一層低下するため、図３に示す如く、開閉弁２
８は、他方の吸着室２０内に大きく湾曲して本来の形状
に復帰し、連通孔２６を全開状態とする。これにより、
他方の吸着室２０からのパージガス流量が増大する。

【００３２】かくして、本実施例によれば、以下の効果
を奏する。

【００３３】第１に、キャニスタ１１内に連通孔２６で
互いに接続された２個の吸着室１９，２０を設け、下流
側に位置する初段の吸着室１９にパージガス導出口２７
を設けると共に、連通孔２６にはパージガスの導出の進
行に応じて全閉状態から弁開度を大きくする開閉弁２８
を設ける構成としたため、図５に示す如く、まず最初
に、初段の吸着室１９で生じたパージガスを吸気通路２
に送り出した後に、次段の吸着室２０で発生した新たな
パージガスを徐々に加えることができる。この結果、パ
ージガス導出口２７から導出されるパージガスのＡ／Ｆ
を、図６中の実線で示す如く、パージの時間的進行に応
じて、比較的緩やかに変化させることができ、空燃比制
御の信頼性が大幅に向上する。

【００３４】即ち、本実施例では、パージガスの進行に
応じて開閉弁２８の弁開度が徐々に大きくなるため、急
速にＡ／Ｆが低下していく初段のパージガス（初段の吸
着室１９内で生じるパージガス）に、次段の濃いパージ
ガス（次段の吸着室２０で生じるパージガス）を流量を
絞って少しずつ加えていくことができる。従って、図４
に示す弁開度特性を初段のパージガスのＡ／Ｆ変化に調
和させることにより、初段と次段の２つのパージガスが
合流した全体のＡ／Ｆを、図６に実線で示す如く、略直
線的に安定化して変化させることができる。

【００３５】第２に、開閉弁２８を、温度依存性材料と
してのバイメタルからシート状に形成する構成としたた
め、パージガスの導出に伴う吸着室１９，２０内の温度
変化を利用して、自動的に開閉弁を駆動することがで
き、全体構造を簡素化しつつ性能を大幅に向上すること
ができる。

【００３６】第３に、各吸着室１９，２０内に開閉弁２
８の動作を保証するための作動空間２５を形成すると共
に、開閉弁２８に吸着剤２３の温度を伝達する熱伝導部
材２９を設ける構成としたため、開閉弁２８の円滑な作
動を確保しつつ、パージガスの導出に伴って急速に変化
する吸着剤２３の温度を利用して開閉弁２８を駆動する
ことができる。

【００３７】即ち、吸着剤２３は、パージガスの生成に
応じて急速にその温度を低下するため、吸着剤２３の温
度変化を利用して開閉弁２８を駆動するのが好ましい反
面、吸着室１９，２０内、特に開閉弁２８が湾曲変位し
ていく吸着室２０内に、吸着剤２３が満たされている
と、開閉弁２８を円滑に駆動することができない可能性
がある。従って、本実施例では、吸着室１９，２０の上
部に作動空間２５を画成して開閉弁２８の円滑な作動を
保証しつつ、熱伝導部材２９によって吸着剤２３の温度
を取り出している。従って、一方の吸着室１９内の作動
空間２５を廃止して吸着剤２３で満たしたり、あるいは
他方の吸着室２０内の作動空間２５よりも小さく形成し
てもよい。また、開閉弁２８が変位する領域に応じて、
略半球状の作動空間を吸着室２０内に部分的に必要最低
限の範囲で形成してもよい。

【００３８】次に、図７〜図９に基づいて、本発明の第
２の実施例を説明する。なお、本実施例では、上述した
第１の実施例と同一の構成要素に同一の符号を付し、そ
の説明を省略するものとする。ここで、本実施例の特徴
は、３個の吸着室を設けた点にある。

【００３９】即ち、本実施例によるキャニスタ３１は、
前記第１の実施例で述べたキャニスタ１１と同様に、ケ
ーシング１２、蒸発燃料導入口１７、大気開放口１８等
を備えて構成されているものの、そのケーシング本体１
３内には、２個の仕切板１６が等間隔で離間して配設さ
れ、これにより３個の吸着室３２，３３，３４が形成さ
れている点で第１の実施例と相違する。また、図中右側
に位置する初段の吸着室３２と中央に位置する次段の吸
着室３３との間、次段の吸着室３３と図中左側に位置す
る終段の吸着室３４との間は、それぞれ連通孔２６を介
して接続されており、これら各連通孔２６には開閉弁２
８が設けられている。

【００４０】このように構成される本実施例でも、吸入
負圧が導入されると、まず最初に、初段の吸着室３２内
で生じたパージガスが、矢示Ｆ₃に示す如く、パージガ
ス導出口２７に向けて流れ込む。

【００４１】次に、この初段のパージガスの導出によっ
て初段の吸着室３２内に収容された吸着剤２３の温度が
低下すると、図８に示す如く、図中右側に位置する第１
の開閉弁２８は、直立した全閉状態から次段の吸着室３
３内に向けて若干湾曲変位し、連通孔２６を開き始め
る。これにより、次段の吸着室３３内で発生したパージ
ガスは、矢示Ｆ₄に示す如く、この連通孔２６を介して
初段の吸着室３２内に流入し、矢示Ｆ₃で示す初段のパ
ージガスに合流する。

【００４２】さらに、パージガスの導出が進行すると、
次段の吸着室３３内に収容された吸着剤２３の温度が低
下するため、図９に示す如く、図中の左側に位置する第
２の開閉弁２８も開き始める。これにより、矢示Ｆ₅に
示す如く、終段の吸着室３４内で発生したパージガス
が、次段の吸着室３３内に流入し、最終的に、各吸着室
３２，３３，３４でそれぞれ発生したパージガスＦ₃，
Ｆ₄，Ｆ₅は初段の吸着室３２内で合流してパージ通路７
内に流入する。なお、第２の開閉弁２８が開き始める頃
には、初段の吸着室３２内の温度がより低下しているた
め、第１の開閉弁２８の弁開度は、第２の開閉弁２８の
弁開度よりも大きい。

【００４３】かくして、このように構成される本実施例
でも、上述した第１の実施例と同様の効果を奏する。こ
れに加えて、本実施例では、キャニスタ３１内を３個の
吸着室３２，３３，３４に分割したため、パージガス導
出口２７から導出される合流パージガスのＡ／Ｆを一層
安定的に変化させることができる。つまり、連結する吸
着室の段数を増加するほど、換言すれば、キャニスタ３
１内部を細かく分割するほど、構造は複雑化するもの
の、パージガスのＡ／Ｆを略直線的に変化させることが
できる。

【００４４】次に、図１０を参照しつつ本発明の第３の
実施例を説明する。なお、以下の各実施例では、上述し
た第１，第２の実施例と同一の構成要素に同一の符号を
付し、その説明を省略するものとする。本実施例の特徴
は、各吸着室に設けられた蒸発燃料導入孔２１の口径を
違えたことにある。

【００４５】即ち、本実施例によるキャニスタ４１は、
基本的に第２の実施例で述べたキャニスタ３１と同様に
構成されているが、各吸着室３２，３３，３４には、互
いに口径の異なる蒸発燃料導入孔４２Ａ，４２Ｂ，４２
Ｃが設けられ、これら各蒸発燃料導入孔４２Ａ，４２
Ｂ，４２Ｃの口径に応じた逆止弁４３Ａ，４３Ｂ，４３
Ｃを備えている点で第２の実施例と相違する。また、各
蒸発燃料導入孔４２Ａ，４２Ｂ，４２Ｃの口径は、パー
ジガスの流通方向下流側から上流側に向かうにつれて、
次第に大きくなっている。つまり、初段→次段→終段に
向けて口径が順次大きくなっている。

【００４６】かくして、このように構成される本実施例
でも、上述した第１，第２の実施例と同様の効果を奏す
る。これに加えて、本実施例では、各吸着室３２，３
３，３４に、パージガスの流通方向の下流側から上流側
に向かうにつれて、口径が次第に大きくなる蒸発燃料導
入孔４２Ａ，４２Ｂ，４２Ｃを設ける構成としたため、
各吸着室３２，３３，３４の吸着剤２３にチャージ（吸
着）される燃料の量を変化させることができ、より一
層、パージガスのＡ／Ｆを安定的に変化させることがで
きる。即ち、初段の吸着室３２の蒸発燃料導入孔４２Ａ
は最も口径が小さいため、蒸発燃料の吸着量（流入量）
が最も少なく、終段の吸着室３４の蒸発燃料導入孔４２
Ｃの口径は最も大きいため、蒸発燃料の吸着量が最も多
く、次段の吸着室３３の吸着量は両者の略中間に位置す
る。

【００４７】従って、最初に導出される初段のパージガ
スＦ₃が有するＡ／Ｆの初期値を小さくし、順次、高い
初期Ａ／Ｆを有する次段のパージガスＦ₄、終段のパー
ジガスＦ₅を、パージガス導出の進行に応じて少しずつ
加えていくことができるため、パージガスの総合的なＡ
／Ｆを一層安定的に変化させることができる。

【００４８】次に、図１１〜図１４に基づき、本発明の
第４の実施例を説明する。本実施例の特徴は、コントロ
ールユニットによって、各開閉弁等の作動を制御するよ
うにした点にある。

【００４９】本実施例によるキャニスタ５１は、第２の
実施例で述べたキャニスタ３１と同様の基本的構造を備
えているが、後述する開閉弁５２，第１の逆止弁５４，
第２の逆止弁５５が、それぞれコントロールユニット５
６からの制御信号によって駆動される外部操作型弁とし
て構成されている点で相違する。

【００５０】即ち、本実施例による開閉弁５２は、温度
によって直立状態から湾曲状態に形状が変化する形状記
憶合金材料によりシート状に形成され、その下端は仕切
板１６に取り付けられた駆動部５３に接続されている。
この駆動部５３は、コントロールユニット５６からの制
御信号によって発熱するヒータを内蔵している。そし
て、この駆動部５３は、通常時は直立して連通孔２６を
閉塞している開閉弁５２に、熱を加えて湾曲させること
により、連通孔２６を開くものである。

【００５１】また、各蒸発燃料導入孔２１には、コント
ロールユニット５６からの制御信号によって開閉する第
１の逆止弁５４が設けられ、各新気導入孔２２には、同
様に、コントロールユニット５６からの制御信号によっ
て開閉する第２の逆止弁５５が設けられている。ここ
で、各第１の逆止弁５４は常開型電磁弁として、各第２
の逆止弁５５は常閉型電磁弁として、それぞれ構成され
ており、コントロールユニット５６からの制御信号によ
って作動するようになっている。

【００５２】機関を電気的に集中制御する開閉制御手段
としてのコントロールユニット５６は、ＣＰＵ等の演算
処理回路、ＲＯＭ，ＲＡＭ等の記憶回路、入出力回路等
を備えたマイクロコンピュータシステムとして構成され
ており、その入力側にはスロットルセンサ、クランク角
センサ、水温センサ（いずれも図示せず）等が接続さ
れ、その出力側には、上述した各駆動部５３、各逆止弁
５４，５５が接続されている。なお、図１１中に示すパ
ージ制御弁８は、図１５に示すものとは表現が異なるも
のの、従来技術で述べたパージ制御弁８と同一のもので
ある。

【００５３】かくして、このように構成された本実施例
では、スロットルセンサやクランク角センサからの出力
信号に基づいて、コントロールユニット５６がパージ可
能時期であるか否かを判定し、パージ可能時期であると
判定した場合には、各第２の逆止弁５５に制御信号を出
力して新気導入孔２２をそれぞれ開くと共に、各第１の
逆止弁５４に制御信号を出力して蒸発燃料導入孔２１を
閉じ、さらに、パージカット弁及びパージ制御弁８を開
弁して、初段の吸着室３２内に吸入負圧を導入する。こ
れにより、初段の吸着室３２内で発生したパージガス
は、矢示Ｆ₃で示す如く、パージガス導出口２７に流入
する。

【００５４】次に、コントロールユニット５６は、図１
２に示す如く、このパージ開始時からの経過時間に基づ
いて、まず、最初に、初段の吸着室３２と次段の吸着室
３３との間に設けられた第１の駆動部５３に制御信号を
出力して発熱せしめ、第１の開閉弁５２を次段の吸着室
３３内に湾曲させて連通孔２６を開かせる。これによ
り、矢示Ｆ₄に示す如く、次段の吸着室３３内で発生し
たパージガスが初段の吸着室３２内に流入して、初段の
パージガスＦ₃に合流する。

【００５５】さらに、時間が経過すると、コントロール
ユニット５６は、次段の吸着室３３と終段の吸着室３４
との間に設けられた第２の駆動部５３に制御信号を出力
し、第２の開閉弁５２を開弁させる。これにより、矢示
Ｆ₅に示す如く、終段の吸着室３４で発生したパージガ
スは、次段の吸着室３３内に流入する。

【００５６】そして、パージ終了時には、各吸着室３
２，３３，３４内に流入した蒸発燃料が、各新気導入孔
２２を介して大気中に放散するのを防止すべく、コント
ロールユニット５６は、各第２の逆止弁５５に出力して
いた制御信号を停止し、新気導入孔２２を閉塞する。ま
た、パージ終了後の新たな蒸発燃料の吸着を行うべく、
コントロールユニット５６は、各第１の逆止弁５４に制
御信号を出力して開弁させる。

【００５７】かくして、このように構成される本実施例
でも、上述した第２の実施例とほぼ同様の効果を奏す
る。これに加えて、本実施例では、各開閉弁５２を外部
操作型の弁として構成し、パージ経過時間に従って出力
されるコントロールユニット５６からの制御信号によっ
て駆動する構成としたため、種々の外乱等による影響を
廃して、開閉弁５２を確実に開閉することができ、より
高い信頼性をもってパージガスのＡ／Ｆを安定的に変化
させることができる。

【００５８】なお、本実施例では、各開閉弁５２を時間
制御によって開閉させる場合を例示したが、これに限ら
ず、例えば図１３に示す如くパージガス流量に基づいて
開閉制御してもよいし、図１４に示す如く、パージガス
積算流量に基づいて開閉制御してもよい。

【００５９】ここで、図１３に示すパージガス流量に基
づく開閉弁５２の制御方法について説明する。まず、一
般的に、パージ導入初期では、パージ制御弁８の開弁時
間を少なくしてパージガス流量を小さくする一方、パー
ジが進んでその濃度が低下したと考えられる時期には、
パージ制御弁８の開弁時間を大きくしてパージガスの流
量が大きくなるように、パージ制御弁８をデユーテイ制
御し、これによりパージによって機関に導入されるＨＣ
量の大きな変動を抑制せんとしている。つまり、パージ
ガスの濃度が高いと推定できるパージ初期では流量が少
なく、パージガスの濃度が薄くなったと推定できる時期
では流量が大きくなるように、パージ制御弁８へのオン
パルス幅を調整している。

【００６０】しかし、パージ制御弁８によって制御でき
る流量範囲（ダイナミックレンジ）には自ずと制限があ
るため、少流量域での制御性を高めようとすると最大流
量不足となり易く、最大流量を確保すると少流量域での
制御性が低下し易い。従って、パージ制御弁８のみによ
ってパージガスの濃度を安定的に変化させるのは難しい
面がある。そこで、図１３に示す如く、パージガスの流
量が少ないときは開閉弁５２の弁開度を小さくし、パー
ジガス流量が大きくなるに従って開閉弁５２の弁開度が
大きくなるように、開閉制御を行うことにより、パージ
初期でのパージガス濃度を抑制しつつ、徐々にパージガ
ス濃度を大きくすることができる。この結果、パージ制
御弁８のデユーテイ制御と開閉弁５２の開閉制御とが相
乗効果を発揮し、パージガスの濃度を一層安定的に変化
させることができる。

【００６１】次に、図１４に示すパージガス積算流量に
基づく開閉弁５２の制御方法について説明すると、この
開閉制御方法は、パージガスの積算流量とパージガス濃
度との間に相関関係が成立することに着目してなされた
ものである。つまり、パージガス導入後の経過時間に応
じてパージガス濃度が低下することは既に述べた通りで
あるが、パージガス積算流量もパージガス導入後の経過
時間の関数として表現できるため（パージガス積算流量
＝ｆ（経過時間））、結局、パージガス積算流量はパー
ジガス濃度に関連する。従って、パージガス積算流量に
基づいて開閉弁５２を制御することにより、パージガス
の濃度変化を安定的に変化させることができる。なお、
パージガスの流量は、例えば差圧式流量計等のような別
体の流量計をパージ通路７の途中に設けて検出してもよ
いし、あるいは吸気通路２に吸入負圧を検出する吸入負
圧センサを設け、この吸入負圧に基づいて概算的に算出
することも可能である。後者の場合は、吸入負圧、機関
回転数、負荷等のパラメータと大気圧との関係をマップ
化しておけば、ルックアップテーブルによって速やかに
パージガス流量を求めることも可能である。

【００６２】また、前記第１〜第３の実施例では、温度
依存性材料としてバイメタルを例示したが、これに限ら
ず、例えば第４の実施例で用いた形状記憶合金等の他の
温度依存性材料を用いてもよい。

【００６３】さらに、前記第３の実施例では、パージガ
ス流通方向の下流側から上流側に向けて順次口径が大き
くなるように、蒸発燃料導入孔４２Ａ〜４２Ｃを設ける
ものとして述べたが、これとは逆に、下流側から上流側
に向けて順次口径が小さくなるように形成したり、ある
いは次段の蒸発燃料導入孔のみを大きくし、その両側の
導入孔を小さくしたりしても、本発明の範囲に含まれ
る。

【００６４】また、前記第４の実施例では、形状記憶合
金からなる開閉弁５２をヒータ内蔵の駆動部５３で駆動
する場合を例示したが、これに限らず、例えば、ソレノ
イドで弁体を駆動する電磁弁、ダイヤフラムによって弁
体を駆動する負圧制御弁を用いてもよいし、あるいは薄
膜圧電体を多数積層してなる積層圧電体アクチュエータ
で開閉弁を形成してもよい。

【００６５】さらに、前記各実施例では、キャニスタ内
部を図中の左右方向に分割した場合を例示したが、これ
に限らず、上下方向に分割してもよい。

【００６６】なお、前記各開閉弁２８，５２の表面又は
連通孔２６の周囲に耐食性を有するゴム材料等からなる
シール部を形成し、これによりシール性を高めるように
するのが、より好ましい。

【００６７】

【発明の効果】以上詳述した如く、本発明によれば、ま
ず最初に、初段の吸着室で生じたパージガスをパージガ
ス導出口に導出した後に、次段の吸着室で発生した新た
なパージガスを徐々に加えることができる。この結果、
パージガス導出口から導出されるパージガスのＡ／Ｆ
を、パージの時間的進行に応じて、比較的緩やかに変化
させることができ、空燃比制御の信頼性が向上する。

【００６８】また、開閉弁を、温度依存性材料からシー
ト状に形成する構成としたため、パージガスの導出に伴
う吸着室内の温度変化を利用して、自動的に開閉弁を駆
動することができ、全体構造を簡素化しつつ性能を向上
することができる。

【００６９】さらに、各吸着室内に開閉弁の動作を保証
するための作動空間を形成すると共に、開閉弁に吸着剤
の温度を伝達する熱伝導部材を設ける構成としたため、
開閉弁の円滑な作動を確保しつつ、パージガスの導出に
伴って急速に変化する吸着剤の温度を利用して開閉弁を
駆動することができる。

【００７０】また、開閉弁を外部操作型の弁として構成
し、開閉制御手段からの制御信号によって駆動する構成
としたため、種々の外乱等による影響を廃して、開閉弁
を確実に開閉することができ、より高い信頼性をもって
パージガスのＡ／Ｆを安定的に変化させることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例に係るキャニスタの構成
を示す説明図。

【図２】開閉弁が開き始めた状態を示す図１と同様の説
明図。

【図３】開閉弁が全開状態に達したときの説明図。

【図４】パージ開始からの経過時間に伴う開閉弁の温度
変化と弁開度変化の関係を示す特性図。

【図５】初段の吸着室で生じるパージガス流量と次段の
吸着室で生じるパージガス流量の時間的変化を示す特性
図。

【図６】パージガスのＡ／Ｆ変化を従来技術によるもの
と比較した特性図。

【図７】本発明の第２の実施例に係るキャニスタの構成
を示す説明図。

【図８】第１の開閉弁が開き始めた状態を示す説明図。

【図９】第２の開閉弁も開き始めた状態を示す説明図。

【図１０】本発明の第３の実施例に係るキャニスタの構
成を示す説明図。

【図１１】本発明の第４の実施例に係るキャニスタの構
成を示す説明図。

【図１２】開閉弁の弁開度をパージ開始後の経過時間で
変化させる制御特性図。

【図１３】開閉弁の弁開度をパージガス流量で変化させ
る制御特性図。

【図１４】開閉弁の弁開度をパージガス積算流量で変化
させる制御特性図。

【図１５】従来技術によるキャニスタを示す構成説明
図。

【符号の説明】

１１，３１，４１，５１…キャニスタ １２…ケーシング １９，２０，３２，３３．３４…吸着室 ２１，４２Ａ，４２Ｂ，４２Ｃ…蒸発燃料導入孔 ２２…新気導入孔 ２５…作動空間 ２６…連通孔 ２７…パージガス導出口 ２８，５２…開閉弁 ２９…熱伝導部材 ３０，４３Ａ，４３Ｂ，４３Ｃ，５４…逆止弁

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ケーシングと、該ケーシング内に設けら
   れ、新気を取り入れるための新気導入孔と蒸発燃料を導
   入するための蒸発燃料導入孔とがそれぞれ形成された複
   数の吸着室と、 前記各蒸発燃料導入孔にそれぞれ設けられ、蒸発燃料が
   吸着室内に流入するのを許し逆向きの流れを阻止する逆
   止弁と、 前記各吸着室間をそれぞれ連通して設けられ、該各吸着
   室を多段に接続するための連通孔と、 前記各吸着室のうち初段の吸着室に設けられ、パージガ
   スを導出するためのパージガス導出口と、 前記各連通孔にそれぞれ設けられ、パージガスの導出の
   進行に応じて全閉状態から弁開度を大きくする開閉弁
   と、 から構成してなるキャニスタ。
2. 【請求項２】 前記各開閉弁は、吸着室内の温度に応じ
   て変形する温度依存性材料からシート状に形成したこと
   を特徴とする請求項１に記載のキャニスタ。
3. 【請求項３】 前記各吸着室内には各開閉弁の開閉動作
   を保証する作動空間を形成すると共に、各開閉弁に熱を
   伝導する熱伝導部材を吸着室の吸着剤に接して設けたこ
   とを特徴とする請求項２に記載のキャニスタ。
4. 【請求項４】 前記各開閉弁は、制御信号に応じて弁開
   度を変化させる外部操作型開閉弁として形成し、該各開
   閉弁の弁開度をそれぞれ個別に制御する開閉制御手段を
   設けたことを特徴とする請求項１に記載のキャニスタ。