JPH10299585A - 内燃機関の蒸発燃料放出防止装置 - Google Patents
内燃機関の蒸発燃料放出防止装置Info
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- JPH10299585A JPH10299585A JP11625897A JP11625897A JPH10299585A JP H10299585 A JPH10299585 A JP H10299585A JP 11625897 A JP11625897 A JP 11625897A JP 11625897 A JP11625897 A JP 11625897A JP H10299585 A JPH10299585 A JP H10299585A
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Abstract
化燃料が入ることによって内燃機関の空燃比が急激に変
化するのを防止する蒸発燃料放出防止装置を提供する。 【解決手段】 燃料タンク9は蒸発燃料通路20を介し
て吸気管2のスロットル弁3の下流側に接続しており、
蒸発燃料通路の途中には同通路を開閉するタンク圧制御
弁30を設けている。蒸発燃料通路と燃料タンクの接続
部には、カットオフ弁21を設けている。圧力制御弁と
カットオフ弁の間の蒸発燃料通路には気液分離装置22
を設けている。燃料タンク内で発生した蒸発燃料が内燃
エンジン1の吸気管の負圧により蒸発燃料通路を通って
吸引される途中で冷えて液化しても、その液化した燃料
は蒸発燃料通路の端部から気液分離装置の容器内を経由
して移送される際に、容器内で比重差により捕捉され、
蒸発燃料通路を介し吸気管に液化燃料が入ることを防止
することができる。
Description
料放出防止装置に関し、特に、蒸発燃料通路を介して燃
料タンクを内燃機関の吸気管に接続した内燃機関の蒸発
燃料放出防止装置に関する。
料が外気中に放出するのを防止するために燃料タンクを
蒸発燃料通路を介して内燃機関の吸気管に接続し、内燃
機関の作動時に内燃機関で燃焼させる技術が知られてい
る。この従来の技術においては、内燃機関の作動時に燃
料タンク内を過度に負圧にして、燃料タンク内を内燃機
関の作動時はもとより内燃機関の停止後も負圧に保持す
ることにより、給油のためにフィラーキャップを開けて
も燃料タンク内の蒸発燃料が外気に放出するのを防止し
ている。
来の技術において、通常、内燃機関は車両の前部に配置
されていると共に、燃料タンクは車両の後部に配置され
ているので、蒸発燃料通路はその長さが長いものとな
り、燃料タンク内で発生した蒸発燃料が内燃機関の吸気
管の負圧により蒸発燃料通路を通って吸引される途中で
冷えて液化し、その液化した燃料が直接吸気管に入り、
内燃機関の空燃比が急激に変化して排気エミッション特
性及び運転性に影響を及ぼすという問題がある。
燃機関の吸気管に液化した燃料が入ることによって内燃
機関の空燃比が急激に変化するのを防止することができ
る内燃機関の蒸発燃料放出防止装置を提供することにあ
る。
めに、請求項1の内燃機関の蒸発燃料放出防止装置は、
燃料タンクと内燃機関の吸気系とを接続する蒸発燃料通
路と、該蒸発燃料通路の途中に設けられ、該蒸発燃料通
路を開閉する制御弁と、前記燃料タンクの内圧が負圧に
なるように前記制御弁の開度を制御する制御手段とを有
する内燃機関の蒸発燃料放出防止装置において、前記蒸
発燃料通路の途中に気液分離手段を備えたことを特徴と
する。
生した蒸発燃料が蒸発燃料通路を経由して内燃機関の吸
気系に導かれるときに冷えて液化したとしても、蒸発燃
料通路の途中に設けられた気液分離手段により該液化し
た燃料を捕捉することができ、内燃機関の吸気管に液化
した燃料が入ることによって内燃機関の空燃比が急激に
変化するのを防止することができる。
置は、請求項1の内燃機関の蒸発燃料放出防止装置にお
いて、前記吸気系内の内圧を検出する第1の圧力センサ
と、前記燃料タンクの内圧を検出する第2の圧力センサ
とを有しており、前記第1の圧力センサによって検出さ
れた前記吸気系内の内圧値が、前記第2の圧力センサに
よって検出された前記燃料タンクの内圧値よりも大きい
ときに、前記制御手段は、前記制御弁を所定時間開成す
ることを特徴とする。
時間開成したときに、気液分離手段内に捕捉されている
液化燃料を、燃料タンクの内圧より大きい吸気系内の内
圧により燃料タンクに押し戻すことができる。
置は、請求項2の内燃機関の蒸発燃料放出防止装置にお
いて、前記制御弁が開成する所定時間は、前記燃料タン
クの内圧値に対する前記吸気系内の内圧値の比に応じて
決定されることを特徴とする。
間、即ち、気液分離手段内に捕捉された液化燃料を押し
戻すと共に負圧化された燃料タンクに吸気系の内圧を導
く時間を燃料タンクの内圧値に対する吸気系内の内圧値
の比に応じて設定することができ、気液分離手段内に捕
捉された液化燃料を確実に燃料タンクに押すと共に燃料
タンク内の内圧値を適切に保持することができる。
の内圧値に対する吸気系内の内圧値の比が増大するほど
短くなるように設定されるのが好ましい。ただし、この
場合、これらの内圧値は絶対圧である。
を参照して説明する。
の蒸発燃料放出防止装置の構成を示す全体構成図であ
る。同図において、1は例えば4気筒を有する内燃機関
(以下単に「エンジン」という)であり、エンジン1の
吸気管2の途中にはスロットル弁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。
エンジン1とスロットル弁3との間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7を介して密閉構造の燃料タン
ク9に接続しており、燃料供給管7の途中には燃料ポン
プ8が設けられている。燃料タンク9は給油のための給
油口10を有しており、給油口10にはフィラーキャッ
プ11が取付けられている。
れ、該ECU5からの信号により燃料噴射の開弁時期が
制御される。
は吸気管絶対圧PBAを検出する第1の圧力センサとし
ての吸気管内絶対圧(PBA)センサ13、及び外気温
としての吸気温TAを検出する吸気温(TA)センサ1
4が装着されている。また、燃料タンク9には、燃料タ
ンク9のタンク内圧(絶対圧)Ptを検出する第2の圧
力センサとしてのタンク内圧(Pt)センサ15と、燃
料タンク9内の燃料の温度Tgを検出する燃料温度(T
g)センサ16とがそれぞれ設けられている。またこれ
らのセンサ13〜16の検出信号はECU5に供給され
る。
ら構成される蒸発燃料放出抑止系31について説明す
る。
吸気管2のスロットル弁3の下流側に接続されており、
蒸発燃料通路20の途中には蒸発燃料通路20を開閉す
るタンク圧制御弁30が設けられている。制御弁30
は、その制御信号のオン−オフデューティ比を変更する
ことにより燃料タンク9内で発生する蒸発燃料の流量を
制御するように構成された電磁弁であり、制御弁30の
作動はECU5により制御される。なお、制御弁30は
その開度をリニアに変更可能な電磁弁を使用してもよ
い。
には、カットオフ弁21が設けられている。カットオフ
弁21は、燃料タンク9の満タン状態のときや燃料タン
ク9の傾きが増加したとき閉弁するフロート弁である。
て蒸発燃料通路20の途中には気液分離装置22が設け
られている。
液分離装置22は、上部が開口した箱型の容器23と、
容器23の開口部を閉鎖すべく容器23にボルト等で固
定された蓋24とからなる密閉容器として構成されてい
る。蓋24には、吸気管2からの蒸発燃料通路20の端
部25が貫通しており、この端部25は、蓋24の近傍
直下で終端している。また、蓋24には、燃料タンク9
からの蒸発燃料通路20の端部26が貫通しており、そ
の端部26は容器23の底部の近傍、即ち底部から10
mmの高さで終端している。これにより、燃料タンク9
内で発生した蒸発燃料がエンジン1の吸気管2の負圧に
より蒸発燃料通路20を通って吸引される途中で冷えて
液化しても、その液化した燃料は蒸発燃料通路20の端
部26から気液分離装置22の容器23内を経由して蒸
発燃料通路20の端部25に移送される際に、容器23
内に比重差により捕捉される。液化しなかった蒸発燃料
は端部25を介して蒸発燃料通路20を通ってエンジン
1の吸気管2に供給される。容器23内に溜まった燃料
の液面が端部26よりも上昇したしたときは、端部26
から出てくる液化した燃料が霧状であったとしても容器
23内に溜まった燃料内で確実に捕捉される。
の液化燃料を捕捉するという観点から、吸気管2の近く
であるエンジンルーム内に設置する。また、制御弁30
は、気液分離装置22と燃料タンク9の間において蒸発
燃料通路20の途中に設けられてもよい。
信号波形を整形し、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、中央演算処理回路(以下「CPU」と
いう)、CPUで実行される演算プログラム及び演算結
果等を記憶する記憶手段、燃料噴射弁6や制御弁30に
駆動信号を供給する出力回路等から構成される。
BAセンサ13等の各種センサの出力信号に応じてエン
ジン1に供給する燃料量制御等を行う。該燃料量制御は
本発明の主題ではないので説明を省略する。
6、Ptセンサ15等の出力信号に応じて図3の処理に
基づいて制御弁30の開度を決定する。図3は、本発明
の実施の形態に係る蒸発燃料放出防止装置における蒸発
燃料放出防止の制御処理を行うプログラムを示す。
ンキングを検知する等によりエンジン1が作動中である
か否かを判別し、エンジン1が作動中であれば、PBA
センサ13により吸気管内絶対圧PBAを検出し(ステ
ップS2)、次いで、Ptセンサ15により燃料タンク
9のタンク内圧Ptを絶対圧(mmHg)として検出す
る(ステップS3)。次いで、ステップS4で、吸気管
内絶対圧PBAがタンク内圧Ptより大きいか否かを判
別する。
ある場合は、後述する図4のマップにより、比PBA/
Ptに応じて制御弁30の開弁時間tを検索する(ステ
ップ5)。次に、ステップS6では、ステップS5で検
索された所定時間tだけ制御弁30を全開した後、ステ
ップS7で制御弁30を全閉し、本処理を終了する。図
5に、制御弁30が所定時間tの間全開する様子を示
す。
中のときは、直ちにステップS7に進み、ECU5のC
PUは後述する目標圧力値Poに制御された燃料タンク
9内の負圧を保持するために制御弁30を閉成して、本
処理を終了する。
内圧力PBAがタンク内圧Ptより大きい場合に制御弁
30を所定時間開成することにより気液分離装置22の
容器23内に溜まった燃料を燃料タンク9に押し戻すこ
とができる。
制御弁30が全開する所定時間tを決定するマップであ
る。図4において、横軸は、タンク内圧Ptに対する吸
気管内絶対圧PBAの比PBA/Ptであり、縦軸は所
定時間t(sec)である。PBA/Ptが1.0のと
きは、所定時間tは2秒であり、PBA/PTが1.0
以上のときはPBA/Ptが増大するほど所定時間tが
小さくなり、比PBT/Ptが3.0のとき所定時間t
が0となるように設定されている。なお、PBT≦1.
0ではt=0である。
tである場合は、燃料タンク9を過度に負圧に調節する
以下のステップS8からS12の処理を行う。まず、ス
テップS8に進み、エンジン1が燃料カット中であるか
否かを判別し、燃料カット中でなければ、吸気官2内の
負圧が維持できると判断して、Tgセンサ15により燃
料温度Tgを検出し(ステップS9)、さらに、後述す
る燃料タンク9内の目標圧力値(絶対圧)Po(mmH
g)の設定方法に基づいて燃料タンク9内の目標圧力値
Poを算出する(ステップS10)。この際、前記目標
圧力値Poは、エンジン1の停止後も燃料タンク9内の
負圧が保持できるように、予測される燃料タンク9内の
タンク圧力上昇分を見込んだ過度に負圧化された値に設
定される。
内圧上昇の要因としては、燃料タンク9内の燃料のその
温度における保有熱量により燃料に含まれる成分のうち
燃料温度よりも低い温度で蒸発する成分が蒸発すること
と、外気温の上昇による燃料タンク9内の燃料の温度上
昇により上記と同様に燃料の一部が蒸発することが挙げ
られる。
9のタンク内圧Ptと上記目標圧力値Poとの差ΔPを
算出し(ステップS11)、前記差ΔPが0になるよう
に制御弁30の開度を制御して(ステップS12)、本
処理を終了する。
ジン1の作動中において、制御弁30の開度を制御する
ことにより吸気管2内の負圧を燃料タンク9内に作用さ
せて、燃料タンク9内を前記所定の目標圧力値Poに保
持する。その結果、エンジン1の作動中はもとより停止
後も燃料タンク9内は負圧に保持され、給油のためフィ
ラーキャップ11を開けても燃料タンク9内の蒸発燃料
が外気に放出するのを防止することができる。
タンク9内の目標圧力値Poの設定方法を図6を参照し
て説明する。図6は、燃料タンク9内の目標圧力値Po
の設定基準を説明するための燃料温度−タンク内圧曲線
を示すグラフである。
設定範囲値はECU5の記憶手段にマップとして格納さ
れる。
ク9内の燃料の温度Tg(℃)、縦軸は、燃料タンク9
のタンク内圧Pt(mmHg)を示す。ここに、縦軸の
タンク内圧Ptは上述したように絶対圧で示され、グラ
フの下方ほど圧力は低い。
C,A+C,D,Eについて説明する。
ク9の負圧化が停止しても燃料タンク9の内圧が負圧に
保持されるように、車両の走行中に燃料タンク9内を過
度に負圧化するためのタンク内圧Ptの目標圧力値Po
の上限値であって、エンジン1が停止した直後から燃料
タンク9内の燃料のその温度Tgにおける保有熱量によ
り、燃料に含まれる成分のうち燃料温度よりも低い温度
で蒸発する成分が蒸発することによる燃料タンク9のタ
ンク内圧Ptの上昇分を考慮したタンク内圧Ptの目標
圧力値Poの上限値を示す。制御弁30は、燃料温度T
gに拘わらず燃料タンク9のタンク内圧Ptが曲線A以
下になるように開度が制御される。曲線Aでは、燃料温
度Tgが増大するほどタンク内圧Ptは減少する。
ク9の負圧化が停止しても燃料タンク9の内圧が負圧に
保持されるように、車両の走行中に燃料タンク9内を過
度に負圧化するためのタンク内圧Ptの目標圧力値Po
の上限値であって、停車中又は駐車中、外気温が所定の
想定最大外気温40.6℃まで上昇し、燃料温度Tgも
また40.6℃まで上昇した場合の燃料タンク9のタン
ク内圧Ptの上昇分を考慮したタンク内圧Ptの目標圧
力値Poの上限値を示す。所定の想定最大外気温40.
6℃は、車両設計時に想定する外気温の最大値である。
また、曲線Bにおいては、燃料温度Tgが増大するほど
タンク内圧Ptは増大する。
条件を同時に満足する曲線である。曲線A+Bにおいて
は燃料温度Tgが25℃付近でタンク内圧Ptは最小値
を執る。想定最大外気温として40.6℃を選択する場
合は、制御弁30は、燃料温度Tgに拘わらず燃料タン
ク9のタンク内圧Ptが曲線A+B以下になるように開
度が制御される。
想定最大外気温を40.6℃よりも厳しい45℃とした
ときのタンク内圧Ptの目標圧力値Poの上限値を示
す。
条件を同時に満足する曲線である。想定最大外気温とし
て45℃を選択する場合は、制御弁30は、燃料温度T
gに拘わらず燃料タンク9のタンク内圧Ptは曲線A+
C以下になるように開度が制御される。
燃料を移送する燃料ポンプ8の吸引下限であって燃料タ
ンク9の目標圧力値Poの下限値を示す。燃料タンク9
内のタンク圧力Ptがこの曲線D以下であると燃料ポン
プ8は燃料タンク9から燃料を吸引することができない
ので、燃料タンク9内のタンク圧力Ptを曲線D以上に
する必要がある。曲線Dにおいては、燃料温度Tgが増
大するほどタンク内圧Ptは増大する。また、曲線Dに
よるタンク内圧Ptの目標圧力値Poの下限値は曲線A
+Cよるタンク内圧Ptの目標圧力値Poの下限値より
小さい。
としての特性を保持する限界ライン(いわゆる、ガソリ
ンが枯れる限界のライン)である。燃料タンク9のタン
ク内圧Ptをこの曲線E以下まで低下させると、燃料タ
ンク9内の燃料は燃料内の揮発し易い成分が抜けて燃料
としての特性を保持することができなくなる。曲線Eに
おいては、燃料温度Tgが増大するほどタンク内圧Pt
は増大する。曲線Eによるタンク内圧Ptは曲線Dよる
タンク内圧Ptの目標圧力値Poの下限値より小さい。
で、所定の想定最大外気温としてより厳しい条件である
45℃を選択する。すなわち、上記曲線Bではなく上記
曲線Cを考慮する。よって、エンジン1が停止して燃料
タンク9の負圧化が停止しても燃料タンク9のタンク内
圧Ptを負圧に保持するためには、前記制御弁30は、
その開度が曲線A,C,A+C,D,Eによる条件をす
べて満足するように制御される必要がある。具体的に
は、制御弁30の制御領域は図3の斜線部で示され、前
記制御弁30は、燃料温度Tgに応じて燃料タンク9内
のタンク内圧Ptの値がこの領域内になるように制御さ
れる。
に上昇したとしても、エンジン1の作動中に、吸気管2
内の負圧が燃料タンク9内に作用して燃料タンク9内は
所定の目標圧力値Poに保持されるので燃料タンク9内
の負圧はエンジン1の停止後も保持され、給油のためフ
ィラーキャップ11を開けても燃料タンク9内の蒸発燃
料が外気に放出するのを防止することができる。また、
燃料タンク内を負圧にするためにキャニスタが不要とな
り、より簡単な構成かつ低コストで蒸発燃料の放出防止
を図ることができる。
温として予め設定された値45℃を使用して燃料タンク
9のタンク内圧Ptを制御しているが、この想定最大外
気温として、設定手段を設けて設定した値を使用して燃
料タンク9のタンク内圧Ptを制御してもよい。これに
より、例えば、夏場は45℃、冬場は25℃のように車
両の周囲温度環境に応じて想定最大外気温を設定するこ
とができるので、燃料タンク9内の負圧値を車両の周囲
温度に対して適切な値とし得、過剰な負圧値となるのを
防止できる。
の内燃機関の蒸発燃料放出防止装置によれば、たとえ燃
料タンク内で発生した蒸発燃料が蒸発燃料通路を経由し
て内燃機関の吸気系に導かれるときに冷えて液化したと
しても、蒸発燃料通路の途中に設けられた気液分離手段
により該液化した燃料を捕捉することができ、内燃機関
の吸気管に液化した燃料が入ることによって内燃機関の
空燃比が急激に変化するのを防止することができる。
置によれば、制御手段が制御弁を所定時間開成したとき
に、気液分離手段内に捕捉されている液化燃料を、燃料
タンクの内圧より大きい吸気系内の内圧により燃料タン
クに押し戻すことができる。
置によれば、制御弁が開成する所定時間、即ち、気液分
離手段内に捕捉された液化燃料を押し戻すと共に負圧化
された燃料タンクに吸気系の内圧を導く時間を燃料タン
クの内圧値に対する前記吸気系内の内圧値の比に応じて
設定することができ、気液分離手段内に捕捉された液化
燃料を確実に燃料タンクに押すと共に燃料タンク内の内
圧値を適切に保持することができる。
放出防止装置の構成を示す全体構成図である
る気液分離装置の概略縦断面図である。
置における蒸発燃料放出防止の制御処理を行うプログラ
ムのフローチャートである。
のマップの説明図である。
す説明図である。
めの燃料温度−タンク内圧グラフである。
Claims (3)
- 【請求項1】 燃料タンクと内燃機関の吸気系とを接続
する蒸発燃料通路と、該蒸発燃料通路の途中に設けら
れ、該蒸発燃料通路を開閉する制御弁と、前記燃料タン
クの内圧が負圧になるように前記制御弁の開度を制御す
る制御手段とを有する内燃機関の蒸発燃料放出防止装置
において、前記蒸発燃料通路の途中に気液分離手段を備
えたことを特徴とする内燃機関の蒸発燃料放出防止装
置。 - 【請求項2】 前記吸気系内の内圧を検出する第1の圧
力センサと、前記燃料タンクの内圧を検出する第2の圧
力センサとを有しており、前記第1の圧力センサによっ
て検出された前記吸気系内の内圧値が、前記第2の圧力
センサによって検出された前記燃料タンクの内圧値より
も大きいときに、前記制御手段は、前記制御弁を所定時
間開成することを特徴とする請求項1記載の内燃機関の
蒸発燃料放出防止装置。 - 【請求項3】 前記制御弁が開成する所定時間は、前記
燃料タンクの内圧値に対する前記吸気系内の内圧値の比
に応じて決定されることを特徴とする請求項2記載の内
燃機関の蒸発燃料放出防止装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11625897A JP3880685B2 (ja) | 1997-02-27 | 1997-04-18 | 内燃機関の蒸発燃料放出防止装置 |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9-58565 | 1997-02-27 | ||
JP5856597 | 1997-02-27 | ||
JP11625897A JP3880685B2 (ja) | 1997-02-27 | 1997-04-18 | 内燃機関の蒸発燃料放出防止装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10299585A true JPH10299585A (ja) | 1998-11-10 |
JP3880685B2 JP3880685B2 (ja) | 2007-02-14 |
Family
ID=26399613
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP11625897A Expired - Fee Related JP3880685B2 (ja) | 1997-02-27 | 1997-04-18 | 内燃機関の蒸発燃料放出防止装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3880685B2 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100532232B1 (ko) * | 2002-07-18 | 2005-12-02 | 삼영기계주식회사 | 디젤 연료속에 포함된 에어 제거장치 |
JP2009257175A (ja) * | 2008-04-16 | 2009-11-05 | Nippon Soken Inc | 燃料噴射装置 |
JP2021017868A (ja) * | 2019-07-23 | 2021-02-15 | 株式会社Subaru | 車両の燃料装置 |
-
1997
- 1997-04-18 JP JP11625897A patent/JP3880685B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100532232B1 (ko) * | 2002-07-18 | 2005-12-02 | 삼영기계주식회사 | 디젤 연료속에 포함된 에어 제거장치 |
JP2009257175A (ja) * | 2008-04-16 | 2009-11-05 | Nippon Soken Inc | 燃料噴射装置 |
JP2021017868A (ja) * | 2019-07-23 | 2021-02-15 | 株式会社Subaru | 車両の燃料装置 |
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JP3880685B2 (ja) | 2007-02-14 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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