JPH11125154A - 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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- JPH11125154A JPH11125154A JP30634597A JP30634597A JPH11125154A JP H11125154 A JPH11125154 A JP H11125154A JP 30634597 A JP30634597 A JP 30634597A JP 30634597 A JP30634597 A JP 30634597A JP H11125154 A JPH11125154 A JP H11125154A
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Abstract
ジすることが可能であると共に、給油時の蒸発燃料の大
気への放出を防止することができる蒸発燃料放出防止装
置を提供する。 【解決手段】 エンジン1の作動時は電磁弁36が開弁
されると共にベントシャット弁38が閉弁され、また、
制御弁30は、吸気管2の負圧により燃料タンク9の内
圧が目標圧力値になるようにその開度が制御され、吸気
管の負圧がパージ通路32、キャニスタ33及びチャー
ジ通路31を介して燃料タンクに作用する。すると、キ
ャニスタに吸着されていた蒸発燃料が制御弁を介して吸
気管にパージされると共に、燃料タンクの内圧はエンジ
ンの作動中はもとより停止後も負圧に保持され、給油の
ため燃料タンクの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することがで
きる。
Description
に負圧に維持することにより蒸発燃料の放出を防止する
内燃機関の蒸発燃料放出防止装置に関する。
化して、内燃機関の作動時はもとより内燃機関の停止後
も燃料タンクの内圧を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されることを防止するようにした
内燃機関の蒸発燃料放出防止装置が既に本出願人により
提案されている(例えば、特願平9−116257
号)。
管とを接続する蒸発燃料通路に該通路を開閉するタンク
圧制御弁を設け、内燃機関の作動中の吸気管内の負圧を
利用して、燃料タンクの内圧が目標圧力値となるよう
に、燃料タンクの内圧に応じてタンク圧制御弁の開度を
フィードバック制御するように構成されている。このよ
うな装置では、給油時専用のキャニスタ(ORVR(オ
ンボード・リフューエル・ベーパ・リサーキュレーショ
ン)用キャニスタ)を設け、通常、燃料タンクとORV
R用キャニスタとは給油時にのみ開弁するORVR用電
磁弁を途中に有するチャージ通路を介して接続されると
共に、吸気管とORVR用キャニスタとはパージ制御弁
を途中に有するパージ通路を介して接続され、さらに、
ORVR用キャニスタには大気開放用の開閉弁が設けら
れている。これにより、給油時にはその間に発生するほ
とんどの蒸発燃料をORVR用キャニスタに吸着させる
と共に、内燃機関の作動中であってパージ実行時には上
記吸着させた蒸発燃料を内燃機関の負荷に応じてパージ
制御弁の開度を制御し、該蒸発燃料を吸気管にパージさ
せるようにしている。
来の技術においては、以下の問題がある。 1.内燃機関の作動中であってパージ実行時には、タン
ク圧制御弁を介した燃料タンク負圧化用の蒸発燃料と、
ORVR用キャニスタを介したパージ用の蒸発燃料との
双方を同時に吸気管に供給するので、吸気管内の燃料混
合気が過濃となって排気ガス特性及び運転性等に悪い影
響を及ぼす。 2.燃料タンクと内燃機関の吸気管とを直接接続する蒸
発燃料通路と、ORVR用キャニスタを介して燃料タン
クと内燃機関の吸気管とを接続するチャージ通路及びパ
ージ通路との2系統の通路を必要とすると共に、チャー
ジ通路の途中に設けられた給油時にのみ開弁するORV
R用電磁弁、及び蒸発燃料通路の途中に設けられたタン
ク圧制御弁の二つの制御弁等を必要とし、該装置の構成
が複雑である。 3.蒸発燃料が吸着されたキャニスタをパージするとき
に大気開放用の開閉弁が開弁されるので、上記装置は実
質的に密閉された燃料系とは云い難い状態になる。
ためになされたものであり、その目的は、構成が簡単
で、キャニスタの大気開放弁を開弁することなくキャニ
スタからの適正な量の蒸発燃料をパージすることが可能
であると共に、給油時の蒸発燃料の大気への放出防止の
ため燃料タンク内圧を負圧化制御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。
に、請求項1の内燃機関の蒸発燃料放出防止装置におい
て、燃料タンクに接続されたキャニスタと、該キャニス
タと内燃機関の吸気系とを接続するパージ通路と、該パ
ージ通路に設けられ該パージ通路を開閉する制御弁と、
前記キャニスタを大気に開放する大気通路に設けられた
開閉弁とを有する内燃機関の蒸発燃料放出防止装置にお
いて、前記内燃機関の作動時に、前記開閉弁を閉弁する
と共に、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を備えることを特徴と
する。
御手段が開閉弁を閉弁すると共に燃料タンクの内圧が負
圧になるように制御弁の開度を制御するので、吸気系の
負圧がキャニスタを介して燃料タンクに作用し、キャニ
スタの大気開放弁を開弁することなくキャニスタに吸着
された蒸発燃料を制御弁を介して吸気系にパージするこ
とができると共に、給油時の蒸発燃料の大気への放出防
止のため燃料タンク内圧を負圧化制御することができ
る。また、燃料タンク内圧の負圧化制御のため燃料タン
クと内燃機関の吸気管とを直接接続する蒸発燃料通路を
設ける必要をなくし且つタンク圧制御弁とパージ制御弁
を1つの制御弁で兼用でき、構成を簡単化しコストを低
減することができる。更に、吸気管内の燃料混合気が過
濃となって排気ガス特性及び運転性等に悪い影響を及ぼ
す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、前記キャニスタは前記キャニスタ内の蒸発燃料吸
着剤を加熱するヒータを備えることを特徴とする。
タ内の蒸発燃料吸着剤を加熱することによってキャニス
タに吸着された蒸発燃料を容易にパージすることができ
る。
を参照して説明する。
関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を介して耐圧密閉構造の燃料
タンク9に接続されており、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間が
制御される。
は吸気管内絶対圧PBAを検出する吸気管内絶対圧(P
BA)センサ13、及び吸気温TAを検出する吸気温
(TA)センサ14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Ptを検出するタ
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(Tg)センサ16とが
それぞれ設けられている。
ランク軸周囲にはエンジン回転数を検出する回転数(N
E)センサ17が取付けられている。NEセンサ17は
エンジン1のクランク軸の180度回転毎に所定のクラ
ンク角度位置でパルス(TDC信号パルス)を出力す
る。これらのセンサ13〜17の検出信号はECU5に
供給される。
料をパージしつつ、給油時の蒸発燃料の大気への放出防
止のため燃料タンク9の内圧を負圧化制御する構成を説
明する。
して耐圧密閉構造のキャニスタ33が接続され、キャニ
スタ33は、吸気管2のスロットル弁3の下流側にパー
ジ通路32を介して接続されている。
フ弁35が設けられている。タンクリリーフ弁35は、
チャージ通路31のタンクリリーフ弁35より燃料タン
ク9側の部分(以下「燃料タンク系」と称する)の内圧
が、第1の所定範囲(例えば大気圧を基準として−32
0〜+100mmHg)外であるときに開弁し、該第1
の所定範囲内では閉弁するように構成されている。具体
的には、タンクリリーフ弁35は、燃料タンク系の内圧
がそれぞれ、「+100mmHg」以上であるとき開弁
する正圧弁と「−320mmHg」以下であるとき開弁
する負圧弁(いずれも不図示)とから構成される機械式
の2ウェイバルブである。上記正圧弁及び上記負圧弁は
各々、弁体と、該弁体を閉弁方向に押圧するバネと、該
バネに押圧された弁体と当接して流路を閉塞可能なシー
ト部とから構成されるいわゆるチェック弁である。な
お、上記タンクリリーフ弁35には、その他の方式の方
向制御弁を採用してもよく、電磁弁を採用する場合は、
タンク内圧Ptに応じてECU5によりその作動を制御
するようにすればよい。
ク9の負圧化制御の目標圧力値Poが執りうる値を包含
して設定され、且つ燃料タンク9及びチャージ通路31
の耐圧力の範囲内で設定される。これにより、燃料タン
ク系がその耐圧力を越える過負圧状態や過正圧状態にな
ることを回避しつつ、燃料タンク9を負圧化制御するこ
とができる。
パス通路31aには、電磁弁36(ORVR用電磁弁)
が設けられている。電磁弁36は、ECU5によりその
作動が制御され、給油時に開弁し、それ以外のときは閉
弁して、給油時に燃料タンク9内の蒸発燃料をキャニス
タ33に導く。
蒸発燃料を吸着するための活性炭を内蔵しており、さら
に、該活性炭に吸着された蒸発燃料のパージを容易にす
るために該活性炭を加熱するための自己温度調節型の電
熱式ヒータ40を備えている。ヒータ40は、ECU5
によりそのオン・オフ作動が制御される。また、このヒ
ータ40は、電流を変化させてキャニスタ33に内蔵さ
れた活性炭が所定の設定温度(例えば80〜100℃)
になるように作動する。
蒸発燃料の大気への放出防止専用に設けられたORVR
用キャニスタであるが、本実施の形態では、後述する燃
料タンク9の過正圧のリリーフ時に燃料タンク9内の蒸
発燃料の大気への放出を防止する機能をも果たす。
して大気に連通可能となっており、大気開放通路37の
途中にはベントシャット弁(開閉弁)38が設けられて
いる。ベントシャット弁38は、ECU5によりその作
動が制御され、給油時に開弁し、それ以外のときは閉弁
するいわゆる常閉弁である。
パス通路37aにはキャニスタリリーフ弁39が設けら
れている。キャニスタリリーフ弁39は、バイパス通路
37aのキャニスタ33からキャニスタリリーフ弁39
までの部分(以下「キャニスタ系」と称する)の内圧
が、第2の所定範囲(例えば大気圧を基準として−10
0〜+90mmHg)外であるときに開弁し、該第2の
所定範囲内では閉弁するように構成されている。具体的
には、キャニスタリリーフ弁39は、バイパス通路37
aのキャニスタリリーフ弁39より大気側の部分の圧力
(すなわち大気圧)に対するキャニスタ系の内圧がそれ
ぞれ、「+90mmHg」以上であるとき開弁する正圧
弁と「−100mmHg」以下であるとき開弁する負圧
弁(いずれも不図示)とから構成される機械式の2ウェ
イバルブであり、タンクリリーフ弁35と同様に構成さ
れる。なお、キャニスタリリーフ弁39には、その他の
方式の方向制御弁を採用してもよく、電磁弁を採用する
場合は、キャニスタ33の内圧を検出するセンサを別途
設け、その検出値に応じてECU5により当該電磁弁の
作動を制御するようにしてもよい。
囲内に設定され、後述する燃料タンク9の過正圧及び過
負圧のリリーフを円滑にする。また、上記第2の所定範
囲は、キャニスタ系の耐圧力の範囲内で設定され、キャ
ニスタ系がその耐圧力を越える過負圧状態や過正圧状態
になることを回避する。
吸気管2との間には、制御弁30が設けられている。制
御弁30は、タンク圧制御とパージ制御を兼用するもの
で、その制御信号のオン−オフデューティ比(制御弁の
開度)を変更することにより流量を連続的に制御するこ
とができるように構成された電磁弁であり、その作動は
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。
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のほか、燃料噴射弁6、制御弁3
0、電磁弁36及びベントシャット弁38に駆動信号を
供給する出力回路等から構成される。
THセンサ4、PBA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。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。
時やパージ時等、状況に応じて次のように動作する。
36及びベントシャット弁38が開弁される。これによ
り、給油に伴い燃料タンク9内に発生した蒸発燃料は電
磁弁36を介してキャニスタ33に吸着され、燃料分が
除去された空気がベントシャット弁38を介して大気に
放出される。従って、給油時における蒸発燃料の大気へ
の放出を防止することができる。
36が開弁されると共に、ベントシャット弁38が閉弁
され、また、制御弁30は、吸気管2の負圧により燃料
タンク9の内圧が後述する目標圧力値Poになるように
その開度が制御され、吸気管2の負圧がキャニスタ33
及びタンク9に作用する。すると、キャニスタ33内の
活性炭に吸着されていた蒸発燃料が制御弁30を介して
吸気管2にパージされると共に、燃料タンク9内で発生
した蒸発燃料は大気に放出されることなくチャージ通路
31、キャニスタ33、パージ通路32を介して吸気管
2に導かれる。
内圧が過剰に変動した場合には、タンクリリーフ弁35
及びキャニスタリリーフ弁39が開弁してそれらを解消
する。両リリーフ弁35、39は、電磁弁36およびベ
ントシャット弁38の開/閉状態にかかわらず作動し、
停車中も作動し得る。
開度を算出する蒸発燃料放出防止制御処理を説明する。
図2は、本発明の実施の形態に係る内燃機関の蒸発燃料
放出防止装置による蒸発燃料放出防止制御処理を行うプ
ログラムを示す。本処理は、所定時間(例えば、10m
sec)毎に実行される。
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、ヒータ
40をオン作動させてキャニスタ33に内蔵された活性
炭を加熱して前記所定温度に維持し(ステップS2)、
次いで、ステップS3で、燃料タンク9のフィラーキャ
ップ11に設けられたフィラーキャップ開閉検知センサ
等の信号により、給油中か否かを判別し、給油中でなけ
れば、ステップS4で、エンジン1が燃料カット中か否
かを判別する。前記ステップS1、S3及びS4の各判
別の結果、エンジン1が作動中であり、給油中でなく、
かつ燃料カット中でなければ、電磁弁36を開弁し(ス
テップS5)、ベントシャット弁38を閉弁する(ステ
ップS6)。
燃料タンク9内の燃料温度Tgを取り込み(ステップS
7)、Ptセンサ15により検出された燃料タンク9の
タンク内圧Ptを取り込む(ステップS8)。さらに、
PBAセンサ13により検出された吸気管内絶対圧PB
Aを取り込むと共に(ステップS9)、NEセンサ17
により検出されたエンジン回転数NEを取り込む(ステ
ップS10)。
(絶対圧,mmHg)を所定の設定方法(例えば、特願
平9−116527号に記載の設定方法)により算出す
る(ステップS11)。この目標圧力値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である。上記予測され得る
燃料タンク9内のタンク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。
標圧力値Poより大きいか否かを判別し(ステップS1
2)、Pt>Poのときは、吸気管内絶対圧PBAがタ
ンク内圧Ptより小さいか否かを判別する(ステップS
13)。ステップS13及びS14の判別の結果、Pt
>Po、且つPBA<Ptのときは、エンジン回転数N
E及び吸気管絶対圧PBAに応じて図3に示す制御弁3
0の目標デューティ比DRO(%)を検索する(ステッ
プS14)。図3においては、エンジン回転数NE及び
吸気管内絶対圧PBAの少なくとも一方が大きくなるほ
ど制御弁30の目標デューティ比DRO(%)が大きく
なるように設定されている。この目標デューティ比DR
Oは、燃料タンク9内のタンク内圧Ptが目標圧力値P
o(絶対圧、mmHg)となるような値を執る。
ューティ比DROに基づいて制御弁30の開度を制御し
て、本処理を終了する。
処理によれば、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な燃料タンク9内の目標圧力値P
oに対応する制御弁30の目標デューティ比DROを設
定することができる。
Pt≦Poのときは、燃料タンク9のタンク内圧Ptを
さらに負圧化する必要がないので、電磁弁36、ベント
シャット弁38及び制御弁30を閉弁して(ステップS
18〜S20)、本処理を終了する。
PBA≧Ptのときは、吸気管内絶対圧PBAによりタ
ンク内圧Ptをさらに負圧化することはできないと判断
し、上記ステップS18〜S20を実行して、本処理を
終了する。
結果、エンジン1が作動中であり、給油中でなく、且つ
燃料カット中の場合は、燃料タンク9の内圧を目標圧力
値Poに維持すべく、電磁弁36、ベントシャット弁3
8及び制御弁30を閉弁して(ステップS18〜S2
0)、本処理を終了する。
エンジン1が作動中であり、かつ給油中であれば、電磁
弁36及びベントシャット弁38を開弁する(ステップ
S16及びS17)と共に、制御弁30を閉弁して(ス
テップS20)、本処理を終了する。これにより、給油
に伴い燃料タンク9内に発生した蒸発燃料は電磁弁36
を介してキャニスタ33に吸着され、燃料分が除去され
た空気がベントシャット弁38を介して大気に放出され
る。
1が作動中でなければ、ステップS21に進み、ヒータ
40をオフ作動させ、次いで、前記フィラーキャップ開
閉検知センサ等の信号により、給油中か否かを判別し
(ステップS22)、給油中であれば、前記ステップS
16,S17及びS20を実行して、本処理を終了す
る。
ば、燃料タンク9の内圧を目標圧力値Poに維持すべ
く、電磁弁36、ベントシャット弁38及び制御弁30
を閉弁して(ステップS18〜S20)、本処理を終了
する。
2のプログラムが特許請求の範囲の制御手段に対応す
る。
プS3でYES又はステップS22でYES)、電磁弁
36及びベントシャット弁38が開弁されると共に(ス
テップS16及びS17)、制御弁30が閉弁され(ス
テップS20)。これにより、給油に伴い燃料タンク9
内に発生した蒸発燃料は電磁弁36を介してキャニスタ
33に吸着され、燃料分が除去された空気がベントシャ
ット弁38を介して大気に放出される。従って、給油時
における蒸発燃料の大気への放出を防止することができ
る。
1でYES)、電磁弁36が開弁されると共に(ステッ
プS5)、ベントシャット弁38が閉弁され(ステップ
S6)、また、制御弁30は、吸気管2の負圧により燃
料タンク9の内圧が目標圧力値Poになるようにその開
度が制御され(ステップS15)、吸気管2の負圧がパ
ージ通路32、キャニスタ33及びチャージ通路31を
介して燃料タンク9に作用する。すると、キャニスタ3
3に吸着されていた蒸発燃料が制御弁30を介して吸気
管2にパージされると共に、燃料タンク9の内圧はエン
ジン1の作動中はもとより停止後も負圧に保持され、給
油のため燃料タンク9のフィラーキャップ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。その際、キャニスタ33に備えられ
たヒータ40がオンとされることにより(ステップS
2)、キャニスタ33に内蔵された活性炭が前記所定温
度に加熱されて該活性炭に吸着された蒸発燃料を容易に
パージすることができる。
の内燃機関の蒸発燃料放出防止装置によれば、内燃機関
の作動時に、制御手段が開閉弁を閉弁すると共に燃料タ
ンクの内圧が負圧になるように制御弁の開度を制御する
ので、吸気系の負圧がキャニスタを介して燃料タンクに
作用し、キャニスタの大気開放弁を開弁することなくキ
ャニスタに吸着された蒸発燃料を制御弁を介して吸気系
にパージすることができると共に、給油時の蒸発燃料の
大気への放出防止のため燃料タンク内圧を負圧化制御す
ることができる。また、燃料タンク内圧の負圧化制御の
ため燃料タンクと内燃機関の吸気管とを直接接続する蒸
発燃料通路を設ける必要をなくし且つタンク圧制御弁と
パージ制御弁を1つの制御弁で兼用でき、構成を簡単化
しコストを低減することができる。更に、吸気管内の燃
料混合気が過濃となって排気ガス特性及び運転性等に悪
い影響を及ぼすのを防止することができる。
置によれば、ヒータによってキャニスタ内の蒸発燃料吸
着剤を加熱することによってキャニスタに吸着された蒸
発燃料を容易にパージすることができる。
放出防止装置の構成を示す全体構成図である
よる蒸発燃料放出防止制御処理のプログラムのフローチ
ャートである。
標デューティ比DROの算出処理のプログラムのフロー
チャートである。
Claims (2)
- 【請求項1】 燃料タンクに接続されたキャニスタと、
該キャニスタと内燃機関の吸気系とを接続するパージ通
路と、該パージ通路に設けられ該パージ通路を開閉する
制御弁と、前記キャニスタを大気に開放する大気通路に
設けられた開閉弁とを有する内燃機関の蒸発燃料放出防
止装置において、前記内燃機関の作動時に、前記開閉弁
を閉弁すると共に、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を備えるこ
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】 前記キャニスタは前記キャニスタ内の蒸
発燃料吸着剤を加熱するヒータを備えることを特徴とす
る請求項1記載の内燃機関の蒸発燃料放出防止装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP30634597A JP3763502B2 (ja) | 1997-10-22 | 1997-10-22 | 内燃機関の蒸発燃料放出防止装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP30634597A JP3763502B2 (ja) | 1997-10-22 | 1997-10-22 | 内燃機関の蒸発燃料放出防止装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPH11125154A true JPH11125154A (ja) | 1999-05-11 |
JP3763502B2 JP3763502B2 (ja) | 2006-04-05 |
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ID=17955983
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP30634597A Expired - Fee Related JP3763502B2 (ja) | 1997-10-22 | 1997-10-22 | 内燃機関の蒸発燃料放出防止装置 |
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JP (1) | JP3763502B2 (ja) |
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1997
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