JPS5918141Y2 - 蒸発燃料制御装置用キヤニスタ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は内燃機関における蒸発燃料制御装置用キャニ
スタに関するもので゛ある。

燃料タンクから発生する蒸発燃料を大気中に排出するこ
となく、蒸発燃料制御装置用キャニスタで回収し、キャ
ニスタで回収した蒸発燃料を機関の作動と共に導出して
燃焼させるようにした蒸発燃料制御装置は周知である。

近時蒸発燃料の排出規制の強化に伴ない蒸発燃料制御装
置系統からの蒸発燃料排出量が従来以上に制限されるよ
うになってきた。

前記要求を満足させる方法として下記に示す２項目が考
えられている。

項目１ 活性炭等の吸着剤充填量を増加させたキャニスタを使用
し、多量の蒸発燃料を捕集させて蒸発燃料の大気排出を
防止する。

項目２ キャニスタの掃気空気量を増加させて掃気効率を向上し
少ない吸着剤充填量のキャニスタで多量の蒸発燃料を捕
集させて蒸発燃料の大気排出を防止する。

上記要求を満足させようとする場合、第１４図に示す如
く、従来品の掃気方法において、項目１を採用すると、
全域において曲線ａに示すように少流量しか流れないた
め、キャニスタ容器の大型化が必要となり、車輌塔載上
の難点とかコストアップ等の問題が発生する。

又、従来品に比較して掃気通路の最小絞り部径を大きく
し、全域において大流量が流れるようにした従来品の改
良品については曲線すに示すように全域において大流量
が流れるため、キャニスタの掃気空気量が増加し、少な
い吸着剤充填量で多量の蒸発燃料を捕集することが可能
となるものの、区間Ａの負圧域における機関のフィーリ
ング低下及び混合気濃度への影響が大きいため、排出ガ
ス中の未燃焼成分の残量の増加等の幣害がみられる。

本考案はキャニスタと機関の吸気側絞り弁上流側の開口
部、キャニスタと吸気側絞り弁下流側の開口部とを各々
連通ずる通路を形威し、該通路は機関の運転信号により
“キャニスタから絞り弁上流側の開口部への流れ”と“
キャニスタから絞り弁下流側の開口部への流れ゛とを制
御可能にしている蒸発燃料制御装置系統に使用されるキ
ャニスタにおいて、内燃機関の運転状況に応じてキャニ
スタから絞り弁上流側への蒸発燃料の掃気と、キャニス
タから絞り弁下流側への蒸発燃料の掃気とを行なうこと
により、比較的機関の空気消費量に比例したキャニスタ
の掃気を行なうことができると同時に機関の混合気濃度
への悪影響を比較的及ぼさない。

吸気側絞り弁上流側へキャニスタの掃気を行なうことに
より （特に空気消費量の比較的少ないアイドリング域
においては吸気側絞り弁上流側へのキャニスタの掃気は
混合気濃度への影響を及ぼさないため、アイドリング安
定性、排気ガスの安定性の面でも有効である）キャニス
タの掃気空気量を希望領域において著しく増加させるこ
とが可能となり、その結果キャニスタ形状をコンパクト
にすることが可能となったり、安定した機関運転を維持
し、未燃焼ガスの大気排出抑止や蒸発燃料の大気排出抑
止を可能にさせるものである。

次に図面の実施例に基づいてこの考案を説明する。

第１図に示されているのは本考案内容をおり込んだ蒸発
燃料制御装置系統の一例である。

第２図は本考案内容である蒸発燃料制御装置用キャニス
タの一例の縦断面図である。

第３図は第２図の断面Ａ−Ａの横断面図の一例、第４図
は第３図の変形例、第５図は第２図の変形例、第６図は
第５図の断面Ｂ−Ｂの横断図の一例、第７図は第６図の
変形例、第８図は本考案内容をおりこんだ蒸発燃料制御
装置の通路制御弁の一例、第９図は第８図の変形例、第
１０図は通路制御弁の一例、第１１図〜第１３図は第２
図の変形例、第１４図はキャニスタを通過する空気流量
Ｑの吸気管負圧Ｐとの関係を示している。

第１図において、燃料タンク１とキャニスタ６とは蒸発
燃料通路２で連通されている。

気化器浮子室３とキャニスタ６とは蒸発燃料通路４で連
通しており、その通路中に通路開閉弁５が設けられてい
る。

吸気側絞り弁１３の下流側に設けられた蒸発燃料抽出孔
ｌ１１４とキャニスタ６とは混合気通路ＩＩ８で連通さ
れ、その通路中に通路制御弁９が設けられている。

吸気側絞り弁１３の上流側に設けられた蒸発燃料抽出孔
Ｉ ２０とキャニスタ６とは混合気通路Ｉ １０で連通
され、その通路中に通路制御弁１１が設けられている。

吸気側絞り弁１３の下流側に開口している作動信号取出
口１６は作動信号通路１５により通路制御弁１１に連通
している。

通路２．４． ８．１０はキャニスタ６の同一吸着剤７
側に開口しており、その反対側の吸着剤７部には大気開
放口１９が設けられている。

次に本考案の要部を威す蒸発燃料制御装置用キャニスタ
６の構造について第２図の実施例で説明する。

キャニスタ本体２５に蒸発燃料通路２に連通される入口
管■２Ｌ混合気通路Ｉ １０に連通される出口管Ｉ ２
３、蒸発燃料通路４に連通される入口管ＩＩ ２２、混
合気通路ＩＩ８に連通される出口管ＩＩ ２４が設けら
れており、それらは吸着剤７の同一側に開口している。

入口管Ｉ ２１と出口管Ｉ ２３は蒸気室Ｉ ３１で連
通されている。

入口管ＩＩ ２２と出口管ＩＩ ２４は蒸気室ＩＩ ３
２で連通している蒸気室Ｉ ３１と蒸気室ＩＩ ３２と
は吸着剤７層内に埋設された隔離板２８により隔離され
ており、吸着剤７層の内部で連通している。

吸着剤７は口過材２７ ａ、 ２７ ｂ。２９によりは
さまれており、口過材２７ａ、２７ｂ。

２９は押え板２６ ａ、 ２６ ｂ、 ３０により保持
されている。

入口管Ｉ ２１． ＩＩ ２２、出口管Ｉ ２３． Ｉ
Ｉ ２４とは反対側吸着剤層部に清浄空気導入口１つが
設けられている。

第３図は第２図の断面Ａ−Ａの横断面図を示しており、
隔離板２８により吸着剤７層が２分割されている状態が
示されている。

第４図も第３図の変形例でありキャニスタ本体２５が角
形断面の筒で形成されている。

次に第２図の変形例である第５図について同一部分は同
一数字で、変形部分には同一数字にダッシュを１つ付し
て変形部分のみ説明する。

キャニスタ本体２５′に蒸発燃料通路２に連通される入
口管Ｉ２１′、混合気通路Ｉ １０に連通される出口管
■２３′、蒸発燃料的路４に連通される入口管ＩＩ ２
２’、混合気通路ＩＩ ８に連通される出口管ＩＩ ２
４’が設けされており、それらは吸着剤７の同一側に開
口している。

入口管■２１′と出口管■２３′は蒸気室■３１′で連
通されている。

入口管ｌＩ２２′と出口管ＩＩ ２４’は蒸気室ＩＩ
３２’で連通している。

蒸気室Ｉ３１′と蒸気室ＩＩ ３２’とは吸着剤７層内
に埋設された筒状の隔離板２８′により隔離されており
、吸着剤７層の内部で連通している。

吸着剤７は口過材２７ａ’、 ２７ｂ’、 ２９により
はさまれており、口過材２７ａ’、 ２７ｂ’、 ２９
は押え板２６ａ’、 ２６ｂ’、 ３０により保持され
ている。

第６図は第５図の断面ＢＢ横断面図を示しており、筒状
の隔離板２８′により吸着剤７層が２分割されている状
態を示している。

第７図は第６図の変形例でありキャニスタ本体２５′が
角形断面の筒形に形成されている。

第８図は通路制御弁９の一例を示している。

第８図において弁本体３３に設けられた入口管３４と出
口管３５は弁室４１により連通されている。

入口管３４側に設けた弁座３６に弁３７が圧縮バネ３８
のバネ力により着座している。

弁３７に設けられた通路面積制御用軸部３９と弁本体３
３に設けた通路面積制御用穴部４０とで形成される通路
面積と吸引負圧とにより通路を流れる混合気の流量制御
を可能にしている。

入口管３４はキャニスタ６に連通され、出口管３５は蒸
発燃料抽出孔ｌ１１４に連通している。

第８図の変形例である第９図について変形部分には同一
数字にダッシュを１つ付して説明する。

第９図において弁本体３３′に設けられた人口管３４′
と出口管３５′とは弁室４１′により連通している。

入口管３４′側に設けた弁座３６′に弁３７′が圧縮バ
ネ３８′のバネ力により着座している。

入口管３４はキャニスタ６に連通され、出口管３５′は
蒸発燃料抽出孔ｌ１１４に連通している。

次に第１０図の通路制御弁１１について説明する。

第１０図において入口管３４″と出口管３５″は弁本体
３３′に設けられており、それらは弁室４１″により連
通している人口管３４″側に設けられた弁座３６″に作
動膜４３と一体連動する弁３７″が圧縮バネ３８″のバ
ネ力により着座している。

弁室４１″と作動膜４３を介して反対側に作動膜室４２
が設けられており、その中に圧縮バネ３８″、バネ受４
４が設けられている。

作動膜室４２は作動信号取出管４５により作動信号取出
口１６に連通している。

次に第２図の変形例である第１１図について説明する。

これは第２図のキャニスタ６に第１０図の通路制御弁１
１を一体化した構造の一例を示しており、第２図との変
形部分についてのみ説明する。

キャニスタ本体２５″の蒸気室Ｉ ３１と弁室４１ ”
とは連通しており、キャニスタ本体２５″に設けられた
弁座３６ ”に着座する弁３７″により通路を開閉でき
る。

弁室４１ ”に設けられた出口管２３″は混合気通路Ｉ
１０に連通されている。

作動膜４３と一体運動する弁３７″は作動膜室４２に設
けた圧縮バネ３８″のバネ力により弁座３６ ”に着座
している。

弁室４１“′と作動膜室４２とは作動膜４３により隔離
されており、作動膜室４２に開口している作動信号取出
管４５は作動信号通路１５に連通している。

次に第２図の他の変形例である第１２図について説明す
る。

これは第２図のキャニスタ６に第８図の通路制御弁９を
一体化した構造の一例を示しており、第２図との変形部
分についてのみ説明する。

キャニスタ本体２５ ”の蒸気室ＩＩ ３２と弁室４１
ａとは連通しており、キャニスタ本体２５ ”に設け
られた弁座３６ ａに着座する弁３７により通路を開閉
できる。

弁室４１ ａの中に弁３７、圧縮バネ３８が設けられ、
圧縮バネ３８のバネ力により、弁３７が弁座３６ ａに
着座している。

キャニスタ本体２５〃ｌに一体化された弁本体３３″′
には弁室４１ ａに開口している出口管ＩＩ ２４”か
゛設けられており、出口管ＩＩ ２４”は混合気通路Ｉ
Ｉ８に連通している。

次に第２図のさらに他の変形例である第１３図について
説明する。

これは第２図のキャニスタ６に第１０図の通路制御弁１
１と第８図の通路制御弁９とを一体化した構造の一例を
示しており、第２図との変形部分についてのみ説明する
。

キャニスタ本体２５ ａの蒸気室Ｉ ３１と弁室４１
”とは連通しており、キャニスタ本体２５ ａに設けら
れた弁座３６ ”に着座する弁３７″により通路を開閉
できる。

弁室４１１１１に設けられた出口管■２３″は混合気通
路■１０に連通されている。

作動膜４３と一体運動する弁３７″は作動膜室４２に設
けた圧縮バネ３８″のバネ力により、弁座３６“′に着
座している。

弁室４１“′と作動膜室４２とは作動膜４３により、隔
離されており、作動膜室４２に開口している。

作動信号取出管４５は作動信号通路１５に連通している
。

キャニスタ本体２５ ａの蒸気室ＩＩ ３２と弁室４１
ａとは連通しており、キャニスタ本体２５〃ｌに設け
られた弁座３６ ａに着座する弁３７により通路を開閉
できる。

弁室４１ ａの中に弁３７と圧縮バネ３８が設けられ、
圧縮バネ３８のバネ力により弁３７が弁座３６ ａに着
座している。

キャニスタ本体２５ ａに一体化された弁本体３３ ”
には弁室４１ ａに開口している出口管ＩＩ ２４”が
設けられており、出口管ＩＩ ２４”は混合気通路ＩＩ
８に連通している。

前記のように構成された本考案装置において、第１図、
第２図、第８図および第１０図の場合機関停止時におい
て燃料タンク１で発生した蒸発燃料は蒸発燃料通路２を
通り、キャニスタ６の入口管Ｉ ２１より蒸気室■３１
．押え板２６ ａ、口過材２７ ａを通り吸着剤７に捕
集される。

気化器浮子室３内で発生した蒸気燃料は蒸発燃料通路４
を通りキャニスタ６の人口管ＩＩ ２２より蒸気室ＩＩ
３２、押え板２６ ｂ、口過材２７ ｂを通り、吸着
剤７に捕集される。

この時通路開閉弁５は開いている。吸気管１７には吸引
負圧が作用していないため、通路制御弁１１．９は閉じ
ているため、混合気通路Ｉ １０と混合気通路ＩＩ８は
閉じている。

内燃機関の運転時で空気消費量の少ないアイドリング時
は吸気管１７に高負圧が作用しており、第８図の通路制
御弁９はその吸引負圧により弁３７が圧縮バネ３８の反
力に打ち勝ち、出口管３５側に引張り込まれるため、弁
３７が弁座３６より離れ入口管３４と出口管３５は連通
される。

この時通路面積制御用軸部３９と通路面積制御用穴部４
０とで形成される通路面積が比較的小さいため、通過空
気量は少なく制御されている。

通路制御弁９が開弁したことによりキャニスタ６と蒸発
燃料抽出孔ｌ１１４とは連通され、キャニスタ６より流
量制御弁９で適性な流量に制御された混合気が抽出孔ｌ
１１４より吸気管１７内に抽出される。

この時キャニスタ６内では清浄空気導入口１９より吸入
された空気により吸着剤７に吸着されていた蒸発燃料が
脱離され、その混合気は蒸気室ＩＩ ３２を通り、混合
気通路ＩＩ８に導がれる。

一方、吸気管１７内に発生している吸引負圧により、作
動信号取出口１６から作動信号通路１５を通じて通路制
御弁１１にその負圧が作用し、第１０図の作動膜室４２
に吸引負圧が伝わり、作動膜４３は圧縮バネ３８のバネ
力に打ち勝ち、作動膜４３を上方へ移動させる。

この作動により、作動膜４３と一体運動する弁３７″が
弁座３６″より離れ、入口管３４″と出口管３５″とが
連通ずる。

この時絞り弁上流側にある蒸発燃料抽出孔Ｉ ２０にも
吸引負圧の部が作用するため、キャニスタ６より抽出孔
Ｉ ２０へ混合気が流れ、その混合気は吸気管１７に導
がれる。

この時キャニスタ６内では清浄空気導入口１９より吸入
された空気により、吸着剤７に吸着されていた蒸発燃料
が脱離され、その混合気は蒸気室Ｉ ３１を通り、混合
気通路Ｉ １０に導がれる。

この時通路開閉弁５は閉じている。

次に機関１８の運転時で空気消費量の多い定速、加速域
において混合気通路ＩＩ８には吸気管１７の負圧が作用
しているため、アイドリング時と同様にキャニスタ６は
清浄空気導入口１９より導入された空気により蒸発燃料
の脱離が行なわれているが、吸引負圧が比較的小さいた
め、第８図の弁３７に作用する吸引負圧により発生する
圧縮バネ３８を押える力が小さいので弁３７の作動量が
小さい。

その結果通路面積制御用軸部３９と通路面積制御用穴部
４０とで形成される通路面積が比較的大きいため通過空
気量は大きく制御されている。

一方吸気管１７に開口している作動信号取出口１６にも
吸引負圧が作用するため、アイドリング時と同様、キャ
ニスタ６は清浄空気導入口１９より導入された空気によ
り蒸発燃料の脱離が行なわれている。

この時、蒸発燃料抽出孔Ｉ ２０に発生している吸引負
圧はアイドリング時に比較して大きいため、混合気通路
１０を通過する空気流量も多くなる。

この時も通路開閉弁５は閉している。次に第２図の変形
例である第５図の場合について説明する。

この場合はキャニスタ６の蒸気室■３１′、蒸気室ＩＩ
３２’の形状が第２図と異なるのみであり、作用は第
２図と全く同一である。

第２図の他の変形例である第１１図、第１２図および第
１３図においても通路制御弁９，１１をキャニスタ６に
一体化した構造のみ異なり、作用は前記第２図の実施例
の場合と全く同一である。

以上説明した本考案の各実施例に共通な効果は、 （１） 内燃機関の運転状況に応じてキャニスタから
吸気側絞り弁上流側への蒸発燃料の掃気とキャニスタか
ら吸気側絞り弁下流側への蒸発燃料の掃気とを行なうこ
とにより、比較的機関の空気消費量に比例したキャニス
タの掃気を行なうことが可能になるため、機関の混合気
濃度への影響を及ぼすことなく、蒸発燃料の大気排出を
抑止することができる。

（２）比較的空気消費量の少ないアイドリング域におい
てに、吸気側絞り弁上流側へのキャニスタの掃気を主に
行なうことができることにより、混合気濃度への影響も
少ないため、アイドリング安定性排出ガスの安定性の面
でも有効である。

（３）キャニスタの掃気空気量を全域において著しく増
加させることが可能となり、その結果吸着剤の再生効率
が増しキャニスタ形状をコンパクトにすることが可能に
なり、車輌塔載性を向上したり、コストダウンを計るこ
とが可能となる。

又、第１図において、蒸発燃料抽出孔ｌ１１４の開口を
吸気管１７より絞り弁開度増大に伴ない絞り弁１３上流
側より下流側へ変化する箇所に設けても同様な効果が得
られる。

第８図に示す流量制御弁９を第９図に示す流量制御弁９
′の如き形状にして、第１図の蒸発燃料制御装置や第１
２図、第１３図の如くキャニスタ６に一体化しても同様
な効果が得られる。

又、蒸発燃料発生源も第１図の場合では燃料タンク１と
気化器浮子室３の２ケ所であったが、それ以上の箇所よ
り捕集したり、また、前記いずれか一方のみより捕集し
ても同様な効果が得られる。

又、第５図の如き形状のキャニスタ６、流量制御弁９，
１１を一体化しても同様な効果が得られる。

又第２図、第５図、第１１図、第１２図、第１３図の構
造のキャニスタ６において、蒸発燃料入口管Ｉ ２１．
２１’を燃料タンク１に連通させず、気化器浮子室３に
連通し、入口管ＩＩ ２２．２２’を気化器浮子室３に
連通させず、燃料タンク１に連通させても同一な効果が
得られる。

キャニスタ６の大型化に伴ない塔載性の面で問題の多い
オートパイに関しては、キャニスタの小型化が期待でき
ることにより特に有利である。

又、運転時において、燃料タンク１、気化器浮子室３内
で発生した蒸発燃料が活性炭に吸着されずに蒸発燃料抽
出孔Ｉ ２０、抽出孔ｌ１１４より直接、吸気側へ流出
し、運転性能悪化、排出ガス中の未燃焼残分の増加等の
問題が発生する場合には蒸発燃料の入口管Ｉ ２１．２
１’、入口管ＩＩ ２２．２２’を吸着剤７の層中に埋
設させると、この問題が解決すると同時に、前項で、述
べたと同様な効果が得られる。

又、第１図の通路制御弁９において、高温時で機関停止
時にキャニスタ６から蒸発燃料が吸気管１７内に流出し
、再始動性不良という問題が発生しない場合には通路制
御弁９は廃止し、適当な内径を有した絞りを混合気通路
ＩＩＳ中に設けても同様な効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案内容をおりこんだ蒸発燃料制御装置の一
例、第２図は本考案内容をおりこんだ蒸発燃料制御装置
用キャニスタの一実施例を示す断面図、第３図は第２図
の断面Ａ−Ａ、第４図は第３図の変形例、第５図は第２
図の変形例、第６図は第５図の断面Ｂ−Ｂ、第７図は第
６図の変形例、第８図は本考案内容をおりこんだ蒸発燃
料制御装置の通路制御弁の一例を示す断面図、第９図は
第８図の変形例、第１０図は通路制御弁の一例を示す断
面図、第１１図〜第１３図は第２図の変形例、第１４図
はキャニスタを通過する空気流量Ｑと吸気管負圧Ｐとの
関係を示している。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 内燃機関の燃料タンクや気化器浮子室等の燃料溜内で発
   生する蒸発燃料の大気排出抑止装置に使用されるキャニ
   スタであって、キャニスタと機関の吸気側絞り弁上流側
   の開口部、キャニスタと吸気側絞り弁下流側の開口部と
   を各々連通ずる通路を有し、該通路は機関の運転状態で
   変化する信号により、“キャニスタから絞り弁上流側の
   開口部への流れ”と“キャニスタから絞り弁下流側の開
   口部への流れ”とを制御する通路制御弁を設け、且つキ
   ャニスタの吸着剤層の上部に２つに区切られた蒸気室を
   設け、吸気側絞り弁上流側の開口部に開口する箇所と前
   記蒸気室の一室とを連通し、吸気側絞り弁下流側の開口
   部に開口する箇所と他の蒸気室とを連通したことを特徴
   とする蒸発燃料制御装置用キャニスタ。