JPS6024924Y2 - エンジンの蒸発燃料処理装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は、エンジンの燃料タンクやフロート室で発生
した蒸発燃料を、キャニスタ内の燃料吸着層に吸着して
これより吸気通路へ段階的に放出する蒸発燃料処理装置
に関するものである。

従来、エンジンの排ガス浄化装置として、排ガス成分の
濃度にもとづいて空燃比をフィードバック制御し、排ガ
ス浄化触媒の最もすぐれた浄化作用範囲の空燃比が得ら
れるようにしたものが知られている。

一方、燃料タンクやフロート室で発生した蒸発燃料はミ
大気汚染の有害成分として、キャニスタ内の燃料吸着層
に吸着させ、これよりエンジン本体の吸気通路に放出し
て燃焼させている。

ところで、上記キャニスタ内に回収された蒸発燃料は、
蒸発燃料放出開始時に一度に多量に吸気通路に放出させ
ており、このため蒸発燃料放出毎に空燃比が大きく変動
して、その変動幅がフィードバック制御幅を越えること
により、フィードバック制御が不能になり、排ガス中の
有害成分が増大する欠点がある。

特に、この現象は燃料が蒸発しやすい高地において顕著
に現われている。

この考案は上記観点からなされたもので、キャニスタか
ら吸気通路への燃料放出を、エンジンの温度状態と運転
状態に見合った量で段階的に行なうことにより、空燃比
の変動幅をフィードバック制御幅内におさえ、排ガス浄
化の改善に貢献できるエンジンの蒸発燃料処理装置を提
供することを目的としている。

以下、この考案の実施例を図面にもとづいて説明する。

図において、１はエンジン本体、２は吸気通路、３は絞
弁、４は燃料供給装置、５は排気通路、６は三元触媒装
置、７は排気センサで、この排気センサ７で検出された
排気成分濃度が制御回路８に出力され、その出力値と目
標値との間の差に応じて空燃比制御用アクチュエータ９
が作動し、三元触媒装置８の浄化作用に適した空燃比の
フィードバック制御が行なわれる。

１０はキャニスタで、その内部には上部空間１１および
下部空間１２を保って燃料吸着層１３が、底部には大気
流入孔１４がそれぞれ設けられ、かつ上部には燃料タン
クおよびフロート室（いずれも図示せず）からの蒸発燃
料流入管１５および１６が接続されるとともに、一端が
燃料吸着層１３の内部に開口し、かつオリフィス１７を
設けた有効径の小さい第１燃料放出通路１８および一端
が燃料吸着層１３の上部空間１１に開口した有効径の大
きい第２燃料放出通路１９が接続されている。

上記両放出通路１８．１９の他端は合流したうえで、主
燃料放出通路２１を介して、吸気通路２の絞り弁下流部
（負圧部）に接続されており、この主燃料放出通路２１
にダイヤフラム式の第１開閉弁２０が介設されている。

この第１開閉弁２０を挟んで、上記主燃料放出通路２１
は、入口通路２１ａと出口通路２１ｂとに分割されてお
り、上記入口通路２１には上記オリフィス１７より大き
いオリフィス３が設けられている。

上記第１開閉弁２０の作動室２４は、第１負圧通路２５
により絞弁３の全閉時にはその上流に位置し、第１設定
開度以上の時にはその下流に位置する吸気通路２に開口
した第１負圧取出口２５ａに接続されており、上記第１
負圧通路２５には、絞り弁３の開度が第１設定開度以上
のときに、第１負圧取出口２５ａから負圧が導入される
。

上記第１負圧通路２５中には、エンジン本体１の第１設
定温度を基準として作動する３方弁構造の第１感温弁２
６が介装されている。

２７はダイヤフラム式の第２開閉弁で、上記両放出通路
１８．１９を択一的に開閉自在に設けられている。

第２開閉弁２７の作動室２８は第２負圧通路２９を介し
て絞弁３の第１設定開度より大きい第２設定開度以上の
時に絞弁３の下流に位置する吸気通路２に開口した第２
負圧取出口２９ａに接続されており、上記第２負圧通路
２９には、絞り弁３の開度が第２設定開度以上のときに
、第２負圧取出口２９ａから負圧が導入される。

第２負圧通路２９中にはエンジン本体１の第２設定温度
を基準として作動する３方弁構造の第２感温弁３０が介
装されている。

３８は第１負圧通路２５と第１感温弁２６とからなる第
１開閉弁２０の第１制御装置、３９は第２負圧通路２９
と第２感温弁３０とからなる第２開閉弁２７の第２制御
装置である。

たとえばエンジン本体１の第１設定温度が５０℃、第２
設定温度が７０℃とした場合、５０℃の第１設定温度以
下においては、第１感温弁２６により第１負圧通路２５
が遮断され、第１開閉弁２０の作動室２４が大気に開放
される。

これにより第１開閉弁２０のダイヤフラム３１に支持さ
れた弁体３２がスプリング３３により入口通路２１の先
端弁座部に押され、入口通路２１と出口通路２２間が遮
断される。

また、エンジン本体１の第２設定温度以下においては、
第２感温弁３０により第２負圧通路２９が遮断され、第
２開閉弁２７の作動室２８が大気に開放される。

これにより第２開閉弁２７のダイヤフラム３４に支持さ
れた弁体３５がスプリング３６により第２燃料放出通路
１９の先端弁座部に押され、第１開閉弁２０の入口通路
２１と第２燃料放出通路１９間が遮断されるとともに、
上記入口通路２１と第１燃料放出通路１８間が連通ずる
。

吸気通路２の絞弁３が第１設定開度以上に開動し、エン
ジン本体１が上記第１設定温度以上に昇温すると、第１
感温弁２６が作動して、第１負圧通路２５が大気に対し
て遮断され、第１負圧通路２５を介して第１開閉弁２０
の作動室２４と吸気通路２間が開通し、吸気通路２内の
負圧が上記作動室２４に作用する。

その結果、弁体３２がスプリング３３に抗して後退して
、入口通路２１と出口通路２２間が開通し、第１燃料放
出通路１８に吸気通路２の負圧が作用する。

これにより燃料吸着層１３に吸着された蒸発燃料が第１
燃料放出通路１８より各弁体３５，３２を通って吸気通
路２内に吸引放出される。

その際、燃料放出用大気が燃料吸着層１３の下部空間１
２から第１燃料放出通路１８の下端吸引口３７に対して
上すぼまり状に流れ、かつ上記下端吸引口３７が燃料吸
着層１３の内部に開口するとともに、燃料タンクおよび
フロート室からキャニスタ１０に流入してくる蒸発燃料
が燃料吸着層１３に対してその上方から下方に向ってト
ラップするため、さらにはオリフィス１７により第１燃
料放出通路１８が絞られているため、第１燃料放出通路
１８から吸気通路２への燃料放出量は小さくおさえられ
る。

絞弁３がさらに第２設定開度以上に大きく開威し、エン
ジン本体１が第２設定温度以上に昇温すると、第２感温
弁３０が作動して、第２負圧通路２９が大気に対して遮
断され、第２負圧通路２９を介して第２開閉弁２７の作
動室２８と吸気通路２間が開通し、吸気通路２内の負圧
が上記作動室２８に作用する。

その結果、弁体３５がスプリング３６に抗して後退して
、第２燃料放出通路１９が吸気通路２に開通する。

これによりキャニスタ１０の下部空間１２から燃料吸着
層１３内を上方へ貫通して、上部空間１１へ大気が流れ
、燃料吸着層１３に吸着された多量の残留蒸発燃料が有
効径の大きい第２燃料放出管１９から各弁体３５゜３２
を通って吸気通路２に吸引放出される。

上記のように、絞弁３が第１設定開度以上で第２設定開
度以下の低速低負荷運転域においてのエンジン温度が第
１設定温度以上の半暖気および暖気後の状態では第１燃
料放出通路１８から少量の蒸発燃料を吸気通路２に放出
しているため、放出時初期の空燃比変動を小さくできる
ので空燃比の変動幅は排気センサ７の制御幅内、すなわ
ち上述した空燃比のフィードバック制御幅内におさえら
れる。

なお、半暖気状態でエンジンの燃焼性が悪く三元触媒装
置６の反応温度が十分でないのに対しても空燃比変動を
小さくすることにより有害成分の排出を抑制するのに効
果的である。

一方、絞弁３の開度が第２設定開度以上の高速高負荷運
転時においてエンジン温度が第２設定温度以上の暖気後
の状態では有効径の大きい第２燃料放出通路１９からキ
ャニスタ１０内の吸着燃料を効果的に吸気通路２に放出
して処理する。

すなわち、高速高負荷運転域では吸入空気量が多いため
、蒸発燃料の放出量を多くしても空燃比変動が少なくフ
ィードバック制御幅内におさえられ、しかも暖気後にお
いて蒸発燃料の発注が多いのに対しても、第２燃料放出
通路１９から効果的に放出できるためキャニスタ１０の
吸着復帰能力を良好に保持できる。

なお、第２開閉弁２７は第１燃料放出通路１８と第２燃
料放出通路１９とを択一的に開閉すべく構成したが、第
１燃料放出通路１８ゆ常開として、第２燃料放出通路１
９だけを開閉するようにしてもよい。

以上の説明から明らかなように、この考案によれば、キ
ャニスタから吸気通路への燃料放出を、エンジンの温度
状態と運転状態に見合った量で段階的に行なって、空燃
比の変動幅をフィードバック制御幅内におさえるので、
排ガス浄化の改善に貢献できるエンジンの蒸発燃料処理
装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

図面はこの考案の一実施例にかかるエンジンの蒸発燃料
処理装置の概略構成図である。 １０・・・・・・キャニスタ、１１・・・・・・上部空
間、１３・・・・・・燃料吸着層、１８・・・・・・第
１燃料放出通路、１９・・・・・・第２燃料放出通路、
２０・・・・・・第１開閉弁、２１・・・・・・主燃料
放出通路、２５・・・・・・第１負圧通路、２６・・・
・・・第１感温弁、２７・・・・・・第２開閉弁、２９
・・・・・・第２負圧通路、３０・・・・・・第２感温
弁。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 一端がキャニスタ内の燃料吸着層の内部に開口する有効
   径の小さい第１燃料放出通路と、一端が上記吸着層の上
   部空間に開口する有効径の大きい第２燃料放出通路と、
   これら両数出通路の他端を合流させて吸気通路の負圧部
   に接続させる主燃料放出通路と、この主燃料放出通路を
   開閉するダイヤフラム式の第１開閉弁と、上記第１燃料
   放出通路と第２燃料放出通路のうち少なくとも第２燃料
   放出通路を開閉するダイヤプラム式の第２開閉弁と、上
   記吸気通路に介設した絞弁の開度が第１設定開度以上の
   ときに第１開閉弁へ吸気通路内の負圧を導いて主燃料放
   出通路を開放させる第１負圧通路と、この第１負圧通路
   に介設されてエンジン温度が第１設定温度以上のときの
   みに該通路を開く第１感温弁と、上記絞り弁の開度が第
   １設定開度よりも大きい第２設定開度以上のときに第２
   開閉弁へ吸気通路内の負圧を導いて第２燃料放出通路を
   開放させる第２負圧通路と、この第２負圧通路に介設さ
   れてエンジン温度が第、１設定温度よりも高い第２設定
   温度以・上のときのみに該通路を開く第２感温弁とを備
   えたことを特徴とするエンジンの蒸発燃料処理装置。