JPS6027812Y2 - 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、
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。

（特開昭５３−３２２２７号公報参照）ところで、上記
キャニスタ内に回収された蒸発燃料は、放出時の初期に
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あるい
は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
ガス浄化の改善に頁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。

第１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６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は燃料吸着層１１を内設したキャニスタで、このキ
ャニスタ１０の上部空間１２は吸気通路２の絞弁下流部
に燃料放出通路１３により、接続され、この燃料放出通
路１３の途中にはダイヤフラム式の第１開閉弁１４が介
設されている。

第１開閉弁１４の作動室１５は、第１負圧通路１６によ
り絞弁３の全閉時にその直上に位置する吸気通路２に開
口した第１負圧取出ロ１６ａに接続され、かつ上記第１
負圧通路１６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１７が介設
されている。

上記キャニスタ１０の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１８お
よび１９が接続されている。

また、キャニスタ１０の下部には、一端が燃料吸着層１
１内に開口した第１エア通路２０と、一端が燃料吸着層
１１の下部室間２１に開口した第２エア通路２２とが接
続され、これら両エア通路２０．２２の他端は大気流入
通路２３に接続されている。

２４はダイヤフラム式の第２開閉弁で、上記両エア通路
２０．２２を択一的に開閉自在に設けられている。

第２開閉弁２４の作動室２５は第２負圧通路２６を介し
て吸気通路２の絞弁下流部に接続され、かつ第２負圧通
路２６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２７が介装されて
いる。

すなわち、上記第２負圧通路２６と第２感温弁２７とが
第２開閉弁２４の制御装置に当る。

たとえばエンジン本体１の第１設定温度が５０ＱＣ、第
２設定温度が７０°Ｃ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１７により第１負圧通路
１６が遮断され、第１開閉弁１４の作動室１５が大気に
開放される。

これにより第１開閉弁１４のダイヤフラム２８に支持さ
れた弁体２９がスプリング３０により弁座部材３１に押
され、燃料放出通路１３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２７により負圧通路２６が大気より遮断され
、第２開閉弁２４の作動室２５が吸気通路２に開放され
る。

これにより上記作動室２５に吸気通路２の負圧が作用し
て、ダイヤフラム３２に支持された弁体３３がスプリン
グ３４に抗して後退し、第２エア通路２２と大気流入通
路２３間が遮断されるとともに、第１エア通路２０と大
気流入通路２３間が連通ずる。

吸気通路２の絞弁３が開動し、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１７が作動し
て、第１負圧通路１６が大気に対して遮断され、第１負
圧通路１６を介して第１開閉弁１４の作動室１５と吸気
通路２とが連通し、吸気通路２内の負圧が上記作動室１
５に作用する。

その結果、弁体２９がスプリング３０に抗して後退して
燃料放出通路１３が開通腰キャニスタ１０の上部空間１
２に吸気通路２の負圧が作用する。

このとき、第２エア通路２２が閉成して第１エア通路２
０が開成しているから、大気流入通路２３から第１エア
通路２０に大気が吸入され、この大気とともに燃料吸着
層１１に吸着された蒸発燃料が燃料放出通路１３を通っ
て吸気通路２内に吸引放出される。

第１エア通路２０の上端出口３５は燃料吸着層１１の内
部で開口腰この上端出口３５から流出するエアは燃料吸
着層１１に吸着した上方部の蒸発燃料だけを上部空間１
２に導くので、第１エア通路２０から吸気通路２への燃
料放出量は少ない。

エンジン本体１の温度が第２設定温度以上に昇温すると
、第２感温弁２７が作動して、第２負圧通路２６が遮断
され、第２開閉弁２４の作動室２５が大気に開放される
。

その結果、弁体３３がスプリング３４で押されて、第１
エア通路２０と大気流入通路２３間が遮断されるととも
に、第２エア通路２２と大気流入通路２３間が開通し、
第２エア通路２２から燃料吸着層１３の下部空間２１へ
大気が吸入され、その大気はさらに燃料吸着層１１内を
上方へ貫通して上部空間１２へ流れる。

これにより燃料吸着層１１に吸着された多量の残留蒸発
燃料が燃料放出通路１３を通って吸気通路２に吸引放出
される。

上記のように、エンジン温度が第１設定温度と第２設定
温度間の半暖機運転域では第１エア通路２０から大気が
吸入されるために蒸発燃料の放出量は少なく、放出時初
期の空燃比変動が小さくできて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。

しかも、半暖機運転域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の
変動を小さくすることにより、排気ガス中の有害成分の
排出を抑制するのに効果的である。

一方、エンジン温度が第２設定温度以上の暖機後の運転
域では、第２エア通路２２から大気が吸入されるために
蒸発燃料の放出量は増大する。

この運転域ではエンジンの燃焼性も良好で三元触媒装置
６の反応温度も十分であるため、多量の蒸発燃料を燃焼
処理できる。

しかも、第２エア通路２２からの大気導入により、キャ
ニスタ１０全体の吸着燃料を効果的に放出でき、この運
転域で蒸発燃料の発生が多いのに対してもキャニスタ１
０の吸着能力を良好に保つことができる。

第２図に本考案の第２実施例を示し、上記第１実施例の
第１および第２エア通路２０．２２のエンジン温度によ
る制御に加えて絞弁３の開度による制御を付加したもの
である。

すなわち、エンジンの速度、負荷に応じても蒸発燃料の
放出量を制御するものである。

第２図に示すように、第２負圧通路２６の端部３６を第
１負圧通路１６の第１負圧取出ロ１６ａより上流側で吸
気通路２に接続して、絞弁３の低開度すなわち、エンジ
ンの低速、低負荷運転域においては第２負圧通路２６に
負圧が作用しないように構成するとともに、エンジン本
体１の第２設定温度以下では、第２開閉弁２４の作動室
２５が大気に開放されて第２エア通路２２と大気流入通
路２３間が遮断し、かつエンジン本体１の第２設定温度
以上で絞弁３の開度力状きいエンジンの高速高負荷運転
域では、上記作動室２５が吸気通路２に開通して弁体３
３がスプリング３４に抗して後退し、第２エア通路２２
と大気流入通路２３間が開通するように第２感温弁２７
を構成している。

その結果として、エンジン本体１の第２設定温度以下で
エンジンの低速、低負荷運転域では、第１エア通路２０
を使用して少量の燃料放出を、また第２設定温度以上で
エンジンの高速、高負荷運転域では第２エア通路２２を
使用して多量の燃料放出をそれぞれ行なうことができる
。

したがって、低速、低負荷運転時には、吸気通路２に対
して燃料放出量を大とする第２エア通路２２を遮断、燃
料放出量を小とする第１エア通路２０を開通して低速底
貞荷運転時に吸入空気量が少ないのに対して燃料供給の
過剰を極力おさえ、上述のフィードバック制御を有効に
保持することができる。

一方、高速、高負荷時は吸入空気量が多く蒸発燃料の放
出量を多くしても空燃比変動は少ない なお、第２開閉弁２４は第１エア通路２０と第２エア通
路２２とを択一的に開閉すべく構成したが、第１エア通
路２０を常開として、第２エア通路２２だけを開閉する
ようにしてもよい。

以上の説明から解るように、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
あるいは運転状態に見合った段階的に行なって、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】

第１図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、第２図はこの考案の変形例を
示す一部切欠構成図である。 ２・・・・・・吸気通路、１０・・・・・・キャニスタ
、１１・・・・・・燃料吸着層、１３・・・・・・燃料
放出通路、１４・・・・・・第１開閉弁、１７・・・・
・・第１感温弁、２０・・・・・・第１エア通路、２１
・・・・・・下部空間、２２・・・・・・第２エア通路
、２４・・・・・・第２開閉弁、２６・・・・・・第２
負圧通路、２７・・・・・・第２感温弁。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 燃料吸着層を内設したキャニスタと吸気通路間を接続す
   る燃料放出通路と、一端が上記吸着層内に開口し他端が
   大気に開口する第１エア通路と、一端が上記吸着層の下
   部空間に開口し他端が大気に開口する第２エア通路と、
   少なくとも上記第２エア通路を開閉する開閉弁と、エン
   ジン温度が設定温度以下において上記第２エア通路を閉
   じ、かつエンジンが設定温度以上に昇温することにより
   、上記第２エア通路を開くように上記開閉弁を制御する
   制御装置とを備えてなるエンジンの蒸発燃料処理装置。