JPS609401Y2 - エンジンの蒸発燃料処理装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、燃料タンク、気化器等の蒸発燃料を吸気通路
に供給して処理するエンジンの蒸発燃料処理装置に関す
るものである。

従来より、例えば実開昭５３−８４１暢公報に明示され
ているように、燃料タンク、気化器等の蒸発燃料を吸着
層を内蔵したキャニスタに一旦吸着し、吸着した燃料は
、キャニスタから吸気通路に至る蒸発燃料放出通路によ
って吸気通路に放出するようにした蒸発燃料の処理シス
テムはよく知られている。

ところで、この種の蒸発燃料の処理システムでは、キャ
ニスタの吸着量によって蒸発燃料の供給量が変化するた
め、混合気の空燃比が設定値に対して変動し、とくに吸
着量が少ないときには、エアが混入するため空燃比がリ
ーンとなり、エンジンの走行性を悪化するといった問題
があった。

本考案は、かかる問題に鑑みてなされたものであって、
キャニスタの吸着量に応じて蒸発燃料の供給量を制御す
ることにより、混合気の空燃比を一定に維持し、よって
エンジンの走行性を悪化させることのないエンジンの蒸
発燃料処理装置を提供することを目的としている。

このため、本考案においては、キャニスタの蒸発燃料の
吸着量を吸着層の複数個所の温度から検出する温度検出
装置を設けるとともに、該温度検出装置の検出信号に応
じて、キャニスタから吸気系に至る蒸発燃料放出通路に
介設した流量制御弁の開度を制御する制御回路を設け、
蒸発燃料の吸着量が少ないときには、流量制御弁の開度
を小さくしてエアの混入を防止する一方、吸着量が多い
ときには流量制御弁を大きく開いて大量処理するように
したことを基本的な特徴としている。

以下、図示の実施例に基づいて本考案をより具体的に説
明する。

第１図において、１は筒状の容器２内に蒸発燃料の吸着
層３を支持するとともに下部空間１ａが開口１ｂによっ
て大気に開放されたキャニスタ、４は燃料タンク（図示
せず）や気化器のフロート室（図示せず）等に発生する
蒸発燃料をキャニスタ１の上部空間１ｃに導く蒸発燃料
回収通路、５は一端がキャニスタ１の上部に連結され他
端が吸気通路６の絞弁７の下流に開口した蒸発燃料放出
通路、８は蒸発燃料放出通路５の途中に介設した流量制
御弁装置、９は流量制御弁装置８の作動を制御する制御
回路、１０は吸着層３の複数個所の温度を検出し、その
検出信号を制御回路９に出力する温度検出装置である。

上記温度検出装置１０は、吸着層３の上部３ｕ１中間部
３ｍおよび下部３ｄに夫々挿入された温度センサ１１，
１２，１３によって、各々、予じめ設定した温度例えば
４０℃に上記各部分の温度が達したときにオンする第１
、第２、第３温度スイッチ１４，１５．１６をバッテリ
１７に対して並設したものである。

この温度検出装置１０は、吸着層３の各部分３ｕ、３ｍ
、３ｄが蒸発燃料を吸着したときにはその部分の温度が
上昇する現象を利用したものであって、全ての部分３ｕ
、３ｍｔ３ｄが設定温度以下のときには吸着量がほぼ皆
無で、上部３ｕのみが設定温度以上のときには吸着量が
比較的少なく、下部３ｄまで設定温度以上のときには吸
着量が多いといった具合に、吸着層３の吸着量の多少を
検出する。

一方、上記制御回路９は、流量制御弁装置８に内蔵した
ヒータ１８への電流量を上記温度検出装置１０の検出信
号に応じて制御するためのものであって、上記流量制御
弁装置８は、蒸発燃料放出通路５を開閉する弁体１９を
支持するサーモワックス部材２０のヒータ１８による加
熱度合に応じて弁体１９の開度を設定する。

上記制御回路９はより具体的には、各温度スイッチ１４
，１５．１６を介してバッテリ１７に接続された第１、
第２、第３リレー２１．２２．２３とバッテリ１７に接
続され第１リレー２１によってオン、オフされる第１リ
レー接点２１ａとエンジンのアイドル時オフしそれ以外
の運転時にはオンするヒータ１８に接続されたアイドル
スイッチ２４との間に直列に接続された第１、第２の抵
抗２５．２６と、第１抵抗２５をバイパスし、途中に、
第２リレー２２によってオン、オフされる第２リレー接
点２２ａが介設された第１短絡回路２７と、第２抵抗２
６をバイパスし、途中に、第３リレー２３によってオン
、オフされる第３リレー接点２３ａが介設された第２短
絡回路２８よりなる。

次に、上記構成よりなる蒸発燃料処理装置の作動を説明
する。

いま、キャニスタ１の吸着層３が殆んど蒸発燃料を吸着
しておらず、したがって第１、第２、第３温度スイッチ
１４，１５．１６の全てがオフしているときには、第１
、第２、第３リレー２１゜２２．２３が全て消勢され、
これに対応して第１、第２、第３リレー接点２１ ａｔ
２２ ａ、 ２３ａがオフしているため、ヒータ１
８はバッテリ１７に対して断電され、したがってサーモ
ワックス２０に対する加熱は行なわれず、サーモワック
ス２０は弁体１９を全閉状態に保持する。

このため蒸発燃料放出通路５は途中でカットされ、キャ
ニスタ１側には絞弁７下流の吸気負圧が作用せず、キャ
ニスタ１内のエアが吸気通路６内に吸い込まれることは
ない。

また、キャニスタ１の吸着層３の上部分３ｕにだけ蒸発
燃料を吸着した吸着量の少ない段階では、上部分３ｕの
みが設定温度以上に上昇する結果、第１温度スイッチ１
４のみがオンし、第１リレー２１を付勢してリレー接点
２１ａをオンする。

そのため、アイドルスイッチ２４がオンしているアイド
ル時以外の運転時には、ヒータ１８は第１抵抗２５およ
び第２抵抗２６を介してバッテリ１７に接続される。

この場合、ヒータ１８への通電量は第１、第２抵抗２５
．２６によって減少され、ヒータ１８は少ない発熱量で
サーモワックス２０を加熱し、その結果、弁体１９は僅
かに開かれ、吸着層３の上部３ｕに吸着された蒸発燃料
を少量ずつ吸気通路６の絞弁７下流に供給する。

次に、吸着部３の上部３ｕのみならず、中間部３ｍにま
で蒸発燃料を吸着した状態では、第１温度スイッチ１４
とともに第２温度スイッチ１５もオンし、そのため、第
１、第２リレー２１．２２が付勢され、第２リレー２２
の付勢により第２リレー接点２２ａがオンされて第１短
絡回路２７が閉成される。

したがって、第１抵抗２５はバイパスされ、ヒータ１８
の通電量は第１抵抗２５分だけ増加し、ヒータ１８の発
熱量を一段増加させる。

サーモワックス２０は、したがって弁体１９をより一段
大きく開き、弁体１９を中間の開度に保持する。

さらに、吸着層３全体で蒸発燃料を吸着した吸着量のき
わめて多い状態では、吸着が下部３ｄにまで及ぶため第
１、第２、第３温度スイッチ１４．１５．１６の全てが
オンし、第１、第２、第３リレー２１，２２．２３が付
勢され、第１１第２、第３リレー接点２１ａ＊ ２２
ａ、２３ａがオンされる結果、第１、第２短絡回路２７
．２８が閉成され、第１、第２抵抗２５．２６の両方が
バイパスされ、ヒータ１８はバッテリ１７に直接に接続
される。

したがって、ヒータ１８はサーモワツクス２０を強く加
熱し、サーモワックス２０は支持した弁体１９をフルス
トロークさせて全開し、キャニスタ１内の蒸発燃料を全
開された蒸発燃料放出通路５を通して多量に吸気通路６
に供給して、蒸発燃料を大量に処理し、下部開口１ｂか
ら蒸発燃料が漏洩しないように早期の処理を行なつ。

次に、第２図に示す実施例について説明する。

この実施例では、温度検出装置３０として、キャニスタ
１の吸着層３の上部３ｕｓ中間部３ｍおよび下部３ｄに
対応させて設けた第１、第２、第３熱電対３１，３２，
３３を用い、これら第１、第２、第３熱電対３１，３２
，３３がその各部分の温度が上昇したときに発生する起
電力を流量制御弁装置８のヒータ１８の制御信号および
電源として利用する。

このため、ヒータ１８の通電量を制御する制御回路３４
には、第１、第２、第３熱電対３１，３２．３３の出力
電圧を夫々増幅する増幅回路３５を設けている。

この増幅回路３５の第１出力端子３６と第３出力端子３
８とは、リレ一式の切替スイッチ３９の第１リレーコイ
ル４０と第２リレーコイル４１とに夫々接続し、第２出
力端子３７は切替スイッチ３９の中立位置に対応した第
１切替接点４２に接続している。

第１リレーコイル４０のみが付勢されたときに、可動接
点４３によってオンされる第２切替接点４４は第１抵抗
４５を介してバッテリ４６の正極側に接続する一方、可
動接点４３は、第２抵抗４７およびアイドルスイッチ４
８を介して流量制御弁装置８のヒータ１８に接続してい
る。

また、第２抵抗４７にはこれを短絡する短絡回路４９を
設けてその途中には、第２熱電対３２によってオン、オ
フが制御される開閉スイッチ５０を介設し、第２熱電対
３２が起電力を生じたときには、第２抵抗４７を短絡さ
せて、ヒータ１８に対する通電量を一段階増加させるよ
うにしている。

次に、この実施例の作動を説明する。

いま、キャニスタ１の吸着層３が殆んど蒸発燃料を吸着
していない状態では、第１、第２、第３熱電対３１，３
２，３３のいずれもが起電力を発生せず、したがって、
増幅回路３５の第１、第２、第３出力端子３６，３７，
３８には出力電圧が生ぜず、切替スイッチ３９の第１、
第２リレーコイル４０．４１はいずれも消勢され、可動
接点４３は中立状態に保持され、第１切替接点４２をオ
ンしている。

このため、アイドルスイッチ４８がオンしているときに
は、ヒータ１８は増幅回路３５の第２出力端子３７に接
続されるが、この第２出力端子３７には出力電圧が発生
していないため、ヒータ１８への通電は行なわれず、ヒ
ータ１Ｂによる加熱がないため、サーモワックス２０は
支持した弁体１９を全閉位置に保持し、蒸発燃料放出通
路５をカットする。

また、キャニスタ１の吸着層３の上部３ｕにのみ蒸発燃
料を吸着した状態では、第１熱電対３１のみが起電力を
発生し、増幅回路３５の第１出力端子３６には、増幅さ
れた出力電圧が発生し、第１リレーコイル４０のみが付
勢され、その結果、可動接点４３は第１切替接点４２か
ら第２切替接点４４に切替えられる。

このため、流量制御弁装置８のヒータ１８は、第１抵抗
４５および第２抵抗４７を介してバッテリ４６に接続さ
れ、バッテリ４６から第１、第２抵抗４５．４７によっ
て減少された少量の電流がヒータ１８に通電され、サー
モワックス２０を少ない加熱量で加熱し、サーモワック
ス２０は支持した弁体１９を低開度に開き、蒸発燃料放
出通路５を通して少量の蒸発燃料を吸気通路（第１図６
参照）に放出する。

次に、吸着層３の中間部３ｍまで蒸発燃料を吸着した状
態では、第１熱電対３１とともに第２熱電対３２も起電
力を発生し、短絡回路４９のスイッチ５０をオンして短
絡回路５０を閉成する。

この段階では、第２リレーコイル４１は付勢されていな
いため、可動接点４３は第２切替接点４４をオンした位
置にそのまま保持され、したがって、ヒータ１８はアイ
ドルスイッチ４８を介して第１抵抗４５に接続される。

このため、ヒータ１８へのバッテリ４６の通電量は、第
２抵抗４７を短絡した分だけ増加し、ヒータ１８は中間
の加熱量でサーモワックス２０を加熱し、支持した弁体
１９を中間の開度に保持する。

さらに、蒸発燃料の吸着が吸着層３の下部３ｄにまで達
する蒸発燃料の多い状態では、第１、第２、第３熱電対
３１，３２，３３の全てが起電力を発生し、増幅回路３
５の第１、第２、第３出力端子３６，３７．３８のいず
れにも出力電圧が発生腰その結果、第１、第２リレーコ
イル４０゜４１の両方が付勢され、可動接点４３は中立
位置である第１切替接点４２に切替えられる。

したがって、ヒータ１８は、アイドルスイッチ４８、ス
イッチ５０によって閉成される短絡回路４９、可動接点
４３、第１切替接点４２の経路で増幅回路３５の第２出
力端子３７に接続され、この第２出力端子３７によって
ヒータ１８に給電が行なわれる。

この場合のヒータ１８への給電量は、バッテリ４６によ
って直接給電する場合の給電量と等しくなるように、増
幅回路３５の増幅度を設定して第２出力端子３７には、
バッテリ電圧に等しいかそれ以上の電圧を発生させ、ヒ
ータ１８によりサーモワックス２０を十分強く加熱腰サ
ーモワックス２０に支持した弁体１９をフルストローク
させて蒸発燃料放出通路５を全開する。

即ち、この実施例では、キャニスタ１の吸着量がきわめ
て多く、大量処理が必要なときには、第１熱電対３２の
起電力を利用した流量制御弁装置８を全開作動させるよ
うにしている。

上記の各実施例では、サーモワックス２０とこれを加熱
するヒータ１８を用いて、弁体１９の開度を設定するよ
うにしたが、流量制御弁装置としては、例えばバイメタ
ル弁等の温度応答弁を用いることもできる。

また、吸着層３の上部３ｕ、中間部３ｍ、下部３ｄの計
３個所で、各部分の温度を検出するようにしたが、本考
案はこれに限らず、要するに蒸発燃料の吸着量の多少を
有効に判定しうるような個所においてその温度を検出す
ることができるように温度検出手段を配置すればよい。

以上のことから明らかなように、本考案は、キャニスタ
の吸着層内の複数個所において各個所の温度を検出する
温度検出装置と、温度検出装置の出力信号に応じて、蒸
発燃料放出通路に介設した流量制御弁の開度を制御する
制御回路とを設け、蒸発燃料の吸着量の多少に応じてそ
の放出量を最適に制御するようにしたことを特徴とする
エンジンの蒸発燃料処理装置を提供するものである。

本考案に係るエンジンの蒸発燃料処理装置によれば、蒸
発燃料の吸着量に応じて放出量（処理量）を制御するこ
とができるので、とくに吸着量の少ないときにおけるエ
アの混入を確実に防止することができ、空燃比のリーン
化による走行性悪化を防止することができ、吸着量の多
少に関係なく混合気の空燃比を一定に維持することがで
き、エンジンの運転性を安定なものとすることができる
利点が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の第１実施例に係るエンジンの蒸発燃料
処理装置の概略説明図、第２図は本考案の第２実施例を
示す第１図と同様の概略説明図である。 １・・・・・・キャニスタ、３・・・・・・吸着層、５
・・・・・・蒸発燃料放出通路、６・・・・・・吸気通
路、８・・・・・・流量制御弁装置、１８・・・・・・
ヒータ、１９・・・・・・弁体、２０・・・・・・サー
モワックス、９．３４・・・・・・制御回路、１０．３
０・・・・・・温度検出回路。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 一端が吸気系に接続され、他端が吸着層を収容したキャ
   ニスタに接続された蒸発燃料放出通路に介設された流量
   制御弁と、上記吸着層の複数個所の温度を検出する温度
   検出装置と、該温度検出装置からの検出信号により吸着
   層の蒸発燃料の吸着量に応じて上記流量制御弁の開度を
   制御する制御回路とを設けたことを特徴とするエンジン
   の蒸発燃料処理装置。