JPS6246697B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、燃料タンク等において蒸発した蒸発
燃料を捕集するキヤニスターとエンジンの吸気通
路とをパージ通路で接続して前記キヤニスター内
に捕集した蒸発燃料を前記パージ通路を介して吸
気通路側にパージせしめ得る如くされ、さらに、
前記パージ通路には吸気通路に設けたスロツトル
バルブの開度に対応して該パージ通路を適宜に開
閉して蒸発燃料のパージ量を制御する如く作用す
るパージコントロールバルブが取付けられている
エンジンの蒸発燃料処理装置に関するものであ
る。

燃料タンク内において蒸発した蒸発燃料をキヤ
ニスターにおいて捕集し、これを運転中吸気通路
側にパージさせるようにしたものは従来公知であ
るが、その場合、エンジンの運転状態の如何にか
かわらず無条件に蒸発燃料を吸気通路側にパージ
させると、例えば吸気量の少ない（換言すれば少
量の蒸発燃料ででも混合気の空燃比が大きく変化
する）アイドル運転時に蒸発燃料がパージされた
場合には混合気の空燃比が予じめ設定した空燃比
よりも濃厚となりすぎて、エンジンの燃焼特性が
悪化するという不具合が生じることになる。

一方、吸気量が多く蒸発燃料がパージされても
さほど空燃比に悪影響が出ない高負荷運転時には
出来るだけパージ量を増やしてキヤニスターの蒸
発燃料捕集能力をできるだけ回復させておく必要
がある。

このようなエンジンの運転状態に対して蒸発燃
料のパージ量が不適正であることに起因する上述
の如き燃焼特性の悪化というような不具合の発生
を、蒸発燃料のパージ量をエンジンの負荷に応じ
て制御することによつて解決しようとする技術思
想が既に提案されている（特開昭55―119949号公
報＝F02M、25／08）。この公知例のエンジンの
蒸発燃料処理装置は、エンジンの吸気通路とキヤ
ニスターを接続するパージ通路中に、吸気通路内
の吸気負圧に応じてその開度が調整される圧力応
動式のパージコントロールバルブを配設する一
方、該パージコントロールバルブを作動させるた
めの吸気負圧を吸気通路に取付けたスロツトルバ
ルブの近傍位置のしかもスロツトルバルブがアイ
ドル運転位置に設定されている時に該スロツトル
バルブより上流側に位置し、スロツトルバルブが
開弁されると該スロツトルバルブより吸気下流側
に位置する場所に開口せしめられた負圧導入口
（いわゆるVCホール）から導入し、エンジンの運
転状態に応じて変化する吸気負圧によりアイドル
運転時にはパージコントロールバルブを閉弁して
蒸発燃料のパージを停止し、負荷運転域において
は該スロツトルバルブが開くに従つてスロツトル
バルブの開度を大きくして蒸発燃料のパージ量を
増大させるようにしている。

ところが、この公知例のエンジンの蒸発燃料処
理装置においては、上述の如くパージ量コントロ
ール用の吸気負圧を、VCホールから取り出すよ
うにしているため、下記する如き不具合が発生す
る。即ち、この公知例の蒸発燃料処理装置によれ
ば吸気量の少ないアイドル運転時にはパージコン
トロールバルブに吸気負圧が作用しないため蒸発
燃料がパージされないがスロツトルバルブがアイ
ドル運転位置から少し開弁して（従つて、吸気量
はさほど多くない）負圧導入口がスロツトルバル
ブの吸気上流側から吸気下流側に移動（見掛上）
すると同時にパージコントロールバルブに吸気負
圧が作用してパージ通路が開かれ蒸発燃料のパー
ジが開始される。ところが、キヤニスターによる
蒸発燃料の捕集作用は、エンジンの運転停止中及
びアイドル運転時に最も盛んに行なわれる（パー
ジ作用が中断されているため）ところからスロツ
トルバルブがアイドル運転位置から負荷運転位置
に移行し蒸発燃料のパージが開始された直後の比
較的吸気量の少ない時点において最も高濃度の蒸
発燃料が吸気通路側にパージされ、スロツトルバ
ルブの開度が大きくなりエンジンの運転状態が高
負荷運転に移行し且つ運転時間が経過するに従つ
て大気によつて希釈された低濃度の蒸発燃料が吸
気通路側にパージされることになる。このため、
エンジンの運転状態がアイドル運転から負荷運転
に移行した直後（自動車用エンジンにおいて発進
時に相当する）において混合気の空燃比がオーバ
リツチとなり、自動車用エンジンの場合には発進
時にエンストを起こす等その燃料特性が悪化する
ことになる。

一方、このような負荷運転開始直後における空
燃比のオーバリツチ現象を防止するためには、負
圧導入口の開口位置を現在よりもより吸気上流側
に移動させてスロツトルバルブの開度が比較的大
きい開度になつた時点換言すればエンジン負荷が
より大きくなつた時点において初めて負圧導入口
がスロツトルバルブより吸気下流側に位置して蒸
発燃料のパージが開始されるように構成すればよ
いが、このように構成した場合には、より大きい
吸気負圧によつて蒸発燃料を効率良くパージさせ
ることのできるエンジンの運転領域が減少するた
めパージ能力が低下し、それだけ蒸発燃料処理装
置全体としての蒸発燃料の処理能力が悪化すると
いう不具合が生じることになる。

本発明は、上記の如き従来のエンジンの蒸発燃
料処理装置の問題に鑑み、アイドル運転から負荷
運転への過渡期においては蒸発燃料のパージを停
止させてエンジンの燃焼特性を良好に維持しまた
負荷運転移行後においては良好な蒸発燃料の処理
能力を確保し得るようにした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なされたも
のであつて、頭書の如き基本構成を有するエンジ
ンの蒸発燃料処理装置において、エンジン運転状
態のアイドル運転から負荷運転への移行時にこれ
を検知する負荷運転開始センサと該負荷運転時開
始センサの制御信号を受けて負荷運転移行後所定
時間だけ蒸発燃料のパージ作用を制限させる如く
パージコントロールバルブの作動を適宜に規制す
るパージコントロールバルブ作動規制装置を具備
していることを特徴とするものである。

以下、本発明のエンジンの蒸発燃料処理装置を
第１図及び第２図各図に示す実施例に基いて説明
すると、第１図には、本発明実施例に係る蒸発燃
料処理装置を具備した自動車用エンジンの蒸発燃
料処理シスム図が示されており、図中符号１はエ
ンジン、２はエンジン１の吸気通路である。この
吸気通路２にはスロツトルバルブ３が配設されて
いる。この吸気通路２のしかもエンジン１の吸気
口２１とスロツトルバルブ３の中間位置にはパー
ジ通路５を介してキヤニスター４が接続されてい
る。このキヤニスター４は、燃料タンク内におい
て蒸発した蒸発燃料をその内部に一時的に捕集
し、さらにこの捕集した蒸発燃料を時期をみて吸
気通路２側にパージさせる如く作用するものであ
つて蒸発燃料導入通路６を介して燃料タンク（図
示省略）に接続せしめられている。

さらに、このパージ通路５には、エンジン１の
負荷、換言すればスロツトルバルブ３の開度に応
じて該パージ通路５を適宜に開閉してキヤニスタ
ー４から吸気通路２側へパージされる蒸発燃料を
制御する如く作用するパージコントロールバルブ
７が取りつけられている。このパージコントロー
ルバルブ７は、吸気通路２内の吸気負圧によつて
開閉弁される圧力応動式開閉弁であつて、パージ
通路５中に設けた弁座１３に対して着座又は離間
せしめられる弁体１４をロツド１５を介してダイ
ヤフラム１６に連結するとともに、該ダイヤフラ
ム１６の一方側を大気に連通する大気室１８とし
他方側を負圧導入通路８を介して吸気通路２に連
通する負圧室１７とし、さらに該負圧室１７内に
は所定の吸気負圧に対応するバネ圧を有するコイ
ルスプリング１９を縮装して構成されており、該
負圧室１７内に負荷される吸気負圧によりコイル
スプリング１９のバネ力に抗してパージ通路５を
適度に開弁する如く作用する。尚、この負圧導入
通路８の吸気通路２側開口端２０は、負圧導入口
２０となるものであつて、吸気通路２のしかもス
ロツトルバルブ３が全閉に近いアイドル運転位置
にある場合には該スロツトルバルブ３より吸気上
流側に位置しまたスロツトルバルブ３が負荷運転
側に開弁されたときには該スロツトルバルブ３よ
り吸気下流側に位置するような位置に開口せしめ
られている。従つて、エンジン停止時及びアイド
ル運転時にはパージコントロールバルブ７の負圧
室１７に吸気負圧は負荷されず該パージコントロ
ールバルブ７は閉弁状態のまま位置保持される。

さらに、スロツトルバルブ３には、該スロツト
ルバルブ３がアイドル運転位置をこえて開弁した
とき即ち、自動車がアイドル運転状態から発進し
たときこれをスロツトルバルブ開度から検出して
所定の制御信号を発信する負荷運転開始センサと
して作用するアイドルスイツチ１０が、また負圧
導入通路８にはアイドルスイツチ１０からの制御
信号を受け後述する制御回路２２を介してパージ
コントロールバルブ７の作動を規制するパージコ
ントロールバルブ作動規制装置として作用する電
動式の三方切換弁９が取付けられている。このア
イドルスイツチ１０と三方切換弁９はともに本発
明の主体となるものである。

以下、このアイドルスイツチ１０と三方切換弁
９の作動並びにその制御システムを第１図及び第
２図各図を併用して説明すると、この三方切換弁
９は、単安定マルチバイブレータ１１と増幅回路
１２を有しアイドルスイツチ１０から制御信号が
発信された場合においてのみ作動する制御回路２
２によつて制御される。即ち、この三方切換弁９
は、図示しない適宜の付勢機構によつて常時、パ
ージコントロールバルブ７の負圧室１７を吸気通
路２側に連通せしめる第１弁位置に位置設定され
ているが、アイドルスイツチ１０から制御信号が
出力されたとき（即ち、エンジンがアイドル運転
域から負荷運転域に移行した時）には制御回路２
２により所定時間だけ負圧室１７を大気に開放す
る第２弁位置に位置設定される。

今、第２図Ａに示す如く自動車をアイドル運転
状態からアクセルペダルを踏み込んで発進させ次
第に加速しながら定常運転に移行させる場合を例
にとつて説明すると、エンジン１がアイドル運転
状態にある場合にはアイドルスイツチ１０から制
御信号が発信されないため制御回路２２は作動せ
ず三方切換弁９は第１弁位置に設定されている。
（第２図Ｂ参照）。尚、この場合、負圧導入口２０
がスロツトルバルブ３より吸気上流側に位置して
いるため負圧室１７内に吸気負圧は作用しない。
この状態からアクセルペダルが踏み込まれると、
スロツトルバルブ３の開度がアイドル運転位置を
越えて開弁された時点即ち、負圧室１７に吸気通
路２内の吸気負圧が作用し始めた時点において先
ずアイドルスイツチ１０が、自動車が発進しエン
ジン１の運転状態がアイドル運転から負荷運転に
移行したことを検出し、制御回路２２の単安定マ
ルチバイブレータ１１に負荷運転移行開始を示す
制御信号（パルス信号）を出力する（第２図Ｂ参
照）。アイドルスイツチ１０から制御信号が入力
されると単安定マルチバイブレータ１１は、第２
図Ｃに示す如くその回路の時定数で決定される所
定時間だけ制御信号（パルス信号）を発信して三
方切換弁９を第１弁位置から第２弁位置に切換え
且つ制御信号が出力されている時間だけその弁位
置を第２弁位置のまま保持する如く作用する。

従つて、この期間内においては、負圧導入口２
０に吸気負圧が作用しているにもかかわらず負圧
室１７内には大気圧が負荷されるためパージコン
トロールバルブ７が閉弁し蒸発燃料のパージは行
なわれない。即ち、この単安定マルチバイブレー
タ１１からの制御信号出力期間が蒸発燃料のパー
ジを実際に停止させるパージ規制期間となる（第
２図Ｃ参照）。発進後、所定時間が経過すると、
単安定マルチバイブレータ１１からの出力信号が
途絶えるため、三方切換弁９が自動的に第２弁位
置から第１弁位置に復帰せしめられパージコント
ロールバルブ７の負圧室１７内にスロツトルバル
ブ３の開度に対応した吸気負圧が負荷されパージ
コントロールバルブ７が適度に開弁してキヤニス
ター４から吸気通路２側への蒸発燃料のパージが
開始される。

尚、このような発進時における蒸発燃料のパー
ジ規制動作は、スロツトルバルブ３の位置がアイ
ドル運転位置から負荷運転位置側に切換わる毎に
繰り返えされる。

上述の如く、この実施例の蒸発燃料処理装置に
よれば、吸気量がさほど多くなく従つて、蒸発燃
料のパージ量が少量であつても混合気の空燃比が
大きく変化せしめられるような発進時にはキヤニ
スター４から吸気通路２側への蒸発燃料のパージ
作用が停止せしめられるため、空燃比がオーバリ
ツチとなつて燃料の燃焼特性が悪化し、エンスト
を起こしたり加速応答性が低下したりするという
ことがなく、自動車の速度をスムーズに所定の速
度まで上昇させることができ、その運転特性が良
好となる。

又、パージされる蒸発燃料によつて混合気の空
燃比がさほど影響を受けない程度まで吸気量が増
大した時点において初めて蒸発燃料のパージが開
始されるため、特に高濃度の蒸発燃料がパージさ
れるパージ開始直後においても混合気のオーバリ
ツチによつて燃焼特性が悪化するということもな
い。

さらに、発進時における蒸発燃料のパージ作用
の停止を、スロツトルバルブ３の開度と負圧導入
口２０形成位置との相対関係を適正に維持したま
までパージコントロールバルブ７の作動を適宜に
規制することによつて実現するようにしているた
め、前述した如く負圧導入口２０の形成位置を正
規位置よりも吸気上流側に移動させて該負圧導入
口２０がスロツトルバルブ３の吸気上流側から吸
気下流側に移るタイミングを遅らせ（換言すれば
スロツトルバルブ３の開度とパージ量の比例関係
を変化させて）、それによつて発進時における蒸
発燃料のパージ作用を一時的に停止させるように
した場合に比して大きい吸気負圧によつて蒸発燃
料を効率よくパージさせることのできるエンジン
の運転領域がより広くなり、発進後における蒸発
燃料のパージ能力を十分に確保することができ
る。従つて、キヤニスター４の蒸発燃料捕集能力
が十分に回復し蒸発燃料処理装置における蒸発燃
料の処理能力が高水準に維持せしめられる。

尚、上記実施例においては、発進時に蒸発燃料
のパージ作用を制限するため、パージコントロー
ルバルブ７の負圧室１７を三方切換弁９により大
気側に切換えて、パージ通路５を全閉にするよう
にしたが、本発明はこれに限定されるものでな
く、負圧室１７に作用する吸気負圧を希釈してパ
ージコントロールバルブ７の開度を小さくするよ
うにしてもよい。

次に、本発明のエンジンの蒸発燃料処理装置
は、エンジンの運転状態がアイドル運転から負荷
運転に移行する時期（換言すれば吸気量がアイド
ル運転時吸気量から増し始めた直後でまだ比較的
吸気量が少なく従つて、パージされる蒸発燃料に
よつて混合気の空燃比が変化し易い時期）におい
ては、蒸発燃料のパージ作用を停止させて特にパ
ージ開始直後の高濃度の蒸発燃料が吸気通路側に
パージされるのを防ぐように構成しているため、
パージされる蒸発燃料によつて混合気の空燃比が
オーバリツチとなるというようなことがなく、エ
ンジンの燃焼特性を良好に維持することができ、
特に自動車用エンジンにあつては発進時における
エンストの発生を未然に防止しその運転特性を向
上せしめ得るという効果がある。

さらに、エンジンの運転状態がアイドル運転か
ら負荷運転に移行する運転状態の過渡期に蒸発燃
料のパージ作用を一時的に停止させるようにする
一方でその過渡期の経過後はスロツトルバルブの
開度が比較的小開度であつても蒸発燃料のパージ
が行われるように構成しているため、例えば特開
昭55―119949号の発明の如く効率的に蒸発燃料を
パージさせることのできるエンジンの運転領域が
せまくなるというようなことがなく、それだけ負
荷運転移行後における蒸発燃料のパージ能力を良
好ならしめて蒸発燃料処理装置の蒸発燃料処理能
力を高水準に維持することができるという効果も
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明実施例に係る蒸発燃料処理装置
を具備した自動車用エンジンの蒸発燃料処理シス
テム図、第２図Ａはスロツトルバルブ開度の時間
的変化状態図、第２図Ｂはアイドルスイツチの出
力信号特性図、第２図Ｃは単安定マルチバイブレ
ータの出力信号特性図である。 １…エンジン、２…吸気通路、３…スロツトル
バルブ、４…キヤニスター、５…パージ通路、６
…蒸発燃料導入通路、７…パージコントロールバ
ルブ、８…負圧導入通路、９…三方切換弁、１０
…アイドルスイツチ、２２…制御回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 燃料タンク等において蒸発した蒸発燃料を捕
   集するキヤニスターとエンジンの吸気通路とをパ
   ージ通路で接続して前記キヤニスター内に捕集し
   た蒸発燃料を前記パージ通路を介して吸気通路側
   にパージせしめ得る如くされ、さらに、前記パー
   ジ通路には吸気通路に設けたスロツトルバルブの
   開度に対応して該パージ通路を適宜に開閉して蒸
   発燃料のパージ量を制御する如く作用するパージ
   コントロールバルブが取付けられているエンジン
   の蒸発燃料処理装置であつて、エンジン運転状態
   のアイドル運転から負荷運転への移行時にこれを
   検知する負荷運転開始センサと、該負荷運転開始
   センサの制御信号を受けて負荷運転移行後所定時
   間だけ蒸発燃料のパージ作用を制限させる如く前
   記パージコントロールバルブの作動を適宜に規制
   するパージコントロールバルブ作動規制装置を具
   備していることを特徴とするエンジンの蒸発燃料
   処理装置。