JPS628370Y2 - - 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
に関するものである。

従来、蒸発燃料の大気排出抑止方法として、気
化器浮子室と蒸発燃料捕集装置（例えばキヤニス
タ，クランクケース）とを蒸発燃料通路で連通し
その通路中に制御弁を設け、機関停止時には気化
器浮子室内で発生する蒸発燃料を蒸発燃料捕集装
置で捕集し（この時制御弁は開）、機関運転時に
は蒸発燃料捕集装置で捕集した蒸発燃料を機関吸
気系に導いて（この時制御弁は閉）燃焼室にて燃
焼させていた。このような装置を備えた内燃機関
においては下記問題点が発生していた。

高温雰囲気中に長時間放置すると、浮子室空
気層部より吸気系に連通しているエアベントか
ら浮子室内で発生した蒸発燃料が吸気系に流出
し、吸気管内に蓄積されるので機関始動時にお
いて混合気過濃により始動に相当の時間を費や
したり、始動が困難となる等の弊害がみられ
た。

機関停止時において、吸気系容積以上に発生
した蒸発燃料はエアークリーナノーズ部より大
気へ流出し、大気を汚染する等の問題が発生し
た。

気化器浮子室空気層部に設けたアウタベント
（蒸発燃料捕集装置へ連通）と吸気系に開口し
ているエアベントとにおいて、エアベントから
アウタベント側への換気が行なえることによ
り、内燃機関を長時間放置すると、気化器浮子
室内燃料の低沸点成分が揮発して燃料組成が低
下することにより、燃料の着火性が低下し、始
動性不良等の問題が発生していた。

気化器浮子室から蒸発燃料捕集装置とを連通
する蒸発燃料通路、蒸発燃料捕集装置から機関
吸気系に連通する混合気通路、各通路に設けた
制御弁等の構成部品が必要であり、制御装置の
コストアツプ、配管の繁雑化等の問題が発生し
ていた。

この考案は前記のような問題を解消することを
目的とするものである。

図面に示す実施例に基づいてこの考案装置を説
明すると第１図において、燃料タンク１の上側空
気層部と活性炭等の吸着剤４を充填したキヤニス
タ３とは蒸発燃料通路２で連通されている。吸気
管８の開口部９とキヤニスタ３とは制御弁１１を
介して混合気通路１０で連通されている。吸気管
８に開口している作動信号取出管１３と制御弁１
１とは作動信号通路１２で連通されている。蒸発
燃料通路２と混合気通路１０とはキヤニスタ３に
対して吸着剤４の同一側に開口している。吸着剤
４の反対側には空気導入口５が設けられている。
気化器浮子室６の上側空気層部はベンチユリ部上
流の吸気側にエアベント４０により連通されてい
る。

第１図の変形例である第２図の実施例について
変形部分についてのみ説明する。第１図では混合
気通路１０の開口部９が絞り弁７下流の吸気管８
に開口しているのに比較して、第２図では混合気
通路１０ａの開口部９ａが絞り弁７上流の吸気側
に開口している点が異なる。

第１図の変形例である第３図の実施例について
変形部分についてのみ説明する。第１図では制御
弁１１は吸気管８に開口している作動信号取出管
１３と作動信号通路１２で連通しているのに比較
して、第３図では制御弁１１ｂはイグニツシヨン
スイツチ１６、バツテリ１７で形成される電気信
号通路で連通されている。

第１図の変形例である第４図の実施例について
変形部分についてのみ説明する。第１図では燃料
タンク１とキヤニスタ３とを連通する蒸発燃料通
路２が設けられているのに比較して、第４図の実
施例ではその蒸発燃料通路２が省略されている。

第４図の変形例である第５図の実施例について
変形部分についてのみ説明する。第４図では混合
気通路１０がキヤニスタ３に連通されているのに
比較して、第５図では混合気通路１０ｃがクラン
クケース１８の空間部に開口しているのと、クラ
ンクケース１８とエアークリーナ１５とを連通し
ている空気通路１９が設けられている点とが異な
る。

次に制御弁１１の実施例である第６図について
説明する。制御弁１１本体には吸気管８と連通す
る入口管２０、キヤニスタ３と連通する出口管２
１、吸気管８と連通する作動信号取出管２２とが
設けられている。入口管２０と出口管２１とは弁
室２５で連通されており、入口管２０側には弁座
２３が設けられ、弁座２３には閉弁状態でも入口
管２０と出口管２１とを所定の通路面積で連通で
きるよう通路２４が設けられている。作動信号取
出管２２は隔膜室２６と連通している。隔膜２７
を介して隔膜室２６の反対側に大気室２８が設け
られ、大気室２８は大気口３９により大気と連通
している。隔膜２７には弁軸３０が隔膜保持具３
２により連動するよう固定されており、弁軸３０
には弁３１が連動するよう固定されている。隔膜
室２６には付勢力が開弁方向に作用するように弾
性体２９が設けられている。

第７図では第６図の制御弁１１の弁軸３０が上
方に移動し、弁座２３に弁３１が着座されてお
り、入口管２０と出口管２１とが閉弁状態におい
ても通路２４で連通されている状態を示してい
る。

第６図の変形例である第８図について変形部分
についてのみ説明する。第６図では弁３１が弁座
２３に着座され閉弁状態になつていても通路２４
により入口管２０と出口管２１とが連通されてい
るのに比較して、第８図では弁３１が弁座２３ａ
に着座した時には入口管２０と出口管２１とは遮
断されるが、弁室２５と隔膜室２６とを連通する
通路２４ａにより作動信号取出管２２と出口管２
１とが連通する点が異なる。

第９図は第３図に示す制御装置に使用する制御
弁１１ｂの一例であり、制御弁１１ｂ本体には吸
気管８と連通する入口管２０ｂ、キヤニスタ３と
連通する出口管２１ｂとが設けられている。入口
管２０ｂ側には弁座２３ｂが設けられ、弁座２３
ｂには閉弁状態でも入口管２０ｂと出口管２１ｂ
とが所定の通路面積を確保するように通路２４ｂ
が設けられている。弁軸３０ｂには弁３１ｂが連
動するよう構成されており、弁３１ｂが開弁する
方向に付勢力が作用するよう弁ばね３３が設けら
れている。巻線筒３８に巻かれた巻線３７は制御
弁１１ｂより取り出され、一方はイグニツシヨン
スイツチ１６、バツテリ１７を介してアースへ、
他方は直接アースへ配線されている。巻線筒３８
内には固定鉄心３５と可動鉄心３６が設けられ、
固定鉄心３５は巻線筒３８に固定され、可動鉄心
３６は巻線筒３８内を摺動可能に取付けられてい
る。可動鉄心３６が固定鉄心３５側へ移動すると
弾性体３４の付勢力が弁軸３０ｂに作用し、弁ば
ね３３の付勢力に打ち勝つて、弁３１ｂが弁座２
３ｂに着座する。

第１０図は第５図に示す制御装置に使用する制
御弁１１ｃの一例であり、制御弁１１ｃ本体には
吸気管８と連通する入口管２０ｃ、クランクケー
ス１８と連通する出口管２１ｃ、吸気管８と連通
する作動信号取出管２２ｃとが設けられている。
弁室２５ｃには弁軸３０ｃと連動する弁３１ｃ、
穴部４０′が設けられており、弁３１ｃの移動に
伴ない弁側流量制御部３９′と穴部４０′とで形成
される通路面積が変化できるよう構成されてお
り、弁３１ｃの移動量が増す毎に通路面積が減少
するようになつている。弁軸３０ｃは隔膜保持具
３２ｃにより隔膜２７ｃに固定されている。作動
信号取出管２２ｃは隔膜室２６ｃと連通してお
り、その中に弾性体２９ｃが設けられている。隔
膜２７ｃを介して隔膜室２６ｃの反対側に大気室
２８ｃが設けられ、それは大気口３９ｃを介して
大気と連通している。弁室２５ｃと大気室２８ｃ
とは気密的に遮断されていることが好ましい。

以上のような構造であるから、第１図及び第６
図の場合、機関停止時には燃料タンク１内で発生
した蒸発燃料は蒸発燃料通路２を通り、キヤニス
タ３中の吸着剤４に捕集される。一方気化器浮子
室６内で発生した蒸発燃料は吸気系に開口してい
るエアベント４０を通り、自重により吸気管８内
に降下する。吸気管８内には吸引負圧が発生して
いないため、制御弁１１は第６図の如く入口管２
０と出口管２１とが弁室２５を介して連通してい
る。従つて、吸気管８内に降下した蒸発燃料は開
口部９→混合気通路１０→制御弁１１の入口管２
０→弁室２５→出口管２１を介してキヤニスタ３
中の吸着剤４に捕集される。

次に機関１４運転時になると、吸気管８に吸引
負圧が発生するため、その負圧は作動信号取出管
１３→作動信号通路１２→制御弁１１の作動信号
取出管２２→隔膜室２６→隔膜２７と作用するた
め、隔膜２７が弾性体２９の付勢力に打ち勝つて
上方へ移動する。それに伴ない弁軸３０と連動す
る弁３１は入口管２０側の弁座２３に着座する
が、入口管２０と出口管２１とは通路２４で連通
する。吸気管８に開口している開口部９にも吸引
負圧が作用するため、その負圧は開口部９→混合
気通路１０→制御弁１１の入口管２０→通路２４
→出口管２１→キヤニスタ３と作用するため、キ
ヤニスタ３の空気導入口５より掃気用空気が導入
され、吸着剤４に吸着している蒸発燃料を脱離さ
せる。掃気用空気と蒸発燃料の混合気は混合気通
路１０→制御弁１１→開口部９→吸気管８を経て
燃焼室にて燃焼させる。機関１４の運転時に気化
器浮子室６内で発生する蒸発燃料はエアベント４
０より吸気系に流出し、吸気管８を経て燃焼室に
て燃焼される。このような作用を繰り返すことに
より、気化器浮子室６、燃料タンク１から発生し
た蒸発燃料を大気中に排出することなく機関１４
で燃焼される。

第１図の変形例である第２図において作用の異
なる点のみ説明する。第１図では機関運転時全域
においてキヤニスタ３の掃気が行なわれるが、第
２図では開口部９ａが絞り弁７上流側へ設けられ
ているため、アイドリング時にはキヤニスタ３の
掃気は行なわない。その他の運転域ではキヤニス
タ３の掃気が行なわれる。

第１図の変形例である第３図において作用の異
なる点のみ説明する。

機関１４の停止時にはイグニツシヨンスイツチ
１６が切れているため、第９図に示す制御弁１１
ｂの如く入口管２０ｂと出口管２１ｂとが連通し
ている。従つて、吸気管８内に溜まつた蒸発燃料
は制御弁１１ｂを通りキヤニスタ３に捕集され
る。機関１４の運転に伴ないイグニツシヨンスイ
ツチ１６が入ると、制御弁１１ｂの巻線３７には
電流が流れるため可動鉄心３６、固定鉄心３５に
磁気が帯びその電磁力により、可動鉄心３６が固
定鉄心３５側に引つ張られる。その作用に伴ない
弾性体３４の付勢力が弁軸３０ｂに作用し、弁室
２５ｂの弁ばね３３の付勢力に打ち勝つて、弁３
１ｂを弁座２３ｂに着座させる。その際、入口管
２０ｂと出口管２１ｂとは通路２４ｂで連通され
るため、吸気管８負圧がキヤニスタ３に作用し、
第１図の実施例と同様キヤニスタ３の掃気が行な
われる。

第１図の変形例である第４図において作用の異
なる点のみ説明する。第４図は第１図の燃料タン
ク１とキヤニスタ３との蒸発燃料通路２を廃止し
たのみであるから、作用は第１図の場合と全く同
じである。

第４図の変形例である第５図と第１０図の実施
例について作用の異なる点のみ説明する。

機関１４の停止時に気化器浮子室６内で発生し
た蒸発燃料は第４図では吸気管８→制御弁１１→
混合気通路１０→キヤニスタ３の経路でキヤニス
タ３に捕集されるが、第５図では気化器浮子室６
内で発生した蒸発燃料は吸気管８→制御弁１１ｃ
→混合気通路１０ｃ→クランクケース１８の経路
でクランクケース１８の空間部分に捕集される。

機関１４の運転時になると、第４図では吸気管
８内で発生した吸引負圧によりキヤニスタ３の掃
気が行なわれ、吸着剤４に吸着されている蒸発燃
料はキヤニスタ３→混合気通路１０→制御弁１１
→吸気管８の経路で掃気が行なわれ、燃焼室にて
燃焼されるが第５図では吸気管８内で発生した吸
引負圧によりクランクケース１８の換気が行なわ
れ、クランクケース１８→混合気通路１０ｃ→制
御弁１１ｃ→吸気管８の経路で換気が行なわれ燃
焼室にて燃焼される。この時制御弁１１ｃを通過
する空気流量は第１０図に示す如く、アイドリン
グ時には隔膜２７ｃの作動量が大きいので弁側流
量制御部３９′と穴部４０′とで形成される通路面
積が少ない。そのため制御弁１１ｃの通過空気量
は少ない。定速，加速域には隔膜２７ｃの作動量
が小さいので弁側流量制御部３９′と穴部４０′と
で形成される通路面積が多い。そのため制御弁１
１ｃの通過空気量は多い。このようにして機関１
４の要求流量特性に応じて弁側流量制御部３９′
と穴部４０′とで形成される通路面積を変化させ
ることにより適性な流量特性が得られる。又、第
５図の実施例はクランクケース１８内で発生した
ブローバイガスも気化器浮子室６内で発発燃料と
一緒に吸気管８内へ掃気させている点も第４図の
実施例とは異なる。

第６図の変形例である第８図について第６図と
の変形部分についてのみ説明すると、第６図の場
合では作動信号取出管２２に吸引負圧が発生する
と弁３１が弁座２３に着座されるが通路２４によ
り入口管２０と出口管２１とが連通しているた
め、入口管２０側に発生している吸引負圧により
キヤニスタ３の掃気が行なわれ、混合気はキヤニ
スタ３→混合気通路１０→制御弁１１→開口部９
→吸気管８の経路で掃気され燃焼される。

第８図では作動信号取出管２２に吸引負圧が発
生すると弁３１が弁座２３ａに着座されるので混
合気通路１０は遮断されるが、隔膜室２６に開口
している通路２４ａによりキヤニスタ３の掃気が
行なわれ、混合気はキヤニスタ３→混合気通路１
０ａ→制御弁１１ａ→通路２４ａ→隔膜室２６→
作動信号通路１２→作動信号取出管１３→吸気管
８の経路で掃気され燃焼される。

第１図〜第５図の各実施例に共通な作用は気化
器浮子室６の上側空気層部はエアベント４０によ
つてのみ機関１４の吸気系に連通されているた
め、上側空気層部容積以上に蒸発燃料が溜まると
エアベント４０より流出し吸気系へ降下する。こ
の場合、気化器浮子室６内が換気されないため必
要以上の蒸発燃料の発生が抑止されるよう構成さ
れている。

また、混合気通路に設けた制御弁を機関の停止
中は開としたので、機関停止中において吸気管内
に降下した蒸発燃料は通路抵抗を受けないで制御
弁を通り容易に蒸発燃料捕集装置に捕集される。
そして機関運転中は制御弁の通路面積を小さく閉
じるため、蒸発燃料捕集装置からの混合気流量が
制限される。そのため蒸発燃料捕集装置からの混
合気の影響で機関始動時に機関へ供給される混合
気が一時的に過濃になる恐れがない。その結果、
唯一の混合気通路１０を機関停止中の吸気管から
蒸発燃料捕集装置への通路と、機関運転中の蒸発
燃料捕集装置から吸気管へのパージ通路の２通り
に使用できる。

以上のようであるから、本考案においては次の
ような効果を有する。

気化器浮子室内で発生した蒸発燃料の大気排
出抑止が可能となつた。

吸気管内への蒸発燃料の蓄積が防止できるた
め、高温の機関始動時において蒸発燃料蓄積に
よる混合気過濃がなくなり、高温始動性が著し
く改善できる。

気化器浮子室の上側空気層部の換気が行なわ
れないため、内燃機関を長期間放置する場合に
おいても、気化器浮子室内燃料の低沸点成分が
揮発し難くなり、燃料組成の低下がなくなるこ
とにより始動性不良が著しく改善できる。

機関の吸気系と蒸発燃料捕集装置（クランク
ケース，キヤニスタ等）とを連通している混合
気通路を、機関停止時には吸気系→蒸発燃料捕
集装置への蒸発燃料通路に、機関運転時には蒸
発燃料捕集装置→吸気系への混合気通路（パー
ジ通路）の２通りに使用できるため、蒸発燃料
捕集装置と吸気管との連通路が１系統のみで可
能となり、配管の簡素化ができ、制御弁も１個
で足りるため蒸発燃料捕集装置系のコストダウ
ンが可能となる。

気化器浮子室と蒸発燃料捕集装置とを連通す
る蒸発燃料通路、その通路を機関運転中は閉
じ、停止時には開となるような制御弁等で構成
される制御装置に比較して気化器の改造が不要
となつたり、前記制御弁の弁洩れ時に発生する
気化器の空燃比変動による排気ガス組成悪化、
機関運転が不安定となる等の弊害を未然に防止
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第５図は本考案の５つの実施例を示
す蒸発燃料制御装置の系統図、第６図はこの考案
装置に使用する制御弁の一実施例を示す断面図、
第７図は第６図の制御弁の閉弁状態を示す断面
図、第８図乃至第１０図は第７図の制御弁の変形
例を示す各断面図である。 １……燃料タンク、２……蒸発燃料通路、３…
…キヤニスタ、４……吸着剤、５……空気導入
口、６……気化器浮子室、７……絞り弁、８……
吸気管、９，９ａ……開口部、１０，１０ａ，１
０ｂ，１０ｃ……混合気通路、１１，１１ａ，１
１ｂ，１１ｃ……制御弁、１２……作動信号通
路、１３……作動信号取出管、１４……機関。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 吸気管８と蒸発燃料捕集装置とを制御弁１１を
   介して、連通する唯一の混合気通路を設けるとと
   もに、該通路の吸気管に対する開口部９と制御弁
   １１と蒸発燃料捕集装置との三者を、吸気管内に
   降下した蒸発燃料が蒸発燃料捕集装置に自然に捕
   集可能に上記三者の設置位置の関係を規制し、前
   記制御弁を、機関の運転，停止信号を感知してそ
   の通路を、機関の停止中は開とし、運転中は停止
   中の通路面積より小さい通路面積を確保して閉じ
   るように構成したことを特徴とする内燃機関にお
   ける蒸発燃料制御装置。