JPS63150459A - キヤニスタの加熱制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 イ０発明の目的 イー１．産業上の利用分野 本発明は自動車のガソリン給油時において燃料タンク内
に発生するガソリンの蒸発燃料を吸着し、該吸着した蒸
発燃料をエンジンの運転時に離脱してエンジン側へ放出
するキャニスタ（蒸発燃料回収装置）における加熱制御
装置に関する。

イー２．従来技術 一般に、キャニスタの吸着剤（活性炭等）における温度
と蒸発燃料吸着量との関係は、第３図で示す如く、常温
（１）より加熱してゆくと、その温度上昇に比例して、
蒸発燃料の吸着量（Ｄ）と離脱後の残存量（Ｅ）が共に
漸減し、高温時（ｔ）における吸着能力（Ｂ）は常温時
（ｔ）における吸着能力（Ａ）と比較して向上しない。

　そのため、前記のキャニスタにおいて、蒸発燃料をキ
ャニスタ中の吸着剤に吸着されるときは、その吸着剤の
温度を常温に維持して吸着効率を高め、吸着剤より離脱
するときは、吸着剤の温度を上昇させて離脱効率を高め
ることにより、その吸着能力が第３図の（Ｃ）の如く高
（なり、吸着効率が向上する。そのため、従来、エンジ
ンの運転時における前記吸着剤より蒸発燃料を離脱させ
る際に、その離脱用掃気を、エンジンの排気マニホール
ド近傍より取り入れて吸着剤を加温し、離脱効率を高め
るようにしたものが実公昭５５−５３７２４号公報に開
示されている。　しかし、このものにおいては、給油直
前まで吸着剤が加熱される場合があり、この場合には高
温の吸着剤に給油中に発生する蒸発燃料を吸着させるこ
とになり、その吸着効率が低（なる問題がある。　その
ため、前記問題を解決する装置として、キャニスタ内に
セラミックヒータを内蔵し、エンジンの始動と同時に前
記セラミックヒータに通電して吸着剤を加熱し、エンジ
ンの運転中における蒸発燃料の吸着剤よりの離脱効率を
高め、かつ、エンジンの始動時から一定時間経過後にお
いてセラミックヒータへの通電を停止するタイマ回路を
設けて、給油以前に吸着剤を常温にまで冷却して給油時
における蒸発燃料の吸着剤への吸着効率を高めるように
したものが実公昭６０−２７８１３号公報に開示されて
いる。

イー３０本発明が解決しようとする問題点ところで、ガ
ソリンの給油時には、そのタンク内において多量の蒸発
燃料が発生し、これがキャニスタ内へそのま＼供給され
てその吸着剤に多量の蒸発燃料が吸着される。　このよ
うな多量の吸着状態においては、第４図に示す如く、パ
ージ開始時には急速に多量の蒸発燃料が吸着剤より離脱
する。　このような状態において給油後におけるエンジ
ンの始動直後より前記従来のもの−如く吸着剤を加熱す
ると、蒸発燃料の吸着剤よりの離脱量が極めて多くなり
、一時的に多量蒸発燃料がエンジンに供給されて混合気
の空燃比が過濃になり、空燃比制御が困難でエンジンの
始動性が悪化する問題がある。　また、前記の如くタイ
マ回路により一定時間後において吸着剤を常温に冷却す
るものにおいては、燃料タンク内のガソリン残量や吸着
剤中の蒸発燃料濃度に関係なく、一定時間後に吸着剤が
常温に冷却されるため、給油前において脱離作業が十分
可能な時間を残して吸着剤が常温に冷却され、給油時に
至るまでの間に高沸点の蒸発燃料が吸着剤に多量に蓄積
し、給油時における吸着効率を低下させる問題がある。

そこで本発明は、給油直後より吸着剤における蒸発燃料
の吸着濃度が所定以下に低下したと予想される時期まで
は吸着剤を加熱せずに常温に保持して、給油直後におけ
ろ過濃混合気の発生を防止し、また、この時期後に吸着
剤を加熱して蒸発燃料の離脱効率を高め、更に、給油さ
れると予想される時期より、−足前の時期において吸着
剤の加熱を停止して、給油時においては、常温の吸着剤
により吸着効率を高めるようにして、前記の問題点を解
決することを目的とすまものである。

口０発明の構成 ロー１９問題点を解決するための手段 本発明は前記の問題点を解決するために、キャニスタ内
の吸着剤を加熱する加熱手段と、給油後におけるエンジ
ン始動時より前記吸着剤に吸着された蒸発燃料の残量が
所定値に低減した後に前記加熱手段を加熱作動する手段
と、この加熱後において、次回の給油時までに前記吸着
剤を常温まで低下させるに必要な期間を見込んで前記加
熱手段の加熱作動を停止させる手段とを設けたことを特
徴とするものである。

ロー２０作　用 給油後においては、燃料タンク内の蒸発燃料がキャニス
タ内の吸着剤に多量に吸着される。

エンジンの始動時より所定時期までは加熱手段は加熱作
動しない、　したがって吸着剤に吸着されている蒸発燃
料は常温により離脱される。　所定時期後に、加熱手段
が加熱作動すると、吸着剤が高温に加熱され、吸着剤に
吸着された蒸発燃料の離脱は促進される。　この加熱後
において、所定時期経過すると、加熱手段の加熱作動が
停止され、次回の給油時までに吸着剤は常温まで低下す
る。

そのため、次回の給油時には、常温の吸着剤によって、
燃料タンクより発生する蒸発燃料を吸着する。

ロー３．実施例 次に第１図に示す本発明の実施例について説明する。　
（１）は燃料タンクで、これにはその燃料（ガソリン）
の残存量を検知する液面計（２）が備えられている。（
３）はタンクキャップの開閉操作を検知するスイッチで
、タンクキャップ（４）の開閉に関連して作動するよう
になっている。　燃料タンク＋１）の上部には、タンク
内の気相部と連通ずる蒸全燃料の導出管（５）が接続さ
れており、該導出管（５）の他端はキャニスタ（６）に
おける吸着剤層部に連通されている。　該キャニスタ（
６）には周知の如く大気導入管（７）とパージ通路（８
）とが連通されている。

また該キャニスタ（６）には、これに内蔵された吸着剤
を加熱する加熱手段（９）が備えられている。　該加熱
手段（９）としては、セラミックヒータ等の電気ヒータ
を用いている。　前記パージ通路（８）は、その途中に
炭化水素の濃度を検出するＨＣ検出計Ｑｌを備えてエン
ジン（１１）の吸気筒部へ連通されている。　加熱手段
（９）は電源（１２）により加熱作動され、その加熱作
動はリレー（１３）により制御される。　　（１４）は
コンピュータで、前記液面計（２）、タンクキャップ（
４）のスイッチ（３）、ＨＣ検出計αの及びイグニッシ
ョンスイッチ（１５）の信号を入力し、これらの入力信
号を演算して前記リレー（１３）に加熱手段（９）への
加熱開始信号と加熱停止信号を送るようになっている。

　該加熱開始信号が発せられるときは、前記ＨＣ検出計
Ｑｌより炭化水素の濃度が所定以下となったことを知ら
せる信号がコンピュータ（１４）に入力されたときであ
る。　また、加熱停止信号が発せられるときは、次に給
油される時期を予想して、その給油時までに吸着剤を常
温まで冷却するに必要な時期を想定し、この時期の直前
における前記燃料タンク（１）内の油面を検知したこと
を知らせる信号がコンピュータ（１４）に入力されたと
きとする。　尚、この給油時の予想としては、例えば、
通常、給油は、燃料タンク（１）内の残存燃料量が、タ
ンク容量の半分以下になったときと予想されるから、こ
のタンク容量の半分の残存燃料時を予想値とする。

次に前記実施例の作用を説明する。

給油時においてタンクキャップ（４）を開いて給油した
後にタンクキャップ（４）を閉じると、これと関連する
スイッチ（３）が作動してコンピュータ（１４）に信号
が入力され、コンピユー７　（１４）等による制御が開
始される。　給油時に燃料タンク（１１内に発生した多
量の蒸発燃料は、導出管（５）を経てキャニスタ（６）
内の吸着剤に吸着される。　吸着剤に蒸発燃料が吸着す
ると、吸Ｍ熱を発生し吸着剤の温度が上昇する。　次に
イグニッションスイッチ（１５）をオン操作してエンジ
ンを始動すると、コンピュータ（１４）が演算を開始す
ると共にエンジンの吸気筒負圧がパージ通路（８）を通
じてキャニスタ（６）の吸着剤層中に作用し、大気導入
管（７）より掃気用大気が導入され、その大気は吸着剤
された蒸発燃料を離脱し、その離脱された蒸発燃料は大
気と共にパージ通路（８）を経てエンジン（１１）の吸
気筒内に放出される。　この蒸発燃料が吸着剤より離脱
する際には、吸着剤より気化熱を奪い、吸着剤の温度は
低下する。　このとき、吸着剤は常温であるから、その
吸着した蒸発燃料の離脱が促進されず、徐々に離脱され
、エンジンへの供給混合気の空燃比を過濃にしない。　
エンジンの運転が続行されると、吸着剤に吸着されてい
た蒸発燃料は漸次低減し、これと共にパージ通路（８）
内を流通する炭化水素量も漸次減少する。　そして、吸
着剤に吸着されている蒸発燃料の残存量が所定以下に下
がり、その吸着剤を加熱して蒸発燃料の離脱を促進して
も空燃比に支障にならない状態になったときに加熱手段
（９）を加熱する。　この加熱は、前記の状態では炭化
水素濃度も所定値以下に下がるから、その所定値以下の
濃度をＨＣ検出計ＯＩが検知したときに、その信号をコ
ンピュータ（１４）に入力し、この入力によりコンピュ
ータ（１４）がリレー（１３）に対し通電信号を発し、
リレー（１３）がオン作動して電気ヒータよりなる加熱
手段（９）を加熱開始する。　この加熱により、キャニ
スタ（６）内の吸着剤が加熱されて高温になり、常温で
は離脱できない高沸点の炭化水素を吸着剤より離脱させ
、離脱効率を高める。　この状態で運転を更に続行する
と、前記炭化水素の濃度が更に低下すると共に、燃料タ
ンク（１）内の油面ば低下する。そして、次の給油時ま
でに吸着剤を常温まで冷却するに必要な時期に達すると
、液面計（２）が油面によりその時期を検出してコンピ
ュータ（１４）に信号を発する。　この信号によりコン
ピュータ（１４）はリレー（１３）に対し遮断信号を発
し、リレー（１３）がオフ作動して電気ヒータよりなる
加熱手段（９）の加熱作用を停止する。　この加熱作用
の停止にょり吸着剤は大気導入管（７）よりの掃気によ
り漸次冷却され、給油時期迄に常温になる。　そのため
、給油時には、吸着剤が吸着効率のよい常温の体勢とな
り、燃料タンク（１）内において多量に発生する蒸発燃
料を吸着剤によって吸着できる。

以上の作動における加熱手段への通電状態と、吸着剤の
温度状態との関連を示すと第２図（Ａ）（Ｂ）の如くで
ある。　すなわち、給油時点（イ）では非通電状態にあ
って吸着剤温度は常温である。

この給油終了後、加熱手段（９）への通電時（ロ）まで
の間における吸着剤の温度は、給油終了直後において蒸
発燃料の吸着剤により幾分温度上昇する。

しかし給油直後は車両走行されるため、その走行により
吸着剤の蒸発燃料が＃Ｉ税開始され、その気化熱により
温度は漸次低下する。　そして、所定時点（ロ）におい
て、加熱手段（９）へ通電すると吸着剤が高温になる。

　そして、所定時点（ハ）において加熱手段（９）への
通電を遮断すると、吸着剤の温度は漸次低下し、次の給
油時点（ニ）までには常温となる。

尚、前記の加熱手段（９）を加熱開始するための信号と
しては、前記実施例以外に、キャニスタ内の吸着剤の温
度を検知する手段を設け、この温度が所定値以下になっ
たときに加熱開始信号を発するようにしてもよく、また
、給油後よりの走行距離が所定値以上になったことを検
知する手段を設けて、その走行後に加熱開始信号を発す
るようにしてもよく、更に、これら各手段を適宜組合わ
せて加熱開始信号を発してもよい。

また、前記の加熱手段（９）の加熱状態を停止するため
の信号としては、前記実施例の外に、前記ＨＣ検出計Ｑ
ｌに、前記加熱開始時のＨＣ濃度よりも更に低い所定濃
度を検知する手段を設けて、この低濃度検知時に加熱の
停止信号を発するようにしてもよく、また、走行距離ま
たは加熱時間が前記加熱開始後より所定値以上になった
ことを検知する手段を設けて、そ走行後に加熱の停止信
号を発するようにしてもよく、更に、これら各手段を適
宜組合わせて加熱の停止信号を発してもよい。

また、吸着剤の加熱手段（９）としては、前記のような
電気ヒータを用いる方法以外に、前記大気導入管を前記
実公昭５５−５３７２４号公報にみられるように構成し
て、その加熱源として、エキゾーストマニホールドより
発生する熱気を利用してもよく、更に、加熱手段（９）
の設置位置は、キャニスタ（６）の本体を加熱したり、
或いは大気導入管（７）より導入される掃気自体を加熱
するようにしてもよい。　更に、エンジンの冷却水より
発生される熱を利用してもよい。

ハ１発明の効果 以上のように本発明によれば、給油後におけるエンジン
の始動時より、キャニスタの吸着剤に吸着された蒸発燃
料の残量が所定値に低減するまでは吸着剤が常温に保持
されるので、吸着剤に吸着された蒸発燃料の雌親作用が
緩慢になる。　したがって、給油後に燃料タンクより多
量の蒸発燃料が吸着剤中に導入されても、前記従来の如
くエンジン始動時よりキャニスタ剤を加熱するものに比
べて、吸着剤よりエンジン側ヘパージされる蒸発燃料が
極めて少なくなり、エンジンへ供給される混合気の空燃
比を過濃にしない。　そのため、従来のものに比べて空
燃比制御が容易になり、かつエンジンの始動性も向上す
る。　また、吸着剤に吸着された蒸発燃料の残量が所定
値に低減した後は吸着剤が加熱されるので、その後の吸
着剤よりの蒸発燃料の離脱を促進すると共に常温では離
脱できない高沸点成分を容易に離脱されることができる
。　また、次回の給油時には、吸着剤が常温まで低下さ
れているので、その吸着剤の吸着力を高温のものに比べ
て高めることができる。　更に、前記のように、次回の
給油時期前に吸着剤を加熱してその蒸発燃料残量を少な
（しておき、かつ給油時には常温にして吸着力を高める
ことにより、給油時の吸着剤における吸着可能量が極め
て高くなり、給油時に発生する多量の蒸発燃料を吸着剤
に捕獲できる。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の実施例を示す制御回路図、第２図（Ａ
）（Ｂ）は本発明における加熱手段への通電状態と吸着
剤温度との関係を示す図、第３図は吸着剤における温度
と吸着量の関係を示す図、第４図はパージ空気量と蒸発
燃料の離脱の関係を示す図である。 （１１・・・燃料タンク （２）・・・液面計 （３）・・・スイッチ （６）・・・キャニスタ （９）・・・加熱手段 ０ω・・・ＨＣ針

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. キャニスタ内の吸着剤を加熱する加熱手段と、給油後に
   おけるエンジン始動時より前記吸着剤に吸着された蒸発
   燃料の残量が所定値に低減した後に前記加熱手段を加熱
   作動する手段と、この加熱後において、次回の給油時ま
   でに前記吸着剤を常温まで低下させるに必要な期間を見
   込んで前記加熱手段の加熱作動を停止させる手段とを設
   けたことを特徴とするキャニスタの加熱制御装置。