JP3252519B2 - 蒸発燃料制御装置 - Google Patents

蒸発燃料制御装置

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JP3252519B2
JP3252519B2 JP06303393A JP6303393A JP3252519B2 JP 3252519 B2 JP3252519 B2 JP 3252519B2 JP 06303393 A JP06303393 A JP 06303393A JP 6303393 A JP6303393 A JP 6303393A JP 3252519 B2 JP3252519 B2 JP 3252519B2
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    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M25/00Engine-pertinent apparatus for adding non-fuel substances or small quantities of secondary fuel to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture
    • F02M25/08Engine-pertinent apparatus for adding non-fuel substances or small quantities of secondary fuel to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture adding fuel vapours drawn from engine fuel reservoir
    • F02M25/089Layout of the fuel vapour installation

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は蒸発燃料制御装置に係
り、特に内燃機関の低負荷状態から高負荷状態に至るま
で適切な量の蒸発燃料を放出し得て、蒸発燃料制御装置
の構成部品からの蒸発燃料の洩れを減少し得て洩れ判断
時の判定精度を向上し得て、低負荷状態における多量の
蒸発燃料の放出による空燃比への悪影響を防止し得る蒸
発燃料制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】車両等に搭載される内燃機関において
は、燃料タンク等に発生する蒸発燃料が大気中に漏洩す
ると、蒸発燃料中に炭化水素(HC)が多量に含まれる
ことから大気汚染の原因の一つとなり、また、燃料の損
失にもつながることになる。そこで、このように問題を
解消するための手段として、内燃機関には、活性炭など
の吸着剤を収容したキャニスタに燃料タンク等に発生す
る蒸発燃料を一旦吸着保持させ、このキャニスタに吸着
保持された蒸発燃料を内燃機関の運転時に離脱放出させ
て燃焼させる蒸発燃料制御装置を備えたものがある。
【0003】このような蒸発燃料制御装置としては、特
開昭61−268861号公報に開示されるものがあ
る。この公報に開示される蒸発燃料制御装置は、各気筒
がスロットルバルブを備えた吸気管を有し、且つこれら
吸気管をスロットルバルブ下流において連通管により連
通した多気筒内燃機関において、前記連通管に通路面積
の異なる複数個の入口ポートを形成し、これら複数個の
入口ポートをキャニスタのパージポートに切換弁を介し
て連通し、内燃機関の負荷に応じて切換弁によりパージ
ポートを複数個の入口ポートに切換連通するものであ
る。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところで、従来の蒸発
燃料制御装置としては、例えば図2に示すものがある。
図2において、202は内燃機関、204は吸気通路、
206はスロットルバルブ、208は排気通路、210
は燃料タンクである。この内燃機関202の蒸発燃料制
御装置212は、燃料タンク210をキャニスタ214
に導入通路216により連通している。キャニスタ21
4は、放出通路218により吸気通路206に連通され
ている。
【0005】放出通路218は、集合通路部220と第
1分岐通路部222と第2分岐通路部224とから構成
される。集合通路部220は、キャニスタ214から分
岐点226に至る通路である。第1分岐通路部222
は、分岐点226からスロットルバルブ206直下流側
の吸気通路206に設けた第1ポート228に至る通路
である。第2分岐通路部224は、分岐点226から第
1ポート228よりも下流側の吸気通路206に設けた
第2ポート230に至る通路である。
【0006】これにより、放出通路218は、キャニス
タ214に一端側を連通するとともに他端側を分岐点2
26で分岐してスロットルバルブ206直下流側の吸気
通路206の第1ポート228とこの第1ポート228
よりも下流側の吸気通路206の第2ポート230とに
夫々連通させて設けている。
【0007】前記第1分岐通路部222の途中には、内
燃機関202の高負荷状態においてキャニスタ214に
吸着保持された蒸発燃料を離脱放出させて燃焼させるべ
く制御部(図示せず)により開閉制御される高負荷用制
御弁232を設けている。また、第2分岐通路部224
の途中には、内燃機関202の低負荷状態においてキャ
ニスタ214に吸着保持された蒸発燃料を離脱放出させ
て燃焼させるべく制御部により開閉制御される低負荷用
制御弁234を設けている。
【0008】ところが、このような構成の蒸発燃料制御
装置212においては、内燃機関202の低負荷状態及
び高負荷状態において、夫々高負荷用制御弁232及び
低負荷用制御弁230を独立して開閉制御していること
により、内燃機関202の低負荷状態から高負荷状態に
至るまで適切な量の蒸発燃料を放出し得ず、空燃比の変
動を招く不都合がある。
【0009】また、蒸発燃料制御装置には、洩れ診断
(装置内から大気への蒸発燃料洩れの診断)を要求され
る場合がある。このような洩れ診断の場合には、構成部
品からの洩れが問題となる。構成部品からの洩れが多い
と、洩れ診断時に誤判定を招くおそれがある。図2に示
す蒸発燃料制御装置212においては、放出通路218
に並列に高負荷用制御弁232及び低負荷用制御弁23
0を設けていることにより、制御弁固有の洩れが2倍と
なり、このような構成部品である高負荷用制御弁232
及び低負荷用制御弁230からの蒸発燃料の洩れが倍加
して洩れ判断時の判定精度を低下させる不都合がある。
【0010】さらに、前記蒸発燃料制御装置212にお
いては、内燃機関202の低負荷状態において低負荷用
制御弁230のみを独立して開閉制御していることによ
り、内燃機関202の低負荷状態に多量の蒸発燃料が放
出された場合に、空燃比に悪影響を及ぼす不都合があ
る。
【0011】なお、蒸発燃料制御装置には、放出通路に
高負荷用制御弁のみを設けたものもある。しかし、この
蒸発燃料制御装置は、低負荷用制御弁を設けていないこ
とにより、アイドル時等の低負荷状態において放出され
る蒸発燃料の流量精度を担保し得ないため、低負荷状態
においては放出を行っていない。
【0012】
【課題を解決するための手段】そこで、上述不都合を除
去するために、この発明は、蒸発燃料を吸着保持するキ
ャニスタに一端側を連通するとともに他端側を分岐点で
分岐して内燃機関のスロットルバルブ下流側の吸気通路
と前記スロットルバルブ上流側の吸気通路とに夫々連通
する放出通路を設け、前記キャニスタと分岐点とを連通
する放出通路の途中に前記内燃機関の低負荷状態から高
負荷状態までにおいて開閉制御される高負荷用制御弁を
設けるとともに前記分岐点と内燃機関のスロットルバル
ブ上流側の吸気通路とを連通する放出通路の途中に前記
内燃機関の低負荷状態において前記高負荷用制御弁に関
連して開閉制御される低負荷用制御弁を設け、前記内燃
機関の負荷状態に応じて前記各制御弁を制御し、低負荷
状態において高負荷用制御弁及び低負荷用制御弁を開制
御するとともに、高負荷状態において高負荷用制御弁を
開制御し低負荷用制御弁を閉鎖制御する制御部を設けた
ことを特徴とする。
【0013】
【作用】この発明の構成によれば、蒸発燃料制御装置
は、キャニスタに一端側を連通するとともに他端側を分
岐点で分岐して内燃機関のスロットルバルブ下流側の吸
気通路とスロットルバルブ上流側の吸気通路とに夫々連
通する放出通路を設け、キャニスタと分岐点とを連通す
る放出通路の途中には内燃機関の低負荷状態から高負荷
状態までにおいて開閉制御される高負荷用制御弁を設け
るとともに、分岐点と内燃機関のスロットルバルブ上流
側の吸気通路とを連通する放出通路の途中には内燃機関
の低負荷状態において高負荷用制御弁に関連して開閉制
御される低負荷用制御弁を設けている。
【0014】この蒸発燃料制御装置は、制御部によっ
て、内燃機関の負荷状態に応じて高負荷用制御弁及び低
負荷用制御弁を制御し、低負荷状態において高負荷用制
御弁及び低負荷用制御弁を開制御するとともに、高負荷
状態において高負荷用制御弁を開制御し低負荷用制御弁
を閉鎖制御する。
【0015】これにより、この蒸発燃料制御装置は、内
燃機関の低負荷状態においては高負荷用制御弁により放
出される蒸発燃料に低負荷用制御弁によりスロットルバ
ルブ上流側の吸気通路から導入される吸気空気を混入さ
せ得て、蒸発燃料を薄化することができる。
【0016】
【実施例】以下図面に基づいてこの発明の実施例を詳細
に説明する
【0017】図1は、この発明の実施例を示すものであ
る。図において、2は内燃機関、4はエアクリーナ、6
はスロットルバルブ、8はサージタンク、10は吸気通
路、12は燃焼室、14は排気通路、16は燃料噴射弁
である。内燃機関2には、吸気通路10に燃焼室12方
向に指向させて燃料噴射弁16を設けている。燃料噴射
弁16は、燃料供給通路18により燃料タンク20の燃
料ポンプ22に連通されている。燃料供給通路18の途
中には、燃料フィルタ24を設けている。
【0018】燃料噴射弁16に送給される燃料は、燃料
圧力調整器26により燃料圧力を調整される。燃料圧力
調整器26は、調整用圧力導入通路28により吸気通路
10の圧力を導入して燃料圧力を所定圧力に調整し、余
剰の燃料を燃料戻り通路30により燃料タンク20に戻
す。なお、符号32は、戻り燃料を一時的に溜める戻り
燃料タンクである。
【0019】前記燃料噴射弁16は、制御手段である制
御部34に接続されている。この制御部34には、空気
センサ36やO2 センサ38・その他のセンサ(図示せ
ず)が接続されている。制御部34は、これらセンサ3
6・38類から入力する信号により、燃料噴射弁16を
動作制御して所要の空燃比に制御する。
【0020】前記燃料タンク20には、給油通路40の
一端側を連通して設けている。給油通路40には、他端
側の給油口42に給油キャップ44を着脱可能に設けて
いる。また、燃料タンク20には、ブリーザ通路46の
一端側を連通して設け、ブリーザ通路46の他端側を給
油通路40の給油口42近傍に連通して設けている。
【0021】このエンジン2には、蒸発燃料制御装置4
8を設けている。蒸発燃料制御装置48は、キャニスタ
50を設けている。キャニスタ50には、ケース52に
吸着剤54を内蔵して設けている。このキャニスタ50
は、導入通路56により燃料タンク20に連通してい
る。
【0022】導入通路56の途中には、エンジン2の運
転中に開放動作される開閉弁58を設けている。開閉弁
58は、本体60内の導入通路56途中に燃料タンク2
0側への流通を許容する逆止め弁62と燃料タンク20
側に指向する弁口64とを並列に設け、弁口64を開閉
する弁体66をダイヤフラム68により支持して設け、
このダイヤフラム68により区画形成される圧力室70
に前記弁体66を弁口64に押圧するばね72を設け、
圧力室70とスロットルバルブ6下流側のサージタンク
8とを連通する導圧通路74を設けている。
【0023】前記導入通路56の燃料タンク20内の開
口76には、燃料満量時に閉鎖動作するフロート弁78
を設けている。フロート弁78は、ケージ状の本体80
を設け、この本体80内に開口76に接離可能に弁体8
2を保持して設け、弁体82に開口76を開閉する突起
部84を設けている。なお、符号86は、セパレータで
ある。セパレータ86には、圧力通路88により圧力セ
ンサ90が接続されている。圧力センサ90は、前記制
御部34に接続されている。
【0024】前記キャニスタ50には、大気通路92の
一端側を連通して設けている。大気通路92は、他端側
を車両(図示せず)の大気に開放されたフレーム94内
に開口して設けている。大気通路92の途中には、大気
用制御弁96とフィルタ98とを設けている。大気用制
御弁96は、本体100内の大気通路92の途中に弁口
102を設け、この弁口102を開閉する弁体104を
設け、この弁体104を開閉駆動するソレノイド106
を設けている。大気用制御弁96は、前記制御部34に
接続されている。
【0025】また、キャニスタ50は、放出通路108
により吸気通路10に連通されている。放出通路108
は、集合通路部110と第1分岐通路部112と第2分
岐通路部114とから構成される。集合通路部110
は、キャニスタ50から分岐点116に至る通路であ
る。第1分岐通路部112は、分岐点116からスロッ
トルバルブ6下流側のサージタンク8の吸気通路10に
設けた第1ポート118に至る通路である。第2分岐通
路部114は、分岐点116からスロットルバルブ6上
流側のエアクリーナ4の吸気通路10に設けた第2ポー
ト120に至る通路である。
【0026】これにより、放出通路108は、キャニス
タ50に一端側を連通するとともに他端側を分岐点11
6で分岐してスロットルバルブ6下流側の吸気通路10
の第1ポート118とスロットルバルブ6上流側の吸気
通路10の第2ポート120とに夫々連通させて設けて
いる。
【0027】前記放出通路108を構成する集合通路部
110の途中には、内燃機関2の低負荷状態から高負荷
状態までにおいて開閉制御される高負荷用制御弁122
を設けている。高負荷用制御弁122は、本体124内
の集合通路部110の途中に弁口126を設け、この弁
口126を開閉する弁体128を設け、この弁体128
を開閉駆動するソレノイド130を設けている。
【0028】また、前記放出通路108を構成する第2
分岐通路部114の途中には、内燃機関2の低負荷状態
において高負荷用制御弁122に関連して開閉制御され
る低負荷用制御弁132を設けている。低負荷用制御弁
132は、本体134内の第2分岐通路部114の途中
に弁口136を設け、この弁口136を開閉する弁体1
38を設け、この弁体138を開閉駆動するソレノイド
140を設けている。
【0029】これにより、放出通路108には、上流側
に位置させて高負荷用制御弁122を設けるとともに、
下流側に位置させて低負荷用制御弁132を設けてい
る。これら高負荷用制御弁122及び低負荷用制御弁1
32は、前記制御部34に接続されている。制御部34
は、キャニスタ50に吸着保持された蒸発燃料を内燃機
関2の運転状態に応じて燃焼室12に供給して燃焼させ
るべく、デューティ制御により高負荷用制御弁122及
び低負荷用制御弁132を開閉制御する。即ち、制御部
34は、内燃機関2の負荷状態に応じて高負荷用制御弁
122及び低負荷用制御弁132を制御し、低負荷状態
において高負荷用制御弁122及び低負荷用制御弁13
2を開制御するとともに、高負荷状態において高負荷用
制御弁122を開制御し低負荷用制御弁132を閉鎖制
御する。
【0030】次に作用について説明する。
【0031】蒸発燃料制御装置48は、内燃機関2の運
転時に、吸気通路10の負圧により開閉弁58が開放動
作され、制御部34により大気用制御弁96と高負荷用
制御弁122及び低負荷用制御弁132とをデューティ
制御により運転状態に応じて開閉制御する。これによ
り、キャニスタ50に吸着保持された蒸発燃料は、内燃
機関2の運転状態に応じて離脱放出され、燃焼室12に
供給されて燃焼される。
【0032】また、蒸発燃料制御装置48は、内燃機関
2の停止時に、開閉弁58が閉鎖動作され、制御部34
により大気用制御弁96と高負荷用制御弁122及び低
負荷用制御弁132とを閉鎖制御する。これにより、燃
料タンク20に発生する蒸発燃料は、燃料タンク20名
いの圧力が所定以上に高まると、開閉弁58の弁体66
を押上げて導入通路56を流れ、キャニスタ50に吸着
保持される。
【0033】この蒸発燃料制御装置48は、エンジン2
の運転中の低負荷状態において、高負荷用制御弁122
及び低負荷用制御弁132を開制御する。キャニスタ5
0に吸着保持された蒸発燃料は、高負荷用制御弁122
の開放により放出通路108の集合通路部110から第
1分岐通路部112を流れ、第1ポート118から吸気
通路10に放出される。
【0034】このとき、集合通路部110から第1分岐
通路部112に流れる蒸発燃料は、低負荷用制御弁13
2が開放されていることにより、第2ポート120から
第2分岐通路部114を介して導入される吸入空気が混
入され、薄化されて吸気通路10に放出される。これに
より、内燃機関2の低負荷状態においては、放出される
蒸発燃料の流量を規制することができる。
【0035】蒸発燃料制御装置48は、エンジン2の運
転中の高負荷状態において、高負荷用制御弁122を開
制御して低負荷用制御弁132を閉鎖制御する。キャニ
スタ50に吸着保持された蒸発燃料は、高負荷用制御弁
122の開放により放出通路108の集合通路部110
から第1分岐通路部112を流れ、第1ポート118か
ら吸気通路10に放出される。
【0036】このとき、集合通路部110から第1分岐
通路部112に流れる蒸発燃料は、低負荷用制御弁13
0が閉鎖されていることにより、第2分岐通路部114
により吸入空気を混入されことがなく、吸気通路10に
放出される。これにより、内燃機関2の高負荷状態にお
いては、放出される蒸発燃料の流量を増加させることが
できる。
【0037】このように、蒸発燃料制御装置48は、キ
ャニスタ50と吸気通路10とを連通する放出通路10
8たる集合通路部110の途中に、内燃機関2の低負荷
状態から高負荷状態までにおいて開閉制御される高負荷
用制御弁122を設けるとともに、放出通路108たる
第2分岐通路部114の途中に内燃機関2の低負荷状態
において高負荷用制御弁122に関連して開閉制御され
る低負荷用制御弁132を設けている。
【0038】これにより、内燃機関2の低負荷状態から
高負荷状態に至るまで、夫々高負荷用制御弁122及び
低負荷用制御弁132を関連させて開閉制御することが
できる。このため、内燃機関2の低負荷状態から高負荷
状態に至るまで、適切な量の蒸発燃料を放出し得て、空
燃比の変動を招くことがなく、運転性を損なうことがな
い。
【0039】また、蒸発燃料制御装置48は、キャニス
タ50と吸気通路10とを連通する放出通路108たる
集合通路部110の途中に、内燃機関2の低負荷状態か
ら高負荷状態までにおいて開閉制御される高負荷用制御
弁122を設けるとともに、この高負荷用制御弁122
よりも下流側の放出通路108たる第2分岐通路部11
4の途中に内燃機関2の低負荷状態において高負荷用制
御弁122に関連して開閉制御される低負荷用制御弁1
32を設けている。
【0040】これにより、従来の放出通路に並列に高負
荷用制御弁及び低負荷用制御弁を設けている場合に比較
して、装置の洩れ判断時に放出通路108の下流側に位
置する低負荷用制御弁132を考慮せずに、放出通路1
08の上流側に位置する高負荷用制御弁122の1個の
みからの洩れを考慮して診断することができる。
【0041】このため、蒸発燃料制御装置48の構成部
品からの蒸発燃料の洩れを減少し得て、洩れ判断時の判
定精度を向上することができる。
【0042】さらに、蒸発燃料制御装置48は、キャニ
スタ50に一端側を連通するとともに他端側を分岐点1
16で分岐してスロットルバルブ6下流側の吸気通路1
0とスロットルバルブ6上流側の吸気通路10とに夫々
連通する放出通路108を設け、キャニスタ50と分岐
点116とを連通する放出通路108たる集合通路部1
10の途中に内燃機関2に低負荷状態から高負荷状態ま
でにおいて開閉制御される高負荷用制御弁122を設け
るとともに、分岐点116とスロットルバルブ6上流側
の吸気通路10とを連通する放出通路108たる第2分
岐通路部114の途中に内燃機関2の低負荷状態におい
て高負荷用制御弁122に関連して開閉制御される低負
荷用制御弁132を設け、内燃機関2の負荷状態に応じ
て高負荷用制御弁122及び低負荷用制御弁132を制
御し、低負荷状態において高負荷用制御弁122及び低
負荷用制御弁132を開制御するとともに、高負荷状態
において高負荷用制御弁122を開制御し低負荷用制御
弁132を閉鎖制御する制御部34を設けている。
【0043】これにより、内燃機関2の低負荷状態にお
いては、高負荷用制御弁122により放出される蒸発燃
料に低負荷用制御弁132によりスロットルバルブ6上
流側の吸気通路10から導入される吸気空気を混入させ
得て、蒸発燃料を薄化することができる。
【0044】このため、内燃機関2の低負荷状態におい
て、たとえ多量の蒸発燃料が放出されても、空燃比を濃
化させることがなく、空燃比への悪影響を防止すること
ができる。
【0045】なお、この蒸発燃料制御装置48は、高負
荷用制御弁122のデューティを高く設定しても、低負
荷用制御弁132により放出通路108に作用される負
圧が弱められることにより、キャニスタ50から吸気通
路10に放出される蒸発燃料の流量が徒に多くなること
を防止できる。
【0046】
【発明の効果】このように、この発明の蒸発燃料制御装
置は、制御部によって、内燃機関の負荷状態に応じて高
負荷用制御弁及び低負荷用制御弁を制御し、低負荷状態
において高負荷用制御弁及び低負荷用制御弁を開制御す
るとともに、高負荷状態において高負荷用制御弁を開制
御し低負荷用制御弁を閉鎖制御する。
【0047】これにより、蒸発燃料制御装置は、内燃機
関の低負荷状態においては高負荷用制御弁により放出さ
れる蒸発燃料に低負荷用制御弁によりスロットルバルブ
上流側の吸気通路から導入される吸気空気を混入させ得
て、蒸発燃料を薄化することができる。
【0048】このため、この蒸発燃料制御装置は、内燃
機関の低負荷状態においてたとえ多量の蒸発燃料が放出
されても、空燃比を濃化させることがなく、空燃比への
悪影響を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施例を示す蒸発燃料制御装置の概
略構成図である。
【図2】従来例を示す蒸発燃料制御装置の概略構成図で
ある。
【符号の説明】
2内燃機関 6 スロットルバルブ 10 吸気通路 12 燃焼室 14 排気通路 16 燃料噴射弁 20 燃料タンク 34 制御部 48 蒸発燃料制御装置 50 キャニスタ 56 導入通路 58 開閉弁 92 大気通路 96 大気用制御弁 98 フィルタ 108 放出通路 110 集合通路部 112 第1分岐通路部 114 第2分岐通路部 116 分岐点 118 第1ポート 120 第2ポート 122 高負荷用制御弁 132 低負荷用制御弁

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 蒸発燃料を吸着保持するキャニスタに一
    端側を連通するとともに他端側を分岐点で分岐して内燃
    機関のスロットルバルブ下流側の吸気通路と前記スロッ
    トルバルブ上流側の吸気通路とに夫々連通する放出通路
    を設け、前記キャニスタと分岐点とを連通する放出通路
    の途中に前記内燃機関の低負荷状態から高負荷状態まで
    において開閉制御される高負荷用制御弁を設けるととも
    に前記分岐点と内燃機関のスロットルバルブ上流側の吸
    気通路とを連通する放出通路の途中に前記内燃機関の低
    負荷状態において前記高負荷用制御弁に関連して開閉制
    御される低負荷用制御弁を設け、前記内燃機関の負荷状
    態に応じて前記各制御弁を制御し、低負荷状態において
    高負荷用制御弁及び低負荷用制御弁を開制御するととも
    に、高負荷状態において高負荷用制御弁を開制御し低負
    荷用制御弁を閉鎖制御する制御部を設けたことを特徴と
    する蒸発燃料制御装置。
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