JPH062620A - 内燃エンジンの蒸発燃料処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 蒸発燃料の増量発生を促進して大量の気化燃
料を生成することを可能とする。 【構成】 キャニスタからの蒸発燃料量ＱＶが所定値Ｑ
ＶＬ以下のときはファンを駆動させ（Ｓ２）、第２の燃
料タンクを加熱させて（Ｓ３）、第２の燃料タンクから
発生する蒸発燃料を増量させると共に、蒸発燃料量ＱＶ
が所定値ＱＶＬ以上となったときはファン及びヒータの
駆動を停止する（Ｓ４，Ｓ５）。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、燃料タンクから発生す
る蒸発燃料を処理する内燃エンジンの蒸発燃料処理装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】燃料タンク内で発生する蒸発燃料の大気
中への排出抑止を図った内燃エンジンの蒸発燃料処理装
置としては、従来より、燃料タンク内で発生した蒸発燃
料をキャニスタ中の活性炭に一旦吸着させ、これを吸気
系にパージ（放出）する方式のものが知られている。

【０００３】また、低温始動時等においては、エンジン
の始動性を良好にするため大量の気化燃料をエンジンに
供給するのが望ましく、キャニスタに吸着された燃料を
加熱して燃料の気化を促進する技術が既に提案されてい
る（例えば、実開平３−９７５６０号公報）。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来の技
術においては、燃料タンクから発生した蒸発燃料に相当
する燃料量のみしか加熱されないため、大量の気化燃料
（蒸発燃料）を生成することができず、低温始動時等に
要求される所望の気化燃料をエンジンに供給することが
できないという問題点があった。

【０００５】本発明は、このような問題点に鑑みなされ
たものであって、大量の気化燃料が生成可能な内燃エン
ジンの蒸発燃料処理装置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、内燃エンジンに供給される燃料を貯蔵する
第１の燃料タンクと、該第１の燃料タンクと連通可能と
されて蒸発燃料を吸着貯蔵するキャニスタと、前記エン
ジンに接続された吸気管の途中に介装されたスロットル
弁と、該スロットル弁下流側の吸気管と前記キャニスタ
とを接続するパージ通路とを備えた内燃エンジンの蒸発
燃料処理装置において、第２の燃料タンクが前記キャニ
スタと前記第１の燃料タンクとの間に介装されると共
に、前記第２の燃料タンクから発生する蒸発燃料を増量
する蒸発燃料増量手段を備えていることを特徴としてい
る。

【０００７】具体的には、前記パージ通路に介装された
流量計と、該流量計の下流側の前記パージ通路から分岐
されて前記第２の燃料タンクに接続される接続管と、前
記スロットル弁上流側の吸気管と前記接続管とを接続す
る空気供給管と、該空気供給管下流側の前記接続管に介
装されたファンとを備え、前記蒸発燃料増量手段が、前
記流量計により検出されたパージ流量が所定値以下のと
きに前記ファンを駆動し、前記空気供給管及び前記接続
管を介して前記第２の燃料タンクに空気を供給する空気
供給手段を有していることを特徴としている。

【０００８】また、前記スロットル弁の上流側と前記第
２の燃料タンクとを連通可能とする空気供給管を設け、
前記蒸発燃料増量手段が、前記スロットル弁の上流側と
下流側との差圧に応じて前記第２の燃料タンクに空気を
供給する空気供給手段を備えていることを特徴とするの
も好ましい。

【０００９】さらに、好ましくは、前記蒸発燃料増量手
段が、前記第２の燃料タンクを加熱する加熱手段を有し
ていることを特徴としている。

【００１０】

【作用】上記構成によれば、蒸発燃料増量手段により増
量された蒸発燃料が第２の燃料タンクから搬送されてキ
ャニスタに吸着貯蔵され、大量の蒸発燃料をキャニスタ
から吸気管にパージすることが可能となる。

【００１１】また、蒸発燃料の増量促進は、具体的に
は、パージ流量が所定値以下のときに実行される。ある
いは、スロットル弁の上流側と下流側との差圧に応じて
第２の燃料タンクに空気を供給することにより、蒸発燃
料の増量促進がなされる。

【００１２】さらに、第２の燃料タンクを加熱すること
によっても蒸発燃料の増量が促進される。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づき詳説す
る。

【００１４】図１は本発明に係る内燃エンジンの蒸発燃
料処理装置の一実施例を示す全体構成図である。

【００１５】図中、１は例えば４気筒を有する内燃エン
ジン（以下、単に「エンジン」という）であって、該エ
ンジン１の図示しないカム軸周囲またはクランク軸周囲
にはエンジン回転数（ＮＥ）センサ２が取り付けられて
いる。

【００１６】ＮＥセンサ２はエンジン１のクランク軸の
１８０度回転毎に所定のクランク角度位置で信号パルス
（以下、「ＴＤＣ信号パルス」という）を出力し、該Ｔ
ＤＣ信号パルスは電子コントロールユニット（以下、
「ＥＣＵ」という）３に供給される。

【００１７】また、エンジン１のシリンダブロックの冷
却水が充満した気筒周壁にはサーミスタ等からなるエン
ジン水温（ＴＷ）センサ４が挿着され、該ＴＷセンサ４
により検出されたエンジン冷却水温ＴＷは電気信号に変
換されてＥＣＵ３に供給される。

【００１８】エンジン１の吸気管５の先端にはエアクリ
ーナ６が取り付けられると共に、前記吸気管５の途中に
はスロットルボディ７が配設され、かつその内部にはス
ロットル弁７′が配されている。また、スロットル弁
７′にはスロットル弁開度（θＴＨ）センサ８が連結さ
れており、該スロットル弁７′の開度に応じた電気信号
を出力してＥＣＵ３に供給する。

【００１９】また、エアクリーナ６とスロットルボディ
７との間及びスロットルボディ７とエンジン１との間に
は、空気供給管９及びパージ管１０が夫々分岐して設け
られ、該空気供給管９及びパージ管１０は後述する蒸発
燃料処理系５０に接続されている。

【００２０】さらに、前記パージ管１０の下流側には分
岐管１１が設けられ、該分岐管１１の先端には絶対圧
（ＰＢＡ）センサ１２が配設されている。また、ＰＢＡ
センサ１２はＥＣＵ３に電気的に接続され、ＰＢＡセン
サ１２により検出された吸気管５内の絶対圧ＰＢＡは電
気信号に変換されてＥＣＵ３に供給される。

【００２１】燃料噴射弁１３は、エンジン１とスロット
ルボディ７との間且つ吸気管５の図示しない吸気弁の少
し上流側に各気筒毎に設けられている。各燃料噴射弁１
３は第１の燃料供給管１４を介して燃料ポンプ１５に接
続されると共にＥＣＵ３に電気的に接続され、該ＥＣＵ
３からの信号により燃料噴射の開弁時間が制御される。

【００２２】しかして、前記蒸発燃料処理系５０は、燃
料供給時に開蓋されるフィラーキャップ１６を備えた第
１の燃料タンク１７と、第１の燃料供給管１４から分岐
された第２の燃料供給管１８を介して前記第１の燃料タ
ンク１７内の燃料が導入される第２の燃料タンク１９
と、吸着剤としての活性炭２０が内蔵されると共にゼオ
ライトやチヤコールトラップ等の蓄熱剤からなる保温部
２１が周設されたキャニスタ２２と、該キャニスタ２２
に接続されたパージ管１０の途中に介装されたパージ制
御弁２４と、該パージ制御弁２４の上流側（キャニスタ
２２の直下流）に配された気化燃料流量計２５と、一端
がパージ制御弁２４と気化燃料流量計２５との間から分
岐されると共に、他端が第２の燃料タンク１９に接続さ
れた接続管２６と、該接続管２６に介装されたファン２
７と、該ファン２７の上流側に配されて空気供給管９と
の連通路切換を行う第１の切換弁２８とを備えている。
２９はリターンパイプであって、第１の燃料タンク１７
から第２の燃料タンク１９に導入された燃料は、該リタ
ーンパイプ２９をオーバーフローすることにより該リタ
ーンパイプ２９を介して第１の燃料タンク１７に還流さ
れる。３０は逆止弁である。

【００２３】さらに、前記気化燃料流量計２５は、ＥＣ
Ｕ３に電気的に接続され、該気化燃料流量計２５により
検出された出力信号がＥＣＵ３に供給される。パージ制
御弁２４、ファン２７、第１の切換弁２８は夫々ＥＣＵ
３に電気的に接続され、ＥＣＵ３からの信号によりその
作動状態が制御される。また、第２の燃料タンク１９の
下部にヒータ３１が配設されると共に、該ヒータ３１は
ＥＣＵ３に電気的に接続され、ＥＣＵ３からの信号によ
りその作動が制御される。さらに、ヒータ３１には通水
路３２が形成され、水流ポンプ（図示せず）からの冷却
水が循環するように構成されている。また、３３は第２
の切換弁であって、ヒータ３１が非作動状態にあるとき
は冷却水がヒータ３１内に流れるのを阻止する構成とさ
れている。

【００２４】ＥＣＵ３は、上述の各種センサからの入力
信号波形を整形して電圧レベルを所定レベルに修正し、
アナログ信号値をデジタル信号値に変換する等の機能を
有する入力回路と、中央演算処理回路（以下「ＣＰＵ」
という）と、該ＣＰＵで実行される演算プログラムや演
算結果等を記憶する記憶手段と、前記燃料噴射弁１３や
パージ制御弁２４、さらにはファン２７等に駆動信号を
供給する出力回路とを備えている。

【００２５】しかして、上記内燃エンジンの蒸発燃料処
理装置においては、気化燃料流量計２５により検出され
た蒸発燃料が所定値以下のときに、ヒータ３１により第
２の燃料タンク１９を加熱すると共に前記ファン２７を
駆動して第２の燃料タンク１９に空気を供給することに
より、蒸発燃料の増量促進が図られる。

【００２６】図２は、上記蒸発燃料増量手段の制御手順
を示すフローチャートであって、本プログラムはイグニ
ッション・スイッチ（図示せず）のオン入力と同期して
実行される。

【００２７】まず、ステップＳ１では、気化燃料流量計
２５により検出された蒸発燃料量ＱＶが所定値ＱＶＬ以
下か否かを判別する。そして、ステップＳ１の答が肯定
（ＹＥＳ）のときは、蒸発燃料の増量を促進すべくファ
ン２７に「オン指令」を発し（ステップＳ２）、さら
に、ヒータ３１を作動させると共に第２の切換弁３３を
操作して冷却水をヒータ３１内に供給する（ステップＳ
３）。すなわち、ヒータ３１で第２の燃料タンク１９を
加熱すると共に、空気供給管９及び接続管２６を介して
吸気管５からの第２の燃料タンク１９に空気を圧送し、
第２の燃料タンク１９における蒸発燃料の増量発生を促
進する。

【００２８】その後、再びステップＳ１に戻り、ＱＶ＜
ＱＶＬが成立するか否かを判別する。そして、その答が
肯定（ＹＥＳ）のときは、上述したＳ２，Ｓ３のステッ
プを繰り返す一方、ステップＳ１の答が否定（ＮＯ）と
なったときはステップＳ４及びＳ５を実行して本プログ
ラムを終了する。すなわち、ステップＳ１の答が否定
（ＮＯ）のときは、パージ管１０を介して吸気管５に流
入するパージ流量が比較的多く、低温始動時にも所望の
気化燃料をエンジンに供給することができる判断して、
ファン２７を「オフ状態」とし（ステップＳ２１）、さ
らにヒータ３１をオフ状態とすると共に、切換弁３３を
操作して冷却水のヒータ３１内への流入を遮断し、本プ
ログラムを終了する。

【００２９】このように上記実施例においては、気化燃
料流量計２５の検出結果に応じて第２の燃料タンク１９
から発生する蒸発燃料を増量させているので、燃料噴射
弁１３から噴射される燃料量に悪影響を与えることなく
蒸発燃料の増量を促進させることができる。

【００３０】図３は、他の実施例を示した図であって、
ファンで空気を強制的に第２の燃料タンクに圧送する代
わりにスロットル弁７′の上流側と下流側との差圧に応
じて第２の燃料タンク１９に空気を供給するようにした
ものである。すなわち、大量の気化燃料が必要な始動時
においてはスロットル弁開度θＴＨが小さく、大量の空
気が第２の燃料タンク１９に導入されて蒸発燃料の発生
が促進され、スロットル弁θＴＨ全開時は第２の燃料タ
ンク１９に導入される空気量が減少し、余分な蒸発燃料
の発生が抑制される。

【００３１】

【発明の効果】以上詳述したように本発明は、内燃エン
ジンに供給される燃料を貯蔵する第１の燃料タンクと、
該第１の燃料タンクと連通可能とされて蒸発燃料を吸着
貯蔵するキャニスタと、前記エンジンに接続された吸気
管の途中に介装されたスロットル弁と、該スロットル弁
下流側の吸気管と前記キャニスタとを接続するパージ通
路とを備えた内燃エンジンの蒸発燃料処理装置におい
て、第２の燃料タンクが前記キャニスタと前記第１の燃
料タンクとの間に介装されると共に、前記第２の燃料タ
ンクから発生する蒸発燃料を増量する蒸発燃料増量手段
を備えているので、大量の気化燃料（蒸発燃料）をキャ
ニスタに吸着させることが可能となる。

【００３２】具体的には、前記パージ通路に介装された
流量計と、該流量計の下流側の前記パージ通路から分岐
されて前記第２の燃料タンクに接続される接続管と、前
記スロットル弁上流側の吸気管と前記接続管とを接続す
る空気供給管と、該空気供給管下流側の前記接続管に介
装されたファンとを備え、前記蒸発燃料増量手段が、前
記流量計により検出されたパージ流量が所定値以下のと
きに前記ファンを駆動し、前記空気供給管及び前記接続
管を介して前記第２の燃料タンクに空気を供給する空気
供給手段を有しているので、第２の燃料タンクからは大
量の気化燃料が発生してキャニスタに吸着貯蔵されるこ
ととなり、大量の気化燃料が要求される低温始動時やエ
ンジン再始動時においても所望の気化燃料をキャニスタ
内に確保することができ、始動後における排気ガス中の
ＨＣの排気効率を改善することができる。

【００３３】また、前記スロットル弁の上流側と前記第
２の燃料タンクとを連通可能とする空気供給管を設け、
前記蒸発燃料増量手段が、前記スロットル弁の上流側と
下流側との差圧に応じて前記第２の燃料タンクに空気を
供給する空気供給手段を備えていることによってもスロ
ットル弁開度が小さい低温始動時には大量の空気が第２
の燃料タンクに供給されて蒸発燃料の発生が促進され、
キャニスタに吸着される気化燃料が増量することとなる
ため、始動後の排気ガス中のＨＣの排気効率を改善する
ことが可能となる。

【００３４】また、前記蒸発燃料増量手段が、前記第２
の燃料タンクを加熱する加熱手段を有しているので、燃
料供給系に供給される燃料が直接暖められることもな
く、燃料噴射量の所望値に対する変動を招来することも
ない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る内燃エンジンの蒸発燃料処理装置
の一実施例を示す全体構成図である。

【図２】蒸発燃料増量手段の制御手順を示すフローチャ
ートである。

【図３】他の実施例の全体構成図である。

【符号の説明】

１ 内燃エンジン ３ ＥＣＵ（蒸発燃料増量手段、空気供給手段） ５ 吸気管 ７′ スロットル弁 １７ 第１の燃料タンク １９ 第２の燃料タンク ２２ キャニスタ ２５ 流量計 ２７ ファン ３１ ヒータ（加熱手段）

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内燃エンジンに供給される燃料を貯蔵す
   る第１の燃料タンクと、該第１の燃料タンクと連通可能
   とされて蒸発燃料を吸着貯蔵するキャニスタと、前記エ
   ンジンに接続された吸気管の途中に介装されたスロット
   ル弁と、該スロットル弁下流側の吸気管と前記キャニス
   タとを接続するパージ通路とを備えた内燃エンジンの蒸
   発燃料処理装置において、 第２の燃料タンクが前記キャニスタと前記第１の燃料タ
   ンクとの間に介装されると共に、前記第２の燃料タンク
   から発生する蒸発燃料を増量する蒸発燃料増量手段を備
   えていることを特徴とする内燃エンジンの蒸発燃料処理
   装置。
2. 【請求項２】 前記パージ通路に介装された流量計と、
   該流量計の下流側の前記パージ通路から分岐されて前記
   第２の燃料タンクに接続される接続管と、前記スロット
   ル弁上流側の吸気管と前記接続管とを接続する空気供給
   管と、該空気供給管下流側の前記接続管に介装されたフ
   ァンとを備え、 前記蒸発燃料増量手段が、前記流量計により検出された
   パージ流量が所定値以下のときに前記ファンを駆動し、
   前記空気供給管及び前記接続管を介して前記第２の燃料
   タンクに空気を供給する空気供給手段を有していること
   を特徴とする請求項１記載の内燃エンジンの蒸発燃料処
   理装置。
3. 【請求項３】 前記スロットル弁の上流側と前記第２の
   燃料タンクとを連通可能とする空気供給管を設け、前記
   蒸発燃料増量手段が、前記スロットル弁の上流側と下流
   側との差圧に応じて前記第２の燃料タンクに空気を供給
   する空気供給手段を備えていることを特徴とする請求項
   １記載の内燃エンジンの蒸発燃料処理装置。
4. 【請求項４】 前記蒸発燃料増量手段が、前記第２の燃
   料タンクを加熱する加熱手段を有していることを特徴と
   する請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の内燃エン
   ジンの蒸発燃料処理装置。