JP2012007490A - 自動車のキャニスタ配置構造 - Google Patents

Abstract

【課題】吸気装置を構成するエアクリーナの容量を確保しつつ、吸気音を低コストで低減できること。
【解決手段】エンジン１６と、このエンジン１６に空気を供給するためのエアクリーナ１７と、エンジン１６に供給される燃料を貯溜する燃料タンク１５と、この燃料タンク１５内で発生した蒸発燃料ガスを一時的に捕集するキャニスタ４５とを有する自動二輪車に、キャニスタ４５を配置する自動車のキャニスタ配置構造において、キャニスタ４５の大気開放ポート５７が、エアクリーナ１７に接続されたものである。
【選択図】 図３

Description

本発明は、自動二輪車または四輪自動車などにキャニスタを配置する自動車のキャニスタ配置構造に関する。

従来、自動二輪車の燃料タンクでは、貯溜した燃料が気化し、燃料タンクの上部に蒸発燃料ガスとして滞留することが知られている。この蒸発燃料ガスがエンジンの停止中などに空気中へ漏れ出すことは、燃料の無駄となると共に環境への影響も懸念される。

この問題を解決するために、燃料タンク内の蒸発燃料ガスをキャニスタに導いてこのキャニスタ内の活性炭等に吸着させ、その後エンジンの始動時に、キャニスタ内の蒸発燃料ガスをエンジンに吸引させる装置が開発されている。

一方、自動二輪車におけるエアクリーナのダーティルーム（ダーティサイド）内にレゾネータを設置し、特にエンジンのアイドリング運転時に発生してエアクリーナから外部へ伝播する吸気音を、前記レゾネータにより低減する自動二輪車が開示されている（特許文献１）。

特開２００８−３１９３４号公報

しかしながら、特許文献１に記載の自動二輪車では、エアクリーナ内にレゾネータが設置されているので、エアクリーナの容量が減少してしまう。また、レゾネータを別途用意する必要があるため、部品点数が増大してコストが上昇してしまう。

本発明の目的は、上述の事情を考慮してなされたものであり、吸気装置を構成するエアクリーナの容量を確保しつつ、吸気音を低コストで低減できる自動車のキャニスタ配置構造を提供することにある。

本発明は、エンジンと、このエンジンに空気を供給するためのエアクリーナを備えた吸気装置と、前記エンジンに供給される燃料を貯溜する燃料タンクと、この燃料タンク内で発生した蒸発燃料ガスを一時的に捕集するキャニスタとを有する自動車に、前記キャニスタを配置する自動車のキャニスタ配置構造において、前記キャニスタの大気開放ポートが、前記吸気装置に接続されたことを特徴とするものである。

本発明によれば、キャニスタの大気開放ポートが吸気装置に接続されることで、このキャニスタを消音室（レゾネータ）として利用できる。このため、吸気装置を構成するエアクリーナ内にレゾネータを別途設ける必要がないので、エアクリーナの容量を確保しつつ、吸気音を低コストで低減できる。

本発明に係る自動車のキャニスタ配置構造における第１の実施の形態が適用された自動二輪車を示す左側面図。 図１の自動二輪車のエンジン及びエアクリーナ等の主要部を透視して示す左側面図。 図２のエアクリーナ周囲を拡大して示す断面図。 図３のキャニスタを示す断面図。 図３及び図４のキャニスタを用いた蒸発燃料ガスの捕集・供給経路を示す系統図。 本発明に係る自動車のキャニスタ配置構造における第２の実施の形態が適用された自動二輪車の、エンジン及びエアクリーナ等の主要部を透視して示す左側面図。

以下、本発明を実施するための最良の形態を、図面に基づき説明する。但し、本発明は、これらの実施の形態に限定されるものではない。

［Ａ］第１実施の形態（図１〜図５）
図１は、本発明に係る自動車のキャニスタ配置構造における第１の実施の形態が適用された自動二輪車を示す左側面図である。図２は、図１の自動二輪車のエンジン及びエアクリーナ等の主要部を透視して示す左側面図である。尚、本実施の形態において、上下、左右、前後の表現は、車両乗車時の運転者を基準にしたものである。

自動車としての図１に示す自動二輪車１０は、車両前側が流線形の外装カバー（後述）に覆われる所謂スポーツ型の車両である。この自動二輪車１０は、車両略中央に前後方向に延びるメインフレーム１１が配置され、その前端にヘッドパイプ１２が設けられる。ヘッドパイプ１２には、左右に回動自在にステアリングシャフト（不図示）が枢支され、このステアリングシャフトに左右一対のフロントフォーク９を介して前輪１３が懸架される。ヘッドパイプ１２の上方には、ハンドル１４がステアリングシャフトと回転一体に連結され、このハンドル１４の操舵によって前輪１３が左右に回動できるように構成されている。また、メインフレーム１１の上方には、エンジン１６に供給される燃料を貯溜する燃料タンク１５が配置される。

メインフレーム１１の前下方にエンジン１６が配置され、このエンジン１６の上方で且つ燃料タンク１５の下方に、エアクリーナ１７が、インテークパイプ１８を含む通気通路３５（後述）を介してエンジン１６に接続される。エアクリーナ１７には、後述するエアダクト３４から外気が導入される。このエアダクト３４から導入された外気がエアクリーナ１７内で浄化され、キャブレタまたは燃料噴射装置３９（後述）からの燃料と混合されてエンジン１６へ供給される。

また、エンジン１６からの排気ガスは、エンジン１６の前部に接続されて後方へ延びるエキゾーストパイプ１９と、このエキゾーストパイプ１９の後端に接続されたサイレンサ２０とによって車両後方へ排出される。

メインフレーム１１の後方下部には、スイングアーム２１の前端が揺動自在に連結される。このスイングアーム２１の後端には、後輪２２が回転自在に支持されている。この後輪２２に、エンジン１６の動力がドライブチェーン２３等によって伝達される。

メインフレーム１１の後方上部にはシートレール２４が、後上方に向けて延設される。このシートレール２４により、フロントシート２５及びリアシート２６に作用する荷重が支持される。これらのメインフレーム１１及びシートレール２４を有して自動二輪車１０の車体フレームが構成される。

前記外装カバーは、メインフレーム１１の前方に配置されて車両前部を覆う流線形状のフロントカバー２７と、車両側面を覆うサイドカバー２８と、車両下部を覆うロアカバー２９と、エンジン１６の側面を覆うエンジンサイドカバー３０と、シートレール２４を覆うリアカバー３１とを有して構成される。フロントカバー２７には、前端に前照灯としてのヘッドライト３２が配置されると共に、このヘッドライト３２よりも車幅方向の両外側に走行風を導入可能な導風口３３が形成される。

フロントカバー２７の内側でヘッドライト３２の左右両側方にエアダクト３４がそれぞれ配置される。このエアダクト３４は、導風口３３からヘッドライト３２の側方を通ってエアクリーナ１７へ向かって延設される。これにより、車両走行時に導風口３３から導入された走行風（外気）は、エアダクト３４を経てエアクリーナ１７へ導かれ、この過給効果によって効率良くエンジン１６に充填される。

上述のエアクリーナ１７と、エアダクト３４と、エアクリーナ１７をエンジン１６に接続する通気通路３５（インテークパイプ１８を含む）とは、エアクリーナ１７に空気を供給するための吸気装置３６として機能する。通気通路３５は、エアクリーナ１７に接続されたスロットルボディ３７と、エンジン１６の吸気ポート３８に接続された前記インテープパイプ１８とが、互いに連結されて構成される。スロットルボディ３７に前記燃料噴射装置３９（図３）が、エンジン１６の吸気ポート３８に向けて燃料を噴射可能に設置されている。

図３に示すように、エアクリーナ１７は、例えば樹脂製のエアクリーナ容器４０内にフィルタ４１が配置され、このフィルタ４１を境に、エアクリーナ容器４０の内部空間がクリーンルーム４２とダーティルーム４３とに区画される。クリーンルーム４２は、エアクリーナ１７の上部に設けられ、側面視で前後方向に長く形成される。また、ダーティルーム４３は、クリーンルーム４２の前側下部から下方へ向けて延設される。このダーティルーム４３にエアダクト３４が接続され、クリーンルーム４２の後側底部に通気通路３５のスロットルボディ３７が接続される。

従って、エアダクト３４からエアクリーナ１７のダーティルーム４３内に外気が導かれ、この外気は、フィルタ４１により塵埃などが除去されて浄化され、清浄な空気となってクリーンルーム４２内へ導かれる。この清浄な空気は、通気通路３５を経てエンジン１６の吸気ポート３８に、燃料噴射装置３９から噴射された燃料と共に混合気となって供給される。

ここで、通気通路３５のインテープパイプ１８は、スロットルボディ３７と連結する端部１８Ａが弾力性のある樹脂などによって形成されている。従って、エアクリーナ１７は、通気通路３５により弾性的に支持されることになる。このため、走行中に発生する路面からの振動やエンジン１６の振動は、インテークパイプ１８の端部１８Ａによって減衰され、エアクリーナ１７に伝達されることが抑制される。

さて、燃料タンク１５内では燃料が気化し、この蒸発燃料ガスが燃料タンク１５の上部に滞留することがあるが、この発生した蒸発燃料ガスは、エンジン１６の上方で、エアクリーナ１７の底部に設置されたキャニスタ４５により一時的に捕集される。

このキャニスタ４５は、図４に示すように、例えば樹脂製のキャニスタ容器４６内に仕切り板４７が移動自在に配置され、この仕切り板４７によってキャニスタ容器４６の内部が、吸着材としての活性炭４８を収容する活性炭室４９と、ばね５０を収容するばね室５１とに区画される。活性炭４８が、蒸発燃料ガスを吸着して一時的に捕集する。また、ばね５０は、仕切り板４７を常時押圧して、活性炭室４９の容積を減少させる方向にばね付勢力を付与することで、活性炭室４９内に隙間が生ずることを防止する。

活性炭室４９にインレットパイプ５２及びアウトレットパイプ５３が連通して設けられる。インレットパイプ５２は、インレットライン５４を経て燃料タンク１５に接続される。また、アウトレットパイプ５３は、パージバルブ５６を備えるアウトレットライン５５を経てインテークパイプ１８に接続される。パージバルブ５６は、エンジン１６の作動状況に応じて電子的に開閉制御されるバルブであり、エンジン１６の作動時に開弁される。また、ばね室５１に外気開放ポート５７が連通して設けられる。この大気開放ポート５７は、後に詳説するごとく吸気装置３６を構成するエアクリーナ１７に接続される。

従って、図５に示すように、燃料タンク１５内で発生した蒸発燃料ガスは、インレットライン５４を経てキャニスタ４５の活性炭室４９に導入され、この活性炭室４９内の活性炭４８に吸着されて一時的に捕集される。エンジン１６が作動するとパージバルブ５６が開弁され、キャニスタ４５の活性炭室４９と通気通路３５のインテークパイプ１８とが、アウトレットライン５５及びパージバルブ５６を介して連通状態になる。このときインテークパイプ１８は、エンジン１６内に配置されたピストン（不図示）の下降動作によって負圧状態となるため、キャニスタ４５の活性炭４８に捕集された蒸発燃料ガスがインテークパイプ１８に吸引される。この蒸発燃料ガスの吸引は、エアクリーナ１７内の空気が大気開放ポート５７から吸い込まれることで促進される。

キャニスタ４５は、図３に示すように、エアクリーナ１７の底部に設置されるが、具体的には、通気通路３５の前方で且つエアクリーナ１７のクリーンルーム４２の下方であり、更にエアクリーナ１７のダーティルーム４３の後部に設けられる。このダーティルーム４３に、キャニスタ４５の大気開放ポート５７が連通して接続される。

つまり、キャニスタ容器４６は、エアクリーナ容器４０と同様に例えば樹脂製であるため、キャニスタ容器４６がエアクリーナ容器４０に一体成形されてもよく、またはキャニスタ容器４６をエアクリーナ容器４０と別体に製作し、このキャニスタ容器４６をエアクリーナ容器４０にボルトなどを用いて着脱可能に取り付けてもよい。また、キャニスタ４５の大気開放ポート５７はパイプ形状のものを図示したが、キャニスタ容器４６に形成された穴であってもよい。

以上のように構成されたことから、本実施の形態によれば、次の効果（１）〜（４）を奏する。

（１）キャニスタ４５の大気開放ポート５７がエアクリーナ１７に接続されることで、このキャニスタ４５を消音室（レゾネータ）として利用できる。このため、エアクリーナ１７内にレゾネータを別途設ける必要がない。この結果、エアクリーナ１７の容量を確保してエンジン１６の出力低下を防止できると共に、吸気音を低コストで低減できる。

（２）キャニスタ４５のばね室５１が大気開放ポート５７を用いてエアクリーナ１７に接続されている。このばね室５１は、ばね５０のみが収容されているため、大部分の空間を消音室（レゾネータ）として利用できるので、高い消音効果を実現できる。

（３）キャニスタ４５のばね室５１が大気開放ポート５７を用いてエアクリーナ１７のダーティルーム４３に接続されている。エアクリーナ１７のクリーンルーム４２は、通気通路３５を介してエンジン１６に接続されるため、エンジン１６からのブローバイガスや吹き返しによる燃料が流入することがある。従って、このクリーンルーム４２にキャニスタ４５のばね室５１を接続した場合には、キャニスタ４５内の活性炭４８がブローバイガスや吹き返しの燃料によって性能劣化する恐れがある。

エンジン１６からのブローバイガスや吹き返し４の燃料がクリーンルーム４２内に流入したとき、これらのブローバイガスなどはエアクリーナ１７のフィルタ４１にて処理され、ダーティルーム４３へ漏出することがない。このため、このダーティルーム４３にキャニスタ４５のばね室５１を接続することで、キャニスタ４５の活性炭４８の汚染を確実に防止でき、活性炭４８の性能劣化を回避できる。

（４）キャニスタ４５に収容された活性炭４８は、キャニスタ４５に強い振動が作用すると損傷する恐れがある。キャニスタ４５が設けられるエアクリーナ１７は、通気通路３５におけるインテークパイプ１８の端部１８Ａによって弾性支持されているため、エンジン１６の振動や走行中の路面からの振動は、インテークパイプ１８の端部１８Ａによって減衰されてエアクリーナ１７に伝達されることが抑制される。この結果、エアクリーナ１７に設けられたキャニスタ４５は、走行中の強い振動を受けることがないので、キャニスタ４５内の活性炭４８の損傷を確実に防止でき保護できる。

特に、キャニスタ４５がインテークパイプ１８の端部１８Ａに近接して設けられた場合には、キャニスタ４５の防振効果がさらに高まるので、キャニスタ４５内の活性炭４８の損傷をより一層防止できる。

［Ｂ］第２の実施の形態（図６）
図６は、本発明に係る自動車のキャニスタ配置構造における第２の実施の形態が適用された自動二輪車の、エンジン及びエアクリーナ等の主要部を透視して示す左側面図である。この第２の実施の形態において、前記第１の実施の形態と同様な部分については、同一の符号を付すことにより説明を簡略化し、または省略する。

この第２の実施の形態が前記第１の実施の形態と異なる点は、キャニスタ４５が、エアダクト３４に一体に成形され、または別体に製作されてエアダクト３４に着脱可能に取り付けられ、更に、キャニスタ４５の大気開放ポート５７がエアダクト３４に連通して接続された点である。

この第２の実施の形態においても、エアダクト３４がエアクリーナ１７のダーティルーム４３に連通されていることから、前記第１の実施の形態の効果（１）〜（３）と同様な効果を奏する。

以上、本発明を上記実施の形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、本実施の形態では自動二輪車の場合を述べたが、４輪自動車に装備されるエアクリーナ及びキャニスタについてもの本発明を適用できる。例えば、ターボチャージャが搭載されたエンジンの場合には、タービンとエアクリーナのフィルタとの流路にキャニスタの大気開放ポートを接続してもよい。

１０ 自動二輪車（自動車）
１５ 燃料タンク
１６ エンジン
１７ エアクリーナ
１８ インテークパイプ
３４ エアダクト
３５ 通気通路
３６ 吸気装置
４１ フィルタ
４２ クリーンルーム
４３ ダーティルーム
４５ キャニスタ
４８ 活性炭（吸着材）
４９ 活性炭室（吸着材室）
５０ ばね
５１ ばね室
５７ 大気開放ポート

Claims (6)

1. エンジンと、
   このエンジンに空気を供給するためのエアクリーナを備えた吸気装置と、
   前記エンジンに供給される燃料を貯溜する燃料タンクと、
   この燃料タンク内で発生した蒸発燃料ガスを一時的に捕集するキャニスタとを有する自動車に、前記キャニスタを配置する自動車のキャニスタ配置構造において、
   前記キャニスタの大気開放ポートが、前記吸気装置に接続されたことを特徴とする自動車のキャニスタ配置構造。
2. 前記キャニスタは、蒸発燃料ガスを一時的に捕集可能な吸着材を収容する吸着材室と、この吸着材室の容積を減少させる方向に付勢力を付与するばねが配設されたばね室とを有し、前記ばね室に大気開放ポートが連通して設けられたことを特徴とする請求項１に記載の自動車のキャニスタ配置構造。
3. 前記キャニスタの大気開放ポートが、吸気装置を構成するエアクリーナに接続されたことを特徴とする請求項１に記載の自動車のキャニスタ配置構造。
4. 前記吸気装置を構成するエアクリーナは、フィルタを境に、外気を導入するダーティルームと、前記フィルタにて浄化された空気を導くクリーンルームとを有してなり、
   前記キャニスタの大気開放ポートが、前記エアクリーナの前記ダーティルームに接続されたことを特徴とする請求項１に記載の自動車のキャニスタ配置構造。
5. 前記吸気装置は、走行風をエアクリーナへ導くエアダクトを備え、
   キャニスタの大気開放ポートが、前記エアダクトに接続されたことを特徴とする請求項１に記載の自動車のキャニスタ配置構造。
6. エンジンと、
   このエンジンに供給される燃料を貯溜する燃料タンクと、
   前記エンジンの上方に配置されこのエンジンに空気を供給するためのエアクリーナと、
   前記エンジンと前記エアクリーナとの間に設けられた通気通路と、
   前記燃料タンク内で発生した蒸発燃料ガスを一時的に捕集するキャニスタとを有する自動二輪車に、前記キャニスタを配置する自動車のキャニスタ配置構造において、
   前記エアクリーナは、上部に設けられたクリーンルームと、このクリーンルームの前側下方に設けられたダーティルームとを備えてなり、
   前記クリーンルームの後側底部に前記通気通路が接続され、
   前記キャニスタは、前記通気通路の前方且つ前記クリーンルームの下方であって、前記ダーティルームの後部に設けられ、大気開放ポートが前記ダーティルームに連通して構成されたことを特徴とする自動車のキャニスタ配置構造。

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