JPH04353255A - エバポエミッションシステム - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明はエバポエミッションシ
ステムに係り、特に内燃機関の吸入空気量に対するキャ
ニスタへの離脱放出気の導入量を増加させ得て、また、
キャニスタに吸着保持された蒸発燃料の離脱反応を促進
させ得て、キャニスタの機能を充分に発揮させ得て、さ
らに、エミッションの増加を招くことなく、適切に蒸発
燃料を吸気通路に導入させ得るエバポエミッションシス
テムに関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車等の車両に搭載される内燃機関に
は、燃料タンク等で発生する蒸発燃料の大気への放出を
防止するために、エバポシステムを備えたものがある。 エバポシステムとしては、図４に示すものがある。図に
おいて、２０２は内燃機関、２０４は吸気通路、２０６
は燃焼室、２０８は排気通路、２１０は燃料タンクであ
る。この内燃機関２０２は、吸気通路２０４に燃焼室２
０６方向に指向させて燃料噴射弁２１２を設けている。 燃料噴射弁２１２は、燃料通路２１４により燃料タンク
２１０に連通されている。燃料タンク２１０の燃料は、
燃料ポンプ２１６により燃料通路２１４を介して燃料噴
射弁２１２に送給され、空気とともに燃焼室２０６に供
給されて燃焼される。燃焼により生成された排気は、排
気通路２０８により排出される。なお、符号２１８は、
触媒コンバータである。また、符号１２０は、マフラで
ある。

【０００３】前記燃料タンク２１０等で発生する蒸発燃
料の大気への放出を防止するエバポシステムは、蒸発燃
料を吸着保持するキャニスタ２２２を設けている。キャ
ニスタ２２２は、活性炭２２４を内蔵している。このキ
ャニスタ２２２には、燃料タンク２１０に連通する第１
通路２２６と、内燃機関２０２の吸気通路２０４に連通
する第２通路２２８と、大気に連通する第３通路２３０
と、を設けている。また、第２通路２２８の途中には、
内燃機関２０２の運転状態に応じて開閉動作される制御
弁２３２を設けている。なお、符号２３４及び２３６は
、夫々第１逆止弁及び第２逆止弁である。

【０００４】このエバポシステムは、内燃機関２０２の
停止時に、制御弁２３２を閉鎖動作させて吸気通路２０
４とキャニスタ２２２とを遮断し、燃料タンク２１０で
発生した蒸発燃料を第１通路２２６によりキャニスタ２
２２に導入させ、活性炭２２４に吸着保持させる。この
とき、キャニスタ２２２内の不要な空気は、第３通路２
３０により大気に放出される。また、このエバポシステ
ムは、内燃機関２０２の運転時に、所定の運転領域にお
いて制御弁２３２を開放動作させて吸気負圧をキャニス
タ２２２に作用させ、第３通路２３０から導入する大気
によって活性炭２２４に吸着保持された蒸発燃料を離脱
放出させ、第３通路２２８により吸気通路２０４に導入
させる。なお、内燃機関２０２の運転時に、所定の運転
領域外においては、制御弁２３２を閉鎖動作させて活性
炭２２４に吸着保持された蒸発燃料の吸気通路２０４へ
の導入を阻止する。

【０００５】このようなエバポシステムとしては、特開
昭５６−５４４号公報に開示のものがある。この公報に
開示のものは、キャニスタに連通する大気通路の大気開
口端を排気マニホルドの外周に近接配置することにより
、キャニスタに導入する大気を加熱してキャニスタに吸
着保持された蒸発燃料の離脱反応を促進させ、キャニス
タの機能の向上を図ったものである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来のエバ
ポシステムにおいては、キャニスタに吸着保持された蒸
発燃料を離脱放出させるための離脱放出気として、大気
を導入している。ところが、内燃機関の運転中の特に高
負荷・高回転時に、運転状態に応じて蒸発燃料を吸気通
路に導入させるべくキャニスタに離脱放出気たる大気を
大量に導入すると、内燃機関の吸入空気量に対する離脱
放出気たる大気の導入量の比率が大となり、排気中のエ
ミッションたるＮＯｘの増加を招くことになる。このた
め、内燃機関の運転中に、キャニスタへの蒸発燃料の離
脱放出気たる大気の導入量を増大させ得ない不都合があ
った。

【０００７】また、キャニスタに導入される新気は、常
温であるため、キャニスタに吸着保持された蒸発燃料の
離脱反応を促進させることができず、キャニスタの機能
を充分に発揮させることができない。そこで、前記公報
に開示の如くキャニスタに導入する離脱放出気たる大気
を加熱することにより、キャニスタに吸着保持された蒸
発燃料の離脱反応を促進させることが考えられる。とこ
ろが、加熱した大気を蒸発燃料の離脱放出気としてキャ
ニスタに導入することは、蒸発燃料の離脱反応を促進さ
せてキャニスタの機能の向上を果たし得る一方で、内燃
機関の吸気通路に加熱された大気とともに蒸発燃料が導
入されることにより、エミッションの増加を招く不都合
があった。

【０００８】

【課題を解決するための手段】そこで、この発明は、上
述不都合を除去すべく、蒸発燃料を吸着保持するキャニ
スタを燃料タンク及び内燃機関の吸気通路に夫々連通す
る第１通路及び第２通路を設け、この第２通路の途中に
第１制御弁を設け、前記キャニスタに一端側を連通する
第３通路を設けるとともにこの第３通路の他端側を前記
内燃機関の排気通路に連通する第４通路と大気に連通す
る第５通路とに分岐して設け、前記第３通路と第４通路
及び第５通路との分岐する部位に第２制御弁を設け、前
記内燃機関の運転状態に応じて前記キャニスタと前記内
燃機関の吸気通路とを所定に連通させるべく前記第１制
御弁を開閉制御するとともに前記内燃機関の運転状態に
応じて前記キャニスタと前記内燃機関の排気通路及び大
気とを所定に連通させるべく前記第２制御弁を開閉制御
する制御手段を設けたことを特徴とする。

【０００９】

【作用】この発明の構成によれば、制御手段によって内
燃機関の運転状態に応じてキャニスタと内燃機関の吸気
通路とを所定に連通させるべく第１制御弁を開閉制御す
ることにより、内燃機関の運転状態に応じて吸気通路に
蒸発燃料を導入している。また、制御手段によって内燃
機関の運転状態に応じてキャニスタと内燃機関の排気通
路及び大気とを所定に連通させるべく第２制御弁を開閉
制御することにより、内燃機関の運転状態に応じてキャ
ニスタの蒸発燃料を離脱放出させる離脱放出気として所
定の比率の排気と大気との混合気を導入している。

【００１０】

【実施例】次にこの発明の実施例を図に基づいて詳細に
説明する。

【００１１】図１〜図４は、この発明の実施例を示すも
のである。図４において、２は内燃機関、４は吸気通路
、６は燃焼室、８は排気通路、１０は燃料タンクである
。この内燃機関２は、吸気通路４に燃焼室６方向に指向
させて燃料噴射弁１２を設けている。燃料噴射弁１２は
、燃料通路１４により燃料タンク１０に連通されている
。燃料タンク１０の燃料は、燃料ポンプ１６により燃料
通路１４を介して燃料噴射弁１２に送給され、空気とと
もに燃焼室６に供給されて燃焼される。燃焼により生成
された排気は、排気通路８により排出される。なお、符
号１８は、触媒コンバータである。また、符号２０は、
マフラである。

【００１２】前記燃料タンク１０等で発生する蒸発燃料
の大気への放出を防止するとともにエミッションを減少
させるエバポエミッションシステムは、蒸発燃料を吸着
保持するキャニスタ２２を設けている。キャニスタ２２
は、活性炭２４を内蔵している。このキャニスタ２２に
は、燃料タンク１０及び内燃機関２の吸気通路４に夫々
連通する第１通路２６及び第２通路２８を設けている。 この第２通路２８の途中には、第１制御弁３０を設けて
いる。なお、符号３２及び３４は、夫々第１逆止弁及び
第２逆止弁である。

【００１３】また、キャニスタ２２には、第３通路３６
の一端側を連通して設けている。第３通路３６は、他端
側を、内燃機関２の排気通路８に連通する第４通路３８
と、大気に連通する第５通路４０と、に分岐して設けて
いる。これら第３通路３６と第４通路３８及び第５通路
４０との分岐する部位には、第２制御弁４２を設けてい
る。

【００１４】前記第１制御弁３０及び第２制御弁４２は
、制御手段たる制御部４４に接続されている。制御部４
４には、内燃機関２の負荷として吸気負圧を検出する負
圧センサ４６と、機関回転数を検出する回転数センサ４
８と、冷却水温度を検出する水温センサ５０と、計時用
のタイマ５２と、が接続れさている。制御部４４は、こ
れらセンサ類４６〜５２から入力する信号により内燃機
関２の運転状態に応じてキャニスタ２２と内燃機関２の
吸気通路４とを所定に連通させるべく第１制御弁３０を
開閉制御するとともに、内燃機関２の運転状態に応じて
キャニスタ２２と内燃機関２の排気通路８及び大気とを
所定に連通させるべく第２制御弁４２を開閉制御する。

【００１５】制御部４４は、内燃機関２の運転状態に応
じて、キャニスタ２２と吸気通路４とを所定に連通させ
るべく第１制御弁３０を開閉制御することにより、内燃
機関２の運転状態に応じて吸気通路４に蒸発燃料を導入
する。また、制御部４４は、内燃機関２の運転状態に応
じて、キャニスタ２２と排気通路８及び大気とを所定に
連通させるべく第２制御弁４２を開閉制御することによ
り、内燃機関２の運転状態に応じて離脱放出気として所
定の比率の排気と大気との混合気を導入する。

【００１６】次に作用を説明する。

【００１７】このエバポエミッションシステムの制御部
４４は、内燃機関２の停止時に、吸気通路４とキャニス
タ２２との連通を遮断するよう第１制御弁３０を開閉制
御する。これにより、燃料タンク１０で発生した蒸発燃
料は、第１通路２６によりキャニスタ２２に導入され、
活性炭２４に吸着保持される。このとき、制御部４４は
、第３通路３６に対して第４通路３８の連通を遮断する
とともに第５通路４０を連通させるよう第２制御弁４２
を開閉制御する。これにより、キャニスタ２２内の不要
な空気は、第３通路３６から第５通路４０を経て大気に
放出される。

【００１８】制御部４４は、内燃機関２を始動すると、
制御をスタート（１００）してセンサ類４６〜５２から
のデータを読み込み、冷却水温度が所定温度（例えば、
５０℃）を越えている否かを判断（１０１）し、内燃機
関２の始動後に所定時間（例えば、３０秒）を経過した
か否かを判断（１０２）する。

【００１９】冷却水温度が所定温度を越え、且つ、内燃
機関２の始動後に所定時間を経過している場合には、吸
気負圧と機関回転数とのデータを読み込み（１０３）、
図２に示す如き負荷と機関回転数とにより設定されるテ
ーブルから排気と大気との比率を検索（１０４）し、第
１制御弁３０を開閉制御（１０５）し、第２制御弁４０
を開閉制御（１０６）した後に、前記の吸気負圧と機関
回転数とのデータを読み込み（１０３）にリターンする
。

【００２０】これにより、制御部４４は、内燃機関２の
運転時に、運転状態に応じて負荷と機関回転数とにより
設定される所定の比率の排気と大気との混合気になるよ
う第２制御弁４２を開閉制御し、第３通路３６から導入
する所定の比率の排気と大気との混合気によって活性炭
２４を加熱しつつ吸着保持された蒸発燃料を離脱放出さ
せる。また、制御部４４は、運転状態に応じて吸気負圧
をキャニスタ２２に作用させるよう第１制御弁３０を開
閉制御し、所定の比率の排気と大気との混合気によって
活性炭２４から離脱放出された蒸発燃料を第２通路２８
により吸気通路４に導入させる。なお、内燃機関２の運
転時に、所定の運転領域外においては、活性炭２４に吸
着保持された蒸発燃料の吸気通路４への導入を阻止する
よう、第１制御弁３０及び第２制御弁４２を開閉制御す
る。

【００２１】前記排気と大気の混合気の比率は、負荷と
機関回転数とにより制御される。即ち、図２に示す如く
、高負荷・高回転数になるにしたがって排気の割合を増
加させ、内燃機関２に供給する排気の割合を増加させる
ことにより、エミッションたるＮＯｘを減少させるとと
もに、排気で加熱することにより、キャニスタ２２に吸
着保持されている蒸発燃料を離脱放出を促進させる。 一方、低負荷・低回転数域においては、内燃機関２に供
給する排気の割合を減少させることにより、内燃機関２
のサージング等のドライバビリティ上の問題を回避する
ことができる。

【００２２】なお、排気と大気の混合気の比率は、前記
の負荷と機関回転数とによる制御のほかに、これら負荷
と機関回転数とに冷却水温度や内燃機関２の始動後の経
過時間等を加味して制御することができる。

【００２３】このように、第２制御弁４２の開閉制御に
よって、内燃機関２の運転状態に応じて、キャニスタ４
２から蒸発燃料を離脱放出させる離脱放出気として、所
定の比率の排気と大気との混合気を導入することにより
、従来の離脱放出気として大気のみを導入することによ
る排気中のＮＯｘの増加を招く不都合を解消することが
できる。これにより、内燃機関２の吸入空気量に対する
キャニスタ２２への離脱放出気の導入量を増加させるこ
とができ、ＮＯｘを減少させることができる。また、離
脱放出気として所定の比率の排気と大気との混合気を導
入することにより、キャニスタ２２を過剰に加熱するこ
となく適切に加熱することができ、これにより、キャニ
スタ２２に吸着保持された蒸発燃料の離脱反応を促進さ
せ得て、キャニスタ２２の機能を充分に発揮させること
ができる。さらに、第１制御弁３０の開閉制御によって
、内燃機関２の運転状態に応じて吸気通路４に蒸発燃料
を導入することにより、エミッションの増加を招くこと
なく、適切に蒸発燃料を吸気通路４に導入させることが
できる。さらにまた、エバポシステムとＥＧＲシステム
との共通化を果たし得て、コストの低減を果たすことが
できる。

【００２４】

【発明の効果】このようにこの発明によれば、内燃機関
の運転状態に応じて離脱放出気として所定の比率の排気
と大気との混合気を導入することにより、従来の離脱放
出気として大気のみを導入することによる排気中のエミ
ッションたるＮＯｘの増加を招く不都合を解消し得て、
これにより内燃機関の吸入空気量に対するキャニスタへ
の離脱放出気の導入量を増加させ得て、ＮＯｘを減少さ
せ得る。また、離脱放出気として所定の比率の排気と大
気との混合気を導入することにより、キャニスタを過剰
に加熱することなく適切に加熱し得て、これにより、キ
ャニスタに吸着保持された蒸発燃料の離脱反応を促進さ
せ得て、キャニスタの機能を充分に発揮させ得る。さら
に、内燃機関の運転状態に応じて吸気通路に蒸発燃料を
導入することにより、エミッションの増加を招くことな
く、適切に蒸発燃料を吸気通路に導入させ得る。さらに
また、エバポシステムとＥＧＲシステムとの共通化を果
たし得て、コストの低減を果たすことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例を示すエバポエミッションシ
ステムの概略構成図である。

【図２】負荷と機関回転数とにより設定される排気と大
気との比率を示す図である。

【図３】この発明によるエバポエミッションシステムの
制御のフローチャートである。

【図４】従来例を示すエバポシステムの概略構成図であ
る。

【符号の説明】

２　　内燃機関 ４　　吸気通路 ６　　燃焼室 ８　　排気通路 １０　　燃料タンク １２　　燃料噴射弁 １４　　燃料通路 １６　　燃料ポンプ １８　　触媒コンバータ ２０　　マフラ ２２　　キャニスタ ２４　　活性炭 ２６　　第１通路 ２８　　第２通路 ３０　　第１制御弁 ３２　　第１逆止弁 ３４　　第２逆止弁 ３６　　第３通路 ３８　　第４通路 ４０　　第５通路 ４２　　第２制御弁 ４４　　制御部 ４６　　負圧センサ ４８　　回転数センサ ５０　　水温センサ ５２　　タイマ

Claims (1)

【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を
   燃料タンク及び内燃機関の吸気通路に夫々連通する第１
   通路及び第２通路を設け、この第２通路の途中に第１制
   御弁を設け、前記キャニスタに一端側を連通する第３通
   路を設けるとともにこの第３通路の他端側を前記内燃機
   関の排気通路に連通する第４通路と大気に連通する第５
   通路とに分岐して設け、前記第３通路と第４通路及び第
   ５通路との分岐する部位に第２制御弁を設け、前記内燃
   機関の運転状態に応じて前記キャニスタと前記内燃機関
   の吸気通路とを所定に連通させるべく前記第１制御弁を
   開閉制御するとともに前記内燃機関の運転状態に応じて
   前記キャニスタと前記内燃機関の排気通路及び大気とを
   所定に連通させるべく前記第２制御弁を開閉制御する制
   御手段を設けたことを特徴とするエバポエミッションシ
   ステム。