JPH05215017A - 車両用蒸発燃料処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 キュニスタの通気管から蒸発燃料が漏れるの
を防止できる車両用の蒸発燃料処理装置を供する。 【構成】 燃料タンクＴと、燃料蒸気を吸着貯蔵するキ
ャニスタＣと、２方向弁を介して燃料タンクＴと前記キ
ャニスタＣを連通するベント通路20と、前記２方向弁を
バイパスするバイパス管29と、該バイパス管29に介装さ
れたベント電磁弁28と、パージ電磁弁25を介して前記キ
ャニスタＣと機関吸気系とを連通するパージ通路24と、
機関Ｅの作動状態を検出する機関作動状態検出手段10〜
14と、機関Ｅの作動状態に応じて前記ベント電磁弁28を
開閉制御する制御手段15と、前記パージ電磁弁25の開閉
状態を検出する開閉検出手段16とを備えた車両におい
て、前記制御手段15は、前記パージ電磁弁25が閉状態の
時には前記ベント電磁弁28を閉状態に保つ車両用蒸発燃
料処理装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、車両における燃料タン
ク内の蒸発燃料処理に関し、特に燃料タンク内の内圧低
減の制御に関する。

【０００２】

【従来技術】燃料タンク内を適当な内圧に保つ車両用蒸
発燃料処理装置については、例えば本願出願人の出願に
係る実願平３−38883 号等に既に提案されている。

【０００３】図１はその一例の蒸発燃料処理装置を示す
ものである。燃料タンクＴとキャニスタＣとを連通する
ベント通路01に２方向弁02とベント電磁弁03とが並列に
介装されるとともにベント電磁弁03と直列に負圧防止弁
04が介装されている。キャニスタＣとエンジンＥの吸気
系とを連通するパージ通路05にはパージ電磁弁06が介装
されている。

【０００４】エンジンＥの停止時には前記ベント電磁弁
03は閉弁しており、外気温の上昇等により燃料タンクＴ
内の蒸発燃料が発生しタンク内圧が所定値以上に上昇す
ると、２方向弁02の一方の弁が開いて燃料タンクＴ内の
蒸発燃料はキャニスタＣに導入され、吸着捕捉されて燃
料タンクＴ内の過度の昇圧を抑えることができる。

【０００５】また逆に外気温の降下等により燃料タンク
Ｔの内圧が所定値以下に低下すると２方向弁02の他方の
弁が開き、キャニスタと連通して燃料タンクＴ内の過度
の減圧を避けることができる。

【０００６】そしてエンジン作動中は、ベント電磁弁03
が開弁されて燃料タンクＴ内をキャニスタＣおよびエン
ジンＥの吸気系に連通されるので、燃料タンクＴの内圧
は大気圧またはそれ以下に保たれる。

【０００７】したがってエンジンＥの停止によりベント
電磁弁03が閉弁した直後において燃料タンクＴの内圧は
高くないので、給油のため燃料タンクＴのタンクキャッ
プ07を開いてもガスが給油口から排出されて、大気へＨ
Ｃを放出することを防止する所謂パフロス防止システム
が構成されている。

【０００８】なおキャニスタＣは、その下端に延出して
通気管08を有しているので、ベント電磁弁03が開弁時に
は概ね燃料タンクＴ内を大気圧に保つが、何らかの原因
で通気管08が詰りを生じると、パージ通路05を通じてエ
ンジンＥの吸気系の負圧が燃料タンクＴ内まで影響して
タンク内圧を過度に低圧にするおそれがあるが、かかる
場合は負圧防止弁04が閉弁してこれを防止している。

【０００９】またパージ電磁弁06は、キャニスタＣに吸
着された蒸発燃料をエンジンＥの吸気系の負圧により離
脱吸入しエンジンＥに供給する所謂パージを制御する弁
であり、エンジン温度等の検出信号に基いて制御される
ものである。

【００１０】

【解決しようとする課題】しかるに上記従来の例におい
ては、エンジン始動時に、燃料タンクＴ内の内圧がある
程度高いような場合は、パージ電磁弁06が閉じた状態で
ベント電磁弁03が開弁するので、燃料タンクＴ内にかか
っていた圧力で蒸発燃料がキャニスタＣ側へ急激に流れ
込み、キャニスタＣでの吸着処理が追いつかずに通気管
08から燃料が漏れＨＣを放出する所謂破過を生じるおそ
れがある。

【００１１】本発明は、かかる点に鑑みなされたもの
で、その目的とする処はエンジン始動時のキャニスタの
破過を防止した蒸発燃料処理装置を供する点にある。

【００１２】

【課題を解決するための手段および作用】上記目的を達
成するために、本発明は、燃料タンクＴと、燃料蒸気を
吸着貯蔵するキャニスタＣと、２方向弁を介して燃料タ
ンクＴと前記キャニスタＣを連通するベント通路20と、
前記２方向弁をバイパスするバイパス管29と、該バイパ
ス管29に介装されたベント電磁弁28と、パージ電磁弁25
を介して前記キャニスタＣと機関吸気系とを連通するパ
ージ通路24と、機関Ｅの作動状態を検出する機関作動状
態検出手段10〜14と、機関Ｅの作動状態に応じて前記ベ
ント電磁弁28を開閉制御する制御手段15と、前記パージ
電磁弁25の開閉状態を検出する開閉検出手段16とを備え
た車両において、前記制御手段15は、前記パージ電磁弁
25が閉状態の時には前記ベント電磁弁28を閉状態に保つ
車両用蒸発燃料処理装置とした。

【００１３】したがってベント電磁弁28が開弁するとき
は、常にパージ電磁弁25は開弁状態にあって、キャニス
タＣの通気管から大気を取り入れ離脱した燃料をパージ
通路24を通ってエンジン吸気系に吸入する一連の流れが
形成されているので、ベント電磁弁28が開いても燃料タ
ンクＴ内の内圧により蒸発燃料が急激に導入されてキャ
ニスタＣに破過を生じさせることがない。

【００１４】

【実 施 例】以下図２および図３に図示した本発明の
一実施例について説明する。

【００１５】図２は、本実施例に係る燃料供給制御装置
の全体構成図である。

【００１６】同図において、エンジンＥは吸気管１より
燃料と空気の混合気を吸入し燃焼により動力を得て、燃
焼後の排気ガスは排気管２により排出される内燃機関で
あり、吸気管１の途中にはスロットルボディ３が形成さ
れていて、その内部にスロットル弁４が配設され、同ス
ロットル弁４より下流側でエンジンＥの図示しない吸気
弁の少し上流側に燃料噴射弁５が設けられている。燃料
噴射弁５は燃料ポンプ６を介して燃料タンクＴに接続さ
れている。

【００１７】かかるエンジンＥの運転状態は、各負荷検
出手段により検出されるようになっており、スロットル
弁４の直ぐ下流の枝管９には吸気管１内の絶対圧ＰｂＡ
を検出する吸気管内絶対圧センサ10が設けられ、エンジ
ンＥの図示しないカム軸周囲またはクランク軸周囲に取
り付けられたエンジン回転数センサ11によりエンジン回
転数Ｎe が検出され、同エンジン回転数センサ11はエン
ジンＥ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（ＴＤＣ信号パルス）を出力するも
のである。

【００１８】エンジンＥの本体にはエンジン水温Ｔ_W を
検出するエンジン水温センサ14が装着され、 エンジン
Ｅの排気管２には、Ｏ₂ センサ12が配設されて排気ガス
中の酸素濃度を検出している。また前記スロットル弁４
の弁開度もスロットル弁開度センサ13によって検出され
るようになっている。

【００１９】以上の各種センサの検出信号は全て電子コ
ントロールユニットＥＣＵ15に入力され、ＥＣＵ15はこ
れらの情報に基づき演算処理を行い、各種制御信号を各
駆動装置に出力して最適制御を行う。

【００２０】例えばＥＣＵ15は、各種センサからの信号
に基づいて、前記Ｏ₂ センサ12の排気ガス中の酸素濃度
に応じたフィードバック制御運転領域やオープンループ
制御運転領域等の種々のエンジン運転状態を制御すると
ともに、エンジン運転状態に応じて前記ＴＤＣ信号パル
スに同期して前記燃料噴射弁５の燃料噴射時間Ｔ_OUTを
演算し、同燃料噴射時間Ｔ_OUT に基づき燃料噴射弁５を
デューティ制御して所要の燃料供給量をエンジンＥに供
給する。

【００２１】かかる電子制御式燃料噴射装置を備えたエ
ンジンＥにおいて、燃料タンクＴ内の蒸発燃料を外界に
漏らさずに処理するパージ機構が設けられている。

【００２２】図３を参照してまず車両に搭載される燃料
タンクＴの一側部から給油管31が延出し、途中屈曲して
上方に向っており、上端開口にとタンクキャップ32が開
閉自在に螺着される。この給油管１の開口近傍と燃料タ
ンクＴ内の上部とは排気管33によって連通され、満タン
に給油後でも排気管33の燃料タンクＴ内の上部開口位置
より上方に常に空間を形成するようにしている。

【００２３】燃料タンクＴの上壁からは、燃料タンクＴ
内の上部空間に連通するベント通路20が延出し、その終
端はキャニスタＣの上壁に突設された入口管46に接続さ
れている。このベント通路20には、互いに逆向きの一対
の一方向弁21ａ，21ｂが並列に接続された２方向弁21が
介装され、この２方向弁21をバイパスするバイパス管29
にベント電磁弁28が介装されている。

【００２４】キャニスタＣは、その容器内部に上下のフ
ィルタ40，41によって挟まれて活性炭42が詰められてお
り、その上下に残された空間は上方を出口室43、下方を
大気室44として、大気室44は、底壁より延出した通気管
45によって大気と連通している。

【００２５】前記入口管46は、一方の開口を活性炭42内
に位置させ、上側の出口室43を貫通して上壁より外部に
延出したものである。出口室43からは出口管47が延出し
ている。出口管47にパージ通路24の始端が接続され、パ
ージ通路24の終端はエンジンＥの吸気系の一部をなすス
ロットルボディ３のスロットル弁４近傍のパージポート
3aに接続される。パージ通路24にはパージ電磁弁25が介
装されており、同パージ電磁弁25の開閉状態は開閉検出
手段16によって検出される。

【００２６】このパージ電磁弁25と前記ベント電磁弁28
とは、電子制御ユニットＥＣＵ15によって制御される。

【００２７】パージ電磁弁25が開らくと、吸気管１の負
圧によりキャニスタＣの通気管23から大気が取り込まれ
活性炭42に吸着していた燃料を離脱して空気と燃料蒸気
との混合気として吸気管１に供給され、エンジンＥにお
ける燃焼に供される。このようにして燃料タンクＴ内の
蒸発燃料が処理され、外界に漏れ大気汚染の原因となる
のを防止している。なお燃料タンクＴには、タンク内圧
Ｐ_T を検出する圧力センサ17が設けられている。

【００２８】またパージ通路24には、熱線式流量計26が
設けられ（図２参照）、パージ通路24内を流れる蒸発燃
料を含む混合気の質量流量Ｑ_HWを検出するようになって
おり、該検出信号はノイズ除去用のフィルタ27を介して
前記ＥＣＵ15に入力される。

【００２９】この熱線式流量計26は、通電して加熱した
白金線を気流内に配すると、その白金線は熱を奪われて
温度が下がり、その電気抵抗を減少させることを利用す
るもので、気流に含まれる燃料蒸気の量によって異なる
特性を示す。

【００３０】ＥＣＵ15は、以上各種センサからの検出信
号を入力して運転状態を判断し燃料噴射弁５の噴射時間
の制御信号や前記パージ電磁弁25、ベント電磁弁28等の
駆動制御信号を出力している。燃料噴射弁５の噴射時間
の制御にはフィードバック制御とオープンループ制御の
２つの制御状態があり、通常クルーズ走行時では排気管
に設けられたＯ₂ センサ12の検出酸素濃度をフィードバ
ックして基本噴射時間にフィードバック補正係数を乗算
し噴射時間を決定し空燃比を最適制御するが、始動時や
加速時には所要の燃料量の供給を優先するオープンルー
プ制御が行われる。

【００３１】オープンループ制御状態ではキャニスタＣ
からのパージ燃料は制御不能な外乱要因となるので、キ
ャニスタＣから燃料蒸気をパージするのは、フィードバ
ック制御状態にある時で、空燃比に影響を与えないよう
にしている。

【００３２】したがって始動後ある程度時間が経過して
Ｏ₂ センサの活性化が完了し、冷却水温がある程度上昇
し、エンジン回転数が所定回転数以上となってアイドル
状態を脱したときに、オープンループ制御からフィード
バック制御に切り替えられ、同時にパージ電磁弁23が開
弁される。

【００３３】そしてＥＣＵ15は、パージ電磁弁25を閉弁
した状態では、前記ベント電磁弁28を閉じた状態に保つ
よう制御している。したがってベント電磁弁28は、パー
ジ電磁弁25が開いた状態でのみ開弁が許され、吸気管内
絶対圧Ｐ_b Ａ等のエンジン作動状態に応じまたは燃料タ
ンク内圧Ｐ_T に応じてエンジン作動時にベント電磁弁28
は開弁されて燃料タンク内圧を大気圧以下に保つよう制
御される。

【００３４】本実施例の蒸発燃料処理装置は以上のよう
な構成をしており、エンジン停止時には、ベント電磁弁
28もパージ電磁弁25も閉弁していて、燃料タンクＴ内の
内圧の変化に対しては２方向弁21が対処しており、燃料
タンクＴ内の内圧が所定値以上に達すると、一方向弁21
ａが開いて燃料タンクＴ内の蒸発燃料をキャニスタＣに
導入して活性炭42に吸着させ、燃料タンクＴ内の過度の
昇圧を防止し、逆に燃料タンクＴ内の内圧が所定値以下
になると、一方向弁21ｂが開いてキャニスタＣと連通し
て燃料タンクＴ内の過度の減圧を防止することができ
る。

【００３５】エンジン始動時においては、ＥＣＵ15のオ
ープンループ制御によりパージ電磁弁23が閉弁のままで
ありベント電磁弁28が開弁することがないので、燃料タ
ンクＴの内圧がある程度高い場合にベント電磁弁28が開
いてキャニスタＣ内に蒸発燃料が急激に流れ込んで通気
管23から一部漏れＨＣを放出する所謂破過を生じるのを
防止することができる。

【００３６】そして制御状態がフィードバック制御に切
り替えられパージ電磁弁25が開弁した後に、はじめてベ
ント電磁弁28の開弁が許されるので、この場合はパージ
電磁弁25の開弁で、スロットルボディ３のパージポート
3aの負圧により、キャニスタＣの通気管23から大気が取
り込まれ活性炭42から離脱した燃料とともに吸気系に吸
入される空気の一連の流れが既に形成されており、この
流れによって燃料タンクＴ内の内圧が蒸発燃料をキャニ
スタＣの通気管23から外に漏出させることは阻止され、
ＨＣの放出による大気汚染を防止することができる。

【００３７】エンジン停止直前では、ベント電磁弁28の
開弁により燃料タンクＴ内は略大気圧またはそれ以下で
あって、エンジン停止直後に給油のため燃料タンクＴの
タンクキャップ32を開いても蒸発燃料が給油口から噴き
出すことはなくパフロス防止システムは十分機能する。

【００３８】

【発明の効果】本発明は、パージ電磁弁が閉じている時
にはベント電磁弁を閉状態に保つよう制御するので、パ
ージ電磁弁を閉じた状態で燃料タンク内の内圧により蒸
発燃料がキャニスタに急激に流入し通気管よりＨＣを放
出する事態を回避することができ、大気汚染の原因を除
去することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来の蒸発燃料処理装置の概略構成図である。

【図２】本発明に係る一実施例の燃料供給制御装置の概
略構成図である。

【図３】本実施例のパージ機構を示す概略構成図であ
る。

【符号の説明】

Ｔ…燃料タンク、Ｃ…キャニスタ、Ｅ…エンジン、１…
吸気管、２…排気管、３…スロットルボディ、４…スロ
ットル弁、５…燃料噴射弁、６…燃料ポンプ、９…枝
管、10…吸気管内絶対圧センサ、11…エンジン回転数セ
ンサ、12…Ｏ₂ センサ、13…スロットル弁開度センサ、
14…エンジン水温センサ、15…ＥＣＵ、16…開閉検出手
段、15…圧力センサ、20…ベント通路、21…２方向弁、
23…通気管、24…パージ通路、25…パージ電磁弁、26…
熱線式流量計、27…フィルタ、28…ベント電磁弁、29…
バイパス管、31…給油管、32…タンクキャップ、33…排
気管、40，41…フィルタ、42…活性炭、43…出口室、44
…大気室、45…通気管、46…入口管、47…出口管、48…
パージ通路、

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 燃料タンクと、 燃料蒸気を吸着貯蔵するキャニスタと、 ２方向弁を介して燃料タンクと前記キャニスタを連通す
   るベント通路と、 前記２方向弁をバイパスするバイパス管と、 該バイパス管に介装されたベント電磁弁と、 パージ電磁弁を介して前記キャニスタと機関吸気系とを
   連通するパージ通路と、 機関の作動状態を検出する機関作動状態検出手段と、 機関の作動状態に応じて前記ベント電磁弁を開閉制御す
   る制御手段と、 前記パージ電磁弁の開閉状態を検出する開閉検出手段と
   を備えた車両において、 前記制御手段は、前記パージ電磁弁が閉状態の時には前
   記ベント電磁弁を閉状態に保つことを特徴とする車両用
   蒸発燃料処理装置。