JPH0968113A - 内燃機関のキャニスタ構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 この発明の目的は、キャニスタが横置きに設
置された場合に、液体の燃料が大径の第１エバポ通路か
らキャニスタに流入したとしても、キャニスタの活性炭
に悪影響を与えることがなく、キャニスタの性能低下を
防止し、キャニスタの耐久性を向上することにある。 【構成】 このため、この発明は、キャニスタを横置き
に設置し、大径の第１エバポ通路を小径の第２、第３エ
バポ通路の位置よりも高い位置でキャニスタの横方から
連通して設けている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、内燃機関のキャ
ニスタ構造に係り、特にキャニスタの性能低下を防止し
得る内燃機関のキャニスタ構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】車両において、燃料タンク等から大気中
に漏洩する蒸発燃料は、炭化水素（ＨＣ）を多量に含み
大気汚染の原因の一つとなっており、また、燃料の損失
にも連ながることから、これを防止するための各種の技
術が知られている。その代表的なものとして、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の蒸発燃
料を内燃機関の運転時に離脱（パージ）させて内燃機関
に供給する蒸発燃料制御装置（エバポシステム）があ
る。

【０００３】キャニスタの構造としては、例えば、実開
平５−７７５６９号公報に開示されている。この公報に
記載のものは、横長のほぼ直方体をなす容器の長軸に平
行な直角隔壁と、垂直隔壁で区分される室の一方の上部
に水平隔壁を設けて第１室、第２室および第２室の上方
の第３室に区分し、第１室、第２室にそれぞれ上部空気
室、中部活性炭室、下部空気室を設けてガスの流通を許
すようにし、第３室に垂直障壁を設けてＵ字形通路を形
成させ、第１室の上部空気室に導入パイプ、放出パイプ
を設け、下部空気室同士を連通させ、第２室の中部活性
炭室と第３室に活性炭を充填した構成のものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、蒸発燃料制
御装置においては、レイアウト上、キャニスタを横置き
で車両に装着しなければならない場合がある。この場合
に、仮に、液体の燃料が燃料タンクからキャニスタに流
入したりすると、この液体の燃料がキャニスタの活性炭
に悪影響を与え、キャニスタの性能低下を招き、耐久性
が低下するという不都合がある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】そこで、この発明は、上
述の不都合を除去するために、内燃機関の停止中に燃料
タンク内で発生してエバポ通路に導かれた蒸発燃料を吸
着保持するとともに前記内燃機関の運転中には導入した
大気によって吸着保持した蒸発燃料を離脱してパージ通
路から吸気通路に供給させる内燃機関のキャニスタ構造
において、前記燃料タンクと前記キャニスタとを連通す
る第１、第２、第３エバポ通路を設け、前記第１エバポ
通路の径を前記第２、第３エバポ通路の径よりも大きく
形成し、前記内燃機関の停止時で前記燃料タンクへの給
油中には前記燃料タンクのタンク内圧が第１設定圧に達
すると前記第１エバポ通路を開成するように開動作する
第１タンク内圧制御弁を設け、前記内燃機関の停止時で
前記燃料タンクへの給油前及び前記内燃機関の運転中に
は前記燃料タンクのタンク内圧が第２設定圧に達すると
前記第２エバポ通路を開成するように開動作する第２タ
ンク内圧制御弁を設け、前記内燃機関の停止時で前記燃
料タンクの給油後には前記燃料タンクのタンク内圧が前
記第２設定圧よりも高い第３設定圧に達すると前記第３
エバポ通路を開成するように開動作する第３タンク内圧
制御弁を設け、前記キャニスタを横置きに設置し、前記
第１エバポ通路を前記第２、第３エバポ通路が連通する
低部位の位置よりも高い位置で前記キャニスタの横方に
連通して設けたことを特徴とする。

【０００６】

【発明の実施の形態】この発明は、キャニスタが車両に
横置きに設置された場合に、液体の燃料が大径の第１エ
バポ通路からキャニスタに流入したとしても、この液体
の燃料が、下方に落下して第２、第３エバポ通路近傍に
至り、そして、燃料タンク内が負圧になることによって
この第２、第３エバポ通路から燃料タンクに戻される。
これにより、液体の燃料がキャニスタの活性炭に悪影響
を与えることがなく、キャニスタの性能低下を防止し、
キャニスタの耐久性を向上することができる。

【０００７】

【実施例】以下図面に基づいてこの発明の実施例を詳細
且つ具体的に説明する。図１〜１０は、この発明の実施
例を示すものである。図１において、２は車両（図示せ
ず）に搭載される内燃機関、４は吸気マニホルド、６は
吸気通路、８はサージタンク、１０は絞り弁、１２は燃
料噴射弁、１４はエアクリーナ、１６は燃料タンクであ
る。この燃料タンク１６には、給油キャップ１８が備え
られた給油管（フィラーホース）２０が連設されてい
る。この給油管２０は、給油路（フィラー通路）２２を
形成するものである。

【０００８】給油キャップ１８には、給油側チェック弁
２４が備えられている。

【０００９】燃料タンク１６内には、燃料ポンプ２６
と、燃料量によって上下動する第１フロート弁２８及び
第２フロート弁３０と、燃料量を検出するレベルゲージ
３２とが設けられている。燃料ポンプ２６には、燃料供
給通路３４の一端側が連絡して設けられている。この燃
料供給通路３４の他端側は、燃料噴射弁１２に連絡して
設けられている。この燃料噴射弁１２には、燃料圧レギ
ュレータ３６が連設されている。この燃料圧レギュレー
タ３６には、燃料リターン通路３８の一端側が連絡して
設けられている。この燃料リターン通路３８の他端側
は、燃料タンク１６内に開口して設けられている。

【００１０】燃料タンク１６と内燃機関２の吸気系間に
は、蒸発燃料制御装置（エバポシステム）４０が設けら
れている。

【００１１】この蒸発燃料制御装置４０においては、各
一端側が燃料タンク１６内に連通した第１〜第３エバポ
通路４２〜４６の各他端側と一端側が吸気通路６を構成
するサージタンク８に連通したパージ通路４８の他端側
との間には、キャニスタ５０が設けられている。

【００１２】第１エバポ通路４２の一端側は、燃料タン
ク１６内において第１フロート案内体５２内で案内され
て上下動する第１フロート弁２８によって開閉されるよ
うに第１フロート案内体５２内に配設されている。第２
エバポ通路４４の一端側は、図１に示す如く、第１エバ
ポ通路４２の途中に連通されている。

【００１３】第３エバポ通路４６の一端側は、燃料タン
ク１６内において第２フロート案内体５４内で案内され
て上下動する第２フロート弁３０によって開閉されるよ
うに第２フロート案内体５４内に配設されている。第２
エバポ通路４４の他端側は、第３エバポ通路４６の途中
に連通している。

【００１４】第１エバポ通路４２は、図５に示す如く、
所定の第１径Ｄ１に形成されている。第２エバポ通路通
路４４は、図６に示す如く、第１エバポ通路４２の第１
径Ｄ１よりも小なる第２径Ｄ２に形成されている。第３
エバポ通路４６は、図７に示す如く、第１エバポ通路４
２の第１径Ｄよりも小さく、第２エバポ通路４４の第２
径Ｄ２と略同一の第３径Ｄ３に形成されている。

【００１５】第１エバポ通路４２には、内燃機関２の停
止時で燃料タンク１６への給油中に、燃料タンク１６の
タンク内圧が所定の第１設定圧に達すると、第１エバポ
通路４２を開成するように開動作する第１タンク内圧制
御弁５６が設けられている。

【００１６】この第１タンク内圧制御弁５６には、図５
に示す如く、第１ハウジング５８内で第１区画体である
ダイヤフラム６０によって区画形成された圧力作用室６
２と通路連絡室６４とが設けられ、また、圧力作用室６
２にはダイヤフラム６０を押圧するスプリング６６が設
けられ、更に、通路連絡室６４でダイヤフラム６０の中
央部位が接離することによって第１エバポ通路４２を開
閉させる弁座体６８が設けられている。圧力作用室６２
と給油路２２とは、タンク側連絡通路７０によって連絡
されている。前記第２エバポ通路４４の一端側は、この
第１タンク内圧制御弁５６よりも第１フロート弁２８側
の第１エバポ通路４２に連通されている。

【００１７】第２エバポ通路４４には、内燃機関２の停
止時で燃料タンク１６への給油前及び内燃機関２の運転
中に、燃料タンク１６のタンク内圧が所定の第２設定圧
（例えば１０インチ〓Ｈｇ）に達すると、第２エバポ通
路４４を開成するように開動作する第２タンク内圧制御
弁７２が設けられている。この第２タンク内圧制御弁７
２は、図６に示す如く、チェック弁からなり、第２ハウ
ジング７４内で第２区画体７６とこの第２区画体７６に
設けられた第２チェック体７８−１、７８−２とを有し
ている。上述の第２設定圧は、車両の走行中でも第２タ
ンク内圧制御弁７２を容易に開動作する圧力値である。

【００１８】第３エバポ通路４６には、内燃機関２の停
止時で燃料タンク１６の給油後に、燃料タンク１６のタ
ンク内圧が上述の第２設定圧よりも高い所定の第３設定
圧に達すると、第３エバポ通路４６を開成するように開
動作する第３タンク内圧制御弁８０が設けられている。
この第３タンク内圧制御弁８０は、図７に示す如く、チ
ェック弁からなり、第３ハウジング８２内で第３区画体
８４とこの第３区画体８４に設けられた第３チェック体
８６−１、８６−２とを有している。第２エバポ通路４
４の他端側は、この第３タンク内圧制御弁８０よりもキ
ャニスタ５０側の第３エバポ通路４６に連通されてい
る。また、上述の第３設定圧は、燃料タンク１６への給
油中でも第３タンク内圧制御弁８０を閉動作させる圧力
値である。

【００１９】また、第１タンク内圧制御弁５６よりも第
１フロート弁２８側で、第２エバポ通路４４の一端側が
連通された箇所よりも第１フロート弁２８側の第１エバ
ポ通路４２には、リリーフ通路８８の一端側が連通して
いる。このリリーフ通路８８の他端側は、給油路２２に
連通している。

【００２０】このリリーフ通路８８の途中には、第１エ
バポ通路４２内の圧力が異常に高くなった場合に開動作
するチェック弁からなるリリーフ弁９０が設けられてい
る。

【００２１】第３エバポ通路４４には、第２フロート弁
３０と第３タンク内圧制御弁８０間に検出圧力用通路９
２を介して燃料タンク１６のタンク内圧を検出する圧力
センサ９４が設けられている。

【００２２】パージ通路４８の途中には、内燃機関２の
運転状態に応じて吸気通路６への蒸発燃料量を制御する
パージ弁（ソレノイド弁）９６が設けられている。

【００２３】図８に示す如く、パージ通路４８は、第２
エバポ通路４４と略同径の第４径Ｄ４に形成されてい
る。また、パージ弁９６は、２ウェイソレノイドバルブ
からなり、第４ハウジング９８内のソレノイド１００
と、パージ通路４８を開閉するように往復動する弁体１
０２とからなる。

【００２４】キャニスタ５０は、燃料タンク１６内で発
生して第１〜第３エバポ通路４２〜４４に導かれた蒸発
燃料を吸着保持するとともに、内燃機関２の運転中には
主大気連絡通路１０４から導入した大気によって吸着保
持した蒸発燃料を離脱してパージ通路４８から吸気通路
６に供給させるものである。

【００２５】主大気連絡通路１０４には、第１分岐大気
連絡通路１０６と第２分岐大気連絡通路１０８とに分岐
されている。第１分岐大気連絡通路１０６には、この第
１分岐大気連絡通路１０６を開閉する第１エアカット弁
（ソレノイド弁）１１０が設けられている。第２分岐大
気連絡通路１０８には、この第２分岐大気連絡通路１０
８を開閉する第２エアカット弁（ソレノイド弁）１１２
が設けられている。

【００２６】また、キャニスタ５０は、車両に横置きに
設置されるものであり、キャニスタハウジング１１４内
の略中央部位で上下方向に指向する垂直隔壁１１６と、
この垂直隔壁１１６と略直交するように配置されて活性
炭を封入させる仕切り格子１１８とを有している。よっ
て、キャニスタハウジング１１４と仕切り格子１１８間
には、仕切空間１２０が形成される。

【００２７】キャニスタハウジング１１４には、図２〜
４に示す如く、横方に大径の第１エバポ通路４２が第３
エバポ通路４６よりも高い位置の上部位に連通され、ま
た、この第１エバポ通路４２よりも下方にパージ通路４
８が連通され、更に、このパージ通路４８よりも下方で
底部位に第３エバポ通路４６が連通される。

【００２８】また、キャニスタハウジング１１４内に
は、第３エバポ通路４６が連通する近傍で、底部から立
上がる所定高さの仕切り壁１２２が設けられる。この仕
切り壁１２２とキャニスタハウジング１１４間の仕切り
空間１２０には、液留り部１２４が形成される。

【００２９】燃料噴射弁１２とレベルゲージ３２と圧力
センサ９４とパージ弁９６と第１、第２エアカット弁１
１０、１１２とは、制御手段１２６に連絡している。

【００３０】この制御手段１２６は、レベルゲージ３２
や圧力センサ９４等からの各種信号を入力して、内燃機
関２の運転中に、燃料噴射弁１２を作動して内燃機関２
への燃料供給量を制御し、また、第１、第２エアカット
弁１１０、１１２を開閉作動して第１、第２分岐大気連
絡通路１０６、１０８を開閉させてキャニスタ５０に大
気を導入させ又はキャニスタ５０からの空気を放出さ
せ、しかも、パージ弁９６を開閉作動してパージ通路４
８を開閉させて吸気通路６への蒸発燃料量を制御させる
ものである。

【００３１】次に、この実施例の作用を説明する。

【００３２】内燃機関２の停止時で燃料タンク１６への
給油前においては、燃料タンク１６のタンク内圧が第２
設定圧（例えば１０インチ〓Ａｇ）に達すると、第２タ
ンク内圧制御弁７２が開動作してタンク内圧が制御され
る。このとき、第１タンク内圧制御弁７２は、圧力作用
室６２と通路連絡室６４とが同一の圧力になるので、ス
プリング６６の付勢力によってダイヤフラム６０を弁座
体６８に接合させ、第１エバポ通路４２を閉成してい
る。また、第３タンク内圧制御弁８０は、燃料タンク１
６のタンク内圧が第２設定圧よりも高い第３設定圧に達
していないので、第３エバポ通路４６を閉成している。
これにより、燃料タンク１６のタンク内圧が第２タンク
内圧制御弁７２で制御され、また、燃料タンク１６内で
発生した蒸発燃料がキャニスタ５０で補集されるととも
に、蒸発燃料に含んでいた空気が主大気連絡通路１０４
から外部に排出される。

【００３３】内燃機関２の停止時で、給油ガン（図示せ
ず）によって燃料タンク１６への給油中においては、第
１タンク内圧制御弁５６の圧力作用室６２に大気圧が作
用し、そして、燃料タンク１６のタンク内圧が第１設定
圧に達すると、ダイヤフラム６０がスプリング６６の付
勢力に打ち勝って変位し、よって、第１タンク内圧制御
弁５６が開動作し、第１エバポ通路４２を開成する。こ
のとき、第２、第３タンク内圧制御弁７２、８０は、第
２、第３エバポ通路４４、４６を閉成している。これに
より、燃料タンク１６内で発生した蒸発燃料は、大径の
第１エバポ通路４２を経て、キャニスタ５０で補集され
る。また、蒸発燃料に含んでいた空気は、主大気連絡通
路１０４から外部に排出される。

【００３４】内燃機関２の停止時で、燃料タンク１６の
給油後には、第１、第２フロート弁２８、３０が第１、
第２エバポ通路４２、４４を閉成するが、燃料タンク１
６のタンク内圧が第３設定圧に達すると、第３タンク内
圧制御弁８０が開動作し、第３エバポ通路４６が開成さ
れる。これにより、燃料タンク１６内で発生した蒸発燃
料がキャニスタ５０で補集されるとともに、蒸発燃料に
含んでいた空気が主大気連絡通路１０４から外部に排出
される。

【００３５】内燃機関２の運転中には、燃料タンク内１
６の燃料量が減少してタンク内圧が低下すると、第１、
第３タンク内圧制御弁５６、８０が閉動作しており、タ
ンク内圧が第２設定値を越えることによる第２タンク内
圧制御弁７２の開動作によって、燃料タンク１６のタン
ク内圧が制御されるとともに、燃料タンク１６内で発生
した蒸発燃料がキャニスタ５０側に流出される。

【００３６】この結果、内燃機関２の停止時で、燃料タ
ンク１６の給油前、給油中、給油後においては、蒸発燃
料をキャニスタ５０に補集させることができるので、大
気汚染を防止することができる。

【００３７】また、内燃機関２の運転中には、第２タン
ク内圧制御弁７２のみが開動作して細い径の第２エバポ
通路４４だけが開成するので、吸気管負圧が燃料タンク
１６内に作用するのを防止して、燃料タンク１６内が負
圧になるのを回避させ、そして、燃料タンク１６内の燃
料がキャニスタ５０側に流出するおそれをなくすること
ができる。

【００３８】更に、この実施例の蒸発燃料制御装置４０
においては、内燃機関２の運転中に通常のエバポ制御を
適正に行うとともに、内燃機関２の停止時や燃料タンク
１６への給油中に蒸発燃料が大気に放出されるのを防止
させる規制や、パージ弁９６及び第１、第２エアカット
弁１１０、１１２等の弁類を開閉作動させて蒸発燃料の
漏れをチェックさせる規制にも対処させることができ
る。

【００３９】更にまた、キャニスタ５０が横置きに設置
され、そして、大径の第１エバポ通路４２から液体の燃
料がキャニスタ５０に流入したとしても、この液体の燃
料が、仕切り空間１２０で落下して液留め部１２４に滞
留し（図９参照）、そして、燃料タンク１６が冷えて燃
料タンク１６内が負圧になると、この負圧によって燃料
タンク１６側にいわゆるバックパージによって再び戻さ
れる（図１０参照）。これにより、液体の燃料がキャニ
スタ５０の活性炭に悪影響を与えることがなく、よっ
て、キャニスタ５０の性能劣化を防止し、もって、キャ
ニスタ５０の耐久性を防止し、もって、キャニスタ５０
の耐久性を向上することができる。

【００４０】また、キャニスタ５０内に仕切り壁１２２
によって液留り部１２４を形成したので、液体の燃料が
活性炭側に影響することがなく、キャニスタ５０の性能
劣化をより効果的に防止することができる。

【００４１】

【発明の効果】以上詳細な説明から明らかなようにこの
発明によれば、燃料タンクとキャニスタとを連通する第
１、第２、第３エバポ通路を設け、第１エバポ通路の径
を第２、第３エバポ通路の径よりも大きく形成し、内燃
機関の停止時で燃料タンクへの給油中には燃料タンクの
タンク内圧が第１設定圧に達すると第１エバポ通路を開
成するように開動作する第１タンク内圧制御弁を設け、
内燃機関の停止時で燃料タンクへの給油前及び内燃機関
の運転中には燃料タンクのタンク内圧が第２設定圧に達
すると第２エバポ通路を開成するように開動作する第２
タンク内圧制御弁を設け、内燃機関の停止時で燃料タン
クの給油後には燃料タンクのタンク内圧が第２設定圧よ
りも高い第３設定圧に達すると第３エバポ通路を開成す
るように開動作する第３タンク内圧制御弁を設け、キャ
ニスタを横置きに設置し、第１エバポ通路を第２、第３
エバポ通路が連通する低部位の位置よりも高い位置でキ
ャニスタの横方に連通して設けたことにより、キャニス
タが横置きに設置された場合に、液体の燃料が大径の第
１エバポ通路からキャニスタに流入したとしても、液体
の燃料が、下方に落下して第２、第３エバポ通路近傍に
至り、そして、燃料タンク内が負圧になることによって
この第２、第３エバポ通路から燃料タンクに戻されるの
で、キャニスタの活性炭に悪影響を与えることがなく、
キャニスタの性能低下を防止し、キャニスタの耐久性を
向上し得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】蒸発燃料制御装置のシステム構造図である。

【図２】蒸発燃料制御装置の要部構成図である。

【図３】キャニスタの平面図である。

【図４】キャニスタの側面図である。

【図５】第１タンク内圧制御弁の構成図である。

【図６】第２タンク内圧制御弁の構成図である。

【図７】第３タンク内圧制御弁の構成図である。

【図８】パージ弁の構成図である。

【図９】液体の燃料がキャニスタに流入した状態を示す
構成図である。

【図１０】液体の燃料が燃料タンクに戻された状態を示
す構成図である。

【符号の説明】

２ 内燃機関 １６ 燃料タンク ２２ 給油路 ２８ 第１フロート弁 ３０ 第２フロート弁 ４０ 蒸発燃料制御装置 ４２ 第１エバポ通路 ４４ 第２エバポ通路 ４６ 第３エバポ通路 ４８ パージ通路 ５０ キャニスタ ５６ 第１タンク内圧制御弁 ７２ 第２タンク内圧制御弁 ８０ 第３タンク内圧制御弁 ９６ パージ弁 １１６ 垂直隔壁 １１８ 仕切り格子 １２０ 仕切り空間 １２２ 仕切り壁 １２４ 液留り部 １２６ 制御手段

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内燃機関の停止中に燃料タンク内で発生
   してエバポ通路に導かれた蒸発燃料を吸着保持するとと
   もに前記内燃機関の運転中には導入した大気によって吸
   着保持した蒸発燃料を離脱してパージ通路から吸気通路
   に供給させる内燃機関のキャニスタ構造において、前記
   燃料タンクと前記キャニスタとを連通する第１、第２、
   第３エバポ通路を設け、前記第１エバポ通路の径を前記
   第２、第３エバポ通路の径よりも大きく形成し、前記内
   燃機関の停止時で前記燃料タンクへの給油中には前記燃
   料タンクのタンク内圧が第１設定圧に達すると前記第１
   エバポ通路を開成するように開動作する第１タンク内圧
   制御弁を設け、前記内燃機関の停止時で前記燃料タンク
   への給油前及び前記内燃機関の運転中には前記燃料タン
   クのタンク内圧が第２設定圧に達すると前記第２エバポ
   通路を開成するように開動作する第２タンク内圧制御弁
   を設け、前記内燃機関の停止時で前記燃料タンクの給油
   後には前記燃料タンクのタンク内圧が前記第２設定圧よ
   りも高い第３設定圧に達すると前記第３エバポ通路を開
   成するように開動作する第３タンク内圧制御弁を設け、
   前記キャニスタを横置きに設置し、前記第１エバポ通路
   を前記第２、第３エバポ通路が連通する低部位の位置よ
   りも高い位置で前記キャニスタの横方に連通して設けた
   ことを特徴とする内燃機関のキャニスタ構造。
2. 【請求項２】 前記横置きのキャニスタは、前記第２、
   第３エバポ通路が連通する底部位で仕切り壁によって形
   成された液留り部を有することを特徴とする請求項１に
   記載の内燃機関のキャニスタ構造。