JPS591091Y2 - エンジンの蒸発燃料処理装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は、燃料タンクで発生する蒸発燃料をエンジン
の吸気系に導入し、エンジン内で燃焼処理するようにし
たエンジンの蒸発燃料処理装置に関する。

従来より、この種のエンジンの蒸発燃料処理装置はいく
つか提案されている。

ところで、蒸発燃料の発生量は、アイドル運転時におい
ては、エンジン近傍で高温となった燃料のリターン量が
多いこと及び燃料タンクが排気系の輻射熱によって暖め
られることによって増加する傾向がある一方、一定負荷
で走行しているときには、燃料のリターン量が減少し、
燃料タンクは走行風によって冷却されるため、蒸発量が
低下するイ頃向がある。

したがって、上記の如く、蒸発燃料を吸気系に導入・処
理する場合には、とくにアイドル運転時に多量の蒸発燃
料が導入されるため、空燃比がオーバリッチとなり、オ
ーバリッチによるエンジンストップ、浄化性能の低下、
浄化装置の高温化に伴う熱害等を生ずる問題がある。

そこで、従来、蒸発燃料通路の圧力が設定値以上上昇す
るとエアバイパス通路を開いて空燃比を補正するものが
提案されている（実公昭 ５２−１８６６５号公報参照）が、この従来のものにお
いては、蒸発燃料の放出とバイパスエア通路の開時期と
が一致していないためバイパスエア通路が閉じた状態に
あるとき、空燃比がオーバリッチになるという不具合が
ある。

したがって、この考案は、蒸発燃料が増加しこれを吸気
系に導入するに際しては、同時にエアを導入し、蒸発燃
料の導入に伴う空燃比の変動を可及的に防止することに
より、上記問題を解消することを基本的な目的としてい
る。

と同時に、この考案は、蒸発燃料が一定圧力以上に上昇
するまでは、蒸発燃料を燃料タンク側に圧縮状態で保持
し、とくにエンジン停止中に蒸発燃料が増加し圧力が上
昇したときにも、キャニスタやエンジン内部に貯え、蒸
発燃料の大気への放散を防止することを第２の目的とし
ている。

このため、本考案に係るエンジンの蒸発燃料処理装置に
おいては、燃料タンクの上部空間と気化器絞弁下流の吸
気通路を連通ずる蒸発燃料通路に第１開閉弁を設ける一
方、気化器絞弁をバイパスしてその上流と下流とを連通
ずるエアバイパス通路を設けて第２開閉弁を設け、燃料
タンクの上部空間の圧力が一定値以上に上昇したときに
、第１゜第２開閉弁をダイヤフラム装置によって同時に
開作動するようにしたことを基本的な特徴としている。

以下、図示の実施例について本考案を具体的に説明する
。

第１図において、１は燃料タンク、２は燃料タンク１の
上部空間１ａの上方に設けたコンデンスタンク１ｂと吸
気通路３の気化器４の絞弁５の下流とを連通ずる蒸発燃
料通路、６はエンジンＥのクランクケースとエアクリー
ナ７の中央上部に取付けたキャニスタ８とを連通し、ク
ランクケースに溜まる蒸発燃料をキャニスタ８に吸着す
るための蒸発燃料通路、９はエアクリーナ７の内部と吸
気通路３の気化器絞弁５の下流とを連通し、気化器４を
バイパスしてエアを吸気通路３に供給するためのエアバ
イパス通路である。

上記燃料タンク１の上部空間１ａと吸気通路３の気化器
絞弁５とを連通ずる蒸発燃料通路２には、燃料タンク１
側から順に、安全弁１０、第１開閉弁１１及び第１絞り
１２を設けるとともに、第１絞り１２の下流において分
岐させた分岐通路１３によってクランクケースと連通ず
る一方、吸気通路３への連通部には、吸気負圧で開き、
エンジン停止時に閉じるベンチレーションバルブ１４を
設けている。

上記安全弁１０は、具体的に図示しないが、常時は蒸発
燃料通路２を連通し、燃料タンク１の圧力が異常に低下
したときに大気を導入する一方向弁と、圧力が異常に上
昇したときに大気に高圧を開放する一方向弁を備えてい
る。

また、クランクケースとキャニスタ８とを連通ずる蒸発
燃料通路６の途中には、一端が気化器４のエアベントパ
イプ１５に切換弁１６を介して連通ずる連通路１７を連
結している。

この切換弁１６は、エンジンＥの作動時にはエアベント
パイプ１５を気化器４のフロート室４ａに連通してエア
ベントパイ１１５本来の機能を発揮させる一方、エンジ
ンＥの停止時には、気化器フロート室４ａを連通路１７
に連通し、フロート室りａ内の蒸発燃料を蒸発燃料通路
１７に導出する。

一方、上記エアバイパス通路９の途中には、第２開閉弁
１８を設けるとともにその下流に第２絞り１９を設けて
いる。

上記第１．第２開閉弁１１．１８は、本実施例ではソレ
ノイドバルブとし、これら第１．第２開閉弁１１、１８
のオンオフは、蒸発燃料通路２の安全弁１０と第１開閉
弁１１との間に設けた圧力検知弁２０によって制御する
。

この圧力検知弁２０は、一種のダイヤフラム装置からな
り、ダイヤフラム２０ ａによって仕切られた一方の室
２０ ｂは蒸発燃料通路２に連通ずる一方、他方の室２
０ Ｃは大気室として、スプリング２０ ｄを縮装する
とともに、ダイヤフラム２０ ａの偏倚でオンオフされ
るマイクロスイッチ２０ ｅを装着した構造を有する。

このダイヤフラム式圧力検知弁２０は、燃料タンク１側
の圧力が、スプリング２０ ｄの設定荷重を上世る設定
圧力に達したときに、ダイヤフラム２０ ａの偏倚でマ
イクロスイッチ２０ ｅをオンし、第１゜第２開閉弁１
１．１８をバッテリ２１に接続し、第１゜第２開閉弁１
１．１８を励磁して燃料通路２およびエアバイパス通路
９を開路する。

次に、上記の構造について作用を説明する。

エンジンを停止したよ・、自動車を長時間停止している
ときには、燃料タンク１の上部空間１ａに溜まる蒸発燃
料はコンデンスタンク１ｂで液化され再び燃料タンク１
に回収される定常サイクルを繰返す。

したがって、蒸発燃料通路２の圧力は上昇せず、第１開
閉弁１１によって閉じられたま・の状態に維持される。

ところで、自動車の停止直後では、エンジンＥが停止さ
れても、エンジン本体や排気系の放熱で気化器４や燃料
タンク１が加熱されるため、蒸発燃料の圧力が、圧力検
知弁２０の設定圧力を越えて上昇する場合がある。

したがって、この場合には、圧力検知弁２０の作動で第
１．第２開閉弁１１，１Ｂがバッテリ２１に接続され、
蒸発燃料通路２およびエアバイパス通路９を夫々開路す
る。

その結果、高圧の蒸発燃料は、蒸発燃料通路２を流下す
るが、エンジン停止によってベンチレーションバルブ１
４は全閉されており、流下してきた高圧の蒸発燃料は分
岐通路１３を通してエンジンＥのクランクケース内に導
びかれ、いま一つの蒸発燃料通路６を通してその一部が
キャニスタ８に吸着される。

この段階では、上記切換弁１６は気化器フロート室４ａ
と連通路１７とを連通しており、気化器フロート室４ａ
の蒸発燃料も蒸発燃料通路６に導びかれ、一部はクラン
クケースに収容され、一部はキャニスタ８に吸着される
。

したがって、エンジンＥの停止時には、発生する蒸発燃
料の全量が、系内に閉じ込まれ、外部に放出されること
はなく、また、エアバイパス通路９は、第２開閉弁１Ｂ
が開かれても吸気負圧が作用しないためエアを導入する
ことはない。

上記の状態は、エンジン本体Ｅや排気系の放冷にしたが
って、蒸発燃料の圧力が低下することに伴なって終り、
第１開閉弁１１が再び閉じられる。

一方、エンジンＥを始動すると、吸気通路３には吸気負
圧が生じ、この吸気負圧によってベンチレーションバル
ブ１４が開かれる。

しかしながら始動直後においては、蒸発燃料の圧力がさ
ほど高くなく圧力検知弁２０は作動しないため、第１．
第２開閉弁１１，１Ｂは閉じられたよ・である。

このため、燃料タンク１側の蒸発燃料は、第１開閉弁１
１によってカットされたま・であるが、第１開閉弁１１
以降の蒸発燃料系内の蒸発燃料は、吸気負圧に引かれて
、吸気通路３に導出される。

また、キャニスタ８に吸着されている蒸発燃料も新気の
導入にともなって吸気通路３に吸引される。

そして、エンジンＥの始動後、アイドル運転や、低負荷
運転を長時間続けた場合には、気化器４からの加熱され
た燃料のリターン量が多いとともに、燃料タンク１も排
気熱により加熱され、燃料タンク１側の蒸発燃料圧力は
次第に上昇する。

この蒸発燃料圧力が、圧力検知弁２０の設定圧力を越え
ると、圧力検知弁２０の作動で第１．第２開閉弁１１．
１８が同時に開かれる。

その結果、蒸発燃料は蒸発燃料通路２を通ってベンチレ
ーションバルブ１４から吸気通路３に放出されると同時
に、エアバイパス通路９からは、気化器４をバイパスし
て新気エアが気化器絞弁５の下流に供給される。

この場合、蒸発燃料の導入量と、バイパスエア量とは、
夫々第１．第２絞り１２．１９の径によってはパ決定さ
れ、第３図に示すように、バイパスエア量Ａが、蒸発燃
料導入量Ｂに対して所定の比率で上世るように、第１．
第２絞り口径を設定し、蒸発燃料の導入開始の前後で空
燃比がさほど変化しないように調整する。

なお、定速走行等の定常運転に移行すると、走行風等の
関係で、蒸発燃料の圧力は次第に低下し、圧力検知弁２
０の設定圧力以下で安定する結果、第１、第２開閉弁１
１．１Ｂは閉じられる。

次に、第２図に示す実施例について説明する。

この実施例では、第１図に示した電磁式の第１゜第２開
閉弁１１．１Ｂに代えて、圧力作動式のダイヤフラム式
第１．第２開閉弁２２．２３を一体的に設けたことを特
徴としている。

図示の如く、基部ハウジング２４は、上部及び側部に、
ダイヤフラム支持座２５．２６を有し、上部支持座２５
には第１ダイヤフラム２７を挾持した状態で上部ケーシ
ング２８を固定して第１ダイヤフラム装置２９を形成す
る一方、側部支持座２６には第２ダイヤフラム３１を挾
持した状態で側部ケーシング３２を固定して第１ダイヤ
フラム装置３３を形成している。

上記基部ハウジング２４の上部側は、第１ダイヤフラム
２７の下面中央に支持したリング状の突条を有する第１
弁体３４と、基部ハウジング２４の上部中央に設けた筒
状の弁座３５とによって外周部３６と内周部３７とに仕
切って第１開閉弁２２を形成し、その外周部３６・には
、燃料タンク１側に連通する連通ポート３０を連通して
いる。

また、第１ダイヤフラム２７と上部ケーシング２８とで
両底する負圧室３８は、気化器絞弁５の全閉時にはその
上流に位置し、設定開度以上間がれたときにはその下流
に位置するように設定した負出取出口３９を有する負圧
取出通路４０に絞り４１を介して連通している。

４２は、負圧室３８内に縮装したスプリングである。

一方、基部ハウジング２４の下部空間は、上記内周部３
７に連通ずる連通路としての室４３と、エンジンＥのク
ランクケースに連通ずる連通路４４とに区画されており
、両者は小径の連通孔４５によって連通されている。

上記室４３と大気開放口４６によって大気に開放された
大気室４７とを仕切る第２ダイヤフラム３１には、側部
ケーシング３２を貫通するロッド４８を支持して先端に
円錐状の弁体４９を支持し、側部ケーシング３２の外側
に固定した外部ケーシング５０との間に形成した弁座５
１を開閉するようにして第２開閉弁２３を形成し、エア
バイパス通路９′を連通し、或いは遮断するようにして
いる。

この場合の開弁条件は、上記室４３に作用する圧力と室
４３に縮装したスプリング５２のバネ力、及びケーシン
グ５０側に縮装したスプリング５８のバネ力によって設
定される。

また、上記連通路４４は、他端を小径に絞り込んだうえ
で、その開口端を形成する基部ノ＼ウジング２４の斜壁
面５３には、ゴム状の弁体５４を有し、吸気負圧の作用
で開くベンチレーションバルブ５５を設け、該ベンチレ
ーションバルブ５５の下流側は、バルブ５５内に設けた
絞り５６を介して通路５７によって前記エアバイパス通
路９′とともに吸気通路３の気化器絞弁５の下流に連通
している。

第２図に示す実施例の作用は、基本的に第１図に示す実
施例の作用と機械的、電気的な相異を除けば同じであり
、簡単のため説明を省略する。

しかしながら、本実施例においては、気化器絞弁５が設
定開度以上に開かれる中負荷以上の場合に、負圧取出口
３９に作用する吸気負圧により、第１ダイヤフラム２７
が、スプリング４２に抗して持上げられ、その結果、外
周部３６と内周部３７とが連通し、燃料タンク１側の蒸
発燃料は、低圧であっても、外周部３６−内周部３１一
室４３一連通孔４５−ベンチレーションバルフ５５−通
路５７の経路で、吸気通路３に導入される。

この場合には、室４３の圧力は低圧であり、第２ダイヤ
フラム３１は偏倚せず、したがって、エアバイパスは行
なわれないが、蒸発燃料の導入量が小量であるうえ混合
気量が多く、空燃比に与える影響は無視することができ
る。

なお、上記連通孔４５の口径は、ベンチレーションバル
ブ５５の絞り５６の口径より小径に形成し、クランクケ
ースに溜まるブローバイガスが、上記室４３内に持込ま
れないように考慮することが好ましい。

以上詳細に説明したことから明らかなように、本考案は
、燃料タンクの上部空間と吸気通路の気化器絞弁下流と
を連通ずる蒸発燃料通路に第１開閉弁を設ける一方、気
化器絞弁の上流と下流とを連通ずるエアバイパス通路に
第２開閉弁を設け、燃料タンク側の蒸発燃料圧力が設定
値以上に達したときにダイヤフラム装置により、第１．
第２開閉弁を同時に開き、蒸発燃料とバイパスエアとを
気化器絞弁の下流に同時に供給し、空燃比の変化を防止
するようにしたことを特徴とするエンジンの蒸発燃料処
理装置を提供するものである。

本考案によれば、したがって、蒸発燃料圧力か増大する
ようなアイドル運転や低負荷運転時に、蒸発燃料の導入
に対応してバイパスエアを導入することができ、空燃比
のオーバリッチ化に伴なうエンストや、浄化性能の低下
、さらには浄化装置の熱害を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係るエンジンの蒸発燃料処理装置の一
実施例を示す処理系統図、第２図は他の実施例を示す要
部拡大説明図、第３図は本考案に係る蒸発燃料とバイパ
スエアの供給方式を示すグラフである。 １・・・・・・燃料タンク、２・・・・・・蒸発燃料通
路、３・・・・・：吸気通路、５・・・・・・気化器絞
弁、９・・・・・・エアバイノ・ス通路、１１・・・・
・・第１開閉弁、１８・・・・・・第２開閉弁、２０・
・・・・・ダイヤフラム装置、２２．２３・・・・・・
第１．第２開閉弁。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 燃料タンクの上部空間と気化器絞弁下流の吸気通路を連
   通ずる蒸発燃料通路と、この蒸発燃料通路に介設した第
   １開閉弁と、気化器絞弁上流と下流を連通ずるエアバイ
   パス通路と、このエアバイパス通路に介設した第２開閉
   弁と、上記タンクの上部空間と第１開閉弁間の圧力が設
   定値以上に上昇したときに、第１開閉弁及び第２開閉弁
   を開作動するダイヤフラム装置とで構成したことを特徴
   とするエンジンの蒸発燃料処理装置。