JPS59701B2

JPS59701B2 - 燃料蒸発ガス排出抑止装置

Info

Publication number: JPS59701B2
Application number: JP12288176A
Authority: JP
Inventors: 孝行吉村; 俊朗吉田
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1976-10-15
Filing date: 1976-10-15
Publication date: 1984-01-07
Also published as: JPS5349621A

Description

【発明の詳細な説明】本発明はチャコールキャニスタ式燃料蒸発ガス排出抑止
装置に関する。

燃料タンクから燃料蒸発ガスが大気へ放散されることを
防止するために、活性炭を収容しているチャコールキャ
ニスタが利用されている。

また気化器の絞り弁が所定開度以上であるとき、絞り弁
より下流にくる位置にパージポートが設けられ、チャコ
ールキャニスタはこのパージポートへ接続されている。

こうして車両が運転されていない期間中にチャコールキ
ャニスタ内の活性炭に吸着された蒸発ガスは、車両の運
転中、絞シ弁が前述の所定開度以上になると、活性炭か
ら離脱され、内燃機関の気筒内で燃焼される。

しかし、近年の排気ガス規制では、車両の短時間の運転
中に、チャコールキャニスタ内の蒸発ガスを放出する必
要が生じている。

このだめに、パージポートの断面積を太きくする場合、
絞り弁開度が比較的小さいとき、すなわち内燃機関の負
荷が比較的小さいとき、パージポートから蒸発ガスが放
出している期間中と放出終了後とでに、得られる空燃比
の差が犬きく、運転性が悪化したり、排気ガス中の有害
成分が増大したりする恐れがある。

１だ内燃機関が軽負荷状態になるときの空燃比変動を避
けるために、パージポートの位置を上流側へ移すと、パ
ージポートの断面積を更に太きくしなければならず、パ
ージポートの直径を大きくすると、再び内燃機関が軽負
荷状態にあるときの空燃比変動が大きくなってしまう。

本発明の目的に、パージポートから吸気系への蒸発ガス
の流入に因る空燃比の変動を抑制しつつチャコールキャ
ニスタ内の蒸発ガスを速堂かに放出することができる燃
料蒸発ガス排出抑止装置を提供することである。

この目的を達成するだめに本発明の燃料蒸発ガス排出抑
止装置は、絞り弁が第１の開度以上になると絞り弁より
上流側から下流側になる位置に設けられているパージポ
ート、ベーパ通路を介して燃料タンクから導かれた蒸発
ガスを吸着する活性炭全収容するチャコールキャニスタ
、パージホードとチャコールキャニスタとを接続するパ
ージ通路、およびパージポートの空気圧に関係してパー
ジ通路の流通断面積を制御する弁を備え、絞シ弁の第２
の開度が、第１の開度よシ大きい所定開度としてかつ絞
り弁が第２の開度以上にある場合にはパージポートから
吸気系への蒸発ガスの流入があっても空燃比の変化が小
さい所定開度として定義され、前記弁は、絞り弁が第２
の開度以上になッテからパージ通路を開き始めるように
設定されている。

また本発明の燃料蒸発ガス排出抑止装置は、絞り弁が第
１の開度以上になると絞り弁より上流側から下流側とな
る位置に設けられているパージポート、ベーパ通路を介
して燃料タンクから導かれた蒸発ガスを吸着する活性炭
を収容するチャコールキャニスタ、パージポートトチャ
コールキャニスタとを接続するパージ通路、絞り弁より
常に下流側にある位置に設けられている制御ポート、お
よびこの制御ポートの空気圧に関係してパージ通路の流
通断面積を制御する弁を備え、絞り弁の第２の開度が、
第１の開度より大きい所定開度としてかつ絞り弁が第２
の開度以上にある場合にはパージポートから吸気系への
蒸発ガスの流入があっても空燃比の変化が小さい所定開
度として定義され、前記弁は、絞り弁が第２の開度以上
になってからパージ通路を開き始めるように設定されて
いる。

さらに本発明の燃料蒸発ガス排出抑止装置は、絞り弁よ
り常に下流側にある位置に設けられているパージポート
、ベーパ通路を介して燃料タンクから導かれた蒸発ガス
を吸着する活性炭を収容するチャコールキャニスタ、パ
ージポートとチャコールキャニスタとを接続するパージ
通路、および絞り弁より下流側の吸気系の負圧に関係し
てパージ通路の流通断面積を制御する弁を備え、絞り弁
の所定開度が、この所定開度以上に絞り弁がある場合に
はパージポートから吸気系への蒸発ガスの流入があって
も空燃比の変化が小さい所定開度として定義され、前記
弁は、絞り弁が前記所定開度以上になってからパージ通
路を開き始めるように設定されている。

こうしてパージ通路に設けられた弁は、パージポートか
ら吸気系への空気の流入があっても空燃比の変化が小さ
い所定開度となるまでパージ通路を閉し、パージポート
から吸気系への蒸発ガスの流入は、吸気通路からの吸入
空気流量の少ない軽負荷期間には行なわれず、パージポ
ートからの流入空気に比し吸気通路の吸入空気流量が十
分に大きい運転期間に限定して行なわれるので、パージ
ポートから吸気系への蒸発ガスの流入に因る空燃比の変
動、すなわち機関の運転性および排気ガス浄化の悪化を
防止しつつ、パージポートの断面積を増大させてチャコ
ールキャニスタ内の蒸発ガスを速やかに放出することが
できる。

本発明の実施例を図面に基づいて鮮明する。

第１図において、燃料タンク１の蒸気空間はベーパ通路
２を介してチャコールキャニスタ３の入口４へ接続され
ている。

チャコールキャニスタ３内には活性炭５が収容され、燃
料タンク１内の液体燃料６から蒸発した蒸発ガスｉ、ベ
ーパ通路２を通って、活性炭５へ吸着される。

チャコールキャニスタ３は入口４の他に、出ロアと大気
に開口する大気口１１とを有する。

気化器１２の絞り弁１３の近傍に比較的大きな断面積を
有するパージポート１４が設けられている。

絞り弁１３が所定開度Ａ以下であるとき、パージポート
１４の位置は絞り弁１３より上流になり、絞り弁１３が
所定開度へ以上であるとき、パージポート１４の位置は
、絞り弁１３より下流になる。

１５は、気化器１２のベンチュリ部であり、気化器１２
は吸気管４１を介して内燃機関４３へ接続されている。

圧力応動開閉弁１６は、圧力室１７と大気室２１とを有
し、入口２２と出口２３との接続を制御する。

大気室２１ば、大気に開口するポート２４を有し、大気
圧に維持されてｂる。

ダイヤフラム２５ば、はね２６によってその中立位置を
保持され、圧力室１７と大気室２１とを区切る。

入口２２と出口２３との間には弁座２７が設けられ、こ
の弁座２７と協働する弁体３１はロッド３２によってダ
イヤフラム２５へ連結している。

ダイヤフラム２５が中立位置にあるとき、弁体３トは弁
座２７から離れている。

圧力応動開閉弁１６において、入口２２はチャコールキ
ャニスタ３の出ロアへ接続され、出口２３はオリフィス
３３そ介してパージポート１４へ接続され、圧力室１７
はパージポート１４へ接続されている。

チャコールキャニスタ３の出ロアから気化器１２のパー
ジポート１４までの通路は、蒸発ガスが通るパージ通路
３４を形成している。

第１図の装置の作用を次の場合に分けて説明する。

（ａ）絞り弁１３の開度が所定値Ａ以下であるとき
。

（ｂ）絞り弁１３の開度が所定値Ａ以上でかつ所定
値Ｂ（Ｂ＞Ａ）以下であるとき。

（ｃ）絞り弁１３の開度が所定値Ｂ以上であるとき。

（ａ）（７）とき、パージポート１４の位置は絞り弁１
３より上流にあるので、圧力応動開閉弁１６の圧力室１
７は大気圧にある。

したがってダイヤフラム２５はばね２６によって中立位
置にあり、弁体３１は弁座２７から離れている。

すなわちパージ通路３４は開かれており、チャコールキ
ャニスタ３とパージポート１４とは接続されている。

しかし、パージポート１４は大気圧状態にあるので、こ
のとき、チャコールキャニスタ３内の蒸発ガスは、内燃
機関４３の吸気系へ供給されない。

（ｂ）のとき、パージポート１４の位置は、絞り弁１３
より下流にある。

したがって圧力応動開閉弁１６の圧力室１７は、パージ
ポート１４から所定値Ｂ１以上の負圧を供給されるので
、ダイヤフラム２５ははね２６に抗して図において上方
へたわみ、弁体３１は弁座２Ｔに密着する。

こうしてこのとき、パージ通路３４は閉じられているの
で、チャコールキャニスタ３内に蓄えられている蒸発ガ
スは、パージポート１４から内燃機関４３の吸気系へ供
給されない。

絞シ弁１３の開度が所定値Ａからしだいに増大するにつ
れて、パージポート１４の周囲の負圧は減少する。

（ｃ）のとき、パージポート１４の周囲の負圧は所定値
Ｂ１以下になり、同時に圧力応動開閉弁１６の圧力室１
７は所定値Ｂ１以下の負圧を供給される。

したがってダイヤフラム２５は、ばね２６によってその
中立位置へ戻されるので、弁体３１は弁座２７から離れ
、パージ通路３４は開かれる。

パージポート１４は負圧に維持されているので、チャコ
ールキャニスタ３の大気口１１からは空気がチャコール
キャニスタ３内へ流入する。

この空気は、活性炭５に吸着されていた蒸発ガスを、活
性炭５から離脱させる。

こうしてこのとき、チャコールキャニスタ３内の蒸発ガ
スは、パージ通路３４を介してパージポート１４から吸
気系へ供給され、内燃機関４３の気筒内で燃焼される。

オリフィス３３は、このときパージポート１４へ流れる
蒸発ガスを含んだ空気の流量を一定に維持する役割を果
たす。

本発明の他の実施例を示す第２図において、第１図と対
応する部分は、第１図と同じ符号で指示され、その部分
の説明を省略する。

気化器１２の下流に接続される吸気管４１内に制御ポー
ト４２が設けられている。

この制御ポート４２は、圧力応動開閉弁１６の圧力室１
７へ接続されている。

この実施例の圧力応動開閉弁１６において圧力室１７が
所定値Ｂ２以下の負圧にあるとき、ダイヤフラム２５は
、ばね２６によって中立位置に保持され、弁体３１は弁
座２７から離れている。

また、圧力室１７が所定値Ｂ２以上の負圧にあるとき、
ダイヤフラム２５は、ばね２６に抗してたわみ、弁体３
１は弁座２Ｔに密着する。

第２図の実施例の作用を、第１図の実施例の作用説明の
ときと同様な場合に分けて説明する。

（ａ）および（ｂ）のとき、吸気管４１内の吸気管負圧
は所定値Ｂ２以上であり、圧力応動開閉弁１６の圧力室
１７は制御ポート４２からこの所定値Ｂ２以上の負圧を
供給される。

したがってダイヤフラム２５ははね２６に抗して第２図
において上方へたわみ、弁体３１は弁座２７に密着して
いる。

すなわちこのときパージ通路３４は閉じられているので
、チャコールキャニスタ内に蓄えられている蒸発ガスは
、パージポート１４から内燃料機関４３の吸気系へ供給
されることはない。

絞り弁１３の開度が増大するにつれて、吸気管４１内の
吸気管負圧は減少し、（ｃ）のとき吸気管負圧は所定値
Ｂ２以下となる。

しだがって圧力応動開閉弁１６の圧力室１７は、制御ポ
ート４２から所定値Ｂ２以下の負圧を供給されるので、
ダイヤフラム２５はばね２６によってその中立位置へ戻
され、弁体３１は弁座２７から離れる。

パージポート１４の位置は絞り弁１３より下流であり、
またパージ通路３４は開かれているので、大気口１１か
らチャコールキャニスタ３内へ空気が流入する。

この空気によって、今まで活性炭５に吸着されていた蒸
発ガスは、活性炭５から離脱される。

こうして離脱された蒸発ガスは、パージ通路３４を介し
てパージポート１４から白焼機関４３へ供給される。

このように第１図および第２図の実施例では、断面積の
大きなパージポート１４を最大限下流の位置に設けるこ
とができ、蒸発ガスの放出に要する時間を短縮すること
ができる。

またチャコールキャニスタ３内に蓄えられている蒸発ガ
スのパージポート１４からの放出は、絞り弁１３の開度
が所定値Ｂ以上であるとき、すなわち内燃機関の負荷が
所定値以上であるとき、実施される。

つまりパージポート１４から内燃機関４３へ供給される
流体（空気および蒸発ガス）の流量が、メイン系統等に
よって作られる混合気の流量に比して充分小さいとき、
蒸発ガスの放出が実施されているので、放出の開始およ
び終了に伴なう空燃比変動が抑制され、内燃機関の安全
な運転か達成される。

なお第１図及び第２図の実施例の作用説明に当たって、
絞り弁１３の所定開度Ｂを定義した。

所定開度Ａはパージパート１４の設けられる位置によっ
て厳密に定められる。

しかし所定開度Ｂとは、圧力応動開閉弁１６がパージ通
路３４そ開くときの絞り弁１３の開度という意味であシ
、所定開度Ａよシ大きな値になるが、絞シ弁１３より下
流の吸気負圧は内燃機関の回転速度によって多少変動す
るので、所定開度Ｂは厳密には定められない。

第３図はパージポートが吸気管に設けられるときの本発
明の実施例を示す。

第２図の実施例と対応する部分は、第２図と同じ符号で
指示され、その説明を省略する。

第３図においてパージパート５１は、吸気管４１に設け
られている。

パージポート５１は、圧力応動開閉弁１６の圧力室１Ｔ
へ接続されるとともに、オリフィス３３を介して圧力応
動開閉弁１６の出口２３へ接続される。

この圧力応動開閉弁１６において、圧力室１７が所定値
０１以上の負圧を供給されるとき、ダイヤフラム２５は
はね２６に抗して図において上方へたわみ、弁体３１は
弁座２７へ密着する。

また、圧力室１７が所定値Ｃ１以下の負圧そ供給される
とき、ダイヤフラム２５はばね２６によって中立位置に
なり、弁体３１は弁座２７から離れる。

絞シ弁１３の開度が所定値Ｃ以下であるとき、吸気管４
２内の吸気管負圧は所定値Ｃ１以上である。

したがって圧力応動開閉弁１６の圧力室１７は所定値０
１以上の負圧を供給されているので、弁体３１は弁座２
７へ密着している。

パージ通路３４は閉じられているので、このときチャコ
ールキャニスタ３内に蓄えられている蒸発ガスは、パー
ジポート４２から内燃機関４３へ供給されない。

第４図の実施例は、第３図の実施例の変形であり、圧力
応動開閉弁１６の圧力室１７へ吸気管負圧を供給するた
めに、制御ポート５２が吸気管４１に設けられている。

その他の部分は、第３図の実施例と同様であり、同じ符
号で指示されている。

第３図および第４図の実施例でも、絞り弁１３の開度が
所定値Ｃ以上であるとき、すなわちメイン系統等によっ
て作られる混合気の流量が充分大きいとき、チャコール
キャニスタ３内に蓄えられている蒸発ガスの放出が実施
されるので、この放出の開始および停止による空燃比変
動を最少限に抑制することができるとともに、パージポ
ート５１の断面積を太きくすることが可能となり、これ
によシ放出時間を短縮することもできる。

第１図ないし第４図の圧力応動開閉弁１６は、パージ通
路３４を完全に開くかまたは完全に閉じるかの二値制御
を実施している。

しかし第５図に示されるように、弁体３１の外形断面を
二次曲線に形成すれば、パージ通路３４を徐々に開閉で
きる。

第６図は、横軸に吸気管負圧Ｖ、縦軸にパージ通路３４
の流通断面積Ｓをそれぞれ採り、第１図ないし第４図の
圧力応動開閉弁を使用したときの関係を破線で、第５図
の圧力応動開閉弁を使用したときの関係を実線で示して
いる。

第５図の圧力応動開閉弁を用いれば、絞り弁開度が小さ
いときも、内燃機関の運転に影響を及ぼさない程度に、
蒸発ガスが放出されるので、放出に要する時間をさらに
短縮することができ、甘た放出の開始を円滑にすること
もできる。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図、第３図および第４図は本発明の実施例
を示す構成図、第５図は本発明に使用される別の圧力応
動開閉弁を示す図、第６図は圧力応動開閉弁の特性を示
すグラフ図である。１・・・焼料タンク、２・・・ベーパ通路、３・・・チ
ャコールキャニスタ、５・・・活性炭、１２・・・気化
器、１３・・・絞り弁、１４・・・パージポート、１６
・・・圧力応動開閉弁、１７・・・圧力室、３４・・・
パージ通路、４１：・・吸気管、４２・・・制御ポート
、４３・・・内燃機関、５１・・・パージポート。

Claims

【特許請求の範囲】１絞シ弁が第１の開度以上になると絞り弁より上流側
から下流側になる位置に設けられているパージポート、
ベーパ通路を介して燃料タンクから導かれた蒸発ガスを
吸着する活性炭を収容するチャコールキャニスタ、パー
ジポートとチャコールキャニスタとを接続するパージ通
路、およびパージポートの空気圧に関係してパージ通路
の流通断面積を制御する弁を備え、絞シ弁の第２の開度
が、第１の開度よシ大きい所定開度としてかつ絞り弁が
第２の開度以上にある場合にはパージポートから吸気系
への蒸発ガスの流入があっても空燃比の変化が小さい所
定開度として定義され、前記弁は、絞り弁が第２の開度
以上になってからパージ通路を開き始めるように設定さ
れていることを特徴とする、燃料蒸発ガス排出抑止装置
。２絞り弁が第１の開度以上になると絞シ弁より上流側
から下流側となる位置に設けられているパージポート、
ベーパ通路を介して燃料タンクから導かれた蒸発ガスを
吸着する活性炭を収容するチャコールキャニスタ、パー
ジボートトチャコールキャニスタとを接続するパージ通
路、絞り弁より常に下流側にある位置に設けられている
制御ポート、およびこの制御ポートの空気圧に関係して
二く一ジ通路の流通断面積を制御する弁を備え、絞り弁
の第２の開度が、第１の開度よシ大きい所定開度として
かつ絞り弁が第２の開度以上にある場合にはパージポー
トから吸気系への蒸発ガスの流入があっても空燃比の変
化が小さい所定開度として定義され、前記弁は、絞り弁
が第２の開度以上になってからパージ通路を開き始める
ように設定されていることを特徴とする、燃料蒸発ガス
排出抑止装置。３絞り弁より常に下流側にある位置に設けられている
パージポート、ベーパ通路を各して燃料タンクから導か
れた蒸発ガスを吸着する活性炭を収容スルチャコールキ
ャニスタ、パージポートとチャコールキャニスタとを接
続するパージ通路、および絞シ弁よシ下流側の吸気系の
負圧に関係してパージ通路の流通断面積を制御する弁を
備え、絞り弁の所定開度が、この所定開度以上に絞り弁
がある場合にはパージポートから吸気系への蒸発ガスの
流入があっても空燃比の変化が小さい所定開度として定
義され、前記弁は、絞シ弁が前記所定開度以上になって
からパージ通路を開き始めるように設定されていること
を特徴とする。燃料蒸発ガス排出抑止装置。