JPS6123644Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は車載の燃料タンク等から蒸発した燃料
成分が大気中に放散しないようにした蒸発燃料の
処理装置に関する。

自動車の燃料タンク等から蒸発した燃料成分
（HC）をそのまま外部に放出させることは大気汚
染の一因となるため、この蒸発燃料を一時的に蓄
え、機関の吸入空気中に導入して本来の供給燃料
と共に燃焼室内で燃やすようにした装置が実用さ
れている。（参考文献、特開昭54−20231号公報） これは、活性炭などの吸着剤を収めたキヤニス
タと呼ばれる容器に、燃料タンク等の蒸発燃料を
導き、吸着剤に一時的に吸着させた燃料成分を機
関運転時に離脱させ、機関吸気中に導入するもの
である。

キヤニスタに吸着保持された燃料成分は、機関
運転時の吸気管負圧に応じて活性炭層を介して吸
引された外気に触れて離脱し、外気と共に吸気管
に導入される。

ただし、この導入空気は空燃比としては極めて
高い、すなわち含まれている燃料分が少ないの
で、例えば低負荷時のように吸気管負圧が強いと
きに大量に導入されると、吸入混合気が過薄とな
つて排気組成や運転性能に支障をきたすため、そ
の導入路に制御弁を介装して吸入空気量の多い中
〜高負荷時にのみ導入空気を吸引するようにした
り、あるいは導入路そのものを細く絞つて導入空
気の最大流量を制限するなどして対策している。

しかしながら、このようなキヤニスタ装置にあ
つては、燃料タンク容量が大きいか又は高温時の
ように蒸発燃料量が多い場合には相対的に導入空
気量が不足するので、過剰分の燃料成分をキヤニ
スタで吸着しきれなくなつて（オーバフロー）外
部に放散させてしまうおそれがあつた。

また、キヤニスタと燃料タンクを連通する導入
路に電磁弁を設けたもの（例えば実公昭51−
12571号公報）があるが、電磁弁に燃料中のガム
質が付着し電磁弁の開閉作動ができなくなること
がある。

そこで本考案は、機関負荷を検出する負荷検出
手段と、蒸発燃料の導入路を開閉し、かつ該導入
路を仕切るダイヤフラムと一体動する弁を有する
電磁弁と、機関負荷に基づいて該電磁弁の開口面
積を予め設定した記憶値と、該記憶値に応じて所
定振動数の制御電圧のパルス幅を制御する制御手
段とを設け、該電磁弁の開口面積を該制御手段に
より負荷に応じて制御することによりキヤニスタ
内の吸着燃料の脱離と運転性の両立、および安定
した電磁弁の開閉作動を図ることを目的とする。

以下、図示実施例に基づいて本考案を説明す
る。

第１図は本考案の一実施例の概略構成を示し、
図中１は内燃機関本体、２は吸気通路、３は絞り
弁、４はキヤニスタ（本体）である。

キヤニスタ４の詳細は、第２図に示したよう
に、本体４の内部空間を下室５と中室６と上室７
とに仕切る上下の多孔材８，９を備え、下室５に
はフイルタ１０が、また中室６には活性炭などか
らなる吸着剤１１がそれぞれ収納される。

下室５は本体底部４ａに設けた外気取入孔１２
を介して大気側と連通し、また中室６は多孔材９
を介して下室５と連通しさらにフイルタ１０を介
して大気側と連通する。

一方、上室７は、本体頂部４ｂに設けた入口管
１３と連通する中央空間部７ａと、同じく電磁弁
１４を介して出口管１５と連通する側方空間部７
ｂとに画成される。これら空間部７ａ，７ｂは、
ともにそれぞれの多孔材８を介して中室６と連通
する。

電磁弁１４は、側方空間部７ａの上方に突出し
た中継管１６と同軸的に配設したときのこ形の弁
体１７と、弁体１７を中継管１６の開孔端部に付
勢するコイルスプリング１８、およびソレノイド
１９導入路２０を仕切りかつ弁体１７と一体動す
るダイヤフラム１７′などからなり、通常はコイ
ルスプリング１８の弾発力に基づいて弁体１７が
中継管１６に当接し、側方空間部７ｂを出口管１
５と遮断しているが、ソレノイド１９に通電する
と、第３図に示したように、弁体１７が吸引され
て中継管１６から離れ、空間部７ｂと出口管１５
とを連通する。なお、出口管１５は、第１図に示
したように、導入路２０を介して吸気通路２（絞
り弁３の下流側）と、また入口管１３は図示しな
い燃料タンク空間部とそれぞれ連通する。

ここで、電磁弁１４（ソレノイド１９）に対す
る通電は、クランク角センサ２１が出力するクラ
ンク軸回転信号と、エアフローメータ（吸気流量
計）２２が出力する吸気量信号とに基づいて制御
回路２３を介してパルス制御する。

クランク角センサ２１は、クランク軸２４に直
結した歯付円板２５の回転に応じて基準となるク
ランク位置を検出するものであり、この検出信号
に応じて制御回路２３がクランク角ないし回転速
度を演算する。また、エアフローメータ２２は、
吸気通路２（絞り弁３の上流側）に介装され、吸
入空気量に応じた信号を制御回路２３に出力する
ものである。

この場合、制御回路２３は、これらクランク軸
回転信号と吸気量信号とに基づいて、クランク軸
１回転毎に吸入空気量を検知し、予め設定したメ
モリーマツプに従つて電磁弁１４に対する出力の
パルスを変調する。

つまり、制御回路２３は電磁弁１４に付与する
制御電圧のパルス割合（デユーテイ比）を変化さ
せて電磁弁１４を開閉する通電時間割合、即ちパ
ルス幅を制御する。この場合、１回当たりの吸入
空気量が多い程電磁弁１４の開時間割合が多く、
即ち開口面積が大きくなるように設定する。この
ことはマイクロコンピユータ制御による燃料噴射
システムに本案を適用参入させることが容易にな
しうることを意味する。

次に、上記構成に基づく作用について説明す
る。

まず、機関停止状態においては、燃料タンク内
で蒸発した燃料成分はその蒸気圧に基づいてキヤ
ニスタ１４の内部に侵入し、吸着剤１１に吸着さ
れる。

そして、機関を始動すると、このときには絞り
弁３の開度が極く小さいため、絞り弁３の下流側
ないし導入路２０に強い負圧が作用する。

このため、電磁弁１４が開くと、この強い負圧
力に基づいてキヤニスタ底部４ａの取入孔１２を
介して外気が、また入口部１３を介して蒸発燃料
がそれぞれ吸引され、吸着剤１１を介して空間部
７ｂへ、さらに導入管２０を介して吸気通路２へ
と導入され、吸気中に混入する。

このとき、吸着剤１１に吸着保持されていた燃
料成分が導入外気に触れて吸着剤１１から離脱
し、その外気および新たに侵入した一部の蒸発燃
料と共に吸気中に導入される。

ただし、既に説明したように、電磁弁１４の開
弁割合は、このような低速低負荷時には相対的に
減少するので、強い負圧が作用しても、吸気通路
２吸引される導入空気流量が小さく抑えられる。

その反面、高速高負荷時には吸入空気量が多く
なるとともに、電磁弁１４の開弁割合も比例的に
大きくなるので、吸気通路２ないし導入路１６に
作用する負圧が弱まつても、適度な量の導入空気
が吸気中に導入される。

従つて、吸入空気量に対して導入空気量の割合
が過大になるようなことがなく、安定した機関性
能を維持させることができるのであるが、さら
に、常に適量の導入空気を吸気中に導くので、例
えば高温下で多量の蒸発燃料が発生した場合で
も、キヤニスタ１４がオーバフローして燃料成分
を大気中に放散させるような心配もない。

また、ダイヤフラム１７′は導入路２０（出口
管１５）と電磁弁１４の摺動部を仕切るため、燃
料中のガム質がコイルスプリング１８等に付着す
ることがなく、弁体１７の安定した開閉作動がは
かれる。更に、本実施例は、電磁弁１４の通電制
御にあたつて、その制御回路２３に対する入力条
件として吸入空気量ならびにクランク軸回転を採
用したが、こうすることにより既存の電子制御燃
料噴射装置のコントロールユニツトを利用するこ
とができるので、製造上、価格上の利点が多い。

以上のように本考案は、機関吸入空気量を検出
する手段と、機関回転数を検出する手段とを設
け、機関一回転当たりの吸入空気量に基づいて電
磁弁の開口面積をパルス制御により、低速低負荷
域ほど導入空気量を減少させるようにしたため、
吸入空気量が少ないときは、キヤニスタに対する
燃料の吸着状態により、吸気中に導入される燃料
量が変化すると、空燃比に大きな影響を及ぼすの
であるが、このような吸気量の少ないときには、
電磁弁からの導入量を減少させるので、空燃比の
変動を確実に防止できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を示す概略構成図、
第２図はキヤニスタの断面図、第３図はそのＡ部
拡大図である。 ２……吸気通路、４……キヤニスタ（本体）、
１１……吸着剤、１４……電磁弁、２０……導入
路、２３……制御回路。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 燃料タンク等の蒸発燃料を吸着材に吸着保持す
   るキヤニスタを設け、該キヤニスタ吸着燃料を機
   関運転時に離脱させて機関吸入空気中に導入路を
   介して導入する蒸発燃料の処理装置において、機
   関回転数を検出する回転数検出手段と、機関吸入
   空気量を検出する吸気量検出手段と、上記導入路
   を開閉しかつ該導入路を仕切るダイヤフラムと一
   体動する弁体を有する電磁弁と、機関回転数及び
   機関吸入空気量に基づいて該電磁弁の開口面積を
   予め設定した記憶値と、該記憶値に応じて所定振
   動数の制御パルス幅を制御する制御手段とを設
   け、該電磁弁の開口面積を該制御手段により機関
   一回転当たりの吸入空気量に応じて制御し、機関
   一回転当たりの吸入空気量が小さいほど該電磁弁
   の開弁時間を短くするように構成したことを特徴
   とする蒸発燃料の処理装置。