説明

蒸発燃料処理装置

【課題】タンク内圧によって燃料が漏れることを防ぐことが可能な蒸発燃料処理装置を提供する。
【解決手段】蒸発燃料処理装置1は、燃料を貯留する燃料タンク3と、燃料タンク3で発生する蒸発燃料を吸着するキャニスタ13と、燃料タンク3とキャニスタ13とを連通するベーパ通路9に設けられた常閉型の制御バルブ11と、燃料タンク3に燃料を給油するためのフィラーパイプ4と、燃料タンク3とフィラーパイプ4とを連通し、燃料タンク3側の端部に開口部5aを有するブリーザパイプ5と、を備え、ブリーザパイプ5の開口部5aは、所定量に達したときの燃料の液面よりも下に位置し、ブリーザパイプ5には、燃料タンク3内において所定量に達したときの燃料の液面よりも上に孔部5bが形成されている。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、燃料タンクで発生する蒸発燃料を吸着するキャニスタを備え、前記蒸発燃料を処理する蒸発燃料処理装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来の蒸発燃料処理装置では、給油時に、燃料タンクに発生している蒸発燃料が、大気に放出されるのを防止するために、蒸発燃料をキャニスタに吸着させて、燃料タンク内の圧力を低下させている(例えば、特許文献1参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2004−156495号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
従来の蒸発燃料処理装置において、燃料タンクに燃料を供給するためのフィラーパイプは、通常、フィラーキャップで塞がれている。また、燃料タンクとフィラーパイプとを連通する連通路が設けられており、燃料満タンの状態では、給油を行うための給油ガンのオートストップを作動させるためや、燃料タンク内の蒸発燃料を連通路を介してフィラーパイプから外に放出させないために、連通路の燃料タンク側開口が燃料に浸かるように構成されている。しかし、運転者が燃料満タンの状態でフィラーキャップを閉め忘れて、車両を長期間放置した場合には、燃料タンク内の蒸発燃料の圧力が上昇して燃料液面に圧力(タンク内圧)がかかり、このタンク内圧によって燃料液面が連通路及びフィラーパイプを介して予想外に押し上げられてしまうおそれがある。
【0005】
そこで、本発明は、タンク内圧によって生じる不具合を防ぐことが可能な蒸発燃料処理装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明は、前記した課題を解決すべく創案されたものであり、燃料を貯留する燃料タンクと、前記燃料タンクで発生する蒸発燃料を吸着するキャニスタと、前記燃料タンクと前記キャニスタとを連通するベーパ通路に設けられた常閉型の制御バルブと、前記燃料タンクに前記燃料を給油するためのフィラーパイプと、前記燃料タンクと前記フィラーパイプとを連通し、前記燃料タンク側の端部に開口部を有する連通路と、を備えた蒸発燃料処理装置であって、前記連通路の前記開口部は、前記所定量に達したときの前記燃料の液面よりも下に位置し、前記連通路には、前記燃料タンク内において前記所定量に達したときの前記燃料の液面よりも上に孔部が形成されていることを特徴とする。
【0007】
かかる構成によると、燃料タンク内の蒸発燃料を孔部から連通路を介して外へと逃がすことができ、タンク内圧によって生じる不具合を防ぐことができる。
【0008】
前記孔部は、複数形成されていることが望ましい。
【0009】
複数の前記孔部として、前記連通路の周面に対向して形成された一対の前記孔部が形成されていることがさらに望ましい。
【0010】
かかる構成によると、燃料液面が傾斜して一方の孔部が燃料液面に浸かっても、他方の孔部は燃料液面よりも上となるため、蒸発燃料を外へ逃がし、タンク内圧によって燃料が外へ漏れることを防ぐことができる。
【0011】
前記孔部の合計断面積は、前記連通路の断面積よりも小さいことが望ましい。
【0012】
かかる構成によると、外へ逃がす蒸発燃料の量を抑えることができる。
【発明の効果】
【0013】
本発明によれば、タンク内圧によって生じる不具合を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【0014】
【図1】本発明の実施形態に係る蒸発燃料処理装置(密閉保持時)の構成図である。
【図2】本発明の実施形態に係る蒸発燃料処理装置の構成図であり、給油時の状態を示している。
【図3】図1の要部拡大図であり、(a)は、本発明の実施形態に係る蒸発燃料処理装置のブリーザパイプを示す図、(b)は、本発明の変形例に係る蒸発燃料処理装置のブリーザパイプを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0015】
次に、本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。なお、各図において、共通する部分には同一の符号を付し重複した説明を省略する。
【0016】
図1に、本発明の実施形態に係る蒸発燃料処理装置(密閉保持時)1の構成図を示す。蒸発燃料処理装置1は、ベーパ通路(配管)9と、ベーパ通路(配管)9上に接続される制御バルブ(電磁弁)11と、制御バルブ11と並列にベーパ通路(配管)9上に接続される高圧2ウェイバルブ10と、ベーパ通路(配管)9の一端が接続されるキャニスタ13と、一端がキャニスタ13に接続されもう一つの一端が内燃機関の吸気通路(図示省略)に接続するパージ通路(配管)18と、パージ通路(配管)18上に接続されるパージコントロールバルブ14と、キャニスタ13内の圧力を検出する圧力センサ15と、燃料タンク3内の圧力を検出する圧力センサ16と、制御手段2とを有している。
【0017】
また、ベーパ通路(配管)9のもう一つの一端が、燃料タンク3に接続されている。燃料タンク3には、フィラーパイプ4とブリーザパイプ5が接続されている。ブリーザパイプ5は、燃料タンク3とフィラーパイプ4とを連通し、燃料タンク3側の端部に開口部5aを有する連通路である。ブリーザパイプ5のもう一つの一端は、フィラーパイプ4の上部に接続されている。フィラーパイプ4のもう一つの一端の開口部は、フィラーキャップ6で蓋がされている。
【0018】
フューエルリッド7は、車体(図示省略)のフィラーパイプ4の開口部及びフィラーキャップ6が臨む位置に設けられており、フィラーキャップ6に更に蓋をしている。フューエルリッド7は、ロック機構を備えており、給油時以外ではロック機構がロックされて閉じられている。リッドスイッチ8が運転者等によって押され、その後、所定の条件が満たされたと制御手段2が判定した場合に、制御手段2は、フューエルリッド7のロックを解除し、フューエルリッド7を自動的に開ける。フューエルリッド7が開けば、運転者等は、フィラーキャップ6を開けて、燃料タンク3に給油することが可能になる。また、フューエルリッド7は、運転者等による手動(車外におけるフューエルリッド7の直接操作)によって開けることもできるように構成されている。
【0019】
燃料タンク3は、燃料を内燃機関(図示省略)に送るポンプ3aと、ベーパ通路(配管)9への開口に設けられたフロート弁3bとカット弁3cとを有している。フロート弁3bは、いわゆる満タンになったらベーパ通路(配管)9への開口を塞ぎ、燃料がベーパ通路(配管)9に入るのを防いでいる。カット弁3cは、いわゆる満タンになってもベーパ通路(配管)9への開口を塞がないが、例えば、燃料タンク3が傾いて燃料の液面が上昇し燃料がベーパ通路(配管)9に入るのを防いでいる。
【0020】
キャニスタ13は、燃料を貯留する燃料タンク3で発生する蒸発燃料を吸着することができる。キャニスタ13は、活性炭等を内蔵し、この活性炭等によって蒸発燃料が吸着される。逆に、キャニスタ13は、大気から吸気して、その吸気した空気をパージ通路(配管)18に送ることにより、キャニスタ13内に吸着された蒸発燃料をキャニスタ13の外の内燃機関へパージすることができる。
【0021】
制御バルブ11は、燃料タンク3とキャニスタ13とを連通するベーパ通路9に設けられた常閉型の弁である。制御バルブ11には、常閉型の電磁弁を用いることができる。この制御バルブ11は、通常、付勢手段によって付勢された弁体が弁座に着座することによって、蒸発燃料の流通を遮断する閉弁状態となっている。制御手段2によってコイルに通電された場合には、コイルの励磁によって可動コアに磁束が発生し、当該可動コアが固定コアに磁力によって引き付けられる。可動コアに取り付けられた弁体は、付勢手段による付勢力に抗して移動して弁座から離間し、制御バルブ11は、蒸発燃料の流通を許容する開弁状態となる。
【0022】
高圧2ウェイバルブ10は、ダイアフラム式の正圧弁と負圧弁を組み合わせた機械式弁を有している。正圧弁は、燃料タンク3側の圧力が、キャニスタ13側の圧力よりも所定圧力分高くなったときに開弁するように構成されている。この開弁により、燃料タンク3内で高圧になった蒸発燃料が、キャニスタ13に送られる。負圧弁は、燃料タンク3側の圧力が、キャニスタ13側の圧力よりも所定圧力分低くなったときに開弁するように構成されている。この開弁により、キャニスタ13に貯えられていた蒸発燃料が、燃料タンク3に戻される。
【0023】
パージコントロールバルブ14は、パージ通路(配管)18に設けられている。パージコントロールバルブ14には、電磁弁を用いることができる。パージコントロールバルブ14は、制御手段2によって、開制御と閉制御を行うことができる。
【0024】
圧力センサ15、16には、圧電素子を用いることができる。圧力センサ15は、キャニスタ13に接続され、キャニスタ13内の圧力を検出することができる。また、キャニスタ13内の圧力は、パージ通路18内の圧力と、ベーパ通路9内の制御バルブ11よりもキャニスタ13側の圧力とに等しくなるので、圧力センサ15は、実質的に、それらの圧力も検出できることになる。検出された圧力は、制御手段2に送信される。
【0025】
制御手段2は、CPU(Central Processing Unit)、RAM(Random Access Memory)、ROM(Read-Only Memory)、入出力回路等から構成されたECU(Electrical Control Unit)である。制御手段2は、リッドスイッチ8から出力された開指令を取得し、開指令が取得された場合に、ロック解除信号をフューエルリッド7へ出力し、フューエルリッド7のロックを解除する。また、制御手段2は、制御バルブ11の駆動を制御し、蒸発燃料によるベーパ通路9の流通を許容する開状態と、蒸発燃料によるベーパ通路9の流通を遮断する閉状態と、を切換可能である。
【0026】
制御手段2によるフューエルリッド7及び制御バルブ11の制御方法の基本構成について説明する。まず、制御手段2が、運転者等による操作によってリッドスイッチ8から出力された開指令を取得した場合には、制御バルブ11の開制御を実施する。続いて、制御手段2が、燃料タンク3内の圧力がリッド開許可圧力に達するまで低下したか否かを判定する。リッド開許可圧力に達していれば、制御手段2が、ロック解除信号をフューエルリッド7のロック機構へ出力してロックを解除し、図2に示すように、フューエルリッド7の蓋を開ける。この後、運転者等は、フィラーキャップ6を開けて、給油を行う。給油後に、運転者等は、フィラーキャップ6を閉め、さらに、フューエルリッド7の蓋を閉める。
【0027】
図3(a)に示すように、ブリーザパイプ5の燃料タンク3側の端部に形成された開口部5aは、燃料タンク3内の燃料が満タン(所定量)に達したときの燃料液面の下に位置するように構成されている。また、本実施形態において、ブリーザパイプ5には、燃料が満タンに達したときの燃料液面よりも上に2つの孔部5b,5bが形成されている。本実施形態において、2つの孔部5b,5bは、ブリーザパイプ5の周面において対向するように、例えば、前後又は左右に配置されている。また、孔部5bの形状は円形状を呈しているが、楕円形状を呈してもよい。孔部5bの形状が楕円形状を呈しており、その長軸方向がブリーザパイプ5の軸線方向に沿っている場合には、燃料液面が傾斜して孔部5b全体が燃料液面に浸かることを好適に防ぐことができる。
【0028】
燃料タンク3内の燃料が満タンの場合には、ブリーザパイプ5の開口部5aは、燃料内に浸かっている。このとき、高圧2ウェイバルブ10は、閉弁状態となり、燃料タンク3とキャニスタ13とを遮断する。この状態でフューエルリッド7の蓋及びフィラーキャップ6を開けたまま長期間放置すると、制御手段2は、所定時間経過後に制御バルブ11の制御を実施し、制御バルブ11が閉弁状態となって燃料タンク3とキャニスタ13との間が完全に遮断される。従来の蒸発燃料処理装置であれば、燃料タンク3内の蒸発燃料は、キャニスタ13へ移動できないため、燃料タンク3内の燃料に蒸発燃料による圧力がかかり、燃料がフィラーパイプ4及びブリーザパイプ5内を上昇してしまうおそれがある。しかし、本発明の実施形態に係る蒸発燃料処理装置1は、孔部5bを備えているので、燃料タンク3内の蒸発燃料を孔部5bからブリーザパイプ5を介して外へと逃がすことができ、タンク内圧によって生じる不具合(例えば、燃料が外へ漏れる)を防ぐことができる。
【0029】
また、本発明の実施形態に係る蒸発燃料処理装置1は、2つの孔部5b,5bがブリーザパイプの周面に対向して形成されているので、燃料液面が傾斜して一方の孔部5bが燃料液面に浸かっても、他方の孔部5bは燃料液面よりも上となるため、蒸発燃料を外へ逃がし、タンク内圧によって生じる不具合を防ぐことができる。
【0030】
なお、孔部5bは、満タンの燃料液面が水平面からθ=2度傾斜した場合の当該燃料液面よりも上となる位置に形成されていることが望ましい。かかる構成によると、車両が斜面に駐車した場合等にも、蒸発燃料を外へ逃がし、タンク内圧によって生じる不具合を防ぐことができる。
【0031】
また、孔部5bの合計断面積(本実施形態では、円形状の2つの孔部5bの面積の合計)は、ブリーザパイプ5の断面積(開口部5aの面積)よりも小さいことが望ましい。かかる構成によると、外へ逃がす蒸発燃料の量を抑えることができる。
【0032】
また、エンジンの吸気負圧、外部診断装置の正圧ポンプ又は負圧ポンプの圧力等を用いて蒸発燃料処理装置1のリーク診断を行う場合には、制御手段2又は外部診断装置は、孔部5bで発生する圧力を考慮してリーク診断を行う。また、フィラーパイプ4やブリーザパイプ5のリーク診断を行う場合には、燃料が満タンで開口部5aが燃料に浸かって塞がれていても、孔部5bからエンジンの吸気負圧、外部診断装置による圧力等を導入することができるので、外部診断装置は、燃料タンク3内の燃料量によらずフィラーパイプ4やブリーザパイプ5のリーク診断を行うことができる。
【0033】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は前記実施形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜設計変更可能である。例えば、図3(b)に示すように、ブリーザパイプ5の燃料タンク3側端部が傾斜して配置されている場合には、孔部5bをブリーザパイプ5の周面の上向き側に形成することによって、孔部5bが燃料液面に浸かることを防ぐことができる。また、孔部5bの個数、形状等は適宜変更可能である。孔部5bの個数は、1個でもよいし、複数個でもよい。また、孔部5bの形状は、円形状、楕円形状等に限定されず、四角形状等であってもよい。
【0034】
また、制御バルブ11には、常閉型の電磁弁に代えて、ボールバルブを用いることができる。ボールバルブは、開度ゼロ度で全閉となり、開度90度で全開となる。制御バルブ(ボールバルブ)11の開度は、開度検出手段(図示せず)によって検出でき、検出された開度は、制御手段2に送信される。また、制御手段2は、制御バルブ11を開ける開制御と、閉じる閉制御と、ができるとともに、制御バルブ11を開いたり閉じたりする速度を可変制御したり、制御バルブ11を開ける際の開度を調整したりすることができる。すなわち、制御バルブ11としてのボールバルブは、その開閉速度及び開度をリニア制御可能な(常閉型の)弁である。
【0035】
また、三方弁を更に備え、三方弁の一口は、圧力センサ16に接続され、三方弁の残りの二口は、ベーパ通路9の制御バルブ11よりもキャニスタ13側と、ベーパ通路9の制御バルブ11よりも燃料タンク3側とに接続されている構成であってもよい。この場合には、制御手段2は、三方弁を制御して、圧力センサ16とベーパ通路9の制御バルブ11よりもキャニスタ13側を繋げたり、圧力センサ16とベーパ通路9の制御バルブ11よりも燃料タンク3側を繋げたりすることができる。圧力センサ16とベーパ通路9の制御バルブ11よりもキャニスタ13側が繋がれば、圧力センサ16は、ベーパ通路9内の制御バルブ11よりもキャニスタ13側の圧力、更には、キャニスタ13内の圧力を検出することができる。このとき検出される圧力は、圧力センサ15に検出される圧力と、同じ箇所を計測し一致するはずなので、圧力センサ15、16の較正や故障診断を行うことができる。三方弁を制御して、圧力センサ16とベーパ通路9の制御バルブ11よりも燃料タンク3側が繋がれば、圧力センサ16は、ベーパ通路9内の制御バルブ11よりも燃料タンク3側の圧力、さらには、燃料タンク3内の圧力を検出することができる。圧力センサ16は、検出した圧力を制御手段2へ送信する。
【符号の説明】
【0036】
1 蒸発燃料処理装置
2 制御手段
3 燃料タンク
5 ブリーザパイプ(連通路)
5a 開口部
5b 孔部
6 フィラーキャップ
7 フューエルリッド
9 ベーパ通路
10 高圧2ウェイバルブ
11 制御バルブ
13 キャニスタ

【特許請求の範囲】
【請求項1】
燃料を貯留する燃料タンクと、
前記燃料タンクで発生する蒸発燃料を吸着するキャニスタと、
前記燃料タンクと前記キャニスタとを連通するベーパ通路に設けられた常閉型の制御バルブと、
前記燃料タンクに前記燃料を給油するためのフィラーパイプと、
前記燃料タンクと前記フィラーパイプとを連通し、前記燃料タンク側の端部に開口部を有する連通路と、
を備えた蒸発燃料処理装置であって、
前記連通路の前記開口部は、前記所定量に達したときの前記燃料の液面よりも下に位置し、
前記連通路には、前記燃料タンク内において前記所定量に達したときの前記燃料の液面よりも上に孔部が形成されている
ことを特徴とする蒸発燃料処理装置。
【請求項2】
前記孔部は、複数形成されている
ことを特徴とする請求項1に記載の蒸発燃料処理装置。
【請求項3】
複数の前記孔部として、前記連通路の周面に対向して形成された一対の前記孔部が形成されている
ことを特徴とする請求項2に記載の蒸発燃料処理装置。
【請求項4】
前記孔部の合計断面積は、前記連通路の断面積よりも小さい
ことを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の蒸発燃料処理装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【公開番号】特開2012−101696(P2012−101696A)
【公開日】平成24年5月31日(2012.5.31)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−252532(P2010−252532)
【出願日】平成22年11月11日(2010.11.11)
【出願人】(000005326)本田技研工業株式会社 (23,863)
【Fターム(参考)】