CN101240760A - 碳罐和包括碳罐的燃料蒸气处理系统 - Google Patents

Abstract

碳罐具有用于吸附在车辆的燃料箱内生成的燃料蒸气的吸附材料。由吸附材料吸附的燃料可以由在车辆发动机的进气通道内生成的负吸入空气压力除去。碳罐设置为构成车辆的车辆部件之一的一部分。一种燃料蒸气处理系统包括碳罐。

Description

碳罐和包括碳罐的燃料蒸气处理系统

本申请要求申请号为2007-26520和2007-235321的日本专利申请的优先权，其内容包含在此作为参考。

技术领域

本发明涉及包含吸附材料的碳罐。吸附材料可以吸附在具有相对较小尺寸的车辆的燃料箱内生成的燃料蒸气。吸附的燃料蒸气可以由在车辆发动机的进气通道内生成的吸入空气压力从吸附材料除去。本发明还涉及包括碳罐的燃料蒸气处理系统。

背景技术

日本公开未决专利公布No.6-305469教导了一种安装在两轮机动车辆上的已知的碳罐。依照该公布，碳罐框架设置在车体框架上并且具有从车体框架的中央部分向外延伸的膨胀部分。碳罐保持在碳罐框架的膨胀部分内。使用该配置，可以放置碳罐而不干扰发动机的辅助机构。

然而，使用上述公布中的碳罐，必需通过使用装接构件例如橡皮筋和垫子将碳罐装接到碳罐框架上。需要装接构件和用于装接装接构件的附加处理会造成需要麻烦的安装工作的问题。该问题在碳罐安装到小型车辆例如两轮机动车辆等上的情形下尤其严重，因为装接工作必需在有限的空间内完成。

因此，就需要能够很容易地安装到车辆上的碳罐和包括碳罐的燃料蒸气处理系统。

发明内容

依照本发明的一个方面包括一种碳罐，该碳罐具有用于吸附在车辆的燃料箱内生成的燃料蒸气的吸附材料。由吸附材料吸附的燃料可以由在车辆发动机的进气通道内生成的负吸入空气压力除去。碳罐设置为构成车辆的车辆部件之一的一部分。

使用该配置，可以减少零件数目和将碳罐装接到车辆上所需的处理步骤。因此，碳罐可以很容易地安装到车辆上。如果碳罐安装在两轮机动车辆或类似于两轮机动车辆的任意其它小型车辆上，该布置就尤其有利，因为碳罐到小型车辆上的装接操作必需在有限的空间内完成。

在该说明书中，表述“两轮机动车辆或类似于两轮机动车辆的任意其它小型车辆”用于表示其中燃料箱比发动机置于更高水平的车辆(多台车辆)。类似于两轮机动车辆的小型车辆可以包括发动机辅助推进的自行车或三轮摩托车、小型四轮车辆、用在非公共道路上的运载车辆、高尔夫手拉车、割草机、剪草机或任意其它服务车辆。车辆部件之一优选地置于能够使燃料箱内生成的燃料蒸气由重力而达到吸附材料的位置，即在比燃料箱的燃料蒸气释放口更低水平的位置。

在一个实施例中，车辆部件包括发动机的进气系统部件。进气系统部件可以置于进气通道附近。因此，将碳罐设置在进气系统部件之一上可以简化由吸附材料除去燃料所需的管道结构。

进气系统部件可以包括空气过滤器。因此，可以将碳罐设计成空气过滤器的一部分。

在另一个实施例中，进气系统部件包括界定了进气通道的进气通道构件。碳罐还包括包含燃料吸附材料的容器。进气通道构件是容器的一部分。因此，具有碳罐的进气系统部件可以具有紧凑的构造。

碳罐的容器可以与进气通道构件形成一个整体。同样使用该配置，具有碳罐的进气系统部件可以具有紧凑的构造。

在另一个实施例中，车辆部件之一是车座。使用该配置，碳罐可以设置为车座的一部分。在车辆为鞍座型车辆例如两轮机动车辆的情形下，该座置于燃料箱附近。因此，将碳罐设置在座上能够简化用于导入燃料蒸气所需的管道结构。

碳罐可以布置在车座内。因此，可以有效地使用座内的未用空间作为用于碳罐的空间。另外，因为座内的未用空间可以具有较大的体积，因此可以增大碳罐的容积。

在另一个实施例中，车辆部件之一是车体框架。因此，可以将碳罐设置为车体框架的一部分。

车体框架可以包括管构件，并且吸附材料可以容纳在管构件中。因此，可以使用车体框架内的未用空间作为碳罐的安装空间。

在另一个实施例中，车辆部件之一是车辆主体盖。因此，可以将碳罐设置为车辆主体盖的一部分。

车辆主体盖可以包括踏板盖部分，并碳罐可以布置在踏板盖部分内。因此，可以使用踏板盖部分内的未用空间作为用于碳罐的空间。

在另一个实施例中，碳罐的容器具有与燃料箱连通的燃料蒸气导入口。燃料蒸气导入口在其中车辆部件之一安装在车辆上的状态下置于燃料箱的侧面上。使用该配置，可以简化导入燃料蒸气所需的管道结构。

在另一个实施例中，容器具有与进气通道连通的燃料清除口。燃料清除口在其中车辆部件之一安装在车辆上的状态下置于进气通道的侧面上。使用该配置，可以简化从吸附材料中除去燃料所需的管道结构。

碳罐还可以包括布置在燃料蒸气导入口内的阀以在控制单元的控制下打开和关闭燃料蒸气导入口。此外或是可选地，碳罐可以包括布置在燃料清除口内的第二阀以在控制单元的控制下打开和关闭清除口。因此，可以控制流经燃料蒸气导入口和/或燃料清除口的燃料蒸气的流动。

在另一个实施例中，碳罐还包括用于在容器的内部与限定在进气通道构件内的进气通道之间连通的清除开口。使用该配置，可以通过经由进气通道和清除开口施加到容器内部的负吸入空气压力来清除容器内的燃料蒸气。因此，可以省略用于清除容器中燃料的管道结构。

清除开口可以形成在将容器的内部与限定在进气通道构件内的进气通道的内部分开的分隔壁中。使用该配置，可以通过在分隔壁中简单地形成清除开口而连通容器的内部和进气通道构件内的进气通道。

过滤器构件可以布置在清除开口内。过滤器构件可以具有空气渗透性并且用来防止吸附材料移动到进气通道内。使用该配置，过滤器构件的空气渗透性能够使负吸入空气压力经由进气通道和清除开口施加到容器内部以清除燃料蒸气，而又可以防止吸附材料由负吸入空气压力移动到进气通道内。

清除控制阀可以布置在清除开口内用于在控制单元的控制下打开和关闭清除开口。使用该配置，可以控制流经清除开口的燃料蒸气的流动。另外，可以防止或最小化燃料蒸气在发动机停止时从容器到进气通道构件内的进气通道的潜在泄露。

本发明的另一个方面还涉及包括碳罐的燃料蒸气处理系统。在该系统中，发动机的一部分废气导入容器中。因此，废气可以用作清除容器中容纳的燃料的清除介质，这样就可以实现废气再循环(EGR)。因此，就可以提高清除效率。

燃料蒸气处理系统可以包括用于将废气导入碳罐的容器的废气导入通道。废气控制阀可以布置在废气导入通道内用于在控制单元的控制下打开和关闭废气导入通道。因此，可以控制流经废气导入通道的废气的流动。

废气控制阀可以是电磁驱动的三通阀，它可以操作来在其中废气导入碳罐的容器的第一位置和其中大气导入容器的第二位置之间转换。因此，依照发动机的驱动条件，可以在其中废气导入容器的第一状态和其中大气导入容器的第二状态之间适当地改变状态。

附图说明

图1是用于依照本发明的第一实施例的两轮机动车辆的燃料喷射型发动机系统的示意结构图；

图2是图1中所示空气过滤器的剖视图；

图3是包含依照本发明的第二实施例的碳罐的空气过滤器的剖视图；

图4是包含依照本发明的第三实施例的碳罐的空气过滤器的剖视图；

图5是包含依照本发明的第四实施例的碳罐的两轮机动车辆的主要部分的侧视图，且其中一部分脱离；

图6是沿图5中的线VI-VI剖开的剖视图；

图7是包含依照本发明的第五实施例的碳罐的两轮机动车辆的侧视图；

图8是图7中所示的两轮机动车辆的车体框架的透视图；

图9是车体框架的主要部分的剖视图；

图10是包含依照本发明的第六实施例的碳罐的两轮机动车辆的侧视图；

图11是图10中所示主体盖的踏板盖部分之一的剖视图；

图12是包含依照本发明的第七实施例的碳罐的空气过滤器的剖视图；并且

图13是依照本发明的第八实施例的发动机系统的示意结构图。

具体实施方式

上文和下文公开的每个附加特征和示教都可以单独或连同其它特征和示教使用以提供改进的碳罐和燃料蒸气处理系统。现在将参照附图详细描述本发明的典型实例，这些实例单独和彼此连同利用了这些附加特征和示教中的许多。该详细说明仅仅用于教导本领域的普通技术人员实践当前示教的优选方面的进一步的细节并且并非用来限制本发明的范围。只有权利要求书才界定了所要求的发明的范围。因此，在下面的详细说明中公开的特征和步骤的组合在最广义的意义上而言可能并非实践本发明所必需的，并且仅仅示教来尤其是描述本发明的典型实例。此外，典型实例和从属权利要求的各个特征能够以并未特别列举的方式组合，从而提供当前示教的附加的有用实施例。

[第一实施例]

现在将参照图1和图2描述本发明的第一实施例。该实施例涉及适于安装在作为车辆的实例的两轮机动车辆上的碳罐。现在将参照图1首先描述具有碳罐的两轮机动车辆的燃料喷射型发动机系统。

如图1所示，发动机系统10包括用于存储燃料的燃料箱12。燃料泵13布置在燃料箱12内。燃料泵13经由燃料过滤器14抽出燃料箱12内的燃料、压缩燃料并且经由燃料输送通道15将燃料供给燃料喷射器38。燃料泵13在ECU 57(将在下面说明)的控制下驱动。压力调节器17将供给到燃料喷射器38的燃料的压力调节为预定的压力值。

往复式四冲程单缸发动机20(下文中将简称为“发动机20”)显示为内燃机的一个实例。水温度传感器22装接到发动机20上用于检测冷却水的温度。曲柄角传感器25也装接到发动机20上用于检测曲柄轴的旋转速度即发动机20的旋转速度。来自水温度传感器22和曲柄角传感器25的检测信号供给ECU 57。

在发动机20的吸入侧上，设置了与气缸盖27的进气口25连通的进气管30、具有节气门33并且与进气管30连通的节气门体32和与节气门体32连通的空气过滤器35。空气过滤器35具有空气过滤器主体36作为外壳。空气过滤器元件37装配在空气过滤器主体36内。空气过滤器主体36具有置于空气过滤器元件37的上游侧或脏侧上的进气口36a。就两轮机动车辆而言，空气过滤器35总体上置于比燃料箱12的更低水平上。进气管30、节气门体32和空气过滤器35(更具体地说，空气过滤器主体36)构成与发动机20的燃烧室39连通的进气通道31。进气通道31可以被称作“进气系统元件”。

节气门体32的节气门33可以响应加速器(未显示)的操作而被打开和关闭，这样就可以控制经由进气通道31而被抽吸到燃烧室39中的吸入空气的流量。用于检测节气门33的开口程度的节气门位置传感器42和用于检测吸入空气的压力的进气压力传感器43装接到节气门体32上。进气温度传感器47装接到空气过滤器主体36上用于检测空气过滤器元件37下游侧或清洁侧上吸入空气的温度。来自节气门位置传感器42、进气压力传感器43和进气温度传感器47的检测信号也供给ECU。

排气管45布置在发动机20的排气侧上并且与气缸盖27的排气口44连通。三元催化剂48布置在排气管45中限定的废气通道46中。火花塞50装接到气缸盖27上并且部分地伸入到燃烧室39中。火花塞50在ECU 57的控制下在基于从点火线圈51供给的点火信号的点火正时处放电火花，这样在燃烧室39内供给的易燃混合气体就被点燃。

更具体地，从燃料箱12经由燃料输送通道15供给燃料喷射器38的燃料就通过燃料喷射器38的操作而被喷射到进气管30内限定的进气通道31中。环境空气经由空气过滤器35的空气过滤器元件37抽吸到进气通道31中。抽吸到进气通道31的空气和由燃料喷射器38喷射的燃料被抽吸到发动机20的燃烧室39中作为具有预定空气/燃料混合比的易燃混合气体。抽吸到燃烧室39中的易燃混合气体由火花塞50的放出的电火花膨胀或燃烧。与此一起，活塞53往复运动以旋转曲轴24，这样就可以获得用于两轮机动车辆运动的驱动力。燃烧后的废气经由排气管45中限定的废气通道46排放到大气中。

具有上述发动机20的两轮机动车辆还具有电池55作为车辆的电源、可以由驾驶员操作用于起动发动机20的点火开关56和作为控制发动机20的各个驱动器的电控元件的ECU 57。

电池55经由点火开关56连接到ECU 57上。主继电器58设置在点火开关56和ECU 57之间用于允许和中断从电池55到ECU 57的供电。主继电器58包括触点和线圈(未显示)。当点火开关56被打开时，电流在线圈上流过，这样就会由线圈生成磁力以闭合触点。因此，如果电流在线圈上流过，触点就会彼此接触。与此相反，如果电流不在线圈上流过，触点就不会彼此接触。因此，当主继电器58打开或关闭时，就会从电池55向ECU 57供电。

装接到发动机20上的传感器22、25、42、43和47检测涉及发动机20的驱动条件的各种参数并且连接到ECU 57上。因此，水温度传感器22检测流经发动机20内水冷套的发动机冷却水的温度并且向ECU 57输出对应于所检测温度的电信号。曲柄角传感器25检测曲轴24的旋转速度并且向ECU 57输出对应于所检测旋转速度的电信号。节气门位置传感器42检测节气门33的开口程度(开口角度)并且向ECU 57输出对应于所检测开口程度的电信号。进气压力传感器43检测节气门33的下游侧上的进气通道31内的压力并且向ECU 57输出对应于所检测压力的电信号。进气温度传感器47检测空气过滤器元件37下游侧或清洁侧上吸入空气的温度并且向ECU 57输出对应于所检测温度的电信号。

基于从传感器22、25、42、43和47输出的电信号，ECU执行包括燃料喷射控制和点火正时控制在内的各种控制，这样燃料喷射器38和点火线圈51等等就可以受控地驱动。燃料喷射控制用于响应发动机20的驱动条件执行用于燃料喷射量的控制和燃料喷射器38的燃料喷射定时的控制。点火正时控制是指响应发动机20的驱动条件通过控制点火线圈51来控制火花塞50的点火正时的控制。

ECU 57可以具有CPU、ROM、主RAM、备用RAM、外部输入电路和外部输出电路等等。ECU构成逻辑计算电路，其中CPU、ROM、主RAM、备用RAM、外部输入电路和外部输出电路等经由数据总线连接。ROM存储涉及发动机20的各种控制的各种控制程序。主RAM临时存储由CPU执行的计算的结果。备用RAM存储预先存储的数据。基于从传感器22、25、42、43和47经由输入电路输入的检测信号，CPU依照控制程序执行此前所述的各种控制。CPU也被称为“控制单元”。

发动机系统10(看见图1)还包括燃料蒸气处理系统60。燃料蒸气处理系统60用来处理在燃料箱12内生成的燃料蒸气以防止燃料蒸气释放到大气中。燃料蒸气处理系统60包括用于导入在燃料箱12内生成的燃料蒸气的燃料蒸气导入通道62、具有用于吸附经由燃料蒸气导入通道62导入的燃料蒸气的吸附材料66和用于清除的进入到进气通道31中的所吸附的燃料蒸气的清除通道68。碳罐64包含到空气过滤器35中作为空气过滤器35的部件。空气过滤器35可以构成车辆的部件，并且空气过滤器主体36可以构成界定了元件的进气通道。

下面将参照图2描述碳罐64。如图2所示，碳罐64具有装接到空气过滤器35的空气过滤器主体36的一侧(如图2中所示为右侧)的箱形容器65作为与空气过滤器主体36串联的外部零件。吸附材料66可以为活性碳颗粒并且布置在容器65内。容器65具有其上设置了燃料蒸气导入口70、清除口71和大气口72的上板65a。

如图1所示，燃料蒸气导入通道62的一个端部与燃料蒸气导入口70连通。燃料蒸气导入通道62的另一个端部经由布置在燃料箱12的上表面上的燃料蒸气释放口74连通在燃料箱12内。清除通道68的一个端部与清除口71连通。清除通道68的另一个端部经由清除连通口75连通在进气通道31内，其中清除连通口75在节气门33的下游侧的一个位置上通向进气管30。燃料蒸气导入口70在比清除口71(更具体地，比燃料蒸气释放口74)更靠近燃料箱12的位置上布置在容器65的上表面上。清除口71在比燃料蒸气导入口70(更具体地，比清除连通口75)更靠近进气通道31的位置上布置在容器65的上表面上。大气口72通向大气中。在燃料箱12中生成的燃料蒸气经由燃料蒸气导入通道62供给吸附材料66，这样燃料蒸气就被吸附材料66吸附。吸附的燃料蒸气可以通过由吸入空气生成的负压从吸附材料66中除去，然后释放到清除通道68中。

磁驱阀77布置在清除口71内。ECU 57控制阀77，这样阀77就可以响应发动机20的驱动条件而打开和闭合。当阀77打开时，就会利用负的吸入空气压力将容器65内部的燃料蒸气(主要是由吸附材料66吸附的燃料蒸气)经由清除通道68导入进气通道31中。燃料蒸气然后在发动机20内燃烧。同时，大气经由大气口72导入容器65中。大气口72用来将大气导入容器65中或是将空气从容器65释放到大气中从而减小在容器65内生成的压力变化。这种压力变化可以由燃料燃烧、温度下降和清除等生成的负压或是由温度升高或燃料摇动而生成的燃料蒸气而生成的正压导致。阀77仅仅需要布置在通道中，该通道适于将从吸附材料66中除去的燃料蒸气清除到进气通道31中。因此，阀77可以布置在清除通道68内而替代清除口71内。

依照如上所述的碳罐64，碳罐64设置作为空气过滤器36的一部分，而空气过滤器36是两轮机动车辆的一个部件(参见图1和2)。因此，可以省略将碳罐64连接到车辆上所需的元件和连接碳罐64所需的步骤。因此，可以提高碳罐64在车辆上的安装性能。该尤其有利地用于两轮机动车辆或是类似于两轮机动车辆的任意其它小型车辆。

空气过滤器35置于比燃料箱12(更具体地，燃料蒸气释放口74)更低水平上。因此，在燃料箱12内生成并且在燃料蒸气释放导入通道62中流动的燃料蒸气可以由于自己的重力而达到吸附材料66。因此，吸附材料66可以有效地吸附燃料蒸气。

因为其上设置了碳罐64的车辆部件是作为发动机20的进气系统部件的空气过滤器35。因此，碳罐64设置在空气过滤器35上，空气过滤器35通常放置得接近进气通道31。因此，可以简化除去燃料蒸气所需的管道结构即用于清除通道68的管道结构。因此，可以减少用于清除通道67的管道结构的管道长度。因此，可以减少或消除由发动机20的辅助机构导致的潜在干涉，因此便于管道工程。

因为用于碳罐64的进气系统部件是空气过滤器35，所以碳罐64可以设置为空气过滤器35的一部分。除空气过滤器35之外，可以使用进气管30、节气门体32、进气管路(未显示)等等作为碳罐64在其上作为其一部分设置的进气系统部件。

因为碳罐64装接到空气过滤器35(更具体地，空气过滤器主体36)上作为向外连接部，所以可以避免吸入空气在空气过滤器主体36内流动的阻力的增大。

因为燃料蒸气导入口70布置在其中具有吸附材料66并且与燃料箱12连通的容器65上，燃料蒸气导入口70在其中空气过滤器35安装在两轮机动车辆上的状态下置于燃料箱12的侧面上。因此，可以简化导入燃料蒸气的管道结构即用于燃料蒸气导入通道62的管道结构。因此，可以减少燃料蒸气导入通道62的管长度，因此减少发动机20的辅助机构的潜在干涉并便于管道工程。

另外，清除口71布置在其中具有吸附材料66并且与进气通道31连通的容器65上，清除口71在其中空气过滤器35安装在两轮机动车辆上的状态下置于进气通道31的侧面上。因此，可以简化用于除去燃料蒸气的管道结构即用于清除通道68的管道结构。因此，可以减少清除通道68的管长度，因此减少发动机20的辅助机构的潜在干涉并便于管道工程。

在清除口71中设置了在ECU 57的控制下打开和关闭清除口71的阀77。因此，可以控制燃料蒸气在清除口中的流动。

现在将参照图3-图13描述第二至第八实施例。这些实施例是第一实施例的变体。因此，在图3至图13中，相同的构件给出了与图1和图2中相同的参考数字并且这些构件的说明将不再重复。

[第二实施例]

现在将参照图3描述第二实施例。该实施例与第一实施例的不同之处在于碳罐64的配置。如图3所示，碳罐264的容器265包括空气过滤器主体236和封闭空气过滤器主体236的外壳238。吸附材料66布置在空气过滤器主体236和外壳238之间形成的空间中。蒸气导入口270和大气口272设置在外壳238的上板238a上。清除口271设置在外壳238的进气通道31的侧面上(如图3中所示为左侧)的侧板238b的较低部分上。使用该实施例的碳罐264，空气过滤器235的空气过滤器主体236用作容器265的一部分。空气过滤器主体236的进气口236a经由空气过滤器主体236和外壳238之间形成的空间通向外壳238的外部大气。

同样使用该实施例的碳罐264，可以实现与第一实施例的碳罐64(参见图1)相同的功能和优点。另外，因为空气过滤器235的空气过滤器主体236用作容器265的一部分，所以尽管空气过滤器235包括碳罐264，它仍然可以很紧凑。

因为碳罐264在外面装接到空气过滤器235(更具体地，空气过滤器主体236)上以封闭它，所以可以避免吸入空气在空气过滤器主体236内流动的阻力的增大。

[第三实施例]

现在将参照图4描述第三实施例。该实施例与第一实施例的不同之处在于碳罐64的配置。如图4所示，碳罐364的容器365与空气过滤器主体336的侧部(如图4中所示为右部)形成一个整体。类似于第一实施例，燃料蒸气导入口370、清除口371和大气口372设置在容器365的上板365a上。

同样使用该实施例的碳罐364，可以实现与第一实施例相同的功能和优点。另外，其中具有吸附材料66的容器365与空气过滤器主体336形成一个整体。因此，可以简化空气过滤器335的构造，即使空气过滤器335包括碳罐364。

因为碳罐364在外面由空气过滤器335形成，所以可以避免吸入空气在空气过滤器主体336内流动的阻力的增大。

[第四实施例]

现在将参照图5和图6描述本发明的第四实施例。同样，该实施例与第一实施例的不同之处在于碳罐64的配置。如图5所示，碳罐464装接到座480上，而座480是越野型两轮机动车辆400的一个部件，这样碳罐464就构成座480的一部分。座480包括座板481、置于座板481上的座垫和用于罩盖座垫482的表面盖483(参见图6)。

如图5所示，座480支撑在车辆400的车体框架485的后框架部485a上。座480的前部在布置在车体框架485的主框架部485b的前部上的燃料箱412的后部(如图5中所示为右部)上延伸。发动机420类似于发动机20，安装在车体框架485的下框架部485c上并且放置得低于燃料箱412。

碳罐464布置在座480中邻近燃料箱412的后部(如图5中所示为右部)的位置上。碳罐464具有箱形容器465，容器465中具有吸附材料66。容器465固定地连接到座480的座板481上。具有下开口侧的凹槽482a形成在座垫482的下表面中用于接收容器465。

如图5所示，燃料蒸气导入口470设置在容器465的燃料箱412的侧面上的板部分(前侧板465b)上。清除口471设置在容器465的进气通道31的侧面上的另一个板部分(底板465c)的前部上。大气口472设置在底板465c的后部上。

同样使用该实施例的碳罐464，可以实现与第一实施例相同的功能和优点。另外，设置了碳罐464的车辆部件是座480，所以可以将碳罐464设计成座480的一部分。另外，因为两轮机动车辆400为具有鞍座的类型，所以座480通常邻近燃料箱412放置。因此，在座480上设置碳罐464可以简化用于导入燃料蒸气的管道结构，即用于燃料蒸气导入通道62的管道结构。

因为碳罐464布置在座480内，所以可以有效地使用在座480内形成的未用空间作为安装碳罐464的空间。另外，因为座480内的这种未用空间具有很大的体积，所以碳罐464的体积会增大。

作为可选配置，碳罐464可以从外面装配到座480的下侧上。

[第五实施例]

现在将参照图7和图8描述第五实施例。同样，该实施例与第一实施例的不同之处在于碳罐64的配置。如图7所示，碳罐564装接到车体框架585上，而车体框架585是两轮机动车辆500的一个部件，这样碳罐564就构成车体框架585的一部分。如图8所示，车体框架585具有通过结合多个管构成的框架结构。

如图所7示，碳罐564设置在车体框架585的下框架部585c的管构件586内，这样管构件586就构成碳罐564的容器565的一部分。管构件586置于发动机520的前侧上并且基本上垂直地延伸。如图9所示，上和下闭合板588和589固定地密封地装接在管构件586内，这样容器565就由管构件586和上和下闭合板588和589构成为具有中空配置。吸附材料66布置于容器565中，即由管构件586和闭合板588和589封闭的空间中。

燃料蒸气导入口570设置在燃料箱512的侧面上的容器565的一部分(参见图7)即上闭合板588上。清除口571设置在进气通道31的侧面上容器565的一部分即发动机520的侧面(如图9中所示为右侧)上的下框架585c的管构件586的一部分上。大气口572设置在下闭合板589上。大气口572经由形成在管构件586的下部中的孔(未显示)通向大气，这样管构件586的下部中的空间就用作大气通道。

同样使用该实施例的碳罐564，可以实现与第一实施例的碳罐64(参见图1)相同的功能和优点。另外，设置了碳罐564的车辆部件是车体框架585，所以可以将碳罐564设计成车体框架585的一部分。

另外，因为吸附材料66布置在构成车体框架585的管构件586内，所以可以有效地使用车体框架585内的未用空间作为安装碳罐564的空间。

[第六实施例]

现在将参照图10和图11描述第六实施例。同样，该实施例与第一实施例的不同之处在于碳罐64的配置。如图10所示，碳罐664装接到主体盖690上，而主体盖690是两轮机动车辆600的一个部件，这样碳罐664就构成主体盖690的一部分。该实施例的两轮机动车辆为轻便摩托车型，这样驾驶员就在他或她坐在座680上时驱动车辆600，将他或她的脚放在车体框架685的相对侧上的右和左踏板685d(附图中仅仅显示了一个踏板685d)，采取笔直的姿势，并且抓握手柄684。燃料箱612布置在座680的下侧上。发动机620安装在主体685的一部分上，该部分置于踏板685a和踏板685a的上侧之间。

包括车体框架685、燃料箱612和发动机620的车体由主体盖690罩盖。主体盖690通过组装预定数目的包括前侧部及左和右侧部的盖部构成。主体盖690还具有适于分别从其外侧和下侧罩盖右和左踏板685d的右和左踏板盖部691(在附图中仅仅显示了一个踏板盖部)。

碳罐664布置在踏板盖部691之一内。如图11所示，碳罐664包括其中布置了吸附材料66的箱形容器665。容器665固定地装接到一个踏板盖部691上并且置于车体框架685的相应的踏板685d和主体盖690的一个踏板盖部691之间形成的空间中。

燃料蒸气导入口670设置在容器665的上板665a的后部(燃料箱612的后侧)上。清除口671设置在进气通道31的侧面上的容器665的板部分(前侧板部分665b)上。大气口672设置在容器665的底板部分665c上。

同样使用该实施例的碳罐664，可以实现与第一实施例的碳罐64(参见图1)相同的功能和优点。另外，因为设置了碳罐664的车辆部件是主体盖690，所以可以将碳罐664设计成主体盖690的一部分。

另外，因为碳罐664布置在主体盖690的踏板盖部691之一的内部，所以可以有效地使用踏板盖部691内的未用空间作为用于安装碳罐664的空间。

作为可选配置，碳罐664可以布置在主体盖690中除踏板盖部691之外的其它部分内。还可以将碳罐664置于主体盖690的踏板盖部691之一内，同时碳罐664装接到车体框架685的踏板685d之一上，这样碳罐664就构成作为车辆部件的踏板685d之一的一部分。

[第七实施例]

现在将参照图12描述第七实施例。该实施例是第二实施例的空气过滤器235(参见图3)的变体。如图12所示，该实施例的空气过滤器735中并没有具有第二实施例的空气过滤器235的阀77的清除口271。在这方面，空气过滤器735并不具有清除通道68和清除连通口75(见图1)。

用作碳罐264的容器265的一部分的空气过滤器735的空气过滤器主体236设计成分隔容器265的内部与置于空气过滤器主体236内的进气通道31的内部的分隔壁。分隔壁中位于空气过滤器主体236的清洁侧上的部分(例如，下壁部237)设置有具有中空圆柱形配置的管状部分774。管状部分774从下壁部237向上延伸。管状部分774内的空间界定了连通在容器265的内部和置于空气过滤器主体236内的进气通道31之间的清除开口773。清除开口773的横截面面积(开口面积)设置成基本上等于进气口236a的横截面面积(开口面积)。

过滤器元件776布置在管状部分774的底座端内从而闭合清除开口773。过滤器元件776由具有空气渗透性但是可以防止吸附材料66流入进气通道31的材料制成。这种过滤器元件776的材料可以包括非织造织物、滤纸、网状材料和多孔材料。

清除控制阀780布置在清除开口773内。清除控制阀780包括用于打开和关闭清除开口773的蝶形阀体781。阀体781具有旋转地支撑在管状部分774内的旋转轴782。清除控制阀780还包括可旋转地驱动旋转轴782的传动马达783。ECU 57(参见图1)控制传动马达782来依照发动机20的驱动条件打开和关闭阀体781。更具体地，ECU 57基于来自节气门位置传感器42的信号和/或来自进气压力传感器43等等的信号控制传动马达783。当阀体781被传动马达783的驱动控制旋转时，清除开口773的开口面积就可以增大或减小。因此，可以在发动机20的驱动过程中控制从容器265供给到进气通道31中的燃料蒸气量(流速)，即燃料蒸气的清除量。

同样使用设置在该实施例的空气过滤器735中的碳罐264，可以实现与第二实施例的碳罐264(参见图3)相同的功能和优点。

清除开口773提供用来在碳罐264的其中具有吸附材料66的容器265的内部和空气过滤器735的空气过滤器主体236内的进气通道31之间连通。因此，可以通过使用从空气过滤器主体236内的进气通道31经由清除开口773应用到容器265的内部的负进气压力来清除容器265内包含的燃料蒸气。因此，可以省略由管道结构提供用来清除容器265内包含的燃料蒸气的清除通道68(参见图1)。

在由管道结构提供清除通道68的情形下，为此而使用的管被限制为具有毫米的数量级的通道直径(内径)。由于流阻或是由于压力差不足，存在清除量缺少的潜在问题。相反，依照该实施例，例如，清除开口773的通道直径(内径)可以确定为基本上等于进气口236a的通道直径(内径)，例如3-5厘米。因此，清除开口773的流阻可以非常小，并且可以增大流动通过清除开口773的空气的流量(流速)并且最终增大清除量而不需要大的负吸入空气压力。为此，即使当节气门33(参见图1)处在全开位置或接近全开位置的位置中时，也可以通过使用由发动机20的驱动操作生成的负吸入空气压力来清除燃料蒸气。因此，可以消除清除缺乏的问题。

在发动机20的怠速驱动工作过程中，吸入空气量很小，并且可以从清除开口773中清除包含在碳罐264的容器265内的少量燃料蒸气。因此，清除燃料蒸气对空气/燃料比的影响可以很小。另外，对碳罐264中吸入空气的流动阻力比由空气过滤器735的空气过滤器元件37生成的吸入空气的流动阻力大几倍。因此，当吸入空气量很小时，可以从清除开口773清除少量的燃料蒸气。

依照该实施例，清除开口773形成在将容器265的内部与置于空气过滤器主体236内的进气通道31的内部分开的分隔壁(更具体地，下壁部237)中。因此，可以简单地通过在空气过滤器主体236的下壁部237中形成清除开口773来实现容器265的内部和进气通道31的内部之间的连通。

另外，具有空气渗透性并且用来防止吸附材料66移动到进气通道31中的过滤器构件776布置在清除开口773内。因此，可以防止吸附材料66移动到进气通道31内，而又能够使容器265内的燃料蒸气由空气过滤器主体236内的进气通道31经由清除开口773应用到容器265的内部的负进气压力来清除容器265内的燃料蒸气。

另外，清除控制阀780布置在清除开口773内并且由ECU 57控制来打开和关闭清除开口773。因此，可以控制流经清除开口773的燃料蒸气的流量即燃料蒸气的清除量。可以控制清除控制阀780，这样当发动机停止时清除控制阀780就会关闭。使用该控制，可以防止或最小化燃料蒸气从容器265内部到置于空气过滤器主体236内的进气通道31的潜在泄露。然而，清除控制阀780是可选地设置的并且可以被省略。

[第八实施例]

现在将参照图13描述本发明的第八实施例。该实施例涉及第一实施例的发动机系统10中燃料蒸气处理系统60(参见图1)的变体。依照该实施例，一部分来自发动机20的废气可以导入碳罐64的容器65中，如图13所示。为了进行解释，碳罐64被显示为与空气过滤器35分开的单独构件。阀77布置在清除通道68内。

废气进气口80发动机20的侧面的位置上设置在排气管45上。废气导入通道82的一个端部与废气进气口89连通用于从废气通道46导入废气。废气导入通道82的另一个端部与碳罐64的大气口72连通。使用该配置，废气通道46内的一部分废气就可以导入碳罐64的容器65中。在其中EGR设备与发动机20相关的情形下，废气进气口80也可以用作EGR口或者可以与EGR口独立地提供。

电磁驱动的废气控制阀84布置在废气导入通道82的中间，即位于上游侧槽部分82a和下游侧槽部分82b之间。废气控制阀84可以由ECU控制从而依照发动机20的驱动条件而打开和关闭。

作为废气控制阀84，可以使用包括三通螺线管操纵阀的真空开关阀(VSV)。废气控制阀84的第一端口84a与废气导入通道82的上游侧槽部分82a连通。废气控制阀84的第二端口84b与下游侧通道部分82b连通。废气控制阀84的第三端口84c与大气导入通道86的一个端部连通。大气导入通道86的另一个端部经由在空气过滤器35的空气过滤器主体36的清洁侧壁部分(例如，侧壁部分)处开口的大气导入口88与进气通道31连通。

废气控制阀84可以在ECU 57的控制下依照发动机20的驱动条件在第一位置和第二位置之间转换。当废气控制阀84处于可以为通电位置的第一位置中时，第一端口84a和第二端口84b彼此连通以允许废气经由废气导入通道85的上游侧通道部分82a和下游侧通道部分82b而导入碳罐64的容器65中。当废气控制阀84处于可以为非通电位置的第二位置中时，第二端口84b与第三端口84c彼此连通以允许大气经由大气导入通道86和废气导入通道82的下游侧通道部分82b导入碳罐64的容器656中。

虽然附图中并未显示，但是可以在节气门体32上设置旁路通道以绕过节气门33。怠速控制阀(ISC阀)90设置在旁路通道中用于控制流经旁路通道的怠速空气的流量。ISC阀90可以在ECU 57的控制下依照发动机20的驱动条件而打开和关闭。

依照该实施例的燃料蒸气处理系统60，发动机20的一部分废气被导入碳罐64的容器65中。因此，可以利用废气作为清除介质用于清除在容器65内生成的燃料蒸气，这样就可以实现废气再循环(EGR)。因此，可以提高清除效率。

另外，因为可以通过使用废气作为清除介质来改进清除效率，所以可以设计碳罐64具有小的尺寸。因此，燃料蒸气就由碳罐64的容器65内的吸附材料66以燃料颗粒的形式吸附。由于燃料颗粒与空气被汽化，所以它们就可以从吸附材料66中除去，从而被清除。在使用大气来清除燃料的情形下，燃料的清除需要吸热反应。因此，燃料的温度就被降低，从而导致燃料汽化的困难。因此，清除效率就会降低。另一方面，在废气用于清除燃料的情形下，可以使用废气热来加热碳罐64而不需要附加的加热设备。因此，燃料可以很容易地被汽化，这样就可以提高清除效率。另外，使用废气进行清除会增大清除量，这是因为废气的压力和吸入空气压力之差很大。

另外，废气控制阀84设置在适于将废气导入碳罐64的容器65中的废气导入通道82中，并且废气控制阀84可以在ECU 57的控制下操作以打开和关闭废气导入通道82。因此，可以控制供入容器65的废气量。

废气控制阀84设计成电磁驱动的三通阀并且可以在能够将废气导入碳罐64的容器65中的位置和能够将大气导入容器65中的位置之间操作。因此，可以依照发动机20的驱动条件而在其中废气导入碳罐64的容器65的状态和其中大气导入容器65的状态之间适当地改变状态。

例如，在怠速操作、减速操作和发动机20的全油门操作期间，随着导入碳罐的容器65并且最终进入进气通道31的废气的增大，会导致发动机20的不点火、输出减少等问题。在这种情形下，可以代替废气而将环境空气导入碳罐64的容器65中，这样就可以解决上面的问题。另外，可以控制废气控制阀84以改变空气和废气之比从而控制发动机输出，这样就可以减小潜在的泵送损失(由于在发动机20的进气冲程中生成的负吸入空气压力导致的输出的潜在损失)，导致升高的燃料消耗。

另外，将包含在空气过滤器35的空气过滤器主体36的清洁侧内的大气导入碳罐64的容器65中能够防止或最小化灰尘潜在浸入容器65的可能性。

在该实施例的燃料蒸气处理系统60中，碳罐64与第一实施例中(参见图1和图2)一样设置在空气过滤器35上。然而，碳罐64被设置为与空气过滤器35分开的单独构件。

本发明并不限于上述实施例，而是可以按照各种方式进行修改而不脱离本发明的精神。例如，除用于燃料喷射型发动机系统的碳罐之外，本发明可以应用于用于汽化器型发动机系统的碳罐。本发明可以应用于其中燃料箱置于比发动机更低水平处的车辆的碳罐上，不过本发明可以适当地应用于其中燃料箱置于比发动机更高水平的车辆的碳罐上，如同在传统两轮机动车辆的情形中。另外，连接碳罐的车辆部件并不限于包括空气过滤器的进气系统部件、座、车体框架和主体盖。碳罐可以装接到任意其它车辆部件上。碳罐的容器的外部或内部配置、端口的配置和容器的装接结构可以根据装接碳罐的位置而适当地改变。

Claims (22)

1.一种包括用于吸附在车辆的燃料箱内生成的燃料蒸气的吸附材料的碳罐，

其中由吸附材料吸附的燃料能够由在车辆发动机的进气通道内生成的负吸入空气压力除去；并且

其中碳罐设置为构成车辆的车辆部件之一的一部分。

2.如权利要求1所述的碳罐，其特征在于，车辆部件包括发动机的进气系统部件。

3.如权利要求2所述的碳罐，其特征在于，进气系统部件包括空气过滤器。

4.如权利要求2或3所述的碳罐，其特征在于：

进气系统部件包括界定了进气通道的进气通道构件；

碳罐还包括包含燃料吸附材料的容器；以及

进气通道构件包括容器的一部分。

5.如权利要求2或3所述的碳罐，其特征在于，碳罐的容器与进气通道构件整体形成。

6.如权利要求1所述的碳罐，其特征在于，车辆部件之一包括车座。

7.如权利要求6所述的碳罐，其特征在于，碳罐布置在车座内。

8.如权利要求1所述的碳罐，其特征在于，车辆部件之一包括车体框架。

9.如权利要求8所述的碳罐，其特征在于，车体框架包括管构件，并且吸附材料容纳在管构件内。

10.如权利要求1所述的碳罐，其特征在于，车辆部件之一包括车辆主体盖。

11.如权利要求10所述的碳罐，其特征在于，车辆主体盖包括踏板盖部分，并且碳罐布置在踏板盖部分内。

12.如权利要求1至3和6至11中任一项所述的碳罐，其特征在于：

碳罐包括用于容纳吸附材料的容器；

容器具有与燃料箱连通的燃料蒸气导入口；以及

燃料蒸气导入口在车辆部件之一安装在车辆上的状态下置于燃料箱的侧面上。

13.如权利要求1至3和6至11中任一项所述的碳罐，其特征在于：

碳罐包括用于容纳吸附材料的容器；

容器具有与进气通道连通的燃料清除口；以及

燃料清除口在车辆部件之一安装在车辆上的状态下置于进气通道的侧面上。

14.如权利要求12所述的碳罐，其特征在于，还包括布置在燃料蒸气导入口内的阀，用于在控制单元的控制下打开和关闭燃料蒸气导入口。

15.如权利要求13所述的碳罐，其特征在于，还包括布置在燃料清除口内的阀，用于在控制单元的控制下打开和关闭清除口。

16.如权利要求2或3所述的碳罐，其特征在于：

进气系统部件包括界定了进气通道的进气通道构件；

碳罐还包括用于容纳燃料吸附材料的容器和用于在容器的内部与限定在进气通道构件内的进气通道之间连通的清除开口。

17.如权利要求16所述的碳罐，其特征在于，还包括将容器的内部与限定在进气通道构件内的进气通道的内部分开的分隔壁，其中清除开口形成在分隔壁中。

18.如权利要求16所述的碳罐，其特征在于，还包括布置在清除开口内的过滤器构件，其中过滤器构件具有空气渗透性并且用来防止吸附材料移动到进气通道内。

19.如权利要求16所述的碳罐，其特征在于，还包括布置在清除开口内用于在控制单元的控制下打开和关闭清除开口的清除控制阀。

20.一种包括权利要求1至3和6至11中至少一项所述的碳罐的燃料蒸气处理系统，其中：

由碳罐的吸附材料吸附的燃料蒸气被清除到进气通道中；

碳罐包括容纳吸附材料的容器；以及

发动机的一部分废气被导入到容器中。

21.如权利要求20所述的燃料蒸气处理系统器，其特征在于，还包括：

用于将废气导入碳罐的容器内的废气导入通道；和

布置在废气导入通道内用于在控制单元的控制下打开和关闭废气导入通道的废气控制阀。

22.如权利要求21所述的燃料蒸气处理系统，其特征在于，废气控制阀包括电磁驱动的三通阀，所述三通阀可操作地在废气能够导入碳罐的容器的第一位置和大气能够导入容器中的第二位置之间转换。

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