CN107735562A - 蒸发燃料处理装置 - Google Patents

Abstract

蒸发燃料处理装置具备：蒸发燃料通路(16)，其将燃料箱(2)和吸附罐(3)连通；封闭阀(21)，其对蒸发燃料通路(16)进行开闭；吹扫通路(19)，其将吸附罐(3)和内燃机(1)的进气通路(17)连通；第1吹扫控制阀(23)，其对吹扫通路(19)进行开闭；箱开放通路(31)，其将吹扫通路(19)的比第1吹扫控制阀(23)靠上游侧的位置和燃料箱(2)连通；第2吹扫控制阀(32)，其对箱开放通路(31)进行开闭。在燃料箱(2)内成为负压时，使第2吹扫控制阀(32)开阀，经由吸附罐(3)导入大气压。

Description

蒸发燃料处理装置

技术领域

本发明涉及使用吸附罐对在供油时在燃料箱内产生的蒸发燃料进行处理的蒸发燃料处理装置，尤其是涉及在燃料箱与吸附罐之间设置有封闭阀的所谓的密闭型燃料箱的蒸发燃料处理装置。

背景技术

以往以来广泛应用一种蒸发燃料处理装置，在该蒸发燃料处理装置中，为了使在车辆的燃料箱产生的蒸发燃料不会向外部流出，使蒸发燃料暂时吸附于使用了活性炭等吸附材料的吸附罐，之后，在内燃机的运转中，由于新气的导入，从吸附罐对燃料成分进行吹扫而导入内燃机的进气系统。并且，近年来，如专利文献1所公开那样提出了各种这样形式的蒸发燃料处理装置：在使燃料箱和吸附罐连通的蒸发燃料通路设置有封闭阀，通过基本上在供油时以外使该封闭阀关闭，将燃料箱保持于密闭状态。

对于具备上述那样的封闭阀的密闭型燃料箱的蒸发燃料处理装置，在关闭封闭阀的期间内存在燃料箱内的压力成为负压的担心，在专利文献1中提出了如下方案：在吸附罐内压成为负压时，使封闭阀打开，从而经由吸附罐向燃料箱内导入大气压。

然而，为了可进行顺利的供油，封闭阀使用比较大型的电磁阀，因此，若如专利文献1那样在燃料箱成为负压时使封闭阀打开，则气体朝向燃料箱急剧地流动，其结果，伴随着燃料箱内的急剧的压力变动、气体的流动而产生异常噪声。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特许第5373459号公报

发明内容

本发明的目的在于抑制上述那样的向燃料箱导入大气压时的异常噪声产生。

本发明的蒸发燃料处理装置具备：

蒸发燃料通路，其将燃料箱和吸附罐连通；

封闭阀，其夹装于该蒸发燃料通路，对该蒸发燃料通路进行开闭；

吹扫通路，其将上述吸附罐和内燃机的进气通路连通；

第1吹扫控制阀，其夹装于该吹扫通路，对该吹扫通路进行开闭；

箱开放通路，其将上述吹扫通路的比上述第1吹扫控制阀靠上游侧的位置和上述燃料箱连通；

第2吹扫控制阀，其夹装于该箱开放通路，对该箱开放通路进行开闭，

在上述燃料箱成为负压时，使上述封闭阀闭阀、同时使上述第2吹扫控制阀开阀而经由上述吸附罐向上述燃料箱导入大气压。

即、在由于温度变化等而燃料箱成为负压时，在封闭阀的开阀之前、或者不使封闭阀开阀，就使第2吹扫控制阀开阀，从而经由吸附罐和箱开放通路而向燃料箱内导入大气压。第2吹扫控制阀不受到封闭阀那样的大型化的要求，可使用比较小型的阀，因此，能够比较平缓地开始大气压的导入，能够抑制异常噪声。

附图说明

图1是表示本发明的蒸发燃料处理装置的一实施例的构成说明图。

图2是该蒸发燃料处理装置的动作说明图。

图3是燃料箱负压时的大气压导入动作的控制流程图。

具体实施方式

图1是表示本发明的蒸发燃料处理装置的一实施例的构成说明图。在未图示的车辆搭载有内燃机1，并且，设置有密闭型的燃料箱2，为了对在供油时在燃料箱2内产生的蒸发燃料进行处理，设置有使用了吸附罐3的蒸发燃料处理装置。上述燃料箱2在顶端的供油口5a设置有将加注孔盖4安装固定成可拆装的供油管部5，另外，向内燃机1的燃料喷射装置6供给燃料的燃料泵单元7收容于燃料箱2内部。上述供油口5a为了限制在燃料箱2内的压力较高的状态下的加注孔盖4的打开而被电锁定的燃料盖8覆盖。该燃料盖8基于被设置于驾驶座等的开盖开关9的信号，在燃料箱2内的压力降低了的状态下被解除锁定。此外，也可以是，替代燃料盖8的锁定而锁定加注孔盖4自身。

对于上述吸附罐3，由合成树脂制的壳体呈U形转弯形状形成流路，在其内部填充有由活性炭等构成的吸附材料。在呈U形转弯形状的流路的流动方向的一端部设置有成为蒸发燃料的流入部的装料口13以及成为包含燃料成分的吹扫气体的流出部的吹扫口14，在流动方向的另一端部设置有用于在吹扫之际导入外部空气的排放口15。

上述装料口13经由蒸发燃料通路16与燃料箱2的上部空间连接。此外，该蒸发燃料通路16的靠燃料箱2侧的顶端部经由FLV阀20与燃料箱2的上部空间连通，该FLV阀20防止在燃料液面位于较高的位置时液体燃料向蒸发燃料通路16内溢出。并且，在上述蒸发燃料通路16的通路中途设置有对该蒸发燃料通路16进行开闭的封闭阀21。该封闭阀21原则上用于在供油时以外阻断吸附罐3和燃料箱2之间而将燃料箱2设为密闭状态，由在非通电时关闭的常闭型电磁阀构成。

上述吹扫口14经由吹扫通路19与内燃机1的进气系统、例如进气通路17的节气门18下游侧连接。在上述吹扫通路19设置有为了对吹扫气体向内燃机1的导入进行控制而对该吹扫通路19进行开闭的第1吹扫控制阀23。除了内燃机1的停止时之外，在未暖机时、燃料切断时等预定的条件时，为了禁止吹扫气体的导入，第1吹扫控制阀23关闭。上述第1吹扫控制阀23仍是由常闭型电磁阀构成，期望的是利用占空比的可变控制可进行流量控制的结构。

在上述排放口15经由过滤器24连接有使顶端大气开放的排放通路25，且在该排放通路25设置有对该排放通路25进行开闭的排放截止阀26。该排放截止阀26由在非通电时打开的常开型电磁阀构成。该排放截止阀26除了在泄漏诊断之际将系统关闭之外，还在例如利用某些手段检测到吸附罐3的破损的情况等能关闭，但基本上处于开状态而使排放通路25开放。另外，在上述排放通路25，与上述排放截止阀26并联地设置有将大气朝向吸附罐3加压输送的加压用泵27。该加压用泵27在系统的泄漏诊断之际使用，加压用泵27和上述排放截止阀26一体地构成为泄漏诊断模块28。

在上述蒸发燃料通路16与上述吹扫通路19之间、详细而言，在蒸发燃料通路16的比封闭阀21靠燃料箱2侧的位置与吹扫通路19的比第1吹扫控制阀23靠上游侧(也就是说，吸附罐3侧)的位置之间设置有将两者连通的箱开放通路31。并且，在该箱开放通路31的通路中途设置有对该箱开放通路31进行开闭的第2吹扫控制阀32。该第2吹扫控制阀32由在非通电时关闭的常闭型电磁阀构成，尤其是，成为由占空比的可变控制可进行流量控制的结构。在此，作为第2吹扫控制阀32，使用其通路面积比封闭阀21的通路面积小的吹扫控制阀。具体而言，对于利用柱塞进行开闭的端口的口径，与封闭阀21相比较，第2吹扫控制阀32成为较小的口径。此外，封闭阀21以不有损顺利的供油的方式具有足够大的通路面积。

上述的封闭阀21、第1吹扫控制阀23、第2吹扫控制阀32、排放截止阀26、以及加压用泵27由进行内燃机1的各种控制(例如、燃料喷射量控制、喷射时期控制、点火时期控制、节气门18的开度控制等)的发动机控制单元35适当地控制，执行供油之际的加注孔盖4开放前的箱内压力的降低、供油时的吸附处理、内燃机运转中的吹扫处理、内燃机运转中的燃料箱2的负压避免处理(大气压导入处理)、系统的各部的泄漏诊断等。

另外，作为对系统内的压力进行检测的压力传感器，在燃料箱2安装有箱压传感器36，并且，在吸附罐3的吹扫口14附近安装有蒸发管线压(以下简写为蒸发线压)传感器37。前者的箱压传感器36对由封闭阀21和第2吹扫控制阀32划分形成的系统内的燃料箱2侧的区域的压力(具体而言燃料箱2的上部空间的压力)进行检测，后者的蒸发线压传感器37对由封闭阀21、第2吹扫控制阀32、排放截止阀26以及第1吹扫控制阀23围成的系统内的包括吸附罐3在内的区域的压力进行检测。

此外，双向的溢流阀38与封闭阀21并列地设置于蒸发燃料通路16，该溢流阀38在燃料箱2内的压力成为异常高压时和燃料箱2内的压力成为异常低压时机械地打开。

对于如上述那样构成的蒸发燃料处理装置，基本上仅是在供油时产生的蒸发燃料被吸附于吸附罐3，在供油时以外，不进行吸附罐3对蒸发燃料的吸附。即、该实施例的蒸发燃料处理装置适于可进行在使内燃机1停止了的状态下的所谓的EV行驶的混动车辆，在这种车辆中，吸附罐3的吹扫的机会变少，因此，将吸附罐3对蒸发燃料的吸附限定于供油时。

在供油中，在排放截止阀26打开着的状态下，第1吹扫控制阀23和第2吹扫控制阀32关闭，封闭阀21打开，燃料箱2内和吸附罐3的装料口13成为连通状态。因而，随着供油而在燃料箱2内产生了的蒸发燃料向吸附罐3导入，被吸附于内部的吸附材料。

并且，若供油结束，封闭阀21关闭。因而，燃料箱2内被保持在与吸附罐3分离开的密闭状态，在内燃机1的停止中，吸附罐3的吸附量基本上不增减。

之后，开始车辆的驾驶，若内燃机1成为预定的运转状态，则在保持封闭阀21关闭的状态下，第1吹扫控制阀23被适当打开，进行来自吸附罐3的燃料成分的吹扫。也就是说，大气由于与内燃机1的进气系统之间的压力差而从排放口15被导入，被该大气从吸附材料12吹扫了的燃料成分经由第1吹扫控制阀23而导入到内燃机1的进气通路17。因而，在内燃机1的运转中，吸附罐3的吸附量逐渐减少。

另外，在上述实施例中，在经由第1吹扫控制阀23的吸附罐3的吹扫中，第2吹扫控制阀32打开，与吸附罐3的吹扫并行地进行燃料箱2内的蒸发燃料的处理(不使用吸附罐3的直接的处理)。在该内燃机1的燃料箱2内的蒸发燃料的直接的处理之际，蒸发燃料不会经由吸附罐3，因此，不产生吸附罐3的吸附量的增加。因而，即使是利用容量比较少的吸附罐3，也可进行燃料箱2的蒸发燃料的处理。

上述第2吹扫控制阀32还利用于在内燃机运转中由于外部气温变化等而燃料箱2内成为负压时的大气压向燃料箱2的导入。在例如在寒冷地域从室内的停车场来到室外那样的情况下，随着燃料箱2的温度降低，燃料箱2内的压力负压化。在这样的情况下，在上述实施例中，在检测到燃料箱2内的负压化时，在第1吹扫控制阀23关闭着、并且排放截止阀26打开着的状态下，首先，第2吹扫控制阀32开阀。由此，大气压经由吸附罐3被向燃料箱2内导入。换言之，大气被从排放通路25引进，通过吸附罐3而向燃料箱2内流动。并且，在燃料箱2内的压力一定程度接近了大气压的状态下，封闭阀21打开，燃料箱2内在大气压下被开放。第2吹扫控制阀32的通路面积或口径比封闭阀21的通路面积或口径小，因此，经由了吸附罐3的初始的压力的上升一定程度缓慢地进行，抑制第2吹扫控制阀32打开了的瞬间、之后的封闭阀21打开了的瞬间的异常噪声的产生。也就是说，利用第2吹扫控制阀32和封闭阀21而使负压的开放呈两个阶段地进行，能够抑制异常噪声产生、同时迅速地接近大气压。

此外，在上述实施例中，是第2吹扫控制阀32和第1吹扫控制阀23串联地配置于燃料箱2与进气通路17之间的结构，因此，作为实际的车辆内的布局，内燃机1(进气通路17)与吸附罐3之间的配管有1根就足矣，特别是将吸附罐3配置于燃料箱2的附近的情况下是有利的。

接着，图2是表示各种的模式下的各阀的开闭状态、气体的流动的动作说明图，以下，基于此，进一步具体地说明上述的蒸发燃料处理装置的动作。

图2的(a)表示供油中的控制模式，如上所述，排放截止阀26打开，第1吹扫控制阀23和第2吹扫控制阀32关闭，封闭阀21打开。包括伴随着供油从燃料箱2压出来的蒸发燃料的气体经由吸附罐3向外部流动。蒸发燃料被吸附于吸附罐3。此外，作为封闭阀21，使用足够的口径的封闭阀，从而不会有损顺利的供油。

图2的(b)表示在内燃机1的运转中进行着吸附罐3的吹扫的状态的控制模式。此时，排放截止阀26打开，第1吹扫控制阀23打开，第2吹扫控制阀32关闭，封闭阀21关闭，因而，大气经由排放截止阀26通过吸附罐3，成为吹扫气体而被向内燃机的进气通路17导入。

图2的(c)表示在内燃机1的运转中进行着燃料箱2内的蒸发燃料的直接的处理的状态的控制模式。如上所述，该燃料箱2内的蒸发燃料的处理与吸附罐3的吹扫并行地进行，排放截止阀26打开，第1吹扫控制阀23和第2吹扫控制阀32打开，封闭阀21关闭。因而，大气经由排放截止阀26通过吸附罐3，成为吹扫气体而被向内燃机的进气通路17导入。同时，燃料箱2内的蒸发燃料经由第2吹扫控制阀32和第1吹扫控制阀23被向进气通路17导入。封闭阀21关闭，因此，蒸发燃料不会绕到吸附罐3。

图2的(d)表示在内燃机1的运转中检测到燃料箱2内成为负压的情况时的初始的动作状态，排放截止阀26打开，第1吹扫控制阀23关闭，第2吹扫控制阀32打开，封闭阀21关闭。因而，大气压被经由吸附罐3向燃料箱2内导入。换言之，从排放截止阀26通过了吸附罐3的大气向燃料箱2内流动。

一随着该第2吹扫控制阀32的开阀而燃料箱2内的压力一定程度接近了大气压，就如图2的(e)所示，进一步使封闭阀21开阀。由此，燃料箱2内的压力迅速地接近大气压。并且，在燃料箱2内的压力充分地接近了大气压的阶段使第2吹扫控制阀32和封闭阀21关闭。

此外，如图2的(d)、(e)所示，在用于避免燃料箱2内的负压化的大气压导入时，使大气在吸附罐3内从排放口15侧朝向装料口13和吹扫吹扫口14流动，因此，吸附罐3的吸附量减少。

图3是表示上述的燃料箱2负压时的大气压导入控制的流动的流程图。

该流程图所示的例程在内燃机1的运转中被反复执行，在步骤1中，对箱压传感器36的检测压力(绝对压)P是否比第1设定压P1低反复进行判定。第1设定压P1被设定成比大气压Patm低预定的压力差ΔP1的水平。也就是说，对是否成为预定的负压进行判定。此外，作为大气压Patm，能够使用未图示的大气压传感器的检测值，也可以不检测实际的大气压而设为恒定值。

在步骤1中检测到燃料箱2的负压化时，进入步骤2，使第1吹扫控制阀23关闭。此外，若是未进行吸附罐3的吹扫、第1吹扫控制阀23关闭的状态，就直接保持在关闭的状态。另外，封闭阀21也保持在关闭的状态。

进一步进入步骤3，进行第2吹扫控制阀32的占空比的增加，也就是说进行实质上的阀开度的增加。此外，初始值是0。通过该步骤3的处理，处于闭状态的第2吹扫控制阀32开始打开。并且，在步骤4中，对箱压传感器36的检测压力P是否成为第2设定压P2以上进行判定。该第2设定压P2设定成比大气压Patm低预定的压力ΔP2的水平。在此，ΔP2＜ΔP1，因而，第2设定压P2是比第1设定压P1接近大气压的负压。反复进行步骤3的占空比的增加直到检测压力P达到第2设定压P2。由此，第2吹扫控制阀32的实质上的开度(也就是说，流量)逐渐增加。

箱压传感器36的检测压力P一达到第2设定压P2，就进入步骤5，使封闭阀21开阀。由此，燃料箱2内的压力P迅速地接近大气压Patm。此外，第2吹扫控制阀32的占空比的增加也可以在检测压力P达到了第2设定压P2的时间点结束，但也可以使占空比增加直到成为100％也就是说成为全开。

在下一步骤6中，对箱压传感器36的检测压力P是否成为第3设定压P3以上进行判定。该第3设定压P3是能视作大致大气压的压力，设定成比大气压Patm低预定的压力ΔP3的水平。在此，ΔP3＜ΔP2，因而，第3设定压P3成为比第2设定压P2接近大气压的微小的负压。

箱压传感器36的检测压力P一达到第3设定压P3，就进入步骤7，使第2吹扫控制阀32和封闭阀21闭阀。

如此，在上述实施例中，在运转中由于温度变化等，在燃料箱2内的压力负压化了时，使用第2吹扫控制阀32和封闭阀21而进行大气压的导入。因而，燃料箱2内不会过度地负压化，能够抑制燃料箱2的密封部的劣化等。并且，最初，通路面积较小的第2吹扫控制阀32打开，在一定程度接近了大气压的阶段封闭阀21打开，因此，能够抑制由急剧的压力变动、急剧的气体的流动导致的异常噪声产生。

此外，在上述实施例中，在箱压传感器36的检测压力P达到第2设定压P2时使封闭阀21开阀，但本发明并不限定于此，也可相对于例如第2吹扫控制阀32的开阀时期赋予预定时间的延迟而使封闭阀21开阀、或在第2吹扫控制阀32的占空比达到预定值(例如100％)时使封闭阀21开阀等。

另外，在上述实施例中，使箱开放通路31的一端与吹扫通路19连接，将吸附罐3的吹扫口14视作吹扫通路的一部分，也可以将箱开放通路31的一端与吹扫口14连接。

Claims (6)

1.一种蒸发燃料处理装置，其具备：

蒸发燃料通路，其将燃料箱和吸附罐连通；

封闭阀，其夹装于该蒸发燃料通路，对该蒸发燃料通路进行开闭；

吹扫通路，其将上述吸附罐和内燃机的进气通路连通；

第1吹扫控制阀，其夹装于该吹扫通路，对该吹扫通路进行开闭；

箱开放通路，其将上述吹扫通路的比上述第1吹扫控制阀靠上游侧的位置和上述燃料箱连通；

第2吹扫控制阀，其夹装于该箱开放通路，对该箱开放通路进行开闭，

在上述燃料箱成为负压时，使上述封闭阀闭阀、同时使上述第2吹扫控制阀开阀而经由上述吸附罐向上述燃料箱导入大气压。

2.根据权利要求1所述的蒸发燃料处理装置，其中，

相对于上述第2吹扫控制阀的开阀延迟地使上述封闭阀开阀。

3.根据权利要求1或2所述的蒸发燃料处理装置，其中，

上述第2吹扫控制阀的通路面积设定得比上述封闭阀的通路面积小。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的蒸发燃料处理装置，其中，

在内燃机的运转中上述燃料箱成为负压时，进行基于上述第2吹扫控制阀的开阀的大气压导入。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的蒸发燃料处理装置，其中，

在上述大气压导入时，将上述第1吹扫控制阀设为闭状态。

6.根据权利要求1～5中任一项所述的蒸发燃料处理装置，其中，

在上述大气压导入时，上述第2吹扫控制阀的占空比从0逐渐增大。