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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Bearbeitungseinrichtung für verdampften Kraftstoff.
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Hintergrund
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Eine Bearbeitungseinrichtung für verdampften Kraftstoff weist zum Beispiel einen Kraftstofftank, einen Behälter zum Adsorbieren von verdampften Kraftstoff, der in dem Kraftstofftank erzeugt wird, einen Atmosphärendurchgang zum Bereitstellen einer Verbindung zwischen dem Behälter und der Atmosphäre und einen Dampfdurchgang zum Bereitstellen einer Verbindung zwischen dem Kraftstofftank und dem Behälter auf. Die Einrichtung für verdampften Kraftstoff weist ferner ein Einlassrohr zum Zuführen der Atmosphärenluft zu einem Verbrennungsmotor, einen Spüldurchgang zum Verbinden des Einlassrohrs mit dem Behälter und eine Spülpumpe zum gezwungenen Pumpen der Luft aus dem Behälter zu dem Einlassrohr auf. Wenn ein ausreichender Unterdruck in dem Einlassrohr erzeugt ist, wird die Spülpumpe angehalten, so dass der verdampfte Kraftstoff aus dem Inneren des Behälters desorbiert (ausgespült) wird lediglich unter Verwendung des Unterdrucks in dem Einlassrohr. Wenn kein ausreichender Unterdruck in dem Einlassrohr erzeugt wird, wird die Spülpumpe angetrieben, so dass der verdampfte Kraftstoff aus dem Inneren des Behälters desorbiert (ausgespült) wird.
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Dieser Typ der Bearbeitungseinrichtung für verdampften Kraftstoff ist zum Beispiel in der japanischen offengelegten Patentveröffentlichung Nr.
JP 2002-256986 A und Nr.
JP 2007 -
162588 A offenbart. In der japanischen offengelegten Patentveröffentlichung Nr.
JP 2002 -
256986 A wird eine Membranpumpe eines doppelt wirkenden Typs als eine Spülpumpe verwendet, um den Kraftstoff daran zu hindern, sich aus dem Behälter in die Atmosphäre auszubreiten, sogar wenn die Spülpumpe beschädigt ist. Auf diese Art und Weise kann eine Durchgangsdichtleistung gewährleistet werden, während die Pumpe angehalten ist, sogar wenn die Spülpumpe beschädigt ist.
In der japanischen offengelegten Patentveröffentlichung Nr.
JP 2007-162588 A wird eine spezifische Flügelpumpe als eine Spülpumpe angenommen. Die Flügelpumpe weist ein Flügelradaufnahmemittel auf, wie beispielsweise eine Zugfeder, das eine Vielzahl von Flügelrädern zu ihrer Drehmitte zieht. Folglich, wenn die Spülpumpe betrieben wird, verursacht die Zentrifugalkraft der Zugfeder, dass sie sich dehnt, so dass sich die Flügelräder in einer radialen Richtung zum Ablassen des mit Druck beaufschlagten Gases nach außen bewegen. Auf der anderen Seite wird jedes Flügelrad infolge der Vorspannkraft der Zugfeder zu der Drehmitte gezogen, während die Spülpumpe angehalten wird, so dass eine Ansaugseite mit der Ablassseite in Verbindung steht. Infolgedessen ist die Desorptionseffizienz des verdampften Kraftstoffs verbessert, da der Strömungsdurchgang des Gases gewährleistet wird, sogar wenn die Spülpumpe angehalten ist. Ferner ist der japanischen offengelegten Veröffentlichung Nr.
JP 2007-162588 A die Spülpumpe an dem Atmosphärendurchgang vorgesehen. Jedoch kann das Gasströmverhalten während einer Treibstoffzufuhr gewährleistet werden, da der Strömungsdurchgang sichergestellt wird, sogar wenn die Spülpumpe angehalten wird.
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Ferner ist ein Tankbelüftungssystem aus der US 2013 / 0 213 366 A1 bekannt. Dabei verfügt das Tankbelüftungssystem aus der US 2013 / 0 213 366 A1 über ein Adsorptionsgefäß, einen Regenerationskanal und eine Pumpe. Das Adsorptionsgefäß erfasst und speichert vorübergehend Kraftstoffdämpfe, die aus einem Kraftstofftank austreten. Ein Spülluftstrom kann durch das Adsorptionsgefäß strömen. Der Regenerationskanal verbindet das Adsorptionsgefäß mit einem Ansaugkanal. In dem Regenerationskanal ist eine Pumpe angeordnet, die die Spülluft aus dem Adsorptionsgefäß saugt und die Spülluft der Ansaugluft im Ansaugkanal beigemischt. Darüber hinaus ist eine regenerative Kraftstoffpumpe aus der
US 5 257 916 A bekannt und eine Wirbelströmungspumpe ist aus der
JP S58-160 590 A bekannt.
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Offenbarung der Erfindung
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Von der Erfindung zu lösendes Problem
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In der japanischen offengelegten Patentveröffentlichung Nr.
JP 2002-256986 A ist ein Durchgang vollständig abgedichtet (verschlossen), wenn die Spülpumpe angehalten ist. Folglich ist sie sehr ineffizient beim Desorbieren des verdampften Kraftstoffs aus dem Behälter, der nur den Unterdruck in dem Einlassrohr verwendet. Um diese Ineffizienz zu vermeiden, wird auch eine Ausgestaltung zum Bilden eines Bypassdurchgangs mit einem Bypassventil offenbart. Jedoch wird dadurch eine unvermeidbare Kostenerhöhung infolge eines Anstiegs in der Anzahl von Bauteilen als auch eines Anstiegs in der Größe und/oder der Komplexität hervorgerufen.
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Auf der anderen Seite ermöglicht es eine Flügelpumpe, die in der japanischen offengelegten Patentveröffentlichung Nr.
JP 2007-162588 A verwendet wird, dem Gas zu strömen, sogar wenn die Pumpe angehalten ist, so dass ein Problem, das in der japanischen offengelegten Patentveröffentlichung Nr.
JP 2002-256986 A beschrieben ist, nicht auftreten wird. Jedoch muss eine spezifische Flügelpumpe in der japanischen offengelegten Patentveröffentlichung Nr.
JP 2007-162588 A verwendet werden. Darüber hinaus wird der Aspekt der Abmessung (Querschnittsgebiet) des Innenraums, der einen Gasströmungsdurchgang in der Flügelpumpe bildet, nicht berücksichtigt. Demzufolge kann die Flügelpumpe ein Durchgangswiderstand (Druckverlustteil) sein, der die Desorptionseffizienz des verdampften Kraftstoffs verringern würde, wenn das minimale Querschnittsgebiet des Innenraums der Flügelpumpe, der von dem Ansauganschluss zu dem Ablassanschluss führt, kleiner als das minimale Querschnittsgebiet des Innenraums in dem Spüldurchgang ist. Zusätzlich ist, weil in der japanischen offengelegten Patentveröffentlichung Nr.
JP 2007-162588 A die Flügelpumpe an dem Atmosphärendurchgang vorgesehen ist, das Gasströmverhalten während einer Treibstoffzufuhr auch verringert.
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Folglich besteht ein bestimmungsgemäßer Bedarf an einer Bearbeitungseinrichtung für verdampften Kraftstoff, bei der die Desorptionseffizienz zum Desorbieren des verdampften Kraftstoffs aus dem Inneren des Behälters mit einer geringeren Wahrscheinlichkeit verringert ist durch Verwenden von lediglich einem Unterdruck in dem Einlassrohr, nachdem die Spülpumpe angehalten ist, während ein ausreichender Unterdruck in dem Einlassrohr erzeugt wird.
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Mittel zum Lösen des Problems
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Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung weist eine Bearbeitungseinrichtung für verdampften Kraftstoff einen Kraftstofftank, einen Behälter zum Adsorbieren von verdampftem Kraftstoff, der in dem Kraftstofftank erzeugt wird, einen Atmosphärendurchgang zum Bereitstellen einer Verbindung zwischen dem Behälter und der Atmosphäre und einen Dampfdurchgang zum Bereitstellen einer Verbindung zwischen dem Kraftstofftank und dem Behälter auf. Die Bearbeitungseinrichtung für verdampften Kraftstoff weist ferner ein Einlassrohr zum Zuführen einer Atmosphärenluft zu einem Verbrennungsmotor, einen Spüldurchgang (purge passage) zum Verbinden des Einlassrohrs mit dem Behälter und eine Spülpumpe (purge pump) zum Pumpen einer Luft aus dem Behälter zu dem Einlassrohr auf. Der verdampfte Kraftstoff wird aus bzw. von dem Inneren des Behälters unter Verwendung von Unterdruck in dem Einlassrohr durch Anhalten der Spülpumpe desorbiert, wenn der absolute Wert des Unterdrucks in dem Einlassrohr größer als ein vorgegebener Wert ist. Die Spülpumpe wird zum Pumpen der Luft derart betrieben, dass der verdampfte Kraftstoff aus dem Inneren des Behälters desorbiert wird, wenn der absolute Wert des Unterdrucks in dem Einlassrohr geringer als der vorgegebene Wert ist oder wenn der Druck in dem Einlassrohr ein Überdruck ist. Das Gas strömt durch den Behälter und den Spüldurchgang zu dem Einlassrohr, während die Atmosphärenluft als die Luft zum Erleichtern des Spülens eingeführt wird, wenn der verdampfte Kraftstoff aus dem Inneren des Behälters desorbiert wird. „Das Gas“ kann zum Beispiel eines oder beide aus dem verdampften Kraftstoff und Luft (Atmosphärenluft) zum Ermöglichen des Spülens aufweisen. „Das Gas“ kann beispielsweise auch als das Gas, das verdampften Kraftstoff enthält, bezeichnet werden.
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Die Spülpumpe ist in dem Spüldurchgang vorgesehen. Die Spülpumpe ist eine Wirbelpumpe, durch die das Gas strömen kann, sogar wenn die Spülpumpe angehalten ist und nicht betrieben wird. Die Spülpumpe weist ein scheibenähnliches Flügelrad und ein Gehäuse auf, das zum Aufnehmen des Flügelrads ausgebildet ist, wobei das scheibenähnliche Flügelrad eine Vielzahl von Nuten oder Schaufeln aufweist, die entlang eines äußeren Umfangsrands des scheibenähnlichen Flügelrads angeordnet sind und parallel zueinander angeordnet sind, und wobei das Gehäuse einen Ansauganschluss und einen Ablassanschluss aufweist. Das Flügelrad dreht sich um eine Achse innerhalb des Gehäuses. Ein Strömungsdurchgang ist innerhalb des Gehäuses festgelegt zum Umschließen des äußeren Umfangsrands des Flügelrads, wobei der Strömungsdurchgang derart ausgebildet ist, dass er stets eine Verbindung zwischen dem Ansauganschluss und dem Ablassanschluss aufrechterhält. Das minimale Querschnittsgebiet eines Innenraums eines Durchgangs, der von dem Ansauganschluss der Spülpumpe über dem Strömungsdurchgang zu dem Ablassanschluss führt, ist gleich oder größer als das minimale Querschnittsgebiet eines Innenraums von Rohren für den Atmosphärendurchgang, den Behälter und den Spüldurchgang.
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Genauer ist das minimale Querschnittsgebiet des Durchgangs innerhalb der Spülpumpe gleich oder größer als das minimale Querschnittsgebiet der Rohre für den Atmosphärendurchgang, den Behälter und den Spüldurchgang, die als Gasströmungsdurchgänge dienen, wenn der verdampfte Kraftstoff aus dem Behälter desorbiert wird. Folglich wird der Druckverlust pro Längeneinheit des Durchgangs von dem Ansauganschluss über den Strömungsdurchgang zu dem Ablassanschluss der Spülpumpe gleich oder geringer als der Druckverlust pro Länge der Rohre für den Atmosphärendurchgang, den Behälter und den Spüldurchgang sein. Die „Länge“ ist beispielsweise eine Abmessung in der Gasströmungsrichtung. Ein „Querschnittsgebiet des Innenraums des Behälters“ ist zum Beispiel die Summe der leeren Gebiete, die zwischen jedem Adsorptionsmaterial zum Adsorbieren des verdampften Kraftstoffs festgelegt sind, wobei jedes Adsorptionsmaterial in einer Adsorptionskammer aufgenommen ist.
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Folglich, wenn der verdampfte Kraftstoff aus dem Behälter desorbiert wird, kann das Gas innerhalb der Spülpumpe strömen unter Verwendung von lediglich dem Unterdruck in dem Einlassrohr. Die Spülpumpe ist eine Wirbelpumpe, die relativ einfach ausgestaltet sein kann verglichen mit herkömmlichen Flügelpumpen, die eine spezifische Struktur aufweisen. Ferner ist das minimale Querschnittsgebiet des Innenraums in der Spülpumpe gleich oder größer als das minimale Querschnittsgebiet der anderen Teile, die den Spüldurchgang bilden. Folglich wird der Druckverlust innerhalb der Spülpumpe geringer sein als der Druckverlust in den anderen Teilen, die den Spüldurchgang bilden. Die Spülpumpe kann zuverlässig daran gehindert werden, ein Durchgangswiderstand (Druckverlustteil) zu werden, wenn der verdampfte Kraftstoff aus dem Behälter unter Verwendung von lediglich dem Unterdruck in dem Einlassrohr desorbiert wird. Dadurch ist es möglich, die Desorptionseffizienz daran zu hindern, sich zu verringern, wenn der verdampfte Kraftstoff unter Verwendung von lediglich dem Unterdruck in dem Einlassrohr desorbiert wird.
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In einem weiteren Aspekt kann das Strömungsratensteuerventil näher an der Behälterseite vorgesehen sein als die Spülpumpe in dem Spüldurchgang. Genauer, wenn die Strömungsrichtung des Gases während einer Desorption des verdampften Kraftstoffs als eine Spülrichtung festgelegt wird, wird das Strömungsratensteuerventil zum Beispiel stromaufwärts der Spülpumpe in der Spülrichtung vorgesehen.
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Zum Beispiel können die folgenden Vorteile erzielt werden, wenn das Strömungsratensteuerventil stromaufwärts der Spülpumpe in der Spülrichtung angeordnet ist. Zunächst kann die Höhe des Unterdrucks in dem Spüldurchgang und dem Behälter in Übereinstimmung mit der Höhe des Unterdrucks in dem Einlassrohr eingestellt werden. Zweitens ist es möglich, den verdampften Kraftstoff daran zu hindern, sich über den Atmosphärendurchgang in die Atmosphäre zu verteilen, wenn ein Überdruck auf den Behälter einwirkt, unmittelbar nachdem die Pumpe angehalten worden ist, wenn der Spüldurchgang durch Schließen des Strömungsratensteuerventils zu derselben Zeit, bei der die Spülpumpe angehalten wird, verschlossen wird.
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Drittens kann der verdampfte Kraftstoff aus dem Kraftstofftank zuverlässig dem Behälter zugeführt werden, wenn der Spüldurchgang durch Schließen des Strömungsratensteuerventils während einer Treibstoffzufuhr, etc. verschlossen ist.
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In einem weiteren Aspekt sind die Spülpumpe und das Strömungsratensteuerventil nicht in dem Strömungsdurchgang des Gases von dem Kraftstofftank während einer Treibstoffzufuhr zu dem Kraftstofftank vorgesehen.
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Figurenliste
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- 1 ist eine schematische Ansicht einer Bearbeitungseinrichtung für verdampften Kraftstoff.
- 2 ist eine perspektivische Explosionsansicht einer Spülpumpe.
- 3 ist eine teilweise Querschnittsansicht der Spülpumpe.
- 4 ist eine querverlaufende Querschnittsansicht der Spülpumpe.
- 5 ist eine schematische Ansicht einer Bearbeitungseinrichtung für verdampften Kraftstoff nach einer weiteren Ausführungsform.
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Ausführungsformen zum Ausführen der Erfindung
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Eine Bearbeitungseinrichtung für verdampften Kraftstoff kann an einem Fahrzeug verwendet werden, wie beispielsweise einem Automobil, und weist einen Kraftstofftank 1, einen Behälter 2, eine Spülpumpe 3 und ein Strömungsratensteuerventil 4 auf. Ferner weist die Bearbeitungseinrichtung für verdampften Kraftstoff einen Atmosphärendurchgang 10, der eine Verbindung zwischen dem Behälter 2 und der Atmosphäre bereitstellt, einen Dampfdurchgang 11, der eine Verbindung zwischen dem Kraftstofftank 1 und dem Behälter bereitstellt, ein Einlassrohr 15 und einen Spüldurchgang 12 auf, der das Einlassrohr 15 mit dem Behälter 2 verbindet.
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Der Kraftstofftank 1 ist ein abgedichteter Tank mit einem Druckwiderstand. Hochvolatiler Kraftstoff, wie beispielsweise Benzin, kann innerhalb des Kraftstofftanks 1 bevorratet sein. Eine Kraftstoffpumpe (nicht gezeigt) zum Pumpen des Kraftstoffs zu einem Motor (Verbrennungsmotor 5) ist innerhalb des Kraftstofftanks 1 angeordnet.
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Der Behälter 2 dient dazu, den verdampften Kraftstoff, der in dem Kraftstofftank 1 erzeugt wird, wahlweise zu adsorbieren oder zu desorbieren. Ein Adsorptionsmaterial (nicht gezeigt) ist in den Behälter 2 gefüllt. Ein poröses Material, das luftdurchlässig ist und geeignet zum Adsorbieren oder Desorbieren des verdampften Kraftstoffs, kann als ein Adsorptionsmaterial verwendet werden. Als solch ein poröses Material kann vorteilhafterweise eine Aktivkohle verwendet werden.
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Das Einlassrohr 15 ist ein Rohr zum Leiten der Atmosphärenluft zu dem Verbrennungsmotor (Motor) 5. Ein Drosselventil 16 ist innerhalb des Einlassrohrs 15 vorgesehen, dessen Betrag einer Ventilöffnung von einer Motorsteuereinheit (ECU) (nicht gezeigt) gesteuert werden kann. Der Betrag der Öffnung des Drosselventils 16 wird in Übereinstimmung mit einem Tretumfang eines Gaspedals (nicht gezeigt) etc. gesteuert.
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Der Dampfdurchgang 11 ist zum Beispiel ein Leitungssystem zum Bereitstellen einer Verbindung zwischen dem Kraftstofftank 1 mit dem Behälter 2. Der Spüldurchgang 12 dient dazu, eine Verbindung zwischen dem Einlassrohr 15 und dem Atmosphärendurchgang 10 bereitzustellen. Der Spüldurchgang 12 weist ein Leitungssystem 12a zum Bereitstellen einer Verbindung zwischen dem Einlassrohr 15 mit der Spülpumpe 3, ein Leitungssystem 12b zum Erleichtern einer Verbindung zwischen der Spülpumpe 3 mit dem Strömungsratensteuerventil 4 und ein Leitungssystem 12c zum Bereitstellen einer Verbindung zwischen dem Strömungsratensteuerventil 4 mit dem Behälter 2 auf. Das Leitungssystem 12c verzweigt sich von dem Dampfdurchgang 11. Genauer weist das Leitungssystem 12c einen ersten Bereich zum Bereitstellen einer Verbindung zwischen einem abgezweigten Teil des Dampfdurchgangs 11 und des Strömungsratensteuerventils 4 und einem Teil, der ein Teil des Dampfdurchgangs 11 ist, zum Verbinden des abgezweigten Teils mit dem Behälter 2. Genauer weist der Spüldurchgang 12 die Leitungssysteme 12a bis 12c, den Behälter 2, das Strömungsratensteuerventil 4 und die Spülpumpe 3 auf, und all diese Bauteile stellen zusammen eine Verbindung zwischen dem Atmosphärendurchgang 10 und dem Einlassrohr 15 bereit. Der Spüldurchgang 12 steht mit einem Bereich des Einlassrohrs 15 stromabwärts des Drosselventils 16 innerhalb des Einlassrohrs 15 in Verbindung.
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Die Spülpumpe 3 dient dazu, das mit Druck beaufschlagte Gas gewaltsam aus dem Behälter 2 zu dem Einlassrohr 15 zu fördern, und ist in dem Spüldurchgang 12 vorgesehen, ist zum Beispiel zwischen dem Einlassrohr 15 und dem Behälter 2 vorgesehen. Eine Wirbelpumpe (Turbopumpe) wird als eine Spülpumpe 3 verwendet. Ferner kann die Wirbelpumpe auch als eine Wesco-Pumpe bezeichnet werden.
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Wie in 2 bis 4 gezeigt, weist die Spülpumpe 3 ein scheibenähnliches Flügelrad 30 und ein Gehäuse 31 auf, das das Flügelrad 30 aufnimmt. Eine Vielzahl von Nuten 30a sind entlang des äußeren radialen Umfangsrands des Flügelrads 30 angeordnet, so dass Schaufeln 30c zwischen den Nuten 30a gebildet werden. Ein Schaftloch 30b ist in die radiale Mitte des Flügelrads 30 gebohrt. Das Gehäuse 31 weist einen Gehäusehauptkörper 31a mit einem Raum zum Aufnehmen des Flügelrads 30 und eine Abdeckung 31b auf, die zum Bedecken einer oberen Seite des Gehäusehauptkörpers 31a als auch des Flügelrads 30 ausgestaltet ist. Ein Ansauganschluss 3a und ein Ablassanschluss 3b der Spülpumpe 3 sind auf dem oberen Teil des Gehäusehauptkörpers 31a ausgebildet. Der Ansauganschluss 3a ist in einer Wand des Gehäusehauptkörpers 31a ausgebildet. Der Ablassanschluss 3b ist derart ausgebildet, dass er eine düsenförmige Ausgestaltung aufweist, die sich von dem Gehäusehauptkörper 31a nach außen erstreckt.
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Ein Motor 34 ist an einem unteren Teil des Gehäusehauptkörpers 31a als ein Drehantriebsmittel für das Flügelrad 30 untergebracht. Der Motor 34 ist mit einer Energiequelle (nicht gezeigt), die an einem Fahrzeug vorgesehen ist, verbunden. Eine Drehwelle 34a des Motors 34 ist in das Schaftloch 30b des Flügelrads 30 eingeführt, wenn das Flügelrad 30 in dem Gehäuse 31 untergebracht ist. Das Schaftloch 30b und die Drehwelle 34 haben dieselbe Ausgestaltung und eine nicht-kreisförmige Form, zum Beispiel eine Form, bei der ein Teil eines vollständigen Kreises abgeschnitten ist. Das Flügelrad 30 ist nicht-drehbar mit der Drehwelle 34a durch Einführen der Drehwelle 34a in das Schaftloch 30b verbunden. Die hindert das Flügelrad 30 daran, sich mit Bezug auf die Drehwelle 34a zu drehen. Folglich dreht sich das Flügelrad 30 horizontal um die Achse an der radialen Mitte des Gehäuses 31, wenn sich die Drehwelle 34a dreht.
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Ein Strömungsdurchgang 3c zum Verbinden des Ansauganschlusses 3a mit dem Ablassanschluss 3b ist zwischen dem Gehäusehauptkörper 31a und der Abdeckung 31b festgelegt. Der Strömungsdurchgang 3c ist innerhalb des Gehäuses 31 vorgesehen, so dass er den äußeren Umfangsrand des Flügelrads 30, das die Nuten 30a aufweist, umschließt. Folglich steht der Ansauganschluss 3a stets mit dem Ablassanschluss 3b über den Strömungsdurchgang 3c in Verbindung. Somit kann das Gas durch das Innere der Spülpumpe 3 strömen, sogar wenn die Spülpumpe 3 nicht betrieben wird. Ein Raumgebiet (Querschnittsgebiet) des Strömungsdurchgangs 3c verringert sich fortlaufend von dem Ansauganschluss 3a zu dem Ablassanschluss 3b. Der Strömungsdurchgang 3c weist einen minimalen Spaltbereich auf, der das geringste Querschnittsgebiet in der Umgebung des Ablassanschlusses 3b aufweist. Das Querschnittsgebiet des minimalen Spaltbereichs weist eine Abmessung gleich oder größer als das Querschnittsgebiet des Innenraums an dem Atmosphärendurchgang 10, dem Behälter 2 und den Leistungssystemen 12a bis 12c des Spüldurchgangs 12 auf.
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Der Spüldurchgang 12 und der Dampfdurchgang 11 weisen einen gemeinsamen Teil auf, von dem sie sich verzweigen. Streng genommen ist ein Teil des Dampfdurchgangs 11 (der sich von einem verzweigten Teil des Dampfdurchgangs 11 und des Spüldurchgangs 12 zu dem Behälter 2 erstreckt), auch ein Teil des Spüldurchgangs 12. Folglich ist das Querschnittsgebiet des minimalen Durchmesserbereichs der Spülpumpe 3 wenigstens gleich oder größer als das minimale Querschnittsgebiet eines Teils des Dampfdurchgangs 11 (der gemeinsame Teil mit dem Spüldurchgang 12).
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Das Strömungsratensteuerventil 4 ist auch in dem Spüldurchgang 12 vorgesehen. Genauer ist es in dem Spüldurchgang 12 näher an der Seite des Behälters 2 relativ zu der Spülpumpe 3 vorgesehen. Noch genauer ist das Strömungsratensteuerventil 4 stromaufwärts der Spülpumpe 3 in der Spülrichtung vorgesehen. Zum Beispiel kann ein Magnetventil als das Strömungsratensteuerventil 4 verwendet werden. Eine Öffnungs-/Schließzeit des Strömungsratensteuerventils 4 wird von einer ECU (nicht gezeigt) gesteuert, die an einem Fahrzeug montiert ist, und ein Ventilöffnungsverhältnis (Gasströmungsrate) in dem Spüldurchgang 12 wird von einem Betriebssteuerzyklus basierend auf dem Verhältnis zwischen der Ventilöffnungszeit und der Ventilschließzeit gesteuert.
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Ein Drucksensor (nicht gezeigt) kann zum Ermitteln des Drucks vorgesehen sein. Zum Beispiel kann der Drucksensor zwischen der Spülpumpe 3 und dem Strömungsratensteuerventil 4 (an der stromaufwärtigen Seite der Spülpumpe 3 in der Spülrichtung) vorgesehen sein. Zusätzlich oder alternativ kann der Drucksensor(en) an einem oder an beiden aus einer Position zwischen der Spülpumpe 3 und dem Einlassrohr 15 und einer Position in dem Einlassrohr 15 vorgesehen sein. Informationen bezüglich des Drucks, die von jedem Drucksensor ermittelt werden, können als ermittelte Signale an die ECU übertragen werden. Das Ventilöffnungsverhältnis des Strömungsratensteuerventils 4 und die Antriebszeit der Spülpumpe 3 können von der ECU basierend auf diesen ermittelten Signalen, die von jedem Drucksensor gesendet werden, gesteuert werden.
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Als Nächstes wird ein Bearbeitungsmechanismus für verdampften Kraftstoff durch die Bearbeitungseinrichtung für verdampften Kraftstoff beschrieben. Während des Parkens (wenn ein Schlüssel ausgeschaltet ist) oder während einer Treibstoffzufuhr strömt der verdampfte Kraftstoff, der innerhalb des Kraftstofftanks 1 erzeugt wird, über den Dampfdurchgang 11 in den Behälter 2. Zu diesem Zeitpunkt ist die Spülpumpe 3 angehalten und das Strömungsratensteuerventil 4 ist vollständig geschlossen. Folglich strömt der verdampfte Kraftstoff, der innerhalb des Kraftstofftanks 1 erzeugt wird, über den Dampfdurchgang 11 in den Behälter 2 und wird gezielt adsorbiert und von dem Adsorptionsmaterial innerhalb des Behälters 2 aufgenommen. Die restliche Luft tritt durch das Adsorptionsmaterial hindurch und verteilt sich von dem Behälter 2 über den Atmosphärendurchgang 10 in die Atmosphäre. Infolgedessen wird der Druck in dem Kraftstofftank 1 zum Verhindern einer Beschädigung an dem Kraftstofftank 1 abgelassen, während zu demselben Zeitpunkt eine Luftverschmutzung vermieden wird. Ferner sind die Spülpumpe 3 und das Strömungsratensteuerventil 4 nicht in dem Durchgang angeordnet, durch den der verdampfte Kraftstoff, der innerhalb des Kraftstofftanks 1 erzeugt wird, in den Behälter 2 strömt, so dass er in dem Behälter 2 adsorbiert wird. Folglich kann der verdampfte Kraftstoff in den Behälter 2 strömen, ohne von der Spülpumpe 3 und dem Strömungsratensteuerventil 4 gestört zu werden.
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Das Ventilöffnungsverhältnis in dem Strömungsratensteuerventil 4 (das heißt, die Gasströmungsrate in dem Spüldurchgang 12) und die Antriebszeit der Spülpumpe 3 werden von der ECU gesteuert, wenn das Fahrzeug gefahren wird. Die Spülpumpe 3 wird in einer angehaltenen Position gehalten, wenn ausreichend Unterdruck in dem Einlassrohr 15 erzeugt ist. Zum Beispiel hält die ECU die Spülpumpe 3 an, wenn die ECU bestimmt, dass der absolute Wert des Unterdrucks (das heißt, der Unterdruck ist geringer als der Atmosphärendruck) in dem Einlassrohr 15 größer ist als der vorgegebene Wert, basierend auf den ermittelten Signalen, die von dem Drucksensor ausgegeben werden, der zum Beispiel in dem Einlassrohr 15 vorgesehen ist.
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Jedoch kann das Gas durch die Spülpumpe 3 hindurchtreten, sogar wenn die Spülpumpe 3 angehalten ist. Folglich wird der Unterdruck aus dem Einlassrohr 15 durch die Spülpumpe 3 auf den Behälter 2 und den Kraftstofftank 1 aufgebracht. Folglich wird der verdampfte Kraftstoff aus dem Inneren des Behälters 2 desorbiert unter Verwendung von lediglich dem Unterdruck in dem Einlassrohr. Zu diesem Zeitpunkt wird die Atmosphärenluft gleichzeitig über den Atmosphärendurchgang 10 in den Behälter 2 eingeführt, und diese Atmosphärenluft vereinfacht eine Desorption des verdampften Kraftstoffs.
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Ferner ist das minimale Querschnittsgebiet des Innenraums in der Spülpumpe 3 derart ausgebildet, dass es größer als das Querschnittsgebiet des Innenraums der anderen Teile des Spüldurchgangs 12 ist. Genauer weist der Durchgang in der Spülpumpe 3 ein größeres Querschnittsgebiet auf als das der anderen Teile des Spüldurchgangs 12. Folglich ist der Druckverlust in der Spülpumpe 3 geringer als der Druckverlust in den anderen Teilen des Spüldurchgangs 12. Da die Spülpumpe 3 kaum den Gasstrom stört, kann die Spülpumpe 3 die Desorptionseffizienz reduzieren, wenn der Behälter 2 den verdampften Kraftstoff unter Verwendung von lediglich dem Unterdruck in dem Einlassrohr 15 desorbiert. Das Strömungsratensteuerventil 4 ist im Wesentlichen vollständig geöffnet, wenn der verdampfte Kraftstoff unter Verwendung von lediglich dem Unterdruck in dem Einlassrohr desorbiert wird. Der verdampfte Kraftstoff, der aus dem Behälter 2 desorbiert wird, kann zu dem Einlassrohr 15 zusammen mit dem verdampften Kraftstoff, der innerhalb des Kraftstofftanks 1 erzeugt wird, geleitet werden.
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Die Spülpumpe 3 wird betrieben, wenn der Unterdruck, der in dem Einlassrohr 15 erzeugt wird, nicht ausreicht oder im Wesentlichen nahe dem Atmosphärendruck ist. Zum Beispiel treibt die ECU die Spülpumpe 3 an, wenn die ECU bestimmt, dass der absolute Wert des Unterdrucks in dem Einlassrohr 15 geringer als der vorgegebene Wert ist, oder wenn die ECU bestimmt, dass der Druck in dem Einlassrohr 15 ein Überdruck ist (das heißt, der Druck ist höher als der Atmosphärendruck), basierend auf den ermittelten Signalen, die von dem Drucksensor, der in dem Einlassrohr 15 vorgesehen ist, gesendet werden. Infolgedessen dreht sich das Flügelrad 30 um die Achse, so dass das Gas gezwungenermaßen von der Seite des Behälters 2 zu der Seite des Einlassrohrs 15 strömt. Folglich wird der verdampfte Kraftstoff in dem Behälter 2 von dem Adsorptionsmaterial desorbiert, wenn der Unterdruck auf den Kraftstofftank 1 und den Behälter 2 aufgebracht wird. Auch in diesem Fall wird die Atmosphärenluft gleichzeitig über den Atmosphärendurchgang 10 in den Behälter 2 eingeführt, und die Atmosphärenluft ermöglicht eine Desorption des verdampften Kraftstoffs. Der verdampfte Kraftstoff, der aus dem Behälter 2 desorbiert wird, kann zusammen mit dem verdampften Kraftstoff, der in dem Kraftstofftank 1 erzeugt wird, in das Einlassrohr 15 geleitet werden.
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Wenn die Spülpumpe 3 angetrieben wird, stellt das Strömungsratensteuerventil 4 den Druck derart ein, dass der Druck stromaufwärts der Spülpumpe 3 in der Spülrichtung ein Unterdruck wird. Insbesondere wenn die Spülpumpe 3 angetrieben wird, wird der Druck an der stromabwärtigen Seite der Spülpumpe 3 in der Spülrichtung ein Überdruck, wenn der Druck innerhalb des Einlassrohrs 15 nahe dem Atmosphärendruck ist. In diesem Fall wird der absolute Wert des Unterdrucks an der stromaufwärtigen Seite der Spülpumpe 3 in der Spülrichtung derart gesteuert, dass er größer als der Überdruck an der stromabwärtigen Seite der Spülpumpe 3 ist. Insbesondere steuert die ECU den Öffnungswinkel des Strömungsratensteuerventils 4 basierend auf den ermittelten Signalen, die von den Drucksensoren ausgesandt werden, die an der stromaufwärtigen Seite und der stromabwärtigen Seite der Spülpumpe 3 vorgesehen sind, während die Spülpumpe 3 angetrieben wird. Genauer steuert die ECU das Strömungsratensteuerventil 4 derart, dass der absolute Wert des Unterdrucks an der stromabwärtigen Seite der Spülpumpe 3 größer als der absolute Wert des Überdrucks an der stromaufwärtigen Seite der Spülpumpe wird.
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Folglich wird der Überdruck an der stromabwärtigen Seite in der Spülrichtung durch den grö-ßeren Unterdruck an der stromaufwärtigen Seite in der Spülrichtung kompensiert werden, nachdem die Spülpumpe 3 angehalten worden ist. Dies hindert den Überdruck daran, auf den Behälter 2 aufgebracht zu werden, unmittelbar nachdem die Spülpumpe 3 angehalten worden ist. Folglich hindert dies den verdampften Kraftstoff innerhalb des Behälters 2 daran, durch den Atmosphärendurchgang 10 verteilt zu werden, unmittelbar nachdem die Spülpumpe 3 angehalten worden ist. Ferner kann die Spülpumpe 3 anfangs betrieben werden, sogar nachdem ein Stoppsignal von der ECU übermittelt worden ist. Auf der anderen Seite kann das Strömungsratensteuerventil 4 unmittelbar geschlossen werden, sobald das Stoppsignal von der ECU übertragen worden ist, da das Strömungsratensteuerventil 4 ein Magnetventil ist. Der Gasstrom aus der Spülpumpe 3 zu dem Behälter 2 kann verhindert werden, da das Strömungsratensteuerventil 4 geschlossen werden kann, bevor die Spülpumpe 3 angehalten wird. Dies kann einen nachteiligen Effekt auf den Behälter 2 verhindern.
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Als eine Alternative zu der in 1 gezeigten Ausgestaltung kann die Bearbeitungseinrichtung für verdampften Kraftstoff eine Ausgestaltung aufweisen, die in 5 gezeigt ist. Die Bearbeitungseinrichtung für verdampften Kraftstoff, die in 5 gezeigt ist, kann eine ähnliche notwendige Struktur aufweisen und einen ähnlichen Betriebseffekt wie der der Bearbeitungseinrichtung für verdampften Kraftstoff, die in 1 gezeigt ist, besitzen. Nachfolgend wird die Ausführungsform aus 5 hauptsächlich in Bezug auf ihre Unterschiede zu der Ausführungsform aus 1 beschrieben.
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Die Bearbeitungseinrichtung für verdampften Kraftstoff in 5 kann auch den Kraftstofftank 1, den Behälter 2 zum des verdampften Kraftstoffs, der in dem Kraftstofftank 1 erzeugt wird, den Atmosphärendurchgang 10 zum Bereitstellen einer Verbindung zwischen dem Behälter 2 und der Atmosphäre und einen Dampfdurchgang 11 zum Bereitstellen einer Verbindung zwischen dem Kraftstofftank 1 und dem Behälter 2 aufweisen. Die Bearbeitungseinrichtung für verdampften Kraftstoff kann ferner das Einlassrohr 15 zum Zuführen der Atmosphärenluft zu einem Motor (Verbrennungsmotor 5), den Spüldurchgang 12 zum Bereitstellen einer Verbindung zwischen dem Einlassrohr 15 und dem Behälter 2, die Spülpumpe 3 zum gezwungenen Leiten der mit Druck beaufschlagten Luft von dem Behälter zu dem Einlassrohr 15 und das Strömungsratensteuerventil 4, das aus einem Magnetventil besteht, aufweisen. Die Spülpumpe 3 und das Strömungsratensteuerventil 4 sind in dem Spüldurchgang 12 angeordnet.
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Die Bearbeitungseinrichtung für verdampften Kraftstoff in 5 kann einen Verdichter 6 in dem Einlassrohr 15 an der stromaufwärtigen Seite des Drosselventils 16 aufweisen. Das Leitungssystem 12d kann sich von dem Leitungssystem 12a, das zwischen der Spülpumpe 3 und dem Einlassrohr 15 vorgesehen ist, verzweigen. Genauer kann sich der Spüldurchgang 12 stromabwärts der Spülpumpe 3 in der Spülrichtung in den ersten Spüldurchgang (Leitungssystem 12a) und den zweiten Spüldurchgang (Leitungssystem 12d) verzweigen, wobei der erste Spüldurchgang eine Verbindung zwischen der Spülpumpe 3 und dem Gebiet stromabwärts des Drosselventils 16 in dem Einlassrohr 15 bereitgestellt, und wobei der zweite Spüldurchgang eine Verbindung zwischen der Spülpumpe 3 und der stromaufwärtigen Seite des Verdichters 6 in dem Einlassrohr 15 vereinfacht. Rückschlagventile (Einwegventil) 13a und 13b können entsprechend in dem ersten und dem zweiten Spüldurchgang (Leitungssysteme 12a und 12d) vorgesehen sein, die es dem Gas ermöglichen, nur von der Seite der Spülpumpe 3 zu der Seite des Einlassrohrs 15 zu strömen. Beide Rückschlagventile 13a und 13b können sich öffnen, wenn der Differentialdruck zwischen den Drücken stromaufwärts und stromabwärts gleich oder mehr als ein vorgegebener Wert ist. Jeder der festgelegten Drücke (Ventilöffnungsdrücke) für beide Rückschlagventile 13a und 13b können zum Beispiel zueinander dieselben sein.
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Während eines Parkens (wenn der Schlüssel ausgeschaltet ist) oder einer Treibstoffzufuhr kann der verdampfte Kraftstoff, der innerhalb des Kraftstofftanks 1 erzeugt wird, in dem Behälter 2 adsorbiert und aufgenommen werden. Ferner, wird ein ausreichender Unterdruck in dem Einlassrohr 15 erzeugt, obwohl das Fahrzeug angetrieben wird, kann der verdampfte Kraftstoff unter Verwendung von nur dem Unterdruck in dem Einlassrohr desorbiert werden durch Anhalten der Spülpumpe 3. Insbesondere kann die ECU die Spülpumpe 3 anhalten, wenn die ECU bestimmt, dass der absolute Wert des Unterdrucks in dem Einlassrohr 15 größer ist als der vorgegebene Wert, basierend auf den ermittelten Signalen, die von dem Drucksensor ausgesendet werden, der in dem Einlassrohr 15 vorgesehen ist. Wenn kein ausreichender Unterdruck in dem Einlassrohr 15 erzeugt werden kann, kann die Spülpumpe 3 derart gesteuert werden, dass sie betrieben wird und das Strömungsratensteuerventil 4 kann derart gesteuert werden, dass es sich öffnet. Zum Beispiel kann die ECU die Spülpumpe 3 antreiben, wenn die ECU bestimmt, dass der absolute Wert des Unterdrucks in dem Einlassrohr 15 geringer als der vorgegebene Wert ist oder dass der Druck positiv ist basierend auf den ermittelten Signalen, die von dem Drucksensor ausgesendet werden, der in dem Einlassrohr 15 vorgesehen ist. Auf diese Art und Weise kann der verdampfte Kraftstoff aus dem Behälter 2 desorbiert werden.
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Gemäß der Bearbeitungseinrichtung für verdampften Kraftstoff in 5 ist der Verdichter 6 in dem Einlassrohr 15 vorgesehen. In diesem Fall ist es wahrscheinlich, dass der Druck stromaufwärts des Verdichters 6 im Wesentlichen ein Atmosphärendruck ist und der Druck stromabwärts des Verdichters 6 ein Überdruck wird. Folglich, wenn der Druck stromabwärts des Verdichters 6 negativ ist, kann sich das Rückschlagventil 13a in dem ersten Spüldurchgang (Leitungssystem 12a) öffnen, wenn das Rückschlagventil 13a den Unterdruck aus dem Einlassrohr 15 als auch den Förderdruck aus der Spülpumpe 3 empfängt, so dass das Gas durch denselben Weg strömen kann, wie das der der Ausführungsform aus der 1. Auf der anderen Seite, wenn der Druck stromabwärts des Verdichters 6 positiv ist, wird sich das Rückschlagventil 13a in dem ersten Spüldurchgang (Leitungssystem 12a) nicht durch Aufnehmen des Überdrucks öffnen. Wenn der Druck stromabwärts des Verdichters 6 ein Überdruck ist und höher als der Druck stromaufwärts des Verdichters 6 ist, kann sich das Rückschlagventil 13b in dem zweiten Spüldurchgang (Leitungssystem 12d) öffnen, wenn es den Förderdruck aus der Spülpumpe 3 empfängt. Infolgedessen kann das Gas durch den zweiten Spüldurchgang (Leitungssystem 12d) strömen.
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Die verschiedenen Beispiele, die oben im Detail mit Bezug auf den beigefügten Zeichnungen beschrieben sind, sind angedacht, dass sie die vorliegende Erfindung darstellen und sind folglich keine beschränkenden Ausführungsformen. Die detaillierte Beschreibung ist angedacht, dass sie einem Fachmann lehrt, verschiedene Aspekte der vorliegenden Lehre durchzuführen, zu verwenden und/oder auszuüben, und beschränkt folglich nicht den Umfang der Erfindung in irgendeiner Art und Weise. Ferner kann jedes der zusätzlichen Merkmale und Lehren, die oben offenbart sind, getrennt oder mit anderen Merkmalen und Lehren in jeglicher Kombination davon zum Vorsehen einer verbesserten Bearbeitungseinrichtung für verdampften Kraftstoff und/oder Verfahren zum Herstellen und Verwenden derselben angewandt und/oder verwendet werden.
