JP2010180769A - 燃料蒸発ガス排出抑止装置 - Google Patents

Abstract

【課題】高いパージ性能を維持できる燃料蒸発ガス排出抑制装置を提供する。
【解決手段】燃料タンク（２０）に連続する燃料蒸発ガス通路（２１）と、エンジンの吸気通路（３０）に連結するパージ通路（３１）と、大気開放通路（１３）に連続する大気通路（１１）と、が連接するキャニスター（１０）を有する燃料蒸発ガス排出抑制装置（１）であって、前記大気通路（１１）に設けられる三方弁（１２）と、前記三方弁（１２）に連接され、先端が車内に開口する車内大気開放通路（１３ａ）と、前記三方弁（１２）に連接され、先端が車外に開口する車外大気開放通路（１３ｂ）と、を備え、前記三方弁（１２）が前記大気通路（１１）に対し、前記車内大気開放通路（１３ａ）と前記車外大気開放通路（１３ｂ）とを選択的に切換えて連通させる、ことを特徴とする。
【選択図】図１

Description

この発明は、燃料蒸発ガス排出抑止装置に関する。

従来、排出ガスを浄化するシステムとして燃料蒸発ガス排出抑制装置が車載されている。燃料蒸発ガス排出抑制装置は、燃料タンク内などから蒸発した燃料蒸発ガスを車外に排出しないように、燃料蒸発ガスを吸着体にいったん吸着させて大気でパージ（浄化）して吸気通路に燃料ガスとして供給する装置である。近年の排出ガス規制に対応するために燃料蒸発ガス排出抑制装置は高いパージ性能が求められている。しかし、浄化させる大気にダストやミストといった微細な粉塵が含まれていると吸着体の吸着表面を粉塵が塞いでしまい燃料蒸発ガスの吸着率が下がるのでパージ性能が低下する。このため大気開放口から吸入する大気中の粉塵を除去する必要がある。

また、燃料蒸発ガス排出抑制装置の制御部品を性能診断する装置の取付けが義務化され、燃料蒸発ガスを吸着してパージするキャニスターには診断用のバルブやモジュールが取付けられている。それらの部品を保護するためにも、大気開放口から吸入する大気中の粉塵を除去する必要がある。

このとき大気開放口を車内に設けて車外よりも粉塵の少ないクリーンな大気を吸入することが考えられる。しかし、エンジンの停止時などパージしていないときに発生する燃料ベーパーが大気通路を逆流して大気開放口から車内に排出されてしまう虞があるので、大気開放口は車外に設けざるを得ない。

そこで大気通路にフィルターを設けて、フィルターで粉塵を除去してからキャニスターに大気を供給する燃料蒸発ガス排出抑制装置が知られている（例えば特許文献１）。

特開２００５−３６７３０号

しかし、前述した従来の燃料蒸発ガス排出抑制装置では、粉塵がフィルターに堆積されるのでフィルターの圧損が増加し、パージ性能が低下する。

本発明は、このような従来の問題点に着目してなされたものであり、高いパージ性能を維持できる燃料蒸発ガス排出抑制装置を提供することを目的とする。

本発明は以下のような解決手段によって前記課題を解決する。なお、理解を容易にするために本発明の実施形態に対応する符号を付するが、これに限定されるものではない。

本発明は、燃料タンク（２０）に連続する燃料蒸発ガス通路（２１）と、エンジンの吸気通路（３０）に連結するパージ通路（３１）と、大気開放通路（１３）に連続する大気通路（１１）と、が連接するキャニスター（１０）を有する燃料蒸発ガス排出抑制装置（１）であって、前記大気通路（１１）に設けられる三方弁（１２）と、前記三方弁（１２）に連接され、先端が車内に開口する車内大気開放通路（１３ａ）と、前記三方弁（１２）に連接され、先端が車外に開口する車外大気開放通路（１３ｂ）と、を備え、前記三方弁（１２）が前記大気通路（１１）に対し、前記車内大気開放通路（１３ａ）と前記車外大気開放通路（１３ｂ）とを選択的に切換えて連通させる、ことを特徴とする。

本発明によれば、燃料蒸発ガス排出抑制装置のキャニスターに供給する大気を吸入する大気開放口を車内と車外とに設ける。そして大気通路、車内大気開放通路及び車外大気開放通路は三方弁に連接される。これにより三方弁を介して大気通路と連通させる通路を車内大気開放通路又は車外大気開放通路に切り換えることができる。エンジンの運転状態に応じて車内大気開放通路と車外大気開放通路のどちらを開放するか設定できるので、例えばパージ運転する場合にのみ車内大気開放通路を開放することが可能である。よって車外の大気に比べてクリーンな車内の大気をキャニスターに供給することができるので、フィルターの圧損の影響を低減することができ、さらにはフィルターを不要とする。このため高いパージ性能を保つことができる。

第１実施形態の燃料蒸発ガス排出抑止装置を示す図である。 第１実施形態の三方弁の構造図である。 第２実施形態の三方弁の構造図である。

以下では図面等を参照して本発明を実施するための形態について説明する。

（第１実施形態）
図１は、第１実施形態の燃料蒸発ガス排出抑止装置を示す図である。

燃料蒸発ガス排出抑制装置１は、キャニスター１０と、大気通路１１と、三方弁１２と、大気開放通路１３と、燃料蒸発ガス通路２１と、パージ通路３１と、を含む。燃料蒸発ガス排出抑制装置１は、車体１００の後方の床下に配置される。燃料蒸発ガス排出抑制装置１は、チャコール・キャニスター方式である。また本実施形態のエンジンには燃料噴射装置が取付けられている。

キャニスター１０は、内部に活性炭１０ａが充填され、仕切り壁１０ｂが設けられる。キャニスター１０は、上面に大気通路１１、燃料蒸発ガス通路２１及びパージ通路３１が連設される。大気通路１１は図１において仕切り壁１０ｂより左側に配置され、燃料蒸発ガス通路２１及びパージ通路３１とは仕切り壁１０ｂより右側に配置される。キャニスター１０は、燃料蒸発ガス通路２１から流れてくる燃料蒸発ガスを活性炭１０ａに吸着させて貯蔵する。そして燃料蒸発ガスを大気通路１１から供給される大気でパージして、大気と共にパージ通路３１に送る。キャニスター１０内には仕切り壁１０ｂが設けられるので、大気はキャニスター１０の上面左側の大気通路１１から供給されキャニスター１０内を一周して上面右側のパージ通路３１へと通る。

大気通路１１は、キャニスター１０に連接される。大気通路１１は、三方弁１２を介して大気開放通路１３を二カ所備える。大気開放通路１３は、車内大気開放通路１３ａと車外大気開放通路１３ｂとを有する。車内大気開放通路１３ａは車体１００のトランクに開口するよう設けられる。大気通路１１は、エンジンが作動して吸気通路３０に生じる負圧によって大気開放通路１３から大気を取り込んでキャニスター１０へ供給する。

ここで図２を参照して三方弁１２について説明する。三方弁１２は、弁通路１２ａ，１２ｂと、弁体１２ｃと、を有する。弁通路１２ａ，１２ｂは弁体１２ｃと一体に形成され、両者は直交して中央部分で合流する。三方弁１２は、図示を省略するがＥＣＵによって切換制御される。三方弁１２は、矢印で示すように９０度に動く。三方弁１２は、弁体１２ｃを回転させて大気通路１１に連通する通路を車内大気開放通路１３ａ又は車外大気開放通路１３ｂに切り換える回転式弁構造である。図２では弁通路１２ａと大気通路１１とが連通し、弁通路１２ｂと車外大気開放通路１３ｂとが連通して、大気通路１１と車外大気開放通路１３ｂとを連通させる。そして他方の車内大気開放通路１３ａは弁体１２ｃによって閉鎖される。本実施形態において三方弁１２は、通常は図２のように車外大気開放通路１３ｂを開放するが、エンジンが作動し後述するパージコントロールバルブ３２が開いてパージが始まると三方弁１２を図２において反時計回りに９０度回転させ、車内大気開放通路１３ａを開放するように制御される。

再び図１に戻る。燃料蒸発ガス通路２１は、一端をキャニスター１０に、他端を燃料タンク２０に接続される。燃料蒸発ガス通路２１には、チェックバルブ２２が設けられる。燃料タンク２０内の蒸気圧が上昇するとチェックバルブ２２が開いて燃料蒸発ガスが燃料蒸発ガス通路２１を通ってキャニスター１０へ流れる。

パージ通路３１は、一端をキャニスター１０に、他端をエンジンの吸気通路３０に接続される。パージ通路３１には、パージコントロールバルブ３２が設けられる。エンジンが作動して吸気通路３０が負圧になるとパージコントロールバルブ３２が開く。そして大気がキャニスター１０の活性炭１０ａに吸着されていた燃料を伴ってパージ通路３１を通って吸気通路３０へ流れる。これをパージという。

次に本実施形態の作用を説明する。まず燃料タンク２０内の蒸気圧が上昇してチェックバルブ２２が開く。そして燃料蒸発ガスが燃料蒸発ガス通路２１を通ってキャニスター１０に流入する。エンジンが停止しているとき及びパージしないときはパージコントロールバルブ３２が閉じ、三方弁１２により車外大気開放通路１３ｂが開放される。キャニスター１０に流入した燃料蒸発ガスは活性炭１０ａに吸着され、大気のみが大気通路１１を通って車外大気開放通路１３ｂから外気に放出される。エンジンが作動すると吸気通路３０に生じる負圧によってパージコントロールバルブ３２が開く。そして三方弁１２を９０度回転して、車外大気開放通路１３ｂは閉鎖され、車内大気開放通路１３ａが開放される。吸気通路３０の負圧によって車内大気開放通路１３ａから車体１００のトランク内の大気が大気通路１１を通ってキャニスター１０に供給される。そして大気がキャニスター１０内を一周してパージ通路３１に到達する間に、活性炭１０ａに吸着された燃料は脱着され、大気と共にパージ通路３１を通って吸気通路３０に送られてシリンダで燃焼させられる。負圧が小さくなるとパージコントロールバルブ３２が閉じ、三方弁１２により車内大気開放通路１３ａは閉鎖され車外大気開放通路１３ｂが開放される。活性炭１０ａは燃料蒸発ガスが吸着と脱着とを繰り返すので交換する必要はない。

本実施形態によれば、大気を吸入・放出する大気開放通路１３を二カ所設ける。一方を車体１００のトランクに開口し、他方を車外に開口するように配置する。そして大気を吸入するとき、即ちエンジンが作動して吸気通路３０が負圧となりパージコントロールバルブ３２が開くタイミングで、車体１００のトランクに開口する車内大気開放通路１３ａを開放する。これによりキャニスター１０に供給する大気は車内大気開放通路１３ａから吸入されるので、車外大気開放通路１３ｂと比べて開放口からのダストやミストの混入を防止することができ、さらにはフィルターを取り付ける必要がなくなる。よってフィルターの圧損の影響を受けずに、高いパージ性能を維持できる。

また三方弁１２はＥＣＵにより切換制御され、パージ時に車内大気開放通路１３ａを開放し、エンジン停止時やパージしていないときは車外大気開放通路１３ｂを開放する。そして一方の大気開放通路１３が開放されているときは他方の大気開放通路１３は閉鎖される。これによりエンジン停止時やパージしていないときに燃料ベーパーが発生して大気通路１１から大気開放通路１３へ流れても、この場合は車外大気開放通路１３ｂが開放されているので、燃料ベーパーが車内に漏れることはない。車内に車内大気開放通路１３ａを設けても開放される時期を切換制御するので、燃料ベーパーが発生するおそれがあるときに車内大気開放通路１３ａは確実に閉鎖される。よって車内大気開放通路１３ａを設けることによって乗員が燃料の臭気を感じることはない。

（第２実施形態）
図３は、第２実施形態の三方弁の構造図である。なお以下では前述した内容と同様の機能を果たす部分には、同一の符号を付して重複する説明を適宜省略する。

三方弁１２は、弁通路１２ａと、弁体１２ｃと、を有する。車内大気開放通路１３ａと車外大気開放通路１３ｂとは大気通路１１に平行に設けられる。図３では弁通路１２ａを介して大気通路１１と車外大気開放通路１３ｂとが連通して、弁体１２ｃは車内大気開放通路１３ａを閉鎖する。三方弁１２は、図示を省略するがＥＣＵによって制御される。三方弁１２は、矢印で示すように弁体１２ｃをスライドさせて二カ所設けた大気開放通路１３のどちらか一方を閉鎖する。三方弁１２は、弁体１２ｃを平面上でスライドさせて大気通路１１に連通する通路を車内大気開放通路１３ａ又は車外大気開放通路１３ｂに切り換えるスライド式弁構造である。

本実施形態において三方弁１２は、通常は図３のように車外大気開放通路１３ｂを開放して、パージコントロールバルブ３２が開いたら三方弁１２の弁体１２ｃを車内大気開放通路１３ａから車外大気開放通路１３ｂにスライドさせて車内大気開放通路１３ａを開放するように制御される。そしてパージコントロールバルブ３２が閉じたら、三方弁１２は車内大気開放通路１３ａを閉鎖して車外大気開放通路１３ｂを開放する。

本実施形態によれば、第１実施形態から三方弁１２の弁構造をスライド式に変更するのみなので、第１実施形態と同様の効果が得られる。

以上説明した実施形態に限定されることなく、その技術的思想の範囲内において種々の変形や変更が可能であり、それらも本発明の技術的範囲に含まれることが明白である。例えば、実施形態では燃料噴射装置が取付けられているエンジンを前提条件としたが、キャブレター（気化器）を備えたエンジンにも適用できる。キャブレター仕様の場合には、吸気通路にも燃料蒸発ガスが溜まる点を考慮すればよい。本発明の大気開放通路の構造はそのまま適用できる。また三方弁は実施形態で示した構造に限らず、車内大気開放通路と車外大気開放通路とのどちらか一方を開放するような構造であればよい。さらに三方弁の大気開放通路の制御は、吸気通路の負圧の程度に限らず、エンジンの始動、停止のタイミングや種々の要素の組み合わせによって車内大気開放通路を開放、閉鎖するように制御するようにしてもよい。

１ 燃料蒸発ガス排出抑制装置
１０ キャニスター
１１ 大気通路
１２ 三方弁
１２ｃ弁体
１３ａ車内大気開放通路
１３ｂ車外大気開放通路
２０ 燃料タンク
２１ 燃料蒸発ガス通路
３０ （エンジンの）吸気通路
３１ パージ通路

Claims (4)

1. 燃料タンクに連続する燃料蒸発ガス通路と、エンジンの吸気通路に連結するパージ通路と、大気開放通路に連続する大気通路と、が連接するキャニスターを有する燃料蒸発ガス排出抑制装置であって、
   前記大気通路に設けられる三方弁と、
   前記三方弁に連接され、先端が車内に開口する車内大気開放通路と、
   前記三方弁に連接され、先端が車外に開口する車外大気開放通路と、
   を備え、
   前記三方弁が前記大気通路に対し、前記車内大気開放通路と前記車外大気開放通路とを選択的に切換えて連通させる、
   ことを特徴とする燃料蒸発ガス排出抑制装置。
2. 前記三方弁は、パージ運転するときに前記大気通路に連通する通路を前記車外大気開放通路から前記車内大気開放通路に切り換える、
   ことを特徴とする請求項１に記載の燃料蒸発ガス排出抑止装置。
3. 前記三方弁は、弁体を回転させて前記大気通路に連通する通路を前記車内大気開放通路又は前記車外大気開放通路に切り換える回転式弁構造である、
   ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の燃料蒸発ガス排出抑止装置。
4. 前記三方弁は、弁体を平面上でスライドさせて前記大気通路に連通する通路を前記車内大気開放通路又は前記車外大気開放通路に切り換えるスライド式弁構造である、
   ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の燃料蒸発ガス排出抑止装置。

Images