JP2012072756A - 車両用キャニスター及びこれを備えた燃料供給装置 - Google Patents

Abstract

【課題】燃料蒸気のオーバーフローを防止すると共に、燃費を向上させることができる車両用キャニスター及びこれを備えた燃料供給装置を提供する。
【解決手段】内部に活性炭が備えられて燃料タンクで蒸発した蒸発ガスを吸着し、空気の供給により吸着した蒸発ガスを脱着してエンジンに供給する車両用キャニスターにおいて、燃料タンクに連結されて蒸発ガスの供給を受ける蒸発ガス供給通路、外部から空気を選択的に供給される空気通路、そしてパージライン５０に連結されて供給された空気の流れに従ってエンジンに蒸発ガスを供給するパージ通路３４を含み、パージ通路は、パージラインに直接連結される第１パージ通路１００と、その終端が第１パージ通路またはパージラインの内部に位置してパージラインに連結される第２パージ通路１０３とを含む。
【選択図】図３

Description

本発明は車両用キャニスター及びこれを備えた燃料供給装置に係り、より詳細には、主にハイブリッド車両に装着されて蒸発ガスパージ量を増加させることができる車両用キャニスター及びこれを備えた燃料供給装置に関する。

自動車産業は、排気ガスを改善するために多くの研究をしてきている。この中の一つ方法はキャニスターパージを利用する方法である。
一般に、ガソリンは高揮発性のブタン（Ｃ４）から低揮発性のオクタン（Ｃ８）ないしデカン（Ｃ１０）の範囲までの炭化水素混合物を含んでいる。このようなガソリンは燃料タンクに充填されている。しかし、周辺の温度が高い場合または蒸気の移動などの原因により燃料タンクの蒸気圧が増加する場合、燃料蒸気は燃料タンクの隙間を通して外部に流出するようになる。このような大気への燃料蒸気の流出を防止するために、燃料タンクの蒸気圧が増加する場合の燃料蒸気はキャニスターに排出するようにしている。

キャニスターは、揮発性燃料を貯蔵する燃料タンクから流出する燃料蒸気を吸着することができる吸着性物質、例えば、活性炭を含む。キャニスターに備えられた活性炭は、一定量以上の炭化水素を吸着できないので、吸着限度を超えた炭化水素はオーバーフローして大気中に放出することになる。このオーバーフローを防止するために、エンジン制御ユニット（ｅｎｇｉｎｅ ｃｏｎｔｒｏｌ ｕｎｉｔ；ＥＣＵ）の制御部はパージ制御ソレノイドバルブを通してキャニスターに吸着された炭化水素を空気と共にエンジンに送り燃焼させる制御を行なう（特許文献１参照）。

一方、ハイブリッド車両には、燃料の燃焼によって動力を出力するエンジンと、バッテリーの動力を出力するモーターが共に備えられている。最近は、燃費向上の理由でエンジンの使用が減っており、そのためにキャニスターの燃料蒸気を燃焼させる時間が減っている。キャニスターに吸着される燃料蒸気は増える反面、キャニスターでパージする燃料蒸気が減るため、燃料蒸気のオーバーフローが発生する恐れがある（特許文献２、３参照）。

特開平０５−２７２４１５号公報 特開平０７−２５３０５８号公報 特開２００７−２９７９５７号公報

本発明は、上記のような問題点を解決するためになされたものであって、その目的とするところは、燃料蒸気のオーバーフローを防止すると共に、燃費を向上させることができる車両用キャニスター及びこれを備えた燃料供給装置を提供することにある。

このような目的を達成するために本発明の実施例による車両用キャニスターは、内部に活性炭が備えられて燃料タンクで蒸発した蒸発ガスを吸着し、空気の供給により吸着した蒸発ガスを脱着してエンジンに供給する車両用キャニスターにおいて、
燃料タンクに連結されて蒸発ガスの供給を受ける蒸発ガス供給通路、外部から空気を選択的に供給される空気通路、そしてパージラインに連結されて供給された空気の流れに従ってエンジンに蒸発ガスを供給するパージ通路を含み、パージ通路は、パージラインに直接連結される第１パージ通路と、その終端が第１パージ通路またはパージラインの内部に位置してパージラインに連結される第２パージ通路とを含むことを特徴とする。

第２パージ通路の終端は、第１パージ通路またはパージラインを通過する蒸発ガスの流れに沿って延びていることがよい。
第２パージ通路の終端は第２パージ通路の他の部分より直径が小さいベンチュリー管に形成されて、第２パージ通路を通過した蒸発ガスの速力が増加することができる。
第１、第２パージ通路はキャニスターの互いに異なる位置に形成された第１、第２パージ孔にそれぞれ連結され、第２パージ通路の終端は、第１パージ通路またはパージラインの外周面の一部を貫いて第１パージ通路またはパージラインの内部に位置することが好ましい。

本発明の他の実施例による燃料供給装置は、注油ラインに連結されて燃料の供給を受け、蒸発ガスラインを通して内部の蒸発ガスを排出し、燃料供給ラインを通して燃料を供給する燃料タンクと、燃料供給ラインに連結されて燃料タンクから燃料の供給を受け、吸気通路に連結されて空気の供給を受けるエンジンと、吸気通路に連結されるパージラインと、そして内部に蒸発ガスを吸着する活性炭が備えられており、蒸発ガスラインに連結されて蒸発ガスの供給を受ける蒸発ガス供給通路、空気供給ラインに連結されて外部の空気の供給を受ける空気通路そしてパージラインに連結されており、空気通路を通して供給される空気の流れに従って活性炭に吸着した蒸発ガスを脱着し、吸気通路に供給するパージ通路を含むキャニスターとを含み、パージ通路は、パージラインに直接連結される第１パージ通路と、その終端が第１パージ通路またはパージラインの内部に位置してパージラインに連結される第２パージ通路とを含むことを特徴とする。

第２パージ通路の終端は、第１パージ通路またはパージラインを通過する蒸発ガスの流れに沿って延びていることがよい。
第２パージ通路の終端は第２パージ通路の他の部分より直径が小さいベンチュリー管に形成されて、第２パージ通路を通過した蒸発ガスの速力が増加することができる。
第１、第２パージ通路はキャニスターの互いに異なる位置に形成された第１、第２パージ孔にそれぞれ連結され、第２パージ通路の終端は第１パージ通路またはパージラインの外周面の一部を貫いて、第１パージ通路またはパージラインの内部に位置することが好ましい。

パージ通路には、キャニスターの蒸発ガスを選択的に吸気通路に供給するパージコントロールソレノイドバルブが装着されており、空気供給ラインには、外部の空気を選択的にキャニスターに供給するドレインカットバルブが装着されていることがよい。
パージコントロールソレノイドバルブとドレインカットバルブは同時に制御されることができる。

本発明によれば、第１パージ通路内部にベンチュリー管に形成された第２パージ通路を配置することにより、キャニスターのパージ流量を増加させることができ、蒸発ガスのオーバーフローを防止することができる。
また、蒸発ガスのオーバーフローを防止するためにエンジンを駆動させたり活性炭を加熱したりしないので、燃費が向上する。
さらに、蒸発ガスのオーバーフローを防止するために追加的な装置を備える必要がないので、製作単価が増加しない。

本発明の実施例による燃料供給装置の概略図である。 本発明の実施例による車両用キャニスターの断面図である。 図２の一部拡大図である。

以下、本発明の望ましい実施例について、添付した図面に基づいて詳細に説明する。
図１は、本発明の実施例による燃料供給装置の概略図である。
図１に示すように、本発明の実施例による燃料供給装置は、エンジン１０、燃料タンク２０、そしてキャニスター３０を含む。

エンジン１０は、燃料と空気を燃焼して車両を駆動するための動力を生成するものであって、空気及び燃料の供給を受けるための吸気マニホールド（図示しない）と、燃焼過程で発生した排気ガスを排出するための排気マニホールド（図示しない）を含む。吸気マニホールドは吸気通路１２に連結されて外部の空気の供給を受ける。また、吸気通路１２にはスロットルバルブ１４が装着され、吸気マニホールドに供給される空気量を調節する。

燃料タンク２０は燃料を貯蔵するものであって、燃料供給ライン２６を通してエンジン１０に連結されてエンジン１０に燃料を供給する。燃料タンク２０は注油ライン２２に連結されて燃料の供給を受ける。また、燃料タンク２０は蒸発ガスライン２４を通してキャニスター３０に連結されて、燃料タンク２０で発生した蒸発ガスをキャニスター３０に供給する。ここで、蒸発ガスは燃料蒸気を意味する。

キャニスター３０は燃料タンク２０の蒸発ガスを吸着し、制御部（図示しない）の制御により吸着した蒸発ガスを脱着してエンジン１０に供給する。このような目的を達成するために、キャニスター３０の内部には活性炭３８が備えられている。活性炭３８には複数の微細な細孔（ｍｉｃｒｏｐｏｒｅ）が形成されており、この複数の微細な細孔に蒸発した炭化水素が吸着される。また、キャニスター３０は蒸発ガス供給通路３２、パージ通路３４、そして空気通路３６をさらに含む。

蒸発ガス供給通路３２は、蒸発ガスライン２４に連結されて燃料タンク２０の蒸発ガスの供給を受ける。蒸発ガス供給通路３２を通してキャニスター３０の内部に供給された蒸発ガスは活性炭３８に吸着される。
パージ通路３４はパージライン５０に連結されており、このパージライン５０は吸気通路１２上のスロットルバルブ１４の下流に連結される。パージ通路３４は、キャニスター３０内の蒸発ガスをパージライン５０及び吸気通路１２を通して選択的にエンジン１０に供給する。

空気通路３６は、空気供給ライン６０に連結されて外部の空気を選択的に供給される。外部の空気が空気通路３６を通してキャニスター３０内部に供給されると、吸気通路１２のスロットルバルブ１４下流に生成する負圧と大気圧の差によって活性炭３８に吸着された蒸発ガスは脱着され、脱着された蒸発ガスはキャニスター３０に供給された空気と共に吸気通路１２に供給される。即ち、キャニスター３０の蒸発ガスは空気通路３６を通して供給を受けた空気の流れに従ってエンジン１０に供給される。

一方、本発明の実施例による燃料供給装置は、空気供給ライン６０に装着されたドレインカットバルブ（ｄｒａｉｎ ｃｕｔ ｖａｌｖｅ）４０と、パージライン５０に装着されたパージコントロールソレノイドバルブ（ｐｕｒｇｅ ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｏｌｅｎｏｉｄ ｖａｌｖｅ）５２をさらに含む。
ドレインカットバルブ４０は、空気供給ライン６０を通したキャニスター３０への空気の供給を調節し、パージコントロールソレノイドバルブ５２は、パージライン５０を通したキャニスター３０から吸気通路１２への蒸発ガスの供給を調節する。
このようなドレインカットバルブ４０とパージコントロールソレノイドバルブ５２は制御部によって同時に制御することができる。即ち、ドレインカットバルブ４０が開くとパージコントロールソレノイドバルブ５２も開き、ドレインカットバルブ４０が閉じるとパージコントロールソレノイドバルブ５２も閉じることができる。

以下、図２及び図３を参照して、本発明の実施例によるキャニスター３０をより詳しく説明する。本発明の実施例によるキャニスター３０は、パージ通路３４を除いては従来のキャニスターと類似している。したがって、パージ通路３４について、特に詳細に説明する。
図２は、本発明の実施例による車両用キャニスターの断面図であり、図３は、図２の一部拡大図である。

図２及び図３に示すように、キャニスター３０には、互いに異なる位置に形成された第１パージ孔１０１と第２パージ孔１０３が備えられる。したがって、キャニスター３０内の蒸発ガスは第１パージ孔１０１と第２パージ孔１０３を通して流れていく。また、キャニスター３０のパージ通路３４は第１パージ通路１００と第２パージ通路１０２を含み、第１パージ通路１００は第１パージ孔１０１に連結され、第２パージ通路１０２は第２パージ孔１０３に連結される。第１パージ通路１００と第２パージ通路１０２はパージライン５０に連結される。

具体的に、第１パージ通路１００はパージライン５０に直接連結され、即ち、第１パージ通路１００の一端がパージライン５０の一端に連結され、第２パージ通路１０２は第１パージ通路１００またはパージライン５０の外周面の一部を貫いて、第２パージ通路１０２の終端は第１パージ通路１００またはパージライン５０の内部に位置する。また、第２パージ通路１０２の終端は第１パージ通路１００またはパージライン５０を通過する蒸発ガスの流れに沿って延長されている。即ち、第２パージ通路１０２の端部は、第１パージ通路１００またはパージライン５０と同一の方向に向くように形成される。

さらに、第２パージ通路１０２の端部はベンチュリー管１０４形状に形成されている。即ち、第２パージ通路１０２の終端の直径は第２パージ通路１０２の他の部分の直径より小さく形成される。したがって、第２パージ通路１０２を通して第１パージ通路１００またはパージライン５０に向かって行く蒸発ガスの流速は増加する。また、第２パージ通路１０２を通した蒸発ガスの流速が増加するので、第１パージ通路１００またはパージライン５０内で第２パージ通路１０２の終端近くの圧力は小さくなる（ベルヌーイの定理）。したがって、第１パージ通路１００を通過する蒸発ガスの流量が増加する。

その結果、同一のパージ条件下でキャニスター３０のパージ流量を増加させるため、活性炭から脱着する炭化水素の量が増加する。これによって蒸発ガスのオーバーフローを防止することができる。
本発明の実施例は、脱着促進のための従来技術である活性炭を加熱する方式でなく、パージ通路をもう一つ追加するだけの方式であるので、製作単価を大きく増加させることがない。

本発明の実施例では、第１、第２パージ孔１０１、１０３が互いに異なる位置に形成された例を示したが、これに限られるわけではない。例えば、第１パージ孔１０１の外周面の一部と第２パージ孔１０３の外周面の一部を接合することによって、第１パージ孔１０１内に小さい直径を有する第２パージ孔１０３を形成することができる。この場合、第１パージ通路１００内には第２パージ通路１０２が配置され、第２パージ通路１０２はベンチュリー管１０４形状に形成される。

以上、本発明に関する望ましい実施例を説明したが、本発明は上記の実施例に限定されるものではなく、本発明の技術的範囲内で多様な形態への変更実施が可能である。本発明には、本発明の属する技術的範囲を逸脱しない範囲での全ての変更が含まれる。

１０ エンジン
１２ 吸気通路
１４ スロットルバルブ
２０ 燃料タンク
２２ 注油ライン
２４ 蒸発ガスライン
２６ 燃料供給ライン
３０ キャニスター
３２ 蒸発ガス供給通路
３４ パージ通路
３６ 空気通路
３８ 活性炭
４０ ドレインカットバルブ
５０ パージライン
５２ パージコントロールソレノイドバルブ
６０ 空気供給ライン
１００ 第１パージ通路
１０１ 第１パージ孔
１０２ 第２パージ通路
１０３ 第２パージ孔
１０４ ベンチュリー管

Claims (10)

1. 内部に活性炭が備えられて燃料タンクで蒸発した蒸発ガスを吸着し、空気の供給により吸着した蒸発ガスを脱着してエンジンに供給する車両用キャニスターにおいて、
   燃料タンクに連結されて蒸発ガスの供給を受ける蒸発ガス供給通路、
   外部から空気を選択的に供給される空気通路、そして
   パージラインに連結されて供給された空気の流れに従って前記エンジンに蒸発ガスを供給するパージ通路を含み、
   前記パージ通路は、前記パージラインに直接連結される第１パージ通路と、その終端が前記第１パージ通路または前記パージラインの内部に位置して前記パージラインに連結される第２パージ通路とを含むことを特徴とする車両用キャニスター。
2. 前記第２パージ通路の終端は、前記第１パージ通路または前記パージラインを通過する蒸発ガスの流れに沿って延びていることを特徴とする請求項１に記載の車両用キャニスター。
3. 前記第２パージ通路の終端は、前記第２パージ通路の他の部分より直径が小さいベンチュリー管に形成されて、前記第２パージ通路を通過した蒸発ガスの速力が増加することを特徴とする請求項２に記載の車両用キャニスター。
4. 前記第１、第２パージ通路は前記キャニスターの互いに異なる位置に形成された第１、第２パージ孔にそれぞれ連結され、前記第２パージ通路の終端は、前記第１パージ通路または前記パージラインの外周面の一部を貫いて前記第１パージ通路または前記パージラインの内部に位置することを特徴とする請求項３に記載の車両用キャニスター。
5. 注油ラインに連結されて燃料の供給を受け、蒸発ガスラインを通して内部の蒸発ガスを排出し、燃料供給ラインを通して燃料を供給する燃料タンク、
   前記燃料供給ラインに連結されて前記燃料タンクから燃料の供給を受け、吸気通路に連結されて空気の供給を受けるエンジン、
   前記吸気通路に連結されるパージライン、そして
   内部に蒸発ガスを吸着する活性炭が備えられており、前記蒸発ガスラインに連結されて蒸発ガスの供給を受ける蒸発ガス供給通路、空気供給ラインに連結されて外部の空気の供給を受ける空気通路、そして前記パージラインに連結されており、前記空気通路を通して供給される空気の流れに従って前記活性炭に吸着した蒸発ガスを脱着して前記吸気通路に供給するパージ通路を含むキャニスターを含み、
   前記パージ通路は、前記パージラインに直接連結される第１パージ通路と、その終端が前記第１パージ通路または前記パージラインの内部に位置して、前記パージラインに連結される第２パージ通路とを含むことを特徴とする燃料供給装置。
6. 前記第２パージ通路の終端は、前記第１パージ通路または前記パージラインを通過する蒸発ガスの流れに沿って延びていることを特徴とする請求項５に記載の燃料供給装置。
7. 前記第２パージ通路の終端は、前記第２パージ通路の他の部分より直径が小さいベンチュリー管に形成されて、前記第２パージ通路を通過した蒸発ガスの速力が増加することを特徴とする請求項６に記載の燃料供給装置。
8. 前記第１、第２パージ通路は前記キャニスターの互いに異なる位置に形成された第１、第２パージ孔にそれぞれ連結され、前記第２パージ通路の終端は、前記第１パージ通路または前記パージラインの外周面の一部を貫いて前記第１パージ通路または前記パージラインの内部に位置することを特徴とする請求項７に記載の燃料供給装置。
9. 前記パージ通路には、前記キャニスターの蒸発ガスを選択的に前記吸気通路に供給するパージコントロールソレノイドバルブが装着されており、前記空気供給ラインには、外部の空気を選択的に前記キャニスターに供給するドレインカットバルブが装着されていることを特徴とする請求項５に記載の燃料供給装置。
10. 前記パージコントロールソレノイドバルブと前記ドレインカットバルブは同時に制御されることを特徴とする請求項９に記載の燃料供給装置。
    

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