JP2013057261A - Fuel vapor treatment apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、燃料蒸気処理装置に関する。 The present invention relates to a fuel vapor processing apparatus.
車両用燃料タンクで発生する燃料蒸気をエンジンの吸気通路に供給し処理する燃料蒸気処理装置が知られている。この燃料蒸気処理装置は、燃料タンク内を大気に連通する大気連通路に設けられる封鎖弁を備える。封鎖弁は、燃料タンクに給油するときや燃料タンク内の燃料蒸気をパージするとき開弁し、燃料タンク内の圧力と大気圧とを等しくする。
特許文献1に開示された封鎖弁は、弁部材の大気側の受圧面の外径と、弁部材に対し大気側とは反対に設けられるベローズの外径とが等しい。また、弁部材の大気側の空間とベローズ内とがホース等を経由し連通している。
2. Description of the Related Art There is known a fuel vapor processing apparatus that supplies and processes fuel vapor generated in a vehicle fuel tank to an intake passage of an engine. This fuel vapor processing apparatus includes a block valve provided in an air communication path communicating with the atmosphere inside a fuel tank. The blocking valve is opened when fuel is supplied to the fuel tank or when the fuel vapor in the fuel tank is purged, so that the pressure in the fuel tank is equal to the atmospheric pressure.
In the sealing valve disclosed in Patent Document 1, the outer diameter of the pressure receiving surface on the atmosphere side of the valve member is equal to the outer diameter of the bellows provided on the valve member opposite to the atmosphere side. Further, the atmosphere side space of the valve member and the inside of the bellows communicate with each other via a hose or the like.
しかし、特許文献1に開示された封鎖弁は、弁部材の大気側の空間とベローズ内とを連通させるためハウジングに通路を形成すること、及び、ホース等の部材を取り付けることが必要である。そのため、封鎖弁の部品点数が多く、構造が複雑であるという問題がある。
本発明は、以上のような点に鑑みてなされたものであり、その目的は、開弁時の電気式駆動部の起電力が小さく、且つ、部品点数が少なく構造が簡易な封鎖弁を備える燃料蒸気処理装置を提供することである。
However, the blocking valve disclosed in Patent Document 1 requires that a passage be formed in the housing and a member such as a hose be attached in order to communicate the space on the atmosphere side of the valve member with the inside of the bellows. Therefore, there is a problem that the number of parts of the blocking valve is large and the structure is complicated.
The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to provide a sealing valve that has a small electromotive force at the time of valve opening, a small number of parts, and a simple structure. A fuel vapor treatment apparatus is provided.
請求項1に記載の発明は、車両用燃料タンクで発生する燃料蒸気をエンジンの吸気通路に供給し処理する燃料蒸気処理装置であって、大気連通路、パージ通路、封鎖弁、タンク側圧力センサ、大気側圧力センサ、加減圧手段および制御装置を備える。大気連通路は、車両用燃料タンクを大気に連通可能である。パージ通路は、大気連通路をエンジンの吸気通路に連通可能である。
封鎖弁は、大気連通路を開閉可能な弁部材、および、弁部材を開閉駆動する電気式駆動部から構成される。タンク側圧力センサは、弁部材の燃料タンク側の第1受圧面に作用するタンク側圧力を検出する。大気側圧力センサは、弁部材の大気側の第2受圧面に作用する大気側圧力を検出する。
The invention according to claim 1 is a fuel vapor processing apparatus for supplying and processing fuel vapor generated in a fuel tank for a vehicle to an intake passage of an engine, wherein the atmosphere communication passage, a purge passage, a block valve, a tank side pressure sensor And an atmospheric pressure sensor, pressure increasing / decreasing means and a control device. The atmosphere communication path can communicate the vehicle fuel tank to the atmosphere. The purge passage can communicate the air communication passage with the intake passage of the engine.
The blocking valve includes a valve member that can open and close the atmosphere communication path, and an electric drive unit that drives the valve member to open and close. The tank side pressure sensor detects a tank side pressure acting on the first pressure receiving surface of the valve member on the fuel tank side. The atmospheric pressure sensor detects the atmospheric pressure acting on the second pressure receiving surface on the atmospheric side of the valve member.
加減圧手段は、弁部材に対し大気側に設けられる。加減圧手段は、封鎖弁の閉弁時、大気連通路のうち弁部材に対し大気側の空間を加圧および減圧可能である。制御装置は、封鎖弁の開弁に先立ち大気側圧力とタンク側圧力とが同等になるように加減圧手段を制御する。
このような燃料蒸気処理装置によれば、加減圧手段が大気側圧力を変化させることにより弁部材に作用する軸方向の力を釣り合わせることができる。これにより、封鎖弁の開弁時の電気式駆動部の起電力を小さくすることができる。
また、弁部材に作用する軸方向の力を釣り合わせるためハウジングに通路を形成すること、及び、ホース等の部材を取り付けることが不要である。そのため、封鎖弁の部品点数を少なくし、且つ、構造を簡易にすることができる。
The pressure increasing / decreasing means is provided on the atmosphere side with respect to the valve member. The pressure increasing / decreasing means can pressurize and depressurize the space on the atmosphere side with respect to the valve member in the atmosphere communication path when the blocking valve is closed. The control device controls the pressure increasing / decreasing means so that the atmospheric pressure and the tank pressure are equal prior to the opening of the block valve.
According to such a fuel vapor processing apparatus, it is possible to balance the axial force acting on the valve member by changing the atmospheric pressure by the pressure increasing / decreasing means. Thereby, the electromotive force of the electric drive part at the time of valve opening of a blocking valve can be made small.
Further, it is not necessary to form a passage in the housing and to attach a member such as a hose in order to balance the axial force acting on the valve member. Therefore, the number of parts of the block valve can be reduced and the structure can be simplified.
請求項2に記載の発明では、制御装置は、大気側圧力がタンク側圧力より小さいとき大気側圧力が増加するように加減圧手段を作動させ、大気側圧力がタンク側圧力より大きいとき大気側圧力が減少するように加減圧手段を作動させる。
これにより、弁部材に作用する軸方向の力を釣り合わせることができる。
In the invention according to
Thereby, the axial force acting on the valve member can be balanced.
請求項3に記載の発明では、制御装置は、封鎖弁の開弁指令が為されるとタンク側圧力と大気側圧力との圧力差を算出する。制御装置は、算出した圧力差の絶対値が所定の閾値より大きいとき加減圧手段を作動させ、算出した圧力差の絶対値が前記閾値以下のとき封鎖弁を開弁する。
これにより、弁部材に作用する軸方向の力が釣り合い加減圧手段を作動させる必要がないとき早急に封鎖弁を開弁することによって、給油や燃料蒸気のパージを直ぐに実行可能である。
In a third aspect of the invention, the control device calculates a pressure difference between the tank side pressure and the atmosphere side pressure when a valve opening command for the blocking valve is given. The control device operates the pressure increasing / decreasing means when the calculated absolute value of the pressure difference is larger than a predetermined threshold value, and opens the block valve when the calculated absolute value of the pressure difference is equal to or less than the threshold value.
Thus, when the axial force acting on the valve member is balanced and it is not necessary to operate the pressure-increasing / decreasing means, it is possible to immediately perform refueling or purging of fuel vapor by opening the block valve immediately.
請求項4に記載の発明では、制御装置は、加減圧手段の作動開始から所定時間が経過したとき前記圧力差の絶対値が前記閾値より大きい場合、大気連通路のうち弁部材と加減圧手段との間でエア漏れが生じていると判断する。
これにより、弁部材と加減圧手段との間でのエア漏れを検出することができる。
According to a fourth aspect of the present invention, when the predetermined value has elapsed from the start of operation of the pressure increasing / decreasing means, the control device is configured such that when the absolute value of the pressure difference is greater than the threshold value, the valve member and the pressure increasing / decreasing means in the atmospheric communication path. It is determined that there is an air leak between
Thereby, air leakage between the valve member and the pressure increasing / decreasing means can be detected.
請求項5に記載の発明による燃料蒸気処理装置は、第1分岐通路、通路切替弁および第2分岐通路を備える。第1分岐通路は、大気連通路のうち加減圧手段に対し大気側に接続する。
通路切替弁は、大気連通路のうち封鎖弁と加減圧手段との間の区間に設けられる。通路切替弁は、上記区間の封鎖弁側に接続する第1ポート、前記区間の加減圧手段側に接続する第2ポート、および、第1分岐通路に接続する第3ポートを有する3方向弁からなる。通路切替弁は、第1ポートと第2ポートとを連通させつつ第1ポートと第3ポートとを遮断する第1作動位置、および、第1ポートと第2ポートとを遮断しつつ第1ポートと第3ポートとを連通させる第2作動位置に作動する。
A fuel vapor processing apparatus according to a fifth aspect of the present invention includes a first branch passage, a passage switching valve, and a second branch passage. The first branch passage is connected to the atmosphere side with respect to the pressure increasing / decreasing means in the atmosphere communication passage.
The passage switching valve is provided in a section between the blocking valve and the pressure increasing / decreasing means in the atmospheric communication passage. The passage switching valve includes a first port connected to the block valve side of the section, a second port connected to the pressure increasing / decreasing means side of the section, and a three-way valve having a third port connected to the first branch passage. Become. The passage switching valve has a first operating position that blocks the first port and the third port while communicating the first port and the second port, and a first port that blocks the first port and the second port. And the third port is operated to the second operating position.
第2分岐通路は、大気連通路のうち封鎖弁と通路切替弁との間に一端が接続するとともに、大気連通路のうち通路切替弁と加減圧手段との間に他端が接続する。第2分岐通路は、絞り部を有する。
制御装置は、以下の2つのケースで封鎖弁に対し燃料タンク側でエア洩れが生じていると判断する。1つ目のケースは、封鎖弁の開弁時、通路切替弁を第2作動位置に作動させつつ加減圧手段を減圧作動させたとき大気側圧力が収束する値を第1基準値とし、通路切替弁を第1作動位置に作動させつつ加減圧手段を減圧作動させたとき大気側圧力が前記第1基準値より小さくならない場合である。
One end of the second branch passage is connected between the blocking valve and the passage switching valve in the atmospheric communication passage, and the other end is connected between the passage switching valve and the pressure increasing / decreasing means in the atmospheric communication passage. The second branch passage has a throttle portion.
The control device determines that air leakage has occurred on the fuel tank side with respect to the blocking valve in the following two cases. In the first case, when the blocking valve is opened, a value at which the atmospheric pressure converges when the pressure-reducing means is depressurized while operating the passage switching valve to the second operating position is set as the first reference value. This is a case where the atmospheric pressure does not become smaller than the first reference value when the pressure increasing / decreasing means is operated while the switching valve is operated to the first operating position.
2つ目のケースは、封鎖弁の開弁時、通路切替弁を第2作動位置に作動させつつ加減圧手段を加圧作動させたとき大気側圧力が収束する値を第2基準値とし、通路切替弁を第1作動位置に作動させつつ加減圧手段を加圧作動させたとき大気側圧力が前記第2基準値より大きくならない場合である。
これにより、封鎖弁に対し燃料タンク側でのエア漏れを検出することができる。
請求項6に記載の発明による燃料蒸気処理装置は、燃料タンクと加減圧手段との間に設けられ、燃料タンクで発生する燃料蒸気を吸着するキャニスタを備える。
これにより、燃料蒸気を一端キャニスタに吸着させ、必要なときに取り出して吸気通路に供給することができる。
In the second case, when the closing valve is opened, the value at which the atmospheric pressure converges when the pressure increasing / decreasing means is pressurized while operating the passage switching valve to the second operating position is set as the second reference value. This is a case where the atmospheric pressure does not become larger than the second reference value when the pressure increasing / decreasing means is pressurized while operating the passage switching valve to the first operating position.
Thereby, it is possible to detect an air leak on the fuel tank side with respect to the blocking valve.
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a fuel vapor processing apparatus comprising a canister that is provided between a fuel tank and a pressure-increasing / decreasing means and adsorbs fuel vapor generated in the fuel tank.
Thus, the fuel vapor can be adsorbed to the canister at one end, taken out when necessary, and supplied to the intake passage.
以下、本発明の複数の実施形態による燃料蒸気処理装置を図面に基づき説明する。実施形態同士で実質的に同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。
(第1実施形態)
本発明の第1実施形態による燃料蒸気処理装置を図1に示す。図1に示すエンジン1は、燃料と空気との混合気をシリンダ2内で燃焼させたときシリンダ2内で膨張する燃焼ガスがピストン3を押す力を回転力に変換し出力する。車両は、エンジン1の出力回転力で駆動輪を回転駆動することによって走行する。
Hereinafter, a fuel vapor processing apparatus according to a plurality of embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the embodiments, substantially the same components are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
(First embodiment)
A fuel vapor processing apparatus according to a first embodiment of the present invention is shown in FIG. The engine 1 shown in FIG. 1 converts the force that the combustion gas expanding in the
車両用燃料タンク(以下、燃料タンクと記載する。)4は、エンジン1の燃料を貯留するタンクである。エンジン1の燃料とは、例えばガソリンや軽油等である。燃料タンク4内では、ガソリンが気化することで燃料蒸気が発生する。
燃料蒸気処理装置10は、燃料タンク4で発生した燃料蒸気をエンジン1の吸気管5の吸気通路6に供給し処理する。燃料蒸気処理装置10は、第1配管20、第2配管22、第3配管24、第4配管26、パージ管29、キャニスタ31、パージバルブ34、封鎖弁40、「加減圧手段」としてのポンプ60、「タンク側圧力センサ」としてのタンク内圧センサ65、大気側圧力センサ70および制御装置75等を備える。
A vehicle fuel tank (hereinafter referred to as a fuel tank) 4 is a tank for storing fuel of the engine 1. The fuel of the engine 1 is, for example, gasoline or light oil. In the fuel tank 4, fuel vapor is generated by the vaporization of gasoline.
The fuel
第1配管20は、一端が燃料タンク4に接続し、他端がキャニスタ31に接続する。第1配管20は、燃料タンク4内とキャニスタ31内とを連通させる第1通路21を有する。
第2配管22は、一端がキャニスタ31に接続し、他端が封鎖弁40のハウジング41に接続する。第2配管22は、キャニスタ31内とハウジング41内とを連通させる第2通路23を有する。
第3配管24は、一端がハウジング41に接続し、他端がポンプ60の第1接続口61に接続する。第3配管24は、ハウジング41内とポンプ60の第1接続口61とを連通させる第3通路25を有する。
The
The
The
第4配管26は、一端がポンプ60の第2接続口62に接続し、他端が大気に開放する。第4配管26は、ポンプ60の第2接続口62と大気とを連通させる第4通路27を有する。第4通路27の途中にはフィルタ28が設けられる。
第1通路21、第2通路23、第3通路25および第4通路27は、特許請求の範囲の「大気連通路」を構成する。これらの通路21、23、25、27は、燃料タンク4内を大気に連通可能である。
パージ管29は、一端がキャニスタ31に接続し、他端がエンジン1の吸気管5に接続する。パージ管29は、キャニスタ31内と吸気管5内とを連通させるパージ通路30を有する。パージ通路30は、キャニスタ31から脱離した燃料蒸気をエンジン1の吸気管5内に導く。
The
The
The
キャニスタ31は、容器31、および、容器31内の吸着剤33から構成される。吸着剤33は、例えば活性炭などであり、燃料タンク4内で発生する燃料蒸気を吸着可能である。
パージバルブ34は、パージ通路30の途中に設けられ、例えば電磁弁から構成される。パージバルブ34は、パージ通路30の開口度合いを変化させることで、キャニスタ31内からパージ通路30を経由して吸気管5内に流通する燃料蒸気量を調整することができる。パージバルブ34は、制御装置75に電気的に接続し、制御装置75から出力される電気信号に基づいて作動する。
The
The
封鎖弁40は、ハウジング41、弁部材46、「電気式駆動部」としてのソレノイド49、および、スプリング53から構成される。ハウジング41は、ソレノイド49等を収容する第1室42と、第2通路23に連通する第2室43と、第3通路25に連通する第3室44と、を有する。第3室44は、第2室43を区画形成する内壁に開口する開口部45を有する。弁部材46は、第3室44の開口部45を開閉可能である。
The blocking
ソレノイド49は、コイル50に通電することで固定コア51を磁化させ、固定コア51に可動コア52を引きつける。これにより、可動コア52は、スプリング53の付勢力に抗して第3室44とは反対側に移動する。このとき、弁部材46は、可動コア52と共に移動することで開口部45から離間し、第2室43と第3室44とを連通させる。
固定コア51の磁力は、コイル50への通電を止めると失われる。可動コア52は、固定コア51の磁気的吸引力が無くなると、スプリング53の付勢力により第3室44側に移動する。これにより、弁部材46は、可動コア52と共に移動することで開口部45を塞ぎ、第2室43と第3室44とを遮断する。
The
The magnetic force of the fixed
ポンプ60は、封鎖弁40の閉弁時、弁部材46に対し大気側の空間を加圧および減圧可能である。つまり、ポンプ60は、弁部材46が開口部45を塞いでいるとき、大気から第4通路27を通じて取り込んだ空気を第3通路25および第3室44に圧送することで、弁部材46の大気側の第2受圧面48に作用する圧力すなわち大気側圧力を大きくすることができる。また、ポンプ60は、弁部材46が開口部45を塞いでいるとき、第3通路25および第3室44の空気を吸い出すことで大気側圧力を小さくすることができる。
The
タンク内圧センサ65は、弁部材46の燃料タンク4側の第1受圧面47に作用する圧力すなわちタンク側圧力を検出する。タンク内圧センサ65は、検出したタンク側圧力を電気信号として制御装置75に出力する。
大気側圧力センサ70は、弁部材46の第2受圧面48に作用する大気側圧力を検出する。大気側圧力センサ70は、検出した大気側圧力を電気信号として制御装置75に出力する。
The tank
The
制御装置75は、図示しないCPU、ROM、およびRAMなどを有するマイクロコンピュータから構成される。制御装置75には、タンク内圧センサ65および大気側圧力センサ70が電気的に接続する。制御装置75は、各センサから伝送される電気信号に基づき、ROMに記録されている所定の制御プログラムに従い燃料蒸気処理装置10の各部を制御する。
The
制御装置75は、封鎖弁40の閉弁時、封鎖弁40の開弁に先立って大気側圧力とタンク側圧力とが同等になるようにポンプ60を作動させる。具体的には、制御装置75は、封鎖弁40の開弁指令が為されると、先ずタンク側圧力と大気側圧力との圧力差を算出する。次いで、制御装置75は、算出した圧力差の絶対値が所定の閾値より大きいときポンプ60を作動させる。このとき、制御装置75は、大気側圧力がタンク側圧力より小さいとき大気側圧力が増加するようにポンプ60を作動させ、大気側圧力がタンク側圧力より大きいとき大気側圧力が減少するようにポンプ60を作動させる。
When the closing
また、制御装置75は、算出した大気側圧力とタンク側圧力との圧力差の絶対値が前記閾値以下のとき封鎖弁40を開弁する。
また、制御装置75は、ポンプ60の作動開始から所定時間が経過したとき大気側圧力とタンク側圧力との圧力差の絶対値が前記閾値より大きい場合、弁部材46とポンプ60との間でエア漏れが生じている可能性があると判断し、例えば警告ランプを点灯する。
Further, the
In addition, when a predetermined time has elapsed from the start of operation of the
次に、制御装置75の作動を図2に基づき説明する。図2は、制御装置75の制御作動に関する処理フローを示したものである。図2に示す一連の処理は、例えばエンジン1の始動直後に開始され、所定の時間毎に繰り返し実行される。
Next, the operation of the
図2の処理フローが開始されると、先ずステップS101(以下、「ステップ」を省略し、単に記号「S」で示す。)では、制御装置75は、封鎖弁40の開弁指令が為されたか否かを判定する。封鎖弁40の開弁指令は、燃料タンク4に給油するときや燃料タンク4内の燃料蒸気をパージするときに為される。S101の判定が肯定された場合(S101:YES)、処理はS102に移行する。一方、S101の判定が否定された場合(S101:NO)、図2に示す一連のルーチンを抜ける。
When the processing flow of FIG. 2 is started, first, in step S101 (hereinafter, “step” is omitted and simply indicated by the symbol “S”), the
S102では、制御装置75は、タンク側圧力Ptを検出する。S102の後、処理はS103に移行する。
S103では、制御装置75は、タンク側圧力Ptと大気側圧力Paとの圧力差の絶対値(|Pt−Pa|)が所定の閾値P1以下か否かを判定する。S103の判定が肯定された場合(S103:YES)、処理はS104に移行する。一方、S103の判定が否定された場合(S103:NO)、処理はS105に移行する。
In S102, the
In S103, the
S104では、制御装置75は、封鎖弁40が開弁するようにソレノイド49を作動させ、図2に示す一連のルーチンを抜ける。
S105では、制御装置75は、大気側圧力Paがタンク側圧力Ptより小さいとき(Pa<Pt)、大気側圧力Paが増加するようにポンプ60を作動させる。また、制御装置75は、大気側圧力Paがタンク側圧力Ptより大きいとき(Pa>Pt)、大気側圧力Paが減少するようにポンプ60を作動させる。S105の後、処理はS106に移行する。
In S104, the
In S105, when the atmospheric pressure Pa is smaller than the tank pressure Pt (Pa <Pt), the
S106では、制御装置75は、タンク側圧力Ptと大気側圧力Paとの圧力差の絶対値(|Pt−Pa|)が所定の閾値P1以下か否かを判定する。S106の判定が肯定された場合(S106:YES)、処理はS107に移行する。一方、S106の判定が否定された場合(S106:NO)、処理はS108に移行する。
S107では、制御装置75は、封鎖弁40が開弁するようにソレノイド49を作動させ、図2に示す一連のルーチンを抜ける。
In S106, the
In S107, the
S108では、制御装置75は、S105でのポンプ60の作動開始から経過した時間Tが所定時間T1以上か否かを判定する。S108の判定が肯定された場合(S108:YES)、処理はS109に移行する。一方、S108の判定が否定された場合(S108:NO)、処理はS106に戻る。
S109では、制御装置75は、弁部材46とポンプ60との間でエア漏れが生じている可能性があると判断し、警告ランプを点灯し、図2に示す一連のルーチンを抜ける。
In S108, the
In S109, the
図3は、図2のS105にて大気側圧力Paがタンク側圧力Ptより小さいと判定され、大気側圧力Paが増加するようにポンプ60が作動するときの大気側圧力Pa[kPa]の変化を示すタイムチャートである。図3の時間t0は、ポンプ60の作動開始時点である。時間t1は、時間t0から所定時間T1が経過した時点である。
エア漏れがない場合、実線Paで示すように時間t1までにタンク側圧力Ptとの差が閾値P1以内になる。しかし、エア漏れがある場合、二点鎖線Pa’で示すように時間t1でタンク側圧力Ptとの差が閾値P1より大きくなる。制御装置75は、上記2つの場合の違いに基づき弁部材46とポンプ60との間でのエア漏れを検出する。
FIG. 3 shows a change in the atmospheric pressure Pa [kPa] when the
When there is no air leakage, as shown by a solid line Pa, the difference from the tank side pressure Pt is within the threshold value P1 by time t1. However, when there is an air leak, the difference from the tank side pressure Pt becomes larger than the threshold value P1 at time t1, as indicated by a two-dot chain line Pa ′. The
図4は、図2のS105にて大気側圧力Paがタンク側圧力Ptより大きいと判定され、大気側圧力Paが減少するようにポンプ60が作動するときの大気側圧力Pa[kPa]の変化を示すタイムチャートである。図4の時間t10は、ポンプ60の作動開始時点である。時間t11は、時間t10から所定時間T1が経過した時点である。
エア漏れがない場合、実線Paで示すように時間t11までにタンク側圧力Ptとの差が閾値P1以内になる。しかし、エア漏れがある場合、二点鎖線Pa’で示すように時間t11でタンク側圧力Ptとの差が閾値P1より大きくなる。制御装置75は、上記2つの場合の違いに基づき弁部材46とポンプ60との間でのエア漏れを検出する。
FIG. 4 shows a change in the atmospheric pressure Pa [kPa] when the
When there is no air leakage, as shown by a solid line Pa, the difference from the tank side pressure Pt is within the threshold value P1 by time t11. However, when there is an air leak, the difference from the tank side pressure Pt becomes larger than the threshold value P1 at time t11 as indicated by a two-dot chain line Pa ′. The
以上説明したように、第1実施形態による燃料蒸気処理装置10では、封鎖弁40は、第2通路23と第3通路25とを連通および遮断可能な弁部材46、および、弁部材46を開閉駆動するソレノイド49から構成される。
ポンプ60は、封鎖弁40の閉弁時、弁部材46に対し大気側の空間を加圧および減圧可能である。つまり、ポンプ60は、弁部材46が開口部45を塞いでいるとき、大気から第4通路27を通じて取り込んだ空気を第3通路25および第3室44に圧送することで、弁部材46の大気側の第2受圧面48に作用する圧力すなわち大気側圧力を大きくすることができる。また、ポンプ60は、弁部材46が開口部45を塞いでいるとき、第3通路25および第3室44の空気を吸い出すことで大気側圧力を小さくすることができる。
As described above, in the fuel
The
制御装置75は、封鎖弁40の閉弁時、封鎖弁40の開弁に先立ち大気側圧力とタンク側圧力とが同等になるようにポンプ60を制御する。
このような燃料蒸気処理装置10によれば、ポンプが大気側圧力を変化させることにより弁部材46に作用する軸方向の力を釣り合わせることができる。これにより、封鎖弁40の開弁時のソレノイド49の起電力を小さくすることができる。
また、弁部材46に作用する軸方向の力を釣り合わせるためハウジング41に通路を形成すること、及び、ホース等の部材を取り付けることが不要である。そのため、封鎖弁40の部品点数を少なくし、且つ、構造を簡易にすることができる。
When the closing
According to such a fuel
Further, it is not necessary to form a passage in the
また、第1実施形態では、制御装置75は、大気側圧力がタンク側圧力より小さいとき大気側圧力が増加するようにポンプ60を作動させ、大気側圧力がタンク側圧力より大きいとき大気側圧力が減少するようにポンプ60を作動させる。
これにより、弁部材46に作用する軸方向の力を釣り合わせることができる。
In the first embodiment, the
Thereby, the axial force acting on the
また、第1実施形態では、制御装置75は、封鎖弁40の開弁指令が為されるとタンク側圧力と大気側圧力との圧力差を算出する。制御装置75は、算出した圧力差の絶対値が所定の閾値より大きいときポンプ60を作動させ、算出した圧力差の絶対値が前記閾値以下のとき封鎖弁40を開弁する。
これにより、弁部材46に作用する軸方向の力が釣り合いポンプ60を作動させる必要がないとき早急に封鎖弁40を開弁することによって、給油や燃料蒸気のパージを直ぐに実行可能である。
Moreover, in 1st Embodiment, the
As a result, when the axial force acting on the
また、第1実施形態では、制御装置75は、ポンプ60の作動開始から所定時間が経過したときタンク側圧力と大気側圧力との圧力差の絶対値が前記閾値より大きい場合、弁部材46とポンプ60との間でエア漏れが生じていると判断する。これにより、弁部材46とポンプ60との間でのエア漏れを検出することができる。
また、第1実施形態では、燃料タンク4とポンプ60との間にキャニスタ31が設けられる。これにより、燃料蒸気を一端キャニスタ31に吸着させ、必要なときに取り出して吸気通路6に供給することができる。
In the first embodiment, when the predetermined time has elapsed from the start of operation of the
In the first embodiment, a
(第2実施形態)
本発明の第2実施形態による燃料蒸気処理装置を図5に基づき説明する。図5に示すように、第2実施形態による燃料蒸気処理装置80は、第1実施形態による燃料蒸気処理装置10の構成に加え、第1分岐管81と、通路切替弁83と、第2分岐管87とを備える。
第1分岐管81は、第4配管26に接続し、第4通路27に連通する第1分岐通路82を有する。
(Second Embodiment)
A fuel vapor processing apparatus according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 5, in addition to the configuration of the fuel
The
通路切替弁83は、第3配管24の途中に設けられる。通路切替弁83は、第3配管24の封鎖弁40側に接続する第1ポート84、第3配管24のポンプ60側に接続する第2ポート85、および、第1分岐通路82に接続する第3ポート86を有する3方向電磁弁である。通路切替弁83は、第1ポート84と第2ポート85とを連通させつつ第1ポート84と第3ポート86とを遮断する第1作動位置、および、第1ポート84と第2ポート85とを遮断しつつ第1ポート84と第3ポート86とを連通させる第2作動位置に作動する。通路切替弁83の作動位置は、制御装置90が制御する。
The
第2分岐管87は、第3配管24のうち封鎖弁40と通路切替弁83との間に一端が接続するとともに、第3配管24のうち通路切替弁83とポンプ60との間に他端が接続する。第2分岐管87は、途中に絞り部88を形成する第2分岐通路89を有する。
The
制御装置90は、第1実施形態による制御装置75の機能に加え、燃料タンク4、第1通路21、キャニスタ31および第2通路23でのエア漏れを検出する機能を有する。
具体的には、先ず制御装置90は、封鎖弁40の開弁時、通路切替弁83を第2作動位置に作動させつつポンプ60を減圧作動させたとき大気側圧力が収束する値を第1基準値として記憶する。次いで、制御装置90は、通路切替弁83を第1作動位置に作動させつつポンプ60を減圧作動させてから所定時間T2が経過したとき大気側圧力が前記第1基準値より小さくならない場合、燃料タンク4、第1通路21、キャニスタ31、第2通路23、封鎖弁40または第3通路25でエア漏れが生じている可能性があると判断し、例えば警告ランプを点灯する。
The
Specifically, the
次に、制御装置90の作動を図6に基づき説明する。図6は、制御装置90の制御作動のうち燃料タンク4等のエア漏れの検出に関する処理フローを示したものである。図6に示す一連の処理は、例えば封鎖弁40の開弁直後などに開始される。
図6の処理フローが開始されると、先ずS201では、制御装置90は、通路切替弁83を第1作動位置に作動させる。S201の後、処理はS202に移行する。
Next, the operation of the
When the processing flow of FIG. 6 is started, first, in S201, the
S202では、制御装置90は、ポンプ60を減圧作動させる。S202の後、処理はS203に移行する。
S203では、制御装置90は、大気側圧力Paが収束したか否かを判定する。S203の判定が肯定された場合(S203:YES)、処理はS204に移行する。一方、S203の判定が否定された場合(S203:NO)、S203の判定が肯定されるまでS203が繰り返し実行される。
In S202, the
In S203, the
S204では、制御装置90は、大気側圧力Paの収束値を第1基準値Ps1として記憶し、ポンプ60の作動を停止する。S204の後、処理はS205に移行する。
S205では、制御装置90は、通路切替弁83を第2作動位置に作動させる。S205の後、処理はS206に移行する。
S206では、制御装置90は、ポンプ60を減圧作動させる。S206の後、処理はS207に移行する。
In S204, the
In S205, the
In S206, the
S207では、制御装置90は、S206でのポンプ60の作動開始から経過した時間Tが所定時間T2以上か否かを判定する。S207の判定が肯定された場合(S207:YES)、処理はS208に移行する。一方、S207の判定が否定された場合(S207:NO)、S207の判定が肯定されるまでS207が繰り返し実行される。
In S207, the
S208では、制御装置90は、大気側圧力Paが第1基準値Ps1より大きいか否かを判定する。S208の判定が肯定された場合(S208:YES)、処理はS209に移行する。一方、S208の判定が否定された場合(S208:NO)、処理はS210に移行する。
S209では、制御装置90は、燃料タンク4、第1通路21、キャニスタ31、第2通路23、封鎖弁40または第3通路25でエア漏れが生じている可能性があると判断し、警告ランプを点灯し、図6に示す一連のルーチンを抜ける。
S210では、制御装置90は、燃料タンク4、第1通路21、キャニスタ31、第2通路23、封鎖弁40または第3通路25でエア漏れがないと判断し、図6に示す一連のルーチンを抜ける。
In S208, the
In S209, the
In S210, the
図7は、図6の処理フローに対応する大気側圧力Paの変化を示すタイムチャートである。図7の時間t20は、図6のS202でポンプ60が減圧作動を開始した時点である。時間t20後、大気側圧力Paは減少し、一定値に収束する。
図7の時間t21は、図6のS203で大気側圧力Paが収束したと判定され、S204でポンプ60の作動が停止された時点である。このとき、大気側圧力Paの収束値が第1基準値Ps1として記憶される。
FIG. 7 is a time chart showing changes in the atmospheric pressure Pa corresponding to the processing flow of FIG. The time t20 in FIG. 7 is the time when the
Time t21 in FIG. 7 is a time point when it is determined that the atmospheric pressure Pa has converged in S203 in FIG. 6 and the operation of the
図7の時間t21後、通路切替弁83が第2作動位置に切り替えられ、ポンプ60が減圧作動を開始する。これに伴い大気側圧力Paは減少する。
エア漏れがない場合、実線Paで示すように時間t22までに大気側圧力Paが第1基準値Ps1より小さくなる。しかし、エア漏れがある場合、二点鎖線Pa’で示すように時間t22までに大気側圧力Paが第1基準値Ps1より小さくならない。制御装置90は、上記2つの場合の違いに基づき燃料タンク4、第1通路21、キャニスタ31、第2通路23、封鎖弁40および第3通路25のエア漏れを検出する。
After time t21 in FIG. 7, the
When there is no air leakage, as shown by the solid line Pa, the atmospheric pressure Pa becomes smaller than the first reference value Ps1 by time t22. However, when there is an air leak, the atmospheric pressure Pa does not become smaller than the first reference value Ps1 by time t22 as indicated by a two-dot chain line Pa ′. The
以上説明したように、第2実施形態による燃料蒸気処理装置80は、第1分岐通路82、通路切替弁83、および、絞り部88を有する第2分岐通路89を備える。制御装置75は、封鎖弁40の開弁時、通路切替弁83を第2作動位置に作動させつつポンプ60を減圧作動させたとき大気側圧力が収束する値を第1基準値とする。また、制御装置75は、通路切替弁83を第1作動位置に作動させつつポンプ60を減圧作動させたとき大気側圧力が第1基準値より小さくならない場合、燃料タンク4、第1通路21、キャニスタ31、第2通路23、封鎖弁40または第3通路25でエア洩れが生じていると判断する。
これにより、燃料タンク4、第1通路21、キャニスタ31、第2通路23、封鎖弁40または第3通路25でのエア漏れを検出することができる。
As described above, the fuel
Thereby, it is possible to detect an air leak in the fuel tank 4, the
(第2実施形態の変形例)
第2実施形態の変形例では、制御装置は、封鎖弁の開弁時、通路切替弁を第2作動位置に作動させつつポンプを加圧作動させたとき大気側圧力が収束する値を第2基準値として記憶する。また制御装置は、通路切替弁を第1作動位置に作動させつつポンプを加圧作動させてから所定時間が経過したとき大気側圧力が前記第2基準値より大きくならない場合、燃料タンク、第1通路、キャニスタ、第2通路、封鎖弁または第3通路でエア漏れが生じている可能性があると判断する。
(Modification of the second embodiment)
In the modification of the second embodiment, the control device sets the second value at which the atmospheric pressure converges when the pump is pressurized while operating the passage switching valve to the second operating position when the blocking valve is opened. Store as a reference value. Further, the control device is configured to provide a fuel tank, a first fuel tank, a first fuel tank, a first fuel tank, a first fuel tank, a first fuel tank, a first fuel tank, a first fuel tank, a first fuel tank, a first fuel tank; It is determined that there may be an air leak in the passage, canister, second passage, blockade valve, or third passage.
図8は、制御装置の制御作動による大気側圧力Paの変化を示すタイムチャートである。図8の時間t30は、ポンプが1回目の加圧作動を開始した時点である。時間t30後、大気側圧力Paは増加し、一定値に収束する。
図8の時間t31は、大気側圧力Paが収束したと判定され、ポンプの作動が停止された時点である。このとき、大気側圧力Paの収束値が第2基準値Ps2として記憶される。
FIG. 8 is a time chart showing changes in the atmospheric pressure Pa due to the control operation of the control device. Time t30 in FIG. 8 is a point in time when the pump starts the first pressurizing operation. After time t30, the atmospheric pressure Pa increases and converges to a constant value.
Time t31 in FIG. 8 is a point in time when it is determined that the atmospheric pressure Pa has converged and the operation of the pump is stopped. At this time, the convergence value of the atmospheric pressure Pa is stored as the second reference value Ps2.
図8の時間t31後、通路切替弁が第2作動位置に切り替えられ、ポンプが2回目の加圧作動を開始する。これに伴い大気側圧力Paは増加する。
エア漏れがない場合、実線Paで示すように時間t32までに大気側圧力Paが第2基準値Ps2より大きくなる。しかし、エア漏れがある場合、二点鎖線Pa’で示すように時間t32までに大気側圧力Paが第2基準値Ps2より大きくならない。制御装置は、上記2つの場合の違いに基づき燃料タンク、第1通路、キャニスタ、第2通路、封鎖弁および第3通路のエア漏れを検出する。
After time t31 in FIG. 8, the passage switching valve is switched to the second operating position, and the pump starts the second pressurizing operation. Along with this, the atmospheric pressure Pa increases.
When there is no air leakage, the atmospheric pressure Pa becomes greater than the second reference value Ps2 by time t32 as indicated by the solid line Pa. However, when there is an air leak, the atmospheric pressure Pa does not become larger than the second reference value Ps2 by time t32 as indicated by a two-dot chain line Pa ′. The control device detects air leaks in the fuel tank, the first passage, the canister, the second passage, the blocking valve, and the third passage based on the difference between the two cases.
以上説明したように、第2実施形態の変形例による燃料蒸気処理装置では、制御装置は、封鎖弁の開弁時、通路切替弁を第2作動位置に作動させつつポンプを加圧作動させたとき大気側圧力が収束する値を第2基準値とする。また、制御装置は、通路切替弁を第1作動位置に作動させつつポンプを加圧作動させたとき大気側圧力が第2基準値より大きくならない場合、燃料タンク、第1通路、キャニスタ、第2通路、封鎖弁または第3通路でエア洩れが生じていると判断する。
これにより、第2実施形態と同様に燃料タンク、第1通路、キャニスタ、第2通路、封鎖弁または第3通路でのエア漏れを検出することができる。
As described above, in the fuel vapor processing apparatus according to the modified example of the second embodiment, the control apparatus operates the pressure of the pump while operating the passage switching valve to the second operating position when the blocking valve is opened. The value at which the atmospheric pressure converges is taken as the second reference value. In addition, when the atmospheric pressure does not become larger than the second reference value when the pump is pressurized while operating the passage switching valve to the first operation position, the control device, the fuel tank, the first passage, the canister, the second It is determined that air leakage has occurred in the passage, the blocking valve, or the third passage.
Thereby, the air leak in a fuel tank, a 1st channel | path, a canister, a 2nd channel | path, a sealing valve, or a 3rd channel | path can be detected similarly to 2nd Embodiment.
(他の実施形態)
本発明の他の実施形態では、制御装置は、エア漏れ検出の機能を有していなくてもよい。要するに、封鎖弁の開弁に先立ちタンク側圧力と大気側圧力とが同等になるように加減圧手段を作動させる機能を有していればよい。
本発明の他の実施形態では、封鎖弁は、燃料タンクとキャニスタとの間に設けられてもよい。
本発明の他の実施形態では、タンク側圧力センサは、燃料タンクと封鎖弁との間に設けられてもよい。
(Other embodiments)
In another embodiment of the present invention, the control device may not have an air leak detection function. In short, it is only necessary to have a function of operating the pressure-increasing / decreasing means so that the tank-side pressure and the atmosphere-side pressure become equal prior to the opening of the block valve.
In other embodiments of the present invention, the block valve may be provided between the fuel tank and the canister.
In another embodiment of the present invention, the tank side pressure sensor may be provided between the fuel tank and the blocking valve.
本発明の他の実施形態では、封鎖弁の駆動部は、電磁式に限らず、電気式であればよい。
本発明の他の実施形態では、キャニスタは設けられなくてもよい。
このように本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の形態に適用可能である。
In another embodiment of the present invention, the drive unit of the block valve is not limited to an electromagnetic type and may be an electric type.
In other embodiments of the present invention, the canister may not be provided.
Thus, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be applied to various forms without departing from the gist thereof.
1・・・エンジン
4・・・車両用燃料タンク
5・・・吸気通路
10,80・・・燃料蒸気処理装置
21・・・第1通路(通路)
23・・・第2通路(通路)
25・・・第3通路(通路)
27・・・第4通路(通路)
40・・・封鎖弁
46・・・弁部材
48・・・第2受圧面
47・・・第1受圧面
49・・・ソレノイド(電気式駆動部)
60・・・ポンプ(加減圧手段)
65・・・タンク側圧力センサ
70・・・大気側圧力センサ
75・・・制御装置
Pa・・・大気側圧力
Pt・・・タンク側圧力
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Engine 4 ...
23 ... 2nd passage (passage)
25 ... 3rd passage (passage)
27 ... 4th passage (passage)
40 ... Sealing
60... Pump (pressure increasing / decreasing means)
65 ... Tank
Claims (6)
前記車両用燃料タンク内を大気に連通可能な大気連通路と、
前記大気連通路を前記吸気通路に連通可能なパージ通路と、
前記大気連通路を開閉可能な弁部材、および、当該弁部材を開閉駆動する電気式駆動部、からなる封鎖弁と、
前記弁部材の前記燃料タンク側の第1受圧面に作用するタンク側圧力を検出するタンク側圧力センサと、
前記弁部材の大気側の第2受圧面に作用する大気側圧力を検出する大気側圧力センサと、
前記弁部材に対し大気側に設けられ、前記封鎖弁の閉弁時、前記大気連通路のうち前記弁部材に対し大気側の空間を加圧および減圧可能な加減圧手段と、
前記封鎖弁の開弁に先立ち大気側圧力とタンク側圧力とが同等になるように前記加減圧手段を制御する制御装置と、
を備えることを特徴とする燃料蒸気処理装置。 A fuel vapor processing apparatus for supplying and processing fuel vapor generated in a fuel tank for a vehicle to an intake passage of an engine,
An atmosphere communication path capable of communicating with the atmosphere inside the vehicle fuel tank;
A purge passage capable of communicating the air communication passage with the intake passage;
A sealing valve comprising: a valve member capable of opening and closing the atmosphere communication path; and an electric drive unit for opening and closing the valve member;
A tank side pressure sensor for detecting a tank side pressure acting on a first pressure receiving surface of the valve member on the fuel tank side;
An atmospheric pressure sensor for detecting atmospheric pressure acting on the second pressure receiving surface on the atmospheric side of the valve member;
A pressure adjusting unit provided on the atmosphere side with respect to the valve member, and capable of pressurizing and depressurizing a space on the atmosphere side with respect to the valve member of the atmosphere communication path when the blocking valve is closed;
A control device for controlling the pressure-increasing and depressurizing means so that the air-side pressure and the tank-side pressure become equal prior to the opening of the block valve;
A fuel vapor processing apparatus comprising:
前記大気連通路のうち前記封鎖弁と前記加減圧手段との間の区間に設けられ、当該区間の前記封鎖弁側に接続する第1ポート、前記区間の前記加減圧手段側に接続する第2ポート、および、前記第1分岐通路に接続する第3ポートを有する3方向弁からなり、前記第1ポートと前記第2ポートとを連通させつつ前記第1ポートと前記第3ポートとを遮断する第1作動位置、および、前記第1ポートと前記第2ポートとを遮断しつつ前記第1ポートと前記第3ポートとを連通させる第2作動位置に作動する通路切替弁と、
前記大気連通路のうち前記封鎖弁と前記通路切替弁との間に一端が接続するとともに、前記大気連通路のうち前記通路切替弁と前記加減圧手段との間に他端が接続し、絞り部を有する第2分岐通路と、
をさらに備え、
前記制御装置は、
前記封鎖弁の開弁時、前記通路切替弁を前記第2作動位置に作動させつつ前記加減圧手段を減圧作動させたとき大気側圧力が収束する値を第1基準値とし、前記通路切替弁を前記第1作動位置に作動させつつ前記加減圧手段を減圧作動させたとき大気側圧力が前記第1基準値より小さくならない場合、
または、
前記封鎖弁の開弁時、前記通路切替弁を前記第2作動位置に作動させつつ前記加減圧手段を加圧作動させたとき大気側圧力が収束する値を第2基準値とし、前記通路切替弁を前記第1作動位置に作動させつつ前記加減圧手段を加圧作動させたとき大気側圧力が前記第2基準値より大きくならない場合、
前記封鎖弁に対し前記燃料タンク側でエア洩れが生じていると判断することを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の燃料蒸気処理装置。 A first branch passage connected to the atmosphere side with respect to the pressure increasing / decreasing means in the atmosphere communication passage;
A first port provided in a section between the blocking valve and the pressure increasing / decreasing means in the atmosphere communication path, connected to the blocking valve side of the section, and a second port connected to the pressure increasing / decreasing means side of the section. A three-way valve having a port and a third port connected to the first branch passage, and disconnecting the first port and the third port while communicating the first port and the second port A passage switching valve that operates in a first operating position and a second operating position that allows the first port and the third port to communicate with each other while blocking the first port and the second port;
One end of the atmospheric communication passage is connected between the block valve and the passage switching valve, and the other end is connected between the passage switching valve and the pressure increasing / decreasing means of the atmospheric communication passage. A second branch passage having a portion;
Further comprising
The controller is
When the blocking valve is opened, a value at which the atmospheric pressure converges when the pressure increasing / decreasing means is operated to reduce the pressure while operating the passage switching valve to the second operating position is set as the first reference value, and the passage switching valve When the atmospheric pressure does not become smaller than the first reference value when the pressure increasing / decreasing means is operated under reduced pressure while operating the first operating position,
Or
When the blockade valve is opened, a value at which the atmospheric pressure converges when the pressure increasing / decreasing means is pressurized while operating the passage switching valve to the second operating position is set as a second reference value, and the passage switching is performed. When the atmospheric pressure does not become larger than the second reference value when the pressure increasing / decreasing means is pressurized while operating the valve to the first operating position,
The fuel vapor processing apparatus according to any one of claims 1 to 4, wherein it is determined that an air leak has occurred on the fuel tank side with respect to the blocking valve.
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