JP2016156372A - 流量アシスト装置 - Google Patents

Abstract

【課題】停止中のパージポンプが蒸発燃料のパージ処理を阻害しない蒸発燃料処理装置を提供する。
【解決手段】蒸発燃料処理装置は、吸気負圧が小さい時にパージポンプ７を作動させてパージ処理を行い、吸気負圧が小さくない時はパージポンプ７を停止してパージ処理を行う。ＥＣＵ８は、パージポンプ７を停止する際に、ホールＩＣ２５の検出結果に基づいて電動モータ１１を通電制御して、翼通路出口αｏをポート入口２２ｉに一致させた状態で電動モータ１１を停止させる。これにより、停止中のパージポンプ７が大きな通気抵抗として作用する不具合がなく、吸気通路３に発生した吸気負圧によって必要パージ量を確保することができる。
【選択図】 図２

Description

本発明は、流量低下が予測される際にポンプ装置を作動させて流量の低下を防ぐ流量アシスト装置に関する。

（従来技術）
流量低下が予測される際にポンプ装置を作動させて流量の低下を防ぐ流量アシスト装置の一例として、蒸発燃料処理装置を用いて説明する。
蒸発燃料処理装置は、燃料タンク内で蒸発した蒸発燃料を保持するキャニスタと、このキャニスタが保持した蒸発燃料をスロットルバルブの吸気下流へ導くパージ通路と、このパージ通路の開閉および開度調整を行うパージバルブとを備える。

近年では、エンジンの低排気量化、ハイギヤド化に伴う低回転化、省エネのための過給機化等により、吸気負圧が小さくなる傾向にある。なお、吸気負圧が小さい状態は、吸気圧が大気圧より高くなる状態を含むものである。吸気負圧が小さいと、キャニスタの蒸発燃料を吸気通路へ導くパージ処理ができなくなる。
そこで、パージ通路に電動のパージポンプを設け、パージポンプの作動によりキャニスタが保持する蒸発燃料を吸気通路へ圧送する技術が提案されている。

（問題点）
近年では、ハイブリッド車やアイドルストップ車など、省エネやＣＯ２低減等の目的で、エンジンの運転頻度が下がる傾向にある。そこで、エンジンの運転中は、キャニスタに保持させた蒸発燃料を常時吸気通路へ導くことが望まれる。すると、エンジンの運転中は、パージポンプを常時作動させることになる。
その結果、パージポンプには、極めて高寿命で高耐久の性能が望まれることになり、高コスト化の要因になる。また、パージポンプがエンジンの運転中に常時作動することで電力消費も多くなってしまう。

そこで、吸気負圧が小さい時のみパージポンプを作動させ、吸気負圧が小さくない時はパージポンプを停止して吸気負圧により蒸発燃料を吸気通路に導くことが考えられる。
しかし、パージポンプを停止すると、パージポンプが大きな通気抵抗として作用することになり、停止したパージポンプによって蒸発燃料のパージ処理が阻害されてしまう。

具体的に、パージポンプを停止させる際、単に電動モータをＯＦＦすると、インペラの停止位置は成り行きになる。
すると、図９に示すように、翼１５の外縁部が吐出ポート２２のポート入口２２ｉを塞ぐ状態になってしまい、パージポンプ７がパージ通路の流路抵抗を大きくしてしまう。その結果、吸気負圧が小さくないにも関わらず、停止中のパージポンプ７が蒸発燃料のパージ処理を阻害する不具合が生じてしまう。なお、符合は、後述する実施形態と同一機能物に同一符合を付したものである。

特開２００２−１２２０９５号公報

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、停止中のポンプ装置が通路の流れを阻害しない流量アシスト装置の提供にある。

請求項１の発明は、ポンプ装置（７）を停止する際、翼通路出口（αｏ）とポート入口（２２ｉ）を一致させた状態でインペラ（１２）の回転を停止する。このため、通路（５）の途中に停止中のポンプ装置が介在しても、停止中のポンプ装置が流路抵抗を大きくする不具合を回避できる。

請求項２の発明は、ポンプ装置を停止する際、電動モータ（１１）の回転数が所定回転数（Ｂ）以下に低下した後に、ホールＩＣ（２５）の検出信号に基づいてインペラの停止位置を制御する。これにより、翼通路出口とポート入口を一致させた状態でインペラの回転を停止できる。このため、通路の途中に停止中のポンプ装置が介在しても、停止中のポンプ装置が流路抵抗を大きくする不具合を回避できる。

蒸発燃料処理装置の概略構成図である（実施形態１）。 （ａ）パージポンプの概略断面図、（ｂ）インペラとハウジングの断面図である（実施形態１）。 永久磁石とホールＩＣの説明図である（実施形態１）。 （ａ）電動モータの回転数の変化を示すタイムチャート、（ｂ）定常回転数におけるホールＩＣの出力波形図、（ｃ）所定回転数におけるホールＩＣの出力波形図である（実施形態１）。 制御例を示すフローチャートである（実施形態１）。 インペラとハウジングの断面図である（実施形態２）。 インペラとハウジングの断面図である（実施形態３）。 蒸発燃料処理装置の概略構成図である（実施形態４）。 インペラとハウジングの断面図である（従来例）。

以下において「発明を実施するための形態」を詳細に説明する。

本発明の流体アシスト装置を蒸発燃料処理装置に適用した実施形態を説明する。なお、以下の「実施形態」は具体的な一例を開示するものであり、本発明が以下の「実施形態」に限定されないことは言うまでもない。

［実施形態１］
図１〜図５を参照して実施形態１を説明する。
蒸発燃料処理装置は、ハイブリッド車、アイドルストップ車、コンベ車などエンジンを搭載する自動車に用いられる。
蒸発燃料処理装置は、燃料タンク１の蒸発燃料をキャニスタ２に保持させ、エンジンの運転中にキャニスタ２が保持する蒸発燃料をエンジンの吸気通路３に導いてパージ処理を行う。

蒸発燃料処理装置は、燃料タンク１内で蒸発した蒸発燃料を保持するキャニスタ２を備える。
蒸発燃料処理装置は、キャニスタ２が保持した蒸発燃料をスロットルバルブ４の吸気下流の吸気通路３へ導くパージ通路５を備える。
蒸発燃料処理装置は、パージ通路５の開閉および開度調整を行うパージバルブ６を備える。
蒸発燃料処理装置は、パージバルブ６とキャニスタ２の間のパージ通路５に設けられて、キャニスタ２内における蒸発燃料を含む空気を吸気通路３へ向けて圧送するパージポンプ７を備える。
燃料処理装置に用いられる複数の電気機能部品は、エンジン制御を行うＥＣＵ８（エンジン・コントロール・ユニットの略）により作動状態が制御される。

キャニスタ２は、内部に蒸発燃料を吸着して保持する活性炭等の吸着物質を収容する容器である。
このキャニスタ２には、燃料タンク１内の蒸発燃料をキャニスタ２へ導くブリーザ通路９が接続され、燃料タンク１の上部空間と連通する。
なお、ブリーザ通路９と燃料タンク１との接続部には、周知のベントバルブ、ロールオーババルブ、カットオフバルブ等が設けられる。ベントバルブは、燃料タンク１の内圧がブリーザ配管より高くなると開弁する。ロールオーババルブは、給油時や車両転倒時に閉弁してベントバルブと燃料タンク１との接続を遮断する。カットオフバルブは、ロールオーババルブと並列に設けられ、ロールオーババルブより液面が上昇した際にベントバルブと燃料タンク１との接続を遮断する。

また、キャニスタ２は、図示しない大気導入通路を介して大気が導入可能に設けられている。大気導入通路には、電磁弁構造を有するＣＣＶ１０（キャニスタ・クローズ・バルブの略）が設けられている。このＣＣＶ１０は、ＥＣＵ８により作動状態が制御されるものであり、ＣＣＶ１０が開かれることで大気がキャニスタ２内に取り込まれる。

パージバルブ６は、通電時に開弁するノーマリ・クローズ・タイプの電磁弁であり、周知の構造を採用する。このパージバルブ６は、ＥＣＵ８により作動状態が制御されるものであり、エンジン停止中は通電が停止されて閉弁し、エンジン運転中は通電状態が制御されて吸気通路３へ導かれる蒸発燃料を含む空気量を調整する。

パージポンプ７は、パージ通路５の途中に設けられる遠心式のポンプ装置であり、通電により回転出力を発生する電動モータ１１を備える。
パージポンプ７は、電動モータ１１によって回転駆動されインペラ１２を備える。
パージポンプ７は、インペラ１２を収容するハウジング１３を備える。

電動モータ１１は、型式等を限定するものではなく、ブラシを用いたブラシモータであっても良いし、ブラシを用いないブラシレスモータであっても良い。電動モータ１１の具体的な一例は、ＰＭモータ、ＳＰＭモータ、ＩＰＭモータ等の永久磁石型同期モータであっても良いし、ＳＲモータ、ＳｙｎＲモータ等の同期リラクタンスモータであっても良い。

インペラ１２は、樹脂またはアルミ等の軽量金属によって形成された薄型偏平の円筒形状を呈する。
具体的にインペラ１２は、中心部において電動モータ１１のモータ軸１１ａと結合される略円板形状のハブ１４と、回転の中心側から外径方向へ向かう複数の翼１５と、主板との間で複数の翼１５を挟む略リング円板状のシュラウド１６とを備える。

ハウジング１３は、樹脂またはアルミ等の軽量金属によって形成されて、インペラ１２を非接触に収容する。
具体的にハウジング１３は、ハブ１４との間に隙間を隔てて対向するハウジングベース１７と、インペラ１２の外周を非接触に覆う円筒部１８と、シュラウド１６との間に隙間を隔てて対向する円板部１９とを備える。

ハウジングベース１７は、車両に対して直接または間接的に固定されるものであり、電動モータ１１が固定される。
円筒部１８と円板部１９は、一体に設けられてカバーハウジング２０を構成する。このカバーハウジング２０は、ネジや接着剤等によってハウジングベース１７に固定される。

また、ハウジング１３には、キャニスタ２側に接続される吸入ポート２１と、パージバルブ６側に接続される吐出ポート２２とが設けられる。
なお、この実施形態では、吸入ポート２１と吐出ポート２２をカバーハウジング２０に一体に設ける例を示すが、もちろん限定するものではない。

吸入ポート２１は、インペラ１２の中心部へ蒸発燃料を含む空気を導く導入口である。なお、パージポンプ７をキャニスタ２と一体的に設ける場合には、パイプ形状を呈する吸入ポート２１を廃止することが可能になる。
吐出ポート２２は、インペラ１２を通過した蒸発燃料を含む空気を外部へ導く排出口である。なお、パージポンプ７をパージバルブ６と一体的に設ける場合には、パイプ形状を呈する吐出ポート２２を廃止することができる。

パージポンプ７は、ＥＣＵ８により運転状態が制御される。ＥＣＵ８は、マイクロコンピュータを用いてエンジンの運転状態を制御する周知なものであり、吸気通路３の吸気負圧に基づいてパージポンプ７の運転と停止の切替制御を行う。
なお、電動モータ１１がＯＮした時の回転数は、定常回転に保たれるものであっても良いし、連続的あるいは段階的に可変制御されるものであっても良い。

ＥＣＵ８には、吸気負圧が予め設定した判定値より小さい時のみにパージポンプ７を作動させる制御プログラムが設けられている。
具体的に、ＥＣＵ８は、スロットルバルブ４の下流域の吸気負圧が予め設定した判定値より小さい場合に「ポンプ作動領域」と判定してパージポンプ７をＯＮする。また、ＥＣＵ８は、スロットルバルブ４の下流域の吸気負圧が予め設定した判定値より大きい場合に「ポンプ停止領域」と判定してパージポンプ７をＯＦＦする。なお、「ポンプ作動領域」と「ポンプ停止領域」の作動境界には、パージポンプ７のＯＮ／ＯＦＦ作動のハンチングを防ぐ手段としてヒステリシスが設定される。

なお、ＥＣＵ８が判定基準として用いる吸気負圧は、ＥＣＵ８が有する情報（例えば、エンジン回転数とスロットル開度など）から算出しても良いし、吸気負圧を検出するセンサによって直接的に検出しても良い。
また、パージポンプ７をＯＮ／ＯＦＦ切替する判定値の具体的な一例は、吸気負圧だけではキャニスタ２から吸気通路３へ蒸発燃料を含む空気量を導くことができなくなる吸気負圧である。あるいは、吸気負圧だけではキャニスタ２から吸気通路３へ予め設定した単位時間当たりの流量を導けなくなる吸気負圧である。

ＥＣＵ８は、複数のインジェクタの噴射制御を行うことでエンジンの運転制御を実施するとともに、蒸発燃料処理装置に用いられる電気機能部品の通電制御を実施する。
このＥＣＵ８は、エンジンの運転中にパージバルブ６の開度調整を行なって、吸気通路３へ導かれる蒸発燃料を調整するとともに、吸気通路３へ導かれる蒸発燃料の量に基づいて噴射補正値を算出する。そして、ＥＣＵ８は、インジェクタが噴射する燃料噴射量を噴射補正値で補正し、空燃比をエンジンの運転状態に適した目標空燃比に保つように設けられている。なお、具体的なパージバルブ６の開度制御および蒸発燃料による噴射補正制御は周知技術を採用するものであり、説明は割愛する。

この実施形態の蒸発燃料処理装置は、流量アシスト装置の機能を備える。
具体的に、この実施形態の蒸発燃料処理装置は、吸気負圧が小さい際に作動して、キャニスタ２からパージバルブ６へ導かれる蒸発燃料を含む空気量を増やす機能を備える。なお、吸気負圧が小さい際とは、吸気負圧だけではキャニスタ２からパージバルブ６へ導かれる蒸発燃料を含む空気量が予め設定される規定値に達しない際である。

蒸発燃料処理装置は、電動モータ１１、複数の翼１５が形成されたインペラ１２、このインペラ１２を収容するハウジング１３を有し、蒸発燃料を含む空気が通過可能なパージ通路５に設けられるパージポンプ７を備える。
なお、蒸発燃料を含む空気は、流体の一例である。
パージ通路５は、流体が通過可能な通路の一例である。
パージポンプ７は、遠心式のポンプ装置の一例である。

蒸発燃料処理装置は、パージ通路５を通過する蒸発燃料を含む空気の流量の低下が予測される際にパージポンプ７を作動させるＥＣＵ８を備える。
なお、パージ通路５を通過する蒸発燃料を含む空気の流量は、通路を通過する流体の流量の一例である。
ＥＣＵ８は、制御装置の一例である。

インペラ１２に設けられる複数の翼１５は、インペラ１２が回転することで、インペラ１２の中心部の空気を外径方向へ向けて駆動するものである。
複数の翼１５の形状は、図２（ｂ）に示すように、軸方向から見て、中心部から外径方向へ広がる形状に設けられる。

具体的に、翼１５と翼１５の間に形成されるインペラ通路αの断面形状は、略正方形を呈するように設けられる。このインペラ通路αを具体的に説明すると、隣接する翼１５とハブ１４とシュラウド１６とで囲まれてインペラ１２の中心側から外径側へ伸びる通路である。
各インペラ通路αは、内径側の翼通路入口から外径端の翼通路出口αｏまで通路断面が略一定に設けられる。あるいは、翼通路入口から翼通路出口αｏに向かって徐々に通路断面が減少するように設けられる。
このように、インペラ通路αが外径方向に向かって広がらない形状に設けられることによって、複数の翼１５の外縁部の回転方向の寸法Ｌ１が、吐出ポート２２においてハウジング１２内で開口するポート入口２２ｉの回転方向の寸法Ｌ２より大きくなる。即ち、Ｌ１＞Ｌ２の関係に設けられる。

すると、吸気負圧の増加に伴ってパージポンプ７を停止する際に、単に電動モータ１１をＯＦＦしてインペラ１２の停止位置を成り行きにまかせる場合、翼１５の外縁部と吐出ポート２２が回転方向において重なる可能性が大きくなる（図９参照）。翼１５の外縁部と吐出ポート２２が重なって停止すると、停止中のパージポンプ７が大きな通路抵抗になる。このため、吸気負圧によってパージ処理を行おうとしても、停止中のパージポンプ７が蒸発燃料のパージ処理を阻害してしまう。

そこで、この実施形態の蒸発燃料処理装置には、パージポンプ７を停止する際に、インペラ通路αの外径方向の端である翼通路出口αｏとポート入口２２ｉを一致させた状態でインペラ１２の回転を停止させる停止手段が設けられる。

なお、翼通路出口αｏとポート入口２２ｉが一致する状態は、翼通路出口αｏとポート入口２２ｉが回転方向において少なくとも一部がオーバーラップする状態である。
言葉を代えて説明すると、翼通路出口αｏとポート入口２２ｉが一致する状態は、径方向における翼通路出口αｏの投影面と、ポート入口２２ｉの投影面とが、少なくとも一部において重なる状態である。
さらに言葉を代えて説明すると、翼通路出口αｏとポート入口２２ｉが一致する状態は、ポート入口２２ｉの投射面上に翼通路出口αｏが被ることを意味する。

この実施形態１の停止手段は、インペラ１２の回転角度を直接または間接的に検出する角度検出手段２３とＥＣＵ８によって構成される。
角度検出手段２３の型式は限定するものではなく、ロータリエンコーダ、レゾルバ、磁気式角度センサなど種々適用可能なものである。
なお、図２では、角度検出手段２３を電動モータ１１に設ける例を示すが、図２とは異なり、インペラ１２とハウジング１３よりなるポンプ部に角度検出手段２３を設けるものであっても良い。

ＥＣＵ８には、パージポンプ７を停止する際に、角度検出手段２３の検出結果に基づく電動モータ１１の通電制御によって、翼通路出口αｏとポート入口２２ｉを一致させた状態でインペラ１２の回転を停止させる制御プログラムが設けられる。
なお、この実施形態では、停止制御を行う手段としてコンピュータを用いた制御プログラムを採用するが、この実施形態とは異なりロジック回路等によるシーケンス制御を用いるものでっても良い。

次に、電動モータ１１の停止処理を行う技術を具体的に説明する。
パージポンプ７は、パージポンプ７において回転する部材（即ち、インペラ１２側）に設けられる永久磁石２４と、パージポンプ７において回転しない部材（即ち、ハウジング１３側）に設けられるホールＩＣ２５と備える。
ＥＣＵ８は、パージポンプ７を停止する際に、電動モータ１１の回転数を予め設定した所定回転数Ｂ以下に低下させる第１処理と、ホールＩＣ２５の検出信号に基づいてインペラ１２の停止位置を制御する第２処理とを実行する。

この第２処理は、電動モータ１１の回転数が所定回転数Ｂ以下に低下した後に、翼通路出口αｏとポート入口２２ｉを一致させた状態でインペラ１２の回転を停止させる。
即ち、第２処理は、翼通路出口αｏとポート入口２２ｉの少なくとも一部が回転方向においてオーバーラップする状態でインペラ１２を停止させる。
なお、より好ましい形態の第２処理は、翼通路出口αｏの投影面の全てが、ポート入口２２ｉの投影面の内側に存在する状態でインペラ１２を停止させる。

この実施形態のＥＣＵ８は、第２処理を実行する際、電動モータ１１に逆電流を印加して、パージポンプ７が慣性力で回転するのを抑える。即ち、この実施形態では、電動モータ１１の通電を停止する際に、電動モータ１１に逆電流を印加してパージポンプ７の回転を瞬時に停止させる。なお、逆電流は、パージ処理を行う際に電動モータ１１に与える電流の流れ方向とは逆方向の電流である。

パージポンプ７の作動中における電動モータ１１の回転数を定常回転数Ａとする。
定常回転数Ａは、予め設定した回転数であっても良いし、パージポンプ７に定格の駆動電流を付与した際の回転数であっても良い。定常回転数Ａは、吸気通路３内の吸気負圧が小さい状態であってもパージ処理を実施できる回転数である。理解補助の目的で定常回転数Ａの一例を開示すると、定常回転数Ａは４万ｒｐｍ程である。

一方、上述した所定回転数Ｂは、ＥＣＵ８による電動モータ１１の通電制御よってパージポンプ７の回転を瞬時に停止可能な回転数である。この所定回転数Ｂは、パージポンプ７における回転部品の慣性マスや、電動モータ１１の停止制御に応じて設定される。理解補助の目的で所定回転数Ｂの一例を開示すると、この実施形態は電動モータ１１を停止させる際に、電動モータ１１に逆電流を印加して回転を強制的に停止させるものであるため、所定回転数Ｂは数千ｒｐｍ程、あるいは千ｒｐｍ以下に設定される。

続いて、上述した永久磁石２４とホールＩＣ２５の具体例を説明する。
この実施形態では、翼通路出口αｏとポート入口２２ｉが、回転方向において少なくとも一部がオーバーラップする時に、図３に示すように永久磁石２４とホールＩＣ２５が対向するように設けられる。
具体的には、翼通路出口αｏとポート入口２２ｉが回転方向においてオーバーラップを開始する時に、ホールＩＣ２５の出力が立ち上がるように、永久磁石２４とホールＩＣ２５の位置関係が設定される。

モータ軸１１ａとインペラ１２の結合技術は限定するものではないが、この実施形態では一例として図２（ｂ）に示すようにモータ軸１１ａに断面が略Ｄ形のキー溝を設けたものを用いる。
このように、キー溝を用いてモータ軸１１ａとインペラ１２を結合することにより、モータ軸１１ａに対してインペラ１２を所定の回転角度で結合できる。即ち、永久磁石２４と翼通路出口αｏの相対的な回転角度を、常に所定の回転角度に設定できる。

永久磁石２４は、電動モータ１１の回転子またはモータ軸１１ａに設けられるものであっても良いし、インペラ１２に設けられるものであっても良い。具体的な一例として、この実施形態では、図３に示すように、永久磁石２４をモータ軸１１ａと一体に回転する略円板形状を呈するプレート２６の外周面に設ける。このプレート２６は、電動モータ１１の外部に設けられるものであっても良し、電動モータ１１の内部に設けられるものであっても良い。

ホールＩＣ２５は、磁気検出用のホール素子と、このホール素子の出力を増幅するアンプ等を一体化した周知構造のものであり、永久磁石２４から受ける磁界の影響を電気信号として出力する。
ホールＩＣ２５は、ハウジング１３または電動モータ１１のヨークなどの回転しない部品側に設けられる。具体的に、ホールＩＣ２５は、図３に示すように、回転途中の永久磁石２４と径方向において非接触に対向する位置に配置される。

そして、ホールＩＣ２５に永久磁石２４が対向した時のみ、ホールＩＣ２５が高い電圧を出力する。ここで、電動モータ１１が定常回転数Ａで運転する時のホールＩＣ２５の波形例を図４（ｂ）に示す。また、電動モータ１１が所定回転数Ｂで運転する時のホールＩＣ２５の波形例を図４（ｃ）に示す。なお、図４（ｂ）、（ｃ）に示す波形は、ホールＩＣ２５の出力にフィルタを通して所定レベル以下を除き、ホールＩＣ２５の出力が大きい時のみにハイ信号となる矩形波としたものである。

次に、パージポンプ７の停止制御の具体例を図５のフローチャートに基づいて説明する。
ステップＳ１：電動モータ１１の停止要求があったか否かの判断を行う。このステップＳ１の判断結果がＮＯの場合は、この制御ルーチンを終了する。
ステップＳ２：上記ステップＳ１の判断結果がＹＥＳの場合は、電動モータ１１の減速制御を実施する。

ステップＳ３：電動モータ１１の回転数が所定回転数Ｂ以下に低下したか否かの判断を行う。このステップＳ３の判断結果がＮＯの場合は、ステップＳ２へ戻り、電動モータ１１の減速制御を継続させる。
ステップＳ４：上記ステップＳ３の判断結果がＹＥＳの場合は、ホールＩＣ２５の出力電圧が上昇を開始したタイミングで電動モータ１１の通電を停止する。具体的には、ホールＩＣ２５の出力電圧が上昇を開始したタイミングで電動モータ１１に逆電流を印加して電動モータ１１を強制停止させる。このステップＳ４の実施により、翼通路出口αｏとポート入口２２ｉと一致させた状態でインペラ１２を停止できる。

（実施形態１の効果１）
実施形態１の蒸発燃料処理装置は、上述したように、吸気負圧が小さい「ポンプ作動領域」ではパージポンプ７を作動させてパージ処理を行う。また、吸気負圧が小さくない「ポンプ停止領域」では、パージポンプ７を停止し、翼通路出口αｏをポート入口２２に一致させることで、キャニスタ２と吸気通路３を連通させてパージ処理を行う。
このように、吸気負圧の発生具合に応じてパージポンプ７を作動させる。このため、パージポンプ７の作動頻度を下げることができ、パージポンプ７に求められる耐久性能を下げることができる。
これにより、パージポンプ７の耐久性能を下げても、必要十分な高寿命を達成することが可能になる。即ち、パージポンプ７のコストを抑えて高寿命の蒸発燃料処理装置を提供することができる。

（実施形態１の効果２）
実施形態１の蒸発燃料処理装置は、上述したように、パージポンプ７の作動頻度を下げることができるため、パージポンプ７の電力消費量を抑えることができる。これにより、省エネ化が可能になるとともに、車両に搭載される発電システムの発電負荷およびバッテリ負荷を軽減することができる。

（実施形態１の効果３）
実施形態１の蒸発燃料処理装置は、パージポンプ７を停止する際に、翼通路出口αｏとポート入口２２ｉを一致させた状態でインペラ１２の回転を停止させる。
これにより、パージ通路５の途中に停止中のパージポンプ７が介在しても、パージポンプ７がパージ通路５の流路抵抗を大きくする不具合が生じない。このため、パージポンプ７の停止中は、吸気通路３に発生した吸気負圧によって必要パージ量を確保することができる。
即ち、蒸発燃料処理装置は、吸気負圧が小さくない時にパージポンプ７を停止するものであるが、停止中のパージポンプ７がパージ処理を阻害する不具合が生じない。

なお、翼通路出口αｏとポート入口２２ｉが一致する状態は、上述したように、径方向における翼通路出口αｏの投影面と、ポート入口２２ｉの投影面とが、少なくとも一部において重なる状態である。しかるに、より好ましい形態は、翼通路出口αｏの投影面の全てが、ポート入口２２ｉの投影面の内側に存在する状態である。このように設けることで、停止中のパージポンプ７の通路抵抗を最小にできるため、吸気負圧によって効率的にパージ処理を実施できる。

［実施形態２］
図６を参照して実施形態２を説明する。なお、以下の各実施形態において上記実施形態１と同一符合は同一機能物を示すものである。また、以下では、実施形態１に対する変更箇所のみを開示するものであり、以下の各実施形態において説明していない箇所については先行して説明した形態を採用するものである。

この実施形態２は、上記実施形態１に比較してインペラ通路αの数を減らすとともに、インペラ通路αの形態を変更したものである。なお、図６（ａ）はインペラ１２に４つのインペラ通路αを形成する例を示し、図６（ｂ）はインペラ１２に３つのインペラ通路αを形成する例を示す。
インペラ１２に形成される各インペラ通路αは、翼通路入口から外径方向へ向かう通路断面が一定のストレート通路α１と、このストレート通路α１から翼通路出口αｏに向かって通路断面が徐々に小さくなる絞り通路α２とを組み合わせて構成される。

さらに、翼通路出口αｏから回転方向とは逆向きに流体を吹き出すために、各絞り通路α２は回転方向とは逆向きに傾斜して設けられる。具体的に、インペラ１２が左回転する場合、絞り通路α２は、ストレート通路α１から翼通路出口αｏに向かう際に右回転方向へ曲がるように設けられている。
なお、図６では、絞り通路α２が円弧状に設けられる例を示すが、絞り通路α２を略直線形状に設けて、ストレート通路α１に対して絞り通路α２が所定の角度で曲がるものであっても良い。

上記のように設けることにより、回転中のインペラ１２とハウジング１３の間の流速を、インペラ１２の外周縁の回転速度に近づけることができる。このため、パージポンプ７の作動音を抑えることができる。
また、インペラ１２とハウジング１３の間の流速と、インペラ１２の回転速度とを近づけることで、乱流の発生を防止できるとともに、摩擦損失を低減することができる。

さらに、本発明を採用して、翼通路出口αｏをポート入口２２ｉに一致させた状態でパージポンプ７を停止することにより、インペラ通路αの数を少なく設けても、停止中のパージポンプ７がパージ処理を阻害する不具合が生じない。
即ち、インペラ通路αが少ない場合に、より大きな効果を得ることができる。

［実施形態３］
図７を参照して実施形態３を説明する。
上記実施形態１の停止手段は、角度検出手段２３を用い、ＥＣＵ８の制御により翼通路出口αｏをポート入口２２ｉに一致させる例を示した。
これに対し、この実施形態３の停止手段は、通電制御ではなく、機械的な構造により翼通路出口αｏをポート入口２２ｉに一致させるものである。

この実施形態３の停止手段は、インペラ１２またはハウジング１３の一方に設けられる永久磁石３１と、インペラ１２またはハウジング１３の他方に設けられて永久磁石３１に磁気吸引される磁性部材３２とを備えて構成される。なお、磁性部材３２は、鉄であっても良いし、永久磁石であっても良い。

具体的な一例として、この実施形態３では、図７（ａ）、（ｂ）に示すように、各翼１５の外縁部に鉄よりなる磁性部材３２を埋設するとともに、ハウジング１３に永久磁石３１を取り付ける構成を採用する。
このように設けることで、永久磁石３１と磁性部材３２が磁力により近づく磁気吸引力を利用して、翼通路出口αｏをポート入口２２ｉに一致させた状態でインペラ１２の回転を停止させることができる。

この実施形態３を採用しても、上記実施形態１および実施形態２と同様の効果を得ることができる。
また、実施形態１で示した角度検出手段２３を搭載しなくても本発明を適用することが可能になる。
なお、この実施形態３とは異なる形態例として、樹脂にフェライト粉末を混合したフェライト樹脂によってインペラ１２を設け、フェライト樹脂を着磁してインペラ１２を永久磁石化にしても良い。そして、ハウジング１３に磁性部材３２を取り付けて、インペラ１２の回転停止位置をコントロールしても良い。

［実施形態４］
図８を参照して実施形態４を説明する。
この実施形態４は、パージポンプ７とは別に、キャニスタ２内の空気を吸気通路３側へ圧送する第２ポンプ４１をパージ通路５の途中に設けたものである。
なお、図８では、パージポンプ７とキャニスタ２の間のパージ通路５に第２ポンプ４１が配置される例を示すが、パージポンプ７と吸気通路３の間のパージ通路５に第２ポンプ４１が配置されるものであっても良い。

第２ポンプ４１は、上述したパージポンプ７と同様、電動の遠心式ポンプである。
第２ポンプ４１の制御例は限定するものでないが、一例を開示すると、第２ポンプ４１はエンジンの運転中は常に作動するものである。あるいは、第２ポンプ４１は、エンジン冷却水が所定温度に達した後は、エンジンが停止するまで作動するものである。

第２ポンプ４１をパージ通路５に設けることで、パージ通路５が接続される部位の吸気通路３内の吸気圧が大気圧より常に高くなる車両や、吸気負圧が大きくならない車両であってもパージ処理を実施できる。

［他の実施形態］
上記の実施形態では、本発明を蒸発燃料処理装置に適用する例を示したが、流量低下が予測される際にポンプ装置を作動させて流量の低下を防ぐ他の装置に本発明を適用しても良い。
また、ポンプ装置は、気体を駆動するタイプに限定しない。即ち、流量低下が予測される際に液体を駆動するポンプ装置を作動させて流量の低下を防ぐ装置に本発明を適用しても良い。

５・・パージ通路（流体が通過可能な通路） ７・・パージポンプ（ポンプ装置）
８・・ＥＣＵ（制御装置） １１・・電動モータ
１２・・インペラ １３・・ハウジング
１５・・翼
２２・・吐出ポート ２２ｉ・・ポート入口
２４・・永久磁石 ２５・・ホールＩＣ
α・・インペラ通路 αｏ・・翼通路出口

Claims (8)

1. 通電により回転出力を発生する電動モータ（１１）、この電動モータによって回転駆動され、回転の中心側から外径方向へ向かう複数の翼（１５）が形成されたインペラ（１２）、このインペラを収容するとともに吐出ポートが設けられるハウジング（１３）を有し、流体が通過可能な通路（５）に設けられる遠心式のポンプ装置（７）と、
   前記通路を通過する流量の低下が予測される際に前記ポンプ装置を作動させる制御装置（８）とを具備し、
   前記複数の翼の外縁部の回転方向の寸法（Ｌ１）が、前記吐出ポートにおいて前記ハウジング内で開口するポート入口（２２ｉ）の回転方向の寸法（Ｌ２）より大きく設けられる流量アシスト装置において、
   この流体アシスト装置は、前記翼と前記翼の間に形成されるインペラ通路（α）の外径方向の端の翼通路出口（αｏ）と前記ポート入口を一致させた状態で前記インペラの回転を停止させる停止手段を備えることを特徴とする流量アシスト装置。
2. 通電により回転出力を発生する電動モータ、この電動モータによって回転駆動され、回転の中心側から外径方向へ向かう複数の翼が形成されたインペラ、このインペラを収容するとともに吐出ポートが設けられるハウジングを有し、流体が通過可能な通路に設けられる遠心式のポンプ装置と、
   前記通路を通過する流量の低下が予測される際に前記ポンプ装置を作動させる制御装置とを具備し、
   前記複数の翼の外縁部の回転方向の寸法が、前記吐出ポートにおいて前記ハウジング内で開口するポート入口の回転方向の寸法より大きく設けられる流量アシスト装置において、
   この流量アシスト装置は、前記インペラ側に設けられる永久磁石（２４）と、前記ハウジング側に設けられるホールＩＣ（２５）とを備え、
   前記制御装置は、前記ポンプ装置を停止する際に、
   前記電動モータの回転数を予め設定した所定回転数（Ｂ）以下に低下させる第１処理と、
   前記電動モータの回転数が前記所定回転数以下に低下した後、前記ホールＩＣの検出信号に基づいて前記インペラの停止位置を制御する第２処理と、
   を実行することを特徴とする流量アシスト装置。
3. 請求項２に記載の流量アシスト装置において、
   前記ポンプ装置を作動させる際に前記電動モータへ与える電流の流れ方向とは逆方向の電流を逆電流とした場合、
   前記制御装置は、前記第２処理を実行する際に、前記電動モータに前記逆電流を印加することを特徴とする流量アシスト装置。
4. 請求項２または請求項３に記載の流量アシスト装置において、
   前記翼と前記翼の間に形成されるインペラ通路の外径方向の端の翼通路出口と、前記吐出ポートにおいて前記ハウジング内で開口するポート入口とが、回転方向において少なくとも一部がオーバーラップする位置にて、前記永久磁石と前記ホールＩＣが対向することを特徴とする流量アシスト装置。
5. 請求項１に記載の流量アシスト装置において、
   前記停止手段は、前記インペラまたは前記ハウジングの一方に設けられる永久磁石（３１）と、前記インペラまたは前記ハウジングの他方に設けられて前記永久磁石に磁気吸引される磁性部材（３２）とを用いて構成されることを特徴とする流量アシスト装置。
6. 請求項１〜請求項５のいずれか１つに記載の流量アシスト装置において、
   前記通路は、燃料タンク（１）内で蒸発した蒸発燃料を保持するキャニスタ（２）とエンジンの吸気通路（３）とを連通するパージ通路であり、
   前記ポンプ装置は、前記キャニスタ内の空気を前記吸気通路側へ圧送するパージポンプであることを特徴とする流量アシスト装置。
7. 請求項６に記載の流量アシスト装置において、
   前記制御装置は、前記吸気通路の吸気負圧に基づいて前記パージポンプの運転と停止の切替制御を行うことを特徴とする流量アシスト装置。
8. 請求項６または請求項７に記載の流量アシスト装置において、
   前記パージ通路には、前記パージポンプとは別に、前記キャニスタ内の空気を前記吸気通路側へ圧送する第２ポンプ（４１）を備えることを特徴とする流量アシスト装置。

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