JP2022074666A - Evaporation fuel treatment device - Google Patents
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Abstract
Description
本明細書に開示の技術は蒸発燃料処理装置に関する。詳しくは、自動車等の車両の燃料タンクで発生する蒸発燃料を内燃機関の吸気通路にパージする蒸発燃料処理装置に関する。 The techniques disclosed herein relate to evaporative fuel treatment equipment. More specifically, the present invention relates to an evaporative fuel processing device that purges evaporative fuel generated in a fuel tank of a vehicle such as an automobile into an intake passage of an internal combustion engine.
従来、例えば特許文献1に記載された蒸発燃料処理装置がある。その蒸発燃料処理装置は、給油時に燃料タンクで発生する蒸発燃料を吸着する吸着材を有する給油時用キャニスタと、内燃機関運転時に燃料タンクで発生する蒸発燃料を吸着する吸着材を有する運転時用キャニスタと、を備える。給油時に燃料タンクで発生する蒸発燃料(ベーパ)を給油時用キャニスタの吸着材に吸着する。また、内燃機関運転時に燃料タンクで発生する蒸発燃料を運転時用キャニスタの吸着材に吸着する。 Conventionally, for example, there is an evaporative fuel processing apparatus described in Patent Document 1. The evaporative fuel processing device is for operation, which has a canister for refueling having an adsorbent for adsorbing evaporative fuel generated in the fuel tank during refueling and an adsorbent for adsorbing evaporative fuel generated in the fuel tank during operation of the internal combustion engine. Equipped with a canister. Evaporated fuel (vapor) generated in the fuel tank during refueling is adsorbed on the adsorbent of the canister for refueling. Further, the evaporated fuel generated in the fuel tank during the operation of the internal combustion engine is adsorbed on the adsorbent of the canister for operation.
ところで、吸着材の脱離性能の向上により吸着性能の早期回復を図るには、吸着材を加熱することが有効である。また、給油時用キャニスタ及び運転時用キャニスタのそれぞれの脱離性能を向上するために適した温度が異なる。しかしながら、従来例では、給油時用キャニスタ及び運転時用キャニスタのそれぞれの吸着材の脱離性能を向上させて吸着性能の早期回復を図るための対策が講じられていない。 By the way, it is effective to heat the adsorbent in order to recover the adsorbent performance at an early stage by improving the desorption performance of the adsorbent. Further, the suitable temperature for improving the desorption performance of the canister for refueling and the canister for operation is different. However, in the conventional example, no measures have been taken to improve the desorption performance of the adsorbents of the canister for refueling and the canister for operation to recover the adsorbent performance at an early stage.
本明細書に開示の技術が解決しようとする課題は、給油時に燃料タンクの蒸発燃料を吸着する第1キャニスタと、駐車時に燃料タンクの蒸発燃料を吸着する第2キャニスタと、を備える蒸発燃料処理装置において、第1キャニスタ及び第2キャニスタのそれぞれの脱離性能を向上させて吸着性能の早期回復を図ることにある。 The problem to be solved by the technique disclosed herein is an evaporative fuel treatment comprising a first canister that adsorbs the evaporative fuel of the fuel tank during refueling and a second canister that adsorbs the evaporative fuel of the fuel tank during parking. The purpose of the apparatus is to improve the desorption performance of each of the first canister and the second canister in order to recover the adsorption performance at an early stage.
上記課題を解決するため、本明細書が開示する技術は次の手段をとる。 In order to solve the above problems, the techniques disclosed in the present specification take the following means.
第1の手段は、車両の燃料タンクで発生する蒸発燃料を内燃機関の吸気通路にパージする蒸発燃料処理装置であって、給油時に前記燃料タンクの蒸発燃料を吸着する第1吸着材を有する第1キャニスタと、駐車時に前記燃料タンクの蒸発燃料を吸着する第2吸着材を有する第2キャニスタと、前記給油時に前記燃料タンクから前記第1キャニスタに連通する第1ベーパ通路を開くととともに前記燃料タンクから前記第2キャニスタに連通する第2ベーパ通路を閉じる一方、前記駐車時に前記第1ベーパ通路を閉じるととともに前記第2ベーパ通路を開く切替手段と、パージ時に前記第1キャニスタから前記吸気通路に連通する第1パージ通路及び前記第2キャニスタから前記吸気通路に連通する第2パージ通路を開く一方、パージ時以外において前記第1パージ通路及び前記第2ベーパ通路を閉じるパージ弁と、を備えており、前記第1吸着材を加熱可能な第1加熱手段、及び、前記第2吸着材を加熱可能な第2加熱手段が設けられており、前記第1加熱手段の加熱による前記第1吸着材の温度は、前記第2加熱手段の加熱による前記第2吸着材の温度よりも高い、蒸発燃料処理装置である。 The first means is an evaporative fuel processing device that purges the evaporative fuel generated in the fuel tank of the vehicle into the intake passage of the internal combustion engine, and has a first adsorbent that adsorbs the evaporative fuel of the fuel tank at the time of refueling. The fuel is provided by opening a canister, a second canister having a second adsorbent that adsorbs the evaporated fuel of the fuel tank when parked, and a first vapor passage that communicates from the fuel tank to the first canister at the time of refueling. A switching means for closing the first vapor passage and opening the second vapor passage at the time of parking while closing the second vapor passage communicating from the tank to the second canister, and the intake passage from the first canister at the time of purging. A first purge passage communicating with the fuel and a second purge passage communicating from the second canister to the intake passage are opened, while a purge valve for closing the first purge passage and the second vapor passage is provided except during purging. A first heating means capable of heating the first adsorbent and a second heating means capable of heating the second adsorbent are provided, and the first adsorption by heating the first heating means is provided. The temperature of the material is higher than the temperature of the second adsorbent by heating of the second heating means, which is an evaporative fuel processing apparatus.
第1の手段によると、給油時には、切替手段の切替えにより、第1ベーパ通路が開かれるととともに第2ベーパ通路が閉じられる。したがって、燃料タンクの蒸発燃料を第1キャニスタの第1吸着材に吸着させることができる。また、駐車時には、切替手段の切替えにより、第1ベーパ通路が閉じられるととともに第2ベーパ通路が開かれる。したがって、燃料タンクの蒸発燃料を第2キャニスタの第2吸着材に吸着させることができる。また、パージ時には、パージ弁の開弁により、第1パージ通路及び第2パージ通路を開かれる。したがって、第1キャニスタ及び第2キャニスタから蒸発燃料を内燃機関の吸気通路にパージさせることができる。 According to the first means, at the time of refueling, the first vapor passage is opened and the second vapor passage is closed by switching the switching means. Therefore, the evaporated fuel in the fuel tank can be adsorbed on the first adsorbent of the first canister. Further, at the time of parking, the first vapor passage is closed and the second vapor passage is opened by switching the switching means. Therefore, the evaporated fuel in the fuel tank can be adsorbed on the second adsorbent of the second canister. Further, at the time of purging, the first purge passage and the second purge passage are opened by opening the purge valve. Therefore, the evaporated fuel can be purged from the first canister and the second canister into the intake passage of the internal combustion engine.
また、第1キャニスタの第1吸着材の脱離性能を向上するために適した温度は、第2キャニスタの第2吸着材の脱離性能を向上するために適した温度よりも高い。したがって、第1加熱手段の加熱により第1キャニスタの第1吸着材の温度が、第2加熱手段の加熱による第2吸着材の温度よりも高いため、第1吸着材及び第1吸着材をそれぞれ脱離性能を向上に適した温度に加熱することができる。よって、第1キャニスタ及び第2キャニスタのそれぞれの脱離性能を向上させて吸着性能の早期回復を図ることができる。 Further, the temperature suitable for improving the desorption performance of the first adsorbent of the first canister is higher than the temperature suitable for improving the desorption performance of the second adsorbent of the second canister. Therefore, since the temperature of the first adsorbent of the first canister due to the heating of the first heating means is higher than the temperature of the second adsorbent due to the heating of the second heating means, the first adsorbent and the first adsorbent are used, respectively. It can be heated to a temperature suitable for improving the desorption performance. Therefore, it is possible to improve the desorption performance of each of the first canister and the second canister and to recover the adsorption performance at an early stage.
第2の手段は、第1の手段の蒸発燃料処理装置であって、前記第1加熱手段及び前記第2加熱手段は前記内燃機関の排気系の熱を利用する、蒸発燃料処理装置である。 The second means is an evaporative fuel processing device of the first means, and the first heating means and the second heating means are evaporative fuel processing devices that utilize the heat of the exhaust system of the internal combustion engine.
第2の手段によると、専用の加熱機器を用いる必要がない。 According to the second means, it is not necessary to use a dedicated heating device.
第3の手段は、第1の手段の蒸発燃料処理装置であって、前記第1加熱手段は、前記第1吸着材と熱交換する相変化物質からなる第1蓄熱材であり、前記第2加熱手段は、前記第2吸着材と熱交換する相変化物質からなる第2蓄熱材であり、前記第1蓄熱材は、前記第2蓄熱材の相変化温度よりも高い相変化温度を有する、蒸発燃料処理装置である。 The third means is the evaporative fuel processing apparatus of the first means, and the first heating means is a first heat storage material made of a phase change substance that exchanges heat with the first adsorbent, and the second. The heating means is a second heat storage material composed of a phase change substance that exchanges heat with the second adsorbent, and the first heat storage material has a phase change temperature higher than the phase change temperature of the second heat storage material. It is an evaporative fuel processing device.
第3の手段によると、第1蓄熱材の相変化による潜熱を利用して、第1吸着材の温度上昇や温度低下を抑制することにより、第1吸着材の脱離性能を向上させつつ吸着性能を向上させることができる。また、第2蓄熱材の相変化による潜熱を利用して、第2吸着材の温度上昇や温度低下を抑制することにより、第2吸着材の脱離性能を向上させつつ吸着性能を向上させることができる。また、第1蓄熱材を第1キャニスタ内に収容することにより、第1キャニスタの大型化を抑制することができる。また、第2蓄熱材を第2キャニスタ内に収容することにより、第2キャニスタの大型化を抑制することができる。 According to the third means, the latent heat due to the phase change of the first heat storage material is used to suppress the temperature rise and temperature decrease of the first adsorbent, thereby adsorbing while improving the desorption performance of the first adsorbent. Performance can be improved. Further, by utilizing the latent heat due to the phase change of the second heat storage material to suppress the temperature rise and temperature decrease of the second adsorbent, the desorption performance of the second adsorbent is improved and the adsorption performance is improved. Can be done. Further, by accommodating the first heat storage material in the first canister, it is possible to suppress the increase in size of the first canister. Further, by accommodating the second heat storage material in the second canister, it is possible to suppress the increase in size of the second canister.
第4の手段は、第1~3のいずれか1つの手段の蒸発燃料処理装置であって、前記第1キャニスタの吸着容量は前記第2キャニスタの吸着容量よりも大きい、蒸発燃料処理装置である。 The fourth means is an evaporative fuel processing apparatus according to any one of the first to third means, wherein the adsorption capacity of the first canister is larger than the adsorption capacity of the second canister. ..
第4の手段によると、給油時に燃料タンクから押し出される大量の蒸発燃料を第1キャニスタにより捕集することができる。また、駐車時に燃料タンクの蒸発燃料は、給油時に比べて小量であるため、第2キャニスタの吸着容量を第1キャニスタの吸着容量よりも小さくすることにより、第2キャニスタを小型化することができる。 According to the fourth means, a large amount of evaporative fuel extruded from the fuel tank at the time of refueling can be collected by the first canister. Further, since the amount of evaporative fuel in the fuel tank during parking is smaller than that during refueling, the second canister can be downsized by making the adsorption capacity of the second canister smaller than the adsorption capacity of the first canister. can.
第5の手段は、第1~4のいずれか1つの手段の蒸発燃料処理装置であって、前記第1キャニスタを含む第1パージ経路と前記第2キャニスタを含む第2パージ経路とは同一の通気抵抗を有する、蒸発燃料処理装置である。 The fifth means is the evaporative fuel processing apparatus of any one of the first to the fourth means, and the first purge route including the first canister and the second purge route including the second canister are the same. It is an evaporative fuel processing device having ventilation resistance.
第5の手段によると、パージ時において、第1キャニスタ及び第2キャニスタからパージされる蒸発燃料のパージ量を均等化することができる。 According to the fifth means, it is possible to equalize the purge amount of the evaporated fuel purged from the first canister and the second canister at the time of purging.
本明細書に開示の技術によると、給油時に燃料タンクの蒸発燃料を吸着する第1キャニスタと、駐車時に燃料タンクの蒸発燃料を吸着する第2キャニスタと、を備える蒸発燃料処理装置において、第1キャニスタ及び第2キャニスタのそれぞれの脱離性能を向上させて吸着性能の早期回復を図ることができる。 According to the technique disclosed herein, a first evaporative fuel processing apparatus comprising a first canister that adsorbs evaporative fuel in the fuel tank during refueling and a second canister that adsorbs evaporative fuel in the fuel tank during parking. It is possible to improve the desorption performance of each of the canister and the second canister and to recover the adsorption performance at an early stage.
以下、本明細書に開示の技術を実施するための実施形態について図面を用いて説明する。 Hereinafter, embodiments for carrying out the techniques disclosed in the present specification will be described with reference to the drawings.
[実施形態1]
本実施形態にかかる蒸発燃料処理装置は、内燃機関(エンジン)を搭載する自動車等の車両に搭載されている。図1は蒸発燃料処理装置を示す構成図である。
[Embodiment 1]
The evaporative fuel processing device according to the present embodiment is mounted on a vehicle such as an automobile equipped with an internal combustion engine (engine). FIG. 1 is a block diagram showing an evaporative fuel processing apparatus.
(蒸発燃料処理装置の構成)
図1に示すように、車両のエンジンシステム10には蒸発燃料処理装置20が備えられている。エンジンシステム10は、内燃機関であるエンジン12と、エンジン12に供給される燃料を貯留する燃料タンク13とを備えている。エンジン12に通じる吸気通路15には、エアクリーナ16、スロットル装置17等が設けられている。蒸発燃料処理装置20は、燃料タンク13で発生する蒸発燃料(ベーパ)を捕集する第1キャニスタ30及び第2キャニスタ40を備えている。
(Configuration of evaporative fuel processing equipment)
As shown in FIG. 1, the
第1キャニスタ30は、第1キャニスタケース31内に第1吸着材32が充填されてなる。第1吸着材32は、蒸発燃料を吸着可能な活性炭からなる。第1キャニスタケース31は、タンクポート31a、パージポート31b及び大気ポート31cを有する。
The
大気ポート31cには、第1大気通路34の一端部が接続され、その大気通路34の他端部は第1エアフィルタ35を介して大気に開放されている。第1大気通路34の途中には、その大気通路34を開閉する第1開閉弁37が設けられている。第1開閉弁37は電磁弁からなる。
One end of the first
第2キャニスタ40は、第2キャニスタケース41内に第2吸着材42が充填されてなる。第2吸着材42は、蒸発燃料を吸着可能な活性炭からなる。第2キャニスタケース41は、タンクポート41a、パージポート41b及び大気ポート41cを有する。なお、第1吸着材32と第2吸着材42とは、同一の吸着材でもよいし、異なる吸着材でもよい。
The
大気ポート41cには、第2大気通路44の一端部が接続され、その大気通路44の他端部は第2エアフィルタ45を介して大気に開放されている。第2大気通路44の途中には、その大気通路44を開閉する第2開閉弁47が設けられている。第2開閉弁47は電磁弁からなる。
One end of the second
第1キャニスタ30の吸着容量は、第2キャニスタ40の吸着容量よりも大きい。例えば、第1キャニスタ30の吸着容量は、第2キャニスタ40の吸着容量の2~6倍に設定されている。
The adsorption capacity of the
燃料タンク13と第1キャニスタ30とは、燃料タンク13の蒸発燃料(ベーパ)を第1キャニスタ30に導く第1ベーパ通路50を介して連通されている。また、燃料タンク13と第2キャニスタ40とは、燃料タンク13の蒸発燃料(ベーパ)を第2キャニスタ40に導く第2ベーパ通路54を介して連通されている。
The
第1ベーパ通路50は、三方弁52とタンク側ベーパ通路部55と第1キャニスタ側ベーパ通路部56とを備えている。三方弁52は、電磁式の三方弁で、入口52aと第1出口52bと第2出口52cとを有する。三方弁52は、入口52aと第1出口52bとが連通する第1連通状態と、入口52aと第2出口52cとが連通する第2連通状態とに切替え可能に構成されている。三方弁52は本明細書でいう「切替手段」に相当する。
The
タンク側ベーパ通路部55の一端部は燃料タンク13に接続され、そのベーパ通路部55の他端部は三方弁52の入口52aに接続されている。第1キャニスタ側ベーパ通路部56の一端部は三方弁52の第1出口52bに接続され、そのベーパ通路部56の他端部は第1キャニスタ30のタンクポート31aに接続されている。
One end of the tank-
第2ベーパ通路54は、三方弁52とタンク側ベーパ通路部55と第2キャニスタ側ベーパ通路部58とを備えている。三方弁52及びタンク側ベーパ通路部55は、両ベーパ通路50,54に共用されている。第2キャニスタ側ベーパ通路部58の一端部は三方弁52の第2出口52cに接続され、そのベーパ通路部58の他端部は第2キャニスタ40のタンクポート41aに接続されている。
The
第1キャニスタ30と吸気通路15とは、第1キャニスタ30に捕集された蒸発燃料を吸気通路15へ導く第1パージ通路60を介して連通されている。第2キャニスタ40と吸気通路15とは、第2キャニスタ40に捕集された蒸発燃料を吸気通路15へ導く第2パージ通路64を介して連通されている。
The
第1パージ通路60は、第1キャニスタ側パージ通路部65と吸気通路側パージ通路部66とを備えている。第1キャニスタ側パージ通路部65の一端部は第1キャニスタ30のパージポート31bに接続され、そのパージ通路部65の他端部は吸気通路側パージ通路部66の一端部に接続されている。吸気通路側パージ通路部66の他端部は吸気通路15(詳しくは、スロットル装置17よりも下流側通路部)に接続されている。吸気通路側パージ通路部66の途中には、そのパージ通路部66を開閉するパージ弁62が設けられている。パージ弁62は電磁弁からなる。パージ弁62は、パージ時に開弁され、パージ時以外において閉弁される。
The
第2パージ通路64は、第2キャニスタ側パージ通路部68と吸気通路側パージ通路部66とを備えている。パージ弁62を含む吸気通路側パージ通路部66は、両パージ通路60,64に共用されている。第2キャニスタ側パージ通路部68の一端部は第2キャニスタ40のパージポート41bに接続され、そのパージ通路部68の他端部は吸気通路側パージ通路部66の一端部に接続されている。
The
第1開閉弁37、第2開閉弁47、三方弁52及びパージ弁62は、エンジン12の制御にかかる電子制御装置(ECU)70により制御されるようになっている。ECU70は本明細書でいう「制御手段」に相当する。
The first on-off
パージ時の空気の流れにかかる第1大気通路34、第1キャニスタ30及び第1パージ通路60を含む経路を第1パージ経路72という。また、パージ時の空気の流れにかかる第2大気通路44、第2キャニスタ40及び第2パージ通路64を含む経路を第2パージ経路74という。第1パージ経路72と第2パージ経路74とは同一の通気抵抗を有する。両パージ経路72、74は、例えば配管の通路断面積を調整すること等によって同一(略同一を含む)の通気抵抗となるように設定されている。
The path including the first
第1キャニスタ30の第1キャニスタケース31の外側部には、電気ヒータからなる第1ヒータ76が設けられている。第2キャニスタ40の第2キャニスタケース41の外側部には、第2吸着材42を加熱可能な電気ヒータからなる第2ヒータ78が設けられている。第1ヒータ76及び第2ヒータ78に供給する電力は、ECU70によって制御される。また、第1ヒータ76の加熱による第1吸着材32の温度は、第2ヒータ78の加熱による第2吸着材42の温度よりも高くなるように設定されている。これは、第1キャニスタ30の第1吸着材32の脱離性能を向上するために適した温度は、第2キャニスタ40の第2吸着材42の脱離性能を向上するために適した温度よりも高いことによる。第1ヒータ76は本明細書でいう「第1加熱手段」に相当する。第2ヒータ78は本明細書でいう「第2加熱手段」に相当する。
A
(蒸発燃料処理装置20の動作)
次に、蒸発燃料処理装置20の動作を説明する。
(1)駐車中
駐車中(エンジン停止中)において、三方弁52は第2連通状態に維持される。また、パージ弁62は閉弁状態に維持される。また、第1開閉弁37は閉弁状態に維持される。また、第2開閉弁47は開弁状態に維持される。これにより、燃料タンク13の蒸発燃料は、第2ベーパ通路54を介して第2キャニスタ40の第2吸着材42に吸着される。その吸着によりベーパが除去された残余の空気は、第2大気通路44を介して大気に放出される。
(Operation of Evaporative Fuel Processing Device 20)
Next, the operation of the evaporated
(1) During parking While parking (engine is stopped), the three-
(2)給油時
給油時には、駐車時の状態から、ECU70によって、第1開閉弁37が開弁され、第2開閉弁47が閉弁され、三方弁52が第1連通状態に切替えられる。これにより、燃料タンク13の蒸発燃料は、第1ベーパ通路50を介して第1キャニスタ30の第1吸着材32に吸着される。その吸着によりベーパが除去された残余の空気は、第1大気通路34を介して大気に放出される。
(2) During refueling During refueling, the
また、給油が終了したときには、ECU70によって、第1開閉弁37が閉弁され、第2開閉弁47が開弁され、三方弁52が第2連通状態に切替えられる。すなわち、駐車中の状態に戻る。また、ECU70は、例えば車両のフューエルリッドの開閉を検出するリッドスイッチからの信号に基づいて給油の開始及び終了を判断する。
When refueling is completed, the
(3)パージ時
エンジン作動中すなわちパージ時には、ECU70によって、第1開閉弁37及び第2開閉弁47は開弁状態に維持され、三方弁52は第2連通状態に維持され、パージ弁62は閉弁状態に維持される。これにより、第1キャニスタ30及び第2キャニスタ40に吸着されている蒸発燃料がパージされる。すなわち、エンジン12の吸気負圧により第1大気通路34から第1キャニスタ30内に空気が吸い込まれ、その吸い込みによる空気の流れを利用して第1キャニスタ30の第1吸着材32から脱離された蒸発燃料が第1パージ通路60を介して吸気通路15にパージされる。これとともに、エンジン12の吸気負圧により第2大気通路44から第2キャニスタ40内に空気が吸い込まれ、その吸い込みによる空気の流れを利用して第2キャニスタ40の第2吸着材42から脱離された蒸発燃料が第2パージ通路64を介して吸気通路15にパージされる。
(3) During purging During engine operation, that is, during purging, the
(実施形態1の作用・効果)
前記蒸発燃料処理装置20によると、給油時には、三方弁52の切替えにより、第1ベーパ通路50が開かれるととともに第2ベーパ通路54が閉じられる。したがって、燃料タンク13の蒸発燃料を第1キャニスタ30の第1吸着材32に吸着させることができる。
(Action / effect of Embodiment 1)
According to the evaporative
また、駐車時には、三方弁52の切替えにより、第1ベーパ通路50が閉じられるととともに第2ベーパ通路54が開かれる。したがって、燃料タンク13の蒸発燃料を第2キャニスタ40の第2吸着材42に吸着させることができる。
Further, when parking, the
また、パージ時には、パージ弁62の開弁により、第1パージ通路60及び第2パージ通路64が開かれる。したがって、第1キャニスタ30及び第2キャニスタ40から蒸発燃料をエンジン12の吸気通路15にパージさせることができる。
Further, at the time of purging, the
また、第1ヒータ76の加熱により第1キャニスタ30の第1吸着材32の温度が、第2ヒータ78の加熱による第2吸着材42の温度よりも高いため、第1吸着材32及び第1吸着材32をそれぞれ脱離性能を向上に適した温度に加熱することができる。よって、第1キャニスタ30及び第2キャニスタ40のそれぞれの脱離性能を向上させて吸着性能の早期回復を図ることができる。
Further, since the temperature of the
ひいては、給油時のベーパの回収機能いわゆるORVR(Onboard Refueling Vapor Recovery)性能を向上するとともに、駐車した車両から大気に放出される蒸発燃料の米国規制のDBL(diurnal breathing Loss)性能を向上することができる。このことは、パージ量が少量の車両、例えば、過給車、ハイブリッド車等に好適である。 As a result, it is possible to improve the so-called ORVR (Onboard Refueling Vapor Recovery) performance, which is the recovery function of vapor during refueling, and the DBL (diurnal breathing Loss) performance of the evaporated fuel released into the atmosphere from parked vehicles. can. This is suitable for vehicles having a small purge amount, for example, supercharged vehicles, hybrid vehicles and the like.
また、第1キャニスタ30の吸着容量が第2キャニスタ40の吸着容量よりも大きいため、給油時に燃料タンク13から押し出される大量の蒸発燃料を第1キャニスタ30により捕集することができる。また、駐車時に燃料タンク13の蒸発燃料は、給油時に比べて小量であるため、第2キャニスタ40の吸着容量を第1キャニスタ30の吸着容量よりも小さくすることにより、第2キャニスタ40を小型化することができる。
Further, since the adsorption capacity of the
また、第1キャニスタ30を含む第1パージ経路72と第2キャニスタ40を含む第2パージ経路74とは同一の通気抵抗を有する。したがって、パージ時において、第1キャニスタ30及び第2キャニスタ40からパージされる蒸発燃料のパージ量を均等化することができる。
Further, the
また、第1ヒータ76は、第1キャニスタケース31内に配置してもよい。また、第2ヒータ78は、第2キャニスタケース41内に配置してもよい。また、第1ヒータ76及び/又は第2ヒータ78は、その他の加熱機器に変更してもよい。
Further, the
[実施形態2]
本実施形態は、実施形態1に変更を加えたものであるから、その変更部分について説明し、実施形態1と同一部位については同一符号を付して重複する説明を省略する。本実施形態は、排気の流れを利用して吸気を圧縮する過給機(ターボチャージャ)を備える車両の蒸発燃料処理装置20(図1参照)において、エンジンの排気系の熱すなわちターボチャージャのタービンハウジングの熱を利用して第1キャニスタ及び第2キャニスタを加熱するものである。図2はターボチャージャ及び両キャニスタを示す断面図、図3は図2のIII-III線矢視断面図、図4は第1キャニスタを示す側面図、図5は第2キャニスタを示す側面図である。実施形態2の変更にかかる部位には100番台の符号を付す。
[Embodiment 2]
Since this embodiment is a modification of the first embodiment, the modified portion will be described, and the same parts as those in the first embodiment will be designated by the same reference numerals and duplicated description will be omitted. In the present embodiment, in a vehicle evaporative fuel processing device 20 (see FIG. 1) including a supercharger (turbocharger) that compresses intake air by utilizing the flow of exhaust gas, the heat of the exhaust system of the engine, that is, the turbine of the turbocharger The heat of the housing is used to heat the first canister and the second canister. 2 is a cross-sectional view showing the turbocharger and both canisters, FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line III-III of FIG. 2, FIG. 4 is a side view showing the first canister, and FIG. 5 is a side view showing the second canister. be. The parts to be changed in the second embodiment are designated by reference numerals in the 100s.
図2に示すように、ターボチャージャ100は、コンプレッサハウジング101、タービンハウジング102及びベアリングハウジング103を有する。コンプレッサハウジング101及びタービンハウジング102は、ベアリングハウジング103を介して同心状に接続されている。コンプレッサハウジング101は、吸気通路115の途中に設けられている。タービンハウジング102は、排気通路118の途中に設けられている。ベアリングハウジング103には連結シャフト105が回転可能に支持されている。
As shown in FIG. 2, the
コンプレッサハウジング101内にコンプレッサホイール107が配置されている。また、タービンハウジング102内にタービンホイール108が配置されている。コンプレッサホイール107とタービンホイール108とは、連結シャフト105を介して同心状に接続されている。タービンホイール108が排気の流通によって回転されることにより、連結シャフト105を介してコンプレッサホイール107が回転されることで吸気が圧縮される。
The
タービンハウジング102は、タービンホイール108を同心状に取り囲む円筒状の周壁部102aを有する。周壁部102aの外周部には、第1キャニスタ130及び第2キャニスタ140がタービンハウジング102の軸線102Lを中心として点対称状に配置されている(図3参照)。
The
図3及び図4に示すように、第1キャニスタ130の第1キャニスタケース131は、1/4円筒状に形成されている。第1キャニスタケース131の一端面の周方向の一端部にタンクポート131aが配置され、その他端部にパージポート131bが配置されている。第1キャニスタケース131の一端面の外周側に大気ポート131cが配置されている。第1キャニスタケース131は、タービンハウジング102の周壁部102aの上部外側に対して所定の間隔を隔てて同心状に配置されている。
As shown in FIGS. 3 and 4, the
図3及び図5に示すように、第2キャニスタ140の第2キャニスタケース141は、第1キャニスタケース131と基本的に同一構成を有しており、その一端面にタンクポート141a、パージポート141b及び大気ポート141cが配置されている。第1キャニスタケース131の軸方向長さ(図4において左右方向長さ)は、第2キャニスタケース141の軸方向長さ(図5において左右方向長さ)よりも長く設定されている。これにより、第1キャニスタ130の吸着容量は、第2キャニスタ140の吸着容量よりも大きくなっている。タービンハウジング102は本明細書でいう「第1加熱手段」、「第2加熱手段」に相当する。
As shown in FIGS. 3 and 5, the
タービンハウジング102の加熱による第1キャニスタ130の第1吸着材(不図示)の温度が、タービンハウジング102の加熱による第2キャニスタ140の第2吸着材(不図示)の温度よりも高くなるように、タービンハウジング102の周壁部102aに対する第1キャニスタケース131及び第2キャニスタケース141の配置位置、形状等が設定されている。
The temperature of the first adsorbent (not shown) of the
本実施形態によると、第1キャニスタ130及び第2キャニスタ140をタービンハウジング102の熱を利用して加熱することにより、専用の加熱機器を用いる必要がない。また、第1キャニスタケース131及び第2キャニスタケース141において、タービンハウジング102の熱を受熱する壁部分を熱伝導性の良い金属材料で形成する一方、それ以外の壁を樹脂材料で形成するとよい。
According to this embodiment, the
[実施形態3]
本実施形態は、実施形態2に変更を加えたものであるから、その変更部分について説明し、実施形態2と同一部位については同一符号を付して重複する説明を省略する。図6はターボチャージャ及び両キャニスタを示す正面図である。図6に示すように、本実施形態は、実施形態2(図3参照)における第1キャニスタ130の第1キャニスタケース131及び第2キャニスタ140の第2キャニスタケース141をそれぞれ半円筒状に形成したものである。
[Embodiment 3]
Since this embodiment is a modification of the second embodiment, the modified portion will be described, and the same parts as those of the second embodiment will be designated by the same reference numerals and duplicated description will be omitted. FIG. 6 is a front view showing a turbocharger and both canisters. As shown in FIG. 6, in the present embodiment, the
本実施形態によると、実施形態2(図3参照)に比べて、第1キャニスタ130及び第2キャニスタ140の吸着容量を増大することができる。また、第1キャニスタケース131及び第2キャニスタケース141の周方向の長さを異なる長さに設定してもよい。
According to the present embodiment, the adsorption capacities of the
[実施形態4]
本実施形態は、実施形態2に変更を加えたものであるから、その変更部分について説明し、実施形態1と同一部位については同一符号を付して重複する説明を省略する。本実施形態は、車両のエンジン12の排気系の熱すなわち排気管の熱を利用して第1キャニスタ及び第2キャニスタを加熱するようにしたものである。図7は排気管及び両キャニスタを示す側面図である。実施形態4の変更にかかる部位には200番台の符号を付す。
[Embodiment 4]
Since this embodiment is a modification of the second embodiment, the modified portion will be described, and the same parts as those in the first embodiment will be designated by the same reference numerals and duplicated description will be omitted. In this embodiment, the heat of the exhaust system of the
図7に示すように、本実施形態では、実施形態2(図2及び図3参照)のタービンハウジング102が円筒状の排気管202に変更されている。また、第1キャニスタ230及び第2キャニスタ240が排気管202の軸方向に所定の間隔を隔てて並べて配置されている。また、本実施形態の場合、第1キャニスタケース231及び第2キャニスタケース241は、円筒状に形成されている。排気管202は本明細書でいう「第1加熱手段」、「第2加熱手段」に相当する。
As shown in FIG. 7, in the present embodiment, the
排気管202の加熱による第1キャニスタ230の第1吸着材(不図示)の温度が、排気管202の加熱による第2キャニスタ240の第2吸着材(不図示)の温度よりも高くなるように、排気管202に対する第1キャニスタケース231及び第2キャニスタケース241の配置位置、形状等が設定されている。
The temperature of the first adsorbent (not shown) of the
本実施形態によっても、第2実施形態と同様の作用・効果が得られる。また、実施形態2(図3参照)に比べて、第1キャニスタ130及び第2キャニスタ140の吸着容量を増大することができる。
The same actions and effects as those of the second embodiment can be obtained by this embodiment as well. Further, the adsorption capacity of the
また、第1キャニスタケース231及び第2キャニスタケース241をそれぞれ半円筒状、1/4円筒状、C字円筒状等に形成してもよい。また、第1キャニスタケース231及び第2キャニスタケース241の周方向の長さを異なる長さに設定してもよい。また、第1キャニスタケース231及び第2キャニスタケース241を排気管202の周方向に並べて配置してもよい。
Further, the
また、タービンハウジング102、排気管202は、その他の排気熱を発する部材に変更してもよい。
Further, the
[実施形態5]
本実施形態は、実施形態1に変更を加えたものであるから、その変更部分について説明し、実施形態1と同一部位については同一符号を付して重複する説明を省略する。図8は蒸発燃料処理装置を示す構成図である。実施形態5の変更にかかる部位には300番台の符号を付す。
[Embodiment 5]
Since this embodiment is a modification of the first embodiment, the modified portion will be described, and the same parts as those in the first embodiment will be designated by the same reference numerals and duplicated description will be omitted. FIG. 8 is a block diagram showing an evaporative fuel processing apparatus. The parts to be changed in the fifth embodiment are designated by reference numerals in the 300 series.
図8に示すように、本実施形態では、第1キャニスタ30の第1キャニスタケース31内に、第1吸着材32と第1蓄熱材338とが混合して充填されている。第1蓄熱材338は、第1吸着材32と熱交換する粒状の相変化物質からなる。第1蓄熱材338は本明細書でいう「第1加熱手段」に相当する。また、第1吸着材32と第1蓄熱材338とは混錬されていてもよい。
As shown in FIG. 8, in the present embodiment, the
第2キャニスタ40の第2キャニスタケース41内に、第2吸着材42と第2蓄熱材348とが混合して充填されている。第2蓄熱材348は、第2吸着材42と熱交換する粒状の相変化物質からなる。第2蓄熱材348は本明細書でいう「第2加熱手段」に相当する。また、第2吸着材42と第2蓄熱材348とは混錬されていてもよい。
The
第2蓄熱材348の相変化温度すなわち融点は、例えば18℃である。また、第1蓄熱材338の相変化温度すなわち融点は、第2蓄熱材348の融点よりも高い温度、例えば40℃を有する。
The phase change temperature, that is, the melting point of the second
本実施形態によると、第1蓄熱材338の相変化による潜熱を利用して、第1吸着材32の温度上昇や温度低下を抑制することにより、第1吸着材32の脱離性能を向上させつつ吸着性能を向上させることができる。また、第2蓄熱材348の相変化による潜熱を利用して、第2吸着材42の温度上昇や温度低下を抑制することにより、第2吸着材42の脱離性能を向上させつつ吸着性能を向上させることができる。また、第1蓄熱材338を第1キャニスタ30内に収容することにより、第1キャニスタ30の大型化を抑制することができる。また、第2蓄熱材348を第2キャニスタ40内に収容することにより、第2キャニスタ40の大型化を抑制することができる。
According to the present embodiment, the latent heat due to the phase change of the first
[他の実施形態]
本明細書に開示の技術は、前記した実施形態に限定されるものではなく、その他各種の形態で実施可能である。例えば、蒸発燃料処理装置20の第1開閉弁37及び/又は第2開閉弁47は省略してもよい。また、第1加熱手段及び/又は第2加熱手段として、加熱機器、排気熱を発する部材、及び、蓄熱材のうちの少なくとも2つを併用してもよい。
[Other embodiments]
The techniques disclosed herein are not limited to the embodiments described above, and can be implemented in various other embodiments. For example, the first on-off
12 エンジン(内燃機関)
13 燃料タンク
15 吸気通路
20 蒸発燃料処理装置
30 第1キャニスタ
31 第1キャニスタケース
32 第1吸着材
40 第2キャニスタ
41 第2キャニスタケース
42 第2吸着材
50 第1ベーパ通路
52 三方弁(切替手段)
54 第2ベーパ通路
60 第1パージ通路
62 パージ弁
64 第2パージ通路
70 ECU(制御手段)
72 第1パージ経路
74 第2パージ経路
76 第1ヒータ(第1加熱手段)
78 第2ヒータ(第2加熱手段)
100 ターボチャージャ
102 タービンハウジング(第1加熱手段、第2加熱手段)
102a 周壁部
130 第1キャニスタ
131 第1キャニスタケース
140 第2キャニスタ
141 第2キャニスタケース
202 排気管(第1加熱手段、第2加熱手段)
230 第1キャニスタ
231 第1キャニスタケース
240 第2キャニスタ
241 第2キャニスタケース
338 第1蓄熱材(第1加熱手段)
348 第2蓄熱材(第2加熱手段)
12 engine (internal combustion engine)
13
54
72
78 Second heater (second heating means)
100
102a
230
348 Second heat storage material (second heating means)
Claims (5)
給油時に前記燃料タンクの蒸発燃料を吸着する第1吸着材を有する第1キャニスタと、
駐車時に前記燃料タンクの蒸発燃料を吸着する第2吸着材を有する第2キャニスタと、
前記給油時に前記燃料タンクから前記第1キャニスタに連通する第1ベーパ通路を開くととともに前記燃料タンクから前記第2キャニスタに連通する第2ベーパ通路を閉じる一方、前記駐車時に前記第1ベーパ通路を閉じるととともに前記第2ベーパ通路を開く切替手段と、
パージ時に前記第1キャニスタから前記吸気通路に連通する第1パージ通路及び前記第2キャニスタから前記吸気通路に連通する第2パージ通路を開く一方、パージ時以外において前記第1パージ通路及び前記第2ベーパ通路を閉じるパージ弁と、
を備えており、
前記第1吸着材を加熱可能な第1加熱手段、及び、前記第2吸着材を加熱可能な第2加熱手段が設けられており、
前記第1加熱手段の加熱による前記第1吸着材の温度は、前記第2加熱手段の加熱による前記第2吸着材の温度よりも高い、蒸発燃料処理装置。 An evaporative fuel processing device that purges the evaporative fuel generated in the fuel tank of a vehicle into the intake passage of an internal combustion engine.
A first canister having a first adsorbent that adsorbs the evaporated fuel of the fuel tank at the time of refueling,
A second canister having a second adsorbent that adsorbs the evaporated fuel of the fuel tank when parking.
At the time of refueling, the first vapor passage communicating from the fuel tank to the first canister is opened, and at the same time, the second vapor passage communicating from the fuel tank to the second canister is closed, while at the time of parking, the first vapor passage is opened. A switching means for opening the second vapor passage at the same time as closing,
At the time of purging, the first purge passage communicating from the first canister to the intake passage and the second purge passage communicating from the second canister to the intake passage are opened, while the first purge passage and the second purge passage are opened except during purging. A purge valve that closes the vapor passage and
Equipped with
A first heating means capable of heating the first adsorbent and a second heating means capable of heating the second adsorbent are provided.
An evaporative fuel treatment apparatus in which the temperature of the first adsorbent by heating the first heating means is higher than the temperature of the second adsorbent by heating the second heating means.
前記第1加熱手段及び前記第2加熱手段は前記内燃機関の排気系の熱を利用する、蒸発燃料処理装置。 The evaporative fuel processing apparatus according to claim 1.
The first heating means and the second heating means are evaporative fuel processing devices that utilize the heat of the exhaust system of the internal combustion engine.
前記第1加熱手段は、前記第1吸着材と熱交換する相変化物質からなる第1蓄熱材であり、
前記第2加熱手段は、前記第2吸着材と熱交換する相変化物質からなる第2蓄熱材であり、
前記第1蓄熱材は、前記第2蓄熱材の相変化温度よりも高い相変化温度を有する、蒸発燃料処理装置。 The evaporative fuel processing apparatus according to claim 1.
The first heating means is a first heat storage material made of a phase changing substance that exchanges heat with the first adsorbent.
The second heating means is a second heat storage material made of a phase changing substance that exchanges heat with the second adsorbent.
The first heat storage material is an evaporative fuel treatment apparatus having a phase change temperature higher than the phase change temperature of the second heat storage material.
前記第1キャニスタの吸着容量は前記第2キャニスタの吸着容量よりも大きい、蒸発燃料処理装置。 The evaporative fuel processing apparatus according to any one of claims 1 to 3.
An evaporative fuel processing device in which the adsorption capacity of the first canister is larger than the adsorption capacity of the second canister.
前記第1キャニスタを含む第1パージ経路と前記第2キャニスタを含む第2パージ経路とは同一の通気抵抗を有する、蒸発燃料処理装置。 The evaporative fuel processing apparatus according to any one of claims 1 to 4.
An evaporative fuel processing apparatus having the same ventilation resistance as the first purge path including the first canister and the second purge path including the second canister.
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