JP3951427B2

JP3951427B2 - 蒸発燃料排出防止装置

Info

Publication number: JP3951427B2
Application number: JP08201298A
Authority: JP
Inventors: 一人前田
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 1998-03-27
Filing date: 1998-03-27
Publication date: 2007-08-01
Anticipated expiration: 2018-03-27
Also published as: JPH11280569A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関（エンジン）の燃料タンク内にて気化した気化燃料が大気中に放出されることを防止する燃料蒸気排出防止装置（エバポシステム）に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のエバポシステムとして、例えば、特開平５−３４０３１６号公報の図４に開示されたエバポシステムが知られている。この技術によれば、キャニスタ３のケーシング内は、仕切り板が設けられ、この仕切り板により、活性炭が詰め込まれた左側の吸着室（第１吸着室）と活性炭が詰め込まれた右側の吸着室（第２の吸着室）との２つの吸着室に分割され、左側の吸着室より右側の吸着室の方が蒸発燃料の流れに対する断面積が大きく設定されている。
【０００３】
また、ケーシングには、エアクリーナ７を介して大気と連通する大気ポートと、吸気管２と連通するパージポートと、燃料タンク１と連通する導入ポートとが設けられ、エアクリーナ７と大気ポートとの間には、大気の導入、または大気の遮断を制御する電磁弁５が設けられている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、米国における新たな蒸発燃料規制であるＯＲＶＲ規制（給油時規制）に対処するには、給油時に圧損を低くする必要がある。このために、第１吸着室の断面積を大きくすることは無論のこと、第２吸着室の断面積を大きくするという手段が考えられる。
【０００５】
しかし、第２吸着室の容積を従来と同一とすると、導入ポート側に延びる第２吸着室の長さが、導入ポート側に延びる第１の吸着室の長さより小さくなり、この第２吸着室側にデットスペースが発生してしまい、デットスペースの有効活用を図ることができず、エバポシステムの小型化の要求に反することとなる。
そこで、本願発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、エバポシステムの小型化を図ることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するために、以下の技術的手段を用いる。請求項１〜３に記載の発明では、燃料タンク（２００）からの蒸発燃料を導入する導入ポート（３０７ａ）をキャニスタケーシング（３０５）に設け、
キャニスタケーシング（３０５）内に、導入ポート（３０７ａ）から導入される蒸発燃料を吸着する活性炭が装填された第１吸着室（３０１）と、第１吸着室（３０１）から脱離した蒸発燃料を吸着する活性炭が装填された第２吸着室（３０２）とを並列に設け、
導入ポート（３０７ａ）側に向かって延びる第２吸着室（３０２）の長さ（Ｌ₁）を、導入ポート（３０７ａ）側に向かって延びる第１吸着室（３０１）の長さ（Ｌ₂）より小さくすることにより、第２吸着室（３０２）の導入ポート（３０７ａ）側に第１空間（３０４）が形成されているとともに、この第１空間（３０４）に電磁弁（１００）を配置し、
キャニスタケーシング（３０５）内にて第１吸着室（３０１）および第２吸着室（３０２）と平行に第２空間（３０６）を設け、
導入ポート（３０７ａ）側に向かって延びる第２空間（３０６）の長さを第２吸着室（３０２）の長さ（Ｌ ₂ ）よりも大きくし、
第２空間（３０６）と第１空間（３０４）とを仕切る壁面に、第２空間（３０６）と第１空間（３０４）とを連通する連通穴（３０９）が形成され、
キャニスタケーシング（３０５）に大気と連通する大気ポート（３０７ｃ）を設けるとともに、この大気ポート（３０７ｃ）を第２空間（３０６）に連通し、
第２空間（３０６）の内部に異物の侵入を防止するフィルタ（３１０）を設けたことを特徴とする。
【０００７】
これにより、新たに電磁弁（１００）を配設するスペース（空間）を必要としないので、エバポシステムの小型化を図ることができる。
また、第１、２吸着室（３０１、３０２）、第１、２空間（３０４、３０６）、および電磁弁（１００）がキャニスタケーシング（３０５）にて一体化されているので、これら要素１００、３０１、３０２、３０４、３０６を接続するための配管を廃止することができる。したがって、エバポシステムにおける配管接続部の個数を減少させることができるので、エバポシステムの気密性（信頼性）を向上させることができる。
【０００８】
また、第１、２吸着室（３０１、３０２）および電磁弁（１００）を接続する配管を廃止することができるので、燃料タンク（２００）から第１、２吸着室（３０１、３０２）を経て電磁弁（１００）に至る通路の通気抵抗を小さくすることができる。したがって、燃料タンク（２００）に給油する際に燃料タンク（２００）内の空気を速やかに大気側に排出することができるので、速やかに給油することができる。
さらに、請求項１に記載の発明では、第１、２吸着室（３０１、３０２）と平行に第２空間（３０６）を設け、この第２空間（３０６）の長さを第２吸着室（３０２）の長さ（Ｌ ₂ ）よりも大きくし、この第２空間（３０６）の内部に異物の侵入を防止するフィルタ（３１０）を設けているので、キャニスタケーシング（３０５）の大型化を招くことなく、第１吸着室（３０１）の長さ（Ｌ 1 ）を有効に利用してフィルタ（３１０）の濾過面積を容易に大きくすることができる。
また、第１空間（３０４）内には、フィルタ（３１０）にて異物が除去された空気が流入するので、第１空間（３０４）内への異物侵入を防止できる。
【０００９】
請求項２に記載の発明では、第１空間（３０４）には、第２吸着室（３０２）内の圧力を検出する圧力検出手段（２４０）が配設されているとともに、第１空間（３０４）は、キャニスタケーシング（３０５）で覆われていることを特徴とする。
これにより、圧力検出手段（２４０）が直接に大気中に晒される構造とならなく、圧力検出手段（２４０）に直接に異物などが衝突しないので、圧力検出手段（２４０）を保護することができる。
また、第１空間（３０４）内には、フィルタ（３１０）にて異物が除去された空気が流入するので、圧力検出手段（２４０）に異物が侵入することを防止でき、圧力検出手段（２４０）の信頼性（耐久性）を向上させることができる。
【００１２】
請求項３に記載の発明では、導入ポート（３０７ａ）、パージポート（３０７ｂ）および大気ポート（３０７ｃ）は同一方向に向けて開口していることを特徴とする。これにより、各ポート（３０７ａ〜３０７ｃ）に配管を接続する際の作業性を向上させることができる。
【００１３】
因みに、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態記載の具体的手段との対応関係の例を示すものである。
【００１４】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
図１は本実施形態に係るエバポシステム（燃料蒸気排出防止装置）の概念図であり、２００は燃料タンク、２１０は、燃料タンク２００からエンジン（内燃機関）２２０の吸気管２３０に至る燃料管（燃料通路手段）である。また、燃料管２１０の途中には、活性炭にて気化燃料を吸着するチャコールキャニスタ（以下、キャニスタと略す。）３００が配設されており、このキャニスタ３００の大気開放側には、電磁弁１００が接続されている。なお、電磁弁１００は、通常時には、最も開いた状態でキャニスタ３００と大気側とを連通させている。
【００１５】
そして、燃料管２１０のうち燃料タンク２００とキャニスタ３００との間には、燃料管２１０（キャニスタ３００）内の圧力を検出する圧力センサ（圧力検出手段）２４０が配設され、一方、燃料管２１０のうちキャニスタ３００と吸気管２３０との間には、燃料管２１０を開閉するパージ電磁弁（弁手段）２５０が配設されている。因みに、２６０は、吸気管２３０（エンジン２２０）に吸入される空気中の塵埃（異物）を除去するエアフィルタ（図示せず）が収納されたエアクリーナボックスである。
【００１６】
なお、パージ電磁弁２５０および電磁弁１００への通電は、電子制御装置（ＥＣＵ）２７０により制御され、圧力センサ２４０の検出信号はＥＣＵ２７０に入力される。
次に、キャニスタ３００について述べる。
キャニスタ３００は、図２に示すように、燃料タンク２００側に接続されて気化燃料を吸着する第１吸着室３０１、および第１吸着室３０１から脱離した蒸発燃料を吸着する第２吸着室３０２を有している。そして、両吸着室３０１、３０２は、図３に示すように、両吸着室３０１、３０２の連結部３０３において気化燃料流れが折り返すように並列に、紙面左右方向に伸長して（延びて）形成されており、第２吸着室３０２の伸長方向寸法Ｌ₂を第１吸着室３０１の伸長方向寸法Ｌ₁より小さくなっている。
【００１７】
なお、ここで言う伸長方向とは、第２吸着室３０２が後述する導入ポート３０７ａ側に向かって延びる方向のことである。
このため、第２吸着室３０２の伸長方向一端側（連結部３０３と反対側）には、図２、３に示すように、第１空間３０４が形成されている。そして、電磁弁１００は、第１空間３０４内にて第２吸着室３０２に接続されている。
【００１８】
また、図２中、３０５は両吸着室３０１、３０２および第２空間３０６のケーシングを構成するとともに、第１空間３０４を覆う（遮蔽する）樹脂製キャニスタケーシングである。そして、このキャニスタケーシング３０５には、燃料タンク２００側に接続されて蒸発燃料を導入する導入ポート（タンクポート）３０７ａ、エンジン２２０（パージ電磁弁２５０）側に連通接続されるパージポート３０７ｂ、および大気側に連通する大気ポート３０７ｃが形成されており、これらポート３０７ａ〜３０７ｃは、同一の向きに向けて開口している。
【００１９】
因みに、キャニスタケーシング３０５は、ケーシング本体３０５ａと第１〜３蓋（キャップ）３０５ｂ〜３０５ｄから形成されており、第１蓋３０５ｂは両吸着室３０１、３０２内の活性炭を装填または交換する際に開閉するものであり、第２蓋３０５ｃは後述するフィルタ３１０を組付け、または交換する際に開閉するものであり、第３蓋３０５ｄは電磁弁１００を組付け、または交換する際に開閉するものである。
【００２０】
ところで、第２空間３０６は、第１吸着室３０１の伸長方向と平行に伸長方向寸法Ｌ₁の略全域に渡って伸長して形成されており、両空間３０４、３０６は、連通穴３０９にて連通している。そして、第２空間３０６は、異物を除去するフィルタ３１０を介して大気ポート３０７ｃと連通しており、フィルタ３１０は、第２空間３０６の伸長方向全域に渡って配設されている。
【００２１】
ここで、エバポシステムの気密チェック作動について述べておく（図１参照）。
先ず、吸気管２３０の負圧により、キャニスタ３００を含む燃料管２１０内の圧力が低下した時に、パージ電磁弁２５０、および電磁弁１００を閉じる。燃料タンク２００からパージ電磁弁２５０までの燃料管２１０内の圧力変化を圧力センサ２４０にて検出し、その圧力変化の度合いから燃料系の気密度合いを判定する。なお、電磁弁１００は、エバポシステムの気密チェック以外のときは、開いている。
【００２２】
次に、本実施形態の特徴を述べる。
本実施形態によれば、第２吸着室３０２の伸長方向寸法Ｌ₂を第１吸着室３０１の伸長方向寸法Ｌ₁より小さくすることにより形成された第１空間３０４内に電磁弁１００を配設しているので、新たに電磁弁１００を配設するスペース（空間）を必要としない。したがって、エバポシステムの小型化を図ることができる。
【００２３】
また、キャニスタ３００（第１、２吸着室３０１、３０２）、電磁弁１００およびフィルタ３１０が収納されたエアクリーナボックスをなす第２空間３０６がキャニスタケーシング３０５にて一体化されているので、これら３００、１００、３０６を接続するための配管を廃止することができる。したがって、エバポシステムにおける配管接続部の個数を減少させることができるので、エバポシステムの気密性（信頼性）を向上させることができる。
【００２４】
また、キャニスタ３００および電磁弁１００等を接続する配管を廃止することができるので、燃料タンク２００からキャニスタ３００を経て電磁弁１００に至る通路の通気抵抗を小さくすることができる。したがって、燃料タンク２００に給油する際に燃料タンク２００内の空気を速やかに大気側に排出することができるので、速やかに燃料を燃料タンク２００に給油することができる。
【００２５】
また、電磁弁１００がキャニスタケーシング３０５にて覆われた第１空間３０４内に配設されているので、電磁弁１００のヨーク等の金属部品が直接に大気中に晒されない構造となる。したがって、電磁弁１００のヨーク等の金属部品の耐蝕性を向上させることができるので、電磁弁１００の信頼性（耐久性）を向上させることができる。
【００２６】
また、フィルタ３１０が配設された第２空間３０６が第１吸着室３０１の伸長方向と平行な方向に伸長して形成されているので、キャニスタケーシング３０５の大型化を招くことなく、伸長寸法Ｌ₁を有効に利用してフィルタ３１０の濾過面積を容易に大きくすることができる。
また、各ポート３０７ａ〜３０７ｃが同一の向き（方向）に向けて開口しているので、各ポート３０７ａ〜３０７ｃに配管を接続する際の作業性を向上させることができる。したがって、エバポシステムの車両への搭載性（組付け性）を向上させることができる。
【００２７】
（第２実施形態）
上述の実施形態では、キャニスタ３００から排出される空気、およびキャニスタ３００に吸入される空気のいずれの空気も大気ポート３０７ｃから流出入していたが、本実施形態は、排出用の排出ポート３１１を設けることにより、吸入は大気ポート３０７ｃから行い、排出は主に排出ポート３１１から行うように構成したものである。
【００２８】
すなわち、図４、５に示すように、第２空間３０６を介することなく、第１空間３０４と大気側とを連通させる排出ポート３１１を第３蓋３０５ｄに設けるとともに、排出ポート３１１から第１空間３０４内へ空気が流入することを防止し、かつ、第１空間３０４から排出ポート３１１を経て大気側に空気が流出することを許容する逆止弁３１２を第３蓋３０５ｄ内に配設する。
【００２９】
そしてさらに、第１空間３０４から第２空間３０６を経て大気側に至る通路の通気抵抗を、第１空間３０４から排出ポート３１１を経て大気側に至る通路の通気抵抗より大きくする。
これにより、パージ状態又は燃料タンク２００内の圧力が低下し、空気がキャニスタ３００内に吸入されるときには、逆止弁３１２が閉じるので、空気は大気ポート３０７ｃから吸入される。一方、キャニスタ３００から空気を排出するときは、通気抵抗の小さい排出ポート３１１側から主に空気が排出される。
【００３０】
したがって、空気の吸入時には、フィルタ３１０にて異物が取り除かれた空気をエンジン２２０に供給でき、一方、空気の排出時には、排出ポート３１１より速やかに空気を排出することができる。
（第３実施形態）
本実施形態は、図６、７に示すように、圧力センサ２４０を第１空間３０４内に配設したものである。因みに、本実施形態では、圧力センサ２４０は、電磁弁１００に固定されている。
【００３１】
これにより、圧力センサ２４０が直接に大気中に晒される構造とならなく、圧力センサ２４０に直接に異物などが衝突しないので、圧力センサ２４０を保護することができる。
また、第１空間３０４内には、フィルタ３１０にて異物等が除去された空気が流入するので、圧力センサ２４０に異物等が侵入することを防止でき、圧力センサ２４０の信頼性（耐久性）を向上させることができる。
【００３２】
なお、図６は第１実施形態に係るエバポシステムにおいて圧力センサ２４０をキャニスタケーシング３０５内に内蔵させた例であり、図７は第２実施形態に係るエバポシステムにおいて圧力センサ２４０をキャニスタケーシング３０５内に内蔵させた例である。
ところで、上述の実施形態では、各ポート３０７ａ〜３０７ｃを全て下方側に向けたが本発明はこれに限定されるものではなく、各ポート３０７ａ〜３０７ｃのいずれかをその他の向きに向けてもよい。
【００３３】
また、上述の実施形態では、第１空間３０４をキャニスタケーシング３０５で覆ったが、本発明はこれに限定されるものではなく、第１空間３０４をキャニスタケーシング３０５で覆うことなく、電磁弁１００を直接大気中に晒してもよい。
また、上述の実施形態では、第２空間３０６を例えば図２の紙面下側に形成したが、本発明はこれに限定されるものではなく、第２空間３０６が第１吸着室３０１の伸長方向と平行な方向に伸長して形成されていれば、その他の部位であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】エバポシステムの概略図である。
【図２】（ａ）は第１実施形態に係るキャニスタの正面図であり、（ｂ）は（ａ）側面図である。
【図３】キャニスタの模式図である。
【図４】（ａ）は第２実施形態に係るキャニスタの正面図であり、（ｂ）は（ａ）側面図である。
【図５】図４のＡ−Ａ断面図である。
【図６】（ａ）は第３実施形態に係るキャニスタの正面図であり、（ｂ）は（ａ）側面図である。
【図７】（ａ）は第３実施形態に係るキャニスタの正面図であり、（ｂ）は（ａ）側面図である。
【符号の説明】
３００…キャニスタ、３０１…第１吸着室、３０２…第２吸着室、
３０４…第１空間、３０６…第２空間、３０５…キャニスタケーシング、
３０７ａ…導入ポート（タンクポート）、３０７ｂ…パージポート、
３０７ｃ…大気ポート。

Claims

内燃機関（２２０）の燃料タンク（２００）内の蒸発燃料が大気中に放出されることを防止する蒸発燃料排出防止装置であって、
前記燃料タンク（２００）からの蒸発燃料を導入する導入ポート（３０７ａ）を有するキヤニスタケーシング（３０５）と、
前記キャニスタケーシング（３０５）内に設けられ、前記導入ポート（３０７ａ）から導入される蒸発燃料を吸着する活性炭が装填された第１吸着室（３０１）と、
前記キャニスタケーシング（３０５）内にて前記第１吸着室（３０１）に並列に設けられ、前記第１吸着室（３０１）から脱離した蒸発燃料を吸着する活性炭が装填された第２吸着室（３０２）と、
前記第２吸着室（３０２）に連通するとともに、前記第２吸着室（３０２）内に大気を導入、または大気の導入を禁止する電磁弁（１００）とを有し、
前記導入ポート（３０７ａ）側に向かって延びる前記第２吸着室（３０２）の長さ（Ｌ2 ）を、前記導入ポート（３０７ａ）側に向かって延びる前記第１吸着室（３０１）の長さ（Ｌ1 ）より小さくすることにより、前記第２吸着室（３０２）の前記導入ポート（３０７ａ）側に第１空間（３０４）が形成されているとともに、
この第１空間（３０４）に前記電磁弁（１００）を配置し、
前記キャニスタケーシング（３０５）内にて前記第１吸着室（３０１）および前記第２吸着室（３０２）と平行に第２空間（３０６）を設け、
前記導入ポート（３０７ａ）側に向かって延びる前記第２空間（３０６）の長さを前記第２吸着室（３０２）の長さ（Ｌ ₂ ）よりも大きくし、
前記第２空間（３０６）と前記第１空間（３０４）とを仕切る壁面に、前記第２空間（３０６）と前記第１空間（３０４）とを連通する連通穴（３０９）が形成され、
前記キャニスタケーシング（３０５）に大気と連通する大気ポート（３０７ｃ）を設けるとともに、この大気ポート（３０７ｃ）を前記第２空間（３０６）に連通し、
前記第２空間（３０６）の内部に異物の侵入を防止するフィルタ（３１０）を設けたことを特徴とする蒸発燃料排出防止装置。
前記第１空間（３０４）には、前記第２吸着室（３０２）内の圧力を検出する圧力検出手段（２４０）が配設されているとともに、前記第１空間（３０４）は、前記キャニスタケーシング（３０５）で覆われていることを特徴とする請求項１記載の蒸発燃料排出防止装置。
前記キャニスタケーシング（３０５）には、前記内燃機関（２２０）の吸気管（２３０）に連通するパージポート（３０７ｂ）と、前記大気ポート（３０７ｃ）と、前記導入ポート（３０７ａ）とが設けられ、
前記パージポート（３０７ｂ）と前記大気ポート（３０７ｃ）と前記導入ポート（３０７ａ）とが同一方向に向かって開口していることを特徴とする請求項１または２記載の蒸発燃料排出防止装置。