JP4542516B2 - キャニスタのドレンパイプ - Google Patents
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Description
このキャニスタには、吸着剤によって蒸発燃料が捕獲されて浄化された空気を大気中に排出したり、大気中の空気を取り込んだりするためのドレンパイプが備えられている。キャニスタは、一般に、エンジンルーム内、後席の床下、あるいは前席の床下に配置されている(例えば、特許文献1、特許文献2および特許文献3参照)。
その結果、ドレンパイプから燃料タンク内の上部空間の蒸発燃料は、キャニスタに吸着され、一旦エンジンルームまで送られた後、客室へ流入しないように床下まで戻されて大気中に排出される。
請求項2に記載の発明によれば、ドレンパイプは、ドレンフィルタの大気開放側の近傍に、補助ドレンパイプを分岐し、同心パイプを用いた迷路構造の分岐管を備えたことにより、補助ドレンパイプ側に流れる空気の流動抵抗が迷路構造によって高くなるため、補助ドレンパイプ側に流れる空気の量が抑制されて、ドレンパイプのメイン側と比較して流れ難くすることができる。そして、ドレンパイプのメイン側の流動抵抗が補助ドレンパイプ側より高くなった場合には、空気が補助ドレンパイプ側に流れるようになる。
請求項3に記載の発明によれば、ドレンパイプは、燃料タンクへ負圧を導入する時のみベントシャット弁が閉じて、それ以外のときは開いている。
また、ドレンパイプにおける高い箇所にドレンフィルタを設けたことにより、ドレンフィルタが目詰まりするのを防止することができる。
また、迷路構造の分岐管を備えたことにより、補助ドレンパイプ側に流れる空気の量が抑制されて、ドレンパイプのメイン側と比較して流れ難くすると共に、ドレンパイプのメイン側の流動抵抗が補助ドレンパイプ側より高くなった場合に、空気が補助ドレンパイプ側に流れるようにすることができる。
まず、本発明の実施形態に係るキャニスタのドレンパイプを説明するのに先立って、ドレンパイプDが搭載される車両Cと、この車両Cに搭載される燃料タンクT、燃料タンクシステムA,および蒸発燃料回収装置Bについて説明する。
図1に示すように、ドレンパイプDが搭載された車両Cは、前席1の床下(フロアパネルCbの下)に燃料タンクTとキャニスタ本体61とが配置され、客室Rの後側(ラゲッジフロアCa)を広くして、車体の重心を低くした所謂センタタンク車である。このような車両Cでは、給油口3aが後席2の後側に配置されて、その給油口3aと燃料タンクTとを接続するフィラパイプ3およびベーパーリターンチューブ4の長さが長くなっている。この車両Cでは、前席1の後側に、後席2をラゲッジフロアCaに対してフラットな状態に折り畳めるように、フロアパネルCbが低く配置されている。このため、ベーパーリターンチューブ4は、フロアパネルCb等との干渉を回避するために、燃料タンクTの中程から後輪にかけての中間を下向きに湾曲させた下方湾曲部4aが形成されている。
≪燃料タンクの構成≫
図1および図2に示す燃料タンクTは、燃料を貯留するためのタンクであり、この燃料タンクTの後端部側には、インレットバルブV1およびフィラネックチューブ3bを介して先端が給油口3aに接続されたフィラパイプ3が接続されている。燃料タンクTの上部には、比較的高い位置にある給油口3aの近傍のフィラパイプ3に、先端部を接続したベーパーリターンチューブ4がフィラパイプ3に沿って設けられている。
図2に示すように、燃料タンクシステムAには、給油時に、燃料タンクT内の上部空間に発生した蒸発燃料をキャニスタ6に送り、外部に流出するのを阻止するための蒸発燃料回収装置Bと、燃料タンクTおよびそれぞれの燃料用の配管系に穴が開いていないかを診断する故障検知装置Oと、が備えられている。
この燃料タンクシステムAは、前記燃料タンクTと、前記フィラパイプ3と、前記ベーパーリターンチューブ4と、前記蒸発燃料回収装置Bと、燃料タンクT、フィラパイプ3およびベーパーリターンチューブ4を含む配管系内を負圧にするエンジンEの吸気系のインテークマニホールド15と、前記故障検知装置Oと、から主に構成されている。
図3に示す前記ポンプモジュールPには、燃料内の異物を除去するサクションフィルタ(図示せず)と、燃料をフューエルパイプ9を介してインジェクタ8(図2参照)に送るための燃料ポンプ(図示せず)と、燃料タンクT内の燃料液面を検出する燃料液面計(図示せず)と、ベントリリーフバルブV2を介してキャニスタ6に繋ぎ、ベントラインを形成するカットバルブV3と、が備えられている。ポンプモジュールPは、それらの機器を1つのユニットケースに収納して、燃料タンクTの上面から燃料タンクT内に向けて設置されている。
前記ベントリリーフバルブV2は、給油時に、燃料が満タン量まで燃料タンクT内に給油されて、給油用フロート7が閉塞した後、燃料タンクT内の蒸発燃料が流れるといつまでも給油が終了しないので、これを防止するための差圧弁である。なお、このベントリリーフバルブV2は、カットバルブV3と一体に設けたものであってもよい。
図3に示すように、前記蒸発燃料回収装置Bは、燃料の給油時に、燃料タンクT内の上部空間の蒸発燃料をベーパーリターンチューブ4によって還流して蒸発燃料の発生を抑制したり、蒸発燃料をキャニスタ6で捕獲して大気中に蒸発燃料が排出されるのを防止する装置である。この蒸発燃料回収装置Bは、前記ベーパーリターンチューブ4と、キャニスタ6と、このキャニスタ6と燃料タンクTとを接続するベントパイプ14と、キャニスタ6に接続されたドレンパイプDと、キャニスタ6にパージ調整電磁弁V5を介してインジェクタ8(図1および図2参照)に接続されるパージパイプ19と、から主に構成されている。
キャニスタ6は、燃料タンクT内の蒸発燃料を捕獲して一時的に貯えることにより、蒸発燃料が大気中に放出されるのを抑止すると共に、パージ時に、その貯えた蒸発燃料をエンジンEの吸気負圧で吸入した大気によって脱離し、エンジンEのインテークマニホールド22に供給するためのものである。
このキャニスタ6は、燃料タンクTへの給油時に、注入された燃料に押された燃料タンクT内の上部空間の蒸発燃料が送り込まれて吸着される吸着剤を内蔵したキャニスタ本体61と、パージ時に取り入れる大気に含まれている塵埃を除去するためのドレンフィルタ62と、キャニスタ本体61とドレンフィルタ62とを接続をして空気を送るためのドレンパイプDと、キャニスタ本体61とドレンフィルタ62との間のドレンパイプDに設けられたベントシャット弁V4と、から主に構成されている。
図4に示すように、キャニスタ本体61は、例えば、給油時に燃料タンクTで発生した蒸発燃料を内蔵した吸着剤で吸着し、パージ時にその蒸発燃料を吸着剤から脱離するためのものであり、例えば、蒸発燃料の吸着用の活性炭が容器に収納されている。
具体的には、キャニスタ本体61には、エンジンEを停止して燃料タンクTに給油したときに、注入された燃料に押し出された燃料タンクT内の上部空間の蒸発燃料が、ベントパイプ14を介して送り込まれて吸着剤に吸着されるようになっている。
その結果、蒸発燃料が排気パイプD2から大気中に排出されるのを防止し、浄化された空気を排出するようになっている。
また、キャニスタ本体61には、内圧センサSを介在させて、先端を開口したセンサパイプ18と、パージ調整電磁弁V5を介してインテークマニホールド15に接続したパージパイプ19と、が接続されている(図1〜図3参照)。
図2に示すドレンフィルタ62は、パージ時に吸引される大気中の空気内に含まれている塵埃を除去するためのものであり、例えば、容器に濾紙等を収納してなる。
なお、このドレンフィルタ62は、例えば、エンジンルームER内に配設されたドレンパイプDの一番高い箇所に配置されている。このドレンフィルタ62は、エンジンルームERの内壁を形成する隔壁(ダッシュボードの車両Cの前側)に、ブラケットをホルト締めすることによって固定されている。
ドレンパイプDは、キャニスタ6に配設される配管であり、前席(図1参照)下のキャニスタ本体61と、エンジンルームERの上方部位との間にわたって延設されている。このドレンパイプDは、キャニスタ本体61とドレンフィルタ62とを繋ぐ中継パイプD1と、ドレンフィルタ62を経由して浄化された空気を大気中に排出する排気パイプD2と、前記排気パイプD2が万が一閉塞する等の緊急時に吸排気するための補助ドレンパイプ(以下「補助パイプ」という)D3と、ドレンフィルタ62の大気開放側の近傍に備えられ補助パイプD3を分岐する分岐管D4(図3参照)とから構成されている。
排気パイプD2は、燃料タンクT内から送られてくる蒸発燃料をキャニスタ6を経由して大気中に排出するための配管である。この排気パイプD2は、一端がドレンフィルタ62に接続され、他端の開口部が床下に延設されている。
補助パイプD3は、前記排気パイプD2が万が一泥詰まりによって閉塞する等の緊急時に吸排気するための配管である。この補助パイプD3は、パージ時に、この補助パイプD3から空気を取り込んでドレンフィルタ62に流し、キャニスタ6に付着した蒸発燃料が、空気と共にパージパイプ19からインテークマニホールド15に送られるようにしている。
図6に示すように、分岐管D4は、ドレンフィルタ62から排気パイプD2に流れる流路と、補助パイプD3からドレンフィルタ62に流れる流路と、が合流して分岐する部分を形成する継手形状の管状部材からなる。この分岐管D4は、鍔部D5aを有する小径の同心パイプD5と、鍔部D5aに接合する鍔部D6aを有する大径の同心パイプD6と、を用いた迷路構造となっている。
故障検知装置Oは、燃料タンクシステムAの燃料タンクTおよび燃料用の配管系に穴が開いているかを、内圧センサSで検出した圧力よって監視する装置である。すなわち、故障検知装置Oは、ECUの指令によってエンジンEの吸気系であるインテークマニホールド15の吸気負圧によって燃料タンクTおよび配管系全体を負圧状態にし、内圧センサSによって負圧状態がキープされるか、大気圧状態になるかを検出して警報する装置である。
次に、図1〜図3を主に参照して本発明の実施形態に係るキャニスタ6のドレンパイプDの作用を説明する。
例えば、エンジンEを停止して給油するときには、燃料が給油口3aからフィラパイプ3を介して燃料タンクTに注入される。このとき、燃料タンクT内の上部空間の蒸発燃料は、給油された燃料の容積と略同量の蒸発燃料がベントパイプ14からキャニスタ6内に流れ込むことにより、スムーズに給油が行える。
一方、燃料タンクT内の上部空間の一部の蒸発燃料は、ベーパーリターンチューブ4を通って給油口3aの近傍へ戻されて、再びフィラパイプ3に還流されることにより、大気が燃料タンクT内に流入することが抑制されるため、燃料蒸気の発生量を低減させることができる。
このとき、大気中に排出される空気は、排気パイプD2が客室Rの床下まで延設されて開口していることにより、客室へ流入しないように排気パイプD2からフロアパネルCbの床下に排出することができる。
一方、ベーパーリターンチューブ4に流れ込んだ蒸発燃料は、給油口3a側方向に向かって流れ、フィラパイプ3を通って燃料タンクT内に還流することにより、燃料タンクT内に入り込む空気の量が減少するため、蒸発燃料の発生量を減少させることができる。
エンジンEが作動中のパージ時には、ECUが、パージ調整電磁弁V5を開弁させて、吸気負圧によりキャニスタ本体61に吸着された蒸発燃料をエンジンEの吸気系(インテークマニホールド15)に送り込む。
具体的には、パージ調整電磁弁V5を開弁されると、インテークマニホールド15の吸気負圧によって、補助パイプD3から大気中の空気を吸い込みながらキャニスタ本体61内の吸着剤に吸着された蒸発燃料が、中継パイプD1、ベントシャット弁V4、キャニスタ本体61、パージパイプ19、パージ調整電磁弁V5を介してインテークマニホールド15内に吸引される。
その結果、キャニスタ6は、吸着剤に吸着していた蒸発燃料が放出されて、吸着能力が回復される。
また、補助パイプD3は、排気パイプD2が万が一泥詰まりによって閉塞する等の緊急時に吸排気して、閉塞することを防止する。
6 キャニスタ
61 キャニスタ本体
62 ドレンフィルタ
A 燃料タンクシステム
B 蒸発燃料回収装置
C 車両
D ドレンパイプ
D3 補助パイプ(補助ドレンパイプ)
D4 分岐管
D5,D6 同心パイプ
E エンジン
ER エンジンルーム
O 故障検知装置
T 燃料タンク
R 客室
Claims (3)
- 車両の前席下の床下に配置されたキャニスタに接続されるキャニスタのドレンパイプであって、
前記ドレンパイプは、一端側が前記キャニスタに接続され、他端側が客室の前方に配置されたエンジンルームの上方部位まで延設されて、前記エンジンルーム内で前記キャニスタよりも高い位置に設けられて塵埃を除去するドレンフィルタに接続された中継パイプと、
一端側が前記ドレンフィルタに接続され、他端側が前記客室の前席の床下まで延設して開口されて、前記ドレンフィルタを経由した気体を大気中に排出する排気パイプと、
を備えてなることを特徴とするキャニスタのドレンパイプ。 - 前記ドレンパイプは、前記ドレンフィルタの大気開放側の近傍に、補助ドレンパイプを分岐する分岐管を備え、
該分岐管は、一方側に鍔部を有し、他方側に開口部を有する小径の同心パイプと、
一方側に前記鍔部に接合する鍔部を有し、他方側に前記ドレンフィルタを経由した空気を大気中に排出する排気パイプを接続して、外側側面に前記補助ドレンパイプを接続し、前記小径の同心パイプの外側に隙間を介して外嵌した大径の同心パイプと、
を用いた迷路構造となっていることを特徴とする請求項1に記載のキャニスタのドレンパイプ。 - 前記キャニスタに接続した前記ドレンパイプは、燃料タンクへ負圧を導入する時のみ閉じるベントシャット弁を介在して前記ドレンフィルタに接続していることを特徴とする請求項1または請求項2に記載のキャニスタのドレンパイプ。
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