JP5297361B2 - Canister layout - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、燃料タンクからの蒸発燃料を吸着して外部への放出を防止するキャニスタの配置構造に関する。 The present invention relates to a canister arrangement structure that adsorbs evaporated fuel from a fuel tank and prevents discharge to the outside.
燃料タンクから蒸発する燃料を、活性炭などの吸着剤で一時的に吸着し、エンジンの作動時に生じる負圧により吸着剤から蒸発燃料を離脱(パージ)させて、エンジンの吸気系に供給するように構成して、大気中への蒸発燃料の放出を防止したキャニスタが種々提案されている。 The fuel evaporating from the fuel tank is temporarily adsorbed by an adsorbent such as activated carbon, and the evaporated fuel is desorbed (purged) from the adsorbent by the negative pressure generated during engine operation, and supplied to the engine intake system. Various canisters configured to prevent the release of evaporated fuel into the atmosphere have been proposed.
また、車両が段差などを乗り越えたときにキャニスタが路面に接触して、キャニスタが損傷するのを防止するために、L字状に形成した管状の部材で形成された保護部材をキャニスタの底面側に配置し、端部を車体のフレームにボルト止めする技術が提案されている(例えば、特許文献1参照)。 Further, in order to prevent the canister from coming into contact with the road surface and damaging the canister when the vehicle gets over a step or the like, a protection member formed of a tubular member formed in an L shape is provided on the bottom side of the canister. And a technique for bolting the end to the frame of the vehicle body has been proposed (see, for example, Patent Document 1).
しかしながら、特許文献1のように、保護部材をボルト止めする際には、車体のフレームに穴を開ける必要があるので、フレームの剛性が低下するという問題があった。
However, as in
また、エンジンからの排気ガスが通る排気管の横にキャニスタを配置すると、排気管からの高熱によってキャニスタの吸着能力が低下するという問題もある。 In addition, if a canister is disposed beside the exhaust pipe through which exhaust gas from the engine passes, there is also a problem that the adsorption capability of the canister is reduced due to high heat from the exhaust pipe.
本発明は、前記従来の問題を解決するものであり、専用の保護部材を設けることなくキャニスタを保護することができるキャニスタの配置構造を提供することを課題とする。 The present invention solves the above-mentioned conventional problems, and an object thereof is to provide a canister arrangement structure that can protect the canister without providing a dedicated protective member.
本発明は、車両用の燃料タンクとベーパ通路で繋がり、前記燃料タンクのベーパを吸着するとともに、前記ベーパ通路と連通する主室と、外気を取り入れる副室とを有するキャニスタと、排気ガスを大気に排出するための排気管と、前記排気管に排気ガスが通る音を抑制する、前記排気管の一部が拡径して構成されているチャンバと、を備え、前記キャニスタと前記チャンバとを並設させて、前記チャンバの下面が前記キャニスタの下面よりも下側に位置するとともに、前記主室に並んで前記チャンバを配置したキャニスタの配置構造であって、前記チャンバと前記キャニスタとの間に間隙を有し、この間隙を鉛直方向に通る空間に、車両をモータでアシストする電動機に電力を供給するための電線を配置したことを特徴とする。 The present invention relates to a canister having a main chamber connected to a fuel tank for a vehicle and a vapor passage, adsorbing the vapor of the fuel tank and communicating with the vapor passage, and a sub chamber for taking outside air, and exhaust gas to the atmosphere An exhaust pipe for discharging the exhaust gas to the exhaust pipe, and a chamber configured to expand a diameter of a part of the exhaust pipe, which suppresses the sound of exhaust gas passing through the exhaust pipe, and the canister and the chamber A canister arrangement structure in which the lower surface of the chamber is positioned below the lower surface of the canister and arranged in parallel with the main room, the chamber being disposed between the chamber and the canister. The electric wire for supplying electric power to the electric motor which assists a vehicle with a motor is arrange | positioned in the space which has a gap | interval in this, and passes along this gap | interval in the perpendicular direction .
これによれば、チャンバの下面がキャニスタの下面よりも下側に位置しているので、例えば車両が段差を乗り越えた場合であっても、キャニスタの接地保護が可能となる。その結果、キャニスタを保護するための専用の保護部材を設ける必要がなくなる。また、保護部材をボルト止めするための穴を車両のフレーム部材に開ける必要がなくなるので、フレーム部材の剛性が低下することもない。
また、キャニスタは温度が低すぎるとパージ能力が低下するので、パージ時にキャニスタの温度が下がり過ぎるのをチャンバの熱によって抑制することができる。
また、チャンバとキャニスタとの間に電線を配置可能となる間隔を形成することで、チャンバとキャニスタとの間に距離を保つことができるので、チャンバからキャニスタに伝わる熱を適正な温度に保つことが可能になる。
According to this, since the lower surface of the chamber is located below the lower surface of the canister, for example, even when the vehicle gets over a step, it is possible to protect the canister from grounding. As a result, there is no need to provide a dedicated protective member for protecting the canister. Further, since it is not necessary to open a hole for bolting the protective member to the frame member of the vehicle, the rigidity of the frame member is not reduced.
Further, since the purge capability is lowered when the temperature of the canister is too low, it is possible to suppress the temperature of the canister from being excessively lowered during the purge by the heat of the chamber.
In addition, the distance between the chamber and the canister can be maintained by forming an interval between the chamber and the canister so that an electric wire can be arranged, so that the heat transmitted from the chamber to the canister can be maintained at an appropriate temperature. Is possible.
また、前記電線を前記チャンバよりも上方に配置したことを特徴とする。 Further, the electric wire is arranged above the chamber.
これによれば、電線がチャンバより上方に位置することで、電線の接地保護が可能となる。 According to this, since the electric wire is positioned above the chamber, it is possible to protect the electric wire from grounding.
また、前記燃料タンクの車両前方にクロスメンバを有し、前記ベーパ通路は前記クロスメンバに沿って取り回されることを特徴とする。 The fuel tank may have a cross member in front of the vehicle, and the vapor passage may be routed along the cross member.
これによれば、ベーパ通路をクロスメンバに沿って取り回すことで、ベーパ通路を、高温となるチャンバから離して配置することが可能になる。これにより、ベーパ通路を適正な温度に保つことが可能になる。 According to this, it becomes possible to arrange | position a vapor path away from the chamber which becomes high temperature by routing a vapor path along a cross member. This makes it possible to keep the vapor passage at an appropriate temperature.
本発明によれば、専用の保護部材を設けることなくキャニスタを保護することができるキャニスタの配置構造を提供できる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the canister arrangement | positioning structure which can protect a canister can be provided, without providing an exclusive protection member.
以下、本実施形態に係るキャニスタの配置構造の一例について図1ないし図5を参照して説明する。なお、以下では、前輪をエンジンで駆動し、後輪をモータで駆動する車両V(いわゆるe−4WD)を例に挙げて説明するが、エンジンのみを搭載した車両であってもよい。また、以下の説明において、「前」、「後」、「左」、「右」、「上」、「下」については、特に断り書きのない限り、車両Vの車体1を基準とした方向を示すものとする。
Hereinafter, an example of the canister arrangement structure according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. In the following description, a vehicle V (so-called e-4WD) in which front wheels are driven by an engine and rear wheels are driven by a motor will be described as an example. However, a vehicle equipped with only an engine may be used. In the following description, “front”, “rear”, “left”, “right”, “upper”, and “lower” are directions based on the
図1および図2に示すように、車体1は、エンジン10、燃料タンク20、後輪駆動ユニット30、排気系40、キャニスタ50などが固定される車両Vの固定部材であり、例えば、サイドフレーム2,2、クロスメンバ3,3,3,3、フロアパネル4(図2参照)などのフレーム部材およびパネル部材で構成されている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
サイドフレーム2は、車体1の前後方向に延設される左右一対の骨格部材であり、燃料タンク20の左右外側に配置されている。
The
クロスメンバ3は、左右のサイドフレーム2に直交するように架設される骨格部材であり、燃料タンク20の前後に複数設けられている。
The
フロアパネル4は、車両Vの床面を構成する部材であり、鋼板などの金属製の平板部材で形成され、サイドフレーム2およびクロスメンバ3と接合されている。
The
エンジン10は、燃料タンク20内の燃料が供給されて前輪FWを駆動するものであり、例えば、ガソリンエンジン、ディーゼルエンジンなどで構成されている。なお、エンジン10は、内燃機関のみの構成に限定されるものではなく、エンジン10とモータとを組み合わせたハイブリッドエンジンであってもよい。
The
燃料タンク20は、ガソリン、軽油などの液体を貯留するための合成樹脂製で中空状の扁平容器であり(図4参照)、後席ST(図2参照)が位置するフロアパネル4の下側に配置されている。また、燃料タンク20は、上方から平面視したときの形状が略台形状であり、その車幅方向の寸法が一対のサイドフレーム2,2の幅寸法よりも狭く形成され、車幅方向(左右方向)の左寄り、さらに説明すると、左側の側面が左側のサイドフレーム2の近傍に位置し、右側の側面が車幅方向の中央よりも右側に位置するように設定されている。
The
また、燃料タンク20の上面には、ポンプモジュール21と、満タン時に閉弁するフロートバルブを内蔵したカットバルブ22などがそれぞれ設けられている。なお、燃料タンク20と給油口とを繋ぐパイプなどは図示省略している。
On the upper surface of the
ポンプモジュール21は、それぞれ不図示の燃料内の異物除去用のサクションフィルタ、燃料を燃料供給配管P1からインジェクタ6に送るための燃料ポンプ、燃料タンク20内の燃料液面を検出する燃料液面計、ベントリリーフバルブなどを備えている。また、ポンプモジュール21は、これらの機器をユニットケースに収納して、燃料タンク20内の上部に設置されている。
The
また、燃料タンク20は、燃料タンク20の直近の前方に位置するクロスメンバ3A(3)と、後方に位置する後輪駆動ユニット30が搭載されるサブフレームSFとの間に位置している。燃料タンク20の前端縁部は、クロスメンバ3Aの近傍、かつ、クロスメンバ3Aに沿って形成され、燃料タンク20の後端縁部がサブフレームSFの近傍、かつ、サブフレームSFに沿って形成されている。
Further, the
また、燃料タンク20は、タンクバンドB1,B2によって車体1に固定されている。すなわち、一方のタンクバンドB1は、平板形状を呈し(図4参照)、燃料タンク20の車幅方向の略中央において、燃料タンク20の底側から前後方向に掛け渡されて、一端がクロスメンバ3Aの下面に、他端がフロアパネル4にそれぞれボルドなどで固定されている。タンクバンドB2は、円柱状(または円管状)を呈し(図4参照)、燃料タンク20の車幅方向の端部に、内部の中空部が膨出するように形成された突出部20a(図3および図4参照)の下側から略前後方向に掛け渡されて、一端がクロスメンバ3Aの下面に、他端がフロアパネル4にそれぞれボルトなどで固定されている。なお、タンクバンドB1,B2の他端は、フロアパネル4に限定されるものではなく、図示しないクロスメンバなどに固定されていてもよい。
The
後輪駆動ユニット30は、車両Vの後輪RW,RWを駆動させる動力源となるものであり、駆動モータ31(図2参照)、高圧バッテリ32(図2参照)、ディファレンシャルギア(不図示)などで構成され、これらがまとめられてサブフレームSFに取り付けられて、サブフレームSFが車体1のサイドフレーム2,2に固定されている。
The rear
駆動モータ31は、3相交流同期モータなどで構成され、高圧バッテリ32からの電力をインバータを備えたPDU(Power Drive Unit)8を介して駆動されるようになっている。駆動モータ31からの駆動力は、図示しない減速機構、クラッチなどを介して後輪RW,RWに伝達されるようになっている。なお、高圧バッテリ32は、ニッケル水素、リチウムイオンなどの充電可能なもので構成されている。
The
排気系40は、エンジン10の排気マニホールドに接続される排気管41が車両Vの中央部において前後方向に延びて形成され、車両Vの後端部において大気(外気)と連通するように構成されている。また、排気管41には、上流側から、触媒コンバータ(不図示)、補助消音器(プリチャンバ)42、主消音器43が設けられ、複数の支持部材(不図示)を介して車体1に支持されている。なお、触媒コンバータは、排気ガスに含まれるHC、CO、NOxなどの有害成分を浄化する機能を有する。
The
補助消音器42は、排気管41を通るエンジン10からの排気ガスによる音(騒音)を抑制するものであり、ステンレス鋼などの耐熱性の金属板により円筒状(図4参照)に形成され、排気管41の一部が排気管41の他の部分の径よりも拡径した部分として構成されている。なお、本実施形態では、補助消音器42が特許請求の範囲に記載のチャンバに相当する。
The
主消音器43は、補助消音器42から排出された排気ガスによる音を抑制するものであり、ステンレス鋼などの耐熱性の金属板により形成されている(図1参照)。この主消音器43は、例えば、仕切りやパイプなどを用いて、加速走行時や高速走行時などにおけるエンジン10の高速回転域での出力を確保し、またアイドリング時や低速走行時などにおけるエンジン10の低速回転域での静粛性を確保して排気騒音を低減するように構成されている。
The
図3に示すように、補助消音器42は、その軸方向が前後方向に向けて、燃料タンク20と後記するキャニスタ50との間に配置されている。さらに詳述すると、補助消音器42の左側(図示右側)の略半分が燃料タンク20に形成された突出部20aと上下方向において重なるように配置されている。このように、補助消音器42の上部まで燃料タンク20を突出させ、突出部20aにタンクバンドB2を配設することで、燃料タンク20の容量を十分に確保できる。
As shown in FIG. 3, the
キャニスタ50は、燃料タンク20内の蒸発燃料(ベーパ)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防止するとともに、パージ時に貯えた蒸発燃料をエンジン10の吸気負圧で吸入した大気によって離脱させて、パージ配管P2(図1参照)を介してエンジン10のインテークマニホールド7(図1参照)に供給するためのものである。
The
また、キャニスタ50は、それぞれ合成樹脂などで円筒状に形成された主ケース51および副ケース52と、フィルタボックス53(図4参照)を有している。主ケース51および副ケース52は、各軸方向が車両Vの前後方向に向けられて、車幅方向に並んで配置され、主ケース51が補助消音器42側に位置するように構成されている。
Further, the
主ケース51および副ケース52の内部には、燃料タンク20から導入される蒸発燃料(ベーパ)を吸着するための活性炭などの吸着剤が充填されている。なお、この主ケース51内部の吸着剤が充填された空間が特許請求の範囲に記載の主室に相当し、副ケース52内部の吸着剤が充填された空間が特許請求の範囲に記載の副室に相当する。また、主ケース51と副ケース52は、後端側において、主室と副室とが連通する連通部54によって接続されている。
The
主ケース51は、前側(図3で示す上側)に燃料タンク20に接続されるチャージポート51aと、エンジン10の吸気通路に接続されるパージポート51bとを有している。チャージポート51aには、燃料タンク20と接続される蒸発燃料導入配管(ベーパ通路)P3の一端が接続されている。この蒸発燃料導入配管P3は、燃料タンク20の前端部において車幅方向(左右方向)に延びるクロスメンバ3(3A)に沿って配設されている。副ケース52は、前端部にフィルタボックス53と接続されるポート52aを有している。
The
フィルタボックス53は、大気中に含まれる異物が副ケース52の副室に侵入するのを防止するものであり、内部に公知のフィルタ(不図示)が収容されている。また、フィルタボックス53は、配管53aを介して副ケース52と接続されるとともに、大気と連通する図示しない開口を有している。なお、フィルタボックス53は、主ケース51および副ケース52の上方近傍に設けられている。
The
また、キャニスタ50の主ケース51および副ケース52には、後端部にキャニスタ取り付け用のブラケット55,55が設けられ、前端部にブラケット56が主ケース51および/または副ケース52に固定されて構成されている。各ブラケット55,55,56には、固定用のボルトを挿通するためのボルト挿通孔55a,55a,56aが上下方向(図3では紙面垂直方向)に貫通して形成されている。
The
図4に示すように、キャニスタ50の主ケース51の下面51sと副ケース52の下面52sは、同じ高さまたはほぼ同じ高さに位置するように、言い換えると、下面51s,52sの図示しない路面からの高さが同じまたはほぼ同じになるように設定されている。さらに、補助消音器42とキャニスタ50(主ケース51)とは、間隙Gを有して配置されるとともに、補助消音器42(チャンバ)の下面42sが、主ケース51の下面51sおよび副ケース52の下面52s(キャニスタ50の下面)よりも上下方向(鉛直方向)の下側に位置するように配置されている。なお、後記する図5では、説明を容易にするため、下面51sと下面52sを上下方向に若干ずらして図示している。
As shown in FIG. 4, the
図5に示すように、キャニスタ50に設けられたブラケット55,56は、フロアパネル4の下面に固定された固定部材4a,4bと図示しないボルトおよびナットを介して固定されている。なお、キャニスタ50をフロアパネル4に取り付ける手段としては、前記した実施形態に限定されず、複数の略U字状のブラケットをキャニスタ50の底側(下側)から抱えるようにして、その両端部をフロアパネル4にボルトなどで固定するようにしてもよい。
As shown in FIG. 5, the
また、フロアパネル4の下側には、PDU8と駆動モータ31(図2参照)とを繋ぐ3相線(電線)61が、補助消音器42よりも上方に位置するように、前後方向に沿って配設されている。また、補助消音器42の上方を通る3相線61は、図3に示す底側から平面視したときに、キャニスタ50と補助消音器42との間を通るように配置されている。また、PDU8と高圧バッテリ32とを繋ぐバッテリ線62は、3相線61の近傍を前後方向に向けて配設されている。
Further, on the lower side of the
以上説明したように、本実施形態のキャニスタの配置構造によれば、キャニスタ50を補助消音器42と並んで配置するとともに(図4参照)、補助消音器42の下面が、主ケース51の下面51sおよび副ケース52の下面52s(キャニスタ50の下面)よりも上下方向の下方に位置しているので(図4および図5参照)、例えば車両Vが段差を乗り越えたときに、キャニスタ50の接地保護が可能となる。その結果、キャニスタ50を保護するための保護部材が不要になる。また、保護部材をボルト止めするための穴を車両Vのフレーム部材(サイドフレーム2など)に開ける必要がなくなるので、フレーム部材の剛性が低下するのを防止できる。
As described above, according to the canister arrangement structure of the present embodiment, the
ところで、排気管41の横に単純にキャニスタ50を配置しただけでは、排気管41の高熱によってキャニスタ50の吸着能力が低下し、また、エンジン10の作動時の負圧でキャニスタ50から吸い出すときにフィルタボックス53から外気を取り込むことでキャニスタ50の温度が低下し、パージ能力が低下することがある。そこで、本実施形態によれば、蒸発燃料導入配管P3と連通する主ケース51(主室)と、外気を取り入れる副ケース52(副室)とを備えたキャニスタ50において、主ケース51(主室)を補助消音器42(チャンバ)と並んで配置したので、パージ時にキャニスタ50の温度が下がり過ぎるのを補助消音器42の熱によって抑制することができる。
By the way, if the
また、本実施形態によれば、補助消音器42とキャニスタ50との間の間隙Gを鉛直方向に通る空間に、車両Vの走行をアシストする駆動モータ31(電動機)に電力を供給するための3相線61(電線)を配置したので、補助消音器42とキャニスタ50との間の距離を保つことができ、補助消音器42からキャニスタ50に伝わる熱を適正な温度に保つことが可能になる。また、3相線61を補助消音器42の近傍を通るように配置したとしても、間隙Gを鉛直方向に通る空間に3相線を配置することで、間隙Gを通る外気によって、補助消音器42から3相線61に伝わる熱を低減することができ、3相線61の熱による劣化を抑制することが可能になる。
Further, according to the present embodiment, electric power is supplied to the drive motor 31 (electric motor) that assists the traveling of the vehicle V in a space that passes through the gap G between the
また、本実施形態によれば、3相線61を補助消音器42よりも上方に配置することで、3相線61の接地保護が可能となる。
Further, according to the present embodiment, the three-
また、本実施形態によれば、蒸発燃料導入配管P3を、燃料タンク20の車両前方に設けられたクロスメンバ3A(3)に沿って配設することで、蒸発燃料導入配管P3を、高温となる補助消音器42から離して配置することが可能になり、蒸発燃料導入配管P3を適正な温度に保つことが可能になる。
Further, according to the present embodiment, the evaporative fuel introduction pipe P3 is disposed along the
1 車体
2 サイドフレーム
3A クロスメンバ
4 フロアパネル
20 燃料タンク
31 駆動モータ(電動機)
41 排気管
42 補助消音器(チャンバ)
42a 下面
50 キャニスタ
51 主ケース(主室)
51a 下面
52 副ケース(副室)
52a 下面
61 3相線(電線)
G 間隙
P3 蒸発燃料導入配管(ベーパ通路)
V 車両
DESCRIPTION OF
41
42a bottom 50
52a
G Gap P3 Evaporative fuel introduction pipe (vapor passage)
V vehicle
Claims (3)
排気ガスを大気に排出するための排気管と、
前記排気管に排気ガスが通る音を抑制する、前記排気管の一部が拡径して構成されているチャンバと、
を備え、前記キャニスタと前記チャンバとを並設させて、前記チャンバの下面が前記キャニスタの下面よりも下側に位置するとともに、前記主室に並んで前記チャンバを配置したキャニスタの配置構造であって、
前記チャンバと前記キャニスタとの間に間隙を有し、この間隙を鉛直方向に通る空間に、車両をモータでアシストする電動機に電力を供給するための電線を配置したことを特徴とするキャニスタの配置構造。 A canister which is connected to a fuel tank for a vehicle by a vapor passage, adsorbs the vapor of the fuel tank, and has a main chamber communicating with the vapor passage, and a sub chamber for taking outside air ;
An exhaust pipe for discharging exhaust gas to the atmosphere;
A chamber configured to suppress a sound of exhaust gas passing through the exhaust pipe, wherein a part of the exhaust pipe is expanded in diameter;
The canister and the chamber are arranged side by side, the lower surface of the chamber is located below the lower surface of the canister, and the canister is disposed in the main chamber alongside the main chamber. And
A canister arrangement characterized in that a gap is provided between the chamber and the canister, and an electric wire for supplying electric power to an electric motor that assists the vehicle with a motor is arranged in a space passing through the gap in the vertical direction. Construction.
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