JP6327201B2 - Evaporative fuel processing equipment - Google Patents
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Description
本発明は、蒸発燃料処理装置に関する。 The present invention relates to a fuel vapor processing apparatus.
従来、内燃機関の燃料タンク内で発生した蒸発燃料を大気中に放出することなく処理するための蒸発燃料処理装置が知られている(たとえば、特許文献1参照)。 2. Description of the Related Art Conventionally, an evaporative fuel processing apparatus for processing evaporative fuel generated in a fuel tank of an internal combustion engine without releasing it into the atmosphere is known (for example, see Patent Document 1).
このような蒸発燃料処理装置は、燃料タンク内で発生した蒸発燃料を一時的にキャニスタに回収(吸着保持)し、内燃機関の吸気系の負圧を利用してキャニスタ内の蒸発燃料を内燃機関の吸気系に導入(パージ)するようになっている。 Such an evaporative fuel processing apparatus temporarily collects (evaporates and holds) evaporative fuel generated in the fuel tank in the canister, and uses the negative pressure of the intake system of the internal combustion engine to convert the evaporative fuel in the canister to the internal combustion engine. Is introduced (purged) into the intake system.
具体的には、蒸発燃料処理装置は、燃料を貯留する燃料タンクと、燃料タンク内で発生した蒸発燃料を回収するためのキャニスタと、燃料タンクとキャニスタとを接続するベーパ配管と、キャニスタと内燃機関の吸気系とを接続するパージ配管と、キャニスタを大気側に連通するための大気配管とを備えている。そして、ベーパ配管には、燃料タンクとキャニスタとを遮断するための封鎖弁が設けられ、パージ配管には、吸気系への蒸発燃料の導入量を制御するためのパージ制御弁が設けられている。 Specifically, the evaporative fuel processing apparatus includes a fuel tank for storing fuel, a canister for recovering evaporative fuel generated in the fuel tank, a vapor pipe connecting the fuel tank and the canister, a canister and an internal combustion engine A purge pipe for connecting to the intake system of the engine and an atmospheric pipe for communicating the canister to the atmosphere side are provided. The vapor pipe is provided with a block valve for shutting off the fuel tank and the canister, and the purge pipe is provided with a purge control valve for controlling the amount of fuel vapor introduced into the intake system. .
ここで、上記のような従来の蒸発燃料処理装置において、異常発生時に燃料タンクの内圧を解放するためのリリーフバルブを備えるものがある。このリリーフバルブは、たとえば、燃料タンクの給油口に着脱可能に装着されるキャップに設けられている。しかしながら、このリリーフバルブには、封鎖弁を閉弁して燃料タンクを密閉状態に維持するときのタンク内圧が作用するが、通常時のタンク内圧によってリリーフバルブが開弁しないようにする必要がある。このため、たとえば、リリーフバルブは、燃料タンクで強度(耐圧強度)が保証される圧力の範囲内では閉弁し、その圧力の範囲外で開弁するように構成されている。したがって、異常発生時に、タンク内圧が過剰になり、燃料タンクが変形するなどの不具合が発生するおそれがある。 Here, some conventional evaporative fuel processing apparatuses as described above include a relief valve for releasing the internal pressure of the fuel tank when an abnormality occurs. This relief valve is provided, for example, on a cap that is detachably attached to a fuel filler port of the fuel tank. However, this relief valve is subjected to the tank internal pressure when the block valve is closed to maintain the fuel tank in a sealed state, but it is necessary to prevent the relief valve from being opened due to the tank internal pressure during normal operation. . For this reason, for example, the relief valve is configured to close within a pressure range in which the strength (pressure resistance strength) of the fuel tank is guaranteed, and to open outside the pressure range. Therefore, when an abnormality occurs, the tank internal pressure becomes excessive, and there is a possibility that problems such as deformation of the fuel tank may occur.
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、本発明の目的は、異常発生時にタンク内圧が過剰になるのを抑制することが可能な蒸発燃料処理装置を提供することである。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide an evaporative fuel processing apparatus capable of suppressing an excessive tank internal pressure when an abnormality occurs. is there.
本発明による蒸発燃料処理装置は、燃料を貯留する燃料タンクと、燃料タンク内で発生した蒸発燃料を回収するためのキャニスタと、燃料タンクとキャニスタとを接続するベーパ通路と、キャニスタと内燃機関の吸気系とを接続するパージ通路と、キャニスタを大気側に連通するための大気通路と、燃料タンクの給油口に着脱可能に装着されるキャップと、キャップに設けられた第1リリーフバルブとを備える。そして、蒸発燃料処理装置は、パージ通路またはキャニスタに設けられる第2リリーフバルブを備える。第2リリーフバルブは、パージ通路内の圧力が所定範囲外のときに開弁するように構成され、所定範囲は、燃料タンクで強度が保証される圧力の範囲内である。 An evaporated fuel processing apparatus according to the present invention includes a fuel tank for storing fuel, a canister for recovering evaporated fuel generated in the fuel tank, a vapor passage connecting the fuel tank and the canister, a canister and an internal combustion engine A purge passage connecting the intake system, an atmospheric passage for communicating the canister to the atmosphere side, a cap detachably attached to the fuel filler of the fuel tank, and a first relief valve provided on the cap . The fuel vapor processing apparatus includes a second relief valve provided in the purge passage or the canister. The second relief valve is configured to open when the pressure in the purge passage is outside a predetermined range, and the predetermined range is within a pressure range in which strength is guaranteed in the fuel tank.
このように構成することによって、大気通路が閉塞するなどの異常発生時に、パージ通路の圧力が所定範囲外になると、第2リリーフバルブが開弁することにより、パージ通路の内圧やタンク内圧が過剰になるのを抑制することができる。したがって、燃料タンクが変形や損傷するのを抑制することができる。 With this structure, when the pressure in the purge passage is out of the predetermined range when an abnormality such as the atmospheric passage is blocked, the second relief valve is opened, so that the internal pressure in the purge passage and the tank internal pressure are excessive. Can be suppressed. Therefore, deformation and damage of the fuel tank can be suppressed.
本発明の蒸発燃料処理装置によれば、異常発生時にタンク内圧が過剰になるのを抑制することができる。 According to the fuel vapor processing apparatus of the present invention, it is possible to suppress the tank internal pressure from becoming excessive when an abnormality occurs.
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(第1実施形態)
まず、図1および図2を参照して、本発明の第1実施形態による蒸発燃料処理装置100について説明する。
(First embodiment)
First, with reference to FIG. 1 and FIG. 2, the evaporative
蒸発燃料処理装置100は、内燃機関の燃料タンク1内で発生した蒸発燃料を大気中に放出することなく処理するように構成されている。この蒸発燃料処理装置100は、図1に示すように、燃料タンク1と、キャニスタ2と、ベーパ配管3と、パージ配管4と、大気配管5と、封鎖弁ユニット6と、パージ制御弁7とを備えている。なお、ベーパ配管3、パージ配管4および大気配管5は、それぞれ、本発明の「ベーパ通路」、「パージ通路」および「大気通路」の一例である。
The evaporated
燃料タンク1は、内燃機関の燃料Fを貯留するように構成されている。燃料タンク1の内部にはフューエルポンプ11が設けられ、フューエルポンプ11と内燃機関のインジェクタ(図示省略)とが燃料供給配管12によって接続されている。これにより、フューエルポンプ11が駆動された場合に、燃料タンク1内の燃料Fが燃料供給配管12を介してインジェクタに供給されるようになっている。
The
この燃料タンク1には、内部に貯留されている燃料Fの液面を検出するための液面センサ13が設けられるとともに、液面の上部空間Sの圧力(タンク内圧)を検出するためのタンク内圧センサ14が設けられている。なお、液面センサ13およびタンク内圧センサ14の検出結果は、図示省略したECUに入力される。
The
また、燃料タンク1には、給油用のインレットパイプ8が接続されている。インレットパイプ8には上端に給油口8aが形成され、その給油口8aには着脱可能にキャップ81が装着されている。インレットパイプ8の下端付近には、逆止弁82が設けられている。また、インレットパイプ8の給油口8a近傍と燃料タンク1の上部空間Sとが循環配管83によって接続されている。
The
キャニスタ2は、内部に活性炭などの吸着剤が収容され、燃料タンク1内で発生した蒸発燃料を回収(吸着保持)するように構成されている。キャニスタ2には、ベーパ配管3、パージ配管4および大気配管5が接続されている。
The
ベーパ配管3は、燃料タンク1とキャニスタ2とを接続しており、燃料タンク1内で発生した蒸発燃料をキャニスタ2内に導入するために設けられている。このベーパ配管3の上流端には、ROV(Roll Over Valve)31が設けられている。このため、ベーパ配管3内への液相燃料の浸入を防止することが可能である。
The
また、ベーパ配管3には、封鎖弁ユニット6が設けられている。この封鎖弁ユニット6は、封鎖弁と、その封鎖弁と並列に設けられた双方向逆止弁とを含んでいる。
Further, the
封鎖弁は、ECUによって開閉される電磁弁であり、非通電状態では閉弁し、通電により開弁するように構成されている。このため、封鎖弁が開弁したときに、燃料タンク1とキャニスタ2とが連通され、封鎖弁が閉弁したときに、燃料タンク1とキャニスタ2とが遮断されるようになっている。
The block valve is an electromagnetic valve that is opened and closed by the ECU, and is configured to close when not energized and open when energized. For this reason, when the blocking valve is opened, the
双方向逆止弁は、正方向リリーフ弁および逆方向リリーフ弁を有する。正方向リリーフ弁は、燃料タンク1内の圧力がキャニスタ2内の圧力に比べて大幅に高くなった場合に開弁するように構成されている。一方、逆方向リリーフ弁は、燃料タンク1内の圧力がキャニスタ2内の圧力に比べて大幅に低くなった場合に開弁するように構成されている。
The bidirectional check valve has a forward relief valve and a backward relief valve. The forward-direction relief valve is configured to open when the pressure in the
パージ配管4は、キャニスタ2と内燃機関の吸気系(図示省略)とを接続しており、キャニスタ2に回収された蒸発燃料を吸気系に導入するために設けられている。このパージ配管4には、開度調整可能なVSV(Vacuum Switching Valve)であるパージ制御弁7が設けられている。このパージ制御弁7は、ECUによって制御される常閉弁であり、所定のパージ条件が成立した場合に開弁するように構成されている。
The
大気配管5は、一端がキャニスタ2に接続されるとともに、他端が給油口8a近傍で大気に開放されている。すなわち、大気配管5は、キャニスタ2を大気側に連通するために設けられている。この大気配管5の他端には、エアフィルタ51が設けられている。
The
そして、蒸発燃料処理装置100では、封鎖弁ユニット6の封鎖弁が開弁されると、燃料タンク1内の蒸発燃料がキャニスタ2に導入されて回収される。なお、蒸発燃料以外の気体成分は、大気配管5から大気中に排出される。
In the evaporated
その後、キャニスタ2内に蒸発燃料が吸着保持され、封鎖弁が閉弁されている状態で、パージ制御弁7が開弁されると、キャニスタ2に内燃機関の吸気系の負圧が作用する。これにより、キャニスタ2に大気配管5から大気が導入され、その大気とともにキャニスタ2内の蒸発燃料が、パージ配管4を経て吸気系に導入される。これにより、燃料タンク1で発生した蒸発燃料が内燃機関で燃焼されるため、蒸発燃料を大気中に放出することなく処理することが可能である。
Thereafter, when the
ここで、蒸発燃料処理装置100は、フェイルセーフ用の第1リリーフバルブ81aおよび第2リリーフバルブ9を備える。第1リリーフバルブ81aおよび第2リリーフバルブ9は、蒸発燃料処理装置100における異常発生時に、開弁して内圧を抜くように構成されている。
Here, the evaporated
第1リリーフバルブ81aは、給油口8aに装着されるキャップ81に設けられている。この第1リリーフバルブ81aは、たとえば、燃料タンク1で強度(耐圧強度)が保証される圧力の範囲(以下、「耐圧強度保証範囲」という)内では閉弁し、その耐圧強度保証範囲外で開弁するように構成されている。これは、第1リリーフバルブ81aには、封鎖弁ユニット6の封鎖弁を閉弁して燃料タンク1を密閉状態に維持するときのタンク内圧が作用するためである。
The
第2リリーフバルブ9は、パージ配管4に設けられ、キャニスタ2とパージ制御弁7との間に配置されている。この第2リリーフバルブ9は、パージ配管4内の圧力が所定範囲(たとえば、−5kPaから+5kPaまでの間の範囲)内のときに閉弁するとともに、パージ配管4内の圧力が所定範囲外のときに開弁するように構成されている。第2リリーフバルブ9が閉弁状態となる所定範囲は、上記した燃料タンク1の耐圧強度保証範囲内である。このため、第2リリーフバルブ9が閉弁状態となる圧力範囲が、第1リリーフバルブ81aが閉弁状態となる圧力範囲に比べて狭くなっている。すなわち、第2リリーフバルブ9は、パージ配管4内の圧力が耐圧強度保証範囲外になる前に開弁して内圧を解放するようになっている。このような第2リリーフバルブ9の開弁特性を設定できるのは、パージ配管4が燃料タンク1に比べて圧力が発生しにくいためである。つまり、通常時のパージ配管4の内圧が、耐圧強度保証範囲に比べて狭い所定範囲内であるため、第2リリーフバルブ9では、内圧が所定範囲外になったときに開弁して異常時の内圧を解放するようになっている。
The
また、第2リリーフバルブ9は、図2に示すように、正圧リリーフバルブ91と、負圧リリーフバルブ92とを有する。
Further, the
正圧リリーフバルブ91は、パージ配管4の内圧が所定範囲の上限値(たとえば、5kPa)を超えた場合に開弁するように構成されている。この正圧リリーフバルブ91は、パージ配管4に形成された開口を開閉するチェックボール91aと、チェックボール91aを閉弁方向に付勢する圧縮コイルばね91bと、圧縮コイルばね91bを保持する保持板91cとを含んでいる。圧縮コイルばね91bおよび保持板91cは、パージ配管4の外側(大気側)に配置されている。
The positive
負圧リリーフバルブ92は、パージ配管4の内圧が所定範囲の下限値(たとえば、−5kPa)を下回った場合に開弁するように構成されている。この負圧リリーフバルブ92は、パージ配管4に形成された開口を開閉するチェックボール92aと、チェックボール92aを閉弁方向に付勢する圧縮コイルばね92bと、圧縮コイルばね92bを保持する保持部材92cとを含んでいる。圧縮コイルばね92bおよび保持部材92cは、パージ配管4内に配置されている。
The negative
−効果−
第1実施形態では、上記のように、パージ配管4に第2リリーフバルブ9を設けるとともに、その第2リリーフバルブ9を耐圧強度保証範囲よりも狭い所定範囲外のときに開弁するように構成している。このように構成することによって、大気配管5が異物(たとえば、水、氷、泥、虫)などにより閉塞するなどの異常発生時に、パージ配管4の内圧が所定範囲外になると、第2リリーフバルブ9が開弁することにより、パージ配管4の内圧やタンク内圧が過剰になるのを抑制することができる。したがって、燃料タンク1の内圧が耐圧強度保証範囲外になる前にタンク内圧を抜くことができるので、燃料タンク1が変形や損傷するのを抑制することができる。また、第1リリーフバルブ81aが閉塞した場合にも、第2リリーフバルブ9により内圧を解放することができる。
-Effect-
In the first embodiment, as described above, the
(第2実施形態)
次に、図3を参照して、本発明の第2実施形態による蒸発燃料処理装置200について説明する。この第2実施形態では、第1実施形態と異なり、第2リリーフバルブ9(図1参照)が設けられていない。
(Second Embodiment)
Next, with reference to FIG. 3, the evaporative
第2実施形態による蒸発燃料処理装置200では、大気配管5が閉塞されることにより燃料タンク1内に所定の負圧が発生した場合には、内燃機関が停止されたときにパージ制御弁7を開弁するように構成されている。これにより、大気配管5が閉塞されていても、燃料タンク1内の所定の負圧を内燃機関の吸気系側に抜くことができる。なお、タンク内圧は、タンク内圧センサ14の検出結果に基づいて判断することが可能である。
In the evaporated
その後、内燃機関が再始動されたときには、パージ制御弁7を閉弁して通常制御に戻る。なお、大気配管5が閉塞されることにより、燃料タンク1内に正圧が発生したとしても、内燃機関の運転時にその正圧を内燃機関の吸気系側に抜くことができる。
Thereafter, when the internal combustion engine is restarted, the
(他の実施形態)
なお、今回開示した実施形態は、すべての点で例示であって、限定的な解釈の根拠となるものではない。したがって、本発明の技術的範囲は、上記した実施形態のみによって解釈されるものではなく、特許請求の範囲の記載に基づいて画定される。また、本発明の技術的範囲には、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。
(Other embodiments)
In addition, embodiment disclosed this time is an illustration in all the points, Comprising: It does not become a basis of limited interpretation. Therefore, the technical scope of the present invention is not interpreted only by the above-described embodiments, but is defined based on the description of the scope of claims. Further, the technical scope of the present invention includes all modifications within the meaning and scope equivalent to the scope of the claims.
たとえば、第1実施形態では、パージ配管4に第2リリーフバルブ9が設けられる例を示したが、これに限らず、キャニスタに第2リリーフバルブが設けられていてもよい。
For example, in the first embodiment, the example in which the
また、第1実施形態では、第2リリーフバルブ9が正圧リリーフバルブ91および負圧リリーフバルブ92を有する例を示したが、これに限らず、第2リリーフバルブが負圧リリーフバルブのみを有するようにしてもよい。
In the first embodiment, the
また、第1実施形態では、第2リリーフバルブ9が逆止弁である例を示したが、これに限らず、第2リリーフバルブが破砕性のダイヤフラム弁であってもよい。
In the first embodiment, the
また、第1実施形態では、第1リリーフバルブ81aが耐圧強度保証範囲外で開弁する例を示したが、これに限らず、第2リリーフバルブが閉弁状態となる圧力範囲が、第1リリーフバルブが閉弁状態となる圧力範囲に比べて狭ければ、第1リリーフバルブが耐圧強度保証範囲内で開弁するようにしてもよい。
In the first embodiment, the example in which the
また、第2実施形態では、内燃機関が再始動されたときにパージ制御弁7を閉弁する例を示したが、これに限らず、内燃機関が停止されてから所定時間が経過した後にパージ制御弁を閉弁するようにしてもよい。また、負圧が抜けたか否かを判断し、負圧が抜けた場合にパージ制御弁を閉弁するようにしてもよい。
In the second embodiment, the
本発明は、内燃機関の燃料タンク内で発生した蒸発燃料を大気中に放出することなく処理するための蒸発燃料処理装置に利用可能である。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be used in an evaporated fuel processing apparatus for processing evaporated fuel generated in a fuel tank of an internal combustion engine without releasing it into the atmosphere.
1 燃料タンク
2 キャニスタ
3 ベーパ配管(ベーパ通路)
4 パージ配管(パージ通路)
5 大気配管(大気通路)
8a 給油口
9 第2リリーフバルブ
81 キャップ
81a 第1リリーフバルブ
100 蒸発燃料処理装置
1
4 Purge piping (Purge passage)
5 Atmospheric piping (atmospheric passage)
Claims (1)
前記燃料タンク内で発生した蒸発燃料を回収するためのキャニスタと、
前記燃料タンクと前記キャニスタとを接続するベーパ通路と、
前記キャニスタと内燃機関の吸気系とを接続するパージ通路と、
前記キャニスタを大気側に連通するための大気通路と、
前記燃料タンクの給油口に着脱可能に装着されるキャップと、
前記キャップに設けられた第1リリーフバルブとを備える蒸発燃料処理装置であって、
前記パージ通路または前記キャニスタに設けられる第2リリーフバルブを備え、
前記第2リリーフバルブは、前記パージ通路内の圧力が所定範囲外のときに開弁するように構成され、
前記所定範囲は、前記燃料タンクで強度が保証される圧力の範囲内であることを特徴とする蒸発燃料処理装置。 A fuel tank for storing fuel;
A canister for recovering evaporated fuel generated in the fuel tank;
A vapor passage connecting the fuel tank and the canister;
A purge passage connecting the canister and the intake system of the internal combustion engine;
An atmospheric passage for communicating the canister to the atmosphere side;
A cap detachably attached to a fuel filler port of the fuel tank;
An evaporative fuel processing apparatus comprising a first relief valve provided on the cap,
A second relief valve provided in the purge passage or the canister;
The second relief valve is configured to open when the pressure in the purge passage is outside a predetermined range,
The evaporative fuel processing apparatus according to claim 1, wherein the predetermined range is within a pressure range in which strength is guaranteed in the fuel tank.
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