JP6958086B2 - 蒸発燃料処理装置 - Google Patents
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Description
第1弁体は、オリフィスと加減圧部との間に接続する第1弁室(54)と、共通弁室と、を連通可能とする。第2弁体は、キャニスタの内部に連通する第2弁室(55)と共通弁室とを連通可能とする。第3弁体は、燃料タンクの内部に連通する第3弁室(56)と共通弁室とを連通可能とする。
〈第1実施形態〉
[構成]
本発明の第1実施形態の構成について、図1〜図5を参照しつつ説明する。図1に示すように、本実施形態の蒸発燃料処理装置101は、キャニスタ12、蒸発燃料漏れ診断モジュール13、三方弁14、圧力センサ15、ECU16、切替弁23、及びポンプ25などを備えている。
三方弁14は、第1弁体31、第2弁体32、第3弁体33、ハウジング34、共通弁室35、モータ36、カム軸37、第1カム体41、第2カム体42、第3カム体43などを有して構成されている。モータ36にはカム軸37が接続され、カム軸37にはモータ側から順に第1カム体41、第2カム体42、第3カム体43が形成されている。
なお、上記のカム軸37は、図1に回転方向Rとして示す方向に回転するものとして説明したが、逆方向に回転可能に構成しても良い。この場合には、例えばパターンCからパターンBへの切り替え時に、パターンD及びパターンAの状態を経ずに直ぐにパターンBへ切り替えることが可能である。
次に、上記蒸発燃料処理装置101において、ECU16が実行する蒸発燃料漏れ診断処理について、図6、図7のフローチャートを参照して説明する。この診断は、系内を減圧することで行われる。車両に搭載された内燃機関17の運転が停止されてから所定の期間が経過すると、ECU16は図示しないソークタイマで起動される。駐車時、図1に示すように、三方弁14はパターンAであり、切替弁23はOFFの状態に設定されている。すなわち、燃料タンク11、タンク接続通路27、第3弁室56、及び共通弁室35が連通状態である。よって、この状態で検出される検出圧Pは、燃料タンク11の内部圧力と見ることができる。以下、燃料タンク11の内部圧力を単に燃料タンク圧と言う。
キャニスタリーク診断S14,S141の詳細について、図7のフローチャートを参照して説明する。キャニスタリーク診断では、まず、S41において、三方弁14がパターンCに開閉駆動され、ポンプ25がONされる。このとき、蒸発燃料処理装置101は、図8に示す状態であって、第1弁室54と共通弁室35とが連通し、切替弁23はOFFとされている。ポンプ25が駆動されると、大気通路18、切替弁23、バイパス通路22を経由して大気が流入する。
一方、S42において、検出圧Pが閾値以上負の方向に変化していないと判断されると(S42:NO)、S51において、三方弁14に異常がある、またはポンプ25に異常があると判定される。ここで、三方弁14、切替弁23、及びポンプ25の異常とは、例えば、固着状態や、異物混入等によって正常な切り替えや運転ができない状態を意味する。S44において、検出圧Pは規格内ではないと判断されると(S44:NO)、S52において、ポンプ25に異常がある、またはオリフィス24に異常があると判定される。また、S47において、検出圧Pが閾値以上正の方向に変化していないと判断されると(S47:NO)、S53において、切替弁23に異常があると判定される。
S51,S52,S53,S54の各判定がなされた後は、図6に示すメインフローのS15へ移行する。
さらに、給油時には、図13に示すように、パージ弁21を閉とし、三方弁14をパターンBとすることで、燃料タンク11は大気に連通し、燃料補給時のタンク圧抜きが可能となる。
上記第1実施形態では、三方弁14の共通弁室35に単一の圧力センサ15を設ける構成としている。そして、三方弁14が有する各弁体31,32,33の開閉切替によって、タンク圧、キャニスタ圧及びシステム全体圧を検出することでリーク診断を行うようにしている。例えば、従来のように燃料タンク内圧検出用のセンサとキャニスタ内圧検出用のセンサとをそれぞれ別に有する構成と比較して、装置構成を簡易化することができる。例えばECU16と繋ぐハーネスを削減することができる。
さらに、三方弁14の動作機構をカム軸37の回転に連動するカム体41,42,43の作用による構造とすることで、装置を小型化することができる。
次に、本発明の第2実施形態の蒸発燃料処理装置102について、図16を参照して説明する。なお、第1実施形態と同様の構成については同じ符号を付し、説明を省略する。第2実施形態では、三方弁のハウジングの構成が第1実施形態とは異なる。図16に示すように、本実施形態の三方弁60が有するハウジング61の内部には、分離壁62が形成されている。分離壁62は、ハウジング61の内部を、共通弁室35とカム軸収容室63とに分離する。カム軸収容室63内には、カム軸37の他に、モータ36、カム体41,42,43が収容される。
次に、本発明の第3実施形態の蒸発燃料処理装置103について、図17〜図21を参照して説明する。なお、第1実施形態と同様の構成については同じ符号を付し、説明を省略する。また、本実施形態では、上記第1,第2実施形態に対して三方弁の動作機構のみが異なるため、図17では三方弁70のみを図示している。本実施形態の三方弁70の動作機構は、ラックアンドピニオンによるものである。
本実施形態によれば、上記第1実施形態と同様の効果を奏することができる。
次に、本発明の第4実施形態の蒸発燃料処理装置104について、図22を参照して説明する。なお、第1実施形態と同様の構成については同じ符号を付し、説明を省略する。本実施形態は、第1実施形態の蒸発燃料処理装置101に対して、サブキャニスタ28を更に備える点が異なる。図22に示すように、サブキャニスタ28は、大気通路18において、バイパス通路22がキャニスタ側からオリフィス24を経てポンプ25側へ向かい大気通路18へ合流する合流位置Mよりも大気側となる位置に設けられている。サブキャニスタ28は、蒸発燃料を回収する不図示の吸着材を有する。
上記各実施形態では、三方弁14,60,70の開閉パターンをA〜Dまでの4パターンとしたが、パターンCとパターンDは共にキャニスタ圧検出パターンに相当するため、どちらか一つのパターンを備えるものであっても良い。また、パターンA〜D以外の開閉パターンを有していても良い。
12 ・・・キャニスタ
14 ・・・三方弁(弁機構部)
16 ・・・制御部
18 ・・・大気通路
22 ・・・バイパス通路
23 ・・・切替弁
24 ・・・オリフィス
25 ・・・ポンプ(加減圧部)
31 ・・・第1弁体
32 ・・・第2弁体
33 ・・・第3弁体
34 ・・・共通弁室
54 ・・・第1弁室
55 ・・・第2弁室
56 ・・・第3弁室
101 ・・蒸発燃焼処理装置
Claims (13)
- 車両に搭載される燃料タンク(11)から排出される蒸発燃料を吸着するキャニスタ(12)と、
前記キャニスタと大気とを連通する大気通路(18)に設けられ、前記キャニスタの大気に対する連通または遮断を切り替える切替弁(23)と、
前記燃料タンク、前記キャニスタ、及び、前記大気通路から前記切替弁をバイパスし流路途中にオリフィス(24)を有するバイパス通路(22)の少なくともいずれかを、加圧または減圧する加減圧部(25)と、
第1弁体(31,71)、第2弁体(32,72)、及び第3弁体(33,73)を収容する共通弁室(35)を有する弁機構部(14、60,70)と、
前記共通弁室に設けられる圧力検出部(15)と、
前記弁機構部及び前記切替弁を制御するとともに前記加減圧部を駆動制御して、前記圧力検出部による検出値に基づいて前記燃料タンク及び前記キャニスタの蒸発燃料漏れ診断を行う制御部(16)と、
を備え、
前記第1弁体は、前記オリフィスと前記加減圧部との間に接続する第1弁室(54)と、前記共通弁室と、を連通可能とし、
前記第2弁体は、前記キャニスタの内部に連通する第2弁室(55)と前記共通弁室とを連通可能とし、
前記第3弁体は、前記燃料タンクの内部に連通する第3弁室(56)と前記共通弁室とを連通可能とするものである蒸発燃料処理装置。 - 前記弁室と前記共通弁室とが連通している状態を対応する前記弁体が開である、前記弁室と前記共通弁室とが連通していない状態を対応する前記弁体が閉であるとし、
前記第1弁体及び前記第2弁体は閉であり、前記第3弁体は開である開閉パターンを燃料タンク圧検出パターン(A)とし、
前記第1弁体は閉であり、前記第2弁体及び前記第3弁体は開である開閉パターンを全体圧検出パターン(B)とし、
前記第1弁体は開であり、前記第2弁体及び前記第3弁体は閉である第1弁室連通パターン(C)、または、前記第1弁体と前記第3弁体は閉であり、前記第2弁体は開である第2弁室連通パターン(D)をキャニスタ圧検出パターンとすると、
前記制御部は、前記開閉パターンのうちいずれかを選択して前記弁機構部を開閉制御するものである請求項1に記載の蒸発燃料処理装置。 - 前記制御部は、前記蒸発燃料漏れ診断において、前記弁機構部を前記燃料タンク圧検出パターンに設定し、前記圧力検出部により検出される圧力を前記燃料タンクの内圧として前記燃料タンクの蒸発燃料漏れを診断する請求項2に記載の蒸発燃料処理装置。
- 前記制御部は、前記蒸発燃料漏れ診断において、
前記弁機構部を前記第1弁室連通パターンに設定し、前記キャニスタが大気に連通した状態で前記加減圧部を駆動し前記圧力検出部により検出される圧力を基準圧とし、
前記弁機構部を前記キャニスタ圧検出パターンに設定し、前記キャニスタが大気と遮断されている状態で前記加減圧部を駆動し前記圧力検出部により検出される圧力をキャニスタ圧とし、
前記基準圧と前記キャニスタ圧とを比較し、比較結果に基づいて前記キャニスタの蒸発燃料漏れを診断する請求項2または請求項3に記載の蒸発燃料処理装置。 - 前記制御部は、前記蒸発燃料漏れ診断において、
前記弁機構部を前記第1弁室連通パターンに設定し、前記キャニスタが大気に連通した状態で前記加減圧部を駆動し前記圧力検出部により検出される圧力を基準圧とし、
前記弁機構部を前記全体圧検出パターンに設定し、前記キャニスタが大気と遮断されている状態で前記加減圧部を駆動し前記圧力検出部により検出される圧力を全体圧力とし、
前記基準圧と前記全体圧力とを比較し、比較結果に基づいて前記燃料タンクの蒸発燃料漏れを診断する請求項2〜請求項4のうちいずれか一項に記載の蒸発燃料処理装置。 - 前記キャニスタと内燃機関の吸気通路とを連通するパージ通路(19)に設けられるパージ弁(21)をさらに備え、
前記制御部は、前記蒸発燃料漏れ診断において、
前記パージ弁を開とし、前記圧力検出部により検出される圧力が大気圧になったか否かにより前記パージ弁の機能診断を行う請求項2〜請求項5のうちいずれか一項に記載の蒸発燃料処理装置。 - 前記制御部は、前記車両の駐車時において、前記弁機構部を前記燃料タンク圧検出パターンに設定するものである請求項2〜請求項6のうちいずれか一項に記載の蒸発燃料処理装置。
- 前記制御部は、前記車両の燃料補給時において、前記キャニスタが大気に連通した状態で、前記弁機構部を前記全体圧検出パターンに設定するものである請求項2〜請求項7のうちいずれか一項に記載の蒸発燃料処理装置。
- 前記キャニスタと内燃機関の吸気通路とを連通するパージ通路(19)に設けられるパージ弁(21)を備え、
前記制御部は、前記車両の走行時において、前記キャニスタが大気に連通した状態で、前記弁機構部を前記全体圧検出パターンに設定するものである請求項2〜請求項8のうちいずれか一項に記載の蒸発燃料処理装置。 - 前記弁機構部は、モータ(36)の動力を伝達するカム軸(37)をさらに有し、
前記カム軸に一体に設けられるカム体(41,42,43)の作用により前記弁体が開閉移動するものである請求項1〜請求項9のうちいずれか一項に記載の蒸発燃料処理装置。 - 前記共通弁室は、前記弁機構部が備えるハウジング(34)内において、前記モータ、前記カム軸、及び前記カム体を収容する空間(63)とは分離壁(62)により分離しているものである請求項10に記載の蒸発燃料処理装置。
- 前記弁機構部(70)の動作機構は、ラックアンドピニオン(81,82,83,91,92,93)によるものである請求項1〜請求項9のうちいずれか一項に記載の蒸発燃料処理装置。
- 前記大気通路において、前記バイパス通路が前記キャニスタ側から前記オリフィスを経て前記大気通路へ合流する合流位置(M)よりも大気側となる位置に、蒸発燃料を吸着するサブキャニスタ(28)をさらに備える請求項1〜請求項12のうちいずれか一項に記載の蒸発燃料処理装置。
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