JP2692420B2 - Evaporative fuel collector - Google Patents
Evaporative fuel collectorInfo
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Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、自動車等の燃料タンク
から蒸発する蒸発燃料を大気中に放出することなく捕集
して、一時チャコールキャニスタに貯蔵し、その一部を
吸気通路へ送って処理する一方、他の一部を燃料タンク
に回収するための、改良されたチャコールキャニスタを
含む蒸発燃料捕集装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention collects evaporated fuel evaporated from a fuel tank of an automobile or the like without releasing it to the atmosphere, temporarily stores it in a charcoal canister, and sends a part of it to an intake passage. The present invention relates to an evaporative fuel collecting apparatus including an improved charcoal canister for recovering a part of a fuel tank while processing the other part.
【０００２】[0002]
【従来の技術】特開昭６１−５３４５１号公報に、従来
のこの種の蒸発燃料捕集装置の一つが記載されている。
この装置においては、燃料タンクの上部空間とチャコー
ルキャニスタを接続する蒸発燃料通路に、給油時に開く
制御弁と、それを双方向にバイパスする一対のチェック
バルブが設けられており、それらのチェックバルブの一
つは、燃料タンクが負圧になるエンジン停止時等に、チ
ャコールキャニスタに吸着して捕集されている蒸発燃料
を、燃料タンクへ吸い戻す（バックパージする）ように
構成されている。2. Description of the Related Art Japanese Unexamined Patent Publication (Kokai) No. 61-53451 discloses one of conventional evaporated fuel traps of this type.
In this device, the evaporative fuel passage that connects the upper space of the fuel tank and the charcoal canister is provided with a control valve that opens during refueling and a pair of check valves that bypass it bidirectionally. One is configured to suck back (back-purge) the vaporized fuel adsorbed and collected in the charcoal canister to the fuel tank when the engine stops when the fuel tank has a negative pressure.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】前記の従来技術では、
チャコールキャニスタに吸着、捕集された蒸発燃料は、
その大部分がエンジンの高回転時に、チャコールキャニ
スタを通して大気を吸気通路へ吸入させ、チャコールキ
ャニスタに吸着された蒸発燃料を通過する空気によって
脱離させて、エンジンの吸気と共に燃焼させるという普
通のパージ方法によって処理されるようになっている。
従って、チャコールキャニスタは従来一般のものと同様
に大気に開放されており、その内圧は大気圧に等しくな
る。この従来技術は、このようなパージ方法のほか、吸
着された燃料の他の一部が燃料タンクが負圧になるエン
ジン停止時などに、チャコールキャニスタから空気と共
に燃料タンクへ吸い戻されるようになっているが、それ
は燃料タンクが負圧になるエンジン停止時等に限られる
ので、通常、エンジンの運転中はバックパージは行われ
ない。In the above prior art,
The vaporized fuel adsorbed and collected on the charcoal canister is
Most of the time, when the engine is rotating at high speed, the normal purge method in which the atmosphere is sucked into the intake passage through the charcoal canister, the evaporated fuel adsorbed in the charcoal canister is desorbed by the passing air, and burned with the engine intake air. To be processed by.
Therefore, the charcoal canister is opened to the atmosphere like the conventional one, and its internal pressure becomes equal to the atmospheric pressure. In addition to such a purging method, this conventional technique allows the other part of the adsorbed fuel to be sucked back into the fuel tank from the charcoal canister together with the air when the engine stops because the fuel tank has a negative pressure. However, since it is limited to when the engine is at a negative pressure and the fuel tank is at a negative pressure, back purge is not normally performed during engine operation.
【０００４】従って、従来技術においては一応バックパ
ージが行われるものの、大気圧になっているチャコール
キャニスタから空気と共に蒸発燃料の一部を吸い戻し得
るだけで、バックパージの効率が低く、運転状態によっ
てチャコールキャニスタのパージが不十分になることが
あり、チャコールキャニスタが蒸発燃料によって飽和し
て吸着能力が低下し、或いは吸着能力の回復が遅れ、蒸
発燃料を大気中に放出して公害の原因を作ったり、吸気
通路へ送られる蒸発燃料の量が増加して空燃比が変動
し、エンジンの運転状態が不安定になるとか、エンジン
の排気の組成が悪化して、この面でも公害の原因となっ
たりするおそれがある。また、キャニスタ内に入る蒸発
燃料の一部が液化する場合や、車両の旋回運動等により
液状の燃料がキャニスタへ入った場合、キャニスタの吸
着能力が低下するおそれがある。本発明は、従来技術の
これらの問題点を解決することを目的としている。Therefore, in the prior art, although the back purge is performed for the time being, only a part of the evaporated fuel can be sucked back together with the air from the charcoal canister at atmospheric pressure, the back purge efficiency is low, and it depends on the operating condition. The charcoal canister may not be sufficiently purged, and the charcoal canister is saturated with the evaporated fuel and its adsorption capacity decreases, or the recovery of the adsorption capacity is delayed, and the evaporated fuel is released into the atmosphere, causing pollution. Or, the amount of evaporated fuel sent to the intake passage increases, the air-fuel ratio fluctuates, the operating state of the engine becomes unstable, the composition of the engine exhaust deteriorates, and this also causes pollution. There is a risk of Further, if a part of the evaporated fuel that enters the canister is liquefied, or if liquid fuel enters the canister due to the turning motion of the vehicle or the like, the adsorption capability of the canister may decrease. The present invention aims to solve these problems of the prior art.
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】本発明は、前記の課題を
解決するための手段として、エンジンの燃料タンクの蒸
発燃料を捕集してその一部を吸着するチャコールキャニ
スタと、前記燃料タンクから蒸発燃料を前記チャコール
キャニスタの内部へ送り込むための第１の通路と、前記
チャコールキャニスタから前記燃料タンクへ燃料を送り
返すバックパージのための第２の通路と、前記チャコー
ルキャニスタの内部を大気に連通させ得る第３の通路
と、前記第３の通路に設けられて前記チャコールキャニ
スタがパージ状態にある時以外は前記チャコールキャニ
スタの内圧を大気圧よりも高い所定の圧力に維持するバ
ルブ手段とを備えていることを特徴とする蒸発燃料捕集
装置を提供する。As a means for solving the above problems, the present invention provides a charcoal canister that collects evaporated fuel in an engine fuel tank and adsorbs a part of the evaporated fuel, and a fuel tank from the fuel tank. A first passage for sending evaporated fuel into the inside of the charcoal canister, a second passage for backpurge for returning fuel from the charcoal canister to the fuel tank, and an inside of the charcoal canister communicating with the atmosphere. And a valve means provided in the third passage for maintaining the internal pressure of the charcoal canister at a predetermined pressure higher than atmospheric pressure except when the charcoal canister is in a purged state. An evaporative fuel collecting device is provided.
【０００６】[0006]
【作用】燃料タンク内で発生した蒸発燃料は、第１の通
路を通ってチャコールキャニスタの方へ移動し、チャコ
ールキャニスタ内に吸着される。第３の通路に設けられ
たバルブ手段によって、チャコールキャニスタの内圧は
パージ状態以外は大気圧よりも高く維持されているか
ら、チャコールキャニスタのワーキングキャパシティ
（吸着容量）は大気圧下で作動する従来のものよりも大
きくなる。本発明の構成によれば、エンジンの停止時は
もとより、エンジンが運転中であっても燃料タンクの内
圧がチャコールキャニスタの内圧よりも低下するとき
は、チャコールキャニスタから第２の通路を通して燃料
タンクに向かってバックパージが行われ、チャコールキ
ャニスタ内の液状の燃料が燃料タンクへ戻される。The evaporated fuel generated in the fuel tank moves to the charcoal canister through the first passage and is adsorbed in the charcoal canister. Since the internal pressure of the charcoal canister is maintained higher than the atmospheric pressure except the purged state by the valve means provided in the third passage, the working capacity (adsorption capacity) of the charcoal canister operates under the atmospheric pressure. Bigger than the ones. According to the configuration of the present invention, when the internal pressure of the fuel tank drops below the internal pressure of the charcoal canister even when the engine is running, not only when the engine is stopped, but also when the internal pressure of the charcoal canister is changed to the fuel tank through the second passage. Back purging is performed toward the liquid fuel in the charcoal canister to the fuel tank.
【０００７】[0007]
【実施例】図１に本発明の第１実施例を示す。１０は図
示しない自動車用エンジンに燃料を供給するための燃料
タンクを示し、その内部にはガソリンのような揮発性の
液体燃料１２が収容されて、液面の上部空間１４を形成
している。空間１４にある空気には、蒸発した燃料が多
量に含まれている。１６は燃料タンク１０に燃料を補給
するための燃料注入口、１８は燃料注入口を密封するた
めに設けられるヒューエルキャップを示す。FIG. 1 shows a first embodiment of the present invention. Reference numeral 10 denotes a fuel tank for supplying fuel to an automobile engine (not shown), in which a volatile liquid fuel 12 such as gasoline is stored, and an upper space 14 having a liquid level is formed. The air in the space 14 contains a large amount of evaporated fuel. Reference numeral 16 denotes a fuel inlet for refueling the fuel tank 10, and 18 denotes a fuel cap provided for sealing the fuel inlet.
【０００８】２０は本発明の第１実施例としての特殊な
構造を有するチャコールキャニスタを示す。チャコール
キャニスタ２０の容器は、円筒形の胴部２２と、その上
下両端を塞ぐ円錐台形の上端部２４及び下端部２６から
なっている。上端部２４及び下端部２６のそれぞれの内
部は、板状のフィルタ２８及び３０によって胴部２２の
内部と区切られていて、上部室３２及び下部室３４を形
成している。チャコールキャニスタ２０の中心におい
て、フィルタ２８及び３０を貫いて下方に延びる孔のな
い円筒形のトラッパ３６が容器の上端部２４に固定され
ており、トラッパ３６の内部空間の圧力が下部室３４の
圧力よりも高くなるまで、トラッパ３６の下端面の開口
を塞ぐように下部室３４内に設けられたチェックバルブ
３８を押し開いて、トラッパ３６から下部室３４の方に
のみ通じることができるようになっている。Reference numeral 20 shows a charcoal canister having a special structure as the first embodiment of the present invention. The container of the charcoal canister 20 is composed of a cylindrical body portion 22, and a frustoconical upper end portion 24 and a lower end portion 26 that close the upper and lower ends thereof. The insides of the upper end portion 24 and the lower end portion 26 are separated from the inside of the body portion 22 by plate-shaped filters 28 and 30, and form an upper chamber 32 and a lower chamber 34. At the center of the charcoal canister 20, a cylindrical trapper 36 having no holes extending downwards through the filters 28 and 30 is fixed to the upper end 24 of the container, and the pressure in the internal space of the trapper 36 is the pressure of the lower chamber 34. The check valve 38 provided in the lower chamber 34 is pushed open so as to close the opening of the lower end surface of the trapper 36 until the height becomes higher than that, so that the trapper 36 can communicate only with the lower chamber 34. ing.
【０００９】下部室３４の更に下部には、開口をもつ隔
壁を介してバックパージ室４０が形成されており、その
開口はバックパージ室４０内に設けられたチェックバル
ブ４２によって塞がれていて、下部室３４の圧力がバッ
クパージ室４０の圧力に対して所定値以上高くなった時
に、チェックバルブ４２を押し開いて、下部室３４から
バックパージ室４０の方にのみ通じることができるよう
になっている。バックパージ室４０はバックパージライ
ン４４によって燃料タンク１０の上部空間１４に通じて
いると共に、トラッパ３６の上部はベーパライン４６に
よって、やはり燃料タンク１０の上部空間１４に通じて
いる。チャコールキャニスタ２０の胴部２２内であって
トラッパ３６の外部空間には、フィルタ２８、３０の間
にペレット状の活性炭粒４８が充填されている。A back purge chamber 40 is formed further below the lower chamber 34 through a partition having an opening, and the opening is closed by a check valve 42 provided in the back purge chamber 40. When the pressure in the lower chamber 34 becomes higher than the pressure in the back purge chamber 40 by a predetermined value or more, the check valve 42 is pushed open so that the lower chamber 34 can communicate only with the back purge chamber 40. Has become. The back purge chamber 40 communicates with the upper space 14 of the fuel tank 10 by a back purge line 44, and the upper portion of the trapper 36 also communicates with the upper space 14 of the fuel tank 10 by a vapor line 46. The space outside the trapper 36 inside the body 22 of the charcoal canister 20 is filled with pelletized activated carbon particles 48 between the filters 28 and 30.
【００１０】トラッパ３６の上部には開口をもつ隔壁を
介してパージ室５０が設けられており、その開口はパー
ジ室５０内に設けられたチェックバルブ５２によって塞
がれている。パージ室５０はパージライン５４によっ
て、エンジンの吸気通路５６におけるスロットル弁５８
の上流側に接続される。そしてエンジンの運転中に、ス
ロットル弁５８が或る程度開いて吸気通路５６の負圧が
パージ室５０に作用し、トラッパ３６の圧力がパージ室
５０の圧力に対して所定値以上高くなった時にチェック
バルブ５２が開いて、トラッパ３６からパージ室５０の
方にのみ通じることができるようになっている。A purge chamber 50 is provided above the trapper 36 through a partition having an opening, and the opening is closed by a check valve 52 provided in the purge chamber 50. The purge chamber 50 is connected to the purge line 54 by the throttle valve 58 in the intake passage 56 of the engine.
Connected to the upstream side of. When the throttle valve 58 is opened to some extent during operation of the engine and the negative pressure in the intake passage 56 acts on the purge chamber 50, the pressure in the trapper 36 becomes higher than the pressure in the purge chamber 50 by a predetermined value or more. The check valve 52 is opened so that the trapper 36 can communicate only with the purge chamber 50.
【００１１】上部室３２には２個の開口が設けられてお
り、その一つは上部室３２内に設けられたチェックバル
ブ６０によって塞がれていて、パージ状態において上部
室３２の圧力が大気圧よりも所定値だけ低圧になった時
に、上部室３２内へ大気を導入するようになっている。
もう一つの開口は上部室３２の外部に設けられたチェッ
クバルブ６２によって塞がれており、上部室３２の圧力
が大気圧よりも所定値以上高くなった時に、上部室３２
から大気の方に向かって開放されるようになっている。
なお、６４はチェックバルブ６２を内部に支持する大気
に開放された覆いを示す。The upper chamber 32 is provided with two openings, one of which is closed by a check valve 60 provided in the upper chamber 32, and the pressure in the upper chamber 32 is large in the purged state. Atmospheric pressure is introduced into the upper chamber 32 when the pressure becomes lower than the atmospheric pressure by a predetermined value.
The other opening is closed by a check valve 62 provided outside the upper chamber 32, and when the pressure in the upper chamber 32 becomes higher than atmospheric pressure by a predetermined value or more, the upper chamber 32 is closed.
It is designed to be released toward the atmosphere from.
Reference numeral 64 indicates a cover that supports the check valve 62 and is open to the atmosphere.
【００１２】チャコールキャニスタ２０から大気やエン
ジンの吸気通路５６、或いは燃料タンク１０の上部空間
１４というように、外部に向かって開き得る３つのチェ
ックバルブ４２、５２、及び６２の間には、開弁圧の大
きさについて予め相対的な序列が設けられており、それ
らは５２＞６２＞４２の順に僅かに異なる開弁圧を与え
られている。従って、チェックバルブ４２がもっとも開
き易く、チェックバルブ６２がそれに次ぎ、チェックバ
ルブ５２が最も開き難くなっている。An opening valve is provided between the three check valves 42, 52, and 62 that can be opened toward the outside, such as from the charcoal canister 20 to the atmosphere, the intake passage 56 of the engine, or the upper space 14 of the fuel tank 10. A relative order of magnitude of pressure is provided in advance and they are given slightly different valve opening pressures in the order 52>62> 42. Therefore, the check valve 42 is the easiest to open, the check valve 62 is next, and the check valve 52 is the most difficult to open.
【００１３】図１に示す第１実施例の蒸発燃料捕集装置
は次のように作動する。燃料タンク１０内にある揮発性
の液体燃料１２から発生した蒸発燃料は、蒸気圧によっ
て、燃料タンク１０内の圧力がチャコールキャニスタ２
０内の圧力よりも高くなっているときに、燃料タンク１
０の上部空間１４からベーパライン４６を通ってチャコ
ールキャニスタ２０のトラッパ３６内に進入する。自動
車が走行している時は燃料タンク１０内の液体燃料１２
が波立ち、また旋回等によっても燃料の一部が液状でベ
ーパライン４６に混入することがあるが、そのような液
状燃料は、蒸発燃料のうちベーパライン４６内で液化し
たものと共に、トラッパ３６内で比重の差によって気体
状の蒸発燃料から分離されてトラッパ３６の底部に溜ま
る。燃料タンク１０内の蒸気圧が上昇すると、チェック
バルブ３８が開いて液状の燃料や蒸発燃料の一部が下部
室３４に移動する。下部室３４は蒸発燃料の拡散室にな
っているが、ここでも下部には液化した燃料が、上部に
は蒸発燃料が溜まることになる。そして、下部室３４に
ある蒸発燃料は、フィルタ３０を透過して胴部２２内に
充填されている活性炭粒４８に吸着され、一時的に貯蔵
される。The evaporative fuel trap of the first embodiment shown in FIG. 1 operates as follows. The vaporized fuel generated from the volatile liquid fuel 12 in the fuel tank 10 has a pressure in the fuel tank 10 which varies depending on the vapor pressure.
Fuel tank 1 when the pressure is higher than 0
0 from the upper space 14 through the vapor line 46 into the trapper 36 of the charcoal canister 20. Liquid fuel 12 in the fuel tank 10 when the vehicle is running
However, a part of the fuel is mixed in the vapor line 46 in a liquid state due to swelling or swirling. Such a liquid fuel, together with the vaporized fuel that is liquefied in the vapor line 46, has a specific gravity in the trapper 36. Is separated from the vaporized fuel in the form of gas by the difference between the two and accumulates at the bottom of the trapper 36. When the vapor pressure in the fuel tank 10 rises, the check valve 38 opens and some of the liquid fuel or evaporated fuel moves to the lower chamber 34. The lower chamber 34 serves as a diffusion chamber for the evaporated fuel, but here again, the liquefied fuel is accumulated in the lower portion and the evaporated fuel is accumulated in the upper portion. Then, the evaporated fuel in the lower chamber 34 passes through the filter 30 and is adsorbed by the activated carbon particles 48 filled in the body portion 22 and temporarily stored.
【００１４】チャコールキャニスタ２０内の活性炭粒４
８に吸着されたり、トラッパ３６や下部室３４内に捕捉
された燃料はパージすることによって、キャニスタ２０
の吸着、捕捉能力を再生させる必要があるが、この実施
例では、チェックバルブ５２の背後のパージ室５０が、
パージライン５４によって、エンジンの吸気通路５６に
おけるスロットル弁５８の僅か上流側に接続されている
ので、エンジンの中高負荷運転中にスロットル弁５８が
或る程度開いて、吸気通路５６の負圧がパージ室５０に
作用したとき、圧力差によってチェックバルブ５２が開
弁して、トラッパ３６及びベーパライン４６によって接
続されている燃料タンク１０の上部空間１４を負圧にす
る。従って、トラッパ３６の上部や燃料タンク１０の上
部空間１４に溜まっている蒸発燃料はエンジンの吸気通
路５６へ吸引され、燃焼室へ吸入されて燃焼し、有効な
動力を発生させる。吸気負圧は燃料タンク１０の上部空
間１４から更にバックパージ室４０に伝わり、開弁圧の
小さいチェックバルブ４２を開弁させて、下部室３４に
も負圧が作用する。それによって、下部室３４に溜まっ
ている液状燃料や蒸発燃料が燃料タンク１０内へバック
パージされる。Activated carbon grains 4 in the charcoal canister 20
The fuel that is adsorbed by 8 or trapped in the trapper 36 or the lower chamber 34 is purged, so that the canister 20
However, in this embodiment, the purge chamber 50 behind the check valve 52 is
Since the purge line 54 is connected to the intake passage 56 of the engine slightly upstream of the throttle valve 58, the throttle valve 58 is opened to some extent during medium-high load operation of the engine, and the negative pressure in the intake passage 56 is purged. When acting on the chamber 50, the check valve 52 opens due to the pressure difference, and the upper space 14 of the fuel tank 10 connected by the trapper 36 and the vapor line 46 is made negative pressure. Therefore, the evaporated fuel accumulated in the upper part of the trapper 36 and the upper space 14 of the fuel tank 10 is sucked into the intake passage 56 of the engine, sucked into the combustion chamber and burned to generate effective power. The intake negative pressure is further transmitted from the upper space 14 of the fuel tank 10 to the back purge chamber 40, the check valve 42 having a small valve opening pressure is opened, and the negative pressure also acts on the lower chamber 34. As a result, the liquid fuel and the evaporated fuel accumulated in the lower chamber 34 are back-purged into the fuel tank 10.
【００１５】下部室３４が負圧になると、フィルタ３０
及び２８や活性炭層を通して上部室３２にも負圧が作用
し、チェックバルブ６０が開弁して、空気がキャニスタ
２０内に取り込まれる。空気が活性炭層を貫流すること
により、活性炭粒４８に吸着されていた蒸発燃料は脱離
され、空気と共に下部室３４、チェックバルブ４２、バ
ックパージ室４０、バックパージライン４４を通って燃
料タンク１０に戻ることができる。これも図１の実施例
におけるバックパージの一つであり、パージされた燃料
の一部は前述のように直ちにエンジンの吸気通路５６へ
吸入される。これら一連のバックパージ作用は本発明に
よる実施例の特長とするものであって、従来のものでは
エンジンの運転中にバックパージを行うことはできなか
ったが、この実施例では運転中に行われる。When the lower chamber 34 has a negative pressure, the filter 30
Negative pressure also acts on the upper chamber 32 through the and 28 and the activated carbon layer, the check valve 60 opens, and air is taken into the canister 20. As the air flows through the activated carbon layer, the evaporated fuel adsorbed by the activated carbon particles 48 is desorbed, and passes through the lower chamber 34, the check valve 42, the back purge chamber 40, and the back purge line 44 together with the air, and the fuel tank 10 is removed. You can go back to. This is also one of the back purges in the embodiment of FIG. 1, and a part of the purged fuel is immediately sucked into the intake passage 56 of the engine as described above. This series of back-purge action is a feature of the embodiment according to the present invention, and the back-purge cannot be performed during the operation of the engine in the conventional case, but it is performed during the operation in this embodiment. .
【００１６】図１の実施例において、チェックバルブ５
２が開いて前述のように燃料タンク１０内やチャコール
キャニスタ２０内に吸気負圧が作用し、キャニスタ２０
がパージ状態におかれているとき以外は、チェックバル
ブ６２の作用によってキャニスタ２０の内圧は大気圧よ
りも高く保たれているが、キャニスタ２０の内圧が燃料
タンク１０の内圧よりも高いときは、チェックバルブ５
２及び６２の開弁圧がチェックバルブ４２及び３８の開
弁圧よりも高く設定されているために、チェックバルブ
６２が開弁しない状態でもチェックバルブ４２が開弁
し、キャニスタ２０内、特に下部室３４に溜まっている
蒸発燃料及び液状燃料を、圧力差によって燃料タンク１
０へバックパージする。この作用はエンジンが停止した
とき等に起こるが、エンジンが運転中であっても上述の
ような条件が揃ったときには起こるので、この点でも従
来技術のバックパージの様式とは異なっている。In the embodiment of FIG. 1, the check valve 5
2, the intake negative pressure acts on the fuel tank 10 and the charcoal canister 20 as described above.
The internal pressure of the canister 20 is kept higher than the atmospheric pressure by the action of the check valve 62 except when the internal pressure of the canister 20 is higher than the internal pressure of the fuel tank 10. Check valve 5
Since the valve opening pressures of 2 and 62 are set higher than the valve opening pressures of the check valves 42 and 38, the check valve 42 opens even in a state where the check valve 62 does not open, and the check valve 42 opens in the canister 20, especially in the lower part. Due to the pressure difference, the evaporated fuel and the liquid fuel stored in the chamber 34
Backpurge to 0. Although this action occurs when the engine is stopped, etc., it occurs even when the engine is in operation when the above-described conditions are met, and thus this point is also different from the conventional back purge mode.
【００１７】エンジンの運転中に、チャコールキャニス
タに捕集された蒸発燃料を空気によってパージして、エ
ンジンの吸気通路へ送ることは従来のものでもできる
が、本発明による実施例では、運転中にもバックパージ
によって燃料を再び燃料タンク１０内へ送り返すことが
できる点で、更に進歩していると言うことができる。な
お、エンジンが停止しているときに燃料タンク１０内の
液体燃料１２の温度低下によってバックパージが起こる
ときも、チェックバルブ６０が開いて空気をチャコール
キャニスタ２０内に導入することは言うまでもない。While the fuel vapor trapped in the charcoal canister can be purged by air and sent to the intake passage of the engine while the engine is running, it can be carried out by the conventional method. It can be said that even further progress has been made in that the fuel can be sent back into the fuel tank 10 again by the back purge. Needless to say, the check valve 60 is opened to introduce air into the charcoal canister 20 even when back purge occurs due to the temperature drop of the liquid fuel 12 in the fuel tank 10 while the engine is stopped.
【００１８】気温が比較的高いこと等によって、燃料タ
ンク１０内の燃料の蒸発が盛んなときは、チャコールキ
ャニスタ２０内の蒸発燃料の圧力が更に高くなり、その
圧力が所定値を越えるとチェックバルブ６２が開弁し、
活性炭粒４８の間を通って、蒸発燃料が吸着、除去され
た後の、清浄な空気だけがチェックバルブ６２から大気
中に放出される。この時、チャコールキャニスタ２０内
の圧力は、大気圧よりも高いチェックバルブ６２の設定
圧力に保たれる。チェックバルブ６２の設定圧力は、燃
料注入口１６の燃料液面に対する高さにもよるが、例え
ば２００〜３００mmAq程度の範囲で選ぶことができる。When the fuel in the fuel tank 10 is actively vaporized due to a relatively high temperature, the pressure of the vaporized fuel in the charcoal canister 20 becomes higher, and when the pressure exceeds a predetermined value, the check valve 62 opens,
Only clean air after the evaporated fuel has been adsorbed and removed through the spaces between the activated carbon particles 48 is released from the check valve 62 into the atmosphere. At this time, the pressure in the charcoal canister 20 is maintained at the set pressure of the check valve 62 higher than the atmospheric pressure. The set pressure of the check valve 62 depends on the height of the fuel inlet 16 with respect to the liquid surface of the fuel, but can be selected in the range of about 200 to 300 mmAq, for example.
【００１９】このように、本発明の第１実施例において
は、チャコールキャニスタ２０内を大気圧よりも高く保
つことによって、蒸発燃料が若干圧縮されるので、チャ
コールキャニスタ２０自体のワーキングキャパシティ
（吸着容量）が、従来のようにチャコールキャニスタ内
を略大気圧に保っているものよりも向上する。なお、チ
ェックバルブ６２の設定圧力は前記チェックバルブ５２
のそれよりも僅かに小さくするが、チェックバルブ３８
及び４２の開弁圧力は、普通のチェックバルブと同じ１
０〜５０mmAq程度でよい。As described above, in the first embodiment of the present invention, the evaporated fuel is slightly compressed by keeping the inside of the charcoal canister 20 higher than the atmospheric pressure, so that the working capacity (adsorption of the charcoal canister 20 itself) is increased. (Capacity) is improved compared to the conventional one in which the inside of the charcoal canister is maintained at approximately atmospheric pressure. The set pressure of the check valve 62 is the same as that of the check valve 52.
Check valve 38, which is slightly smaller than that of
The valve opening pressures of 42 and 42 are the same as those of ordinary check valves.
It may be about 0 to 50 mmAq.
【００２０】第１実施例では、チェックバルブ６２やチ
ェックバルブ５２の開弁圧を比較的高く設定しているた
め、蒸発燃料をチャコールキャニスタ２０の活性炭粒４
８に吸着させるときは、チャコールキャニスタ２０の内
圧を高めることができると共に、チェックバルブ６０の
開弁圧を高めに設定すれば、バックパージ状態において
チャコールキャニスタ２０内を負圧にすることができ、
いずれにしてもチャコールキャニスタ２０のワーキング
キャパシティ（吸着容量）を向上させることができる。
また、トラッパ３６によって気液分離を行うため、液状
の燃料を活性炭粒４８に吸着させることがないので、活
性炭粒４８の耐久性が向上する。更に、チャコールキャ
ニスタ２０に捕集した燃料をパージ負圧によってバック
パージするので、ポンプなどの手段が不要である等の利
点もある。In the first embodiment, since the valve opening pressures of the check valve 62 and the check valve 52 are set relatively high, the vaporized fuel is activated carbon particles 4 of the charcoal canister 20.
When adsorbing to 8, the internal pressure of the charcoal canister 20 can be increased, and if the valve opening pressure of the check valve 60 is set to be high, the internal pressure of the charcoal canister 20 can be negative pressure in the back purge state.
In any case, the working capacity (adsorption capacity) of the charcoal canister 20 can be improved.
Further, since the trapper 36 performs gas-liquid separation, liquid fuel is not adsorbed on the activated carbon particles 48, and thus the durability of the activated carbon particles 48 is improved. Further, since the fuel collected in the charcoal canister 20 is back-purged by the purge negative pressure, there is an advantage that means such as a pump is unnecessary.
【００２１】図２に本発明の第２実施例を示す。図１に
示す第１実施例と実質的に同じ構造でよいものには、図
１と同じ参照符号を付して示している。第２実施例の第
１実施例に対する主要な相違点は、第１実施例における
バックパージライン４４とベーパライン４６を単一の導
管６６にまとめたことにある。単一の導管６６は、図１
におけるベーパライン４６と同様に、燃料タンク１０の
上部空間１４に接続される。単一の導管６６はチャコー
ルキャニスタ２０’の入口で、ベーパパイプ６８とバッ
クパージパイプ７０に分岐して接続している。パイプ６
８及び７０の各先端は、いずれも下部室３４まで延びて
いるが、前者は下部室３４の上層に、また後者は下部室
３４の下層に、それぞれ高さを異にして開口している。
前記の分岐部分には、それぞれ単一の導管６６からベー
パパイプ６８の方に向かって開き得るチェックバルブ７
２と、バックパージパイプ７０から単一の導管６６の方
に向かって開き得るチェックバルブ７４が設けられる。FIG. 2 shows a second embodiment of the present invention. Elements having substantially the same structure as those of the first embodiment shown in FIG. 1 are designated by the same reference numerals as those in FIG. The main difference between the second embodiment and the first embodiment is that the back purge line 44 and the vapor line 46 in the first embodiment are combined into a single conduit 66. The single conduit 66 is shown in FIG.
Similarly to the vapor line 46 in the above, it is connected to the upper space 14 of the fuel tank 10. The single conduit 66 is the inlet of the charcoal canister 20 'and is branched and connected to a vapor pipe 68 and a back purge pipe 70. Pipe 6
Each of the tips of 8 and 70 extends to the lower chamber 34, but the former is opened in the upper layer of the lower chamber 34 and the latter is opened in the lower layer of the lower chamber 34 at different heights.
A check valve 7 which can be opened from a single conduit 66 towards the vapor pipe 68 is provided in each of the branches.
2 and a check valve 74 that can open from the back purge pipe 70 towards the single conduit 66.
【００２２】チャコールキャニスタ２０’における下部
室３４の上層には、１本のパージパイプ７６の先端が開
口しており、パージパイプ７６はバキュームスイッチン
グバルブ７８を介して、エンジンの吸気通路５６に設け
られたサージタンク８０に接続している。バキュームス
イッチングバルブ７８は例えばダイヤフラムバルブであ
って、吸気負圧をバルブの駆動力として一定の車速以上
で開弁するようになっており、エンジンの停止中は閉弁
する。In the upper layer of the lower chamber 34 of the charcoal canister 20 ', the tip of one purge pipe 76 is opened, and the purge pipe 76 is provided in the intake passage 56 of the engine via a vacuum switching valve 78. Connected to the surge tank 80. The vacuum switching valve 78 is, for example, a diaphragm valve, and is designed to open at a constant vehicle speed or higher with intake negative pressure as a driving force for the valve, and is closed while the engine is stopped.
【００２３】燃料タンク１０で発生した蒸発燃料は、単
一の導管６６からチェックバルブ７２を通ってベーパパ
イプ６８に入り、下部室３４で液状に戻った燃料と分離
されてフィルタ３０を透過し、円筒形の胴部２２内の活
性炭粒４８に吸着される。チェックバルブ６２の作用は
第１実施例のそれと同様であるが、その開弁圧はチェッ
クバルブ７２のそれよりも僅かに高く設定する。それに
よって、燃料タンク１０の内圧は、エンジンを停止した
時に図３に示すように若干上昇すると共に、チャコール
キャニスタ２０’の内圧も上昇する。時間が経過するに
つれて燃料タンク１０内の液体燃料１２の温度が低下
し、その内圧が低下して行くため、チャコールキャニス
タ２０’の内圧よりも燃料タンク１０の内圧の方が低く
なり、チェックバルブ７４が開弁して下部室３４に溜ま
った液状の燃料をバックパージパイプ７０と単一の導管
６６を通して燃料タンク１０へ回収する。The evaporated fuel generated in the fuel tank 10 enters the vapor pipe 68 from the single conduit 66 through the check valve 72, is separated from the fuel returned to the liquid state in the lower chamber 34 and permeates the filter 30 to form a cylinder. It is adsorbed by the activated carbon particles 48 in the body 22 of the shape. The operation of the check valve 62 is similar to that of the first embodiment, but the valve opening pressure is set slightly higher than that of the check valve 72. As a result, the internal pressure of the fuel tank 10 rises slightly as shown in FIG. 3 when the engine is stopped, and the internal pressure of the charcoal canister 20 'also rises. As time passes, the temperature of the liquid fuel 12 in the fuel tank 10 decreases, and the internal pressure of the liquid fuel 12 decreases. Therefore, the internal pressure of the fuel tank 10 becomes lower than the internal pressure of the charcoal canister 20 ', and the check valve 74 The liquid fuel accumulated in the lower chamber 34 when the valve is opened is collected in the fuel tank 10 through the back purge pipe 70 and the single conduit 66.
【００２４】さらに燃料タンク１０の温度が低下し、内
圧が負圧になったとき、チェックバルブ６０が開弁して
空気をチャコールキャニスタ２０’内に導入し、活性炭
粒４８に吸着された蒸発燃料を脱離させる。この蒸発燃
料も下部室３４に集められ、少なくとも一部は液化し
て、バックパージパイプ７０、チェックバルブ７４、及
び単一の導管６６を通って燃料タンク１０内へ回収され
る。なお、このバックパージ量は、燃料タンク１０内の
液体燃料１２の温度が４０°Ｃから２５°Ｃまで降下す
る間に、燃料タンク１０の上部空間１４の容積１０リッ
トルに対して、およそ２〜２．５リットルにもなる。When the temperature of the fuel tank 10 further decreases and the internal pressure becomes negative, the check valve 60 opens to introduce air into the charcoal canister 20 ', and the evaporated fuel adsorbed by the activated carbon particles 48 is introduced. To detach. This evaporated fuel is also collected in the lower chamber 34, at least a part of which is liquefied and is collected in the fuel tank 10 through the back purge pipe 70, the check valve 74, and the single conduit 66. The back purge amount is about 2 to 10 liters of the volume of the upper space 14 of the fuel tank 10 while the temperature of the liquid fuel 12 in the fuel tank 10 drops from 40 ° C to 25 ° C. It can reach 2.5 liters.
【００２５】下部室３４内の蒸発燃料は、自動車の車速
が所定値を越えたときにバキュームスイッチングバルブ
７８が開弁して、エンジンのサージタンク８０へ吸入さ
れることによっても処理される。車速が低い時や、エン
ジンが停止しているときは、バキュームスイッチングバ
ルブ７８がチャコールキャニスタ２０’とエンジンのサ
ージタンク８０の間を完全に遮断する。The evaporated fuel in the lower chamber 34 is also processed by being sucked into the surge tank 80 of the engine by opening the vacuum switching valve 78 when the vehicle speed of the vehicle exceeds a predetermined value. When the vehicle speed is low or the engine is stopped, the vacuum switching valve 78 completely shuts off between the charcoal canister 20 'and the surge tank 80 of the engine.
【００２６】このように、第２実施例においても、チャ
コールキャニスタ２０’の大気連通口にチェックバルブ
６２を設けて、チャコールキャニスタ２０’の内圧を従
来のものより高く保った状態で作動させるので、燃料タ
ンク１０の内圧が正圧のときであっても、液化した蒸発
燃料をチャコールキャニスタ２０からバックパージし
て、燃料タンク１０へ回収することができる。As described above, also in the second embodiment, since the check valve 62 is provided at the atmosphere communication port of the charcoal canister 20 ', the charcoal canister 20' is operated with the internal pressure kept higher than the conventional one. Even when the internal pressure of the fuel tank 10 is positive, the liquefied vaporized fuel can be back-purged from the charcoal canister 20 and collected in the fuel tank 10.
【００２７】[0027]
【発明の効果】本発明においては、チャコールキャニス
タの内圧をパージ状態以外は大気圧よりも高く維持して
いるため、エンジンの停止時はもとより、運転中であっ
ても、燃料タンクの内圧がチャコールキャニスタの内圧
よりも低下するときには、チャコールキャニスタから燃
料タンクに向かって燃料を送り返すバックパージが起こ
るので、チャコールキャニスタの蒸発燃料吸着能力の回
復を早め、その耐久性が高くなると共に、ワーキングキ
ャパシティ（吸着容量）を常に大きく維持することが可
能になる。According to the present invention, since the internal pressure of the charcoal canister is maintained higher than the atmospheric pressure except when in the purged state, the internal pressure of the fuel tank remains charcoal not only when the engine is stopped but also during operation. When the pressure drops below the internal pressure of the canister, back purge returns fuel from the charcoal canister to the fuel tank, which accelerates the recovery of the evaporated fuel adsorption capacity of the charcoal canister, increases its durability, and increases the working capacity ( It is possible to maintain a large adsorption capacity).
【００２８】また、パージした燃料をエンジンの吸気通
路に送って吸気中に混入して処理するよりも、パージし
た燃料を燃料タンクへ送り返すことを主流とする本発明
装置においては、エンジンの燃料経済性を高め得るのは
もとより、パージ燃料が吸気に混入することによってエ
ンジンの運転状態が不安定になるのをできるだけ回避す
ることができる。更に、バックパージにおける流体の移
動のために、与圧したチャコールキャニスタと燃料タン
クとの圧力差を利用しているので、別のポンプ手段等を
必要とせず、高級な作動をするにもかかわらず、装置構
成が簡単で低コストになる利点がある。Further, in the apparatus of the present invention whose mainstream is to send the purged fuel back to the fuel tank, rather than sending the purged fuel to the intake passage of the engine and mixing it in the intake air for processing, the fuel economy of the engine is reduced. It is possible to prevent the operating state of the engine from becoming unstable due to the mixture of purged fuel into the intake air, as well as improving the performance. Further, since the pressure difference between the pressurized charcoal canister and the fuel tank is used for the movement of the fluid in the back purge, no separate pump means or the like is required, and the high-grade operation is achieved. The advantage is that the device configuration is simple and the cost is low.
【図１】本発明の第１実施例のシステム構成を示す断面
図である。FIG. 1 is a sectional view showing the system configuration of a first embodiment of the present invention.
【図２】本発明の第２実施例の要部を示す断面図であ
る。FIG. 2 is a sectional view showing a main part of a second embodiment of the present invention.
【図３】第２実施例の作動を説明するため圧力の変化を
示す線図である。FIG. 3 is a diagram showing a change in pressure for explaining the operation of the second embodiment.
１０…燃料タンク ２０、２０’…チャコールキャニスタ ２８、３０…フィルタ ３２…上部室 ３４…下部室 ３６…トラッパ ３８、４２、５２、６０、６２…チェックバルブ ４０…バックパージ室 ４４…バックパージライン ４６…ベーパライン ４８…活性炭粒 ５０…パージ室 ５６…エンジンの吸気通路 ６６…単一の導管 ６８…ベーパパイプ ７０…バックパージパイプ ７２、７４…チェックバルブ ７６…パージパイプ ７８…バキュームスイッチングバルブ ８０…サージタンク 10 ... Fuel tank 20, 20 '... Charcoal canister 28, 30 ... Filter 32 ... Upper chamber 34 ... Lower chamber 36 ... Trapper 38, 42, 52, 60, 62 ... Check valve 40 ... Back purge chamber 44 ... Back purge line 46 ... Vapor line 48 ... Activated carbon particles 50 ... Purge chamber 56 ... Engine intake passage 66 ... Single conduit 68 ... Vapor pipe 70 ... Back purge pipe 72, 74 ... Check valve 76 ... Purge pipe 78 ... Vacuum switching valve 80 ... Surge tank
Claims (1)
してその一部を吸着するチャコールキャニスタと、前記
燃料タンクから蒸発燃料を前記チャコールキャニスタの
内部へ送り込むための第１の通路と、前記チャコールキ
ャニスタから前記燃料タンクへ燃料を送り返すバックパ
ージのための第２の通路と、前記チャコールキャニスタ
の内部を大気に連通させ得る第３の通路と、前記第３の
通路に設けられて前記チャコールキャニスタがパージ状
態にある時以外は前記チャコールキャニスタの内圧を大
気圧よりも高い所定の圧力に維持するバルブ手段とを備
えていることを特徴とする蒸発燃料捕集装置。1. A charcoal canister that collects vaporized fuel in an engine fuel tank and adsorbs a part of the vaporized fuel; a first passage for feeding the vaporized fuel from the fuel tank into the charcoal canister; A second passage for back-purge that sends fuel back from the charcoal canister to the fuel tank, a third passage that allows the inside of the charcoal canister to communicate with the atmosphere, and a charcoal canister provided in the third passage. And a valve means for maintaining the internal pressure of the charcoal canister at a predetermined pressure higher than atmospheric pressure except when in the purged state.
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