JP5313194B2 - 蒸発燃料処理装置 - Google Patents
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Description
蒸発燃料処理装置は、図1に示すように、燃料Fを貯留する燃料タンク1、燃料タンク1内の燃料Fを図外の内燃機関(エンジン)へ圧送供給する燃料ポンプ2、燃料タンク1内で発生した蒸発燃料(ベーパ)を吸着するキャニスタ3、キャニスタ3へ負圧を作用させて当該キャニスタ3内から蒸発燃料を吸引脱離させるアスピレータ4、蒸発燃料含有ガスから蒸発燃料を優先的に透過させて濃縮分離する分離膜モジュール5、燃料タンク1内の蒸発燃料をキャニスタ3へ導入して吸着捕捉させる捕捉ベーパ通路10、及び燃料タンク1内の蒸発燃料を分離膜モジュール5へ導入して処理させる処理ベーパ通路11などを有する。アスピレータ4が本発明の吸引手段に相当し、分離膜モジュール5が本発明の分離手段に相当する。
燃料導入制御手段は、分岐通路14上のほかに、アスピレータ4へ設けることもできる。例えば、アスピレータ4内に、ノズル本体46からの燃料噴射タイミングを制御するニードル弁を設けることができる。具体的には、図8に示すように、ノズル部45に弁設置ベース48を接合したうえで、当該弁設置ベース48の中央部に、ノズル本体46を開閉するニードル弁47を配すことができる。ニードル弁47はピン状の部材であり、アスピレータ4の軸方向に沿って摺動可能となっている。ニードル弁47と弁設置ベース48との間には圧縮バネ49が配されており、当該圧縮バネ49によってニードル弁47は閉弁方向へ常時付勢されている。また、弁設置ベース48の周縁部には、電磁石50がニードル弁47を囲むように配されている。ECU制御によって電磁石50に通電されると、ニードル弁47が開弁方向へ引き寄せられ、ノズル本体46が開弁される。
2 燃料ポンプ
3 キャニスタ
4 アスピレータ
5 分離膜モジュール
5b 導入室
5c 透過室
5d 分離膜
10 捕捉ベーパ通路
11 処理ベーパ通路
13 大気通路
14 分岐通路
15 回収通路
16 希釈ガス通路
17 濃縮ガス通路
21 処理ベーパ通路弁(流量制御弁)
26 圧抜き弁
36 圧力センサ
37 負圧センサ
C 吸着材
F 燃料
Claims (6)
- 燃料タンクと、該燃料タンクで発生する蒸発燃料を吸着するキャニスタと、該キャニスタ内から蒸発燃料を吸引脱離させる吸引手段と、蒸発燃料含有ガスから蒸発燃料を優先的に透過させて濃縮分離する分離手段とを備える蒸発燃料処理装置であって、
前記燃料タンクの内圧を検知する圧力検知手段を備え、
前記吸引手段と前記キャニスタとは回収通路を介して連通され、該回収通路上には、該回収通路の連通状態と遮断状態とを切り替える回収通路弁が設けられており、
前記燃料タンクと前記キャニスタとは捕捉ベーパ通路を介して連通され、該捕捉ベーパ通路上には、該捕捉ベーパ通路の連通状態と遮断状態とを切り替える捕捉ベーパ通路弁が設けられており、
前記分離手段は、蒸発燃料含有ガスが導入される導入室と、濃縮ガスが精製される透過室とを有し、
前記燃料タンクと前記導入室とは処理ベーパ通路を介して連通され、該処理ベーパ通路上には、該処理ベーパ通路の連通状態と遮断状態とを切り替え、前記分離手段への蒸発燃料含有ガス供給流量を制御する流量制御手段として処理ベーパ通路弁が設けられており、
前記透過室からは、前記回収通路の前記回収通路弁と前記吸引手段との間に連通する濃縮ガス通路が延びており、
前記導入室からは、前記キャニスタと、内燃機関へ空気を吸入する吸気通路とへ分岐状に連通する希釈ガス通路が延びており、前記吸気通路側へ分岐した希釈ガス通路上には、該希釈ガス通路の連通状態と遮断状態とを切り替える圧抜き弁が設けられており、
給油時以外の前記内燃機関停止中は、初期状態として、前記回収通路弁、前記捕捉ベーパ通路弁、前記処理ベーパ通路弁、及び前記圧抜き弁の全てが閉弁されているが、前記燃料タンクの内圧が所定値を超えたことが前記圧力検知手段によって検知されると、前記吸引手段によって前記回収通路及び濃縮ガス通路を介して前記分離手段の透過室へ負圧を作用させてから、前記処理ベーパ通路弁及び前記圧抜き弁を開弁して、前記燃料タンクの圧抜き制御を行い、
該圧抜き制御時には、前記希釈ガス中の蒸発燃料残存濃度が安定するように、前記燃料タンクの内圧に基づいて前記処理ベーパ通路弁の開弁量を制御することで前記分離手段への蒸発燃料含有ガス供給量を制御し、前記分離手段によって分離された濃縮ガスが、前記濃縮ガス通路、前記回収通路、及び前記吸引手段をこの順で介して前記燃料タンクへ回収される一方、前記分離手段を透過せずに残存する希釈ガスが、前記吸気通路へ導入されることを特徴とする、蒸発燃料処理装置。 - 請求項1に記載の蒸発燃料処理装置であって、
前記圧抜き制御では、前記燃料タンクの内圧が高いほど前記処理ベーパ通路弁の開弁量を小さくし、前記燃料タンクの内圧低下に伴って前記処理ベーパ通路弁の開弁量を大きくし、前記燃料タンクの内圧が所定値以下となれば、前記吸引手段を停止して前記各弁が前記初期状態へ戻されることを特徴とする、蒸発燃料処理装置。 - 請求項1または請求項2に記載の蒸発燃料処理装置であって、
前記燃料タンクの内圧が所定値未満の場合は、前記希釈ガスは蒸発燃料脱離ガスとして前記キャニスタへ導入されることを特徴とする、蒸発燃料処理装置。 - 請求項1ないし請求項3のいずれかに記載の蒸発燃料処理装置であって、
前記処理ベーパ通路弁は、開弁状態と閉弁状態とが切り替えられる電磁弁であり、
前記処理ベーパ通路弁の開弁量が、開弁時間/(開弁時間+閉弁時間)で定められるデューティ比によって制御されることを特徴とする、蒸発燃料処理装置。 - 請求項1ないし請求項4のいずれかに記載の蒸発燃料処理装置であって、
前記処理ベーパ通路弁の開弁量は、エンジンコントロールユニットによって制御され、
前記エンジンコントロールユニットには、前記燃料タンクの内圧−開弁量マップが予め記憶されており、
前記処理ベーパ通路弁の開弁量が、前記燃料タンクの内圧−開弁量マップに基づいて制御されることを特徴とする、蒸発燃料処理装置。 - 請求項1ないし請求項5のいずれかに記載の蒸発燃料処置装置であって、
前記吸引手段が、前記燃料タンク内の燃料を内燃機関へ圧送供給する燃料ポンプから吐出された燃料の一部を利用して負圧を発生させるアスピレータであることを特徴とする、蒸発燃料処理装置。
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