KR101134828B1

KR101134828B1 - 증발 연료 처리 장치

Info

Publication number: KR101134828B1
Application number: KR1020097017655A
Authority: KR
Inventors: 마사히데 고바야시
Original assignee: 도요타지도샤가부시키가이샤
Priority date: 2007-01-26
Filing date: 2007-12-28
Publication date: 2012-04-13
Also published as: US8042525B2; CN101583789A; WO2008090720A1; EP2128422B1; CN101583789B; EP2128422A4; EP2128422A1; JP2008184910A; US20100050995A1; KR20090101974A; JP4631855B2

Abstract

본 발명은, 캐니스터가 갖는 증발 연료의 처리 능력을 보다 높게 발휘시켜, 효율적인 증발 연료의 처리가 가능한 증발 연료 처리 장치를 얻는 것이다. 연료 탱크(14)로부터 증발 연료를 캐니스터(16)로 보내는 증기 배관(22)에는 제1 봉쇄 밸브(26)가 구비되어 있고, 제1 봉쇄 밸브(26)는 그 개방도를 조정함으로써, 통과하는 증발 연료의 유속을 조정할 수 있다. 이에 의해, 캐니스터(16)의 증발 연료 처리 능력을, 증발 연료의 유속을 조정하지 않는 구성과 비교하여, 보다 높게 발휘시킬 수 있다.

캐니스터, 증기 배관, 봉쇄 밸브, 연료 탱크, 증발 연료 처리 장치

Description

증발 연료 처리 장치{EVAPORATED FUEL TREATING APPARATUS}

본 발명은, 증발 연료 처리 장치에 관한 것이다.

연료 탱크 등에서 발생한 증발 연료를 처리하기 위한 증발 연료 처리 장치에서는, 효율적으로 증발 연료를 처리하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 특허 문헌 1에는, 연료 탱크에서 발생하는 연료 증기를 캐니스터로 도입하기 위한 증기 배관에 봉쇄 밸브를 설치하고, 엔진의 정지 중에는 봉쇄 밸브를 폐쇄 상태로 함으로써, 캐니스터에 흡착시키는 증발 연료를, 급유시에 연료 탱크로부터 유출되는 증발 연료로만 제한하도록 한 증발 연료 처리 장치가 기재되어 있다.

실제의 증발 연료 처리 장치에서는, 캐니스터가 갖는 증발 연료의 처리 능력을, 보다 높게 발휘시키는 것이 요망된다.

특허 문헌 1 : 일본 특허 출원 공개 제2006-118473호 공보

본 발명은 상기 사실을 고려하여, 캐니스터가 갖는 증발 연료의 처리 능력을 보다 높게 발휘시켜, 효율적인 증발 연료의 처리가 가능한 증발 연료 처리 장치를 얻는 것을 과제로 한다.

청구항 1에 기재된 발명에서는, 연료 탱크와 연통되어 연료 탱크 내에서 발생한 증발 연료가 도입되는 캐니스터와, 상기 연료 탱크와 상기 캐니스터를 연통하는 도입 배관에 설치되고 연료 탱크로부터 캐니스터로 도입되는 증발 연료의 유속을 조정 가능한 유속 조정 밸브를 갖는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서는, 연료 탱크로부터 도입 배관을 통해 캐니스터로 도입되는 증발 연료의 유속이, 유속 조정 밸브에 의해 조정된다. 즉, 대량의 증발 연료가 발생하여 캐니스터의 증발 연료 처리 능력을 초과한 과잉의 증발 연료가 캐니스터로 도입되려고 해도 이것이 억제되므로, 캐니스터의 흡착 효율을 확보할 수 있다. 그리고 과잉분의 증발 연료는, 예를 들어 증발 연료의 발생량이 적을 때나, 외기온 저하에 의해 캐니스터의 흡착 능력이 높게 되어 있을 때 등에 캐니스터로 도입하면, 전체적으로 캐니스터가 갖는 증발 연료의 처리 능력을 보다 높게 발휘시키게 되므로, 효율적인 증발 연료의 처리가 가능해진다.

예를 들어, 청구항 2에 기재된 바와 같이, 상기 유속 조정 밸브에 의해 조정되는 증발 연료의 유속이, 상기 캐니스터에서의 증발 연료의 흡착 능력을 초과하지 않도록 결정된 유속 이하로 되도록 설정되어 있는 구성에서는, 캐니스터의 흡착 능력의 범위 내에서 증발 연료가 도입되게 된다. 또한, 청구항 3에 기재된 바와 같이, 상기 유속 조정 밸브에 의해 조정되는 증발 연료의 유속이, 미리 정해진 소정 시간 내에서 상기 캐니스터에서의 증발 연료의 흡착이 행해지도록 설정되어 있는 구성에서는, 이 구성을 채용하지 않는 것과 비교하여, 소정 시간 내에서 평균화하여(단, 완전히 균일화되어 있을 필요는 없음) 증발 연료를 처리하게 된다. 게다가, 일례로서 이 소정 시간을 24시간으로 설정하면, 외기온이 저하되어 있는 야간 등도 증발 연료를 흡착하는 시간으로서 이용할 수 있게 된다. 청구항 2 및 청구항 3 중 어떠한 구성이라도, 캐니스터가 갖는 증발 연료의 처리 능력을 높게 발휘시켜, 효율적인 증발 연료의 처리가 가능해진다.

청구항 4에 기재된 발명에서는, 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 기재된 발명에 있어서, 상기 캐니스터를 대기 연통하는 대기 연통관에 설치되고, 캐니스터의 대기 연통을 조정 가능한 연통 조정 밸브를 갖는 것을 특징으로 한다.

이 연통 조정 밸브에 의한「조정」에는, 연통 조정 밸브를 완전히 개방 혹은 폐쇄하는 것 외에, 원하는 개방도가 되도록 조정하는 것도 포함된다. 따라서, 연통 조정 밸브를 폐쇄하여, 캐니스터 내압을 유지할 수 있다. 또한, 증발 연료의 흡착시 및 탈리(脫離)시의 각각에 있어서, 캐니스터 내의 기체의 흐름을 조정하는 것도 가능해진다. 특히, 청구항 5에 기재된 바와 같이, 상기 캐니스터의 내압이 미리 설정된 규정압을 초과하지 않는 범위에서 상기 연통 조정 밸브가 폐쇄되는 구성으로 하면, 캐니스터 내를 과도하게 고압으로 하는 일 없이 증발 연료의 캐니스터로의 의도하지 않은 블로바이(blow-by)를 억제할 수 있다.

청구항 6에 기재된 발명에서는, 청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 기재된 발명에 있어서, 상기 연료 탱크의 내압을 검출하는 탱크 내압 센서와, 상기 캐니스터의 내압을 검출하는 캐니스터 내압 센서를 갖고, 탱크 내압과 캐니스터 내압의 차압에 의해 상기 유속 조정 밸브에 의한 증발 연료의 유속이 조정되는 것을 특징으로 한다.

이에 의해, 탱크 내압과 캐니스터 내압뿐만 아니라, 이들의 차압에 의해서도 증발 연료의 유속을 조정할 수 있다. 예를 들어, 탱크 내압이 상대적으로 높은 경우에는 유속 조정 밸브의 개방도를 작게 하고, 상대적으로 낮은 경우에는 개방도를 크게 함으로써, 연료 탱크로부터 캐니스터로 도입되는 증발 연료의 유속을 원하는 범위로 조정할 수 있다. 탱크 내압이 낮은 경우에, 필요 이상으로 유속이 저하하는 것을 방지할 수 있다.

청구항 7에 기재된 발명에서는, 청구항 6에 기재된 발명에 있어서, 상기 탱크 내압이 상대적으로 낮은 경우에 상기 유속 조정 밸브의 개방도를 크게 하는 것을 특징으로 한다.

즉, 탱크 내압이 캐니스터 내압보다도 높은 범위라도 탱크 내압이 상대적으로 낮으면, 연료 탱크로부터 캐니스터로 도입 증발 연료의 유속은 작아진다. 이 경우에, 유속 조정 밸브의 개방도를 크게 함으로써, 필요 이상으로 유속이 저하하는 것을 방지할 수 있다.

청구항 8에 기재된 발명에서는, 청구항 6 또는 청구항 7에 기재된 발명에 있어서, 상기 캐니스터 내압보다도 상기 탱크 내압이 저하된 경우에 상기 캐니스터와 상기 연료 탱크가 상기 유속 조정 밸브에 의해 연통되는 것을 특징으로 한다.

이에 의해, 캐니스터 내에서 냉각 응축된 연료를 연료 탱크로 복귀시키는 것이 가능해진다.

청구항 9에 기재된 발명에서는, 청구항 1 내지 청구항 8 중 어느 한 항에 기재된 발명에 있어서, 외기온을 검출하는 외기온 센서를 갖고, 외기온에 기초하여 상기 유속 조정 밸브가 제어되는 것을 특징으로 한다.

이에 의해, 외기온에 의한 캐니스터의 흡착 능력의 변동에 대응하여, 증발 연료를 캐니스터로 도입하는 것이 가능해진다.

청구항 10에 기재된 발명에서는, 청구항 9에 기재된 발명에 있어서, 상기 외기온이 상대적으로 높은 경우에 상기 유속 조정 밸브의 개방도를 작게 하는 것을 특징으로 한다.

온도 상승에 따라서 캐니스터의 흡착 능력이 저하되어 있을 때에 증발 연료의 유속을 억제함으로써, 상대적으로 흡착 능력이 높을 때에 보다 많은 증발 연료를 캐니스터에 도입하게 되어, 전체적으로 캐니스터의 흡착 능력이 높아진다.

청구항 11에 기재된 발명에서는, 청구항 1 내지 청구항 10 중 어느 한 항에 기재된 발명에 있어서, 상기 캐니스터를 냉각하는 냉각 장치를 갖는 것을 특징으로 한다.

냉각 장치로 캐니스터를 냉각함으로써, 흡착 능력을 향상시킬 수 있다.

청구항 12에 기재된 발명에서는, 청구항 11에 기재된 발명에 있어서, 상기 냉각 장치가, 외부 전원으로부터 전력을 받는 것이 가능하게 되어 있는 것을 특징으로 한다.

이와 같이, 냉각 장치가 외부 전원으로부터 전력 공급을 받도록 함으로써, 차량 탑재된 배터리의 방전을 방지할 수 있다.

청구항 13에 기재된 발명에서는, 청구항 11 또는 청구항 12에 기재된 발명에 있어서, 상기 연료 탱크의 내압을 검출하는 탱크 내압 센서를 갖고, 탱크 내압에 기초하여 상기 유속 조정 밸브에 의한 증발 연료의 유속 조정을 예측하여 상기 냉각 장치가 제어되는 것을 특징으로 한다.

따라서, 냉각이 필요한 타이밍에 캐니스터를 냉각함으로써, 불필요한 냉각 장치의 구동을 억제할 수 있다. 또한, 유로 조정 밸브가 개방되기 전, 혹은 유속 조정 밸브에 의해 증발 연료의 유속이 높여지기 전 등에, 미리 냉각 장치를 구동하여 캐니스터를 냉각해 둠으로써, 효율적인 증발 연료의 흡착도 가능해진다.

청구항 14에 기재된 발명에서는, 청구항 1 내지 청구항 13 중 어느 한 항에 기재된 발명에 있어서, 상기 유속 조정 밸브로부터 엔진으로 연료를 공급하는 공급 배관을 갖고, 유속 조정 밸브가, 상기 캐니스터와 상기 연료 탱크 또는 상기 엔진 중 어느 한쪽으로의 연통을 절환 가능한 삼방 밸브로 되어 있는 것을 특징으로 한다.

즉, 이 삼방 밸브에서는, 캐니스터와 연료 탱크의 연통 및 캐니스터와 엔진의 연통은 가능하게 되지만, 연료 탱크와 엔진은 연통하지 않는다. 이로 인해, 연료 탱크로부터 엔진으로의 직접적인 퍼지를 방지할 수 있다.

본 발명은 상기 구성으로 하였으므로, 캐니스터가 갖는 증발 연료의 처리 능력을 보다 높게 발휘시켜, 효율적인 증발 연료의 처리가 가능해진다.

도 1은 본 발명의 일 실시 형태의 증발 연료 처리 장치를 도시하는 개략 구성도이다.

도 2는 본 발명의 일 실시 형태의 증발 연료 처리 장치의 블록도이다.

[부호의 설명]

12 : 증발 연료 처리 장치

14 : 연료 탱크

16 : 캐니스터

18 : 캐니스터 용기

20 : 흡착제

22 : 증기 배관(도입 배관)

24 : 공급 배관

26 : 제1 봉쇄 밸브(유속 조정 밸브)

28 : 연료 탱크측 포트

30 : 대기 연통관

32 : 제2 봉쇄 밸브(연통 조정 밸브)

34 : 냉각 장치

36 : 탱크 내압 센서

38 : 캐니스터 내압 센서

40 : 외기온 센서

42 : 제어 회로

도 1에는, 본 발명의 일 실시 형태의 증발 연료 처리 장치(12)가 도시되어 있다. 이 증발 연료 처리 장치(12)에서는, 자동차에 탑재되는 연료 탱크(14) 등에서 발생하는 증발 연료를 캐니스터(16)에서 처리하기 위해 사용되는 것이다. 캐니 스터(16)를 구성하는 캐니스터 용기(18) 내에는, 활성탄을 포함하여 구성된 흡착제(20)가 수용되어 있고, 이 흡착제(20)에 의해 증발 연료를 흡착 및 탈리할 수 있다.

또한, 본 실시 형태에서는, 차량 주행용 구동원으로서 엔진 외에, 주행용 전지로부터 전력 공급을 받는 구동용 모터(모두 도시 생략)를 구비한, 이른바 하이브리드 차량을 적용 대상으로 하고 있다.

연료 탱크(14)와 캐니스터(16)는, 증기 배관(22)으로 접속되어 있다. 후술하는 바와 같이, 본 실시 형태에서는 캐니스터(16) 내에서 냉각 응축된 연료를 연료 탱크(14)로 복귀시키는 경우가 있고, 캐니스터(16)의 연료 탱크측 포트(28)는 최하부가 되는 구조 및 차체로의 탑재 상태로 되어 있다.

증기 배관(22)의 도중으로부터는, 도시하지 않은 엔진과 연통하는 공급 배관(24)이 분기되어 있고, 분기 부분에는 제1 봉쇄 밸브(26)가 구비되어 있다.

제1 봉쇄 밸브(26)는 삼방 밸브로 되어 있다. 본 실시 형태에서는 특히, 캐니스터(16)와 연료 탱크(14)의 연통, 또는 캐니스터(16)와 엔진의 연통은 가능하게 하지만, 연료 탱크(14)와 엔진은 연통시키지 않는 구성으로 되어 있다.

또한, 제1 봉쇄 밸브(26)는 연료 탱크(14)의 내압(연료 탱크 내압)이, 미리 설정된 소정압 이상으로 되면 개방하여, 캐니스터(16)와 연료 탱크(14)를 연통하도록 되어 있다. 그리고 적어도 캐니스터(16)와 연료 탱크(14)를 연통한 상태 및 캐니스터(16)와 엔진을 연통한 상태에서 개방도(구경)를 조정함으로써, 증발 연료의 유속을 조정하는 것이 가능하게 되어 있다. 또한, 도 2에 도시하는 바와 같이, 제 1 봉쇄 밸브(26)의 개방도의 조정은, 제어 회로(42)에 의한 듀티 제어에 의해 이루어진다.

도 1에 도시하는 바와 같이, 캐니스터(16)에는 외부(대기)와 연통되는 대기 연통관(30)이 설치되어 있고, 대기 연통관(30)에 제2 봉쇄 밸브(32)가 구비되어 있다. 제2 봉쇄 밸브(32)도 도 2에 도시하는 바와 같이, 제어 회로(42)에 의해 제어되어, 개폐 및 개방도의 조정이 이루어지도록 되어 있다.

그리고 본 실시 형태의 증발 연료 처리 장치(12)에서는, 제1 봉쇄 밸브(26)와 제2 봉쇄 밸브(32)의 각각의 개폐, 혹은 개방도를 조정함으로써, 캐니스터(16)의 내압(캐니스터 내압)을 원하는 압력으로 유지할 수 있도록 되어 있다. 이로 인해, 캐니스터 용기(18)는, 상정되는 캐니스터 내압에 견딜 수 있을 만큼의 내압성을 갖는 구성으로 되어 있다.

캐니스터(16) 내에는, 흡착제(20)를 냉각하는 냉각 장치(34)가 구비되어 있다. 일반적으로, 활성탄을 포함하는 흡착제에서는, 온도 저하(냉각)에 의해 증발 연료의 흡착 능력이 높아지고, 온도 상승(가열)에 의해 증발 연료의 탈리 능력이 높아진다. 또한, 냉각 장치(34)도, 도 2에 도시하는 바와 같이 제어 회로(42)에 의해 제어된다.

또한, 냉각 장치(34)의 작동은 상기한 주행용 전지를 충전하기 위한 외부 전원, 예를 들어 가정용 전원으로부터의 전력 공급에 의해 이루어지도록 되어 있다.

도 1에 도시하는 바와 같이, 연료 탱크(14) 내에는 내압을 검출하는 탱크 내압 센서(36)가 설치되어 있다. 또한, 캐니스터(16) 내에도, 내압을 검출하는 캐니 스터 내압 센서(38)가 설치되어 있다. 또한, 캐니스터(16)의 외부에는, 외기온을 검출하는 외기온 센서(40)(도 2 참조)가 설치되어 있다. 도 2에 도시하는 바와 같이, 이들 각 센서에서 검출된 데이터는 제어 회로(42)로 보내지도록 되어 있다.

다음에, 본 실시 형태의 증발 연료 처리 장치(12)의 동작 및 작용을 설명한다.

본 실시 형태의 증발 연료 처리 장치(12)에서는, 캐니스터(16)로 증발 연료가 도입되는 도입 부분에 제1 봉쇄 밸브(26), 대기와 연통되는 연통 부분에 제2 봉쇄 밸브(32)가 설치되어 있고, 이들 봉쇄 밸브를 제어함으로써, 캐니스터 내압을 소정의 범위로 유지할 수 있다. 또한, 증발 연료를 증기 배관(22)으로부터 도입하여 흡착할 때나, 대기를 대기 연통관(30)으로부터 도입하여 증발 연료를 탈리(퍼지)할 때 등의 각각의 과정에 있어서, 증발 연료나 대기의 흐름을 제어할 수도 있다.

또한, 본 실시 형태의 증발 연료 처리 장치(12)에서는, 연료 탱크(14)의 탱크 내압이 미리 설정된 소정압 이상으로 되면 제1 봉쇄 밸브(26)가 개방되어, 캐니스터(16)와 연료 탱크(14)를 연통한다. 이때, 연료 탱크(14)로부터 캐니스터(16)로 도입되는 증발 연료의 유속을, 제1 봉쇄 밸브(26)에 의해 조정할 수 있다. 그리고 이에 의해, 캐니스터(16)의 증발 연료 처리 능력을, 증발 연료의 유속을 조정하지 않는 구성과 비교하여, 보다 높게 발휘시킬 수 있다.

제1 봉쇄 밸브(26)에 의한 증발 연료의 유속 조정으로서는, 예를 들어 캐니스터(16)의 흡착 능력을 고려하여, 연료 탱크(14)로부터 캐니스터(16)로의 증발 연 료의 유속이 일정값 이하가 되도록 억제함으로써, 캐니스터(16)의 흡착 효율을 확보하는 방법 및 구성을 들 수 있다. 즉, 연료 탱크(14) 내에 대량의 증발 연료가 발생하여 캐니스터(16)의 증발 연료 처리 능력을 초과한 과잉의 증발 연료가 캐니스터로 도입되려고 한 경우라도, 제1 봉쇄 밸브(26)에 의해 증발 연료의 유속이 억제되므로, 캐니스터의 흡착 효율을 확보할 수 있다. 그리고 과잉분의 증발 연료는, 예를 들어 증발 연료의 발생량이 적을 때나, 외기온 저하에 의해 캐니스터의 흡착 능력이 높게 되어 있을 때 등에 캐니스터(16)로 도입하면, 전체적으로 캐니스터가 갖는 증발 연료의 처리 능력을 보다 높게 발휘시키게 되어, 효율적인 증발 연료의 처리가 가능해진다.

이 경우, 일례로서, 탱크 내압 센서(36)에서 검출되는 탱크 내압이 상대적으로 높은 경우에는 제1 봉쇄 밸브(26)의 개방도를 작게 하고, 탱크 내압이 상대적으로 낮은 경우에는 이 개방도를 크게 하도록 제어 회로(42)로 제어함으로써, 탱크 내압이 낮을 때에, 필요 이상으로 유속이 저하되는 것을 방지할 수 있다.

본 예에서는, 외기온 센서(40)에서 검출된 외기온 데이터를 기초로 하여, 외기온이 높은 경우에는 제1 봉쇄 밸브(26)의 개방도를 작게 해도 좋다. 즉, 활성탄을 포함하여 구성된 흡착제(20)에서는, 온도 상승에 따라서 증발 연료의 흡착 능력이 저하된다. 따라서, 흡착 능력이 저하되어 있을 때에는, 증발 연료의 유속을 억제함으로써, 상대적으로 흡착 능력이 높을 때에 증발 연료를 캐니스터(16)로 도입하게 되므로, 전체적으로 캐니스터(16)의 흡착 능력이 높아진다.

또한, 이와는 다른 방법 및 구성으로서, 미리 소정의 시간을 설정하고, 이 소정 시간 내에서 연료 탱크(14)에서 발생하는 증발 연료를 캐니스터(16)에서 흡착할 수 있도록 해도 좋다. 일례로서, 상기 소정 시간을 24시간으로 하고, 연료 탱크(14)에서의 1일분의 증발 연료의 발생량을, 24시간 동안 캐니스터(16)의 흡착제(20)에 흡착시키도록 증발 연료의 유속을 설정해도 좋다. 이 방법에서는, 소정 시간 내에서, 보다 평균화하여 증발 연료를 캐니스터(16)로 보내 흡착 처리하게 된다. 물론, 소정 시간 내에서, 캐니스터(16)로 도입되는 증발 연료가 완전히 균일화되어 있을 필요는 없다. 즉, 본 실시 형태의 구성을 채용하지 않는 증발 연료 처리 장치와 비교하여, 시간적으로 보다 평균화되어 증발 연료가 캐니스터(16)로 도입되도록 되어 있으면 좋다.

또한, 본 예에서는, 반드시 제1 봉쇄 밸브(26)의 개방도를 제어 회로(42)에 의해 제어할 필요는 없다. 즉, 제1 봉쇄 밸브(26)로서, 최대의 개방도가 되었을 때에 상기한 바와 같이 소정 시간에 증발 연료를 캐니스터(16)에 흡착시키도록 그 개방도를 고정해 두는 구성이라도 좋다.

제1 봉쇄 밸브(26)에 관한 상기 2개의 제어 방법 및 구성은, 각각을 단독으로 적용하는 것도 가능하고, 병용하여 적용하는 것도 가능하다.

또한, 본 실시 형태에서는, 캐니스터(16)에 냉각 장치(34)가 구비되어 있고, 캐니스터(16) 내의 흡착제(20)를 냉각함으로써 증발 연료의 흡착 능력을 높일 수 있다. 특히, 탱크 내압 센서(36)에 의해 검출한 탱크 내압에 기초하여, 적절한 타이밍에 냉각 장치(34)를 구동하는 것도 가능하다. 즉, 탱크 내압이 상승하여 소정값을 초과한 경우에는, 그 후에 증발 연료의 발생량이 증가하여, 캐니스터(16)로의 증발 연료의 도입량도 증가한다고 상정된다. 따라서, 예를 들어 제1 봉쇄 밸브(26)가 개방되기 전의 타이밍에, 미리 냉각 장치(34)를 구동하여 캐니스터(16) 내의 흡착제(20)를 냉각해 둘 수 있다. 덧붙여, 캐니스터(16)의 흡착제(20)를 냉각할 필요가 없을 때, 예를 들어 탱크 내압이 소정값에 도달하고 있지 않은 경우 등에, 불필요하게 냉각 장치(34)를 구동해 버리는 것도 방지 가능해진다.

냉각 장치(34)의 구동은, 주행용 전지를 충전하기 위한 외부 전원, 예를 들어 가정용 전원을 이용하여, 이 외부 전원으로부터의 전력 공급에 의해 행할 수 있다. 이로 인해, 차량에 탑재된 주행용 전지 등으로부터 전력 공급을 받지 않아도 되므로, 주행용 전지의 방전을 방지할 수 있다. 물론, 이러한 외부 전원이 없는 장소에서는, 주행용 전지로부터의 전력 공급으로 냉각 장치(34)를 구동해도 좋다. 또한, 냉각 장치(34)의 구동용 전원의 종류에 관계없이, 냉각 장치(34)의 구동과 주행용 전지로의 충전을 동시에 행하는 것도 가능하다.

상기와 같이 하여, 제1 봉쇄 밸브(26)를 제어하는 경우에, 제어 회로(42)는 제2 봉쇄 밸브(32)를 폐쇄해 두면, 캐니스터(16) 내로 도입된 증발 연료가 대기 연통관(30)으로부터 블로바이되어 버리는 것에 의한 에미션을 방지할 수 있다. 이 경우, 본 실시 형태에서는 탱크 내압과 캐니스터 내압의 양쪽을 검출할 수 있으므로, 이들의 차압도 감안하여 제1 봉쇄 밸브(26)를 제어하면 된다.

또한, 본 실시 형태에서는, 캐니스터(16)로서는 상정되는 캐니스터 내압에 충분히 견딜 수 있을 만큼의 강도를 갖는 캐니스터 용기(18)를 이용하고 있지만, 캐니스터 내압이 이 규정값을 초과하지 않도록 하기 위해 제2 봉쇄 밸브(32)를 필 요에 따라서 개방하는 것도 가능하다.

본 실시 형태의 증발 연료 처리 장치(12)에서는, 제1 봉쇄 밸브(26)가 삼방 밸브로 되어 있어, 캐니스터(16)와 연료 탱크(14)의 연통과, 캐니스터(16)와 엔진의 연통을 절환할 수 있도록 되어 있다. 따라서, 예를 들어 엔진 작동시에 엔진으로부터의 부압(負壓)에 의해 캐니스터(16) 내의 증발 연료를 탈리(퍼지) 가능한 경우에는, 제1 봉쇄 밸브(26)를 캐니스터(16)와 엔진이 연통되도록 절환하여[제2 봉쇄 밸브(32)는 폐쇄해 둠], 캐니스터(16) 내의 증발 연료를 엔진으로 보낼 수 있다. 이때, 엔진의 작동 상태에 따라서 제1 봉쇄 밸브(26)의 개방도를 듀티 제어함으로써, 퍼지량을 조정할 수 있다.

또한, 예를 들어 차량 주행 중에 탱크 내압이 소정값을 초과한 경우에는, 제1 봉쇄 밸브(26)에 의해 연료 탱크(14)와 캐니스터(16)를 연통시켜, 연료 탱크(14) 내에서 발생한 증기를 캐니스터(16)의 흡착제(20)에서 흡착시킬 수 있다. 그리고 탱크 내압이 소정값보다도 낮아진 경우에는, 연료 탱크(14) 내에서의 증발 연료의 발생량이 적게 되어 있다고 생각되므로, 제1 봉쇄 밸브(26)에 의해 다시 캐니스터(16)와 엔진을 연통시켜, 엔진의 부압으로 캐니스터(16)로부터 증발 연료를 탈리시킬 수 있다.

그리고 캐니스터 내압이 저하하여, 예를 들어 대기압 정도로까지 낮아진 경우에는, 제2 봉쇄 밸브(32)를 개방함으로써 엔진의 부압과 대기압의 차압으로 증발 연료의 탈리를 행할 수 있다.

이와 같이, 본 실시 형태의 증발 연료 처리 장치(12)에서는, 제1 봉쇄 밸 브(26)와 제2 봉쇄 밸브(32)를 적절하게 제어함으로써 탱크 내압 및 캐니스터 내압을 높게 유지하고, 연료 탱크(14)로부터 엔진으로 증발 연료가 직접 퍼지되므로, 엔진 퍼지의 부하를 줄일 수 있다.

또한, 예를 들어 야간에 연료 탱크(14)의 온도 저하 등에 의해, 캐니스터 내압보다도 탱크 내압이 낮아지는 경우가 있다. 이러한 경우에는, 제1 봉쇄 밸브(26)를 제어하여 캐니스터(16)와 연료 탱크(14)를 연통시킴[필요에 따라서, 제2 봉쇄 밸브(32)의 개방도도 제어함]으로써, 캐니스터(16) 내에서 냉각 응축된 연료를, 연료 탱크(14)로 복귀시킬 수 있다. 실질적으로 연료 탱크(14) 내의 부압을 이용하여 증발 연료를 탈리(퍼지)하고 있게 된다. 따라서, 이 경우도 엔진으로부터의 부압에 의한 퍼지(엔진 퍼지)의 부하를 감소시킬 수 있다. 또한, 필요에 따라서 냉각 장치(34)를 구동하여, 캐니스터(16) 내의 증발 연료를 보다 효율적으로 냉각 응축하는 것도 가능하다.

또한, 상기에서는, 본 발명의 유속 조정 밸브 및 연통 조정 밸브로서, 제1 봉쇄 밸브(26) 및 제2 봉쇄 밸브(32)를 언급하였지만, 유속 조정 밸브 및 연통 조정 밸브의 구체적 구성은 특별히 한정되지 않으며, 또한 이들 밸브의 제어 방법도 상기한 듀티 제어 외에, 밸브의 종류 등에 따라서 적절한 것을 선택할 수 있다.

단, 제1 제어 밸브(26)로서는, 삼방 밸브로 하여 캐니스터(16)와 연료 탱크(14)의 연통과, 캐니스터(16)와 엔진의 연통을 절환 가능하게 하는 것이 바람직하다.

Claims

연료 탱크와 연통되어 연료 탱크 내에서 발생한 증발 연료가 도입되는 캐니스터와,

상기 연료 탱크와 상기 캐니스터를 연통하는 도입 배관에 설치되고 연료 탱크로부터 캐니스터로 도입되는 증발 연료의 유속을 조정 가능한 유속 조정 밸브와,

상기 연료 탱크의 내압을 검출하는 탱크 내압 센서와,

상기 캐니스터를 냉각하는 냉각 장치를 갖고,

탱크 내압에 기초하여 상기 유속 조정 밸브에 의한 증발 연료의 유속 조정을 예측하여 상기 냉각 장치가 제어되는 것을 특징으로 하는, 증발 연료 처리 장치.
제1항에 있어서, 상기 유속 조정 밸브에 의해 조정되는 증발 연료의 유속이, 미리 정해진 소정 시간 내에서 상기 캐니스터에서의 증발 연료의 흡착이 행해지도록 설정되어 있는 것을 특징으로 하는, 증발 연료 처리 장치.
제1항에 있어서, 상기 캐니스터의 내압을 검출하는 캐니스터 내압 센서를 더 갖고,

상기 캐니스터 내압보다도 상기 탱크 내압이 저하된 경우에 상기 캐니스터와 상기 연료 탱크가 상기 유속 조정 밸브에 의해 연통되는 것을 특징으로 하는, 증발 연료 처리 장치.
제3항에 있어서, 탱크 내압과 캐니스터 내압의 차압에 의해 상기 유속 조정 밸브에 의한 증발 연료의 유속이 조정되는 것을 특징으로 하는, 증발 연료 처리 장치.
제1항에 있어서, 상기 냉각 장치가, 외부 전원으로부터 전력을 받는 것이 가능하게 되어 있는 것을 특징으로 하는, 증발 연료 처리 장치.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 유속 조정 밸브에 의해 조정되는 증발 연료의 유속이, 상기 캐니스터에서의 증발 연료의 흡착 능력을 초과하지 않도록 결정된 유속 이하로 되도록 설정되어 있는 것을 특징으로 하는, 증발 연료 처리 장치.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 캐니스터를 대기 연통하는 대기 연통관에 설치되고, 캐니스터의 대기 연통을 조정 가능한 연통 조정 밸브를 갖는 것을 특징으로 하는, 증발 연료 처리 장치.
제7항에 있어서, 상기 캐니스터의 내압이 미리 설정된 규정압을 초과하지 않는 범위에서 상기 연통 조정 밸브가 폐쇄되는 것을 특징으로 하는, 증발 연료 처리 장치.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 외기온을 검출하는 외기온 센서를 갖고,

외기온에 기초하여 상기 유속 조정 밸브가 제어되는 것을 특징으로 하는, 증발 연료 처리 장치.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 유속 조정 밸브로부터 엔진으로 연료를 공급하는 공급 배관을 갖고,

유속 조정 밸브가, 상기 캐니스터와 상기 연료 탱크 또는 상기 엔진 중 어느 한쪽으로의 연통을 절환 가능한 삼방 밸브로 되어 있는 것을 특징으로 하는, 증발 연료 처리 장치.
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