蒸发燃料处理装置的制作方法

本发明涉及蒸发燃料处理装置。

背景技术：

蒸发燃料处理装置例如具有：燃料箱；吸附罐，其对在燃料箱产生的蒸发燃料进行吸附；大气通路，其将吸附罐与大气连通；蒸气通路，其将燃料箱和吸附罐连通。蒸发燃料处理装置还具有：进气管，其向内燃机供给大气；吹扫通路，其将进气管和吸附罐连通；吹扫泵，其从吸附罐朝向进气管强制性地加压输送气体。在进气管中产生充分的负压的情况下，停止吹扫泵而仅利用进气管的负压使蒸发燃料从吸附罐内脱离(吹扫)。在进气管中未产生充分的负压的情况下，驱动吹扫泵而使蒸发燃料从吸附罐内脱离(吹扫)。

这种蒸发燃料处理装置被例如日本特开2002-256986号公报、日本特开2007-162588号公报公开。在日本特开2002-256986号公报中，为了即使是在吹扫泵破损了时，也防止燃料蒸气从吸附罐向大气中扩散，使用双动型的隔膜泵作为吹扫泵。由此，即使吹扫泵破损，泵停止时的通路密闭性也被确保。

在日本特开2007-162588号公报中，采用特殊的叶片泵作为吹扫泵。该叶片泵具有将多个叶片向旋转中心拉近的拉伸弹簧等的叶片收容部件。因而，在吹扫泵的驱动中，拉伸弹簧在离心力的作用下伸长，叶片向径向外方突出，从而加压输送气体。另一方面，在吹扫泵的停止中，在拉伸弹簧的作用力下，各叶片被向旋转中心拉近，从而吸入侧与喷出侧连通。由此，通过在吹扫泵的驱动停止中也确保气体的流路，提高蒸发燃料的脱离效率。此外，在日本特开2007-162588号公报中，吹扫泵设于大气通路上。不过，通过在吹扫泵的驱动停止中也确保气体的流路，从而供油时的气体流动也被确保。

技术实现要素：

发明要解决的问题

在日本特开2002-256986号公报中，若停止吹扫泵，则通路被完全地密闭(阻断)。因此，仅利用进气管的负压而使蒸发燃料从吸附罐脱离之际的效率极差。为了避免此情况，也公开了一种形成设有旁通阀的旁通路径的形态。不过，这将无法避免随着零部件个数的增大产生的成本上升、装置的大型、复杂化。

另一方面，在日本特开2007-162588号公报中，使用了即使泵停止时气体也能在内部通过的叶片泵，因此，不产生日本特开2002-256986号公报那样的问题。不过，在日本特开2007-162588号公报中，需要使用特殊的叶片泵。而且，未考虑叶片泵内的成为气体流路的内部空间的大小(截面积)。因而，若叶片泵的从吸入口到喷出口的部分的内部空间的最小截面积比吹扫通路中的内部空间的最小截面积小，则叶片泵成为通路阻力(压损部)，蒸发燃料的脱离效率被阻碍。而且，在日本特开2007-162588号公报中，叶片泵设于大气通路上，因此，也会阻碍供油时的气体流动。

因而，以往需要一种蒸发燃料处理装置，其中，在充分的负压在进气管中产生的情况下，停止吹扫泵、仅利用进气管的负压使蒸发燃料从吸附罐内脱离之际的脱离效率被阻碍的情况较少。

用于解决问题的方案

根据本发明的1个特征，蒸发燃料处理装置具有：燃料箱；吸附罐，其对在燃料箱产生的蒸发燃料进行吸附；大气通路，其使吸附罐与大气连通；蒸气通路，其将燃料箱和吸附罐连通。蒸发燃料处理装置还具有：进气管，其向内燃机供给大气；吹扫通路，其将进气管和吸附罐连通；吹扫泵，其从吸附罐朝向进气管强制性地加压输送气体。在进气管的负压的绝对值比预定值大的情况下，停止吹扫泵而利用进气管内的负压使蒸发燃料从吸附罐内脱离。在进气管的负压的绝对值比所述预定值小或进气管的压力是正压的情况下，驱动吹扫泵而强制性地加压输送气体，使蒸发燃料从吸附罐内脱离。在使蒸发燃料从吸附罐内脱离之际，一边大气作为吹扫促进用的空气从大气通路导入，一边气体经由吸附罐和吹扫通路而向进气管流动。“气体”包括例如吹扫促进用的空气(大气)和蒸发燃料中的一者或两者。“气体”也有时能够称为例如含有蒸发燃料的气体。

吹扫泵设置在吹扫通路上。吹扫泵是即使在驱动停止时气体也能够在内部通过的涡流泵。吹扫泵具有：圆板状的叶轮，其沿着外周缘并列设有多个槽或叶片；外壳，其收容叶轮，具备吸入口和喷出口。叶轮在外壳内进行轴旋转。在外壳内以包围叶轮的外周缘部的方式形成有流路，吸入口和喷出口利用流路始终连通。吹扫泵的从吸入口经由流路到喷出口的路径的内部空间的最小截面积成为大气通路、吸附罐、以及吹扫通路的配管的内部空间的最小截面积以上。

即、吹扫泵内路径的最小截面积成为作为使蒸发燃料从吸附罐脱离之际的气体流动路径的大气通路、吸附罐、以及吹扫通路的配管的最小截面积以上。由此，吹扫泵的从吸入口经由流路到喷出口的路径的每单位长度的压力损失成为大气通路、吸附罐、以及吹扫通路的配管的每单位长度的压力损失以下。“长度”是例如气体流动方向的尺寸。“吸附罐的内部空间的截面积”是在收容有例如吸附蒸发燃料的吸附材料的吸附室中在各吸附材料之间形成的空隙面积的总合。

因而，在使蒸发燃料从吸附罐脱离之际，在仅利用进气管内的负压的情况下气体能够在吹扫泵内流动。吹扫泵是涡流泵，比具备特殊的构造的以往的叶片泵容易地构成。另外，吹扫泵中的内部空间的最小截面积成为构成吹扫通路的其他部分的最小截面积以上。由此，吹扫泵内的压力损失比构成吹扫通路的其他部分中的压力损失小。在仅利用进气管内的负压使蒸发燃料从吸附罐脱离之际，可靠地避免吹扫泵成为通路阻力(压损部)的情况。于是，能够避免仅利用进气管内的负压使蒸发燃料脱离之际的脱离效率被阻碍的情况。

在其他特征中，也可以是，在吹扫通路上的比吹扫泵靠吸附罐侧的位置设有流量控制阀。即、若将使蒸发燃料脱离之际的气体的流动方向定义为吹扫方向，在设置流量控制阀的情况下，设于比例如吹扫泵靠吹扫方向上游的位置。

只要在比吹扫泵靠吹扫方向上游的位置设置流量控制阀，存在例如如下那样的优点。第1、可根据进气管的负压的程度等，控制吹扫通路、吸附罐内的负压的程度。第2、只要在吹扫泵的停止的同时使流量控制阀闭阀而阻断吹扫通路，就能够防止在吹扫泵刚刚停止之后正压作用于吸附罐而蒸发燃料经由大气通路向大气中扩散。第3、只要在供油时等使流量控制阀闭阀而阻断吹扫通路，就能够将来自燃料箱的蒸发燃料可靠地向吸附罐输送。

在其他特征中，吹扫泵和流量控制阀未位于在向燃料箱供油时来自燃料箱的气体的流动路径上。

附图说明

图1是蒸发燃料处理装置的概略图。

图2是吹扫泵的分解立体图。

图3是吹扫泵的局部剖视图。

图4是吹扫泵的横剖视图。

图5是其他实施方式的蒸发燃料处理装置的概略图。

具体实施方式

蒸发燃料处理装置可适用于汽车等车辆，如图1所示，具有燃料箱1、吸附罐2、吹扫泵3、以及流量控制阀4。蒸发燃料处理装置还具有：大气通路10，其将吸附罐2与大气连通；蒸气通路11，其将燃料箱1和吸附罐2连通；进气管15；吹扫通路12，其将进气管15和吸附罐2连通。

燃料箱1是具有耐压性的密闭罐。汽油等挥发性较高的燃料贮存于燃料箱1内。在燃料箱1内配置有将燃料向发动机(内燃机5)加压输送的燃料泵(未图示)。

吸附罐2使在燃料箱1产生的蒸发燃料选择性地吸附/脱离。在吸附罐2的内部填充有吸附材料(未图示)。作为吸附材料，能够使用使空气通过而能够使蒸发燃料吸附/脱离的多孔质体。作为这样的多孔质体，能够恰当地使用活性炭。

进气管15是将大气向内燃机(发动机)5进行进气供给的管。在进气管15内设有开阀量由发动机控制单元(ecu)(未图示)控制的节流阀16。节流阀16的开阀量可根据省略图示的加速踏板的踩踏量等控制。

蒸气通路11是例如配管，将燃料箱1和吸附罐2连通。吹扫通路12将进气管15和大气通路10连通。吹扫通路12具有：配管12a，其将进气管15和吹扫泵3连通；配管12b，其将吹扫泵3和流量控制阀4连通；配管12c，其将流量控制阀4和吸附罐2连通。配管12c从蒸气通路11分支。即配管12c具有：将相对于蒸气通路11分支的分支部分和流量控制阀4连通的部分；也是蒸气通路11的一部分且将分支部分和吸附罐2连通的部分。即吹扫通路12具有配管12a～12c、吸附罐2、流量控制阀4、吹扫泵3，利用这些使大气通路10和进气管15连通。吹扫通路12在进气管15内的比节流阀16靠下游的位置与进气管15连通。

吹扫泵3用于从吸附罐2朝向进气管15强制性地加压输送气体，设于吹扫通路12上，设于例如进气管15与吸附罐2之间。作为吹扫泵3，使用了涡流泵(涡轮泵)。此外，涡流泵也称为粘性泵。

如图2～图4所示，吹扫泵3具有圆板状的叶轮30和收容该叶轮30的外壳31。叶轮30沿着外周缘并列设有多个槽30a，在槽30a之间形成有叶片30c。在叶轮30的径向中央穿设有轴孔30b。外壳31具有：外壳主体31a，其具备叶轮30的收容空间；盖体31b，其包括叶轮30在内地覆盖外壳主体31a的上方。在外壳主体31a的上部形成有吹扫泵3的吸入口3a和喷出口3b。吸入口3a形成于外壳主体31a的壁面。喷出口3b形成为从外壳主体31a向外方延伸的喷嘴状。

在外壳主体31a的下部收容有马达34作为叶轮30的旋转驱动部件。马达34与设于车辆的省略图示的电源连结。在将叶轮30收容于外壳31内之际，在叶轮30的轴孔30b贯穿马达34的旋转轴34a。轴孔30b和旋转轴34a是相同形状且是非圆形，是例如正圆的一部分被切断而成的形状。因而，通过在轴孔30b插入旋转轴34a，叶轮30被连结成无法相对于旋转轴34a旋转。这样一来，防止叶轮30相对于旋转轴34a空转的情况。因此，通过旋转轴34a旋转，叶轮30在外壳31的径向中央水平地轴旋转。

在外壳主体31a与盖体31b之间形成有将吸入口3a和喷出口3b连通的流路3c。流路3c设于外壳31内，包围包括槽30a在内的叶轮30的外周缘部。由此，吸入口3a和喷出口3b经由流路3c始终连通。因而，即使在吹扫泵3的驱动停止中，气体也可在吹扫泵3的内部流动。流路3c的空间面积(截面积)从吸入口3a到喷出口3b逐渐变小。流路3c在喷出口3b的附近具有成为最小截面积的最小径部分。最小径部分的截面积具有大气通路10、吸附罐2、以及吹扫通路12的配管12a～12c的内部空间的截面积以上的大小。

吹扫通路12和蒸气通路11的一部分通用并从通用部分分支。严密地来说，蒸气通路11的一部分(从蒸气通路11与吹扫通路12的分支部到吸附罐2之间)也是吹扫通路12的一部分。因而，吹扫泵3的最小径部分的截面积至少成为蒸气通路11的一部分(与吹扫通路12通用的部分)的最小截面积以上。

流量控制阀4也设于吹扫通路12上。详细而言，设于吹扫通路12上的比吹扫泵3靠吸附罐2侧的位置。即、流量控制阀4设于比吹扫泵3靠吹扫方向上游的位置。作为流量控制阀4，能够使用例如电磁阀。流量控制阀4的开闭时刻由设于车辆的省略图示的ecu控制，通过由开阀时间与闭阀时间之比构成的占空比控制，吹扫通路12的开阀率(气体流动量)被控制。

也可以设有检测压力的省略图示的压力传感器。例如压力传感器设于吹扫泵3与流量控制阀4之间(比吹扫泵3靠吹扫方向上游侧的位置)。此外，或者取而代之，在吹扫泵3与进气管15之间和进气管15中任一者或两者设有压力传感器。来自各压力传感器的检测压力的信息作为检测信号向ecu发送。流量控制阀4的开阀率和吹扫泵3的驱动时刻基于来自各压力传感器的检测信号由ecu控制。

接着，对由蒸发燃料处理装置构成的蒸发燃料的处理机构进行说明。在停车中(切断(日文：キーオフ)时)、供油时，在燃料箱1内产生的蒸发燃料经由蒸气通路11向吸附罐2内流入。此时，吹扫泵3停止，流量控制阀4完全地闭阀。因而，在燃料箱1中产生的蒸发燃料经由蒸气通路11向吸附罐2流动，蒸发燃料被吸附罐2内的吸附材料选择性地吸附捕捉。残余的空气透过吸附材料，从吸附罐2经由大气通路10向大气中扩散。由此，一边避免大气污染一边燃料箱1被压力释放，防止燃料箱1的破损。并且，吹扫泵3和流量控制阀4未存在于在燃料箱1中产生的蒸发燃料向吸附罐2内吸附的路径上。因此，蒸发燃料不会被吹扫泵3和流量控制阀4妨碍，能向吸附罐2流动。

在车辆行驶中，流量控制阀4的开阀率(吹扫通路12的气体流动量)和吹扫泵3的驱动时刻由ecu控制。在充分的负压在进气管15中产生的情况下，保持吹扫泵3停止了的状态。例如基于来自设于进气管15的压力传感器的检测信号，ecu判断为进气管15的负压(比大气压低的压力)的绝对值比预定值大之际，ecu使吹扫泵3停止。

不过，即使在吹扫泵3的停止中，气体也可在吹扫泵3内通过。因而，来自进气管15的负压经由吹扫泵3施加于吸附罐2和燃料箱1内。由此，仅利用进气管负压使蒸发燃料从吸附罐2内脱离。此时，通过从大气通路10向吸附罐2内也同时导入大气，促进蒸发燃料的脱离。

而且，吹扫泵3中的内部空间的最小截面积比吹扫通路12的其他部分中的内部空间的截面积大。换言之，吹扫泵3内的路径的截面积比吹扫通路12的其他部分的截面积大。因而，吹扫泵3处的压力损失比吹扫通路12的其他部分处的压力损失小。气体流动被吹扫泵3阻碍的情况较少，因此，仅利用进气管15内的负压使蒸发燃料从吸附罐2脱离之际的脱离效率被吹扫泵3降低的情况较少。此外，在仅利用进气管负压使蒸发燃料脱离之际，流量控制阀4大致全开。从吸附罐2脱离了的蒸发燃料与在燃料箱1内产生的蒸发燃料一起向进气管15输送供给。

在进气管15中没有产生充分的负压、或接近大气压的情况下，吹扫泵3被驱动。例如基于来自设于进气管15的压力传感器的检测信号，ecu判断为进气管15的负压的绝对值比预定值小、或是正压(比大气压高的压力)之际，ecu使吹扫泵3驱动。由此，叶轮30进行轴旋转而气体从吸附罐2侧向进气管15侧强制性地流动。由此，通过将负压施加于燃料箱1和吸附罐2，吸附罐2内的蒸发燃料从吸附材料脱离。此时，通过从大气通路10向吸附罐2内也同时导入大气，促进蒸发燃料的脱离。从吸附罐2脱离了的蒸发燃料与在燃料箱1内产生的蒸发燃料一起向进气管15输送供给。

在吹扫泵3的驱动中，由流量控制阀4控制成比吹扫泵3靠吹扫方向上游侧的压力成为负压。尤其是，在吹扫泵3的驱动中，在进气管15内的压力接近大气压的情况下，也存在比吹扫泵3靠吹扫方向下游侧的位置成为正压的情况。在该情况下，控制为，相对于比吹扫泵3靠吹扫方向下游侧的正压值而言，比吹扫泵3靠吹扫方向上游侧的位置成为绝对值较大的负压。在例如吹扫泵3的驱动中，ecu基于来自设于吹扫泵3的上游侧和下游侧的压力传感器的检测信号对流量控制阀4的开度进行控制。具体而言，ecu对流量控制阀4进行控制，使得下游侧的负压的绝对值比吹扫泵3的上游侧的正压的绝对值大。

因而，在使吹扫泵3停止了之后，吹扫方向下游侧的正压被吹扫方向上游侧的较大的负压相互抵消。由此，能够抑制在使吹扫泵3刚刚停止之后对吸附罐2施加正压。因此，能够抑制在使吹扫泵3刚刚停止之后吸附罐2内的蒸发燃料经由大气通路10向大气中扩散。另外，吹扫泵3在来自ecu的停止信号被发送之后也有时进行惰性驱动。另一方面，流量控制阀4是电磁阀，因此，只要来自ecu的停止信号被发送，就立即闭阀。能够在吹扫泵3停止之前关闭流量控制阀4，因此，能够抑制气体从吹扫泵3向吸附罐2流动。由此，能够防止对吸附罐2的不良影响。

蒸发燃料处理装置也可以是图5所示的形态来替代图1所示的形态。图5所示的蒸发燃料处理装置具有与图1所示的蒸发燃料处理装置同样的基本的结构，起到同样的作用效果。以下，以与图1的形态不同的点为中心说明图5的形态。

图5的蒸发燃料处理装置也具有：燃料箱1；吸附罐2，其对在燃料箱1中产生的蒸发燃料进行吸附；大气通路10，其将吸附罐2与大气连通；蒸气通路11，其将燃料箱1和吸附罐2连通。蒸发燃料处理装置还具有：进气管15，其向发动机(内燃机5)供给大气；吹扫通路12，其将进气管15和吸附罐2连通；吹扫泵3，其从吸附罐2朝向进气管15强制性地加压输送气体；由电磁阀构成的流量控制阀4。吹扫泵3和流量控制阀4设于吹扫通路12上。

图5的蒸发燃料处理装置在进气管15的比节流阀16靠上游侧的位置上具有增压器6。配管12d从配管12a的位于吹扫泵3与进气管15之间的部分分支。详细而言，在比吹扫泵3靠吹扫方向下游的位置，吹扫通路12分支成从吹扫泵3与进气管15的比节流阀16靠下游的位置连通的第1吹扫通路(配管12a)、从吹扫泵3与进气管15的比增压器6靠上游侧的位置连通的第2吹扫通路(配管12d)。在第1吹扫通路(配管12a)设有仅可使气体从吹扫泵3侧向进气管15侧流动的止回阀(单向阀)13a，在第2吹扫通路(配管12d)设有仅可使气体从吹扫泵3侧向进气管15侧流动的止回阀(单向阀)13b。两止回阀13a、13b在上游与下游之间的压差成为预定值以上的情况开阀。两止回阀13a、13b的设定压力(开阀压力)例如分别相同。

在停车中(切断时)、供油时，在燃料箱1内产生的蒸发燃料被吸附捕捉到吸附罐2内。另外，在车辆行驶中，在进气管15中产生充分的负压的情况下，使吹扫泵3停止而仅利用进气管负压使蒸发燃料脱离。在例如基于来自设于进气管15的压力传感器的检测信号，ecu判断为进气管15的负压的绝对值比预定值大之际，ecu使吹扫泵3停止。在进气管15中没有产生充分的负压的情况下，驱动吹扫泵3，并且对流量控制阀4进行开阀控制。在ecu基于例如来自设于进气管15的压力传感器的检测信号判断为进气管15的负压的绝对值比预定值小、或者是正压之际，ecu使吹扫泵3驱动。由此，蒸发燃料从吸附罐2脱离。

在图5的蒸发燃料处理装置中，在进气管15上存在增压器6。在该情况下，在比增压器6靠上游的部分是大致大气压，在比增压器6靠下游的部分易于产生正压。因而，只要比增压器6靠下游的部分是负压，就受到来自进气管15的负压和来自吹扫泵3的输送供给压而第1吹扫通路(配管12a)的止回阀13a开阀，气体以与图1的形态同样的路线流动。另一方面，只要比增压器6靠下游的部分成为正压，则第1吹扫通路(配管12a)的止回阀13a由于受到该正压而不开阀。在比增压器6靠下游的压力是正压且比增压器6靠上游的压力高的情况下，第2吹扫通路(配管12d)的止回阀13b受到来自吹扫泵3的输送供给压而开阀。由此，气体经由第2吹扫通路(配管12d)流动。

参照附图而详细地叙述的各种实施例是本发明的代表例，并不用于限定本发明。详细的说明是为了制作、使用和/或实施本示教的各种形态而向本领域技术人员示教的，并不用于限定本发明的范围。而且，上述的各附加的特征和示教提供改良好的蒸发燃料处理装置和/或其制造方法以及使用方法，因此，能分别或与其他特征和示教一起适用和/或使用。