JP3788264B2 - 給油システム - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、自動車等、車両に用いられる給油システム、特に複数のラインを統合出来る為の改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に自動車などの車両では、図３に示すような給油システムが知られている。
【０００３】
このようなものでは、燃料の給油口に先端開口２ａを臨ませて、燃料タンク１のタンク本体１ａ内へ燃料を導くフィラーチューブ２が設けられている。
【０００４】
このフィラーチューブ２の先端開口２ａには、フィラーキャップ３が設けられていて、この先端開口２ａを開閉塞するようにしている。
【０００５】
また、このタンク本体１ａの上壁部１ｂには、ベントバルブ４が設けられている。このベントバルブ４は、ベントライン６の流入側チューブ６ａ、リフューエルコントロールバルブ５、及びベントライン６の流出側チューブ６ｂを介してキャニスタ７に接続されている。
【０００６】
このうち、前記リフューエルコントロールバルブ５は、ダイアフラム５ａにより、第１室５ｂ及び第２室５ｃに画成され、第２室５ｃにベントライン６の流入側チューブ６ａ及び流出側チューブ６ｂが臨まされ、ダイアフラム５ａの開閉により、流入側チューブ６ａ及び流出側チューブ６ｂが連通又は遮断されるように構成されている。
【０００７】
更に、このタンク本体１ａの上壁部１ｂには、エバポカットバルブ８が設けられている。このエバポカットバルブ８は、エンジンバキュームカットバルブ９及びフューエルベーパライン１０を介して前記キャニスタ７に接続されている。
【０００８】
また、前記リフューエルコントロールバルブ５は、フィラーチューブ２の先端２ａ近傍と、シグナルライン１１を介して接続されている。
【０００９】
そして、前記タンク本体１ａの上壁部１ｂとフィラーチューブ２の先端２ａ近傍とは、リサーキュライン１２を介して連結されている。
【００１０】
次に、この従来の給油システムの作用について説明する。
【００１１】
この従来の給油システムでは、走行時、フィラーキャップ３ａを締めた状態では、フィラーチューブ３内の圧力もタンク本体１ａ内の圧力と同じになる。これにより、リフューエルコントロールバルブ５の第１室５ｂ内とベントライン６の流入側チューブ６ａ内とが同じ圧力となるため、リフューエルコントロールバルブ５は閉成状態を維持する。
【００１２】
また、リフューエルコントロールバルブ５閉成時に、タンク本体１ａ内の圧力が上昇して、ある設定値に達すると、エンジンバキュームカットバルブ９が開いてフューエルベーパライン１０を介して燃料蒸気がキャニスタ７に排出される。
【００１３】
キャニスタ７では、燃料成分の吸着後、浄化された気体が大気に放出される。
【００１４】
そして、給油を行う際には、前記フィラーチューブ２のフィラーキャップ３が外されて、先端２ａの開口から給油ノズルが挿入されると共に、燃料がこのフィラーチューブ２から前記燃料タンク１内に流下される。
【００１５】
燃料は、燃料タンク１内で一部、燃料蒸気となり前記リフューエルコントロールバルブ５を介して、前記ベントライン６からキャニスタ７に送られる。
【００１６】
すなわち、タンク本体１ａ内は燃料の蒸発ガス圧及び流入圧により、大気圧より高くなっているのに対し、燃料流入時に大気の巻き込みにより負圧となるフィラーチューブ２の先端２ａに接続されたシグナルライン１１が、リフューエルコントロールバルブ５の第１室５ｂに接続されているため、燃料流入時はリフューエルコントロールバルブ５の第１室５ｂは負圧となる。
【００１７】
これにより、ダイアフラム５ａが開成し、ベントライン６を介して燃料蒸気がキャニスタ７に導かれ、燃料が吸着された後、空気が大気に放出される。
【００１８】
このようにしてタンク本体１ａ内のガス抜きが行われるため、燃料供給を円滑に行うことができる。
【００１９】
この燃料蒸気は、前記シグナルライン１１を介して、前記リサーキュライン１２内にも循環される。
【００２０】
そして、燃料タンク１内の燃料の液面１３ａが上昇して、前記ベントバルブ４の下端４ａに到達し、ベントバルブ４内のフロートが上昇して流入側チューブ６ａの下端を閉塞して、このベントバルブ４を閉じる。
【００２１】
このため、燃料タンク１内の圧力が上昇して、燃料１３の液面１３ａが、前記フィラーチューブ２を上昇し、前記給油ノズルに設けられたオートストップ機構を作動させて、給油を停止させるようにしている。
【００２２】
なお、他のこの種の給油システムとしては、米国特許４，７１４，１７２等に記載されているようなもの及び、給油中にタンク本体外からのエア巻き込みを低減させる目的で、リサーキュライン１２を設定する給油システム等が知られている。
【００２３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来の給油システムでは、燃料タンク１内の上壁部１ｂから、前記リサーキュライン１２と、ベントバルブ４及びリフューエルコントロールバルブ５を介して、シグナルライン１１とが２本、突設されて、フィラーチューブ２の先端開口２ａ近傍まで延設されているので、製造コストが高く、レイアウトの自由度が低いといった問題があった。
【００２４】
また、前記ベントバルブ４の下端４ａに前記燃料１３の液面１３ａが到達してオートストップした後、ベントバルブ４の復帰圧（バルブが閉じた後、液面が下がった時にバルブが再び開くのに必要な圧力）が大きくなってしまうという問題もあった。
【００２５】
この問題点を解決するために２段フロート構造のベントバルブ４を用いる構成も知られているが、構造が複雑なものとなってしまうので、コストが高くなってしまう虞があった。
【００２６】
そこで、本発明の目的は、上記の問題点を解消し、２本のラインを統合して部品点数を削減することにより、レイアウトを簡素化して、製造コストの上昇を抑制出来ると共に、追加給油を容易に行えるようにした給油システムを提供することにある。
【００２７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１に記載された発明では、燃料タンクが、タンク本体と、該タンク本体に接続されて、燃料を給油するフィラーチューブとを有し、前記タンク本体は、ベントラインを介してキャニスタに接続されると共に、該ベントラインの途中に設けられたリフューエルコントロールバルブが、該リフューエルコントロールバルブのケース内に設けられたダイアフラムによって画成された第１室及び第２室の差圧によって開閉される給油システムであって、
前記第１室には、前記ベントラインの流入側チューブを介して前記タンク本体が接続されると共に、該ベントラインの流出側チューブが、前記キャニスタに接続され、前記第２室の底面部から前記タンク本体内に挿通される縦チューブを設けると共に、該縦チューブのタンク本体内の所定高さ位置の分岐点から導出されて、前記フィラーチューブに接続される横チューブを有すると共に、前記縦チューブは、タンク本体内の所定の高さに入口開口部を形成して、シグナルラインとしての機能と、給油中にタンク本体外からのエア巻き込みを低減させるリサーキュラインとしての機能とを兼用させた統合ラインが設けられて、前記リフューエルコントロールバルブの第２室には、前記統合ラインの入口開口部よりも下方に位置する入口開口部を設けた過給油防止用チューブを接続すると共に、前記統合ラインには、圧力損失を発生させてタンク本体内の圧力を上昇させて、徐々にエア抜きを行うことにより、追加給油を可能とするオリフィスが形成されている給油システムを特徴としている。
【００２８】
このように構成された請求項１記載のものでは、給油時、前記フィラーチューブが大気圧に開放されると共に、このフィラーチューブ内に、燃料が注がれると、前記タンク本体内に流下した燃料によって発生した燃料蒸気は、前記統合ラインの入口開口部から前記統合ラインの縦チューブの一部及び横チューブを介して、フィラーチューブ内に循環される。
【００２９】
このため、給油時のエアの巻き込みが防止されて燃料蒸気の新たな発生が抑制される。
【００３０】
給油が進み、燃料液面が前記統合ラインの入口開口部に到達すると、該液面が統合ラインの縦チューブの一部内を上昇する。この際、前記ベントラインの途中に設けられたリフューエルコントロールバルブの第１室内の圧力は、第２室内の圧力よりも高く、差圧によって前記ダイアフラムが移動することにより、該リフューエルコントロールバルブが開放されて、タンク本体内の燃料蒸気が、前記キャニスタ方向に排出される。
【００３１】
更に、給油が進むと、統合ライン内の液面は、分岐点位置に到達し、燃料蒸気は逃げ場を失い、リフューエルコントロールバルブの第１室内の圧力と、第２室内の圧力との差圧が無くなり、前記ダイアフラムにより、前記リフューエルコントロールバルブが閉塞され、タンク本体内の圧力が上昇する。
【００３２】
このため、燃料液面は、前記フィラーチューブ内を上昇して、オートストップがかかる。
また、前記過給油防止用チューブの入口開口部が、前記統合ラインの入口開口部よりも下方に位置しているので、燃料液面が該過給油防止用チューブの入口開口部に到達すると、前記統合ラインに設けられたオリフィスの圧力損失によってタンク本体内の圧力が上昇して、燃料液面が、前記フィラーチューブ内を上昇することにより、オートストップをかけさせることが出来る。
初回オートストップ後、低流速で追加給油すると、前記燃料蒸気が、前記統合ラインの入口開口部よりオリフィスを介して前記統合ライン内を前記フィラーチューブ方向に抜けて給油が可能である。
追加給油により、再びタンク本体内を燃料液面が上昇して、前記統合ラインの入口開口部まで到達すると、燃料蒸気は前記フィラーチューブ方向に抜けることが出来ず、タンク本体内の圧力が上昇する。
このため、燃料液面は、前記フィラーチューブ内を上昇して、オートストップがかかり、給油が終了する。
【００３３】
また、請求項２に記載されたものでは、前記ベントラインの流入側チューブのタンク本体側接続部には、ロールオーバーバルブが設けられている請求項１記載の給油システムを特徴としている。
【００３４】
このように構成された請求項２記載のものでは、前記ベントラインの流入側チューブのタンク本体側接続部に設けられたロールオーバーバルブによって、車両ロールオーバー時に液漏れが防止される。
【００３５】
該ベントラインの流入側チューブには、液面を検知する機能を持たせる必要が無いので、簡易な構造の前記ロールオーバーバルブを用いることが出来、更に製造コストの上昇を抑制できる。
【００４１】
更に、請求項３に記載されたものでは、前記第２室は、第１室よりも下側に位置する様に構成されている請求項１又は２項記載の給油システムを特徴としている。
【００４２】
このように構成された請求項３記載のものでは、前記第２室が、第１室よりも下側に位置する様に構成されているので、該第２室に接続された統合ラインから燃料が流入しても、液溜まりが発生することが無く、該統合ラインの経路を液溜まりで塞ぐ虞れが無い。
【００４３】
このため、常に循環ラインとしての機能と、シグナルラインとしての機能とを統合した統合ラインとして使用することができる。
【００４４】
【発明の実施の形態１】
以下、本発明の具体的な実施の形態１について、図示例と共に説明する。なお、前記従来例と同一乃至均等な部分については、同一符号を付して説明する。
【００４５】
図１は、この発明の実施の形態１の給油システムを示すものである。なお、前記従来例と同一乃至均等な部分については、同一符号を付して説明する。
【００４６】
まず、構成を説明すると、この実施の形態１の給油システムでは、自動車の車体に設けられた燃料タンク１６には、燃料の給油に用いられて燃料タンク１６内へ燃料を導くフィラーチューブ２が設けられている。
【００４７】
このフィラーチューブ２の先端開口２ａには、フィラーキャップ３が設けられていて、この先端開口２ａを開閉塞するようにしている。
【００４８】
前記燃料タンク１６の上壁部１６ａには、ロールオーバーバルブ１７が設けられていて、燃料タンク１６内の燃料蒸気をベントライン６によって、前記キャニスタ７へ導くように構成されている。
【００４９】
このベントライン６の途中には、リフューエルコントロールバルブ１８が設けられている。
【００５０】
このリフューエルコントロールバルブ１８は主に、ケース１８ａ内に略水平に張設されるダイアフラム１８ａと、このダイアフラム１８ａによって画成される第１室１８ｂ及びこの第１室１８ｂよりも下側に位置する第２室１８ｃとを有して構成されている。
【００５１】
このうち、第１室１８ｂには、前記ベントライン６の流入側チューブ６ａが接続されている。
【００５２】
この流入チューブ６ａのタンク本体側接続部６ｄは、前記タンク本体１６ａ内に位置する前記ロールオーバーバルブ１７を介して前記タンク本体１６ａに接続されている。
【００５３】
また、このベントライン６の流出側チューブ６ｂの先端開口６ｃは、前記第１室１８ｂ内で前記ダイアフラム１８ａの上面側に当接されている。
【００５４】
そして、この先端開口６ｃは、ダイアフラム１８の面内外方向の移動によって開閉されて、前記第１室１８ｂ内の圧力と、該２室１８ｃ内の圧力とが等しい場合には、閉塞されると共に、前記第１室１８ｂ内の圧力が、該２室１８ｃ内の圧力よりも大きくなった場合に、前記ダイアフラム１８ａの上面側から離間して開放され、タンク本体１６ａ内の燃料蒸気を前記キャニスタ７方向に排出するように構成されている。
【００５５】
また、前記第２室１８ｃには、シグナルラインとしての機能と、給油中にタンク本体１６ａ外からのエア巻き込みを低減させるリサーキュラインとしての機能とを兼用させた統合ライン１９が設けられている。
【００５６】
この統合ライン１９は、前記第２室１８ｃの底面部１８ｄから前記タンク本体１６ａ内に挿通される縦チューブ２０及びこの縦チューブ２０のタンク本体１６ａ内の所定高さ位置ｈ１の分岐点２０ｂから略水平方向に導出されて、前記フィラーチューブ２の先端開口２ａ近傍に接続される横チューブ２１とから主に構成されている。
【００５７】
また、この統合ラインの縦チューブ２０の下端は、前記タンク本体１６ａ内の所定の高さｈ２に設けられた入口開口部２０ａで、前記タンク本体１６ａ内に連通するように構成されている。
【００５８】
次に、この実施の形態１の作用について説明する。
【００５９】
この実施の形態１では、給油時、前記フィラーチューブ２の先端開口２ａに設けられたフィラーキャップ３が取り外され、フィラーチューブ２内が大気圧に開放されると共に、このフィラーチューブ２内に、図示省略の給油ノズルが挿入されて、燃料が注がれる。
【００６０】
前記タンク本体１６ａ内に流下した燃料によって発生した燃料蒸気は、前記統合ライン１９の入口開口部２０ａから前記統合ライン１９の縦チューブ２０の一部及び横チューブ２１を介して、フィラーチューブ２内に循環される。
【００６１】
このため、給油時のエアの巻き込みが防止されて燃料蒸気の新たな発生が抑制される。
【００６２】
給油が進み、燃料液面１３ａが前記統合ライン１９の入口開口部２０ａに到達すると、この燃料液面１３ａが統合ライン１９の縦チューブ２０の一部を上昇する。
【００６３】
この際、前記ベントライン６の途中に設けられたリフューエルコントロールバルブ１８の第１室１８ｂ内の圧力は、第２室１８ｃ内の圧力よりも高く、差圧によって前記ダイアフラム６ｃが移動することにより、このリフューエルコントロールバルブ１６の内部に設けられた流出側チューブ６ａの先端開口６ｃが、このダイアフラム６ｃから離間して開放されて、タンク本体１６ａ内の燃料蒸気が、この流出側チューブ６ａを介して、前記キャニスタ７方向に排出される。
【００６４】
更に、給油が進むと、統合ライン１９内の液面１６ａは、図１中ｆ１に示すように、前記分岐点２０ｂ位置に到達し、燃料蒸気は逃げ場を失い、リフューエルコントロールバルブ１８の第１室１８ｂ内の圧力と、第２室内の圧力との差圧が無くなり、前記ダイアフラム６ｃにより、前記リフューエルコントロールバルブ１８の先端開口６ｃが閉塞され、タンク本体１６ａ内の圧力が上昇する。
【００６５】
このため、燃料液面１３ａは、前記フィラーチューブ２内を上昇して、前記給油ノズルのオートストップ機構を機能させてオートストップがかかる。
【００６６】
また、前記ベントライン６の流入側チューブ６ａのタンク本体側接続部６ｄには、ロールオーバーバルブ１７が設けられていて、車両ロールオーバー時に液漏れが防止される。
【００６７】
このベントライン６の流入側チューブ６ｄには、液面を検知する機能を持たせる必要が無いので、簡易な構造の前記ロールオーバーバルブ１７を用いることが出来、更に製造コストの上昇を抑制できる。
【００６８】
更に、この実施の形態１のリフューエルコントロールバルブ１８では、前記第２室１８ｃが、第１室１８ｂよりも下側に位置する様に構成されているので、この第２室１８ｃに接続された統合ライン１９から万一燃料が流入しても、液溜まりが発生することが無く、この統合ライン１９の経路を液溜まりで塞ぐ虞れが無い。
【００６９】
このため、常に、この統合ライン１９は、循環ラインとしての機能と、シグナルラインとしての機能とを発揮させて使用することができる。
【００７０】
【実施の形態２】
図２は、この発明の実施の形態２の給油システムを示すものである。なお、前記実施の形態１と同一乃至均等な部分については、同一符号を付して説明する。
【００７１】
この実施の形態２の給油システムでは、前記実施の形態１の構成に加えて、更に、リフューエルコントロールバルブ１１８の下側に位置する第２室１１８ｃの底面部１１８ｄには、過給油防止用チューブ２２が接続されている。
【００７２】
この過給油防止用チューブ２２には、前記タンク本体１６ａ内に上壁部１６ｂから挿通されて前記分岐点２０ｂや、前記統合ラインの縦チューブ２０の入口開口部２０ａよりも下方の高さ位置ｈ３に位置する入口開口部２２ａが設けられている。
【００７３】
また、前記統合ライン１９の縦チューブ２０内で、前記入口開口部２０ａよりも上方で、しかも、前記横チューブ２１が接続される高さ位置ｈ１よりも下方には、圧力損失を発生させてタンク本体１６ａ内の圧力を上昇させると共に、徐々にエア抜きを行うことにより、追加給油を可能とするオリフィス２３が形成されている。
【００７４】
次に、この実施の形態２の作用について説明する。
【００７５】
この実施の形態２では、フィラーチューブ２内に、図示省略の給油ノズルが挿入されて、燃料が注がれると、前記タンク本体１６ａ内に流下した燃料によって発生した燃料蒸気は、前記統合ライン１９の入口開口部２０ａから前記統合ライン１９の縦チューブ２０の一部を介して、前記横チューブ２１に入ると共に、前記入口開口部２２ａから第２室１１８ｃ内に入り、前記縦チューブ２０の一部を通って、前記横チューブ２１に入り、フィラーチューブ２内に循環される。
【００７６】
このため、給油時のエアの巻き込みが防止されて燃料蒸気の新たな発生が抑制される。
【００７７】
給油が進み、燃料液面１３ａが、高さｈ３となり前記過給油防止用チューブ２２の入口開口部２２ａに到達すると、この燃料液面１３ａが過給油防止用チューブ２２の内部で上昇を開始すると共に、前記タンク本体１６ａ内の燃料蒸気は、前記オリフィス２３が形成された縦チューブ２０内を通過して前記横チューブ２１からフィラーチューブ２内に循環される。
【００７８】
この際、前記過給油防止用チューブ２２の入口開口部２２ａが、前記統合ライン１９の入口開口部２０ａよりも下方に位置しているので、燃料液面１３ａが過給油防止用チューブ２２の入口開口部２２ａに到達すると、前記統合ライン１９に設けられたオリフィス２３の圧力損失によってタンク本体１６ａ内の圧力が上昇して、燃料液面１３ａが、前記フィラーチューブ２内を上昇することにより、オートストップをかけさせることが出来る。
【００７９】
初回オートストップ後、低流速で追加給油すると、前記燃料蒸気が、前記統合ライン１９の入口開口部２０ａより流入し、オリフィス２３を介して前記統合ライン１９内を前記フィラーチューブ２方向に抜けて給油が可能である。
【００８０】
追加給油により、再びタンク本体１６ａ内を燃料液面１３ａが上昇して、前記統合ライン１９の入口開口部２０ａまで到達すると、燃料蒸気は前記フィラーチューブ２方向に抜けることが出来ず、タンク本体１６ａ内の圧力が上昇する。
【００８１】
このため、燃料液面１３ａは、前記フィラーチューブ２内を上昇して、オートストップがかかり、給油が終了する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１の給油システムを示し、全体の構成を説明する模式図である。
【図２】実施の形態２の給油システムを示し、全体の構成を説明する模式図である。
【図３】従来例の給油システムを示し、全体の構成を示す模式図である。
【符号の説明】
６ ベントライン
６ａ 流入側チューブ
６ｂ 流出側チューブ
６ｄ タンク本体側接続部
７ キャニスタ
１６ 燃料タンク
１６ａ タンク本体
１８，１１８ リフューエルコントロールバルブ
１８ａ，１１８ａ ダイアフラム
１８ｂ，１１８ｂ 第１室
１８ｃ，１１８ｃ 第２室
１８ｄ，１１８ｄ 底面部
１８ｅ，１１８ｅ ケース
１９ 統合ライン
２０ 縦チューブ
２０ａ 入口開口部
２０ｂ 分岐点
２１ 横チューブ
２２ 過給油防止用チューブ
２２ａ 入口開口部
２３ オリフィス

Claims (3)

1. 燃料タンクが、タンク本体と、該タンク本体に接続されて、燃料を給油するフィラーチューブとを有し、前記タンク本体は、ベントラインを介してキャニスタに接続されると共に、該ベントラインの途中に設けられたリフューエルコントロールバルブが、該リフューエルコントロールバルブのケース内に設けられたダイアフラムによって画成された第１室及び第２室の差圧によって開閉される給油システムであって、
   前記第１室には、前記ベントラインの流入側チューブを介して前記タンク本体が接続されると共に、該ベントラインの流出側チューブが、前記キャニスタに接続され、前記第２室の底面部から前記タンク本体内に挿通される縦チューブを設けると共に、該縦チューブのタンク本体内の所定高さ位置の分岐点から導出されて、前記フィラーチューブに接続される横チューブを有すると共に、前記縦チューブは、タンク本体内の所定の高さに入口開口部を形成して、シグナルラインとしての機能と、給油中にタンク本体外からのエア巻き込みを低減させるリサーキュラインとしての機能とを兼用させた統合ラインが設けられて、前記リフューエルコントロールバルブの第２室には、前記統合ラインの入口開口部よりも下方に位置する入口開口部を設けた過給油防止用チューブを接続すると共に、前記統合ラインには、圧力損失を発生させてタンク本体内の圧力を上昇させて、徐々にエア抜きを行うことにより、追加給油を可能とするオリフィスが形成されていることを特徴とする給油システム。
2. 前記ベントラインの流入側チューブのタンク本体側接続部には、ロールオーバーバルブが設けられていることを特徴とする請求項１記載の給油システム。
3. 前記第２室は、第１室よりも下側に位置する様に構成されていることを特徴とする請求項１又は２記載の給油システム。

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