JPH07259661A - 蒸発燃料処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 給油時に液体燃料がキャニスタに多量に流れ
込むのを防止すると共に給油終了後に燃料タンク内が高
圧になるのを防止できる蒸発燃料処理装置を提供する。 【構成】 蒸発燃料処理装置は、キャニスタ１６と燃料
タンク１とを連通する蒸発燃料通路１２に電磁弁１４を
有し、蒸発燃料通路１２の燃料タンク１側にその開口部
を開閉するフロート弁１７を設ける。また、蒸発燃料通
路１２のバイパス通路１３には２方向弁１５を有し、バ
イパス通路１３の燃料タンク１側にその開口部を開閉す
るフロート弁１８を設ける。フロート弁１７はフロート
弁１８に較べて低い液面で作動する。給油時に電磁弁１
４が開弁し、燃料タンク１内で発生する蒸発燃料は蒸発
燃料通路１２を通ってキャニスタ１６に吸着される。燃
料タンク１が給油時に満タンになるとフロート弁１７が
蒸発燃料通路１２を遮断するので、キャニスタ１６に液
体燃料が流れ込まない。また、給油時でないときは電磁
弁１４が閉弁するので、蒸発燃料はバイパス通路１３を
通ってキャニスタ１６に流れ込む。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は車両の燃料タンクから蒸
発した燃料を吸着処理して蒸発燃料が大気中に放出する
のを防止する蒸発燃料処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、この種の蒸発燃料処理装置と
して特開昭６１−５３４５１号公報に記載のものが知ら
れている。この第１の従来の蒸発燃料処理装置は燃料タ
ンクとキャニスタとを連通する通路に２方向弁と電磁弁
を並列に配置し、給油時に電磁弁を開弁し、給油時に発
生する燃料タンク内の蒸発燃料をキャニスタに吸着す
る。

【０００３】また、特開昭６２−５３２２４号公報に記
載された第２の従来の蒸発燃料処理装置は、給油時用の
第１のキャニスタと、給油以外時用の第２のキャニスタ
と、第１のキャニスタと燃料タンクとを連通する第１の
蒸発燃料通路と、この第１の蒸発燃料通路から分岐して
第２のキャニスタと燃料タンクとを連通する第２の蒸発
燃料通路と、第１の蒸発燃料通路に設けられた電磁弁
と、第２の蒸発燃料通路に設けられた２方向弁と、第１
の蒸発燃料通路の燃料タンク内への突出部に設けられた
フロート弁とを備えており、車両が発進すると車速スイ
ッチにより電磁弁が閉弁状態となるので、車両が揺動し
てフロート弁が開弁しても燃料タンクと第１のキャニス
タとを連通する第１の蒸発燃料通路は遮断され、燃料タ
ンクから第１のキャニスタに液体燃料が漏出することは
ない。

【０００４】さらに、特開平５−２５４３５２号公報に
記載された第３の従来の蒸発燃料処理装置は、給油時に
発生する蒸発燃料をキャニスタに送り込む第１の蒸発燃
料通路と、給油時以外に発生する蒸発燃料をキャニスタ
に送り込む第２の蒸発燃料通路と、前記第２の蒸発燃料
通路に設けられたチェック弁と、第１の蒸発燃料通路の
燃料タンク内への突出部に設けられたフロート弁とを備
えており、前記チェック弁が給油時には開弁しないよう
な開弁圧に設定されて第２の蒸発燃料通路を閉鎖し、燃
料タンク内の燃料が満タンなるとフロート弁が閉弁状態
になり液体燃料がキャニスタに流れ込むのを防止してい
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記第
１の従来の蒸発燃料処理装置では、給油時に燃料タンク
内の液体燃料が満タンになると液体燃料がキャニスタに
送り込まれてしまう。この結果、キャニスタ内の活性炭
が劣化し、燃料タンク内で発生した蒸発燃料はキャニス
タ内の活性炭に吸着されずにキャニスタの大気開放口か
ら大気中に放出されるおそれがある。

【０００６】また、前記第２の従来の蒸発燃料処理装置
では、給油時に燃料タンク内の燃料が満タンになると第
１の蒸発燃料通路はフロート弁により遮断される。この
ため、満タンの時には蒸発燃料の行き場がなくなって蒸
発燃料は燃料タンク内に留まることになるので、燃料タ
ンク内の圧力が異常に高くなってしまうというおそれが
ある。

【０００７】さらに、前記第３の従来の蒸発燃料処理装
置では、燃料タンク内の液体燃料量が少なくなると第１
の蒸発燃料通路をフロート弁が開放するので、燃料タン
ク内の圧力が低下して蒸発燃料が発生し易くなる。その
為発生した蒸発燃料はキャニスタに流れ込み、流れ込ん
だ蒸発燃料はキャニスタの吸着能力を越えるとキャニス
タの大気開放口から大気に放出されるおそれがある。ま
た、それを防止するにはキャニスタの容量を多くする必
要がある。

【０００８】そこで、本発明はかかる問題に鑑み、給油
時に液体燃料がキャニスタに多量に流れ込み吸着剤が劣
化するのを防止すると共に給油終了後に燃料タンク内が
高圧になるのを防止できる蒸発燃料処理装置を提供する
ことを目的とする。

【０００９】また、本発明の別の目的は、給油時以外に
燃料タンク内で発生する蒸発燃料を抑制し、多量の蒸発
燃料がキャニスタに流れ込むのを防止することである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の請求項１に係る蒸発燃料処理装置は、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
吸着剤を有するキャニスタと、該キャニスタと前記燃料
タンクとを連通する第１の蒸発燃料通路と、該第１の蒸
発燃料通路の途中に設けられ、前記燃料タンク内の圧力
が所定値を越えると開弁するチェック弁と、前記第１の
蒸発燃料通路の前記燃料タンク側に設けられ、第１の蒸
発燃料通路を遮断する第１の遮断弁と、前記キャニスタ
と前記燃料タンクとを連通する第２の蒸発燃料通路と、
該第２の蒸発燃料通路の途中に設けられ、給油時に開弁
する開閉弁と、前記第２の蒸発燃料通路の前記燃料タン
ク側に設けられ、該燃料タンク内の満タン付近での燃料
量の増加にともない前記第１の遮断弁より先に第２の蒸
発燃料通路を遮断する第２の遮断弁とを備える。

【００１１】請求項２に係る蒸発燃料処理装置は、前記
第２の蒸発燃料通路に圧力検出手段を設ける。

【００１２】請求項３に係る蒸発燃料処理装置は、前記
開閉弁および前記チェック弁を一体に成形し、前記キャ
ニスタ側の前記第１および第２の蒸発燃料通路を共用す
る。

【００１３】

【作用】本発明の請求項１に係る蒸発燃料処理装置で
は、給油時には、開閉弁が開弁して第２の蒸発燃料通路
が開放され、給油時に発生する蒸発燃料は第２の蒸発燃
料通路を通ってキャニスタに吸着される。そして給油が
進み燃料タンク内の燃料量が所定量になると第２の遮断
弁により第２の蒸発燃料通路が遮断される。その為燃料
タンク内の圧力がチェック弁の開弁圧となり、給油ガン
のオートストップ機構が作動する。また、さらに、追加
の給油を行なっても第２の蒸発燃料通路が第２の遮断弁
により遮断されるのでキャニスタに液体燃料が流れ込む
ことはない。従って、給油時に液体燃料がキャニスタに
流れ込むのが防止される。給油時以外には開閉弁は閉弁
し、第２の蒸発燃料通路は遮断される。そして給油終了
後に発生した蒸発燃料により燃料タンク内の圧力がチェ
ック弁の設定圧より高くなったときにチェック弁が開弁
し、燃料タンク内の蒸発燃料は第１の蒸発燃料通路を通
ってキャニスタに吸着される。しかも第１の遮断弁は燃
料タンクの満タン時にも閉弁しない位置にあるので、給
油終了後に燃料タンク内が高圧になるのが防止される。
更に給油時以外には開閉弁が閉弁すると共にチェック弁
が燃料タンク内圧力がその設定圧以上にならないと開弁
しないので燃料タンク内の圧力が高く保たれ蒸発燃料の
発生を抑制できる。

【００１４】請求項２に係る蒸発燃料処理装置では、前
記第２の蒸発燃料通路に設けられた圧力検出手段により
蒸発燃料処理系内の圧力を検出する。従って、蒸発燃料
処理系のリークの診断を行うことができる。

【００１５】

【実施例】以下、本発明の蒸発燃料処理装置の一実施例
を図面に基づいて説明する。

【００１６】［第１実施例］図１は第１実施例の蒸発燃
料処理装置を概略的に示す構成図である。図１において
燃料タンク１は燃料供給管２を有し、燃料供給管２の給
油口には燃料キャップ（図示せず）が外されて給油ガン
１００が差し込まれている。

【００１７】燃料タンク１と燃料供給管２の間には圧力
スイッチ５が設けられており、圧力スイッチ５は隔壁６
により隔てられた第１圧力室５ａ及び第２圧力室５ｂを
有する。第１圧力室５ａは通路４を介して燃料供給管２
の給油口近傍に連通する。一方、第２圧力室５ｂは通路
９を介して燃料タンク１の上部に連通する。また、第２
圧力室５ｂには、端子７ａ，７ｂ及び隔壁６に固定され
た接続素子７ｃから成るスイッチ素子７が配設されてお
り、第１圧力室５ａには隔壁６を図１の下方向（第１圧
力室５ａから第２圧力室５ｂに向かう方向）へ付勢する
ばね８が配設されている。

【００１８】燃料タンク１は蒸発燃料通路（第２の蒸発
燃料通路）１２を介してキャニスタ１６に連通してお
り、キャニスタ１６は蒸発燃料を吸着する活性炭（図示
せず）を有する。蒸発燃料通路１２の途中には電磁弁
（開閉弁）１４およびタンク内圧センサ１９が設けられ
ており、タンク内圧センサ１９は蒸発燃料通路１２内の
圧力を検出する。また、燃料タンク１と蒸発燃料通路１
２のキャニスタ１６側とを連通するバイパス通路（第１
の蒸発燃料通路）１３が設けられており、バイパス通路
１３の途中には二方向弁（チェック弁）１５が取り付け
られている。ここで、蒸発燃料通路１２の断面積はバイ
パス通路１３の断面積より大きく設定されている（本実
施例では通路１２の断面積は通路１３の断面積の約９倍
程度である）。

【００１９】二方向弁１５は、隔壁１５ｃにより隔てら
れた第１室１５ａ及び第２室１５ｂと、正圧弁１５ｄと
負圧弁１５ｅとからなり、第１室１５ａは通路１２の燃
料タンク側に連通し、第２室１５ｂは大気に連通してい
る。正圧弁１５ｄは燃料タンク１内の圧力が大気圧より
所定圧以上高くなったときに開弁し、負圧弁１５ｅは燃
料タンク１内の圧力がキャニスタ１６内の圧力より所定
圧以上低下したとき開弁する。

【００２０】前記圧力スイッチ５のスイッチ素子７の端
子７ｂはヒューズ１０を介して図示しないバッテリの正
極に接続されており、端子７ａはリレー１１の制御入力
に接続されている。リレー１１の一方の入力端子はヒュ
ーズ１０を介してバッテリの正極に接続され、他方の入
力端子は電磁弁１４のソレノイド１４ａの一端に接続さ
れている。ソレノイド１４ａの他端は接地されている。
リレー１１は制御入力が高レベルのとき閉成し（２つの
入力端子を接続状態とし）、高レベル以外のとき開成す
る（２つの入力端子を非接続状態とする）。以下、２つ
の入力端子の接続状態をリレー１１のオン状態、非接続
状態をリレー１１のオフ状態という。

【００２１】燃料タンク１及びキャニスタ１６は図示し
ないエンジンに接続されている。

【００２２】図中１７は燃料タンク１の満タン時に通路
１２の開口部を閉塞するフロート弁（第２の遮断弁）
を、また１８は当該車両の傾斜時に通路１３の開口部を
閉塞するフロート弁（第１の遮断弁）をそれぞれ模式的
に示したものである。フロート弁１７は燃料タンク１内
の液面がフロート弁１８より低い液面で作動する。通路
１３の開口部は満タン時でも閉塞されないので、満タン
時に燃料タンク１の内圧が高くなり過ぎることはない。

【００２３】つぎに、上記構成を有する蒸発燃料処理装
置の動作について説明する。まず、給油時に燃料キャッ
プ（図示せず）が外され、給油ガン１００が給油管２の
開口部に挿入されると、燃料供給管２の給油口近傍の圧
力は略大気圧まで低下する一方、燃料タンク１内の圧力
は給油に伴って発生する蒸発燃料により上昇する。その
結果、圧力スイッチ５の第１圧力室５ａ内の圧力が第２
圧力室５ｂ内の圧力より低くなり、隔壁６が図の上方向
に変位して、スイッチ素子７が閉成し、リレー１１がオ
ン状態となり、ソレノイド１４ａに電流が供給されて電
磁弁１４が開弁する。従って、給油時に発生する蒸発燃
料は蒸発燃料通路１２及び電磁弁１４を通じてキャニス
タ１６に送り込まれて吸着される。

【００２４】さらに、給油が進んで満タン付近になると
燃料タンク１内への給油量の増加につれてフロート弁１
７は上昇し、燃料タンク１内の燃料の液面が所定位置に
達するとフロート弁１７には蒸発燃料通路１２の開口部
を遮断する。通路１２の開口部が遮断されたことによ
り、燃料タンク１内の圧力が上昇して給油管２内の燃料
の液面が上昇する。

【００２５】給油管２内を上昇する燃料が給油ガン１０
０の先端に達したときに、給油ガン１００のオートスト
ップ機構（図示せず）が作動して給油は終了する。その
後、追加給油を行なっても、蒸発燃料通路１２はフロー
ト弁１７により遮断されているので、キャニスタ１６に
液体燃料が流れ込むことはない。

【００２６】給油ガン１００を抜き去って供給管２に給
油キャップ（図示せず）を閉じると、燃料供給管２内の
圧力が高くなって燃料タンク１と燃料供給管２の給油口
近傍との圧力差が小さくなるので、圧力スイッチ５はオ
フとなり電磁弁１４が閉弁して蒸発燃料通路１２は遮断
される。したがって、その後に発生する蒸発燃料によっ
て燃料タンク１内の圧力がさらに高まり、２方向弁１５
の設定圧を越えたときに２方向弁１５が開弁し、蒸発燃
料はバイパス通路１３を通ってキャニスタ１６に吸着さ
れる。したがって、燃料タンク１内の圧力が蒸発燃料に
よって高圧になることはない。

【００２７】また、燃料タンク１を給油しないときは電
磁弁１４が閉弁しているので、燃料タンク１内の圧力は
高く保たれるので蒸発燃料の発生を抑制できる。

【００２８】さらに、タンク内圧センサ１９を用いて蒸
発燃料処理系のリークチェックを行なうことができる。
リークチェックを行う為にバイパス通路および開閉弁を
別に設ける必要がなくなる。リークチェック方法として
は、特開平５−１９５８９５号（特願平４−２８８５９
号）に開示されているような方法を適用することができ
る。

【００２９】以上説明したように、本実施例の蒸発燃料
処理装置によれば、給油時に燃料タンク１が満タンにな
ってもキャニスタ１６に液体燃料が送り込まれることを
回避でき、キャニスタ１６内の活性炭の劣化を防止でき
る。また、給油以外のときには電磁弁１４が閉弁してい
るので、燃料タンク１内の圧力が高く保たれるので蒸発
燃料の発生が抑制できる。さらに、給油後に燃料タンク
１内の圧力が高くなると２方向弁１５が開弁するので、
燃料タンク１が高圧になるのを防止できる。

【００３０】［第２実施例］つぎに、第２実施例の蒸発
燃料処理装置について説明する。図２は第２実施例の蒸
発燃料処理装置を概略的に示す構成図である。図におい
て、前記第１実施例と同一の構成部分は同一の符号で示
されている。

【００３１】本実施例の蒸発燃料処理装置は前記第１実
施例の電磁弁１４および２方向弁１５が一体に成形され
た一体型バルブ２５を備えている点に特徴を有する。一
体型バルブ２５は燃料タンク１とキャニスタ１６を連通
する蒸発燃料通路２６の燃料タンク１側に設けられてい
る。

【００３２】一体型バルブ２５は隔壁２５ｄにより第１
室２５ｅおよび第２室２５ｆに仕切られており、第１室
２５ｅに２方向弁を構成する正圧弁２５ｇおよび負圧弁
２５ｈの他に電磁弁２５ｉを有する。正圧弁２５ｇおよ
び負圧弁２５ｈはそれぞれバネ２５ｋ、２５ｍによって
閉弁方向に付勢されている。第１室２５ｅにはポート２
５ａ、２５ｂを介して燃料タンク１に通じており、第２
室２５ｆは大気に通じている。正圧弁２５ｇは燃料タン
ク１内の圧力が大気圧より所定圧以上高くなったときに
開弁し、負圧弁２５ｈは燃料タンク１内の圧力がキャニ
スタ１６内の圧力より所定圧以上に低くなったたときに
開弁する。また、電磁弁２５ｉは前記第１実施例と同様
に給油時にリレー１１がオンしてソレノイドに通電がな
されると開弁する。

【００３３】また、燃料タンク１に接続される一体型バ
ルブ２５の底部には２つのポート２５ａ、２５ｂが設け
られており、ポート２５ａはポート２５ｂに較べてその
断面積が大きい。ポート２５ａおよびポート２５ｂの開
口部にはそれぞれフロート弁１７およびフロート弁１８
が設けられている。

【００３４】本実施例の一体型バルブ２５を有する蒸発
燃料処理装置の動作について説明する。まず、給油時に
リレー１１がオンして電磁弁２５ｉに通電がなされて電
磁弁２５ｉが開弁すると、一体型バルブ２５のポート２
５ａおよびポート２５ｂから電磁弁２５ｉおよびポート
２５ｃを経由して蒸発燃料通路２６に至る通路が形成さ
れるので、給油時に発生する蒸発燃料は形成された通路
を通ってキャニスタ１６に吸着される。

【００３５】さらに、給油が行なわれて燃料タンク１内
に給油された燃料の液面が所定の高さに達するとフロー
ト弁１７によりポート２５ａの開口部が遮断されるの
で、燃料タンク１内の圧力が高くなる。このとき、燃料
給油管２内の液体燃料が上昇して給油ガン１００の作動
が停止する。給油ガン１００を抜き取って給油キャップ
（図示せず）を閉じると燃料供給管２内の圧力が高くな
って燃料タンク１と燃料供給管２の給油口近傍との圧力
差が小さくなるので、圧力スイッチ５はオフとなり電磁
弁１４が閉弁して蒸発燃料通路２６を遮断するのは前記
第１実施例と同様である。

【００３６】給油後に燃料タンク１が満タン状態で発生
する蒸発燃料が一体型バルブ２５内のバネ２５ｋの設定
圧より高くなったときには正圧弁２５ｇが開弁するの
で、蒸発燃料は開弁した正圧弁２５ｇおよび蒸発燃料通
路２６を通ってキャニスタ１６に吸着される。

【００３７】以上示したように、本実施例の蒸発燃料処
理装置によれば、前記第１実施例と同様の効果を挙げる
ことができる他に、一体型バルブ２５を有することによ
り燃料タンク１とキャニスタ１６とを連通する通路を蒸
発燃料通路２６の１本で賄えるので、蒸発燃料処理系の
構成を簡単にできる。

【００３８】

【発明の効果】本発明の請求項１に係る蒸発燃料装置に
よれば、燃料タンクと、該燃料タンクで発生する蒸発燃
料を吸着する吸着剤を有するキャニスタと、該キャニス
タと前記燃料タンクとを連通する第１の蒸発燃料通路
と、該第１の蒸発燃料通路の途中に設けられ、前記燃料
タンク内の圧力が所定値を越えると開弁するチェック弁
と、前記第１の蒸発燃料通路の前記燃料タンク側に設け
られ、該燃料タンク内の給油量の増加に応じて閉弁する
第１の遮断弁と、前記キャニスタと前記燃料タンクとを
連通する第２の蒸発燃料通路と、該第２の蒸発燃料通路
の途中に設けられ、給油時に開弁する開閉弁と、前記第
２の蒸発燃料通路の前記燃料タンク側に設けられ、該燃
料タンク内の給油量の増加に応じて前記第１の遮断弁よ
り先に閉弁する第２の遮断弁とを備えたので、給油時に
液体燃料がキャニスタに流れ込むのを防止すると共に給
油終了後に燃料タンク内が高圧になるのを防止できる。

【００３９】更に、給油時以外にベーパーの発生を抑制
することができる。

【００４０】また、請求項２に係る蒸発燃料装置によれ
ば、前記第２の蒸発燃料通路に設けられた圧力検出手段
により前記燃料タンク内の圧力を検出するので、蒸発燃
料処理系の燃料漏れを検出できる。

【００４１】さらに、請求項３に係る蒸発燃料装置によ
れば、前記開閉弁および前記圧力調整弁を一体に成形
し、前記キャニスタ側の前記第１および第２の蒸発燃料
通路を共用させたので、蒸発燃料処理系の構成を簡単に
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施例の蒸発燃料処理装置を概略的に示
す構成図である。

【図２】第２実施例の蒸発燃料処理装置を概略的に示す
構成図である。

【符号の説明】

１ … 燃料タンク １２ … 蒸発燃料通路 １３ … バイパス通路 １４ … 電磁弁 １５ … ２方向弁 １６ … キャニスタ １７、１８ … フロート弁 ２５ … 一体型バルブ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｆ０２Ｍ 37/00 Ｅ (72)発明者 若城 輝男 埼玉県和光市中央１丁目４番１号 株式会 社本田技術研究所内 (72)発明者 原 武志 埼玉県和光市中央１丁目４番１号 株式会 社本田技術研究所内 (72)発明者 川上 智之 栃木県芳賀郡芳賀町芳賀台143番地 株式 会社ピーエスジー内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 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吸着剤を有
   するキャニスタと、 該キャニスタと前記燃料タンクとを連通する第１の蒸発
   燃料通路と、 該第１の蒸発燃料通路の途中に設けられ、前記燃料タン
   ク内の圧力が所定値を越えると開弁するチェック弁と、 前記第１の蒸発燃料通路の前記燃料タンク側に設けら
   れ、第１の蒸発燃料通路を遮断する第１の遮断弁と、 前記キャニスタと前記燃料タンクとを連通する第２の蒸
   発燃料通路と、 該第２の蒸発燃料通路の途中に設けられ、給油時に開弁
   する開閉弁と、 前記第２の蒸発燃料通路の前記燃料タンク側に設けら
   れ、該燃料タンク内の満タン付近での燃料量の増加にと
   もない前記第１の遮断弁より先に第２の蒸発燃料通路を
   遮断する第２の遮断弁とを備えたことを特徴とする蒸発
   燃料処理装置。
2. 【請求項２】 前記第２の蒸発燃料通路に圧力検出手段
   を設けたことを特徴とする請求項１記載の蒸発燃料処理
   装置。
3. 【請求項３】 前記開閉弁および前記チェック弁を一体
   に成形し、前記キャニスタ側の前記第１および第２の蒸
   発燃料通路を共用させたことを特徴とする請求項１記載
   の蒸発燃料処理装置。