JPH11264349A - 蒸発燃料の蒸散抑止装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡単な構成で、蒸発燃料のキャニスタからの
蒸発を抑制すると共に、キャニスタ容積を小さくできる
蒸発燃料の蒸散抑止装置を提供する。 【解決手段】 燃料タンク１とキャニスタ２とを連通す
る連通管８に電磁式開閉弁３を設け、タンク内圧を検出
する内圧センサの検出値に基づいて電磁式開閉弁を制御
することで、タンク内圧を予め設定された設定値に保つ
ことができる。更にこの連通管の電磁式開閉弁の下流側
には、邪魔板１９が設置されている。従って、燃料給油
時に電磁式開閉弁が開弁し、燃料タンクからの蒸発燃料
は邪魔板により迂回させられ、キャニスタに達するまで
にタイムラグが生じ、キャニスタ過飽和により、生ガス
が大気へ蒸散する前に給油を終了させることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関の燃料供
給系で発生する蒸発燃料が大気中に放出されるのを抑止
する蒸発燃料の蒸散抑止装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、ガソリンを燃料とする自動車
等において、燃料タンク内で揮発した蒸発燃料が給油中
に大気中に放出されるのを防止する蒸発燃料排出抑止装
置は公知である（例えば特開平６−７４１１８号公
報）。この特開平６−７４１１８号公報に記載された装
置では、燃料タンクの上部空間と大気開放口とを連通す
るベーパ通路に、蒸発燃料成分を透過させず空気成分の
みを透過させる燃料空気分離器を設け、燃料タンクから
蒸発燃料が排出されるのを抑止することが開示されてい
る。また、燃料タンクの上部空間を途中にチェックバル
ブを有するベーパ通路でキャニスタに連通し、キャニス
タによって捕捉された蒸発燃料を内燃機関の吸気通路に
放出する構成を前記の構成と併用したものも開示されて
いる。これによれば、キャニスタの容量を小さくでき、
キャニスタが過飽和となって蒸発燃料成分を大気中へ放
出するのを回避することができる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、前記従来装
置では、空気成分は燃料空気分離器により大気に放出で
きるが、蒸発燃料成分が燃料タンク内に留まってしまう
ため、特に高気温で長時間運転した場合等は、ガソリン
の飽和蒸気圧が大気圧を超えて燃料タンクに大きな圧力
が作用する。またそれを避けるために、燃料タンクと燃
料空気分離器との間のベーパ通路に冷却器を設置して、
ベーパ通路内のベーパを液化する必要があり、システム
が全体としてコスト高になる。或いは、分離器とキャニ
スタのシステムを併用しなくてはならず、システムが複
雑になるというような問題がある。

【０００４】本発明は、従来技術における前述のような
問題に鑑み、シンプルな構成で、蒸発燃料成分のキャニ
スタからの蒸散を抑制することができるとともに、キャ
ニスタ容積を小さくできる蒸発燃料の蒸散抑止装置を提
供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、課題を解決す
るための手段として、特許請求の範囲の各請求項に記載
された蒸発燃料の蒸散抑止装置を提供する。

【０００６】請求項１に記載された蒸発燃料の蒸散抑止
装置においては、連通管内に邪魔板を設けたことによ
り、燃料タンク内で発生した蒸発燃料は邪魔板に行く手
を阻まれて迂回するので、キャニスタに達する迄にタイ
ムラグが生ずる。このことは特に燃料給油時に重要であ
り、キャニスタ過飽和により生ガスがキャニスタから大
気に蒸散する前に給油を終了させることができる。

【０００７】請求項２または３に記載された蒸発燃料の
蒸散抑止装置は、邪魔板の材質を特定することにより、
蒸発燃料の分流効果を高めたものであり、特に、請求項
３に記載の様にゼオライトで邪魔板を形成した場合は、
４オングストロームを超える分子径をもつガソリン分子
を通過させず、空気成分を通過させるようにしている。
従ってより一層分流効果は高まる。なお、分流されたガ
ソリン分子は行く手を阻まれながらも迂回しながらキャ
ニスタへ向って確実に流れる為、燃料タンクが異常高圧
になることもなく、冷却器を設置することも必要としな
い。

【０００８】請求項３に記載された蒸発燃料の蒸散抑止
装置は、燃料タンク内圧を検出する内圧センサの検出値
に基づいて電磁式開閉弁を制御することで、タンク内圧
を予め設定された設定値に保つことができるようにした
ものである。これにより燃料タンク内の燃料温度が上昇
し、タンク内圧が予め設定された設定圧よりも高くなる
と、電磁式開閉弁が開弁し、タンク内で発生した蒸発燃
料がキャニスタに流れる。反対に外気温の影響等でタン
クが冷却されてタンク内圧が設定圧よりも低くなると電
磁開閉弁が開弁し、キャニスタに蓄えられている蒸発燃
料をタンク内に戻すことで、タンク内圧を設定値に近づ
ける。このようにして燃料タンク内圧を所定の範囲内に
保つことができるため、蒸発燃料の発生量や燃料残量の
変動に伴ってタンク内圧が大きく変化することがなく、
タンク強度を低く設定できる。また、タンク内圧の設定
値を変えることにより、蒸発燃料の発生を抑えることが
できる。

【０００９】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の実施形態の全体
の構成図であり、図２は本発明の実施形態の要部である
邪魔板の概念的構成を説明するための図である。燃料タ
ンク１は、給油筒１ａを備え、その給油筒１ａの先端開
口部にキャップが着脱自在に取り付けられている。給油
筒１ａの内部（但し、満タン時の液面より上方）には、
キャップ４が開いた時等に燃料が流出するのを防止する
開閉板５が設けられている。この開閉板５は、バネ等に
より付勢されて常時閉じており、給油筒１ａに給油ノズ
ル（図示しない）が挿入された時に、給油ノズルに押し
込まれて開くことができる。燃料タンク１の内部にはサ
ブタンク６が設けられ、このサブタンク６内より吸い上
げた燃料をエンジンに供給する燃料ポンプ７が収納され
ている。

【００１０】キャニスタ２は、燃料タンク１内で発生し
た蒸発燃料を蓄えるための容器であり、連通管８を通じ
て燃料タンク１に接続されている。キャニスタ２の内部
には、連通管８を通って流入した蒸発燃料を吸着する吸
着剤（例えば活性炭）が収納されている。このキャニス
タ２には外気を導入するための大気孔が設けられ、この
大気孔にキャニスタ開閉弁９が取り付けられている。キ
ャニスタ開閉弁９は、制御回路１０により通電制御され
る電磁弁であり、通電時に閉弁して大気孔を閉塞する。
このキャニスタ２は、パージ通路１１を通じてエンジン
の吸気管（スロットル弁の近傍）に接続されている。パ
ージ通路１１には、キャニスタ２から吸気管に供給され
る蒸発燃料のパージ流量を調節するパージ制御弁１２が
設けられている。このパージ制御弁１２は、エンジンの
運転状態に応じて制御回路１０により制御される。

【００１１】燃料タンク１とキャニスタ２とを連通する
連通管８のタンク側に電磁式開閉弁３が設けられる。こ
の電磁式開閉弁３は、内圧センサ１３の検出値に基づい
て制御回路１０によりオン／オフ制御される。内圧セン
サ１３は、電磁式開閉弁３の近傍で燃料タンク１の上壁
面に固定され、通気管１４を通じて導入されるタンク内
圧を検出する。なお、通気管１４の先端にはカットバル
ブ１７が設けられている。

【００１２】また電磁式開閉弁３には、燃料タンク１内
の液面を検知したときに閉弁する２段カットバルブ１６
が一体に設けられている。この２段カットバルブ１６
は、大型カットバルブと小型カットバルブとからなり、
それぞれスプリングにより液面を検知した際の浮力を補
って閉弁する様に構成されたフロート式カットバルブで
ある。

【００１３】燃料タンク１とキャニスタ２との連通管８
には、電磁式開閉弁３の外にその下流側に邪魔板１９が
設けられている。この邪魔板１９は、図１と２では連通
管８の上下方向から順次互い違いに、連通管の中心軸に
向かい延設されているが、これは一例にすぎず、円板と
中空円板とを交互に配設したり、多数開口板を複数枚配
設する等の構造でもよい。また図２に概念的に示される
ように、邪魔板を、蒸発燃料の空気成分は通して、ガソ
リン成分は通さないような多孔質の材料で形成すれば、
分流効果が期待でき一層効果的である。そのために、邪
魔板は、例えばゼオライト等、孔径が３．５〜４オング
ストローム程度の多孔質結晶を材料として形成される。

【００１４】制御回路１０は、燃料ポンプ７に取り付け
られて燃料タンク１内に配され、電気配線によってエン
ジン制御装置（ＥＣＵ）１８に接続されている。この制
御回路１０は、マイクロコンピュータであり、内圧セン
サ１３より入力したセンサ信号、ＥＣＵ１８より受信し
た通信信号（例えば、エンジン回転数や車速等の運転状
態を知らせる信号）、及びＲＯＭに記憶された制御用プ
ログラムに基づいて、電磁式開閉弁３、キャニスタ開閉
弁９、パージ制御弁１２、及び燃料ポンプ７を通電制御
する。

【００１５】本発明は、前述したような構成を有するこ
とにより、以下のように作用する。燃料タンク１内の燃
料温度が上昇し、タンク内圧が予め設定された設定圧よ
りも高くなると、内圧センサ１３からの信号に基づく制
御回路１０の信号により、電磁式開閉弁３が開弁し、燃
料タンク１内で発生した蒸発燃料は、連通管８を通り邪
魔板１９を迂回しながらキャニスタ２へと流入し、キャ
ニスタ２内の吸着剤に吸着されることによりタンク内圧
が低下する。また反対に、外気温の影響等で燃料タンク
１が冷却されてタンク内圧が設定圧よりも低くなると、
同様にして電磁式開閉弁３は開弁し、キャニスタ２内に
蓄えられた蒸発燃料が吸着剤から脱離して連通管８を通
って燃料タンク１内に戻ることによりタンク内圧を上昇
させ設定値に近づける。

【００１６】このように内圧センサ１３の検出値に基づ
いて電磁式開閉弁３の開閉動作を制御することにより、
常にタンク内圧を所定の範囲内に保つことができるた
め、蒸発燃料の発生量や燃料残量の変動等に伴ってタン
ク内圧が大きく変化することがない。更に、燃料温度や
大気圧によってタンク内圧の設定値（目標圧力）を補正
できるため、蒸発燃料が発生し易い条件の時（例えばタ
ンク内の燃料温度が高い時、大気圧が低い時）はタンク
内圧を高くすることで蒸発燃料の発生を抑えることがで
きる。この結果、蒸発燃料を蓄えるためのキャニスタ２
の容量を小さくでき、車両搭載性を向上できる。

【００１７】特に、燃料タンク１内で大量の蒸発燃料が
発生する燃料給油時においては、給油開始判定手段（な
お、給油開始は、給油流量計のタービン回転、リッドＳ
Ｗ、タンク内圧変化速度等で判定が可能である。）によ
り給油開始が判定されると、電磁式開閉弁３を開弁して
燃料タンク１とキャニスタ２とを連通させて、燃料タン
ク１内で発生した蒸発燃料をキャニスタ２へと流し、そ
こで吸着剤に吸着させる。その際、連通管８内に邪魔板
１９が設けられているために、図２に示されるように、
蒸発燃料は邪魔板１９に行く手を阻まれる結果、迂回し
てキャニスタ２の方へ流れるほかはないので、この間に
タイムラグが生じる。従って、キャニスタ２の過飽和に
より、生ガスがキャニスタ２から大気中へ蒸散する前に
給油を終了させることができる。更には、キャニスタ容
積が小さい燃料タンクシステムを提供することも可能と
なる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態としての蒸発燃料の蒸散抑止
装置の全体の構成を示す図である。

【図２】本発明の実施形態としての邪魔板の概念的構成
を説明するための図である。

【符号の説明】

１…燃料タンク ２…キャニスタ ３…電磁式開閉弁 ６…サブタンク ７…燃料ポンプ ８…連通管 ９…キャニスタ開閉弁 １０…制御回路 １１…パージ通路 １２…パージ制御弁 １３…内圧センサ １４…通気管 １６…２段カットバルブ １９…邪魔板

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内燃機関の燃料タンク内で発生した蒸発
   燃料が大気中に放出されるのを抑止する蒸発燃料の蒸散
   抑止装置において、 燃料タンクとキャニスタとを連通する連通管内に邪魔板
   を設けることを特徴とする蒸発燃料の蒸散抑止装置。
2. 【請求項２】 前記邪魔板が、多孔質結晶を材料として
   形成されていることを特徴とする請求項１に記載の蒸発
   燃料の蒸散抑止装置。
3. 【請求項３】 前記邪魔板が、孔径が３．５〜４オング
   ストロームのゼオライトの多孔質結晶を材料として形成
   されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の蒸
   発燃料の蒸散抑止装置。
4. 【請求項４】 前記連通管における前記燃料タンクと前
   記邪魔板との間に電磁式開閉弁を設け、前記燃料タンク
   内圧を検出する内圧センサの検出値に基づいて前記電磁
   式開閉弁を制御することを特徴とする請求項１，２又は
   ３に記載の蒸発燃料の蒸散抑止装置。