JP2000345934A - 燃料タンク負圧維持装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 燃料タンクを透過し、または配管と燃料タン
クとの結合部からもれる微量な燃料蒸発ガスを減少させ
ることができる燃料タンク負圧維持装置とする。 【解決手段】 燃料タンク１０の気体出口１０ａとエン
ジン吸気管１６とが負圧コントロールバルブ１８を介し
て直接に接続される。負圧コントロールバルブ１８は平
常時バルブ閉に付勢される。さらに、燃料タンク１０内
の圧力を検出する圧力センサ２４が設けられ、制御部２
２が、圧力センサ２４からの圧力信号を受けてエンジン
作動時に圧力センサ２４からの圧力信号に応じて負圧コ
ントロールバルブ１８の開度を調節して燃料タンク１０
内の圧力を所定負圧範囲内に維持する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車の燃料タン
クを負圧に維持する燃料タンク負圧維持装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、燃料タンクを負圧にして、燃料タ
ンクを含めたシステムのリークを検出するために、燃料
タンクを一時的に負圧にする構成としては、例えば、特
開平９−２０３３５２号公報に記載されたものがある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記公報に記載された
ものは、リーク診断を行うために燃料タンクを負圧し
て、その圧力変化を測定することにより、リークの有無
を検出しようとするものである。リーク診断時以外の通
常の燃料タンクを含むシステムの作動時は、当然ながら
燃料タンクを負圧にするものではない。

【０００４】ところで、燃料タンクシステムが上記リー
ク診断において正常と判断されたとしても、燃料タンク
自体を透過し、または、配管と燃料タンクとの結合部か
ら漏れ出してくる微量な燃料蒸発ガスが存在する。従来
の燃料タンクを含むシステムではこのような微量な燃料
蒸発ガスの漏れを防止することができる構成となっては
いない。

【０００５】本発明はかかる課題に鑑みなされたもの
で、請求項１ないし４記載の発明は、燃料タンク自体を
透過し、または配管と燃料タンクとの結合部から漏れる
微量な燃料蒸発ガスをさらに減少させることができる燃
料タンク負圧維持装置を提供することをその目的とす
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明では、燃料タンクを負圧に維持することにより
上記目的を達成する。即ち、本発明のうち請求項１記載
の発明では、燃料タンクの気体出口とエンジン吸気管と
が負圧コントロールバルブを介して直接に接続され、前
記負圧コントロールバルブが平常時バルブ閉に付勢され
ると共に、燃料タンク内の圧力を検出する圧力センサが
設けられ、前記圧力センサからの圧力信号を受けてエン
ジン作動時に圧力センサからの圧力信号に応じて負圧コ
ントロールバルブの開度を調節して燃料タンク内の圧力
を所定負圧範囲内に維持する制御部が設けられることを
特徴とする。

【０００７】エンジン作動時には、制御部によって負圧
コントロールバルブの開度が調節されて、燃料タンクが
負圧のエンジン吸気管と連通され、燃料タンク内の圧力
が所定負圧範囲内に維持される。燃料タンク内で発生す
る燃料蒸発ガスは、負圧コントロールバルブを通過しエ
ンジン吸気管へと送られて、燃料として使用される。

【０００８】エンジン非作動時で、制御部によって負圧
コントロールバルブの開度が調節されていない時には、
平常時バルブ閉に付勢された負圧コントロールバルブに
よって、燃料タンクは、エンジン吸気管と遮断され、負
圧状態が維持される。

【０００９】請求項２記載の発明は、請求項１記載の前
記燃料タンクとキャニスタとが給油コントロールバルブ
を介して接続され、該給油コントロールバルブが、給油
時のみバルブ開となり燃料タンクとキャニスタとを連通
させて燃料タンク内で発生する燃料蒸発ガスをキャニス
タへと送ると共に、給油時以外はバルブ閉となり燃料タ
ンクとキャニスタとの連通を遮断することを特徴とす
る。

【００１０】請求項３記載の発明は、請求項２記載の前
記給油コントロールバルブが、キャニスタに連通される
通気管の入口を開閉可能に配置されるダイヤフラムと、
ダイヤフラムの両側に設けられた２つの受圧室と、を有
し、通気管が存在する側の受圧室が燃料タンク内に連通
される一方で、通気管が存在しない側の受圧室が常時大
気圧に開放されることを特徴とする。

【００１１】請求項４記載の発明は、請求項２記載の前
記給油コントロールバルブが、給油時に作動されるスイ
ッチによってのみバルブ開となり、通常時バルブ閉とな
る電磁弁であることを特徴とする。

【００１２】

【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、エンジン
作動時には、燃料タンクが所定負圧範囲内に維持される
と共に、エンジン非作動時には、負圧コントロールバル
ブがバルブ閉になることによって、燃料タンクが負圧に
維持されるため、燃料タンク自体から、または燃料タン
クに接続される配管との結合部から、燃料蒸発ガスが漏
れ出すことを阻止することができる。エンジン作動時に
は、圧力センサにより燃料タンク内の圧力を検出し、制
御部がこの圧力信号に応じて負圧コントロールバルブの
開度を調節するだけで良いため、制御部における処理を
簡素化することができる。また、エンジン作動時に燃料
タンク内で発生する燃料蒸発ガスは、負圧コントロール
バルブを通過してエンジン吸気管へと送られるので、燃
料使用効率を向上させることができる。

【００１３】請求項２記載の発明によれば、請求項１に
係る効果に加えて、給油時に燃料タンク内で発生する燃
料蒸発ガスは、給油コントロールバルブを通過してキャ
ニスタへと送られ、キャニスタに内蔵される吸着材によ
って、燃料成分が吸着されるため、給油時に発生する多
量の燃料蒸発ガスが大気中へと拡散することを阻止する
ことができる。

【００１４】請求項３記載の発明によれば、請求項２に
係る効果に加えて、給油時に燃料タンク内の圧力が高く
なると、通気管が存在する側の受圧室の圧力が、他方の
大気圧に開放された受圧室の圧力よりも上昇し、他方の
受圧室側へとダイヤフラムが押圧されるため、通気管が
開放されて、燃料タンクと通気管即ちキャニスタとを連
通させることができ、給油時に発生する燃料タンク内の
燃料蒸発ガスを確実にキャニスタへと送ることができ
る。

【００１５】また、給油時以外にも燃料タンク内の圧力
が高くなる場合があれば、燃料タンクと通気管即ちキャ
ニスタとが連通し、燃料タンク内の圧力が過剰に上昇す
ることを防止することができる。

【００１６】請求項４記載の発明によれば、請求項２に
係る効果に加えて、給油時に作動されるスイッチによっ
て給油コントロールバルブがバルブ開となり、燃料タン
クとキャニスタとを連通させることができ、給油時に発
生する燃料タンク内の燃料蒸発ガスを確実にキャニスタ
へと送ることができる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、図面を用いて本発明の実施
の形態を説明する。

【００１８】図１は、本発明の燃料タンク負圧維持装置
の第１の実施形態を表すブロック図である。

【００１９】図において、符号１０は燃料Ｆを貯留する
燃料タンクであり、燃料タンク１０の側壁には、燃料を
補給するためのフューエルフィラーチューブ１２が取り
付けられている。燃料タンク１０の上壁には、燃料タン
ク１０の上部空間中の出口となる気体出口１０ａが設け
られており、気体出口１０ａには、カットバルブ１４が
設けられている。気体出口１０ａは、負圧コントロール
バルブ１８を介してバキューム管路２０によってエンジ
ン吸気管１６に直接接続されている。負圧コントロール
バルブ１８は、電磁式流量調整弁などで構成することが
でき、平常時はバルブ閉となるように付勢されると共
に、制御部２２と電気的に接続され、制御部２２からの
制御信号によってエンジン作動時に、バルブの開度を調
節することができるようになっている。

【００２０】バキューム管路２０の負圧コントロールバ
ルブ１８よりも燃料タンク１０寄りには、圧力センサ２
４が設けられており、圧力センサ２４によってバキュー
ム管路２０内及び燃料タンク１０内の気体圧力を検出す
ることができるようになっている。

【００２１】また、燃料タンク１０内には、給油コント
ロールバルブ２６が収容されており、この給油コントロ
ールバルブ２６を介して燃料タンク１０内の上部空間
は、ベーパ管路３０によってキャニスタ２８に接続され
ている。キャニスタ２８は、燃料蒸発ガスを吸着する活
性炭等の吸着材を内蔵している。

【００２２】給油コントロールバルブ２６は、詳細に
は、図１（ｂ）に示したように、キャニスター２８に連
通され上記ベーパ管路３０を構成する通気管３２の入口
を開閉可能に配置される可撓性のダイヤフラム３４と、
ダイヤフラム３４の両側にそれぞれ設けられた２つの受
圧室３６、３８とを有している。また、図示しないがダ
イヤフラム３４を受圧室３６側へと押圧するバネをさら
に有することとすることもできる。通気管３２が存在す
る側の受圧室３６は燃料タンク１０内にカットバルブ４
０を介して連通される一方で、通気管３２が存在しない
側の受圧室３８は燃料タンク１０外へ導出される導出路
４１を通じて常時大気圧に開放されている。そして、給
油時以外、給油コントロールバルブ２６は、ダイヤフラ
ム３４が受圧室３６側へと押圧されて、通気管３２の入
口を閉鎖したバルブ閉状態となっている。

【００２３】キャニスタ２８には、ドレインコントロー
ルバルブ４２を介して大気が導入されるドレイン口２８
ａが設けられている。ドレインコントロールバルブ４２
は、点検時等を除き通常、バルブ開状態となっている。
さらに、キャニスタ２８は、パージコントロールバルブ
４４を介してパージ管路４６によってエンジン吸気管１
６に接続されている。パージコントロールバルブ４４
は、エンジン作動時に制御部２２からの制御信号を受け
て、バルブ開に制御される。

【００２４】以上のように構成される燃料タンク負圧維
持装置の作用を説明する。

【００２５】エンジン作動時に制御部２２がエンジン作
動信号を受けると、制御部２２は負圧コントロールバル
ブ１８を開き、燃料タンク１０とエンジン吸気管１６と
を連通させる。これにより、燃料タンク１０には、エン
ジン吸気管１６からの負圧が導入される。そして、制御
部２２は、圧力センサ２４からの圧力信号を受けて負圧
コントロールバルブ１８のバルブ開度を調節して、燃料
タンク１０内の圧力を所定負圧範囲内に維持する。燃料
タンク１０内で発生する燃料蒸発ガスは、負圧コントロ
ールバルブ１８を通過し、エンジン吸気管１６内の負圧
に吸引され、エンジン内で燃焼されて有効利用される。

【００２６】同時に、制御部２２はエンジン作動信号を
受けると、パージコントロールバルブ４４を開き、エン
ジン吸気管１６とキャニスタ２８とを連通させる。これ
により、キャニスタ２８内の吸着材に吸着された燃料蒸
発ガスの燃料成分が、吸着材から脱離し、パージコント
ロールバルブ４４を通過し、エンジン吸気管１６内の負
圧に吸引され、エンジン内で燃焼されて有効利用され
る。

【００２７】制御部２２は、圧力センサ２４からの圧力
信号に応じて負圧コントロールバルブ１８の開度を調節
するだけで良く、パージコントロールバルブ４４は負圧
コントロールバルブ１８とは独立的に制御すれば良いた
め、制御部２２における処理を簡素化することができ
る。

【００２８】エンジン非作動時には、制御部２２による
バルブ開度の調節は行われず、負圧コントロールバルブ
１８はバルブ閉状態となる。従って、燃料タンク１０と
エンジン吸気管１６との連通は遮断され、燃料タンク１
０は密閉状態となり、負圧状態が維持される。これによ
り、燃料タンク１０自体からの及び燃料タンク１０に接
続される配管との結合部から、燃料蒸発ガスが漏れ出す
ことを阻止することができる。また、パージコントロー
ルバルブ４４も閉状態となり、キャニスタ２８とエンジ
ン吸気管１６との間の連通も遮断される。また、給油コ
ントロールバルブ２６の受圧室３６は，上述のようにエ
ンジン非作動時に燃料タンク１０が負圧状態に維持され
るため、負圧となっており、一方、給油コントロールバ
ルブ２６の受圧室３８は大気圧に開放されているので、
ダイヤフラム３４は、受圧室３６側へと押圧され、従っ
て、受圧室３６内に存在する通気管３２の入口を閉鎖し
ている。従って、燃料タンク１０とキャニスタ２８との
間の連通は遮断されており、燃料タンク１０は完全に密
閉状態となって、燃料タンク１０の負圧状態が確実に維
持される。

【００２９】燃料給油時には、フューエルフィラーチュ
ーブ１２の上端にあるフィラーキャップ１３が外され
て、燃料給油ガンが挿入され燃料が燃料タンク１０内へ
と流入される。すると、燃料タンク１０内の圧力は高ま
り、受圧室３６内の圧力は一時的に大気圧以上となるた
め、ダイヤフラム３４が受圧室３８側へと押圧されて、
通気管３２の入口が開放される。従って、給油時に燃料
タンク１０内で発生する燃料蒸発ガスが、給油コントロ
ールバルブ２６を介してキャニスタ２８へと送られて、
キャニスタ２８に内蔵される吸着材によって、燃料成分
が吸着される。こうして従来と同様に、給油時に発生す
る多量の燃料蒸発ガスが大気中へと漏れ出すことを阻止
することができる。

【００３０】給油時には燃料タンク１０内の圧力は上昇
するものの、給油が終わりエンジンが作動されると、再
び、前述のように、負圧コントロールバルブ１８が開
き、エンジン吸気管１６からの負圧が燃料タンク１０内
に導入されるため、燃料タンク１０内の気体圧力は負圧
に維持される。

【００３１】給油コントロールバルブ２６の受圧室３８
が大気圧に開放されているため、エンジン非作動時に、
本来は負圧に維持されるべき燃料タンク１０内の圧力
が、万が一でも過剰に高くなることを防ぐことができ
る。即ち、燃料タンク１０内の圧力が上昇し、燃料タン
ク１０に連通される受圧室３６の圧力が受圧室３８より
も過剰に高くなると、ダイヤフラム３４が受圧室３８側
へと押圧され、通気管３２の入口が開き、燃料タンク１
０が、ドレイン口２８ａから大気圧に開放されているキ
ャニスタ２８に連通される。こうして、燃料タンク１０
の圧力を下げることができる。

【００３２】図２は、本発明の燃料タンク負圧維持装置
の第２の実施形態を表すブロック図である。図におい
て、第１の実施形態と同一の部材は同一の符号を付し、
その詳細説明は省略する。

【００３３】この実施形態では、給油コントロールバル
ブ４８として、電磁弁を用いている点で、第１の実施形
態と異なっている。給油コントロールバルブ４８は、常
時バルブ閉となるよう付勢されており、制御部２２に電
気的に接続され、制御部２２からの制御信号によって、
バルブ開となる。制御部２２は、フィラーキャップ１３
が外されることによって、または、燃料給油ガンがフュ
ーエルフィラーチューブ１２に挿入されることによっ
て、ＯＮとなるスイッチ５０からの信号を受けると、制
御信号を出力し、給油コントロールバルブ４８を開く。
これによって、給油時のみ、給油コントロールバルブ４
８を開くことによって、給油時に発生する多量の燃料蒸
発ガスが大気中へと漏れ出すことを阻止することができ
る。

【００３４】また、給油時以外の通常時には、給油コン
トロールバルブ４８は、閉じた状態となっているため、
第1の実施形態と同様に、燃料タンク１０は完全に密閉
状態となって、燃料タンク１０の負圧状態が確実に維持
される。

【図面の簡単な説明】

【図１】(ａ)は本発明の燃料タンク負圧維持装置の第1
の実施形態を表すブロック図であり、（ｂ）は図１(ａ)
の給油コントロールバルブの拡大説明図である。

【図２】本発明の燃料タンク負圧維持装置の第２の実施
形態を表すブロック図である。

【符号の説明】

１０ 燃料タンク １０ａ 気体出口 １６ エンジン吸気管 １８ 負圧コントロールバルブ ２２ 制御部 ２４ 圧力センサ ２６ 給油コントロールバルブ ２８ キャニスタ ３２ 通気管 ３４ ダイヤフラム ３６ 受圧室 ３８ 受圧室 ４８ 給油コントロールバルブ ５０ スイッチ

フロントページの続き (72)発明者 橋本 尚史 神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地 日産 自動車株式会社内 (72)発明者 本間 雅巳 神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地 日産 自動車株式会社内 (72)発明者 尾崎 克則 神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地 日産 自動車株式会社内 Ｆターム(参考） 3D038 CA22 CB01 CC05

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 燃料タンクの気体出口とエンジン吸気管
   とが負圧コントロールバルブを介して直接に接続され、
   前記負圧コントロールバルブが平常時バルブ閉に付勢さ
   れると共に、燃料タンク内の圧力を検出する圧力センサ
   が設けられ、前記圧力センサからの圧力信号を受けてエ
   ンジン作動時に圧力センサからの圧力信号に応じて負圧
   コントロールバルブの開度を調節して燃料タンク内の圧
   力を所定負圧範囲内に維持する制御部が設けられること
   を特徴とする燃料タンク負圧維持装置。
2. 【請求項２】 前記燃料タンクとキャニスタとが給油コ
   ントロールバルブを介して接続され、該給油コントロー
   ルバルブが、給油時のみバルブ開となり燃料タンクとキ
   ャニスタとを連通させて燃料タンク内で発生する燃料蒸
   発ガスをキャニスタへと送ると共に、給油時以外はバル
   ブ閉となり燃料タンクとキャニスタとの連通を遮断する
   ことを特徴とする請求項１記載の燃料タンク負圧維持装
   置。
3. 【請求項３】 前記給油コントロールバルブは、キャニ
   スタに連通される通気管の入口を開閉可能に配置される
   ダイヤフラムと、ダイヤフラムの両側に設けられた２つ
   の受圧室と、を有し、通気管が存在する側の受圧室が燃
   料タンク内に連通される一方で、通気管が存在しない側
   の受圧室が常時大気圧に開放されることを特徴とする請
   求項２記載の燃料タンク負圧維持装置
4. 【請求項４】 前記給油コントロールバルブは、給油時
   に作動されるスイッチによってのみバルブ開となり、通
   常時バルブ閉となる電磁弁であることを特徴とする請求
   項２記載の燃料タンク負圧維持装置。