JP2002339812A

JP2002339812A - 蒸発燃料制御装置

Info

Publication number: JP2002339812A
Application number: JP2001143740A
Authority: JP
Inventors: Shoei Kobayashi; 奨英小林
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2001-05-14
Filing date: 2001-05-14
Publication date: 2002-11-27

Abstract

(57)【要約】【課題】駐車中に燃料タンク内の蒸発燃料がキャニス
タに放出されるのを抑制する。【解決手段】燃料タンク本体１０とキャニスタ３４と
を結ぶブリーザライン３６には制御弁３４が配設されて
おり、車両走行中、制御装置２２は燃料温度Ｔが低下を
開始した場合に、その時のピーク温度を記憶すると共
に、開弁している制御弁３４を閉弁し、その後、燃料温
度Ｔが前記ピーク温度より上昇した場合に制御弁３４を
開弁する。このよう制御を車両走行中行うため、燃料温
度Ｔがピーク値になった時点で、燃料タンク本体１０が
大気圧状態で密閉されるようになっている。この結果、
停車時に燃料温度Ｔまたは燃料タンク内圧Ｐが、制御弁
３４を閉弁した時の燃料温度より低くなり、停車後に、
燃料温度Ｔが上昇する際、燃料タンク内圧Ｐは、大気圧
より低い圧力値から上昇を開始する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は蒸発燃料制御装置に
関し、特に、自動車等の車両に装備される蒸発燃料制御
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、自動車等の車両に装備される蒸発
燃料制御装置おいては、エンジンの吸気通路と燃料タン
クとを連通する連通路の途中に蒸発燃料（ベーパ）を回
収（吸着保持）する蒸発燃料収集装置（キャニスタ）を
有するものがあり、その一例が本発明の出願人によって
既に出願されている（特願２０００−１４４６５：未公
開）。

【０００３】図４示される如く、この蒸発燃料制御装置
においては、燃料タンク本体１００とキャニスタ１０２
とを結ぶブリーザライン１０４における燃料タンク本体
側の部位に、大口径の給油弁１０６と小口径の圧力開放
弁１０８とを備えた制御弁１１０が配設されており、給
油弁１０６の口径は、給油弁１０６を通過する蒸発燃料
の流量を燃料タンク本体１００の圧力開放が所定時間内
に完了する流量にできる大きさに設定されている。ま
た、圧力開放弁１０８の口径は、圧力開放弁１０８を通
過する蒸発ガスの流量をキャニスタ１０２において吸着
可能な流量に制限する大きさに設定されている。更に、
制御弁１１０をバイパスする通路１１２には、ダイヤフ
ラム弁によって構成された逃がし弁１１４が設けられて
いる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この蒸
発燃料制御装置では、車両走行中に制御弁１１０が開弁
されているため、燃料タンク本体１００内の内圧は大気
圧となる。この結果、走行風等によって、燃料タンク本
体１００内の燃料温度が下がった状態で車両が停車し、
制御弁１１０が閉弁した場合には、停車後に、燃料タン
ク本体１００内の燃料温度が上昇する際、燃料タンク本
体１００内の内圧は大気圧から上昇を開始する。このた
め、燃料タンク本体１００内の内圧が大幅に高くなり、
内圧リリーフ機能により、逃がし弁１１４が開弁し、多
量の蒸発燃料がキャニスタ１０２へ放出されることがあ
る。

【０００５】本発明は上記事実を考慮し、駐車中に燃料
タンク内の蒸発燃料がキャニスタに放出されるのを抑制
できる蒸発燃料制御装置を提供することが目的である。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の本発明
は、燃料タンク本体と大気とを連通する通路に制御弁を
設けた蒸発燃料制御装置において、走行中に燃料温度ま
たは燃料タンク内圧が低下を開始した場合に、開弁状態
にある前記制御弁を閉弁することを特徴とする。

【０００７】従って、走行中に燃料温度または燃料タン
ク内圧が低下を開始した場合に、燃料タンク本体と大気
とを連通する通路に設けた制御弁を開弁状態から閉弁す
るため、燃料温度または燃料タンク内圧がピーク値にな
った時点で、燃料タンク本体が大気圧状態で密閉され
る。この結果、停車時に燃料温度または燃料タンク内圧
が、制御弁を閉弁した時の燃料温度または燃料タンク内
圧より低くなり、停車後に、燃料温度または燃料タンク
内圧が上昇する際、燃料タンク内圧は、大気圧より低い
圧力値から上昇を開始する。このため、燃料タンク内圧
が大幅に高くなることはないので、内圧リリーフ機能に
より、多量の蒸発燃料がキャニスタへ放出されるのを抑
制することができる。

【０００８】請求項２記載の本発明は、請求項１に記載
の蒸発燃料制御装置において、走行中に燃料温度または
燃料タンク内圧が走行開始以来の最大値を越えた場合に
前記制御弁が開弁することを特徴とする。

【０００９】従って、請求項１に記載の内容に加えて、
走行中に燃料温度または燃料タンク内圧が走行開始以来
の最高温度または最高圧力より上昇した場合に制御弁が
開弁する。このため、燃料温度または燃料タンク内圧が
最も高くなった時点で、燃料タンク内圧が大気圧状態で
密閉される。この結果、駐車中の内圧リリーフを更に抑
制できる。

【００１０】請求項３記載の本発明は、請求項１、２の
何れかに記載の蒸発燃料制御装置において、走行開始時
に燃料タンク内圧が負圧の場合に、燃料タンク内圧が大
気圧を越えない限り前記制御弁を開弁しないことを特徴
とする。

【００１１】従って、請求項１、２の何れかに記載の内
容に加えて、走行開始時に燃料タンク内圧が負圧の場合
に、制御弁が不必要に開弁しないため、走行開始時に燃
料タンク内圧が上昇するのを防止できる。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明の蒸発燃料制御装置の一実
施形態を図１〜図３に従って説明する。

【００１３】図１に示すように、本実施形態の蒸発燃料
制御装置では、燃料タンク本体１０の側壁部にインレッ
トパイプ（燃料充填管）１２の一方の端部が貫通してお
り、インレットパイプ１２の端部は燃料タンク本体１０
内に挿入されている。また、インレットパイプ１２の他
方の端部は車両側壁部１３に設けられた給油口１４に達
している。

【００１４】給油口１４には、給油キャップ１６が取付
けられており、給油の際には、フューエルリッド１８を
開け、給油キャップ１６を外すことで、図示を省略した
給油ガンが挿入可能となっている。なお、給油時、イン
レットパイプ１２内の燃料液面が上昇し、給油ガンに設
けたセンサが満タン状態を検出すると、給油ガンからの
給油が自動的に停止（オートストップ）するようになっ
ている。また、車両側壁部１３には、フューエルリッド
１８の開放を自動的に行うと共に、フューエルリッド１
８を閉塞位置に保持するフューエルリッド開閉装置２０
が配設されている。このフューエルリッド開閉装置２０
は、例えば、ソレノイド、モータ等で構成されており、
制御装置（ＥＣＵ）２２に接続されている。なお、制御
装置２２は、車室内に配設されたフューエルリッド開閉
操作スイッチ２３に接続されており、乗員がフューエル
リッド開閉操作スイッチ２３をオン操作することによっ
て、制御装置２２からフューエルリッド開閉装置２０へ
開信号が送られ、フューエルリッド１８が開くようにな
っている。

【００１５】燃料タンク本体１０とキャニスタ２６とを
結ぶ通路としてのブリーザライン２８における燃料タン
ク本体側の部位には、大口径の給油弁３０と小口径の圧
力開放弁３２とを備えた制御弁３４が並列に配設されて
いる。

【００１６】図２に示される如く、給油弁３０の口径Ｒ
１は、給油弁３０を通過する蒸発ガスの流量を燃料タン
ク本体１０の圧力開放が所定時間内に完了する流量にで
きる大きさに設定されており、給油中に給油弁３０が開
弁した場合には、燃料タンク本体側からキャニスタ側へ
の蒸発ガスの通気抵抗によって給油が妨げられることが
無い。また、圧力開放弁３２の口径Ｒ２は、圧力開放弁
３２を通過する蒸発ガスの流量をキャニスタ２６におい
て吸着可能な流量に制限する大きさに設定されており、
圧力開放弁３２のみが開弁した場合には、圧力開放弁３
２の口径の大きさによって、圧力開放弁３２を通過可能
な蒸発ガスの流量がキャニスタ２６において吸着可能と
なる流量に制限される。

【００１７】給油弁３０と圧力開放弁３２は、それぞれ
制御装置２２によって開閉制御される電磁弁によって構
成されており、給油弁３０が閉弁状態にあっても、圧力
開放弁３２が開弁すると、ブリーザライン２８が連通す
るようになっている。なお、給油弁３０においては、オ
フ時（通電していない時）、内蔵したスプリング４０に
よって弁体４２がブリーザライン２８を閉塞している。
同様に圧力開放弁３２においても、オフ時（通電してい
ない時）、内蔵した付勢手段（図示省略）によって弁体
がブリーザライン２８を閉塞している。

【００１８】制御装置２２は、圧力開放弁３２を開弁
し、燃料タンク本体１０の内圧が低下した後、給油弁３
０を開弁するようになっている。

【００１９】また、制御装置２２は、車両走行中、例え
ば、燃料タンク本体内の燃料温度Ｔを測定し続け、燃料
温度Ｔが低下を開始した場合に、その時のピーク温度Ｔ
０を記憶すると共に、制御弁３４を閉弁するようになっ
ている。

【００２０】また、制御弁３４をバイパスする通路３６
には、ダイヤフラム弁によって構成された逃がし弁３８
が設けられており、この逃がし弁３８の背圧室３８Ａ側
が制御弁３４のキャニスタ側３５に連通されている。

【００２１】ブリーザライン２８における燃料タンク本
体内の開口部には、フロートバルブ５０とカットオフバ
ルブ５２が並列に配設せれており、フロートバルブ５０
は満タン状態で閉塞する位置、カットオフバルブ５２は
満タン状態では未閉塞となる位置にそれぞれ配設されて
いる。

【００２２】なお、図示を省略したが、キャニスタ２６
はパージラインによって、エアクリーナに連通するサー
ジタンクに連通されており、パージラインの中間部に
は、Ｄ−ＶＳＶ（デューティ、バキュームスイッチング
バルブ）が配設されている。これにより、サージタンク
の負圧を利用して、キャニスタ２６をパージすることが
可能になっている。また、キャニスタ２６には、図示を
省略した大気弁が配設されている。

【００２３】また、燃料タンク本体１０の上壁には、燃
料タンク本体１０の内圧を検出する圧力センサ６０が配
設されており、圧力センサ６０は燃料タンク本体１０の
内圧を検知してその検出値（データ）を制御装置２２に
送るようになっている。

【００２４】また、燃料タンク本体１０の内部には、燃
料温度を検出する温度センサ６２が配設されており、温
度センサ６２は燃料タンク本体１０の内圧を検知してそ
の検出値（データ）を制御装置２２に送るようになって
いる。

【００２５】更に、内側タンク殻２６の内部には、ポン
プユニット６６が配設されており、ポンプユニット６６
にはエンジンへの燃料供給管６８が連結されている。

【００２６】次に、本実施形態の作用を説明する。

【００２７】なお、説明の便宜上、作用を（１）車両駐
車中と（２）車両走行中に分けて説明する。

【００２８】（１）車両駐車中駐車中、即ち、車両のイグニッションスイッチがオフさ
れていると、制御装置２２は電源オフとなり制御弁３４
は閉弁状態となる。この結果、図３に示される如く、燃
料タンク本体１０のタンク内圧Ｐは、燃料タンク本体内
の燃料温度Ｔの温度変化に応じて上昇または下降する。

【００２９】なお、燃料タンク本体側の内圧が、キャニ
スタ側の内圧に比べて所定値以上大きくなった場合に
は、内圧リリーフ機能により、逃がし弁３８が開弁す
る。即ち、燃料タンク本体１０の内圧が所定圧より小さ
い場合には逃し弁３８は閉塞されているが、これより大
きい場合には、逃し弁３８が開弁される。このため、燃
料タンク本体側からキャニスタ側へ蒸発ガスが流れ、駐
車時に燃料タンク本体１０の内圧が所定値以上となるこ
とを防止できる。

【００３０】（２）車両走行中車両走行中、例えば、車速センサにより検知した車速が
所定値以上となったところで、制御装置２２は車両が走
行状態にあると判断し、図３に示される如く、制御弁３
４を開弁する。この結果、タンク内圧Ｐは、大気圧Ｐ０
となる。その後、制御装置２２は、燃料温度Ｔを測定し
続け、燃料温度Ｔが低下を開始した場合（図３の点Ｓ
１）に、その時のピーク温度Ｔ０を記憶すると共に制御
弁３４を閉弁する。

【００３１】この結果、その後、タンク内圧Ｐは、燃料
温度Ｔの温度変化に応じて下降または上昇する。

【００３２】一方、制御装置２２は、燃料温度Ｔを測定
し続け、燃料温度Ｔが前回のピーク温度Ｔ０より上昇し
た場合（図３の点Ｓ２）に制御弁３４を開弁する。

【００３３】この結果、タンク内圧Ｐは大気圧Ｐ０とな
る。その後、制御装置２２は燃料温度Ｔを測定し続け、
燃料温度Ｔが低下を開始した場合（図３の点Ｓ３）に、
その時のピーク温度Ｔ１を記憶すると共に制御弁３４を
閉弁する。

【００３４】この結果、その後、タンク内圧Ｐは燃料温
度Ｔの温度変化に応じて下降または上昇する。

【００３５】このような制御を車両走行中行うため、本
実施形態では、走行中に燃料温度Ｔが最も高くなった時
に、燃料タンク本体１０が大気圧状態で密閉される。

【００３６】この結果、停車時に燃料温度Ｔまたはタン
ク内圧Ｐが、制御弁３４を閉弁した時の燃料温度Ｔ１よ
り低くなり、停車後に、燃料温度Ｔが上昇する際、タン
ク内圧Ｐは、大気圧Ｐ０より低い圧力値Ｐ１から上昇を
開始する。このため、停車後に、タンク内圧Ｐが大幅に
高くなることがないので、内圧リリーフ機能により、逃
し弁３８が開弁し、多量の蒸発燃料がキャニスタ２６へ
放出されるのを抑制することができる。

【００３７】なお、本実施形態では、車両走行中に制御
弁３４を開弁する際に、閉弁状態にある給油弁３０と圧
力開放弁３２のうちの口径が比較的小さい圧力開放弁３
２を先ず開弁する。このため、圧力開放弁３２の口径の
大きさによって、圧力開放弁３２を通過可能な蒸発ガス
の流量が、キャニスタ２６において吸着可能な流量に制
限される。この結果、蒸発ガス内に含まれる炭化水素を
キャニスタ２６において確実に吸着することができる。

【００３８】次に、圧力センサ６０で検出した燃料タン
ク本体１０の内圧が所定値以下になったところで、口径
が比較的大きい給油弁３０も開弁する。この結果、給油
弁３０の開放力を小さくできると共に、圧力開放弁３２
を開弁した後に、口径が比較的大きい給油弁３０を開弁
して燃料タンク本体側からキャニスタ側へ蒸発ガスを流
すため、燃料タンク本体１０の圧力開放に必要な時間
（燃料タンク本体側からキャニスタ側への蒸発ガスの流
出時間）を短縮できる。

【００３９】更に、圧力センサ６０で検出した燃料タン
ク本体１０の内圧が大気圧になったところで（圧力開放
終了時点）、または、車速センサにより検知した車速が
所定値以上となったところで（走行開始時に）、制御装
置２２により給油弁３０のみが閉弁される。この結果、
圧力開放弁３２のみによって、燃料タンク本体１０とキ
ャニスタ２６とが連通されるので、蒸発ガスが燃料タン
ク本体側からキャニスタ側へ必要以上に流出するのを抑
制できる。

【００４０】以上に於いては、本発明を特定の実施形態
について詳細に説明したが、本発明はかかる実施形態に
限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々
の実施形態が可能であることは当業者にとって明らかで
ある。例えば、上記実施形態では、燃料タンク本体１０
の内部に、燃料温度Ｔを検出する温度センサ６２を配設
したが、燃料タンク本体１０のベーパ温度または燃料タ
ンク本体１０の周辺温度を検出し、この温度を燃料温度
Ｔとして制御しても良い。

【００４１】また、上記実施形態では、燃料温度Ｔを測
定し続け、燃料温度Ｔが低下を開始した場合（図３の点
Ｓ１）または前回のピーク温度Ｔ０より上昇した場合
（図３の点Ｓ２）に制御弁３４を開弁するが、これに代
えて、燃料タンク本体１０内のタンク内圧Ｐを測定し続
け、低下を開始した場合またはタンク内圧Ｐが一定値、
例えば大気圧Ｐ０を超えた場合（図３の点Ｓ４）に制御
弁３４を開弁しても良い。

【００４２】また、上記実施形態では、車両が走行状態
にあると判断した場合に、図３に示される如く、閉弁し
ている制御弁３４を開弁したが、これに代えて、車両が
走行状態にあると判断した場合においても、タンク内圧
Ｐが負圧、即ち、タンク内圧Ｐが大気圧Ｐ０より低い
（Ｐ＜Ｐ０）場合には、制御弁３４を閉弁状態のままと
し、制御弁３４が不必要に開弁し、ベーパがキャニスタ
２６側に移動するのを抑制しても良い。

【００４３】また、車両走行中に制御弁３４が閉弁して
おり、且つタンク内圧Ｐが正圧、即ち、タンク内圧Ｐが
大気圧Ｐ０以上であっても、タンク内圧Ｐまたは燃料温
度Ｔが上昇傾向にある場合のみ、制御弁３４を開弁して
も良い。

【００４４】また、制御弁３４及び逃し弁３８の構成は
本実施形態の構成に限定されない。

【００４５】また、制御弁３４及び逃し弁３８はキャニ
スタ２６の大気側に配設されても良い。

【００４６】

【発明の効果】請求項１記載の本発明は、燃料タンク本
体と大気とを連通する通路に制御弁を設けた蒸発燃料制
御装置において、走行中に燃料温度または燃料タンク内
圧が低下を開始した場合に、開弁状態にある制御弁を閉
弁するため、駐車中に燃料タンク内の蒸発燃料がキャニ
スタに放出されるのを抑制できるという優れた効果を有
する。

【００４７】請求項２記載の本発明は、請求項１に記載
の蒸発燃料制御装置において、走行中に燃料温度または
燃料タンク内圧が走行開始以来の最大値を越えた場合に
制御弁が開弁するため、請求項１に記載の効果に加え
て、駐車中に燃料タンク内の蒸発燃料がキャニスタに放
出されるのを更に抑制できるという優れた効果を有す
る。

【００４８】請求項３記載の本発明は、請求項１、２の
何れかに記載の蒸発燃料制御装置において、走行開始時
に燃料タンク内圧が負圧の場合に、燃料タンク内圧が大
気圧を越えない限り前記制御弁を開弁しないため、請求
項１、２の何れかに記載の効果に加えて、走行開始時に
燃料タンク内圧が不必要に上昇するのを防止できるとい
う優れた効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係る蒸発燃料制御装置を
示す構成図である。

【図２】本発明の一実施形態に係る蒸発燃料制御装置に
おける制御弁を示す拡大断面図である。

【図３】本発明の一実施形態に係る蒸発燃料制御装置に
おける燃料温度とタンク内圧と制御弁の開閉との関係を
示すタイミングチャートである。

【図４】従来の蒸発燃料制御装置を示す構成図である。

【符号の説明】

１０燃料タンク本体２２制御装置２６キャニスタ（蒸発燃料収集装置）２８ベーパライン（燃料タンク本体と蒸発燃料収集
装置とを結ぶ通路）３４制御弁３８逃がし弁６０圧力センサ６２温度センサ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】燃料タンク本体と大気とを連通する通路
に制御弁を設けた蒸発燃料制御装置において、走行中に燃料温度または燃料タンク内圧が低下を開始し
た場合に、開弁状態にある前記制御弁を閉弁することを
特徴とする蒸発燃料制御装置。
【請求項２】走行中に燃料温度または燃料タンク内圧
が走行開始以来の最大値を越えた場合に前記制御弁が開
弁することを特徴とする請求項１に記載の蒸発燃料制御
装置。
【請求項３】走行開始時に燃料タンク内圧が負圧の場
合に、燃料タンク内圧が大気圧を越えない限り前記制御
弁を開弁しないことを特徴とする請求項１、２の何れか
に記載の蒸発燃料制御装置。