JP2004124839A - 燃料タンク内の圧力制御構造 - Google Patents

Abstract

【課題】部品点数の削減、燃料システムの簡略化、軽量化を実現し、走行時のタンク内圧の上昇を抑制して、満タン時オートストップ作動後の燃料の後注ぎ給油を有効に規制して過給油を防止する。
【解決手段】フューエルライン１５から分岐したベントライン１７の途中のフューエルカットバルブ５におけるフロートバルブ９の上流にベントライン１７の流路面積を変更可能なダイアフラムバルブ１０を配設したことを特徴とするもので、少ない部品のインタンク化とモジュール化を可能とし、システムが簡略化できて、走行時のタンク内圧の上昇を有効に抑制して、燃料蒸気に対するエバポ規制への対応が有利になるとともに、給油時等に燃料が噴出することがない。しかも、タンク内でのコンパクトな装置によりベントラインの流路面積を変更することができて、制御の応答性が改善され、ＯＢＤリーク診断の時間も短縮される。
【選択図】　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、フューエルタンクの満タンを検出してフューエルタンクからキャニスタに通じるベントラインの流路面積を規制することにより満タン後の燃料の後注ぎ規制を行うように構成した燃料タンク内の圧力制御構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、車両の燃料タンク（フューエルタンク）に接続された燃料注ぎ口であるフィラーパイプに給油ガンを挿入して燃料を給油する際に、フューエルタンクの満タンを検出して、その後の燃料の注ぎ量を制限して、前記フィラーパイプから燃料が溢れることを防止する、いわゆる満タン時オートストップ作動後の燃料の後注ぎ規制システムが採用されている（例えば下記特許文献１参照）。図６により、このような燃料の後注ぎ規制システムについて説明すると、フィラーパイプ１０３のネック部に設けられた感知センサー１１０が給油ガンの挿入を感知すると、ベント切換バルブ１０９がベントライン１０６を連通させると同時に、エバポライン１０７を遮断する。これにより、タンク内圧の降下速度が遅くなり、燃料タンク内部の圧力がキャニスタ１０８に通じるエバポライン１０７から流れることにより給油ガンのオートストップ機能が解除されて、後注ぎによる過給油がなされることが防止される。
【０００３】
【特許文献１】
特開２０００−２０３２８２号公報（段落４８）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来例では、フィラーパイプのネック部に感知センサーを設置して燃料の後注ぎ規制が有効になされるものの、キャニスタ１０８に通じるベント切換バルブ１０９の下流側にエバポ切換バルブ１１１を必要として、部品点数の増加に加え、配管が長くなって配管圧損の機会が増加し、走行時のタンク内圧上昇、ＯＢＤ（Ｏｎ−Ｂｏａｒｄ　Ｄｉａｇｎｏｓｔｉｃ　Ｓｙｓｔｅｍ：車載機能診断システム）におけるリーク診断の時間延長、システムの複雑化等の問題を生じた。
【０００５】
そこで、本発明は、前記従来の燃料の後注ぎ規制システムにおける課題を解決し、部品点数を削減するとともに、燃料システムの簡略化および軽量化を実現して、走行時のタンク内圧の上昇を抑制でき、満タン時オートストップ作動後の燃料の後注ぎ給油を有効に規制して過給油が防止できる燃料タンク内の圧力制御構造を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
このため本発明は、フューエルタンクの満タンを検出してフューエルタンクからキャニスタに通じるベントラインの流路面積を規制することにより満タン後の燃料の後注ぎ規制を行うように構成した後注ぎ規制に対するシステム構造において、フューエルラインから分岐したベントラインの途中のフューエルカットバルブにおけるフロートバルブの上流にベントラインの流路面積を変更可能なダイアフラムバルブを配設したことを特徴とする。また本発明は、前記ダイアフラムバルブの開閉が、ベントラインの上流に配設されたジェットポンプに発生する負圧によりなされるように構成したことを特徴とする。また本発明は、前記ジェットポンプは燃料ポンプの作動に伴って負圧を発生するように構成されたことを特徴とする。また本発明は、前記フューエルカットバルブにおけるフロートバルブ上室のベントラインにオリフィスを設置し、前記ダイヤフラムバルブの閉弁に伴って燃料蒸気がオリフィスを通じて流下するように構成されたことを特徴とする。
【０００７】
以上の解決手段によって、部品点数の削減、部品のインタンク化が可能となって燃料蒸気に対するエバポ規制への対応が有利になるとともに、システムが簡略化できて、タンク内部品のモジュール化も可能となる。そして、走行時のタンク内圧の上昇を抑制できることにより、走行直後の給油時等に燃料が噴出することがない。しかも、タンク内でのコンパクトな装置によりベントラインの流路面積を変更することができて、制御の応答性が改善されるので、ＯＢＤにおけるリーク診断の時間の短縮化も可能となる。
【０００８】
【実施の形態】
以下、本発明の燃料タンク内の圧力制御構造の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１〜図３は、本発明の燃料タンク内の圧力制御構造の第１実施の形態を示すもので、図１（Ａ）はシステム構造の全体概略図、図１（Ｂ）は燃料ポンプ作動時の要部拡大図、図２は燃料ポンプ停止時の要部拡大図、図３はリターンレスシステムに採用された本実施の形態の全体概略図である。本発明の燃料タンク内の圧力制御構造の基本的な構成は、図１に示すように、フューエルタンク１の満タンを検出してフューエルタンク１からキャニスタ１６に通じるベントライン１７の流路面積を規制することにより満タン後の燃料の後注ぎ規制を行うように構成した後注ぎ規制に対するシステム構造において、フューエルライン１５から分岐したベントライン１７の途中のフューエルカットバルブ５におけるフロートバルブ９の上流にベントライン１７の流路面積を変更可能なダイアフラムバルブ１０を配設したことを特徴とする。
【０００９】
以下に詳述する。図３に示すように、本実施の形態の燃料タンク内の圧力制御構造はリターンレスシステムに採用された例で、フューエルリターンレスシステムは、燃料ポンプにより圧送される燃料のうちエンジンで消費される分しか燃料を供給しないシステムで、全量循環するものに比較してフューエルタンク内の燃料温度上昇を抑制して、燃料蒸気（エバポレーションガス）発生の低減を図れるものである。フューエルタンク１内の燃料ポンプ３からの燃料は、プレッシャーレギュレータ７によって所定圧に調圧されてフューエルライン１５を通じてエンジン１４に供給される。フューエルタンク１内にてフューエルライン１５から分岐したベントライン１７において、フューエルタンク１内に発生した燃料蒸気をベントバルブ６から導入してベントライン１７を通じてキャニスタ１６に捕捉する。キャニスタ１６にて捕捉された燃料蒸気はパージライン１８を通じてパージソレノイドバルブ１３を経てエンジン燃焼に供される。
【００１０】
図１および図２に示すように、本発明の燃料タンク内の圧力制御構造は、フューエルタンク１内にてフューエルライン１５から分岐してキャニスタ１６に向かうベントライン１７において、下流側に順次、プレッシャーレギュレータ７、ジェットポンプ４、フューエルカットバルブ（ＦＣＶ）５およびベントバルブ６が配設される。これらの構成部品は全てフューエルタンク１内に位置する。図１（Ｂ）に拡大して示すように、エンジン始動により燃料ポンプ３が作動してフューエルライン１５から燃料がエンジンに供給されると同時に、フューエルライン１５から分岐してプレッシャーレギュレータ７にて調圧されてジェットポンプ４からタンク内に還流する際に、タンク内圧Ｐ１より小さな負圧Ｐ２を生じる。これによって、ＦＣＶ５内のダイアフラムバルブ１０を負圧Ｐ３（＝Ｐ２）により吸引して開弁し、タンク１内に発生した燃料蒸気はフロート８がフロートバルブ９を閉じるまでは、比較的大きな流路面積が確保されてベントライン１７を流下することができるので、タンク内の低圧が確保される。なお、本実施の形態では、Ｐ３が、Ｐ１より０．７ｋＰａ以上低くなった場合に、ダイヤフラムバルブ１０が開弁するように設定してある。
【００１１】
図２に示すように、エンジンの停止により燃料ポンプ３が停止すると、フューエルライン１５およびジェットポンプ４への燃料供給が断たれ、ジェットポンプ４の内圧Ｐ２はタンク内圧Ｐ１と同じになり、Ｐ２と等しいＰ３によってＦＣＶ５内のダイアフラムバルブ１０がリターンスプリング１２により復帰して閉弁する。これにより、ベントライン１７の通路は閉塞され、燃料蒸気はフロート８がフロートバルブ９を閉じるまでは、オリフィス１１を通じて流量が制限されて流れる。これにより、タンク内圧の効果が制限され、後注ぎ給油が規制される。
【００１２】
図１（Ａ）に示すように、ベントライン１７における前記ＦＣＶ５の下流にはベントバルブ６が配設されており、フューエルパイプ２への給油ガンの挿入によって給油が完了する直前になると、タンク１内の油面が上昇してベントバルブ６が閉弁する。これにより、ベントライン１７の流路が閉ざされ満タンオートストップが作動する。ベントバルブ６の閉弁により、タンク内圧を降下させる通路はＦＣＶ５内のオリフィス１１のみとなり、圧力降下時間を制限して後注ぎ１回の給油量は僅かとなり、給油者に満タンを認識させるとができる。かくして、従来のもののようにフィラーパイプのネック部に配設されたシャットバルブまでの長大なブリーザーラインが不要となり、部品点数が削減できて、後注ぎ給油の規制のための部品のインタンク化とタンク内部品のコンパクトなモジュール化が可能となってシステムが簡略化され、制御の応答性が改善されるとともに、ＯＢＤにおけるリーク診断の応答性が向上して時間の短縮化が可能となる。しかも、燃料蒸気に対するエバポ規制への対応が有利になるとともに、従前同様にベントラインの流路面積を変更して走行時のタンク内圧の上昇を抑制でき、走行直後の給油時等に燃料が噴出することがない。
【００１３】
図４は本発明の燃料タンク内の圧力制御構造の第２実施の形態を示すフルリターンシステム構造の全体概略図である。本実施の形態のものは、本発明の燃料タンク内の圧力制御構造を燃料フルリターンシステムに適用した例である。フューエルタンク１内の燃料ポンプ３からの燃料はデリバリライン１９を通じて全量がエンジン１４の送出され、燃焼に寄与した残りの燃料がエンジン１４の近傍に付設されたプレッシャーレギュレータ７により調圧されて、リターンライン２０を通じてジェットポンプ４に帰還するものである。ジェットポンプ４にて発生した負圧によりＦＣＶ５のダイアフラムバルブ１０が閉じられる。以下の各部の挙動は前記第１実施の形態のものと同様であるので説明を省略する。本実施の形態のものでは、全量循環することにより、潤沢な燃料を消費でき、フューエルタンク内の燃料温度もやや上昇するため、高出力燃焼型のエンジンに適用される。
【００１４】
図５は本発明の燃料タンク内の圧力制御構造の第３実施の形態を示すシステム構造の全体概略図である。本実施の形態のものは、ベントライン１７においてベントバルブ６とジェットポンプ４との間にＦＣＶが２つ配設されて構成されたものである。坂路等の傾斜地走行にも対応できる車両として、車体前後方向の傾斜走行を想定して、フューエルタンク１内における燃料液面の傾斜に起因したフロートバルブの開閉誤差をなくすために、前後に２つの第１ＦＣＶ５−１および第２ＦＣＶ５−２を配設したものがあり、本実施の形態ではこれら２つのＦＣＶの関連構成として、第２ＦＣＶ５−２がフロート２１により第２フロートバルブ２２が閉弁されるまでは充分に燃料蒸気を取り入れる分岐管２３を、第１ＦＣＶ５−１のオリフィス１１とフロートバルブ９との間に接続したものである。以上の構成により、リーク容量が大きくなって後注ぎ規制性能が低下するのを防止するとともに、車体が前後方向に傾斜して燃料液面も傾斜することがあっても、いずれか一方のＦＣＶが常に液面上に位置して燃料蒸気を充分に取り入れて走行時のタンク内圧上昇を抑制することができる。
【００１５】
以上、本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明の趣旨の範囲内で、フューエルタンクの形状、形式、キャニスタに通じるベントラインの形状、形式および配管形態、リターンシステムにおけるリターンラインとの関連を含むフューエルラインとベントラインとの関連構成、プレッシャーレギュレータの配設部位、ジェットポンプの形状、形式、ジェットポンプの発生負圧によるＦＣＶのダイアフラムバルブの開弁形態、ベントバルブの形状、形式、フロートバルブの形状、形式、燃料ポンプの形状、形式、ベントラインの流路面積の変更形態（ダイアフラムバルブとオリフィスとにより行うものの他、ダイアフラムバルブにニードルバルブを付設して、ダイアフラムの開閉動作により流路面積の変更を行えるようにしてもよい）、ダイヤフラムバルブの開弁圧の設定値等については適宜選択することができる。
【００１６】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように、本発明によれば、フューエルタンクの満タンを検出してフューエルタンクからキャニスタに通じるベントラインの流路面積を規制することにより満タン後の燃料の後注ぎ規制を行うように構成した後注ぎ規制に対するシステム構造において、フューエルラインから分岐したベントラインの途中のフューエルカットバルブにおけるフロートバルブの上流にベントラインの流路面積を変更可能なダイアフラムバルブを配設したことにより、従来のもののように長大なラインが不要となって部品点数を削減できるとともに、制御の応答性が改善されてＯＢＤにおけるリーク診断の応答性が向上して時間の短縮化が可能となる。しかも、後注ぎ給油の規制のための部品のインタンク化とタンク内部品のコンパクトなモジュール化が可能となってシステムが簡略化されて、燃料蒸気に対するエバポ規制への対応が有利になるとともに、従前同様にベントラインの流路面積を変更して走行時のタンク内圧の上昇を抑制でき、走行直後の給油時等に燃料が噴出することがない。
【００１７】
また、前記ダイアフラムバルブの開閉が、ベントラインの上流に配設されたジェットポンプに発生する負圧によりなされるように構成した場合は、エンジン始動に伴う走行状態においては常に、ジェットポンプというコンパクトなタンク内部品により確実にダイアフラムバルブを開閉して、ベントラインの流路面積を変更してタンク内圧の調整を行える。
さらに、前記ジェットポンプは燃料ポンプの作動に伴って負圧を発生するように構成された場合は、ダイアフラムバルブの開閉のための格別の部品を設置せずとも、既存のジェットポンプによる燃料の流れを利用して発生させた負圧の力により簡便にダイアフラムバルブの開閉が行える。
【００１８】
さらにまた、前記フューエルカットバルブにおけるフロートバルブ上室のベントラインにオリフィスを設置し、前記ダイヤフラムバルブの閉弁に伴って燃料蒸気がオリフィスを通じて流下するように構成された場合は、フューエルカットバルブの燃料液面の上下動による弁の開閉により、オリフィスを利用してベントラインの流路面積を容易に変更してタンク内圧の調整を行える。
また、前記ダイヤフラムバルブの開弁圧をほぼ０．７ｋＰａ程度とした場合は、タンク内圧より僅かに低い負圧によって確実にベントラインの流路面積を確保してタンク内圧の上昇を抑えることができる。
かくして本発明によれば、部品点数を削減するとともに、燃料システムの簡略化および軽量化を実現して、走行時のタンク内圧の上昇を抑制でき、満タン時オートストップ作動後の燃料の後注ぎ給油を有効に規制して過給油が防止できる燃料タンク内の圧力制御構造が提供される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の燃料タンク内の圧力制御構造の第１実施の形態を示すもので、図１（Ａ）はシステム構造の全体概略図、図１（Ｂ）は燃料ポンプ作動時の要部拡大図である。
【図２】同、燃料ポンプ停止時の要部拡大図である。
【図３】同、リターンレスシステムに採用された形態の全体概略図である。
【図４】本発明の燃料タンク内の圧力制御構造の第２実施の形態を示すシステム構造の全体概略図である。
【図５】本発明の燃料タンク内の圧力制御構造の第３実施の形態を示すフルリターンシステム構造の全体概略図である。
【図６】従来の後注ぎ規制燃料システムの全体概略図である。
【符号の説明】
１　　　　　フューエルタンク
２　　　　　フィラーパイプ
３　　　　　燃料ポンプ
４　　　　　ジェットポンプ
５　　　　　フューエルカットバルブ（ＦＣＶ）
５−１　　　　第１ＦＣＶ
５−２　　　　第２ＦＣＶ
６　　　　　ベントバルブ
７　　　　　プレッシャーレギュレータ
８　　　　　フロート
９　　　　　フロートバルブ
１０　　　　　ダイアフラムバルブ
１１　　　　　オリフィス
１２　　　　　リターンスプリング
１３　　　　　パージソレノイドバルブ
１４　　　　　エンジン
１５　　　　　フューエルライン
１６　　　　　キャニスタ
１７　　　　　ベントライン
１８　　　　　パージライン
１９　　　　　デリバリライン
２０　　　　　リターンライン
２１　　　　　フロート
２２　　　　　第２フロートバルブ
２３　　　　　分岐管

Claims (4)

1. フューエルタンクの満タンを検出してフューエルタンクからキャニスタに通じるベントラインの流路面積を規制することにより満タン後の燃料の後注ぎ規制を行うように構成した後注ぎ規制に対するシステム構造において、フューエルラインから分岐したベントラインの途中のフューエルカットバルブにおけるフロートバルブの上流にベントラインの流路面積を変更可能なダイアフラムバルブを配設したことを特徴とする燃料タンク内の圧力制御構造。
2. 前記ダイアフラムバルブの開閉が、ベントラインの上流に配設されたジェットポンプに発生する負圧によりなされるように構成したことを特徴とする請求項１に記載の燃料タンク内の圧力制御構造。
3. 前記ジェットポンプは燃料ポンプの作動に伴って負圧を発生するように構成されたことを特徴とする請求項２に記載の燃料タンク内の圧力制御構造。
4. 前記フューエルカットバルブにおけるフロートバルブ上室のベントラインにオリフィスを設置し、前記ダイヤフラムバルブの閉弁に伴って燃料蒸気がオリフィスを通じて流下するように構成されたことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の燃料タンク内の圧力制御構造。

Images