JP2006194162A - フューエルカットバルブ - Google Patents

Abstract

【課題】液体の燃料の流出をより効果的に防止したフューエルカットバルブを提供する。
【解決手段】フューエルカットバルブ２０を、車両の燃料タンク１０に貯留される燃料Ｆの液面に追従して移動するフロート部２１と、燃料タンク１０に設けられ、フロート部２１の上昇に応じて閉鎖される開閉弁部２３と、開閉弁部２３の出口側に設けられ、開閉弁部２３から流出した燃料がその接線方向に沿って供給される環状の内面部を有する旋回流形成室２５と、旋回流形成室２５の内面部の内径側に配置され、旋回流形成室２５内と連通した燃料蒸発ガス排出部２６とを備える構成とする。
【選択図】図３

Description

本発明は、車両の燃料タンクから排出される燃料蒸発ガス中に混入して、燃料の液体成分が排出されることを防止するフューエルカットバルブに関するものである。

ガソリン等の揮発油を燃料とする自動車等の車両は、燃料タンク内に貯留した燃料の一部が蒸発し、気化する場合がある。このような燃料蒸発ガスを、密封された燃料タンク内に放置すると、燃料タンク内が高圧となるから、燃料蒸発ガスを燃料タンクの上部から抽出し、活性炭を有するキャニスタによって一時的に吸着し、エンジンの運転時にインテークマニホールド内等に放出することによって、エンジン内で燃焼させて処理することが知られている。

また、燃料タンクからキャニスタに至る燃料蒸発ガスの配管に、燃料蒸発ガスとともに液体の燃料が流入し、これがキャニスタに到達すると、キャニスタが劣化することから、燃料タンクからの燃料蒸発ガスの出口部に、液体の燃料を遮断するフューエルカットバルブを設けることが知られている（例えば、特許文献１）。

このようなフューエルカットバルブは、燃料タンク内の燃料の液面に追従して上下に移動し、その上端部にバルブ部が形成されたフロートを有し、液面が上昇したときに、フロートが上昇し、バルブ部がその上方側に設けられた通孔を閉塞することによって、液体の燃料がキャニスタ側に流出することを防止するものである。
特開２００１−５９５８０号公報

しかし、上述したようなフロートを用いたフューエルカットバルブは、液面の動きに対するフロートの追従性が十分でない場合があった。
例えば、大気圧の変化によって燃料蒸発ガスが活発に発生した場合、左右の旋回や加減速が頻繁に繰り返される場合、悪路による振動が加わった場合等のようにシビアな条件下では、フューエルカットバルブが閉じる直前等に液体の燃料がキャニスタ側に流出してしまう場合があった。
上述した問題に鑑み、本発明の課題は、液体の燃料の流出をより効果的に防止したフューエルカットバルブを提供することである。

本発明は、以下のような解決手段により、上述した課題を解決する。
請求項１の発明は、車両の燃料タンクに貯留される燃料の液面に追従して移動するフロート部と、前記燃料タンクに設けられ、前記フロート部の上昇に応じて閉鎖される開閉弁部と、前記開閉弁部の出口側に設けられ、前記開閉弁部から流出した燃料がその接線方向に略沿って供給される環状の内面部を有する旋回流形成室と、前記旋回流形成室の前記内面部の内径側に配置され、前記旋回流形成室内と連通した燃料蒸発ガス排出部とを備えるフューエルカットバルブである。

請求項２の発明は、請求項１に記載のフューエルカットバルブにおいて、前記旋回流形成室を、前記フロート部を収容するフロート収容部の上部に隣接して設けたことを特徴とするフューエルカットバルブである。

本発明によれば、以下の効果を奏することができる。
（１）フロート部によって開閉される開閉弁部によって流出を防止できなかった液体の燃料は、旋回流形成室の内面部にその接線方向に略沿って供給されると、この内面部に沿って流れる旋回流となる。このため、液体の燃料は、遠心力によって燃料蒸発ガスから分離され、その内径側に設けられた燃料蒸発ガス排出部に流入しにくいから、液体の燃料がその下流側に流出することを防止できる。
（２）旋回流形成室を、開閉弁部の上部に隣接して設けているから、フューエルカットバルブをコンパクト化して、省スペースで設置することができる。

本発明は、液体の燃料の流出をより効果的に防止したフューエルカットバルブを提供するという目的を、フロートの上下動によって開閉されるバルブ部の後流側に、燃料蒸発ガス等がその円筒状の内周面に沿って供給される旋回流形成室を設けて、その中央部から燃料蒸発ガスを排出することによって実現した。

以下、本発明を適用したフューエルカットバルブの実施例について、図面等を参照して説明する。
図１は、実施例のフューエルカットバルブを備えた燃料蒸発ガス処理システムの構成を示す図である。
燃料蒸発ガス処理システムは、燃料タンク１０と、フューエルカットバルブ２０と、２ウェイバルブ３０と、キャニスタ４０と、パージコントロールバルブ（ＰＣＶ）５０と、エンジンコントロールユニット（ＥＣＵ）６０と、インテークマニホールド７０とを備えている。

燃料タンク１０は、例えばガソリン等の揮発油燃料を貯留する容器である。
フューエルカットバルブ２０は、燃料タンク１０の上面部に備えられ、燃料タンク１０内で発生する燃料蒸発ガス（燃料蒸気）をキャニスタ４０側に排出するとともに、燃料タンク１０からの液体の燃料の排出を防止するものである。このフューエルカットバルブ２０については、後に詳しく説明する。
２ウェイバルブ３０は、フューエルカットバルブ２０とキャニスタ４０との間の配管に設けられ、燃料タンク１０内の圧力を調整するものである。
キャニスタ４０は、容器状に形成されたケース内に活性炭を収容したものであって、燃料タンク１０から排出される燃料蒸発ガスを一時的に吸着し、貯蔵するものである。
ＰＣＶ５０は、キャニスタ４０とインテークマニホールド７０との間の配管に設けられ、キャニスタ４０側からインテークマニホールド７０側への燃料蒸発ガスの流量を調節するものである。
ＥＣＵ６０は、図示しないエンジンの燃料噴射系や点火系等の制御を行うとともに、上述したＰＣＶ５０を制御するものである。
インテークマニホールド７０は、図示しないエンジンが燃焼用の新気を吸入するインテークシステムにおいて、スロットルボディ７１と、図示しないエンジンの吸気ポートとの間の管路である。

次に、上述したフューエルカットバルブ２０について、より詳細に説明する。
図２は、フューエルカットバルブ２０の構成を示す概略図である。図３は、図２のIII−III部矢視図である。
フューエルカットバルブ２０は、フロート２１と、フロート室２２と、シール部２３と、通路部２４と、旋回流形成室２５と、燃料蒸発ガス排出部２６とを備えている。

フロート２１は、燃料タンク１０に貯留された液体の燃料Ｆに浮かべられており、その液面の上下動に追従して移動するものである。フロート２１は、その軸方向を上下方向に沿って配置された円柱状に形成され、その上端面部は、上側の径が小さいテーパ状に形成されたバルブ部２１ａが形成されている。
フロート室２２は、その内径側にフロート２１を収容する円筒状に形成され、その中心軸を上下方向に配置されている。フロート室２２は、その上端部を燃料タンク１０の上面部の内面側に全周にわたって接続され、下端部は燃料タンク１０内に開口している。
シール部（開閉弁部）２３は、燃料タンク１０の上面部に、フロート室２２の中心軸と略同心であってかつフロート２１のバルブ部２１ａと対向して形成された円形の開口の開口縁に、バルブ部２１ａが上昇して接した際に、この開口を閉塞するバルブシート部を形成したものである。

通路部２４は、燃料タンク１０の外表面部におけるフロート室２１の上部に備えられ、シール部２３から流出する燃料蒸発ガス等を旋回流形成室２５に導入するものである。
旋回流形成室２５は、通路部２４から供給される燃料蒸発ガス等によって、旋回流を形成するものである。
図４は、旋回流形成室２５の拡大図である。図５は、図４のV−V部矢視断面図である。
図４に示すように、旋回流形成室２５は、燃料タンク１０の上面部におけるフロート室２１の上部に備えられ、容器状に形成されている。
図４及び図５に示すように、旋回流形成室２５は、その中心軸を上下方向に沿って配置された円筒状の側面部２５ａの上下端部を、平板状の端面により閉塞したものである。
旋回流形成室２５は、その側面部２５ａの燃料タンク１０の上面に近接した部分に形成された開口２５ｂを備え、上述した通路部２４の旋回流形成室２５側の端部は、この開口２５ｂに接続されている。
また、旋回流形成室２５の上面部は、側面部２５ａの中心軸と略同心に形成された開口２５ｃが形成されている。
図５に示すように、通路部２４の旋回流形成室２５に接続された側の端部は、その長手方向（燃料蒸発ガス等の流れる方向）が、旋回流形成室２５の側壁２５ａの内周面の接線方向に沿って配置されている。
燃料蒸発ガス排出部２６は、その一端部を旋回流形成室２５の上面部の開口２５ｃに接続され、旋回流形成室２５内と連通し、他端部は、２ウェイバルブ３０と接続された管路を備えている。

次に、上述したフューエルカットバルブ２０の動作について説明する。
フロート２１は、燃料タンク１０内の液体の燃料Ｆの液面の上下動に追従して移動し、例えば、車両の傾斜や、走行中の旋回又は加減速Ｇによって液面が上昇した場合は、フロート２１も上昇する。そして、上述した液面が燃料タンク１０の上面部に接近して、フロート２１が所定の高さまで上昇すると、フロート２１の上端部のバルブ部２１ａがシール部２３と接することによって、フロート室２２側から通路部２４側への燃料蒸発ガス等の流出を遮断し、これによって液体の燃料は、その通路部２４側への流出を防止される。
しかし、急激な液面変化が生じた場合に、フロート２１の液面に対する追従性が不足すると、バルブ部２１ａがシール部２３と接して閉塞する直前に、液体の燃料が通路部２４側へ流出する場合がある。

この場合、燃料蒸発ガス、及び、これとともに流出した液体の燃料は、通路部２４内を通過して、旋回流形成室２５内に導入される。
ここで、通路部２４から旋回流形成室２５内に供給される燃料蒸発ガス及び液体の燃料は、旋回流形成室２５の側壁２５ａの内周面の接線方向に略沿って流入するから、これによって、この内周面の周方向に沿って進行する旋回流が形成される。

上述したように、燃料蒸発ガスと液体の燃料とが混在した旋回流が形成されると、慣性力（遠心力）の作用によって、燃料蒸発ガスよりも比重の重い液体の燃料は、側壁２５ａの内周面に沿って流れ、燃料蒸発ガスによって形成される旋回流ｆｇは、液体の燃料によって形成される旋回流ｆｌから分離して、その内径側に分布することになる。
そして、燃料蒸発ガス排出部２６と連通した開口２５ｃは、側壁２５ａの中心軸と略同心に設けられているから、この近傍には液体の燃料と分離された燃料蒸発ガスが集まり、これが燃料蒸発ガス排出部２６から排出され、２ウェイバルブ３０を介してキャニスタ４０に導入される。

なお、旋回流形成室２５内で旋回流を形成した液体の燃料は、旋回しながら重力によって旋回流形成室２５の下面側に流下し、通路部２４を逆流してシール部２３を介し、フロート室２２に流入し、燃料タンク１０内に戻される。

以上のように、本実施例によれば、円筒状に形成された旋回流形成室２５の内周面に、その接線方向に沿って燃料蒸発ガス等が流入するようにしたから、旋回流が形成され、液体の燃料が遠心力によって燃料蒸発ガスから分離されるので、キャニスタ４０側への液体の燃料の流出を確実に防止することができる。
また、旋回流形成室２５を、フロート室２２の上部に隣接して配置したから、フューエルカットバルブ２０をコンパクトにして省スペースで設置することができ、また、旋回流形成室２５とフロート室２２とを一体のアッセンブリ化して、燃料タンク部の組立工程を簡単化することができる。

（変形例）
本発明は、以上説明した実施例に限定されることなく、種々の変形や変更が可能であって、それらも本発明の均等の範囲内である。
（１）上述した実施例は、旋回流形成室を、燃料タンクの外表面部であってかつフロート室と隣接して設けているが、これに限らず、旋回流形成室を、燃料タンクから離れた位置に配置するようにしてもよい。
（２）上述した実施例は、旋回流形成室からシール部を介して液体の燃料を燃料タンク側に戻しているが、これに限らず、旋回流形成室から燃料タンク側へ燃料を戻すための管路を設けてもよい。

本発明を適用したフューエルカットバルブの実施例を含む燃料蒸発ガス処理システムの構成を示す図である。 本発明を適用したフューエルカットバルブの実施例の構成を示す図である。 図２のIII−III部矢視図である。 図２のフューエルカットバルブの旋回流形成室の拡大図である。 図４のＶ−Ｖ部矢視断面図である。

符号の説明

１０ 燃料タンク
２０ フューエルカットバルブ
２１ フロート
２１ａ バルブ部
２２ フロート室
２３ シール部
２４ 通路部
２５ 旋回流形成室
２６ 燃料蒸発ガス排出部
４０ キャニスタ

Claims (2)

1. 車両の燃料タンクに貯留される燃料の液面に追従して移動するフロート部と、
   前記燃料タンクに設けられ、前記フロート部の上昇に応じて閉鎖される開閉弁部と、
   前記開閉弁部の出口側に設けられ、前記開閉弁部から流出した燃料がその接線方向に略沿って供給される環状の内面部を有する旋回流形成室と、
   前記旋回流形成室の前記内面部の内径側に配置され、前記旋回流形成室内と連通した燃料蒸発ガス排出部と
   を備えるフューエルカットバルブ。
2. 請求項１に記載のフューエルカットバルブにおいて、
   前記旋回流形成室を、前記フロート部を収容するフロート収容部の上部に隣接して設けたこと
   を特徴とするフューエルカットバルブ。
   
   
   

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