JP2010196553A - 燃料タンクシステム - Google Patents

Abstract

【課題】キャニスタを有効に小型化するとともに、べーパ通路の取り回し自由度が向上し、前記キャニスタのレイアウトの自由度を良好に向上させることを可能にする。
【解決手段】燃料タンクシステム１０は、液体燃料Ｆが貯留される燃料タンク１２と、前記燃料タンク１２内に発生する蒸発燃料Ｆｖを吸着するキャニスタ１４と、前記燃料タンク１２と前記キャニスタ１４とを接続するベーパ通路１６と、前記燃料タンク１２内に配置され、前記液体燃料Ｆを該燃料タンク１２の外部に送るための燃料ポンプモジュール１８とを備える。ベーパ通路１６には、燃料タンク１２からキャニスタ１４に移動する液体燃料Ｆを貯留するための液体燃料捕集部４０が設けられるとともに、前記液体燃料捕集部４０は、少なくとも一部が前記燃料タンク１２内に配置される。
【選択図】図１

Description

本発明は、液体燃料が貯留される燃料タンクと、前記燃料タンク内に発生する蒸発燃料を吸着するキャニスタと、前記燃料タンクと前記キャニスタとを接続するべーパ通路と、前記燃料タンク内に配置され、前記液体燃料を該燃料タンクの外部に送るための燃料ポンプモジュールとを備える燃料タンクシステムに関する。

内燃機関に燃料を供給するために、燃料タンクが用いられている。この燃料タンク内では、燃料が気化した蒸発燃料（ベーパ）が発生しており、前記蒸発燃料が不要に大気に拡散することを阻止するため、キャニスタが設けられている。

キャニスタは、活性炭等の吸着材を充填しており、蒸発燃料を吸着捕集している。この捕集された蒸発燃料は、内燃機関が運転される際に、パージ通路を通って前記内燃機関の吸気通路にパージされている。

ところで、キャニスタには、燃料タンクと前記キャニスタとに接続されているベーパ通路を介して蒸発燃料が送られている。その際、蒸発燃料の一部が移送途上で液化し、又はタンク側から微少に流れ、液体燃料としてキャニスタ内に導入されるおそれがある。このため、キャニスタ内の吸着材は、液体燃料を吸引することによって劣化するという問題がある。

そこで、例えば、特許文献１に開示されている蒸発燃料処理装置が知られている。この蒸発燃料処理装置は、キャニスタであり、図２に示すように、前記キャニスタは、内部に吸着材１が充填されたケース２と、前記ケース２の内部を大気中に開放させるための開放管３と、蒸発燃料の流入管４と、前記吸着材１から離脱した燃料の流出管５とを有している。

そして、流入管４から流入する液体燃料を蓄えるためのリキッド溜まり部６が、ケース２内に設けられている。このため、リキッド溜まり部６は、ケース２内に収容されてこのケース２から突出することがなく、キャニスタのレイアウトがし易くなる、としている。

特開２０００−１９９４５５号公報

しかしながら、上記の特許文献１では、ケース２内にリキッド溜まり部６が設けられているため、キャニスタ全体が相当に大型化してしまう。このため、キャニスタを車体に配置する際に、このキャニスタのレイアウト自由度が低下するという問題がある。

しかも、燃料タンクからキャニスタの流入管４に至るベーパ通路は、液体燃料を確実にリキッド溜まり部６に導くために、屈曲乃至湾曲部分を排除して略直線状に設定する必要がある。屈曲乃至湾曲部分に液体燃料が滞留してベーパ通路が閉塞されるおそれがあるからである。従って、ベーパ通路の取り回し自由度が低下し、キャニスタのレイアウト自由度が低下するという問題がある。

本発明はこの種の問題を解決するものであり、キャニスタを有効に小型化するとともに、ベーパ通路の取り回し自由度が向上し、前記キャニスタのレイアウトの自由度を良好に向上させることが可能な燃料タンクシステムを提供することを目的とする。

本発明は、液体燃料が貯留される燃料タンクと、前記燃料タンク内に発生する蒸発燃料を吸着するキャニスタと、前記燃料タンクと前記キャニスタとを接続するべーパ通路と、前記燃料タンク内に配置され、前記液体燃料を該燃料タンクの外部に送るための燃料ポンプモジュールとを備える燃料タンクシステムに関するものである。

この燃料タンクシステムは、べーパ通路には、燃料タンクからキャニスタに移動する液体燃料を貯留するための液体燃料捕集部が設けられるとともに、前記液体燃料捕集部は、少なくとも一部が前記燃料タンク内に配置されている。

また、燃料ポンプモジュールは、液体燃料を燃料タンクの外部に送るための燃料配管と、前記燃料配管から分岐し、該燃料配管を通る前記液体燃料の一部を前記燃料タンクに戻すための戻し配管と、液体燃料捕集部と前記戻し配管とを接続し、前記液体燃料が前記戻し配管を通過する際に発生する負圧を利用して、前記液体燃料捕集部に貯留された前記液体燃料を前記燃料タンク内に吸引するための接続配管とを備えることが好ましい。

さらに、接続配管は、負圧によって開放される一方向バルブを備えることが好ましい。

さらにまた、燃料ポンプモジュールは、燃料タンクの上部に設けられた開口部を閉塞する蓋部材を備え、液体燃料捕集部は、前記蓋部材に取り付けられることが好ましい。

本発明では、液体燃料捕集部が、キャニスタとは個別に構成されるため、前記キャニスタを良好に小型化することができる。従って、キャニスタを配置するためのレイアウト自由度が有効に向上する。

しかも、液体燃料捕集部からキャニスタ間のべーパ通路には、液体燃料が存在しないため、この間のべーパ通路の取り回し自由度が向上する。これにより、キャニスタのレイアウトの自由度を良好に向上させることが可能になる。

本発明の第１の実施形態に係る蒸発燃料処理装置が適用される燃料タンクシステムの概略構成図である。 特許文献１に開示される蒸発燃料処理装置の概略構成図である。

図１に示すように、本発明の実施形態に係る蒸発燃料処理装置が適用される燃料タンクシステム１０は、液体燃料Ｆが貯留される燃料タンク１２と、前記燃料タンク１２内に発生する蒸発燃料（ベーパ）Ｆｖを吸着するキャニスタ１４と、前記燃料タンク１２と前記キャニスタ１４とを接続するベーパ通路１６と、前記燃料タンク１２内に配置され、前記液体燃料Ｆを該燃料タンク１２の外部に送るための燃料ポンプモジュール１８とを備える。

燃料ポンプモジュール１８は、燃料ポンプ２０を備え、前記燃料ポンプ２０は、燃料タンク１２の底部１２ａに開口する燃料吸引口２２ａを有する汲み上げ用ジェットポンプ２２を設ける。燃料ポンプ２０の出口側には、ストレーナー（濾過器）２４を介して燃料配管２６が接続される一方、前記燃料配管２６は、図示しないエンジンに液体燃料Ｆを供給する。

ストレーナー２４には、サクション用戻し配管２８が設けられ、このサクション用戻し配管２８の上部には、プレッシャレギュレータ３０が接続される。サクション用戻し配管２８の先端（下端）には、サクション用ジェットポンプ３２が設けられる。

燃料ポンプモジュール１８は、蓋部材３４を有し、この蓋部材３４は、燃料タンク１２の上部に形成される開口部３６に装着される。

燃料タンク１２内の上方には、前記燃料タンク１２内の蒸発燃料Ｆｖをベーパ通路１６に送るためのフロート３８が配設される。ベーパ通路１６には、燃料タンク１２からキャニスタ１４に移動する液体燃料Ｆを貯留するための液体燃料捕集部４０が設けられるとともに、前記液体燃料捕集部４０は、少なくとも一部が前記燃料タンク１２内に配置される。具体的には、燃料ポンプモジュール１８を構成する蓋部材３４には、取り付け孔部４２が形成され、前記取り付け孔部４２に、液体燃料捕集部４０が装着される。この液体燃料捕集部４０の底部は、燃料タンク１２内に配置される。

液体燃料捕集部４０は、室４４を設けており、この室４４の底部には、一方向バルブ４６を介して接続配管４８の一端部が接続され、この接続配管４８の他端は、サクション用戻し配管２８に対してサクション用ジェットポンプ３２の吸引側（負圧側）に接続される。

キャニスタ１４には、前記キャニスタ１４を外気に連通させ、蒸発燃料Ｆｖがパージされる際に該キャニスタ１４に外部空気を導入するドレン通路５０と、前記キャニスタ１４に吸着された前記蒸発燃料Ｆｖを、エンジン駆動時にエンジン（図示せず）に連通する吸気通路に吸引（パージ）させるパージ通路５２とが設けられる。

このように構成される燃料タンクシステム１０の動作について、以下に説明する。

図示しないエンジンが始動されると、燃料ポンプモジュール１８を構成する燃料ポンプ２０が駆動される。このため、燃料タンク１２に貯留されている液体燃料Ｆは、汲み上げ用ジェットポンプ２２の作用下に燃料吸引口２２ａから吸引される。液体燃料Ｆは、ストレーナー２４から燃料配管２６を介してエンジンに供給される。

また、エンジンに空気が供給されることにより、吸気通路（図示せず）に負圧が発生し、キャニスタ１４に捕集されている蒸発燃料Ｆｖは、パージ通路５２に吸引されてパージされる。その際、ドレン通路５０からキャニスタ１４に外気が流入する。従って、キャニスタ１４内に吸着されていた蒸発燃料Ｆｖは、流入された外気と混在して吸気通路にパージされる。

一方、燃料ポンプモジュール１８では、プレッシャレギュレータ３０からサクション用戻し配管２８を介してサクション用ジェットポンプ３２に一部の液体燃料Ｆが供給され、接続配管４８に負圧が発生する。

接続配管４８は、一方向バルブ４６を介して液体燃料捕集部４０に接続されている。このため、接続配管４８に負圧が発生すると、一方向バルブ４６がこの負圧によって開放され、液体燃料捕集部４０の室４４に捕集されている液体燃料Ｆが前記接続配管４８に吸引される。そして、接続配管４８に吸引された液体燃料Ｆは、サクション用ジェットポンプ３２から燃料タンク１２内に放出される。

この場合、本実施形態では、燃料タンク１２とキャニスタ１４とを接続するベーパ通路１６の途上に、前記燃料タンク１２から前記キャニスタ１４に移動する液体燃料Ｆ（蒸発燃料Ｆｖが液化したもの）を貯留するための液体燃料捕集部４０が設けられている。

このように、液体燃料捕集部４０は、キャニスタ１４とは個別に構成されている。このため、キャニスタ１４内に液体燃料捕集部４０を組み込む構成に比べて、前記キャニスタ１４全体を良好に小型化することができる。従って、キャニスタ１４を、例えば、車体に配置する際のレイアウト自由度が有効に向上するという効果が得られる。

しかも、液体燃料捕集部４０からキャニスタ１４間のベーパ通路１６の部分には、液体燃料Ｆが除去されて蒸発燃料Ｆｖのみが存在している。これにより、ベーパ通路１６を屈曲乃至湾曲形成しても、液体燃料Ｆの滞留による閉塞が惹起することがない。このため、ベーパ通路１６の取り回し自由度が向上し、キャニスタ１４のレイアウトの自由度が良好に向上し得るという利点がある。

さらに、液体燃料捕集部４０は、少なくとも一部、例えば、底部が、燃料タンク１２内に配置されている。そして、液体燃料捕集部４０の底部に一端が接続された接続配管４８は、燃料ポンプモジュール１８のサクション用戻し配管２８に対してサクション用ジェットポンプ３２の吸引側に接続されている。

従って、燃料ポンプ２０が駆動される際、サクション用戻し配管２８に設けられているサクション用ジェットポンプ３２を介して接続配管４８に負圧が発生する。このため、液体燃料捕集部４０の室４４に貯留されている液体燃料Ｆは、容易且つ確実に燃料タンク１２内に吸引され、前記室４４内の液抜きが確実に遂行される。

しかも、接続配管４８には、この接続配管４８が吸引される際に負圧によって開放される一方向バルブ４６が配設されている。これにより、液体燃料捕集部４０は、負圧発生時にのみ燃料タンク１２内に開放され、燃料ポンプモジュール１８が停止している際には、一方向バルブ４６が閉塞されて燃料タンク１２内の密封性を保持することが可能になる。

さらにまた、液体燃料捕集部４０は、燃料ポンプモジュール１８を構成する蓋部材３４に形成された取り付け孔部４２に装着されている。従って、燃料タンク１２自体に液体燃料捕集部４０を取り付ける際のように、前記燃料タンク１２に孔部等を形成する必要がない。これにより、燃料タンク１２内の密封性が良好に維持されるとともに、組み付け作業性も向上するという効果が得られる。

その上、液体燃料捕集部４０は、燃料タンク１２に保持されており、前記液体燃料捕集部４０の補強が不要になって容易に軽量化が図られる。

１０…燃料タンクシステム １２…燃料タンク
１４…キャニスタ １６…ベーパ通路
１８…燃料ポンプモジュール ２０…燃料ポンプ
２２…汲み上げ用ジェットポンプ ２６…燃料配管
２８…サクション用戻し配管 ３０…プレッシャレギュレータ
３２…サクション用ジェットポンプ ３４…蓋部材
４０…液体燃料捕集部 ４２…取り付け孔部
４４…室 ４６…一方向バルブ
４８…接続配管 ５０…ドレン通路
５２…パージ通路

Claims (4)

1. 液体燃料が貯留される燃料タンクと、
   前記燃料タンク内に発生する蒸発燃料を吸着するキャニスタと、
   前記燃料タンクと前記キャニスタとを接続するべーパ通路と、
   前記燃料タンク内に配置され、前記液体燃料を該燃料タンクの外部に送るための燃料ポンプモジュールと、
   を備える燃料タンクシステムであって、
   前記べーパ通路には、前記燃料タンクから前記キャニスタに移動する液体燃料を貯留するための液体燃料捕集部が設けられるとともに、
   前記液体燃料捕集部は、少なくとも一部が前記燃料タンク内に配置されることを特徴とする燃料タンクシステム。
2. 請求項１記載の燃料タンクシステムにおいて、前記燃料ポンプモジュールは、前記液体燃料を前記燃料タンクの外部に送るための燃料配管と、
   前記燃料配管から分岐し、該燃料配管を通る前記液体燃料の一部を前記燃料タンクに戻すための戻し配管と、
   前記液体燃料捕集部と前記戻し配管とを接続し、前記液体燃料が前記戻し配管を通過する際に発生する負圧を利用して、前記液体燃料捕集部に貯留された前記液体燃料を前記燃料タンク内に吸引するための接続配管と、
   を備えることを特徴とする燃料タンクシステム。
3. 請求項２記載の燃料タンクシステムにおいて、前記接続配管は、前記負圧によって開放される一方向バルブを備えることを特徴とする燃料タンクシステム。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の燃料タンクシステムにおいて、前記燃料ポンプモジュールは、前記燃料タンクの上部に設けられた開口部を閉塞する蓋部材を備え、
   前記液体燃料捕集部は、前記蓋部材に取り付けられることを特徴とする燃料タンクシステム。

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