JP2016008557A - 自動車の蒸発燃料処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】液体燃料でシャットオフバルブが閉じている際、パージバルブの開閉動作で発生する気体脈動により気体が燃料タンクに流入することを防止し、気泡による異音の発生を防止すると共に、燃料タンクの内圧が負圧になることを、タンク流入許容手段によりタンク流入防止手段のキャニスタ側から燃料タンク側へ気体の流入を許容することで抑制する自動車の蒸発燃料処理装置を提供する。
【解決手段】シャットオフバルブ５０の燃料タンク側開口とキャニスタ４０との間に、シャットオフバルブ５０が閉じる液位まで液体燃料が充填されている状態において、パージバルブ４４の開閉動作で発生する気体脈動により燃料タンク３０へ気体が流入することを防止するタンク流入防止弁６０と、燃料タンク３０の内圧がキャニスタ４０の内圧に対し負圧となった時、エバポ通路４１におけるタンク流入防止弁６０のキャニスタ側から燃料タンク側への気体の流入を許容するタンク流入許容手段と、が設けられたことを特徴とする。
【選択図】図１

Description

この発明は、燃料タンク内で発生する蒸発燃料（エバポガス）を内燃機関の吸気系にパージするような自動車の蒸発燃料処理装置に関する。

一般に、上述例の自動車の蒸発燃料処理装置は、給油時や温度上昇による燃料タンク内の圧力上昇時に、蒸発燃料を含んだガスが大気に放出されないよう、蒸発燃料をキャニスタ（通常、チャコールキャニスタ）に吸着し、空気のみを大気に放出し、エンジン駆動時には、エンジン吸気系の負圧を利用して、上記キャニスタから蒸発燃料を吸込み、該蒸発燃料をインジェクタからの噴射燃料と共に燃焼処理するように構成されている。
上述の蒸発燃料処理装置は、図８に示すように、燃料タンク上部に、液体燃料を通さない一方で、気体を通すシャットオフバルブ１０１が設けられている。

図８に示すように、該シャットオフバルブ１０１は、バルブハウジング１０２と、該バルブハウジング１０２内に設けられたフロート１０３と、該フロート１０３を支持するスプリング１０４と、このスプリング１０４を受けるスプリングリテーナ１０５と、フロート１０３の上部に連結部材１０６を介して設けられた弁体１０７と、バルブハウジング１０２の上部に一体または一体的に形成されたアウトレット部１０８と、バルブハウジング１０２の上部を閉塞するバルブリッド１０９とを有し、上述のバルブハウジング１０２には開口部１０２ａが開口形成されている。

また、上述のキャニスタとシャットオフバルブ１０１とを連結するエバポ通路と、上述のキャニスタとエンジンの吸気系とを連結するパージ通路と、該パージ通路に介設されたパージバルブとを設けている。
上述のパージバルブは電磁弁により形成され、パージバルブの開弁時にパージ通路を介して蒸発燃料をエンジンの吸気系にパージ（放出）すべく構成している。

一方、近年においては、アイドリングストップや気筒停止などのエンジン吸気量の減少、並びに、アイドル時にポンピングロスを低減させることを目的としてスロットル弁を開くことによる負圧の低下に起因して、吸気系の圧力が低下したり、パージ吸引タイミングが減少したりして、パージ流量が確保しにくくなっているのが現状である。

このような問題点を解決して、パージ流量を確保するためには、パージ通路を大径化し、流量を増加するとよい。

しかしながら、パージ通路を大径化した場合には、今までに想定し得なかった新たな問題点が発生した。
すなわち、パージバルブを閉弁すると、パージ通路をエンジン吸気系に向けて吸引方向に流れる蒸発燃料が遮断され、蒸発燃料の流速が急減速するので、ウォータハンマに類似した気体脈動が発生し、パージ通路の大径化により、気体脈動が減衰することなく燃料タンクのシャットオフバルブに伝播するので、該シャットオフバルブから気体（蒸発燃料、あるいは蒸発燃料と空気の混合気体）が燃料タンクの液中に逆流し（図８の点線矢印α参照）、図８に示すように、気泡１１０による異音（気泡音）が発生する。

図８は気体脈動（正圧）によりフロート１０３上部の液面が通常の液面βに対して下方に押し下げられ、これにより気泡１１０が発生する状態を示している。このような状態は、燃料タンクに燃料が満タン状態で、かつエンジン音が静かなアイドリング時に顕著となる。

このような問題は、エンジン吸気系に対する蒸発燃料のパージ動作が負圧吸引のみであることから、気体脈動により燃料タンク側へ逆流する圧力が、これ程大きいとは想到できず、解析が非常に困難であるうえ、想定外のことであった。

ところで、特許文献１には、燃料タンク上部のシャットオフバルブとキャニスタとの間を連結するエバポ通路に、当該エバポ通路を開閉するための電磁弁を
設けると共に、該エバポ通路に気流脈動による圧力変動を膨張空間によって減衰させるチャンバを設けたものが開示されている。

しかし、該特許文献１に開示された従来構造においては、所定の占有容積を有するチャンバが必要となるうえ、この技術思想はあくまでも安定したタンク内圧を検出することが目的であって、本願発明のように、気泡発生による異音の防止を意図するものではない。

特開２０１３−１１３１９７号公報

そこで、この発明は、液体燃料でシャットオフバルブが閉じている際、パージバルブの開閉動作で発生する気体脈動により気体が燃料タンクに流入することを防止し、気泡による異音の発生を防止すると共に、燃料タンクの内圧が負圧になることを、タンク流入許容手段によりタンク流入防止手段のキャニスタ側から燃料タンク側へ気体の流入を許容することで抑制する自動車の蒸発燃料処理装置の提供を目的とする。

この発明による自動車の蒸発燃料処理装置は、燃料タンクと、上記燃料タンクに設けられ気体を通す一方で、液体燃料の通過を防止するシャットオフバルブと、蒸発燃料を吸着して、空気を大気に開放可能に形成したキャニスタと、上記キャニスタと上記シャットオフバルブとを連結するエバポ通路と、上記キャニスタと内燃機関の吸気系とを連結するパージ通路と、該パージ通路から上記吸気系への蒸発燃料の放出および遮断を制御するパージバルブと、を備えた自動車の蒸発燃料処理装置であって、上記シャットオフバルブの上記燃料タンク側開口と上記キャニスタとの間に、上記シャットオフバルブが閉じる液位まで液体燃料が充填されている状態において、上記パージバルブの開閉動作で発生する気体脈動により上記燃料タンクへ気体が流入することを防止するタンク流入防止弁と、上記燃料タンクの内圧が上記キャニスタの内圧に対し負圧となった時、上記エバポ通路における上記タンク流入防止弁の上記キャニスタ側から上記燃料タンク側への気体の流入を許容するタンク流入許容手段と、が設けられたものである。
上述のタンク流入防止弁は、逆止弁で形成してもよい。

上記構成によれば、上述のタンク流入防止弁と、上述のタンク流入許容手段とを設けたので、次の如き効果がある。
すなわち、液体燃料でシャットオフバルブが閉じている際、パージバルブの開閉動作で発生する気体脈動により気体が燃料タンクに流入することを、上記タンク流入防止弁により防止することができて、気泡による異音の発生を防止することができる。

また、燃料タンクの内圧が負圧になることを、上記タンク流入許容手段によりタンク流入防止手段のキャニスタ側から燃料タンク側へ気体の流入を許容することで抑制できる。
要するに、燃料タンクへの気体脈動による気体流入防止と、燃料タンク内圧が負圧の際の気体流入許容との両立を図ることができる。

この発明の一実施態様においては、上記タンク流入許容手段は、上記燃料タンクの内圧が上記キャニスタの内圧に対し負圧となった時、上記エバポ通路における上記タンク流入防止弁の上記キャニスタ側から上記燃料タンクの方向へ流れる気体を減圧して通過させる減圧手段を有するものである。

上記構成によれば、上述の減圧手段が燃料タンクの方向へ流れる気体を減圧するので、気体の通過を完全に遮断することなく、気体脈動による燃料タンクへの気体の流入を抑制することができ、燃料タンクの内圧が負圧になるのを抑制することと両立できる。

この発明の一実施態様においては、上記減圧手段として、上記タンク流入防止弁の弁体に、オリフィスが設けられたものである。

上記構成によれば、タンク流入防止弁の弁体それ自体にオリフィスを設けたので、構成の簡略化と、部品点数の低減と減圧手段のコンパクト化とを図ることができる。

この発明の一実施態様においては、上記タンク流入許容手段として、上記減圧手段としての絞りを有し、上記タンク流入防止弁をバイパスする絞り通路が設けられたものである。

上記構成によれば、上述の絞り通路で燃料タンクへの気体流入圧力を抑制することができる。つまり、タンク流入防止弁と絞り通路とで役割が分離できるので、信頼性の高い設計が容易となる。

この発明の一実施態様においては、上記タンク流入防止弁は、該タンク流入防止弁の上記キャニスタ側に流入する気体が所定量以下の時、上記タンク流入防止弁の上記燃料タンク側開口の開放を防ぐ気体脈動吸収機構を有し、該気体脈動吸収機構は、上記タンク流入許容手段として、上記所定量を超える気体が流入した時、上記タンク流入防止弁の上記燃料タンク側開口の開放を許容するものである。

上記構成によれば、気体脈動吸収機構により、タンク流入防止弁のキャニスタ側に気体が所定量を超えて流入しないとタンク流入防止弁が開放されないため、気体脈動のような微量の気体が流入と流出を繰り返す場合は、燃料タンクへの気体流入を阻止して、異音を防止しながらも、所定量を超える気体の流入は小さな圧力差でも通過させるよう設定でき、燃料タンク内圧が負圧になることを円滑に防止することができる。

この発明の一実施態様においては、上記タンク流入防止弁は、燃料タンクの圧力を調整するためのチェックバルブとは別体に形成されたものである。

上記構成によれば、上述のチェックバルブで燃料タンクの内圧の圧力調整を行なうことができ、また、上述のタンク流入防止弁で気体脈動による気体が燃料タンク内へ流入することを防止でき、特に、上記チェックバルブを設けたことで燃料タンク内圧を大気圧よりも多少高めに設定することができるため、タンク内圧が高い分、燃料の蒸発を防止することができると共に、燃料タンクからの余剰ガス放出を抑制することができる。

この発明によれば、液体燃料でシャットオフバルブが閉じている際、パージバルブの開閉動作で発生する気体脈動により気体が燃料タンクに流入することを防止し、気泡による異音の発生を防止すると共に、燃料タンクの内圧が負圧になることを、タンク流入許容手段によりタンク流入防止手段のキャニスタ側から燃料タンク側へ気体の流入を許容することで抑制することができる効果がある。

本発明の自動車の蒸発燃料処理装置を示す系統図 図１のシャットオフバルブの具体的構造を示す断面図 タンク流入防止弁を示す断面図 タンク流入許容手段の他の実施例を示す断面図 タンク流入防止弁をバイパスする絞り通路の構造を示す断面図 自動車の蒸発燃料処理装置の他の実施例を示す系統図 （ａ）は図６のタンク流入防止弁の具体例を示す断面図、（ｂ）は気体脈動吸収時の断面図、（ｃ）は燃料タンク側開口の開放時の断面図 従来の気体脈動による気泡発生を示す説明図

液体燃料でシャットオフバルブが閉じている際、パージバルブの開閉動作で発生する気体脈動により気体が燃料タンクに流入することを防止し、気泡による異音の発生を防止すると共に、燃料タンクの内圧が負圧になることを、タンク流入許容手段によりタンク流入防止手段のキャニスタ側から燃料タンク側へ気体の流入を許容することで抑制するという目的を、燃料タンクと、上記燃料タンクに設けられ気体を通す一方で、液体燃料の通過を防止するシャットオフバルブと、蒸発燃料を吸着して、空気を大気に開放可能に形成したキャニスタと、上記キャニスタと上記シャットオフバルブとを連結するエバポ通路と、上記キャニスタと内燃機関の吸気系とを連結するパージ通路と、該パージ通路から上記吸気系への蒸発燃料の放出および遮断を制御するパージバルブと、を備えた自動車の蒸発燃料処理装置であって、上記シャットオフバルブの上記燃料タンク側開口と上記キャニスタとの間に、上記シャットオフバルブが閉じる液位まで液体燃料が充填されている状態において、上記パージバルブの開閉動作で発生する気体脈動により上記燃料タンクへ気体が流入することを防止するタンク流入防止弁と、上記燃料タンクの内圧が上記キャニスタの内圧に対し負圧となった時、上記エバポ通路における上記タンク流入防止弁の上記キャニスタ側から上記燃料タンク側への気体の流入を許容するタンク流入許容手段と、が設けられるという構成にて実現した。

この発明の一実施例を以下図面に基づいて詳述する。
図面は自動車の蒸発燃料処理装置を示し、図１は蒸発燃料処理装置、インテークシステムおよび燃料供給システムの全体を示す系統図である。

図１において、内燃機関としてのエンジン（この実施例では、過給機付きレシプロエンジンを例示している）は、インテークシステムＡ、燃料供給システムＢ、蒸発燃料処理装置Ｃを備えている。
上述のインテークシステムＡは、エンジン１に空気を供給するものであって、エアクリーナ１０、コンプレッサ上流ダクト１１、ターボチャージャ１２、コンプレッサ下流ダクト１３、インタクーラ１４、インタクーラ下流通路１５、スロットルボディ１６、サージタンク１７、吸気マニホルド１８を備えている。

エアクリーナ１０は、吸気入口１９から取入れた空気をエアクリーナケース内に設けたエレメント２０でろ過し、埃などの異物を除去し、エレメント２０下流から浄化空気を吸気出口２１に供給する空気浄化装置である。

コンプレッサ上流ダクト１１は、エアクリーナ１０の吸気出口２１から流出する浄化空気を、ターボチャージャ１２のコンプレッサ２２上流の吸気入口２２ａに供給するダクトである。

ターボチャージャ１２は、エンジン１の排気エネルギを利用して吸気を圧縮加圧する過給機であって、タービン２３とコンプレッサ２２とを備えている。

タービン２３は、エンジン１の排気ポート２、排気マニホルド２４、排気通路２５を介してタービンハウジング２６の排気入口２６ａから供給される排気の圧力により回転駆動されるインペラを備えたターボ式の排気タービンである。

コンプレッサ２２は、そのインペラをタービン２３側のインペラに回転軸２７を介して接続されており、タービン２３により駆動されるターボ式の圧縮機であり、該コンプレッサ２２は、コンプレッサ上流ダクト１１からその吸気入口２２ａに導入された空気を、所定の過給圧まで圧縮して吸気出口２２ｂからコンプレッサ下流ダクト１３に吐出する。
コンプレッサ下流ダクト１３は、ターボチャージャ１２のコンプレッサ２２が吐出した空気を、インタクーラ１４に導入する管路である。

インタクーラ１４は、コンプレッサ２２における圧縮時に温度が上昇した空気を、走行風等で冷却することにより、酸素密度を高めて、吸気の充填効率を高める熱交換器である。

インタクーラ下流通路１５は、インタクーラ１４から流出された冷却後の空気を、スロットルボディ１６およびサージタンク１７に導入する管路である。
上述のスロットルボディ１６には、スロットル弁１６Ｖが設けられており、このスロットル弁１６Ｖの開度を調整することで、エンジン１の出力調整が実行される。
サージタンク１７は空気容量を増大し、吸気脈動を低減させるための空気室である。

吸気マニホルド１８は、スロットルボディ１６およびサージタンク１７を通過した空気を、エンジン１の気筒対応数の吸気ポート３に分配する分岐管である。
ここで、該エンジン１は周知の如く、シリンダブロックに形成された気筒相当数のシリンダ４と、該シリンダ４内を上下往復動するピストン５と、シリンダヘッドに設けられて動弁機構により吸気ポート３を開閉する吸気弁６と、シリンダヘッドに設けられて動弁機構により排気ポート２を開閉する排気弁７と、所定のイグニッションタイミングで燃焼室内の混合気に点火する点火プラグ８と、を備えている。

燃料供給システムＢは、ガソリン等の燃料をエンジン１に供給するものであって、燃料タンク３０、燃料ポンプ（図示せず）、燃料供給通路３１、インジェクタ３２を備えている。
燃料タンク３０は、液相のガソリン等の揮発性の燃料を貯留する容器である。
燃料ポンプ（図示せず）は、燃料タンク３０内の燃料を所定燃圧まで加圧して燃料供給通路３１に吐出するものである。

インジェクタ３２は、吸気マニホルド１８の各吸気ポート３対応部位に配置された燃料噴射弁で、所定の燃料噴射タイミングに対応して、吸気ポート３に間欠的に燃料を噴射するものである。

蒸発燃料処理装置Ｃは、燃料タンク３０内で燃料が蒸発して発生した蒸発燃料（エバポ）を処理するものであって、シャットオフバルブ５０、キャニスタ４０、エバポ通路４１、外気導入ライン４２、パージ通路４３、パージバルブ４４を備えている。

キャニスタ４０は、蒸発燃料を一時的に吸着して貯蔵し、その後、放出する機能を有する活性炭などの吸着剤をケース内に収容したものであり、外気導入ライン４２を介して空気を大気に開放可能に形成されている。

エバポ通路４１は、キャニスタ４０とシャットオフバルブ５０とを連結する通路で、該エバポ通路４１は、燃料タンク３０から排出された蒸発燃料をキャニスタ４０に導入する管路である。

外気導入ライン４２は、キャニスタ４０が貯蔵した蒸発燃料を放出してエンジン側へ送出する際、蒸発燃料を搬送するパージガスとして機能する空気をキャニスタ４０に導入する管路である。

パージ通路４３は、キャニスタ４０とエンジン１の吸気系であるスロットル弁１６Ｖ下流のスロットルチャンバ１６Ｃとを連結する通路で、このパージ通路４３には、パージバルブ４４が介設されており、このパージ通路４３はパージバルブ４４の開時に、キャニスタ４０が放出した蒸発燃料を、外気導入ライン４２から取入れられる空気と共にエンジン側に搬送する管路である。
パージバルブ４４は、パージ通路４３からエンジン１の吸気系つまり上記スロットルチャンバ１６Ｃへの蒸発燃料の放出および遮断を制御するバルブであって、該パージバルブ４４は電磁弁により構成されている。

ここで、上述のパージ通路４３は、キャニスタ４０とパージバルブ４４との間のパージバルブ上流通路４３Ｕと、パージバルブ４４とスロットルチャンバ１６Ｃとの間のパージバルブ下流通路４３Ｌとで形成されると共に、該パージ通路４３は充分なパージ流量を確保し得る通路径に設定されている。

図２は、図１で示したシャットオフバルブ５０の具体的構造を示す断面図である。
このシャットオフバルブ５０は、燃料タンク３０に設けられており、気体を通す一方で、液体燃料の通過を防止するためのものである。

図２に示すように、このシャットオフバルブ５０は、バルブハウジング５１と、このバルブハウジング５１内に設けられ、かつ下方が開放した椀形状のフロート５２と、このフロート５２を支持するスプリング５３と、このスプリング５３を受けるスプリングリテーナ５４と、フロート５２の上部に連結部材５５を介して設けられた弁体５６と、バルブハウジング５１の上部に一体または一体的に形成されたアウトレット部５７と、バルブハウジング５１の上部を閉塞するバルブリッド５８とを有し、上述のバルブハウジング５１には開口部５１ａが開口形成されている。
上述のシャットオフバルブ５０には弁体５６で開閉される燃料タンク側開口５９が形成されている。
上述のスプリング５３はシャットオフバルブ５０におけるフロート５２の自重を打ち消し、液体燃料の排出阻止の動作を円滑にするためのものである。

詳しくは、満タンではない時にフロート５２が自重で下降して開放され、満タンや旋回時の揺動などで液体燃料がエバポ通路４１に迫った際に、フロート５２の浮力と併せて即座に燃料タンク側開口５９を閉止すべくスプリング５３のバネ力が調整されている。
また、上述の弁体５６はゴムやエラストマなどの弾性があり、かつ燃料耐性を有するシール部材で形成されている。

上述の燃料タンク側開口５９の直上部に形成された弁座５１ｂと、バルブリッド５８のスプリングリテーナ部５８ａとの間には、弁体３３と、開弁圧設定用の付勢手段としてのスプリング３４とを備えたチェックバルブ３５（いわゆる逆止弁）が設けられている。

このチェックバルブ３５は、燃料タンク３０の圧力を調整するためのものであり、詳しくは、燃料タンク３０の内圧がスプリング３４の設定圧を超えた時、弁体３３を開いて、燃料タンク３０内の蒸発燃料をアウトレット部５７側へ流出させるようになっている。
また、上述のチェックバルブ３５における弁体３３の直下部には、弁体の圧着防止用のクリアランスｇ１が形成されている。

図１に示すように、シャットオフバルブ５０の燃料タンク側開口５９と、キャニスタ４０との間には、シャットオフバルブ５０が閉じる液位まで液体燃料が燃料タンク３０に充填されている状態において、上述のパージバルブ４４の開閉動作で発生する気体脈動により上述の燃料タンク３０へ気体が流入することを防止する逆止弁タイプのタンク流入防止弁６０を設けている。

ここで、上述のエバポ通路４１は、シャットオフバルブ５０のアウトレット部５７とタンク流入防止弁６０との間の上流通路４１Ｕと、タンク流入防止弁６０とキャニスタ４０との間の下流通路４１Ｌとで形成されている。

図３はタンク流入防止弁６０の具体的構造を示す断面図である。
上述のタンク流入防止弁６０は、図２で示したチェックバルブ３５とは別体に形成されている。図３に示すように、このタンク流入防止弁６０は、上流通路４１Ｕと下流通路４１Ｌとの境界部に設けた弁座６１と、この弁座６１を開閉する弁体６２と、開弁圧設定用の付勢手段としてのスプリング６３とを備え、上述の気体脈動により燃料タンク３０へ気体が流入することを防止するように構成されている。
さらに、上述の弁体６２には、オリフィス６４が設けられている。

このオリフィス６４は、燃料タンク３０の内圧がキャニスタ４０の内圧に対し負圧となった時、エバポ通路４１におけるタンク流入防止弁６０のキャニスタ側から燃料タンク側への気体の流入を許容するタンク流入許容手段である。
また、上述のオリフィス６４は、燃料タンク３０の内圧がキャニスタ４０の内圧に対し負圧となった時、エバポ通路４１におけるタンク流入防止弁６０のキャニスタ側から燃料タンク３０の方向へ流れる気体を減圧して通過させる減圧手段でもある。

なお、減圧の程度としては、シャットオフバルブ５０の閉止圧力以下に減圧することが好ましい。この閉止圧力は、シャットオフバルブ５０が閉じる液位であって、且つ開口部５１ａの上端が浸かるまで液体燃料が燃料タンク３０に充填されている状態において、フロート５２の浮力とスプリング５３の上向きの合力から、フロート５２、連結部材５５、及び弁体５６の自重を引いた上向きの押圧力である。

この圧力は、パージバルブにて発生する気体脈動の振動エネルギーのエバポ通路及びキャニスタにおける減衰を計算するか、あるいはシャットオフバルブ近傍の気体脈動を計測して、減圧の程度を設定すると良い。例えば、オリフィス６４の直径は、エバポ通路４１の直径の１０％以下とすると良い。

図示実施例は上記の如く構成するものにして、以下作用を説明する。
車両の走行時において、図１に示すパージバルブ４４が開弁制御されると、ピストンの吸入行程により発生する吸気マニホルド１８内の負圧と、キャニスタ４０に付勢される大気圧との差によって、キャニスタ４０内に吸着された蒸発燃料は、パージ通路４３、パージバルブ４４、サージタンク１７を介して吸気マニホルド１８内に吸引される。言い換えると、キャニスタ４０から吸着された蒸発燃料が放出され、取り除かれる。
吸気マニホルド１８内に吸引された蒸発燃料は、インジェクタ３２からエンジン１に供給される本来の燃焼用燃料と混合されて、エンジン１のシリンダ内で燃焼される。

ところで、上述のパージバルブ４４の開閉動作で気体脈動が発生し、この気体脈動はパージバルブ上流通路４３Ｕおよびキャニスタ４０に伝播されるので、キャニスタ４０から気体が逆流する。
このように、パージバルブ４４の開閉動作で発生する気体脈動により燃料タンク３０側へ気体が流入しようとするのを、タンク流入防止弁６０が閉弁することで防止することができる。

一方、燃料タンク３０の内圧がキャニスタ４０の内圧に対して負圧となった時、弁体６２に設けたオリフィス６４が、エバポ通路４１におけるタンク流入防止弁６０のキャニスタ側から燃料タンク側へ気体の流入を許容するので、燃料タンク３０の内圧が負圧になることを抑制することができる。

このように、図１〜図３で示した実施例１の自動車の蒸発燃料処理装置は、燃料タンク３０と、上記燃料タンク３０に設けられ気体を通す一方で、液体燃料の通過を防止するシャットオフバルブ５０と、蒸発燃料を吸着して、空気を大気に開放可能に形成したキャニスタ４０と、上記キャニスタ４０と上記シャットオフバルブ５０とを連結するエバポ通路４１と、上記キャニスタ４０と内燃機関（エンジン１参照）の吸気系（スロットルチャンバ１６Ｃ参照）とを連結するパージ通路４３と、該パージ通路４３から上記吸気系への蒸発燃料の放出および遮断を制御するパージバルブ４４と、を備えた自動車の蒸発燃料処理装置であって、上記シャットオフバルブ５０の上記燃料タンク側開口５９と上記キャニスタ４０との間に、上記シャットオフバルブ５０が閉じる液位まで液体燃料が充填されている状態において、上記パージバルブ４４の開閉動作で発生する気体脈動により上記燃料タンク３０へ気体が流入することを防止するタンク流入防止弁６０と、上記燃料タンク３０の内圧が上記キャニスタ４０の内圧に対し負圧となった時、上記エバポ通路４１における上記タンク流入防止弁６０の上記キャニスタ側から上記燃料タンク側への気体の流入を許容するタンク流入許容手段（オリフィス６４参照）と、が設けられたものである（図１，図２，図３参照）。

この構成によれば、上述のタンク流入防止弁６０と、上述のタンク流入許容手段（オリフィス６４参照）とを設けたので、次の如き効果がある。
すなわち、液体燃料でシャットオフバルブ５０が閉じている際、パージバルブ４４の開閉動作で発生する気体脈動により気体が燃料タンク３０に流入することを、上記タンク流入防止弁６０により防止することができて、気泡による異音の発生を防止することができる。

また、燃料タンク３０の内圧が負圧になることを、上記タンク流入許容手段（オリフィス６４参照）によりタンク流入防止手段６０のキャニスタ側から燃料タンク側へ気体の流入を許容することで抑制できる。
要するに、燃料タンク３０への気体脈動による気体流入防止と、燃料タンク内圧が負圧の際の気体流入許容との両立を図ることができる。

この発明の一実施形態においては、上記タンク流入許容手段（オリフィス６４参照）は、上記燃料タンク３０の内圧が上記キャニスタ４０の内圧に対し負圧となった時、上記エバポ通路４１における上記タンク流入防止弁６０の上記キャニスタ側から上記燃料タンク３０の方向へ流れる気体を減圧して通過させる減圧手段（オリフィス６４それ自体参照）を有するものである（図３参照）。

この構成によれば、上述の減圧手段が燃料タンク３０の方向へ流れる気体を減圧するので、気体の通過を完全に遮断することなく、気体脈動による燃料タンク３０への気体の流入を抑制することができ、燃料タンク３０の内圧が負圧になるのを抑制することと両立できる。

この発明の一実施形態においては、上記減圧手段として、上記タンク流入防止弁６０の弁体６２に、オリフィス６４が設けられたものである（図３参照）。

この構成によれば、タンク流入防止弁６０の弁体６２それ自体にオリフィス６４を設けたので、構成の簡略化と、部品点数の低減と減圧手段のコンパクト化とを図ることができる。

この発明の一実施形態においては、上記タンク流入防止弁６０は、燃料タンク３０の圧力を調整するためのチェックバルブ３５とは別体に形成されたものである（図２，図３参照）。

この構成によれば、上述のチェックバルブ３５で燃料タンク３０内圧の圧力調整を行なうことができ、また、上述のタンク流入防止弁６０で気体脈動による気体が燃料タンク３０内へ流入することを防止でき、特に、上記チェックバルブ３５を設けたことで燃料タンク３０内圧を大気圧よりも多少高めに設定することができるため、タンク内圧が高い分、燃料の蒸発を防止することができると共に、燃料タンク３０からの余剰ガス放出を抑制することができる。

図４はタンク流入許容手段の他の実施例を示す断面図である。
図４に示す実施例においては、タンク流入防止弁６０の弁体６２に開口形成したオリフィス６４に加えて、弁座６１を形成する弁座部材６５にもオリフィス６６を形成し、このオリフィス６６で、タンク流入防止弁６０のキャニスタ側と燃料タンク側とを連通したものである。
このオリフィス６６も、タンク流入許容手段および減圧手段を兼ねるものである。

図４に示すように、オリフィス６４，６６を所定距離離間させて２つ設けると、タンク流入防止弁６０の燃料タンク側圧力への気体脈動の伝播を分散して圧力のピーク値を低下させたり、位相反転させて相殺させたりすることができるので、パージバルブ４４の開閉動作で発生する気体脈動により気体が燃料タンク３０に流入するのを防止することができる。また、オリフィス６４，６６を２つ設けたので、一方のオリフィスが詰まった場合においても他方のオリフィスにてその機能を発揮することができる。

図４で示した実施例においても、その他の構成、作用、効果については、図１〜図３を参照して説明した先の実施例１と同様であるから、図４において、前図と同一の部分には同一符号を付して、その詳しい説明を省略するが、図３と図４との対比においてオリフィス６４を１つのみ設ける図３の実施例においては、オリフィス６４，６６を複数設ける図４の実施例のオリフィス径に対してオリフィス６４の径を大径と成してもよい。

図５はタンク流入防止弁をバイパスする絞り通路の構造を示す断面図である。
図５に示す実施例においては、タンク流入許容手段として、減圧手段としての絞り６７を有し、上述のタンク流入防止弁６０をバイパスする絞り通路６８を設けたものである。

図５に示すように、絞り通路６８の一方の開口６８ａは上流通路４１Ｕに連通しており、絞り通路６８の他方の開口６８ｂは下流通路４１Ｌに連通している。
そして、上述の絞り通路６８で、エバポ通路４１におけるタンク流入防止弁６０のキャニスタ側と燃料タンク３０側とを連通している。
このように、図５に示す実施例３は、上記タンク流入許容手段として、上記減圧手段としての絞り６７を有し、上記タンク流入防止弁６０をバイパスする絞り通路６８が設けられたものである（図５参照）。

この構成によれば、上述の絞り通路６８で燃料タンク３０への気体流入圧力を抑制することができる。つまり、タンク流入防止弁６０と絞り通路６８とで役割が分離できるので、信頼性の高い設計が容易となる。

図５で示した実施例３においても、その他の構成、作用、効果については、先の実施例１とほぼ同様であるから、図５において、前図と同一の部分には同一符号を付して、その詳しい説明を省略する。

図６は自動車の蒸発燃料処理装置の他の実施例を示す系統図である。
図６に示すように、シャットオフバルブ５０の燃料タンク側開口５９（図２参照）とキャニスタ４０との間に、該シャットオフバルブ５０が閉じる液位まで燃料タンク３０内に液体燃料が充填されている状態において、パージバルブ４４の開閉動作で発生する気体脈動により燃料タンク３０へ気体が流入することを防止するタンク流入防止弁７０を設けている。

但し、この実施例においては、該タンク流入防止弁７０はタンク流入許容手段を兼ねるものであって、このタンク流入許容手段は、燃料タンク３０の内圧がキャニスタ４０の内圧に対し負圧となった時、エバポ通路４１におけるタンク流入防止弁７０のキャニスタ側から燃料タンク側への気体の流入を許容する。

図７は図６で示したタンク流入防止弁７０の具体的構造を示す断面図であって、このタンク流入防止弁７０は２つのポート７１，７２を有するバルブハウジングとしてのシリンダ７３と、このシリンダ７３内に軸動可能に配置された弁体としてのピストン７４と、開弁圧設定用の付勢手段としてのスプリング７５とを備えている。

そして、このタンク流入防止弁７０は、該タンク流入防止弁７０のキャニスタ側に流入する気体が所定量以下で脈動的に流出入を繰り返す時には、図７の（ａ）に示す状態と図７の（ｂ）に示す状態との間を往復動して、タンク流入防止弁７０の燃料タンク側開口（つまり上流側ポート７２）の開放を防ぐ気体脈動吸収機構７６を有している。

この気体脈動吸収機構７６は、上述のピストン７４とスプリング７５とで形成されている。該気体脈動吸収機構７６は、タンク流入許容手段として、タンク流入防止弁７０のキャニスタ側に所定量を超える気体が流入した時、図７の（ｃ）に示すように、タンク流入防止弁７０の燃料タンク側開口（ポート７２参照）の開放を許容し、エバポ通路４１におけるタンク流入防止弁７０のキャニスタ側から燃料タンク側への気体の流入を許容するように構成されている。

さらに、図６に示すように、上述のタンク流入防止弁７０をバイパスするバイパス通路７７が設けられており、このバイパス通路７７にはチェックバルブ７８が介設されている。このチェックバルブ７８は図示しないスプリングを有しており、燃料タンク３０の内圧が当該スプリングの設定圧よりも高くなった時、該チェックバルブ７８が開弁して燃料タンク３０内の蒸発燃料をキャニスタ４０側へ送出するように構成されている。
ここで、上述のバイパス通路７７の上流開口７７ａは上流通路４１Ｕに連通接続されており、下流開口７７ｂは下流通路４１Ｌに連通接続されている。

なお、上述のスプリング７５の設定圧は、燃料系統を加圧して圧力低下の有無を計測する漏洩テスト時に、燃料系統の均一な加圧を阻害しない程度の軽いバネ圧とすることが好ましい。

このように、図６，図７で示した実施例４の自動車の蒸発燃料処理装置は、タンク流入防止弁７０は、該タンク流入防止弁７０の上記キャニスタ４０側に流入する気体が所定量以下の時、上記タンク流入防止弁７０の上記燃料タンク側開口（ポート７２参照）の開放を防ぐ気体脈動吸収機構７６を有し、該気体脈動吸収機構７６は、上記タンク流入許容手段として、上記所定量を超える気体が流入した時、上記タンク流入防止弁７０の上記燃料タンク側開口（ポート７２）の開放を許容するものである（図６，図７参照）。

この構成によれば、気体脈動吸収機構７６により、タンク流入防止弁７０のキャニスタ４０側に気体が所定量を超えて流入しないとタンク流入防止弁７０が開放されないため、気体脈動のような微量の気体が流入と流出を繰り返す場合は、燃料タンク３０への気体流入を阻止して、異音を防止しながらも、所定量を超える気体の流入は小さな圧力差でも通過させるよう設定でき、燃料タンク３０の内圧の負圧を円滑に防止することができる。
なお、図６，図７において、前図と同一の部分には、同一符号を付して、その詳しい説明を省略している。

この発明の構成と、上述の実施例との対応において、
この発明の内燃機関は、実施例のエンジン１に対応し、
以下同様に、
吸気系は、スロットルチャンバ１６Ｃに対応し、
タンク流入許容手段は、オリフィス６４、絞り通路６８に対応し、
減圧手段は、オリフィス６４、絞り６７に対応し、
燃料タンク側開口は、燃料タンク側開口５９、ポート７２に対応するも、
この発明は、上述の実施例の構成のみに限定されるものではない。
例えば、図５で示した絞り通路６８に代えて、通路全体の内径を絞り部に設定した絞り通路を採用してもよい。

以上説明したように、本発明は、燃料タンクと、上記燃料タンクに設けられ気体を通す一方で、液体燃料の通過を防止するシャットオフバルブと、蒸発燃料を吸着して、空気を大気に開放可能に形成したキャニスタと、上記キャニスタと上記シャットオフバルブとを連結するエバポ通路と、上記キャニスタと内燃機関の吸気系とを連結するパージ通路と、該パージ通路から上記吸気系への蒸発燃料の放出および遮断を制御するパージバルブと、を備えた自動車の蒸発燃料処理装置について有用である。

１…エンジン（内燃機関）
１６Ｃ…スロットルチャンバ（吸気系）
３０…燃料タンク
３５…チェックバルブ
４０…キャニスタ
４１…エバポ通路
４３…パージ通路
４４…パージバルブ
５０…シャットオフバルブ
５９…燃料タンク側開口
６０…タンク流入防止弁
６２…弁体
６４…オリフィス（タンク流入許容手段、減圧手段）
６７…絞り（減圧手段）
６８…絞り通路（タンク流入許容手段）
７０…タンク流入防止弁（タンク流入許容手段）
７２…ポート（燃料タンク側開口）
７６…気体脈動吸収機構

Claims (6)

1. 燃料タンクと、
   上記燃料タンクに設けられ気体を通す一方で、液体燃料の通過を防止するシャットオフバルブと、
   蒸発燃料を吸着して、空気を大気に開放可能に形成したキャニスタと、
   上記キャニスタと上記シャットオフバルブとを連結するエバポ通路と、
   上記キャニスタと内燃機関の吸気系とを連結するパージ通路と、
   該パージ通路から上記吸気系への蒸発燃料の放出および遮断を制御するパージバルブと、
   を備えた自動車の蒸発燃料処理装置であって、
   上記シャットオフバルブの上記燃料タンク側開口と上記キャニスタとの間に、上記シャットオフバルブが閉じる液位まで液体燃料が充填されている状態において、上記パージバルブの開閉動作で発生する気体脈動により上記燃料タンクへ気体が流入することを防止するタンク流入防止弁と、
   上記燃料タンクの内圧が上記キャニスタの内圧に対し負圧となった時、上記エバポ通路における上記タンク流入防止弁の上記キャニスタ側から上記燃料タンク側への気体の流入を許容するタンク流入許容手段と、
   が設けられた
   自動車の蒸発燃料処理装置。
2. 上記タンク流入許容手段は、上記燃料タンクの内圧が上記キャニスタの内圧に対し負圧となった時、
   上記エバポ通路における上記タンク流入防止弁の上記キャニスタ側から上記燃料タンクの方向へ流れる気体を減圧して通過させる減圧手段を有する
   請求項１記載の自動車の蒸発燃料処理装置。
3. 上記減圧手段として、上記タンク流入防止弁の弁体に、オリフィスが設けられた
   請求項２記載の自動車の蒸発燃料処理装置。
4. 上記タンク流入許容手段として、上記減圧手段としての絞りを有し、
   上記タンク流入防止弁をバイパスする絞り通路が設けられた
   請求項２記載の自動車の蒸発燃料処理装置。
5. 上記タンク流入防止弁は、該タンク流入防止弁の上記キャニスタ側に流入する気体が所定量以下の時、上記タンク流入防止弁の上記燃料タンク側開口の開放を防ぐ気体脈動吸収機構を有し、
   該気体脈動吸収機構は、上記タンク流入許容手段として、上記所定量を超える気体が流入した時、上記タンク流入防止弁の上記燃料タンク側開口の開放を許容するものである
   請求項１記載の自動車の蒸発燃料処理装置。
6. 上記タンク流入防止弁は、燃料タンクの圧力を調整するためのチェックバルブとは別体に形成された
   請求項１〜５の何れか１項に記載の自動車の蒸発燃料処理装置。

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