JP2017100560A - 燃料タンクシステム - Google Patents

Abstract

【課題】燃料タンクの燃料液面傾斜時に燃料タンクからキャニスタへの気体の移動が可能で、且つ燃料タンクの実効容量を大きく確保する。【解決手段】燃料タンク１４の内部で満タン液位より上に位置する複数の開口部５４Ａ、５４Ｂを備え燃料タンク１４の内部とキャニスタ３２とを連通する連通配管３０と、燃料タンク１４の外部に設けられ、燃料傾斜センサ６０で検出した燃料の傾斜状態に基づいて燃料中に位置すると予測された開口部に対応する連通配管を閉塞し気層部分に位置すると予測された開口部に対応する連通配管を開放する弁部材４２と、を有する。【選択図】図１Ａ

Description

本発明は、燃料タンクシステムに関する。

特許文献１には、燃料タンクの気室内にフロートバルブと燃料流出防止バルブとを設け、流出防止バルブに連通するエバポ通路を電磁弁で開閉する構造の車両用燃料タンクの燃料流出防止装置が記載されている。

特許文献１に記載の技術では、給油中は電磁弁を閉じる。これにより、燃料液位が満タンになるとフロートバルブが閉じ、エバポ通路が遮断されるため、気室が密閉され満タン時の過注入を防ぐ。

そして、給油完了時は電磁弁を開くことで、燃料流出防止バルブが気室をキャニスタに連通するので、燃料タンク内の気室の圧力は一定以下に維持される。そして、車両傾斜時又は転倒時にはフロートバルブと燃料流出防止バルブが閉じ、燃料タンクからの燃料流出を止める。

特開平５−２５４３５２号公報

特許文献１に記載のような構造では、エバポ通路における開口部（燃料タンク内に開口している部分）のそれぞれに、フロートを有するバルブ（満タン液位を規制するフロートバルブ又は燃料流出防止バルブ）が設けられている。これにより、燃料傾斜時には、フロートを有するバルブが燃料に浸漬され、連通管から液体燃料がキャニスタ側へ移動しないようになっている。

特許文献１に記載のような構造において、燃料液面の傾斜状態であっても、燃料流出防止バルブが燃料タンク内の燃料に浸漬しないようにすれば、気室（気層）の気体をキャニスタに移動させて、タンク内圧の過度の上昇を抑制できる。しかし、フロートを有するバルブは所定の高さを有しているので、このバルブよりも下に燃料液面傾斜時の液位を設定すると、満タン液位も低く設定することになる。このため、燃料タンクの内部を有効に用いて実効容量(収容できる燃料の量）を増やすことができない。

本願は上記事実を考慮し、燃料タンクの燃料液面傾斜時に燃料タンクからキャニスタへの気体の移動が可能で、且つ燃料タンクの実効容量を大きく確保できるようにすることが目的である。

第一の態様では、燃料を収容する燃料タンクと、蒸発燃料を吸着するキャニスタと、前記燃料タンクの内部で満タン液位より上に位置する複数の開口部を備え前記燃料タンクの内部と前記キャニスタとを連通する連通配管と、前記燃料タンクに対する燃料液面の傾斜状態を検出する燃料傾斜センサと、前記燃料タンクの外部に設けられ、前記燃料傾斜センサで検出した前記傾斜状態に基づいて複数の前記開口部のうち燃料中に位置すると予測された開口部に対応する連通配管を閉塞し前記燃料タンクの気層部分に位置すると予測された開口部に対応する連通配管を開放する弁部材と、を有する。

燃料傾斜センサは、燃料タンクに対する燃料液面の傾斜状態を検出する。弁部材は、燃料傾斜センサで検出した燃料液面の傾斜状態に基づいて、連通配管の複数の開口部のうち燃料中に位置すると予測された開口部に対応する連通配管を閉塞し、気層部分に位置すると予測された開口部に対応する連通配管を開放する。燃料中に位置すると予測された開口部に対応する連通配管は閉塞されるので、連通配管からキャニスタへの液体燃料の移動は抑制される。燃料タンクの気層部分に位置すると予測された開口部に対応する連通配管は開放されるので、燃料タンクの気層部分の燃料は連通配管により、キャニスタへ移動可能である。

弁部材は、燃料タンクの外部に設けられており、燃料タンクの内部に、燃料傾斜時のキャニスタへの液体燃料の移動を抑制するためのフロートバルブを設ける必要がない。フロートバルブの燃料への浸漬を避けるために満タン液位を低く設定する必要がないので、燃料タンクの実効容量（実質的に収容できる燃料の量）を大きく確保できる。

第二の態様では、第一の態様において、前記燃料タンクの平面視で前記燃料タンクの長手方向の中央において前記燃料タンクの内部で満タン液位より上に位置するベーパ排出口を備え前記燃料タンクの内部と前記キャニスタを連通するベーパ配管と、前記ベーパ排出口に設けられ、前記燃料タンクの内部の燃料にフロートが浮くことで前記ベーパ排出口を閉塞する満タン規制バルブと、を有する。

燃料タンクへの給油時には、燃料液面が満タン液位に達すると満タン規制バルブが閉じ、燃料タンクの内部からベーパ配管を通じて気体がキャニスタに移動することを抑制する。すなわち、ベーパ配管のベーパ排出口に満タン規制バルブを設けることで、燃料液面が満タン液位を超えない状態を確実に実現できる。

満タン規制バルブが設けられたベーパ排出口は燃料タンクの長手方向の中央に位置しているので、満タン規制バルブも燃料タンクの長手方向の中央に位置する。給油時に燃料タンクが傾斜していても、この傾斜の影響を少なくして、満タン時の燃料タンクの内部の燃料量のばらつきを小さくできる。

第三の態様では、第一又は第二の態様において、前記開口部が、前記燃料タンクの平面視で前記ベーパ排出口よりも相対的に前記燃料タンクの縁部側に位置する。

開口部（フロートバルブが設ける必要がない）は燃料タンクの縁部側に位置するので、燃料液面の傾斜時に、開口部が気層部分に位置する状態を実現しやすい。

そして、燃料液面の傾斜時には、開口部が気層部分に位置する状態を実現するので、満タン規制バルブは燃料中に位置してもよい。すなわち、燃料液面の傾斜時に、満タン規制バルブを気層中に存在している状態にする必要がなく、液位を高く設定できる。

第四の態様では、第一〜第三のいずれか１つの態様において、前記連通配管が、前記キャニスタ側で共通化された共通配管と、前記開口部側で分岐された分岐配管とを有している。

連通配管は、分岐部よりもキャニスタ側では共通配管により共通化されるので、連通配管が、燃料タンクからキャニスタまで開口部ごとに別体である構造と比較して、軽量化や部品点数の削減に寄与できる。

第五の態様では、第四の態様において、前記共通配管が、前記キャニスタ側の前記ベーパ配管を兼ねている。

すなわち、連通配管の一部である共通配管が、ベーパ配管の一部を兼ねるので、連通配管とベーパ配管とが完全に別体である構造と比較して、軽量化や部品点数の削減に寄与できる。

第六の態様では、第五の態様において、前記弁部材が、前記連通配管において前記分岐配管が分岐する分岐部に設けられ、回転角に応じて前記共通配管と複数の前記分岐配管の一部とを連通させる連通孔を有する回転弁と、前記連通孔が前記共通配管と特定の前記分岐配管とを連通するように前記燃料傾斜センサで検出した前記燃料液面に基づいて前記回転弁を所定角度回転させる制御装置と、を有する。

回転体の回転角を調整するだけで、共通配管と特定の分岐配管とを連通孔により連通させることができる。回転体は分岐部に設けられており、それぞれの分岐配管に開閉弁を設ける必要がないので、部品点数の削減に寄与できる。また、制御部は、１つの回転体の回転角を制御すれば足り、複数の開閉弁を制御する必要がないので、制御が容易である。

第七の態様では、第六の態様において、前記回転弁が、前記回転角に応じて前記共通配管と前記燃料タンク側の前記ベーパ配管とを連通させる。

回転弁がベーパ配管の開閉も行うので、ベーパ配管を開閉するための部材（弁部材等）をあらたに設ける必要がなく、軽量化や部品点数の削減に寄与できる。

第八の態様では、第一〜第七のいずれか１つの態様において、前記燃料傾斜センサが、前記燃料タンクが搭載された車両の傾斜角を検出する車両傾斜角センサと、前記車両の加速度を検出する加速度センサと、を含む。

車両傾斜角センサで検出した車両の傾斜角と、加速度センサで検出した車両の加速度とを効果的に用いて、燃料液面の傾斜状態を検出できる。車両傾斜角センサや加速度センサとして、車両にあらかじめ搭載されたものを用いれば（兼用すれば）足り、あらたな車両傾斜角センサや加速度センサを搭載する必要がないので、軽量化や低コスト化に寄与できる。

本発明は上記構成としたので、燃料タンクの燃料液面傾斜時に燃料タンクからキャニスタへの気体の移動が可能で、且つ燃料タンクの実効容量を大きく確保できる。

図１Ａは第一実施形態の燃料タンクシステムを、満タンで且つ燃料が傾斜していない状態で燃料タンクを破断して示す構成図である。 図１Ｂは第一実施形態の燃料タンクシステムを示す図１Ａに対応する平面図である。 図２（Ａ）〜（Ｃ）はいずれも、第一実施形態の燃料タンクシステムを電磁弁の近傍で拡大して示す断面図である。 図３Ａは第一実施形態の燃料タンクシステムを、給油途中で且つ燃料が傾斜していない状態で燃料タンクを破断して示す構成図である。 図３Ｂは第一実施形態の燃料タンクシステムを示す図３Ａに対応する平面図である。 図４Ａは第一実施形態の燃料タンクシステムを、満タンで且つ燃料が傾斜している状態で燃料タンクを破断して示す構成図である。 図４Ｂは第一実施形態の燃料タンクシステムを示す図４Ａに対応する平面図である。 図５Ａは第一実施形態の燃料タンクシステムを、満タンで且つ燃料が傾斜している状態で燃料タンクを破断して示す構成図である。 図５Ｂは第一実施形態の燃料タンクシステムを示す図４Ａに対応する平面図である。 図６は第一実施形態の燃料タンクシステムにおける電磁弁の制御を示すフローチャートである。

図１Ａ及び図１Ｂには、第一実施形態の燃料タンクシステム１２が示されている。この燃料タンクシステム１２は、内部に燃料ＦＥを収容可能な燃料タンク１４を有する。

以下において、この燃料タンクシステム１２が搭載された車両の前方向を矢印ＦＲで、車両右方向を矢印ＲＨで、上方向を矢印ＵＰでそれぞれ示す。

燃料タンク１４は、図１Ｂに示すように、平面視にて、略長方形状に形成されている。燃料タンク１４は、燃料タンク１４の長手方向が車両幅方向（矢印ＲＨ及びその反対の方向）と一致し、燃料タンク１４の短手方向が車両前後方向（矢印ＦＲ及びその反対の方向）と一致するように車両に搭載されている。

燃料タンク１４の上部には、フィラーパイプ１６が接続されている。フィラーパイプ１６の上部には、給油ノズルが挿入される挿入口２２が備えられている。挿入口２２はキャップ１８で閉塞されているが、給油時にはキャップ１８は外される。

車体のパネル２０には、リッド２６が設けられている。給油時には、図１Ａに二点鎖線で示すようにリッド２６が開放されることで、キャップ１８の取り付け、取り外しや、挿入口２２への給油ノズル３４（図３Ａ及び図３Ｂ参照）の挿入が可能である。

フィラーパイプ１６の下部は、燃料タンク１４内において、後述する満タン液位ＦＬよりも鉛直方向の下側に位置している。

燃料タンク１４内には、下端にベーパ排出口５４Ｃが形成されたベーパ配管５４の一部（後述する回転電磁弁４２よりも燃料タンク１４側に位置する部分）が配置されている。そして、ベーパ排出口５４Ｃには、燃料より小さい比重の（燃料に浮く）フロート２８Ｆを備えた満タン規制バルブ２８が取り付けられている。また、燃料タンク１４の外部にはキャニスタ３２が備えられている。

図３Ａに示すように、フロート２８Ｆが燃料に浮いてない状態では、満タン規制バルブ２８は開弁状態である。満タン規制バルブ２８の開弁状態では、燃料タンク１４内の気体が、連通配管３０を通ってキャニスタ３２に移動可能である。燃料タンク１４内の気体がキャニスタ３２に移動することで、燃料タンク１４内の気体に含まれる蒸発燃料は、キャニスタ３２の吸着剤に吸着される。なお、燃料タンク１４の内部で、燃料液面よりも上の部分を「気層」という。気層部分は、気体が存在する層である。たとえば、燃料液面が満タン液位ＦＬから低下すると、気層部分の高さは高くなる。

これに対し、液位の上昇に伴い、図１Ａに示すようにフロート２８Ｆが燃料に浮く（上昇する）と、満タン規制バルブ２８が閉弁状態になる。満タン規制バルブ２８が閉弁状態になると、燃料タンク１４内の気体はキャニスタ３２へ移動不能である。この状態で給油ノズル３４からさらに燃料が給油されると、給油された燃料がフィラーパイプ１６に留まってフィラーパイプ１６内の燃料液面が上昇する。そして、フィラーパイプ１６内の燃料が給油ノズルに達すると、給油ノズルのいわゆるオートストップ機構により、給油が停止される。

上記したように、ベーパ配管３６Ｃにおいて燃料タンク１４内に位置する部分は、満タン規制バルブ２８から上方に延出され、後述する回転電磁弁４２に接続されている。回転電磁弁４２とキャニスタ３２とは共通配管３８で接続されている。後述するように、回転電磁弁４２が所定の状態にされることで、満タン規制バルブ２８とキャニスタ３２とは、ベーパ配管３６Ｃ、回転電磁弁４２及び共通配管３８により連通可能である。

キャニスタ３２には、大気開放管４０の一端及びパージ配管４２の一端が接続されている。大気開放管４０の他端は大気開放されている。パージ配管４２の他端は図示しないエンジンに接続されており、エンジンの負圧をキャニスタ３２に作用させることができる。この負圧により、大気開放管４０から大気が導入され、キャニスタ３２内の吸着剤に吸着された蒸発燃料が脱離（パージ）される。

図１Ｂに示すように、ベーパ配管５４のベーパ排出口５４Ｃは燃料タンク１４の長手方向（車両幅方向）の中央で、且つ短手方向の中央に近い位置にあり、満タン規制バルブ２８は、このベーパ排出口５４Ｃを開閉するよう設けられている。すなわち、満タン規制バルブ２８も、燃料タンク１４の長手方向（車両幅方向）の中央で、且つ燃料タンク１４の短手方向（車両前後方向）の中央に近い位置に配置されている。ここでいう「中央」には、燃料タンク１４の長手方向あるいは短手方向において厳密に中心である場合の他に、燃料タンク１４への給油時に上昇した燃料液面によって確実にフロート２８Ｆが上昇し閉弁状態となる範囲である。

燃料タンク１４の外部には、上面１４Ｕに近接して、且つ満タン規制バルブ２８の上方位置に回転電磁弁４２が設けられている。

図２（Ａ）〜（Ｃ）に詳細に示すように、回転電磁弁４２は、偏平な円筒状の回転体ハウジング４４を有している。回転体ハウジング４４内には、回転体４６が配置されている。回転体４６は、回転体ハウジング４４に配設された複数のコイル４８によって、所定の回転角へと回転される。図１Ａ、図３Ａ、図４Ａ及び図５Ａに示すように、回転電磁弁４２の開閉状態（具体的には、回転体４６の回転角）は、制御装置５０によって制御される。

図１Ａ及び図１Ｂに示すように、燃料タンク１４内には、一対の分岐配管３６Ａ、３６Ｂが配置されている。分岐配管３６Ａ、３６Ｂはそれぞれ、燃料タンク１４の長手方向に沿って、中央寄りの位置から、車両幅方向両側の縁部１４Ｅの近傍まで、上面１４Ｕと略平行に延在されている。

回転体ハウジング４４の下面４４Ｌ（燃料タンク１４に近い面）には、接続孔５２Ａ、５２Ｂ、５２Ｃが形成されている。分岐配管３６Ａ、３６Ｂの一端は、回転体ハウジング４４の接続孔５２Ａ、５２Ｂにそれぞれ接続されている。さらに、ベーパ配管３６Ｃにおける燃料タンク１４側の部分の上端は、接続孔５２Ｃに接続されている。

本実施形態において、連通配管３０は、キャニスタ３２側の共通配管３８と、燃料タンク１４側の複数（２つ）分岐配管３６Ａ、３６Ｂを有する構造である。そして、共通配管３８が複数の分岐配管３６Ａ、３６Ｂに分岐する分岐部３０Ｂに、１つの回転電磁弁４２が設けられている。

さらには、この分岐部３０Ｂから、ベーパ配管３６Ｃにおける燃料タンク１４側の部分も分岐していると言える。ベーパ配管３６Ｃにおけるキャニスタ３２側の部分は、共通配管３８が兼ねる構造である。すなわち、ベーパ配管３６Ｃの一部が、連通配管３０の一部と共通化されている。

図１Ａ及び図１Ｂに示すように、分岐配管３６Ａ、３６Ｂの他端側は、下方に曲げられており、他端に開口部５４Ａ、５４Ｂが形成されている。すなわち、開口部５４Ａ、５４Ｂは、燃料タンク１４の長手方向（車両幅方向）に間隔を開けて配置されており、特に本実施形態では、燃料タンク１４の縁部１４Ｅに近い位置である。また、開口部５４Ａ、５４Ｂの上下方向の位置は、満タン液位ＦＬよりも上である。

図２（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、回転体ハウジング４４の上面４４Ｕ（燃料タンク１４から遠い面）には、共通接続孔５２Ｄが形成されている。共通接続孔５２Ｄには、共通配管３８が接続されている。

回転体４６には、接続孔５２Ａ、５２Ｂ、５２Ｃのそれぞれに対応する個別連通孔５６Ａ、５６Ｂ、５６Ｃが形成されている。個別連通孔５６Ａ、５６Ｂ、５６Ｃは、回転体４６の上部において合流しており、共通連通孔５８が形成されている。共通連通孔５８は、回転体４６の回転角に関係なく、回転体ハウジング４４の上面４４Ｕの共通接続孔５２Ｄと連通している。

これに対し、個別連通孔５６Ａ、５６Ｂ、５６Ｃは、回転体４６の回転角に応じて、回転体ハウジング４４の下面４４Ｌの接続孔５２Ａ、５２Ｂ、５２Ｃのいずれかと連通するように、その位置が決められている。

具体的には、たとえば図３Ｂに示すように、回転体４６の回転角が所定の回転角α１の状態では、図１Ｂ及び図２（Ａ）に示すように個別連通孔５６Ｃが接続孔５２Ｃと連通している。しかし、個別連通孔５６Ａは接続孔５２Ａと連通しておらず、個別連通孔５６Ｂも接続孔５２Ｂと連通していない。この状態では、ベーパ配管３６Ｃ（燃料タンク１４側の部分）と共通配管３８との気体の移動は可能であるが、分岐配管３６Ａ、３６Ｂと共通配管３８との気体の移動は阻止される。

なお、図１Ｂ或いは図３Ｂにおいては、回転体４６の回転角の基準として、この回転角α１が０度の状態をとっている。

これに対し、図４Ｂに示すように、回転体４６の回転角が所定の回転角α２になると、個別連通孔５６Ａが接続孔５２Ａと連通するが（図２（Ｂ）参照）、個別連通孔５６Ｂ、５６Ｃは接続孔５２Ｂ、５２Ｃと連通していない状態になる。この状態では、分岐配管３６Ａと共通配管３８との気体の移動は可能であるが、分岐配管３６Ｂと共通配管３８との気体の移動は阻止される。また、ベーパ配管３６Ｃを通る気体の移動も阻止される。

図５Ｂに示すように、回転体４６の回転角が所定の回転角α３になると、個別連通孔５６Ｂが接続孔５２Ｂと連通するが（図２（Ｃ）参照）、個別連通孔５６Ａ、５６Ｃは接続孔５２Ａ、５２Ｃと連通していない状態になる。この状態では、分岐配管３６Ｂと共通配管３８との気体の移動は可能であるが、分岐配管３６Ａと共通配管３８との気体の移動は阻止される。また、ベーパ配管３６Ｃを通る気体の移動も阻止される。

図１Ａに示すように、燃料タンク１４が搭載された車両は、この車両の傾斜角を検出する車両傾斜角センサ６２と、この車両の加速度を検出する加速度センサ６４とを有している。燃料タンクシステム１２において、車両傾斜角センサ６２及び加速度センサ６４で検出されたデータは、制御装置５０に送られる。車両傾斜角センサ６２及び加速度センサ６４で得られた情報から、燃料液面の傾斜角θを算出することができる。車両傾斜角センサ６２及び加速度センサ６４は燃料傾斜センサ６０の一例である。

なお、車両傾斜角センサ６２および加速度センサ６４としては、車両にあらかじめ搭載されたものを兼用することができる。この燃料タンクシステム１２として、あらたに車両傾斜角センサ６２および加速度センサ６４を搭載してもよい。

車両は、リッドスイッチ６６及びリッドセンサ６８を有する。リッドスイッチ６６が操作された情報は制御装置５０に送られる。この情報を受けた制御装置５０は、リッド２６のロックを解除する。リッドセンサ６８からは、リッドの開閉状態の情報が制御装置５０に送られる。制御装置５０では、リッド２６が開放されている状態を、燃料タンク１４に対する給油状態と判定することが可能である。

次に、本実施形態の作用を説明する。

本実施形態では、制御装置５０は、図６に示す制御フローに基づいて、回転電磁弁４２の開閉状態（回転体４６の回転角）を制御する。

まず、制御装置５０は、ステップＳ１０２において、リッド２６が開かれたか否かを判断する。この判断は、リッドスイッチ６６が操作された情報に基づいてもよいし、リッドセンサ６８で検出したリッド２６の開閉状態の情報に基づいてもよい。

制御装置５０は、ステップＳ１０２において、リッド２６が開かれていないと判断した場合は、ステップＳ１０８に移行する。ステップＳ１０８およびそれ以降の処理については後述する。

制御装置５０は、ステップＳ１０２においてリッド２６が開かれたと判断した場合は、ステップＳ１０４に移行する。ステップＳ１０４では、制御装置５０は、回転電磁弁４２の回転体４６の回転角が所定の回転角α１となるように、回転体４６を回転駆動させる。これにより、図３Ｂ及び図２（Ａ）に示すように、個別連通孔５６Ｃが接続孔５２Ｃと連通するが、個別連通孔５６Ａは接続孔５２Ａと連通しておらず、個別連通孔５６Ｂも接続孔５２Ｂと連通していない状態となる。

この状態で給油作業者等によってキャップ１８が外され、図３Ａに矢印Ｆ０で示すように、燃料タンク１４に給油される。燃料タンク１４の燃料液位が満タン液位ＦＬに達するまでは、満タン規制バルブ２８が開弁されている。また、図３Ｂに示すように、個別連通孔５６Ｃが接続孔５２Ｃと連通している状態が維持されている。したがって、燃料タンク１４内の気体は、図３Ａに矢印Ｆ１で示すように、ベーパ配管３６Ｃを通って（回転電磁弁４２を経て）キャニスタ３２に移動する。

そして、図１Ａに示すように、燃料タンク１４内の燃料液位が満タン液位ＦＬに達すると、フロート２８Ｆが燃料に浮いて、満タン規制バルブ２８が閉弁される。この状態においても、個別連通孔５６Ａは接続孔５２Ａと連通しておらず、個別連通孔５６Ｂも接続孔５２Ｂと連通していない。すなわち、燃料タンク１４内の気体は、キャニスタ３２に移動できない状態になる。このため、燃料タンク１４内に給油された燃料は、フィラーパイプ１６内に留まり、フィラーパイプ１６内の燃料液面が上昇する。そして、フィラーパイプ１６内の燃料が給油ノズルに達すると、給油ノズルのいわゆるオートストップ機構が働き、給油が停止される。

なお、この状態では、上記したように、開口部５４Ａ、５４Ｂからキャニスタ３２への気体の移動経路は回転電磁弁４２によって閉じられている。燃料タンク１４内の気体が、分岐配管３６Ａ、３６Ｂを経てキャニスタ３２に移動しないので、燃料タンク１４への過給油（満タン液位ＦＬ以上に給油すること）を抑制できる。

給油が終了すると、給油作業者等によってキャップ１８が装着され、リッド２６が閉じられる。制御装置５０は、ステップＳ１０６において、リッド２６が閉じられたか否かを判断する。リッド２６が閉じられていないと判断した場合は、ステップＳ１０４に戻るが、リッド２６が閉じられたと判断した場合は、ステップＳ１０８に移行する。

制御装置５０は、ステップＳ１０８において、車両傾斜角センサ６２からの情報に基づき、車両の傾斜角を検出する。制御装置５０はさらに、ステップＳ１１０において、加速度センサ６４からの情報に基づき、車両の加速度を検出する。そして、ステップＳ１１２において、制御装置５０は、燃料タンク１４の内部における燃料液面の傾斜角θを算出する。

なお、本実施形態において、燃料液面の傾斜角θは、燃料タンク１４が水平の状態の燃料液面を基準とし、図１Ａにおいて反時計回り方向を正（プラス）として測った燃料液面の角度である。

すなわち、車両の傾斜角や加速度に応じて、たとえば、図４Ａに示すように傾斜角θ１（正の値）の状態となり、車両幅方向の右側に燃料が偏在する場合がある。この場合、燃料液位の位置によっては、車両幅方向左側の分岐配管３６Ａの開口部５４Ａは燃料タンク１４内の気層中に位置し、車両幅方向右側の分岐配管３６Ｂの開口部５４Ｂや、車両幅方向略中央の満タン規制バルブ２８は液体の燃料中に位置する。

図４Ａに示す状態とは逆に、図５Ａに示すように傾斜角θ２（負の値）の状態となり、車両幅方向左側に燃料が偏在する場合もある。この場合は、燃料液位の位置によっては、車両幅方向右側の分岐配管３６Ｂの開口部５４Ｂは燃料タンク１４内の気層中に位置し、車両幅方向左側の分岐配管３６Ａの開口部５４Ａや、車両幅方向略中央の満タン規制バルブ２８は液体の燃料中に位置する。

制御装置５０は、ステップＳ１１４において、燃料液面の傾斜角θが、あらかじめ設定された閾角θＡよりも大きいか否かを判断する。傾斜角θが閾角θＡより大きいと判断した場合（図４Ａに示す傾斜角θ１の状態）は、ステップＳ１１６に移行する。

ステップＳ１１６では、制御装置５０は、回転電磁弁４２の回転体４６を回転角α２になるように回転させる。これにより、図２（Ｂ）及び図４Ｂに示すように、接続孔５２Ａと個別連通孔５６Ａとが連通する。図４Ａに矢印Ｆ２で示すように、分岐配管３６Ａ（開口部５４Ａ）から回転電磁弁４２を経て共通配管３８への気体の移動が可能である。接続孔５２Ｂと個別連通孔５６Ｂは連通されないので、分岐配管３６Ｂ(開口部５４Ｂ）から共通配管３８への燃料（液体）の移動は阻止される。

制御装置５０は、ステップＳ１１４において、燃料液面の傾斜角θが閾角θＡ以下であると判断した場合には、ステップＳ１１８に移行する。

ステップＳ１１８では、制御装置５０は、燃料の傾斜角θが、あらかじめ設定された閾角θＢよりも小さいか否かを判断する。傾斜角θが閾角θＢより小さいと判断した場合（図５Ａに示す傾斜角θ２の状態）は、ステップＳ１２０に移行する。

ステップＳ１２０では、制御装置５０は、回転電磁弁４２の回転体４６を回転角α３になるように回転させる。これにより、図２（Ｃ）及び図５Ｂに示すように、接続孔５２Ｂと個別連通孔５６Ｂとが連通する。図５Ａに矢印Ｆ３で示すように、分岐配管３６Ｂ（開口部５４Ｂ）から回転電磁弁４２を経て共通配管３８への気体の移動が可能である。同時に、接続孔５２Ａと個別連通孔５６Ａとは連通しないので、分岐配管３６Ａ（開口部５４Ａ）から共通配管３８への燃料（液体）の移動は阻止される。

ステップＳ１１８において、燃料液面の傾斜角θが閾角θＢ以下であると判断した場合には、制御装置５０はこのフローを終了する。

以上の説明から分かるように、本実施形態の燃料タンクシステム１２では、燃料タンク１４内に複数の開口部（分岐配管）を有している。そして、燃料液面の傾斜角θを燃料傾斜センサ６０で検出し、燃料タンク１４内で気層中に位置する開口部はキャニスタと連通させて気体をキャニスタに移動可能とする。したがって、たとえば燃料タンク１４のタンク内圧が高くなった場合には、たとえ燃料液面が傾斜している状態であっても、気体の一部がキャニスタ３２に移動することで、タンク内圧の過度の上昇を抑制できる。

その一方で、燃料液面の傾斜時に、燃料タンク１４内で液体の燃料中に位置する開口部からキャニスタ３２に至る経路を閉じるので、液体の燃料がキャニスタ３２に流れることを抑制できる。

そして、本実施形態の燃料タンクシステム１２では、燃料タンク１４の外部に設けられた回転電磁弁４２を用いて、開口部５４Ａ、５４Ｂからキャニスタ３２への燃料移動を抑制している。このため、同様の目的のために、開口部５４Ａ、５４Ｂに、フロートを有するバルブ（フロートバルブ）を設ける必要がない。

ここで、分岐配管のすべての開口部にフロートバルブを設けた構造を比較例として想定する。比較例の構造では、燃料傾斜時に、燃料中に存在するフロートバルブは閉じるので、キャニスタへの液体の燃料の移動を抑制できる。

しかしながら、比較例の構造において、すべてのフロートが燃料に浸漬されて開口部が閉じてしまうと、タンク内圧上昇時に、燃料タンク内の気体をキャニスタに移動させることができない。

比較例の構造において、このような事態を防ぐためには、少なくとも１つのフロートが気層に位置するように、燃料液面を低く設定する必要がある。ところが、フロートバルブは、フロートの上下方向の移動量を確保するために、フロートハウジングがある程度の高さを有する。したがって、比較例の構造において、ある程度の高さを有するフロートハウジングよりもしたに燃料液面を設定することになってしまい、燃料液面を高く設定することは難しい。要するに、比較例の構造では、燃料液面を低く設定することになり、燃料タンク１４における実効容量（実際に収容できる燃料の量）が少なくなる。

しかも、比較例のように、分岐配管のすべての開口部にフロートバルブを設けた構造では、燃料液面傾斜時に液体の燃料中に位置しているフロートバルブのフロートが、車両の振動等により上下動すると、フロートバルブが開弁されてしまうおそれがある。

これに対し、本実施形態の燃料タンクシステム１２では、開口部５４Ａ、５４Ｂには、フロートを有するバルブを設ける必要がなく、開口部５４Ａ、５４Ｂは、たとえば、燃料タンク１４の上面１４Ｕに近い位置に設定できる。また、フロートバルブにおけるフロートの上下動時にフロートバルブが開弁されないように、燃料傾斜時の液位を低く設定する必要もない。このように、本実施形態では、燃料液面傾斜時の燃料液面の高さとして、開口部５４Ａ、５４Ｂに近い位置まで高くすることができるので、燃料タンク１４の実効容量を大きく確保できる。

本実施形態では、この満タン規制バルブ２８はフロート２８Ｆを有するバルブである。すなわち、燃料液位が満タン液位に達したときに、フロート２８Ｆが燃料の浮く単純な作用で、燃料タンク１４からキャニスタ３２への気体の移動を抑制できる。たとえば、燃料液面を液面メンチセンサで検知し、燃料液位が所定の液位（満タン液位）に達したことを検出したときに電磁弁等でベーパ配管を閉じる構成では、電磁弁を設けるとともに、この電磁弁の開閉制御が必要である。これに対し、本実施形態では、燃料タンク１４内の燃料の液位が満タン液位に達したことを液位検知センサ等で検知したり、電磁弁を制御したりすることなく、満タン時に燃料タンク１４からキャニスタ３２への気体の移動を抑制できる構造を実現できる。

満タン規制バルブ２８は、燃料タンク１４を平面視したときの長手方向の中央の位置に設けられている。したがって、給油時に燃料タンク１４が傾斜していても、この傾斜の影響を少なくして、満タン時の燃料タンク１４の内部の燃料量のばらつきを小さくできる。

また、満タン規制バルブ２８を燃料タンク１４の縁部１４Ｅの近くに配置すると、満タン規制バルブ２８の側に気層が存在するように燃料液面が傾斜した場合にも満タン規制バルブ２８が燃料（液体）に存在しないようにすべく、液面を低く設定する必要がある。本実施形態のように、満タン規制バルブ２８を燃料タンク１４の中央に配置し、縁部１４Ｅの近くには開口部５４Ａ（又は５４Ｂ）が存在するようにすれば、燃料液面の傾斜時に、気層からキャニスタ３２への気体の移動は開口部により確保できる。そして、中央に配置した満タン規制バルブ２８は燃料傾斜時に燃料中に存在しても問題なく（閉弁される）、液面の位置が満タン規制バルブ２８に影響されない。

そして、分岐配管３６Ａ、３６Ｂの開口部５４Ａ、５４Ｂにはフロートを有するバルブは設けられていない。このように、フロートバルブが無い開口部を備えた連通配管が存在していれば、フロートバルブが無い開口部に対応する燃料傾斜時の液面位置を高く設定でき、燃料タンク１４の実効容量も大きくできる。

特に本実施形態では、長手方向の中央寄りの位置に満タン規制バルブ２８を設け、長手方向の縁部側には、満タン規制バルブが設けられていない開口部５４Ａ、５４Ｂが位置している。このため、給油時に燃料タンク１４が傾斜していても、この燃料タンク１４の傾斜の影響を少なくして、所定の給油量で満タン規制バルブ２８を閉弁させる（フロートが燃料に浮く）ことが可能である。

満タン規制場ルブ２８とキャニスタとを連通するベーパ配管３６Ｃの一部（回転電磁弁４２からキャニスタ３２までの部分）は、連通配管３０の一部である共通配管３８が兼ねる構造である。したがって、ベーパ配管３６を連通配管３０と完全に別体で設けた構造と比較して、軽量化や部品点数の削減に寄与できる。

上記実施形態では、連通配管３０の例として、複数（２つ）の分岐配管３６Ａ、３６Ｂと、１つの共通配管３８を有する構造を挙げている。この構造では、開口部５４Ａ、５４Ｂからキャニスタ３２までの連通配管の一部が共通配管３８で共通化されているので、部品点数を削減でき、構造の簡素化や軽量化に寄与できる。

また、上記実施形態では、連通配管３０において、共通配管３８が分岐配管３６Ａに分岐する分岐部３０Ｂに、１つの回転電磁弁４２を設けている。したがって、分岐配管３６Ａのそれぞれに弁を設けた構造と比較して部品点数を削減でき、構造の簡素化や軽量化に寄与できる。

しかも、回転電磁弁４２は、回転体４６を有し、この回転体４６の回転角を調整するだけで、２つの分岐配管３６Ａ、３６Ｂのいずれかと共通配管３８とを連通させることができる。１つの回転体４６の回転角を制御すればよく、複数の開閉弁を制御する必要がないので、制御が容易である。

開口部の数は、上記した２つに限定されず、連通配管（分岐配管）の数も２つに限定されない。すなわち、燃料タンク１４内において、満タン液位ＦＬより上に位置する開口部を備えた連通配管（分岐配管）を３つ以上設けてもよい。３つ以上の分岐配管を設けた構造において、電磁弁の内部構造や制御方法を工夫することで、複数（１つに限らない）の分岐配管と連通配管とを連通させ、他の分岐配管と連通配管とを非連通とすることも可能である。

開口部の位置も、上記では車両幅方向に離れて２つ位置する構造をあげたが、たとえば、車両前後方向に離れて位置する構造でもよい。この場合は、燃料液面が車両前後方向に傾斜した場合に対応して、開口部に対応する連通配管を開閉できる。

特に、３つ以上の開口部を有する構造では、たとえば、車両幅方向と車両前後方向の２方向での燃料液面の傾斜に対応するように開口部を配置することも可能である。

上記実施形態では、燃料傾斜センサとして、車両傾斜角センサ６２および加速度センサ６４を有する構造を挙げているが、燃料傾斜センサとしては、これらに限定されない。たとえば、燃料の接触状態に応じて静電容量が変化する静電容量センサを、燃料タンク１４内の複数個所に配置し、各静電容量センサの静電容量の値から、燃料液面の傾斜状態を検出してもよい。ただし、静電容量センサを用いた構造では、燃料タンク１４内に静電容量センサが存在するため、燃料タンク１４の実効容量を大きく確保する点で不利である。これに対し、本実施形態で用いた、車両傾斜角センサ６２および加速度センサ６４は燃料タンク１４の外部にあるので、燃料タンク１４の実効容量を大きく確保する点で有利である。しかも、車両にあらかじめ搭載された車両傾斜角センサ６２および加速度センサ６４を本実施形態の燃料タンクシステム１２において兼用すれば、あらたなセンサの追加が不要であり、軽量化や低コスト化に寄与できる。

１２ 燃料タンクシステム
１４ 燃料タンク
２８ 満タン規制バルブ
２８Ｆ フロート
３０ 連通配管
３０Ｂ 分岐部
３２ キャニスタ
３６Ａ、３６Ｂ 分岐配管
３６Ｃ ベーパ配管
３８ 共通配管
４２ 回転電磁弁（回転弁、弁部材）
４４ 回転体ハウジング
４６ 回転体
５０ 制御装置（弁部材）
５４Ａ、５４Ｂ 開口部
５６Ａ、５６Ｂ、５６Ｃ 個別連通孔（連通孔）
５８ 共通連通孔（連通孔）
６０ 燃料傾斜センサ
６２ 車両傾斜角センサ
６４ 加速度センサ
６６ リッドスイッチ
６８ リッドセンサ

Claims (8)

1. 燃料を収容する燃料タンクと、
   蒸発燃料を吸着するキャニスタと、
   前記燃料タンクの内部で満タン液位より上に位置する複数の開口部を備え前記燃料タンクの内部と前記キャニスタとを連通する連通配管と、
   前記燃料タンクに対する燃料液面の傾斜状態を検出する燃料傾斜センサと、
   前記燃料タンクの外部に設けられ、前記燃料傾斜センサで検出した前記傾斜状態に基づいて複数の前記開口部のうち燃料中に位置すると予測された開口部に対応する連通配管を閉塞し前記燃料タンクの気層部分に位置すると予測された開口部に対応する連通配管を開放する弁部材と、
   を有する燃料タンクシステム。
2. 前記燃料タンクの平面視で前記燃料タンクの長手方向の中央において前記燃料タンクの内部で満タン液位より上に位置するベーパ排出口を備え前記燃料タンクの内部と前記キャニスタを連通するベーパ配管と、
   前記ベーパ排出口に設けられ、前記燃料タンクの内部の燃料にフロートが浮くことで前記ベーパ排出口を閉塞する満タン規制バルブと、
   を有する請求項１に記載の燃料タンクシステム。
3. 前記開口部が、前記燃料タンクの平面視で前記ベーパ排出口よりも相対的に前記燃料タンクの縁部側に位置する請求項２に記載の燃料タンクシステム。
4. 前記連通配管が、前記キャニスタ側で共通化された共通配管と、前記開口部側で分岐された分岐配管とを有している請求項３に記載の燃料タンクシステム。
5. 前記共通配管が、前記キャニスタ側の前記ベーパ配管を兼ねている請求項４に記載の燃料タンクシステム。
6. 前記弁部材が、
   前記連通配管において前記分岐配管が分岐する分岐部に設けられ、回転角に応じて前記共通配管と複数の前記分岐配管の一部とを連通させる連通孔を有する回転弁と、
   前記連通孔が前記共通配管と特定の前記分岐配管とを連通するように前記燃料傾斜センサで検出した前記燃料液面に基づいて前記回転弁を所定角度回転させる制御装置と、
   を有する請求項５に記載の燃料タンクシステム。
7. 前記回転弁が、前記回転角に応じて前記共通配管と前記燃料タンク側の前記ベーパ配管とを連通させる請求項６に記載の燃料タンクシステム。
8. 前記燃料傾斜センサが、
   前記燃料タンクが搭載された車両の傾斜角を検出する車両傾斜角センサと、
   前記車両の加速度を検出する加速度センサと、
   を含む請求項１〜請求項７のいずれか１項に記載の燃料タンクシステム。