JP3206230B2 - 車両用燃料収納装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は，車載用等の燃料タンク
に関するものであり，特に燃料のエバポエミッションを
抑制する燃料タンクに関する。

【０００２】

【従来技術】環境保全に関する関心の高揚により，車両
用燃料の蒸発発散（エバポエミッション）の抑制に対す
る要求が高まっている。そのため，燃料タンクには，キ
ャニスタが設けられ，蒸発燃料を吸着剤で吸着し，車外
に漏洩しないような対策が施されている。一方，車両用
の暖房装置として即熱性に優れた燃焼式ヒータが用いら
れている。上記燃焼式ヒータは，燃料油を加圧してノズ
ルより高速噴出させて燃焼し，その熱と車室内空気を熱
交換させることによって，車内を暖房するものである
（例えば特開昭５８−１２９２２号公報参照）。

【０００３】

【解決しようとする課題】しかしながら従来の車両用燃
料のエバポエミッション抑制については次のような問題
がある。第１は，燃料タンクは，キャニスタを介して大
気と通じており，完全に吸着されなかった燃料が外部に
漏洩する，或いは一旦吸着した燃料が後に脱着するとい
うことがあることである。また，温度上昇などにより燃
料タンクの内圧が上昇し，燃料を含んだ空気が燃料キャ
ップを外した際などに外部に流出することである。

【０００４】なお，上記従来の燃焼式ヒータにおいて
は，燃料系が開放式でありエバポエミッション抑制に対
する格別の対策は施されていない。本発明は，かかる従
来の問題点に鑑みて，燃料のエバポエミッションを抑制
することのできる車両用燃料収納装置を提供しようとす
るものである。

【０００５】

【課題の解決手段】請求項１に記載の発明は，燃料吸着
剤を収納するキャニスタと，液体燃料を収納する燃料タ
ンクとを有する車両用燃料収納装置であって，上記キャ
ニスタと燃料タンクとは，それぞれ燃焼装置である燃焼
式ヒータの燃焼室と連結されており，また，上記キャニ
スタから燃焼式ヒータへとを空気を流す送風機を備え，
キャニスタと大気との通路には第１開閉弁が，キャニス
タと燃料タンクとの通路には第２開閉弁が，キャニスタ
と燃焼装置との通路には第３開閉弁がそれぞれ挿入され
ており，燃焼装置の作動時には，少なくとも第２開閉弁
を閉路し，燃焼装置の停止時には，少なくとも第１，第
３開閉弁を閉路し，一方，燃料タンクに燃料を補給する
ときには，少なくとも第１，第２開閉弁を開路すること
を特徴とする車両用燃料収納装置にある。

【０００６】第１発明において最も注目すべき第１点
は，キャニスタと大気との通路に第１開閉弁を，キャニ
スタと燃料タンクとの通路には第２開閉弁を，キャニス
タと燃焼装置との通路には，第３開閉弁をそれぞれ設け
たことである。そして，燃焼装置の作動時には，上記第
２開閉弁を閉路し，燃焼装置の停止時には，上記第１，
第３開閉弁を閉路し，燃料補給時には，第１，第２開閉
弁を開路することである。

【０００７】次に，請求項２に記載の発明は，燃料吸着
剤を収納するキャニスタと，液体燃料を収納する燃料タ
ンクとを有する車両用燃料収納装置であって， 上記キャ
ニスタと燃料タンクとは，それぞれ燃焼装置の燃焼室と
連結されており，キャニスタと大気との通路には第１開
閉弁が，キャニスタと燃料タンクとの通路には第２開閉
弁が，キャニスタと燃焼装置との通路には第３開閉弁が
それぞれ挿入されており， 燃焼装置の作動時には，少な
くとも第２開閉弁を閉路し，燃焼装置の停止時には，少
なくとも第１，第３開閉弁を閉路し， 一方，燃料タンク
に燃料を補給するときには，少なくとも第１，第２開閉
弁を開路し， また，上記第１開閉弁の下流側と第３開閉
弁の下流側との間には，両者を連結する大気管路が設け
られており，該大気管路には空気流量を調整するオリフ
ィスが設けられ，上記大気管路の下流端部と上記燃焼装
置とを結ぶ管路には第４開閉弁が設けられており，燃焼
装置の作動時には，第２開閉弁を閉路し，燃焼装置の停
止時には，第１，第４開閉弁を閉路し，一方燃料補給時
においては，第３開閉弁を閉路し，第１，第２開閉弁又
は第２，第４開閉弁を開路することを特徴とする車両用
の燃料燃料収納装置にある。

【０００８】請求項２の発明において最も注目すべきこ
との第１点は，上記第１開閉弁の下流側と第３開閉弁の
下流側とを結ぶ大気管路が設けられており，該大気管路
にオリフィスを設けたことである。第２点は，上記大気
管路の下流端部と燃焼装置との間に第４開閉弁を設けた
ことである。

【０００９】そして，燃焼装置の作動時には，第２開閉
弁を閉路し，燃焼装置の停止時には第１，第４開閉弁を
閉路し，燃料補給時には，第３開閉弁を閉路し，第１，
第２開閉弁を開路又は第２，第４開閉弁を開路するよう
にしたことである。

【００１０】次に，請求項３に記載の発明のように，上
記燃料タンクは，液体燃料を収納する車両用燃料タンク
であって，該燃料タンクには，その一面を大気に接し，
他面を燃料タンク内の空虚部に接するダイヤフラムと，
上記燃料タンクの空虚部と大気とを連通させる連通路
と，該連通路を開閉する弁部材と，該弁部材と上記ダイ
ヤフラムとの間を連結する連結部材と，上記弁部材と固
定部との間に介設された弾性部材とを有する通気弁を設
けてあり，上記連結部材は，空虚部内圧が上昇したとき
のダイヤフラムの運動によって弁部材が連通路を閉路
し，空虚部内圧が低下したときのダイヤフラムの運動に
よって弁部材が連通路を開路させるようダイヤフラムと
弁部材とを連結し，一方上記弾性部材は弁部材が連通路
を閉路させる方向に付勢されていることが好ましい。

【００１１】本発明において，最も注目すべきことは，
燃料タンクに通気弁を設けたことである。そして，該通
気弁は，大気及び燃料タンク内の空虚部と接するダイヤ
フラムと，大気と燃料タンク内空虚部とを連通させる連
通路と，該連通路を開閉する弁部材と，上記ダイヤフラ
ムと弁部材とを連結する連結部材と，上記弁部材と固定
部との間に介設された弾性部材とを有している。

【００１２】上記連結部材は，ダイヤフラムの運動によ
って弁部材が上記連通路を開閉するよう，弁部材とダイ
ヤフラムとを連結する。そして，ダイヤフラムの変形に
伴う連結部材の動きは，大気圧より空虚部の内圧が高い
ときのダイヤフラムの変形運動によって連通路を閉路
し，その逆方向のダイヤフラムの変形運動によって連通
路を開路する方向である。

【００１３】また，上記弾性部材は，弁部材と固定部と
の間に介設され弁部材が連通路を閉路させる方向に付勢
されている。このような弾性部材としては，例えば，燃
料タンクの内（外壁）と弁部材との間に懸張されたコイ
ルスプリングなどがある。なお，弾性部材の一端を取付
ける固定部は，燃料タンクのケースや給油口，固定式燃
料タンクの場合は車体ボディーなど，通常時において弁
部材との距離が一定に保持される部材であればよい。

【００１４】なお，上記通気弁は，燃料タンクにおいて
燃料で満たされることのない空虚部に設ける。例えば，
請求項４に示すように，給油キャップ等設けることがで
きる。給油キャップ部は，燃料によって満たされること
はないからである。

【００１５】次に，請求項５に記載の発明のように，上
記燃料タンクは，液体燃料を収納する車両用燃料タンク
であって，該燃料タンクには，大気と燃料タンク内空虚
部とを連通させる開口部と，該開口部を空虚部側から係
脱自在に閉塞することのできる通気栓と，該通気栓を空
虚部側から開口部に押圧する弾性押圧部材とを有する開
口部材を設けてあることが好ましい。

【００１６】本発明において最も注目すべきことは，燃
料タンクに開口部材を設けてあり，該開口部材は，燃料
タンクの大気側と空虚部との間を連通させる開口部と，
該開口部を燃料タンクの内側から係脱自在に閉塞するこ
とのできる通気栓と，該通気栓を開口部の内口（空虚部
側出口）に向けて押圧する弾性押圧部材とを有すること
である。

【００１７】上記弾性押圧部材には，例えば燃料タンク
の内壁と通気栓との間に懸張されたコイルスプリングな
どがある。また，上記通気栓は，大気圧や燃料タンクの
内圧に応動し易い形状と部材であることが好ましい。例
えば，大気及び燃料タンクの空虚部と接する面積が広
く，かつ軽量である部材，例えば横長の中空部材等が好
適である。

【００１８】次に，請求項６に記載の発明のように，上
記燃料タンクは，液体燃料を収納する車両用燃料タンク
であって，開閉可能な給油口カバーと，燃料タンクの空
虚部の内圧を検知する圧力センサと，上記給油口カバー
の開放をロックするアクチュエータとを有しており，上
記アクチュエータは，上記空虚部内圧が大気圧以下であ
る所定値以下となったときに発せられる圧力センサの信
号により給油口カバーのロックを解除することが好まし
い。

【００１９】請求項６の発明において最も注目すべきこ
とは，開閉可能な給油口カバーと，燃料タンクの内圧を
検知する圧力センサと，上記給油口カバーの開閉操作を
ロックするアクチュエータを設けたことであり，上記ア
クチュエータは，上記圧力センサの信号により給油口カ
バーの開放ロックを解除するよう構成してあることであ
る。

【００２０】上記給油口カバーは，燃料タンクの給油
口，給油キャップなどを被うものであり，給油口カバー
を開放して給油を可能とする部材である。なお給油口カ
バーの開閉は，手動式であってもよく，また電動式など
の機械操作式であってもよい。上記圧力センサは，燃料
タンクの内圧が所定値になったときに，アクチュエータ
に信号を発信するセンサである。上記内圧が所定値にな
ったときに，何らかのオンオフ信号を発する方式のもの
でもよく，また圧力より連続的に変化する電気信号を発
する圧力発信器のようなものでもよい。

【００２１】また，上記アクチュエータは，上記圧力セ
ンサとインターフェースを合わせた信号受信部を有する
アクチュエータである。該アクチュエータには，例えば
ソレノイドなどによりロックピンを駆動し，給油口カバ
ーの開閉をロックする電動アクチュエータなどがある。

【００２２】

【作用及び効果】最初に請求項１の発明の作用効果につ
いて述べる。請求項１の発明の燃料収納装置には，蒸発
燃料を吸着するキャニスタを設けてあり，燃料タンクは
キャニスタを経て大気と連通させ，燃料タンクの空虚部
内圧（以下単に「内圧」という）を大気圧に保持するこ
とができる。そして，そのとき大気との連通路にキャニ
スタを配設してあるから，吸着剤が飽和しない限り蒸発
燃料（エバポエミッション）はキャニスタに吸着されほ
とんど大気に洩れることがない。

【００２３】また，キャニスタに吸着された燃料は，燃
焼装置である燃焼式ヒータの作動時に，送風機により燃
焼装置に送出して燃焼することができる。そして，燃焼
装置が停止しているときには，第１開閉弁と第３開閉弁
とを閉路するから，キャニスタから大気へエバポエミッ
ションが放出されることはなく，また燃焼装置を経て大
気へエバポエミッションが放出されることがない。

【００２４】なぜならば，燃焼式ヒータは，一般に大気
に開放されているから，第３開閉弁が開路しているとこ
れを通して大気へエバポエミッションが放出されるが，
これを閉じることにより，燃焼装置を経たエバポエミッ
ションは完全に抑止されるからである。また，第１開閉
弁を開放すれば，キャニスタを経たエバポエミッション
の可能性があるからである。

【００２５】また，燃焼装置が作動しているときには，
第１，第３開閉弁を開路して，キャニスタに吸着された
燃料を燃焼装置に送出し，燃焼することができる。即
ち，後述する実施例に示すように燃焼空気と共にキャニ
スタの吸着燃料を送出することができる。

【００２６】そして，第２開閉弁を閉路するから燃料タ
ンクからエバポエミッションがキャニスタ側へ洩れるこ
とはない。また，燃焼装置が作動時には，燃料が消費さ
れ燃料タンクの内圧が大気圧より上昇するようなことは
ないから，給油口の隙間からエバポエミッションが流出
する恐れもない。

【００２７】なお，上記燃料タンクには後述する通気弁
又は開口部材を設けることが好ましい。該通気弁又は開
口部材は，燃料タンクの内圧が大気圧より上昇した場合
には，連通路を遮断しエバポエミッションを放出しない
と共に，燃料タンクの内圧が低いときには，大気と連通
させ燃料タンクの内圧を大気圧に保つことができるから
である。

【００２８】そして，燃料補給時には，第１，第２開閉
弁を開路し，燃料タンクをキャニスタを通して大気と連
通させ燃料充填に伴う内部空気の流出に含まれるエバポ
エミッションをキャニスタに吸着させることができる。
なお，この場合，燃焼装置が停止しているときは第３開
閉弁は閉路することが好ましい。キャニスタから燃焼装
置を経て大気中にエバポエミッションが放出するのを完
全に抑止することができるからである。上記のように，
本願の第１発明によれば，開閉弁を操作してエバポエミ
ッションをほぼ完全に抑制することができる燃料収納装
置を提示することができる。

【００２９】次に請求項２の発明の作用効果について述
べる。請求項２の発明の燃料収納装置は，キャニスタと
燃焼装置とを結ぶ通路に，燃料タンクと並列に大気管路
が設けられている。そして大気管路に設けられたオリフ
ィスの絞りを調整することにより，大気管路を通して燃
焼装置に至る大気管路空気量と，キャニスタを通して燃
焼装置に至るキャニスタ空気量との比率を変えることが
できる。

【００３０】そのため，キャニスタに吸着された燃料を
パージ（放出）して燃焼装置で燃焼させるとき，パージ
空気の空燃比を適度のものに調整することができる。従
って，パージ空気における燃料が濃くなりすぎて，燃焼
の不具合が生ずることがない。

【００３１】そして，燃焼装置の停止時には，第１，第
４開閉弁を閉じて燃料タンクと大気との連通を遮断する
から，エバポエミッションを抑止することができる。そ
して，エバポエミッションはキャニスタに吸着させる。
また，燃焼装置の作動時には，第２開閉弁を閉路し，エ
バポエミッションを抑止する（詳細は，請求項１の発明
の説明参照）。そして，燃料タンクに通気弁や開口部材
を設けることが好ましいことは，前記請求項１の発明と
同様である。

【００３２】また，燃料補給時には，第３開閉弁を閉路
して燃料タンクから大気管路を通して，エバポエミッシ
ョンが大気に放出されるのを抑止する。そして，第１，
第２開閉弁を開路して燃料タンクを大気と連通させ，エ
バポエミッションをキャニスタに吸着させるか，又は第
２，第４開閉弁を開路し，燃焼装置を介して燃料タンク
を大気に連通させ，エバポエミッションをキャニスタに
吸着させる。

【００３３】上記のように，本願の請求項２の発明によ
れば，開閉弁を操作してエバポエミッションをほぼ完全
に抑制することができ，また，キャニスタに吸着された
燃料を適切な空燃比によりパージすることのできる燃料
収納装置を提供することができる。

【００３４】次に，請求項３の発明の作用効果について
述べる。燃料タンクの内圧と大気圧とが略バランス状態
にあるときには，弾性部材が弁部材を押圧して連通路を
遮断し，燃料タンクの内部（空虚部）と大気との間に空
気の流れは生じない。燃料タンクの内圧が大気圧より若
干低下した場合も同様である。

【００３５】一方燃料タンクの内圧が大気圧より所定値
Ａ以上低下すると，ダイヤフラムが一方に変形し，連結
部材を介して弁部材が燃料タンクと大気との連通路を開
き，燃料タンクの内部に大気を導入し燃料タンクの内圧
を大気圧に等しくなるようにする。上記所定値Ａは，主
として弾性部材の付勢力によって決まる値である。

【００３６】上記のように，燃料タンクの内圧が大気圧
よりも高い状態では，連通路は遮断され，エバポエミッ
ションは抑止される。また，連通路が開路するときは，
燃料タンクの内圧が大気より所定値Ａ以上低い場合であ
り，燃料タンク内には大気が流入するから，エバポエミ
ッションはほとんど生じない。そして，連通路の開路に
よって，燃料タンクの内圧がほぼ大気圧（正確には大気
圧と大気圧マイナス上記所定値Ａの間）となる。上記の
ように，第３発明によれば，燃料タンクの内圧をほぼ大
気圧に保持すると共にエバポエミッションを抑止するこ
とのできる燃料タンクを提供することができる。

【００３７】次に，請求項５の発明の作用効果について
述べる。請求項５の発明にかかる燃料タンクにおいて
は，燃料タンクの内圧と大気圧とがほぼバランス状態に
ある通常時は，弾性押圧部材が通気栓を押圧し開口部を
閉塞する。従って，請求項３の発明と同様に燃料タンク
内からエバポエミッションが放出されることがない。

【００３８】しかし，燃料タンクの内圧が大気圧より所
定値Ａ以上に低下すると上記通気栓は，大気からの圧力
により弾性押圧部材の押圧力に抗して燃料タンク内方向
に動き，開口部を開口する。そして，大気が開口部より
流入し，燃料タンクの内圧は大気圧と等しくなる。この
とき，大気の流れは燃料タンクに流入する流れであるか
らエバポエミッションはほとんど生じない。

【００３９】上記における所定値Ａは，ほぼ弾性押圧部
材の付勢力によって決まる値である。そして，燃料タン
クの内圧はほぼ大気圧，即ち大気圧と大気圧マイナス上
記所定値Ａの間に保持される。また，上記のように燃料
タンクの内圧が大気圧よりも高い状態では，開口部は遮
断状態にあるから，エバポエミッションが燃料タンクか
ら放出されることがない。上記のように，請求項５の発
明によれば，燃料タンクの内圧をほぼ大気圧に保持する
と共にエバポエミッションを抑止することのできる燃料
タンクを提供することができる。

【００４０】次に，請求項６の発明の作用効果について
述べる。請求項６の発明にかかる燃料タンクには，開閉
可能な給油口カバーを設けてあり，給油口カバーを開い
た後，給油口から給油を行う。また，上記給油口カバー
の開放をロックするアクチュエータが設けられており，
上記ロックを解除してはじめて，給油口カバーは開放す
ることができる。そして，アクチュエータによる上記ロ
ックの解除は，燃料タンクの内圧が大気圧よりも低い所
定値Ｂ以下となったときになされる。

【００４１】それ故，燃料タンク内圧が上記所定値Ｂよ
りも高い場合には，給油口を開いて給油を行うことがで
きない。即ち，給油口を開くことができるのは，燃料タ
ンクの内圧が大気圧より低い場合であり，従ってこのこ
とによる燃料タンクからのエバポエミッションは低目に
抑制される。なぜならば，燃料タンクの内圧が低いから
燃料タンク内の空気が給油口から流出することがなく，
拡散作用による蒸発燃料の放出が若干生ずるだけだから
である。上記のように，請求項６の発明によれば，燃料
タンクの給油時における給油口からのエバポエミッショ
ンを低めに抑制することのできる燃料タンクを提供する
ことができる。

【００４２】

【実施例】

実施例１ 本発明の実施例にかかる燃料収納装置につき，図１〜図
５を用いて説明する。本例は，図１に示すように，燃料
吸着剤８１を収納するキャニスタ１１と，液体燃料８０
を収納する燃料タンク２０とを有する車両用燃料収納装
置１０である。上記キャニスタ１１と燃料タンク２０と
は，それぞれ燃焼装置１３である燃焼式ヒータの燃焼室
１３１と連結されており，キャニスタ１１と大気との通
路４０１には第１開閉弁４１が，キャニスタ１１と燃料
タンク２０との通路４０２には第２開閉弁４２が，キャ
ニスタ１１と燃焼装置１３との通路４０３には第３開閉
弁４３が挿入されている。

【００４３】また，第１開閉弁４１の下流側と第３開閉
弁４３の下流側との間には，両者を連結する大気管路４
５が設けられている。そして，大気管路４５には，空気
流量を調節するオリフィス４６が設けられ，大気管路４
５の下流端部４５１と燃焼装置１３と結ぶ管路４０４に
は，第４開閉弁４４が設けられている。

【００４４】そして，燃焼装置１３の作動時には，第２
開閉弁４２を閉路し，第１，第３，第４開閉弁４１，４
３，４４を開路する。また，燃焼装置１３の停止時に
は，第１，第２，第３及び第４開閉弁４１，４２，４３
及び４４を閉路する。燃料８０を燃料タンク２０に補給
するときは，第１，第３開閉弁４１，４３を閉路し，第
２，第４開閉弁４２，４４を開路する。

【００４５】以下それぞれについて詳説する。本例は，
図１に示すように車両用の燃焼式ヒータに燃料を供給す
る燃料収納装置１０であり，上記燃焼式ヒータと燃料収
納装置１０とは電子制御装置（ＥＣＵ）５１により制御
されている。

【００４６】燃料タンク２０は密閉構造となっており，
給油口を備え，給油口は燃料補給時以外はキャップ３０
にて栓されている。そしてキャップ３０の外側には開閉
可能な給油口カバー２３が設けられている。燃料ポンプ
２４は燃料タンク２０の内部に位置し，燃料配管４０５
にてフューエルフィルタ４９を介してインジェクタ１３
２と連通している。

【００４７】インジェクタ１３２は燃焼室１３１の内部
に位置し，燃焼停止時は燃料噴射口を遮断する構造とな
っている。燃焼室１３１は主要部品として，インジェク
タ１３２，点火装置１３３，触媒ヒータ１３４及び図に
は記載されていない熱交換器などにより構成されてい
る。

【００４８】上記触媒ヒータ１３４は，排気を浄化する
ためのヒータ付きの触媒装置であり，ヒータの排ガス流
路４０７の途中に設けられている。燃焼装置に燃焼用空
気を送る送風機４７は，燃焼室１３１と大気管路４５と
を結ぶ管路４０４に挿入されており，送風機４７の吐出
側と燃焼室１３１の燃焼用空気吸込側とが接続してい
る。

【００４９】キャニスタ１１は，その片側は第２開閉弁
４２を介して燃料タンク２０に，又，キャニスタ１１と
第２開閉弁４２との途中に分岐を設け，その分岐より第
３，第４開閉弁４３，４４を介し，送風機４７の吸入側
に連通している。

【００５０】キャニスタ１１のもう片方側は，第１開閉
弁４１を介し，大気と連通している。キャニスタ１１と
第１開閉弁４１の通路４０１の途中には分岐があり，そ
の分岐には第３開閉弁４３の下流側に連通する大気管路
４５が設けられている。そして，大気管路４５の途中に
は，オリフィス４６が挿入されている。また，オリフィ
ス４６は，固定，又は可変絞りであり，キャニスタ１１
のバイパス流路である大気管路４５に設けられている。

【００５１】一方，インジェクタ１３２から燃料タンク
２０に戻る，戻り燃料配管４０６の途中には調圧弁４８
が接続されている。また，点火装置１３３は，燃焼室１
３１内部のインジェクタ１３３の近傍に設けられてい
る。

【００５２】そして，第２開閉弁４２は，燃料タンク２
０とキャニスタ１１の通路４０２の途中に，第３開閉弁
４３はキャニスタ１１と第２開閉弁４２との通路４０２
の途中の分岐点と送風機４７の吸入側との通路４０３に
あり，第４開閉弁４４の上流に接続されている。

【００５３】また，圧力センサ２５は燃料タンク２０の
内部のガス圧測定可能な位置に取付けられている。そし
て給油口カバー２３内側の車両ボディーには，図２に示
すように，リミットスイッチ２６が取り付けられてお
り，その接点は，直接又は間接的に給油口カバー２３に
接触している。

【００５４】また，給油口カバー２３内側の車両ボディ
ー５２にはソレノイドで操作されるプランジャ２７に取
り付けられている。プランジャ２７が突出している状態
では，給油口カバー２３は，そのプランジャ２７と干渉
し，半開きまでしか開かない。

【００５５】給油口カバー２３は，ヒンジ２３１にて車
両ボディー５２に軸支されている。そして，スプリング
２３２が給油口カバー２３のヒンジ２３１に組み付けら
れており，スプリング２３２は，給油口カバー２３を開
口する方向に付勢されている。フック２３３は給油口カ
バー２３を開閉する為の手動式係止具であり，給油口カ
バー２３に取り付けられている。

【００５６】一方，給油口のキャップ３０には，図３に
示すように，ダイヤフラム３２と，大気と燃料タンク２
０内部との連通路３３と，連通路３３を開閉する弁部材
３４と，上記ダイヤフラム３２と弁部材３４とを連結す
る連結部材３５としてのロッドと，弾性部材３６として
のコイルスプリングとを有する通気弁３１が取り付けら
れている。なお，図３において，符号３７は，上記コイ
ルスプリングの強さを調整するための調整ボルトであ
る。

【００５７】そして，電子制御装置５１は燃焼装置１
３，又は車両ボディー５２に取り付けられている。制御
装置５１は，図１に示すように，第１〜第４開閉弁４１
〜４４，送風機４７，インジェクタ１３２，点火装置１
３３，触媒ヒータ１３４，燃料ポンプ２４，圧力センサ
２５，リミットスイッチ２６の接点回路，プランジャ２
７のソレノイドと接続されている。

【００５８】そして，制御装置５１は，車室内のインナ
パネルに取り付けられた操作パネル５３により操作され
る。なお，上記第１〜第４開閉弁４１〜４４は，すべ
て，無励磁（通電オフ）状態で通路を遮断する電磁弁で
ある。

【００５９】次に，本例の燃料収納装置１０の作用につ
いて述べる。燃焼装置１３が運転されるときには，図１
に示すように，操作パネル５３により運転開始の信号が
制御装置５１に入ると，第２開閉弁４２を閉じ，第１，
第３，第４開閉弁４１，４３，４４を開にし，送風機４
７が作動すると共に燃料ポンプ２４により燃料タンク２
０内の燃料８０がインジェクタ１３２に圧送され，イン
ジェクタ１３２より燃焼室１３１内に噴射される。

【００６０】噴射された燃料は送風機４７からの空気と
混合し，点火装置１３３により着火される。排気ガスは
制御装置５１の指令により作動している触媒ヒータ１３
４を通過し，浄化されて排出される。なお，インジェク
タ１３２にかかる燃料８０の圧力は，調圧弁４８により
制御される。

【００６１】キャップ３０及び給油口カバー２３は，燃
料補給時以外は常に閉じられている。吸気口４０８より
導入された空気は第１開閉弁４１を通過した後，２方向
に分流し，一方はオリフィス４６の方に，他方はキャニ
スタ１１の方に流れる。この時の流量割合は，オリフィ
ス４６の絞りにより決定され，キャニスタ１１方向に流
れる最適流量を設定することができる。

【００６２】運転開始時，キャニスタ１１を通過する空
気は，キャニスタ１１内に燃料が吸着している場合は，
その燃料をパージし，パージ燃料は空気と共に送風機４
７を経由し，燃焼装置１３に送られ，そこでインジェク
タ１３２から噴射される燃料と混合し燃焼する。

【００６３】なお，ヒータ始動直後等の点火装置１３３
が着火する前の未燃焼燃料は触媒ヒータ１３４を通過す
る際，そこで反応し，燃焼する（プリパージ状態）。な
お，上記のように予めオリフィス４６の絞りを調整し，
キャニスタ１１からパージされる燃料濃度が濃くなりす
ぎないようにする。

【００６４】次に，燃焼装置１３を停止する場合の動作
手順（アフタパージ）について述べる。操作パネル５３
により燃焼装置１３の運転停止の信号が制御装置５１に
入ると，同時に燃料ポンプ２４，インジェクタ１３２へ
の通電が遮断され，燃料供給が停止する。また，第１，
第３，第４開閉弁４１，４３，４４，送風機４７，触媒
ヒータ１３４は，運転停止の信号が入っても一定時間通
電され，この間にて消火直後の燃焼装置１３内に残留し
ていた未燃ガスは触媒ヒータ１３４を通過する際，そこ
で反応し燃焼する。

【００６５】その後，第１，第３，第４開閉弁４１，４
３，４４，送風機４７，触媒ヒータ１３４への通電も遮
断され，すべての機能が停止する。図４は，上記の燃焼
装置１３の着火から消化に至る運転シーケンスを図示し
たものである。図４において，最下段に記載の燃焼状態
〜は，キャニスタ１１に吸着された燃料を消費する
プリパージ状態，その中の状態〜は燃焼装置１３の
予熱段階，状態〜は安定燃焼段階，状態〜は，
運転停止指令後のいわゆるアフタパージ段階を示す。

【００６６】次に燃料タンク２０に燃料８０を補給する
場合の動作について述べる。タンク２０に燃料８０を補
給する際，フック２３３（図２）を直接またはケーブル
等により車室内より引き外すと，スプリング２３２の作
用により，給油口カバー２３は鎖線で示す半開きの状態
（以下「状態２」という）となる。そしてリミットスイ
ッチ２６が通電し，給油開始の信号が制御装置５１に入
る。

【００６７】この信号が入ると，第２，第４開閉弁４
２，４４を開，第１，第３開閉弁４１，４３を閉とし，
送風機４７を作動させ，燃料タンク２０内の蒸発燃料を
キャニスタ１１に吸着させる（蒸発燃料吸着ステー
ジ）。なお，触媒ヒータ１３４は状態２の段階から作動
させ，管内に遊離している蒸気燃料を燃焼させる（予熱
ステージ）。

【００６８】これら一連の作動により燃料タンク２０の
内圧が大気圧以下になり，そのことを圧力センサ２５が
検知すると，制御装置５１の指令によりソレノイドのプ
ランジャ２７が作動する。そして，給油口カバー２３の
干渉が外れ，給油口カバー２３が図２の鎖線で示す全開
状態（以下「状態３」という）となり，キャップ３０の
脱着が可能となる。

【００６９】給油中も第２，第４開閉弁４２，４４は
開，送風機４７と触媒ヒータ１３４は通電され続け燃料
タンク２０及び管内からの蒸発燃料の大気への放出を防
止する。燃料８０の補給が終わり，燃料キャップ３０に
て給油口が栓され，さらに給油口カバー２３が閉じられ
ると，アフタパージのステージに入る。即ちリミットス
イッチ２６からの信号により，給油完了を検知すると第
２開閉弁４２を閉，第１開閉弁４１を開にし，管内の蒸
発燃料を触媒ヒータ１３４にて完全に燃焼させる。そし
て一定時間後，すべての通電をＯＦＦし，燃料補給は完
了する。

【００７０】図５は，燃料補給時における上記動作シー
ケンスを示すものである。図５において，最下段の操作
ステージａ〜ｂは，触媒ヒータ１３４による予熱ステー
ジを，ステージｂ〜ｃは，燃料タンク２０内の蒸発燃料
吸着ステージを，ステージｃ〜ｄは給油ステージを，ス
テージｄ〜ｅは給油完了後のアフタパージステージを示
す。

【００７１】なお，燃料キャップ３０にはダイヤフラム
３２が設けてあり，片側は燃料タンク２０の内圧，もう
片側は大気となっており，この圧力差によりダイヤフラ
ム３２に接続された連結部材３５が上下し，弁部材３４
の開閉により燃料タンク２０内に空気が入り，燃料タン
ク２０内は，ほぼ大気圧に保持される。

【００７２】弁部材３４の開閉強度はコイルスプリング
からなる弾性部材３６および調整ボルト３７により調節
できる。上記のように，本例のキャップ３０を用いれ
ば，燃料タンク２０内の燃料８０を含んだ内気はキャッ
プ３０から流出することがなく，また燃料タンク内の内
圧を，ほぼ大気圧に保持することができる。

【００７３】上記から明らかなように，本例の燃料収納
装置１０によれば，燃焼装置１３の作動時においても，
停止時においても給気口４０８及び燃焼装置１３からの
エバポエミッションの放出は完全に抑制される。また，
キャップ３０の作用により，燃料タンク２０の内気を漏
洩させることなく燃料タンク２０の内圧はほぼ大気圧に
保持することができる。

【００７４】そして給油の際には，燃料タンク２０の内
圧が大気圧以下でなければ，給油口カバー２３がロック
されて開閉できないから，キャップ３０を開口できな
い。それ故，給油時に，キャップ３０から洩れるエバポ
エミッションは，大幅に抑制される。上記のように，本
例によれば燃料のエバポエミッションを大幅に抑制する
ことのできる車両用燃料収納装置１０を提供することが
できる。

【００７５】なお以上述べた実施例では，インタンク式
の燃料ポンプ２４の例を示したが，インライン式でも同
様に機能する。また，本例では，送風機４７を通路４０
４の途中に配したが，燃焼装置１３に組み込み一体化す
ることもできる。また，本例では燃料補給時における給
油口カバー２３の状態入力信号にリミットスイッチ２６
を用いたが，手動スイッチにても同様の制御が可能であ
る。

【００７６】さらに本例では，燃料補給時の燃料タンク
２０からの蒸発燃料の放出防止として，圧力センサ２５
とソレノイド付きプランジャ２７を連動させ，給油口カ
バー２３の開度により，キャップ３０の脱着を可能とし
たが，圧力センサ２５と連動させたソレノイド付きプラ
ンジャ２７により直接にキャップ３０自体の開閉をロッ
クする方式とすることもできる。

【００７７】実施例２ 本例は，実施例１において，通気弁３１（図４）の代わ
りに図６に示す開口部材３８を用いたもう１つの実施例
である。本例の燃料タンク２０は，図６に示すように，
大気と燃料タンク２０の空虚部２０１とを連通させる開
口部３８１と，開口部３８１を空虚部２０１側から係脱
自在に閉塞することのできる通気栓３９と，通気栓３９
を空虚部２０１側から開口部３８１に押圧する弾性押圧
部材３８２としてのコイルスプリングとを有する開口部
材３８を有している。

【００７８】燃料タンク２０の内圧が，大気圧近傍にあ
るときは，図６（ａ）に示すように，コイルスプリング
の付勢力により通気栓３９が開口部３８１を閉塞する。
そして，燃料タンク２０の内圧が，大気圧より所定値Ａ
以上低下にすれば，コイルスプリングの付勢力に打ち勝
って，図６（ｂ）に示すように，燃料タンク２０の内部
と大気とが連通し，燃料タンク２０の内圧はほぼ大気圧
まで上昇する。

【００７９】その結果，燃料タンク２０の内圧は，ほぼ
大気圧に保持されると共に，燃料タンク２０の内部の燃
料を含んだ内気は外部に流出しない。その他について
は，実施例１と同様であり，同様の効果を得ることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１の燃料収納装置の全体説明図。

【図２】実施例１の給油口カバー周辺の拡大図。

【図３】実施例１の給油キャップの拡大図。

【図４】実施例１における燃焼装置の燃焼時の動作シー
ケンス。

【図５】実施例１における燃料補給時の動作シーケン
ス。

【図６】実施例２の開口部材の拡大図。

【符号の説明】

１０．．．燃料収納装置， １１．．．キャニスタ， １３．．．燃焼装置， ２０．．．燃料タンク， ２３．．．給油口カバー， ３０．．．キャップ， ４１〜４４．．．開閉弁， ４５．．．大気管路， ４６．．．オリフィス，

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平１−142258（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F23K 5/14 F23K 5/04

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 燃料吸着剤を収納するキャニスタと，液
   体燃料を収納する燃料タンクとを有する車両用燃料収納
   装置であって， 上記キャニスタと燃料タンクとは，それぞれ燃焼装置で
   ある燃焼式ヒータの燃焼室と連結されており，また，上記キャニスタから燃焼式ヒータへとを空気を流
   す送風機を備え， キャニスタと大気との通路には第１開閉弁が，キャニス
   タと燃料タンクとの通路には第２開閉弁が，キャニスタ
   と燃焼装置との通路には第３開閉弁がそれぞれ挿入され
   ており， 燃焼装置の作動時には，少なくとも第２開閉弁を閉路
   し，燃焼装置の停止時には，少なくとも第１，第３開閉
   弁を閉路し， 一方，燃料タンクに燃料を補給するときには，少なくと
   も第１，第２開閉弁を開路することを特徴とする車両用
   燃料収納装置。
2. 【請求項２】 燃料吸着剤を収納するキャニスタと，液
   体燃料を収納する燃料タンクとを有する車両用燃料収納
   装置であって， 上記キャニスタと燃料タンクとは，それぞれ燃焼装置の
   燃焼室と連結されており，キャニスタと大気との通路に
   は第１開閉弁が，キャニスタと燃料タンクとの通路には
   第２開閉弁が，キャニスタと燃焼装置との通路には第３
   開閉弁がそれぞれ挿入されており， 燃焼装置の作動時には，少なくとも第２開閉弁を閉路
   し，燃焼装置の停止時には，少なくとも第１，第３開閉
   弁を閉路し， 一方，燃料タンクに燃料を補給するときには，少なくと
   も第１，第２開閉弁を開路し， また，上記 第１開閉弁の下流側と第３開閉弁の下流側と
   の間には，両者を連結する大気管路が設けられており， 該大気管路には空気流量を調整するオリフィスが設けら
   れ，上記大気管路の下流端部と上記燃焼装置とを結ぶ管
   路には第４開閉弁が設けられており， 燃焼装置の作動時には，第２開閉弁を閉路し，燃焼装置
   の停止時には，第１，第４開閉弁を閉路し，一方燃料補
   給時においては，第３開閉弁を閉路し，第１，第２開閉
   弁又は第２，第４開閉弁を開路することを特徴とする車
   両用の燃料燃料収納装置。
3. 【請求項３】 請求項１又は２において，上記燃料タン
   クは，液体燃料を収納する車両用燃料タンクであって，
   該燃料タンクには，その一面を大気に接し，他面を燃料
   タンク内の空虚部に接するダイヤフラムと，上記燃料タ
   ンクの空虚部と大気とを連通させる連通路と，該連通路
   を開閉する弁部材と，該弁部材と上記ダイヤフラムとの
   間を連結する連結部材と，上記弁部材と固定部との間に
   介設された弾性部材とを有する通気弁を設けてあり， 上記連結部材は，空虚部内圧が上昇したときのダイヤフ
   ラムの運動によって弁部材が連通路を閉路し，空虚部内
   圧が低下したときのダイヤフラムの運動によって弁部材
   が連通路を開路させるようダイヤフラムと弁部材とを連
   結し，一方上記弾性部材は弁部材が連通路を閉路させる
   方向に付勢されていることを特徴とする車両用燃料収納
   装置。
4. 【請求項４】 請求項３において，上記通気弁は，給油
   キャップに設けてあることを特徴とする車両用燃料収納
   装置。
5. 【請求項５】 請求項１〜４のいずれか一項において，
   上記燃料タンクは，液体燃料を収納する車両用燃料タン
   クであって，該燃料タンクには，大気と燃料タンク内空
   虚部とを連通させる開口部と，該開口部を空虚部側から
   係脱自在に閉塞することのできる通気栓と，該通気栓を
   空虚部側から開口部に押圧する弾性押圧部材とを有する
   開口部材を設けてあることを特徴とする車両用燃料収納
   装置。
6. 【請求項６】 請求項１〜５のいずれか一項において，
   上記燃料タンクは，液体燃料を収納する車両用燃料タン
   クであって，開閉可能な給油口カバーと，燃料タンクの
   空虚部の内圧を検知する圧力センサと，上記給油口カバ
   ーの開放をロックするアクチュエータとを有しており， 上記アクチュエータは，上記空虚部内圧が大気圧以下で
   ある所定値以下となったときに発せられる圧力センサの
   信号により給油口カバーのロックを解除することを特徴
   とする車両用燃料収納装置。