JP3348568B2 - 燃料蒸発ガス排出防止装置 - Google Patents
燃料蒸発ガス排出防止装置Info
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Description
防止装置に関し、特に、自動車等の車両に装備される燃
料タンクの燃料蒸発ガス排出防止装置に関する。
タンクおいては、燃料タンク内で発生した燃料蒸発ガス
(ベーパ)をキャニスタに吸着させる燃料蒸発ガス排出
防止装置を備えた燃料タンクがあり、その一例が実開昭
55−15376号公報に記載されている。
出防止装置では、燃料タンク70内とインレットパイプ
72の口元72Aを連結するブリーザ74が設けてあっ
て、給油時に、燃料タンク70の内圧が上昇することを
利用して燃料タンク70内の燃料蒸発ガスの一部をブリ
ーザ74を通してインレットパイプ72の口元72Aへ
循環させ、インレットパイプ72の外から口元72Aに
入る新規エアの巻き込み量を減らしバーパ発生量を抑制
している。これによって、満タン給油時までの総燃料蒸
発ガス発生量を低減し、燃料タンク70の上部にベーパ
ライン76によって接続されたキャニスタ78の小型化
を図っている。
は、キャニスタ78と、気化器82のスロットル弁84
の上流側に形成されたパージポート86と、を接続する
管路80の途中に大気圧センサ88の出力に応じて、流
路断面積が変化するパージ流量制御弁90が配設されて
おり、大気圧が減少した場合においても、十分なパージ
流量を確保でき、高地でも平地と同程度の容量のキャニ
スタが使用できるようになっている。また、パージ流量
制御弁90は、吸気負圧供給管路92によって、パージ
流量制御弁90側の負圧が低下するのを防止する向きに
配設された逆止弁94とオリフィス96を介して吸気マ
ニホルド98に接続されている。
料蒸発ガス排出防止装置では、通常の給油速度の低速度
(代表値15リットル/min )または、高速度(代表値
38リットル/min )で、燃料タンク70に給油した時
の、給油時間に対するタンク内圧の変化は図8に示され
るようになる。即ち、高速給油時(38リットル/min
)には、ブリーザ74が無い場合の圧力に比べて、ブ
リーザ74が有る場合の圧力が低圧力になり、ブリーザ
74が有る場合には、ブリーザ74の径φを大きくした
方が低圧力になる。これは、ブリーザ74による燃料蒸
発ガス循環量が増し、インレットパイプ72の外から口
元72Aに入る新規エアの巻き込み量が減少し、燃料タ
ンク70内での新たな燃料蒸発ガス発生がないためであ
る。即ち、給油速度が同じならインレットパイプ72の
口元72Aからの総巻き込みエア量は同量で、ブリーザ
74を付けることで総巻き込み空気量の何割かが新規エ
アの代わりに燃料蒸発ガスとなる。また、同じブリーザ
径(φ3mm)で給油速度を変えた場合には、高速給油時
(38リットル/min )の方が低速給油時(15リット
ル/min )より新規エアの巻き込み量が多いため、燃料
タンク70内での燃料蒸発ガス発生量が多く圧力が高く
なる。
の時、給油速度が低速度(15リットル/min )では、
新規エア巻き込みによる燃料蒸発ガス発生量は0g/リ
ットルで、これは略新規エアの巻き込みが無いため、新
たな燃料蒸発ガス発生が無いことになる。また、ブリー
ザが無い(ブリーザ径φが0mm)場合の新規エア巻き込
みによる燃料蒸発ガス発生量との差、所謂ブリーザ効果
は0.11g/リットル(=0.11−0)である。こ
れに対し、給油速度が高速度(38リットル/min )で
は燃料蒸発ガス発生量は0.4g/リットルでブリーザ
効果は0.14g/リットル(=0.54−0.4)で
ある。
効果は得られるが、ブリーザ径が小さいと高給油速度側
で、燃料蒸発ガス発生量が大きくなり、キャニスタ78
の容量が大きくなる。
度が高速度(38リットル/min )では、燃料蒸発ガス
発生量が0.14g/リットルで、ブリーザ効果は0.
4g/リットル(=0.54−0.14)と大きいが、
29リットル/min 以下の給油速度では、燃料蒸発ガス
発生量が0g/リットル以下となる。これは、燃料蒸発
ガス循環量過大によるインレットパイプ72の口元72
Aからのベーパリークを起こしていることを表す。よっ
て、ブリーザ径が大きいとブリーザ効果も大きいが低給
油速度側でベーパリークを起こす。
終了の時のわずかな間に起こるだけで、給油中は、ベー
パリークは略0になる。
ザが1本では、全ての通常ガソリン給油速度に於いて、
最適な燃料蒸発ガス循環量、即ち、新規エアの巻き込み
量が略0は得られない。
高速度(38リットル/min )では、ブリーザ径を大き
くした方がキャニスタ吸着量が減り、これは、給油速度
が低速度(15リットル/min )でも同様である。しか
し、図11に示される如く、給油速度が高速度(38リ
ットル/min )では、ブリーザ径を大きくしてもエミシ
ョンの変化が小さいが、給油速度が低速度(15リット
ル/min )では、ブリーザ径φが4mmを越えるとエミッ
ションが規制値をオーバーする。
着量が増えてキャニスタ容量が大きくなる。これは、給
油速度が低速度(15リットル/min )でも同様だが、
給油速度が低速度(15リットル/min )の場合にはブ
リーザ径φが4mmを越えるとエミッションが規制値をオ
ーバーする。
は、燃料タンク容量70リットル、温室26.7°C、
タンク温度26.7°C、給油燃料温度19.4°C、
でEPA条件に準じて行った試験データである。
が異なるため、どんな給油速度でもキャニスタ吸着量を
できるだけ少なく、且つエミッションも規制値内に収め
るためには1本のブリーザでは対応できないという不具
合があった。
ザでどんな給油速度でもキャニスタ吸着量をできるだけ
少なく、且つエミッションも規制値内に収めることがで
きる燃料蒸発ガス排出防止装置を提供することが目的で
ある。
料タンクと、燃料タンク内と燃料タンク給油口近傍とを
連結するブリーザと、燃料タンク内で発生した燃料蒸発
ガスを処理するキャニスタと、前記燃料タンクと前記キ
ャニスタとを連結するベーパラインと、を備え、給油時
に前記燃料タンク内の燃料蒸発ガスを前記ブリーザを通
してインレットパイプの口元に循環させると共に、前記
ベーパラインによって前記キャニスタに吸着させる燃料
蒸発ガス排出防止装置であって、前記ブリーザ内に設け
られ、付勢手段による付勢力により閉弁しており、前記
燃料タンクの内圧によって開弁し移動量により開口面積
が変わる弁により、前記ブリーザ内の燃料蒸発ガス循環
量を給油によるタンク内へのエア吸い込み量と略同じに
なるように可変する開口面積可変手段を設けたことを特
徴としている。
変手段により、燃料流入速度(エア吸い込み量)に応じ
てブリーザの通気抵抗が可変され、これによって、燃料
タンクの内圧が変化し、ブリーザ内の燃料蒸気ガス循環
量が燃料給油による燃料タンク内へのエアの吸い込み量
と略同じになるように調節されるので、給油口からのベ
ーパリーク及び新規エアの燃料タンク内への吸い込みが
抑制される。
燃料タンク内と燃料タンク給油口近傍とを連結するブリ
ーザと、燃料タンク内で発生した燃料蒸発ガスを処理す
るキャニスタと、前記燃料タンクと前記キャニスタとを
連結するベーパラインと、を備え、給油時に前記燃料タ
ンク内の燃料蒸発ガスを前記ブリーザを通してインレッ
トパイプの口元に循環させると共に、前記ベーパライン
によって前記キャニスタに吸着させる燃料蒸発ガス排出
防止装置であって、前記ブリーザ内に設けられ、自重に
より閉弁しており、前記燃料タンクの内圧によって開弁
し移動量により開口面積が変わる弁により、前記ブリー
ザ内の燃料蒸発ガス循環量を給油によるタンク内へのエ
ア吸い込み量と略同じになるように可変する開口面積可
変手段を設けると共に、前記弁に給油速度が低速度の場
合の通気量を確保するための貫通孔を設けたことを特徴
としている。
変手段により、燃料流入速度(エア吸い込み量)に応じ
てブリーザの通気抵抗が可変され、これによって、燃料
タンクの内圧が変化し、ブリーザ内の燃料蒸気ガス循環
量が燃料給油による燃料タンク内へのエアの吸い込み量
と略同じになるように調節されるので、給油口からのベ
ーパリーク及び新規エアの燃料タンク内への吸い込みが
抑制される。また、弁に貫通孔を設けたので、貫通孔の
径を変えることによって最小通気量を0より大きく設定
でき、給油速度が低速度の場合の通気量を確保すること
ができる。また、最小通気量を設定するためのバイパス
を設ける必要もない。
止装置の第1実施形態を図1及び図2を用いて説明す
る。
す。図1に示される如く、燃料タンク10の側壁部10
Aには、インレットパイプ12が貫通しており、インレ
ットパイプ12の先端部12Aが燃料タンク10内に挿
入されている。給油時、給油ガン14が挿入されるイン
レットパイプ12の口元12Bの近傍には、ブリーザ1
6の一方の端部16Aが連結されており、ブリーザ16
の他方の端部16Bは、燃料タンク10の上壁部10に
取付けられた差圧弁18に接続されている。この差圧弁
18の下部には、フロート弁とロールオーバー弁兼用の
弁ユニット20が取付けられており、この弁ユニット2
0は燃料タンク10の内部に配置されている。
ライン24により連結されている。キャニスタ22には
差圧弁26が取付けられており、この差圧弁26により
キャニスタ22の外気連通孔を開閉制御している。
手段28が配設されており、ブリーザ16内の燃料蒸気
ガス循環量を調整するようになっている。
8は、上下方向に沿って配置されたパイプ状のケース3
0を備えており、このケース30の上端部30Aと下端
部30Bにはそれぞれブリーザ16が連結されている。
ケース30の上下方向中間部30Cは、上端部30A及
び下端部30Bに比べ大径とされており、中間部30C
と下端部30Bとの間には、下方へ向けて徐々に縮径さ
れた傾斜面30Dが形成されている。中間部30C内に
は、球体のフロート弁32が上下方向(図2の矢印A及
び矢印B方向)へ移動可能に挿入されている。このフロ
ート弁32の直径は、上端部30A及び下端部30Bの
内径より大きく設定されており、下方へ移動した場合に
は、傾斜面30Dとの間の開口面積が徐々に狭くなり通
気抵抗が大きくなる。即ち、フロート弁32は通気抵抗
を可変する手段となっている。
突出しており、このストッパ34とフロート弁32との
間には、圧縮コイルスプリング36が挿入されている。
従って、燃料タンク10の内圧によって、フロート弁3
2が矢印A方向へ移動する場合には、フロート弁32は
自重と圧縮コイルスプリング36の付勢力に抗して矢印
A方向へ移動する。このため、フロート弁32の質量と
圧縮コイルスプリング36のバネ荷重の調整により、燃
料タンク10の内圧に対する、フロート弁32と傾斜面
30Dとの間の開口面積の変化量を調整することができ
る。
本第1実施形態の燃料蒸発ガス排出防止装置では、給油
速度が高速度(例えば、38リットル/min )の場合に
は、燃料タンク10の内圧が上昇し、この内圧の上昇に
伴って開口面積可変手段28のフロート弁32が、自重
と圧縮コイルスプリング36の付勢力に抗して図2の矢
印A方向へ移動し、傾斜面30Dとの間の開口面積が広
がる。このため、ブリーザ16による燃料蒸気ガス循環
量が増し、インレットパイプ12の外から口元12Bに
入る新規エアの巻き込み量が減少し、燃料タンク10内
での新たな燃料蒸発ガス発生が減少するので、キャニス
タ吸着量が減る。
トル/min )の場合には、燃料タンク10の内圧が下降
し、この内圧の下降に伴って開口面積可変手段28のフ
ロート弁32の矢印A方向への移動量が減少して、傾斜
面30Dとの間の開口面積が狭くなる。このため、燃料
蒸気ガス循環量が過大になることを防止でき、その結
果、インレットパイプ12の口元12Bからのベーパリ
ークを少なくできる。
出防止装置では、1本のブリーザでどんな給油速度でも
キャニスタ吸着量をできるだけ少なく、且つエミッショ
ンも規制値内に収めることができる。
装置の第2実施形態を図3を用いて説明する。
は、同一符号を付してその説明を省略する。
は、開口面積可変手段28は、上下方向に沿って配置さ
れたパイプ状のケース40を備えており、このケース4
0の上部には、ケース40より小径とされたパイプ42
が連結されている。また、ケース40の下部には、ケー
ス40より小径とされたパイプ44が連結されており、
このパイプ44の先端44Aは、ケース40の内部空間
46内に挿入されている。なお、パイプ42、44には
それぞれブリーザ16が連結されている。
の先端開口部を閉塞する弁48がヒンジ50により開閉
方向(図3の矢印C方向及び矢印D方向)へ揺動可能に
取付けられている。ヒンジ50には、捩じりコイルスプ
リング52が設けられており、弁48を閉方向(図3の
矢印D方向)へ付勢している。
弁48が矢印C方向へ移動する場合には、弁48は自重
と捩じりコイルスプリング52の付勢力に抗して矢印C
方向へ揺動する。このため、弁48の自重と捩じりコイ
ルスプリング52のバネ荷重の調整により、燃料タンク
10の内圧に対する、パイプ44の先端開口部と弁48
との間の開口面積の変化量を調整することができる。
本第2実施形態の燃料蒸発ガス排出防止装置では、給油
速度が高速度の場合には、燃料タンク10の内圧が上昇
し、この内圧の上昇に伴って開口面積可変手段28の弁
48が、自重と捩じりコイルスプリング52の付勢力に
抗して図3の矢印C方向へ揺動し、パイプ44の先端開
口部と弁48との間の開口面積が広がる。このため、ブ
リーザ16による燃料蒸気ガス循環量が増し、インレッ
トパイプ12の外から口元12Bに入る新規エアの巻き
込み量が減少し、燃料タンク10内での新たな燃料蒸発
ガス発生がないので、キャニスタ吸着量が減る。
タンク10の内圧が下降し、この内圧の下降に伴って開
口面積可変手段28の弁48の矢印C方向への揺動量が
減少して、パイプ44の先端開口部と弁48との間の開
口面積が狭くなる。このため、燃料蒸気ガス循環量が過
大になることを防止でき、その結果、インレットパイプ
12の口元12Bからのベーパリークを低減できる。
出防止装置では、1本のブリーザでどんな給油速度でも
キャニスタ吸着量をできるだけ少なく、且つエミッショ
ンも規制値内に収めることができる。
装置の第3実施形態を図4及び図5を用いて説明する。
は、同一符号を付してその説明を省略する。
口面積可変手段28は、上下方向に沿って配置されたパ
イプ状のケース60を備えており、このケース60の上
端部60Aと下端部60Bにはそれぞれブリーザ16が
連結されている。ケース60の上下方向中間部60C
は、上端部60A及び下端部60Bに比べ大径とされて
おり、中間部60Cと下端部60Bとの間には、下方へ
向けて徐々に縮径された傾斜面60Dが形成されてい
る。中間部60C内には、フロート弁62が上下方向
(図4の矢印E及び矢印F方向)へ移動可能に挿入され
ている。
は、基部62Aが円柱状とされ基部62Aの下方側端部
に形成された頭部62Bが半球状とされた弾丸状とされ
ている。また、このフロート弁62には、軸線に沿って
貫通孔64が穿設されている。
径は、ケース60の上端部60A及び下端部60Bの内
径より大きく設定されており、下方へ移動した場合に
は、傾斜面60Dとの間の開口面積が徐々に狭くなり通
気抵抗が大きくなる。
フロート弁62が矢印E方向へ移動する場合には、フロ
ート弁62は自重に抗して矢印E方向へ移動する。この
ため、フロート弁62の質量の調整により、燃料タンク
10の内圧に対する、フロート弁62と傾斜面60Dと
の間の開口面積の変化量を調整することができる。
本第3実施形態の燃料蒸発ガス排出防止装置では、給油
速度が高速度の場合には、燃料タンク10の内圧が上昇
し、この内圧の上昇に伴って開口面積可変手段28のフ
ロート弁62が、自重に抗して図4の矢印E方向へ移動
し、傾斜面60Dとの間の開口面積が広がり、ブリーザ
径が大きくなる。このため、ブリーザ16による燃料蒸
気ガス循環量が増し、インレットパイプ12の外から口
元12Bに入る新規エアの巻き込み量が減少し、燃料タ
ンク10内での新たな燃料蒸発ガス発生がないので、キ
ャニスタ吸着量が減る。
タンク10の内圧が下降し、この内圧の下降に伴って開
口面積可変手段28のフロート弁62の矢印E方向への
移動量が減少して、傾斜面60Dとの間の開口面積が狭
くなり、ブリーザ径が小さくなる。このため、燃料蒸気
ガス循環量が過大になることを防止でき、その結果、イ
ンレットパイプ12の口元12Bからのベーパリークを
低減できる。
出防止装置では、1本のブリーザでどんな給油速度でも
キャニスタ吸着量をできるだけ少なく、且つエミッショ
ンも規制値内に収めることができる。
2を球体でなく、弾丸状としたので、フロート弁62を
割型で形成した場合に発生する、図4及び図5に示され
るパーティングライン66を、傾斜面60Dと当接しシ
ール部となる頭部62Bから外して、基部62Aに形成
することができる。このため、球体の場合の様に、シー
ル部にパーティングラインが来る恐れが無く、シール性
が安定する。
2に貫通孔64を穿設したので、貫通孔64の径を変え
ることによって最小通気量を0より大きく設定でき、給
油速度が低速度の場合の通気量を確保することができ
る。また、最小通気量を設定するためのバイパスを設け
る必要が無く。また、シール部となる傾斜面60Dまた
は頭部62Bに最小通気量を設定するための切欠を設け
る必要が無いため、シール性を損なうこともない。
2を弾丸状としたため、軸径を変更せず、即ちブリーザ
16の開口面積に影響なく、円柱状の基部62Aの長さ
を変更するだけで、フロート弁62を質量を調整でき
る。このため、フロート弁が球体の場合のように、必要
以上にケース60の外径が大きくなることもない。ま
た、フロート弁が球体の場合のように、フロート弁の質
量不足を補うために、スプリング等の付勢手段を設ける
必要もない。このため、装置の小型軽量化、部品点数の
削減、構造の簡素化が可能である。
2を弾丸状としたが、これに代えて図6に示される如
く、フロート弁68を基部68Aが円柱状とされ、基部
68Aの両端部68B、68Cが半球状とされたカプセ
ル状としてもよい。この場合には、上下逆となっても誤
組付けにならないとともに、弾丸状にした場合に比べ、
外周部にエッジがないため移動が円滑に行われる。
と、燃料タンク内と燃料タンク給油口近傍とを連結する
ブリーザと、燃料タンク内で発生した燃料蒸発ガスを処
理するキャニスタと、燃料タンクとキャニスタとを連結
するベーパラインと、を備え、給油時に燃料タンク内の
燃料蒸発ガスをブリーザを通してインレットパイプの口
元に循環させると共に、ベーパラインによってキャニス
タに吸着させる燃料蒸発ガス排出防止装置であって、ブ
リーザ内に設けられ、付勢手段による付勢力により閉弁
しており、燃料タンクの内圧によって開弁し移動量によ
り開口面積が変わる弁により、ブリーザ内の燃料蒸発ガ
ス循環量を給油によるタンク内へのエア吸い込み量と略
同じになるように可変する開口面積可変手段を設けたの
で、1本のブリーザでどんな給油速度でもキャニスタ吸
着量をできるだけ少なく、且つエミッションも規制値内
に収めることができるという優れた効果を得ることがで
きる。
燃料タンク内と燃料タンク給油口近傍とを連結するブリ
ーザと、燃料タンク内で発生した燃料蒸発ガスを処理す
るキャニスタと、燃料タンクとキャニスタとを連結する
ベーパラインと、を備え、給油時に燃料タンク内の燃料
蒸発ガスをブリーザを通してインレットパイプの口元に
循環させると共に、ベーパラインによってキャニスタに
吸着させる燃料蒸発ガス排出防止装置であって、ブリー
ザ内に設けられ、自重により閉弁しており、燃料タンク
の内圧によって開弁し移動量により開口面積が変わる弁
により、ブリーザ内の燃料蒸発ガス循環量を給油による
タンク内へのエア吸い込み量と略同じになるように可変
する開口面積可変手段を設けると共に、弁に給油速度が
低速度の場合の通気量を確保するための貫通孔を設けた
ため、1本のブリーザでどんな給油速度でもキャニスタ
吸着量をできるだけ少なく、且つエミッションも規制値
内に収めることができるという優れた効果を有する。ま
た、給油速度が低速度の場合の通気量を確保することが
できると共に、最小通気量を設定するためのバイパスを
設ける必要がないという優れた効果を有する。
防止装置を示すブロック図である。
防止装置の開口面積可変手段を示す側断面図である。
防止装置の開口面積可変手段を示す一部を断面とした斜
視図である。
防止装置の開口面積可変手段を示す側断面図である。
防止装置の開口面積可変手段のフロート弁を示す斜視図
である。
発ガス排出防止装置の開口面積可変手段のフロート弁を
示す斜視図である。
ブロック図である。
示すグラフである。
る燃料蒸発ガス発生量との関係を示すグラフである。
すグラフである。
ラフである。
Claims (2)
- 【請求項1】 燃料タンクと、燃料タンク内と燃料タン
ク給油口近傍とを連結するブリーザと、燃料タンク内で
発生した燃料蒸発ガスを処理するキャニスタと、前記燃
料タンクと前記キャニスタとを連結するベーパライン
と、を備え、給油時に前記燃料タンク内の燃料蒸発ガス
を前記ブリーザを通してインレットパイプの口元に循環
させると共に、前記ベーパラインによって前記キャニス
タに吸着させる燃料蒸発ガス排出防止装置であって、 前記ブリーザ内に設けられ、付勢手段による付勢力によ
り閉弁しており、前記燃料タンクの内圧によって開弁し
移動量により開口面積が変わる弁により、前記ブリーザ
内の燃料蒸発ガス循環量を給油によるタンク内へのエア
吸い込み量と略同じになるように可変する開口面積可変
手段を設けたことを特徴とする燃料蒸発ガス排出防止装
置。 - 【請求項2】 燃料タンクと、燃料タンク内と燃料タン
ク給油口近傍とを連結するブリーザと、燃料タンク内で
発生した燃料蒸発ガスを処理するキャニスタと、前記燃
料タンクと前記キャニスタとを連結するベーパライン
と、を備え、給油時に前記燃料タンク内の燃料蒸発ガス
を前記ブリーザを通してインレットパイプの口元に循環
させると共に、前記ベーパラインによって前記キャニス
タに吸着させる燃料蒸発ガス排出防止装置であって、 前記ブリーザ内に設けられ、自重により閉弁しており、
前記燃料タンクの内圧によって開弁し移動量により開口
面積が変わる弁により、前記ブリーザ内の燃料蒸発ガス
循環量を給油によるタンク内へのエア吸い込み量と略同
じになるように可変する開口面積可変手段を設けると共
に、 前記弁に給油速度が低速度の場合の通気量を確保す
るための貫通孔を設けたことを特徴とする燃料蒸発ガス
排出防止装置。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP19165695A JP3348568B2 (ja) | 1994-12-13 | 1995-07-27 | 燃料蒸発ガス排出防止装置 |
US08/547,345 US5657734A (en) | 1994-12-13 | 1995-10-24 | Fuel evaporative-gas emission preventing apparatus |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6-309225 | 1994-12-13 | ||
JP30922594 | 1994-12-13 | ||
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