JP4070229B2

JP4070229B2 - 蒸発燃料処理装置

Info

Publication number: JP4070229B2
Application number: JP2002230879A
Authority: JP
Inventors: 大樹柳瀬; 久之郷間
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2002-08-08
Filing date: 2002-08-08
Publication date: 2008-04-02
Anticipated expiration: 2022-08-08
Also published as: JP2004068738A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、燃料タンクの蒸発燃料をキャニスタで処理する蒸発燃料処理装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、自動車の燃料タンク内に生じる蒸発燃料を処理するための蒸発燃料処理装置として、例えば図４に示されるようなものがある。図のものにあっては、燃料タンク２の上部とキャニスタ２とが蒸発燃料通路３を介して接続されている。燃料タンク１の上部は図示例のものでは上下２段形状に形成され、蒸発燃料通路３の燃料タンク１側が分岐されており、第１の蒸発燃料通路としての一方の分岐路３ａが下段側に接続され、第２の燃料通路としての他方の分岐路３ｂが上段側に接続されている。燃料タンク１内の下段側には分岐路３ａに連通するフロート弁４が設けられ、上段側には分岐路３ｂに連通するカット弁５が設けられている。また、燃料タンク１には、給油ガンＧから放出される燃料を料タンク１に導くための給油管９が接続されている。
【０００３】
フロート弁４は、満タン状態の手前から燃料の液面に浮いた状態になる弁体４ａと、分岐路３ａの開口であって満タン状態で弁体４ａにより閉塞されるポート４ｂとにより構成されている。カット弁５は、燃料タンク１が大きく傾いたときの液面に浮いた状態になり得る弁体５ａと、分岐路３ｂの開口であって上記浮いた状態の弁体５ａにより閉塞されるポート５ｂとにより構成されている。
【０００４】
そして、分岐路３ｂの中間部にチェック弁２１が設けられている。このチェック弁２１は、満タン状態でフロート弁４により分岐路３ａが閉塞された後の燃料液面上昇により燃料タンク１内の圧力が所定値以上になったら開弁し、燃料タンク１内の蒸発燃料をキャニスタ２側に通して、蒸発燃料が給油管９から外に出てしまうことを防止するためのものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記したような蒸発燃料処理装置にあっては、給油時の燃料タンク１内の圧力上昇は低いため、チェック弁２１による開弁圧を低く設定して、満タン給油時における燃料タンク１内の蒸発燃料をチェック弁２１を介してキャニスタ２により吸着させるようにしている。これにより、給油時に燃料タンク１内の蒸発燃料が給油管９を介して外へ出てしまうことを防止することができる。
【０００６】
一方、給油時以外において自動車が高温雰囲気下にある場合には燃料タンク１内の圧力が高まることになる。その場合にはチェック弁２１が開弁して燃料タンク１内の蒸発燃料をキャニスタ２に吸着させることができる。高温時の圧力上昇が高い場合には大量の蒸発燃料が発生する虞があり、その場合にはチェック弁２１の開弁時の開口面積を大きくして開弁時の流量を大きくしておくことが望ましい。
【０００７】
しかしながら、給油ガンＧによる満タン自動停止を行うものとして、満タン給油時に給油管９を上昇してくる燃料の泡を給油ガンＧに設けたセンサで検出したら満タン状態であると判断して、給油を自動停止するようにしたものがある。それに対して、上記したようにチェック弁２１による開口面積を大きくした場合に、開弁により給油時の圧力上昇が低下して給油管９を上昇する泡の勢いが弱められてしまうと、給油ガンＧによる満タン検出が遅れて過給油になるという問題が生じる。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
このような課題を解決して、高温雰囲気下において燃料タンク内の圧力上昇が大きい場合でもキャニスタによる蒸発燃料の速やかな吸着を行うことができると共に過給油となることを防止することを実現するために、本発明に於いては、燃料タンク（１）の蒸発燃料を吸着するキャニスタ（２）と、前記燃料タンク（１）と前記キャニスタ（２）とを接続するようにそれぞれ設けられた第１及び第２の蒸発燃料通路（３ａ・３ｂ）と、前記燃料タンク（１）が満タン状態になった時に前記第１の蒸発燃料通路（３ａ）を閉塞するフロート弁（４）と、前記フロート弁（４）の閉塞後も前記燃料タンク（１）内の圧力が所定値以上に上昇した場合に開弁して前記蒸発燃料を前記キャニスタ（２）に流すために前記第２の蒸発燃料通路（３ｂ）に設けられたチェック弁（６）とを有する蒸発燃料処理装置において、前記チェック弁（６）をバイパスするバイパス通路（１１）と、前記バイパス通路（１１）を閉塞状態と開通状態との２状態にし得る切替え弁（１２）と、給油時検出手段（１３）とを設け、給油時には前記切替え弁（１２）により前記バイパス通路（１１）を前記閉塞状態とし、給油時以外には前記切替え弁（１２）により前記バイパス通路（１１）を前記開通状態とするものとした。
【０００９】
これによれば、燃料タンク内の圧力の低圧と高圧との各状態に応じた２段階の開弁特性とすることができる。給油時以外おいて燃料タンク内の圧力上昇が大きくなる場合（高温雰囲気下など）には切替え弁によりバイパス通路を開通状態とすることにより、チェック弁に制限されることなく大流量を確保することができ、上記圧力上昇のような場合の燃料タンク内の圧力の過上昇を防止することができる。また、満タン給油時の燃料タンク内の圧力上昇は小さいので切替え弁によりバイパス通路を閉塞し、チェック弁のみを働かせることにより、給油時の蒸発燃料をキャニスタ側に通し得ると共に満タン給油時における燃料タンク内の圧力上昇を確保して、給油管を上昇する燃料の泡を検出して満タン時自動停止を行うことができる。
【００１０】
特に、前記給油時検出手段（１３）が、給油ガン（Ｇ）が挿入されたこと、または給油リッドが開かれたこと、または給油口のキャップが外されたことを検出するものとすることにより、切替え弁をソレノイドによる駆動や機械的（リンクなど）な駆動構造として、給油時に切替え弁を作動させると共に給油時以外には切替え弁の作動を停止させることを容易に行うことができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下に添付の図面に示された具体例に基づいて本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【００１２】
図１は、本発明が適用された蒸発燃料処理装置を示す模式的全体図である。なお、従来例として示した図４と同様の部分については同一の符号を付してその詳しい説明を省略する。図１においても、燃料タンク１とキャニスタ２とが蒸発燃料通路３を介して互いに接続されていると共に、蒸発燃料通路３の燃料タンク１側が分岐されている。その蒸発燃料通路３の分岐路における第１の燃料蒸発通路としての一方の分岐路３ａが、燃料タンク１内に設けられたフロート弁４により開閉されるようになっており、第２の燃料蒸発通路としての他方の分岐路３ｂが、燃料タンク１内に設けられたカット弁５により開閉されるようになっている。
【００１３】
そして、上記他方の分岐路３ｂの中間部にチェック弁６が設けられている。また、分岐路３ｂにはチェック弁６をバイパスするバイパス通路１１が設けられており、そのバイパス通路１１の途中に電磁弁１２が設けられている。
【００１４】
チェック弁６は、図２に拡大して示されるように、分岐路３ｂに設けられた弁室６ａと、弁室６ａの燃料タンク１側分岐路３ｂの開口となるポート６ｂと、ポート６ｂを開閉するべく弁室内に受容された６ａ球状弁体６ｃと、ポート６ｂを閉塞する向きに弁体６ｃを弾発付勢する圧縮コイルばね６ｄとにより構成されている。電磁弁１２は、バイパス通路１１に設けられた弁室１２ａと、弁室１２ａの燃料タンク１側分岐路３ｂに連通するポート１２ｂと、弁室１２ａのポート１２ｂに対向する位置に設けられたソレノイド本体１２ｃと、ポート１２ｂを開閉するべくソレノイド本体１２ｃに往復動自在に設けられたプランジャ１２ｄの先端部に形成された弁体１２ｅとにより構成されている。
【００１５】
チェック弁６は、通常状態（燃料タンク１内の圧力がキャニスタ２側より高くない状態）では、圧縮コイルばね６ｄの弾発付勢力により弁体６ｃがポート６ｂに密接して、ポート６ｂが閉塞されている。電磁弁１２は、ソレノイド本体１２ｃが励磁されていない状態ではプランジャ１２ｄをソレノイド本体１２ｃ側へ図示されない圧縮コイルばねにより弾発付勢するものであり、その状態では図２の実線に示されるようにポート１２ｂが開通するようになっている。
【００１６】
また、給油管９の給油ガン挿入部には、給油ガンＧが挿入されたことを検出する位置センサ１３設けられている。このセンサ１３としては、非接触式のものやリミットスイッチなどであって良い。センサ１３により給油ガンＧの挿入状態が検出された場合には、その検出信号によりソレノイド本体１２ｃが励磁されるようになっている。したがって、給油時には、上記検出信号に応じてソレノイド本体１２ｃが励磁されてプランジャ１２ｄが突出し、弁体１２ｅによりポート１２ｂが閉塞される（図２の想像線の状態）。
【００１７】
上記状態で給油により満タン状態になると、フロート弁４により一方の分岐路３ａが閉塞されるため、その後の給油続行により燃料タンク１内の圧力が上昇する。上記圧縮コイルばね６ｄの弾発付勢力は、満タン状態の給油時の圧力上昇値で弁体６ｃが圧縮コイルばね６ｄの弾発付勢力に抗して押し戻し可能に設定されており、したがって満タン給油時にチェック弁６が開く（図３）。
【００１８】
これにより、満タン給油時の液面上昇により押し出されるようになる蒸発燃料が給油管９側ではなくキャニスタ２側に押し出されるため、蒸発燃料をキャニスタ２により吸着させることができると共に、蒸発燃料が給油管９を介して外へ出ていってしまうことを防止することができる。なお、ポート６ｂの開口面積を小さくしておくことにより、図３の矢印に示されるようにキャニスタ２側へ向かう流量を絞ることができる。したがって、燃料タンク１内のある程度の圧力上昇を保持することができるため、満タン給油時に燃料の泡が給油管９を上昇することができ、給油ガンＧに設けたセンサで泡の上昇を検出して給油を自動停止することを何ら不都合が生じることなく行うことができる。
【００１９】
また、給油時以外で、例えば高温雰囲気下では燃料タンク１内の圧力が高圧になる。そのような高圧は速やかに低下させることが望ましい。しかしながら、大気中に逃がすようにすると、燃料タンク１内の蒸発燃料が大気中に放出されることになり、好ましくない。なお、燃料タンク１内の圧力上昇によりチェック弁６が開くが、上記したように流量が絞られているため圧力が上昇し続ける場合が想定される。
【００２０】
本発明によれば、上記したようにチェック弁６をバイパスするバイパス通路１１に電磁弁１２を設けており、給油時以外では電磁弁１２のポート１２ｂが開かれているため、バイパス通路１１は開通状態である（図２）。また、弁体１２ｅがソレノイド本体１２ｃ側へ完全に引き戻されていることから、弁室１２ａ内に邪魔になるものが存在しないようにすることができるため、バイパス通路１２の断面積を広くすることにより、バイパス通路１２を通る流量を容易に大きくすることができる。これにより、給油時以外に何らかの原因により燃料タンク１内が高圧になっても、その圧力をバイパス通路１１を介してキャニスタ２側へ逃がすことができる。したがって、燃料タンク１内の蒸発燃料が図の破線の矢印に示されようにバイパス通路１１を介してキャニスタ２へ送られて、その流れに含まれる蒸発燃料をキャニス２に吸着させることができるため、何ら問題が生じることがない。
【００２１】
このように、チェック弁６に並列にバイパス通路１１及び電磁弁１２を設けるという簡単な構成で、満タン自動停止を可能にするチェック弁６をそのまま機能させることができると共に、給油時以外の高温雰囲気下における高圧発生時においてもチェック弁６とは関係なくキャニスタ２への大流量を確保することができ、高温雰囲気下における圧力上昇時に速やかに圧力上昇を抑制すると共に、蒸発燃料のキャニスタ２による処理を好適に行い得る。また、チェック弁無しでベント系を閉塞させる使用法も考えられるが、追加給油による吹き返しや燃料タンク内圧力上昇であふれ出しに至る可能性がある。それに対して、本発明によればこれらを回避できる。
【００２２】
なお、上記図示例では、給油時の検出として給油ガンＧの挿入を検出するものを示したが、それに限定されるものではなく、給油時に動作する部分の動きを検出するものであれば良い。例えば、給油管９の給油口のボディ表面に設けられている給油リッドの開扉状態を検出するものであって良く、この場合には、例えば給油リッドのボディ内に収容されるヒンジ側ステーの出没運動をリミットスイッチなどにより検出することができる。また、給油管９の給油口に取り付けられているキャップの取り外しを検出するものであって良く、この場合には、例えば給油口に取り付けられた状態のキャップの存在を近接センサにより検出することができる。
【００２３】
また、例えば切替え弁の弁体を先端に有するロッドを往復動自在に設け、そのロッドの後端と給油リッドとをリンクやプッシュプルケーブルにより互いに機械的に連結し、給油リッドの開閉に応じて弁体の開閉運動を行わせるようにしても良い。これによればワイヤハーネスを省略でき、低廉化し得る。
【００２４】
【発明の効果】
このように本発明によれば、給油時以外において燃料タンク内の圧力上昇が大きくなる場合（高温雰囲気下など）にも速やかに圧力を低下させることができるため、そのような場合の燃料タンク内の圧力の過上昇を防止することができる。また、満タン給油時の燃料タンク内の圧力上昇は小さいので、低圧開弁バルブの全開時の流量を少なく設定することにより、過給油を防止できる。
【００２５】
特に、給油時検出手段が、給油ガンが挿入されたこと、または給油リッドが開かれたこと、または給油口のキャップが外されたことを検出するものとすることにより、切替え弁をソレノイドによる駆動やリンクなどの機械的な駆動構造として、給油時に切替え弁を作動させると共に給油時以外には切替え弁の作動を停止させることを容易に行うことができるため、装置を安価に製造し得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が適用された蒸発燃料処理装置を示す模式的全体図。
【図２】本発明に基づくチェック弁を示す要部拡大断面図。
【図３】給油時以外の状態を示す図２に対応する図。
【図４】従来の蒸発燃料処理装置を示す模式的全体図。
【符号の説明】
１燃料タンク
２キャニスタ
３蒸発燃料通路
４フロート弁
６チェック弁
１１バイパス通路
１２電磁弁（切替え弁）
１３位置センサ（給油時検出手段）

Claims

燃料タンクの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ようにそれぞれ設けられた第１及び第２の蒸発燃料通路と、前記燃料タンクが満タン状態になった時に前記第１の蒸発燃料通路を閉塞するフロート弁と、前記フロート弁の閉塞後も前記燃料タンク内の圧力が所定値以上に上昇した場合に開弁して前記蒸発燃料を前記キャニスタに流すために前記第２の蒸発燃料通路に設けられたチェック弁とを有する蒸発燃料処理装置において、
前記チェック弁をバイパスするバイパス通路と、前記バイパス通路を閉塞状態と開通状態との２状態にし得る切替え弁と、給油時検出手段とを設け、
給油時には前記切替え弁により前記バイパス通路を前記閉塞状態とし、給油時以外には前記切替え弁により前記バイパス通路を前記開通状態とすることを特徴とする蒸発燃料処理装置。
前記給油時検出手段が、給油ガンが挿入されたこと、または給油リッドが開かれたこと、または給油口のキャップが外されたことを検出するものであることを特徴とする請求項１に記載の蒸発燃料処理装置。