JP5920324B2 - 燃料貯留装置 - Google Patents

Description

本発明は、内燃機関を搭載する車両に設けられる燃料給油口から燃料給油管（フィラーパイプ）を介して給油された液体燃料（内燃機関の燃料）を貯留する燃料タンクを備えた燃料貯留装置に関するものである。

従来より、例えば自動車等の車両に搭載される燃料貯留装置として、図２の参考例１に示したように、車両の燃料タンク１００で発生する蒸発燃料が、燃料タンク１００への燃料給油時に大気へ放出するのを防止するという目的で、燃料タンク１００のタンクケース１０１の燃料貯留室１０２内で発生した蒸発燃料を吸着可能なキャニスタＣＣと、燃料タンク１００のタンクケース１０１の内部（燃料貯留室１０２）とキャニスタＣＣのキャニスタケース１０３の内部（吸着室１０４）とを連通する第１燃料蒸気流路１０５と、キャニスタＣＣの吸着室１０４とエンジンの吸気管ＩＤ内の吸気通路１０６とを連通する第２燃料蒸気流路１０７と、第１燃料蒸気流路１０５の途中に設置されて、第１燃料蒸気流路１０５を閉鎖、開放する封鎖弁ＳＶと、第２燃料蒸気流路１０７の途中に設置されて、第２燃料蒸気流路１０７を閉鎖、開放するパージ制御弁ＰＶとを備えた蒸発燃料処理装置（燃料タンク密閉システム）が提案されている（例えば、特許文献１及び２参照）。

ここで、燃料タンク１００のタンクケース１０１の内部（燃料貯留室１０２）には、内燃機関（エンジン）のインジェクタへ燃料を圧送供給するフューエルポンプ（図示せず）が配設されている。また、タンクケース１０１には、燃料貯留室１０２内の圧力（タンク内圧）を検出する圧力センサＰＳ、および燃料貯留室１０２内に貯留される燃料温度を検出する温度センサ（図示せず）が設置されている。
また、燃料タンク１００の車両への搭載状態において、タンクケース１０１の上端部には、筒状の燃料給油管（以下フィラーパイプ）１０９が接続されている。このフィラーパイプ１０９の内部には、車両の燃料給油口１１１から燃料貯留室１０２へ液体燃料を供給する燃料給油流路１１２が形成されている。また、フィラーパイプ１０９の燃料給油口１１１には、フューエルキャップ１１３が装着されている。

封鎖弁ＳＶは、ＲＯＶ１１およびＣＯＶ１２を介して、タンクケース１０１の燃料貯留室１０２と連通する構成となっている（図１参照）。
ＲＯＶ１１は、タンクケース１０１の燃料貯留室１０２における液体燃料の液面が、燃料給油時において第１所定位置を超えた場合に第１燃料蒸気流路１０５を閉弁（全閉）するように構成されている。また、ＣＯＶ１２は、タンクケース１０１の燃料貯留室１０２における液体燃料の液面が、燃料給油時において第１所定位置よりも高い第２所定位置を超えた場合に第１燃料蒸気流路１０５を閉弁（全閉）するように構成されている。

このようにＲＯＶ１１およびＣＯＶ１２を設けることで、車両転倒時に第１燃料蒸気流路１０５と燃料貯留室１０２とが連通するのを防止できるので、第１燃料蒸気流路１０５を介して液体燃料が外部に漏洩することはない。
ところが、従来の燃料タンク１００においては、図２に示したように、一般的な形状（従来形状）のタンクケース１０１を備えているので、燃料タンク１００への燃料給油時に大気との接触面積、つまり燃料貯留室１０２内における液体燃料の液面Ｌの面積が広く、蒸発燃料（燃料蒸気）の発生量が非常に多いという問題があった。

また、燃料貯留装置として、燃料給油口から給油流路を通って燃料貯留室内に供給（給油）される液体燃料の燃料室への充填量に応じて、液体燃料が充填される燃料室の内容積を変化させることが可能な可撓性の分離膜（以下ブラダ膜）を燃料タンクのタンクケース内部に収納した燃料タンクシステムが提案されている（例えば、特許文献３参照）。
この燃料タンクシステムの場合、ブラダ膜によってタンクケースの燃料貯留室内を、燃料室と空気室とに区画することができるので、燃料タンクのタンクケースからの燃料蒸気の流出を阻止することができる。

ところが、ブラダ膜によってタンクケースの燃料貯留室を燃料室と空気室とを完全に分離するには、圧力調節弁、逆止弁、フィルタエレメント、フューエルポンプ、圧力センサや温度センサ等の構成部品との結合方法や、タンクケースの壁とブラダ膜とのシール手段によるシール性の確保が困難となるという問題が生じる。
したがって、従来の燃料タンクシステムにおいて、燃料タンクのタンクケースに組み付ける各構成部品との結合およびタンクケースとのシール性を容易に確保しながら、燃料タンクのタンクケースの燃料貯留室内で発生する蒸発燃料（燃料蒸気）を低減することができなかった。

特開２０１０−２４２７２３号公報 特開２０１３−１１３４０１号公報 特開２０００−２２９５２２号公報

本発明の目的は、燃料タンクのタンクケースに組み付ける各構成部品との結合およびタンクケースとのシール性を容易に確保しながらも、タンクケースの燃料貯留室内へ液体燃料を注入する給油口に直接接触する液体燃料の液面の面積（給油時における大気との接触面積）を低減することで、タンクケースの燃料貯留室内で発生する蒸発燃料（燃料蒸気）の発生量を低減することのできる燃料貯留装置を提供することにある。

請求項１に記載の発明（燃料貯留装置）によれば、燃料タンクは、燃料タンクの車両への搭載状態において上下２段の燃料貯留室を形成する断面凸形状のタンクケースと、このタンクケース内で変形可能となるように配置されて、燃料貯留室内の液体燃料に対して不透過性を有する分離膜とを備えている。また、燃料貯留室は、分離膜により部分的に囲まれて形成されて、給油口と連通する第１燃料貯留室、およびこの第１燃料貯留室よりも燃料タンクの車両への搭載状態において上方側に突出するように設けられて、第１燃料貯留室を介してのみ給油口と連通する第２燃料貯留室を有している。
すなわち、タンクケース内には、燃料タンクへの燃料給油時に大気と接触しない第２燃料貯留室が形成される。
これによって、タンクケースに組み付ける各構成部品との結合およびタンクケースとのシール性を容易に確保しながらも、タンクケースの燃料貯留室内へ液体燃料を注入する給油口に直接接触する液体燃料の液面の面積（燃料タンクへの燃料給油時における大気との接触面積）を低減することができる。これにより、タンクケースの燃料貯留室内で発生する蒸発燃料（燃料蒸気）の発生量を低減することができる。
そして、燃料タンクは、タンクケースの燃料貯留室内の液体燃料の重量および分離膜の重量を受け止めると共に、タンクケースの上下方向に昇降可能な支持テーブルを備えている。
これによって、タンクケースの燃料貯留室内に残留する液体燃料の重量が減少した場合、タンクケースの第２燃料貯留室内に液体燃料の液面が位置するように、支持テーブルおよび分離膜を上下方向の上方に上昇させる。
これにより、燃料貯留室内の液体燃料の重量が減少した状態でも、燃料タンクへの燃料給油時に大気との接触面積を小さく維持することができる。

蒸発燃料処理装置（燃料タンク密閉システム）に使用される断面凸形状のタンクケースを有する燃料タンクを示した概略図である（実施例１）。 蒸発燃料処理装置（燃料タンク密閉システム）を示した構成図である（参考例１）。

以下、本発明の実施の形態を、図面に基づいて詳細に説明する。

［実施例１の構成］
図１は、本発明の燃料貯留装置を適用した燃料タンク密閉システム（実施例１）を示したものである。

本実施例の蒸発燃料処理装置は、燃料タンクＦＴとキャニスタＣＣとの間に設置された封鎖弁ＳＶを閉弁することで、燃料タンクＦＴを密閉可能な燃料タンク密閉システムを備えている。この燃料タンク密閉システムは、内燃機関（エンジン）と電動機（モータ）とを動力源として走行するハブリッド自動車等の車両に搭載されている。また、燃料タンク密閉システムは、燃料タンクＦＴ、封鎖弁ＳＶ、キャニスタＣＣおよびパージ制御弁ＰＶを備え、エンジンの各気筒の燃焼室に連通する吸気管ＩＤに接続されている（図２参照）。

エンジンは、例えば自動車等の車両に搭載された車両走行用エンジンであって、インジェクタから噴射された燃料と空気との混合気を燃焼するガソリンエンジンが採用されている。これにより、本実施例においては、エンジンの燃料としてガソリンが使用される。
エンジンの各気筒の吸気ポートには、図２に示したように、エアクリーナを通過した吸気が流れる吸気通路１０６を形成する吸気ダクト（吸気管）ＩＤが接続され、また、エンジンの各気筒の排気ポートには、燃焼室から排出された排出ガス（以下排気）が流れる排気通路を形成する排気ダクト（排気管：図示せず）が接続されている。
なお、吸気管ＩＤには、エンジンの各気筒の燃焼室に連通する吸気通路１０６内を流れる吸気の流量を調整する吸気絞り弁（スロットル弁）１１０が設けられている。

また、燃料タンク密閉システムは、液体燃料（内燃機関の燃料）の燃料タンクＦＴへの給油作業が行われる際に封鎖弁ＳＶを開弁（開放）し、燃料タンクＦＴのタンクケース１内で発生した蒸発燃料をキャニスタＣＣのキャニスタケース１０３の吸着室１０４内に回収するようにした給油専用キャニスタシステムである。
この給油専用キャニスタシステムは、例えば自動車等の車両の走行時や給油作業が行われていない車両停車時等の非給油時では、燃料タンクＦＴのタンクケース１内の圧力が所定値以上に上昇しない限り、封鎖弁ＳＶの閉鎖状態を維持することが可能となる。
これにより、キャニスタＣＣの蒸発燃料回収負荷を軽減することが可能となり、キャニスタＣＣの吸着室１０４内に収容保持された吸着体１１６に吸着保持されていた蒸発燃料を非給油時に効果的に吸気管ＩＤの吸気通路１０６内に向かってパージすることが可能となる。

燃料タンクＦＴは、所定の内容積（例えば満タン時に例えば４５〜６０ｌ程度）を有する断面凸形状の燃料タンク本体（以下タンクケース）１と、このタンクケース１の燃料貯留室２内に液体燃料を供給するフィラーパイプ３と、タンクケース１内で変形可能となるように、燃料貯留室２内の底面側のみに設置された膜状の分離膜（液体燃料に対する不透過膜、燃料不透過膜：以下不透過膜）４と、上端面に不透過膜４の下面が接触するように不透過膜４を搭載（乗載）する支持テーブル（以下スライドテーブル）５と、このスライドテーブル５を介して燃料貯留室２内の液体燃料の重量および不透過膜４の重量を支持するコイルスプリング６を有する重量支持手段とを備えている。

タンクケース１の内部には、エンジンの各気筒に個別に対応して搭載されるインジェクタへ供給するための液体燃料を貯留すると共に、燃料タンクＦＴの車両への搭載状態（以下車両搭載状態）において上下２段の燃料貯留室２が形成されている。
また、燃料タンクＦＴの車両搭載状態においてタンクケース１の所定の部位には、フィラーパイプ３が接続されている。このフィラーパイプ３の内部には、車両の燃料給油口７から燃料貯留室２へ液体燃料を供給する燃料給油流路８が形成されている。また、フィラーパイプ３の燃料給油口７には、その燃料給油口７を閉塞するフューエルキャップ（図示せず）が装着されている。

また、タンクケース１の燃料貯留室２には、インジェクタへ燃料を圧送供給するフューエルポンプ９が配設されている。また、タンクケース１には、燃料貯留室２内の液体燃料の液面上の空間部分の圧力（タンク内圧）を検出する圧力センサＰＳが設置されている。 この圧力センサＰＳは、タンクケース１の第２ケース（後述する）の内面に組み付けられており、タンクケース１の燃料貯留室２における凸部上部（後述する第１燃料貯留室の上端よりも上方に位置する第２燃料貯留室の空間部分の圧力：タンク内圧）に対応した圧力信号をＥＣＵに対して出力する。
なお、燃料タンクＦＴの詳細は、後述する。

キャニスタＣＣは、図２に示したように、所定の内容積を有する断面矩形状のキャニスタケース１０３を備えている。このキャニスタケース１０３の吸着室１０４内には、蒸発燃料を吸着する吸着体（例えば活性炭等）１１６が収納されている。
キャニスタケース１０３には、タンク（入口）ポート、パージ（出口）ポートおよび大気ポート（大気開放孔）がそれぞれ形成されている。
キャニスタケース１０３のタンクポートには、内部に第１燃料蒸気流路（第１流路）１３が形成されたベーパ配管（第１流路管）が接続されている。また、パージポートには、内部に第２燃料蒸気流路（第２流路：図示せず）が形成されたパージ配管（第２流路管）が接続されている。

パージ配管は、スロットル弁１１０よりも吸気流方向の下流側（エンジンの吸気ポート側）に接続されている。なお、パージ配管の途中には、蒸発燃料（エバポガス、パージガス）のパージ量を調整するためのパージ制御弁ＰＶが設けられている。
また、キャニスタケース１０３の大気ポートには、大気導入流路（第３流路）１１７が形成された大気導入配管が接続されている。この大気導入配管の大気導入ポートには、キャニスタＣＣのキャニスタケース１０３の吸着室１０４内に流入する空気を濾過するエアフィルタＡＦが設けられている。大気導入配管の途中には、必要に応じてキャニスタＣＣの大気開放孔を閉塞するキャニスタ制御弁ＣＶが設けられている。

ベーパ配管の途中には、ベーパ配管内に形成される第１燃料蒸気流路１３を閉鎖、開放する封鎖弁ＳＶが設けられている。この封鎖弁ＳＶは、第１燃料蒸気流路１３の途中に設けられて、第１燃料蒸気流路１３に連通する弁孔が貫通形成されたバルブシートを有するバルブボディと、このバルブボディ内に設置されて、バルブシートに接離して弁孔を開閉する弁体（バルブ）と、このバルブを開閉駆動する電磁アクチュエータ（リニアソレノイド）とを備えている。

封鎖弁ＳＶは、バルブがバルブシートに着座することで弁孔を全閉する全閉位置と、バルブがバルブシートより離脱することで弁孔を全開する全開位置との間で、第１燃料蒸気流路１３（弁孔）の開口面積を電磁アクチュエータへの電力に応じて段階的に可変制御する。
電磁アクチュエータは、外部制御回路であるエンジン制御ユニット（電子制御装置：以下ＥＣＵ）によって電子制御される電磁弁駆動回路を介して、例えば自動車等の車両に搭載される外部電源（バッテリ）に電気接続されている。

封鎖弁ＳＶは、ＲＯＶ１１およびＣＯＶ１２を介して、タンクケース１の燃料貯留室２と連通する構成となっている。
ＲＯＶ１１は、タンクケース１の燃料貯留室２における液体燃料の液面Ｌが、燃料給油時において第１所定位置を超えた場合に第１燃料蒸気流路１３を閉弁（全閉）するように構成されている。
ＣＯＶ１２は、タンクケース１の燃料貯留室２における液体燃料の液面Ｌが、燃料給油時において第１所定位置よりも高い第２所定位置を超えた場合に第１燃料蒸気流路１３を閉弁（全閉）するように構成されている。
このようにＲＯＶ１１およびＣＯＶ１２を設けることで、車両転倒時に第１燃料蒸気流路１３と燃料貯留室２とが連通するのを防止できるので、第１燃料蒸気流路１３を介して液体燃料が外部に漏洩することはない。

本実施例では、燃料タンク密閉システムを搭載したハイブリッド自動車がモータで走行中は、吸気管ＩＤの吸気通路１０６内に負圧が発生しないので、キャニスタＣＣのキャニスタケース１０３の吸着室１０４内の吸着体１１６が吸着した蒸発燃料を吸気管ＩＤの吸気通路１０６内に送り込むことができない。したがって、キャニスタＣＣ内の吸着体１１６が蒸発燃料を吸着し過ぎてオーバーフローするのを防止するために、燃料タンクＦＴのタンクケース１の燃料貯留室２とキャニスタＣＣのキャニスタケース１０３の吸着室１０４との間の第１燃料蒸気流路１３の途中に設置した封鎖弁ＳＶを閉弁（全閉）して燃料タンクＦＴとキャニスタＣＣとの連通状態を封鎖（密閉）する。

また、燃料タンク密閉システムでは、燃料タンクＦＴへの燃料給油時、開口スイッチ（図示せず）等が設けられた給油口開口レバー（図示せず）を運転者（ドライバー）が操作することで、燃料タンク密閉システムを制御するＥＣＵに開口信号が入力され、開口信号を入力したＥＣＵは、封鎖弁ＳＶを開弁（全開）するので、燃料タンクＦＴの圧力を大気圧まで低下でき、フューエルキャップを開口しても、燃料タンクＦＴからの燃料給油口７を通して蒸発燃料が外気（大気）に放出するのを防止できる。

次に、本実施例の燃料タンクＦＴの詳細を図１に基づいて簡単に説明する。
燃料タンクＦＴは、タンクケース１と、燃料給油口７から注入された液体燃料をタンクケース１の燃料貯留室２内へ供給するフィラーパイプ３と、燃料貯留室２の底面を形成するように燃料貯留室２内の液体燃料の底面側のみに設置された不透過膜４と、タンクケース１の上下方向に昇降（往復移動）可能なスライドテーブル５と、燃料貯留室２内の液体燃料の重量および不透過膜４の重量に抗して車両搭載状態において上方へ付勢する付勢力を発生するコイルスプリング６を有する重量支持手段とを備えている。

タンクケース１は、合成樹脂または金属によって形成されている。このタンクケース１の燃料貯留室２は、フィラーパイプ３の燃料給油流路８を介して、フィラーパイプ３の上流端で開口した燃料給油口７と連通する第１燃料貯留室２１、およびこの第１燃料貯留室２１よりも車両搭載状態において上方側に突出するように設けられて、第１燃料貯留室２１および燃料給油流路８を介してのみ燃料給油口７と連通する第２燃料貯留室２２を備えている。
第１燃料貯留室２１は、その内容積が、不透過膜４の内容積の変化に伴って可変となる容積可変室（第１中空部）で、フィラーパイプ３の燃料給油流路８と連通している。
第２燃料貯留室２２は、コイルスプリング６の付勢力によって液体燃料が押し上げられることで、常に液体燃料の液面Ｌが位置するように構成される容積不変室（第２中空部）で、第１燃料貯留室２１を介してのみ燃料給油流路８と連通している。

タンクケース１は、断面凸形状を呈し、内部に第１燃料貯留室２１を形成する第１ケース３１、この第１ケース３１よりも車両搭載状態において上下方向の上方側に配置されて、不透過膜４の内面との間に第２燃料貯留室２２を形成する第２ケース３２、および第１燃料貯留室２１と第２燃料貯留室２２とを連通する連通部（以下連通口）３３を備えている。
ここで、燃料給油口７は、車両搭載状態においてタンクケース１のうち第１ケース３１のみに直接接続するフィラーパイプ３の上端部で開口している。

第１ケース３１は、凸形状のタンクケース１のうちで中空状の凸部下部を構成する部位で、第１燃料貯留室２１の周囲を周方向に取り囲む筒状の第１周壁３４を有している。
第２ケース３２は、凸形状のタンクケース１のうちで中空状の凸部上部を構成する部位で、第１周壁３４よりも車両搭載状態において上下方向の上方側に配置されて、第２燃料貯留室２２の周囲を周方向に取り囲む筒状の第２周壁３５を有している。
なお、タンクケース１は、車両搭載状態において、第１周壁３４における水平方向の断面積よりも第２周壁３５における水平方向の断面積の方が小さくなっている。

第１ケース３１は、その第１周壁３４の内壁面にスライドテーブル５をその昇降方向に延びる角筒状のガイド面３６を備えている。このガイド面３６は、スライドテーブル５をその昇降方向に摺動案内するガイドとしての機能を有している。
第１ケース３１は、第１周壁３４の上端側を閉塞し、且つ第２周壁３５の下端側を閉塞する第１天壁３７、およびこの第１天壁３７の内面と対向するように配置されて、第１天壁３７との間に不透過膜４、スライドテーブル５および複数のコイルスプリング６を収容する底壁３８を有している。また、第２ケース３２は、第２周壁３５の上端側を閉塞する第２天壁３９を有している。
なお、第１天壁３７の中央部の内面には、断面矩形状の連通口３３の周囲を周方向に取り囲む開口周縁部が設けられている。

連通口３３は、第１天壁３７の板厚方向に貫通形成されて、第１燃料貯留室２１と第２燃料貯留室２２とを連通している。この連通口３３は、第１燃料貯留室２１の上端よりも高い位置に設置されて、第１燃料貯留室２１と連通している。
また、連通口３３は、第１燃料貯留室２１に液体燃料が給油されると、第１燃料貯留室２１から液体燃料が流れ込むように構成されている。
ここで、第２燃料貯留室２２は、第１燃料貯留室２１の上端および連通口３３よりも高い位置に設置されて、連通口３３を介して第１燃料貯留室２１と連通している。この第２燃料貯留室２２は、第１燃料貯留室２１に液体燃料が給油されると、連通口３３から液体燃料が流れ込むように構成されている。

不透過膜４は、タンクケース１の燃料貯留室２内の液体燃料の重量の変化に対応して弾性変形可能な可撓性材料（例えば合成樹脂等）によって形成されている。この不透過膜４は、第１ケース３１の第１周壁３４の上端付近の内面に角環状に取り付けられる角環状の外周縁部４１、スライドテーブル５の上端面に面接触した状態でスライドテーブル５の上端面に溶着または接着等の手段を用いて取り付けられる底面部４２、および外周縁部４１と底面部４２とを繋ぐ角筒状の側面部４３を有している。つまり不透過膜４は、その下面である底面部４２が、スライドテーブル５の上端面に面接触するようにスライドテーブル５上に搭載されている。
不透過膜４の外周縁部４１は、第１ケース３１の第１周壁３４の上端付近に気密シールされる。また、不透過膜４の側面部４３は、外側に凸となる湾曲面を備えている。

スライドテーブル５は、重量支持手段のコイルスプリング６と共に、タンクケース１の燃料貯留室２内の液体燃料の重量および不透過膜４の重量を受け止める重量受け止め部材である。このスライドテーブル５は、その板厚方向の上端面に不透過膜４の下面（底面部４２）が面接触するように溶着または接着等の手段を用いて取り付けられる。
スライドテーブル５は、その昇降方向に移動可能となるようにタンクケース１の第１ケース３１の内壁面に設けられるガイド面３６に摺動支持される角環状の摺動部（外周端面）５１を有している。これにより、不透過膜４の底面部４２およびスライドテーブル５は、その昇降方向であるタンクケース１の上下方向に垂直な水平方向に対して傾くことなく、スライドテーブル５の昇降方向に円滑に移動可能となる。

重量支持手段は、少なくとも燃料貯留室２内の液体燃料の重量が、予め設定された所定値（少なくとも液体燃料の残量が５〜１０ｌ以上）となるまで減少しても、タンクケース１の凸部上部（第２ケース３２）に形成される第２燃料貯留室２２内に液体燃料の液面Ｌが位置するように、タンクケース１の燃料貯留室２内の液体燃料の重量および不透過膜４の重量に抗して車両搭載状態において上下方向の上方、つまり第１燃料貯留室２１の底面を形成（規制）する不透過膜４の底面部４２およびスライドテーブル５の昇降方向の上昇側へ付勢する付勢力を付与する複数のコイルスプリング６を備えている。
複数のコイルスプリング６は、金属素線が螺旋状に巻装されたコイル状の弾性部材であって、タンクケース１の第１ケース３１とスライドテーブル５との間に設置されている。これらのコイルスプリング６の一端（上端）は、スライドテーブル５の下端面に保持または係止され、また、複数のコイルスプリング６の他端（下端）は、タンクケース１の第１ケース３１の底壁３８の底面に保持または係止されている。

［実施例１の作用］
次に、本実施例の燃料タンクＦＴの作用を図１に基づいて簡単に説明する。

フューエルキャップを燃料給油口７から外して、タンクケース１の燃料貯留室２内へ給油を行うと、先ず、フィラーパイプ３の燃料給油流路８を通ってタンクケース１の第１ケース３１の第１天壁３７の天面と不透過膜４の内面との間に形成される第１燃料貯留室２１に流れ込む。すると、複数のコイルスプリング６の付勢力に抗して燃料貯留室２内の液体燃料の重量および不透過膜４の重量により不透過膜４の底面部４２とスライドテーブル５が車両搭載状態において上下方向の下方、つまりスライドテーブル５の昇降方向の下降側へ移動し、不透過膜４の底面部４２とスライドテーブル５の位置が最も下方に位置することになる。

このとき、タンクケース１の燃料貯留室２内への給油を続けると、不透過膜４の内容積が最大となり、液体燃料が第１燃料貯留室２１より溢れて、第１燃料貯留室２１の上端よりも高い位置に設置された連通口３３へ第１燃料貯留室２１から液体燃料が流れ込む。
さらに、タンクケース１の燃料貯留室２内への給油を続けると、第１燃料貯留室２１の上端および連通口３３よりも高い位置に設置された第２燃料貯留室２２へ連通口３３から液体燃料が流れ込む。
そして、タンクケースの燃料貯留室２内に液体燃料が満タンになるまで給油されると、図１に示したように、第２燃料貯留室２２内に液体燃料の液面Ｌが位置するようになる。

そして、タンクケース１の燃料貯留室２内への給油を終了してフューエルキャップを燃料給油口７に取り付けて車両を運転することで、液体燃料が消費され、タンクケースの燃料貯留室２内に残留する液体燃料の重量が減少すると、その液体燃料の重量の減少に応じて、複数のコイルスプリング６の付勢力によって不透過膜４の底面部４２とスライドテーブル５を車両搭載状態において上下方向の上方、つまりスライドテーブル５の昇降方向の上昇側へ押し上げる。
このとき、不透過膜４の内容積（第１燃料貯留室２１の内容積）は、最大の容積と最小の容積との中間となるが、第２燃料貯留室２２内の液体燃料の液面Ｌは、未だ第２燃料貯留室２２内に位置している。これにより、第２燃料貯留室２２内の液体燃料の液面Ｌは、フィラーパイプ３の燃料給油口７および燃料給油流路８と連通していない。

したがって、この状態でフューエルキャップを燃料給油口７から外して、タンクケース１の燃料貯留室２内へ給油を行う場合でも、第２燃料貯留室２２内の液体燃料の液面Ｌが大気に開放されることはなく、タンクケース１の燃料貯留室２内の液体燃料の液面Ｌと大気との接触面積を減らすことができ、タンクケース１の燃料貯留室２内で発生する蒸発燃料（燃料蒸気）の発生量を低減することができる。
この状態は、タンクケース１の燃料貯留室２内の液体燃料の重量が、予め設定された所定値（少なくとも液体燃料の残量が５〜１０ｌ以上）となるまで補償される。

［実施例１の効果］
以上のように、本実施例の燃料タンク密閉システムに使用される燃料タンクＦＴにおいては、車両搭載状態において上下２段の第１、第２燃料貯留室２１、２２を形成する断面凸形状のタンクケース１を備えている。
第１燃料貯留室２１は、フィラーパイプ３の燃料給油流路８と連通している。また、第２燃料貯留室２２は、第１燃料貯留室２１を介してのみ燃料給油流路８と連通している。 そして、タンクケース１は、内部に第１燃料貯留室２１を形成する第１ケース３１、および不透過膜４の内面との間に第２燃料貯留室２２を形成する第２ケース３２を有している。また、タンクケース１は、車両搭載状態において、第１ケース３１の第１周壁３４における水平方向の断面積よりも、第２ケース３２の第２周壁３５における水平方向の断面積の方が小さくなっている。

すなわち、タンクケース１の第２ケース３２内には、燃料タンクＦＴへの燃料給油時に大気と接触しない第２燃料貯留室２２が形成される。
これによって、タンクケース１に組み付ける各構成部品（圧力センサＰＳ等）との結合およびタンクケース１の第１ケース３１の第１周壁３４の上端とのシール性を容易に確保しながらも、タンクケース１の燃料貯留室２内へ液体燃料を注入する燃料給油口７に直接接触する液体燃料の液面の面積（給油時における大気との接触面積）を低減することができる。これにより、本実施例の燃料タンクＦＴは、タンクケース１の燃料貯留室２内で発生する蒸発燃料（燃料蒸気）の発生量を低減することができる。

また、本実施例の燃料タンクＦＴは、断面凸形状のタンクケース１と、このタンクケース１内で変形可能となるように配置されて、燃料貯留室２内の液体燃料に対して不透過性を有する不透過膜４を備えている。
そして、この不透過膜４を、燃料貯留室２の中で特に第１燃料貯留室２１の底面を形成するように燃料貯留室２内の液体燃料の底面側のみに配置したことにより、タンクケース１の内部（燃料貯留室２）に設置する構成部品（フューエルポンプ９や圧力センサＰＳ等）を、不透過膜４とは接しない配置にすることができる。これにより、タンクケース１に組み付ける各構成部品と不透過膜４との結合およびタンクケース１と不透過膜４とのシール性の確保に対する配慮が不要となる。

また、本実施例の燃料タンクＦＴは、燃料貯留室２内の液体燃料の重量および不透過膜４の重量を受け止めると共に、タンクケース１の上下方向に昇降（移動）可能なスライドテーブル５と、このスライドテーブル５を介して、燃料貯留室２内の液体燃料の重量および不透過膜４の重量を支持する重量支持手段とを備えている。
そして、重量支持手段は、少なくとも燃料貯留室２内の液体燃料の重量が、予め設定された所定値（少なくとも液体燃料の残量が５〜１０ｌ以上）となるまで減少しても、タンクケース１の凸部上部（第２ケース３２）に形成される第２燃料貯留室２２内に液体燃料の液面Ｌが位置するように、タンクケース１の燃料貯留室２内の液体燃料の重量および不透過膜４の重量に抗して車両搭載状態において上下方向の上方、つまり燃料貯留室２の第１燃料貯留室２１の底面（液体燃料の最下面）を形成（規制）する不透過膜４の底面部４２およびスライドテーブル５の昇降方向の上昇側へ付勢する付勢力を付与（発生）する複数のコイルスプリング６等により構成されている。

これによって、燃料貯留室２内の液体燃料の重量が減少すると、複数のコイルスプリング６の付勢力によってスライドテーブル５が車両搭載状態において上下方向の上方、つまりスライドテーブル５の昇降方向の上昇側へ押し上げられる（上昇する）ので、不透過膜４の底面部４２によって規制される第１燃料貯留室２１の底面が上昇する。これにより、少なくとも燃料貯留室２内の液体燃料の重量（燃料重量）が、予め設定された所定値となるまで減少しても、常に、タンクケース１の第２燃料貯留室２２内に液体燃料の液面Ｌが位置するようになる。
したがって、液体燃料が、タンクケース１の燃料貯留室２内に満タン状態とされる場合のみでなく、少なくとも燃料貯留室２内の液体燃料の重量が、予め設定された所定値となるまで減少した状態でも、燃料タンクＦＴへの燃料給油時に大気との接触面積を小さく維持することができる。これにより、タンクケース１の燃料貯留室２内で発生する蒸発燃料（燃料蒸気）の発生量を低減することができる。

［変形例］
本実施例では、車両の給油口として、燃料タンクＦＴの車両への搭載状態においてタンクケース１のうち第１ケース３１のみに直接接続するフィラーパイプ３の上端部で開口した燃料給油口７を設けているが、車両の給油口として、燃料タンクＦＴの車両への搭載状態において第１ケース３１の上端部で開口した燃料給油口を設けても良い。
なお、燃料タンクＦＴに、封鎖弁ＳＶ、ＲＯＶ１１およびＣＯＶ１２を設けなくても良い。この場合は、キャニスタＣＣ、第１燃料蒸気流路１３（１０５）、第２燃料蒸気流路１０７およびパージ制御弁ＰＶを備えた蒸発燃料処理装置となる。

また、燃料タンク密閉システムに使用される第１燃料蒸気流路１３（１０５）を閉鎖、開放する封鎖弁ＳＶを燃料タンクＦＴに、組み付ける場合、ＲＯＶ１１およびＣＯＶ１２の代わりに、タンクケース１の燃料貯留室２内の圧力がキャニスタＣＣのキャニスタケース１０３内の圧力に比べて大幅に高くなった場合に、第１燃料蒸気流路１３の途中に設けられる第１弁孔を開放する逆止弁構造の正方向（第１）リリーフ弁、およびタンクケース１の燃料貯留室２内の圧力がキャニスタＣＣのキャニスタケース１０３内の圧力に比べて大幅に低くなった場合に、第１燃料蒸気流路１３の途中に設けられる第２弁孔を開放する逆止弁構造の逆方向（第２）リリーフ弁を設置しても良い。

本実施例では、支持テーブルを介して、タンクケースの燃料貯留室内の液体燃料の重量および分離膜の重量を支持する重量支持手段として、燃料貯留室２内の液体燃料の重量および不透過膜４の重量に抗して燃料タンクＦＴの車両への搭載状態において上方へ付勢する付勢力を付与する複数のコイルスプリング６を採用しているが、重量支持手段として、燃料貯留室２内の液体燃料の重量および不透過膜４の重量に抗して燃料タンクＦＴの車両への搭載状態において上方へ付勢する付勢力を付与する弾性部材を採用しても良い。
なお、コイルスプリング６は、少なくとも１つ設ければ良い。また、コイル状のスプリングの代わりに重量支持手段（弾性部材）として板スプリングを使用しても良い。

また、内燃機関（エンジン）として、多気筒ガソリンエンジンの代わりに、多気筒ディーゼルエンジンを用いても良い。また、単気筒エンジンに適用しても良い。
内燃機関（エンジン）の燃料として、ガソリンとエタノールまたはメタノール等のアルコール燃料、あるいはガソリンとアルコール燃料とを任意の比率で混合したアルコール混合燃料を使用しても良い。また、内燃機関（エンジン）の燃料として、液化ガス燃料やディーゼル油を使用しても良い。

ＦＴ 燃料タンク
１ タンクケース
２ 燃料貯留室
３ フィラーパイプ
４ 不透過膜（分離膜）
５ スライドテーブル（支持テーブル）
６ コイルスプリング（重量支持手段）
７ 燃料給油口
２１ 第１燃料貯留室
２２ 第２燃料貯留室

Claims (11)

1. 車両の給油口（７）から給油された液体燃料を貯留する燃料タンク（ＦＴ）を備えた燃料貯留装置において、
   前記燃料タンク（ＦＴ）は、前記燃料タンク（ＦＴ）の車両への搭載状態において上下２段の燃料貯留室（２）を形成する断面凸形状のタンクケース（１）と、このタンクケース（１）内で変形可能となるように配置されて、前記燃料貯留室（２）内の液体燃料に対して不透過性を有する分離膜（４）とを備え、
   前記燃料貯留室（２）は、前記分離膜（４）により部分的に囲まれて形成されて、前記給油口（７）と連通する第１燃料貯留室（２１）、および前記第１燃料貯留室（２１）よりも前記燃料タンク（ＦＴ）の車両への搭載状態において上方側に突出するように設けられて、前記第１燃料貯留室（２１）を介してのみ前記給油口（７）と連通する第２燃料貯留室（２２）を有し、
   前記燃料タンク（ＦＴ）は、前記燃料貯留室（２）内の液体燃料の重量および前記分離膜（４）の重量を受け止めると共に、前記タンクケース（１）の上下方向に昇降可能な支持テーブル（５）を備えたことを特徴とする燃料貯留装置。
2. 請求項１に記載の燃料貯留装置において、
   前記分離膜（４）は、前記燃料貯留室（２）の底面を形成するように、前記燃料貯留室（２）内の液体燃料の底面側のみに設けられていることを特徴とする燃料貯留装置。
3. 請求項１または請求項２に記載の燃料貯留装置において、
   前記分離膜（４）は、少なくとも前記燃料貯留室（２）内の液体燃料の重量の変化に対応して変形可能な可撓性材料によって形成されていることを特徴とする燃料貯留装置。
4. 請求項１ないし請求項３のうちのいずれか１つに記載の燃料貯留装置において、
   前記第１燃料貯留室（２１）は、前記タンクケース（１）内にて前記分離膜（４）が変形することで、自身の内容積が変化する容積可変室としての機能を有していることを特徴とする燃料貯留装置。
5. 請求項１ないし請求項４のうちのいずれか１つに記載の燃料貯留装置において、
   前記燃料タンク（ＦＴ）は、前記タンクケース（１）の内部圧力に対応した信号を出力する圧力センサ（ＰＳ）を有していることを特徴とする燃料貯留装置。
6. 請求項１ないし請求項５のうちのいずれか１つに記載の燃料貯留装置において、
   前記分離膜（４）は、その下面が、前記支持テーブル（５）の上端面に面接触した状態で、前記支持テーブル（５）上に搭載されていることを特徴とする燃料貯留装置。
7. 請求項１ないし請求項６のうちのいずれか１つに記載の燃料貯留装置において、
   前記燃料タンク（ＦＴ）は、前記支持テーブル（５）を介して、前記燃料貯留室（２）内の液体燃料の重量および前記分離膜（４）の重量を支持する重量支持手段（６）を備えたことを特徴とする燃料貯留装置。
8. 請求項７に記載の燃料貯留装置において、
   前記重量支持手段は、少なくとも前記燃料貯留室（２）内の液体燃料の重量が、所定値となるまで減少しても、前記第２燃料貯留室（２２）内に液体燃料の液面（Ｌ）が位置するように、前記燃料貯留室（２）内の液体燃料の重量および前記分離膜（４）の重量に抗して前記燃料タンク（ＦＴ）の車両への搭載状態において上方へ付勢する付勢力を付与する弾性部材（６）を有していることを特徴とする燃料貯留装置。
9. 請求項１ないし請求項８のうちのいずれか１つに記載の燃料貯留装置において、
   前記タンクケース（１）は、内部に前記第１燃料貯留室（２１）を形成する第１ケース（３１）、この第１ケース（３１）よりも前記燃料タンク（ＦＴ）の車両への搭載状態において上下方向の上方側に配置されて、前記分離膜（４）の内面との間に前記第２燃料貯留室（２２）を形成する第２ケース（３２）、および前記第１燃料貯留室（２１）と前記第２燃料貯留室（２２）とを連通する連通部（３３）を有していることを特徴とする燃料貯留装置。
10. 請求項９に記載の燃料貯留装置において、
    前記連通部（３３）は、前記第１燃料貯留室（２１）の上端よりも高い位置に設置されて、前記第１燃料貯留室（２１）と連通すると共に、
    前記第１燃料貯留室（２１）に液体燃料が給油されると、前記第１燃料貯留室（２１）から液体燃料が流れ込むように構成されていることを特徴とする燃料貯留装置。
11. 請求項９または請求項１０に記載の燃料貯留装置において、
    前記第２燃料貯留室（２２）は、前記第１燃料貯留室（２１）の上端および前記連通部（３３）または前記連通部（３３）の上端よりも高い位置に設置されて、前記連通部（３３）を介して前記第１燃料貯留室（２１）と連通すると共に、
    前記第１燃料貯留室（２１）に液体燃料が給油されると、前記連通部（３３）から液体燃料が流れ込むように構成されていることを特徴とする燃料貯留装置。

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