JPH04311661A - 蒸発燃料回収装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は蒸発燃料回収装置に係り
、特に燃料タンクで蒸発した燃料を回収する蒸発燃料回
収装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、燃料タンクで蒸発した燃料を回
収する蒸発燃料回収装置は、燃料タンクから発生した蒸
発燃料を活性炭等の吸着剤が装着されたキャニスタに導
き、キャニスタに吸着させることにより、蒸発燃料（以
下、単に燃料ともいう）が大気に放出されるのを防止す
る構成となっている。

【０００３】しかるに、キャニスタの容量には制限があ
り吸着できる燃料量が限られているため、キャニスタの
負担を軽減する目的より、蒸発燃料を燃料タンクに戻す
機構が設けられた蒸発燃料回収装置がある。

【０００４】従来、この蒸発燃料を燃料タンクに戻す機
構が設けられた蒸発燃料回収装置として、例えば実開平
　２−１４４５４号公報に開示されたものがある。同公
報に開示された蒸発燃料回収装置は、キャニスタの負担
を軽減するため、燃料タンクとキャニスタの間にパージ
ラインを設けると共に、このパージラインに蒸発燃料を
液化する気液分離器を配設し、この気液分離器で回収し
た液体燃料を燃料タンクに戻す構成とされていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】エンジンが駆動してい
る間は燃料タンクの温度も高く、よって充填されている
燃料は蒸発しやすい環境にあり、燃料タンクの内圧も高
くなっている。しかるに、エンジンが停止され燃料タン
ク内の温度が下がると、燃料タンク内に負圧が生じ、キ
ャニスタに吸着されていた燃料が燃料タンクに戻ること
が知られている（この現象をバックパージという）。こ
のバックパージによりキャニスタから燃料が燃料タンク
に戻るのは、キャニスタの吸着能力の維持等の面からは
望ましいことである。

【０００６】しかるに従来の蒸発燃料回収装置では、燃
料タンクと気液分離器の間には気液分離器が配設された
パージラインが設けられているだけであり、またこのパ
ージラインは気液分離器が配設されているため、その流
体抵抗は高い値となっている。一方、上記した燃料タン
ク内に生じる負圧は、さほど高い圧力ではない。従って
、従来の蒸発燃料回収装置では、パージラインの流体抵
抗が高いため、バックパージされる燃料量が減少し、バ
ックパージによるキャニスタの吸着能力の回復効果が望
めないという問題点があった。

【０００７】本発明は上記の点に鑑みてなされたもので
あり、バックパージによりキャニスタの吸着能力を有効
に回復することができる蒸発燃料回収装置を提供するこ
とを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明では、燃料タンクとキャニスタを連通するパ
ージラインを備えた構成の蒸発燃料回収装置において、
上記燃料タンクとキャニスタとの間に、パージラインを
バイパスし、このパージラインよりも流体抵抗の小さい
バイパス通路を設けると共に、このバイパス通路に、少
なくとも燃料タンクに負圧が生じているときには開弁す
る弁装置を設けたことを特徴とするものである。

【０００９】

【作用】上記構成とされた蒸発燃料回収装置では、エン
ジンの停止等により燃料タンク内の温度が下がり、燃料
タンクに負圧が発生すると、弁装置が開弁されバイパス
通路が燃料タンクとキャニスタを連通する。バイパス通
路はパージラインより流体抵抗が小さいため、燃料タン
クに発生する小さな負圧によっても、キャニスタに吸着
されている燃料を燃料タンクに戻すことができる。

【００１０】

【実施例】次に本発明の実施例について図面と共に説明
する。図１は本発明の第１実施例である蒸発燃料回収装
置１を示す概略構成図である。

【００１１】同図において、２は燃料タンクであり、内
部に燃料３が貯溜されている。この燃料タンク２には、
燃料供給ライン４，燃料リターンライン５，タンクパー
ジライン６，ベーパリターンライン７が接続されている
。

【００１２】燃料供給ライン４は、燃料タンク２内の燃
料３を吸気管８に配設されたインジェクタ９に供給する
ための配管であり、また燃料リターンライン５はインジ
ェクタ９で噴射されなかった余剰燃料を燃料タンク２に
戻すための配管である。この燃料供給ライン４及び燃料
リターンライン５には、燃料噴射を行うための燃料ポン
プ，燃料フィルタ，プレッシャーレギュレーター等が配
設されているが、本発明とは直接の関係がないため図示
を省略してある。尚、図中１０はスロットルバルブを、
また１１は吸気バルブを示している。

【００１３】上記の燃料リターンライン５には、負圧ポ
ンプ１２が設けられている。この負圧ポンプ１２は、例
えば図２に示されるようなジェットポンプである。負圧
ポンプ１２は、同図に示されるように、二つの流入口１
３，１４と一つの流出口１５を有しており、流入口１３
から流出口１５に至る流路の途中が絞られベンチュリー
１６を形成している。また、このベンチュリー１６近傍
の下流側には、流入口１４からの流路が接続されている
。流入口１３には燃料リターンライン５が接続され、流
入口１４には後述する気液分離器１７が接続され、更に
流出口１５にはベーパリターンライン７が接続されてい
る。上記の負圧ポンプ１２（ジェットポンプ）は、流路
内にベンチュリー１６を形成しただけの簡単な構成であ
るため、安価に製造することができ、また故障の発生も
極めて少ない。

【００１４】上記構成の負圧ポンプ１２において、流入
口１３から流出口１５に向け燃料ポンプに付勢されたリ
ターン燃料が流れると、リターン燃料はベンチュリー１
６において流速を増し、流入口１４側の気体，流体を巻
き込みながら流出口１５より排出する。よって、流入口
１４には負圧が発生し、この負圧は気液分離器１７内に
吸着された燃料を燃料タンク２に向け吸引する力として
作用する。

【００１５】再び図１に戻って説明する。タンクパージ
ライン６は、燃料タンク２とキャニスタ１８とを連通す
る配管であり、気液分離器１７はこのタンクパージライ
ン６の途中に配設されている。燃料タンク２で発生する
蒸発燃料（ベーパ）は、このタンクパージライン６を通
り気液分離器１７に導入される。また、タンクパージラ
イン６は、その気液分離器１７の上流側所定部分の配管
径が細くされている（参照記号６ａで示す）。この構成
とすることにより、タンクパージライン６ａの流体抵抗
は大きくなり、蒸発燃料がキャニスタ１８に導入され難
い構成となっている。このような構成とするのは、蒸発
燃料はなるべくキャニスタ１８に吸着させることなく燃
料タンク２に戻す方が、キャニスタ１８の吸着能力を維
持する面より好ましいからである。

【００１６】気液分離器１７は、所謂衝突型と呼ばれる
気液分離器であり、その内部に複数の衝突板１７ａを設
けている。気液分離器１７に導入された蒸発燃料は複数
の衝突板１７ａと衝突しつつ上動していくが、この衝突
の過程において冷却され液化される。液化した燃料は気
液分離器１７の底部に設けられた配管１７ｂを介して気
液分離器１７から排出される。この配管１７ｂは、前記
した負圧ポンプ１２の流入口１４に接続されている。ま
た、燃料リターンライン５からのリターン燃料が気液分
離器１７へ流入しないよう、配管１７ｂには一方向弁１
９が配設されている。

【００１７】キャニスタ１８は内部に活性炭等の吸着剤
が充填された構成とされており、気液分離器１７を通過
してきた蒸発燃料を吸着し保持するものである。このキ
ャニスタ１８には、前記の気液分離器１７と接続された
配管２０と共に、キャニスタ１８に吸着された燃料をパ
ージするキャニスタパージライン２１が接続されている
。このキャニスタパージライン２１は吸気管８に接続さ
れると共にその途中には負圧切り換え弁（ＶＳＶ）２２
が配設されており、ＶＳＶ２２が開弁することによりキ
ャニスタ１８に吸着された燃料をエンジンの吸気系に供
給できる構成となっている。これにより、燃費の向上を
図ると共にキャニスタ１８のオーバフローを防止してい
る。

【００１８】次に本発明の要部となるバイパスライン２
３について説明する。バイパスライン２３は、その一端
が気液分離器１７と接続された配管２０に接続されると
共に、他端が前記したタンクパージライン６に接続され
ている。また、このバイパスライン２３には、負圧切り
換え弁（ＶＳＶ）２４が配設されている。このＶＳＶ２
４は、燃料タンク２の圧力が所定の負圧となると開弁し
、バイパスライン２３を開放する構成となっている。 また、バイパスライン２３の径寸法はタンクパージライ
ン６の径寸法に比べて大きな径寸法とされている。また
、バイパスライン２３には気液分離器１７のような、流
体抵抗を増大させる構成物は設けられておらず（ＶＳＶ
２４も開弁状態においては、流体抵抗を増大させるよう
なことはない）、流体抵抗の小さな流体が流れ易い構成
となっている。

【００１９】続いて、上記構成とされた蒸発燃料供給装
置１の動作について説明する。先ず、エンジンが駆動中
で燃料タンク２の温度が高い場合について説明する。燃
料タンク２の温度が高い場合、燃料タンク２に貯溜され
ている燃料３は蒸発し易く、蒸発した燃料（ベーパ）は
タンクパージライン６，６ａを通り気液分離器１７に流
れ込む。気液分離器１７に流入した蒸発燃料のうち、そ
の一部は気液分離器１７により液化し、液化した燃料は
負圧ポンプ１２に付勢されて配管１７ｂ，一方向弁１９
，負圧ポンプ１２，ベーパリターンライン７を順次通り
、燃料タンク２に戻される。一方、気液分離器１７で液
化しなかった蒸発燃料はキャニスタ１８に流入し、キャ
ニスタ１８内の活性炭に吸着保持される。

【００２０】次に、本発明の特徴であるエンジンが停止
し燃料タンク２の温度が低くなった場合における蒸発燃
料回収装置１の動作について説明する。

【００２１】燃料タンク２の温度が低くなると、次第に
燃料タンク２の内圧は低くなり、ついには負圧となる。 燃料タンク２が負圧となると、ＶＳＶ２４は開弁し、バ
イパスライン２３は開放される。前記したように、バイ
パスライン２３は流体抵抗の小さな配管であるため、燃
料タンク２で生じた負圧はキャニスタ１８にバイパスラ
イン２３を介して印加され、キャニスタ１８内の活性炭
に吸着されていた燃料はバイパスライン２３を通り燃料
タンク２にバックパージされる。燃料タンク２で生じる
負圧は、それほど大きな負圧ではないが、流体抵抗の小
さなバイパスライン２３を設けることにより、この小さ
な負圧を有効に利用してキャニスタ１８に吸着されてい
た燃料を燃料タンク２に戻すことができる。よって、キ
ャニスタ１７における燃料吸着量を削減することができ
、キャニスタ１７の負担軽減を図ることができ、よって
吸着剤の吸着能力の向上及び劣化防止を図ることができ
る。尚、ＶＳＶ２４の開放は、エンジンの停止後所定時
間経過したときに自動的に行うようにしてもよい。

【００２２】次に本発明の第２実施例について説明する
。図３は本発明の第２実施例である蒸発燃料回収装置３
０を示している。尚、同図において図１に示した構成と
同一構成については同一符号を付してその説明を省略す
る。

【００２３】第１実施例に係る蒸発燃料回収装置１では
、バイパスライン２３のキャニスタ側の端部を気液分離
器１７と接続された配管２０に接続する構成とした。 しかるに、本実施例に係る蒸発燃料回収装置３０は、バ
イパスライン３１を配管２０と独立させ、配管２０はキ
ャニスタ１８の底部近傍まで深く挿入した構成とすると
共に、バイパスライン３１の端部３１ａはキャニスタ１
８に内設された活性炭３２（梨地で示す）内に開口する
よう構成したことを特徴とするものである。

【００２４】上記構成とされた蒸発燃料回収装置３０は
、バックパージ時においてバイパスライン３１のキャニ
スタ側の端部３１ａが活性炭３２内に開口しているため
、活性炭３２に吸着されている燃料を直接パージするこ
とができるため、効率よくキャニスタ１８内の燃料をパ
ージすることができる。また、バイパスライン２３は気
液分離器１７の下流側と接続していないため、燃料タン
ク２で生じている負圧をより直接的にキャニスタ１８に
印加することができるため、これによっても効率よくキ
ャニスタ１８内の燃料をパージすることができる。

【００２５】図４は、上記した本発明の第２実施例の変
形例である蒸発燃料回収装置４０を示している。尚、同
図においても図１及び図３に示した構成と同一構成につ
いては同一符号を付してその説明を省略する。

【００２６】前記した第１及び第２実施例に係る蒸発燃
料回収装置１，３０では、燃料タンク２の内圧の値によ
ってバイパスライン３１を開閉する弁装置としてＶＳＶ
２２を用いた構成を示したが、蒸発燃料回収装置４０で
はＶＳＶ２４に代えて一方向弁４１を設けたことを特徴
とするものである。この一方向弁４１は、図中矢印Ａ１
方向（燃料タンク２からキャニスタ１８に向かう方向）
に向かう流体は通過させないが、図中矢印Ａ２方向（キ
ャニスタ１８から燃料タンク２に向かう方向）に向かう
流体は通過させる弁装置である。

【００２７】上記のようにＶＳＶ２４に代えて一方向弁
４１を設けた構成としても、燃料タンク２の内圧が高い
場合は蒸発燃料はバイパスライン３１を通過することな
く気液分離器１７に流入し、また燃料タンク２の内圧が
低くなった場合には、負圧によりキャニスタ１８内の吸
着燃料はバイパスライン３１を通って燃料タンク２に戻
る構成とすることができる。一般に、一方向弁４１はＶ
ＳＶ２２に比べて構成が簡単で安価であるため、上記構
成とすることにより、製品コストの低減，メンテナンス
の容易化等を図るこきとができる。

【００２８】尚、上記した各実施例では、タンクパージ
ライン６に気液分離器１７を取り付けた構成の蒸発燃料
回収装置１，３０，４０に、バイパスライン２３，３１
及び弁装置２４，４１を配設した構成を示したが、図５
に示されるような気液分離器を設けていない蒸発燃料回
収装置５０においても、本発明を適用することができる
。即ち、燃料タンク２とキャニスタ１８を連通するタン
クパージライン５１（気液分離器は配設されていない）
に、このタンクパージライン５１より流体抵抗の小さな
（具体的には径寸法の大きな）バイパスライン５２を設
けると共に、このバイパスライン５２に燃料タンク２が
負圧の時に開弁するＶＳＶ５３を設けた構成としても、
前記した各実施例と同様にキャニスタ１８から効率よく
燃料をバックパージすることができる。

【００２９】また、上記した各実施例ではバイパスライ
ン２３，３１に配設する弁装置としてＶＳＶ２４，５３
や一方向弁４１を用いた構成を示したが、バイパスライ
ンに配設する弁装置はこれに限るものではなく、少なく
とも燃料タンク２が負圧になった時、バイパスラインを
開放する構成のものであれば他の構成の弁装置を用いて
もよい。また、燃料タンク２内の圧力或いは温度を測定
するセンサを設けておき、これらのセンサからの信号に
基づき弁装置を開閉する制御手段を設けた構成としても
よい。

【００３０】

【発明の効果】上述の如く本発明によれば、エンジンの
停止等により燃料タンク内の温度が下がり、燃料タンク
に負圧が発生すると、弁装置は開弁し、流体抵抗が小さ
くなるよう構成されたバイパス通路は燃料タンクとキャ
ニスタを連通し、よって燃料タンクに発生する負圧は流
体抵抗の小さなバイパス通路を介して直接的にキャニス
タに印加され、小さな負圧であってもキャニスタに吸着
されている燃料を効率良く燃料タンクに戻すことができ
る等の特長を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例である蒸発燃料回収装置を
示す構成図である。

【図２】負圧ポンプの構造を説明するための断面図であ
る。

【図３】本発明の第２実施例である蒸発燃料回収装置を
示す構成図である。

【図４】図３に示す蒸発燃料回収装置の変形例を示す構
成図である。

【図５】気液分離器を設けていない蒸発燃料回収装置に
おいても本発明が適用できることを説明するための図で
ある。

【符号の説明】

１，３０，４０，５０　　蒸発燃料回収装置２　　燃料
タンク ３　　燃料 ４　　燃料供給ライン ５　　燃料リターンライン ６，５１　　タンクパージライン ７　　ベーパリターンライン ８　　吸気管 ９　　インジェクタ １２　　負圧ポンプ（ジェットポンプ）１３，１４　　
流入口 １５　　流出口 １６　　ベンチュリー １７　　気液分離器 １８　　キャニスタ １９，４１　　一方向弁 ２０　　配管 ２１　　キャニスタパージライン ２２，２４，５３　　負圧切り換え弁（ＶＳＶ）２３，
３１，５２　　バイパスライン ３２　　活性炭

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　燃料タンクとキャニスタを連通するパ
   ージラインを備えた構成の蒸発燃料回収装置において、
   該燃料タンクとキャニスタとの間に、該パージラインを
   バイパスし、該パージラインよりも流体抵抗の小さいバ
   イパス通路を設けると共に、該バイパス通路に、少なく
   とも該燃料タンクに負圧が生じているときには開弁する
   弁装置を設けたことを特徴とする蒸発燃料回収装置。