JPH0631576B2 - 燃料タンクの内圧制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、例えば自動車等の燃料タンク内で発生するベ
ーパをキャニスタに導出し、内圧を制御するのに用いて
好適な燃料タンクの内圧制御装置に関し、特に、高地走
行時にタンク内圧が低下して、多量のベーパが発生する
のを防止できるようにした燃料タンク内圧制御装置に関
する。

〔従来の技術〕

一般に、自動車等の燃料タンク内では、エンジンの停止
時等に燃料が気化してベーパが発生する。そして、この
ベーパは炭化水素（ＨＣ）等の有害成分を多量に含有
し、大気中に放出すると大気汚染を招いてしまうから、
燃料タンクのベーパはキャニスタ内に一時的に蓄えるよ
うにしている。

そこで、第３図および第４図にキャニスタを備えた従来
技術の燃料噴射装置を示す。

図において、１は自動車のエンジンで、該エンジン１は
シリンダ１Ａ、ピストン１Ｂ、燃焼室１Ｃ等から構成さ
れ、該エンジン１には燃焼室１Ｃ内に向けて燃料を噴射
する噴射弁２が設けられると共に、該燃焼室１Ｃ内に外
気を吸気するインテイクマニホールド３が設けられ、該
インテイクマニホールド３の途中にはスロットルバルブ
４が設けられている。

５は燃料６を貯える燃料タンク、７は該燃料タンク５内
に設けられた燃料ポンプ、８は該燃料ポンプ７と噴射弁
２との間を接続する燃料配管で、該燃料配管８の途中に
はフィルタ９、圧力レギュレータ１０が設けられてい
る。なお、前記圧力レギュレータ１０は制御圧配管１１
を介してインテイクマニホールド３のコレクタ３Ａ内の
正圧または負圧を制御圧として導びき、燃圧を該インテ
イクマニホールド３内の圧力に応じて制御し、余剰油は
リターン配管１２を介して燃料タンク５に戻す。

１３は燃料６の気化によって発生するベーパとしてのエ
バポガスを一時的に吸収する活性炭を内蔵したキャニス
タで、該キャニスタ１３の流入側はベーパ導管としての
流入配管１４、チェック弁１５を介して燃料タンク５内
と接続されている。また、キャニスタ１３にはパージ制
御弁１３Ａが設けられ、該パージ制御弁１３Ａはインテ
イクマニホールド３内圧力のうちスロットルバルブ４近
傍の圧力を背圧として導びく背圧導入配管１６と、キャ
ニスタ１３に蓄えたエバポガスをインテクマニホールド
３内のスロットルバルブ４下流側位置でコレクタ３Ａに
パージ（排出）する流出配管１７とに接続されている。
そして、前記キャニスタ１３は燃料タンク５に発生した
エバポガスを流入配管１４を介して流入させ、活性炭に
蓄え、一方パージ制御弁１３Ａはスロットルバルブ４が
開弁を開始するオフアイドル時にインテイクマニホール
ド３内に生じる負圧を背圧導入配管１６を介して導入す
ることにより開弁し、蓄えたエバポガスをパージエアと
して流出配管１７からインテイクマニホールド３内にパ
ージする。

ここで、前記チェック弁１５は第４図に示す如く、有底
筒状に形成され、底部側に接続口１８Ａが突設された弁
ケース１８と、該弁ケース１８の開口端側を施蓋し、接
続口１９Ａが突設された蓋体１９と、弁ケース１８内に
弁ばね２０を介して可動に設けられ、呼吸孔２１Ａ，２
１Ａ，…が穿設された弁支持部材２１と、該弁支持部材
２１に保持部材２２を介して取付けられ、常時は弁ばね
２０により蓋体１９の内面に着座したチェック弁体２３
と、弁支持部材２１の各呼吸孔２１Ａを開閉する呼吸弁
体２４とからなり、接続口１８Ａ，１９Ａが流入配管１
４の途中に接続されるようになっている。そして、チェ
ック弁体２３は燃料タンク５の内圧がエバポガスにより
大気圧よりも高くなると弁ばね２０に抗して開弁し、燃
料タンク５内のエバポガスをキャニスタ１３側に矢次Ａ
方向に流入させる。また、呼吸弁体２４は燃料タンク５
の内圧が大気圧よりも低くなると開弁し、キャニスタ１
３の大気導入口１３Ｂから流入配管１４、各呼吸孔２１
Ａ等を介して燃料タンク５内に外気としてのエアを矢示
Ｂ方向に流入させる。

さらに、２５はマイクロコンピュータ等によって構成さ
れるコントロールユニットを示し、該コントロールユニ
ット２５は噴射弁２からの噴射量を演算し、この演算に
基づく所定デューティをもった噴射パルス信号を噴射弁
２に出力する機能を有している。

従来技術による燃料噴射装置は上述の如き構成を有する
もので、まずエンジン１の始動と共に燃料ポンプ７が回
転して、燃料タンク５内の燃料６を燃料配管８内に吐出
させ、インテイクマニホールド３の各分岐管３Ｂ先端側
に設けられた噴射弁２からこの燃料６をコントロールユ
ニット２５の噴射パルス信号に基づいて噴射させる。そ
して、燃料配管８内の燃料６は圧力レギュレータ１０に
よって燃圧調整され、大部分の燃料６は余剰油となって
圧力レギュレータ１０からリターン配管１２を介し燃料
タンク５内へと戻される。この場合、燃料配管８および
リターン配管１２等は車両のエンジンルーム内へと延
び、余剰油はエンジンルーム内の高温にさらされている
から、この余剰油はエンジン１等に冷却作用を与えつ
つ、比較的高い温度状態となって燃料タンク５内へと戻
される。

また、燃料タンク５内の燃温上昇に伴って燃料タンク５
内で燃料６から発生するベーパとしてのエバポガスは流
入配管１４、チェック弁１５を介してキャニスタ１３内
に順次蓄えられ、エンジン１のオフアイドル時等に該キ
ャニスタ１３から流出配管１７を介してインテイクマニ
ホールド３内にパージされ、燃料の一部として有効に活
用される。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、上述した従来技術では、燃料タンク５とキャ
ニスタ１３とを接続した流入配管１４の途中にチェック
弁１５を設けているに過ぎず、該チェック弁１５は燃料
タンク５の内圧とキャニスタ１３側の大気圧との差圧に
応じチェック弁体２３等が開弁するから、例えば２００
０ｍを越える高地で車両を走行させる場合に大気圧が１
気圧以下となると、前記差圧に応じチェック弁体２３が
開弁し、燃料タンク５の内圧も１気圧以下まで減圧さ
れ、燃料６の沸点が低下してしまう。また、燃料タンク
５内の燃温は余剰油の温度上昇に伴って徐々に高くなっ
てしまう。

このため、従来技術では高地走行時に燃料タンク５の内
圧低下と燃温上昇に伴い該燃料タンク５内の燃料６から
多量のベーパとしてのエバポガスが発生し、このエバポ
ガスはキャニスタ１３に導出されて該キャニスタ１３を
満杯状態にすると共に、その一部は燃料タンク５内で燃
料ポンプ７に吸込まれ、該燃料ポンプ７内でキャビテー
ションロックを生じさせ、噴射弁２から燃料６と共にエ
バポガスを噴射させるようになり、空燃比がリーンとな
って加速不良や再始動不良の原因となるという欠点があ
る。

本発明は上述した従来技術の欠点に鑑みなされたもの
で、本発明は高地走行時に燃料タンク内が減圧され、燃
温上昇に伴い多量のベーパ（エバポガス）が発生するの
を防止でき、エンジンの加速性や再始動性等を向上でき
るようにした燃料タンクの内圧制御装置を提供するもの
である。

〔課題を解決するための手段〕

上述した課題を解決するために本発明は、内部に燃料ポ
ンプが設けられた燃料タンクと、該燃料タンク内で発生
する燃料のベーパをキャニスタに導出すべく、該燃料タ
ンクとキャニスタとの間に設けられたベーパ導管と、該
ベーパ導管の途中に設けられ、該ベーパ導管の流路を開
閉制御する制御弁と、該制御弁と燃料タンクとの間に位
置して前記ベーパ導管の途中に設けられ、前記燃料タン
ク内で発生したベーパを一時的に収容するサージタンク
と、該サージタンク内の圧力を検出する圧力センサと、
前記燃料タンク内の燃温を検出する温度センサと、高地
走行時の高度を検出する高度センサと、常時は前記制御
弁を開弁させ、該高度センサ、温度センサによる検出値
が所定高度、所定温度以上で、前記圧力センサによる検
出値が所定圧以下のときに前記制御弁を閉弁させる弁開
閉手段とから構成を採用している。

〔作用〕

上記構成により、高地走行時に燃温が上昇すると、サー
ジタンク内の圧力に応じて制御弁を開弁させるから、燃
料タンクの内圧がサージタンク内の圧力、例えば１気圧
以下まで減圧されるのを防止でき、燃料タンクの燃料か
らベーパとしてのエバポガスが発生し易くなるのを効果
的に抑えることができる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を第１図および第２図に基づいて
説明する。なお、実施例では前述した第３図、第４図に
示す従来技術と同一の構成要素に同一の符号を付し、そ
の説明を省略するものとする。

図中、３１はキャニスタ１３とチェック弁１５との間に
位置して、ベーパ導管とての流入配管１４の途中に設け
られた制御弁を示し、該制御弁３１は電磁式開閉弁等に
よって構成され、後述するコントロールユニット３６か
らの信号に基づき流入配管１４の流路を開閉するように
なっている。３２は該制御弁３１とチェック弁１５との
間に位置して、流入配管１４の途中に設けられたサージ
タンクを示し、該サージタンク３２は燃料タンク５内で
の燃料６から発生したベーパとしてのエバポガスを一時
的に収容し、制御弁３１の開弁時にはこのエバポガスを
流入配管１４を介してキャニスタ１３内に順次流入させ
るようになっている。

３３はサージタンク３２に設けられた圧力センサを示
し、該圧力センサ３３はサージタンク３２内の圧力Ｐを
検出し、この圧力Ｐに対応した検出信号をコントロール
ユニット３６へと出力するようになっている。３４は車
両のボデー等に設けられる高度センサを示し、該高度セ
ンサ３４が気圧計等を用いて構成され、車両が高地走行
をしているときの高度Ｈを検出し、その検出信号をコン
トロールユニット３６に出力する。３５は燃料タンク５
に設けられる温度センサを示し、該温度センサ３５は燃
料タンク５内の燃温Ｔを検出し、検出信号をコントロー
ルユニット３６へと出力する。

さらに、３６はマイクロコンピュータ等によって構成さ
れるコントロールユニットを示し、該コントロールユニ
ット３６の入力側は圧力センサ３３、高度センサ３４お
よび温度センサ３５等に接続され、出力側は噴射弁２
（第３図参照）および制御弁３１等と接続されている。
そして、該コントロールユニット３６は従来技術のもの
と同様に噴射弁２から噴射される燃料の噴射量を演算す
る機能の他に、その記憶回路に第２図に示すプログラム
等を格納し、制御弁３１の開，閉弁処理動作を行うよう
になっている。

本実施例による燃料タンク５の内圧制御装置は上述の如
き構成を有するもので、次に第２図を参照してコントロ
ールユニット３６による制御弁３１の開，閉弁処理につ
いて説明する。

まず、エンジン１の始動と共に処理動作をスタートさせ
て、ステップ１で高度センサ３４から車両の走行高度Ｈ
を読込み、ステップ２に移って高度Ｈが、例えば海抜２
０００ｍの所定高度Ｈ_０以上か否かを判定する。そし
て、ステップ２で「ＹＥＳ」と判定したときには車両が
海抜２０００ｍ以上の高地走行中であるから、ステップ
３に移って温度センサ３５から燃料タンク５内の燃温Ｔ
を読込み、ステップ４で燃温Ｔが、例えば５０℃の所定
温度Ｔ_０以上であるか否かを判定する。そして、ステッ
プ４で「ＹＥＳ」と判定したときには燃温Ｔが５０℃以
上となっているから、ステップ５に移ってサージタンク
３２内の圧力Ｐを圧力センサ３３から読込み、ステップ
６で圧力Ｐが所定圧Ｐ_０、例えば１気圧以下から否かを
判定する。

そして、ステップ６で「ＹＥＳ」と判定したときには、
サージタンク３２内の圧力Ｐが１気圧以下となり、該サ
ージタンク３２に流入配管１４を介して連通する燃料タ
ンク５内も１気圧以下まで減圧されるようになるから、
ステップ７に移って制御弁３１を開弁させ、サージタン
ク３２内に収容された燃料タンク５からのエバポガス
（ベーパ）がキャニスタ１３内に流入配管１４を介して
流入してゆくのを遮断する。即ち、車両の高地走行時に
は周囲の大気自体も１気圧より低い圧力状態となり、キ
ャニスタ１３内もこの低い圧力状態にさらされ、この状
態で仮に制御弁３１を開弁させると、燃料タンク５内も
１気圧よりも低い圧力まで下がってしまい、エンジン１
の作動、停止に係りなく燃料タンク５内では燃料６から
エボポガスが多量に発生し易くなる。

そこで、これを防止するために本実施例では、制御弁３
１をステップ７で開弁させ、キャニスタ１３とサージタ
ンク３２との間を遮断しているから、サージタンク３２
内の圧力が１気圧より低い圧力まで下がるのを防止で
き、該サージタンク３２と流入配管１４、チェック弁１
５を介して連通した燃料タンク５の内の内圧を１気圧程
度の圧力に保持でき、燃料タンク５内でのエバポガスの
発生を抑えることができる。また、エンジン１の作動に
よって燃料タンク５内の燃料６が消費され、タンク内圧
が下がってエバポガス（ベーパ）が発生したとしても、
このときにはエバポガスによりタンク内圧が上昇して１
気圧以下となるのは防止され、従来技術のように多量の
エバポガスが発生し続けるのを抑えることができる。

また、ステップ２で「ＮＯ」と判定したときには車両が
海抜２０００ｍ未満の路上を走行中であるから、燃料タ
ンク５の内圧が所定圧Ｐ_０（１気圧）以下まで減圧され
ることはなく、ステップ８に移って制御弁３１を開弁さ
せる。そして、ステップ４で「ＮＯ」と判定したときに
は燃料タンク５内の燃温が低く、該燃料タンク５内でエ
バポガスが発生する可能性は低いから、この場合もステ
ップ８に移って制御弁３１を開弁させる。また、ステッ
プ６で「ＮＯ」と判定したときにはサージタンク３２お
よび燃料タンク５内が１気圧よりも高い圧力状態となっ
ているから、この場合はステップ９に移って制御弁３１
を開弁させ、燃料タンク５内のエバポガスをサージタン
ク３２を介してキャニスタ１３に流入させ、燃料タンク
５内に多量のエバポガスが充満されのを防止できる。

従って本実施例では、車両の高地走行時に燃温が５０℃
以上まで上昇し、サージタンク３２内の圧力が１気圧以
下まで低下したときに、制御弁３１を開弁させるように
したから、燃料タンク５の内圧が高地走行時に減圧され
て、燃料６の沸点が低下するのを防止でき、燃料タンク
５内で燃料６から多量のエバポガスが発生するのを効果
的に抑えることができ、ベーパロック等によるエンジン
１の加速不良や再始動不良等の問題を解消することがで
きる。

なお、第２図に示すプログラムにおいてステップ７、ス
テップ８およびステップ９が弁開閉手段の具体例であ
る。

〔発明の効果〕

以上詳述した通り、本発明によれば、ベーパ導管の途中
に設けた制御弁を常時は開弁させ、高度センサ温度セン
サによる検出値が所定高度、所定温度以上で、圧力セン
サによる検出値が所定圧以下のときに閉弁させる構成と
したから、燃料タンクの内圧が高走行時に減圧されて燃
料の沸点が低下するのを防止でき、燃料タンク内で多量
のベーパが発生するのを効果的に抑えることができ、エ
ンジンの加速性や再始動性を向上させることができる
等、種々の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本発明の実施例を示し、第１図は
燃料タンクの内圧制御装置を示す全体構成図、第２図は
制御弁の開，閉弁処理を示す流れ図、第３図および第４
図は従来技術を示し、第３図は燃料噴射装置の全体構成
図、第４図はチェック弁を示す縦断面図である。 ２……噴射弁、５……燃料タンク、７……燃料ポンプ、
１３……キャニスタ、１４……流入配管（ベーパ導
管）、１５……チェック弁、３１……制御弁、３２……
サージタンク、３３……圧力センサ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】内部に燃料ポンプが設けられた燃料タンク
   と、該燃料タンク内で発生する燃料のベーパをキャニス
   タに導出すべく、該燃料タンクとキャニスタとの間に設
   けられたベーパ導管と、該ベーパ導管の途中に設けら
   れ、該ベーパ導管の流路を開閉制御する制御弁と、該制
   御弁と燃料タンクとの間に位置して前記ベーパ導管の途
   中に設けられ、前記燃料タンク内で発生したベーパを一
   時的に収容するサージタンクと、該サージタンク内の圧
   力を検出する圧力センサと、前記燃料タンク内の燃温を
   検出する温度センサと、高地走行時の高度を検出する高
   度センサと、常時は前記制御弁を開弁させ、該高度セン
   サ、温度センサによる検出値が所定高度、所定温度以上
   で、前記圧力センサによる検出値が所定圧以下のときに
   前記制御弁を閉弁させる弁開閉手段とから構成してなる
   燃料タンクの内圧制御装置。