JPH0914059A - 蒸発燃料排出抑止装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 制御弁が故障した緊急時に、燃料タンクの給
油を円滑に実行する蒸発燃料排出抑止装置を提供する。 【構成】 燃料タンク１０に燃料を供給するフィラーパ
イプ３０に並設させた蒸発燃料放出管４０により、燃料
タンク１０と外気とを連通させ、この蒸発燃料放出管４
０の蒸発燃料放出口４０ａに蒸発燃料キャップ４１を着
脱自在に設ける。蒸発排出抑止装置のチャージ通路７１
に介装された制御弁７３が故障した場合でも、蒸発燃料
キャップ４１を取り外すことにより、蒸発燃料放出管４
０をエマージェンシーライン機能させ、燃料タンク１０
内の蒸発燃料を素早く外気に排出させることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車エンジン等
の内燃機関の燃料系に用いられ、燃料タンクから発生し
た蒸発燃料が外気に排出されることを抑止する蒸発燃料
排出抑止装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、内燃機関の燃料系においては、燃
料タンクの内部に発生した蒸発燃料をキャニスタ等によ
って一時的に捕集し、蒸発燃料が外気に排出される不具
合を回避するために、種々の蒸発燃料排出抑止装置を備
えている。

【０００３】図３は、チャーコール・キャニスタ方式に
よる従来の蒸発燃料排出抑止装置を示すもので、燃料タ
ンク１０と蒸発燃料の吸着剤を収納したキャニスタ６０
とは、燃料タンク１０側で第１チャージ通路７１および
第２チャージ通路７４に二分岐したチャージ通路７０に
より接続されている。そして、燃料タンク１０の内圧を
給油時に低減させるために、第１チャージ通路７１には
第１フロート弁７２の下流側に制御弁７３が介装され、
内燃機関の稼働時及び停止時に燃料タンク１０内部の蒸
発燃料を規定圧力に保持するために、第２チャージ通路
７４には第２フロート弁７５の下流側に二方向弁７６が
介装されている。

【０００４】一方、燃料タンク１０とキャップ格納ユニ
ット２０はフィラーパイプ３０で接続され、フィラーパ
イプ３０の給油口３０ａには燃料キャップ３１が着脱自
在に取り付けられている。キャップ格納ユニット２０に
はフィラーリッド２１が開閉自在にヒンジ結合され、キ
ャップ収納ユニット２０の内部空間が外気と遮断できる
ようになっている。

【０００５】このような従来装置によれば、内燃機関の
稼働時及び停止時に、燃料タンク１０の内圧が規定レベ
ルを越えると、蒸発燃料は第２フロート弁７５及び二方
向弁７６を通過し、第２チャージ通路７４からチャージ
通路７０を介してキャニスタ６０に送出される。このよ
うにして、燃料タンク１０の内圧は規定レベルに保持さ
れているが、この規定圧力は通常は大気圧と同等ではな
い。

【０００６】そこで、燃料タンク１０の給油時には、制
御弁７３が開弁されることにより、燃料タンク１０の蒸
発燃料は第１チャージ通路７１からチャージ通路７０を
介してキャニスタ６０に送出され、燃料タンク１０内
が、減圧される。そして、特に燃料タンク１０の給油が
始まることを検知し、制御弁７３を開閉制御するため
に、キャップ格納ユニット２０を構成するフィラーリッ
ド２１の開閉を検知し、燃料キャップ３１の着脱を検知
し、あるいは燃料注入ガンの挿脱を検出することなどが
行われている。

【０００７】なお、このような先行技術は、特開平５−
１０２１５号公報などに詳細に開示されている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の蒸発燃料排出抑止装置において、何等かの故障
が発生し、給油時に制御弁が開かない場合には、燃料タ
ンクの内圧が上昇したままとなる。このため、給油口か
らフィラーパイプ３０に燃料注入ガン（図示せず）を挿
入し、燃料タンク１０に燃料を注入することが困難とな
るので、好適に給油することができないという虞があ
る。

【０００９】そこで、本発明は、以上の問題点に鑑みて
なされたものであり、制御弁が故障した緊急時に、燃料
タンクの給油を円滑に実行できる蒸発燃料排出抑止装置
を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】請求項１に係る本発明
は、燃料タンクに連なるチャージ通路に接続されると共
に燃料タンクに発生した蒸発燃料を吸着・解放させるキ
ャニスタと、チャージ通路の途中に設置されると共に燃
料タンクの給油時にチャージ通路を開放する制御弁とを
備え、蒸発燃料をキャニスタに接続されたパージ通路を
介してエンジンに供給する蒸発燃料排出抑止装置におい
て、燃料タンクに燃料を供給するフィラーパイプに併設
され燃料タンクの上部に接続されると共に蒸発燃料放出
口を介して外気に連なる蒸発燃料放出管と、上記の蒸発
燃料放出口を開閉する蒸発燃料キャップとを備えること
を特徴とする。

【００１１】本発明の蒸発燃料排出抑止装置において、
内燃機関が通常の稼働または停止状態の場合には、給油
口は燃料キャップで閉塞され、蒸発燃料放出口は蒸発燃
料キャップにより閉塞されている。したがって、燃料か
ら発生した蒸発燃料は、燃料タンク、パージ通路および
キャニスタの内部に保持されている。

【００１２】一方、燃料タンクに燃料を供給する給油時
には、制御弁がチャージ通路を開放するので、燃料タン
ク内部の蒸発燃料はチャージ通路に流入してキャニスタ
の内部に一時的に貯蔵され、したがって、燃料タンクの
内圧は大気圧とほとんど拮抗する。

【００１３】このとき、何等かの故障が発生し、制御弁
が作動しなくても、操作者が蒸発燃料放出口から蒸発燃
料キャップを取り外すことにより、燃料タンク内部の蒸
発燃料は蒸発燃料放出管を介して外気に放出される。し
たがって、燃料タンクの内圧は大気圧とほとんど拮抗す
るので、燃料注入ガンから燃料タンクに燃料を容易に注
入することができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の蒸発燃料排出抑止
装置に係る実施形態の構成及び作用について、図１及び
図２を参照して詳細に説明する。

【００１５】第１実施形態 図１に示すように、本実施形態の蒸発燃料排出抑止装置
は、燃料１１を格納する燃料タンク１０を中心に配置し
て構成されたシステムである。図示しない燃料注入ガン
が挿通されるフィラーパイプ３０は、燃料タンク１０に
接続されると共に下端は燃料タンク１０の内部空間に突
出し、燃料キャップ３１がフィラーパイプ３０上端の給
油口３０ａに着脱可能に取り付けられている。また、フ
ィラーパイプ３０に並設された蒸発燃料放出管４０の下
端は、燃料タンク１０の上部に接続され、その上端の開
口は、蒸発燃料を外気に放出するための蒸発燃料放出口
４０ａをなし、蒸発燃料キャップ４１がこの蒸発燃料放
出口４０ａに着脱可能に設置されている。

【００１６】ここで、燃料キャップ３１及び蒸発燃料キ
ャップ４１を共に内部空間に格納するキャップ格納ユニ
ット２０は、燃料タンク１０を被覆するボディの内側に
窪んで給油口３０ａ及び蒸発燃料放出口４０ａを底部に
それぞれ開口させたキャップ格納部２１と、ボディに回
動可能に支持（ヒンジ結合）されてキャップ格納部２１
を開閉する略平板状のフィラーリッド２２とで構成され
る。

【００１７】本実施形態において特徴的な蒸発燃料放出
管４０は、燃料タンク１０の内部で燃料１１から発生し
た蒸発燃料を蒸発燃料放出口４０ａから外部に送出する
略円筒状のパイプであり、蒸発燃料キャップ４１は蒸発
燃料放出口４０ａを開閉する気密封止キャップである。
したがって、蒸発燃料放出管４０は、制御弁７３が作動
しない緊急時に、蒸発燃料キャップ４１を取り外すこと
で、燃料タンク１０の内圧を低減させるエマージェンシ
ーラインとして機能する。

【００１８】チャージ通路７０を介して燃料タンク１０
に接続されたキャニスタ６０は、燃料タンク１０からチ
ャージ通路７０を介して流入した蒸発燃料を一時的に貯
蔵（吸着）した後に離脱（解放）させ、内燃機関に供給
する機構であり、平板状の仕切部６１によって部分的に
連通した２室に分割され、活性炭からなる吸着剤６２が
充填されている。キャニスタ６０の一室は、チャージ通
路７０によって燃料タンク１０に連通されると共に、パ
ージ管９０によって内燃機関の燃焼室に連通され、他室
はドレイン管８０によって外部に連通されている。ドレ
イン管８０は、キャニスタ６０によって蒸発燃料が除去
されたチャージガスを外部に放出し、パージ管９０の吸
入負圧によって外気をキャニスタ６０に吸入している。
また、パージ管９０は、キャニスタ６０から解放された
蒸発燃料を内燃機関の燃焼室に送出している。

【００１９】キャニスタ６０に接続されたチャージ通路
７０は、第１チャージ通路７１と第２チャージ通路７４
に二分岐して燃料タンク１０に接続され、第１チャージ
通路７１はフロート弁７２及び制御弁７３を順次介し
て、第２チャージ通路７４は逆止弁７５及び二方向弁７
６を順次介して、それぞれ蒸発燃料を流入させる。

【００２０】第１チャージ通路７１に介装された制御弁
７３は、フィラーパイプ３０の開放または閉塞を検知す
るスイッチ（図示しない）の動作に基づいて、図示しな
い電子制御ユニット（ECU; Electric Control Unit）に
よって電気的に開閉制御され、燃料キャップ３１がフィ
ラーパイプ３０を閉塞している時に第１チャージ通路７
１を閉塞し、給油時に燃料キャップ３１を取り外した時
に第１チャージ通路７１を開放する。一方、第２チャー
ジ通路７４に介装された二方向弁７６は、負圧弁及び正
圧弁によって第２チャージ通路７４の内圧を調整するバ
ルブであり、第２チャージ通路７４の上流側の圧力が下
流側の圧力より低いときに負圧弁が開弁して第２チャー
ジ通路７４を開放し、第２チャージ通路７４の上流側の
圧力が大気圧より高いときに正圧弁が開弁して第２チャ
ージ通路７４を開放し、これらの状態でない時には第２
チャージ通路７４を閉塞している。

【００２１】なお、第１フロート弁７２は、フロートの
昇降に対応して第１チャージ通路７１を開閉するバルブ
であり、通常の給油操作によって燃料タンク１０で燃料
１１の液面が上昇すると第１チャージ通路７１を閉塞
し、燃料１１が燃料タンク１０から漏出する不具合を防
止している。また、第２フロート弁７５は、フロートの
昇降に対応して第２チャージ通路７４を開閉するカット
オフバルブであり、ボディ自体の傾斜によって燃料タン
ク１０内で燃料１１の液面が変動すると第２チャージ通
路７４を閉塞し、同様に燃料１１が漏出する不具合を防
止している。

【００２２】次に、本実施形態の作用について説明す
る。

【００２３】内燃機関が通常の稼働または停止状態の場
合には、燃料キャップ３１がフィラーパイプ３０の給油
口３０ａを閉塞し、蒸発燃料キャップ４１が蒸発燃料放
出管４０の蒸発燃料放出口４０ａを閉塞している。そし
て、制御弁７３は、フィラーパイプ３０が閉塞状態であ
ることから、第１チャージ通路７１を閉塞している。

【００２４】このとき、燃料タンク１０の内圧が所定レ
ベル未満である場合、二方向弁７６が第２チャージ通路
７４を閉塞している。一方、燃料タンク１０の内圧が蒸
発燃料によって所定レベルを越えた場合、二方向弁７６
が第２チャージ通路７４を開放する。

【００２５】後者の場合、燃料タンク１０の内部に保持
されていた蒸発燃料は、第２チャージ通路７４からチャ
ージ通路７０に流入してキャニスタ６０に送出される。
そのため、燃料タンク１０の内圧は所定レベル未満に保
持される。一方、キャニスタ６０に流入した蒸発燃料
は、キャニスタ６０に充填された吸着剤６２に吸着され
た後、ドレイン管８０を介してキャニスタ６０に導かれ
た大気によって吸着剤６２から離脱され、パージ管９０
を介して内燃機関に導かれて燃焼される。

【００２６】内燃機関が停止状態で、燃料タンク１０に
燃料１１を供給する場合（給油時）には、操作者はキャ
ップ格納ユニット２０のフィラーリッド２２を開いた後
に、フィラーパイプ３０の給油口から燃料キャップ３１
を取り外す。すると、フィラーパイプ３０の開放状態が
スイッチ等により検知され、制御弁７３が第１チャージ
通路７１を開放する。

【００２７】このとき、燃料タンク１０の内圧が大気圧
を越えていると、燃料タンク１０内の蒸発燃料は第２チ
ャージ通路７４からチャージ通路７０に流入し、キャニ
スタ６０に送出される。そのため、燃料タンク１０の内
圧は大気圧程度に保持されることになり、給油作業に格
別の不具合が生じることはない。

【００２８】ここで、何等かの故障ににより制御弁７３
が作動しない場合には、操作者が蒸発燃料放出管４０の
蒸発燃料放出口４０ａから蒸発燃料キャップ４１を取り
外すことにより、燃料タンク１０は蒸発燃料放出管４０
を介して外気と連通される。そのため、燃料タンク１０
の内部に保持されていた蒸発燃料は、蒸発燃料放出管４
０及びキャップ格納ユニット２０を介して外気に放出さ
れる。したがって、燃料タンク１０の内圧は大気圧に対
してほとんど拮抗することになるので、操作者はフィラ
ーパイプ３０の給油口３０ａに燃料注入ガンを挿通し、
フィラーパイプ３０を介して燃料タンク１０に燃料１１
を容易に注入することができる。

【００２９】また、フロート弁７２の故障やキャニスタ
６０のダストによる圧損などが発生した場合でも、同様
に蒸発燃料キャップ４１を取り外すことにより、エマー
ジェンシーラインとして機能する蒸発燃料放出管４０を
介して、燃料タンク１０の内圧を低減することができ
る。

【００３０】第２実施形態 図２は、蒸発燃料排出抑止装置の第２実施形態を示した
断面図であり、この蒸発燃料排出抑止装置２は、上述し
た第１実施形態の蒸発燃料排出抑止装置１と略同様にし
て構成されているが、蒸発燃料帰還管５０がフィラーパ
イプ３０と蒸発燃料放出管４０とを連通して設置され、
一方向弁５１が蒸発燃料帰還管５０の途中に設置されて
いる点で異なる。以下、その相違点について説明する。

【００３１】蒸発燃料帰還管５０は、燃料タンク１０の
内部で発生した蒸発燃料を蒸発燃料放出管４０からフィ
ラーパイプ３０に送出する略円筒状のパイプである。そ
して、この蒸発燃料帰還管５０を利用することで、燃料
タンク１０に燃料１１を供給する際に、フィラーパイプ
３０から燃料タンク１０に流入する巻き込みエアを低減
させることができると共に、燃料タンク１１における蒸
発燃料の発生を抑制することができる。

【００３２】一方向弁５１は、蒸発燃料放出管４０の内
圧とフィラーパイプ３０の内圧との差に応じて蒸発燃料
帰還管５０を開閉するバルブである。従って、一方向弁
５１を利用することで、蒸発燃料放出管４０の内圧がフ
ィラーパイプ３０の内圧と比較して所定レベル以上大き
いときに、蒸発燃料帰還管５０を開放させ、蒸発燃料を
フィラパイプ３０へ帰還させることができる。

【００３３】本発明は、上述した実施形態に限られるも
のではなく、種々の変形が可能である。

【００３４】例えば、上述した諸実施形態においては、
第１チャージ通路７１の制御弁７３は、フィラーパイプ
３０の給油口３０ａの開放または閉塞を検知するスイッ
チの出力信号に基づいて、電気的に開閉制御されるもの
である。しかしながら、制御弁７３としては、フィラー
パイプ３０の開閉を検知するスイッチの動作に基づい
て、機械的に開閉動作するものであってもよい。

【００３５】なお、制御弁７３を電気的に制御するＥＣ
Ｕは、電気的に検出した吸入大気量に対応する燃料の噴
射を内燃機関の運転条件に適応させる電子制御式の燃料
噴射システムを制御するものであってもよい。

【００３６】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明の蒸
発燃料排出抑止装置においては、蒸発燃料放出管がフィ
ラーパイプに対して並設されると共に、燃料タンクと外
気とを連通させ、蒸発燃料キャップが蒸発燃料放出管の
蒸発燃料放出口に対して着脱可能に設置されているの
で、不意の故障により制御弁が作動しない場合でも、作
業者が蒸発燃料キャップを取り外すことにより、燃料タ
ンク内の蒸発燃料を、蒸発燃料放出管を介して外気に素
早く放出させることができる。更に、蒸発燃料放出管を
開放させることで、燃料タンクの内圧を大気圧に近づけ
ることができるので、燃料タンクに燃料を容易に注入す
ることができる。また、制御弁が故障した場合でも、燃
料タンクに対する燃料の供給が可能であり、緊急時にお
ける内燃機関の再始動を確保することができる効果を有
する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の蒸発燃料排出抑止装置に係る第１実施
形態の構造を示す断面図である。

【図２】蒸発燃料排出抑止装置に係る第２実施形態の構
造を示す断面図である。

【図３】従来の蒸発燃料排出抑止装置を示す断面図であ
る。

【符号の説明】

１０…燃料タンク、１１…燃料、３０…フィラーパイ
プ、３１…燃料キャップ、４０…蒸発燃料放出管、４０
ａ…蒸発燃料放出口、４１…蒸発燃料キャップ、６０…
キャニスタ、７０…チャージ通路、７３…制御弁。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 肥田野 耕一 埼玉県和光市中央１丁目４番１号 株式会 社本田技術研究所内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 燃料タンクに連なるチャージ通路に接続
   されると共に前記燃料タンクに発生した蒸発燃料を吸着
   ・解放させるキャニスタと、前記チャージ通路の途中に
   設置されると共に前記燃料タンクの給油時に当該チャー
   ジ通路を開放する制御弁とを備え、前記キャニスタに接
   続されたパージ通路を介して前記蒸発燃料をエンジンに
   供給する蒸発燃料排出抑止装置において、 前記燃料タンクに燃料を供給するフィラーパイプに並設
   され、前記燃料タンクの上部に接続されると共に蒸発燃
   料放出口を介して外気に連なる蒸発燃料放出管と、 前記蒸発燃料放出口を開閉する蒸発燃料キャップと、 を備えることを特徴とする蒸発燃料排出抑止装置。