JPH0914069A - 燃料蒸気排出制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 燃料タンクの圧力を制御するために用いられ
る差圧弁のダイアフラムを透過する燃料が大気中に蒸散
されない構成を備えた燃料蒸気排出制御装置を提供す
る。 【構成】 燃料タンク３０の燃料蒸気の圧力調整を行う
主排気流路に配設された主差圧制御弁３と、副排気流路
に配設された副差圧制御弁４を備え、主差圧制御弁弁室
９及び副差圧制御弁弁室１８は、それぞれ燃料を吸収す
るキャニスタ４０と燃料タンク３０の上部に接続されて
いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、燃料タンク内の燃料蒸
気圧を制御する燃料蒸気排出制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図４はガソリンや軽油等を燃料とするエ
ンジンを備えた自動車における、燃料タンク内の燃料蒸
気圧を制御する従来の燃料蒸気排出制御装置１０１の構
成を説明する図である。

【０００３】自動車の燃料タンク及び燃料系は、重要保
安部品として衝突時の燃料漏れや火災の発生に関する安
全規制や、燃料蒸気が大気中に放出されることを防ぐ公
害規制等の法規制の適用を受けるもので、また、安全性
や公害防止の見地からも車両が傾斜したり旋回した場合
にも燃料が漏れないよう様々な点において考慮される必
要がある。

【０００４】特に、近年大気中に放出される燃料蒸気を
減少することが重要な課題の一つとなっており、微量の
蒸気も放出しないものが望まれている。

【０００５】図４の燃料蒸気排出制御装置１０１では、
燃料給油時には、燃料タンク１０２内部の圧力が上昇し
て、主差圧弁１０３のメインダイアフラム１０３ａが開
弁してベントライン１０５を開通させ、発生した燃料蒸
気を吸収するキャニスタ１２０へと導く。そして給油に
伴い燃料の液面が上昇するとベントバルブ１０６が浮力
により上昇してベントライン１０５を閉鎖する。

【０００６】給油時にベントライン１０５が閉鎖される
と、発生する燃料蒸気は、燃料管１１１の給油口部１１
１ａと燃料タンク１０２の上部を連通させるブリーザ管
１１２及びフュエルカットオフバルブ１０７を介して配
管されるエバポライン１０８から流出することになる。

【０００７】しかしながら、ブリーザ管１１２は燃料管
１１１の直径と比べて非常に細いものであり、給油され
る大量の燃料に見合った量の燃料タンク内空気を燃料タ
ンク１０２の外部へ放出するには無理があり、燃料タン
ク１０２内部の圧力が上昇してしまう。

【０００８】すると、この時点ではフュエルカットオフ
バルブ１０７により閉鎖されていないエバポライン１０
８及び給油口部１１１ａより配管されるシグナルライン
１１３によりこの圧力が副差圧弁１０９のサブダイアフ
ラム１１０にかかり、副差圧弁１０９を開口させて燃料
タンク内部の圧力を低下させる。

【０００９】また、ベントライン１０５が閉鎖された後
は、不図示の給油ガンのオートストップ機能を働かせる
ために、給油管１１１内の液面を上昇させる必要がある
ので、前記の副差圧弁１０９による圧力低下率を緩やか
に設定することで、給油を継続すると給油管１１１内の
液面が上昇して給油ガンのオートストップ機能が働くよ
うにしている。

【００１０】さらに、燃料が給油されるとフュエルカッ
トオフバルブ１０７がエバポライン１０８を閉鎖するの
で、副差圧弁１０９のサブダイアフラム１１０に圧力が
加わらなくなり、副差圧弁１０９が閉弁して燃料タンク
１０２内部の圧力低下率がさらに小さくなり、オートス
トップ機能が働いた後に再給油を行っても、すぐにオー
トストップ機能が働くことになり、給油者に燃料の満タ
ンを知らせて、給油を終了する。

【００１１】また、通常時は、給油口部１１１ａが燃料
キャップにより閉じられているので、燃料タンク１０２
内部の圧力が上昇するとエバポライン１０８及び給油口
部１１１ａより配管されるシグナルライン１１３からの
圧力がサブダイアフラム１１０にかかり、副差圧弁１０
９を開口させて燃料タンク１０２内部の圧力を低下させ
る。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】図５は、上記従来技術
の構成による燃料蒸気排出制御装置１０１に使用されて
いる、主差圧弁１０３と副差圧弁１０９の構造を詳細に
示す図である。

【００１３】従来技術においては、副差圧弁１０９を開
弁するためにエバポライン１０８及び給油口部１１１ａ
より配管されるシグナルライン１１３の圧力を共に使用
しており、同時に両方のラインからの燃料蒸気をキャニ
スタ１２０に排気する構成としている。

【００１４】従って、この副差圧弁１０９を開弁するた
めのサブダイアフラム室１１４の圧力を大気圧状態にす
る必要があり、サブダイアフラム室１１４に大気ポート
１１５を設けて大気側と流通させている。

【００１５】ところがサブダイアフラム１１０はゴム状
弾性体の薄い膜で形成されているものが一般的であり、
薄い膜の分子間を燃料蒸気が透過してしまい、この燃料
蒸気が大気ポート１１５を通じて大気へ蒸散するという
問題が発生している。

【００１６】また、膜の透過防止を図るためにゴム状弾
性体の薄い膜の表面にフィルムを貼り付けた構成のダイ
アフラムがあるが、これは抗力が大きく、ダイアフラム
を駆動させるには大きな差圧力が必要となるので、燃料
タンク等の微差圧作動が必要な箇所には使用することが
難しい。

【００１７】本発明は上記従来技術の問題を解決するた
めになされたもので、その目的とするところは、燃料タ
ンクの圧力を制御するために用いられる差圧弁のダイア
フラムを透過する燃料が大気中に蒸散されない構成を備
えた燃料蒸気排出制御装置を提供することにある。

【００１８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明にあっては、燃料タンク上部と給油口を接続す
る給油管と、この給油管の給油口部と燃料タンク上部を
連通させるブリーザ管とを備えた燃料タンクに付随し、
前記燃料タンクの主排気流路に配設され、閉弁方向に付
勢された弁体が給油時のタンク内の圧力の上昇により開
弁して燃料蒸気を排出する主差圧弁と、前記給油管の給
油口部に接続される副排気流路に配設され、開弁方向に
付勢された弁体によりタンク密閉時の燃料蒸気を排出す
る副差圧弁と、それぞれの排気流路を通過して排出され
た燃料蒸気を吸収するキャニスタと、燃料タンク内の液
面が上昇することで前記主排気流路を閉鎖するベントバ
ルブとを備えた燃料蒸気排出制御装置であって、前記主
差圧弁を駆動する主差圧弁弁室は、前記副排気流路に連
通し、前記副差圧弁を駆動する副差圧弁弁室は、前記燃
料タンク上部に連通していることを特徴とする。

【００１９】但し、前記主差圧弁及び副差圧弁はゴム状
弾性体のダイアフラムを有するダイアフラム弁であっ
て、ダイアフラムに形成された弁体が円筒状の排気流路
の一方の端面からなるバルブシートと離合することによ
り燃料蒸気の排出を制御することも好適である。

【００２０】また、前記主差圧弁及び副差圧弁は筒状の
ハウジング内に階層的に配設され、前記主差圧弁弁室と
前記副排気流路が兼用されることも好適である。

【００２１】

【作用】上記のように構成された本発明においては、タ
ンク内部の圧力が上昇していない通常時は、主差圧弁は
閉方向に付勢されて閉じられており、副差圧弁は開方向
に付勢されて開いている。

【００２２】給油時には、燃料タンク内部の圧力が上昇
して主差圧弁が開弁しするので排出された燃料蒸気はキ
ャニスタへと導かれる。

【００２３】給油に伴い液面が上昇すると、ベントバル
ブが主排気流路を閉鎖するので、燃料タンク内部の圧力
が低下しなくなり燃料タンク上部に連通している副差圧
弁弁室に圧力が加わり、副差圧弁を閉方向に駆動する。
すると、副排気流路が閉鎖されるので、燃料タンク内部
圧力は減圧せずに給油管の液面が上昇して給油ガンのオ
ートストップが作動する。

【００２４】次に燃料タンクが満タン状態になり、給油
キャップを閉じた後に燃料タンクの圧力が上昇したとき
は、サブダイアフラムの上下すなわち主差圧弁室と副排
気流路にそれぞれタンク内部の圧力がかかるので、圧力
状態としては平衡になるが副差圧弁が開方向に付勢され
ていることから、副排気流路が開通し、燃料蒸気は燃料
タンク内部からブリーザ管、燃料管の給油口部、副排気
流路と流通してキャニスタへと流れると共に燃料タンク
圧力を減圧する。

【００２５】また、以上の燃料蒸気の圧力制御におい
て、主及び副差圧弁及び弁室には大気と通じる大気開放
ポートがなく、またダイアフラムを透過する燃料蒸気は
キャニスタ側へと流通しているので大気中への燃料蒸気
の蒸散がない。

【００２６】前記主差圧弁及び副差圧弁がゴム状弾性体
のダイアフラムを有するダイアフラム弁であることによ
り、微差圧で弁の開閉が行われる。

【００２７】また、主差圧弁及び副差圧弁を筒状のハウ
ジング内に階層的に配設することでそれぞれが同じ圧力
を共通に利用する主差圧弁弁室と副排気流路を兼用する
ことが可能になる。

【００２８】

【実施例】以下に本発明を適用した燃料蒸気排出制御装
置の構成を図１及び図２に基づいて説明する。

【００２９】図１は、本発明の燃料蒸気排出制御装置１
の構成要素の一部分であり、また本発明の特徴となるも
ので、主差圧弁３と副差圧弁４がハウジング１１内に階
層的に配設された、燃料蒸気排出制御弁２の断面説明図
である。

【００３０】この燃料蒸気排出制御弁２は、図２に示さ
れる燃料タンク３０内の燃料蒸気圧を制御する為に使用
されるもので、燃料タンク３０及びこれに付随する燃料
蒸気排出制御装置１に備えられるものである。

【００３１】主差圧弁３は燃料タンクの主排気流路５に
配設されており、主排気流路５の円筒状の一方の端面か
らなるバルブシート６に当接する弁体７と、この弁体７
を保持しつつ移動させるダイアフラム８、ダイアフラム
８に圧力を付与する主差圧弁弁室９、弁体７を閉方向に
付勢する付勢手段であるスプリング１０とを備えてい
る。

【００３２】また、主排気流路５のバルブシート６より
も下流側は排出された燃料蒸気を吸収するキャニスタ４
０へと接続されるベントライン１２であり、３４は、液
面の上昇により主排気流路５を閉鎖するベントバルブで
ある。そして、主差圧弁弁室９は副排気流路３３に接続
されている。

【００３３】副差圧弁４は給油管３１の給油口部３２に
接続している副排気流路３３に配設されている。

【００３４】副排気流路３３は燃料蒸気排出制御弁２の
ハウジング１１内部に接続され、ハウジング１１内部に
形成されている円筒部１３の開口から同心状に外側流路
３３ａから内側流路３３ｂへと流れ、副ベントライン１
４を経てベントライン１２に接続されている。

【００３５】また、副差圧弁４は円筒部１３の端面から
なるバルブシート１５に当接する弁体１６と、この弁体
１６を保持しつつ移動させるダイアフラム１７、ダイア
フラム１７に圧力を付与する副差圧弁弁室１８、弁体１
６を開方向に付勢する付勢手段であるスプリング１９と
を備えている。

【００３６】そして、副差圧弁弁室１８は燃料タンク３
０の上部に連通するものであり、当実施例においては、
燃料タンク３０上部に設けられたフュエルカットオフバ
ルブ（以後ＦＣＶと称する。）３５を介し、ＦＣＶライ
ン３６により燃料タンク３０の上部と接続される。

【００３７】また、当実施例では、上述の主差圧弁３と
副差圧弁４がハウジング１１内に階層的に配設されて一
体構成としているもので、この構成により、それぞれが
燃料タンク３０内部の同じ圧力を共通に利用する主差圧
弁弁室９と副排気流路３３を兼用することが可能になっ
ている。

【００３８】また、ダイアフラム８，１７は、微差圧で
弁の開閉を行う為にゴム状弾性体の薄い膜で作成された
ものであるが、この材料にこだわるものではない。

【００３９】次に、このように構成された実施例におけ
る燃料蒸気排出制御装置１の作用を図３により説明す
る。

【００４０】まず、燃料タンク３０内部の圧力が上昇し
ていない通常時は、主差圧弁３はスプリング１０により
閉方向に付勢されて閉じられており、副差圧弁４はスプ
リング１９により開方向に付勢されて開いている。

【００４１】図３（ａ）は給油時の状態を示すもので、
給油に伴い燃料タンク３０内部の圧力が上昇すると主差
圧弁が開弁して燃料蒸気はベントライン１２に流入して
キャニスタ４０へと導かれる。

【００４２】給油に伴い液面が上昇すると、図３（ｂ）
のようにベントバルブ３４が主排気流路５を閉鎖するの
で、燃料タンク３０内部の圧力が低下しなくなり燃料タ
ンク３０上部に連通している副差圧弁弁室１８に圧力が
加わり、副差圧弁４を閉方向に駆動する。すると、副排
気流路３３が閉鎖されるので、燃料タンク３０内部圧力
は減圧せずに給油管３１の液面が上昇して給油ガン５０
のオートストップが作動する。

【００４３】次に給油タンク３０が満タン状態になり、
給油キャップ３８を閉じた後に燃料タンク３０の圧力が
上昇したときは、図３（ｃ）に示されるようにブリーザ
管３７を通って副差圧弁４のダイアフラム１７の上下、
すなわち主差圧弁弁室９と副排気流路３３にそれぞれタ
ンク３０内部の圧力がかかるので、圧力状態としては平
衡になるが副差圧弁４が開方向に付勢されていることか
ら、副排気流路３３が開通し、燃料蒸気は燃料タンク３
０内部からブリーザ管３７、燃料管の給油口部３２、副
排気流路３３、副ベントライン１４、ベントライン１２
と流通してキャニスタ４０へと流れると共に燃料タンク
３０圧力を減圧する。

【００４４】また、以上の燃料蒸気の圧力制御におい
て、主及び副差圧弁３，４及び弁室９，１８には大気と
通じる大気開放ポートがなく、またいずれのダイアフラ
ムを透過する燃料蒸気もキャニスタ４０側へと流通して
いるベントライン１２または副ベントライン１４へと流
入するので大気中への燃料蒸気の蒸散がない。

【００４５】

【発明の効果】本発明は以上の構成および作用を有する
もので、燃料蒸気排出制御装置に使用される差圧制御弁
の差圧弁弁室に大気ポートを設けることなく燃料蒸気の
圧力制御を行うことが可能となるので、燃料蒸気がダイ
アフラムを透過したとしても、キャニスタ側へと排出さ
れるので、大気中への燃料蒸気の蒸散がない。

【００４６】また、主差圧弁及び副差圧弁がゴム状弾性
体のダイアフラムを有するダイアフラム弁であることに
より、微差圧で弁の開閉が行われる。

【００４７】さらに、主差圧弁及び副差圧弁を筒状のハ
ウジング内に階層的に配設することでそれぞれが同じ圧
力を共通に利用する主差圧弁弁室と副排気流路を兼用す
ることが可能となり、装置の小型化を可能とすると共に
配管も簡素にすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明による燃料蒸気排出制御弁の断面
説明図。

【図２】図２は本発明による燃料蒸気排出制御装置の構
成を説明する図。

【図３】図３は本発明による燃料蒸気排出制御装置の給
油時と満タン時及び圧力上昇時の状態における作用を説
明する図。

【図４】図４は従来の燃料蒸気排出制御装置の構成を説
明する図。

【図５】図５は従来の燃料蒸気排出制御弁の断面説明
図。

【符号の説明】

１ 燃料蒸気排出制御装置 ２ 燃料蒸気排出制御弁 ３ 主差圧弁 ４ 副差圧弁 ５ 主排気流路 ６ バルブシート ７ 弁体 ８ ダイアフラム ９ 主差圧弁弁室 １０ スプリング １１ ハウジング １２ ベントライン １３ 円筒部 １４ 副ベントライン １５ バルブシート １６ 弁体 １７ ダイアフラム １８ 副差圧弁弁室 １９ スプリング ３０ 燃料タンク ３１ 給油管 ３２ 給油口部 ３３ 副排気流路 ３４ ベントバルブ ３５ フュエルカットオフバルブ（ＦＣＶ） ３６ ＦＣＶライン ３７ ブリーザ管 ４０ キャニスタ ５０ 給油ガン

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 燃料タンク上部と給油口を接続する給
   油管と、この給油管の給油口部と燃料タンク上部を連通
   させるブリーザ管とを備えた燃料タンクに付随し、 前記燃料タンクの主排気流路に配設され、閉弁方向に付
   勢された弁体が給油時のタンク内の圧力の上昇により開
   弁して燃料蒸気を排出する主差圧弁と、 前記給油管の給油口部に接続される副排気流路に配設さ
   れ、開弁方向に付勢された弁体によりタンク密閉時の燃
   料蒸気を排出する副差圧弁と、 それぞれの排気流路を通過して排出された燃料蒸気を吸
   収するキャニスタと、 燃料タンク内の液面が上昇することで前記主排気流路を
   閉鎖するベントバルブとを備えた燃料蒸気排出制御装置
   であって、 前記主差圧弁を駆動する主差圧弁弁室は、前記副排気流
   路に連通し、 前記副差圧弁を駆動する副差圧弁弁室は、前記燃料タン
   ク上部に連通していることを特徴とする燃料蒸気排出制
   御装置。
2. 【請求項２】 前記主差圧弁及び副差圧弁はゴム状弾
   性体のダイアフラムを有するダイアフラム弁であって、
   ダイアフラムに形成された弁体が円筒状の排気流路の一
   方の端面からなるバルブシートと離合することにより燃
   料蒸気の排出を制御することを特徴とする請求項１に記
   載の燃料蒸気排出制御装置。
3. 【請求項３】 前記主差圧弁及び副差圧弁は筒状のハ
   ウジング内に階層的に配設され、前記主差圧弁弁室と前
   記副排気流路が兼用されることを特徴とする請求項１ま
   たは２に記載の燃料蒸気排出制御装置。