JPH0968111A - 内燃機関の蒸発燃料制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 この発明の目的は、燃料タンクへの給油時に
異常になっても、燃料タンクのタンク内圧を低下させ、
燃料タンクへの給油を正常に行わせることにある。 【構成】 このため、この発明は、燃料タンク内と給油
管の給油路とを連通するブリーザ通路が形成されたブリ
ーザ管を設け、燃料タンクへの給油時に異常がある場合
にブリーザ通路を開成して燃料タンクへの給油を正常に
させる給油補助手段を設けている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、内燃機関の蒸発
燃料制御装置に係り、特に燃料タンクへの給油時に異常
があっても燃料タンクへの給油を可能とし得る内燃機関
の蒸発燃料制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】車両において、燃料タンク等から大気中
に漏洩する蒸発燃料は、炭化水素（ＨＣ）を多量に含み
大気汚染の原因の一つとなっており、また、燃料の損失
にも連ながることから、これを防止するための各種の技
術が知られている。その代表的なものとして、活性炭な
どの吸着剤を収容したキャニスタに燃料タンクの蒸発燃
料を内燃機関の運転時に離脱（パージ）させて内燃機関
に供給する蒸発燃料制御装置（エバポシステム）があ
る。

【０００３】このような蒸発燃料制御装置としては、例
えば、特開平６−１７７１３号公報に開示されている。
この公報に記載のものは、一端側が吸気通路に連通する
とともに他端側が第１分岐通気路と第２分岐通気路とに
分岐して燃料タンクに連通する通気路を設け、通気路に
蒸発燃料を吸着保持するキャニスタを設け、キャニスタ
と吸気通路との間の通気路に開閉弁を設け、第１分岐通
気路に燃料タンク内の圧力が設定圧力以上になると開放
動作されるチェック弁を設け、第２分岐通気路に内燃機
関の運転中に開放動作される制御弁を設け、第１分岐通
気路の燃料タンク内の開口に燃料満量時に閉鎖動作する
フロート弁を設けることにより、給油時における燃料タ
ンク内の圧力を略大気圧にし、これにより、給油時に燃
料タンクから大気に蒸発燃料が放出されることを防止
し、また、たとえ、内燃機関の運転中に給油した場合に
も燃料の過充填を防止するものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述の公報
に示す蒸発燃料制御装置においては、燃料タンクからキ
ャニスタ間の第１、第２分岐通気路が何んらかの影響に
よって潰された場合や、また、制御弁が固着等によって
開動作しなかった場合や、更に、キャニスタの内部が物
理的な変形等によって大気連絡通路の抵抗が増加した場
合に、燃料タンクのタンク内圧が異常に高くなって燃料
タンクへの給油が異常になり、正常な給油ができなくな
るという不都合があった。

【０００５】

【課題を解決するための手段】そこで、この発明は、上
述の不都合を除去するために、燃料タンク内に連通した
エバポ通路と内燃機関の吸気系の吸気通路に連通したパ
ージ通路との間にキャニスタを設け、前記パージ通路途
中には前記内燃機関の運転状態に応じて前記キャニスタ
から前記吸気通路への蒸発燃料量を制御するパージ弁を
設けた内燃機関の蒸発燃料制御装置において、前記燃料
タンクには燃料を注入させる給油路が形成された給油管
を設け、前記燃料タンクと前記キャニスタとを連通する
第１、第２、第３エバポ通路を設け、前記内燃機関の停
止時で前記燃料タンクへの給油中には前記燃料タンクの
タンク内圧が第１設定圧に達すると前記第１エバポ通路
を開成するように開動作する第１タンク内圧制御弁を設
け、前記内燃機関の停止時で前記燃料タンクへの給油前
及び前記内燃機関の運転中には前記燃料タンクのタンク
内圧が第２設定圧に達すると前記第２エバポ通路を開成
するように開動作する第２タンク内圧制御弁を設け、前
記内燃機関の停止時で前記燃料タンクの給油後には前記
燃料タンクのタンク内圧が前記第２設定圧よりも高い第
３設定圧に達すると前記第３エバポ通路を開成するよう
に開動作する第３タンク内圧制御弁を設け、前記燃料タ
ンク内と前記給油管の給油路とを連通するブリーザ通路
が形成されたブリーザ管を設け、前記燃料タンクへの給
油時に異常がある場合に前記ブリーザ通路を開成して前
記燃料タンクへの給油を正常にさせる給油補助手段を設
けたことを特徴とする。

【０００６】

【発明の実施の態様】この発明は、燃料タンクへの給油
時に異常になると、給油補助手段によってブリーザ通路
を開成するので、燃料タンクのタンク内圧が低下し、よ
って、燃料タンクへの給油を正常に行わせることができ
る。

【０００７】

【実施例】以下図面に基づいてこの発明の実施例を詳細
且つ具体的に説明する。図１〜８は、この発明の第１実
施例を示すものである。図１において、２は車両（図示
せず）に搭載される内燃機関、４は吸気マニホルド、６
は吸気通路、８はサージタンク、１０は絞り弁、１２は
燃料噴射弁、１４はエアクリーナ、１６は燃料タンクで
ある。この燃料タンク１６には、給油キャップ１８が備
えられた給油管（フィラーホース）２０が連設されてい
る。この給油管２０は、燃料を注入する給油路（フィラ
ー通路）２２を形成するものである。

【０００８】給油キャップ１８には、給油側チェック弁
２４が備えられている。

【０００９】燃料タンク１６内には、燃料ポンプ２６
と、燃料量によって上下動する第１フロート弁２８及び
第２フロート弁３０と、燃料量を検出するレベルゲージ
３２とが設けられている。燃料ポンプ２６には、燃料供
給通路３４の一端側が連絡して設けられている。この燃
料供給通路３４の他端側は、燃料噴射弁１２に連絡して
設けられている。この燃料噴射弁１２には、燃料圧レギ
ュレータ３６が連設されている。この燃料圧レギュレー
タ３６には、燃料リターン通路３８の一端側が連絡して
設けられている。この燃料リターン通路３８の他端側
は、燃料タンク１６内に開口して設けられている。

【００１０】燃料タンク１６と内燃機関２の吸気系間に
は、蒸発燃料制御装置（エバポシステム）４０が設けら
れている。

【００１１】この蒸発燃料制御装置４０においては、各
一端側が燃料タンク１６内に連通した第１〜第３エバポ
通路４２〜４６の各他端側と一端側が吸気通路６を構成
するサージタンク８に連通したパージ通路４８の他端側
との間には、キャニスタ５０が設けられている。

【００１２】第１エバポ通路４２の一端側は、燃料タン
ク１６内において第１フロート案内体５２内で案内され
て上下動する第１フロート弁２８によって開閉されるよ
うに第１フロート案内体５２内に配設されている。

【００１３】第２エバポ通路４４の一端側の第２通路端
部４４ａは、図１に示す如く、第１エバポ通路４２の途
中に連通されている。

【００１４】第３エバポ通路４６の一端側は、燃料タン
ク１６内において第２フロート案内体５４内で案内され
て上下動する第２フロート弁３０によって開閉されるよ
うに第２フロート案内体５４内に配設されている。

【００１５】第１エバポ通路４２の他端側は、キャニス
タ５０の上部位に連通している。第２エバポ通路４４の
他端側は、第３エバポ通路４６の途中に連通している。
第３エバポ通路４６の他端側は、キャニスタ５０の上部
位に連通している。

【００１６】第１エバポ通路４２には、内燃機関２の停
止時で燃料タンク１６への給油中に、燃料タンク１６の
タンク内圧が所定の第１設定圧に達すると、第１エバポ
通路４２を開成するように開動作する第１タンク内圧制
御弁５６が設けられている。

【００１７】この第１タンク内圧制御弁５６には、図５
に示す如く、第１ハウジング５８内で第１区画体である
ダイヤフラム６０によって区画形成された圧力作用室６
２と通路連絡室６４とが設けられ、また、圧力作用室６
２にはダイヤフラム６０を押圧するスプリング６６が設
けられ、更に、通路連絡室６４でダイヤフラム６０の中
央部位が接離することによって第１エバポ通路４２を開
閉させる弁座体６８が設けられている。圧力作用室６２
と給油路２２とは、タンク側連絡通路７０によって連絡
されている。前記第２エバポ通路４４の一端側は、この
第１タンク内圧制御弁５６よりも第１フロート弁２８側
の第１エバポ通路４２に連通されている。

【００１８】第２エバポ通路４４には、内燃機関２の停
止時で燃料タンク１６への給油前及び内燃機関２の運転
中に、燃料タンク１６のタンク内圧が所定の第２設定圧
（例えば１０インチ〓Ｈｇ）に達すると、第２エバポ通
路４４を開成するように開動作する第２タンク内圧制御
弁７２が設けられている。この第２タンク内圧制御弁７
２は、図６に示す如く、チェック弁からなり、第２ハウ
ジング７４内で第２区画体７６とこの第２区画体７６に
設けられた第２チェック体７８−１、７８−２とを有し
ている。上述の第２設定圧は、車両の走行中でも第２タ
ンク内圧制御弁７２を容易に開動作する圧力値である。

【００１９】第３エバポ通路４６には、内燃機関２の停
止時で燃料タンク１６の給油後に、燃料タンク１６のタ
ンク内圧が上述の第２設定圧よりも高い所定の第３設定
圧に達すると、第３エバポ通路４６を開成するように開
動作する第３タンク内圧制御弁８０が設けられている。
この第３タンク内圧制御弁８０は、図７に示す如く、チ
ェック弁からなり、第３ハウジング８２内で第３区画体
８４とこの第３区画体８４に設けられた第３チェック体
８６−１、８６−２とを有している。第２エバポ通路４
４の他端側は、この第３タンク内圧制御弁８０よりもキ
ャニスタ５０側の第３エバポ通路４６に連通されてい
る。また、上述の第３設定圧は、燃料タンク１６への給
油中でも第３タンク内圧制御弁８０を閉動作させる圧力
値である。

【００２０】また、燃料タンク１６と給油管２０とは、
燃料タンク１６内と給油路２２を連通するブリーザ通路
８８が形成されたブリーザ管９０によって連結されてい
る。

【００２１】このブリーザ管９０には、図２に示す如
く、イグニションスイッチ９２の動作、例えば、このイ
グニションスイッチ９２が２段目までオンした時に、開
動作してブリーザ通路８８を開成する給油補助手段９４
の開閉弁（２ウェイソレノイドバルブ：ＶＳＶ）９６が
設けられる。イグニションスイッチ９２は回動されて、
１段目でラジオ等をオンにし、２段目で制御手段１２２
や開閉弁９６をオンにし、３段目でスタータ（図示せ
ず）をオンにするものである。

【００２２】この開閉弁９６は、図８に示す如く、第４
ハウジング９８内でソレノイド１００とブリーザ通路８
８を開閉するように往復動する弁体１０２とからなり、
イグニションスイッチ９２の動作で作動されるものであ
る。イグニションスイッチ９２には、バッテリ１０４が
連絡している。

【００２３】第３エバポ通路４４には、第２フロート弁
３０と第３タンク内圧制御弁８０間に検出圧力用通路１
０６を介して燃料タンク１６のタンク内圧を検出する圧
力センサ１０８が設けられている。

【００２４】パージ通路４８の途中には、内燃機関２の
運転状態に応じて吸気通路６への蒸発燃料量を制御する
パージ弁（ソレノイド弁）１１０が設けられている。

【００２５】第１〜第３エバポ通路４２〜４６の各他端
側とパージ通路４８の他端側とは、キャニスタ５０の上
部内に並設して開口している。また、このキャニスタ５
０には、主大気連絡通路１１２の一端側が連通して設け
られている。この主大気連絡通路１１２の他端側は、第
１分岐大気連絡通路１１４と第２分岐大気連絡通路１１
６とに分岐されている。第１分岐大気連絡通路１１４に
は、この第１分岐大気連絡通路１１４を開閉する第１エ
アカット弁（ソレノイド弁）１１８が設けられている。
第２分岐大気連絡通路１１６には、この第２分岐大気連
絡通路１１６を開閉する第２エアカット弁（ソレノイド
弁）１２０が設けられている。

【００２６】キャニスタ５０は、燃料タンク１６内で発
生して第１〜第３エバポ通路４２〜４４に導かれた蒸発
燃料を吸着保持するとともに、内燃機関２の運転中には
主大気連絡通路１１２から導入した大気によって吸着保
持した蒸発燃料を離脱してパージ通路４８から吸気通路
６に供給させるものである。

【００２７】燃料噴射弁１２とレベルゲージ３２と圧力
センサ１０８とパージ弁１１０と第１、第２エアカット
弁１１８、１２０とは、制御手段１２２に連絡してい
る。

【００２８】この制御手段１２２は、レベルゲージ３２
や圧力センサ１０８等からの各種信号を入力して、内燃
機関２の運転中に、燃料噴射弁１２を作動して内燃機関
２への燃料供給量を制御し、また、第１、第２エアカッ
ト弁１１８、１２０を開閉作動して第１、第２分岐大気
連絡通路１１４、１１６を開閉させてキャニスタ５０に
大気を導入させ又はキャニスタ５０からの空気を放出さ
せ、しかも、パージ弁１１０を開閉作動してパージ通路
４８を開閉させて吸気通路６への蒸発燃料量を制御させ
るものである。なお、図３、４において、符号１２４は
給油ガンである。

【００２９】次に、この第１実施例の作用を説明する。

【００３０】内燃機関２の停止時で燃料タンク１６への
給油前においては、燃料タンク１６のタンク内圧が第２
設定圧（例えば１０インチ〓Ａｇ）に達すると、第２タ
ンク内圧制御弁７２が開動作してタンク内圧が制御され
る。このとき、第１タンク内圧制御弁７２は、圧力作用
室６２と通路連絡室６４とが同一の圧力になるので、ス
プリング６６の付勢力によってダイヤフラム６０を弁座
体６８に接合させ、第１エバポ通路４２を閉成してい
る。また、第３タンク内圧制御弁８０は、燃料タンク１
６のタンク内圧が第２設定圧よりも高い第３設定圧に達
していないので、第３エバポ通路４６を閉成している。
これにより、燃料タンク１６のタンク内圧が第２タンク
内圧制御弁７２で制御され、また、燃料タンク１６内で
発生した蒸発燃料がキャニスタ５０で補集されるととも
に、蒸発燃料に含んでいた空気が主大気連絡通路１１２
から外部に排出される。

【００３１】内燃機関２の停止時で、給油ガン１２４に
よって燃料タンク１６への給油中においては、第１タン
ク内圧制御弁５６の圧力作用室６２に大気圧が作用し、
そして、燃料タンク１６のタンク内圧が第１設定圧に達
すると、ダイヤフラム６０がスプリング６６の付勢力に
打ち勝って変位し、よって、第１タンク内圧制御弁５６
が開動作し、第１エバポ通路４２を開成する。このと
き、第２、第３タンク内圧制御弁７２、８０は、第２、
第３エバポ通路４４、４６を閉成している。これによ
り、燃料タンク１６内で発生した蒸発燃料は、大径の第
１エバポ通路４２を経て、キャニスタ５０で補集され
る。また、蒸発燃料に含んでいた空気は、主大気連絡通
路１１７から外部に排出される。

【００３２】このような、燃料タンク１６への給油時に
おいて、給油が正常に行われている場合には、図３に示
す如く、開閉弁９６が閉動作してブリーザ通路８８を閉
成している。

【００３３】しかし、何んらかの原因で第１エバポ通路
４２が閉成され、燃料タンク１６のタンク内圧が高くな
って給油状態が異常になった場合には、イグニションス
イッチ９２を２段目までにオンすると、図４に示す如
く、開閉弁９６が開動作してブリーザ通路８を開成する
ので、燃料タンク１６のタンク内圧が低下され、燃料タ
ンク１６への給油を正常に行わせることができる。

【００３４】そして、内燃機関２の停止時で、燃料タン
ク１６の給油後には、第１、第２フロート弁２８、３０
が第１、第２エバポ通路４２、４４を閉成するが、燃料
タンク１６のタンク内圧が第３設定圧に達すると、第３
タンク内圧制御弁８０が開動作し、第３エバポ通路４６
が開成される。これにより、燃料タンク１６内で発生し
た蒸発燃料がキャニスタ５０で補集されるとともに、蒸
発燃料に含んでいた空気が主大気連絡通路１１２から外
部に排出される。

【００３５】内燃機関２の運転中には、燃料タンク内の
燃料量が減少してタンク内圧が低下すると、第１、第３
タンク内圧制御弁５６、８０が閉動作しており、タンク
内圧が第２設定値を越えることによる第２タンク内圧制
御弁７２の開動作によって、燃料タンク１６のタンク内
圧が制御されるとともに、燃料タンク１６内で発生した
蒸発燃料がキャニスタ５０側に流出される。

【００３６】この結果、内燃機関２の停止時で、燃料タ
ンク１６の給油前、給油中、給油後においては、蒸発燃
料をキャニスタ５０に補集させることができるので、大
気汚染を防止することができる。

【００３７】また、内燃機関２の運転中には、第２タン
ク内圧制御弁７２のみが開動作して細い径の第２エバポ
通路４４だけが開成するので、吸気管負圧が燃料タンク
１６内に作用するのを防止して、燃料タンク１６内が負
圧になるのを回避させ、そして、燃料タンク１６内の燃
料がキャニスタ５０側に流出するおそれをなくすること
ができる。

【００３８】また、この蒸発燃料制御装置４０において
は、内燃機関２の運転中に通常のエバポ制御を適正に行
うとともに、内燃機関２の停止時や燃料タンク１６への
給油中に蒸発燃料が大気に放出されるのを防止させる規
制や、パージ弁１１０及び第１、第２エアカット弁１１
８、１２０等の弁類を開閉作動させて蒸発燃料の漏れを
チェックさせる規制にも対処させることができる。

【００３９】更にまた、このような蒸発燃料制御装置４
０においても、燃料タンク１６への給油時で、何んらか
の原因によって燃料タンク１６のタンク内圧が高くなっ
て給油状態が異常になった場合でも、イグニションスイ
ッチ９２を２段目まで回動させると、開閉弁９６がブリ
ーザ通路８８を開成するので、タンク内圧をブリーザ通
路８８から給油路２２側に逃し、燃料タンク１６への給
油を自動的に正常に行わせることができる。

【００４０】図９〜１１は、この発明の第２実施例を示
すものである。

【００４１】この第２実施例においては、上述の第１実
施例と同一機能を果す箇所には同一符号を付して説明す
る。

【００４２】この発明の第２実施例の特徴とするところ
は、以下の点にある。即ち、給油補助手段９４におい
て、給油路２２に接続するブリーザ通路８８の開口部位
には盲栓取付窪部２０２を形成するとともに、この盲栓
取付窪部２０２には開口２０４を手動で機械的に開閉す
るように盲栓２０６を着脱可能に設ける。また、この盲
栓２０６の脱落を防止するために、給油管２０には、先
端側に盲栓２０６を係着させた取付チェーン４８の基端
側が固着して設けられる。

【００４３】この第２実施例の構成によれば、燃料タン
ク１６への給油時に、正常である場合には、図１０に示
す如く、盲栓２０６をブリーザ通路８８が閉成されるよ
うに取付けているが、燃料タンク１６への給油時で異常
の場合には、図１１に示す如く、盲栓２０６を取外し、
ブリーザ通路８８を開成して燃料タンク１６のタンク内
圧を低下し、給油を手動で正常に戻すことができる。

【００４４】

【発明の効果】以上詳細な説明から明らかなようにこの
発明によれば、燃料タンクには燃料を注入させる給油路
が形成された給油管を設け、燃料タンクとキャニスタと
を連通する第１、第２、第３エバポ通路を設け、内燃機
関の停止時で燃料タンクへの給油中には燃料タンクのタ
ンク内圧が第１設定圧に達すると第１エバポ通路を開成
するように開動作する第１タンク内圧制御弁を設け、内
燃機関の停止時で燃料タンクへの給油前及び内燃機関の
運転中には燃料タンクのタンク内圧が第２設定圧に達す
ると第２エバポ通路を開成するように開動作する第２タ
ンク内圧制御弁を設け、内燃機関の停止時で燃料タンク
の給油後には燃料タンクのタンク内圧が第２設定圧より
も高い第３設定圧に達すると第３エバポ通路を開成する
ように開動作する第３タンク内圧制御弁を設け、燃料タ
ンク内と給油管の給油路とを連通するブリーザ通路が形
成されたブリーザ管を設け、燃料タンクへの給油時に異
常がある場合にブリーザ通路を開成して燃料タンクへの
給油を正常にさせる給油補助手段を設けたことにより、
燃料タンクへの給油時に異常になると、給油補助手段に
よってブリーザ通路を開成させるので、燃料タンクのタ
ンク内圧を低下させ、燃料タンクへの給油を正常に行わ
せ得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】蒸発燃料制御装置のシステム構成図である。

【図２】蒸発燃料制御装置の要部構成図である。

【図３】通常時の給油状態の蒸発燃料制御装置の要部構
成図である。

【図４】異常時の給油状態の蒸発燃料制御装置の要部構
成図である。

【図５】第１タンク内圧制御弁の構成図である。

【図６】第２タンク内圧制御弁の構成図である。

【図７】第３タンク内圧制御弁の構成図である。

【図８】開閉弁の構成図である。

【図９】第２実施例に係る蒸発燃料制御装置の要部構成
図である。

【図１０】第２実施例において通常時の給油状態を示す
蒸発燃料制御装置の要部構成図である。

【図１１】第２実施例において異常時の給油状態を示す
蒸発燃料制御装置の要部構成図である。

【符号の説明】

２ 内燃機関 １６ 燃料タンク ２２ 給油路 ２８ 第１フロート弁 ３０ 第２フロート弁 ４０ 蒸発燃料制御装置 ４２ 第１エバポ通路 ４４ 第２エバポ通路 ４６ 第３エバポ通路 ４８ パージ通路 ５０ キャニスタ ５６ 第１タンク内圧制御弁 ７２ 第２タンク内圧制御弁 ８０ 第３タンク内圧制御弁 ８８ ブリーザ通路 ９０ ブリーザ管 ９２ イグニションスイッチ ９４ 給油補助手段 ９６ 開閉弁 １２２ 制御手段

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 燃料タンク内に連通したエバポ通路と内
   燃機関の吸気系の吸気通路に連通したパージ通路との間
   にキャニスタを設け、前記パージ通路途中には前記内燃
   機関の運転状態に応じて前記キャニスタから前記吸気通
   路への蒸発燃料量を制御するパージ弁を設けた内燃機関
   の蒸発燃料制御装置において、前記燃料タンクには燃料
   を注入させる給油路が形成された給油管を設け、前記燃
   料タンクと前記キャニスタとを連通する第１、第２、第
   ３エバポ通路を設け、前記内燃機関の停止時で前記燃料
   タンクへの給油中には前記燃料タンクのタンク内圧が第
   １設定圧に達すると前記第１エバポ通路を開成するよう
   に開動作する第１タンク内圧制御弁を設け、前記内燃機
   関の停止時で前記燃料タンクへの給油前及び前記内燃機
   関の運転中には前記燃料タンクのタンク内圧が第２設定
   圧に達すると前記第２エバポ通路を開成するように開動
   作する第２タンク内圧制御弁を設け、前記内燃機関の停
   止時で前記燃料タンクの給油後には前記燃料タンクのタ
   ンク内圧が前記第２設定圧よりも高い第３設定圧に達す
   ると前記第３エバポ通路を開成するように開動作する第
   ３タンク内圧制御弁を設け、前記燃料タンク内と前記給
   油管の給油路とを連通するブリーザ通路が形成されたブ
   リーザ管を設け、前記燃料タンクへの給油時に異常があ
   る場合に前記ブリーザ通路を開成して前記燃料タンクへ
   の給油を正常にさせる給油補助手段を設けたことを特徴
   とする内燃機関の蒸発燃料制御装置。
2. 【請求項２】 前記給油補助手段は、イグニションスイ
   ッチの動作によって前記ブリーザ通路を開成するように
   開動作する開閉弁を有することを特徴とする請求項１に
   記載の内燃機関の蒸発燃料制御装置。
3. 【請求項３】 前記給油補助手段は、前記給油路に接続
   する前記ブリーザ通路の開口部位に着脱されて前記ブリ
   ーザ通路を開閉する盲栓を有することを特徴とする請求
   項１に記載の内燃機関の蒸発燃料制御装置。