(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
耐圧構造の燃料タンクと、前記燃料タンクの中に収容されており、燃料を収容する燃料室をその中に画定し、かつ前記燃料タンクと協働して空気室を画定する弾性膜と、前記空気室内の空気を加圧すべく前記燃料タンクに設けられた加圧ポンプと、一端が前記空気室に連結され、給油時に前記空気室内の空気を給油所側に移送する空気排出管と、前記空気室内の空気の圧力を検知する圧力センサと、前記圧力センサの出力に基づいて前記空気室内の空気を加圧状態に維持するように前記加圧ポンプを制御する制御手段とを備えることを特徴とする車両用燃料蒸気排出防止タンク。
【請求項２】
前記燃料タンクに、一端が前記燃料室に連結された給油管が設けられており、前記給油管の他端と、前記空気排出管の他端には、２ウェイ型クィックジョイントが取り付けられ、給油口が形成されることを特徴とする請求項１に記載の車両用燃料蒸気排出防止タンク。
【請求項３】
前記２ウェイ型クィックジョイントは、給油時に、前記給油管及び給油装置に連結された燃料供給管のラインと、前記空気排出管及び前記給油装置に連結された他の空気排出管の他のラインとを夫々迅速に連結できる構造を有することを特徴とする請求項２に記載の車両用燃料蒸気排出防止タンク。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、車両用燃料蒸気排出防止タンクに関し、特に駐車時及び走行時等の通常時に発生する燃料蒸気と、そのタンクに給油する際に発生する燃料蒸気とを大気に排出する構造、及び当該燃料蒸気を減少させ得る構造を有する車両用燃料蒸気排出防止タンクに関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車の燃料タンク内の燃料が蒸発し、大気に放出されてこれを汚染するのを防止するようにした装置としては、実公昭４７−６４９０号に記載された自動車用大気汚染防止燃料タンク装置と、特公昭４８−２１００５号に記載された自動車用燃料タンクがある。前者の装置は、燃料内に可撓性の隔膜を儲け、タンク内を燃料室と空気室に分離することにより、タンク内の燃料が蒸発し大気に放出されるのを防止する構造を有する。また、後者のタンクは、前者の装置と同様にタンク内を袋状の弾性膜により燃料室と空気室に分離し、さらにコイルスプリングで燃料室に圧力を加えることにより、満タン時の空気室容量を確保し、満タン時を含めて蒸発燃料の放出を防止する構造を有する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来の燃料タンクは、走行時及び駐車時の燃料タンク内の燃料を燃料タンクの外部に放出するのを防止する構造であるが、この従来の構造では、若干の燃料蒸気をタンク内にもつことになるため、この燃料蒸気がタンク及びその周辺部品から透過する可能性があり、また、燃料の蒸発に対し許容できる容量にも限界があるため、高温環境に燃料タンクが置かれると内圧の増加によりタンクが変形する可能性がある。
【０００４】
また、従来のタンクにおいては、給油中に給油口から発生する燃料蒸気に対しては十分な考慮がなされていない。
【０００５】
従って、本発明は、上記の問題点に鑑みて、走行時、駐車時、さらには給油時に発生する燃料蒸気をほぼ完全に防止できる車両用燃料蒸気排出防止タンクを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前述の目的を達成するために、請求項１の車両用燃料蒸気排出防止タンクは、耐圧構造の燃料タンクと、前記燃料タンクの中に収容されており、燃料を収容する燃料室をその中に画定し、かつ前記燃料タンクと協働して空気室を画定する弾性膜と、前記空気室内の空気を加圧すべく前記燃料タンクに設けられた加圧ポンプと、一端が前記空気室に連結され、給油時に前記空気室内の空気を給油所側に移送する空気排出管と、前記空気室内の空気の圧力を検知する圧力センサと、前記圧力センサの出力に基づいて前記空気室内の空気を加圧状態に維持するように前記加圧ポンプを制御する制御手段とを備えることを特徴とする。
【０００７】
前述の目的を達成するために、請求項２の車両用燃料蒸気排出防止タンクは、請求項１の車両用燃料蒸気排出防止タンクにおいて、前記燃料タンクに、一端が前記燃料室に連結された給油管が設けられており、前記給油管の他端と、前記空気排出管の他端には、２ウェイ型クィックジョイントが取り付けられ、給油口が形成されることを特徴とする。
請求項３の車両用燃料蒸気排出防止タンクは、請求項２に記載の車両用燃料蒸気排出防止タンクにおいて、前記２ウェイ型クィックジョイントは、給油時に、前記給油管及び給油装置に連結された燃料供給管のラインと、前記空気排出管及び前記給油装置に連結された他の空気排出管の他のラインとを夫々迅速に連結できる構造を有することを特徴とする。
【０００８】
【作用】
請求項１の車両用燃料蒸気排出防止タンクによれば、下記の効果を奏し得る。走行中は、加圧ポンプが作動し、空気室内は所定の圧力範囲に加圧される。これにより、燃料室の燃料の蒸発スペースをなくし得る。走行による燃料の消費により燃料室の体積が減少するが、圧力センサによる空気室の圧力の監視により必要に応じて加圧ポンプが作動し、空気室内の圧力は一定に保たれ、燃料室の燃料の蒸発スペースの発生を防止し得る。
【０００９】
駐車時は、空気室の圧力をそのまま保持することにより、燃料室の燃料の蒸発スペースをなくし得る。
さらに、給油時に、空気排出管の働きにより、空気室内の空気を確実に給油所側へ移送し得る。
【００１０】
請求項２の車両用燃料蒸気排出防止タンクによれば、給油時に、燃料タンク内において、給油による燃料室の体積増加と、空気の排出による燃料室の体積減少とをバランスさせ得る。
請求項３の車両用燃料蒸気排出防止タンクによれば、給油時に、給油管及び給油装置に連結された燃料供給管のラインと、空気排出管及び給油装置に連結された他の空気排出管の他のラインとを夫々迅速に連結できる。
【００１１】
【実施例】
以下、図１の本発明の車両用燃料蒸気排出防止タンクの概略図を参照しながら本発明の実施例を詳述する。
【００１２】
図１は、本発明の車両用燃料蒸気排出防止タンクの実施例の概略図である。燃料タンク１は、密閉されていると共に例えば、０．３ｋｇｆ／ｃｍ２の耐圧構造を有する。燃料タンク１の内部には密閉された弾性膜２が収容されている。弾性膜２は、燃料を収容する燃料室３をその中に画定し、かつ燃料タンク１と協働して空気室４を画定する。
【００１３】
燃料タンク１には給油管５が貫通しており、給油管５の一端は弾性膜２に連結されている。給油管５を介して燃料室３に燃料が供給される。また、燃料タンク１には、給油管５に隣接して空気室４内の燃料蒸気を燃料タンク１の外部に排出する空気排出管６の一端が連結されている。給油管５の他端及び空気排出管６の他端は、２ウェイ型クィックジョイント７に連結されている。２ウェイ型クイックジョイントの詳細は後述する。
【００１４】
さらに、燃料タンク１には燃料供給管１０が貫通しており、供給管６の一端は弾性膜２に連結されている。燃料供給管１０には、燃料供給ポンプ１１が設けられている。燃料供給管１０はエンジンに接続されている。燃料供給ポンプ１１の作動により、燃料室３内の燃料はエンジンに供給される。本実施例では、燃料室３からエンジンへの燃料供給系は、燃料戻りラインのないタイプである。
【００１５】
燃料タンク１には、空気室４内の空気の圧力を検知する圧力センサ１２が設けられている。圧力センサ１２の出力端は、制御手段としてのエンジン・コントロール・ユニット（ＥＣＵ）１３に接続されている。また、燃料タンク１には、空気室４に外気を導入する空気導入管１４が連結されている。空気導入管１４には加圧ポンプ１５が設けられている。加圧ポンプ１５の制御信号入力端はＥＣＵ１３に接続されている。これにより、空気室４内の圧力が一定の範囲内に維持され得る。
【００１６】
以下、図１を参照しながら、走行時及び駐車時の本実施例の動作を説明する。
【００１７】
走行中は、加圧ポンプ１５が作動し、空気室４内の空気は所定の圧力範囲に加圧される。これにより、燃料室３の燃料の蒸発スペースをなくし得る。走行による燃料の消費により燃料室３の体積が減少するが、圧力センサ１２による空気室４の圧力の監視により必要に応じて加圧ポンプ１５が作動し、空気室４内の圧力は一定に保たれ、燃料室３の燃料の蒸発スペースの発生を防止し得る。
【００１８】
駐車時は、空気室４の圧力をそのまま保持することにより、燃料室３の燃料の蒸発スペースをなくし得る。なお、駐車時は加圧ポンプ１５は停止している。
【００１９】
以下、図２の給油時における本発明の車両用燃料蒸気排出防止タンクの説明図を参照しながら、給油時における本実施例の動作を説明する。図２において、図１と同じ構成要素には同じ参照番号が付されている。これらの構成要素の説明は図１の説明と同様である。
【００２０】
給油所の地下に燃料を貯蔵する地下タンク２０が埋められている。地下タンク２０の上部には地上から給油管２２が接続されている。
【００２１】
給油所の地上には給油装置２１が設置されている。給油装置２１は燃料供給ポンプ２３を有する。燃料供給ポンプ２３の吸入口は地下タンク２０の下部に接続されている。燃料供給ポンプ２３の吐出口には、燃料供給管２４が連結されている。また、給油装置２１には、空気排出管２５が連結されている。燃料供給管２４及び空気排出管２５は可撓性の給油ホース２６の中に収容されている。燃料供給管２４及び空気排出管２５の各先端は、２ウェイ型クィックジョイント２８に連結されている。２ウェイ型クィックジョイント７と、２ウェイ型クィックジョイント２８とは、給油時に、給油管５及び燃料供給管２４のラインと、空気排出管６及び空気排出管２５のラインとを夫々迅速に連結できるような構造を有している。
【００２２】
空気排出管２５は、給油装置２１を介して給油管２２に連結されている。空気排出管２５の連結部に関して給油管２２の上流側には開閉制御弁２７が設けられている。開閉制御弁２７の制御信号入力端は給油装置２１に接続されている。これにより、開閉制御弁２７は給油装置２１からの操作で開閉できる。
【００２３】
給油時は、２ウェイ型クィックジョイント７と、２ウェイ型クィックジョイント２８とが連結され、給油管５及び燃料供給管２４、空気排出管６及び空気排出管２５が夫々連結される。燃料供給ポンプ２３の作動により地下タンク２０内の燃料が燃料タンク１内の燃料室３に移送される。地下タンク２０内の燃料の液面の降下により地下タンク２０の気層部の体積増加分だけ空気排出管２５を介して空気室４内の空気が地下タンク２０の気層部に吸い込まれる。従って、燃料タンク１内においては、給油による燃料室３の体積増加と、空気の排出による燃料室３の体積減少とがバランスする。
【００２４】
なお、給油時は、加圧ポンプ１５は停止している。
【００２５】
以下、図３の本発明の車両用燃料蒸気排出防止タンクの実施例の変形例の概略図を参照しながら、本発明の実施例の変形例を説明する。
【００２６】
図３において、図１と同じ構成要素には同じ参照番号が付されている。これらの構成要素の説明は図１の説明と同様である。空気排出管６に代わって、燃料タンク１に空気室４内の空気を燃料タンク１の外に排出する排出管３０が設けられている。排出管３０には、開閉制御弁３１が設けられており、開閉制御弁３１の制御信号入力端はＥＣＵ１３に接続されている。また、２ウェイ型クィックジョイント７は、２ウェイ型クィックジョイントが機側だけに設けられている場合、即ち給油所側に２ウェイ型クィックジョイントが用意されていない場合に対応できる構造を有する。２ウェイ型クィックジョイント７に設けられたセンサ３３又は適宜な給油検知信号により開閉制御弁３１を開にする。
【００２７】
以下、図３を参照しながら本変形例の動作を説明する。
【００２８】
走行時及び駐車時は、前述の実施例と同様に空気室４内の圧力を保持することにより、燃料室３の燃料の蒸発スペースをなくし得る。給油時は、センサ３３の作用により、開閉制御弁３１が開き、ここを通って空気室４の空気が燃料タンク１から押し出される。なお、開閉制御弁３１が設けられた排出管３０は給油時に大きな抵抗がかからないような口径とする。
【００２９】
上記変形例において、給油能率向上のため、給油時に加圧ポンプ１５を負圧ポンプとして使用してもよい。これにより、開放管３０及び開閉制御弁２７をなくすか、これらのサイズを小さくし得る。
【００３０】
また上記変形例において、給油検知の方法として圧力センサ１２を用いてもよい。空気室４は給油前は所定の圧力を有している。給油時は給油による燃料室３の膨張により空気室４が加圧される。その圧力増加を検知して、前述のように開閉制御弁３１の作動又は加圧ポンプ１５の負圧作動を行ってもよい。ただし、この場合、圧力センサ１２は駐車時も含めて常時作動するものとする。
【００３１】
圧力センサ１２の信号により、加圧ポンプ１５の負圧作動を行う時に空気室４内の空気の圧力を制御することもできる。
【００３２】
【発明の効果】
請求項１の車両用燃料蒸気排出防止タンクによれば、下記の効果を奏し得る。走行中は、加圧ポンプが作動し、空気室内は所定の圧力範囲に加圧される。これにより、燃料室の燃料の蒸発スペースをなくし得る。走行による燃料の消費により燃料室の体積が減少するが、圧力センサによる空気室の圧力の監視により必要に応じて加圧ポンプが作動し、空気室内の圧力は一定に保たれ、燃料室の燃料の蒸発スペースの発生を防止し得る。
【００３３】
駐車時は、空気室の圧力をそのまま保持することにより、燃料室の燃料の蒸発スペースをなくし得る。
さらに、給油時に、空気排出管の働きにより、空気室内の空気を確実に給油所側へ移送し得る。
【００３４】
請求項２の車両用燃料蒸気排出防止タンクによれば、給油時に、燃料タンク内において、給油による燃料室の体積増加と、空気の排出による燃料室の体積減少とをバランスさせ得る。
請求項３の車両用燃料蒸気排出防止タンクによれば、給油時に、給油管及び給油装置に連結された燃料供給管のラインと、空気排出管及び給油装置に連結された他の空気排出管の他のラインとを夫々迅速に連結できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は本発明の車両用燃料蒸気排出防止タンクの概略図である。
【図２】図２は給油時における本発明の車両用燃料蒸気排出防止タンクの説明図である。
【図３】図３は本発明の車両用燃料蒸気排出防止タンクの実施例の変形例の概略図である。
【符号の説明】
１  燃料タンク
２  弾性膜
３  燃料室
４  空気室
５  給油管
６  空気排出管
７  ２ウェイ型クィックジョイント
１０  燃料供給管
１１  燃料供給ポンプ
１２  圧力センサ
１３  ＥＣＵ
１４  空気導入管
１５  加圧ポンプ
３０  排出管
３１  開閉制御弁
【図１】
0003616676.tif 000002
【図２】
0003616676.tif 000003
【図３】
0003616676.tif 000004