(57)【要約】【課題】部品の配置による搭載上の制約を受けにくい燃料タンクシステムを提供する。【解決手段】燃料タンクシステムは、移送ポンプモジュール２１と、メインタンク１０及びサブタンク２０を連通している連通管６０と、第１圧抜き管５１に設けられた圧抜き制御バルブ５０と、を備えている。燃料導入管３０の第１枝管３１の端部よりも高い位置に連通管６０の端部が位置しているとともに、連通管６０の端部よりも高い位置に第１圧抜き管５１におけるカットオフバルブ５２が設けられている端部が位置している。また、燃料導入管３０の第２枝管３２の端部よりも高い位置に連通管６０の端部が位置しており、連通管６０の端部よりも高い位置に掃気管４１におけるＯＲＶＲバルブ４２が設けられている端部が、掃気管４１の端部よりも高い位置に第２圧抜き管５３におけるカットオフバルブ５４が設けられている端部が、それぞれ位置している。【選択図】図１
2018103785.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料を汲み上げて需要部へ供給するフィードポンプモジュールと、
同フィードポンプモジュールを制御する制御装置と、
前記フィードポンプモジュールが収容されているメインタンクと、
サブタンクと、
途中で分岐しており、前記メインタンク及び前記サブタンクのそれぞれに上方から挿入されていて前記メインタンクに優先的に燃料を導入する燃料導入管と、
前記サブタンク内の燃料を汲み上げて前記メインタンク内に移送する移送装置と、
前記メインタンク及び前記サブタンクのそれぞれに上方から挿入されていて前記メインタンク及び前記サブタンクを連通している連通管と、
燃料蒸気を捕集するキャニスタと、
前記キャニスタ及び前記サブタンクを連通しており、燃料の液面が到達したときに閉弁して前記サブタンク内から前記キャニスタへの燃料蒸気の掃気を制限するフロート式のバルブであるＯＲＶＲバルブが前記サブタンク側の端部に設けられている掃気管と、
前記掃気管から分岐しており、燃料の液面が到達したときに閉弁するフロート式のバルブであるカットオフバルブが設けられている端部が前記メインタンク内に挿入されていて前記掃気管及び前記連通管よりも燃料蒸気の流通抵抗が大きい第１圧抜き管と、
前記掃気管から分岐しており、前記カットオフバルブが設けられている端部が前記サブタンク内に挿入されていて前記掃気管よりも燃料蒸気の流通抵抗が大きい第２圧抜き管と、
前記第１圧抜き管に設けられ、閉弁により同第１圧抜き管を通じた燃料蒸気の流通を制限する圧抜き制御バルブと、を備え、
前記メインタンク内において、同メインタンク内に上方から挿入されている前記燃料導入管の端部よりも高い位置に前記連通管の端部が位置しているとともに、同連通管の端部よりも高い位置に前記第１圧抜き管の前記カットオフバルブが設けられている端部が位置しており、
前記サブタンク内において、同サブタンク内に挿入されている前記燃料導入管の端部よりも高い位置に前記連通管の端部が位置しており、同連通管の端部と同じ高さ若しくは同連通管の端部よりも高い位置に前記掃気管の前記ＯＲＶＲバルブが設けられている端部が位置しているとともに、同掃気管の端部よりも高い位置に前記第２圧抜き管の前記カットオフバルブが設けられている端部が位置している
燃料タンクシステム。
【請求項２】
前記圧抜き制御バルブが電磁駆動バルブであり、
前記制御装置が、給油が行われている間、前記圧抜き制御バルブを閉弁状態に保持する
請求項１に記載の燃料タンクシステム。
【請求項３】
前記圧抜き制御バルブが前記メインタンク側から作用する圧力によって閉弁するバルブである
請求項１に記載の燃料タンクシステム。
【請求項４】
前記移送装置として、前記サブタンク内に設けられた移送ポンプモジュールと、前記移送ポンプモジュールで汲み上げた燃料を前記メインタンク内に導入する移送管と、を備え、
前記制御装置が、前記メインタンク内の燃料の残量が第１の所定量以下になったときに、前記移送ポンプモジュールを稼働させる
請求項１〜３のいずれか一項に記載の燃料タンクシステム。
【請求項５】
前記制御装置が、前記メインタンク内の燃料の残量が第１の所定量以下になったときに、前記メインタンク内の燃料の残量が前記第１の所定量よりも多く且つ燃料の液面が前記メインタンク内における前記連通管の端部に到達する残量以下の第２の所定量になるまで前記移送ポンプモジュールを稼働させる
請求項４に記載の燃料タンクシステム。
【請求項６】
前記移送装置として、前記フィードポンプモジュール内に設けられたジェットポンプと、同ジェットポンプから延びて前記サブタンク内に挿入されていて前記サブタンク内の燃料を吸い出す移送管と、同移送管に設けられていて同移送管内の圧力が所定圧力以上になったときに開弁して同移送管内の燃料を前記サブタンク内に排出するプレッシャレギュレータと、を備えている
請求項１〜３のいずれか一項に記載の燃料タンクシステム。
【請求項７】
前記掃気管における、前記第１圧抜き管が接続している部分よりも前記キャニスタ側であり且つ前記第２圧抜き管が接続している部分よりも前記キャニスタ側の部分に、前記制御装置によって制御され、閉弁することにより同掃気管を閉塞させる封鎖バルブを備えている
請求項１〜６のいずれか一項に記載の燃料タンクシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は複数のタンクを有する燃料タンクシステムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、給油時にタンク内の燃料蒸気をキャニスタを介してタンク外に排出することにより、タンク内の燃料蒸気をキャニスタに捕集して燃料蒸気の外部への排出を抑制するシステム、いわゆるＯＲＶＲ（Onboard Refueling Vapor Recovery）システムを搭載した燃料タンクシステムが開示されている。
【０００３】
また、特許文献１に記載の燃料タンクシステムは、燃料を汲み上げるポンプが収容されているメインタンクに加えて、サブタンクを備えている。そして、メインタンクの下部とサブタンクの下部とをバランスパイプで繋いでいる。これにより、メインタンクへの給油やポンプによるメインタンク内からの燃料の汲み上げによって生じるメインタンク内の燃料の液面の高さの変化に合わせて、サブタンク内の燃料の液面の高さが変化し、双方のタンク内の燃料の液面の高さが揃うようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許第５９８３９３２号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、特許文献１に記載されている燃料タンクシステムでは、バランスパイプが、２つのタンクの間を横断するように設けられている。そのため、車両に搭載する場合、排気管やプロペラシャフトなど、長い部品を挟むような位置に２つのタンクを配置することが難しく、採用が困難な場合がある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
以下、上記課題を解決するための手段及びその作用効果について記載する。
上記課題を解決するための燃料タンクシステムは、燃料を汲み上げて需要部へ供給するフィードポンプモジュールと、同フィードポンプモジュールを制御する制御装置と、前記フィードポンプモジュールが収容されているメインタンクと、サブタンクと、途中で分岐しており、前記メインタンク及び前記サブタンクのそれぞれに上方から挿入されていて前記メインタンクに優先的に燃料を導入する燃料導入管と、前記サブタンク内の燃料を汲み上げて前記メインタンク内に移送する移送装置と、前記メインタンク及び前記サブタンクのそれぞれに上方から挿入されていて前記メインタンク及び前記サブタンクを連通している連通管と、燃料蒸気を捕集するキャニスタと、前記キャニスタ及び前記サブタンクを連通しており、燃料の液面が到達したときに閉弁して前記サブタンク内から前記キャニスタへの燃料蒸気の掃気を制限するフロート式のバルブであるＯＲＶＲバルブが前記サブタンク側の端部に設けられている掃気管と、前記掃気管から分岐しており、燃料の液面が到達したときに閉弁するフロート式のバルブであるカットオフバルブが設けられている端部が前記メインタンク内に挿入されていて前記掃気管及び前記連通管よりも燃料蒸気の流通抵抗が大きい第１圧抜き管と、前記掃気管から分岐しており、前記カットオフバルブが設けられている端部が前記サブタンク内に挿入されていて前記掃気管よりも燃料蒸気の流通抵抗が大きい第２圧抜き管と、前記第１圧抜き管に設けられ、閉弁により同第１圧抜き管を通じた燃料蒸気の流通を制限する圧抜き制御バルブと、を備えている。そして、この燃料タンクシステムでは、前記メインタンク内において、同メインタンク内に上方から挿入されている前記燃料導入管の端部よりも高い位置に前記連通管の端部が位置しているとともに、同連通管の端部よりも高い位置に前記第１圧抜き管の前記カットオフバルブが設けられている端部が位置しており、前記サブタンク内において、同サブタンク内に挿入されている前記燃料導入管の端部よりも高い位置に前記連通管の端部が位置しており、同連通管の端部と同じ高さ若しくは同連通管の端部よりも高い位置に前記掃気管の前記ＯＲＶＲバルブが設けられている端部が位置しているとともに、同掃気管の端部よりも高い位置に前記第２圧抜き管の前記カットオフバルブが設けられている端部が位置している。
【０００７】
上記構成によれば、給油時には、燃料導入管を通じてまずメインタンクに燃料が導入される。そして、メインタンク内の燃料の液面の上昇に伴ってメインタンク内の燃料蒸気は、連通管を通じてサブタンクに送り出され、サブタンク側から掃気管を通じてキャニスタに送り込まれる。メインタンク内の燃料の液面がメインタンク内における連通管の端部に到達すると、燃料によって連通管が閉塞され、連通管を通じた燃料蒸気の排出が行われなくなるため、メインタンクに燃料が入りにくくなり、燃料導入管におけるメインタンクに繋がる部分が燃料で満たされ、その後は、燃料が全てサブタンクに導入されるようになる。
【０００８】
そして、サブタンクへの給油が進行してサブタンク内の燃料の液面が上昇しているときには、サブタンク内の燃料蒸気は掃気管を通じてキャニスタに送り込まれる。なお、このとき、第１圧抜き管に設けられている圧抜き制御バルブを閉弁させ、第１圧抜き管を通じた燃料蒸気の流通を制限することにより、サブタンクへの給油が進行している間に第１圧抜き管を通じてメインタンクから燃料蒸気が排出されて燃料の液面が第１圧抜き管に到達してしまう過給油が生じることを抑制することができる。こうして過給油が生じることを抑制することにより、液体の燃料がカットオフバルブを通過して第１圧抜き管に入り込んでしまったり、キャニスタに入り込んでしまったりすることを抑制することができる。
【０００９】
サブタンク内の燃料の液面が掃気管の端部に設けられているＯＲＶＲバルブに到達すると、ＯＲＶＲバルブが閉弁することによって掃気管を通じた燃料蒸気の排出が制限される。そのため、サブタンクにも燃料が入りにくくなり、燃料導入管におけるサブタンクに繋がる部分も燃料で満たされ、燃料導入管内の液面が上昇して給油ガンに到達することにより給油が停止する。
【００１０】
このように、上記構成によれば、過給油の発生を抑制しながら、掃気管を通じてメインタンク内及びサブタンク内の燃料蒸気をキャニスタに送り込み、燃料蒸気を外部に排出させずに、メインタンク及びサブタンクの双方に給油を行うことができる。
【００１１】
そして、移送装置を備えているため、上記構成では、メインタンク内の燃料が消費されたときには、移送装置によってサブタンクからメインタンクに燃料を移送することができる。そのため、メインタンク内の燃料の液面の高さとサブタンク内の燃料の液面の高さを揃えるためのバランスパイプのように、メインタンクの下部とサブタンクの下部とを繋ぐパイプを設ける必要がない。したがって、ドライブシャフトや排気管のような長い部品を間に挟むような位置にメインタンクとサブタンクとを配置することもでき、部品の配置による搭載上の制約を受けにくい。
【００１２】
この燃料タンクシステムの一態様では、前記圧抜き制御バルブが電磁駆動バルブであり、前記制御装置が、給油が行われている間、前記圧抜き制御バルブを閉弁状態に保持する。
【００１３】
このように、メインタンク内の燃料の液面がメインタンク内における連通管の端部に到達する前から圧抜き制御バルブを閉弁状態にしておくことにより、給油中に第１圧抜き管を通じてメインタンクから燃料蒸気が排出されることを抑制し、過給油の発生を抑制することができる。
【００１４】
また、前記圧抜き制御バルブは、前記メインタンク側から作用する圧力によって閉弁するバルブであってもよい。
このように、メインタンク側から作用する圧力によって閉弁するバルブであれば、メインタンク内の連通管の端部が燃料の液面の上昇によって閉塞され、メインタンク内の圧力が急上昇したときに閉弁するため、制御装置による制御を必要とせずに、過給油の発生を抑制することができる。
【００１５】
その他、前記移送装置として、前記サブタンク内に設けられた移送ポンプモジュールと、前記移送ポンプモジュールで汲み上げた燃料を前記メインタンク内に導入する移送管と、を備え、前記制御装置が、前記メインタンク内の燃料の残量が第１の所定量以下になったときに、前記移送ポンプモジュールを稼働させる構成を採用することもできる。
【００１６】
上記構成によれば、メインタンク内の燃料の残量が第１の所定量以下になる度にサブタンクからメインタンクに燃料を移送することができる。
また、前記制御装置が、前記メインタンク内の燃料の残量が第１の所定量以下になったときに、前記メインタンク内の燃料の残量が前記第１の所定量よりも多く且つ燃料の液面が前記メインタンク内における前記連通管の端部に到達する残量以下の第２の所定量になるまで前記移送ポンプモジュールを稼働させる構成を採用することもできる。
【００１７】
上記構成によれば、移送ポンプモジュールは燃料の液面が前記メインタンク内における連通管の端部に到達する残量以下の第２の所定量になったときに停止するため、メインタンクからサブタンクへの燃料の移送によって第１圧抜き管の端部に液面が到達してしまうことを抑制することができる。
【００１８】
また、燃料タンクシステムの他の態様では、前記移送装置として、前記フィードポンプモジュール内に設けられたジェットポンプと、同ジェットポンプから延びて前記サブタンク内に挿入されていて前記サブタンク内の燃料を吸い出す移送管と、同移送管に設けられていて同移送管内の圧力が所定圧力以上になったときに開弁して同移送管内の燃料を前記サブタンク内に排出するプレッシャレギュレータと、を備えている。
【００１９】
上記構成によれば、サブタンク内にポンプモジュールを設けることなく、フィードポンプモジュールの稼働によって生じる燃料の流勢を利用してサブタンクからメインタンクに燃料を移送することができる。なお、フィードポンプモジュールが稼働している間はジェットポンプによってサブタンク内の燃料が汲み上げられることになる。しかし、ジェットポンプによってサブタンクから移送される燃料の量よりも燃料の消費量が少なく、メインタンク内の燃料の液面がメインタンク内における連通管の端部に到達した場合には、連通管が閉塞されることによってメインタンク内の圧力が上昇してメインタンク内に燃料が入りにくくなる。そのため、移送管内の圧力が高くなってプレッシャレギュレータからサブタンク内に燃料が排出されるようになり、メインタンクへの燃料の移送が停止する。したがって、メインタンクからサブタンクへの燃料の移送によって第１圧抜き管の端部に液面が到達してしまうことを抑制することができる。
【００２０】
更に、燃料タンクシステムは、前記掃気管における、前記第１圧抜き管が接続している部分よりも前記キャニスタ側であり且つ前記第２圧抜き管が接続している部分よりも前記キャニスタ側の部分に、前記制御装置によって制御され、閉弁することにより同掃気管を閉塞させる封鎖バルブを備えていてもよい。
【００２１】
上記構成によれば、キャニスタに外部から空気を取り込んで捕集した燃料を脱離させるパージなどを行う際に封鎖バルブを閉弁させることにより、メインタンク及びサブタンクの双方とキャニスタとの連通を一度に遮断し、メインタンク及びサブタンクの双方を密閉することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】燃料タンクシステムの第１の実施形態についてその構成を示す模式図。
【図２】開弁している状態のＯＲＶＲバルブの模式図。
【図３】閉弁している状態のＯＲＶＲバルブの模式図。
【図４】給油時にメインタンクが満タンになったときの第１の実施形態の燃料タンクシステムの状態を示す模式図。
【図５】給油時にサブタンクが満タンになったときの第１の実施形態の燃料タンクシステムの状態を示す模式図。
【図６】燃料タンクシステムの第２の実施形態についてその構成を示す模式図。
【図７】その他の変更例における開弁している状態の圧抜き制御バルブの断面図。
【図８】閉弁している状態の同圧抜き制御バルブの断面図。
【図９】子バルブが開弁した状態の同圧抜き制御バルブの断面図。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
（第１の実施形態）
以下、燃料タンクシステムの第１の実施形態について、図１〜図５を参照して説明する。
【００２４】
図１に示されているように、この燃料タンクシステムは、車両に搭載されるものであり、２つの密閉型のタンク、具体的にはメインタンク１０とサブタンク２０とを備えている。
【００２５】
メインタンク１０内には、メインタンク１０内の燃料を汲み上げて需要部である内燃機関に供給するフィードポンプモジュール１１が収容されている。フィードポンプモジュール１１からは内燃機関に繋がっている供給管１２が延びており、フィードポンプモジュール１１に汲み上げられた燃料は供給管１２を通じて内燃機関に供給される。なお、フィードポンプモジュール１１内にはサクションフィルタやプレッシャレギュレータが内蔵されており、供給管１２内の燃料の圧力がプレッシャレギュレータの開弁圧力以上になったときにはフィードポンプモジュール１１内でプレッシャレギュレータが開弁して、汲み上げた燃料がフィードポンプモジュール１１内で放出される。また、フィードポンプモジュール１１には、メインタンク１０内の燃料の残量を検出するフロート式のフューエルセンダーゲージ１３も設けられている。
【００２６】
サブタンク２０内には、サブタンク２０内の燃料を汲み上げてメインタンク１０に移送する移送ポンプモジュール２１が収容されている。移送ポンプモジュール２１からはメインタンク１０に繋がっている移送管２２が延びており、移送ポンプモジュール２１に汲み上げられた燃料は移送管２２を通じてメインタンク１０に移送される。これら移送ポンプモジュール２１と移送管２２により、サブタンク２０からメインタンク１０に燃料を移送する移送装置が構成されている。なお、移送ポンプモジュール２１内にも、サクションフィルタやプレッシャレギュレータが内蔵されている。また、移送ポンプモジュール２１にはサブタンク２０内の燃料の残量を検出するフロート式のフューエルセンダーゲージ２３が設けられている。
【００２７】
メインタンク１０及びサブタンク２０には、燃料導入管３０が挿入されている。燃料導入管３０は、途中で第１枝管３１と第２枝管３２とに分岐しており、第１枝管３１がメインタンク１０に上方から挿入され、第２枝管３２がサブタンク２０に上方から挿入されている。
【００２８】
燃料導入管３０は、燃料注入口から注入された燃料をメインタンク１０に優先的に導入するように構成されている。例えば、図１に示されているように、第１枝管３１と第２枝管３２とが分岐する部分において、第１枝管３１は下方に延びており、第２枝管３２は水平方向に延びている。これにより、上方から流れてきた燃料が、水平方向に延びている第２枝管３２よりも下方に延びている第１枝管３１に流れ込みやすくなっている。
【００２９】
この燃料タンクシステムには、メインタンク１０及びサブタンク２０内で発生した燃料蒸気を捕集するキャニスタ４０が設けられている。キャニスタ４０とサブタンク２０は、掃気管４１によって接続され、掃気管４１を通じて連通している。掃気管４１は上方からサブタンク２０に挿入されており、掃気管４１におけるサブタンク側の端部にはＯＲＶＲバルブ４２が設けられている。
【００３０】
図２に示されているように、ＯＲＶＲバルブ４２は、掃気管４１の端部であるハウジング４３内に、フロート４４を収容したフロート式のバルブである。ハウジング４３の底４８には複数の貫通孔４６が設けられている。フロート４４と底４８との間にはスプリング４５が配置されており、フロート４４はこのスプリング４５によって上方に付勢されている。ＯＲＶＲバルブ４２においては、図２に示されているように燃料の液面がＯＲＶＲバルブ４２に到達していないときには、フロート４４の質量とスプリング４５の付勢力とのバランスにより、フロート４４がハウジング４３の天井４７から離間した状態になっている。そのため、このときには、フロート４４と天井４７との隙間を通じて燃料蒸気が流れる。
【００３１】
一方で、図３に示されているように、燃料の液面がＯＲＶＲバルブ４２に到達すると、まず燃料によって貫通孔４６を通じたハウジング４３内への燃料蒸気の流入が遮断される。また、フロート４４に作用する浮力によりフロート４４がハウジング４３の天井４７に当接し、ＯＲＶＲバルブ４２が閉弁した状態になる。
【００３２】
なお、車両が横転した場合には、フロート４４の質量がスプリング４５に作用しなくなるため、フロート４４はスプリング４５の付勢力によって天井４７に押し付けられる。これにより、ＯＲＶＲバルブ４２は、車両が横転した場合に閉弁して、燃料がサブタンク２０から漏れだしてしまうことを抑制するロールオーバーバルブとしても機能する。
【００３３】
図１に示されているように、掃気管４１からはメインタンク１０に繋がる第１圧抜き管５１が分岐している。第１圧抜き管５１はメインタンク１０に上方から挿入されており、第１圧抜き管５１におけるメインタンク１０側の端部には、カットオフバルブ５２が設けられている。
【００３４】
カットオフバルブ５２は、ＯＲＶＲバルブ４２と同様の構成のフロート式のバルブであり、ＯＲＶＲバルブ４２との違いは、サイズである。具体的には、カットオフバルブ５２はＯＲＶＲバルブ４２よりも小さい。そのため、開弁時のフロートとハウジングの天井との隙間も狭く、第１圧抜き管５１の燃料蒸気の流通抵抗は掃気管４１の燃料蒸気の流通抵抗よりも大きくなっている。なお、カットオフバルブ５２も車両が横転した場合に閉弁して、燃料がメインタンク１０から漏れだしてしまうことを抑制するロールオーバーバルブとして機能する。このカットオフバルブ５２は、メインタンク１０の天井に取り付けられている。
【００３５】
また、掃気管４１における第１圧抜き管５１が分岐している部分よりもサブタンク２０側の部分からは第２圧抜き管５３が分岐している。第２圧抜き管５３はサブタンク２０に上方から挿入されており、第２圧抜き管５３におけるサブタンク２０の端部には、カットオフバルブ５４が設けられている。このカットオフバルブ５４は、メインタンク１０側に設けられているカットオフバルブ５２と同じものである。したがって、第２圧抜き管５３の燃料蒸気の流通抵抗は掃気管４１の燃料蒸気の流通抵抗よりも大きくなっており、カットオフバルブ５４も車両が横転した場合に閉弁して、燃料がサブタンク２０から漏れだしてしまうことを抑制するロールオーバーバルブとして機能する。なお、カットオフバルブ５４と、ＯＲＶＲバルブ４２は、いずれもメインタンク１０の天井に取り付けられており、カットオフバルブ５４のハウジングの底は、ＯＲＶＲバルブ４２のハウジング４３の底４８よりも高いところに位置している。
【００３６】
第１圧抜き管５１及び第２圧抜き管５３は、メインタンク１０内の圧力やサブタンク２０内の圧力が過剰に高くなることがないように、燃料蒸気の出口を確保するために設けられているものである。
【００３７】
また、キャニスタ４０には、掃気管４１の他に、外部から空気を取り込む吸気管４９と内燃機関の吸気通路に接続しているパージ管７０とが接続されている。そしてキャニスタ４０内には燃料蒸気を吸着する活性炭が収容されている。第１圧抜き管５１及び第２圧抜き管５３を通じてメインタンク１０側及びサブタンク２０側から合流した燃料蒸気も含め、メインタンク１０及びサブタンク２０内で発生した燃料蒸気は、掃気管４１を通じてキャニスタ４０に導入され、この活性炭に吸着される。
【００３８】
また、メインタンク１０とサブタンク２０とはその上部が連通管６０によって連通されている。連通管６０は、一方の端部が上方からメインタンク１０に挿入されており、他方の端部が上方からサブタンク２０に挿入されている。なお、連通管６０は、燃料蒸気の流通抵抗が、第１圧抜き管５１における燃料蒸気の流通抵抗より小さくなるように、直径が設定されている。
【００３９】
連通管６０の端部のうち、メインタンク１０に挿入されている端部は、メインタンク１０内に挿入されている燃料導入管３０の第１枝管３１の端部よりも高く、第１圧抜き管５１におけるカットオフバルブ５２が設けられている端部よりも低いところに位置している。したがって、メインタンク１０内では、メインタンク１０内に上方から挿入されている燃料導入管３０の端部よりも高い位置に連通管６０の端部が位置しているとともに、連通管６０の端部よりも高い位置に、第１圧抜き管５１のカットオフバルブ５２が設けられている端部が位置している。
【００４０】
一方、連通管６０の端部のうち、サブタンク２０に挿入されている端部は、サブタンク２０内に挿入されている燃料導入管３０の第２枝管３２の端部よりも高く、掃気管４１におけるＯＲＶＲバルブ４２が設けられている端部と同じ高さのところに位置している。したがって、サブタンク２０内では、サブタンク２０内に挿入されている燃料導入管３０の端部よりも高い位置に連通管６０の端部が位置している。そして、連通管６０の端部と同じ高さのところに掃気管４１のＯＲＶＲバルブ４２が設けられている端部が位置しているとともに、掃気管４１の端部よりも高い位置に第２圧抜き管５３のカットオフバルブ５４が設けられている端部が位置している。
【００４１】
その他に、この燃料タンクシステムにおいては、第１圧抜き管５１に閉弁することによって第１圧抜き管５１を通じた燃料蒸気の流通を制限する圧抜き制御バルブ５０が設けられている。圧抜き制御バルブ５０は通電が行われていないときには開弁しており、通電が行われることによって閉弁して第１圧抜き管５１を閉塞させる常開式の電磁駆動バルブである。また、掃気管４１には、第２圧抜き管５３が接続している部分よりもキャニスタ４０側であり且つ第１圧抜き管５１が接続している部分よりもキャニスタ４０側の部分に、閉弁することによって掃気管４１を閉塞させる封鎖バルブ８０が設けられている。封鎖バルブ８０も通電が行われていないときには開弁しており、通電が行われることによって閉弁して第１圧抜き管５１を閉塞させる常開式の電磁駆動バルブである。
【００４２】
これら圧抜き制御バルブ５０及び封鎖バルブ８０の制御は制御装置９０によって行われる。制御装置９０は、圧抜き制御バルブ５０及び封鎖バルブ８０の制御に加えて、フィードポンプモジュール１１や移送ポンプモジュール２１の制御も行う。制御装置９０には、燃料導入管３０の燃料注入口を覆っているフューエルリッドの開放を検出するフューエルリッドスイッチ９１や、フューエルセンダーゲージ１３，２３が接続されている。
【００４３】
次に、図１に加え、図４及び図５を参照して本実施形態にかかる燃料タンクシステムによる作用及びその作用によって得られる効果について説明する。
給油が行われる際、フューエルリッドスイッチ９１によって、フューエルリッドが開放されたことが検知されると、制御装置９０は、圧抜き制御バルブ５０を閉弁状態にする。そして、フューエルリッドが閉じるまでは封鎖バルブ８０が開弁状態になっている一方で圧抜き制御バルブ５０が閉弁状態になっている状態が保持される。
【００４４】
燃料導入管３０の燃料注入口に給油ガンが挿入され、給油が開始されると、図１に矢印で示されているように、燃料導入管３０の第１枝管３１を通じてまずメインタンク１０に燃料が導入される。そして、メインタンク１０内の燃料の液面の上昇に伴ってメインタンク１０内の燃料蒸気は、連通管６０を通じてサブタンク２０に送り出される。そして、サブタンク２０に燃料蒸気が導入されると、サブタンク２０内の燃料蒸気が掃気管４１を通じてキャニスタ４０に送り込まれる。なお、このとき、第１圧抜き管５１に設けられている圧抜き制御バルブ５０は閉弁しているため、第１圧抜き管５１を通じたメインタンク１０からの燃料蒸気の排出は行われない。
【００４５】
給油の継続に伴い、図４に示されているように、メインタンク１０内の燃料の液面がメインタンク１０内における連通管６０の端部に到達すると、燃料によって連通管６０の端部が閉塞され、連通管６０を通じたメインタンク１０からの燃料蒸気の排出が行われなくなる。そのため、メインタンク１０に燃料が入りにくくなり、燃料導入管３０における第１枝管３１が燃料で満たされ、その後は、図４に矢印で示されているように、燃料が全てサブタンク２０に導入されるようになる。
【００４６】
そして、サブタンク２０への給油が進行してサブタンク２０内の燃料の液面が上昇しているときには、サブタンク２０内の燃料蒸気は掃気管４１を通じてキャニスタ４０に送り込まれる。なお、このときにも、第１圧抜き管５１に設けられている圧抜き制御バルブ５０は閉弁しているため、サブタンク２０への給油が進行している間に第１圧抜き管５１を通じてメインタンク１０から燃料蒸気が排出されてメインタンク１０内の燃料の液面が第１圧抜き管５１に到達してしまう過給油が生じることを抑制することができる。
【００４７】
図５に示されているように、サブタンク２０内の燃料の液面が掃気管４１の端部に設けられているＯＲＶＲバルブ４２に到達すると、ＯＲＶＲバルブ４２が閉弁する。これにより、掃気管４１を通じた燃料蒸気の排出が制限される。すなわち、ＯＲＶＲバルブ４２が閉弁すると、掃気管４１への燃料蒸気の導入経路は第２圧抜き管５３のみになるが、第２圧抜き管５３における燃料蒸気の流通抵抗は掃気管４１における燃料蒸気の流通抵抗よりも大きいため、掃気管４１を通じた燃料蒸気の排出が著しく制限されるようになる。その結果、サブタンク２０にも燃料が入りにくくなり、燃料導入管３０における第２枝管３２も燃料で満たされ、燃料導入管３０内の液面が上昇して給油ガンに到達することにより給油が停止する。
【００４８】
このように、この燃料タンクシステムによれば、過給油の発生を抑制しながら、掃気管４１を通じてメインタンク１０内及びサブタンク２０内の燃料蒸気をキャニスタ４０に送り込み、燃料蒸気を外部に排出させずに、メインタンク１０及びサブタンク２０の双方に給油を行うことができる。
【００４９】
また、この燃料タンクシステムでは、メインタンク１０内の燃料が消費されたときには、移送ポンプモジュール２１を稼働させて移送管２２を通じてサブタンク２０からメインタンク１０に燃料を移送する。
【００５０】
具体的には、フューエルセンダーゲージ１３によって検出されているメインタンク１０内の燃料の残量が、メインタンク１０内の燃料の液面が連通管６０の端部に到達するようになる残量よりも少ない第１の所定量以下になったときに、制御装置９０が、移送ポンプモジュール２１を稼働させる。これにより、移送ポンプモジュール２１によってサブタンク２０内の燃料が汲み上げられ、移送管２２を通じてメインタンク１０に移送される。なお、制御装置９０は、フューエルセンダーゲージ１３によって検出されているメインタンク１０内の燃料の残量が、第１の所定量よりも多く且つ燃料の液面がメインタンク１０内における連通管６０の端部に到達する残量以下の第２の所定量になったときに移送ポンプモジュール２１を停止させる。すなわち、この燃料タンクシステムでは、メインタンク１０内の燃料の残量が第１の所定量以下になる度に、メインタンク１０内の燃料の残量が第２の所定量になるまで移送ポンプモジュール２１を稼働させ、サブタンク２０内の燃料をメインタンク１０に移送する。
【００５１】
このように、この燃料タンクシステムは、移送装置を備えているため、メインタンク１０内の燃料が消費されたときに、移送装置によってサブタンク２０からメインタンク１０に燃料を移送することができる。そのため、メインタンク１０内の燃料の液面の高さとサブタンク２０内の燃料の液面の高さを揃えるためのバランスパイプのように、メインタンク１０の下部とサブタンク２０の下部とを繋ぐパイプを設ける必要がない。したがって、ドライブシャフトや排気管のような長い部品を間に挟むような位置にメインタンク１０とサブタンク２０とを配置することもでき、部品の配置による搭載上の制約を受けにくい。
【００５２】
また、この燃料タンクシステムでは、内燃機関の運転中に、吸気管４９を通じてキャニスタ４０内に外部の空気を取り込み、活性炭に吸着した燃料蒸気を脱離させてパージ管７０を通じて内燃機関の吸気通路に送り込むパージを実行する。パージを実行するときには制御装置９０が封鎖バルブ８０を閉弁させる。これにより、メインタンク１０及びサブタンク２０とキャニスタ４０との連通を遮断した状態でパージを実行することができ、キャニスタ４０の活性炭に吸着している燃料蒸気を脱離させて、燃料蒸気の捕集能力を回復させることができる。
【００５３】
以上説明した第１の実施形態によれば、上記の効果に加えて、以下の効果が得られるようになる。
（１）上記のように給油中に第１圧抜き管５１に燃料の液面が到達してしまう過給油が生じることを抑制することにより、給油中に液体の燃料がカットオフバルブ５２を通過して第１圧抜き管５１に入り込んでしまったり、キャニスタ４０に入り込んでしまったりすることを抑制することができる。
【００５４】
（２）メインタンク１０内の燃料の液面がメインタンク１０内における連通管６０の端部に到達する前から圧抜き制御バルブ５０を閉弁状態にしているため、給油中に第１圧抜き管５１を通じてメインタンク１０から燃料蒸気が排出されることを抑制し、過給油の発生を抑制することができる。
【００５５】
（３）移送ポンプモジュール２１が燃料の液面がメインタンク１０内における連通管６０の端部に到達する残量以下の第２の所定量になったときに停止するようになっているため、メインタンク１０からサブタンク２０への燃料の移送によって第１圧抜き管５１の端部に液面が到達してしまうことを抑制することができる。
【００５６】
（４）掃気管４１における、第１圧抜き管５１が分岐している部分や第２圧抜き管５３が分岐している部分よりもキャニスタ４０側の部分に封鎖バルブ８０が設けられている。そのため、パージなどを行う際に封鎖バルブ８０を閉弁させることにより、メインタンク１０及びサブタンク２０の双方とキャニスタ４０との連通を一度に遮断し、メインタンク１０及びサブタンク２０の双方を密閉することができる。
【００５７】
なお、上記第１の実施形態は、以下のように変更してもよい。
・上記第１の実施形態では、制御装置９０がメインタンク１０内の燃料の残量が第１の所定量以下になる度に、メインタンク１０内の燃料の残量が第２の所定量になるまで移送ポンプモジュール２１を稼働させるようにしていた。これに対して、メインタンク１０内の燃料の残量が第１の所定量以下になる度に、移送ポンプモジュール２１を一定期間稼働させるようにしてもよい。この場合であっても、移送ポンプモジュール２１にはプレッシャレギュレータが設けられているため、メインタンク１０内の燃料の液面が連通管６０の端部に到達し、連通管６０を通じた燃料蒸気の排出が停止したときに移送管２２内の圧力が高くなり、メインタンク１０への燃料の移送が停止する。したがって、この場合であっても、燃料の移送によって第１圧抜き管５１の端部まで燃料の液面が到達してしまうことを抑制することができる。
【００５８】
（第２の実施形態）
次に、燃料タンクシステムの第２の実施形態について図６を参照して説明する。なお、第２の実施形態の燃料タンクシステムは、上記の第１の実施形態の燃料タンクシステムと移送装置の構成が異なっている以外は同じの構成である。したがって、ここでは、第１の実施形態と同様の部分については同一の符号を付して詳細な説明を省略し、第１の実施形態と異なる移送装置の構成について詳しく説明する。
【００５９】
図６に示されているように、第２の実施形態の燃料タンクシステムは、移送装置として、ジェットポンプ１２１と、ジェットポンプ１２１から延びてサブタンク２０内に挿入されていてサブタンク２０内の燃料を吸い出す移送管１２２と、移送管１２２に設けられたプレッシャレギュレータ１２３と、を備えている。なお、移送管１２２におけるサブタンク２０内の端部にはサクションフィルタ１２４が設けられている。
【００６０】
ジェットポンプ１２１は、メインタンク１０内のフィードポンプモジュール１１内に設けられており、フィードポンプモジュール１１のプレッシャレギュレータから排出される燃料の流勢を利用して移送管１２２を通じてサブタンク２０内の燃料を汲み上げる。移送管１２２に設けられているプレッシャレギュレータ１２３は、移送管１２２内の圧力が開弁圧力以上になったときに開弁して移送管１２２内の燃料をサブタンク２０内に排出する。
【００６１】
次に、この第２の実施形態にかかる燃料タンクシステムによる作用及びその作用によって得られる効果について説明する。
給油時には、第１の実施形態の燃料タンクシステムと同様に、圧抜き制御バルブ５０を閉弁しておくことにより、過給油の発生を抑制しながら、掃気管４１を通じてメインタンク１０内及びサブタンク２０内の燃料蒸気をキャニスタ４０に送り込み、燃料蒸気を外部に排出させずに、メインタンク１０及びサブタンク２０に給油を行うことができる。
【００６２】
フィードポンプモジュール１１は、燃料の供給不足にならないように消費される量よりも多い燃料を常に供給しているため、フィードポンプモジュール１１が稼働している間はフィードポンプモジュール１１内のプレッシャレギュレータからは常に燃料が排出されている。そのため、この第２の実施形態にかかる燃料タンクシステムでは、フィードポンプモジュール１１が稼働している間はジェットポンプ１２１によってサブタンク２０内の燃料が汲み上げられることになる。
【００６３】
そのため、ジェットポンプ１２１によってサブタンク２０から移送される燃料の量よりも燃料の消費量が少ない状態が続くと、メインタンク１０内の燃料の液面は上昇し続けることになる。メインタンク１０内の燃料の液面がメインタンク１０内における連通管６０の端部に到達した場合には、連通管６０が閉塞されることによってメインタンク１０内の圧力が上昇してメインタンク１０内に燃料が入りにくくなる。そのため、移送管１２２内の圧力が高くなってプレッシャレギュレータ１２３からサブタンク２０内に燃料が排出されるようになり、メインタンク１０への燃料の移送が停止する。したがって、第２の実施形態の燃料タンクシステムにおいても、メインタンク１０からサブタンク２０への燃料の移送によって第１圧抜き管５１の端部に液面が到達してしまうことを抑制することができる。
【００６４】
このように、第２の実施形態にかかる燃料タンクシステムも移送装置を備えているため、第１の実施形態の燃料タンクシステムと同様に、メインタンク１０内の燃料が消費されたときに、移送装置によってサブタンク２０からメインタンク１０に燃料を移送することができる。そのため、メインタンク１０内の燃料の液面の高さとサブタンク２０内の燃料の液面の高さを揃えるためのバランスパイプのように、メインタンク１０の下部とサブタンク２０の下部とを繋ぐパイプを設ける必要がない。したがって、部品の配置による搭載上の制約を受けにくい。また、この第２の実施形態の燃料タンクシステムも、内燃機関の運転中に、パージを実行する。パージを実行するときには制御装置９０が封鎖バルブ８０を閉弁させる。
【００６５】
このように、第２の実施形態によれば、上記第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。そして、上記の（１），（２），（４）の効果に加え、以下の効果が得られるようになる。
【００６６】
（５）サブタンク２０内にポンプモジュールを設けることなく、フィードポンプモジュール１１の稼働によって生じる燃料の流勢を利用してサブタンク２０からメインタンク１０に燃料を移送することができる。
【００６７】
（６）フィードポンプモジュール１１が稼働している間はジェットポンプ１２１によってサブタンク２０内の燃料が汲み上げられることになる。しかし、メインタンク１０内の燃料の液面がメインタンク１０内における連通管６０の端部に到達した場合には、連通管６０が閉塞されることによってプレッシャレギュレータ１２３からサブタンク２０内に燃料が排出されるようになり、メインタンク１０への燃料の移送が停止する。したがって、メインタンク１０内の燃料の残量に基づく制御装置９０による制御を必要とせずに、メインタンク１０からサブタンク２０への燃料の移送によって第１圧抜き管５１の端部に液面が到達してしまうことを抑制することができる。
【００６８】
なお、上記の各実施形態は、これを適宜変更した以下の形態にて実施することもできる。
・圧抜き制御バルブは、上記各実施形態のような常開式の電磁駆動バルブに限らず、第１圧抜き管５１を通じた燃料蒸気の流通を制限することのできるものであればよい。例えば、通電されているときに開弁する常閉式の電磁駆動バルブであってもよい。また、電磁駆動バルブのように電気的に駆動されるものでなくてもよい。
【００６９】
例えば、図７に示されているような、メインタンク１０内の圧力の作用によって閉弁するバルブであってもよい。図７に示されている圧抜き制御バルブ１５０は、圧抜き制御バルブ５０に替えて第１圧抜き管５１に設けられる。圧抜き制御バルブ１５０は、上流側パーツ１５１と下流側パーツ１５２とによって構成されているハウジング１５３内に、スプリング１５９によって付勢された親バルブ１５４を収容したバルブである。
【００７０】
下流側パーツ１５２は中央が燃料蒸気の通路になる筒状のパーツであり、この下流側パーツ１５２に、中央に孔の空いている板状の上流側パーツ１５１が嵌め込まれている。ハウジング１５３の内部には、親バルブ１５４が閉弁時に当接するシート部１６０が設けられているが、親バルブ１５４と下流側パーツ１５２との間に収容されているスプリング１５９の付勢力により、親バルブ１５４はシート部１６０から離間させられている。
【００７１】
親バルブ１５４は、筒状の上流側パーツ１５５と筒状の下流側パーツ１５６とを組み合わせて構成したハウジング１６３内に、子バルブ１５７を収容したものである。子バルブ１５７はハウジング１６３内に収容されているスプリング１５８によって上流側パーツ１５５に向かって付勢されており、上流側パーツ１５５に形成されているシート部１６１に着座している。
【００７２】
スプリング１５９の付勢力によって付勢されている親バルブ１５４は上流側パーツ１５１と当接している。上流側パーツ１５１における親バルブ１５４が当接している部分には複数の溝１６２が設けられている。これにより、図７に矢印で示されているように、第１圧抜き管５１を流れる燃料蒸気がこの溝１６２を通じて親バルブ１５４の周囲を通過し、親バルブ１５４とシート部１６０との隙間を通じて圧抜き制御バルブ１５０よりも下流側に流れるようになっている。
【００７３】
図８に示されているように、この圧抜き制御バルブ１５０は、給油時にメインタンク１０内の燃料の液面が上昇し、メインタンク１０内の連通管６０の端部が燃料の液面によって閉塞され、メインタンク１０内の圧力が急上昇したときに、親バルブ１５４がスプリング１５９の付勢力に抗してシート部１６０に当接し、閉弁するようになっている。なお、この圧抜き制御バルブ１５０は、親バルブ１５４がシート部１６０に当接した状態であっても、親バルブ１５４とシート部１６０との間に僅かな隙間が生じるようになっている。そのため、圧抜き制御バルブ１５０が閉弁した場合には、矢印で示されているように燃料蒸気が下流側に流れるものの、燃料蒸気の流通が開弁しているときよりも著しく制限されることになる。
【００７４】
こうして圧抜き制御バルブ１５０が閉弁し、第１圧抜き管５１を通じた燃料蒸気の掃気が著しく制限されることにより、メインタンク１０に燃料が入りにくくなるため、上記各実施形態と同様に過給油の発生を抑制することができる。こうしたメインタンク１０内の圧力の作用によって閉弁する圧抜き制御バルブを設けるようにすれば、制御装置９０による制御を必要とせずに、過給油の発生を抑制することができるようになる。
【００７５】
なお、図９に示されているように、圧抜き制御バルブ１５０では、親バルブ１５４が閉弁しているときに、メインタンク１０内の圧力が過剰に高くなったときには、子バルブ１５７がシート部１６１から離間して開弁するようになっている。そのため、子バルブ１５７が安全弁として機能し、メインタンク１０内の圧力が過剰に高くなってしまうことを抑制できる。
【００７６】
・上記各実施形態は、２つのタンクを備えた燃料タンクシステムであったが、３つ以上のタンクを備える燃料タンクシステムでも同様の構成を採用することができる。具体的には、メインタンク１０に、複数のサブタンクが接続されている燃料タンクシステムでは、給油時に燃料が最後に充満する最下流のサブタンクにＯＲＶＲバルブ４２が設けられている掃気管４１を接続する。そして、他のサブタンクには、第１圧抜き管５１における圧抜き制御バルブとメインタンク１０との間の部分から分岐し、カットオフバルブが設けられた圧抜き管を接続する。こうした燃料タンクシステムであっても各タンクを連通管６０で接続し、掃気管４１、連通管６０、圧抜き管の各端部の高さの関係が上記実施形態と同様になっていれば、過給油を抑制しながら、各タンクに燃料を給油することができるようになる。
【００７７】
・上記各実施形態ではフューエルセンダーゲージ１３によって燃料の残量を検出していたが、燃料の残量は燃料が満タン（メインタンク１０及びサブタンク２０への燃料の補給が完了し、燃料の導入が停止する状態）まで給油された状態からの積算燃料噴射量などから推定することもできる。
【００７８】
・内燃機関の制御装置が燃料タンクシステムの制御装置を兼ねていてもよい。この場合には、内燃機関の制御装置が封鎖バルブ８０を制御したり、圧抜き制御バルブ５０を制御したり、フィードポンプモジュール１１や移送ポンプモジュール２１を制御したりすることになる。
【符号の説明】
【００７９】
１０…メインタンク、１１…フィードポンプモジュール、１２…供給管、１３…フューエルセンダーゲージ、２０…サブタンク、２１…移送ポンプモジュール、２２…移送管、２３…フューエルセンダーゲージ、３０…燃料導入管、３１…第１枝管、３２…第２枝管、４０…キャニスタ、４１…掃気管、４２…ＯＲＶＲバルブ、４３…ハウジング、４４…フロート、４５…スプリング、４６…貫通孔、４７…天井、４８…底、４９…吸気管、５０…圧抜き制御バルブ、５１…第１圧抜き管、５２…カットオフバルブ、５３…第２圧抜き管、５４…カットオフバルブ、６０…連通管、７０…パージ管、８０…封鎖バルブ、９０…制御装置、９１…フューエルリッドスイッチ、１２１…ジェットポンプ、１２２…移送管、１２３…プレッシャレギュレータ、１２４…サクションフィルタ、１５０…圧抜き制御バルブ、１５１…上流側パーツ、１５２…下流側パーツ、１５３…ハウジング、１５４…親バルブ、１５５…上流側パーツ、１５６…下流側パーツ、１５７…子バルブ、１５８…スプリング、１５９…スプリング、１６０…シート部、１６１…シート部、１６２…溝、１６３…ハウジング。
【図１】
2018103785.tif 000003
【図２】
2018103785.tif 000004
【図３】
2018103785.tif 000005
【図４】
2018103785.tif 000006
【図５】
2018103785.tif 000007
【図６】
2018103785.tif 000008
【図７】
2018103785.tif 000009
【図８】
2018103785.tif 000010
【図９】
2018103785.tif 000011