(57)【要約】【課題】液体燃料を確実に捕捉し、燃料タンクに戻す液体燃料捕捉器を提供する。【解決手段】液体燃料捕捉器９は、燃料蒸気の通過を許容し、液体燃料を捕捉する。ケースは、液体燃料が溜まるように流路において凹部として形成された複数の容積室５０と、複数の容積室５０をそれらの上部において直列的に連通する連通部６０と、複数の容積室５０のそれぞれの底部に開口し、容積室５０に溜められた液体燃料を燃料タンク３に戻す戻り通路７０とを区画形成している。さらに液体燃料捕捉器９は、戻り弁８０を有する。戻り弁８０は、燃料タンク３内の液体燃料の液面の高さが所定の高さを上回るときに戻り通路７０を閉じる。戻り弁８０は、燃料タンク３内の液体燃料の液面の高さが所定の高さを下回るときに戻り通路７０を開く。これにより、複数の容積室５０から燃料タンク３へ燃料が戻される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料蒸気および液体燃料を含む流体が流れる流路（２３）を区画形成するケース（２５）を備え、燃料蒸気の通過を許容し、液体燃料を捕捉する液体燃料捕捉器において、
前記ケースは、
液体燃料が溜まるように前記流路において凹部として形成された複数の容積室（５０）と、
複数の前記容積室をそれらの上部において直列的に連通する連通部（６０）と、
複数の前記容積室のそれぞれの底部に開口し、前記容積室に溜められた液体燃料を燃料タンクに戻す戻り通路（７０、２７０）とを区画形成しており、
前記燃料タンク内の液体燃料の液面の高さが所定の高さを上回るときに前記戻り通路を閉じ、前記燃料タンク内の液体燃料の液面の高さが所定の高さを下回るときに前記戻り通路を開くことにより複数の前記容積室から前記燃料タンクへ燃料を戻す戻り弁（８０）を備えることを特徴とする液体燃料捕捉器。
【請求項２】
前記ケースは、最初の前記容積室への流入通路（３６、２３６）と、最後の前記容積室からの流出通路（２６）とを区画形成しており、前記流入通路と前記流出通路とが水平面上において異なる方向に向けて延びていることを特徴とする請求項１に記載の液体燃料捕捉器。
【請求項３】
前記ケースは、隣接する前記容積室の間に設けられて前記容積室を区画形成するとともに、上部に前記連通部が形成された障壁（４０）を備えることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の液体燃料捕捉器。
【請求項４】
前記ケースは、前記容積室の下部を区画形成しており、前記戻り通路に向けて下がるように傾斜した底部を備えることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の液体燃料捕捉器。
【請求項５】
複数の前記容積室は、前記流路が曲がるように配置されていることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の液体燃料捕捉器。
【請求項６】
複数の前記容積室は、環状に配置されていることを特徴とする請求項５に記載の液体燃料捕捉器。
【請求項７】
さらに、複数の前記容積室と前記燃料タンクとの間の前記流路に設けられ、前記燃料タンク内と前記流路との連通を開閉する換気弁（８）を備え、
複数の前記容積室は前記換気弁の横に配置されていることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれかに記載の液体燃料捕捉器。
【請求項８】
前記換気弁は、高さ方向に関して所定の高さに位置付けられた開口部（３１）を開閉するよう構成されており、
複数の前記容積室は、前記開口部より下に向けて凹部となるように区画形成されており、
前記戻り通路は前記開口部より下に位置付けられていることを特徴とする請求項７に記載の液体燃料捕捉器。
【請求項９】
前記戻り弁は、前記燃料タンク内の液体燃料の液面の高さが所定の第１高さ（ＦＬ１）を上回るときに前記戻り通路を閉じ、
前記換気弁は、前記燃料タンク内の液体燃料の液面の高さが前記第１高さ（ＦＬ１）より高い第２高さ（ＦＬ２）を上回るときに前記開口部を閉じることを特徴とする請求項８に記載の液体燃料捕捉器。
【請求項１０】
前記換気弁は、前記燃料タンク内の液体燃料の液面の高さが前記第１高さ（ＦＬ１）を下回ることによって前記戻り弁が開いた後に前記開口部を開くことを特徴とする請求項９に記載の液体燃料捕捉器。
【請求項１１】
前記戻り通路は、複数の前記容積室のそれぞれの底部に開口し、複数の前記容積室の間の液体燃料の流通を許容することなく互いに独立しており、それぞれが前記戻り弁によって開閉される複数の開閉通路（７１−７４）を有することを特徴とする請求項１から請求項１０のいずれかに記載の液体燃料捕捉器。
【請求項１２】
前記戻り通路は、
複数の前記容積室のそれぞれの底部に開口する常開通路（２７１−２７４、６７１−６７２、７７１−７７３、８７１−８７５）と、
複数の前記容積室の下に設けられ、複数の前記常開通路が共通に連通する集合容積室（２７６）と、
前記集合容積室の底部に開口し、前記戻り弁によって開閉される集合通路（２７７）とを有することを特徴とする請求項１から請求項１０のいずれかに記載の液体燃料捕捉器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
ここに開示される発明は、燃料タンクの換気通路において液体燃料を捕捉する液体燃料捕捉器に関し、燃料タンク内に発生する燃料蒸気の大気への排出を抑制するための燃料蒸気処理装置に利用することができる。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、燃料タンク内に発生する燃料蒸気の大気への排出を抑制するための燃料蒸気処理装置を開示する。さらに、特許文献１は、燃料タンクから燃料蒸気を取り出すための流路に液体燃料が漏れだした場合に、液体燃料を捕捉するための構造と、液体燃料を再び燃料タンク内に戻す構造とを開示する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第４４４００９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来技術の構成では、液体燃料が捕捉され、貯められる空間が単一である。このため、大量の液体燃料を捕捉することができない。また、単一の液体燃料空間は、燃料タンクを搭載した車両が傾斜したり、振動したりすると、液体燃料の流出を阻止できなくなる。
【０００５】
上述の観点において、または言及されていない他の観点において、燃料蒸気流路の液体燃料捕捉器にはさらなる改良が求められている。
【０００６】
発明の目的のひとつは、液体燃料の流出を抑制する機能が改良された液体燃料捕捉器を提供することである。
【０００７】
発明の目的の他のひとつは、液体燃料を捕捉し、溜めやすい液体燃料捕捉器を提供することである。
【０００８】
発明の目的の他のひとつは、大量の液体燃料を捕捉でき、燃料タンクへ戻すことができる液体燃料捕捉器を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
ここに開示される発明は上記目的を達成するために以下の技術的手段を採用する。なお、特許請求の範囲およびこの項に記載した括弧内の符号は、ひとつの態様として後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであって、発明の技術的範囲を限定するものではない。
【００１０】
請求項１に記載の発明は、燃料蒸気および液体燃料を含む流体が流れる流路（２３）を区画形成するケース（２５）を備え、燃料蒸気の通過を許容し、液体燃料を捕捉する液体燃料捕捉器において、ケースは、液体燃料が溜まるように流路において凹部として形成された複数の容積室（５０）と、複数の容積室をそれらの上部において直列的に連通する連通部（６０）と、複数の容積室のそれぞれの底部に開口し、容積室に溜められた液体燃料を燃料タンクに戻す戻り通路（７０、２７０）とを区画形成しており、燃料タンク内の液体燃料の液面の高さが所定の高さを上回るときに戻り通路を閉じ、燃料タンク内の液体燃料の液面の高さが所定の高さを下回るときに戻り通路を開くことにより複数の容積室から燃料タンクへ燃料を戻す戻り弁（８０）を備えることを特徴とする。
【００１１】
この発明によると、凹部として形成された複数の容積室が設けられる。しかも、それら容積室は直列的に連通される。このため、流路に流出した液体燃料は、複数の容積室によって順に捕捉され、溜められる。この結果、液体燃料が確実に捕捉される。しかも、複数の容積室には、それらのそれぞれに戻り通路が設けられている。このため、戻り弁が開いているときには、複数の容積室から液体燃料が戻される。これにより、複数の容積室が再び液体燃料を溜めることができるようになる。しかも、戻り弁は、燃料タンク内の液体燃料の液面の高さが所定の高さを上回るときに閉じる。このため、燃料が戻り通路を通して燃料タンクから容積室へ逆流することが阻止される。
【００１２】
請求項２に記載の発明は、ケースは、最初の容積室への流入通路（３６、２３６）と、最後の容積室からの流出通路（２６）とを区画形成しており、流入通路と流出通路とが水平面上において異なる方向に向けて延びていることを特徴とする。この発明によると、流入通路と流出通路とが水平面上において異なる方向、例えば交差する方向や反対方向へ延びている。これにより、液体燃料捕捉器が傾斜しても液体燃料の流出が抑制される。
【００１３】
請求項３に記載の発明は、ケースは、隣接する容積室の間に設けられて容積室を区画形成するとともに、上部に連通部が形成された障壁（４０）を備えることを特徴とする。この発明によると、障壁によって容積室が区画形成されるとともに、障壁によって連通部が区画形成される。
【００１４】
請求項４に記載の発明は、ケースは、容積室の下部を区画形成しており、戻り通路に向けて下がるように傾斜した底部を備えることを特徴とする。この発明によると、容積室に溜められた液体燃料を底部によって戻り通路に向けて流し、燃料タンクへ戻すことができる。
【００１５】
請求項５に記載の発明は、複数の容積室は、流路が曲がるように配置されていることを特徴とする。この発明によると、複数の容積室がコンパクトに配置される。
【００１６】
請求項６に記載の発明は、複数の容積室は、環状に配置されていることを特徴とする。この発明によると、複数の容積室がコンパクトに配置される。
【００１７】
請求項７に記載の発明は、さらに、複数の容積室と燃料タンクとの間の流路に設けられ、燃料タンク内と流路との連通を開閉する換気弁（８）を備え、
複数の容積室は換気弁の横に配置されていることを特徴とする。この発明によると、換気弁の横に複数の容積室が配置される。すなわち、水平方向に関して換気弁と複数の容積室とが並ぶように配置される。この結果、換気弁と複数の容積室とを、高さ方向の大きさを抑制しながら配置することができる。
【００１８】
請求項８に記載の発明は、換気弁は、高さ方向に関して所定の高さに位置付けられた開口部（３１）を開閉するよう構成されており、複数の容積室は、開口部より下に向けて凹部となるように区画形成されており、戻り通路は開口部より下に位置付けられていることを特徴とする。この発明によると、換気弁が開閉する開口よりも下に向けて凹部となるように容積室が区画形成される。このため、開口部から流入した液体燃料が容積室に捕捉され、溜められる。さらに開口部より下に容積室を区画形成することを可能とするように、戻り通路が開口部より下に配置されている。
【００１９】
請求項９に記載の発明は、戻り弁は、燃料タンク内の液体燃料の液面の高さが所定の第１高さ（ＦＬ１）を上回るときに戻り通路を閉じ、換気弁は、燃料タンク内の液体燃料の液面の高さが第１高さ（ＦＬ１）より高い第２高さ（ＦＬ２）を上回るときに開口部を閉じることを特徴とする。この発明によると、戻り弁が戻り通路を閉じる液面高さは、換気弁が開口部を閉じる液面高さより低い（ＦＬ１＜ＦＬ２）。このため、戻り通路を経由する液体燃料の逆流を阻止しながら、液面が高い水準に到達するまで換気弁を開くことができる。
【００２０】
請求項１０に記載の発明は、換気弁は、燃料タンク内の液体燃料の液面の高さが第１高さ（ＦＬ１）を下回ることによって戻り弁が開いた後に開口部を開くことを特徴とする。この発明によると、液面高さが低下して戻り弁が開く場合に、戻り弁が開いた後に換気弁が開かれる。このため、開口部からの追加的な液体燃料の流入が抑制される。また、戻り通路から液体燃料を燃料タンクに戻した後に、開口部が開かれる。このため、開口部から再び液体燃料が流入することがあっても、複数の容積室によって再び液体燃料を捕捉することができる。
【００２１】
請求項１１に記載の発明は、戻り通路は、複数の容積室のそれぞれの底部に開口し、複数の容積室の間の液体燃料の流通を許容することなく互いに独立しており、それぞれが戻り弁によって開閉される複数の開閉通路（７１−７４）を有することを特徴とする。この発明によると、複数の容積室の間における液体燃料の流通が阻止されるから、下流の容積室に液体燃料が到達することを阻止することができる。
【００２２】
請求項１２に記載の発明は、戻り通路は、複数の容積室のそれぞれの底部に開口する常開通路（２７１−２７４、６７１−６７２、７７１−７７３、８７１−８７５）と、複数の容積室の下に設けられ、複数の常開通路が共通に連通する集合容積室（２７６）と、集合容積室の底部に開口し、戻り弁によって開閉される集合通路（２７７）とを有することを特徴とする。この発明によると、液体燃料は、複数の容積室から集合容積室に集められ、集合通路を経由して燃料タンクに戻される。この構成によると、戻り弁は、共通化された集合通路を開閉するように構成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】発明の第１実施形態に係る燃料蒸気処理装置を示すブロック図である。
【図２】第１実施形態の液体燃料捕捉器の水平面における断面図であって、図２のＩＩ−ＩＩ線における断面を示す。
【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線における断面図である。
【図４】図２のＩＶ−ＩＶ線における断面図である。
【図５】図２の中央部を拡大した部分拡大図である。
【図６】燃料の液面が上昇する過程を示す燃料タンクの断面図である。
【図７】燃料の液面が上昇する過程を示す燃料タンクの断面図である。
【図８】燃料の液面が上昇する過程を示す燃料タンクの断面図である。
【図９】燃料の液面が下降する過程を示す燃料タンクの断面図である。
【図１０】発明の第２実施形態の液体燃料捕捉器の水平面における断面図であって、図１１のＸ−Ｘ線における断面を示す。
【図１１】図１０のＸＩ−ＸＩ線における断面図である。
【図１２】図１０のＸＩＩ−ＸＩＩ線における断面図である。
【図１３】発明の第３実施形態の液体燃料捕捉器の水平面における断面図である。
【図１４】発明の第４実施形態の液体燃料捕捉器の水平面における断面図である。
【図１５】発明の第５実施形態の液体燃料捕捉器の水平面における断面図である。
【図１６】発明の第６実施形態の液体燃料捕捉器の水平面における断面図である。
【図１７】発明の第７実施形態の液体燃料捕捉器の水平面における断面図である。
【図１８】発明の第８実施形態の液体燃料捕捉器の水平面における断面図である。
【図１９】発明の第９実施形態の液体燃料捕捉器の垂直面における断面図である。
【図２０】第９実施形態の液体燃料捕捉器の垂直面における断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
図面を参照しながら、ここに開示される発明を実施するための複数の形態を説明する。各形態において、先行する形態で説明した事項に対応する部分には同一の参照符号を付して重複する説明を省略する場合がある。また、後続の実施形態においては、先行する実施形態で説明した事項に対応する部分に百以上の位だけが異なる参照符号を付することにより対応関係を示し、重複する説明を省略する場合がある。各形態において、構成の一部のみを説明している場合は、構成の他の部分については他の形態の説明を参照し適用することができる。
【００２５】
（第１実施形態）
図１において、ここに開示される発明は、車両用動力システム１において実施される。車両用動力システム１は、車両に搭載された車両の動力源としてのエンジン２を含む。エンジン２は、内燃機関である。車両用動力システム１は、エンジン２に燃料を供給する燃料供給装置を含む。燃料供給装置は、燃料を蓄える燃料タンク３を有する。燃料タンク３には、燃料を補給するための給油管４が設けられている。給油管４から液体状の燃料が供給される。給油管４は、燃料タンク３内に筒状に突出している。燃料供給装置は、燃料タンク３内の液体燃料をエンジン２に供給するポンプ５を有する。以下の説明において、特に断らない場合には燃料の語は液体燃料を指す。
【００２６】
給油管４から燃料を燃料タンク３内に補給するためには、燃料タンク３内から気体を排出する必要がある。気体には、空気と、燃料の蒸気である燃料蒸気とが含まれる。以下の説明では、燃料蒸気、および燃料蒸気を含む空気をベーパとも呼ぶ。近年、大気へのベーパの放出を抑制することが求められている。車両用動力システム１は、大気へのベーパの排出を抑制するために、燃料蒸気処理装置（ベーパ処理装置）６を備える。
【００２７】
ベーパ処理装置６は、ベーパをエンジン２へ吸入させ燃焼させることにより処理する。ベーパ処理装置６は、燃料タンク３とエンジン２の吸気管とを連通するベーパ流路を提供する。ベーパ流路は、燃料タンク３内の換気のための通路であって、換気流路、呼吸流路とも呼ばれる。ベーパ流路は、燃料蒸気および液体燃料が流れる流路を提供する。ベーパ流路は、複数の部品および配管によって提供される。
【００２８】
ベーパ処理装置６は、ベーパ流路に、遮断弁７、換気弁８、液体燃料捕捉器９、封鎖弁１０、およびキャニスタ１１を有する。エンジン２と燃料タンク３との間にキャニスタ１１が設けられている。キャニスタ１１と燃料タンク３との間に遮断弁７、換気弁８、および液体燃料捕捉器９が設けられている。遮断弁７、換気弁８、および液体燃料捕捉器９は、燃料タンク３内に配置されたタンク内部品である。キャニスタ１１と、タンク内部品との間に封鎖弁１０が設けられている。液体燃料捕捉器９は、封鎖弁１０と換気弁８との間、または封鎖弁１０と遮断弁７との間に設けられている。液体燃料捕捉器９は、燃料タンク３の外に設置される封鎖弁１０および／またはキャニスタ１１に液体燃料が到達する前に、その液体燃料を捕捉できる位置に設けることができる。
【００２９】
遮断弁７は、ベーパ流路と燃料タンク３内との連通部分に設けられている。遮断弁７は、燃料タンク３内の燃料液面が所定の高い水準に到達するとベーパ流路と燃料タンク３内との連通を遮断する。また、遮断弁７は、車両が横転した場合にもベーパ流路と燃料タンク３内との連通を遮断し、燃料のベーパ通路への漏出を阻止する。例えば、遮断弁７は、後述の換気弁８に類似の構成をもつことができる。遮断弁７は、燃料タンクのための換気弁、または燃料蒸気の排出を制御する制御弁といった呼び名で呼ばれる場合がある。
【００３０】
換気弁８は、ベーパ流路と燃料タンク３内との連通部分に設けられている。換気弁８は、燃料タンク３内への急速な給油を可能とするために、比較的大量の燃料蒸気をベーパ流路に排出するための流路を提供する。換気弁８は、燃料タンク３内の燃料液面が所定の高い水準に到達するとベーパ流路と燃料タンク３内との連通を遮断する。例えば、換気弁８は、燃料の液面が急速な給油を許容できる水準に到達すると、閉弁状態となることによって低速の給油のみを許容する。また、換気弁８は、車両が横転した場合にもベーパ流路と燃料タンク３内との連通を遮断し、燃料のベーパ通路への漏出を阻止する。換気弁８は、燃料タンクへの給油速度を制御するための給油用の換気弁、または燃料蒸気の排出を制御する制御弁といった呼び名で呼ばれる場合がある。
【００３１】
換気弁８は、フロート弁３０を有する。フロート弁３０は、車両が正常な姿勢にあり、フロート弁３０が燃料に浮いていないときに開弁状態となり、流路を開く。フロート弁３０は、車両が異常な水準の傾斜姿勢にある場合、フロート弁３０が燃料に浮いている場合、または、フロート弁３０が重力に抗して上方向へ吸い上げられている場合に、閉弁状態となり、流路を閉じる。
【００３２】
換気弁８は、燃料タンク３からベーパ流路へベーパを選択的に流出させる。換気弁８は、ベーパ流路への燃料の流出を阻止する。換気弁８は、車両が正常な傾き範囲内にある間、燃料タンク３内の燃料の量が所定のレベルより低いときに開弁し、燃料タンク３とベーパ流路との連通を許容する。換気弁８は、燃料タンク３内の燃料の量が所定の高いレベルに到達すると閉弁し、燃料タンク３とベーパ流路との連通を遮断する。換気弁８は、車両の傾斜が異常範囲に到達することによって換気弁８に燃料が到達すると開弁状態から閉弁状態へ切り替わるフロート弁でもある。
【００３３】
液体燃料捕捉器９は、少なくともキャニスタ１１へ燃料が到達することを阻止するために、燃料タンク３とキャニスタ１１との間に設けられる。液体燃料捕捉器９は、少なくとも換気弁８から流入した燃料を捕捉するように、または遮断弁７から流入した燃料と換気弁８が流入した燃料との両方を捕捉するようにベーパ流路に設けることができる。液体燃料捕捉器９は、液体成分と気体成分とを分離し、気体成分を下流側へ流すとともに、液体成分を溜める。さらに、液体燃料捕捉器９は、液体成分を燃料タンク３内へ戻す。液体燃料捕捉器９は、液体成分と気体成分とを分離する気液分離器、またはセパレータといった呼び名で呼ばれる場合がある。
【００３４】
液体燃料捕捉器９は、ベーパ流路の中において、ベーパの流れを許容しながら、燃料を捕捉するための障壁４０を提供する。しかも、液体燃料捕捉器９は、複数の障壁４０を提供する。複数の障壁４０によって複数の容積室５０が区画形成される。複数の障壁４０は、ケースによって提供される。
【００３５】
複数の容積室５０は、ケースによって区画形成されている。複数の容積室５０は、液体燃料が溜まるように流路において凹部として形成されている。容積室５０のそれぞれは、液体燃料捕捉器９の前後におけるベーパ流路の高さより重力方向に低い底部をする。言い換えると、容積室５０のそれぞれは、液体燃料捕捉器９の前後におけるベーパ流路より深い部分を有する。これにより容積室５０は、捕捉された燃料を溜める燃料溜めとしても機能する。
【００３６】
複数の容積室５０は、障壁４０の上部だけに設けられた連通部６０を経由して直列的に連結されている。連通部６０は、ケースによって区画形成されている。連通部６０は、複数の容積室５０をそれらの上部において直列的に連通する。複数の障壁４０は、隣接する容積室５０の間に設けられて容積室５０を区画形成するとともに、上部に連通部６０が形成されている。これにより、ベーパは連通部６０を経由して複数の容積室５０を順に流れることができる。一方、燃料は自らの重量によって容積室５０の下部に溜められる。
【００３７】
液体燃料捕捉器９の複数の容積室５０は、ベーパ流路が曲がって延びるように配置されている。例えば、複数の容積室５０は、ひとつめの容積室へのベーパの流入方向と、最後の容積室からのベーパの流出方向とが少なくとも反転した関係、すなわち少なくとも角度１８０度異なるように配置されている。この配置は、燃料タンク３が正規の姿勢から傾斜しても、例えば車両が傾斜しても、燃料がキャニスタ１１へ向けて流入する可能性を低減する。望ましい形態においては、複数の容積室５０は水平面上において曲がる軌跡を描くように配列される。より望ましい形態においては、複数の容積室５０は、環状に配列される。このような曲がる配列、または環状の配列は、燃料の流出を阻止しやすい傾斜方向を増やすために貢献する。
【００３８】
液体燃料捕捉器９は、容積室５０に溜められた燃料を燃料タンク３へ戻すための戻り通路７０を有する。戻り通路７０は、すべての容積室５０と燃料タンク３とを連通可能である。戻り通路７０は、複数の容積室５０のそれぞれの底部に開口する。ケースは、容積室５０の下部を区画形成しており、戻り通路７０に向けて下がるように傾斜した底部を備える。戻り通路７０は、容積室５０の下部に設けられている。戻り通路７０は、容積室５０の最も深い部位の近傍、すなわち燃料タンク３が正規の姿勢にあるときに最も下に位置付けられる部位の近傍において容積室５０に開口している。これにより、戻り通路７０は、液体燃料捕捉器９に捕捉された燃料のほぼすべてを燃料タンク３に戻すことができる。
【００３９】
液体燃料捕捉器９は、さらに、戻り通路７０を開閉する戻り弁８０を備える。戻り弁８０は、燃料タンク３内の燃料の液面の高さが所定の高さを上回るときに戻り通路７０を閉じる。この所定の高さは、満タンに近い高水準に相当する。戻り弁８０は、燃料タンク３内の燃料の液面の高さが所定の高さを下回るときに戻り通路７０を開く。これにより、戻り弁８０は、複数の容積室５０から燃料タンク３へ燃料を戻す。この結果、戻り通路７０から燃料タンク３へ燃料を戻せるときに戻り通路７０から燃料タンク３へ燃料が戻される。また、燃料タンク３から戻り通路７０への燃料の逆流が阻止される。さらに、戻り弁８０は、車両が横転するなどして燃料タンク３が正規の姿勢にない場合に戻り通路７０を閉じるロールオーバーバルブとしての機能も有する。
【００４０】
戻り弁８０は、換気弁８とは異なる開閉特性を有する。戻り弁８０の開閉特性は、燃料タンク３内の液面との関係によりあらわすことができる。
【００４１】
燃料タンク３内の液面が上昇するとき、戻り弁８０が開弁状態から閉弁状態へ移行する液面高さは、換気弁８が開弁状態から閉弁状態へ移行する液面高さより低いか、または同じである。換気弁８の弁座は、戻り弁８０の弁座より高い位置に位置付けられている。上記の閉弁特性は、戻り通路７０を経由する燃料の逆流を阻止するために有効である。
【００４２】
燃料タンク３内の液面が低いとき、戻り弁８０は、換気弁８よりも、閉弁状態から開弁状態へ移行しやすい。このような開弁特性は、ベーパ流路内の圧力と燃料タンク３内の圧力との差圧に対する特性によって与えることができる。例えば、戻り弁８０が閉弁状態から開弁状態へ移行する差圧が、換気弁８が閉弁状態から開弁状態へ移行する差圧より高くなるように差圧を受ける受圧面積を設定することができる。これにより、戻り弁８０が先に開き、その後に換気弁８が開く開閉特性を実現することができる。開弁特性は、容積室５０に溜められる燃料の重さにより設定されてもよい。また、開弁特性は可動弁体の重さなどの要素によって設定されてもよい。この構成によると、燃料タンク３内が満タン状態になった後においては、すなわち液体燃料捕捉器９に燃料が捕捉されている可能性が高い場合には、換気弁８を開く前に戻り弁８０を開いて容積室５０から燃料を排出することができる。これにより、燃料を捕捉し溜めるための空き容量を迅速に確保できる。このため、換気弁８からベーパ流路へ燃料が再び流入しても、その燃料を再び捕捉し溜めることができる。
【００４３】
封鎖弁１０は、電磁弁を含む開閉弁である。封鎖弁１０は、電気的に開弁状態と閉弁状態とに切り換えられる電磁弁と、電磁弁によって調節される圧力差に応じて開弁状態と閉弁状態とに切り換えられる差圧弁とを備えることができる。差圧弁は、差圧に応じて変位するダイヤフラムを有するため、ダイヤフラム弁とも呼ばれる。封鎖弁１０は、燃料タンク３とキャニスタ１１との間を、連通状態と遮断状態とに切換えることができる。封鎖弁１０は、燃料タンク３側の圧力が異常に高い圧力に到達すると閉弁状態から開弁状態へ切り替わるリリーフ弁としての機能を有することができる。封鎖弁１０は、燃料タンク３からのベーパの排出を制御する用途、または検査のために燃料タンク３を意図的に密閉状態と連通状態とに切り換える用途などの多様な用途において利用される。
【００４４】
キャニスタ１１は、ベーパを吸着し、一時的に蓄える。キャニスタ１１は、ベーパを吸着することができる活性炭などの吸着剤を有する。キャニスタ１１は、燃料蒸気を含まない新鮮な空気が供給されることによりベーパを放出する。
【００４５】
ベーパ処理装置６は、制御装置１２を備える。制御装置１２は、封鎖弁１０を開閉するために、封鎖弁１０を制御する。制御装置１２は、多様な用途のために封鎖弁１０を制御する。例えば、制御装置１２は、燃料タンク３からキャニスタ１１へのベーパ供給量を調節するように封鎖弁１０を制御する。また、制御装置１２は、検査のために燃料タンク３を意図的に密閉状態と連通状態とに切り換えるように封鎖弁１０を制御する。制御装置１２は、キャニスタ１１へのベーパの吸着と、キャニスタ１１からのベーパの放出とを制御するようにキャニスタ１１を制御する。具体的には、制御装置１２は、キャニスタ１１に接続された複数の流路を開閉する。例えば、制御装置１２は、キャニスタ１１に新鮮な空気を供給するパージ流路を開閉するパージ弁を制御する。
【００４６】
制御装置１２は、電子制御装置（Electronic Control Unit）である。制御装置は、少なくともひとつの演算処理装置（ＣＰＵ）と、プログラムとデータとを記憶する記憶媒体としての少なくともひとつのメモリ装置（ＭＭＲ）とを有する。制御装置は、コンピュータによって読み取り可能な記憶媒体を備えるマイクロコンピュータによって提供される。記憶媒体は、コンピュータによって読み取り可能なプログラムを非一時的に格納している。記憶媒体は、半導体メモリまたは磁気ディスクなどによって提供されうる。制御装置は、ひとつのコンピュータ、またはデータ通信装置によってリンクされた一組のコンピュータ資源によって提供されうる。プログラムは、制御装置によって実行されることによって、制御装置をこの明細書に記載される装置として機能させ、この明細書に記載される方法を実行するように制御装置を機能させる。制御装置は、多様な要素を提供する。それらの要素の少なくとも一部は、機能を実行するための手段と呼ぶことができ、別の観点では、それらの要素の少なくとも一部は、構成的なブロック、またはモジュールと呼ぶことができる。
【００４７】
図２、図３、および図４は、換気弁８と液体燃料捕捉器９とを含む部品組立体２１を示す。図２は、図３に図示されたＩＩ−ＩＩ断面を示す。図３は、図２に図示されたＩＩＩ−ＩＩＩ断面を示す。図４は、図２に図示されたＩＶ−ＩＶ断面を示す。部品組立体２１は、ケース２２を共用することによって換気弁８と液体燃料捕捉器９とを一体的に配置している。部品組立体２１は、燃料蒸気制御弁、または燃料蒸気制御装置とも呼ばれる。部品組立体２１は、後述のフロート３２、８２の移動方向が重力方向となる姿勢を正規の設置姿勢として設計されている。以下の説明において、上下方向または縦方向の語は、重力方向を指し、横方向の語は水平方向を指す。
【００４８】
換気弁８は全体としてほぼ円柱状の部品として構成されている。液体燃料捕捉器９も、ほぼ円柱状の部品として構成されている。これら換気弁８と液体燃料捕捉器９とは、横方向に並べて配置されている。換気弁８と液体燃料捕捉器９とは、樹脂製のケース２２を共用している。言い換えるとケース２２内に換気弁８と液体燃料捕捉器９とが配置されている。
【００４９】
ケース２２は、換気弁８から延び出し、液体燃料捕捉器９を経由して延びるベーパ流路２３を区画形成している。ケース２２は、換気弁８を構成するための円筒状の第１ケース２４と、液体燃料捕捉器９を構成するための円筒状の第２ケース２５とを有する。これら第１ケース２４と第２ケース２５とは隣接して配置されている。ケース２２は、第２ケース２５からその接線方向に真っ直ぐに延び出す出口管２６を有する。出口管２６は、部品組立体２１におけるベーパの出口通路を提供する。出口管２６は、他の通路部材と連結するための連結管または下流管とも呼ぶことができる。
【００５０】
出口管２６は、液体燃料捕捉器９から延び出し、換気弁８の径方向外側において換気弁８と接しながら延びている。ベーパ流路２３は、換気弁８を一端部に位置付け、液体燃料捕捉器９をターン部において、ほぼＵ字型に延びている。換気弁８から液体燃料捕捉器９へ向かうベーパ流路２３と、液体燃料捕捉器９から延び出すベーパ流路２３とは、ほぼ角度１８０度だけ反転した関係にある。言い換えると、液体燃料捕捉器９と出口管２６とが提供するベーパ流路２３は、換気弁８の径方向外側に巻き付くように配置されている。
【００５１】
換気弁８は、円筒状の第１ケース２４の上部に設けられた開口部３１を開閉する。開口部３１は、部品組立体２１における上下方向の中間位置よりも上に設けられている。このような開口部３１の配置は、燃料タンク３内の燃料の液面が最高の高さに到達することを可能としながら、その最高の液面に置いても燃料タンク３からベーパ流路２３への燃料の流入を抑制するために設定される。
【００５２】
換気弁８は、第１ケース２４内に収容された可動弁体であるフロート３２を有する。フロート３２は開口部３１の下側に配置されている。フロート３２は、上下方向に沿って移動可能に収容されている。フロート３２は、内部に空洞を有する有底円筒状の部材である。フロート３２は、図示の姿勢において燃料の中で浮力を生じる。換気弁８は、フロート３２の一部として設けられたシール部材３３を有する。シール部材３３は、開口部３１に接することにより開口部３１を閉じるための部材である。換気弁８は、フロート３２を図中の上方向、すなわち閉弁方向へ付勢するコイルスプリング３４を有する。コイルスプリング３４は、やや圧縮された状態で配置されている。図中には、フロート３２が開口部３１を閉じている閉弁状態が図示されている。フロート３２が液体燃料の中に沈んでいない場合、フロート３２は自重によってコイルスプリング３４に抗して下方向に移動し、開口部３１を開く。
【００５３】
換気弁８の開閉特性を調節するように複数のパラメータが設定されている。パラメータには、フロート３２の重さによる力Ｆ１と、コイルスプリング３４による付勢力Ｆ２と、フロート３２が発生する浮力Ｆ３と、フロート３２が開口部３１を閉じているときの差圧に起因する閉弁保持力Ｆ４とが含まれる。閉弁保持力Ｆ４は、閉弁状態におけるベーパ流路２３の圧力、燃料タンク３内の圧力、ベーパ流路２３側の受圧面積、および燃料タンク３側の受圧面積に依存する。
【００５４】
燃料の液面が上昇するとき、フロート３２が所定の浮上高さまで、例えば全高のおよそ半分が燃料に浸かると、フロート３２の浮力Ｆ３とコイルスプリング３４の付勢力Ｆ２とによってフロート３２が燃料に浮く（Ｆ１≦Ｆ２＋Ｆ３）。さらに燃料の液面が上昇すると、フロート３２が開弁状態から閉弁状態に向けて移動する。さらに燃料の液面が上昇すると、フロート３２が開口部３１を閉じ、閉弁状態となる。
【００５５】
一方で、燃料の液面が下降するとき、閉弁状態においては差圧に起因する閉弁保持力Ｆ４が作用する。燃料の液面が低下すると、浮力Ｆ３が減少するが、閉弁保持力Ｆ４が浮力Ｆ３の減少に抗してフロート３２を閉弁状態に維持する。燃料の液面がフロート３２の浮上高さより下に下がっても、フロート３２は閉弁状態を維持する。さらに、この実施形態では、閉弁保持力Ｆ４は浮力Ｆ３を上回ることがあるように設定されている。このため、燃料の液面がフロート３２より下に下がっても、すなわちフロート３２の全体が燃料の液面よりも完全に上に出ても、フロート３２は閉弁状態を維持することがある。やがて、ベーパ流路にベーパが流入するなどして差圧が減少すると、閉弁保持力Ｆ４が小さくなる。閉弁保持力Ｆ４が小さくなると、フロート３２は自重によって下方向へ移動し、閉弁状態から開弁状態へ移行する（Ｆ１≧Ｆ２＋Ｆ３＋Ｆ４）。
【００５６】
第１ケース２４には、第１ケース２４の外部と内部とを連通する複数の連通口３５が設けられている。これら連通口３５は、ベーパおよび液体燃料を導入するための入口として利用される。第１ケース２４と第２ケース２５とは、開口部３１より上側に、液体燃料捕捉器９へ連通する流入通路３６を有する。
【００５７】
液体燃料捕捉器９は、円筒状の第２ケース２５内に設けられている。円筒状の第２ケース２５は、蓋部と、円筒状の胴部と、下ほど細い円錐状の底部とを有する。液体燃料捕捉器９は、第２ケース２５内の空洞を仕切る複数の障壁４１、４２、４３、４４を有する。これら障壁４１−４４は、縦方向に延在している。これら障壁４１−４４は、十字形に配置されている。複数の障壁４１−４４は、円柱状の空間を４等分している。
【００５８】
複数の障壁４１−４４によって、第１ケース２５内には、複数の容積室５１、５２、５３、５４が区画形成されている。これら容積室５１−５４は、上下方向に所定の深さをもっている。容積室５１−５４は、液体燃料捕捉器９の入口である流入通路３６の下面よりさらに下方向へ低く位置付けられた底部を有する。
【００５９】
最初の容積室５１には、流入通路３６が連通している。障壁４１−４３には、隣接する２つの容積室を連通する連通部６１、６２、６３が設けられている。連通部６１−６３は、流入通路３６とほぼ同じ高さに位置する開口によって提供されている。
【００６０】
部品組立体２１が正規の姿勢に位置付けられるとき、連通部６１−６３を区画する縁部の最も低い部位と、流入通路３６を区画する縁部の最も低い部位とは、ほぼ同じ高さである。別の観点では、開口部３１が開口している高さと、連通部６１−６３の最も低い部位の高さとはほぼ等しい。これにより、障壁４１−４４が形成する容積室５１−５４は、開口部３１および流入通路３６よりも下方向に凹んだ凹部として形成される。
【００６１】
最初の容積室５１と最後の容積室５４とを仕切る障壁４４は連通部をもたない。連通部６１は、障壁４１の上端部において開口している。連通部６１は、第２ケース２５の径方向内側において開口している。連通部６２は、障壁４２の上端部において開口している。連通部６２は、第２ケース２５の径方向外側において開口している。連通部６３は、障壁４３の上端部において開口している。連通部６３は、第２ケース２５の径方向内側において開口している。
【００６２】
最後の容積室５４には、出口管２６内の通路が連通している。出口管２６が提供する通路は、流出通路とも呼ばれる。この流出通路は、流入通路３６より低い位置において液体燃料捕捉器９に連通している。図４に図示されるように、流出通路の最も高い部位は、連通部６１−６３の最も低い部位よりもわずかに高いだけである。流出通路の最も低い部位は、連通部６１−６３より低く、容積室５１−５４の底部に近い位置に位置している。よって、最後の容積室５４から出口管２６への液体燃料の流出は容易である。よって、この実施形態では、主として３つの障壁４１−４３と３つの容積室５１−５３とが気液分離のための機能を提供する。
【００６３】
複数の連通部６１−６３が径方向に関して同じ位置になく、異なる位置に設けられることで、第２ケース２５内において急激に曲がる流路が形成される。複数の容積室５１−５４は、障壁４１−４３の上部だけに設けられた連通部６１−６３を経由して直列的に連結されている。
【００６４】
この構成では、第２ケース２５は、最初の容積室５１への流入通路３６と、最後の容積室５４からの流出通路２６とを区画形成している。流入通路３６と流出通路２６とが水平面上において異なる方向に向けて延びている。この構成では、図２−図４に矢印Ｄ１−Ｄ５で示されるように、ベーパと液体燃料とを含む流体が流れる。流体は、開口部３１から流入通路３６に流出する。流体は、流入通路３６を矢印Ｄ１に沿って流れ、最初の容積室５１に流入する。ここで、液体成分は自重によって容積室５１の下部に向けて流れ、気体成分から分離される。流体は、矢印Ｄ２で図示されるように、障壁４１を乗り越えるようにして連通部６１を通過することにより容積室５１から流出する。
【００６５】
流体は、矢印Ｄ２で図示されるように、容積室５２に流入する。流体は、矢印Ｄ３で図示されるように、障壁４２を乗り越えるようにして連通部６２を通過することにより容積室５２から流出する。ここでも、液体成分は分離され、容積室５２の下部に向けて流れる。ここで、連通部６１は第２ケース２５の径方向内側に位置しているが、連通部６２は、第２ケース２５の径方向外側に位置している。この結果、矢印Ｄ２から矢印Ｄ３への流れは比較的急激に曲がる。これにより、容積室５２における液体成分の分離が促進される。
【００６６】
流体は、矢印Ｄ３で図示されるように、容積室５３に流入する。流体は、矢印Ｄ４で図示されるように、障壁４３を乗り越えるようにして連通部６３を通過することにより容積室５３から流出する。ここでも、液体成分は分離され、容積室５３の下部に向けて流れる。ここで、連通部６２は第２ケース２５の径方向外側に位置しているが、連通部６３は、第２ケース２５の径方向内側に位置している。この結果、矢印Ｄ３から矢印Ｄ４への流れは比較的急激に曲がる。これにより、容積室５３における液体成分の分離が促進される。
【００６７】
流体は、矢印Ｄ４で図示されるように、最後の容積室５４に流入する。流体は、矢印Ｄ５で図示されるように、深い容積室５４から出口管２６へ流出する。ここでも、液体成分は分離され、容積室５４の下部に向けて流れる。
【００６８】
流体が複数の容積室５１−５４を流れる過程において、液体成分は容積室５１−５４の下部に流れる。一方、ベーパは、連通部６１−６３を経由して複数の容積室５１−５４を順に流れ、出口管２６へ流出する。この結果、複数の容積室５１−５４は、流体から液体成分を繰り返して分離し、捕捉し、溜める。
【００６９】
さらに、複数の容積室５１−５４は、円筒状の第２ケース２５内を周回するように配置されている。このため、流体はＵ字形に流れる。しかも、そのＵ字系の流路の中に深い容積室が複数個配置されている。このため、液体燃料はいずれかの容積室に捕捉され、溜められる。全体としてみると、最初の容積室５１への流入方向を示す矢印Ｄ１と、最後の容積室５４からの流出方向を示す矢印Ｄ５とは、反転した関係、すなわち角度１８０度異なるように配置されている。この配置は、燃料タンク３が正規の姿勢から傾斜しても、例えば車両が傾斜しても、燃料がキャニスタ１１へ向けて流入する可能性を低減する。
【００７０】
この実施形態では、複数の容積室５１−５４は、第２ケース２５の軸の周りを周るように環状に配列されている。このような配列は、液体燃料捕捉器９が傾斜していても、燃料の流出を阻止できる可能性を高くするために貢献する。
【００７１】
液体燃料捕捉器９は、容積室５１−５４に溜められた燃料を燃料タンク３へ戻すための戻り通路７０を有する。戻り通路７０は、すべての容積室５１−５４と燃料タンク３とを連通可能である。戻り通路７０は、容積室５１−５４の底部の最も低い位置に設けられている。これにより、戻り通路７０は、液体燃料捕捉器９に捕捉された燃料のすべてを燃料タンク３に戻すことができる。戻り通路７０は、円錐状の底部の頂点部分に開設されている。
【００７２】
図５は、戻り通路７０を示す拡大図である。戻り通路７０は、容積室５１−５４のそれぞれに対応して開口する４つの通路７１、７２、７３、７４を含む。これら通路７１−７４は、円形の範囲を４等分して形成されている。通路７１−７４は、互いに仕切られたまま、底部の下面に開口している。底部の下面には、通路７１−７４のそれぞれに対応する４つの開口部が開口している。
【００７３】
この実施形態の戻り通路７０は、複数の容積室５１−５４のそれぞれの底部に開口し、複数の容積室５１−５４の間の液体燃料の流通を許容することなく互いに独立しており、それぞれが戻り弁８０によって開閉される複数の通路７１−７４を有する。この構成は、４つの通路７１−７４のすべてを単一の可動弁体によって閉じることを可能とする。また、この構成は、４つの通路７１−７４の間の相互の連通を阻止することを可能とする。４つの通路７１−７４の相互連通が阻止されることにより、ひとつの容積室から他の容積室への液体燃料の漏出が抑制される。これら通路７１−７４は、開閉通路とも呼ばれる。
【００７４】
図２、図３、図４に戻り、液体燃料捕捉器９は、さらに、戻り通路７０を開閉する戻り弁８０としてのフロート弁８１を備える。フロート弁８１は、部品組立体２１におけるサブフロート弁とも呼ばれる。換気弁８は、部品組立体２１におけるメインフロート弁とも呼ばれる。
【００７５】
フロート弁８１は、上下方向に移動可能に支持されたフロート８２を備える。フロート８２は、４つの通路７１−７４を同時に閉じ、同時に開くことができるシール部材８３を有する。フロート弁８１は、フロート８２を案内する案内部８４を有する。案内部８４はケース２２の一部によって提供されている。
【００７６】
フロート弁８１が開閉する戻り通路７０の面積は、開口部３１の面積に比べて充分に小さい。このため、フロート弁８１が閉弁状態から開弁状態に移行するときに受ける差圧の影響は、換気弁８に比べて小さい。このため、燃料による浮力が失われた状態において、フロート弁８１のほうが換気弁８より開弁状態に移行しやすい。さらに、容積室５１−５４に液体燃料が溜められている場合、液体燃料の重さもフロート弁８１を開きやすくする。この結果、フロート弁８１が換気弁８より先に開く特性が実現される。
【００７７】
この実施形態では、換気弁８は、燃料タンク３内への給油を可能とするために、高さ方向に関して所定の高さに位置付けられた開口部３１を開閉するよう構成されている。複数の容積室５１−５４は、開口部３１より下に向けて凹部となるように区画形成されている。また、戻り通路７０は開口部３１より下に位置付けられている。これにより、換気弁８が開閉する開口部３１よりも下に向けて凹部となるように容積室５１−５４が区画形成される。このため、開口部３１から流入した液体燃料が容積室５１−５４に捕捉され、溜められる。さらに開口部３１より下に容積室５１−５４を区画形成することを可能とするように、戻り通路７０が開口部３１より下に配置されている。
【００７８】
図６、図７、図８、図９は、燃料タンク３内の燃料の液面の変化と、換気弁８およびフロート弁８１の開閉状態の変化とを対応付けて示している。換気弁８とフロート弁８１とは、燃料の液面が上昇するとき、フロート弁８１が第１の液面高さにおいて開弁状態から閉弁状態に移行し、換気弁８が第１の液面高さよりさらに高い第２の液面高さにおいて開弁状態から閉弁状態に移行するように設定されている。これにより、開口部３１よりも低い戻り通路７０から燃料が流入することが防止される。なお、第１の液面高さにおいてフロート弁８１と換気弁８とが同時に開弁状態から閉弁状態へ移行するように設定されてもよい。一方、換気弁８とフロート弁８１とは、燃料の液面が下降するとき、フロート弁８１が第３の液面高さにおいて閉弁状態から開弁状態に移行し、その後に、換気弁８が閉弁状態から開弁状態に移行するように設定されている。
【００７９】
図６は、燃料の液面が換気弁８にもフロート弁８１にも到達しない高さＦＬ０にある状態を示す。このとき、換気弁８およびフロート弁８１の両方が開弁状態ＯＰＮにある。この結果、換気弁８を通して燃料タンク３内はベーパ通路と連通している。この状態では、燃料タンク３内のベーパは、ベーパ流路およびベーパ処理装置６に向けて排出可能である。よって、給油管４を封鎖しながら燃料を供給することができる。また、燃料タンク３内からベーパ流路へベーパが排出されるから、給油管４から大量の燃料を供給可能である。この結果、液面は急速に上昇する。
【００８０】
図７は、燃料の液面が、フロート弁８１が開弁状態ＯＰＮから閉弁状態ＣＬＳへ移行する第１の液面高さＦＬ１に到達した状態を示す。このとき、フロート弁８１が開弁状態ＯＰＮから閉弁状態ＣＬＳへ移行する。この結果、液面が戻り通路７０に到達する前に、戻り通路７０が閉じられる。一方で、開口部３１は、戻り通路７０より高い位置にある。よって、第１の液面高さＦＬ１においては換気弁８は依然として開弁状態ＯＰＮにあり、大量の給油を許容する。
【００８１】
図８は、燃料の液面が、換気弁８が開弁状態ＯＰＮから閉弁状態ＣＬＳへ移行する第２の液面高さＦＬ２に到達した状態を示す。このとき、換気弁８が開弁状態ＯＰＮから閉弁状態ＣＬＳへ移行する。この結果、液面が開口部３１に到達する前に、開口部３１が閉じられる。換気弁８が閉じられると、給油管４から大量の燃料を供給することが困難となる。このため、給油作業者は少量づつの給油作業に移行する。こうして、燃料タンク３への給油作業が完了する。
【００８２】
この実施形態では、戻り弁８０は、燃料タンク３内の液体燃料の液面の高さが所定の第１高さＦＬ１を上回るときに戻り通路７０を閉じる。換気弁８は、燃料タンク３内の液体燃料の液面の高さが第１高さＦＬ１より高い第２高さＦＬ２を上回るときに開口部３１を閉じる。これにより、戻り弁８０が戻り通路７０を閉じる液面高さＦＬ１は、換気弁８が開口部３１を閉じる液面高さＦＬ２より低い（ＦＬ１＜ＦＬ２）。このため、戻り通路７０を経由する液体燃料の逆流を阻止しながら、液面が高い水準に到達するまで換気弁８を開くことができる。
【００８３】
上記のような給油過程において、または車両が走行する過程において液面の変動などに起因して、換気弁８から液体燃料が流入することがある。このような場合、液体燃料は容積室５１−５４に捕捉され、溜められる。しかも、複数の障壁４１−４４と複数の容積室５１−５４が次々と液体燃料の流入を妨げる。このため、液体燃料の流入が液体燃料捕捉器９において阻止される。
【００８４】
図９は、燃料タンク３内の燃料の液面が低下する過程を示す。図中には、燃料の液面が、フロート弁８１が閉弁状態ＣＬＳから開弁状態ＯＰＮへ移行する第３の液面高さＦＬ３まで低下した状態が示されている。液面が第３の液面高さＦＬ３に低下すると、フロート弁８１は開弁状態ＯＰＮに移行する。この結果、容積室５１−５４に溜められていた液体燃料は戻り通路７０を経由して燃料タンク３に戻される。また、フロート弁８１が開くことにより、ベーパ流路と燃料タンク３とが連通される。その後、燃料タンク３内の圧力と、部品組立体２１内のベーパ流路内の圧力とが接近すると、換気弁８が閉弁状態ＣＬＳから開弁状態ＯＰＮへ移行する。
【００８５】
この実施形態では、換気弁８は、燃料タンク３内の液体燃料の液面の高さが第１高さＦＬ１を下回ることによって戻り弁８０が開いた後に開口部３１を開く。このため、液面高さが低下して戻り弁８０が開く場合に、戻り弁８０が開いた後に換気弁８が開かれる。このため、開口部３１からの追加的な液体燃料の流入が抑制される。また、戻り通路７０から液体燃料を燃料タンク３に戻した後に、開口部３１が開かれる。このため、開口部３１から再び液体燃料が流入することがあっても、複数の容積室５０によって再び液体燃料を捕捉することができる。
【００８６】
この実施形態によると、液体燃料の流出を阻止する性能が高い液体燃料捕捉器９が提供される。しかも、高さ方向の寸法を抑制しながら、高い性能が実現される。また、換気弁８のような部品に隣接して液体燃料捕捉器９を配置する場合でも、全体の高さの増加が抑制される。
【００８７】
この実施形態によると、液体燃料捕捉器９によってＵ字形のベーパ流路が提供される。このため、開口部３１からの流出方向Ｄ１と、出口管２６への流出方向Ｄ５とを逆方向とすることができる。これにより、燃料タンク３が傾斜したり揺れたりした場合でも液体燃料の流出を阻止できる可能性が高められる。
【００８８】
この実施形態によると、複数の容積室５１−５４が液体燃料を溜める液溜めとして機能するから、開口部３１から液体燃料が流出しても、液体燃料の出口管２６への到達を遅らせることができる。また、複数の容積室５１−５４のすべてに戻り通路７０を有するから、液体燃料が出口管２６へ到達する前に、燃料タンク３へ戻すことができる。また、戻り通路７０には、サブフロート弁としてフロート弁８１を設けたから、戻り通路７０からの燃料の逆流を阻止できる。また、ひとつのフロート弁８１によって複数の容積室５１−５４のための戻り通路７０が開閉される。これにより、簡単な構成で高い機能を提供できる。
【００８９】
また、フロート弁８１は、メインフロート弁である換気弁８よりも低い液面高さＦＬ１において開弁状態から閉弁状態へ移行する。これにより、戻り通路７０を経由する液体燃料の漏れ出しが確実に防止される。この実施形態では、換気弁８によって開閉される開口部３１の高さ方向の位置より、フロート弁８１によって開閉される戻り通路７０の高さ方向の位置が低い。この構成は、液体燃料を溜める容積室５１−５４の深さを大きくし、溜めることのできる燃料量を多くするために貢献する。さらに、フロート弁８１は、換気弁８より先に閉弁状態から開弁状態へ移行する。これにより、容積室５１−５４に溜められた液体燃料を早期に燃料タンク３内に戻すことができる。この結果、再度の液体燃料の流出に備えることができる。
【００９０】
（第２実施形態）
この実施形態は、先行する実施形態を基礎的形態とする変形例である。上記実施形態では、換気弁８の横に、液体燃料捕捉器９を並列的に配置した。これに代えて、この実施形態では、換気弁８の周囲に、換気弁８を取り囲むようにして液体燃料捕捉器２０９が配置される。なお、以下に述べる実施形態において、先行する実施形態で説明した要素に対応する要素には百の位だけが異なる対応する符号を付し、説明を省略することがある。それらの要素については、先行する実施形態の説明を参照することができる。
【００９１】
図１０は、部品組立体２１の平面的な断面図を示す。図１０は、図１１のＸ−Ｘ断面を示す。図１１は、図１０のＸＩ−ＸＩ断面を示す。図１２は、図１０のＸＩＩ−ＸＩＩ断面を示す。
【００９２】
液体燃料捕捉器２０９は、換気弁８の径方向外側に、換気弁８を取り囲むように環状に配置されている。この実施形態でも、ケース２２は、換気弁８を提供する第１ケース２４と、液体燃料捕捉器２０９を提供する第２ケース２２５とを備える。これら第１ケース２４と第２ケース２２５とは、多数の樹脂成形品を組み合わせることによって形成される。第２ケース２２５は、第１ケース２４の径方向外側に、第１ケース２４より大径の環状筒状体として形成されている。第２ケース２２５は、第１ケース２４の上部に偏って配置されている。第２ケース２２５は、第１ケース２４の径方向外側に環状室を区画形成している。第２ケース２２５は、第１ケース２４の外側を周回する環状室を区画形成している。第２ケース２２５は螺旋状に延びているともいうことができる。第２ケース２２５の形状は、蝸牛状とも呼ぶことができる。
【００９３】
第２ケース２２５内は、隔壁２４５によって上部の環状室と、下部の環状室とに区画されている。隔壁２４５は、換気弁８の全周にわたって延びている。隔壁２４５は、径方向内側が径方向外側よりやや低くなるように傾斜した環状の板である。
【００９４】
上部の環状室は、複数の障壁２４１、２４２、２４３、２４４によって周方向に沿って仕切られている。よって、上部の環状室には、複数の容積室２５１、２５２、２５３、２５４が区画形成されている。これら複数の容積室２５１−２５４は、換気弁８を取り囲む。複数の障壁２４１−２４３のそれぞれには連通部２６１−２６３が設けられている。これら連通部２６１−２６３は、隣接する容積室を連通する。連通部２６１−２６３は、径方向外側に偏って設けられている。これにより、長いベーパ流路２３が形成される。
【００９５】
液体燃料捕捉器２０９は、戻り通路２７０を備える。戻り通路２７０は、下部の環状室によって提供される集合容積室２７６を有する。集合容積室２７６は、液体燃料を溜める液溜めとして機能しうる大きい容積を有する。図示の例では、集合容積室２７６の容積は、複数の容積室２５１−２５４の総容積より大きい。集合容積室２７６は、最初の環状室２５１の下から、最後の環状室２５４の下に向けて、徐々に下る底部を有する。この結果、第２ケース２２５は、蝸牛状とも呼びうる形状を呈する。
【００９６】
隔壁２４５には、容積室２５１−２５４のそれぞれと集合容積室２７６とを連通する４つの通路２７１、２７２、２７３、２７４が設けられている。これら通路２７１−２７４は、容積室２５１−２５４のそれぞれの最も低い位置に開口している。通路２７１−２７４は、容積室２５１−２５４から集合容積室２７６への液体燃料が流れ落ちる大きさに設定されている。通路２７１−２７４は、集合容積室２７６から容積室２５１−２５４への液体燃料の逆流を阻止するために、小さく形成されている。これにより、集合容積室２７６内に溜められた液体燃料が揺れて、その飛沫が通路２７１−２７４に到達することがあっても、容積室２５２−２５４への逆流が抑制される。通路２７１−２７４は、常時、容積室２５１−２５４と集合容積室２７６とを連通しているから、常開通路とも呼ばれる。
【００９７】
集合容積室２７６の底部には、複数の容積室２５１−２５４に共通の集合通路２７７が設けられている。集合通路２７７は、集合容積室２７６の最も低い位置の近傍に開口している。
【００９８】
液体燃料捕捉器２０９の下部には、集合通路２７７の下側において集合通路２７７を開閉するフロート弁２８１が設けられている。フロート弁２８１は、上記実施形態のフロート弁８１に相当する部品と機能とを有している。
【００９９】
換気弁８の開口部３１と最初の容積室２５１とは流入通路２３６によって連通されている。最後の容積室２５４から上に向けて出口管２６が延び出している。出口管２６は、水平方向に向けて曲がり、水平方向に延びるエルボ管に接続されるか、置き換えることができる。
【０１００】
この実施形態では、換気弁８と出口管２６内とを連通するベーパ流路２３が提供される。ベーパ流路２３は、換気弁８の周囲を周回することにより長い長さを有する。換気弁８から流出したベーパは、主として複数の容積室２５１−２５４を通して出口管２６へ到達する。換気弁８から液体燃料が流入すると、液体燃料は障壁２４１−２４４によって阻止され、通路２７１−２７４を経由して集合容積室２７６に流入する。隔壁２４５と、そこに開設された小さい通路２７１−２７４は、集合容積室２７６から複数の容積室２５１−２５４への液体燃料の逆流を抑制する。集合容積室２７６に流入した燃料は、底部に沿って流れ下り、集合通路２７７に到達する。集合容積室２７６に溜められた液体燃料は、フロート弁２８１が開弁すると燃料タンク３へ戻される。
【０１０１】
この実施形態によると、換気弁８の周囲を利用して液体燃料捕捉器２０９を設けることができる。この結果、複数の容積室２５１−２５４は、流路２３が曲がるように配置されている。複数の容積室２５１−２５４は、環状に配置されているともいえる。この構成は、複数の容積室２５１−１５４をコンパクトに配置することを可能とする。
【０１０２】
また、隔壁２４５によって主としてベーパが流れる上部の容積室２５１−２５４と、液体燃料を溜めるための集合容積室２７６とが上下に区画されるから、液体燃料の流出を確実に抑制することができる。
【０１０３】
この実施形態でも、戻り通路２７０が採用される。戻り通路２７０は、複数の容積室２５１−２５４のそれぞれの底部に開口する通路２７１−２７４を有する。戻り通路２７０は、複数の容積室２５１−２５４の下に設けられ、複数の通路２７１−２７４が共通に連通する集合容積室２７６を有する。戻り通路２７０は、集合容積室２７６の底部に開口し、戻り弁８０によって開閉される集合通路２７７を有する。この実施形態によると、液体燃料は、複数の容積室２５１−２５４から集合容積室２７６に集められ、集合通路２７７を経由して燃料タンク３に戻される。
【０１０４】
この実施形態によると、戻り弁８０は、共通化された集合通路２７７を開閉するように構成することができる。この実施形態によると、集合容積室２７６を経由した後に、単一の集合通路２７７をフロート弁２８１によって開閉しているから、簡単な構成によって燃料を燃料タンク３に戻すことができる。
【０１０５】
（第３実施形態）
この実施形態は、第１実施形態を基礎的形態とする変形例である。この実施形態では、複数の容積室として、２つの容積室３５１、３５２が設けられる。
【０１０６】
図１３に図示されるように、液体燃料捕捉器３０９は、第２ケース２５内に設けられた２つの障壁３４１、３４２を有する。障壁３４１には、連通部３６１が設けられる。これにより、２つの容積室３５１、３５２が区画形成される。すべての容積室３５１、３５２の底部には、戻り通路７０が開口している。この戻り通路７０は、容積室３５１、３５２の相互間における燃料の連通を許容することなく、容積室３５１、３５２から燃料タンク３へ燃料が流れ落ちること、すなわち燃料が戻ることを可能とする。戻り通路７０は、２つの通路を有する。
【０１０７】
（第４実施形態）
この実施形態は、第１実施形態を基礎的形態とする変形例である。この実施形態では、複数の容積室として、３つの容積室４５１、４５２、４５３が設けられる。
【０１０８】
図１４に図示されるように、液体燃料捕捉器４０９は、第２ケース２５内に設けられた３つの障壁４４１、４４２、４４３を有する。障壁４４１、４４２には、それぞれに、連通部４６１、４６２が設けられる。これにより、３つの容積室４５１、４５２、４５３が区画形成される。すべての容積室４５１、４５２、４５３の底部には、戻り通路７０が開口している。この戻り通路７０は、容積室４５１、４５２、４５３の相互間における燃料の連通を許容することなく、容積室４５１、４５２、４５３から燃料タンク３へ燃料が流れ落ちること、すなわち燃料が戻ることを可能とする。戻り通路７０は、３つの通路を有する。
【０１０９】
（第５実施形態）
この実施形態は、第１実施形態を基礎的形態とする変形例である。この実施形態では、複数の容積室として、５つの容積室５５１、５５２、５５３、５５４、５５５が設けられる。さらに、この実施形態では、異なる容積をもつ複数の容積室５５１−５５４が採用される。
【０１１０】
図１５に図示されるように、液体燃料捕捉器５０９は、第２ケース２５内に設けられた５つの障壁５４１、５４２、５４３、５４４、５４５を有する。障壁５４１、５４２、５４３、５４４には、それぞれに、連通部５６１、５６２、５６３、５６４が設けられる。これにより、５つの容積室５５１、５５２、５５３、５５４、５５５が区画形成される。すべての容積室５５１−５５５の底部には、戻り通路７０が開口している。この戻り通路７０は、容積室５５１−５５５の相互間における燃料の連通を許容することなく、容積室５５１−５５５から燃料タンク３へ燃料が流れ落ちること、すなわち燃料が戻ることを可能とする。戻り通路７０は、５つの通路を有する。
【０１１１】
この実施形態では、複数の容積室５５１−５５４に異なる容積を与えるために、複数の障壁５４１−５４４は不等間隔に配置されている。複数の容積室５５１−５５４は、入口側から出口側に向けてそれらの容積が段階的に変化するように形成されている。より具体的には、複数の容積室５５１−５５４は、入口側から出口側に向けてそれらの容積が段階的に減少するように形成されている。この構成は、上流側の容積室において多くの液体燃料を溜めることを可能とする。
【０１１２】
（第６実施形態）
この実施形態は、第２実施形態を基礎的形態とする変形例である。この実施形態では、複数の容積室として、２つの容積室６５１、６５２が設けられる。
【０１１３】
図１６に図示されるように、液体燃料捕捉器６０９は、第２ケース２２５内に設けられた２つの障壁６４１、６４２を有する。障壁６４１には、連通部６６１が設けられる。これにより、２つの容積室６５１、６５２が区画形成される。この実施形態では、先行する実施形態の通路２７１−２７４に相当する２つの通路６７１、６７２が設けられている。
【０１１４】
（第７実施形態）
この実施形態は、第２実施形態を基礎的形態とする変形例である。この実施形態では、複数の容積室として、３つの容積室７５１、７５２、７５３が設けられる。
【０１１５】
図１７に図示されるように、液体燃料捕捉器７０９は、第２ケース２２５内に設けられた３つの障壁７４１、７４２、７４３を有する。障壁７４１、７４２には、それぞれに、連通部７６１、７６２が設けられる。これにより、３つの容積室７５１、７５２、７５３が区画形成される。この実施形態では、先行する実施形態の通路２７１−２７４に相当する３つの通路７７１、７７２、７７３が設けられている。
【０１１６】
（第８実施形態）
この実施形態は、第２実施形態を基礎的形態とする変形例である。この実施形態では、複数の容積室として、５つの容積室８５１、８５２、８５３、８５４、８５５が設けられる。さらに、この実施形態では、異なる容積をもつ複数の容積室８５１−８５４が採用される。
【０１１７】
図１８に図示されるように、液体燃料捕捉器８０９は、第２ケース２２５内に設けられた５つの障壁８４１、８４２、８４３、８４４、８４５を有する。障壁８４１、８４２、８４３、８４４には、それぞれに、連通部８６１、８６２、８６３、８６４が設けられる。これにより、５つの容積室８５１、８５２、８５３、８５４、８５５が区画形成される。この実施形態では、先行する実施形態の通路２７１−２７４に相当する５つの通路８７１、８７２、８７３、８７４、８７５が設けられている。
【０１１８】
この実施形態では、複数の容積室８５１−８５４に異なる容積を与えるために、複数の障壁８４１−８４４は不等間隔に配置されている。複数の容積室８５１−８５４は、入口側から出口側に向けてそれらの容積が段階的に変化するように形成されている。より具体的には、複数の容積室８５１−８５４は、入口側から出口側に向けてそれらの容積が段階的に減少するように形成されている。この構成は、上流側の容積室において多くの液体燃料を溜めることを可能とする。
【０１１９】
（第９実施形態）
この実施形態は、先行する実施形態を基礎的形態とする変形例である。上記実施形態では、複数の容積室が周回するように配列されている。これに代えて、この実施形態では、複数の容積室９５１、９５２、９５３が一直線状に並べて配置される。
【０１２０】
図１９は、フロート弁８１が閉弁状態にある状態を示している。図２０は、フロート弁８１が開弁状態にある状態を示している。液体燃料捕捉器９０９は、複数の容積室９５１−９５３を区画形成している。これら容積室９５１−９５３は、換気弁８の横に一直線状に並べて配置されている。液体燃料捕捉器９０９は、戻り通路７０を開閉するフロート弁８１を有する。
【０１２１】
図１９に図示されるように、燃料の液面が高い時に換気弁８から液体燃料が流入すると容積室９５１に液体燃料が捕捉され、溜められる。燃料の液面が低下すると、図２０に図示されるようにフロート弁８１が開き、容積室９５１の燃料は燃料タンク３に戻される。
【０１２２】
（他の実施形態）
ここに開示される発明は、その発明を実施するための実施形態に何ら制限されることなく、種々変形して実施することが可能である。開示される発明は、実施形態において示された組み合わせに限定されることなく、種々の組み合わせによって実施可能である。実施形態は追加的な部分をもつことができる。実施形態の部分は、省略される場合がある。実施形態の部分は、他の実施形態の部分と置き換え、または組み合わせることも可能である。実施形態の構造、作用、効果は、あくまで例示である。開示される発明の技術的範囲は、実施形態の記載に限定されない。開示される発明のいくつかの技術的範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲の記載と均等の意味及び範囲内での全ての変更を含むものと解されるべきである。
【０１２３】
例えば、制御装置が提供する手段と機能は、ソフトウェアのみ、ハードウェアのみ、あるいはそれらの組合せによって提供することができる。例えば、制御装置をアナログ回路によって構成してもよい。
【０１２４】
上記実施形態では、液体燃料捕捉器は、換気弁８と一体的に構成され、部品組立体２１を構成する。これに代えて、燃料蒸気処理装置に属する他の部品に液体燃料捕捉器を一体化してもよい。また、燃料タンク３に属する他の部品に液体燃料捕捉器を一体化してもよい。さらに、液体燃料捕捉器だけを独立した部品として構成し、他の燃料蒸気処理装置の部品とホース等を介して接続してもよい。例えば、流入通路３６、２３６を部品のホースによって提供することができる。
【０１２５】
上記実施形態では、液体燃料捕捉器は、円筒状のケース２５、２２５内に形成される。これに代えて、四角形、多角形などの角筒状のケース内に複数の容積室を区画することにより液体燃料捕捉器を形成してもよい。また、上記実施形態では、ケース２５、２２５内を周回するように複数の容積室が連通されている。これに代えて、複数の容積室がジグザグ状に連通するように連通部が配置されてもよい。例えば、ケース内をハニカム状に仕切ることによって複数の容積室を区画形成し、それらの間を直列に連通するように連通部を形成してもよい。
【０１２６】
上記実施形態の液体燃料捕捉器９は、互いに独立した通路７１−７４を備える。これに代えて、通路７１−７４を戻り弁８０の直上において相互に連通してもよい。
【符号の説明】
【０１２７】
１  車両用動力システム、  ２  エンジン、  ３  燃料タンク、  ４  給油管、
５  ポンプ、  ６  燃料蒸気処理装置（ベーパ処理装置）、  ７  遮断弁、
８  換気弁、  １０  封鎖弁、  １１  キャニスタ、  １２  制御装置、
９、２０９、３０９、４０９、５０９  液体燃料捕捉器、
６０９、７０９、８０９、９０９  液体燃料捕捉器
２１  部品組立体、  ２２  ケース、  ２３  ベーパ流路、
２４  第１ケース、  ２５、２２５  第２ケース、  ２６  出口管、
３１  開口部、３２  フロート、３６、２３６  流入通路、
４０  障壁、  ４１−４４、２４１−２４４、  障壁、
３４１−３４２、４４１−４４３、５４１−５４５  障壁
６４１−６４２、７４１−７４３、８４１−８４５  障壁、
５０  容積室、  ５１−５４、２５１−２５４  容積室、
３５１−３５２、４５１−４５３、５５１−５５５  容積室、
６５１−６５２、７５１−７５３、８５１−８５５  容積室、
６０  連通部、  ６１−６３、２６１−２６３  連通部、
３６１、４６１−４６２、５６１−５６４  連通部、
６６１、７６１−７６２、８６１−８６４  連通部、
７０、２７０  戻り通路、  ７１−７４  通路、
２７１−２７４、６７１−６７２、７７１−７７３、８７１−８７５  通路、
２７６  集合容積室、  ２７７  集合通路、
８０  戻り弁、  ８１、２８１  フロート弁。
【図１】
2015175324.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2015175324.tif 000009
【図８】
2015175324.tif 000010
【図９】
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【図１０】
2015175324.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
2015175324.tif 000015
【図１４】
2015175324.tif 000016
【図１５】
2015175324.tif 000017
【図１６】
2015175324.tif 000018
【図１７】
2015175324.tif 000019
【図１８】
2015175324.tif 000020
【図１９】
2015175324.tif 000021
【図２０】
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