(57)【要約】【課題】燃料タンク内の圧力上昇が大きい場合でもキャニスタによる蒸発燃料の速やかな吸着を行うと共に過給油を防止する。【解決手段】満タン給油時に上昇する燃料タンク１内の圧力により開弁して蒸発燃料をキャニスタ２に送るようにするチェック弁６を、大流量高圧開弁バルブ７と小流量低圧開弁バルブ８とにより構成する。給油時以外の高温雰囲気下などで燃料タンク内が高圧になる場合には高圧開弁バルブが開いて圧力上昇を速やかに抑えかつ蒸発燃料をキャニスタにより吸着させ、満タン給油時の低圧時には低圧開弁バルブによる流量が少なく、燃料の泡を給油管に上昇させる圧力を確保することができるため、泡の上昇検出による満タン自動停止を速やかに行って過給油を防止できる。【選択図】　　　図２
2004100622.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料タンクの蒸発燃料を吸着するキャニスタと、前記燃料タンクと前記キャニスタとを接続する第１の蒸発燃料通路と、前記燃料タンクが満タン状態になった時に前記第１の蒸発燃料通路を閉塞するフロート弁と、前記フロート弁の閉塞後も前記燃料タンク内の圧力が所定値以上に上昇した場合に開弁して前記蒸発燃料を前記キャニスタに流すための第２の蒸発燃料通路とチェック弁とを有する蒸発燃料処理装置において、
前記チェック弁が、前記燃料タンク内の圧力が第１の所定値以上で開弁を開始する低圧開弁バルブと、前記燃料タンク内の圧力が前記第１の所定値より大きな第２の所定値以上で開弁を開始する高圧開弁バルブとを有し、
前記低圧開弁バルブのみの開弁時の流量が、前記高圧開弁バルブの開弁後の流量よりも少なくなるように設定されていることを特徴とする蒸発燃料処理装置。
【請求項２】
前記低圧開弁バルブが前記高圧開弁バルブに内蔵されていることを特徴とする請求項１に記載の蒸発燃料処理装置。
【請求項３】
前記低圧開弁バルブと前記高圧開弁バルブとが互いに並列に設けられていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の蒸発燃料処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、燃料タンクの蒸発燃料をキャニスタで処理する蒸発燃料処理装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、自動車の燃料タンク内に生じる蒸発燃料を処理するための蒸発燃料処理装置として、例えば図６に示されるようなものがある（例えば、特許文献１参照。）。図のものにあっては、燃料タンク２の上部とキャニスタ２とが蒸発燃料通路３を介して接続されている。燃料タンク１の上部は図示例のものでは上下２段形状に形成され、蒸発燃料通路３の燃料タンク１側が分岐されており、その一方の分岐路３ａが下段側に接続され、他方の分岐路３ｂが上段側に接続されている。燃料タンク１内の下段側には分岐路３ａに連通するフロート弁４が設けられ、上段側には分岐路３ｂに連通するカット弁５が設けられている。また、燃料タンク１には、給油ガンＧから放出される燃料を料タンク１に導くための給油管９が接続されている。
【０００３】
フロート弁４は、満タン状態の手前から燃料の液面に浮いた状態になる弁体４ａと、分岐路３ａの開口であって満タン状態で弁体４ａにより閉塞されるポート４ｂとにより構成されている。カット弁５は、燃料タンク１が大きく傾いたときの液面に浮いた状態になり得る弁体５ａと、分岐路３ｂの開口であって上記浮いた状態の弁体５ａにより閉塞されるポート５ｂとにより構成されている。
【０００４】
そして、分岐路３ｂの中間部にチェック弁２１が設けられている。このチェック弁２１は、満タン状態でフロート弁４により分岐路３ａが閉塞された後、給油管内の液面をその圧力で上昇させ、給油ガンＧに設けたセンサに接して給油を自動停止させる。そして、燃料液面上昇により燃料タンク１内の圧力が所定値以上になったら開弁し、燃料タンク１内の蒸発燃料をキャニスタ２側に通して、蒸発燃料が給油管９から外に出てしまうことを防止するためのものである。
【特許文献１】
特願２００２−５７０５４号明細書（図１）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記したような蒸発燃料処理装置にあっては、満タン給油時の燃料タンク１内の圧力上昇は低いため、チェック弁２１による開弁圧を低く設定して、満タン給油時における燃料タンク１内の蒸発燃料をチェック弁２１を介してキャニスタ２により吸着させるようにしている。これにより、給油時に燃料タンク１内の蒸発燃料が給油管９を介して外へ出てしまうことを防止することができる。
【０００６】
一方、給油時以外において自動車が高温雰囲気下にある場合には燃料タンク１内の圧力が高まることになる。その場合にはチェック弁２１が開弁して燃料タンク１内の蒸発燃料をキャニスタ２に吸着させることができる。高温時の圧力上昇が高い場合には大量の蒸発燃料が発生する虞があり、その場合にはチェック弁２１の開弁時の開口面積を大きくして開弁時の流量を大きくしておくことが望ましい。
【０００７】
しかしながら、給油ガンＧによる満タン自動停止を行うものとして、満タン給油時に給油管９を上昇してくる燃料の泡を給油ガンＧに設けたセンサで検出したら満タン状態であると判断して、給油を自動停止するようにしたものがある。それに対して、上記したようにチェック弁２１による開口面積を大きくした場合に、開弁により給油時の圧力上昇が低下して給油管９を上昇する泡の勢いが弱められてしまうと、給油ガンＧによる満タン検出が遅れて過給油になるという問題が生じる。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
このような課題を解決して、高温雰囲気下において燃料タンク内の圧力上昇が大きい場合でもキャニスタによる蒸発燃料の速やかな吸着を行うことができると共に過給油となることを防止することを実現するために、本発明に於いては、燃料タンク（１）の蒸発燃料を吸着するキャニスタ（２）と、前記燃料タンク（１）と前記キャニスタ（２）とを接続する第１の蒸発燃料通路（３ａ）と、前記燃料タンク（１）が満タン状態になった時に前記第１の蒸発燃料通路（３ａ）を閉塞するフロート弁（４）と、前記フロート弁（４）の閉塞後も前記燃料タンク（１）内の圧力が所定値以上に上昇した場合に開弁して前記蒸発燃料を前記キャニスタ（２）に流すための第２の蒸発燃料通路（３ｂ）とチェック弁（６）とを有する蒸発燃料処理装置において、前記チェック弁（６）が、前記燃料タンク（１）内の圧力が第１の所定値（Ｐ１）以上で開弁を開始する低圧開弁バルブ（８）と、前記燃料タンク（１）内の圧力が前記第１の所定値（Ｐ１）より大きな第２の所定値（Ｐ２）以上で開弁を開始する高圧開弁バルブ（７）とを有し、前記低圧開弁バルブ（８）のみの開弁時の流量が、前記高圧開弁バルブ（７）の開弁後の流量よりも少なくなるように設定されているものとした。
【０００９】
これによれば、燃料タンク内の圧力の低圧と高圧との各状態に応じた２段階の開弁特性とすることができる。給油時以外において燃料タンク内の圧力上昇が大きくなる場合（高温雰囲気下など）にも速やかに圧力を低下させることができるように高圧開弁バルブの開弁時の流量を設定することにより、そのような場合の燃料タンク内の圧力の過上昇を防止することができる。また、満タン給油時の燃料タンク内の圧力上昇は小さいので、低圧開弁バルブの開弁時の流量を少なく設定することにより、過給油を防止できる。
【００１０】
特に、前記低圧開弁バルブ（８）が前記高圧開弁バルブ（７）に内蔵されていることにより、コンパクト化し得るため、チェック弁の設置を容易に行うことができる。また、前記低圧開弁バルブ（８）と前記高圧開弁バルブ（７）とが互いに並列に設けられていることにより、各バルブをそれぞれ独立して開弁させることができるため、開弁圧力を容易にかつ高精度に設定することができると共に製造も容易である。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下に添付の図面に示された具体例に基づいて本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【００１２】
図１は、本発明が適用された蒸発燃料処理装置を示す模式的全体図である。なお、従来例として示した図６と同様の部分については同一の符号を付してその詳しい説明を省略する。図１においても、燃料タンク１とキャニスタ２とが蒸発燃料通路３を介して互いに接続されていると共に、蒸発燃料通路３の燃料タンク１側が分岐されている。その蒸発燃料通路３の分岐路における第１の燃料蒸発通路としての一方の分岐路３ａが、燃料タンク１内に設けられたフロート弁４により開閉されるようになっており、第２の燃料蒸発通路としての他方の分岐路３ｂが、燃料タンク１内に設けられたカット弁５により開閉されるようになっている。
【００１３】
そして、上記他方の分岐路３ｂの中間部に２段開弁式チェック弁６が設けられている。このチェック弁６は、図２に拡大して示されるように、高圧開弁バルブ７と、その高圧開弁バルブ７に内蔵された低圧開弁バルブ８とからなる。高圧開弁バルブ７は、分岐路３ｂに設けられた弁室７ａと、弁室７ａの燃料タンク１側分岐路３ｂの開口となるポート７ｂと、ポート７ｂを開閉するべく弁室７ａ内に分岐路３ｂの軸線方向に往復動自在に受容された有底円筒状の弁体７ｃと、ポート７ｂを閉塞するべく弁体７ｃを弾発付勢する圧縮コイルばね７ｄとにより構成されている。
【００１４】
また、低圧開弁バルブ８は、弁体７ｃ内に一体的に形成された円筒状の弁ハウジング８ａと、弁ハウジング８ａの燃料タンク１側分岐路３ｂの開口として弁体７ｃの底壁に設けられたポート８ｂと、ポート８ｂを開閉するべく弁ハウジング８ａ内に受容された球状弁体８ｃと、ポート８ｂを閉塞する向きに弁体８ｃを弾発付勢する圧縮コイルばね８ｄとにより構成されている。そして、圧縮コイルばね８ｄの弾発付勢力に抗して弁体８ｃが押し込まれて開弁開始になる圧力の第１の所定値Ｐ１は、圧縮コイルばね７ｄの弾発付勢力に抗して弁体７ｃが押し込まれて開弁開始状態になる圧力の第２の所定値Ｐ２よりも弱く設定されている（Ｐ１＜Ｐ２）。
【００１５】
チェック弁６は、通常状態（燃料タンク１内の圧力がキャニスタ２側より高くない状態）では、図２に示されるようになっており、各弁体７ｃ・８ｃにより各ポート７ｂ・８ｂが閉塞されている。給油により満タン状態になるとフロート弁４により一方の分岐路３ａが閉塞されるため、その後の給油続行により燃料タンク１内の圧力が上昇する。上記圧縮コイルばね８ｄの弾発付勢力は、満タン状態の給油時の圧力上昇値で弁体８ｃが圧縮コイルばね８ｄの弾発付勢力に抗して押し戻し可能に設定されており、したがって満タン給油時に低圧開弁バルブ８が開く（図３（ａ））。
【００１６】
これにより、満タン給油時の液面上昇により押し出されるようになる蒸発燃料が給油管９側ではなくキャニスタ２側に送られるようになるため、蒸発燃料をキャニスタ２により吸着させることができると共に、蒸発燃料が給油管９を介して外へ出てしまうことを防止することができる。なお、ポート８ｂの開口面積を小さくしておくことにより、図３（ａ）の矢印に示されるようにキャニスタ２側へ向かう流量を絞ることができる。したがって、燃料タンク１内のある程度の圧力上昇を保持することができるため、満タン給油時に燃料の泡が給油管９を上昇することができ、給油ガンＧに設けたセンサで泡の上昇を検出して給油を自動停止することを何ら不都合が生じることなく行うことができる。
【００１７】
また、給油時以外で、例えば高温雰囲気下では燃料タンク１内の圧力が高圧になる。そのような高圧は速やかに低下させることが望ましい。しかしながら、大気中に逃がすようにすると、燃料タンク１内の蒸発燃料が大気中に放出されることになり、好ましくない。なお、燃料タンク１内の圧力上昇により低圧開弁バルブ８が開くが、上記したように流量が絞られているため圧力が上昇し続ける場合が想定される。
【００１８】
本発明によれば、上記したようにチェック弁６に高圧開弁バルブ７を設けている。燃料タンク１内の圧力が低圧開弁バルブ８の開弁設定圧力Ｐ１よりも高い所定値Ｐ２になると、この高圧開弁バルブ７が開く。この開弁状態では、図３（ｂ）の矢印に示されるように弁体７ｃの外周部の広い部分を通ってチェック弁６を通過し得る流れが確保され、低圧開弁バルブ８の開弁状態と合わせて流量が大きくなる。これにより、給油時以外に何らかの原因により燃料タンク１内が高圧になっても、その圧力を蒸発燃料通路３を介してキャニスタ２側へ逃がすことができる。その流れに含まれる蒸発燃料をキャニス２に吸着させることができるため、何ら問題が生じることがない。
【００１９】
このように、２段開弁式チェック弁６を、高圧開弁バルブ７に低圧開弁バルブ８を内蔵した構造とすることによりコンパクト化し得るため、設置を容易に行うことができる。例えば従来のものに対してそれ程大きなスペースを必要とせずに設置することが可能であり、従来構造のものに大きく設計変更することなく適用可能である。
【００２０】
上記図示例では高圧開弁バルブ７に低圧開弁バルブ８を内蔵するようにしたチェック弁６を示したが、チェック弁６の構造は上記図示例に限定されるものではなく、低圧で開くバルブと高圧で開くバルブとの組み合わせであれば良い。
【００２１】
図４にチェック弁６の他の例を示す。なお、図４において上記図示例と同様の部分については同一の符号を付してその詳しい説明を省略する。図４のものにあっては、上記高圧開弁バルブ７と低圧開弁バルブ８とを互いに並列に配設している。なお、高圧開弁バルブ７の弁体７ｃ底壁部は閉塞されている。また、各ポート７ｂ・８ｂの燃料タンク１側通路が１つになって分岐路３ｂの燃料タンク１側と連通し、弁室７ａ及び弁ハウジング８ａのキャニスタ２側通路が１つになって分岐路３ｂのキャニスタ２側と連通するようにされている。
【００２２】
このようにしても、満タン給油時の低い圧力上昇では低圧開弁バルブ８が図３（ａ）と同様の状態にて開弁し、給油時以外の高温などによる高い圧力上昇では高圧開弁バルブ７が図３（ｂ）と同様の状態にて開弁し、それぞれの作用効果は上記図示例と同様である。なお、この別々に配設したチェック弁６にあっては、各バルブ７・８をそれぞれ独立して開弁させることができるため、開弁圧力Ｐ１・Ｐ２を容易にかつ高精度に設定することができると共に、製造も容易である。
【００２３】
また、上記説明では、低圧開弁バルブ８が圧力Ｐ１で開弁開始となり、高圧開弁バルブ７が圧力Ｐ２で開弁開始となるようにしたが、それぞれ図５に示されるように圧力の上昇にしたがって流量を増加させるように開くように設定することができる。図では、横軸に燃料タンク１内の圧力（ゲージ圧）を示し、縦軸にチェック弁６を通過し得る流量を示す。図に示されるように、圧力が０から第１の所定値Ｐ１に上昇するまでは低圧開弁バルブ８及び高圧開弁バルブ７は作動しない。第１の所定値Ｐ１では低圧開弁バルブ８のみの開弁により流量Ｑ１で流れるようになる。さらに、第２の所定値Ｐ２までは低圧開弁バルブ８の開弁による開度の増加に伴って流量が増加し、第２の所定値Ｐ２にて、高圧開弁バルブ７も開弁を始め、流量Ｑ２で流れるようになる。第２の所定値Ｐ２以上では、高圧開弁バルブ７の開弁による開度の増加に伴って流量が増加する。なお、第２の所定値Ｐ２は給油による満タン時に生じ得る圧力またはそれより少し高い圧力に設定すると良い。
【００２４】
このように、圧力上昇に伴って流量を増加させるように制御することにより、満タン給油時に早い段階から蒸発燃料をキャニスタ２に吸着させることができる。また、高圧開弁バルブ７の圧力に対する流量増加率を大きくしているのは、高圧時の少しの圧力上昇で大きな流量を確保することにより、高温雰囲気下における圧力上昇時に速やかに圧力上昇を抑制するためである。
【００２５】
【発明の効果】
このように本発明によれば、給油時以外において燃料タンク内の圧力上昇が大きくなる場合（高温雰囲気下など）にも速やかに圧力を低下させることができるため、そのような場合の燃料タンク内の圧力の過上昇を防止することができると共に、蒸発燃料をキャニスタにより吸着させることができる。また、満タン給油時の燃料タンク内の圧力上昇は小さいので、低圧開弁バルブの開弁開始時の流量を少なく設定することにより、燃料の泡を給油管に上昇させる圧力を確保することができるため、泡の上昇検出による満タン自動停止を速やかに行って過給油を防止できる。
【００２６】
また、低圧開弁バルブを高圧開弁バルブに内蔵することにより、コンパクト化し得るため、チェック弁の設置を容易に行うことができる。また、低圧開弁バルブと高圧開弁バルブとを互いに並列に設けることにより、各バルブをそれぞれ独立して開弁させることができるため、開弁圧力を容易にかつ高精度に設定することができると共に容易に製造し得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が適用された蒸発燃料処理装置を示す模式的全体図。
【図２】本発明に基づくチェック弁を示す要部拡大断面図。
【図３】（ａ）はチェック弁の低圧開弁バルブが開いた状態を示す図２に対応する図であり、（ｂ）は高圧開弁バルブが開いた状態を示す図２に対応する図。
【図４】チェック弁の他の例を示す図２に対応する図。
【図５】チェック弁の圧力と流量との別の関係を示す図。
【図６】従来の蒸発燃料処理装置を示す模式的全体図。
【符号の説明】
１　燃料タンク
２　キャニスタ
３ａ　分岐路（第１の蒸発燃料通路）
３ｂ　分岐路（第２の蒸発燃料通路）
４　フロート弁
６　チェック弁
７　高圧開弁バルブ
８　低圧開弁バルブ
【図１】
2004100622.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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