(57)【要約】      （修正有）【課題】燃料タンクのタンク内圧が高い状態で燃料タンクからキャニスタに流れる気体の流量を適切に制御する。【解決手段】燃料タンク１４とキャニスタ３４とを連通するベント配管３６にダイヤフラム弁４６を設ける。ダイヤフラム弁４６の背圧室５８とキャニスタ側ベント配管３６Ｃとの間にキャニスタ側バイパス通路６６を設ける。第２バイパス通路６６には、電磁弁６８を設ける。電磁弁６６の開閉制御を、タンク内圧センサ３０で検出されるタンク内圧に基づいて行う。【選択図】図１
2013167177.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に燃料を収容可能な燃料タンクと、
前記燃料タンク内で生じた蒸発燃料を吸着剤によって吸着及び脱離するキャニスタと、
前記キャニスタの内部を大気開放するための大気開放管と、
前記燃料タンクと前記キャニスタとを連通し燃料タンク内の蒸発燃料をキャニスタに送るためのベント配管と、
前記ベント配管において前記燃料タンクのタンク内圧が作用するように設けられた主室と該主室に対し弁部材本体を挟んで反対側の背圧室とに区画され、背圧室の圧力に対し主室の圧力が高くなって弁部材本体が移動すると開弁してベント配管を連通可能とする弁部材と、
前記ベント配管における前記燃料タンクから前記弁部材までのタンク側ベント配管と前記背圧室とを連通可能なタンク側バイパス通路と、
前記ベント配管における前記弁部材から前記キャニスタまでのキャニスタ側ベント配管と前記背圧室とを連通可能なキャニスタ側バイパス通路と、
前記キャニスタ側バイパス通路に設けられてキャニスタ側バイパス通路を開閉するように制御される電磁弁と、
前記燃料タンクのタンク内圧を検出するタンク内圧センサと、
前記タンク内圧センサで検出された前記タンク内圧が所定の第１閾値よりも高い場合に前記タンク内圧に応じて前記電磁弁の開度を調整して開弁する制御装置と、
を有する燃料タンクシステム。
【請求項２】
前記制御装置が、前記タンク内圧が前記第１閾値よりも高い第２閾値以上の場合には該第２閾値に満たない場合よりも前記開度を小さくする請求項１に記載の燃料タンクシステム。
【請求項３】
前記タンク内圧が前記第２閾値以上の場合の前記電磁弁の開度が、前記主室と前記背圧室との差圧が前記弁部材の開弁圧以下となるように背圧室をキャニスタと連通させる開度に設定されている請求項２に記載の燃料タンクシステム。
【請求項４】
前記タンク内圧が前記第２閾値に満たない場合の前記電磁弁の開度が、前記主室と前記背圧室との差圧が前記弁部材の開弁圧以上となるように背圧室をキャニスタと連通させる開度に設定されている請求項２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】
本発明は、燃料タンクシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、燃料タンクからキャニスタに至るエバポラインに電磁式の封鎖弁（開閉弁）を配設した蒸発燃料排出抑制装置が記載されている。この文献に記載された構成では、封鎖弁によりエバポラインを完全に閉じることで、密閉式の燃料タンクシステムを構成できるようになっている。
【０００３】
上記した構造の燃料タンクシステムでは、給油時以外で、燃料タンクのタンク内圧が高くなったときに燃料タンク内の気体をキャニスタ等に逃がす場合に、封鎖弁を開弁する必要がある。しかし、タンク内圧が高い状態で封鎖弁を開弁すると、大量の蒸発燃料を含む気体がキャニスタに移動してしまう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−１０４３９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は上記事実を考慮し、燃料タンクのタンク内圧が高い状態で燃料タンクからキャニスタに流れる気体の流量を適切に制御可能な燃料タンクシステムを得ることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に記載の発明では、内部に燃料を収容可能な燃料タンクと、前記燃料タンク内で生じた蒸発燃料を吸着剤によって吸着及び脱離するキャニスタと、前記キャニスタの内部を大気開放するための大気開放管と、前記燃料タンクと前記キャニスタとを連通し燃料タンク内の蒸発燃料をキャニスタに送るためのベント配管と、前記ベント配管において前記燃料タンクのタンク内圧が作用するように設けられた主室と該主室に対し弁部材本体を挟んで反対側の背圧室とに区画され、背圧室の圧力に対し主室の圧力が高くなって弁部材本体が移動すると開弁してベント配管を連通可能とする弁部材と、前記ベント配管における前記燃料タンクから前記弁部材までのタンク側ベント配管と前記背圧室とを連通可能なタンク側バイパス通路と、前記ベント配管における前記弁部材から前記キャニスタまでのキャニスタ側ベント配管と前記背圧室とを連通可能なキャニスタ側バイパス通路と、前記キャニスタ側バイパス通路に設けられてキャニスタ側バイパス通路を開閉するように制御される電磁弁と、前記燃料タンクのタンク内圧を検出するタンク内圧センサと、前記タンク内圧センサで検出された前記タンク内圧が所定の第１閾値よりも高い場合に前記タンク内圧に応じて前記電磁弁の開度を調整して開弁する制御装置と、を有する。
【０００７】
この燃料タンクシステムでは、燃料タンクとキャニスタとがベント配管によって連通可能とされている。また、ベント配管には、タンク側バイパス通路から背圧室を経てキャニスタ側バイパス通路に至るバイパス径路が構成されている。弁部材によってベント配管が連通不能に閉塞されると共に、キャニスタ側バイパス通路に設けられた電磁弁が閉弁されることで、燃料タンク内の蒸発燃料がキャニスタに移動しないように密閉することができる。
【０００８】
燃料タンク内の蒸発燃料を大量にキャニスタに送るときには、制御装置が電磁弁を開弁すると、キャニスタ側バイパス通路が開放されるので、背圧室が大気開放される。これに対し、主室にはタンク内圧（正圧）が作用しているので、主室の圧力が背圧室の圧力よりも相対的に高くなる。背圧室を大気開放しない構成と比較して、ベント配管を開放させるための弁部材の動作に必要な力は小さくて済む。弁部材の開弁圧が小さくなる。
【０００９】
燃料タンクのタンク内圧は、タンク内圧センサによって検出される。このタンク内圧が、所定の第１閾値よりも高い場合には、制御装置が電磁弁を開弁する。これにより、燃料タンク内の気体が、タンク側ベント配管、タンク側バイパス配管、背圧室、キャニスタ側バイパス配管及びキャニスタ側ベント配管を経てキャニスタに流れる。この電磁弁の開弁の際に、制御装置は、タンク内圧に応じて電磁弁の開度を調整する。このように開度調整を行うことで、燃料タンクからキャニスタに流れる気体の量を適切に調整することが可能となる。
【００１０】
ここでいう「開度」の調整には、たとえば、電磁弁のデューティー制御や、電磁弁本体の開弁方向への移動量を調整することによるキャニスタ側バイパス通路の流路断面積の調整等で行うことができる。これらは、単独で、あるいは適宜組み合わせて用いることが可能である。
【００１１】
請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の発明において、前記制御装置が、前記タンク内圧が前記第１閾値よりも高い第２閾値以上の場合には該第２閾値に満たない場合よりも前記開度を小さくする。
【００１２】
タンク内圧が第２閾値以上の場合（高圧の場合）には、第２閾値に満たない場合（低圧の場合）よりも電磁弁の開度が小さいので、燃料タンク内の高圧の気体がキャニスタに短時間で大量に流れることを抑制できる。
【００１３】
請求項３に記載の発明では、請求項２に記載の発明において、前記タンク内圧が前記第２閾値以上の場合の前記電磁弁の開度が、前記主室と前記背圧室との差圧が前記弁部材の開弁圧以下となるように背圧室をキャニスタと連通させる開度に設定されている。
【００１４】
タンク内圧が第２閾値以上の場合、電磁弁の開弁によって背圧室はキャニスタと連通するが、電磁弁の開度は、主室と背圧室との差圧が弁部材の開弁圧以下となる開度に設定されている。弁部材が開弁されないので、燃料タンクの気体は、弁部材を通過することなく、タンク側ベント配管、タンク側バイパス配管、背圧室、キャニスタ側バイパス配管及びキャニスタ側ベント配管を経てキャニスタに流れる。このように、弁部材を開弁しないことで、燃料タンク内の高圧の気体がキャニスタに短時間で大量に流れることを抑制できる。
【００１５】
請求項４に記載の発明では、請求項２に記載の発明において、前記タンク内圧が前記第２閾値に満たない場合の前記電磁弁の開度が、前記主室と前記背圧室との差圧が前記弁部材の開弁圧以上となるように背圧室をキャニスタと連通させる開度に設定されている。
【００１６】
タンク内圧が第２閾値に満たない場合、電磁弁の開弁によって背圧室はキャニスタと連通するが、電磁弁の開度は、主室と背圧室との差圧が弁部材の開弁圧以上となる開度に設定されている。弁部材が開弁されるので、燃料タンクの気体は、タンク側ベント配管、タンク側バイパス配管、背圧室、キャニスタ側バイパス配管及びキャニスタ側ベント配管を経てキャニスタに流れるほかに、タンク側ベント配管、弁部材及びキャニスタ側ベント配管を経てキャニスタに流れる。このように、弁部材を開弁することで、燃料タンク内の高圧の気体をキャニスタに短時間で大量に移動させることができ、タンク内圧を短時間で低下させることが可能になる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明は上記構成としたので、燃料タンクのタンク内圧が高い状態で燃料タンクからキャニスタに流れる気体の流量を適切に制御可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の第１実施形態の燃料タンクシステムの全体構成を示す概略図である。
【図２】本発明の第１実施形態の燃料タンクシステムにおいてダイヤフラム弁及び電磁弁が閉弁した状態で部分的に拡大して示す断面図である。
【図３】本発明の第１実施形態の燃料タンクシステムにおいてダイヤフラム弁が閉弁し電磁弁が開弁した状態で部分的に拡大して示す断面図である。
【図４】本発明の第１実施形態の燃料タンクシステムにおいてダイヤフラム弁及び電磁弁が開弁した状態で示す断面図である。
【図５】本発明の第１実施形態の燃料タンクシステムにおける電磁弁の開閉制御を示すフローチャートである。
【図６】本発明の第１実施形態の燃料タンクシステムにおける主室及び背圧室の圧力の時間変化を示すグラフであり（Ａ）は第１の開閉制御、（Ｂ）は第２の開閉制御をそれぞれ示す。
【図７】本発明の第１実施形態の燃料タンクシステムにおいてタンク内圧が第１閾値以上で、電磁弁が開閉制御されている状態で部分的に拡大して示す断面図である。
【図８】本発明の第１実施形態の燃料タンクシステムにおいてタンク内圧が第１閾値以上で、電磁弁及びダイヤフラム弁開弁した状態で部分的に拡大して示す断面図である。
【図９】本発明の第１実施形態の燃料タンクシステムにおいてダイヤフラム弁が開弁し電磁弁が閉弁した状態で部分的に拡大して示す断面図である。
【図１０】本発明の第１実施形態の変形例の燃料タンクシステムにおいてダイヤフラム弁及び電磁弁が閉弁した状態で部分的に拡大して示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
図１には、本発明の第１実施形態の燃料タンクシステム１２が示されている。この燃料タンクシステム１２は、内部に燃料を収容可能な燃料タンク１４を有している。
【００２０】
燃料タンク１４には給油配管８２の下部が接続されている。給油配管８２の上端は給油口１６とされており、この給油口１６に給油ガンを差し入れて、燃料タンク１４に給油することができる。給油時以外は、給油口１６はたとえば給油口用キャップ１８等で閉塞されている。
【００２１】
自動車のボデーパネルには、給油口１６及び給油口用キャップ１８を車体の外側から覆うリッド２０が設けられている。リッド２０は、リッドオープナースイッチ２２を操作することで、制御装置３２によって矢印Ｒ１方向に回転される。リッド２０がこのように矢印Ｒ１方向に回転した状態では、給油口用キャップ１８を給油口１６から脱着すると共に、給油口１６に給油ガンを差し入れることが可能となる。
【００２２】
リッド２０の開閉状態は、リッド開閉センサ２０Ｓで検出されて、制御装置３２に送られる。本実施形態では、リッド２０が開放された状態を「燃料タンクへの給油状態」とみなしており、リッド開閉センサ２０Ｓは給油状態センサの一例となっている。給油状態センサとしては、リッド開閉センサ２０Ｓに代えて、給油口用キャップ１８の着脱状態を検出するセンサ等を用いることも可能である。
【００２３】
燃料タンク１４内には、燃料ポンプ２４が備えられている。燃料ポンプ２４とエンジン２６とは燃料供給配管２８で接続されている。燃料ポンプ２４の駆動により、燃料タンク１４内の燃料を、燃料供給配管２８を通じてエンジン２６に送ることができる。
【００２４】
燃料タンク１４には、タンク内圧センサ３０が備えられている。タンク内圧センサ３０は、燃料タンク１４のタンク内圧を検出し、その情報を制御装置３２に送る。
【００２５】
燃料タンクシステム１２には、キャニスタ３４が備えられている。キャニスタ３４の内部には、蒸発燃料を吸着可能な吸着剤（活性炭等）が収容されている。キャニスタ３４と燃料タンク１４の上部とは、ベント配管３６で接続されている。燃料タンク１４内で生じた蒸発燃料は、このベント配管３６を通じてキャニスタ３４に送られる。
【００２６】
キャニスタ３４には、エンジン２６と連通するパージ配管３８と、キャニスタ３４内を大気開放する大気開放配管４０とが接続されている。エンジン２６の駆動時等において、エンジン２６の負圧を作用させて、キャニスタ３４内の吸着剤に吸着された蒸発燃料を脱離させ、エンジン２６に送ることができる。このとき、大気開放配管４０を通じてキャニスタ３４に大気が導入される。
【００２７】
大気開放配管４０には、診断用ポンプ４２が備えられている。診断用ポンプ４２は、制御装置３２によって制御される。診断用ポンプ４２は、キャニスタ３４を通じて燃料タンクシステム１２に所定の圧力を作用させることで、燃料タンクシステム１２の故障等を診断するときに用いられる。
【００２８】
ベント配管３６の一端（燃料タンク１４内の端部）には、満タン規制バルブ４４が取り付けられている。燃料タンク１４内の燃料液面が所定の満タン液面以下では、満タン規制バルブ４４は開弁されており、燃料タンク１４内の蒸発燃料を含む気体をキャニスタ３４に送ることができる。燃料タンク１４内の燃料液面が所定の液面（満タン液面）を超えると、満タン規制バルブ４４は閉弁される。これにより、燃料タンク１４内の気体がキャニスタ３４に流れなくなる。この状態で、さらに燃料タンク１４内に給油されると、燃料が給油配管８２を上昇して給油ガンに達する。給油ガンのオートストップ機能が働くと、給油が停止される。
【００２９】
ベント配管３６の中間部分（燃料タンク１４とキャニスタ３４の間の部分）には、ダイヤフラム弁４６が設けられている。ダイヤフラム弁４６は、本発明の弁部材の一例である。以下、必要に応じて、このダイヤフラム弁４６よりも燃料タンク側のベント配管３６をタンク側ベント配管３６Ｔといいい、ダイヤフラム弁４６よりもキャニスタ３４側のベント配管３６をキャニスタ側ベント配管３６Ｃという。
【００３０】
図２に詳細に示すように、ダイヤフラム弁４６は、タンク側ベント配管３６Ｔの他端側を偏平な円筒状に拡径した弁ハウジング４８を有している。弁ハウジング４８の内部には、キャニスタ側ベント配管３６Ｃの一端側が弁ハウジング４８と同軸となるように収容されており、弁座５０が構成されている。この弁座５０と弁ハウジング４８の間の部分が主室５２となっている。図１から分かるように、主室５２はタンク側ベント配管３６Ｔを通じて燃料タンク１４の内部と連通可能になる。
【００３１】
弁座５０の上端の開口部分は、弁部材本体５４によって閉塞可能とされている。弁部材本体５４の周囲は、ダイヤフラム５６によって弁ハウジング４８の内周面に固着されている。そして、弁部材本体５４及びダイヤフラム５６よりも図２において上側の空間が、背圧室５８となっている。したがって、主室５２と背圧室５８とが、ダイヤフラム５６によって区画されている。
【００３２】
弁部材本体５４及びダイヤフラム５６が圧力を受ける面積（受圧面積）は、背圧室５８側の受圧面積の方が、主室５２側の受圧面積よりも、弁座５０の断面積の分だけ、広くなっている。
【００３３】
背圧室５８には、圧縮コイルスプリング６０が収容されている。圧縮コイルスプリング６０は、弁部材本体５４に対し、弁座５０に向かう方向（矢印Ｓ１方向）の所定のバネ力を作用させている。さらに、ダイヤフラム５６も、弁部材本体５４に対し矢印Ｓ１方向への所定のバネ力を作用させている。これにより、弁部材本体５４は、弁座５０の開口部分を閉塞する方向に付勢されている。たとえば、主室５２の内圧と背圧室５８の内圧とが同程度である場合には、弁部材本体５４は弁座５０の開口部分に密着する。これにより、ダイヤフラム弁４６は閉弁状態となり、ベント配管３６における気体の移動が阻止される。
【００３４】
これに対し、たとえば、背圧室５８が主室５２よりも所定以上の負圧（内圧が低い状態）になると、圧縮コイルスプリング６０及びダイヤフラム５６のバネ力に抗して弁部材本体５４が背圧室５８側へ移動し、弁座５０の開口部分を開放する。これにより、ダイヤフラム弁４６は開弁状態となり、ベント配管３６において、気体の移動が可能になる。
【００３５】
タンク側ベント配管３６Ｔと背圧室５８との間には、タンク側バイパス通路６２が設けられている。このタンク側バイパス通路６２を通じて、燃料タンク１４と背圧室５８との間で気体が移動可能となる。
【００３６】
タンク側バイパス通路６２には、内径を局所的に小さくした縮径部６４が設けられている。この縮径部６４により、燃料タンク１４と背圧室５８との間の気体に移動に所定の抵抗が生じる。
【００３７】
なお、このように、燃料タンク１４と背圧室５８との間の気体に移動に所定の抵抗を生じさせる手段としては、タンク側バイパス通路６２を局所的に縮径した構造に限定されない。たとえば、タンク側バイパス通路６２の内径を全体的に小さくして、気体の移動に所定の抵抗を生じさせてもよい。さらに、タンク側バイパス通路６２を所定位置で曲げて（屈曲でも湾曲でもよい）、気体の移動に所定の抵抗を生じさせてもよい。
【００３８】
キャニスタ側ベント配管３６Ｃと背圧室５８との間には、キャニスタ側バイパス通路６６が設けられている。キャニスタ側バイパス通路６６の中間部分には、制御装置３２によって開閉制御される電磁弁６８が設けられている。
【００３９】
電磁弁６８は、電磁弁ハウジング７０を有している。電磁弁ハウジング７０内には、制御装置３２によって通電制御されるコイル部７２と、このコイル部７２からの駆動力を受けて、矢印Ｓ２方向及びその反対方向に移動するプランジャ部７４、及びプランジャ部７４の先端に設けられた円板状の電磁弁本体７６を有している。さらに、キャニスタ側バイパス通路６６の一部（中間部分）が電磁弁ハウジング７０内を通っている。
【００４０】
電磁弁本体７６は、キャニスタ側バイパス通路６６に設けられた弁座７８に接触した状態では、キャニスタ側バイパス通路６６を閉塞する。これに対し、図３に示すように、電磁弁本体７６が弁座７８から離れると、キャニスタ側バイパス通路６６を通じて気体が移動可能となる。本実施形態では、電磁弁本体７６が弁座７８から離れる方向、すなわち、キャニスタ側バイパス通路６６を開放するときの電磁弁本体７６の移動方向が、背圧室５８からの正圧を受ける方向と一致するように、電磁弁本体７６の向きが設定されている。
【００４１】
プランジャ部７４には、圧縮コイルスプリング８０が装着されている。圧縮コイルスプリング８０は、電磁弁本体７６に対し所定のバネ力を矢印Ｓ２方向に作用させることで、制御装置３２で制御されていない状態では、電磁弁本体７６が不用意に弁座７８から離れないようにしている。
【００４２】
次に、本実施形態の燃料タンクシステム１２の作用を説明する。
【００４３】
本実施形態の燃料タンクシステム１２では、通常状態、すなわち、燃料タンク１４に給油していない状態（車両は走行中であっても駐車中であってもよい）では、図２に示すように、電磁弁６８の電磁弁本体７６は閉弁されている。また、ダイヤフラム弁４６の弁部材本体５４も閉弁されている。このため、燃料タンク１４のタンク内圧が、ダイヤフラム弁４６の主室５２及び背圧室５８の双方に作用している。ダイヤフラム弁４６は、圧縮コイルスプリング６０及びダイヤフラム５６のバネ力により閉弁状態を維持しており、不用意に開弁されることはない。
【００４４】
燃料の給油時には、リッドオープナースイッチ２２が操作されると、制御装置３２は、リッド２０を開放する。さらに制御装置３２は、図３に示すように、電磁弁６８を開弁する。これにより、ダイヤフラム弁４６の背圧室５８は、大気開放配管４０からキャニスタ３４、キャニスタ側ベント配管３６Ｃ及びキャニスタ側バイパス通路６６を通じて大気開放される。すなわち、背圧室５８の圧力が低下し大気圧に近づく。
【００４５】
これに対し、主室５２も、背圧室５８からさらにタンク側バイパス流路６２及びタンク側ベント配管３６Ｔを通じて大気開放される。しかし、本実施形態では、タンク側バイパス流路６２に縮径部６４が設けられており、主室５２と背圧室５８との間の気体の移動に所定の抵抗が生じるため、主室５２が背圧室５８と同程度の圧力になるには、背圧室５８よりも長い時間を要する。すなわち、背圧室５８と主室５２との間に圧力差が生じた状態（背圧室５８の方が主室５２よりも圧力が低い状態）となる。したがって、背圧室５８と主室５２との間に、このような圧力差が生じない構成と比較して、ダイヤフラム弁４６をより小さな開弁圧で開弁させることができる。これにより、図４に示すように、弁部材本体５４が背圧室５８側（上側）へ移動し、ダイヤフラム弁４６が開弁される。
【００４６】
ここで、ダイヤフラム弁４６を小さな開弁圧で開弁させるためには、弁部材本体５４を小型化することが考えられる。しかし、弁部材本体５４は、弁座５０を閉塞する部材であるため、弁部材本体５４を小型化すると、弁座５０、すなわち、キャニスタ側ベント配管３６Ｃの一部の内径も小さくする必要が生じる。したがって、ダイヤフラム弁４６の開弁時に、ベント配管３６の流量を確保する観点からは、弁座５０を大径化することが望まれる。これに伴い、弁部材本体５４も大型になるが、このように大型化された弁部材本体５４であっても、小さな開弁圧で開弁可能となる。
【００４７】
本実施形態では、ダイヤフラム弁４６の弁部材本体５４は上記したように大型化できるのに対し、電磁弁６８の電磁弁本体７６は、ベント配管３６（弁座５０）を開閉する作用を奏する必要がなく、キャニスタ側バイパス通路６６を開閉できればよいため、小型化できる。電磁弁本体７６において、燃料タンク１４のタンク内圧を受ける面積も小さくなるので、電磁弁６８の閉弁に必要な押し付け荷重（図２における矢印Ｓ２方向の荷重）も小さくできる。これにより、電磁弁６８として小型化及び省電力化を図り、低コストで且つ燃費に優れた燃料タンクシステム１２を得ることができる。
【００４８】
特に、本実施形態では、電磁弁６８の電磁弁本体７６の開弁方向と、背圧室５８から電磁弁本体７６に正圧が作用する方向とが一致している（図２における矢印Ｓ２と反対の方向）。このため、電磁弁本体７６を開弁方向に移動させるためのコイル部７２からの駆動力も小さくて済み、より省電力化を測ることができる。
【００４９】
なお、本実施形態では、上記したように、弁座５０の内径を大きくしても、ダイヤフラム弁４６の開弁圧、すなわち弁部材本体５４の動作に必要な力は少なくて済む。弁座５０すなわちベント配管３６の内径を大きくすることで、ベント配管３６の通気抵抗を低減することができる。これにより、給油時に燃料タンク１４内で発生する蒸発燃料が、ベント配管３６を通じてキャニスタ３４へ流れやすくなり、給油を行いやすい燃料タンクシステム１２となる。
【００５０】
また、給油前には、ダイヤフラム弁４６が開弁されることで、燃料タンク１４のタンク内圧が低下される。本実施形態では、ベント配管３６の通気抵抗を小さくすることで、タンク内圧を低下させるために必要な時間も短縮され、より短時間での給油が可能になる。
【００５１】
車両の走行中は、図１に示すように、タンク内圧センサ３０によって燃料タンク１４のタンク内圧が検出されている。そして、図５に示すフローに従い、タンク内圧に基づいて電磁弁６８の開閉制御により、タンク内圧の過度の上昇を抑制する制御（いわゆる「圧抜き」）が行われている。本実施形態では、電磁弁６８の開閉制御は、デューティー制御（弁部材本体５４の開弁位置と閉弁位置とを切り替える時間の制御）で行っているが、これに代えて、電磁弁本体７６の矢印Ｓ２方向又は反対方向への移動量を調整すること、あるいは、矢印Ｓ２と直交する方向へ電磁弁本体７６を移動させる（ずらす）ことで流路の断面積を調整するようにしてもよい。これらを単独で、あるいは適宜組み合わせることにより、電磁弁６８の「開度」の調整が行われる。
【００５２】
ます、ステップＳ１０２では、タンク内圧が、あらかじめ設定された第１閾値以上であるか否かを判断する。第１閾値とは、タンク内圧の過度の上昇を防止するために設定される閾値である。タンク内圧が第１閾値を超えていないと判断した場合には、燃料タンク１４の圧抜きを行う必要がないため、この制御を終える。
【００５３】
これに対し、タンク内圧が第１閾値以上であると判断した場合には、ステップＳ１０４において、タンク内圧が第２閾値以上であるか否かを判断する。この第２閾値は、第１閾値よりも高い圧力であり、タンク内圧が第２閾値以上の状態で電磁弁６８を開弁すると、主室５２と背圧室５８との差圧がダイヤフラム弁４６の開弁圧を超えてしまうおそれがある圧力の値である。そして、タンク内圧が高圧であるため、燃料タンク１４内の蒸発燃料を含む気体が、ダイヤフラム弁４６が開弁されてしまうことで、タンク側ベント配管３６Ｔ、ダイヤフラム弁４６及びキャニスタ側ベント配管３６Ｃを経て、短時間で大量にキャニスタ３４に流れた場合に、キャニスタ３４の吸着能力を超えてしまうおそれがある。
【００５４】
そこで、ステップＳ１０４においてタンク内圧が第２閾値以上であると判断した場合は、ステップＳ１０６に移行し、電磁弁６８を所定の時間Ｔ１（この時間Ｔ１は、後述する時間Ｔ２よりも短い）の開弁と、その直後の閉弁とを繰り返す第１の開閉制御を行う。
【００５５】
図６（Ａ）には、第１の開閉制御における主室５２（一点鎖線Ｌ１）及び背圧室５８（二点鎖線Ｌ２）の圧力の時間変化が示されている。電磁弁６８の開弁により、主室５２及び背圧室５８の圧力が低下していくが、特に、背圧室５８は主室５２よりも単位時間当りの圧力低下量が大きい。ただし、電磁弁６８を時間Ｔ１だけ開弁しても、主室５２と背圧室５８との圧力差は、ダイヤフラム弁４６の開弁圧には達しない。ダイヤフラム弁４６は開弁されず、電磁弁６８のみが開弁される状態となるので、燃料タンク１４内の気体は、図７に矢印Ｆ１で示すように、タンク側ベント配管３６Ｔ、タンク側バイパス配管６２、背圧室５８、キャニスタ側バイパス配管６６及びキャニスタ側ベント配管３６Ｃを経て、キャニスタ３４に流れる。ダイヤフラム弁４６が開弁されていないので、燃料タンク１４内の気体が短時間で大量にキャニスタ３４に流れることは抑制されている。
【００５６】
そして、電磁弁６８を、所定の時間Ｔ１だけ開弁させる動作と、その直後の短時間だけ閉弁させる動作とを複数回繰り返すと、背圧室５８の圧力も低下と上昇とを繰り返しながらも、長い時間間隔では漸減する。
【００５７】
図６（Ａ）に示す所定の時間Ｔ１が経過すると（この間に電磁弁６８の開閉が複数回繰り返される）、主室５２の圧力（タンク内圧と略等しい）は第１閾値を下回っており、しかも、主室５２と背圧室５８との圧力差がダイヤフラム弁４６の開弁圧達している。これにより、ダイヤフラム弁４６が開弁される。燃料タンク１４内の気体は、矢印Ｆ１で示した流路だけでなく、図８に矢印Ｆ２で示したように、タンク側ベント配管３６Ｔからダイヤフラム弁４６を通過し、キャニスタ側ベント配管３６Ｃを経てキャニスタ３４に流れる。
【００５８】
すなわち、タンク内圧が第２閾値を下回った状態では、燃料タンク１４からキャニスタ３４への２つの流路Ｆ１、Ｆ２により気体をキャニスタ３４に送ることができ、短時間でタンク内圧を低下させることが可能である。また、エンジン２６へ大量に蒸発燃料が流れることを抑制でき、空燃費の乱れなどに起因する自動車の運転性（ドライバビリティ）の低下を招かない。
【００５９】
これに対し、ステップＳ１０４において、タンク内圧が第２閾値に満たないと判断した場合には、ステップＳ１０８に移行し、電磁弁６８を所定の時間Ｔ２（この時間Ｔ２は、第１の開閉制御における開弁時間Ｔ１よりも長い）だけ開弁する第２の開閉制御を行う。
【００６０】
図６（Ｂ）には、第２の開閉制御における主室５２及び背圧室５８の圧力の時間変化が示されている。電磁弁６８を時間Ｔ２で開弁することにより背圧室５８の圧力が低下する。図６（Ｂ）に示した例では、電磁弁６８を１度のみ開弁すると、時間Ｔ２に達したときに、主室５２と背圧室５８との圧力差が、ダイヤフラム弁４６の開弁圧に達する。ダイヤフラム弁４６が開弁されるが、第２の開閉制御を行う場合は、その前提として、タンク内圧が第２の閾値に達していないため、燃料タンク１４内の蒸発燃料がキャニスタ３４に流れても、キャニスタ３４で吸着可能である。なお、時間Ｔ２は、電磁弁６８を１回のみ開弁しただけでは主室５２と背圧室５８との圧力差がダイヤフラム弁４６の開弁圧に達しない程度に短く設定されていてもよい。この場合には、２回目に（少なくとも第１の開閉制御よりも少ない回数で）時間Ｔ２で電磁弁６８を開弁したときに主室５２と背圧室５８との圧力差がダイヤフラム弁４６の開弁圧に達すればよい。
【００６１】
そして、燃料タンク１４からキャニスタ３４への２つの流路Ｆ１、Ｆ２により気体をキャニスタ３４に送ることができ、短時間でタンク内圧を低下させることが可能である。
【００６２】
本実施形態の燃料タンクシステム１２では、このように、タンク内圧が所定の第１閾値を超えたときのいわゆる圧抜き時に、ダイヤフラム弁４６の開閉を制御する（場合によっては、燃料タンク１４からキャニスタ３４に流れる気体の量を調整する）部材を、給油時に背圧室５８を大気開放するための電磁弁６８が兼ねていることになる。したがって、これらの作用を奏する部材を別々に設けた構成と比較して、低コストで構成できると共に、軽量となる。
【００６３】
車両の駐車中は、通常状態では、電磁弁６８及びダイヤフラム弁４６が閉弁されているので、燃料タンク１４は密閉されている。燃料タンク１４内で発生した蒸発燃料がキャニスタ３４に移動することはない。
【００６４】
車両の駐車中に、燃料タンク１４のタンク内圧が正圧（大気圧よりも高い状態）になったときには、タンク内圧は背圧室５８を通じて、電磁弁６８の電磁弁本体７６を開弁する方向（図２に示す矢印Ｓ２と反対の方向）に作用する。駐車中は電磁弁６８が制御装置３２によって開閉制御されない。しかし、タンク内圧が所定の閾値（以下「正圧閾値」という）を超えた場合には、タンク内圧（正圧）を受けた電磁弁本体７６が、圧縮コイルスプリング８０のバネ力に抗して開弁方向に移動し、図３に示した状態と同様の状態になる。すなわち、電磁弁６８は、燃料タンク１４の正圧を開放する正圧開放弁として動作しており、正圧開放弁をあらたに設ける必要がない。したがって、正圧開放弁を別に設けた構成と比較して、低コストで構成できると共に、軽量となる。
【００６５】
しかも、本実施形態の燃料タンクシステム１２における電磁弁６８は、上記したように給油時や走行時等にも所定の条件で開閉制御される。換言すれば、タンク内圧が正圧閾値を超えた場合以外にも、電磁弁本体７６は開弁位置と閉弁位置との間を移動している。このため、タンク内圧が正圧閾値を超えた場合にのみ開弁される正圧開放弁と比較して、電磁弁本体７６が弁座７８に不用意に固着する現象が発生しづらくなり、耐固着性が向上する。
【００６６】
車両の駐車中に、燃料タンク１４のタンク内圧が負圧（大気圧よりも低い状態）になったときには、タンク内圧（負圧）は、背圧室５８を通じて、ダイヤフラム弁４６の弁部材本体５４を開弁する方向（図２に示す矢印Ｓ１と反対の方向）に作用する。タンク内圧が所定の閾値（以下「負圧閾値」という）よりも低くなった場合には、図５に示すように、タンク内圧（負圧）を背圧室５８側から受けた弁部材本体５４が、圧縮コイルスプリング６０及びダイヤフラム５６のバネ力に抗して、開弁方向に移動する。すなわち、ダイヤフラム弁４６は、燃料タンク１４の負圧を開放する負圧開放弁として動作しており、負圧開放弁をあらたに設ける必要がない。したがって、負圧開放弁を別に設けた構成と比較して、低コストで構成できると共に、軽量となる。
【００６７】
しかも、本実施形態の燃料タンクシステム１２におけるダイヤフラム弁４６は、上記したように、給油時等においても所定の条件で開閉される。換言すれば、タンク内圧が負圧閾値を下回った場合以外にも、弁部材本体５４は開弁位置と閉弁位置との間を移動している。このため、タンク内圧が負圧閾値を下回った場合にのみ開弁される負圧開放弁と比較して、弁部材本体５４が弁座５０に不用意に固着する現象が発生しづらくなり、耐固着性が向上する。
【００６８】
上記では、電磁弁６８の電磁弁本体７６として、その開弁方向が背圧室５８から正圧が作用する方向と一致する向きとされたものを挙げている。しかし、電磁弁本体７６の開弁方向はこれに限定されず、図６に示すように、電磁弁本体７６の開弁方向が、背圧室５８からの正圧の作用方向と反対になっていてもよい。この構成では、電磁弁本体７６を閉弁位置に維持するためのコイル部７２からの駆動力が小さくて済む。
【００６９】
本発明の弁部材として、上記ではダイヤフラム弁４６を挙げているが、弁部材はダイヤフラム弁４６に限定されない。たとえば、ダイヤフラム５６を無くすと共に、弁部材本体５４をその外周が弁ハウジング４８の内周に接触するように大径化した構成でもよい。この構成では、弁部材本体５４が単独で主室５２と背圧室５８とを区画すると共に、弁座５０に接触することでベント配管３６を閉塞する位置と、弁座５０から離れることでベント配管３６を開放する位置とを移動する。
【００７０】
上記では、燃料タンク１４のタンク内圧に関し、第１閾値と第２閾値とをあらかじめ設定し、これらの閾値に基づいて、圧抜き時に電磁弁６８の開度を調整する例を挙げたが、要するに、燃料タンク１４内の蒸発燃料を含む気体が、短時間で大量にキャニスタ３４に流れないように、ベント配管３６を流れる気体の流量を調整できればよい。たとえば、第２閾値のみを設定し、タンク内圧が第２閾値以上になったときに電磁弁６８の開度を調整し（開度を小さくし）、「圧抜き」を行ってもよい。
【符号の説明】
【００７１】
１２  燃料タンクシステム
１４  燃料タンク
２０Ｓ      リッド開閉センサ（給油状態センサ）
３０  タンク内圧センサ
３２  制御装置
３４  キャニスタ
３６Ｃ      キャニスタ側ベント配管
３６Ｔ      タンク側ベント配管
４０  大気開放配管
４６  ダイヤフラム弁
５２  主室
５８  背圧室
６２  タンク側バイパス通路
６６  キャニスタ側バイパス通路
６８  電磁弁
【図１】
2013167177.tif 000003
【図２】
2013167177.tif 000004
【図３】
2013167177.tif 000005
【図４】
2013167177.tif 000006
【図５】
2013167177.tif 000007
【図６】
2013167177.tif 000008
【図７】
2013167177.tif 000009
【図８】
2013167177.tif 000010
【図９】
2013167177.tif 000011
【図１０】
2013167177.tif 000012