(57)【要約】【課題】燃料タンクの信頼性を向上することができる蒸発燃料処理装置を提供する。【解決手段】燃料タンク１２とキャニスタ２８とを連通するベーパ流路３０には、途中に封鎖弁ユニット３２が設けられている。封鎖弁ユニット３２は、制御装置により開閉制御される電磁弁３８と、タンク側ベーパ流路３０Ｔ内の圧力（入口側の圧力）とキャニスタ側ベーパ流路３０Ｃ内の圧力（出口側の圧力）との差圧Ｐが所定の正圧閾値を超えた場合及び差圧Ｐが所定の負圧閾値を下回った場合に開弁する第１正負圧安全弁と、差圧Ｐが正圧閾値を超えた場合及び差圧Ｐが負圧閾値を下回った場合に開弁する第２正負圧安全弁と、が並列に配置されて構成されている。【選択図】図１
2016133052.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料タンクとキャニスタとを連通するベーパ流路と、
前記ベーパ流路に設けられた封鎖弁ユニットと、
を備え、
前記封鎖弁ユニットは、
制御装置により開閉制御される電磁弁と、
入口側と出口側との差圧が所定の正圧閾値を超えた場合及び前記差圧が所定の負圧閾値を下回った場合に開弁する第１正負圧安全弁と、
入口側と出口側との差圧が前記正圧閾値を超えた場合及び前記差圧が前記負圧閾値を下回った場合に開弁する第２正負圧安全弁と、
が並列に配置されて構成されている、
蒸発燃料処理装置。
【請求項２】
第１正負圧安全弁及び第２正負圧安全弁は、共に、車両走行中の急激な圧力変動に対応できる流量特性とされている、
請求項１に記載の蒸発燃料処理装置。
【請求項３】
第１正負圧安全弁は、車両走行中の急激な圧力変動に対応できる流量特性とされ、
第２正負圧安全弁は、エンジン停止中の穏やかな圧力変動に対し対応可能な流量特性とされている、
請求項１に記載の蒸発燃料処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蒸発燃料処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
燃料タンクとキャニスタとを連通するベーパ流路に、電磁弁と双方向逆止弁（正負圧安全弁）とを並列に設けた蒸発燃料処理装置が知られている（例えば特許文献１）。これにより、電磁弁が閉じられている場合でも、正負圧安全弁によりタンク内圧を一定の範囲に保てるようにして燃料タンクの破損等を防止し、燃料タンクの信頼性を確保している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−１５６４９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来技術には、燃料タンクの信頼性に関し、更なる改善の余地がある。
【０００５】
本発明は上記事実を考慮し、燃料タンクの信頼性を向上することができる蒸発燃料処理装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第１の態様に係る蒸発燃料処理装置は、燃料タンクとキャニスタとを連通するベーパ流路と、前記ベーパ流路に設けられた封鎖弁ユニットと、を備え、前記封鎖弁ユニットは、制御装置により開閉制御される電磁弁と、入口側と出口側との差圧が所定の正圧閾値を超えた場合及び前記差圧が所定の負圧閾値を下回った場合に開弁する第１正負圧安全弁と、入口側と出口側との差圧が前記正圧閾値を超えた場合及び前記差圧が前記負圧閾値を下回った場合に開弁する第２正負圧安全弁と、が並列に配置されて構成されている。
【０００７】
この蒸発燃料処理装置では、ベーパ流路に設けられた封鎖弁ユニットの電磁弁を閉弁することにより、燃料タンクが密閉される。燃料タンクの密閉状態では、車両走行中、エンジンの熱等の影響により、タンク内圧が急激に変動することがある。そこで、電磁弁を適切に開閉制御することにより、タンク内圧によって燃料タンクが破損することが防止される。
【０００８】
ここで、この蒸発燃料処理装置では、電磁弁と並列して、第１正負圧安全弁及び第２正負圧安全弁が設けられている。このため、仮に、走行中において電磁弁が適切に開閉制御されない場合でも、第１正負圧安全弁及び第２正負圧安全弁によってタンク内圧が所定の範囲に保たれる。
【０００９】
また、エンジン停止中には、タンク内圧は緩やかな変動をする。エンジン停止中には電磁弁は閉弁状態とされ、第１正負圧安全弁及び第２正負圧安全弁によってタンク内圧が所定の範囲に保たれる。
【００１０】
ここで、この蒸発燃料処理装置では、第１正負圧安全弁と第２正負圧安全弁が互いに並列に設けられているので、第１正負圧安全弁及び第２正負圧安全弁のいずれか一方に異常が生じた場合であっても、異常が生じていない他方の正負圧安全弁によってタンク内圧が所定の範囲に保たれる。従って、エンジン停止中において燃料タンクの破損がより安定して防止されており、燃料タンクの信頼性が向上されている。
【００１１】
本発明の第２の態様の蒸発燃料処理装置は、第１の態様において、第１正負圧安全弁及び第２正負圧安全弁は、共に、車両走行中の急激な圧力変動に対応できる流量特性とされている。
【００１２】
この蒸発燃料処理装置では、第１正負圧安全弁及び第２正負圧安全弁は、共に、車両走行中の急激な圧力変動に対応できる流量特性とされている。このため、仮に、走行中において電磁弁が適切に開閉制御されず、さらに第１正負圧安全弁及び第２正負圧安全弁の何れか一方に異常が生じた場合であっても、車両走行中のタンク内圧変化による燃料タンクの破損が防止されており、燃料タンクの信頼性がさらに向上されている。
【００１３】
本発明の第３の態様では、第１の態様において、第１正負圧安全弁は、車両走行中の急激な圧力変動に対応できる流量特性とされ、第２正負圧安全弁は、エンジン停止中の穏やかな圧力変動に対し対応可能な流量特性とされている。
【００１４】
この蒸発燃料処理装置では、第１正負圧安全弁が車両走行中の急激な圧力変動に対応できる流量特性とされているので、走行中において電磁弁が開閉制御されない場合でも、第１正負圧安全弁によりタンク内圧が所定の範囲に保たれる。他方、エンジン停止中には、第１正負圧安全弁と第２正負圧安全弁でタンク内圧が制御され、仮に第１正負圧安全弁及び第２正負圧安全弁の何れか一方に異常が生じた場合であっても、異常が生じていない他方の正負圧安全弁によりタンク内圧が所定の範囲に保たれる。
【００１５】
この蒸発燃料処理装置では、第２正負圧安全弁のサイズを小さくすることができるので、装置のサイズの大幅な増加を抑制しつつ、燃料タンクの信頼性を向上することができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明に係る蒸発燃料処理装置は上記構成としたので、燃料タンクの信頼性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本実施形態の蒸発燃料処理装置を示し、電磁弁が開弁されている状態を示す全体図である。
【図２】本実施形態の蒸発燃料処理装置を示し、電磁弁が閉弁されている状態を示す全体図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
〔第１実施形態〕
以下、図１及び図２を用いて、本発明に係る蒸発燃料処理装置の第１実施形態について説明する。
【００１９】
蒸発燃料処理装置１０は、燃料Ｌを収容可能な燃料タンク１２を有している。この燃料タンク１２の上部には、インレットパイプ１４の下端部分が接続されている。このインレットパイプ１４は、上端の開口部分が給油口１４Ａとされている。この給油口１４Ａに図示しない給油装置の給油ガンを差入れることで、燃料タンク１２に給油可能となる。また、給油口１４Ａは、通常はフューエルキャップ１６によって閉塞されおり、給油時には、フューエルキャップ１６が給油作業者により外される。
【００２０】
車体のパネルには、フューエルキャップ１６のさらに外側にフューエルリッド１８が設けられている。フューエルリッド１８は、一例として車室内等に設けられたリッド開放スイッチ２０が操作された情報が制御装置２２に送られると、制御装置２２が後述する所定の条件下で開放する。フューエルリッド１８の開閉状態はリッド開閉センサ２４で検知され、その情報が制御装置２２に送られる。
【００２１】
燃料タンク１２には、タンク内圧センサ２６が設けられている。タンク内圧センサ２６で検知されたタンク内圧の情報は、制御装置２２に送られる。
【００２２】
燃料タンク１２の外部には、内部に活性炭等の吸着剤が収容されたキャニスタ２８が設けられている。燃料タンク１２の上部とキャニスタ２８は、ベーパ流路３０によって連通されている。ベーパ流路３０は、燃料タンク１２内の気体（蒸発燃料を含む気体）をキャニスタ２８へ送れるように構成されている。燃料タンク１２内から送られた気体中の蒸発燃料は、キャニスタ２８の吸着剤で吸着され、それ以外の気体（大気成分）が、大気連通管２９から大気中に排出される。
【００２３】
キャニスタ２８とエンジン４０とは、パージ配管４２で接続されている。後述する電磁弁３８を閉弁した状態でエンジン４０の負圧をキャニスタ２８に作用させることで、大気連通管２９から大気を導入すると共に吸着剤に吸着された蒸発燃料を脱離（パージ）させることができる。脱離された蒸発燃料は、エンジン４０に送られて燃焼される。
【００２４】
ベーパ流路３０の下端には、フロート状の弁体４４Ａを供えた満タン規制バルブ４４が設けられている。給油時に燃料Ｌの液面ＬＳが上昇した場合でも、液面ＬＳが満タン規制バルブ４４に達するまでは、弁体４４Ａはベーパ流路３０を閉塞しないため、給油が妨げられることはない。液面ＬＳが満タン規制バルブ４４に達して弁体４４Ａが燃料に浮き、ベーパ流路３０を閉塞すると、燃料タンク１２内の気体がキャニスタ２８に移動できなくなる。
【００２５】
ベーパ流路３０には、途中に電磁弁３８、第１正負圧安全弁３４及び第２正負圧安全弁３６が並列に設けられて構成された封鎖弁ユニット３２が設けられている。以下、必要に応じて、ベーパ流路３０のうち封鎖弁ユニット３２を挟んで燃料タンク１２側をタンク側ベーパ流路３０Ｔ、キャニスタ２８側をキャニスタ側ベーパ流路３０Ｃという。また、キャニスタ側ベーパ流路３０Ｃ内の圧力（出口側の圧力）に対するタンク側ベーパ流路３０Ｔ内の圧力（入り口側の圧力）を差圧Ｐという。
【００２６】
電磁弁３８は、制御装置２２によって開閉制御される。電磁弁３８の開弁状態では、燃料タンク１２内の気体がベーパ流路３０を通じてキャニスタ２８に移動可能とされる。
【００２７】
第１正負圧安全弁３４は、第１正圧安全弁３４Ａ及び第１負圧安全弁３４Ｂで構成され、第２正負圧安全弁３６は、第２正圧安全弁３６Ａ及び第２負圧安全弁３６Ｂで構成されている。
【００２８】
このうちの第１正圧安全弁３４Ａ及び第２正圧安全弁３６Ａは、共に、差圧Ｐが所定の正圧（第１正圧閾値）以下である場合には開弁しないが、差圧Ｐが所定の正圧（第２正圧閾値）以上である場合には必ず開弁し、所定の流量以上の気体の通過を許可するようにされている。
【００２９】
また、第１負圧安全弁３４Ｂ及び第２負圧安全弁３６Ｂは、共に、差圧Ｐが所定の負圧（第１負圧閾値）以上である場合には開弁しないが、差圧Ｐが所定の負圧（第２負圧閾値）以下である場合には必ず開弁し、所定の流量以上の気体の流通を許可するようにされている。
【００３０】
すなわち、第１正圧安全弁３４Ａ及び第２正圧安全弁３６Ａは、差圧Ｐが上昇して予め定められた圧力（例えば、＋１５〜＋２２ｋＰａ）になったとき自動的に弁体が開き、差圧Ｐが降下すれば再び弁体が閉じる機能を有している。他方、第１負圧安全弁３４Ｂ及び第２負圧安全弁３６Ｂは、差圧Ｐが下降して予め定められた圧力（例えば、−８〜−１６ｋＰａ）になったとき自動的に弁体が開き、差圧Ｐが上昇すれば、再び弁体が閉じる機能を有している。なお、本実施形態では、第１正負圧安全弁３４及び第２正負圧安全弁３６は、共にダイヤフラムを用いたバルブとされている。
【００３１】
そして、第１正負圧安全弁３４の開弁特性と第２正負圧安全弁３６の開弁特性とは、略同一とされている。具体的には例えば、第１正負圧安全弁３４及び第２正負圧安全弁３６は共に、第１正圧閾値が約１５ｋＰａ、第２正圧閾値が約２２ｋＰａに設定され、第１負圧閾値は約−８ｋＰａ、第２負圧閾値は約−１６ｋＰａに設定される。
【００３２】
また、本実施形態では、第１正負圧安全弁３４の流量特性と第２正負圧安全弁３６の流量特性とは、略同一とされている。すなわち、第１正圧安全弁３４Ａ及び第２正圧安全弁３６Ａは、差圧Ｐが第２正圧閾値を超えた場合に通過可能な気体の流量（吹出し量）が略同一とされ、共に後述する車両走行中の急激な圧力変動に対応できるだけの吹出し量とされている。また、第１負圧安全弁３４Ｂ及び第２負圧安全弁３６Ｂは、差圧Ｐが第２負圧閾値を下回った場合に通過可能な気体の流量（吹出し量）が略同一とされ、共に後述する車両走行中の急激な圧力変動に対応できるだけの吹出し量とされている。
【００３３】
具体的には例えば、第１正負圧安全弁３４及び第２正負圧安全弁３６は、共に、吹出し量が３〜７リットル／分に設定される。ここで、吹出し量とは、安全弁が吹出し、所定の圧力（第２正圧閾値又は第２負圧閾値）で吹出しを継続しているときにおける単位時間当たりの流体吹出し量をいう。
【００３４】
制御装置２２は、燃料タンク１２へ給油するためにリッド開放スイッチ２０が操作されると、電磁弁３８を開弁させる。これにより、燃料タンク１２内の気体がタンク内圧によってベーパ流路３０を通じてキャニスタ２８へ送られる。燃料タンク１２内から気体がキャニスタ２８へ送られて、タンク内圧が減圧されると、タンク内圧センサ２６で検知されたタンク内圧情報に基づいて制御装置２２がフューエルリッド１８を開くように構成されている。これにより、給油口１４Ａから蒸発燃料が大気中に放出するのを抑制しつつ、給油が可能な状態となる。
【００３５】
（車両走行中）
車両の走行中は、エンジン４０からの熱の影響等により、燃料タンク１２内のタンク内圧が急激に変動することがある。そこで、制御装置２２は、タンク内圧センサ２６によりタンク内圧を監視し、タンク内圧が予め設定した圧力範囲に収まるように電磁弁３８の開閉制御をする。これにより、タンク内圧が燃料タンク１２の強度が耐えられる範囲内に保たれ、燃料タンク１２の破損が防止される。
【００３６】
なお、上述の予め設定した圧力範囲は、燃料タンク１２の強度が耐えられる範囲と一致させる必要はなく、さらに狭い範囲であってもよい。例えば、タンク内圧を大気圧に近い圧力に調整しておくことで、給油時の待ち時間（リッド解放スイッチ２０が操作されてからフューエルリッド１８が開くまでの時間）が長くなるのを防止することができる。
【００３７】
（エンジン停止中）
エンジン停止中には、電磁弁３８は非通電状態であり、図２に示されるように閉弁状態が維持される。
【００３８】
＜作用・効果＞
次に、本実施形態の蒸発燃料処理装置１０の作用について説明する。
【００３９】
（車両走行中）
車両の走行中は、燃料タンク１２内のタンク内圧が急激に変動することがあるが、上述したように制御装置２２がタンク内圧センサ２６の内圧情報に基づいて電磁弁３８を開閉制御し、タンク内圧によって燃料タンク１２が破損することを防止している。しかし、電磁弁３８に異常が発生し、電磁弁３８の開閉制御が適切に行われない場合が想定される。
【００４０】
ここで、第１実施形態の蒸発燃料処理装置１０では、第１正負圧安全弁３４及び第２正負圧安全弁３６が、電磁弁３８と並列に設けられている。このため、電磁弁３８に異常が発生して電磁弁３８の開閉制御が適切に行われない場合であっても、第１正負圧安全弁３４及び第２正負圧安全弁３６によりタンク内圧が極端な値をとることが防止される。従って、本実施形態の蒸発燃料処理装置１０では、車両走行中のタンク内圧変化による燃料タンク１２の破損が防止されており、燃料タンク１２の信頼性が向上されている。
【００４１】
さらに、第１実施形態の蒸発燃料処理装置１０では、第１正負圧安全弁３４及び第２正負圧安全弁３６の流量特性は、共に、車両走行中の急激な圧力変動に対応できる流量特性に設定されている（例えば、吹出し量が３〜７リットル／分）。このため、電磁弁３８に異常が発生し、さらに第１正負圧安全弁３４及び第２正負圧安全弁３６の何れか一方に異常が発生した場合であっても、異常が発生していない他方の正負圧安全弁により燃料タンク１２の破損が防止される。従って、本実施形態の蒸発燃料処理装置１０では、車両走行中のタンク内圧変化による燃料タンク１２の破損が安定して防止されており、燃料タンク１２の信頼性がさらに向上されている。
【００４２】
（エンジン停止中）
エンジン停止中は、タンク内圧は緩やかな圧力変動をする。エンジン停止中は電磁弁３８は閉弁されているので、第１正負圧安全弁３４及び第２正負圧安全弁３６によりタンク内圧が極端な値をとることが防止される。
【００４３】
ここで、第１実施形態の蒸発燃料処理装置１０では、第１正負圧安全弁３４及び第２正負圧安全弁３６が互いに並列に設けられている。このため、第１正負圧安全弁３４及び第２正負圧安全弁３６の何れか一方にも異常が発生した場合であっても、異常が発生していない他方の正負圧安全弁により燃料タンク１２の破損が防止される。
【００４４】
さらに、第１実施形態の蒸発燃料処理装置１０の第１正負圧安全弁３４及び第２正負圧安全弁３６は、共に、車両走行中の急激な圧力変動に対応できる流量特性とされている（例えば、共に吹出し量が３〜７リットル／分）。このため、エンジン停止中における穏やかな圧力変動に対しては充分に対応可能であり、燃料タンク１２の破損が安定して防止される。従って、本実施形態の蒸発燃料処理装置１０では、エンジン停止中のタンク内圧変化による燃料タンク１２の破損が安定して防止されており、燃料タンク１２の信頼性が向上されている。
【００４５】
〔第２実施形態〕
次に、本発明に係る蒸発燃料処理装置の第２実施形態について説明する。なお、全体の構成が略同一であるため、第１実施形態と同じく図１及び図２を用いて説明する。
【００４６】
第２実施形態の蒸発燃料処理装置５０では、第１実施形態と異なり、第１正負圧安全弁３４と第２正負圧安全弁３６とは、流量特性が異なるものとされている。すなわち、第１正負圧安全弁３４は、車両走行中の急激な圧力変動に対応できる流量特性とされているのに対し、第２正負圧安全弁３６は、エンジン停止中の穏やかな圧力変動に対し対応可能な流量特性に抑えられている。例えば、第１正負圧安全弁３４は吹出し量が３〜７リットル／分に設定され、第２正負圧安全弁３６は吹出し量が０．３〜０．７リットル／分に設定されている。なお、蒸発燃料処理装置５０のその他の構成は、第１実施形態と同一である。
【００４７】
＜作用・効果＞
（車両走行中）
車両走行中には、燃料タンク１２内のタンク内圧が急激に変動することがあるが、上述したように制御装置２２がタンク内圧センサ２６の内圧情報に基づいて電磁弁３８を開閉制御し、タンク内圧によって燃料タンク１２が破損することを防止している。しかし、電磁弁３８に異常が発生し、電磁弁３８の開閉制御が適切に行われない場合が想定される。
【００４８】
ここで、第２実施形態の蒸発燃料処理装置１０では、第１正負圧安全弁３４及び第２正負圧安全弁３６が、電磁弁３８と並列に設けられている。このため、電磁弁３８に異常が発生して電磁弁３８の開閉制御が適切に行われない場合であっても、第１正負圧安全弁３４及び第２正負圧安全弁３６によりタンク内圧が極端な値をとることが防止される。従って、本実施形態の蒸発燃料処理装置１０では、車両走行中のタンク内圧変化による燃料タンク１２の破損が防止されており、燃料タンク１２の信頼性が向上されている。
【００４９】
（エンジン停止中）
エンジン停止中は、タンク内圧は緩やかな圧力変動をする。エンジン停止中は電磁弁３８は閉弁されているので、第１正負圧安全弁３４及び第２正負圧安全弁３６によりタンク内圧が極端な値をとることが防止される。
【００５０】
ここで、第１実施形態の蒸発燃料処理装置１０では、第１正負圧安全弁３４及び第２正負圧安全弁３６が電磁弁３８と並列に設けられている。このため、第１正負圧安全弁３４及び第２正負圧安全弁３６の何れか一方にも異常が発生した場合であっても、燃料タンク１２の破損が防止される。
【００５１】
さらに、第２実施形態の蒸発燃料処理装置１０の第１正負圧安全弁３４は、車両走行中の急激な圧力変動に対応できる流量特性とされており、第２正負圧安全弁３６は、エンジン停止中の穏やかな圧力変動に対し対応可能な流量特性とされている。つまり、第１正負圧安全弁３４及び第２正負圧安全弁３６は、共に、エンジン停止中における穏やかな圧力変動に対して対応可能である。このため、第１正負圧安全弁３４及び第２正負圧安全弁３６の何れか一方に異常が発生した場合であっても、異常が発生していない他方の正負圧安全弁により燃料タンク１２の破損が防止される。
【００５２】
以上のように、第２実施形態の蒸発燃料処理装置１０でも、車両走行中及びエンジン停止中において共に、燃料タンク１２の破損が安定して防止される。他方、装置のサイズの観点で考えると、第２実施形態の第２正負圧安全弁３６は、エンジン停止中の穏やかな圧力変動に対し対応可能な流量特性に抑えられているので、第１実施形態と比較して、第２正負圧安全弁３６の大きさを抑えることができる。
【００５３】
すなわち、第２実施形態の蒸発燃料処理装置１０では、走行中には、主に電磁弁３８によりタンク内圧を管理し、電磁弁３８の異常発生時には第１正負圧安全弁３４でタンク内圧を管理するようにしている。他方、エンジン停止中には、第１正負圧安全弁３４と第２正負圧安全弁３６でタンク内圧を管理するようにしている。従って、第２正負圧安全弁３６の大きさを小さくすることができるので、第２実施形態の蒸発燃料処理装置では、装置のサイズの大幅な増加を抑制しつつ、燃料タンク１２の信頼性を向上させることができる。
【００５４】
〔上記実施形態の補足説明〕
なお、上述した各実施形態の第１正負圧安全弁３４では、第１正圧安全弁３４Ａの吹出し量と第１負圧安全弁３４Ｂの吹出し量とが略同一とされているが、本発明はこれに限られない。例えば、第１正圧安全弁３４Ａの方が第２負圧安全弁３４Ｂよりも大きな吹出し量に設定されていてもよい。このことは、第２正負圧安全弁３６に関しても同様である。
【符号の説明】
【００５５】
１０   蒸発燃料処理装置
１２   燃料タンク
２２   制御装置
２８   キャニスタ
３０   ベーパ流路
３０Ｃ キャニスタ側ベーパ流路（出口側）
３０Ｔ タンク側ベーパ流路（入口側）
３２   封鎖弁ユニット
３４   第１正負圧安全弁
３６   第２正負圧安全弁
３８   電磁弁
【図１】
2016133052.tif 000003
【図２】
2016133052.tif 000004