JP2008008238A - Fuel tank system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、燃料タンクシステムに関する。 The present invention relates to a fuel tank system.
燃料タンク内で生じた蒸発燃料ガスの大気への放出を防止するために、蒸発燃料ガスをキャニスタで吸着できるようにした燃料タンクシステムが、たとえば特許文献1〜5等に記載されている。 In order to prevent the evaporative fuel gas generated in the fuel tank from being released to the atmosphere, a fuel tank system in which the evaporative fuel gas can be adsorbed by a canister is described, for example, in Patent Documents 1-5.
また、燃料タンクシステムでは、燃料タンクの内圧を調整したり、給油時の蒸発燃料ガスを循環させて燃料タンクに戻したりすることが望まれるが、これによって構造の複雑化を招きやすい。たとえば特許文献1の構成では、燃料タンク内に2つのバルブ(カットオフバルブとロールオーバーバルブ)を設ける必要があり、しかも、ブリーザ配管とは独立した循環パイプを設ける必要も生じている。特許文献3の構成では、燃料タンクに連通する複数の通路(第1ベンチレーション通路と前通路)を設ける必要がある。
本発明は上記事実を考慮し、簡単な構造で、蒸発燃料ガスをキャニスタで吸着可能で、燃料タンクの内圧調整や蒸発燃料ガスの燃料タンク内への循環を実現できる燃料タンクシステムを得ることを課題とする。 In view of the above facts, the present invention is to obtain a fuel tank system having a simple structure, capable of adsorbing evaporated fuel gas with a canister, and capable of adjusting internal pressure of the fuel tank and circulating the evaporated fuel gas into the fuel tank. Let it be an issue.
請求項1に記載の発明では、燃料を収容する燃料タンクと、前記燃料タンク内の蒸発燃料ガスを吸着するキャニスタと、前記燃料タンク内の上部において開口される開口部を有すると共に燃料タンクと前記キャニスタとを連通し、少なくとも一部が液面変動による燃料到達位置よりも上方に配置されたブリーザパイプと、前記ブリーザパイプの前記燃料タンク内で且つ前記開口部よりも上方の部位に形成されブリーザパイプ内と燃料タンク内とを連通する連通孔と、前記ブリーザパイプの前記燃料タンク外の部分から分岐し燃料を燃料タンクに循環させる循環パイプと、を有することを特徴とする。 According to the first aspect of the present invention, there is provided a fuel tank that contains fuel, a canister that adsorbs evaporated fuel gas in the fuel tank, an opening that is opened at an upper portion in the fuel tank, and the fuel tank and the A breather pipe communicating with the canister and at least partially disposed above a fuel arrival position due to liquid level fluctuation; and a breather formed in a portion of the fuel tank of the breather pipe and above the opening. It has a communicating hole which connects the inside of a pipe and the inside of a fuel tank, and a circulation pipe which branches from the part outside the fuel tank of the breather pipe, and circulates fuel to a fuel tank.
この燃料タンクシステムでは、燃料タンク内の蒸発燃料ガスがブリーザパイプを介してキャニスタに送られて吸着される。ブリーザパイプの開口部は燃料タンク内の上部で開口しおり、燃料の液面が上昇して開口部を塞ぐと燃料タンク内の気体が排出されなくなるので、たとえば給油装置の給油自動停止機構の作動を可能とする等により、満タン液位を規制することができる。 In this fuel tank system, the evaporated fuel gas in the fuel tank is sent to the canister via the breather pipe and adsorbed. The opening of the breather pipe opens at the top of the fuel tank, and if the liquid level of the fuel rises and closes the opening, gas in the fuel tank will not be discharged. The full liquid level can be regulated by making it possible.
また、ブリーザパイプの少なくとも一部は、燃料タンクシステムでの液面変動による燃料到達位置よりも上方に配置されているので、カットオフバルブ等を設けることなく、キャニスタへの燃料の移動を防止できる。 Further, since at least a part of the breather pipe is disposed above the fuel arrival position due to the liquid level fluctuation in the fuel tank system, the fuel can be prevented from moving to the canister without providing a cut-off valve or the like. .
さらに、ブリーザパイプの燃料タンク内に位置する部分には、開口部よりも上方部位に、燃料タンク内と連通する連通孔が形成されている。したがって、燃料の液位が開口部に達していても、この連通孔によって燃料タンクの内圧を調整することができ、実質的に、ブリーザパイプがエバポパイプを兼ねていることになる。加えて、ブリーザパイプの燃料タンク外に位置する部分からは、循環パイプが分岐されており、燃料タンク内の燃料を循環させて、再度燃料タンク内に送ることができる。すなわち、ブリーザパイプが循環パイプの一部を兼ねていることになる。 Further, a communication hole communicating with the inside of the fuel tank is formed in a portion of the breather pipe located in the fuel tank above the opening. Therefore, even if the fuel level reaches the opening, the internal pressure of the fuel tank can be adjusted by this communication hole, and the breather pipe substantially serves as the evaporation pipe. In addition, a circulation pipe is branched from a portion of the breather pipe located outside the fuel tank, and the fuel in the fuel tank can be circulated and sent again into the fuel tank. That is, the breather pipe also serves as a part of the circulation pipe.
このように、本発明の燃料タンクシステムでは、カットオフバルブが不要であり、しかも、ブリーザパイプがエバポパイプと循環パイプの一部を兼ねているので、簡単な構造となる。 Thus, the fuel tank system according to the present invention does not require a cut-off valve, and the breather pipe serves as both the evaporation pipe and the circulation pipe, so that the structure is simple.
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、前記連通孔の開口面積が、前記ブリーザパイプの前記開口部の開口面積よりも小さくされていることを特徴とする。
The invention according to
これにより、燃料タンクの燃料がブリーザパイプの開口部に達した後の連通孔からの不用意な気体の抜けを防止でき、給油装置の給油自動停止機構への影響を小さくできる。 As a result, inadvertent escape of gas from the communication hole after the fuel in the fuel tank reaches the opening of the breather pipe can be prevented, and the influence on the automatic fuel supply stop mechanism of the fuel supply device can be reduced.
請求項3に記載の発明では、請求項1又は請求項2に記載の発明において、前記連通孔に設けられ前記燃料タンクの内圧を調整する内圧調整弁、を有することを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect of the present invention, an internal pressure adjusting valve is provided in the communication hole to adjust an internal pressure of the fuel tank.
燃料タンク内の内圧の変動を、内圧調整弁の開閉によって調整できるようになる。また、燃料の液位が開口部に達している状態ではさらに給油された状態では内圧調整弁が閉じているようにすることで、追加での微量の給油を確実に停止させることも可能となる。 The fluctuation of the internal pressure in the fuel tank can be adjusted by opening and closing the internal pressure adjusting valve. Further, when the fuel level reaches the opening, the internal pressure adjustment valve is closed when the fuel is further supplied, so that it is possible to reliably stop a small amount of additional fuel supply. .
請求項4に記載の発明では、請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載の発明において、前記ブリーザパイプの前記循環パイプの分岐部分から前記キャニスタまでの部分に設けられ車両転倒時に閉塞するロールオーバーバルブ、を有することを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, in the invention according to any one of the first to third aspects, the breather pipe is provided at a portion from the branch portion of the circulation pipe to the canister and is closed when the vehicle falls. A rollover valve that performs
これにより、車両転倒時の燃料の流出を防止できる。 Thereby, the outflow of fuel at the time of the vehicle overturning can be prevented.
請求項5に記載の発明では、請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載の発明において、前記循環パイプに設けられ、循環パイプの開口面積を小さくすることで燃料の循環量を調整する循環量調整部、が設けられていることを特徴とする。 The invention according to claim 5 is the invention according to any one of claims 1 to 4, wherein the circulation amount of the fuel is adjusted by reducing an opening area of the circulation pipe provided in the circulation pipe. A circulation amount adjusting unit is provided.
これにより、燃料の循環量を調整することが可能となる。 This makes it possible to adjust the amount of fuel circulation.
本発明は上記構成としたので、簡単な構造で、蒸発燃料ガスをキャニスタで吸着可能で、燃料タンクの内圧調整や蒸発燃料ガスの燃料タンク内への循環を実現できる。 Since the present invention has the above-described configuration, the evaporated fuel gas can be adsorbed by the canister with a simple structure, and the internal pressure adjustment of the fuel tank and the circulation of the evaporated fuel gas into the fuel tank can be realized.
図1には、本発明の一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は自動車に搭載され、燃料をエンジンに供給するために使用されるものである。
FIG. 1 shows a
燃料タンクシステム12は、燃料が収容された燃料タンク14を有している。燃料タンク14の上部にはインレットパイプ16の下端が接続されており、図示しない給油装置の給油ガンをインレットパイプ16の上端に接続して、燃料タンク14に給油することができる。燃料タンク14内の燃料Lは、ポンプ40の駆動によって、図示しないエンジンに送られる。
The
燃料タンク14の上方には、内部に活性炭が充填されたキャニスタ18が備えられている。キャニスタ18は、たとえば給油時に生じた蒸発燃料ガスを吸着し、車両走行時等には脱離させる。キャニスタ18の大気側ポート20には、フィルタ22を備えた大気開放パイプ24が接続されている。また、キャニスタ18のパージポート21には、エンジンへの接続パイプ23が接続されている。
Above the
燃料タンク14とキャニスタ18のタンク側ポート27とは、ブリーザパイプ26で接続されている。ブリーザパイプ26の下端は開口部30とされており、燃料タンク14内の上部(インレットパイプ16の下端よりも上方)に位置している。給油時に燃料Lの液面LSが上昇すると、液面LSが開口部30に達するまでは、燃料タンク14内の気体は開口部30からブリーザパイプ26を介してキャニスタ18に移動し、給油が妨げられないようになっている。そして、液面LSが開口部30に達する(いわゆる満タン時)と開口部30から気体がキャニスタ18に移動しなくなるので、燃料がインレットパイプ16内を上昇し、給油ガンに達する。給油ガンが到達した燃料を検知すると、図示しない給油装置の自動停止機構が作動し、給油が停止されるようになっている。したがって、ブリーザパイプ26の開口部30が、燃料タンク14の満タン液位を規制していることになる。
The
また、ブリーザパイプ26の燃料タンク14内に位置する部分(開口部30よりも上部)には、ブリーザパイプ26の内部と外部(燃料タンク14内の空間)とを連通する連通孔34が形成されている。すなわち、燃料タンク14内は、連通孔34及びブリーザパイプ26を介して、燃料タンク14内の気体が出入りできるようになっている。
In addition, a
連通孔34の内径は、給油時に燃料が開口部30を閉塞した後に、連通孔34から気体が短時間で一気に流出することが無い程度の小径(少なくとも開口部30の開口径より小径)とされている。したがって、いわゆる満タン時には、インレットパイプ16内での燃料上昇を妨げることはなく、給油装置の自動停止機構の作動に影響を及ぼすこともない。
The inner diameter of the
ブリーザパイプ26の一部、本実施形態ではキャニスタ18に近い部分は、他の部分よりも高い位置で略水平に配置された高位置部26Hとされている。この高位置部26Hは、満タン時の車両が傾斜した場合(あるいは、加速時、制動時、旋回時等、以下、これらをまとめて「車両傾斜時」と総称する)に想定される変動液位MLを考慮し、この変動液位MLによる液面到達位置よりも上方に位置するようにその高さ(上下位置)が設定されている。なお、本実施形態では、この高位置部26H以外の部分においても、ブリーザパイプ26が変動液位MLより結果的に高くなっている。
A part of the
ブリーザパイプ26の上端(高位置部26H)の近傍からは、循環パイプ36が分岐している。循環パイプ36の先端はインレットパイプ16の上端近傍に接続されており、給油時に発生した燃料タンク14内の蒸発燃料ガスを、ブリーザパイプ26及び循環パイプ36を介して、給油時の給油ガンの近傍に送ることができる、
A circulation pipe 36 branches from the vicinity of the upper end (
ブリーザパイプ26には、キャニスタ18と循環パイプ36の分岐部分の間に、ロールオーバーバルブ38が配置されている。ロールオーバーバルブ38は、通常状態では開状態となっており、燃料タンク14からキャニスタ18への蒸発燃料ガスの移動を妨げることはないが、車両が転倒等した場合には閉状態となり、キャニスタ18への燃料(液体)の流出を防止する。
In the
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。
Next, the operation of the
インレットパイプ16を通じて、図示しない給油ガンから燃料を給油すると、燃料タンク14内で燃料Lの液面LSが上昇する。このとき、燃料タンク14内の蒸発燃料ガスはブリーザパイプ26の開口部30からブリーザパイプ26の内部を経てキャニスタ18へと移動するので、燃料の給油が妨げられることはない。
When fuel is supplied from a fuel gun (not shown) through the
また、本実施形態では、ブリーザパイプ26の途中から循環パイプ36が分岐されており、ブリーザパイプ26の開口部30からブリーザパイプ26の内部を通った蒸発燃料ガスの一部は、給油ガンの近傍に送られる。そして、このようにインレットパイプ16内に送られた蒸発燃料ガスは、給油中の燃料といっしょに巻き込まれる空気に含ませて燃料タンク14に再度送られる(燃料が循環される)。これにより、給油時にキャニスタ18に送られる蒸発燃料ガスの量を少なくして、キャニスタ18の負荷を少なくすると共に、蒸発燃料ガスの大気への放出をより確実に防止可能となる。
Further, in the present embodiment, the
燃料Lの液面LSが、図1に二点鎖線で示すようにブリーザパイプ26の開口部30に達すると、開口部30が燃料によって閉塞されるので、燃料タンク14の気体は開口部30から排出されなくなる。燃料は、インレットパイプ16内を上昇して給油ガンの先端に達する。ここで、給油ガンが到達した燃料を検知すると、図示しない給油装置の自動停止機構が作動し、給油が停止される。このように、ブリーザパイプ26の下端に満タン規制バルブ等を用いることなく、満タン時に給油を停止できるので、構造が簡単になる。
When the liquid level LS of the fuel L reaches the
燃料Lが満タン液位になった状態においても、連通孔34は燃料Lの上方に位置しており、燃料Lで閉塞されていない。したがって、燃料タンク14の膨張や収縮等による内圧変化時には、燃料タンク14内の気体が連通孔34を通じて出入りすることで、内圧が調整される。
Even in a state where the fuel L is at a full tank level, the
燃料タンク14内が満タン液位になっている状態では、車両傾斜時等において液位が変動し、ブリーザパイプ26内に燃料が流入することがある。本実施形態では、この変動液位MLよりも高い位置となる高位置部26Hをブリーザパイプ26に設けているので、キャニスタ18に液体の燃料が流れ込むことを防止できる。
In a state where the
このように、本実施形態では、カットオフバルブを用いることなく、車両傾斜時等でのキャニスタ18への燃料の流入を防止しており、さらに、満タン状態での内圧の調整も可能にしている。カットオフバルブが不要なので、構造が簡単になる。
As described above, in this embodiment, the flow of fuel to the
そして、本実施形態では、カットオフバルブとブリーザパイプ26とを接続する配管(エバポパイプ)も不要となり、実質的に、このエバポパイプをブリーザパイプ26が兼ねていることになる。さらに、循環パイプ36の一部もブリーザパイプ26が兼ねている。これらによって、配管類が煩雑になることが防止され、燃料タンクシステム12の構造が簡単になっている。
And in this embodiment, piping (evaporation pipe) which connects a cut-off valve and
また、満タン規制バルブ及びカットオフバルブを燃料タンク内に配置した構成では、満タン規制バルブをカットオフバルブよりも下方に配置する必要がある。ところが、バルブは内部のフロートのストロークや通気経路、フロート自体の高さ等によってそれぞれ所定の大きさを有している。したがって、カットオフバルブの下方に配置された満タン規制バルブで規制される満タン液位はさらに低くなる。これによって、燃料タンクの上部には、満タン時に燃料を収容できない空間が生じる。本実施形態では、満タン規制バルブ及びカットオフバルブを用いていないので、燃料タンク14の満タン時に上記したような空間が発生せず、効率的に燃料を収容することができる。
Further, in the configuration in which the full tank restriction valve and the cut-off valve are arranged in the fuel tank, it is necessary to arrange the full tank restriction valve below the cut-off valve. However, each valve has a predetermined size depending on the stroke of the internal float, the ventilation path, the height of the float itself, and the like. Therefore, the full tank liquid level regulated by the full tank regulating valve disposed below the cutoff valve is further lowered. This creates a space in the upper part of the fuel tank that cannot accommodate fuel when the tank is full. In this embodiment, since the full tank regulating valve and the cut-off valve are not used, the above-described space is not generated when the
図2には、本発明の第2実施形態の燃料タンクシステム52が示されている。なお、この第2実施形態及び後述する第3実施形態では、第1実施形態と異なっている点のみ説明し、同一の構成要素、部材等については第1実施形態と同一の符号を付して、詳細な説明を省略する。
FIG. 2 shows a
第2実施形態の燃料タンクシステム12では、ブリーザパイプ26に、内圧調整弁54が設けられ、その先端が連通孔34とされている。実質的に、連通孔34に内圧調整弁54が設けられている。この内圧調整弁54は、燃料タンク14内の圧力変動によって、連通孔34からブリーザパイプ26への方向(矢印A方向)と、その反対方向のいずれか一方向に開弁可能とされている。そして、少なくとも矢印A方向での開弁圧力は、インレットパイプ16の高さの燃料液柱以上に設定されている。したがって、燃料タンク14内が満タン液位となった状態でインレットパイプ16内の燃料からの荷重が作用しても、内圧調整弁54が不用意に開弁されることはない。すなわち、満タン時において、連通孔34からのわずかな燃料蒸発ガスの流出も防止することができる。たとえば、極微量の給油が追加して行われようとしても、これを確実に防止することが可能となる。
In the
また、内圧調整弁54は上記したように、燃料タンク14内が相対的に高圧になったときには矢印A方向に開弁し、燃料タンク14内が相対的に低圧になったときにはその反対方向に開弁する。これにより、燃料タンク14内の内圧を調整することができる。
Further, as described above, the internal
なお、内圧調整弁54としては、上記した条件をみたせば特にその構成は限定されないが、たとえば、図3に示す構造のものを用いることができる。この内圧調整弁54では、並列配置された2つの流路56A、56Bを備えており、これら流路56A、56Bのそれぞれに、バネ58によって互いに反対の方向に付勢されたボール60と、このボール60の移動範囲を制限する制限壁62が形成された、いわゆるボール弁とされている。したがって、燃料タンク14内の温度変化によって内圧が相対的に高圧のときには、一方の流路56Aのボール60のみが矢印Aと同方向に移動して、連通孔34からブリーザパイプ26への気体の流れを可能にする。燃料タンク14の膨張等によって内圧が相対的に低圧のときは、他方の流路56Bのボール60のみが矢印Aと反対の方向に移動して、ブリーザパイプ26から連通孔34への気体の流れを可能にする。これに対し、極微量の給油がなされたときには、2つのボール60は移動せず、閉塞状態を維持する。このようなボール弁を採用することで、簡単な構造で内圧調整弁54を構成できる。また、ボール弁は小型にできるので、燃料タンク14内の満タン液位や容量に与える影響を小さくできる。
The internal
図4には、本発明の第3実施形態の燃料タンクシステム82が示されている。第3実施形態では、図5にも詳細に示すように、循環パイプ36(ブリーザパイプ26からの分岐部分)にオリフィス84が設けられており、循環パイプ36の開口面積が局所的に小さくなっている。したがって、第3実施形態の燃料タンクシステム82では、燃料タンク14からブリーザパイプ26、循環パイプ36及びインレットパイプ16を経て循環される燃料の循環量を調整する(制限する)ことができる。
FIG. 4 shows a
なお、第3実施形態において、本発明の循環量調整部としては、オリフィス84に限定されず、要するに循環パイプ36の開口面積を小さくすることで、燃料の循環量を調整できるものであればよい。
In the third embodiment, the circulation amount adjusting unit of the present invention is not limited to the
12 燃料タンクシステム
14 燃料タンク
16 インレットパイプ
18 キャニスタ
20 大気側ポート
21 パージポート
22 フィルタ
23 接続パイプ
24 大気開放パイプ
26 ブリーザパイプ
26H 高位置部
27 タンク側ポート
30 開口部
34 連通孔
36 循環パイプ
38 ロールオーバーバルブ
40 ポンプ
52 燃料タンクシステム
54 内圧調整弁
56A 流路
56B 流路
58 バネ
60 ボール
62 制限壁
82 燃料タンクシステム
84 オリフィス(循環量調整部)
L 燃料
LS 液面
ML 変動液位
12
L Fuel LS Liquid level ML Fluctuating liquid level
Claims (5)
前記燃料タンク内の蒸発燃料ガスを吸着するキャニスタと、
前記燃料タンク内の上部において開口される開口部を有すると共に燃料タンクと前記キャニスタとを連通し、少なくとも一部が液面変動による燃料到達位置よりも上方に配置されたブリーザパイプと、
前記ブリーザパイプの前記燃料タンク内で且つ前記開口部よりも上方の部位に形成されブリーザパイプ内と燃料タンク内とを連通する連通孔と、
前記ブリーザパイプの前記燃料タンク外の部分から分岐し燃料を燃料タンクに循環させる循環パイプと、
を有することを特徴とする燃料タンクシステム。 A fuel tank containing fuel;
A canister that adsorbs the evaporated fuel gas in the fuel tank;
A breather pipe having an opening opened at an upper portion in the fuel tank and communicating the fuel tank and the canister, wherein at least a part thereof is disposed above a fuel arrival position due to liquid level fluctuation;
A communication hole formed in a portion of the breather pipe in the fuel tank and above the opening and communicating between the breather pipe and the fuel tank;
A circulation pipe that diverges from a portion outside the fuel tank of the breather pipe and circulates fuel to the fuel tank;
A fuel tank system comprising:
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