JPH06147029A - 蒸発燃料処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明は燃料タンク内で発生した燃料ガスを冷
却器で冷却して液化し燃料タンクに還流する蒸発燃料処
理装置に関し、装置の小型化を図りつつ液化燃料を確実
に燃料タンクに還流させることを目的とする。 【構成】燃料タンク２とキャニスタ３とを接続し、燃料
タンク２で発生した燃料ガスをキャニスタ３に送る燃料
ガス流出管４と、この燃料ガス流出管４の途中に配設さ
れ燃料ガス流出管を流れる燃料ガスを冷却する冷却器１
０と、インジェクタ７で噴射されなかった余剰燃料を上
記燃料タンク２に還流させる燃料リターン管６とを具備
する蒸発燃料処理装置において、上記冷却器１０で液化
された燃料を燃料リターン管６に送る還流配管１６を設
けると共に、この還流配管１６が接続される接続部位に
おける燃料リターン管断面６を上記接続部位以外の燃料
リターン管断面より小さくしベンチュリ部１７を形成す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は蒸発燃料処理装置に係
り、特に燃料タンク内で発生した燃料ガスを冷却器で冷
却して液化し燃料タンクに還流する蒸発燃料処理装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に自動車等の車両には、燃料タンク
内に燃料が蒸発することにより発生した燃料ガスによる
弊害（例えば、外気への漏洩等）を防止するために、蒸
発燃料処理装置が設けられている。

【０００３】この蒸発燃料処理装置は、燃料タンクで発
生した燃料ガスをキャニスタに導き一時的に保管すると
共に、エンジンの所定機関状態時にキャニスタに保持さ
れていた燃料を吸気管にパージさせる構成とされてお
り、この処理を繰り返し実行することにより燃料ガスに
よる弊害を防止している。

【０００４】また、キャニスタに保持されていた燃料を
吸気管にパージすると、空燃比荒れが生じるため、なる
べく燃料タンクからキャニスタに導入される燃料ガスの
量は少ない方が良い。そこで、燃料タンクとキャニスタ
とを接続し燃料ガスをキャニスタに向け送る燃料ガス流
出管の途中に燃料ガスを冷却する冷却器を設け、冷却器
で燃料ガスを冷却して液化し（以下、この液化された燃
料ガスを液化燃料という）、還流配管を介して再び燃料
タンクに戻す構成とされた蒸発燃料処理装置が提案され
ている（実開昭６３−７８１５８号公報）。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記のように冷却器を
設けた蒸発燃料処理装置では、冷却器で液化される燃料
が軽質燃料（蒸発しやすい燃料）であるため、この軽質
燃料を優先的にインジェクタに供給し燃焼させる構成と
されている。

【０００６】具体的には、燃料を燃料タンクよりインジ
ェクタに供給する燃料供給管の燃料タンク側に配設され
た給油口近傍に還流配管の流出口を設け、この流出口よ
り流出した軽質燃料が直ちに燃料供給管の給油口より取
り入れられるよう構成されている。

【０００７】燃料供給管の給油口は、一般に燃料タンク
の底部に近い位置で開口しており、よって還流配管の流
出口も燃料タンクの底に近い位置で開口する構成とな
る。従って、燃料タンクに燃料が充填された状態では還
流配管の流出口と燃料液面位置の差が大きくなり、還流
配管の流出口における圧力も高くなる。このため、還流
配管の流出口における圧力に対し、還流配管の冷却器側
における開口（流入口）の圧力が相対的に小さくなり、
よって冷却器で生成された液化燃料が燃料タンク内に流
入し難くなるという問題点があった。

【０００８】また、冷却器は燃料タンクよりも高い位置
に配設されているため、従来では液化蒸発燃料は還流配
管を自然落下により流れて燃料タンクに流入する構成と
されている。従って、還流配管の流出口における圧力が
高くても、冷却器の配設位置を燃料タンクの配設位置に
比べて高く設定（例えば５０cm以上）すれば、液化燃料
を燃料タンク内に流入させることができる。しかるに、
蒸発燃料処理装置の取付スペースとしてこれだけの高さ
を自動車内に設定するのは、現実的に無理であるという
問題点があった。

【０００９】本発明は上記の点に鑑みてなされたもので
あり、液化燃料を効率よく燃料タンクに還流させる手段
を設けることにより、装置の小型化を図りつつ液化燃料
を確実に燃料タンクに還流させることができる蒸発燃料
処理装置を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明では、燃料タンクとキャニスタとを接続し、
燃料タンクで発生した燃料ガスをキャニスタに送る燃料
ガス流出管と、この燃料ガス流出管途中に配設され、燃
料ガス流出管を流れる燃料ガスを冷却する冷却器と、イ
ンジェクタで噴射されなかった余剰燃料を上記燃料タン
クに還流させる燃料リターン管とを具備する蒸発燃料処
理装置において、上記冷却器で液化された燃料を燃料リ
ターン管に送る還流配管を設けると共に、この還流配管
が接続される接続部位における燃料リターン管断面を上
記接続部位以外の燃料リターン管断面より小さくするこ
とを特徴とするものである。

【００１１】

【作用】上記構成とされた蒸発燃料処理装置では、還流
配管が接続される接続部位における燃料リターン管断面
を上記接続部位以外の燃料リターン管断面より小さくす
ることにより、上記接続部位における燃料の流速は速く
なる。即ち、接続部位はベンチュリとして機能する。上
記還流配管はこの接続部位に接続されているため、燃料
リターン管を流れる燃料の流れによる吸い上げ作用によ
り、リターン管に流れる燃料のうち冷却器で液化された
燃料ガスの割合が多くなる。

【００１２】

【実施例】次に本発明の実施例について図面と共に説明
する。

【００１３】図１は本発明の一実施例である蒸発燃料処
理装置１を示している。同図において、２は燃料タン
ク，３はキャニスタであり、この燃料タンク２とキャニ
スタ３は燃料ガス流出管４により接続されている。

【００１４】燃料タンク２には、燃料ガス流出管４に加
えて燃料供給管５，燃料リターン管６が接続されてい
る。燃料供給管５及び燃料リターン管６は、インジェク
タ７，燃料ポンプ１８と共に燃料噴射系を構成する。燃
料ポンプ１８が駆動することにより、燃料タンク２内の
燃料は燃料供給管５に流入しインジェクタ７より噴射さ
れる（燃料の流れを図中実戦の矢印で示す）。噴射され
なかった余剰燃料は燃料リターン管６に流入し、再び燃
料タンク２内に戻される構成となっている。尚、図中１
３は吸気弁，１４は吸気ポート，１５はシリンダを夫々
示している。

【００１５】キャニスタ３は、内部に活性炭等の吸着剤
が装填されており、燃料ガス流出管４を流れてくる燃料
ガスはこの吸着剤に吸着されて保持される。また、キャ
ニスタ３にはエンジンの吸気管（図示せず）に接続され
たパージ配管９が接続されており、エンジンの機関状態
に応じてキャニスタ３から燃料ガスが吸気管に向けパー
ジされる。この処理を繰り返し実施することにより、燃
料ガスが大気に放出されることを防止できる。

【００１６】燃料ガス流出管４は、上記のように燃料タ
ンク２内で発生した燃料ガスをキャニスタ３に送る機能
を奏するものである（燃料ガスの流れを図中破線の矢印
で示す）。また、この燃料ガス流出管４の途中位置に
は、冷却器１０が設けられている。この冷却器１０は、
冷却部１１と気液分離部１２とにより構成されている。

【００１７】冷却部１１は燃料ガス流出管４内を流れて
くる燃料ガスを強制的に冷却して液化する機能を奏し、
気液分離部１２は冷却部１１で液化した燃料ガス（以
下、液化燃料という）と液化しなかった燃料ガスとを分
離する機能を奏する。

【００１８】この冷却部１１は、例えば車両用クーラを
利用したものであり、車両用クーラの冷媒を燃料ガス流
出管４の外部に導することにより燃料ガスを液化する構
成とされている。また、燃料ガス流出管４の冷媒により
冷却される部位は冷却面積を大きくするために例えば巻
回された構造とされており、これにより冷却効率を高め
ている。

【００１９】気液分離部１２は、燃料ガスの流れ方向に
対して冷却部１１の下流側に配設されており、冷却部１
１で冷却され液化した液化燃料は下部に配設された収集
部１２ａに集められ、冷却部１１で液化しなかった燃料
ガスは収集部１２ａの上部を通過してキャニスタ３に流
入する。

【００２０】この冷却部１１を構成する収集部１２ａ
と、前記した燃料リターン配管６との間には還流配管１
６が配設されている。この還流配管１６の上端部は収集
部１２ａに接続されており、下端部は燃料リターン配管
６に接続され、その内部で開口している。

【００２１】図２は還流配管１６の下端部１６ａが燃料
リターン配管６に接続している状態を拡大して示す図で
ある。同図に示すように還流配管１６の下端部１６ａが
燃料リターン配管６に接続している部位（以下、接続部
位という）における燃料リターン配管６は、その断面積
（径寸法ｈ）が他の部分の断面積（径寸法Ｈ）に比べて
小さく、ベンチュリ部１７を構成している。また、還流
配管１６の下端部１６ａは、このベンチュリ部１７にお
いて燃料の流れ方向（図中矢印で示す方向）に対して下
流側に向け開口する構成とされている。

【００２２】燃料ポンプ１８に付勢され所定流速で流れ
る燃料は、ベンチュリ部１７を通過する際その流速を速
める。また、上記のように還流配管１６の下端部１６ａ
は燃料の流れ方向に対して下流側に向け開口している。
従って、この構造はジェットポンプと同様の構成とな
り、燃料リターン管６を流れる高速な燃料の流れによる
吸い上げ作用により、冷却器で液化された液化燃料は強
制的に収集部１２ａより還流配管１６を通り燃料リター
ン管６に流入する。

【００２３】このように、冷却器１０で生成された液化
燃料は強制的に燃料リターン管６に流入され確実に燃料
タンク２に戻される。このため、キャニスタ３への燃料
ガスの流入量は減り、キャニスタ３の容量を小さくで
き、かつ燃料タンク２に対して冷却器１０を高い位置に
配設する必要もないため、蒸発燃料処理装置１の小型
化，軽量化を図ることができる。

【００２４】尚、上記した実施例では、ベンチュリ部１
７での吸い込み力は還流配管流出口までの流出抵抗（管
路抵抗）が小さいほど大きくなるため、ベンチュリ部１
７はプレッシャレギュレータ８に対し下流側に配設し
た。

【００２５】また、上記実施例では、還流配管１６の下
端部１６ａはベンチュリ部１７において燃料の流れ方向
に対して下流側に開口する構成を示したが、図３（Ａ）
に示すように、ベンチュリ部１７の形成位置に開口させ
てもよい。

【００２６】図４は、図１に示した蒸発燃料処理装置１
の変形例である蒸発燃料処理装置２０を示している。
尚、同図において図１に示した蒸発燃料処理装置１と同
一構成部分については同一符号を付してその説明を省略
する。

【００２７】同図に示す蒸発燃料処理装置２０は、冷却
器１０を燃料タンク２１内に収納したことを特徴とする
ものである。この構成とすることにより、蒸発燃料処理
装置２０の構造をコンパクトにすることができ更に蒸発
燃料処理装置２０の小型化を図ることができる。また、
蒸発燃料処理装置２０を構成する構成要素の大部分が防
曝構造を有した燃料タンク２１内に収納されるため、よ
り安全性を向上させることができる。

【００２８】

【発明の効果】上述の如く本発明によれば、還流配管が
接続される接続部位における燃料リターン管断面を上記
接続部位以外の燃料リターン管断面より小さくすること
により接続部位における燃料の流速は速くなり、また還
流配管はこの接続部位に接続されているため、燃料リタ
ーン管を流れる燃料の流れによる吸い上げ作用によりリ
ターン管に流れる燃料のうち冷却器で液化された燃料ガ
スの割合は多くなる。よってキャニスタへの燃料ガスの
流入量は減り、かつ軽質燃料を優先的にインジェクタに
供給し燃焼させることができると共に、キャニスタの容
量を小さくでき、かつ燃料タンクに対して冷却器を高い
位置に配設する必要もないため、蒸発燃料処理装置の小
型化，軽量化を図ることができる等の特長を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例である蒸発燃料処理装置を示
す要部構成図である。

【図２】還流配管が燃料リターン配管に接続している状
態を拡大して示す図である。

【図３】還流配管の燃料リターン配管への接続構造の変
形例を示す図である。

【図４】図１に示す蒸発燃料処理装置の変形例を示す要
部構成図である。

【符号の説明】

１，２０ 蒸発燃料処理装置 ２，２１ 燃料タンク ３ キャニスタ ４ 燃料ガス流出管 ５ 燃料供給管 ６ 燃料リターン管 ７ インジェクタ ８ プレッシャレギュレータ ９ パージ配管 １０ 冷却器 １１ 冷却部 １２ 気液分離部 １２ａ 収集部 １６ 還流配管 １７ ベンチュリ部 １８ 燃料ポンプ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｆ０２Ｍ 37/04 Ｂ 7049−3Ｇ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 燃料タンクとキャニスタとを接続し、該
   燃料タンクで発生した燃料ガスを該キャニスタに送る燃
   料ガス流出管と、 該燃料ガス流出管途中に配設され、該燃料ガス流出管を
   流れる該燃料ガスを冷却する冷却器と、 インジェクタで噴射されなかった余剰燃料を該燃料タン
   クに還流させる燃料リターン管とを具備する蒸発燃料処
   理装置において、 該冷却器で液化された燃料を該燃料リターン管に送る還
   流配管を設けると共に、該還流配管が接続される接続部
   位における燃料リターン管断面を該接続部位以外の燃料
   リターン管断面より小さくしたことを特徴とする蒸発燃
   料処理装置。