JPH0633838A - 燃料タンク内圧制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 本発明は燃料タンクとキャニスタとの連結通
路の導通を制御する燃料タンク内圧制御装置に関し、燃
料タンク内圧をパージ開始後に高圧から低圧へ切り換え
て、切り替え時におけるキャニスタ大気孔からのベーパ
の放出を防止することを目的とする。 【構成】 燃料タンクとキャニスタとの連結通路上にタ
ンク内圧制御弁を設ける。イグニッション（ＩＧ）がオ
フなら機関停止中と判断して（ステップ１１１）タンク
内圧制御弁の設定圧を高圧にするため負圧切換弁（負圧
ＶＳＶ）をオフとする（ステップ１１４）。ＩＧがオン
ならパージ開始条件が成立しているかをみる（ステップ
１１２）。条件成立ならパージが開始されていると判断
して負圧ＶＳＶをオンとする（ステップ１１３）。内圧
開放ベーパはキャニスタを経由して直接機関に放出され
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は燃料タンク内圧制御装置
に係り、特に燃料タンクとキャニスタとを連結する通路
の導通を制御して、燃料タンク内圧を所定の設定圧に保
持する燃料タンク内圧制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より内燃機関の燃料タンクから発生
する蒸発燃料の発生を抑制し、キャニスタへの排出量を
削減するため、燃料タンクとキャニスタを連結するベー
パ通路上に、所定の設定圧力で開弁する定圧開放弁と強
制開放弁とを並列に設け、燃料タンクとキャニスタの導
通を制御する燃料タンク内圧制御装置が知られている。

【０００３】燃料タンク内圧は高ければ高いほど燃料の
蒸発抑制には有利である。しかし、常にこの圧力を高圧
に保っていると、給油のため給油口を開けた瞬間に燃料
タンク内には急激な圧力変化が生じて燃料が減圧沸騰す
る場合がある。特に内燃機関が十分に暖機された状態で
停止直後に給油するような場合は、燃料温度が高いため
燃料の減圧沸騰がなかなかおさまらず、給油口から大量
の燃料が蒸発してしまう。 そこで本出願人は、この減
圧沸騰を防止する装置として、燃料タンクとキャニスタ
を連結する通路上に、比較的低圧で開弁するように設定
された低圧開放弁と、比較的高圧で開弁するように設定
された強制開弁機構付き高圧開放弁とを直列に設けた装
置を提案している（特願平４−２３９５１号）。

【０００４】この従来装置によれば、内燃機関運転中は
高圧開放弁が強制開弁されて、燃料タンク内圧は低圧に
保持され、内燃機関停止中において高圧開放弁が閉弁さ
れてその内圧は高圧に保持される。従って、内燃機関停
止直後に給油口を開けても、燃料タンク内に大きな圧力
変化は生じず燃料は減圧沸騰しない。尚、内燃機関運転
中は、キャニスタから内燃機関に向けて燃料の放出（パ
ージ）が行われるため、燃料タンク内圧が低圧であって
もキャニスタが飽和してしまうことはない。また、内燃
機関の停止時においては燃料タンク内圧が高圧であるた
め、有効に燃料の蒸発を抑制することができる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来の燃
料タンク内圧制御装置では、図１５のタイムチャートに
示すように、内燃機関のイグニッションスイッチ（Ｉ
Ｇ）がオンとなったら（図１５（Ｂ）中、時刻ｔ₁ ）燃
料タンク内圧を高圧から低圧に切り替えるように制御し
ていたため（同図（Ａ）中、時刻ｔ₁ ）、内燃機関停止
時に燃料タンク内に溜まっていた蒸発燃料が、内燃機関
の始動時に一挙にキャニスタに流入する。

【０００６】通常、運転開始時におけるキャニスタに
は、すでに内燃機関停止時に燃料タンクから流入した燃
料が吸着されている。このため、上記したような大量の
蒸発燃料が流入してきた場合、図１６に示すように、燃
料タンクから排出された内圧開放ベーパは、キャニスタ
５内の活性炭５ａに吸着しきれず、キャニスタ５の大気
孔５ｂから流出してしまう恐れがある。

【０００７】本発明は上記の課題に鑑みなされたもの
で、燃料タンク内圧の高圧から低圧への切り換えを、燃
料のパージが開始された以後にすることにより、上記の
課題を解決した燃料タンク内圧制御装置を提供すること
を目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の課題は、図１の原
理図に示すように、内燃機関の燃料タンクＭ１とキャニ
スタＭ２を連結する通路Ｍ３、Ｍ４上に設けられ、前記
燃料タンクＭ１の内圧が所定の設定圧以上となると該通
路Ｍ３、Ｍ４を導通させる定圧制御部Ｍ５と、該定圧設
定部Ｍ５の設定圧を切り換える設定圧切り換え部Ｍ６
と、前記キャニスタＭ２から前記内燃機関の吸気通路に
向けて燃料のパージが開始されたときに、前記定圧制御
部Ｍ５の設定圧を前記内燃機関の運転停止時の設定圧よ
り低くするように前記設定圧切り換え部Ｍ６を制御する
制御手段Ｍ７とを備える燃料タンク内圧制御装置により
解決される。

【０００９】

【作用】上記の構成によれば、前記キャニスタＭ２から
前記内燃機関に向けて燃料のパージが開始されると、前
記制御手段Ｍ７から前記設定圧切り換え部Ｍ６に設定圧
切り換え信号が送信され、前記定圧制御部Ｍ５の設定圧
が低下する。これに伴って、前記燃料タンクＭ１から前
記キャニスタＭ２に向けて、前記燃料タンクＭ１内に充
満していた蒸発燃料が内圧開放ベーパとして排出され
る。

【００１０】このとき、前記キャニスタＭ２には、燃料
のパージを行うための吸気負圧が供給されている。この
ため、前記燃料タンクＭ１から前記キャニスタＭ２に向
けて排出される内圧開放ベーパは、前記キャニスタＭ２
を経由して前記内燃機関に直接パージされる。

【００１１】従って、前記燃料タンクＭ１から排出され
る内圧開放ベーパにより、前記キャニスタＭ２に吸着さ
れていた燃料が前記キャニスタＭ２の大気孔から放出さ
れることはない。

【００１２】

【実施例】図２は、本発明に係る燃料タンク内圧制御装
置の第１実施例の構成図を示す。

【００１３】同図中、１は燃料タンクで、その上部に連
結されたベーパ（蒸発燃料）通路３を介して、タンク内
圧制御弁２と連結されている。ベーパ通路３はタンク内
圧制御弁２内で二股に分岐しており、その一方は、定圧
制御部の要部に相当する第１のダイヤフラム２ａで仕切
られた第１の空間２ｂに直接開放されている。また、二
股に分岐したベーパ通路３の他方は、ボール式チェック
弁２ｃを介してベーパ通路４の途中に連結されている。
尚、ベーパ通路３及び４は、燃料タンクとキャニスタと
を連結する通路に相当する。

【００１４】チェック弁２ｃは、チェック弁用スプリン
グ２ｄにより、ベーパ通路３側から、ベーパ通路４側に
常時付勢されている。このチェック弁２ｃは、タンク内
圧が負圧になった場合にキャニスタ５に負圧を導入し
て、キャニスタ５内のベーパを燃料タンク１に戻すため
に設けられている。

【００１５】また、ベーパ通路４の一方の端部は、内部
にベーパを吸着する活性炭５ａを有するキャニスタ５の
ベーパ流入孔に連結され、他方の端部は上記の第１の空
間２ｂ内で、第１のダイヤフラム２ａにより閉塞されて
いる。このため、第１のダイヤフラム２ａが上方に移動
した場合、第１の空間２ｂの内圧とベーパ通路４の内圧
とは等圧になる。

【００１６】また、第１のダイヤフラム２ａと、その上
方に位置するスプリング押さえ２ｅとの間には、第１の
スプリング２ｆが設けられており、第１のダイヤフラム
２ａには常時スプリング２ｆのバネ力が作用している。
この第１のダイヤフラム２ａとスプリング２ｆとによ
り、第１の空間２ｂの圧力、すなわちタンク内圧はＰ₁
に設定される。

【００１７】スプリング押さえ２ｅの上方には、下面に
シャフト２ｇを備える第２のダイヤフラム２ｈが設けら
れている。この第２のダイヤフラム２ｈと、第１のダイ
ヤフラム２ａとで仕切られた第２の空間２ｉは、タンク
内圧制御弁２の側壁に設けられたポート２ｊにより大気
に開放されている。このため、第２のダイヤフラム２ｈ
は、第１のダイヤフラム２ａがベーパ通路４を閉塞する
力に影響を与えることなく、上下に移動することができ
る。

【００１８】また、ダイヤフラム２ｈとタンク内圧制御
弁２の内壁で仕切られた第３の空間２ｋ内には、このダ
イヤフラム２ｈを常時下向きに付勢するスプリング２■
が設けられている。ダイヤフラム２ｈが下向きに付勢さ
れると、シャフト２ｇはダイヤフラム２ａに当接する。
従って、第３の空間２ｋに負圧が導入されない時の燃料
タンク１の内圧は、２つのスプリング２ｆ及び２ｉと、
２つのダイヤフラム２ａ、２ｈによる付勢力によりＰ₂
に設定される。

【００１９】また、第３の空間２ｋは、負圧導入用電気
式負圧切換弁（負圧ＶＳＶ）６を有する負圧通路７を介
して、内燃機関８の吸気通路９の、スロットルバルブ１
０下流に連結している。

【００２０】このため、内燃機関８が運転中であって、
吸気通路内９に吸気負圧が生じているときに負圧ＶＳＶ
６を開弁すると、負圧通路７を通じて第３の空間２ｋに
負圧が供給される。第３の空間２ｋに負圧が供給される
と、ダイヤフラム２ｈは第２のスプリング２■のバネ力
に抗して上方へ移動する。このため、ダイヤフラム２ａ
を下向きに付勢する力は、第１のスプリング２ｆによる
ものだけとなる。すなわち、ダイヤフラム２ａがベーパ
通路４の端部を塞ぐ力は、負圧ＶＳＶ６の開閉により２
段階に切り換わる。これに伴って本実施例装置において
は、燃料タンク１の内圧の設定圧も、高圧Ｐ₂ 、低圧Ｐ
₁ の２段階に切り換えることができる。

【００２１】一方、上記したように第１の空間２ｂの内
圧は、ベーパ通路３により燃料タンク１の内圧と等圧に
保持されており、燃料タンク１内で蒸発燃料が多量に発
生して設定圧より高圧になった場合、ダイヤフラム２ａ
を上向きに移動させようとする力が働く。この力がダイ
ヤフラム２ａを下向きに付勢する設定圧より大きくなっ
た時点で、ダイヤフラム２ａはベーパ通路４の端部から
離れ、第１の空間２ｂに充満していたベーパがベーパ通
路４を通ってキャニスタ５へと流出する。

【００２２】この流出により第１の空間２ｂの内圧が低
下して、再びダイヤフラム２ａがベーパ通路４の端部を
塞ぐと、内圧はそれより低下することはない。つまり、
燃料タンク１の内圧は、ダイヤフラム２ａを下向きに付
勢する力により一義的に決まる圧力に保持されることに
なる。従って、その内圧が、燃料タンク１を破損させる
ほど高くなることが無く、かつ、キャニスタ５に流出す
る蒸発燃料の量が抑制される。

【００２３】キャニスタ５は、活性炭５ａを挟んで、ベ
ーパ通路４が連結されるのと反対側に大気導入孔５ｂを
有し、ベーパ通路４が連結されるのと同じ側に、燃料放
出用ＶＳＶ（パージＶＳＶ）１１を有するパージ通路１
２が連結されている。パージ通路１２は、上記の負圧通
路７と同様に、吸気通路９のスロットルバルブ１０の下
流に連結されている。

【００２４】このため、内燃機関８が運転中であって、
吸気通路内９に吸気負圧が生じているときにパージＶＳ
Ｖ１１を開弁すると、パージ通路１２を通じてキャニス
タ５に負圧が供給され、キャニスタ５に吸着されている
燃料は、大気導入孔５ｂから流入する空気と共に内燃機
関８にパージされる。

【００２５】又、負圧ＶＳＶ６及びパージＶＳＶ１１は
それぞれ制御手段に相当する電子制御装置（ＥＣＵ）１
２に接続され、ＥＣＵ１２からオン信号を受けると開弁
し、オフ信号を受けると閉弁するように構成されてい
る。

【００２６】図３（Ａ）、（Ｂ）は、本実施例装置のＥ
ＣＵが実行するルーチンの一例のフローチャートで、そ
れぞれパージＶＳＶ制御、及び負圧ＶＳＶ制御のルーチ
ンを表す。以下、各図に沿って本実施例装置の動作につ
いて説明する。

【００２７】同図（Ａ）において、パージＶＳＶ制御ル
ーチンが起動すると、まず内燃機関８が運転中であるか
否かを判別するため、ＩＧがオンであるかをみる（ステ
ップ１０１）。

【００２８】ＩＧがオフである場合、燃料のパージは行
わないため、ステップ１０２へ進みパージ条件不成立で
あるとして条件成立フラグに“０”をセットした後、パ
ージＶＳＶが開であればこれを閉じて処理を終了し（ス
テップ１０３）、ＩＧがオンである場合には、ステップ
１０４以降へ進む。

【００２９】キャニスタ５から内燃機関８に向けて燃料
のパージが行なわれると、内燃機関８には、燃料噴射弁
等から供給される燃料以外の燃料が供給されることにな
る。供給される燃料が増量されると、燃料ガスの空燃比
が理論空燃比からずれて、３元触媒による排気ガスの浄
化性が悪化する等の弊害が生じる。

【００３０】このため、本実施例装置においては、燃料
のパージによりこのような不具合が起こらないときにだ
けパージを行うこととしている。すなわち、内燃機関８
の暖機が終了し、空燃比に対するフィードバック制御が
実行中であり、内燃機関の負荷が高く所定量以上の空気
量を吸入しており、かつエンジンブレーキ中等における
フューエルカットがされていない場合にだけ、パージを
行うこととしている。

【００３１】そこで、ＩＧがオンであるときは、まず内
燃機関８の暖機が終了しているか否かを判別するため冷
却水の温度をみる（ステップ１０４）。

【００３２】冷却水温が６０℃を超えている場合、暖機
は終了していると判断して、空燃比フィードバック制御
の動作状態を表すＦＢフラグをみる（ステップ１０
５）。

【００３３】この制御が動作中（ＦＢフラグが“１”）
である場合には、これに続いてフューエルカットの動作
状態を表すＦＣフラグをみる（ステップ１０６）。

【００３４】フューエルカットも行われていない（ＦＣ
フラグが“０”）場合、最後に内燃機関８の吸入空気量
をみる（ステップ１０７）。

【００３５】本実施例装置では、内燃機関１回転あたり
の吸入空気量が０．５を超えている場合、パージによる
弊害は生じないとして、パージ条件成立としている。

【００３６】このようにパージ条件が成立したら、条件
成立フラグに“１”をセットして（ステップ１０８）、
吸気通路９とキャニスタ５を導通させるため、パージＶ
ＳＶ１１を開弁させて（ステップ１０９）処理を終了す
る。この場合、上記したように内燃機関８は運転中であ
るから、吸気通路９内には負圧が生じている。従って、
キャニスタ５に吸着されていた燃料は、大気孔５ｂから
吸入される空気と共に内燃機関８にパージされる。

【００３７】尚、上記以外の場合は、全てパージ条件が
不成立であるからステップ１０２、１０３を実行して処
理を終了し、次回以降、このルーチンが起動してパージ
条件が成立するまで繰り返し同様の処理を行う。

【００３８】一方、同図（Ｂ）に示すように、本実施例
の要部である負圧ＶＳＶ制御ルーチンが起動すると、パ
ージＶＳＶ制御ルーチンの場合と同様に、まずＩＧがオ
ンであるか否かを判別する（ステップ１１１）。

【００３９】本実施例装置は、従来の装置と異なり、Ｉ
Ｇがオンであると判別されても、すぐさま負圧ＶＳＶ６
を開とはしない。すなわち、ＩＧがオンであることを確
認したら、上記のパージＶＳＶ制御ルーチンで条件成立
フラグが“１”にセットされているかをみる（ステップ
１１２）。条件が成立している場合は負圧ＶＳＶ６をオ
ンとする（ステップ１１３）。

【００４０】尚、ステップ１１１でＩＧがオフであると
判別された場合、及びステップ１１２で条件成立フラグ
が“０”であると判別された場合は、燃料タンク１の内
圧を高圧に保持するため、負圧ＶＳＶ６を閉弁した後
（ステップ１１４）、処理を終了する。

【００４１】つまり、図４のタイミングチャートに示す
ように、本実施例装置によれば、内燃機関８が停止して
いるとき（同図中、期間、）、及びパージ条件が成
立していないとき（同図中、期間）は、燃料タンク１
は高圧Ｐ₂ に保持され、燃料のパージも行われない。

【００４２】同図に示すように、時刻ｔ₁ にＩＧがオン
となり、暖機等に所定の時間を要した後時刻ｔ₂ にパー
ジ条件が成立した場合、その後パージが開始されると共
に、燃料タンク１の設定内圧が高圧Ｐ₂ から低圧Ｐ₁ に
切り替わる。このため、同図（Ａ）に示すように燃料タ
ンク１はその後直ちに減圧を始めてＰ₁ に達する。

【００４３】図５は、燃料タンク内圧が高圧から低圧に
切り替わるときに、キャニスタ内を流れる燃料の経路を
表す図である。

【００４４】上記したように本実施例装置によれば、燃
料タンク１の内圧が切り替わって、キャニスタ５に内圧
開放ベーパが流入するのは、キャニスタ５から内燃機関
８に向けてパージがされているときに限定される。この
ため、図５に示すように、燃料タンクから流入してきた
内圧開放ベーパは、活性炭５ａに吸着されることなくパ
ージ燃料として内燃機関８にむけて流出する。

【００４５】従って、従来の装置のように内圧開放ベー
パにより、活性炭５ａに吸着されていた燃料が大気孔５
ｂから押し出されることがなく、蒸発燃料の回収効率が
向上する。

【００４６】尚、その他の点は従来の装置と同様で、図
４中、時刻ｔ₃ に内燃機関８が停止（ＩＧがオフ）する
と、それと同時にパージが停止し、燃料タンク１の設定
内圧が高圧Ｐ₂ に切り替わる。このため、燃料タンク１
の内圧はその後上昇を始め、時刻ｔ₄ にはＰ₂ に達し
て、以後Ｐ₂ に保持される。

【００４７】また、上記の実施例においては、タンク内
圧制御弁をベーパ通路３及び４の途中に設けた構成とし
ているが、これに限るものではなく、例えば燃料タンク
１の上壁に、またはキャニスタ５のベーパ導入孔に直接
設置する等の変形例が考えられる。

【００４８】図６は、本発明に係る燃料タンクの内圧制
御装置の第２実施例の構成図を示す。尚、同図において
図２と同一の部分には同一の符号を付してその説明を省
略する。また、本実施例装置は、タンク内圧制御弁を、
それぞれ独立に強制開弁可能な低圧制御弁及び高圧制御
弁で構成している点で上記の第１実施例と異なる。

【００４９】燃料タンク１の上部には、低圧制御弁２１
が設けられている。この低圧制御弁２１の流入口と燃料
タンク１とを導通する通路上には、燃料過注入防止用の
カットオフバルブ２２が設けられている。また、低圧制
御弁２１の流出口は、高圧制御弁２３の流入口に連結さ
れており、本実施例装置においては、これら２つの制御
弁２１、２３でタンク内圧制御弁を構成している。

【００５０】低圧制御弁２１及び高圧制御弁２３は、そ
れぞれの流入口の上部に、それぞれの制御弁２１、２３
の内部空間を仕切るダイヤフラム２１ａ及び２３ａを有
している。また、これらのダイヤフラム２１ａ及び２３
ａは、スプリング２１ｂ及び２３ｂにより常時下向きに
付勢され、それぞれの流入口を塞いでいる。

【００５１】従って、各制御弁２１、２３の開放設定圧
は、スプリング２１ｂ及び２３ｂのバネ定数で決定さ
れ、本実施例装置においては、スプリング２３ｂのバネ
定数をスプリング２１ｂのバネ定数より高く設定してあ
る。

【００５２】ダイヤフラム２１ａ、２３ａ上部の第１及
び第２の空間２１ｃ、２３ｃは、それぞれ負圧ＶＳＶ２
４、２５を介してバキュームタンク２６に連結してい
る。また、バキュームタンク２６は、チェックバルブ２
７介して、内燃機関８の吸気通路９のスロットルバルブ
１０下流に連結している。

【００５３】また、負圧ＶＳＶ２４、２５は制御手段に
相当するＥＣＵ２８に接続され、ＥＣＵ２８からオン信
号を受けると第１、第２の空間とバキュームタンク２６
とを導通させ、オフ信号を受けると第１、第２の空間２
１ｃ、２３ｃを大気に開放する。

【００５４】このため、内燃機関８が運転中であって、
吸気通路９内に負圧が生じている時に負圧ＶＳＶ２４、
２５をオンとすると、第１、第２の空間２１ｃ、２３ｃ
には負圧が供給される。

【００５５】第１、第２の空間２１ｃ、２３ｃに負圧が
作用すると、ダイヤフラム２１ａ及び２３ａはスプリン
グ２１ｂ及び２３ｂのバネ力に抗して上方向へ移動し、
各制御弁２１、２３の流入口が開弁される。

【００５６】また、内燃機関８が停止した直後において
は、チェックバルブ２７のためにバキュームタンク２６
に負圧が貯えられた状態となる。このため、本実施例装
置によれば、内燃機関８が停止した状態であっても、負
圧ＶＳＶ２１、２３を介して、低圧及び高圧制御弁２
１、２３に負圧を供給して、それらを開弁状態に保持す
ることができる。

【００５７】尚、ＥＣＵ２８には、内燃機関の動作中は
オン、停止中はオフの信号を供給する図示されないＩＧ
信号、及び燃料タンク１の内圧を検出する圧力センサ２
９が接続され、これらの信号に応じて負圧ＶＳＶ２１、
２３それぞれに対して、独立した制御信号を送信する。

【００５８】このため、本実施例装置においては、燃料
タンク１の内圧を決める定圧制御部の設定圧を３段階に
切り換えることができる。すなわち、燃料タンク１の内
圧は、低圧及び高圧制御弁２１、２３が共に強制開弁さ
れている場合は大気圧同等、高圧制御弁２３だけ強制開
弁されている場合は低圧制御弁２１の設定圧同等、ま
た、高圧制御弁２３が強制開弁されていない場合は高圧
制御弁２３の設定圧同等となる。

【００５９】燃料タンク１の内圧がこれらの設定圧より
高くなるか、低圧及び高圧制御弁２１、２３の両方が強
制開弁された場合、燃料タンク１内の蒸発燃料は、高圧
制御弁２３の流出口から、ベーパ通路４を通ってキャニ
スタ５に吸着される。

【００６０】次に本実施例の各部の作動について、図７
のＥＣＵ２８が実行する弁制御ルーチン及び図８のタイ
ムチャートに基づいて説明する。尚、キャニスタ５から
内燃機関８へのパージは、図３（Ａ）に示す上記第１実
施例の場合と同様のルーチン処理により実行されるた
め、その説明は省略する。

【００６１】図７に示す弁制御ルーチンが所定周期で割
り込み起動されると、まずＩＧがオンからオフに切換わ
ったかが判別される（ステップ２０１）。

【００６２】このとき内燃機関８が停止状態にあるもの
とすると（図８中期間）ＩＧスイッチ１５は継続して
オフであるから、オンからオフに切換わっていないと判
別されステップ２０２に進む。

【００６３】ステップ２０２ではＩＧスイッチがオンか
オフかの判別が行われる。今回の場合オフであるからス
テップ２０３へ進み、内燃機関が停止してからの時間を
カウントするタイマをカウントアップした後ステップ２
０４へ進む。

【００６４】ステップ２０４では内燃機関停止後の時間
が５分以上であるかを判別する。タイマが５分以上経過
している場合は、燃料タンク１内圧を高くして燃料を蒸
発を抑制するために、負圧ＶＳＶ２５及び２４を共にオ
フとして（ステップ２０５、２０６）、このルーチンを
終了する。この場合、図８（Ａ）に示すように、燃料タ
ンク内圧は、高圧制御弁２３の設定圧Ｐ₂ まで上昇して
いる。

【００６５】図８中、時間ｔ₁ において内燃機関が始動
すると、ステップ１０１を経てステップ１０２へ進む。
今回はＩＧがオンであると判別されるため、ステップ２
０７へ進む。ステップ２０７では、上記第１実施例の場
合と同様にパージ条件が成立しているかどうかを判別す
るため、条件成立フラグをみる。

【００６６】まだ、条件成立フラグがまだ“１”にセッ
トされていないと判別された場合（図８中、期間）、
燃料タンク１の内圧をＰ₂ のまま保持するために再びス
テップ２０５、２０６を実行して処理を終了する。ま
た、時刻ｔ₂ においてパージ条件が成立したと判別され
た場合は、負圧ＶＳＶ２５をオン（ステップ２０８）、
負圧ＶＳＶ２４をオフ（ステップ２０９）として、燃料
タンク１の設定圧を低圧制御弁の設定圧Ｐ₁ に切り換え
て処理を終了する。

【００６７】従って、燃料タンク１の内圧が高圧から低
圧に切り替わるときにキャニスタ５に流入する内圧開放
ベーパは、パージ燃料として直接内燃機関８にパージさ
れて、活性炭５ａに吸着されていた燃料を大気孔５ｂか
ら放出することはない。

【００６８】以後、内燃機関８が運転を続けている間は
（図４中期間）、図８（Ａ）、（Ｂ）に示すように高
圧制御弁２３は開となり、燃料タンク１の内圧は低圧制
御弁３の設定圧であるＰ１で保持される。

【００６９】次に、内燃機関８が停止すると（図８中時
間ｔ₃ ）、図７のルーチン中ステップ１０１で、ＩＧが
オンからオフに切換わったと判別されて、ステップ２１
０へ進む。ステップ２１０で停止時間タイマをクリアし
たら、一旦燃料タンク１の内圧を大気に開放するため、
負圧ＶＳＶ２５及び２４をオンとして（ステップ２１
１、２１２）処理を終了する。

【００７０】この場合、図８（Ｂ）、（Ｃ）に示す如
く、高圧制御弁２３及び低圧制御弁２１が共に開とな
り、燃料タンク１とキャニスタ５が導通状態となってい
るため、同図（Ａ）に示す如く、燃料タンク内圧力は徐
々に減圧されＯmmAqに近づく。

【００７１】次にこのルーチンが起動した際には、ＩＧ
は継続してオフであるから、ステップ２０１〜２０３を
経由して停止時間タイマをカウントアップした後ステッ
プ２０４に至る。まだタイマは５分に達していないた
め、ステップ２１３に進み、圧力センサ２９の検出信号
から、燃料タンク１の内圧Ｐが０mmAqより高いか否かを
判別する。

【００７２】燃料タンク１の内圧がＯmmAqより高く、ま
だ大気圧レベルまで減圧がされていない場合には上記の
ステップ２１１、２１２を実行して処理を終了し、以
後、停止時間タイマが５分に達したと判別されるか（ス
テップ２０４）、燃料タンク１の内圧Ｐが０mmAq以下で
あると判別される（ステップ２１３）まで、同様の処理
を繰り返し実行する（図８中、期間）。

【００７３】従って、本実施例装置によれば、内燃機関
８が停止した場合、燃料タンク１の内圧がほぼ大気圧と
等圧になるまで、燃料タンク１内の蒸発燃料がキャニス
タ５に吸着される。このため、給油時において給油口か
ら大気中に放出される蒸発燃料が少なくなると共に、燃
料タンク内圧の急変により生じる減圧沸騰を抑制するこ
とができる。

【００７４】また、燃料タンク内圧力がＯmmAqに達する
か（図８中時間ｔ₄ ）、タイマーが５分に達した場合
は、燃料タンク１の開放設定圧をＰ₂ とするため、図８
（Ｂ）、（Ｃ）に示すように両制御弁２１、２３を閉弁
させるためステップ２０５、２０６を実行して処理を終
了する。以後、内燃機関８が再始動するまで、このルー
チン処理を続ける（図８中期間）。

【００７５】このため、図８（Ａ）に示すように、燃料
タンク１の内圧は燃料の蒸発により徐々に増加し、その
設定開放圧であるＰ₂ に達する。すなわち、内燃機関８
の停止じにおいては、燃料タンク１の内圧がＰ₂ を超え
るまでは、燃料タンク１からキャニスタ５に対して、蒸
発燃料が排出されることはない。

【００７６】図９は、本発明に係る燃料タンク内圧制御
装置の第３実施例の構成図を示す。尚、同図において、
図２と同一の部分には、同一の符号を付して、その説明
を省略する。

【００７７】同図中、符号３１は本実施例装置に使用す
るタンク内圧制御弁で、その流入口には燃料タンク１の
上部に通じるベーパ通路３が連結されている。ベーパ通
路３はタンク内圧制御弁３１内で二股に分岐しており、
一方はダイヤフラム３１ａで仕切られた空間３１ｂに直
接開放され、他方はボール式チェック弁３１ｃを介して
ベーパ通路４の途中に連結している。

【００７８】チェック弁３１ｃは、チェック弁用スプリ
ング３１ｄにより付勢され、上記第１実施例におけるチ
ェックバルブ３１ｃと同様に、ベーパ通路４内の圧力が
ベーパ通路３内の圧力より高くなった場合にだけ開弁す
る。

【００７９】ベーパ通路４の、キャニスタ５と連結する
のと反対側の端部は、上記の空間３１ｂ内で、スプリン
グ３１ｅにより常時下向きに付勢されているダイヤフラ
ム３１ａにより閉塞されている。また、このダイヤフラ
ム３１ａの上方の空間は、負圧通路３２を介して、ベー
パ通路４と導通している。

【００８０】本実施例装置の制御手段に相当するＥＣＵ
３３は、パージＶＳＶ１１の制御を行うＥＣＵで、上記
の第１、第２実施例の場合と同様なパージ条件が成立し
たら、パージＶＳＶ１１にオン信号を送信する。

【００８１】以下、図１０に示す本実施例装置のタイム
チャートに沿って、本実施例装置の動作について説明す
る。

【００８２】同図（Ｃ）に示すように、時刻ｔ₁ に内燃
機関８が運転を開始すると（ＩＧオン）、ＥＣＵ３３
は、図示されない冷却水温センサ等を監視して、上記第
１及び第２実施例の場合と同様に、パージ成立条件が成
立するのを待つ。

【００８３】同図中、時刻ｔ₂ においてパージ条件が成
立すると、ＥＣＵ３３からパージＶＳＶ１１にオン信号
が送信され、キャニスタ５には内燃機関８の吸気負圧が
供給される。このため、同図（Ｂ）に示すように、時刻
ｔ₂ 以後キャニスタ５から内燃機関８に向けて燃料のパ
ージが行われる。

【００８４】また、上記したように、キャニスタ５は負
圧通路３２を介してタンク内圧制御弁３１に導通してい
る。このため、ダイヤフラム３１ａ上方の空間には、パ
ージＶＳＶ１１がオンとなるのとほぼ同時にパージ負圧
が供給されて、ダイヤフラム３１ａに上方向の力が作用
する。

【００８５】このため、図１０（Ａ）に示すように、タ
ンク内圧制御弁３１の開放設定圧であるＰ₃ に保持され
ていた燃料タンク内圧は、時刻ｔ₂ から減圧を始め、以
後内燃機関８が停止する時刻ｔ₃ まで低圧に保持され
る。

【００８６】従って、燃料タンク１の内圧がＰ₃ から大
気圧に減圧する際に、キャニスタ５に流入する内圧開放
ベーパは、キャニスタ５を経由して、内燃機関８に直接
パージされ、キャニスタ５内に吸着されている燃料が大
気口５ｂから大気中に放出されることはない。

【００８７】その後、時刻ｔ₃ において内燃機関８が停
止すると、パージ条件が不成立となりパージＶＳＶ１１
がオフとなる。このため、タンク内圧制御弁３１にも負
圧が供給されなくなり、再びベーパ通路４がダイヤフラ
ム３１ａに閉塞される。従って、燃料タンク１の内圧は
Ｐ₃ まで上昇して、内燃機関８停止時において燃料タン
ク１からキャニスタ５に向けて排出されるベーパ量が抑
制される。

【００８８】図１１は本発明に係る燃料タンク内圧制御
装置の第４実施例の構成図を示す。尚、同図中、図２と
同一の部位には、同一の符号を付してその説明を省略す
る。

【００８９】本実施例装置においては、燃料タンク１と
キャニスタ５を結ぶベーパ通路３及び４の間にタンク内
圧制御弁４１が設けられている。また、キャニスタ５と
吸気通路９のスロットルバルブ１０下流に設けられた負
圧供給口４２とを結ぶパージ通路１２には、切り換え弁
４３及び圧力センサ４４が設けられている。

【００９０】切り換え弁４３は、同図中二点鎖線で示す
負圧通路４５から負圧が供給されたときだけ、パージ通
路１２を導通させる負圧作動弁である。また、負圧通路
４５は、全閉時のスロットルバルブ１０（同図中、破線
部分）の僅か上流の所定の位置に連結されている。従っ
て、切り換え弁４５は、吸気通路９内に吸気負圧が生じ
ており、かつスロットルバルブ１０が所定量だけ開いて
いる場合にだけ、パージ通路１２を導通させる。

【００９１】また、圧力センサ４４はパージ通路１２内
の圧力を検出して本実施例装置の制御手段に相当するＥ
ＣＵ４６に送信し、ＥＣＵ４６はこの出力に基づいてタ
ンク内圧制御弁４１を制御する。

【００９２】図１２は、本実施例装置に使用するタンク
内圧制御弁４１の一例の構成断面図を示す。同図中４１
ａは上流通路、４１ｂは下流通路を示し、それぞれ、ベ
ーパ通路３、４に連結される。上流通路４１ａと下流通
路４１ｂの間には、定圧制御部に相当するチェック弁４
１ｃが設けられている。このチェック弁４１ｃは、スプ
リング４１ｄにより常時上流通路４１ａ側に付勢されて
おり、上流通路４１ａ側の圧力が下流通路４１ｂ側の圧
力より高い場合にだけ開弁する。

【００９３】また、タンク内圧制御弁内には、上流通路
４１ａから分岐し、電磁弁からなる制御弁４１ｅを間に
備えるバイパス通路４１ｅ、４１ｆが設けられている。
このバイパス通路４１ｆは、チェック弁４１ｃより下流
側に導通しているため、制御弁４１ｅがバイパス通路４
１ｆと４１ｇとの間を導通させると、チェック弁４１ｃ
の存在にかかわらず上流通路４１ａと下流通路４１ｂと
は導通する。すなわち、制御弁４１ｅは本実施例措置に
おける設定圧切り換え部に相当する。

【００９４】尚、この例においては、制御弁４１ｅとし
て、電磁弁を用いているがこれに限るものでは無く、Ｅ
ＣＵ４６からの信号により、バイパス通路４１ｆと４１
ｇとの間を導通させたり、遮断させたりできるものであ
ればよい。従って、例えば図１３に示すように、ＶＳＶ
４１ｈを備えた負圧作動弁で、制御弁４１ｉを構成して
もよい。

【００９５】図１４は、上記第４実施例装置のＥＣＵが
タンク内圧制御弁を制御するルーチンのフローチャート
を示す。以下、同図に沿って、本実施例装置の動作につ
いて説明する。

【００９６】この処理が起動すると、まずＩＧがオンで
あるか否かを判別する（ステップ３０１）。ＩＧがオフ
である場合は、燃料タンク１の内圧を高めて燃料の蒸発
量を抑制するため、制御弁４１ｅ、４１ｆを閉じて（ス
テップ３０５）、バイパス通路４１ｆと４１ｇとの間を
遮断する。従って、内燃機関が停止状態である場合、燃
料タンク１の内圧はチェック弁４１ｃを付勢するスプリ
ング４１ｄのバネ力に応じた圧力に保持される。

【００９７】ステップ３０１で、ＩＧがオンであると判
別された場合、すでに制御弁４１ｅ、４１ｉが開弁され
ているか否かを判別する（ステップ３０２）。まだ制御
弁４１ｅ、４１ｉが開弁されていない場合、ステップ３
０３で、パージ通路１２内の圧力が所定の負圧に達して
いるかををみる。

【００９８】本実施例においては、所定の負圧を２００
mmAqとしており、パージ通路１２内の圧力がまだこの負
圧より高い場合はステップ３０５を実行して処理を終了
し、２００mmAq以下であれば、キャニスタ５に吸気負圧
が供給されている、つまりスロットルバルブ１０が所定
量開弁して燃料のパージが行われていると判断して、制
御弁４１ｅ、４１ｉを開弁する（ステップ３０４）。

【００９９】従って、本実施例装置によれば、内燃機関
が始動して、キャニスタ５から燃料のパージがされるま
でタンク内圧制御弁４１のバイパス通路４１ｆと４１ｇ
との間が導通することはなく、燃料タンク１の内圧は、
チェック弁４１ｃにより決定される所定の圧力に保持さ
れる。

【０１００】このため、燃料タンク１の内圧が所定の開
放設定圧から大気圧に減圧する際の内圧開放ベーパは、
常にパージ燃料として内燃機関にパージされ、キャニス
タ５に吸着されている燃料を、大気孔５ｂから大気中に
放出されることはない。

【０１０１】また、次回以降、この処理が起動すると、
内燃機関が運転中である場合、ステップ３０２におい
て、制御弁４１ｅ、４１ｉが回であると判別され、パー
ジ通路１２内の圧力によらず、ステップ３０４で制御弁
４１ｅ、４１ｉを開けたまま処理を終了する。

【０１０２】従って、本実施例装置においては、内燃機
関が運転中で、かつ、すでに燃料タンク１から内圧開放
ベーパがパージされている場合は、常に燃料タンク１の
内圧は大気圧に保持される。

【０１０３】このように、本実施例装置は、構成が単純
で、かつ、非常に簡単な制御のみで実施することができ
るため、低コストで信頼性の高い燃料タンク内圧制御装
置を実現することができる。

【０１０４】

【発明の効果】上述の如く、本発明に係る燃料タンク内
圧制御装置によれば、内燃機関が停止している間、燃料
の蒸発を抑制するために高められていた燃料タンク内圧
は、パージが開始されるまでは減圧されない。このた
め、本発明に係る装置によれば、燃料タンク内圧の切り
換え時に燃料タンクからキャニスタに排出される内圧開
放ベーパは、キャニスタを経由して内燃機関にパージさ
れる。

【０１０５】このため、内燃機関の停止中に吸着されて
いた燃料が、内圧開放ベーパの流入によりキャニスタの
大気孔から放出されるのを防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る燃料タンク内圧制御装置の原理構
成図である。

【図２】本発明に係る燃料タンク内圧制御装置の第１実
施例の構成図である。

【図３】本発明装置の第１実施例の弁制御ルーチンであ
る。

【図４】本発明装置の第１実施例のタイムチャートであ
る。

【図５】本発明装置の第１実施例の効果を説明するため
の図である。

【図６】本発明装置の第２実施例の構成図である。

【図７】本発明装置の第２実施例の弁制御ルーチンであ
る。

【図８】本発明装置の第２実施例のタイムチャートであ
る。

【図９】本発明装置の第３実施例の構成図である。

【図１０】本発明装置の第３実施例のタイムチャートで
ある。

【図１１】本発明装置の第４実施例の構成図である。

【図１２】本発明装置の第４実施例の要部であるタンク
内圧制御弁の一例である。

【図１３】本発明装置の第４実施例の要部であるタンク
内圧制御弁の他の例である。

【図１４】本発明装置の第４実施例の弁制御ルーチンで
ある。

【図１５】従来の燃料タンク内圧制御装置のタイムチャ
ートである。

【図１６】従来の燃料タンク内圧制御装置における内圧
開放ベーパの経路を表す図である。

【符号の説明】

Ｍ１、１ 燃料タンク Ｍ２、５ キャニスタ Ｍ３、Ｍ４、３、４ ベーパ通路 Ｍ５ 定圧制御部 Ｍ６ 設定圧切り換え部 Ｍ７ 制御手段 ２、３１、４１ タンク内圧制御弁 ６、２４、２５ 負圧ＶＳＶ ７、３２ 負圧通路 １１ パージＶＳＶ １２、２８、３３、４６ 電子制御装置（ＥＣＵ） ２１ 低圧制御弁 ２３ 高圧制御弁 ４３ 切り換え弁 ４４ 圧力センサ ４１ｅ、４１ｉ 制御弁

フロントページの続き (72)発明者 長内 昭憲 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内燃機関の燃料タンクとキャニスタを連
   結する通路上に設けられ、前記燃料タンクの内圧が所定
   の設定圧以上となると該通路を導通させる定圧制御部
   と、 該定圧設定部の設定圧を切り換える設定圧切り換え部
   と、前記キャニスタから前記内燃機関の吸気通路に向け
   て燃料のパージが開始されたときに、前記定圧制御部の
   設定圧を前記内燃機関の運転停止じの設定圧より低くす
   るように前記設定圧切り換え部を制御する制御手段とを
   備えることを特徴とする燃料タンク内圧制御装置。