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System and method for venting fuel vapor in fuel tank

阅读:83发布:2024-01-04

专利汇可以提供System and method for venting fuel vapor in fuel tank专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a system and a method for venting fuel vapor in a fuel tank mounted especially in an automobile. SOLUTION: The system 20 is used for the fuel tank 22 having a saddle- shaped upper wall and vents the fuel vapor. Vapor vent valves 38 and 52 are disposed entirely within the fuel tank 22 in each vapor dome compartment formed by the upper wall of the fuel tank 22. The vent valves 38 and 52 are interconnected by a conduit 54 passing under the lowest portion of the upper wall of the fuel tank 22, and a drain valve 56 is installed in the lowest point of the conduit 54. The drain valve 56 may be pressure operated or float operated. COPYRIGHT: (C)2003,JPO,下面是System and method for venting fuel vapor in fuel tank专利的具体信息内容。

  • 【特許請求の範囲】 【請求項1】 自動車に搭載され、高さが異なる複数のレベルからなる上方壁部を有する燃料タンクから蒸発燃料を排出するためのシステムであって、 (a)インレットとアウトレットを有し、前記上方壁部の前記複数のレベルのうちの第一レベルで、前記燃料タンク内に配設される第一蒸発燃料用ベントバルブと、 (b)インレットとアウトレットを有し、前記上方壁部の前記複数のレベルのうちの第二レベルで、前記燃料タンク内に配設される第二蒸発燃料用ベントバルブと、 (c)前記燃料タンクと離れて配設され、蒸発燃料が外部環境へ逃げるのを防ぐように接続され、かつ、エンジン動作時に蒸発燃料をエンジンのエアーインレットに向けて流す蒸発燃料吸着装置と、 (d)前記第一ベントバルブのアウトレットと前記第二ベントバルブのアウトレットを接続し、この際、前記第一及び第二レベルよりも下方のレベルである前記複数のレベルのうち第三レベルの下方に延設される第一導管と、 (e)前記第一導管内に取付けられ、前記燃料タンク内の液体燃料の液面が前記第三レベルよりも下方に降下するとき、前記第一導管内で集積された液体燃料を排出するように操作されるドレインバルブと、かつ、 (f)前記第一及び第二のベントバルブのアウトレットを前記蒸発燃料吸着装置に対して接続する第二導管とを有することを特徴とするシステム。 【請求項2】 前記第一及び第二ベントバルブはフロート操作型であることを特徴とする請求項1に記載のシステム。 【請求項3】 前記ドレインバルブはフロート操作型であることを特徴とする請求項1に記載のシステム。 【請求項4】 前記燃料タンクの天井部はサドル形状であることを特徴とする請求項1に記載のシステム。 【請求項5】 前記ドレインバルブは一方向バルブであることを特徴とする請求項1に記載のシステム。 【請求項6】 自動車内の蒸発燃料の排気制御システムであって、 (a)上方壁部に第一部と、該第一部から間を置いて離れ、かつ前記第一部から実質的に下方のレベルに位置決めされる第二部とを有する燃料タンクと、 (b)前記燃料タンク内で前記第一部上に取付けられる、フロート操作型の第一蒸発燃料用ベントバルブと、 (c)前記燃料タンク内で前記下方のレベルに取付けられる、フロート操作型の第二蒸発燃料用ベントバルブと、さらに、前記第一及び第二ベントバルブを接続する第一導管と、 (d)前記燃料タンクから離れて配設されて、エンジン停止時に蒸発燃料を吸着し、かつ、前記自動車のエアーインレットと接続されて、エンジン運転時に前記吸着した蒸発燃料を前記エアーインレットまで送る蒸発燃料吸着装置と、 (e)前記第一及び第二ベントバルブを前記蒸発燃料吸着装置に対して接続する第二導管と、かつ、 (f)前記燃料タンク内の液体燃料の液面が前記下方のレベルよりも降下するとき、前記第二導管から液体燃料を排出するように操作されるドレインバルブとを有することを特徴とするシステム。 【請求項7】 前記ドレインバルブはフロート操作型であることを特徴とする請求項6に記載のシステム。 【請求項8】 前記第一導管は前記下方のレベルよりも低い第三レベルで、前記燃料タンクの第三部の下方に延設され、かつ、前記ドレインバルブは前記第三レベルに配設されることを特徴とする請求項6に記載のシステム。 【請求項9】 多くのレベルからなる上方壁部を有する、自動車用の燃料タンク内から蒸発燃料を排気することを制御するための方法であって、 (a)前記多くのレベルからなる上方壁部のうち最も高いレベルに第一の蒸発燃料用ベントバルブを配設し、かつ、前記最も高いレベルよりも低い第二レベルに第二の蒸発燃料用ベントバルブを配設し、 (b)前記上方壁部のうちで三番目に低い第三レベル下方に導管を延設し、前記第一ベントバルブのアウトレット及び前記第二ベントバルブのアウトレットを前記導管と接続し、かつ、前記バルブのアウトレットを前記燃料タンクから離れて置かれて、前記自動車のエアーインレットに対して接続される蒸発燃料吸着装置に対して接続し、かつ、 (c)前記上方壁部の前記第三レベルで、前記燃料タンク内にドレインバルブを配設し、前記燃料タンク内の液体燃料の液面が前記第三レベルよりも下方に降下するとき、前記導管内から液体燃料を排出することを特徴とする方法。 【請求項10】 前記第三レベルで前記ドレインバルブを接続する段階では、前記ドレインバルブを前記第一と第二のベントバルブの間に配設することを特徴とする請求項9に記載の方法。 【請求項11】 前記第二バルブを配設する段階では、
    前記バルブを前記燃料タンクの天井部の谷間に配設することを特徴とする請求項9に記載の方法。 【請求項12】 前記ドレインバルブを配設する段階では、前記ドレインバルブは一方向バルブであることを特徴とする請求項9に記載のシステム。 【請求項13】 前記ドレインバルブを配設する段階では、前記ドレインバルブはフロート操作型のバルブであることを特徴とする請求項9に記載のシステム。 【請求項14】 自動車の燃料タンクから蒸発燃料を排気することを制御するための方法であって、前記燃料タンクの上方壁部は複数の領域に分かれ、この際、高いレベルを低いレベルの領域の両側に設け、 (a)前記複数の領域のいずれかに第一ベントバルブを配設し、かつ、前記複数の領域のうち異なる領域に第二ベントバルブを配設し、 (b)前記上方壁部の低いレベルの領域の下方に導管を延設し、かつ、前記第一ベントバルブのアウトレット及び前記第二ベントバルブのアウトレットを前記導管と接続し、 (c)前記バルブのアウトレットを前記燃料タンクから離れて置かれる蒸発燃料吸着装置に対して接続し、この際、前記蒸発燃料吸着装置は前記自動車のエアーインレットに対して接続され、かつ、 (d)前記上方壁部の前記低いレベルの領域にて前記燃料タンク内にドレインバルブを配設し、前記燃料タンク内の液体燃料の液面が前記上方壁部のうち前記低いレベルの領域よりも下方に降下するとき、前記導管内から液体燃料を排出することを特徴とする方法。 【請求項15】 前記ドレインバルブを配設する段階では、前記ドレインバルブはフロート操作型のバルブであることを特徴とする請求項14に記載の方法。 【請求項16】 燃料タンクから蒸発燃料を排気することを制御するための方法であって、前記燃料タンクはサドル形状の上方壁部を有し、液体燃料の液面が前記上方壁部のうちで最も低いレベルよりも上方にあるとき、複数の異なる蒸発燃料ドームを形成し、この際、 (a)前記蒸発燃料ドームの領域のうちいずれか一つ内に第一ベントバルブを配設し、前記蒸発燃料ドームの他の領域内に第二ベントバルブを配設し、 (b)前記上方壁部のうち最も低いレベルの下方に導管を延設し、かつ、前記第一及び第二ベントバルブのアウトレットを前記導管と接続し、 (c)前記第一及び第二ベントバルブのアウトレットを前記燃料タンクから離れて置かれる蒸発燃料吸着装置に対して接続し、かつ、 (d)前記上方壁部のうち最も低いレベルの下方にドレインバルブを配設し、かつ、前記燃料タンク内の液体燃料の液面が前記燃料タンクの上方壁部のうちで前記最も低いレベルの下方に降下したとき、前記導管内から液体燃料を排出することを特徴とする方法。 【請求項17】 前記ドレインバルブを配設する段階では、前記ドレインバルブはフロート操作型のバルブであることを特徴とする請求項16に記載の方法。 【請求項18】 前記第一及び第二のベントバルブのアウトレットを接続する段階では、前記導管を前記蒸発燃料吸着装置に対して接続することを特徴とする請求項1
    7に記載の方法。
  • 说明书全文

    【発明の詳細な説明】 【0001】 【発明の属する技術分野】本発明は、燃料タンク内から蒸発燃料を排出する制御システムに関し、より具体的には、本発明は自動車に搭載された燃料タンク内から蒸発燃料を排出する制御システムに関する。 【0002】 【従来の技術】近年の軽トラック乗用車では、蒸発燃料の排気制御システムを備えることが必要とされている。
    この種の自動車用の燃料タンクは、通常、プラスチック素材から成形されており、自動車の下部構造またはボディフロア用のスチフナー部材等の、自動車の構成部材周辺に配設されるのに適切なように構成されている。 このため、燃料タンクの上方壁部または天井部を自動車のシャシーに合わせて、通常長手方向に沿って、谷間状に形成する場合がある。 この場合、燃料タンクの液体燃料の液面がこの谷間のうち最も低いレベルよりも下回らない場合には、燃料タンク内の蒸発燃料ドームは二つないしはそれ以上の区間に分かれる。 【0003】燃料タンク内の蒸発燃料ドームをこのように区画することにより、燃料タンク内から蒸発燃料を排出する際、これら蒸発燃料ドームの異なる区画ごとに蒸発燃料用のベントバルブを一つずつ、複数設けなければならないといった問題が生じている。 【0004】また、蒸発燃料用のベントバルブがフロート操作型であって、燃料タンクの上方壁部に設ける開口部を介して外側から取付けられる場合、これら複数のベントバルブを(燃料タンクから)離れて配設される蒸発燃料を吸着する装置、例えば活性炭を詰めたキャニスタ(チャコールキャニスタ)に接続することはコスト高で、わずらわしいことが知られている。 さらに、燃料タンクの上方壁部がトラフ状または谷間状に形成される場合、燃料タンクから液体燃料を取り出して(消費して)
    液体燃料の液面がこの谷間の最も低いレベルよりも下方に降下するとき、ベントバルブから液体燃料を排出することが必要となる。 【0005】このため、従来、燃料タンクの壁部の開口部からベントバルブを挿入するための必要性をなくし、
    燃料タンク内の区画された蒸発燃料ドームごとにベント手段を構成するために必要とされる導管とこの接続数を最小にし、かつ、キャニスタに向う蒸発燃料の流れに詰まりが生じるのを防ぐためにベントシステムから液体燃料を排出することを確実にする方法または手段が求められている。 【0006】ここで、添付した図4を参照して、従来の技術について具体的に説明する。 図4を参照すると、符号1に示す燃料タンクを有する、従来公知のシステムを示している。 この際、燃料タンク1の上方壁部は上方レベル2と下方レベル3に分かれ、このため液体燃料の液面がレベル3の底面よりも上方にあるとき、燃料タンク内に分離した蒸発燃料ドームが形成される。 【0007】図4に示すように、上方レベル2の底面に近接して、蒸発燃料ドーム4内に第一の蒸発燃料用ベントバルブ5が配設されている。 また、燃料タンクの頂部のレベル3の底面に近接して、第二の蒸発燃料用ベントバルブ6が配設されており、これらバルブ5、6のアウトレットは、夫々下方レベル3の底面下に延設される導管7によって相互に接続されている。 さらに、第二導管12が上方壁部のうち下方レベル3に設ける開口部8を介して導管7に接続されている。 導管12は蒸発燃料を吸着するキャニスタ9に対して接続されるが、キャニスタ9はアウトレット10を備えてエンジンのエアーインレットと接続する。 また、一般的にキャニスタ9はパージ用エアーインレット11を備えて、エンジン始動時(動作時)にキャニスタ内に吸着された蒸発燃料をパージするために大気を導入している。 【0008】 【発明が解決しようとする課題】本発明は、以上の点に鑑みてなされたものであり、燃料タンクの壁部の開口部からベントバルブを挿入するわずらわしさを低減し、燃料タンク内の区画された蒸発燃料ドームごとにベント手段を構成するために必要とされる導管とこの接続数を最小にし、かつ、キャニスタに向う蒸発燃料の流れに詰まりが生じるのを防ぐためにベントシステムから液体燃料を排出することをより確実にする、燃料タンク内から蒸発燃料を排出するためのシステムと、その方法を提供する。 【0009】 【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決するための手段として、特に自動車に搭載する燃料タンク内から蒸発燃料を排出するためのシステムと、その方法を提供するが、この際、具体的には、燃料タンクは(高さが)多くのレベルからなる上方壁部を有し、より具体的には、燃料タンクは自動車の構造部材に合わせて上方壁部を谷間状に形成して、区画分けされた蒸発燃料ドームを有する。 さらに本発明は、燃料タンクの内部で、蒸発燃料ドームの区画ごとに蒸発燃料を排出するバルブ手段を備えて、燃料タンクの天井部の外面に沿って外部のホースを接続する必要性をなくす。 本発明に係るシステムでは、蒸発燃料ドームごとに蒸発燃料用ベントバルブを用いるが、この際、ベントバルブを燃料タンク内部に完全に収容して、アウトレットを相互に接続する。 そして、燃料タンクの上方壁部を介して単一の蒸発燃料用ベントラインを延出させて、蒸発燃料を吸着するキャニスタと接続する。 さらに、燃料タンク内で相互接続されるラインにはドレインバルブが含まれるが、このドレインバルブは燃料タンクの上方壁部に形成する谷間の下方で延びるラインのうち最も低いレベルで配設する。 尚、本発明に係る一実施形態では、このドレインバルブはフロート操作型のバルブであるが、本発明に係る他の実施形態では、ドレインバルブは一方向の、圧操作型のバルブである。 【0010】 【発明の実施の形態】以下、本発明に係る好適な実施形態について、添付した図を参照して説明する。 図1は、
    本発明の好適な実施の形態に係る、燃料タンク22から蒸発燃料を排出するシステムを符号20を用いて示している。 燃料タンク22の上方壁部は第一、つまり最も高いレベル(第一部)24と、このレベルと間を置いて離れる、第二に高いレベル(第二部)26と、そして、燃料タンク22を自動車の下部構造、つまりフロア下方の構造に合わせて取付るため、これらレベル24と26の間で谷部を形成する、第三、つまり最も低いレベル(第三部)28を有する。 このため、図示した実施の形態では燃料タンク22の天井部はサドル形状をなす。 尚、本発明に係る他の実施の形態では、図1の破線に示すように、第一レベル24と第二レベル26とを略同一レベルに構成することは可能である。 【0011】図1を参照すると、燃料タンクの上方壁部の第二レベル26に開口部30を形成して、この内部にモジュール32を取付けることを示している。 モジュール32は環状のフランジ34を有し、開口部30に対して任意の手段によってシールされるが、例えば、溶着してもよい。 モジュール32は内部に燃料ポンプ36と蒸発燃料用のベントバルブ38を備えることが可能であり、この際、好適にはベントバルブ38はフロート操作型であって、蒸発燃料を内部に取り込むためのインレット(入口)40と、少なくとも一つのアウトレット(出口)42を有する。 アウトレット42は外部に延出される導管44に接続され、また、導管44は(燃料蒸発ガスを)吸着するキャニスタ46のインレットに接続される。 キャニスタ46はアウトレット用の導管48を備えて、図示しないエンジンのエアーインレットに接続される。 さらに、キャニスタ46は大気を取込むためのインレット50を備えて、エンジンの運転時に大気をキャニスタ内に取入れて、(活性炭に詰まった蒸発燃料を)パージさせる。 【0012】また、参照番号52に示すように、燃料タンクの壁部24下方の蒸発燃料ドーム内に、第二の蒸発燃料用のベントバルブを設ける。 本発明に係る好適な実施の形態では、このベントバルブ52はフロート操作型であるが、しかし、圧力操作型であってもよい。 ベントバルブ52はアウトレットを有し、導管ないしはホース54と接続されてベントバルブ38のアウトレット42
    と連通する。 この際、導管54は燃料タンクのうち最も高さの低い区間28下方に延設される。 また、図1の参照番号56に示すように、導管54にはドレインバルブが含まれるが、このバルブ56は燃料タンクの内部で、
    最も高さの低い区間28の下方に配設される。 【0013】図2を参照すると、本発明の一実施形態に係るドレインバルブ56を示している。 図示するように、ドレインバルブ56は本体58を有し、この上方端部に近接して外側に延びる環状のフランジ60を有する。 フランジ60は、好適には導管54の一部と一体形成される環状の収納部(レセプタクル)62内で、導管54に対してスナップロック式に取付けられて、ラビリンス(ラビリンスシール)64を用いてシールされる。
    また、本体は内部にバルブシート(弁座)66を有して、流路67を介して導管54の内部と連通する。 【0014】さらに、本体内にはフロート68がスライド移動自在に設けられ、この上方端部に可撓性を有する膜(membrane)のバルブ部材70を取付けて、燃料タンク内の液体燃料の液面が燃料タンクの上方壁部のうちで最も高さの低い壁部28の底面まで上昇するとき、弁座66と接触して、閉口させる。 バルブ部材70は、フロート上方の支持部(突出部)69において、フロート6
    8に対して部分的に取付けられる。 さらに、フロート上方の中央に設ける曲面71をバルブ部材70の底面と接触させて、バルブ部材70の中央部を弁座66と接触させる。 【0015】図3を参照すると、符号156を用いて、
    本発明の他の実施の形態に係るドレインバルブを示している。 ドレインバルブ156は可撓性の膜のバルブ部材を、導管154に対して取付けて備える。 この際、導管154は複数のドレイン孔158を有し、導管154の底面上で、これらドレイン孔158の上方にバルブ部材160を取付ける。 図3の実線に示す位置では、バルブ部材160は導管の底面に形成するドレイン孔158を閉口するが、導管154内に液体燃料がたまる(集積する)と、この重量または圧力によって、膜160は図3
    の破線に示す開口位置まで移動して、液体燃料を排出させる。 【0016】従って、本発明に係る実施の形態は、燃料タンク内から蒸発燃料を排出するシステムと、その方法を提供するが、この際、燃料タンクは、上方壁部の高さが多くのレベルからなり、蒸発燃料用ベントバルブを燃料タンク内部に完全に収容するとともに、上方壁部の輪郭に沿って形成される様々な蒸発燃料ドームごとに蒸発燃料を排出するように位置決めし、そして、ベントバルブはアウトレットを備えて接続される。 さらに、燃料タンクの上方壁部のうちで最も高さの低いレベルで、ベントバルブを相互に接続する上流側の導管にドレインバルブを取付けて、燃料タンクが充填されて、液体燃料の液面が燃料タンクの上方壁部のうちで最も高さの低いレベルを超えて上昇して、導管内に累積される液体燃料を排出する。 本発明に係る実施の形態では、ドレインバルブはフロート操作型のバルブから構成されるが、本発明に係る他の実施の形態では、流体圧操作型で、一方向バルブから構成してもよい。 【0017】以上、添付した図面を参照して、本発明に係る好適な実施の形態について説明したが、しかしながら、上述した好適な実施の形態に対して、様々な変形及び修正を行うことは可能であって、故に、本発明の範囲は、特許請求の範囲によってのみ定められることを理解されたい。

    【図面の簡単な説明】 【図1】 上方壁部が多くのレベルからなる燃料タンクを備え、キャニスタと接続するシステムを描写した略図である。 【図2】 本発明の実施の形態に係る、フロート操作型のドレインバルブを示す断面図である。 【図3】 本発明の他の実施の形態に係る、一方向型のドレインバルブを示す断面図である。 【図4】 従来技術に係る、内側に取付けるベントバルブを備える燃料タンクを示す断面図である。 【符号の説明】 20 システム22 燃料タンク24 第一レベル(最も高さの高いレベル、
    第一部) 26 第二レベル(二番目に高さの高いレベル、第二部) 28 第三レベル(最も高さの低いレベル、
    第三部) 30 開口部32 モジュール36 燃料ポンプ38、52 ベントバルブ46 キャニスタ(蒸発燃料吸着装置) 54、154 導管56、156 ドレインバルブ66 バルブシート(弁座) 70、160 バルブ部材158 ドレイン孔

    フロントページの続き (72)発明者 ヴォーン ケビン ミルズ アメリカ合衆国 ミシガン 48118 チェ ルシー、フェアウェー ドライブ 14196 Fターム(参考) 3G044 EA05 GA03 GA08 GA23

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