CN101402316B

CN101402316B - 燃油箱

Info

Publication number: CN101402316B
Application number: CN2008101683293A
Authority: CN
Inventors: 千野实; 谷村直明; 龟井正史; 花井纯一
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2007-10-01
Filing date: 2008-09-26
Publication date: 2011-10-12
Anticipated expiration: 2028-09-26
Also published as: EP2045111B1; EP2045111A2; JP2009083721A; CN101402316A; US8226123B2; KR100959222B1; US20090085342A1; KR20090033793A; EP2045111A3; JP4905312B2

Abstract

一种燃油箱，其具有主燃油室和副燃油室。第一排气阀和第二排气阀被布置在燃油箱内。在加燃油过程中，当主燃油室中的燃油面等于或高于第一预定填充面时，第一排气阀被关闭，当副燃油室中的燃油面等于或高于第二预定填充面时，第二排气阀被关闭。

Description

燃油箱

技术领域

本发明涉及燃油箱，更特别地涉及汽车的鞍状燃油箱(saddle fuel tank)。更特别地，本发明涉及用于在加燃油过程中控制燃油箱的填充的系统。

背景技术

汽车的鞍状燃油箱具有限定底部的箱壳。箱壳构成有布置在其底部中央的洼部(bight)。该洼部提供外凹部，该外凹部旨在提供用于容纳自由通过其中的车辆的驱动和/或排气部件的容纳部。在燃油箱的外部提供自由空间(free space)的同时，洼部还为燃油箱的内部提供立起部(riser)，继而提供了两个燃油室，即主燃油室和副燃油室。这两个燃油室在燃油箱的比立起部的高度高的空间中连结。在JP2004-189074A中公开了这种鞍状燃油箱的一个例子。

由于这种燃油箱的鞍状构造，这种燃油箱主要用于后轮驱动机动车辆。燃油箱可以被适当地布置在车辆的驱动部件上方或排气系统的元件上方。为此，如上所述，燃油箱具有向上延伸到燃油箱的凹部。

当装配了鞍状燃油箱的车辆位于倾斜位置或不同的加速状态时，特别是当车辆在道路的转弯处受到横向加速力的作用时，燃油非常容易从一个燃油室从立起部的上方流到另一个燃油室中，从而导致燃油室中的填充面不同。

另外需要注意，尽管在一个燃油室中还没有达到最大填充面，但是当机动车辆加燃油时，特别是当燃油箱的另一个燃油室中的燃油达到设置在燃油室中的加燃油排气阀产生响应的填充面时，燃油室之间的不同面可能产生问题。在这种情况下，在加燃油过程中，加油枪(refueling gun)的自动关闭阀过早地关闭，结果，不能使燃油箱完全充满。特别地，如果设置在燃油箱中的立起部特别显著，并且加燃油排气阀的截流面在立起部的顶部面之下，则可能产生该问题，使得仅在加燃油排气阀已经响应之后，可以由通过补偿或平衡线路(line)而从一个燃油室流到另一燃油室的燃油在燃油室中实现燃油面的一致。

为了使鞍状燃油箱中的不同燃油室中的填充面一致，可以借助于补偿管或管道使鞍状燃油箱的不同燃油室相互连通。然而，需要注意，虽然不总是期望填充面相同，但是当机动车辆静止时以及当机动车辆行驶时，这包括确保燃油箱的不同容积的燃油室之间的填充面相同。

作为用于使鞍状燃油箱的不同容积的各燃油室之间的燃油面相同的比较配置，可以使用虹吸管(siphon)形式的补偿线路。补偿线路借助于分支与由从发动机返回油箱的燃油的回流而操作的吸射泵的真空室连通。这种配置确保了可以除去积聚在补偿线路中的任何空气或气体，使得可以不管通过抽吸而从补偿线路除去的燃油而在油箱的不同燃油室中产生一致的燃油面。

然而，这种设计的缺点是，仅在车辆没有横向倾斜时才能保证油箱的每个燃油室中的燃油面相同。如果在燃油箱加燃油时车辆横向倾斜，则当燃油室中的燃油面相同时，仍不能确保加油枪中的自动关闭阀关闭。这种设计构造在加燃油方面存在缺点。

图1是具有箱壳12的鞍状燃油箱10的示意性剖视图。箱壳12限定了底部14和与该底部14相对布置的顶部16。底部14处的洼部18为燃油箱10的外部提供凹部20，并且为燃油箱10的内部提供立起部22，继而提供了主燃油室24和副燃油室26。

燃油箱注入管28为燃油进入燃油箱10提供入口，其中，主燃油室24被确定为是首先被来自注入管28的燃油填充的燃油室。尽管未示出，至少一个燃油提取系统被布置在燃油箱10中。已知这种燃油提取系统，并且可以在US6,832,602B2中找到例子，为了更详细地说明而参照该美国专利，并且该美国专利的内容包含在本说明书中。燃油箱10的排气部件是用于主燃油室24和副燃油室26的单个的共用加燃油排气阀30的形式。排气阀30被布置在副燃油室26中，并且与向外延伸的排气管32流体连接，该排气管32伸到未示出的蒸气存储罐。燃油蒸气通常被排出到罐内，随后被发动机歧管真空净化和燃烧。

在机动车辆受到横向加速时而使燃油从主燃油室24流到副燃油室26中的机动车辆的运动之后，副燃油室26中的燃油非常可能到达加燃油排气阀30产生响应的燃油面，而主燃油室24中的燃油下降到远低于如图7所示的最大填充面的燃油面。在这种情况下，加油枪中的自动关闭阀在加燃油过程中关闭。结果，燃油箱10不能完全充满。

发明内容

本发明的目的是设计一种在任何情况下都能确保在加燃油过程中完全充满并且还能可靠地避免过度填充的燃油箱。

根据本发明的一个方面，提供一种燃油箱，其包括：箱壳，其具有底部和位于底部中的洼部，该洼部在燃油箱的内部提供立起部，该立起部形成主燃油室和副燃油室，主燃油室和副燃油室在燃油箱的比立起部高的空间中连结；第一排气阀，其用于使燃油箱排气，第一排气阀被构成为当主燃油室中的燃油面等于或高于第一预定填充面时，第一排气阀关闭；以及第二排气阀，其用于使燃油箱排气，第二排气阀被构成为当副燃油室中的燃油面等于或高于第二预定填充面时，第二排气阀关闭。

根据本发明的另一个方面，提供一种用于在加燃油过程中控制燃油箱的填充的系统，该燃油箱具有主燃油室，副燃油室和由多个平面构成的底部，该系统包括：第一加燃油排气阀，其具有出口，第一加燃油排气阀被布置在燃油箱内，并且被构成为当底部的多个平面中的第一平面上的主燃油室中的燃油面等于或高于第一预定填充面时第一加燃油排气阀通过处于关闭位置而产生响应；第二加燃油排气阀，其具有出口，第二加燃油排气阀被布置在燃油箱内，并且被构成为当底部的多个平面中的第二平面上的副燃油室中的燃油面等于或高于第二预定填充面时第二加燃油排气阀通过处于关闭位置而产生响应；以及管道，其连接第一燃油排气阀的出口和第二燃油排气阀的出口，该管道从底部的多个平面中的最高平面的上方通过。

根据本发明的再一个方面，提供一种用于在加燃油过程中控制燃油箱的填充的方法，燃油箱具有主燃油室、副燃油室和由多个平面构成的底部，该方法包括：在燃油箱内布置具有出口的第一加燃油排气阀，从而当底部的多个平面中的第一平面上的主燃油室中的燃油面等于或高于第一预定填充面时第一加燃油排气阀通过处于关闭位置而产生响应；在燃油箱内布置具有出口的第二加燃油排气阀，从而当底部的多个平面中的第二平面上的副燃油室中的燃油面等于或高于第二预定填充面时第二加燃油排气阀通过处于关闭位置而产生响应；在底部的多个平面中的最高平面的上方布置连接第一燃油排气阀的出口和第二燃油排气阀的出口的管道。

附图说明

图1是前面提到的燃油箱的示意图。

图2示出了如下情况：例如正好在加燃油过程之前，由于作用在机动车辆上的横向加速度导致较多量的燃油进入图1的燃油箱的副燃油室中，从而达到副燃油室的最大填充面，使得不能开始加燃油过程。

图3是示出了燃油箱的主燃油室和副燃油室中的每一方的最大填充面以及燃油室中的加燃油排气阀关闭时的填充面的燃油箱的示意图。

图4是示出了在加燃油过程中主燃油室中已经达到最高填充面的情况的图3的燃油箱的示意图。

图5示出了燃油箱被充满，其中，在加燃油过程中已经达到副燃油室中的加燃油排气阀被关闭的填充面，这使得加燃油过程被切断。

图6示出了如下情况：例如正好在加燃油过程之前，由于作用在机动车辆上的横向加速度导致较多量的燃油进入了燃油箱的副燃油室中，从而达到副燃油室的最大填充面。

图7示出了燃油箱被充满，其中，在图6所示的情况下，在加燃油过程中已经达到主燃油室中的加燃油排气阀被关闭的填充面，这使得加燃油过程被切断。

具体实施方式

现在参照附图，图3至图7示出了根据本发明的优选实施例。

图3至图7中的每一幅均示出了具有箱壳102的鞍状燃油箱100的示意性剖视图。箱壳102限定底部104和与该底部104相对布置的顶部106。底部104处的洼部108为燃油箱100的外部提供凹部110，并且为燃油箱100的内部提供立起部112，继而提供了主燃油室114和副燃油室116。主燃油室114和副燃油室116在比立起部112的顶部高的空间117中连结。底部104被构成为多个不同的平面(level)。底部104的内壁形成为第一平面118、与第一平面118间隔开的第二平面120以及第三平面或最高平面122。第三平面122使第一平面118和第二平面120相互连接，从而在第一平面118和第二平面120之间形成立起部112。第一平面118和第二平面120位于同一平面上并且比第三平面122低。然而，应该理解，第一平面118和第二平面120可位于不同的平面上。如上所述，底部104具有鞍状构造。

燃油箱注入管128为燃油进入燃油箱100提供入口，其中，主燃油室114被确认为是首先被来自注入管128的燃油填充的燃油室。尽管未示出，至少一个燃油提取系统被布置在鞍状燃油箱100中。已知这种燃油提取(extraction)系统，并且可以在例如US6,832,602B2(Tanimura)中找到例子，为了更详细地说明而参照该美国专利。

用于主燃油室114的优选漂浮操作的第一加燃油排气阀130被布置在燃油箱100内，优选布置在底部104的第一平面118上的主燃油室114内，并且加燃油排气阀130被设计成当主燃油室114中的燃油面等于或高于燃油填充面或者比主燃油室114的最高填充面B1低的第一预定填充面B2时，通过处于完全关闭位置而产生响应。主燃油室114的最高填充面B1被设定成与底部104的最高平面122等高。

用于副燃油室116的优选漂浮操作的第二加燃油排气阀132被布置在燃油箱100内，优选布置在底部104的第二平面120上的副燃油室116内，并且被设计成当副燃油室116中的燃油面等于或高于燃油填充面或者比副燃油室116的最高填充面A1低的第二预定填充面A2时通过处于完全关闭位置而产生响应。副燃油室116的最高填充面A1被设定成与底部104的最高平面122等高。

第一加燃油排气阀130具有通过管道或软管136连接到向外延伸的管道138的出口134。管道136被布置在立起部112的顶部、即底部104的最高平面122的上方。向外延伸的管道138被连接到存储罐140的进口。存储罐140具有用于连接到发动机的进气口的出口管道142。存储罐140通常具有大气进气口144，该大气进气口144用于提供流过存储罐140的大气净化空气。第二加燃油排气阀132具有通过管道136的一部分连接到向外延伸的管道138的出口146。

在所示出的实施例中，主燃油室114的最高填充面B1、副燃油室116的最高填充面A1以及底部104的最高平面122位于同一平面。然而，需要注意，最高填充面A1和B1可位于不同的平面。关于主燃油室114和副燃油室116的容积，其容积可以相同或者不同。

如稍后将说明的那样，可以对燃油箱100进行加燃油直到如图5的情况或者图7的情况所示的两个加燃油排气阀130和132都产生响应为止。在图5的情况下，达到了油箱填充面或第二预定填充面A2，并且燃油箱100被充满。在图5的情况下顶部106与燃油之间产生的空气或蒸气室(dome)148被设定成具有预定容积。在图7的情况下，达到了油箱填充面或第一预定填充面B2并且燃油箱100被充满。在图7的情况下产生的空气或蒸气室148的容积等于或大于预定容积。换句话说，当燃油箱100被充满时空气或蒸气室148的容积比预定容积大，这避免了燃油箱100的过度填充。

当燃油箱100如图5所示被充满时，充满燃油箱100的燃油的容积被选择为燃油箱100的用于容纳燃油的规定容量。如稍后将说明的那样，第一加燃油排气阀130和第二加燃油排气阀132被布置成避免燃油箱100的超过燃油箱100的用于容纳燃油的规定容量的过度填充。

如上所述，当主燃油室114中的燃油面等于或高于第一预定填充面B2时，第一加燃油排气阀130被关闭，当副燃油室116中的燃油面等于或高于第二预定填充面A2时，第二加燃油排气阀132被关闭。假设主燃油室114的位于第一预定填充面B2和主燃油室的最高填充面B1之间的第一空间部分的容积是V1。同样的，假设副燃油室116的位于第二预定填充面A2和副燃油室116的最高填充面A1之间的第二空间部分的容积是V2。图3中示出的阴影区域表示容积V1和V2。为了避免鞍状燃油箱100的超过规定容量的过度填充，优选以保持容积V1等于容积V2(V1＝V2)的关系或容积V1大于容积V2(V1>V2)的关系的方式布置第一加燃油排气阀130和第二加燃油排气阀132。然而，本发明并不限于这种容积V1等于或大于容积V2(V1≥V2)的关系，因为，在图7的情况下，在副燃油室116中不是总能达到最高填充面A1。在图7的情况下，如果副燃油室116中的燃油面低于最高填充面A1但是高于第二预定填充面A2，则只要容积V1等于或大于占据副燃油室116中的位于比最高填充面A1低的燃油面与第二预定填充面A2之间的空间部分的燃油体积，容积V1也可小于容积V2。

现在将考虑燃油箱100的主燃油室114和副燃油室116二者是空的情况。在加燃油过程中，由150表示的燃油从燃油箱注入管128进入主燃油室114，开始主燃油室114的填充。当燃油150的面达到第一预定填充面B2时，第一加燃油排气阀130被关闭，但是第二加燃油排气阀132保持打开。

因为第二加燃油排气阀132是打开的，因此，燃油150的燃油面超过第一预定填充面B2。现在将特别参照示出在加燃油过程中在主燃油室114中的燃油150的燃油面达到最高填充面B1的情况下的燃油箱100的图4。在这种情况下，燃油150开始从立起部112的顶部上方流入副燃油室116中。当燃油150的面达到第二预定填充面A2时，第二加燃油排气阀132被关闭。当第一加燃油排气阀130和第二加燃油排气阀132二者均已经关闭时，燃油箱100不再通过向外延伸的管道138排气。结果，参照示出燃油箱100处于燃油箱充满情况的图5，增加的压力堵塞(build up)燃油箱100中的空气或蒸气室148并且使加燃油操作被切断。如图5所示，在这种情况下，燃油箱100中产生的空气或蒸气室148的容积被作为燃油箱100的用于容纳保持燃油箱100的用于容纳燃油150的规定容量所需的空气的规定容量。保持燃油箱的用于容纳空气的规定容量是必须的，以避免燃油箱100的超过燃油箱100的容纳燃油150的规定容量的过度填充。

从图5中示出的该燃油箱充满情况可以看出，在发动机工作过程中，副燃油室116首先被消耗。顺便提及，当装配了燃油箱100的机动车辆在道路的转弯处行驶的过程中受到横向加速度时，燃油150很有可能从主燃油室114从立起部112的顶部上方流入副燃油室116中。将参照示出了处于在横向加速度的影响下，燃油150从主燃油室114流入副燃油室116之后，副燃油室116的燃油150的燃油面高到足以使第二加燃油排气阀132关闭的情况下的燃油箱100的图6。在图6中示出的这种情况下，在副燃油室116中已经达到最高填充面A1。即使在第二加燃油排气阀132被关闭的情况下，只要打开第一加燃油排气阀130，因为第一加燃油排气阀130可以通过向外延伸的管道138进行燃油箱100的排气，因此，在加燃油过程中就可以将燃油150从燃油箱注入管128引入主燃油室114中。

将参照图7中示出的油箱充满的情况，在该情况下，当主燃油室114中的燃油150的燃油面达到第一加燃油排气阀130被关闭的预定填充面B2时，加燃油过程结束。因为第一加燃油排气阀130和第二加燃油排气阀132被布置成避免燃油箱100的超过燃油箱100的用于容纳燃油的规定容量的过度填充，因此，在这种燃油箱被充满的情况下，空气或蒸气室148的容积不会下降到低于前面说明的燃油箱100的用于容纳空气的规定容量。因为在图7中示出的燃油箱被充满的情况下以及在图5中示出的燃油箱被充满的情况下避免了燃油箱100的过度填充，因此可以保护存储罐140。

将简要比较上述鞍状燃油箱10。将参照示出了处于在作用于车辆的横向加速度的影响下，在燃油从主燃油室24流入副燃油室26中之后，副燃油室26中的燃油面高到足以使加燃油排气阀30关闭的情况的燃油箱10的图2。在图2中示出的情况下，在副燃油室26中已经达到最高填充面A1。在加燃油排气阀30被关闭的这种情况下，因为加燃油排气阀30不能通过向外延伸的管道32进行燃油箱10的排气，因此，在加燃油过程中，不可能将燃油从燃油箱注入管28引入主燃油室24中。根据所示出的实施例，即使在这种情况下，因为第一加燃油排气阀130和第二加燃油排气阀132被布置在燃油箱100内，因此，在加燃油过程中可以将燃油引入主燃油室114中。

尽管上面已经利用所示出的实施例说明了本发明，但是，应该理解，本发明能够进行变型和修改，并且本发明仅由所附权利要求书限制。

本申请要求2007年10月1日提交的日本专利申请No.2007-257707的优先权，该日本专利申请的内容通过引用包含于此。

Claims

1.一种燃油箱，其包括：

箱壳，其具有底部和位于所述底部中的洼部，所述洼部在所述燃油箱的内部提供立起部，所述立起部形成主燃油室和副燃油室，所述主燃油室和所述副燃油室在所述燃油箱的比所述立起部高的空间中连结；

所述燃油箱的特征在于，其还包括：

第一排气阀，其用于使所述燃油箱排气，所述第一排气阀被构成为当所述主燃油室中的燃油面等于或高于第一预定填充面时，所述第一排气阀关闭，所述第一排气阀被布置在所述主燃油室中，所述第一预定填充面低于所述主燃油室的最高填充面；以及

第二排气阀，其用于使所述燃油箱排气，所述第二排气阀被构成为当所述副燃油室中的燃油面等于或高于第二预定填充面时，所述第二排气阀关闭，所述第二排气阀被布置在所述副燃油室中，所述第二预定填充面低于所述副燃油室的最高填充面。

2.根据权利要求1所述的燃油箱，其特征在于，所述主燃油室的位于所述第一预定填充面和所述主燃油室的最高填充面之间的第一空间部分的容积等于或大于所述副燃油室的位于所述第二预定填充面和所述副燃油室的最高填充面之间的第二空间部分的容积。

3.根据权利要求1所述的燃油箱，其特征在于，所述燃油箱包括为燃油进入所述主燃油室提供入口的燃油箱注入管。

4.根据权利要求3所述的燃油箱，其特征在于，在加燃油过程中，当所述主燃油室中的燃油面位于所述主燃油室的最高填充面时，在所述副燃油室中的燃油面达到所述第二预定填充面时所述燃油箱被充满。

5.根据权利要求3或4所述的燃油箱，其特征在于，在加燃油过程中，当所述副燃油室中的燃油面等于或高于所述第二预定填充面时，在所述主燃油室中的燃油面达到所述第一预定填充面时所述燃油箱被充满。

6.一种用于在加燃油过程中控制燃油箱的填充的系统，所述燃油箱具有主燃油室、副燃油室和由多个平面构成的底部，其特征在于，所述系统包括：

第一加燃油排气阀，其具有出口，所述第一加燃油排气阀被布置在所述燃油箱的所述主燃油室内，并且被构成为当所述底部的所述多个平面中的第一平面上的所述主燃油室中的燃油面等于或高于第一预定填充面时所述第一加燃油排气阀通过处于关闭位置而产生响应，所述第一预定填充面低于所述主燃油室的最高填充面；

第二加燃油排气阀，其具有出口，所述第二加燃油排气阀被布置在所述燃油箱的所述副燃油室内，并且被构成为当所述底部的所述多个平面中的第二平面上的所述副燃油室中的燃油面等于或高于第二预定填充面时所述第二加燃油排气阀通过处于关闭位置而产生响应，所述第二预定填充面低于所述副燃油室的最高填充面；以及

管道，其连接所述第一燃油排气阀的所述出口和所述第二燃油排气阀的所述出口，所述管道从所述底部的所述多个平面中的最高平面的上方通过。

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述第一预定填充面和所述第二预定填充面低于所述底部的所述多个平面的所述最高平面。

8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述第一预定填充面不同于所述第二预定填充面。

9.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述第一加燃油排气阀和所述第二加燃油排气阀是漂浮操作的。

10.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述燃油箱的所述底部具有鞍状构造。

11.一种用于在加燃油过程中控制燃油箱的填充的方法，所述燃油箱具有主燃油室、副燃油室和由多个平面构成的底部，其特征在于，所述方法包括：

在所述燃油箱的所述主燃油室内布置具有出口的第一加燃油排气阀，从而当所述底部的所述多个平面中的第一平面上的所述主燃油室中的燃油面等于或高于第一预定填充面时所述第一加燃油排气阀通过处于关闭位置而产生响应，所述第一预定填充面低于所述主燃油室的最高填充面；

在所述燃油箱的所述副燃油室内布置具有出口的第二加燃油排气阀，从而当所述底部的所述多个平面中的第二平面上的所述副燃油室中的燃油面等于或高于第二预定填充面时所述第二加燃油排气阀通过处于关闭位置而产生响应，所述第二预定填充面低于所述副燃油室的最高填充面；

在所述底部的所述多个平面中的最高平面的上方布置连接所述第一燃油排气阀的所述出口和所述第二燃油排气阀的所述出口的管道。

12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述第一预定填充面和所述第二预定填充面低于所述底部的所述多个平面中的所述最高平面。

13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述主燃油室的位于所述第一预定填充面和所述底部的所述多个平面中的所述最高平面之间的第一空间部分的容积等于或大于所述副燃油室的位于所述第二预定填充面和所述底部的所述多个平面中的所述最高平面之间的第二空间部分的容积。