CN103993995B - 燃料罐结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种燃料罐结构，所述燃料罐结构包括：燃料罐；过滤罐，其吸附在燃料罐内的蒸发的燃料，并且在蒸发的燃料吸附之后释放蒸气；满罐调节阀，其在所述燃料罐内，由于当所述燃料罐内的燃料液面达到预先设定的满罐液位时浮子浮在燃料中，所述满罐调节阀变成关闭状态；联通管，其经由所述满罐调节阀将所述燃料罐和所述过滤罐联通；横截面面积可变阀，当从所述燃料罐的内侧施加的罐内压力上升时，所述横截面面积可变阀减小朝向所述浮子流动的蒸气的流动路径的横截面面积；以及抑制构件，其定位在所述横截面面积可变阀与所述浮子之间，并且所述抑制构件抑制来自所述横截面面积可变阀的空气流直接抵接所述浮子。

Description

燃料罐结构

技术领域

本发明涉及一种燃料罐结构。

背景技术

日本专利申请公开第2011-246031号（JP-A2011-246031）公开了一种如下结构作为燃料罐结构：在浮子下方设置有第二阀机构，并且设置有燃料切断阀，其中当从燃料罐内部接收到前往燃料切断阀的空气流时，关闭体减小引入端口的开口表面面积。

在JP-A2011-246031的结构中，在关闭体处设置有连接孔从而即使在阀关闭状态下也能确保通风。然而，在通向吸附燃料罐内的蒸发的燃料的过滤罐的流动路径被打开时（或类似情况），存在已经通过此连接孔的蒸气会作用于浮子的情况。在这些情况下，理想的是使得浮子不会不经意地关闭。

发明内容

考虑到上述情况，本发明的主题是提供如下燃料罐结构：在燃料罐的内部压力高的状态下，所述燃料罐结构能够抑制来自燃料罐的空气流作用在满罐调节阀上并且抑制满罐调节阀关闭。

本发明的第一方案的燃料罐结构具有：燃料罐，其能够在内部容纳燃料；过滤罐，其通过吸附剂吸附在燃料罐内的蒸发的燃料，并且在蒸发的燃料吸附之后，所述过滤罐将蒸气释放到大气中；满罐调节阀，其设置在所述燃料罐内，并且由于当所述燃料罐内的燃料液面达到预先设定的满罐液位时浮子浮在浮燃料中，所述满罐调节阀关闭；联通管，其经由所述满罐调节阀将所述燃料罐和所述过滤罐联通，并且在所述联通管处设置有能够通过控制而打开和关闭的密封阀；横截面面积可变阀，当从所述燃料罐的内侧施加的罐内压力上升时，所述横截面面积可变阀减小朝向所述浮子流动的蒸气的流动路径的横截面面积；以及抑制构件，其定位在所述横截面面积可变阀与所述浮子之间，并且所述抑制构件抑制来自所述横截面面积可变阀的空气流直接抵接所述浮子。

在本燃料罐结构中，在密封阀打开的状态下，燃料罐和过滤罐通过联通管联通。所以，包含燃料罐内的蒸发的燃料的蒸气可以被移动至所述过滤罐。

而且，在将燃料供应至燃料罐时，当燃料液面达到满罐液位时，浮子浮在燃料中并且满罐调节阀关闭。因此，要使得燃料罐内的蒸气不被排放到外部，并且要使得所供应的燃料能够从入口管等达到加油枪。

当从所述燃料罐的内侧施加的罐内压力上升时，横截面面积可变阀减小朝向所述浮子流动的蒸气的流动路径的横截面面积。相应地，即使密封阀在燃料罐的罐内压力为高的状态下被打开，从燃料罐内部流动至浮子的蒸气的流量也下降。

此外，抑制构件设置在横截面面积可变阀与所述浮子之间。抑制构件抑制来自横截面面积可变阀的空气流直接抵接浮子。相应地，可以抑制已经通过流动路径的燃料罐内的蒸气直接撞击浮子而使得浮子在阀关闭方向上移动。

由于上述原因，即使在燃料罐的罐内压力为高的状态下，也抑制了浮子向阀关闭侧移动，并且抑制了满罐调节阀的关闭。

在本发明的基于第一方案的第二方案的燃料罐结构中，所述横截面面积可变阀具有：分隔壁，其在所述流动路径的与所述抑制构件相比的上游侧处分隔所述蒸气的所述流动路径，并且在所述分隔壁中形成有开孔部；以及横截面面积可变阀主体，其设置在比所述分隔壁更靠近所述流动路径的所述上游侧的位置处；并且由于所述罐内压力的上升，所述横截面面积可变阀主体能够从与所述分隔分离的分离状态移动至与所述分隔壁接触的接触状态，并且所述横截面面积可变阀主体在所述分离状态中打开所述开孔部，并且在所述接触状态中部分地关闭所述开孔部。

相应地，在横截面面积可变阀主体的分离状态下，开孔部被打开，并且可以确保从燃料罐内部朝向浮子的蒸气的流动路径的横截面面积相当大。相反，当罐内压力增加并且横截面面积可变阀主体进入接触状态时，开孔部部分地被关闭，并且所以，能够可靠地降低从燃料罐内部至浮子的蒸气的流量。

在本发明的基于第一或第二方案的第三方案的燃料罐结构中，所述抑制构件具有：壁障部，其定位在所述横截面面积可变阀与所述浮子之间；以及侧壁部，其从所述壁障部竖立并且围绕所述浮子的周边。

也就是说，因为壁障部定位在蒸气的流动路径与浮子之间，借助于所述壁障部可以抑制来自燃料罐并且已经通过所述流动路径的蒸气直接撞击浮子。

而且，侧壁部从所述壁障部竖立并且围绕所述浮子的周边。因此，可以抑制来自所述燃料罐并且已经通过流动路径的蒸气撞击浮子的周边。

在本发明的基于第三方案的第四方案的燃料罐结构中，下流动孔形成在壁障部中并且引起壁障部上面的燃料向下流动。

相应地，可以使得已经在壁障部上面的积聚的燃料向下流动通过下流动孔。

因为本发明构造为上述结构，在燃料罐的罐内压力为高的状态下，可以抑制来自燃料罐的空气流作用在满罐调节阀上使满罐调节阀关闭。

附图简要说明

图1是示出了本发明的第一实施例的燃料罐结构的示意性结构图；

图2是以放大的方式示出了本发明的第一实施例的燃料罐结构的满罐调节阀和其附近的截面图；

图3是以放大的方式示出了本发明的第一实施例的燃料罐结构的满罐调节阀和其附近的截面图；

图4是以放大的方式示出了本发明的第一实施例的燃料罐结构的满罐调节阀和其附近的截面图；以及

图5是量化地示出本发明的第一实施例的罐内压力与流量之间的关系的图形。

具体实施方式

在图1中示出了本发明的第一实施例的燃料罐结构12。而且，在图2中以截面图示出了构成燃料罐结构12的满罐调节阀24和其附近。

燃料罐结构12具有内部能够容纳燃料的燃料罐14。入口管16的下端部连接至燃料罐的上部。在入口管16的上端部处的开口部是加油口16H。加油枪插置在加油口16H中并且燃料能够供应至燃料罐14。入口管16的加油口16H通常被油箱加油管盖(fuel cap)26打开和关闭。在加油的时候，油箱加油管盖26被加油操作员等移走。

油箱盖（fuel lid）28设置在车身的面板处且在油箱加油管盖26的外侧处。当设置在车厢等内的油箱盖打开开关30被操作从而打开油箱盖28并且此信息被发送至控制装置32时，控制装置32在后文描述的预定条件下打开油箱盖28。油箱盖28的打开/关闭状态被盖打开/关闭传感器34感测，并且所感测到的信息被发送至控制装置32。

罐内压力传感器36设置在燃料罐14处。由罐内压力传感器36感测到的罐内压力的信息被发送至控制装置32。

容纳诸如活性炭等吸附剂的过滤罐18设置在燃料罐14的外部处。燃料罐14的内部处的蒸气层和过滤罐18通过联通管20连接，并且能够使燃料罐14内的蒸气流入过滤罐18中。已经流入的蒸气内的蒸发的燃料被过滤罐18的吸附剂吸附。未被吸附的蒸气成分（空气成分）从大气联通管22被排放到大气中。

过滤罐18和发动机38通过清污管40连接。由于发动机38的负压在后文描述的密封阀48关闭的状态下被施加至过滤罐18，所以空气从大气联通管22被引入，并且已经被吸附剂吸附的蒸发的燃料可以被释放出（清污）。释放出的蒸发的燃料被传送至发动机38并且被燃烧。

密封阀48设置在联通管20的中途。在本实施例中，密封阀48是电磁阀，并且其打开和关闭的控制由控制装置32执行。在密封阀48打开的状态下，燃料罐14内的蒸气可以通过联通管20移动至过滤罐18，而在密封阀48关闭的状态下，蒸气的移动变得不可能。

满罐调节阀24设置在联通管20的下端处，从而定位在燃料罐14的内部的上部处。

如图2和图3详细地所示，本实施例的满罐调节阀24具有大体上圆柱管状的阀外壳42。抑制构件50设置在阀外壳42内，所述抑制构件50大体上呈圆柱管状并且其顶面是开口的。

如后文所述，抑制构件50的底部是基本上呈圆盘状的壁障部50A并且定位在浮子44和横截面面积可变阀60的通道64C（蒸气的流动路径FP）之间。呈圆柱管状的侧壁部50B从所述壁障部50A的周边竖立。

侧壁部50B围绕浮子44的周边，并且抑制蒸气从横向撞击浮子44。

未图示出的联通孔形成在侧壁部50B中。随着燃料罐14内的液位上升，一些燃料FE从此联通孔流入到抑制构件50的内部。

而且，壁障部50A具有向中央逐渐下降形状（大体上碗状）的底面，并且下流动孔50C形成为穿过壁障部50A的中央。抑制构件50的内部处的燃料向下流动通过下流动孔50C，并且被排放到抑制构件50的外部（下方）。

浮子44布置在抑制构件50内。在燃料罐14内的燃料FE的液面达到满罐液位FL之前，存在在抑制构件50内没有燃料的状态，如图2和图3所示。在这种状态下，浮子44被壁障部50A支撑而没有浮在燃料中。

与之相反，当燃料FE达到满罐液位FL时，如图4所示，燃料FE流入到抑制构件50中。则变成浮子44浮在燃料FE中的状态，并且满罐调节阀24进入关闭状态。在满罐调节阀24关闭的状态下，联通管20被浮子44关闭，并且因此，蒸气从燃料罐14通过联通管20朝向过滤罐18的移动被阻止。

横截面面积可变阀60布置在满罐调节阀24下方。横截面面积可变阀60具有圆柱套管状的套管部60C、大体上呈圆盘状并且形成套管部60C的下底的下底部60B、以及形成套管部60C的上底的上底部60A。

套管部60C被制成与满罐调节阀24的阀外壳42连续的形状。横截面面积可变阀60由于锚固部60D可以被安装至满罐调节阀24，所述锚固部设置在套管部60C处，被锚固在设置于阀外壳42处的被锚固部42D上。

上底部60A是分隔壁并且在抑制构件50的壁障部50A的上游侧（在图2至图4中下侧）分隔蒸气的流动路径。通孔62A形成在上底部60A中。在通孔62A打开的状态下，蒸气从上底部60A的上游侧向下游侧的移动是可能的。

通孔62B形成在下底部60B中，并且蒸气从燃料罐14的内部向横截面面积可变阀60的内部移动是可能的。

横截面面积可变阀主体64布置套管部60C中。通道64C形成在横截面面积可变阀主体64的中央，所述通道在竖直方向上穿过横截面面积可变阀主体64。

燃料罐14的罐内压力被向上施加至横截面面积可变阀主体64（在阀关闭方向上）。在燃料罐14的罐内压力小于或者等于比罐密封压力低的预定值的状态下，如图2所示，横截面面积可变阀主体64不在阀关闭方向上（向上方向）移动并且被下底部60B支撑，所述罐密封压力将在下文中描述（参照图5中的图形）。在这种状态（分离状态）下，在蒸气的大体的流动路径FP处，存在从通孔62B经由套管部60C侧和通孔62A并且到达满罐调节阀24的阀外壳42的内部的路径，以及从通道64C的内部通过通孔62A的路径。

相反，当燃料罐14的罐内压力超过预定值时（但是小于或等于罐密封压力），如图3所示，横截面面积可变阀主体64在阀关闭方向上（向上方向）移动，并且从下方接触上底部60A。在这种状态下（接触状态），通孔62A（开口部）被部分地阻塞。而且，蒸气的大体的流动路径FP仅仅为通道64C内部，并且流动路径FP的横截面面积变小。

导向套管66从下底部60B的中央向上竖立。横截面面积可变阀主体64的通道64C容纳在导向套管66内。在横截面面积可变阀主体64竖直地移动时，横截面面积可变阀主体64在横向上的咔嗒声和偏置被抑制。

如图1所示，联通管20的下端部的附近在燃料罐14内被分叉，以便构造出分叉管20D。切断阀56设置在分叉管20D的下端处。切断阀56设置在燃料罐14内且在高于满罐调节阀24的位置处。

当燃料罐14的罐内压力上升并且超出预定值时，切断阀56被打开并且燃料罐14内的蒸气可以流入到过滤罐18中。例如，即使满罐调节阀24通过打开切断阀56而被关闭，燃料罐14内的蒸气也可以移动至过滤罐18。由于这个原因，燃料罐14的罐内压力的过度上升被抑制。

接下来描述本实施例的燃料罐结构12的操作。

在燃料罐结构12处，通过关闭密封阀48，燃料罐14可以被制成不透气的。通过将燃料罐14制成不透气的，包含蒸发的燃料的蒸气不会向过滤罐18移动，并且因此减轻了在过滤罐18处吸附蒸发的燃料的负担。

当将燃料供应至燃料罐14时，加油操作员首先推动油箱盖打开开关30。在这个时候，控制装置32将密封阀48设置为打开状态下，并且使燃料罐14内的蒸气可以移动至过滤罐18。然后，在罐内压力传感器36感测到燃料罐14的罐内压力已经降低至小于或等于预定值的情况下，控制装置32打开油箱盖28。如果油箱盖28被打开，则加油操作员可以从加油口16H移走油箱加油管盖26并且供应燃料。

此处，作为比较示例，考虑未设置有横截面面积可变阀60的燃料罐结构。注意除了横截面面积可变阀60之外，比较示例具有与第一实施例大体上相同的结构。

在比较示例的燃料罐结构中，当密封阀48被打开时，如果燃料罐的罐内压力太高，则大量的蒸气会从燃料罐供应至满罐调节阀。因此，存在浮子将被蒸气推动并且在阀关闭方向上（向上方向）移动并且满罐调节阀将被关闭的担忧。如果满罐调节阀被关闭，燃料罐内的罐内压力不能降低，并且所以，油箱盖未被控制装置打开并且不可能加油。

在图5中量化地示出了燃料罐14的罐内压力与从燃料罐14通过联通管20向过滤罐18流动的蒸气的流量（每单位时间流动的量）之间的关系。在此图形中，双点划线L1示出了横截面面积可变阀60处于打开状态时的情况，虚线L2示出了横截面面积可变阀60处于关闭状态时的情况。在本实施例中，横截面面积可变阀60处于打开状态直到罐内压力达到阀关闭压力TP，并且当罐内压力超过阀关闭压力TP时，横截面面积可变阀60进入关闭状态。相应地，如图5中的实线L3所示，罐内压力与流量之间的关系示出如下行为：在阀关闭压力TP的任一侧处不同。相反，因为比较示例的结构不具有横截面面积可变阀60，罐内压力和流量为双点划线L1示出的关系（或者接近于此的关系）。

注意，在此图形中，“罐密封压力”是罐内压力的阈值，在此处密封阀48被关闭并且燃料罐14维持在不透气的状态。当被罐内压力传感器36感测的罐内压力小于或等于此罐密封压力时，控制装置32将密封阀48维持在关闭状态，但是当罐内压力超过罐密封压力时，控制装置32打开密封阀48。而且，“阀打开极限”在本图形中是流量，使得当流动通过联通管20的蒸气的流量小于或等于此阀打开极限时，满罐调节阀24被打开，但是在超过此阀打开极限的流量处，存在满罐调节阀24将被关闭的担忧。

如从此图形可以理解的，当罐内压力变成高时，蒸气的流量也大。在比较示例的燃料罐结构中，伴随罐内压力的快速地上升的蒸气流量的量将大量地增加。尤其是，在本图形示出的示例中，在罐内压力达到罐密封压力之前，蒸气流量达到阀打开极限。而且，由于流量达到阀打开极限，浮子24上面和下面的压力差也变大，并且存在满罐调节阀24将关闭的担忧。在本实施例的燃料罐结构12中，当燃料罐14的罐内压力小于或等于图5中示出的阀关闭压力TP时，横截面面积可变阀主体64不会在阀关闭方向上（向上方向）移动。相应地，蒸气流量不超过满罐调节阀24的阀打开极限，并且所以，满罐调节阀24未被关闭，并且燃料罐24内的蒸气穿过联通管20并且向过滤罐18移动。

此后，当罐内压力超过阀关闭压力TP时，横截面面积可变阀主体64在阀关闭方向上（向上方向）移动，并且蒸气的大体上的流动路径变成通道64C。因为蒸气的流动路径的横截面面积变得更小，所以即使罐内压力为高，与比较示例的燃料罐结构相比较，蒸气流量为低。通过以此方式抑制流量，与比较示例的燃料罐结构相比，更强地抑制了满罐调节阀24的关闭。

此外，在本实施例中，从燃料罐14通过通道64C向满罐调节阀24的浮子44流动的蒸气撞击抑制构件50的壁障部50A，并且所以，抑制了此蒸气直接撞击浮子44。相应地，抑制了浮子44被已经流动通过通道64C的蒸气在阀关闭方向上（向上方向）向上推动。

由于满罐调节阀24的关闭以此方式被抑制，燃料罐14中的蒸气流动通过联通管20至过滤罐18，并且燃料罐14的罐内压力降低。然后，当罐内压力变成小于或等于预定值时，控制装置32打开油箱盖28，并且所以，加油操作员可以移走油箱加油管盖26并且将燃料供应至燃料罐14。

注意，在本实施例中，抑制构件50不仅具有壁障部50A，而且还具有定位在浮子44侧处的侧壁部50B。相应地，抑制了在浮子44竖直地移动时，浮子44在横向上的偏置。尤其是，抑制了已经通过通道64C的蒸气从横向环绕并且撞击浮子44使得浮子44不经意地在横向上移动。

即使在除了如上所述的加油期间，如果罐内压力超过罐密封压力，则通常情况是：控制装置32打开密封阀48（为了实现“压力释放”）从而抑制罐内压力的过度上升。在比较示例的燃料罐结构中，当密封阀48在罐内压力超过罐密封压力的状态下被打开时，蒸气流量超过阀打开极限，并且所以，存在满罐调节阀24将被关闭的担忧。相反，在第一实施例的燃料罐结构12中，即使罐内压力达到罐密封压力，蒸气流量不会达到阀打开极限。而且，抑制了浮子44被已经流动通过通道64C的蒸气在阀关闭方向上（向上方向）向上推动。由于这些原因，满罐调节阀24的关闭被抑制，并且所以，燃料罐14内的蒸气可以从联通管20流至过滤罐18并且燃料罐14内部的压力可以被降低。

如果在罐内压力为高的状态下仅仅为了限制蒸气流量，优选的是，通道64C的打开表面面积被制造得小。然而，如果开口表面面积被制造得太小，从燃料罐14移动至过滤罐18的蒸气的流量变得太小，并且因此，在满罐调节阀24打开的状态下，需要长时间来降低罐内压力并且用于加油。因此，尽管满足在密封阀48打开时满罐调节阀24不关闭的条件，优选的是确定通道64C的打开表面面积使得可以在降低罐内压力的时候和在加油的时候充分地确保联通管24的流量。

Claims (2)

1.一种燃料罐结构，包括：

燃料罐，其能够在内部容纳燃料；

过滤罐，其通过吸附剂吸附在所述燃料罐内的蒸发的燃料，并且在蒸发的燃料吸附之后，所述过滤罐将蒸气释放到大气中；

满罐调节阀，其设置在所述燃料罐内，并且由于当所述燃料罐内的燃料液面达到预先设定的满罐液位时浮子浮在燃料中，所述满罐调节阀变成关闭状态；

联通管，其经由所述满罐调节阀将所述燃料罐和所述过滤罐联通，并且在所述联通管处设置有能够通过控制而打开和关闭的密封阀；

横截面面积可变阀，当从所述燃料罐的内侧施加的罐内压力上升时，所述横截面面积可变阀减小朝向所述浮子流动的蒸气的流动路径的横截面面积；以及

抑制构件，其定位在所述横截面面积可变阀与所述浮子之间，并且所述抑制构件抑制来自所述横截面面积可变阀的空气流直接抵接所述浮子，其中所述抑制构件包括：

壁障部，其定位在所述横截面面积可变阀与所述浮子之间；以及

侧壁部，其从所述壁障部竖立并且围绕所述浮子的周边，

其中所述横截面面积可变阀包括：

上底部；从所述上底部向下延伸并位于蒸气的流动路径的上游侧的套管部；形成所述套管部的下底的下底部；以及布置在所述套管部内的横截面面积可变阀主体，

所述上底部是分隔壁并且在所述抑制构件的所述上游侧分隔所述蒸气的流动路径，并且开口部形成在所述上底部中，

所述横截面面积可变阀主体移动以便与所述上底部分离并且由于所述燃料罐的内部压力的增加而与所述上底部接触，

在分离状态中，所述横截面面积可变阀主体由所述下底部支撑并且所述开口部是打开的，并且

在接触状态中，所述开口部被所述横截面面积可变阀主体部分地阻塞。

2.根据权利要求1所述的燃料罐结构，包括下流动孔，其形成在所述壁障部中并且引起所述壁障部上面的燃料向下流动。