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BEREICH DER ERFINDUNG
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Die Erfindung betrifft im Allgemeinen ein Dampfablasssystem, welches eine Kraftstofftank-Absperrventil-Anordnung besitzt, welche mit einem Drucksensor integriert ist, ebenso wie ein Kanisterbelüftungsventil, wobei die Kraftstofftank-Absperrventil-Anordnung einen Verrieglungsmechanismus besitzt, welcher die Kraftstofftank-Absperrventil-Anordnung in einer offenen Position oder einer geschlossenen Position aufrechterhält, wenn kein Strom benutzt wird.
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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Gegenwärtige Kraftstoffsysteme für Fahrzeuge beinhalten ein Ventil, welches sich öffnet und schließt, um zu gestatten, dass Dampf bzw. Verdunstung aus dem Kraftstofftank austritt, wenn der Tank wieder befüllt wird. Der Dampf strömt von dem Kraftstofftank durch das Ventil und in einen Kanister, wo der Dampf gespeichert wird, bis er zurück in die Einlassöffnung der Maschine bzw. des Motors abgegeben wird. Das Ventil ist auch in der Lage, eine Entspannung vom Vakuumdruck bereitzustellen, welcher sich in dem Kraftstofftank aufbaut, wenn die Kraftstoffpegel während des Betriebes des Fahrzeugs abnehmen und fungiert auch dazu, den Kraftstofftank hermetisch zwischen dem Kraftstofftank und dem Dampfspeicherkanister zu schließen.
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Das Ventil wird typischerweise betrieben, indem eine Auslöseeinrichtung benutzt wird, wie zum Beispiel ein Hubmagnet bzw. ein Elektromagnet, welcher mit Energie versorgt wird, um das Ventil zu öffnen und das Ventil in einer offenen Position zu halten, während das Fahrzeug wieder betankt wird. Aktuelle Designs für Elektromagnete, welche für diese Anwendungen benutzt werden, verbleiben unter Spannung, während das Ventil geöffnet wird, während der Zeit, bei welcher das Fahrzeug wieder betankt wird. Dabei zieht Leistung aus der Batterie und reduziert den Gesamtwirkungsgrad des Fahrzeugs. Zusätzlich müssen der Kraftstofftank und der Teilbereich des Luftstromsystems außerhalb des Kraftstofftanks auf Lecks hin geprüft werden, so dass das Luftstromsystem auch hermetisch mit einem Ventil auf der Frischluftseite des Kanisters verschlossen sein muss, wie zum Beispiel ein Belüftungsventil. Diese Ventile müssen auch geprüft werden, um sicherzustellen, dass sie richtig funktionieren und dass ihre Positionen (z. B. offen oder geschlossen) mit minimalen Kosten verifiziert werden können. Diese Art des diagnostischen Testens kann erforderlich sein, wenn die Ventile das erste Mal an einem Fahrzeug installiert werden (während des Herstellungsprozesses oder nach der Reparatur), oder nachdem die Batterie abgeklemmt worden war.
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Entsprechend gibt es eine Notwendigkeit für eine Ventilanordnung, welche in der Lage ist, in einer offenen Position zu verbleiben, während das Fahrzeug wieder betankt wird, um dem Dampf zu gestatten, aus dem Kraftstofftank zu strömen, während zur gleichen Zeit der Betrag an Energie minimiert wird, welcher benutzt wird, um das Ventil in einer offenen Position aufrechtzuerhalten. Es besteht auch eine Notwendigkeit, dass eine Ventilanordnung, welche die aktuellen Packungsanforderungen erfüllt, und welche in der Lage ist, Diagnosetests durchzuführen, sicherstellt, dass die Ventile korrekt nach der Installation arbeiten, oder nachdem die Batterie abgeklemmt worden war.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung ist eine Art von Luftstromsystem, oder spezieller ausgedrückt, ein Dampfablasssystem, welches ein Tank-Absperrventil und ein Kanister-Belüftungsventil besitzt, wobei jedes Ventil einen Verriegelungs- bzw. einrastenden Mechanismus beinhaltet, um die Ventile in einer offenen Position zu halten. Ein Diagnosetest wird an dem Dampfbelüftungssystem durchgeführt, um sicherzustellen, dass jedes der Ventile korrekt arbeitet. Das Benutzen von Einrastventilen bei diesen Anwendungen reduziert das Abziehen von Elektrizität aus der Batterie und reduziert die elektrische Interferenz mit integrierten Drucksensoren. Der Kraftstofftank ist durch das Tank-Absperrventil zwischen dem Kraftstofftank und einem Dampfspeicherkanister hermetisch abgeschlossen, und das Kanister-Belüftungsventil stellt ein hermetisches Abschließen zwischen dem Kanister und der Atmosphäre bereit und steuert das Belüften des Kanisters. Der Diagnosetest wird durchgeführt, indem das Tank-Absperrventil und das Kanister-Belüftungsventil unter unterschiedlichen Betriebsbedingungen benutzt werden.
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Das Tank-Absperrventil reduziert den Leistungsverbrauch von der Batterie, während das Ventil entweder in einer offenen Position oder in einer geschlossenen Position gehalten wird, und benutzt nur einen kurzen, einzelnen Puls an Spannung, um den Zustand des Ventils zu ändern. Am häufigsten wird das Ventil während des Wiederbetankens offen gehalten. Während des Wiederbetankens ist der Motor typischerweise abgeschaltet. Das Ventil wird wegen des Einrastmechanismus ohne Batterieleistung offen gehalten. Ein Elektromagnet, welcher mit dem Einrast-mechanismus benutzt wird, vermeidet, dass kontinuierlich Batterieleistung benutzt werden muss.
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Diese Erfindung beschreibt die bordseitige Diagnoseprüfung, welche benutzt wird, um sicherzustellen, dass die Ventile korrekt funktionieren. Die Erfindung stellt auch ein Verfahren bereit, um sowohl die Funktionalität als auch den aktuellen Zustand der Ventile (z. B. offen oder geschlossen) sicherzustellen, wobei nur die Drucksensoren benutzt werden, welche ein Teil des Dampfbelüftungssystems sind.
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In einer Ausführungsform ist die vorliegende Erfindung ein Verriegelungsmechanismus für ein Kraftstofftank-Absperrventil. Der Verriegelungsmechanismus beinhaltet eine Spule, eine Wicklung, welche im Wesentlichen die Spule umgibt, und einen inneren Statoreinsatz, welcher teilweise durch die Spule umgeben ist. Ein Läufer ist wenigstens teilweise von dem inneren Statoreinsatz umgeben und besitzt einen großen Durchmesser-Teilbereich und einen kleinen Durchmesser-Teilbereich. Eine einrastende Klinke ist an einen Teilbereich des kleinen Durchmesser-Teilbereichs der Armatur angeschlossen, so dass die einrastende Klinke sich mit der Armatur bewegt. Ein Einrastmechanismus umgibt im Wesentlichen einen Teilbereich des kleinen Durchmesser-Teilbereichs der Armatur und wird selektiv mit der einrastenden Klinke in Eingriff gebracht.
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Eine Federtasse bzw. ein Federteller umgibt auch im Wesentlichen einen Teil des kleinen Durchmesser-Teilbereichs der Armatur, und der Federteller ist benachbart zu dem Einrastmechanismus. Eine Lastfeder ist zwischen dem inneren Statoreinsatz und dem Federteller angeordnet, so dass die Lastfeder in Berührung mit dem Federteller ist und den Federteller weg von dem inneren Statoreinsatz vorspannt. Eine Rückstellfeder umgibt auch im Wesentlichen den Teil des kleinen Durchmesser-Teilbereichs der Armatur, so dass die Rückstellfeder zwischen dem großen Durchmesserteilbereich der Armatur und dem Federteller angeordnet ist. Die Rückstellfeder spannt den Federteller weg von dem großen Durchmesser-Teilbereich der Armatur vor.
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Es gibt auch einen Reservoir-Hohlraum bzw. Vorratshohlraum, und das Ventil, der Ventilsitz, die einrastende Klinke, der Einrast-Mechanismus und der Federteller sind alle in dem Vorratshohlraum angeordnet. Ein Spritzguss-Anordnungshohlraum ist in fluider Kommunikation mit dem Vorratshohlraum, und die Wicklung und die spule sind benachbart zu dem Spritzguss-Anordnungshohlraum. Eine Führung ist auch in dem Vorratshohlraum platziert. Die Führung ist in Berührung mit und benachbart zu der Spule, und der Einrastmechanismus wird selektiv mit der Führung in Eingriff gebracht.
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Der kleine Durchmesser-Teilbereich der Armatur ist mit einem Ventil verbunden. Das Ventil ist in Berührung mit einem Ventilsitz, wenn das Ventil in einer geschlossenen Position ist, und das Ventil wird weg von dem Ventilsitz bewegt, dann ist das Ventil in einer offenen Position. Die Wicklung wird mit Energie versorgt, um die Armatur und das Ventil weg von dem Ventilsitz zu bewegen, gegen die Kraft der Lastfeder und der Rückstellfeder, wenn die einrastende Klinke mit dem Einrastmechanismus im Eingriff ist, und das Ventil in Berührung mit dem Ventilsitz und in der geschlossenen Position ist. Wenn die Armatur, das Ventil und die einrastende Klinke weit genug weg von dem Ventilsitz bewegt werden, dreht sich der Einrastmechanismus um die Armatur und kommt in Eingriff mit der Führung, wobei er das Ventil in der offenen Position hält, wenn die Wicklung dann mit Energie versorgt wird.
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Wenn das Ventil in der offenen Position ist, wird die Wicklung wieder mit Energie versorgt, um die Armatur, das Ventil und den Einrastmechanismus weg von der Führung zu bewegen, so dass der Einrastmechanismus sich von der Führung trennt, sich um die Armatur dreht und wieder mit der einrastenden Klinke in Eingriff geht. Wenn die Spule dann wieder von der Energie getrennt wird, bewegt sich das Ventil in die geschlossene Position.
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In einer Ausführungsform ist das Kraftstoff-Absperrventil in fluider Kommunikation mit einem Kraftstofftank und einem Kanister, und das Ventil wird zwischen der offenen Position und der geschlossenen Position gewechselt, um den Vakuumdruck in dem Kraftstofftank und das Strömen des Ablassdampfs von dem Kraftstofftank zu dem Kanister zu steuern.
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In einer Ausführungsform beinhaltet der Federteller einen inneren zylindrischen Teilbereich, welcher am nächsten zu dem Einrastmechanismus platziert ist, einen zentralen Flansch, welcher integral mit dem inneren zylindrischen Teilbereich gebildet ist, und einen äußeren zylindrischen Teilbereich, welcher integral mit dem zentralen Flansch gebildet ist, dass der äußere zylindrische Teilbereich durch das Teil der Lastfeder umschrieben ist. Ein äußerer Flansch ist integral mit dem äußeren zylindrischen Teilbereich gebildet, und die Lastfeder ist in Berührung mit dem äußeren Flansch. Die Lastfeder ist zwischen dem äußeren Flansch und dem inneren Statoreinsatz angeordnet und spannt den Federteller und den Einrastmechanismus weg von dem inneren Statoreinsatz vor, so dass das Ventil in Richtung einer geschlossenen Position vorgespannt wird, wenn der Einrastmechanismus mit der einrastenden Klinke in Eingriff geht.
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Eine erste Vielzahl von Zähnen ist als Teil der einrastenden Klinke gebildet, eine zweite Vielzahl von Zähnen und eine Vielzahl von Schlitzen sind als Teil der Führung gebildet, und eine Vielzahl von einrastenden Zähnen ist als Teil des Einrastmechanismus gebildet. Jeder der Vielzahl von einrastenden Zähnen ist in einem entsprechenden aus der Vielzahl von Schlitzen angeordnet und ist in Eingriff mit der ersten Vielzahl von Zähnen, wenn das Ventil in der geschlossenen Position ist. Die Vielzahl der einrastenden Zähne wird von der Vielzahl der Schlitze zurückbewegt und mit der zweiten Vielzahl von Zähnen in Eingriff gebracht, wenn das Ventil in der offenen Position ist.
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Zusätzlich sind die Vielzahl der Zähne relativ zu der zweiten Vielzahl der Zähne angeordnet, so dass, wenn das Ventil in der geschlossenen Position ist und die Wicklung mit Energie versorgt wird, die einrastende Klinke und der Einrastmechanismus weg von dem Ventilsitz bewegt werden, so dass die erste Vielzahl der Zähne die Vielzahl der einrastenden Zähne aus der Vielzahl der Schlitze bewegt, wobei der Einrastmechanismus veranlasst wird, dass er sich relativ zu der Armatur dreht, und mit der zweiten Vielzahl von Zähnen in Eingriff geht, wenn die Wicklung von der Energie getrennt wird, wobei der ersten Vielzahl von Zähnen gestattet wird, sich von der Vielzahl der einrastenden Zähne zu trennen.
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Wenn die Vielzahl der einrastenden Zähne mit der zweiten Vielzahl der Zähne in Eingriff geht und das Ventil in der geöffneten Position ist, wird die Wicklung wieder mit Energie versorgt, um die erste Vielzahl der Zähne mit den einrastenden Zähnen wieder in Eingriff zu bringen, so dass die Vielzahl der einrastenden Zähne von der zweiten Vielzahl der Zähne getrennt wird, was den Einrast-Mechanismus veranlasst, sich relativ zu der Armatur zu drehen, wobei jedem der Vielzahl der einrastenden Zähne gestattet wird, sich in einen der entsprechenden Vielzahl von Schlitzen zurückzubewegen, was dann der Armatur und dem Ventil gestattet, sich in Richtung und in Berührung mit dem Ventilsitz zu bewegen, wenn die Wicklung wieder von der Energie getrennt wird, wobei das Ventil zurück in die geschlossene Position platziert wird.
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Es gibt auch eine Vielzahl von einrastenden Keilen, welche als Teil der einrastenden Klinke gebildet ist, und jeder aus der Vielzahl der einrastenden Keilschlitten ist in einem der Vielzahl von Schlitzen platziert, wenn die einrastende Klinke sich relativ zu der Führung bewegt.
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Weitere Bereiche der Anwendbarkeit der vorliegenden Erfindung werden aus der detaillierten Beschreibung offensichtlich, welche hier nachfolgend bereitgestellt wird. Es sollte davon ausgegangen werden, dass die detaillierte Beschreibung und spezielle Beispiele, während diese die bevorzugte Ausführungsform der Erfindung anzeigen, nur dem Zweck der Erläuterung dienen sollen und es nicht beabsichtigt ist, dass sie den Umfang der Erfindung eingrenzen.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Die vorliegende Erfindung wird vollständiger aus der detaillierten Beschreibung und den beigefügten Zeichnungen verstanden, in welchen:
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1 eine Zeichnung des Dampfablasssystems für ein Fahrzeug ist, welches wenigstens ein Ventil besitzt, welches einen Verriegelungsmechanismus beinhaltet, entsprechend zu Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung;
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2 eine perspektivische Ansicht einer Absperrventilanordnung ist, entsprechend zu Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung;
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3 ein Graph ist, welcher die Spannung in Abhängigkeit der Ventilposition einer Absperrventilanordnung darstellt, entsprechend zu Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung;
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4 eine Abschnittsseitenansicht einer Absperrventilanordnung ist, entsprechend zu Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung;
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5A eine perspektivische Ansicht eines Verriegelungsmechanismus ist, welcher als Teil einer Tank-Absperrventilan-Ordnung benutzt wird, entsprechend zu Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung;
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5B eine Abschnittsseitenansicht eines Verriegelungsmechanismus ist, welcher als Teil einer Tank-Absperrventilan-Ordnung benutzt wird, entsprechend zu Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung;
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6A eine erste Zeichnung eines Verriegelungsmechanismus ist, welcher als Teil einer Absperrventilanordnung benutzt wird, wobei das Tank-Absperrventil in einer geschlossenen Position ist, entsprechend zu Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung;
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6B eine Zeichnung eines Verriegelungsmechanismus ist, welcher als Teil eines Tank-Absperrventils benutzt wird, wobei der Verriegelungsmechanismus konfiguriert ist, so dass das Tank-Absperrventil in eine offene Position bewegt wird, entsprechend zu Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung;
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6C eine Zeichnung eines Verriegelungsmechanismus ist, welcher als Teil eines Tank-Absperrventils benutzt wird, wobei der Verriegelungsmechanismus so konfiguriert ist, dass das Tank-Absperrventil in einer offenen Position gehalten wird, entsprechend zu Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung;
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6D eine erste Zeichnung eines Verriegelungsmechanismus ist, welcher als Teil eines Tank-Absperrventils benutzt wird, wobei der Verriegelungsmechanismus so konfiguriert ist, dass das Tank-Absperrventil von einer offenen Position freigegeben wird, entsprechend zu Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung;
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6E eine zweite Zeichnung eines Verriegelungsmechanismus ist, welcher als Teil eines Tank-Absperrventils benutzt wird, wobei der Verriegelungsmechanismus so konfiguriert ist, dass das Tank-Absperrventil aus einer offenen Position freigegeben wird, entsprechend zu Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung;
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6F eine zweite Zeichnung eines Verriegelungsmechanismus ist, welcher als Teil eines Tank-Absperrventils benutzt wird, wobei das Tank-Absperrventil in einer geschlossenen Position ist, entsprechend zu Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung;
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7 ein Ablaufdiagramm ist, welches die Schritte besitzt, welche benutzt werden, um einen Diagnosetest an einem Dampfablasssystem unter einem ersten Satz von Betriebszuständen durchzuführen, entsprechend zu Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung;
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8 ein Ablaufdiagramm ist, welches die Schritte besitzt, welche benutzt werden, um einen Diagnosetest an einem Dampfablasssystem unter einem zweiten Satz an Betriebsbedingungen durchzuführen, entsprechend zu Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung;
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9 ein Ablaufdiagramm ist, welches die Schritte besitzt, welche benutzt werden, um einen Diagnosetest an einem Dampfablasssystem unter einem dritten Satz von Betriebsbedingungen durchzuführen, entsprechend zu Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung; und
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10 ein Ablaufdiagramm ist, welches die Schritte besitzt, welche benutzt werden, um einen Diagnosetest an einem Dampfablasssystem unter einem vierten Satz von Betriebsbedingungen durchzuführen, entsprechend zu Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Die folgende Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform(en) ist bzw. sind nur beispielhaft in ihrer Art, und es ist in keiner Weise beabsichtigt, die Erfindung, deren Anwendung oder Benutzen einzuschränken.
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Eine Zeichnung eines Dampfablasssystems entsprechend der vorliegenden Erfindung wird in 1 allgemein bei 10 gezeigt. Das System 10 beinhaltet einen Kraftstofftank 18, in welchem Kraftstoff 20 gespeichert wird. Der Kraftstofftank 18 ist in fluider Kommunikation mit einer Absperrventilanordnung, welche im Allgemeinen bei 22 in 1–2 gezeigt wird. Die Isolations-Ventilanordnung 22 beinhaltet ein Tank-Absperrventil 24, einen Drucksensor 26 und einen Temperatursensor 28. Das Ventil 24 ist durch das Gebrauchen einer ersten Rohrleitung 30 in fluider Kommunikation mit dem Kraftstofftank 18. Sowohl der Drucksensor 26 als auch der Temperatursensor 28 sind mit der Absperrventilanordnung 22 integriert, und sind in fluider Kommunikation mit der ersten Rohrleitung 30, zwischen dem Ventil 24 und dem Kraftstofftank 18.
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Das Tank-Absperrventil 24 ist durch das Gebrauchen einer zweiten Rohrleitung 34 in fluider Kommunikation mit einem Dampfkanister 32. Der Dampfkanister 32 ist aufgrund einer dritten Rohrleitung 38 ebenfalls in fluider Kommunikation mit einem Ablassventil 36. Das Ablassventil 36 ist auch an eine vierte Rohrleitung 40 angeschlossen und in fluider Kommunikation mit dieser, wobei die vierte Rohrleitung 40 an eine andere Komponente des Systems angeschlossen ist, wie zum Beispiel eine Turboladereinheit (nicht gezeigt).
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Der Kanister 32 ist durch das Gebrauchen einer fünften Rohrleitung 44 ebenfalls in fluider Kommunikation mit einem Kanister-Belüftungsventils 42. Auch angeschlossen und in fluider Kommunikation mit der fünften Rohrleitung 44 sind ein Drucksensor 46 und ein Temperatursensor 46A. Eine sechste Rohrleitung 48 ist ebenfalls angeschlossen und in fluider Kommunikation mit dem Kanister-Belüftungsventil 42 und einem Luftfilter 50.
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Während des Betriebes ist das Tank-Absperrventil 24 in einer geschlossenen Position, so dass die Dämpfe in dem Kraftstofftank 18 nicht entkommen können. Wenn der Tank 18 wieder mit Kraftstoff befüllt wird, wird das Tank-Absperrventil 24 geöffnet, so dass die Dämpfe in dem Tank 18 in den Kanister 32 strömen können. Das Kanister-Belüftungsventil 42 ist während des normalen Betriebes typischerweise in einer offenen Position und ist während der unterschiedlichen Schritte eines bordseitigen Diagnosetests geschlossen, dessen Funktion später beschrieben wird. Der Ablassdampf ist typischerweise von Kohlenwasserstoffen in dem Kanister 32 abgelöst, und die Luft, welche aus dem Kanister 32 strömt, läuft durch das Kanister-Belüftungsventil 42.
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Das Kanister-Belüftungsventil 42 und das Absperrventil 24 sind im Wesentlichen von einer ähnlichen Konstruktion und besitzen im Wesentlichen die gleichen Komponenten, wie sie in den 2, 4 5A–5B und 6A–6F gezeigt werden, und deshalb wird nur die Konstruktion des Absperrventils 24 beschrieben. Das Absperrventil 24 beinhaltet einen ersten Anschluss, welcher in dieser Ausführungsform ein Einlassanschluss 74 ist, welcher an die erste Rohrleitung 30 angeschlossen ist, und der Einlassanschluss 74 ist als Teil eines Reservoirs bzw. Behälters 76 gebildet, ebenso als Teil des Reservoirs 76 ist ein Deckel 78 gebildet, und der Deckel 78 ist an eine Spritzgussanordnung 80 angeschlossen. Die Spritzgussanordnung 80 beinhaltet einen Spritzgussanordnungshohlraum, welcher im Allgemeinen bei 82 gezeigt wird, und einen zweiten Anschluss, oder einen Auslassanschluss 84, in fluider Kommunikation mit dem Spritzgussanordnungshohlraum 82. Der Auslassanschluss 84 ist an die zweite Rohrleitung 34 angeschlossen und in fluider Kommunikation mit dieser.
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Innerhalb der Spritzgussanordnung 80 ist eine Elektromagnetanordnung angeordnet, welche im Allgemeinen bei 86 gezeigt wird, welche Teil der Absperrventilanordnung 22 ist. Die Elektromagnetanordnung 86 ist innerhalb eines Hohlraumes angeordnet, welcher im Allgemeinen bei 88 gezeigt wird, der als Teil der Spritzgussanordnung 80 gebildet ist, und der Hohlraum 88 beinhaltet einen Innenwand-Teilbereich 90. Auch ein Teil des Hohlraumes 88 wird durch einen äußeren Wandteilbereich 92 der Spritzgussanordnung 80 gebildet. Ein Aufbewahrungsmerkmal 90A ist als Teil sowohl des Innenwandteilbereiches 90 als auch des Außenwandteilbereiches 92 gebildet und umschreibt die Elektromagnetanordnung 86, um die Elektromagnetanordnung 86 in dem Hohlraum 88 zu sichern.
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Die Elektromagnetanordnung 86 beinhaltet einen äußeren Statoreinsatz 94, welcher in Berührung mit einer oberen Wand 98 ist, welche als Teil der Spritzgussanordnung 80 gebildet ist. Der äußere Statoreinsatz 94 ist teilweise in einer Öffnung 96 angeordnet, welche als Teil eines Gehäuses 104 gebildet ist, und der äußere Statoreinsatz 94 ist zwischen der oberen Wand 98 und einer Spule 100 angeordnet. Das Gehäuse 104 ist Teil der Elektromagnetanordnung 86, und der innere Wandteilbereich 90 und der äußere Wandteilbereich 92 bilden auch einen Teil des Gehäuses 104. Die Spule 100 wird durch eine Wicklung 102 umgeben, und es gibt eine erste Buchse 164, welche durch die Spule 100 umgeben ist, wobei die erste Buchse 164 eine kürzere Gesamtlänge als die Spule 100 besitzt, wie dies in 4 gezeigt wird. Die Spule 164 umgibt teilweise die bewegliche Armatur 54 und ist benachbart zu einem inneren Statoreinsatz 166.
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Die Armatur 54 beinhaltet einen großen Durchmesserteilbereich 106, welcher sich in die Elektromagnetanordnung 86 erstreckt, und ist teilweise durch den inneren Statoreinsatz 166, die erste Buchse 164 und die Spule 100 umgeben. Der große Durchmesserteilbereich 106 beinhaltet auch einen konischen Abschnitt 108, welcher sich selektiv in Richtung und weg von einem entsprechenden konischen Abschnitt 110 bewegt, welcher als Teil des äußeren Statoreinsatzes 94 gebildet ist. Zwischen einer unteren Beilagscheibe 170 und einer Lastfeder 64 ist ein äußerer Flanschteilbereich 166A als Teil des Statoreinsatzes 166 gebildet. Der äußere Flanschteilbereich 166A ist als Teil des Statoreinsatzes 166 zwischen einem kleinen Durchmesserteilbereich 166B und einem großen Durchmesserteilbereich 166C des Statoreinsatzes 166 gebildet. Der kleine Durchmesserteilbereich 166B des Statoreinsatzes 166 ist durch die Spule 100 umgeben und ist benachbart zu der ersten Buchse 164. Der große Durchmesserteilbereich 166C ist von dem Teil der Lastfeder 64 umgeben, und der große Durchmesserteilbereich 166C umgibt eine zweite Buchse 168. Außerdem ist auf dem kleinen Durchmesserteilbereich 166B die untere Beilagscheibe 170 befestigt, und die untere Beilagscheibe 170 ist zwischen dem äußeren Flanschteilbereich 166A und der Spule 100 platziert.
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Die zweite Buchse 168, der kleine Durchmesserteilbereich 166B und die erste Buchse 164 umgeben den großen Durchmesserteilbereich 106 der Armatur 54, wobei der große Durchmesserteilbereich 106 der Armatur 54 in gleitendem Kontakt mit den Buchsen 164, 168 ist und durch diese gestützt wird, und die Armatur 54 ist in der Lage, dass sie sich relativ zu der zweiten Buchse 168, dem kleinen Durchmesserteilbereich 166B und der erste Buchse 164 bewegt.
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Die Armatur 54 beinhaltet auch einen kleinen Durchmesserteilbereich 116, welcher integral mit dem großen Durchmesserteilbereich 106 gebildet ist. Der kleine Durchmesserteilbereich 116 erstreckt sich in einen Reservoir-Hohlraum, welcher im Allgemeinen bei 124 gezeigt wird, ist als Teil des Reservoirs 76 gebildet und ist an einen Kernteilbereich 118 eines Ventilgliedes angeschlossen, welches allgemein bei 120 gezeigt wird. Das Ventilglied 120 beinhaltet auch einen Stopper-Teilbereich 122, welcher an dem Kernteilbereich 118 angeschlossen ist. Der Stopper-Teilbereich 122 ist aus Gummi oder aus einer anderen Art von flexiblem Material hergestellt und beinhaltet einen Flanschteilbereich 126, welcher selektiv eine Kontaktoberfläche 128 kontaktiert, welche als Teil des Reservoirs 76 gebildet ist, wobei die Kontaktoberfläche 128 als ein Ventilsitz fungiert. Das Ventilglied 120 wird durch die Armatur 54 so bewegt, dass der Flanschteilbereich 126 selektiv die Kontaktoberfläche 128 berührt, wobei er den Einlassanschluss 74 selektiv in fluider Kommunikation mit dem Reservoir-Hohlraum 124 platziert.
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Innerhalb des Reservoir-Hohlraums 124 ist ein Verriegelungsmechanismus angeordnet, welcher allgemein in 4, 5A–5B und 6A–6F bei 52 gezeigt wird. Der Verriegelungsmechanismus 52 ist an das Ventilglied 120 des Absperrventils 24 angeschlossen, welches bewegbar zwischen einer offenen Position und einer geschlossenen Position ist. Der Verriegelungsmechanismus 52 wird mit der Armatur 54 benutzt, um das Ventilglied 120 in einer offenen Position zu halten, sogar wenn die Wicklung 102 nicht mit Energie versorgt wird. Die Armatur 54 ist Teil der Elektromagnetanordnung 86, und ein Strom wird an der Wicklung 102 angelegt, um die Wicklung 102 mit Energie zu versorgen und um die Armatur 54 und das Ventilglied 120 von der Kontaktoberfläche 128 wegzubewegen.
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In den 4 und 6A ist das Ventilglied 120 in einer geschlossenen Position. Der Mechanismus 52 beinhaltet auch eine indexierende bzw. schaltende Klinke 56, welche an die Armatur 54 so angeschlossen ist, dass die Klinke 56 sich mit der Armatur 54 bewegt, wie dies in 4 gezeigt wird, und die Klinke 56 beinhaltet eine erste Vielzahl von Zähnen 58 und mehrere schaltende Kerben 68. Der Mechanismus 52 beinhaltet auch mehrere Schlitze 60, welche als Teil einer Führung 142 gebildet sind, wobei die Führung 142 auch eine zweite Vielzahl von Zähnen 66 beinhaltet. Der Mechanismus 52 beinhaltet auch einen Schaltmechanismus 62, welcher wenigstens einen schaltenden Zahn 62a beinhaltet (in dieser Ausführungsform besitzt der Mechanismus 62 viele Zähe 62a, jedoch ist nur einer in 6A–6F für demonstrative Zwecke gezeigt), wobei der Schaltmechanismus 62 auch den kleinen Durchmesserteilbereich 116 der Armatur 54 umgibt, jedoch auch in der Lage ist, sich relativ zu dem kleinen Durchmesserteilbereich 116 der Armatur 54 zu bewegen. Es wird durch die Lastfeder 64 eine Kraft an dem Schaltmechanismus 62 angelegt. Der Schaltmechanismus 62 ist auch benachbart zu einem Federtopf, welcher im Allgemeinen bei 132 gezeigt wird. Spezieller ausgedrückt, der Federtopf 132 beinhaltet einen inneren zylindrischen Teilbereich 134, welcher benachbart zu dem Schaltmechanismus 62 platziert ist. Der innere zylindrische Teilbereich 134 umgibt auch den kleinen Durchmesserteilbereich 116, jedoch ist er nicht an dem kleinen Durchmesserteilbereich 116 angeschlossen, so dass der Federtopf 132 auch in der Lage ist, sich relativ zu dem kleinen Durchmesserteilbereich 116 zu bewegen. Der innere zylindrischen Teilbereich 134 ist an einen äußeren zylindrischen Teilbereich 136 mit einem zentralen Flansch 138 angeschlossen. Ein Teil der Lastfeder 64 umgibt den äußeren zylindrischen Teilbereich 136 und ist in Kontakt mit einem äußeren Flansch 140, welcher integral mit dem äußeren zylindrischen Teilbereich 136 gebildet ist.
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Zusätzlich zu der Lastfeder 64 gibt es auch eine Rückstellfeder 144, welche den kleinen Durchmesserteilbereich 116 umgibt und zwischen dem Federtopf 132 und dem großen Durchmesserteilbereich 106 der Armatur 54 platziert ist. Spezieller ausgedrückt, die Rückstellfeder 144 ist zwischen dem inneren zylindrischen Teilbereich 134 des Federtopfes 132 und dem großen Durchmesserteilbereich 106 der Armatur 54, und die Rückstellfeder 144 spannt den Federtopf 132 vor, weg von dem großen Durchmesserteilbereich 106 der Armatur 54. Die Lastfeder 64 ist zwischen dem äußeren Flansch 140 und dem äußeren Flanschteilbereich 166A des inneren Statoreinsatzes 166 und spannt den Federtopf 132 und den Schaltmechanismus 62 vor, weg von dem äußeren Flanschteilbereich 166A des inneren Statoreinsatzes 166. Abhängig von der Konfiguration des Verriegelungsmechanismus 52 verursacht die Lastfeder 64, dass der Federtopf 132 und der Schaltmechanismus 62 eine Kraft an der Klinke 56 oder der Führung 142 anlegen. Deshalb wird der Verriegelungsmechanismus 52 auf zwei unterschiedliche Weisen vorgespannt, ein Weg ist, dass die Rückstellfeder 144 den Federtopf 132 und den Schaltmechanismus 62 vorspannt, weg von dem großen Durchmesserteilbereich 106 der Armatur 54 (welche beweglich ist), und der andere ist, dass die Lastfeder 64 den Federtopf 132 und den Schaltmechanismus 62 vorspannt, weg von dem äußeren Flanschteilbereich 166A des inneren Statoreinsatzes 166 (welcher stationär ist).
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Zusätzlich zu den Schlitzen 60 und den Zähnen 66 beinhaltet die Führung 142 auch ein inneres Gehäuse 146, welches teilweise die schaltende Klinke 56 und den Schaltmechanismus 62 umgibt. Ein Teil des inneren Gehäuses 146 wird durch den Federtopf 132 umgeben. Integral mit dem inneren Gehäuse 146 ist eine äußere Abdeckung 148 gebildet, wobei die äußere Abdeckung 148 teilweise die Lastfeder 64 umgibt. Die äußere Abdeckung 148 ist integral mit mehreren Stützgliedern 150 gebildet, und die Stützglieder 150 sind integral mit einem oberen Klammerglied 152 gebildet. Es gibt Öffnungen, welche im Allgemeinen bei 154 gezeigt werden, zwischen jedem der Stützglieder 150, welche gestatten, dass Luft und Ablassdampf zwischen dem Reservoir-Hohlraum 124 und dem Spritzgussanordnungshohlraum 82 durchströmt. Das obere Klammerglied 152 ist in Berührung mit der unteren Beilagscheibe 170. Es gibt auch mehrere äußere Klammerglieder 172, welche integral mit dem oberen Klammerglied 152 gebildet sind.
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Spezieller ausgedrückt, der Durchmesser der unteren Beilagscheibe 170 ist größer als der Durchmesser des äußeren Flanschteilbereiches 166A, so dass das obere Klammerglied 152 in Berührung mit der unteren Beilagscheibe 170 ist, und die Rückhalteeinrichtung bzw. der Klemmmechanismus 90A ist in Berührung mit der unteren Beilagscheibe 170. Der Deckel 78 besitzt eine äußere Oberfläche 160 in Berührung mit einer unteren Oberfläche 162 jedes äußeren Klammergliedes 172. Die äußeren Klammerglieder 172 sind deshalb zwischen der unteren Beilagscheibe 170 und der äußeren Oberfläche 160 des Deckels 78, und dieser Ort der Klammerglieder 152, 172 relativ zu der Spritzgussanordnung 80 und dem Deckel 78 positioniert die Führung 142 in richtiger Weise.
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Der Verriegelungsmechanismus 52 fungiert, um das Ventilglied 120 in einer offenen Position zu halten, sogar wenn die Wicklung 102 nicht mit Energie versorgt ist. Mit Bezug zu 4 und 6A wird der Verriegelungsmechanismus 52 in einer Position gezeigt, welche mit dem Ventilglied 120 korrespondiert, wobei dieses in einer geschlossenen Position ist. Wenn die Wicklung 102 mit genug Energie versorgt ist, um eine magnetische Kraft zu erzeugen, um die Kraft von den Federn 64, 144 zu überwinden, bewegen sich die Armatur 54 und die schaltende Klinke 56 in Richtung des Statoreinsatzes 94, wobei das Ventilglied 120 sich von der Berührungsoberfläche 128 wegbewegt, wobei das Ventilglied 120 in eine offene Position platziert wird. Die Bewegung der Armatur 54 in Richtung des Statoreinsatzes 94 veranlasst eine Kraft, welche an den Zähnen 62A des Schaltmechanismus 62 von wenigstens einer der ersten Vielzahl von Zähnen 58 anzuwenden ist, welche als Teil der schaltenden Klinke 56 gebildet sind. Die Bewegung der schaltenden Klinke 56 wird durch die Bewegung der schaltenden Kerben 68 geführt, welche sich in den Schlitzen 60 bewegen. Die Kraft, welche an dem Schaltmechanismus 62 von der schaltenden Klinke 56 angelegt ist, überwindet die Kraft, welche an dem Schaltmechanismus 62 von der Feder 64 angewendet wird, mit Hilfe dem Federtopf 132 und bewegt die Zähne 62a des Schaltmechanismus 62 aus dem Schlitz 60 heraus, wie dies in 6B gezeigt wird.
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Es wird in den 6A–6F gezeigt, dass die Scheitel 58A der ersten Vielzahl von Zähnen 58a nicht in Ausrichtung mit den Scheiteln 66a der zweiten Vielzahl von Zähnen 66 sind, was das Drehen des Schaltmechanismus 62 erleichtert. Jeder der Zähne 62a besitzt einen abgewinkelten Teilbereich, welcher auch das Drehen des Schaltmechanismus 62 erleichtert. Die Wicklung 102 wird mit Energie versorgt, um die Armatur 54 und die schaltende Klinke 56 in Richtung des Statoreinsatzes 94 zu bewegen, genug, um die Zähne 62a des Schaltmechanismus 62 aus dem Schlitz 60 zu bewegen. Sobald die schaltende Klinke 56 die Zähne 62a des Schaltmechanismus 62 heraus aus dem Schlitz 60 bewegt hat, drückt der Druck, welcher an den Schaltmechanismus 62 von dem Federtopf 132 und der Lastfeder 64 und der Rückstellfeder 144 aufgebracht wird, jeden Zahn 62a in Richtung eines entsprechenden Scheitels 58a. Dies veranlasst den Schaltmechanismus 62, sich zu bewegen (d. h. um den kleinen Durchmesserteilbereich 116 der Armatur 54 sich zu drehen), da jeder Zahn 62a in Richtung einem der Scheitel 58a zwischen zwei der ersten Vielzahl von Zähnen 59 gleitet, wie dies in 6B gezeigt wird.
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Sobald jeder Zahn 62a in Berührung mit einem der Scheitel 58a der ersten Vielzahl von Zähnen 58 ist, wird jeder Zahn 62a des Schaltmechanismus 62 auch so positioniert, dass jeder Zahn 62a zwischen zwei der zweiten Vielzahl von Zähnen 66 ist, welche als Teil der Führung 142 gebildet sind, wie dies in 6B gezeigt wird. Die Wicklung 102 wird dann nicht mehr mit Energie versorgt, sondern das Ventilglied 120 verbleibt in der offenen Position, da der Schaltmechanismus 62 (und deshalb der Federtopf 132 und die Armatur 54) durch die Führung 142 am Platz gehalten wird. Spezieller ausgedrückt, nachdem die Wicklung 102 nicht mehr mit Energie versorgt ist, bewegen sich die schaltende Klinke 56, und deshalb die Armatur 54, weg von dem Schaltmechanismus 62, genug, um den Zähnen 58 der schaltenden Klinke 56 zu gestatten, sich aus den Zähnen 62a des Schaltmechanismus 62 zu befreien, während zur gleichen Zeit die Kraft der Federn 64, 144 die Zähne 62a zwingt, sich in Richtung der Scheitel 66a der zweiten Vielzahl von Zähnen 66 zu bewegen, welche als Teil der Führung 142 gebildet sind, wie dies in 6C gezeigt wird, wobei sich der Schaltmechanismus 62 dreht. Da die Führung 142 stationär ist und die Zähne 62a des Schaltmechanismus 62 mit den Zähnen 66 der Führung 142 ineinandergreifen, ist es dem Schaltmechanismus 62, dem Federtopf 132 und der Armatur 54 nicht gestattet, sich zu bewegen, um das Ventilglied 120 zurück in die geschlossene Position zu bewegen, sondern sie werden vielmehr am Ort durch die Führung 142 gehalten (und die Zähne 58 der schaltenden Klinke 56 sind von den Zähnen 62a des Schaltmechanismus 62 freigegeben), um das Ventilglied 120 in der offenen Position zu halten. Dies gestattet dem Ablassdampf aus dem Tank 18 zu dem Kanister 32 zu entweichen, da das Ventilglied 120 in der offenen Position gehalten wird, jedoch wird damit keine Leistung von der Fahrzeugbatterie abgezogen, um die Position des Ventils 24 in der offenen Position zu halten, da die Spule nicht mit Energie versorgt wird.
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Sobald es gewünscht wird, das Ventilglied 120 von der offenen Position zurück in die geschlossene Position zu wechseln, wird die Wicklung 102 wieder mit Energie versorgt, wobei die Armatur 54 und die schaltende Klinke 56 in Richtung des Statoreinsatzes 94 so bewegt werden, dass die erste Vielzahl der Zähne 58 wieder ineinandergreifen und eine Kraft auf die Zähne 62a des Schaltmechanismus 62 anwenden, um die Kraft zu überwinden, welche an dem Schaltmechanismus 62 von den Federn 64, 144 angewendet wird, und den Schaltmechanismus 62 anzuheben, weg von der zweiten Vielzahl von Zähnen 66. Wie oben erwähnt, sind die Scheitel 58A der ersten Vielzahl von Zähnen 58a nicht in Ausrichtung mit den Scheiteln 66a der zweiten Vielzahl von Zähnen 66. Wenn das Ventilglied 120 in der offenen Position ist, und die Zähne 62a des Schaltmechanismus 62 am Ort durch die Zähne 66 der Führung 142 gehalten werden, sind die Zähne 62a des Schaltmechanismus 62 nicht in Ausrichtung mit den Scheiteln 58a der ersten Vielzahl an Zähnen 58, welche in 6C gezeigt werden. Sobald die Zähne 62a des Schaltmechanismus 62 außer Eingriff von der zweiten Vielzahl der Zähne 66 sind, und nicht nur im Eingriff mit der ersten Vielzahl an Zähnen 58 sind, bewegen sich die Zähne 62a in Richtung der entsprechenden Scheitel 58a (wegen der Kraft von den Federn 64, 144), wobei sich der Schaltmechanismus 62 dreht, so dass die Zähne 62a nicht länger in Ausrichtung mit den Scheiteln 66a der zweiten Vielzahl an Zähnen 66 sind. Die Wicklung 102 wird dann wieder von der Energie weggenommen, und die Armatur 54 und die schaltende Klinke 56 bewegen sich weg von dem Statoreinsatz 94, und die Zähne 62a gehen wieder in Eingriff mit der zweiten Vielzahl an Zähnen 66 der Führung 142. Anstatt sich in Richtung der Scheitel 66a aufgrund der Kraft der Federn 64, 144 zu bewegen, bewegt sich jedoch jeder Zahn 62a in Richtung eines entsprechenden Schlitzes 60, wobei dem Schaltmechanismus 62 gestattet wird, sich weiter weg von dem Statoreinsatz 94 zu bewegen, und jedem Zahn 62a, sich in einen entsprechenden Schlitz 60 zu bewegen, wie dies in 6F gezeigt wird, was auch zu einer Kraft von den Federn 64, 144 führt, wobei die Armatur 54, die schaltende Klinke 56, der Schaltmechanismus 62 und der Federtopf 132 weiter weg von dem Statoreinsatz 94 bewegt werden, und das Ventilglied 120 sich zurück zu der geschlossenen Position bewegt, wie dies in 4, 6A und 6F gezeigt wird.
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Die Elektromagnetanordnung 86 und deshalb die Wicklung 102 werden nur mit Energie versorgt, wenn das Ventilglied 120 zwischen der offenen Position und der geschlossenen Position verändert wird. Sobald das Ventilglied 120 in der offenen Position ist, wird die Wicklung 102 von der Energie getrennt. Außerdem wird, sobald das Ventilglied 120 in der geschlossenen Position ist, die Wicklung 102 von der Energie getrennt. Ein Beispiel davon wird in 3 gezeigt, wobei die Spannung 70 der Elektromagnetanordnung 86 und die Position 72 des Ventilgliedes 120 gezeigt werden. Die Spannung 70 wird an der Wicklung 102 angelegt, und deshalb bewegt die Armatur 54 für ungefähr 30 Millisekunden die schaltende Klinke 56 und den Schaltmechanismus 62, wodurch dem Ventilglied 120 gestattet wird, die offene Position zu wechseln, wie oben beschrieben. Sobald das Ventilglied 120 in der offenen Position ist, wird die Wicklung 120 von der Energie getrennt, die Spannung 70 fällt dann auf null, und das Ventilglied 120 wird in der offenen Position durch den Klinkenmechanismus 52 gehalten. Die Spannung 70 wird dann wieder an die Wicklung 102 angelegt, welche dann die Wicklung 102 wieder mit Energie versorgt, und der Klinkenmechanismus 52 wird aktiviert, um das Ventilglied 120 von der offenen Position in die geschlossene Position zu wechseln. Die Funktion des Klinkenmechanismus 52 gestattet, dass die Wicklung 102 der Elektromagnetanordnung 86 von der Energie getrennt wird, und deshalb wird keine Leistung aus der Batterie des Fahrzeugs gezogen, während dem Ventilglied 120 weiter ermöglicht wird, dass es in der offenen Position oder in der geschlossenen Position gehalten wird. Die Energie wird nur in Intervallen von ungefähr 30 Millisekunden benutzt, wenn das Ventilglied 120 zwischen den offenen und geschlossenen Positionen geändert wird, wie dies in 3 gezeigt wird, und es wird keine Energie benutzt, wenn das Ventilglied 120 in der offenen Position oder der geschlossenen Position gehalten wird.
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Ein weiteres Merkmal des Systems 10 besteht darin, dass der Drucksensor 26 und der Temperatursensor 28 mit dem Tank-Absperrventil 24 integriert sein können, wie dies in 1, 2 und 4 gezeigt wird. Dies eliminiert wenigstens einen Schlauch und zwei Schlauchverbindungen, wobei das Gesamtdesign der Absperrventilanordnung 22 verbessert wird, wobei gestattet wird, dass die Absperrventilanordnung 22 strengere Packanforderungen erfüllt. Mit Bezug wieder auf 2 und 4 sind der Drucksensor 28 und der Temperatursensor 28 als einzelne abtastende Einheit gebildet, welche allgemein bei 174 gezeigt wird. Integral als Teil des Einlassanschlusses 74 ist ein Seitenanschluss 176 gebildet, welcher senkrecht zu dem Einlassanschluss 74 ist. Die abtastende Einheit 174 beinhaltet einen Anschluss 174A, welcher eine Rille 174B beinhaltet, welche einen O-Ring 174C besitzt, welcher in der Rille 174B angeordnet ist. Der Anschluss 174A ist in dem Seitenanschluss 176 angeordnet, und der O-Ring 174C stellt eine Dichtungsfunktion zwischen den Anschlüssen 174A, 176 bereit. Der Anschluss 174A ist integral mit einem Gehäuse 174D gebildet, und auch integral mit dem Gehäuse 174D ist ein Anschlussglied 174E gebildet, welches mit einem entsprechenden Anschlussglied anschließbar ist, um die Abtasteinheit 174 in elektrischer Kommunikation mit einer anderen Einrichtung zu platzieren, zum Beispiel mit der ECU des Fahrzeugs oder Ähnlichem.
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In dem Anschluss 174A ist ein Abtastelement 174F angeordnet, und das Abtastelement 174F kann in dieser Ausführungsform ein Druckabtastelement und ein Temperaturabtastelement beinhalten, welche für das Detektieren sowohl des Druckes als auch der Temperatur in dem Anschluss 174A benutzt werden können. Das Abtastelement 174F ist in elektrischer Kommunikation mit einer Schaltplatine, welche im Allgemeinen bei 174G gezeigt wird, und die Schaltplatine 174G ist auch in elektrischer Kommunikation mit dem Anschlussglied 174E. Der Ort und die Integration der Abtasteinheit 174 mit dem Tank-Absperrventil 24 (spezieller ausgedrückt, die Verbindung der Abtasteinheit 174 mit dem Einlassanschluss 74) stellt nicht nur die oben erwähnten Vorteile bereit, sondern die Abtasteinheit 174 ist in der Lage, den Druck und die Temperatur in dem Einlassanschluss 74, der ersten Rohrleitung 30 und dem Kraftstofftank 18 zu detektieren. Da die Spannung 70 nur an der Wicklung 102 in Intervallen von ungefähr 30 Millisekunden angelegt wird, wie oben erwähnt, ist eine Interferenz mit dem Betrieb des Drucksensors 26, wenn die Wicklung 102 mit Energie versorgt wird, minimiert oder eliminiert.
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In anderen Ausführungsformen ist auch ein anderer Verriegelungs- bzw. Klinkenmechanismus 52 für den Gebrauch mit dem Kanister-Belüftungsventil 42, welches auch ein Ventilglied 120 besitzt, eingebaut. Der Drucksensor 46 und der Temperatursensor 46A können auch mit dem Kanister-Belüftungsventil 42 in der gleichen Weise integriert sein, wie der Drucksensor 28 und der Temperatursensor 28A mit dem Tank-Absperrventil 24 integriert sind, wie zuvor beschrieben. Der Verriegelungsmechanismus 52 gestattet auch, dass das Ventilglied 120 des Kanister-Belüftungsventils 42 zwischen der offenen Position und den geschlossenen Positionen wechselt, und verbleibt in den offenen oder geschlossenen Positionen, ohne Leistung aus der Fahrzeugbatterie zu ziehen. Dieser Betrieb minimiert auch die Interferenz mit dem Betrieb des Drucksensors 46.
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Der Verriegelungsmechanismus 52 ist nicht darauf begrenzt, Komponenten zu besitzen, welche oben beschrieben sind. In noch anderen Ausführungsformen kann der Verriegelungsmechanismus 52 ein Permanentmagnet mit einer doppelten Wicklung sein. In noch einer anderen Ausführungsform kann der Verriegelungsmechanismus 52 einen Permanentmagnet beinhalten, bei welchem die Polarität an den Anschlüssen umgedreht ist, um das Ventilglied 120 zu öffnen und zu schließen.
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Das System 10 beinhaltet auch ebenso bordseitige Diagnose-(OBD-)Prüffunktionen. Mit Bezug auf 1 und 7–10 ist die Absperrventilanordnung 22 zwischen dem Kraftstofftank 18 und dem Dampfkanister 32 platziert, und das Kanister-Belüftungs-ventil 42 ist zwischen dem Dampfkanister 32 und dem Filter 50 platziert. Während des Betriebes des Systems 10 stellt der Drucksensor 26 ein Lesen des Druckes in der ersten Rohrleitung 30 und dem Kraftstofftank 18 bereit (hier nachfolgend als ”P1” bezeichnet), und der andere Drucksensor 46 stellt ein Lesen des Druckes in der fünften Rohrleitung 44, dem Kanister 32, der zweiten Rohrleitung 34 und der dritten Rohrleitung 38 bereit (hier nachfolgend als ”P2” bezeichnet). Die zwei Ventile 24, 42 werden in unterschiedlichen Konfigurationen und unter unterschiedlichen Bedingungen geöffnet und geschlossen, um die verschiedenen OBD-Prüffunktionen durchzuführen. Es gibt vier verschiedene Sätze von Zuständen, und deshalb vier mögliche Konfigurationen der zwei Ventile 24, 42, welche benutzt werden, um die unterschiedlichen OBD-Prüffunktionen durchzuführen. Um zu bestimmen, ob das System 10 korrekt funktioniert, und dafür, dass der Diagnosetest vollständig ist, muss das System 10 den Test bei jedem der vier Zustände, welche unten beschrieben sind und in den 7–10 gezeigt sind, durchlaufen.
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Mit Bezug auf 1 und 7 tritt der erste Satz der Zustände, welche benutzt werden, um den Diagnosetest durchzuführen, wie dies im Schritt 200A gezeigt wird, auf, wenn P1 nicht gleich zu P2 ist, und dass P2 im Wesentlichen gleich dem Atmosphärendruck ist. Im Schritt 202A wird angenommen, dass das Absperrventil 24 und das Ablassventil 36 geschlossen sind und dass das Belüftungsventil 42 offen ist. Beim Schritt 202A wird dem Belüftungsventil 42 befohlen, zu schließen, und dem Ablassventil 36 wird befohlen, zu öffnen. Im Schritt 204A wird ein Lesen durch den zweiten Drucksensor 46 vorgenommen, um zu bestimmen, ob P2 im Wesentlichen gleich dem Atmosphärendruck ist. Wenn P2 noch im Wesentlichen gleich zum Atmosphärendruck ist, dann wird im Schritt 206A eine Anzeige bereitgestellt, dass entweder das Belüftungsventil 42 oder das Absaug- bzw. Ablassventil 36 versagen, oder die dritte Rohrleitung 38 ist verstopft. Wenn P2 nicht länger gleich dem Atmosphärendruck ist, dann funktioniert das Belüftungsventil 42 korrekt, und im Schritt 208A wird das Belüftungsventil 42 geschlossen, und das Absperrventil 24 wird geöffnet.
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Sobald das Belüftungsventil 42 geschlossen ist, wird dem Absperrventil 24 befohlen, zu öffnen, eine weitere Messung wird durch die Sensoren 26, 46 im Schritt 210A vorgenommen, um zu bestimmen, wenn P1 im Wesentlichen gleich zu P2 ist. Wenn P2 nicht gleich zu P2 ist, ist dies eine Anzeige, dass das Absperrventil 24 versagt, und eine Anzeige wird bereitgestellt, dass das Absperrventil 24 im Schritt 212A versagt. Wenn im Schritt 210A P1 im Wesentlichen gleich zu P2 ist, dann funktioniert im Schritt 214A das Absperrventil 24 korrekt und das System 10 durchläuft diesen Teil des Diagnosetests. Auch im Schritt 214A ist das Absperrventil 24 geschlossen, und das Belüftungsventil 42 ist geöffnet.
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Mit Bezug auf 1 und 8 tritt der zweite Satz der Zustände, welcher benutzt wird, um den Diagnosetest durchzuführen, wie dies im Schritt 200B gezeigt wird, auf, wenn P1 nicht gleich zu P2 ist, und P2 ist nicht gleich dem Atmosphärendruck. Im Schritt 202B wird angenommen, dass das Absperrventil 24 und das Belüftungsventil 42 beide geschlossen sind, und dem Absperrventil 24 wird dann befohlen, zu öffnen. Ein Drucklesen wird im Schritt 204B vorgenommen, um zu bestimmen, wenn P1 im Wesentlichen gleich zu P2 ist, nachdem dem Absperrventil 24 befohlen ist, zu öffnen. Wenn P1 nicht gleich zu P2 ist, dann wird im Schritt 206B eine Anzeige bereitgestellt, dass das Absperrventil 24 versagt. Wenn P1 im Wesentlichen gleich zu P1 ist, dann funktioniert das Absperrventil korrekt, und im Schritt 208B wird dem Belüftungsventil 42 dann befohlen, zu öffnen.
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Sobald bekannt ist, dass das Absperrventil 24 korrekt funktioniert, und dem Belüftungsventil 42 befohlen ist, im Schritt 208B zu öffnen, wird ein weiteres Drucklesen im Schritt 210B durch die Sensoren 24, 46 vorgenommen, um zu bestimmen, ob P2 im Wesentlichen gleich dem Atmosphärendruck ist. Wenn P2 nicht gleich dem Atmosphärendruck ist, dann wird im Schritt 212B eine Anzeige bereitgestellt, dass entweder das Belüftungsventil 42 versagt, das Ablassventil 36 leckt oder das Filter 50 verstopft ist. Wenn im Schritt 210B P2 im Wesentlichen gleich zum Atmosphärendruck ist, dann funktioniert das Belüftungsventil 42 korrekt, und in der offenen Position sind die Rohleitungen klar, und das Absperrventil 24 wird in die geschlossene Position platziert.
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Mit Bezug auf 1 und 9 tritt der dritte Satz der Zustande auf, welche benutzt werden, um den Diagnosetest, welcher im Schritt 200C gezeigt wird, durchzuführen, wenn P1 im Wesentlichen gleich zu P2 ist und P2 nicht gleich dem Atmosphärendruck ist. Unter diese Zuständen bzw. Bedingungen wird im Schritt 202C angenommen, dass beide Ventile 24, 42 in geschlossenen Positionen sind, das Absperrventil 24 wird mit Energie versorgt, um die offene Position zu wechseln, und das Ablassventil 36 wird dann mit Energie versorgt, um in die offene Position zu wechseln. Dann wird im Schritt 204C eine Drucklesung durch die Sensoren 26, 46 vorgenommen, um zu bestimmen, ob P1 immer noch im Wesentlichen gleich zu P2 ist. Wenn P1 im Schritt 204C immer noch im Wesentlichen gleich zu P2 ist, dann wird im Schritt 206C eine Anzeige bereitgestellt, dass entweder das Absperrventil 24 oder das Ablassventil 36 versagen oder dass die dritte Rohrleitung 38 verstopft ist. Wenn P1 nicht gleich zu P2 im Schritt 204C ist, dann funktioniert das Absperrventil 24 korrekt, und im Schritt 208C wird das Belüftungsventil 42 mit Energie versorgt, um das Belüftungsventil 42 zu öffnen, und das Ablassventil 36 wird geschlossen.
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Sobald das Ablassventil 36 geschlossen ist und das Belüftungsventil 42 im Schritt 208C geöffnet ist, wird eine weitere Druckmessung durch die Sensoren 26, 46 im Schritt 210C vorgenommen, um zu bestimmen, ob P2 im Wesentlichen gleich dem Atmosphärendruck ist. Wenn im Schritt 210C P2 nicht gleich dem Atmosphärendruck ist, dann wird im Schritt 212C eine Anzeige bereitgestellt, dass entweder das Belüftungsventil 42 richtig versagt, es ein Leck in dem Ablassventil 36 gibt oder das Filter 50 verstopft ist. Wenn im Schritt 210C P2 im Wesentlichen gleich dem Atmosphärendruck ist, dann funktioniert das Belüftungsventil 42 korrekt und in einer offenen Position, die sechste Rohrleitung 48 ist klar bzw. frei und das System 10 durchläuft diesen Teil des Diagnosetests.
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Mit Bezug auf 1 und 10 tritt der vierte Satz der Zustände, welche benutzt werden, um den Diagnosetest durchzuführen, im Schritt 200D auf, wenn P1 im Wesentlichen gleich zu P2 ist, und P2 ist im Wesentlichen gleich dem Atmosphärendruck. Unter diesen Bedingungen wird im Schritt 202D angenommen, dass das Absperrventil 24 offen ist, das Belüftungsventil 42 auch offen ist, und dem Belüftungsventil 42 wird befohlen, in eine geschlossene Position zu wechseln, und zusätzlich wird dem Ablassventil 36 befohlen, in eine offene Position zu wechseln. Eine Druckmessung wird durch die Sensoren 26, 46 im Schritt 204D vorgenommen, und wenn P2 noch im Wesentlichen gleich dem Atmosphärendruck ist, dann wird eine Anzeige bereitgestellt, dass entweder das Belüftungsventil 42 oder das Ablassventil 36 versagen, die Kappe bzw. der Deckel für den Kraftstofftank 18 entfernt worden ist oder die dritte Rohrleitung 38 verstopft ist. Wenn im Schritt 204D P2 nicht länger gleich dem Atmosphärendruck ist, dann funktioniert das Belüftungsventil korrekt und in einer geschlossenen Position, die dritte Rohrleitung 38 ist frei, und im Schritt 208D werden das Absperrventil 24 und das Ablassventil 36 in eine geschlossene Position gewechselt, und das Belüftungsventil 42 wird in eine offene Position gewechselt.
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Sobald das Absperrventil 24 und das Ablassventil 36 geschlossen sind und das Belüftungsventil 42 geöffnet ist, wird im Schritt 210D eine weitere Drucklesung vorgenommen, um zu bestimmen, wenn P1 im Wesentlichen gleich zu P2 ist. Wenn im Schritt 210D P1 im Wesentlichen gleich zu P2 ist, dann wird eine Anzeige bereitgestellt, dass das Absperrventil 24 im Schritt 212D versagt. Wenn P1 nicht gleich zu P2 ist, dann funktioniert im Schritt 210D das Absperrventil 24 korrekt und in der offenen Position, und das System durchläuft den Diagnosetest.
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Zusätzlich dazu, in der Lage zu sein, den Diagnosetest durchzuführen, fungiert das Dampfablasssystem 10 auch dazu, das Tank-Absperrventil 24 und das Kanister-Belüftungsventil 42 zu konfigurieren, um das Entfernen des Ablassdampfes während des Wiederauftankens und das Abbauen von Vakuumdruck zu gestatten, wenn die Kraftstoffpegel im Kraftstofftank abnehmen, da der Kraftstoff während des Fahrens des Fahrzeugs verbraucht wird. Das Tank-Absperrventil 24 und das Kanister-Belüftungsventil 42 können auch konfiguriert sein, positiven Druck abzubauen, welcher sich in dem Kraftstofftank 18 aufgrund der Zunahmen an Temperatur aufgebaut hat, oder für einen Abbau an Vakuumdruck, welcher sich in dem Kraftstofftank 18 aufgrund des Abnehmens an Temperatur aufgebaut hat.
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Die Beschreibung der Erfindung ist nur beispielhaft in ihrer Art, und demnach sollen Variationen, welche nicht vom Geist der Erfindung abweichen, innerhalb des Umfangs der Erfindung sein. Derartige Variationen sind nicht als eine Abweichung vom Geist und Umfang der Erfindung zu betrachten.
