DE102016222517A1

DE102016222517A1 - Kraftstofftanksystem

Info

Publication number: DE102016222517A1
Application number: DE102016222517.0A
Authority: DE
Inventors: Shuichi Aso; Shinsuke Kinoshita
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2015-12-01
Filing date: 2016-11-16
Publication date: 2017-06-01
Anticipated expiration: 2036-11-17
Also published as: DE102016222517B4; JP6384460B2; CN107009885A; JP2017100560A; US20170151867A1; US10259314B2; CN107009885B

Abstract

Ein Kraftstofftanksystem 12 umfasst: ein Verbindungsrohr 30, das mehrere offene Abschnitte 54A und 54B umfasst, die höher als ein Maximalpegel in einem Kraftstofftank 14 angeordnet sind, und das das Innere des Kraftstofftanks 14 mit einem Kanister 32 verbindet; und ein Ventilelement 42, das außerhalb des Kraftstofftanks angeordnet ist und auf der Grundlage der durch den Kraftstoffneigungssensor erfassten Neigung des Kraftstoffs das Verbindungsrohr entsprechend einem offenen Abschnitt, der als sich in dem Kraftstoff befindend vorhergesagt wird, schließt und das Verbindungsrohr entsprechend einem offenen Abschnitt, der als sich in einem Gasschichtabschnitt des Kraftstofftanks befindend vorhergesagt wird, öffnet.

Description

GEBIET
Bevorzugte Ausführungsformen betreffen ein Kraftstofftanksystem.
HINTERGRUND
Die japanische Patentoffenlegungsschrift (JP-A) Nr. H5-254352 offenbart eine Kraftstoffaustrittverhinderungsvorrichtung für einen Fahrzeugkraftstofftank mit einer Struktur, in der ein Schwimmerventil und ein Kraftstoffaustrittverhinderungsventil in einer Gaskammer in einem Kraftstofftank angeordnet sind und in der ein Verdampfungskanal, der mit dem Austrittverhinderungsventil verbunden ist, durch ein elektromagnetisches Ventil geöffnet und geschlossen wird.
In der in der JP-A Nr. H5-254352 offenbarten Technologie ist während des Betankens das elektromagnetische Ventil geschlossen. Dadurch wird, wenn der Kraftstoffpegel einen Maximalpegel erreicht, das Schwimmerventil geschlossen und der Verdampfungskanal gesperrt, so dass die Gaskammer fest verschlossen wird, um dadurch eine Überfüllung zu verhindern, wenn der Kraftstofftank voll ist.
Anschließend, wenn das Betanken beendet ist, wird das elektromagnetische Ventil geöffnet, so dass das Kraftstoffaustrittverhinderungsventil die Gaskammer mit einem Kanister verbindet und somit der Druck der Gaskammer in dem Kraftstofftank gleich hoch wie oder niedriger als ein festgelegter Druck gehalten wird. Ferner werden, wenn sich das Fahrzeug neigt oder überschlägt, das Schwimmerventil und das Kraftstoffaustrittverhinderungsventil geschlossen, um dadurch das Austreten von Kraftstoff aus dem Kraftstofftank zu stoppen.
In der in der JP-A Nr. H5-254352 offenbarten Struktur ist ein Ventil mit einem Schwimmer (das Schwimmerventil, das den Maximalpegel reguliert, oder das Kraftstoffaustrittverhinderungsventil) in offenen Abschnitten (Abschnitte, die ins Innere des Kraftstofftanks offen sind) der Verdampfungskanäle offen. Dadurch wird, wenn der Kraftstoff geneigt wird, das Ventil mit dem Schwimmer in den Kraftstoff getaucht, um zu gewährleisten, dass sich kein flüssiger Kraftstoff von einem Verbindungsrohr in den Kanister bewegt.
In der in der JP-A Nr. H5-254252 offenbarten Struktur kann dadurch, dass gewährleistet ist, dass das Kraftstoffaustrittverhinderungsventil selbst dann nicht in den Kraftstoff in dem Kraftstofftank eingetaucht wird, wenn die Kraftstoffoberfläche geneigt wird, das Gas in der Gaskammer (Gasschicht) zu dem Kanister bewegt werden, um so einen übermäßigen Anstieg des Innendrucks des Kraftstofftanks zu verhindern. Jedoch hat das Ventil mit dem Schwimmer eine vorbestimmte Höhe, so dass, wenn der Flüssigkeitspegel bei geneigter Kraftstoffoberfläche niedriger als dieses Ventil eingestellt ist, der Maximalpegel ebenfalls niedriger eingestellt wird. Aus diesem Grund kann das Innere des Kraftstofftanks nicht wirksam verwendet werden, um die effektive Kapazität des Kraftstofftanks (die Menge an Kraftstoff, die der Kraftstofftank aufnehmen kann) zu erhöhen.
Angesichts der oben beschriebenen Umstände ist es ein Ziel der vorliegenden Erfindung, zu ermöglichen, dass sich das Gas von dem Kraftstofftank zu dem Kanister bewegen kann, wenn die Kraftstoffoberfläche in dem Kraftstofftank geneigt wird, und eine große effektive Kapazität des Kraftstofftanks zu gewährleisten.
KURZDARSTELLUNG
Ein Kraftstofftanksystem eines ersten Aspekts umfasst: einen Kraftstofftankt, in dem Kraftstoff aufgenommen ist; einen Kanister, der Kraftstoffdampf adsorbiert; ein Verbindungsrohr, das mehrere offene Abschnitte umfasst, die höher als ein Maximalpegel in dem Kraftstofftank angeordnet sind, und das das Innere des Kraftstofftanks mit dem Kanister verbindet; einen Kraftstoffneigungssensor, der eine Neigung einer Kraftstoffoberfläche bezüglich des Kraftstofftanks erfasst; und ein Ventilelement, das außerhalb des Kraftstofftanks angeordnet ist und auf der Grundlage der durch den Kraftstoffneigungssensor erfassten Neigung des Kraftstoffs das Verbindungsrohr entsprechend einem offenen Abschnitt von den mehreren offenen Abschnitten, der als sich in dem Kraftstoff befindend vorhergesagt wird, schließt und das Verbindungsrohr entsprechend einem offenen Abschnitt, der als sich in einem Gasschichtabschnitt des Kraftstofftanks befindend vorhergesagt wird, öffnet.
Der Kraftstoffneigungssensor erfasst die Neigung der Kraftstoffoberfläche bezüglich des Kraftstofftanks. Das Ventilelement schließt auf der Grundlage der durch den Kraftstoffneigungssensor erfassten Neigung der Kraftstoffoberfläche das Verbindungsrohr entsprechend dem offenen Abschnitt von den mehreren offenen Abschnitten des Verbindungsrohrs, der als sich in dem Kraftstoff befindend vorhergesagt wird, und öffnet das Verbindungsrohr entsprechend dem offenen Abschnitt, der als sich in einem Gasschichtabschnitt des Kraftstofftanks befindend vorhergesagt wird. Das Verbindungsrohr, das dem offenen Abschnitt entspricht, der als sich in dem Kraftstoffbefindend vorhergesagt wird, wird geschlossen, so dass die Bewegung des flüssigen Kraftstoffs von dem Verbindungsrohr zu dem Kanister verhindert wird. Das Verbindungsrohr, das dem offenen Abschnitt entspricht, der als sich in dem Gasschichtabschnitt des Kraftstofftanks befindend vorhergesagt wird, wird geöffnet, so dass sich der Kraftstoff in dem Gasschichtabschnitt des Kraftstofftanks mit Hilfe des Verbindungsrohrs zu dem Kanister bewegen kann.
Das Ventilelement ist außerhalb des Kraftstofftanks angeordnet, und es ist nicht notwendig, ein Schwimmerventil in dem Kraftstofftank anzuordnen, um die Bewegung des flüssigen Kraftstoffs zu dem Kanister zu verhindern, wenn der Kraftstoff geneigt ist. Es ist nicht notwendig, den Maximalpegel niedrig einzustellen, um ein Eintauchen des Schwimmerventils in dem Kraftstoff zu verhindern, so dass eine große effektive Kapazität des Kraftstofftanks (die Menge an Kraftstoff, die der Kraftstofftank im Wesentlichen aufnehmen kann) gewährleistet werden kann.
Ein zweiter Aspekt ist das Kraftstofftanksystem des ersten Aspekts, das ferner umfasst: ein Dampfrohr, das, in einer Draufsicht des Kraftstofftanks, in einer Mitte in einer Längsrichtung des Kraftstofftanks einen Dampfauslass umfasst, der höher als der Maximalpegel in dem Kraftstofftank angeordnet ist und das Innere des Kraftstofftanks mit dem Kanister verbindet; und ein Volltank-Regulierungsventil, das in dem Dampfauslass angeordnet ist und den Dampfauslass mit Hilfe eines Schwimmers, der auf dem Kraftstoff in dem Kraftstofftank schwimmt, schließt.
Beim Betanken des Kraftstofftanks wird das Volltank-Regulierungsventil geschlossen, wenn die Kraftstoffoberfläche den Maximalpegel erreicht, um dadurch zu verhindern, dass sich das Gas aus dem Inneren des Kraftstofftanks durch das Dampfrohr zu dem Kanister bewegt. Das heißt, durch Anordnen des Volltank-Regulierungsventils in dem Dampfauslass des Dampfrohrs kann zuverlässig erreicht werden, dass die Kraftstoffoberfläche nicht über den Maximalpegel hinausgeht.
Der Dampfauslass, in dem das Volltank-Regulierungsventil angeordnet ist, ist in der Längsrichtung des Kraftstofftanks in der Mitte angeordnet, so dass das Volltank-Regulierungsventil ebenfalls in der Längsrichtung des Kraftstofftanks in der Mitte angeordnet ist. Selbst wenn der Kraftstofftank beim Betanken des Kraftstofftanks geneigt ist, können die Effekte dieser Neigung verringert werden, um Unterschiede in der Menge an Kraftstoff in dem vollen Kraftstofftank zu verringern.
Ein dritter Aspekt ist das Kraftstofftanksystem des zweiten Aspekts, wobei die offenen Abschnitte in einer Draufsicht des Kraftstofftanks auf Seiten von Randabschnitten des Kraftstofftanks relativ zu dem Dampfauslass angeordnet sind.
Die offenen Abschnitte (in denen es nicht notwendig ist, ein Schwimmerventil anzuordnen) sind auf den Seiten der Randabschnittsseite des Kraftstofftanks angeordnet, so dass es bei geneigter Kraftstoffoberfläche leicht zu bewerkstelligen ist, einen offenen Abschnitt in dem Gasschichtabschnitt anzuordnen.
Ferner kann das Volltank-Regulierungsventil in dem Kraftstoff angeordnet sein, da bei geneigter Kraftstoffoberfläche erreicht werden kann, dass ein offener Abschnitt in dem Gasschichtabschnitt angeordnet ist. Das heißt, wenn die Kraftstoffoberfläche geneigt ist, ist es nicht notwendig, dass sich das Volltank-Regulierungsventil in der Gasschicht befindet, und der Flüssigkeitspegel kann hoch eingestellt sein.
Ein vierter Aspekt ist das Kraftstofftanksystem des dritten Aspekts, wobei das Verbindungsrohr ein gemeinsames Rohr, das auf einer Seite des Kanisters gemeinsam verwendet wird, und mehrere Abzweigungsrohre, die auf einer Seite der offenen Abschnitte abzweigen, umfasst.
In dem Verbindungsrohr auf der Kanisterseite des Verzweigungsabschnitts wird die gemeinsame Nutzung durch das gemeinsame Rohr realisiert, so dass im Vergleich mit einer Struktur, in der es ein separates Verbindungsrohr für jeden offenen Abschnitt von dem Kraftstofftank zu dem Kanister gibt, ein Beitrag zu einer Gewichtsreduktion und einer Reduktion der Teilezahl geleistet werden kann.
Ein fünfter Aspekt ist das Kraftstofftanksystem des vierten Aspekts, wobei das gemeinsame Rohr auch als das Dampfrohr auf der Kanisterseite dient.
Das heißt, das gemeinsame Rohr, das Teil des Verbindungsrohrs ist, fungiert auch als Teil des Dampfrohrs, was im Vergleich mit einer Struktur, in der das Verbindungsrohr und das Dampfrohr vollkommen getrennt sind, einen Beitrag zur Gewichtsreduktion und zur Reduktion der Teilezahl liefert.
Ein sechster Aspekt ist das Kraftstofftanksystem des fünften Aspekts, wobei das Ventilelement umfasst: ein Drehventil, das in einem Verzweigungsabschnitt des Verbindungsrohrs, an dem die Abzweigungsrohre abzweigen, angeordnet ist und Verbindungslöcher umfasst, die das gemeinsame Rohr in Abhängigkeit von einem Drehwinkel des Drehventils mit bestimmten Abzweigungsrohren von den mehreren Abzweigungsrohren verbindet; und ein Regelungs- bzw. Steuerungsvorrichtung, die auf der Grundlage der durch den Kraftstoffneigungssensor erfassten Kraftstoffoberfläche bewirkt, dass das Drehventil um vorbestimmte Winkel dreht, so dass die Verbindungslöcher das gemeinsame Rohr mit den bestimmten Abzweigungsrohren von den Abzweigungsrohren verbindet.
Indem einfach der Drehwinkel des Drehkörpers eingestellt wird, kann das gemeinsame Rohr durch die Verbindungslöcher mit bestimmten Abzweigungsrohren verbunden werden. Der Drehkörper ist in dem Verzweigungsabschnitt angeordnet, und es ist nicht notwendig, ein Öffnungs- und Schließventil in jedem der Abzweigungsrohre anzuordnen, was zu einer Reduzierung der Teilezahl beitragen kann. Ferner ist es ausreichend, dass die Regelungs- bzw. Steuerungsvorrichtung den Drehwinkel des einen Drehkörpers regelt, und es ist nicht erforderlich, dass die Regelungs- bzw. Steuerungsvorrichtung mehrere Öffnungs- und Schließventile steuert, so dass die Regelung/Steuerung einfach ist.
Ein siebter Aspekt ist das Kraftstofftanksystem des sechsten Aspekts, wobei das Drehventil das gemeinsame Rohr mit dem Dampfrohr auf einer Seite des Kraftstofftanks in Übereinstimmung mit dem Drehwinkel des Drehventils verbindet.
Der Drehkörper öffnet und schließt ferner das Dampfrohr, so dass es nicht notwendig ist, ein neues Element (z. B. ein Ventilelement) zum Öffnen und Schließen des Dampfrohrs vorzusehen, was zur Gewichtsreduzierung und zur Reduzierung der Teilezahl beitragen kann.
Ein achter Aspekt ist das Kraftstofftanksystem gemäß einem von dem ersten bis zu dem siebten Aspekt, wobei der Kraftstoffneigungssensor umfasst: einen Fahrzeugneigungswinkelsensor, der einen Neigungswinkel eines Fahrzeugs, in dem der Kraftstofftank eingebaut ist, erfasst; und einen Beschleunigungssensor, der eine Beschleunigung des Fahrzeugs erfasst.
Der durch den Fahrzeugneigungswinkelsensor erfasste Neigungswinkel des Fahrzeugs und die durch den Beschleunigungssensor erfasste Beschleunigung des Fahrzeugs können wirksam dazu verwendet werden, die Neigung der Kraftstoffoberfläche zu erfassen. Es genügt, als den Fahrzeugneigungswinkelsensor und den Beschleunigungssensor, Sensoren zu verwenden (doppelt zu verwenden), die im Voraus bereits in dem Fahrzeug eingebaut werden, und es ist nicht notwendig, einen neuen Fahrzeugneigungswinkelsensor und einen neuen Beschleunigungssensor einzubauen, was zur Gewichtsreduzierung und zur Reduzierung der Teilezahl beitragen kann.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1A ist ein Konfigurationsdiagramm, das ein Kraftstofftanksystem einer Ausführungsform in einem Zustand zeigt, in dem ein Kraftstofftank voll ist und der Kraftstoff darin nicht geneigt ist, wobei der Kraftstofftank geöffnet dargestellt ist;
1B ist eine Draufsicht, die 1A entspricht und das Kraftstofftanksystem der Ausführungsform zeigt;
2A bis 2C sind Querschnittsansichten, vergrößert in der Umgebung eines elektromagnetischen Ventils, die das Kraftstofftanksystem gemäß der Ausführungsform zeigen;
3A ist ein Konfigurationsdiagramm, das das Kraftstofftanksystem gemäß der Ausführungsform in einem Zustand zeigt, in dem der Kraftstofftank nachgetankt wird und der Kraftstoff nicht geneigt ist, wobei der Kraftstofftank geöffnet dargestellt ist;
3B ist eine Draufsicht, die 3A entspricht und das Kraftstofftanksystem der Ausführungsform zeigt;
4A ist ein Konfigurationsdiagramm, das das Kraftstofftanksystem gemäß der Ausführungsform in einem Zustand zeigt, in dem der Kraftstofftank voll ist und der Kraftstoff geneigt ist, wobei der Kraftstofftank geöffnet dargestellt ist;
4B ist eine Draufsicht, die 4A entspricht und das Kraftstofftanksystem gemäß der Ausführungsform zeigt;
5A ist ein Konfigurationsdiagramm, das das Kraftstofftanksystem gemäß der Ausführungsform in einem Zustand zeigt, in dem der Kraftstofftank voll ist und der Kraftstoff geneigt ist, wobei der Kraftstofftank geöffnet dargestellt ist;
5B ist eine Draufsicht, die 5A entspricht und das Kraftstofftanksystem gemäß der Ausführungsform zeigt; und
6 ist ein Flussdiagramm, das eine Steuerung eines elektromagnetischen Ventils in dem Kraftstofftanksystem gemäß der Ausführungsform zeigt.
BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN
1A und 1B zeigen ein Kraftstofftanksystem 12 gemäß einer Ausführungsform. Das Kraftstofftanksystem 12 umfasst einen Kraftstofftank 14, der dazu geeignet ist, in seinem Inneren Kraftstoff FE aufzunehmen.
In der folgenden Beschreibung bezeichnet der Pfeil VORN die Richtung nach vorn bezüglich eines Fahrzeugs, in dem das Kraftstofftanksystem 12 eingebaut ist, der Pfeil RECHTS bezeichnet die Richtung nach rechts bezüglich des Fahrzeugs, und der Pfeil OBEN bezeichnet die Richtung nach oben.
Der Kraftstofftank 14, wie es in 1B gezeigt ist, ist von oben betrachtet im Wesentlichen rechteckig. Der Kraftstofftank 14 ist in dem Fahrzeug so eingebaut, dass die Längsrichtung des Kraftstofftanks 14 mit der Fahrzeugbreitenrichtung (die Richtung des Pfeils RECHTS und die entgegengesetzte Richtung) zusammenfällt, und die Querrichtung des Kraftstofftanks 14 fällt mit der Fahrzeuglängsrichtung (die Richtung des Pfeils VORN und die entgegengesetzte Richtung) zusammen.
Ein Einfüllrohr oder Einfüllstützen 16 ist mit einem oberen Abschnitt des Kraftstofftanks 14 verbunden. Eine Einführungsöffnung 22, in die eine Kraftstoffdüse 34 eingeführt wird, ist in einem oberen Abschnitt des Einfüllrohrs 16 angeordnet. Die Einführungsöffnung 22 ist durch einen Verschluss 18 verschlossen, der entfernt wird, wenn der Kraftstofftank 14 betankt wird.
Ein Deckel 26 ist in einem Karosserieblech 20 des Fahrzeugaufbaus angeordnet. Wenn der Kraftstofftank 14 betankt wird, wird der Deckel 26 geöffnet, wie es durch Lang-kurz-kurz-Linie in 1A gezeigt ist, so dass ein Befestigen und ein Entfernen des Verschlusses 18 und ein Einführen der Kraftstoffdüse 34 (siehe 3A und 3B) in die Einführungsöffnung 22 möglich sind.
Ein unterer Abschnitt des Einfüllrohrs 16 ist in der vertikalen Richtung unterhalb eines weiter unten beschrieben Maximalpegels FL in dem Kraftstofftank 14 angeordnet.
Ein Teil eines Dampfrohrs 36C (ein auf der Seite des Kraftstofftanks 14 eines weiter unten beschriebenen elektromagnetischen Drehventils 42 angeordneter Abschnitt) mit einem Dampfauslass 54C, der an seinem unteren Ende ausgebildet ist, ist in dem Kraftstofftank 14 angeordnet. Ferner ist ein Volltank-Regulierungsventil 28 mit einem Schwimmer 28F mit einer geringeren Dichte als der Kraftstoff (der auf dem Kraftstoff schwimmt) an dem Dampfauslass 54C befestigt. Ferner ist ein Kanister 32 außerhalb des Kraftstofftanks 14 angeordnet.
Wie es in 3A gezeigt ist, ist das Volltank-Regulierungsventil 28 offen, wenn der Schwimmer 28F nicht auf dem Kraftstoff schwimmt. Wenn das Volltank-Regulierungsventil 28 offen ist, kann sich Gas in dem Kraftstofftank 14 durch ein Verbindungsrohr 30 zu dem Kanister 32 bewegen. Wenn sich das Gas in dem Kraftstofftank 14 zu dem Kanister 32 bewegt, wird Kraftstoffdampf, der in dem Gas in dem Kraftstofftank 14 enthalten ist, durch ein Adsorbens in dem Kanister 32 adsorbiert. Es ist zu beachten, dass der Abschnitt des Inneren des Kraftstofftanks 14 oberhalb der Kraftstoffoberfläche als ”Gasschicht” bezeichnet wird. Der Gasschichtabschnitt ist eine Schicht, in der Gas vorhanden ist. Zum Beispiel wird der Gasschichtabschnitt höher, wenn die Kraftstoffoberfläche von dem Maximalpegel FL abfällt.
Demgegenüber wird das Volltank-Regulierungsventil 28 geschlossen, wenn der Schwimmer 28F, einhergehend mit einem Anstieg des Flüssigkeitspegel, auf dem Kraftstoff schwimmt (steigt), wie es in 1A gezeigt ist. Wenn das Volltank-Regulierungsventil 28 geschlossen ist, kann sich das Gas in dem Kraftstofftank 14 nicht zu dem Kanister 32 bewegen. Wenn der Kraftstofftank 14 in diesem Zustand weiter mit Kraftstoff von der Kraftstoffdüse 34 betankt wird, sammelt sich der Kraftstoff, mit dem der Kraftstofftank 14 betankt worden ist, in dem Einfüllrohr 16, und die Kraftstoffoberfläche in dem Einfüllrohr 16 steigt. Wenn schließlich der Kraftstoff in dem Einfüllrohr 16 die Kraftstoffdüse 34 erreicht, wird das Betanken durch einen Autostoppmechanismus in der Kraftstoffdüse 34 gestoppt.
Wie es oben erwähnt ist, erstreckt sich der Abschnitt des Dampfrohrs 36C, der in dem Kraftstofftank 14 angeordnet ist, von dem Volltank-Regulierungsventil 28 nach oben und ist mit dem weiter unten beschriebenen elektromagnetischen Drehventil 42 verbunden. Das elektromagnetische Drehventil 42 und der Kanister 32 sind durch ein gemeinsames Rohr 38 miteinander verbunden. Wie es weiter unten beschrieben ist, kann durch Schalten des elektromagnetischen Drehventils 42 in vorbestimmte Zustände das Volltank-Regulierungsventil 28 durch das Dampfrohr 36C, das elektromagnetische Drehventil 42 und das gemeinsame Rohr 38 mit dem Kanister 32 verbunden werden.
Ein Ende eines zur Atmosphäre offenen Rohrs 40 und ein Ende eines Ablassrohrs 41 sind mit dem Kanister 32 verbunden. Das weitere Ende des zur Atmosphäre offenen Rohrs 40 ist zur Atmosphäre offen. Das weitere Ende des Ablassrohrs 41 ist mit einem Motor verbunden, der in den Zeichnungen nicht gezeigt ist, und ermöglicht in dem Motor einen Unterdruck, der auf den Kanister 32 wirkt. Durch diesen Unterdruck wird über das zur Atmosphäre offene Rohr 40 Atmosphärenluft eingeleitet und der durch das Adsorbens in dem Kanister 32 adsorbierte Kraftstoffdampf desorbiert (abgeführt).
Wie es in 1B gezeigt ist, ist der Dampfauslass 54C des Dampfrohrs 36C in der Längsrichtung (Fahrzeugbreitenrichtung) in der Mitte des Kraftstofftanks 14 und in der Querrichtung in der Nähe der Mitte angeordnet, und das Volltank-Regulierungsventil 28 ist vorgesehen, um den Dampfauslass 54C zu öffnen und zu schließen. Das heißt, das Volltank-Regulierungsventil 28 ist ebenfalls der Längsrichtung (Fahrzeugbreitenrichtung) in der Mitte in des Kraftstofftanks 14 und in der Querrichtung (Fahrzeuglängsrichtung) in der Nähe der Mitte des Kraftstofftanks 14 angeordnet. ”Mitte” umfasst hier exakt die Mitte in der Längsrichtung oder der Querrichtung des Kraftstofftanks 14 sowie einen Bereich, in dem der Schwimmer 28F beim Betanken des Kraftstofftanks 14 zuverlässig steigt und das Volltank-Regulierungsventil 28 aufgrund der gestiegenen Kraftstoffoberfläche schließt.
Das elektromagnetische Drehventil 42 ist außerhalb des Kraftstofftanks 14 angeordnet, und zwar in der Nähe einer oberen Oberfläche 14U des Kraftstofftanks 14 und oberhalb des Volltank-Regulierungsventils 28.
Wie es in den 2A bis 2C detailliert gezeigt ist, hat das elektromagnetische Drehventil 42 ein flaches, rundrohrförmiges Drehkörpergehäuse 44. Ein Drehkörper 46 ist in dem der Drehkörpergehäuse 44 angeordnet. Der Drehkörper 46 wird durch mehrere Spulen 48, die in dem Drehkörpergehäuse 44 angeordnet sind, um vorbestimmte Drehwinkel gedreht. Wie es in 1A, 3A, 4A und 5A gezeigt ist, werden die Offen-/Geschlossen-Zustände des elektromagnetischen Drehventils 42 (insbesondere der Drehwinkel des Drehkörpers 46) durch eine Regelungs- bzw. Steuerungsvorrichtung 50 geregelt.
Wie es in 1A und 1B gezeigt ist, ist ein Paar von Abzweigungsrohren 36A und 36B in dem Kraftstofftank 14 angeordnet. Die Abzweigungsrohre 36A und 36B erstrecken sich im Wesentlichen parallel zu der oberen Oberfläche 14U in der Längsrichtung des Kraftstofftanks 14 von einer Stelle in der Nähe der Mitte bis in die Nähe von Randabschnitten 14E auf beiden Seiten in der Fahrzeugbreitenrichtung des Kraftstofftanks 14.
Anschlusslöcher 52A, 52B und 52C sind in einer unteren Oberfläche 44L (die Oberfläche in der Nähe des Kraftstofftanks 14) des Drehkörpergehäuses 44 gebildet. Ein Ende des Abzweigungsrohrs 36A und ein Ende des Abzweigungsrohrs 36B sind mit den Anschlusslöcher 52A bzw. 52B in dem Drehkörpergehäuse 44 verbunden. Ferner ist das obere Ende des Abschnitts des Dampfrohrs 36C auf der Seite des Kraftstofftanks 14 ist mit dem Anschlussloch 52C verbunden.
In der vorliegenden Ausführungsform umfasst das Verbindungsrohr 30 das gemeinsame Rohr 38 auf der Seite des Kanisters 32 und die mehreren (zwei) Abzweigungsrohre 36A und 36B auf der Seite des Kraftstofftanks 14. Ferner ist das eine elektromagnetische Drehventil 42 in einem Verzweigungsabschnitt 30B angeordnet, an dem das gemeinsame Rohr 38 in die mehreren Abzweigungsrohre 36A und 36B verzweigt.
Ferner verzweigt der Abschnitt des Dampfrohrs 36 auf der Seite des Kraftstofftanks 14 von dem Verzweigungsabschnitt 30B aus. Der Abschnitt des Dampfrohrs 36C geht auf der Seite des Kanisters 32 in das gemeinsame Rohr 38 über. Das heißt, ein Teil des Dampfrohrs 36C ist gleichzeitig auf ein Teil des Verbindungsrohrs 30.
Wie es in 1A und 1B gezeigt ist, sind das weitere Ende des Abzweigungsrohrs 36A und das weitere Ende des Abzweigungsrohrs 36B nach unten gebogen, und offene Abschnitte 54A und 54B sind in den weiteren Enden gebildet. Das heißt, die offenen Abschnitte 54A und 54B sind von einander in der Längsrichtung (Fahrzeugbreitenrichtung) des Kraftstofftanks 14 beabstandet und, insbesondere in der vorliegenden Ausführungsform, an Positionen nahe den Randabschnitten 14E des Kraftstofftanks 14 angeordnet. Ferner sind die offenen Abschnitte 54A und 54B in der vertikalen Richtung oberhalb des Maximalpegels FL angeordnet.
Wie es in den 2(A) bis 2(C) gezeigt ist, ist ein gemeinsames Anschlussloch 52D in einer oberen Oberfläche 44U (die von dem Kraftstofftank 14 abgewandte Oberfläche) des Drehkörpergehäuses 44 gebildet. Das gemeinsame Rohr 38 ist mit dem gemeinsamen Anschlussloch 52D verbunden.
Einzelne Verbindungslöcher 56A, 56B und 56C, die den Anschlusslöchern 52A, 52B bzw. 52C entsprechen, sind in dem Drehkörper 46 gebildet. Die einzelnen Verbindungslöcher 56A, 56B und 56C verbinden sich in dem oberen Abschnitt des Drehkörpers 46, um so ein gemeinsames Verbindungsloch 58 zu bilden. Das gemeinsame Verbindungsloch 58 ist unabhängig von dem Drehwinkel des Drehkörpers 46 mit dem gemeinsamen Anschlussloch 52D in der oberen Oberfläche 44U des Drehkörpergehäuses 44 verbunden.
Demgegenüber sind die Positionen der einzelnen Verbindungslöcher 56A, 56B und 56C so ausgelegt, dass die einzelnen Verbindungslöcher 56A, 56B und 56C je nach Drehwinkel des Drehkörpers 46 mit jedem der Anschlusslöcher 52A, 52B und 52C in der unteren Oberfläche 44L des Drehkörpergehäuses 44 verbunden werden können.
Insbesondere ist zum Beispiel, wie es in 3B gezeigt ist, wenn der Drehwinkel des Drehkörpers 46 ein vorbestimmter Drehwinkel α1 ist, das einzelne Verbindungsloch 56C mit dem Anschlussloch 52C verbunden, wie es in 1B und 2(A) gezeigt ist. Jedoch ist das einzelne Verbindungsloch 56A nicht mit dem Anschlussloch 52A verbunden, und das einzelne Verbindungsloch 56B ist nicht mit dem Anschlussloch 52B verbunden. In diesem Zustand ist eine Bewegung des Gases von dem Dampfrohr 36C (dem Abschnitt auf der Seite des Kraftstofftanks 14A) zu dem gemeinsamen Rohr 38 möglich, aber eine Bewegung des Gases von den Abzweigungsrohren 36A und 36B zu dem gemeinsamen Rohr 38 ist blockiert.
Es ist zu beachten, dass in 1B oder 3B der Drehwinkel α1 0 Grad als ein Referenzwert des Drehwinkels des Drehkörpers 46 ist.
Demgegenüber ist, wie es in 4B gezeigt ist, wenn der Drehwinkel des Drehkörpers 46 einen vorbestimmten Drehwinkel α2 annimmt, das einzelne Verbindungsloch 56A mit dem Anschlussloch 52A verbunden (siehe 2(B)), aber die einzelnen Verbindungslöcher 56B und 56C sind nicht mit den Anschlusslöchern 52B bzw. 52C verbunden. In diesem Zustand ist eine Bewegung des Gases von dem Abzweigungsrohr 36A zu dem gemeinsamen Rohr 38 möglich, aber eine Bewegung des Gases von dem Abzweigungsrohr 36B zu dem gemeinsamen Rohr 38 ist blockiert. Ferner ist auch eine Bewegung des Gases durch das Dampfrohr 36C blockiert.
Wie es in 5B gezeigt ist, ist, wenn der Drehwinkel des Drehkörpers 46 einen vorbestimmten Drehwinkel α3 annimmt, das einzelne Verbindungsloch 56B mit dem Anschlussloch 52B verbunden (siehe 2(C)), aber die einzelnen Verbindungslöcher 56A und 56C sind nicht mit den Anschlusslöchern 52A bzw. 52C verbunden. In diesem Zustand ist eine Bewegung des Gases von dem Abzweigungsrohr 36B zu dem gemeinsamen Rohr 38 möglich, aber eine Bewegung des Gases von dem Abzweigungsrohr 36A zu dem gemeinsamen Rohr 38 ist blockiert. Ferner ist auch eine Bewegung des Gases durch das Dampfrohr 36C blockiert.
Wie es in 1A gezeigt ist, umfasst das Fahrzeug, in dem der Kraftstofftank 14 eingebaut ist, einen Fahrzeugneigungswinkelsensor 62, der den Neigungswinkel des Fahrzeugs erfasst, und einen Beschleunigungssensor 64, der die Beschleunigung des Fahrzeugs erfasst. In dem Kraftstofftanksystem 12 werden durch den Fahrzeugneigungswinkelsensor 62 und den Beschleunigungssensor 64 erfasste Daten zu der Regelungs- bzw. Steuerungsvorrichtung 50 gesendet. Ein Neigungswinkel θ der Kraftstoffoberfläche kann aus der durch den Fahrzeugneigungswinkelsensor 62 und den Beschleunigungssensor 64 gewonnenen Informationen berechnet werden. Der Fahrzeugneigungswinkelsensor 62 und der Beschleunigungssensor 64 sind ein Beispiel eines Kraftstoffneigungssensors 60.
Es ist zu beachten, dass zuvor in das Fahrzeug eingebaute Sensoren auch doppelt verwendet werden können, d. h. als der Fahrzeugneigungswinkelsensor 62 und der Beschleunigungssensor 64. Der Fahrzeugneigungswinkelsensor 62 und der Beschleunigungssensor 64 können als neue Sensoren in das Kraftstofftanksystem 12 eingebaut werden.
Das Fahrzeug hat auch einen Deckelschalter 66 und einen Deckelsensor 68. Eine als Folge des betätigten Deckelschalters 66 gewonnene Information wird zu der Regelungs- bzw. Steuerungsvorrichtung 50 gesendet. Wenn die Regelungs- bzw. Steuerungsvorrichtung 50 diese Information empfängt, entriegelt die Regelungs- bzw. Steuerungsvorrichtung 50 den Deckel 26. Eine Information über den Geöffnet-/Geschlossen-Zustand des Deckels 26 wird von dem Deckelsensor 68 zu der Regelungs- bzw. Steuerungsvorrichtung 50 gesendet. Die Regelungs- bzw. Steuerungsvorrichtung 50 ist dazu geeignet, zu bestimmen, dass der Deckel 26 zum Betanken des Kraftstofftanks 14 geöffnet ist.
Nachfolgend ist die Funktionsweise der Ausführungsform beschrieben.
In der vorliegenden Ausführungsform regelt die Regelungs- bzw. Steuerungsvorrichtung 50 den Geöffnet-/Geschlossen-Zustand des elektromagnetischen Drehventils 42 (den Drehwinkel des Drehkörpers 46) auf der Grundlage des in 6 gezeigten Regelungsflusses.
Zuerst beurteilt die Regelungs- bzw. Steuerungsvorrichtung 50 in Schritt S102, ob der Deckel 26 geöffnet worden ist oder nicht. Die Beurteilung kann auf der Grundlage der Information, die als Folge des betätigten Deckelschalters 66 gewonnen wird, oder auf der Grundlage der Information über den durch den Deckelsensor 68 erfassten Geöffnet-/Geschlossen-Zustand des Deckels 26 erfolgen.
Wenn die Regelungs- bzw. Steuerungsvorrichtung 50 in Schritt S102 beurteilt hat, dass der Deckel 26 nicht geöffnet worden ist, fährt die Regelungs- bzw. Steuerungsvorrichtung 50 mit Schritt S108 fort. Nachfolgend sind der Schritt S108 und die auf ihn folgenden Schritte beschrieben.
Wenn die Regelungs- bzw. Steuerungsvorrichtung 50 in Schritt S102 beurteilt hat, dass der Deckel 26 geöffnet worden ist, fährt die Regelungs- bzw. Steuerungsvorrichtung 50 mit Schritt S104 fort. In Schritt S104 steuert die Regelungs- bzw. Steuerungsvorrichtung 50 den Drehkörper 46 so, dass der Drehwinkel des Drehkörpers 46 des elektromagnetischen Drehventils 42 den vorbestimmten Drehwinkel α1 annimmt. Dadurch wird, wie es in 3B und 2(A) gezeigt ist, das einzelne Verbindungsloch 56C mit dem Anschlussloch 52C verbunden, aber das einzelne Verbindungsloch 56A wird nicht mit dem Anschlussloch 52A verbunden, und das einzelne Verbindungsloch 56B wird nicht mit dem Anschlussloch 52B verbunden.
In diesem Zustand wird der Verschluss 18 zum Beispiel durch einen Tankwart entfernt und der Kraftstofftank 14 betankt, wie es durch den Pfeil F0 in 3A gezeigt ist. Bis der Kraftstoffpegel in dem Kraftstofftank 14 den Maximalpegel FL erreicht, ist das Volltank-Regulierungsventil 28 geöffnet. Ferner wird, wie es in 3B gezeigt ist, der Zustand, in dem das einzelne Verbindungsloch 56C mit dem Anschlussloch 52C verbunden ist, aufrechterhalten. Folglich bewegt sich das Gas in dem Kraftstofftank 14 durch das Dampfrohr 36C (über das elektromagnetische Drehventil 42) zu dem Kanister 32, wie es durch die Pfeile F1 in 3A gezeigt ist.
Wenn dann der Kraftstoffpegel in dem Kraftstofftank 14 den Maximalpegel FL erreicht, schwimmt der Schwimmer 28F auf dem Kraftstoff und das Volltank-Regulierungsventil 28 ist geschlossen, wie es in 1A gezeigt ist. Auch in diesem Zustand wird das einzelne Verbindungsloch 56A nicht mit dem Anschlussloch 52A verbunden, und das einzelne Verbindungsloch 56B wird nicht mit dem Anschlussloch 52B verbunden. Das heißt, das Gas in dem Kraftstofftank 14 kann sich nicht zu dem Kanister 32 bewegen. Aus diesem Grund sammelt sich der Kraftstoff, mit dem der Kraftstofftank 14 betankt worden ist, in dem Einfüllrohr 16, und die Kraftstoffoberfläche in dem Einfüllrohr 16 steigt. Wenn dann der Kraftstoff in dem Einfüllrohr 16 die Kraftstoffdüse 34 erreicht, wird der Autostoppmechanismus in dem Kraftstoffdüse 34 betätigt, woraufhin das Betanken gestoppt wird.
Es ist zu beachten, dass in diesem Zustand, wie es oben erwähnt ist, die Wege der Bewegung des Gases von den offenen Abschnitten 54A und 54B zu dem Kanister 32 durch das elektromagnetische Drehventil 42 geschlossen sind. Da sich das Gas in dem Kraftstofftank 14 nicht über the Abzweigungsrohre 36A und 36B zu dem Kanister 32 bewegt, kann ein Übertanken des Kraftstofftanks 14 (Betanken über den Maximalpegel FL hinaus) verhindert werden.
Wenn das Betanken beendet ist, wird der Verschluss 18 zum Beispiel durch den Tankwart wieder befestigt und der Deckel 26 geschlossen. In Schritt S106 beurteilt die Regelungs- bzw. Steuerungsvorrichtung 50, ob der Deckel 26 geschlossen worden ist oder nicht. Wenn die Regelungs- bzw. Steuerungsvorrichtung 50 beurteilt hat, dass der Deckel 26 nicht geschlossen worden ist, kehrt die Regelungs- bzw. Steuerungsvorrichtung 50 zu Schritt S104 zurück. Wenn die Regelungs- bzw. Steuerungsvorrichtung 50 beurteilt hat, dass der Deckel 26 geschlossen worden ist, fährt die Regelungs- bzw. Steuerungsvorrichtung 50 mit Schritt S108 fort.
In Schritt S108 erfasst die Regelungs- bzw. Steuerungsvorrichtung 50 den Neigungswinkel des Fahrzeugs auf der Grundlage der Information von dem Fahrzeugneigungswinkelsensor 62. In Schritt S110 erfasst die Regelungs- bzw. Steuerungsvorrichtung 50 ferner die Beschleunigung des Fahrzeugs auf der Grundlage der Information von dem Beschleunigungssensor 64. Ferner berechnet die Regelungs- bzw. Steuerungsvorrichtung 50 in Schritt S112 den Neigungswinkel θ der Kraftstoffoberfläche in dem Kraftstofftank 14.
Es ist zu beachten, dass in der vorliegenden Ausführungsform der Neigungswinkel θ der Kraftstoffoberfläche der Winkel der Kraftstoffoberfläche ist, der unter Verwendung der Kraftstoffoberfläche in einem Zustand, in dem der Kraftstofftank 14 waagereicht ist, als Referenz gemessen wird, wobei die Richtung entgegen den Uhrzeigersinn positiv ist, wie es in 1A gezeigt ist.
Das heißt, in Abhängigkeit von dem Neigungswinkel und der Beschleunigung des Fahrzeugs gibt es Fälle, in denen zum Beispiel, wie es in 4A gezeigt ist, der Neigungswinkel θ ein Neigungswinkel θ1 (ein positiver Wert) und der Kraftstoff in der Fahrzeugbreitenrichtung nach rechts verlagert wird. In diesem Fall ist in Abhängigkeit von der Position des Kraftstoffpegels der offene Abschnitt 54A des Abzweigungsrohrs 36A auf der in der Fahrzeugbreitenrichtung linken Seite in der Gasschicht in dem Kraftstofftank 14, der offene Abschnitt 54B des Abzweigungsrohrs 36B auf der in der Fahrzeugbreitenrichtung rechten Seite und das Volltank-Regulierungsventil 28 im Wesentlichen in der Fahrzeugbreitenrichtung in der Mitte sind in dem flüssigen Kraftstoff angeordnet.
Es gibt auch Fälle, in denen, wie es in 5A gezeigt ist, anders als in dem in 4A gezeigt Zustand, der Neigungswinkel θ ein Neigungswinkel θ2 (ein negativer Wert) wird und der Kraftstoff in der Fahrzeugbreitenrichtung zur linken Seite verlagert ist. In diesem Fall, in Abhängigkeit von der Position des Kraftstoffpegels, ist der offene Abschnitt 54B des Abzweigungsrohrs 36B in der Fahrzeugbreitenrichtung auf der rechten Seite in der Gasschicht in dem Kraftstofftank 14, der offene Abschnitt 54A des Abzweigungsrohrs 36A in der Fahrzeugbreitenrichtung auf der linken Seite und das Volltank-Regulierungsventil 28 im Wesentlichen in der Fahrzeugbreitenrichtung in der Mitte und in dem flüssigen Kraftstoff angeordnet.
In Schritt S114 beurteilt die Regelungs- bzw. Steuerungsvorrichtung 50, ob der Neigungswinkel θ der Kraftstoffoberfläche größer als ein zuvor eingestellter Schwellenwinkel θA ist oder nicht. Wenn die Regelungs- bzw. Steuerungsvorrichtung 50 beurteilt hat, dass der Neigungswinkel θ größer als the Schwellenwinkel θA ist (der Zustand des in 4A gezeigten Neigungswinkels θ1), fährt die Regelungs- bzw. Steuerungsvorrichtung 50 mit Schritt S116 fort.
In Schritt S116 bewirkt die Regelungs- bzw. Steuerungsvorrichtung 50, dass sich der Drehkörper 46 des elektromagnetischen Drehventils 42 so dreht, dass der Drehwinkel den Drehwinkel θ2 annimmt. Dadurch werden, wie es in 2(B) und 4B gezeigt ist, das Anschlussloch 52A und das einzelne Verbindungsloch 56A miteinander verbunden. Wie es durch die Pfeile F2 in 4A gezeigt ist, ist eine Bewegung des Gases von dem Abzweigungsrohr 36A (dem offenen Abschnitt 54A) über das elektromagnetische Drehventil 42 zu dem gemeinsamen Rohr 38 möglich. Das Anschlussloch 52B und das einzelne Verbindungsloch 56B sind nicht miteinander verbunden, so dass eine Bewegung des (flüssigen) Kraftstoffs von dem Abzweigungsrohr 36B (dem offenen Abschnitt 54B) zu dem gemeinsamen Rohr 38 blockiert ist.
Wenn die Regelungs- bzw. Steuerungsvorrichtung 50 in Schritt 5114 beurteilt hat, dass der Neigungswinkel θ der Kraftstoffoberfläche gleich groß wie oder kleiner als der Schwellenwinkel θA ist, fährt die Regelungs- bzw. Steuerungsvorrichtung 50 mit Schritt S118 fort.
In Schritt S118 beurteilt die Regelungs- bzw. Steuerungsvorrichtung 50, ob der Neigungswinkel θ des Kraftstoffs kleiner als ein zuvor eingestellter Schwellenwinkel θB ist oder nicht. Wenn die Regelungs- bzw. Steuerungsvorrichtung 50 beurteilt hat, dass der Neigungswinkel θ kleiner als der Schwellenwinkel θB ist (der Zustand des in 5A gezeigten Neigungswinkels θ2), fährt die Regelungs- bzw. Steuerungsvorrichtung 50 mit Schritt S120 fort.
In Schritt S120, bewirkt die Regelungs- bzw. Steuerungsvorrichtung 50, dass sich der Drehkörper 46 des elektromagnetischen Drehventils 42 so dreht, dass sein Drehwinkel den Drehwinkel α3 annimmt. Dadurch werden, wie es in 2(C) und 5B gezeigt ist, das Anschlussloch 52B und das einzelne Verbindungsloch 56B miteinander verbunden. Wie es durch die Pfeile F3 in 5A gezeigt ist, ist eine Bewegung des Gases von dem Abzweigungsrohr 36B (dem offenen Abschnitt 54B) über das elektromagnetische Drehventil 42 zu dem gemeinsamen Rohr 38 möglich. Gleichzeitig sind das Anschlussloch 52A und das einzelne Verbindungsloch 56A nicht miteinander verbunden, so dass eine Bewegung des (flüssigen) Kraftstoffs von dem Abzweigungsrohr 36A (dem offenen Abschnitt 54A) zu dem gemeinsamen Rohr 38 blockiert ist.
Wenn die Regelungs- bzw. Steuerungsvorrichtung 50 in Schritt S118 beurteilt hat, dass der Neigungswinkel θ der Kraftstoffoberfläche gleich groß wie oder kleiner als der Schwellenwinkel θB ist, beendet die Regelungs- bzw. Steuerungsvorrichtung 50 den Fluss.
Wie es aus der obigen Beschreibung hervorgeht, umfasst der Kraftstofftank 14 des Kraftstofftanksystems 12 der vorliegenden Ausführungsform mehrere offene Abschnitte (Abzweigungsrohre). Ferner erfasst der Kraftstoffneigungssensor 60 den Neigungswinkel θ der Kraftstoffoberfläche, und die offenen Abschnitte, die in der Gasschicht in dem Kraftstofftank 14 angeordnet sind, sind mit dem Kanister 32 verbunden, so dass sich das Gas zu dem Kanister 32 bewegen kann. Folglich bewegt sich selbst bei geneigter Kraftstoffoberfläche, wenn zum Beispiel der Innendruck des Kraftstofftanks 14 hoch geworden ist, etwas von dem Gas zu dem Kanister 32, so dass ein übermäßiger Anstieg des Innendrucks des Kraftstofftanks 14 verhindert werden kann.
Gleichzeitig ist, wenn die Kraftstoffoberfläche geneigt ist, der Weg, der von dem offenen Abschnitt, der sich in dem flüssigen Kraftstoff in dem Kraftstofftank 14 befindet, zu dem Kanister 32 führt, geschlossen, so dass verhindert werden kann, dass der flüssige Kraftstoff zu dem Kanister 32 fließt.
Ferner wird in dem Kraftstofftanksystem 12 der vorliegenden Ausführungsform das elektromagnetische Drehventil 42, das außerhalb des Kraftstofftanks 14 angeordnet ist, verwendet, um eine Bewegung des Kraftstoffs von den offenen Abschnitten 54A und 54B zu dem Kanister 32 zu verhindern. Aus diesem Grund es ist nicht notwendig, Ventile mit Schwimmern (Schwimmerventile) in den offenen Abschnitte 54A und 54B für den gleichen Zweck vorzusehen.
Hier wird eine Struktur, in der Schwimmerventile in allen offenen Abschnitten der Abzweigungsrohre angeordnet sind, als Vergleichsbeispiel angenommen. In der Struktur des Vergleichsbeispiels schließt das Schwimmerventil in dem Kraftstoff, wenn der Kraftstoff geneigt ist, so dass die eine Bewegung des flüssigen Kraftstoffs zu dem Kanister verhindert werden kann.
Jedoch kann in der Struktur des Vergleichsbeispiels, wenn alle Schwimmer in den Kraftstoff eintauchen und die offenen Abschnitte schließlich geschlossen werden, das Gas in dem Kraftstofftank nicht zu dem Kanister bewegt werden, wenn der Innendruck des Kraftstofftanks steigt.
Um eine solche Situation in the Struktur des Vergleichsbeispiels zu verhindern, ist es notwendig, die Kraftstoffoberfläche niedrig einzustellen, so dass sich wenigstens ein Schwimmer in der Gasschicht befindet. Jedoch hat das Schwimmergehäuse des Schwimmerventils eine bestimmte Höhe, um einen Betrag einer Bewegung der Schwimmer nach oben und nach unten zu gewährleisten. Folglich ist in der Struktur des Vergleichsbeispiels die Kraftstoffoberfläche nicht mehr niedriger eingestellt als der Schwimmergehäuse mit der bestimmten Höhe, und es ist schwierig, die Kraftstoffoberfläche hoch einzustellen. Kurz, in der Struktur des Vergleichsbeispiels wird die Kraftstoffoberfläche niedrig eingestellt, und die effektive Kapazität des Kraftstofftanks 14 (die Menge an Kraftstoff, die der Kraftstofftank 14 tatsächlich aufnehmen kann) wird verringert.
Ferner besteht in einer Struktur, in der Schwimmerventile in allen offenen Abschnitten der Abzweigungsrohre angeordnet sind, wie in dem Vergleichsbeispiel, wenn sich der Schwimmer des Schwimmerventils, der sich bei geneigter Kraftstoffoberfläche in dem flüssigen Kraftstoff befindet, zum Beispiel durch Vibrationen des Fahrzeugs auf und ab bewegt, die Gefahr, dass sich das Schwimmerventil schließlich schließt.
Demgegenüber ist es in dem Kraftstofftanksystem 12 der vorliegenden Ausführungsform nicht notwendig, Ventile mit Schwimmern in den offenen Abschnitten 54A und 54B anzuordnen, und die offenen Abschnitte 54A und 54B können zum Beispiel an Positionen in der Nähe der oberen Oberfläche 14U des Kraftstofftanks 14 angeordnet sein. Ferner ist es nicht notwendig, den Flüssigkeitspegel niedrig einzustellen, wenn der Kraftstoff geneigt ist, so dass ein Schwimmerventil nicht geöffnet wird, wenn sich der Schwimmer in dem Schwimmerventil auf und ab bewegt. Auf diese Weise kann in der vorliegenden Ausführungsform die Höhe der Kraftstoffoberfläche bei geneigter Kraftstoffoberfläche auf eine Position in der Nähe der offenen Abschnitte 54A und 54B angehoben werden, so dass eine große effektive Kapazität des Kraftstofftanks 14 gewährleistet sein kann.
In der vorliegenden Ausführungsform ist das Volltank-Regulierungsventil 28 ein Ventil mit dem Schwimmer 28F. Das heißt, wenn der Kraftstoffpegel den Maximalpegel FL erreicht, kann eine Bewegung des Gases von dem Kraftstofftank 14 zu dem Kanister 32 durch die einfache Wirkung des Schwimmers 28F, der auf dem Kraftstoff schwimmt, verhindert werden. Zum Beispiel ist es in einer Konfiguration, in der ein Sensor zum Erfassen einer flüssigen Oberfläche die Kraftstoffoberfläche erfasst und ein elektromagnetisches Ventil oder dergleichen ein Dampfrohr schließt, wenn der Sensor zum Erfassen einer flüssigen Oberfläche erfasst hat, dass der Kraftstoffpegel einen vorbestimmten Flüssigkeitspegel (Maximalpegel) erreicht hat, notwendig, ein elektromagnetisches Ventil anzuordnen und das Öffnen und Schließen des elektromagnetischen Ventils zu regeln. Demgegenüber kann in der vorliegenden Ausführungsform eine Struktur, die eine Bewegung des Gases von dem Kraftstofftank 14 zu dem Kanister 32, wenn der Kraftstofftank 14 voll ist, verhindern kann, verwirklicht werden, ohne mit einem Flüssigkeitspegel-Erfassungssensor oder dergleichen erfassen zu müssen, dass der Pegel des Kraftstoffs in dem Kraftstofftank 14 den Maximalpegel erreicht hat, und ein elektromagnetisches Ventil steuern zu müssen.
Das Volltank-Regulierungsventil 28 ist bei Betrachtung des Kraftstofftanks 14 von oben an einer Position in der Mitte in der Längsrichtung des Kraftstofftanks 14 angeordnet. Folglich können selbst dann, wenn der Kraftstofftank 14 beim Betanken des Kraftstofftanks 14 geneigt ist, die Effekte dieser Neigung verringert werden, um so Unterschiede in der Menge an Kraftstoff in dem vollen Kraftstofftank 14 zu verringern.
Ferner ist es notwendig, wenn das Volltank-Regulierungsventil 28 in der Nähe eines Randabschnitts 14E des Kraftstofftanks 14 angeordnet ist, die Flüssigkeitsoberfläche niedrig einzustellen, um zu gewährleisten, dass sich das Volltank-Regulierungsventil 28 selbst dann nicht in dem (flüssigen) Kraftstoff befindet, wenn die Kraftstoffoberfläche so geneigt ist, dass sich eine Gasschicht auf der Seite des Volltank-Regulierungsventils 28 befindet. Durch Anordnen des Volltank-Regulierungsventils 28 in der Mitte des Kraftstofftanks 14 und gewährleisten, dass sich ein offener Abschnitt 54A (oder 54B) in der Nähe der Randabschnitte 14E befindet, wie in der vorliegenden Ausführungsform, kann eine Bewegung des Gases von der Gasschicht zu dem Kanister 32, wenn die Kraftstoffoberfläche geneigt ist, durch den offenen Abschnitt gewährleistet werden. Ferner besteht selbst dann kein Problem, wenn das Volltank-Regulierungsventil 28, das (selbst wenn das Volltank-Regulierungsventil 28 geschlossen ist) bei geneigtem Kraftstoff in der Mitte in dem Kraftstoff angeordnet ist, so dass die Position der Flüssigkeitsoberfläche durch das Volltank-Regulierungsventil 28 nicht beeinflusst wird.
Ferner sind keine Ventile mit Schwimmern in den offenen Abschnitten 54A und 54B der Abzweigungsrohre 36A und 36B angeordnet. Auf diese Weise kann, sofern ein Verbindungsrohr vorhanden ist, das einen offenen Abschnitt umfasst, in dem kein Schwimmerventil vorhanden ist, die Position der Flüssigkeitsoberfläche bei geneigtem Kraftstoff, die dem offenen Abschnitt entspricht, in dem kein Schwimmerventil angeordnet ist, hoch eingestellt sein, und die effektive Kapazität des Kraftstofftanks 14 kann ebenfalls erhöht sein.
Insbesondere ist in der vorliegenden Ausführungsform das Volltank-Regulierungsventil 28 an einer Position in der Nähe der Mitte in der Längsrichtung angeordnet, und die offenen Abschnitte 54A und 54B, in denen das Volltank-Regulierungsventil nicht angeordnet ist, sind auf der Seite der Randabschnitte in der Längsrichtung angeordnet. Aus diesem Grund können selbst dann, wenn der Kraftstofftank 14 beim Betanken des Kraftstofftanks 14 geneigt ist, die Effekte dieser Neigung des Kraftstofftanks 14 verringert werden, und es ist möglich, dass sich das Volltank-Regulierungsventil 28 durch einer vorbestimmten Betankungsmenge schließt (dass der Schwimmer 28F auf dem Kraftstoff schwimmt).
Das gemeinsame Rohr 38, das ein Teil des Verbindungsrohrs 30 ist, ist eine Fortsetzung des Teils des Dampfrohrs 36C (der Abschnitt von dem elektromagnetischen Drehventil 42 zu dem Kanister 32), der das Volltank-Regulierungsventil 28 mit dem Kanister 32 verbindet. Folglich kann dies im Vergleich zu einer Struktur, in der das Dampfrohr 36 vollständig getrennt von dem Verbindungsrohr 30 angeordnet ist, zu einer Gewichtsreduzierung und einer Reduzierung der Teilezahl beitragen.
In der obigen Ausführungsform ist eine Struktur mit den mehreren (zwei) Abzweigungsrohren 36A und 36B und dem gemeinsamen Rohr 38 als ein Beispiel des Verbindungsrohrs 30 beschrieben. In dieser Struktur wird der Teil des Verbindungsrohrs 30 von den offenen Abschnitten 54A und 54B zu dem Kanister 32 durch das gemeinsame Rohr 38 gemeinsam benutzt, so dass die Teilezahl reduziert werden kann, was zu einer Vereinfachung der Struktur und zu einer Gewichtsreduzierung beitragen kann.
Ferner ist in der obigen Ausführungsform das eine elektromagnetische Drehventil 42 in dem Verzweigungsabschnitt 30B des Verbindungsrohrs 30 angeordnet, an dem das gemeinsame Rohr 38 in die Abzweigungsrohre 36A und 36B verzweigt. Folglich kann im Vergleich zu einer Struktur, in der ein Ventil in jedem der Abzweigungsrohre 36A und 36B angeordnet ist, die Teilezahl reduziert werden, was zu einer Vereinfachung der Struktur und zu einer Gewichtsreduzierung beitragen kann.
Ferner umfasst das elektromagnetische Drehventil 42 den Drehkörper 46, und durch einfaches Einstellen des Drehwinkels des Drehkörpers 46 kann das gemeinsame Rohr 38 mit einem der zwei Abzweigungsrohre 36A und 36B verbunden werden. Es genügt, den Drehwinkel des einen Drehkörpers 46 zu regeln, und es ist nicht notwendig, mehrere Öffnungs- und Schließventile zu steuern, so dass eine Regelung leicht ist.
Die Anzahl der offenen Abschnitte ist nicht auf die zwei oben beschriebenen begrenzt, und die Anzahl der Verbindungsrohre (Abzweigungsrohre) ist nicht auf zwei begrenzt. Das heißt, es können auch drei oder mehr Verbindungsrohre (Abzweigungsrohre), die jeweils mit einem offenen Abschnitt ausgestattet sind, der höher als der Maximalpegel FL angeordnet ist, in dem Kraftstofftank 14 angeordnet sein. In einer Struktur, die mit drei oder mehr Abzweigungsrohren ausgestattet ist, ist es ferner möglich, das Verbindungsrohr mit mehreren (nicht auf eines begrenzt) Abzweigungsrohren zu verbinden und darüber hinaus das Verbindungsrohr von den weiteren Abzweigungsrohren zu unterscheiden, indem die innere Struktur des elektromagnetischen Ventils und das Regelungsverfahren entsprechend entwickelt werden.
Ferner ist oben eine Struktur mit zwei offenen Abschnitten, die in der Fahrzeugbreitenrichtung voneinander beabstandet angeordnet sind, beschrieben, aber die offenen Abschnitte können auch zum Beispiel in der Fahrzeuglängsrichtung voneinander beabstandet angeordnet sein. In diesem Fall können die Verbindungsrohre, die den offenen Abschnitten entsprechen, in Abhängigkeit von der Neigung der Kraftstoffoberfläche in der Fahrzeuglängsrichtung geöffnet und geschlossen werden.
Insbesondere ist es in einer Struktur mit drei oder mehr offenen Abschnitten zum Beispiel möglich, die offenen Abschnitte so anzuordnen, dass sie einer Neigung der Kraftstoffoberfläche in der Fahrzeugbreitenrichtung und der Fahrzeuglängsrichtung entsprechen.
In der obigen Ausführungsform ist eine Struktur mit dem Fahrzeugneigungswinkelsensor 62 und dem Beschleunigungssensor 64 als der Kraftstoffneigungssensor beschrieben, aber der Kraftstoffneigungssensor ist nicht auf diese begrenzt. Zum Beispiel können Kapazitätskondensatoren, deren elektrostatische Kapazität sich in Übereinstimmung mit ihrem Kontakt- oder Berührungszustand mit dem Kraftstoff ändert, an mehreren Stellen in dem Kraftstofftank 14 angeordnet sein, und die Neigung der Kraftstoffoberfläche kann aus den Werten der elektrostatischen Kapazität der Kapazitätssensoren erfasst werden. Jedoch sind in einer Struktur unter Verwendung von Kapazitätssensoren, die Kapazitätssensoren in dem Kraftstofftank 14 angeordnet, was nachteilig hinsichtlich der Gewährleistung einer großen effektiven Kapazität des Kraftstofftanks 14 ist. Demgegenüber sind der Fahrzeugneigungswinkelsensor 62 und der Beschleunigungssensor 64, die in der vorliegenden Ausführungsform verwendet werden, außerhalb des Kraftstofftanks 14 angeordnet, was vorteilhaft hinsichtlich einer großen effektiven Kapazität des Kraftstofftanks 14 ist. Ferner ist dadurch, dass in dem Kraftstofftanksystem 12 der vorliegenden Ausführungsform der Fahrzeugneigungswinkelsensor 62 und der Beschleunigungssensor 64, die bereits zuvor in das Fahrzeug eingebaut wurden, doppelt verwendet werden, das Hinzufügen neuer Sensoren nicht notwendig, wodurch ein Beitrag zur Gewichtsreduzierung und zur Kostenreduzierung geleistet werden kann.
Die vorliegende Erfindung ermöglicht es, dass sich das Gas bei geneigter Kraftstoffoberfläche in dem Kraftstofftank von dem Kraftstofftank zu dem Kanister bewegen kann, und kann eine große effektive Kapazität des Kraftstofftanks gewährleisten.
Die Offenbarung der japanischen Patentanmeldung Nr. 2015-235195 , eingereicht am 1. Dezember 2015, ist durch Bezugnahme vollumfänglich hierin enthalten.
Alle Dokumente, Patentanmeldungen und technische Standards, die in dieser Beschreibung erwähnt sind, sind hier durch Bezugnahme in gleichem Maße enthalten, als wären jedes einzelne Dokument, jede einzelne Patentanmeldung oder jeder einzelne Standard speziell und einzeln durch Bezugnahme enthalten.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 5-254352 A [0002, 0003, 0005]
JP 5-254252 A [0006]
JP 2015-235195 [0107]

Claims

Kraftstofftanksystem mit: einem Kraftstofftank, in dem Kraftstoff aufgenommen ist; einem Kanister, der Kraftstoffdampf adsorbiert; einem Verbindungsrohr, das mehrere offene Abschnitte umfasst, die höher als ein Maximalpegel in dem Kraftstofftank angeordnet sind, und das das Innere des Kraftstofftanks mit dem Kanister verbindet; einem Kraftstoffneigungssensor, der eine Neigung einer Kraftstoffoberfläche bezüglich des Kraftstofftanks erfasst; und einem Ventilelement, das außerhalb des Kraftstofftanks angeordnet ist und auf der Grundlage der durch den Kraftstoffneigungssensor erfassten Neigung des Kraftstoffs das Verbindungsrohr entsprechend einem offenen Abschnitt von den mehreren offenen Abschnitten, der als sich in dem Kraftstoffbefindend vorhergesagt wird, schließt und das Verbindungsrohr entsprechend einem offenen Abschnitt, der als sich in einem Gasschichtabschnitt des Kraftstofftanks befindend vorhergesagt wird, öffnet.
Kraftstofftanksystem nach Anspruch 1, das ferner umfasst: ein Dampfrohr, das, in einer Draufsicht des Kraftstofftanks, in einer Mitte in einer Längsrichtung des Kraftstofftanks einen Dampfauslass umfasst, der höher als der Maximalpegel in dem Kraftstofftank angeordnet ist und das Innere des Kraftstofftanks mit dem Kanister verbindet; und ein Volltank-Regulierungsventil, das in dem Dampfauslass angeordnet ist und den Dampfauslass mit Hilfe eines Schwimmers, der auf dem Kraftstoff in dem Kraftstofftank schwimmt, schließt.
Kraftstofftanksystem nach Anspruch 2, wobei die offenen Abschnitte in einer Draufsicht des Kraftstofftanks auf Seiten von Randabschnitten des Kraftstofftanks relativ zu dem Dampfauslass angeordnet sind.
Kraftstofftanksystem nach Anspruch 3, wobei das Verbindungsrohr ein gemeinsames Rohr, das auf einer Seite des Kanisters gemeinsam verwendet wird, und mehrere Abzweigungsrohre, die auf einer Seite der offenen Abschnitte abzweigen, umfasst.
Kraftstofftanksystem nach Anspruch 4, wobei das gemeinsame Rohr auch als das Dampfrohr auf der Kanisterseite dient.
Kraftstofftanksystem nach Anspruch 5, wobei das Ventilelement umfasst: ein Drehventil, das in einem Verzweigungsabschnitt des Verbindungsrohrs, an dem die Abzweigungsrohre abzweigen, angeordnet ist und Verbindungslöcher umfasst, die das gemeinsame Rohr in Abhängigkeit von einem Drehwinkel des Drehventils mit bestimmten Abzweigungsrohren von den mehreren Abzweigungsrohren verbindet; und ein Regelungs- bzw. Steuerungsvorrichtung, die auf der Grundlage der durch den Kraftstoffneigungssensor erfassten Kraftstoffoberfläche bewirkt, dass das Drehventil um vorbestimmte Winkel dreht, so dass die Verbindungslöcher das gemeinsame Rohr mit den bestimmten Abzweigungsrohren von den Abzweigungsrohren verbindet.
Kraftstofftanksystem nach Anspruch 6, wobei das Drehventil das gemeinsame Rohr mit dem Dampfrohr auf einer Seite des Kraftstofftanks in Übereinstimmung mit dem Drehwinkel des Drehventils verbindet.
Kraftstofftanksystem nach Anspruch 7, wobei das Drehventil umfasst: ein Drehkörpergehäuse; und einen Drehkörper, der in dem Drehkörpergehäuse angeordnet ist und das gemeinsame Rohr in Abhängigkeit von dem Drehwinkel des Drehventils mit einem der Abzweigungsrohre auf der Seite des Kraftstofftanks verbindet.
Kraftstofftanksystem nach Anspruch 8, wobei: mehrere Anschlusslöcher, mit denen die mehreren Abzweigungsrohre verbunden sind, und ein gemeinsames Anschlussloch, mit dem das gemeinsame Rohr verbunden ist, in dem Drehkörpergehäuse gebildet sind, und mehrere einzelnen Verbindungslöcher, die in Übereinstimmung mit dem Drehwinkel des Drehkörpers mit einem der mehreren Anschlusslöcher verbunden werden, und ein gemeinsames Verbindungsloch, mit dem die einzelnen Verbindungslöcher zusammengeführt sind und das mit dem gemeinsamen Anschlussloch verbunden ist, unabhängig von dem Drehwinkels des Drehkörpers, in dem Drehkörper gebildet sind.
Kraftstofftanksystem gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei der Kraftstoffneigungssensor umfasst: einen Fahrzeugneigungswinkelsensor, der einen Neigungswinkel eines Fahrzeugs, in dem der Kraftstofftank eingebaut ist, erfasst; und einen Beschleunigungssensor, der eine Beschleunigung des Fahrzeugs erfasst.