DE102017129557A1

DE102017129557A1 - Kraftstofftanksystem

Info

Publication number: DE102017129557A1
Application number: DE102017129557.7A
Authority: DE
Inventors: Takahiro KAMIKOZAWA
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2016-12-26
Filing date: 2017-12-12
Publication date: 2018-06-28
Also published as: CN108252834A; DE102017129557A9; US20180180001A1; JP6551388B2; US10473070B2; CN108252834B; JP2018103785A

Abstract

Vorgesehen ist ein Kraftstofftanksystem. In dem Haupttank des Systems ist das Ende einer Verbindungsleitung oberhalb von dem Ende einer in den Haupttank eingeführten Kraftstoffeinführleitung angeordnet. Das Ende einer ersten Druckentlastungsleitung, bei welchem ein erstes Sperrventil vorgesehen ist, ist oberhalb von dem Ende der Verbindungsleitung angeordnet. In dem Hilfstank ist das Ende der Verbindungsleitung oberhalb von dem Ende der in den Hilfstank eingeführten Kraftstoffeinführleitung angeordnet. In dem Hilfstank ist das Ende einer zweiten Druckentlastungsleitung, bei welchem ein zweites Sperrventil vorgesehen ist, oberhalb von einem Ende einer Spülleitung angeordnet.

Description

Hintergrund der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kraftstofftanksystem mit einer Mehrzahl von Tanks.
Das US-Patent mit der Nummer 5,983,932 offenbart ein Kraftstofftanksystem, welches mit einem bordseitigen Betankungsdampfrückgewinnungs (ORVR)-System ausgerüstet ist. Ein ORVR-System sammelt Kraftstoffdampf in dem Tank unter Verwendung eines Behälters durch Abgeben des Kraftstoffdampfs in dem Tank über den Behälter zu der Betankungszeit, wodurch die Abgabe von Kraftstoffdampf nach außen beschränkt wird.
Das Kraftstofftanksystem ist zusätzlich zu dem Haupttank mit einem Hilfstank ausgerüstet, welcher eine Pumpe zum Ansaugen von Kraftstoff aufnimmt. Das Kraftstofftanksystem besitzt eine Ausgleichsleitung, welche den unteren Teil des Haupttanks und den unteren Teil des Hilfstanks verbindet. Der Flüssigkeitspegel von Kraftstoff in dem Hilfstank verändert sich daher mit Veränderungen des Flüssigkeitspegels von Kraftstoff in dem Haupttank aufgrund einer Betankung des Haupttanks und einem Ansaugen des Kraftstoffes von dem Haupttank durch die Pumpe.
In dem vorstehend beschriebenen Kraftstofftanksystem ist die Ausgleichsleitung vorgesehen, um den Raum zwischen den beiden Tanks zu durchqueren bzw. zu überspannen. Wenn das Kraftstoffsystem in einem Fahrzeug eingebaut ist, ist es daher schwierig, die beiden Tanks bei Positionen anzuordnen, welche längliche Teile, wie die Abgasleitung oder die Antriebswelle, dazwischen aufnehmen, was es in einigen Fällen unmöglich machen kann, das Kraftstoffsystem einzusetzen.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Kraftstofftanksystem vorgesehen, welches ein Zuführpumpenmodul, eine Steuerungsvorrichtung, einen Haupttank, einen Hilfstank, eine Kraftstoffeinführleitung, eine Übertragungs- bzw. Fördervorrichtung, eine Verbindungsleitung, einen Behälter, eine Spülleitung, ein ORVR-Ventil, eine erste Druckentlastungsleitung, ein erstes Sperrventil, eine zweite Druckentlastungsleitung, ein zweites Sperrventil und ein Druckentlastungssteuerungsventil umfasst. Das Zuführpumpenmodul ist derart konfiguriert, dass dieses Kraftstoff ansaugt und den Kraftstoff zuführt. Die Steuerungsvorrichtung ist derart konfiguriert, dass diese das Zuführpumpenmodul steuert. Der Haupttank nimmt das Zuführpumpenmodul auf. Die Kraftstoffeinführleitung besitzt zwei Verzweigungsabschnitte in der Mitte. Die Verzweigungsabschnitte besitzen jeweils ein Ende. Das Ende von einem der Verzweigungsabschnitte ist von oben in den Haupttank eingeführt. Das Ende des anderen Verzweigungsabschnitts ist von oben in den Hilfstank eingeführt. Die Kraftstoffeinführleitung ist derart konfiguriert, dass diese Kraftstoff vorzugsweise in den Haupttank einführt. Die Fördervorrichtung ist derart konfiguriert, dass diese Kraftstoff in dem Hilfstank ansaugt und den Kraftstoff zu dem Haupttank fördert bzw. überführt. Die Verbindungsleitung verbindet den Haupttank und den Hilfstank miteinander. Die Verbindungsleitung besitzt ein Ende, welches von oben in den Haupttank eingeführt ist, und ein Ende, welches von oben in den Hilfstank eingeführt ist. Der Behälter sammelt den Kraftstoffdampf bzw. nimmt diesen auf. Die Spülleitung verbindet den Behälter und den Hilfstank miteinander. Das ORVR-Ventil entspricht einem Ventil vom Schwimmertyp, welches bei einem Ende der Spülleitung vorgesehen ist, das in dem Hilfstank angeordnet ist. Das ORVR-Ventil ist derart konfiguriert, dass sich dieses schließt, wenn ein Flüssigkeitspegel des Kraftstoffes bzw. ein Kraftstoffflüssigkeitspegel das ORVR-Ventil erreicht, wodurch das Spülen von Kraftstoffdampf ausgehend von dem Hilfstank hin zu den Behälter beschränkt wird. Die erste Druckentlastungsleitung zweigt von der Spülleitung ab und besitzt ein in den Haupttank eingeführtes Ende. Die erste Druckentlastungsleitung besitzt einen Kraftstoffdampfströmungswiderstand, der größer ist als diese der Spülleitung und der Verbindungsleitung. Das erste Sperrventil entspricht einem Ventil vom Schwimmertyp, welches bei dem Ende guriert, dass sich dieses schließt, wenn der Kraftstoffflüssigkeitspegel das erste Sperrventil erreicht. Die zweite Druckentlastungsleitung zweigt von der Spülleitung ab und besitzt ein in den Hilfstank eingeführtes Ende. Die zweite Druckentlastungsleitung besitzt einen Kraftstoffdampfströmungswiderstand, welcher größer als dieser der Spülleitung ist. Das zweite Sperrventil entspricht einem Ventil vom Schwimmertyp, welches bei einem Ende der zweiten Druckentlastungsleitung vorgesehen ist. Das zweite Sperrventil ist derart konfiguriert, dass sich dieses schließt, wenn der Kraftstoffflüssigkeitspegel das zweite Sperrventil erreicht. Das Druckentlastungssteuerungsventil ist in der ersten Druckentlastungsleitung vorgesehen. Das Druckentlastungssteuerungsventil ist derart konfiguriert, dass sich dieses schließt, um eine Strömung von Kraftstoffdampf durch die erste Druckentlastungsleitung zu beschränken. In dem Haupttank ist das Ende der Verbindungsleitung bei einer höheren Position als das Ende der von oben in den Haupttank eingeführten Kraftstoffeinführleitung angeordnet, und das Ende der ersten Druckentlastungsleitung, bei welcher das erste Sperrventil vorgesehen ist, ist bei einer höheren Position als das Ende der Verbindungsleitung angeordnet. In dem Hilfstank ist das Ende der Verbindungsleitung bei einer höheren Position als das Ende der in den Hilfstank eingeführten Kraftstoffeinführleitung angeordnet. In dem Hilfstank ist außerdem das Ende der zweiten Druckentlastungsleitung, bei welchem das zweite Sperrventil vorgesehen ist, bei einer höheren Position als ein Ende der Spülleitung angeordnet.
Weitere Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der nachfolgenden Beschreibung ersichtlicher, die in Zusammenhang mit den beigefügten Abbildungen ausgeführt ist, welche die Grundzüge der Erfindung beispielhaft darstellen.
Figurenliste
Die Erfindung kann zusammen mit Aufgaben und Vorteilen davon unter Bezugnahme auf die nachfolgende Beschreibung der vorliegend bevorzugten Ausführungsformen zusammen mit den beigefügten Abbildungen am besten verstanden werden, wobei:

1 eine schematische Abbildung ist, welche die Konfiguration eines Kraft-stofftanksystems gemäß einer ersten Ausführungsform zeigt;
2 eine schematische Abbildung ist, welche das ORVR-Ventil in einem offenen Zustand zeigt;
3 eine schematische Abbildung ist, welche das ORVR-Ventil in einem geschlossenen Zustand zeigt;
4 eine schematische Abbildung ist, welche das Kraftstofftanksystem der ersten Ausführungsform zeigt, wenn der Haupttank zu der Zeit einer Betankung aufgefüllt ist;
5 eine schematische Abbildung ist, welche das Kraftstofftanksystem der ersten Ausführungsform zeigt, wenn der Hilfstank zu der Zeit einer Betankung aufgefüllt ist;
6 eine schematische Abbildung ist, welche die Konfiguration eines Kraftstofftanksystems gemäß einer zweiten Ausführungsform zeigt;
7 eine Querschnittsansicht eines Druckentlastungssteuerungsventils gemäß einer Modifikation in einem offenen Zustand ist;
8 eine Querschnittsansicht des Druckentlastungssteuerungsventils gemäß der Modifikation in einem geschlossenen Zustand ist; und
9 eine Querschnittsansicht des Druckentlastungssteuerungsventils mit dem Sekundärventilelement in einem offenen Zustand ist.

Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
Erste Ausführungsform
Nun wird ein Kraftstofftanksystem gemäß einer ersten Ausführungsform mit Bezug auf 1 bis 5 beschrieben.
Wie in 1 gezeigt ist, ist dieses Kraftstofftanksystem in einem Fahrzeug montiert und besitzt zwei abgedichtete Tanks, insbesondere einen Haupttank 10 und einen Hilfstank 20.
Der Haupttank 10 nimmt ein Zuführpumpenmodul 11 auf, welches den Kraftstoff in dem Haupttank 10 ansaugt und diesen der Verbrennungskraftmaschine zuführt, welche einem Abschnitt entspricht, der Kraftstoff benötigt. Eine Zuführleitung 12, die mit der Verbrennungskraftmaschine verbunden ist, erstreckt sich ausgehend von dem Zuführpumpenmodul 11. Der durch das Zuführpumpenmodul 11 angesaugte Kraftstoff wird über die Zuführleitung 12 zu der Verbrennungskraftmaschine geführt. Das Zuführpumpenmodul 11 nimmt einen Saugfilter und eine Druckregulierungsvorrichtung bzw. einen Druckregler auf. Wenn der Druck des Kraftstoffes in der Zuführleitung 12 höher oder gleich dem Ventilöffnungsdruck des Druckreglers wird, öffnet sich der Druckregler in dem Zuführpumpenmodul 11 und der angesaugte Kraftstoff wird in dem Zuführpumpenmodul 11 abgegeben. Das Zuführpumpenmodul 11 ist außerdem mit einem Tankgeber 13 vom Schwimmertyp vorgesehen, welcher den verbleibenden Kraftstoffbetrag in dem Haupttank 10 erfasst.
Der Hilfstank 20 nimmt ein Förder- bzw. Übertragungspumpenmodul 21 auf, welches den Kraftstoff in dem Hilfstank 20 ansaugt und diesen hin zu dem Haupttank 10 fördert bzw. überführt. Eine Förderleitung 22 erstreckt sich ausgehend von dem Förderpumpenmodul 21 und diese ist mit dem Haupttank 10 verbunden. Der durch das Förderpumpenmodul 21 angesaugte Kraftstoff wird über die Förderleitung 22 hin zu dem Haupttank 10 gefördert. Das Förderpumpenmodul 21 und die Förderleitung 22 bilden eine Übertragungs- bzw. Fördervorrichtung, welche Kraftstoff von dem Hilfstank 20 hin zu dem Haupttank 10 fördert. Das Förderpumpenmodul 21 nimmt außerdem einen Saugfilter und einen Druckregler auf. Das Förderpumpenmodul 21 ist außerdem mit einem Tankgeber 23 vom Schwimmertyp vorgesehen, welcher den verbleibenden Kraftstoffbetrag in dem Hilfstank 20 erfasst.
Eine Kraftstoffeinführleitung 30 ist in den Haupttank 10 und den Hilfstank 20 eingeführt. Die Kraftstoffeinführleitung 30 verzweigt in der Mitte in eine erste Verzweigungsleitung 31 und eine zweite Verzweigungsleitung 32. Die erste Verzweigungsleitung 31 ist von oben in den Haupttank 10 eingeführt und die zweite Verzweigungsleitung 32 ist von oben in den Hilfstank 20 eingeführt.
Die Kraftstoffeinführleitung 30 ist derart konfiguriert, dass diese den über den Kraftstoffeinlass eingeführten Kraftstoff vorzugsweise in den Haupttank 10 einführt. Die erste Verzweigungsleitung 31 erstreckt sich beispielsweise bei dem Teil, bei welchem sich die erste Verzweigungsleitung 31 und die zweite Verzweigungsleitung 32 verzweigen, nach unten und die zweite Verzweigungsleitung 32 erstreckt sich horizontal, wie in 1 gezeigt ist. Dies erleichtert es dem von oben strömenden Kraftstoff, in die erste Verzweigungsleitung 31 zu strömen, die sich nach unten erstreckt, im Vergleich zu der zweiten Verzweigungsleitung 32, welche sich horizontal erstreckt.
Das Kraftstofftanksystem umfasst einen Behälter 40, welcher Kraftstoffdampf aufnimmt bzw. sammelt, der in dem Haupttank 10 und dem Hilfstank 20 erzeugt wird. Der Behälter 40 und der Hilfstank 20 sind durch eine Spülleitung 41 miteinander verbunden und diese stehen über die Spülleitung 41 miteinander in Verbindung. Die Spülleitung 41 ist von oben in den Hilfstank 20 eingeführt und ein ORVR-Ventil 42 ist bei dem Ende der Spülleitung 41 vorgesehen, das bei dem Hilfstank 20 angeordnet ist.
Wie in 2 gezeigt ist, entspricht das ORVR-Ventil 42 einem Ventil vom Schwimmertyp, welches einen Schwimmer 44 in einem Gehäuse 43 aufnimmt, welches dem Ende der Spülleitung 41 entspricht. Ein Boden 48 des Gehäuses 43 besitzt Durchgangslöcher 46. Eine Feder 45 ist zwischen dem Schwimmer 44 und dem Boden 48 angeordnet und der Schwimmer 44 wird durch die Feder 45 nach oben gedrückt bzw. vorgespannt. Wenn der Flüssigkeitspegel von Kraftstoff unter dem ORVR-Ventil 42 liegt, wie in 2 gezeigt ist, ist der Schwimmer 44 aufgrund des Gleichgewichts zwischen der Masse des Schwimmers 44 und der Vorspannkraft der Feder 45 von einer Decke 47 des Gehäuses 43 entfernt bzw. getrennt. Daher strömt zu dieser Zeit Kraftstoffdampf durch den Freiraum zwischen dem Schwimmer 44 und der Decke 47.
Wenn der Flüssigkeitspegel von Kraftstoff das ORVR-Ventil 42 erreicht, wie in 3 gezeigt ist, verhindert der Kraftstoff, dass Kraftstoffdampf durch die Durchgangslöcher 46 in das Gehäuse 43 strömt. Außerdem kommt der Schwimmer 44 aufgrund des auf den Schwimmer 44 wirkenden Auftriebs mit der Decke 47 des Gehäuses 43 in Kontakt, wodurch das ORVR geschlossen wird.
Wenn sich das Fahrzeug überschlägt bzw. umgedreht ist, wirkt die Masse des Schwimmers 44 nicht länger auf die Feder 45, so dass der Schwimmer 44 durch die Vorspannkraft der Feder 45 gegen die Decke 47 gedrückt wird. Daher dient das ORVR-Ventil 42 ebenso als ein Überschlagventil, welches geschlossen wird, wenn sich das Fahrzeug überschlägt, um zu verhindern, dass Kraftstoff von dem Hilfstank 20 austritt.
Wie in 1 gezeigt ist, zweigt eine erste Druckentlastungsleitung 51 von der Spülleitung 41 ab und ist mit dem Haupttank 10 verbunden. Die erste Druckentlastungsleitung 51 ist von oben in den Haupttank 10 eingeführt und bei dem Ende der ersten Druckentlastungsleitung 51 in dem Haupttank 10 ist ein Sperrventil 52 vorgesehen. Das Sperrventil 52 entspricht einem ersten Sperrventil.
Das Sperrventil 52 entspricht einem Ventil vom Schwimmertyp mit der gleichen Konfiguration wie das ORVR-Ventil 42. Der Unterschied zwischen dem Sperrventil 52 und dem ORVR-Ventil 42 liegt in der Größe. Das Sperrventil 52 ist insbesondere kleiner als das ORVR-Ventil 42. Daher ist der Freiraum zwischen dem Schwimmer und der Decke des Gehäuses zu der Zeit einer Ventilöffnung ebenso eng und der Kraftstoffdampfströmungswiderstand der ersten Druckentlastungsleitung 51 ist größer als der Kraftstoffdampfströmungswiderstand der Spülleitung 41. Das Sperrventil 52 dient außerdem als ein Überschlagventil, welches geschlossen wird, wenn sich das Fahrzeug überschlägt, um zu verhindern, dass Kraftstoff von dem Haupttank 10 austritt. Das Sperrventil 52 ist an der Decke des Haupttanks 10 angebracht.
Eine zweite Druckentlastungsleitung 53 zweigt von einem Abschnitt der Spülleitung 41 ab, welcher näher an dem Hilfstank 20 liegt als der Abschnitt, von welchem die erste Druckentlastungsleitung 51 abzweigt. Die zweite Druckentlastungsleitung 53 ist von oben in den Hilfstank 20 eingeführt und bei dem Ende der zweiten Druckentlastungsleitung 53 in dem Hilfstank 20 ist ein Sperrventil 54 vorgesehen. Das Sperrventil 54 entspricht einem zweiten Sperrventil. Das Sperrventil 54 ist identisch zu dem in dem Haupttank 10 vorgesehenen Sperrventil 52. Daher ist der Kraftstoffdampfströmungswiderstand der zweiten Druckentlastungsleitung 53 größer als der Kraftstoffdampfströmungswiderstand der Spülleitung 41. Das Sperrventil 54 dient außerdem als ein Überschlagventil, welches geschlossen wird, wenn sich das Fahrzeug überschlägt, um zu verhindern, dass Kraftstoff von dem Hilfstank 20 austritt. Sowohl das Sperrventil 54 als auch das ORVR-Ventil 42 sind an der Decke des Hilfstanks 20 angebracht und der Boden des Gehäuses des Sperrventils 54 ist bei einer höheren Position angeordnet als der Boden 48 des Gehäuses 43 des ORVR-Ventils 42.
Die erste Druckentlastungsleitung 51 und die zweite Druckentlastungsleitung 53 sind vorgesehen, um einen Auslass von Kraftstoffdampf sicherzustellen, so dass der Druck in dem Haupttank 10 und der Druck in dem Hilfstank 20 nicht übermäßig erhöht werden.
Zusätzlich zu der Spülleitung 41 ist der Behälter 40 mit einer Einlassleitung 49, welche Luft von außen aufnimmt, und einer Reinigungs- bzw. Abführleitung 70, welche mit dem Einlassdurchlass der Verbrennungskraftmaschine verbunden ist, verbunden. Der Behälter 40 nimmt Aktivkohle auf, welche Kraftstoffdampf adsorbiert. Der in dem Haupttank 10 und dem Hilfstank 20 erzeugte Kraftstoffdampf zusammen mit dem von dem Haupttank 10 und dem Hilfstank 20 über die erste Druckentlastungsleitung 51 und die zweite Druckentlastungsleitung 53 zusammengeführten Kraftstoffdampf wird über die Spülleitung 41 bei dem Behälter 40 eingeführt und durch diese Aktivkohle adsorbiert.
Die oberen Teile des Haupttanks 10 und des Hilfstanks 20 sind durch eine Verbindungsleitung 60 miteinander verbunden. Ein Ende der Verbindungsleitung 60 ist von oben in den Haupttank 10 eingeführt und das andere Ende der Verbindungsleitung 60 ist von oben in den Hilfstank 20 eingeführt. Der Durchmesser der Verbindungsleitung 60 ist derart eingestellt, dass der Kraftstoffdampfströmungswiderstand geringer ist als der Kraftstoffdampfströmungswiderstand der ersten Druckentlastungsleitung 51.
Das in den Haupttank 10 eingeführte Ende der Verbindungsleitung 60 ist bei einer Position angeordnet, die höher liegt als das Ende der in den Haupttank 10 eingeführten ersten Verzweigungsleitung 31 der Kraftstoffeinführleitung 30 und niedriger liegt als das Ende der ersten Druckentlastungsleitung 51, bei welchem das Sperrventil 52 vorgesehen ist. Daher ist in dem Haupttank 10 das Ende der Verbindungsleitung 60 bei einer höheren Position als das Ende der von oben in den Haupttank 10 eingeführten Kraftstoffeinführleitung 30 angeordnet, und das Ende der ersten Druckentlastungsleitung 51, bei welchem das Sperrventil 52 vorgesehen ist, ist bei einer höheren Position als das Ende der Verbindungsleitung 60 angeordnet.
Das Ende der in den Hilfstank 20 eingeführten Verbindungsleitung 60 ist bei einer Position angeordnet, die höher liegt als das Ende der in den Hilfstank 20 eingeführten zweiten Verzweigungsleitung 32 der Kraftstoffeinführleitung 30 und auf der gleichen Höhe liegt wie das Ende der Spülleitung 41, bei welchem das ORVR-Ventil 42 vorgesehen ist. Daher ist in dem Hilfstank 20 das Ende der Verbindungsleitung 60 bei einer höheren Position als das Ende der in den Hilfstank 20 eingeführten Kraftstoffeinführleitung 30 angeordnet. Das Ende der Spülleitung 41, bei welchem das ORVR-Ventil 42 vorgesehen ist, ist auf der gleichen Höhe wie der Endabschnitt der Verbindungsleitung 60 angeordnet, und das Ende der zweiten Druckentlastungsleitung 53, bei welchem das Sperrventil 54 vorgesehen ist, ist bei einer höheren Position als das Ende der Spülleitung 41 angeordnet. In dem Hilfstank 20 kann das Ende der Verbindungsleitung 60 bei einer Position angeordnet sein, die höher oder niedriger liegt als das Ende der Spülleitung 41, bei welchem das ORVR-Ventil 42 vorgesehen ist.
Das Kraftstofftanksystem umfasst ein Druckentlastungssteuerungsventil 50, welches derart konfiguriert ist, dass dieses die Strömung von Kraftstoffdampf durch die erste Druckentlastungsleitung 51 durch Schließen der ersten Druckentlastungsleitung 51 beschränkt. Das Druckentlastungssteuerungsventil 50 entspricht einem normalerweise offenen, elektromagnetischen Ventil, welches geöffnet ist, wenn dieses nicht bestromt wird, und geschlossen ist, wenn dieses bestromt wird, um die erste Druckentlastungsleitung 51 zu blockieren. Ferner ist in der Spülleitung 41 ein Blockierventil 80 vorgesehen. Das Blockierventil 80 ist insbesondere bei einem Abschnitt angeordnet, welcher näher an dem Behälter 40 liegt als der Abschnitt, mit welchem die zweite Druckentlastungsleitung 53 verbunden ist, und der näher an dem Behälter 40 liegt als der Abschnitt, mit welchem die erste Druckentlastungsleitung 51 verbunden ist. Das Blockierventil 80 ist derart konfiguriert, dass dieses geschlossen wird, um die Spülleitung 41 zu blockieren. Das Blockierventil 80 ist ebenso ein normalerweise offenes, elektromagnetisches Ventil, welches geöffnet ist, wenn dieses nicht bestromt wird, und welches geschlossen ist, wenn dieses bestromt wird, um die erste Druckentlastungsleitung 51 zu blockieren.
Das Druckentlastungssteuerungsventil 50 und das Blockierventil 80 werden durch eine Steuerungsvorrichtung 90 gesteuert. Zusätzlich zu der Steuerung des Druckentlastungssteuerungsventils 50 und des Blockierventils 80 steuert die Steuerungsvorrichtung 90 außerdem das Zuführpumpenmodul 11 und das Förderpumpenmodul 21. Die Steuerungsvorrichtung 90 ist mit einem Tankdeckelschalter 91, welcher den geöffneten Zustand des Tankdeckels erfasst, der den Kraftstoffeinlass der Kraftstoffeinführleitung 30 bedeckt, und den Tankgebern 13, 23 verbunden.
Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf die 4 und 5 zusätzlich zu 1 der Betrieb und die durch den Betrieb des Kraftstofftanksystems gemäß der vorliegenden Ausführungsform erreichten Vorteile beschrieben.
Wenn der Tankdeckelschalter 91 erfasst, dass der Tankdeckel bei einer Betankung geöffnet ist, versetzt die Steuerungsvorrichtung 90 das Druckentlastungssteuerungsventil 50 in einen geschlossenen Zustand. Das Druckentlastungssteuerungsventil 50 wird in einem geschlossenen Zustand gehalten, während das Blockierventil 80 geöffnet ist, bis der Tankdeckel geschlossen wird.
Wenn die Betankungsdüse bzw. die Zapfpistole in den Kraftstoffeinlass der Kraftstoffeinführleitung 30 eingeführt wird und die Betankung gestartet wird, wird Kraftstoff zunächst über die erste Verzweigungsleitung 31 der Kraftstoffeinführleitung 30 zu dem Haupttank 10 geführt, wie durch den Pfeil in 1 angegeben ist. Mit dem Anstieg des Flüssigkeitspegels von Kraftstoff in dem Haupttank 10 wird der Kraftstoffdampf in dem Haupttank 10 über die Verbindungsleitung 60 hin zu dem Hilfstank 20 geführt. Wenn Kraftstoffdampf in den Hilfstank 20 eingeführt wird, wird der Kraftstoffdampf in dem Hilfstank 20 über die Spülleitung 41 zu dem Behälter 40 geführt. Da zu dieser Zeit das in der ersten Druckentlastungsleitung 51 vorgesehene Druckentlastungssteuerungsventil 50 geschlossen ist, wird Kraftstoffdampf nicht über die erste Druckentlastungsleitung 51 von dem Haupttank 10 abgeführt.
Wenn die Betankung andauert, erreicht der Flüssigkeitspegel von Kraftstoff in dem Haupttank 10 das Ende der Verbindungsleitung 60 in dem Haupttank 10, wie in 4 gezeigt ist. Der Kraftstoff blockiert dann das Ende der Verbindungsleitung 60, so dass Kraftstoffdampf nicht länger von dem Haupttank 10 über die Verbindungsleitung 60 abgegeben wird. Daher ist es unwahrscheinlich, dass Kraftstoff in den Haupttank 10 eintritt und die erste Verzweigungsleitung 31 der Kraftstoffeinführleitung 30 mit Kraftstoff gefüllt wird. Danach wird sämtlicher Kraftstoff in den Hilfstank 20 eingeführt, wie durch die Pfeile in 4 angegeben ist.
Dann, wenn die Betankung des Hilfstanks 20 im Gange ist und der Flüssigkeitspegel von Kraftstoff in dem Hilfstank 20 ansteigt, wird der Kraftstoffdampf in dem Hilfstank 20 über die Spülleitung 41 zu dem Behälter 40 geführt. Auch zu dieser Zeit ist das Druckentlastungssteuerungsventil 50 geschlossen, welches in der ersten Druckentlastungsleitung 51 vorgesehen ist. Aus diesem Grund wird eine Überfüllung von Kraftstoff verhindert, welche dazu führen würde, dass Kraftstoffdampf über die erste Druckentlastungsleitung 51 von dem Haupttank 10 abgegeben wird und der Flüssigkeitspegel von Kraftstoff in dem Haupttank 10 die erste Druckentlastungsleitung 51 erreicht, wenn die Betankung des Hilfstanks 20 im Gange ist.
Wie in 5 gezeigt ist, wird das ORVR-Ventil 42 geschlossen, wenn der Flüssigkeitspegel von Kraftstoff in dem Hilfstank 20 das ORVR-Ventil 42 erreicht, welches bei dem Ende der Spülleitung 41 vorgesehen ist. Dies beschränkt die Abgabe von Kraftstoffdampf über die Spülleitung 41. Das heißt, wenn das ORVR-Ventil 42 geschlossen ist, entspricht der Einführpfad von Kraftstoffdampf zu der Spülleitung 41 lediglich der zweiten Druckentlastungsleitung 53, deren Kraftstoffdampfströmungswiderstand größer ist als dieser der Spülleitung 41. Dies beschränkt die Abgabe von Kraftstoffdampf über die Spülleitung 41 wesentlich. Folglich ist es unwahrscheinlich, dass Kraftstoff in den Hilfstank 20 eintritt, und die zweite Verzweigungsleitung 32 bei der Kraftstoffeinführleitung 30 wird ebenso mit Kraftstoff gefüllt. Dies bewirkt, dass der Flüssigkeitspegel in der Kraftstoffeinführleitung 30 ansteigt und die Betankungsdüse erreicht, so dass die Betankung gestoppt wird.
Wie vorstehend beschrieben ist, ist das Kraftstofftanksystem in der Lage, Kraftstoffdampf im Inneren des Haupttanks 10 und des Hilfstanks 20 über die Spülleitung 41 zu dem Behälter 40 zu führen und sowohl den Haupttank 10 als auch den Hilfstank 20 zu betanken, ohne Kraftstoffdampf nach außen abzugeben, während eine Überfüllung vermieden wird.
Ferner wird bei diesem Kraftstofftanksystem, wenn der Kraftstoff in dem Haupttank 10 verbraucht ist, das Förderpumpenmodul 21 aktiviert, um Kraftstoff von dem Hilfstank 20 über die Förderleitung 22 hin zu dem Haupttank 10 zu fordern.
Insbesondere aktiviert die Steuerungsvorrichtung 90 das Förderpumpenmodul 21, wenn der durch den Tankgeber 13 erfasste verbleibende Kraftstoffbetrag in dem Haupttank 10 kleiner oder gleich einem ersten vorbestimmten Betrag wird, welcher kleiner als der verbleibende Betrag ist, bei welchem der Flüssigkeitspegel von Kraftstoff in dem Haupttank 10 das Ende der Verbindungsleitung 60 erreicht. Folglich wird der Kraftstoff in dem Hilfstank 20 durch das Förderpumpenmodul 21 angesaugt und über die Förderleitung 22 hin zu dem Haupttank 10 gefördert. Die Steuerungsvorrichtung 90 stoppt das Förderpumpenmodul 21, wenn der durch den Tankgeber 13 erfasste verbleibende Kraftstoffbetrag in dem Haupttank 10 gleich einem zweiten vorbestimmten Betrag wird, welcher größer als der erste vorbestimmte Betrag und kleiner oder gleich dem verbleibenden Betrag ist, bei welchem der Flüssigkeitspegel von Kraftstoff das Ende der Verbindungsleitung 60 erreicht. Das heißt, bei diesem Kraftstofftanksystem wird zu jeder Zeit, wenn der verbleibende Kraftstoffbetrag in dem Haupttank 10 kleiner oder gleich dem ersten vorbestimmten Betrag wird, das Förderpumpenmodul 21 aktiviert, um Kraftstoff in dem Hilfstank 20 hin zu dem Haupttank 10 zu fördern, bis der verbleibende Betrag von Kraftstoff in dem Haupttank 10 den zweiten vorbestimmten Betrag erreicht.
Wie vorstehend beschrieben ist, ist das Kraftstofftanksystem mit der Übertragungs- bzw. Fördervorrichtung vorgesehen. Daher kann Kraftstoff von dem Hilfstank 20 durch die Fördervorrichtung hin zu dem Haupttank 10 übertragen werden, wenn der Kraftstoff in dem Haupttank 10 verbraucht ist. Daher besteht keine Notwendigkeit, eine Leitung vorzusehen, welche den unteren Teil des Haupttanks 10 mit dem unteren Teil des Hilfstanks 20 verbindet, wie die Ausgleichsleitung zum Ausgleichen der Kraftstoffflüssigkeitspegel des Haupttanks 10 und des Hilfstanks 20. Daher können der Haupttank 10 und der Hilfstank 20 bei Positionen angeordnet werden, welche eine längliche Komponente, wie die Antriebswelle oder das Abgasrohr, dazwischen aufnehmen. Daher ist es unwahrscheinlich, dass die Positionen der Tanks 10, 20 durch die Anordnung von Komponenten beschränkt werden.
Außerdem saugt das Kraftstofftanksystem während eines Betriebs der Verbrennungskraftmaschine die Außenluft über die Einlassleitung 49 in den Behälter 40 an und desorbiert den durch die Aktivkohle adsorbierten Kraftstoffdampf, wodurch ein Spülen durchgeführt wird, um den desorbierten Kraftstoffdampf über die Spülleitung 70 hin zu dem Einlassdurchlass der Verbrennungskraftmaschine zu führen. Während des Spülens schließt die Steuerungsvorrichtung 90 das Blockierventil 80. Folglich kann das Spülen in einem Zustand ausgeführt werden, in welchem der Behälter 40 von dem Haupttank 10 und dem Hilfstank 20 getrennt ist, so dass der durch die Aktivkohle des Behälters 40 adsorbierte Kraftstoffdampf desorbiert werden kann, so dass die Kraftstoffdampfaufnahmefähigkeit wiederhergestellt wird.
Die vorstehend beschriebene erste Ausführungsform erreicht zusätzlich zu den vorstehend beschriebenen Vorteilen die nachfolgenden Vorteile.

(1) Durch das Verhindern des Auftretens einer Überfüllung von Kraftstoff, welche dazu führen würde, dass der Flüssigkeitspegel von Kraftstoff zu der Zeit der Betankung die erste Druckentlastungsleitung 51 erreicht, wie vorstehend beschrieben, wird verhindert, dass der flüssige Kraftstoff das Sperrventil 52 durchläuft, um in die erste Druckentlastungsleitung 51 oder den Behälter 40 einzudringen.
(2) Da sich das Druckentlastungssteuerungsventil 50 in einem geschlossenen Zustand befindet, bevor der Flüssigkeitspegel von Kraftstoff in dem Haupttank 10 das Ende der Verbindungsleitung 60 in dem Haupttank 10 erreicht, ist es möglich, zu verhindern, dass Kraftstoffdampf zu der Zeit einer Betankung von dem Haupttank 10 über die erste Druckentlastungsleitung 51 abgegeben wird, so dass das Auftreten einer Überfüllung verhindert wird.
(3) Das Förderpumpenmodul 21 wird gestoppt, wenn der Flüssigkeitspegel von Kraftstoff den vorbestimmten zweiten Betrag erreicht, welcher kleiner oder gleich dem verbleibenden Betrag ist, bei welchem der Flüssigkeitspegel von Kraftstoff in dem Haupttank 10 das Ende der Verbindungsleitung 60 erreicht. Daher ist es möglich, zu verhindern, dass der Flüssigkeitspegel von Kraftstoff aufgrund der Übertragung von Kraftstoff ausgehend von dem Haupttank 10 hin zu dem Hilfstank 20 das Ende der ersten Druckentlastungsleitung 51 erreicht.
(4) In der Spülleitung 41 ist das Blockierventil 80 bei einem Abschnitt angeordnet, welcher näher an dem Behälter 40 liegt als der Abschnitt, von welchem die erste Druckentlastungsleitung 51 abzweigt, und welcher näher an dem Behälter 40 liegt als der Abschnitt, von welchem die zweite Druckentlastungsleitung 53 abzweigt. Daher wird der Behälter 40 durch Schließen des Blockierventils 80 zu der Zeit des Spülens gleichzeitig von sowohl dem Haupttank 10 als auch dem Hilfstank 20 getrennt, so dass sowohl der Haupttank 10 als auch der Hilfstank 20 abgedichtet werden.

Die erste Ausführungsform kann wie folgt modifiziert werden.
Bei der ersten Ausführungsform aktiviert die Steuerungsvorrichtung 90 zu jeder Zeit, wenn der verbleibende Kraftstoffbetrag in dem Haupttank 10 kleiner oder gleich dem ersten vorbestimmten Betrag wird, das Förderpumpenmodul 21, bis der verbleibende Kraftstoffbetrag in dem Haupttank 10 den zweiten vorbestimmten Betrag erreicht. Im Gegensatz dazu kann das Förderpumpenmodul 21 zu jeder Zeit, wenn der verbleibende Kraftstoffbetrag in dem Haupttank 10 kleiner oder gleich dem ersten vorbestimmten Betrag wird, für eine bestimmte Zeitdauer aktiviert werden. Da der Druckregler in dem Förderpumpenmodul 21 vorgesehen ist, nimmt auch in diesem Fall der Druck in der Förderleitung 22 zu und die Übertragung von Kraftstoff hin zu dem Haupttank 10 wird gestoppt, wenn der Flüssigkeitspegel von Kraftstoff in dem Haupttank 10 das Ende der Verbindungsleitung 60 erreicht und die Abgabe von Kraftstoffdampf über die Verbindungsleitung 60 stoppt. Daher kann auch in diesem Fall verhindert werden, dass der Flüssigkeitspegel von Kraftstoff aufgrund der Übertragung von Kraftstoff das Ende der ersten Druckentlastungsleitung 51 erreicht.
Zweite Ausführungsform
Nun wird ein Kraftstofftanksystem gemäß einer zweiten Ausführungsform mit Bezug auf 6 beschrieben. Das Kraftstofftanksystem der zweiten Ausführungsform besitzt mit Ausnahme der Konfiguration der Fördervorrichtung die gleiche Konfiguration wie das Kraftstofftanksystem der ersten Ausführungsform. Daher sind diesen Komponenten, welche ähnlich zu oder gleich den entsprechenden Komponenten der ersten Ausführungsform sind, ähnliche oder die gleichen Bezugszeichen zugewiesen und auf detaillierte Erläuterungen ist verzichtet, und es wird die Konfiguration der Fördervorrichtung detailliert beschrieben, welche sich von der ersten Ausführungsform unterscheidet.
6 stellt das Kraftstofftanksystem der zweiten Ausführungsform dar, in welchem die Fördervorrichtung eine Strahlpumpe 121, eine Förderleitung 122 und einen Druckregler 123 umfasst. Die Förderleitung 122 erstreckt sich ausgehend von der Strahlpumpe 121 und diese ist in den Hilfstank 20 eingeführt, um den Kraftstoff in dem Hilfstank 20 anzusaugen. Der Druckregler 123 ist in der Förderleitung 122 vorgesehen. Ein Saugfilter 124 ist bei dem Ende der Förderleitung 122 vorgesehen, das in dem Hilfstank 20 angeordnet ist.
Die Strahlpumpe 121 ist in dem Zuführpumpenmodul 11 in dem Haupttank 10 vorgesehen. Der Kraftstoff in dem Hilfstank 20 wird unter Verwendung des Strömungsmoments des von dem Druckregler des Zuführpumpenmoduls 11 abgegebenen Kraftstoffes über die Förderleitung 122 angesaugt. Der Druckregler 123, welcher in der Förderleitung 122 vorgesehen ist, öffnet sich, wenn der Druck in der Förderleitung 122 höher oder gleich dem Ventilöffnungsdruck wird, um den Kraftstoff in der Förderleitung 122 in den Hilfstank 20 abzugeben.
Nachfolgend werden der Betrieb und Vorteile, welche durch den Betrieb des Kraftstofftanksystems gemäß der zweiten Ausführungsform erreicht werden, beschrieben.
Wie im Falle des Kraftstofftanksystems der ersten Ausführungsform wird das Druckentlastungssteuerungsventil 50 zu der Zeit einer Betankung geschlossen gehalten. Entsprechend kann das Kraftstofftanksystem Kraftstoffdampf im Inneren des Haupttanks 10 und des Hilfstanks 20 über die Spülleitung 41 hin zu dem Behälter 40 führen und den Haupttank 10 und den Hilfstank 20 betanken, ohne Kraftstoffdampf nach außen abzugeben, während eine Überfüllung vermieden wird.
Das Zuführpumpenmodul 11 führt konstant mehr Kraftstoff zu, als verbraucht wird, so dass kein Kraftstofffehlbetrag auftreten wird. Daher wird, während sich das Zuführpumpenmodul 11 in Betrieb befindet, Kraftstoff konstant von dem Druckregler in dem Zuführpumpenmodul 11 abgegeben. Daher wird bei dem Kraftstofftanksystem gemäß der zweiten Ausführungsform der Kraftstoff in dem Hilfstank 20 durch die Strahlpumpe 121 angesaugt, während das Zuführpumpenmodul 11 in Betrieb ist.
Daher steigt der Flüssigkeitspegel von Kraftstoff in dem Haupttank 10 kontinuierlich an, wenn der Zustand andauert, in welchem der verbrauchte Kraftstoffbetrag kleiner als der durch die Strahlpumpe 121 von dem Hilfstank 20 übertragene Kraftstoffbetrag ist. Wenn der Flüssigkeitspegel von Kraftstoff in dem Haupttank 10 das Ende der Verbindungsleitung 60 in dem Haupttank 10 erreicht, wird die Verbindungsleitung 60 blockiert, so dass der Druck in dem Haupttank 10 ansteigt. Daher ist es unwahrscheinlich, dass Kraftstoff in den Haupttank 10 eindringt. Folglich nimmt der Druck in der Förderleitung 122 zu, so dass Kraftstoff von dem Druckregler 123 in den Hilfstank 20 abgegeben wird, und die Übertragung von Kraftstoff hin zu dem Haupttank 10 wird gestoppt. Daher ist es auch bei dem Kraftstofftanksystem der zweiten Ausführungsform möglich, zu verhindern, dass der Flüssigkeitspegel aufgrund der Übertragung von Kraftstoff von dem Haupttank 10 hin zu dem Hilfstank 20 das Ende der ersten Druckentlastungsleitung 51 erreicht.
Wie vorstehend beschrieben ist, besitzt das Kraftstofftanksystem gemäß der zweiten Ausführungsform ebenso die Übertragungs- bzw. Fördervorrichtung. Daher kann Kraftstoff wie im Falle des Kraftstofftanksystems der ersten Ausführungsform durch die Fördervorrichtung von dem Hilfstank 20 hin zu dem Haupttank 10 gefördert werden, wenn der Kraftstoff in dem Haupttank 10 verbraucht wird. Daher besteht keine Notwendigkeit, eine Leitung vorzusehen, welche den unteren Teil des Haupttanks 10 mit dem unteren Teil des Hilfstanks 20 verbindet, wie die Ausgleichsleitung zum Ausgleichen der Kraftstoffflüssigkeitspegel des Haupttanks 10 und des Hilfstanks 20. Daher ist es unwahrscheinlich, dass die Positionen der Tanks 10, 20 durch die Anordnung von Komponenten beschränkt werden. Das Kraftstofftanksystem der zweiten Ausführungsform führt während des Betriebs der Verbrennungskraftmaschine ebenso eine Spülung bzw. Reinigung aus. Während der Reinigung schließt die Steuerungsvorrichtung 90 das Blockierventil 80.
Die zweite Ausführungsform erreicht die gleichen Vorteile wie die erste Ausführungsform. Außerdem werden zusätzlich zu den vorstehend beschriebenen Vorteilen (1), (2) und (4) die folgenden Vorteile erreicht.

(5) Ohne das Vorsehen eines Pumpenmoduls in dem Hilfstank 20 kann Kraftstoff unter Verwendung des Strömungsmoments von Kraftstoff, welches durch die Aktivierung des Zuführpumpenmoduls 11 erzeugt wird, von dem Hilfstank 20 hin zu dem Haupttank 10 übertragen werden.
(6) Während das Zuführpumpenmodul 11 in Betrieb ist, wird der Kraftstoff in dem Hilfstank 20 durch die Strahlpumpe 121 angesaugt. Wenn der Flüssigkeitspegel von Kraftstoff in dem Haupttank 10 jedoch das Ende der Verbindungsleitung 60 in dem Haupttank 10 erreicht, wird die Verbindungsleitung 60 blockiert, so dass Kraftstoff von dem Druckregler 123 in den Hilfstank 20 abgegeben wird, was die Übertragung von Kraftstoff hin zu dem Haupttank 10 beendet. Daher ist eine Steuerung durch die Steuerungsvorrichtung 90 basierend auf dem verbleibenden Kraftstoffbetrag in dem Haupttank 10 nicht erforderlich und es ist möglich, zu verhindern, dass der Flüssigkeitspegel aufgrund der Übertragung von Kraftstoff von dem Haupttank 10 hin zu dem Hilfstank 20 das Ende der ersten Druckentlastungsleitung 51 erreicht.

Die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen können wie folgt modifiziert werden.
Das Druckentlastungssteuerungsventil ist nicht auf das normalerweise offene, elektromagnetische Ventil beschränkt, wie bei jeder der vorstehenden Ausführungsformen, sondern dieses kann irgendeinem Ventil entsprechen, solange dieses derart konfiguriert ist, dass dieses die Strömung von Kraftstoffdampf über die erste Druckentlastungsleitung 51 beschränkt. Das Druckentlastungssteuerungsventil kann beispielsweise einem normalerweise geschlossenen, elektromagnetischen Ventil entsprechen, welches sich öffnet, wenn dieses bestromt wird. Das Druckentlastungssteuerungsventil muss außerdem nicht elektrisch angetrieben werden, wie ein elektromagnetisches Ventil.
Das Druckentlastungssteuerungsventil kann einem Ventil entsprechen, welches durch die Wirkung des Drucks in dem Haupttank 10 geschlossen wird, wie in 7 gezeigt ist. Ein in 7 gezeigtes Druckentlastungssteuerungsventil 150 ist anstelle des Druckentlastungssteuerungsventils 50 in der ersten Druckentlastungsleitung 51 vorgesehen. Das Druckentlastungssteuerungsventil 150 umfasst ein Gehäuse 153, welches durch einen stromaufwärtigen Teil 151 und einen stromabwärtigen Teil 152 gebildet ist, und ein Primärventilelement 154, welches in dem Gehäuse 153 aufgenommen ist und durch eine Feder 159 vorgespannt ist.
Der stromabwärtige Teil 152 entspricht einem rohrförmigen Teil mit einem Durchlass für Kraftstoffdampf in der Mitte. Der plattenförmige stromaufwärtige Teil 151 mit einem Loch in der Mitte ist in den stromabwärtigen Teil 152 eingepasst. Das Gehäuse 153 nimmt einen Sitzabschnitt 160 auf, mit welchem das Primärventilelement 154 in Kontakt kommt, wenn das Primärventilelement 154 geschlossen wird. Das Primärventilelement 154 wird durch die Vorspannkraft der Feder 159, welche zwischen dem Primärventilelement 154 und dem stromabwärtigen Teil 152 aufgenommen ist, von dem Sitzabschnitt 160 getrennt bzw. entfernt.
Das Primärventilelement 154 ist durch Aufnehmen eines Sekundärventilelements 157 in einem Gehäuse 163, das durch Kombinieren eines rohrförmigen, stromaufwärtigen Teils 155 und eines rohrförmigen, stromabwärtigen Teils 156 gebildet ist, konfiguriert. Das Sekundärventilelement 157 wird durch eine in dem Gehäuse 163 aufgenommene Feder 158 in Richtung hin zu dem stromaufwärtigen Teil 155 vorgespannt und mit dem bei dem stromaufwärtigen Teil 155 vorgesehenen Sitzabschnitt 161 in Anlage gebracht.
Das Primärventilelement 154, welches durch die Vorspannkraft der Feder 159 vorgespannt wird, steht mit dem stromaufwärtigen Teil 151 in Kontakt. Der stromaufwärtige Teil 151 besitzt bei dem Abschnitt, welcher mit dem Primärventilelement 154 in Kontakt steht, Nuten 162. Wie durch die Pfeile in 7 angegeben ist, umströmt der durch die erste Druckentlastungsleitung 51 strömende Kraftstoffdampf das Primärventilelement 154 über die Nuten 162 und strömt über den Freiraum zwischen dem Primärventilelement 154 und dem Sitzabschnitt 160 stromabwärts des Druckentlastungssteuerungsventils 150.
Wie in 8 gezeigt ist, steigt bei dem Druckentlastungssteuerungsventil 150 der Flüssigkeitspegel von Kraftstoff in dem Haupttank 10 zu der Zeit einer Betankung an und das Ende der Verbindungsleitung 60 in dem Haupttank 10 wird durch die Kraftstoffoberfläche blockiert. Wenn der Druck in dem Haupttank 10 rapide ansteigt, kommt das Primärventilelement 154 gegen die Vorspannkraft der Feder 159 mit dem Sitzabschnitt 160 in Kontakt, so dass das Druckentlastungssteuerungsventil 150 geschlossen wird. In dem Druckentlastungssteuerungsventil 150 existiert zwischen dem Primärventilelement 154 und dem Sitzabschnitt 160 ein geringer Freiraum, auch wenn das Primärventilelement 154 mit dem Sitzabschnitt 160 in Kontakt steht. Daher wird die Strömung des Kraftstoffdampfs im Vergleich zu dem Fall, in welchem das Ventil 150 offen ist, wesentlich beschränkt, wenn das Druckentlastungssteuerungsventil 150 geschlossen ist, obwohl Kraftstoffdampf stromabwärts strömt, wie durch die Pfeile angegeben ist.
Auf diese Art und Weise wird das Druckentlastungssteuerungsventil 150 geschlossen und die Spülung von Kraftstoffdampf über die erste Druckentlastungsleitung 51 wird wesentlich beschränkt, so dass es unwahrscheinlich ist, das Kraftstoff in den Haupttank 10 eintritt, was das Auftreten einer Überfüllung wie bei den vorstehend dargestellten Ausführungsformen verhindert. Durch das Vorsehen eines solchen Druckentlastungssteuerungsventils, welches durch die Druckwirkung in dem Haupttank 10 geschlossen wird, ist es möglich, das Auftreten einer Überfüllung zu verhindern, ohne dass eine Steuerung durch die Steuerungsvorrichtung 90 erforderlich ist.
Wie in 9 gezeigt ist, wird in dem Druckentlastungssteuerungsventil 150, wenn das Primärventilelement 154 geschlossen ist und der Druck in dem Haupttank 10 übermäßig hoch wird, das Sekundärventilelement 157 von dem Sitzabschnitt 161 getrennt bzw. entfernt und geöffnet. Daher dient das Sekundärventilelement 157 als ein Sicherheitsventil, welches verhindert, dass der Druck in dem Haupttank 10 übermäßig hoch wird.
Jede der vorstehend dargestellten Ausführungsformen entspricht einem Kraftstofftanksystem mit zwei Tanks. Es kann jedoch eine ähnliche Konfiguration bei einem Kraftstofftanksystem mit drei oder mehr Tanks eingesetzt werden. Insbesondere ist bei einem Kraftstofftanksystem, bei welchem zwei oder mehr Hilfstanks mit dem Haupttank 10 verbunden sind, die Spülleitung 41, welche das ORVR-Ventil 42 besitzt, mit dem stromabwärtigsten Hilfstank verbunden, welcher bei dem Ende der Betankung mit Kraftstoff befüllt wird. Die weiteren Hilfstanks sind mit einer Druckentlastungsleitung verbunden, welche von einem Abschnitt der ersten Druckentlastungsleitung 51 zwischen dem Druckentlastungssteuerungsventil und dem Haupttank 10 abzweigt und ein Sperrventil besitzt. Auch bei einem solchen Kraftstofftanksystem ist es möglich, Kraftstoff zu jedem Tank zu führen, während eine Überfüllung verhindert wird, falls die Tanks durch die Verbindungsleitung 60 miteinander verbunden sind und die Höhenbeziehung der Enden der Spülleitung 41, der Verbindungsleitung 60 und der Druckentlastungsleitung gleich diesen bei den vorstehend dargestellten Ausführungsformen ist.
Bei jeder der vorstehend dargestellten Ausführungsformen wird der verbleibende Kraftstoffbetrag durch den Tankgeber 13 erfasst. Der verbleibende Kraftstoffbetrag kann außerdem aus dem integrierten Kraftstoffeinspritzbetrag ausgehend von dem Zustand, in welchem die Tanks aufgefüllt sind, abgeschätzt werden. Der Zustand, in welchem die Tanks aufgefüllt sind, bezieht sich auf einen Zustand, in welchem die Zuführung von Kraftstoff hin zu dem Haupttank 10 und dem Hilfstank 20 abgeschlossen ist und die Einführung von Kraftstoff beendet ist.
Die Steuerungsvorrichtung der Verbrennungskraftmaschine kann ebenso als die Steuerungsvorrichtung des Kraftstofftanksystems dienen. In diesem Fall steuert die Steuerungsvorrichtung der Verbrennungskraftmaschine das Blockierventil 80, das Druckentlastungssteuerungsventil 50, das Zuführpumpenmodul 11 und das Übertragungs- bzw. Förderpumpenmodul 21.
Daher sind die vorliegenden Beispiele und Ausführungsformen als darstellend und nicht beschränkend aufzufassen und die Erfindung soll nicht auf die hier angegebenen Details beschränkt sein, sondern diese kann in dem Schutzumfang und der Äquivalenz der beigefügten Ansprüche modifiziert sein.

Claims

Kraftstofftanksystem, aufweisend: ein Zuführpumpenmodul (11), welches derart konfiguriert ist, dass dieses Kraftstoff ansaugt und den Kraftstoff zuführt; eine Steuerungsvorrichtung (90), welche derart konfiguriert ist, dass diese das Zuführpumpenmodul (11) steuert; einen Haupttank (10), welcher das Zuführpumpenmodul (11) aufnimmt; einen Hilfstank (20); eine Kraftstoffeinführleitung (30) mit zwei Verzweigungsabschnitten in der Mitte, wobei die Verzweigungsabschnitte jeweils ein Ende besitzen, wobei das Ende von einem der Verzweigungsabschnitte von oben in den Haupttank (10) eingeführt ist, wobei das Ende des anderen Verzweigungsabschnitts von oben in den Hilfstank (20) eingeführt ist, und die Kraftstoffeinführleitung (30) derart konfiguriert ist, dass diese vorzugsweise Kraftstoff in den Haupttank (10) einführt; eine Fördervorrichtung (21, 22), welche derart konfiguriert ist, dass diese Kraftstoff in dem Hilfstank (20) ansaugt und den Kraftstoff zu dem Haupttank (10) fördert; eine Verbindungsleitung (60), welche den Haupttank (10) und den Hilfstank (20) miteinander verbindet, wobei die Verbindungsleitung (60) ein Ende, das von oben in den Haupttank (10) eingeführt ist, und ein Ende, das von oben in den Hilfstank (20) eingeführt ist, besitzt; einen Behälter (40), welcher Kraftstoffdampf sammelt; eine Spülleitung (41), welche den Behälter (40) und den Hilfstank (20) miteinander verbindet; ein ORVR-Ventil (42), welches einem Ventil vom Schwimmertyp entspricht, das bei einem Ende der Spülleitung (41) vorgesehenen, das in dem Hilfstank (20) angeordnet ist, wobei das ORVR-Ventil (42) derart konfiguriert ist, dass sich dieses schließt, wenn ein Kraftstoffflüssigkeitspegel das ORVR-Ventil (42) erreicht, wodurch ein Spülen von Kraftstoffdampf von dem Hilfstank (20) zu dem Behälter (40) beschränkt wird; eine erste Druckentlastungsleitung (51), welche von der Spülleitung (41) abzweigt und ein in den Haupttank (10) eingeführtes Ende besitzt, wobei die erste Druckentlastungsleitung (51) einen Kraftstoffdampfströmungswiderstand besitzt, der größer ist als dieser der Spülleitung (41) und der Verbindungsleitung (60); ein erstes Sperrventil (52), welches einem Ventil vom Schwimmertyp entspricht, das bei dem Ende der ersten Druckentlastungsleitung (51) vorgesehen ist, wobei das erste Sperrventil (52) derart konfiguriert ist, dass sich dieses schließt, wenn der Kraftstoffflüssigkeitspegel das erste Sperrventil (52) erreicht; eine zweite Druckentlastungsleitung (53), welche von der Spülleitung (41) abzweigt und ein in den Hilfstank (20) eingeführtes Ende besitzt, wobei die zweite Druckentlastungsleitung (53) einen Kraftstoffdampfströmungswiderstand besitzt, der größer ist als dieser der Spülleitung (41); ein zweites Sperrventil (54), welches einem Ventil vom Schwimmertyp entspricht, das bei einem Ende der zweiten Druckentlastungsleitung (53) vorgesehen ist, wobei das zweite Sperrventil (54) derart konfiguriert ist, dass sich dieses schließt, wenn der Kraftstoffflüssigkeitspegel das zweite Sperrventil (54) erreicht; und ein Druckentlastungssteuerungsventil (50; 150), welches in der ersten Druckentlastungsleitung (51) vorgesehen ist, wobei das Druckentlastungssteuerungsventil (50; 150) derart konfiguriert ist, dass sich dieses schließt, um eine Kraftstoffdampfströmung durch die erste Druckentlastungsleitung (51) zu beschränken, wobei in dem Haupttank (10) das Ende der Verbindungsleitung (60) bei einer höheren Position als das Ende der von oben in den Haupttank (10) eingeführten Kraftstoffeinführleitung (30) angeordnet ist, und das Ende der ersten Druckentlastungsleitung (51), bei welchem das erste Sperrventil (52) vorgesehen ist, bei einer höheren Position als das Ende der Verbindungsleitung (60) angeordnet ist, und in dem Hilfstank (20) das Ende der Verbindungsleitung (60) bei einer höheren Position als das Ende der in den Hilfstank (20) eingeführten Kraftstoffeinführleitung (30) angeordnet ist, und das Ende der zweiten Druckentlastungsleitung (53), bei welchem das zweite Sperrventil (54) vorgesehen ist, bei einer höheren Position als ein Ende der Spülleitung (41) angeordnet ist.
Kraftstofftanksystem nach Anspruch 1, wobei das Druckentlastungssteuerungsventil (50; 150) einem elektromagnetischen Ventil entspricht, und die Steuerungsvorrichtung (90) derart konfiguriert ist, dass diese das Druckentlastungssteuerungsventil (50; 150) in einem geschlossenen Zustand hält, während eine Betankung durchgeführt wird.
Kraftstofftanksystem nach Anspruch 1, wobei das Druckentlastungssteuerungsventil (150) einem Ventil entspricht, das durch eine Druckwirkung in dem Haupttank (10) geschlossen wird.
Kraftstofftanksystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Fördervorrichtung umfasst: ein Förderpumpenmodul (21), welches in dem Hilfstank (20) vorgesehen ist, und eine Förderleitung (22), welche Kraftstoff, der durch das Förderpumpenmodul (21) angesaugt wurde, in den Haupttank (10) einführt, und die Steuerungsvorrichtung (90) derart konfiguriert ist, dass diese das Förderpumpenmodul (21) aktiviert, wenn ein verbleibender Kraftstoffbetrag in dem Haupttank (10) kleiner oder gleich einem ersten vorbestimmten Betrag wird.
Kraftstofftanksystem nach Anspruch 4, wobei die Steuerungsvorrichtung (90) derart konfiguriert ist, dass diese das Förderpumpenmodul (21) aktiviert, bis der verbleibende Kraftstoffbetrag in dem Haupttank (10) zu einem zweiten vorbestimmten Betrag wird, der größer als der erste vorbestimmte Betrag und kleiner oder gleich einem verbleibenden Betrag ist, bei welchem der Kraftstoffflüssigkeitspegel das Ende der Verbindungsleitung (60) in dem Haupttank (10) erreicht, wenn der verbleibende Kraftstoffbetrag in dem Haupttank (10) kleiner oder gleich dem ersten vorbestimmten Betrag wird.
Kraftstofftanksystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Fördervorrichtung umfasst eine Strahlpumpe, welche in dem Zuführpumpenmodul (11) vorgesehen ist, eine Förderleitung (122), welche sich ausgehend von der Strahlpumpe erstreckt und in den Hilfstank (20) eingeführt ist, um Kraftstoff in dem Hilfstank (20) anzusaugen, und einen Druckregler, welcher in der Förderleitung (122) vorgesehen und derart konfiguriert ist, dass sich dieser öffnet, wenn ein Druck in der Förderleitung (122) höher oder gleich einem vorbestimmten Druck wird, um Kraftstoff in der Förderleitung (122) in den Hilfstank (20) abzugeben.
Kraftstofftanksystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, ferner aufweisend ein Blockierventil (80), welches derart konfiguriert ist, dass dieses durch die Steuerungsvorrichtung (90) gesteuert wird und sich schließt, um die Spülleitung (41) zu blockieren, wobei das Blockierventil (80) bei einem Abschnitt der Spülleitung (41) angeordnet ist, der näher an dem Behälter (40) liegt als ein Abschnitt, mit welchem die erste Druckentlastungsleitung (51) verbunden ist, und der näher an dem Behälter liegt als ein Abschnitt, mit welchem die zweite Druckentlastungsleitung (53) verbunden ist.