JP2000513679A - 自動車用燃料蒸気管理システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 給入管キャップ（４２）を閉じると、エンジン管理コンピュータ（１６）が、ソレノイド作動バルブを有する幾つかの流路を選択的に作動して、燃料タンク（１２）内に配置した空気袋（７４）および周囲のこの空気袋が占有しない燃料蒸気空間の加圧を制御して、燃料蒸気の発生を弱める。この空気袋の大気への、および蒸気頭隙（２０）のキャニスタへのガス抜きも制御する。この制御装置は、更に、空気袋の中の圧力を蒸気頭隙の中のそれに対して調整する。関連規則への適合性を確認するために、漏れに対する車上試験を自動的に達成できる。このタンクに給油すべきときは、このコンピュータに信号を送る。あるセンサが検知したような、状態が適当であるなら、このコンピュータがこの給入管キャップへのアクセスドア（４８）の掛け金を外し、このキャップを取っても、蒸気をこのタンクから大気へ追出ような、またはこのタンクをノズルからの燃料で満たすのを妨害するような、かなり大きい圧力差はない。液体燃料をタンクに入れると、この空気袋とタンク蒸気頭隙との組合せ体積がこのタンクに入れた液体燃料の体積によって減らされる。キャップがこの給入管を再び閉じるまで、この頭隙を再加圧することが出来ない。

Description

【発明の詳細な説明】 自動車用燃料蒸気管理システム発明の分野 この発明は、一般的には内燃機関駆動自動車用車載燃料蒸発ガス防止装置に関 し、更に詳しくは、自動車の燃料タンクの中の揮発性液体燃料の揮発をより効率 的に弱めるための燃料蒸気管理システムに関する。発明の背景および概要 公知の種類の車載燃料蒸気管理システム（ときには、燃料蒸発ガス防止装置と 呼ばれる）は、エンジン用揮発性液体燃料の入ったタンクから出る燃料蒸気を集 める、蒸気収集キャニスタを含む。キャニスタ追放ソレノイド（ＣＰＳ）バルブ が集めた蒸気を定期的にこのエンジンの吸気マニホルドへ追放し、そこでそれは このエンジンの燃焼器空間での燃焼用吸込み空気または吸込み空気燃料装入物と 混合する。このＣＰＳバルブは、マイクロプロセッサをベースにしたエンジン管 理システムの制御下にあるソレノイドを含んでもよい。これらの蒸気管理システ ムの種々の部品の大きさは、予想する蒸発の最大速度、即ち、蒸気発生を扱うた めに適当でなければならない。一般的に、これらの種々の部品の大きさは、予想 する燃料蒸発の最大速度が大きくなり、および／またはより揮発性の高い燃料を 使うと、より大きくしなければならない。従って、部品コストが高くなりがちで ある。同じ理由で、大きな部品のためには、車両に大きな空間が要りがちであり 、これが新車の実装設計に拘束を課す。従って、これらの燃料蒸発ガス防止装置 の部品の大きさを最小にすることが望ましい。 予想されるように、例えば、メタノールおよびエタノールのような、揮発性の 高い液体燃料の使用の増加は、車載燃料蒸気管理システムの設計に更なる要求を 課す。 これまで、揮発性燃料を車両の燃料タンクの中に、この燃料が蒸発する傾向を 抑えるような方法で閉込めることが提案されている。例えば、３，４７７，６１ １；５，４６０，１３５および５，１４６，９０２のような、種々の特許を参照 してもよい。一般的に言えば、蒸気発生は、幾つかの異なる方法で弱められる。 一つは、参照した三つの特許の最初の二つのように、例えば、タンクの中の蒸気 頭隙の容積を減らすために、および／または液体燃料の表面積を減らすために、 この燃料タンク内に配置した、空気袋またはダイヤフラムのような、封入物によ る。もう一つは、三つの参照した特許の三番目のもののように、この頭隙を大気 圧以上の圧力に加圧することである。燃料補給のためにタンクを開けたとき、そ れから蒸気が逃げるのを防ぐことも重要かも知れない。発明の概要 本発明は、通常のタンクへの給油手順に干渉することなく、タンクの中の液体 燃料の蒸発を弱めるための改良したシステムを提供する。本発明は、そのような システムを該当する汚染防止行政規則に適合させる。与えられた規準を順守する とともに、この発明は、例えば、蒸気収集キャニスタのような、ある蒸発ガス防 止装置部品の大きさをかなり減少できる、コスト効率および空間効率のよい設計 を提供できる。この発明の装置は、蒸発ガス防止装置に新規な部品の組合せを組 込むが、これらの部品を比較的コンパクトで安くできる。それで、本発明によっ て、幾つかの追加部品は使用するが、重要な機能的利点をコスト効率よく達成で きる。 この発明の原理は、多数の異なる側面を含み、その一般的な一つは：１）燃料 蒸気が占め得るタンク頭隙の容積をその体積によって減らすためにタンク内容積 内に配置した、可変体積の、ここに開示する実施例で使用する空気袋のような、 燃料不浸透性封入物；２）大気圧以上の圧力の環境的に非危険ガスの源；並びに ３）このガス源から大気圧以上の圧力のガスをこのタンク頭隙を大気圧以上の圧 力に加圧するためにこのタンク頭隙の中へと、この可変体積の、燃料不浸透性封 入物を大気圧以上の圧力に加圧するためにその中へ選択的に導入するための、並 びにこの可変体積の燃料不浸透性封入物を大気へおよびこのタンク頭隙を蒸気収 集システムへ選択的にガス抜きするための、エンジン管理コンピュータ（ＥＭＣ ）のような、電気制御装置の制御下にある種々の流路の組合せによって定義され 、その選択的加圧およびガス抜き機能は、このエンジン管理コンピュータによっ てそれへの種々の入力に従って制御されるバルブ、ここに開示する実施例では、 ソレノイド作動バルブによって行われる。これらの入力には、この可変体積の、 燃料不浸透性封入物およびこの可変体積燃料不浸透性封入物が占めないタンク頭 隙部分に関連する種々の圧力センサがある。追加のセンサは、取外し可能給入管 蓋におよびこの給入管蓋へのアクセスを許可しおよび許可しないドアに関連する 。このＥＭＣは、典型的にはマイクロプロセッサ・ベースで、インタフェーシン グ回路がこのマイクロプロセッサをこれらのバルブと連結する。 ここに開示する現在好適な実施例では、このガス源が大気圧以上の圧力の空気 を貯蔵するための空気タンク、およびこの空気タンク内に大気圧以上の圧力の空 気を作るために大気をこの空気タンクに送込むための圧縮機、または加圧ポンプ を含む。幾つかの流路が、このＥＭＣの命令の下で選択的に作動する、幾つかの ソレノイド作動バルブを含む。このタンク給入管蓋を閉じ、タンクを大気から密 閉したとき、これらのバルブは、この可変体積の、燃料不浸透性封入物および／ またはタンク頭隙を空気タンクから加圧するために、この可変体積の、燃料不浸 透性封入物を大気へガス抜きするために、タンク頭隙の蒸気を含む部分を蒸気収 集システムへガス抜きするために、および／またはこの可変体積の、燃料不浸透 性封入物内の圧力をタンク蒸気頭隙内のそれに対して調整するために、種々の状 態に作動可能である。この可変体積の燃料不浸透性封入物は、それが置換するタ ンク頭隙の量を与えられた燃料タンクの形状寸法に対して適当である程度に最大 化するように形作った空気袋であるのが好ましい。この発明のシステムは、エン ジンに燃料を供給するためにタンクから液体燃料を引出しているエンジン作動時 とエンジン非作動時の両方に機能できる。頭隙の燃料蒸気を含む部分から燃料蒸 気を蒸気収集システムの収集キャニスタへ追放することは、タンク頭隙ベントバ ルブを介して適当な時期に行うことが出来る。関連規則への適合性を確認するた めに、漏れに対する車上試験も自動的に達成できる。 この発明の他の側面は、従来の手順による燃料補給を保証する。ガソリンスタ ンドで液体燃料分配ポンプのノズルから車両に燃料を補給すべきとき、例えば、 スイッチを押すことによって、ＥＭＣに信号を送る。あるセンサが検知したよう な、状態が適当であるなら、このＥＭＣがこの給入管蓋（即ち、注入口キャップ ）へのアクセスドアの掛け金を外す。そのドアを最初に開けて後初めて蓋が外 せる。関連するセンサが適当な信号をこのエンジン管理コンピュータへ送り、こ のアクセスドアが開いたことを知らせる。次に、それがあるバルブを適当な作動 状態に置いて、この可変体積の燃料不浸透性封入物を大気へガス抜きし、および この頭隙を蒸気収集システムへガス抜きする。その結果として、その後、この給 入管の蓋を取って開け、燃料分配ノズルを注入口に適正に挿入したとき、蒸気を このタンクから大気へ追出ような、またはこのタンクをノズルからの燃料で満た すのを妨害するような、かなり大きい圧力差はない。液体燃料をタンクに入れる と、この可変体積の燃料不浸透性封入物とタンク蒸気頭隙との組合せ体積がこの タンクに入れた液体燃料の体積によって減らされる。 従って、この発明の一つの包括的側面は、揮発性液体燃料を保持するための、 および蒸発した燃料用頭隙を設けるための内容積を形成するタンク、並びにこの タンク内容積の中の液体燃料の蒸発を減少するためのシステムで：このタンク内 容積内に配置された燃料不浸透性の壁を含む封入物で、この封入物の体積によっ て蒸発した燃料用タンク頭隙の容積を減らすために、体積が膨張および収縮可能 な封入物；大気圧以上の圧力の環境的に非危険ガスの源；およびこの源から大気 圧以上の圧力のガスをこのタンク頭隙を大気圧以上の圧力に加圧するためにこの タンク頭隙の中へと、この封入物を大気圧以上の圧力に加圧するためにこの封入 物の中への両方に導入するための制御装置を含むシステムに関する。 この発明のもう一つの包括的側面は、蒸発した燃料を制御および封じ込めるた めの燃料蒸気制御および封じ込めシステムであって、このタンク内容積内に配置 された可変体積の封入物で、この封入物の体積によってこのタンク頭隙の容積を 減らすための封入物、大気圧以上の圧力の環境的に非危険ガスの源、このタンク 頭隙をガス源に選択的に連絡するための第１制御流路、選択的な第２制御流路、 この封入物をガス源に選択的に連絡するための第３制御流路、およびこの封入物 を大気に選択的に連絡するための第４制御流路を含む複数の制御流路、この蓋の 第１状態と第２状態とを区別するためのセンサを含み、そこでこの燃料蒸気制御 および封じ込めシステムは、ｉ）この蓋がその第１状態にあるとき、この第１、 第２、第３、および第４制御流路にそれぞれの流れを選択的に制御させ、ii）こ の蓋がその第２状態にあるとき、この第３制御流路にこの封入物をガス源に選択 的に連絡させず、およびiii）この蓋がその第２状態にあるとき、この第１制御 流路にこのタンク頭隙をガス源に選択的に連絡させないように作動するシステム に関する。 この発明の更に他の包括的側面は、このタンク内部を大気圧以上の圧力に加圧 するための、およびこの頭隙をガス抜きするための制御装置、この蓋の第１状態 と第２状態とを区別するための補給孔蓋センサ、この蓋へのアクセスを許可およ び許可しないために選択的に配置可能であるアクセスドアで、この蓋へのアクセ スを許可しないためにこのドアを閉じて解放可能に施錠するための解放可能ラッ チ機構を含むドア、このドアの解錠を始めるための始動装置、この蓋へのアクセ スを許可するこのドアの第１状態とこの蓋へのアクセスを許可しないこのドアの 第２状態とを区別するための位置センサ、タンク頭隙圧力を検知するための圧力 センサ、並びにそこでこの制御装置が、ｉ）この始動装置がこのドアの解錠を始 めると、この頭隙をガス抜きし、ii）この圧力センサがこの頭隙のガス抜きされ たことを検知すると、このドアを解錠し、およびiii）この蓋センサがこの蓋の その第１状態にあることを知らせるのでなければ、この頭隙が加圧されるのを防 ぐように作動するに関する。 前記およびその他の特徴は、この発明の種々の利点および利益と共に、図面が 続く以下の説明および請求項で分るだろう。これらの図面は、この発明を実施す るために現在考える最善の態様による、この発明の好適実施例を開示する。図面の簡単な説明 図１は、この発明の原理を具体化する、例示的燃料蒸気管理システムの概略図 である。 図２は、種々の入力および結果として生ずる作用を描く論理表である。好適実施例の説明 図１は、燃料タンク１２、内燃機関１４、エンジン管理コンピュータ（ときに は、ＥＭＣと称する）１６、および蒸気収集システム１８を含む、自動車の例示 的燃料蒸気管理システム１０を示す。 燃料タンク１２は、それを設置する特定の車両に付けるに適した形状および寸 法を有するように設計する。この特定の形状寸法に関係なく、このタンクは、こ の車両用の揮発性液体燃料を蓄えるための内容積を持つ。図１は、このタンクの 内容積に液体燃料Ｆが部分的にしか入っていない、代表的休止（即ち、だぶつか ない）状態を示す。この液体燃料に重なって、蒸発した燃料と空気のガス状混合 物のある頭隙２０がある。燃料タンク１２から液体燃料を引き、この燃料をこの エンジンの燃焼器での燃焼を保証するために吸気と混ぜるためにエンジン１４へ 送るための液体燃料流路は：タンク１２内の燃料ポンプ（または燃料ポンプモジ ュール）２２、およびエンジンに取付けたエンジン１４の噴射器２８に燃料を供 給する燃料多岐管２６に通じて燃料供給導管２４を含む。図１は、エンジン１４ に供給する燃料の性質を検出しおよびエンジン管理コンピュータ（ＥＭＣ）１６ にこの燃料特性を示す信号を送るために導管２４に関連する燃料センサ３０（例 えば、エタノールセンサ）を示す。液体燃料を、ときには単に、注入口、補給孔 または給入管と称する補給孔組立体３２からタンク１２へ導入する。 補給孔組立体３２は、入口の直後にオリフィス３６を有する補給導管３４を含 む。導管３４の出口は、タンク１２の底にあり、燃料を導管３４からタンクへは 通過させるが、タンクから導管への逆流はさせないために、チェックバルブ３８ を含む。補給孔組立体３２は、更に、ガソリンスタンドの燃料分配ポンプの一般 的ノズル（図示せず）を受けるような形状の入口４０を含む。オリフィス３６は 、このノズルを入口４０に適正に挿入したとき、そのようなノズル端の外周にぴ ったりと嵌まるために入口４０の内端に近接して配置されている。入口４０の外 端は、ねじ付き給入口キャップのような、取外し可能な蓋４２を含み、この蓋は 、この注入口を閉じてそれおよびこのタンク内容積を大気から封止するためのこ の注入口の閉鎖の第１状態（図１に描く状態）、およびガソリンスタンドの燃料 分配ポンプのノズルを挿入させるためのこの注入口の非閉鎖の第２状態を選択的 にとるために選択的に配置可能である。その内端と外端の中間に、入口４０は、 通常は閉っているが、液体燃料をタンクに分配する準備に燃料分配ノズルを入口 ４０に挿入すると、後者の端によって押開かれる、中央に配置された、ばね掛け ドア４４を有する仕切りを含む。再循環導管または再循環管路４６がタンク頭隙 ２０をオリフィス３６とドア４４の間の位置で入口４０の内部に連絡する。 この車両の車体は、開いたとき、蓋４２にアクセスさせるが、閉じたときはア クセスさせない、アクセスドア４８を含む。図１は、アクセスドア４８に関連す る、ソレノイド作動ラッチ機構５０を示す。アクセスドア４８は、通常は機構５ ０によって閉じて掛け金を掛けられているが、このラッチ機構を解放すると、ば ね力によって開くようにばねが掛けられている。ドア４８の開放は、例えば、車 両乗員室の内部に遠く離れて位置する押しボタンスイッチ５２のような、オープ ナの操作によって始る。押しボタンスイッチ５２を押すと、ＥＭＣ１６に信号を 伝え、それは、燃料タンクの中のある状態が蓋４２を取らせるに適当であれば、 ラッチ機構５０にアクセスドア４８の掛け金を外させるように作動する。図１は 、更に、蓋４２が入口４０の外端にあるかないかを区別するための、従ってタン ク内部が大気に閉ざされているか、補給孔組立体３２を介して大気に開いている かを区別するための蓋センサ５４を示す。センサ５６は、アクセスドア４８の開 放状態と閉鎖状態を区別するために、このアクセスドアに関連する。両センサ４ および５６がそれぞれの信号をＥＭＣ１６に供給し、蓋４２およびアクセスドア ４８のそれぞれの状態を示す。 燃料蒸気収集システム１８は、タンク１２に関連し、ＣＰＳ（キャニスタ追放 ソレノイド）バルブ６０および蒸気収集キャニスタ６２を含み、その各々は多数 の公知の装置のどれでもよい。基本的に、収集キャニスタ６２の内部は、蒸気入 口６２ｉを経てそれに達した揮発性燃料蒸気を吸着するための媒体を含む。この キャニスタは、ＣＰＳバルブ６０の入口に通じる追放口６２ｐ、および大気ベン トロ６２ｖを有し、その後者は微粒子フィルタ６４を介して大気に通じてもよい 。ＣＰＳバルブ６０の出口は、エンジン１４の吸気マニホルド６６に通じる。Ｃ ＰＳバルブ６０は、収集した燃料蒸気をキャニスタ６２から吸気マニホルド６６ へ定期的に追放し、そこでそれを後でエンジンの燃焼器で燃焼するために吸込み 空気と混合するし処理するために、エンジン管理コンピュータ１６の制御の下に ある。キャニスタ６２の入口６２ｉは、この発明のシステムのある部品を組込む ために、タンク頭隙２０に直接は通じない。それを次に説明する。 開示した実施例は、ソレノイド作動タンクベントバルブ７０およびソレノイド 作動給油バルブ７２を含み、その両方がキャニスタ６２とタンク１２の燃料蒸気 頭隙２０の間に伸びるベント路と機能的に関係する、タンク蒸気頭隙ベント制御 装置を示す。頭隙２０の一つ以上の場所、好ましくはその最高所がタンクベント バルブ７０の入口７０ｉに通じている。同様に、頭隙２０の一つ以上の場所（そ れは入口７０ｉに通じる場所と同じでも違ってもよい）が給油バルブ７２の入口 ７２ｉに通じている。例えば、図１は、入口７０ｉが頭隙２０に通じる場所を二 つ示し、一方一つだけであるが異なる場所が入口７２ｉに通じている。バルブ７ ０出口７０ｏがキャニスタ入口６２ｉに通じ、バルブ７２の出口７２ｏがキャニ スタ入口６２ｉに通じている。各バルブ７０、７２は、通常閉じているが、その ソレノイドが付勢すると開けられる。これらのソレノイドは、エンジン管理コン ピュータ１６の制御下にある。 タンク蒸気頭隙２０とキャニスタ６２の間のベント路は、この様に二つの並流 分岐を含む。この第１分岐は、タンク頭隙と蒸気収集システム１８の間に通常閉 じたタンク頭隙ベントバルブ（バルブ７０）を含み、このベントバルブ７０は、 タンク蒸気頭隙２０を蒸気収集システム１８へガス抜きするためにエンジン管理 コンピュータ１６によって選択的に作動される。第２分岐は、給油バルブ７２を 含む。各バルブ７０、７２は、それぞれの開および閉状態へ独立に選択的に作動 できる。 この発明のシステムは、更に、この実施例ではタンク内容積内に配置された、 燃料不浸透性壁を有する空気袋として示す、可変体積の燃料不浸透性封入物７４ を含む。空気袋７４は、このタンク内容積内に配置された容積を減らすために、 体積が膨張および収縮可能である。空気袋７４は、この空気袋の体積によってタ ンク蒸気頭隙２０の容積を減らすために体積が膨張および収縮可能である。圧縮 空気のような、大気圧以上の圧力の環境的に非危険ガスの源を、加圧空気を蓄え る空気タンク、または溜、７６によって用意する。加圧ポンプ、または圧縮機、 ７８が大気から空気を引いてそれを空気タンクの送込み、この空気タンクの中に 大気圧以上の圧力の空気を作る。ポンプ７８は、車両の電気系から電気的に駆動 するか、またはエンジンそれ自体から機械的に駆動してもよい。このポンプ入口 は、微粒子フィルタ８０を介して大気に通じるのが好ましい。 この発明のシステムは、更に、タンク７６からタンク蒸気頭隙２０を大気圧以 上の圧力に加圧するためにこのタンク頭隙の中と、空気袋７４を大気圧以上の圧 力に加圧するためにこの空気袋の中の両方に導入するための加圧制御装置を含む 。この加圧制御装置は、タンク頭隙２０を空気タンク７６へ選択的に連絡するた めの頭隙加圧流路、および空気袋７４を空気タンク７６へ選択的に連絡するため の空気袋加圧流路を含む。頭隙加圧流路は、空気タンク７６とタンク頭隙２０の 間に存在する導管を通る流れを制御するためのソレノイド作動タンク加圧バルブ ８２を含む。タンク加圧バルブ８２は、通常は加圧空気を頭隙２０に繋がせない ために閉じているが、大気圧以上の圧力の空気をタンク７６から頭隙２０へ導く ためにＥＭＣ１６からの命令に応じて閉から開へ作動する。 空気袋加圧流路は、空気タンク７６と空気袋７４の間に存在する導管を通る流 れを制御するためのソレノイド作動空気袋加圧バルブ８４を含む。空気袋加圧バ ルブ８４は、通常は加圧空気を空気袋７４に繋がせないために閉じているが、た めにエンジン管理コンピュータ１６からの命令に応じて閉から開へ作動する。 ソレノイド作動ベントバルブ８６が空気袋７４と大気の間の流れを制御するた めの流路に配置されている。図示の実施例では、バルブ８６が空気袋７から空気 タンク７６まで伸びる導管にＴ形結合されている。空気袋ベントバルブ８６は、 通常は空気袋７４を大気に繋がせないために閉じているが、この空気袋を大気に ガス抜きするためにエンジン管理コンピュータ１６からの命令に応じて閉から開 へ作動する。タンク加圧バルブ８２、空気袋加圧バルブ８４および空気袋ベント バルブ８６は、それぞれの開および閉状態へ独立に選択的に作動できる。 ある追加の部品を図示の実施例に使うために示す。流れ制御バルブ８８および チェックバルブ９０を、タンク加圧バルブ８２と頭隙２０の間に伸びる流路の部 分に直列に配置する。流れ制御バルブ９２を、空気袋加圧バルブ８４と空気袋７ ４の間に伸びる流路の部分に配置する。流れ制御バルブ９４を、空気袋ベントバ ルブ８６とこのバルブの空気袋７４への導管へのＴ形結合点の間に伸びる流路の 部分に配置する。流れ制御バルブ９６を、タンクベントバルブ７０とキャニスタ 入口６２ｉの間に伸びる流路の部分に配置する。これらの流れ制御バルブは、単 に固定オリフィス絞りでもよい。 タンク頭隙圧力を検知するために、タンク頭隙圧力センサ９８を配置する。タ ンク頭隙圧力と空気袋圧力の差を検知するために、タンク頭隙／空気袋圧力差セ ンサ１００を配置する。空気タンク７６内の圧力を検知するために、空気タンク 圧力センサ１０２を配置する。空気袋７４の圧力のために、このタンク内の液体 燃料の量を測定するために公知のフロート型センサを利用することは適当でない かも知れず、それで図示の実施例は、タンク１２内の液体燃料のレベルを検知す る代りに圧力差センサ１０４を使用する。センサ９８、１００、および１０２は 、それぞれの信号をＥＭＣ１６へ供給する。 図２は、二つの動作モード、一つは“通常動作”と呼ばれ、および他は“燃料 補給シーケンス”と呼ばれるモードを示す。“通常動作”は、蓋４２が所定の場 所にあり、アクセスドア４８が閉じて掛け金を掛けられ、蓋４２へのアクセスを 防ぐときに起り得る動作を指す。次にこのシステムの作用を“通常動作”モード について説明する。 “通常動作”モード中、エンジンが切られているときとエンジンが運転してタ ンクから液体燃料を引出すときの両方で、種々のバルブが作動して空気袋および タンク蒸気頭隙の中の大気圧以上の圧力を所定の関係に調整する。これらの圧力 は、空気袋の中の圧力を少なくとも蒸気頭隙の中のそれと同じにするように、好 ましくは、本実施例で議論するように、空気袋圧力を蒸気頭隙圧力以上の所定の 範囲に、例えば、３１．８と３８．１ｍｍ水柱の間に、調整する範囲内に調整す る。 空気袋およびタンクは、この空気袋が置換するタンク頭隙容積を与えられた燃 料タンクの形状寸法に対して適当である程度に最大化するように構成するのが好 ましい。この様にしてタンクと空気袋の相対圧力を構成および調整することによ って、タンクの中の液体燃料の蒸発を弱める。キャニスタのエンジン吸気マニホ ルドへの追放は、ＥＭＣ１６のＣＰＳバルブ６０開放によって適当なときに行え る。 図２の論理表を参照して、“通常動作”中に相対圧力調整を達成する方法を説 明することができる。センサ１００が検知した圧力差が前述の所定の範囲内にあ り、且つセンサ９８が検知した圧力が所定の範囲内（本実施例の説明では、５０ ８と６８６ｍｍ水柱の間）にある限り、バルブ７０、７２、８２、８４、および ８６が閉じる。 もし、センサ１００が検知した圧力差が３１．８ｍｍ水柱の限界以下に落ち、 一方センサ９８が検知した圧力が５０８と６８６ｍｍ水柱の所定の範囲内のまま であれば、ＥＭＣ１６は、バルブ８４を開けるように作動し、一方他の四つのバ ルブは閉じたままである。その結果、空気タンク７６が空気を供給し、それが空 気袋内の圧力を上げる。センサ１００が、差が３８．１ｍｍ水柱の限界に達した ことを示すと、ＥＭＣ１６は、バルブ８４を閉めさせる。 もし、この圧力差が３８．１ｍｍ水柱の限界以上に上がり、一方センサ９８が 検知した圧力が５０８と６８６ｍｍ水柱の前述の所定の範囲内のままであれば、 ＥＭＣ１６は、バルブ８６を開けさせ、一方他の四つのバルブは閉じたままであ る。その結果、空気袋から空気が流出してその中の圧力を減らし、その流量は、 流れ制御バルブ９４によって確立される。センサ１００が、この差が３８．１ｍ ｍ水柱の限界まで落ちたことを示すと、ＥＭＣ１６は、バルブ８６を閉めさせる 。 もし、センサ９８が検知した圧力が６８６ｍｍ水柱以上に上がると、ＥＭＣ１ ６は、バルブ７０を開けさせ、一方他の四つのバルブは閉じたままである。その 結果、空気／燃料蒸気混合物がタンク蒸気頭隙からキャニスタへ流出してこのタ ンク蒸気頭隙の中の圧力を下げ、その流量は、流れ制御バルブ９６によって確立 される。センサ９８が、この圧力が５８４ｍｍ水柱まで落ちたことを示すと、Ｅ ＭＣ１６は、バルブ７０を閉めさせる。 もし、センサ９８が検知した圧力が５０８ｍｍ水柱以下に落ちると、ＥＭＣ１ ６は、バルブ８２を開けさせ、一方他の四つのバルブは閉じたままである。その 結果、空気が空気タンク７６からタンク蒸気頭隙２０へ送られ、その流量は、流 れ制御バルブ９０によって確立される。センサ９８が、この圧力が５８４ｍｍ水 柱まで上ったことを検知すると、ＥＭＣ１６は、バルブ８２を閉じさせる。 空気タンク７６の中の圧力が所定の値以下に落ちると何時でも、圧縮機７８が 作動してこの圧力を回復する。この様にして、空気袋とタンク蒸気頭隙の両方を 加圧するために、加圧空気の十分な供給が常に容易に利用できる。 “燃料補給シーケンス”モードは、燃料を給入管組立体から燃料タンクの中へ 分配すべきときに何時でも起る。押しボタンスイッチ５２を作動してこのモード を始める。センサ１１０からのような、適当な信号によって決るように、エンジ ンが運転していないならば、ＥＭＣ１６によってバルブ７２および８６が動作さ れ、一方他のバルブは閉じたままである。センサ９８によって検知する、タンク 蒸気頭隙内の圧力が大気圧に対して１２．７ｍｍ水柱のような、ほぼ大気圧に低 下すると、ＥＭＣ１６がラッチ機構５０を作動してアクセスドア４８の掛け金を 外し、従って開く。同時に、ＥＭＣ１６は給油バルブ７２を開く。次に蓋４２を 取り、燃料分配ノズル（図示せず）をドア４４から給入管組立体に適当に挿入し てから、燃料を燃料タンクの中に分配できる。空気袋とタンク蒸気頭隙を組合わ せた体積がタンクに導入された液体燃料の体積の増加と共に減少する。 一旦燃料補給を終え、燃料ノズルを引込めると、蓋４２を再び閉める。センサ ５４がこの閉鎖をＥＭＣ１６に知らせ、それが次にバルブ７０、７２、および８ ６を閉じさせる。アクセスドア４８を閉じて掛け金を掛けたとき、センサ５６が ＥＭＣ１６に知らせ、次にそれがバルブ８２および９４を開かせ、タンク頭隙２ ０をその調整圧力範囲内に、および空気袋７４をそれが蒸気頭隙圧力に対して調 整される範囲内の圧力に再加圧する。燃料補給前の体積に比べて、空気袋の体積 は、タンクに導入した液体燃料の体積の増加のために、減っている。エンジンが 運転し、燃料をタンクから引出すと、先に説明した“通常動作”モードと一致し て、この空気袋の体積が次第に増す。 もし、蓋センサ５４が蓋４２の適切な再封鎖を検出できなかったら、警告信号 が出て、タンクおよび空気袋の再加圧が起らないだろう。空気タンク７６の容量 を十分大きくすることによって、この車両を運転しないときにポンプ７８を作動 することなく、これらの圧力をある期間維持できる。空気タンクを蓄圧器として 使うことによって、ポンプ７８の大きさをかなり小さくできる。 多数の同一譲受人に譲渡された特許のどれか（例えば、５，１４６，９０２） に示すものような、漏れ検出システムが存在する場合、タンク７６および圧縮機 ７８によってもたらされる加圧空気供給を、上に説明したような、蒸気減少のた めと、燃料蒸気空間の追放バルブ入口の上流にある部分の加圧のための両方に使 うことができる。空気袋の漏れの試験も行うことができる。漏れを検出する他の 方法は、ＥＭＣ１６によってタンク加圧バルブおよび空気袋加圧バルブの使用率 を監視することによる。 この発明のシステムは蒸気発生をかなり減少するので、タンク頭隙を、収集キ ャニスタがもたらす仮貯蔵にではなく、直接エンジンへガス抜きすることによっ て燃料蒸気の処分を達成できるように、収集キャニスタを除去さえすることが有 望である。 ＥＭＣ１６は、ここに説明し、図２に描くような制御論理を実行するように、 公知のプログラミング方法に従ってプログラムする。 この様に、この発明は、重要な利点および利益を有する、新規にして独特の改 善をもたらす。この発明の現在好適な実施例を図示し且つ説明したが、この発明 の原理が以下の請求項の範囲内に入る全ての実施例に当てはまることを理解すべ きである。

【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項 【提出日】平成１１年４月２６日（１９９９．４．２６） 【補正内容】 予想されるように、例えば、メタノールおよびエタノールのような、揮発性の 高い液体燃料の使用の増加は、車載燃料蒸気管理システムの設計に更なる要求を 課す。 これまで、揮発性燃料を車両の燃料タンクの中に、この燃料が蒸発する傾向を 抑えるような方法で閉込めることが提案されている。例えば、ＵＳ−Ａ−３ ４ ７７ ６１１；ＵＳ−Ａ−５４６０ １３５およびＵＳ−Ａ−５ １４６ ９０ ２のような、種々の特許を参照してもよい。一般的に言えば、蒸気発生は、幾つ かの異なる方法で弱められる。一つは、参照した三つの特許の最初の二つのよう に、例えば、タンクの中の蒸気頭隙の容積を減らすために、および／または液体 燃料の表面積を減らすために、この燃料タンク内に配置した、空気袋またはダイ ヤフラムのような、封入物による。もう一つは、三つの参照した特許の三番目の もののように、この頭隙を大気圧以上の圧力に加圧することである。燃料補給の ためにタンクを開けたとき、それから蒸気が逃げるのを防ぐことも重要かも知れ ない。 ＵＳ−Ａ−５ ４６０ １３５は、自動車の燃料タンク用液体燃料装置を開示 する。この装置は、この燃料タンク内に位置し、このタンク内の燃料の量に従っ て膨張および収縮可能なエアバッグを含む。燃料蒸気管を使ってこのタンク内の 圧力を減らしてこのエアバッグが大気圧によって膨らむようにし、この蒸気管は 、蒸気キャニスタに接続し、そこにこの燃料蒸気を一時的に吸着して捕える。こ のエアバッグは、燃料タンク内に残る燃料の量に従って膨らんでタンクの頭隙を 満たす。バルブを使って、この燃料タンクに燃料補給すべきときまで、このエア バッグを膨らまし続ける。燃料補給のとき、このエアバッグは、燃料と燃料蒸気 による燃料タンク内の圧力増加のために収縮する。 ＤＥ−Ａ−３ ９１６ ５７４は、中に可撓性空気だめがある燃料タンクに関 する。この燃料タンクを、その頭隙にある気化燃料を除去するために、吸込みに 接続し、この気化燃料を燃焼するためにエンジンへ導く。この気化燃料をタンク から除去すると、可撓性空気だめは、大気圧のために膨らみ、頭隙を満たす。こ のタンクに燃料補給するとき、燃料がタンクに入ると、この可撓性空気だめが収 縮する。一つの実施例では、この可撓性空気だめに圧縮空気を供給してそれを膨 らます。 発明の概要 本発明は、タンクに給油するための慣習的手順と干渉することなく、タンクの 中の液体燃料の蒸発を弱めるための改良したシステムを提供する。本発明は、そ のようなシステムを該当する政府の汚染防止規則に適合させる。与えられた標準 の遵守に対して、この発明は、例えば、蒸気収集キャニスタのような、ある蒸発 ガス防止装置部品の大きさをかなり減少できる、コスト効率および空間効率のよ い設計を提供できる。この発明の装置は、蒸発ガス防止装置に新規な部品の組合 せを組込むが、これらの部品を比較的コンパクトで安くできる。それで、本発明 によって、幾つかの追加部品は使用するが、重要な機能的利点をコスト効率よく 達成できる。 し、およびこの頭隙を蒸気収集システムへガス抜きする。その結果として、その 後、この給入管の蓋を取って開け、燃料分配ノズルを注入口に適正に挿入したと き、蒸気をこのタンクから大気へ追出ような、またはこのタンクをノズルからの 燃料で満たすのを妨害するような、かなり大きい圧力差はない。液体燃料をタン クに入れると、この可変体積の、燃料不浸透性封入物とタンク蒸気頭隙との組合 せ体積がこのタンクに入れた液体燃料の体積によって減らされる。 従って、本発明の一つの側面で、揮発性液体燃料の密閉貯蔵用システムであっ て：- 揮発性液体燃料を保持するための、および蒸発した燃料用頭隙を設けるための 内容積を形成するタンク； このタンク内に位置し、燃料不浸透性の壁を含み、およびその体積によってこ の揮発性燃料のための頭隙容積を減らすために、体積が膨張および収縮可能な可 撓性封入物；並びに 大気圧以上の圧力の環境的に非危険ガスの源、およびこの封入物にそれを大気 圧以上の圧力に加圧するために大気圧以上の圧力でガスを導入するための制御手 段を含む、このタンクの頭隙での液体燃料の蒸発を減少するための手段を含み； この制御手段が、この封入物の中の圧力と頭隙の中のそれの間に圧力差を与え るために、このタンクの頭隙の中へも直接大気圧以上の圧力でガスを導入するこ とを特徴とするシステムが提供される。 本発明のもう一つの側面によれば、自動車であって：- 燃料消費エンジン； 上記のような蒸発した燃料を制御および封じ込めるための燃料蒸気制御および 封じ込めシステムで、このタンクがこの車両の中に位置し且つその燃料タンクを 含むシステム； このタンク内に揮発性液体燃料を導入し、第１位置にあるときにこのタンクを 大気から密閉するためのおよび第２位置にあるときにこのタンク内に液体燃料を 導入させるための蓋を含む補給孔組立体；並びに この蓋が第１位置にあるか第２位置にあるかを検知するための、およびこの蓋 の位置を表す信号を、この蓋が第１位置にあるとき、第１、第２、第３および第 ４流路のバルブ手段に封入物と頭隙の間の圧力差を所定の限界内に維持するよう に作動させ、およびこの蓋が第２位置にあるとき、第１および第２流路のバルブ 手段に、それぞれ、この源と頭隙および封入物との間の連絡を、それぞれ、阻止 させ、並びに第５の流路のバルブ手段に蒸気収集システムと連絡させるように、 これらの流路のバルブ手段を制御するために、この制御装置へ送出するためのセ ンサを含む自動車が提供される。 この発明の包括的側面は、このタンク内部を大気圧以上の圧力に加圧するため の、およびこの頭隙をガス抜きするための制御装置、この蓋の第１状態と第２状 態とを区別するための補給孔蓋センサ、この蓋へのアクセスを許可および許可し ないために選択的に配置可能であるアクセスドアで、この蓋へのアクセスを許可 しないためにこのドアを閉じて解放可能に施錠するための解放可能ラッチ機構を 含むドア、このドアの解錠を始めるための始動装置、この蓋へのアクセスを許可 するこのドアの第１状態とこの蓋へのアクセスを許可しないこのドアの第２状態 とを区別するための位置センサ、タンク頭隙圧力を検知するための圧力センサ、 並びにそこでこの制御装置が、ｉ）この始動装置がこのドアの解錠を始めると、 この頭隙をガス抜きし、ii）この圧力センサがこの頭隙のガス抜きされたことを 検知すると、このドアを解錠し、およびiii）この蓋センサがこの蓋のその第１ 状態にあることを知らせるのでなければ、この頭隙が加圧されるのを防ぐように 作動するに関する。 前記およびその他の特徴は、この発明の種々の利点および利益と共に、図面が 続く以下の説明および請求項で分るだろう。 を含む。空気袋７４は、このタンク内容積内に配置された容積を減らすために、 体積が膨張および収縮可能である。空気袋７４は、この空気袋の体積によってタ ンク蒸気頭隙２０の容積を減らすために体積が膨張および収縮可能である。圧縮 空気のような、大気圧以上の圧力の環境的に非危険ガスの源を、加圧空気を蓄え る空気タンク、または溜、７６によって用意する。加圧ポンプ、または圧縮機、 ７８が大気から空気を引いてそれを空気タンクの送込み、この空気タンクの中に 大気圧以上の圧力の空気を作る。ポンプ７８は、車両の電気系から電気的に駆動 するか、またはエンジンそれ自体から機械的に駆動してもよい。このポンプ入口 は、微粒子フィルタ８０を介して大気に通じるのが好ましい。 この発明のシステムは、更に、タンク７６からタンク蒸気頭隙２０を大気圧以 上の圧力に加圧するためにこのタンク頭隙の中と、空気袋７４を大気圧以上の圧 力に加圧するためにこの空気袋の中の両方に導入するための加圧制御装置を含む 。この加圧制御装置は、タンク頭隙２０を空気タンク７６へ選択的に連絡するた めの頭隙加圧流路、および空気袋７４を空気タンク７６へ選択的に連絡するため の空気袋加圧流路を含む。頭隙加圧流路は、空気タンク７６とタンク頭隙２０の 間に存在する導管を通る流れを制御するためのソレノイド作動タンク加圧バルブ ８２を含む。タンク加圧バルブ８２は、通常は加圧空気を頭隙２０に繋がせない ために閉じているが、大気圧以上の圧力の空気をタンク７６から頭隙２０へ導く ためにＥＭＣ１６からの命令に応じて閉から開へ作動する。 空気袋加圧流路は、空気タンク７６と空気袋７４の間に存在する導管を通る流 れを制御するためのソレノイド作動空気袋加圧バルブ８４を含む。空気袋加圧バ ルブ８４は、通常は加圧空気を空気袋７４に繋がせないために閉じているが、た めにエンジン管理コンピュータ１６からの命令に応じて閉から開へ作動する。 る代りに圧力差センサ１０４を使用する。センサ９８、１００、および１０２は 、それぞれの信号をＥＭＣ１６へ供給する。 図２は、二つの動作モード、一つは“通常動作”と呼ばれ、および他は“燃料 補給シーケンス”と呼ばれるモードを示す。“通常動作”は、蓋４２が所定の場 所にあり、アクセスドア４８が閉じて掛け金を掛けられ、蓋４２へのアクセスを 防ぐときに起り得る動作を指す。次にこのシステムの作用を“通常動作”モード について説明する。 “通常動作”モード中、エンジンが切られているときとエンジンが運転してタ ンクから液体燃料を引出すときの両方で、種々のバルブが作動して空気袋および タンク蒸気頭隙の中の大気圧以上の圧力を所定の関係に調整する。これらの圧力 は、空気袋の中の圧力を少なくとも蒸気頭隙の中のそれと同じにするように、好 ましくは、本実施例で議論するように、空気袋圧力を蒸気頭隙圧力以上の所定の 範囲に、例えば、３１．８と３８．１ｍｍ水柱（３１１．３Ｐａと３７３．６Ｐ ａ）の間に、調整する範囲内に調整する。 空気袋およびタンクは、この空気袋が置換するタンク頭隙容積を与えられた燃 料タンクの形状寸法に対して適当である程度に最大化するように構成するのが好 ましい。この様にしてタンクと空気袋の相対圧力を構成および調整することによ って、タンクの中の液体燃料の蒸発を弱める。キャニスタのエンジン吸気マニホ ルドへの追放は、ＥＭＣ１６のＣＰＳバルブ６０開放によって適当なときに行え る。 図２の論理表を参照して、“通常動作”中に相対圧力調整を達成する方法を説 明することができる。センサ１００が検知した圧力差が前述の所定の範囲内にあ り、且つセンサ９８が検知した圧力が所定の範囲内（本実施例の説明では、５０ ８と６８６ｍｍ水柱（５．０８ＫＰａと６．７３ＫＰａ）の間）にある限り、バ ルブ７０、７２、８２、８４、および８６が閉じる。 もし、センサ１００が検知した圧力差が３１．８ｍｍ水柱（３１１．３Ｐａ） の限界以下に落ち、一方センサ９８が検知した圧力が５０８と６８６ｍｍ水柱（ ５．０８ＫＰａと６．７３ＫＰａ）の所定の範囲内のままであれば、ＥＭＣ１６ は、バルブ８４を開けるように作動し、一方他の四つのバルブは閉じたままで ある。その結果、空気タンク７６が空気を供給し、それが空気袋内の圧力を上げ る。センサ１００が、差が３８．１ｍｍ水柱（３７３．６Ｐａ）の限界に達した ことを示すと、ＥＭＣ１６は、バルブ８４を閉めさせる。 もし、この圧力差が３８．１ｍｍ水柱（３７３．６Ｐａ）の限界以上に上がり 、一方センサ９８が検知した圧力が５０８と６８６ｍｍ水柱（５．０８ＫＰａと ６．７３ＫＰａ）の前述の所定の範囲内のままであれば、ＥＭＣ１６は、バルブ ８６を開けさせ、一方他の四つのバルブは閉じたままである。その結果、空気袋 から空気が流出してその中の圧力を減らし、その流量は、流れ制御バルブ９４に よって確立される。センサ１００が、この差が３８．０ｍｍ水柱（３７３．６Ｐ ａ）の限界まで落ちたことを示すと、ＥＭＣ１６は、バルブ８６を閉めさせる。 もし、センサ９８が検知した圧力が６８６ｍｍ水柱（６．７３ＫＰａ）以上に 上がると、ＥＭＣ１６は、バルブ７０を開けさせ、一方他の四つのバルブは閉じ たままである。その結果、空気／燃料蒸気混合物がタンク蒸気頭隙からキャニス タへ流出してこのタンク蒸気頭隙の中の圧力を下げ、その流量は、流れ制御バル ブ９６によって確立される。センサ９８が、この圧力が５８４ｍｍ水柱（５．７ ３ＫＰａ）まで落ちたことを示すと、ＥＭＣ１６は、バルブ７０を閉めさせる。 もし、センサ９８が検知した圧力が５０８ｍｍ水柱（５．０８ＫＰａ）以下に 落ちると、ＥＭＣ１６は、バルブ８２を開けさせ、一方他の四つのバルブは閉じ たままである。その結果、空気が空気タンク７６からタンク蒸気頭隙２０へ送ら れ、その流量は、流れ制御バルブ９０によって確立される。センサ９８が、この 圧力が５８４ｍｍ水柱（５．７３ＫＰａ）まで上ったことを検知すると、ＥＭＣ １６は、バルブ８２を閉じさせる。 空気タンク７６の中の圧力が所定の値以下に落ちると何時でも、圧縮機７８が 作動してこの圧力を回復する。この様にして、空気袋とタンク蒸気頭隙の両方を 加圧するために、加圧空気の十分な供給が常に容易に利用できる。 “燃料補給シーケンス”モードは、燃料を給入管組立体から燃料タンクの中へ 分配すべきときに何時でも起る。押しボタンスイッチ５２を作動してこのモード を始める。センサ１１０からのような、適当な信号によって決るように、エンジ ンが運転していないならば、ＥＭＣ１６によってバルブ７２および８６が動作さ れ、一方他のバルブは閉じたままである。センサ９８によって検知する、タンク 蒸気頭隙内の圧力が大気圧に対して１２．７ｍｍ水柱（１２４．５Ｐａ）のよう な、ほぼ大気圧に低下すると、ＥＭＣ１６がラッチ機構５０を作動してアクセス ドア４８の掛け金を外し、従って開く。同時に、ＥＭＣ１６は給油バルブ７２を 開く。次に蓋４２を取り、燃料分配ノズル（図示せず）をドア４４から給入管組 立体に適当に挿入してから、燃料を燃料タンクの中に分配できる。空気袋とタン ク蒸気頭隙を組合わせた体積がタンクに導入された液体燃料の体積の増加と共に 減少する。 一旦燃料補給を終え、燃料ノズルを引込めると、蓋４２を再び閉める。センサ ５４がこの閉鎖をＥＭＣ１６に知らせ、それが次にバルブ７０、７２、および８ ６を閉じさせる。アクセスドア４８を閉じて掛け金を掛けたとき、センサ５６が ＥＭＣ１６に知らせ、次にそれがバルブ８２および９４を開かせ、タンク頭隙２ ０をその調整圧力範囲内に、および空気袋７４をそれが蒸気頭隙圧力に対して調 整される範囲内の圧力に再加圧する。燃料補給前の体積に比べて、空気袋の体積 は、タンクに導入した液体燃料の体積の増加のために、減っている。エンジンが 運転し、燃料をタンクから引出すと、先に説明した“通常動作”モードと一致し て、この空気袋の体積が次第に増す。 もし、蓋センサ５４が蓋４２の適切な再封鎖を検出できなかったら、警告信号 が出て、タンクおよび空気袋の再加圧が起らないだろう。空気タンク７６の容量 を十分大きくすることによって、この車両を運転しないときにポンプ７８を作動 することなく、これらの圧力をある期間維持できる。空気タンクを蓄圧器として 使うことによって、ポンプ７８の大きさをかなり小さくできる。 多数の同一譲受人に譲渡された特許のどれか（例えば、ＵＳ−Ａ−５ １４６ ９０２）に示すものような、漏れ検出システムが存在する場合、タンク７６お よび圧縮機７８によってもたらされる加圧空気供給を、上に説明したような、蒸 気減少のためと、燃料蒸気空間の追放バルブ入口の上流にある部分の加圧のため の両方に使うことができる。空気袋の漏れの試験も行うことができる。漏れを検 出する他の方法は、ＥＭＣ１６によってタンク加圧バルブおよび空気袋加圧バル ブの使用率を監視することによる。 この発明のシステムは蒸気発生をかなり減少するので、タンク頭隙を、収集キ ャニスタがもたらす仮貯蔵にではなく、直接エンジンへガス抜きすることによっ て燃料蒸気の処分を達成できるように、収集キャニスタを除去さえすることが有 望である。 ＥＭＣ１６は、ここに説明し、図２に描くような制御論理を実行するように、 公知のプログラミング方法に従ってプログラムする。 この様に、この発明は、重要な利点および利益を有する、新規にして独特の改 善をもたらす。この発明の現在好適な実施例を図示し且つ説明したが、この発明 の原理が以下の請求項の範囲内に入る全ての実施例に当てはまることを理解すべ きである。 請求の範囲 １． 揮発性液体燃料の密閉貯蔵用システム（１０）であって：- 揮発性液体燃料（Ｆ）を保持するための、および蒸発した燃料用頭隙（２０） を設けるための内容積を形成するタンク（１２）； このタンク（１２）内に位置し、燃料不浸透性の壁を含み、およびその体積に よってこの揮発性燃料のための頭隙容積を減らすために、体積が膨張および収縮 可能な可撓性封入物（７４）；並びに 大気圧以上の圧力の環境的に非危険ガスの源（７６、７８、８０）、およびこ の封入物（７４）にそれを大気圧以上の圧力に加圧するために大気圧以上の圧力 でガスを導入するための制御手段（１６、７０、７２、８２、８４、８６、８８ 、９０、９２、９４、９６、９８、１００）を含む、このタンク（１２）の頭隙 （２０）での液体燃料の蒸発を減少するための手段（１６、７０、７２、７４、 ７６、７８、８０、８２、８４、８６、８８、９０、９２、９４、９６、９８、 １００）を含み； この制御手段（１６、７０、７２、８２、８４、８６、８８、９０、９２、９ ４、９６、９８、１００）が、この封入物（７４）の中の圧力と頭隙（２０）の 中のそれの間に圧力差を与えるために、このタンク（１２）の頭隙（２０）の中 へも直接大気圧以上の圧力でガスを導入することを特徴とするシステム。 ２． 請求項１によるシステムに於いて、この制御手段（１６、８２、８４、 ８８、９０、９２）がこの封入物（７４）および頭隙（２０）内の圧力を、この 封入物（７４）内の大気圧以上の圧力が頭隙（２０）内の大気圧以上の圧力より 大きいように調整させるように作動するシステム。 ３． 請求項１または請求項２によるシステムに於いて、この制御手段（１６ 、７０、７２、８２、８４、８６、８８、９０、９２、９４、９６、９８、１０ ０）が、この封入物（７４）および頭隙（２０）内の大気圧以上の圧力を制御す るために、制御装置（１６）およびバルブ手段（７０、７２、８２、８４、８６ 、８８、９０、９２、９４、９６、９８、１００）を含み、この制御装置（１６ ）が、このタンク（１２）から液体燃料を引出すときに、この封入物（７４）を 少 なくともこの頭隙（２０）の中の大気圧以上の圧力と同じ大気圧以上の圧力に維 持することを保証するために、バルブ手段（７０、７２、８２、８４、８６、８ ８、９０、９２、９４、９６、９８、１００）に制御信号を供給するシステム。 ４． 請求項３によるシステムに於いて、この制御手段（１６、７０、７２、 ８２、８４、８６、８８、９０、９２）が、この頭隙（２０）および封入物（７ ４）を、それぞれ、この源（７６、７８、８０）に選択的に連絡するための第１ ガス流路および第２ガス流路を含むシステム。 ５． 請求項４によるシステムに於いて、この第１流路が通常閉じたタンク加 圧バルブ（８２）を含み、およびこの第２流路が通常閉じた封入物加圧バルブ（ ８４）を含み、それらはこの源（７６、７８、８０）から、それぞれ、頭隙（２ ０）および封入物（７４）へ大気圧以上の圧力のガスを供給するために閉から開 へ作動し、このタンク加圧バルブ（８２）および封入物加圧バルブ（８４）が互 いに独立に作動するシステム。 ６． 請求項５によるシステムに於いて、この第１流路が、更に、このタンク 加圧バルブ（８２）と直列の流れ関係に少なくとも一つの追加のバルブ（８８、 ９０）を含むシステム。 ７． 請求項６によるシステムに於いて、上記少なくとも一つの追加のバルブ （８８、９０）がこの源（７６、７８、８０）から頭隙（２０）へは流れさせる が、逆にはさせないチェックバルブ（９０）、およびこの第１流路を通る流量を 制御するための流れ制御バルブ（８８）を含むシステム。 ８． 請求項７によるシステムに於いて、この流れ制御バルブ（８８）が固定 オリフィス絞りを含むシステム。 ９． 請求項４ないし請求項８の何れか一つによるシステムであって、更に、 この頭隙（２０）と蒸気収集システム（１８、６０、６２、６４）の間に、頭隙 （２０）をこの蒸気収集システム（１８、６０、６２、６４）へ選択的にガス抜 きするために、通常閉じているベントバルブ（７０）を包含する第３流路を含シ ステム。 １０． 請求項９によるシステムであって、更に、この封入物（７４）と大気 の間に、封入物（７４）を大気へ選択的にガス抜きするために、通常閉じている ベントバルブ（８６）を包含する第４流路を含システム。 １１． 請求項１０によるシステムであって、更に、この第３流路と並列に、 この頭隙（２０）と蒸気収集システム（１８、６０、６２、６４）の間に第５流 路を含み、およびこの頭隙（２０）を蒸気収集システム（１８、６０、６２、６ ４）へ選択的にガス抜きするために給油バルブ（７２）を含むシステム。 １２． 請求項１１によるシステムに於いて、この制御手段（１６、７０、７ ２、８２、８４、８６、８８、９０、９２、９４、９６、９８、１００）が、更 に、この頭隙（２０）にその中の圧力を検知するために接続した第１圧力センサ （９８）、およびこの封入物（７４）と頭隙（２０）の間にそれらの間の圧力差 を検知するために接続した第２圧力センサ（１００）を含むシステム。 １３． 請求項９ないし請求項１２の何れか一つによるシステムに於いて、こ の蒸気収集システム（１８、６０、６２、６４）が、この給油バルブ（７２）と ベントバルブ（７０）の両方に通じる蒸気入口（６２ｉ）を有する蒸気収集手段 （６２）を含むシステム。 １４． 請求項１ないし請求項１３の何れか一つによるシステムに於いて、こ の大気圧以上の圧力の環境的に非危険ガスの源（７６、７８、８０）が大気圧以 上の圧力の大気の源を含むシステム。 １５． 請求項１４によるシステムに於いて、この大気圧以上の圧力の大気の 源（７６、７８、８０）が大気圧以上の圧力の空気を貯蔵するための空気タンク （７６）、およびこの空気タンク（７６）内に大気圧以上の圧力の空気を作るた めに大気をこの空気タンク（７６）に送込むための加圧ポンプ（７８）を含むシ ステム。 １６． 請求項１ないし請求項１５の何れか一つによるシステムであって、更 に、この燃料タンク（１２）から液体燃料を引出すための液体燃料流路（２４、 ３０）を含むシステム。 １７． 請求項１ないし請求項１６の何れか一つによるシステムに於いて、こ の封入物（７４）が空気袋装置を含むシステム。 １８． 自動車であって：- 燃料消費エンジン（１４、２６、２８、６６）； 請求項１３に従って蒸発した燃料を制御および封じ込めるための燃料蒸気制御 および封じ込めシステム（１０）で、このタンク（１２）がこの車両の中に位置 し且つその燃料タンクを含むシステム； このタンク（１２）内に揮発性液体燃料（Ｆ）を導入し、第１位置にあるとき にこのタンク（１２）を大気から密閉しおよび第２位置にあるときにこのタンク （１２）内に液体燃料（Ｆ）を導入させるための蓋（５２）を含む補給孔組立体 （３２、３４、３６、３８、４０、４２、４４、４６）；並びに この蓋（４２）が第１位置にあるか第２位置にあるかを検知するための、およ びこの蓋（４２）の位置を表す信号を、この蓋（４２）が第１位置にあるとき、 第１、第２、第３および第４流路のバルブ手段（７０、８２、８４、８６）に封 入物（７４）と頭隙（２０）の間の圧力差を所定の限界内に維持するように作動 させ、およびこの蓋（４２）が第２位置にあるとき、第１および第２流路のバル ブ手段（８２、８４）に、それぞれ、この源（７６、７８、８０）と頭隙（２０ ）および封入物（７４）との間の連絡を、それぞれ、阻止させ、並びに第５の流 路のバルブ手段（７２）に蒸気収集システム（１８、６０、６２、６４）と連絡 させるように、これらの流路のバルブ手段（７０、７２、８２、８４、８６）を 制御するために、この制御装置（１６）へ送出するためのセンサ（５４）を含む 自動車。 １９． 請求項１８による自動車であって、更に、この蓋（４２）へのアクセ スを許可および阻止するように選択的に作動できる蓋アクセス（４８、５０）を 含む自動車。 ２０． 請求項１９による自動車に於いて、蓋アクセス（４８、５０）を操作 すると、第２流路のバルブ手段（８４）を閉じてこの源（７６、７８、８０）と 封入物（７４）の間の連絡を阻止し、および第４流路のバルブ手段（８６）を開 いて封入物（７４）を大気へガス抜きする自動車。

───────────────────────────────────────────────────── 【要約の続き】 れる。キャップがこの給入管を再び閉じるまで、この頭 隙を再加圧することが出来ない。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １． 揮発性液体燃料の密閉貯蔵用システムであって： ａ）揮発性液体燃料を保持するための、および蒸発した燃料用頭隙を設けるた めの内容積を形成するタンク；並びに ｂ）このタンク内容積の中の液体燃料の蒸発を減少するためのシステムで： １）このタンク内容積内に配置された燃料不浸透性の壁を含む封入物で、この 封入物の体積によって蒸発した燃料用タンク頭隙の容積を減らすために、体積が 膨張および収縮可能な封入物； ２）大気圧以上の圧力の環境的に非危険ガスの源；および ３）この源から大気圧以上の圧力のガスをこのタンク頭隙を大気圧以上の圧力 に加圧するためにこのタンク頭隙の中へと、この封入物を大気圧以上の圧力に加 圧するためにこの封入物の中への両方に導入するための制御装置を含むシステム 、を含むシステム。 ２． 請求項１に示すシステムで、この燃料タンクから液体燃料を引出すため の液体燃料流路を含むシステムに於いて、この封入物が体積の膨張および収縮可 能な空気袋を含み、この制御装置がこの空気袋およびタンク頭隙の中の大気圧以 上の圧力を、このタンクからこの液体燃料流路を介して液体燃料を引出すときに 、この空気袋を少なくともこのタンク頭隙の中の大気圧以上の圧力と同じ大気圧 以上の圧力に維持するために調整させるバルブ装置を含むシステム。 ３． 請求項２に示すシステムに於いて、この制御装置がこの頭隙をこの大気 圧以上の圧力の環境的に非危険ガスの源に選択的に連絡するための第１ガス流路 およびこの空気袋をこの大気圧以上の圧力の環境的に非危険ガスの源に選択的に 連絡するための第２ガス流路を含むシステム。 ４． 請求項３に示すシステムに於いて、この第１流路が大気圧以上の圧力の ガスをこの源からタンク頭隙へ導くために閉から開へ作動する、通常閉じたタン ク加圧バルブを含み、この第２流路が大気圧以上の圧力のガスをこの源から空気 袋へ導くために閉から開へ作動する、通常閉じた空気袋加圧バルブを含み、この タンク加圧バルブおよび空気袋加圧バルブがそれぞれの開および閉状態へ独立に 選択的に作動できるシステム。 ５． 請求項４に示すシステムで、更に、このタンク頭隙と蒸気収集システム の間に通常閉じている頭隙ベントバルブを含む第３流路を含み、この頭隙ベント バルブがこのタンク頭隙をこの蒸気収集システムへガス抜きするために選択的に 作動可能であり、およびこの空気袋と大気の間に通常閉じている空気袋ベントバ ルブを含む第４流路を含み、この空気袋ベントバルブがこの空気袋を大気へガス 抜きするために選択的に作動可能であるシステム。 ６． 請求項５に示すシステムで、更に、この第３流路と並列に、このタンク 頭隙と蒸気収集システムの間に通常閉じている給油バルブを含む第５流路を含み 、この給油バルブがこのタンク頭隙をこの蒸気収集システムへガス抜きするため に選択的に作動可能であるシステム。 ７． 請求項６に示すシステムに於いて、この蒸気収集システムが、この給油 バルブと頭隙ベントバルブの両方に通じる蒸気入口を有する蒸気収集手段を含む システム。 ８． 請求項４に示すシステムに於いて、この第１流路が、更に、このタンク 加圧バルブと直列の流れ関係に少なくとも一つの追加のバルブを含むシステム。 ９． 請求項８に示すシステムに於いて、このタンク加圧バルブと直列の流れ 関係の少なくとも一つの追加のバルブがこの源からタンク頭隙へは流れさせるが 、逆にはさせないチェックバルブ、およびこの第１流路を通る流れの量を制御す るための流れ制御バルブを含むシステム。 １０． 請求項９に示すシステムに於いて、この流れ制御バルブが固定オリフ ィス絞りを含むシステム。 １１． 請求項１に示すシステムに於いて、この大気圧以上の圧力の環境的に 非危険ガスの源が大気圧以上の圧力の大気の源を含むシステム。 １２． 請求項１１に示すシステムに於いて、この大気圧以上の圧力の大気の 源が大気圧以上の圧力の空気を貯蔵するための空気タンク、およびこの空気タン ク内に大気圧以上の圧力の空気を作るために大気をこの空気タンクに送込むため の加圧ポンプを含むシステム。 １３． 請求項１２に示すシステムに於いて、この制御装置がこの空気タンク と燃料タンク頭隙の間の第１ガス流路およびこの空気タンクと封入物の間の第２ ガス流路を含むシステム。 １４． 請求項１３に示すシステムに於いて、この第１ガス流路がこの燃料タ ンク頭隙を空気タンクへ選択的に連絡するための第１バルブを含み、この第２ガ ス流路がこの封入物を空気タンクへ選択的に連絡するための第２バルブを含むシ ステム。 １５． 請求項１４に示すシステムで、この燃料タンク頭隙から蒸気収集手段 までの第３流路を含み、この第３流路がこの燃料タンク頭隙を蒸気収集手段へ選 択的に連絡するための第３バルブを含み、およびこの封入物と大気の間に第４バ ルブを含む第４流路を含み、この第４バルブがこの封入物を大気へガス抜きする ために選択的に作動可能であるシステム。 １６． 請求項１に示すシステムに於いて、この制御装置がこの封入物および タンク頭隙内の圧力を、この空気袋内の大気圧以上の圧力がタンク頭隙内の大気 圧以上の圧力より大きいように調整させるように作動するシステム。 １７． 自動車用で： ａ）燃料消費エンジン； ｂ）このエンジンが消費すべき揮発性液体燃料を入れるための、および蒸発し た燃料用頭隙を設けるための内容積を形成する燃料タンク； ｃ）揮発性液体燃料をこのタンク内容積に導入する注入口；並びに ｄ）このタンク内容積を大気から封止するためのこの注入口の閉鎖の第１状態 およびこの注入口からこのタンク内容積に液体燃料を導入させるためのこの注入 口の非閉鎖の第２状態を選択的にとるためにこの注入口に対して選択的に配置可 能である蓋を有し： 蒸発した燃料を制御および封じ込めるための燃料蒸気制御および封じ込めシス テムであって： １）このタンク内容積内に配置された可変体積の封入物で、この封入物の体積 によってこのタンク頭隙の容積を減らすための封入物； ２）大気圧以上の圧力の環境的に非危険ガスの源； ３）ａ）このタンク頭隙をガス源に選択的に連絡するための第１制御流路、 ｂ）このタンク頭隙を蒸気処分領域に選択的に連絡するための第２制御流路、 ｃ）この封入物をガス源に選択的に連絡するための第３制御流路、およびｄ）こ の封入物を大気に選択的に連絡するための第４制御流路を含む複数の制御流路； ４）この蓋の第１状態と第２状態とを区別するためのセンサ；を含み、 ５）そこでこの燃料蒸気制御および封じ込めシステムは、ｉ）この蓋がその第 １状態にあるとき、この第１、第２、第３、および第４制御流路にそれぞれの流 れを選択的に制御させ、ii）この蓋がその第２状態にあるとき、この第３制御流 路にこの封入物をガス源に選択的に連絡させず、およびiii）この蓋がその第２ 状態にあるとき、この第１制御流路にこのタンク頭隙をガス源に選択的に連絡さ せないように作動する自動車用。 １８． 請求項１７に示す自動車用に於いて、この自動車が、更に、この蓋へ のアクセス許可および不許可にするように選択的に作動できる蓋アクセスを有し 、 このシステムが、更に、iv）この蓋アクセスがこの蓋へのアクセス不許可から 許可へ作動するのに応じて第２および第４制御流路を開かせる自動車用。 １９． 請求項１８に示す自動車用で、この第２制御流路が、通常はこのタン ク頭隙を蒸気処分領域に連絡させないために閉じているが、この蓋アクセスがこ の蓋へのアクセス不許可から許可へ作動するのに応じて閉から開へ作動し、それ によってこのタンク頭隙を蒸気処分領域に連絡させるバルブを含む自動車用。 ２０． 請求項１９に示す自動車用で、この第１制御流路がタンク加圧バルブ を含む自動車用。 ２１． 請求項１９に示す自動車用で、このタンク加圧バルブが通常は閉じて いるが、このガス源からタンク頭隙へ大気圧以上の圧力のガスを導くために閉か ら開へ作動する自動車用。 ２２． 請求項２１に示す自動車用で、このガス源が大気圧以上の圧力の空気 を貯蔵するための空気タンク、この空気タンク内に加圧空気を作るために大気を この空気タンクに送込むための加圧ポンプ、およびこの第１流路に、このタンク 加圧バルブに追加して、少なくとも一つのバルブを含む自動車用。 ２３． 請求項２２に示す自動車用で、この第１流路の少なくとも一つの追加 バルブが、直列の流れ関係に、この空気タンクから燃料タンク頭隙へは流れさせ るが、逆にはさせないチェックバルブ、およびこの流量を制御するための流れ制 御バルブを含む自動車用。 ２４． 請求項２３に示す自動車用で、この流れ制御バルブが固定オリフィス 絞りを含む自動車用。 ２５． 請求項２３に示す自動車用で、この第３制御流路が、このガス源から この封入物へ加圧ガスを導く封入物加圧バルブ、およびこの封入物を大気へガス 抜きする封入物ベントバルブを含み、この封入物ベントバルブおよび封入物加圧 バルブが各々独立に選択的に開状態へおよび閉状態へ作動できる自動車用。 ２６． 請求項２３に示す自動車用で、この封入物制御流路が、通常は閉じて いて、このガス源からこの封入物へ加圧ガスを導くために開く封入物加圧バルブ 、および通常は閉じていて、この封入物を大気へガス抜きするために開く封入物 ベントバルブを含む自動車用。 ２７． 請求項２６に示す自動車用で、このガス源が大気圧以上の圧力の空気 を貯蔵するための空気タンク、およびこの空気タンク内に大気圧以上の圧力の空 気を作るために大気をこの空気タンクに送込むための加圧ポンプを含み、この第 １流路が、この空気タンクから燃料タンク頭隙へは流れさせるが、逆にはさせな いチェックバルブを含む自動車用。 ２８． 請求項１７に示す自動車用で、このガス源が大気圧以上の圧力の空気 を貯蔵するための空気タンク、この空気タンク内に大気圧以上の圧力の空気を作 るために空気をこの空気タンクに送込むための加圧ポンプを含み、この第１制御 流路がこの空気タンクを燃料タンク頭隙へ選択的に連絡するための燃料タンク加 圧バルブを含み、およびこの第３制御流路がこの空気タンクから封入物へ大気圧 以上の圧力の空気を導く封入物加圧バルブを含む自動車用。 ２９． 請求項２８に示す自動車用で、この第３制御流路が、通常は閉じてい て、この封入物を大気へガス抜きするために開く封入物ベントバルブを含み、こ の封入物ベントバルブおよび封入物加圧バルブが各々独立に選択的に開状態へお よび閉状態へ作動できる自動車用。 ３０． 請求項１７に示す自動車用で、この制御装置は、この封入物がその第 １状態にあるとき、この空気袋の中の圧力をタンク頭隙の中の圧力より大きい圧 力に調整させる自動車用。 ３１． 自動車用で： ａ）燃料消費エンジン； ｂ）このエンジンが消費すべき揮発性液体燃料を入れるための、および蒸発し た燃料用頭隙を設けるための内容積を形成する燃料タンク； ｃ）揮発性液体燃料をこのタンク内容積に導入する注入口； ｄ）このタンク内容積を大気から封止するためのこの注入口の閉鎖の第１状態 およびこの注入口からこのタンク内容積に液体燃料を導入させるためのこの注入 口の非閉鎖の第２状態を選択的にとるためにこの注入口に対して選択的に配置可 能である蓋；並びに ｆ）蒸発した燃料を制御および封じ込めるための燃料蒸気制御および封じ込め システムを有し： １）このタンク内部を大気圧以上の圧力に加圧するための、およびこの頭隙を ガス抜きするための制御装置； ２）この蓋の第１状態と第２状態とを区別するための蓋センサ； ３）この蓋へのアクセスを許可および許可しないために選択的に配置可能であ るアクセスドアで、この蓋へのアクセスを許可しないためにこのドアを閉じて解 放可能に施錠するための解放可能ラッチ機構を含むドア； ４）このドアの解錠を始めるための始動装置； ５）この蓋へのアクセスを許可するこのドアの第１状態とこの蓋へのアクセス を許可しないこのドアの第２状態とを区別するための位置センサ；並びに ６）タンク頭隙圧力を検知するための圧力センサ；を含み、 ７）そこでこの制御装置は、ｉ）この始動装置がこのドアの解錠を始めると、 この頭隙をガス抜きし、ii）この圧力センサがこの頭隙のガス抜きされたことを 検知すると、このドアを解錠し；およびiii）この蓋センサがこの蓋のその第１ 状態にあることを知らせるのでなければ、この頭隙が加圧されるのを防ぐように 作動する組合せ。