JP2009539679A

JP2009539679A - ベントライン用チェック弁を有するオンボード燃料補給用蒸気回収システム

Info

Publication number: JP2009539679A
Application number: JP2009513788A
Authority: JP
Inventors: ロバートフィリップベンジェイ
Original assignee: Eaton Corp
Current assignee: Eaton Corp
Priority date: 2006-06-07
Filing date: 2007-06-06
Publication date: 2009-11-19
Also published as: US20110126916A1; CN101484331A; US20070289633A1; WO2007141641A1; US7896022B2; KR20090017690A; DE112007001362T5

Abstract

オンボード燃料補給用蒸気回収システムは、タンク内の液体燃料が所定レベルに到達するとき、燃料タンクと給油カップとの間の第１の蒸気経路を閉鎖するシャットオフ機構と、キャニスターと給油カップとの間の第２の蒸気経路を閉鎖するベントライン閉鎖部とを含み、前記第１、第２の蒸気経路の閉鎖により、前記給油カップ内の圧力を減少させて、前記燃料ノズルのシャットオフを導くことを特徴とする。

Description

（関連出願に関して）
本出願は、２００６年６月６日に出願された米国仮出願第60／811,512号の権利を主張する。本発明は、オンボード燃料補給用蒸気回収（ＯＲＶＲ）システムに関する。

自動車の燃料タンクシステムのために必要とされる最近の義務付けられた蒸気放出要件では、燃料補給時に大気中に燃料蒸気を放出するのを防止するために、分配ノズルの回りを密閉することが要求されてきた。そして、このようなシステムは、オンボード燃料補給用蒸気回収（ＯＲＶＲ）システムと呼ばれる。

燃料補給用ノズルの回りにシールを配置するとき、吐出しノズルの吸引作用が、分配ノズル内に設けた真空感知用シャットオフ機構を早期に作動させないように、ノズル回りの領域において注入管の上端にある給油カップに燃料蒸気を再循環させることが必要である。

ノズルの燃料蒸気を迅速に枯渇させて、シャットオフ機構の作動を歯切れ良く確実にすることが望まれる。

本発明は、オンボード燃料補給用蒸気回収システムであって、燃料タンクと、燃料蒸気を捕らえるキャニスターと、給油カップと、前記キャニスターと給油カップを接続するベントラインと、前記タンク内の液体燃料が所定レベルに到達するとき、前記燃料タンクと前記給油カップとの間の第１の蒸気経路を閉鎖するシャットオフ機構と、前記キャニスターと前記給油カップとの間の第２の蒸気経路を閉鎖するベントライン閉鎖部とを含み、
前記第１、第２の蒸気経路の閉鎖により、前記給油カップ内の圧力を減少させて、前記燃料ノズルのシャットオフを導くことを特徴としている。

本発明は、また、燃料タンク、キャニスター、給油カップ、及び前記キャニスターと給油カップを接続するベントラインとを有するオンボード燃料補給用蒸気回収システムにおいて蒸気の流れを制限する方法であって、前記タンク内の液体燃料が所定レベルに到達するとき、前記燃料タンクと給油カップとの間の第１の蒸気経路を閉鎖する段階と、前記キャニスターと前記給油カップとの間の第２の蒸気経路を閉鎖する段階とを含み、
前記第１、第２の蒸気経路の閉鎖により、前記給油カップ内の圧力を減少させて、前記前燃料ノズルのシャットオフを導くことを特徴としている。

図１は、燃料タンク１０２内の液体燃料が満タンレベルに到達したとき、迅速にノズルのシャットオフを導くように設計された燃料システム１００の第１実施形態を示す。このシステム１００は、注入チューブ（図示略）を収納するように設計された拡径した給油カップ領域１０６を有する注入管１０４含む。機械的シール１０８が給油カップ１０６内に配置され、燃料補給中、ノズルの回りにシールを形成する。

燃料システム１００は、また、過度の燃料蒸気を蓄えることができるキャニスター１１０を含んでいる。第１の実施形態では、キャニスター１１０は、燃料蒸気を吸収するものとして活性炭を含む。主ベントライン１１２は、キャニスター１１０を給油カップ１０６に接続し、蒸気をこれらの間に流すことができる。シャットオフ機構１１４は、燃料タンク１０２内に配置され、略Ｔ形状で主ベントライン１１２に接続されている。

図１は、シャットオフ機構が、二重シャットオフ燃料制限換気弁（ＦＬＶＶ）１１４である第１実施形態を示す。このＦＬＶＶ１１４は、燃料タンクが満たされると、閉鎖するように位置決められ、ＦＬＶＶ１１４を通って燃料タンク１０２から給油カップ１０６に流れる蒸気を停止させる。図１に示すように、再循環ライン１１６は、ＦＬＶＶ１１４を主ベントライン１１２に接続する。再循環ライン１１６は、それ自体、この実施形態に示すようにＦＬＶＶ１１４自体、または図２に示すように分離した管のいずれかの部分とすることができる。また、選択的なロールオーバー弁（ＲＯＶ）１１８は、タンク１０２内に配置することができ、主ベントライン１１２に導かれるＲＯＶライン１２０を介してキャニスター１１０に接続される。

キャニスター１１０と給油カップ１０６との間の蒸気経路を閉鎖するために、ベントライン閉鎖部は、主ベントライン１１２によって形成される蒸気経路を選択的に閉じるために配置される。図１の実施形態は、給油カップ１０６への蒸気経路を閉鎖することと略同時に、キャニスター１１０への蒸気経路を閉鎖することによって、ＦＬＶＶ１１４がベントライン弁として作用する形状を示している。第１形態として用いられる弁は、二重シャットオフ弁であり、この弁は、たとえば、共通の所有者として同時係属の米国出願第11／706,047号に記載の弁であり、ここで参照することによって、この開示内容の全体が含まれる。

タンク１０２内の燃料が満タンレベルに到達すると、ＦＬＶＶ１１４は、再循環ライン１１６と主ベントライン１１２の両方を閉鎖するように上昇する。再循環ライン１１６を閉鎖することにより、タンク１０２から給油カップ１０６への流れを妨げ、一方、主ベントライン１１２を閉鎖することによって、キャニスター１１０から給油カップ１０６への流れを妨げる。これら２つの経路を閉鎖すると、蒸気の流れの欠乏により、給油カップ１０６内の圧力降下が迅速に作り出され、給油ノズルの回りに真空を作り出し、ノズルのシャットオフを導く。給油カップ１０６への蒸気の流れを迅速に阻止することにより、給油カップ１０６内の圧力降下によって生じるノズルのシャットオフが確実になされる。そして、そうでない場合、燃料タンク１０２内の高い圧力により、液体燃料は、給油管１０４まで戻ることになる。

図２は、本発明の別の実施形態を示す。この実施形態では、再循環ライン１１６は、タンク内の燃料が満タンレベルに到達するときに単一のシャットオフＦＬＶＶ１２１によって閉鎖される管路である。チェック弁１２２が、主ベントライン１１２と再循環ライン１１６との間の結合点に配置される。再循環ライン１１６は、燃料タンクとチャコールキャニスターとの間に位置する。１つの実施形態では、チェック弁１２２は、低い背圧のチェック弁であり、この弁は、弁１１２間の差圧がある場合に閉鎖される。チェック弁部材１２３は、アンブレラ弁等の適当な閉鎖部品とすることができる。図３は、チェック弁１２２の１つの実施形態を示し、この場合、チェック弁は、主ベントライン１１２の一部を形成する２つの管路１１２a、１１２bを接続する結合点１２４に配置される。結合点１２４において、第３管路１１６は、再循環ライン１１６の一部を形成するために略Ｔ形状に配置される。

燃料補給の間（即ち、タンク１０２内の燃料が満タンレベル以下にあるとき）、ＦＬＶＶ１１４及びチェック弁１２２は、両方とも開放され、燃料蒸気が、タンク１０２とキャニスター１１０の間、及び主ベントライン１１２と再循環ライン１１６を通って給油カップ１０６へ循環するのを可能にする。燃料レベルが、あるレベルに到達すると、ＦＬＶＶ１１４が、再循環ライン１１６を通る蒸気の流れを閉鎖しかつ阻止させる。その結果生じたベントライン１１２のチェック弁１２２間の圧力差により、チェック弁１２２が、閉鎖され、キャニスター１１０と給油カップ１０６の間の蒸気の流れを停止させる。

図４は、浸漬管形状を有するシャットオフ機構の別の可能な実施形態を示し、タンク内の液体燃料が満タンレベルに上昇したとき、再循環ライン１１６の一端部１２６が、閉鎖されるように配置されている。この一端部１２６が閉鎖されるとき、蒸気がタンク１０２から給油カップ１０６へ流れるのを効果的に停止させる。この実施形態におけるチェック弁１２２間に生じる圧力差によって、上述したように、キャニスター１１０と給油カップ１０６間の蒸気経路を閉鎖しかつ阻止する。

燃料タンクとキャニスターとの間のベントラインに、チェック弁１２２を配置することにより、蒸気が再循環ラインを介して阻止されるとき、燃料補給ノズルを適切にシャットオフさせながら、キャニスターから燃料補給カップへの蒸気の流れを阻止する。また、チェック弁は、ノズルがシャットオフされるとき、燃料タンクの圧力上昇を妨げる。この理由は、ノズルのシャットオフを導く圧力降下が、給油カップ内に流れる蒸気の欠乏によるものであり、上昇したタンク圧力による給油管に液体燃料が戻らないようにするからである。

図１は、本発明の第１の実施形態に従う燃料システムの代表的な断面図である。図２は、本発明の別の実施形態の代表的な断面図である。図３は、本発明の実施形態に用いられるチェック弁の断面図である。図４は、本発明のさらに別の実施形態の代表的な断面図である。

Claims

オンボード燃料補給用蒸気回収システムであって、
燃料タンクと、
キャニスターと、
給油カップと、
前記キャニスターと給油カップを接続するベントラインと、
前記タンク内の液体燃料が所定レベルに到達するとき、前記燃料タンクと前記給油カップとの間の第１の蒸気経路を閉鎖するシャットオフ機構と、
前記キャニスターと前記給油カップとの間の第２の蒸気経路を閉鎖するベントライン閉鎖部とを含み、
前記第１、第２の蒸気経路の閉鎖により、前記給油カップ内の圧力を減少させて、前記燃料ノズルのシャットオフを導くことを特徴とする蒸気回収システム。
前記シャットオフ機構と前記蒸気経路の閉鎖は、第１、第２の蒸気経路の各々を略同時に閉鎖することを特徴とする請求項１記載のシステム。
前記ベントライン閉鎖部は、前記シャットオフ機構の閉鎖によって生じた圧力変化に応答して閉鎖することを特徴とする請求項１記載のシステム。
二重シャットオフ燃料制限換気弁が、前記第１、第２の蒸気経路の両方を閉鎖することによって、前記シャットオフ機構と前記ベントラインを閉鎖する役割を果たすことを特徴とする請求項１記載のシステム。
前記シャットオフ機構は、燃料制限換気弁であることを特徴とする請求項１記載のシステム。
前記シャットオフ機構は、一端部を有する再循環ラインであって、前記液体燃料が満杯レベルに到達すると、この再循環ラインの一端部が、前記液体燃料によって閉じられることを特徴とする請求項１記載のシステム。
前記ベントライン閉鎖部は、前記キャニスターと前記給油カップとの間の前記ベントライン内に配置されるチェック弁であることを特徴とする請求項１記載の方法。
前記チェック弁は、前記シャットオフ機構の閉鎖によって生じた前記チェック弁間の差圧に応答して閉じられる圧力応答弁であることを特徴とする請求項７記載のシステム。
オーバーライド安全弁が、燃料タンクの真空負荷を制限するために配置されていることを特徴とする請求項７記載のシステム。
燃料タンク、キャニスター、給油カップ、及び前記キャニスターと給油カップを接続するベントラインとを有するオンボード燃料補給用蒸気回収システムにおいて蒸気の流れを制限する方法であって、
前記タンク内の液体燃料が所定レベルに到達するとき、前記燃料タンクと給油カップとの間の第１の蒸気経路を閉鎖する段階と、
前記キャニスターと前記給油カップとの間の第２の蒸気経路を閉鎖する段階とを含み、
前記第１、第２の蒸気経路の閉鎖により、前記給油カップ内の圧力を減少させて、前記前燃料ノズルのシャットオフを導くことを特徴とする方法。
前記第１、第２の蒸気経路は、略同時に閉鎖されることを特徴とする請求項１０記載の方法。
前記第２の蒸気経路は、第１の蒸気経路の閉鎖によって生じた圧力変化に応答して閉鎖されることを特徴とする請求項１０記載の方法。
前記第２の蒸気経路を閉鎖する段階は、前記シャットオフ機構の閉鎖によって生じたチェック弁間の差圧に応答して、圧力応答弁を閉鎖することを特徴とする請求項１０記載の方法。