JP2016527145A - 燃料タンクのチェックバルブ - Google Patents
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Abstract
燃料タンクで使用するために構成されるバルブは、バルブ本体内に配置されたフロート型チェックバルブを有している。バルブ本体には、燃料タンクに流体連結される第1ポート、燃料タンクのタンク通気システムに流体連結される第2ポート、及びフィラーネックに流体連結される第3ポートが形成される。チェックバルブ上に、ソレノイドが配置される。ソレノイドは、バルブ本体内に延びてロック位置でフロート型メインバルブと係合するように構成されたピンを有している。
Description
本出願は、2013年8月5日に出願された米国特許出願第61/862,501号、2013年9月3日に出願された米国特許出願第61/873,145号、及び2013年9月17日に出願された米国特許出願第61/878,903号の利益を主張するものである。これらの出願の開示は、参照により本明細書に含まれる。
本発明は、一般に、乗用車の燃料タンクに関し、より詳細には、燃料タンク、キャニスタ、及びフィラーネックの間に配置される三方向チェックバルブに関する。
ガソリン動力車両の製造業者に課せられる環境安全規制に適合させることを主要な目的として、燃料蒸気放出制御システムの複雑化が進んでいる。全体的なシステムの複雑性とともに、システム内の個々の構成要素の複雑性も増大している。ガソリン動力車両産業に影響を及ぼす特定の規制により、エンジンの運転の間、燃料タンクの通気システムから放出される燃料蒸気を貯蔵できることが要求される。全体的な蒸気放出制御システムを、所定の目的を達成するように継続して機能させるため、車両の運転の間、貯蔵された炭化水素を定期的にパージする必要がある。
この背景技術は、発明の状況を一般的に提示することを目的として記載されたものである。本発明の発明者の仕事のうち、背景技術の節に記載された範囲、並びにここに記載されなければ出願時点における先行技術として適格でなかった様々な態様は、明示的にも暗示的にも本発明に対抗する先行技術として認められない。
燃料タンク及びフィラーネックを有する燃料タンクシステムで使用するために構成されるバルブは、チェックバルブ及びソレノイドを含んでいる。チェックバルブは、燃料タンクに配置され、バルブ本体内に収容されるフロート型メインバルブを有するものであってもよい。バルブ本体には、燃料タンクに流体連結される第1ポートが形成されるものであってもよい。第2ポートが、燃料タンクのタンク通気システムに流体連結されるものであってもよい。第3ポートが、フィラーネックに流体連結されるものであってもよい。ソレノイドは、チェックバルブ上に配置され、バルブ本体内に摺動可能に延びてロック位置でフロート型メインバルブと係合するように構成されたピンを有するものであってもよい。
付加的な特徴に従って、フロート型メインバルブは、ロック位置でピンを受け入れるように構成されたノッチをさらに含むものであってもよい。チェックバルブは、バルブ本体内に配置されるバッフルを含むものであってもよい。バッフルには、開口部が形成されるものであってもよい。開口部は、第2ポートと第3ポートとの間の流路を形成するものであってもよい。バッフルは、バルブ本体の内面に向かって外側方向に角度付けられているものであってもよい。チェックバルブは、バルブ本体内に配置される付勢部材をさらに含むものであってもよい。付勢部材は、第2ポートから第3ポートへの流れを可能にする通常開の位置に向けてフロート型メインバルブを付勢するものであってもよい。
他の特徴において、チェックバルブは、フロート型メインバルブ上に配置され、バルブ本体に接して摺動する第1Oリングをさらに含むものであってもよい。チェックバルブは、フロート型メインバルブ上に配置され、閉止位置でバッフルと係合するように構成された第2Oリングをさらに含むものであってもよい。フロート型メインバルブは、閉止位置で、第1及び第2ポートからの流れが第3ポートに連通することを阻止するように構成されるものであってもよい。閉止位置において、燃料タンク内の圧力と第3ポートの圧力との差圧は、閉止圧力よりも大きいものである。第1ピンは、閉止位置でフロート型メインバルブによって阻止されて動作が妨げられるものであってもよい。フロート型メインバルブが閉止位置にある間に、動作のために第1ソレノイドを励磁することにより、エラー信号が発生するものである。
燃料タンク及びフィラーネックを有する燃料タンクシステムで使用するために構成されるバルブは、チェックバルブ、迂回ダクト、第1ソレノイド、及び第2ソレノイドを含む。チェックバルブは燃料タンクに配置され、かつバルブ本体内に収容されるフロート型メインバルブを有するものであってもよい。バルブ本体には、燃料タンクに流体連結される第1ポート、燃料タンクのタンク通気システムに流体連結される第2ポート、及びフィラーネックに流体連結される第3ポートが形成されるものであってもよい。迂回ダクトは、第1ポートと第3ポートとを流体連結するものであってもよい。第1ソレノイドは、チェックバルブ上に配置され、バルブ本体内に摺動可能に延びてロック位置でフロート型メインバルブと係合するように構成された第1ピンを有するものであってもよい。第2ソレノイドは、チェックバルブ上に配置され、先端に配置されるダンパーを含む第2ピンを有するものであってもよい。第2ソレノイドは、ダンパーが迂回ダクトを通じた流体連通を妨げる第1位置と、ダンパーが迂回ダクトを通じた流体連通を許容する第2位置との間で励磁するように構成されるものであってもよい。
他の特徴において、バルブ本体には、第1通路と第2通路が形成されるものであってもよい。第1通路は、第1ポートから迂回ダクトへの流体連通を可能にするものであってもよい。第2通路は、迂回ダクトから第3ポートへの流体連通を可能にするものであってもよい。バルブ本体内に、第1ポートに隣接させて膜体が配置されるものであってもよい。膜体は、空気及び蒸気のうちの少なくとも1つを通過させ、かつ液体の通過を阻止するものであってもよい。フロート型メインバルブは、ロック位置で第1ピンを受け入れるように構成されたノッチをさらに含むものであってもよい。
他の特徴において、チェックバルブは、バルブ本体内に配置されるバッフルをさらに含むものであってもよい。バッフルには、開口部が形成されるものであってもよい。開口部は、第2ポートと第3ポートとの間の流路を形成するものであってもよい。バッフルは、バルブ本体の内面に向かって外側方向に角度付けられているものであってもよい。チェックバルブは、バルブ本体内に配置される付勢部材をさらに含むものであってもよい。付勢部材は、第2ポートから第3ポートへの流れを可能にする通常開の位置に向けてフロート型メインバルブを付勢するものであってもよい。フロート型メインバルブは、閉止位置で、第1及び第2ポートからの流れが第3ポートに連通することを阻止するように構成されるものであってもよい。閉止位置において、燃料タンク内の圧力と第3ポートの圧力との差圧は、閉止圧力よりも大きいものであってもよい。第1ピンは、閉止位置でフロート型メインバルブによって阻止されて動作が妨げられるものであってもよい。フロート型メインバルブが閉止位置にある間に、動作のために第1ソレノイドを励磁することにより、エラー信号が発生するものである。
一例に従う燃料タンク及びキャニスタを有する燃料タンクシステムで使用するために構成されるバルブは、チェックバルブ、ボール型チェックバルブ、及びソレノイドアセンブリを含む。チェックバルブは、第1ポート及び第2ポートが形成されたメインバルブ本体を含むものであってもよい。第1ポートは燃料タンクに流体連結され、第2ポートはキャニスタに流体連結されるものであってもよい。チェックバルブは、(i)タンク通気状態、(ii)シール状態、及び(iii)給油状態のそれぞれで選択的に動作するものであってもよい。ボール型チェックバルブは、メインバルブ本体内に移動可能に配置されるものであってもよい。ボール型チェックバルブは、チェックボールバルブ本体及びチェックボールを有するものであってもよい。チェックボールは、ボール型チェックバルブを通じた流れが阻止される着座位置とチェックボールバルブ本体を通じた流れが可能となる非着座位置との間を移動するものであってもよい。ソレノイドアセンブリは、(i)給油状態で、チェックボールバルブ本体をメインバルブ本体から離脱させ、燃料タンクからキャニスタへの流れを可能とする励磁位置と、(ii)タンク通気状態とシール状態の両方で、チェックボールバルブ本体がメインバルブ本体とともにシールを形成することを可能にし、チェクボールバルブ本体の周りの第2ポートへの流れを阻止する非励磁位置との間で動作するものであってもよい。
付加的な特徴に従って、チェックボールは、タンク通気状態において、チェックボールバルブ本体を通じた流れが可能となる非着座位置に移動するものであってもよい。チェックバルブは、メインバルブ本体とともにシールを形成してチェックボールバルブ本体の周りの第2ポートへの流れを阻止するために、チェックボールバルブ本体をメインバルブ本体へ向けて付勢する付勢部材をさらに含むものであってもよい。
本発明の一例に従って構成される燃料タンクシステムは、燃料タンク、チェックバルブ、及びソレノイドを含むものであってもよい。燃料タンクは、フィラーネックを有するものであってもよい。チェックバルブは、燃料タンクに配置され、バルブ本体内に収容されるフロート型メインバルブを有するものであってもよい。バルブ本体には、バルブ本体には、燃料タンクに流体連結される第1ポート、燃料タンクのタンク通気システムに流体連結される第2ポート、及びフィラーネックに流体連結される第3ポートが形成されるものであってもよい。ソレノイドは、チェックバルブ上に配置されるものであってもよい。ソレノイドは、バルブ本体内に摺動可能に延びてロック位置でフロート型メインバルブと係合するように構成されたピンを有するものであってもよい。
付加的な特徴に従って、フロート型メインバルブは、ロック位置でピンを受け入れるように構成されたノッチをさらに含むものであってもよい。チェックバルブは、バルブ本体内に配置されるバッフルを含むものであってもよい。バッフルには、開口部が形成されるものであってもよい。開口部は、第2ポートと第3ポートとの間の流路を形成するものであってもよい。バッフルは、バルブ本体の内面に向かって外側方向に角度付けられているものであってもよい。
他の特徴に従って、チェックバルブは、バルブ本体内に配置される付勢部材をさらに含むものであってもよい。付勢部材は、第2ポートから第3ポートへの流れを可能にする通常開の位置に向けてフロート型メインバルブを付勢するものであってもよい。チェックバルブは、フロート型メインバルブ上に配置される第1Oリングをさらに含むものであってもよい。第1Oリングは、バルブ本体に接して摺動するように構成されるものであってもよい。チェックバルブは、フロート型メインバルブ上に配置される第2Oリングをさらに含むものであってもよい。第2Oリングは、閉止位置でバッフルと係合するように構成されるものであってもよい。
他の特徴に従って、フロート型メインバルブは、閉止位置で、第1及び第2ポートからの流れが第3ポートに連通することを阻止するように構成されるものであってもよい。閉止位置において、燃料タンク内の圧力と第3ポートの圧力との差圧は、閉止圧力よりも大きいものである。ピンは、閉止位置でフロート型メインバルブによって阻止されて動作が妨げられるものであってもよい。フロート型メインバルブが閉止位置にある間に、動作のためにソレノイドを励磁することにより、エラー信号が発生するものである。
他の構成に従って、燃料タンクシステムは、フィラーネックに流体連結されるキャニスタをさらに含むものであってもよい。キャニスタには、燃料タンク隔離バルブが流体連結されるものであってもよい。
本発明の別の一例に従って構成される燃料タンクシステムは、燃料タンク、チェックバルブ、迂回ダクト、第1ソレノイド、及び第2ソレノイドを含む。燃料タンクは、フィラーネックを有するものであってもよい。チェックバルブは燃料タンクに配置され、かつバルブ本体内に収容されるフロート型メインバルブを有するものであってもよい。バルブ本体には、燃料タンクに流体連結される第1ポート、燃料タンクのタンク通気システムに流体連結される第2ポート、及びフィラーネックに流体連結される第3ポートが形成されるものであってもよい。第1ソレノイドは、チェックバルブ上に配置されるものであってもよい。第1ソレノイドは、バルブ本体内に延びてロック位置でフロート型メインバルブと係合するように構成された第1ピンを有するものであってもよい。第2ソレノイドは、チェックバルブ上に配置され、先端に配置されるダンパーを含む第2ピンを有するものであってもよい。第2ソレノイドは、ダンパーが迂回ダクトを通じた流体連通を妨げる第1位置と、ダンパーが迂回ダクトを通じた流体連通を許容する第2位置との間で励磁するように構成されるものであってもよい。
他の特徴にしたがって、バルブ本体には、第1通路と第2通路が形成されるものであってもよい。第1通路は、第1ポートから迂回ダクトへの流体連通を可能にするものであってもよい。第2通路は、迂回ダクトから第3ポートへの流体連通を可能にするものであってもよい。
他の特徴に従って、バルブ本体内に、第1ポートに隣接させて膜体が配置されるものであってもよい。膜体は、空気及び蒸気のうちの少なくとも1つを通過させ、かつ液体の通過を阻止するものであってもよい。
本発明は、詳細な説明及び添付図面からより十分に理解されるであろう。
図1には、本発明の一例に従って構成される燃料タンクシステムが示されており、その全体に参照番号10が付されている。燃料タンクシステム10は、一般に、燃料タンク12、フィラーネック14、チェックバルブ20、キャニスタ22、及び燃料タンク隔離バルブ(FTIV)24を含むものであってもよい。フィラーネック14とチェックバルブ20との間には、第1蒸気ライン25が連結される。フィラーネック14とキャニスタ22との間には、第2蒸気ライン26が連結される。キャニスタ22とFTIV24との間には、第3蒸気ライン28が連結される。
ここで、図2から図4を参照して、チェックバルブ20について詳述する。チェックバルブ20は、一般に、第1ポート32、第2ポート34、及び第3ポート36が形成されたバルブ本体30を含むものであってもよい。第1ポート32は、チェックバルブ20を燃料タンク12に流体連結する。第2ポート34は、燃料タンク通気システム37に流体連結されている。第3ポート36は、フィラーネック14、キャニスタ22、そして最終的にはFTIV24に流体連結されている。バルブ本体30内に、内部バッフル38が配置されるものであってもよい。内部バッフル38には、開口部39が形成されていてもよい。図示の例では、内部バッフル38は、バルブ本体30の内径に向う流れを促進するように角度付けられた輪郭を有している。
チェックバルブ20は、バルブ本体30内で、図2及び図3において左右方向に横摺動するシャトル型またはフロート型メインバルブ40を有している。第1Oリング44のような第1シール部材が、フロート型メインバルブ40上に形成された溝部内に入れ子状に収容される。第2Oリング46のような第2シール部材は、チェックバルブ20が機械的に閉止位置にあるときに、バッフル38と選択的に係合するように配置されている(図6)。このフロート型メインバルブ40の形状は単に例示的なものであり、他の構成も考えられる。
バルブ本体30上には、ソレノイド50が配置されるものであってもよい。ソレノイド50はピン52を有しており、このピン52は、バルブ本体30上に構成された通路を通じて動作して、フロート型メインバルブ40上のノッチ56と係合するものである。ピン52は、ソレノイド50内のコイルを励磁することによって、動作するものであってもよい。バルブ本体30内には、付勢部材60が配置され、この付勢部材60は、図3及び図4において左方向にバルブ本体30を付勢するように構成されるものであってもよい。
引き続き図3を参照して、第1状態におけるチェックバルブ20の動作について説明する。第1状態において、チェックバルブ20は、通常開の位置をとるものである。さらに説明すれば、タンク圧力ptank70とタンク外の蒸発(EVAP)システムの圧力pevap72との差が閉止圧力よりも低いとき、チェックバルブ20は、第2ポート34から第3ポート36への排気口を形成する。一例において、閉止圧力は、2.5kPa(25mbar)とすることができる。他の閉止圧力も考えられる。フロート型メインバルブ40は、付勢部材60により、図3に示すような開位置に向けて確実に付勢される。ptank70からpevap72への圧力降下は、タンク通気システム37、及びチェックバルブ20の第2ポート34から第3ポートへの圧力降下によって与えられる。図示するように、フロート型メインバルブ40の左側のバルブ本体30内のptank70は、燃料タンク12内のptank70に等しい。
図4を参照して、第2状態におけるチェックバルブ20の動作について説明する。第2状態において、チェックバルブ20は、ソレノイド30が励磁されたロック状態にある。ptank70とpevap72との間の圧力が閉止圧力よりも低い間にソレノイド30が励磁されると、ピン52は、フロート型メインバルブ40のノッチ56内に延びる。ピン52がノッチ56内に延びると、図4に示すように、フロート型メインバルブ40は水平移動できなくなり、ロック状態となる。メインバルブ40がロック位置に置かれたならば、ptank70からpevap72への差圧は、チェックバルブ20の機械的機能に対して何ら影響を及ぼさない。第2状態は、給油、燃料タンク12の減圧、及びチェックバルブ20を通じた大流量が必要とされる他の事象で使用することができる。
ここで、図5を参照して、チェックバルブ20が機械的閉止位置にある第3状態におけるチェックバルブ20の動作について説明する。ソレノイド30が励磁されていない場合、チェックバルブ20は、ptank70からpevap72への差圧が閉止圧力よりも高くなると閉じるものである。この差圧の結果、フロート型メインバルブ40には、チェックバルブ20が閉じるまで、ばね力に対抗してフロート型メインバルブ40を(図5において)右方向に付勢する力が作用する。この第3状態では、燃料タンク12から燃料タンク外の蒸発システムへの流路は、完全に閉じられる。
図6には、第4状態におけるチェックバルブ20が示されている。第4状態において、チェックバルブ20は機械的に閉止位置にあり、かつソレノイド50が励磁される結果、エラー信号が発生している。チェックバルブ20が第3状態にあるときに(図5参照)、ソレノイド50が励磁されると、ソレノイド50のピン52は、フロート型メインバルブ40によって阻止されることにより、その動作が妨げられる。ピン52が動作できないことの結果として、車両の制御装置(図示は省略する)にエラー信号が送信される。
ここで、図7には、本発明の別の例に従って構成される燃料タンクシステムが示されており、その全体に参照番号110が付されている。一般に、燃料タンクシステム110は、燃料タンクシステム10に関連して上述した構成要素と同様の構成要素を含むものであってもよく、それらの構成要素には、100だけ増加させた参照番号が付される。
チェックバルブ120は、一般に、第1ポート132、第2ポート134、及び第3ポート136が形成されたバルブ本体30を含むものであってもよい。第1ポート132は、チェックバルブ120を燃料タンク112に流体連結する。第2ポート134は、燃料タンク通気システム137に流体連結されている。第3ポート136は、フィラーネック、キャニスタ、そして最終的にはFTIV(図1に示すフィラーネック14、キャニスタ22、及びFTIV24を参照)に流体連結されている。バルブ本体130内には、内部バッフル138が配置されるものであってもよい。内部バッフル138には、開口部139が形成されていてもよい。図示の例では、内部バッフル138は、バルブ本体130の内径に向う流れを促進するように角度付けられた輪郭を有している。
チェックバルブ120は、バルブ本体130内で、図7において左右方向に横摺動するシャトル型またはフロート型メインバルブ140を有している。第1Oリング144のような第1シール部材が、フロート型メインバルブ140上に形成された溝部内に入れ子状に収容される。第2Oリング146のような第2シール部材は、チェックバルブ120が機械的に閉止位置にあるときに、バッフル138と選択的に係合するように配置されている(図7)。このフロート型メインバルブ140の形状は単に例示的なものであり、他の構成も考えられる。
バルブ本体130内には、第1ソレノイド150が配置されるものであってもよい。第1ソレノイド150は、第1ピン152を有しており、この第1ピン152は、バルブ本体130上に構成された通路を通じて動作して、フロート型メインバルブ140上のノッチ156と係合するものである。第1ピン152は、ソレノイド150内のコイルを励磁することによって、動作するものであってもよい。バルブ本体130内には、付勢部材160が配置され、この付勢部材160は、図7において左方向にバルブ本体130を付勢するように構成されるものであってもよい。
第2ソレノイド180は、先端に配置されたダンバー184を有する第2ピン180を有するものであってもよい。第2ソレノイド180は、ダンパー184が迂回ダクト188に形成された通路186を密閉する通常閉の位置をとるものである(図7)。迂回ダクト188は、第1開口部190と第2開口部192との間の流路をなし、第1ポート132と第3ポート136の間の迂回流路を効果的に形成する。ダンパー184が通路186を密閉すると、第1ポート132と第2ポート136との間の迂回ダクト188を通じた流れが妨げられる。
図8に示すように、チェックバルブ120が機械的に閉止位置にあるときに(図5及び図7)、第2ソレノイド180を励磁することができ、それによって、迂回ダクト188が開くものである。迂回ダクト188が開くと、第1通路190と第2通路192との間の流れが可能となり、それによって、第1ポート132と第3ポート136との間の効果的な流れが可能となる。この流れによって、蒸発システムの圧力pevap172が、タンク圧力ptank170と同じ圧力にまで加圧される。そして、差圧が閉止圧力よりも低くなると、フロート型メインバルブ140は、閉止位置(図8)から開放位置(図3)へと自動的に摺動する。この移動は、付勢部材160が差圧から生じる力を克服することにより生じるものである。図7及び図8に示す配置構成には、2つの異なるソレノイドが組み込まれているが、同様の結果を達成するために、1つ以上のソレノイドが組み込まれるものであってもよい。例えば、第1ソレノイド150及び第2ソレノイド180の動作とともに上述した機能と同じ機能を達成する複数の位置に単一のピンを動作させる複数の段階を有する単一のソレノイドが組み込まれるものであってもよい。
図9を参照して、付加的な特徴に従って構成されたチェックバルブ220について説明する。一般に、チェックバルブ220は、チェックバルブ120に関連して上述した構成要素と同様の構成要素を含むものであってもよく、それらの構成要素には、100だけ増加させた参照番号が付される。この観点から、同様の構成要素についての重複する説明は省略する。チェックバルブ220は、第1ポート232の近傍にバルブ本体230に沿って延びる膜体194を含んでいる。第1Oリング144(図7)が組み込まれる代わりに、第1ポート232に隣接して膜体194が組み込まれており、これによって、第1ポート232が、バルブ本体230の残りの部分から隔離されている。膜体194は、空気または蒸気を通過させるが、液体の通過は阻止するものであってもよい。したがって、膜体194は、第1ポート232及び第3ポート236からの液体漏出に対して、システムを保護することができる。
ここで、図10には、本発明の別の例に従って構成される燃料タンクシステムが示されており、その全体に参照番号310が付されている。燃料タンクシステム310は、一般に、燃料タンク312、フィラーネック314、チェックバルブ320、キャニスタ322、及び燃料タンク隔離バルブ(FTIV)324を含むものであってもよい。燃料タンク312とチェックバルブ320との間には、第1蒸気ライン325が連結される。チェックバルブ320とフィラーネック314との間には、第2蒸気ライン326が連結される。チェックバルブ320とキャニスタ322との間には、第3蒸気ライン327が連結される。チェックバルブ320とFTIV324との間には、第4蒸気ライン328が連結される。
図11及び図12を参照して、チェックバルブ320について詳述する。チェックバルブ320は、一般に、第1ポート332、第2ポート334、及び第3ポート336が形成されたバルブ本体330を含むものであってもよい。第1ポート332は、チェックバルブ320を、第1蒸気ライン325を通じて燃料タンク112に流体連結する。第2ポート134は、第2蒸気ライン326を通じてフィラーネック314に流体連結されている。第3ポート336は、蒸気ライン327を通じてキャニスタ322に流体連結されている。バルブ本体330内には、内部バッフル338が配置されるものであってもよい。内部バッフル338には、開口部339が形成されていてもよい。図示の例では、内部バッフル338は、バルブ本体330の内径に向う流れを促進するように角度付けられた輪郭を有している。
チェックバルブ320は、バルブ本体330内で、図11及び図12において左右方向に横摺動するシャトル型またはフロート型メインバルブ340を有している。このフロート型メインバルブ340の形状は単に例示的なものであり、他の構成も考えられる。第1Oリング344のような第1シール部材が、フロート型メインバルブ340の一端に配置されるものであってもよい。フロート型メインバルブ340の反対側の一端には、第2Oリング346のような第2シール部材が配置されるものであってもよい。第1シール部材344は、チェックバルブ320が機械的に閉止位置にあるときに、バッフル338と選択的に係合するように配置されている(図14)。フロート型メインバルブ340は、フラッパードア型チェックバルブ348を備えるものであってもよい。フラッパードア型チェックバルブ348は、重力及び/または付勢部材(図示は省略する)によって、通常閉の位置をとるものであってもよい。第2シール部材346は、通常閉の位置にあるフラッパードア型チェックバルブと選択的に係合するように配置されている(図11)。バルブ本体330内に付勢部材360が配置され、付勢部材360は、図11における左方向にバルブ本体330を付勢するものであってもよい。
図12を参照して、第1状態におけるチェックバルブ320の動作について説明する。第1状態は、給油事象におけるチェックバルブ320の状態である。給油事象の間の第1状態において、燃料タンク312が加圧され、かつキャニスタ322及び/またはフィラーネック314が加圧されないか、またはタンク圧よりも低い圧力を有する場合、空気流がフィラーネック314へ流れる、及び、空気流がフラッパードア型チェックバルブを開放してキャニスタ322へ流れる、のいずれか一方または両方が生じ得る。
図13を参照して、第2状態におけるチェックバルブ320の動作について説明する。第2状態は、タンク減圧事象におけるチェックバルブ320の状態である。タンク312が加圧されると、フラッパードア型チェックバルブ348のキャニスタ側がタンク圧よりも低圧になり、フィラーネック側は阻止または閉止される。燃料タンク312からの空気流は、チェックバルブ348を開いてキャニスタ322へ流れる。この機能は、燃料タンク312を、キャニスタ322を通じて減圧するために必要とされる。
図14を参照して、第3状態におけるチェックバルブ320の動作について説明する。第3状態では、燃料タンク312とキャニスタ322の両方が加圧され、フィラーネック314は、故障または手動での変更によって開いた状態にある。燃料タンク312及びチェックバルブ348のキャニスタ側の両方が加圧され、フィラーネック側が減圧されると、キャスタ322からの空気流がチェックバルブ348を閉じるように付勢するとともに、フロート型メインバルブ340に対して、付勢部材360の力に打ち勝ち、フロート型メインバルブ340を閉じるように付勢する(図14において右方向の)力を印加する。メインバルブ340が閉じられため、燃料タンク312からの空気流がフィラーネック313へ逃げることができず、したがって、燃料タンク312は減圧されない。
図15にも、第3状態におけるチェクバルブ320が示されている。この例では、キャニスタ322からの圧力または流れは生じていない。フロート型メインバルブ340は開いたままである。図16では、キャニスタ322からの圧力または流れが生じている。フロート型メインバルブ340は閉じられ、タンク圧を逃がすことはできなくなる。
ここで、図17から図19を参照して、付加的な特徴に従って構成されたチェックバルブ420について説明する。チェックバルブ420は、第1ポート432及び第2ポート434が形成されたメインバルブ本体430を含む。第1ポート432は、チェックバルブ420を燃料タンク(例えば、図10に示す燃料タンク312参照)に流体連結する。第2ポート434は、チェックバルブ420をキャニスタ(例えば、図10に示すキャニスタ322参照)に流体連結する。チェックバルブ420は、さらに、ボール型チェックバルブ440、メインシール442、及びソレノイドアセンブリ444を含んでいる。ソレノイドアセンブリ444は、ソレノイドコイル446、アーマチャ448、及び付勢部材450を含むものであってもよい。図示の例では、ボール型チェックバルブ440は、メインシール442に組み込まれている。他の例では、ボール型チェックバルブ440は、メインシール442とは別体の構成要素とすることもできる。
図17には、タンク通気状態におけるチェックバルブ420が示されている。ソレノイドコイル446は、非励磁状態である。流れは、第1ポート432からボール型チェックバルブ440を通じて第2ポート434へ出るものである。タンクの通気時には、比較的少流量の流れと比較的低い圧力が存在する。図17に示すタンク通気状態において、ボール型チェックバルブのバルブ本体(チェックボールバルブ本体)460上に配置されたOリング458のようなシール部材が、メインバルブ本体430に着座する。これによって、メインシール442がシール部材458によりメインバルブ本体430に対してシールされ、タンク通気位置において、ボール型チェックバルブ440周りの流れが抑制される。
図18には、シール状態におけるチェックバルブ420が示されている。ソレノイドコイル446は、非励磁状態である。したがって、メインシール442はシール部材458によりメインバルブ本体430に対してシールされており、シール位置において、ボール型チェックバルブ440周りの流れは抑制される。ボール型チェックバルブ440のチェックボール464は、流れまたはタンク側圧力によってバルブシート466に押し付けられる。これによって、シール位置において、ボール型チェックバルブ440を通じた流れは阻止される。したがって、燃料タンクからキャニスタへの流れは阻止される。また、燃料タンク側に高い圧力が生じる。
図19には、給油状態におけるチェックバルブ420が示されている。ソレノイドコイル44は励磁されており、それによって、ボール型チェックバルブ440は、図19における右方向に移動して、シール部材458が離脱する。流れは、第1ポート432から、ボール型チェックバルブ440を通じて、またはその周りを回って流れる。加えて、給油位置において、ボール型チェックバルブを通じた流れが可能となる。給油状態では、高流量の流れと低い圧力が生じる。
以上の実施形態の説明は、例示及び説明を目的として記載されたものである。この説明は、包括的であることも、または本発明を限定することも意図するものではない。特定の実施形態の個々の要素または機能は、一般に、その特定の実施形態に限定されるものではなく、たとい特に記載または表示されていなくとも、適用可能であれば、選択された実施形態で交換可能かつ使用可能なものである。同一のものを、多くの方法で変形することが可能である。このような変形例は、本発明からの逸脱と見なされるべきではなく、全てのこのような修正は、本発明の範囲含まれることが意図されている。
Claims (20)
- 燃料タンク及びフィラーネックを有する燃料タンクシステムで使用するために構成されるバルブであって、
燃料タンクに流体連結される第1ポート、燃料タンクのタンク通気システムに流体連結される第2ポート、及びフィラーネックに流体連結される第3ポートが形成されたバルブ本体内に収容されるフロート型メインバルブを有し、燃料タンクに配置されるチェックバルブと、
バルブ本体内に摺動可能に延びてロック位置でフロート型メインバルブと係合するように構成されたピンを有し、チェックバルブ上に配置されるソレノイドと、を含むことを特徴とするバルブ。 - フロート型メインバルブは、ロック位置でピンを受け入れるように構成されたノッチをさらに含むことを特徴とする請求項1に記載のバルブ。
- チェックバルブは、バルブ本体内に配置されるとともに開口部が形成されたバッフルをさらに含み、開口部は、第2ポートと第3ポートとの間の流路を形成することを特徴とする請求項2に記載のバルブ。
- バッフルは、バルブ本体の内面に向かって外側方向に角度付けられていることを特徴とする請求項3に記載のバルブ。
- チェックバルブは、バルブ本体内に配置される付勢部材をさらに含み、付勢部材は、第2ポートから第3ポートへの流れを可能にする通常開の位置に向けてフロート型メインバルブを付勢することを特徴とする請求項3に記載のバルブ。
- チェックバルブは、フロート型メインバルブ上に配置されるとともにバルブ本体に接して摺動するように構成された第1Oリングをさらに含むことを特徴とする請求項5に記載のバルブ。
- チェックバルブは、フロート型メインバルブ上に配置されるとともに閉止位置でバッフルと係合するように構成された第2Oリングをさらに含むことを特徴とする請求項6に記載のバルブ。
- フロート型メインバルブは、閉止位置で、第1及び第2ポートからの流れが第3ポートに連通することを阻止するように構成され、燃料タンク内の圧力と第3ポートの圧力との差圧は、閉止位置で、閉止圧力よりも大きいことを特徴とする請求項1に記載のバルブ。
- 第1ピンは、閉止位置でフロート型メインバルブによって阻止されて動作が妨げられ、フロート型メインバルブが閉止位置にある間に、動作のために第1ソレノイドを励磁することにより、エラー信号が発生することを特徴とする請求項8に記載のバルブ。
- 燃料タンク及びフィラーネックを有する燃料タンクシステムで使用するために構成されるバルブであって、
燃料タンクに流体連結される第1ポート、燃料タンクのタンク通気システムに流体連結される第2ポート、及びフィラーネックに流体連結される第3ポートが形成されたバルブ本体内に収容されるフロート型メインバルブを有し、燃料タンクに配置されるチェックバルブと、
第1ポートと第3ポートとを流体連結する迂回ダクトと、
バルブ本体内に摺動可能に延びてロック位置でフロート型メインバルブと係合するように構成された第1ピンを有し、チェックバルブ上に配置される第1ソレノイドと、
先端に配置されるダンパーを含む第2ピンを有し、ダンパーが迂回ダクトを通じた流体連通を妨げる第1位置と、ダンパーが迂回ダクトを通じた流体連通を許容する第2位置との間で励磁するように構成され、チェックバルブ上に配置される第2ソレノイドと、を含むことを特徴とするバルブ。 - バルブ本体には、第1通路と第2通路が形成され、第1通路は、第1ポートから迂回ダクトへの流体連通を可能にし、第2通路は、迂回ダクトから第3ポートへの流体連通を可能にすることを特徴とする請求項10に記載のバルブ。
- バルブ本体内に第1ポートに隣接させて配置された膜体をさらに含み、膜体は、空気及び蒸気のうちの少なくとも1つを通過させ、かつ液体の通過を阻止することを特徴とする請求項10に記載のバルブ。
- フロート型メインバルブは、ロック位置で第1ピンを受け入れるように構成されたノッチをさらに含むことを特徴とする請求項10に記載のバルブ。
- チェックバルブは、バルブ本体内に配置されるとともに開口部が形成されたバッフルをさらに含んでおり、開口部は、第2ポートと第3ポートとの間の流路を形成し、バッフルは、バルブ本体の内面に向かって外側方向に角度付けられていることを特徴とする請求項13に記載のバルブ。
- チェックバルブは、バルブ本体内に配置される付勢部材をさらに含み、付勢部材は、第2ポートから第3ポートへの流れを可能にする通常開の位置に向けてフロート型メインバルブを付勢することを特徴とする請求項14に記載のバルブ。
- フロート型メインバルブは、閉止位置で、第1及び第2ポートからの流れが第3ポートに連通することを阻止するように構成され、燃料タンク内の圧力と第3ポートの圧力との差圧は、閉止位置で、閉止圧力よりも大きいことを特徴とする請求項10に記載のバルブ。
- 第1ピンは、閉止位置でフロート型メインバルブによって阻止されて動作が妨げられ、フロート型メインバルブが閉止位置にある間に、動作のために第1ソレノイドを励磁することにより、エラー信号が発生することを特徴とする請求項16に記載のバルブ。
- 燃料タンク及びキャニスタを有する燃料タンクシステムで使用するために構成されるバルブであって、
燃料タンクに流体連結される第1ポート、及びキャニスタに流体連結される第2ポートが形成されたメインバルブ本体を有し、(i)タンク通気状態、(ii)シール状態、及び(iii)給油状態のそれぞれで選択的に動作するチェックバルブと、
メインバルブ本体内に移動可能に配置され、チェックボールバルブ本体及びチェックボールを有し、チェックボールは、ボール型チェックバルブを通じた流れが阻止される着座位置とチェックボールバルブ本体を通じた流れが可能となる非着座位置との間を移動する、ボール型チェックバルブと、
(i)給油状態で、チェックボールバルブ本体をメインバルブ本体から離脱させ、燃料タンクからキャニスタへの流れを可能とする励磁位置と、(ii)タンク通気状態とシール状態の両方で、チェックボールバルブ本体がメインバルブ本体とともにシールを形成することを可能にし、チェクボールバルブ本体の周りの第2ポートへの流れを阻止する非励磁位置との間で動作するソレノイドアセンブリと、を含むことを特徴とするバルブ。 - タンク通気状態で、チェックボールは、チェックボールバルブ本体を通じた流れが可能となる非着座位置に移動することを特徴とする請求項18に記載のバルブ。
- チェックバルブは、メインバルブ本体とともにシールを形成してチェックボールバルブ本体の周りの第2ポートへの流れを阻止するために、チェックボールバルブ本体をメインバルブ本体へ向けて付勢する付勢部材をさらに含むことを特徴とする請求項19に記載のバルブ。
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