JP2017532489A - 電子制御燃料システムモジュール - Google Patents

Abstract

本開示の１つの実施例に基づいて構成された燃料タンクシステムは、燃料タンクと蒸発排出制御システムを含む。蒸発排出制御システムは排出される燃料蒸気を再捕捉および再利用するように構成される。蒸発排出制御システムは、さらに、第１ソレノイドおよび第２ソレノイドを有するマニホールド・アセンブリを含む。制御モジュールは、燃料タンク用過圧および真空調整を提供するためにマニホールド・アセンブリ内の経路を選択的に開閉する第１および第２ソレノイドの動作を調整するように構成される。【選択図】 図１

Description

関連出願の参照
本出願は２０１４年９月２４日に出願された米国特許出願番号第６２／０５４，６５７、２０１４年９月２６日に出願された米国特許出願番号第６２／０５６，０６３、２０１４年１０月８日に出願された米国特許出願番号第６２／０６１，３４４、２０１５年２月１０日に出願された米国特許出願番号第６２／１１４，５４８、および２０１５年３月３０日に出願された米国特許出願番号第６２／１４０，１１２の利益を主張する。上記出願の開示は、参照により本出願に組み込まれる。

本発明は、乗用車の燃料タンクに関し、より詳しくは車両のための完全な蒸発システムを管理する電子制御モジュールを有する燃料タンクに関する。

燃料蒸気排出制御システムは、ガソリン車の製造業者に課せられる環境および安全規制を遵守するために、大部分が、ますます複雑になってきている。それに伴うシステム全体の複雑さとともに、システム内の個々の構成部品の複雑さも増大している。ガソリン自動車産業に影響を与える特定の規制により、燃料タンクの換気システムからの燃料蒸気の排出が、エンジンの作動の期間中に貯蔵されることが必要となる。全体的な蒸気排出制御システムがその意図する目的のために機能し続けるようにするために、貯蔵された炭化水素蒸気の周期的なパージは、車両の運転中に必要である。

本明細書において提供される背景技術の説明は、本開示の文脈を包括的に提示することを目的とする。この背景技術セクションにおいて説明される範囲での、現在名前が挙がっている本発明者等の研究、および出願時に他の形で従来技術としての資格を満たすことができない説明の態様はいずれも明示的にも暗黙的にも、本開示に対する従来技術として認められない。

本発明の１つの実施例に基づいて構成された燃料タンクシステムは、燃料タンクと、蒸発排出制御システムとを含む。蒸発排出制御システムは排出される燃料蒸気を再捕捉および再利用するように構成される。蒸発排出制御システムは、さらに、第１ソレノイドおよび第２ソレノイドを有するマニホールド・アセンブリを含む。制御モジュールは、燃料タンク用過圧および真空調整を提供するためにマニホールド・アセンブリ内の経路を選択的に開閉する第１および第２ソレノイドの動作を調整するように構成される。

追加の特徴によれば、燃料タンクシステムは、さらに、燃料タンク内に配置され、マニホールド・アセンブリに流体接続される第１ロールオーバー・バルブピックアップチューブを含むことができる。第２ロールオーバー・バルブピックアップチューブは、燃料タンク内に配置され、マニホールド・アセンブリに流体接続することができる。燃料ラインベント蒸気（ＦＬＶＶ）ピックアップチューブは、燃料タンク内に配置され、マニホールド・アセンブリに流体接続することができる。フロート・レベルセンサ・アセンブリは、燃料タンク内に配置することができ、燃料レベル状態を示す制御モジュールに信号を提供するように構成することができる。

他の特徴によれば、第１ベントバルブは、燃料タンク内に配置することができ、マニホールド・アセンブリに流体接続することができる。第２ベントバルブは、燃料タンク内に配置することができ、マニホールド・アセンブリに流体接続することができる。燃料タンクシステムは、さらに、液体トラップを含むことができる。液体トラップは、さらに、真空により液体トラップから液体を排出するように構成されたベンチュリジェットを含むことができる。第１および第２ベントバルブの１つは、さらに、液体蒸気弁別器を含むことができる。第１および第２ベントバルブの１つは、ソレノイド駆動ベントバルブを含む。ソレノイド駆動ベントバルブは、さらに、第１開口部と第２開口部を画定するベントバルブ本体を含むことができる。第１開口部は、キャニスターと連通する。第２開口部は、マニホールド・アセンブリと連通する。ソレノイド駆動ベントバルブは、さらに、シールに向かってバネ板を付勢する付勢部材を含む。バネ板は、さらに、オーバーモールドしたダイヤフラムを含む。

本開示の付加的な特徴に基づいて構成された燃料タンクシステムは、燃料タンクと蒸発排出制御システムを含む。蒸発排出制御システムは、排出される燃料蒸気を再捕捉し、再利用するように構成することができる。蒸発排出制御システムは、液体トラップと、第１ソレノイドと、第２ソレノイドと、制御モジュールと、Ｇ−センサとを含む。第１ソレノイドは、第１ベントを選択的に開閉するように構成することができる。第２ソレノイドは、第２ベントを選択的に開閉するように構成することができる。制御モジュールは、燃料タンク用過圧および真空調整を提供するために第１および第２ソレノイドの動作を制御することができる。Ｇ−センサは、測定された加速度に基づいて、制御モジュールに信号を提供することができる。

他の特徴によれば、燃料タンクシステムは、燃料ポンプによって駆動されるジェットポンプを含むことができる。液体トラップは、制御モジュールに信号を送り、制御モジュールが、液体トラップが所定の点に充満したとき、ジェットポンプソレノイドを駆動させ、特定の期間実行することができる。液体トラップ・レベルセンサは、液体レベルトラップ内の液体レベルを測定することができる。燃料タンクシステムは、燃料レベルセンサを含むことができる。燃料レベルセンサは、そこで燃料レベルを示す。燃料レベルが閾値に達したとき、第１および第２ソレノイドが閉じる。第１ソレノイドは、燃料タンク内の圧力上昇の速度を調整するために選択的に開閉される。

付加的な特徴に基づいて構成された燃料タンクシステムは、燃料タンクと、第１および第２ベントチューブと、蒸発排出制御システムと、カム駆動タンクベント制御システムとを含む。第１および第２ベントチューブは、燃料タンク内に配置される。蒸発排出制御システムは、排出される燃料蒸気を再捕捉し、再利用するように構成することができる。蒸発排出制御システムは、コントローラを持つことができる。カム駆動タンクベント制御アセンブリは、運転条件に基づいて、カムアセンブリを回転する回転アクチュエータを有することができる。カムアセンブリは、第１カムおよび第２カムを有することができる。第１カムは、第１ベントチューブを選択的に開閉するよう構成された第１カム形状を有することができる。第２カムは、動作状態に基づいて、第２ベントチューブを開閉するように構成された第２カム形状を有することができる。

他の特徴によれば、第１および第２カム形状は、少なくとも、全閉バルブ位置、全開バルブ位置および部分的に開いたバルブ位置に対応するカム形状を有する。燃料タンクシステムは、さらに、第３カム形状を有する第３カムおよび第４カム形状を有する第４カムを含むことができる。第３カム形状は、燃料タンク内に配置された第３ベントチューブを選択的に開閉するよう構成することができる。第４カム形状は、燃料タンク内に配置された第４ベントチューブを選択的に開閉するよう構成することができる。

本開示は、詳細な説明および添付図面からより完全に理解されるであろう。

図１は、本開示の１つの実施例に係る２つのソレノイド、コントローラ、電気コネクタと、関連する配線を有するマニホールドを含む蒸発排出制御システムを有する燃料タンクシステムの概略図である。 図２は、本開示の別の実施例に係る２つのソレノイド、コントローラおよび液体トラップを有するマニホールドを含む蒸発排出制御システムを有する燃料タンクシステムの概略図である。 図２Ａは、図２の蒸発排出制御システムで使用することができる例示的ソレノイド駆動ベントバルブの概略図である。 図３は、第１の実施に係る、図１の燃料タンクシステムの概略図である。 図４は、第２の実施に係る、図１の燃料タンクシステムの概略図である。 図５は、図３の燃料タンクシステムの概略図であり、燃料給油事象の最初の発生時の間を示す。 図６は、図５の燃料タンクシステムの概略図であり、燃料給油事象中の充填レベルでの燃料タンクを示す。 図７は、図３の燃料タンクシステムの概略図であり、動的運転状態の間の「パージオフ」状態を示す。 図８は、図７の燃料タンクシステムの概略図であり、動的運転状態の間の「パージオン」状態を示す。 図９は、図３の燃料タンクシステムの概略図であり、静的（駐車）状態中の「電源オン」状態を示す。 図１０は、図９の燃料タンクシステムの概略図であり、静的（駐車）状態中の「電源オフ」状態を示す。 図１１は、図３の燃料タンクシステムの概略図であり、車載自己診断リーク・チェック中を示す。 図１２は、図３の燃料タンクシステムの概略図であり、横転や衝突状態中を示す。 図１３は、本開示の別の実施例に係る加圧燃料タンクシステムの概略図であり、減圧または燃料給油事象の発生時の間を示す。 図１４は、図１３の加圧燃料タンクシステムの概略図であり、燃料給油事象の間の充填レベルでの燃料タンクを示す。 図１５は、図１３の過圧燃料タンクの概略図であり、「電源オン」状態中で、燃料タンクを密閉し、キャニスターを開にした状態を示す。 図１６は、図１５の過圧燃料タンクの概略図であり、「電源オフ」状態中で、燃料タンクを密封し、キャニスターを開にした状態を示す。 図１７は、図１３の燃料タンクの概略図であり、燃料タンクとキャニスターの両方を密封した状態を示す。 図１８は、本開示の別の実施例に係る、過圧開放バルブを有する燃料タンクシステムの概略図である。 図１９は、本開示の別の実施例に係る、車載蒸気回収バルブを有する燃料タンクシステムの概略図である。 図２０は、本開示の種々の実施例に係る車両の横転時での本発明に係る燃料タンクシステムのための例示的なブロック図である。 図２１Ａは、本開示の種々の実施例に係る車両への燃料給油中での、本発明に係る燃料タンクシステムのための例示的なブロック図である。 図２１Ｂは、本開示の種々の実施例に係る車両への燃料給油中での、本発明に係る燃料タンクシステムのための例示的なブロック図である。 図２２は、本開示の１つの実施例に係る蒸発排出制御システムを有する燃料タンクシステムの概略図である。 図２３Ａは、本開示の１つの実施例に基づいて構成されるカム駆動タンクベント制御アセンブリの概略図であり、すべてのバルブが開位置にある第１位置のカムを示す。 図２３Ｂは、図２３Ａのカム駆動タンクベント制御アセンブリの概略図であり、バルブの１つが閉じられ、残りの３個のバルブが開いている第２位置のカムを示す。 図２４は、本開示の別の実施例にしたがって構成されたカム駆動タンクベント制御アセンブリの概略図である。 図２５Ａは、本開示の別の実施例にしたがって構成された、カム駆動タンクベント制御アセンブリの概略図であり、部分的に開いた位置にあるバルブを示す。 図２５Ｂは、図２５Ａのカム駆動タンクベント制御アセンブリの概略図であり、全開位置のバルブを示す。 図２６は、図２５Ａおよび２５Ｂのカム駆動タンクベント制御アセンブリのカムアセンブリの斜視図であり、例示的な開閉シーケンスの表を示す。

図１を最初に参照すると、本開示の１つの実施例に基づいて構成された燃料タンクシステムが示されており、全体として参照番号１０で識別する。燃料タンクシステム１０は、一般に、燃料ポンプ１４を含む燃料供給システムを介して内燃機関に供給される燃料を保持するための貯蔵槽として構成された燃料タンク１２を含むことができる。燃料ポンプ１４は、車両のエンジンへの燃料供給ライン１６を介して燃料を供給するように構成することができる。蒸発排出制御システム２０は、排出される燃料蒸気を再捕捉し、再利用するように構成することができる。以下の説明から明らかになるように、蒸発排出制御システム２０は、車両の完全な蒸発システムを管理する電子制御モジュールを提供する。蒸発制御システム２０は、すべての地域とすべての燃料のためのユニバーサルデザインを提供する。この点では、地域の規制を満たすために必要な固有の構成部品の要求を回避することができる。代わりに、ソフトウェアは、幅広い用途を満たすように調整することができる。この点では、固有の構成部品を再検証する必要はなく時間とコストを節約できる。共通のアーキテクチャが、車両ラインに渡り使用されてもよい。従来の機械式タンク内バルブを取り替えることができる。本明細書で議論されるように、蒸発制御システム２０はまた、ハイブリッド駆動系車両と関連するシステムを含む加圧システムとの互換性があってもよい。

蒸発排出制御システム２０は、マニホールド・アセンブリ２４と、制御モジュール３０と、パージキャニスター３２と、燃料ラインベント蒸気（ＦＬＶＶ）ピックアップチューブ３６と、第１ロールオーバーバルブ（ＲＯＶ）ピックアップチューブ４０と、第２ＲＯＶピックアップチューブ４２と、電気コネクタ４４と、燃料供給モジュール（ＦＤＭ）フランジ４６と、フロート・レベルセンサ・アセンブリ４８とを含む。１つの実施例では、マニホールド・アセンブリ２４は、従来のウォームトラックを含むマニホールド本体、さらには第１および第２ソレノイド５０および５２（図３）を含むことができる。第１ソレノイド５０は、タンク側ソレノイドとすることができる。第２ソレノイド５２は、キャニスター側ソレノイドとすることができる。制御モジュール３０は、燃料タンク１２のための過圧および真空調整を提供するために、マニホールド・アセンブリ２４内の経路を選択的に開閉する第１および第２ソレノイド５０および５２の動作を調節するように適合させることができる。マニホールド２４は、付加的に、機械式勾配遮断バルブ６０（図３）を含むことができる。

制御モジュール３０は、さらに、またはタンク圧力センサ、キャニスター圧力センサ、温度センサ、車両勾配センサからの入力を含むまたは受け取ることができる。制御モジュール３０は、さらに充填レベル信号読み出し処理、燃料圧力ドライバーモジュールの機能を含み、車両電子制御モジュールとの双方向通信のために適合することができる（具体的には図示せず）。マニホールド・アセンブリ２４は、燃料タンク１２とパージキャニスター３２との間の燃料蒸気の流れを制御するように構成することができる。パージキャニスター３２は、燃料タンク１２によって排出される燃料蒸気を収集し、その後、エンジンに燃料蒸気を放出するように構成される。制御モジュール３０はまた、排出される燃料蒸気を再捕捉し、再利用するために、蒸発排出制御システム２０の動作を調整するように構成することができる。フロート・レベルセンサ・アセンブリ４８は、制御モジュール３０に充填レベル指示を与えることができる。フロート・レベルセンサ・アセンブリ４８が満タンの燃料レベル状態を示す信号を提供する場合、制御モジュール３０は、第１ソレノイド５０を閉じることができる。図に示すように、通常、制御モジュール３０は、ソレノイド５０および５２に隣接されるが、制御モジュール３０は、蒸発排出制御システム２０において、たとえばキャニスター３２に隣接するように、他の場所に配置することができる。

図１を引き続き参照し、蒸発排出制御システム２０の追加の特徴について説明する。１つの構成では、ＲＯＶピックアップチューブ４０およびＲＯＶピックアップチューブ４２は、燃料タンク１２にクリップで固定することができる。非限定的な例として、ＦＬＶＶピックアップチューブ３６の内径は１２ｍｍであることができる。ＲＯＶピックアップチューブ４０および４２の内径は３〜４ミリメートルとすることができる。ＲＯＶピックアップチューブ４０および４２は、燃料タンク１２の高い位置に経由させることができる。他の例では、外部ラインおよびチューブは追加的または代替的に利用されてもよい。そのような実施例では、外部ラインは、溶接ニップルおよびプッシュスルーコネクタなどの（これらに限定されないが）適切なコネクタを使用してタンク壁を貫通して接続される。

上記で識別されるように、蒸発排出制御システム２０は、タンク内バルブを含む機械式構成部品を必要とする従来の燃料タンクシステムを車両のための完全な蒸発システムを管理する電子制御モジュールと置き換えることができる。これに関して、本開示の蒸発排出制御システム２０を使用して除外され得るいくつかの構成要素は、ＧＶＶおよびＦＬＶＶのようなタンク内バルブと、キャニスターベントバルブソレノイドおよび関連する配線と、タンク圧力センサおよび関連する配線と、燃料ポンプ・ドライバーモジュールおよび関連する配線と、燃料ポンプ・モジュールの電気コネクタおよび関連する配線と、蒸気管理バルブ（複数の場合有り）（システムに依存）とを含む。これら除外構成部品は、制御モジュール３０、マニホールド２４、ソレノイド５０および５２および関連する電気コネクタ４４に置き換わる。様々な他の構成要素は、燃料タンク１２を含む蒸発排出制御システム２０を収容するように修正されてもよい。たとえば、燃料タンク１２は、ピックアップポイントに対するバルブおよび内部ラインを除外するよう修正することができる。ＦＤＭフランジ４６はマニホールド２４、制御モジュール３０および電気コネクタ４４を収容するように修正されてもよい。他の構成では、キャニスター３２とダストボックスの外気ラインを変更することができる。１つの実施例では、キャニスター３２およびダストボックスの外気ラインは、制御モジュール３０に接続されてもよい。

図２にもどり、本開示の別の実施例にしたがって構成された燃料タンクシステム１１０について説明する。燃料タンクシステム１１０は、蒸発排出制御システム１２０を含む。別段の記載がないかぎり、蒸発排出制御システム１２０は、２０は、上述した蒸発排出制御システムと同様に構成することができる。蒸発排出制御システム１２０は、マニホールド・アセンブリ１２４と、制御モジュール１３０と、液体トラップ１３６と、ドレンバルブ１３８と、第１ベントバルブ１４０と、第２ベントバルブ１４２とを含むことができる。第２ベントバルブ１４２は、燃料給油ベントバルブであることができる。機械式ＬＶＤ１４４は、液体トラップ１３６に設けることができる。１つの構成では、液体トラップ１３６は、燃料ポンプがオンのときに液体トラップ１３６から真空により液体を排出するベンチュリジェットを含むことができる。マニホールド・アセンブリ１２４は、第１ソレノイド１５０および第２ソレノイド１５２を含むことができる。

図２Ａを参照して、ソレノイド駆動ベントバルブ２００が示される。ソレノイド駆動ベントバルブ２００は、第１バルブ１４０と第２バルブ１４２の両方または一方で使用するように構成することができる。ソレノイド駆動ベントバルブ２００は、第１開口部２１０と第２開口部２１２を画定するベントバルブ本体２０２を含むことができる。第１開口部２１０は、キャニスター（たとえば、キャニスター３２、図１）と連通することができる。第２開口部２１２は、マニホールド・アセンブリ１２４と連通することができる。ソレノイド駆動ベントバルブ２００は、さらに、液体蒸気弁別器２２０を含むことができる。他の構成では、集中液体トラップが使用される場合、バッフルが組み込まれてもよい。ソレノイド駆動ベントバルブ２００は、さらに、シール２４０に向かってバネ板２３２を付勢する付勢部材またはバネ２３０を含むことができる。ダイヤフラム２４２は、バネ板２３２にオーバーモールドすることができる。熱かしめ膜２４８をシール２４０に近接して配置することができる。動作において、第１ソレノイド１５０がオフの場合（閉位置に対応する）、バネ２３０は、シール２４０に対してバネ板２３２を付勢し、ダイヤフラムは強制的に閉鎖される。燃料タンクの圧力が大気よりも高い場合、熱かしめ膜２４８は、空気を通過させる。制御モジュール１３０がベントするように設定されている場合、第１ソレノイド１５０はオンであり（開位置に対応する）、バネ板２３２はバネ２３０に抗してシール２４０から離れ、ソレノイド駆動ベントバルブ２００はキャニスターにベントする（図１、キャニスター３２参照）。

図３にもどり、第１実施例に係る燃料タンクシステム１０のシステム概略図が示される。機械式勾配遮断バルブ６０は、横転事象や車両の衝突事象の発生時に閉じるように構成することができる。機械式勾配遮断バルブ６０は閉じるのみ電力を必要としない。図４は、第２実施例に係る燃料タンクシステム１０のシステム概略図を示す。図４において、ＦＬＶＶピックアップチューブ３６とＲＯＶピックアップチューブ４０は、示される別の実施例にしたがって配置される。

図５を参照して、システムの概略は初期の燃料給油事象中を示す。ＦＬＶＶピックアップチューブ３６は、全流量のために開いている。図６は、完全充填レベルが達成されたときに燃料給油時のシステム概略図を示す。燃料レベルセンサ信号（図１のレベルセンサアセンブリ４８からのような）は、閉鎖を引き起こし燃料供給を停止することができる。

図７および図８を参照して、運転などの動的状態中のシステムの概略図が示される。燃料タンクシステム１０は、燃料レベル、タンク圧力、および車両の勾配を監視する。制御モジュール３０は、ベントするために、必要に応じて、ソレノイド５０および５２バルブを開く。図７では、パージがオフに設定される。図８では、パージがオンに設定される。パージ事象中、外気がキャニスター３２に引き込まれる。

図９および図１０は、駐車等の静止状態中のシステム概略図を示す。制御モジュール３０は、勾配、燃料レベルおよびタンク圧に基づいてＲＯＶピックアップチューブ４０および４２のいずれかを開くように決定する。図９では、電源はオンで、一方図１０では、電源がオフになっている。電源がオフのとき、バイパス３１０は、液体が燃料タンク１２に戻って排出できるように開くことができる。

図１１を参照して、車載自己診断（ＯＢＤ）リーク・チェック中のシステムの概略図が示される。ＯＢＤリーク・チェック中に、キャニスター空気とエンジンポートが閉じられる。圧力降下がシステム全体で監視される。ＲＯＶピックアップチューブ４０および４２は、勾配および燃料レベルに応じて開または閉とされる。少なくとも１つのＲＯＶピックアップチューブ４０、４２が開いている。

図１２は、横転または衝突事象中のシステムの概略図を示す。電源が利用可能である場合に第１および第２ソレノイド５０および５２が遮断される。電源が利用できない場合、機械式遮断バルブ６０が起動しシステムを密封するために閉じる。

図１３および図１４は、加圧システムのために減圧または燃料供給事象中のシステムの概略図を示す。図１３は、初期燃料給油中のシステム概略図である。図１４は、満タン充填レベルが達成されたときに燃料給油時のシステム概略図である。燃料レベルセンサ信号（たとえば、図１のレベルセンサアセンブリ４８から）は、閉鎖を引き起こし燃料供給を停止することができる。

図１５および１６は、タンク密閉状態中のシステムの概略図を示す。図１５は電源オン状態を示している。図１６は、電源オフ状態を示している。図１７は、密封されたタンクとキャニスターを示すシステム概略図である。図１８は、電源オン／オフでＯＰＲを示すシステム概略図である。図１９は、電源オン／オフでＯＶＲを示すシステム概略図である。

図２０は、車両横転事象用の例示的なフローチャートを示す。事象のシーケンスは、車両、蒸気排出システム、車両制御、燃料タンク、およびエラー状態の間に垂直に配列される。車両のフローチャートを４１０で示す。４１２において、車両が通常の勾配である。４１４では、電源がオンである。４１６では、電源がオフである。４１８で、車両が横転し始める。４２０で、車両の横転が非正常姿勢で停止する。４２２で、横転が停止し、通常の動作に戻る。４２４で、車両が通常の運転をスタートする。

蒸気排出システムフローチャートは、４３０で示される。４３２で、ポートがキャニスターに対し開となる。４３４で、ポートが閉じられる。４３６で、ポートが閉じたままとなる。４４０で、ポートはキャニスターに対し閉となる。４４２で、ポートが閉じられる。４４４で、ポートは通常の動作プロセスに従い（たとえば、圧力、勾配の入力を元に）、開となる。４４６で、通常の動作を継続する。４５０で、マスター機械式ロールオーバーバルブが開かれる。４５２で、マスター機械式ロールオーバーバルブが閉じられる。バルブは、バネおよびフロート駆動とすることができる。４５４で、マスター機械式ロールオーバーバルブが開かれる。４５６で、マスター機械式ロールオーバーバルブが開かれる。

蒸気制御フローチャートは、４６０に示される。勾配センサ４６２で正常範囲内の配向を検知する。勾配センサは４６４で、閾値度よりも大きい配向を検知する。勾配センサは４６６で、閾値度よりも大きい配向を検知する。４６８では、勾配センサは、時間の閾値の間、正常範囲の配向を検知する。４７０で、センサが通常のプロセスに従い監視される。

様々なエラー状態が４８０で示される。４８２で、電源無しの状態で、バックアップはマスター機械式ロールオーバーバルブである。４８４で、故障した勾配センサの場合、バックアップはマスター機械式ロールオーバーバルブである。４８６で、機械式ロールオーバーバルブが開いて固着した状態では、従来のバルブシステムと同じ制御と故障モードに従う。４８８で、機械式ロールオーバーバルブが閉じたまま動かない状態で、従来のバルブシステムと同じ制御と故障モードに従う。

図２１は、車両横転事象のための例示的なフローチャートを示す。その事象のシーケンスは、車両、蒸気排出システム、車両制御、燃料タンク、およびエラー状態の間に垂直に配列される。車両のフローチャート５１０に示される。５１２で、車両は、ガスステーションで停止される。５１４で、車両のキーがオフである。５１６で、車両のキーがオンである。５２０で、燃料充填ドアが開いている。５２２で、燃料キャップが外される。５２２は、キャップ無しの燃料タンク車を表すことができる。５２６では、ノズルが挿入される。５２８で、燃料が供給される。５３０では、ノズルシャットオフが引き起こされる。５３２では、ノズルが除かれる。５３４で、燃料キャップがはめられる。５３６で、燃料ドアが閉じられる。５３８で、車両が走り去る。

蒸気排出システムフローチャートは、５４０に示される。５４２で、燃料給油事象が検出される。５４４では、検出された燃料レベルが満タン未満である。５４６で、燃料レベルが満タンである。５５０で、ＦＬＶＶポートが、キャニスターに開放される。５５２で、蒸気がキャニスターにベントされる。５５４で、燃料レベルセンサで、満タン燃料レベルに達する。５５６でＦＬＶＶポートが閉じられ、ヘッドバルブポートが開いている。５５８で、所定時間後にすべてのベントは、閉じられる。５６０で、すべてのベントが閉じられ遮断となる。５６２で燃料給油完了が検出される。検出は、燃料キャップを付けるか、車両の動き、または燃料レベルセンサの変化で満足させることができる。５６６で、フルＲＯＶベントが開かれる。５７０で、ＦＬＶＶポートは閉じたままである。５７２で、圧力が燃料タンク内で起こり、ノズル遮断となる。５７４で、燃料レベルセンサにまたは満タンかそれ以上である。５７６で、タンクの圧力が監視され、ＲＯＶポートはポップポイントで開となる。

蒸気制御フローチャートは、５８０に示される。５８２で、燃料レベルがレベルセンサから読み込まれる。５８４で、ソレノイドの動きが確認される。１つの実施例では、誘導電荷を使用することができる。５８６で、燃料レベル変化が検知され、満タン燃料レベルを示す。５８８で、ソレノイドの動きが確認される。再び、１つの実施例では、誘導電荷を使用することができる。

様々なエラー状態が５９０で示される。５９２で、故障したレベルセンサが検知される。故障したレベルセンサは、固着、抵抗不良、無信号、または断続信号の状態を満足することによって検出することができる。５９４で、ソレノイド故障のため、ポートが開かない可能性がある。５９６で、ソレノイド故障のため、ポートが閉じない可能性がある。５９８で、ＲＯＶポートは、圧力の引き金またはヘッドバルブポップポイントで開かれる。車両が給油後走り去ることはない。

図２２にもどり、本開示の別の実施例にしたがって構成された燃料タンクシステムが示されており、全体として参照番号６１０で識別される。燃料タンクシステム６１０は、一般に、燃料ポンプ６１４を含む燃料供給システムを介して内燃機関に供給される燃料を保持するための貯蔵槽として構成された燃料タンク６１２を含むことができる。燃料ポンプ６１４は、車両のエンジンへの燃料供給ライン６１６を介して燃料を供給するように構成することができる。蒸発排出制御システム６２０は、排出される燃料蒸気を再捕捉し、再利用するように構成することができる。以下の説明から明らかになるように、蒸発排出制御システム６２０は、車両の完全な蒸発システムを管理する電子制御モジュールを提供する。

蒸発制御システム６２０は、すべての地域、すべての燃料のためのユニバーサルデザインを提供する。この点では、地域の規制を満たすために必要な固有の構成部品の要求を回避することができる。代わりに、ソフトウェアは、幅広い用途を満たすように調整することができる。この点では、固有の構成部品は再検証する必要はなく、時間とコストを節約できる。共通のアーキテクチャが、車両ラインに渡り使用されてもよい。従来の機械式タンク内バルブを取り替えることができる。本明細書で議論されるように、蒸発制御システム６２０はまた、ハイブリッド駆動系車両と関連するシステムを含む加圧システムとの互換性があってもよい。

蒸発排出制御システム６２０は、マニホールド・アセンブリ６２４と、制御モジュール６３０を有する燃料供給モジュール６２８と、パージキャニスター６３２と、Ｇ−センサ６３６と、第１ロールオーバーバルブ（ＲＯＶ）ピックアップチューブ６４０と、第２ロールオーバーバルブ（ＲＯＶ）ピックアップチューブ６４２と、第１燃料レベルセンサ６４４Ａと、第２燃料レベルセンサ６４４Ｂと、第３燃料レベルセンサ６４４Ｃと、液体トラップ６４６と、液体レベルセンサ６４８と、大ベントソレノイド６５０と、小ベントソレノイド６５２とを含む。

制御モジュール６３０は、燃料タンク６１２のための過圧および真空調整を提供するために、液体トラップ６４６内の経路を選択的に開閉する第１および第２ソレノイド６５０、６５２の動作を調整するように適合することができる。

燃料供給モジュール６２８は、一体型加速度計またはＧ−センサ６３６およびベントラインの任意の数（二箇所が最もありえる）を閉じる制御モジュール６３０を有している。１つの大きい方（給油蒸気の流れを管理する）と１つの小さい方（勾配ベントを管理する）。より大きなものはまた勾配ベントを管理することもできる。燃料供給モジュール６２８は、主燃料ポンプ６１４によって駆動され、ソレノイドバルブを介してオンとオフとなるジェットポンプ６６０を有する液体トラップ６４６を収納する。

燃料給油事象などの動作中、燃料が供給され、燃料レベルセンサ６４４ｃに向かって上昇する。センサ６４４ｃが燃料レベルがこの点に達したことを示すとき、大きなソレノイド６５０が閉じ、小さなソレノイド６５２も閉じる。圧力が燃料タンク６１２内で立ち上がり、それによって、燃料が充填パイプで停留し、供給ノズルをオフする。小さなソレノイドは、必要に応じて開閉により圧力上昇の速度を調整するために使用することができる。この動きにより、フィラーネックに溢れることなく、良好な充填を確保する。種々の圧力状態を、簡単に種々のシステムに対して生成することができる。

運転時損失と液キャリーオーバーの防止について説明する。車両は非常に動的であり、液体トラップは、液体燃料がチャコールキャニスター６３２に入るのを許してはいけない。液体トラップ６４６は、制御モジュール６３０に信号を送り、制御モジュール６３０が、液体トラップ６４６が所定の点に充填したとき、ジェットポンプソレノイド６６０を駆動させ、ジェットポンプ６１６をオンにし、トラップ６４６から排出するのに十分長い特定の期間に対して実行する。

制御モジュール６３０は、連続的に、大量の燃料レベル、Ｇ−センサ６３６、ベントソレノイド６５０、６５２、燃料タンク圧力および液体トラップ・レベルセンサ６４８を監視する。Ｇ−センサは、測定された加速度に基づいて、制御モジュール６３０に信号を通信することができる。車両が運転されるとき、この監視プロセスは、ベントプロセスを最適化するために使用される。目標は、ベントソレノイド６５０、６５２およびジェットポンプソレノイド６６０を選択的に開閉し、許容される燃料タンクの圧力を維持し、液体が液体トラップに残らないようにし、そして予定どおりジェットポンプの残油最小限にすることである。

勾配ベントについて説明する。車両が停止してエンジン切れたとき、燃料供給モジュール、Ｇ−センサ６３６および燃料レベルは、どのベントラインが流体レベルより上であるかを決定し、ジェットポンプソレノイド６６０を含むソレノイド６５０、６５２を閉じる。これにより、燃料タンク６１２は、ベントできるようになる。ソレノイドはラッチするので、それらを開または閉に維持するのに電源は必要ではない。エンジンオフ時には、ウォッチドッグ監視制御がＧ−センサ６３６を監視する。車両の姿勢が万一変化したら、システムが目を覚ますと、適切なベントを調整し、再度スリープ状態になる。完全な電源障害や衝突を考えてみる。システムは、任意の車両の向きで液体トラップからこぼれたとき、閉じて浮く燃料供給モジュール内の主フロートバルブを有している。この時発生する圧力は、フィラーキャップの過圧開放によって開放される。

図２３Ａおよび２３Ｂを参照して、本開示の別の実施例にしたがって構成されたカム駆動タンクベント制御アセンブリ６７０について説明する。カム駆動タンクベント制御アセンブリ６７０は、バルブ ６７６ａ、６７６ｂ、６７６ｃおよび６７６ｄを選択的に開とする１つの回転アクチュエータ６７２およびカム６７４を含む。バルブ６７６ａ、６７６ｂ、６７６ｃおよび６７６ｄは、燃料タンク内の離散的な位置に配置された個々のベント６８０ａ、６８０ｂ、６８０ｃおよび６８０ｄを開閉するように構成されたポペットバルブであってもよい。カム６７４は、必要バルブ６７６ａ、６７６ｂ、６７６ｃおよび６７６ｄが開いているか閉じている所定の位置に回転させることができる。電源がオフのとき、回転アクチュエータ６７２およびカム６７４は所定値に有り、本来的にラッチするように設計される。カム駆動タンクベント制御アセンブリ６７０は、複数のラッチソレノイドを避ける一方で、複数のベントを提供することが望ましい場合、上述の蒸発排出制御システムに使用することができる。回転アクチュエータは、動作状態に基づいて、コントローラからの入力に基づいて所望の位置まで回転する。

図２４を参照し、他の実施例に基づいて構成されたカム駆動タンクベント制御アセンブリ７１０について説明する。図２３Ａおよび２３Ｂに関して上記に示されている構成は、全開と全閉位置の間でバルブを動かすカムとバルブ配置を議論が、他の構成が検討される。たとえば、タンクベント制御構成７１０は、ローラ７１４を回転させるカム７１２を含み、その結果、バルブ７２０は、全開位置、全閉位置、および部分的に開いた位置との間で動く。この点において、カム７１２は、オリフィスサイズが閉じた状態となる第１カム形状１（またはバルブ７２０が全閉である）、オリフィスサイズが小さい状態となる第２カム形状２（またはバルブ７２０が部分的に開）、およびオリフィスのサイズ大きい状態となる第３カム形状３（またはバルブ７２０が全開）を含む。

「開」の２つのレベルと１つの閉位置を含む３つ離散位置を説明したが、より多くの位置を提供することができる。たとえば、カム形状１、２および３の間の位置にカム７１２を回転させ、真の可変オリフィスサイズを提供することが可能である。燃料供給時、バルブ７２０を第３カム形状３にあるかまたはバルブ７２０が全開であるようにカム駆動タンクベント制御構成７１０を構成することができる。バルブは、車両運転中に様々な組み合わせのために構成することができる。この構成のさらなる利点は、バルブを色々なレベルの開状態にできるカム配置の有利な点として、複数のベントを開閉する複数のソレノイドに対する部品のコストと複雑さを避けることができる。

図２５Ａ、２５Ｂおよび２６を参照し、本開示の付加的な特徴に基づいて構成されるタンクベント制御アセンブリ７５０について説明する。タンクベント制御アセンブリ７５０は、カム７５４Ａ、７５４Ｂおよび７５４Ｃを含むカムアセンブリ７５２を含む。カム７５４Ａ、７５４Ｂおよび７５４Ｃは、独立して、ローラ（図２５Ａと２５Ｂに１つのローラ７６０を示す）を回転させ、結果的に、バルブ（１つのバルブ７６２のみを示す）がカム形状に基づいて、全開位置、全閉位置、および部分的に開いた位置の間を動く。この点で、各カム７５４Ａ、７５４Ｂおよび７５４Ｃは、特定のカム形状を含み、結果的に、それぞれのベントチューブ（７８０で示す）に通じるオリフィスサイズが閉じているか（またはバルブ７６２が全閉である）または様々な開状態となる。

再度述べると、カム形状に応じて、バルブは、何度か、開の多くの程度またはレベルに動かすことができる。アーム７６６は、バルブ開口に近づいたり離れるように構成された各バルブ上に設けることができる。図示の構成では、３つのバルブ（６７２）のすべては、１７０度の角度で達成される。完全に開いた状態（ＯＬ）では、バルブ開口で４．８８ミリメートルの隙間となる。開位置（Ｏ）では、バルブ開口で２．１３ミリメートルの隙間となる。しかしながら、これらの値は単なる例示であり、本開示の範囲内で変更されてもよいことが理解される。図示の構成において、ＤＣモータ７８４がウォームギア７８６を駆動するために使用される。ウォームギア７８６は、次に共通の軸上でカムアセンブリ７５２を回転させるカムアセンブリ７５２が回転すると、回転式ポテンショメータを位置を監視するために使用することができる。３つのバルブ要素で、ベントバルブのための可能な８つの状態に対応するための８つの位置がある。これらのバルブは、燃料タンクベントコントローラが決定するとき、すべての３本のベントチューブを開閉することができることを確保する。ＤＣモータ７８４が回転するとき、ポテンショメータは、角度位置、したがって、カム位置を示す。結果としてどのバルブが開いていて、どのバルブが閉じているかを示す。

実施形態の前述の説明は、例示および説明を目的に与えられたものであり、網羅的であること、または本発明を限定することは意図されていない。特定の実施形態の個々の要素または特徴は、一般にその特定の実施形態には限定されず、可能な場合には交換することができ、具体的に示されていない場合、または説明されていない場合であっても、選択された実施形態において使うことができる。上記の要素または特徴はまた、多くの方法で変更されてもよい。そのような変更は、本発明からの逸脱と見なされるべきではなく、すべてのそのような修正は、本発明の範囲に含まれることが意図される。

Claims (20)

1. 燃料タンクと、
   排出される燃料蒸気を再捕捉し、再利用するように構成された蒸発排出制御システムであって、
   制御モジュールと、
   第１ソレノイドおよび第２ソレノイドを有するマニホールド・アセンブリとを含む蒸発排出制御システムとを含み
   前記制御モジュールは、前記燃料タンク用過圧および真空調整を提供するために、前記マニホールド・アセンブリ内の経路を選択的に開閉する前記第１および第２ソレノイドの動作を調整するように構成される
   燃料タンクシステム。
2. さらに、前記燃料タンク内に配置され、前記マニホールド・アセンブリに流体接続される第１ロールオーバーバルブ・ピックアップチューブと、
   前記燃料タンク内に配置され、前記マニホールド・アセンブリに流体接続される第２ロールオーバーバルブ・ピックアップチューブとを含む
   請求項１に記載の燃料タンクシステム。
3. さらに、前記燃料タンク内に配置され、前記マニホールド・アセンブリに流体接続される燃料ラインベント蒸気（ＦＬＶＶ）ピックアップチューブを含む
   請求項２に記載の燃料タンクシステム。
4. さらに、前記燃料タンク内に配置され、燃料レベル状態を示す前記制御モジュールに信号を提供するように構成されたフロート・レベルセンサ・アセンブリを含む、請求項３に記載の燃料タンクシステム。
5. さらに、前記燃料タンク内に配置され、前記マニホールド・アセンブリに流体接続される第１ベントバルブと、
   前記燃料タンク内に配置され、前記マニホールド・アセンブリに流体接続される第２ベントバルブとを含む
   請求項１に記載の燃料タンクシステム。
6. さらに液体トラップを含む、請求項５に記載の燃料タンクシステム。
7. 前記液体トラップが、さらに、真空により前記液体トラップから液体を排出するように構成されたベンチュリジェットを含む、請求項６に記載の燃料タンクシステム。
8. 前記第１および第２ベントバルブの１つが、液体蒸気弁別器を含む、請求項６に記載の燃料タンクシステム。
9. 前記第１および第２ベントバルブの１つが、ソレノイド駆動ベントバルブを含む、請求項８に記載の燃料タンクシステム。
10. 前記ソレノイド駆動ベントバルブが、さらに、第１開口部と第２開口部を画定するベントバルブ本体を含み、前記第１開口部が、キャニスターと連通し、前記第２開口部が、前記マニホールド・アセンブリと連通する、請求項９に記載の燃料タンクシステム。
11. 前記ソレノイド駆動ベントバルブが、さらに、シールに向かってバネ板を付勢する付勢部材を含む、請求項１０に記載の燃料タンクシステム。
12. 前記バネ板が、さらに、オーバーモールドしたダイヤフラムを含む、請求項１１に記載の燃料タンクシステム。
13. 燃料タンクと、
    排出される燃料蒸気を再捕捉し、再利用するように構成された蒸発排出制御システムであって、
    液体トラップと、
    第１ベントを選択的に開閉するように構成された第１ソレノイドと、
    第２ベントを選択的に開閉するように構成された第２ソレノイドと、
    燃料タンク用過圧および真空調整を提供するために前記第１および第２ソレノイドの動作を調整する制御モジュールと、
    測定された加速度に基づいて、前記制御モジュールに信号を提供するＧ−センサとを含む、蒸発排出制御システムとを含む
    燃料タンクシステム。
14. さらに、前記燃料ポンプによって駆動されるジェットポンプを含む、請求項１３に記載の燃料タンクシステム。
15. 前記液体トラップは、前記制御モジュールに信号を送り、前記制御モジュールが、前記液体トラップが所定の点に充満したとき、前記ジェットポンプソレノイドを駆動させ、特定の期間実行する、請求項１３に記載の燃料タンクシステム。
16. さらに、前記液体レベルトラップ内の液体レベルを測定する液体トラップ・レベルセンサを含む、請求項１５に記載の燃料タンクシステム。
17. さらに、燃料レベルセンサを含み、前記燃料レベルセンサが、そこで燃料レベルを示し、前記第１および第２ソレノイドが閾値に達する燃料レベルに基づいて閉じ、前記第１ソレノイドが、前記燃料タンク内の圧力上昇の速度を調整するために、選択的に開閉される、請求項１３に記載の燃料タンクシステム。
18. 燃料タンクと、
    前記燃料タンク内に配置された第１および第２ベントチューブと、
    奪還と排出される燃料蒸気を再補足し、再利用するように構成され、コントローラを有する蒸発排出制御システムと、
    動作状態に基づいて、カムアセンブリを回転する回転アクチュエータを有するカム駆動タンクベント制御アセンブリであって、（ｉ）前記第１ベントチューブを選択的に開閉するように構成された第１カム形状を有する第１カムと、（ｉｉ）動作状態に基づいて、前記第２ベントチューブを選択的に開閉するように構成された第２カム形状を有する第２カムとを有する、カム駆動タンクベント制御アセンブリとを含む
    燃料タンクシステム。
19. 第１および第２カム形状は、少なくとも全閉バルブ位置、全開バルブ位置および部分的に開いたバルブ位置に対応するカム形状を有する、請求項１８に記載の燃料タンクシステム。
20. さらに、第３カム形状を有する第３カムと、第４カム形状を有する第４カムを含み、前記第３カム形状は、前記燃料タンク内に配置された第３ベントチューブを選択的に開閉するよう構成され、前記第４カム形状は、前記燃料タンク内に配置された第４ベントチューブを選択的に開閉するよう構成される、請求項１８に記載の燃料タンクシステム。