JP2018511731A - 燃料蒸発ガスエミッションの漏れが検出されたとき、燃料システムを加圧モードから非加圧モードに切換える方法 - Google Patents

Abstract

非ハイブリッド車両の燃料タンクシステムの作動方法が提供される。燃料タンクシステムは、燃料タンク、カーボンキャニスタ、キャニスタ通気弁、蒸発ガス管理弁、および、燃料タンクとカーボンキャニスタとの間を流体接続させる遮断弁を有する。燃料タンクシステムは、加圧モードで作動され、燃料タンクは、加圧され、弁を閉じる。この方法は、漏れが検出されたか否か判定する。燃料タンクシステムは、検出された漏れに基づいて、非加圧モードで作動される。【選択図】図４

Description

関連出願の相互参照
本出願は、２０１５年３月２７日に出願された米国特許出願第６２／１３９，０７１号に対する優先権を主張するものであり、本出願は、参照することにより、その全てが本書に含まれる。

本開示は、一般的に、乗用車の燃料タンクに関し、より具体的には、漏れ検出時に、非加圧状態に切換える非ハイブリッドパワートレイン車両の加圧燃料システムに関する。

燃料タンクには、燃料および燃料蒸発ガスの適切な排出および処理が必要とされている。より具体的には、燃料タンクは、乗用車のために、適切に排出させなければならない。さらに、燃料タンクは、液体燃料の閉塞のために適切に構成しなければならない。さらに、燃料タンクシステムは、大気中に排出される炭化水素量を最小限にしなければならない。燃料タンク蒸発ガスおよびエミッションの制御システムは、車両燃料タンクからの燃料蒸発ガスの流れを制御するために使用することができ、また、燃料タンクの相対圧力を制御するために使用することができる。燃料タンクは、様々な作動段階中に燃料蒸発ガスを発生させることがあり、この蒸発ガスがカーボンキャニスタ、または、それを貯蔵することに関与している他の構成に導かれる。この蒸発ガスは、エンジンに定期的にパージされ、エンジンで燃焼中に、それらは燃やされる。

本明細書に提供される背景技術の説明は、本開示の背景を一般的に提示することを目的とする。本発明者の研究は、この背景技術に記載された範囲で、出願時における従来技術と見なされない本説明の特徴と同様に、本開示に対する先行技術として明示的にも黙示的にも認められない。

非ハイブリッド車両の燃料タンクシステムの作動方法が提供される。燃料タンクシステムは、燃料タンク、カーボンキャニスタ、キャニスタ通気弁、蒸発ガス管理弁、および、燃料タンクとカーボンキャニスタとの間を流体接続する遮断弁を有する。燃料タンクシステムは、燃料タンクが加圧され、遮断弁が閉じられる加圧モードで作動される。この方法は、漏れが検出されたか否か判定する。燃料タンクシステムは、検出された漏れに基づいて非加圧モードで作動される。

さらなる特徴によれば、非加圧モードで燃料タンクシステムを作動させることは、検出された漏れに基づいて、遮断弁を開くことを含む。さらに、非加圧モードで燃料タンクシステムを作動させることは、キャニスタ通気弁を開くことを含み、蒸発ガスがカーボンキャニスタから流れて、キャニスタ通気弁を通ることを可能にする。さらに、非加圧モードで燃料タンクシステムを作動させることは、蒸発ガス管理弁を開くことを含み、蒸発ガスがカーボンキャニスタから流れて、蒸発ガス管理弁からエンジンに通ることを可能にする。さらに、非加圧モードで燃料タンクシステムを作動させることは、故障表示ランプを点灯させることを含む。

さらに、他の特徴において、非加圧モードで燃料タンクシステムを作動させることは、エンジンのブースト特性を変更することを含み、カーボンキャニスタのパージを可能にする。加圧モードで燃料タンクシステムを作動させることは、ゼロより高い圧力で燃料タンクを作動させることを含むことができる。他の特徴に従った燃料タンクシステムを作動させることは、ゼロより低い圧力で燃料タンクを作動させることを含むことができる。非加圧モードで燃料タンクシステムを作動させることは、ゼロ圧力で燃料タンクを作動することを含むことができる。

更なる特徴に従った非ハイブリッド車両の燃料タンクシステムの作動方法が提供される。燃料タンクシステムは、燃料タンク、カーボンキャニスタ、キャニスタ通気弁、蒸発ガス管理弁、および、燃料タンクとカーボンキャニスタとの間を流体接続する遮断弁を有する。燃料タンクシステムは、燃料タンクが加圧され、遮断弁が閉じられる加圧モードで作動される。この方法は、漏れが検出されるか否か判定する。遮断弁は、検出された漏れに基づいて、開かれる。蒸発ガスは、カーボンキャニスタから、（ｉ）キャニスタ通気弁を通って大気に流れることができ、（ｉｉ）蒸発ガス管理弁を通って内燃機関に流れることができる。

更なる特徴に従って、燃料タンクシステムを非加圧モードで作動させることは、遮断弁を開くことを含む。さらに、非加圧モードで燃料タンクシステムを作動させることは、故障表示ランプを点灯することを含む。さらに、非加圧モードで燃料タンクシステムを作動させることは、エンジンのブースト特性を変更して、カーボンキャニスタのパージを可能にする。加圧モードで燃料タンクシステムを作動させることは、ゼロより高い圧力状態で燃料タンクを作動させることを含むことができる。他の特徴に従った燃料タンクシステムを作動させることは、ゼロより低い圧力状態で燃料タンクを作動させることを含むことができる。非加圧モードで燃料タンクシステムを作動させることは、ゼロ圧力状態で燃料タンクを作動させることを含むことができる。

燃料タンクシステムは、通常、加圧モードで作動するように構成され、漏れが検出された時、非加圧モードで作動するように構成されている。燃料タンクシステムは、燃料タンク、カーボンキャニスタ、キャニスタ通気弁、蒸発ガス管理弁、および、遮断弁を有する。キャニスタ通気弁は、燃料タンクとカーボンキャニスタとの間を流体接続する。キャニスタ通気弁は、閉位置と開位置との間を移動することができる。蒸発ガス管理弁は、カーボンキャニスタとエンジンとの間を流体接続し、開位置と閉位置との間を移動することができる。遮断弁は、カーボンキャニスタとエンジンとの間を流体接続し、開位置と閉位置との間を移動することができる。遮断弁は、検出された漏れに基づいて、閉位置から開位置に移動される。蒸発ガスは、カーボンキャニスタから、（ｉ）キャニスタ通気弁を通って大気に流れることができ、（ｉｉ）蒸発ガス管理弁を通って内燃機関に流れることができる。

他の特徴に従って、燃料タンクシステムは、故障表示ランプを含む。この故障表示ランプは、漏れが検出された時、点灯するように構成されている。燃料タンクシステムは、検出された漏れに基づいて、エンジンのブースト特性を変更し、カーボンキャニスタのパージを可能にする。燃料タンクシステムは、漏れを検出されるまで、加圧モードで作動するように構成され、漏れが検出されると、非加圧モードで作動するように構成されている。

本開示は、詳細な説明及び添付された図面からより十分に理解されるであろう。

本開示に従った加圧燃料タンクシステムに用いられるように構成された車載診断システムおよびエンジンコントロールモジュールの概略図である。 本開示の一実施形態に従って構成され、加圧モードで示された加圧燃料タンクシステムの概略図である。 図１の加圧燃料タンクシステムの概略図であり、燃料タンクシステムが密閉され、燃料タンクの圧力センサが圧力の変化を監視する、漏れ検出時が示されている。 図２の加圧燃料タンクシステムの概略図であり、漏れが検出された後で、燃料タンクシステムが非加圧モードで作動していることが示されている。 本開示の一実施形態に従って、燃料蒸発ガスの漏れが検出されたとき、加圧燃料システムから非加圧燃料システムに切換える例示方法が示されている。

まず、図１を参照して、本開示の一実施形態に従って構成された燃料蒸発ガスエミッションシステムが示され、全体として符号１０で示されている。燃料蒸発ガスエミッションシステム１０は、本開示の一実施形態に従ったエンジンコントロールモジュール１４（ＥＣＭ）に通信する車載診断（ＯＢＤ−ＩＩ）システム１２を含む。ＯＢＤ−ＩＩシステム１２は、燃料タンクシステム２０内に漏れがあることを示す信号をＥＣＭ１４に入力する。以下の説明から理解されるように、燃料蒸発ガスエミッションシステム１０は、漏れの検出時、加圧モードから非加圧モードに作動を変更するように構成されている。さらに、燃料蒸発ガスエミッションシステム１０は、検出された漏れを表示する故障表示ランプ２６（ＭＩＬ）に信号を送るように構成することができる。さらにまた、燃料蒸発ガスエミッションシステム１０は、漏れの検出時、エンジン３０に通信して、ブースト特性を変更することができる。

図１及び図２を参照して、燃料タンクシステム２０をより詳細に説明する。燃料タンクシステム２０は、燃料タンク３２、燃料タンク遮断弁３４（ＦＴＶＩ）、カーボンキャニスタ４０、キャニスタ通気弁４２、および、蒸発ガス管理弁４４（ＶＭＶ）を含む。燃料タンクシステム２０は、通常状態下で、加圧モードで作動するように構成されている。

第１蒸発ガスライン５０は、燃料タンク３２とＦＴＩＶ３４との間をつなぐ。第２蒸発ガスライン５２は、ＦＴＩＶ３４とカーボンキャニスタ４０との間をつなぐ。第３蒸発ガスライン５４は、カーボンキュニスタ４０と蒸発ガス管理弁４４との間をつなぐ。加圧モードにおいて、燃料タンク３２は、ゼロより高い圧力を有する。加圧モードにおいて、ＦＴＩＶ３４は、閉じられて、燃料タンク３２を密閉して、液体燃料の蒸発ガスから生じる圧力を保持する。エンジン３０は、オンオフできる。キャニスタ通気弁４２は、開く。蒸発ガス管理弁４４は、開閉することができる。

次に、図３を参照して、燃料タンクシステム２０は、通常の漏れ検出モード中の作動状態を示している。漏れ検出モードにおいて、燃料タンクシステム２０は、密閉されて、燃焼タンク３２の圧力センサが圧力の変化を監視する。一実施形態において、ＦＴＩＶ３４は、燃料タンク３２内の圧力を監視することができる。他の実施形態において、他の専用の圧力センサを組込んでもよい。漏れ検出モード時、ＦＴＩＶ３４は、開き、燃料蒸発ガスは、第１蒸発ガスライン５０を通り、ＦＴＩＶ３４を通り、第２蒸発ガスライン５２を通って、カーボンキャニスタ４０の中に流れることができる。キャニスタ通気弁４２は、閉じられ、さらに、蒸発ガス管理弁４４は、閉じられている。

次に、図４を参照して、燃料タンクシステム２０は、漏れが検出された後を示している。漏れが検出されると、燃料タンクシステム２０は、加圧システムから非加圧システムに燃料タンクシステム２０の作動を変更する。漏れがＯＢＤ−ＩＩシステム１２によって検出された場合、ＥＣＭ１４は、ＭＩＬ２６を点灯させることを指示する信号を送信する。さらに、ＥＣＭ１４は、パージモードで作動するように、エンジン３０と通信する。パージモードにおいて、蒸発ガス流は、第３蒸発ガスライン５４を通り、開いた蒸発ガス管理弁４４を通って、エンジン３０の中に入ることができる。その後、エンジン３０は、蒸発ガスを燃焼させることができる。

非加圧モードにおいて、ＦＴＩＶ３４は、開かれて、蒸発ガスが第１蒸発ガスライン５０を通り、第２蒸発ガスライン５２を通って、カーボンキャニスタ４０の中に流れることができるようにする。さらに、蒸発ガスは、カーボンキャニスタ４０からエンジン３０に流れることができ、上述のように、燃焼中のエンジンで燃やされる。燃料タンクシステム２０は、漏れが修復されるまで、非加圧モードで作動される。非加圧モードにおいて、車両動作の損失がなく、炭化水素が燃料タンクシステム２０から排出する危険性を最小限に抑えられる。漏れが修復されると、蒸発ガスシステム１０は、作動を加圧モードに戻す。

図５を参照して、本開示の一実施形態に従って、燃料蒸発ガスエミッションの漏れが検出されたとき、燃料システムを加圧モードから非加圧モードに切換える例示的な方法が示され、全体として符号１１０で示されている。ブロック１２０において、燃料蒸発ガスエミッションシステム１０は、加圧モードで燃料タンクシステム２０を作動させる。加圧モードにおいて（図２参照）、ＦＴＩＶ３４は、閉じられ、キャニスタ通気弁４２は、開く。他の構成（図３参照）では、燃料タンクは、燃料タンクシステム２０が密閉される場合、漏れ検出モードで作動することができる。漏れ検出モードにおいて、燃料タンク３２内の圧力は、ゼロ（真空）より低くすることができる。ブロック１２２において、燃料蒸発ガスエミッションシステム１０は、燃料タンクシステム２０での漏れが検出された否か判定する。

漏れが検出されない場合、制御は、ブロック１２２を繰り返す。漏れが検出された場合、燃料タンクシステム２０は、作動を非加圧モード（図４参照）に切換える。非加圧モードにおいて、ＦＴＩＶ３４は、開いて、蒸発ガスが燃料タンク３２からカーボンキャニスタ４０に流れることができるようにする。キャニスタ通気弁４２および蒸発ガス管理弁４４は、開かれる。ブロック１３０において、エンジンのブースト特性は、カーボンキャニスタ４０のパージを可能にするように、変更される。ブロック１３２において、ＭＩＬ２６は、点灯される。ブロック１４０において、燃料蒸発ガスエミッションシステム１０は、燃料タンクシステム２０での漏れが修理、または、修復されたかを判定する。漏れが修復された場合、制御は、ブロック１２２へ戻る。漏れが修復されない場合、制御は、ブロック１４０を繰り返す。

上述の実施形態の説明は、例示および説明のために提供されたものである。これは、網羅的であること、または、開示を限定することを意図されたものではない。特定の例示の個々の要素または特徴は、一般に、そのような特定の例に限定されず、該当する場合、その特定の例示が、たとえ具体的に示されていないまたは説明されていなくても、交換可能であり、選択された例示に用いることができる。また、同様なものは、様々な方法で変更することができる。そのような変更は、本開示から逸脱とみなされず、全てのそのような改良は、本開示の範囲内に含まれるものとする。

Claims (20)

1. 非ハイブリッド車両の燃料タンクシステムの作動方法であって、
   前記燃料タンクシステムは、燃料タンク、カーボンキャニスタ、キャニスタ通気弁、蒸発ガス管理弁、および、前記燃料タンクと前記カーボンキャニスタとの間を流体接続させる遮断弁と有し、
   前記方法は、
   前記燃料タンクシステムを前記燃料タンクシステムの前記燃料タンクが加圧され、かつ、遮断弁が閉じられる加圧モードで作動させ、
   漏れが検出されたか否か判定し、
   漏れの検出に基づいて、前記燃料タンクシステムを非加圧モードで作動すること、を含むことを特徴とする方法。
2. 非加圧モードで前記燃料タンクシステムを作動させることは、漏れの検出に基づいて、前記遮断弁を開くことを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 非加圧モードで前記燃料タンクシステムを作動させることは、前記キャニスタ通気弁を開いて、蒸発ガスが前記カーボンキャニスタから前記キャニスタ通気弁を通って流れることを可能にすることを含むことを特徴とする請求項２に記載の方法。
4. 非加圧モードで前記燃料タンクシステムを作動させることは、前記蒸発ガス管理弁を開き、
   蒸発ガスが前記カーボンキャニスタから、前記蒸発ガス管理弁を通って、エンジンに流れることを可能にすることを含むことを特徴とする請求項３に記載の方法。
5. 非加圧モードで前記燃料タンクシステムを作動させることは、さらに、故障表示ランプを点灯することを含むことを特徴とする請求項２に記載の方法。
6. 非加圧モードで前記燃料タンクシステムを作動させることは、さらに、前記カーボンキャニスタのパージを可能にするように、エンジンのブースト特性を変更することを含むことを特徴とする請求項２に記載の方法。
7. 加圧モードで前記燃料タンクシステムを作動させることは、燃料タンクをゼロより高い圧力で作動することを特徴とする請求項１に記載の方法。
8. 加圧モードで前記燃料タンクシステムを作動させることは、燃料タンクをゼロより低い圧力で作動することを特徴とする請求項１に記載の方法。
9. 非加圧モードで前記燃料タンクシステムを作動させることは、燃料タンクをゼロ圧力で作動することを特徴とする請求項１に記載の方法。
10. 非ハイブリッド車両の燃料タンクシステムの作動方法であって、
    前記燃料タンクシステムは、燃料タンク、カーボンキャニスタ、キャニスタ通気弁、蒸発ガス管理弁、および、前記燃料タンクと前記カーボンキャニスタとの間を流体接続させる遮断弁と有し、
    前記方法は、
    前記燃料タンクシステムを前記燃料タンクシステムの前記燃料タンクが加圧され、かつ、遮断弁が閉じられる加圧モーで作動させ、
    漏れが検出されたか否か判定し、
    検出された漏れに基づいて、前記遮断弁を開き、
    蒸発ガスの、前記カーボンキャニスタから、（ｉ）前記キャニスタ通気弁を通る大気への流れ、および、（ｉｉ）前記蒸発ガス管理弁を通る内燃機関への流れを許容することができることを特徴とする方法。
11. 前記遮断弁を開くことは、非加圧モードで前記燃料タンクシステムを作動させることを含み、
    さらに、非加圧モードで前記燃料タンクシステムを作動させることは、故障表示ランプを点灯することを含むことを特徴とする請求項１０に記載の方法。
12. 非加圧モードで前記燃料タンクシステムを作動させることは、さらに、前記カーボンキャニスタのパージを可能にするように、エンジンのブースト特性を変更することを含むことを特徴とする請求項１１に記載の方法。
13. 加圧モードで前記燃料タンクシステムを作動させることは、前記燃料タンクをゼロより高い圧力で作動させることを含むことを特徴とする請求項１１に記載の方法。
14. 加圧モードで前記燃料タンクシステムを作動させることは、前記燃料タンクをゼロより低い圧力で作動させることを含むことを特徴とする請求項１１に記載の方法。
15. 非加圧モードで前記燃料タンクシステムを作動することは、前記燃料タンクをゼロ圧力で作用することを含むことを特徴とする請求項１１に記載の方法。
16. 通常、加圧モードで作動し、漏れ検出時に、非加圧モードで作動するように構成される非ハイブリッド車両用の燃料タンクシステムであって、
    前記燃料タンクシステムは、
    燃料タンクと、
    カーボンキャニスタと、
    閉位置と開位置との間を移動可能であり、前記燃料タンクと前記カーボンキャニスタとの間を流体接続させるキャニスタ通気弁と、
    閉位置と開位置との間を移動可能であり、前記カーボンキャニスタとエンジンとの間を流体接続させる蒸発ガス管理弁と、
    閉位置と開位置との間を移動可能であり、前記燃料タンクと前記カーボンキャニスタとの間を流体接続させる遮断弁と、を含み、
    前記遮断弁は、検出された漏れに基づいて、閉位置から開位置に移動されて、
    蒸発ガスの、前記カーボンキャニスタから、（ｉ）キャニスタ通気弁を通る大気への流れ、および、（ｉｉ）蒸発ガス管理弁を通る内燃機関への流れを許容することを特徴とする燃料タンクシステム。
17. さらに、前記燃料タンクシステムは、故障表示ランプを含み、
    前記故障表示ランプは、漏れが検出された時に、点灯されるように構成されていることを特徴とする請求項１６に記載の燃料タンクシステム。
18. 前記燃料タンクシステムは、検出された漏れに基づいて、エンジンのブースト特性を変更して、前記カーボンキャニスタのパージを可能にするように構成されていることを特徴とする請求項１６に記載の燃料タンクシステム。
19. 前記燃料タンクシステムは、漏れが検出されるまで、加圧モードで作動するように構成され、漏れが検出されたとき、非加圧モードで作動するように構成されていることを特徴とする請求項１６に記載の燃料タンクシステム。
20. （ａ）加圧モードは、燃料タンクがゼロより高い圧力、または、ゼロより低い圧力であり、
    （ｂ）非加圧モードは、前記燃料タンクをゼロ圧力で作動させることを含むことを特徴とする請求項１９に記載の燃料タンクシステム。

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