JP2022525733A - ベントシステムおよび方法 - Google Patents
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Abstract
ベントシステムおよび方法がエンジンの燃料システムに提供される。少なくとも1つの例では、燃料システムは、主導管を介して蒸気回収キャニスタに接続された燃料タンクを含む。ベントシステムは、電気作動式ベント制御弁と、複数のセンサと、センサおよび電気作動式ベント制御弁に結合された制御ユニットとを含む。ベント制御弁は、主導管に設置されるように構成されており、それにより、燃料タンクと蒸気回収キャニスタとの間の流体連通を選択的に開閉することができる。複数のセンサは、タンクに関連する状態を示すデータを提供するように構成される。制御ユニットは、電気作動式ベント制御弁を操作して、第1の所定の基準に従って流体連通を開閉するように構成され、第1の所定の基準は、燃料タンクから蒸気回収キャニスタへの液体キャリーオーバー(LCO)のリスクを最小限に抑えることを含む。対応する方法も提供される。【選択図】図2
Description
本開示の主題は、燃料システム、特に、車両、特に路上走行車で使用される燃料システムで使用するためのベントに関する。
図1を参照すると、例えば、路上走行車などの車両用の従来の燃料システムは、典型的には、とりわけ、燃料タンクFT、蒸気回収キャニスタCC、および例えばロールオーバー(RV)弁V1、圧力保持機能(HPF)弁V2、充填限界ベント弁(FLVV)弁V3などの1つまたは複数の弁を含む。
例えば、HPF弁V2は、従来、燃料タンクFTの充填/補充に関連して使用される。燃料タンクFT内の燃料がFLVV弁V3のシャットオフ高さ(SOH)地点のレベルに達すると、FLVV弁V3が閉じられ、タンクFT内の圧力がROV弁V1内のHPFによって定められた圧力まで上昇され、燃料はフィラーパイプ内で上昇し、充填ノズルを閉鎖する。従来、HPF弁V2がない場合、充填ノズルはSOHを越えて燃料を供給し続け、タンクFTが過充填になる可能性がある。
主導管MCを介して燃料タンクFTと流体連通している蒸気回収キャニスタCCは、燃料システム内に、特に燃料タンクから放出された炭化水素蒸気を捕捉する活性炭を収容する。このような放出物は、車両の走行中、燃料タンクの補充中、および車両の駐車中に発生する。
例えば、自動車の給油中にかなりの量の燃料蒸気が燃料タンクから大気中に逃げる可能性があり、その代わりに燃料タンク弁が給油中に燃料蒸気を蒸気回収キャニスタCCにベントし、それによって蒸気が大気中へ逃げることを防止する。
通常の車両運転中、燃料が車両エンジン(通常は内燃機関)によって消費されると、タンク内の燃料レベルが低下し、タンクベント弁が再び開いて、燃料蒸気が蒸気回収キャニスタCCにベントされるようにする。燃料タンク内の過度のスロッシングまたは高圧は、液体燃料が弁を通過して燃料蒸気とともに蒸気回収キャニスタに移動する「液体キャリーオーバー」を引き起こす場合がある。蒸気回収キャニスタ内の液体燃料は、キャニスタを汚染して無効にする可能性がある。
駐車中、燃料蒸気はタンクに蓄積し、最終的に蒸気回収キャニスタCCにベントされる。
エンジ
ンの通常の動作中、蒸気回収キャニスタCCは、キャビンキャニスタを通る流れを逆にすることによって、捕捉した燃料蒸気を定期的にパージする。これは、従来、弁を開き、エンジン吸気口と蒸気回収キャニスタCCとの間に流体連通を提供することによって実行される。パージされた燃料蒸気はエンジンに流入し、エンジンの通常の動作中に燃料と一緒にエンジンによって燃焼される。
ンの通常の動作中、蒸気回収キャニスタCCは、キャビンキャニスタを通る流れを逆にすることによって、捕捉した燃料蒸気を定期的にパージする。これは、従来、弁を開き、エンジン吸気口と蒸気回収キャニスタCCとの間に流体連通を提供することによって実行される。パージされた燃料蒸気はエンジンに流入し、エンジンの通常の動作中に燃料と一緒にエンジンによって燃焼される。
本開示の主題の第1の態様によれば、燃料システム用のベントシステムが提供され、燃料システムは、主導管を介して蒸気回収キャニスタに接続された燃料タンクを含み、ベントシステムは、
主導管に設置され、それにより燃料タンクと蒸気回収キャニスタとの間の流体連通を選択的に開閉することを可能にするように構成された電気作動式ベント制御弁と、
タンクに関連する状態を示すデータを提供するための複数のセンサと、
センサおよび電気作動式ベント制御弁に結合された制御ユニットであって、電気作動式ベント制御弁を操作して、第1の所定の基準に従って前記流体連通を開閉するように構成され、前記第1の所定の基準は、燃料タンクから蒸気回収キャニスタへの液体キャリーオーバー(LCO)のリスクを最小限に抑えることを含む、制御ユニットと
を備える。
主導管に設置され、それにより燃料タンクと蒸気回収キャニスタとの間の流体連通を選択的に開閉することを可能にするように構成された電気作動式ベント制御弁と、
タンクに関連する状態を示すデータを提供するための複数のセンサと、
センサおよび電気作動式ベント制御弁に結合された制御ユニットであって、電気作動式ベント制御弁を操作して、第1の所定の基準に従って前記流体連通を開閉するように構成され、前記第1の所定の基準は、燃料タンクから蒸気回収キャニスタへの液体キャリーオーバー(LCO)のリスクを最小限に抑えることを含む、制御ユニットと
を備える。
例えば、ベントシステムは、燃料蒸気をタンクからエンジンに直接ベントするための直接ベント弁をさらに備える。
追加的または代替的に、例えば、前記主導管は、タンクとベント制御弁の間の流体連通を提供する第1の主導管部分と、蒸気回収キャニスタとベント制御弁の間の流体連通を提供する第2の主導管部分とを含む。例えば、燃料システムは、前記第1の主導管部分とタンクの間の選択的流体連通を提供する複数の機械的に作動可能な弁を含み、前記複数の機械的に作動可能な弁を介したタンクおよび第2の主導管部分の間の選択的流体連通は排他的に前記ベント制御弁を介したものである。
追加的または代替的に、例えば、制御ユニットは、少なくとも1つの前記センサによって感知されるようなタンク内の燃料レベルが燃料のベースラインレベルを超えるかどうかを決定するように構成され、ここで、前記燃料のベースラインレベルは、タンク内の燃料の最大液体キャリーオーバー安全レベルに対応する。例えば、制御ユニットは、燃料レベルがベースラインレベルより大きくない場合にベント制御弁を開いた状態に維持するように構成される。例えば、制御ユニットは、タンクの加速度/減速度を決定するためにさらに構成される。例えば、制御ユニットは、以下の場合にベント制御弁を開いた状態に維持するようにさらに構成される:
-タンクの加速度/減速度がそれぞれのベースライン加速度を超えない場合、および、
-制御ユニットが、タンクの前記加速度/減速度の変化率がベースライン加速率を超えないと判断した場合。
-タンクの加速度/減速度がそれぞれのベースライン加速度を超えない場合、および、
-制御ユニットが、タンクの前記加速度/減速度の変化率がベースライン加速率を超えないと判断した場合。
追加的または代替的に、例えば、制御ユニットは、以下の場合にベント制御弁を閉じるようにさらに構成される:
-制御ユニットが、タンクの加速度/減速度がそれぞれのベースライン加速度を超えていると判断した場合、または制御ユニットが、タンクの前記加速度/減速度の変化率がベースライン加速率を超えていると判断した場合;および
-制御ユニットが、タンク圧力が、超えてはならないタンクの過圧限界に対応する最大圧力よりも低いと判断した場合。
-制御ユニットが、タンクの加速度/減速度がそれぞれのベースライン加速度を超えていると判断した場合、または制御ユニットが、タンクの前記加速度/減速度の変化率がベースライン加速率を超えていると判断した場合;および
-制御ユニットが、タンク圧力が、超えてはならないタンクの過圧限界に対応する最大圧力よりも低いと判断した場合。
追加的または代替的に、例えば、ベントシステムは、燃料タンクをエンジンに直接接続する導管を含み、ここで、
直接ベント弁は電気的に作動され、導管に設置され、それによって燃料タンクとエンジンとの間の流体連通を選択的に開閉することを可能にするように構成され、
制御ユニットはセンサおよび直接ベント弁に結合され、制御ユニットは、直接ベント弁を操作して、前記データに関連する第2の所定の基準に従って前記流体連通を開閉するように構成される。
直接ベント弁は電気的に作動され、導管に設置され、それによって燃料タンクとエンジンとの間の流体連通を選択的に開閉することを可能にするように構成され、
制御ユニットはセンサおよび直接ベント弁に結合され、制御ユニットは、直接ベント弁を操作して、前記データに関連する第2の所定の基準に従って前記流体連通を開閉するように構成される。
例えば、そのような導管は主導管とは異なる。
追加的または代替的に、例えば、前記第2の所定の基準は、少なくとも、エンジンへのベントに望ましいと考えられるタンク内の空域内の圧力の状態を含む。例えば、前記圧力の状態は、直接ベント弁とエンジンとの間の前記導管の一部における第2の圧力よりも大きい空域内の第1の圧力を含む。例えば、前記第1の圧力は、前記第2の圧力より少なくとも3kPa大きい。
追加的または代替的に、例えば、前記第2の所定の基準は、エンジンへのベントに望ましいと考えられるタンク内の空域内の温度の状態をさらに含む。例えば、前記温度の状態は、30℃を超える温度を含む。
追加的または代替的に、例えば、前記第2の所定の基準は、エンジンへのベントに望ましいと考えられるタンク内の空域内の燃料蒸気量の状態をさらに含む。例えば、前記燃料蒸気量の状態は、タンク内の所定の燃料レベルと相関している。例えば、タンク内の前記所定の燃料レベルは、タンクが満杯であると見なされるときの燃料の量の80%以下であるタンク内の燃料の量に対応する。
本開示の主題の第1の態様によれば、本開示の主題の第1の態様に関して本明細書で定義されるベントシステム、蒸気回収キャニスタおよび燃料タンクを含む燃料システムが同じく提供される。
本開示の主題の第1の態様によれば、エンジンおよび燃料システムのアセンブリが同じく提供され、燃料システムは、本開示の主題の第1の態様に関して本明細書で定義された通りであり、主導管は燃料タンクおよび蒸気回収キャニスタに接続される。
本開示の主題の第1の態様によれば、本開示の主題の第1の態様に関して本明細書で定義されているアセンブリを含む車両が同じく提供される。
本開示の主題の第1の態様によれば、燃料システムをベントする方法が同じく提供され、燃料システムは、少なくとも燃料タンクおよび蒸気回収キャニスタを含み、燃料タンクは主導管を介して蒸気回収キャニスタに接続され、燃料システムはさらに、前記主導管に設置された電気作動式ベント制御弁であって、それによって燃料タンクと蒸気回収キャニスタとの間の流体連通を選択的に開閉することを可能にする電気作動式ベント制御弁を含み、方法は、タンクから蒸気回収キャニスタへの潜在的な液体キャリーオーバーを示す少なくとも第1の状態を含む所定の状態の下で蒸気回収キャニスタへのタンクのベントを阻止するために電気作動式ベント制御弁を選択的に操作することを含む。
例えば、方法は、任意選択的に、燃料蒸気をタンクからエンジンに直接ベントするステップをさらに含む。
追加的または代替的に、例えば、方法は、タンク内の燃料レベルが燃料のベースラインレベルを超えるかどうかを決定することを含み、前記燃料のベースラインレベルは、タンク内の燃料の最大液体キャリーオーバー安全レベルに対応する。例えば、燃料レベルがベースラインレベルより大きくない場合、ベント制御弁は開いた状態に維持される。
追加的または代替的に、例えば、方法はタンクの加速度/減速度を決定することをさらに含む。例えば、方法は、以下の場合にベント制御弁を開いた状態に維持することをさらに含む:
-タンクの加速度/減速度がそれぞれのベースライン加速度を超えない場合、および、
-制御ユニットが、タンクの前記加速度/減速度の変化率がベースライン加速率を超えないと判断する場合。
-タンクの加速度/減速度がそれぞれのベースライン加速度を超えない場合、および、
-制御ユニットが、タンクの前記加速度/減速度の変化率がベースライン加速率を超えないと判断する場合。
追加的または代替的に、例えば、方法は、以下の場合にベント制御弁を閉じることを含む:
-タンクの加速度/減速度がそれぞれのベースライン加速度を超えている場合、または、の前記加速度/減速度の変化率がベースライン加速率を超えている場合、および
-タンク圧力が、超えてはならないタンクの過圧限界に対応する最大圧力より低い場合。
-タンクの加速度/減速度がそれぞれのベースライン加速度を超えている場合、または、の前記加速度/減速度の変化率がベースライン加速率を超えている場合、および
-タンク圧力が、超えてはならないタンクの過圧限界に対応する最大圧力より低い場合。
追加的または代替的に、例えば、方法は、タンク内の圧力が第1の所定の閾値よりも大きいことに応答してタンクを蒸気回収キャニスタにベントすることを可能にするために、電気的に作動されるベント制御弁を選択的に操作することを含む。
追加的または代替的に、例えば、燃料タンクは、前記主導管とは異なる導管を介してエンジンに接続され、電気作動式直接ベント弁が導管に設置され、それにより燃料タンクとエンジンとの間の直接流体連通を選択的に開閉することを可能にし、方法はさらに以下を含む:
-タンクに関連する状態を示すデータを提供すること、
-前記データに関連する所定の基準に従ってタンクをエンジンに直接ベントすることを可能にするために直接ベント弁を選択的に操作すること。
-タンクに関連する状態を示すデータを提供すること、
-前記データに関連する所定の基準に従ってタンクをエンジンに直接ベントすることを可能にするために直接ベント弁を選択的に操作すること。
例えば、前記状態は、タンク内の空域における空燃比の状態を含み、前記所定の基準は、タンクをエンジンに直接ベントするために望ましいと考えられる前記圧力の状態を含む。例えば、圧力の状態は、直接ベント弁とエンジンとの間の前記導管の一部における第2の圧力よりも大きい空域内の第1の圧力を含む。例えば、前記第1の圧力は、前記第2の圧力より少なくとも3kPa大きい。
追加的または代替的に、例えば、前記所定の基準は、エンジンへのベントに望ましいと考えられるタンク内の空域内の温度の状態をさらに含む。例えば、温度の状態は、30℃を超える温度を含む。
追加的または代替的に、例えば、前記所定の基準は、エンジンへのベントに望ましいと考えられるタンク内の空域における燃料蒸気量の状態をさらに含む。例えば、前記燃料蒸気量の状態は、タンク内の所定の燃料レベルと相関している。例えば、タンク内の前記所定の燃料レベルは、タンクが満杯であると見なされるときの燃料の量の80%以下であるタンク内の燃料の量に対応する。
本開示の主題の第2の態様によれば、エンジンの燃料システム用のベントシステムが提供され、燃料システムは、導管を介してエンジンに直接接続可能な燃料タンクを含み、ベントシステムは、以下を備える:
導管に設置され、それにより燃料タンクとエンジンとの間の流体連通を選択的に開閉することを可能にするように構成された電気作動式直接ベント弁、
タンクに関連する状態を示すデータを提供するための複数のセンサ、
センサおよび直接ベント弁に結合された制御ユニットであって、前記データに関連する第1の所定の基準に従って前記流体連通を開閉するために直接ベント弁を操作するように構成された制御ユニット。
導管に設置され、それにより燃料タンクとエンジンとの間の流体連通を選択的に開閉することを可能にするように構成された電気作動式直接ベント弁、
タンクに関連する状態を示すデータを提供するための複数のセンサ、
センサおよび直接ベント弁に結合された制御ユニットであって、前記データに関連する第1の所定の基準に従って前記流体連通を開閉するために直接ベント弁を操作するように構成された制御ユニット。
例えば、前記第1の所定の基準は、少なくとも、エンジンへのベントに望ましいと考えられるタンク内の空域内の圧力の状態を含む。例えば、前記圧力の状態は、直接ベント弁とエンジンとの間の前記導管の一部における第2の圧力よりも大きい空域内の第1の圧力を含む。例えば、前記第1の圧力は、前記第2の圧力より少なくとも3kPa大きい。
追加的または代替的に、例えば、前記第1の所定の基準は、エンジンへのベントに望ましいと考えられるタンク内の空域内の温度の状態をさらに含む。例えば、前記温度の状態は、30℃を超える温度を含む。
追加的または代替的に、例えば、前記第1の所定の基準は、エンジンへのベントに望ましいと考えられるタンク内の空域内の燃料蒸気量の状態をさらに含む。例えば、前記燃料蒸気量の状態は、タンク内の所定の燃料レベルと相関している。例えば、タンク内の前記所定の燃料レベルは、タンクが満杯であると見なされるときの燃料の量の80%以下であるタンク内の燃料の量に対応する。
追加的または代替的に、例えば、ベントシステムは、タンクを蒸気回収キャニスタに接続するための主導管と、主導管に設置されるように構成された電気作動式ベント制御弁であって、それにより燃料タンクおよび蒸気回収キャニスタの間の流体連通を選択的に開閉することを可能にするように構成された電気作動式ベント制御弁とを備える。例えば、制御ユニットは、センサおよび電気作動式ベント制御弁に結合され、制御ユニットは、第2の所定の基準に従って前記流体連通を開閉するために電気作動式ベント制御弁を操作するように構成され、前記第2の所定の基準は、燃料タンクから蒸気回収キャニスタへの液体キャリーオーバー(LCO)のリスクを最小限に抑えることを含む。
例えば、制御ユニットは、直接ベント弁が開いているのと同時に、電気作動式ベント制御弁を閉じるように構成される。
追加的または代替的に、例えば、制御ユニットは、少なくとも1つの前記センサによって感知されるようなタンク内の燃料レベルが燃料のベースラインレベルを超えるかどうかを決定するように構成され、ここで、前記燃料のベースラインレベルは、タンク内の燃料の最大液体キャリーオーバー安全レベルに対応する。例えば、制御ユニットは、燃料レベルがベースラインレベルより大きくない場合にベント制御弁を開いた状態に維持するように構成されている。例えば、制御ユニットは、タンクの加速度/減速度を決定するようにさらに構成される。例えば、制御ユニットは、以下の場合にベント制御弁を開いた状態に維持するようにさらに構成される:
-タンクの加速度/減速度がそれぞれのベースライン加速度を超えない場合、および、
-制御ユニットが、タンクの前記加速度/減速度の変化率がベースライン加速率を超えないと判断する場合。
-タンクの加速度/減速度がそれぞれのベースライン加速度を超えない場合、および、
-制御ユニットが、タンクの前記加速度/減速度の変化率がベースライン加速率を超えないと判断する場合。
追加的または代替的に、例えば、制御ユニットは、以下の場合に、開かれたベント制御弁を閉じるようにさらに構成される:
-制御ユニットが、タンクの加速度/減速度がそれぞれのベースライン加速度を超えていると判断した場合、または制御ユニットが、タンクの前記加速度/減速度の変化率がベースライン加速率を超えていると判断した場合、および
-制御ユニットが、タンク圧力が、超えてはならないタンクの過圧限界に対応する最大圧力より低いと判断した場合。
-制御ユニットが、タンクの加速度/減速度がそれぞれのベースライン加速度を超えていると判断した場合、または制御ユニットが、タンクの前記加速度/減速度の変化率がベースライン加速率を超えていると判断した場合、および
-制御ユニットが、タンク圧力が、超えてはならないタンクの過圧限界に対応する最大圧力より低いと判断した場合。
本開示の主題の第2の態様によれば、本開示の主題の第2の態様に従って本明細書で定義されたベントシステムおよびタンクを含む燃料システムが同じく提供される。
本開示の主題の第2の態様によれば、エンジンおよび燃料システムのアセンブリが同じく提供され、燃料システムは、本開示の主題の第2の態様に従って本明細書で定義される通りであり、導管は燃料タンクおよびエンジンに接続される。
例えば、導管は燃料タンクをエンジンの吸気口に接続する。
本開示の主題の第2の態様によれば、本開示の主題の第2の態様に従って定義されたアセンブリを含む車両が同じく提供される。
本開示の主題の第2の態様によれば、エンジンの燃料システムをベントする方法が同じく提供され、燃料システムは、少なくとも燃料タンクを含み、導管を介してエンジンに接続され、さらに、導管に設置された電気作動式直接ベント弁であって、それにより燃料タンクとエンジンとの間の直接流体連通を選択的に開閉することを可能にする電気作動式直接ベント弁を含み、方法は以下を含む:
-タンクに関連する状態を示すデータを提供すること、
-前記データに関連する第1の所定の基準に従ってタンクをエンジンに直接ベントすることを可能にするために直接ベント弁を選択的に操作すること。
-タンクに関連する状態を示すデータを提供すること、
-前記データに関連する第1の所定の基準に従ってタンクをエンジンに直接ベントすることを可能にするために直接ベント弁を選択的に操作すること。
例えば、前記状態は、タンク内の空域内の空燃比の状態を含み、前記第1の所定の基準は、タンクをエンジンに直接ベントするために望ましいと考えられる前記圧力の状態を含む。例えば、前記圧力の状態は、直接ベント弁とエンジンとの間の前記導管の一部における第2の圧力よりも大きい空域内の第1の圧力を含む。例えば、前記第1の圧力は、前記第2の圧力より少なくとも3kPa大きい。
追加的または代替的に、例えば、前記第1の所定の基準は、エンジンへのベントに望ましいと考えられるタンク内の空域内の温度の状態をさらに含む。例えば、前記温度の状態は、30℃を超える温度を含む。
追加的または代替的に、例えば、前記第1の所定の基準は、エンジンへのベントに望ましいと考えられるタンク内の空域内の燃料蒸気量の状態をさらに含む。例えば、前記燃料蒸気量の状態は、タンク内の所定の燃料レベルと相関している。例えば、タンク内の前記所定の燃料レベルは、タンクが満杯であると見なされるときの燃料の量の80%以下であるタンク内の燃料の量に対応する。
追加的または代替的に、例えば、燃料システムは、少なくとも燃料タンクおよび蒸気回収キャニスタを含み、燃料タンクは主導管を介して蒸気回収キャニスタに接続され、燃料システムはさらに、前記主導管に設置された電気作動式ベント制御弁であって、それにより燃料タンクと蒸気回収キャニスタとの間の流体連通を選択的に開閉することを可能にする電気作動式ベント制御弁を含み、方法は、タンクから蒸気回収キャニスタへの潜在的な液体キャリーオーバーを示す少なくとも第1の状態を含む所定の状態の下で蒸気回収キャニスタへのタンクのベントを阻止するために電気作動式ベント制御弁を選択的に操作することをさらに含む。
例えば、方法は、タンク内の圧力が第1の所定の閾値よりも大きいことに応答してタンクを蒸気回収キャニスタにベントすることを可能にするために電気作動式ベント制御弁を選択的に操作することをさらに含む。
追加的または代替的に、例えば、方法は、タンク内の燃料レベルが燃料のベースラインレベルを超えるかどうかを決定することを含み、前記燃料のベースラインレベルは、タンク内の燃料の最大液体キャリーオーバー安全レベルに対応する。
追加的または代替的に、例えば、燃料レベルがベースラインレベルより大きくない場合、ベント制御弁は開いた状態に維持される。
追加的または代替的に、例えば、方法は、タンクの加速度/減速度を決定することを含む。例えば、方法は以下の場合にベント制御弁を開いた状態に維持することを含む:
-タンクの加速度/減速度がそれぞれのベースライン加速度を超えない場合、および、
-制御ユニットが、タンクの前記加速度/減速度の変化率がベースライン加速率を超えないと判断した場合。
-タンクの加速度/減速度がそれぞれのベースライン加速度を超えない場合、および、
-制御ユニットが、タンクの前記加速度/減速度の変化率がベースライン加速率を超えないと判断した場合。
追加的または代替的に、例えば、方法は、以下の場合に、開かれたベント制御弁を閉じることを含む:
-タンクの加速度/減速度がそれぞれのベースライン加速度を超えている場合、または、の前記加速度/減速度の変化率がベースライン加速率を超えている場合、および
-タンク圧力が、超えてはいけないタンクの過圧限界に対応する最大圧力より低い場合。
-タンクの加速度/減速度がそれぞれのベースライン加速度を超えている場合、または、の前記加速度/減速度の変化率がベースライン加速率を超えている場合、および
-タンク圧力が、超えてはいけないタンクの過圧限界に対応する最大圧力より低い場合。
本開示の主題の少なくとも1つの例の特徴は、燃料貯蔵およびベント管理の制御の正確さである。
本開示の主題の少なくとも1つの例の別の特徴は、正確で柔軟な充填制御を達成できることである。
本開示の主題の少なくとも1つの例の別の特徴は、燃料漏れおよび蒸気回収キャニスタへの液体キャリーオーバー(LCO)のリスクを低減できることである。例えば、流体を燃料タンクと蒸気回収キャニスタの間から、通常は閉じた構成で構成されている蒸気ベント制御弁(VCV)を支持する単一の導管を通って流れるように強制することは、駐車中、漏れのリスクを低減する。さらに、スロッシングの可能性がある動的条件下でのLCOのリスクは、例えば、本明細書に開示される「スマート」ベント方法の実施を介してVCVを操作することによって大幅に低減することができる。
本開示の主題の少なくとも1つの例の別の特徴は、燃料タンクから蒸気回収キャニスタへ移送される蒸気の量が大幅に低減されるので、本明細書に開示されている「スマート」ベント方法を実施しない燃料システムと比較して蒸気回収キャニスタの負荷を大幅に低減できることである。さらに、少なくともいくつかの例では、それによって、蒸気回収キャニスタに必要なパージ/洗浄時間、および/または蒸気回収キャニスタがパージ/洗浄される頻度を低減することも可能である。
本開示の主題の少なくとも1つの例の別の特徴は、蒸気回収キャニスタを含む燃料システムのより短い開発時間である。
本開示の主題の少なくとも1つの例の別の特徴は、削減されたコストである。例えば、少なくともいくつかの従来の構成要素、例えば、液体トラップ、充填限界ベント弁、HPF構成要素は、任意選択的に燃料システムから省略することができる。
本明細書に開示される主題をより深く理解し、それが実際にどのように実行され得るかを例示するために、以下の添付の図面を参照して、もっぱら非限定的な例として実施形態を記載する。
本開示の主題の一態様によれば、および図2を参照すると、燃料システム用の、全体的に参照番号100で示されるベントシステムが提供される。本明細書でより明確になるように、ベントシステム100は、ベント制御弁(VCV)200、1つまたは複数のセンサ300、および制御ユニット500を備える。
図2はまた、とりわけ燃料タンク20と、蒸気回収キャニスタ(VRC)40と、燃料タンク20をVRC40に接続する少なくとも1つの一般導管60とを含む、車両用のそのような燃料システム10の例を概略的に示す。燃料システム10は、典型的には、例えば、ロールオーバー弁(ROV)30および充填ロールオーバー弁(FROV)50などの1つまたは複数の弁を含む。燃料システム10は、例えば図1の従来の燃料システムと同様であり得、および/または他の構成要素、例えば、HPF弁、充填限界ベント弁(FLVV)弁などを含むこともできる。
少なくとも図2の例では、燃料システムはまた、燃料ポンプ(図示せず)などの他の要素を含む燃料ライン(図示せず)を介して燃料タンクをエンジン(図示せず)に接続する。燃料システムの通常の動作では、液体燃料が燃料ラインを介してエンジンにポンプで送られる。少なくともこの例では、燃料ラインは、燃料タンク20をVRC40に接続する少なくとも1つの一般導管60とは異なることに留意されたい。例えば、導管60は、タンク内の液体燃料のレベルより上の空域を介して、例えばFROV50および/またはROV30を介して燃料タンク20に接続される。他方、燃料ラインは通常、タンクの底側に接続され、タンクが少なくとも部分的に液体燃料の燃料である場合、タンク内の液体燃料のレベルよりかなり下にある。
少なくともこの例では、主導管60は、FROV50を介して燃料タンク20をVRC40に接続し、補助導管65は、主導管60とのT接続68を介して間接的にではあるが、ROV30を介して燃料タンク20をVRC40に接続する。
少なくともこの例では、VCV200は主導管60に設置され、主導管60を、VCV200の第1のポート210をVRC40に接続する第1の導管62と、FROV50を介してタンク20をVCV200の第2のポート220に接続する第2の導管64とに分割する。少なくともこの例では、導管65は、燃料タンク20を、ROV30およびT接続68を介して、第2の導管64に接続する。
この例の代替の変形例では、タンク20に提供された追加の弁が存在し得、それら追加の弁は、各弁をVRC40に別々に接続する追加の、しかし別個のそれぞれの追加の導管を介してVRC40に接続される。そのような例では、これらの追加の導管は、VRC40に直接接続されるのではなく、VCV200の第2のポート220に引き回される(例えば、第2の導管64への追加のT接続を介して、または適切なマニホルド構成を介して)。
本開示の主題の一態様によれば、タンク20とVRC40との間を流れるすべての流体は、VCV200を通過する、または、過圧または低圧の安全閾値を超える条件下で、バイパスベント装置260を介して流れる。
少なくともこの例では、VCV200は、開位置または閉位置を提供するように動作可能である。開位置では、タンク20とVRC40との間の流体連通が開いたVCV200を介して許容される。閉位置では、タンク20とVRC40との間の流体連通は閉じたVCV200を介して妨げられる。
少なくともこの例では、VCV200は、主導管60に設置されるように構成された電気作動弁の形態であり、それにより、燃料タンク20とVRC40との間の流体連通を選択的に開閉する。
少なくともこの例では、VCV200は、それぞれの通信回線590を介して制御ユニット500に動作可能に結合されている。
少なくともこの例では、VCV200は通常閉位置にあり、この位置ではタンク20とVRC40との間の流体連通は妨げられる。換言すると、開くための作動信号も命令もない場合、VCV200は閉位置に付勢される。さらに、少なくともこの例では、VCV200は、それぞれの通信回線590を介して制御ユニット500から開放信号または命令OCを受信することに応答して、開位置に開放し、それにより、開位置に選択的に開放し、したがって、燃料タンク20とVRC40との間の流体連通を可能にするようにさらに構成される。VRC40は、制御ユニット500からの開放信号または命令OCがVCV40によって受信されている間だけ、開位置に留まるように構成される。
この例の代替の変形例では、VCV200は通常開位置にあり、タンク20とVRC40との間の流体連通を可能にする。そのような例では、VCV200は、それぞれの通信回線590を介して制御ユニット500から閉鎖信号または命令を受信することに応答して、閉位置に閉鎖し、それにより閉位置に選択的に閉鎖し、したがって燃料タンク20とVRC40との間の流体連通を妨げるようにさらに構成される。
少なくともこの例では、VCV200はバイパスベント構成260も含み、このバイパスベント構成260は、VCV200をバイパスするように構成され、VCV200が開位置にあるか閉位置にあるかに関係なく、タンク20内で発生する所定の過圧の条件および/または所定の低圧の条件において、VRC40に対してタンク20がベントされることを可能にする。例えば、バイパスベント構成260は、第1の導管62と第2の導管64との間の流体連通を提供する一方でVCV200をバイパスするために、バイパス導管250内に機械的過圧弁(OPV)240、および機械的低圧弁(UPV)230を備える。
バイパスベント構成260は、VCV200と一体であり得、したがって、VCV200の一部であり得る。あるいは、バイパスベント構成260は、VCV200に接続された別個のユニットとして提供され得る。
VCV200、OPV240、およびUPV230の性能は、要求に応じて調整することができる。
例えば、少なくともいくつかの例では、VCV200は、2.5mbar未満の圧力で60l/分の圧力降下性能、および120mbar(空気)で0.5cc/分未満のシーリング(空気)性能を有するように構成することができる。
例えば、少なくともいくつかの例では、OPV240は、50mbarで0.5cc/分未満の空気漏れ性能、および70mbarで約25L/分の空気流性能を有するように構成することができる。
例えば、少なくともいくつかの例では、UPV230は、-10mbarで2CC/分未満の空気漏れ性能、および-50mbarで約5L/分の空気流性能を有するように構成することができる。
例えば、少なくともいくつかの例では、例えば図5に示されるように、開位置にあるときのVCV200を通る流れの変化は、圧力によって変化する可能性がある。
この例の少なくともいくつかの変形例では、バイパスベント構成260を省略することができる。
いずれの場合でも、そのようなVCVは、例えば本譲受人に割り当てられた国際公開第2015/114618号パンフレットに開示されているように、圧力リリーフ弁、特にOPVおよびUPV機械弁を含む外部作動弁を含むことができる。国際公開第2015/114618号パンフレットの、特に6~12ページおよび図1~6Bに含まれる内容は、参照により本明細書に組み込まれる。そのような例では、それぞれの圧力リリーフ弁は、燃料タンク20および蒸気回収キャニスタ40に接続することができ、そこに開示される圧力リリーフ弁の一体型制御装置とは異なる制御ユニット500に適切に結合することができる。
別の例では、そのようなOPVおよびUPVは、圧力リリーフ弁を含むことができ、VCVは、例えば本譲受人に割り当てられた国際公開第2016/071906号パンフレットに開示されるように、外部作動弁として含むことができる。国際公開第2016/071906号パンフレットの、特に9~20ページおよび図1~5Bに含まれる内容は、参照により本明細書に組み込まれる。そのような例では、それぞれの圧力リリーフ弁は、燃料タンク20および蒸気回収キャニスタ40に接続することができ、そこに開示される圧力リリーフ弁の一体型制御装置とは異なる制御ユニット500に適切に結合することができる。
1つまたは複数のセンサ300のそれぞれは、制御ユニット500に動作可能に接続され、制御ユニット500にそれぞれの感知データを提供するように構成される。そのような感知データは、一般に、タンク20に関連する特定の条件に関連付けられたそれぞれのパラメータPRを示す。一般に、各前記パラメータPRは、タンク20に関する特定の条件に関連し、その結果、このパラメータPRの値がそれぞれの閾値THの範囲内であるか範囲外であるかに応じて、タンク20とVRC40との間の流体連通を、それぞれ開くまたは閉じることが望ましい可能性がある。一般に、各パラメータPRをそれぞれの閾値内に有することは、タンク20とVRC40との間の流体連通を開くための、任意選択的に十分条件ではないが、それぞれの必要条件であり得る。
本明細書でより明確になるように、制御ユニット500は、各センサ300から受信したそれぞれの感知データを使用して、VCV200を通常閉位置のままにするか、またはVCV200を開位置に開くかを決定するように構成される。同じく本明細書でより明確になるように、制御ユニット500は、したがって、例えば、制御ユニット500内のプログラムで具体化することができる、ベントシステムを操作するための様々な方法を使用することによって構成される。
少なくともこの例では、ベントシステム100は、少なくとも1つの蒸気圧センサ(VPS)310、少なくとも1つの蒸気温度センサ(VTS)320、少なくとも1つの充填限界レベルセンサ(FLS)330、少なくとも1つのレベルセンサ(LS)340、および少なくとも1つの加速度センサ(AS)350を含む、複数の異なるタイプのセンサ300を備える。この例の代替の変形例では、ベントシステム100は、VPS310、VTS320、FLS330、LS340、およびAS350のすべてではないが1つまたは複数を備える。
少なくともこの例では、VPS310は、タンク20内の蒸気圧、言い換えれば、外部周囲圧力と比較したタンク20内の圧力を監視するように構成される。VPS310のそれぞれのパラメータPRは、タンク20内のゲージ圧Pであり、それぞれの閾値THは、最小圧力PMINと最大圧力PMAXとの間の圧力範囲RPであり得る。
少なくともこの例では、VTS320は、タンク20内の蒸気温度、すなわち、タンク20内の温度を監視するように構成される。VTS320のそれぞれのパラメータPRは、タンク20内の温度である。
少なくともこの例では、FLS330は、タンク20内で燃料充填限界レベルに到達したかどうかを監視するように構成される。FLS330のそれぞれのパラメータPRは、タンクを補充するときにタンク20内で許容される燃料の最大レベルであり、ここでタンクは水平であり(すなわち、真に水平から、真に水平から約±2°から約±4°の間)、動いていない。例えば、従来のレベルセンサをFLS330として使用することができ、制御装置500は、レベルセンサの出力から燃料の最大レベルに到達したときを決定するように構成することができる。
少なくともこの例では、LS340は、タンク20内の燃料レベルを監視するように構成されている。FLS330のそれぞれのパラメータPRは、タンク20内の燃料のレベルであり、ここでタンクは水平であり(すなわち、真に水平から、真の水平から約±2°から約±4°の間)、動いていない。
少なくともこの例では、AS350は、(一般に、タンク20が設置されている車両の加速度/減速度に相関する)タンク20の加速度/減速度を監視するように構成される。AS350は、1つの軸に沿ってタンク20の加速度/減速度を監視するように構成することができる(例えば、車両の縦軸に平行な第1の軸Xに沿って、あるいは、車両の(前述の縦軸に直交する)横軸に平行な第2の軸Yに沿って、あるいは車両の(前述の横軸および前述の縦軸に直交する)垂直軸に平行な第3の軸Zに沿って)。あるいは、AS350は、2つの軸または3つの軸に沿ってタンク20の加速度/減速度を監視するように構成することができる(2つまたは3つの軸は、例えば、車両の縦軸に平行な第1の軸X;車両の(前述の縦軸に直交する)横軸に平行な第2の軸Y;車両の(前述の横軸および前述の縦軸に直交する)垂直軸に平行な第3の軸Zから選択される)。AS350のそれぞれのパラメータPRは、本明細書においてそれぞれ|AX|、|AY|、|AZ|と呼ばれる、X軸、Y軸、およびZ軸のそれぞれにおけるタンク20の加速度/減速度の値である。AS350のそれぞれのパラメータPRは、少なくとも1つの軸に沿ったタンク20の加速度/減速度のレベル、および/または少なくとも1つの軸に沿ったタンク20の加速度/減速度の変化率のレベルである。
理論に従わずに、本発明者らは、少なくとも1つの軸に沿ったタンク20の加速度/減速度のレベルのパラメータ、および/または少なくとも1つの軸に沿ったタンク20の加速度/減速度の変化率のレベルのパラメータは、タンク20内のスロッシングのリスクの指標を提供できると考える。例えば、X軸、Y軸またはZ軸の少なくとも1つに沿った加速度の閾値A0を超えること、および/または、X軸、Y軸、またはZ軸の少なくとも1つに沿った加速率の閾値dA0を超えることは、タンク20からVRC40への液体のキャリーオーバーの大きな(すなわち許容できない)リスクと相関させることができる。
閾値A0は、X軸、Y軸、またはZ軸のそれぞれに沿った加速度について同じにすることができる。あるいは、閾値A0は、X軸、Y軸またはZ軸軸のそれぞれに沿った加速度について異なることができる。追加的または代替的に、閾値dA0は、X軸、Y軸、またはZ軸のそれぞれに沿った加速率について同じにすることができる。あるいは、閾値dA0は、X軸、Y軸、またはZ軸のそれぞれに沿った加速率について異なることができる。
少なくともこの例では、複数のセンサ300はまた、制御ユニット500に動作可能に接続され、タンク20の補充蓋25が開かれたときに制御ユニット500に助言するように構成された給油蓋センサ360を含むことができる。給油蓋センサ360のそれぞれのパラメータPRは、開いている(タンクの補充を可能にするため)か閉じているか(タンクの補充が許可されていない)の補充蓋25の状態である。
少なくともこの例では、VPS310、VTS320、FLS330、LS340、AS350、およびキャップセンサ360は、それぞれ、それぞれの通信回線510、520、530、540、550、および560を介して制御ユニット500に動作可能に結合される。
少なくともこの例では、通信回線510、520、530、540、550、560、および590は、1つまたは複数のバスの形態である、または電気配線の形態である。この例の代替の変形例では、通信回線510、520、530、540、550、560および590は、制御ユニット500とそれぞれのセンサVPS310、VTS320、FLS330、LS340、AS350、キャップセンサ360、またはVCV200との間の無線通信の形態である。
少なくともこの例では、制御ユニット500は、VCV200(通常閉位置にある)を作動させて開き、それによって燃料タンク20とVRC40との間の流体連通を可能にし、したがって燃料蒸気が、それぞれの所定の基準に従って、少なくとも動作モードOM、給油モードRM、および駐車モードPMを含むいくつかの異なるモードの下で、タンク20からVRC40へ流れることを可能にするように構成される。一般に、そして本明細書でより明確になるように、それぞれの所定の基準は、一般に、タンク20で発生する過圧のリスクを最小限に抑えること、およびタンク20からVRC40への液体のキャリーオーバーのリスクを最小限に抑えることに基づく。VCV200が通常開位置にあるこの例の代替の変形例では、制御ユニット500は、代わりに、VCV200を閉じ、それにより、燃料タンク20とVRC40との間の流体連通を阻止し、したがって、それぞれの動作モードOM、給油モードRM、および駐車モードPMのそれぞれにおける対応する基準の下で、タンク20からの燃料蒸気がVRC40に流れることを防ぐように構成される。
制御ユニット500は、少なくともセンサ300のそれぞれから感知日を受信することができ、感知データを所定の方法で処理することができ、それによってVCV200が開位置に開くことを引き起こす開放信号または命令OCをVCV200に提供し、かくして、前述のそれぞれの所定の基準に従って、タンク20とVRC40との間の流体連通を可能にするコンピュータまたはマイクロプロセッサの形態であり得る。例えば、そのような処理および所定の基準は、制御ユニット500内の適切なプログラムを介して提供することができる。
制御ユニット500は、車両コンピュータ(例えば、ECU)または燃料システムコンピュータとは別に、独立モジュールとして提供することができる。あるいは、制御ユニット500は、少なくともそのような処理および所定の基準を含む制御ユニット500の機能を車両コンピュータまたは燃料システムコンピュータに統合しそれらによって提供できるという意味で、車両コンピュータ(例えば、ECU)または燃料システムコンピュータの一部として提供することができる。
図3を参照すると、第1の例による、ベントシステム100を動作モードOMで動作させるための方法が、全体的に1000で示されている。
方法1000は、車両(燃料システム10およびベントシステム100が設置されている)が自力で移動し、燃料システム10が燃料ラインを介して車両のエンジン(通常、内燃機関)に燃料を供給するように動作し、エンジンは車両が動くための動力を提供している条件下で実施することができる。あるいは、方法1000は、車両(燃料システム10およびベントシステム100が設置されている)が動いていない、例えば、道路に駐車または停止しているが、エンジンが作動しており(例えば、アイドル状態)、燃料システム10は、車両のエンジン(通常は内燃機関)に燃料を供給するように作動している条件下で実施することができる。
したがって、ベントシステム100は、方法1000の第1のステップ1100において、エンジンが作動しているかどうかを決定するように構成され、エンジンが作動しており、したがって車両に動力を提供できる場合、方法は次のステップ1150に進むことができる。例えば、エンジンコンピュータ(ECU)は、従来、ステップ1100を実行するために使用できる、エンジンが作動していることを示す1つまたは複数のインジケータを有する(例えば、rpmカウンタは、エンジンが作動していることを示すことができる)。
任意選択的に、方法1000は、車両がエンジンによって提供される動力の下で移動している場合に限り動作するように構成することができ、そのような場合、ステップ1100において、ベントシステム100は、エンジンが実行されているかどうかを、同時に車両が動いていることを決定するように構成される。例えば、ECUは、ステップ1100を実行するために、エンジンが作動していること(例えば、rpmカウンタを介して)および車両が動いていること(例えば、マイレージカウンタを介して、および/または1つまたは複数の加速度計によって提供されるデータを介して)を示すことができる。
次のステップ1150において、ベントシステム100、特に制御ユニット500は、VPS310によって感知される、タンク20内の圧力P(通常はゲージ圧)が所定の保持圧力P0を超える(実際には、保持圧力P0にヒステリシス係数Δを加えた値を超える)かどうかを決定する。ステップ1150での決定が、タンク圧力Pが(P0+Δ)よりも大きくない(すなわち、より小さい)という決定である場合、アクションをとる必要はない、すなわち、制御ユニット500は、いかなる開放信号も命令OCもVCV200に送信せず、VCV200は通常の閉位置に留まる(図3の1152)ので、タンク20とVRC40との間の流体連通は引き続き阻止される。そのような場合、方法は、タンク内の圧力の決定が再び監視されるステップ1150に戻る。
他方、ステップ1150での決定が、タンク圧力Pが(P0+Δ)より大きいという決定である場合、アクションをとる必要がある、すなわち、制御ユニット500は、開放信号または命令OCをVCV200に送信し、ステップ1154において、VCV200は開位置に開き、それにより、タンク20とVRC40との間の流体連通が可能になり、燃料蒸気がVRC40に流入できるようになる。これは、次に、タンク20内の圧力Pを低減する働きをする。VCV200は、制御ユニット500が開放信号または命令OCをVCV200に送信し続ける限り、開いたままであるように構成される。
ステップ1154の後、ベントシステム100、特に制御ユニット500は、ステップ1200において、VPS310によって感知されるように、タンク20内の圧力Pを監視し続ける。
したがって、次のステップ1200において、ベントシステム100、特に制御ユニット500は、タンク20内の圧力Pがもはや保持圧力P0を超えないかどうかを決定するか、または実際には、圧力Pが保持圧力P0からヒステリシス係数Δを差し引いたものよりも小さい、すなわち(P0-Δ)よりも小さいことを決定する。タンク圧力Pが(P0-Δ)より大きくない場合、制御ユニット500は、VCV200を閉じるべきであると決定し(図3の1152)、制御ユニット500は、開放信号または命令OCをVCV200に送信することを停止し、それによりVCV200は通常の閉位置に戻り、それにより、タンク20とVRC40との間の流体連通を阻止し、それにより燃料蒸気はもはやVRC40に流れ込むことができない。
他方、ステップ1200において、タンク内の圧力Pが(P0-Δ)より大きい場合、VCV200は開位置に留まり、制御ユニット500は、開放信号または命令OCをVCV200に送信し続け、方法1000はステップ1300に進む。
ステップ1300において、ベントシステム100、特に制御ユニット500は、LS340によって感知されるタンク20内の燃料レベルが、タンク20内の燃料の最大液体キャリーオーバー(LCO)安全レベルに対応するベースラインレベルH0を超えるかどうかを決定する。燃料レベルがベースラインレベルH0より大きくない(すなわち、より小さい)場合、VCV200は開いたままであり、方法は、タンク内の圧力の決定が再び監視されるステップ1150に戻る。あるいは、燃料レベルがベースラインレベルH0より大きくない(すなわち、より小さい)場合、方法はステップ1200(図3の点線)に戻る。
他方、ステップ1300において、ベントシステム100、特に制御ユニット500が、タンク20内の燃料レベルがベースラインレベルH0よりも大きいと決定した場合、方法はステップ1400に進み、同時にVCV200は開位置に留まり、タンク20とVRC40との間の流体連通を可能にし続け、その結果、燃料蒸気がVRC40に流れ続けることができない。
ステップ1400において、ベントシステム100、特に制御ユニット500は、AS350によって感知される、タンク(すなわち、車両)の加速度/減速度、ならびにそのような加速度/減速度の変化率を決定する。ベントシステム100、特に制御ユニット500はさらに、X軸、Y軸またはZ軸のいずれか1つに沿ったタンク20の加速度/減速度がそれぞれのベースライン加速度A0を超えるかどうか、またはX軸、Y軸またはZ軸のいずれか1つに沿ったタンク20の加速度/減速度の変化率が、それぞれの加速度A0のそれぞれのベースライン変化率、すなわちベースライン加速率dA0を超えるかどうかを決定する。ベントシステム100、特に制御ユニット500は、それぞれのX軸、Y軸、またはZ軸に沿ってタンク20のそれぞれの加速度/減速度を経時的に監視することによって、タンクの加速度/減速度の変化率を決定することができる。
上に開示したように、それぞれの閾値A0は、X軸、Y軸、またはZ軸のそれぞれに沿った加速度について同じであることができるか、あるいは、それぞれの閾値A0は、X軸、Y軸、またはZ軸のそれぞれに沿った加速度について異なることができる。追加的または代替的に、それぞれの閾値dA0は、X軸、Y軸、またはZ軸のそれぞれに沿った加速度の率について同じであることができるか、あるいは、それぞれの閾値dA0は、X軸、Y軸、またはZ軸のそれぞれに沿った加速度の率について異なることができる。
ベースライン加速度A0は、定常状態条件下でのタンク(したがって、それぞれの車両)の加速度に対応し、例えば、約+2gから約-2gの範囲(すなわち、重力による加速度(公称g=9.81m/s2)の最大2倍の加速度または減速度)であり得、通常、燃料タンク内の燃料のレベルと、タンクが水平で移動していない、すなわち加速力の影響を受けていないことに対応する公称水平ベースラインレベルとの間に傾斜角をもたらす。
ベースライン加速率dA0は、例えばタンク内の燃料がタンク内でスロッシングを経験している、非定常状態条件下でのタンク(したがって、それぞれの車両)の加速率に対応する。例えば、加速率dA0は、例えば、約+0.1g/秒から約-0.1g/秒の範囲であり得る。
ステップ1400において、ベントシステム100、特に制御ユニット500が、X軸、Y軸、またはZ軸のそれぞれに沿ったタンク20の加速度/減速度がそれぞれのベースライン加速度A0を超えないと決定した場合、およびベントシステム100、特に制御ユニット500が、X軸、Y軸またはZ軸のそれぞれに沿ったタンク20のそれぞれの加速度/減速度の変化率がそれぞれのベースライン加速率dA0を超えないと決定した場合、VCVは開いたままであり、方法はステップ1150に戻り、そこでタンク内の圧力の決定が再び監視される。
他方、ステップ1400において、ベントシステム100、特に制御ユニット500が、X軸、Y軸またはZ軸のいずれか1つに沿ったタンク20の加速度/減速度が、それぞれのベースライン加速度A0を超えていると決定した場合、または、X軸、Y軸またはZ軸のいずれか1つに沿ったタンク20の加速度/減速度の変化率が、それぞれのベースライン加速率dA0を超えている場合、方法はステップ1500に進み、VCVは開いたままである。
この例の代替の変形例では、ステップ1400において、ベントシステム100、特に制御ユニット500が、X軸、Y-軸またはZ軸の任意の2つ以上のそれぞれに沿ったタンク20の加速度/減速度がそれぞれのベースライン加速度A0を超えていると決定した場合、および/または、X軸、Y軸、またはZ軸タンクの任意の2つ以上のそれぞれに沿ったタンク20の加速度/減速度の変化率がそれぞれのベースライン加速率dA0を超えている場合、方法はステップ1500に進み、VCVは開いたままである。
ステップ1500において、ベントシステム100、特に制御ユニット500は、VPS310によって感知される、タンク20内の圧力P(通常はゲージ圧)が最大圧力P1を超えるかどうかを決定する。
圧力P1は、タンク20の過圧限界に対応し、これを超えてはならない。
ベントシステム100、特に制御ユニット500が、ステップ1500で、タンク圧力PがP1より小さくない、すなわち、タンク圧力PがP1より大きいと決定した場合、制御ユニット500は、開放信号または命令OCをVCV200に送信し続け、それによりVCV200の閉鎖を防ぎ、タンク20とVRC40との間の流体連通が継続し、燃料蒸気がVRC40に流入できることを確実にする。この継続的な作用は、タンク20内の圧力Pを少なくともP1より下まで下げる働きをする。その後、方法は、タンク内の圧力の決定が再び監視されるステップ1150に戻る。
他方、ステップ1500での決定が、タンク圧力PがP1より小さいという決定である場合、制御ユニット500は、VCV200への開放信号または命令OCの送信を停止し、VCV200は通常の閉位置に戻り(図3の1600)、これにより、タンク20とVRC40との間の流体連通が阻止される。
ステップ1600の後、VCV200は、ステップ1700の期間t1の間、通常の閉位置に留まり、この期間t1は、所定の閉パルス幅に対応する。期間t1の後、制御ユニット500は、ステップ1800において、開放信号または命令OCをVCV200に送信し、VCV200は開位置に開放し、それによって、タンク20とVRC40との間の流体連通を可能にし、燃料蒸気はVRC40に流入することができる。その後、方法はステップ1150に戻り、そこでタンク内の圧力の決定が再び監視される。
したがって、少なくともこの方法1000の例によれば、ステップ1100の前に、VCV200は閉位置にあり、エンジンはいかなる動力も証明していない。ステップ1100において、エンジンが作動して動力を生成すると、方法1000のベント手順を実施することができる。したがって、ステップ1100の直後に、VCV200は閉位置にあり、一方、ステップ1150の後、VCV200は、とりわけ、タンク内の圧力および他の要因に従って、開かれるか、または閉位置に戻る。図4に概略的に見られるように、ベントシステム100、特に制御ユニット500は、以下のように動作する:
-タンク20内の圧力PがP1よりも大きいと決定されるときは常に、VCV200を開位置に維持する;
-タンク20内の圧力PがP0より小さい、または実際には(P0-Δ)より小さいと決定されるときは常に、VCV200を閉位置に維持する;
-タンク20内の圧力PがP0とP1との間であると決定されるときは常に、または実際には、タンク20内の圧力PがP0と(P0-Δ)との間であると決定されるときは常に、VCV200を開放または閉鎖するが、ここで、ベントシステム100、特に制御ユニット500は、例えば、タンク内の燃料レベルおよび/またはタンク20の加速度または加速度の率などの他のパラメータに基づいて、VCV200を開位置に置くか、または閉位置に置くかを決定する。
-タンク20内の圧力PがP1よりも大きいと決定されるときは常に、VCV200を開位置に維持する;
-タンク20内の圧力PがP0より小さい、または実際には(P0-Δ)より小さいと決定されるときは常に、VCV200を閉位置に維持する;
-タンク20内の圧力PがP0とP1との間であると決定されるときは常に、または実際には、タンク20内の圧力PがP0と(P0-Δ)との間であると決定されるときは常に、VCV200を開放または閉鎖するが、ここで、ベントシステム100、特に制御ユニット500は、例えば、タンク内の燃料レベルおよび/またはタンク20の加速度または加速度の率などの他のパラメータに基づいて、VCV200を開位置に置くか、または閉位置に置くかを決定する。
方法1000の上記の例の少なくともいくつかの変形例では、方法は、例えば蒸気温度センサ(VTS)320によって提供される温度データを考慮に入れるように修正することができる。例えば、燃料タンクの温度は、少なくともいくつかの場合は、燃料タンクの内部形状に影響を及ぼし、したがって、例えば蒸気温度センサ(VTS)320によって提供される温度データをステップ1300で使用して、温度を補償するためにHoの値を変更することができる。例えば、暑い日には、タンクは内部容積が膨張する可能性があるため、同じ量の燃料に対して燃料のレベルの低下を引き起こす可能性がある。
追加的または代替的に、それぞれのベースライン加速度A0の値は温度とともに変化することができ、したがって、例えば蒸気温度センサ(VTS)320によって提供される温度データをステップ1400で使用して、それぞれのベースライン加速度A0の値を変更および/またはそれぞれのベースライン加速率dA0の値を変更して、温度を補償することができる。
追加的または代替的に、タンク内の圧力Pの値は温度とともに変化し得、したがって、例えば、蒸気温度センサ(VTS)320によって提供される温度データをステップ1150、1200、1500の1つまたは複数で使用して、それぞれの圧力P0および/またはP1の値を変更して、温度を補償することができる。
図6を参照すると、第1の例による、給油モードRMでベントシステム100を動作させるための方法が、全体的に2000で示されている。
方法2000は、車両(燃料システム10およびベントシステム100が設置されている)が静止しており、補充キャップ25が開いている条件下でのみ実施される。したがって、ベントシステム100は、方法1000の第1のステップ2100において、車両が停止して補充キャップ25が開いているかどうかを決定するように構成され、そのような場合、方法は次のステップ2200に進むことができる。例えば、ベントシステム100、特に制御ユニット500は、AS350によって提供される感知データを監視することによって車両が停止していると決定し、少なくともX軸に沿った加速度/減速度データがゼロである場合、または、車両が停止している実際の状態に対応すると見なされる特定の閾値より小さい場合、車両が停止しているとの判断がなされる。さらに、例えば、ベントシステム100、特に制御ユニット500は、キャップセンサ360から受信した感知データに従って、補充キャップ25が開いていると決定する。
ステップ2200において、ベントシステム100、特に制御ユニット500は、LS340によって感知される、タンク20内の燃料レベルがシャットオフ高さSOHを超えるかどうかを決定する。
SOHは、タンク20内の燃料の通常の容量の安全レベルに対応する。SOHは、(車両が水平面上で安定した停止位置にある通常位置に対する)タンク20の傾斜、タンクの形状、およびタンクの通常からの膨張を示すタンク内の温度の関数である。温度に関するタンク容量の変化を知ることで、どのような状況でもタンクの過充填を防ぐことができる。したがって、SOHの値は、タンクに関連する温度を考慮して変化することができる。
ベントシステム100、特に制御ユニット500が、燃料レベルがSOHより大きくない(すなわち、より小さい)と決定した場合、方法はステップ2300に進み、制御ユニット500は、開放信号または命令OCをVCV200に送信し、VCV200を開位置に開放させ、それにより、タンク20とVRC40との間の流体連通を可能にする。VCV200が開位置にある状態で、タンク20内のガスおよび蒸気がタンク20への流入燃料流によって置き換えられるにつれてタンク20をベントすることができる。
他方、ステップ2200において、ベントシステム100、特に制御ユニット500が、燃料レベルがSOHよりも大きいと決定した場合、方法はステップ2400に進み、制御ユニット500は、VCV200への開放信号または命令の送信を停止し、VCV200は通常の閉位置に戻り、それにより、タンク20とVRC40との間の流体連通が阻止される。したがって、タンク内に圧力が蓄積され、これにより背圧がポンプステーションで感知され、それによって給油プロセスは終了する。
ステップ2400に続くステップ2500において、ベントシステム100、特に制御ユニット500は、VPS310によって感知されるタンク20内の圧力P(通常はゲージ圧)が保持圧力P3を超えるかどうかを決定する。
圧力P3は、給油中のタンク20の保持圧力限界に対応し、これは超えてはならず、タンクの保持圧力機能に関連している。
ベントシステム100、特に制御ユニット500が、ステップ2500で、タンク圧力PがP3より大きいと決定した場合、アクションをとる必要がある、すなわち、制御ユニット500は、開信号または命令OCをVCV200に送信し、次のステップ2800において、VCV200は開位置に開き、それにより、タンク20とVRC40との間の流体連通が可能になり、燃料蒸気がVRC40に流入できるようになる。これは、次に、タンク20内の圧力Pを少なくともP3より下まで下げる働きをする。ステップ2800の後、VCV200は、ステップ2900において期間t2の間、開位置に留まり、この期間t2は、開放パルス幅に対応する。期間t2は、例えば、タンク内の圧力がP3に低下することを可能にするように、またはそれに可能な限り近くなるように選択することができる。少なくともいくつかの例では、期間t2は、タンク内の現在の圧力の関数であり得、例えば、タンク内の実際の圧力が高いほど、その期間t2は長くなり得る。期間t2の後、方法は、VCV200が再び閉じられるステップ2400に戻り、これに、タンク内の圧力の決定が再び監視されるステップ2500が続く。
他方、ベントシステム100、特に制御ユニット500が、ステップ2500で、タンク圧力PがP3より大きくないと決定した場合、方法はステップ2600に進む。
ステップ2600において、ベントシステム100、特に制御ユニット500は、LS340によって感知されるタンク20内の燃料レベルが、シャットオフ高さSOHにSOHより上の追加の許容可能な過充填レベルH1を加えた高さを超えるかどうか、すなわち、タンク20内の燃料レベルが(SOH+H1)より大きいかどうかを決定する。
SOHより上の追加のレベルH1は、タンクの過充填につながらないタンク20内の燃料のレベルの最大安全マージンに対応する。追加のレベルH1はまた、(車両が水平面上で安定した停止位置にある通常位置に対する)タンク20の傾斜、タンクの形状、およびタンクの通常からの膨張を示すタンク内の温度の関数である。温度に関するタンク容量の変化を知ることで、どのような状況でもタンクの過充填を防ぐことができる。
ベントシステム100、特に制御ユニット500が、燃料レベルが合計(SOH+H1)よりも大きくない(すなわち、より小さい)と決定した場合、方法はステップ2500に戻り、タンク20内の圧力は圧力P3に対して再度チェックされる。
他方、ステップ2600において、ベントシステム100、特に制御ユニット500が、燃料レベルが合計(SOH+H1)よりも大きいと決定した場合、方法はステップ2700に進み、給油モードRMが終了する。
第1の例による、ベントシステム100を駐車モードPMで動作させる方法では、VCV200は通常は閉位置で閉じられ、バイパスベント構成260は、タンク20内の圧力を最大過圧P1と許容される最小低圧との間に維持するために、OPV240および/またはUPV230を介して、タンク20とVRC40との間の流体連通を選択的に開閉する。
動作中、方法1000によるシステム100は、VRC40内の蒸気の蓄積を低減し、したがって、パージの必要性を低減することができる。しかしながら、VRC40のパージは、VRC40がエンジン空気取り入れ口を介してエンジンに直接パージされる従来の方法で実施することができる。
本開示の主題の別の態様によれば、図7を参照すると、燃料システム用の、全体的に参照番号100’で示されるベントシステムが提供される。本明細書でより明確になるように、ベントシステム100’は、必要な変更を加えて、図2のベントシステム100について上に開示したように、ベント制御弁(VCV)200、1つまたは複数のセンサ300、および制御ユニット500を含み、ベントシステム100’はさらに、蒸気がVCV200を介してVRC40に流れることを可能にするのではなく、タンク20から燃料蒸気を直接エンジン700に選択的にベントすることを可能にするように構成される。
したがって、この例では、ベントシステム100’は、タンクベントシステム910をさらに備えることによって構成される。
タンクベントシステム910は、タンクベント導管69を介して主導管60に接続された、本明細書では交換可能にタンクベント弁とも呼ばれる直接ベント弁(DVV)600を備える。特に、タンクベント導管69は、例えばT接続66を介して第2の導管64に接続され、それにより、VCV200およびVRC40をバイパスしながら、本質的に、FROV50を介してタンク20をDVV600に接続する。
少なくともこの例では、DVV600は、必要な変更を加えて上に開示されるようなVCV200と構造が同様であることができ、したがって、開位置または閉位置を選択的に提供するように動作可能である。開位置では、開放DVV600を介してタンク20とエンジン700(特にエンジン吸気口)との間の流体連通が可能である。閉位置では、閉鎖DVV600を介してタンク20とエンジン700(特にエンジン吸気口)との間の流体連通は阻止される。
少なくとも図7の例では、燃料システムはまた、燃料ポンプ(図示せず)などの他の要素を含む、燃料ライン720を介して燃料タンクをエンジン700に接続する。燃料システムの通常の動作では、液体燃料は、燃料ライン720を介してエンジン700にポンプで送られる。少なくともこの例では、燃料ライン720は、タンクベント導管69および/または燃料タンク20をVRC40に接続する少なくとも1つの一般導管60とは異なることに留意されたい。例えば、タンクベント導管69は、タンク20内の液体燃料のレベルより上の空域を介して、例えばFROV50を介して燃料タンク20に接続される。他方、燃料ライン720は、通常、タンクの底面に接続されており、タンクが少なくとも部分的に液体燃料の燃料である場合、タンク内の液体燃料のレベルよりかなり下にある。
したがって、少なくともこの例では、DVV600はまた、タンクベント導管69に設置されるように構成された電気作動弁の形態であり、それにより、燃料タンク20とエンジン700(特にエンジン700のエンジン吸気口)との間の流体連通を選択的に開閉する。したがって、タンクベント導管69は、エンジン700(特にエンジン700のエンジン吸気口)とタンク20との間に接続される。少なくともこの例では、タンクベント導管69は、T接続66を介してエンジン700(特にエンジン吸気口700)と第2の導管64との間に接続される。
少なくともこの例では、DVV600は、それぞれの通信回線580を介して制御ユニット500に動作可能に結合されている。
少なくともこの例では、DVV600は通常は閉位置にあり、この位置ではタンク20とエンジン700(特にエンジン700のエンジン吸気口)との間の流体連通が阻止される。換言すると、開放するための作動信号も命令もない場合、DVV600は閉位置に付勢される。さらに、少なくともこの例では、DVV600は、それぞれの通信回線580を介した制御ユニット500からの開放信号または命令の受信に応答して、開位置に開放するようにさらに構成され、それにより、開位置に選択的に開放し、したがって、燃料タンク20とエンジン700(特にエンジン吸気口)との間の流体連通を可能にする。DVV600は、開放するための作動信号または命令が制御ユニット500によって提供されている間だけ、開位置に留まる。
この例の代替の変形例では、DVV600は通常は開位置にあり、タンク20とエンジン700(特にエンジン700のエンジン吸気口)との間の流体連通を可能にし、そのような例では、DVV600は、それぞれの通信回線580を介した制御ユニット500からの閉鎖信号または命令の受信に応答して、閉位置に閉鎖するようにさらに構成され、それにより、閉位置に選択的に閉鎖し、かくして燃料タンク20とエンジン700(特にエンジン700のエンジン吸気口)との間の流体連通を阻止する。
一般に、ベントシステム100’は、DVV600が開位置にあるとき、VCV200は同時に閉位置にあり、一方、DVV600が閉位置にあるとき、VCV200は制御装置500の動作に応じて、同時に開位置または閉位置にあり得るように構成される。しかしながら、この例の代替の変形例では、代わりに、ベントシステム100’は、DVV600が開位置にあるとき、VCV200は同時に、閉位置、開位置、または部分的に開位置のいずれか1つであるように構成可能であり、したがってタンク20からの蒸気流は、エンジン700に行くものとVRC400に行くものとに分割することができる。
したがって、この例のいくつかの代替の変形例では、DVV600およびVCV200は、電気的に作動する三方弁と置き換えることができ、これは、選択的に代わる代わる以下を可能にする:
-タンクとエンジンとの間の流体連通を開くのと同時に、タンクとVRC40との間の流体連通を阻止する;
-タンクとエンジンとの間の流体連通を防止すると同時に、タンクとVRC40との間の流体連通を可能にする;
-タンクとエンジンとの間の流体連通を阻止すると同時に、タンクとVRC40との間の流体連通を阻止する。
-タンクとエンジンとの間の流体連通を開くのと同時に、タンクとVRC40との間の流体連通を阻止する;
-タンクとエンジンとの間の流体連通を防止すると同時に、タンクとVRC40との間の流体連通を可能にする;
-タンクとエンジンとの間の流体連通を阻止すると同時に、タンクとVRC40との間の流体連通を阻止する。
少なくともこの例では、タンクベントシステム910はまた、前述のセンサ300および/または他のセンサのうちの1つまたは複数を介して、タンク内の状態、特にタンク内の燃料レベルより上の空域の状態を監視するように構成される。したがって、これらのセンサは、タンクに関連する状態、特にタンク内の燃料レベルより上の空域に関連する状態を示すデータを提供することができる。センサおよびDVV600に動作可能に結合された制御ユニット500は、前記データに関連する所定の基準に従って、DVV600を操作して、燃料タンク20とエンジン700との間の流体連通を開閉するように構成される。
例えば、タンク、特にタンク内の燃料レベルより上の空域のそのような条件は、タンク20内の液体燃料より上の空域内の空燃比の状態に関連し得る。空燃比のそれぞれのパラメータPRは、タンク20内、特にタンク20内の液体燃料より上の空域内の空気対燃料の比(体積/体積比)であり、それぞれの閾値THは、燃料システムおよびエンジンが燃料蒸気をエンジンにベントするために経済的またはその他の点で有益であるこの比の特定の値に関連付けることができる。そのような閾値は、例えば、燃料システムおよび/またはエンジンの詳細に応じて変化し得る。少なくともいくつかの例では、それぞれの閾値THは、タンク内の温度の関数であり得、および/またはシステム100’は、空燃比センサそれ自体、例えば空気中の燃料蒸気の濃度を分析または決定できるセンサを含むことができる、またはタンク20内の液体燃料より上の空域内の空燃比の状態の指示を間接的に提供する様々なセンサを有することができる。
少なくともこの例では、タンク内の燃料より上の空域の空燃比は、タンク内の燃料レベルより上の空域の圧力、温度、および体積の関数であると見なすことができる。
あるいは、タンク内、特にタンク内の燃料レベルより上の空域のそのような状態は、少なくともタンク内の圧力、特にタンク内の燃料レベルより上の空域内の圧力に関係し得る。特に、タンク内、特にタンク内の燃料レベルより上の空域のそのような状態は、タンク内の圧力に加えて、タンク内の温度、特にタンク内の燃料レベルより上の空域内の温度、およびまたは空域に存在する燃料蒸気の量にも関係し得る。例えば、タンク内の圧力および温度、特にタンク内の燃料レベルより上の空域の圧力および温度は、それぞれのVPS310とVTS320を介して決定できる一方、空域に存在する燃料蒸気の量は、燃料レベルより上の空域の体積から推定可能であり、この空域の体積は、タンクの内部形状、および(例えば公称水平状態での)タンク内の燃料レベルの高さの知識から決定可能であり、この高さはFLS330によって提供可能である。
さらに、タンク内の温度、圧力、および体積の値の特定の組み合わせに対応するタンク内の条件の範囲は、エンジンへのベントのための望ましい条件を表す一方、タンク内の温度、圧力、および体積の値の他の組み合わせに対応するタンク内の他の条件は、エンジンへのベントのための望ましくない条件を表すことを事前に決定することができる。タンク内の温度、圧力、および体積の値のそのような組み合わせは、例えば経験的に決定することができる。
例えば、タンク内、特にタンク内の燃料レベルより上の空域内の圧力が、DVV600とエンジン700との間の導管61内の圧力よりも大きい場合、これは、DDV600を介してタンクをエンジンにベントするための望ましい条件を示唆し得る。例えば、このような正圧差は3kPa以上であり得る。他の例では、そのような正圧差は、2kPa;4kPa;5kPa;6kPaのうちのいずれか1つだけ、前記第2の圧力よりも大きい可能性がある。
他の例では、そのような正圧差は、タンク(特に、タンク内の燃料レベルより上の空域)内のゲージ圧、すなわち、周囲の大気圧に対するタンク(特に、タンク内の燃料レベルより上の空域)内の圧力を指し得る。
場合によっては、そのような正圧差の決定は、制御装置500がDVV600を開き、タンクからエンジンへの直接のベントを可能にするのに十分であり得る。
あるいは、そのような正圧差の決定は、温度決定により実証することができる:正圧差に加えて、タンク内、特にタンク内の燃料レベルより上の空域内の温度が特定の閾値温度よりも高い、例えば、30℃よりも高い場合、制御装置500は、DVV600を開き、タンクからエンジンへの直接のベントを可能にするように動作する。しかし、そうでなければ、温度が閾値を下回る場合、制御装置500はDVV600を開かないであろう。
追加的または代替的に、そのような正圧差の決定(および任意選択的にそのような閾値温度の決定)は、燃料蒸気の量の決定により実証することができる:正圧差に加えて(および任意選択的に閾値を超えるタンク内の温度に加えて)、タンク内、特にタンク内の燃料レベルより上の空域内の燃料蒸気の量が特定の閾値量よりも大きい場合、制御装置500は、DVV600を開き、エンジンへのタンクからの直接のベントを可能にするように動作する。しかし、そうでなければ、燃料蒸気の量が閾値を下回る場合、制御装置500はDVV600を開かないであろう。
例えば、燃料蒸気の量または含量の条件は、タンク内の所定の燃料レベルに相関させることができ、タンク内の前記所定の燃料レベルは、燃料レベル閾値よりも大きくないタンク内の燃料の体積に対応する。例えば、燃料レベルの閾値は、タンクが満杯であると見なされた場合の燃料の体積の80%に対応する可能性がある。
あるいは、燃料レベルの閾値は、タンクが満杯であると見なされた場合の燃料の体積のパーセンテージN%に対応する可能性があり、ここで、N%は、95%、90%、85%、75%、70%、65%、60%、55%、50%、45%、40%、35%、30%、25%、20%、15%、10%、または5%のいずれか1つであり得る。
あるいは、燃料レベルの閾値は、タンクが満杯であると見なされた場合の燃料の体積のパーセンテージM%に対応する可能性があり、ここで、M%は、95%以下、90%以下、85%以下、80%以下、75%以下、70%以下、65%以下、60%以下、55%以下、50%以下、45%以下、40%以下、35%以下、30%以下、25%以下、20%以下、15%以下、10%以下、または5以下%;5%未満のいずれか1つであり得る。
あるいは、タンク内の燃料より上の空域内の燃料蒸気の量は、例えば、空域内の酸素レベルを決定することによって推定することができ、これは、例えば、ライン570を介して制御装置500に動作可能に接続された適切な酸素センサ370をタンクに提供することによって達成することができる。例えば、そのような酸素センサ570は、当技術分野でよく知られている以下のいずれか1つを含むことができる:チタン酸素センサ、ジルコニア酸素センサ、狭帯域酸素センサ、広帯域酸素センサ。
酸素のレベルを決定することに加えて、制御装置500は、タンク内の燃料レベルより上の空域の圧力、温度、ならびに体積を決定することもできる。例えば、タンク内の圧力と温度は、それぞれのVPS310とVTS320を介して決定できる一方、燃料レベルより上の空域の体積は、タンクの内部形状、および(例えば公称水平状態での)タンク内の燃料レベルの高さの知識から決定可能であり、この高さはFLS330によって提供することができる。
次に、制御装置500は、熱力学的原理を使用して、対応する温度および圧力でこの体積を完全に占めるのに必要な酸素量Mnominalを決定することができ、この名目上の酸素量Mnominalを、酸素センサによって測定された実際の酸素量Mactualと比較する。2つの量MactualとMnominalが互いに近いほど、より少ない燃料蒸気の量がタンク内の空域にあると見なされる。他方、MactualがMnominalに比べて低いほど、タンク内の空域にある燃料蒸気の量は多くなる。
少なくともこの例では、通信回線580はまた、1つまたは複数のバスの形態であるか、または電気配線の形態である。この例の代替の変形例では、通信回線580は、制御ユニット500とDVV600との間の無線通信の形態である。任意選択的に、非無線の例では、CAN-BUSマトリックスまたは同様のプロトコルを使用することができる。
本開示の主題の態様によれば、図8を参照すると、別の例による、ベントシステム100’を作動モードOMで作動させる方法が、全体的に3000で示され、DVV600のベント機能とVCV200のベント機能を統合する。
方法3000は、車両のエンジンがアイドル状態で、または車両が動くための動力を提供しながら作動している条件でのみ実施される。したがって、ベントシステム100’は、方法3000の第1のステップ3100において、エンジンが作動しているかどうかを決定するように構成され、エンジンが作動している場合、方法は次のステップ3150に進むことができる。例えば、制御ユニット500が通電されている場合、これは一般にエンジンが作動していることを示している。さらに、制御ユニット500がエンジン制御ユニット(ECU)に接続されている場合、制御ユニット500は、ECUからの信号を受信することができる。他方、制御ユニット500がECUに接続されていない場合、制御ユニット500は、例えば、加速度計によって検出された加速度/振動を介して、エンジンが作動していることを検出することができる。
ステップ3150は、必要な変更を加えて、方法1000のステップ1150と同様である。
ステップ3150において、ベントシステム100’、特に制御ユニット500は、VPS310によって感知される、タンク20内の圧力P(通常はゲージ圧)が所定の保持圧力P0を超える(実際には、保持圧力P0にヒステリシス係数Δを加えた値を超える)かどうかを決定する。ステップ3150での決定が、タンク圧力Pが(P0+Δ)よりも大きくない(すなわち、小さい)という決定である場合、アクションをとる必要はない、すなわち、制御ユニット500は、いかなる開放信号も命令OCもVCV200に送信せず、VCV200は通常の閉位置に留まる(図8の3152)ので、タンク20とVRC40との間の流体連通は引き続き阻止される。そのような場合、方法は、タンク内の圧力の決定が再び監視されるステップ3150に戻る。
他方、ステップ3150での決定が、タンク圧力Pが(P0+Δ)より大きいという決定である場合、アクションをとる必要があり、方法はステップ4100に進む。このアクションは、本明細書においてより明確になるような、VCV200を介したタンクのベント、またはDVV600を介したタンク20のパージである。
ステップ4100において、ベントシステム100'、特に制御ユニット500は、ベントシステム100'によって決定される、タンク内、すなわち、タンク20内の液体燃料のレベルより上のオープンスペースの「空燃比」が「良好」であるかどうか、換言すると、タンク内、特にタンク内の燃料レベルより上の空域内の状態が、DVV600を介してタンクをエンジンに直接ベントするのに望ましいかどうかを決定する。
そのような状態は、圧力、温度、およびタンク空域体積の状態の特定の組み合わせの範囲に対応することができるので、それらは、空域をエンジンに直接ベントするためのタンク空域の望ましい状態を示す。
明らかに、状態は、エンジンの作動方法、エンジンのタイプと出力、および環境状態、ならびにタンク内の状態、例えばタンク内の圧力、温度、および/または燃料のレベルに応じて変化する可能性がある。例えば、エンジンがアイドリングしているときのタンクの状態は、エンジンが車両に加速を提供しているとき、車両が高負荷で移動しているとき、または車両が高速道路を一定の速度で移動しているときのタンクの状態とは大きく異なる可能性がある。
任意選択的に、望ましいタンク状態に関連するデータは、車両の燃料噴射システムに関連付けることができ、望ましいタンク状態に関連するデータを使用して、エンジンにベントされる燃料蒸気の量を考慮に入れてエンジンに噴射される燃料の量を調整することを可能にすることができ、したがって、燃料噴射システム(またはキャブレータ)およびタンクのベントを介してエンジンに提供される空燃比を、(典型的に)特定の燃料タイプの化学量論比プラスまたはマイナス許容マージンに維持することができる。
ベントシステム100'、特に制御ユニット500が、ステップ4100において、タンクの状態が所望のそれぞれの閾値(望ましいまたは「良好な」空燃比に対応する)を超えていると決定した場合、方法3000は、ステップ4200に続き、DVV600を介したタンク20のベントを可能にする。ステップ4200において、制御ユニット500は、開放信号または命令をDVV600に送信し、DVV600は開位置に開放し、それにより、タンク20とエンジン700(特にその空気取り入れ口)との間の流体連通を可能にし、燃料蒸気がエンジン700に直接流れ込み、燃焼によってそこで消費されることができるようにする。これにより、VRC40の負荷を軽減することができる。
ステップ4200の後、ベントシステム100’、特に制御ユニット500は、ステップ4300において、VPS310によって感知されるタンク20内の圧力Pを監視し続ける。
ステップ4300において、ベントシステム100'、特に制御ユニット500は、VPS310によって感知されるタンク20内の圧力P(通常はゲージ圧)が所定の保持圧力P0を超える(実際には、保持圧力P0にヒステリシス係数Δを加えた値を超える)かどうかを決定する。ステップ4300での決定が、タンク圧力Pが(P0+Δ)よりも大きくない(すなわち小さい)という決定である場合、アクションをとる必要はない、すなわち、制御ユニット500は、開放信号も命令もDVV600に送信せず、DVV600は、通常の閉位置に戻る(図8の4400)ので、タンク20とエンジン700との間の流体連通は阻止される。そのような場合、方法は、タンク内の圧力の決定が再び監視されるステップ3150に戻る。
他方、ステップ4300での決定が、タンク圧力Pが(P0+Δ)より大きいという決定である場合、アクションをとる必要があり、方法はステップ4500に進む。ステップ4500は、必要な変更を加えてステップ4100と同様であり、再びタンク20内の状態は、ベントシステム100'を介して再び監視される。
したがって、ステップ4500において、ベントシステム100'、特に制御ユニット500は、ベントシステム100’によって決定されるタンク内、すなわち、タンク20内の液体燃料のレベルより上のオープンスペースの状態が、ベントに望ましいと考えられるかどうかを決定する。
ベントシステム100'、特に制御ユニット500が、ステップ4500において、タンク内の状態がベントに望ましい(望ましいまたは「良好な空燃比」に対応する)と決定した場合、DVV600は開いたままであり続け、DVV600を介したタンク20のベントが継続することを可能にし、方法3000はステップ4300に戻る。
他方、ベントシステム100'、特に制御ユニット500が、ステップ4500において、タンク内の状態がベントに望ましくない(望ましいまたは「良好な空燃比」にもはや対応しない)と決定した場合、制御ユニット500は、DVV600への開放信号または命令の送信を停止し、DVV600は、通常の閉位置に戻る(図8の4400)。そのような状態では、タンク20とエンジン700との間の流体連通が阻止され、方法3000は、タンク内の圧力の決定が再び監視されるステップ3150に戻る。
他方、ステップ4100において、ベントシステム100'、特に制御ユニット500が、タンク内の状態がベントに望ましくない(すなわち、もはや「良好な」空燃比に対応しない)と判断した場合、方法3000は、ステップ4200の代わりにステップ3154に続き、VCV200を介したタンク20のベントを選択的に提供し、DVV600は閉位置に留まる。
ステップ3154において、VCV200は開位置に開き、それにより、タンク20とVRC40との間の流体連通が可能になり、燃料蒸気がVRC40に流入できるようになる。これは、次に、タンク20内の圧力Pを低減する働きをする。
ステップ3154の後、ベントシステム100、特に制御ユニット500は、必要な変更を加えて方法1000のステップ1200に似ているステップ3200において、VPS310によって感知されるように、タンク20内の圧力Pを監視し続ける。
したがって、次のステップ3200において、ベントシステム100’、特に制御ユニット500は、タンク20内の圧力Pが保持圧力P0を超えるかどうかを決定するか、または実際には、圧力Pが保持圧力P0からヒステリシス係数Δを差し引いたものよりも大きい、すなわち(P0-Δ)よりも小さいことを決定する。保持圧力P0が(P0-Δ)より大きくない場合、制御ユニット500は、開放信号または命令をVCV200に送信することを停止し(図8の3152)、VCV200は通常の閉位置に戻り、それにより、タンク20とVRC40との間の流体連通を阻止し、それにより燃料蒸気はもはやVRC40に流れ込むことができない。
他方、ステップ3200において、タンク内の圧力Pが(P0-Δ)より大きい場合、VCV200は開位置に留まり、方法3000は、必要な変更を加えて方法1000のステップ3300に似ているステップ3300に進む。
ステップ3300において、ベントシステム100’、特に制御ユニット500は、LS340によって感知されるタンク20内の燃料レベルが、タンク20内の燃料の最大LCO安全レベルに対応するベースラインレベルH0を超えるかどうかを決定する。燃料レベルがベースラインレベルH0より大きくない(すなわち、より小さい)場合、VCV200は開いたままであり、方法は、タンク内の圧力の決定が再び監視されるステップ3150に戻る。あるいは、燃料レベルがベースラインレベルH0より大きくない(すなわち、より小さい)場合、方法はステップ3200(図8の点線)に戻る。
他方、ステップ3300において、ベントシステム100’、特に制御ユニット500が、タンク20内の燃料レベルがベースラインレベルH0よりも大きいと決定した場合、方法はステップ3400に進み、同時にVCV200は開位置に留まり、タンク20とVRC40との間の流体連通を可能にし続け、その結果、燃料蒸気がVRC40に流れ続けることができない。
ステップ3400において、ベントシステム100’、特に制御ユニット500は、AS350によって感知される、タンク(すなわち、車両)の加速度/減速度、ならびにそのような加速度/減速度の変化率を決定する。ベントシステム100’、特に制御ユニット500はさらに、X軸、Y軸またはZ軸のいずれか1つに沿ったタンク20の加速度/減速度がそれぞれのベースライン加速度A0を超えるかどうか、またはX軸、Y軸またはZ軸のいずれか1つに沿ったタンク20の加速度/減速度の変化率が、加速度A0のそれぞれのベースライン変化率、すなわちベースライン加速率dA0を超えるかどうかを決定する。ベントシステム100’、特に制御ユニット500は、それぞれのX軸、Y軸、またはZ軸に沿ってタンク20のそれぞれの加速度/減速度を経時的に監視することによって、タンクの加速度/減速度の変化率を決定することができる。
上に開示したように、それぞれの閾値A0は、X軸、Y軸、またはZ軸のそれぞれに沿った加速度について同じであることができるか、あるいは、それぞれの閾値A0は、X軸、Y軸、またはZ軸のそれぞれに沿った加速度について異なることができる。追加的または代替的に、それぞれの閾値dA0は、X軸、Y軸、またはZ軸のそれぞれに沿った加速度の率について同じであることができるか、あるいは、それぞれの閾値dA0は、X軸、Y軸、またはZ軸のそれぞれに沿った加速度の率について異なることができる。
ベースライン加速度A0は、定常状態条件下でのタンク(したがって、それぞれの車両)の加速度に対応し、例えば、約+2gから約-2gの範囲(すなわち、重力による加速度(公称g=9.81m/s2)の最大2倍の加速度または減速度)であり得、通常、燃料タンク内の燃料のレベルと、タンクが水平で移動していない、すなわち加速力の影響を受けていないことに対応する公称水平ベースラインレベルとの間に傾斜角をもたらす。
ベースライン加速率dA0は、例えばタンク内の燃料がタンク内でスロッシングを経験している、非定常状態条件下でのタンク(したがって、それぞれの車両)の加速率に対応する。例えば、加速率dA0は、例えば、約+0.1g/秒から約-0.1g/秒の範囲であり得る。
ステップ3400において、ベントシステム100’、特に制御ユニット500が、X軸、Y軸、またはZ軸のそれぞれに沿ったタンク20の加速度/減速度がそれぞれのベースライン加速度A0を超えないと決定した場合、およびベントシステム100’、特に制御ユニット500が、X軸、Y軸またはZ軸のそれぞれに沿ったタンク20の加速度/減速度の変化率がそれぞれのベースライン加速率dA0を超えないと決定した場合、方法はステップ3150に戻り、そこでタンク内の圧力の決定が再び監視される。制御ユニット500は、VCV200に開放信号または命令を送信し続け、したがってVCV200は開位置のままである。
他方、ステップ3400において、ベントシステム100’、特に制御ユニット500が、X軸、Y軸またはZ軸のいずれか1つに沿ったタンク20の加速度/減速度が、それぞれのベースライン加速度A0を超えていると決定した場合、または、X軸、Y軸またはZ軸のいずれか1つに沿ったタンク20の加速度/減速度の変化率が、それぞれのベースライン加速率dA0を超えている場合、方法は、必要な変更を加えて方法1000のステップ1500に似ているステップ3500に進む。制御ユニット500は、VCV200に開放信号または命令を送信し続け、したがってVCV200は開位置のままである。
この例の代替の変形例では、ステップ3400において、ベントシステム100’、特に制御ユニット500が、X軸、Y-軸またはZ軸の任意の2つ以上のそれぞれに沿ったタンク20の加速度/減速度がそれぞれのベースライン加速度A0を超えていると決定した場合、および/または、X軸、Y軸、またはZ軸タンクの任意の2つ以上のそれぞれに沿ったタンク20の加速度/減速度の変化率がそれぞれのベースライン加速率dA0を超えている場合、方法はステップ3500に進み、VCV200は開いたままである。
ステップ3500において、ベントシステム100’、特に制御ユニット500は、VPS310によって感知されるタンク20内の圧力P(通常はゲージ圧)が前述の最大圧力P1を超えるかどうかを決定する。
ベントシステム100’、特に制御ユニット500が、ステップ3500で、タンク圧力PがP1より小さくない、すなわち、タンク圧力PがP1より大きいと決定した場合。これは、タンク20内の圧力Pを少なくともP1より下まで下げる働きをする。その後、方法は、タンク内の圧力の決定が再び監視されるステップ3150に戻る。
他方、ステップ3500での決定が、タンク圧力PがP1より小さいという決定である場合、アクションをとる必要はなく、すなわち、制御ユニット500は、VCV200へ開放信号または命令OCを送信せず、VCV200は通常の閉位置のままであり(図8の3600)、これにより、タンク20とVRC40との間の流体連通が阻止される。
ステップ3600の後、VCV200は、ステップ3700の期間t1の間、通常の閉位置に留まり、この期間t1は、閉パルス幅に対応する。
期間t1の後、制御ユニット500は、ステップ3800において、開放信号または命令OCをVCV200に送信し、VCV200は開位置に開放し、それによって、タンク20とVRC40との間の流体連通を可能にし、燃料蒸気はVRC40に流入することができる。その後、方法はステップ3150に戻り、そこでタンク内の圧力の決定が再び監視される。
したがってベントシステム100’、特に制御ユニット500は以下のように動作する:
タンク20内の空燃比が許容できる/望ましい(「良好」)場合、タンク20をエンジンに直接ベントする;
タンク20内の空燃比が許容できない/望ましくない場合、タンク20内の圧力PがP1よりも大きいと決定されるときは常に、VCV200を開位置に維持することによって、タンクをVRC40にベントする;
-タンク20内の圧力PがP0より小さい、または実際には(P0-Δ)より小さいと決定されるときは常に、VCV200を閉位置に維持する;
-タンク20内の圧力PがP0とP1との間である、または実際にはP0と(P0-Δ)との間であると決定されるときは常に、VCV200を開放または閉鎖するが、ここで、ベントシステム100、特に制御ユニット500は、例えば、タンク内の燃料レベルおよび/またはタンク20の加速度または加速度の率などの他のパラメータに基づいて、VCV200を開位置に置くか、または閉位置に置くかを決定する。
タンク20内の空燃比が許容できる/望ましい(「良好」)場合、タンク20をエンジンに直接ベントする;
タンク20内の空燃比が許容できない/望ましくない場合、タンク20内の圧力PがP1よりも大きいと決定されるときは常に、VCV200を開位置に維持することによって、タンクをVRC40にベントする;
-タンク20内の圧力PがP0より小さい、または実際には(P0-Δ)より小さいと決定されるときは常に、VCV200を閉位置に維持する;
-タンク20内の圧力PがP0とP1との間である、または実際にはP0と(P0-Δ)との間であると決定されるときは常に、VCV200を開放または閉鎖するが、ここで、ベントシステム100、特に制御ユニット500は、例えば、タンク内の燃料レベルおよび/またはタンク20の加速度または加速度の率などの他のパラメータに基づいて、VCV200を開位置に置くか、または閉位置に置くかを決定する。
方法3000の上記の例の少なくともいくつかの変形例では、方法は、例えば蒸気温度センサ(VTS)320によって提供される温度データを考慮に入れるように修正することができる。例えば、燃料タンクの温度は、少なくともいくつかの場合は、燃料タンクの内部形状に影響を及ぼし、したがって、例えば蒸気温度センサ(VTS)320によって提供される温度データをステップ3300で使用して、温度を補償するためにHoの値を変更することができる。例えば、暑い日には、タンクは内部容積が膨張する可能性があるため、同じ量の燃料に対して燃料のレベルの低下を引き起こす可能性がある。
追加的または代替的に、それぞれのベースライン加速度A0の値は温度とともに変化することができ、したがって、例えば蒸気温度センサ(VTS)320によって提供される温度データをステップ4400で使用して、それぞれのベースライン加速度A0の値を変更および/またはそれぞれのベースライン加速率dA0の値を変更して、温度を補償することができる。
追加的または代替的に、タンク内の圧力Pの値は温度とともに変化し得、したがって、例えば、蒸気温度センサ(VTS)320によって提供される温度データをステップ3150、3200、3500の1つまたは複数で使用して、それぞれの圧力P0砂/またはP1の値を変更して、温度を補償することができる。
以下の方法クレーム中、クレームステップを指定するために使用される英数字およびローマ数字は、便宜上提供されているだけであり、ステップを実行する特定の順序を意味するものではない。
最後に、添付の特許請求の範囲全体で使用される「~を含む」という用語は、「~を含むがこれに限定されない」を意味すると解釈されるべきであることに留意されたい。
本開示の主題に従って例が示され、開示されているが、特許請求の範囲に記載されている本開示の主題の範囲から逸脱することなく、多くの変更を加えることができることが理解されよう。
Claims (75)
- 燃料システム用のベントシステムであって、前記燃料システムは、主導管を介して蒸気回収キャニスタに接続された燃料タンクを含み、前記ベントシステムは、
前記主導管に設置され、それにより前記燃料タンクと前記蒸気回収キャニスタとの間の流体連通を選択的に開閉することを可能にするように構成された電気作動式ベント制御弁と、
前記タンクに関連する状態を示すデータを提供するための複数のセンサと、
前記センサおよび前記電気作動式ベント制御弁に結合された制御ユニットであって、前記電気作動式ベント制御弁を操作して、第1の所定の基準に従って前記流体連通を開閉するように構成され、前記第1の所定の基準は、前記燃料タンクから前記蒸気回収キャニスタへの液体キャリーオーバー(LCO)のリスクを最小限に抑えることを含む、制御ユニットと
を備えるベントシステム。 - 燃料蒸気を前記タンクからエンジンに直接ベントするための直接ベント弁をさらに備える、請求項1に記載のベントシステム。
- 前記主導管が、前記タンクと前記ベント制御弁の間の流体連通を提供する第1の主導管部分と、前記蒸気回収キャニスタと前記ベント制御弁の間の流体連通を提供する第2の主導管部分とを含む、請求項1または2に記載のベントシステム。
- 前記燃料システムが、前記第1の主導管部分と前記タンクの間の選択的流体連通を提供する複数の機械的に作動可能な弁を含み、前記複数の機械的に作動可能な弁を介した前記タンクと前記第2の主導管部分の間の選択的流体連通は排他的に前記ベント制御弁を介したものである、請求項3に記載のベントシステム。
- 前記制御ユニットが、少なくとも1つの前記センサによって感知されるような前記タンク内の燃料レベルが燃料のベースラインレベルを超えるかどうかを決定するように構成され、ここで前記燃料のベースラインレベルは、前記タンク内の燃料の最大液体キャリーオーバー安全レベルに対応する、請求項1~4のいずれか一項に記載のベントシステム。
- 前記制御ユニットが、前記燃料レベルが前記ベースラインレベルより大きくない場合に前記ベント制御弁を開いた状態に維持するように構成される、請求項5に記載のベントシステム。
- 前記制御ユニットが、前記タンクの加速度/減速度を決定するためにさらに構成される、請求項6に記載のベントシステム。
- 前記制御ユニットが、以下の場合:
-前記タンクの加速度/減速度がそれぞれのベースライン加速度を超えない場合、および、
-前記制御ユニットが、前記タンクの前記加速度/減速度の変化率がベースライン加速率を超えないと判断した場合、
前記ベント制御弁を開いた状態に維持するようにさらに構成される、請求項7に記載のベントシステム。 - 前記制御ユニットが、以下の場合:
-前記制御ユニットが、前記タンクの加速度/減速度がそれぞれのベースライン加速度を超えていると判断した場合、または前記制御ユニットが、前記タンクの前記加速度/減速度の変化率がベースライン加速率を超えていると判断した場合;および
-前記制御ユニットが、タンク圧力が、超えてはならない前記タンクの過圧限界に対応する最大圧力よりも低いと判断した場合、
開かれた前記ベント制御弁を閉じるようにさらに構成される、請求項7または8に記載のベントシステム。 - 前記燃料タンクを前記エンジンに直接接続する導管を備え、ここで、
直接ベント弁は電気的に作動され、前記導管に設置され、それによって前記燃料タンクと前記エンジンとの間の流体連通を選択的に開閉することを可能にするように構成され、
前記制御ユニットは前記センサおよび前記直接ベント弁に結合され、前記制御ユニットは、前記直接ベント弁を操作して、前記データに関連する第2の所定の基準に従って前記流体連通を開閉するように構成される、
請求項2~9のいずれか一項に記載のベントシステム。 - 前記第2の所定の基準が、少なくとも、前記エンジンへのベントに望ましいと考えられる前記タンク内の空域内の圧力の状態を含む、請求項10に記載のベントシステム。
- 前記圧力の状態が、前記直接ベント弁と前記エンジンとの間の前記導管の一部における第2の圧力よりも大きい前記空域内の第1の圧力を含む、請求項11に記載のベントシステム。
- 前記第1の圧力が前記第2の圧力よりも少なくとも3kPa高い、請求項12に記載のベントシステム。
- 前記第2の所定の基準が、前記エンジンへのベントに望ましいと考えられる前記タンク内の空域内の温度の状態をさらに含む、請求項10~13のいずれか一項に記載のベントシステム。
- 前記温度の状態が、30℃を超える温度を含む、請求項14に記載のベントシステム。
- 前記第2の所定の基準が、前記エンジンへのベントに望ましいと考えられる前記タンク内の空域内の燃料蒸気量の状態をさらに含む、請求項10~15のいずれか一項に記載のベントシステム。
- 前記燃料蒸気量の状態が、前記タンク内の所定の燃料レベルと相関している、請求項16に記載のベントシステム。
- 前記タンク内の前記所定の燃料レベルが、前記タンクが満杯であると見なされるときの燃料の量の80%以下である前記タンク内の燃料の量に対応する、請求項17に記載のベントシステム。
- 請求項1~18のいずれか一項に記載のベントシステム、蒸気回収キャニスタおよび燃料タンクを備える燃料システム。
- エンジンと燃料システムのアセンブリであって、前記燃料システムは請求項19に記載のものであり、前記主導管は前記燃料タンクおよび前記蒸気回収キャニスタに接続されるアセンブリ。
- 請求項20に記載のアセンブリを備える車両。
- 燃料システムをベントする方法であって、前記燃料システムは、少なくとも燃料タンクおよび蒸気回収キャニスタを含み、前記燃料タンクは主導管を介して前記蒸気回収キャニスタに接続され、前記燃料システムはさらに、前記主導管に設置された電気作動式ベント制御弁であって、それによって前記燃料タンクと前記蒸気回収キャニスタとの間の流体連通を選択的に開閉することを可能にする電気作動式ベント制御弁を含み、前記方法は、
-前記タンクから前記蒸気回収キャニスタへの潜在的な液体キャリーオーバーを示す少なくとも第1の状態を含む所定の状態の下で前記蒸気回収キャニスタへの前記タンクのベントを阻止する、
ために前記電気作動式ベント制御弁を選択的に操作することを含む方法。 - 燃料蒸気を前記タンクからエンジンに直接ベントするステップをさらに含む、請求項22に記載の方法。
- 前記タンク内の燃料レベルが燃料のベースラインレベルを超えるかどうかを決定することを含み、前記燃料のベースラインレベルは、前記タンク内の燃料の最大液体キャリーオーバー安全レベルに対応する、請求項22または23に記載の方法。
- 前記燃料レベルが前記ベースラインレベルを超えない場合、前記ベント制御弁が開いた状態に維持される、請求項24に記載のベントシステム。
- 前記タンクの加速度/減速度を決定することをさらに含む、請求項25に記載の方法。
- -前記タンクの加速度/減速度がそれぞれのベースライン加速度を超えない場合、および、
-前記制御ユニットが、前記タンクの前記加速度/減速度の変化率がベースライン加速率を超えないと判断する場合、
前記ベント制御弁を開いた状態に維持することをさらに含む、請求項26に記載の方法。 - -前記タンクの加速度/減速度がそれぞれのベースライン加速度を超えている場合、または、前記タンクの前記加速度/減速度の変化率がベースライン加速率を超えている場合、および
-タンク圧力が、超えてはならない前記タンクの過圧限界に対応する最大圧力より低い場合、
開かれた前記ベント制御弁を閉じることを含む、請求項26または27に記載の方法。 - 前記タンク内の圧力が第1の所定の閾値よりも大きいことに応答して前記タンクを前記蒸気回収キャニスタにベントすることを可能にするために、電気作動式ベント制御弁を選択的に操作することを含む、請求項22~28のいずれか一項に記載の方法。
- 前記燃料タンクが、前記主導管とは異なる導管を介して前記エンジンに接続され、電気作動式直接ベント弁が前記導管に設置され、それにより前記燃料タンクと前記エンジンとの間の直接流体連通を選択的に開閉することを可能にし、前記方法はさらに:
-前記タンクに関連する状態を示すデータを提供すること、
-前記データに関連する所定の基準に従って前記タンクを前記エンジンに直接ベントすることを可能にするために前記直接ベント弁を選択的に操作すること、
を含む、請求項23~29のいずれか一項に記載の方法。 - 前記状態が、前記タンク内の空域における空燃比の状態を含み、前記所定の基準が、前記タンクを前記エンジンに直接ベントするために望ましいと考えられる前記圧力の状態を含む、請求項30に記載の方法。
- 前記圧力の状態が、前記直接ベント弁と前記エンジンとの間の前記導管の一部における第2の圧力を超える前記空域内の第1の圧力を含む、請求項31に記載の方法。
- 前記第1の圧力が前記第2の圧力よりも少なくとも3kPa高い、請求項32に記載の方法。
- 前記所定の基準が、前記エンジンへのベントに望ましいと考えられる前記タンク内の空域内の温度の状態をさらに含む、請求項30~33のいずれか一項に記載の方法。
- 前記温度の状態が、30℃を超える温度を含む、請求項34に記載の方法。
- 前記所定の基準が、前記エンジンへのベントに望ましいと考えられる前記タンク内の空域内の燃料蒸気量の状態をさらに含む、請求項30~35のいずれか一項に記載の方法。
- 前記燃料蒸気量の状態が、前記タンク内の所定の燃料レベルと相関している、請求項36に記載の方法。
- 前記タンク内の前記所定の燃料レベルが、前記タンクが満杯であると見なされるときの燃料の量の80%以下である前記タンク内の燃料の量に対応する、請求項37に記載の方法。
- エンジンの燃料システム用のベントシステムであって、前記燃料システムは、導管を介して前記エンジンに直接接続可能な燃料タンクを含み、前記ベントシステムは、
前記導管に設置され、それにより前記燃料タンクと前記エンジンとの間の流体連通を選択的に開閉することを可能にするように構成された電気作動式直接ベント弁、
前記タンクに関連する状態を示すデータを提供するための複数のセンサ、
前記センサおよび前記直接ベント弁に結合された制御ユニットであって、前記データに関連する第1の所定の基準に従って前記流体連通を開閉するために前記直接ベント弁を操作するように構成された制御ユニット、
を備えるベントシステム。 - 前記第1の所定の基準が、少なくとも、前記エンジンへのベントに望ましいと考えられる前記タンク内の空域内の圧力の状態を含む、請求項39に記載のベントシステム。
- 前記圧力の状態が、前記直接ベント弁と前記エンジンとの間の前記導管の一部における第2の圧力を超える前記空域内の第1の圧力を含む、請求項40に記載のベントシステム。
- 前記第1の圧力が前記第2の圧力より少なくとも3kPa大きい、請求項41に記載のベントシステム。
- 前記第1の所定の基準が、前記エンジンへのベントに望ましいと考えられる前記タンク内の空域内の温度の状態をさらに含む、請求項39~42のいずれか一項に記載のベントシステム。
- 前記温度の状態が、30℃を超える温度を含む、請求項43に記載のベントシステム。
- 前記第1の所定の基準が、前記エンジンへのベントに望ましいと考えられる前記タンク内の空域内の燃料蒸気量の状態をさらに含む、請求項39~44のいずれか一項に記載のベントシステム。
- 前記燃料蒸気量の状態が、前記タンク内の所定の燃料レベルと相関している、請求項45に記載のベントシステム。
- 前記タンク内の前記所定の燃料レベルが、前記タンクが満杯であると見なされるときの燃料の量の80%以下である前記タンク内の燃料の量に対応する、請求項46に記載のベントシステム。
- 前記タンクを蒸気回収キャニスタに接続するための主導管と、前記主導管に設置されるように構成された電気作動式ベント制御弁であって、それにより前記燃料タンクと前記蒸気回収キャニスタの間の流体連通を選択的に開閉することを可能にするように構成された電気作動式ベント制御弁とをさらに備える、請求項39~47のいずれか一項に記載のベントシステム。
- 前記制御ユニットが、前記センサおよび前記電気作動式ベント制御弁に結合され、前記制御ユニットが、第2の所定の基準に従って前記流体連通を開閉するために前記電気作動式ベント制御弁を操作するようにさらに構成され、前記第2の所定の基準は、前記燃料タンクから前記蒸気回収キャニスタへの液体キャリーオーバー(LCO)のリスクを最小限に抑えることを含む、請求項48に記載のベントシステム。
- 前記制御ユニットが、前記直接ベント弁が開いているのと同時に、前記電気作動式ベント制御弁を閉じるように構成される、請求項49に記載のベントシステム。
- 前記制御ユニットが、少なくとも1つの前記センサによって感知されるような前記タンク内の燃料レベルが燃料のベースラインレベルを超えるかどうかを決定するように構成され、ここで、前記燃料のベースラインレベルは、前記タンク内の燃料の最大液体キャリーオーバー安全レベルに対応する、請求項48~50のいずれか一項に記載のベントシステム。
- 前記制御ユニットが、前記燃料レベルが前記ベースラインレベルを超えない場合に前記ベント制御弁を開いた状態に維持するように構成される、請求項51に記載のベントシステム。
- 前記制御ユニットが、前記タンクの加速度/減速度を決定するようにさらに構成される、請求項52に記載のベントシステム。
- 前記制御ユニットが、以下の場合:
-前記タンクの加速度/減速度がそれぞれのベースライン加速度を超えない場合、および、
-前記制御ユニットが、前記タンクの前記加速度/減速度の変化率がベースライン加速率を超えないと判断する場合、
前記ベント制御弁を開いた状態に維持するようにさらに構成される、請求項53に記載のベントシステム。 - 例えば、前記制御ユニットが、以下の場合:
-前記制御ユニットが、前記タンクの加速度/減速度がそれぞれのベースライン加速度を超えていると判断した場合、または前記制御ユニットが、前記タンクの前記加速度/減速度の変化率がベースライン加速率を超えていると判断した場合、および
-前記制御ユニットが、前記タンク圧力が、超えてはならない前記タンクの過圧限界に対応する最大圧力より低いと判断した場合、
開かれた前記ベント制御弁を閉じるようにさらに構成される、請求項48~54のいずれか一項に記載のベントシステム。 - 請求項39~55のいずれか一項に記載のベントシステムおよびタンクを備える燃料システム。
- エンジンと燃料システムのアセンブリであって、前記燃料システムは請求項56に記載のものであり、前記導管は前記燃料タンクおよび前記エンジンに接続される、アセンブリ。
- 前記導管が前記燃料タンクを前記エンジンの吸気口に接続する、請求項47に記載のアセンブリ。
- 請求項57または58に記載のアセンブリを含む車両。
- エンジンの燃料システムをベントする方法であって、前記燃料システムは、少なくとも燃料タンクを含み、導管を介して前記エンジンに接続され、さらに、前記導管に設置された電気作動式直接ベント弁であって、それにより前記燃料タンクと前記エンジンとの間の直接流体連通を選択的に開閉することを可能にする電気作動式直接ベント弁を含み、前記方法は、
-前記タンクに関連する状態を示すデータを提供すること、
-前記データに関連する第1の所定の基準に従って前記タンクを前記エンジンに直接ベントすることを可能にするために前記直接ベント弁を選択的に操作すること、
を含む方法。 - 前記状態が前記タンク内の空域内の空燃比の状態を含み、前記第1の所定の基準は、前記タンクを前記エンジンに直接ベントするのに望ましいと考えられる前記圧力の状態を含む、請求項60に記載の方法。
- 前記圧力の状態が、前記直接ベント弁と前記エンジンとの間の前記導管の一部における第2の圧力よりも高い前記空域内の第1の圧力を含む、請求項61に記載の方法。
- 前記第1の圧力が前記第2の圧力より少なくとも3kPa高い、請求項62に記載の方法。
- 前記第1の所定の基準が、前記エンジンへのベントに望ましいと考えられる前記タンク内の空域内の温度の状態をさらに含む、請求項60~63のいずれか一項に記載の方法。
- 前記温度の状態が、30℃を超える温度を含む、請求項64に記載の方法。
- 前記第1の所定の基準が、前記エンジンへのベントに望ましいと考えられる前記タンク内の空域内の燃料蒸気量の状態をさらに含む、請求項60~65のいずれか一項に記載の方法。
- 前記燃料蒸気量の状態が、前記タンク内の所定の燃料レベルと相関している、請求項66に記載の方法。
- 前記タンク内の前記所定の燃料レベルが、前記タンクが満杯であると見なされるときの燃料の量の80%以下である前記タンク内の燃料の量に対応する、請求項67に記載の方法。
- 前記燃料システムが、少なくとも前記燃料タンクおよび蒸気回収キャニスタを含み、前記燃料タンクは主導管を介して前記蒸気回収キャニスタに接続され、前記燃料システムはさらに、前記主導管に設置された電気作動式ベント制御弁であって、それにより前記燃料タンクと前記蒸気回収キャニスタとの間の流体連通を選択的に開閉することを可能にする電気作動式ベント制御弁を含み、前記方法は、前記タンクから前記蒸気回収キャニスタへの潜在的な液体キャリーオーバーを示す少なくとも第1の状態を含む所定の状態の下で前記蒸気回収キャニスタへの前記タンクのベントを阻止するために前記電気作動式ベント制御弁を選択的に操作することをさらに含む、請求項60~68のいずれか一項に記載の方法。
- 前記タンク内の圧力が第1の所定の閾値よりも大きいことに応答して前記タンクを前記蒸気回収キャニスタにベントすることを可能にするために前記電気作動式ベント制御弁を選択的に操作することをさらに含む、請求項69に記載の方法。
- 前記タンク内の燃料レベルが燃料のベースラインレベルを超えるかどうかを決定することを含み、前記燃料のベースラインレベルは、前記タンク内の燃料の最大液体キャリーオーバー安全レベルに対応する、請求項69または70に記載の方法。
- 前記燃料レベルが前記ベースラインレベルを超えない場合、前記ベント制御弁は開いた状態に維持される、請求項69~71のいずれか一項に記載の方法。
- 前記タンクの加速度/減速度を決定することを含む、請求項69~72のいずれか一項に記載の方法。
- -前記タンクの加速度/減速度がそれぞれのベースライン加速度を超えない場合、および、
-前記制御ユニットが、前記タンクの前記加速度/減速度の変化率がベースライン加速率を超えないと判断した場合、
前記ベント制御弁を開いた状態に維持することを含む、請求項73に記載の方法。 - -前記タンクの加速度/減速度がそれぞれのベースライン加速度を超えている場合、または前記タンクの前記加速度/減速度の変化率がベースライン加速率を超えている場合、および
-タンク圧力が、超えてはいけない前記タンクの過圧限界に対応する最大圧力より低い場合、
開かれた前記ベント制御弁を閉じることを含む、請求項73または74に記載の方法。
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