JPH06211057A - 自動車用蒸気燃料回収システム - Google Patents

自動車用蒸気燃料回収システム

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JPH06211057A
JPH06211057A JP5306474A JP30647493A JPH06211057A JP H06211057 A JPH06211057 A JP H06211057A JP 5306474 A JP5306474 A JP 5306474A JP 30647493 A JP30647493 A JP 30647493A JP H06211057 A JPH06211057 A JP H06211057A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 揮発性燃料の燃料タンク２０を有する自動車
用の燃料蒸気回収システムは、液体燃料から生じる燃料
蒸気が大気に逃げるのを防止するために発明されたもの
である。 【構成】 本システムは燃料タンク２０に燃料蒸気を集
めるためのドーム２２と燃料蒸気を回収するためのキャ
ニスター５２を有する。蒸気ポンプ６０は回収された蒸
気を液化してその液体燃料を高圧タンクか７０ら、エン
ジンに通じる燃料供給パイプ３０に送りだす。蒸気ポン
プは電気的にまたはエンジンで駆動される。圧力応動ス
イッチ６２は蒸気ポンプ６０の始動を制御する。燃料タ
ンク２０内の標準的な燃料ポンプ２４はエンジン３２の
燃料噴射システムに液体燃料を供給する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は車両用燃料システムに関
し、さらに詳しくは揮発燃料の蒸気を回収し、燃料供給
システムに戻す蒸気燃料回収システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】自動車がそのタンクに揮発燃料を使う限
り、燃料蒸気の問題がある。重力を利用して燃料を供給
していた初期の時代においては、ガスキャップは通気孔
を設けなければならなかった。後になっても燃料ポンプ
が使用されていたので、蒸気の問題は解決されなかっ
た。即ち暑い日や渋滞状態においてガソリン系統が過熱
するとベーパーロックが発生し、燃料供給が中断される
という問題があった。燃料噴射技術が採用されるように
なってもこの問題は軽減されることはなく、気温が高い
状態においては燃料蒸気の問題は相変らず存在してい
る。液体燃料出口における蒸気を除去するために、蒸気
ポートを燃料ポンプに設けることが行なわれている。
【０００３】気温が９０°Ｆ〜１２０°Ｆ以上にも上昇
する地域においては、車が太陽光線を受けると、燃料タ
ンクの上部及び燃料系統において燃料が蒸発してしま
う。又別の問題として環境問題がある。即ち通常の運転
において、燃料システム又は燃料タンクから燃料蒸気が
逃げ出すのを最小限に抑えなければならない。
【０００４】従って本発明の目的は、燃料蒸気を回収
し、燃料蒸気の圧縮により得られた液体燃料を、エンジ
ンの燃料噴射システムに至る燃料系統へ帰還させるよう
にした自動車燃料システムを提供することである。
【０００５】本発明のもう１つの目的は、燃料システム
の機能を維持するための圧力感応スイッチと、燃料タン
クから燃料蒸気を回収して、液体燃料の形で燃料システ
ムに戻すための蒸気保持キャニスターを提供することで
ある。本発明の別の目的は、圧力感応スイッチによって
クラッチ制御できる、蒸気ポンプ用エンジンオフドライ
ブを利用することである。
【０００６】本技術に精通した者が本発明を実施できる
ように、本発明を最良の形態で詳細に記述した以下の説
明及びクレームを読めば、本発明の他の目的、及び特徴
は理解されるであろう。
【０００７】
【実施例】図２において燃料タンク２０は、液体燃料か
らの蒸気が上昇し集められるドーム形状をした隆起部２
２を有する。電動燃料ポンプ２４は、燃料タンク内に従
来の方法で設置され、入口ピックアップフィルター２６
がタンク底部に設置される。ポンプ出口ライン３０は、
燃料インジェクター３４を有するエンジン３２の燃料噴
射システムに連通している。燃料ライン３０は、燃料イ
ンジェクターを通過してタンク２０に戻る戻りライン４
０に接続される。圧力レギュレーター４２は、戻りライ
ン４０上に設置される。
【０００８】蒸気ドーム２２内には、ドーム２２に連通
する入口４６を有するロールオーバーバルブ４４が設け
られている。ロールオーバーバルブは、車輌が転倒した
時にタンクからの燃料を遮断する。ドーム２２からの蒸
気を受け入れる為の入口４６は、パイプ４８につながっ
ており、Ｔ字状接続部において蒸気キャニスター５２に
接続されたライン５０、及び蒸気圧縮ポンプ６０の入口
に接続されたライン５４に分岐している。蒸気キャニス
ター５２は木炭が充填され、エンジンが動作していない
時、燃料タンクから蒸気を受け入れる。このプロセスが
発生するのは、周囲温度が上昇して燃料タンク内の液体
燃料が蒸発し、入口４６を通ってライン４８、５０、５
４へ流れる場合に起きる。
【０００９】蒸気圧縮ポンプ６０は、動作させられると
燃料タンクドーム２２からライン４６、４８、５４を通
って、さらにキャニスター５２からライン５０を通って
蒸気を吸引する。蒸気圧縮ポンプ６０の動作は、ドーム
２２内のタンク内蒸気圧力に応動する圧力スイッチ６２
によって制御される。この圧力スイッチは点火スイッチ
５６によっても動作させられるが、点火スイッチとは独
立させてタンク内圧力のみに応動させるようにしてもよ
い。ライン６６は点火スイッチ５６を点火スイッチ６２
を介してポンプ６０に接続する。
【００１０】蒸気ポンプ６０と高圧タンク７０の間に設
けられたチェックバルブ６４は、タンク７０からの逆流
を防止する。パイプ７２は、高圧タンク７０の底部をエ
ンジンにつながる燃料供給ライン３０に接続する。従っ
て、燃料蒸気が圧縮されて液体となった燃料は、タンク
７０からライン３０へ供給され、燃料噴射システムに供
給される燃料と混ざり合う。
【００１１】図２のシステムは、燃料戻りライン４０と
圧力レギュレーター４２を含んでいるが、現在使われて
いるいくつかのシステムでは、燃料ライン圧力に応動す
る燃料ポンプが採用されており、戻りラインが不要なの
で、圧力レギュレーターは不要である。戻りラインのな
いシステムの例として、米国特許Ｎｏ．５，０４４，３
４４（１９９１年９月３日発効）が上げられる。
【００１２】図２において、タンク内の液体燃料が加熱
されるのは２つの場合がある。１つは周囲温度が高い為
に液体燃料が熱せられる場合。もう１つは戻りライン４
０の戻り燃料がエンジン室を通過する際、加熱されるこ
とによりタンク内燃料が熱せられる場合。この加熱によ
りタンクドーム２２内に蒸気が蓄積される。燃料蒸気が
蓄積されると、圧力スイッチ６２が動作して蒸気圧縮ポ
ンプ６０を始動させる。例えば、１ポンド／平方インチ
の圧力上昇が発生すると、スイッチ６２が動作するよう
に設定することができる。
【００１３】蒸気圧縮ポンプ６０は、蒸気キャニスター
５２からライン５０を介して、又蒸気ドーム２２から通
路４６を介して、燃料蒸気を吸引して圧力タンク７０へ
供給する。圧縮された蒸気は液化され、通路７２を通っ
て主燃料ライン３０に送られる。キャニスター５２及び
ドーム２２内の圧力が、圧力応動スイッチ６２のしきい
値設定以下に低下した時、蒸気圧縮ポンプ６０は停止す
る。本システムは燃料を節約すると共に、燃料蒸気の大
気放出を防止する利点を有する。
【００１４】図１は、蒸気圧縮ポンプが電気によってで
はなく、本システムのエンジンによって駆動される別の
システムを示す。主燃料タンク１２０はドーム部１２２
を有し、又ピックアップ１２６を有する燃料ポンプ１２
４がタンク内に設置されている。燃料供給ライン１３０
は、エンジン１３２の燃料レール及び燃料インジェクタ
ー１３４に接続される。タンクに戻る燃料戻りライン１
４０には、圧力レギュレーター１４２が設けられてい
る。ドーム１２２の頂部に設けた接続部１４６はライン
１４８に開放され、木炭を充填した蒸気キャニスター１
５０に接続される。主タンク内の燃料が加熱される時、
キャニスター１５０は燃料蒸気を回収する。
【００１５】蒸気圧縮ポンプ１７０は、エンジン１３２
で駆動されるベルト車１７４に掛けられたベルト１７２
によって駆動される。クラッチ１７６は、電線１７７に
よってクラッチ１７６と電気的に接続された、圧力スイ
ッチ１７８に反映される蒸気キャニスター内の圧力に応
じて、ポンプ１７０に係合する。ポンプ１７０の入口
は、パイプ１８０を介して蒸気キャニスターに接続され
ている。蒸気キャニスター内の所定の圧力に応じて、ク
ラッチ１７６はポンプ１７０に係合してポンプを駆動
し、キャニスターから蒸気を吸引してそれを圧縮し液化
する。ポンプ出口はライン１８４上の一方弁１８２を介
して、エンジンの燃料インジェクターに導く燃料ライン
１３０に接続されている。動作は図２で説明したものと
本質的には同じである。
【００１６】図３において燃料タンク２２０は蒸気ドー
ム２２２を有し、底部入口２２６とポンプ燃料出口２２
８を有する燃料ポンプ２２４がタンク内に設けられてい
る。第２のポンプ入口パイプ２４０がポンプの基部から
出て、垂直パイプ２４２に接続している。垂直パイプ２
４２の上部開口にはダイヤフラム２５０の中心が設置さ
れ、ダイヤフラムの周縁は、かご２５２に支えられてい
る。垂直パイプ２４２の上端はダイヤフラム中央部２５
４の弁座として機能している。
【００１７】ダイヤフラムの上の空間は２５６において
大気に開放している。所定の剛性を有するバネ２６０が
、ダイヤフラム２５０に圧接してパイプ２４２の上端
を密閉している。タンクドーム２２２内の蒸気圧が上昇
して、ダイヤフラム２５０に圧力を加えバネ２６０の力
を克服すると、ダイヤフラムは持ち上がり、その結果、
燃料蒸気はパイプ２４２を通って燃料ポンプ２２４に入
る。ポンプは蒸気を圧縮して液化させ、その液体燃料を
ポンプ出口２２８に送りだすだけの十分な能力を有す
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】蒸気ポンプが自動車のエンジンで駆動されるよ
うに構成した、蒸気回収システムの概略図である。
【図２】電動蒸気圧縮ポンプを設けた蒸気回収システム
の概略図である。
【図３】ポンプ入口で回収するために、蒸気圧力に応答
するインテークバルブを示す部分概略図である。
【符号の説明】
２０ 燃料タンク ２２ ドーム部 ２４ 燃料ポンプ ３０ 燃料ライン ４４ ロールオーバーバルブ ５２ キャニスター ６０ 蒸気ポンプ ６２ 圧力スイッチ ７０ 高圧タンク

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】少なくとも１つの燃料噴射器付きエンジン
    に、揮発性燃料を供給するための燃料蒸気回収システム
    であって、 （ａ）揮発性液体燃料からでる燃料蒸気を回収するため
    の上部ドーム部を有する燃料タンクと、 （ｂ）液体燃料を供給するための入り口と出口を有す
    る、前記タンク内に設けた主燃料ポンプと、 （ｃ）前記ポンプの出口に連通し、且つエンジンの少な
    くとも１つの燃料噴射器に通じる液体燃料用燃料供給パ
    イプと、 （ｄ）前記ドームと前記ポンプ入り口を接続する通路手
    段であって、前記タンク内に設けられ一端をポンプ入り
    口に開放し、他端を蒸気ドームに開放した垂直パイプで
    構成した通路手段と、 （ｅ）弾性的に付勢されたダイヤフラムで構成し、前記
    ドーム内の蒸気圧力に応動して前記通路手段を前記ポン
    プ入り口に接続する圧力応動手段であって、前記垂直パ
    イプを閉鎖し、あるいは前記タンク内の蒸気圧力に応動
    して前記垂直パイプを開放することにより、燃料蒸気を
    前記垂直パイプを通って前記ポンプ入り口に流入させ、
    それによって前記ポンプが燃料蒸気を圧縮して液化さ
    せ、液化した液体燃料をエンジンの燃料噴射器に供給で
    きるようにした圧力応動手段と、から成る燃料蒸気回収
    システム。
  2. 【請求項２】少なくとも１つの燃料噴射器付きエンジン
    に、揮発性燃料を供給するための燃料蒸気回収システム
    であって、 （ａ）揮発性液体燃料からでる燃料蒸気を回収するため
    の上部ドーム部を有する燃料タンクと、 （ｂ）エンジンの少なくとも１つの燃料噴射器に導く燃
    料供給パイプに液体燃料を供給するための前記タンク内
    に設けた主燃料ポンプと、 （ｃ）前記ドーム部に開放して前記ドーム部から燃料蒸
    気を受け入れる蒸気回収キャニスターと、 （ｄ）前記キャニスターに連通する入り口と出口を有す
    る燃料蒸気圧縮ポンプと、 （ｅ）前記主燃料ポンプの下流且つ、エンジンの前記燃
    料噴射器の上流にある前記燃料供給パイプに前記圧縮ポ
    ンプ出口を接続する手段と、から成り、 前記ドームと前記キャニスターに蓄積された燃料蒸気を
    圧縮液化し、その液化した液体燃料をエンジンの燃料噴
    射器に供給するようにしたことを特徴とする燃料蒸気回
    収システム。
  3. 【請求項３】前記ドーム内の所定の蒸気圧力に応動し
    て、前記圧縮ポンプを動作させる蒸気圧力スイッチをさ
    らに含むことを特徴とする請求項２記載の燃料蒸気回収
    システム。
  4. 【請求項４】前記蒸気圧縮ポンプの入り口を、前記ドー
    ム部と前記キャニスターに接続する手段を設けたことを
    特徴とする請求項２記載の燃料蒸気回収システム。
  5. 【請求項５】前記圧縮ポンプ出口を燃料供給パイプに接
    続する、前記手段は前記圧縮ポンプ手段と、前記燃料供
    給パイプの間に接続した高圧タンクを含むことを特徴と
    する請求項２記載の燃料蒸気回収システム。
  6. 【請求項６】前記蒸気圧縮ポンプと前記燃料供給パイプ
    の間に一方弁を設けたことを特徴とする請求項２記載の
    燃料蒸気回収システム。
  7. 【請求項７】前記蒸気圧縮ポンプと前記高圧タンクの間
    に一方弁を設けたことを特徴とする請求項２記載の燃料
    蒸気回収システム。
  8. 【請求項８】エンジンが運転されているときに、前記蒸
    気圧縮ポンプを駆動するために前記エンジンと前記蒸気
    圧縮ポンプとを接続する回転駆動手段と、 前記回転駆動手段と前記蒸気圧縮ポンプとの間に設けた
    電動クラッチ手段と、 前記クラッチ手段に電気的に接続され、前記ドーム内の
    所定の蒸気圧力に応動して前記クラッチ手段を作動させ
    ることにより、前記圧縮ポンプを運転する蒸気圧力スイ
    ッチと、をさらに含むことを特徴とする請求項２記載の
    燃料蒸気回収システム。
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