KR20040015736A - 연료 증기압 조정을 위한 장치 및 방법을 포함하는 연료시스템 - Google Patents

연료 증기압 조정을 위한 장치 및 방법을 포함하는 연료시스템 Download PDF

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Abstract

내연기관에 연료를 공급하기 위한 연료 시스템 및 방법. 연료 시스템은 연료 탱크, 흡기 매니폴드, 연료 증기 수집 캐니스터, 퍼지 밸브, 및 연료 증기압 조정 장치를 포함한다. 퍼지는 흡기 매니폴드와 유체 연통하고 연료 증기 수집 캐니스터와 유체 연통한다. 연료 증기 압력 조정 장치는 하우징, 압력 조작 장치, 및 스위치를 포함한다. 하우징은 연료 증기 수집 캐니스터에 연결되고 내부 챔버를 형성한다. 압력 조작 장치는 내부 챔버를 연료 증기 수집 캐니스터와 유체 연통하는 제 1 부분, 및 배출 포트와 유체 연통하는 제 2 부분으로 분리한다. 압력 조작 장치는 축선을 따라 이동가능한 포핏과 포핏과 상호 맞물리게 하는 실을 포함한다. 압력 조작 장치의 제 1 배치는 배출 포트에 대하여 연료 증기 수집 캐니스터내의 제 1 부압 레벨에 있고, 실이 제 1 의 변형된 형태일때 일어난다. 압력 조작 장치의 제 2 배치는 실이 제 2 의 변형된 형태일때 배출 포트로부터 연료 증기 수집 캐니스터까지의 제 1 유체 흐름을 허용한다. 그리고 압력 조작 장치의 제 3 배치는 실이 변형되지 않은 형태일때 연료 증기 수집 캐니스터로부터 배출 포트까지의 제 2 유체 흐름을 허용한다. 스위치는 압력 조작 장치의 제 1 배치에 신호한다.

Description

연료 증기압 조정을 위한 장치 및 방법을 포함하는 연료 시스템{FUEL SYSTEM INCLUDING AN APPARATUS AND A METHOD FOR FUEL VAPOR PRESSURE MANAGEMENT}
내연 기관을 갖는 차량에 대한 종래의 연료 시스템은 연료 탱크의 헤드스페이스로부터 연료 증기를 축적하는 캐니스터를 포함할 수 있다. 연료 탱크, 캐니스터, 또는 연료 시스템의 임의의 다른 구성요소내에 누출이 있다면, 연료 증기는 누출을 통해 빠져나가서 캐니스터에 축적되지 않고 대기 중으로 방출될 수 있다. 예컨대, 캘리포니아 대기 자원 위원회와 같은 다양한 정부 규제 기관은 대기중으로 연료 증기 방출의 제한과 관련된 표준을 공포하였다. 따라서, 이러한 표준을 따르기 위하여, 대기 중으로 연료 증기의 방출을 막고 누출 진단을 수행하기 위한 장치 및 방법을 제공할 필요성이 있다고 생각된다.
이러한 종래의 연료 시스템에 있어서, 엔진의 정지후 바로 과도한 연료 증기가 축적될 수 있고, 따라서 연료 증기압 조정 시스템 내에 정압을 생성할 수 있다. 폐쇄 연료 시스템내의 과도한 부압이 몇몇 동작에서 및 대기 상황하에서 일어날 수 있고, 따라서 이러한 연료 시스템의 구성요소상에 스트레스를 일으킬 수 있다. 따라서, 정압을 배출, 또는 "분출"시키고, 과도한 부압을 배출, 또는 "완화"할 필요성이 있다고 생각된다. 마찬가지로, 탱크에 연료를 공급하는 동안 일어날 수 있는 과도한 정압을 완화하는 것이 바람직하다고 생각된다. 따라서, 탱크에 연료를 공급하는 동안 연료 증기 외의 공기가 고 유속으로 빠져나가게 할 수 있도록 할 필요성이 있다고 생각된다.
압력 조정과 연료 시스템내의 누출을 감지하는 연료 증기압 조정 장치 및 방법을 포함하는 연료 시스템에 관한 것이고, 특히, 연료 탱크내의 헤드스페이스, 헤드스페이스로부터 휘발성 연료 증기를 수집하는 캐니스터, 퍼지 밸브, 및 연결 파이프, 도관, 호스, 및 접합부를 위한 누출 진단을 수행하기 위한 진공을 자연스럽게 형성하는데 사용하는 연료 증기압 조정 장치 및 방법을 포함하는 휘발성 연료 시스템에 관한 것이다.
도 1은 바람직한 실시예의 상세한 설명에 따라, 연료 증기압 조정 장치를 포함하는 연료 시스템의 개략도,
도 2a는 도 1에 나타난 연료 증기압 조정 장치의 제 1 단면도,
도 2b는 도 2a에 나타난 연료 증기압 조정 장치를 위한 실의 상세도,
도 2c는 도 1에 나타난 연료 증기압 조정 장치의 제 2 단면도,
도 3a는 도 1에 나타난 연료 증기압 조정 장치의 누출 감지 장치의 개략도,
도 3b는 도 1에 나타난 연료 증기압 조정 장치의 진공 완화 장치의 개략도,
도 3c는 도 1에 나타난 연료 증기압 조정 장치의 압력 분출 장치의 개략도, 및
도 4는 누출을 감지하는데 필요한 시간을 나타내는 그래프
본 발명은 내연 기관에 연료를 공급하기 위한 연료 시스템을 제공한다. 연료 시스템은 헤드스페이스를 구비한 연료 탱크, 내연기관의 흡기 매니폴드, 연료 증기 수집 캐니스터, 퍼지 밸브, 및 연료 증기압 조정 장치를 포함한다. 연료 탱크는 흡기 매니폴드, 연료 증기 수집 캐니스터, 퍼지 밸브, 및 연료 증기압 조정 장치와 유체 연통하는 헤드스페이스를 포함한다. 퍼지 밸브는 흡기 매니폴드와 유체 연통하는 제 1 측면 및 연료 증기 수집 캐니스터 및 헤드스페이스와 유체 연통하는 제 2 측면을 구비한다. 연료 증기압 조정 장치는 하우징, 압력 조작 장치, 및 스위치를 포함한다. 하우징은 연료 증기 수집 캐니스터에 연결되어 내부 챔버를 형성한다. 압력 조작 장치는 내부 챔버를 연료 증기 수집 캐니스터와 유체 연통하는 제 1 부분, 및 필터를 통해 대기와 유체 연통하는 제 2 부분으로 나눈다.압력 조작 장치는 축선을 따라 이동가능한 포핏, 및 포핏과 상호 맞물리게 하기 위한 실을 포함한다. 압력 조작 장치의 제 1 배치는 대기와 맞닿는 연료 증기 수집 캐니스터내에 제 1 부압 레벨이 있을때 일어나고, 실은 제 1 의 변형된 형태를 취한다. 압력 조작 장치의 제 2 배치는 실이 제 2 의 변형된 형태를 취할때 필터를 통하여 대기로부터 연료 증기 수집 캐니스터까지의 제 1 유체 흐름을 허용한다. 그리고 압력 조작 장치의 제 3 배치는 실이 변형된 형태를 취할때, 연료 증기 수집 캐니스터로부터 필터를 통하여 대기까지의 제 2 유체 흐름을 허용한다. 스위치는 압력 조작 장치의 제 1 배치에 신호한다.
본 발명은 또한 내연기관에 연료를 공급하기 위한 연료 시스템을 제공한다. 연료 시스템은 헤드스페이스를 구비한 연료 탱크, 내연기관의 흡기 매니폴드, 연료 증기 수집 캐니스터, 퍼지 밸브 및 연료 증기압 조정 장치를 포함한다. 연료 탱크는 흡기 매니폴드, 연료 증기 수집 캐니스터, 퍼지 밸브, 및 연료 증기압 조정 장치와 유체 연통하는 헤드스페이스를 포함한다. 퍼지 밸브는 흡기 매니폴드와 유체 연통하는 제 1 측면 및 연료 증기 수집 캐니스터 및 헤드스페이스와 유체 연통하는 제 2 측면을 구비한다. 연료 증기압 조정 장치는 내부 챔버를 형성하는 하우징, 그 내부 챔버내의 제 1 공간을 차지하는 압력 조작 장치, 및 그 내부 챔버의 제 2 공간을 차지하는 스위치를 포함한다. 하우징 및 내부 챔버는 230 입방 센티미터이하의 체적을 차지하고 있다. 압력 조작 장치는 제 1 압력 레벨의 부압에 기초하여 누출 진단을 수행하고, 제 1 압력 레벨이하로 부압을 완화하고, 제 2 압력 레벨이상으로 정압을 분출한다. 스위치는 부압이 제 1 압력 레벨에 있다는 신호한다.
본 발명은 또한 내연기관에 연료를 공급하는 연료 시스템을 평가하기 위하여 자연 진공 형성을 사용하는 방법을 제공한다. 이 방법은 헤드스페이스를 포함하는 연료 탱크를 제공하는 단계, 헤드스페이스를 내연기관의 흡기 매니폴드, 연료 증기 수집 캐니스퍼, 퍼지 밸브, 및 연료 증기압 조정 장치를 유체 연통하도록 연결하는 단계, 그리고 헤드스페이스내에 자연스럽게 형성된 진공을 감지하는 단계를 포함한다. 연료 증기압 조정 장치는 내부 챔버를 형성하는 하우징을 포함하고, 내부 챔버를 분할하는 다이어프램을 제외하고, 그리고 전자기계 액추에이터를 제외한다.
본 발명은 또한 내연기관에 연료를 공급하는 연료 시스템내의 압력을 조정하는 방법을 제공한다. 이 방법은 헤드스페이스를 포함하는 연료 탱크를 제공하는 단계, 내연기관의 흡기 매니폴드, 연료 증기 수집 캐니스터, 퍼지 밸브, 및 연료 증기압 조정 장치를 헤드스페이스에 연결하는 단계, 및 헤드스페이스내에 형성된 초과 압력을 완화하는 단계를 포함한다. 연료 증기압 조정 장치는 내부 챔버를 형성하는 하우징을 포함하고, 내부 챔버를 분할하는 다이어프램을 제외하고, 그리고 전자기계 액추에이터를 제외한다.
본 발명은 또한 내연기관에 연료를 공급하는 연료 시스템내의 압력을 조정하는 방법을 제공한다. 이 방법은 헤드스페이스를 포함하는 연료 탱크를 제공하는 단계, 헤드스페이스에 내연기관의 흡기 매니폴드, 연료 증기 수집 캐니스터, 퍼지 밸브, 및 연료 증기압 조정 장치를 연결하는 단계, 헤드스페이스내에 자연스럽게 형성된 진공을 감지하는 단계, 및 헤드스페이스내에 형성된 초과 압력을 완화하는 단계를 포함한다. 연료 증기압 조정 장치는 내부 챔버를 형성하는 하우징을 포함하고, 내부 챔버를 분할하는 다이어프램을 제외하고, 그리고 전자기계 액추에이터를 제외한다.
본 발명은 또한 내연기관에 연료를 공급하는 연료 시스템내의 압력을 조정하는 방법을 제공한다. 이 방법은 헤드스페이스를 포함하는 연료 탱크를 제공하는 단계, 헤드스페이스를 연료 증기 수집 캐니스터에 유체 연통하도록 연결하는 단계, 연료 증기 수집 캐니스터를 연료 증기압 조정 장치에 유체 연통하도록 연결하는 단계, 연료 탱크내의 헤드스페이스에서 대기사이에 뻗는 유로를 구축하는 단계, 유로를 따라 제 1 방향의 유체 흐름으로써 초과 부압을 완화하는 단계, 및 유로를 따라 제 2 방향의 유체 흐름으로써 초과 정압을 완화하는 단계를 포함한다. 연료 증기압 조정 장치는 헤드스페이스상의 누출 감지를 수행하고, 헤드스페이스상의 초과 부압 완화를 수행하고, 그리고 헤드스페이스상의 초과 정압 완화를 수행한다. 연료 증기압 조정 장치는 챔버를 형성하는 하우징 및 압력 조작 장치를 포함한다. 하우징은 내부 챔버와 교류하는 제 1 및 제 2 포트를 포함한다. 압력 조작 장치는 내부 챔버를 제 1 포트와 유체 연통하는 제 1 부분 및 제 2 포트와 유체 연통하는 제 2 부분으로 분리한다. 유로를 구축하는 단계는 연료 증기 수집 캐니스터를 통과하는 단계, 제 1 포트를 통과하는 단계, 내부 챔버를 통과하는 단계, 및 제 2 포트를 통과하는 단계를 포함한다. 제 2 방향은 제 1 방향과 반대 방향이다.
본 발명은 또한 내연기관에 연료를 공급하는 연료 시스템내의 누출을 감지하기 위하여 진공을 자연스럽게 형성하는 단계를 사용하는 방법을 제공한다. 이 방법은 연료 시스템의 헤드스페이스를 연료 증기압 조정 장치에 유체 연통하도록 연결하는 단계, 전기 제어 유닛을 연료 증기압 조정 시스템에 전기적 교류하도록 연결하는 단계, 연료 증기압 조정 시스템 및 전기 제어 유닛에 전류를 공급하는 단계, 및 헤드스페이스상의 누출 감지 테스트를 수행하는 단계를 포함한다. 그리고 누출 감지 테스트는 100밀리 암페어 정도의 전류 만을 소모한다.
본 발명은 내연기관에 연료를 공급하는 연료 시스템내의 누출을 감지하기 위하여 진공을 자연스럽게 형성하는 단계를 사용하는 방법을 제공한다. 이 방법은 연료 시스템의 헤드스페이스를 연료 증기압 조정 장치에 유체 연통하도록 연결하는 단계, 및 연료 증기압 조정 장치로써 헤드스페이스상의 누출 감지 테스트를 수행하는 단계를 포함한다. 누출 감지 테스트는 90분 정도의 주기동안 일어난다.
본 발명은 또한 내연기관에 연료를 공급하는 연료 시스템내의 누출을 감지하기 위하여 진공을 자연스럽게 형성하는 단계를 사용하는 방법을 제공한다. 이 방법은 연료 시스템의 헤드스페이스를 연료 증기압 조정 장치에 유체 연통하도록 연결하는 단계, 및 연료 증기압 조정 장치로써 헤드스페이스상의 누출 감지 테스트를 수행하는 단계를 포함한다. 누출 감지 테스트는 적어도 20분의 주기동안 일어난다.
본 명세서에 첨부되고 본 명세서의 일부를 형태하는 첨부 도면은 본 발명의 바람직한 실시예를 도시하고, 상기 발명의 상세한 설명과 이하의 실시예와 함께 본 발명의 특징을 설명한다.
본 실시예에서 사용될때, "대기"는 대체로 지구를 둘러싸고 있는 가스 영역을 말하고, "대기적인"이란 대체로 이러한 가스 영역의 특징을 말한다.
본 실시예에서 사용될때, "압력"이란 주변 기압에 상대적으로 측정된다. 따라서, 정압은 주변 기압보다 큰 압력을 말하고 부압, 또는 "진공"은 주변 기압보다 낮은 압력을 말한다.
또한, 본 실시예에서 사용될때, "헤드스페이스"란 엔클로저내의 예컨대 연료와 같은 유동체의 표면위의 예컨데 탱크와 같은 엔클로져내의 가변 체적을 말한다. 예컨대 휘발유와 같은 휘발성 연료를 위한 연료 탱크의 경우에 있어서, 휘발성 연료로부터 나온 증기는 연료 탱크의 헤드스페이스에 존재할 수 있다.
도 1을 참조하면, 예컨대 (도시 않된) 엔진과 같은 연료 시스템(10)은 연료탱크(12), 엔진의 흡기 매니폴드와 같은 진공원(14), 퍼지 밸브(16), 연료 증기 수집 캐니스터(18)(예컨대, 목탄 캐니스터), 및 연료 증기압 조정 장치(20)를 포함한다.
연료 증기 압력 조정 장치(20)는 제 1 소정의 압력(진공) 레벨이 존재한다는 신호하는 단계(22), "진공 완화" 즉 제 1 소정의 압력 레벨보다 아래의 값의 부압을 완화하는 단계(24), 그리고 "압력 분출" 즉 제 2 압력 레벨보다 높은 정압을 완화하는 단계(26)를 포함하는 복수의 기능을 수행한다.
다른 기능 또한 가능하다. 예컨대, 연료 증기압 조정 장치(20)는 진공 레귤레이터로 사용될 수 있고, 퍼지 밸브(16)와 알고리즘의 동작과 연계하여, 연료 시스템(10)상의 대규모의 누출 감지를 수행할 수 있다. 이러한 대규모의 누출 감지는 연료공급 캡(12a)이 연료 탱크(12)에서 대체되지 않을 때와 같은 상황을 평가하는데 사용될 수 있다.
예컨대, 휘발유와 같은 휘발성 액체 연료는 예컨대, 주변 온도 상승과 같은 어떤 상황하에서 증발할 수 있고, 따라서 연료 증기를 발생시킬 수 있음을 이해하고 있다. 예컨대, 엔진이 꺼진 후와 같은 연료 시스템(10)이 겪는 냉각과정에서, 연료 탱크(12)의 헤드스페이스에서 및 연료 증기 수집 캐니스터(18)에서와 같은데서 연료 증기 및 공기를 냉각시킴으로써 자연적으로 진공 상태가 된다. 본 실시예에 따라, 제 1 의 소정의 압력 레벨로 진공이 나타나는 것은 연료 시스템(10)의 완결성이 만족스러움을 나타낸다. 따라서, 시그널링(22)은 연료 시스템(10)의 완결성, 즉 상당한 누출이 없음을 나타내는데 사용된다. 이어서, 제 1 의 소정의 압력레벨이하의 압력 레벨로 진공 완화(24)를 하면 연료 탱크(12)를 보호할 수 있는데, 예컨대, 연료 시스템(10)내의 진공에 의해서 야기되는 스트레스의 결과인 구조적 왜곡을 방지할 수 있다.
엔진이 꺼진후, 압력 분출(26)은 연료 증발에 의한 과도한 압력이 배출될 수 있게 하므로, 냉각시동안 이어서 일어나는 진공 생성의 발생을 촉진시킬 수 있다. 압력 분출(26)은 연료 증기가 보존되는 동안 연료 시스템(10)내의 공기가 방출될 수 있게 한다. 마찬가지로, 연료 탱크(12)에 연료를 공급하는 중에, 압력 분출(26)은 공기가 고유속으로 연료 탱크(12)를 빠져나가게 할 수 있다.
연료 증기압 조정 장치(20)를 포함하는 시스템에 따라 적어도 두개의 이점이 획득된다. 첫째, 누출 감지 진단이 모든 사이즈의 연료 탱크상에서 수행될 수 있다. 이러한 이점은 누출의 감지를 위한 종래의 시스템은 예컨대 100갤런 이상의 주지의 대규모 체적의 연료 탱크에는 비효율적이다는 점에서 중요하다. 둘째, 연료 증기압 조정 장치(20)는 디지털 및 비례 퍼지 밸브를 포함하여, 많은 상이한 타입의 퍼지 밸브와 호환된다.
도 2a는 연료 증기 수집 캐니스터(18)상에 장착되기에 특히 적합한 연료 증기압 조정 장치(20)의 실시예를 나타낸다. 연료 증기압 조정 장치(20)는 "바요넷"스타일의 부착물(32)에 의하여 연료 증기 수집 캐니스터(18)의 보디에 장착될 수 있는 하우징(30)을 포함한다. (도시 않된) 실이 유동 밀착 접속을 제공하기 위하여 연료 증기 수집 캐니스터(18)와 연료 증기압 조정 장치(20)사이에 삽입될 수 있다. 부착물(32)은, 스냅 핑거(33)와 결합하여, 연료 증기압 조정 장치(20)가 본분야에서 용이하게 서비스받을 수 있게 한다. 물론, 연료 증기압 조정 장치(20)와 연료 증기 수집 캐니스터(18)사이에 상이한 스타일의 부착물이 도시된 바요넷 부착물(32)를 대체할 수 있다. 상이한 부착물의 예는 나사 부착물, 및 인터로킹 텔레스코픽 부착물을 포함한다. 대안으로, 연료 증기 수집 캐니스터(18)와 하우징(30)은 (예컨대, 접착제를 사용하여) 함께 결합될 수 있고, 또는 연료 증기 수집 캐니스터(18)의 보디와 하우징(30)이 경화 파이프 또는 유연 호스와 같은 매개 부재를 통하여 상호 연결될 수 있다.
하우징(30)은 내부의 챔버(31)를 형성하고 제 1 하우징 부분(30a) 및 제 2 하우징 부분(30b)의 조립일 수 있다. 제 1 하우징 부분(30a)은 연료 증기 수집 캐니스터(18)와 내부 챔버(31)사이의 유체 연통을 제공하는 제 1 포트(36)를 포함한다. 제 2 하우징 부분(30b)은 내부 챔버(31)와 주변 대기사이에, 예컨대, 배출과 같은 유체 연통을 제공하는 제 2 포트(38)를 포함한다. 진공 완화(24)시 동안 또는 퍼지 밸브(16)의 동작시 동안 연료 증기압 조정 장치(20)로 들어갈 수 있는 오염물을 줄이기 위하여 제 2 포트(38)와 주변 대기사이에 (도시 않된) 필터가 삽입될 수 있다.
일반적으로, 밀봉되어야 하는, 잠재적 누출 지점, 즉 하우징 사이의 부분의 수를 줄이기 위하여 하우징 부분의 수를 최소화하는 것이 바람직하다.
연료 증기압 조정 장치(20)의 이점중 하나는 컴팩트 사이즈라는 것이다. 내부 챔버(31)를 포함하여, 연료 증기압 조정 장치(20)가 차지하는 체적은, 그 가장 작은 부분이 240입방 센티미터 이상을 차지하는, 모든 다른 주지의 누출 감지 장치보다 작다. 즉, 제 1 포트(36)부터 제 2 포트(38)까지 및 내부 챔버(31)를 포함하여, 연료 증기압 조정 장치(20)는 240 입방 센티미터 이하를 차지한다. 특히, 연료 증기압 조정 장치(20)는 100입방 센티미터 이하의 체적을 차지한다. 주지의 누출 감지 장치에 대하여 현재의 자동차내부의 공간의 제한된 이용성에 상당한 사이즈 감소를 제공한다.
압력 조작 장치(40)는 내부 챔버(31)를 제 1 부분(31a) 및 제 2 부분(31b)으로 나눌 수 있다. 제 1 부분(31a)은 제 1 포트(36)를 통하여 연료 증기 수집 캐니스터(18)과 유체 연통하고, 제 2 부분(31b)은 제 2 포트(38)를 통하여 주변 대기와 유체 연통한다.
압력 조작 장치(40)는 포핏(42), 실(50), 및 탄성 엘리먼트(60)을 포함한다. 신호하는(22) 동안, 포핏(42) 및 실(50)은 제 1 포트 (36)및 제 2 포트(38)사이의 유체 연통을 막기 위하여 서로 상호 맞물린다. 진공 완화(24)시 동안, 포핏(42) 및 실(50)은 제 2 포트(38)로부터 제 1 포트(36)까지 제한된 유체 흐름을 허용하기 위해 서로 상호 맞물린다. 압력 분출(26)시 동안, 포핏(42) 및 실(50)은 제 1 포트(36)로부터 제 2 포트(38)까지의 실질적으로 제한되지 않은 유체 흐름을 허용하기 위해 상호 분리된다.
상이한 배치의 포핏(42) 및 실(50)을 가진, 압력 조작 장치(40)는 양방향 체크 밸브를 형태하도록 고려될 수 있다. 즉, 제 1 세트의 조건하에서는, 압력 조작 장치(40)는 일 방향의 경로를 따라 유체 흐름을 허용하고, 제 2 세트의 조건하에서는, 동 압력 조작 장치(40)가 반대 방향의 경로를 따라 유체 흐름을 허용한다. 압력 분출(26)시 동안 유체 흐름의 체적은 진공 완화(24)시 동안의 유체 흐름의 체적의 세배 내지 열배일 수 있다.
압력 조작 장치(40)는 유체 흐름 제어 밸브를 제어가능하게 대체하기 위하여 주지의 누출 감지 장치에서 사용되는 솔레노이드와 같은, 전자기계 액추에이터없이 작동한다. 따라서, 압력 조작 장치(40)의 작동은 제 1 포트(36) 및 제 2 포트(38)사이의 압력차에 의하여 배타적으로 제어될 수 있다. 바람직하게는, 압력 조작 장치(40)의 모든 작동은 압력 조작 장치(40)의 일 측, 즉 제 1 포트(36)측에 작용하는 유체 압력 신호에 의하여 제어된다.
압력 조작 장치(40)는 또한 다이어프램없이 작동한다. 이러한 다이어프램은 내부 챔버를 하위 분할하고 흐름 제어 밸브를 기동시키기 위하여 주지의 누출 감지 장치에서 사용된다. 따라서, 압력 조작 장치(40)는 내부 챔버(31)를 배타적으로 분리하고, 그리고 나서 간헐적으로 분리한다. 즉, 하우징(30)에 의하여 형성되는 내부 챔버(31)의 많아야 두 부분이 있다.
포핏(42)은 바람직하게는 저 밀도이고, 유체 흐름이 막혀지는 실질적으로 딱딱한 디스크이다. 포핏(42)은 예컨대, 견고성을 향상시키거나 압력 조작 장치(40)의 다른 형태요소와 상호작용을 용이하게 하기 위하여 납작하거나 등고선으로 형성될 수 있다.
포핏(42)은 포핏(42)의 주변 근방의 오목부(46) 및 교류탭(44)을 포함하는 대체로 원형 형상을 가질 수 있다. 탭(44)은 포핏(42)을 제 2 하우징 부분(30b)내의 중앙에 위치시키고, 축선(A)을 따라 포핏(42)의 이동을 안내할 수 있다. 오목부(46)는 예컨대, 진공 완화(24)시 동안 또는 압력 분출(26)시 동안, 포핏(42)주위에 유로를 제공할 수 있다. 복수의 교류탭(44) 및 오목부(46)가 도시되지만, 예컨대, 원형 주변을 갖는 디스크와 같은, 아무것도 포함하지 않는, 탭(44) 또는 오목부(46)의 임의의 수가 있을 수 있다. 물론, 포핏(42)을 위한 다른 형상 및 모양이 사용될 수 있다.
포핏(42)은 임의의 금속(예컨대, 알루미늄), 중합체(예컨대, 나일론), 또는 연료 증기에 비침투성이고, 저밀도이며, 실질적으로 견고하고, 부드러운 표면 피니시를 갖는 또다른 물질로 제작될 수 있다. 포핏(42)은 스탬핑, 캐스팅, 또는 몰딩에 의하여 제작될 수 있다. 물론, 포핏(42)을 위한 다른 물질 및 제작 기술이 사용될 수 있다.
실(50)은 비드(52) 및 립(54)를 포함하는 환상의 형태를 가질 수 있다. 비드(52)는 제 1 하우징 부분(30a)과 제 2 하우징 부분(30b)의 사이에 고정되어 제 2 하우징 부분(30b)에 관하여 제 1 하우징 부분(30a)을 밀봉할 수 있다. 립(54)은 비드(52)로부터 내부로 방사상으로 뻗을 수 있고, 변형되지 않은 형태으로, 즉 몰딩되거나 또는 다른 방법으로 제작되어서, 축선(A)에 관하여 비스듬히 뻗어 있을 수 있다. 따라서, 바람직하게는, 립(54)은 속빈 절두체형상을 가지고 있다. 실(50)은 실(50)을 비변형 및 변형 형태사이에서 수회의 굽힘을 허용하도록 충분히 신축선성있는 임의의 물질로 제작될 수 있다.
바람직하게는, 실(50)은 고무 또는 예컨대, 니트릴 또는 플루오르화실리콘과 같은 중합체로부터 몰딩된다. 보다 바ㅌ직하게는, 실은 대략 50 듀로미터(쇼어 A)의 강성을 가지고 있고, 자동 윤활 또는 예컨대, 폴리4불화에틸렌과 같은 건성 피막을 가지고 있다.
도 2b는 상이한 특징부의 상대적인 비율을 포함하는, 실(50)의 전형적인 실시예를 나타낸다. 바람직하게는, 실(50)의 이러한 전형적인 실시예는 산토프렌123-40으로 제작된다.
탄성 엘리먼트(60)는 실(50)을 향하여 포핏(42)을 경사지게한다. 탄성 엘리먼트(60)는 포핏(42)과 제 2 하우징 부분(30b)사이에 위치한 코일 스프링일 수 있다. 바람직하게는, 이러한 코일 스프링은 축선(A)에 대하여 중심이 맞추어져있다.
탄성 엘리먼트(60)의 상이한 실시예는 하나 이상의 코일 스프링, 리프 스프링, 또는 탄성 블록을 포함할 수 있다. 상이한 실시예는 또한 예컨대, 금속 또는 중합체와 같은 다양한 물질을 포함할 수 있다. 그리고 탄성 엘리먼트(60)는 예컨대, 제 1 하우징 부분(30a) 및 포핏(42)사이에 위치되는 것과 같이, 상이하게 위치될 수 있다.
실(50)방향으로 포핏(42)을 가압하기 위하여, 중력과 결합하여, 포핏(42)의 무게를 사용하는 것이 또한 가능하다. 이와같이, 탄성 엘리먼트(60)에 의하여 공급된 가압력은 감소되거나 제거될 수 있다.
탄성 엘리먼트(60)는 제 1 의 소정의 압력 레벨의 값으로 설정하도록 교정될 수 있는 가압력을 제공한다. 탄성 엘리먼트(60)의 형태, 스프링율 및 탄성 부재의 길이는 제 2 의 소정의 압력 레벨의 갑으로 설정하도록 제공될 수 있다.
스위치(70)는 시그널링(22)을 수행할 수 있다. 바람직하게는, 축선(A)을 따라 포핏(42)의 이동이 스위치(70)를 기동한다. 스위치(70)는 보디(72)와 동작가능 접촉점(74)에 관하여 고정된 제 1 접촉점을 포함할 수 있다. 보디(72)는 예컨대, 제 1 하우징 부분(30a)와 같은 하우징(30)에 관하여 고정될 수 있고, 포핏(42)의 이동은 보디(72)쪽 이동가능 접촉점을 대체하고, 따라서 스위치(70)가 연결되어 있는 전기 회로를 개폐한다. 일반적으로, 스위치(70)는 보디(72)쪽 이동가능 접촉점(74)을 대체하기 위하여, 예컨대, 50그램이하의 최소 기동력을 요구하도록 선택된다.
스위치(70)의 상이한 실시예는 자기 근접 스위치, 압전 접촉 센서, 또는 포핏(42)이 소정의 위치로 이동했거나 포핏(42)이 스위치(70)의 기동을 위해 소정의 힘을 내고 있다는 신호할 수 있는 임의의 다른 타입의 장치를 포함할 수 있다.
도 2c를 참조하면, 연료 증기압 조정 장치(20')의 대안의 실시예가 나타난다. 도 2a와 비교하여, 연료 증기압 조정 장치(20')는 대안의 제 2 하우징 부분(30b) 및 대안의 포핏(42')을 제공한다. 기타, 연료 증기압 조정 장치(20 및 20')의 두개의 실시예에서 동일한 부분을 식별하기 위하여 동일한 부재 번호가 사용된다.
제 2 하우징 부분(30b정은 챔버(31)로 뻗어있고 축선(A)을 둘러싸는 벽(300)을 포함한다. 포핏(42')은 또한 축선(A)를 둘러싸는 적어도 하나의 코러게이션(420)을 포함한다. 벽(300)과 적어도 하나의 코러게이션(420)은 그 코러게이션(420)이 포핏(42')이 축선(A)을 따라 이동함에 따라 벽(300)을 망원경통식(telescopically)으로 받아들이도록, 즉 대쉬포트 타입의 구조를 제공하도록 서로에 관하여 치수가 정해지고 어레인지된다. 바람직하게는, 벽(300) 및 적어도 하나의 코러게이션(420)은 우회전 실린더이다.
벽(300) 및 적어도 하나의 코러게이션(420)은 함께 챔버(31')내의 부챔버(310)를 형성한다. 축선(A)을 따라 포핏(42')이 이동함으로써 챔버(31')와 부챔버(310)사이에 유체 대체를 일으킨다. 이러한 유체 대체는 포핏(42')의 공진을 감쇠시키는 효과가 있다. 챔버(31')와 부챔버(310')사이의 유체의 대체를 위한 전용 흐름 채널을 형성하기 위하여 (도시 않된)측정 구멍이 제공될 수 있다.
도 2c에서 나타난 바와 같이, 포핏(42')은 특히, 실(50)과 탄성 엘리먼트(60)와의 인터페이스의 영역에서, 포핏(42')의 견고성을 향상시킬 수 있는 부가적인 코러게이션을 포함할 수 있다.
시그널링(22)은 제 1 의 소정의 압력 레벨에서의 진공이 제 1 포트(36)에서 존재할때 일어난다. 시그널링(22) 동안, 포핏(42)과 실(50)은 제 1 및 제 2 포트(36, 38)사이의 유체 연통을 방지하기 위하여 서로 상호 맞물린다.
제 1 포트(36)에서의 진공의 결과로 발생된 힘은 포핏(42)이 제 1 하우징 부분(30a)을 향해 대체되게 한다. 이러한 대체는 실(50)의 신축선성있는 변형에 의해 저항받는다. 예컨대, 대기압에 대하여 1인치의 물에 해당하는 기압과 같은, 제 1 의 소정의 압력 레벨에서, 포핏(42)의 대체가 스위치를 기동시키고, 따라서 전자 제어 유닛(76)에 의해 모니터링될 수 있는 전기 회로를 개폐한다. 진공 해제될때, 제 1 의 소정의 압력 레벨이상으로 상승하는 제 1 포트(36)에서의 압력, 실(50)의 탄성, 및 스위치(70)에 발생된 탄성 복원력의 조합이 스위치(70)로부터 포핏(42)을밀어내고, 따라서 스위치(70)를 원래 상태로 돌아가게 한다.
시그널링(22)동안, 포핏(42)에 가해지는 힘, 즉 제 1 포트(36)에서의 진공력 및 탄성 엘리먼트(60)의 진공력의 조합이 있다. 이러한 힘의 조합은 포핏(42)을 축선(A)을 따라 실질적으로 대칭식으로 실(50)을 변형하는 위치에 이동시킨다. 이러한 포핏(42) 및 실(50)의 배치가 도 3a에 개략적으로 도시된다. 특히, 포핏(42)은 스위치(70)에 접촉하는 맨끝위치까지 이동되었고, 립(54)은 바람직하게는, 그 립(54)과 포핏(42)사이에 원형 접촉점이 있도록 포핏(42)에 실질적으로 균일하게 가압되었다.
시그널링(22)동안 실(50)이 변형되는 과정에서, 립(54)은 포핏(42)을 따라 미끄러져들어가고 포핏(42)에 있을 수 있는 임의의 찌꺼기를 긁어냄으로써 클리닝 기능을 수행한다.
진공 완화(24)는 제 1 포트(36)에서의 압력이 더 감소될때, 즉, 압력이 스위치(70)를 기동시키는 제 1 의 소정의 압력 이하로 감소될때 일어난다. 예컨대, 대기압에 대하여 6인치의 물에 해당하는 기압과 같은, 제 1 의 소정이 레벨이하의 몇몇 압력 레벨에서, 실(50)에 가해지는 진공은 포핏(42)으로부터 적어도 부분적으로 분리하도록 립(54)을 변형시킬 것이다.
진공 완화(24)시 동안, 적어도 처음에는, 진공 완화(24)가 실(50)이 비대칭식으로 변형되도록 한다. 이러한 포핏(42) 및 실(50)의 배치가 도 3b에 개략적으로 도시된다. 실(50)의 약한 부분은 변형의 전파를 용이하게 할 수 있다. 특히, 얍력이 제 1 의 소정의 압력 레벨이하로 줄어들때, 실(50)에 가하고 있는 진공력은, 적어도 처음에는, 립(54)과 포핏(42)사이에 갭을 일으킬 것이다. 즉, 립(54)의 일부는 그 립(54)과 포핏(42)사이의 원형 접촉점에 깨짐이 생기도록 포핏(42)으로부터분리될 것이다. 실(50)에 가해지는 진공력은 예컨대, 주변 공기와 같은 유체가 대기로부터, 제 2 포트(38)를 통하고, 립(54)과 포핏(42)사이의 갭을 통하고, 제 1 포트(36)로 통하여 캐니스터(18)까지 흐를때 완화될 것이다.
진공 완화(24)시 동안 일어나는 유체 흐름은 립(54)과 포핏(42)사이의 갭의 크기에 의하여 제한된다. 립(54)과 포핏(42)사이의 갭의 크기는 제 1 의 소정의 압력 레벨이하의 압력의 레벨에 관계된다고 생각된다. 따라서, 작은 갭은 제 1 의 소정의 압력 레벨보다 다소 낮게 압력을 완화하도록 형성되고, 보다 큰 갭은 제 1 의 ㅅ형성 압력 레벨보다 상당히 낮은 압력을 완화하도록 형성된다. 이러한 갭 크기의 조절은 립(54)의 형태에 따라 실(50)에 의하여 자동적으로 수행되고, 포핏(42)에 관하여 실의 반복적인 분리 및 재맞물림에 따른 맥동을 제거한다고 생각된다. 이러한 맥동은 분리시동안 진공력이 순간적으로 완화됨으로써 일어날 수 있지만, 그 다음에 실(50)이 포핏(42)에 재맞물릴때 백업을 구축할 수 있다.
도 3c를 참조하면, 제 1 포트(36)에서 제 2 의 소정의 압력 레벨이상의 정압이 있을때 압력 분출(26)이 일어난다. 예컨대, 압력 분출(26)은 탱크(12)가 연료공급을 받고 있을때 일어날 수 있다. 압력 분출(26)시 동안, 포핏(42)은 립(54)으로부터 간격지게 하기 위하여 탄성 엘리먼트(60)의 가압력에 대항하여 대체된다. 즉, 포핏(42)은 시그널링(22)동안 생성된 립(54)과 포핏(42)사이의 원형 접촉점을 제거하기 위하여 립(54)으로부터 완전히 분리될 것이다. 이러한 실(50)로부터 포핏(42)의 분리는 립(54)이 변형되지 않은 형태를 가정할 수 있다. 즉, "원래 제조된" 형태으로 복귀한다. 제 2 의 소정의 압력 레벨의 압력은 유체가 캐니스터(18)로부터, 제 1 포트(36)을 통하고, 립(54)과 포핏(42)사이의 공간을 통하고, 제 2 포트(38)를 통하여, 대기로 흐를때 완화될 것이다.
압력 분출(26)시 동안 일어나는 유체 흐름은 실질적으로는 포핏(42)과 립(54)사이의 공간에 의하여 제한된다. 즉, 포핏(42)과 립(54)사이의 공간은 제 1 및 제 2 포트(36, 38)사이의 유체 흐름에 극히 미미한 제한을 제공한다.
연료 증기압 조정 장치(20)에 의하여 수행된 동작에 따라 적어도 네가지 이점이 달성된다. 첫째, 시그널링(22)은 예컨대, 엔진이 꺼진후와 같은 자연 냉각시에 진공 모니터링을 사용하여 누출 감지 진단을 제공한다. 둘째, 진공 완화(24)는 제 1 의 소정의 압력 레벨이하의 부압 완화를 제공하고, 압력 분출(26)은 제 2 의 소정의 압력 레벨 이상의 정압 완화를 제공한다. 셋째, 진공 완화(24)는 연료 증기 수집 캐니스터(18)과 헤드스페이스의 안전한 소지를 제공한다. 그리고, 넷째, 압력 분출(26)은 엔진이 꺼진 임의의 상황동안 연료 탱크(12)내의 압력을 조절하고, 따라서 연료 탱크(12)내의 정압의 양을 제한하고 쿨다운 진공 효과가 보다 빨리 일어날 수 있게 한다.
도 4를 참조하면, 엔진이 꺼진후 주어진 주기내에서 스위치(70)의 닫힘이 일어나는 진동수를 나타내는 그래프(200)가 도시된다. 스위치 닫힘의 최소수는 엔진이 꺼진후 처음 20분내에 일어나고, 스위치 닫힘의 최대수는 엔진이 정지한후 90분내에서 일어남을 그래프(200)가 보여준다. 따라서, 엔진이 꺼진후 20분 내에 종료되는 누출 감지 테스트는 테스트가 연료 시스템(10)내의 가능한 누출이 없다고 지시하는 경우의 대부분을 성공적으로 감지하지 못할 것이다. 즉, 누출 감지 테스트를 20분 내에 종료하면 연료 시스템(10)은 가능한 누출이 있다는 많은 잘못된 지시를 일으킬 것이다.
누출 감지 테스트를 20분 내리 종료하는 한가지 이유는 테스트를 수행하기 위해 필요한 전류 유입이 (도시 않된) 연계된 내연기관을 기동시키기 위해 사용되는 허용될 수 없는 (도시 않된)배터리의 소모를 야기시킨다. 이러한 허용될 수 없는 배터리 소모는 엔진이 꺼진후에 일어나고, 따라서 엔진을 재시동하는 기능에 역작용을 일으킨다. 전자 제어 유닛(76)과 협력하여, 연료 증기압 조정 장치(20)에 의해 수행되는 누출 감지 테스트는 배터리로부터 100밀리 암페어 이하의 전류를 유입하고, 허용될 수 없는 배터리 소모를 일으키지 않고 증기압 조정 장치(20)가 20분을 초과하는 기간동안 누출 감지 테스트를 수행할 수 있게 한다. 연료 증기압 조정 장치(20)의 낮은 전류 유입은 연료 시스템(10)을 (정으로 또는 부로)가압하는데 필요한 펌프를 제거하고, 유체 흐름 제어 엘리먼트를 기계적으로 대체하기 위한 전자기계적인 액추에이터를 제거하는데 기여할 수 있다.
본 발명이 어떤 바람직한 실시예를 참조하여 개시되었지만, 첨부된 청구항에 제한된다면 기술된 실시예의 많은 수정, 변경, 및 변화가 본 발명의 범위 및 영역을 벗언나지 않고 가능하다. 따라서, 본 발명은 기술된 실시예에 제한되지 않고, 그 범위는 이하의 청구항 및 그 균등물에 의해서 제한됨을 이해해야 한다.

Claims (48)

  1. 내연기관에 연료를 공급하기 위한 연료 시스템에 있어서, 상기 연료 시스템은,
    헤드스페이스를 구비한 연료 탱크,
    상기 헤드스페이스와 유체 연통하는, 내연기관내의 흡기 매니폴드,
    상기 헤드스페이스와 유체 연통하는 연료 증기 수집 캐니스터,
    상기 흡기 매니폴드와 유체 연통하는 제 1 측면을 구비하고 연료 증기 수집 캐니스터 및 상기 헤드스페이스와 유체 연통하는 제 2 측면을 구비한 퍼지 밸브, 및
    상기 연료 증기 수집 캐니스터에 연결되고 내부 챔버를 형성하는 하우징,
    상기 내부 챔버를 상기 연료 증기 수집 캐니스터와 유체 연통하는 제 1 부분 및 배출 포트와 유체 연통하는 제 2 부분으로 분리하고, 축선을 따라 이동가능한 포핏 및 상기 포핏과 상호 맞물리도록 한 실을 포함하는 압력 조작 장치로서, 상기 배출 포트에 관련된 상기 연료 증기 수집 캐니스터내에 제 1 부압이 있고 상기 실이 제 1 의 변형된 형태일때 상기 압력 조작 장치의 제 1 배치가 되고, 상기 압력 조작 장치의 제 2 배치는 상기 실이 제 2 의 변형된 형태일때 상기 배출 포트로부터 상기 연료 증기 수집 캐니스터까지 제 1 의 유체 흐름을 허용하고, 그리고 상기 압력 조작 장치의 제 3 배치는 상기 실이 변형되지않은 형태일때 상기연료 증기 수집 캐니스터로부터 상기 배출 포트까지 제 2 의 유체 흐름을 허용하는 상기 압력 조작 장치, 및
    상기 압력 조작 장치의 상기 제 1 배치에 신호하는 스위치를 포함하는 연료 증기압 조정 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 연료 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 포핏은 상기 축선을 따라 제 1 위치, 제 2 위치, 및 상기 제 1 위치와 제 2 위치사이의 중간 위치사이를 이동할 수 있는 것을 특징으로 하는 연료 시스템.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 압력 조작 장치의 상기 제 1 배치 및 제 2 배치는 상기 제 2 위치내에 상기 포핏을 포함하고, 상기 압력 조작 장치의 상기 제 3 배치는 상기 제 1 위치내에 상기 포핏을 포함하는 것을 특징으로 하는 연료 시스템.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 연료 증기 수집 캐니스터에서 상기 배출 포트까지 사이의 유체 연통을 방지하고, 상기 포핏을 상기 중간 위치내에 그리고 상기 실을 상기 제 1 의 변형된 형태내에 포함하는, 상기 압력 조작 장치의 제 4 배치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 연료 시스템.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 스위치는 상기 압력 조작 장치의 상기 제 4 배치에는 신호하지 않는 것을 특징으로 하는 연료 시스템.
  6. 제 2 항에 있어서, 상기 압력 조작 장치는,
    상기 포핏을 상기 제 2 위치로 가압하는 스프링을 포함하는 것을 특징으로 하는 연료 시스템.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 제 1 압력 레벨 이상의 정압이 상기 스프링을 상기 제 1 위치로 가압하는 것에 대항하여 상기 포핏을 변위시키는 것을 특징으로 하는 연료 시스템.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 압력 조작 장치의 상기 제 1 배치는 상기 연료 증기 수집 캐니스터와 상기 배출 포트사이의 유체 연통을 방지하는 것을 특징으로 하는 연료 시스템.
  9. 제 1 항에 있어서, 상기 포핏은 실질적으로 강성이고 상기 실은 상기 포핏에 비하여 비교적 유연한 것을 특징으로 하는 연료 시스템.
  10. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 변형된 형태는 실질적으로 대칭인 상기 실의 변형을 포함하고, 상기 제 2 변형된 형태는 대체로 비대칭인 상기 실의 변형을 포함하는 것을 특징으로 하는 연료 시스템.
  11. 제 1 항에 있어서, 상기 하우징은 상기 연료 증기 수집 캐니스터와 상기 배출 포트가 상기 제 2 및 제 3 배치에서 교류하는 구멍을 형성하고, 상기 실은 상기 제 1 배치내의 구멍을 차단하기 위하여 상기 포핏을 맞물리게하는 것을 특징으로 하는 연료 시스템.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 퍼지 밸브에 조작하게 연결된 엔진 제어 유닛, 및
    상기 스위치와 상기 엔진 제어 유닛을 전기적으로 상호연결하도록 하는 복수의 전기 연결재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 연료 시스템.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 하우징내에 배치되어 있고 상기 스위치와 상기 복수의 전기 연결재를 전기적으로 상호연결하는 제어 회로를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 연료 시스템.
  14. 제 1 항에 있어서,
    상기 연료 증기 수집 캐니스터와 상기 하우징사이의 접촉 연결재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 연료 시스템.
  15. 제 14 항에 있어서, 상기 접촉 연결재는 바요넷 연결재, 나사 연결재, 및 인터로킹 슬라이딩 연결재를 포함하는 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 연료 시스템.
  16. 제 1 항에 있어서,
    상기 연료 증기 수집 캐니스터와 상기 연료 증기 수집 캐니스터로부터 간격져 떨어져있는 상기 하우징사이에 뻗어있는 원거리 연결재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 연료 시스템.
  17. 제 16 항에 있어서, 상기 원거리 연결재는 딱딱한 파이프 및 유연한 파이프를 포함하는 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 연료 시스템.
  18. 내연기관에 연료를 공급하기 위한 연료 시스템에 있어서, 상기 연료 시스템은,
    헤드스페이스를 구비한 연료 탱크,
    상기 헤드스페이스와 유체 연통하는, 내연기관내의 흡기 매니폴드,
    상기 헤드스페이스와 유체 연통하는 연료 증기 수집 캐니스터,
    상기 흡기 매니폴드와 유체 연통하는 제 1 측면을 구비하고 연료 증기 수집 캐니스터 및 상기 헤드스페이스와 유체 연통하는 제 2 측면을 구비한 퍼지 밸브, 및
    내부 챔버를 형성하는 하우징으로서, 상기 하우징 및 내부 챔버는 240입방 센티미터이하의 체적을 차지하고 있는 상기 하우징, 및
    상기 내부 챔버내의 제 1 공간을 차지하고, 제 1 압력 레벨의 부압에 기초하여 누출 진단을 수행하고, 상기 제 1 압력 레벨 이하의 부압을 완화하고, 그리고 제 2 압력 레벨 이상의 정압을 분출하는 압력 조작 장치, 및
    상기 내부 챔버내의 제 2 공간을 차지하고, 상기 제 1 압력 레벨의 부압의 신호하는 스위치를 포함하는 연료 증기 압력 조정 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 연료 시스템.
  19. 제 18 항에 있어서, 상기 하우징 및 상기 내부 챔버는 100 입방 센티미터 이하의 체적을 차지하는 것을 특징으로 하는 연료 시스템.
  20. 제 18 항에 있어서, 상기 연료 증기압 조정 장치는 전자기계 액추에이터를 제외하는 것을 특징으로 하는 연료 시스템.
  21. 제 18 항에 있어서, 상기 연료 증기압 조정 장치는 상기 내부 챔버를 분할하는 다이어프램을 제외하는 것을 특징으로 하는 연료 시스템.
  22. 내연기관에 연료를 공급하는 연료 시스템을 평가하기 위하여 진공을 자연스럽게 형성하는 단계를 사용하는 방법에 있어서, 상기 진공을 자연스럽게 형성하는단계를 사용하는 방법은,
    헤드스페이스를 포함하는 연료 탱크를 제공하는 단계,
    상기 헤드스페이스와 상기 내연기관의 흡기 매니폴드, 연료 증기 수집 캐니스터, 퍼지 밸브, 및 연료 증기압 조정 장치를 유체 연통하도록 연결하는 단계로서, 상기 연료 증기압 조정 장치는,
    내부 챔버를 형성하는 하우징을 포함하고,
    상기 내부 챔버를 분할하는 다이어프램을 제외하고, 그리고
    전자기계 액추에이터를 제외하는, 상기 연결하는 단계, 및
    상기 헤드스페이스내에 자연스럽게 형성된 진공을 감지하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 진공을 자연스럽게 형성하는 단계를 사용하는 방법.
  23. 제 22 항에 있어서, 상기 연결하는 단계는 상기 연료 탱크를 상기 퍼지 밸브를 통하여 상기 흡기 매니폴드에 연결하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 진공을 자연스럽게 형성하는 단계를 사용하는 방법.
  24. 제 22 항에 있어서, 상기 연결하는 단계는 상기 연료 증기 수집 캐니스터를 상기 퍼지 밸브를 통하여 상기 흡기 매니폴드에 연결하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 진공을 자연스럽게 형성하는 단계를 사용하는 방법.
  25. 제 22 항에 있어서, 상기 연결하는 단계는 상기 연료 증기압 조정 장치를 상기 연료 증기 수집 캐니스터 및 상기 퍼지 밸브를 통하여 상기 흡기 매니폴드에 연결하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 진공을 자연스럽게 형성하는 단계를 사용하는 방법.
  26. 제 25 항에 있어서, 상기 연결하는 단계는 상기 연료 증기 수집 캐니스터와 대기사이에서 상기 연료 증기압 조정 장치를 연결하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 진공을 자연스럽게 형성하는 단계를 사용하는 방법.
  27. 제 22 항에 있어서, 상기 감지하는 단계는 상기 연료 증기 수집 캐니스터내의 대기에 대한 부압 레벨을 감지하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 진공을 자연스럽게 형성하는 단계를 사용하는 방법.
  28. 제 27 항에 있어서, 상기 부압 레벨은 대기에 대하여 1인치 물에 해당하는 부압인 것을 특징으로 하는 진공을 자연스럽게 형성하는 단계를 사용하는 방법.
  29. 제 22 항에 있어서, 상기 연료 증기 조정 장치는 하우징 및 압력 조작 장치를 포함하고, 상기 하우징은 내부 챔버를 형성하고 상기 내부 챔버와 교류하는 제 1 포트 및 제 2 포트를 포함하고, 상기 압력 조작 장치는 상기 내부 챔버를 상기 제 1 포트와 유체 연통하는 제 1 부분 및 제 2 포트와 유체 연통하는 제 2 부분으로 분리하고, 축선을 따라 이동가능한 포핏 및 상기 포핏을 상호 맞물리게 하는 실을 포함하고, 그리고 상기 제 2 포트에 대하여 상기 제 1 포트의 부압 레벨이 있고 상기 실이 대칭적으로 변형된 형태일때 상기 감지하는 단계가 일어나는 것을 특징으로 하는 진공을 자연스럽게 형성하는 단계를 사용하는 방법.
  30. 연료를 내연기관에 공급하는 연료 시스템내의 압력을 조정하는 방법에 있어서, 상기 압력을 조정하는 방법은,
    헤드스페이스를 포함하는 연료 탱크를 제공하는 단계,
    내연기관의 흡기 매니폴드, 연료 증기 수집 캐니스터, 퍼지 밸브, 및 연료 증기압 조정 장치를 상기 헤드스페이스에 연결하는 단계로서, 상기 연료 증기압 조정 장치는,
    내부 챔버를 형성하는 하우징을 포함하고,
    상기 내부 챔버를 분할하는 다이어프램을 제외하고, 그리고
    전자기계 액추에이터를 제외하는 상기 연결단계, 및
    상기 헤드스페이스내에 형성되는 초과 압력을 완화하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 압력을 조정하는 방법.
  31. 제 30 항에 있어서, 상기 초과 압력을 완화하는 단계는 대기에 대하여 부압 레벨 이하의 부압을 완화하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 압력을 조정하는 방법.
  32. 제 31 항에 있어서, 상기 연료 증기 조정 장치는 상기 부압 레벨을 감지하는 것을 특징으로 하는 압력을 조정하는 방법.
  33. 제 32 항에 있어서, 상기 연료 증기 수집 캐니스터내에서 상기 부압 레벨로 되는 것을 특징으로 하는 압력을 조정하는 방법.
  34. 제 30 항에 있어서, 상기 초과 압력을 완화하는 단계는 대기에 대하여 정압 레벨이상의 정압을 완화하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 압력을 조정하는 방법.
  35. 제 34 항에 있어서, 상기 연료 증기 조정 장치는 상기 정압 레벨을 감지하는 것을 특징으로 하는 압력을 조정하는 방법.
  36. 제 35 항에 있어서, 상기 정압 레벨은 상기 연료 증기 수집 캐니스터내에서 일어나는 것을 특징으로 하는 압력을 조정하는 방법.
  37. 제 30 항에 있어서, 상기 초과 압력을 완화하는 단계는 대기에 대하여 부압 레벨 이하의 부압을 완화하는 단계 및 대기에 대하여 정압 레벨 이상의 정압 레벨을 완화하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 압력을 조정하는 방법.
  38. 제 37 항에 있어서, 상기 연료 증기 조정 장치는 하우징 및 압력 조작 장치를 포함하고, 상기 하우징은 내부 챔버를 형성하고 상기 내부 챔버와 교류하는 제 1 포트 및 제 2 포트를 포함하고, 그리고 상기 압력 조작 장치는 상기 내부 챔버를 상기 제 1 포트와 유체 연통하는 제 1 부분 및 제 2 포트와 유체 연통하는 제 2 부분으로 분리하고 축선을 따라 이동가능한 포핏 및 상기 포핏을 상호 맞물리게 하는 실을 포함하고, 상기 부압을 완화하는 단계는 상기 압력 조작 장치가 상기 제 2 포트로부터 상기 제 1 포트까지 제 1 유체 흐름을 허용할때 및 상기 실이 비대칭으로 변형된 형태일때 일어나고, 그리고 상기 정압을 완화하는 단계는 상기 압력 조작 장치가 상기 제 1 포트로부터 상기 제 2 포트까지 제 2 유체 흐름을 허용할때 및 상기 실이 변형된 형태일때 일어나는 것을 특징으로 하는 압력을 조정하는 방법.
  39. 압력을 조정하고 내연기관에 연료를 공급하는 연료 시스템을 평가하기 위하여 진공을 자연스럽게 형성하는 단계를 사용하는 방법에 있어서, 상기 방법은,
    헤드스페이스를 포함하는 연료 탱크를 제공하는 단계,
    상기 헤드스페이스와 상기 내연기관의 흡기 매니폴드, 연료 증기 수집 캐니스터, 퍼지 밸브, 및 연료 증기압 조정 장치를 유체 연통하도록 연결하는 단계로서, 상기 연료 증기압 조정 장치는,
    내부 챔버를 형성하는 하우징을 포함하고,
    상기 내부 챔버를 분할하는 다이어프램을 제외하고, 그리고
    전자기계 액추에이터를 제외하는 상기 연결하는 단계,
    상기 헤드스페이스내에 자연스럽게 형성된 진공을 감지하는 단계, 및
    상기 헤드스페이스내에 형성된 초과 압력을 완화하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 진공을 자연스럽게 형성하는 단계를 사용하는 방법.
  40. 제 39 항에 있어서, 상기 감지하는 단계는 상기 연료 증기 수집 캐니스터내의 대기에 대하여 부압 레벨을 감지하는 단계를 포함하고, 상기 초과 압력을 완화하는 단계는 대기에 대하여 상기 부압 레벨 이하의 부압을 완화하고, 정압 레벨이상의 정압을 완화하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 진공을 자연스럽게 형성하는 단계를 사용하는 방법.
  41. 제 40 항에 있어서, 상기 연료 증기압 조정 장치는 하우징 및 압력 조작 장치를 포함하고, 상기 하우징은 내부 챔버를 형성하고 상기 내부 챔버와 교류하는 제 1 포트 및 제 2 포트를 포함하고, 그리고 상기 압력 조작 장치는 상기 내부 챔버를 상기 제 1 포트와 유체 연통하는 제 1 부분 및 제 2 포트와 유체 연통하는 제 2 부분으로 분리하고, 축선을 따라 이동가능한 포핏 및 상기 포핏을 상호 맞물리게 하는 실을 포함하고, 상기 감지하는 단계는 상기 제 2 포트에 대하여 상기 제 1 포트의 제 1 부압 레벨에 있고 상기 실은 대칭적으로 변형된 형태일때 일어나고, 상기 부압을 완화하는 단계는 상기 압력 조작 장치가 상기 제 2 포트로부터 상기 제 1 포트까지 제 1 유체 흐름을 허용할때 및 상기 실이 비대칭적으로 변형된 형태일때 일어나고, 그리고 상기 정압을 완화하는 단계는 상기 압력 조작 장치가 상기 제1 포트로부터 상기 제 2 포트까지 제 2 유체 흐름을 허용할때 및 상기 실이 변형되지 않은 형태일때 일어나는 것을 특징으로 하는 진공을 자연스럽게 형성하는 단계를 사용하는 방법.
  42. 연료를 내연기관에 공급하는 연료 시스템내의 압력을 조정하는 방법에 있어서, 상기 압력을 조정하는 방법은,
    헤드스페이스를 포함하는 연료 탱크를 제공하는 단계,
    상기 헤드스페이스에서 연료 증기 수집 캐니스터까지 유체 연통하도록 연결하는 단계,
    상기 연료 증기 수집 캐니스터에서 연료 증기압 조정 장치까지 유체 연통하도록 연결하는 단계로서, 상기 연료 증기압 조정 장치는 상기 헤드스페이스상의 누출 감지를 수행하고, 상기 헤드스페이스상의 초과 부압 완화를 수행하고, 그리고 상기 헤드스페이스상에 초과 정압 완화를 수행하고, 상기 연료 증기 조정 장치는,
    내부 챔버를 형성하고, 상기 내부 챔버와 교류하는 제 1 포트 및 제 2 포트를 포함하는 하우징,
    상기 내부 챔버를 상기 제 1 포트와 유체 연통하는 제 1 부분 및 상기 제 2 포트와 유체 연통하는 제 2 부분으로 나누는 압력 조작 장치를 포함하는, 상기 연결하는 단계, 및
    상기 연료 탱크내의 상기 헤드스페이스에서 대기 사이로 뻗어있는 유로를 구축하는 단계로서, 상기 연료 증기 수집 캐니스터를 통과하는 단계, 상기 제 1 포트를 통과하는 단계, 상기 내부 챔버를 통과하는 단계, 및 상기 제 2 포트를 통과하는 단계를 포함하는 상기 구축하는 단계,
    상기 유로를 따라 제 1 방향의 유체 흐름으로써 초과 부압을 완화하는 단계, 및
    상기 유로를 따라, 상기 제 1 방향과 정반대 방향인 제 2 방향의 유체 흐름으로써 초과 정압을 완화하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 압력을 조정하는 방법.
  43. 제 42 항에 있어서, 상기 압력 조작 장치는 축선을 따라 이동가능한 포핏 및 상기 포핏과 상호 맞물리는 원형 실을 포함하는 것을 특징으로 하는 압력을 조정하는 방법.
  44. 제 43 항에 있어서, 상기 구축하는 단계는 상기 포핏주위를 지나가는 단계 및 상기 원형 실을 통과하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 압력을 조정하는 방법.
  45. 연료를 내연기관에 공급하는 연료 시스템의 누출을 감지하기 위하여 진공을 자연스럽게 형성하는 단계를 사용하는 방법에 있어서, 상기 진공을 자연스럽게 형성하는 단계를 사용하는 방법은,
    연료 증기압 조정 장치를 상기 연료 시스템의 헤드스페이스에 유체 연통하도록 연결하는 단계,
    전기 제어 유닛을 상기 연료 증기압 조정 시스템에 전기적 교류를 하도록 연결하는 단계,
    상기 연료 증기압 조정 시스템 및 상기 전기 제어 유닛에 전류를 공급하는 단계, 및
    상기 헤드스페이스상에 100밀리 암페어 정도의 전류만을 소모하는 누출 감지 테스트를 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 진공을 자연스럽게 형성하는 단계를 사용하는 방법.
  46. 내연기관에 연료를 공급하는 연료 시스템내의 누출을 감지하기 위하여 진공을 자연스럽게 형성하는 단계를 사용하는 방법에 있어서, 상기 진공을 자연스럽게 형성하는 단계를 사용하는 방법은,
    연료 증기압 조정 장치를 상기 연료 시스템의 헤드스페이스에 유체 연통하도록 연결하는 단계,
    상기 연료 증기압 조정 장치로써 상기 헤드스페이스상에 99분 정도의 주기동안 일어나는 누출 감지 테스트를 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 진공을 자연스럽게 형성하는 단계를 사용하는 방법.
  47. 제 46 항에 있어서, 상기 누출 감지 테스트의 주기는 적어도 20분인 것을 특징으로 하는 진공을 자연스럽게 형성하는 단계를 사용하는 방법.
  48. 내연기관에 연료를 공급하는 연료 시스템내의 누출을 감지하기 위하여 진공을 자연스럽게 형성하는 단계를 사용하는 방법에 있어서, 상기 진공을 자연스럽게 형성하는 단계를 사용하는 방법은,
    연료 증기압 조정 장치를 상기 연료 시스템의 헤드스페이스에 유체 연통하도록 연결하는 단계,
    상기 연료 증기압 조정 장치로써 상기 헤드스페이스상에 적어도 20분의 주기동안 일어나는 누출 감지 테스트를 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 진공을 자연스럽게 형성하는 단계를 사용하는 방법.
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