KR20190030710A

KR20190030710A - 전자식 증발 방출 관리 시스템

Info

Publication number: KR20190030710A
Application number: KR1020197004102A
Authority: KR
Inventors: 니킬 나하; 수딥 모티랄 솔랑키; 맥스 프랭클린; 본 케빈 밀스; 마크 보프레; 메튜 멤머; 로버트 앤드류 데이턴
Original assignee: 이턴 인텔리전트 파워 리미티드
Priority date: 2016-07-15
Filing date: 2017-07-13
Publication date: 2019-03-22

Abstract

차량 연료 탱크와 함께 사용하도록 구성된 증발 배출물 제어 시스템은 퍼지 캐니스터, 가속도계, 제1 및 제2 벤트 개방부에서 종결되는 제1 및 제2 벤트 관, 제1 벤트 밸브, 제2 벤트 밸브, 벤트 차단 조립체 및 제어 모듈을 포함한다. 가속도계는 x, y 및 z 축으로의 가속도를 감지한다. 제1 벤트 밸브는 제1 벤트 관에 유체적으로 결합된다. 제2 벤트 밸브는 제2 벤트 관에 유체적으로 결합된다. 벤트 차단 조립체는 제1 및 제2 밸브를 선택적으로 개폐한다. 제어 모듈은 가속도계로부터의 감지된 가속도에 기초하여 액체 연료의 위치를 추정하고, 액체 연료의 추정된 위치에 기초하여 어느 벤트 개방부가 침지되는 것과 막 침지되려고 하는 것 중 하나인지를 결정한다. 제어 모듈은 결정된 벤트 개방부와 관련된 벤트 밸브를 폐쇄한다.

Description

전자식 증발 배출물 관리 시스템

관련 출원의 상호 참조

본 출원은 2016년 7월 15일자로 출원된 인도 특허 출원 제201611024383호; 및 2017년 7월 13일자로 출원된 인도 특허 출원 제201711024902호의 이익을 청구한다. 본 출원은 또한 2016년 7월 22일자로 출원된 미국 가특허 출원 제62/365,453호의 이익을 청구한다. 위의 출원들의 개시 내용은 본 명세서에 참고로 포함된다.

기술분야

본 개시는 일반적으로 승용차 상의 연료 탱크에 관한 것이며, 보다 구체적으로는 차량을 위한 완전 증발 시스템을 관리하는 전자 제어식 모듈을 갖는 연료 탱크에 관한 것이다.

연료 증기 배출물 제어 시스템은, 대부분 가솔린 구동 차량의 제조자에게 부과된 환경 및 안전 규정을 준수하기 위해, 점점 더 복잡해지고 있다. 결과로서 뒤따르는 전체 시스템 복잡성과 함께, 시스템 내의 개별 구성요소의 복잡성이 또한 증가하였다. 가솔린-구동 차량 산업에 영향을 미치는 소정의 규정은 연료 탱크의 환기 시스템으로부터의 연료 증기 배출물이 엔진의 작동 기간 동안 저장될 것을 요구한다. 전체 증기 배출물 제어 시스템이 계속하여 그것의 의도된 목적으로 기능하기 위해서는, 저장된 탄화수소 증기의 주기적인 퍼징(purging)이 차량의 작동 동안 필요하다.

여기서 제공되는 배경기술 설명은 본 개시의 맥락을 개괄적으로 제공할 목적을 위한 것이다. 현재 지명된 발명자의 성과물 - 이 배경기술 섹션에 기술되는 범위에서 - 뿐만 아니라, 그렇지 않으면 출원시에 종래 기술로서의 자격이 없을 수 있는 설명의 태양은 명시적으로도 묵시적으로도 본 개시에 대한 종래 기술로서 인정되지 않는다.

액체 연료를 갖는 차량 연료 탱크 내의 배출된 연료 증기를 재포획하고 재순환시키도록 구성된 증발 배출물 제어 시스템은 퍼지 캐니스터(purge canister), 3축 가속도계, 제1 벤트 관, 제2 벤트 관, 제1 벤트 밸브, 제2 벤트 밸브, 벤트 차단 조립체(vent shut-off assembly) 및 제어 모듈을 포함한다. 퍼지 캐니스터는 연료 탱크에 의해 배출된 연료 증기를 수집하고, 후속하여 연료 증기를 엔진으로 방출하도록 구성된다. 가속도계는 x, y 및 z 축으로의 가속도를 감지한다. 제1 벤트 관은 연료 탱크 내에 배치되고, 제1 벤트 개방부(vent opening)에서 종결된다. 제2 벤트 관은 연료 탱크 내에 배치되고, 제2 벤트 개방부에서 종결된다. 제1 벤트 밸브는 제1 벤트 관에 유체적으로 결합되고, 제1 벤트 밸브를 제1 벤트 관에 연결하는 제1 포트를 선택적으로 개폐하도록 구성된다. 제2 벤트 밸브는 제2 벤트 관에 유체적으로 결합되고, 제2 벤트 밸브를 제2 벤트 관에 연결하는 제2 포트를 선택적으로 개폐하도록 구성된다. 벤트 차단 조립체는 연료 탱크를 위한 과압 및 진공 릴리프(relief)를 제공하기 위해 제1 및 제2 밸브를 선택적으로 개폐한다. 제어 모듈은 작동 조건에 기초하여 벤트 차단 조립체의 작동을 조절한다. 제어 모듈은 가속도계로부터의 감지된 가속도에 기초하여 액체 연료의 위치를 추정한다. 제어 모듈은 액체 연료의 추정된 위치에 기초하여 제1 및 제2 벤트 개방부 중 어느 벤트 개방부가 침지되는 것과 막 침지되려고 하는 것 중 하나인지를 결정한다. 제어 모듈은 결정된 벤트 개방부와 관련된 벤트 밸브를 폐쇄한다.

다른 특징에 따르면, 제어 모듈은 가속도계에 의해 제1 방향에서 측정된 제1 가속도를 임계 가속도와 비교하고, 비교에 기초하여 제1 및 제2 밸브 중 하나를 폐쇄한다. 임계 가속도는 x, y 및 z 축으로의 감지된 가속도에 대응한다. 제어 모듈은 펄스 폭 변조(pulse width modulation)에 의해 제1 및 제2 밸브 중 하나를 폐쇄한다. 임계 가속도는 연료 탱크 내의 액체 연료의 연료 레벨에 의존한다. 증발 배출물 제어 시스템은 액체 연료를 다시 연료 탱크로 배출시키도록 구성된 액체 트랩(liquid trap)을 더 포함할 수 있다. 임계 가속도는 (i) 연료 탱크 내의 압력, 및 (ii) 액체 트랩 내의 액체 연료의 양 중 적어도 하나에 더 의존한다. 제어 모듈은 증발 배출물 제어 시스템의 이력 성능(historic performance)에 기초하여 임계 가속도를 변경할 수 있다.

다른 특징에서, 제어 모듈은 감지된 가속도에 기초하여 연료 레벨 상부 표면을 추정한다. 제어 모듈은 연료의 접면(tangential surface)을 근사화한다. 제어 모듈은 연료 탱크 내의 연료의 체적을 결정한다. 제어 모듈은 연료의 결정된 체적에 기초하여 연료의 접면을 보정한다. 제어 모듈은 제1 및 제2 벤트 밸브 개방부의 각자의 위치와 연료의 접면의 비교에 기초하여 제1 및 제2 벤트 밸브와 관련된 어느 벤트 개방부가 침지되는 것과 막 침지되려고 하는 것 중 하나인지를 결정한다.

액체 연료를 갖는 차량 연료 탱크 내의 배출된 연료 증기를 재포획하고 재순환시키도록 구성된 본 개시의 다른 예에 따른 증발 배출물 제어 시스템은 퍼지 캐니스터, 제1 벤트 관, 제2 벤트 관, 제1 벤트 밸브, 제2 벤트 밸브, 벤트 차단 조립체 및 컨트롤러를 포함한다. 퍼지 캐니스터는 연료 탱크에 의해 배출된 연료 증기를 수집하고, 후속하여 연료 증기를 엔진으로 방출하도록 구성된다. 제1 벤트 관은 연료 탱크 내에 배치되고, 제1 벤트 개방부에서 종결된다. 제2 벤트 관은 연료 탱크 내에 배치되고, 제2 벤트 개방부에서 종결된다. 제1 벤트 밸브는 제1 벤트 관에 유체적으로 결합되고, 제1 벤트 밸브를 제1 벤트 관에 연결하는 제1 포트를 선택적으로 개폐하도록 구성된다. 제2 벤트 밸브는 제2 벤트 관에 유체적으로 결합되고, 제2 벤트 밸브를 제2 벤트 관에 연결하는 제2 포트를 선택적으로 개폐하도록 구성된다. 벤트 차단 조립체는 연료 탱크를 위한 과압 및 진공 릴리프를 제공하기 위해 제1 및 제2 밸브를 선택적으로 개폐한다. 컨트롤러는 연료보급 이벤트(refueling event)가 일어나고 있는지를 결정하고, 연료보급 이벤트에 기초하여 벤트 차단 조립체를 작동시킨다.

다른 특징에서, 컨트롤러는 (i) 차량의 주차, (ii) 연료 레벨의 증가, 및 (iii) 연료 탱크 내의 압력 증가에 기초하여 연료보급 이벤트가 일어나고 있는지를 결정한다. 제1 및 제2 밸브는 펄스 폭 변조를 사용하여 개폐될 수 있다.

액체 연료를 갖는 차량 연료 탱크 내의 배출된 연료 증기를 재포획하고 재순환시키도록 구성된 본 개시의 다른 예에 따른 증발 배출물 제어 시스템은 퍼지 캐니스터, 제1 벤트 관, 제2 벤트 관, 제1 벤트 밸브, 제2 벤트 밸브, 벤트 차단 조립체 및 컨트롤러를 포함한다. 퍼지 캐니스터는 연료 탱크에 의해 배출된 연료 증기를 수집하고, 후속하여 연료 증기를 엔진으로 방출하도록 구성된다. 제1 벤트 관은 연료 탱크 내에 배치되고, 제1 벤트 개방부에서 종결된다. 제2 벤트 관은 연료 탱크 내에 배치되고, 제2 벤트 개방부에서 종결된다. 제1 벤트 밸브는 제1 벤트 관에 유체적으로 결합되고, 제1 벤트 밸브를 제1 벤트 관에 연결하는 제1 포트를 선택적으로 개폐하도록 구성된다. 제2 벤트 밸브는 제2 벤트 관에 유체적으로 결합되고, 제2 벤트 밸브를 제2 벤트 관에 연결하는 제2 포트를 선택적으로 개폐하도록 구성된다. 벤트 차단 조립체는 연료 탱크를 위한 과압 및 진공 릴리프를 제공하기 위해 제1 및 제2 밸브를 선택적으로 개폐한다. 컨트롤러는 연료보급 이벤트가 일어나고 있는지를 결정한다. 컨트롤러는 후속 충전 레벨에 도달하였는지를 결정하고, 후속 충전 레벨에 도달한 것에 기초하여 제1 및 제2 밸브를 폐쇄한다.

추가의 특징에서, 컨트롤러는 사전결정된 약의 후속 충전 레벨에 도달하는 것을 허용하기 위한 프로파일을 구현한다. 제1 및 제2 밸브는 펄스 폭 변조를 사용하여 개폐될 수 있다.

본 개시는 상세한 설명과 첨부 도면으로부터 더욱 완전히 이해될 것이다.
도 1은 본 개시의 일례에 따른, 벤트 차단 조립체, 컨트롤러, 전기 커넥터 및 관련 배선을 포함하는 증발 배출물 제어 시스템을 갖춘 연료 탱크 시스템의 개략도.
도 2는 본 개시의 일례에 따른, 솔레노이드로 구성된 벤트 차단 조립체를 포함하는 증발 배출물 제어 시스템의 정면 사시도.
도 3은 도 2의 증발 배출물 제어 시스템의 분해도.
도 4는 벤트 차단 조립체를 구비하고, 본 개시의 다른 예에 따라 새들 연료 탱크(saddle fuel tank) 상에서 사용하도록 구성된 연료 탱크 시스템의 사시도이며, 연료 탱크는 단면도로 도시됨.
도 5는 도 4의 연료 탱크 시스템의 벤트 차단 조립체의 사시도.
도 6은 본 개시의 추가의 특징에 따라 구성된 벤트 차단 조립체의 상면 사시도.
도 7은 도 6의 벤트 차단 조립체의 저면 사시도.
도 8은 선 8-8을 따라 취해진 도 6의 벤트 차단 조립체의 단면도.
도 9는 선 9-9를 따라 취해진 도 6의 벤트 차단 조립체의 단면도.
도 10은 본 개시의 다른 예에 따라 구성된 벤트 차단 조립체의 정면 사시도.
도 11은 선 11-11을 따라 취해진 도 10의 벤트 차단 조립체의 단면도.
도 12는 선 12-12를 따라 취해진 도 10의 벤트 차단 조립체의 단면도.
도 13은 도 10의 벤트 차단 조립체의 분해도.
도 14는 본 개시의 다른 예에 따라 구성된 벤트 차단 조립체의 정면 사시도.
도 15는 도 14의 벤트 차단 조립체의 정면도.
도 16은 선 16-16을 따라 취해진 도 15의 벤트 차단 조립체의 단면도.
도 17은 선 17-17을 따라 취해진 도 15의 벤트 차단 조립체의 단면도.
도 18은 본 개시의 추가의 특징에 따라 구성된 벤트 차단 조립체의 단면도이며, 밸브 부재 조립체는 제1 및 제2 입구가 폐쇄된 제1 위치에 있는 상태로 도시됨.
도 19는 도 18의 벤트 차단 조립체의 단면도이며, 밸브 부재 조립체는 제1 입구가 개방되고 제2 입구가 폐쇄된 제2 위치에 있는 상태로 도시됨.
도 20은 도 18의 벤트 차단 조립체의 단면도이며, 밸브 부재 조립체는 제1 입구가 폐쇄되고 제2 입구가 개방된 제3 위치에 있는 상태로 도시됨.
도 21은 도 18의 벤트 차단 조립체의 단면도이며, 밸브 부재 조립체는 제1 및 제2 입구가 개방된 제4 위치에 있는 상태로 도시됨.
도 22는 본 개시의 일례에 따른 증발 배출물 제어 시스템을 갖춘 연료 탱크 시스템 상에서 사용하기 위한 밸브 제어 조립체의 개략도이며, 작동 이전을 도시함.
도 23은 도 22의 밸브 제어 조립체의 개략도이며, 밸브 작동 이후를 도시함.
도 24는 도 22의 밸브 제어 조립체의 순차적인 단면도.
도 25는 도 22 및 도 23의 밸브 제어 조립체의 다른 개략도.
도 26은 도 25의 밸브 제어 조립체의 캠 메커니즘(cam mechanism)의 평면도.
도 27은 본 개시의 다른 예에 따라 구성된 밸브 제어 조립체의 개략도.
도 28은 본 개시의 밸브 제어 조립체에 대한 누출량 대 시간의 플롯.
도 29는 본 개시의 다른 예에 따라 구성된 밸브 제어 조립체의 개략도이며, 작동 이전을 도시함.
도 30은 도 29의 밸브 제어 조립체의 개략도이며, 작동 이후를 도시함.
도 31은 다른 예에 따라 구성된 밸브 제어 조립체의 개략도.
도 32는 본 개시의 다른 예에 따라 구성된 벤트 차단 조립체의 단면도이며, 제1 및 제2 포핏 밸브(poppet valve)가 폐쇄된 제1 벤팅 상태로 도시됨.
도 33은 도 32의 벤트 차단 조립체의 단면도이며, 제1 포핏 밸브가 개방되고 제2 포핏 밸브가 폐쇄된 상태로 도시됨.
도 34는 도 32의 벤트 차단 조립체의 단면도이며, 제1 및 제2 포핏 밸브가 개방된 상태로 도시됨.
도 35는 도 32의 벤트 차단 조립체의 단면도이며, 제1 포핏 밸브가 폐쇄되고 제2 포핏 밸브가 개방된 상태로 도시됨.
도 36은 본 개시의 다른 예에 따라 구성된 벤트 차단 조립체의 단면도.
도 37은 본 개시의 다른 예에 따라 구성된 벤트 차단 조립체의 부분 단면도.
도 38은 2단 작동으로 사용하도록 구성된 밸브 장치의 부분 단면도이며, 밸브 장치는 제1 위치로 도시됨.
도 39는 도 38의 밸브 장치의 부분 단면도이며, 제2 위치로 도시됨.
도 40은 본 개시의 추가의 특징에 따라 구성된 벤트 차단 조립체의 개략도.
도 41은 본 개시의 추가의 특징에 따라 구성된 벤트 차단 조립체의 개략도.
도 42는 본 개시의 추가의 특징에 따라 구성된 벤트 차단 조립체의 개략도이며, 개방 위치에 있는 밸브를 갖는 것으로 도시됨.
도 43은 도 42의 벤트 차단 조립체의 개략도이며, 밸브는 폐쇄 위치에 있는 상태로 도시됨.
도 44는 본 개시의 추가의 특징에 따라 구성된 벤트 차단 조립체의 개략도.
도 45는 본 개시의 추가의 특징에 따라 구성된 벤트 차단 조립체의 개략도이며, 중심 디스크가 제1 위치에 있는 상태로 도시됨.
도 46은 도 45의 벤트 차단 조립체의 개략도이며, 중심 디스크가 제2 위치에 있는 상태로 도시됨.
도 47은 본 개시의 일례에 따라 구성된 밸브 제어 조립체의 개략도.
도 48은 밸브 셔틀(valve shuttle) 및 메인 하우징(main housing)의 단면도이며, 밸브 셔틀은 제1 위치에 있는 상태로 도시됨.
도 49는 도 48의 밸브 셔틀 및 메인 하우징의 단면도이며, 밸브 셔틀은 제2 위치에 있는 상태로 도시됨.
도 50은 본 개시의 다른 예에 따라 구성된 벤트 차단 조립체의 단면도이며, 랙 및 피동 기어가 제1 위치에 있는 상태로 도시됨.
도 51은 도 50의 벤트 차단 조립체의 단면도이며, 랙 및 피동 기어가 제2 위치에 있는 상태로 도시됨.
도 52는 본 개시의 다른 예에 따라 구성된 유압 구동식 벤트 차단 조립체의 개략도이며, 캠 조립체가 제1 위치에 있는 상태로 도시됨.
도 53은 도 52의 벤트 차단 조립체의 개략도이며, 캠 조립체가 제2 위치에 있는 상태로 도시됨.
도 54는 본 개시의 다른 예에 따라 구성된 공압 구동식 벤트 차단 조립체의 개략도이며, 캠 조립체가 제1 위치에 있는 상태로 도시됨.
도 55는 도 54의 벤트 차단 조립체의 개략도이며, 캠 조립체가 제2 위치에 있는 상태로 도시됨.
도 56은 본 개시의 추가의 특징에 따라 구성되고, 연료보급 배플(refueling baffle)을 포함하는 연료 탱크 시스템의 개략도.
도 57은 본 개시의 일례에 따라 구성되고, 제1 개방 위치(실선)와 제2 폐쇄 위치(가상선)에서 절단하여 도시된 연료보급 배플의 단면도.
도 58은 본 개시의 다른 예에 따라 구성되고, 제1 개방 위치(실선)와 제2 폐쇄 위치(가상선)에서 절단하여 도시된 연료보급 배플의 단면도.
도 59a 내지 도 59d는 본 개시의 일례에 따른 연료 탱크 시스템을 제어하는 예시적인 방법을 예시한 도면.
도 60은 본 개시의 다른 예에 따라 구성된 벤트 차단 조립체의 단면도.
도 61은 도 60의 벤트 차단 조립체의 분해도.
도 62는 도 60의 벤트 차단 조립체의 디스크의 평면도.
도 63은 도 62의 디스크의 상면 사시도.
도 64는 도 60의 벤트 차단 조립체의 매니폴드의 부분 단면도.
도 65는 본 개시의 추가의 특징에 따라 구성된 벤트 차단 조립체의 단면도.
도 66은 본 개시의 일례에 따른 감지 장치의 부분 개략도.
도 67은 본 개시의 다른 예에 따른 감지 장치의 부분 개략도.
도 68은 본 개시의 다른 예에 따른 증발 배출물 제어 시스템의 개략도.
도 69는 본 개시의 다양한 예에 따른 연료 접면을 결정하는 데 사용되는 연료 탱크의 도식적 표현.
도 70은 본 개시의 예에 따른 제1 이벤트 할당 룩업 테이블(lookup table).
도 71은 일례에 따라 위치설정된 벤트 개방부를 갖춘 예시적인 연료 탱크의 개략 평면도.
도 72는 본 개시의 예에 따른 제2 벤트 폐쇄 룩업 테이블.

이제 도 1을 참조하면, 본 개시의 일례에 따라 구성된 연료 탱크 시스템이 도시되며, 일반적으로 도면 부호 1010으로 식별된다. 연료 탱크 시스템(1010)은 일반적으로 연료 펌프(1014)를 포함하는 연료 전달 시스템을 통해 내연 기관에 공급될 연료를 수용하기 위한 저장소(reservoir)로서 구성된 연료 탱크(1012)를 포함할 수 있다. 연료 펌프(1014)는 연료를 연료 공급 라인(1016)을 통해 차량 엔진으로 전달하도록 구성될 수 있다. 증발 배출물 제어 시스템(1020)은 배출된 연료 증기를 재포획하고 재순환시키도록 구성될 수 있다. 하기의 논의로부터 인식될 바와 같이, 증발 배출물 제어 시스템(1020)은 차량을 위한 완전 증발 시스템을 관리하는 전자 제어식 모듈을 제공한다.

증발 제어 시스템(1020)은 모든 지역 및 모든 연료에 대한 범용 설계를 제공한다. 이와 관련하여, 지역 규정을 충족시키는 데 필요한 특유한 구성요소의 요구가 회피될 수 있다. 대신에, 소프트웨어가 광범위한 응용을 충족시키도록 조정될 수 있다. 이와 관련하여, 특유한 구성요소가 재인증될 필요가 없어, 시간과 비용을 절약한다. 공통 아키텍처가 차량 라인들에 걸쳐 사용될 수 있다. 종래의 기계식 탱크내 밸브가 대체될 수 있다. 본 명세서에서 논의되는 바와 같이, 증발 제어 시스템(1020)은 또한 하이브리드 파워트레인 차량(hybrid powertrain vehicle)과 관련된 것을 비롯한 가압형 시스템(pressurized system)과 양립가능할 수 있다.

증발 배출물 제어 시스템(1020)은 벤트 차단 조립체(1022), 매니폴드 조립체(1024), 액체 트랩(liquid trap)(1026), 제어 모듈(1030), 퍼지 캐니스터(1032), 에너지 저장 디바이스(1034), 제1 증기 관(1040), 제2 증기 관(1042), 전기 커넥터(1044), 연료 전달 모듈(fuel delivery module, FDM) 플랜지(1046) 및 플로트 레벨 센서 조립체(float level sensor assembly)(1048)를 포함한다. 제1 증기 관(1040)은 연료 탱크(1012)의 상부 모서리에 배열된 배플을 포함할 수 있는 벤트 개방부(1041A)에서 종결될 수 있다. 유사하게, 제2 증기 관(1042)은 연료 탱크(1012)의 상부 모서리에 배열된 배플을 포함할 수 있는 벤트 개방부(1041B)에서 종결될 수 있다.

일례에서, 매니폴드 조립체(1024)는 작동 조건에 기초하여 적절한 벤트 관(1040, 1042)(또는 다른 벤트 관)으로 벤팅을 라우팅하는 매니폴드 몸체(1049)(도 3)를 포함할 수 있다. 하기의 논의로부터 인식될 바와 같이, 벤트 차단 조립체(1022)는 솔레노이드를 비롯한 전기 시스템 및 DC 모터 작동식 캠 시스템을 비롯한 기계 시스템과 같은 많은 형태를 취할 수 있다.

이제 도 2와 도 3을 참조하면, 본 개시의 일례에 따라 구성된 벤트 차단 조립체(1022A)가 도시된다. 인식될 수 있는 바와 같이, 벤트 차단 조립체(1022A)는 도 1에 관하여 전술된 연료 탱크 시스템(1010) 내의 증발 배출물 제어 시스템(1020)의 일부로서 사용될 수 있다. 벤트 차단 조립체(1022A)는 두 쌍의 솔레노이드 뱅크(solenoid bank)(1050A, 1050B)를 포함한다. 제1 솔레노이드 뱅크(1050A)는 제1 및 제2 솔레노이드(1052A, 1052B)를 포함한다. 제2 솔레노이드 뱅크(1050B)는 제3 및 제4 솔레노이드(1052C, 1052D)를 포함한다.

제1 및 제2 솔레노이드(솔레노이드 밸브)(1052A, 1052B)는 증기 관(1040)에 유체적으로 연결될 수 있다. 제3 및 제4 솔레노이드(솔레노이드 밸브)(1052C, 1052D)는 증기 관(1042)에 유체적으로 연결될 수 있다. 제어 모듈(1030)은, 연료 탱크(1012)를 위한 과압 및 진공 릴리프를 제공하기 위해, 매니폴드 조립체(1024) 내의 경로를 선택적으로 개폐하도록 제1, 제2, 제3 및 제4 솔레노이드(1052A, 1052B, 1052C, 1052D)의 작동을 조절하도록 구성될 수 있다. 증발 배출물 제어 조립체(1020)는 또한 벤추리 펌프(venturi pump)와 같은 펌프(1054) 및 안전 롤오버 밸브(safety rollover valve)(1056)를 포함할 수 있다. 종래의 센딩 유닛(sending unit)(1058)이 또한 도시된다.

제어 모듈(1030)은 또한 집합적으로 도면 부호 1060으로 지칭되는 시스템 센서를 포함하거나 그것으로부터 입력을 수신할 수 있다. 시스템 센서(1060)는 연료 탱크(1012)의 압력을 감지하는 탱크 압력 센서(1060A), 캐니스터(1032)의 압력을 감지하는 캐니스터 압력 센서(1060B), 연료 탱크(1012) 내의 온도를 감지하는 온도 센서(1060C), 차량의 경사도(grade)를 감지하는 차량 경사도 센서(1060D), 및 x, y 및 z 축으로의 가속도를 감지하는 3축 가속도계(1060E)를 포함할 수 있다. 시스템 센서(1060)들이 그룹으로서 도시되지만, 그것들은 연료 탱크 시스템(1010) 주위에 위치될 수 있다는 것이 인식될 것이다.

제어 모듈(1030)은 또한 충전 레벨 신호 판독 처리, 연료 압력 드라이버 모듈 기능을 포함할 수 있고, 차량 전자 제어 모듈(구체적으로 도시되지는 않음)과의 양방향 통신에 적합할 수 있다. 벤트 차단 조립체(1022)와 매니폴드 조립체(1024)는 연료 탱크(1012)와 퍼지 캐니스터(1032) 사이의 연료 증기의 유동을 제어하도록 구성될 수 있다. 퍼지 캐니스터(1032)는 연료 탱크(1012)에 의해 배출된 연료 증기를 수집하고 후속하여 연료 증기를 엔진으로 방출하도록 구성된다. 제어 모듈(1030)은 또한 배출된 연료 증기를 재포획하고 재순환시키기 위해 증발 배출물 제어 시스템(1020)의 작동을 조절하도록 구성될 수 있다. 연료 레벨 센서(1048)는 연료 탱크(1012)의 충전 레벨 표시를 제어 모듈(1030)에 제공할 수 있다.

증발 배출물 제어 시스템(1020)이 벤트 차단 조립체(1022A)로 구성될 때, 제어 모듈(1030)은 연료 탱크 시스템(1010)을 벤팅하기 위해 개개의 솔레노이드(1052A 내지 1052D) 또는 솔레노이드(1052A 내지 1052D)의 임의의 조합을 폐쇄할 수 있다. 예를 들어, 솔레노이드(1052A)는 플로트 레벨 센서 조립체(1048)가 만충(full) 연료 레벨 상태를 나타내는 신호를 제공할 때 벤트(1040)를 폐쇄하도록 작동될 수 있다. 제어 모듈(1030)이 솔레노이드 뱅크(1050A, 1050B)에 대해 대체로 멀리 떨어져 위치된 것으로 도면에 도시되지만, 제어 모듈(1030)은 증발 배출물 제어 시스템(1020) 내의 다른 곳에, 이를테면 예를 들어 캐니스터(1032)에 인접하게 위치될 수 있다.

도 1 내지 도 3을 계속 참조하여, 증발 배출물 제어 시스템(1020)의 추가의 특징이 기술될 것이다. 하나의 구성에서, 벤트 관(1040, 1042)은 클립(clip)으로 연료 탱크(1012)에 고정될 수 있다. 벤트 관(1040, 1042)의 내경은 3 내지 4 mm일 수 있다. 벤트 관(1040, 1042)은 연료 탱크(1012)의 높은 지점으로 라우팅될 수 있다. 다른 예에서, 외부 라인 및 관이 추가적으로 또는 대안적으로 이용될 수 있다. 그러한 예에서, 외부 라인은 용접된 니플(nipple) 및 푸시-스루(push-through) 커넥터와 같은, 그러나 이로 제한되지 않는, 적합한 커넥터를 사용하여 탱크 벽을 통해 연결된다.

위에서 확인된 바와 같이, 증발 배출물 제어 시스템(1020)은 차량을 위한 완전 증발 시스템을 관리하는 전자 제어식 모듈을 갖춘 탱크내 밸브를 포함한 기계적 구성요소를 필요로 하는 종래의 연료 탱크 시스템을 대체할 수 있다. 이와 관련하여, 본 개시의 증발 배출물 제어 시스템(1020)을 사용하여 제거될 수 있는 몇몇 구성요소는 GVV 및 FLVV와 같은 탱크내 밸브, 캐니스터 벤트 밸브 솔레노이드 및 관련 배선, 탱크 압력 센서 및 관련 배선, 연료 펌프 드라이버 모듈 및 관련 배선, 연료 펌프 모듈 전기 커넥터 및 관련 배선, 및 증기 관리 밸브(들)(시스템 의존적)를 포함할 수 있다. 이들 제거되는 구성요소는 제어 모듈(1030), 벤트 차단 조립체(1022), 매니폴드(1024), 솔레노이드 뱅크(1050A, 1050B) 및 관련 전기 커넥터(1044)에 의해 대체된다. 연료 탱크(1012)를 포함한 다양한 다른 구성요소가 증발 배출물 제어 시스템(1020)을 수용하도록 변경될 수 있다. 예를 들어, 연료 탱크(1012)는 픽업 지점에 대한 밸브 및 내부 라인을 제거하도록 변경될 수 있다. FDM의 플랜지(1046)는 제어 모듈(1030) 및/또는 전기 커넥터(1044)와 같은 다른 구성요소를 수용하도록 변경될 수 있다. 다른 구성에서, 캐니스터(1032)의 신선한 공기 라인(fresh air line) 및 더스트 박스(dust box)가 변경될 수 있다. 일례에서, 캐니스터(1032)의 신선한 공기 라인 및 더스트 박스는 제어 모듈(1030)에 연결될 수 있다.

이제 도 4와 도 5를 참조하여, 본 개시의 다른 예에 따라 구성된 연료 탱크 시스템(1010A)이 기술될 것이다. 달리 기술되지 않는 한, 연료 탱크 시스템(1010A)은 연료 탱크 시스템(1010)에 관하여 전술된 특징을 포함하는 증발 배출물 제어 시스템(1020A)을 포함할 수 있다. 연료 탱크 시스템(1010A)은 새들 타입 연료 탱크(1012A) 상에 통합된다. 벤트 차단 조립체(1022A1)는 3개 이상의 벤트 지점 입구의 개폐를 제어하기 위해 매니폴드(1024A)와 연통하는 단일 액추에이터(actuator)(1070)를 포함할 수 있다. 도시된 예에서, 매니폴드 조립체(1024A)는 제1 벤트(1040A), 제2 벤트 라인(1042A) 및 제3 벤트 라인(1044A)으로 라우팅된다. 벤트(1046A)는 캐니스터(도 1의 캐니스터(1032) 참조)로 라우팅된다. 액체 트랩(1052A) 및 드레인(drain)(1054A)이 매니폴드 조립체(1024A) 상에 통합된다. 연료 탱크 시스템(1010A)은 연료 탱크 격리 밸브(fuel tank isolation valve, FTIV)를 요구함이 없이 고압 하이브리드 응용을 위한 연료 탱크 격리를 수행할 수 있다. 또한, 증발 배출물 제어 시스템(1020A)은 벤트 지점에서 최고 가능한 차단을 달성할 수 있다. 시스템은 종래의 기계적 밸브 차단 또는 재개방 구성에 의해 방해받지 않는다. 증기 공간 및 전체 탱크 높이가 감소될 수 있다.

이제 도 6과 도 7을 참조하여, 본 개시의 다른 예에 따라 구성된 벤트 차단 조립체(1022B)가 기술될 것이다. 벤트 차단 조립체(1022B)는 액추에이터 조립체(1110)를 적어도 부분적으로 수용하는 메인 하우징(1102)을 포함한다. 캐니스터 벤트 라인(1112)은 캐니스터(도 1의 캐니스터(1032) 참조)로 라우팅된다. 액추에이터 조립체(1110)는 일반적으로 선택된 벤트 라인을 개폐하기 위해 전술된 솔레노이드 대신에 사용될 수 있다. 벤트 차단 조립체(1022B)는 캠 조립체(1130)를 포함한다. 캠 조립체(1130)는 캠(1134, 1136, 1138)을 포함하는 캠 샤프트(1132)를 포함한다. 캠 샤프트(1132)는 모터(1140)에 의해 회전가능하게 구동된다. 도시된 예에서, 모터(1140)는 웜 기어(worm gear)(1142)를 회전시키는 직류 모터이며, 이러한 웜 기어는 이어서 구동 기어(1144)를 구동시킨다. 모터(1140)는 메인 하우징(1102) 밖에 장착된다. 다른 구성이 고려된다. 캠(1134, 1136, 1138)은 회전하여, 각각, 밸브(1154, 1156, 1158)를 개폐한다. 밸브(1154, 1156, 1158)는 개폐되어, 각각, 포트(1164, 1166, 1168)를 통해 증기를 선택적으로 전달한다. 일례에서, 모터(1140)는 대안적으로 스테퍼 모터(stepper motor)일 수 있다. 다른 구성에서, 전용 DC 모터가 각각의 밸브에 대해 사용될 수 있다. 각각의 DC 모터는 홈 기능(home function)을 가질 수 있다. DC 모터는 스테퍼 모터, 양방향 모터, 단방향 모터, 브러시 모터(brushed motor) 및 브러시리스 모터(brushless motor)를 포함할 수 있다. 홈 기능은 하드 스톱(hard stop), 전기 또는 소프트웨어 구현, 트립 스위치(trip switch), 하드 스톱(캠 샤프트), 전위차계(potentiometer) 및 가감저항기(rheostat)를 포함할 수 있다.

하나의 구성에서, 포트(1164, 1166)는 연료 탱크(1012)의 전방 및 후방으로 라우팅될 수 있다. 포트(1164)는 오직 연료보급 포트로서 구성될 수 있다. 작동시, 포트(1166)가 연료 탱크(1012) 내의 낮은 위치로 라우팅되는 경사면 상에 차량이 주차되는 경우, 캠(1136)이 포트(1164)를 폐쇄하는 위치로 회전된다. 연료보급 중에, 포트(1164)와 관련된 밸브(1154)가 캠(1134)에 의해 개방된다. 일단 연료 레벨 센서(1048)가 "충전(Fill)" 위치에 대응하는 사전결정된 레벨에 도달하면, 컨트롤러(1030)는 밸브(1154)를 폐쇄할 것이다. 다른 구성에서, 캠(1134), 밸브(1154) 및 포트(1162)가 제거되어, 밸브(1156, 1158)를 개폐하는 2개의 캠(1136, 1138)을 남길 수 있다. 그러한 예에서, 2개의 포트(1164, 1166)는 7.5 mm 오리피스일 수 있다. 둘 모두의 포트(1164, 1166)가 개방되면, 연료보급이 일어날 수 있다. 더 적은 유동이 요구되면, 밸브(1156, 1158) 중 하나가 내내 개방되지 않는 캠 위치가 달성될 수 있다.

이제 도 10 내지 도 13을 참조하여, 본 개시의 다른 예에 따라 구성된 벤트 차단 조립체(1022C)가 기술될 것이다. 벤트 차단 조립체(1022C)는 액추에이터 조립체(1210)를 적어도 부분적으로 수용하는 메인 하우징(1202)을 포함한다. 캐니스터 벤트 라인(1212)은 캐니스터(도 1의 캐니스터(1032) 참조)로 라우팅된다. 액추에이터 조립체(1210)는 일반적으로 선택된 벤트 라인을 개폐하기 위해 전술된 솔레노이드 대신에 사용될 수 있다. 벤트 차단 조립체(1022C)는 캠 조립체(1230)를 포함한다. 캠 조립체(1230)는 캠(1234, 1236, 1238)을 포함하는 캠 샤프트(1232)를 포함한다. 캠 샤프트(1232)는 모터(1240)에 의해 회전가능하게 구동된다. 도시된 예에서, 모터(1240)는 하우징(1202) 내에 수용된다. 모터(1240)는 웜 기어(1242)를 회전시키는 직류 모터이며, 이러한 웜 기어는 이어서 구동 기어(1244)를 구동시킨다. 다른 구성이 고려된다. 캠(1234, 1236, 1238)은 회전하여, 각각, 밸브(1254, 1256, 1258)를 개폐한다. 밸브(1254, 1256, 1258)는 개폐되어, 각각, 포트(1264, 1266, 1268)를 통해 증기를 선택적으로 전달한다. 일례에서, 모터(1240)는 대안적으로 스테퍼 모터일 수 있다. 드레인(1270)이 하우징(1202) 상에 제공될 수 있다.

하나의 구성에서, 포트(1264, 1266)는 연료 탱크(1012)의 전방 및 후방으로 라우팅될 수 있다. 포트(1264)는 오직 연료보급 포트로서 구성될 수 있다. 작동시, 포트(1266)가 연료 탱크(1012) 내의 낮은 위치로 라우팅되는 경사면 상에 차량이 주차되는 경우, 캠(1236)이 포트(1264)를 폐쇄하는 위치로 회전된다. 연료보급 중에, 포트(1264)와 관련된 밸브(1254)가 캠(1234)에 의해 개방된다. 일단 연료 레벨 센서(1048)가 "충만" 위치에 대응하는 사전결정된 레벨에 도달하면, 컨트롤러(1030)는 밸브(1254)를 폐쇄할 것이다. 다른 구성에서, 캠(1234), 밸브(1254) 및 포트(1262)가 제거되어, 밸브(1256, 1258)를 개폐하는 2개의 캠(1236, 1238)을 남길 수 있다. 그러한 예에서, 2개의 포트(1264, 1266)는 7.5 mm 오리피스일 수 있다. 둘 모두의 포트(1264, 1266)가 개방되면, 연료보급이 일어날 수 있다. 더 적은 유동이 요구되면, 밸브(1256, 1258) 중 하나가 내내 개방되지 않는 캠 위치가 달성될 수 있다.

이제 도 14 내지 도 17을 참조하면, 본 개시의 다른 예에 따라 구성된 벤트 차단 조립체가 도시되며, 일반적으로 도면 부호 1300으로 식별된다. 벤트 차단 조립체(1300)는 본 명세서에 기술된 증발 배출물 제어 시스템들 중 임의의 것과 함께 사용하기 위해 통합될 수 있다. 벤트 차단 조립체(1300)는 일반적으로 제1 캠 샤프트(1302) 및 제2 캠 샤프트(1304)를 포함한다. 제1 및 제2 캠 샤프트(1302, 1304)는 동축이고, 상대 회전하도록 구성된다. 제1 캠 샤프트(1302)는 제1 캠(1312) 및 제2 캠(1314)을 포함한다. 제2 캠 샤프트(1304)는 제3 캠(1316)을 포함한다. 제1 벤트(1322)는 제1 캠(1312)의 회전에 기초하여 작동된다. 제2 벤트(1324)는 제2 캠(1314)의 회전에 기초하여 작동된다. 제3 벤트(1326)는 제3 캠(1316)의 회전에 기초하여 작동된다. 제1 캠 샤프트(1302)는 제1 탭(tab)(1330)을 구비한다. 제2 캠 샤프트(1304)는 제2 탭(1332)을 구비한다. 제1 캠 샤프트(1302)는 제1 및 제2 벤트(1322, 1324)의 벤팅을 제어한다. 제2 캠 샤프트(1304)는 제1 캠 샤프트(1302) 상에서 회전한다. 제2 캠 샤프트(1304)는 제1 및 제2 탭(1330, 1332)의 맞물림에 의해 구동된다.

하나의 예시적인 구성에서, 제3 벤트(1326)는 연료보급 벤트와 관련될 수 있다. 정상 주행 조건하에서, 제1 캠 샤프트(1302)는 회전하여 제1 및 제2 벤트(1322, 1324)를 개폐할 수 있다. 제2 캠 샤프트(1304)는 제1 캠 샤프트(1302)가 이동하고 있는 동안 이동할 수 있지만 제3 벤트(1326)의 작동을 야기하기에는 불충분하게 이동할 수 있다. 제3 벤트(1326)는 개방 위치로의 탭(1332)의 회전에 의해 작동된다. 제3 벤트(1326)는 탭(1332)을 개방 위치를 지나 더욱 밀어냄으로써 폐쇄된다. 이와 관련하여, 제1 및 제2 벤트(1322, 1324)의 작동은 제3 벤트(1326)의 작동과는 별개로 성취될 수 있다.

이제 도 18 내지 도 21을 참조하면, 본 개시의 다른 예에 따라 구성된 벤트 차단 조립체가 도시되며, 일반적으로 도면 부호 1400으로 식별된다. 벤트 차단 조립체(1400)는 본 명세서에 기술된 증발 배출물 제어 시스템들 중 임의의 것과 함께 사용하기 위해 통합될 수 있다. 벤트 차단 조립체(1400)는 일반적으로 2개의 벤트 지점의 솔레노이드 제어식 선형 작동을 제공한다. 벤트 차단 조립체(1400)는 일반적으로 밸브 몸체(1410)에 대해 밸브 부재 조립체(1404)를 작동시키는 솔레노이드(1402)를 포함한다. 밸브 몸체(1410)는 일반적으로 제1 입구(1420), 제2 입구(1422) 및 출구(1424)를 포함한다. 예로서, 제1 및 제2 입구(1420, 1422)는 본 명세서에 개시된 바와 같이 제1 및 제2 벤트 관에 유체적으로 결합될 수 있다.

밸브 부재 조립체(1404)는 집합적으로 제1 벤트 밸브(1424) 및 제2 벤트 밸브(1426)를 포함한다. 제1 벤트 밸브(1424)는 제1 밸브 폐쇄 요소 또는 디스크(1430)를 포함한다. 제2 벤트 밸브(1426)는 집합적으로 제2 밸브 폐쇄 요소 또는 디스크(1432) 및 제3 폐쇄 요소 또는 디스크(1434)를 포함한다. 제2 디스크(1432)는 관통하는 개구(1440)를 한정한다. 제1 스프링 지지체(1450)가 원위 샤프트(distal shaft)(1452) 상에 배치된다. 제2 스프링 지지체(1456)가 근위 샤프트(proximal shaft)(1458) 상에 배치된다. 제1 편의 부재(1460)가 제1 디스크(1430)를 폐쇄 위치(도 18)를 향해 편의시키기 위해 제1 스프링 지지체(1450)와 제1 디스크(1430) 사이에 배열된다. 제2 편의 부재(1462)가 제2 디스크(1432)를 폐쇄 위치(도 18)를 향해 편의시키기 위해 제1 스프링 지지체(1450)와 제2 디스크(1432) 사이에 배열된다. 제3 편의 부재(1464)가 제3 디스크(1434)를 제2 디스크(1432)를 향해 편의시키기 위해 제2 스프링 지지체(1456)와 제3 디스크(1434) 사이에 배열된다. 제1 시일(seal) 부재(1470)가 제1 디스크(1430) 상에 배치된다. 제2 시일 부재(1472) 및 제3 시일 부재(1474)가 제2 디스크(1432) 상에 배치된다.

이제 벤트 차단 조립체(1400)의 작동이 기술될 것이다. 도 18에서, 제1 및 제2 입구(1420, 1422)와 출구(1424)는 모두 서로에 대해 폐쇄된다. 제1 디스크(1430)는 폐쇄되어, 제1 입구(1420)를 폐쇄한다. 제1 디스크(1430)는 밸브 몸체(1410)에 밀봉식으로 맞물린다. 제2 디스크(1432)는 폐쇄되고, 제3 디스크(1434)는 폐쇄된다. 제2 디스크(1432)는 밸브 몸체(1410)에 밀봉식으로 맞물려, 출구(1424)를 폐쇄한다. 제3 디스크(1434)는 제2 디스크(1432)에 밀봉식으로 맞물려, 제2 입구(1422)를 폐쇄한다.

도 19에서, 제1 입구(1420)는 출구(1424)로 통한다. 제2 입구(1422)는 폐쇄된다. 솔레노이드(1402)는 제1 디스크(1430)를 밸브 몸체(1410) 상에의 안착(seating)으로부터 멀어지는 쪽으로 가압한다. 도 20에서, 제2 입구(1422)는 출구(1424)로 통한다. 제1 입구(1420)는 폐쇄된다. 솔레노이드(1402)는 제3 디스크(1434) 및 이에 따라 제2 디스크(1432)를 상향으로 가압한다. 도 21에서, 제1 입구(1420)는 출구(1424)로 통한다. 제2 입구(1422)가 또한 출구(1424)로 통한다.

이제 도 22 내지 도 26을 추가로 참조하면, 본 개시의 일례에 따라 구성된 벤트 차단 또는 제어 조립체가 도시되며, 일반적으로 도면 부호 1510으로 식별된다. 벤트 제어 조립체(1510)는 연료 시스템(1010)과 같은 연료 시스템에서 사용될 수 있고, 식별된 벤트를 개폐하도록 증발 배출물 제어 시스템(1020)과 협력할 수 있다. 벤트 제어 조립체(1510)가 유체 유동을 조절하기 위해 다른 연료 시스템 또는 일반 시스템에서 사용될 수 있다는 것이 인식될 것이다.

벤트 제어 조립체(1510)는 일반적으로 샤프트 조립체(1512), 블록(1516), 작동 조립체(1520) 및 입력 소스(input source)(1522)를 포함한다. 샤프트 조립체(1512)는 제1 샤프트 부분(1530) 및 제2 샤프트 부분(1532)을 갖춘 분할 샤프트를 포함할 수 있다. 작동 조립체(1520)는 캠 조립체(1534)를 포함한다. 본 명세서에서 설명될 바와 같이, 제1 및 제2 샤프트 부분(1530, 1532)은 캠 조립체(1534)의 회전에 기초하여 서로에 대해 이동할 수 있다. 샤프트 조립체(1512)(분할 샤프트)는 각자의 제1 및 제2 샤프트 부분(1530, 1532) 사이의 내부 및 외부 스플라인(spline)을 구비할 수 있다. 제2 샤프트 부분(1532)은 외부 성형된 고무로 형성될 수 있다. 블록(1516)은 금속으로 형성될 수 있다. 제2 샤프트 부분(1532)은 제1 샤프트 통로(1536)를 구비한다. 블록(1516)은 제1 및 제2 블록 통로(1540, 1542)를 구비한다. 캠 조립체(1534)는 일반적으로 캠 플레이트(cam plate)(1544) 및 복수의 돌출부(1546)를 포함한다. 제2 샤프트(1532)는 그것 상에, 스프링 로딩된 프로브 조립체(1550)를 포함할 수 있다. 스프링 로딩된 프로브 조립체(1550)는 일반적으로 각자의 편의 부재(1554)에 의해 편의되는 캠 종동자(cam follower)(1552)를 포함한다. 입력 소스(1522)는 서보 모터를 포함할 수 있다. 다른 작동 소스가 고려된다.

작동 중에, 작동 소스(1522)는 제1 샤프트(1530)를 회전시켜, 캠 플레이트 상의 돌출부(1546)가 스프링 로딩된 프로브 조립체(1550) 상의 캠 종동자(1546)를 가압하여 우측으로 이동하게 하여서, 궁극적으로 제2 샤프트(1532)가 우측으로 병진하게 한다. 이와 관련하여, 비작동 위치(도 22)에서, 제1 샤프트 통로(1536)는 제1 및 제2 블록 통로(1540, 1542)와 정렬되지 않는다. 작동 위치(도 23)에서, 제1 샤프트 통로(1536)는 제1 및 제2 블록 통로(1540, 1542)와 정렬된다. 편의 부재(1556)가 제2 샤프트(1532)를 다시 비작동 위치를 향해 가압할 수 있다. 편의 부재(1554, 1556)는 후속 인덱싱(indexing)에 이용가능하도록 제2 샤프트(1532)를 복귀시키는 데 사용될 수 있다.

도 22와 도 23에 도시된 예에서, 블록(1516)은 제1 및 제2 블록 통로(1540, 1542)를 구비한다. 그러나, 도 24에 도시된 바와 같이, 블록(1516)은 제3 및 제4 블록 통로(1560, 1562)와 같은 추가의 통로를 포함할 수 있다. 일례에서, 통로(1540, 1542, 1560, 1562)가 연료 탱크 내의 벤트 라인에 유체적으로 연결될 수 있는 것이 고려된다. 제2 샤프트 부분(1532)은 대체로 웨지(wedge) 형상이다. 밸브 제어 조립체(1510)는, 도 28에 도시된 바와 같이, 동적 상태(dynamic state) 및 정상 상태(steady state)에 대해 사용될 수 있다. 동적 상태에서, 제2 샤프트(1532)는 동적 상태에 있다. 누출은 중요하지 않으며, 낮은 유체 압력 및 짧은 전이 시간으로 인해 현저하지 않을 것이다. 정상 상태에서, 제2 샤프트(1532)는 상당한 작동 시간 동안 정상 상태에 있다. 누출은 바람직하지 않다. 정상 상태 중에, 제안된 누출 제어가 가장 효과적이다.

이제 도 27을 추가로 참조하면, 본 개시의 일례에 따라 구성된 벤트 제어 조립체가 도시되며, 일반적으로 도면 부호 1610으로 식별된다. 벤트 제어 조립체(1610)는 연료 시스템(1010)과 같은 연료 시스템에서 사용될 수 있고, 식별된 벤트를 개폐하도록 증발 배출물 제어 시스템(1020)과 협력할 수 있다. 벤트 제어 조립체(1610)가 유체 유동을 조절하기 위해 다른 연료 시스템 또는 일반 시스템에서 사용될 수 있다는 것이 인식될 것이다.

벤트 제어 조립체(1610)는 일반적으로 샤프트 조립체(1612), 블록(1616), 작동 조립체(1620) 및 입력 소스(1622)를 포함한다. 샤프트 조립체(1612)는 제1 샤프트 부분(1630) 및 제2 샤프트 부분(1632)을 갖춘 분할 샤프트를 포함할 수 있다. 작동 조립체(1620)는 전자기 조립체(1634)를 포함한다. 전자기 조립체(1634)는 전자기 코일(1634A) 및 자석 부분(1634B)을 포함한다. 본 명세서에서 설명될 바와 같이, 제1 및 제2 샤프트 부분(1630, 1632)은 전자기 조립체(1634)가 에너지를 공급받을 때 서로에 대해 이동할 수 있다. 전자기 코일(1634A)이 에너지를 공급받을 때, 자석 부분(1634B)은 전자기 코일(1634A)을 향해 이동한다.

제2 샤프트 부분(1632)은 외부 성형된 고무로 형성될 수 있다. 블록(1616)은 금속으로 형성될 수 있다. 제2 샤프트 부분(1632)은 제1 샤프트 통로(1636)를 구비한다. 블록(1616)은 제1 및 제2 블록 통로(1640, 1642)를 구비한다. 입력 소스(1622)는 서보 모터를 포함할 수 있다. 다른 작동 소스가 고려된다.

작동 중에, 제2 샤프트(1632)는 제1 샤프트 통로(1636)가 제1 및 제2 블록 통로(1640, 1642)와 정렬되지 않는 제1 위치를 점유한다. 제2 위치에서, 제1 샤프트 통로(1636)는 제1 및 제2 블록 통로(1640, 1642)와 정렬된다. 편의 부재(1656)가 후속 인덱싱에 이용가능하도록 제2 샤프트(1632)를 다시 비작동 위치를 향해 가압할 수 있다.

이제 도 29와 도 30을 참조하면, 본 개시의 일례에 따라 구성된 벤트 차단 또는 제어 조립체가 도시되며, 일반적으로 도면 부호 1710으로 식별된다. 벤트 제어 조립체(1710)는 연료 시스템(1010)과 같은 연료 시스템에서 사용될 수 있고, 식별된 벤트를 개폐하도록 증발 배출물 제어 시스템(1020)과 협력할 수 있다. 벤트 제어 조립체(1710)가 유체 유동을 조절하기 위해 다른 연료 시스템 또는 일반 시스템에서 사용될 수 있다는 것이 인식될 것이다.

벤트 제어 조립체(1710)는 일반적으로 샤프트 조립체(1712) 및 블록(1716)을 포함한다. 벤트 제어 조립체(1710)는 전술된 작동 조립체들 중 임의의 것과 함께 사용하도록 구성될 수 있다. 샤프트 조립체(1712)는 제1 샤프트 부분(1730) 및 제2 샤프트 부분(1732)을 갖춘 분할 샤프트를 포함할 수 있다. 이 예에서, 제2 샤프트는 제1 및 제2 샤프트 통로(1736A, 1736B)를 구비한다. 블록은 제1, 제2, 제3 및 제4 블록 통로(1740A, 1740B, 1740C, 1740D)를 구비한다. 이러한 구성에 기초하여, 제2 샤프트(1732)는 도 29에 도시된 위치로부터 도 30에 도시된 위치로 병진될 수 있다. 인식될 수 있는 바와 같이, 다수의 통로가 한 번에 연결될 수 있다. 도 30에 도시된 예에서, 제1 샤프트 통로(1736A)는 제1 및 제2 블록 통로(1740A, 1740B)와 정렬된다. 제2 샤프트 통로(1736B)가 또한 제3 및 제4 블록 통로(1740C, 1740D)와 정렬된다.

몇몇 예에서, 제2 샤프트(1732)는 성형된 고무로 적어도 부분적으로 형성될 수 있다. 구체적으로, 블록(1716) 상의 상호보완적인 원추형 표면과의 밀봉을 촉진하기 위해 제2 샤프트(1732)의 외측 원추형 표면(1744) 상에 성형된 고무가 제공될 수 있다. 몇몇 예에서, 블록(1716)은 추가적으로 또는 대안적으로 성형된 고무를 포함할 수 있다. 제2 샤프트(1732)의 원추형 기하학적 구조는 제2 샤프트 상에 사용된 고무 재료에서 관찰되는 마모를 최소화할 수 있다. 이러한 구성은 전통적인 o-링 재료에 비해 감소된 비율로 마모된다. 추가로 설명하면, 접촉 표면들 사이의 상대 운동 및 그것으로부터 기인하는 마찰이 제2 샤프트(1732)의 축방향 변위로 인해 감소된다. 마찰이 70% 이상만큼 감소된다. 성형된 고무를 제2 샤프트(1532)(도 25), 제2 샤프트(1632)(도 27) 및 제2 샤프트(1732A)(도 31) 상에 통합하기 위해 유사한 구성이 구현될 수 있다. 몇몇 경우에, 블록(1516, 1616, 1717)은 추가적으로 또는 대안적으로 성형된 고무를 포함할 수 있다.

도 31은 제1 샤프트(1730A) 및 제2 샤프트(1732A)를 갖춘 샤프트 조립체(1712A)를 예시한다. 이 예에서, 제2 샤프트(1732A)는 제3 샤프트 통로(1736C)를 구비한다. 블록(1716A)은 제5 및 제6 블록 통로(1740E, 1740F)를 포함한다.

이제 도 32 내지 도 35를 참조하여, 본 개시의 추가의 특징에 따라 구성된 벤트 차단 조립체(1822)가 기술될 것이다. 벤트 차단 조립체(1822)는 단일 캠으로 (전방 탱크 벤트 및 후방 탱크 벤트와 같은) 2개의 벤트 지점을 작동시키기 위해 본 명세서에 기술된 액추에이터 조립체들 중 임의의 것과 함께 사용될 수 있다. 벤트 차단 조립체(1822)는 일반적으로 제1 캠 로브(cam lobe)(1832) 및 제2 캠 로브(1834)를 갖춘 캠(1830)을 포함한다. 캠(1830)의 회전은 제1 벤트 포핏 밸브(1840) 및 제2 벤트 포핏 밸브(1842)의 선택적 작동을 유발한다. 일례에서, 제1 벤트 포핏 밸브(1840)는 캠(1830)과 맞물리기 위해 원위 단부에 배치된 제1 롤러(1850)를 구비한다. 제1 벤트 포핏 밸브(1840)는 제1 포트(1852)를 개폐하도록 작동한다. 제2 벤트 포핏 밸브(1842)는 캠(1830)과 맞물리기 위해 원위 단부에 배치된 제2 롤러(1860)를 구비한다. 제2 벤트 포핏 밸브(1842)는 제2 포트(1862)를 개폐하도록 작동한다. 제1 벤팅 상태가 도 32에 도시되며, 여기서 제1 및 제2 벤트 포핏 밸브(1840, 1842)는 폐쇄된다. 제2 벤팅 상태가 도 33에 도시되며, 여기서 제1 포핏 밸브(1840)는 개방되고 제2 포핏 밸브(1842)는 폐쇄된다. 제3 벤팅 상태가 도 34에 도시되며, 여기서 제1 및 제2 포핏 밸브(1840, 1842)는 개방된다. 제4 벤팅 상태가 도 35에 도시되며, 제1 포핏 밸브(1840)는 폐쇄되고 제2 포핏 밸브(1842)는 개방된다.

이제 도 36을 참조하여, 본 개시의 다른 예에 따라 구성된 벤트 차단 조립체(1922)가 기술될 것이다. 벤트 차단 조립체(1922)는 다양한 벤트 포트를 개폐하기 위해 본 명세서에 기술된 액추에이터 조립체들 중 임의의 것과 함께 사용될 수 있다. 도시된 예에서, 벤트 차단 조립체(1922)는 3 포트, 4 위치 래칭 연료 증기 솔레노이드 밸브(1926)를 포함한다. 솔레노이드 밸브(1926)는 일반적으로 제1 포트(1932), 제2 포트(1934) 및 제3 포트(1936)를 한정하는 밸브 몸체(1930)를 포함한다. 제1 시일 조립체(1942)가 제1 포트(1932)를 선택적으로 개폐한다. 제2 시일 조립체(1944)가 제2 포트(1934)를 선택적으로 개폐한다. 제1 아마추어(armature)(1946)가 제1 시일 조립체(1942)로부터 연장된다. 제1 편의 부재(1947)가 제1 시일 조립체(1942)를 폐쇄 위치로 편의시킨다. 제2 아마추어(1948)가 제2 시일 조립체(1944)로부터 연장된다. 제2 편의 부재(1949)가 제2 시일 조립체(1944)를 폐쇄 위치로 편의시킨다.

폴 피스(pole piece)(1950)가 솔레노이드 밸브(1926) 내에 중심에 배열될 수 있다. 제1 및 제2 영구 자석(1952, 1954)이 폴 피스(1950)의 서로 반대편에 있는 측들에 배치된다. 전기 커넥터(1960)가 제1 봉지된 코일(1962) 및 제2 봉지된 코일(1964)에 전기적으로 결합된다. 솔레노이드 밸브(1926)는 피그 테일 연결부(pig tail connection)를 사용하는 대신에 밸브 몸체 전기 브레이크아웃 커넥터에 연결되는 전기 종단부(termination) 또는 커넥터를 구비할 수 있다. 시일 조립체가 오버 몰드(over-mold) 구성 및 스냅-끼워맞춤(snap-fit) 장치와 같은, 그러나 이로 제한되지 않는, 다양한 유지 방법을 사용하여 아마추어에 조립될 수 있다. 영구 자석(1952, 1954)은 제1 및 제2 코일(1962, 1964) 내에 오버몰딩되거나 폴 피스(1950) 상의 작은 디텐트(detent) 내에 조립될 수 있다. 제1 및/또는 제2 코일(1962, 1964)은 에너지를 공급받아, 제1 및/또는 제2 시일 조립체(1942, 1944)를 이동시켜서, 제1 및 제2 포트(1932, 1934)를 개방 또는 폐쇄할 수 있다.

이제 도 37을 참조하여, 본 개시의 다른 예에 따라 구성된 벤트 차단 조립체(2022)가 기술될 것이다. 벤트 차단 조립체(2022)는 일반적으로, 벤트 박스(2026) 내에 회전가능하게 배치되고, 각자의 제1, 제2 및 제3 밸브(2030, 2032, 2034)를 작동시키는 벤트 박스 캠(2024)을 포함한다. 제1 밸브(2030)는 제1 증기 포트(2036)를 개폐한다. 제2 밸브(2032)는 제2 증기 포트(2037)를 개폐한다. 제3 밸브(2034)는 제3 증기 포트(2038)를 개폐한다. 제1, 제2 및 제3 증기 포트(2036, 2037, 2038)는 본 명세서에 개시된 바와 같이 연료 탱크 상의 다양한 위치로 라우팅될 수 있다. 벤트 박스 캠(2024)은 제1 밸브(2030)를 작동시키는 제1 캠(2040), 제2 밸브(2032)를 작동시키는 제2 캠(2042) 및 제3 밸브(2034)를 작동시키는 제3 캠(2044)을 포함한다.

벤트 박스 캠(2024)은 연료 펌프(2050)에 의해 구동된다. 구체적으로, 연료 펌프(2050)는 감속 기어(reduction gear)(2054)를 구동시키는 제1 기어(2052)를 구동시키고, 그 감속 기어는 이어서 벤트 박스 캠(2024)을 회전시키는 클러치 메커니즘(2060)을 구동시킨다. 능동 드레인 액체 트랩(2070)이 연결 관(2074)에 의해 연료 공급 라인(2072)에 유체적으로 연결될 수 있다. 증기 벤트 라인(2080)이 캐니스터(도 1의 캐니스터(1032) 참조)에 유체적으로 연결된다. 연료 픽업 삭(fuel pick up sock)(2084)이 연료 펌프(2050)에 인접하게 배열된다.

도 38과 도 39는 본 명세서에 개시된 밸브들 중 임의의 것에 사용될 수 있는 밸브 장치(2100)을 예시한다. 밸브 장치(2100)는 2단식(two-staged)이어서, 더 작은 오리피스가 먼저 압력을 완화시키기 위해 개방되고 이어서 후속하여 더 큰 오리피스를 개방하기 위해 더 작은 힘이 요구된다. 밸브 장치(2100)는 코일(2110) 및 아마추어(2112)를 포함한다. 샤프트(2114)는 제1 홈(2120)과 제2 홈(2122)을 구비한다. 밸브의 순차적인, 단계적인 개방을 위해 위치결정 부재(2130)가 먼저 제1 홈(2120) 내에 그리고 후속하여 제2 홈(2122) 내에 위치한다.

도 40은 본 개시의 추가의 특징에 따라 구성된 벤트 차단 조립체(2222)를 예시한다. 벤트 차단 조립체(2222)는 본 명세서에 기술된 시스템들 중 임의의 것과 함께 사용될 수 있다. 벤트 차단 조립체(2222)는 유압력을 사용하여 벤트 라인을 개폐한다. 도 41은 벤트 차단 조립체(2322)를 예시한다. 벤트 차단 조립체(2322)는 본 명세서에 기술된 시스템들 중 임의의 것과 함께 사용될 수 있다. 벤트 차단 조립체(2322)는 스위치(2332)를 전후로 보내어 벤트 지점을 개폐하는 모터(2330)를 포함한다.

도 42 내지 도 44는 본 개시의 다른 특징에 따라 구성된 벤트 차단 조립체(2422)를 예시한다. 벤트 차단 조립체(2422)는 본 명세서에 기술된 시스템들 중 임의의 것과 함께 사용될 수 있다. 벤트 차단 조립체(2422)는 제1 포트(2436)와 관련된 제1 벤트(2434)를 개방(도 42) 및 폐쇄(도 43)하는 제1 선형 스크류 드라이브(linear screw drive)(2432)를 갖춘 제1 모터(2430)를 포함한다. 제2 모터(2440)는 제2 포트(2446)와 관련된 제2 벤트(2444)를 개방(도 68) 및 폐쇄(도 43)하는 제2 선형 스크류 드라이브(2442)를 구비한다. 제3 모터(2450)는 제3 포트(2456)와 관련된 제3 밸브(2454)를 개방(도 42) 및 폐쇄(도 43)하는 제3 선형 스크류 드라이브(2452)를 구비한다. 도 44는 벤트 차단 조립체(2422)와 관련될 수 있는 매니폴드(2460)를 도시한다. 솔레노이드(2462)가 추가로 매니폴드(2460) 내의 벤트 통로를 개폐할 수 있다.

도 45와 도 46은 본 개시의 추가의 특징에 따라 구성된 벤트 차단 조립체(2522)를 예시한다. 벤트 차단 조립체(2522)는 본 명세서에 기술된 시스템들 중 임의의 것과 함께 사용될 수 있다. 벤트 차단 조립체(2522)는 모터(2532)에 의해 회전되는 중심 디스크(2530)를 포함할 수 있다. 중심 디스크(2530)가 회전됨에 따라 푸시 핀(push pin)(2540, 2542)이 작동되어 개폐된다. 작동은 또한 선형으로 행해질 수 있다.

이제 도 47 내지 도 59를 참조하면, 본 개시의 또 다른 예에 따라 구성된 밸브 제어 조립체가 도시되며, 일반적으로 도면 부호 2610으로 식별된다. 밸브 제어 조립체(2610)는 벤트 차단 조립체(2622)를 포함한다. 벤트 차단 조립체(2622)는 연료 탱크 시스템 내의 증발 배출물 제어 시스템의 일부로서 사용될 수 있다. 벤트 차단 조립체(2622)는 메인 하우징(2630), 메인 하우징(2630) 내에서 병진하는 밸브 셔틀(2632), 및 액추에이터 조립체(2636)를 포함한다. 메인 하우징(2630)은 캐니스터(1032)에 유체적으로 연결된 제1 벤트 포트(2640), FLVV에 유체적으로 연결된 제2 포트(2642), 제1 그레이드 벤트 밸브(grade vent valve, GVV)에 유체적으로 연결된 제3 포트(2644), 및 제2 그레이드 벤트 밸브(GVV)에 유체적으로 연결된 제4 포트(2646)를 구비할 수 있다.

액추에이터 조립체(2636)는 볼 스크류 메커니즘(2652)을 작동시키는 DC 모터와 같은 모터(2650)를 포함할 수 있다. 볼 스크류 메커니즘(2652)의 작동은 밸브 셔틀(2632)을 화살표(2658)의 방향으로 병진시킨다. 도시된 예에서, 밸브 셔틀(2632)은 각자의 시일 부재 또는 O-링(2662A, 2662B, 2662C, 2662D)을 그 주위에 수용하는 반경방향으로 연장되는 칼라(collar)(2660A, 2660B, 2660C, 2660D)를 포함한다. 연료 레벨을 감지하는 커패시터 레벨 센서(capacitor level sensor)(2668)가 도 46에 도시된다.

주행 모드 중에, 제1 그레이드 벤트 밸브 및 FLVV가 새들 탱크 장치 내에서 부분적으로 개방될 수 있다. 연료보급 모드 중에, FLVV만이 개방될 것이다. 볼 스크류 메커니즘(2652)을 포함하는 액추에이터 조립체(2636)는 밸브 셔틀(2632)의 정확한 선형 이동 응답을 제공하기 위해 위치 센서(2676)와 협력할 수 있다. 커패시터 레벨 센서(2668)는 레벨을 측정하기 위해 그리고 또한 피치(pitch) 및 롤(roll) 각도를 평가하기 위해 설치된 2 커패시터 레벨 센서일 수 있다. 연료 레벨 및 각도(롤/피치) 감지에 기초하여, 전자 제어 유닛은 방향 제어 밸브를 통해 포트(2640, 2642, 2644, 2646) 중 하나를 개방하라는 신호를 액추에이터 조립체(2636)에 제공할 것이다. 하이브리드 차량에서 전기 모드 중에, 모든 포트(2640, 2642, 2644, 2646)가 폐쇄된다. 방향 제어 밸브 개방을 통해 후방으로 배출될 수 있는 연료를 포획하기 위해 액체 트랩이 포함될 수 있다.

도 50과 도 51은 본 개시의 추가의 특징에 따라 구성된 벤트 차단 조립체(2722)를 예시한다. 벤트 차단 조립체(2722)는 본 명세서에 기술된 시스템들 중 임의의 것과 함께 사용될 수 있다. 특히, 벤트 차단 조립체(2722)는 도 6에 관하여 전술된 밸브 작동 조립체(1110) 대신에 사용될 수 있다. 이와 관련하여, 중심 회전 캠샤프트 대신에, 벤트 차단 조립체(2722)는 모터(2734)에 의해 구동되는 구동 기어(2732) 및 피동 기어(2740)를 갖춘 랙 및 피니언 조립체(2730)를 포함한다. 랙(2740)은 구동 기어(2732) 및 피동 기어(2740) 둘 모두에 치합식으로(meshingly) 맞물린다. 구동 기어(2732)의 회전은 랙(2740)의 병진 및 그 결과 피동 기어(2740)의 회전을 유발한다. 피동 기어(2740)는 도 6에 관하여 전술된 것과 같은 단일 캠 또는 캠들의 집합을 회전시킬 수 있다.

도 52와 도 53은 본 개시의 다른 예에 따라 구성된 벤트 차단 조립체(2822)를 예시한다. 벤트 차단 조립체(2822)는 본 명세서에 기술된 시스템들 중 임의의 것과 함께 사용될 수 있다. 벤트 차단 조립체(2822)는 공압식으로 구동될 수 있다. 이와 관련하여, 위의 구성들 중 임의의 것에서 기술된 바와 같이, 모터(2830)가 캠 조립체(2834)를 구동시킬 수 있다. 공기 또는 진공 소스(2840)가 캠 조립체(2834)를 구동시킬 수 있다. 제어 밸브(2844)가 진공 소스(2840)에 유체적으로 연결될 수 있다. 제동 메커니즘 및/또는 위치 감지 메커니즘이 추가로 포함될 수 있다.

도 54와 도 55는 본 개시의 다른 예에 따라 구성된 벤트 차단 조립체(2922)를 예시한다. 벤트 차단 조립체(2922)는 본 명세서에 기술된 시스템들 중 임의의 것과 함께 사용될 수 있다. 벤트 차단 조립체(2922)는 유압식으로 구동될 수 있다. 이와 관련하여, 위의 구성들 중 임의의 것에서 기술된 바와 같이, 모터(2930)가 캠 조립체(2934)를 구동시킬 수 있다. 유압 소스(2940)가 캠 조립체(2934)를 구동시킬 수 있다. 제어 밸브(2944)가 유압 소스(2940)에 유체적으로 연결될 수 있다. 제동 메커니즘 및/또는 위치 감지 메커니즘이 추가로 포함될 수 있다.

이제 도 56 내지 도 58을 참조하여, 본 개시의 추가의 특징에 따라 구성된 증발 배출물 제어 시스템(3020)을 갖춘 연료 탱크(3012) 상에 배열된 연료 탱크 시스템(3010)이 기술될 것이다. 달리 기술되지 않는 한, 연료 시스템(3010) 및 증발 배출물 제어 시스템(3020)은 위에서 논의된 증발 배출물 제어 시스템(1020)과 유사하게 구성될 수 있다. 연료 탱크 시스템(3010)은 전력 손실의 경우에 연료 탱크 과도충전(overfilling)을 방지할 기계적 차단을 제공한다.

증발 배출물 제어 시스템(3020)은 일반적으로 매니폴드 조립체(3024)를 갖춘 벤트 차단 조립체(3022)를 포함한다. 제1 출구(3042)를 갖춘 제1 라인(3040), 제2 출구(3046)를 갖춘 제2 벤트 라인(3044), 제3 출구(3050)를 갖춘 제3 벤트 라인(3048), 및 캐니스터(캐니스터(1032) 참조)로 라우팅되는 제4 벤트 라인(3052)으로 라우팅하는 매니폴드 조립체(3024) 내에 액체 트랩(3026) 및 펌프(3028)가 배열될 수 있다. 배플(3060, 3062, 3064)이 제1, 제2 및 제3 출구(3042, 3046, 3050)에 배열될 수 있다.

배플(3062)은 제1 및 제3 출구(3042, 3050)보다 낮은 높이에 배열된 연료보급 배플이다. 연료보급 배플(3062)은 액체 연료 상승에 기초하여 개방 위치로부터 폐쇄 위치로 이동하는 유동 차단 메커니즘(3066)을 포함한다.

본 개시의 일례에 따라 구성된 배플(3062A)이 도 57에 도시된다. 배플(3062A)은 내부에 윈도우(window)(3072)를 한정하는 배플 하우징(3070)을 포함한다. 컵(3074)이 배플 하우징(3070)에 의해 활주가능하게 수용되고, 도 57에 도시된 실선 위치로부터 도 57에 도시된 가상선 위치로 상승하도록 구성된다. 실선 위치에서, 윈도우(3072)를 통해 그리고 제2 벤트 라인(3044)을 통해 액체 트랩(3026)으로 증기 유동이 허용된다. 연료가 원하는 연료 충전 레벨(3076A)을 넘어 더 높은 연료 충전 레벨(3076B)로 상승할 때, 컵(3074)이 가상선으로 도시된 폐쇄 위치로 상승하며, 여기서 증기 유동은 윈도우(3072)를 통해 그리고 제2 벤트 라인(3044)으로 액체 트랩(3026)으로 이동하는 것이 방지된다.

본 개시의 다른 예에 따라 구성된 배플(3062B)이 도 58에 도시된다. 배플(3062B)은 내부에 윈도우(3082)를 한정하는 배플 하우징(3080)을 포함한다. 컵(3084)이 배플 하우징(3080)에 활주가능하게 장착되고, 도 58에 도시된 실선 위치로부터 도 58에 도시된 가상선 위치로 상승하도록 구성된다. 실선 위치에서, 윈도우(3082)를 통해 그리고 제2 벤트 라인(3044)을 통해 액체 트랩(3026)으로 증기 유동이 허용된다. 연료가 원하는 연료 충전 레벨(3076A)을 넘어 더 높은 연료 충전 레벨(3076B)로 상승할 때, 컵(3084)이 가상선으로 도시된 폐쇄 위치로 상승하며, 여기서 증기 유동은 윈도우(3082)를 통해 그리고 제2 벤트 라인(3044)으로 액체 트랩(3026)으로 이동하는 것이 방지된다. 컵(3084)에 결합된 디스크(3090)가 또한 상승하여 폐쇄 위치에서 배플 하우징(3080)의 개방부를 덮을 수 있다.

도 59a 내지 도 59d를 참조하여, 연료 탱크 시스템을 제어하는 예시적인 방법(3100)이 연료 탱크 시스템(1010)에 관하여 기술된다. 방법(3100)은 제어 모듈이 연료 탱크 시스템의 벤팅을 최적화하고 연료 탱크 압력 및/또는 트랩 액체 레벨을 허용가능한 레벨로 유지하기 위해 모니터링된 조건으로부터 학습하고 적응하는 것을 가능하게 할 수 있다.

방법(3100)은, 단계(3102)에서, 벤팅 시스템 또는 증발 배출물 제어(1020)를 개시하고, 동적 맵 룩업 테이블(예컨대, 벤트 솔레노이드 상태, G-피크, G-평균, 연료 탱크 압력, 벌크 연료 탱크 온도, 및 연료 레벨과 같은 조건을 보유한 동적 맵)에 기초하여 벤트 밸브(1040, 1042)를 설정하는 단계를 포함한다. 단계(3104)에서, 제어 모듈(1030)이 예를 들어 스마트 드레인 펌프(smart drain pump)를 순환시키고 "건조" 및 "습윤" 유도 시그니처(inducting signature) "h"를 비교함으로써 액체 트랩(1026) 내의 액체를 체크한다. 단계(3106)에서, 제어 모듈(1030)이 후속하여 액체 트랩(1026) 및/또는 제트 펌프(jet pump) 내에 액체가 존재하는지를 결정한다. 액체가 존재하지 않으면, 단계(3108)에서, 제어 모듈(1030)이 액체 트랩 체크 타이머를 시작한다.

단계(3110)에서, 제어 모듈(1030)이 벤트 밸브(1040, 1042)의 초기 설정을 유지한다. 단계(3112)에서, 제어 모듈(1030)이 연료 탱크 압력을 모니터링하고, 단계(3114)에서, 후속하여 사전결정된 시간 간격 T1..Tn에서 연료 탱크 압력 P1..Pn을 기록한다. 단계(3116)에서, 제어 모듈(1030)이 모니터링된 압력(예컨대, P2)이 이전에 모니터링된 압력(예컨대, P1)보다 더 큰지를 결정한다. 예(yes)이면, 제어가 후술되는 단계(3150)로 진행한다. 아니오(no)이면, 단계(3118)에서, 제어 모듈(1030)이 벤트 밸브(1040, 1042)를 현재 위치에 유지한다. 단계(3120)에서, 제어 모듈(1030)이 액체 트랩 체크 시간이 사전결정된 시간(예컨대, 20초)을 초과하였는지를 결정한다. 그렇지 않으면, 제어는 단계(3118)로 되돌아간다. 예이면, 제어는 단계(3104)로 되돌아간다.

단계(3106)에서 액체가 검출되면, 제어는 단계(3122) 또는 단계(3124)로 이동한다. 단계(3122)에서, 제어 모듈(1030)이 액체 트랩 제트 펌프를 활성화시키고, 단계(3124 또는 3126)로 진행한다. 단계(3126)에서, 제어 모듈(1030)이 제트 펌프의 유도 시그니처 "h"를 모니터링한다. 단계(3128)에서, 제어 모듈이 유도 시그니처 "h"에 기초하여 액체 트랩 내에 액체가 존재하는지를 결정한다. 액체가 존재하면, 제어 모듈(1030)이 단계(3130)에서 제트 펌프를 계속 작동시킨다. 이어서 제어는 단계(3128)로 되돌아간다. 액체가 존재하지 않으면, 제어는 단계(3132)로 진행한다.

단계(3132)에서, 제어 모듈(1030)이 제트 펌프 및 펌핑 이벤트 타이머를 비활성화시킨다. 단계(3134)에서, 제어 모듈(1030)이 펌프가 얼마나 작동되었는지를 나타내는 새로운 ΔT를 계산하고 저장한다. 단계(3136)에서, 제어 모듈(1030)이 새로운 ΔT가 앞서의 ΔT(예컨대, "이전의 ΔT")보다 더 큰지를 결정한다. 아니오이면, 단계(3138)에서, 제어 모듈(1030)이 벤트 밸브(1040, 1042)를 현재 위치에 유지하고, 후속하여 단계(3104)로 되돌아갈 수 있다. 예이면, 단계(3140)에서, 제어 모듈(1030)이 모든 벤트 밸브를 폐쇄한다.

단계(3142)에서, 제어 모듈(1030)이 연료 탱크(1012) 내의 압력을 모니터링하고 단계(3144)로 진행하며, 후속하여 사전결정된 시간 간격 T1..Tn에서 연료 탱크 압력 P1..Pn을 기록한다. 단계(3146)에서, 제어 모듈(1030)이 모니터링된 압력(예컨대, P2)이 이전에 모니터링된 압력(예컨대, P1)보다 더 큰지를 결정한다. 아니오이면, 단계(3148)에서, 제어 모듈(1030)이 벤트 밸브(1040, 1042)를 현재 위치에 유지한다. 예이면, 제어는 단계(3150)로 진행한다.

단계(3150)로 되돌아가서, 제어 모듈(1030)이 사전결정된 시간(예컨대, 5초)에 걸쳐 G-센서(1060E) 및 결정된 G-피크 및 G-평균을 모니터링한다. 단계(3150)에서, 제어 모듈(1030)은 시스템에 인가되는 평균 "G" 힘을 결정하고, G-피크를 기록한다. 단계(3152)에서, 제어 모듈(1030)이 연료 레벨 센서(1048)로부터 정보를 얻는다.

단계(3154)에서, 제어 모듈(1030)이 동적 맵 룩업 테이블을 사용하여, 측정된 "G" 및 연료 레벨에 대한 적절한 밸브 조건을 선택한다. 단계(3156)에서, 제어 모듈(1030)이 캡처된 시스템 상태가 사전결정된 한계 내에 있는지를 결정한다. 아니오이면, 제어는 단계(3158)로 진행한다. 예이면, 단계(3160)에서, 제어 모듈(1030)이 벤트 밸브를 단계(3160)에서 사전결정된 조건으로 설정한다. 그렇지 않으면, 제어 모듈(1030)이 동적 맵에 추가한다.

도 1로 되돌아가서, 에너지 저장 디바이스(1034)는 커패시터, 배터리, 사전-로딩된 밸브 또는 다른 디바이스를 포함할 수 있다. 에너지 저장 디바이스(1034)는 전력 손실의 경우에 관련 액추에이터(솔레노이드, 모터 등)에 전력을 제공하기 위해 벤트 차단 조립체(1022)에 연결될 수 있다. 에너지 저장 디바이스(1034)는 캠 조립체(1130)(도 8참조)를 회전시키는 것에 더하여 샤프트(1132)의 배향을 확인하는 논리를 갖기에 충분한 전력을 갖는다. 하나의 예는 인코더를 판독하는 것, 또는 메모리로부터 마지막으로 기록된 각도에 액세스하는 것을 포함한다. 다른 예가 고려된다. 액추에이터 조립체(1110)는 샤프트(1132)를 지정된 각도로 회전시킬 것이며, 여기서 시스템은 전력이 복구될 때까지 유지될 것이다. 시스템이 현재 또는 최근 가속도계 데이터 및/또는 충전 체적에 액세스할 수 있으면, 이러한 정보는 그것으로 회전할 상태를 한정하는 데 사용될 수 있다. 다른 예에서, 보편적인 디폴트 상태가 있을 수 있다.

이제 예시적인 폴트 상태(fault state)가 기술될 것이다. 가속도계(1060E)가 차량이 전도된 것을 식별하면, 모든 밸브가 회전되어 폐쇄된다. 가속도계(1060E)가 잠재적인 전방 단부 충돌을 식별하면, 연료 탱크의 전방과 관련된 밸브는 폐쇄되는 반면, 연료 탱크의 후방과 관련된 밸브는 개방된다. 가속도계(1060E)가 차량이 정지 또는 운행 중임을 식별하고 연료 체적이 절반 정도 채워져 있으면, 액추에이터 조립체(1110)가 샤프트(1132)를 회전시켜 제1 및 제2밸브를 개방한다.

이제 도 60 내지 도 64를 참조하여, 본 개시의 다른 예에 따라 구성된 벤트 차단 조립체(3222)가 기술될 것이다. 벤트 차단 조립체(3222)는 다양한 벤트 포트를 개폐하기 위해 본 명세서에 기술된 액추에이터 조립체들 중 임의의 것과 함께 사용될 수 있다. 도시된 예에서, 벤트 차단 조립체(3222)는 액추에이터 조립체(3230), 캠 디스크(3232), 종동자 가이드(follower guide)(3234) 및 매니폴드(3240)를 포함한다. 도시된 예에서, 액추에이터 조립체(3230)는 회전 솔레노이드 또는 스테퍼 모터를 포함한다. 디스크(3232)는 액추에이터 조립체(3230)의 출력 샤프트(3244) 상에 장착된다.

제1, 제2 및 제3 포핏 밸브(3250, 3252, 3254)가 종동자 가이드(3234) 내에 한정된 각자의 보어를 따른 병진을 위해 배열된다. 제1, 제2 및 제3 포핏 밸브(3250, 3252, 3254) 각각은 그것의 말단 단부에서 각각 캠 종동자(3260, 3262, 3264)를, 그리고 반대편 단부에서 오버몰드 고무 시일(도면 부호 3265로 식별됨)을 구비한다. 매니폴드(3240)는 연료 탱크를 본 명세서에 기술된 것과 같은 연료 탱크 내의 다양한 벤트로 벤팅하기 위해 유체 경로(3268)와 같은 다양한 유체 경로를 한정한다.

캠 플레이트(3232)는 다양한 피크(peak) 및 밸리(valley)를 포함하는 캠 프로파일(3270)을 포함한다. 캠 플레이트(3232)가 작동 조립체(3230)에 의해 회전될 때, 캠 프로파일(3270)이 각자의 캠 종동자(3260, 3262, 3264)와 맞물리고 각자의 제1, 제2 및 제3 포핏 밸브(3250, 3252, 3254)를 개폐시킨다.

도 65를 참조하여, 본 개시의 다른 예에 따라 구성된 벤트 차단 조립체(3322)가 기술될 것이다. 벤트 차단 조립체(3322)는 다양한 벤트 포트를 개폐하기 위해 본 명세서에 기술된 액추에이터 조립체들 중 임의의 것과 함께 사용될 수 있다. 벤트 차단 조립체(3322)는 피니언(3332)의 회전으로 인해 병진하게 되는 랙(3330)을 갖춘 랙 및 피니언 장치를 포함한다. 피니언(3332)은 본 명세서에 개시된 것과 같이 DC 모터에 의해 구동될 수 있다. 매니폴드(3340)는 제1, 제2 및 제3 포핏 밸브(3342, 3344, 3346)를 포함한다. 제1, 제2 및 제3 포핏 밸브(3342, 3344, 3346) 각각은 랙(3330) 상에 배열된 선형 캠 프로파일(3370)과 맞물리기 위해 원위 단부 상에 배열된 각자의 캠 종동자(3352, 3354, 3356)를 구비한다.

도 66은 전위차계(3452)를 포함하는 감지 장치(3450)을 예시한다. 도 67은 선형 가변 차동 변압기(linear variable differential transformer, LVDT) 위치 센서(3412)를 포함하는 감지 장치(3410)를 예시한다. 웜 기어(3420)가 회전하여 캠 디스크(3232')를 돌릴 수 있다. LVDT 위치 센서(3412)는 웜 기어(3420)에 결합된 코어(core)(3500)를 포함한다. 코어(3500)는 웜 기어(3420)의 선형 운동에 기초하여 하우징(3510) 내에서 병진할 수 있다. 하우징(3510)은 일차 코일(3520), 제1 이차 코일(3522) 및 제2 이차 코일(3524)을 구비할 수 있다. 코어(3500)의 위치는 제1 및 제2 이차 코일(3522, 3524) 사이의 전압에 있어서의 차이를 결정함으로써 결정될 수 있다.

이제 도 1, 도 68 및 도 69를 참조하여, 증발 배출물 제어 시스템(4020)이 기술될 것이다. 본 명세서에 기술된 제어 시스템 및 관련 제어 방법이 본 명세서에 기술된 전자 제어식 솔레노이드 벤트 밸브(도 2의 솔레노이드 벤트 차단 조립체(1022A)) 또는 모터/캠 샤프트 작동식 벤트 밸브(도 6의 기계식 벤트 차단 조립체(1022B))와 함께 사용될 수 있다는 것이 인식될 것이다. 간략함을 위해, 도 68은 벤트 차단 조립체(4022)를 포함하고, 전술된 전자 제어식 솔레노이드 밸브 구성 및 모터/캠 샤프트 작동식 벤트 밸브 구성 둘 모두를 일반적으로 나타내는 데 사용된다. 이와 관련하여, 증발 배출물 제어 시스템(4020)은 전술된 바와 같은 전자 제어식 솔레노이드 벤트 밸브 또는 모터/캠 샤프트 작동식 벤트 밸브와 통신하는 컨트롤러(4030)를 포함할 수 있다. 그러한 벤트 밸브는 일반적으로 "벤트 밸브 #1"(4040), "벤트 밸브 #2"(4042) 및 "벤트 밸브 #n"(4044)으로 지칭된다. 각각의 벤트 밸브(4040, 4042, 4044)는 일반적으로 연료 탱크(4050)의 상부 표면 부근의 증기 공간 내에 위치된 각자의 벤트 개방부(4040B, 4042B, 4044B)로 이어지는 벤트 라인(4040A, 4042A, 4044A)을 구비한다(또한 도 1의 벤트 개방부(1041A, 1041B)에 관한 위의 논의 참조). 벤트 밸브 #n(4044)이 2개의 벤트 밸브보다 많은 벤트 밸브들의 임의의 조합을 나타내는 데 사용된다는 것이 인식될 것이다. 벤트 밸브는 응용에 따라 연료 탱크(4050) 내의 임의의 원하는 위치에 배치될 수 있다.

3축 가속도계(4060)가 x, y 및 z 축으로의 가속도를 감지한다. 연료 레벨 센서(4062)가 연료 탱크(4050) 내의 연료의 양을 나타내는 정보를 제공한다. 액체 트랩(4070)이 증기와 액체 연료를 구별하고, 액체 연료를 다시 연료 탱크(4050) 내로 배출시킨다. 액체 트랩(4070)은 피스톤 펌프, 솔레노이드 펌프, 캠 작동식 펌프, 또는 액체 트랩(4070)으로부터 액체를 선택적으로 펌핑할 수 있는 다른 구성과 같은 펌프를 구비할 수 있다. 연료 레벨 센서(4062)는 액체 레벨을 컨트롤러(4030)에 전달한다. 압력 센서, 온도 센서 및 다른 센서와 같은 다른 센서(4064)가 작동 정보를 컨트롤러(4030)에 제공한다. 컨트롤러(4030)는 또한 각각의 벤트 밸브(4040, 4042, 4044)로부터 인출 전류(current drawn)와 같은 작동 정보를 수신할 수 있다.

강건 제어 알고리즘(robust control algorithm)이 액체 캐리오버(liquid carryover)를 방지하도록 그리고 또한 연료 탱크(4050) 내부의 높은 압력 상승을 방지하도록 벤트 밸브(4040, 4042, 4044)를 제어하는 데 사용된다. 본 개시는 벤트 밸브(4040, 4042, 4044)를 제어하는 제어 알고리즘 및 방법을 제공한다. 이러한 알고리즘은 연료 레벨 표면(연료 탱크(4050) 내부의 출렁임(sloshing))을 진자의 운동으로서 근사화한다. 연료 탱크(4050)는 직사각형 형상을 갖는 것으로 근사화된다. 가속도계(4060)로부터의 데이터가 컨트롤러(4030)에 의해 사용된다.

이제 도 69를 참조하면, 연료 탱크(4050)의 상부 표면의 중심점(4072)이 반경 R을 갖는 구의 중심인 것으로 가정된다. 연료 레벨 센서(4062)에 의해 수신된 연료 탱크(4050) 내의 연료 레벨을 사용하여 진자의 길이가 계산된다. 진자의 길이는 연료 레벨 중심(4074)에서 종결된다. 이러한 질점(point mass)에 대한 접면(4076)이 계산된다. 접면(4076)으로부터, 그것 아래의 체적이 도 69에 나타내어진 표면 방정식 및 직사각형 탱크 표면/에지 방정식을 사용하여 계산된다. 진자의 길이(연료 레벨 표면 거리)는 정지 상태에서의 초기 값으로부터의 다양한 각도에서의 체적(표면 아래)에 있어서의 임의의 변화를 보상하도록 조정된다.

컨트롤러(4030)는 각자의 벤트 밸브(4040, 4042, 4044)와 관련된 개방부(4040B, 4042B, 4044B)의 위치 및 접면 방정식을 사용하여 어느 개방부(4040B, 4042B 및/또는 4044B)가 연료로 침지되는지(또는 막 침지되려고 하는지)를 결정한다. 이어서 벤트 밸브(들)(4040, 4042 및/또는 4044)는 연료가 각자의 벤트 밸브(4040, 4042 및/또는 4044)와 관련된 벤트 개방부(4040B, 4042B 및/또는 4044B)를 거쳐 액체 트랩(4070)에 들어가는 것을 방지하도록 전자적으로(또는 기계적으로) 폐쇄될 수 있다. 보정 값(compensatory value)이 연료 탱크(4050) 내의 실제 연료 표면의 사인곡선형(파형) 특성의 영향을 극복하기 위해 접면을 원래의 계산된 표면에 평행하게 이동시키는 데 사용된다. 알고리즘은 동일하게 유지되며, 각자의 벤트 밸브(4040, 4042 및/또는 4044)와 관련된 벤트 개방부(4040B, 4042B 및/또는 4044B)의 변화하는 탱크 크기 및 위치를 고려하도록 조정될 수 있다.

이제 추가의 특징이 기술될 것이다. 컨트롤러(4030)는 하기의 방정식을 사용할 수 있다:

위의 방정식으로부터, a_x, a_y 및 a_z는 가속도계(4060)로부터의 x, y 및 z 방향으로의 가속도이고; a_r은 진자 질점에 작용하는 합성 가속도이고; θ 및 Ø는 진자와 z축 그리고 그것의 XY 평면 상의 투영과 x 축의 각자의 각도이다. 정차 상태(즉, a_z = 1g, 중력 가속도 및 a_x=0, a_y=0)에서의 연료 레벨을 진자의 길이로서 사용하여, 질점(4078)의 위치가 x_p, y_p 및 z_p로서 확인될 수 있다(도 69 참조).

컨트롤러(4030)는 연료 레벨 센서(4062)로부터의 정보에 기초하여 연료 탱크(4050) 내의 연료의 상부 표면 위치를 결정할 수 있다. 연료가 질점인 것으로 가정되면, 가속도계(4060)로부터의 데이터가 질점의 위치를 결정하는 데 사용될 수 있다. 방정식 S(도 69)는 4072에서 중심을 그리고 반경 R을 갖는 구를 나타낸다. 변수 U는 접면이다. 진자 질점은, 사인곡선형 또는 파형 표면을 고려하기 위한 보정 값에 따라, 점(4072, 4078) 사이에서 연장되는 선 상에서 이동될 수 있다. 각자의 벤트 밸브(4040, 4042, 4044)의 개방부(4040B, 4042B, 4044C)의 위치는 도 69에 나타내어진 방정식에 대입될 수 있다. 이어서 컨트롤러(4030)는 벤트 밸브(4040, 4042 및/또는 4044)의 개방부(4040B, 4042B, 4044C) 중 하나 이상이 연료의 표면 상에 있는지, 연료의 표면 위에 있는지, 또는 연료의 표면 아래에 있는지를 결정할 수 있다. 표면 아래의 체적은 연료 표면(즉, 접면)에 의해 절단되는 직사각형 탱크의 면(face) 및 에지를 결정하고 이어서 그것을 다면체로 분할하고 총 체적을 합산함으로써 계산될 수 있다.

계속해서 도 68을 참조하여 그리고 이제 도 70, 도 71 및 도 72를 추가로 참조하여, 본 개시의 추가의 특징이 기술될 것이다. 컨트롤러(4030)는 액체 캐리오버 및

탱크 내부의 높은 압력 상승을 방지하도록 벤트 차단 조립체(4022)를 제어하는 제어 알고리즘을 구현할 수 있다. 제어 알고리즘은 본 명세서에 추가로 기술될 바와 같이 도 70에 도시된 제1 이벤트 할당 룩업 테이블(4200) 및 도 72에 도시된 제2 벤트 폐쇄 룩업 테이블(4210)을 이용한다. 룩업 테이블(4210)은 단지 예시적인 것이고 다른 값이 사용될 수 있다는 것이 인식된다.

컨트롤러(4030)는 가속도계(4060)로부터의 데이터에 기초하여 가속, 제동, 방향전환, 정속 운동, 정차 또는 주차 상태와 같은 이벤트를 식별한다. 가속도계(4060)는 x-축, y-축 및 z-축을 따른 가속도를 측정할 수 있다. x-축을 따른 가속도는 가속 및 제동에 대한 것이고, 도 70에 "Ax"로 표시된다. y-축을 따른 가속도는 방향전환(좌측 및 우측 방향으로의)에 대한 것이고, 도 70에 "Ay"로 표시된다. z-축을 따른 가속도는 차량 기울기에 대한 것이고, 도 70에 "Az"로 표시된다. 축들이 차량 통합을 위해 방향들에 있어서 상호교환될 수 있다는 것이 인식될 것이다. 룩업 테이블(4200, 4210)이 그에 맞춰 변경될 것임이 추가로 인식될 것이다.

특히 도 70을 참조하여, 이벤트 할당 룩업 테이블(4200)이 기술될 것이다. 이벤트 할당 룩업 테이블(4200)은 가속도계 축 판독치(4220), 및 4222로 식별되는 차량이 주행하고 있는 동안의, 그리고 4224로 식별되는 차량이 주차된 동안의, 식별 이벤트들을 포함한다. x, y 및 z 방향의 가속도계 데이터에 기초하여 "0", "1" 및 "2"의 값이 할당된다.

이제 차량이 주행하고 있는 동안의 x 축을 따른 가속도계 판독치에 관한 이벤트 식별이 기술될 것이다. Ax가 x 방향으로의 임계 브레이크 가속도보다 작으면, 0의 값이 Accel_x에 대해 할당된다. x 방향으로의 임계 브레이크 가속도가 Ax보다 작고 Ax가 x 방향으로의 임계 가속도보다 작으면, 1의 값이 Accel_x에 대해 할당된다. Ax가 x 방향으로의 임계 가속도보다 크면, 2의 값이 Accel_x에 대해 할당된다. 식별 이벤트(4222)에 나타난 바와 같이, Accel_x에 대한 0의 값은 차량 제동 또는 역가속(reverse acceleration) 이벤트에 대응한다. Accel_x에 대한 1의 값은 차량 정속 주행에 대응한다. Accel_x에 대한 2의 값은 차량 가속 또는 역제동(reverse braking)에 대응한다.

이제 차량이 주행하고 있는 동안의 y 축을 따른 가속도계 판독치에 관한 이벤트 식별이 기술될 것이다. Ay가 y 방향으로의 임계 우회전 가속도보다 작으면, 0의 값이 Accel_y에 대해 할당된다. y 방향으로의 임계 우회전 가속도가 Ay보다 작고 Ay가 y 방향으로의 임계 좌회전 가속도보다 작으면, 1의 값이 Accel_y에 대해 할당된다. Ay가 y 방향으로의 임계 좌회전 가속도보다 크면, 2의 값이 Accel_y에 대해 할당된다. 식별 이벤트(4222)에 나타난 바와 같이, Accel_y에 대한 0의 값은 차량 우회전 이벤트에 대응한다. Accel_y에 대한 1의 값은 대체로 직선 경로로 주행하는 차량에 대응한다. Accel_y에 대한 2의 값은 차량 좌회전 이벤트에 대응한다.

이제 차량이 주행하고 있는 동안의 z 축을 따른 가속도계 판독치에 관한 이벤트 식별이 기술될 것이다. Az가 z 방향의 임계 수평 기울기보다 크면, 0의 값이 Accel_z에 대해 할당된다. z 방향의 임계 롤 값이 Az보다 작고 Az가 z 방향의 임계 수평 기울기보다 작으면, 1의 값이 Accel_z에 대해 할당된다. Az가 z 방향의 임계 롤 값보다 작으면, 2의 값이 Accel_z에 대해 할당된다. 식별 이벤트(4222)에 나타난 바와 같이, Accel_z에 대한 0의 값은 평지(flat ground) 상에 있는 차량에 대응한다. Accel_z에 대한 1의 값은 경사면(오르막/내리막) 상에 있는 차량에 대응한다. Accel_z에 대한 2의 값은 차량이 전도되거나 전복되거나 위험한 기울기에 있는 것에 대응한다.

이제 차량이 주차된 때의 x 축을 따른 가속도계 판독치에 관한 이벤트 식별이 기술될 것이다. 모든 축에 대해, 동일한 임계치 또는 변화된 값이 주차된 동안의 차량 배향을 결정하는 데 사용될 수 있다는 것이 인식될 것이다. 0의 값은 차량 노즈(nose)가 아래로 향하는 것에 대응한다. 1의 값은 차량이 x 축 상에 똑바로 놓인 것에 대응한다. 2의 값은 차량 노즈가 위로 향하는 것에 대응한다.

이제 차량이 주차된 때의 y 축을 따른 가속도계 판독치에 관한 이벤트 식별이 기술될 것이다. 0의 값은 좌측 기울어짐(tilt)을 갖거나 y 축을 중심으로 제1 방향으로 회전된 차량에 대응한다. 1의 값은 차량이 y 축 상에 똑바로 놓인 것에 대응한다. 2의 값은 우측 기울어짐을 갖거나, y 축을 중심으로 제1 방향과는 반대인 제2 방향으로 회전된 차량에 대응한다.

이제 차량이 주차된 때의 z 축을 따른 가속도계 판독치에 관한 이벤트 식별이 기술될 것이다. 0의 값은 거의 평평한 표면 상에 주차된 차량에 대응한다. 1의 값은 차량이 z 축을 따라 경사진 표면 상에 주차된 것에 대응한다. 2의 값은 차량이 z 축을 따라 심한 경사면 상에 주차된 것에 대응한다.

도 71을 참조하면, 연료 탱크(4050)의 예시적인 개략도가 도시된다. 벤트 밸브(4040, 4042)에 대응하는 벤트 밸브 개방부(4040B, 4042B)가 예시적인 위치에 도시된다. 도시된 특정 예에서, 벤트 밸브 개방부(4040B)는 일반적으로 연료 탱크(4050)의 전방 좌측 사분면 내에 도시되는 반면, 벤트 개방부(4042B)는 일반적으로 연료 탱크(4050)의 우측 후방 사분면 내에 도시된다. 차량이 가속하고 있을 때, 연료 탱크 내의 액체 연료는 후방을 향해 밀어내지고, 이에 따라 벤트 밸브(4042)(도 68)는 벤트 개방부(4042B)를 통한 액체 캐리오버를 방지하기 위해 폐쇄되어야 한다. 유사하게, 벤트 밸브(4040)(도 68)는 제동 이벤트 중에 벤트 개방부(4040B)를 통한 액체 캐리오버를 방지하기 위해 폐쇄되어야 한다. 모든 3개의 축으로의 가속도와 대응하는 직관적인 벤트 밸브 상태의 다양한 조합이 벤트 폐쇄 룩업 테이블(4210)(도 72)에 준비된다. 폐쇄(0) 및 개방(1) 상태는 밸브(4040, 4042)와 관련된 밸브 개방부(4040B, 4042B)의 위치(배치 및 높이)에 의존한다는 것이 인식된다. 본 명세서에서 확인된 바와 같이, 밸브(4040, 4042)는 액체 캐리오버를 방지하기 위해 그리고 또한 연료 탱크(4050) 내부의 압력 상승을 방지하기 위해 펄스-폭-변조 방식으로 구동될 수 있다. 액체 트랩(4070)은 그것 내의 액체 연료가 다시 연료 탱크(4050)로 배출될 수 있기 때문에 이러한 융통성을 갖도록 허용한다.

본 개시의 다른 예에 따르면, 컨트롤러(4030)는 연료보급 이벤트를 검출하고 연료 탱크(4050)의 순조로운 연료보급을 위해 이러한 검출에 기초하여 벤트 밸브(4040, 4042 및/또는 4044)를 제어하도록 구성될 수 있다. 하나의 구성에서, 연료보급 이벤트는 연료 레벨 센서(4062)에 의해 제공되는 정보에 적어도 부분적으로 기초하여 결정될 수 있다. 연료보급 이벤트에서, 기계식 밸브는 연료 내에 침지 및/또는 습윤되지 않는 한 개방되어 유지된다. 기계식 밸브의 배치 및 크기설정은 고속 연료보급, 사전정의된 레벨에서의 차단의 트리거링(triggering), 소정 정도까지의 트리클 충전(trickle fill)의 허용, 및 더 많은 연료가 연료 탱크 내부에 들어오는 것을 방지하기 위한 압력의 상승과 같은 연료보급 성능을 충족시키도록 행해진다. 전자 제어식 벤트 밸브에서, 연료보급 이벤트의 감지 및 벤트 밸브 작동의 유지가 성능을 충족시키기 위해 매우 중요하다.

컨트롤러(4030)는 3축 가속도계(4060), 연료 레벨 센서(4062), 및 다른 센서(4064)로부터의 정보를 사용하여 추가의 기능을 수행한다. 컨트롤러(4030)는 또한 각자의 벤트 밸브(4040, 4042 및/또는 4044)의 밸브 위치를 수신한다. 연료보급 이벤트 중에, 3가지 조건이 충족된다: (1) 차량이 주차되어 있고; (2) 연료 레벨이 증가하고; (3) 연료보급의 시작시에 압력이 상승(증가)하는 것으로 관찰된다(연료가 필러 넥(filler neck)으로부터 탱크 내부로 들어감). 컨트롤러(4030)가 3가지 조건 각각이 충족된다고 결정할 때, 알고리즘은 그것을 연료보급 이벤트로서 인식하고, 순조로운 연료보급의 허용에 따라 밸브/모터 구동식 캠 샤프트(도 5a 내지 도 8 및 관련 설명 참조)를 작동시켜 조기 차단(premature shut off, PSO)을 방지한다. 이와 동일한 사항이 솔레노이드 벤트 차단 조립체(1022A)에 대해 구현될 수 있다. 알고리즘은 또한 3축 가속도계(4060), 연료 레벨 센서(4062), 및 다른 센서(4064)로부터의 과거 이력(past history)을 이용하여 연료보급 이벤트의 임의의 허위 검출을 방지한다.

본 개시의 다른 예에 따르면, 컨트롤러(4030)는 연료보급 이벤트를 검출하고 이러한 검출에 기초하여 벤트 밸브(4040, 4042 및/또는 4044)를 제어하여서 연료보급 체적 및 트리클 충전 특성을 제어하도록 구성될 수 있다. 종래의 연료 시스템에서, 기계식 충전 제한 벤트 밸브(fill limit vent valve, FLVV)와 그레이드 벤트 밸브(GVV)가 그것들의 기계적 특성에 의해 연료보급 충전 및 후속 트리클 충전을 제어한다. 본 명세서에 개시된 것과 같은 전기-작동식 시스템은 동일한 물리적 한계를 갖지 않으며, 연료보급 체적 및 트리클 충전 특성을 제어하기 위한 전략을 필요로 한다. 컨트롤러(4030)는 원하는 프로파일에 기초하여 트리클 충전의 맞춤화를 허용하기 위해 충전 알고리즘을 사용한다. 연료 레벨 센서(4062)는 신호를 컨트롤러(4030)에 전달하고, 컨트롤러(4030)는 연료 탱크(4050) 내의 체적 및 이에 따라 퍼센트 충전(percent fill)을 결정한다. 원하는 충전 레벨에서, 벤팅 메커니즘이 작동되어 폐쇄되고, 결과적인 압력 상승이 펌프 노즐이 차단되게 한다.

컨트롤러(4030)는 트리클 충전에 대한 프로파일을 구현할 수 있고, 벤트 밸브(4040, 4042 및/또는 4044)는 충전의 재개를 허용하기 위해 규정된 시간 후에 작동하여 개방될 것이다. 일단 다음 충전 레벨에 도달하면, 벤트 밸브(4040, 4042 및/또는 4044)는 폐쇄되고 다음 차단 이벤트를 유발할 것이다. 이는 프로파일에 규정된 만큼 많은 트리클 충전(또는 "클릭(click)") 동안 계속될 수 있다. 벤트 밸브(4040, 4042 및/또는 4044)가 폐쇄되는(트리클 충전들 사이에서 또는 최종 충전 후에) 규정된 시간이 탱크 압력이 규정된 제한 위로 상승하게 하기에 충분히 긴 경우에, 벤트 밸브(4040, 4042 및/또는 4044)는 디더링(dithering) 또는 펄스 폭 변조(PWM)를 통해 "펄싱되어(pulsed)" 개폐될 수 있다. 이는 연료 탱크(4050) 압력이 안전한 레벨로 유지되도록 허용함과 동시에, 또한 추가의 체적이 충전을 통해 추가되도록 허용하지 않는다. 이러한 변조는 차량이 더 이상 정지 상태에 있지 않거나, 연료보급 이벤트가 종료되었음을 가리키는 어떤 신호가 제공될 때까지 계속될 것이다.

예들에 대한 상기의 설명은 예시 및 설명의 목적으로 제공되었다. 그것은 총망라한 것으로 또는 본 개시를 제한하는 것으로 의도되지 않는다. 특정 예의 개개의 요소들 또는 특징들은 일반적으로 그 특정 예로 제한되는 것이 아니라, 적용가능한 경우, 구체적으로 도시되거나 설명되지 않을지라도, 상호교환 가능하고 선택된 예에서 사용될 수 있다. 그것은 또한 많은 방식으로 변경될 수 있다. 그러한 변경은 본 개시로부터 벗어나는 것으로 간주되지 않아야 하며, 모든 그러한 수정은 본 개시의 범위 내에 포함되도록 의도된다.

Claims

액체 연료를 갖는 차량 연료 탱크 내의 배출된 연료 증기를 재포획하고 재순환시키도록 구성된 증발 배출물 제어 시스템으로서,
상기 연료 탱크에 의해 배출된 연료 증기를 수집하고, 후속하여 상기 연료 증기를 엔진으로 방출하도록 구성된 퍼지 캐니스터(purge canister);
x, y 및 z 축으로의 가속도를 감지하는 3축 가속도계;
상기 연료 탱크 내에 배치되고, 제1 벤트 개방부(vent opening)에서 종결되는 제1 벤트 관;
상기 연료 탱크 내에 배치되고, 제2 벤트 개방부에서 종결되는 제2 벤트 관;
제1 벤트 밸브로서, 상기 제1 벤트 관에 유체적으로 결합되고, 상기 제1 벤트 밸브를 상기 제1 벤트 관에 연결하는 제1 포트를 선택적으로 개폐하도록 구성되는, 상기 제1 벤트 밸브;
제2 벤트 밸브로서, 상기 제2 벤트 관에 유체적으로 결합되고, 상기 제2 벤트 밸브를 상기 제2 벤트 관에 연결하는 제2 포트를 선택적으로 개폐하도록 구성되는, 상기 제2 벤트 밸브;
상기 연료 탱크를 위한 과압 및 진공 릴리프(relief)를 제공하기 위해 상기 제1 및 제2 밸브를 선택적으로 개폐하는 벤트 차단 조립체(vent shut-off assembly); 및
작동 조건에 기초하여 상기 벤트 차단 조립체의 작동을 조절하는 제어 모듈로서, 상기 제어 모듈은 (i) 상기 가속도계로부터의 감지된 가속도에 기초하여 액체 연료의 위치를 추정하고, (ii) 액체 연료의 추정된 위치에 기초하여 상기 제1 및 제2 벤트 개방부 중 어느 벤트 개방부가 침지되는 것과 막 침지되려고 하는 것 중 하나인지를 결정하고, (iii) 결정된 벤트 개방부와 관련된 벤트 밸브를 폐쇄하는, 상기 제어 모듈
을 포함하는, 증발 배출물 제어 시스템.
제1항에 있어서, 상기 제어 모듈은 룩업 테이블(lookup table)에 기초하여 어느 벤트 개방부가 침지되는 것과 막 침지되려고 하는 것 중 하나인지를 결정하는, 증발 배출물 제어 시스템.
제2항에 있어서, 상기 제어 모듈은 상기 가속도계에 의해 제1 방향에서 측정된 제1 가속도를 임계 가속도와 비교하고, 비교에 기초하여 상기 제1 및 제2 밸브 중 하나를 폐쇄하는, 증발 배출물 제어 시스템.
제3항에 있어서, 상기 임계 가속도는 상기 x, y 및 z 축으로의 감지된 가속도에 대응하는, 증발 배출물 제어 시스템.
제1항에 있어서, 상기 제어 모듈은 펄스 폭 변조(pulse width modulation)에 의해 상기 제1 및 제2 밸브 중 하나를 폐쇄하는, 증발 배출물 제어 시스템.
제3항에 있어서, 상기 임계 가속도는 상기 연료 탱크 내의 액체 연료의 연료 레벨에 의존하는, 증발 배출물 제어 시스템.
제6항에 있어서, 액체 연료를 다시 상기 연료 탱크로 배출시키도록 구성된 액체 트랩(liquid trap)을 더 포함하며, 상기 임계 가속도는 (i) 상기 연료 탱크 내의 압력, 및 (ii) 상기 액체 트랩 내의 액체 연료의 양 중 적어도 하나에 더 의존하는, 증발 배출물 제어 시스템.
제6항에 있어서, 상기 제어 모듈은 상기 증발 배출물 제어 시스템의 이력 성능(historic performance)에 기초하여 상기 임계 가속도를 변경하는, 증발 배출물 제어 시스템.
제1항에 있어서, 상기 제어 모듈은 감지된 가속도에 기초하여 연료 레벨 상부 표면을 추정하는, 증발 배출물 제어 시스템.
제9항에 있어서, 상기 제어 모듈은 상기 연료의 접면(tangential surface)을 근사화하는, 증발 배출물 제어 시스템.
제10항에 있어서, 상기 제어 모듈은 상기 연료 탱크 내의 연료의 체적을 결정하는, 증발 배출물 제어 시스템.
제11항에 있어서, 상기 제어 모듈은 연료의 결정된 체적에 기초하여 상기 연료의 접면을 보정하는, 증발 배출물 제어 시스템.
제12항에 있어서, 상기 제어 모듈은 상기 제1 및 제2 벤트 밸브 개방부의 각자의 위치와 상기 연료의 접면의 비교에 기초하여 상기 제1 및 제2 벤트 밸브와 관련된 어느 벤트 개방부가 침지되는 것과 막 침지되려고 하는 것 중 하나인지를 결정하는, 증발 배출물 제어 시스템.
액체 연료를 갖는 차량 연료 탱크 내의 배출된 연료 증기를 재포획하고 재순환시키도록 구성된 증발 배출물 제어 시스템으로서,
상기 연료 탱크에 의해 배출된 연료 증기를 수집하고, 후속하여 상기 연료 증기를 엔진으로 방출하도록 구성된 퍼지 캐니스터;
상기 연료 탱크 내에 배치되고, 제1 벤트 개방부에서 종결되는 제1 벤트 관;
상기 연료 탱크 내에 배치되고, 제2 벤트 개방부에서 종결되는 제2 벤트 관;
제1 벤트 밸브로서, 상기 제1 벤트 관에 유체적으로 결합되고, 상기 제1 벤트 밸브를 상기 제1 벤트 관에 연결하는 제1 포트를 선택적으로 개폐하도록 구성되는, 상기 제1 벤트 밸브;
제2 벤트 밸브로서, 상기 제2 벤트 관에 유체적으로 결합되고, 상기 제2 벤트 밸브를 상기 제2 벤트 관에 연결하는 제2 포트를 선택적으로 개폐하도록 구성되는, 상기 제2 벤트 밸브;
상기 연료 탱크를 위한 과압 및 진공 릴리프를 제공하기 위해 상기 제1 및 제2 밸브를 선택적으로 개폐하는 벤트 차단 조립체; 및
연료보급 이벤트(refueling event)가 일어나고 있는지를 결정하고, 상기 연료보급 이벤트에 기초하여 상기 벤트 차단 조립체를 작동시키는 컨트롤러
를 포함하는, 증발 배출물 제어 시스템.
제14항에 있어서, 상기 컨트롤러는 (i) 차량의 주차, (ii) 연료 레벨의 증가, 및 (iii) 상기 연료 탱크 내의 압력 증가에 기초하여 연료보급 이벤트가 일어나고 있는지를 결정하는, 증발 배출물 제어 시스템.
제14항에 있어서, 상기 제1 및 제2 밸브는 펄스 폭 변조를 사용하여 개폐되는, 증발 배출물 제어 시스템.
액체 연료를 갖는 차량 연료 탱크 내의 배출된 연료 증기를 재포획하고 재순환시키도록 구성된 증발 배출물 제어 시스템으로서,
상기 연료 탱크에 의해 배출된 연료 증기를 수집하고, 후속하여 상기 연료 증기를 엔진으로 방출하도록 구성된 퍼지 캐니스터;
상기 연료 탱크 내에 배치되고, 제1 벤트 개방부에서 종결되는 제1 벤트 관;
상기 연료 탱크 내에 배치되고, 제2 벤트 개방부에서 종결되는 제2 벤트 관;
제1 벤트 밸브로서, 상기 제1 벤트 관에 유체적으로 결합되고, 상기 제1 벤트 밸브를 상기 제1 벤트 관에 연결하는 제1 포트를 선택적으로 개폐하도록 구성되는, 상기 제1 벤트 밸브;
제2 벤트 밸브로서, 상기 제2 벤트 관에 유체적으로 결합되고, 상기 제2 벤트 밸브를 상기 제2 벤트 관에 연결하는 제2 포트를 선택적으로 개폐하도록 구성되는, 상기 제2 벤트 밸브;
상기 연료 탱크를 위한 과압 및 진공 릴리프를 제공하기 위해 상기 제1 및 제2 밸브를 선택적으로 개폐하는 벤트 차단 조립체; 및
(i) 연료보급 이벤트가 일어나고 있는지를 결정하고, (ii) 충전의 재개를 허용하기 위해 사전결정된 시간 후에 상기 제1 및 제2 벤트 밸브를 작동시켜 개방하고, (iii) 후속 충전 레벨에 도달하였는지를 결정하고, (iv) 상기 후속 충전 레벨에 도달한 것에 기초하여 상기 제1 및 제2 벤트 밸브를 폐쇄하는 컨트롤러
를 포함하는, 증발 배출물 제어 시스템.
제17항에 있어서, 상기 컨트롤러는 사전결정된 양의 후속 충전 레벨에 도달하는 것을 허용하기 위한 프로파일을 구현하는, 증발 배출물 제어 시스템.
제18항에 있어서, 상기 제1 및 제2 밸브는 펄스 폭 변조를 사용하여 개폐되는, 증발 배출물 제어 시스템.