JP2006103677A

JP2006103677A - バルブアセンブリと給油センサ

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Publication number: JP2006103677A
Application number: JP2005279940A
Authority: JP
Inventors: David M Ferreira; エムフェレイラデイヴィッド; John R Forgue; アールフォーグジョン; Mark R Johansen; アールジョハンセンマーク
Original assignee: TI Group Automotive Systems LLC
Current assignee: TI Group Automotive Systems LLC
Priority date: 2004-09-30
Filing date: 2005-09-27
Publication date: 2006-04-20
Also published as: DE102005046958A1; US20060065324A1; US7296600B2

Abstract

【課題】給油の開始の正確な通知や、給油中のタンクからの比較的迅速な燃料の排気の提供ができて、長期間の実用的な使用ができるバルブアセンブリの提供。
【解決手段】バルブアセンブリが、排気経路の少なくとも一部を構成するバルブ座を有するハウジングと、上記ハウジングに支えられ、圧力室を少なくとも部分的に構成する感圧部材と、上記ハウジングに支持され、上記バルブ座に対し流体が上記排気経路を流れることを許容する開いた位置と、流体が上記排気経路を流れることを少なくとも実質的に制限する閉じた位置の間を移動可能なバルブ栓を有するバルブと、を備えている。圧力室の圧力の変化に応じた上記感圧部材が、上記バルブ栓を動かす。制御経路が一端で圧力源と通じており、他端で圧力室と通じている。電子制御バルブが圧力信号が圧力室内で生成されることを許容する第一位置と圧力室内の圧力が抜け出ることを許容する第二位置の間で移動可能である。
【選択図】図１

Description

本発明は、全体的に燃料システムに関し、より詳細には燃料給油時を検出し、燃料タンクから気化燃料を排出するためのセンサとバルブに関する。

環境への関心と政府の規制は、揮発性炭化水素燃料の大気放出を削減することを要求している。気化炭化水素燃料の発生源の一つは、ガソリンや他の炭化水素燃料を用いた自動車の燃料タンクである。気化燃料は、タンクへ燃料を給油する間や、通常は給油後であっても大気中へ漏れ出す。燃料タンクから過剰な気化燃料を除去する車載回収システムを使用することは、この問題の一つの解決策である。通常は、活性炭を内蔵した密閉容器が燃料タンクに搭載されたバルブアセンブリを通して気化燃料を収容する。気化燃料用密閉容器は、運転中に該密閉容器から気化燃料を排出するために、車載エンジンの吸気連結管と連通している。バルブアセンブリは通常、タンク内の燃料の液面レベルに応答するバルブを有し、燃料が十分に低いレベルの時にはバルブを開放したままにして燃料タンクから上記密閉容器まで気化燃料が自由に流れることができるようにしている。給油中、タンク内燃料のレベルが上昇し所望の最大レベルに近付くと、フロートが上昇してバルブを閉じ、液体燃料が上記バルブを通して上記密閉容器に流入することを防止する。

特定の環境下においては、燃料タンクへの液体燃料の補給を検出可能であることが望ましく、または要求される。例えば、OBD−II 規制適合テストのタンク漏れテストでは、タンク圧力と漏れを完璧にテストする適切なテストのために給油の始まりを知ることが要求されている。同様に、電子的タンク内燃料レベル制御の場合も、例えば給油中に得られる最大燃料レべルを制御して給油ポンプノズルを自動的に閉じるために、給油の始まりを知る必要がある。燃料タンクの燃料キャップの燃料パイプからの取りはずしを検知すること又は給油ポンプノズルの燃料管への挿入を検知することで、例えば燃料パイプ内の燃料ドア上のスイッチが動作して給油の始まりを検知するという提案が以前からなされている。上記方法では、センサやスイッチ、それらと制御機構とを繋ぐ適当な配線を含むハードウエアが燃料タンクの外に配置される必要がある。さらに、燃料キャップが紛失したり、自動車が燃料キャップを外したまま動いたり、燃料ドアが少くとも一時的に開いた状態のままになってしまったり、配線や接続状態が変化する場合がある。

解決しようとする問題点は、給油の始まりを知るためのセンサやスイッチが必要であり、燃料キャップ又は燃料チューブからのセンサの配線が必要であり、それらと制御機構とを繋ぐ適当な配線を含むハードウエアが燃料タンクの外に配置される必要があることである。また、複数の排気経路を必要とするため、組み合わせるための複数のバルブアセンブリを必要としたり、バルブアセンブリが大型化することである。或いは、燃料タンク圧力の連続的な、又は頻繁なモニタリングが必要であったり、OBD−IIタンク圧力センサのような大きな正の圧力に対応するための圧力センサが必要である点である。

本発明のバルブアセンブリは、少なくとも通気経路の一部を形成するバルブ座を有するハウジングと、ハウジングに固定され、圧カ室の少くとも一部を形成する感圧部材と、ハウジングに固定され、流体が排気経路を通って流れることのできる開位置と、少なくとも実質的に液体が排気経路を通って流れることを制限する閉位置との間でバルブ座に対し相対的に可動な栓を有するバルブと、を備える。栓は感圧部材によって圧力室の圧力の変化に応じて動く。圧力通路は一端で圧力源と他端で圧力室と連通している。そして、電子制御バルブは、圧力室内で圧カが上昇することを可能にする第一位置と、圧力室内で圧カが抜けることを可能にする第二位置との間で移動可能である。

好ましくは、上記感圧部材は弾性ダイアフラムであり、圧力室は燃料タンク内部の通常気化燃料が存在する箇所と連通している。例えば給油の始まりによって気化燃料が液体燃料によって急速に押出されることで生じる燃料タンク内部の圧力変化は、圧力室内の圧力上昇をもたらし、これがダイアフラムを動かしてバルブ栓を開き気化燃料が燃料タンクから急速に排気される。このダイヤフラムの動作は、例えばセンサやスイッチで検知され、給油が始まったことを知らせる。電子制御バルブは圧力室内の圧力を下げるよう動くことができ、ダイヤフラムが連続動作して好ましくはバルブ栓を閉じて実質上液体が排気経路を通って流れないようにする。先行文献から一般的に知られているように、従来の自動車用燃料システムでは、それから燃料タンク内の圧力が急激に上昇して、液体燃料が逆流又は燃料チューブを満たして、自動的に燃料ポンプのノズルを閉じるようになっている。

給油の始まりはダイヤフラムに働くタンク内圧力が増加してダイヤフラムが動くことによって検知することができ、また給油動作は電子制御バルブがバルブ栓をバルブ座上に動かすよう動作することで終わらせることができ、またダイアフラムを平らな、または元の状態に戻すことができる。

また本発明は、好ましくは給油の開始を検知する方法を提供することである。本発明に係る方法は、感圧部材が燃料タンク内の閾値圧力以上の圧力に応じて移動可能なように燃料タンクと連通する場所に感圧部材を設けるステップと、感圧部材の移動を検知するステップと、感圧部材の移動に応じて信号を発信するステップと、給油動作の発生を示す上記信号を受信するステップとからなる。

少なくともいくつかの本発明の好ましい実施例における目的、特徴、有利な効果には、給油の開始の正確な通知、タンク内部品による給油の開始の検知、燃料タンク圧と漏洩テストの容易化、電子給油レベル制御の容易化、及び給油中のタンクからの比較的迅速な燃料の排気の提供、比較的シンプルなデザインを有し、経済的に製造、組立てができ、長期間の実用的な使用ができるバルブアセンブリの提供が含まれる。

本発明の上記及び他の目的や特徴や有利な効果は、以下の詳細な説明に記載の好適な実施例や最良の形態、特許請求の範囲や添付した図面によって明確である。

図１から４に、例えば自動車燃料システムのための、燃料システムの燃料タンク１２に燃料が補給される時を測定するための給油センサを備えた、好ましい実施例としてのバルブアセンブリ１０を示す。バルブアセンブリ１０は、燃料タンク１２内の気化燃料を例えば気化燃料密閉容器１８や他の気化燃料収容器に排気するための排気口１６を選択的に開放する排気バルブ１４を備える。排気バルブ１４は、好ましくは例えばフレキシブルダイヤフラムのような感圧部材２０と結合し、感圧部材２０に加えられる圧力信号に応じて動作する。望ましくは、電子バルブ２２が圧力信号の感圧部材２０への適用と、それのよる感圧部材２０と、排気バルブ１４の移動を制御する。排気バルブ１４又は感圧部材２０にはセンサ、スイッチその他の装置が結合されて、排気バルブ１４又は感圧部材２０の一方又は両方の動きが少なくとも部分的に検知され、燃料補給の始まりを判断する。

また電子バルブ２２は、例えばバルブを閉じて燃料タンクからの排気を止めるという排気バルブ１４の動作を制御することもできる。給油中に排気バルブ１４を閉じることで、燃料タンク１２内の圧力が上昇し、例えば液体燃料によって給油ポンプノズルを自動的に閉じることで給油を終了する。従って、望ましい実施例において本システムは給油の始まりを感知し、又他の事柄にも対応している間に満タンレベルに達すれば給油が終了するように制御することができる。

排気バルブ１４は、燃料タンク１２の壁部２８の上に横たわり密閉されるか、さもなければ壁部２８と連結するように用いられる半径方向外向きに延在するフランジ２６を有するバルブ本体２４を備える。フランジ２６に付随した円筒形の側壁３０は、全体的にフランジ２６から軸方向に延出し、好ましくは燃料タンク１２の内部厚みの範囲内に設けられるように用いられる。側壁３０は、好ましくはフランジ２６と軸方向に間隙を有する底壁３４で終端し、排気室３６の少なくとも一部を構成する。側壁３０は、好ましくは気化ガスが燃料タンク１２から排気室３８へ進入する時に通過するための一つ以上の開口部３８を有する。好ましくは、バルブ本体２４と関連する部品は、排気口１６を通ってガス状流体は流すが、液体燃料の大部分は流出しないように渦巻き型の、又は蛇行した経路を構成している。好ましくは底壁３４は、溜まるか或いは排気室３６へ向かおうとした液体燃料が燃料タンク１２へ排出されるように通すための一つ以上の開口部４０を有する。開口部４０を通る燃料の流れを所望の形に制御するために、図示しない一つ以上の適切なバルブを設けてもよい。バルブ座４２は、バルブ本体２４から軸方向に間隙を空けて形成されている。バルブ座４２は、好ましくはバルブ本体２４に形成され、好ましくは気化燃料密閉容器１８又は他の気化燃料収容部へと導く流体管４５を収容するために用いられるニップル又は竿４７を有する排気口１６と連通した排気経路４４の一部を構成している。

バルブ本体２４は、全体的に軸方向にフランジ２６から延在し、少なくとも排気経路４４の一部を形成する円筒型突起４６を備えることができる。カバー４８は、好ましくはバルブ本体２４に固定され、好ましくは突起４６の範囲またはその上に固定される。例えばフレキシブルダイアフラムからなる感圧部材２０は、好ましくはバルブ１４によって支えられ、その周囲をバルブ本体２４とカバー４８とによって挟んでもよい。一方で、ダイアフラム２０はカバー４８と共に圧力室５０の一部を構成し、他方で排気経路４４を構成する。好ましくは、ダイヤフラム２０を通る排気口５２が設けられ、圧力室５０と排気経路４４の間の流体の流速を制御する。

二次排気経路５４が燃料タンク１２の内部３２と一端で連通し、圧力室５０と他端で連通している。二次排気経路５４はまた、電動バルブ２２のバルブヘッド５８によって選択的に閉じることのできるバルブ座５６を通じて気化燃料密閉容器１８或いは他の気化燃料収容部と連通してもよい。バルブヘッド５８は、好ましくは閉じた位置と開放位置との間で移動可能であり、好ましくは例えばソレノイド６０によって電子制御される。この場合、バルブヘッド５８は好ましくはソレノイドバルブのプランジャ６２によって支持される。バルブヘッド５８の閉じた位置において、バルブヘッド５８は全体的にバルブ座５６と係合し、流体の二次排気経路５４から気化燃料密閉容器１８への流入を防止する。バルブヘッド５８の開いた位置において、好ましくはバルブヘッド５８はバルブ座５６から離れ、このバルブ座５６を通り流体が気化燃料密閉容器１８と、二次排気経路５４と圧力室５０の両方との間を流れるようにする。必要な場合は、二次バルブ６４が選択的に二次排気経路５４を閉じるようにすることができる。本好適な実施例において、いわゆる転覆時排気バルブ６４が好ましくはバルブ本体２４にぶら下がるように支持され又は形成されたすそ部６６の内側に設けられている。転覆時排気バルブ６４は、排気バルブ１４が閾値以上に傾いた時、例えば排気バルブ１４を採用した車体の転覆や反転時に、二次排気経路５４を閉じるように動作する。図４に最も良く表現されているように、転覆時排気バルブ６４は好ましくは燃料タンク１２内の液体燃料のレベルをも感知し、好ましくは閾値以上に液体燃料が存在する場合に、二次排気経路５４を閉じる。転覆時排気バルブ６４は、液体燃料に浮くフロート６８を備え、フロート６８と一体形成されるかフロート６８に支持され、バルブ座７２と係合するバルブ栓７０を有しても良い。フロート６８は従来から既知の如くばね７４によって閉じる位置に向かって付勢されてもよく、ばね７４は車体転覆時に液体燃料に浸っている時でさえ転覆時排気バルブ６４が閉じた位置にあるように支持することができる。

主排気バルブ１４は、バルブ本体２４によって支持され、開いた位置と閉じた位置の間を可動であり、これによってバルブ座４２と排気口１６を通る流量の少なくとも一部を制御する。好ましくは排気バルブ１４は、バルブ座４２と係合してそこから流体が流れることを防ぐ閉じた位置まで動くことのできる栓又はバルブヘッド８２を備える。好ましくはバルブヘッド８２は、その閉じた位置までバルブヘッド８２と底壁３４の間に設けられたばね８４又は他の付勢部材で付勢され、そのため排気バルブ１４は通常閉じている。バルブヘッド８２はまた、バルブ座４２と間隙を開けた位置であって、流体をそこを通して流すことのできる開いた位置まで動くことができる。好ましくはバルブヘッド８２は、ダイアフラム２０と結合又は関連付けられるバルブ竿８６と結合して、ダイアフラム２０が動くと、バルブヘッド８２がバルブ座４２と係合するところまで対応して動くようになっている。従って、少なくとも部分的には、ダイアフラム２０と、バルブ竿８６と、バルブヘッド８２との重量と、圧力室５０内の圧力と、燃料タンク１２内の圧力と、排気経路４４内の圧力と、ダイアフラム２０が変形したり移動しようとすることへの抗力と、バルブヘッド８２に加わるばね８４の力と、の効果によってバルブヘッド８２がその開いた位置から閉じた位置まで動く。

好ましくはセンサ、スイッチ又は他の機構９０が少なくとも一つのダイアフラム２０と関連付けられ、ダイアフラム２０及び／又は排気バルブ１４の動きを検知する。機構９０は、例えばリードスイッチとマグネット９４を備えた基部９２を含んでもよく、マグネット９４は、ダイアフラム２０と結合するか、支持され、基部又はリードスイッチ９２はカバー４８で支持される。しかし、特に発明の範囲を限定するもので無い例として、光学センサや光学スイッチ、マグネットやホール素子、又は開位置と閉位置間を可動な単純な電気接点等を含めた他のスイッチやセンサも用いることができる。スイッチの例としては、排気バルブ１４がある位置から他の位置へ移動するのに応じて状態が変化するように配置することができる。

図１に示されるように、動作中は、少なくとも実質的に流体がバルブ座４２を通り排気口１６へ流れないように、バルブヘッド８２はその閉じた位置に付勢されている。電子バルブ２２もその閉じた位置にあって、バルブヘッド５８はバルブ座５６上で閉じており、二次排気経路５４を通る燃料タンク１２からの著しい排気を防止している。二次排気経路５４を通して圧力室５０と排気口５２によって最低限の排気が行われる。通常の車両の運転中の燃料タンク１２内の圧力は、バルブヘッド８２がバルブ座４２に対して相対的に動くには不十分であって、バルブヘッド８２が閉じた状態にあることが望ましい。

給油によって液体燃料が燃料タンク１２に加えられると、それが急速に気化することによって燃料タンク１２内の圧力が急激に上昇する。二次排気経路５４によってこの圧力上昇は圧力室５０に伝わり、図２の如く、ダイアフラム２０とバルブヘッド８２をその二次で開いた位置へ動かす。これによって比較的大きな流速の流れがバルブ座４２と排気口１６を通ることができるようになり、給油中に燃料タンク１２からの所望の排気をもたらす。ダイアフラム２０の動きは、スイッチ、センサ又は他の機構９０の状態の変化によって検出することができ、例えば図の実施例ではマグネット９４がリードスイッチ９２から遠ざかるように動いている。そして、これを給油の発生を示すものとしてコントローラーまで中継することができる。例えば、現行の燃料システム規則では、車両に搭載された状態での診断試験、例えば燃料タンク漏れ試験を要求しており、給油の始まりを知ることが、適切なタンク漏れ試験において何よりも重要である。給油の始まりを知ることは、給油レベルや排気系及び／又は他の燃料システム又は車両系制御機能の電子制御を容易にするためにも望ましい。

燃料タンク１２内の所望の最大燃料レベルはこのバルブアセンブリ１４によって電子制御することができる。図３に最も良く示されるように、燃料タンク１２内の所望の最大給油レベル又はその近くにおいて、電子バルブ２２はバルブヘッド５８がバルブ座５６から離れるように動かして、圧力室５０と二次排気経路５４とが、気化燃料密閉容器１８と連通するように制御することができる。圧力室５０と二次排気経路５４間の流速は、圧力室５０内の圧力が、バルブヘッド８２をバルブ座４２から移動させ又は離したまま保持するのに必要な圧力以下となる程度であって、バルブヘッド８２がバルブ座４２を閉じて、燃料タンク１２から主バルブ座４２を通して著しく排気されることを防ぐことが好ましい。二次排気経路５４を通る流速は、好ましくは主バルブ座４２を通る流速以下であり、主バルブヘッド８２が閉じて給油ポンプノズルの自動遮断により給油が終了となるように、燃料タンク１２内の圧力が十分に上昇するようにする。

いわゆる燃料タンク１２の「トリックル充填」又は「ラウンディングアップ」は、バルブ座５６を電子バルブ２２で閉じて圧力室５０を再加圧し、バルブヘッド８２を開いて燃料タンク１２から気化燃料を追加排気することで可能である。これに続く給油の遮断又は給油の終了は、電子バルブ２２を再び開いて圧力室５０内の圧力を下げ、バルブヘッド８２がバルブ座４２を前述の様に閉じることで達成される。

代替の実施例である、バルブアセンブリ１００と給油モニタを図５と６に示す。このバルブアセンブリ１００は、自動車の燃料タンク１２に搭載されるようになっており、燃料タンク１２の内部３２と連通し、第二室１０６と主排気バルブ１０８によって隔離され、バルブ座１０９と連係する排気室１０４を構成するバルブ本体１０２を有する。第二室１０６は気化燃料のバルブアセンブリ１００における出口である排気口１６に通じる排気経路１１０と連通し、又はその一部を構成し、好ましくは適当な導管を通って気化燃料密閉容器１８に繋がっている。

好ましくは主排気バルブ１０８は、バルブ栓又はバルブヘッド１１４を支持し例えばフレキシブルダイアフラム１１６のような感圧部材と連係して動作可能なバルブ竿又はホルダ１１２を有し、全体的には第一実施例のバルブアセンブリ１０と同様である。バルブホルダ１１２の一端は、バルブ本体上壁１２２上の突起１２０の周りに設けられホルダ１１２の外向きに延在するフランジ１２４と対抗するばね１１８によって、全体としてダイアフラム１１６に隣接して維持されている。フランジ１２４はダイアフラム１１６と直接係合又は結合できる全体的に平面の表面を有する。ホルダ１１２は、ダイアフラム１１６と間接的に係合又は連係してもよい。バルブヘッド１１４、ホルダ１１２、ダイアフラム１１６は、好ましくは位置合わせした穴１２６、１２８、１３０をそれぞれ有し、排気室１０４が選択的に圧力室１３４と連通する際の通路となる二次排気経路１３２を構成する。圧力室１３４は、ダイアフラム１１６のバルブホルダ１１２と反対側の面と、ダイアフラム１１６をバルブ本体１０２と対抗して保持するカバー１３５とによって部分的に構成される。排気穴１３６は、主バルブヘッド１１４の下流に設けられており、バルブホルダ１１２内部又はダイアフラム１１６を通して形成してもよい。排気穴１３６は、圧力室１３４と排気口１６とを繋ぎ，好ましくは制御された流速で常時そこを流れるように開けられている。バルブヘッド１１４は、外向きに延在するフランジ１３８と共にチューブ状の突起を有し、ホルダ１１２の穴１２８に嵌入され、ホルダ１１２の半径方向内向きに延在するフランジ１４０によって保持される。

例えばソレノイドバルブ１４２のような電子制御バルブは、第一と第二位置の間を往復運動するためにソレノイドバルブ本体１４６によって支持されたプランジャ１４４を有する。ソレノイドバルブ１４２の第一位置において、プランジャ１４４の一端に設けられたバルブヘッド１４８は貫通穴１２６を囲んだバルブ座１５０と間隔を開けており、そこを通って流体が流れるようになっている。ソレノイドバルブ１４２の第二位置において、バルブヘッド１４８はバルブ座１５０と係合し、バルブヘッド１１４の穴１２６を通って流体が流れることを防止するか、少なくとも実質的に制限する。従って、ソレノイドバルブ１４２がその第二位置にある時に、バルブヘッドは少なくとも実質的に排気室１０４と圧力室１３４とが連絡することを防止する。プランジャ１４４と結合したクリップ１５２がバルブヘッド１１４の一端と係合して、プランジャ１４４がソレノイドバルブ本体１４６から離れようとする動きを制限するが、流体が二次排気経路１３２を通って流れることを著しく制限する訳ではない。

本実施例において、内部タンク圧が閾値より低い状態であるところの通常動作中は、主排気バルブヘッド１１４はバルブ座１０９上で閉じられ、主排気口を閉じるか、少なくとも実質的に気化燃料が燃料タンク１２から排気されることを制限するようになっている。燃料タンク１２の通常の又は制御された排気は、バルブヘッド１１４とバルブホルダ１１２とダイアフラム１１６の位置合わせされた穴１２６、１２８、１３０を含む二次排気経路と、図示された実施例においてバルブホルダ１１２上に形成された排気穴１３６とを通して行われる。

給油中に、燃料タンク１２内圧力は相対的に高い流速の液体燃料がタンクに加えられるにつれて相対的に急速に上昇し、それによって比較的高い流速で気化燃料を移動する。移動された気化燃料は二次排気経路１３２を通って圧力室１３４へ流れ込み、ダイアフラム１１６がばね１１８の力に抗してバルブホルダ１１２とバルブヘッド１１４を動かして、バルブヘッド１１４が開いた位置になるまで動かす。この位置において、気化燃料は比較的急速に主バルブ座１０９と排気口１６を通って排気される。

上述の第一実施例の排気バルブ１０と同様に、給油の始まりはダイアフラム１１６や他のバルブ部材の動きに反応する適当なスイッチ、センサ、及び／又は他の機構９０を通して感知することができる。また、ソレノイドプランジャ１４４の移動は、プランジャ１４４の位置をモニタするか、ソレノイドバルブ１４２のソレノイドワイヤコイルの励磁によって検出することができる。

給油を終了するために、ソレノイドバルブ１４２はバルブ座１５０上のバルブヘッド１４８を閉じる第二位置へ動くことができ、それによって排気室１０４と圧力室１３４の間の連絡を禁止するか、実質的に制限することができる。圧力室１３４内の気化燃料は排気穴１３６を通り排気され、圧力室１３４内の圧力は低下して主バルブヘッド１１４がばね１１８の力の下でその閉じた位置に戻ることを可能とし、これによって燃料タンク１２からの気化燃料の更なる排気を防止する。これにより、給油ポンプノズルを自動遮断するまで給油が続く間、燃料タンク１２内の圧力を比較的急速に上昇させ、給油を終了させる。ばね１１８の力に加えて、第二位置へ移動したソレノイドバルブ１４２の力によって主バルブヘッド１１４は閉じる位置に戻るようにしてもよい。いわゆる燃料タンク１２の「トリックル充填」又は「ラウンディングアップ」をするためには、ソレノイドバルブ１４２を第一位置へ移動してタンク圧が圧力室１３４内部からダイアフラム１１６に加わるようにし、それによって主排気バルブ１０８を再び開放し燃料タンク１２に給油を追加できるようにする。その後は、上述と同様の方法で給油を終了することができる。

従って、本実施例のバルブアセンブリ１００において、給油の始まりは、ソレノイドバルブ１４２をモニタするか、又は適当なスイッチやセンサによって感知され、測定される。また、バルブアセンブリ１００は、主要な気化燃料の排気には用いられない二次排気経路１３２を主排気バルブ１０８の一部として形成することで比較的コンパクトにすることができる。給油のタイミングの感知や、気化燃料の排気は、単一のバルブアセンブリ１００の内部で、そして完全に燃料タンク１２の内部で、又は隣接して発生する。給油の感知や給油を終了するための外部機構は、必要としない。そして燃料キャップ又は燃料チューブからのセンサの配線は不要である。また、給油の始まりと関係した燃料タンク内の圧力の上昇を感圧部材が感知し、機構的に応答する。これにより、燃料タンク圧力の連続的な、又は頻繁なモニタリングや、給油に関係した大きな正の圧力に対応するための、例えばOBD−IIタンク圧力センサのようなタンク圧力センサの使用を避けることができる。

幾つかの好ましい実施例を開示したが、当技術分野の技術者なら、発明の詳細な説明に記載された内容を容易に理解し、発明の趣旨及び範囲から逸脱することなく、様々な修正や応用例を思いつくであろう。一例として、両方の実施例に記載された主排気バルブ１４、１０８ともに、通常は閉じた状態になっているが、通常は開の状態にしておき、給油と関係した圧力の上昇によってさらに開放され、又は移動するようにしてもよい。もちろん、これ以外の変形や置換も可能である。

本発明の好ましい実施例に係るバルブアセンブリの部分断面図である。閉位置のバルブを示す図１のバルブアセンブリの部分断面図である。閉位置にあるバルブを示す本発明の他の実施例に係るバルブアセンブリの概略断面図である。例えば燃料タンク給油中の開位置にあるバルブアセンブリの図３と同様な図である。閉位置にあるバルブアセンブリが給油を遮断する様子を示す図３、図４と同様な図である。閉位置のバルブアセンブリと組み合わせて用いられる転覆バルブを示す図５と同様の図である。

符号の説明

１０バルブアセンブリ
１２燃料タンク
１４排気バルブ
１６排気口
１８気化燃料密閉容器
２０ダイアフラム（感圧部材）
２２電子バルブ
２４バルブ本体
２６フランジ
３０側壁
３４底壁
３６排気室
４２バルブ座
４４排気経路
４８カバー
５０圧力室
５２排気開口
５４二次排気経路
５６バルブ座
５８バルブヘッド
６４転覆時排気バルブ
６６すそ部
６８フロート
７０バルブ栓
７２弁座
７４ばね
８２バルブヘッド
８４ばね
１００バルブアセンブリ
１０２バルブ本体
１０４排気室
１０６第二室
１０８主排気バルブ
１１０排気経路
１１２バルブホルダ
１１４バルブヘッド
１１６ダイアフラム
１１８ばね
１２０突起
１２４フランジ
１３２二次排気経路
１３６排気穴

Claims

ハウジングと、ハウジングに支持され、排気経路の少なくとも一部を構成するバルブ座と、ハウジングに支持され、圧力室の少なくとも一部を構成する感圧部材と、ハウジングに支持され、排気経路を流体が流れることを許容する開位置と少なくとも実質的に流体が排気経路を流れることを制限する閉位置との間をバルブ座に対し相対的に移動可能なバルブ栓であって、圧力室の圧力変化に応じて感圧部材が移動させる上記バルブ栓を有するバルブと、一端が圧力源と連絡し、他端が圧力室と連絡する制御経路と、圧力信号が圧力室内部で生成されることを可能にする第一位置と、圧力室内の圧力が抜けることを可能する第二位置との間で移動可能な電子制御バルブと、からなる排気バルブ。
上記感圧部材又は上記バルブのうちの一つと関連したセンサであって、感圧部材とバルブの少なくとも一つの位置の変化に反応し、上記位置の変化に応じて信号を送信するように動作可能なセンサを更に備えた、請求項１記載の排気バルブ。
上記感圧部材が圧力室の圧力変化に応じてバルブを動かすダイアフラムであることを特徴とする請求項１記載の排気バルブ。
上記圧力室内の閾値以上の圧力に応じて、上記ダイアフラムがバルブ栓をその開位置に動かすことを特徴とする請求項３記載の排気バルブ。
付勢力が上記ダイアフラムからバルブに加わる力より大きい場合には、バルブが付勢されてバルブ栓がその閉位置に位置するように撓むことを特徴とする請求項４記載の排気バルブ。
上記電子制御バルブがその第二位置に移動すると、上記バルブ栓をその閉位置となるように移動させることを特徴とする請求項１記載の排気バルブ。
上記電子制御バルブがソレノイドとソレノイドによって上記第一と第二位置間を移動可能で、第二位置への移動時にバルブを動かすようにバルブと関連付けられたプランジャを備えたことを特徴とする上記請求項６記載の排気バルブ。
少なくとも部分的に上記制御経路を構成するバルブ座を更に備え、上記電子制御バルブが選択的に上記バルブ座を閉じて流体がバルブ座を通って流れることを防ぐことを特徴とする請求項１記載の排気バルブ。
上記電子制御バルブが上記バルブ座を閉じて圧力室内で圧力が上昇することを可能にし、バルブ座を開いて圧力室から圧力が分散することを可能にすることを特徴とする請求項８記載の排気バルブ。
上記バルブ座が圧力室と排気口の間に設けられ、バルブ座が開いた時に圧力室と排気口が連通することを特徴とする請求項９記載の排気バルブ。
排気口が気化燃料密閉容器を備えたことを特徴とする請求項１０記載の排気バルブ。
上記電子制御バルブが流体が圧力室へ流れることを可能にすることで圧力室の圧力が上昇することを可能にし、バルブ座を閉じて圧力室から圧力を分散させることを特徴とする請求項８記載の排気バルブ。
上記バルブ座が圧力源と圧力室との間に設けられたことを特徴とする請求項１２記載の排気バルブ。
バルブ座の下流で圧力室と連通する排気口を更に有することを特徴とする請求項１３記載の排気バルブ。
上記センサが、第一と第二の状態を有し、感圧部材とバルブの少なくとも一つの移動によってこれらの状態間を切り替わるスイッチを備えたことを特徴とする請求項２記載の排気バルブ。
上記スイッチがマグネットとベースとを有し、マグネットがベースに接近することでスイッチの状態を決定する請求項１５記載の排気バルブ。
上記スイッチが一対の電気的接点を備え、少なくとも一つの接点が他方に対して移動可能であり、上記感圧部材とバルブの少なくとも一つの動きに反応して選択的に接点同士が係合することを特徴とする請求項１５記載の排気バルブ。
上記プランジャの動きに反応するセンサを更に備えたことを特徴とする請求項７記載の排気バルブ。
感圧部材が燃料タンク内で気化燃料に曝されるように、そして閾値以上となった燃料タンク内圧力に反応して移動可能なように、燃料タンクと連通する感圧部材を設けるステップと、
上記感圧部材の移動を感知するステップと、
上記感圧部材の移動に対応した信号を供給するステップと、
燃料タンクに追加される液体燃料によってタンク内の気化燃料が押し出されることによって生じる燃料タンク内の圧力増加作用によって、給油しようとしている事を示す信号を受け取るステップと、からなる燃料タンクへ給油するタイミングを感知する方法。
感圧部材が元の位置に復帰する動作に従って圧力信号を解除するステップを更に備えた請求項１９記載の方法。