(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
作動液体容器システム(100)のためのバルブモジュール(1)であって、前記バルブモジュール(1)が、
筐体(10)を備え、
前記筐体(10)が、作動液体容器内部(21)に流体接続するための第1のポート(11)を有し、
前記筐体(10)が、補充パイプ(22)に流体接続するための第2のポート(12)を有し、
前記筐体(10)が、大気に少なくとも間接的に流体接続するための第3のポート(13)を有するバルブモジュール(1)において、以下の特徴、すなわち、
前記第1のポート(11)が、前記筐体(10)内で、前記第2のポート(12)および前記第3のポート(13)への各々の場合に流体的に接続されることと、
前記第2のポート(12)が、前記筐体(10)内で、前記第3のポート(13)に流体的に接続されることと、
前記第1のポート(11)および前記第2のポート(12)および前記第3のポート(13)が各々、前記第1のポート(11)および前記第2のポート(12)および前記第3のポート(13)を通した流体連通が可能となる開位置と、前記第1のポート(11)および前記第2のポート(12)および前記第3のポート(13)を通した流体連通が妨げられる閉位置との間で、各々の場合において、互いに独立に調整可能であることと
によって特徴付けられる、バルブモジュール(1)。
【請求項２】
第1のバルブ装置(16)が、前記第1のポート(11)と前記第2のポート(12)の間に配置され、前記第1のポート(11)および前記第2のポート(12)に流体的に接続されることと、
前記第1のバルブ装置(16)が、前記第1のポート(11)と前記第2のポート(12)の間の流体流が前記第1のバルブ装置(16)によって可能にされる開位置と、前記第1のポート(11)と前記第2のポート(12)の間の流体流が前記第1のバルブ装置(16)によって妨げられる閉位置との間で作動可能であることと、
第2のバルブ装置(17)が、前記第1のポート(11)と前記第3のポート(13)の間に配置され、前記第1のポート(11)および前記第3のポート(13)に流体的に接続されることと、
前記第2のバルブ装置(17)が、前記第1のポート(11)と前記第3のポート(13)の間の流体流が前記第2のバルブ装置(17)によって可能にされる開位置と、前記第1のポート(11)と前記第3のポート(13)の間の流体流が前記第2のバルブ装置(17)によって妨げられる閉位置との間で作動可能であることと
を特徴とする、請求項1に記載のバルブモジュール(1)。
【請求項３】
前記第1のバルブ装置(16)が、互いに並列に流体的に接続される少なくとも2つの第1のバルブデバイス(16_1, 16_2, 16_3, 16_4)を有することと、
各々の第1のバルブデバイス(16_1, 16_2, 16_3, 16_4)が、開位置と閉位置の間で作動可能であることと
を特徴とする、請求項2に記載のバルブモジュール(1)。
【請求項４】
前記少なくとも2つの第1のバルブデバイス(16_1, 16_2, 16_3, 16_4)が、相互に異なる自由開口の断面積を有することを特徴とする、請求項3に記載のバルブモジュール(1)。
【請求項５】
前記第2のバルブ装置(17)が、互いに並列に流体的に接続される少なくとも2つの第2のバルブデバイス(17_1, 17_2, 17_3, 17_4)を有することと、
各々の第2のバルブデバイス(17_1, 17_2, 17_3, 17_4)が、開位置と閉位置の間で作動可能であることと
を特徴とする、請求項2から4のいずれか一項に記載のバルブモジュール(1)。
【請求項６】
前記少なくとも2つの第2のバルブデバイス(17_1, 17_2, 17_3, 17_4)が、相互に異なる自由開口の断面積を有することを特徴とする、請求項5に記載のバルブモジュール(1)。
【請求項７】
前記第1のバルブ装置(16)および/または前記第2のバルブ装置(17)が前記開位置と前記閉位置の間で電気的に作動可能である、請求項2から6のいずれか一項に記載のバルブモジュール(1)。
【請求項８】
前記筐体(10)が、内燃機関(40)の吸気管への流体接続のための第4のポート(14)を有することと、
前記第1のポート(11)が、前記筐体(10)内で、前記第4のポート(14)に流体的に接続されることと、
前記第2のポート(12)が、前記筐体(10)内で、前記第4のポート(14)に流体的に接続されることと、
前記第3のポート(13)が、前記筐体(10)内で、前記第4のポート(14)に流体的に接続されることと、
前記第4のポート(14)が、前記第4のポート(14)を通る流体連通が可能にされる開位置と、前記第4のポート(14)を通る流体連通が妨げられる閉位置との間で調整可能であることと
を特徴とする、請求項1から7のいずれか一項に記載のバルブモジュール(1)。
【請求項９】
第3のバルブ装置(18)が、前記第3のポート(13)と前記第4のポート(14)の間に配置され、前記第3のポート(13)および前記第4のポート(14)に流体的に接続されることと、
前記第3のバルブ装置(18)が、前記第3のポート(13)と前記第4のポート(14)の間の流体流が前記第3のバルブ装置(18)によって可能にされる開位置と、前記第3のポート(13)と前記第4のポート(14)の間の流体流が前記第3のバルブ装置(18)によって妨げられる閉位置との間で作動可能であることと
を特徴とする、請求項8に記載のバルブモジュール(1)。
【請求項１０】
前記第3のバルブ装置(18)が、互いに並列に流体的に接続される少なくとも2つの第3のバルブデバイス(18_1, 18_2, 18_3, 18_4)を有することと、
各々の第3のバルブデバイス(18_1, 18_2, 18_3, 18_4)が、開位置と閉位置の間で作動可能であることと
を特徴とする、請求項9に記載のバルブモジュール(1)。
【請求項１１】
前記少なくとも2つの第3のバルブデバイス(18_1, 18_2, 18_3, 18_4)が、相互に異なる自由開口の断面積を有することを特徴とする、請求項10に記載のバルブモジュール(1)。
【請求項１２】
前記第1のポート(11)および/または前記第2のポート(12)および/または前記第3のポート(13)および/または前記第4のポート(14)が、各々、前記開位置と前記閉位置の間で電気的に作動可能であることを特徴とする、請求項8から11のいずれか一項に記載のバルブモジュール(1)。
【請求項１３】
前記第1のポート(11)が第1のバルブ(11)として設計されること、および/または前記第2のポート(12)が第2のバルブ(12)として設計されること、および/または前記第3のポート(13)が第3のバルブ(13)として設計されること、および/または前記第4のポート(14)が第4のバルブ(14)として設計されることを特徴とする、請求項8から12のいずれか一項に記載のバルブモジュール(1)。
【請求項１４】
前記第1のバルブ(11)および/または前記第2のバルブ(12)および/または前記第3のバルブ(13)および/または前記第4のバルブ(14)が、各々、比例弁として設計され、開位置と閉位置の間で連続的な様式で電気的に調整可能であることを特徴とする、請求項13に記載のバルブモジュール(1)。
【請求項１５】
前記第1のポート(11)および/または前記第2のポート(12)および/または前記第3のポート(13)および/または前記第4のポート(14)が、それらのそれぞれの前記開位置とそれらのそれぞれの前記閉位置の間で個別の様式で調整可能であることを特徴とする、請求項8から14のいずれか一項に記載のバルブモジュール(1)。
【請求項１６】
前記バルブモジュール(1)が液体-蒸気分離器(15)を有し、それを介して前記第1のポート(11)および前記第2のポート(12)が前記第3のポート(13)および前記第4のポート(14)に流体的に接続されることを特徴とする、請求項8から15のいずれか一項に記載のバルブモジュール(1)。
【請求項１７】
前記第1のポート(11)の第1の断面積の前記第2のポート(12)の第2の断面積に対する比が0.64と41の間にあること、および/または
前記第1のポート(11)の第1の断面積の前記第4のポート(14)の第4の断面積に対する比が1と7.3の間にあること、および/または
前記第1のポート(11)の第1の断面積の前記第3のポート(13)の第3の断面積に対する比が0.5と4の間にあること
を特徴とする、請求項8から16のいずれか一項に記載のバルブモジュール(1)。
【請求項１８】
内燃機関(40)を有する自動車のための作動液体容器システム(100)であって、
作動液体容器(20)を有し、前記作動液体容器内部(21)に作動液体で前記作動液体容器内部(21)を補充するための補充パイプ(22)が通じる作動液体容器システム(100)において、
請求項1から17のいずれか一項に記載のバルブモジュール(1)を有し、前記第1のポート(11)が前記作動液体容器内部(21)に流体的に接続され、前記第2のポート(12)が前記補充パイプ(22)に流体的に接続され、前記第3のポート(13)が大気に少なくとも間接的に流体的に接続されることを特徴とする、作動液体容器システム(100)。
【請求項１９】
請求項8に記載のバルブモジュール(1)を有し、前記第4のポート(14)が、前記内燃機関(40)の吸気管に流体的に接続されることを特徴とする、請求項18に記載の作動液体容器システム(100)。
【請求項２０】
蒸気相で存在する作動液体の吸着のための吸着フィルタ(30)を有することと、
前記バルブモジュール(1)の前記第3のポート(13)が前記吸着フィルタ(30)に流体的に接続されることと
を特徴とする、請求項18または19に記載の作動液体容器システム(100)。
【請求項２１】
請求項7に記載のバルブモジュール(1)を有することと、
データの交換のためにデータ線を介して前記バルブモジュール(1)に結合される電子制御デバイスを有することと、
前記第1のバルブ装置(16)および前記第2のバルブ装置(17)が、前記電子制御デバイスによって出力される制御信号によって、それらのそれぞれの前記開位置とそれらのそれぞれの前記閉位置の間で作動可能であることと
を特徴とする、請求項18から20のいずれか一項に記載の作動液体容器システム(100)。
【請求項２２】
請求項12に記載のバルブモジュール(1)を有することと、
データの交換のためにデータ線を介して前記バルブモジュール(1)に結合される電子制御デバイスを有することと、
前記第1のポート(11)、前記第2のポート(12)、前記第3のポート(13)、および前記第4のポート(14)が、前記電子制御デバイスによって出力される制御信号によって、それらのそれぞれの前記開位置とそれらのそれぞれの前記閉位置の間で作動可能であることと
を特徴とする、請求項18から21のいずれか一項に記載の作動液体容器システム(100)。
【請求項２３】
前記作動液体容器(20)中の前記作動液体の補充レベルを決定するための少なくとも1つの補充レベルセンサを有することと、
前記電子制御デバイスがデータの受信のためにデータ線を介して前記補充レベルセンサに結合されることと
を特徴とする、請求項21または22に記載の作動液体容器システム(100)。
【請求項２４】
前記作動液体容器内部(21)と大気の間の燃料ラインに配置される過圧保護バルブ(19_1)を有することと、
前記過圧保護バルブ(19_1)が、前記過圧保護バルブ(19_1)によって気体の交換が可能にされる開位置と、前記過圧保護バルブ(19_1)によって気体の交換が妨げられる閉位置の間で動作可能であることと、
前記作動液体容器内部(21)の内圧が最高圧力より低い場合、前記過圧保護バルブ(19_1)がその閉位置にあることと、
前記作動液体容器内部(21)の前記内圧が前記最高圧力より高い場合、前記過圧保護バルブ(19_1)がその開位置へと移ることと
を特徴とする、請求項18から23のいずれか一項に記載の作動液体容器システム(100)。
【請求項２５】
前記作動液体容器内部(21)と大気の間の燃料ラインに配置される低圧保護バルブ(19_2)を有することと、
前記低圧保護バルブ(19_2)が、前記低圧保護バルブ(19_2)によって気体の交換が可能にされる開位置と、前記低圧保護バルブ(19_2)によって気体の交換が妨げられる閉位置の間で動作可能であることと、
前記作動液体容器内部の内圧が最低圧力より高い場合、前記低圧保護バルブ(19_2)がその閉位置にあることと、
前記作動液体容器内部の内圧が最低圧力より低い場合、前記低圧保護バルブ(19_2)がその開位置へと移ることと
を特徴とする、請求項18から24のいずれか一項に記載の作動液体容器システム(100)。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、作動液体容器システムのためのバルブモジュールに関する。本発明は、作動液体容器システムにも関する。
【０００２】
燃料容器または燃料タンクとして設計された作動液体容器、および燃料容器システムとして設計された作動液体容器システムへの言及が下で行われる。本発明の意味における作動液体容器は、特に、限定はしないが、自動車の各々の場合における、(ガソリン燃料またはディーゼル燃料のための)燃料容器、尿素容器、フロントガラスウォッシャー容器、オイル容器、補助液体容器、または添加剤容器である。
【背景技術】
【０００３】
燃料容器の換気のために、前記燃料容器が少なくとも1つの換気バルブを有し、換気バルブが、今度は、大気に対し正の圧力を放散するための換気ラインに流体的に接続されることが従来技術から知られている。特に、ガソリン燃料用に設計された燃料容器では、その換気ラインは、一般的に、燃料蒸気を伝えてフィルタ処理するため、活性炭フィルタに流体的に接続される。活性炭フィルタによってフィルタ処理された気体は、活性炭フィルタを通過後、大気に解放される。燃料補給プロセス期間に燃料容器から排出される気体(燃料蒸気-空気混合物)が、大気に、場合によっては活性炭フィルタによってフィルタ処理されて放散できるように、燃料容器の燃料補給の期間に、換気バルブはその開位置にある。補充の停止または燃料補給の停止は、燃料容器中の燃料の上昇によって換気バルブが閉じられることで行われ、それによって、換気バルブを介した燃料容器中にある気体/蒸気の放散が妨げられる。燃料容器内部へ通じる補充パイプを介した燃料のさらなる導入によって、燃料容器内の圧力が上昇し、そのため、燃料レベルが補充パイプに挿入された燃料補給ノズルを閉じるまで、補充パイプ内の燃料レベルがやはり上昇し、その後燃料の流出は燃料補給ノズルで終了する。
【０００４】
従来技術から知られている燃料容器は、さらに一般的に、さらなるバルブを介して、燃料容器に通じる補充パイプに流体的に接続される。これは、燃料容器に導入される燃料が燃料容器の中に常に空気をやはり引き込むためである。補充パイプへの燃料容器、より具体的には燃料容器内部の流体接続によって、燃料容器から排出される気体(燃料蒸気-空気混合物)は、燃料容器の中に引き戻される。この燃料-蒸気混合物は飽和しており、そのため、燃料はあまり蒸気相に変わらない。燃料蒸気での活性炭フィルタの負荷はこうして減らされる。
【０００５】
活性炭フィルタをパージするため、活性炭フィルタは、一般的に、内燃機関の吸気管にパージバルブによって流体的に接続される。
【０００６】
燃料補給プロセス期間に燃料容器から排出される蒸気の取り扱いに関して、異なる国には異なる規制がある。したがって、ある国では、燃料容器から排出される蒸気のすべては、活性炭フィルタを通さなければならない。他の国では、今度は、燃料容器から排出される気体は、環境に補充パイプを介して解放することができ、ここで気体は一般的に抽出デバイスによって抽出され、抽出デバイスは、たとえば、ガソリンスタンドといった、補充施設の部分であってよい。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、様々な作動液体システムに好適な、作動液体容器システムのためのバルブモジュールを提供するという目的に基づく。さらに、本発明は、改善した作動液体容器システムを提供するという目的に基づく。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明が基づく目的は、請求項1の特徴を有するバルブモジュールによって達成される。バルブモジュールの有利な実施形態は、請求項1に従属する請求項に記載される。
【０００９】
さらに、本発明が基づく目的は、請求項15の特徴を有する作動液体容器システムによって達成される。作動液体容器システムの有利な実施形態は、請求項15に従属する請求項に記載される。
【００１０】
より具体的には、本発明が基づく目的は作動液体容器システムのためのバルブモジュールによって達成され、そのバルブモジュールは、作動液体容器内部への流体接続のための第1のポートと、補充パイプへの流体接続のための第2のポートと、大気への少なくとも間接的な流体接続のための第3のポートとを有する筐体を有する。本発明にしたがったバルブモジュールは、第1のポートが、筐体内で、各々の場合において、第2のポートおよび第3のポートに流体的に接続されることを特徴とする。さらに、第2のポートが、筐体内で、第3のポートに流体的に接続される。本発明にしたがったバルブモジュールは、第1のポート、および第2のポート、および第3のポートが各々、それぞれのポートを通した流体連通が可能となる開位置と、それぞれのポートを通した流体連通が妨げられる閉位置との間で、各々の場合において、互いに独立に調整可能であることをさらに特徴とする。
【００１１】
本発明にしたがったバルブモジュールは、燃料補給期間の換気および動作期間の換気のため、ならびに吸着フィルタの予定されるパージのために必要なすべての構成要素を1つの組立体中に組み合わせるといった利点を有する。この様態では、本発明にしたがったバルブモジュールを備える作動液体容器システムは、比較的簡単な構造を有し、異なる形および設計の作動液体容器システムに使用することができる。たとえば、作動液体容器自体上および吸着フィルタ上のポートを減らすことが可能である。本発明にしたがったバルブモジュールを使用する作動液体容器システムの作動液体容器は、ただ1つのポートを必要とし、これは、たとえばロールオーババルブによって具体化され、様々な燃料補給換気構成(吸着フィルタおよび/または補充パイプのいずれかを介して、作動液体容器から排出される気体の換気)および作動換気を可能にするために、バルブモジュールの第1のポートに燃料ラインによって接続される。
【００１２】
第1のポートは、したがって、作動液体容器内部に流体的に接続されるように設計される。第1のポートは、バルブモジュールの入口ポートおよび/またはメインポートおよび/またはタンクポートと呼ぶこともできる。
【００１３】
第2のポートは、したがって、補充パイプに流体的に接続されるように設計される。補充パイプは、好ましくは、作動液体容器内部へと通じ、作動液体での作動液体容器の補充のために機能する。第2のポートは、換気ポートおよび/または再循環ポートと呼ぶこともできる。
【００１４】
第3のポートは、したがって、大気に少なくとも間接的に流体的に接続されるように設計される。第3のポートは、好ましくは、大気に活性炭フィルタによって流体的に接続される。第3のポートは、フィルタポートと呼ぶこともできる。
【００１５】
したがって、第1、第2、および第3のポートは、互いに流体的に接続される。言い換えると、第1、第2、および第3のポートの各々は、第1、第2、および第3のポートのうちの1つに互いに流体的に接続される。
【００１６】
本発明の意味における作動液体容器は、特に、限定はしないが、自動車の各々の場合において、(ガソリン燃料またはディーゼル燃料のための)燃料容器、尿素容器、フロントガラスウォッシャー容器、オイル容器、補助液体容器、または添加剤容器である。作動液体容器は、好ましくは、燃料容器として設計される。作動液体容器システムは、好ましくは、燃料容器システムとして設計される。
【００１７】
バルブモジュールは、好ましくは、第1のバルブ装置が、第1のポートと第2のポートの間に配置され、第1のポートおよび第2のポートに流体的に接続されて、第1のポートと第2のポートの間の流体流が第1のバルブ装置によって可能にされる開位置と、第1のポートと第2のポートの間の流体流が第1のバルブ装置によって妨げられる閉位置との間で作動可能であるように設計される。さらに、第2のバルブ装置は、第1のポートと第3のポートの間に配置され、第1のポートおよび第3のポートに流体的に接続されて、第1のポートと第3のポートの間の流体流が第2のバルブ装置によって可能にされる開位置と、第1のポートと第3のポートの間の流体流が第2のバルブ装置によって妨げられる閉位置との間で作動可能である。
【００１８】
第1のバルブ装置および/または第2のバルブ装置を対応して開閉することによって、第1のポートは、所望に応じて、第2のポートおよび/または第3のポートに接続することができる。同じことが、第2のポートと第3のポートの間の流体接続にも適用される。
【００１９】
バルブモジュールは、好ましくは、互いに並列に流体的に接続される少なくとも2つの第1のバルブデバイスを第1のバルブ装置が有し、各第1のバルブデバイスが開位置と閉位置の間で作動可能であるように設計される。
【００２０】
バルブモジュールを対応して設計することによって、第1のポートと第2のポートの間の流れ抵抗を、個々の第1のバルブデバイスがその開位置とその閉位置の間で対応して作動または調整することによって調整可能にすることが、簡単な方法で可能になる。バルブモジュールは、このようにして、作動液体容器システムの対応する作動状態に容易に適合させることができる。
【００２１】
バルブモジュールは、好ましくは、少なくとも2つの第1のバルブデバイスが、相互に異なる自由開口の断面積を有するように設計される。
【００２２】
自由開口の断面積とは、本発明によれば、特に、第1のバルブデバイスの弁座の自由開口の断面積を意味すると理解されるべきである。
【００２３】
バルブモジュールは、好ましくは、互いに並列に流体的に接続される少なくとも2つの第2のバルブデバイスを第2のバルブ装置が有し、各第2のバルブデバイスが開位置と閉位置の間で作動可能であるように設計される。
【００２４】
バルブモジュールを対応して設計することによって、第1のポートと第3のポートの間の流れ抵抗を、個々の第2のバルブデバイスをその開位置とその閉位置の間で対応して作動または調整することによって調整可能にすることが、簡単な方法で可能になる。バルブモジュールは、このようにして、作動液体容器システムの対応する作動状態に容易に適合させることができる。
【００２５】
バルブモジュールは、好ましくは、少なくとも2つの第2のバルブデバイスが、相互に異なる自由開口の断面積を有するように設計される。
【００２６】
自由開口の断面積とは、本発明によれば、特に、第2のバルブデバイスの弁座の自由開口の断面積を意味すると理解されるべきである。
【００２７】
第1のバルブデバイスおよび/または第2のバルブデバイスのそれぞれは、特に、プランジャを有するリニアソレノイドバルブとして、および/またはロータリーソレノイドバルブとして設計することができる。さらに、第1のバルブデバイスおよび/または第2のバルブデバイスのそれぞれは、作動モータバルブまたはステッパモータバルブとして設計することができ、これらは、さらに好ましくは、カムシャフトまたはロータリーシリンダまたはスピンドルドライブを有する。さらに、第1のバルブデバイスおよび/または第2のバルブデバイスのそれぞれは、形状記憶原理に基づくことができる。さらに、第1のバルブデバイスおよび/または第2のバルブデバイスのそれぞれは、圧電性結晶および/または進行波によって、その開位置とその閉位置の間で作動可能とすることができる。したがって、第1のバルブデバイスおよび/または第2のバルブデバイスのそれぞれの設計に関して制限はない。
【００２８】
バルブモジュールは、好ましくは、第1のバルブ装置および/または第2のバルブ装置が開位置と閉位置の間で電気的に作動可能であるように設計される。
【００２９】
対応して構築されたバルブモジュールは、たとえば、自動車の部分または作動液体容器システムの部分であってよい電子制御デバイスによって特に容易に制御可能である。
【００３０】
第1のバルブ装置および/または第2のバルブ装置の電気的な作動とは、本発明の意味において、それぞれのバルブ装置の電気機械的および/または電磁気的作動と理解するべきである。
【００３１】
第1のバルブ装置が、互いに並列に流体的に接続される少なくとも2つの第1のバルブデバイスを有する場合、第1のバルブ装置の電気的な作動とは、本発明の意味において、第1のバルブデバイスそれぞれの電気機械的および/または電磁気的作動を意味すると理解するべきである。
【００３２】
第2のバルブ装置が、互いに並列に流体的に接続される少なくとも2つの第2のバルブデバイスを有する場合、第2のバルブ装置の電気的な作動とは、本発明の意味において、第2のバルブデバイスそれぞれの電気機械的および/または電磁気的作動を意味すると理解するべきである。
【００３３】
バルブモジュールは、好ましくは、内燃機関の吸気管への流体接続のための第4のポートを筐体が有するように設計され、第1のポートおよび第2のポートおよび第3のポートが、各々筐体内で第4のポートに流体的に接続される。ここで、第4のポートは、第4のポートを通る流体連通が可能にされる開位置と、第4のポートを通る流体連通が妨げられる閉位置との間で調整可能である。
【００３４】
第4のポートは、したがって、内燃機関の吸気管に流体的に接続されるように設計される。第4のポートは、パージポートまたは再生ポートと呼ぶこともできる。
【００３５】
バルブモジュールは、好ましくは、第3のバルブ装置が、第3のポートと第4のポートの間に配置され、第3のポートおよび第4のポートに流体的に接続されて、第3のポートと第4のポートの間の流体流が第3のバルブ装置によって可能にされる開位置と、第3のポートと第4のポートの間の流体流が第3のバルブ装置によって妨げられる閉位置との間で作動可能であるように設計される。
【００３６】
第1のバルブ装置および/または第2のバルブ装置が対応して作動される場合、第3のバルブ装置を対応して開閉することによって、第4のポートは、所望に応じて、第1のポートおよび/または第2のポートおよび/または第3のポートに接続することができる。
【００３７】
バルブモジュールは、好ましくは、互いに並列に流体的に接続される少なくとも2つの第3のバルブデバイスを第3のバルブ装置が有し、各第3のバルブデバイスが開位置と閉位置の間で作動可能であるように設計される。
【００３８】
バルブモジュールを対応して設計することによって、第3のポートと第4のポートの間の流れ抵抗を、個々の第3のバルブデバイスをその開位置とその閉位置の間で対応して作動または調整することによって調整可能にすることが、簡単な方法で可能になる。バルブモジュールは、このようにして、作動液体容器システムの対応する作動状態に容易に適合させることができる。
【００３９】
バルブモジュールは、好ましくは、少なくとも2つの第3のバルブデバイスが、相互に異なる自由開口の断面積を有するように設計される。
【００４０】
自由開口の断面積とは、本発明によれば、特に、第3のバルブデバイスの弁座の自由開口の断面積を意味すると理解されるべきである。
【００４１】
バルブモジュールは、好ましくは、第1のポートおよび/または第2のポートおよび/または第3のポートおよび/または第4のポートが、各々、開位置と閉位置の間で電気的に作動可能であるように設計される。
【００４２】
対応して構築されたバルブモジュールは、たとえば、自動車の部分または作動液体容器システムの部分であってよい電子制御デバイスによって特に容易に制御可能である。
【００４３】
それぞれのポートの電気的な作動とは、本発明の意味において、それぞれのポートの電気機械的および/または電磁気的作動を意味すると理解するべきである。
【００４４】
バルブモジュールは、好ましくは、第1のポートが第1のバルブとして設計される、および/または第2のポートが第2のバルブとして設計される、および/または第3のポートが第3のバルブとして設計される、および/または第4のポートが第4のバルブとして設計されるように設計される。
【００４５】
対応して設計されたバルブモジュールは、異なる意図の使用に対して高い柔軟性または順応性を呈する。
【００４６】
それぞれのバルブは、特に、プランジャを有するリニアソレノイドバルブとして、および/またはロータリーソレノイドバルブとして設計することができる。さらにそれぞれのバルブは、作動モータバルブまたはステッパモータバルブとして設計することができ、これらは、さらに好ましくは、カムシャフトまたはロータリーシリンダまたはスピンドルドライブを有する。さらに、それぞれのバルブは、形状記憶原理に基づくことができる。さらに、それぞれのバルブは、圧電性結晶および/または進行波によって、その開位置とその閉位置の間で作動可能とすることができる。したがって、それぞれのバルブの設計に関して制限はない。
【００４７】
バルブモジュールは、好ましくは、第1のバルブおよび/または第2のバルブおよび/または第3のバルブおよび/または第4のバルブが、各々、比例弁として設計され、開位置と閉位置の間で連続的な様式で電気的に調整可能であるように設計される。
【００４８】
バルブモジュールのそれぞれのバルブは、対応する実施形態では、それぞれのバルブ、すなわち、第1のバルブおよび/または第2のバルブおよび/または第3のバルブおよび/または第4のバルブの流れ抵抗が最小である開位置と、それぞれのバルブの流れ抵抗が最大である閉位置の間で調整可能である。開位置では、バルブ本体と弁座の間の間隔が好ましくは最大であり、一方、バルブ本体は、閉位置で弁座を閉じる。この様態で、それぞれのバルブの有効換気断面積が変化する。それぞれのバルブの有効換気断面積は、(たとえば、補充プロセス期間に)作動液体容器から排出される気体が流出しなければならない、それぞれのバルブの自由開口(開口の面積)である。有効換気断面積は、それぞれのバルブの有効換気開口とも呼ぶことができる。
【００４９】
バルブモジュールのバルブのうちの1つの有効換気断面積を減少させると、バルブモジュールの対応するバルブは、開位置と閉位置の間の中間位置へと移る。
【００５０】
それぞれのバルブのそれぞれの開位置では、それぞれのバルブは、それらの構造のタイプに依存する最大換気断面積を有する。それぞれのバルブの閉位置では、換気断面積は、好ましくはゼロである。
【００５１】
バルブモジュールのバルブの有効換気断面積の減少は、好ましくは、対応するバルブのバルブ本体による、対応するバルブの弁座の部分的および/または連続的な可変閉鎖によって実現される。対応するバルブの開位置では、バルブ本体は、バルブ開口と呼ぶこともできる、弁座に対するバルブ固有の最大間隔を有する。対応するバルブの閉位置では、バルブ本体が弁座を閉じ、その結果、換気断面積がゼロになる。
【００５２】
バルブモジュールのバルブの各々が、換気開口の区域に対して直角な線に対して垂直に作動可能/変位可能なスライドによって可変/変更可能な換気開口を有することも可能である。さらに、バルブモジュールの各バルブは、スロットルフラップを有することができる。本発明によれば、したがって、バルブモジュールのバルブの設計に関して制限はない。
【００５３】
バルブモジュールは、好ましくは、第1のポートおよび/または第2のポートおよび/または第3のポートおよび/または第4のポートが、それらのそれぞれの開位置とそれらのそれぞれの閉位置の間で個別の様式で調整可能であるように設計される。
【００５４】
バルブモジュールのポートのうちの1つの個別の調整機能とは、対応するポートが、その開位置またはその閉位置にだけ、対象にした様式で動かすこと/変更可能であること/作動することができることを意味する。対応するポートを通して流れさせることができる流量の減少は、対応して設計されたバルブモジュールの場合には、その開位置とその閉位置の間の、それぞれのポートの断続的な調整によって実現される。対応するポートの対応する断続的な作動は、ポートのクロッキングおよび/またはパルシングと呼ぶこともできる。
【００５５】
バルブモジュールは、好ましくは、第1のポートおよび第2のポートが第3のポートおよび第4のポートに流体的に接続される、液体-蒸気分離器をバルブモジュールが有するように設計される。
【００５６】
対応して設計されたバルブモジュールは、集積密度がはるかに向上したさまを示し、その結果、前記バルブモジュールを備える作動液体容器システムは、より少ない個別部品または個別構成要素を有する。液体-蒸気分離器によって、作動液体が、大気へまたは第4のポートと大気の間に設置される吸着フィルタ上へ液体の形で流れないことが確実になる。
【００５７】
バルブモジュールは、好ましくは、第1のポートと第4のポートの間に配置され、これらの各々に流体的に接続される過圧保護バルブを有するように設計される。過圧保護バルブは、過圧保護バルブによる気体の交換が可能にされる開位置と、過圧保護バルブにより気体の交換が妨げられる閉位置の間で動作可能である。作動液体容器内部の内圧が最高圧力より低い場合、過圧保護バルブはその閉位置にあり、作動液体容器内部の内圧が最高圧力より高い場合、過圧保護バルブはその開位置へと移る。
【００５８】
過圧保護バルブは、したがって、第1のポートと第4のポートの間に並列に接続される。過圧保護バルブは、好ましくは、バルブモジュール内に配置して具体化することができる。
【００５９】
過圧保護バルブは、好ましくは、受動的過圧保護バルブである。これは、過圧保護バルブのバルブ本体が電気的にではなく(すなわち、電気機械的でも電磁気的でもなく)、単に圧力差によって動作可能であることを意味する。
【００６０】
バルブモジュールは、好ましくは、低圧保護バルブを有するように設計される。低圧保護バルブは、好ましくは、第1のポートと第4のポートの間に配置され、これらの各々に流体的に接続される。あるいは、低圧保護バルブは、好ましくは、第1のポートと第2のポートの間に配置され、これらの各々に流体的に接続される。低圧保護バルブは、気体の交換が低圧保護バルブによって可能にされる開位置と、気体の交換が低圧保護バルブによって妨げられる閉位置の間で動作可能である。作動液体容器内部の内圧が最低圧力より高い場合、低圧保護バルブはその閉位置にあり、作動液体容器内部の内圧が最低圧力より低い場合、低圧保護バルブはその開位置へと移る。
【００６１】
低圧保護バルブは、好ましくは、バルブモジュール内に配置して具体化することができる。
【００６２】
低圧保護バルブは、好ましくは、受動的低圧保護バルブである。これは、低圧保護バルブのバルブ本体が電気的にではなく(すなわち、電気機械的でも電磁気的でもなく)、単に圧力差によって動作可能であることを意味する。
【００６３】
バルブモジュールは、好ましくは、以下の特徴、すなわち、
-第1のポートの第1の断面積の第2のポートの第2の断面積に対する比が0.64と41の間にあること、および/または
-第1のポートの第1の断面積の第4のポートの第4の断面積に対する比が1と7.3の間にあること、および/または
-第1のポートの第1の断面積の第3のポートの第3の断面積に対する比が0.5と4の間にあること
を有するように設計される。
【００６４】
バルブモジュールを対応して設計する場合、第1のポートの断面積または直径と第4のポートの断面積または直径は、可能性がある最小の第1の断面積と第4の断面積で、バルブモジュールの機能性を確実にするのに十分大きい、第1のポートから第4のポートへの流体の流れが依然として可能となるように、寸法決定することができる。
【００６５】
したがって、バルブモジュールの円形の第1のポートから第4のポートの各々の場合に、以下のこと、すなわち、
-第1のポートの第1の直径の第2のポートの第2の直径に対する比が、0.8と6.4の間にあること、および/または
-第1のポートの第1の直径の第4のポートの第4の直径に対する比が、1と2.7の間にあること、および/または
-第1のポートの第1の直径の第3のポートの第3の直径に対する比が、0.7と2の間にあることが具体化される。
【００６６】
好ましくは、第1のポートの直径が12mmと16mmの間にあり、第2のポートの直径が2.5mmと6mmの間にあり、第4のポートの直径が6mmと10mmの間にあり、第3のポートの直径が12mmと16mmの間にある。
【００６７】
より好ましくは、第1のポートの直径が10mmと12mmの間にあり、第2のポートの直径が10mmと12mmの間にあり、第4のポートの直径が6mmと10mmの間にあり、第3のポートの直径が6mmと8mmの間にある。
【００６８】
本発明が基づく目的は、内燃機関を有する自動車のための作動液体容器システムによってさらに達成され、その作動液体容器システムは、作動液体容器を有し、その作動液体容器内部に作動液体で作動液体容器内部を補充するための補充パイプが通じる。本発明にしたがった作動液体容器システムは、上述のバルブモジュールを有し、バルブモジュールの第1のポートが作動液体容器内部に流体的に接続され、バルブモジュールの第2のポートが補充パイプに流体的に接続され、バルブモジュールの第3のポートが大気に少なくとも間接的に流体的に接続される。
【００６９】
本発明にしたがった作動液体容器システムは、燃料補給期間の換気および作動期間の換気のため、ならびに吸着フィルタの予定されるパージのために必要なすべての構成要素を1つの組立体中に組み合わせるといった利点を有する。この様態では、本発明にしたがった作動液体容器システムは、従来技術から知られている作動液体容器システムよりも少ない個別構成要素を有する。本発明にしたがった作動液体容器システムは、より簡略化した構造を有する。たとえば、作動液体容器自体および吸着フィルタ上のポートを減らすことが可能である。本発明にしたがった作動液体容器システムの作動液体容器は、ただ1つのポートを必要とし、これは、たとえばロールオーババルブによって具体化され、様々な燃料補給換気構成(吸着フィルタおよび/または補充パイプのいずれかを介して、作動液体容器から排出される気体の換気)および作動換気を可能にするために、バルブモジュールの第1のポートに燃料ラインによって接続される。
【００７０】
本発明の意味における作動液体容器としては、特に、限定はしないが、自動車の各々の場合において、(ガソリン燃料またはディーゼル燃料のための)燃料容器ばかりでなく、尿素容器、フロントガラスウォッシャー容器、オイル容器、補助液体容器、または添加剤容器も挙げられる。作動液体容器は、好ましくは、燃料容器として設計される。作動液体容器システムは、好ましくは、燃料容器システムとして設計される。
【００７１】
作動液体容器システムは、好ましくは、請求項8の特徴を有するバルブモジュールを有し、第4のポートが内燃機関の吸気管に流体的に接続されるように設計される。
【００７２】
作動液体容器システムは、好ましくは、蒸気相で存在する作動液体の吸着のための吸着フィルタを有し、バルブモジュールの第3のポートが吸着フィルタに流体的に接続される。
【００７３】
対応して設計された作動液体容器システムは、従来技術から知られている作動液体容器システムに対して簡略化した構造を有する。というのは、吸着フィルタは、単に吸着フィルタの単一のポートを介して作動液体容器内部に、また内燃機関の吸気管に流体的に接続される。吸気によってパージするために、バルブモジュールのそれぞれのポートの切替えに応じて、吸着フィルタを内燃機関の吸気管に流体的に接続することができる。さらに、バルブモジュールのポートを対応して切り替えることで、作動換気および/または燃料補給期間の換気のため、吸着フィルタを作動液体容器内部に流体的に接続することができる。さらに、吸着フィルタと作動液体容器内部の流体連通がないように、第1および/または第4のポートをそれらそれぞれの閉位置へと対応して切り替えることによって吸着フィルタの装着を妨げることができる。
【００７４】
吸着フィルタは、好ましくは、活性炭フィルタとして設計される。
【００７５】
作動液体容器システムは、好ましくは、上述のバルブモジュールを有し、その場合、第1のバルブ装置および/または第2のバルブ装置が開位置と閉位置の間で電気的に作動可能である。さらに、作動液体容器システムは、データの交換および/または電気エネルギーのためにデータ線および/または電線を介してバルブモジュールに結合される電子制御デバイスを有し、第1のバルブ装置および第2のバルブ装置は、制御デバイスが出力した制御信号によって、そのそれぞれの開位置とそのそれぞれの閉位置の間で作動可能である。
【００７６】
好ましくは、第1のバルブ装置および/または第2のバルブ装置は、各々、制御デバイスによって出力される制御信号によって、中間位置に作動可能/調整可能であり、中間位置は、それぞれのバルブ装置のそれぞれの開位置とそれぞれの閉位置の間である。
【００７７】
好ましくは、作動液体容器システムは、上述のバルブモジュールを有し、その場合、第1のポートおよび/または第2のポートおよび/または第3のポートおよび/または第4のポートは、各々、開位置と閉位置の間で電気的に作動可能である。さらに、作動液体容器システムは、データの交換および/または電気エネルギーのためにデータ線および/または電線を介してバルブモジュールに結合される電子制御デバイスを有し、第1のポート、第2のポート、第3のポート、第4のポートは、各々、制御デバイスが出力した制御信号によって、そのそれぞれの開位置とそのそれぞれの閉位置の間で動作可能である。
【００７８】
好ましくは、第1のポートおよび/または第2のポートおよび/または第3のポートおよび/または第4のポートは、各々、制御デバイスによって出力される制御信号によって、中間位置に作動可能/調整可能であり、中間位置は、それぞれのポートのそれぞれの開位置とそれぞれの閉位置の間である。
【００７９】
より好ましくは、作動液体容器システムは、作動液体容器中の作動液体の補充レベルを決定するための少なくとも1つの補充レベルセンサを有し、電子制御デバイスがデータの受信のためにデータ線を介して補充レベルセンサに結合される。
【００８０】
対応して設計された作動液体容器システムの場合には、燃料補給の停止は、補充レベル設定値に達したら行うことができる。特に、第1のポートおよび/または第2のポートを、それらの開位置とそれらの閉位置の間の中間位置に制御することによって、補充パイプ中の作動液柱をゆっくり上昇させることを達成することができ、その結果、この様態で行われる燃料補給の停止の際に、上向きに上昇する作動液体の結果、補充パイプから作動液体が少量しか漏れない、または作動液体が全く漏れない。
【００８１】
作動液体容器システムは、好ましくは、作動液体容器内部と大気の間の燃料ラインに配置される過圧保護バルブを有し、過圧保護バルブは、気体の交換が過圧保護バルブによって可能にされる開位置と、気体の交換が過圧保護バルブによって妨げられる閉位置の間で動作可能である。作動液体容器内部の内圧が最高圧力より低い場合、過圧保護バルブはその閉位置にあり、作動液体容器内部の内圧が最高圧力より高い場合、過圧保護バルブはその開位置へと移る。
【００８２】
対応して設計された作動液体容器システムは、たとえば、自動車が長い期間停車していたことのせいで換気バルブを作動させるための電池が空になるといった電気的な故障の場合に、最高圧力を超える過剰圧力が作動液体容器中に蓄積する可能性がないという利点を提供する。このことは、特に、電気エネルギーが切断されたときに第1および第4のポートがそれらの閉位置にあるバルブモジュールの場合に有利である。
【００８３】
過圧保護バルブは、したがって、第1のポートと第3のポートの間に並列に接続される。過圧保護バルブは、好ましくは、バルブモジュール内に配置して具体化することができる。
【００８４】
過圧保護バルブは、受動的過圧保護バルブである。これは、過圧保護バルブのバルブ本体が電気的にではなく(すなわち、電気機械的でも電磁気的でもなく)、単に圧力差によって動作可能であることを意味する。
【００８５】
過圧保護バルブの開位置では、過圧保護バルブのバルブ本体は、過圧保護バルブの弁座から離間される。過圧保護バルブの閉位置では、過圧保護バルブのバルブ本体が過圧保護バルブの弁座を閉じる。
【００８６】
作動液体容器システムは、好ましくは、作動液体容器内部と大気の間の燃料ラインに配置される低圧保護バルブを有し、低圧保護バルブは、気体の交換が低圧保護バルブによって可能にされる開位置と、気体の交換が低圧保護バルブによって妨げられる閉位置の間で動作可能である。ここで、作動液体容器内部の内圧が最低圧力より高い場合、低圧保護バルブはその閉位置にあり、作動液体容器内部の内圧が最低圧力より低い場合、低圧保護バルブはその開位置へと移る。
【００８７】
対応して設計された作動液体容器システムは、たとえば、自動車が長い期間停車していたことのせいでバルブモジュールのポート/バルブを作動させるための電池が空になるといった電気的な故障の場合に、最低内圧を下回る低圧が作動液体容器中に呈する可能性がないという利点を提供する。このことは、特に、電気エネルギーが切断されたときに第1および第4のポートがそれらの閉位置にあるバルブモジュールの場合に有利である。
【００８８】
低圧保護バルブは、したがって、第1のポートと第3のポートの間に並列に接続される。低圧保護バルブは、好ましくは、バルブモジュール内に配置して具体化することができる。
【００８９】
低圧保護バルブは、受動的低圧保護バルブである。これは、低圧保護バルブのバルブ本体が電気的にではなく(すなわち、電気機械的でも電磁気的でもなく)、単に圧力差によって動作可能であることを意味する。
【００９０】
低圧保護バルブの開位置では、低圧保護バルブのバルブ本体は、低圧保護バルブの弁座から離間される。低圧保護バルブの閉位置では、低圧保護バルブのバルブ本体が低圧保護バルブの弁座を閉じる。
【００９１】
本発明のさらなる利点、詳細、および特徴は、議論される例示的な実施形態から下で明らかになろう。ここで、図面は、詳細には以下である。
【図面の簡単な説明】
【００９２】
【図１Ａ】本発明にしたがったバルブモジュールを有する、本発明にしたがった作動液体容器システムの概略図である。
【図１Ｂ】図1Aに図示された作動液体容器システムを示す、流体技術図である。
【図２Ａ】バルブモジュールの第1から第4のポートが第1から第4のバルブとして設計され、第1から第4のバルブが例示的な第1の切替位置にある、図1Aに図示された作動液体容器システムを示す図である。
【図２Ｂ】第1から第4のバルブが例示的な第2の切替位置にある、図2Aに図示された作動液体容器システムを示す図である。
【図２Ｃ】第1から第4のバルブが例示的な第3の切替位置にある、図2Aに図示された作動液体容器システムを示す図である。
【図２Ｄ】第1から第4のバルブが例示的な第4の切替位置にある、図2Aに図示された作動液体容器システムを示す図である。
【図２Ｅ】第1から第4のバルブが例示的な第5の切替位置にある、図2Aに図示された作動液体容器システムを示す図である。
【図３Ａ】ソレノイドバルブとして設計され、開位置にある、第1から第4のバルブのうちの1つの概略図である。
【図３Ｂ】閉位置にある図3Aに図示されたソレノイドバルブを示す図である。
【図４Ａ】スピンドルドライブを有するバルブとして設計される、第1から第4のバルブのうちの1つの概略図である。
【図４Ｂ】異なる位置における図4Aに図示されたバルブを示す図である。
【図５】形状記憶バルブとして設計され、開位置にある、第1から第4のバルブのうちの1つの概略図である。
【図６Ａ】本発明にしたがった、迷路状流体経路に基づくバルブモジュール中に具体化される液体-蒸気分離器の概略図である。
【図６Ｂ】本発明にしたがった、そこに配置される隔壁に基づくバルブモジュール中に具体化される液体-蒸気分離器の概略図である。
【図６Ｃ】本発明にしたがった、泡立ち設備を有するバルブモジュール中に具体化される液体-蒸気分離器の概略図である。
【図７Ａ】さらなる実施形態にしたがった本発明にしたがったバルブモジュールを有する、本発明にしたがったさらなる作動液体容器システムの概略図である。
【図７Ｂ】他の実施形態にしたがった本発明にしたがったバルブモジュールを有する、本発明にしたがった他の作動液体容器システムの概略図である。
【図７Ｃ】本発明のさらなる実施形態にしたがったバルブモジュールを示す図である。
【図８】本発明の別の実施形態にしたがったバルブモジュールを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００９３】
ここで、以下の記載において、同一の構成要素または同一の特徴を示すために同一の参照符号が使用される。その結果、一構成要素に関して1つの図に関係して与えられる記載が他の図にも適用され、その結果、繰り返しての記載は行われない。さらに、1つの実施形態と組み合わせて記載されている個別の特徴は、他の実施形態で別個に使用可能である。
【００９４】
図1Aは、内燃機関40を有する自動車のための作動液体容器システム100を示す。作動液体容器システム100は、作動液体容器20を有し、その作動液体容器内部21に作動液体で作動液体容器内部21を補充するための補充パイプ22が通じる。図示される例示的な実施形態では、作動液体容器20は、燃料容器20として設計される。
【００９５】
作動液体容器システム100は、吸着フィルタ30をさらに有する。図示される例示的な実施形態では、吸着フィルタ30は、活性炭フィルタ30として設計される。吸着フィルタ30は、蒸気相で存在する作動液体の吸着のために機能する。図示される例示的な実施形態では、活性炭フィルタ30は、燃料タンク20から排出される燃料蒸気の吸着のために機能する。図1Aからわかるように、吸着フィルタ30は、大気に対して出口ポート32を介して流体的に接続される。出口ポート32と大気の間に、OBD(オンボード診断)バルブとも呼ばれる診断バルブ33がさらに配置される。診断バルブ33によって、たとえば、活性炭フィルタ30および/または燃料タンク20および/またはまだ議論していないバルブモジュール1の気密試験を実行することが可能である。
【００９６】
作動液体容器システム100は、筐体10を有するバルブモジュール1を有することが、図1Aからやはりわかる。第1のポート11、第2のポート12、第3のポート13、および第4のポート14が、筐体10の中に形成される。第1のポート11は、燃料ラインを介して、タンク20の換気バルブ23に流体的に接続される。図示される例示的な実施形態では、換気バルブ23は、ロールオーババルブ23として設計される。しかし、本発明は、対応する設計のバルブ23に限定されない。第2のポート12は、さらなる燃料ラインを介して補充パイプ22に流体的に接続される。第4のポート14は、別の燃料ラインを介して、内燃機関40の吸気管(図示せず)の吸気管入口ポート41に流体的に接続される。バルブモジュール10の第3のポート13は、別の燃料ラインを介して、吸着フィルタ30の入口ポート31に流体的に接続される。
【００９７】
図1Aからわかるように、第1のポート11は、筐体10内で、第2のポート12および第3のポート13、ならびに第4のポートへの各々の場合に、流体的に接続される。第2のポート12は、今度は、筐体10内で、第3のポート13、および第4のポート14への各々の場合に、流体的に接続される。第3のポート13は、今度は、筐体10内で、第4のポート14へ流体的に同様に接続される。
【００９８】
バルブモジュール1は、液滴分離器15と呼ぶこともできる、液体-蒸気分離器15をさらに有する。第1のポート11および第2のポート12が、液滴分離器15を介して、第3のポート13および第4のポート14に流体的に接続される。したがって、第1のポート11は、第2のポート12に、直接的に直列接続される。対照的に、第1のポート11は、第3のポート13に、液体-蒸気分離器15を介して接続される。さらに、第1のポート11は、第4のポート14に、同様に液体-蒸気分離器15を介して接続される。第2のポート12は、第3のポート13に、液体-蒸気分離器15を介して接続される。さらに、第2のポート12は、第4のポート14に、同様に液体-蒸気分離器15を介して接続される。第3のポート13は、第4のポート14に直接、流体的に接続される。
【００９９】
図1Bは、流体技術図で、図1Aに図示された作動液体容器システム100を示す。ここでは、第1のポート11が第1のバルブ11として設計され、第2のポート12が第2のバルブ12として設計され、第3のポート13が第3のバルブ13として設計され、第4のポート14が第4のバルブ14として設計される。
【０１００】
点線で図示される圧力バイパスが、タンク20および第1のバルブ11の上流と、活性炭フィルタ30の入口ポート31の上流の活性炭フィルタ30との間に設定されることが図1Bからやはりわかる。前記圧力バイパスが、過圧保護バルブ19_1を有し、過圧保護バルブ19_1は、燃料容器内部21と大気、より具体的には、活性炭フィルタ30の入口ポート31の間の燃料ラインに配置される。過圧保護バルブ19_1は、過圧保護バルブ19_1による気体の交換が可能にされる開位置と、過圧保護バルブ19_1により気体の交換が妨げられる閉位置の間で動作可能である。ここで、作動液体容器内部21の内圧が最高圧力より低い場合、過圧保護バルブ19_1はその閉位置にあり、一方、作動液体容器内部21の内圧が最高圧力より高い場合、過圧保護バルブ19_1はその開位置へと移る。
【０１０１】
圧力バイパスは、作動液体容器内部21と活性炭フィルタ30の入口ポート31の間の燃料ラインに同様に配置される低圧保護バルブ19_2をさらに有することができる。低圧保護バルブ19_2は、低圧保護バルブ19_2による気体の交換が可能にされる開位置と、低圧保護バルブ19_2により気体の交換が妨げられる閉位置の間で動作可能である。作動液体容器内部の内圧が最低圧力より高い場合、低圧保護バルブ19_2はその閉位置にあり、一方、作動液体容器内部21の内圧が最低圧力より低い場合、低圧保護バルブ19_2はその開位置へと移る。
【０１０２】
過圧保護バルブ19_1と低圧保護バルブ19_2の両方は、バルブモジュールの筐体10内に配置することができる。
【０１０３】
バルブモジュール1は、第1のポート11または第1のバルブ11、第2のポート12または第2のバルブ12、第3のポート13または第3のバルブ13、および第4のポート14または第4のバルブ14が、それぞれのポートまたはそれぞれのバルブ11、12、13、14を通した流体連通が可能となる開位置と、それぞれのポートまたはそれぞれのバルブ11、12、13、14を通した流体連通が妨げられる閉位置との間で、各々の場合において、互いに独立に作動可能であるように設計される。バルブモジュール1は、この場合、第1のポート11または第1のバルブ11、および第2のポート12または第2のバルブ12、および第3のポート13または第3のバルブ13、および第4のポート14または第4のバルブ14が、各々、それらの開位置と、それらの閉位置の間で電気的に作動可能であるように設計される。
【０１０４】
図2Aでは、バルブモジュール1は、第1のバルブ11および第4のバルブ14が各々閉である切替位置を有する。第2のバルブの位置は限定されない。そのため、第2のバルブは、その開位置、その閉位置、または開位置と閉位置の間の中間位置のいずれかにあってよい。第3のバルブはその開位置にある。第1から第4のバルブ11、12、13、14を対応して切り替えることで、作動液体容器システム100は、活性炭フィルタ30のパージが妨げられる状態にある。この作動期間に、自動車を内燃機関40によって駆動することができる。自動車が、内燃機関40および追加でたとえば電気モータといった代替駆動源を有するハイブリッド自動車である場合、自動車は、バルブモジュール1の切替位置がここで図2Aのようである、電気駆動モードで動作することも可能である。図2Aに図示されるようなバルブモジュール1の切替位置は、自動車の駐車期間にも使用される。
【０１０５】
図2Bは、図1に図示された作動液体容器システム100を示し、ここでは、バルブモジュール1が図2Aにおけるものと異なる切替状態にある。図2Bに図示されるバルブモジュール1の場合には、前記バルブモジュールは、補充および補充の停止が実現される場所にあり、その場合に、燃料タンク20から排出される燃料-蒸気混合物が補充パイプ22へと戻され、補充パイプ22によって、大気に解放されて、前記混合物が抽出デバイス(図示せず)によって抽出されるようになる、および/または、燃料タンク内部21に部分的にやはり戻されるようになる、のいずれかとなる。この目的で、第1のバルブ11は、その開位置にある。第3のバルブ13と第4のバルブ14の両方は、それらのそれぞれの閉位置にある。第2のバルブ12は、本例において、調整可能バルブ12として設計され、その貫流流量は調整可能である。
【０１０６】
しかし、図2Bに図示されるバルブモジュール1は、第1のバルブ11が調整可能バルブ11として設計され、第2のバルブ12がその開位置にあるように設計することもできる。
【０１０７】
図2Cに図示される作動液体容器システム100の場合には、バルブモジュール1が切替位置にあり、その場合に、補充および補充の停止が可能になり、燃料タンク20から排出される気体は、活性炭フィルタ30によって大気へと解放される。この目的で、第1のバルブ11はその開位置にあり、第2のバルブ12はその閉位置にあり、第4のバルブ14は同様にその閉位置にあり、第3のバルブ13は調整可能バルブ13として設計され、その貫流流量は調整可能である。第3のバルブ13を通る貫流流量が減ると、比較的少ない流量の燃料蒸気だけを燃料容器20から活性炭フィルタ30に吐出することができ、そのため燃料タンク20内の圧力が上昇し、そのため補充パイプ22内の燃料柱は、燃料補給ノズル(図示せず)のカットオフ開口に達するまで同様に上昇し、補充の停止が実現される。
【０１０８】
しかし、図2Cに図示される作動液体容器システム100の場合には、第2のバルブ12が調整可能バルブ12として設計されることも可能であり、そのため、作動液体容器20から排出される蒸気が、補充パイプ22を介して作動液体容器内部21に戻して再循環することが、制御された様式で可能となる。
【０１０９】
図2Dに図示される作動液体容器システム100の場合には、バルブモジュール1は、いわゆる燃焼モードと呼ばれる自動車の作動に好適な切替位置にあり、ここでは、自動車の駆動は、内燃機関40によって実現される。ここで、活性炭フィルタ30は、内燃機関30の呼気によってパージされる。図2Dに図示されるバルブモジュール1の切替位置は、自動車の偶発的状況にも好適である。この目的で、第1のバルブ11と第2のバルブ12の両方は、各々、それらの閉位置にあり、一方、第3のバルブ13および第4のバルブ14は、各々、それらの開位置にある。
【０１１０】
図2Eに図示される作動液体容器システム100の場合には、バルブモジュール1が切替位置にあり、その場合に、補充プロセスが可能になり、燃料タンク20からの燃料蒸気は、フィルタ処理のために活性炭フィルタ30に通され、同時に部分的に、補充パイプ22を介して燃料容器内部21に戻される。図2Eに図示されるバルブモジュール1の切替位置は、OBDバルブ33によるシステムの診断を実施することにも好適である。さらに、図2Eに図示されるようなバルブモジュール1の切替位置は、燃料タンク20内の圧力の能動的な放散に好適である。この目的で、第1のバルブ11および第3のバルブ134は、各々、それらの開位置にある。第2のバルブ12は調整可能バルブ12として設計され、第4のバルブ14はその閉位置にある。
【０１１１】
第1から第4のバルブ11、12、13、14の設計に関して制限はない。図3Aおよび図3Bでは、対応するバルブ11、12、13、14は、ソレノイドバルブとして設計され、コイル50および前記コイル中に配置されるコア51を有し、そのコアが、今度は、弁座を閉じることができるバルブ本体に接続される。図3Aでは、ソレノイドバルブはその開位置で図示され、一方、図3Bでは、ソレノイドバルブはその閉位置で図示される。
【０１１２】
図4Aおよび図4Bはバルブ11、12、13、14を図示し、その場合、バルブ本体53は、スピンドル52上に配置される。スピンドル52の回転運動によって、バルブ本体53の位置が変わり、そのため、バルブモジュール1の異なるポートが、バルブ本体53によって開くことができ、あるいは閉じることができる。
【０１１３】
図5は、バルブ11、12、13、14のまた別の実施形態を示し、これは、形状記憶バルブ11、12、13、14として設計される。形状記憶バルブ11、12、13、14は、この場合、バルブ本体に接続される形状記憶構成要素54を有し、そのため、形状記憶構成要素54に対応して電気エネルギーを加えた、または加熱した後、バルブ本体は、バルブ開口を閉じる、あるいは、前記バルブ開口から離間される。
【０１１４】
図6Aから図6Cは、液体-蒸気分離器15の様々な実施形態を図示する。図6Aに図示される液体-蒸気分離器15の場合には、前記液体-蒸気分離器が迷路状流体経路を有し、そのため、第1のポート11を介して、第3のポート13および第4のポート14に液体は流れない。対照的に、ポート11〜14のすべての間の気体の交換は、可能なままである。
【０１１５】
図6Bに図示される液体-蒸気分離器15の場合には、前記液体-蒸気分離器は、第3のポート13および第4のポート14から第1のポート11を分離する隔壁16を有する。隔壁は、作動液体が第1のポート11を介して第3のポート13および第4のポート14に流れることができないという効果を有する。対照的に、液体は、第1のポート11から第2のポート12に依然として流れることができる。さらに、ポート11〜14のすべての間の気体の交換が、隔壁16によって可能となる。
【０１１６】
図6Cは、液体-蒸気分離器15を図示し、その場合に、液体-蒸気分離器の筐体内に液柱が形成され、ここで、第1のポート11および第2のポート12が、前記液柱に通じる。第3のポート13および第4のポート14は、液柱の上にあり、そのため、第1のポート11を介して液柱へと導入される気体または蒸気のための泡立ち設備が、第3のポート11および第4のポート14を介して可能になる。
【０１１７】
図6A、図6B、および図6Cは、それぞれの場合に、バルブモジュール1の4つのポート11、12、13、14に流体的に接続される、それぞれの液体-蒸気分離器15を示す。この流体接続は、図1Aから図2Eに図示されたように自明に構成することもでき、そのため、各々の場合で、液体-蒸気分離器15に第1のポート11と第2のポート12が1つの共通の流体接続を介して流体的に接続され、第3のポート13と第4のポート14が別の共通の流体接続を介して流体的に接続される。
【０１１８】
図7Aは、本発明のさらなる実施形態にしたがった、内燃機関40を有する自動車のための作動液体容器システム100を示す。図7Aに図示される作動液体容器システム100は、バルブモジュール10が内燃機関40の吸気管に接続するための第4のポートを有さないという点で、図1Aから図2Eに図示された作動液体容器システム100と異なる。
【０１１９】
図7Bは、バルブモジュール10の可能な構造を示す。第1のポート11と第2のポート12の間に、第1のバルブ装置16が配置され、第1のバルブ装置16は、第1のポート11および第2のポート12に流体的に接続される。第1のバルブ装置16は、第1のポート11と第2のポート12の間の流体流が第1のバルブ装置16によって可能にされる開位置と、第1のポート11と第2のポート12の間の流体流が第1のバルブ装置17によって妨げられる閉位置との間で作動可能である。さらに、第1のポート11と第3のポート13の間に、第2のバルブ装置17が配置され、第2のバルブ装置17は、第1のポート11および第3のポート13に流体的に接続される。ここで、第2のバルブ装置17は、第1のポート11と第3のポート13の間の流体流が第2のバルブ装置17によって可能にされる開位置と、第1のポート11と第3のポート13の間の流体流が第2のバルブ装置17によって妨げられる閉位置との間で作動可能である。
【０１２０】
図7Cは、単独で、本発明のさらなる実施形態にしたがったバルブモジュール1を図示する。図7Cに図示されるバルブモジュール1は、たとえば、図7Aおよび図7Bに示される作動液体容器システム100で使用することができる。
【０１２１】
バルブモジュール1は、互いに並列に流体的に接続される少なくとも2つの第1のバルブデバイス16_1、16_2、16_3、16_4を第1のバルブ装置16が有するように設計される。図示される例示的な実施形態では、第1のバルブ装置16は、4つの第1のバルブデバイス16_1、16_2、16_3、16_4を有する。ここで、各々の第1のバルブデバイス16_1、16_2、16_3、16_4は、開位置と閉位置の間で作動可能である。
【０１２２】
図7Cに図示されるバルブモジュール1の第2のバルブ装置17は、互いに並列に流体的に接続される少なくとも2つの第2のバルブデバイス17_1、17_2、17_3、17_4、17_5を有する。例示的な実施形態では、第2のバルブ装置17は、5つの第2のバルブデバイス17_1、17_2、17_3、17_4、17_5を有する。ここで、各々の第2のバルブデバイス17_1、17_2、17_3、17_4、17_5は、開位置と閉位置の間で作動可能である。
【０１２３】
第1のバルブデバイス16_1、16_2、16_3、16_4および第2のバルブデバイス17_1、17_2、17_3、17_4、17_5は、図3Aから図5に図示されるように設計することができ、そのため、対応する上の記載への参照が行われる。
【０１２４】
図8は、単独で、本発明のさらなる実施形態にしたがったバルブモジュール1を図示する。図8に図示されるバルブモジュール1は、たとえば、図1Aに示される作動液体容器システム100で使用することができる。
【０１２５】
バルブモジュール1は、互いに並列に流体的に接続される少なくとも2つの第1のバルブデバイス16_1、16_2、16_3、16_4を第1のバルブ装置16が有するように設計される。図示される例示的な実施形態では、第1のバルブ装置16は、4つの第1のバルブデバイス16_1、16_2、16_3、16_4を有する。ここで、各々の第1のバルブデバイス16_1、16_2、16_3、16_4は、開位置と閉位置の間で作動可能である。
【０１２６】
図8に図示されるバルブモジュール1の第2のバルブ装置17は、互いに並列に流体的に接続される少なくとも2つの第2のバルブデバイス17_1、17_2、17_3、17_4、17_5を有する。例示的な実施形態では、第2のバルブ装置17は、5つの第2のバルブデバイス17_1、17_2、17_3、17_4、17_5を有する。ここで、各々の第2のバルブデバイス17_1、17_2、17_3、17_4、17_5は、開位置と閉位置の間で作動可能である。
【０１２７】
図8に図示されるバルブモジュール1の第3のバルブ装置18は、互いに並列に流体的に接続される少なくとも2つの第3のバルブデバイス18_1、18_2、18_3、18_4、18_5を有する。図示される例示的な実施形態では、第3のバルブ装置18は、4つの第3のバルブデバイス18_1、18_2、18_3、18_4を有する。ここで、各々の第3のバルブデバイス18_1、18_2、18_3、18_4は、開位置と閉位置の間で作動可能である。
【０１２８】
第1のバルブデバイス16_1、16_2、16_3、16_4、第2のバルブデバイス17_1、17_2、17_3、17_4、17_5および第3のバルブデバイス18_1、18_2、18_3、18_4は、図3Aから図5に図示されるように設計することができ、そのため、対応する上の記載への参照が行われる。
【符号の説明】
【０１２９】
1  バルブモジュール
10  (バルブモジュールの)筐体
11  (バルブモジュールの)第1のポート/入口ポート/第1のバルブ/入口バルブ
12  (バルブモジュールの)第2のポート/第2のバルブ
13  (バルブモジュールの)第3のポート/第3のバルブ
14  (バルブモジュールの)第4のポート/第4のバルブ
15  (バルブモジュールの)液体-蒸気分離器/液滴分離器
16  第1のバルブ装置
16_1  第1のバルブデバイス
16_2  第1のバルブデバイス
16_3  第1のバルブデバイス
16_4  第1のバルブデバイス
17  第2のバルブ装置
17_1  第2のバルブデバイス
17_2  第2のバルブデバイス
17_3  第2のバルブデバイス
17_4  第2のバルブデバイス
17_5  第2のバルブデバイス
18  第3のバルブ装置
18_1  第3のバルブデバイス
18_2  第3のバルブデバイス
18_3  第3のバルブデバイス
18_4  第3のバルブデバイス
19_1  過圧保護バルブ
19_2  低圧保護バルブ
20  作動液体容器/燃料容器
21  作動液体容器内部
22  補充パイプ
23  (作動液体容器の)換気バルブ/ロールオーババルブ
24  換気ライン
30  吸着フィルタ/活性炭フィルタ
31  (吸着フィルタの)入口ポート
32  (吸着フィルタの)出口ポート
33  診断バルブ/OBDバルブ
34  遮断バルブ
40  内燃機関/エンジン
41  (内燃機関の)吸気管入口ポート
50  (ソレノイドバルブの)コイル
51  (ソレノイドバルブの)コア
52  (スピンドルドライブを有するバルブの)スピンドル
53  (スピンドルドライブを有するバルブの)バルブ本体
54  (形状記憶バルブの)形状記憶構成要素
100  作動液体容器システム
ATM  大気
【図１Ａ】
0006752380.tif 000002
【図１Ｂ】
0006752380.tif 000003
【図２Ａ】
0006752380.tif 000004
【図２Ｂ】
0006752380.tif 000005
【図２Ｃ】
0006752380.tif 000006
【図２Ｄ】
0006752380.tif 000007
【図２Ｅ】
0006752380.tif 000008
【図３Ａ】
0006752380.tif 000009
【図３Ｂ】
0006752380.tif 000010
【図４Ａ−４Ｂ】
0006752380.tif 000011
【図５】
0006752380.tif 000012
【図６Ａ】
0006752380.tif 000013
【図６Ｂ】
0006752380.tif 000014
【図６Ｃ】
0006752380.tif 000015
【図７Ａ】
0006752380.tif 000016
【図７Ｂ】
0006752380.tif 000017
【図７Ｃ】
0006752380.tif 000018
【図８】
0006752380.tif 000019