闭锁罐泄放阀的制作方法
【专利说明】闭锁罐泄放阀
[0001]相关申请的交叉引用
本申请要求2013年10月15日提交的美国临时申请号61/891，026的权益。以上申请的公开内容以引用方式并入本文中。
技术领域
[0002]本发明大体上涉及具有与压力传感器一体化的燃料箱隔离阀组件和罐泄放阀的蒸气吹扫系统，其中，隔离阀组件和罐泄放阀用来进行诊断测试。
【背景技术】
[0003]用于车辆的现有燃料系统包括这样的阀:当燃料箱被补充燃料时，该阀打开和关闭以允许蒸气从燃料箱逸出。蒸气从燃料箱流过阀并且进入罐中，蒸气被储存在罐中，直到其被分配回到发动机的进气中。该阀也能够在车辆操作期间提供对随着燃料水平下降而在燃料箱中积聚的真空压力的卸放。该阀也用来在燃料箱和蒸气储罐之间密封燃料箱。
[0004]该阀通常使用诸如螺线管的致动装置操作，螺线管被激励以打开阀，并且在车辆被补充燃料的同时将阀保持在打开位置。在车辆正被补充燃料期间，在阀被打开的同时，在这些应用中使用的螺线管的现有设计保持被激励。这消耗蓄电池中的功率，并且降低车辆的总体效率。另外，燃料箱和燃料箱外部的空气流系统的一部分必须进行泄漏测试，因此，也必须用在罐的新鲜空气侧上的阀(例如泄放阀)来密封空气流系统。这些阀也必须被测试，以确保它们正常工作并且可以用最低的成本确认它们的位置(例如，打开或关闭)。当阀被首次安装在车辆上(在制造过程期间或在修理之后)时，或者在蓄电池已被断开之后，可能需要这种类型的诊断测试。
[0005]因此，需要一种阀组件，该组件能够在车辆正被补充燃料的同时保持在打开位置，以允许蒸气流出燃料箱，同时使用来将阀维持在打开位置的能量的量最小化。还需要一种阀组件，其满足当前的包装要求，并且能够在安装之后或在蓄电池已断开之后进行诊断测试，以确保阀正确地工作。
【发明内容】
[0006]本发明是一种空气流系统，或者更具体地具有箱隔离阀和罐泄放阀的蒸气吹扫系统，其中，每个阀包括用于将阀维持在打开位置的闭锁(latching)机构。对蒸气吹扫系统进行诊断测试以证明每个阀都功能正常。在这些应用中使用闭锁阀减少了从蓄电池汲取的电能并且减少与一体化的压力传感器的电气干扰。燃料箱由在燃料箱和蒸气储罐之间的箱隔离阀密封，并且罐泄放阀在罐和大气之间提供密封，并且控制罐的泄放(vent)。诊断测试使用箱隔离阀和罐泄放阀在不同的操作条件下进行。
[0007]箱隔离阀减少蓄电池的功耗，同时阀保持在打开位置或关闭位置，并且仅使用单个脉冲电压来改变阀的状态。阀保持打开的最常见的时间是在补充燃料期间。在补充燃料期间，发动机通常关闭。由于闭锁机构，阀保持打开而不需要蓄电池功率。与闭锁机构一起使用的螺线管避免不得不使用连续的蓄电池功率。
[0008]本发明描述了用来确保阀功能正常的车载诊断检查。本发明还提供了一种用于仅使用压力传感器来提供阀的功能性和当前状态(例如，打开或关闭)两者的方法，其中压力传感器是蒸气吹扫系统的一部分。
[0009]在一个实施例中，本发明是一种吹扫蒸气系统，其包括燃料箱、与燃料箱流体连通的燃料箱隔离阀、以及与燃料箱隔离阀流体连通的碳罐。燃料箱隔离阀控制吹扫蒸气从燃料箱到碳罐的流动以及在燃料箱中的真空压力的量。吹扫蒸气系统也包括与碳罐流体连通的罐泄放阀、与罐泄放阀流体连通的空气过滤器、以及用于在打开位置和关闭位置之间改变罐泄放阀的闭锁机构，其中闭锁机构是罐泄放阀的一部分。当闭锁机构在打开位置和关闭位置之间改变罐泄放阀时，闭锁机构被激励，并且当罐泄放阀被保持在打开位置或关闭位置时，闭锁机构被去激励(de-energize)。
[0010]罐泄放阀也包括:包覆模制(overmold)组件，其具有与燃料箱流体连通的包覆模制组件腔体；贮存器，其连接到包覆模制组件，该贮存器具有形成为贮存器的一部分的贮存器腔体，并且与包覆模制组件腔体和碳罐流体连通。罐泄放阀也具有:阀，其连接到闭锁机构并且位于贮存器腔体中；以及阀座，其位于贮存器腔体中。当罐泄放阀处于关闭位置时，阀与阀座接触，并且当罐泄放阀处于打开位置时，阀移动远离阀座。
[0011]闭锁机构被激励以将阀移动远离阀座，以在关闭位置到打开位置之间改变阀，并且当闭锁机构将阀保持在打开位置或关闭位置时，闭锁机构被去激励。更具体而言，罐泄放阀的阀在打开位置和关闭位置之间改变以控制进入和离开碳罐的空气的流动。
[0012]本发明进一步的适用范围将通过下文提供的详细描述而变得显而易见。应当理解，详细描述和具体示例虽然指示本发明的优选实施例，但其旨在仅用于举例说明目的，而并非旨在限制本发明的范围。
【附图说明】
[0013]通过详细描述和附图将会更全面地理解本发明，在附图中:
图1是根据本发明的实施例的用于具有并入闭锁机构的至少一个阀的车辆的蒸气吹扫系统的图；
图2是根据本发明的实施例的隔离阀组件的透视图；
图3是根据本发明的实施例的描绘隔离阀组件的电压与阀位置的关系的坐标图；
图4是根据本发明的实施例的隔离阀组件的剖视图；
图5A是根据本发明的实施例的用作箱隔离阀组件的一部分的闭锁机构的透视图；
图5B是根据本发明的实施例的用作箱隔离阀组件的一部分的闭锁机构的剖视图；
图6A是根据本发明的实施例的用作箱隔离阀组件的一部分的闭锁机构的第一图，其中箱隔离阀处于关闭位置；
图6B是根据本发明的实施例的用作箱隔离阀组件的一部分的闭锁机构的图，其中闭锁机构构造成使得箱隔离阀移动至打开位置；
图6C是根据本发明的实施例的用作箱隔离阀组件的一部分的闭锁机构的图，其中闭锁机构构造成使得箱隔离阀被保持在打开位置；
图6D是根据本发明的实施例的用作箱隔离阀组件的一部分的闭锁机构的第一图，其中闭锁机构构造成使得箱隔离阀被从打开位置释放；
图6E是根据本发明的实施例的用作箱隔离阀组件的一部分的闭锁机构的第二图，其中闭锁机构构造成使得箱隔离阀被从打开位置释放；
图6F是根据本发明的实施例的用作箱隔离阀的一部分的闭锁机构的第二图，其中箱隔离阀处于关闭位置；
图7是根据本发明的实施例的流程图，其具有用来在第一组操作条件下对蒸气吹扫系统进行诊断测试的步骤；
图8是根据本发明的实施例的流程图，其具有用来在第二组操作条件下对蒸气吹扫系统进行诊断测试的步骤；
图9是根据本发明的实施例的流程图，其具有用来在第三组操作条件下对蒸气吹扫系统进行诊断测试的步骤；以及
图10是根据本发明的实施例的流程图，其具有用来在第四组操作条件下对蒸气吹扫系统进行诊断测试的步骤。
【具体实施方式】
[0014](多个)优选实施例的以下描述本质上仅为示例性的，而绝不旨在限制本发明、其应用或用途。
[0015]根据本发明的蒸气吹扫系统的图在图1中大体上在10处示出。系统10包括其中储存燃料20的燃料箱18。燃料箱18与在图1-2中大体上在22处示出的隔离阀组件流体连通。隔离阀组件22包括箱隔离阀24、压力传感器26和温度传感器28。阀24通过使用第一管道30与燃料箱18流体连通。压力传感器26和温度传感器28两者均与隔离阀组件22 一体化，并且与在阀24和燃料箱18之间的第一管道30流体连通。
[0016]箱隔离阀24通过使用第二管道34与蒸气罐32流体连通。蒸气罐32也由于第三管道38而与吹扫阀36流体连通。吹扫阀36也连接到第四管道40并与其流体连通，其中第四管道40连接到系统的另一个部件，例如涡轮增压器单元(未示出)。
[0017]罐32也通过使用第五管道44与罐泄放阀42流体连通。也连接到第五管道44并与其流体连通的是压力传感器46和温度传感器46A。第六管道48也连接到罐泄放阀42和空气过滤器50并与它们流体连通。
[0018]在操作期间，箱隔离阀24处于关闭位置，使得燃料箱18中的蒸气不能逸出。当箱18被补充燃料时，箱隔离阀24打开以允许箱18中的蒸气流入罐32中。罐泄放阀42在正常操作期间通常处于打开位置，并且在车载诊断测试的不同步骤期间关闭，该测试的功能将在下文中描述。吹扫蒸气通常是在罐32中汽提的烃类，并且流出罐32的空气穿过罐泄放阀42。
[0019]罐泄放阀42和隔离阀24具有基本上类似的构造并且具有与图2、图4、图5A-5B和图6A-6F中所示基本上相同的部件，并且因此仅描述隔离阀24的构造。隔离阀24包括第一端口，其在该实施例中为连接到第一管道30的入口端口 74，并且入口端口 74形成为贮存器76的一部分，帽盖78也形成为贮存器76的一部分，并且帽盖78连接到包覆模制组件80。包覆模制组件80包括大体上在82处示出