用于主动吹扫系统模块的被动旁路阀的制作方法
【专利说明】用于主动吹扫系统模块的被动旁路阀
[0001]相关专利申请的交叉引用
本申请要求提交于2014年I月30日的美国临时申请61/933，416号的优先权。
技术领域
[0002]本申请整体涉及用于主动系统吹扫模块的被动旁路阀。
【背景技术】
[0003]碳罐常常用来在吹扫蒸气可被处置之前存储来自燃料箱的吹扫蒸气。大多数车辆具有空气流系统，其用来将吹扫蒸气从碳罐移除，并且将吹扫蒸气传输到发动机，在发动机处，吹扫蒸气在燃烧期间被烧尽。一些类型的吹扫系统利用歧管真空将空气抽过罐并且将蒸气引入发动机。然而，利用歧管真空的系统可能不会始终生成足够的真空以将足量的空气抽过罐以将吹扫蒸气引入发动机。就涡轮增压发动机而言，歧管压力与文丘里式喷嘴一起使用以产生用于吹扫的真空。该方案的缺点是，将加压空气导引远离涡轮增压器使涡轮增压器的效率降低，并且减少到发动机的功率增加量。
[0004]因此，存在对发动机空气流系统的需求，该系统有助于吹扫蒸气向发动机的充分传输，而不以发动机效率为代价。
【发明内容】
[0005]本发明是一种主动吹扫系统模块，其包括被动旁路阀组件，该组件允许利用发动机真空或通过使用栗来吹扫罐，并且也提供允许空气在燃料补给期间逸出燃料箱的功能。该阀组件包括两个阀构件，这两个阀构件在发动机真空期间或在阀组件从压力栗接收正压时在打开位置和关闭位置之间运动以将空气导向通过阀组件。该模块还用来在阀均处于关闭位置时执行泄漏检查。
[0006]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】
[0007]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车辆的空气流系统的图，其具有包括被动旁路阀组件的主动吹扫系统模块；
图2是根据本发明的实施例的具有被动旁路阀组件的主动吹扫系统模块；
图3A是根据本发明的实施例的处于第一操作模式的被动旁路阀组件的图；
图3B是根据本发明的实施例的处于第二操作模式的被动旁路阀组件的图；
图3C是根据本发明的实施例的处于第三操作模式的被动旁路阀组件的图；
图3D是根据本发明的实施例的处于第四操作模式的被动旁路阀组件的图；以及图4是根据本发明的实施例的用于车辆的空气流系统的备选实施例的图，其具有包括被动旁路阀组件的主动吹扫系统模块。
【具体实施方式】
[0008](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。
[0009]根据本发明的具有主动吹扫系统的车辆的空气流系统的图大体上在10处示出。系统10包括大体上在12处示出的主动吹扫系统模块，该模块与碳罐14流体连通。模块12通过使用第一导管20a与空气过滤器16流体连通，第一导管20a从大气环境吸入空气。更具体而言，第一导管20a连接到第二导管20b和第三导管20c并与第二导管20b和第三导管20c流体连通。第二导管20b与电动栗18流体连通，电动栗18提供加压空气源。第二导管也与第三导管20c流体连接。压力旁路阀组件22通过使用第四导管20d与电动栗18流体连通。阀组件22还连接到第五导管20e，并且压力传感器24位于第五导管20e中。第五导管20e连接到碳罐14并与碳罐14流体连通。栗18和压力传感器24与栗控制器26电气连通。
[0010]罐14也通过使用第六导管20f与燃料模块28流体连通，并且燃料模块28设置在燃料箱30中。罐14和涡轮吹扫阀(TPV) 32也连接到第七导管20g，第七导管20g将罐14置于与TPV 32流体连通。TPV 32连接到进气导管34。导管34也是机械增压器(超级增压器，supercharger )的进气口。在所示示例中，导管34连接到涡轮增压器压缩机36，涡轮增压器压缩机36是大体上在38处示出的涡轮增压器单元的一部分。在进气导管34中设有空气质量流量传感器39，并且进气导管34连接到空气过滤器40。
[0011]TPV 32还连接到第八导管20h，第八导管20h将TPV 32置于与第二进气导管42流体连通。在第二进气导管42中设有节流阀44，并且第二进气导管42和压缩机36连接到中间冷却器46。第二进气导管42连接到大体上在50处示出的往复活塞式内燃发动机的进气歧管48并与进气歧管48流体连通。发动机50还包括连接到第一排放导管54的排放歧管52，并且第一排放导管54连接到涡轮56，涡轮56也是涡轮增压器单元38的一部分。排气穿过涡轮56，穿过第二排放导管58并且穿过消音器60。
[0012]发动机50接收来自燃料导管62的燃料，并且燃料导管62连接到燃料轨64并与燃料轨64流体连通。燃料轨64通过使用第二燃料导管68与燃料分配阀66流体连通。燃料分配阀66也通过使用第三燃料导管70与燃料模块28流体连通。
[0013]现在参照图2-3D，被动旁路阀组件22包括第一端口 70。第一端口 70与旁路阀组件的第一室71连接。第一端口 70连接到第三导管20c。第二端口 72连接到旁路阀组件的第二室73。第二端口 72也连接到第四导管20d。第三端口 74连接到旁路阀组件的第三室75。第三端口 74也连接到第五导管20e。端口 70、72、74均连接到外壳76，并且在外壳76中设有引导构件78。第一阀构件80和第二阀构件82安装到第三室75内的引导构件78，使得阀构件80、82能够相对于彼此且相对于引导构件78滑动。第一阀构件80控制在第一室71和第三室75之间的流动。第二阀构件82控制在第三室75和第二室73之间的流动。第一阀构件80与第一阀座80a选择性地接触，并且第二阀构件82与第二阀座80b选择性地接触。
[0014]在该实施例中，引导构件78为圆柱形柱，但在本发明的范围内引导构件78也可以是其它形状。第一弹簧构件84在阀构件80、82之间安装到引导构件78，使得第一弹簧构件84将阀构件80、82偏压远离彼此。如图所示，最末弹簧构件84为卷簧，但可以使用其它弹簧设计。第二弹簧构件86围绕引导构件78，并且设置在第一阀构件80和外壳76的内壁88之间。第二弹簧构件86具有比第一弹簧构件84大的直径。第二弹簧构件86也围绕第一阀座80a，使得第二弹簧构件86将第一阀构件80偏压远离第一阀座80a。如图所示，第二弹簧构件86为卷簧，但可以使用其它弹簧设计。
[0015]弹簧构件84、86构造成将力施加到阀构件80、82以有利于不同操作模式。在图3A所示第一操作模式期间，发动机50形成真空，并且涡轮增压器单元38是不活动的；因此，发动机50被自然抽吸(naturally aspirated)。旁路阀组件22经由罐14暴露于发动机真空。弹簧构件84、86构造成使得第一阀构件80不与第一阀座80a接触，并且因此处于打开位置，并且第二阀构件82处于关闭位置。当阀构件80、82处于图3A所示构型时，真空从第一导管20a抽出，通过第三导管20c，被动地(passively)通过阀组件22和第五导管20e。空气接着流过罐14，将吹扫蒸气从罐14抽吸通过第七导管20g，通过TPV 32、第八导管20h并且进入第二进气导管42。
[0016]在第二操作模式期间，阀组件22暴露于从燃料箱30排出的空气。阀组件22构造成如图3B所示，该构型基本上类似于图3A所示构型，其中第一阀构件80处于打开位置，但空气从第五导管20e流入阀组件22、通过阀组件22并且离开第一端口 70进入第三导管20c。阀组件22构造成如图3B所示，在燃料箱30燃料补给期间被动地允许空气逸出，使得压力不在燃料箱30中积聚，同时燃料蒸气由碳罐14保持。
[0017]在第三操作模式期间，阀组件22构造成如图3C所示，并且栗18被启动，生成流过第四导管20d且进入第二端口 72的加压空气，加压空气将足够的力施加到第二阀构件82以克服来自弹簧构件84、86中的每一个的