电控制的加油蒸气通气切断装置的制作方法

专利名称：电控制的加油蒸气通气切断装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及在从置于油箱加油管中的输出喷嘴向机动车辆油箱加油期 间燃油蒸气的通气，其中，油箱加油管为具有围绕喷嘴的机械密封件的类 型。
背景技术：
目前的油箱加油喷嘴通常包括真空致动设备，在通气蒸气再循环管路 被隔断从而在加油管中围绕喷嘴产生真空时，该真空致动设备关闭喷嘴。迄今为止，在不具有围绕喷嘴的机械密封件的加油管中，油箱蒸气系 统通过将通气管路连接至系统蒸气存储炭罐而用于使燃油蒸气再循环到加 油管。在其它已知的系统中，系统存储炭罐通过油箱的上壁连接到分离的 通气旋塞，其中翻车安全阀防止燃料溢出泄漏。因此使用再循环通气旋塞 进入通向炭罐的管路中的系统必须依靠油箱中的浮子操作的燃油蒸气通气 阀，以当燃油液位到达油箱顶部时切断通气管路，这会使液体回到加油管 口中并关闭喷嘴。这种浮子操作通气阀的校准很关键，以便当燃料被引入 油箱中时提供适当的蒸气通气，并且在车辆翻车时必须可靠地关闭。因此， 对于这种浮子操作阀而言，后面的两种需求已经成为车辆维护中的问题来 源。使用直接从油箱顶部到加油管上端的蒸气再循环通气管的这类系统， 依靠覆盖穿过油箱顶部的通气管端部的液体燃料，以隔断向加油管上端的 蒸气再循环，从而产生用于喷嘴关闭的真空。参考图4，示出已知的系统，其中油箱1具有安装在油箱上壁中的浮 子操作的通气阀2,该通气阀的通气出口连接到电操作的清污阀3的入口 ，该电操作的清污阀3由电子控制器或ECU4控制。通气阀2的出口还连接 到储存罐或炭罐5的入口 。在加油管8的上端7中设有再循环口 6，在由 向加油管中进行输出的喷嘴进行加油期间，该再循环口用于向加油管上端 进行燃油蒸气再循环。再循环通气管10连接到油箱顶部，以在加油期间独立于浮子操作的通 气阀2向加油管7的上端中的再循环口 6提供燃油蒸气再循环，在该情况 下可以使用单独的翻车溢出保护阀11。在该后一种布置中，管端延伸穿过 油箱上壁至期望的高度，以当燃料到达预定燃油液位时利用液体燃料关闭 管端并中止向加油管端部7的蒸气再循环。典型地，再循环管路10必须沿 着油箱的顶部越过边缘并沿着加油管行进，以便于安装在车辆中。在需要从油箱顶部至上部加油管口的单独通气管的现有技术系统中， 需要仔细将通气管的端部放置在油箱中，以在期望的燃油液位有效地关闭 通气管的端部，以防止液体燃料在加油管中阻塞。而且，再循环管路的行 程会在管路中产生液阱，该液阱在加油过程中会阻塞再循环并引起加油管 中不期望的真空，并启动自动喷嘴关闭。因此，期望提供一种在加油期间当液体燃油液位上升到期望的最高位 置时切断通向加油管上端的蒸气通气再循环的更积极的方式或装置。发明内容本发明提供了一种设置在通向加油管的燃油蒸气通气再循环管路中的 电操作的切断阀。该电操作的切断阀由一电子控制器控制，该电子控制器 响应于来自油箱中的燃油液位指示器和加油盖传感器的信号。在一个实施 例中，当燃油液位指示器指示满油箱状态时和加油盖传感器指示加油盖离 开加油管口时，切断阀关闭。因此本发明提供了一种在加油期间对通向加 油管的燃油蒸气的积极切断。


图l是使用本发明的油箱通气系统的示意图；图2是图1的系统的一部分的视图，示出了本发明的替换实施例；图3是本发明的另一实施例；图4是现有技术燃油蒸气通气系统的示意图；以及图5是示意性的剖视图，更详细地示出了在发明的系统中使用的阀。
具体实施方式
参考图1，本发明的系统总体上用20表示，而且示为连接到车辆油箱 22上，该油箱具有其中高度为L的液体燃料。设有加油管24，该加油管 的下端连接穿过油箱22的壁，该加油管的上端26被扩大，在该上端中具 有柔性密封件28，当例如具有真空致动关闭装置(未示)类型的加油嘴30 被接纳在上端中时，该柔性密封件用于绕加油嘴30密封。在图1的实施例中，油箱具有在本领域中所熟知类型的浮子操作的蒸 气通气阀32，且该蒸气通气阀安装成穿过油箱的上壁，该阀的出口 34沿 管路36连接到蒸气再循环阀70。通用歧管或连接件38的一个出口通过管 路42连接到储存罐或炭罐40的入口 ，该储存罐或炭罐可以装有有吸附能 力的颗粒状含碳材料，例如本领域已知的木炭。注意，蒸气通气阀32可以 用作翻车安全阀。炭罐40也通过入口配件44连接到由电磁阀45操作的阀46的出口 ， 从而当在炭罐40中抽取真空时允许大气清污空气进入(炭罐)。歧管或配 件38还具有另 一个连接到清污流控制装置入口的出口 ，在本发明中清污流 控制装置包括由电子控制器或清污ECU52控制的由电磁阀50操作的岡 48 ，以将清污流提供到该阀的出口并沿着管路54提供到由附图标记56表 示的发动机的进气口。电磁阀50通过导线58、 60电连接到控制器或清污 ECU52。但是，应当理解，可以使用其它的流控制装置，例如压力响应阀 或泵或其它流控制器具。大气阀46的致动电磁阀45通过导线47、 49连接 到ECU52,因此ECU52也控制流入炭罐的大气流。在图1的实施例中，油箱22具有置于其中的浮子操作的信号发送装置 或发送器62，该信号发送装置或发送器通过延伸穿过油箱上壁的导线64、866连接到电子控制器或ECU68上。注意，可以使用其它燃油液位指示器 代替发送器62，而不会脱离本发明的范围。例如，如图2所示，热控开关 或热敏电阻(即，绝对温度系数热敏电阻118)可以用于指示油箱中已经 达到期望的燃油液位。蒸气再循环阀70的入口沿管路72连接到歧管38另一个出口；并且， 阀70的出口通过管路74连接到蒸气再循环口 76，该蒸气再循环口设在加 油管上端26中并位于密封件28下方。阀70由电磁阀78致动，电磁阀78 由导线80、 82连接，以接收来自加油ECU68的控制信号。在一个实施例 中，阀70是常闭阀，当来自ECU68的控制信号激励电磁阀78时，阀70 打开(即，在除加油的所有情况下均关闭)。高压情况也可以打开常闭阀 70以减小油箱压力。图5示出阀70和电磁阀78的可能实施例。如上所述，阀70可以是常 闭阀，当电磁阀78受激励时，阀70打开。该实施例中的阀70包括密封件 71,该密封件能阻塞至加油管26的蒸气再循环，且同时阻塞至炭罐40的 通路。密封件71可以包括控制孔口 72,当阀70关闭时该控制孔口允许少 量蒸气流至炭罐40。在图l的实施例的操作中，在加油期间，当油箱中的燃油液位上升到 虚线表示的高度时，发送器62的浮子臂84上升，这使发送器将信号送到 ECU68，该ECU停止激励电磁阀78以关闭阀70，而且如图1所示，阻塞 至加油管上端26的所有进一步的蒸气再循环。当阀70关闭时，从喷嘴30 连续输出燃料会在加油管26的上端内在密封件28下方产生真空，并使喷 嘴30内的未知设备致动，以引起自动关闭。应当理解，在图l所示的实施 例中，如果在发送器62将油箱充满信号发送至ECU68之前浮子操作的蒸 气通气阀32关闭通气管路36，那么流向循环管路74和炭罐管路42的蒸 气流将-皮关闭。设置在加油管口上端26中的盖传感器33指示盖是否在加油管口上或 离开加油管口。传感器33可以是任何开关，例如簧片开关。当油箱盖(未 示)^皮取下并且燃油液位指示器显示油箱未满时，盖传感器33也将信号传送到ECU68,以便ECU68激励阀70中的电磁阀78。这使阀70打开。当 给油箱加油至满燃油液位时，如上文所解释的，ECU68停止激励电磁阀 78，从而关闭阀70且在加油管口 26中产生真空，以使喷嘴关闭。参考图2，本发明的一替换实施例总体表示为90,其中，油箱92具有 加油管94，浮子操作的通气阀96连接到油箱上以将蒸气送到再循环切断 阀100。歧管98的出口连接到由电磁阀102操作的再循环切断阀100的入 口。阀70的出口沿管路104连接到设在加油管94中的再循环口 106。电 磁阀102沿导线108、 110连接到电子控制器或加油ECU112上，该电子 控制器或加油ECU112沿着导线114、 116穿过油箱92的顶端连接到油箱 中的热敏电阻118，该热敏电阻设置在油箱中靠近油箱上壁下表面的位置。在操作中，图2的系统90可通过浮子操作的通气阀96或通过热敏电 阻118来切断通向再循环管路104的燃油蒸气流，该热敏电阻将信号送到 ECU112, ECU112激励电磁阀102并关闭阀100,从而阻断蒸气向加油管 上端的所有再循环。应当理解，虽然未示出图2的系统90的其它部分，但 是它们与图1的实施例中的其它部分相同。参考图3，本发明的另一实施例总体表示为120，其中油箱122具有加 油管124,该加油管的上端具有位于其中的喷嘴密封件126以及蒸气再循 环口 128。油箱的上壁具有用于容纳车辆结构件的多级结构，并具有设在 最高位或蒸气拱顶的多个分离的通气管130、 132。通气管130、 132连接 到歧管或连接件134上，该连接件连接到存储炭罐138的入口 136，炭罐 138的大气入口 140连接到由电磁阀143操作的阀142上，电磁阀143由 导线145、 149连接到ECU152。如果希望或需要，可以在油箱中通气管 130、 132的端部上设置翻车溢出保护阀131、 133。三通管144连接到电磁阀操作的清污阀146,清污阀146的电磁阀147 通过导线148、 150连接到电子控制器或清污ECU152。阀146的出口沿着 管路154连接到车辆发动机的进气口 156上。三通管144和连接件134也提供沿着管路158和159至切断阀160的 入口的燃油蒸气流，切断阀160由通过导线164、 166连接到电子控制单元或加油ECU168上的电f兹阀162操作。ECU168通过穿过油箱顶壁的导线 170、 172连接到热敏电阻174,该热敏电阻设置在油箱内且接近油箱的上 壁。切断阀160的出口连接到位于加油管124的上端中的蒸气再循环口 128。图3的系统消除了对浮子操作的通气阀的需要，而且用于通过通气管 130、 132为油箱拱顶的蒸气进行通气。热敏电阻174检测上升的燃油液位， 并向ECU168发信号，以激励电磁阀166并关闭切断阀160,从而停止通 过管路176的所有蒸气再循环；因此，喷嘴的输出在加油管的上端内产生 真空，该真空自动关闭喷嘴。因此，本发明提供了一种电操作的阀，该阀用于关闭所有再循环至加 油管上端的燃油蒸气流，以产生真空来实现喷嘴的关闭。本发明能够用于 为油箱中浮子操作的燃油蒸气通气阀提供一种替换或冗余，或着能够安装 本发明(的电操作的阀)而不需要浮子操作的通气阀。虽然上文已结合所示实施例对本发明进行了说明，但是应当理解，本 发明能够进行修改和变型并且仅由下面的权利要求限定。
权利要求
1.一种用于具有加油管的发动机油箱的蒸气排放控制系统，该加油管的上端用于接纳加油嘴，所述蒸气排放控制系统包括位于油箱中的燃油液位指示器，该燃油液位指示器可操作以提供指示油箱中的预定燃油液位的加油极限量电信号；储存罐，该储存罐连接用于接收来自油箱的燃油蒸气；柔性密封件，该柔性密封件设置在加油管上端中，以在喷嘴接纳在其中时绕喷嘴密封；加油盖传感器，该加油盖传感器设置在加油管中，并可操作以提供指示加油盖离开加油管的加油盖状态信号；加油控制器，该加油控制器可操作，以在接收到预定燃油液位的加油极限量电信号和指示加油盖离开加油管的加油盖状态信号时提供电切断信号；电操作的切断阀，该切断阀操作地连接用于控制从油箱到加油管上端的蒸气流，并在收到切断信号时操作，以限制流向加油管上端的蒸气流，从而启动自动喷嘴关闭装置。
2. 如权利要求l所述的系统，其特征在于燃油液位指示器包括浮 子操作装置。
3. 如权利要求l所述的系统，其特征在于燃油液位指示器包括热 敏电阻。
4. 如权利要求l所述的系统，其特征在于切断阀由电磁阀操作。
5. 如权利要求4所述的系统，其特征在于切断阀是常闭的；当电 磁阀响应于表示燃油液位已经达到预定极限的电切断信号而被停止激励 时，切断阀关闭。
6. 如权利要求5所述的系统，其特征在于当加油盖状态信号指示 加油盖离开加油管并且燃油液位低于预定极限时，加油控制器激励电磁阀 以打开切断阀。
7. 如权利要求l所述的系统，其特征在于当加油盖状态信号指示 加油盖离开加油管并且燃油液位低于预定极限时，加油控制器打开切断阀。
8. 如权利要求l所述的系统，其特征在于切断阀包括具有控制开 口的密封件，当切断阀关闭时，该控制开口允许受限制的蒸气流在油箱和 蒸气储存装置之间流动。
9. 如权利要求l所述的系统，其特征在于该系统还包括电操作的 清污阀，该清污阀控制蒸气流从储存罐流到发动机的进气口 。
10. 如权利要求9所述的系统，其特征在于该系统还包括电子清污 控制器，该控制器响应发动机运行参数而操作，以激励清污阀。
11. 一种用于具有加油管的发动机油箱的蒸气排放控制系统，该加油 管的上端用于接納加油嘴，所述蒸气排放控制系统包括位于油箱中的燃油液位指示器，该燃油液位指示器可操作以提供指示 油箱中的预定燃油液位的加油极限量电信号；储存罐，该储存罐连接用于接收来自油箱的燃油蒸气；加油盖传感器，该加油盖传感器设置在加油管中，并可操作以提供指 示加油盖离开加油管的加油盖状态信号；加油控制器，该加油控制器可操作，以在接收到确定燃油液位的加油 极限量电信号和指示加油盖离开加油管的加油盖状态信号时提供电切断信 号；电磁阀操作的切断阀，该切断阀操作地连接用于控制从油箱到加油管 上端的蒸气流，并在收到切断信号时操作，以阻断流向加油管上端的蒸气 流，其中，切断阀是常闭的，当电磁阀响应于表示燃油液位已经达到预定 极限的电切断信号而被停止激励时，切断阀关闭；其中，从喷嘴进行输出会在所述上端中产生真空，从而启动自动喷嘴 关闭装置。
12. 如权利要求11所述的系统，其特征在于当加油盖状态信号指 示加油盖离开加油管并且燃油液位低于预定极限时，加油控制器激励电磁 阀以打开切断阀。
13. 如权利要求11所述的系统，其特征在于当加油盖状态信号指 示加油盖离开加油管并且燃油液位低于预定极限时，加油控制器打开切断 阀。
14. 一种控制来自具有加油管的车辆发动机油箱的蒸气排放的方法， 该加油管的上端用于接纳加油嘴，该方法包括将燃油蒸气储存罐连接到油箱，并连接一用于控制从油箱到车辆发动 机进气口的燃油蒸气流的装置；设置切断阀，响应来自电子控制器的信号通过关闭切断阀而阻塞从油 箱流向加油管上端的蒸气流，从喷嘴输出燃料并在加油管中产生真空以启 动自动喷嘴关闭装置；在油箱中设置燃油液位指示器，当油箱装满时提供电信号，并响应该 电信号关闭再循环阀；在加油管口中设置加油盖传感器，并提供表示加油盖离开加油管的加 油盖状态信号；以及在加油管中设置柔性密封件，当在加油管中接纳喷嘴时绕喷嘴进行密封。
15. 如权利要求14所述的方法，其特征在于设置燃油液位指示器 的步骤包括将浮子操作的装置设置在油箱中。
16. 如权利要求14所述的方法，其特征在于设置燃油液位指示器 的步骤包括将热敏电阻设置在油箱中。
17. 如权利要求14所述的方法，其特征在于切断阀是常闭的电磁 阀；关闭切断阀的步骤包括由指示燃油液位已到达预定极限的电切断信号 来停止激励电磁阀。
18. 如权利要求14所述的方法，其特征在于该方法还包括当加油 盖状态信号指示加油盖离开加油管并且燃油液位低于预定极限时激励电磁 阀以打开切断阀的步骤。
19. 如权利要求14所述的方法，其特征在于当加油盖状态信号指 示加油盖离开加油管并且燃油液位低于预定极限时，加油控制器打开切断阀。
20.如;f又利要求14所述的方法，其特征在于该方法还包括在切断 阀中设置密封件的步骤，所述密封件具有控制开口，当切断阀关闭时该控 制开口允许受限的蒸气流动。
全文摘要
一种蒸气排放控制系统，包括位于通向加油管的燃油蒸气再循环管路中的电操作的切断阀。电子控制器响应来自油箱的燃油液位指示器和加油盖传感器的信号以控制所述电操作的阀。在一个实施例中，当燃油液位指示器指示满油箱状态时和加油盖传感器指示加油盖离开加油管口时，所述阀关闭。因此本发明提供了一种在加油期间对通向加油管的燃油蒸气的积极切断。
文档编号B60K15/035GK101219639SQ20071019990
公开日2008年7月16日 申请日期2007年11月2日 优先权日2006年11月3日
发明者R·P·本杰 申请人:伊顿公司