閉鎖罐泄放閥的制作方法
【專利說明】閉鎖罐泄放閥
[0001]相關申請的交叉引用
本申請要求2013年10月15日提交的美國臨時申請號61/891，026的權益。以上申請的公開內容以引用方式并入本文中。
技術領域
[0002]本發明大體上涉及具有與壓力傳感器一體化的燃料箱隔離閥組件和罐泄放閥的蒸氣吹掃系統，其中，隔離閥組件和罐泄放閥用來進行診斷測試。
【背景技術】
[0003]用于車輛的現有燃料系統包括這樣的閥:當燃料箱被補充燃料時，該閥打開和關閉以允許蒸氣從燃料箱逸出。蒸氣從燃料箱流過閥并且進入罐中，蒸氣被儲存在罐中，直到其被分配回到發動機的進氣中。該閥也能夠在車輛操作期間提供對隨著燃料水平下降而在燃料箱中積聚的真空壓力的卸放。該閥也用來在燃料箱和蒸氣儲罐之間密封燃料箱。
[0004]該閥通常使用諸如螺線管的致動裝置操作，螺線管被激勵以打開閥，并且在車輛被補充燃料的同時將閥保持在打開位置。在車輛正被補充燃料期間，在閥被打開的同時，在這些應用中使用的螺線管的現有設計保持被激勵。這消耗蓄電池中的功率，并且降低車輛的總體效率。另外，燃料箱和燃料箱外部的空氣流系統的一部分必須進行泄漏測試，因此，也必須用在罐的新鮮空氣側上的閥(例如泄放閥)來密封空氣流系統。這些閥也必須被測試，以確保它們正常工作并且可以用最低的成本確認它們的位置(例如，打開或關閉)。當閥被首次安裝在車輛上(在制造過程期間或在修理之后)時，或者在蓄電池已被斷開之后，可能需要這種類型的診斷測試。
[0005]因此，需要一種閥組件，該組件能夠在車輛正被補充燃料的同時保持在打開位置，以允許蒸氣流出燃料箱，同時使用來將閥維持在打開位置的能量的量最小化。還需要一種閥組件，其滿足當前的包裝要求，并且能夠在安裝之后或在蓄電池已斷開之后進行診斷測試，以確保閥正確地工作。
【發明內容】
[0006]本發明是一種空氣流系統，或者更具體地具有箱隔離閥和罐泄放閥的蒸氣吹掃系統，其中，每個閥包括用于將閥維持在打開位置的閉鎖(latching)機構。對蒸氣吹掃系統進行診斷測試以證明每個閥都功能正常。在這些應用中使用閉鎖閥減少了從蓄電池汲取的電能并且減少與一體化的壓力傳感器的電氣干擾。燃料箱由在燃料箱和蒸氣儲罐之間的箱隔離閥密封，并且罐泄放閥在罐和大氣之間提供密封，并且控制罐的泄放(vent)。診斷測試使用箱隔離閥和罐泄放閥在不同的操作條件下進行。
[0007]箱隔離閥減少蓄電池的功耗，同時閥保持在打開位置或關閉位置，并且僅使用單個脈沖電壓來改變閥的狀態。閥保持打開的最常見的時間是在補充燃料期間。在補充燃料期間，發動機通常關閉。由于閉鎖機構，閥保持打開而不需要蓄電池功率。與閉鎖機構一起使用的螺線管避免不得不使用連續的蓄電池功率。
[0008]本發明描述了用來確保閥功能正常的車載診斷檢查。本發明還提供了一種用于僅使用壓力傳感器來提供閥的功能性和當前狀態(例如，打開或關閉)兩者的方法，其中壓力傳感器是蒸氣吹掃系統的一部分。
[0009]在一個實施例中，本發明是一種吹掃蒸氣系統，其包括燃料箱、與燃料箱流體連通的燃料箱隔離閥、以及與燃料箱隔離閥流體連通的碳罐。燃料箱隔離閥控制吹掃蒸氣從燃料箱到碳罐的流動以及在燃料箱中的真空壓力的量。吹掃蒸氣系統也包括與碳罐流體連通的罐泄放閥、與罐泄放閥流體連通的空氣過濾器、以及用于在打開位置和關閉位置之間改變罐泄放閥的閉鎖機構，其中閉鎖機構是罐泄放閥的一部分。當閉鎖機構在打開位置和關閉位置之間改變罐泄放閥時，閉鎖機構被激勵，并且當罐泄放閥被保持在打開位置或關閉位置時，閉鎖機構被去激勵(de-energize)。
[0010]罐泄放閥也包括:包覆模制(overmold)組件，其具有與燃料箱流體連通的包覆模制組件腔體；貯存器，其連接到包覆模制組件，該貯存器具有形成為貯存器的一部分的貯存器腔體，并且與包覆模制組件腔體和碳罐流體連通。罐泄放閥也具有:閥，其連接到閉鎖機構并且位于貯存器腔體中；以及閥座，其位于貯存器腔體中。當罐泄放閥處于關閉位置時，閥與閥座接觸，并且當罐泄放閥處于打開位置時，閥移動遠離閥座。
[0011]閉鎖機構被激勵以將閥移動遠離閥座，以在關閉位置到打開位置之間改變閥，并且當閉鎖機構將閥保持在打開位置或關閉位置時，閉鎖機構被去激勵。更具體而言，罐泄放閥的閥在打開位置和關閉位置之間改變以控制進入和離開碳罐的空氣的流動。
[0012]本發明進一步的適用范圍將通過下文提供的詳細描述而變得顯而易見。應當理解，詳細描述和具體示例雖然指示本發明的優選實施例，但其旨在僅用于舉例說明目的，而并非旨在限制本發明的范圍。
【附圖說明】
[0013]通過詳細描述和附圖將會更全面地理解本發明，在附圖中:
圖1是根據本發明的實施例的用于具有并入閉鎖機構的至少一個閥的車輛的蒸氣吹掃系統的圖；
圖2是根據本發明的實施例的隔離閥組件的透視圖；
圖3是根據本發明的實施例的描繪隔離閥組件的電壓與閥位置的關系的坐標圖；
圖4是根據本發明的實施例的隔離閥組件的剖視圖；
圖5A是根據本發明的實施例的用作箱隔離閥組件的一部分的閉鎖機構的透視圖；
圖5B是根據本發明的實施例的用作箱隔離閥組件的一部分的閉鎖機構的剖視圖；
圖6A是根據本發明的實施例的用作箱隔離閥組件的一部分的閉鎖機構的第一圖，其中箱隔離閥處于關閉位置；
圖6B是根據本發明的實施例的用作箱隔離閥組件的一部分的閉鎖機構的圖，其中閉鎖機構構造成使得箱隔離閥移動至打開位置；
圖6C是根據本發明的實施例的用作箱隔離閥組件的一部分的閉鎖機構的圖，其中閉鎖機構構造成使得箱隔離閥被保持在打開位置；
圖6D是根據本發明的實施例的用作箱隔離閥組件的一部分的閉鎖機構的第一圖，其中閉鎖機構構造成使得箱隔離閥被從打開位置釋放；
圖6E是根據本發明的實施例的用作箱隔離閥組件的一部分的閉鎖機構的第二圖，其中閉鎖機構構造成使得箱隔離閥被從打開位置釋放；
圖6F是根據本發明的實施例的用作箱隔離閥的一部分的閉鎖機構的第二圖，其中箱隔離閥處于關閉位置；
圖7是根據本發明的實施例的流程圖，其具有用來在第一組操作條件下對蒸氣吹掃系統進行診斷測試的步驟；
圖8是根據本發明的實施例的流程圖，其具有用來在第二組操作條件下對蒸氣吹掃系統進行診斷測試的步驟；
圖9是根據本發明的實施例的流程圖，其具有用來在第三組操作條件下對蒸氣吹掃系統進行診斷測試的步驟；以及
圖10是根據本發明的實施例的流程圖，其具有用來在第四組操作條件下對蒸氣吹掃系統進行診斷測試的步驟。
【具體實施方式】
[0014](多個)優選實施例的以下描述本質上僅為示例性的，而絕不旨在限制本發明、其應用或用途。
[0015]根據本發明的蒸氣吹掃系統的圖在圖1中大體上在10處示出。系統10包括其中儲存燃料20的燃料箱18。燃料箱18與在圖1-2中大體上在22處示出的隔離閥組件流體連通。隔離閥組件22包括箱隔離閥24、壓力傳感器26和溫度傳感器28。閥24通過使用第一管道30與燃料箱18流體連通。壓力傳感器26和溫度傳感器28兩者均與隔離閥組件22 一體化，并且與在閥24和燃料箱18之間的第一管道30流體連通。
[0016]箱隔離閥24通過使用第二管道34與蒸氣罐32流體連通。蒸氣罐32也由于第三管道38而與吹掃閥36流體連通。吹掃閥36也連接到第四管道40并與其流體連通，其中第四管道40連接到系統的另一個部件，例如渦輪增壓器單元(未示出)。
[0017]罐32也通過使用第五管道44與罐泄放閥42流體連通。也連接到第五管道44并與其流體連通的是壓力傳感器46和溫度傳感器46A。第六管道48也連接到罐泄放閥42和空氣過濾器50并與它們流體連通。
[0018]在操作期間，箱隔離閥24處于關閉位置，使得燃料箱18中的蒸氣不能逸出。當箱18被補充燃料時，箱隔離閥24打開以允許箱18中的蒸氣流入罐32中。罐泄放閥42在正常操作期間通常處于打開位置，并且在車載診斷測試的不同步驟期間關閉，該測試的功能將在下文中描述。吹掃蒸氣通常是在罐32中汽提的烴類，并且流出罐32的空氣穿過罐泄放閥42。
[0019]罐泄放閥42和隔離閥24具有基本上類似的構造并且具有與圖2、圖4、圖5A-5B和圖6A-6F中所示基本上相同的部件，并且因此僅描述隔離閥24的構造。隔離閥24包括第一端口，其在該實施例中為連接到第一管道30的入口端口 74，并且入口端口 74形成為貯存器76的一部分，帽蓋78也形成為貯存器76的一部分，并且帽蓋78連接到包覆模制組件80。包覆模制組件80包括大體上在82處示出