CN102431444B - 混合动力车辆中控制废气的燃料箱阀结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种混合动力车辆中控制废气的燃料箱阀结构，其可以包括：壳体，所述壳体的一侧与燃料箱连接，另一侧与罐体连接；止回阀，所述止回阀安装在所述壳体上并且打开或关闭所述罐体和所述燃料箱之间连接的第一流体通道；电磁阀装置，所述电磁阀装置选择性地与所述止回阀连接以打开或关闭所述第一流体通道，以调节所述燃料箱的内部压力；燃料限制排气阀装置，所述燃料限制排气阀装置安装到所述壳体上并且选择性地流体连接到在所述壳体中的所述止回阀和所述燃料限制排气阀装置之间形成的空间；以及安全阀，所述安全阀安装到所述壳体上并且通过第二流体通道选择性地流体连接所述燃料箱和所述罐体。

Description

混合动力车辆中控制废气的燃料箱阀结构

相关申请的交叉引用

本申请要求2010年9月29日提交的韩国专利申请第10-2010-94238号的优先权，该申请的全部内容结合于此用于通过该引用的所有目的。

技术领域

本发明涉及一种燃料箱阀结构，更特别地，涉及一种用于混合动力车辆的燃料箱阀结构，其能够在插电式混合动力车辆的各种行驶和停车条件下控制废气。

背景技术

通常在现有技术中使用的混合动力车辆是由来自内燃机的动力和来自电动机的动力驱动的，从而其由于节油和环保的特点而受到关注。

但是，由于用于产生动力的内燃机和电动机都安装在车内，所以车辆的重量增加，并且需要用于操作电动机的动力，内阻增加且输出减小。此外，能量在转换和存储电能的过程中损失。

因此，已开发了可以在普通住宅对车辆电池充电以使用内燃机和电动机作为独立动力源来操作的插电式混合动力车辆，以便减少车辆中的能量转换过程中的能量损失，并且使用现有技术中所采用的高效内燃机，以便最好地利用电动车辆。

由于改变了驱动类型，同时还提高了插电式混合动力车辆中的电动机的驱动比，因此，由于发动机模糊量降低而引起排放增加，从而需要采取防止这种问题的措施。

也就是说，如图1所示，用于控制废气和确定对车辆加油时的加油量的燃料限制排气阀装置具有允许加油和控制燃料喷射量的功能，并且具有防止燃料溢出罐体或者防止燃料箱漏油的附加功能，其中允许加油的功能是通过在加油时将燃料箱中的空气和废气发送到罐体中来实现的，控制燃料喷射量的功能是通过当燃料箱装满燃料时停止将燃料箱中的气体发送到罐体来实现的。

公开于该发明背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明的一般背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明的各方面旨在提供一种用于混合动力车辆的燃料箱阀结构，其能够在发动机工作的时候控制废气，同时例如在插入式混合动力车辆中，还可以在因电动机的过多的操作(非模糊)而导致燃料箱中的废气量随着发动机的停止而增加时完全防止废气流入罐体中。

在本发明的一个方面中，混合动力车辆中控制废气的燃料箱阀结构可包括：壳体，所述壳体的一侧与燃料箱连接，另一侧与罐体连接；止回阀，所述止回阀安装在所述壳体上并且打开或关闭所述罐体和所述燃料箱之间的第一流体通道；电磁阀装置，所述电磁阀装置选择性地与所述止回阀连接以打开或关闭所述第一流体通道，以调节所述燃料箱的内部压力；燃料限制排气阀装置，所述燃料限制排气阀装置安装到所述壳体上并且选择性地流体连接到在所述壳体中的所述止回阀和所述燃料限制排气阀装置之间形成的空间；以及安全阀，所述安全阀安装到所述壳体上并且通过第二流体通道选择性地流体连接所述燃料箱和所述罐体。

所述止回阀可包括：止回阀橡胶，所述止回阀橡胶可滑动地安装在所述壳体中，并且在其中心处具有开口，以选择性地关闭所述第一流体通道并且将废气保持在所述燃料箱中；止回阀阀体，所述止回阀阀体固定在所述止回阀橡胶的一侧；以及止回阀弹簧，所述止回阀弹簧设置在所述壳体中，并且在一方向上偏压所述止回阀橡胶以提供弹力。

所述电磁阀装置可包括：电磁阀箱；杆件，所述杆件选择性地连接到所述止回阀橡胶的开口；柱塞，所述柱塞向外突出，并且与所述杆件的另一侧连接以与所述杆件一同移动；铁芯，所述铁芯以与所述柱塞相隔预定的距离而设置在电磁阀箱中，以选择性地与所述柱塞的端部紧密接触；以及线圈，所述线圈卷绕在所述柱塞和所述铁芯的周围以起动所述柱塞。

在所述电磁阀箱的上端周围可设置有电磁阀O形圈，在所述铁芯的下端周围可设置有铁芯O形圈，以防止废气泄漏，在所述铁芯处可形成有柱塞挡块以减小通过与所述柱塞的紧密接触所产生的噪音和振动。

所述安全阀可包括：安全阀箱，所述安全阀箱连接到所述壳体以形成与所述罐体连接的所述第二流体通道；负压阀，所述负压阀设置在所述安全阀箱的一侧，以便当所述燃料箱中的内部压力可低于所述空间中的压力时打开所述第一流体通道以调节所述燃料箱的内部压力；安全阀阀体，通过内部压力使所述安全阀阀体在所述安全阀箱中可滑动以打开所述第一流体通道；安全阀弹簧，所述安全阀弹簧安装在所述安全阀箱中并且在一个方向上偏压所述安全阀阀体以选择性地打开所述第一流体通道。

根据本发明的示例性实施方案，可以调节现有技术中使用的燃料箱的容量并且向罐体中注入废气。

此外，即使混合动力车辆的发动机工作或者不工作，都可以自由控制向罐体中注入废气，并且可以在喷射燃料时调节废气的注入，从而提高稳定性和方便性。

此外，可以容易地释放由于燃料箱中的正常压力和负压所引起的压力。

通过纳入本文的附图以及随后与附图一起用于说明本发明的某些原理的具体实施方式，本发明的方法和装置所具有的其它特征和优点将更为具体地变得清楚或得以阐明。

附图说明

图1是显示现有技术中所使用的燃料箱阀结构的剖视图。

图2是显示根据本发明的示例性实施方案的燃料箱阀的结构的剖视透视图。

图3A和图3B是根据本发明的示例性实施方案的外部透视图。

图4是显示本发明中使用的壳体和止回阀的剖视图。

图5是显示本发明中使用的电磁阀的剖视图。

图6是显示本发明中使用的安全阀的剖视图。

图7是显示本发明中使用的燃料限制排气阀装置的剖视图。

图8是将根据本发明的示例性实施方案的燃料箱阀的结构进行局部放大的剖视图。

图9A至图9C是显示本发明的止回阀和电磁阀的操作过程的流程图。

图10A至图10C是显示本发明的安全阀的操作的流程图。

图11是显示本发明的另一示例性实施方案的透视图。

应当了解，所附附图并非按比例地显示了本发明的基本原理的图示性的各种特征的略微简化的画法。本文所公开的本发明的具体设计特征包括例如具体尺寸、方向、位置和外形将部分地由具体所要应用和使用的环境来确定。

在这些图形中，贯穿附图的多幅图形，附图标记引用本发明的同样的或等同的部分。

具体实施方式

下面将对本发明的各个实施方案详细地作出引用，这些实施方案的实例被显示在附图中并描述如下。尽管本发明将与示例性实施方案相结合进行描述，但是应当意识到，本说明书并非旨在将本发明限制为那些示例性实施方案。相反，本发明旨在不但覆盖这些示例性实施方案，而且覆盖可以被包括在由所附权利要求所限定的本发明的精神和范围之内的各种选择形式、修改形式、等价形式及其它实施方案。

下面将参考附图对本发明的示例性实施方案进行详细描述。

如图2所示，根据本发明的示例性实施方案的燃料箱中使用的阀结构包括：一侧与燃料箱连接而另一侧与罐体连接的壳体10、在与罐体连接的壳体10中打开/关闭的止回阀20、与止回阀20连接并且打开/关闭以调节燃料箱的内部压力的电磁阀30、连接到壳体10的与燃料箱相连接的一端的燃料限制排气阀装置40、以及连接到壳体10的与罐体相连接的下端的安全阀50。

也就是说，与现有技术中所使用的燃料箱阀结构类似，本发明将燃料箱中产生的废气发送和聚集到罐体中，在插电式混合动力车辆中，当发动机较少靠电动机的运转来工作时，特别易于控制越来越多的废气量。

为了进行该运转，如图4所示，壳体10连接到燃料箱10的顶部，壳体10和燃料箱通过盖子固定，并且设置衬垫12以通过密封壳体10和燃料箱之间的空间来防止废气泄漏。

此外，如图3A和图3B所示，在壳体10的外侧形成分离的GVV(ROV)连接管(nipple)13，从而可以防止燃料溢出罐体或漏出燃料箱。

设置在壳体10和罐体的接合处的止回阀20包括将废气保持在燃料箱中且中心处具有开口22的止回阀橡胶21、与止回阀橡胶21的一侧接触固定的止回阀阀体23、以及设置在止回阀阀体23内以向止回阀橡胶21提供弹力的止回阀弹簧24。

也就是说，如图4所示，由于止回阀20设置在壳体10中以通过连接燃料箱和罐体的第一流体通道100选择性地释放废气，从燃料箱经过壳体10流向罐体的废气不容易通过圆片形状的止回阀橡胶21泄漏到罐体，并且由于操作止回阀阀体23和止回阀弹簧24，可以调节压力和废气释放量。

止回阀阀体23在一侧连接到止回阀橡胶21，并且具有多个从该侧延伸的多个支柱以将止回阀20撑靠在壳体10上，止回阀阀体23中的弹簧向止回阀阀体23提供弹力以根据压力打开止回阀20。

此外，电磁阀30位于壳体10的一侧并且包括电磁阀箱31、空间60中的与止回阀橡胶21的一侧接触连接的杆件32、向外突出并与杆件32的另一侧连接以与杆件32一同移动的柱塞33、远离柱塞33设置并且具有向内形成以与杆件33的端部紧密接触的凹槽的铁芯34、以及围绕柱塞33和铁芯34卷绕的线圈35。

也就是说，如图5所示，通过圆柱形电磁阀箱31限定电磁阀30的外部形状，以使杆件32与止回阀20连接，因此，可以与止回阀20一同来调节燃料箱的内部压力和废气释放。

由于弹簧设置在杆件32周围，因此可以为杆件32保持弹力，并且可以容易地调节打开/关闭。

连接到杆件32的端部的柱塞33通常形成为圆柱形，没有与杆件32连接的另一端从圆柱向外突出。

从柱塞33的一侧的预定空间处形成铁芯34，并且铁芯34具有向内形成以与柱塞33的端部紧密接触的凹槽，从而为柱塞33提供了能够左右移动的空间。

此外，如图8所示，电磁阀箱31的上端周围设置有电磁阀O形圈36，铁芯34的下端周围设置有铁芯O形圈37，从而O形圈在电磁阀30和壳体10之间紧密接触，能够防止废气向外泄漏。

此外，在铁芯34的凹槽的中心处形成有柱塞挡块38，从而可以减小当铁芯34与柱塞33紧密接触并且通过柱塞33的操作左右移动时所产生的噪音和振动。

优选在柱塞33的突出端与铁芯34相接触的中心处根据柱塞33的突出端和铁芯34的凹槽的形状形成柱塞挡块38，柱塞挡块优选由橡胶制成以吸收振动。

图6显示了本发明的示例性实施方案中使用的安全阀50，安全阀50包括与壳体10的下端连接的安全阀箱51、设置在安全阀箱51中以保持气密性的安全阀O形圈52、设置安全阀箱51的一侧以通过选择性地打开连接燃料箱和罐体的第二流体通道200来调节压力的负压阀53、设置在安全阀箱51中并且上/下滑动以通过选择性地打开连接燃料箱和罐体的第二流体通道200来调节压力的安全阀阀体55、与安全阀阀体55结合的安全阀橡胶56、以及与安全阀阀体55的内侧和壳体10的内侧连接以提供弹力的安全阀弹簧54。

安全阀箱51优选具有椭圆形横截面以连接到壳体10的下端，安全阀O形圈52优选沿安全阀箱51的内侧设置以保持安全阀50和壳体10之间的气密性。

此外，穿过安全阀箱51的而在下部的一侧形成负压阀53以根据燃料箱的内部压力收缩或膨胀，安全阀阀体55被形成为根据燃料箱的内部压力在安全阀箱51的内部上/下滑动以选择性地打开连接燃料箱和罐体的第二流体通道200。

穿过安全阀阀体55的下部形成形状与负压阀53相似的安全阀橡胶56，安全阀弹簧54设置在安全阀阀体55中并与壳体10的内部相连接，从而可以为安全阀阀体55提供弹力。

图7显示了本发明的示例性实施方案中使用的燃料限制排气阀装置40，燃料限制排气阀装置40包括圆柱形的燃料限制排气阀装置箱41、在燃料限制排气阀装置箱41中上/下滑动的导向器42、设置在导向件42中以调节废气的流动的橡胶密封件43和密封板44、以及与导向器42的下端相连接以被燃料的表面浮力上/下移动的浮子45、以及燃料限制排气阀装置弹簧46。

与现有技术中使用的燃料限制排气阀类似，燃料限制排气阀装置40将燃料箱中产生的废气发送并且聚集到罐体中。在正常状态下，燃料限制排气阀装置40打开以将废气发送到罐体，但是当燃料箱完全装满燃料时，其令浮子45向上移动以堵住燃料限制排气阀装置40的内部，从而燃料箱暂时的内部压力增大，止住从加油枪注入的燃料。

图9A至图9C显示了本发明的示例性实施方案中使用的止回阀20和电磁阀30的操作过程。

首先，如图9A所示，当只通过电动机而不需要操作发动机来驱动或者停止插电式混合动力车辆并且不提供燃料时，不操作电磁阀30，因此电磁阀30和止回阀20相连接，从而密封壳体10。

因此，本发明的燃料箱阀结构完全关闭，其中只执行高于燃料箱内部参考水平的压力处的OPR功能。

之后，如图9B所示，插电式混合动力车辆操作发动机或进行加油，操作电磁阀30，因此紧密接触铁芯34来移动电磁阀30中的柱塞33并且相应地向右移动杆件32。

因此，在杆件32和止回阀20之间限定出空隙，废气能够通过止回阀橡胶21中心处的开口22流动，从而可以调节燃料箱和罐体之间的压力。

也就是说，可以通过初步操作来首先降低燃料箱的内部压力，并且当压力突然释放时，可以防止燃料箱中的ROVORVR阀失灵，从而保证整个车辆的安全。

图10A至图10C显示了本发明的示例性实施方案中使用的安全阀50的操作过程。

图10A显示了燃料箱的内部压力在0至33kPa状态下的安全阀50。在正常压力下，负压阀53稳定地保持平衡，压力在设置在安全阀箱51中下部处的安全阀阀体55和安全阀弹簧54之间的上下方向上平衡。

图10B显示了燃料箱的内部压力高于33kpa的超压状态，其中安全阀阀体55和安全阀橡胶56移动到安全阀箱51的上部，安全阀弹簧54被压缩，从而废气通过安全阀50从燃料箱内部流动到罐体。

图10C显示了燃料箱的内部压力较低的负压状态，其中废气从罐体通过负压阀53侧边流动到燃料箱，从而可以调节压力的平衡。

图3A和图3B中所显示的示例性实施方案显示了由钢制成的燃料箱的组合结构，图11显示了根据另一实施方案的由塑料制成的燃料箱的组合结构。

也就是说，在图3A和图3B所示的示例性实施方案中，壳体10通过盖子11与由钢制成的燃料箱结合，盖子11通过螺栓固定到燃料箱。

但是，在图11所示的示例性实施方案中，优选使用低通结构通过嵌入注塑(insert-injection)来制造该结构以满足LEV3和PZEV标准，并且优选地，通过注入POM来制造壳体10，以将壳体10与由塑料制成的燃料箱结合，并且通过在壳体10周围嵌入注塑HDPE来制造连接部分14。

根据上文所述的本发明的示例性实施方案，可以调节现有的燃料箱的容量，向罐体中装入废气，当发动机停止时防止废气从燃料箱装入罐体中，并且当发动机运行时将废气从燃料箱装入到罐体中。

此外，可以将废气从燃料箱排放到罐体中，还可以在燃料箱中处于超压和负压状态时释放压力，即使喷射燃料时发动机不工作也是如此。

为了方便解释和精确限定所附权利要求，术语“上”、“下”、“内”和“外”被用于参考附图中所显示的这些特征的位置来描述示例性实施方式的特征。

前面对本发明具体示例性实施方案所呈现的描述是出于说明和描述的目的。前面的描述并不想要成为毫无遗漏的，也不是想要把本发明限制为所公开的精确形式，显然，根据上述教导很多改变和变化都是可能的。选择示例性实施方案并进行描述是为了解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的其它技术人员能够实现并利用本发明的各种示例性实施方案及其不同选择形式和修改形式。本发明的范围意在由所附权利要求书及其等价形式所限定。

Claims (9)

1.一种混合动力车辆中控制废气的燃料箱阀结构，该燃料箱阀结构包括：

壳体，所述壳体的一侧与燃料箱连接，另一侧与罐体连接；

止回阀，所述止回阀在与所述罐体连接的所述壳体中打开/关闭；

电磁阀，所述电磁阀与所述止回阀连接以打开/关闭所述止回阀，以调节所述燃料箱的内部压力；

燃料限制排气阀装置，所述燃料限制排气阀装置连接到所述壳体的一端，所述一端与所述燃料箱相连接；以及

安全阀，所述安全阀连接到所述壳体的下端，所述下端与所述罐体相连接；

其中所述安全阀包括：

安全阀箱，所述安全阀箱连接到所述壳体的下端；

安全阀O形圈，所述安全阀O形圈设置在所述安全阀箱中以保持气密性；

负压阀，所述负压阀设置在所述安全阀箱的一侧以调节压力；

安全阀阀体，所述安全阀阀体设置在所述安全阀箱中并且上/下滑动；

安全阀橡胶，所述安全阀橡胶与所述安全阀阀体结合；以及

安全阀弹簧，所述安全阀弹簧连接到所述安全阀阀体的内部以及所述壳体的内部以提供弹力。

2.根据权利要求1所述的混合动力车辆中控制废气的燃料箱阀结构，其中所述止回阀包括：

止回阀橡胶，所述止回阀橡胶在其中心处具有开口，所述开口将废气选择性地保持在所述燃料箱中；

止回阀阀体，所述止回阀阀体与所述止回阀橡胶的一侧接触地进行固定；以及

止回阀弹簧，所述止回阀弹簧设置在所述止回阀和所述止回阀橡胶内侧以提供弹力。

3.根据权利要求1所述的混合动力车辆中控制废气的燃料箱阀结构，其中所述电磁阀包括：

电磁阀箱；

杆件，所述杆件选择性地连接到所述止回阀橡胶的开口；

柱塞，所述柱塞向外突出，并且与所述杆件的另一侧连接以与所述杆件一同移动；

铁芯，所述铁芯远离所述柱塞设置，并且具有凹槽，所述凹槽向内形成以与所述柱塞的端部紧密接触；以及

线圈，所述线圈卷绕在所述柱塞和所述铁芯的周围。

4.根据权利要求3所述的混合动力车辆中控制废气的燃料箱阀结构，其中在所述电磁阀箱的上端周围设置有电磁阀O形圈，在所述铁芯的下端周围设置有铁芯O形圈，以防止废气泄漏，在所述铁芯的凹槽的中心处形成有柱塞挡块以减小通过与所述柱塞的紧密接触所产生的噪音和振动。

5.一种混合动力车辆中控制废气的燃料箱阀结构，该燃料箱阀结构包括：

壳体，所述壳体的一侧与燃料箱连接，另一侧与罐体连接；

止回阀，所述止回阀安装在所述壳体上并且打开或关闭所述罐体和所述燃料箱之间连接的第一流体通道；

电磁阀装置，所述电磁阀装置选择性地与所述止回阀连接以打开或关闭所述第一流体通道，以调节所述燃料箱的内部压力；

燃料限制排气阀装置，所述燃料限制排气阀装置安装到所述壳体上并且选择性地流体连接到在所述壳体中的所述止回阀和所述燃料限制排气阀装置之间形成的空间；以及

安全阀，所述安全阀安装到所述壳体上并且通过第二流体通道选择性地流体连接所述燃料箱和所述罐体；

其中所述安全阀包括：

安全阀箱，所述安全阀箱连接到所述壳体以形成与所述罐体连接的所述第二流体通道；

负压阀，所述负压阀设置在所述安全阀箱的一侧，以便当所述燃料箱中的内部压力低于所述空间中的压力时打开所述第一流体通道以调节所述燃料箱的内部压力；

安全阀阀体，通过内部压力使所述安全阀阀体在所述安全阀箱中能够滑动以打开所述第一流体通道；

安全阀弹簧，所述安全阀弹簧安装在所述安全阀箱中并且在一个方向上偏压所述安全阀阀体以选择性地打开所述第一流体通道。

6.根据权利要求5所述的混合动力车辆中控制废气的燃料箱阀结构，其中所述止回阀包括：

止回阀橡胶，所述止回阀橡胶能够滑动地安装在所述壳体中，并且在其中心处具有开口，以选择性地关闭所述第一流体通道并且将废气保持在所述燃料箱中；

止回阀阀体，所述止回阀阀体固定在所述止回阀橡胶的一侧；以及

止回阀弹簧，所述止回阀弹簧设置在所述壳体中，并且在一方向上偏压所述止回阀橡胶以提供弹力。

7.根据权利要求6所述的混合动力车辆中控制废气的燃料箱阀结构，其中所述电磁阀装置包括：

电磁阀箱；

杆件，所述杆件选择性地连接到所述止回阀橡胶的开口；

柱塞，所述柱塞向外突出，并且与所述杆件的另一侧连接以与所述杆件一同移动；

铁芯，所述铁芯以与所述柱塞相隔预定的距离而设置在电磁阀箱中，以选择性地与所述柱塞的端部紧密接触；以及

线圈，所述线圈卷绕在所述柱塞和所述铁芯的周围以起动所述柱塞。

8.根据权利要求7所述的混合动力车辆中控制废气的燃料箱阀结构，其中在所述电磁阀箱的上端周围设置有电磁阀O形圈，在所述铁芯的下端周围设置有铁芯O形圈，以防止废气泄漏，在所述铁芯处形成有柱塞挡块以减小通过与所述柱塞的紧密接触所产生的噪音和振动。

9.根据权利要求5所述的混合动力车辆中控制废气的燃料箱阀结构，进一步包括：

安全阀橡胶，所述安全阀橡胶与所述安全阀阀体结合；以及

安全阀O形圈，所述安全阀O形圈设置在所述安全阀箱中以保持气密性。