CN102486144B - 燃料箱蒸发气体净化系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种燃料箱蒸发气体净化系统，可以包括：燃料箱，其中通气阀和翻转阀被布置用来排放蒸发气体；滤油罐，该滤油罐用于对所述蒸发气体中的碳氢化合物进行吸附/分离；从所述滤油罐连接至所述通气阀的通气管线以及从所述滤油罐连接至所述翻转阀的子通气管线；蒸气控制阀，该蒸气控制阀布置在所述通气管线或者所述子通气管线当中；以及电子控制单元(ECU)，该ECU电连接至所述蒸气控制阀、并基于蒸气控制阀的类型和车辆的操作条件而选择性地开启/关闭该蒸气控制阀。所述蒸气控制阀通可以是开启类型的阀，并在车辆的发动机进行净化的时候通过ECU进行关闭，或者该蒸气控制阀是关闭类型的阀，并在发动机被关闭或者燃料补给期间的时候被ECU开启。

Description

燃料箱蒸发气体净化系统
相关申请的交叉引用
本申请要求2010年12月6日提交的韩国专利申请第10-2010-0123774号的优先权，该申请的全部内容结合于此，以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蒸发气体净化系统，更加具体而言，涉及这样一种燃料箱蒸发气体净化系统，其能够通过控制从燃料箱连接至滤油罐的蒸发气体管线中的阀来实施净化效率，该净化效率满足了混合动力车辆/插电式混合动力车辆(HEV/PHEV)的蒸发气体法规。
背景技术
一般说来，车辆配备有燃料箱蒸发气体净化系统，这是因为从车辆的燃料箱中产生了包含有碳氢化合物(HC)的燃料蒸发气体，该HC是排放至大气的污染物质。
当发动机进行工作的时候，燃料箱蒸发气体净化系统通过将来自燃料箱的蒸发气体收集到具有活性炭的滤油罐当中，接着将已收集的蒸发气体通过净化而输送到燃烧室，从而防止了污染物质碳氢化合物(HC)被排放至大气。
随着对环境污染的日益关注，在北美实施了蒸发气体法规，该蒸发气体法规更加有力地规定了减小有毒物质，例如来自车辆的蒸发气体当中包含的碳氢化合物(HC)。
有必要增加燃料箱蒸发气体净化系统的净化效率，从而满足已实施的蒸发气体法规。
尽管使用了增大滤油罐的容量和效率的方法来提高净化效率，但是因为增加了特定的子滤油罐而不仅仅是只具有一个主滤油罐，因此这必然增大了成本和重量。
进一步地，由于使用了特定的子滤油罐，因此需要改变燃料箱的设计来确保用来安装子滤油罐的空间，并且由于子滤油罐而导致的燃料蒸气系统的扩大而导致通气阻力增加。
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
本发明的各个方面致力于提供一种燃料箱蒸发气体净化系统，其通过将从燃料箱连接至滤油罐的蒸发气体管线分为两条管线，并在一条管线中对阀进行控制使其开启/关闭，从而通过提高蒸发气体的收集速度和净化效率，而能够在不增大滤油罐的容量的情况下满足已实施的蒸发气体法规。
本发明的示例性的燃料箱蒸发气体净化系统可以包括：连接至通气阀和滤油罐的通气管线，该通气阀布置在燃料箱当中并排放蒸发气体；滤油罐，所述滤油罐在净化期间收集蒸发气体中的碳氢化合物(HC)并将蒸发气体供应至发动机；连接至翻转阀(rollovervalve，ROV)和滤油罐的子通气管线，该ROV阀布置在燃料箱中并排放蒸发气体；以及蒸气控制阀，该蒸气控制阀布置在所述管线的其中一条管线当中，以在发动机被净化的时候通过电子控制单元(ECU)而被转换为关闭。
示例性的燃料箱蒸发气体净化系统的一个方面可以设置为：所述通气管线和所述子通气管线的其中一个并未直接连接到所述滤油罐，而是连接至二者的另一个管线。
示例性的燃料箱蒸发气体净化系统的另一个方面可以设置为：所述通气管线直接连接至所述滤油罐，并且所述蒸气控制阀布置在该通气管线中。所述子通气管线在所述蒸气控制阀和所述滤油罐之间连接至所述通气管线。
示例性的燃料箱蒸发气体净化系统的再一个方面可以设置为：加热器布置在空气管线的连接部内且受到ECU的控制，其中该空气管线将大气供应至滤油罐。
本发明的示例性的燃料箱蒸发气体净化系统还可以包括：连接至通气阀和滤油罐的通气管线，该通气阀布置在燃料箱当中并排放蒸发气体；滤油罐，所述滤油罐在净化期间收集蒸发气体中的碳氢化合物(HC)并将蒸发气体供应至发动机；连接至ROV阀和滤油罐的子通气管线，该ROV阀布置在燃料箱中并排放蒸发气体；以及蒸气控制阀，该蒸气控制阀布置在所述管线的其中一条管线当中，以在发动机被关闭或者车辆在填充燃料(燃料补给期间)的时候通过电子控制单元(ECU)而被转换为开启。
所述通气管线直接连接到滤油罐，并且蒸气控制阀布置在该管线当中，所述子通气管线在蒸气控制阀和滤油罐之间被连接到通气管线，并且布置在空气管线的连接部内且受到ECU的控制的加热器布置在滤油罐中，其中该空气管线供应大气。
根据本发明的示例性的燃料箱蒸发气体净化系统，通过对用于燃料箱和滤油罐的两个分离的蒸发气体管线的其中一个管线当中布置的阀的开启/关闭进行控制，当发动机被关闭或者在燃料补给期间可以增大滤油罐的蒸发气体的收集速率，并且在发动机开启的时候增大滤油罐的净化效率。
进一步地，根据本发明的示例性的燃料箱蒸发气体净化系统，通过对阀进行开启/关闭从而通过大幅增大滤油罐的蒸发气体的收集速率和净化效率，可以在不增大滤油罐容量的情况下满足已执行的蒸发气体法规。
本发明的方法和装置具有其他的特性和优点，这些特性和优点从并入本文中的附图和随后的具体实施方式中将是显而易见的，或者将在并入本文中的附图和随后的具体实施方式中进行详细陈述，这些附图和具体实施方式共同用于解释本发明的特定原理。
附图说明
图1是显示根据本发明的示例性燃料箱蒸发气体净化系统的构型的视图，并显示了当发动机被关闭或者车辆在填充燃料时的操作。
图2是显示当发动机被开启时，根据本发明的示例性燃料箱蒸发气体净化系统的净化操作的视图。
图3是显示根据本发明的另一个示例性燃料箱蒸发气体净化系统的构型的视图，并显示了当发动机被关闭或者车辆在填充油料时的操作。
图4是显示当发动机工作时，根据本发明的另一个示例性燃料箱蒸发气体净化系统的净化操作的视图。
应当了解，附图并不必须是按比例绘制的，其示出了某种程度上经过简化了的本发明的基本原理的各个特征。在此所公开的本发明的特定的设计特征，包括例如特定的尺寸、定向、定位和外形，将部分地由特定目的的应用和使用环境所确定。
在这些图形中，在贯穿附图的多幅图形中，附图标记指代本发明的相同或等效的部分。
具体实施方式
现在将对本发明的各个实施方式详细地作出引用，这些实施方式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式相结合进行描述，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式。相反，本发明旨在不但覆盖这些示例性实施方式，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式。
参考图1所示，燃料箱蒸发气体净化系统包括连接至燃料入口的燃料箱1；一对阀，其用于对燃料箱1产生的蒸发气体进行排放；分别与所述一对阀进行连接并且进行会聚的蒸发气体管线；蒸气控制阀40，其布置在蒸发气体管线上并受到电子控制单元(ECU)50的控制；滤油罐4，在净化期间，该滤油罐4利用活性炭来对穿过蒸发气体管线而流入内部的蒸发气体中的碳氢化合物(HC)进行吸收，接着移除或者分离该碳氢化合物(HC)并将其输送到与净化管线20连接的进气管线5；以及加热器4a，该加热器4a布置在滤油罐4的空气管线10的连接部分处并受到ECU50的控制。
所述一对阀是通气阀2和翻转阀(ROV)3，当燃料箱1当中具有大量燃料的时候该通气阀2通过开启而排放蒸发气体，当燃料箱1中具有少量燃料的时候该翻转阀3通过开启而排放蒸发气体。
在本发明的各个实施方式当中，滤油罐4可以并不配备加热器4a。
通过ECU50来进行控制开启/关闭的空气控制阀10a布置在空气管线10当中，并且通过ECU50来进行控制开启/关闭的净化控制阀20a布置在净化管线20当中。
所述蒸发气体管线由通气管线30和子通气管线60构成，该通气管线30从通气阀2直接连接到滤油罐4，该子通气管线60从ROV阀3连接到通气管线30。
蒸气控制阀40布置在通气阀2的前端和滤油罐4的后端之间的通气管线30当中，并且子通气管线60连接到蒸气控制阀40的前端和滤油罐4的后端之间的蒸气管线30上。
在本发明的各个实施方式当中，蒸气控制阀40是开启的阀或者是开启类型的阀，该阀被偏压开启并且在净化期间通过ECU50而被转化为关闭。蒸气阀40是电磁阀类型。
因此，根据具有图1所示构型的本发明的各个实施方式当中，当发动机被关闭或者车辆在填充油料的时候，燃料箱1中的蒸发气体通过通气管线30和子通气管线60而被排放到滤油罐4。
亦即，参考图1，随着燃料箱1中产生的蒸发气体穿过通气阀2而流入到通气管线30，该蒸发气体的流动(A)穿过蒸气控制阀40(保持为开启)而进入到滤油罐4。
进一步地，从燃料箱1中产生并且通过ROV阀3流出的蒸发气体流入到子通气管线60，并且蒸发气体的流动(a)进入到在蒸气控制阀40之后与子通气管线60相连接的通气管线30。
随着从燃料箱1中产生的蒸发气体通过蒸发气体流动(A)和蒸发气体的流动(a)而排放到滤油罐4，当发动机被关闭或者车辆正在填充燃料时的滤油罐4的蒸发气体的收集效率能够被显著提高，上述的蒸发气体流动(A)穿过通气阀2、通气管线30和蒸气控制阀40，上述的蒸发气体的流动(a)穿过ROV阀3、子通气管线60和通气管线30。
图2是显示当发动机被开启时，根据本发明各个实施方式的燃料箱蒸发气体净化系统的净化操作的视图。
当滤油罐随着发动机的启动而进行净化的时候，ECU50对滤油罐4中的加热器4a进行加热，并且几乎同时开启了空气管线10中的空气控制阀10a和净化管线20中的净化控制阀20a。
在该过程当中，通气管线30中的蒸气控制阀40通过ECU50而被控制为关闭。
相应地，当滤油罐1中的蒸发气体穿过与ROV阀3连接的子通气管线60并且通过蒸气控制阀40之后的通气管线30而流入到滤油罐4中、并接着流过净化管线20的时候，通过滤油罐4中的被加热器4a加热的空气的流入，活性炭的温度被增大并且碳氢化合物(HC)的移除效率明显提高。
如上所述，当燃料箱1中的蒸发气体通过连接到ROV阀3的子通气管线60而被供应到滤油罐4的时候，滤油罐4的净化效率(该滤油罐4仅仅在纯净空气从大气流入到内部的时候才实施最优的净化效率)必然会降低。
然而，通过ROV阀3而流入到子通气管线60的蒸发气体量小于穿过通气阀2的蒸发气体量，从而可以具有的优点是：滤油罐4的净化效率的降低的程度较小。
亦即，与蒸发气体永远无法流出来的时候相比较，当小量的蒸发气体通过ROV阀3而从燃料箱1中流出的时候，可以防止燃料箱1的内部压力过分地适合于负压条件，并且防止该内部压力增加蒸发气体的产生。
图3是显示根据本发明各个实施方式的燃料箱蒸发气体净化系统的构型的视图。
图3中所示的示例性实施方式与上述的示例性实施方式的不同之处在于：布置在从通气阀2直接连接到滤油罐4的通气管线30中的蒸气控制阀400的操作类型不同。由于蒸气控制阀400的操作类型的不同，ECU50被设计成感测位于燃料箱1的燃料入口处的填充盖开关100的信号。
亦即，根据本发明各个实施方式的蒸气控制阀400是关闭阀或者是关闭类型的阀，该蒸气控制阀400被偏压关闭，并且在发动机被关闭或者车辆填充燃料的时候(燃料补给期间)该蒸气控制阀400被ECU50转换为开启。蒸气控制阀400是电磁阀类型。
当感测填充盖开关100的信号的时候，通过将控制信号发送到燃料填充组件(fuel-fillingcluster)200，从而ECU50为驾驶员提供了填充盖开启以及燃料填充可能性的信息。
图3显示了当发动机被关闭或者车辆正在填充燃料的时候，根据本发明各个实施方式的燃料箱蒸发气体净化系统的操作。
如图中所示，在各个实施方式当中，当ECU50响应于位于燃料入口处的填充盖开关100的信号而感测到发动机被关闭或者车辆正在填充燃料的时候，蒸气控制阀400被转换为开启。
在各个实施方式当中，当蒸气控制阀400被转换为开启的时候，与上述的示例性实施方式类似，燃料箱1的蒸发气体通过通气管线30和子通气管线60而被排放到滤油罐4。
相应地，在各个实施方式当中，由于燃料箱1中产生的蒸发气体几乎同时通过蒸发气体流动(A)和蒸发气体流动(a)而被供应至滤油罐4，因此在发动机被关闭或者车辆正在填充燃料的时候滤油罐4对蒸发气体的收集效率能够显著提高，其中所述蒸发气体流动(A)穿过了通气阀2、通气管线30和蒸气控制阀400，所述蒸发气体流动(a)穿过了ROV阀3、子通气管线60和通气管线30。
图4是显示了当发动机启动的时候根据本发明各个实施方式的燃料箱蒸发气体净化系统的净化操作的视图。
如图所示，当滤油罐随着发动机的启动而进行净化的时候，ECU50对滤油罐4中的加热器4a进行加热并同时开启了空气管线10中的空气控制阀10a以及净化管线20中的净化控制阀20a。
通气管线30中的蒸气控制阀400与初始状态一样保持为关闭。
在净化期间，活性炭的温度升高，被滤油罐4中的加热器4a加热的空气的流入显著增大了碳氢化合物(HC)的移除效率，同时燃料箱1当中的蒸发气体穿过与ROV阀3相连接的子通气管线60并通过蒸气控制阀40之后的通气管线30而流入到滤油罐4中，并接着穿过净化管线20。
如上所述，由于燃料箱1中的蒸发气体通过连接至ROV阀3的子通气管线60而被供应至滤油罐4，因此仅仅当纯净空气从大气中流入内部的时候才实施最优净化效率的滤油罐4的净化效率必然降低。
然而，通过ROV阀3而穿过子通气管线60的蒸发气体量小于穿过通气阀2的蒸发气体量。因此，其它实施方式能够具有如上所述的实施方式相同的优点，其具有滤油罐4的净化效率的减少的程度较小的优势。
亦即，与蒸发气体无法流出的时候相比较，当小量的蒸发气体通过ROV阀3而从燃料箱3中流出来的时候，能够防止燃料箱1的内部压力过度地适合于负压条件，并防止燃料箱1的内部压力增加蒸发气体的产生。
如上所述，根据本发明的各个实施方式，由于常开类型蒸气控制阀40或者常闭类型的蒸气控制阀400布置在通气管线30当中(该通气管线30从通气阀2连接到滤油罐4)，并且在发动机被关闭或者车辆正在填充燃料的时候蒸气控制阀40和400通过ECU50而被控制为开启/关闭，因此利用改进的收集速率和蒸发气体的净化效率可以满足已执行的蒸发气体法规，而不增大滤油罐4的容量。
为了方便解释和精确限定所附权利要求，术语“上”或“下”、“前”或“后”、“内”或“外”等是用于参考图中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式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。选择示例性实施方式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式及其各种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效形式所限定。

Claims (7)

1.一种燃料箱蒸发气体净化系统，包括：
具有燃料入口的燃料箱，通气阀和翻转阀布置在所述燃料箱当中，其中所述通气阀和所述翻转阀用来排放蒸发气体，通过翻转阀的蒸发气体量小于穿过通气阀的蒸发气体量，并且所述燃料入口用来填充燃料；
滤油罐，该滤油罐对所述蒸发气体中的碳氢化合物进行吸附/分离；
通气管线，所述通气管线连接至所述通气阀和所述滤油罐；
子通气管线，所述子通气管线连接至所述翻转阀和所述滤油罐；
蒸气控制阀，所述蒸气控制阀布置在所述通气管线或者所述子通气管线当中；以及
电子控制单元，所述电子控制单元电连接至所述蒸气控制阀，并基于所述蒸气控制阀的类型和车辆的操作条件而选择性地开启/关闭所述蒸气控制阀。
2.根据权利要求1所述的燃料箱蒸发气体净化系统，其中所述蒸气控制阀是开启的阀，并在车辆的发动机进行净化的时候通过所述电子控制单元进行关闭，或者该蒸气控制阀是关闭的阀，并在发动机被关闭或者车辆进行燃料填充的时候被所述电子控制单元开启。
3.根据权利要求2所述的燃料箱蒸发气体净化系统，其中所述通气管线和所述子通气管线的其中一个并未直接连接到所述滤油罐，而是连接至二者中的另一条管线。
4.根据权利要求3所述的燃料箱蒸发气体净化系统，其中所述通气管线直接连接至所述滤油罐，并且所述蒸气控制阀布置在该通气管线中。
5.根据权利要求4所述的燃料箱蒸发气体净化系统，其中所述子通气管线在所述蒸气控制阀和所述滤油罐之间连接至所述通气管线。
6.根据权利要求2所述的燃料箱蒸发气体净化系统，还包括：
填充盖开关，所述填充盖开关布置在所述燃料入口处并电连接至所述电子控制单元；以及
燃料填充组件，所述燃料填充组件电连接至所述电子控制单元并提供所述填充盖开关的操作状态的信息。
7.根据权利要求1至6中任意一项所述的燃料箱蒸发气体净化系统，其中，在所述滤油罐中布置有加热器，该加热器电连接至所述电子控制单元并受到电子控制单元的控制，从而增加碳氢化合物的移除效率。
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