CN102953870A - 用于车辆的燃料存储系统 - Google Patents

Abstract

一种用于车辆的油箱的蒸发排放物控制系统包括联接到在油箱和活性碳容器之间延伸的蒸汽排放管线的昼夜控制模块。净化管线被联接到容器并通向大气压力。净化管线包括呼吸损耗累积器，其在昼夜热膨胀期间收集从容器排出的燃料蒸汽。当油箱没有加燃料时，昼夜控制模块关闭在油箱和容器之间的流体连通以保持油箱在加压状态及保持容器在未加压状态。

Description

用于车辆的燃料存储系统

技术领域

本发明大体涉及一种用于车辆的燃料存储系统，且更特别地涉及一种蒸发排放物控制系统。

背景技术

车辆包括用于存储燃料的燃料存储系统，该燃料譬如但不局限于用于内燃机的汽油。燃料存储系统包括用于在其中存储燃料的油箱。油箱的顶部空间被燃料蒸汽所占据，该蒸汽为空气和碳氢化合物的混合物。随着油箱被充满,该燃料蒸汽被迫出该油箱。为了捕获在加燃料过程中排出的燃料蒸汽,油箱被联接到一容器并与其流体联通。在加燃料操作期间从油箱排出的燃料蒸汽流入到该容器中。该容器包括捕获燃料蒸汽的活性碳颗粒的紧密填充床,并防止燃料蒸汽逸出到大气。容器被联接到发动机以在运行期间供应燃料蒸汽到发动机。如此,当发动机运行时,发动机从容器抽走燃料蒸汽,并使用燃料蒸汽用于燃烧。

保留在油箱和容器中的燃料蒸汽经受由每天的温度升高和降低导致的昼夜的，即每天的，膨胀和收缩循环。随着温度升高，油箱和容器中的压力增大。随着温度冷却，油箱和容器中的压力降低。除非有预防，否则该昼夜的膨胀和收缩循环将迫使被保留在容器中的燃料蒸汽进入大气。这对于增程式电动车辆和其它主要基于电池动力且可以节俭地仅使用内燃机来给电池充电或以其它方式为车辆提供动力的混合动力车辆是尤其重要的。在很多环境下，这些混合动力车辆可以经常不操作，即运行它们的内燃机。如此，当混合动力车辆的内燃机在延长的时期内不运行时，燃料蒸汽可以被保持在容器中。继续面对来自油箱的额外燃料蒸汽可以使得容器完全饱和。因此，燃料存储系统必须包括蒸发排放物控制系统，其最小化和/或防止燃料蒸汽的损失。

发明内容

一种用于车辆的燃料存储系统被提供。燃料存储系统包括油箱。蒸汽排放管线联接到油箱并与其流体连通。容器被联接到蒸汽排放管线，并与它流体连通。容器被配置为用于通过蒸汽排放管线从油箱接收燃料蒸汽。昼夜控制模块联接到蒸汽排放管线，并且配置为用于控制通过蒸汽排放管线在油箱和容器之间的流体流动。发动机供应管线联接到容器并与其流体连通。发动机供应管线被配置为将燃料蒸汽从容器引导到发动机。净化管线也被联接到容器，并与它流体连通。净化管线对大气打开，且被配置为允许净化空气进入容器。呼吸损耗累加器被联接到净化管线，并与它流体连通。呼吸损耗累积器被配置为在容器内的燃料蒸汽的热膨胀期间累积从容器排出的燃料蒸汽，并且还被配置为在容器内的燃料蒸汽的热收缩期间允许累积在呼吸损耗累积器中的燃料蒸汽回流到容器中。

还提供了一种车辆。该车辆包括内燃机，以及燃料存储系统，该燃料存储系统被配置为用于存储燃料和供应燃料到内燃机。燃料存储系统包括油箱。容器被联接到油箱，并与它流体连通。容器被配置为用于在油箱加燃料期间从油箱接收燃料蒸汽。昼夜控制模块互连油箱和容器。昼夜控制模块被配置为用于控制在油箱和容器之间的流体流动。呼吸损耗累加器被联接到容器，并与它流体连通。呼吸损耗累积器被配置为在容器内的燃料蒸汽的热膨胀期间累积从容器排出的燃料蒸汽，并且还被配置为在容器内的燃料蒸汽的热收缩期间允许累积在呼吸损耗累积器中的燃料蒸汽回流到容器中。

还提供了用于车辆油箱的蒸发排放物控制系统。蒸发排放物控制系统包括容器。蒸汽排放管线被联接到容器并与其流体连通。蒸汽排放管线被配置为用于在油箱加燃料期间将燃料蒸汽从油箱引导到容器。昼夜控制模块被联接到蒸汽排放管线并且配置为用于控制通过蒸汽排放管线的流体流动。在燃料存储箱没有加燃料时,昼夜控制模块被配置为阻止在油箱和容器之间的流体连通,以保持油箱在加压状态并保持容器在未加压状态。当油箱在加燃料时,昼夜控制模块被配置为打开在油箱和容器之间的流体连通,从而从油箱排出的燃料蒸汽可以收集在容器中。净化管线被联接到容器，并与它流体连通。净化管线敞开到大气，且被配置为允许净化空气进入容器。呼吸损耗累加器被联接到净化管线，并与它流体连通。呼吸损耗累积器被配置为在容器内的燃料蒸汽的热膨胀期间累积从容器排出的燃料蒸汽，并且还被配置为在容器内的燃料蒸汽的热收缩期间允许累积在呼吸损耗累积器中的燃料蒸汽回流到容器中。

因此，蒸发排放物控制系统的配置，以及特别地昼夜控制模块沿着蒸汽排放管线在油箱和容器之间的设置，在热膨胀和收缩循环期间允许油箱被加压以密封油箱并防止燃料蒸汽从油箱排出，同时允许容器保持在大气压力。这个系统需要更少的加压部件，降低泄漏到大气的风险。在热膨胀期间，呼吸损耗累积器收集从容器排出的燃料蒸汽，且允许在热收缩期间收集的燃料蒸汽回流到容器，由此降低和/或消除由昼夜膨胀和收缩循环导致的燃料蒸汽到大气的排出。

当结合附图时，从下面的用于执行如所附权利要求限定的本发明的一些最佳方式和其它实施例的具体描述可容易地明白本发明的上述特征和优点，以及其它特征和优点。

附图说明

图1是示出了内燃机以及用于内燃机的燃料存储系统的车辆的示意图。

具体实施方式

本领域技术人员将会理解诸如“上方”、“下方”、“向上”、“向下”、“顶部”、“底部”等术语被用于描述附图，且并不对本发明范围有任何限制，本发明的范围由所附权利要求限定。

参考图1，其中在多个视图中相同的标号指示相同的部件，车辆一般以20示出。车辆20包括内燃机22，譬如但不局限于汽油发动机22或柴油发动机22。车辆20还包括燃料存储系统24。燃料存储系统24包括油箱26。油箱26存储用于内燃机22的燃料并且通过主燃料管线27供应燃料到内燃机22。

燃料存储系统24包括用于油箱26的蒸发排放物控制系统28。蒸发排放物控制系统28收集在油箱26加燃料期间从油箱26移出的燃料蒸汽，以防止燃料蒸汽从燃料存储系统24逸出。蒸发排放物控制系统28包括活性碳容器30，其吸收从油箱26移出的燃料蒸汽。蒸汽排出管线32被联接到油箱26和容器30，并与它们流体连通。蒸汽排出管线32将从油箱26移出的燃料蒸汽引导到容器30。

净化管线34被联接到容器30和内燃机22并与它们流体连通。净化管线34将燃料蒸汽从容器30引导到发动机22。净化管线34可以包括布置在其中的净化阀36。净化阀36可以在允许在容器30和内燃机22之间的流体流动的打开位置和阻止在容器30和内燃机22之间的流体流动的关闭位置之间移动。当内燃机22运行时，净化阀36被打开以允许被收集在容器30中的燃料蒸汽流到内燃机22用于其中的燃烧。当内燃机22没有运行时，净化阀36被关闭。

排气管线38被联接到容器30，并与它流体连通。排气管线38通向大气，且由此经受大气压力。当随着燃料蒸汽被从容器30抽出到发动机22中时，排气管线38允许净化空气流进入容器30，以净化在容器30中的空气，并防止在容器30中形成真空。

呼吸损耗累积器40被联接到排气管线38，并与它流体连通。呼吸损耗累积器40累积在容器30中的燃料蒸汽的热膨胀期间从容器30排出的任意燃料蒸汽。一旦在容器30中的空气热收缩，呼吸损耗累积器40允许累积在呼吸损耗累积器40中的任何燃料蒸汽回流到容器30中。因此，随着环境温度升高，容器30中的燃料蒸汽体积增大。由于容器30通过排气管线38暴露到大气压力，且没有被加压以保持燃料蒸汽的体积，燃料蒸汽可以通过排气管线38从容器30排出或移出。呼吸损耗累积器40在燃料蒸汽排到蒸发排放物控制系统28外部之前收集燃料蒸汽。随着环境空气冷却，容器30中燃料蒸汽的体积减小，由此将燃料蒸汽从呼吸损耗累积器40吸回到容器30中。呼吸损耗累积器40由此防止燃料蒸汽从活性碳容器30逸出，这种逸出否则将由于未加压活性碳容器30中的燃料蒸汽的昼夜膨胀和收缩而发生。

呼吸损耗累积器40可以包括适用于容器30的尺寸的任意尺寸。例如，一升的容器30可以在昼夜膨胀循环期间将约两百立方厘米（200cc）的气体混合物（包含多于百分之二十（20%）的碳氢化合物）排入空气中。因此，用于一升的活性碳容器30的呼吸损耗累积器40的适当尺寸可以包括等于或大于两百立方厘米（200cc）的累积容积。然而，应理解，呼吸损耗累积器40的累积体积可以不同于上述例子。呼吸损耗累加器40基于从容器30中排出的气体混合物重于空气的原理来运行。因此，呼吸损耗累积器40被配置和定位为使得较重的气体混合物保留在呼吸损耗累积器40中，而不被允许穿过它。

蒸发排放物控制系统28还包括昼夜控制模块42。昼夜控制模块42被联接到蒸汽排放管线32，该管线在油箱26和容器30之间延伸。昼夜控制模块42控制穿过在油箱26和容器30之间的蒸汽排放管线32的流体流。当燃料存储箱没有被加燃料时，昼夜控制模块42运行以保持油箱26在加压状态，同时保持容器30在未加压状态。当油箱26被加燃料时，昼夜控制模块42运行以打开在油箱26和容器30之间的流体连接，以允许被液体燃料移出的燃料蒸汽流入到容器30中。

昼夜控制模块42包括第一阀44和第二阀46。第二阀46被布置为与第一阀44共管线。第一阀44和第二阀46两者都可以包括任意适当类型和/或型号的开/关阀。当油箱26没有被加燃料时，第一阀44和第二阀46至少一个被关闭以阻止在油箱26和容器30之间的流体连通。优选地，第一阀44被布置在闭合位置以阻挡通过蒸汽排出管线32的流体连通。当油箱26被加燃料时，第一阀44和第二阀46两者都被布置在打开位置中以允许燃料蒸汽流入并被收集在容器30中。

优选地，昼夜控制模块42被配置用于对燃料存储系统24进行压力检测以检测加压油箱26和未加压容器30中的泄漏。如此，昼夜控制模块42可以包括压力传感器48，该传感器布置在蒸汽排出管线32中第一阀44和第二阀46之间。当第一阀44被打开而第二阀46被关闭时，压力传感器48被曝露到油箱26中的压力。由于油箱26被密封，该压力应该保持恒定。当第一阀44被关闭而第二阀46被打开时，压力传感器48被暴露到容器30中的压力，此压力应该与大气压力相同。因此，昼夜控制模块42可以对容器30和油箱26两者进行压力测试，同时保持油箱26处于密封加压状态，且保持容器30在未加压状态。

昼夜控制模块42还可以包括压力/真空释放阀50。压力/真空释放阀50旁通第一阀44和第二阀46，且当油箱26中的压力升高到预定压力极限之上或降低到预定真空极限之下时打开在油箱26和容器30之间的流体连通。因此，如果在油箱26中存在急剧的压力或真空增大，该压力/真空释放阀50操作以缓解该急剧压力或真空的增大以防止对燃料存储系统24的任何损坏。压力/真空释放阀50可以包括能够响应于感知的高于预定压力极限的压力或低于预定真空极限的真空而打开的任何适当类型的阀。

虽然用于执行本发明的最佳方式已经被详细描述，与本发明相关的本领域技术人员应认识到在所附的权利要求的范围内的执行本发明的各种替换设计和实施例。

Claims (10)

1.一种用于车辆的燃料存储系统，该燃料存储系统包括：

油箱；

蒸汽排放管线，联接到油箱并与其流体连通；

容器，联接到蒸汽排放管线并与其流体连通，且配置为通过蒸汽排放管线从油箱接收燃料蒸汽；

昼夜控制模块，联接到蒸汽排放管线并且配置为用于控制通过蒸汽排放管线在油箱和容器之间的流体流动；

发动机供应管线，联接到容器并与其流体连通，并被配置为将燃料蒸汽从容器引导到发动机；

净化管线，联接到容器并与其流体连通，并通向大气，其中净化管线被配置为允许净化空气进入容器；以及

呼吸损耗累积器，联接到净化管线并与其流体连通，并被配置为在容器内的燃料蒸汽的热膨胀期间累积从容器排出的燃料蒸汽，并且配置为在容器内的燃料蒸汽的热收缩期间允许累积在呼吸损耗累积器中的燃料蒸汽回流到容器中。

2.如权利要求1所述的燃料存储系统，其中昼夜控制模块被配置为用于在燃料存储箱没有加燃料时保持油箱在加压状态，同时保持容器在未加压状态。

3.如权利要求2所述的燃料存储系统，其中呼吸损耗累积器包括等于或大于两百立方厘米（200cc）的累积容积。

4.如权利要求2所述的燃料存储系统，其中昼夜控制模块包括第一阀和布置为与第一阀共管线的第二阀。

5.如权利要求4所述的燃料存储系统，其中第一阀包括开/关阀。

6.如权利要求4所述的燃料存储系统，其中第二阀包括开/关阀。

7.如权利要求4所述的燃料存储系统，其中昼夜控制模块包括布置在第一阀和第二阀之间的压力传感器。

8.如权利要求4所述的燃料存储系统，其中在油箱没有被加燃料时，第一阀和第二阀中的至少一个被关闭以阻止在油箱和容器之间的流体连通，且其中在油箱被加燃料时，第一阀和第二阀都被打开以允许燃料蒸汽被收集在容器中。

9.如权利要求7所述的燃料存储系统，其中昼夜控制模块被配置为对加压的油箱和未加压的容器两者中的泄漏进行压力检测。

10.如权利要求4所述的燃料存储系统，其中昼夜控制模块包括压力/真空释放阀，该压力/真空释放阀旁通第一阀和第二阀，并被配置为当在油箱中的压力升高到预定压力极限之上或下降到预定真空极限之下时打开在油箱和容器之间的流体连通。

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