CN105555576A - 用于给燃料储箱通气的方法和阀门 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种阀门(200)，该阀门包括：-室(201)，该室设置为至少部分地延伸到储箱(100)中并经由上通气开口(203)连接到通气回路；以及-与所述室(201)分置的关闭点，该关闭点限定所述储箱(100)内的单一最大充装液位，所述关闭点与所述室(201)流体联通，其中所述关闭点经由管道与所述室(201)流体联通，其中所述管道包括通气管(206)。

Description

用于给燃料储箱通气的方法和阀门

技术领域

本发明涉及一种用于给可配置在机动车上的液体储箱通气的阀门。

背景技术

大多数用于机动车的燃料储箱目前都设有通气回路。该回路能够在低压情况下(尤其是补偿所消耗的液体的体积时)将空气引入储箱中或在过压情况下(尤其是在过热的情况下)将包含在储箱中的气体去除。该回路还能够输送和过滤必须被排放到大气中的气体，以满足在这方面日益严格的环境要求。

通气回路一般包括ROV(翻车安全阀，英文为“roll-overvalve”)类型的阀门，该阀门尽可能地阻止液体在储箱翻转或处于过高的倾斜角的情况下从所述储箱中出来。该阀门还必须在其干预条件发生时快速并可靠地响应，但对不正常现象(尤其是例如非常高的流率、储箱中的过压或低幅波)具有最小的敏感度。该类型阀门因此包括通气功能、翻车安全功能和液体区分功能。

通气阀门也可以包括FLV(充量限制阀，英文为“filllimitvalve”)类型的阀门，该阀门设定储箱的最大充装液位。该阀门因此提供充量限制功能。

某些阀门既提供ROV功能也提供FLV的功能。这些阀门被称为FLVV(充量限制通气阀门，英文为“filllimitventvalve”)。

已知的FLVV包括室(即主体)，该室包括起关闭点作用的开孔。关闭点被设置为确定最大充装液位，即FLVV被配置为在储箱中的液位达到关闭点时关闭并由此导致充装过程停止。

为了优化机动车上稀缺空间的使用，车辆制造商已经在给车辆配置具有越加复杂形状的燃料储箱。在某些情况下，所想要的燃料储箱的形状不能与在所想要的充装液位处布置已知类型的FLVV的需求相协调。本发明实施例的一个目的在于克服该问题。

发明内容

根据本发明的一个方面，提供一种阀门，该阀门包括室，该室被设置为至少部分地延伸到储箱中并经由上通气开口连接到通气回路，以及与所述室分置的关闭点，该关闭点限定储箱内的单一最大充装液位，所述关闭点与室流体联通。

本发明基于本发明人意识到，通过使FLVV的物理位置与确定充装液位的点分离，从而使得燃料储箱的形状的独特之处能够与所想要的充装液位相协调。特别地，当燃料储箱在顶壁中具有一个或多个凸起(即口袋部)时，符合本发明的FLVV能够布置在这种凸起内，同时，确定充装液位的关闭点能够设置在任何所想要的位置，该位置位于燃料储箱的顶壁下并与布置有FLVV的凸起相分置。

在符合本发明的阀门的一个实施例中，室通过注射模制塑料制成。

阀门、尤其是室可以通过注射模制塑料制成。这是一种特别方便地生产具有足够强度的阀门的方式。

在符合本发明的阀门的一个实施例中，关闭点经由管道与室流体联通。特别地，该管道的开放端部可以构成关闭点。在一个具体实施例中，管道包括柔性管。在另一具体实施例中，管道可以由多个以密封方式连接在一起的空心体部分构成。

该实施例的一个优点在于所想要的最大充装液位能够在阀门的安装期间容易地通过弯曲管道以将其开放端部布置在储箱中所想要的高度处来确定。

在一个具体实施例中，柔性管附接到设置在阀门上的喷嘴上。在一个更具体的实施例中，喷嘴与室一体制成。

该实施例的一个优点在于阀门的、可选地包括喷嘴的主体能够作为单一部件来生产(例如通过注射模制)，而合适的管道则能够在之后附接到主体。

在符合本发明的阀门的一个实施例中，管道的一个端部具有被成型为方便焊接到所述储箱的内壁的特征(即连接元件或部分)。

该实施例的一个优点在于能够通过在合适高度处将管道的构成关闭点的端部通过焊接附接到储箱的内部来更准确并可靠地确定充装液位。

在一个实施例中，符合本发明的阀门包括至少一个安装在室内的半渗透膜，使得其在管道与上通气开口之间延伸，该半渗透膜被配置为使得：

-该半渗透膜允许储箱内的液体蒸气从管道流到上通气开口；并且

-该半渗透膜阻止储箱内的液体从管道流到上通气开口。

该实施例的一个优点在于该实施例避免液体燃料输送到通气回路中，液体燃料在该通气回路处会使得炭罐(如果存在炭罐的话)过饱和或受损或被排到环境中。

在一个实施例中，符合本发明的阀门包括至少一个泄放口。

该实施例的一个优点在于，在例如添加燃料的事件期间可能会发生的压强激增能够被缓解。

根据本发明的一个方面，提供一种配备有符合上述权利要求中任一项所述的阀门的燃料储箱。

在一个实施例中，符合本发明的燃料储箱为鞍形储箱类型的。

鞍形燃料储箱被广泛地应用于机动车。这些燃料储箱最经常与后轮驱动或四轮驱动车辆一起使用，并且这些燃料储箱被设计为容纳比标准燃料储箱更多的燃料。

一般性地，鞍形燃料储箱包括两个用于存储燃料的隔室，这两个隔室借助于桥部以联通的方式连接在一起。桥部提供外部凹陷，该外部凹陷用于为车辆的驱动和/或排放构件自由地通过该处提供空间。

鞍形储箱包括主(或主要)隔室和次要隔室，并包括负责借助于燃料泵将液体从次要隔室输送到主隔室内的传输系统。一旦燃料泵运行(这意味着只要触点开启)，该传输系统就连续地运行。

该传输系统意味着在常规车辆使用中，次要隔室只有在主隔室充满时才会有液体。该配置会导致所谓的“常规充装”(regularfilling)。

然而，车辆的大的横向加速度会使大量的液体借助于其自身经受该加速度的惯性从主隔室传输到次要隔室中。如果在该时刻接触是关闭的，就导致在主隔室没满(可能完全是空的)的同时次要隔室中有一些液体(可能直至桥部的高度)。该配置会导致所谓的“租赁车充装”(rental-carfilling)。

因此，本发明的阀门特别适于与鞍形储箱一起使用，鞍形储箱的几何构造要求FLVV阀布置的额外的灵活性。阀门主体可以被布置在鞍形储箱的两个隔室中任一个上方的凸起位置，而管道用于确定充装液位的端部则可以布置在两个隔室之间的桥部的上方。

根据本发明的一个方面，提供一种配置有如上所述的燃料储箱的机动车。

根据本发明的一个方面，提供如上所述的阀门用于燃料储箱通气的用途，该阀门至少部分地延伸到储箱中并经由上通气开口连接到通气回路，关闭点位于储箱内。

符合本发明的燃料储箱和用途的技术效果和优点，经必要修改，对应于符合本发明的阀门的相应实施例的技术效果和优点。

本申请人名下的未公开的欧洲专利申请EP12162989.3(其教导通过本引述包括在此)公开了一种阀门，该阀门包括：设有盖的室，其至少部分地延伸到储箱中并经由上通气开口连接到通气回路；用于监控主要隔室中液位的第一装置；以及，用于监控次要隔室中液位的第二装置；阀门被配置为当所述第一装置检测到主要隔室中的液位等于或高于第一预定充装液位并且所述第二装置检测到次要隔室中的液位等于或高于第二预定充装液位时关闭。

附图说明

现在将参照附图更详细地描述本发明实施例的这些和其他特征和优点，在所述附图中：

图1示意地示出了配备有符合本发明的一个实施例的阀门的燃料储箱，该阀门被布置在鞍形储箱的一个隔室中的上凸起中；

图2示意地示出了配备有符合本发明的一个实施例的阀门的燃料储箱，该阀门被布置在鞍形储箱的桥部的上方；

图3更详细地示意地示出了符合本发明的一个实施例的阀门；以及

图4示意地示出了配备有符合本发明的另一实施例的阀门的燃料储箱，该阀门被配置为用于液体/蒸气分离。

具体实施方式

符合本发明的阀门配备有限定储箱内的单一最大充装液位的、与阀门室分置的关闭点。关闭点与室流体联通。阀门由此提供用于监控燃料液位的装置，这些装置赋予阀门设定预定充装液位的能力。只要没有达到关闭点给储箱添加燃料都是可能的。当达到关闭点时，阀门处于关闭位置。

术语“关闭”指的是储箱的内体积与上通气开口之间的联通被阻塞/不再运行而使得储箱不再能够通过阀门来通气的事实。

阀门用于可能会包含任何液体的储箱的通气回路。特别地，该液体可以是燃料、刹车流体或润滑剂。更特别地，该液体为燃料。储箱可以用于任何用途，特别是用于配备车辆并更特别地用于配置机动车。

符合本发明的阀门包括具有任何形状的、通常具有恒定的内横截面的室。该室优选地具有大致圆柱形的内横截面。在一个有利实施例中，设置盖件，该盖件具有穿孔，该穿孔优选地被浮子或任何其他优选地能提供如上所述的ROV功能的封闭设备所封闭。

对于具有给定最大充装体积的给定储箱，可以有利地将符合本发明的阀门的关闭液位设置在桥部的高度以下，以使同一储箱可实现新版本的充装体积要求。例如，考虑具有85升的最大充装体积的储箱(此时充装液位高于桥部的高度)，可以通过将预定充装液位合适地设置在桥部的顶部之下将该最大充装体积减小到78升(此时充装液位低于桥部的高度)。

在一个优选实施例中，阀门被安装在储箱内，使得阀门的室在桥部上方延伸。用于检测燃料系统中泄漏的车载诊断(OBD)系统要求阀门(使储箱与炭罐联通的)处于打开状态。阀门的室在桥部的上方延伸的配置的优点在于只要没有达到储箱的最大充装液位，阀门在储箱的过高的倾斜角下也能够保持打开。

关闭点可以由管道构成，该管道具有一个在储箱中在对应于预定充装液位的高度处开口的端部(以下也称为“入口”)，以及另一个在室中开口的端部(以下也称为“出口”)。在整个说明中，管道还被称为“通气管”。阀门为单端口阀门，即配有一个气体入口(即管道的在储箱中开口的端部)的阀门。

气体入口与阀门的室分置，以在储箱中所想要的高度处延伸。管道的功能性尺寸是其内截面(该内截面将设定管的两个端部之间的压降，以及管内的流体的速度)和其入口的高度(该高度将设定预定充装液位)。该架构紧凑且易于实施。术语“气体”特别地应理解为表示需被引入到储箱中的外部气体或包含在储箱中的气体混合物，这些气体混合物的去除必须是可能的。在燃料储箱的情况下，这些气体混合物主要包括空气和燃料蒸气。

有利地，阀门包括被设计为用于支撑通气管并用于将其连接到阀门的室的基部。符合本发明的基部可以具有任何形状。该基部优选地具有大致圆柱形的内横截面。优选地，该基部为带有平底部的杯形部件。有利地，基部被设计为夹在室上。由此，现有的FLVV可以与基部一起使用以构成符合本发明的阀门。

在另一实施例中，基部包括带螺纹的部分，该带螺纹的部分被设计为螺固在室的相应的带螺纹的部分上。通气管被布置为经由共用开口(即室的对应于杯形基部的上开口的下开口)与阀门的室联通(即连接)。

因此，在通气管的下端部(即在隔室中开口的端部)被液体关闭之前，通过该共用开口的气体流动都是可能的。

有利地，基部和用于接收通气管的喷嘴构成单一部件。该架构紧凑且方便安装/拆除操作。在另一具体实施例中，该单一部件还包括室。

为了正确地工作，阀门必须从入口到出口完全密封。否则会出现过度充装。

在一个优选实施例中，管的入口部分水平地(相对于储箱的底部)延伸以具有清楚且精确的关闭。

管优选地是柔性的，使得管能够没有困难地被布置在任何所想要的位置处。例如，管可以具有包括在200mm²与250mm²之间的内截面。

在一个优选实施例中，基部和用于附接通气管的喷嘴通过注射模制塑料来实现。

在一个优选实施例中，通气管由塑料制成。术语“塑料”应理解为表示任何在环境条件下处于固态的聚合合成材料，无论其是热塑性还是热固性的，以及包括这些材料中至少两种的混合物。

符合本发明的阀门的主要功能在于充量限制功能，但有利地，符合本发明的阀门可以包括翻车安全功能、通气功能和液体区分功能。这些功能可以通过使用在罩体内包括浮子的设备来实施，其中所述罩体在浮子下方带有弹簧或珠子以使得浮子在转动90°之前关闭。在浮子上有当浮子处于关闭位置时在罩体的顶部部分中封闭通气开孔的密封件(优选地为弹性体或塑料的)。

图1和图2示出了具有储箱壳101的鞍形燃料储箱100的截面示意图。储箱壳101包括主要隔室102、次要隔室103，和穹顶400。主要隔室102和次要隔室103借助于桥部104以联通的方式连接在一起。桥部提供外部凹陷105，该外部凹陷用于为车辆的驱动和/或排放元件自由地在其下方通过提供空间。

阀门200被布置在燃料储箱100内。优选地，阀门200被布置在储箱的中心处(图2)，使得阀门在桥部104的上方延伸。

图3示出了符合本发明的一个实施例的阀门200。阀门200包括室201。所示出的阀门的室201设有盖件202，该盖件可以与所述室模制成一体；或者是单独的部件，并通过任何已知方式(使用密封件的机械固定、焊接等)接合到所述室。该盖件202有利地经由开口203连接到通气回路。例如，开口203通过管道连接到存储炭罐(未示出)的入口。存储炭罐具有适于连接到发动机的空气入口的出口管道。

基部205通过任何已知方式(卡夹、螺钉等)固定到室。基部205有利地经由开口连接到室201(即与其联通)。通气管的一个端部在基部205上开口，并且通气管的另一端部开口在储箱的容积内。开放端部对应于关闭液位或预定充装液位L1。在一个优选实施例中，基部205和通气管206由塑料制成。

如在图1和图2中所示，当储箱100中的燃料液位等于或高于预定充装液位L1时，符合本发明的一个优选实施例的阀门200被设计为通过处于完全关闭位置来响应。

参照图2，预定充装液位L1低于左隔室103的最大物理充装液位，该最大物理充装液位对应于桥部104的顶部的高度。

如将在下文中所述地，符合本发明的一个优选实施例的阀门200包括用于既提供ROV功能也提供FLVV功能的装置。

有利地，符合本发明的阀门还包括赋予其起到压强液体蒸气分置器作用的功能的装置。

在图4中示出的实施例中，阀门700布置在燃料储箱710内。优选地，阀门700布置在储箱的中心处，使得该阀门在桥部720上方延伸。阀门700包括室701。阀门的室701设有盖件702。该盖件702有利地经由开口703连接到通气回路。在图4的示例中，开口703通过管道连接到存储炭罐730的入口。

在该示例中，阀门700还包括燃料添加通气模块704。该燃料添加通气模块704包括被设计为安装在室701的底部处的基部705和负责监控储箱的隔室中的燃料液位的通气管706。

有利地，阀门700还包括安装在储箱内的半渗透膜708，使得该膜在第一通气管706与开口703之间延伸。膜708被配置为使得：

-该膜允许储箱内的液体蒸气从管道流到开口；并且

-该膜阻止储箱中的液体从管道流到开口。

由此，膜708仅允许燃料蒸气被传输到炭罐730以避免污染和流通到大气。

有利地，阀门还包括小泄放口。例如，该泄放口开在通气管上。泄放口用于在阀门关闭时使压强脉冲最小化，以缓解燃料快速地沿充装管上升并因此离开充装管。该泄放口可以被调节以优化燃料添加的性能。阀门可以包括其他布置在战略位置处(例如在可选的燃料添加通气模块中)的泄放口。

尽管以上参照特定实施例描述了本发明，但是这是为了说明而非限制本发明，本发明的范围应基于所附权利要求来确定。

Claims (12)

1.一种阀门(200)，该阀门包括：

-室(201)，该室设置为至少部分地延伸到储箱(100)中并经由上通气开口(203)连接到通气回路；以及

-与所述室(201)分置的关闭点，该关闭点限定所述储箱(100)内的单一最大充装液位，所述关闭点与所述室(201)流体联通，

其中所述关闭点经由管道与所述室(201)流体联通，

其中所述管道包括通气管(206)。

2.如权利要求1所述的阀门(200)，其中，所述室通过注射模制塑料制成。

3.如权利要求1或2所述的阀门(200)，其中，所述通气管(206)为柔性管。

4.如权利要求3所述的阀门(200)，其中，所述柔性管附接到设置在所述阀门上的喷嘴。

5.如权利要求4所述的阀门(200)，其中，所述喷嘴与所述室一体制成。

6.如上述权利要求中任一项所述的阀门(200)，其中，所述管道的一个端部具有被成型为方便焊接到所述储箱的内壁的特征。

7.如上述权利要求中任一项所述的阀门(200)，所述阀门包括至少一个安装在所述室内的半渗透膜，其安装使得该半渗透膜在所述管道与所述上通气开口之间延伸，所述半渗透膜被配置为使得：

该半渗透膜允许所述储箱内的液体蒸气从所述管道流到所述上通气开口；并且

该半渗透膜阻止所述储箱中的液体从所述管道流到所述上通气开口。

8.如上述权利要求中任一项所述的阀门(200)，所述阀门包括至少一个泄放口。

9.一种燃料储箱(100)，该燃料储箱配置有如上述权利要求中任一项所述的阀门(200)。

10.如权利要求9所述的燃料储箱(100)，所述燃料储箱为鞍形储箱类型的。

11.一种机动车，该机动车配置有如权利要求9或10所述的燃料储箱(100)。

12.如权利要求1至8中任一项所述的阀门(200)为燃料储箱(100)通气的用途，所述阀门(200)至少部分地延伸到所述储箱(100)中并经由所述上通气开口(203)连接到所述通气回路，所述关闭点位于所述储箱内。