CN108760464B - 一种实现燃油箱正负压力交变控制的方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于产生指定曲线交变空气正负压力的设备，包括并联的正压罐和负压罐，正压罐一端与空压机连接、另一端与燃油箱样品连接，负压罐一端与真空泵连接、另一端与燃油箱样品连接；正压罐与空压机之间串联有第一比例阀，正压罐与燃油箱样品之间串联有第一伺服节流阀；负压罐与真空泵之间串联有第二比例阀，负压罐与燃油箱样品之间串联有第二伺服节流阀；正压罐与第一比例阀之间串联有第一气动截止阀，正压罐与第一伺服节流阀之间串联有第二气动截止阀，负压罐与第二比例阀之间串联有第三气动截止阀，负压罐与第二伺服节流阀之间串联有第四气动截止阀。本发明结构简单、使用方便，有效地实现了燃油箱正负压之间的快速。

Description

一种实现燃油箱正负压力交变控制的方法及装置

技术领域

本发明涉及一种用于产生正负压力的设备，属于燃油箱检测技术领域，具体涉及一种用于产生指定曲线交变空气正负压力的设备及方法。

背景技术

为了保证汽车燃油箱在正常工作过程中，燃油箱内压力与大气压力平衡，当燃油箱内燃油受热膨胀或者向燃油箱内加油时，油面上升，燃油箱内压力增大，当压力高于外界压力至一定程度时，阀门开启；当燃油箱内燃油受冷收缩或者燃油向外栗油时，油面下降，燃油箱内压力降低，当压力低于外界压力达到一定程度时，阀门也应当开启。燃油箱的正常工作状态需要在特定幅度的正负压交变条件下连续开关，而这样连续开关多少次表面或者各部分不产生疲劳开裂即是燃油箱的正负压耐久性试验。

在中国实用新型专利CN206161288U的说明书中公开了一种用于油箱压力形变试验的装置，其包括空气泵，还包括位移传感器、负压罐和正压罐以及用于与试验油箱相连的油箱连接气管，所述负压罐和正压罐均与空气泵相连，所述负压罐和正压罐分别通过支管路及通气阀与油箱连接气管相连，位移传感器的触头与试验油箱接触。试验过程中，先给试验油箱通正压，压力逐渐增大，达到设定最大值，再逐渐减小；之后再给试验油箱通负压，负压逐渐增大，达到设定最大值，再逐渐减小。重复一万次或十万次，通过位移传感器记录试验油箱的变形量，试验操作简便，试验结果准确。需要指出，上述专利中油箱的加压和减压都是逐步的，因此该装置是无法满足带有升降压速率要求的油箱性能测试的，同时由于其直接通过正负压源通过比例阀对燃油箱样品进行加压时，由于燃油箱容积极大，正负压力交变瞬间需要的功率极大，而空压机和真空泵的功率有限，达不到试验要求的升降压速率，从而无法实现正负压之间的快速切换。

在中国发明专利CN103335830B的说明书中公开了一种汽车燃油箱阀门功能测试装置，其包括气源装置，气源装置依次与并联的正压罐和负压罐、缓冲罐及燃油箱阀门串联，气源装置的出气口分别与正压罐的进气口、负压罐的进气口连接，正压罐的出气口及负压罐的出气口均与缓冲罐的进气口连接，缓冲罐的出气口与燃油箱阀门的进气口连接，燃油箱阀门的进气口上设有阀门进气压力传感器和阀门进气流量传感器，燃油箱阀门的出气口上设有阀门出气压力传感器和阀门出气流量传感器，燃油箱阀门固定在可旋转的测试台上。通过正压罐、负压罐、缓冲罐及测试台的巧妙连接配合，采集分析压力和流量数据，准确得到燃油箱阀门的开启压力、判断出被测燃油箱阀门功能是否合格。该装置同样存在直接通过正负压源通过比例阀对燃油箱样品进行加压时，由于燃油箱容积极大，正负压力交变瞬间需要的功率极大，而空压机和真空泵的功率有限，达不到试验要求的升降压速率，从而无法实现燃油箱正负压之间的快速切换。

发明内容

针对上述现有技术存在的缺陷，本发明要解决的技术问题是提供一种用于产生指定曲线交变空气正负压力的设备及方法，其不仅结构简单，而且能够正负压之间的快速切换和升降压速率的控制。

为解决上述技术问题，本发明采用了这样一种用于产生指定曲线交变空气正负压力的设备，包括并联的正压罐和负压罐，所述正压罐一端与空压机连接、另一端与燃油箱样品连接，所述负压罐一端与真空泵连接、另一端与燃油箱样品连接；所述正压罐与所述空压机之间串联有第一比例阀，所述正压罐与所述燃油箱样品之间串联有第一伺服节流阀；所述负压罐与所述真空泵之间串联有第二比例阀，所述负压罐与所述燃油箱样品之间串联有第二伺服节流阀；所述正压罐与所述第一比例阀之间串联有第一气动截止阀，所述正压罐与所述第一伺服节流阀之间串联有第二气动截止阀，所述负压罐与所述第二比例阀之间串联有第三气动截止阀，所述负压罐与所述第二伺服节流阀之间串联有第四气动截止阀。

在本发明的一种优选实施方案中，所述正压罐、所述负压罐和所述述燃油箱样品上均设置有压力传感器。

本发明还公开了一种实现燃油箱正负压力交变控制的方法，使用了一种用于产生指定曲线交变空气正负压力的设备，其在高压升压阶段、正压保压阶段的同时利用负压罐蓄能，在低压降压阶段、负压保压阶段的同时利用正压罐蓄能，通过伺服节流阀对流量进行控制。

在本发明的一种优选实施方案中，高压升压阶段中，第四气动截止阀关闭，第三气动截止阀开启，第二气动截止阀开启，第一气动截止阀关闭。

在本发明的一种优选实施方案中，正压保压阶段中，第四气动截止阀关闭，第三气动截止阀开启，第二气动截止阀开启，第一气动截止阀开启。

在本发明的一种优选实施方案中，低压降压阶段中，第二气动截止阀关闭，第一气动截止阀开启，第四气动截止阀开启，第三气动截止阀关闭。

在本发明的一种优选实施方案中，负压保压阶段中，第二气动截止阀关闭，第一气动截止阀开启，第四气动截止阀开启，第三气动截止阀开启。

在本发明的一种优选实施方案中，具体步骤包括，1预备阶段：关闭第二气动截止阀和第四气动截止阀，开启第一气动截止阀和第三气动截止阀，空压机通过第一比例阀向正压罐充入指定压力的气体，真空泵通过第二比例阀向负压罐充入指定压力的气体后，关闭第一气动截止阀和第三气动截止阀；2高压升压阶段：开启第三气动截止阀，改变第二比例阀的压力向负压罐中加压；开启第二气动截止阀，联通燃油箱样品和正压罐，等待联燃油箱样品和正压罐中的压力平衡，通过第一伺服节流阀控制升压速率；3正压保压阶段：开启第一气动截止阀，空压机通过第一比例阀连接燃油箱样品，调节第一比例阀维持样品中的压力恒定；4低压降压阶段：关闭第二气动截止阀，改变第一比例阀的压力，向正压罐中加压，开启第四气动截止阀，联燃油箱样品和负压罐，等待联燃油箱样品和负压罐中的压力平衡，通过第二伺服节流阀控制降压速率；5负压保压阶段：开启第三气动截止阀，真空泵通过第二比例阀连接到燃油箱样品，调节第二比例阀维持样品中的压力恒定；6转跳到第2步进行下一个循环。

本发明的有益效果是：本发明结构简单、使用方便，其通过在现有的正压罐、负压罐的管路上增加节流阀、比例阀和截止阀从而实现了利用本发明工作时工艺上的时间间隔，高压升压、保持阶段利用负压罐蓄能，低压降压、保持阶段利用正压罐蓄能，通过控制正压罐与燃油箱样品之间压差以及负压罐与燃油箱样品之间的压差以及气动截止阀启闭时与样品连通的瞬时性从而保证了正负压源的切换速度以及升降压速率，同时本发明通过在管路上设计伺服节流阀控制压力平衡的速率，实现了较高的升降压速率以及升降压过程的可控。

附图说明

图1是本发明实施例一种用于产生指定曲线交变空气正负压力的设备的示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

由说明书附图所示的一种用于产生指定曲线交变空气正负压力的设备，包括并联的正压罐4和负压罐11，正压罐4一端与空压机15连接、另一端与燃油箱样品8连接，负压罐11一端与真空泵16连接、另一端与燃油箱样品8连接；正压罐4与空压机15之间串联有第一比例阀1，正压罐4与燃油箱样品8之间串联有第一伺服节流阀6；负压罐11与真空泵16之间串联有第二比例阀13，负压罐11与燃油箱样品8之间串联有第二伺服节流阀9；正压罐4与第一比例阀1之间串联有第一气动截止阀2，正压罐4与第一伺服节流阀6之间串联有第二气动截止阀5，负压罐11与第二比例阀13之间串联有第三气动截止阀12，负压罐11与第二伺服节流阀9之间串联有第四气动截止阀10。正压罐4、负压罐11和燃油箱样品8上均设置有压力传感器(即图中的3、7、14)。使用了一种用于产生指定曲线交变空气正负压力的设备，其在高压升压阶段、正压保压阶段的同时利用负压罐11蓄能，在低压降压阶段、负压保压阶段的同时利用正压罐4蓄能，通过伺服节流阀对流量进行控制。高压升压阶段中，第四气动截止阀10关闭，第三气动截止阀12开启，第二气动截止阀5开启，第一气动截止阀2关闭。正压保压阶段中，第四气动截止阀10关闭，第三气动截止阀12开启，第二气动截止阀5开启，第一气动截止阀2开启。低压降压阶段中，第二气动截止阀5关闭，第一气动截止阀2开启，第四气动截止阀10开启，第三气动截止阀12关闭。负压保压阶段中，第二气动截止阀5关闭，第一气动截止阀2开启，第四气动截止阀10开启，第三气动截止阀12开启。

本发明具体步骤包括，

1.预备阶段：关闭第二气动截止阀5和第四气动截止阀10，开启第一气动截止阀2和第三气动截止阀12，空压机15通过第一比例阀1向正压罐4充入指定压力的气体，真空泵16通过第二比例阀13向负压罐11充入指定压力的气体后，关闭第一气动截止阀2和第三气动截止阀12；

2.高压升压阶段：开启第三气动截止阀12，改变第二比例阀13的压力向负压罐中加压；开启第二气动截止阀5，联通燃油箱样品8和正压罐4，等待联燃油箱样品8和正压罐4中的压力平衡，通过第一伺服节流阀6控制升压速率；

3.正压保压阶段：开启第一气动截止阀2，空压机15通过第一比例阀1连接燃油箱样品8，调节第一比例阀1维持样品中的压力恒定；

4.低压降压阶段：关闭第二气动截止阀5，改变第一比例阀1的压力，向正压罐4中加压，开启第四气动截止阀10，联燃油箱样品8和负压罐11，等待联燃油箱样品8和负压罐11中的压力平衡，通过第二伺服节流阀9控制降压速率；

5.负压保压阶段：开启第三气动截止阀12，真空泵16通过第二比例阀13连接到燃油箱样品8，调节第二比例阀13维持样品中的压力恒定；

6.转跳到第2步进行下一个循环。应当理解的是，以上，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本发明所揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种实现燃油箱正负压力交变控制的方法，其特征在于：使用了实现燃油箱正负压力交变控制的装置，所述装置包括并联的正压罐（4）和负压罐（11），所述正压罐（4）一端与空压机（15）连接、另一端与燃油箱样品（8）连接，所述负压罐（11）一端与真空泵（16）连接、另一端与燃油箱样品（8）连接；所述正压罐（4）与所述空压机（15）之间串联有第一比例阀（1），所述正压罐（4）与所述燃油箱样品（8）之间串联有第一伺服节流阀（6）；所述负压罐（11）与所述真空泵（16）之间串联有第二比例阀（13），所述负压罐（11）与所述燃油箱样品（8）之间串联有第二伺服节流阀（9）；所述正压罐（4）与所述第一比例阀（1）之间串联有第一气动截止阀（2），所述正压罐（4）与所述第一伺服节流阀（6）之间串联有第二气动截止阀（5），所述负压罐（11）与所述第二比例阀（13）之间串联有第三气动截止阀（12），所述负压罐（11）与所述第二伺服节流阀（9）之间串联有第四气动截止阀（10）；

所述装置在高压升压阶段、正压保压阶段同时利用负压罐（11）蓄能，在低压降压阶段、负压保压阶段同时利用正压罐（4）蓄能，通过伺服节流阀对流量进行控制；

高压升压阶段中，第四气动截止阀（10）关闭，第三气动截止阀（12）开启，第二气动截止阀（5）开启，第一气动截止阀（2）关闭；

正压保压阶段中，第四气动截止阀（10）关闭，第三气动截止阀（12）开启，第二气动截止阀（5）开启，第一气动截止阀（2）开启；

低压降压阶段中，第二气动截止阀（5）关闭，第一气动截止阀（2）开启，第四气动截止阀（10）开启，第三气动截止阀（12）关闭；

负压保压阶段中，第二气动截止阀（5）关闭，第一气动截止阀（2）开启，第四气动截止阀（10）开启，第三气动截止阀（12）开启；

具体步骤包括，

1）预备阶段：关闭第二气动截止阀（5）和第四气动截止阀（10），开启第一气动截止阀（2）和第三气动截止阀（12），空压机（15）通过第一比例阀（1）向正压罐（4）充入指定压力的气体，真空泵（16）通过第二比例阀（13）向负压罐（11）充入指定压力的气体后，关闭第一气动截止阀（2）和第三气动截止阀（12）；

2）高压升压阶段：开启第三气动截止阀（12），改变第二比例阀（13）的压力向负压罐中加压；开启第二气动截止阀（5），联通燃油箱样品（8）和正压罐（4），等待联燃油箱样品（8）和正压罐（4）中的压力平衡，通过第一伺服节流阀（6）控制升压速率；

3）正压保压阶段：开启第一气动截止阀（2），空压机（15）通过第一比例阀（1）连接燃油箱样品（8），调节第一比例阀（1）维持样品中的压力恒定；

4）低压降压阶段：关闭第二气动截止阀（5），改变第一比例阀（1）的压力，向正压罐（4）中加压，开启第四气动截止阀（10），联燃油箱样品（8）和负压罐（11），等待联燃油箱样品（8）和负压罐（11）中的压力平衡，通过第二伺服节流阀（9）控制降压速率；

5）负压保压阶段：开启第三气动截止阀（12），真空泵（16）通过第二比例阀（13）连接到燃油箱样品（8），调节第二比例阀（13）维持样品中的压力恒定；

6）转跳到第2）步进行下一个循环。

2.根据权利要求1所述的实现燃油箱正负压力交变控制的方法，其特征在于：所述正压罐（4）、所述负压罐（11）和所述燃油箱样品（8）上均设置有压力传感器。

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