CN112361028A - 一种燃油电控阀、电控燃油系统及控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种燃油电控阀、电控燃油系统及控制方法,该电控阀包括:壳体、驱动源、凸轮、第一阀芯和第二阀芯;所述壳体设有第一连接口、第二连接口和第三连接口;所述第一阀芯控制所述第一连接口的导通或关断,所述第二阀芯控制所述第二连接口的导通或关断;所述驱动源和所述凸轮设置在所述壳体内,所述驱动源用于驱动所述凸轮按设定位置转动,所述凸轮用于驱动所述第一阀芯和第二阀芯的开启或关闭。本发明能精确控制燃油蒸汽的排放和利用,减小碳罐负载。
Description
技术领域
本发明涉及车辆燃油控制技术领域,尤其涉及一种燃油电控阀、电控燃油系统及控制方法。
背景技术
当前为了满足日益严苛的法律法规,提高车辆燃油系统的环保性,需要对现有燃油系统的系统结构进行相应的改变,相应的其复杂性越来越高。对于混合动力车辆中的高压燃油系统,随着整个系统的应用环境不同,系统内部零件的复杂性不断上升,以满足越来越高及新增的性能要求。
现有燃油系统的排气路径上连接有一个碳罐,碳罐内部的活性炭可以有效的吸附油气分子。碳罐需要经常脱附,即将吸附的油蒸汽送到发动机燃烧,降低环境污染、提升燃料使用效率,但现有的脱附控制阀与油箱隔离阀采用两个阀门控制,成本较高。同时,在燃料加注之前需要释放蒸汽产生的压力防止加注失效,向燃料储箱内加注燃料过程中需将储箱内油蒸汽排到碳罐吸附,达到一定液位时需要机械式阀门切断油蒸汽通路以控制容积,这都使燃料储箱的燃油蒸汽控制复杂性不断上升,因此,需要新的控制功能的电控阀及燃油系统,能降低设备的复杂性,保证系统性能的稳定。
发明内容
本发明提供一种燃油电控阀、电控燃油系统及控制方法,解决现有高压燃油箱控制存在机械结构复杂、成本高、控制精度不高的问题,能精确控制燃油蒸汽压力,以及燃油蒸汽的存储及释放,减小碳罐负载,降低排放。
为实现以上目的,本发明提供以下技术方案:
一种燃油电控阀,包括:壳体、驱动源、第一凸轮、第二凸轮、第一阀芯和第二阀芯;
所述壳体设有第一连接口、第二连接口和第三连接口;
所述第一阀芯控制所述第一连接口的导通或关断,所述第二阀芯控制所述第二连接口的导通或关断;
所述驱动源、所述第一凸轮和所述第二凸轮设置在所述壳体内,所述驱动源用于驱动所述第一凸轮和所述第二凸轮按设定位置转动,所述第一凸轮用于驱动所述第一阀芯开启或关闭,所述第二凸轮用于驱动所述第二阀芯的开启或关闭。
优选的,所述壳体包括:第一腔室、第二腔室和第三腔室;
所述第二腔室分别与所述第一腔室和所述第三腔室相连通,所述第一腔室设有所述第一连接口,所述第三腔室设有所述第二连接口,所述第二腔室设有所述第三连接口;
所述第一阀芯设置所述第一腔室内,通过所述第一阀芯开启或关闭控制控制所述第一腔室与所述第二腔室的连通或密封隔离;
所述第二阀芯设置在所述第三腔室内,通过所述第二阀芯开启或关闭控制所述第三腔室与所述第二腔室的连通或密封隔离。
优选的,还包括:第一弹簧和第二弹簧;
所述第一弹簧的一端设置在所述第一腔室远离所述第二腔室一侧的顶部,所述第一弹簧的另一端与所述第一阀芯的端部相连,用于对所述第一阀芯提供弹力;
所述第二弹簧的一端设置在所述第三腔室远离所述第二腔室一侧的底部,所述第二弹簧的另一端与所述第二阀芯的端部相连,用于对所述第二阀芯提供弹力;
本发明还提供一种电控燃油系统,包括:燃料储箱、碳罐和控制器,以及以上所述的电控阀;
所述电控阀的第一连接口与所述燃料储箱的出气口相连通,所述电控阀的第二连接口与发动机的进气口相连通,所述电控阀的第三连接口与所述碳罐的连接口相连通;
所述控制器用于根据车辆工况控制所述电控阀的所述第一阀芯和所述第二阀芯的开启或关闭,以使所述第一连接口和所述第二连接口的导通或关断。
优选的,还包括:液位传感器和压力传感器;
所述液位传感器设置于所述燃料储箱内,并与所述控制器信号连接,用于检测所述燃料储箱内的燃油液位;
所述压力传感器设置于所述燃料储箱内,并与所述控制器信号连接,用于检测所述燃料储箱内的气体压力;
所述控制器根据单位时间内的所述燃油液位变化值确定所述燃料储箱是否处于加注工况,如果是,则所述控制器控制所述电控阀的所述第一阀芯开启和所述第二阀芯关闭;
所述控制器根据所述气体压力判断所述燃料储箱内部压力是否大于设定压力阈值,如果是,则所述控制器控制所述第一阀芯开启和所述第二阀芯关闭,以对所述燃料储箱进行泄压;
在所述燃料储箱进行燃油加注时,如果所述燃油液位达到设定液位阈值,则所述控制器控制所述电控阀的所述第一阀芯关闭和所述第二阀芯关闭,直到所述燃料储箱内的气压上升达到加油枪跳枪压力。
优选的,所述控制器与车辆整车控制器信号连接,所述控制器根据整车控制器发送的车速判断车辆是否处于驻车或行驶,如果是,则所述控制器控制所述电控阀的所述第一阀芯关闭和所述第二阀芯关闭;
所述控制器根据整车控制器发送的脱附信号判断车辆是否处于脱附状态,如果是,则所述控制器控制所述第一阀芯关闭和所述第二阀芯开启,使所述碳罐与发动机相连通。
优选的,另一种方案是利用一个凸轮代替原来的两个凸轮的功能;
一种燃油电控阀,包括:壳体、驱动源、凸轮、第一阀芯和第二阀芯;
所述壳体设有第一连接口、第二连接口和第三连接口;
所述第一阀芯控制所述第一连接口的导通或关断,所述第二阀芯控制所述第二连接口的导通或关断;
所述驱动源和所述凸轮设置在所述壳体内,所述驱动源用于驱动所述凸轮按设定位置转动,所述凸轮用于驱动所述第一阀芯和第二阀芯的开启或关闭。
优选的,所述壳体包括:第一腔室、第二腔室和第三腔室;
所述第二腔室分别与所述第一腔室和所述第三腔室相连通,所述第一腔室设有所述第一连接口,所述第三腔室设有所述第二连接口,所述第二腔室设有所述第三连接口;
所述第一阀芯设置所述第一腔室内,通过所述第一阀芯开启或关闭控制控制所述第一腔室与所述第二腔室的连通或密封隔离;
所述第二阀芯设置在所述第三腔室内,通过所述第二阀芯开启或关闭控制所述第三腔室与所述第二腔室的连通或密封隔离,所述第二阀芯在所述第一阀芯的正下方。
优选的,还包括:第一弹簧和第二弹簧;
所述第一弹簧的一端设置在所述第一腔室远离所述第二腔室一侧的顶部,所述第一弹簧的另一端与所述第一阀芯的端部相连,用于对所述第一阀芯提供弹力;
所述第二弹簧的一端设置在所述第三腔室远离所述第二腔室一侧的底部,所述第二弹簧的另一端与所述第二阀芯的端部相连,用于对所述第二阀芯提供弹力;
优选的,还包括:翻转阀;
所述翻转阀设置在所述燃料储箱的出气口与所述电控阀的所述第一连接口之间,在车辆发生翻车或侧倾角度大于设定角度阈值时,所述翻转阀切断所述燃料储箱与所述电控阀之间的管道导通;
所述翻转阀包括:阀体、档板、浮子和弹簧,所述阀体设有进口与出口,所述档板水平设置在所述阀体内,以分隔开所述阀体的进口与出口,所述档板设有通孔;
所述通孔的正下方设有浮子,所述浮子与所述弹簧的一端相连,所述弹簧的另一端固定在所述阀体的底部;
在所述翻转阀倾斜角度大于设定阈值时,所述浮子在本身重力和所述弹簧的弹力作用下对所述通孔进行封堵密封。
本发明还提供一种电控燃油控制方法,用于以上所述的电控燃油系统,该方法包括:
获取燃料储箱内的燃油液位,并根据单位时间内的所述燃油液位变化值确定所述燃料储箱是否处于加注工况,如果是,则所述控制器控制所述电控阀的所述第一阀芯开启和所述第二阀芯关闭;
获取燃料储箱内的气压,并根据所述气压判断所述燃料储箱内部压力是否大于设定气压阈值,如果是,则所述控制器控制所述第一阀芯开启和所述第二阀芯关闭,以对所述燃料储箱进行泄压;
在所述燃料储箱进行燃油加注时,如果所述燃油液位达到设定液位阈值,则所述控制器控制所述第一阀芯关闭和所述第二阀芯关闭。
优选的,还包括:
获取车辆的车速,并根据所述车速判断车辆是否处于驻车或行驶,如果是,则所述控制器控制所述第一阀芯关闭和所述第二阀芯关闭;
获取车辆的脱附信号,并根据所述脱附信号判断车辆是否处于脱附状态,如果是,则所述控制器控制所述第一阀芯关闭和所述第二阀芯开启,使所述碳罐与发动机相连通。
本发明提供一种燃油电控阀、电控燃油系统及控制方法,电控阀采用在壳体上设有第一连接口、第二连接口和第三连接口,并通过第一阀芯控制第一连接口的导通或关断,通过第二阀芯控制第二连接口的导通或关断,第三连接口为常开连接口。解决现有高压燃油箱控制存在机械结构复杂、成本高、控制精度不高的问题,能精确控制燃油蒸汽压力,以及燃油蒸汽的存储及释放,减小碳罐负载,降低排放。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的具体实施例,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。
图1为燃油系统周边部件示意图;
图2为燃油系统处于驻车/行驶/加油跳枪时的示意图;
图3为燃油系统处于加注/泄压时的示意图;
图4为燃油系统处于脱附时的示意图;
图5为另一种结构的电控阀燃油系统的示意图;
图6为含有翻转阀燃油系统的示意图;
图7为翻转阀结构示意图;
图8为翻转阀关闭示意图;
图9为燃油系统处于驻车/行驶/加油跳枪时的流程图;
图10为燃油系统处于加注/泄压时的流程图;
图11为燃油系统处于脱附时的流程图;
图12为本发明提供的电控燃油控制方法示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明实施例的方案,下面结合附图和实施方式对本发明实施例作进一步的详细说明。
针对当前燃油箱控制存在机械结构复杂、成本高、控制精度不高的问题,本发明提供一种燃油电控阀、电控燃油系统及控制方法,电控阀采用在壳体上设有第一连接口、第二连接口和第三连接口,并通过第一阀芯控制第一连接口的导通或关断,通过第二阀芯控制第二连接口的导通或关断,第三连接口为常开连接口。解决现有高压燃油箱控制存在机械结构复杂、成本高、控制精度不高的问题,能精确控制燃油蒸汽压力,以及燃油蒸汽的存储及释放,减小碳罐负载,降低排放。
如图1和图2所示,一种燃油电控阀,包括:壳体、驱动源6、第一凸轮7、第二凸轮8、第一阀芯11和第二阀芯12。所述壳体设有第一连接口51、第二连接口52和第三连接口53。所述第一阀芯11控制所述第一连接口51的导通或关断,所述第二阀芯12控制所述第二连接口52的导通或关断,第三连接口53为常开连接口。所述驱动源6、所述第一凸轮7和所述第二凸轮8设置在所述壳体内,所述驱动源6用于驱动所述第一凸轮7和所述第二凸轮8按设定位置转动,所述第一凸轮7用于驱动所述第一阀芯11开启或关闭,所述第二凸轮8用于驱动所述第二阀芯12的开启或关闭。
具体地,如图1所示,燃油电控阀用于燃油系统中时,电控阀5上有三个连接口,第一连接口51是电控阀与燃料储箱1的连接口,第二连接口52是电控阀与发动机2的连接口,第三连接口53是电控阀与碳罐3的连接口。当燃料储箱中内部压力过大时,电控阀打开与碳罐连接的通道,将压力释放出去,油气分子被碳罐吸收,当储箱内部压力过低时,外部的空气通过碳罐和电控阀到达油箱,实现正压放气、负压补气。
如图2所示,其体现电控阀的一种结构。电控阀5通过三个连接口分别与燃料储箱1、发动机2和碳罐3相连接,其中电控阀与碳罐3的连接口53为常开式连接,另外两个连接口51和52通过电控阀中的第一凸轮7和第二凸轮8控制第一阀芯11和第二阀芯12的打开和关闭,从而控制气路的通断,而凸轮的运动是由驱动源6驱动,通过驱动源6的转动特定的角度,从而带动第一凸轮7和第二凸轮8的运动,即控制连接口51和52的开闭;其中第一凸轮7和第二凸轮8的执行机构为直线上下运动,从而控制第一阀芯11和第二阀芯12的开闭,在阀芯的顶部或底部布有密封圈(图中未示出),在阀芯关闭时可完全密封连接口51和52。
进一步,如图2所示,所述壳体包括:第一腔室14、第二腔室15和第三腔室16。所述第二腔室15分别与所述第一腔室14和所述第三腔室16相连通,所述第一腔室14设有所述第一连接口51,所述第三腔室16设有所述第二连接口52,所述第二腔室15设有所述第三连接口53。所述第一阀芯11设置所述第一腔室14内,通过所述第一阀芯11开启或关闭控制控制所述第一腔室14与所述第二腔室15的连通或密封隔离。所述第二阀芯12设置在所述第三腔室内16内,通过所述第二阀芯12开启或关闭控制所述第三腔室16与所述第二腔室15的连通或密封隔离。
更进一步,所述第一腔室14设置在所述第二腔室15的上侧,所述第三侧室16设置在所述第二腔室15的下侧。
如图2所示,还包括:第一弹簧9和第二弹簧10。所述第一弹簧9的一端设置在所述第一腔室14远离所述第二腔室15一侧的顶部,所述第一弹簧9的另一端与所述第一阀芯11的端部相连,用于对所述第一阀芯11提供回复力。所述第二弹簧10的一端设置在所述第三腔室16远离所述第二腔室15一侧的底部,所述第二弹簧10的另一端与所述第二阀芯12的端部相连,用于对所述第二阀芯12提供回复力。
可见,本发明提供一种燃油电控阀,采用在壳体上设有第一连接口、第二连接口和第三连接口,并通过第一阀芯控制第一连接口的导通或关断,通过第二阀芯控制第二连接口的导通或关断。解决现有高压燃油箱控制存在机械结构复杂、成本高、控制精度不高的问题,能精确控制燃油蒸汽压力,以及燃油蒸汽的存储及释放,减小碳罐负载,降低排放。
如图2~6所示,本发明还提供一种电控燃油系统,包括:燃料储箱1、碳罐3和控制器(图中未示出),以及以上所述的电控阀5。所述电控阀5的第一连接口51与所述燃料储箱1的出气口相连通,所述电控阀5的第二连接口52与发动机2的进气口相连通,所述电控阀5的第三连接口53与所述碳罐3的进气口相连通,所述碳罐3的出气口31与外部大气4连通。所述控制器用于根据车辆工况控制所述电控阀的所述第一阀芯11和所述第二阀芯12的开启或关闭,以使所述第一连接口51和所述第二连接口52的导通或关断。
具体地,如图2所示,电控阀5通过三个连接口分别与燃料储箱1、发动机2和碳罐3相连接,其中电控阀与碳罐的连接口53为常开式连接,另外两个连接口51和52通过电控阀中的第一凸轮7和第二凸轮8控制第一阀芯11和第二阀芯12的打开和关闭,从而控制气路的通断。当燃油系统检测到该系统处于驻车、行驶、加油和脱附等状态时,行车电脑或整车控制器(图中未示出)会给驱动源6驱动信号,使得驱动源6的转动特定的角度,从而带动第一凸轮7和第二凸轮8的运动,即控制连接口51和52的开闭。
如图2~6所示,该系统还包括:压力传感器17和液位传感器18。所述压力传感器17设置于所述燃料储箱内,并与所述控制器信号连接,用于检测所述燃料储箱内的气体压力。所述液位传感器18设置于所述燃料储箱内,并与所述控制器信号连接,用于检测所述燃料储箱内的燃油液位。
在实际应用中,如图2所示为车辆为驻车/行驶/加油跳枪时,电控阀5各机构和连接口的开闭示意图,当压力传感器17、液位传感器18和行车电脑或整车控制器(图中未示出)检测出燃油系统所处于驻车/行驶/加油跳枪状态时,控制器会驱动驱动源6,带动第一凸轮7和第二凸轮8的转动,从而控制电控阀5,其中第一阀芯11关闭状态,第二阀芯12为关闭状态,燃油蒸汽从燃料储箱1中从流入电控阀5,经电控阀第一连接口51流入第一腔室14,因第一阀芯11处于关闭状态,不会有燃油蒸汽流入碳罐3和外部大气4等部件,所以燃料储箱1处于密闭状态。
进一步,所述控制器根据单位时间内的所述燃油液位变化值确定所述燃料储箱是否处于加注工况,如果是,则所述控制器控制所述电控阀的所述第一阀芯11开启和所述第二阀芯12关闭。
具体地,如图9所示,控制器从行车电脑获取车辆状态,从液位传感器获取燃料储箱的燃油液位,进而根据单位时间内的所述燃油液位变化值确定所述燃料储箱是否处于加注工况,如果是,则控制电机6按设定要求转动,带动第一凸轮7和第二凸轮8转动,使第一阀芯11开启和所述第二阀芯12关闭,进而使第一连接口51关断和第二连接口52关断,实现燃料储箱通过碳罐排气。
更进一步,所述控制器根据所述气体压力判断所述燃料储箱内部压力是否大于设定气压阈值,如果是,则所述控制器控制所述第一阀芯11开启和所述第二阀芯12关闭,以对所述燃料储箱进行泄压。
具体地,如图3所示,控制器根据压力传感器17检测的气压进行判断,如果燃料储箱内的气压是处于高压状态,需要进行泄压时,燃油储箱1中的压力需要释放到外部环境,则控制驱动源6按设定要求转动,带动第一凸轮7和第二凸轮8转动,使第一阀芯11开启和所述第二阀芯12关闭,进而使第一连接口51开启和第二连接口52关断,实现燃料储箱通过碳罐排气,以进行泄压。燃油蒸汽从燃料储箱1中从流入电控阀5,经电控阀第一连接口51流入第一腔室14,再经电控阀第三连接口53流入碳罐3,碳罐3吸附其中的燃油蒸汽,干净的空气最终流入大气4中。如果压力传感器17检测到油箱内的负压过大,空气反向通过相同的路径,从外界环境到达燃油储箱1内部,避免压力过大引起燃油储箱1变形,其工作流程如图10所示。
再进一步,在所述燃料储箱1进行燃油加注时,如果所述燃油液位达到设定液位阈值,则所述控制器控制所述电控阀5的所述第一阀芯11关闭和所述第二阀芯12关闭,使所述第一连接口51关断和所述第二连接口52关断,直到所述燃料储箱1内的气压上升达到加油枪跳枪压力。
具体地,当燃料加注结束时,燃料储箱1内液位达到了额定容积的预设值时,需要控制电控阀5的第一连接口51关断,进而使得燃料储箱1的内压上升,使燃料注油管内的油液位都会上升并漫过加油枪的液位感应口,触发加油枪的“跳枪机制”,从而使得加油枪跳枪,切断并结束燃油的加注。因此,控制器根据液位传感器18检测的燃油液位是否达到设定液位阈值,如果是,则控制驱动源6按设定要求转动,带动第一凸轮7和第二凸轮8转动,以使第一阀芯11关闭和所述第二阀芯12关闭,使第一连接口51关断,实现燃料储箱的密封。其工作流程如图9所示。
如图2~6所示,所述控制器与车辆整车控制器信号连接,所述控制器根据整车控制器发送的车速判断车辆是否处于驻车或行驶,如果是,则所述控制器控制所述电控阀的所述第一阀芯11关闭和所述第二阀芯12关闭。
具体地,当车辆进行电行驶时,碳罐需要吸附燃料储箱1内产生的燃油蒸汽,但电行驶时,发动机是不工作的,是无法进行有效脱附的,随着时间的增加,碳罐势必会饱和,最终失去吸附燃油蒸汽的能力。所以在这种工况下,需要将燃油蒸汽锁定在燃料储箱内,使得油蒸汽无法进入碳罐,只有在燃料储箱内压力达到一定限定值之后,燃料储箱才会进行压力释放。在控制器确定车辆处于驻车或行驶时,控制第一阀芯11关闭和所述第二阀芯12关闭,使第一连接口51关断,实现燃料储箱的密封。其工作流程如图9所示。
更进一步,所述控制器根据整车控制器发送的脱附信号判断车辆是否处于脱附状态,如果是,则所述控制器控制所述第一阀芯11关闭和所述第二阀芯12开启,使所述碳罐3与所述发动机2相连通。
具体地,如图4所示,在控制器判断车辆处于脱附时,需要密封燃料储箱1,对碳罐3进行脱附,碳罐3能够吸附油气主要是因为其内部有一定量的活性炭,但是活性炭吸附油气分子的能力是有限的,所以在碳罐3在饱和之前一定要对碳罐进行脱附,如图4是对碳罐3脱附时电控阀5的运行状态,当行车电脑(图中未示出)发出需要对碳罐3进行脱附时,驱动源6驱动第一凸轮7和第二凸轮8使得第一阀芯11关闭和第二阀芯12打开,使第一连接口51关断,第二连接口52开启,新鲜的空气经碳罐开口31流入碳罐3,带走燃油蒸汽经腔室二15流入腔室三16,最终流入发动机2燃烧,从而达到对碳罐3的脱附,控制流程如图11所示,此时燃料储箱密封,碳罐和发动机相连通。
更进一步,如图5所示,该系统还包括:利用一个凸轮19代替原来第一凸轮7和第二凸轮8。如图5所示,一种燃油电控阀,包括:壳体、驱动源6、凸轮19、第一阀芯11和第二阀芯12。所述壳体设有第一连接口51、第二连接口52和第三连接口53。所述第一阀芯11控制所述第一连接口51的导通或关断,所述第二阀芯12控制所述第二连接口52的导通或关断,第三连接口53为常开连接口。所述驱动源6和所述凸轮19设置在所述壳体内,所述驱动源6用于驱动所述凸轮19按设定位置转动,所述凸轮19用于驱动所述第一阀芯11和所述第二阀芯12的开启或关闭。
如图5所示,其体现电控阀的一种结构。电控阀5通过三个连接口分别与燃料储箱1、发动机2和碳罐3相连接,其中电控阀与碳罐3的连接口53为常开式连接,另外两个连接口51和52通过电控阀中的凸轮19控制第一阀芯11和第二阀芯12的打开和关闭,从而控制气路的通断,而凸轮19的运动是由驱动源6驱动,通过驱动源6的转动特定的角度,从而带动凸轮19的运动,即控制连接口51和52的开闭;其中凸轮19的执行机构为直线上下运动,从而控制第一阀芯11和第二阀芯12的开闭,在阀芯的顶部或底部布有密封圈(图中未示出),在阀芯关闭时可完全密封连接口51和52。
进一步,如图5所示,所述壳体包括:第一腔室14、第二腔室15和第三腔室16。所述第二腔室15分别与所述第一腔室14和所述第三腔室16相连通,所述第一腔室14设有所述第一连接口51,所述第三腔室16设有所述第二连接口52,所述第二腔室15设有所述第三连接口53。所述第一阀芯11设置所述第一腔室14内,通过所述第一阀芯11开启或关闭控制控制所述第一腔室14与所述第二腔室15的连通或密封隔离。所述第二阀芯12设置在所述第三腔室内16内,通过所述第二阀芯12开启或关闭控制所述第三腔室16与所述第二腔室15的连通或密封隔离。
更进一步,所述第一腔室14设置在所述第二腔室15的上侧,所述第三侧室16设置在所述第二腔室15的下侧。
如图5所示,还包括:第一弹簧9和第二弹簧10。所述第一弹簧9的一端设置在所述第一腔室14远离所述第二腔室15一侧的顶部,所述第一弹簧9的另一端与所述第一阀芯11的端部相连,用于对所述第一阀芯11提供回复力。所述第二弹簧10的一端设置在所述第三腔室16远离所述第二腔室15一侧的底部,所述第二弹簧10的另一端与所述第二阀芯12的端部相连,用于对所述第二阀芯12提供回复力。
更进一步,如图6所示,该系统还包括:翻转阀13。所述翻转阀13设置在所述燃料储箱1的出气口与所述电控阀5的所述第一连接口51之间,在车辆发生翻车或侧倾角度大于设定角度阈值时,所述翻转阀13切断所述燃料储箱1与所述电控阀5之间的管道导通。所述翻转阀13包括:阀体28、档板23、浮子24和弹簧25,所述阀体28设有进口26与出口27,所述档板23水平设置在所述阀体28内,以分隔开所述阀体28的进口26与出口27,所述档板23设有通孔。所述通孔的正下方设有浮子24,所述浮子24与所述弹簧25的一端相连,所述弹簧25的另一端固定在所述阀体的底部。在所述翻转阀倾斜角度大于设定阈值时,所述浮子24在本身重力和所述弹簧25的弹力作用下对所述通孔进行封堵密封。
可见,本发明提供一种电控燃油系统,通过控制电控阀的第一阀芯和第二阀芯,实现燃料储箱、碳罐和发动机及外部大气之间的连通或关断。解决现有高压燃油箱控制存在机械结构复杂、成本高、控制精度不高的问题,能精确控制燃油蒸汽压力,以及燃油蒸汽的存储及释放,减小碳罐负载,降低排放。
相应地,如图12所示,本发明还提供一种电控燃油控制方法,用于以上所述的电控燃油系统,该方法包括:
S1:获取燃料储箱内的燃油液位,并根据单位时间内的所述燃油液位变化值确定所述燃料储箱是否处于加注工况,如果是,则所述控制器控制所述电控阀的所述第一阀芯开启和所述第二阀芯关闭。
在实际应用中,其控制流程如图10所示,通过液位传感器检测得到燃油液位的变化,从而确定车辆是否处于加注,如果是,则控制驱动源转动,以带动第一凸轮和第二凸轮转动,使第一阀芯开启和第二阀芯关闭,实现第一连接口导通和第二连接口关断。使燃料储箱内的燃油蒸汽流经第一腔室、第二腔室和碳罐吸收,最终排放到大气中。
S2:获取燃料储箱内的气压,并根据所述气压判断所述燃料储箱内部压力是否大于设定气压阈值,如果是,则所述控制器控制所述第一阀芯开启和所述第二阀芯关闭,以对所述燃料储箱进行泄压。
在实际应用中,其控制流程如图10所示,通过压力传感器检测得到燃料储箱内的气压,并判断燃料储箱内气压是否处于过高状态,如果是,则控制驱动源转动,以带动第一凸轮和第二凸轮转动,使第一阀芯开启和第二阀芯关闭,实现第一连接口导通和第二连接口关断。使燃料储箱内的燃油蒸汽流经第一腔室、第二腔室和碳罐吸收,最终排放到大气中,以降低燃料储箱内的气压。
S3:在所述燃料储箱进行燃油加注时,如果所述燃油液位达到设定液位阈值,则所述控制器控制所述第一阀芯关闭和所述第二阀芯关闭。
在实际应用中,在燃料储箱内液位达到了额定容积的预设值时,需要控制电控阀的第一连接口关断,进而使得燃料储箱的内压上升,使燃料注油管内的油液位会上升并漫过加油枪的液位感应口,触发加油枪的“跳枪机制”,从而使得加油枪跳枪,切断并结束燃油的加注。其控制流程如图9所示,根据液位传感器检测的燃油液位判断是否达到设定液位阈值,如果是,则控制驱动源按设定要求转动,带动第一凸轮和第二凸轮转动,以使第一阀芯关闭和所述第二阀芯关闭,使第一连接口关断和第二连接口关断,以实现燃料储箱的密封。
进一步,该方法还包括:
S4:获取车辆的车速,并根据所述车速判断车辆是否处于驻车或行驶,如果是,则所述控制器控制所述第一阀芯关闭和所述第二阀芯关闭。
在实际应用中,其工作流程如图9所示,在车辆处于驻车或行驶时,燃料储箱需要密封,通过控制驱动源按设定要求转动,带动第一凸轮和第二凸轮转动,以使第一阀芯关闭和所述第二阀芯关闭,使第一连接口关断和第二连接口关断,以实现燃料储箱的密封。
S5:获取车辆的脱附信号,并根据所述脱附信号判断车辆是否处于脱附状态,如果是,则所述控制器控制所述第一阀芯关闭和所述第二阀芯开启,使所述碳罐与发动机相连通。
在实际应用中,其工作流程如图11所示,车辆处于脱附时,需要密封燃料储箱,对碳罐和发动机进行脱附,通过控制驱动源驱动第一凸轮和第二凸轮使得第一阀芯关闭和第二阀芯打开,使第一连接口关断,第二连接口开启,此时燃料储箱密封,碳罐和发动机相连通。
可见,本发明提供一种电控燃油控制方法,通过获取燃油液位、燃料储箱内的气压及车辆运行工况,对电控阀的第一阀芯和第二阀芯的开启或关闭,使电控阀的第一连接口和第二连接口导通或关断。解决现有高压燃油箱控制存在机械结构复杂、成本高、控制精度不高的问题,能精确控制燃油蒸汽压力,以及燃油蒸汽的存储及释放,减小碳罐负载,降低排放。
以上依据图示所示的实施例详细说明了本发明的构造、特征及作用效果,以上所述仅为本发明的较佳实施例,但本发明不以图面所示限定实施范围,凡是依照本发明的构想所作的改变,或修改为等同变化的等效实施例,仍未超出说明书与图示所涵盖的精神时,均应在本发明的保护范围内。
Claims (9)
1.一种燃油电控阀,其特征在于,包括:壳体、驱动源、凸轮、第一阀芯和第二阀芯;
所述壳体设有第一连接口、第二连接口和第三连接口;
所述第一阀芯控制所述第一连接口的导通或关断,所述第二阀芯控制所述第二连接口的导通或关断;
所述驱动源和所述凸轮设置在所述壳体内,所述驱动源用于驱动所述凸轮按设定位置转动,所述凸轮用于驱动所述第一阀芯和第二阀芯的开启或关闭。
2.根据权利要求1所述的燃油电控阀,其特征在于,所述壳体包括:第一腔室、第二腔室和第三腔室;
所述第二腔室分别与所述第一腔室和所述第三腔室相连通,所述第一腔室设有所述第一连接口,所述第三腔室设有所述第二连接口,所述第二腔室设有所述第三连接口;
所述第一阀芯设置所述第一腔室内,通过所述第一阀芯开启或关闭控制所述第一腔室与所述第二腔室的连通或密封隔离;
所述第二阀芯设置在所述第三腔室内,通过所述第二阀芯开启或关闭控制所述第三腔室与所述第二腔室的连通或密封隔离。
3.根据权利要求2所述的燃油电控阀,其特征在于,还包括:第一弹簧和第二弹簧;
所述第一弹簧的一端设置在所述第一腔室远离所述第二腔室一侧的顶部,所述第一弹簧的另一端与所述第一阀芯的端部相连,用于对所述第一阀芯提供回复力;
所述第二弹簧的一端设置在所述第三腔室远离所述第二腔室一侧的底部,所述第二弹簧的另一端与所述第二阀芯的端部相连,用于对所述第二阀芯提供回复力。
4.一种电控燃油系统,其特征在于,包括:燃料储箱、碳罐和控制器,以及权利要求3所述的电控阀;
所述电控阀的第一连接口与所述燃料储箱的出气口相连通,所述电控阀的第二连接口与发动机相连通,所述电控阀的第三连接口与所述碳罐相连通,所述碳罐的出气口与外部大气连通;
所述控制器用于根据车辆工况控制所述电控阀的所述第一阀芯和所述第二阀芯的开启或关闭,以使所述第一连接口和所述第二连接口的导通或关断。
5.根据权利要求4所述的电控燃油系统,其特征在于,还包括:液位传感器和压力传感器;
所述液位传感器设置于所述燃料储箱内,并与所述控制器信号连接,用于检测所述燃料储箱内的燃油液位;
所述压力传感器设置于所述燃料储箱内,并与所述控制器信号连接,用于检测所述燃料储箱内的气体压力;
所述控制器得到加注信号,确定车辆处于加注工况,则所述控制器控制所述电控阀的所述第一阀芯开启和所述第二阀芯关闭;
所述控制器根据所述气体压力判断所述燃料储箱内部压力是否大于设定气压阈值,如果是,则所述控制器控制所述第一阀芯开启和所述第二阀芯关闭,以对所述燃料储箱进行泄压;
在所述燃料储箱进行燃油加注时,如果所述燃油液位达到设定液位阈值,则所述控制器控制所述电控阀的所述第一阀芯关闭和所述第二阀芯关闭,所述第一连接口关断,直到所述燃料储箱内的气压上升达到加油枪跳枪压力。
6.根据权利要求5所述的电控燃油系统,其特征在于,所述控制器与车辆整车控制器信号连接,所述控制器根据整车控制器发送的车速判断车辆是否处于驻车或行驶,如果是,则所述控制器控制所述电控阀的所述第一阀芯关闭和所述第二阀芯关闭;
所述控制器根据整车控制器发送的脱附信号判断车辆是否处于脱附状态,如果是,则所述控制器控制所述第一阀芯关闭和所述第二阀芯开启,使所述碳罐与发动机相连通。
7.根据权利要求4至6任一项所述的电控燃油系统,其特征在于,还包括:翻转阀;
所述翻转阀设置在所述燃料储箱的出气口与所述电控阀的所述第一连接口之间,在车辆发生翻车或侧倾角度大于设定角度阈值时,所述翻转阀切断所述燃料储箱与所述电控阀之间的管道导通;
所述翻转阀包括:阀体、档板、浮子和弹簧,所述阀体设有进口与出口,所述档板水平设置在所述阀体内,以分隔开所述阀体的进口与出口,所述档板设有通孔;
所述通孔的正下方设有浮子,所述浮子与所述弹簧的一端相连,所述弹簧的另一端固定在所述阀体的底部;
在所述翻转阀倾斜角度大于设定阈值时,所述浮子在本身重力和所述弹簧的弹力作用下对所述通孔进行封堵密封。
8.一种电控燃油控制方法,用于权利要求7所述的电控燃油系统,其特征在于,包括:
获取燃料储箱内的燃油液位,并根据单位时间内的所述燃油液位变化值确定所述燃料储箱是否处于加注工况,如果是,则所述控制器控制所述电控阀的所述第一阀芯开启和所述第二阀芯关闭;
获取燃料储箱内的气压,并根据所述气压判断所述燃料储箱内部压力是否大于设定气压阈值,如果是,则所述控制器控制所述第一阀芯开启和所述第二阀芯关闭,以对所述燃料储箱进行泄压;
在所述燃料储箱进行燃油加注时,如果所述燃油液位达到设定液位阈值,则所述控制器控制所述第一阀芯关闭和所述第二阀芯关闭。
9.根据权利要求8所述的电控燃油控制方法,其特征在于,还包括:
获取车辆的车速,并根据所述车速判断车辆是否处于驻车或行驶,如果是,则所述控制器控制所述第一阀芯关闭和所述第二阀芯关闭;
获取车辆的脱附信号,并根据所述脱附信号判断车辆是否处于脱附状态,如果是,则所述控制器控制所述第一阀芯关闭和所述第二阀芯开启,使所述碳罐与发动机相连通。
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