CN113915031B - 油箱隔离阀控制系统 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种油箱隔离阀控制系统，包括壳体，壳体包括上阀壳、中阀壳和下阀壳；油箱管路接头和碳罐管路接头，油箱管路接头连接中阀壳，中阀壳或下阀壳设置有用于连通第一气室和下阀壳内腔的第一开口；电磁线圈组件、阀头组件和补气复位弹簧，电磁线圈组件设置在上阀壳内，阀头组件延伸至中阀壳内，电磁线圈组件用于驱动阀头组件靠近或远离第一开口以封堵或打开第一开口；泄压阀头和泄压复位弹簧，泄压阀头和泄压复位弹簧设置在下阀壳内；压力传感器；控制器，控制器连接压力传感器和电磁线圈组件以根据压力传感器获取的压力控制电磁线圈组件的运行。上述油箱隔离阀控制系统实现泄压、补气、加油的主动式闭环控制。

Description

油箱隔离阀控制系统

技术领域

本申请涉及汽车隔离阀技术领域，尤其涉及一种油箱隔离阀控制系统。

背景技术

随着现代汽车工业的蓬勃发展，针对汽车尾气排放、燃油蒸发泄露污染等问题的控制已成为汽车研发过程中的重点内容之一。基于已发布的《GB18352.6-2016轻型汽车污染物排放限值及测量方法(中国第六阶段)》要求，汽车允许挥发到大气中的量需要得到更加严格的控制，在汽车燃油蒸发控制系统(EVAP)中，来自燃油箱内的油气被暂时存储在与之连接的碳罐里，最后通过脱附手段进入发动机燃烧。

在碳罐内存储油气达到饱和且未能及时脱附的情况下，使用油箱隔离阀将油箱内持续产生的油气阻隔在油箱内部而不流入碳罐以避免碳罐超负荷而导致油气泄露成为控制油气污染物泄露排放的重要手段。

公开号为CN108626450A的中国专利公开了一种电磁线圈形式的油箱隔离阀，泄压工况下，油箱内气压和碳罐内气压的压差在一定压差阈值范围内，气压才能推动泄压阀杆向下运动，进行泄压，为被动式泄压；补气工况下，碳罐内气压和油箱内气压的压差在一定压差阈值范围内，气压才能推动阀头组件向上运动进行补气，为被动式补气。

公开号为CN110486483A的中国专利公开了一种电机驱动式高压油箱隔离阀，隔离阀泄压工况下，油箱内气压和碳罐内气压的压差在一定压差阈值范围内，气压才能推动子阀头向下运动，进行泄压，为被动式泄压；补气工况下，碳罐内气压和油箱内气压的压差在一定压差阈值范围内，气压才能推动组合阀头向上运动进行补气，为被动式补气。

上述油箱隔离阀在泄压工况和补气工况下的压差阈值范围是先前设计好的范围。但是现有的汽车燃油蒸发排放系统会面临与预先设计的应用场景不同的情况，例如需要在泄压工况的设定压差阈值范围外进行主动泄压，或者在补气工况的设定压差阈值范围外进行主动补气，现有的电磁线圈形式的油箱隔离阀和电机形式的油箱隔离阀无法满足使用要求。

发明内容

本申请的目的是提供一种油箱隔离阀控制系统，以适用于汽车燃油蒸发排放系统，克服了现有的油箱隔离阀无法满足实现主动泄压和补气的问题。

为了达到上述目的，本申请采用下述技术方案：

第一方面，本申请提供了一种油箱隔离阀控制系统，包括：壳体，所述壳体包括上阀壳、中阀壳和下阀壳，所述中阀壳的两端分别连接上阀壳和下阀壳，所述上阀壳和中阀壳形成第一气室；油箱管路接头和碳罐管路接头，所述油箱管路接头连接所述中阀壳，所述油箱管路接头内腔连通所述第一气室，所述碳罐管路接头连接所述下阀壳，所述中阀壳或下阀壳设置有用于连通第一气室和下阀壳内腔的第一开口，所述下阀壳具有连通下阀壳内腔和碳罐管路接头内腔的第二开口；电磁线圈组件、阀头组件和补气复位弹簧，所述电磁线圈组件设置在所述上阀壳内，所述阀头组件延伸至所述中阀壳内，所述电磁线圈组件用于驱动阀头组件靠近或远离第一开口以封堵或打开第一开口，所述下阀壳内的气体压力作用在所述阀头组件上以使阀头组件具有打开第一开口的趋势，所述补气复位弹簧作用在所述阀头组件上以使阀头组件具有封堵第一开口的趋势，所述阀头组件上设置有用于连通第一气室和下阀壳内腔的导气通道；泄压阀头和泄压复位弹簧，所述泄压阀头和泄压复位弹簧设置在所述下阀壳内，所述泄压复位弹簧作用在泄压阀头上以使泄压阀头具有封堵导气通道的趋势，所述第一气室的气体压力通过导气通道作用在泄压阀头上以使泄压阀头具有打开导气通道的趋势；压力传感器，所述压力传感器设置在所述中阀壳上以获取所述第一气室的气压；控制器，所述控制器连接所述压力传感器和所述电磁线圈组件以根据所述压力传感器获取的压力控制所述电磁线圈组件的运行。

在一些可选的实施例中，还包括限流阀，所述限流阀设置在所述下阀壳内并将所述下阀壳内腔划分为第二气室和第三气室，所述第二气室连通第一开口，所述第三气室通过第二开口连通所述碳罐管路接头内腔，所述限流阀上设置有贯穿相对的上表面和下表面的限流孔，所述泄压复位弹簧作用在所述限流阀上以使限流阀具有打开第二开口的趋势，所述第二气室的气体压力作用在所述限流阀上以使限流阀具有封堵第二开口的趋势。

在一些可选的实施例中，所述中阀壳或下阀壳还设置有连通导气通道的泄压通道，所述泄压通道设置在所述第一开口处，所述泄压阀头通过封堵或打开泄压通道以实现封堵或打开导气通道。

第二方面，本申请提供了又一种油箱隔离阀控制系统，包括：壳体，所述壳体包括上阀壳、中阀壳和下阀壳，所述中阀壳的两端分别连接上阀壳和下阀壳，所述上阀壳和中阀壳形成第一气室；油箱管路接头和碳罐管路接头，所述油箱管路接头连接所述中阀壳，所述油箱管路接头内腔连通所述第一气室，所述碳罐管路接头连接所述下阀壳，所述下阀壳具有连通第一气室的第一开口和连通碳罐管路接头内腔的第二开口；电磁线圈组件和阀头组件，所述电磁线圈组件设置在所述上阀壳内，所述阀头组件设置在所述中阀壳内，所述电磁线圈组件用于驱动阀头组件靠近或远离第一开口以封堵或打开第一开口，所述阀头组件包括阀头底座、泄压阀杆和泄压复位弹簧，所述阀头底座上设置有用于连通第一气室和下阀壳内腔的导气通道，所述泄压复位弹簧作用在所述泄压阀杆上以使泄压阀杆具有封堵导气通道的趋势，所述第一气室的气体压力作用在所述泄压阀杆上以使泄压阀杆具有打开导气通道的趋势；压力传感器，所述压力传感器设置在所述中阀壳上以获取所述第一气室的气压；控制器，所述控制器连接所述压力传感器和所述电磁线圈组件以根据所述压力传感器获取的压力控制所述电磁线圈组件的运行。

在一些可选的实施例中，当所述第一气室的气压高于设定气压阈值范围时，所述控制器控制所述电磁线圈组件驱动所述阀头组件打开第一开口以对第一气室进行泄气；和/或，当所述第一气室的气压低于设定气压阈值范围时，所述控制器控制所述电磁线圈组件驱动所述阀头组件打开第一开口以对第一气室进行补气。

在一些可选的实施例中，所述油箱隔离阀控制系统还包括补气复位弹簧，所述补气复位弹簧作用在所述阀头组件上以使阀头组件具有封堵所述第一开口的趋势，所述下阀壳内的气体压力作用在所述阀头组件上以使阀头组件具有打开所述第一开口的趋势。

在一些可选的实施例中，还包括限流阀组件，所述限流阀组件包括限流阀本体和限流复位弹簧，所述限流阀本体上设置有贯穿两面的限流孔，所述限流阀本体可移动地设置在所述下阀壳内并将所述下阀壳划分为第二气室和第三气室，所述第二气室连通所述第一开口，所述第三气室通过第二开口连通碳罐管路接头内腔，所述限流复位弹簧作用在所述限流阀本体上以使限流阀本体具有打开所述第二开口的趋势，所述第二气室的气体压力作用在所述限流阀本体上以使限流阀本体具有封堵所述第二开口的趋势。

第三方面，本申请提供了又一种油箱隔离阀控制系统，包括：壳体，所述壳体包括相连的上体壳和下壳体，所述下壳体设置有通过下壳体内腔连通的第一导气口和第二导气口，所述下壳体还设置有腔口，所述第二导气口通过腔口连通下壳体内腔；电机和组合阀头，所述电机设置在所述上体壳内，所述电机用于驱动组合阀头靠近或远离腔口以封堵或打开腔口，所述组合阀头包括母阀头、子阀头和副复位弹簧，所述母阀头上设置有用于连通下壳体内腔和第二导气口的导气通道，所述副复位弹簧作用在所述子阀头上以使子阀头具有封堵所述导气通道的趋势，所述下壳体内腔的气体压力作用在所述子阀头上以使子阀头具有打开所述导气通道的趋势；压力传感器，所述压力传感器设置在所述下壳体上以获取所述下壳体内腔的气压；控制器，所述控制器连接所述压力传感器和所述电机以根据所述压力传感器获取的压力控制所述电机的运行。

在一些可选的实施例中，当所述下壳体内腔的气压高于设定气压阈值范围时，所述控制器控制所述电机驱动所述组合阀头打开腔口以对下壳体内腔进行泄气；和/或，当所述下壳体内腔的气压低于设定气压阈值范围时，所述控制器控制所述电机驱动所述组合阀头打开腔口以对下壳体内腔进行补气。

在一些可选的实施例中，所述油箱隔离阀控制系统还包括主复位弹簧，所述主复位弹簧作用在所述组合阀头上以使组合阀头具有封堵所述腔口的趋势，所述第二导气口内的气体压力作用在所述组合阀头上以使组合阀头具有打开所述腔口的趋势。

与现有技术相比，本申请的有益效果至少包括：

本申请的油箱隔离阀控制系统，通过在油箱隔离阀上设置压力传感器，并通过控制器进行控制，提供一种可以实现泄压、补气、加油的主动式闭环控制，满足特殊情况下的压力调节要求，以适用于汽车燃油蒸发排放系统。

附图说明

下面结合附图和实施例对本申请进一步说明。

图1是本申请实施例一的油箱隔离阀的立体示意图；

图2是本申请实施例一的油箱隔离阀的剖面示意图；

图3是图2中圆圈部分的放大示意图；

图4是本申请实施例一的油箱隔离阀的泄压工况的示意图；

图5是本申请实施例一的油箱隔离阀的补气工况的示意图；

图6是本申请实施例一的油箱隔离阀的一种加油工况的示意图；

图7是本申请实施例三的油箱隔离阀的主动泄压工况的示意图；

图8是本申请实施例三的油箱隔离阀的主动补气工况的示意图。

图示：10、壳体；11、上阀壳；12、中阀壳；13、下阀壳；14、第一气室；15、第一开口；16、第二开口；17、第二气室；18、第三气室；20、油箱管路接头；21、碳罐管路接头；22、油箱；23、碳罐；30、电磁线圈组件；40、阀头组件；41、补气复位弹簧；42、泄压阀杆；43、导气通道；44、泄压通道；45、阀头底座；51、泄压阀头；52、泄压复位弹簧；53、限流阀；54、限流孔；501、常规泄压气流；502、补气气流；503、加油泄压气流；504、强制泄压气流；505、强制补气气流；70、压力传感器。

具体实施方式

下面，结合附图以及具体实施方式，对本申请做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。

实施例一：

参见图1、图2和图3，本实施例一提供了一种油箱隔离阀，包括有壳体10、油箱管路接头20、碳罐管路接头21、电磁线圈组件30、阀头组件40、补气复位弹簧41，泄压阀头51和泄压复位弹簧52。

所述壳体10包括上阀壳11、中阀壳12和下阀壳13，所述中阀壳12的两端分别连接上阀壳11和下阀壳13，所述上阀壳11和中阀壳12形成第一气室14。

所述油箱管路接头20连接所述中阀壳12，所述油箱管路接头20内腔连通所述第一气室14；所述碳罐管路接头21连接所述下阀壳13；所述中阀壳12或下阀壳13设置有用于连通第一气室14和下阀壳13内腔的第一开口15，所述下阀壳13具有连通下阀壳13内腔和碳罐管路接头21内腔的第二开口16。其中，油箱管路接头20还可以和油箱22连通，碳罐管路接头21还可以和碳罐23连通。

所述电磁线圈组件30设置在所述上阀壳11内，所述阀头组件40延伸至所述中阀壳12内，所述电磁线圈组件30用于驱动阀头组件40靠近或远离第一开口15以封堵或打开第一开口15，所述下阀壳13内的气体压力作用在所述阀头组件40上以使阀头组件40具有打开第一开口15的趋势，所述补气复位弹簧41作用在所述阀头组件40上以使阀头组件40具有封堵第一开口15的趋势，所述阀头组件40上设置有用于连通第一气室14和下阀壳13内腔的导气通道43。

所述泄压阀头51和泄压复位弹簧52设置在所述下阀壳13内，所述泄压复位弹簧52作用在泄压阀头51上以使泄压阀头51具有封堵导气通道43的趋势，所述第一气室14的气体压力通过导气通道43作用在泄压阀头51上以使泄压阀头51具有打开导气通道43的趋势。

通过油箱22和碳罐23之间的压力差的变化以及补气复位弹簧41作用在阀头组件40上的弹簧力，阀头组件40可以封堵或打开第一开口15，以使油箱隔离阀实现补气；通过电磁线圈组件30作用在阀头组件40上，以使阀头组件40封堵或打开第一开口15，进而通过油箱隔离阀实现加油；通过油箱22和碳罐23之间的压力差以及泄压复位弹簧52作用在泄压阀头51上，泄压阀头51可以封堵或打开导气通道43，以使油箱隔离阀实现泄压。

将泄压复位弹簧52设置在下阀壳13内，泄压复位弹簧52作用于泄压阀头51使其可以封堵或打开导气通道43，不需要将泄压复位弹簧52限位和定位在阀头组件40中就可以使油箱隔离阀实现泄压的功能。相对现有的油箱隔离阀，因为将泄压复位弹簧52设置在下阀壳13内，结构简化、泄压过程控制点少，所以其具有简化结构设计的效果。

在具体实施中，油箱隔离阀还可以包括限流阀53，所述限流阀53设置在所述下阀壳13内并将所述下阀壳13内腔划分为第二气室17和第三气室18，所述第二气室17连通第一开口15，所述第三气室18通过第二开口16连通所述碳罐管路接头21内腔，所述限流阀53上设置有贯穿相对的上表面和下表面的限流孔54，所述泄压复位弹簧52作用在所述限流阀53上以使限流阀53具有打开第二开口16的趋势，所述第二气室17的气体压力作用在所述限流阀53上以使限流阀53具有封堵第二开口16的趋势。

具体的，所述泄压复位弹簧52的两端可以分别固定在第二开口16处和限流阀53的下表面，所述泄压阀头51设置在所述限流阀53的上表面。限流阀53在第二气室17的气体压力和泄压复位弹簧52的作用下可以封堵或打开第二开口16，使从油箱22到碳罐23的气流从限流孔54中通过。将泄压复位弹簧52复用为限流阀53的复位弹簧，可以实现限流阀53复位的功能，配合限流孔54以此实现油箱隔离阀的限流作用，与现有技术相比，本申请的油箱隔离阀保留了原有的隔离阀的所有功能，但是能够简化了产品结构设计，减少了复位弹簧的数量和控制点。

在具体实施中，所述中阀壳12或下阀壳13还可以设置有连通导气通道43的泄压通道44，所述泄压通道44设置在所述第一开口15处，所述泄压阀头51通过封堵或打开泄压通道44以实现封堵或打开导气通道43。其中导气通道43可以是设置在阀头组件40上的倾斜的泄压孔，导气通道43连通第一气室14和泄压通道44，泄压阀头51可以和泄压通道44的接触面相契合，通过泄压阀头51封堵泄压通道44，可以使到期通道封堵时的密闭性更好，且在空间上方便进行结构设计。

在具体实施中，所述阀头组件40可以包括阀头底座45和泄压阀杆42，所述导气通道43设置在阀头底座45上。所述泄压阀杆42的两端分别连接电磁线圈组件30和阀头底座45，便于通过电磁线圈组件30控制气体流动进行加油。补气复位弹簧41套设在所述泄压阀杆42上，使得油箱隔离阀的结构更紧凑，可以进一步减少阀头组件40的体积。

参见图1、图2和图4，实施例一中的油箱隔离阀所实现的泄压工况过程如下：

当油箱的气体压力大于碳罐的压力且当两者之间的压力差大于设定泄压压力阈值时，所形成的压力差通过导气通道43作用在泄压阀头51上以使泄压阀头51克服泄压复位弹簧52的作用力，推动泄压阀头51向下运动并打开导气通道43。此时第一气室14和第二气室17连通，油箱22内的气体依次通过油箱管路接头20内腔、第一气室14、阀头底座45的导气通道43、泄压通道44、第二气室17、第三气室18，传送到碳罐23，形成如图4所示的常规泄压气流501。

当油箱22内的压力经泄压后，油箱端的压力与碳罐的压力的压力差降低到不大于设定泄压压力的阈值。此时压力差无法再克服泄压复位弹簧52朝向第一气室14的压缩弹簧力，泄压复位弹簧52的压缩弹簧力会推动泄压阀头51往上运动，通过关闭泄压通道44以封堵导气通道43。第一气室14与第二气室17再次完全隔开，油箱的泄压工作完成。

参见图1、图2和图5，实施例一中的油箱隔离阀实现补气的工况过程如下：

当碳罐23的压力大于油箱22的压力时，两者的压力差如果超过设定的补气压力阈值时，压力差可以克服补气复位弹簧41的朝向第二气室17的弹簧力并推动整个阀头组件40向第一气室14运动打开第一开口15。由此，令第一气室14和第二气室17连通。这样，碳罐23端的气体依此通过碳罐管路接头21内腔、第三气室18、第二气室17、第一气室14、油箱管路接头20内腔，形成补气气流502，最终进入油箱22。

油箱内的压力经补气一段时间，当碳罐管路接头21一端压力和油箱管路接头20一端气体压力的压差无法再克服补气复位弹簧41朝向第二气室17的弹簧力时，补气复位弹簧41会带动阀头组件40向下运动并封堵第一开口15。此时第一气室14与第二气室17再次完全隔开，油箱22的补气工作完成。

参见图1、图2和图6，实施例一中的油箱隔离阀实现加油的工况，步骤如下：

通过给电磁线圈组件30通电激励，电磁线圈组件30产生的磁场会通过磁路吸附阀头组件40，以克服补气复位弹簧41的压缩弹簧力并向上移动打开第一开口15，进而使第一气室14和第二气室17连通。

油箱22内的气体依次通过油箱管路接头20内腔、第一气室14、第二气室17、第三气室18和碳罐管路接头21内腔，形成如图6所示的加油泄压气流503，最终进入碳罐23。当ECU(电子控制单元，又称“行车电脑”、“车载电脑”)通过识别加油口盖上的压力传感器信号，检测到油箱内压力下降至标准大气压时，可以控制加油口盖开启对汽车进行加油操作；当加油完成并关闭加油口盖后，可以对电磁线圈组件30断电停止激励，电磁线圈组件30对阀头组件40失去吸附力。补气复位弹簧41将阀头组件40向第一开口15推动并使阀头组件40封堵第一开口15，第一气室14与第二气室17重新完全隔开，加油工作完成。

在另一种加油的情况中，与图6类似，油箱22内的气体依次通过油箱管路接头20内腔、第一气室14、第二气室17并作用在限流阀53，与图6的区别在于，若作用于限流阀53朝向第三气室18的力大于泄压复位弹簧52作用在限流阀53朝向第一开口15的力，限流阀53会朝向第二开口16运动并封堵第二开口16，此时气流仅能通过限流阀53上的限流孔54流向第三气室18及碳罐23，形成受控泄压气流。限流孔54对气流进行限流，可以避免因油箱22内的高压爆发性流出导致油箱系统其他部件如FLVV(加油限位通气阀)等产生阻塞的问题。当油箱22内的气压降低至限定值时，泄压复位弹簧52将限流阀53顶开上移，使气流按常规的加油泄压气流503进行流通，泄压直至与外界大气压相当。如此既能限制加油泄压时的气体流量，也能保证油箱内的高压气体快速泄压。

实施例二：

参见图1，本实施例二提供了另一种油箱隔离阀，包括壳体10、油箱管路接头20、碳罐管路接头21、驱动机构、阀头组件40、泄压阀头51和泄压复位弹簧52。

所述壳体10包括上阀壳11、中阀壳12和下阀壳13，所述中阀壳12的两端分别连接上阀壳11和下阀壳13，所述上阀壳11和中阀壳12形成第一气室14。

所述油箱管路接头20连接所述中阀壳12，所述油箱管路接头20内腔连通所述第一气室14，所述碳罐管路接头21连接所述下阀壳13，所述中阀壳12或下阀壳13设置有用于连通第一气室14和下阀壳13内腔的第一开口15，所述下阀壳13具有连通下阀壳13内腔和碳罐管路接头21内腔的第二开口16。

所述驱动机构设置在所述上阀壳11内，所述阀头组件40延伸至所述中阀壳12内，所述驱动机构用于驱动阀头组件40靠近或远离第一开口15以封堵或打开第一开口15，所述阀头组件40上设置有用于连通第一气室14和下阀壳13内腔的导气通道43。

所述泄压阀头51和泄压复位弹簧52设置在所述下阀壳13内，所述泄压复位弹簧52作用在泄压阀头51上以使泄压阀头51具有封堵导气通道43的趋势，所述第一气室14的气体压力通过导气通道43作用在泄压阀头51上以使泄压阀头51具有打开导气通道43的趋势。

其中，驱动机构可以是图1中电磁线圈组件30，还可以是其他类型的驱动机构，例如驱动机构可以是步进电机，也可以为其他能将自身运动直接转化或间接转化为使被其驱动的部件进行直线运动的其它电机。驱动机构对阀头组件40的驱动可以是通过设置上端与电机连接的运动螺杆，运动螺杆的下端与阀头组件40连接，电机驱动运动螺杆做直线运动和旋转运动，运动螺杆驱动阀头组件40做直线运动。运动螺杆可以包括螺杆本体、导向支座和隔离密封垫，导向支座随螺杆本体运动并隔离所述下壳体10内腔和上壳体10，隔离密封垫设置在导向支座和电机之间，隔离密封垫的内缘固定在螺杆本体上，隔离密封垫的外缘封堵上壳体10、电机和导向支座之间的配合间隙以隔离密封垫与导向支座之间的空间和隔离密封垫与电机之间的空间。

通过设置在上阀壳11内的驱动机构，可以驱动阀头组件40封堵或打开第一开口15，以使油箱隔离阀实现加油；通过油箱22和碳罐23之间的压力差的变化、泄压复位弹簧52的作用，泄压阀头51可以封堵或打开导气通道43，以使油箱隔离阀实现泄压。

由此，将泄压复位弹簧52设置在下阀壳13内，泄压复位弹簧52作用于泄压阀头51使其可以封堵或打开导气通道43，不需要单独设置限位和定位在阀头组件40的泄压复位弹簧52，同样可以使油箱隔离阀实现泄压的功能。因为将泄压复位弹簧52设置在下阀壳13内结构简单、泄压过程控制点少，所以其具有简化结构设计的效果。

在具体实施中，油箱隔离阀还可以包括限流阀53，所述限流阀53设置在所述下阀壳13内并将所述下阀壳13内腔划分为第二气室17和第三气室18，所述第二气室17连通第一开口15，所述第三气室18通过第二开口16连通所述碳罐管路接头21内腔，所述限流阀53上设置有贯穿相对的上表面和下表面的限流孔54，所述泄压复位弹簧52作用在所述限流阀53上以使限流阀53具有打开第二开口16的趋势，所述第二气室17的气体压力作用在所述限流阀53上以使限流阀53具有封堵第二开口16的趋势。具体的，所述泄压复位弹簧52的两端分别固定在第二开口16处和限流阀53的下表面，所述泄压阀头51设置在所述限流阀53的上表面。

由此，限流阀53在第二气室17的气体压力和泄压复位弹簧52的作用下可以封堵或打开第二开口16，当第二开口16被封堵时可以使从油箱22和碳罐23之间的气流从限流孔54中通过，以此实现油箱隔离阀的限流作用；泄压复位弹簧52复用为限流阀53的复位弹簧，实现限流阀53复位的功能，能够保留原有的隔离阀的所有功能并简化产品结构设计，减少了复位弹簧的数量和控制点。

在具体实施中，所述中阀壳12或下阀壳13还设置有连通导气通道43的泄压通道44，泄压通道44的结构和作用可以与实施例一的泄压通道44相同，在此不予赘述。

在具体实施中，油箱隔离阀还包括补气复位弹簧41，所述补气复位弹簧41作用在所述阀头组件40上以使阀头组件40具有封堵第一开口15的趋势，所述下阀壳13内的气体压力作用在所述阀头组件40上以使阀头组件40具有打开第一开口15的趋势。通过油箱和碳罐之间的压力差的变化、补气复位弹簧41的弹簧力的作用，阀头组件40可以封堵或打开第一开口15，以使油箱隔离阀实现补气。

所述阀头组件40包括阀头底座45和泄压阀杆42，所述导气通道43设置在阀头底座45上。所述泄压阀杆42的两端分别连接驱动机构和阀头底座45，便于通过驱动机构的控制气体流动进行加油。所述补气复位弹簧41套设在所述泄压阀杆42上，可以减少阀头组件40的体积。

通过实施例二中的油箱隔离阀所实现的泄压工况过程与实施例一的泄压工况过程基本相同，在此不予赘述。通过实施例二中的油箱隔离阀实现补气的工况过程与实施例一的补气的工况过程基本相同，在此不予赘述。

参见图1和图6，通过实施例一中的阀门实现加油的工况，步骤如下：

为了避免压力油箱内高压油气窜出造成污染和危害驾驶者安全，可以把油箱内的气压降低至与外界大气压相当，再执行加油的工作。通过驱动机构通电驱动阀头组件40远离第一开口15以打开第一开口15，以克服补气复位弹簧41的压缩弹簧力并向上移动打开第一开口15，进而使第一气室14和第二气室17连通。

在实际实施时，油箱22内的气体依次通过油箱管路接头20内腔、第一气室14、第二气室17、第三气室18和碳罐管路接头21内腔，形成如图6所示的加油泄压气流503，最终进入碳罐23。当ECU(电子控制单元，又称“行车电脑”、“车载电脑”)通过识别加油口盖上的压力传感器信号，检测到油箱内压力下降至标准大气压时，可以控制加油口盖开启对汽车进行加油操作；当加油完成并关闭加油口盖后，可以通过驱动机构通电驱动阀头组件40靠近第一开口15以封堵第一开口15，第一气室14与第二气室17重新完全隔开，加油工作完成。

在另一种加油的情况中，与图6类似，油箱内的气体依次通过油箱管路接头20内腔、第一气室14、第二气室17并作用在限流阀53，与图6的区别在于，若作用于限流阀53朝向第三气室18的力大于泄压复位弹簧52作用在限流阀53朝向第一开口15的力，限流阀53会朝向第二开口16运动并封堵第二开口16，此时气流仅能通过限流阀53上的限流孔54流向第三气室18及碳罐23，形成受控泄压气流。限流孔54对气流进行限流，从而避免因油箱内的高压爆发性流出导致油箱系统其他部件如FLVV(加油限位通气阀)等产生阻塞的问题。当油箱内的气压降低至限定值时，泄压复位弹簧52将限流阀53顶开上移，从而打开第二气室17与第三气室18之间的侧壁周圈通道。油箱内的气体按上述加油泄压气流503的流向，继续泄压直至与外界大气压相当。如此既能限制加油泄压时的气体流量，也能保证油箱22内的高压气体快速泄压。

实施例三：

参见图1和图2，本实施例三提供了一种油箱隔离阀控制系统。在实施例一的油箱隔离阀的基础上，本实施例三提供的油箱隔离阀控制系统还包括压力传感器70和控制器，所述压力传感器70设置在所述中阀壳12上以获取所述第一气室14的气压；所述控制器(未示出)连接所述压力传感器70和所述电磁线圈组件30以根据所述压力传感器70获取的压力控制所述电磁线圈组件30的运行。

在中壳体10内集成设置一个压力传感器70，通过压力传感器70实时监测第一气室14的压力。控制器通过压力传感器70实时监测第一气室14的压力，控制器可以给电磁线圈通电激励，电磁线圈的磁场吸附阀头组件40，以实现油箱隔离阀控制系统的主动泄压或主动补气。其中控制器连接电磁线圈的方式可以是参见中国专利文件CN108980366A公开的导电插针连接方式，还可以是其他已知的实现控制器和电磁线圈电性连接的方式。通过控制器可以便捷的调整强制泄压的设定气压阈值范围和强制补气的设定气压阈值范围，适应汽车燃油蒸发排放系统的更多需求。

综上所述，相比现有的油箱隔离阀，实施例三中的油箱隔离阀控制系统除了可以实现相同的被动式泄压、被动式补气和主动式加油工况，还可以通过压力传感器70实时监测油箱22的压力并传送给控制器，在设定压差阈值范围外强制进行主动泄压或主动补气。上述油箱隔离阀控制系统提供了一种可以实现泄压、补气、加油的主动式闭环控制，满足特殊情况下的压力调节要求，以适用于汽车燃油蒸发排放系统，提高系统的可靠性。

其中，实施例三中的油箱隔离阀控制系统所实现的被动泄压、被动补气和加油的过程和实施例一中的泄压、补气和加油过程一致，不再赘述。

如图7所示的实施例三中的油箱隔离阀控制系统所实现的强制泄压工况过程如下：

当壳体10内的压力传感器70检测到第一气室14的气压高于强制泄压的设定气压阈值范围，即便油箱22和碳罐23的压力差不大于设定泄压压力阈值，所述控制器也可以控制所述电磁线圈组件30驱动所述阀头组件40打开第一开口15以对第一气室14进行泄压，此时第一气室14和第二气室17连通，油箱22内的气体依次通过油箱管路接头20内腔、第一气室14、第二气室17、第三气室18，传送到碳罐23，形成如图所示的强制泄压气流504。

当油箱22内的压力经泄压后，压力传感器70检测到第一气室14的气压不高于设定气压阈值范围，控制器可以控制电磁线圈组件30驱动所述阀头组件40关闭第一开口15。此时泄压复位弹簧52朝向第一气室14的压缩弹簧力作用下使泄压阀头51封堵导气通道43。第一气室14与第二气室17再次完全隔开，油箱22的强制泄压工作完成。

如图8所示的实施例三中的油箱隔离阀控制系统所实现的强制补气工况过程如下：

当所述第一气室14的气压低于设定气压阈值范围时，即使碳罐23和油箱22两者的压力差没有达到设定的补气压力阈值，控制器可以控制电磁线圈组件30驱动阀头组件40打开第一开口15以对第一气室14进行补气。

控制器控制电磁线圈组件30驱动阀头组件40打开第一开口15，令第一气室14和第二气室17连通。这样，碳罐23端的气体依此通过碳罐管路接头21内腔、第三气室18、第二气室17、第一气室14、油箱管路接头20内腔，形成强制补气气流505，最终进入油箱22。

当油箱22经补气后，压力传感器70检测到第一气室14的气压不高于设定气压阈值范围，控制器可以控制电磁线圈组件30驱动所述阀头组件40关闭第一开口15。此时泄压复位弹簧52朝向第一气室14的压缩弹簧力作用下促使泄压阀头51封堵导气通道43。第一气室14与第二气室17再次完全隔开，油箱22的强制补气工作完成。

实施例四：

实施例四还提供了一种油箱隔离阀控制系统，包括壳体、油箱管路接头、碳罐管路接头、电磁线圈组件、阀头组件、压力传感器和控制器，还可以包括补气复位弹簧、限流阀组件。本实施例中的壳体、油箱管路接头、碳罐管路接头、电磁线圈组件、阀头组件、补气复位弹簧、限流阀组件等结构可以与CN108626450A中油箱隔离阀的对应结构相同。

具体地，所述壳体包括上阀壳、中阀壳和下阀壳，所述中阀壳的两端分别连接上阀壳和下阀壳，所述上阀壳和中阀壳形成第一气室。

所述油箱管路接头连接所述中阀壳，所述油箱管路接头内腔连通所述第一气室，所述碳罐管路接头连接所述下阀壳，所述下阀壳具有连通第一气室的第一开口和连通碳罐管路接头内腔的第二开口。

所述电磁线圈组件设置在所述上阀壳内，所述阀头组件设置在所述中阀壳内，所述电磁线圈组件用于驱动阀头组件靠近或远离第一开口以封堵或打开第一开口，所述阀头组件包括阀头底座、泄压阀杆和泄压复位弹簧，所述阀头底座上设置有用于连通第一气室和下阀壳内腔的导气通道，所述泄压复位弹簧作用在所述泄压阀杆上以使泄压阀杆具有封堵导气通道的趋势，所述第一气室的气体压力作用在所述泄压阀杆上以使泄压阀杆具有打开导气通道的趋势。

所述压力传感器设置在所述中阀壳上以获取所述第一气室的气压，所述控制器连接所述压力传感器和所述电磁线圈组件以根据所述压力传感器获取的压力控制所述电磁线圈组件的运行。

在油箱隔离阀的中壳体内集成设置一个压力传感器，通过压力传感器实时监测第一气室的压力。控制器通过压力传感器实时监测第一气室的压力，控制器可以给电磁线圈通电激励，电磁线圈的磁场吸附阀头组件，强制进行泄压或补气，进而实现主动泄压或主动补气。对于电磁线圈形式的油箱隔离阀来说，控制器连接电磁线圈的方法可以是参见中国专利文件CN108980366A公开的导电插针连接方式，还可以是其他已知的实现控制器和电磁线圈电性连接的手段。通过控制器可以便捷的调整强制泄压的设定气压阈值范围和强制补气的设定气压阈值范围，适应汽车燃油蒸发排放系统的更多需求。

综上所述，相比现有的油箱隔离阀，实施例四中的油箱隔离阀控制系统除了可以可以通过压力传感器实时监测油箱的压力并传送给控制器，在设定压差阈值范围外强制进行主动泄压或主动补气，还可以实现泄压、补气、加油的主动式闭环控制，满足特殊情况下的压力调节要求，以适用于汽车燃油蒸发排放系统。

在具体实施中，当第一气室的气压高于设定气压阈值范围时，所述控制器控制所述电磁线圈组件驱动所述阀头组件打开第一开口以对第一气室进行泄气，以实现强制泄压的功能；和/或，当所述第一气室的气压低于设定气压阈值范围时，所述控制器控制所述电磁线圈组件驱动所述阀头组件打开第一开口以对第一气室进行补气，以实现强制补气的功能。

由此，一方面通过压力传感器实时监测油箱的压力并传送给控制器，在设定压差阈值范围外强制进行泄压或补气；一方面保留了油箱隔离阀控制系统在泄压工况被动式泄压的功能。

在具体实施中，所述油箱隔离阀控制系统还包括补气复位弹簧，所述补气复位弹簧作用在所述阀头组件上以使阀头组件具有封堵所述第一开口的趋势，所述下阀壳内的气体压力作用在所述阀头组件上以使阀头组件具有打开所述第一开口的趋势。通过油箱和碳罐之间的压力差、补气复位弹簧的弹簧力的作用，阀头组件可以封堵或打开第一开口，以使油箱隔离阀在补气工况实现被动补气功能。

在具体实施中，油箱隔离阀控制系统还包括限流阀组件，所述限流阀组件包括限流阀本体和限流复位弹簧，所述限流阀本体上设置有贯穿两面的限流孔，所述限流阀本体可移动地设置在所述下阀壳内并将所述下阀壳划分为第二气室和第三气室，所述第二气室连通所述第一开口，所述第三气室通过第二开口连通碳罐管路接头内腔，所述限流复位弹簧作用在所述限流阀本体上以使限流阀本体具有打开所述第二开口的趋势，所述第二气室的气体压力作用在所述限流阀本体上以使限流阀本体具有封堵所述第二开口的趋势。

限流阀本体在第二气室的气体压力和限流复位弹簧的作用下可以封堵或打开第二开口，使从油箱到碳罐的气流从限流孔中通过。限流复位弹簧可以实现限流阀复位的功能，以此实现油箱隔离阀的限流作用，避免因油箱内的高压爆发性流出导致油箱系统其他部件如FLVV(加油限位通气阀)等产生阻塞的问题。

其中，实施例四中的油箱隔离阀控制系统所实现的被动泄压、被动补气和加油的过程和中国专利CN108626450A中油箱隔离阀的泄压、补气和加油过程一致，不再赘述。

实施例四中的油箱隔离阀控制系统所实现的强制泄压工况过程与实施例三的强制泄压工况过程基本相同，在此不予赘述。

实施例四中的油箱隔离阀控制系统所实现的强制补气工况过程与实施例三的强制补气工况过程基本相同，在此不予赘述。

实施例五：

实施例五还提供了一种油箱隔离阀控制系统，包括壳体、电机、组合阀头、压力传感器和控制器，还可以包括主复位弹簧，本实施例中的壳体、电机、组合阀头、主复位弹簧等结构可以与CN110486483A中油箱隔离阀的对应结构相同。

所述壳体包括相连的上体壳和下壳体，所述下壳体设置有通过下壳体内腔连通的第一导气口和第二导气口，所述下壳体还设置有腔口，所述第二导气口通过腔口连通下壳体内腔。

所述电机设置在所述上体壳内，所述电机用于驱动组合阀头靠近或远离腔口以封堵或打开腔口，所述组合阀头包括母阀头、子阀头和副复位弹簧，所述母阀头上设置有用于连通下壳体内腔和第二导气口的导气通道，所述副复位弹簧作用在所述子阀头上以使子阀头具有封堵所述导气通道的趋势，所述下壳体内腔的气体压力作用在所述子阀头上以使子阀头具有打开所述导气通道的趋势。

所述压力传感器设置在所述下壳体上以获取所述下壳体内腔的气压。所述控制器连接所述压力传感器和所述电机以根据所述压力传感器获取的压力控制所述电机的运行。

其中，电机可以是步进电机，也可以为其他能将自身运动直接转化或间接转化为使被其驱动的部件进行直线运动的电机。当驱动结构是步进电机时，可以设置上端与电机连接的运动螺杆，运动螺杆的下端与组合阀头连接，步进电机驱动运动螺杆做直线运动和旋转运动，运动螺杆驱动组合阀头做直线运动。电机和运动螺杆可以分别与实施例二中的驱动机构和运动螺杆的结构相同或相似，在此不予赘述。

当所述下壳体内腔的气压高于设定气压阈值范围时，所述控制器可以控制所述电机驱动所述组合阀头打开腔口以对下壳体内腔进行泄气，上述泄气为主动泄压。和/或，当所述下壳体内腔的气压低于设定气压阈值范围时，所述控制器可以控制所述电机驱动所述组合阀头打开腔口以对下壳体内腔进行补气，上述补气为主动补气。由此，通过压力传感器和控制器的设置，可以实现泄压、补气、加油的主动时闭环控制，满足特殊情况下的压力调节要求。

综上所述，通过设置集成的压力传感器和控制器，可以使油箱隔离阀控制系统在泄压工况和补气工况下依然进行被动式泄压和补气，也可以通过压力传感器实时监测油箱的压力并传送给控制器，通过控制器连接并控制电机运行，在设定压差阈值范围外强制进行主动泄压或主动补气。通过压力传感器和控制器的设置，可以实现泄压、补气、加油的主动式闭环控制，满足了特殊情况下的压力调节要求，提高系统的可靠性。

在具体实施中，所述油箱隔离阀控制系统还可以包括主复位弹簧，所述主复位弹簧作用在所述组合阀头上以使组合阀头具有封堵所述腔口的趋势，所述第二导气口内的气体压力作用在所述组合阀头上以使组合阀头具有打开所述腔口的趋势。通过设置的主复位弹簧，可以实现油箱隔离阀控制系统的被动补气。

本实施例五的工况情况如下：

被动式泄压工况、被动式补气工况和加油工况可以与CN110486483A相同，在此不予赘述。

主动式泄压工况：在油箱隔离阀内集成设置一个压力传感器，该压力传感器设置在下壳体上，下壳体内腔连通第一导气口，通过监测下壳体内腔的压力，获得第一导气口和油箱内的压力。控制器通过压力传感器监测油箱的压力高于设定气压阈值时，电机得到来自控制器的控制信号，使组合阀头的提升开启。此时第一导气口和第二导气口连通，形成从油箱依次流经第一导气口、第二导气口、碳罐的泄压气流，对下壳体内腔以及油箱进行泄气，以实现主动泄压。

当压力传感器检测到下壳体内压力低于设定气压阈值时，控制器变更信号使电机反向转动，运动螺杆和组合阀头向下运动关闭，类似于将螺钉从螺母中旋转拧出的配合运动关系。由此，第一导气口和第二导气口被隔离，完成主动泄压。

主动式补气工况：在油箱隔离阀内集成设置一个压力传感器，该压力传感器设置在下壳体上，下壳体内腔连通第一导气口，通过监测下壳体内的压力，获得第一导气口和油箱内的压力。控制器通过压力传感器监测油箱的压力低于设定气压阈值时，电机得到来自控制器的控制信号，使组合阀头的提升开启。此时第一导气口和第二导气口连通，形成从空滤依次流经碳罐、第二导气口、第一导气口、油箱的补气气流，对下壳体内腔以及油箱进行补气。

当压力传感器检测到下壳体内压力低于设定气压阈值时，控制器变更信号使电机反向转动，运动螺杆和组合阀头向下运动关闭，类似于将螺钉从螺母中旋转拧出的配合运动关系。由此，第一导气口和第二导气口被隔离，完成主动补气。

通过上述的实施例三、实施例四和实施例五，本申请提供了一种油箱隔离阀控制系统，通过在油箱隔离阀上设置压力传感器，并通过控制器进行控制，提供一种可以实现泄压、补气、加油的主动式闭环控制，满足特殊情况下的压力调节要求，以适用于汽车燃油蒸发排放系统，在行业中具有很大的应用价值。

本申请中所描述的表达位置与方向的词，如“上”、“下”，均是以附图为例进行的说明，但根据需要也可以做出改变，所做改变均包含在本申请保护范围内。本申请的附图仅用于示意相对位置关系，某些部位的层厚采用了夸张显示的绘图方式以便于理解，附图中的层厚并不代表实际层厚的比例关系。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下，在发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型，所有的这些改变都应该属于本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种油箱隔离阀控制系统，其特征在于，包括：

壳体，所述壳体包括上阀壳、中阀壳和下阀壳，所述中阀壳的两端分别连接上阀壳和下阀壳，所述上阀壳和中阀壳形成第一气室；

油箱管路接头和碳罐管路接头，所述油箱管路接头连接所述中阀壳，所述油箱管路接头内腔连通所述第一气室，所述碳罐管路接头连接所述下阀壳，所述中阀壳或下阀壳设置有用于连通第一气室和下阀壳内腔的第一开口，所述下阀壳具有连通下阀壳内腔和碳罐管路接头内腔的第二开口；

电磁线圈组件、阀头组件和补气复位弹簧，所述电磁线圈组件设置在所述上阀壳内，所述阀头组件延伸至所述中阀壳内，所述电磁线圈组件用于驱动阀头组件靠近或远离第一开口以封堵或打开第一开口，所述下阀壳内的气体压力作用在所述阀头组件上以使阀头组件具有打开第一开口的趋势，所述补气复位弹簧作用在所述阀头组件上以使阀头组件具有封堵第一开口的趋势，所述阀头组件上设置有用于连通第一气室和下阀壳内腔的导气通道；

泄压阀头和泄压复位弹簧，所述泄压阀头和泄压复位弹簧设置在所述下阀壳内，所述泄压复位弹簧作用在泄压阀头上以使泄压阀头具有封堵导气通道的趋势，所述第一气室的气体压力通过导气通道作用在泄压阀头上以使泄压阀头具有打开导气通道的趋势；

压力传感器，所述压力传感器设置在所述中阀壳上以获取所述第一气室的气压；

控制器，所述控制器连接所述压力传感器和所述电磁线圈组件以根据所述压力传感器获取的压力控制所述电磁线圈组件的运行。

2.根据权利要求1所述的油箱隔离阀控制系统，其特征在于，还包括限流阀，所述限流阀设置在所述下阀壳内并将所述下阀壳内腔划分为第二气室和第三气室，所述第二气室连通第一开口，所述第三气室通过第二开口连通所述碳罐管路接头内腔，所述限流阀上设置有贯穿相对的上表面和下表面的限流孔，所述泄压复位弹簧作用在所述限流阀上以使限流阀具有打开第二开口的趋势，所述第二气室的气体压力作用在所述限流阀上以使限流阀具有封堵第二开口的趋势。

3.根据权利要求1所述的油箱隔离阀控制系统，其特征在于，所述中阀壳或下阀壳还设置有连通导气通道的泄压通道，所述泄压通道设置在所述第一开口处，所述泄压阀头通过封堵或打开泄压通道以实现封堵或打开导气通道。

4.一种油箱隔离阀控制系统，其特征在于，包括：

壳体，所述壳体包括上阀壳、中阀壳和下阀壳，所述中阀壳的两端分别连接上阀壳和下阀壳，所述上阀壳和中阀壳形成第一气室；

油箱管路接头和碳罐管路接头，所述油箱管路接头连接所述中阀壳，所述油箱管路接头内腔连通所述第一气室，所述碳罐管路接头连接所述下阀壳，所述下阀壳具有连通第一气室的第一开口和连通碳罐管路接头内腔的第二开口；

电磁线圈组件和阀头组件，所述电磁线圈组件设置在所述上阀壳内，所述阀头组件设置在所述中阀壳内，所述电磁线圈组件用于驱动阀头组件靠近或远离第一开口以封堵或打开第一开口，所述阀头组件包括阀头底座、泄压阀杆和泄压复位弹簧，所述阀头底座上设置有用于连通第一气室和下阀壳内腔的导气通道，所述泄压复位弹簧作用在所述泄压阀杆上以使泄压阀杆具有封堵导气通道的趋势，所述第一气室的气体压力作用在所述泄压阀杆上以使泄压阀杆具有打开导气通道的趋势；

压力传感器，所述压力传感器设置在所述中阀壳上以获取所述第一气室的气压；

控制器，所述控制器连接所述压力传感器和所述电磁线圈组件以根据所述压力传感器获取的压力控制所述电磁线圈组件的运行。

5.根据权利要求4所述的油箱隔离阀控制系统，其特征在于，当所述第一气室的气压高于设定气压阈值范围时，所述控制器控制所述电磁线圈组件驱动所述阀头组件打开第一开口以对第一气室进行泄气；和/或，当所述第一气室的气压低于设定气压阈值范围时，所述控制器控制所述电磁线圈组件驱动所述阀头组件打开第一开口以对第一气室进行补气。

6.根据权利要求4所述的油箱隔离阀控制系统，其特征在于，所述油箱隔离阀控制系统还包括补气复位弹簧，所述补气复位弹簧作用在所述阀头组件上以使阀头组件具有封堵所述第一开口的趋势，所述下阀壳内的气体压力作用在所述阀头组件上以使阀头组件具有打开所述第一开口的趋势。

7.根据权利要求4所述的油箱隔离阀控制系统，其特征在于，还包括限流阀组件，所述限流阀组件包括限流阀本体和限流复位弹簧，所述限流阀本体上设置有贯穿两面的限流孔，所述限流阀本体可移动地设置在所述下阀壳内并将所述下阀壳划分为第二气室和第三气室，所述第二气室连通所述第一开口，所述第三气室通过第二开口连通碳罐管路接头内腔，所述限流复位弹簧作用在所述限流阀本体上以使限流阀本体具有打开所述第二开口的趋势，所述第二气室的气体压力作用在所述限流阀本体上以使限流阀本体具有封堵所述第二开口的趋势。

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