CN205064146U - 调节内部压力的燃油系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种调节内部压力的燃油系统，其特征在于，所述燃油系统包括ECU、发动机、电池、碳泵、锁盖以及油箱总成，所述ECU通过线路连接电池、发动机以及碳泵，所述碳泵通过管路连接油箱总成，所述锁盖通过管路连接油箱总成，所述燃油系统还包括半导体制冷/加热器，所述半导体制冷/加热器设置在油箱总成上，并通过线路与电池连接，通过管路与碳泵连接。该技术方案能够调节油箱内部压力，整个结构简单、设计巧妙，油箱重量较轻，成本较低，有效的抑制了碳氢蒸汽向外界排放。

Description

调节内部压力的燃油系统

技术领域

本实用新型涉及调节内部压力的燃油系统，具体来说涉及一种调节内部压力的燃油系统及控制方法，属于燃油箱制造技术领域。

背景技术

随着电动汽车不断发展，市场上的混合动力汽车越来越多，混合动力汽车主要靠电池等其他能源驱动，只有当电池电量消耗完毕，或其它极少数情况下，汽车才依靠发动机燃烧燃油驱动，但电池是通常被重复充电供汽车驱动使用，因此，汽车发动机通常不工作，油箱内的燃油长时间得不到使用，造成的问题是，油箱内的燃油，特别是汽油，不断挥发进入碳罐，而发动机长期得不到使用，因此碳罐长时间无法得到脱附，当碳罐吸附一定的碳氢蒸汽后，碳氢蒸汽就会不断地向外界溢出，造成极大的环境污染，不符合环保部门的相关法规要求，并且，造成大量燃油浪费。在汽车加油过程中，油箱内的碳氢蒸汽进入碳罐，碳氢分子被吸附后，从碳罐下端口排出清洁空气，此时碳罐脱附控制阀为关闭状态，碳氢蒸汽无法进入发动机，避免造成后续发动机燃烧紊乱。在汽车行驶时，ECU即ElectronicControlUnit，电子控制单元，又称“行车电脑”、“车载电脑”等会自动发出信号给碳罐脱附控制阀，使其打开，发动机产生的支气管负压将碳罐的碳氢分子脱附到发动机燃烧。因此，现有技术中的燃油系统存在以下问题：1）整个燃油系统结构复杂，需要耐较大压力；2）整个油箱重量比较中，成本较高；3）碳罐长时间无法得到脱附，对环境造成极大污染，并且造成了能源浪费。因此迫切的需要一种新的方案解决该技术问题。

发明内容

本实用新型正是针对现有技术中存在的技术问题，提供一种调节内部压力的燃油系统及控制方法，该技术方案能够调节油箱内部压力，整个结构简单、设计巧妙，油箱重量较轻，成本较低，有效的抑制了碳氢蒸汽向外界排放。

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案如下，调节内部压力的燃油系统，其特征在于，所述燃油系统包括ECU、发动机、电池、碳泵、锁盖以及油箱总成，所述ECU通过线路连接电池、发动机以及碳泵，所述碳泵通过管路连接油箱总成，所述锁盖通过管路连接油箱总成，所述燃油系统还包括半导体制冷/加热器，所述半导体制冷/加热器设置在油箱总成上，并通过线路与电池连接，通过管路与碳泵连接。

作为本实用新型的一种改进，所述燃油系统还包括隔离阀，所述隔离阀设置在碳罐和油箱总成之间的管路上。

作为本实用新型的一种改进，所述油箱总成上设置有压力传感器。

作为本实用新型的一种改进，所述油箱总成上设置有排气阀。

作为本实用新型的一种改进，所述燃油系统还包括电流换向器，所述电流换向器设置在ECU和电池之间的线路上。

作为本实用新型的一种改进，所述燃油系统还包括碳罐脱附控制阀，所述碳罐脱附控制阀设置在ECU与发动机和碳罐之间的线路上。

作为本实用新型的一种改进，所述燃油系统还包括加油信号触发器，所述加油信号触发器通过线路连接ECU。

作为本实用新型的一种改进，所述半导体制冷/加热器由两片陶瓷片组成，其中间有N型和P型半导体材料，其中半导体材料为碲化铋。

作为本实用新型的一种改进，所述半导体制冷/加热器的温度范围为-40~80度，其体积为300mm*300mm*300mm。半导体制冷/加热器的最高温度能达到+80度，最低温度能达到-40度，完全满足碳罐的脱附和吸附性能；其体积在300mm*300mm*300mm,使其覆盖碳罐面积，达到较好的致冷/加热效果。

调节内部压力的燃油系统的控制方法，其特征在于，所述控制方法包括以下步骤：1）加油信号触发器发出信号给ECU；2）ECU使隔离阀打开，在加油过程中油箱正常排气；3）电池给半导体致冷/加热器供电；4）半导体致冷/加热器工作端吸热，达到制冷效果。

相对于现有技术，本实用新型的优点如下：1）本实用新型整体结构设计巧妙，结构紧凑，实用性强，碳罐体积小，成本降低；2）该技术方案中设置半导体制冷/加热器，既可以制冷又可以加热，工作运转是用直流电流，通过改变直流电流的极性来决定在同一制冷器上实现制冷或者加热，在加油过程中，通过对碳罐的冷却作用，增加了碳罐的碳氢分子吸附性能；这样较小碳罐体积或较差碳粉的碳罐也能达到预期的碳罐吸附性能；汽车行驶过程中，在发动机脱附过程中，通过对碳罐的加热作用，增加的碳罐的碳氢分子被脱附性能，这样碳罐里的碳氢分子就能被轻易脱附干净，避免了碳罐残留内的碳氢分子慢慢在碳罐内游弋并向外界溢出排放，避免造成环境污染。另外，碳罐的碳氢分子就能发动机完全燃烧产生动力，节约了能源；3）该技术方案中半导体致冷/加热器体积小、重量轻，不需要任何致冷剂，且寿命长，完全满足汽车零部件使用工况；4）该技术方案保护了环境，节约了能源，经过初步计算分析，以一辆车燃油系统一天蒸发排放减少50mg计算，一年节约18g；以一辆车燃油系统一次加油排放减少3g计算，每月加油两次，一年节约72g；节约的燃油即较少环境污染的数值；这种看似微乎其微的环保贡献，在越来越苛刻的世界环保要求下，显得格外的有价值，并且加上庞大的汽车数量，从长远的环保计划来看，该技术方案意义重大。

附图说明

图1为本实用新型整体结构示意图；

图中：1、ECU，2、电流换向器，3、发动机，4、碳罐脱附控制阀，5、加油信号触发器，6、电池，7、半导体制冷/加热器，8、碳罐，9、油箱总成，10、锁盖，11、隔离阀，12、压力传感器，13、排气阀。

具体实施方式

为了加深对本实用新型的理解和认识，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步描述和介绍。

实施例1：参见图1，调节内部压力的燃油系统，所述燃油系统包括ECU1、发动机3、电池6、碳泵8、锁盖10以及油箱总成9，所述ECU1通过线路连接电池6、发动机3以及碳泵8，所述碳泵8通过管路连接油箱总成9，所述锁盖10通过管路连接油箱总成9，所述燃油系统还包括半导体制冷/加热器7，所述半导体制冷/加热器7设置在油箱总成9上，并通过线路与电池6连接，通过管路与碳泵8连接；所述燃油系统还包括隔离阀11，所述隔离阀11设置在碳罐8和油箱总成9之间的管路上；所述油箱总成上设置有压力传感器12；所述油箱总成上设置有排气阀13。所述燃油系统还包括加油信号触发器5，所述加油信号触发器5通过线路连接ECU1，所述燃油系统还包括电流换向器2，所述电流换向器2设置在ECU1和电池6之间的线路上；所述燃油系统还包括碳罐脱附控制阀4，所述碳罐脱附控制阀4设置在ECU1与发动机3和碳罐8之间的线路上。该技术方案中由于增设了半导体制冷/加热器7、碳罐脱附控制阀4、加油信号触发器5、隔离阀11、压力传感器12等，在加油过程中，加油的信号传递给ECU,ECU使隔离阀打开，使得在加油过程中油箱正常排气；通过对碳罐的冷却作用，增加了碳罐的碳氢分子吸附性能；这样较小碳罐体积或较差碳粉的碳罐也能达到预期的碳罐吸附性能；汽车行驶过程中，在发动机脱附过程中，通过对碳罐的加热作用，增加的碳罐的碳氢分子被脱附性能，这样碳罐里的碳氢分子就能被轻易脱附干净，避免了碳罐残留内的碳氢分子慢慢在碳罐内游弋并向外界溢出排放，避免造成环境污染；另外，碳罐的碳氢分子就能发动机完全燃烧产生动力，节约了能源。

实施例2：参见图1，作为本实用新型的一种改进，所述半导体制冷/加热器7由两片陶瓷片组成，其中间有N型和P型半导体材料，其中半导体材料为碲化铋。所述半导体致冷/加热器既可以致冷又可以加热，工作运转是用直流电流，汽车电池就是产生直流电，通过改变直流电流的极性来决定在同一致冷器上实现致冷或加热；一个单片的致冷器，它由两片陶瓷片组成，其中间有N型和P型的半导体材料，这个半导体元件在电路上是用串联形式由多个单片制冷器连结组成。当电流由N级通过P级时，其工作端吸热，达到制冷效果；当电流由P级通过N级时，其工作端放热，达到加热效果。

实施例3：参见图1，作为本实用新型的一种改进，所述半导体制冷/加热器7的温度范围为-40~80度，其体积为300mm*300mm*300mm。半导体制冷/加热器的最高温度能达到+80度，最低温度能达到-40度，完全满足碳罐的脱附和吸附性能；其体积在300mm*300mm*300mm,使其覆盖碳罐面积，达到较好的致冷/加热效果。半导体致冷器热惯性非常小，致冷致热时间很快，在热端散热良好冷端空载的情况下，通电不到一分钟，致冷器就能达到最大温差，可以达到40度左右。另外半导体致冷/加热器体积小、重量轻，不需要任何致冷剂，且寿命长，完全满足汽车零部件使用工况。

工作原理：

参见图1，加油时，加油前，驾驶者开汽车油箱盖时，加油的信号传递给ECU,ECU使隔离阀11打开，使得在加油过程中油箱正常排气；触发加油信号触发器5，加油信号触发器5给予ECU1信号，促使汽车电池6对半导体致冷/加热器7供应直流电，此时流量由半导体致冷/加热器7的N级通过P级时，其工作端吸热，达到制冷效果；碳罐温度下降，在加油过程中，碳罐提高了对加油产生的碳氢蒸汽吸附效果。汽车行驶时，汽车在行驶或停车的过程中，隔离阀11将燃油系统和外界大气隔离，没有打开的条件，压力传感器12检测油箱内部压力，如果检测到正常压力，比如5KPa以下，或-2KPa以上，因为这样的压力对传统油箱不造成性能影响，ECU不发出信号使半导体制冷/加热器7工作；如果检测的压力大于5KPa即为过度正压，ECU连通汽车电池6和半导体制冷/加热器7使交流电流从其流过，半导体制冷/加热器7的油箱内部工作端制冷，这样，油箱内部温度下降，碳氢蒸汽就受到低温冷凝成液体，油箱的压力下降，当低于5KPa时，ECU1断开汽车电池6和半导体制冷/加热器7；如果检测的压力小于-2KPa即过度负压，ECU连通汽车电池和半导体制冷/加热器，使交流电流从其流过，并且通过电流换向器改变电流方向，半导体制冷/加热器的油箱内部工作端制热，这样，油箱内部温度升高，油箱内燃油就产生更多的碳氢蒸汽，油箱的压力上升，当高于-2KPa时，ECU断开汽车电池和半导体制冷/加热器。该技术方案使用半导体制冷/加热器调节油箱内部温度，来平衡油箱内部压力，使得隔离阀将燃油系统与外界大气完全隔离，抑制了碳氢蒸汽向外界排放，保护了环境；通过对碳罐在不同时间阶段的加热和制冷作用，实现碳罐对碳氢分子的高吸附性能和高脱附性能，节约了能源，降低了成本。

本实用新型还可以将实施例2、3所述技术特征中的至少一个与实施例1组合形成新的实施方式。

需要说明的是上述实施例，并非用来限定本实用新型的保护范围，在上述技术方案的基础上所作出的等同变换或替代均落入本实用新型权利要求所保护的范围。

Claims (9)

1.调节内部压力的燃油系统，其特征在于，所述燃油系统包括ECU、发动机、电池、碳泵、锁盖以及油箱总成，所述ECU通过线路连接电池、发动机以及碳泵，所述碳泵通过管路连接油箱总成，所述锁盖通过管路连接油箱总成，所述燃油系统还包括半导体制冷/加热器，所述半导体制冷/加热器设置在油箱总成上，并通过线路与电池连接，通过管路与碳泵连接。

2.根据权利要求1所述的调节内部压力的燃油系统，其特征在于，所述燃油系统还包括隔离阀，所述隔离阀设置在碳罐和油箱总成之间的管路上。

3.根据权利要求2所述的调节内部压力的燃油系统，其特征在于，所述油箱总成上设置有压力传感器。

4.根据权利要求3所述的调节内部压力的燃油系统，其特征在于，所述油箱总成上设置有排气阀。

5.根据权利要求3或4所述的调节内部压力的燃油系统，其特征在于，所述燃油系统还包括电流换向器，所述电流换向器设置在ECU和电池之间的线路上。

6.根据权利要求3所述的调节内部压力的燃油系统，其特征在于，所述燃油系统还包括碳罐脱附控制阀，所述碳罐脱附控制阀设置在ECU与发动机和碳罐之间的线路上。

7.根据权利要求4所述的调节内部压力的燃油系统，其特征在于，所述燃油系统还包括加油信号触发器，所述加油信号触发器通过线路连接ECU。

8.根据权利要求5所述的调节内部压力的燃油系统，其特征在于，所述半导体制冷/加热器由两片陶瓷片组成，其中间有N型和P型半导体材料，其中半导体材料为碲化铋。

9.根据权利要求6所述的调节内部压力的燃油系统，其特征在于，所述半导体制冷/加热器的温度范围为-40~80度，其体积为300mm*300mm*300mm。