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一种车载主动式燃油系统碳罐脱附系统

文献发布时间:2023-06-19 13:45:04


一种车载主动式燃油系统碳罐脱附系统

技术领域

本发明涉及一种碳罐脱附系统,尤其涉及一种车载主动式燃油系统碳罐脱附系统。

背景技术

为应对全球气候变化,中国在碳中和和节能减排领域越来越重视,针对汽车排放制定的法规也越来越严格,前国家在大力推进小排量汽车和新能源汽车(含纯电动、混动、氢能源等),以实现碳中和和碳达峰的要求。

在新能源汽车领域,纯电动和氢能源车型目前由于受市场和技术限制,在短时间内仍然无法满足终端客户对整车续航&安全方面的顾虑,这将决定小排量汽车和新能源混动车型在中短期内将会是汽车市场上的主力。但小排量汽车和新能源混动车型,由于分别在燃油系统排放领域受限于小排量发动机针对碳罐脱附体积小和纯电行驶模式无法脱附碳罐问题,即使通过整车标定能够在国家法规要求工况下可满足燃油系统蒸发排放要求,但是燃油系统仍然无法在整车全工况下满足蒸发排放要求。

目前传统燃油车型和新能源混动车型均采用通过标定后的被动脱附模式。市场目前被动脱附模式一般按照标定工况,将发动机脱附碳罐的工况时间点写入车载ECU程序内部,当车辆达到标定的碳罐脱附工况时,碳罐脱附电磁阀打开,发动机开始脱附碳罐(新能源混动车型发动机启动开始脱附碳罐)。这种被动式的碳罐脱附模式主要有两大弊端:

1.针对整车标定要求高,每一个车型与发动机均需要进行标定,无法进行平台化展开,标定费用高。

2.无法满足整车全工况模式,法规规定的工况可以通过标定满足,但特殊工况无法全不满足。

发明内容

本发明目的是为了克服现有技术的不足而提供一种能主动监测碳罐内的碳氢浓度,实现主动脱附碳罐功能,确保整车全工况模式完全满足国家法规排放要求的车载主动式燃油系统碳罐脱附系统。

为达到上述目的,本发明采用的技术方案是:一种车载主动式燃油系统碳罐脱附系统,包括:

油箱,所述油箱上设有碳罐脱附系统,所述碳罐脱附系统与发动机相连,且,所述碳罐脱附系统内具有碳罐;

碳氢浓度检测模块,所述碳氢浓度检测模块设置在所述碳罐脱附系统上,用于检测碳罐内碳氢分子的浓度;

碳罐脱附电磁阀,所述碳罐脱附电磁阀设置在碳罐与进气歧管之间的脱附管路;

其中,当碳氢浓度检测模块检测到碳罐中的碳氢分子浓度超过设定范围时,所述碳罐脱附电磁阀开启,所述碳罐内的碳氢分子被进气歧管真空脱附至发动机内燃烧。

进一步的,所述碳罐脱附系统包括碳罐脱附组件和灰滤组件;

其中,所述碳罐脱附组件包括碳罐,所述碳罐上具有碳罐进气口、碳罐脱附口和碳罐出气口;所述碳罐进气口通过碳罐至油箱之间的管路与所述油箱相连;所述碳罐脱附口通过脱附管路与发动机相连;

所述灰滤组件包括灰滤,所述灰滤的一端与灰滤出气管相通,另一端通过碳罐至灰滤之间的管路与所述碳罐出气口相通。

进一步的,所述碳氢浓度检测模块设置在所述碳罐或灰滤内;所述碳氢浓度检测模块包括碳氢浓度传感器,所述碳氢浓度传感器设置在第一注塑壳体上;所述第一注塑壳体设置在碳罐或灰滤的上端。

进一步的,所述碳氢浓度检测模块设置在所述碳罐至灰滤之间的管路或灰滤出气管;所述碳氢浓度检测模块包括碳氢浓度传感器,所述碳氢浓度传感器安装在第二注塑壳体上,所述第二注塑壳体安装在插接壳体上;所述插接壳体插设在碳罐至灰滤之间的管路或灰滤出气管内。

进一步的,所述碳氢浓度检测模块设置在碳罐底部的碳罐出气口处,所述碳氢浓度检测模块包括碳氢浓度传感器,所述碳氢浓度传感器设置在第三注塑壳体上。

进一步的,所述碳氢浓度检测模块插设在碳罐顶部,所述碳氢浓度检测模块包括碳氢浓度传感器,所述碳氢浓度传感器设置在第四注塑壳体上;所述第四注塑壳体安装在插接件上;所述插接件设置在所述碳罐的顶部接口处。。

由于上述技术方案的运用,本发明与现有技术相比具有下列优点:

本发明方案的车载主动式燃油系统碳罐脱附系统,其通过增设一个碳氢浓度检测模块来主动监测碳罐内的碳氢浓度,实现主动脱附碳罐功能,当碳氢浓度传感器模块监测到碳氢浓度达到碳罐碳氢浓度设定范围时,碳罐脱附电磁阀打开,同时发动机开启燃烧脱附碳罐,确保整车全工况模式完全满足国家法规排放要求;并且碳氢浓度检测模块可以安装在碳罐、灰滤、碳罐出气管、灰滤出气管等部位中,只要能实时检测到碳罐内的碳氢浓度均可,这样无需针对燃油系统碳罐脱附工况进行标定,可平台化推广,极大的降低了标定工作量和标定费用。

附图说明

下面结合附图对本发明技术方案作进一步说明:

附图1为本发明中实施例一的结构示意图;

附图2为实施例一中碳氢浓度检测模块装载在碳罐上的侧视图;

附图3为附图2中B-B的局部剖视图;

附图4为实施例二中碳氢浓度检测模块的立体图;

附图5为实施例二中碳氢浓度检测模块的侧视图;

附图6为附图5中A-A的局部剖视图;

附图7为实施例三中碳氢浓度检测模块装载在碳罐上的侧视图;

附图8为附图7中C-C的局部剖视图;

附图9为实施例四中碳氢浓度检测模块装载在碳罐上的侧视图;

附图10为附图9中D-D的局部剖视图;

其中:油箱1、碳罐脱附系统2、碳氢浓度检测模块3、碳罐至油箱之间的管路4、碳罐进气口10、碳罐脱附口11、碳罐出气口12、碳罐20、碳罐至灰滤之间的管路21、脱附管路22、灰滤23、灰滤出气管24、碳氢浓度传感器30、第二注塑壳体31、插接壳体32、第一注塑壳体34、第三注塑壳体35、第四注塑壳体36、插件件37、碳罐壳体200、碳罐壳体罩201、碳粉202。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步的详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明,而不构成对本发明的限制。

本发明的设计思路如下:

利用碳氢浓度传感器30主动监测碳罐20内的碳氢分子浓度,当监测到碳罐20内的碳氢浓度达到碳罐碳氢浓度设定范围时,碳罐脱附电磁阀开启,发动机开始脱附碳罐,确保整车全工况模式完全满足国家法规排放要求,实现主动脱附碳罐功能。

实施例一

请参阅附图1-3,本发明一实施例所述的一种车载主动式燃油系统碳罐脱附系统,包括油箱1、碳罐脱附系统2、碳氢浓度检测模块3和碳罐脱附电磁阀(图中未示出);所述油箱1上具有碳罐脱附系统2,所述碳罐脱附系统包括碳罐脱附组件和灰滤组件;所述碳罐脱附组件包括与油箱1相连的碳罐20,所述碳罐20上具有碳罐进气口10、碳罐脱附口11和碳罐出气口12;所述碳罐进气口10通过碳罐至油箱之间的管路4与所述油箱1相连;所述碳罐脱附口11通过脱附管路22与进气歧管相通后与发动机(图中未示出)相连。

所述灰滤组件包括灰滤23,所述灰滤23的一端与灰滤出气管24相通,另一端通过碳罐至灰滤之间的管路21与所述碳罐出气口12相通。

所述碳罐脱附电磁阀设置在碳罐20与进气歧管(图中未示出)之间的脱附管路,进气歧管是设置在发动机上的。

本实施例中的碳氢浓度检测模块3设置在碳罐20或灰滤23内,并且两者的安装方式相同,在本实施例中以碳氢浓度检测模块3设置在碳罐20中进行具体说明。

具体的,所述碳罐20包括碳罐壳体200,所述碳罐壳体200的顶部焊接有碳罐壳体罩201,所述碳罐壳体200内具有碳粉202,所述碳氢浓度检测模块3包括碳氢浓度传感器30,所述碳氢浓度传感器30通过一体注塑或者焊接方式或密封圈安装在第一注塑壳体34内;所述第一注塑壳体34设置在碳罐壳体罩201上,且往下插入至碳罐壳体200顶部与碳罐壳体罩201构成的容纳腔内,此时碳氢浓度传感器30设置在容纳腔中,能够对碳罐壳体200内的碳氢浓度进行实时监测。

工作时,碳氢浓度传感器30实时检测从碳罐壳体200中的碳氢浓度,并传输给整车控制系统,当监测出燃油蒸汽碳氢浓度超过碳罐碳氢浓度设定范围时,整车控制系统给出信号指令打开碳罐脱附电磁阀,发动机开始脱附碳罐(新能源混动车型发动机启动开始脱附碳罐)。

实施例二

请参阅附图4-6,本实施例中的碳氢浓度检测模块3设置在所述碳罐至灰滤之间的管路21内;具体的,所述碳氢浓度检测模块3包括碳氢浓度传感器30;所述碳氢浓度传感器30通过一体注塑或者焊接或密封圈方式安装在第二注塑壳体31内,所述第二注塑壳体31通过装配或者焊接或者打胶方式安装在插接壳体32上,最后将插接壳体32插设在碳罐至灰滤之间的管路21内,这样可以利用碳氢浓度传感器30对碳罐1内的碳氢浓度进行实时的监测。

工作时,碳氢浓度检测模块3插接在碳罐至灰滤之间的管路21内,当碳氢浓度传感器30实时检测从碳罐20溢出到碳罐至灰滤之间的管路21中的碳氢浓度,并传输给整车控制系统,当监测出燃油蒸汽碳氢浓度超过碳罐碳氢浓度设定范围时,整车控制系统给出信号指令打开碳罐脱附电磁阀,碳罐20内吸附的碳氢分子通过进气歧管进入发动机,发动机开始脱附碳罐(新能源混动车型发动机启动开始脱附碳罐)。

另外,本碳氢浓度检测模块3也可以设置在灰滤出气管24中,其安装方式和实现的功能与安装在碳罐至灰滤之间的管路21的相同。

实施例三

请参阅附图7-8,本实施例与实施例一之间的区别在于:所述碳氢浓度传感器30设置在碳罐出气口12处;具体来说,所述碳氢浓度检测模块包括碳氢浓度传感器30,所述碳氢浓度检测芯片30通过一体注塑或者焊接方式或者密封圈安装在第三注塑壳体35 上,第三注塑壳体35通过装配或者焊接或者打胶方式安装在碳罐出气口12处,此处的第三注塑壳体35处于倒立安装,碳氢浓度传感器30能够检测到碳罐出气口12处碳氢的浓度。

实施例四

请参阅附图9-10,所述碳罐20包括碳罐壳体200,所述碳罐壳体200的顶部焊接有碳罐壳体罩201,所述碳罐壳体200内具有碳粉202,所述碳氢浓度检测模块3包括碳氢浓度传感器30;所述碳氢浓度传感器30通过一体注塑或者焊接或者密封圈安装方式安装在第四注塑壳体36内,所述第四注塑壳体36通过装配或者焊接或者打胶方式安装在插接件37上,插接件37一体注塑成型在碳罐壳体罩201 上部,此时碳氢浓度传感器30能够对碳罐壳体200内的碳氢分子浓度进行实时监测。

工作时,碳氢浓度传感器30实时检测从碳罐壳体200中的碳氢浓度,并传输给整车控制系统,当监测出燃油蒸汽碳氢浓度超过系统设定值时,整车控制系统给出信号指令打开碳罐脱附电磁阀,发动机开始脱附碳罐(新能源混动车型发动机启动开始脱附碳罐)。

本发明的车载主动式燃油系统碳罐脱附系统,其通过增设一个碳氢浓度检测模块来主动监测碳罐内的碳氢浓度,实现主动脱附碳罐功能,当碳氢浓度传感器模块监测到碳氢浓度达到碳罐排放限值时,碳罐脱附电磁阀,发动机开始脱附碳罐,确保整车全工况模式完全满足国家法规排放要求,其中碳罐排放限值可以根据需求设定,从而满足不同车型的需求。

并且碳氢浓度检测模块可以安装在碳罐、灰滤、碳罐出气管、灰滤出气管等相关部位中,只要能实时检测到碳罐内的碳氢浓度均可,这样无需针对燃油系统碳罐脱附工况进行标定,可平台化推广,极大的降低了标定工作量和标定费用。

以上仅是本发明的具体应用范例,对本发明的保护范围不构成任何限制。凡采用等同变换或者等效替换而形成的技术方案,均落在本发明权利保护范围之内。

技术分类

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