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车辆、炭罐装置及炭罐装置控制方法

文献发布时间:2024-04-18 20:01:55


车辆、炭罐装置及炭罐装置控制方法

技术领域

本发明涉及车辆技术领域,主要涉及一种车辆、炭罐装置及炭罐装置控制方法。

背景技术

为满足蒸发排放法规,减少燃油箱内部油液受热后产生的蒸汽外溢至大气中造成污染和浪费,现有燃油系统通过增加炭罐装置来吸附油箱产生的蒸汽。其中,炭罐的脱附过程是个吸热的过程,如果在炭罐脱附过程中,提供更多的热量给炭罐中的分子,可以使得炭罐脱附的更干净。目前对炭罐蒸汽脱吸附是通过在炭罐上加装加热装置,而加热装置体积一般较大,体积大需要额外布置空间,成本较高,同时,需要另外在炭罐和油箱之间增加电子控制阀/或机械阀,在脱附时控制其关闭从而减少负压抽吸油箱,使得流入炭罐的脱附空气更多。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足之处,本发明的目的在于提供一种车辆、炭罐装置及炭罐装置控制方法,该炭罐装置能控制脱附时气体流向,而且具有加热效果,使得炭罐更容易被脱附干净,其布置更为紧凑,外置零件更少。

为了达到上述目的,本发明采取了以下技术方案:

本申请一个方面的技术方案提出一种炭罐装置,包括炭罐,所述炭罐上设有进气口、吸附口和脱附口,所述吸附口用于与油箱连通,所述脱附口用于与发动机连通;电磁阀,设置在所述炭罐内,所述电磁阀在通电状态下能产生热量以用于加热所述炭罐内的介质;密封件,与所述电磁阀相连,所述电磁阀能驱动所述密封件运动,使所述密封件打开或关闭所述吸附口。

本申请中,炭罐上设置有用于与外界连通的进气口、用于与油箱连通的吸附口以及用于与发动机连通的脱附口,其中,进气口用于与连通炭罐大气,吸附口连通炭罐与油箱,脱附口用于连通发动机,炭罐内设置有用于吸附油箱内的燃油蒸汽的介质。将电磁阀设置在炭罐内,在电磁阀通电状态下能发热,提高了炭罐内的燃油蒸汽脱附效果。进一步地,密封件与电磁阀相连,密封件能在电磁阀的驱动下进行运动,从而相应地打开或关闭吸附口,在打开吸附口的情况下,使得油箱内的燃油蒸汽能通过吸附口进入炭罐内,避免油箱压力过高,在关闭吸附口的情况下,使得油箱与炭罐之间的连通断开,从而在发动机对炭罐抽吸过程中,提高了外界大气通过进气口进入炭罐的空气量,使得炭罐更容易被脱附干净,进一步提高脱附效果,同时,密封件在电磁阀的控制下打开或关闭吸附口起到油箱截止阀的功能,该炭罐装置将加热提高吸附效果以及连通与关闭油箱集成在同一个电磁阀进行控制实现,而电磁阀设置在炭罐内的设计能避免单独设置一个加热装置占用空间,提高炭罐装置的空间排布紧凑性,使得炭罐装置的整体结构更加简单,而且节约成本。

根据本申请的一个技术方案,还包括外盖,外盖设置在所述炭罐上,所述外盖内形成有第一腔体,所述吸附口及一部分所述密封件伸进所述第一腔体内,所述密封件的在所述电磁阀的驱动下能在所述第一腔体内运动,其中,所述密封件的运动包含有第一位置和第三位置;当所述密封件位于所述第一位置,所述密封件与所述吸附口分离使得所述吸附口打开;当所述密封件位于所述第三位置,所述密封件密封所述吸附口。

本方案中,密封件处于第一位置时能接通油箱和炭罐,使得油箱内的燃油蒸汽能通过吸附口进入至炭罐内进行吸附存储;密封件处于第三位置时,断开油箱和炭罐接通,有利于在发动机对炭罐进行抽吸时主要从进气口处吸进空气,而提高炭罐内的燃油蒸汽脱附更加彻底。

根据本申请的一个技术方案,所述外盖内还形成有第二腔体,所述第一腔体与所述第二腔体之间设有连通口,所述第二腔体用于与油箱连通,所述密封件的运动还包含第二位置;

当所述密封件位于所述第一位置,所述密封件与所述吸附口分离使得所述吸附口打开,所述密封件遮蔽所述连通口;

当所述密封件位于所述第二位置,所述密封件与所述吸附口及所述连通口均分离,使得所述吸附口打开,所述连通口打开;

当所述密封件位于所述第三位置,所述密封件密封所述吸附口,所述密封件与所述连通口分离使得所述连通口打开。

本方案中,通过在第一腔体与第二腔体之间设有连通口,使得密封件通过密封连通口或吸附口两者之一,就能实现截断油箱和炭罐的连通。

根据本申请的一个技术方案,还包括控制装置和电源装置,控制装置和电源装置分别与所述电磁阀电连接;

当所述控制装置控制所述电源装置向所述电磁阀通入第一电流,所述电磁阀能基于所述第一电流驱动所述密封件至所述第三位置,以使所述密封件关闭所述吸附口,所述连通口打开;

当所述控制装置控制所述电源装置向所述电磁阀通入第二电流,所述电磁阀能基于所述第二电流驱动所述密封件至所述第二位置,以使所述吸附口和所述连通口均打开;

当所述控制装置控制所述电磁阀断电,所述密封件复位至所述第一位置,使得所述吸附口打开,所述连通口关闭。

本方案中,通过控制装置和电源装置对电磁阀通电从而实现前述三个位置之间的切换,使得电磁阀能根据通电情况从而控制密封件位于不同的位置上,以此控制炭罐内的气体流向。

根据本申请的一个技术方案,所述外盖包括盖体、第一隔板和第二隔板,所述盖体设置在所述炭罐上,覆盖所述脱附口及所述吸附口,所述第二隔板设置在所述盖体内以将所述盖体内的空间划分成第一腔室和第二腔室,所述脱附口伸入所述第一腔室内,所述第一隔板将所述第一腔室划分成第一腔体和第二腔体,所述盖体上设置有与所述第二腔体连通的第一连接部和与所述第二腔室连通的第二连接部,所述第一连接部用于连接所述油箱,所述第二连接部用于连接所述发动机。所述第一隔板上设置有所述连通口,当所述密封件位于所述第二位置,所述密封件与所述第一隔板抵靠并遮挡所述连通口,使得所述连通口关闭,当所述密封件位于所述第一位置或所述第三位置,所述密封件与所述第一隔板分开。

本方案中,通过在设置有第一隔板将第一腔室划分成第一腔体和第二腔体,而且第二隔板上设有连通口连通第一腔体和第二腔体,密封件在第一腔体内运动,对应地,密封件运动至第一位置、第二位置和第三位置而起到截止或接通油箱与炭罐的作用,这样,有利于控制脱附过程中的气体流向。

根据本申请的一个技术方案,所述第一连接部为快插接头。

根据本申请的一个技术方案,所述第二连接部为快插接头。快插接头能实现油箱与炭罐以及发动机与炭罐的快速连接,结构简单,而且安装方便。

根据本申请的一个技术方案,所述密封件包括连接杆和遮挡部,所述连接杆的一端与所述电磁阀连接,所述连接杆的另一端与所述遮挡部连接,在所述电磁阀的驱动下,所述连接杆带动所述遮挡部打开或关闭所述吸附口。这样,电磁阀直接带动连接杆运动从而使得遮挡部运动至不同的位置上,该传动结构简单可靠。

根据本申请的一个技术方案,所述遮挡部位于所述炭罐外,所述连接杆穿设于所述吸附口,所述连接杆的一端伸入所述炭罐内并且与所述电磁阀相连,所述连接杆的另一端伸出所述炭罐并且与所述遮挡部相连。

根据本申请的一个技术方案,所述连接杆与所述遮挡部之间为卡接连接,其中,所述连接杆与所述遮挡部中的一者设有限位卡槽,所述连接杆与所述遮挡部中的另一者设有凸块,所述凸块与所述限位卡槽卡接。

根据本申请的一个技术方案,还包括密封垫,所述密封垫嵌套于所述遮挡部的外侧,所述遮挡部遮盖所述吸附口时,所述密封垫抵接于所述吸附口的孔壁与所述遮挡部之间。通过在遮挡部外侧套设有密封垫,使遮挡部运动至遮挡吸附口的位置时,密封垫可以封堵吸附口的孔壁与遮挡部之间的缝隙,提高遮挡吸附口时对油箱的密封性能。

根据本申请的一个技术方案,还包括夹持件,所述夹持件位于所述炭罐内,所述夹持件的第一端与所述炭罐的内表面连接,所述夹持件的第二端相对于所述炭罐的内表面凸起地设置,所述夹持件的第二端设置有夹持部以夹持所述电磁阀。这样,有利于将电磁阀远离炭罐内表面设置,使炭罐腔体内的介质更加均匀地受热,避免电磁阀直接接触炭罐内表面而造成炭罐过度发热。

根据本申请的一个技术方案,还包括第三隔板,所述第三隔板设置于所述炭罐内并将所述炭罐内的空间分隔形成第三腔体与第四腔体,所述第三腔体与第四腔体连通,所述进气口设置在所述炭罐对应于所述第三腔体的一侧,所述吸附口和脱附口设置在所述炭罐对应于所述第四腔体的一侧,所述电磁阀位于所述第四腔体内。第三隔板将炭罐内部分隔为连通大气腔和用于吸附脱附腔。

本申请二个方面的技术方案提出一种车辆,包括车体以及上述任一实施例所述的炭罐装置,所述炭罐装置连接于所述车体上。

本申请三个方面的技术方案提出一种炭罐装置的控制方法,用于控制上述任一实施例所述的炭罐装置,所述炭罐装置的控制方法包括:

检测发动机当前状态;

若所述发动机当前处于脱附状态,获取油箱工作压力信息;

当油箱工作压力小于等于负压阈值,向所述电磁阀通入第一电流,使所述电磁阀基于所述第一电流驱动所述密封件关闭所述吸附口;

当油箱工作压力大于等于正压阈值,控制所述电磁阀断电,使所述电磁阀相应打开所述吸附口;或当油箱工作压力大于等于正压阈值,向所述电磁阀通入第二电流,使所述电磁阀基于所述第二电流驱动所述密封件将所述吸附口和外盖的连通口均打开。

本方案中,炭罐装置能根据油箱的工作压力进而调节电磁阀的通电状态,对油箱的工作压力处于非正常工作范围的状态进行调节,起到油箱截止阀而对油箱起到保护作用。

根据本申请的一个技术方案,当油箱工作压力小于等于负压阈值,向所述电磁阀通入第一电流并持续第一设定时长后,所述炭罐装置的控制方法还包括:

判断油箱工作压力是否小于负压阈值;

若是,则控制电磁阀断电,然后向所述电磁阀通入第一电流。

本方案中,如果油箱的工作压力持续下降并低于负压阈值时,通过控制电磁阀重新通电而避免保护失效。

根据本申请的一个技术方案,所述炭罐装置的控制方法还包括:

检测油箱开始加油指令;

基于所述油箱开始加油指令向所述电磁阀通入第二电流,使所述电磁阀基于所述第二电流驱动所述密封件将所述吸附口和外盖的连通口均打开;

直至接收到油箱结束加油指令或向电磁阀通入所述第二电流持续第二设定时长后,控制所述电磁阀断电,使所述电磁阀关闭所述连通口。

本方案中,炭罐装置应用于混合动力汽车上,当混合动力汽车需要加油时,为使油箱对外通气从而实现加注燃油顺畅性,向电磁阀通入第二电流,使得密封件下降至吸附口和外盖的连通口之间,油箱通过炭罐与外部接通。

附图说明

图1为本申请一实施例的炭罐装置的立体图;

图2为本申请一实施例的炭罐装置的爆炸图;

图3为本申请一实施例的炭罐装置的剖面图;

图4为本申请一实施例的外盖的剖面图;

图5为本申请一实施例的电磁阀与密封件的爆炸图;

图6为本申请一实施例的密封件处于第一位置的示意图之一;

图7为本申请一实施例的密封件处于第一位置的示意图之二;

图8为本申请一实施例的密封件处于第三位置的示意图之一;

图9为本申请一实施例的密封件处于第三位置的示意图之二;

图10为本申请一实施例的密封件处于第二位置的示意图;

图11为本申请一实施例的炭罐装置的控制方法示意图;

图12为本申请一实施例的炭罐装置的在加油时的控制方法示意图。

其中,附图标记与部件名称之间的对应关系为:

1炭罐,101吸附口,102脱附口,103第三腔体,104第四腔体;

2电磁阀;

3密封件,301卡槽,31连接杆,32遮挡部,33凸块,34密封垫;

4外盖,401第一腔体,402第二腔体,403连通口,404第二腔室,41盖体,42第一隔板,43第二隔板,44第一连接部,45第二连接部;

5夹持件;

6第三隔板。

具体实施方式

本发明提供一种车辆、炭罐装置及炭罐装置控制方法,为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确,以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。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的保护范围。

在本发明的描述中,需要理解的是,术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接或可以相互通讯;可以是直接连接,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

为满足蒸发排放法规,减少燃油箱内部油液受热后产生的蒸汽外溢至大气中造成污染和浪费,现有燃油系统通过增加炭罐装置来吸附油箱产生的蒸汽。而炭罐的脱附过程是个吸热的过程,可以认为是被吸附的分子吸收外界热量,热运动加剧之后脱离炭粉的范德华力的过程。如果在炭罐脱附过程中,提供更多的热量给炭罐中的分子,可以使得炭罐脱附的更干净。目前也有采用在炭罐上加装加热装置,但加热装置体积一般较大,成本较高。

而且,炭罐脱附主要依靠是发动机工作产生负压,而从炭罐连通大气口的进气口抽取空气,但由于炭罐的三个连接端口一般是相连通,因而在发动机负压抽吸时,油箱内的蒸汽也会被抽取至发动机中,此时实际上会使由大气口进入的炭罐空气减少。现有技术中,在炭罐和油箱之间增加电子控制阀或机械阀,在脱附时控制其关闭从而减少负压抽吸油箱,使得流入炭罐的脱附空气更多。但上述的结构会增大炭罐装置的整体尺寸,需要额外布置空间,成本较高。

为此,本申请提供了一种炭罐装置,以将加热装置和油箱截止阀集成在同一个电磁阀上,利用电磁阀的发热效应加热炭罐装置,并且控制脱附时炭罐与油箱的接通,实现控制脱附时气体的流向,不仅能起到提高炭罐内燃油蒸汽的脱附效果,使得炭罐的脱附和冲洗更加彻底,还能起到油箱截止阀的效果。

请参照附图1至10,本申请实施例提出了一种炭罐装置,包括炭罐1、电磁阀2和密封件3。

本申请的炭罐1上设有进气口、吸附口101和脱附口102,吸附口101用于与油箱连通,脱附口102用于与发动机连通。一般地,炭罐1内部填充的介用于吸附燃油蒸汽的介质,例如果壳等其他物质制成的炭粉颗粒,其中包含数量庞大的小孔结构,当吸附质通过这些炭粉时,受范德华力的作用就会吸附在这些小孔中,进气口用于与连通炭罐1大气,当发动机对炭罐1进行抽吸时,外界空气会通过进气口进入炭罐1内并将炭罐1吸附的燃油蒸汽一起携带进发动机进行燃烧;吸附口101连通炭罐1与油箱,通过吸附口101的打开与关闭实现油箱与炭罐1的连通和关闭;脱附口102用于连通发动机,将炭罐1内的气体输送至发动机进行燃烧。

进一步地,电磁阀2设置在炭罐1内,电磁阀2在通电状态下能产生热量以用于加热炭罐1内的介质,这样,电磁阀2能作为加热装置能直接对炭罐1内的介质进行加热,一方面有利于炭罐1内的燃油蒸汽脱附更加干净,达到更好的脱附效果,另一方面还能节约加热装置外置空间,使得炭罐装置的结构更加紧凑,占用空间更小,而且降低成本。

举例而言,电磁阀2的阀体为金属材质,有利于将热量传递至炭罐1的腔体内。

而将密封件3与电磁阀2相连,电磁阀2能驱动密封件3运动,使密封件3打开或关闭吸附口101。这样,在电磁阀2的控制下,密封件3通过打开吸附口101从而实现油箱与炭罐1连通,使得油箱内挥发的燃油蒸汽能直接进入炭罐1内,同样地,在电磁阀2的控制下,密封件3通过关闭吸附口101从而实现油箱与炭罐1断开,避免在脱附过程中同时抽吸油箱内的燃油蒸汽,由于减少了进气口端的大气进气量而不利于炭罐1的介质脱附燃油蒸汽,起到油箱截止阀的作用。

本申请公开的炭罐装置结构,通过将电磁阀2直接设置在炭罐装置内,利用其通电发热提高了炭罐1的脱附效果,还简化了加热装置的结构而且有效地减少装置整体体积,同时通过该电磁阀2控制密封件3运动而打开或关闭吸附口101,实现油箱截止阀的功能,进一步控制了脱附时炭罐装置内的气体流向,使得炭罐1脱附燃油蒸汽更加彻底,而且使得炭罐装置的集成程度更高。

在某些实施例中,炭罐装置还包括有外盖4,外盖4设置在炭罐1上,外盖4内形成有第一腔体401,吸附口101及一部分密封件3伸进第一腔体401内,密封件3的在电磁阀2的驱动下能在第一腔体401内运动,其中,密封件3的运动包含有第一位置和第三位置;如图6所示,当密封件3位于第一位置,密封件3与吸附口101分离使得吸附口101打开,此时接通油箱和炭罐,使得油箱内的燃油蒸汽能通过吸附口101进入至炭罐1内进行吸附存储;如图8所示,当密封件3位于第三位置,密封件3密封吸附口101,此时断开油箱和炭罐1接通,有利于在发动机对炭罐1进行抽吸时主要从进气口处吸进空气,而提高炭罐1内的燃油蒸汽脱附更加彻底,避免炭罐1积存燃油蒸汽过多影响对油箱的吸附效果。

更详细举例而言,该炭罐装置应用于燃油车时,将电磁阀控制密封件与吸附口分离作为常态,保持油箱的对外连通,这样炭罐装置能在常态时起到吸附油箱燃油蒸汽的作用,避免油箱内的油压过高,导致燃油蒸汽排放到空气中,或者引起油箱安全问题。

如图3和4所示,在某些实施例中,外盖4内还形成有第二腔体402,第一腔体401与第二腔体402之间设有连通口403,第二腔体402用于与油箱连通,密封件3的运动还包含第二位置;当密封件3位于第一位置,密封件3与吸附口101分离使得吸附口101打开,密封件3遮蔽连通口403,炭罐1与油箱之间处于断开的状态。如图10所示,当密封件3位于第二位置,密封件3与吸附口101及连通口403均分离,使得吸附口101打开,连通口403打开,此时,油箱与炭罐1接通;当密封件3位于第三位置,密封件3密封吸附口101,密封件3与连通口403分离使得连通口403打开,此时炭罐1与油箱之间处于断开的状态。

详细地,本实施例中的炭罐装置适合应用于插电式混合动力汽车中,通常地,该类型汽车的油箱采用高压油箱,通过电磁阀2的控制使得密封件3处于第一位置设置为常态,这样,能对高压油箱起到密封的作用。当需要对炭罐1内的燃油蒸汽脱附至发动机燃烧时,通过电磁阀2控制密封件3运动至第三位置,此时,电磁阀2自身的发热效应对炭罐1传递热量,提高脱附效果。当需要对油箱进行加油时,通过电磁阀2控制密封件3运动至第二位置,此时,电磁阀2同时打开连通口403和吸附口101,油箱与炭罐1接通从而使得油箱能对外通气,有利于对油箱加注燃油的顺畅性。这样,通过电磁阀2控制密封件3进行不同位置的切换,不仅实现加热装置对炭罐1脱附效率提高的功能,还能起到FTIV(Fuel Tank IsolationValve)密封功能。

进一步地,炭罐装置还包括分别与电磁阀2电连接的控制装置和电源装置,当控制装置控制电源装置向电磁阀2通入第一电流,电磁阀2能基于第一电流驱动密封件3至第三位置,以使密封件3关闭吸附口101,连通口403打开;当控制装置控制电源装置向电磁阀2通入第二电流,电磁阀2能基于第二电流驱动密封件3至第二位置,以使吸附口101和连通口403均打开;当控制装置控制电磁阀2断电,密封件3复位至第一位置,使得吸附口101打开,连通口403关闭。

更具体地,该结构的炭罐装置应用在插电式混合动力汽车中,控制装置控制电磁阀2断电作为常态,如图7所示,此时密封件3处于第一位置,连通口403关闭而断开油箱与炭罐1的连通,避免高压油箱与炭罐1连通;在需要对炭罐1内吸附的燃油蒸汽进行脱附而清洗炭罐1时,控制装置控制电源装置向电磁阀2通入第一电流,可以理解的是,此时的第一电流大于第二电流,如图9所示,第一电流通入使得电磁阀2能驱动密封件3至第三位置,大电流的通入使得电磁阀2的发热效应更明显,从而使得炭罐装置的燃油蒸汽脱附效果更好,同时避免发动机吸入油箱的蒸汽而降低炭罐1脱附效果。而当需要对高压油箱加注燃油时,可以通过控制装置控制电源装置向电磁阀2通入第二电流,如图10所示,电磁阀2带动密封件3运动至第二位置,吸附口101和连通口403均打开,使得油箱通过炭罐1接通大气,有利于燃油加注过程更加顺利,而通入小电流不至于使炭罐1过热,防止炭罐1内的碳粉吸附燃油蒸汽效果不佳。

更详细举例而言,电磁阀2的通电状况可以根据油箱内的工作压力而进行控制,例如,当油箱内的压力处于低于负压阈值的状态下,向电磁阀2通入第一电流,以使密封件3关闭吸附口101,断开油箱与炭罐1的连通,避免过度抽吸油箱,当油箱内的压力处于高于正压阈值的状态下,向电磁阀2通入第二电流,接通炭罐1与油箱,油箱内的燃油蒸汽则被炭罐1进行吸附,此时,第二电流的电流强度比第一电流强度小,且控制在较小的电流强度避免电磁阀2对炭罐1的加热程度高而影响炭罐1对燃油蒸汽的吸附效果,还能避免油箱内的压力持续过高而出现安全问题。本装置根据油箱内的工作压力从而控制电磁阀2的通电状态,还能实现还能同时实现FTIV阀的功能,其中FTIV阀是指油箱隔离阀,一旦出现油箱内压力超过预先设定的阈值情况,就可以对所产生的过高压力或者过低压力进行调节,实现油箱保护的功能。

如图4、图7、图9和图10所示,在某些实施例中,外盖4包括盖体41、第一隔板42和第二隔板43,盖体41设置在炭罐1上,覆盖脱附口102及吸附口101,第二隔板43设置在盖体41内以将盖体41内的空间划分成第一腔室和第二腔室404,脱附口102伸入第一腔室内,第一隔板42将第一腔室划分成第一腔体401和第二腔体402,盖体41上设置有与第二腔体402连通的第一连接部44和与第二腔室404连通的第二连接部45,第一连接部44用于连接油箱,第二连接部45用于连接发动机。这样,通过盖体41上设有的第一连接部44和第二连接部45分别连接油箱和发动机,使得炭罐1的连接结构更加紧凑,且方便连接。

进一步地,第一隔板42上设置有连通口403,当密封件3位于第二位置,密封件3与第一隔板42抵靠并遮挡连通口403,使得连通口403关闭,当密封件3位于第一位置或第三位置,密封件3与第一隔板42分开。更详细地,隔板的连通口403与吸附口101相对设置,这样,在电磁阀2的带动下,密封件3能在吸附口101和连通口403之间进行运动,通过遮挡连通口403或吸附口101,或者是其他位置而实现油箱与炭罐1的通断。

在某些实施例中,第一连接部44为快插接头,第二连接部45为快插接头,外盖4作为炭罐与油箱或发动机的连接部件,使得炭罐的整体结构布置更加合理,产品的组装也相对更方便。

如图2和5所示,在某些实施例中,密封件3包括连接杆31和遮挡部32,连接杆31的一端与电磁阀2连接,连接杆31的另一端与遮挡部32连接,在电磁阀2的驱动下,连接杆31带动遮挡部32打开或关闭吸附口101。这样,电磁阀2带动连接杆31运动,能同步带动遮挡部32相对于吸附口101运动,当遮挡部32运动至吸附口101处实现对吸附口101的遮挡而断开油箱与炭罐1的连通。

在其他可选的实施例中,电磁阀2与推杆的连接处设有复位结构,复位结构可以是弹性件等,使得电磁阀2在断电的情况下,推杆能复位至常位状态,例如,电磁阀2在断电的情况下,从遮挡吸附口101的位置复位至与吸附口101分离的位置从而实现油箱与炭罐1的断开。

更详细地,如图3和图5所示,遮挡部32位于炭罐1外,连接杆31穿设于吸附口101,连接杆31的一端伸入炭罐1内并且与电磁阀2相连,连接杆31的另一端伸出炭罐1并且与遮挡部32相连,这样,电磁阀2驱动连接杆31的伸缩便能带动遮挡部32相对于吸附口101进行运动,该传动结构简单。

进一步地,连接杆31与遮挡部32之间为卡接连接,其中,连接杆31与遮挡部32中的一者设有限位卡槽301,连接杆31与遮挡部32中的另一者设有凸块33,凸块33与限位卡槽301卡接。这样,连接杆31与遮挡部32之间通过卡接的方式进行固定,该连接结构方便将遮挡板安装于吸附口101的外侧。

当然,本设计并不局限于此,在其他实施例中,密封件3可以是设有螺纹结构的构件,而吸附口101或连通口403对应地设置有螺纹结构,密封件3设有螺纹的一端与吸附口101以及连通口403适配,密封件3在电磁阀2的驱动下与吸附口101通过螺纹连接而实现关闭吸附口101,或者密封件3在电磁阀2的驱动下与连通口403螺纹连接而实现关闭连通口403。

如图5所示,在某些实施例中,还包括密封垫34,密封垫34嵌套于遮挡部32的外侧,遮挡部32遮盖吸附口101时,密封垫34抵接于吸附口101的孔壁与遮挡部32之间,这样,密封垫34可以封堵吸附口101的孔壁与遮挡部32之间的缝隙,从而增强遮挡部32对吸附口101的遮挡效果,提高遮挡吸附口101时对油箱的密封性能。更详细举例而言,密封垫34采用弹性材料,例如弹性硅胶,提高其密封效果。

如图3所示,在某些实施例中,炭罐装置还包括夹持件5,夹持件5位于炭罐1内,夹持件5的第一端与炭罐1的内表面连接,夹持件5的第二端相对于炭罐1的内表面凸起地设置,夹持件5的第二端设置有夹持部以夹持电磁阀2,这样可以使电磁阀2安装于炭罐1内,而且,夹持件5自夹持件与炭罐内表面的连接处朝向炭罐1的腔体凸出,其凸出的部分夹持电磁阀2,从而将电磁阀2远离炭罐1内表面设置,有利于通过电磁阀2的发热效应使炭罐腔体内的介质更加均匀地受热,避免电磁阀2直接接触炭罐内表面而造成炭罐1过度发热。

举例而言,夹持件5被构造成卡爪状,避免电磁阀2移位,而且,还能通过该夹持件5将无纺布装设于炭罐1内,无纺布有利于将流向炭罐1内的燃油蒸汽混合物进行油气分离。

在某些实施例中,炭罐1还包括第三隔板6,第三隔板6设置于炭罐1内并将炭罐1内的空间分隔形成第三腔体103与第四腔体104,第三腔体103与第四腔体104内分别容置有碳粉等用于吸附燃油蒸汽的介质,第三腔体103与第四腔体104连通,进气口设置在炭罐1对应于第三腔体103的一侧,这样,外界大气先通过进气口、第三腔体103然后再进入第四腔体104内,吸附口101和脱附口102设置在炭罐1对应于第四腔体104的一侧,电磁阀2位于第四腔体104内,这样,第三隔板6将炭罐1内部分隔为连通大气腔和用于吸附脱附腔。

本申请的第二个方面的实施例提供的车辆,包括车体以及如上述任一实施例的炭罐装置,炭罐装置连接于车体上,从而具有上述全部有益效果,在此不再赘述。

如图11和12所示,本申请的第三个方面的实施例提供的一种炭罐装置的控制方法,用于控制上述任一实施例的炭罐装置,其中,该炭罐装置可以应用在燃油汽车上,该炭罐装置的控制方法可以由燃油汽车执行,该炭罐装置的控制方法至少包括步骤S10至步骤S40,详细介绍如下:

S10:检测发动机当前状态。

S20:若发动机当前处于脱附状态,获取油箱工作压力信息;

S30:当油箱工作压力小于等于负压阈值,向电磁阀2通入第一电流,使电磁阀基于第一电流驱动密封件3关闭吸附口101;

S40:当油箱工作压力大于等于正压阈值,控制电磁阀2断电,使电磁阀2相应打开吸附口101。

本实施例中,其中,检测发动机当前状态可以根据EMS(Engine ManagementSystem)采集脱附电磁阀2的开度信号,前述的EMS也即发动机控制器,当脱附电磁阀2的开度信号大于0,发动机处于脱附状态,当脱附电磁阀2的开度信号等于0,则发动机处于非脱附状态。若发动机当前处于脱附状态,此时EMS会采集油箱的工作压力,并根据油箱的工作压力调节本申请炭罐装置内设置的电磁阀2的通电状况,以使电磁阀2起到隔断油箱的作用,对油箱进行起到保护功能。

当油箱工作压力小于等于负压阈值,向电磁阀2通入第一电流,使电磁阀2基于第一电流驱动密封件3关闭吸附口101,该控制方法通过截止油箱与炭罐装置的连通,避免发动机继续抽吸油箱,从而避免油箱内的负压持续下降,对油箱起到保护作用。当油箱工作压力大于等于正压阈值,则需要对电磁阀2断电,通过连通油箱与炭罐装置以便油箱与外部通气,使得油箱内的工作压力下降,对油箱起到保护作用。

可以理解的是,结合前述的炭罐装置结构,应用于燃油汽车上的炭罐装置其电磁阀2为常开阀,也即,在电磁阀2不通电的情况下,请参照附图6,电磁阀2打开吸附口101从而保持油箱与炭罐1的接通;在发动机开始脱附时,若油箱工作压力处于正常范围,向电磁阀2通入第一电流,这样使得电磁阀2基于第一电流驱动密封件3密封吸附口101,请参照附图8,此时脱附不再抽吸油箱,从而增大了空气的进入量,而且电磁阀2由于通入电流发热,会对炭罐1内部的碳粉进行加热,使炭罐1内部被吸附的燃油蒸汽受热后更容易脱附,有效地提高了炭罐1的燃油蒸汽脱附量。

在本申请的一个实施例中,当油箱工作压力小于等于负压阈值,向电磁阀2通入第一电流并持续第一设定时长后,炭罐装置的控制方法还包括:判断油箱工作压力是否小于负压阈值;若是,则控制电磁阀2断电,然后向电磁阀2通入第一电流。在保持电磁阀2以第一电流通电持续的第一设定时长后,油箱内的压力小于等于负压阈值并持续下降,该情况下,可能是系统在多种因素的叠加下出现燃油系统堵塞而不对外连通的情况,此时需要断开电磁阀2,并重新通电,以保护油箱。

在其他实施例中,该炭罐装置可以应用在PHEV车型也即混合动力汽车上,该炭罐装置的控制方法至少包括步骤S10至步骤S40,详细介绍如下:

S10:检测发动机当前状态。

S20:若发动机当前处于脱附状态,获取油箱工作压力信息。

S30:当油箱工作压力小于等于负压阈值,向电磁阀2通入第一电流,使电磁阀2基于第一电流驱动密封件3关闭吸附口101。

S40:当油箱工作压力大于等于正压阈值,向电磁阀2通入第二电流,使电磁阀2基于第二电流驱动密封件3将吸附口101和外盖4的连通口403均打开。

本实施例中,上盖的结构请参照附图4,炭罐装置的上盖设有第一隔板42,第一隔板42上设置有连通口403,炭罐装置内的电磁阀2能根据油箱工作压力而连通或断开油箱与炭罐1,从而能起到油箱隔离阀的功能。具体地,当油箱工作压力小于等于负压阈值时,通过电磁阀2通入第一电流,此时密封件3的状态可以参阅附图9,密封件3关闭吸附口101而断开油箱与炭罐1的连通,避免发动机抽吸油箱;当油箱工作压力大于等于正压阈值时,向电磁阀2通入第二电流,此时密封件3的状态可以参阅附图10,密封件3同时打开吸附口101和连通口403使得油箱与炭罐1连通,及时降低了油箱内的压力。上述通过油箱的工作压力对应地调节电磁阀2的通电状况,起到保护油箱的作用。

应当理解的是,结合前述的炭罐装置结构,一般地,混合动力汽车采用高压油箱以满足法规要求,油箱长期处于密封状态,相应地,应用于混合动力汽车上的炭罐装置其电磁阀2为常闭阀,也即,在电磁阀2不通电的情况下,电磁阀2截断油箱与炭罐1的接通,从而保持油箱的密封状态,电磁阀2和密封件3的常位状态如图7所示。当发动机开始脱附时,若油箱工作压力处于正常范围,通过向电磁阀2通入第一电流,能达到更好的脱附效果。

进一步地,为了适用于混合动力汽车的使用,炭罐装置的控制方法还包括:

S51:检测油箱开始加油指令;

S52:基于油箱开始加油指令向电磁阀2通入第二电流,使电磁阀2基于第二电流驱动密封件3将吸附口101和外盖4的连通口403均打开;

S53:直至接收到油箱结束加油指令或向电磁阀2通入第二电流持续第二设定时长后,控制电磁阀2断电,使电磁阀2关闭连通口403。

本实施例中,需要说明的是,第一电流的电流强度大于第二电流的电流强度。当混合动力汽车需要加油时,为使油箱对外通气从而实现加注燃油顺畅性,向电磁阀2通入第二电流,使得密封件3下降至吸附口101和外盖4的连通口403之间,该位置对应的状态可以参照前述的第二位置,以及附图10所示,此时,油箱通过炭罐1与外部接通,由于通入的第二电流不大,不至于加热炭罐1使炭罐1过热,防止碳粉吸附燃油蒸汽效果不佳。

请参照附图12,进一步地,当接收到油箱结束加油指令时,则控制电磁阀2断电,此时密封件3复位至遮挡连通口403的位置处,从而密封油箱,另外,还可以通过预先设定第二设定时长作为加油时长,若未接收到油箱结束加油指令,但已到达第二设定时长时,控制电磁阀2断电。

可以理解的是,对本领域普通技术人员来说,可以根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,而所有这些改变或替换都应属于本发明的保护范围。

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