用于主動(dòng)吹掃系統(tǒng)模塊的被動(dòng)旁路閥的制作方法
【專利說明】用于主動(dòng)吹掃系統(tǒng)模塊的被動(dòng)旁路閥
[0001]相關(guān)專利申請的交叉引用
本申請要求提交于2014年I月30日的美國臨時(shí)申請61/933，416號(hào)的優(yōu)先權(quán)。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本申請整體涉及用于主動(dòng)系統(tǒng)吹掃模塊的被動(dòng)旁路閥。
【背景技術(shù)】
[0003]碳罐常常用來在吹掃蒸氣可被處置之前存儲(chǔ)來自燃料箱的吹掃蒸氣。大多數(shù)車輛具有空氣流系統(tǒng)，其用來將吹掃蒸氣從碳罐移除，并且將吹掃蒸氣傳輸?shù)桨l(fā)動(dòng)機(jī)，在發(fā)動(dòng)機(jī)處，吹掃蒸氣在燃燒期間被燒盡。一些類型的吹掃系統(tǒng)利用歧管真空將空氣抽過罐并且將蒸氣引入發(fā)動(dòng)機(jī)。然而，利用歧管真空的系統(tǒng)可能不會(huì)始終生成足夠的真空以將足量的空氣抽過罐以將吹掃蒸氣引入發(fā)動(dòng)機(jī)。就渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)而言，歧管壓力與文丘里式噴嘴一起使用以產(chǎn)生用于吹掃的真空。該方案的缺點(diǎn)是，將加壓空氣導(dǎo)引遠(yuǎn)離渦輪增壓器使渦輪增壓器的效率降低，并且減少到發(fā)動(dòng)機(jī)的功率增加量。
[0004]因此，存在對發(fā)動(dòng)機(jī)空氣流系統(tǒng)的需求，該系統(tǒng)有助于吹掃蒸氣向發(fā)動(dòng)機(jī)的充分傳輸，而不以發(fā)動(dòng)機(jī)效率為代價(jià)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明是一種主動(dòng)吹掃系統(tǒng)模塊，其包括被動(dòng)旁路閥組件，該組件允許利用發(fā)動(dòng)機(jī)真空或通過使用栗來吹掃罐，并且也提供允許空氣在燃料補(bǔ)給期間逸出燃料箱的功能。該閥組件包括兩個(gè)閥構(gòu)件，這兩個(gè)閥構(gòu)件在發(fā)動(dòng)機(jī)真空期間或在閥組件從壓力栗接收正壓時(shí)在打開位置和關(guān)閉位置之間運(yùn)動(dòng)以將空氣導(dǎo)向通過閥組件。該模塊還用來在閥均處于關(guān)閉位置時(shí)執(zhí)行泄漏檢查。
[0006]本發(fā)明進(jìn)一步的適用范圍將通過下文提供的詳細(xì)描述而變得顯而易見。應(yīng)當(dāng)理解，詳細(xì)描述和具體示例雖然指示本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，但其旨在僅用于舉例說明目的，而并非旨在限制本發(fā)明的范圍。
【附圖說明】
[0007]通過詳細(xì)描述和附圖將會(huì)更全面地理解本發(fā)明，在附圖中:
圖1是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的用于車輛的空氣流系統(tǒng)的圖，其具有包括被動(dòng)旁路閥組件的主動(dòng)吹掃系統(tǒng)模塊；
圖2是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的具有被動(dòng)旁路閥組件的主動(dòng)吹掃系統(tǒng)模塊；
圖3A是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的處于第一操作模式的被動(dòng)旁路閥組件的圖；
圖3B是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的處于第二操作模式的被動(dòng)旁路閥組件的圖；
圖3C是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的處于第三操作模式的被動(dòng)旁路閥組件的圖；
圖3D是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的處于第四操作模式的被動(dòng)旁路閥組件的圖；以及圖4是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的用于車輛的空氣流系統(tǒng)的備選實(shí)施例的圖，其具有包括被動(dòng)旁路閥組件的主動(dòng)吹掃系統(tǒng)模塊。
【具體實(shí)施方式】
[0008](多個(gè))優(yōu)選實(shí)施例的以下描述本質(zhì)上僅為示例性的，而絕不旨在限制本發(fā)明、其應(yīng)用或用途。
[0009]根據(jù)本發(fā)明的具有主動(dòng)吹掃系統(tǒng)的車輛的空氣流系統(tǒng)的圖大體上在10處示出。系統(tǒng)10包括大體上在12處示出的主動(dòng)吹掃系統(tǒng)模塊，該模塊與碳罐14流體連通。模塊12通過使用第一導(dǎo)管20a與空氣過濾器16流體連通，第一導(dǎo)管20a從大氣環(huán)境吸入空氣。更具體而言，第一導(dǎo)管20a連接到第二導(dǎo)管20b和第三導(dǎo)管20c并與第二導(dǎo)管20b和第三導(dǎo)管20c流體連通。第二導(dǎo)管20b與電動(dòng)栗18流體連通，電動(dòng)栗18提供加壓空氣源。第二導(dǎo)管也與第三導(dǎo)管20c流體連接。壓力旁路閥組件22通過使用第四導(dǎo)管20d與電動(dòng)栗18流體連通。閥組件22還連接到第五導(dǎo)管20e，并且壓力傳感器24位于第五導(dǎo)管20e中。第五導(dǎo)管20e連接到碳罐14并與碳罐14流體連通。栗18和壓力傳感器24與栗控制器26電氣連通。
[0010]罐14也通過使用第六導(dǎo)管20f與燃料模塊28流體連通，并且燃料模塊28設(shè)置在燃料箱30中。罐14和渦輪吹掃閥(TPV) 32也連接到第七導(dǎo)管20g，第七導(dǎo)管20g將罐14置于與TPV 32流體連通。TPV 32連接到進(jìn)氣導(dǎo)管34。導(dǎo)管34也是機(jī)械增壓器(超級(jí)增壓器，supercharger )的進(jìn)氣口。在所示示例中，導(dǎo)管34連接到渦輪增壓器壓縮機(jī)36，渦輪增壓器壓縮機(jī)36是大體上在38處示出的渦輪增壓器單元的一部分。在進(jìn)氣導(dǎo)管34中設(shè)有空氣質(zhì)量流量傳感器39，并且進(jìn)氣導(dǎo)管34連接到空氣過濾器40。
[0011]TPV 32還連接到第八導(dǎo)管20h，第八導(dǎo)管20h將TPV 32置于與第二進(jìn)氣導(dǎo)管42流體連通。在第二進(jìn)氣導(dǎo)管42中設(shè)有節(jié)流閥44，并且第二進(jìn)氣導(dǎo)管42和壓縮機(jī)36連接到中間冷卻器46。第二進(jìn)氣導(dǎo)管42連接到大體上在50處示出的往復(fù)活塞式內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣歧管48并與進(jìn)氣歧管48流體連通。發(fā)動(dòng)機(jī)50還包括連接到第一排放導(dǎo)管54的排放歧管52，并且第一排放導(dǎo)管54連接到渦輪56，渦輪56也是渦輪增壓器單元38的一部分。排氣穿過渦輪56，穿過第二排放導(dǎo)管58并且穿過消音器60。
[0012]發(fā)動(dòng)機(jī)50接收來自燃料導(dǎo)管62的燃料，并且燃料導(dǎo)管62連接到燃料軌64并與燃料軌64流體連通。燃料軌64通過使用第二燃料導(dǎo)管68與燃料分配閥66流體連通。燃料分配閥66也通過使用第三燃料導(dǎo)管70與燃料模塊28流體連通。
[0013]現(xiàn)在參照圖2-3D，被動(dòng)旁路閥組件22包括第一端口 70。第一端口 70與旁路閥組件的第一室71連接。第一端口 70連接到第三導(dǎo)管20c。第二端口 72連接到旁路閥組件的第二室73。第二端口 72也連接到第四導(dǎo)管20d。第三端口 74連接到旁路閥組件的第三室75。第三端口 74也連接到第五導(dǎo)管20e。端口 70、72、74均連接到外殼76，并且在外殼76中設(shè)有引導(dǎo)構(gòu)件78。第一閥構(gòu)件80和第二閥構(gòu)件82安裝到第三室75內(nèi)的引導(dǎo)構(gòu)件78，使得閥構(gòu)件80、82能夠相對于彼此且相對于引導(dǎo)構(gòu)件78滑動(dòng)。第一閥構(gòu)件80控制在第一室71和第三室75之間的流動(dòng)。第二閥構(gòu)件82控制在第三室75和第二室73之間的流動(dòng)。第一閥構(gòu)件80與第一閥座80a選擇性地接觸，并且第二閥構(gòu)件82與第二閥座80b選擇性地接觸。
[0014]在該實(shí)施例中，引導(dǎo)構(gòu)件78為圓柱形柱，但在本發(fā)明的范圍內(nèi)引導(dǎo)構(gòu)件78也可以是其它形狀。第一彈簧構(gòu)件84在閥構(gòu)件80、82之間安裝到引導(dǎo)構(gòu)件78，使得第一彈簧構(gòu)件84將閥構(gòu)件80、82偏壓遠(yuǎn)離彼此。如圖所示，最末彈簧構(gòu)件84為卷簧，但可以使用其它彈簧設(shè)計(jì)。第二彈簧構(gòu)件86圍繞引導(dǎo)構(gòu)件78，并且設(shè)置在第一閥構(gòu)件80和外殼76的內(nèi)壁88之間。第二彈簧構(gòu)件86具有比第一彈簧構(gòu)件84大的直徑。第二彈簧構(gòu)件86也圍繞第一閥座80a，使得第二彈簧構(gòu)件86將第一閥構(gòu)件80偏壓遠(yuǎn)離第一閥座80a。如圖所示，第二彈簧構(gòu)件86為卷簧，但可以使用其它彈簧設(shè)計(jì)。
[0015]彈簧構(gòu)件84、86構(gòu)造成將力施加到閥構(gòu)件80、82以有利于不同操作模式。在圖3A所示第一操作模式期間，發(fā)動(dòng)機(jī)50形成真空，并且渦輪增壓器單元38是不活動(dòng)的；因此，發(fā)動(dòng)機(jī)50被自然抽吸(naturally aspirated)。旁路閥組件22經(jīng)由罐14暴露于發(fā)動(dòng)機(jī)真空。彈簧構(gòu)件84、86構(gòu)造成使得第一閥構(gòu)件80不與第一閥座80a接觸，并且因此處于打開位置，并且第二閥構(gòu)件82處于關(guān)閉位置。當(dāng)閥構(gòu)件80、82處于圖3A所示構(gòu)型時(shí)，真空從第一導(dǎo)管20a抽出，通過第三導(dǎo)管20c，被動(dòng)地(passively)通過閥組件22和第五導(dǎo)管20e?？諝饨又鬟^罐14，將吹掃蒸氣從罐14抽吸通過第七導(dǎo)管20g，通過TPV 32、第八導(dǎo)管20h并且進(jìn)入第二進(jìn)氣導(dǎo)管42。
[0016]在第二操作模式期間，閥組件22暴露于從燃料箱30排出的空氣。閥組件22構(gòu)造成如圖3B所示，該構(gòu)型基本上類似于圖3A所示構(gòu)型，其中第一閥構(gòu)件80處于打開位置，但空氣從第五導(dǎo)管20e流入閥組件22、通過閥組件22并且離開第一端口 70進(jìn)入第三導(dǎo)管20c。閥組件22構(gòu)造成如圖3B所示，在燃料箱30燃料補(bǔ)給期間被動(dòng)地允許空氣逸出，使得壓力不在燃料箱30中積聚，同時(shí)燃料蒸氣由碳罐14保持。
[0017]在第三操作模式期間，閥組件22構(gòu)造成如圖3C所示，并且栗18被啟動(dòng)，生成流過第四導(dǎo)管20d且進(jìn)入第二端口 72的加壓空氣，加壓空氣將足夠的力施加到第二閥構(gòu)件82以克服來自彈簧構(gòu)件84、86中的每一個(gè)的