專利名稱：用于混合電動車輛的汽油蒸氣排出裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于混合電動車輛(HEV)的汽油蒸氣排出裝置，更具體地而言，本發(fā)明涉及這樣一種用于HEV的汽油蒸氣排出裝置，其能夠在電機運轉(zhuǎn)期間，甚至在低溫環(huán)境下，穩(wěn)定地將燃料箱內(nèi)的汽油蒸氣排出。
背景技術(shù)：
通常而言，在設(shè)計使用發(fā)動機和電機的HEV時，燃料系統(tǒng)里被考慮最多的一個重要因素是怎樣將汽油蒸氣排放到外部，所述汽油蒸氣是在發(fā)動機停止期間從燃料箱排出的。當(dāng)HEV的發(fā)動機運轉(zhuǎn)時,汽油蒸氣通過汽油發(fā)動機從碳罐和燃料一起被傳送到發(fā)動機。也就是說，HEV在中/低速狀態(tài)和怠速狀態(tài)下由電機驅(qū)動。此時，由于發(fā)動機停止，從碳罐引入到發(fā)動機的汽油蒸氣的凈化率變?yōu)榱恪Ｈ欢?，燃料箱里的燃料在不斷地排出汽油蒸氣。因此，?dāng)從燃料箱引入到碳罐的汽油蒸氣不被排放到凈化管路時，汽油蒸氣是通過空氣出口排放到大氣中。因此，HEV可能會不滿足排放氣體的規(guī)定，且可能引起適銷性方面的問題，例如氣味。為了解決上述問題，相關(guān)技術(shù)中已經(jīng)提出一種用于HEV的汽油蒸氣排出裝置，如圖1所示。所述用于HEV的汽油蒸氣排出裝置包括燃料箱10、排氣閥40以及增壓OBD閥50，該燃料箱10由高強度的鋼板形成，所述鋼板具有諸如較大的厚度，從而能夠承受汽油蒸氣過大的壓力，該排氣閥40安裝在設(shè)置在燃料箱10和碳罐20之間的蒸氣管路30上，該增壓OBD閥50安裝在碳罐20的出口接頭21處。在根據(jù)相關(guān)技術(shù)的用于HEV的汽油蒸氣排出裝置中，當(dāng)在電機操作期間沒有凈化時，汽油蒸氣的流動形成如下。在根據(jù)相關(guān)技術(shù)的用于HEV的汽油蒸氣排出裝置中，在怠速或低速期間發(fā)動機停止，當(dāng)電機運轉(zhuǎn)時，蒸氣管路30的排氣閥40阻塞。因此，燃料箱10內(nèi)的汽油蒸氣不被引入到碳罐20，但是汽油蒸氣停留在燃料箱10內(nèi)。當(dāng)發(fā)動機在加速期間運轉(zhuǎn)時，蒸氣管路30的排氣閥40打開。此時，燃料箱10內(nèi)的汽油蒸氣通過蒸氣管路30而引入到碳罐20，然后沿著連接到碳罐20的凈化管路60傳送到發(fā)動機。同時，在電機運轉(zhuǎn)期間，為了從根本上防止汽油蒸氣排放到大氣中，根據(jù)相關(guān)技術(shù)的用于HEV的汽油蒸氣排出裝置在碳罐20內(nèi)包括熱量存儲材料。這種熱量存儲材料在預(yù)定溫度下重復(fù)液態(tài)/固態(tài)相變，在從液態(tài)到固態(tài)的相變期間放出潛熱。即，用作為熱量存儲材料的十六烷在室溫調(diào)節(jié)的參考溫度下(大約18° )引起相變。此時產(chǎn)生的潛熱增加了碳罐20的內(nèi)部溫度，從而增加了用于收集汽油蒸氣的活性碳的吸收效率。但是，所述汽油蒸氣排出裝置的生產(chǎn)成本和重量可能因為所述熱量存儲材料及其結(jié)構(gòu)而增加，且熱量存儲材料可能只在參考溫度下才能獲得相變的效果。因此，在低溫的情況下，熱量存儲材料不具有使碳罐20的效率增加的效果。因此，在寒冷的地方和冬季期間，運行所述汽油蒸氣排出裝置是有困難的。公開于該發(fā)明背景技術(shù)部分的信息僅僅旨在加深對本發(fā)明的一般背景技術(shù)的理解，而不應(yīng)當(dāng)被視為承認(rèn)或以任何形式暗示該信息構(gòu)成已為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知的現(xiàn)有技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的各個方面旨在提供一種用于HEV的汽油蒸氣排出裝置，其能夠在電機運轉(zhuǎn)期間，有效地將燃料箱內(nèi)的汽油蒸氣排出。在本發(fā)明的一個方面中，一種用于混合電動車輛(HEV)的汽油蒸氣排出裝置，可以包括布置在碳罐和燃料箱之間的蒸氣管路，所述燃料箱具有連接到所述蒸氣管路的排氣閥，從而在所述碳罐和所述燃料箱之間傳送汽油蒸氣，其中凈化管路連接到所述碳罐用于從所述碳罐向發(fā)動機傳送汽油蒸氣，所述汽油蒸氣排出裝置可以包括:排出接頭，所述排出接頭形成到所述碳罐并被用來給所述碳罐供應(yīng)空氣；空氣供應(yīng)管路，所述空氣供應(yīng)管路連接到所述碳罐的所述排出接頭，用以給所述排出接頭供應(yīng)空氣；雙向閥，所述雙向閥連接到排氣管的一端和所述空氣供應(yīng)管路的一端，所述雙向閥被控制以選擇性地將所述空氣供應(yīng)管路和所述排氣管之間或所述空氣供應(yīng)管路和所述空氣供應(yīng)管路外部的空氣流連通；以及傳導(dǎo)構(gòu)件，所述傳導(dǎo)構(gòu)件布置在所述雙向閥和所述排出接頭之間的空氣供應(yīng)管路上。所述傳導(dǎo)構(gòu)件形成為盤繞形狀。所述空氣供應(yīng)管路的外圓周附接到所述排氣管的外圓周。所述空氣供應(yīng)管路可以包括安裝在所述傳導(dǎo)構(gòu)件下游側(cè)的碳罐關(guān)閉閥(canisterclosed valve, CCV),所述碳罐關(guān)閉閥被控制用以將經(jīng)過所述空氣供應(yīng)管路的空氣流阻塞或連通。當(dāng)車輛的發(fā)動機運轉(zhuǎn)時，所述CCV開啟，并且所述雙向閥將空氣連通到所述空氣供應(yīng)管路和所述排出接頭，同時阻塞所述排氣管的空氣供應(yīng)，當(dāng)車輛的電機運轉(zhuǎn)時，所述CCV開啟，并且所述雙向閥將所述空氣供應(yīng)管路的空氣連通到所述排氣管，同時阻塞外部的空氣供應(yīng)到所述空氣供應(yīng)管路中。當(dāng)車輛的發(fā)動機運轉(zhuǎn)時，所述雙向閥將空氣連通到所述空氣供應(yīng)管路和所述排氣接頭，并且同時阻塞所述排氣管的空氣供應(yīng)，當(dāng)車輛的電機運轉(zhuǎn)時，所述雙向閥將所述空氣供應(yīng)管路的空氣連通到所述排氣管，并且同時阻塞外部的空氣供應(yīng)到所述空氣供應(yīng)管路中。在根據(jù)本發(fā)明示例性實施方式的用于HEV的汽油蒸氣排出裝置中，在發(fā)動機關(guān)閉而電機運轉(zhuǎn)期間，凈化是不可能的，碳罐內(nèi)的汽油蒸氣被引入排氣管，并通過催化劑而排到大氣中。因此，汽油蒸氣可以穩(wěn)定地排出。
進一步地，在車輛的發(fā)動機運轉(zhuǎn)期間，由傳導(dǎo)構(gòu)件加熱的空氣供應(yīng)到碳罐，這使得甚至在低溫時也能增加活性碳的吸收效率成為可能。另外，由于省去了熱量存儲材料及其結(jié)構(gòu)，汽油蒸氣排出裝置的生產(chǎn)成本和重量可以減小。通過納入本文的附圖以及隨后與附圖一起用于說明本發(fā)明的某些原理的具體實施方式
，本發(fā)明的方法和裝置所具有的其它特征和優(yōu)點將變得清楚或更為具體地得以闡明。


圖1示意性地示出了根據(jù)相關(guān)技術(shù)的用于HEV的汽油蒸氣排出結(jié)構(gòu)。圖2示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明示例性實施方式的用于HEV的汽油蒸氣排出裝置。圖3示意性地示出了應(yīng)用到根據(jù)本發(fā)明示例性實施方式的用于HEV的汽油蒸氣排出裝置的空氣供應(yīng)管路、碳罐和排氣管之間的連接關(guān)系。圖4A和圖4B示出了應(yīng)用到根據(jù)本發(fā)明示例性實施方式的用于HEV的汽油蒸氣排出裝置的雙向閥的操作。圖5A和圖5B是顯示了根據(jù)本發(fā)明示例性實施方式的用于HEV的汽油蒸氣排出裝置的操作過程的流程圖。圖6顯示了根據(jù)本發(fā)明示例性實施方式的用于HEV的汽油蒸氣排出裝置中的汽油蒸氣被消聲器的催化劑分解的過程。應(yīng)當(dāng)了解，所附附圖并非按比例地顯示了本發(fā)明的基本原理的圖示性的各種特征的略微簡化的畫法。本文所公開的本發(fā)明的具體設(shè)計特征包括例如具體尺寸、方向、位置和外形將部分地由具體所要應(yīng)用和使用的環(huán)境來確定。在這些圖形中，貫穿附圖的多幅圖形，附圖標(biāo)記引用本發(fā)明的同樣的或等同的部分。
具體實施例方式現(xiàn)在將對本發(fā)明的各個實施方式詳細(xì)地作出引用，這些實施方式的實例被顯示在附圖中并描述如下。盡管本發(fā)明將與示例性實施方式相結(jié)合進行描述，但是應(yīng)當(dāng)意識到，本說明書并非旨在將本發(fā)明限制為那些示例性實施方式。相反，本發(fā)明旨在不但覆蓋這些示例性實施方式，而且覆蓋可以被包括在由所附權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的精神和范圍之內(nèi)的各種選擇形式、修改形式、等價形式及其它實施方式。以下，將參考附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的示例性實施方式。圖2示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明示例性實施方式的用于HEV的汽油蒸氣排出裝置。圖3示意性地示出了應(yīng)用到根據(jù)本發(fā)明示例性實施方式的用于HEV的汽油蒸氣排出裝置的空氣供應(yīng)管路、碳罐和排氣管之間的連接關(guān)系。如圖2和圖3所示，根據(jù)本發(fā)明示例性實施方式的用于HEV的汽油蒸氣排出裝置包括設(shè)置在碳罐200和燃料箱100之間的蒸氣管路110，所述燃料箱100具有燃料泵和安裝于其內(nèi)的排氣閥101并且引發(fā)汽油蒸氣。炭罐200連接到用于將汽油蒸氣傳送到發(fā)動機的凈化管路220。
碳罐200包括排出接頭201，該排出接頭201形成為供應(yīng)空氣并且與空氣供應(yīng)管路210相連通。碳罐200以這樣的方式安裝，空氣供應(yīng)管路210的外圓周緊密地附接至排氣管310的外圓周，所述排氣管310內(nèi)安裝有催化劑。這里，傳導(dǎo)構(gòu)件301安裝在空氣供應(yīng)管路210內(nèi)，以便傳遞排氣管310的熱能量。因此，空氣供應(yīng)管路210內(nèi)流經(jīng)的空氣通過傳導(dǎo)構(gòu)件301和排氣管310之間的熱交換而被加熱。雙向閥300安裝在空氣供應(yīng)管路210內(nèi)以便與排氣管310相連通。雙向閥300可以安裝在傳導(dǎo)構(gòu)件301的上游側(cè)。傳導(dǎo)構(gòu)件301可以形成為沿著空氣供應(yīng)管路210的縱向方向的盤繞形狀，從而容易地進行熱傳遞。圖4A和圖4B示出了應(yīng)用到根據(jù)本發(fā)明示例性實施方式的用于HEV的汽油蒸氣排出裝置的雙向閥的操作。如圖4A所示，雙向閥300可以將流經(jīng)空氣供應(yīng)管路210內(nèi)部的空氣連通到排出接頭201，同時阻塞來自排氣管310的空氣。如圖4B所示，雙向閥300可以將空氣供應(yīng)管路210的空氣連通到排氣管310，同時阻塞空氣供應(yīng)。以上描述的根據(jù)本發(fā)明示例性實施方式的用于HEV的汽油蒸氣排出裝置的操作將更詳細(xì)地描述如下。圖5A和圖5B是顯示了根據(jù)本發(fā)明示例性實施方式的用于HEV的汽油蒸氣排出裝置的操作過程的流程圖。參見圖5A，當(dāng)車輛的發(fā)動機運轉(zhuǎn)時(S100)，S卩，在可以進行凈化的發(fā)動機運轉(zhuǎn)期間，碳罐關(guān)閉閥(CCV) 211打開(S110)。然后，流經(jīng)空氣供應(yīng)管路210內(nèi)的空氣被連通到排出接頭210，同時通過雙向閥300阻塞排氣管310 (S120)。因此，在穿過傳導(dǎo)構(gòu)件301時被加熱的空氣被引入到碳罐200中(S130)。同時，參考圖5B，當(dāng)電機運轉(zhuǎn)時(S200)，S卩，在不能進行凈化的期間，維持CCV 211為打開的狀態(tài)(S210)。然后，空氣供應(yīng)管路210的空氣連通到排氣管310，同時空氣供應(yīng)被雙向閥300阻塞(S220)。因此，碳罐200中剩余的汽油蒸氣通過排氣管300排出(S230)。圖6顯示了根據(jù)本發(fā)明示例性實施方式的用于HEV的汽油蒸氣排出裝置中的汽油蒸氣被消聲器的催化劑分解的過程。如圖6所示，碳罐200的汽油蒸氣在通過排氣管310排出時，通過設(shè)在排氣管310的催化劑而排出到大氣。也就是說，包含碳?xì)浠衔?HC)的汽油蒸氣通過與催化劑中的氧發(fā)生化學(xué)反應(yīng)被分成氧和二氧化碳，然后排放到大氣中。因此，不會產(chǎn)生環(huán)境污染(HC+02=H2+C02)。前面對本發(fā)明具體示例性實施方式所呈現(xiàn)的描述是出于說明和描述的目的。前面的描述并不想要成為毫無遺漏的，也不是想要把本發(fā)明限制為所公開的精確形式，顯然，根據(jù)上述教導(dǎo)很多改變和變化都是可能的。選擇示例性實施方式并進行描述是為了解釋本發(fā)明的特定原理及其實際應(yīng)用，從而使得本領(lǐng)域的其它技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)并利用本發(fā)明的各種示例性實施方式及其各種選擇形式和修改形式。本發(fā)明的范圍意在由所附權(quán)利要求書及其等效形式所限定。
權(quán)利要求
1.一種用于混合電動車輛(HEV)的汽油蒸氣排出裝置，包括布置在碳罐和燃料箱之間的蒸氣管路，所述燃料箱具有連接到所述蒸氣管路的排氣閥，從而在所述碳罐和所述燃料箱之間傳送汽油蒸氣，其中凈化管路連接到所述碳罐用于從所述碳罐向發(fā)動機傳送汽油蒸氣，所述汽油蒸氣排出裝置包括: 排出接頭，所述排出接頭形成到所述碳罐并被用來給所述碳罐供應(yīng)空氣； 空氣供應(yīng)管路，所述空氣供應(yīng)管路連接到所述碳罐的排出接頭，用以給所述排出接頭供應(yīng)空氣； 雙向閥，所述雙向閥連接到排氣管的一端和所述空氣供應(yīng)管路的一端，所述雙向閥被控制以選擇性地將所述空氣供應(yīng)管路和所述排氣管之間或所述空氣供應(yīng)管路和所述空氣供應(yīng)管路外部的空氣流連通； 以及 傳導(dǎo)構(gòu)件，所述傳導(dǎo)構(gòu)件布置在所述雙向閥和所述排出接頭之間的空氣供應(yīng)管路上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于混合電動車輛的汽油蒸氣排出裝置，其中所述傳導(dǎo)構(gòu)件形成為盤繞形狀。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于混合電動車輛的汽油蒸氣排出裝置，其中所述空氣供應(yīng)管路的外圓周附接到所述排氣管的外圓周。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于混合電動車輛的汽油蒸氣排出裝置，其中所述空氣供應(yīng)管路包括安裝在所述傳導(dǎo)構(gòu)件下游側(cè)的碳罐關(guān)閉閥(CCV)，所述碳罐關(guān)閉閥被控制用以將經(jīng)過所述空氣供應(yīng)管路的空氣流阻塞或連通。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于混合電動車輛的汽油蒸氣排出裝置，其中，當(dāng)車輛的發(fā)動機運轉(zhuǎn)時，所述碳罐關(guān)閉閥開啟，并且所述雙向閥將空氣連通到所述空氣供應(yīng)管路和所述排出接頭，同時阻塞所述排氣管的空氣供應(yīng)，當(dāng)車輛的電機運轉(zhuǎn)時，所述碳罐關(guān)閉閥開啟，并且所述雙向閥將所述空氣供應(yīng)管路的空氣連通到所述排氣管，同時阻塞外部的空氣供應(yīng)到所述空氣供應(yīng)管路中。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于混合電動車輛的汽油蒸氣排出裝置，其中當(dāng)車輛的發(fā)動機運轉(zhuǎn)時，所述雙向閥將空氣連通到所述空氣供應(yīng)管路和所述排氣接頭，并且同時阻塞所述排氣管的空氣供應(yīng)，當(dāng)車輛的電機運轉(zhuǎn)時，所述雙向閥將所述空氣供應(yīng)管路的空氣連通到所述排氣管，并且同時阻塞外部的空氣供應(yīng)到所述空氣供應(yīng)管路中。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于混合電動車輛(HEV)的汽油蒸氣排出裝置，包括布置在碳罐和燃料箱之間的蒸氣管路，其中凈化管路可以連接到所述碳罐用于從所述碳罐向發(fā)動機傳送汽油蒸氣，所述汽油蒸氣排出裝置可以包括排出接頭，所述排出接頭形成到所述碳罐并被用來給所述碳罐供應(yīng)空氣；空氣供應(yīng)管路，所述空氣供應(yīng)管路連接到所述碳罐的排出接頭，用以給所述排出接頭供應(yīng)空氣；雙向閥，所述雙向閥連接到排氣管的一端和所述空氣供應(yīng)管路的一端，所述雙向閥被控制以選擇性地將所述空氣供應(yīng)管路和所述排氣管之間或所述空氣供應(yīng)管路和所述空氣供應(yīng)管路外部的空氣流連通；以及傳導(dǎo)構(gòu)件，所述傳導(dǎo)構(gòu)件布置在所述雙向閥和所述排出接頭之間的空氣供應(yīng)管路上。
文檔編號F02M25/08GK103161618SQ20121015029
公開日2013年6月19日 申請日期2012年5月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月9日
發(fā)明者金昌鉉 申請人:現(xiàn)代自動車株式會社, 起亞自動車株式會社