用于燃料箱的通风布置.pdf

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1、(10)申请公布号 CN 103010006 A (43)申请公布日 2013.04.03 CN 103010006 A *CN103010006A* (21)申请号 201210355892.8 (22)申请日 2012.09.24 102011114120.4 2011.09.24 DE B60K 15/035(2006.01) F16K 17/10(2006.01) F16K 31/06(2006.01) (71)申请人 A. 凯塞汽车系统有限公司 地址 德国艾恩贝克 (72)发明人 T格利希 G米勒 - 里德雷尔 (74)专利代理机构 中国国际贸易促进委员会专 利商标事务所 11038。

2、 代理人 钱亚卓 (54) 发明名称 用于燃料箱的通风布置 (57) 摘要 本发明涉及用于车辆的燃料箱的顶部空间的 通风布置， 其包括用于调节车辆燃料箱的顶部空 间中的随机压力的电磁切换主阀， 其配置有为在 环线圈 （1） 中可动地引导的电枢部分 （8） 形式的 驱动器。 通过主阀的打开位置， 在用于连接到所述 顶部空间的连接器 （5） 与用于连接到外部大气的 连接器 （6） 之间形成连续连接， 其中为了降低切 换操作的能量消耗， 主阀配置有先导阀， 该先导阀 在切换运动的第一路径元素期间打开， 其中主阀 仅仅在该第一路径元素之后打开。由于先导阀的 横截面比连接器 （5、 6） 的横截面小， 。

3、且由于通过 其打开而实施的减压， 可以降低经由驱动器获得 的全部切换动力且能够采用较小尺寸的驱动器。 (30)优先权数据 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 5 页 附图 1 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 1 页 说明书 5 页 附图 1 页 1/1 页 2 1. 一种用于车辆的燃料箱的通风布置， 其具有配置到顶部空间的阀， 以用于产生最大 压力、 最小压力和随机可调节压力， 该最大压力不能够被超过， 压力不能够降低到该最小压 力以下， 该随机可调节压力尤其用于添加燃料， 壳体 （30） 至少容纳用于产生最大压力的阀 和用于产生最小。

4、压力的阀、 用于连接到大气的连接器 （6） 以及用于连接到顶部空间的连接 器 （5） ， 其中用于产生随机可调节压力的阀设计为电磁切换阀并且与一驱动器连接， 其特征 在于， 能够借助于该驱动器产生切换运动， 从电磁切换阀的闭合位置启动进行到电磁切换 阀的打开位置， 该切换运动在第一路径元素期间， 是为了打开先导阀， 以在连接器 （5、 6） 之 间形成小横截面的连接， 并且随后在第二路径元素期间， 释放连接器 （6） 的入口 （26） ， 以实 现连接器 （5、 6） 之间的完全打开的连续连接。 2. 根据权利要求 1 所述的通风布置， 其特征在于， 该驱动器包括环线圈 （1） ， 电枢部分 。

5、（8） 可运动地沿着该环线圈被引导， 该电枢部分 （8） 与堵塞元件 （32） 连接， 该堵塞元件与模 制到轴 （21） 中的座表面 （31） 一起形成所述先导阀， 该堵塞元件 （32） 能够借助于该驱动器 在用于在连接器 （5、 6） 之间形成小横截面的连接的孔 （28） 与闭合该连接的位置之间位移， 密封头 （24） 模制在轴 （21） 上且接合在密封板 （17） 之后， 这用于致动产生随机可调节压力 的电磁切换阀。 3. 根据权利要求 2 所述的通风布置， 其特征在于， 具有保持器 （15） ， 该保持器附接到支 撑板 （16） ， 该支撑板用于支撑密封板 （17） ， 其中从用于产生随。

6、机可调节压力的阀的闭合位 置启动， 在第一路径元素期间， 堵塞元件 （32） 能够借助于该驱动器从其闭合位置启动而转 换到其打开位置， 并且其中在第一路径元素之后的第二路径元素期间， 从堵塞入口 （26） 的 闭合位置启动的密封板 （17） 能够转换到其打开位置。 4. 根据权利要求 1 至 4 中任一项所述的通风布置， 其特征在于， 具有弹簧 （19） ， 该弹簧 将用于产生随机可调节压力的阀保持在闭合位置中。 5. 根据权利要求 1 至 4 中任一项所述的通风布置， 其特征在于， 具有弹簧 （29） ， 该弹簧 将先导阀保持在闭合位置中。 6. 根据权利要求 5 所述的通风布置， 其特征在。

7、于， 弹簧 （29） 布置在壳体 （30） 中， 处于 电枢部分 （8） 和固定的止动部分 （10） 之间。 7. 根据权利要求 4 所述的通风布置， 其特征在于， 弹簧 （19） 布置在支撑板 （16） 和壳体 （30） 的各部分之间。 8. 根据权利要求 3 至 7 中任一项所述的通风布置， 其特征在于， 堵塞元件 （32） 借助于 模制到轴 （11） 上的支撑盘 （14） 而以受限的方式在保持器 （15） 中被引导， 由此限定第一路 径元素。 9. 根据权利要求 8 所述的通风布置， 其特征在于， 从用于产生随机可调节压力的阀的 闭合位置启动开始到达第一路径元素的末端， 能够在轴 （21。

8、） 上施加驱动作用， 并且由此在 密封板 （17） 上施加驱动作用， 从而在连接器 （5、 6） 之间形成完全打开的连接。 权 利 要 求 书 CN 103010006 A 2 1/5 页 3 用于燃料箱的通风布置 技术领域 0001 本发明涉及与权利要求 1 的前序部分对应的通风布置。 背景技术 0002 在机动车辆的驱动装置的发展期间， 已经研发出了除了传统的内燃机以外还包含 由电池供电的电动驱动器的车辆。 这些车辆也被称作混合动力车辆并且能够仅仅使用电动 马达来行驶一定的时间。 0003 内燃机的操作所需的矿物油燃料存储在燃料箱中， 当发动机不运行时， 由于相对 于外部大气的蒸汽压差， 。

9、所以蒸汽漏出， 这些蒸汽穿过插入到通风线路中的活性碳过滤器， 过滤器被用于吸附性地黏着碳氢化合物成分。 相比之下， 当发动机运行时， 这些保留的碳氢 化合物成分被流入的空气吸收并且供给到发动机的燃烧过程， 从而同样防止它们漏到环境 中。 0004 在车辆的专门电气操作期间， 由于没有外部空气流过活性碳过滤器， 所以不需要 在该期间重新产生存储的碳氢化合物成分。尽管事实是内燃机因此运行了减少的时间， 但 是为了仍然获得至少几乎完全的再生， 在燃料箱的顶部空间中需要比环境大气高的压力， 以便减少必须在活性碳过滤器中被吸收的碳氢化合物成分的量。 0005 通常已知的是出于安全原因的考虑借助减压阀来限。

10、制燃料箱的顶部空间中的压 力。当出现过度压力或最大压力时， 该减压阀在顶部空间和外部大气之间产生连续连接。 0006 还已知的是在内燃机的运行期间借助阀限制燃料箱中由于连续除去燃料而导致 的压降， 当压力降到最小压力以下时该阀形成到外部大气的连接， 由此获得压力均衡。 0007 当车辆的燃料箱被灌注时， 被流入的液体燃料以及燃料蒸汽所替代的气体体积必 须被导出燃料箱。 在这个过程中， 必须通过完全通风产生与环境的压力均衡， 否则燃料将排 出燃料箱的注入管。 0008 然而， 该需求与在燃料箱中具有增大的压力的期望相反。 0009 所以， 为了操作燃料箱需要有三个阀， 其中该燃料箱中必须保持增大。

11、的内部压力。 如果车辆静止了较长时间并且提及的在活性碳过滤器中碳氢化合物成分的根据数量而平 衡的解吸和吸附条件没有被满足， 那么这些阀必须具有足够的密封性或相反在燃料箱中产 生的压力将被降低。 0010 从现有技术中可以了解用于车辆的燃料箱的通风布置， 其中在壳体中， 减压阀的 功能、 用于在马达操作期间限制负压的通风阀的功能、 以及电磁切换阀的功能被组合， 该电 磁切换阀用于在添加燃料期间形成与外部环境的压力平衡。 0011 为了优选地建立低的流动阻力， 线路横截面的尺寸形成为较大， 通风布置经由该 线路横截面与活性碳过滤器和燃料箱的顶部空间连接。然而， 即使这对于低压力梯度也导 致高的致动。

12、力， 该高的致动力必须经由电磁切换阀的驱动而产生。 通常， 在这点处采用磁性 驱动器或电动马达， 然而， 考虑到将产生的切换力， 磁性驱动器或电动马达的尺寸必须形成 为较大。这样形成的尺寸伴随着相应的大体积。 说 明 书 CN 103010006 A 3 2/5 页 4 发明内容 0012 在这种背景下， 本发明的目的在于改进根据权利要求 1 的前序部分所述的通风布 置， 其中用于结合在通风布置中的电磁切换阀的驱动器的大小能够形成为在动力方面较弱 且节省安装空间。利用这样的通风布置， 通过权利要求 1 的特征部分的特征来实现该目的。 0013 基本上对于本发明而言， 从实现随机压力的阀 （在下。

13、文的一部分中也称为主阀） 的 闭合位置启动直到其打开位置的驱动的切换运动分为两个路径元素， 其中在第一路径元素 期间仅仅打开先导阀。 与两个上述连接器的流动横截面相比， 其特征仅在于小的横截面， 使 得用于打开的能量消耗相应地较低。然而， 打开先导阀导致作用在主阀的密封板上的压力 梯度降低， 使得经由驱动器提供的切换动力整体也相应地降低。 这带来的优点在于， 可以采 用具有较小安装体积的驱动器。 0014 权利要求 2 的特征涉及通风布置的具体实施， 尤其是先导阀的具体实施。其特征 在于堵塞元件， 该堵塞元件与布置在轴的孔的一个端部上的座表面相互作用， 其中该堵塞 元件与电枢部分连接， 电枢部。

14、分的运动可以借助于驱动器的环线圈产生。在轴的一个端部 上， 密封头模制在其上且接合在密封板之后， 该密封板形成主阀的元件。为了获得先导阀， 在无论如何都具有的通风布置的设计元件所构成的范围内进行利用。从而， 所述通过布置 还能够实现为极为紧凑的单元。 0015 权利要求 3 的特征涉及两个路径元素的设计方案的进一步的细节。在第一路径元 素期间， 主阀保持不起作用， 并且仅仅在第二路径元素的过程期间打开。 0016 权利要求 4 到 7 均涉及实现先导阀和主阀的闭合位置。这在每种情况下， 在驱动 器不通电流的状态下由弹簧提供。 0017 权利要求 8 和 9 涉及第一路径元素的实现， 具体是在驱。

15、动器从闭合位置启动的切 换运动期间， 先导阀和主阀开始一个接一个致动。 0018 在上文中， 驱动器被描述为包括环线圈和柱塞式电枢的磁性驱动器。 类似地， 在这 点上也可以采用电动马达。 附图说明 0019 在下文中， 参考附图的图 1 所示的示例性实施例更加详细地描述本发明。 0020 图 1 示出了根据本发明的阀组件的轴向截面图。 具体实施方式 0021 图 1 示出了根据本发明的阀组件的轴向截面图， 该阀组件包括容纳环线圈 1 的第 一壳体部分2和配合到用于连接到外部大气的连接器6的第二壳体部分7， 该第一壳体部分 在底部处经由环管 3 配合到用于连接到燃料箱的顶部空间的连接器 5 的端。

16、面区段 4。处于 组装状态中的两个壳体部分 2、 7 形成接纳阀组件的所有部件的壳体 30。 0022 杆状的电枢部分 8 定位在环线圈 1 内并且在其轴线方向上延伸， 由以固定方式布 置的磁性主动止动部分 10 来限制该电枢部分在顶侧 9 的方向上的运动。连接到电枢 8 的 联接件 11 在底部处从壳体部分 2 突出并且突出到壳体部分 7 中。所以壳体部分 2 主要用 于接纳环线圈 1 的线圈体。 说 明 书 CN 103010006 A 4 3/5 页 5 0023 数字12表示模制到壳体2的顶部上的附接部分， 该附接部分用于接纳用于环线圈 1 的电连接器 13。 0024 联接件 11 。

17、延伸穿过壳体部分 7 的开口 20 并且在它的下端处保持经由支撑盘 14 沿着保持器 15 以滑动的方式被引导， 该保持器又紧固到支撑板 16。支撑板 16 被设计为密 封板 17 的承载体， 该密封板优选地由橡胶 - 弹性材料组成， 该密封板抵靠形成连接器 6 的 入口 26 的环形密封表面 18。在各种情况下， 支撑盘 14 以固定的方式连接到联接件 11。 0025 弹簧的一个端部被轴向地支撑在支撑板 16 的背离密封表面 18 的一侧上， 其另一 个端部被轴向地支撑在环线圈 1 的线圈元件或壳体部分 2 上。所以密封板 17 在弹簧 19 所 限定的预载荷下抵靠密封表面 18， 其中通。

18、过所述线圈元件或壳体部分 2 的轴向位移能够实 施该预载荷的调节。例如， 在壳体部分 2、 7 之间可以存在螺纹连接， 其允许这些壳体部分的 位置在环线圈 1 的轴向方向上相对于彼此进行调节。 0026 数字 21 表示与电枢部分 8 同轴地延伸的轴， 在该轴 21 内， 连续孔 28 同样与电枢 部分 8 同轴地延伸， 该连续孔 28 的面向联接件 11 的端部形成成锥形地扩张的用于堵塞元 件 32 的座表面 31， 该堵塞元件 32 形成为与所述座表面互补并且模制到支撑盘 14 的端侧 上。数字 33 表示环形密封盘， 其优选地包括围绕堵塞元件 32 的弹性体材料， 并且保持在支 撑盘 1。

19、4 的面向轴 21 的一侧上。 0027 数字22表示轭状物， 该轭状物沿着保持器15可位移地设置， 并且在其面向电枢部 分 8 的一个端部上与轴 21 连接。轴 21 的另一个端部延伸穿过支撑板 16 和密封板 17 的中 心环形开口 23， 并且在面向连接器 6 的一侧上连接到板状密封头 24， 该密封头以密封方式 抵靠开口 23 的边缘。 0028 另一个弹簧的一个端部抵靠轭状物 22 的面向支撑板 16 的一侧， 并且另一个端部 抵靠支撑板 16 的面向轭状物 22 的一侧。该弹簧 25 确定预载荷， 在该预载荷下密封头 24 抵靠开口 23 的边缘。可以确认的是， 依靠根据本发明的阀。

20、组件可以实现彼此独立作用的三 个阀功能。 0029 与在弹簧25的预载荷下抵靠开口23的边缘的密封头24连接的轴21形成减压阀， 该减压阀在打开位置中允许气体经由连接器 5 和开口 23 而流出燃料箱的顶部空间到大气 连接器 6， 该开口 23 为轴 21 与面向该轴的内表面之间的圆环的样式。由弹簧 25 来确定在 顶部空间内的引起该减压阀打开的过度压力， 并且由于轴 21 经由其与轭状物 22 的螺纹连 接而能够或多或少地轴向移动， 所以能够调节该过度压力。为此， 密封头 24 装配有用于与 拧紧工具相互作用的内正方形轮廓 27 或类似轮廓。 0030 由支撑板 16、 抵靠密封表面 18 。

21、的密封板 17、 保持器 15 和弹簧 19 组成的系统形成 真空阀， 其在打开位置中允许气体经过大气连接器6、 入口26和连接器5流到燃料箱的顶部 空间中。由弹簧 19 的预载荷来确定在顶部空间内的导致该真空阀打开的负压， 通过环线圈 1 的线圈元件的或者壳体部分 2 的轴向位移能够调节该预载荷。在壳体部分 6、 2 之间有螺 纹连接的情形下， 能够以特别容易的方式来实施该调节。 0031 由环线圈1、 电枢部分8、 联接件11、 支撑盘14、 保持器15、 支撑板16和抵靠密封表 面 18 的密封板 17 组成的系统形成电磁切换阀， 其在打开位置中允许在连接器 5、 6 之间经 由入口 2。

22、6 的连续连接。当环线圈 1 被供以电流时形成阀的切换位置， 即打开位置， 而当环 线圈 1 没有被供以电流时在弹簧 19 的作用下形成关闭位置。能够使用该阀以防止在添加 说 明 书 CN 103010006 A 5 4/5 页 6 燃料期间在燃料箱的顶部空间中出现压力增加。 0032 数字 29 表示一弹簧， 该弹簧在以固定方式布置的止动部分 10 与相反以可动方式 布置的电枢部分 8 之间活动。该弹簧的目的包括以下各个方面 ： 0033 由座表面 31、 堵塞元件 32 和联接件 11 构成的系统形成先导阀， 该先导阀处于也 被称为主阀的电磁切换阀的范围内， 如上所述， 在环线圈 1 非通。

23、电阶段中， 该先导阀在弹簧 29的复位力下保持在关闭位置中， 其中堵塞元件32以密封方式抵靠座表面31， 由此关闭孔 28。 0034 在环线圈1通电的情况下， 电枢部分8初始克服弹簧29的复位力沿着止动部分10 的方向运动第一路径元素， 使得所述先导阀转换为其打开位置， 其中经由孔 28 和保持器 15 在连接器 6 与连接器 5 之间形成连续连接。在一方面上的座表面 31 和另一方面上的堵塞 元件 32 的外表面之间， 在先导阀的这个打开位置中具有环形通流表面， 其在沿着第一路径 元素的打开运动期间逐渐扩大。 0035 先导阀的通流使得支撑板 16 的压力减小， 从而用于打开入口 26 的。

24、能量消耗相应 地较小。仅仅在第一路径元素的末端处， 支撑盘 14 将在保持器 15 上施加驱动作用， 也就是 沿着随后的第二路径元素施加驱动作用， 直到完全打开入口 26。 0036 由此， 在沿着两个路径元素的打开运动期间， 先导阀和主阀一个接一个打开。 0037 在与支撑板 16 固定连接的保持器 15 中， 与联接件 11 固定连接且以这种方式与电 枢部分 8 连接的支撑盘 14 沿着联接件 11 的轴向方向以受限的方式可动地布置， 也就是对 应于所述的第一路径元素的尺寸大小。 0038 一旦环线圈 1 不再通电， 弹簧 29 就由弹簧 19 支撑而在支撑板 16 上施加复位力， 该复位。

25、力将先导阀和主阀转换为关闭位置。 0039 显然， 因为先导阀具有较小的流动横截面 （尽管连接器5、 6的横截面较大） ， 所以能 够以较低的能量消耗致动如上所述的主阀， 使得对应小尺寸的驱动器是足够的。 0040 附图标记列表 ： 0041 1、 环线圈 0042 2、 壳体部分 0043 3、 环管 0044 4、 区段 0045 5、 连接器 0046 6、 连接器 0047 7、 壳体部分 0048 8、 电枢部分 0049 9、 顶部 0050 10、 止动部分 0051 11、 联接件 0052 12、 附接部分 0053 13、 连接器 0054 14、 支撑盘 0055 15、。

26、 保持器 说 明 书 CN 103010006 A 6 5/5 页 7 0056 16、 支撑板 0057 17、 密封板 0058 18、 密封表面 0059 19、 弹簧 0060 20、 开口 0061 21、 轴 0062 22、 轭状物 0063 23、 开口 0064 24、 密封头 0065 25、 弹簧 0066 26、 入口 0067 27、 内正方形轮廓 0068 28、 孔 0069 29、 弹簧 0070 30、 壳体 0071 31、 座表面 0072 32、 堵塞元件 0073 33、 密封盘 说 明 书 CN 103010006 A 7 1/1 页 8 图 1 说 明 书 附 图 CN 103010006 A 8 。