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一种脱附控制装置及具有其的碳罐总成、燃油系统
技术领域
本发明涉及汽车技术领域，特别是涉及一种脱附控制装置及具有其的碳罐总成、燃油系统。
背景技术
汽油车的碳氢化合物排放总量中约有20％来自供油系统的蒸发排放。为适应排放法规要求，现有汽油车普遍采用以碳罐为主要部件的燃油蒸发排放控制系统。在现有技术的燃油蒸发排放控制系统中，当碳罐脱附时，从碳罐吸附口和通大气口两个支路吸入用于冲刷碳粉的气体。来自通大气口支路的新鲜空气有利于碳罐脱附，而来自吸附口支路的气体则是来自油箱的油气混合物。所述油气混合物在碳罐脱附时，会造成吸附加载，影响脱附质量。同时若从吸附口支路过分抽吸，有可能造成油箱因承受负压而变形，即油箱被吸瘪。
因此，希望有一种脱附控制装置来克服或至少减轻现有技术的上述缺陷。
发明内容
本发明的目的在于提供一种脱附控制装置来克服或至少减轻现有技术的上述缺陷。
为实现上述目的，本发明提供一种脱附控制装置，所述脱附控制装置包括：
连接件，其上设置有吸附孔、取气孔和脱附孔，其中，所述取气孔和脱附孔相互连通；
运动件组件，其能够在密封位置和打开位置之间运动，在所述密封位置，所述运动件组件密封所述吸附孔，在所述打开位置，所述运动件组件打开所述吸附孔；以及
弹性装置，其设置在所述连接件与运动件组件之间，并对所述运动件组件施加一个弹性偏置力，所述弹性偏置力使得所述运动件组件处于所述打开位 置，在所述脱附孔处存在脱附抽吸负压时，在所述取气孔处对所述运动件组件施加吸力，从而克服所述弹性偏置力，将所述运动件组件驱动至所述密封位置。
优选地，所述运动件组件包括运动件及设置在所述运动件上的第一密封件和第二密封件，其中，所述第一密封件与所述取气孔对准，所述第二密封件与所述吸附孔对准，所述运动件安装在所述连接件上，在所述密封位置，所述第二密封件密封所述吸附孔，在所述打开位置，所述第二密封件打开所述吸附孔。
优选地，所述吸附孔和取气孔均为台阶孔，所述第一密封件和第二密封件为密封圈。
优选地，所述连接件在远离所述运动件的一侧带有连通槽，所述连通槽连通所述取气孔和脱附孔。
优选地，所述运动件组件进一步包括第一压片和第二压片，所述第一压片和第二压片为T型结构，包括凸缘部分和螺纹轴部分，所述第一压片的螺纹轴部分穿过所述第一密封件和所述运动件，所述第二压片的螺纹轴部分穿过第二密封件以及所述运动件，并与相应的固定螺母配合而紧固在所述运动件上，从而，将所述第一密封件和第二密封件夹持固定在所述第一压片和第二压片的凸缘部分与所述运动件之间。
优选地，所述连接件上设置有导向定位柱，所述导向定位柱与所述运动件上的相应孔配合，而引导所述运动件在所述密封位置和打开位置之间的运动，所述导向定位柱位于所述吸附孔和取气孔之间，所述弹性装置为压缩卷簧，套在所述导向定位柱上，且所述压缩卷簧的两端分别抵靠所述连接件与所述运动件，在所述导向定位柱上设置有螺纹，以与相应固定螺母相配合，而限定所述压缩卷簧的初始弹性力。
优选地，在所述打开位置，所述第一密封件至少部分地密封所述取气孔；或者
在所述打开位置，所述第一密封件密封所述取气孔，且在所述运动件组件在密封位置和打开位置之间运动的过程中，所述第一密封件在所述取气孔内密封滑动。
优选地，所述第一密封件的厚度大于所述第二密封件的厚度。
本发明还提供一种碳罐总成，所述碳罐总成包括如上所述的脱附控制装置。
本发明进一步提供一种燃油系统，所述燃油系统包括如上所述的碳罐总成。
本发明的脱附控制装置利用脱附取气时的负压来控制吸附孔的通断，从而在进行脱附时阻断吸附支路，保护燃料箱不被抽吸产生的负压吸瘪，同时可以使得进入碳罐脱附时的冲刷气体为新鲜空气，从而达到提升碳罐脱附性能的作用。
附图说明
图1是根据本发明一实施例的脱附控制装置的示意图。
图2是根据本发明一实施例的碳罐总成的示意图。
图3是根据本发明一实施例的燃油系统的示意图。
附图标记：

100连接件305b第二压片101定位销306第一密封件102吸附孔307第二密封件103取气孔400脱附控制装置104脱附孔500碳罐总成105导向定位柱501碳罐罐体106连通槽502吸附管200弹性装置503脱附管300运动件组件504通大气管301运动件601燃油滤清器302a固定螺母602发动机控制单元302b固定螺母603发动机302c固定螺母604脱附控制阀305a第一压片605燃料箱
具体实施方式
为使本发明实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。下面结合附图对本发明的实施例进行详细说明。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“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保护范围的限制。
本发明的脱附控制装置大体上包括：连接件；运动件组件；以及弹性装置。所述连接件上设置有吸附孔、取气孔和脱附孔，其中，所述取气孔和脱附孔相互连通。有利的是，所述连接件是碳罐罐体的一部分，或者是一个连接至碳罐罐体的独立构件，用于将运动件连接至碳罐罐体。可以理解的是，吸附孔与吸附管连通，脱附孔和脱附管连通。
所述运动件组件包括运动件及设置在所述运动件上的第一密封件和第二密封件。所述第一密封件与所述取气孔对准，所述第二密封件与所述吸附孔对准，所述运动件安装在所述连接件上，且能够在密封位置和打开位置之间运动，在所述密封位置，第二密封件密封所述吸附孔，在所述打开位置，第二密封件打开所述吸附孔。可以理解的是，所述密封位置用于脱附状态，所述打开位置用于吸附状态。需要指出的是，尽管采用所述第一密封件和第二密封件是优选的，但是所述第一密封件和第二密封件并不是必须的。例如，能够以直接在运动件上成形的结构或平面来对吸附孔进行密封。所述弹性装置设置在所述连接件与所述运动件之间，并对所述运动件施加一个弹性偏置力，所述弹性偏置力 使得所述运动件处于所述打开位置，在所述脱附孔处存在脱附抽吸负压时，所述脱附抽吸负压对所述第一密封件施加吸力，从而克服所述弹性偏置力，将所述运动件驱动至所述密封位置。可以理解的是，所述弹性装置的具体实现形式能够是压缩卷簧、拉伸卷簧、橡胶弹性体等任何适当的弹性装置，只要能够提供上述的弹性偏置力即可。
本发明的脱附控制装置利用脱附取气时的负压来控制吸附孔的通断，从而在进行脱附时阻断吸附支路，保护燃料箱不被脱附取气抽吸产生的负压吸瘪，同时可以使得进入碳罐脱附时的冲刷气体为新鲜空气，从而达到提升碳罐脱附性能的作用。
图1是根据本发明一实施例的脱附控制装置的示意图。图2是根据本发明一实施例的碳罐总成的示意图。图2所示的碳罐总成带有图1所示的脱附控制装置。
在本发明中，脱附控制装置装配在汽车中，具体装配在汽车燃油系统的碳罐总成中，用于对碳罐的脱附进行控制。具体而言，利用脱附取气时的负压来控制与燃料箱相通的吸附孔的通断。在进行脱附时阻断吸附支路，保护燃料箱不被脱附取气抽吸产生的负压吸瘪，同时可以使得进入碳罐脱附时的冲刷气体为新鲜空气，从而达到提升碳罐脱附性能的作用。在进行吸附时，则打开吸附支路，使得吸附能够顺利地进行。
图1所示的脱附控制装置包括：连接件100、运动件组件300和弹性装置200。其中，运动件组件300包括运动件301、固定螺母302a、302b、302c、第一压片305a和第二压片305b、第一密封件306和第二密封件307。
连接件100是整个脱附控制装置的基座，其可以是碳罐罐体的一个组成部分，或者是一个固定连接至碳罐罐体的独立构件，用于将运动件3连接至碳罐罐体。也就是说，尽管连接件100的整体形状大体为板状，但是也可以采用其他任何适当的形状，只有能够实现连接功能，并限定吸附孔、取气孔和脱附孔即可。
参见图1，连接件100上设有两个定位销101，用于实现脱附控制装置相对于碳罐罐体的适当相对位置。在以定位销定位之后，连接件100可以采用螺纹连接或焊接的方式固定连接至碳罐罐体。在图2所示的实施例中，连接件 100连接至碳罐罐体的上盖部分。
参见图1，在连接件100上设置有吸附孔102、取气孔103和脱附孔104。可以理解的是，吸附孔102与吸附管502连通，进而与燃料箱连通，从而对燃料箱中蒸发的燃油进行吸附，以控制燃油蒸发排放。脱附孔104和脱附管503连通，从而对碳罐进行脱附。
取气孔103和脱附孔104相互连通。从而，在通过脱附孔104抽气进行脱附时，取气孔104处的负压会传导至取气孔103。在图1所示的实施例中，取气孔103通过连通槽106与脱附孔14相互连通。也就是说，连接件100在远离运动件301的一侧带有连通槽106，连通槽106连通取气孔103和脱附孔104。从而，以简单的结构实现取气孔与脱附孔的连通。可以理解的是，连通槽106能够以其他任何适当形式的连接通道代替。
吸附孔102用于与第二密封件307配合，取气孔103用于与第一密封件306配合。有利的是，如图所示，吸附孔102和取气孔103均为台阶孔。也就是说，第二密封件307既能够与吸附孔102的侧壁密封，也能够与吸附孔102的台阶面密封；第一密封件306既能够与取气孔103的侧壁密封，也能够与取气孔103的台阶面密封。可以理解的是，第一密封件306和第二密封件307也能够以其他形式的密封件代替，例如能够以密封垫代替。在采用密封垫作为密封件的情况下，将通过密封垫与吸附孔102和取气孔103的台阶面的配合来实现密封。在另一个备选实施例中，以锥形密封配合面的密封结构来代替图示的密封圈。
可以理解的是，第一密封件306可以设置为：无论在上述密封位置还是打开位置，第一密封件都不是完全地密封取气孔103，而是只要能够在所述脱附抽吸负压的作用下，能够从打开位置向密封位置运动即可。这也在本发明的保护范围之内。
运动件301及设置在其上的第一密封件306和第二密封件307能够一体地运动，是运动件组件300的主要组成部分。参见图1，第一密封件306与取气孔103对准，第二密封件307与吸附孔102对准。运动件301安装在连接件100上，且能够在密封位置和打开位置之间运动，在所述密封位置，第二密封件307密封吸附孔102，在打开位置，第二密封件307打开吸附孔102。可以 理解的是，所述密封位置用于脱附状态，所述打开位置用于吸附状态。
在一个优选实施例中，在所述打开位置，第一密封件306至少部分地密封取气孔103。从而，取气孔处的负压，能够较好地驱动第一密封件306运动，进而带动运动件301运动，最终带动第二密封件307运动至密封位置，使之密封吸附孔12。
在另一个优选实施例中，在所述打开位置，第一密封件密封所述取气孔，且在运动件组件在密封位置和打开位置之间运动的过程中，所述第一密封件在所述取气孔内密封滑动。也就是说，始终密封所述取气孔。
优选的是，第一密封件的厚度大于第二密封件的厚度。从而，第一密封件能够在较长的运动行程上对取气孔103进行密封。同时，第二密封件的较大厚度使得能够对运动件的运动提供一定的引导功能，进而使得第一密封件能够较好地与吸附孔102对准。
第一密封件306和第二密封件307通过第一压片305a和第二压片305b固定至运动件301。
第一压片305a和第二压片305b为带螺纹的T型结构。第一压片305a与固定螺母302a配合，第二压片305b与固定螺母302c配合将第一密封件306和第二密封件307及运动件301连接为一个整体随动机构。更具体地，第一压片305a和第二压片305b的凸缘部分抵靠第二密封件307或第一密封件306，第一压片305a和第二压片305b的螺纹轴部分依次穿过第二密封件307或第一密封件306、运动件301，然后分别旋拧上相应的固定螺母302a和302c。也就是说，所述运动件组件包括第一压片和第二压片，所述第一压片和第二压片为T型结构，包括凸缘部分和螺纹轴部分，所述第一压片的螺纹轴部分穿过所述第一密封件和所述连接件，所述第二压片的螺纹轴部分穿过第二密封件以及所述连接件，并与相应的固定螺母配合而紧固在所述连接件上，从而，将所述第一密封件和第二密封件夹持固定在所述第一压片和第二压片的凸缘部分与所述连接件之间。
脱附管503脱附时，取气孔103通过脱附孔104取气并产生负压，从而抽吸第一密封件306使之对所述取气孔103进行密封。在这一过程中，第一密封件306通过所述运动件301带动第二密封件307对吸附孔102进行密封。
为了更好地引导运动件301的运动，连接件100上设置有导向定位柱105。导向定位柱105与运动件301上的相应孔配合，而引导运动件301在密封位置和打开位置之间的运动。参见图1，导向定位柱105位于吸附孔102和取气孔103之间，作为弹性装置200的回位弹簧套在导向定位柱105上，且回位弹簧的两端分别抵靠连接件100与运动件301。在导向定位柱105上设置有螺纹，以与固定螺母302b相配合，而限定回位弹簧的初始弹性力，以及限定运动件301的打开位置。
如图1所示，回位弹簧套装在连接件100的导向定位柱105上。导向定位柱105穿过运动件301，并在尾部和固定螺母302b配合，从而将回位弹簧压紧在连接片100和运动件301之间。也就是说，回位弹簧对运动件301施加一个使之远离连接件100的弹性偏置力。所述弹性偏置力使得第一密封件306离开密封取气孔103的位置，并使得第二密封件307离开密封吸附孔102的位置。可以理解的是，弹性装置的具体实现形式不限于图示的回位弹簧的压缩卷簧形式，还能够是、拉伸卷簧、橡胶弹性体等任何适当的弹性装置，只要能够提供上述的弹性偏置力即可。
当碳罐总成脱附结束时，回位弹簧将运动件301顶回初始位置(打开位置)，从而打开第二密封件307对吸附孔102的密封。
图2是根据本发明一实施例的碳罐总成的示意图。图2所示的碳罐总成包括碳罐罐体501和脱附控制装置400。碳罐罐体501限定一个腔室以容纳吸附物。碳罐罐体501上设置有与所述腔室连通的吸附管502、脱附管503和通大气管504。脱附控制装置400设置在碳罐罐体501内，具体地，连接至碳罐罐体501的上盖部分的内侧。其中，脱附控制装置400是上文所述的脱附控制装置，且其脱附孔与脱附管503对准，其吸附孔与吸附管502对准。可以理解的是，脱附孔与脱附管503不是必须相互对准，只要相互连通即可。吸附孔也不是必须与吸附管502相互对准，只要相互连通即可。
图3是根据本发明一实施例的燃油系统的示意图。图3所示的燃油系统包括：燃油滤清器601、发动机控制单元602、发动机603、脱附控制阀604、碳罐总成500和燃料箱605。其中，碳罐总成500是如图2所示的碳罐总成，在碳罐总成500上设置有脱附控制装置。
当碳罐总成500需要脱附时，脱附控制阀604接收发动机控制单元602发出的信号后打开。此时发动机总成603产生负压，对碳罐总成500的脱附管进行抽吸。在此情况下，如前所述，脱附控制装置400对吸附管502进行阻断，防止燃料箱605中的燃油蒸汽被抽吸进碳罐中。从而，仅打开从通大气口504到脱附管503的通路，整个脱附过程只有外部新鲜空气对碳罐总成500中的碳粉进行冲刷，提高碳罐脱附性能，并防止燃料箱(带油泵总成)605被抽吸而产生故障。
最后需要指出的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制。尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。