專利名稱：蒸發系統完整性監控器的制作方法
技術領域：
本發明總體上涉及用于汽車的蒸發排放物控制，更特別地，涉及改進的汽車蒸發排放物系統用泄漏檢測和控制裝置。
背景技術：
在慣常蒸發排放物系統中，一排放物控制裝置與碳罐一起使用以便從加油過程(refueling event)回收燃油蒸氣(fuel vapor)并有選擇地將此燃油蒸氣從碳罐(carbon canistor)驅((吹掃)purge)至發動機。排放物控制裝置另用于進行泄漏檢測試驗以便驗證蒸發排放物系統的完整性(integrity)，同時用來提供蒸發排放物系統的卸壓。排放物控制裝置一般連至發動機和油箱同時包括至大氣的連接。通常，慣常排放物控制裝置對處于特定發動機工況下的各閥提供控制以便進行系統泄漏試驗和系統卸壓。在通過引用而全面插入本文中的6073487號共有美國專利中公開了這類蒸發排放物系統的例子。
當這類慣常系統為預期目的而工作時，許多系統部件和線圈的封裝使成本和復雜程度增加，這很不理想。由此需要有一種可克服上述缺點和其他缺點的蒸發排放物系統。
發明內容
因此，提供了一種汽車用蒸發排放物控制和泄漏檢測系統該系統與油箱、發動機和碳罐保持流體聯通。系統包括集成一體的閥組件(integrated valve module)，集成一體的閥組件與碳罐和大氣保持流體聯通。該組件系被設置成以便在經受預定高負、正壓力條件時給系統提供出口。該組件包括開關機構，開關機構具有校準彈簧，該彈簧系被設置以便將開關機構偏壓至打開位置。開關可操作以便表明系統何時處于低負壓狀態。組件也包括連至碳罐、大氣與開關間的流體通路的單向高負壓閥和連至碳罐與大氣間的流體通路的繞過高負壓閥和開關的單向高正壓閥。高負壓閥、高正壓閥以疊放布置的結構形式安置在集成一體的閥組件中。
本發明其他方面、特征和優點將由優選實施例的以下詳述、所附權利要求以及在附圖中變得更加明了，諸圖中圖1示出本發明整體性組件的示例性實施例的剖視圖；圖2示出按本發明的處于低真空條件下開關接通的示例性實施例的剖視圖；圖3示出按本發明的處于高真空卸除條件下的示例性實施例的剖視圖；圖4示出按本發明處于卸壓和/或加油旁路條件(refueling bypasscondition)下的示例性實施例的剖視圖。
具體實施例方式
現參照附圖，圖1示出帶閥部件的排放物控制組件5的示例性實施例，所述閥部件以沿公共軸15的豎向疊放布置的形式封裝起來。此豎多層結構配置除了其它優點外，尤其使閥部件的裝配生產容易。
根據本發明一個方面并參考圖1、2，開關機構10系當汽車不工作時為進行低水平真空泄漏檢測試驗而設。開關機構10包括一偏壓開路低真空開關元件30，例如圖1所示的彈簧偏壓膜，其被設置成接合電連接件40。低真空開關元件30恰如圖1所示被扁簧件(flat spring)35偏壓而打開。
工作中，參考圖2，低真空開關元件30被設置成響應汽車運行產生的預定低真空條件而克服扁簧件35并平移以便接觸電連接件40。扁簧件35這樣加以校準，以至當通過碳罐端口110而暴露在低真空條件閾值條件下時低真空開關元件30會與電連接件40接合并由此形成回路用于低水平泄漏檢測驗證。低真空泄漏檢測驗證用真空流型(pattern of vacuum flow)在圖2中用箭頭A示出。如果低真空條件是這樣的，即簧件35的偏壓力不能被克服，開關元件30就不會接觸電連接件40且會處于恰如圖1所示的開位。
按本發明另一方面，排放物控制設備還包括一相對大氣端口70和碳罐端口110定位的高負壓閥60。應知的是，碳罐可連至整體性組件(integrity module)或被設置成經碳罐端口110與整體性組件保持流體連通(in fluid communication)。高負壓閥60系連同低真空開關元件30一起加以設置使得能夠進行高真空泄漏檢測試驗、高真空調節和碳罐吹掃。高負壓閥60另包括一加以設置以便將閥60偏壓于閉合位置的重力偏壓件65。應知的是，在低真空泄漏檢測模式下克服扁簧件35的閾值小于克服由重力偏壓件65偏壓于閉合位置或封閉位置的高負壓閥60所需的值。
工作中，參考圖3，想進行高真空泄漏試驗時，有一發動機清污閥(purge valve)(未示)被驅動以閉合排放物控制設備5與發動機(未示)之間的聯接以便在蒸發排放物系統中創造高真空條件。一開始，當高真空條件高于預定高真空閾值時，高負壓閥60處于打開位置。隨后驅動清污閥以便停止抽真空由此使高真空度條件泄降(bleeddown)。停止抽真空使真空度下降到高負壓閥60的重力偏壓件65的高真空閾值的閾值以下，因此使其閉合。當真空度泄降到低于扁簧件35的低真空閾值時，低真空開關元件30被設置成脫離電連接件40使回路斷開。真空度從高真空閾值泄降至使回路斷開的水平的速率被測量并與高真空泄漏檢測驗證用校準值比較。用于高真空泄漏檢測驗證與調節的流型在圖3中由箭頭B示出。
按本發明另一方面的并參考圖4，排放物控制組件5另包括一高正壓閥80。高正壓閥80在碳罐接口110處可操作地連至碳罐(未示)，并在大氣端口70連接至大氣，同時繞過高負壓閥和低真空開關元件30。高正壓閥80包括一重力偏壓件85并被設置成以便如果發動機壓力超過高正壓閥80的預定高正壓閾值的話提供正壓卸放調節和加油旁路。正壓卸放的流體流型在圖4中由箭頭C示出。
將真空度卸降和調節能力納入排放物控制設備可取消典型地用于傳統蒸發排放物控制系統的分離式遠程封裝電磁閥。此外，通過設置按本發明的具有一校準扁簧的低真空開關元件，就不必再用低負壓單向閥，由此簡化組件和組裝工藝。
此外，高負壓閥60和相關聯的重力偏壓件65以及高正壓閥80和相關聯的重力偏壓件85按直徑大小分開從而使它們不致被裝錯。更具體地說，二閥均做成圓形，可以在任何旋轉方位沿軸線15插入殼體25。閥80和偏壓件85的直徑大于閥60和偏壓件65的直徑。每個閥及其關聯件還以這樣的方式位于殼體60中，即每個閥及其關聯偏壓件的外徑非常接近于腔室結構殼體25。這樣，高正壓閥80及偏壓件85直徑就太大以致不能裝配到高負壓閥60及關聯偏壓件65的指定組裝位置。
權利要求
1.一種汽車用蒸發排放物控制和泄漏檢測系統，該系統與來自油箱、發動機和碳罐的排放物保持流體聯通，該系統包括集成一體的閥組件，它與碳罐和大氣保持流體聯通，并被設置成在經受預定高負壓力條件和高正壓力條件時給系統提供出口，該組件包括開關機構，其可操作以便表明系統何時處于低負壓狀態，該開關機構包括用于將開關偏壓至打開位置的彈簧；單向高負壓閥，其連至碳罐、大氣與開關之間的流體通路；單向高正壓閥，其連至碳罐與大氣之間的流體通路，并且其繞過高負壓閥和開關；其中高負壓閥和高正壓閥以疊放布置的結構形式安置在該集成一體的閥組件中。
2.如權利要求1所述的系統，其中開關機構被設置成提供低水平系統泄漏檢測驗證，除非超過預定低負壓閾值的負壓出現在系統中，開關機構被偏壓至打開位置。
3.如權利要求1所述的系統，其中該組件進一步包括腔室，所述腔室與高負壓閥、碳罐和大氣保持流體聯通，其中所述開關機構被安置于該腔室內。
4.如權利要求1所述的系統，其中所述開關機構進一步包括連至彈簧和電連接件的膜部件，該膜部件被設置成在經受足以克服所述彈簧的預定閾值的負壓條件時與電連接件接觸。
5.如權利要求1所述的系統，其中高負壓單向閥包括重力偏壓閥部件并被設置成提供高負系統壓力釋放和調節，除非超過預定高負壓閾值的負壓出現在系統中，高負壓閥被偏壓至閉合位置。
6.如權利要求1所述的系統，其中高正壓單向閥包括重力偏壓閥部件并被設置成提供高正壓系統卸放，除非超過預定高正壓閾值的正壓出現在系統中，高正壓閥被偏壓至閉合位置。
7.如權利要求1所述的系統，其中高正壓單向閥系還被設置成在油箱加油過程中為系統提供卸壓。
8.如權利要求1所述的系統，其中碳罐連至集成一體的閥組件。
9.如權利要求1所述的系統，其中各閥以疊放布置的形式不可交換地安置在集成一體的閥組件中。
10.如權利要求1所述的系統，其中各閥以沿著一共同軸線疊放布置的形式不可交換地安置在集成一體的閥組件中。
全文摘要
提供了一種汽車用蒸發排放物控制和泄漏檢測系統。系統包括一集成的閥組件，它與碳罐和大氣保持流體聯通。組件系被設置以便在面臨預定高負、正壓力條件時給系統提供出口。組件包括具有一彈簧偏壓件的開關機構，彈簧偏壓件被設置以便偏壓開關至開位。開關可操作以便表明系統何時處于低負壓狀態。開關也包括一連至碳罐、大氣與開關間流路的負壓閥，并包括一繞過負壓閥和開關、連至碳罐與大氣間流路的正壓閥。負、正壓閥以疊放布置的形式位于集成的閥組件中。
文檔編號G01M99/00GK1862002SQ20061005889
公開日2006年11月15日 申請日期2006年3月8日 優先權日2005年5月9日
發明者達林·W·赫爾利 申請人:戴姆勒-克萊斯勒公司
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