專(zhuān)利名稱(chēng)：用于控制蒸發(fā)排放的系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及蒸發(fā)排放系統(tǒng)和，更為具體地，涉及與內(nèi)燃機(jī)配套使用的蒸發(fā)排放系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
眾所周知，儲(chǔ)存在燃料箱中的液體燃料在液體燃料被轉(zhuǎn)變?yōu)闅怏w，通常為在蒸發(fā)時(shí)會(huì)發(fā)出燃油蒸氣。通常使用蒸發(fā)排放系統(tǒng)，以減少或再循環(huán)從為車(chē)輛發(fā)動(dòng)機(jī)提供液體燃料的燃料箱中釋放出的燃油蒸氣。另外，有ー些州(包括加利福尼亞)，對(duì)于有些發(fā)動(dòng)機(jī)，例如小的越野發(fā)動(dòng)機(jī)(SORE)，要求具有蒸發(fā)控制機(jī)構(gòu)。在燃料箱(和/或化油器)中生成的燃油蒸氣可通過(guò)膨脹而被擠壓出所述燃料箱。傳統(tǒng)地，這些蒸汽已經(jīng)沿一段管道進(jìn)入碳罐，所述碳罐是ー個(gè)含有燃油蒸氣吸附材料(例如，活性炭)的結(jié)構(gòu)，蒸汽會(huì)在該處被截留和/或被吸附。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)隨后啟動(dòng)后，所述碳罐被吹進(jìn)氣體，以從所述碳罐處除去被吸附的燃油蒸氣，蒸氣繼而被抽進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)吸入系統(tǒng)進(jìn)行燃燒。雖然碳罐可有效吸附和釋放蒸氣，但它們也存在很大缺點(diǎn)。特別是，碳罐的購(gòu)買(mǎi)以及在車(chē)輛上運(yùn)轉(zhuǎn)較為昂貴，并且它們難于以有效和符合美學(xué)的方式安裝在車(chē)輛上。另外，大多數(shù)車(chē)輛都使用翻轉(zhuǎn)閥以防止燃料從燃料箱中偶然地流出，例如當(dāng)車(chē)輛在傾覆時(shí)通過(guò)所述碳罐的流出。這種結(jié)構(gòu)增加了ー個(gè)附加的組件，必須隨后沿所附加的管道和配件分別安裝在車(chē)輛上。因此，希望能提供ー種克服至少ー種上述缺點(diǎn)的蒸發(fā)排放系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)至少一些實(shí)施例，本發(fā)明涉及一種控制內(nèi)燃機(jī)中蒸發(fā)排放的方法。所述方法包括提供具有閥箱的控制閥組件，所述控制閥組件包括進(jìn)ロ部分、第一出口部分和第二出ロ部分，以及位于所述閥箱內(nèi)、與所述進(jìn)ロ部分、第一出口部分和第二出口部分連通的蒸氣室。所述方法進(jìn)ー步包括從燃油蒸氣源接受燃油蒸氣，通過(guò)所述進(jìn)ロ部分并進(jìn)入所述閥門(mén)室。所述方法還進(jìn)一歩包括選擇性地驅(qū)動(dòng)至少部分位于所述閥門(mén)室內(nèi)的活塞件，以將所述蒸氣室中的所述燃油蒸氣在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)或者已經(jīng)嚙合即將運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)通過(guò)所述第二出口部分傳送到大氣和發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)中的至少ー處，或者在發(fā)動(dòng)機(jī)不運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)通過(guò)所述第一出口部分傳送到所述發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸箱中。在其他實(shí)施例中，所述方法進(jìn)ー步包括，通過(guò)所述第一出口部分停止連通，而同時(shí)使得通過(guò)所述第二出口部分進(jìn)行連通，或者使得通過(guò)所述第一出ロ部分進(jìn)行連通，而同時(shí)通過(guò)所述第二出ロ部分停止連通。在其他實(shí)施例中，所述方法同樣包括驅(qū)動(dòng)位于所述蒸氣室外部的所述活塞件的活塞驅(qū)動(dòng)部分。在其他實(shí)施例中，本發(fā)明涉及控制閥組件和控制閥組件與內(nèi)燃機(jī)的組合。根據(jù)至 少ー些實(shí)施例，所述控制閥組件包括閥箱，所述閥箱包括蒸氣室(在所述閥箱中)；第一迸ロ部分，所述第一進(jìn)ロ部分位于所述閥箱周?chē)?，用于將所述燃油蒸氣傳送到所述蒸氣室中；以及第一出口部分，所述第一出口部分位于所述閥箱周?chē)?，用于在所述蒸氣室和發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸箱之間提供連通。所述控制閥組件進(jìn)ー步包括第二出ロ部分，所述第二出ロ部分位于所述閥箱周?chē)糜跒樗稣魵馐液痛髿馀c發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)中的至少ー處提供連通；活塞件，所述活塞件具有活塞密封部分和活塞驅(qū)動(dòng)部分，所述活塞密封部分包括第一密封組件和第ニ密封組件。另外，當(dāng)所述活塞密封部分處于第一位置時(shí)，所述第二密封組件基本上防止了在所述蒸氣室和大氣與所述發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)中的至少ー處之間的燃油蒸氣的連通，當(dāng)所述活塞件處于第二位置時(shí)，所述第一密封組件基本上防止了在所述蒸氣室和所述曲軸箱之間的燃油蒸氣的連通。在全面閱讀了下述的詳細(xì)描述和權(quán)利 要求之后應(yīng)該會(huì)理解和明白本發(fā)明其他的實(shí)施例、方面、特征、目的和優(yōu)勢(shì)。


參考附圖，并僅以說(shuō)明的目的對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行披露。本發(fā)明并不應(yīng)當(dāng)受限于在附圖中示出的結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)或組件排列上的應(yīng)用情況。本發(fā)明可以是其他的實(shí)施例或可以按多種其他方法進(jìn)行操作或運(yùn)行。附圖示出了目前所認(rèn)為的履行本發(fā)明的最佳方式。相同的附圖標(biāo)記被用于指示相同的組件。在圖中圖I為根據(jù)本發(fā)明的至少某些實(shí)施例，與燃料箱組件和發(fā)動(dòng)機(jī)相連的蒸發(fā)排放系統(tǒng)的側(cè)部透視圖；以及圖2是根據(jù)本發(fā)明的至少某些實(shí)施例的控制閥組件的透視圖。
具體實(shí)施例方式參見(jiàn)圖1，蒸發(fā)排放系統(tǒng)102與根據(jù)各種實(shí)施例的燃料箱組件104和內(nèi)燃機(jī)106 —起示出。在本實(shí)施例中的蒸發(fā)排放系統(tǒng)102，在發(fā)動(dòng)機(jī)106并不運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)利用單控制閥組件108，通過(guò)控制閥組件108的第一出ロ部分112將燃油蒸氣從燃料箱組件104傳送到發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸箱110中。將燃油蒸氣儲(chǔ)存在曲軸箱110中消除了與使用単獨(dú)的燃油蒸氣儲(chǔ)存裝置相關(guān)的對(duì)附加的空間和費(fèi)用的要求。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，控制閥組件108啟動(dòng)，在此處這ー啟動(dòng)接通了燃油蒸氣的從曲軸箱110到發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)(未示出)和大氣中的至少ー處的連通。仍然參見(jiàn)圖1，燃料箱組件104可包括任何典型的燃料箱組件，例如用于儲(chǔ)存向內(nèi)燃機(jī)供應(yīng)的燃料的陸上車(chē)輛燃料箱。燃料箱組件104包括用于盛放液體燃料的燃燒室116。在燃燒室116中生成的燃油蒸氣能夠通過(guò)入口通道118從燃燒室進(jìn)入到控制閥組件108中以進(jìn)ー步分散?？刂崎y組件108包括閥箱119，閥箱119具有與入口通道118連通的進(jìn)ロ部分120。閥箱119通?？砂ǘ喾N形狀，以適應(yīng)所計(jì)劃的應(yīng)用，所述的多種形狀對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)是顯而易見(jiàn)的。此外，閥箱119包括第一出ロ部分112和第二出ロ部分114。第一出ロ部分112通過(guò)第一出ロ通道122與發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸箱110連通，從而燃油蒸氣可從控制閥組件108穿過(guò)進(jìn)入曲軸箱110中。第二出ロ部分114沿第二出ロ通道124與來(lái)自控制閥組件108處的燃油蒸氣連通。穿過(guò)第二出ロ通道124的燃油蒸氣可按照需要被傳送到發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)和/或大氣中。其他的元件，例如弾性橡膠管、剛性金屬管、鑄件通道等等，可與入口通道118和第一出ロ通道122、第二出ロ通道124配合使用。另外，至少ー個(gè)實(shí)施例，閥箱119可包括頂端部分125和底端部分127，其中所述的部分125、127在內(nèi)部元件安裝后(下面會(huì)談?wù)?在連接點(diǎn)129處被組裝在一起。發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸箱110提供了基本上不被使用的容積，這可以在發(fā)動(dòng)機(jī)106非運(yùn)轉(zhuǎn)期間用于儲(chǔ)存燃油蒸氣。在至少ー些實(shí)施例中，蒸發(fā)排放系統(tǒng)102可被用于從科勒，WL的科勒公司可以買(mǎi)到的勇氣家族的垂直曲軸發(fā)動(dòng)機(jī)中。盡管在本實(shí)施例中發(fā)動(dòng)機(jī)106為垂直曲軸發(fā)動(dòng)機(jī)的這一事實(shí)，應(yīng)該理解，在其他實(shí)施例中，蒸發(fā)排放系統(tǒng)102也可應(yīng)用水平曲軸發(fā)動(dòng)機(jī)，包括也是從科勒公司購(gòu)買(mǎi)的勇氣家族的水平曲軸發(fā)動(dòng)機(jī)。在可選實(shí)施例中，蒸發(fā)排放系統(tǒng)102也可應(yīng)用其他類(lèi)型的發(fā)動(dòng)機(jī)。特別是，內(nèi)燃機(jī)106可以是多種發(fā)動(dòng)機(jī)中的任ー種。例如，本發(fā)明的一些實(shí)施例可被用干與SORE發(fā)動(dòng)機(jī)連接，包括I類(lèi)和2類(lèi)的小型越野發(fā)動(dòng)機(jī)，例如用于多種機(jī)械和車(chē)輛(例如，包括割草機(jī)、空氣壓縮機(jī)等等)中的小型越野發(fā)動(dòng)機(jī)。實(shí)際上，在至少ー些這樣的實(shí)施例中，本發(fā)明被定為適用于在40C. F. R. § 90. 3中定義的“非道路用發(fā)動(dòng)機(jī)”，其在相關(guān)的
部分指出“非道路用發(fā)動(dòng)機(jī)指......任何內(nèi)燃機(jī)(i)位于能夠自行推進(jìn)或通過(guò)自行推進(jìn)
和執(zhí)行另ー種功能這二者而起到雙重目的的設(shè)備(例如園藝拖拉機(jī)、越野移動(dòng)式起重機(jī)，以及推土機(jī))中或在其上面；或者(ii)位于被定為在推進(jìn)的同時(shí)執(zhí)行其功能的設(shè)備(例如割草機(jī)和除草機(jī))中或在其上面；或者(iii)其自身或位于設(shè)備中或設(shè)備上，是輕便的或可運(yùn)輸?shù)?指的是被設(shè)計(jì)成且能夠從ー個(gè)位置運(yùn)送或移動(dòng)到另ー個(gè)位置處)?？蛇\(yùn)輸性的特征包括(但不局限干)車(chē)輪、滑道、手提把手、手推車(chē)、拖車(chē)或平臺(tái)。”在本實(shí)施例中，發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸箱110位于小型越野發(fā)動(dòng)機(jī)(SORE)中，雖然在其他實(shí)施例中，如上面所討論的，可以使用多種其他類(lèi)型的發(fā)動(dòng)機(jī)中的任ー種的曲軸箱。應(yīng)該理解，發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸箱110可大體上包括多種發(fā)動(dòng)機(jī)部件，例如曲軸123和連桿131。起初，曲軸箱110基本上充滿(mǎn)空氣，雖然從控制閥組件108傳遞到曲軸箱110處的燃油蒸氣會(huì)通過(guò)油蒸氣通氣系統(tǒng)(下面會(huì)談?wù)摰?置換掉曲軸箱110內(nèi)部的空氣。一旦燃油蒸氣被傳遞到曲軸箱110中，則燃油蒸氣基本上被容納在曲軸箱內(nèi)，直到發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)。另外，在本實(shí)施例中，具有通氣閥128的油蒸氣通氣系統(tǒng)126被設(shè)置為與曲軸箱110連通。在曲軸箱110內(nèi)部的壓カ超過(guò)設(shè)置的限度，例如≥0. 25盎司/平方英寸時(shí)，通氣閥打開(kāi)，因此，這種壓カ的釋放可防止對(duì)曲軸箱密封部件的損害?，F(xiàn)在參考圖2，示出了圖I的示例性的控制閥組件108，包括閥箱119，在閥箱119中設(shè)有蒸氣室130，此處蒸氣室130起到將從進(jìn)ロ部分120處獲得的燃油蒸氣向第一出ロ部分112和第二出ロ部分114中的至少ー處轉(zhuǎn)運(yùn)的轉(zhuǎn)運(yùn)站的作用?？刂崎y組件108進(jìn)ー步包括活塞件132，活塞件132具有活塞密封部分134和活塞驅(qū)動(dòng)部分136。在本實(shí)施例中，活塞密封部分134被放置在蒸氣室130中，以選擇性地將燃油蒸氣轉(zhuǎn)移到第一出口部分112和第二出ロ部分114中的ー處，如上面所討論的，這是由當(dāng)前的發(fā)動(dòng)機(jī)狀態(tài)(即運(yùn)轉(zhuǎn)或非運(yùn)轉(zhuǎn))決定的?；钊?qū)動(dòng)部分136基本上位于蒸氣室130的外部，被驅(qū)動(dòng)而將活塞密封部分134移動(dòng)到希望的位置處。在本實(shí)施例中，活塞驅(qū)動(dòng)部分136與活塞密封部分134剛性連接 或同時(shí)成型，雖然在其他實(shí)施例中部分134、136能夠以其他方式(例如連接)而進(jìn)行互聯(lián)?；钊?qū)動(dòng)部分136也包括用于將活塞驅(qū)動(dòng)部分136固定到致動(dòng)器(如下面所談?wù)摰?上的固定部分137。另外，密封件138(如0形環(huán))位于閥箱119和靠近活塞驅(qū)動(dòng)部分136的活塞件132之間，以防止燃油蒸氣從蒸氣室130中逸出。在本實(shí)施例中，蒸氣室130形狀為圓柱形，從而為活塞密封部分134改變蒸氣室130的位置提供非阻礙性的路徑。在其他實(shí)施例中，蒸氣室130可包括多種不同形狀中的ー種，例如具有平行相対的壁的方形。仍然參考圖2，為選擇性地將燃油蒸氣分配到出口部分112、114中，活塞密封部分134包括第一密封組件140和第二密封組件142。在本實(shí)施例中，第一密封組件140進(jìn)ー步包括第一密封件144和第一密封支持件146，第二密封組件142進(jìn)ー步包括第二密封件148和第二密封支持件150。密封件144、148可由多種材料制成，例如腈(NBR)、氯丁橡膠、聚氯乙烯(PVC)、硅樹(shù)脂、氟硅樹(shù)脂和其他燃料抗性等級(jí)的橡膠材料；雖然在本實(shí)施例中它們是臆。密封支持件146、150由剛性或半剛性材料(如金屬合金)組成并被附加到活塞件132上，以便為密封件144、148提供支持/支撐，從而使得活塞件132可以有效支撐密封件抵住閥箱的開(kāi)ロ處(下面會(huì)討論到)。在本實(shí)施例中，密封支持件具有朝向密封件的平坦的密封表面，雖然在其他實(shí)施例中所述密封支持件可具有容納其他密封件形狀的非平坦的密封表面。第一密封組件140 和第二密封組件142被設(shè)置在活塞密封部分134上，使得活塞件132的驅(qū)動(dòng)可選擇性地關(guān)閉與第一出ロ部分112連接的第一輸出室開(kāi)ロ 152，而同時(shí)打開(kāi)與第二出ロ部分114連接的第二輸出室開(kāi)ロ 154。雖然上述驅(qū)動(dòng)關(guān)閉了第一輸出室開(kāi)ロ 152和打開(kāi)了第二輸出室開(kāi)ロ154，但在其他實(shí)施例中，該驅(qū)動(dòng)也可被設(shè)置為打開(kāi)第一輸出室開(kāi)ロ 152而同時(shí)關(guān)閉第二輸出室開(kāi)ロ 154。此外，在本實(shí)施例中，在蒸氣室130內(nèi)部設(shè)置彈簧，以在非驅(qū)動(dòng)期間(即，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)不運(yùn)轉(zhuǎn)的時(shí)候)對(duì)活塞件132施加壓力，迫使第二密封件148抵住第二輸出室開(kāi)ロ154。因而，第一輸出室開(kāi)ロ 152處于使得燃油蒸氣可傳送到曲軸箱110的打開(kāi)位置處。在本實(shí)施例中，基于發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)，蒸發(fā)排放系統(tǒng)102利用單個(gè)控制閥組件提供了燃油蒸氣的有效分布。此外，在本實(shí)施例中，由于控制閥組件108包括位于蒸氣室130外部的活塞驅(qū)動(dòng)部分136，活塞件132可由蒸氣室130以外的能源/機(jī)構(gòu)(未示出)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。因而，驅(qū)動(dòng)可通過(guò)各種直接和間接的致動(dòng)器能源/機(jī)構(gòu)中的ー種或多種來(lái)完成，例如，電纜、桿、真空源、氣壓源和電動(dòng)螺線管。將活塞驅(qū)動(dòng)部分136設(shè)置在蒸氣室130外部，使得對(duì)于致動(dòng)器能源/機(jī)構(gòu)來(lái)說(shuō)具有較大的通用性。此外，通過(guò)將致動(dòng)器能源/機(jī)構(gòu)設(shè)置在蒸氣室130的外部，所述致動(dòng)器能源/機(jī)構(gòu)可方便地進(jìn)行使用。另外，由于控制閥組件108包括用于開(kāi)啟和關(guān)閉出口部分112、114 二者的單個(gè)移動(dòng)的活塞件132，控制閥組件108相應(yīng)地將分配燃油蒸氣所需要的単獨(dú)的可移動(dòng)部分的數(shù)量降到了最低。雖然未在本說(shuō)明書(shū)中討論到，但在ー些實(shí)施例中致動(dòng)器能源/機(jī)構(gòu)可位于閥箱119 一部分(例如蒸氣室130)的內(nèi)部。同樣，由于控制閥組件108僅傳遞燃油蒸氣，因此致動(dòng)器能源/機(jī)構(gòu)和/或控制閥組件108的故障不會(huì)對(duì)向發(fā)動(dòng)機(jī)106供應(yīng)液體燃料造成影響。在本實(shí)施例中，蒸發(fā)排放系統(tǒng)102被用于與燃料箱組件104和發(fā)動(dòng)機(jī)106連接(見(jiàn)圖I)。更加具體地，蒸氣室130在控制閥組件108的進(jìn)ロ部分120處，通過(guò)入口通道118，從燃料箱組件104處接受燃油蒸氣。如果發(fā)動(dòng)機(jī)并未運(yùn)轉(zhuǎn)，活塞件未被驅(qū)動(dòng)，且由于彈簧156抵住第二密封組件142的力量，活塞密封部分134被設(shè)置為朝向第二出ロ部分114。活塞密封部分134的這種設(shè)置維持了第二密封件148抵住第二輸出室開(kāi)ロ 154的位置，從而保持了開(kāi)ロ被覆蓋，防止或基本上防止了燃油蒸氣從蒸氣室130泄露進(jìn)入第二出口部分114中。另外，活塞件132的定位使得第一密封件144遠(yuǎn)離第一輸出室開(kāi)ロ 152，從而使得蒸氣室130中的燃油蒸氣通過(guò)第一出口部分112流動(dòng)，并通過(guò)第一出口通道122流入到曲軸箱110中。燃油蒸氣繼而被儲(chǔ)存在發(fā)動(dòng)機(jī)106中，這與分開(kāi)的其他儲(chǔ)存設(shè)備相反。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)開(kāi)始運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，希望將燃油蒸氣排進(jìn)大氣或發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)中的至少ー處。另外，希望要防止燃油蒸氣和其他蒸氣(如油蒸氣)被從曲軸箱110中推進(jìn)到蒸氣室130，以及后面的燃料箱組件104的燃燒室116中。因此，一旦感應(yīng)到發(fā)動(dòng)機(jī)開(kāi)始運(yùn)轉(zhuǎn)，或者即將運(yùn)轉(zhuǎn)(例如當(dāng)點(diǎn)火開(kāi)關(guān)被激活時(shí))，活塞件132被驅(qū)動(dòng)。被驅(qū)動(dòng)后，活塞密封部分134在第一出ロ部分112的方向上對(duì)抗彈簧156的阻カ而移動(dòng)?；钊芊獠糠?34的這種設(shè)置推動(dòng)第一密封件144抵到第一輸出室開(kāi)ロ 152上，從而覆蓋該開(kāi)ロ，防止或基本上防止燃油蒸氣從蒸氣室130溢出進(jìn)入第一出ロ部分112中，并且防止或基本上防止蒸氣從曲軸箱110進(jìn)入蒸氣室130中。另外，活塞密 封部分134的設(shè)置使得第二密封件148遠(yuǎn)離第二輸出室開(kāi)ロ 154，從而使得蒸氣室130中的燃油蒸氣通過(guò)第二出口部分114流動(dòng)，并流入大氣或發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)中的至少ー處。此外，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，在曲軸箱110中由于活塞的漏氣而產(chǎn)生壓力。該壓カ推動(dòng)先前儲(chǔ)存的燃油蒸氣，以及任何其他儲(chǔ)存或產(chǎn)生的蒸氣，從曲軸箱110中流出并進(jìn)入油蒸氣通氣系統(tǒng)126中。被釋放進(jìn)入油蒸氣通氣系統(tǒng)126中的蒸氣繼而被傳遞到發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)中。作為由汽化器(未示出)獲得的空氣/燃料進(jìn)ロ混合物的一部分，蒸氣繼而在發(fā)動(dòng)機(jī)中燃燒。對(duì)燃油蒸氣的這種處理使得燃料箱以通過(guò)蒸氣被有效地容納繼而通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒被消除的方式而排出蒸氣。一旦發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)停止，則活塞件的驅(qū)動(dòng)停止，活塞密封部分134在彈簧156的力量下移動(dòng)回到以前所討論的位置中(發(fā)動(dòng)機(jī)未運(yùn)轉(zhuǎn))。對(duì)于容納從SORE發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料箱組件中放出的燃油蒸氣的示例性曲軸箱的容量，提供了下列的計(jì)算方法a)氣油(典型的)的分子量=108克/摩爾；b) I摩爾汽油在標(biāo)準(zhǔn)溫度和壓カ(STP)下占22. 4升的容積；c)示例性應(yīng)用的燃料箱容積=I. 3升；d)比重=O. 8 ；e)汽油在70華氏溫度下的蒸發(fā)速度=5. 7% /24小時(shí)(假設(shè)表面積與容積暴露的比例為1/6)；f)曲軸箱的容積=大約I升的氣腔；g)計(jì)算在STP、24小時(shí)期間內(nèi)汽油蒸氣的容積=5. 7% X I. 3X0. 8X108/22. 4 = O. 29 升。如上述計(jì)算所示，由于O. 29升< I. O升,所述曲軸箱被示出具有足夠的容量去容納超過(guò)24小時(shí)期間中的燃油蒸氣。此外，由于燃燒室116 (圖I)中液體燃料的蒸發(fā)速度與生成的燃油蒸氣的量成正比，因此降低蒸發(fā)速率可以降低曲軸箱110中對(duì)于燃油蒸氣容器所需要的空間的量。因此，在至少ー些實(shí)施例中，蒸發(fā)排放系統(tǒng)102包括位于燃燒室116中的膜158 (在圖I中示出)。膜158基本上沿液體燃料的暴露表面漂浮，其尺寸被設(shè)計(jì)為基本上覆蓋了暴露表面。膜158為由許多種基本上不受液體燃料影響，且基本上漂浮在液體燃料上或基本上沿液體燃料漂浮的材料中的一種或多種所組成的単獨(dú)的元件。另外，膜158阻擋此處空氣的通過(guò)。在燃料箱組件104(除入口通道118外)和發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸箱110被密封，直到通氣閥128在壓カ下打開(kāi)(如上所述)的情況下，液體燃料的蒸發(fā)可基本上由利用控制閥組件108和膜158的組合而被降低。除如上所述的控制閥組件108之外，在至少ー個(gè)實(shí)施例中，蒸發(fā)排放系統(tǒng)102包括翻轉(zhuǎn)閥(未示出)，位于入口通道118或者否則被整合進(jìn)入控制閥組件108的至少ー處。翻轉(zhuǎn)閥整合進(jìn)入控制閥組件108中提供了單個(gè)緊湊的多功能設(shè)備。即使各種方法以ー步步的順序被列出，但以具體的時(shí)間順序去完成動(dòng)作和步驟并非強(qiáng)制性的。此外，行動(dòng)或步驟的修改、重布置、組合、重排等等均被考慮并被認(rèn)為處于本說(shuō)明書(shū)和權(quán)利要求書(shū)的范圍內(nèi)。應(yīng)當(dāng)明確，本發(fā)明并不局限于 包含在本說(shuō)明書(shū)中的實(shí)施例和例證，還包括了位于下列權(quán)利要求范圍內(nèi)的實(shí)施例的部分和不同實(shí)施例元件的結(jié)合的那些實(shí)施例的修改形式。
權(quán)利要求
1.一種控制內(nèi)燃機(jī)中蒸發(fā)排放的方法，所述方法包括 提供具有閥箱的控制閥組件，所述控制閥組件包括進(jìn)ロ部分、第一出口部分和第二出ロ部分，以及位于所述閥箱內(nèi)、與所述進(jìn)ロ部分、第一出口部分和第二出口部分連通的蒸氣室； 從燃油蒸氣源接受燃油蒸氣，通過(guò)所述進(jìn)ロ部分進(jìn)入所述閥門(mén)室；和 選擇性地驅(qū)動(dòng)至少部分位于所述閥門(mén)室內(nèi)的活塞件，以將所述蒸氣室中的所述燃油蒸氣在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)或者已經(jīng)嚙合即將運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)通過(guò)所述第二出口部分傳送到大氣和發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)中的至少ー處，或者在發(fā)動(dòng)機(jī)不運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)通過(guò)所述第一出口部分傳送到所述發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸箱中。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，進(jìn)ー步包括通過(guò)所述第一出口部分停止連通，而同時(shí)使得通過(guò)所述第二出口部分進(jìn)行連通，或者使得通過(guò)所述第一出口部分進(jìn)行連通，而同時(shí)通過(guò)所述第二出ロ部分停止連通。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述活塞件的驅(qū)動(dòng)包括驅(qū)動(dòng)位于所述蒸氣室外部的活塞件的活塞驅(qū)動(dòng)部分。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，進(jìn)ー步包括用位于所述控制閥組件外部的電致動(dòng)器和機(jī)械致動(dòng)器中的至少ー種來(lái)驅(qū)動(dòng)所述活塞驅(qū)動(dòng)部分。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，進(jìn)ー步包括通過(guò)位于所述蒸氣室中的彈簧對(duì)所述活塞件強(qiáng)迫定位，以便通過(guò)所述第一出ロ部分停止連通而同時(shí)通過(guò)所述第二出ロ部分進(jìn)行連通，或者通過(guò)所述第一出口部分進(jìn)行連通而同時(shí)通過(guò)所述第二出口部分停止連通。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，進(jìn)ー步包括控制小型越野車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)中的蒸發(fā)排放。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述燃油蒸氣源包括用于在其中容納液體燃料的車(chē)輛燃料箱。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，進(jìn)ー步包括通過(guò)在所述液體燃料的暴露表面上漂浮或基本上漂浮ー張膜，以控制位于所述燃料箱中的液體燃料的蒸發(fā)。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，進(jìn)ー步包括在所述燃料箱傾覆吋，通過(guò)使用所述控制閥組件，至少基本上防止所述燃料箱中的液體燃料流入所述進(jìn)ロ部分中。
10.一種控制閥組件和內(nèi)燃機(jī)的組合，所述組合包括 發(fā)動(dòng)機(jī)，所述發(fā)動(dòng)機(jī)包含 曲軸箱；和 與所述曲軸箱連通的控制閥組件，所述控制閥組件包括 閥箱，在所述閥箱中包括蒸氣室； 第一進(jìn)ロ部分，所述第一進(jìn)ロ部分位于所述閥箱周?chē)?，用于將燃油蒸氣傳送到所述蒸氣室? 第一出口部分，所述第一出口部分位于所述閥箱周?chē)糜跒樗稣魵馐液退銮S箱之間提供連通； 第二出口部分，所述第二出口部分位于所述閥箱周?chē)糜跒樗稣魵馐液痛髿馀c發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)中的至少ー處提供連通；以及 活塞件，所述活塞件具有活塞密封部分和活塞驅(qū)動(dòng)部分，所述活塞密封部分包括第一密封組件和第二密封組件，其特征在于，當(dāng)所述活塞密封部分處于第一位置時(shí)，所述第二密封組件基本上防止了在所述蒸氣室和大氣與所述發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)中的至少ー處之間的燃油蒸氣的連通，當(dāng)所述活塞件處于第二位置時(shí)，所述第一密封組件基本上防止了在所述蒸氣室和所述曲軸箱之間的燃油蒸氣的連通。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的組合，其特征在干，當(dāng)所述活塞密封部分處于所述第一位置時(shí)，所述第一密封組件使得從所述蒸氣室到所述曲軸箱的燃油蒸氣的連通，當(dāng)所述活塞件處于所述第二位置時(shí)，所述第二密封組件使得從所述蒸氣室到大氣與所述發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)中的至少ー處的燃油蒸氣的連通。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的組合，其特征在于，所述活塞驅(qū)動(dòng)部分選擇性地將所述活塞件定位于所述第一位置和所述第二位置處。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的組合，其特征在于，所述活塞驅(qū)動(dòng)部分位于所述蒸氣室的外部，所述活塞密封部分位于所述蒸氣室的內(nèi)部。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的組合，其特征在于，所述活塞驅(qū)動(dòng)部分由位于所述控制閥組件外部的電機(jī)構(gòu)和機(jī)械機(jī)構(gòu)中的至少ー種進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的組合，進(jìn)ー步包括彈簧，所述彈簧對(duì)所述活塞件強(qiáng)迫定位，以便打開(kāi)所述第一出ロ部分且同時(shí)關(guān)閉所述第二出ロ部分，或者以便關(guān)閉所述第一出ロ部分且同時(shí)打開(kāi)所述第二出ロ部分。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的組合，其特征在于，所述發(fā)動(dòng)機(jī)為小型越野車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的組合，其特征在于，所述燃油蒸氣包括從容納有液體燃料的車(chē)輛汽油箱中得來(lái)的燃油蒸氣。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的組合，進(jìn)ー步包括膜，所述膜位于所述燃料箱中，漂浮或基本上漂浮在其中的所述液體燃料的暴露表面上。
19.根據(jù)權(quán)利要求17所述的組合，其特征在于，在所述燃料箱處于被翻轉(zhuǎn)或基本上被翻轉(zhuǎn)的位置時(shí)，所述控制閥組件至少基本上防止所述燃料箱中的液體燃料流入進(jìn)ロ部分。
20.一種用于與內(nèi)燃機(jī)使用的蒸發(fā)排放系統(tǒng)，包括 控制閥組件，所述控制閥組件具有閥箱，在所述閥箱中包括蒸氣室； 進(jìn)ロ部分，所述進(jìn)ロ部分從所述蒸氣室延伸而出，用于接受來(lái)自與發(fā)動(dòng)機(jī)連接的燃料箱中的燃油蒸氣； 第一出口部分，所述第一出口部分從所述蒸氣室中延伸而出，用于在所述發(fā)動(dòng)機(jī)不運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，將所述蒸氣室中的燃油蒸氣與發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸箱進(jìn)行連通； 第二出口部分，所述第二出口部分從所述蒸氣室中延伸而出，用于在所述發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，將所述蒸氣室中的燃油蒸氣與大氣和發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)中的至少ー處進(jìn)行連通；和 活塞件，所述活塞件具有位于所述蒸氣室內(nèi)部的活塞密封部分和固定到所述活塞密封部分處且位于所述蒸氣室外部的活塞驅(qū)動(dòng)部分，所述活塞密封部分包括第一密封組件和第ニ密封組件， 其特征在于，當(dāng)所述活塞密封部分處于第一位置時(shí)，所述第二密封組件關(guān)閉向所述第ニ出口部分處的開(kāi)ロ，從而防止在所述蒸氣室和所述第二出口部分之間的燃油蒸氣的連通，而同時(shí)，所述第一密封組件從向所述第一出口部分的開(kāi)ロ處移開(kāi)，從而使得在所述蒸氣室和所述第一出口部分之間的燃油蒸氣進(jìn)行連通，和 其中，當(dāng)所述活塞密封部分處于第二位置時(shí)，所述第一密封組件關(guān)閉向所述第一出口部分處的開(kāi)ロ，從而防止在所述蒸氣室和所述第一出口部分之間的燃油蒸氣的連通，而同時(shí)，所述第二密封組件從向所述第二出口部分的開(kāi)ロ處移開(kāi)，從而使得在所述蒸氣室和所述第二出口部分之間的燃油蒸氣進(jìn)行連通，和 其中所述活塞驅(qū)動(dòng)部分被固定到致動(dòng)器上，以選擇性地將所述活塞密封部分定位于所述所述第一位置和第二位置中的至少ー處。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的系統(tǒng)，進(jìn)一歩包括膜，所述膜位于所述燃料箱中，漂浮或基本上漂浮在位于其中的所述液體燃料的暴露表面上。
22.根據(jù)權(quán)利要求20所述的系統(tǒng)，其特征在干，在所述控燃料箱處于被翻轉(zhuǎn)或基本上被翻轉(zhuǎn)的位置時(shí)，所述控制閥組件至少基本上防止所述燃料箱中的液體燃料流入所述進(jìn)ロ部分。
23.根據(jù)權(quán)利要求20所述的系統(tǒng)與小型越野車(chē)內(nèi)燃機(jī)的組合。
全文摘要
本說(shuō)明書(shū)公開(kāi)了用于控制內(nèi)燃機(jī)中蒸發(fā)排放的系統(tǒng)和方法。提供了一種含閥箱的控制閥組件，所述控制閥組件含有進(jìn)口部分、第一出口部分和第二出口部分，以及蒸氣室。所述蒸氣室位于所述閥箱內(nèi)部，與所述進(jìn)口部分、第一出口部分和第二出口部分進(jìn)行連通。所述組件被設(shè)置為通過(guò)所述進(jìn)口部分，從燃油蒸氣源接受燃油蒸氣并進(jìn)入所述閥門(mén)室。所述組件被進(jìn)一步設(shè)置為選擇性地驅(qū)動(dòng)至少部分位于所述閥門(mén)室內(nèi)的活塞件，以將所述蒸氣室中的所述燃油蒸氣傳送到(i)當(dāng)所述發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)或已經(jīng)嚙合即將運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，通過(guò)所述第二出口部分傳送到大氣和發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)中的至少一處，或者(ii)在發(fā)動(dòng)機(jī)不運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)通過(guò)所述第一出口部分傳送到所述發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸箱中。
文檔編號(hào)F16K11/085GK102656358SQ201080056735
公開(kāi)日2012年9月5日 申請(qǐng)日期2010年12月16日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月23日
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