用于燃料箱隔离阀组件的闭锁机构制造技术

一种具有箱隔离阀和罐通气阀的蒸气吹扫系统，其中每个阀包括用于将所述阀维持在打开位置的闭锁机构。对吹扫系统进行诊断测试以证明每个阀都功能正常。在这些应用中使用闭锁阀减少了从蓄电池汲取的电能并且减少与一体化的压力传感器的电气干扰。燃料箱由在燃料箱和蒸气储罐之间的箱隔离阀密封，并且罐通气阀在罐和大气之间提供密封，并且控制罐的通气。箱隔离阀减少蓄电池的功耗，同时阀由闭锁机构保持在打开位置或关闭位置，并且仅使用单个脉冲电压来改变阀的状态。

Locking mechanism for fuel tank isolation valve assembly

A steam purge system having a case isolation valve and a tank breather valve, wherein each valve includes a latching mechanism for maintaining the valve in an open position. Perform diagnostic tests on the purge system to verify that each valve is functioning properly. In these applications, the use of latching valves reduces the energy absorbed from the battery and reduces electrical interference with the integrated pressure sensors. The fuel tank is sealed by a box isolation valve between the fuel tank and the vapor tank, and the tank vent valve provides a seal between the tank and the atmosphere and controls tank ventilation. The box isolation valve reduces the power consumption of the battery, while the valve is held in an open position or closed position by the latching mechanism and changes the state of the valve only with a single pulse voltage.

【技术实现步骤摘要】
用于燃料箱隔离阀组件的闭锁机构
本专利技术总体上涉及具有与压力传感器一体化的燃料箱隔离阀组件和罐泄放（vent）阀的蒸气吹扫系统，其中，燃料箱隔离阀组件包括闭锁机构，当不使用电流时，闭锁机构将燃料箱隔离阀组件维持在打开位置或关闭位置。
技术介绍
用于车辆的现有燃料系统包括这样的阀：当燃料箱被补充燃料时，该阀打开和关闭以允许蒸气从燃料箱逸出。蒸气从燃料箱流过阀并且进入罐中，蒸气被储存在罐中，直到其被分配回到发动机的进气中。该阀也能够在车辆操作期间提供对随着燃料水平下降而在燃料箱中积聚的真空压力的卸放，并且也用来在燃料箱和蒸气储罐之间密封燃料箱。该阀通常使用诸如螺线管的致动装置操作，螺线管被激励以打开阀，并且在车辆被补充燃料的同时将阀保持在打开位置。在车辆正被补充燃料期间，在阀被打开的同时，在这些应用中使用的螺线管的现有设计保持被激励。这消耗蓄电池中的功率，并且降低车辆的总体效率。另外，燃料箱和燃料箱外部的空气流系统的一部分必须进行泄漏测试，因此，也必须用在罐的新鲜空气侧上的阀(例如泄放阀)来密封空气流系统。这些阀也必须被测试，以确保它们正常工作并且可以用最低的成本确认它们的位置(例如，打开或关闭)。当阀被首次安装在车辆上(在制造过程期间或在修理之后)时，或者在蓄电池已被断开之后，可能需要这种类型的诊断测试。因此，需要一种阀组件，该组件能够在车辆正被补充燃料的同时保持在打开位置，以允许蒸气流出燃料箱，同时使用来将阀维持在打开位置的能量的量最小化。还需要一种阀组件，其满足当前的包装要求，并且能够在安装之后或在蓄电池已断开之后进行诊断测试，以确保阀正确地工作。专利
技术实现思路
本专利技术是一种空气流系统，或者更具体地具有箱隔离阀和罐泄放阀的蒸气吹扫系统，其中，每个阀包括用于将阀维持在打开位置的闭锁机构。对蒸气吹扫系统进行诊断测试以证明每个阀都功能正常。在这些应用中使用闭锁阀减少了从蓄电池汲取的电能并且减少与一体化的压力传感器的电气干扰。燃料箱由在燃料箱和蒸气储罐之间的箱隔离阀密封，并且罐泄放阀在罐和大气之间提供密封，并且控制罐的泄放。诊断测试使用箱隔离阀和罐泄放阀在不同的操作条件下进行。箱隔离阀减少蓄电池的功耗，同时阀保持在打开位置或关闭位置，并且仅使用单个脉冲电压来改变阀的状态。阀保持打开的最常见的时间是在补充燃料期间。在补充燃料期间，发动机通常关闭。由于闭锁机构，阀保持打开而不需要蓄电池功率。与闭锁机构一起使用的螺线管避免不得不使用连续的蓄电池功率。本专利技术描述了用来确保阀功能正常的车载诊断检查。本专利技术还提供了一种用于仅使用压力传感器来提供阀的功能性和当前状态(例如，打开或关闭)两者的方法，其中压力传感器是蒸气吹扫系统的一部分。在一个实施例中，本专利技术是用于燃料箱隔离阀的闭锁机构。闭锁机构包括绕线筒、基本上围绕绕线筒的线圈、以及由绕线筒部分地围绕的内定子插件。电枢由内定子插件至少部分地围绕，并且具有大直径部分和小直径部分。转位闩锁（indexinglatch）连接到电枢的小直径部分的一部分，使得转位闩锁随电枢运动。转位机构（indexmechanism）基本上围绕电枢的小直径部分的一部分，并且与转位闩锁选择性地接合。弹簧杯也基本上围绕电枢的小直径部分的一部分，并且弹簧杯邻近转位机构。加载弹簧设置在内定子插件和弹簧杯之间，使得加载弹簧与弹簧杯接触并且将弹簧杯偏置远离内定子插件。回位弹簧也基本上围绕电枢的小直径部分的一部分，使得回位弹簧设置在电枢的大直径部分和弹簧杯之间。回位弹簧将弹簧杯偏置远离电枢的大直径部分。也存在贮存器腔体，并且阀、阀座、转位闩锁、转位机构和弹簧杯全部设置在贮存器腔体中。包覆模制（overmold）组件腔体与贮存器腔体流体连通，并且线圈和绕线筒邻近包覆模制组件腔体。导向器也位于贮存器腔体中。导向器与绕线筒接触且相邻，并且转位机构与导向器选择性地接合。电枢的小直径部分连接到阀。当阀处于关闭位置时，阀与阀座接触，并且当阀处于打开位置时，阀运动远离阀座。当转位闩锁与转位机构接合时，线圈被激励以使电枢和阀抵抗加载弹簧和回位弹簧的力而远离阀座运动，并且阀与阀座接触且处于关闭位置。当电枢、阀和转位闩锁运动得足够远离阀座时，转位机构绕电枢旋转并且变得与导向器接合，从而在线圈之后被去激励（de-engergize）时将阀维持在打开位置。当阀处于打开位置时，线圈再次被激励以使电枢、阀和转位机构运动远离导向器，使得转位机构从导向器脱开、绕电枢旋转并且与转位闩锁重新接合。当线圈之后再次被去激励时，阀运动至关闭位置。在一个实施例中，燃料箱隔离阀与燃料箱和罐流体连通，并且阀在打开位置和关闭位置之间被改变以控制燃料箱中的真空压力、以及吹扫蒸气从燃料箱到罐的流动。在一个实施例中，弹簧杯包括位于转位机构旁边的内圆柱形部分、与内圆柱形部分一体化地形成的中央凸缘、以及外圆柱形部分，外圆柱形部分与中央凸缘一体化地形成，使得外圆柱形部分由加载弹簧的一部分外接。外凸缘与外圆柱形部分一体化地形成，并且加载弹簧与外凸缘接触。加载弹簧设置在外凸缘和内定子插件之间，并且将弹簧杯和转位机构偏置远离内定子插件，使得当转位机构与转位闩锁接合时阀被朝关闭位置偏置。第一多个齿形成为转位闩锁的一部分，第二多个齿和多个狭槽形成为导向器的一部分，并且多个转位齿（indexingteeth）形成为转位机构的一部分。当阀处于关闭位置时，多个转位齿中的每一个设置在多个狭槽中的对应的一个中并且与第一多个齿接合。当阀处于打开位置时，多个转位齿被从多个狭槽移开并且与第二多个齿接合。另外，第一多个齿相对于第二多个齿定位，使得当阀处于关闭位置并且线圈被激励时，转位闩锁和转位机构运动远离阀座，使得第一多个齿将多个转位齿移出多个狭槽之外，造成转位机构相对于电枢旋转，并且当线圈被去激励时接合第二多个齿，从而允许第一多个齿从多个转位齿脱开。当多个转位齿与第二多个齿接合并且阀处于打开位置时，线圈再次被激励以使第一多个齿与转位齿重新接合，使得多个转位齿从第二多个齿脱开，造成转位机构相对于电枢旋转，从而允许多个转位齿中的每一个运动回多个狭槽中对应的一个中，这之后在线圈再次被去激励时允许电枢和阀朝阀座运动且接触阀座，从而将阀置回关闭位置。还存在形成为转位闩锁的一部分的多个转位花键，并且随着转位闩锁相对于导向器运动，多个转位花键中的每一个在多个狭槽中的一个中滑动。本专利技术进一步的适用范围将通过下文提供的详细描述而变得显而易见。应当理解，详细描述和具体示例虽然指示本专利技术的优选实施例，但其旨在仅用于举例说明目的，而并非旨在限制本专利技术的范围。附图说明通过详细描述和附图将会更全面地理解本专利技术，在附图中：图1是根据本专利技术的实施例的用于具有并入闭锁机构的至少一个阀的车辆的蒸气吹扫系统的图；图2是根据本专利技术的实施例的隔离阀组件的透视图；图3是根据本专利技术的实施例的描绘隔离阀组件的电压与阀位置的关系的坐标图；图4是根据本专利技术的实施例的隔离阀组件的剖视图；图5A是根据本专利技术的实施例的用作箱隔离阀组件的一部分的闭锁机构的透视图；图5B是根据本专利技术的实施例的用作箱隔离阀组件的一部分的闭锁机构的剖视图；图6A是根据本专利技术的实施例的用作箱隔离阀组件的一部分的闭锁机构的第一图，其中箱隔离阀处于关闭位置；图6B是根据本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种设备，包括：闭锁机构，其包括：电枢；转位闩锁，其连接到所述电枢；转位机构，其围绕所述电枢的一部分，使得所述转位机构相对于所述电枢运动，所述转位机构与所述转位闩锁选择性地接合；导向器，所述转位机构与所述导向器选择性地接合；阀，所述电枢连接到所述阀；以及阀座，当所述阀处于关闭位置时，所述阀与所述阀座接触，并且当所述阀处于打开位置时，所述阀运动远离所述阀座；其中，当所述阀处于所述关闭位置时，所述转位闩锁与所述转位机构接合，并且所述电枢使所述转位闩锁和阀运动，造成所述转位闩锁使所述转位机构运动，使得所述转位机构绕所述电枢旋转并且与所述导向器接合，将所述阀置于所述打开位置，并且当所述阀处于所述打开位置时，所述电枢再次使所述转位闩锁和阀运动，使得所述转位机构从所述导向器脱开并且绕所述电枢旋转，以允许所述电枢使所述转位闩锁和阀运动，使得所述阀被置回所述关闭位置。

【技术特征摘要】
2013.10.14 US 61/890546;2014.09.11 US 14/4832691.一种设备，包括：闭锁机构，其包括：电枢；转位闩锁，其连接到所述电枢；转位机构，其围绕所述电枢的一部分，使得所述转位机构相对于所述电枢运动，所述转位机构与所述转位闩锁选择性地接合；导向器，所述转位机构与所述导向器选择性地接合；阀，所述电枢连接到所述阀；以及阀座，当所述阀处于关闭位置时，所述阀与所述阀座接触，并且当所述阀处于打开位置时，所述阀运动远离所述阀座；其中，当所述阀处于所述关闭位置时，所述转位闩锁与所述转位机构接合，并且所述电枢使所述转位闩锁和阀运动，造成所述转位闩锁使所述转位机构运动，使得所述转位机构绕所述电枢旋转并且与所述导向器接合，将所述阀置于所述打开位置，并且当所述阀处于所述打开位置时，所述电枢再次使所述转位闩锁和阀运动，使得所述转位机构从所述导向器脱开并且绕所述电枢旋转，以允许所述电枢使所述转位闩锁和阀运动，使得所述阀被置回所述关闭位置。2.根据权利要求1所述的设备，还包括：绕线筒；内定子插件，其由所述绕线筒部分地围绕，所述电枢能相对于所述绕线筒和所述内定子插件运动；线圈，其基本上围绕所述绕线筒；弹簧杯，所述弹簧杯的一部分围绕所述电枢的一部分，并且所述弹簧杯的一部分围绕所述导向器；加载弹簧，其设置在所述内定子插件和所述弹簧杯之间，所述加载弹簧将所述转位机构偏置远离所述内定子插件；以及回位弹簧，其基本上围绕所述电枢的一部分，使得所述回位弹簧与所述电枢和所述弹簧杯的一部分接触，所述回位弹簧将所述转位机构偏置远离所述电枢的由所述内定子插件所围绕的所述部分；其中，当所述阀处于所述关闭位置时，所述线圈被激励以使所述电枢和所述阀抵抗所述加载弹簧和所述回位弹簧的力且远离所述阀座运动，所述转位闩锁与所述转位机构接合，并且所述阀与所述阀座接触，使得当所述电枢、所述阀和所述转位闩锁运动得足够远离所述阀座时，所述转位机构变得与所述导向器接合，从而在所述线圈之后被去激励时将所述阀维持在所述打开位置，并且当所述阀处于所述打开位置时，所述线圈再次被激励以使所述电枢、所述阀和转位机构朝着所述绕线筒且远离所述导向器运动，使得所述转位机构从所述导向器脱开并且与所述转位闩锁重新接合，并且当所述线圈之后再次被去激励时，所述阀运动至所述关闭位置。3.根据权利要求2所述的设备，所述电枢还包括：大直径部分，其由所述内定子插件部分地围绕，所述回位弹簧设置在所述大直径部分和所述弹簧杯之间，使得所述回位弹簧将所述弹簧杯偏置远离所述电枢的所述大直径部分；以及小直径部分，其与所述大直径部分一体地形成，所述转位闩锁和所述阀连接到所述小直径部分，并且所述小直径部分由所述转位机构和所述回位弹簧部分地围绕；其中，当所述线圈被激励和去激励时，所述大直径部分相对于所述绕线筒运动，并且所述大直径部分的所述运动由所述内定子插件引导。4.根据权利要求2所述的设备，所述弹簧杯还包括：内圆柱形部分，其位于所述转位机构旁边；中央凸缘，其与所述内圆柱形部分一体地形成；外圆柱形部分，其与所述中央凸缘一体地形成，所述外圆柱形部分由所述加载弹簧的一部分外接；以及外凸缘，其与所述外圆柱形部分一体地形成，所述加载弹簧与所述外凸缘接触；其中，所述加载弹簧设置在所述外凸缘和所述内定子插件之间，并且将所述弹簧杯和所述转位机构偏置远离所述内定子插件，使得当所述转位机构与所述转位闩锁接合时所述阀朝关闭位置偏置。5.根据权利要求1所述的设备，还包括：包覆模制组件腔体；贮存器腔体，所述阀和所述阀座位于所述贮存器腔体中；燃料箱，其与所述包覆模制组件腔体流体连通；以及碳罐，其与所述贮存器腔体流体连通；其中，所述阀在所述打开位置和所述关闭位置之间被改变以控制所述燃料箱中的真空压力、以及吹扫蒸气从所述燃料箱通过所述贮存器腔体、所述包覆模制组件腔体并且进入所述罐的流动。6.根据权利要求1所述的设备，还包括：第一多个齿，其形成为所述转位闩锁的一部分；第二多个齿，其形成为所述导向器的一部分；多个狭槽，其形成为所述导向器的一部分；以及多个转位齿，其形成为所述转位机构的一部分；其中，当所述阀处于所述关闭位置时，所述多个转位齿中的每一个设置在所述多个狭槽中对应的一个中并且与所述第一多个齿接合，并且当所述阀处于所述打开位置时，所述多个转位齿从所述多个狭槽移开、从所述第一多个齿脱开并且与所述第二多个齿接合。7.根据权利要求6所述的设备，还包括：多个转位花键，其形成为所述转位闩锁的一部分；其中，随着所述转位闩锁相对于所述导向器运动，所述多个转位花键中的每一个在所述多个狭槽中的一个中滑动。8.根据权利要求6所述的用于燃料箱隔离阀的闭锁机构，其中，所述第一多个齿相对于所述第二多个齿定位，使得当所述阀处于所述关闭位置并且所述线圈被激励时，所述转位闩锁和所述转位机构运动远离所述阀座，使得所述第一多个齿将所述多个转位齿移出所述多个狭槽之外，造成所述转位机构相对于所述电枢旋转，并且当所述线圈被去激励时接合所述第二多个齿，允许所述第一多个齿从所述多个转位齿脱开，并且当所述多个转位齿与所述第二多个齿接合并且所述阀处于所述打开位置时，所述线圈再次被激励以使所述第一多个齿与所述转位齿重新接合，使得所述多个转位齿从所述第二多个齿脱开，造成所述转位机构相对于所述电枢旋转，并且所述多个转位齿中的每一个运动返回到所述多个狭槽中的对应的一个中，允许所述电枢和所述阀朝所述阀座运动且接触所述阀座，将所述阀置回所述关闭位置。9.一种闭锁机构，包括：电枢；转位闩锁，其连接到所述电枢；转位机构，其围绕所述电枢的一部分，使得所述转位机构相对于所述电枢运动，所述转位机构与所述转位闩锁选择性地接合；导向器，所述转位机构与所述导向器选择性地接合；弹簧杯，所述弹簧杯的一部分围绕所述电枢的一部分，并且所述弹簧杯的一部分围绕所述导向器；回位弹簧，其基本上围绕所述电枢的一部分，使得所述回位弹簧与所述电枢及所述弹簧杯的一部分接触，所述回位弹簧将所述转位机构偏置远离所述电枢；阀，所述电枢连接到所述阀；阀座，当所述阀处于所述关闭位置时，所述阀与所述阀座接触；以及加载弹簧，其围绕所述弹簧杯的一部分，所述加载弹簧将所述转位机构和所述阀朝所述阀座偏置；其中，当所述阀处于所述关闭位置时，所述转位闩锁与所述转位机构接合，并且所述电枢使所述转位闩锁和阀抵抗所述加载弹簧和所述回位弹簧的力运动，使得所述转位闩锁使所述转位机构运动以造成所述转位机构绕所述电枢旋转且与所述导向器接合，将所述阀置于所述打开位置，并且当所述阀处于所述打开位置时，所述电枢再次抵抗所述加载弹簧和所述回位弹簧的力运动以使所述转位闩锁和阀运动，使得所述转位机构从所述导向器脱开并且再次绕所述电枢旋转，允许所述加载弹簧和所述回位弹簧使所述电枢、所述转位闩锁和所述运动阀，使得所述阀被置回所述关闭位置。10.根据权利要求9所述的闭锁机构，还包括：绕线筒；内定子插件，其由所述绕线筒部分地围绕，所述电枢能相对于所述绕线筒和所述内定子插件运动，并且所述加载弹簧设置在所述绕线筒和所述弹簧杯之间；以及线圈，其基本上围绕所述绕线筒；其中，所述线圈被激励以使所述转位闩锁、所述电枢和所述阀抵抗所述加载弹簧和所述回位弹簧运动以使所述转位机构绕所述电枢旋转，使得随着所述阀从所述关闭位置改变至所述打开位置，所述转位机构与所述导向器接合，允许所述线圈在所述阀处于所述打开位置的情况下被去激励，并且当所述阀处于所述打开位置时，所述线圈被重新激励以再次使所述电枢和阀抵抗所述加载弹簧和所述回位弹簧的力运动，造成所述转位机构与所述导向器脱开并且绕所述电枢旋转，所述线圈之后被去激励，并且所述回位弹簧和加载弹簧使所述电枢、闭锁...

【专利技术属性】
技术研发人员：DW鲍尔斯顿，BG伍兹，
申请(专利权)人：大陆汽车系统公司，
类型：发明
国别省市：美国,US