CN109899184A - 一种汽车燃油油气蒸发回收装置及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种汽车燃油油气蒸发回收装置，包括燃油箱、发动机进气管和燃油回收装置，所述燃油回收装置包括至少两组相互并联的吸附组件和ECU控制单元，所述吸附组件两端分别与燃油箱和发动机进气管连通；所述ECU控制单元分别控制吸附组件之间的交替进行吸附或脱附燃油箱内的燃油蒸气。有益效果：本发明有效的解决了油箱内部压力过高而引起的安全问题，当油箱内压力达到目标危险值时，控制系统会加快吸附效率，提高吸附能力，提高汽车油箱安全性；提高了燃油蒸气被吸附和脱附的效率，又避免了燃油被直接被排放到空气中，减少了燃油能源的浪费、降低了环境污染。
Description
技术领域
本发明涉及油气回收装置及其控制方法，特别涉及一种汽车燃油油气蒸发回收装置及其控制方法，属于汽车制造领域。
背景技术
随着汽车排放法规的要求越来越严格，国六排放标准也即将实施，活性炭罐具有吸附易挥发的燃油油气的作用，广泛的应用在汽车油气回收系统中，汽车在日常的驾驶过程中也会因为高温或驾驶工况不稳定等原因在油箱内产生大量的油气，容易导致已有的活性炭罐饱和，不足以吸附蒸发的油气，且不能及时脱附，造成油气被直接排放到大气环境中，浪费能源，污染环境。
中国专利公开号为CN107035570A的文献公开了一种废气涡轮离心式碳罐解析装置及方法，在动力传动路线上安装离合器和减速器，用传动轴带动碳罐旋转，甩出吸附的油气，从而实现高效脱附蒸发油气，但这种方案需要提供车载油气蒸发回收装置以外的设备，导致脱附系统复杂，且占据大量的空间，不利于实际应用。
发明内容
发明目的：本发明的目的是为了克服上述缺陷，提供一种汽车燃油油气蒸发回收装置及其控制方法，可以高效的回收燃油蒸气，不会再使用过程中出现碳罐饱和、脱附不及时等情况。
技术方案：一种汽车燃油油气蒸发回收装置，包括燃油箱、发动机进气管和燃油回收装置，所述燃油回收装置包括至少两组相互并联的吸附组件和ECU控制单元，所述吸附组件两端分别与燃油箱和发动机进气管连通；所述吸附组件与燃油箱连通的管路上设有吸附电磁阀、所述吸附组件与发动机进气管连通的管路上设有脱附电磁阀，所述ECU控制单元分别控制各个吸附组件管路上的吸附电磁阀和脱附电磁阀的开启或关闭，进而控制吸附组件之间的交替进行吸附或脱附燃油箱内的燃油蒸气。
进一步，所述吸附组件包括活性炭罐，所述活性炭罐上设有吸附口、脱附口和大气口，所述吸附口与燃油箱连通，所述脱附口与发动机进气管连通，所述大气口与外部大气连通，所述活性炭罐的内部设有碳氢化合物传感器，所述碳氢化合物传感器的信号反馈给ECU控制单元。
进一步，所述大气口端部设有单向阀，单身阀向活性炭罐内部导通。当脱附电磁阀打开同时吸附电磁阀关闭时，活性炭罐与发动机进气管连通，发动机进气管内的真空度使得单向阀打开，空气从大气口进入活性炭罐，通过空气的冲刷使活性炭进行脱附，脱附出来的燃油蒸气流入发动机进气管，与空气混合进入气缸内参与燃烧。
进一步，所述燃油箱内设有油气阀和压力传感器，所述油气阀位于燃油箱与吸附电磁阀之间连通的管路中，并且油气阀处于常通状态，只有在汽车加油时油气阀才关闭；所述压力传感器位于燃油箱内部并且处于燃油的液面以上，所述压力传感器的压力信号反馈给ECU控制单元。脱附电磁阀只有发动机运行状态下才可以被开启，在发动机非运行状态时为常闭状态。
一种汽车燃油油气蒸发回收装置的控制方法：
所述的吸附组件包括吸附作业和脱附作业两个过程，吸附作业时打开吸附电磁阀同时关闭脱附电磁阀，吸附燃油箱内多余的燃油蒸气；脱附作业时打开脱附电磁阀同时关闭吸附电磁阀，与发动机进气管连通进行活性炭的脱附；
所述碳氢化合物传感器检测活性炭罐中的活性炭的吸附率，ECU控制单元根据碳氢化合物传感器和压力传感器检测的值控制吸附组件选择相应的作业过程；
当燃油箱内的压力值达到设定值时，ECU控制单元控制碳氢化合物传感器检测到的值最低的那组吸附组件进行吸附作业和其他吸附组件进行脱附作业；
当碳氢化合物传感器检测到吸附组件内的值达到ECU控制单元设定值时，该吸附组件的吸附作业完成，ECU控制单元关闭吸附电磁阀同时打开脱附电磁阀进行脱附作业；
当进行脱附作业的吸附组件内的碳氢化合物传感器检测到的值低于ECU控制单元设定值时，脱附作业完成，ECU控制单元关闭脱附电磁阀；
当燃油箱内的压力值再次达到设定值时，重复上述过程，循环吸附与脱附直至燃油箱内的压力值低于设定值。
当燃油箱内的压力值达到设定值时，ECU控制单元控制碳氢化合物传感器检测到的值最低的那组吸附组件进行吸附作业和其他吸附组件进行脱附作业；
当吸附组件完成吸附而其他吸附组件还未完成脱附时，此时燃油箱内压力值仍高于设定值时，ECU控制单元打开碳氢化合物传感器检测到的值最低的那组吸附组件进行吸附作业，其他吸附组件进行脱附作业，直至燃油箱内的压力值低于设定值；
吸附工作完成后所有吸附组件继续进行脱附作业，完成脱附作业的吸附组件同时关闭吸附电磁阀和脱附电磁阀等待下一次吸附作业，直到所有吸附组件均完成脱附作业。
当燃油箱内的压力值达到或者超过设定的最大值时，还没有吸附组件完成脱附时，ECU控制单元控制所有吸附组件进行吸附作业；
当燃油箱内的压力值低于最大值时，ECU控制单元控制碳氢化合物传感器检测到的值最低的那组吸附组件继续进行吸附作业，其他吸附组件进行脱附作业；循环吸附与脱附直至燃油箱内的压力值低于设定值；
当所有吸附组件均处于吸附饱和状态，燃油箱内的压力值高于设定值而低于最大值时，所有吸附组件进行脱附作业；
当所有吸附组件均处于吸附饱和状态，但是燃油箱内的压力值仍然处于或者超过设定的最大值时，打开所有脱附电磁阀将多余的燃油蒸气通过发动机进气管进入发动机气缸内参与燃烧。
有益效果：本发明有效的解决了油箱内部压力过高而引起的安全问题，一旦ECU控制系统检测到压力超过一定值，就会开启吸附功能，甚至当油箱内压力达到目标危险值时，控制系统会加快吸附效率，提高吸附能力，提高汽车油箱安全性；采用并联两个活性碳罐交替进行吸附和脱附，迅速地吸收燃油蒸汽并把它用于发动机中，既提高了燃油蒸汽被吸附和脱附的效率，又避免了燃油被直接被排放到空气中，减少了燃油能源的浪费、降低了环境污染。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
具体实施方式
下面将参照附图详细地描述实施例。
图1所示，一种汽车燃油油气蒸发回收装置，包括燃油箱1、发动机进气管2和燃油回收装置3，所述燃油回收装置3包括两组相互并联的吸附组件31和ECU控制单元32，所述吸附组件31两端分别与燃油箱1和发动机进气管2连通；所述吸附组件31与燃油箱1连通的管路上设有吸附电磁阀4、所述吸附组件31与发动机进气管2连通的管路上设有脱附电磁阀5，所述ECU控制单元32分别控制各个吸附组件31管路上的吸附电磁阀4和脱附电磁阀5的开启或关闭，进而控制吸附组件31之间的交替进行吸附或脱附燃油箱1内的燃油蒸气。
所述吸附组件31包括活性炭罐311，所述活性炭罐311上设有吸附口312、脱附口313和大气口314，所述吸附口312与燃油箱1连通，所述脱附口313与发动机进气管2连通，所述大气口314与外部大气连通，所述活性炭罐的内部设有碳氢化合物传感器315，所述碳氢化合物传感器315的信号反馈给ECU控制单元32。
所述大气口314端部设有单向阀316，单身阀316向活性炭罐311内部导通。当脱附电磁阀5打开同时吸附电磁阀4关闭时，活性炭罐311与发动机进气管2连通，发动机进气管2内的真空度使得单向阀316打开，空气从大气口进入活性炭罐311，通过空气的冲刷使活性炭进行脱附，脱附出来的燃油蒸气流入发动机进气管2，与空气混合进入气缸内参与燃烧。
所述燃油箱1内设有油气阀11和压力传感器12，所述油气阀11位于燃油箱1与吸附电磁阀4之间连通的管路中，并且油气阀11处于常通状态，只有在汽车加油时油气阀才关闭，避免燃油进入活性炭罐311，同时形成压力使油枪跳停；所述压力传感器12位于燃油箱1内部并且处于燃油的液面以上，所述压力传感器12的压力信号反馈给ECU控制单元32。脱附电磁阀5只有发动机运行状态下才可以被开启，在发动机非运行状态时为常闭状态。
一种汽车燃油油气蒸发回收装置的控制方法：
所述的吸附组件31包括吸附作业和脱附作业两个过程，吸附作业时打开吸附电磁阀4同时关闭脱附电磁阀5，吸附燃油箱1内多余的燃油蒸气；脱附作业时打开脱附电磁阀5同时关闭吸附电磁阀4，与发动机进气管2连通进行活性炭的脱附；
所述碳氢化合物传感器315检测活性炭罐311中的活性炭的吸附率，ECU控制单元32根据碳氢化合物传感器315和压力传感器12检测的值控制吸附组件31选择相应的作业过程；
当燃油箱1内的压力值达到设定值时，ECU控制单元32控制碳氢化合物传感器315检测到的值最低的那组吸附组件31进行吸附作业和其他吸附组件进行脱附作业；
当碳氢化合物传感器315检测到吸附组件31内的值达到ECU控制单元32设定值时，该吸附组件31的吸附作业完成，ECU控制单元32关闭吸附电磁阀4同时打开脱附电磁阀5进行脱附作业；
当进行脱附作业的吸附组件内的碳氢化合物传感器315检测到的值低于ECU控制单元32设定值时，脱附作业完成，ECU控制单元32关闭脱附电磁阀5；
当燃油箱1内的压力值再次达到设定值时，重复上述过程，循环吸附与脱附直至燃油箱1内的压力值低于设定值。
当燃油箱1内的压力值达到设定值时，ECU控制单元32控制碳氢化合物传感器315检测到的值最低的那组吸附组件31进行吸附作业和其他吸附组件进行脱附作业；
当吸附组件31完成吸附而其他吸附组件还未完成脱附时，此时燃油箱1内压力值仍高于设定值时，ECU控制单元32打开碳氢化合物传感器315检测到的值最低的那组吸附组件31进行吸附作业，其他吸附组件进行脱附作业，直至燃油箱1内的压力值低于设定值；
吸附工作完成后所有吸附组件继续进行脱附作业，完成脱附作业的吸附组件同时关闭吸附电磁阀和脱附电磁阀等待下一次吸附作业，直到所有吸附组件均完成脱附作业。
当燃油箱1内的压力值达到或者超过设定的最大值时，还没有吸附组件完成脱附时，ECU控制单元32控制所有吸附组件进行吸附作业；
当燃油箱1内的压力值低于最大值时，ECU控制单元32控制碳氢化合物传感器315检测到的值最低的那组吸附组件31继续进行吸附作业，其他吸附组件进行脱附作业；循环吸附与脱附直至燃油箱1内的压力值低于设定值；
当所有吸附组件均处于吸附饱和状态，燃油箱1内的压力值高于设定值而低于最大值时，所有吸附组件进行脱附作业；
当所有吸附组件均处于吸附饱和状态，但是燃油箱1内的压力值仍然处于或者超过设定的最大值时，打开所有脱附电磁阀5将多余的燃油蒸气通过发动机进气管2进入发动机气缸内参与燃烧。
Claims (7)
1.一种汽车燃油油气蒸发回收装置，包括燃油箱（1）、发动机进气管（2）和燃油回收装置（3），其特征在于：所述燃油回收装置（3）包括至少两组相互并联的吸附组件（31）和ECU控制单元（32），所述吸附组件（31）两端分别与燃油箱（1）和发动机进气管（2）连通；所述吸附组件（31）与燃油箱（1）连通的管路上设有吸附电磁阀（4）、所述吸附组件（31）与发动机进气管（2）连通的管路上设有脱附电磁阀（5），所述ECU控制单元(32)分别控制各个吸附组件（31）管路上的吸附电磁阀（4）和脱附电磁阀（5）的开启或关闭，进而控制吸附组件（31）之间的交替进行吸附或脱附燃油箱（1）内的燃油蒸气。
2.根据权利要求1所述的汽车燃油油气蒸发回收装置，其特征在于：所述吸附组件（31）包括活性炭罐（311），所述活性炭罐（311）上设有吸附口（312）、脱附口（313）和大气口（314），所述吸附口（312）与燃油箱（1）连通，所述脱附口（313）与发动机进气管（2）连通，所述大气口（314）与外部大气连通，所述活性炭罐的内部设有碳氢化合物传感器（315），所述碳氢化合物传感器（315）的信号反馈给ECU控制单元(32)。
3.根据权利要求2所述的汽车燃油油气蒸发回收装置，其特征在于：所述大气口（314）端部设有单向阀（316），单身阀（316）向活性炭罐（311）内部导通。
4.根据权利要求1或2或3所述的汽车燃油油气蒸发回收装置，其特征在于：所述燃油箱（1）内设有油气阀（11）和压力传感器（12），所述油气阀（11）位于燃油箱（1）与吸附电磁阀（4）之间连通的管路中，并且油气阀（11）处于常通状态；所述压力传感器（12）位于燃油箱（1）内部并且处于燃油的液面以上，所述压力传感器（12）的压力信号反馈给ECU控制单元(32)。
5.根据权利要求4所述的汽车燃油油气蒸发回收装置的控制方法，其特征在于：
所述的吸附组件（31）包括吸附作业和脱附作业两个过程，吸附作业时打开吸附电磁阀（4）同时关闭脱附电磁阀（5），吸附燃油箱（1）内多余的燃油蒸气；脱附作业时打开脱附电磁阀（5）同时关闭吸附电磁阀（4），与发动机进气管（2）连通进行活性炭的脱附；
所述碳氢化合物传感器（315）检测活性炭罐（311）中的活性炭的吸附率，ECU控制单元(32)根据碳氢化合物传感器（315）和压力传感器（12）检测的值控制吸附组件（31）选择相应的作业过程；
当燃油箱（1）内的压力值达到设定值时，ECU控制单元(32)控制碳氢化合物传感器（315）检测到的值最低的那组吸附组件（31）进行吸附作业和其他吸附组件进行脱附作业；
当碳氢化合物传感器（315）检测到吸附组件（31）内的值达到ECU控制单元(32)设定值时，该吸附组件（31）的吸附作业完成，ECU控制单元(32)关闭吸附电磁阀（4）同时打开脱附电磁阀（5）进行脱附作业；
当进行脱附作业的吸附组件内的碳氢化合物传感器（315）检测到的值低于ECU控制单元(32)设定值时，脱附作业完成，ECU控制单元(32)关闭脱附电磁阀（5）；
当燃油箱（1）内的压力值再次达到设定值时，重复上述过程，循环吸附与脱附直至燃油箱（1）内的压力值低于设定值。
6.根据权利要求5所述的汽车燃油油气蒸发回收装置的控制方法，其特征在于：
当燃油箱（1）内的压力值达到设定值时，ECU控制单元(32)控制碳氢化合物传感器（315）检测到的值最低的那组吸附组件（31）进行吸附作业和其他吸附组件进行脱附作业；
当吸附组件（31）完成吸附而其他吸附组件还未完成脱附时，此时燃油箱（1）内压力值仍高于设定值时，ECU控制单元(32)打开碳氢化合物传感器（315）检测到的值最低的那组吸附组件（31）进行吸附作业，其他吸附组件进行脱附作业，直至燃油箱（1）内的压力值低于设定值；
吸附工作完成后所有吸附组件继续进行脱附作业，完成脱附作业的吸附组件同时关闭吸附电磁阀和脱附电磁阀等待下一次吸附作业，直到所有吸附组件均完成脱附作业。
7.根据权利要求5或6所述的汽车燃油油气蒸发回收装置的控制方法，其特征在于：
当燃油箱（1）内的压力值达到或者超过设定的最大值时，还没有吸附组件完成脱附时，ECU控制单元(32)控制所有吸附组件进行吸附作业；
当燃油箱（1）内的压力值低于最大值时，ECU控制单元(32)控制碳氢化合物传感器（315）检测到的值最低的那组吸附组件（31）继续进行吸附作业，其他吸附组件进行脱附作业；循环吸附与脱附直至燃油箱（1）内的压力值低于设定值；
当所有吸附组件均处于吸附饱和状态，燃油箱（1）内的压力值高于设定值而低于最大值时，所有吸附组件进行脱附作业；
当所有吸附组件均处于吸附饱和状态，但是燃油箱（1）内的压力值仍然处于或者超过设定的最大值时，打开所有脱附电磁阀(5)将多余的燃油蒸气通过发动机进气管（2）进入发动机气缸内参与燃烧。
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