对顶式油箱隔离阀的制作方法

1.本发明涉及汽车隔离阀技术领域，特别涉及一种油箱隔离阀。


背景技术：

2.随着现代汽车工业的蓬勃发展，针对汽车尾气排放、燃油蒸发泄露污染等问题的控制已成为汽车研发过程中的重点内容之一。基于已发布的《gb18352.6-2016轻型汽车污染物排放限值及测量方法(中国第六阶段)》要求，汽车允许挥发到大气中的量需要得到更加严格的控制，在汽车燃油蒸发控制系统(evap)中，来自燃油箱内的油气被暂时存储在与之连接的碳罐里，最后通过脱附手段进入发动机燃烧。
3.油箱隔离阀（ftiv阀）在发动机控制系统中有专门的模块进行控制，系统会根据不同的需求来打开或关闭ftiv阀。通常情况下ftiv阀是常闭的，这样就把高压油箱隔离起来，形成一个独立的密闭空间，保证燃油蒸发的油气不会溢出。但有些工况ftiv阀必须打开，保证其他车辆功能正常运行。
4.如加油时燃油箱内的泄压请求：由于ftiv阀长时间关闭，油箱内压力比较高，因此在车辆需要加油时，为了防止燃油出现反喷情况，需要在打开油箱盖之前打开ftiv阀，将油箱压力泄到可接受的范围之后，油箱盖才能被驾驶员打开。通过这样一套有效的保护机制，避免造成燃油四溅对人员的伤害，同时也保证油箱可以正常加满。具体的操作和控制流程：驾驶员触发加油按钮，发送加油请求给ecu，ecu根据油箱压力发出控制信号，控制ftiv阀打开，油箱压力降到一定值后，油箱盖释放可以打开。
5.一般从加油请求到可以打开油箱盖的时间间隔都挺短，最短只有1.5s左右，即使油箱的压力达到20到35kpa，通过打开ftiv阀，油箱压力也会在10s之内降低到3kpa左右，完全不会耽误驾驶员太多时间。同时在车辆手册中也会针对这种情况专门说明。
6.现有技术中公开了一种油箱隔离阀控制系统，其公开日为：2022.01.11，公开号为：cn113915031a，其不足之处在于：实际使用过程中，当油箱内外压力相差过大的时候，打开ftiv阀的时候会产生瞬时大流量，会导致油箱内的阀门关闭，导致油箱无法排气，从而无法加油。


技术实现要素：

7.针对现有技术中存在的不足，本发明提供了一种对顶式油箱隔离阀，解决现有油箱隔离阀在初期泄压过程中流量过大导致阀门关闭的问题。
8.本发明的目的是这样实现的：一种对顶式油箱隔离阀，包括：阀壳，内部设有气路流通的管腔，管腔经内圈台分隔成上管腔和下管腔，上管腔和下管腔经内圈台中部的通气孔连通，阀壳上设有连通上管腔的油箱管路接头；上阀头组件，活动设置在上管腔内，靠近或远离内圈台以封堵或打开通气孔，封堵时上阀头组件与内圈台形成第一密封面；下阀头组件，活动设置在下管腔内，靠近或远离上阀头组件以封堵或打开通气孔，
封堵时上阀头组件与下阀头组件之间形成第二密封面，上阀头组件内设有第二密封面打开时连通上管腔和下管腔的泄压气路；电磁线圈组件，安装在阀壳的顶部，用以控制上阀头组件靠近或远离内圈台；底盖，安装在阀壳的底部，底盖上设有连通下管腔的碳罐管路接头；限流结构，包括开设在下管腔内壁上的通气槽，所述底盖的内壁上加工有与所述通气槽配合的凸台，所述通气槽与下阀头组件之间的间隙大于凸台与下阀头组件之间的间隙，所述下阀头组件与通气槽、凸台之间形成限流气路。
9.本发明通过在ftiv阀的下管腔内设置限流结构，来解决油箱内flvv阀因大流量导致堵塞的问题，其工作原理如下：通过设计通气槽以及凸台，且下阀头组件与通气槽之间的间隙大于凸台与下阀头组件之间的间隙，排气时，流量按较小的气路（凸台与下阀头组件之间的间隙）计算，当油箱内压力降低后，下阀头在下弹簧的作用下逐渐上升，使得下阀头侧部脱离凸台的气路限制，完成到通气槽气路的转换，开始大流量排气，因为此时油箱内的压力以被降低，所以不会再导致油箱内的flvv阀堵塞。
10.为了便于碳罐往油箱内补气，所述上阀头组件包括连接在电磁线圈组件上的上阀头，所述上阀头与电磁线圈组件之间还设有上弹簧，上弹簧提供推力用以推动上阀头靠近内圈台，所述泄压气路开设在上阀头内。
11.为了便于油箱往碳罐内泄压，所述下阀头组件包括经下弹簧支撑在底盖上的下阀头，下弹簧提供推力推动下阀头靠近上阀头，所述下阀头顶部设有用以与上阀头接触形成第二密封面的外圈台。
12.为了解决上阀头组件与下阀头组件在活动过程中稳定性问题，所述外圈台顶部向上延伸形成导向柱，所述上阀头内设有与导向柱配合的导向通道，所述导向柱插入所述导向通道设置。
13.为了便于上阀头组件的装配、增强密封性，所述上阀头包括连接在活动框架底部的密封垫，所述密封垫的底部设有用以形成第一密封面的外圈凸起和形成第二密封面的内圈凸起。
14.为了便于上阀头组件的装配，所述活动框架的顶部设有连接部，连接部上开设连接孔，所述电磁线圈组件包括活动设置在电磁线圈内部的动铁芯，所述动铁芯底部设有t形头，所述连接部侧部加工有供t形头插入的缺口。
15.与现有技术相比，本发明的有益效果在于：1.本发明通过限流结构确保了油箱内flvv阀工作时的可靠性，大大提高了整个油箱系统工作的安全性和可靠性，且限流结构仅仅通过对原本结构的局部改进即可实现，不需要新增独立零件，降低了成本；2.设计时，通过一个密封垫配合内圈台、下阀头形成两道独立的密封面，相对传统简化了结构，降低了设计难度，降低了生产成本，优化了气路，使得泄压补气更加顺畅；3.上阀头与下阀头之间的导向结构（导向通道、导向柱）为对顶式结构（简化结构）提供了可能，使得上阀头、下阀头工作时更加稳定可靠。
附图说明
16.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
17.图1为本发明外部结构示意图。
18.图2为本发明内部结构示意图。
19.图3为本发明中限流结构示意图。
20.图4为本发明中上阀头组件与下阀头组件局部剖面图。
21.图5为本发明与油箱、碳罐连接示意图。
22.图6为本发明工作状态一气路流向图。
23.图7为本发明工作状态二气路流向图。
24.图8为本发明工作状态三气路流向图。
25.图9为本发明工作时限流结构处气路流向示意图。
26.其中，1阀壳，1a上管腔，1b下管腔，1c内圈台，1d通气孔，1e油箱管路接头，2电磁线圈组件，2a电磁线圈，2b动铁芯，3底盖，3a碳罐管路接头，4上阀头组件，4a活动框架，4b密封垫，4c外圈凸起，4d内圈凸起，4e上弹簧，4f导向通道，5下阀头组件，5a下阀头，5b下弹簧，5c外圈台，5d导向柱，6限流结构，6a通气槽，6b凸台。
具体实施方式
27.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清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。
28.如图1-4所示的一种对顶式油箱隔离阀，包括：阀壳1，采用管状结构，阀壳1内的管腔经内圈台1c分隔成上管腔1a和下管腔1b，上管腔1a和下管腔1b可通过内圈台1c中部的通气孔1d连通，阀壳1外壁上加工有连通上管腔1a的油箱管路接头1e，通过注塑环节一起完成，油箱管路接头1e连接汽车燃油箱；电磁线圈组件2，安装在阀壳1的顶部，从顶部封闭阀壳1，包括活动设置在电磁线圈2a内部的动铁芯2b，动铁芯2b底部设有t形头；底盖3，安装在阀壳1的底部，从底部封闭阀壳1，底盖3的底部中心设有连通下管腔1b的碳罐管路接头3a；上阀头组件4，包括连接在动铁芯2b下端的上阀头，上阀头与电磁线圈2a之间还设有上弹簧4e，上弹簧4e的一端抵触电磁线圈2a底部、另一端抵触在上阀头顶部，上阀头包括连接在活动框架4a底部的密封垫4b，密封垫4b的底部设有用以形成第一密封面的外圈凸起4c和形成第二密封面的内圈凸起4d，活动框架4a中心顶部设有l形连接部，连接部上开设连接孔，连接部侧部加工有供t形头插入的缺口，动铁芯2b的t形头插入后与连接部活动连接在一起，活动框架4a中心还开设有泄压气路（即导向通道4f）；下阀头组件5，包括经下弹簧5b支撑在底盖3上的下阀头5a，下弹簧5b的一端抵触
在底盖3上、另一端抵触在下阀头5a底部，下阀头5a顶部中心设有外圈台5c，外圈台5c顶部中心向上延伸形成导向柱5d，上阀头内设有与导向柱5d配合的导向通道4f，导向柱5d插入导向通道4f设置；限流结构6，包括开设在下管腔内壁上的通气槽6a，底盖3的内壁上加工有与通气槽6a配合的凸台6b，通气槽6a与下阀头组件5之间的间隙大于凸台6b与下阀头组件5之间的间隙，下阀头组件5与通气槽6a、凸台6b之间形成限流气路。
29.如图5所示，为本发明与油箱、碳罐连接示意图，本发明工作原理包括以下三种工作状态：如图6所示的工作状态一，加油排气：加油过程时，油箱内压力过高，需要从油箱往碳罐内排气，此时，控制电磁线圈组件2工作，带动动铁芯2b向上运动，动铁芯2b带动上阀头组件4上升，使得外圈凸起4c脱离内圈台1c，打开第一密封面，油箱往碳罐中排气；加油过程时，油箱内压力过低，需要从碳罐往油箱内补气，此时，控制电磁线圈组件2工作，带动动铁芯2b向上运动，动铁芯2b带动上阀头组件4上升，使得外圈凸起4c脱离内圈台1c，打开第一密封面，从碳罐往油箱内补气。
30.如图7所示的工作状态二，正常排气：加油完成后，电磁线圈组件2带动动铁芯2b向下运动，使得外圈凸起4c抵触在内圈台1c上，第一密封面封闭，同时，下阀头5a在下弹簧5b的作用下与内圈凸起4d抵触在一起，第二密封面封闭；当油箱内压力升高、压力加下阀头5a重量超过下弹簧5b弹力时，气压从泄压气路处向下顶开下阀头5a，打开第二密封面，油箱往碳罐内排气，待油箱内外压力平衡后，第二密封面在下弹簧5b作用下重新封闭；如图8所示的工作状态三，正常补气：当油箱内压力降低，碳罐内的气压超过上阀头和上弹簧4e弹力时，顶起上阀头打开第一密封面，碳罐向油箱内补气，待油箱内外压力平衡后，第一密封面在上弹簧4e作用下重新封闭。
31.本发明通过一个密封垫4b配合内圈台1c、下阀头5a形成两道独立的密封面，相对传统简化了结构，省去了在阀壳1中部设计通气管道，降低了设计难度，降低了生产成本，优化了气路，使得泄压补气更加顺畅；上阀头与下阀头5a之间的导向结构（导向通道4f、导向柱5d）为对顶式结构（简化结构）提供了可能，使得上阀头、下阀头5a工作时更加稳定可靠。
32.如图9所示为本发明限流示意图，通气槽6a处的粗箭头表示大流量，凸台6b处的细箭头表示小流量；排气时，下阀头5a的下端面位于底盖3区，流量按较小的气路（凸台6b与下阀头5a之间的间隙）计算，当油箱内压力后，下阀头5a在下弹簧5b的作用下逐渐上升，使得下阀头5a的下端面超过底盖3脱离凸台6b的气路限制，下端面位于下管腔1b内，完成到通气槽6a气路的转换，开始大流量排气，因为此时油箱内的压力以被降低，所以不会再导致油箱内的flvv阀堵塞，如此设计的结构仅通过结构的改进及实现了限流，不在需要独立的结构，从而降低了成本。
33.以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。