[发明专利]电动操作金属罐净化阀和其蒸汽收集装置

说明书

发明领域

本发明涉及驱动机动车辆的内燃机的车载蒸发排放控制装置。这些装置包括一个蒸汽收集罐，收集由盛有发动机挥发性液体燃料的燃料箱排放的燃料蒸汽；一个净化阀，用以周期性地将收集到的蒸汽排到发动机的进气歧管。

发明背景的概要

当今的这些装置一般包括一个电磁控制净化阀，它处于由以微处理机为基础的发动机控制系统产生的净化控制信号的控制之下。常用的控制信号是一种具有较低频率，例如在5至50赫范围内的工作循环调制脉冲波形。其调制范围自0％至100％。某些常用的电磁控制净化阀的响应动作快得足以使该阀在某种程度上跟随被施加于其上的脉冲波形，这导致该净化流经受同样的脉冲。这种脉冲有时可损害排气管排放控制的目标，因为这种流向进气歧管的脉冲蒸汽流可在发动机排气管中产生有害的碳氢化合物峰值。车辆在正常运行期间出现的进气歧管真空度的变化也可以某种方式直接作用在该阀上，从而打乱了排放控制的对策，除非采取一些措施来考虑它们的影响，诸如设置一真空调节器阀。此外，低频脉冲可产生可听见的似乎扰动的噪声。

在美国专利US-5,237,980中公开了一种已知的燃料蒸汽回收装置，它通过阻尼金属罐净化阀衔铁的运动来改善该装置的流动特性。这是把一个台阶加到衔铁和定子的气隙界面处的相对面上，并藉助气动阻尼，藉助于一个具有用以引导衔铁运动的小运行间隙的黄铜管来达到的。

在US-5,265,842中公开了发动机排放控制的另一种已知形式。发动机排放控制计量阀包括一个连于通电线性致动器的计量球阀件，该致动器包括一个静止磁铁和一个与该磁铁同心的运动线圈。线圈运动通过由线圈运动驱动的凸轮的楔入作用被转换成计量阀件的运动。

在US-5,413,082中公开了发动机排控制的再一种已知形式，其中，该阀具有一单件的导向与阀座以及一单件的阀件，后者由为导向与阀座加衬的轴套导向。该阀头和阀座的外形制成这样，当阀开启且跨于其上的压差超过某一最小值时，便有音速流流过该阀。

本发明总的方面是提供一种金属罐净化阀，尽管有损害控制精度的影响存在它仍能提供更精确的控制。为推动这一总目标，一个更为具体的方面是提供一种带有线性电磁致动器的金属罐净化阀。其它更加具体的方面涉及到各种结构特点，诸如阀和座构件的细节。

本发明提供一种电动操作金属罐净化阀，包括一个配置在发动机的进气歧管和燃料蒸汽收集罐之间的净化流道，收集罐收集由燃料箱中挥发性燃料产生的蒸汽，所述金属罐净化阀按照净化控制信号控制金属罐至进气歧管的净化，该控制信号设定了金属罐净化阀允许流经所述净化流道的净化流量范围，金属罐净化阀包括一个电磁线圈，它有一个配置在中心纵轴线周围的绕组；一个与所述绕组相关的用以引导由绕组中电流产生的磁力线的定子构件)，所述定子构件包括一个设置在通孔内的气隙，该通孔沿所述一个轴线穿过所述绕组；一个靠近所述气隙配置的安装在轴上的衔铁，作为由绕组中电流产生的磁力的函数，它沿所述轴线定位；一个阀件，它由所述衔铁并和其一起相对于一阀座轴向定位，以规定金属罐净化阀限制自所述金属罐至所述歧管的流量的范围，和一个偏压弹簧，作用一弹簧力，将所述衔铁和阀件推向所述阀座，从而所述衔铁根据衔铁和轴的质量沿中心轴线取一位置，与所述定子构件相联的所述衔铁使沿逐渐允许流量流经所述净化流道的方向的作用于所述衔铁上的磁力的轴向分力上，

其特征在于所述磁力的轴向分力跟所述线圈的平均电流在平均电流工作范围内线性相关，并且所述阀件和所述阀座能在施加于金属罐净化阀的脉冲宽度调制电压的工作循环的低工作区内的最初移动范围内限定流通面积不变，从而改善在低工作区内的平均流量与从所述金属罐流至所述歧管的流量之间的线性度。

本发明的净化阀还在于：

所述偏压弹簧具有线性的力-压缩特性；所述阀件靠近所述轴的一端；

所述衔铁是一个压配合于所述轴上的管子；

所述衔铁包括一铁磁管，而所述轴为非铁磁的；

所述轴完全穿过所述衔铁；

所述轴由配置于衔铁轴向相反两端的上、下轴套导向。所述轴包括相应的上、下轴件，所述上轴件由上轴套导向，而所述下轴件由下轴套导向，并包括一个装置，它不使作用在一轴件上的力的某些径向分量传递到另一轴件上；

所述衔铁配置在上轴件上，并所述不使作用在一轴件上的力的某些径向分量传递到另一轴件上的装置配置在所述衔铁(18)和所述下轴件之间的界面上；