DE102011114120A1 - Entlüftungsanordnung für einen Kraftstofftank - Google Patents

Entlüftungsanordnung für einen Kraftstofftank Download PDF

Info

Publication number
DE102011114120A1
DE102011114120A1 DE201110114120 DE102011114120A DE102011114120A1 DE 102011114120 A1 DE102011114120 A1 DE 102011114120A1 DE 201110114120 DE201110114120 DE 201110114120 DE 102011114120 A DE102011114120 A DE 102011114120A DE 102011114120 A1 DE102011114120 A1 DE 102011114120A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
valve
connection
pressure
arrangement according
closed position
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE201110114120
Other languages
English (en)
Inventor
Torsten Gerlich
Gerhard Müller-Riederer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
A Kayser Automotive Systems GmbH
Original Assignee
A Kayser Automotive Systems GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by A Kayser Automotive Systems GmbH filed Critical A Kayser Automotive Systems GmbH
Priority to DE201110114120 priority Critical patent/DE102011114120A1/de
Priority to US13/617,273 priority patent/US9027590B2/en
Priority to CN201210355892.8A priority patent/CN103010006B/zh
Publication of DE102011114120A1 publication Critical patent/DE102011114120A1/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K15/00Arrangement in connection with fuel supply of combustion engines or other fuel consuming energy converters, e.g. fuel cells; Mounting or construction of fuel tanks
    • B60K15/03Fuel tanks
    • B60K15/035Fuel tanks characterised by venting means
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K15/00Arrangement in connection with fuel supply of combustion engines or other fuel consuming energy converters, e.g. fuel cells; Mounting or construction of fuel tanks
    • B60K15/03Fuel tanks
    • B60K15/035Fuel tanks characterised by venting means
    • B60K15/03519Valve arrangements in the vent line
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16KVALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K24/00Devices, e.g. valves, for venting or aerating enclosures
    • F16K24/04Devices, e.g. valves, for venting or aerating enclosures for venting only
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16KVALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K31/00Actuating devices; Operating means; Releasing devices
    • F16K31/02Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic
    • F16K31/06Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic using a magnet, e.g. diaphragm valves, cutting off by means of a liquid
    • F16K31/0644One-way valve
    • F16K31/0655Lift valves
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16KVALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K39/00Devices for relieving the pressure on the sealing faces
    • F16K39/02Devices for relieving the pressure on the sealing faces for lift valves
    • F16K39/024Devices for relieving the pressure on the sealing faces for lift valves using an auxiliary valve on the main valve
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K15/00Arrangement in connection with fuel supply of combustion engines or other fuel consuming energy converters, e.g. fuel cells; Mounting or construction of fuel tanks
    • B60K15/03Fuel tanks
    • B60K2015/03256Fuel tanks characterised by special valves, the mounting thereof
    • B60K2015/03296Pressure regulating valves
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K15/00Arrangement in connection with fuel supply of combustion engines or other fuel consuming energy converters, e.g. fuel cells; Mounting or construction of fuel tanks
    • B60K15/03Fuel tanks
    • B60K15/035Fuel tanks characterised by venting means
    • B60K2015/03561Venting means working at specific times
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T137/00Fluid handling
    • Y10T137/7722Line condition change responsive valves
    • Y10T137/7758Pilot or servo controlled
    • Y10T137/7761Electrically actuated valve
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T137/00Fluid handling
    • Y10T137/7722Line condition change responsive valves
    • Y10T137/7771Bi-directional flow valves
    • Y10T137/778Axes of ports co-axial
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T137/00Fluid handling
    • Y10T137/8593Systems
    • Y10T137/87265Dividing into parallel flow paths with recombining
    • Y10T137/87507Electrical actuator

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Magnetically Actuated Valves (AREA)
  • Cooling, Air Intake And Gas Exhaust, And Fuel Tank Arrangements In Propulsion Units (AREA)

Abstract

Eine Entlüftungsanordnung für den Kopfraum des Kraftstofftanks eines Fahrzeugs umfasst unter anderem ein elektromagnetisch schaltbares, zur Einstellung eines willkürlichen Drucks im Kopfraum des Tanks eines Fahrzeugs bestimmtes Hauptventil, dem ein Antrieb in der Form eines in einer Ringspule (1) beweglich geführten Ankerteils (8) zugeordnet ist. Über die Öffnungsstellung des Hauptventils wird eine durchgängige Verbindung zwischen einem zur Anbindung an den genannten Kopfraum bestimmter Anschluss (5) und einem zur Verbindung mit der Umgebungsatmosphäre bestimmter Anschluss (6) hergestellt, wobei zur Minderung des Energieaufwands für den Schaltvorgang dem Hauptventil ein Vorsteuerventil zugeordnet ist, welches während eines ersten Wegelementes einer Schaltbewegung öffnet, wobei das Hauptventil erst im Anschluss an dieses erste Wegelement öffnet. Aufgrund des im Verhältnis zu den Querschnitten der Anschlüsse (5, 6) geringen Querschnitts des Vorsteuerventils und der durch dessen Öffnung sich einstellenden Druckentlastung kann die über den Antrieb insgesamt bereit zu stellende Schaltleistung vermindert und ein Antrieb mit einem kleineren Bauvolumen eingesetzt werden.

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf eine Entlüftungsanordnung entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • Im Zuge der Antriebsentwicklung von Kraftfahrzeugen werden Fahrzeuge entwickelt, die neben dem klassischen Verbrennungsmotor auch einen elektromotorischen, durch eine Batterie gespeisten Antrieb enthalten. Diese Fahrzeuge werden auch als Hybridfahrzeuge bezeichnet und ermöglichen eine Fortbewegung für eine gewisse Zeit alleine mit Hilfe eines Elektromotors.
  • Der für den Betrieb des Verbrennungsmotors benötigte Kraftstoff auf Mineralölbasis ist in einem Kraftstofftank gespeichert, aus dem bei stillstehendem Motor aufgrund von Dampfdruckdifferenzen im Verhältnis zur Umgebungsatmosphäre Dämpfe entweichen, die durch ein in eine Entlüftungsleitung eingesetztes Aktivkohlefilter geführt werden, welches dazu bestimmt ist, Kohlenwasserstoffanteile adsorptiv zu binden. Bei laufendem Motor hingegen werden diese zurückgehaltenen Kohlenwasserstoffanteile durch einströmende Luft aufgenommen und dem Verbrennungsprozess des Motors zugeführt, so dass deren Austritt in die Umgebung jedenfalls unterbunden ist.
  • Da in der Zeit eines ausschließlich elektrischen Betriebes des Fahrzeugs keine Umgebungsluft das Aktivkohlefilter durchströmt, entfällt in dieser Zeit ein Regenerieren von gespeicherten Kohlenwasserstoffanteilen. Um trotz der somit reduzierten Zeit des Betriebes des Verbrennungsmotors noch eine zumindest angenähert vollständige Regeneration zu erreichen, wird ein gegenüber der Umgebungsatmosphäre erhöhter Druck im Kopfraum des Kraftstofftanks gefordert, um die Menge an im Aktivkohlefilter zu adsorbierenden Kohlenwasserstoffanteilen zu vermindern.
  • Es ist allgemein bekannt, den Druck im Kopfraum des Kraftstofftanks aus Sicherheitsgründen mittels eines Überdruckventils zu begrenzen. Dieses stellt bei Auftreten eines Überdrucks bzw. eines maximalen Drucks über eine Entlüftungsleitung eine durchgängige Verbindung zwischen dem Kopfraum und der Umgebungsatmosphäre her.
  • Es ist ferner bekannt, den Druckabfall innerhalb des Tanks während des Betriebes des Verbrennungsmotors infolge einer kontinuierlichen Entnahme von Kraftstoff durch ein Ventil zu begrenzen, welches bei Unterschreiten eines minimalen Druckes eine Verbindung zur Umgebungsatmosphäre und somit einen Druckausgleich herstellt.
  • Während des Betankens des Fahrzeuges muss das durch den einlaufenden, flüssigen Kraftstoff verdrängte Gasvolumen zuzüglich Kraftstoffverdunstungen aus dem Tank geführt werden. Hierbei muss durch eine völlige Entlüftung ein Druckausgleich mit der Umgebung hergestellt werden, da ansonsten Kraftstoff aus dem Einfüllrohr des Tanks austritt.
  • Dieser Forderung steht jedoch der Wunsch nach einem erhöhten Druck im Kraftstofftank entgegen.
  • Für den Betrieb eines Kraftstofftanks, in dem ein erhöhter Innendruck aufrechterhalten werden muss, ergibt sich somit die Notwendigkeit von drei Ventilen. Diese müssen eine hinreichende Dichtigkeit aufweisen, da ansonsten der sich im Tank bildende Druck bei längerem Stillstand abgebaut werden würde und die eingangs genannten Bedingungen einer mengenmäßig ausgeglichenen Adsorption und Desorption von Kohlenwasserstoffanteilen im Aktivkohlefilter nicht erfüllt werden könnten.
  • Aus der zugehörigen Hauptanmeldung 10 2010 044 336.0 ist eine Entlüftungsanordnung für einen Kraftstofftank eines Fahrzeugs bekannt, bei welchem in einem Gehäuse die Funktionen eines Überdruckventils, eines Ventils zur Belüftung zwecks Begrenzung eines Unterdrucks während des Betriebes des Motors und diejenige eines elektromagnetisch schaltbaren Ventils, welches zur Herstellung eines Druckausgleichs mit der Umgebung während eines Betankens bestimmt ist, zusammengefasst sind.
  • Zur Darstellung möglichst geringer Strömungswiderstände sind die Leitungsquerschnitte, über welche die Entlüftungsanordnung mit einem Aktivkohlefilter sowie dem Kopfraum des Tanks in Verbindung steht, vergleichsweise groß bemessen. Dies wiederum führt jedoch bereits bei geringen Druckgradienten zu hohen Betätigungskräften, welche über den Antrieb des elektromagnetisch schaltbaren Ventils aufgebracht werden müssen. Üblicherweise kommen an dieser Stelle ein Magnetantrieb oder ein Elektromotor zum Einsatz, welche jedoch in Anbetracht der aufzubringenden Schaltkräfte vergleichweise groß dimensioniert werden müssen. Mit der Dimensionierung einher geht ein entsprechendes Bauvolumen.
  • Es ist vor diesem Hintergrund die Aufgabe der Erfindung, eine Entlüftungsanordnung entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1 dahingehend zu verbessern, dass ein Antrieb für das in die Entlüftungsanordnung integrierte elektromagnetisch schaltbare Ventil leistungsmäßig schwächer sowie bauvolumeneinsparend dimensioniert werden kann. Gelöst ist diese Aufgabe bei einer solchen Entlüftungsanordnung durch die Merkmale des Kennzeichnungsteils des Anspruchs 1.
  • Erfindungswesentlich ist, dass die Schaltbewegung des Antriebs ausgehend von der Schließstellung des Ventils zur Darstellung eines willkürlichen Drucks, im folgenden teilweise auch Hauptventil genannt, bis zu dessen Öffnungsstellung in zwei Wegelemente unterteilt ist, wobei während des ersten Wegelements lediglich ein Vorsteuerventil geöffnet wird. Dieses ist im Vergleich zu den Strömungsquerschnitten der beiden genannten Anschlüsse lediglich durch einen geringen Querschnitt gekennzeichnet, so der Energieaufwand zu dessen Öffnung dementsprechend gering ausfällt. Die Öffnung des Vorsteuerventils führt jedoch zu einer Minderung des auf die Dichtplatte des Hauptventils einwirkenden Druckgradienten, so dass insgesamt die über den Antrieb bereit zu stellende Schaltleistung entsprechend vermindert ist. Dies bringt den Vorteil mit sich, dass ein Antrieb mit einem kleineren Bauvolumen eingesetzt werden kann.
  • Die Merkmale des Anspruchs 2 sind auf eine mögliche konstruktive Konkretisierung der Entlüftungsanordnung, insbesondere des Vorsteuerventils gerichtet. Dieses ist durch einen Sperrkörper gekennzeichnet, der mit einer an dem einen Ende einer Bohrung eines Schaftes angeordneten Sitzfläche zusammenwirkt, wobei der Sperrkörper mit einem Ankerteil in Verbindung steht, dessen Bewegung mittels einer Ringspule des Antriebs generierbar ist. An dem einen Ende des Schaftes ist ein Dichtkopf angeformt, der eine Dichtplatte hintergreift, welche ein Element des Hauptventils bildet. Für die Darstellung des Vorsteuerventils wird insoweit von ohnehin vorhandenen Konstruktionselementen der Entlüftungsanordnung Gebrauch gemacht. Diese kann somit insgesamt als sehr kompakte Baueinheit zur Verfügung gestellt werden.
  • Die Merkmale des Anspruchs 3 sind auf weitere Einzelheiten betreffend die konstruktive Darstellung der beiden Wegelemente gerichtet. Das Hauptventil bleibt während des ersten Wegelementes funktionslos und wird erst im Verlauf des zweiten Wegelementes geöffnet.
  • Die Merkmale der Ansprüche 4 bis 7 sind jeweils auf die Darstellung der Schließpositionen des Vorsteuerventils und des Hauptventils gerichtet. Diese werden im stromlosen Zustand des Antriebs jeweils durch Federn herbei geführt.
  • Die Merkmale der Ansprüche 8 und 9 sind auf die Darstellung des ersten Wegelementes gerichtet, insbesondere auf die während der Schaltbewegung des Antriebs ausgehend von der Schließstellung nacheinander einsetzende Betätigung des Vorsteuerventils und des Hauptventils.
  • Der Antrieb wurde vorstehend als Magnetantrieb bestehend aus einer Ringspule und einem Hubanker beschrieben. In analoger Weise kann dieser Stelle auch ein Elektromotor eingesetzt werden.
  • Die Erfindung wird im Folgenden unter Bezugnahme auf das in der Zeichnung gemäß 1 dargestellte Ausführungsbeispiel näher beschrieben werden.
  • 1 zeigt eine erfindungsgemäße Ventilbaugruppe in einem Axialschnitt, bestehend aus einem, eine Ringspule 1 aufnehmenden ersten Gehäuseteil 2, welches unterseitig über einen Bund 3 auf einen zugekehrten Abschnitt 4 eines zur Verbindung mit dem Kopfraum eines Kraftstofftanks bestimmten Anschluss 5 sowie einem zur Verbindung mit der Umgebungsatmosphäre bestimmten Anschluss 6 aufweisenden zweiten Gehäuseteil 7 aufgesetzt ist. Beide Gehäuseteile 2, 7 bilden im zusammengesetzten Zustand das alle Komponenten der Ventilbaugruppe aufnehmende Gehäuse 30.
  • Innerhalb der Ringspule 1, sich in Richtung deren Achse erstreckend, befindet sich ein stabförmiges Ankerteil 8, dessen Bewegung in Richtung auf eine Oberseite 9 hin durch ein fest angeordnetes, magnetisch aktives Anschlagteil 10 begrenzt ist. Ein mit dem Ankerteil 8 in Verbindung stehendes Koppelstück 11 ragt unterseitig aus dem Gehäuseteil 2 heraus und in das Gehäuseteil 7 hinein. Das Gehäuseteil 2 dient somit hauptsächlich der Aufnahme des Spulenkörpers der Ringspule 1.
  • Mit 12 ist ein an der Oberseite des Gehäuses 2 angeformtes Ansatzteil bezeichnet, welches der Aufnahme eines elektrischen Anschlusses 13 für die Ringspule 1 dient.
  • Das Koppelstück 11 erstreckt sich durch eine Öffnung 20 des Gehäuseteils 7 hindurch und steht an seinem unteren Ende, über einen Stützteller 14 entlang eines Käfigs 15 gleitend geführt, der seinerseits an einer Stützplatte 16 befestigt ist. Die Stützplatte 16 ist als Träger einer vorzugsweise aus einem gummielastischen Werkstoff bestehenden Dichtplatte 17 konzipiert, welche an einer ringartigen, die Eingangsöffnung 26 des Anschlusses 6 bildenden Dichtfläche 18 anliegt. Der Stützteller 14 steht in jedem Fall in fester Verbindung mit dem Koppelstück 11.
  • Mit 19 ist eine Feder bezeichnet, deren eines Ende an der, der Dichtfläche 18 abgekehrten Seite der Stützplatte 16 und deren anderes Ende an dem Spulenkörper der Ringspule 1 bzw. dem Gehäuseteil 2 axial abgestützt ist. Die Dichtplatte 17 liegt somit unter einer Vorspannung an der Dichtfläche 18 an, die durch die Feder 19 bestimmt ist, wobei durch axiale Verschiebung des genannten Spulenkörpers bzw. des Gehäuseteils 2 eine Einstellung dieser Vorspannung möglich ist. Beispielsweise kann zwischen den Gehäuseteilen 2, 7 eine Schraubverbindung bestehen, welche in Achsrichtung der Ringspule 1 eine Verstellung der Position dieser Gehäuseteile relativ zueinander ermöglicht.
  • Mit 21 ist ein Schaft bezeichnet, der sich koaxial zu dem Ankerteil 8 erstreckt, innerhalb welchem sich ebenfalls koaxial zu dem Ankerteil 8 eine durchgängige Bohrung 28 verläuft, deren dem Koppelstück 11 zugekehrtes Ende eine sich konisch erweiternde Sitzfläche 31 für einen zu dieser komplementär ausgebildeten, an der zugekehrten Seite des Stütztellers 14 angeformten Sperrkörper 32 bildet. Mit 33 ist eine, den Sperrkörper 32 umgebende, an der dem Schaft 21 zugekehrten Seite des Stütztellers 14 gehaltene ringartige, vorzugsweise aus einem elastomeren Werkstoff bestehende Dichtscheibe bezeichnet.
  • Mit 22 ist ein Joch bezeichnet, welches entlang des Käfigs 15 verschiebbar angeordnet ist und welches mit dem Schaft 21 an dessen einem, dem Ankerteil 8 zugekehrten Ende in Verbindung steht. Das andere Ende des Schafts 21 erstreckt sich durch eine zentrale, ringartige Öffnung 23 der Stützplatte 16 sowie der Dichtplatte 17 hindurch und steht auf der dem Anschluss 6 zugekehrten Seite mit einem tellerartigen, an der Berandung der Öffnung 23 dichtend anliegenden Dichtkopf 24 in Verbindung.
  • Mit 25 ist eine weitere Feder bezeichnet, deren eines Ende an der, der Stützplatte 16 zugekehrten Seite des Joches 22 und deren anderes Ende an der dem Joch 22 zugekehrten Seite der Stützplatte 16 anliegt. Diese Feder 25 bestimmt die Vorspannung, unter der der Dichtkopf 24 an der Berandung der Öffnung 23 anliegt. Man erkennt, dass mit der erfindungsgemäßen Ventilbaugruppe drei unabhängig voneinander wirkende Ventilfunktionen dargestellt sind.
  • Der Schaft 21 in Verbindung mit dem unter der Vorspannung der Feder 25 an der Berandung der Öffnung 23 anliegenden Dichtkopf 24 bildet ein Überdruckventil, welches in der Öffnungsstellung ein Ausströmen von Gasen aus dem Kopfraum des Kraftstofftanks über den Anschluss 5 sowie eine kreisringartige, zwischen dem Schaft 21 und den diesem zugekehrten Innenflächen der Öffnung 23 zu dem atmosphärischen Anschluss 6 hin ermöglicht. Der Überdruck innerhalb des Kopfraums, der zum Öffnen dieses Überdruckventils führt, ist durch die Feder 25 bestimmt und kann eingestellt werden, indem der Schaft 21 über seine Verschraubung mit dem Joch 22 mehr oder weniger axial bewegt wird. Zu diesem Zweck ist der Dichtkopf 24 mit einem Innenvierkantprofil 27 oder einem vergleichbaren, zum Zusammenwirken mit einem Schraubwerkzeug bestimmten Profil ausgerüstet.
  • Das System bestehend aus der Stützplatte 16, der an der Dichtfläche 18 anliegenden Dichtplatte 17, dem Käfig 15 und der Feder 19 bildet ein Unterdruckventil, welches in der Öffnungsstellung ein Einströmen von Gasen über den atmosphärischen Anschluss 6, die Eingangsöffnung 26 und den Anschluss 5 in den Kopfraum des Kraftstofftanks ermöglicht. Der Unterdruck innerhalb des Kopfraumes, der zum Öffnen diese Unterdruckventils führt, wird durch die Vorspannung der Feder 19 bestimmt, die durch axiale Verschiebung des Spulenkörpers der Ringspule 1 bzw. des Gehäuseteils 2 einstellbar ist. Für den Fall einer Schraubverbindung zwischen den Gehäuseteilen 6, 2 kann diese Einstellung besonders einfach vorgenommen werden.
  • Das System bestehend aus der Ringspule 1, dem Ankerteil 8, dem Koppelstück 11, dem Stützteller 14, dem Käfig 15, der Stützplatte 16 sowie der an der Dichtfläche 18 anliegenden Dichtplatte 17 bilden ein elektromagnetisch schaltbares Ventil, welches in der Öffnungsstellung eine durchgängige Verbindung zwischen den Anschlüssen 5, 6 über die Eingangsöffnung 26 ermöglicht. Eine Schaltstellung des Ventils, nämlich die Öffnungsstellung stellt sich im Fall einer Bestromung der Ringspule 1 ein, wohingegen sich die Schließstellung im stromlosen Zustand der Ringspule 1 unter der Wirkung der Feder 19 einstellt. Dieses Ventil wird dazu benutzt, um während des Betankens die Entwicklung eines erhöhten Druckes im Kopfraum des Kraftstofftanks zu verhindern.
  • Mit 29 ist eine Feder bezeichnet, die zwischen dem fest angeordneten Anschlagteil 10 und dem demgegenüber beweglich angeordneten Ankerteil 8 wirksam ist. Der Zweck dieser Feder besteht in Folgendem:
    Das System bestehend aus der Sitzfläche 31, dem Sperrkörper 32 und dem Koppelstück 11 bildet im Rahmen des vorstehend genannten elektromagnetisch schaltbaren Ventils, auch Hauptventil genannt, ein Vorsteuerventil, welches im unbestromten Zustand der Ringspule 1 unter der Rückstellkraft der Feder 29 in der Schließstellung gehalten ist, in der der Sperrkörper 32 an der Sitzfläche 31 dichtend anliegt, hierbei die Bohrung 28 schließend.
  • Bei einer Bestromung der Ringspule 1 wird zunächst der Ankerteil 8 entgegen der Rückstellkraft der Feder 29 um ein erstes Wegelement in Richtung auf das Anschlagteil 10 hin bewegt, so dass das genannte Vorsteuerventil in seine Öffnungsstellung überführt wird, in der zwischen dem Anschluss 6 über die Bohrung 28 und den Käfig 15 eine durchgängige Verbindung mit dem Anschluss 5 hergestellt ist. Zwischen der Sitzfläche 31 einerseits und der Außenfläche des Sperrkörpers 32 andererseits besteht in dieser Öffnungsstellung des Vorsteuerventils eine ringförmige Durchströmungsfläche, welche sich während der Öffnungsbewegung entlang des ersten Wegelements zunehmend vergrößert.
  • Ein Durchströmen des Vorsteuerventils hat eine Druckentlastung der Stützplatte 16 zur Folge, so dass der Energieaufwand zum Öffnen der Eingangsöffnung 26 dementsprechend geringer ausfällt. Erst am Ende des ersten Wegelements übt der Stützteller 14 eine Mitnahmewirkung auf den Käfig 15 aus, und zwar entlang eines zweiten sich anschließenden Wegelements bis zur vollständigen Öffnung der Eingangsöffnung 26.
  • Während der Öffnungsbewegung entlang der beiden Wegelemente werden somit das Vorsteuerventil und das Hauptventil nacheinander geöffnet.
  • Innerhalb des Käfigs 15, der mit der Stützplatte 16 in fester Verbindung steht, ist der Stützteller 14, der mit dem Koppelstück 11 und auf diese Weise mit dem Ankerteil 8 in fester Verbindung steht, begrenzt in Achsrichtung des Koppelstücks 11 beweglich angeordnet, nämlich entsprechend der Bemessung des genannten ersten Wegelements.
  • Sobald eine Bestromung der Ringspule 1 entfallt, übt die Feder 29, unterstützt durch die Feder 19, eine Rückstellkraft auf die Stützplatte 16 aus, welche das Vorsteuerventil und das Hauptventil in die Schließstellung überführen.
  • Man erkennt, dass aufgrund des einen vergleichsweise geringen Durchströmungsquerschnitt aufweisenden Vorsteuerventils trotz der relativ großen Querschnitte der Anschlüsse 5, 6, wie vorstehend dargelegt das Hauptventil mit einem verhältnismäßig geringen Energieaufwand betätigt werden kann, so dass ein dementsprechend klein bauender Antrieb ausreichend ist.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Ringspule
    2
    Gehäuseteil
    3
    Bund
    4
    Abschnitt
    5
    Anschluss
    6
    Anschluss
    7
    Gehäuseteil
    8
    Ankerteil
    9
    Oberseite
    10
    Anschlagteil
    11
    Koppelstück
    12
    Ansatzteil
    13
    Anschluss
    14
    Stützteller
    15
    Käfig
    16
    Stützplatte
    17
    Dichtplatte
    18
    Dichtfläche
    19
    Feder
    20
    Öffnung
    21
    Schaft
    22
    Joch
    23
    Öffnung
    24
    Dichtkopf
    25
    Feder
    26
    Eingangsöffnung
    27
    Innenvierkantprofil
    28
    Bohrung
    29
    Feder
    30
    Gehäuse
    31
    Sitzfläche
    32
    Sperrkörper
    33
    Dichtscheibe

Claims (9)

  1. Entlüftungsanordnung für den Kraftstofftank eines Fahrzeugs mit dessen Kopfraum zugeordneten Ventilen zur Darstellung eines maximalen, nicht zu überschreitenden Druckes, eines minimalen, nicht zu unterschreitenden Druckes sowie eines willkürlich einstellbaren, insbesondere zur Betankung bestimmten Druckes, mit einem zumindest das Ventil zur Darstellung eines maximalen Druckes und das Ventil zur Darstellung eines minimalen Druckes aufnehmenden, einen zur Verbindung mit der Atmosphäre bestimmten Anschluss (6) und einen zur Verbindung mit dem Kopfraum bestimmten Anschluss (5) aufweisenden Gehäuse (30), wobei das Ventil zur Darstellung eines willkürlich einstellbaren Druckes elektromagnetisch schaltbar ausgebildet ist und mit einem Antrieb in Verbindung steht nach Patentanmeldung 10 2010 044 336, dadurch gekennzeichnet, dass mittels des Antriebs eine Schaltbewegung generierbar ist, die ausgehend von der Schließstellung des elektromagnetisch schaltbaren Ventils bis zu dessen Öffnungsstellung während eines ersten Wegelements zur Öffnung eines Vorsteuerventils, eine Verbindung mit geringem Querschnitt zwischen den Anschlüssen (5, 6) bereit stellend und anschließend während eines zweiten Wegelements zur Freigabe der Eingangsöffnung (26) des Anschlusses (6), eine durchgängige, vollständig geöffnete Verbindung zwischen den Anschlüssen (5, 6) darstellend, eingerichtet ist.
  2. Entlüftungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb aus einer Ringspule (1) besteht, in deren Achsrichtung ein Ankerteil (8) beweglich geführt ist, dass das Ankerteil (8) mit einem Sperrkörper (32) in Verbindung steht, der mit einer, in einen Schaft (21) eingeformten Sitzfläche (31) das Vorsteuerventil bildet, dass der Sperrkörper (32) mittels des Antriebes zwischen der, eine Verbindung mit geringem Querschnitt zwischen den Anschlüssen (5, 6) herstellenden Bohrung (28) freigebenden und einer diese Verbindung schließenden Stellung verschiebbar ist, und dass an dem Schaft (21), eine Dichtplatte (17) hintergreifend ein Dichtkopf (24) angeformt ist, der zur Betätigung des Ventils eingerichtet ist, welches zur Darstellung eines willkürlich einstellbaren Druckes elektromagnetisch schaltbar ist.
  3. Entlüftungsanordnung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch einen Käfig (15), der an einer, die Dichtplatte (17) stützenden Trägerplatte (16) angebracht ist, wobei ausgehend von der Schließstellung des Ventils zur Darstellung eines willkürlich einstellbaren Druckes der Sperrkörper (32) mittels des Antriebs während eines ersten Wegelements ausgehend von seiner Schließstellung in seine Öffnungsstellung überführbar ist und wobei während eines sich an das erste anschließenden zweiten Wegelements die Dichtplatte (17) ausgehend von ihrer die Eingangsöffnung (26) sperrenden Schließstellung in ihre Öffnungsstellung überführbar ist.
  4. Entlüftungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3 gekennzeichnet durch eine das Ventil zur Darstellung ein willkürlich einstellbaren Druckes in der Schließstellung haltende Feder (19).
  5. Entlüftungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch eine das Vorsteuerventil in der Schließstellung haltende Feder (29).
  6. Entlüftungsanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Feder (29) zwischen dem Ankerteil (8) und einem feststehenden Anschlagteil (10) in dem Gehäuse (30) angeordnet ist.
  7. Entlüftungsanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Feder (19) zwischen der Trägerplatte (16) und Teilen des Gehäuses (30) angeordnet ist.
  8. Entlüftungsanordnung nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Sperrkörper (32) mittels eines an dem Schaft (11) angeformten Stütztellers (14) in dem Käfig (15) begrenzt geführt ist, hierbei das erste Wegelement definierend.
  9. Entlüftungsanordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass ausgehend von der Schließstellung des Ventils zur Darstellung eines willkürlich einstellbaren Druckes beginnend mit dem Erreichen des Endes des ersten Wegelements eine Mitnahmewirkung auf den Schaft (21) und somit die Dichtplatte (17) ausübbar ist, eine vollständig geöffnete Verbindung zwischen den Anschlüssen (5, 6) herbei führend.
DE201110114120 2011-09-24 2011-09-24 Entlüftungsanordnung für einen Kraftstofftank Pending DE102011114120A1 (de)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE201110114120 DE102011114120A1 (de) 2011-09-24 2011-09-24 Entlüftungsanordnung für einen Kraftstofftank
US13/617,273 US9027590B2 (en) 2011-09-24 2012-09-14 Ventilation arrangement for a fuel tank
CN201210355892.8A CN103010006B (zh) 2011-09-24 2012-09-24 用于燃料箱的通风布置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE201110114120 DE102011114120A1 (de) 2011-09-24 2011-09-24 Entlüftungsanordnung für einen Kraftstofftank

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102011114120A1 true DE102011114120A1 (de) 2013-03-28

Family

ID=47827823

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE201110114120 Pending DE102011114120A1 (de) 2011-09-24 2011-09-24 Entlüftungsanordnung für einen Kraftstofftank

Country Status (3)

Country Link
US (1) US9027590B2 (de)
CN (1) CN103010006B (de)
DE (1) DE102011114120A1 (de)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102017122253A1 (de) * 2017-09-26 2019-03-28 Eagle Actuator Components Gmbh & Co. Kg Aktiv und passiv betätigbares Ventil
DE102018001118A1 (de) 2018-02-12 2019-08-14 A. Kayser Automotive Systems Gmbh Tankentlüftungsventil, Tankentlüftungssystem und Verfahren zum Offenhalten eines elektromagnetisch betätigten Ventils
DE102021104830A1 (de) 2021-03-01 2022-09-01 ECO Holding 1 GmbH Pneumatikventil zum Steuern eines gasförmigen Mediums

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE112016006108T5 (de) * 2015-12-29 2018-10-25 Padmini Vna Mechatronics Pvt. Ltd. Zweiweg-doppelentlüftungssystem und ventilanordnung für turbomotor
EP3442819B1 (de) * 2016-04-15 2024-02-28 Eaton Intelligent Power Limited Dampfundurchlässiges solenoid für kraftstoffdampfumgebung
DE102016107474A1 (de) * 2016-04-22 2017-10-26 Kendrion (Villingen) Gmbh Ventil zum Verschließen und Öffnen eines Leitungssystems
CN110785597B (zh) * 2018-01-15 2021-10-12 帕德米尼Vna机电一体化私人有限公司 带有用于控制燃油排放的完全覆盖的线轴的防泄漏电磁阀
JP2020063675A (ja) * 2018-10-15 2020-04-23 株式会社デンソー 流量制御弁
WO2021044395A1 (en) 2019-09-04 2021-03-11 Padmini Vna Mechatronics Pvt. Ltd. An improved fuel tank isolation valve with an integrated stepper motor
WO2022051768A1 (en) * 2020-09-07 2022-03-10 Dayco Ip Holdings, Llc Magnetically latching valve for fuel vapor management systems and systems incorporating same
EP4308837A1 (de) * 2021-03-19 2024-01-24 Eaton Intelligent Power Limited Ventilanordnung für einen kraftstofftank
KR20220134150A (ko) * 2021-03-26 2022-10-05 현대자동차주식회사 자동차용 연료탱크 밀폐밸브

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US526177A (en) * 1894-09-18 Valve
US115982A (en) * 1871-06-13 Improvement in combined pressure and vacuum valves
US650725A (en) * 1900-03-21 1900-05-29 John S Leslie Pressure-regulator.
US2251441A (en) * 1937-02-01 1941-08-05 Detroit Lubricator Co Valve
US3154285A (en) * 1962-06-07 1964-10-27 Houie Omer Fuel derichment valve
US3424951A (en) * 1964-11-23 1969-01-28 Monsanto Co Electrical control valve
US4018314A (en) * 1976-06-30 1977-04-19 Raymond Richmond Anti-theft vehicle brake-supervising device
US4482094A (en) * 1983-09-06 1984-11-13 General Motors Corporation Electromagnetic unit fuel injector
US4699351A (en) * 1984-07-11 1987-10-13 Target Rock Corporation Pressure responsive, pilot actuated, modulating valve
US5172722A (en) * 1990-09-17 1992-12-22 Motoyama Eng. Works, Ltd. Stop valve for a vacuum apparatus
JP2522391Y2 (ja) * 1991-02-27 1997-01-16 本田技研工業株式会社 燃料蒸発ガス排出抑制装置
DE4107525C1 (de) * 1991-03-08 1992-05-27 Blau Kg Fabrik Fuer Kraftfahrzeugteile, 4018 Langenfeld, De
US5137055A (en) * 1992-01-14 1992-08-11 Yazaki Corporation Stop valve
US5407131A (en) * 1994-01-25 1995-04-18 Caterpillar Inc. Fuel injection control valve
JPH0972251A (ja) * 1995-09-04 1997-03-18 Nippon Soken Inc 蒸発燃料処理装置
JP3745427B2 (ja) * 1995-11-14 2006-02-15 Smc株式会社 真空圧制御用スロー排気バルブ
US6293266B1 (en) * 1998-05-26 2001-09-25 A. Kayser Automotive Systems Gmbh Exhaust gas recirculation device
US6843271B2 (en) * 2000-08-08 2005-01-18 Siemens Vdo Automotive, Inc. Fuel tank pressure control valve including an integrated sensor
JP5456493B2 (ja) * 2010-01-13 2014-03-26 愛三工業株式会社 電磁弁及びその電磁弁を備えた蒸発燃料処理装置

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102017122253A1 (de) * 2017-09-26 2019-03-28 Eagle Actuator Components Gmbh & Co. Kg Aktiv und passiv betätigbares Ventil
US10627006B2 (en) 2017-09-26 2020-04-21 Eagle Actuator Components Gmbh & Co. Kg Valve that can be actively and passively actuated
DE102018001118A1 (de) 2018-02-12 2019-08-14 A. Kayser Automotive Systems Gmbh Tankentlüftungsventil, Tankentlüftungssystem und Verfahren zum Offenhalten eines elektromagnetisch betätigten Ventils
US10697557B2 (en) 2018-02-12 2020-06-30 A. Kayser Automotive Systems Gmbh Tank ventilation valve, tank ventilation system and method for keeping open an electromagnetically activated valve
DE102021104830A1 (de) 2021-03-01 2022-09-01 ECO Holding 1 GmbH Pneumatikventil zum Steuern eines gasförmigen Mediums

Also Published As

Publication number Publication date
CN103010006A (zh) 2013-04-03
US20130112290A1 (en) 2013-05-09
CN103010006B (zh) 2017-04-12
US9027590B2 (en) 2015-05-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102011114120A1 (de) Entlüftungsanordnung für einen Kraftstofftank
DE102010044336A1 (de) Entlüftungsanordnung für einen Kraftstofftank
EP2059426B1 (de) Ventileinheit, bremssteuerungseinrichtung, fahrzeugbremsanlage sowie fahrzeug
DE102010019831B4 (de) Tankentlüftungseinrichtung für einen Kraftstofftank eines Kraftfahrzeugs
EP3371018A1 (de) Druckbegrenzungsventil
DE102010043262A1 (de) Vorrichtung zum Betätigen eines Verriegelungsmechanismus, insbesondere zum Betätigen einer Parksperreinrichtung
DE102013107060A1 (de) Schaltventil zur Regelung eines Massenstroms
DE112016006108T5 (de) Zweiweg-doppelentlüftungssystem und ventilanordnung für turbomotor
DE102013222874A1 (de) Ventileinrichtung
EP3274615B1 (de) Doppelankermagnetventil sowie betriebsverfahren
WO2015197406A1 (de) Ventileinrichtung
DE102015118962A1 (de) Druckbegrenzungsventil
DE102015218263A1 (de) Magnetventil
DE102018001118A1 (de) Tankentlüftungsventil, Tankentlüftungssystem und Verfahren zum Offenhalten eines elektromagnetisch betätigten Ventils
DE102015106144A1 (de) Steuerventileinrichtung für eine Parkbremseinrichtung für Kraftfahrzeuge sowie Parkbremseinrichtung für Kraftfahrzeuge
DE3233545A1 (de) Druckluftfuellvorrichtung fuer druckluftspeicher
EP1907252A1 (de) Fahrzeugbremsanlagen-magnetventilanordnung
DE102008058674A1 (de) Hydraulisches Ventil
WO2016026690A1 (de) Magnetventil
WO2015067407A1 (de) Ventileinrichtung
EP2619054B1 (de) Pneumatische steuerventilanordnung zur regelung des bremszylinderdrucks einer selbsttätigen indirekten druckluftbremse
DE102018008410A1 (de) Elektromagnetisches Ventil, Verfahren zum Betrieb eines elektromagnetischen Ventils
DE19836865C1 (de) Magnetventil
DE102007012482A1 (de) Ölabscheider, Abscheideverfahren und deren Verwendung
DE10359041B4 (de) Bremseinrichtung eines angetriebenen Schienenfahrzeugs

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R082 Change of representative

Representative=s name: SOBISCH & KRAMM, DE

R016 Response to examination communication