一种应用于PHEV高压系统的加油盖结构及其工作方法

摘要

一种应用于PHEV高压系统的加油盖结构及其工作方法，包括大盖、拉圈、拉绳、壳体、盖板、正压弹簧、金属盘、阀芯、负压弹簧；所述拉圈套设在大盖外周面的拉圈槽上，所述拉绳设置在拉圈一侧并且与拉圈连接，所述大盖安装在壳体上端面并且大盖与壳体通过卡扣结构进行连接，所述大盖与壳体的内部形成容纳腔，所述盖板、正压弹簧、金属盘、阀芯、负压弹簧从上至下依次装配在容纳腔内；其中，所述盖板与金属盘配合用于固定正压弹簧，所述阀芯与壳体配合用于固定负压弹簧。本发明所述的应用于PHEV高压系统的加油盖结构及其工作方法，应用于电力混动汽车，在满足加油盖的双向的泄压和补气功能的同时能在PHEV高压系统使用，保证燃油系统在非使用情况下的压强。

说明书

技术领域

本发明属于汽车燃油管理系统领域，具体涉及一种应用于PHEV高压系统的加油盖结构及其工作方法。

背景技术

PHEV是指的新能源汽车中的plug in hybrid electric vehicle,是特指通过插电进行充电的混合动力汽车。在PHEV系统电力混动系统里，需要使用高压油箱、高压加油盖等实现混动系统。电力混动汽车在使用电力驱动时，车内燃油系统处于关闭状态，此时整个燃油系统压强会增大，现有技术中的普通加油盖，由于其开启压力较小，在电力混动系统内压强增大到超过开启压力后，普通加油盖就会被打开，燃油蒸汽随之溢出。

为了防止燃油蒸汽从加油盖内溢出，必须配合使用高压加油盖。另一方面，在车辆严重倾斜或受到猛烈撞击时，油箱内压强会瞬间增大，在这种特殊情况下，产生的压强可能会超过油箱承受压力的极限。油箱需要泄压，加油盖是油箱泄压的一道途径，所以不能简单的使用单向加油盖。

因此，为了解决上述技术问题，需要研发一种应用于PHEV高压系统的加油盖结构及其工作方法，在满足加油盖的双向的泄压和补气功能的同时能在PHEV高压系统使用，保证燃油系统在非使用情况下的压强。

发明内容

发明目的：为了克服以上不足，本发明的目的是提供一种应用于PHEV高压系统的加油盖结构及其工作方法，结构设计合理，应用于电力混动汽车，加油盖作为泄压和补气的通道，满足了加油盖的双向功能，同时能在PHEV高压系统使用，通过调整加油盖内部的弹簧设计即设置正压弹簧、负压弹簧，增大开启压力，保证燃油系统在非使用情况下的压强，应用前景广泛。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种应用于PHEV高压系统的加油盖结构，包括大盖、拉圈、拉绳、壳体、盖板、正压弹簧、金属盘、阀芯、负压弹簧；所述拉圈套设在大盖外周面的拉圈槽上，所述拉绳设置在拉圈一侧并且与拉圈连接，所述大盖安装在壳体上端面并且大盖与壳体通过卡扣结构进行连接，所述大盖与壳体的内部形成容纳腔，所述盖板、正压弹簧、金属盘、阀芯、负压弹簧从上至下依次装配在容纳腔内；其中，所述盖板与金属盘配合用于固定正压弹簧，所述阀芯与壳体配合用于固定负压弹簧，所述壳体底部设置有若干个泄压通气口。

本发明所述的应用于PHEV高压系统的加油盖结构，应用于电力混动汽车内，在满足加油盖的双向功能泄压和补气的同时能在PHEV高压系统使用，加油盖能作为泄压和补气的通道，通过调整加油盖内部的弹簧设计即设置正压弹簧、负压弹簧，增大开启压力，保证燃油系统在非使用情况下的压强。

进一步的，上述的应用于PHEV高压系统的加油盖结构，还包括密封垫，所述密封垫位于容纳腔内并且装配在金属盘、阀芯之间；所述金属盘放置于密封垫上方并且密封垫的上端受正压弹簧挤压被金属盘所固定，所述阀芯的上端与密封垫底部接触并且阀芯8的下端受负压弹簧挤压所固定。

进一步的，上述的应用于PHEV高压系统的加油盖结构，所述正压弹簧的弹簧力为14.3-14.7N，所述正压弹簧的工作高度为13-14mm，所述负压弹簧的弹簧力为1.7-2.0N，所述负压弹簧的工作高度为16-17mm。

所述加油盖的结构设计形成了双向阀功能，在双向阀功能的基础上改善正压弹簧、负压弹簧参数，从而增大开启压力，与普通弹簧相比，增大其承受压力的能力，从而增大开启压力，可承受压力力值为40-50kpa。其中，所述正压弹簧、负压弹簧的材料可以采用SUS304。

进一步的，上述的应用于PHEV高压系统的加油盖结构，所述大盖上端面设置有加油盖手柄；所述拉绳远离拉圈的一端开设有销钉孔，销钉设置在销钉孔内，加油盖通过所述销钉安装在汽车车身上；所述销钉穿过销钉孔的一端设置有销钉罩。

进一步的，上述的应用于PHEV高压系统的加油盖结构，还包括密封圈，所述密封圈套设在壳体上部的密封面上。

进一步的，上述的应用于PHEV高压系统的加油盖结构，所述拉圈槽外周面设置有若干个筋位。

为了保证拉圈在拉圈槽上转动顺畅的同时，减少拉圈与大盖的间隙，在拉圈槽外周面的壁面可以设置有若干个筋位。

进一步的，本发明中，大盖、拉圈、拉绳、销钉的材料可以采用导电材料，通过销钉将该加油盖安装在汽车车身上，由于使得大盖、拉圈、拉绳、销钉均为导电材料，使得大盖、拉圈、拉绳、销钉、汽车车身之间形成一条导电路径，在加油过程中，手接触到大盖，导致大盖的静电堆积，上述静电可以依次从大盖、拉圈、拉绳、销钉传导到车身，进而释放到大地，避免了安全隐患。上述结构设计，相比通过加油管释放静电，对加油盖特别是大盖的内径尺寸公差及管控要求更低，制造和管控成本较低。

例如，在众多的导电材料中，大盖可以采用RTP NYLON 299AX 90796A，该材料是在NYLON材料中增加导电碳纤维，具有导电性能，拉圈、拉绳的材料可以采用HYTREL 6347E-03BK，该材料添加有导电碳纤维，具有导电性能，为了避免拉圈、拉绳硬度变大、开裂，原材料在注塑前要保证2个小时的烘料，销钉可以采用RTP NYLON 299AX 90796A。

进一步的，上述的应用于PHEV高压系统的加油盖结构，所述壳体底部设置成柱状结构。

所述柱状结构用于配合小门并且为阀芯安装时提供导向作用和收缩形状固定。

本发明还涉及所述应用于PHEV高压系统的加油盖结构的工作方法，所述大盖与壳体的内部设置有内外气体流通通道，所述工作方法，包括如下步骤：

(1)正常状态：加油盖处于关闭状态，金属盘、阀芯之间设置有密封垫，密封垫和阀芯接触隔绝内外气体流通通道；

(2)泄压：当汽车油箱内压强达到开启压力时，加油盖的正压弹簧被压缩，密封垫向上，密封垫与阀芯之间出现间隙，内外气体流通通道打开，气体通过内外气体流通通道排出，进行泄压；

(3)补气：当外部压强超过汽车油箱内压强时，加油盖的负压弹簧被压缩，阀芯向下，密封垫与阀芯之间出现间隙，内外气体流通通道打开，气体通过内外气体流通通道排出，进行补气。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

(1)本发明公开的应用于PHEV高压系统的加油盖结构，结构设计合理，应用于电力混动汽车，满足了加油盖的双向功能，同时能在PHEV高压系统使用，加油盖作为泄压和补气的通道，并且通过调整加油盖内部的弹簧设计即设置正压弹簧、负压弹簧，增大开启压力，保证燃油系统在非使用情况下的压强；

(2)本发明公开的应用于PHEV高压系统的加油盖结构，通过在双向阀功能的基础上改善正压弹簧、负压弹簧参数，从而增大开启压力，与普通弹簧相比，增大其承受压力的能力，从而增大开启压力，可承受压力值为40-50kpa；

(3)本发明公开的应用于PHEV高压系统的加油盖结构，通过销钉将该加油盖安装在汽车车身上，由于使得大盖、拉圈、拉绳、销钉均为导电材料，使得大盖、拉圈、拉绳、销钉、汽车车身之间形成一条导电路径，静电可以依次从大盖、拉圈、拉绳、销钉传导到车身，进而释放到大地，避免了安全隐患，上述结构设计，相比通过加油管释放静电，对加油盖特别是大盖的内径尺寸公差及管控要求更低，制造和管控成本较低；

(4)本发明公开的应用于PHEV高压系统的加油盖结构，在壳体底部设置成柱状结构，所述柱状结构用于配合小门并且为阀芯安装时提供导向作用和收缩形状固定；

(5)本发明提出的应用于PHEV高压系统的加油盖结构的工作方法，工作方法设计合理，大盖与壳体的内部设置有内外气体流通通道，加油盖处于关闭状态密封垫和阀芯接触隔绝内外气体流通通道；当汽车油箱内压强达到开启压力时，内外气体流通通道可以打开，气体通过内外气体流通通道排出，进行泄压；当外部压强超过汽车油箱内压强时，内外气体流通通道打开，气体通过内外气体流通通道排出，进行补气。

附图说明

图1为本发明具体实施方式中对比例的加油盖的结构示意图；

图2为本发明具体实施方式中对比例的加油盖的结构主视图；

图3为本发明具体实施方式中对比例的加油盖的图2的B-B剖视图；

图4为本发明所述应用于PHEV高压系统的加油盖结构的结构示意图一；

图5为本发明所述应用于PHEV高压系统的加油盖结构的结构示意图二；

图6为本发明所述应用于PHEV高压系统的加油盖结构的爆炸图；

图7为本发明所述应用于PHEV高压系统的加油盖结构的结构主视图；

图8为本发明所述应用于PHEV高压系统的加油盖结构的图2的7的A-A剖视图；

图9为本发明所述应用于PHEV高压系统的加油盖结构的剖面局部示意图一；

图10为本发明所述应用于PHEV高压系统的加油盖结构的剖面局部示意图二；

图11为本发明所述应用于PHEV高压系统的加油盖结构的工作方法中加油管正常状态的结构示意图；

图12为本发明所述应用于PHEV高压系统的加油盖结构的工作方法中加油管泄压时的结构示意图；

图13为本发明所述应用于PHEV高压系统的加油盖结构的工作方法中补气时的结构示意图；

图14为本发明所述应用于PHEV高压系统的加油盖结构的泄压通气口的布置示意图；

图中：大盖1、拉圈槽11、加油盖手柄12、拉圈2、拉绳3、销钉孔31、销钉32、销钉罩33、壳体4、卡扣结构41、容纳腔42、泄压通气口43、密封圈44、密封面45、柱状结构46、盖板5、正压弹簧6、金属盘7、阀芯8、负压弹簧9、密封垫10、内外气体流通通道a。

具体实施方式

下面将结合附图1-14与对比例、实施例以及具体实验数据，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，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，本领域普通的技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明的保护范围。

对比例

对比例为斯丹德汽车系统苏州有限公司生产的AO-2822加油盖，其结构见图1、图2、图3，如果其应用在电力混动汽车，电力混动汽车在使用电力驱动时，车内燃油系统处于关闭状态，整个燃油系统压强会增大，AO-2822加油盖的开启压力较小，在电力混动系统内压强增大到超过开启压力后会被打开，燃油蒸汽随之溢出，造成燃油蒸汽泄露的后果。

以下实施例1-3提供了一种应用于PHEV高压系统的加油盖结构，具体内容如下：

实施例1

如图4-14所示，所述应用于PHEV高压系统的加油盖结构，包括大盖1、拉圈2、拉绳3、壳体4、盖板5、正压弹簧6、金属盘7、阀芯8、负压弹簧9；所述拉圈2套设在大盖1外周面的拉圈槽11上，所述拉绳3设置在拉圈2一侧并且与拉圈2连接，所述大盖1安装在壳体4上端面并且大盖1与壳体4通过卡扣结构41进行连接，所述大盖1与壳体2的内部形成容纳腔42，所述盖板5、正压弹簧6、金属盘7、阀芯8、负压弹簧9从上至下依次装配在容纳腔42内；其中，所述盖板5与金属盘7配合用于固定正压弹簧6，所述阀芯8与壳体4配合用于固定负压弹簧9，所述壳体4底部设置有若干个泄压通气口43。

进一步的，还包括密封垫10，所述密封垫10位于容纳腔42内并且装配在金属盘7、阀芯8之间；所述金属盘7放置于密封垫10上方并且密封垫10的上端受正压弹簧6挤压被金属盘7所固定，所述阀芯8的上端与密封垫10底部接触并且阀芯8的下端受负压弹簧9挤压所固定。

进一步的，还包括密封圈44，所述密封圈43套设在壳体4上部的密封面45上。

进一步的，所述壳体4底部设置成柱状结构46。所述柱状结构用于配合小门并且为阀芯安装时提供导向作用和收缩形状固定。

所述应用于PHEV高压系统的加油盖结构的工作方法，大盖1与壳体4的内部设置有内外气体流通通道，所述工作方法，包括如下步骤：

(1)正常状态：加油盖处于关闭状态，金属盘7、阀芯8之间设置有密封垫10，密封垫10和阀芯8接触隔绝内外气体流通通道；

(2)泄压：当汽车油箱内压强达到开启压力时，加油盖的正压弹簧6被压缩，密封垫10向上，密封垫10与阀芯8之间出现间隙，内外气体流通通道打开，气体通过内外气体流通通道排出，进行泄压；

(3)补气：当外部压强超过汽车油箱内压强时，加油盖的负压弹簧9被压缩，阀芯8向下，密封垫10与阀芯8之间出现间隙，内外气体流通通道打开，气体通过内外气体流通通道排出，进行补气。

实施例2

基于实施例1以上的结构基础，如图4-14所示。

所述应用于PHEV高压系统的加油盖结构，所述正压弹簧6的弹簧力为14.3-14.7N，所述正压弹簧6的工作高度为13-14mm，所述负压弹簧9的弹簧力为1.7-2.0N，所述负压弹簧9的工作高度为16-17mm。

并且实施例2的工作方法与实施例1相同。

实施例3

基于实施例1或者实施例2以上的结构基础，如图4-14所示。

所述正压弹簧6的参数如表1所示。

所述负压弹簧9的参数如表2所示。

所述实施例3的工作方法与实施例1相同。

实施例4

基于实施例1或者实施例2或者实施例3以上的结构基础，如图4-14所示。

所述应用于PHEV高压系统的加油盖结构，所述大盖1上端面设置有加油盖手柄12；所述拉绳3远离拉圈2的一端开设有销钉孔31，销钉32设置在销钉孔31内，加油盖通过所述销钉32安装在汽车车身上；所述销钉32穿过销钉孔31的一端设置有销钉罩33。

进一步的，所述拉圈槽11外周面设置有若干个筋位，为了保证拉圈2在拉圈槽11上转动顺畅的同时，减少拉圈2与大盖1的间隙，在拉圈槽11外周面的壁面可以设置有若干个筋位。

进一步的，本发明中，大盖1、拉圈2、拉绳3、销钉32的材料可以采用导电材料，通过销钉32将该加油盖安装在汽车车身上，由于使得大盖1、拉圈2、拉绳3、销钉32均为导电材料，使得大盖1、拉圈2、拉绳3、销钉32、汽车车身之间形成一条导电路径，在加油过程中，手接触到大盖1，导致大盖1的静电堆积，上述静电可以依次从大盖1、拉圈2、拉绳3、销钉32传导到车身，进而释放到大地，避免了安全隐患。上述结构设计，相比通过加油管释放静电，对加油盖特别是大盖的内径尺寸公差及管控要求更低，制造和管控成本较低。

例如，在众多的导电材料中，大盖1可以采用RTP NYLON 299AX 90796A，该材料是在NYLON材料中增加导电碳纤维，具有导电性能，拉圈2、拉绳3的材料可以采用HYTREL6347E-03BK，该材料添加有导电碳纤维，具有导电性能，为了避免拉圈2、拉绳3硬度变大、开裂，原材料在注塑前要保证2个小时的烘料，销钉可以采用RTP NYLON 299AX 90796A。上述只是本申请的其中一种方案，大盖1、拉圈2、拉绳3、销钉32的材料有多种选择。

效果验证：

对由上述对比例、实施例3的加油盖进行分别进行气密性检测，测试数据见表3。

表3

由上可得，实施例3的加油盖的气密性测试中，正压气密为＜10cc/min@40Kpa，是指在40Kpa的正向压力下，加油盖的气体泄漏量每分钟小于10cc，正压流量为>12,000cc/min@50Kpa，是指在50Kpa的正向压力下，加油盖的气体通过流量每分钟大于12000cc，负压气密为<3cc/min@-8Kpa，是指在8Kpa的负向压力下，加油盖的气体泄漏量每分钟小于3cc，负压流量为>9,000cc/min@-17Kpa，是指在17Kpa的负向压力下，加油盖的气体通过流量每分钟大于9000cc。

而对比例的加油盖的气密性测试中，正压气密为＜10cc/min@14Kpa，是指在14Kpa的正向压力下，加油盖的气体泄漏量每分钟小于10cc。因为对比例的加油盖是单向的(即对比例的加油盖只具有单向的堵头功能，而实施例3的加油盖是双向的，具有补气、泄气的功能)，因此对比例的加油盖不存在正压流量、负压气密、负压流量。

综上所述，实施例3的加油盖的气密性远优于对比例的加油盖，因此，实施例3在应用于电力混动汽车，在满足加油盖的双向的泄压和补气功能的同时能在PHEV高压系统使用，保证燃油系统在非使用情况下的压强。此外，实施例3也可以应用于燃油汽车上。

此外，对上述实施例3的加油盖进行重要性能检测，测试数据见表4。

表4

本发明具体应用途径很多，以上所述仅是本发明的优选实施方式。应当指出，以上实施例仅用于说明本发明，而并不用于限制本发明的保护范围。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，还可以做出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。