KR0169897B1 - 액체연료 리턴구조를 갖는 증발가스 제어 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 액체연료 리턴구조를 갖는 증발가스 제어 시스템에 관한 것으로, 특히 캐니스터(Canister)와 엔진 사이의 관로가 길어질때 관로상에 증발가스의 응축연료가 통기저항을 증가시켜 퍼지효율이 떨어지는 것을 막을 수 있고, 캐니스터의 대형화가 용이하여 증발가스 규제에 대한 대처가 용이한 응축된 액체연료의 리턴구조를 갖는 증발가스 제어 시스템에 관한 것이다.

본 발명 시스템은 연료탱크로부터 증발되어 캐니스터에 포집된 증발가스를 퍼지제어 밸브의 개방에 따라 엔진으로 공급하는 증발가스 제어 시스템에 있어서, 상기 캐니스터와 퍼지제어 밸브 사이에 설치되어 관로상에서 액화된 액체연료를 포집하여 상기 연료탱크로 리턴시키기 위한 액체연료 포집수단과, 상기 액체연료 포집수단과 연료탱크 사이의 관로 상에 배치되어 역방향의 흐름을 저지하기 위한 1웨이 첵크 밸브로 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

액체연료 리턴구조를 갖는 증발가스 제어 시스템

본 발명은 액체연료 리턴구조를 갖는 증발가스 제어 시스템에 관한 것으로, 특히 캐니스터(Canister)와 엔진 사이의 관로가 길어질때 관로상에 증발가스의 응축연료가 통기저항을 증가시켜 퍼지효율이 떨어지는 것을 막을 수 있도록 응축된 액체연료의 리턴구조를 갖는 증발가스 제어 시스템에 관한 것이다.

차량의 연료로 사용되는 액체연료는 연료탱크에 저장된 상태에서 연료펌프에 의해 엔진으로 공급되고 있다. 이경우 연료탱크에는 액체연료, 즉 가솔린 또는 경유로 부터 증발된 HC 가스가 충진되어 있다.

상기 증발가스는 연료 급유시의 뚜껑을 열때 또는 연료 주입구의 불완전 밀폐로 인하여 차량의 운행이나 정지시에 연료탱크로 부터 누출된 증발가스가 대기로 방출되고 있어 광학 스모그 현상과 인체의 호흡기 장애를 일으키는 일 요소가 되고 있다.

이에따라 각국은 연소 배기가스 중의 오염 물질량을 규제함과 동시에 이러한 증발가스의 대기방출량을 일정치 이하로 억제하도록 규제하고 있다.

이러한 증발가스의 대기방출량을 줄이고 연료의 절감시키기 위한 종래의 증발가스 제어 시스템이 제1도에 도시되어 있다.

제1도에 도시된 증발가스 제어 시스템은 연료탱크(1)에 설치되어 연료가 차콜 캐니스터로 들어가는 것을 막기위한 세퍼레이터(3)와, 엔진 정지시에 연료탱크(1)의 증발가스를 저장하기 위한 차콜 캐니스터(5)와, 엔진제어유닛(ECU)의 제어에 따라 캐니스터(5)로 부터 흡기 매니폴드(7)로 공급되는 증발 가스량을 조절하기 위한 퍼지제어 솔레노이드 밸브(9)와, 시스템 제어용 ECU(11)로 구성되어 있다. 미설명부호 13은 연료탱크(1)의 압력조절용 첵크 밸브이다.

이러한 증발가스 제어 시스템은 연료탱크(1)에서 증발된 HC 가스를 캐니스터(5)에 포집하며, 엔진 작동 상태에 따라 ECU(11)가 최상의 엔진 작동 상태를 유지할 수 있도록 퍼지제어 솔레노이드 밸브(9)를 제어하여 흡기 매니폴드(7)로 공급되는 증발가스의 공급량을 제어한다.

그런데 상기 시스템에서는 캐니스터와 엔진 사이의 관로가 호스/파이프/튜브 등으로 구성되어 있으므로 관로상에서 주변온도의 하강시 증발가스가 응축되어 액체로 변할 수 있다. 이 경우 응축된 액체연료는 관로의 단면적을 줄여주어 통기저항을 증가시키기 때문에 퍼지 효율이 감소되는 문제점이 있었다.

더욱이 부미지역의 신증발가스 및 ORVR(On Board Refueling Vapor Recovery) 규제에 대응하기 위하여 캐니스터가 대형화 되면서 장착의 용이성 때문에 차량의 후방(연료탱크 주변)에 장착되고 있다. 그러나 이경우에는 캐니스터와 엔진 사이의 관로가 길어지게 되어 상기한 문제가 심각성을 더해가고 있다. 또한 캐니스터가 대형화 되는데 따라 엔진으로 유입되는 증발가스의 공급량도 증가하게 되어 공연비(A/F)의 제어가 어려워지는 문제점이 뒤따르고 있다.

본 발명은 상기한 종래기술의 문제점을 감안하여 안출된 것으로, 그 목적은 캐니스터와 엔진 사이의 관로가 길어질때 관로상에 증발가스의 응축연료가 통기저항을 증가시켜 퍼지효율이 떨어지는 것을 막을 수 있고, 이에따라 캐니스터의 대형화가 용이하여 신증발가스 규제의 대응이 쉽게될 수 있으며, 엔진으로 유입되는 증발가스의 감소로 공연비의 제어가 용이해지고, 응축된 연료의 리턴에 따라 연료절감을 도모할 수 있는 응축된 액체연료의 리턴구조를 갖는 증발가스 제어 시스템을 제공하는데 있다.

제1도는 종래의 증발가스 제어 시스템에 대한 제어 계통도.

제2도는 본 발명에 따른 액체연료 리턴구조를 갖는 증발가스 제어 시스템의 제어 계통도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 연료탱크 3 : 세퍼레이터

5 : 캐니스터 7 : 흡기 매니폴드

9 : 퍼지제어 밸브 11 : ECU

13 : 첵 밸브 21 : 베이퍼 챔버

23 : 1웨이 첵 밸브 25 : 제4관로

27 : 제1관로 29 : 제2관로

31 : 제3관로

상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 연료탱크로부터 증발되어 캐니스터에 포집된 증발가스를 퍼지제어 밸브의 개방에 따라 엔진으로 공급하는 증발가스 제어 시스템에 있어서, 상기 캐니스터와 퍼지제어 밸브 사이에 설치되어 관로상에서 액화된 액체연료를 포집하여 상기 연료탱크로 리턴시키기 위한 액체연료 포집수단과, 상기 액체연료 포집수단과 연료탱크 사이의 관로 상에 배치되어 역방향의 흐름을 저지하기 위한 1웨이 첵크 밸브로 구성되는 것을 특징으로 하는 액체연료 리턴구조를 갖는 증발가스제어 시스템을 제공한다.

상기한 바와같이 본 발명에서는 캐니스터와 퍼지제어 밸브 사이의 관로상에 설치된 베이퍼 챔버에 의해 증발가스 라인 상에서 발생하는 응축된 액체연료를 포집하고 포집된 액체연료를 피드백 라인을 통하여 연료탱크로 리턴시킨다.

따라서 대형화된 캐니스터를 연료탱크 근처에 설치하여 캐니스터와 엔진 사이의 관로가 길어질때 관로상에 증발가스의 응축연료가 통기저항을 증가시켜 퍼지효율이 떨어지는 것을 막을 수 있고, 이에따라 캐니스터의 대형화가 용이하여 신증발가스 규제의 대응이 쉽게될 수 있으며, 엔진으로 유입되는 증발가스의 감소로 공연비의 제어가 용이해지고, 응축된 연료의 리턴에 따라 연료절감을 도모할 수 있다.

[실시예]

이하에 상기한 본 발명을 바람직한 실시예가 도시된 첨부도면을 참고하여 보다 상세하게 설명한다.

첨부된 제2도는 본 발명에 따른 액체연료 리턴구조를 갖는 증발가스 제어 시스템의 제어 계통도로서, 이에 도시된 바와같이 본 발명 시스템에서는 연료탱크(1)로 부터 제1관로(27) 상의 탱크 압력조절용 2웨이 첵크 밸브(13)를 통하여 증발가스가 포집되는 캐니스터(5)가 연결되어 있고, 캐니스터(5)의 출구는 제2관로(29)를 통하여 베이퍼 챔버(21)의 입구에 연결되며, 베이퍼 챔버(21)의 상측 출구는 제3관로(31)를 통하여 퍼지제어 밸브(9)에 연결되고, 베이퍼 챔버의 하측 출구는 역방향 흐름을 저지하기 위한 1웨이 첵크 밸브(23)와 제4관로(25)를 통하여 연료탱크(1)로 리턴 연결되어 있다. 또한 상기 퍼지제어 밸브(9)의 출구는 엔진 또는 서지탱크로 연결되며, ECU의 제어에 따라 개폐된다.

이하에 상기와 같이 구성된 본 발명의 증발가스 제어 시스템에 대한 작용을 상세하게 설명한다.

본 발명 시스템에서는 연료탱크(1)에서 증발된 증발가스가 일정 압력 이상으로 될 경우 제1관로(27) 상의 2웨이 밸브(13)를 통하여 캐니스터(5)에 포집된다. 이경우 캐니스터는 증발가스의 포집 용량을 크게 대형화하여 연료탱크(1) 주변에 설치될 수 있다.

캐니스터(5)에 포집된 증발가스는 그후 ECU의 제어에 따라 퍼지제어 밸브(9)가 개방되어 상대적으로 긴 제2관로(29)를 통하여 엔진의 흡기 매니폴드로 공급되는 도중에 베이퍼 챔버(21)를 거치게 된다.

이때 베이퍼 챔버(21) 내에서 응축된 액체연료와 제2관로(29) 상에서 응축된 액체연료는 하측 출구로 부터 제4관로(25) 상의 1웨이 첵크 밸브(23)를 통하여 연료탱크(1)로 리턴되며, 챔버 내에 포집된 증발가스는 제3관로(31) 상의 퍼지제어 밸브(9)를 통하여 엔진측의 흡기 매니폴드로 흡수된다.

이 구조는 베이퍼 챔버 이외에 별도의 제어장치 등을 두지 않고 액화된 액체연료를 연료탱크로 피드백시킨다.

상기한 바와같이 본 발명에서는 캐니스터와 퍼지제어 밸브 사이의 관로상에 설치된 베이퍼 챔버에 의해 증발가스 라인 상에서 발생하는 응축된 액체연료를 포집하고 포집된 액체연료를 피드백 라인을 통하여 연료탱크로 리턴시킨다.

따라서 캐니스터와 엔진 사이의 관로 상에서 응축연료에 의한 통기저항을 감소시켜 퍼지효율을 증대시킬 수 있고, 이에따라 캐니스터의 대형화가 용이하여 신증발가스 규제의 대응이 쉽게 이루어질 수 있으며, 엔진으로 유입되는 증발가스의 감소로 공연비의 제어가 용이해지고, 응축된 연료의 리턴에 따라 연료절감을 도모할 수 있다.

이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시예를 예를 들어 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다.

Claims (2)

1. 연료탱크로부터 증발되어 캐니스터에 포집된 증발가스를 퍼지제어 밸브의 개방에 따라 엔진으로 공급하는 증발가스 제어 시스템에 있어서, 상기 캐니스터와 퍼지제어밸브 사이에 설치되어 관로상에서 액화된 액체연료를 포집하여 상기 연료탱크로 리턴시키기 위한 액체연료 포집수단과, 상기 액체연료 포집수단과 연료탱크 사이의 관로 상에 배치되어 역방향의 흐름을 저지하기 위한 1웨이 첵크 밸브로 구성되는 것을 특징으로 하는 액체연료 리턴구조를 갖는 증발가스 제어 시스템.
2. 제1항에 있어서, 상기 액체연료 포집수단은 입구가 제1관로를 통하여 상기 캐니스터에 연결되고, 증발가스용 제1출구가 상기 퍼지제어 밸브에 연결되며, 액체연료용 제2출구가 상기 1웨이 첵크 밸브에 연결되는 베이퍼 챔버로 구성되는 것을 특징으로 하는 액체연료 리턴구조를 갖는 증발가스 제어 시스템.