KR0178665B1

KR0178665B1 - 연료 주입시의 증발가스 제어장치 및 방법

Info

Publication number: KR0178665B1
Application number: KR1019960064409A
Authority: KR
Inventors: 신효만
Original assignee: 현대자동차 주식회사
Priority date: 1996-12-11
Filing date: 1996-12-11
Publication date: 1999-04-01
Also published as: KR19980046120A

Abstract

본 발명은 연료의 주유 중 밴트 밸브(4)를 통해 유입되는 증발가스를 제 1 세퍼레이터(5)에서 일차 액상가스와 기상가스가 분리되도록 하여 액상가스는 연료 탱크(3)로 회수되도록 하고 기상가스만이 밴트 튜브(13)를 통해 제 2 세퍼레이터(6)에 공급되어 재차 액상가스와 기상가스로 분리시켜 기상가스만이 연료의 주유시 개방된 2웨이 밸브(8)를 거쳐서 캐니스터(9)에 공급되며, 상기의 캐니스터(9)에 포집된 증발가스는 성분 중 유해한 성분들은 흡착되도록 하고, 무해한 성분들만이 클로우즈 밸브(12)와 에어 필터(11)와 제 3 세퍼레이터(10)를 통해 대기로 방출이 되도록 하므로서 연료 주유시의 증발가스에 대한 국제적인 배기 규제 법규에 능동적으로 대처할 수가 있도록 하여 차량 판매력을 증대시키는 동시에 환경 정화에 기여하면서 특히 연료 소모를 최대한 방지시킬 수 있도록 하는 연료 주입시의 증발가스 제어장치 및 방법에 대한 것이다.

Description

연료 주입시의 증발가스 제어장치 및 방법

본 발명은 차량에 연료를 주입시 증발되는 가스를 여과시켜 대기 오염이 방지될 수 있도록 하는 연료 주입시의 증발가스 제어장치 및 제어방법에 대한 것이다.

증발가스 제어 장치란 기화성이 높은 차량 연료로부터 증발되는 가스를 직접 대기로 방출되지 않도록 하는 것으로서, 특히 이같은 증발가스에는 인체에 유해한 질소 산화물이나 일산화탄소가 다량으로 포함이 되어 있어 이러한 증발가스를 대기에 그대로 방출시키게 되면 대단히 심각한 대기 오염을 유발시키게 된다.

이를 위해 현재는 주행 중 차량의 연료 탱크로부터 증발되는 가스를 일정량 포집하여 고속 주행시 이를 흡기계통으로 유도되도록 하는 증발가스 제어장치가 이미 소개되어 사용중에 있는바 이로써 주행 중 증발가스의 방출을 대폭적으로 저감시켜 대기 오염이 방지되도록 하고 있다.

하지만 상기와 같은 증발가스 제어장치는 차량이 주행 중일 때에만 작동되는 것이므로 연료를 주입시 발생되는 증발가스에 대해서는 연료 주입구를 통해 그대로 대기로 방출시키게 되므로 이또한 심각한 대기 오염의 원인이 되고 있다.

이같은 증발가스에 의한 대기 오염은 현재 전세계적으로 배기가스 규제 법규를 대단히 강화시키고 있는 추세에 위배될 뿐만 아니라 특히 신설된 연료 주유시의 증발가스 규제 법규에 직접적으로 저촉이 되고 있는바 그에 대한 대비가 대단히 시급한 실정이다.

이에 상기한 문제점을 감안한 본 발명에 따른 목적은 연료 주유시에 발생되는 유해한 증발가스를 순수한 기체상태의 무해한 가스로서 형성시켜 대기로 방출될 수 있도록 하므로서 증발가스에 의한 대기 오염을 방지시키는 동시에 국제적인 배기 규제 법규를 만족시킬 수 있도록 하는 연료 주입시의 증발가스 제어장치 및 제어방법을 제공코자 하는 것이다.

상기한 목적을 달성시키기 위한 수단으로서 본 발명은

연료 탱크의 상부에서 액상의 연료 유입을 차단하고, 증발가스만 유도되도록 하는 밴트 밸브와,

상기 밴트 밸브를 통해서 유입되는 증발가스 중 액화된 가스는 연료 탱크로 회수되도록 하면서 순수한 기상가스만 배출되도록 하는 제 1 세퍼레이터와,

일측으로 ΔP센서가 장착되고, 연료 탱크보다 높은 위치의 필러 넥 일측으로 형성되어 상기 제 1 세퍼레이터로부터 밴트 튜브를 거쳐 유도되는 증발가스를 재차 액화가스는 연료 탱크로 회수되도록 하면서 순수한 기상가스만이 상승되도록 하는 제 2 세퍼레이터와,

연료 주유시에만 개방되어 제 2 세퍼레이터로부터 유도되는 증발가스를 통과시키도록 하는 2웨이 밸브와,

상기 2웨이 밸브로부터 유도되는 증발가스를 포집하여 그 중 유해한 성분은 흡착하고, 무해한 성분은 배출되도록 하는 캐니스터와,

상기 케니스터로 역류되는 대기중의 입자가 큰 이물질들을 일차 걸러지도록 하여 드레인시키도록 하는 제 3 세퍼레이터와,

상기 제 3 세퍼레이터에 의해 걸러진 대기를 보다 정밀하게 여과되도록 하는 에어 필터와,

상기의 캐니스터를 진공상태로 형성시키므로서 ΔP센서에 의해 연료 탱크내 압력을 감지할 수 있도록 하는 클로우즈 센서로서 이루어지도록 하는 구성이며,

증발가스 제어는 연료의 주유 중 밴트 밸브를 통해 유입되는 증발가스를 제 1 세퍼레이터에서 일차 액상가스와 기상가스가 분리되도록 하여 액상가스는 연료 탱크로 회수되도록 하고 기상가스만이 밴트 튜브를 통해 제 2 세퍼레이터에 공급되어 재차 액상가스와 기상가스로 분리시켜 기상가스만이 연료의 주유시 개방된 2웨이 밸브를 거쳐서 캐니스터에 공급되며, 상기의 캐니스터에 포집된 증발가스는 성분 중 유해한 성분들은 흡착되도록 하고, 무해한 성분들만이 클로우즈 밸브와 에어 필터와 제 3 세퍼레이터를 통해 대기로 방출이 되도록 하는 것이 특징이다.

도 1 은 본 발명에 따른 실시예를 도시한 구조도

도 2 는 본 발명의 연료 탱크부 평면도

* 도면 중 주요 부분에 대한 부호의 설명*

1 : 연료 주입구

2 : 필러 넥(FILLER NECK)

3 : 연료 탱크

4 : 밴트 밸브(VENT VALVE)

5 : 제 1 세퍼레이터(FIRST SEPERATOR)

6 : 제 2 세퍼레이터(SECOND SEPERATOR)

7 : ΔP센서

8 : 2웨이 밸브

9 : 캐니스터(CANISTER)

10 : 제 3 세퍼레이터(THIRD SEPERATOR)

11 : 에어 필터(AIR FILTER)

12 : 클로우즈 밸브(CLOSE VALVE)

이를 첨부한 실시예 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명하면 도 1 은 본 발명에 따른 실시예 구조를 도시한 것이며, 도 2 는 연료 탱크의 상부 구조를 도시한 것으로서, 도면 부호 1은 연료 주입구이고, 2는 필러 넥(FILLER NECK)이며, 3은 연료 탱크이다.

연료 탱크(3)의 직상부에는 상기 연료 탱크(3)의 내부와 연통이 되면서 플로터(FLOATER)에 의해 액상의 연료 유입은 방지되면서 기상의 증발가스만 통과되도록 하는 밴트 밸브(4, VENT VALVE)를 장착한다.

상기 밴트 밸브(4)는 소경의 밴트 튜브(13, VENT TUBE)를 통해 제 1 세퍼레이터(5, FIRST SEPERATOR)와 연결이 되며, 상기 제 1 세퍼레이터(5)는 다시 밴트 튜브(13)를 통해 연료 탱크(3) 보다 높은 위치의 필러 넥(2) 일측의 제 2 세퍼레이터(6, SECOND SEPERATOR)와 연결된다.

특히 상기의 제 2 세퍼레이터(6)에는 일측으로 연료 탱크(3)내의 압력을 감지하는 ΔP센서(7)가 장착되도록 하여 제 2 세퍼레이터(6)내의 압력으로 연료 탱크(3)내 압력을 감지토록 하여 이를 전자 제어 계통에 전달하게 된다.

이러한 제 2 세퍼레이터(6)는 다시 연료 주입구(1)측으로 형성되어 연료 주입시에만 개방되는 2웨이 밸브(8)와 연결되며, 상기 2웨이 밸브(8)는 캐니스터(9, CANISTER)에 연결된다.

한편 상기의 캐니스터(9)에는 종전과 같이 주행 중 포집된 증발가스를 흡기계로 공급되도록 하는 퍼지 라인(15, PURGE LINE)과 함께 외부로 방출되도록 하는 밴트 튜브(13)와 연결이 되는바 상기 캐니스터(7)로부터 인출되는 밴트 튜브(11)에는 대기측으로부터 대기중의 입자가 큰 이물질들을 일차 걸러지도록 하는 제 3 세퍼레이터(10, THIRD SEPERATOR)와 재차 대기중의 이물질을 걸러지도록 하는 에어 필터(11, AIR FILTER)와 ΔP센서(7)에 의해 연료 탱크(3)내 압력을 감지할 수 있도록 캐니스터(7)가 진공상태로 되도록 하는 클로우즈 밸브(12, CLOSE VALVE)가 장착된다.

특히 상기한 구조에서 제 1,2,3 세퍼레이터(5)(6)(10)는 소경인 밴트 튜브(11)에 대해 직경을 확장시킨 확관구조이다.

한편 상기 캐니스터(7)로부터는 종전과 같이 퍼지 라인(14)을 통해 흡기계와 연결되도록 하므로서 주행 중에는 퍼지 컨트롤 솔레노이드 밸브(15, PURGE CONTROL SOLENOID VALVE)를 작동시켜 흡입 부압에 의해서 기흡착한 증발가스 중 유해한 성분들이 흡기계로 배출되도록 한다.

도면 중 미설명부호 14는 방열판(HEAT PROTECTOR)이다.

이하 본 발명에 따른 증발가스 제어작용을 살펴보면 연료가 주입시 연료 주입구(1)와 필러 넥(2)을 통해 연료 탱크(3)에는 일정량의 연료가 채워지게 되는바 이렇게 연료가 채워지면서 상기 연료 탱크(3)내에서는 다량의 증발가스가 발생하게 된다.

이러한 증발가스는 밴트 밸브(4)를 통해서 제 1 세퍼레이터(5)로 공급이 되어 일차로 유입되는 증발가스로부터 액상가스를 분리시켜 연료 탱크(3)로 회수되도록 하고, 순수한 기상가스만이 밴트 튜브(13)를 통해 연료 탱크(3)보다 높은 위치의 필러 넥(2) 일측에 장착시킨 제 2 세퍼레이터(6)로 공급되도록 한다.

제 2 세퍼레이터(6)에 유도된 증발가스는 밴트 튜브(13)를 통과하면서 액상으로 변한 가스를 연료 탱크(3)로 회수시키고, 순수한 기상가스만이 상승되어 이미 개방된 상태인 연료 주입구(1)측의 2웨이 밸브(8)를 통과하여 캐니스터(9)로 공급 되도록 한다.

캐니스터(9)로 공급된 증발가스는 내부의 활성탄에 의해 유해한 성분은 흡착시키고, 무해한 성분만이 밴트 튜브(13)를 통해 대기로 배출되도록 한다.

특히 차량이 주행 중 퍼지 라인(15)으로 증발가스를 흡기계로 공급하게 되는 경우에는 반대로 대기로부터 캐니스터(9)측으로 공기가 역류되어 유입될 수가 있는바 이렇게 역류되는 공기는 제 3 세퍼레이터(10)와 에어 필터(11)에 의해 이물질들이 걸러지도록 하므로서 캐니스터(9)의 오염이 방지되도록 한다.

한편 상기의 클로우즈 밸브(12)는 ΔP센서(7)에서 연료 탱크(3) 압력을 감지하고자 할 때에만 닫혀지도록 하여 ΔP센서(7)의 감지작용에 필요한 진공상태를 유지할 수 있도록 한다.

따라서 상기와 같은 작동에 의해 연료 탱크(3)로부터 배출되는 증발가스가 더욱 청정하게 정화되어 방출될 수 있도록 하게 되는바 대기를 오염시키는 요인을 제거하면서 특히 연료의 소모량을 줄일 수가 있도록 한다.

그러므로 본 발명에 따라 최근 시행되는 연료 주유시의 증발가스에 대한 국제적인 배기 규제 법규에 능동적으로 대처할 수가 있어 차량 판매력을 증대시킬 수가 있게 되는 동시에 환경 정화에 기여하면서 특히 연료 소모를 최대한 방지시킬 수 있도록 하는 매우 유용한 효과를 제공하게 되는 것이다.

Claims

연료 탱크(3)의 상부에서 액상의 연료 유입을 차단하고, 증발가스만 유도되도록 하는 밴트 밸브(4)와;

상기 밴트 밸브(4)를 통해서 유입되는 증발가스 중 액화된 가스는 연료 탱크(3)로 회수되도록 하면서 순수한 기상가스만 배출되도록 하는 제 1 세퍼레이터(5)와,

일측으로 ΔP센서(7)가 장착되고, 연료 탱크(3)보다 높은 위치의 필러 넥(2) 일측으로 형성되어 상기 제 1 세퍼레이터(5)로부터 밴트 튜브(13)를 거쳐 유도되는 증발가스를 재차 액화가스는 연료 탱크(3)로 회수되도록 하면서 순수한 기상가스만이 상승되도록 하는 제 2 세퍼레이터(6)와,

연료 주유시에만 개방되어 제 2 세퍼레이터(6)로부터 유도되는 증발가스를 통과시키도록 하는 2웨이 밸브(8)와,

상기 2웨이 밸브(8)로부터 유도되는 증발가스를 포집하여 그 중 유해한 성분은 흡착하고, 무해한 성분은 배출되도록 하는 캐니스터(9)와,

상기 케니스터(9)로 역류되는 대기중의 입자가 큰 이물질들을 일차 걸러지도록 하여 드레인시키도록 하는 제 3 세퍼레이터(10)와,

상기 제 3 세퍼레이터(10)에 의해 걸러진 대기를 보다 정밀하게 여과되도록 하는 에어 필터(11)와,

상기의 캐니스터(9)를 진공상태로 형성시키므로서 ΔP센서(7)에 의해 연료 탱크(3)내 압력을 감지할 수 있도록 하는 클로우즈 센서(12)와;

로 이루어지는 구성을 특징으로 하는 연료 주입시의 증발가스 제어장치.
연료의 주유 중 밴트 밸브(4)를 통해 유입되는 증발가스를 제 1 세퍼레이터(5)에서 일차 액상가스와 기상가스가 분리되도록 하여 액상가스는 연료 탱크(3)로 회수되도록 하고 기상가스만이 밴트 튜브(13)를 통해 제 2 세퍼레이터(6)에 공급되어 재차 액상가스와 기상가스로 분리시켜 기상가스만이 연료의 주유시 개방된 2웨이 밸브(8)를 거쳐서 캐니스터(9)에 공급되며, 상기의 캐니스터(9)에 포집된 증발가스는 성분 중 유해한 성분들은 흡착되도록 하고, 무해한 성분들만이 클로우즈 밸브(12)와 에어 필터(11)와 제 3 세퍼레이터(10)를 통해 대기로 방출이 되도록 하는 것을 특징으로 하는 연료 주입시의 증발가스 제어방법.