KR100372627B1 - 연료 저장 장치 - Google Patents

Abstract

연료를 저장하는 연료 저장 장치는, 연료 저장 장치의 내부 공간을 연료 챔버와 공기 챔버로 분할하며, 연료 챔버 내의 연료량에 의존하여 형상이 변형되는 분리벽과, 연료 챔버 내의 연료 계면 상부에 형성된 공간으로 개방된 배출 통로 및, 배출 통로를 차단하는 차단 밸브를 갖춘다. 차단 밸브가 개방될 때, 가스는 공간으로부터 배출 통로를 통해 배출된다. 가스량이 예정된 양보다 많을 때, 차단 밸브는 공간으로부터 가스를 배출하기 위해 개방된다. 한편, 가스량이 예정된 양 보다 적을 때, 차단 밸브는 가스의 배출을 정지시키도록 폐쇄된다.

Description

연료 저장 장치{Fuel Reservoir}

연료 저장 장치 또는 연료 탱크는 연료의 계면(界面)이 연료 탱크 내에서 상승 및 하강할 수 있도록 대기와 연통해야 한다. 연료 탱크에서, 연료 계면 상부에 형성된 공간에 증발 연료가 발생된다. 따라서, 연료 탱크로부터 대기로 증발 연료가 방출되는 문제가 발생한다.

종래에는, 연료 탱크는 증발 연료를 일시적으로 흡착하는 챠콜 캐니스터 (charcoal canister)를 경유하여 대기와 연통된다. 연료 탱크 내에 발생되는 증발 연료량이 많으면, 챠콜 캐니스터를 크게 해야 한다. 이러한 문제를 해결하기 위해, 일본 특개소64-16426호에는 연료 탱크 내의 연료의 계면 상부에 공간이 형성되는 것을 방지하도록 연료 계면의 레벨의 변화에 따라 팽창 또는 수축되는 공기 팽창식 에어백을 구비하는 연료 탱크가 개시되어 있다.

그러나, 상기 특허에 개시된 연료 탱크에는, 연료 탱크의 내부가 대기와 연통되어 있지 않다. 따라서, 공간이 연료 계면 상부에 이미 형성되었으면, 에어백이 팽창될 때 공간을 배제할 수 없다. 따라서, 연료 계면 상부의 공간에 증발 연료가 발생될 수 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 연료 저장 장치로부터 연료 계면 상부의 공간 및, 그 내부의 증발 연료를 배제하는 것이다.

본 발명은 연료 저장 장치에 관한 것이며, 특히 엔진에 연결되는 연료 탱크에 관한 것이다.

도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 연료 저장 장치의 단면도.

도 2는 도 1의 선 II-II를 따른 연료 저장 장치의 단면도.

도 3은 연료 챔버 내로 연료의 공급이 정지된 직후의 연료 저장 장치의 단면도.

도 4는 연료 챔버 내의 연료가 감소될 때의 연료 저장 장치의 단면도.

도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 연료 저장 장치의 단면도.

도 6은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 증발 연료 배출 작용의 순서도.

도 7은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 연료 저장 장치의 단면도.

도 8은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 증발 연료 배출 작용의 순서도.

도 9는 본 발명의 제 4 실시예에 따른 연료 저장 장치의 단면도.

도 10은 본 발명의 제 4 실시예에 따른 증발 연료 배출 작용의 순서도.

도 11은 본 발명의 제 5 실시예에 따른 연료 저장 장치의 단면도.

도 12는 본 발명의 제 5 실시예에 따른 증발 연료 배출 작용의 순서도.

도 13은 본 발명의 제 6 실시예에 따른 연료 저장 장치의 단면도.

도 14는 본 발명의 제 7 실시예에 따른 연료 저장 장치의 단면도.

도 15는 본 발명의 제 7 실시예에 따른 증발 연료 배출 작용의 순서도.

도 16은 본 발명의 제 8 실시예에 따른 연료 저장 장치의 단면도.

도 17은 본 발명의 제 8 실시예에 따른 증발 연료 배출 작용의 순서도.

도 18은 본 발명의 제 9 실시예에 따른 연료 저장 장치의 단면도.

도 19는 본 발명의 제 9 실시예에 따른 증발 연료 배출 작용의 순서도.

도 20은 본 발명의 제 10 실시예에 따른 연료 저장 장치의 단면도.

도 21은 본 발명의 제 10 실시예에 따른 증발 연료 배출 작용의 순서도.

도 22는 본 발명의 제 10 실시예에 따른 증발 연료 배출 작용의 순서도.

도 23은 본 발명의 제 11 실시예에 따른 연료 저장 장치의 단면도.

도 24는 본 발명의 제 12 실시예에 따른 연료 저장 장치의 단면도.

도 25는 본 발명의 제 13 실시예에 따른 연료 저장 장치의 단면도.

도 26은 본 발명의 제 13 실시예에 따른 증발 연료 배출 작용의 순서도.

도 27은 본 발명의 제 13 실시예에 따른 증발 연료 배출 작용의 순서도.

도 28은 본 발명의 제 14 실시예에 따른 연료 저장 장치의 부분 단면도.

도 29는 본 발명의 제 14 실시예에 따른 연료 저장 장치의 사시도.

도 30은 팽창 상태의 연료 저장 장치의 사시도.

도 31은 수축 상태의 연료 저장 장치의 사시도.

도 32는 본 발명의 제 14 실시예에 따른 연료 펌프 장치의 부분 단면도.

도 33은 도 32의 선 XXXIII-XXXIII을 따른 연료 펌프 장치의 부분 단면도.

도 34는 본 발명의 제 14 실시예에 따른 장치와는 상이한 다른 연료 펌프 장치의 부분 단면도.

도 35는 본 발명의 제 15 실시예에 따른 연료 펌프 장치의 부분 단면도.

도 36은 도 35의 선 XXXVI-XXXVI을 따른 연료 펌프 장치의 부분 단면도.

본 발명에 따르면, 연료를 저장하기 위한 연료 저장 장치는, 장치의 내부를 연료 챔버와 공기 챔버로 분할하며 상기 연료 챔버 내의 연료량에 따라 변형 가능한 분리벽과, 상기 연료 챔버 내의 연료의 계면 상부에 형성된 공간으로 개방된 배출 통로와, 상기 배출 통로를 차단하는 차단 밸브와, 상기 차단 밸브가 개방될 때 상기 공간으로부터 상기 배출 통로를 경유하여 가스를 배출하는 가스 배출 수단 및, 가스량이 예정된 양보다 많을 때 상기 공간으로부터 가스를 배출하기 위해 상기 차단 밸브가 개방되며 상기 가스 배출 수단이 작동되도록 상기 가스 배출 수단 및 상기 차단 밸브를 제어하는 제어 수단을 구비하며, 상기 제어 수단은 가스량이 예정된 양보다 적을 때 가스의 배출 작용을 정지시키도록 상기 차단 밸브를 폐쇄하며 상기 가스 배출 수단의 작동을 정지시킨다.

또한, 본 발명에 따르면, 연료 챔버 내의 연료의 계면의 레벨을 검출하기 위한 연료 계면 레벨 검출 수단이 제공되며, 제어 수단은 연료 계면 레벨 검출 수단에 의해 검출된 연료의 계면의 레벨이 예정된 레벨보다 낮을 때 가스량이 예정된 양보다 많은 것으로 판단한다.

또한, 본 발명에 따르면, 연료의 계면의 레벨을 상승시키기 위한 연료 계면 레벨 상승 수단이 제공되며, 가스 배출 수단은 가스량이 예정된 양보다 많을 때 공간으로부터 가스를 배출하기 위해 연료의 계면의 레벨을 상승시키도록 연료 계면 레벨 상승 수단을 제어한다.

또한, 본 발명에 따르면, 연료 계면 레벨 상승 수단은 연료의 계면의 레벨을 상승시키도록 연료 챔버에 연료를 공급한다.

또한, 본 발명에 따르면, 연료 계면 레벨 상승 수단은 연료의 계면의 레벨을 상승시키도록 분리벽을 변형시킨다.

또한, 본 발명에 따르면, 연료 계면 레벨 상승 수단은 분리벽을 변형시키도록 공기 챔버 내의 압력을 증가시킨다.

또한, 본 발명에 따르면, 연료 계면 레벨 상승 수단은 연료 챔버로의 연료의 공급이 정지될 때 연료 챔버에 공급된 연료의 압력보다 낮은 압력으로 공기 챔버 내의 압력을 증가시킨다.

또한, 본 발명에 따르면, 연료 계면 레벨 상승 수단은 연료 챔버로의 연료의 공급이 정지될 때 공기 챔버 내의 압력을 감소시킨다.

또한, 본 발명에 따르면, 연료 계면 레벨 상승 수단은 분리벽을 변형시키도록 공간 내에 부압을 도입한다.

또한, 본 발명에 따르면, 연료 계면 레벨 상승 수단은 펌핑된 연료에 의해 부압을 발생시키도록 연료를 펌핑하는 연료 펌프를 구비하며, 배출 통로를 경유하여공간 내로 부압을 도입한다.

또한, 본 발명에 따르면, 연료 계면 레벨 상승 수단은 부압을 발생시키도록 연료 펌프에 의해 펌핑된 연료의 일부를 연료 챔버 내로 복귀시킨다.

또한, 본 발명에 따르면, 연료 펌프는 연료 챔버에 연결된 펌프 챔버 내에 장착되며, 연료 계면 레벨 상승 수단은 부압을 발생시키도록 연료 펌프에 의해 펌핑된 연료의 일부를 펌프 챔버 내로 복귀시키며, 펌프 챔버 내의 연료의 계면의 상부에 형성된 공간 내로 부압을 도입한다.

또한, 본 발명에 따르면, 배출 통로는 엔진의 흡기 계통에 연결되며, 연료 계면 레벨 상승 수단은 흡기 계통 내의 부압을 배출 통로를 경유하여 연료의 계면 상부에 형성된 공간 내로 도입한다.

또한, 본 발명에 따르면, 배출 통로는 증발 연료를 흡착하기 위해 캐니스터를 경유하여 흡기 시스템에 연결되며, 캐니스터는 캐니스터 내의 압력이 예정된 압력보다 낮을 때 캐니스터를 대기와 연통시키도록 대기로 개방되는 밸브를 구비한다.

또한, 본 발명에 따르면, 연료 계면 레벨 상승 수단은 엔진이 증발 연료를 수용할 수 있을 때 연료의 계면의 레벨을 상승시킨다.

본 발명은 첨부된 도면과 함께 하기에 설명된 본 발명의 적합한 실시예의 설명으로부터 더욱 명백히 이해할 수 있을 것이다.

본 발명의 제 1 실시예에 따른 연료 저장 장치를 하기에 설명하겠다. 예를들면, 연료 저장 장치는 엔진에 공급될 연료를 저장하기 위해 차량에 장착된다. 반면, 연료 저장 장치는 소정의 기간 동안 연료를 저장하기 위해 사용될 수 있다.

도 1에 나타낸 바와 같이, 연료 저장 장치의 연료 탱크(1)는 금속 또는 합성 수지와 같은 재료로 구성된 상측 부분(2) 및 하측 부분(3)을 구비한다. 상측 부분(2) 및 하측 부분(3)은 그들의 주변 플랜지부(2a,3a)에서 서로 기밀하게 연결된다.

분리벽(5) 또는 시트가 상측 부분(2) 및 하측 부분(3)에 의해 형성된 내부 공간(4) 내에 배치된다. 분리벽(5)은 내부 공간(4)을 분리벽(5)의 상부에 위치된 공기 챔버(6)와 분리벽(5)의 하부에 위치된 연료 챔버(7)로 분리한다. 분리벽(5)은 폴리에틸렌 또는 나일론과 같은 가요성 및 증기 불투과성을 갖는 재료로 형성된다. 분리벽(5)은 그의 주변부(5a)에서 고정부(8)에 고정된다. 즉, 분리벽(5)은 연료 탱크(1)의 내부 벽 표면에 기밀하게 고정된다. 분리벽(5)의 주변부(5a)는 상측 부분(2) 및 하측 부분(3)의 주변 플랜지부(2a,3a) 사이에 고정된다.

분리벽(5)은 일반적으로 동심적으로 위치되며 서로에 대해 등간격으로 이격된 환형 절곡부(5b)를 구비한다. 따라서, 분리벽(5)은 환형 절곡부(5b)에 의해 형성된 파형부를 갖는다. 분리벽(5)은 절곡부(5b)에서 만곡될 수 있다. 따라서, 분리벽(5)의 중앙부(5c)는 연료 탱크(1) 내에서 상하로 이동될 수 있다. 따라서, 분리벽(5)은 중앙부(5c)가 상하로 이동되도록 절곡부(5b)에서 변형된다.

연료 공급 파이프(13)는 하측 부분(3)에 기밀하게 연결되며, 연료 챔버(7)의 내부로 개방된다. 연료 공급 파이프(13)를 폐쇄하기 위한 캡(14)이 연료 공급 파이프(13)의 상부 개구(13a)에 제거 가능하게 고정된다. 캡(14)이 개구(13a)에 고정될 때 캡(14)의 외주면과 접촉되는 밀봉 부재(15)와, 연료 챔버(7)를 연료로 충전하기 위해 노즐이 연료 공급 파이프(13) 내로 삽입될 때 연료 충전 노즐의 외주면과 접촉되는 밀봉 부재(16) 및, 스프링력에 의해 연료 공급 파이프(13)를 차단하는 증발 연료 차단 밸브(17)가 개구(13a)에 인접한 연료 공급 파이프(13) 내에 제공된다.

한편, 체크 밸브(10)가 연료 공급 파이프(13)의 하부 개구(13b) 내에 제공된다. 체크 밸브(10)는 연료 충전 노즐로부터 공급된 연료의 압력에 의해 개방되며, 연료 챔버(7) 내의 연료의 압력에 의해 폐쇄된다.

연료 펌프 챔버(18)는 연료 챔버(7)에 연결된다. 연료 펌프 챔버(18)는 하측 부분(3)에 의해 형성되며 상측 부분(2)의 주변 플랜지부(2a)로부터 외측으로 돌출된다.

연료 펌프(19), 압력 조정기(20), 연료 필터(21)가 연료 펌프 챔버(18) 내에 배치된다. 연료 펌프(19)에 의해 펌핑된 연료의 압력은 압력 조정기(20)에 의해 조정되며, 그 후 연료는 연료 공급 파이프(22)를 경유하여 연료 분사기(도시 않음)에 공급된다. 연료 공급 파이프(22)로부터 각각의 분사기로 연료를 분배하기 위한 연료 분배 파이프로부터 연료 탱크(1)로 연료를 복귀시키는 어떠한 연료 복귀 통로도 필요하지 않은데, 이는 압력 조정기(20)가 연료 챔버(7)에 연결된 연료 펌프 챔버(18)로 연료를 복귀시키기 때문이다. 따라서, 엔진의 실린더 헤드 부근에서 가열되며 증발 연료를 포함하는 연료는 연료 챔버(7) 내로 복귀되지 않는다. 따라서, 연료 챔버(7) 내의 증발 연료의 발생이 방지된다. 더욱이, 연료 펌프(19)가 연료 탱크(1) 내에 위치되기 때문에 연료 탱크(1)로부터 연료 탱크(1)의 외부로 연료 펌프(19)의 소음의 전동되는 것이 방지된다.

연료 챔버(7)는 순환 파이프(23)를 경유하여 연료 공급 파이프(13)에 연결된다. 순환 파이프(23)는 하측 부분(3)에 연결되며, 연료 공급 파이프(13)의 하부 개구(13b) 상부와 고정부(8)의 직하방에서 연료 챔버(7)의 내부로 개방된다. 순환 파이프(23)는 연료가 연료 공급 파이프(13)를 경유하여 연료 챔버(7) 내로 공급될 때 연료 챔버(7)로부터 연료 공급 파이프(13)로 공기를 해방시킨다. 따라서, 연료 챔버(7) 내로의 연료의 공급은 용이하게 수행된다.

제 1 차단 밸브(30)는 연료 챔버(7)의 내부로 개방된 순환 파이프(23)의 개구에 부착된다. 제 1 차단 밸브(30)는 그에 도달하는 연료에 의해 폐쇄된다. 따라서, 제 1 차단 밸브(30)가 폐쇄될 때, 연료 공급 파이프(13)의 내부로 개방된 순환 파이프(23)의 개구에 인접한 연료 공급 파이프(13) 내의 압력은 감소된다.

연료 펌프 챔버(18) 내의 상부 공간(18a)은 증발 연료 배출 파이프(24)를 경유하여 연료 공급 파이프(13)의 내부와 연통한다. 증발 연료 배출 파이프(24)는 연료 펌프 챔버(18)를 형성하는 상부 벽 부분에 연결된다. 증발 연료 배출 파이프(24)는 연료가 연료 공급 파이프(13)를 경유하여 연료 챔버(7) 내로 공급될 때, 연료 챔버(7)로부터 연료 공급 파이프(13)로 공기를 해방시킨다. 따라서, 연료 챔버(7) 내로의 연료의 공급은 용이하게 수행된다.

제 2 차단 밸브(31)는 연료 펌프 챔버(18)의 내부로 개방된 증발 연료 배출 파이프(24)의 개구에 부착된다. 제 2 차단 밸브(31)는 그에 도달하는 연료에 의해폐쇄된다. 따라서, 제 2 차단 밸브(31)가 폐쇄될 때, 연료 공급 파이프(13)의 내부로 개방된 증발 연료 배출 파이프(24)의 개구에 인접한 연료 공급 파이프(13) 내의 압력은 감소된다. 연료 공급 파이프(13)의 내부로 개방된 증발 연료 배출 파이프(24)의 개구는 연료 공급 파이프(13)의 내부로 개방된 순환 파이프(23)의 개구의 상부에 위치된다.

연료 공급 파이프(13)는 제 1 증발 연료 퍼지 파이프(purging pipe)(25)를 경유하여 챠콜 캐니스터(26)에 연결된다. 연료 공급 파이프(13)의 내부로 개방된 제 1 증발 연료 퍼지 파이프(25)의 개구는 연료 공급 파이프(13)의 내부로 개방된 증발 연료 배출 파이프(24)의 개구와 동일한 높이로 위치된다.

챠콜 캐니스터(26)는 증발 연료를 흡착하기 위한 활성탄(26a)을 구비한다. 챠콜 캐니스터(26)는 대기 개방 파이프(28)를 경유하여 대기로 개방된다. 또한, 챠콜 캐니스터(26)는 제 2 증발 연료 퍼지 파이프(27)를 경유하여 엔진의 흡기 통로(도시 않음)에 연결된다.

연료 챔버(7)와, 연료 공급 파이프(13) 및, 연료 펌프 챔버(18) 내에 발생된 증발 연료는 순환 파이프(23)와, 증발 연료 배출 파이프(24) 및, 제 1 증발 연료 퍼지 파이프(25)를 경유하여 챠콜 캐니스터(26) 내로 도입되며, 활성탄(26a)에 흡착된다. 따라서, 대기로의 증발 연료의 배출이 방지된다. 활성탄(26a)에 흡착된 증발 연료는 엔진 부하와 같은 엔진 구동 상태에 근거하여 제 2 증발 연료 퍼지 파이프(27)를 경유하여 흡기 통로 내로 환기(purge)된다.

예를 들면, 연료 탱크를 갖춘 차량이 회전할 때, 연료 챔버(7) 내의 연료의이동에 의해 분리벽(5)이 이동된다. 따라서, 응력과 같은 큰 부하가 분리벽(5) 내에 발생한다. 제 1 실시예에서, 도 2에 나타낸 바와 같이, 하측 부분(3)의 측벽(3b)의 내부 벽 표면은 고정부(8)로부터 하측 부분(3)의 하부벽(3c)으로 내향으로 경사진다. 중앙부(5c)가 연료 챔버(7) 내의 하부 영역에 위치될 때, 측벽(3b)의 내부 벽 표면의 형상은 절곡부(5b)에 의해 형성된 파형부의 형상에 대응된다. 따라서, 분리벽(5)의 파형부의 수평 및 수직 이동과, 분리벽(5)의 이동은 연료 챔버(7) 내의 분리벽(5)의 중앙부(5c)의 위치와 무관하게 방지된다.

환형 돌출부(29)가 하측 부분(3)의 측벽(3b)의 내부 벽 표면에 형성된다. 돌출부(29)는 측벽(3b)으로부터 내향으로 돌출되므로, 측벽(3b)은 단차부를 갖는다. 절곡부(5b)를 포함하는 파형부는 돌출부와 유연하게 접촉된다. 따라서, 분리벽(5)의 파형부의 수평 및 수직 이동과, 분리벽(5)의 이동은 방지된다.

돌출부(29)는 측벽(3b)에 고정부(8)로부터 하부벽(3c)까지 형성되므로, 인접한 돌출부(29) 사이에 오목부가 형성된다. 오목부는 절곡부(5b)를 지지하므로, 분리벽(5)의 파형부의 수평 및 수직 이동과, 분리벽(5)의 이동은 더욱 방지된다.

상술한 바와 같이, 분리벽(5) 내의 큰 응력의 발생은 방지되므로, 분리벽(5)의 파손이 방지된다.

또한, 돌출부(29)는 연료 계면과 분리벽(5) 사이에 형성된 공기 체적을 감소시키므로, 연료 챔버(7) 내에 발생되는 증발 연료량이 감소된다. 또한, 돌출부 (29)는 하측 부분(3)을 강화시키므로, 하측 부분(3)을 강화하기 위한 어떠한 강화 부재도 제공될 필요가 없다.

편향 또는 탄성 수단으로서의 스프링(32)이 연료 탱크(1)의 상측 부분(2)의 내부 벽 표면에 부착된다. 스프링(32)은 상측 부분(2)의 내부 벽 표면으로부터 하향으로 연장된다. 스프링(32)은 중앙부(5c)가 상승할 때, 분리벽(5)의 중앙부(5c)에 지지된다. 따라서, 상측 부분(2)의 내부 벽 표면에 대한 분리벽(5)의 충돌이 방지된다.

공기 챔버(6)는 대기로 개방된 대기 연통 파이프(33)를 경유하여 대기와 연통된다. 대기 연통 파이프(33)는 연료 탱크(1)의 상측 부분(2)에 연결된다. 대기 연통 파이프(33)는 분리벽(5)의 중앙부(5c)가 상승할 때, 공기 챔버(6)로부터 대기로 공기를 해방시킨다. 따라서, 중앙부(5c)는 연료가 연료 챔버(7) 내로 공급될 때 용이하게 상승된다. 한편, 대기 연통 파이프(33)는 분리벽(5)의 중앙부(5c)가 하강할 때 대기로부터 공기 챔버(6)로 공기를 도입한다. 따라서, 중앙부(5c)는 엔진의 구동 중에 연료 챔버(7) 내의 연료가 사용될 때 용이하게 하강된다.

본 발명의 제 1 실시예에 따라서 연료 챔버(7) 내의 연료 계면 상부의 공간, 즉 연료 챔버 내의 연료 계면과 분리벽(5) 사이의 공간으로부터 증발 연료를 배출하는 작용(이하, "증발 연료 배출 작용"이라 칭함)을 하기에 설명하겠다.

제 1 실시예에서, 연료 챔버(7) 내의 연료 계면 상부에 공간이 있을 때, 연료 챔버(7)에 연료가 공급된다. 연료 계면의 레벨은 연료 챔버(7) 내로의 연료의 공급에 의해 상승된다. 따라서, 연료 계면 상부의 공간 내의 증발 연료는 그로부터 순환 파이프(23)와 증발 연료 배출 파이프(24)를 경유하여 연료 공급 파이프 (13)로 배출된다.

연료 계면이 제 1 및 제 2 차단 밸브(30,31)에 도달될 때, 즉 연료 계면 상부의 공간 내의 증발 연료가 완전히 배출될 때, 연료 챔버(7)는 밀봉된다. 다음, 연료가 연료 챔버(7) 내로 공급되는 것이 중단된다. 연료 챔버(7)가 밀봉되면, 연료 챔버(7)의 밀봉이 유지되므로, 연료 챔버(7) 내의 연료 계면 상부에 어떠한 공간도 형성되지 않는다. 따라서, 연료 챔버(7) 내의 증발 연료의 발생이 방지된다. 제 1 실시예에서, 연료 챔버(7) 내로의 연료의 공급은 연료 계면 상부에 형성된 공간으로부터 가스를 배출하거나 연료 계면의 레벨을 상승시키기 위한 수단에 대응한다.

제 1 실시예에 따른 증발 연료 배출 작용을 도면을 참조하여 하기에 설명하겠다.

도 1은 증발 연료를 포함하는 연료 탱크(1)를 나타낸다. 연료 챔버(7) 내로 연료의 공급이 개시되기 전에, 캡(14)이 연료 공급 파이프(13)의 상부 개구(13a)로부터 제거된다. 캡(14)이 제거될 때, 증발 연료 차단 밸브(17)는 폐쇄된다. 따라서, 상부 개구(13a)로부터 대기로의 증발 연료의 배출이 방지된다.

다음, 연료 충전 노즐(도시 않음)이 연료 공급 파이프(13)의 상부 개구(13a) 내로 삽입된다. 노즐은 편향력에 대항하여 증발 연료 차단 밸브(17)를 개방시키며, 다음 노즐의 외주면은 밀봉 부재(16)와 접촉된다. 따라서, 노즐이 연료 공급 파이프(13) 내로 삽입될 때, 상부 개구(13a)로부터 대기로의 증발 연료의 배출이 방지된다.

다음, 연료가 노즐로부터 연료 공급 파이프(13)를 경유하여 연료 챔버(7) 내로 공급된다. 연료 챔버(7) 내의 연료 계면의 레벨은 연료 챔버(7) 내의 연료량이증가함에 따라 상승된다. 따라서, 분리벽(5)은 상승된다.

연료 계면의 레벨이 상승될 때, 연료 계면 상부의 공간 내의 증발 연료는 연료 챔버(7)로부터 순환 파이프(23)와 증발 연료 배출 파이프(24)를 경유하여 배출된다. 연료 계면이 상승될 때, 분리벽(5)은 연료 계면과 기밀 접촉을 유지한다. 따라서, 연료가 내부로 공급될 때 연료 챔버(7) 내에 발생되는 증발 연료량은 소량으로 유지된다.

연료 계면이 제 1 차단 밸브(30)에 도달할 때, 제 1 차단 밸브(30)는 순환 파이프(23)를 차단시키도록 연료 챔버(7) 내의 연료에 의해 폐쇄된다. 그 후, 분리벽(5)의 중앙부(5c)의 상향 이동은 스프링(32)에 의해 제한된다. 그 후, 도 3에 나타낸 바와 같이, 연료 계면이 제 2 차단 밸브(31)에 도달할 때, 제 2 차단 밸브 (31)는 증발 연료 배출 파이프(24)를 차단시키도록 연료 챔버(7) 내의 연료에 의해 폐쇄된다. 따라서, 연료 계면 상부의 공간 내의 증발 연료는 연료 챔버(7)와 연료 탱크(1)로부터 완전히 배출된다.

제 1 및 제 2 차단 밸브(30,31)가 폐쇄될 때, 연료 공급 파이프(13) 내의 압력은 예정된 압력 미만으로 감소된다. 노즐 내의 압력 센서가 감소된 압력이 예정된 압력보다 낮은 것으로 검출하면, 연료 챔버(7) 내로의 연료의 공급은 중단된다. 다음, 연료 챔버(7) 내의 연료 내의 압력은 연료 공급 파이프(13) 내의 연료의 압력보다 높아진다. 따라서, 체크 밸브(10)는 연료 챔버(7) 내의 연료에 의해 폐쇄된다. 따라서, 연료 챔버(7)는 완전히 밀봉되며, 연료 챔버(7) 내에 어떠한 증발 연료도 존재하지 않는다.

다음, 노즐은 연료 공급 파이프(13)의 상부 개구(13a)로부터 배출되며, 그 후, 증발 연료 차단 밸브(17)는 스프링력에 의해 폐쇄된다. 또한, 캡(14)은 연료 공급 파이프(13)의 상부 개구(13a)에 부착된다.

본 발명의 제 1 실시예에 따른 엔진의 구동 중에 연료 탱크의 작동을 하기에 설명하겠다.

엔진의 구동 중에, 연료 챔버(7) 내의 연료량은 감소된다. 따라서, 연료 챔버(7) 내의 연료 계면의 레벨은 낮아지며, 분리벽(5)의 중앙부(5c)는 하강된다. 도 4에 나타낸 바와 같이, 분리벽(5)은 연료 챔버(7) 내로 하향 돌출된다. 분리벽 (5)이 하강될 때, 연료 챔버(7)는 밀봉되기 때문에, 연료 계면 상부에 어떠한 공간도 형성되지 않는다. 따라서, 증발 연료 배출 작용이 수행되며, 연료 챔버(7) 내의 증발 연료의 발생이 방지된다. 따라서, 연료 저장 장치 내에 단지 소형의 챠콜 캐니스터가 설치되거나 전혀 설치되지 않는다.

제 1 실시예에서, 제 1 및 제 2 차단 밸브(30,31)는 연료 챔버(7) 내로 연료가 공급될 때 개방될 수 있다. 따라서, 연료 챔버(7) 내의 연료 계면 상부에 공간이 형성되며, 엔진이 구동될지라도 증발 연료가 발생될 수 있다. 따라서, 본 발명의 제 2 실시예에 따르면, 증발 연료는 연료 챔버(7) 내로 연료를 공급하는 것 이외의 다른 방법에 의해 배출된다.

본 발명의 제 2 실시예에 따른 연료 저장 장치를 하기에 설명하겠다.

제 2 실시예에서, 도 5에 나타낸 바와 같이, 제 1 실시예의 대기 연통 파이프(33) 대신에 공기 펌프(35)가 제 1 연결 파이프(34)를 경유하여 공기챔버(6)에 연결된다. 공기 펌프(35)는 공기 챔버(6) 내의 압력을 증가시키는 작용을 한다.

제 1 연결 파이프(34)는 제 2 연결 파이프(36)를 경유하여 릴리프 밸브(37)에 연결된다. 공기 챔버(6) 내의 압력이 예정된 압력보다 높아질 때, 릴리프 밸브(37)는 공기 챔버(6) 내의 압력이 감소되도록 개방된다. 예정된 압력은 분리벽(5)을 손상시키는 압력보다 낮게 설정된다.

작은 구멍(39)이 릴리프 밸브(37)의 다이어프램(38)에 형성된다. 구멍(39)은 릴리프 밸브(37)의 개폐에 관계없이, 제 2 연결 파이프(36)를 대기와 연통시킨다. 구멍(39)의 직경은 공기 챔버(6) 내의 압력이 증가되는 것이 공기 펌프(35)에 의해 방해받지 않도록 설정된다.

레벨 스위치(57)는 연료 탱크(1) 내의 최고 위치에서 연료 펌프 챔버(18)의 상부벽에 장착된다. 연료 계면이 레벨 스위치(57)에 도달할 때, 즉 연료 계면이 연료 탱크(1) 내의 최고 위치에 도달할 때, 레벨 스위치(57)는 전압을 출력한다.

연료 저장 장치는 전자 제어 장치(40)를 구비한다. 제어 장치(40)는 디지털 컴퓨터이며, 양방향성 버스(41)에 의해 상호 접속된 CPU(마이크로프로세서)(42), RAM(랜덤 억세스 메모리)(43), ROM(판독 전용 메모리)(44), B-RAM(백업 램)(45), 입력 포트(46) 및, 출력 포트(47)를 갖춘다.

연료 계면이 레벨 스위치(57)에 도달할 때 레벨 스위치(57) 내에 발생된 전압은 대응 AD 변환기(48)를 경유하여 입력 포트(46)에 입력된다. 릴리프 밸브(37)의 개폐를 표시하는 전압은 대응 AD 변환기(48)를 경유하여 입력 포트(46)에 입력된다. 출력 포트(47)는 구동 회로(49)를 경유하여 공기 펌프(35)에 연결된다.

상술한 부품 이외의 부품은 제 1 실시예에 따른 연료 저장 장치의 부품과 동일하므로, 그 설명은 생략한다.

제 2 실시예에 따른 증발 연료 배출 작용을 하기에 설명하겠다.

제 2 실시예에서, 릴리프 밸브(37)가 개방되었는지를 판단한다. 릴리프 밸브(37)가 폐쇄되었으면, 공기 챔버(6) 내의 압력이 증발 연료 배출 작용을 허용하는 것으로 판단한다.

또한, 제 2 실시예에서, 레벨 스위치(57)가 온(on) 상태인지를 판단한다. 레벨 스위치(57)가 오프(off) 상태이면, 증발 연료 배출 작용을 수행할 필요가 있는 것으로 판단한다.

릴리프 밸브(37)가 폐쇄되었으며, 레벨 스위치(57)가 오프 상태인 것으로 판단되면, 공기 펌프(35)는 공기 챔버(6) 내의 압력을 증가시키도록 작용한다. 따라서, 분리벽(5)의 중앙부(5c)는 하측 부분(3)의 하부벽(3c)을 향해 하강된다. 따라서, 그 상부의 공간에 형성된 연료 계면의 레벨은 상승된다. 연료 계면의 레벨이 상승될 때, 증발 연료는 연료 챔버(7)로부터 순환 파이프(23)와 증발 연료 배출 파이프(24)를 경유하여 연료 공급 파이프(13)로 배출된다.

공기 챔버(6) 내의 압력이 증발 연료 배출 작용을 허용하지 않는 것으로 판단되면, 공기 펌프(35)는 정지된다.

제 2 실시예에서, 공기 펌프(35)는 연료 계면 상부에 형성된 공간으로부터 가스를 배출하거나 연료 계면의 레벨을 상승시키기 위한 수단에 대응하며, 레벨 스위치(57)는 연료 계면을 검출하기 위한 수단에 대응한다.

제 2 실시예에 따른 증발 연료 배출 작용을 도 6의 순서도를 참조하여 하기에 설명하겠다.

단계 210에서, 레벨 스위치(57)가 온 상태인지를 판단한다. 레벨 스위치 (57)가 온 상태이면, 증발 연료 배출 작용을 실행할 수 없는 것으로 판단하며, 루틴(routine)은 공기 펌프(35)가 정지된 단계 212로 진행되며, 루틴이 종료된다. 한편, 레벨 스위치(57)가 오프 상태이면, 증발 연료 배출 작용을 실행할 수 있는 것으로 판단하며, 루틴은 단계 214로 진행된다.

단계 214에서, 릴리프 밸브(37)가 개방되었는지를 판단한다. 릴리프 밸브(37)가 개방되었으면, 증발 연료 배출 작용을 실행할 수 없는 것으로 판단하며, 루틴은 공기 펌프(35)가 정지된 단계 212로 진행되며, 루틴이 종료된다. 한편, 릴리프 밸브(37)가 폐쇄되었으면, 증발 연료 배출 작용을 실행할 필요가 있는 것으로 판단하며, 루틴은 연료 챔버(7)로부터 증발 연료를 배출하기 위해 공기 챔버(6) 내의 압력을 증가시키도록 펌프가 작동되는 단계 216으로 진행되며, 루틴이 종료된다.

제 1 실시예에서, 연료 탱크로부터 증발 연료를 완전히 배출하기 위해, 연료 탱크가 연료로 완전히 충전될 때까지, 연료 탱크를 연료로 충전시킬 필요가 있다. 따라서, 연료 탱크가 연료로 완전히 충전되기 전에 연료 챔버(7) 내로의 연료의 공급이 중단되면, 증발 연료를 연료 챔버(7)로부터 완전히 배출할 수 없다. 제 3 실시예에서, 연료 챔버가 연료로 완전히 충전되기 전에 연료 챔버 내로의 연료의 공급이 중단되더라도, 증발 연료는 연료 챔버로부터 완전히 배출된다.

본 발명의 제 3 실시예에 따른 연료 저장 장치를 하기에 설명하겠다.

제 3 실시예에서, 도 7에 나타낸 바와 같이, 연료 탱크(1)는 캡 덮개 오프너 스위치(50)를 구비한다. 오프너 스위치(50)는 캡(14)을 피복하기 위한 캡 덮개(도시 않음)에 연결된다. 오프너 스위치(50)는 캡 덮개가 개방될 때 전압을 출력하며, 캡이 폐쇄될 때까지 전압을 계속 출력하도록 작동된다. 따라서, 오프너 스위치(50) 내의 전압을 검출함으로써 연료가 공급되었는지를 판단할 수 있다. 오프너 스위치(50) 내에 발생된 전압은 대응 AD 변환기(48)를 경유하여 입력 포트(46)에 입력된다.

상술한 부품 이외의 부품은 제 2 실시예에 따른 연료 저장 장치의 부품과 동일하므로, 그 설명은 생략한다.

제 3 실시예에 따른 증발 연료 배출 작용을 하기에 설명하겠다.

제 3 실시예에서, 릴리프 밸브(37)가 개방되었는지를 판단한다. 릴리프 밸브(37)가 폐쇄되었으면, 공기 챔버(6) 내의 압력은 증발 연료 배출 작용을 허용하는 것으로 판단한다.

또한, 캡 덮개 오프너 스위치(50)가 온 상태이며 레벨 스위치(57)가 오프 상태인지를 판단한다. 오프너 스위치(50)가 온 상태이며 레벨 스위치(57)가 오프 상태이면, 증발 연료 배출 작용을 실행할 필요가 있는 것으로 판단한다.

공기 챔버(6) 내의 압력이 증발 연료 배출 작용을 허용하지 않는 압력이면, 어떤 증발 연료 배출 작용도 실행될 필요가 없으며, 연료 챔버(7) 내로의 연료의 공급을 개시하도록 캡 덮개가 개방된다.

한편, 공기 챔버(6) 내의 압력이 증발 연료 배출 작용을 허용하는 압력이며, 증발 연료 배출 작용을 실행할 필요가 있으면, 공기 펌프(35)는 공기 챔버(6) 내의 압력을 증가시키도록 작동된다. 따라서, 분리벽(5)의 중앙부(5c)는 하강된다. 따라서, 연료 계면 상부의 증발 연료는 연료 탱크(1)로부터 순환 파이프(23) 및 증발 연료 배출 파이프(24)를 경유하여 연료 공급 파이프(13)로 배출된다.

그 후, 공기 챔버(6) 내의 압력이 증발 연료 배출 작용을 허용하지 않는 압력이거나, 증발 연료 배출 작용을 실행할 필요가 없으면, 공기 펌프는 정지되며 연료 챔버(7) 내로 연료의 공급을 개시하도록 캡 덮개가 개방된다.

따라서, 공기 펌프(35)는 연료 계면 상부에 형성된 공간으로부터 가스를 배출하거나 연료 계면의 레벨을 상승시키기 위한 수단에 대응하며, 레벨 스위치(57)는 연료 계면의 레벨을 검출하기 위한 수단에 대응한다.

제 3 실시예에 따르면, 연료 챔버(7) 내로의 연료의 공급이 개시되면, 연료 계면의 레벨은 최고 레벨로 상승된다. 따라서, 연료 계면의 레벨을 연료 챔버(7) 내의 최고 레벨로 상승시키기 위해 공급되어야 할 연료량은 제 1 실시예에서 보다 적다. 따라서, 제 3 실시예에 따르면, 연료 챔버가 연료로 완전히 충전되기 전에 연료 챔버(7) 내로의 연료의 공급이 중단되더라도, 증발 연료를 연료 챔버(7)로부터 완전히 배출시킬 수 있다.

노즐이 연료 공급 파이프(13) 내의 연료의 레벨이 예정된 레벨을 초과하는 것으로 검출할 때, 제 3 실시예의 연료 챔버 내로 연료를 공급하기 위해 사용되는 연료 공급 노즐은 연료 공급을 중단하는 것을 주목하라. 예정된 레벨은 연료 공급 파이프(13)의 내부로 개방되는 순환 파이프(23)의 개구 보다 낮게 설정된다.

제 3 실시예에 따른 증발 연료 배출 작용을 도 8의 순서도를 참조하여 하기에 설명하겠다.

단계 310에서, 캡 덮개 오프너 스위치(50)가 온 상태인지를 판단한다. 오프너 스위치(50)가 온 상태이면, 루틴은 단계 312로 진행된다. 한편, 오프너 스위치 (50)가 오프 상태이면, 루틴은 공기 펌프(35)가 정지된 단계 318로 진행되며, 루틴이 종료된다.

단계 312에서, 레벨 스위치(57)가 온 상태인지를 판단한다. 레벨 스위치 (57)가 온 상태이면, 증발 연료 배출 작용을 실행할 필요가 없는 것으로 판단하며, 루틴은 공기 펌프(35)가 정지된 단계 314로 진행되며, 캡 덮개가 개방되는 단계 316으로 진행되며, 루틴이 종료된다. 한편, 레벨 스위치(57)가 오프 상태이면, 루틴은 단계 320으로 진행된다.

단계 320에서, 릴리프 밸브(37)가 개방되었는지를 판단한다. 릴리프 밸브(37)가 개방되었으면, 증발 연료 배출 작용을 실행할 수 없는 것으로 판단하며, 루틴은 공기 펌프(35)가 정지된 단계 314로 진행되며, 캡 덮개가 개방되는 단계 316으로 진행되며, 루틴이 종료된다. 한편, 릴리프 밸브(37)가 폐쇄되었으면, 증발 연료 배출 작용을 실행할 수 있는 것으로 판단하며, 루틴은 공기 펌프(35)가 공기 챔버(6) 내의 압력을 증가시키도록 작동되는 단계 322로 진행되며, 루틴이 종료된다.

제 2 실시예에서, 공기 펌프(35) 및 릴리프 밸브(37)가 증발 연료 배출 작용을 실행하는데 사용된다. 따라서, 연료 저장 장치의 구조는 복잡하며, 연료 저장 장치를 제조하는 비용이 증가한다. 제 4 실시예에 따르면, 증발 연료 배출 작용은 보다 단순한 구조로 실행된다.

제 4 실시예에 따른 연료 저장 장치를 하기에 설명하겠다.

제 4 실시예에서, 도 9에 나타낸 바와 같이, 제 2 실시예의 공기 펌프(35), 릴리프 밸브(37), 제 1 및 제 2 연결 파이프(34,36)를 배제하고, 연료 탱크(1)의 상측 부분(2)에 대기 연통 파이프를 연결하였다.

제 2 실시예의 챠콜 캐니스터(26) 대신에 전자기 밸브(51)가 제 1 및 제 2 증발 연료 퍼지 파이프(25,27)에 연결된다. 연료 공급 파이프(13)는 제 1 및 제 2 증발 연료 퍼지 파이프(25,27)와 전자기 밸브(51)를 경유하여 흡기 통로(52)에 연결된다. 전자기 밸브(51)는 연료 공급 파이프(13)와 흡기 통로(52) 사이의 연통을 차단한다.

연료 저장 장치는 엔진 냉각용 냉각수의 온도에 대응하는 전압을 발생시키기 위한 온도 센서(55)를 구비한다. 온도 센서(55)는 대응 AD 변환기(48)를 경유하여 입력 포트(46)에 연결된다. 출력 포트(47)는 구동 회로(49)를 경유하여 전자기 밸브(51)에 연결된다.

상술한 부품 이외의 부품은 제 2 실시예에 따른 연료 저장 장치의 부품과 동일하므로, 그 설명은 생략한다.

제 4 실시예에 따른 증발 연료 배출 작용을 하기에 설명하겠다.

제 4 실시예에서, 냉각수의 온도가 예정된 온도(예를 들면, 70℃) 보다 높은지를 판단한다. 냉각수가 정상 운전 상태에서 엔진을 냉각할 때 예정된 온도는 냉각수의 온도 보다 높다. 냉각수의 온도가 예정된 온도 보다 높을 때, 엔진의 운전 상태는 증발 연료 배출 작용을 허용한다.

또한, 제 4 실시예에서, 레벨 스위치(57)가 온 상태인지를 판단한다. 레벨 스위치(57)가 오프 상태이면, 증발 연료 배출 작용을 실행할 필요가 있는 것으로 판단한다.

엔진의 운전 상태가 증발 연료 배출 작용을 허용하며, 증발 연료 배출 작용을 실행할 필요가 있을 때, 전자기 밸브(51)는 흡기 통로(52) 내의 부압을 연료 챔버(7) 내로 도입하도록 개방된다. 도입된 부압은 연료 챔버(7)로부터 증발 연료를 배출하며, 분리벽(5)의 중앙부(5c)를 하강시키며, 연료 계면의 레벨을 상승시킨다.

엔진의 운전 상태가 증발 연료 배출 작용을 허용하지 않거나, 증발 연료 배출 작용을 실행할 필요가 없을 때, 전자기 밸브(51)는 폐쇄된다.

따라서, 제 4 실시예에 따르면, 공기 펌프와 릴리프 밸브가 없는 단순한 구조의 연료 저장 장치는 연료 챔버로부터 증발 연료를 배출할 수 있다. 제 4 실시예에서, 연료 챔버로부터 흡기 통로로의 증발 연료의 퍼지 작용은 연료 계면 상부에 형성된 공간으로부터 가스를 배출하거나 연료 계면의 레벨을 상승시키기 위한 수단에 대응하며, 레벨 스위치(57)는 연료 계면의 레벨을 검출하기 위한 수단에 대응한다.

또한, 제 4 실시예에서, 증발 연료 배출 작용은 엔진 속도 또는 엔진 부하,또는 엔진의 연소 챔버 내로 도입되는 공기량, 또는 연소 챔버 내의 연소 조건에 근거하여 제어될 수 있다. 예를 들면, 엔진 속도 또는 엔진 부하, 또는 연소 챔버 내로 도입되는 공기량이 예정된 양 보다 낮거나, 연소가 성층 연소 상태 (stratified condition)일 때, 증발 연료 배출 작용은 정지된다.

제 4 실시예에 따른 증발 연료 배출 작용을 도 10의 순서도를 참조하여 하기에 설명하겠다.

단계 410에서, 레벨 스위치(57)가 온 상태인지를 판단한다. 레벨 스위치 (57)가 온 상태이면, 증발 연료 배출 작용을 실행할 필요가 없는 것으로 판단하며, 루틴은 전자기 밸브(51)가 폐쇄된 단계 412로 진행되며, 루틴이 종료된다. 한편, 레벨 스위치(57)가 오프 상태이면, 루틴은 단계 414로 진행된다.

단계 414에서, 냉각수의 온도(T)가 예정된 온도(T0) 보다 높은지를 판단한다 (T>T0). T>T0이면, 엔진의 운전 상태가 증발 연료 배출 작용을 허용하는 것으로 판단하며, 루틴은 전자기 밸브(51)가 개방된 단계 416으로 진행되며, 루틴이 종료된다. 한편, T≤T0이면, 엔진의 운전 상태가 증발 연료 배출 작용을 허용하지 않는 것으로 판단하며, 루틴은 전자기 밸브(51)가 폐쇄된 단계 412로 진행되며, 루틴이 종료된다.

제 4 실시예에서, 챠콜 캐니스터가 연료 저장 장치에 제공될 필요가 있는 경우에는, 챠콜 캐니스터는 연료 공급 파이프(13)와 전자기 밸브(51) 사이의 제 1 증발 연료 퍼지 파이프(25)상에 제공된다. 챠콜 캐니스터는, 전자기 밸브(51)가 개방될 때 캐니스터 내의 압력의 과잉 감소를 방지하며, 전자기 밸브(51)가 폐쇄될 때연료 챔버(7) 내의 압력의 과잉 증가를 방지하도록 대기와 연통될 수 있다. 따라서, 제 4 실시예에 따른 연료 저장 장치가 챠콜 캐니스터를 구비하는 경우, 캐니스터가 대기와 연통되기 때문에 연료 챔버(7) 내로의 부압의 도입이 불가능하므로, 연료 챔버(7) 내의 증발 연료는 배출되지 않는다. 제 5 실시예에 따르면, 연료 저장 장치가 챠콜 캐니스터를 구비하더라도 연료 챔버(7) 내로 부압이 도입될 수 있다.

본 발명의 제 5 실시예에 따른 연료 저장 장치를 하기에 설명하겠다.

제 5 실시예에서, 도 11에 나타낸 바와 같이, 챠콜 캐니스터(26)는 연료 공급 파이프(13)과 전자기 밸브(51) 사이의 제 1 증발 연료 퍼지 파이프(25)에 제공된다. 챠콜 캐니스터(26)는 대기 개방 파이프(28)를 경유하여 대기와 연통된다.

대기 개방 파이프(28)를 차단하기 위한 제어 밸브(58)가 대기 개방 파이프 (28)에 제공된다. 제어 밸브(58)는 정압 및 부압 밸브로 구성된다. 또한, 제어 밸브(58)는 챠콜 캐니스터(26) 내의 압력을 감소시키도록 예정된 정압에서 개방되며, 챠콜 캐니스터(26) 내의 압력을 증가시키도록 예정된 부압에서 폐쇄된다. 예정된 정압은, 연료 탱크(1), 챠콜 캐니스터(26), 그와 관련된 부품 및, 분리벽(5)이 견딜수 있는 압력, 또는 증발 연료가 연료 탱크(1), 챠콜 캐니스터(26) 또는 그와 관련된 부품으로부터 배출되지 않는 압력 보다 낮다. 예정된 부압은, 연료 탱크(1), 챠콜 캐니스터(26), 그와 관련된 부품 및, 분리벽(5)이 견딜 수 있는 압력 보다 높다.

상술한 부품 이외의 부품은 제 4 실시예에 따른 연료 저장 장치의 부품과 동일하므로, 그 설명은 생략한다.

제 5 실시예에 따른 증발 연료 배출 작용을 하기에 설명하겠다.

제 5 실시예에서, 냉각수의 온도가 예정된 온도 보다 높은지를 판단한다. 냉각수의 온도가 예정된 온도 보다 높을 때, 냉각수의 온도는 증발 연료 배출 작용을 허용하는 것으로 판단한다. 예정된 온도는 냉각수가 정상 운전 상태에서 엔진을 냉각할 때의 냉각수의 온도 보다 높다.

또한, 제 5 실시예에서, 레벨 스위치(57)가 온 상태인지를 판단한다. 레벨 스위치(57)가 오프 상태이면, 증발 연료 배출 작용을 실행할 필요가 있는 것으로 판단한다.

냉각수의 온도가 증발 연료 배출 작용을 허용하며, 증발 연료 배출 작용을 실행할 필요가 있는 것으로 판단하면, 전자기 밸브(51)는 흡기 통로(52) 내의 부압을 제 2 증발 연료 퍼지 파이프(27)를 경유하여 챠콜 캐니스터(26) 내로 도입하도록 개방된다. 부압이 챠콜 캐니스터(26) 내로 도입될 때, 제어 밸브(58)의 작용에 기인하여, 챠콜 캐니스터(26) 내의 압력은 예정된 정압 보다 낮으며 예정된 부압 보다 높다. 물론, 챠콜 캐니스터(26) 내의 압력이 예정된 부압 보다 낮아지면, 제어 밸브(58)는 개방되며, 예정된 부압 보다 낮은 부압은 연료 챔버(7) 내로 도입될 수 없다, 즉 예정된 부압 보다 높은 부압만이 연료 챔버(7) 내로 도입될 수 있다. 따라서, 흡기 통로(52) 내의 부압은 제 1 증발 연료 퍼지 파이프(25), 순환 파이프(23) 및 증발 연료 배출 파이프(24)를 경유하여 연료 챔버(7) 내로 도입된다. 따라서, 제 5 실시예에 따르면, 챠콜 캐니스터를 갖춘 연료 탱크에서, 흡기 통로 내의 부압은 연료 계면 상부의 증발 연료를 배출하도록 연료 챔버(7) 내로 도입될 수 있다.

제 5 실시예에서, 연료 챔버로부터 흡기 통로로의 증발 연료의 퍼지 작용은 연료 계면 상부에 형성된 공간으로부터 가스를 배출하거나 연료 계면의 레벨을 상승시키기 위한 수단에 대응하며, 레벨 스위치(57)는 연료 계면의 레벨을 검출하기 위한 수단에 대응한다.

냉각수의 온도가 증발 연료 배출 작용을 허용하지 않거나, 증발 연료 배출 작용을 실행할 필요가 없으면, 전자기 밸브(51)는 폐쇄된다.

제 5 실시예에 따른 증발 연료 배출 작용을 도 12의 순서도를 참조하여 하기에 설명하겠다.

단계 510에서, 레벨 스위치(57)가 온 상태인지를 판단한다. 레벨 스위치 (57)가 온 상태이면, 증발 연료 배출 작용을 실행할 필요가 없는 것으로 판단하며, 루틴은 전자기 밸브(51)가 폐쇄된 단계 514로 진행되며, 루틴이 종료된다. 한편, 레벨 스위치(57)가 오프 상태이면, 증발 연료 배출 작용을 실행할 필요가 있는 것으로 판단하며, 루틴은 단계 516으로 진행된다.

단계 516에서, 냉각수의 온도(T)가 예정된 온도(T0) 보다 높은지를 판단한다 (T>T0). T>T0이면, 냉각수의 온도가 증발 연료 배출 작용을 허용하지 않는 것으로판단하며, 루틴은 전자기 밸브(51)가 폐쇄된 단계 514로 진행되며, 루틴이 종료된다. 한편, T≤T0이면, 냉각수의 온도가 증발 연료 배출 작용을 허용하는 것으로 판단하며, 루틴은 연료 챔버(7) 내로 부압을 도입하도록 전자기 밸브(51)가 개방된 단계 518로 진행되며, 루틴이 종료된다.

제 3 실시예에서, 공기 챔버(6) 내의 압력은, 공기 펌프가 작동될 때 릴리프밸브(37)가 개방되는 압력으로 유지된다. 공기 펌프(35)가 정지된 후, 공기 챔버 (6) 내의 압력은 릴리프 밸브(37)의 구멍(39)을 통해 해방되며, 대기압으로 유지된다.

공기 챔버(6) 내의 압력이 구멍(39)에 의해 충분히 해방되기까지는 소정의 시간이 필요한데, 이는 공기 챔버(6) 내의 압력의 급격한 감소를 방지하며 공기 펌프(35)에 의해 공기 챔버(6) 내의 압력의 증가를 허용하도록 구멍(39)이 작기 때문이다. 따라서, 공기 챔버(6) 내의 압력이 매우 높으면, 연료는 연료 충전 노즐을 통해 연료 챔버(7) 내로 유동되지 않는다. 제 6 실시예에 따르면, 공기 챔버(6) 내의 압력이 증가된 후라도 연료는 연료 충전 노즐을 통해 연료 챔버(7) 내로 유동될 수 있다.

본 발명의 제 6 실시예에 따른 연료 저장 장치를 하기에 설명하겠다.

제 6 실시예에서, 도 13에 나타낸 바와 같이, 제 2 릴리프 밸브(59)가 제 2 연결 파이프(36)에 연결된다. 공기 챔버(6) 내의 압력이 제 2 예정된 압력 보다 높을 때, 제 2 릴리프 밸브(59)는 공기 챔버(6) 내의 압력을 해방시키도록 개방된다. 제 2 예정된 압력은 연료가 연료 충전 노즐에 의해 공급될 때 연료의 압력 보다 낮다. 제 2 릴리프 밸브(59)로부터 해방된 공기량은 에어 펌프(35)에 의해 펌핑된 공기량 보다 적으며, 릴리프 밸브(37)의 구멍(39)을 통해 유동하는 공기량 보다 많다.

상술한 부품 이외의 부품은 제 3 실시예에 따른 연료 저장 장치의 부품과 동일하므로, 그 설명은 생략한다.

제 6 실시예에 따른 증발 연료 배출 작용을 하기에 설명하겠다.

본 발명의 제 6 실시예에 따른 증발 연료 배출 작용은 제 3 실시예와 동일한 방식으로 실행된다. 또한, 제 3 실시예와 동일한 방식으로, 레벨 스위치(57)가 온 상태이거나 릴리프 밸브(37)가 개방될 때, 공기 펌프(35)는 정지된다.

제 6 실시예에서, 공기 챔버(6) 내의 압력이 공기 펌프(35)가 정지된 후에 제 2 예정된 압력 보다 높을 때, 제 2 릴리프 밸브(59)는 개방된다. 따라서, 공기 챔버(6) 내의 압력은 제 3 실시예에서 보다 먼저 연료가 연료 충전 노즐에 의해 공급될 때의 연료의 압력 보다 낮아진다. 따라서, 연료는 연료 충전 노즐을 통해 연료 챔버(7) 내로 유동될 수 있다.

또한, 제 6 실시예에 따르면, 압력이 제 2 릴리프 밸브(59)의 개방 압력과 릴리프 밸브(37)의 개방 압력 사이의 범위 내에 있을 때, 공기 챔버 내의 압력의 증가율은 제 3 실시예 보다 낮다.

제 6 실시예의 순서도는 제 3 실시예와 동일하므로, 그 설명은 생략한다.

제 6 실시예에서, 공기 챔버(6) 내의 압력은 공기 펌프(35)에 의해 증가되며, 동시에 공기 챔버(6) 내의 압력이 제 2 예정된 압력 보다 높을 때 제 2 릴리프 밸브(59)에 의해 해방된다. 따라서, 제 6 실시예의 공기 챔버(6) 내의 압력의 증가율은 제 2 릴리프 밸브를 구비하지 않은 제 3 실시예의 증가율 보다 낮다. 따라서, 제 6 실시예에서, 오프너 스위치(50)가 온 상태가 될 때부터 캡 덮개가 개방될 때까지의 시간은 제 3 실시예 보다 길다. 제 7 실시예에 따르면, 공기 챔버(6) 내의 압력이 증가한 후에도 연료는 연료 충전 노즐을 통해 연료 챔버(7) 내로 유동될수 있으며, 공기 챔버 내의 압력의 증가율은 제 6 실시예 보다 높아진다.

본 발명의 제 7 실시예에 따른 연료 저장 장치를 하기에 설명하겠다.

제 7 실시예에서, 도 14에 나타낸 바와 같이, 릴리프 밸브(37) 및 제 2 릴리프 밸브(59) 대신에, 전자기 밸브(60)가 제 2 연결 파이프(36)에 연결된다. 전자기 밸브(60)는 대응 구동 회로(49)를 경유하여 출력 포트(47)에 연결되며, 전자 제어 장치(40)에 의해 제어된다. 전자기 밸브(60)는 공기 챔버(6)와 대기 사이의 연통을 차단한다.

공기 챔버(6) 내의 압력을 감지하는 압력 센서(61)가 연료 탱크(1)의 상측 부분(2)에 장착된다. 압력 센서(61)는 대응 AD 변환기(48)를 경유하여 입력 포트 (46)에 연결된다.

상술한 부품 이외의 부품은 제 6 실시예에 따른 연료 저장 장치의 부품과 동일하므로, 그 설명은 생략한다.

제 7 실시예에 따른 증발 연료 배출 작용을 하기에 설명하겠다.

제 7 실시예에서, 공기 챔버(6) 내의 압력이 최대 예정된 압력 보다 낮은지를 판단한다. 최대 예정된 압력은 공기 챔버(6) 내의 압력에 의해 분리벽(5)이 손상될 수 있는 압력 보다 낮다. 공기 챔버(6) 내의 압력이 최대 예정된 압력 보다 낮을 때, 엔진 및 연료 탱크(1)의 상태는 증발 연료 배출 작용을 허용하는 것으로 판단한다.

또한, 제 7 실시예에서, 캡 덮개 오프너 스위치(50) 및 레벨 스위치(57)가 온 상태인지를 판단한다. 캡 덮개 오프너 스위치(50)가 온 상태이고 레벨 스위치(57)가 오프 상태이면, 증발 연료 배출 작용을 실행할 필요가 있는 것으로 판단한다.

또한, 제 7 실시예에서, 공기 챔버(6) 내의 압력이 제 2 예정된 압력 보다 낮은지를 판단한다. 제 2 예정된 압력은 연료가 연료 충전 노즐에 의해 공급될 때의 압력 보다 낮다. 공기 챔버(6) 내의 압력이 제 2 예정된 압력 보다 낮으면, 공기 챔버(6) 내의 압력은 캡 덮개를 개방시키도록 허용하는 것으로 판단한다.

엔진 및 연료 탱크(1)의 상태가 증발 연료 배출 작용을 허용하며, 증발 연료 배출 작용을 실행할 필요가 있을 때, 전자기 밸브(60)는 폐쇄되며 공기 펌프(35)는 공기 챔버(6) 내의 압력을 증가시키도록 작동된다. 따라서, 연료 계면 상부의 연료는 순환 파이프(23) 및 증발 연료 배출 파이프(24)를 경유하여 연료 챔버(7)로부터 배출된다. 제 7 실시예에 따르면, 공기 챔버(6) 내의 압력의 증가율은 제 6 실시예에서 보다 크다.

증발 연료 배출 작용을 실행할 필요가 없을 때, 공기 펌프(35)는 정지되며, 전자기 밸브(60)는 공기 챔버(6) 내에 제 2 예정된 압력 보다 낮은 압력을 형성시키도록 개방되며, 캡 덮개는 개방된다.

엔진 및 연료 탱크(1)의 상태가 증발 연료 배출 작용을 허용하지 않을 때, 공기 펌프(35)는 정지되며, 전자기 밸브(60)는 공기 챔버(6) 내에 최대 예정된 압력 보다 낮은 압력을 형성시키도록 개방된다.

제 7 실시예에서, 공기 펌프(35)는 연료 계면 상부에 형성된 공간으로부터 가스를 배출하거나 연료 계면의 레벨을 상승시키기 위한 수단에 대응하며, 레벨 스위치(57)는 연료 계면의 레벨을 검출하기 위한 수단에 대응한다.

제 7 실시예에 따른 증발 연료 배출 작용을 도 15의 순서도를 참조하여 하기에 설명하겠다.

단계 710에서, 캡 덮개 오프너 스위치(50)가 온 상태인지를 판단한다. 오프너 스위치(50)가 온 상태이면, 루틴은 단계 712로 진행된다. 한편, 오프너 스위치 (50)가 오프 상태이면, 즉 연료 챔버로의 연료의 공급이 완료되면, 루틴은 공기 챔버(6) 내의 압력을 비교적 높게 유지하도록 전자기 밸브(60)가 폐쇄되는 단계 722로 진행되며, 공기 펌프(35)가 정지되는 단계 724로 진행되며, 연료 공급 플래그가 재설정되는 단계 726으로 진행되며, 루틴이 종료된다. 연료 공급 플래그는, 공기 챔버(6) 내의 압력이 증발 연료 배출 작용을 허용하지 않는 것으로 판단하면 설정되며, 연료 챔버 내로 연료의 공급이 완료되면 재설정된다.

단계 712에서, 레벨 스위치(57)가 온 상태인지를 판단한다. 레벨 스위치 (57)가 온 상태이면, 증발 연료 배출 작용을 실행할 필요가 없는 것으로 판단하며, 루틴은 공기 펌프(35)가 정지된 단계 742로 진행되며, 공기 챔버(6) 내에 제 2 예정된 압력 보다 낮은 압력을 형성시키도록 전자기 밸브(60)가 개방되는 단계 744로 진행되며, 캡 덮개가 개방되는 단계 746으로 진행되며, 루틴이 종료된다.

한편, 단계 712에서, 레벨 스위치(57)가 오프 상태이면, 증발 연료 배출 작용을 실행할 필요가 있는 것으로 판단하며, 루틴은 단계 714로 진행된다.

단계 714에서, 공기 챔버(6) 내의 압력(P)이 최대 예정된 압력(Pmax) 보다 낮은지를 판단한다(P<Pmax). P<Pmax이면, 루틴은 단계 716으로 진행된다. 한편,P≥Pmax이면, 공기 챔버(6) 내의 압력이 이미 최대 예정된 압력 보다 높기 때문에 공기 챔버(6) 내의 압력은 증발 연료 배출 작용을 허용하지 않는 것으로 판단하며, 루틴은 연료 공급 플래그가 설정된 단계 728로 진행되며, 공기 챔버(6) 내의 압력이 감소되도록 전자기 밸브(60)가 개방되는 단계 730으로 진행되며, 단계 732로 진행된다.

단계 716에서, 연료 플래그가 설정되었는지를 판단한다. 플래그가 재설정되었으면, 공기 챔버(6) 내의 압력이 증발 연료 배출 작용을 허용하는 것으로 판단하며, 루틴은 전자기 밸브(60)가 폐쇄된 단계 718로 진행되며, 공기 펌프(35)가 작동되는 단계 720으로 진행되며, 루틴이 종료된다.

한편, 연료 공급 플래그가 설정되면, 공기 챔버(6) 내의 압력이 증발 연료 배출 작용을 허용하지 않는 것으로 판단하며, 루틴은 단계 732로 진행된다.

단계 732에서, 공기 챔버(6) 내의 압력(P)이 제 2 예정된 압력(P2) 보다 낮은지를 판단한다(P<P2). P<P2이면, 공기 챔버(6) 내의 압력이 연료 챔버(7) 내로 연료의 공급을 허용하는 것으로 판단하며, 루틴은 전자기 밸브(60)가 폐쇄되는 단계 734로 진행되며, 연료 챔버(7) 내로 연료를 공급하는 동안 공기 챔버(6) 내에 비교적 높은 압력을 유지시키도록 공기 펌프(35)가 작동되는 단계 736으로 진행되며, 캡 덮개가 개방되는 단계 738로 진행되며, 루틴이 종료된다.

한편, P≥P2이면, 공기 챔버(6) 내의 압력이 연료 챔버(7) 내로 연료의 공급을 허용하지 않는 것으로 판단하며, 루틴은 공기 펌프(35)가 정지된 단계 739로 진행되며, 전자기 밸브(60)가 개방된 단계 740으로 진행되며, 루틴이 종료된다.

제 2 실시예에서, 공기 챔버 내의 압력의 증가율이 클 때, 연료는 연료 챔버 내로 이동될 수 있다. 따라서, 제 1 및 제 2 차단 밸브는 개방되므로, 연료가 순환 파이프 및 증발 연료 배출 파이프 내로 유입될 수 있다. 제 8 실시예에 따르면, 공기 챔버 내의 압력의 증가율은 연료가 연료 챔버 내로 이동될 수 있는 증가율 보다 작게 형성된다.

제 8 실시예에 따른 연료 저장 장치를 하기에 설명하겠다.

제 8 실시예에서, 도 16에 나타낸 바와 같이, 제 2 실시예의 릴리프 밸브 (37) 대신에 전자기 밸브(60)가 제 2 연결 파이프(36)에 연결된다. 전자기 밸브 (60)는 대응 구동 회로(49)를 경유하여 출력 포트(47)에 연결되며, 전자 제어 장치(40)에 의해 제어된다. 전자기 밸브(60)는 공기 챔버(6)와 대기 사이의 연통을 차단한다.

공기 챔버(6) 내의 압력을 감지하기 위한 압력 센서(61)는 연료 탱크(1)의 상측 부분(2)에 장착된다. 압력 센서(61)는 대응 AD 변환기(48)를 경유하여 입력 포트(46)에 연결된다.

분리벽(5)의 위치를 검출함으로써 연료 챔버(7) 내의 연료량을 검출하는 연료 레벨 게이지(62)는 연료 탱크(1)의 상측 부분(2)에 장착된다. 연료 레벨 게이지(62)는 대응 AD 변환기(48)를 경유하여 입력 포트(46)에 연결된다.

연료 저장 장치는 엔진 냉각용 냉각수의 온도에 대응하는 전압을 발생시키는 온도 센서(55)를 구비한다. 온도 센서(55)는 대응 AD 변환기(48)를 경유하여 입력 포트(46)에 연결된다.

상술한 부품 이외의 부품은 제 2 실시예에 따른 연료 저장 장치의 부품과 동일하므로, 그 설명은 생략한다.

제 8 실시예에 따른 증발 연료 배출 작용을 하기에 설명하겠다.

제 8 실시예에서, 냉각수의 온도가 예정된 온도 보다 높은지를 판단하며, 연료 챔버(7) 내의 연료량이 예정된 연료량 보다 많은지를 판단한다. 예정된 온도는 냉각수가 정상 운전 상태에서 엔진을 냉각할 때의 냉각수의 온도 보다 높으며, 예정된 연료량은 분리벽(5)이 하강될 때 연료 챔버(7) 내의 최고 레벨로 연료 계면의 레벨을 상승시키는데 충분한 연료량 보다 많다.

냉각수의 온도가 예정된 온도 보다 높으며, 연료 챔버(7) 내의 연료량이 예정된 연료량 보다 많으면, 엔진 및 연료 탱크(1)의 상태는 증발 연료 작용을 허용하는 것으로 판단한다.

또한, 제 8 실시예에서, 레벨 스위치(57)가 오프 상태인지를 판단한다.

레벨 스위치(57)가 오프 상태이면, 증발 연료 배출 작용을 실행할 필요가 있는 것으로 판단한다.

엔진 및 연료 탱크(1)의 상태가 증발 연료 배출 작용을 허용하며, 증발 연료 배출 작용을 실행할 필요가 있으면, 증발 연료 배출 작용이 실행된다, 즉 전자기 밸브(60)는 폐쇄되며, 공기 펌프(35)는 공기 챔버(6) 내의 압력을 증가시키도록 작동된다. 따라서, 분리벽(5)의 중앙부(5c)는 연료 챔버(7) 내의 연료 계면 상부의 공간으로부터 증발 연료를 배출하도록 하강한다.

또한, 제 8 실시예에서, 증발 연료 배출 작용이 실행되는 동안, 공기 챔버(6) 내의 압력의 증가율이 압력 센서(61)에 의해 검출되는 공기 챔버(6) 내의 압력에 근거하여 연료 챔버(7) 내로 연료가 다량 이동되는 증가율 보다 큰지를 판단한다.

공기 챔버(6) 내의 압력의 증가율이 연료 챔버(7) 내로 연료가 다량 이동되는 증가율 보다 높으면, 공기 펌프(35)는 정지된다. 한편, 공기 챔버(6) 내의 압력의 증가율이 연료 챔버(7) 내로 연료가 다량 이동되는 증가율 보다 낮으면, 공기 펌프(35)는 작동된다. 따라서, 공기 챔버(6) 내의 압력의 증가율은 연료 챔버(7) 내로 연료가 다량 이동되는 증가율 보다 낮게 유지되므로, 연료 챔버(7) 내의 연료의 이동이 방지된다.

엔진 및 연료 탱크의 상태가 증발 연료 배출 작용을 허용하지 않거나, 증발 연료 배출 작용을 실행할 필요가 없으면, 증발 연료 배출 작용은 정지된다, 즉 공기 펌프(35)는 정지되며 전자기 밸브(60)는 개방된다.

제 8 실시예에서, 공기 펌프(35)는 연료 계면 상부에 형성된 공간으로부터 가스를 배출하거나 연료 계면의 레벨을 상승시키는 수단에 대응하며, 레벨 스위치 (57) 또는 연료 레벨 게이지(62)는 연료 계면의 레벨을 검출하는 수단에 대응한다.

제 8 실시예에 따른 증발 연료 배출 작용을 도 17의 순서도를 참조하여 하기에 설명하겠다.

단계 810에서, 냉각수의 온도(T)가 예정된 온도(T0) 보다 높은지를 판단한다 (T>T0). 예정된 온도는 흡기 통로(52) 내로 배출된 증발 연료의 퍼지 작용이 허용되는 온도이다. T>T0이면, 냉각수의 온도는 흡기 통로(52) 내로 배출된 증발 연료의 퍼지 작용을 허용하는 것으로 판단하며, 루틴은 단계 812로 진행된다.

한편, T≤T0이면, 냉각수의 온도는 흡기 통로(52) 내로 배출된 증발 연료의 퍼지 작용을 허용하지 않는 것으로 판단하며, 루틴은 전자기 밸브(60)가 개방되는 단계 840으로 진행되며, 공기 펌프(35)가 정지된 단계 842로 진행되며, 루틴이 종료된다.

단계 812에서, 레벨 스위치(57)가 오프 상태인지를 판단한다. 레벨 스위치 (57)가 오프 상태이면, 증발 연료 배출 작용을 실행할 필요가 있는 것으로 판단하며, 루틴은 단계 814로 진행된다. 한편, 레벨 스위치(57)가 온 상태이면, 증발 연료 배출 작용을 실행할 필요가 없는 것으로 판단하며, 루틴은 전자기 밸브(60)가 개방된 단계 840으로 진행되며, 공기 펌프(35)가 정지된 단계 842로 진행되며, 루틴이 종료된다.

단계 814에서, 연료 챔버(7) 내의 연료량(F)이 예정된 연료량(F0) 보다 큰지를 판단한다(F>F0). 예정된 연료량은 분리벽(5)이 하강할 때 연료 챔버(7) 내의 최고 레벨로 연료 계면의 레벨을 상승시키는데 충분한 연료량 보다 크다. 단계 814에서, F>F0이면, 루틴은 단계 816으로 진행된다.

한편, 단계 814에서, F≤F0이면, 루틴은 전자기 밸브(60)가 개방된 단계 840으로 진행되며, 공기 펌프(35)가 정지된 단게 842로 진행되며, 루틴이 종료된다.

단계 816에서, 전자기 밸브(60)가 폐쇄되었는지를 판단한다. 전자기 밸브 (60)가 폐쇄되었으면, 루틴은 전회(前回)의 목표 압력에 예정된 압력(△P)를 더하여 새로운 목표 압력(Pn)을 산출하는 단계 818로 진행되며, 단계 824로 진행된다.

한편, 단계 816에서, 전자기 밸브(60)가 개방되었으면, 루틴은 전자기 밸브(60)가 폐쇄되는 단계 836으로 진행되며, 압력 센서(61)에 의해 검출된 공기 챔버(6) 내의 압력이 초기 목표 압력으로서 목표 압력(Pn)으로 입력되는 단계 838로 진행되며, 루틴이 종료된다.

단계 820에서, 목표 압력(Pn)이 최대 압력(Pmax) 보다 높은지를 판단한다 (Pn> Pmax). 최대 압력은 공기 챔버(6) 내의 압력에 의해 분리벽(5)이 손상되는 압력 보다 낮다. 단계 820에서, Pn>Pmax이면, 루틴은 공기 챔버(6) 내의 압력을 최대 압력으로 제한하기 위해 최대 압력(Pmax)을 목표 압력으로 입력하는 단계 822로 진행되며, 단계 824로 진행된다.

한편, 단계 820에서, Pn≤Pmax이면, 루틴은 단계 824로 진행된다.

단계 824에서, 공기 챔버(6) 내의 압력(P)이 최대 압력(Pmax) 보다 낮은지를 판단한다(P<Pmax). P<Pmax이면, 공기 챔버(6) 내의 압력은 증발 연료 배출 작용을 허용하는 것으로 판단하며, 루틴은 단계 826으로 진행된다. 한편, P≥Pmax이면, 공기 챔버(6) 내의 압력은 증발 연료 배출 작용을 허용하지 않는 것으로 판단하며, 루틴은 전자기 밸브(60)가 개방되는 단계 832로 진행되며, 공기 펌프(35)가 정지되는 단계 834로 진행되며, 루틴이 종료된다.

단계 826에서, 공기 챔버(6) 내의 압력(P)이 목표 압력(Pn) 보다 낮은지를 판단한다(P<Pn). P<Pn이면, 공기 챔버(6) 내의 압력의 증가율이 연료가 연료 챔버 내에서 다량 이동되는 증가율 보다 낮은 것으로 판단하며, 루틴은 전자기 밸브(60)가 폐쇄되는 단계 828로 진행되며, 공기 펌프(35)가 작동되는 단계 830으로 진행되며,루틴이 종료된다.

한편, 단계 826에서, P≥Pn이면, 공기 챔버(6) 내의 압력의 증가율은 연료가 연료 챔버(7) 내에서 다량 이동되는 증가율 보다 높은 것으로 판단하며, 루틴은 공기 펌프(35)가 정지되는 단계 834로 진행되며, 루틴이 종료된다.

제 8 실시예에서, 연료 챔버로부터 배출된 증발 연료는 흡기 통로 내로 도입된다. 따라서, 공기-연료 혼합물의 공연비는 도입된 증발 연료에 의해 감소된다, 즉 공연비는 소정의 예정된 공연비로 유지되지 않는다. 제 9 실시예에 따르면, 배출된 증발 연료가 흡기 통로 내로 도입될 때 공연비가 소정의 예정된 공연비로 유지된다.

본 발명의 제 9 실시예에 따른 연료 저장 장치를 하기에 설명하겠다.

제 9 실시예에서, 도 18에 나타낸 바와 같이, 연료 저장 장치는 흡기 통로 내의 공연비에 대응하는 전압을 발생시키기 위한 공연비 센서(63)를 구비한다. 공연비 센서(63)는 배기 가스 내의 산소 농도에 대응하는 전압을 발생시키는 산소 센서 또는 선형 센서를 포함한다. 공연비 센서(63)는 대응 AD 변환기(48)를 경유하여 입력 포트(46)에 연결된다.

상술한 부품 이외의 부품은 제 8 실시예에 따른 연료 저장 장치의 부품과 동일하므로, 그 설명은 생략한다.

제 9 실시예에 따른 증발 연료 배출 작용을 하기에 설명하겠다.

제 9 실시예에서, 냉각수의 온도가 예정된 온도 보다 높은지를 판단하며, 연료 챔버(7) 내의 연료량이 예정된 연료량 보다 많은지를 판단하며, 공기 챔버(6) 내의 압력이 예정된 압력 보다 낮은지를 판단한다. 예정된 온도는 냉각수가 정상 운전 상태에서 엔진을 냉각할 때 냉각수의 온도 보다 높으며, 예정된 연료량은 분리벽(5)이 하강할 때 연료 챔버(7) 내의 최고 레벨로 연료 계면의 레벨을 상승시키는데 충분한 연료량 보다 많으며, 예정된 압력은 공기 챔버 내의 압력에 의해 분리벽이 손상되는 압력 보다 낮다.

냉각수의 온도가 예정된 온도 보다 높으며, 연료 챔버(7) 내의 연료량은 예정된 연료량 보다 많으며, 공기 챔버(6) 내의 압력이 예정된 압력 보다 낮으면, 엔진 및 연료 탱크(1)의 상태는 증발 연료의 퍼지 작용을 허용하는 것으로 판단한다.

또한, 제 9 실시예에서, 레벨 스위치(57)가 오프 상태인지를 판단한다. 레벨 스위치(57)가 오프 상태이면, 증발 연료 배출 작용을 실행할 필요가 있는 것으로 판단한다.

또한, 제 9 실시예에서, 공연비 센서(63)에 의해 검출된 공연비가 예정된 공연비 보다 큰지를 판단한다. 예정된 공연비는 소정의 공연비이다. 검출된 공연비가 예정된 공연비 보다 크면, 공연비는 증발 연료 배출 작용이 진행되도록 허용하는 것으로 판단한다.

엔진 및 연료 탱크(1)의 상태가 증발 연료의 퍼지 작용을 허용하며, 증발 연료 배출 작용을 실행할 필요가 있으며, 공연비가 증발 연료 배출 작용이 진행되도록 허용하면, 증발 연료 배출 작용이 실행된다, 즉 전자기 밸브(60)는 폐쇄되며, 공기 펌프(35)는 공기 챔버(6) 내의 압력이 증가되도록 작동한다. 따라서, 분리벽 (5)의 중앙부(5c)는 연료 챔버(7) 내의 연료 계면 상부의 공간으로부터 증발 연료를 배출하도록 하강된다.

엔진 및 연료 탱크(1)의 상태가 증발 연료의 퍼지 작용을 허용하며, 증발 연료 배출 작용을 실행할 필요가 있을지라도 공연비가 증발 연료 배출 작용이 진행되도록 허용하지 않는다면, 증발 연료 배출 작용은 정지된다, 즉 공기 펌프(35)는 정지된다.

따라서, 제 9 실시예에 따르면, 흡기 통로 내로 도입되는 증발 연료량은 제어되므로, 공연비는 소정의 예정된 공연비로 유지된다.

물론, 엔진 및 연료 탱크(1)의 상태가 증발 연료의 퍼지 작용을 허용하지 않거나 증발 연료 배출 작용을 실행할 필요가 없으면, 증발 연료 배출 작용은 정지된다, 즉 공기 펌프(35)는 정지된다.

제 9 실시예에서, 흡기 통로 내로의 증발 연료의 퍼지 작용은 연료 계면 상부에 형성된 공간으로부터 가스를 배출하거나 연료 계면의 레벨을 상승시키기 위한 수단에 대응하며, 레벨 스위치(57) 또는 연료 레벨 게이지(62)는 연료 계면의 레벨을 검출하기 위한 수단에 대응한다.

제 9 실시예에 따른 증발 연료 배출 작용을 도 19의 순서도를 참조하여 하기에 설명하겠다. 순서도에서, 단계 910, 912 및, 914는 도 17의 단계 810, 812 및 814에 각각 대응된다. 따라서, 그 설명은 생략한다.

단계 914에서, F>F0이면, 루틴은 단계 916으로 진행된다. 한편, F≤F0이면, 루틴은 전자기 밸브(60)가 개방된 단계 924로 진행되며, 공기 펌프(35)가 정지된 단계 926으로 진행되며, 루틴이 종료된다.

단계 916에서, 공기 챔버(6) 내의 압력(P)이 최대 압력(Pmax) 보다 낮은지를 판단한다(P<Pmax). P<Pmax이면, 공기 챔버(6) 내의 압력이 증발 연료 배출 작용을 허용하는 것으로 판단하며, 루틴은 단계 918로 진행된다. 한편, P≥Pmax이면, 공기 챔버(6) 내의 압력이 증발 연료 배출 작용을 허용하지 않는 것으로 판단하며, 루틴은 전자기 밸브(60)가 개방된 단계 924로 진행되며, 공기 펌프(35)가 정지된 단계 926으로 진행되며, 루틴이 종료된다.

단계 918에서, 공연비(AF)가 소정의 예정된 공연비(AF0) 보다 큰지를 판단한다(AF>AF0). AF>AF0이면, 공연비는 증발 연료 배출 작용이 진행되도록 허용하는 것으로 판단하며, 루틴은 전자기 밸브(60)가 폐쇄되며 공기 펌프(35)가 작동되는 단계 920으로 진행되며, 루틴이 종료된다.

한편, AF≤AF0이면, 공연비는 증발 연료 배출 작용이 진행되도록 허용하지 않는 것으로 판단하며, 루틴은 공기 펌프(35)가 정지된 단계 926으로 진행되며, 루틴이 종료된다.

제 3 및 제 7 실시예에서, 공기 챔버 내의 압력이 계속 증가될 때, 연료 챔버 내로의 연료의 공급이 실행된다. 따라서, 공기 챔버 내의 증가된 압력은, 연료 챔버 내로의 연료의 공급이 정지될 때 연료 챔버 내의 연료를 연료 공급 파이프 내로 역류시킬 수 있다. 제 10 실시예에 따르면, 연료 챔버 내의 연료가 연료 공급 파이프로 역류되는 것이 방지된다.

본 발명의 제 10 실시예에 따른 연료 저장 장치를 하기에 설명하겠다.

제 10 실시예에서, 도 20에 나타낸 바와 같이, 분리벽(5)의 위치를 검출함으로써 연료 챔버 내의 연료량을 검출하는 연료 레벨 게이지(62)는 연료 탱크(1)의 상측 부분(2)에 장착된다. 연료 레벨 게이지(62)는 진자형이며, 그의 한쪽 단부는 분리벽(5)의 중앙 부분(5c)에 위치되며, 진자의 각도(즉, 연료 계면의 위치)에 따라 전압이 발생된다. 발생된 전압은 대응 AD 변환기(48)를 경유하여 입력 포트 (46)에 입력된다.

상술한 부품 이외의 부품은 제 7 실시예에 따른 연료 저장 장치의 부품과 동일하므로, 그 설명은 생략한다.

제 10 실시예에 따른 증발 연료 배출 작용을 하기에 설명하겠다.

증발 연료 배출 작용은, 캡 덮개가 개방될 때까지 제 7 실시예와 동일한 방식으로 실행된다. 따라서, 그 설명은 생략한다.

제 10 실시예에서, 캡 덮개가 개방된 후, 연료 챔버(7)가 연료로 완전히 충전될 때까지 연료 챔버(7) 내로의 연료의 공급이 실행된다.

또한, 제 10 실시예에서, 전자기 밸브(60)는 예정된 시간이 경과될 때 공기 챔버(6) 내의 압력을 감소시키도록 개방된다. 예정된 시간은 연료로 완전히 충전될 연료 챔버(7)를 검출하는 것으로부터 연료 챔버(7) 내로의 연료의 공급을 정지하는데까지의 시간이다.

따라서, 제 10 실시예에 따르면, 연료 챔버(7) 내로의 연료의 공급이 정지될 때 공기 챔버(6) 내의 압력은 감소된다. 따라서, 연료 공급 파이프로의 연료의 역류는 방지된다.

제 9 실시예에서, 공기 펌프(35) 또는 연료 레벨 게이지(62)는 연료 계면 상부에 형성된 공간으로부터 가스를 배출하거나 연료 계면의 레벨을 상승시키기 위한 수단에 대응하며, 레벨 스위치(57)는 연료 계면의 레벨을 검출하기 위한 수단에 대응한다.

제 10 실시예에 따른 증발 연료 배출 작용을 도 21 및 도 22의 순서도를 참조하여 하기에 설명하겠다.

도 21의 단계 1010에서, 캡 덮개 오프너 스위치(50)가 온 상태인지를 판단한다. 오프너 스위치(50)가 온 상태이면, 루틴은 단계 1012로 진행된다. 한편, 오프너 스위치(50)가 오프 상태이면, 연료 챔버(7) 내로 연료의 공급이 실행되지 않으며, 루틴은 종료 플래그가 설정된 도 22의 단계 1050으로 진행되며, 공기 펌프(35)가 정지된 단계 1052로 진행되며, 전자기 밸브(60)가 개방된 단계 1054로 진행되며, 단계 1056으로 진행된다. 종료 플래그는, 캡 덮개가 폐쇄될 때 설정되며, 제 1 연료 공급 플래그, 제 2 연료 공급 플래그, 및 카운터 플래그가 하기에 설명하는 바와 같이 재설정될 때, 재설정된다.

도 21의 단계 1012에서, 레벨 스위치(57)가 온 상태인지를 판단한다. 레벨 스위치(57)가 온 상태이면, 증발 연료 배출 작용을 실행할 필요가 없는 것으로 판단하며, 루틴은 제 2 연료 공급 플래그가 설정된 단계 1024로 진행되며, 전자기 밸브(60)가 개방된 단계 1028로 진행되며, 연료 챔버(7) 내로 연료의 공급이 실행되도록 캡 덮개가 개방되는 단계 1030으로 진행되며, 단계 1032로 진행된다. 제 2 연료 공급 플래그는, 레벨 스위치(57)가 오프 상태일 때 설정되며, 캡 덮개가 폐쇄될 때 재설정된다.

한편, 단계 1012에서, 레벨 스위치(57)가 오프 상태이면, 증발 연료 배출 작용을 실행할 필요가 있는 것으로 판단하며, 루틴은 단계 1014로 진행된다.

단계 1014에서, 공기 챔버(6) 내의 압력(P)이 최대 압력(Pmax) 보다 낮은지를 판단한다(P<Pmax). 최대 압력은 공기 챔버(6) 내의 압력에 의해 분리벽(5)이 손상되는 압력 보다 낮다. P<Pmax이면, 공기 챔버(6) 내의 압력이 증발 연료 배출 작용을 허용하는 것으로 판단하며, 루틴은 단계 1016으로 진행된다. 한편, P≥Pmax이면, 공기 챔버(6) 내의 압력이 증발 연료 배출 작용을 허용하지 않는 것으로 판단하며, 루틴은 제 1 연료 공급 플래그가 설정된 단계 1022로 진행되며, 공기 펌프(35)가 정지된 단계 1026으로 진행되며, 전자기 밸브(60)가 개방된 단계 1028로 진행되며, 캡 덮개가 개방된 단계 1030으로 진행되며, 단계 1032로 진행된다. 제 1 연료 공급 플래그는, 공기 챔버(6) 내의 압력이 최대 압력 보다 높을 때 설정되며, 캡 덮개가 폐쇄될 때 재설정된다.

단계 1016에서, 제 1 연료 공급 플래그가 재설정되었는지를 판단한다. 제 1 연료 공급 플래그가 재설정되었으면, 공기 챔버(6) 내의 압력은 아직 최대 압력에 도달하지 않은 것으로 판단하며, 증발 연료 배출 작용이 실행된다, 즉 루틴은 전자기 밸브(60)가 폐쇄된 단계 1018로 진행되며, 공기 챔버(6) 내의 압력이 증가되도록 공기 펌프(35)가 작동되는 단계 1020으로 진행되며, 루틴이 종료된다.

한편, 단계 1016에서, 제 1 연료 공급 플래그가 설정되었으면, 공기 챔버(6) 내의 압력이 최대 압력 보다 낮을지라도 공기 펌프(35)는 작동되지 않으며, 루틴은 공기 펌프(35)가 정지된 단계 1026으로 진행되며, 전자기 밸브(60)가 개방된 단계1028로 진행되며, 캡 덮개가 개방된 단계 1030으로 진행되며, 단계 1032로 진행된다.

단계 1032에서, 카운터 플래그가 재설정되었는지를 판단한다. 카운터 플래그는, 연료 챔버가 연료로 완전히 충전될 때 설정되며, 캡 덮개가 폐쇄될 때 재설정된다. 카운터 플래그가 재설정되었으면, 연료 챔버(7)가 아직 연료로 완전히 충전되지 않은 것으로 판단하며, 루틴은 단계 1034로 진행된다. 한편, 카운터 플래그가 설정되었으면, 연료 챔버(7)가 연료로 완전히 충전된 것으로 판단하며, 루틴은 단계 1042로 진행된다.

단계 1034에서, 연료 챔버(7)가 연료로 완전히 충전되었는지를 판단한다. 연료 챔버(7)가 연료로 완전히 충전되었으면, 루틴은 카운트가 재설정되는 단계 1036으로 진행되며, 카운터 플래그가 설정되는 단계 1038로 진행되며, 루틴이 종료된다. 한편, 연료 챔버(7)가 연료로 완전히 충전되지 않았으면, 루틴은 도 22의 단계 1040으로 진행된다.

단계 1040에서, 제 2 연료 공급 플래그가 설정되었는지를 판단한다. 제 2 연료 공급 플래그가 설정되었으면, 증발 연료 배출 작용을 실행할 필요가 없는 것으로 판단하며, 루틴이 종료된다. 한편, 제 2 연료 공급 플래그가 재설정되었으면, 증발 연료 배출 작용을 실행할 필요가 있는 것으로 판단하며, 루틴은 단계 1044로 진행된다.

단계 1042에서, 카운트(t)가 예정된 카운트(t0) 보다 작은지를 판단한다 (t<t0). 예정된 카운트는 연료로 완전히 충전되는 연료 챔버(7)를 검출하는 것과연료 챔버(7) 내로 연료의 공급이 정지되는 것 사이의 카운트이다. t<t0이면, 루틴은 카운트가 증가되는 단계 1043으로 진행되며, 단계 1044로 진행된다.

한편, 단계 1042에서, t≥t0이면, 연료 챔버(7) 내로의 연료 공급이 정지된 것으로 판단하며, 루틴은 종료 플래그가 설정된 단계 1050으로 진행되며, 공기 펌프(35)가 정지된 단계 1052로 진행되며, 전자기 밸브(60)가 개방된 단계 1054로 진행되며, 단계 1056으로 진행된다.

단계 1044에서, 공기 챔버(6) 내의 압력(P)이 제 2 예정된 압력(P2) 보다 낮은지를 판단한다(P<P2). 제 2 예정된 압력은 연료 충전 노즐에 의해 연료가 공급될 때의 연료의 압력 보다 낮다. P<P2이면, 공기 챔버(6) 내의 압력은 연료 챔버(7) 내로 연료의 공급을 허용하는 것으로 판단하며, 루틴은 전자기 밸브(60)가 폐쇄되는 단계 1046으로 진행되며, 공기 펌프(35)가 작동되는 단계 1048로 진행되며, 루틴이 종료된다.

한편, 단계 1044에서, P≥P2이면, 공기 챔버(6) 내의 압력은 연료 챔버(7) 내로 연료의 공급을 허용하지 않는 것으로 판단하며, 루틴은 공기 펌프(35)가 정지되는 단계 1052로 진행되며, 전자기 밸브(60)가 개방되는 단계 1054로 진행되며, 단계 1056으로 진행된다.

단계 1056에서, 종료 플래그가 설정되었는지를 판단한다. 종료 플래그가 설정되었으면, 연료 챔버(7) 내로의 연료의 공급이 완료된 것으로 판단하며, 루틴은 제 1 연료 공급 플래그가 재설정된 단계 1058로 진행되며, 제 2 연료 공급 플래그가 재설정된 단계 1060으로 진행되며, 카운터 플래그가 재설정된 단계 1062로 진행되며, 종료 플래그가 재설정된 단계 1064로 진행되며, 루틴이 종료된다.

한편, 단계 1056에서, 종료 플래그가 재설정되면, 연료 챔버(7) 내로의 연료의 공급이 완료되지 않는 것으로 판단하며, 루틴이 종료된다.

제 1 내지 제 10 실시예에서, 연료 펌프(19)는 연료 탱크 내에 위치된다. 연료 펌프(19)의 형상은 단순하지 않으므로 분리벽(5)은 연료 펌프(19) 주위의 연료 계면에 접촉되지 않는다. 따라서, 연료 펌프(19) 주위의 연료 계면과 분리벽 (5) 사이에 공간이 형성될 수 있다. 제 11 실시예에 따르면, 연료 펌프(19) 주위의 연료 계면과 분리벽(5) 사이에 공간이 형성되지 않는다.

본 발명의 제 11 실시예에 따른 연료 저장 장치를 하기에 설명하겠다.

제 11 실시예에서, 도 23에 나타낸 바와 같이, 연료 펌프(19)는 연료 탱크 (1)의 외부에 위치된다. 연료 펌프(19)는 연료 펌프 파이프(19a)를 경유하여 연료 필터(21)에 연결된다. 연료 펌프 파이프(19a)는 하측 부분(3)을 통해 연료 공급 파이프(13)의 하측 개구 하부로 연장된다. 연료 필터(21)는 연료 챔버(7) 내에 위치된다.

압력 조정기(20)는 연료 펌프(19)의 하류에 위치된다. 연료 복귀 통로(64)는 압력 조정기(20)로부터 연료 챔버(7) 내부로 연장된다. 연료 복귀 통로(64)는 과잉 연료를 연료 챔버(7) 내로 복귀시키는 작용을 한다.

제 11 실시예에서, 연료 저장 장치는 펌프 챔버를 구비하지 않으므로, 증발 연료 배출 파이프는 배제된다. 레벨 스위치(57)는 고정부(8)에 인접한 하측 부분 (3)에 위치된다.

상술한 부품 이외의 부품은 제 4 실시예에 따른 연료 저장 장치의 부품과 동일하므로, 그 설명은 생략한다.

따라서, 제 11 실시예에 따르면, 연료 탱크 내부의 형상은 단순해지므로, 분리벽(5)과 연료 계면 사이에 공간이 형성되지 않는다.

제 11 실시예에서, 흡기 통로 내로의 증발 연료의 퍼지 작용은 연료 계면 상부에 형성된 공간으로부터 가스를 배출하거나 연료 계면의 레벨을 상승시키기 위한 수단에 대응하며, 레벨 스위치(57)는 연료 계면의 레벨을 검출하기 위한 수단에 대응한다.

물론, 제 11 실시예는 상술한 어떠한 실시예에도 적용 가능하다.

제 1 실시예에서, 연료 챔버(7) 내로 연료의 공급이 완료된 후, 연료 공급 파이프(13) 내의 연료로부터 증발 연료가 발생된다. 제 12 실시예에 따르면, 연료 공급 파이프(13) 내의 연료로부터 증발 연료의 발생이 방지된다.

제 12 실시예에서, 도 24에 나타낸 바와 같이, 연료 공급 파이프(13)의 하측 개구는 고정부(8)상에 장착된다. 연료 공급 파이프(13)는 그의 하측 개구 상부에 위치된다.

적합하게는, 연료 공급 파이프(13)의 하측 개구는 연료 챔버(7) 내의 최고 위치 상부에 위치된다. 이 경우, 연료 공급 파이프(13) 내의 연료는 완전히 배제된다.

상술한 부품 이외의 부품은 제 1 실시예에 따른 연료 저장 장치의 부품과 동일하므로, 그 설명은 생략한다.

따라서, 제 12 실시예에 따르면, 연료 공급 파이프(13) 내의 연료는 연료 챔버(7) 내의 연료가 감소됨에 따라 그의 자중에 의해 연료 챔버(7) 내로 유동된다. 따라서, 연료 공급 파이프(13) 내의 연료로부터 증발 연료의 발생이 방지된다.

제 12 실시예에서, 연료 챔버 내로의 연료의 공급은 연료 계면 상부에 형성된 공간으로부터 가스를 배출하거나 연료 계면의 레벨을 상승시키기 위한 수단에 대응한다.

물론, 제 12 실시예는 상술한 어떠한 실시예에도 적용 가능하다.

제 12 실시예에서, 연료 공급 파이프(13) 내의 연료는 연료 챔버(7) 내의 연료가 감소됨에 따라 연료 챔버(7) 내로 유동된다. 따라서, 연료 공급 파이프(13) 내의 연료가 연료 챔버(7) 내로 완전히 유동되기까지 소정의 시간이 필요하다. 따라서, 연료 공급 파이프(13) 내의 모든 연료가 연료 챔버(7) 내로 유동되기 전에, 연료 공급 파이프(13) 내의 연료로부터 증발 연료가 발생될 수 있다. 제 13 실시예에 따르면, 연료 공급 파이프(13) 내의 증발 연료의 발생은 더욱 방지된다.

제 13 실시예에서, 도 25에 나타낸 바와 같이, 대기 연통 파이프(33) 대신에 공기 챔버(6)가 제 1 연결 파이프(34)를 경유하여 공기 펌프(35)에 연결된다. 제 1 연결 파이프(34)는 제 2 연결 파이프(36)를 경유하여 전자기 밸브(60)에 연결된다. 전자기 밸브(60)는 대응 구동 회로(49)를 경유하여 출력 포트(47)에 연결된다. 전자기 밸브(60)는 전자 제어 장치(40)에 의해 제어된다.

공기 챔버(6) 내의 압력을 감지하기 위한 압력 센서(61)는 연료 탱크(1)의 상측 부분(2)에 장착된다. 압력 센서(61)는 대응 AD 변환기(48)를 경유하여 입력 포트(46)에 연결된다.

분리벽(5)의 위치를 검출함으로써 연료 챔버(7) 내의 연료량을 검출하는 연료 레벨 게이지(62)는 연료 탱크(1)의 상측 부분에 장착된다. 연료 레벨 게이지 (62)는 대응 AD 변환기(48)를 경유하여 입력 포트(46)에 연결된다.

상술한 부품 이외의 부품은 제 12 실시예에 따른 연료 저장 장치의 부품과 동일하므로, 그 설명은 생략한다.

제 13 실시예에 따른 증발 연료 배출 작용을 하기에 설명하겠다.

증발 연료 배출 작용은 캡 덮개가 개방될 때까지 제 10 실시예와 동일한 방식으로 실행된다. 따라서, 그 설명은 생략한다.

제 13 실시예에서, 캡 덮개가 개방된 후, 연료 챔버(7)가 연료로 완전히 충전될 때까지 연료 챔버(7) 내로의 연료의 공급이 실행된다.

또한, 제 13 실시예에서, 예정된 시간이 경과될 때 공기 챔버(6) 내의 압력이 감소되도록 전자기 밸브(60)가 개방된다. 예정된 시간은 연료로 완전히 충전되는 연료 챔버(7)의 검출 시간으로부터 연료 챔버(7) 내로 연료의 공급이 정지된 직후까지의 시간이다.

따라서, 제 13 실시예에 따르면, 연료 챔버(7) 내로 연료의 공급이 정지될 때 공기 챔버(6) 내의 압력은 감소된다. 따라서, 연료 공급 파이프(13) 내의 연료가 연료 챔버(7) 내로 유동되므로, 연료 공급 파이프(13) 내의 증발 연료의 발생이 더욱 방지된다.

제 13 실시예에서, 공기 펌프(35)는 연료 계면 상부에 형성된 공간으로부터가스를 배출하거나 연료 계면의 레벨을 상승시키기 위한 수단에 대응하며, 레벨 스위치(57) 또는 연료 레벨 게이지(62)는 연료 계면의 레벨을 검출하기 위한 수단에 대응한다.

제 13 실시예에 따른 증발 연료 배출 작용을 도 26 및 도 27의 순서도를 참조하여 하기에 설명하겠다. 순서도에서, 단계 1342를 제외한 단계 1310 내지 1360은 도 21 및 도 22의 단계 1010 내지 1060에 각각 대응하므로, 그 설명은 생략한다.

단계 1342에서, 카운트(t)가 예정된 카운트(t1) 보다 작은지를 판단한다 (t<t1). 예정된 카운트는 연료로 완전히 충전되는 연료 챔버(7)의 검출로부터 연료 챔버(7) 내로의 연료의 공급이 정지된 직후까지의 카운트이다. t<t1이면, 루틴은 카운트가 증가되는 단계 1343으로 진행되며, 단계 1344로 진행된다.

한편, 단계 1342에서, t≥t1이면, 연료 챔버(7) 내로의 연료의 공급이 정지된 것으로 판단하며, 루틴은 종료 플래그가 설정되는 단계 1350으로 진행되며, 공기 펌프(35)가 정지되는 단계 1352로 진행되며, 전자기 밸브(60)가 개방되는 단계 1354로 진행되며, 단계 1356으로 진행된다.

상술한 실시예에서, 릴리프 밸브의 개방, 또는 공기 챔버(6) 내의 압력, 또는 레벨 스위치(57)에 근거하여 공기 펌프가 작동되거나 전자기 밸브(60)가 개방되었지만, 분리벽(5)의 위치에 근거하여 공기 펌프가 작동되거나 전자기 밸브(60)가 개방될 수 있다.

본 발명의 제 14 실시예에 따른 연료 저장 장치를 하기에 설명하겠다.

제 14 실시예에서, 도 28에 나타낸 바와 같이, 연료 저장 장치는 연료 탱크본체(140)를 구비한다. 연료 탱크 본체(140)는 일반적으로 컵 형상인 상측 부분 (91) 및 하측 부분(92)을 구비한다. 상기 상측 부분(91) 및 하측 부분(92)은 그의 플랜지부(91a,92a)에서 서로 연결된다.

그 내부에 연료를 저장 및 수용하는 연료 챔버(93)를 형성하는 연료 용기 (94)가 연료 탱크 본체(140) 내부에 장착된다. 연료 용기(94)는 강성을 가지며 변형 가능한 직사각형 상부벽(95)과, 강성을 가지며 변형 가능한 직사각형 하부벽 (96) 및, 도 29에 나타낸 바와 같이, 상부벽(95)의 주변부(95a)를 하부벽(96)의 주변부(96a)에 연결하며 강성을 가지며 변형 가능한 띠형상 벽 또는 연결벽(97)을 구비한다.

도 30에 나타낸 바와 같이, 상부벽(95) 및 하부벽(96)은 연료 용기(94) 내의 연료량이 증가될 때 외측으로 팽창되는 방식으로 변형된다. 상부벽(95) 및 하부벽(96)의 변형의 결과로, 연결벽(97)은 내측으로 만곡된다. 따라서, 연료 용기(94)의 부피가 증가된다.

한편, 연료 용기(94) 내의 연료량이 감소될 때, 외측으로 팽창된 상부벽(95) 및 하부벽(96)과 내측으로 만곡된 연결벽(97)은 도 29에 나타낸 바와 같이 원래 형상으로 복귀된다. 따라서, 연료 용기(94)의 부피는 감소된다.

또한, 도 31에 나타낸 바와 같이, 연료 용기(94) 내의 연료량이 감소될 때, 상부벽(95) 및 하부벽(96)은 내측으로 팽창되는 방식으로 변형된다. 상부벽(95) 및 하부벽(96)의 변형의 결과로, 연결벽은 내측으로 만곡된다. 따라서, 연료 용기(94)의 부피는 감소된다.

연결벽(97)의 강성은 상부벽(95) 및 하부벽(96)의 강성 보다 크다.

연료 출입 개구(98)는 연료 용기(94)의 하부벽(96)의 중앙부에 형성된다. 연결 파이프 개구(99)가 연료 탱크 본체(140)의 하측 부분(92)의 중앙부에 형성된다. 연료 용기(94)는 연료 출입 개구(98)가 연결 파이프 개구(99)와 정렬되는 방식으로 연료 탱크 본체(140) 내에 위치된다.

공기 챔버(110)가 연료 용기(94)의 외부 및 연료 탱크 본체(140)의 내부에 형성된다. 연료 용기(94) 내의 연료량을 산출하기 위해 연료 용기(94)의 상부벽 (95)의 이동량 또는 위치를 검출하는 연료 레벨 센서(111)는 연료 탱크 본체(140)의 상측 부분(91)의 내부면에 장착된다.

또한, 공기 출입 개구(112)가 연료 탱크 본체(140)의 상측 부분(91) 내에 형성된다. 연료 용기(94)의 부피가 감소 또는 증가될 때, 공기 챔버(110)의 부피는 증가 또는 감소된다. 이 때, 공기가 공기 출입 개구(112)를 경유하여 공기 챔버 (110) 내외로 유동될 수 있다. 따라서, 연료 용기(94)는 쉽게 변형된다.

공기 챔버(110) 내로 공기 이외의 물질이 유동되는 것을 방지하기 위한 필터(113)가 공기 출입 개구(112) 내로 삽입된다.

연료를 연료 용기(94) 내로 도입하며 연료 용기(94)로부터 배출하는 연료 파이프(114)의 한 단부는 연료 용기(94)의 연료 출입 개구(98)와, 연료 탱크 본체 (140)의 하측 부분(92)의 연결 파이프 개구(99) 내로 삽입되며 연결된다.

연료 파이프(114)의 다른 단부는 연료 용기(94)로 연료를 공급하는 연료 공급 파이프(115)의 하측 단부와, 연료 용기(94)로부터 연료 펌프 장치(116)로 연료를 도입하는 연료 도입 파이프(117)의 한 단부에 연결된다. 연료 도입 파이프 (117)의 다른 단부는 연료 펌프 장치(116)에 연결된다.

연료 펌프 장치(116)는 연료 용기(94) 내의 연료를 펌핑하며, 연료를 엔진의 분사 장치(도시 않음)에 공급한다. 연료 펌프 장치(116)로부터 증발 연료를 배출하기 위한 펌프용 증발 연료 파이프(118)의 한 단부는 연료 펌프 장치(116)에 연결된다. 펌프용 증발 연료 파이프(118)의 다른 단부는 연료 공급 파이프(115)의 상부 개구에 인접한 연료 공급 파이프(115)에 연결된다. 또한, 연료 펌프 장치(116)로부터 분사 장치로 연료를 이송하는 연료 이송 파이프(120)의 한 단부는 연료 펌프 장치(116)에 연결된다.

연료 용기(94)로부터 증발 연료를 배출하기 위한 용기용 증발 연료 파이프 (150)의 한 단부는 연료 용기(94)의 상부벽(95)에 연결된다. 용기용 증발 연료 파이프(150)의 다른 단부는 연료 펌프 장치(116)에 연결된다. 또한, 증발 연료 파이프 차단 밸브(149) 또는 용기 밀폐 밸브가 용기용 증발 연료 파이프(150)의 한 단부 내에 배치된다.

증발 연료 파이프 차단 밸브(149)는 플로트(float)(151)를 구비하며, 플로트의 밀도는 연료의 밀도 보다 작다.

연료 용기(94)의 내부로 개방된 용기용 증발 연료 파이프(150)의 개구는 연료 계면 상부의 공간으로 개방된 배출 통로에 대응하며, 증발 연료 파이프 차단 밸브(149)는 상술한 배출 통로를 차단하는 차단 밸브에 대응한다.

상부 개구(119)에 인접한 증발 연료를 배출하는 증발 연료 파이프(121)의 한단부는 펌프용 증발 연료 파이프(118)의 다른 단부 상부의 상부 개구측에서 연료 공급 파이프(115)에 연결된다. 증발 연료 파이프(121)의 다른 단부는 상부의 증발 연료를 흡착하며 내부에 증발 연료를 일시 저장하는 챠콜 캐니스터(122)에 연결된다.

상부의 증발 연료를 흡착하는 활성탄(123)은 챠콜 캐니스터(122) 내에 위치된다. 챠콜 캐니스터(122)의 내부는 활성탄(123)에 의해 분할된다. 따라서, 증발 연료 챔버(124)가 활성탄(123)의 한쪽에 형성되며, 공기 챔버(125)가 활성탄(123)의 다른쪽에 형성된다.

상술한 증발 연료 파이프(121)의 다른 단부는 챠콜 캐니스터(122) 내의 증발 연료 챔버(124)에 연결된다. 또한, 활성탄(123)상에 흡착된 증발 연료를 챠콜 캐니스터(122)로부터 엔진의 흡기 통로(127)로 배출하는 캐니스터용 증발 연료 파이프(126)가 증발 연료 챔버(124)에 연결된다. 캐니스터용 증발 연료 파이프(126)의 다른 단부는 흡기 통로(127) 내에 형성된 서지 탱크(surge tank)(128)에 연결된다.

캐니스터용 증발 연료 파이프(126)를 개폐하는 증발 연료량 제어 밸브(129)가 캐니스터용 증발 연료 파이프(126) 내에 배치된다. 증발 연료량 제어 밸브 (129)는 제어 장치(도시 않음)에 의해 제어된다. 챠콜 캐니스터(122)의 공기 챔버(125)로 공기를 도입하는 공기 파이프(130)의 한 단부는 공기 챔버(125)에 연결된다. 공기 파이프(130)의 다른 단부는 흡기 통로(127) 내에 배치된 에어 클리너(131)에 연결된다. 공기 파이프(130)를 개폐하는 차단 밸브(132)가 공기 파이프 (130) 내에 배치된다. 차단 밸브(132)는 제어 장치(도시 않음)에 의해 제어된다. 엔진의 엔진 본체(180)로 공급되는 공기량을 제어하는 스로틀 밸브(133)가 흡기 통로(127) 내에 배치된다.

제 14 실시예에서, 챠콜 캐니스터(122) 내의 증발 연료가 흡기 통로(127) 내로 도입될 필요가 있을 때, 증발 연료량 제어 밸브(129)는 개방된다. 증발 연료량 제어 밸브(129)는 통상 폐쇄된다. 따라서, 증발 연료량 제어 밸브(129)가 개방될 때, 서지 탱크(128) 내의 부압은 캐니스터용 증발 연료 파이프(126)를 경유하여 챠콜 캐니스터(122) 내로 도입되며, 에어 클리너(131) 내의 공기는 공기 파이프(130)를 경유하여 챠콜 캐니스터(122) 내로 도입된다. 따라서, 챠콜 캐니스터(122) 내의 증발 연료는 흡기 통로(127)로 도입된다.

또한, 증발 연료량 제어 밸브(129)는, 소정의 예정된 공연비가 얻어질 수 있는 방식으로 흡기 통로(127)로 도입될 증발 연료량을 제어하도록 엔진의 운전 상태에 근거하여 제어된다. 따라서, 증발 연료량 제어 밸브(129)는 흡기 통로(127) 내로 배출되는 증발 연료량을 제어하는 수단에 대응하며, 차단 밸브(132)는 챠콜 캐니스터(122) 내로 공기의 도입을 제어하는 수단에 대응한다.

제 14 실시예에서, 챠콜 캐니스터(122)와 연통하는 연료 시스템 내의 누출이 검출될 필요가 있을 때, 챠콜 캐니스터(122)로부터 연료 탱크 본체(140)로 연장되는 연료 시스템 내로 부압이 도입되며, 그 후 증발 연료량 제어 밸브(129)와 차단 밸브(132)는 상술한 연료 시스템을 밀폐하도록 폐쇄된다. 다음, 대기압을 향한 연료 시스템 내의 압력의 증가가 압력 센서(도시 않음)에 의해 검출되면, 연료 시스템은 누출 부분을 갖는 것으로 판단한다. 따라서, 증발 연료량 제어 밸브(129)와 차단 밸브(132)는 연료의 누출을 검출하기 위한 수단에 대응한다.

본 발명의 제 14 실시예에 따른 연료 펌프 장치를 하기에 상세히 설명하겠다.

제 14 실시예에서, 도 32에 나타낸 바와 같이, 연료 펌프 장치(116)는 하우징(152)에 의해 형성된 펌프 챔버(153)를 구비한다. 펌프 챔버(153)는 펌프 챔버 분리벽(154)에 의해 펌프 챔버 부분(155)과 서브 탱크 챔버(156)로 분할된다.

펌프 챔버 분리벽(154)은 하우징(152)의 상부벽의 내부면으로부터 일반적으로 수직 및 하향으로 연장되는 수직벽(154a)과, 하우징(152)의 하부벽의 내부면 상부의 하우징(152)의 측벽의 내부면에 수평으로 연장되는 수평벽(154b)을 포함한다.

상기 펌프 챔버 부분(155)으로부터 증발 연료를 배출하는 펌프용 증발 연료 파이프(118)의 한 단부는 하우징(152)의 상부벽에 연결된다. 펌프용 증발 연료 파이프(118)의 한 단부의 개구는 펌프 챔버 부분(155) 내의 하우징(152)의 상부벽에 인접하여 개방된다.

서브 탱크 챔버(156)로부터 연료 이송 파이프(120)를 경유하여 분사 장치로 연료를 공급하는 연료 펌프(157)는 서브 탱크 챔버(156) 내에 위치된다. 연료 펌프(157) 내로 펌핑된 연료를 여과하는 제 1 연료 필터(158)는 연료 펌프(157)의 하부벽에 연결된다. 또한, 연료 펌프(157)에 의해 펌핑된 연료의 압력을 조정하는 압력 조정기(159)는 서브 탱크 챔버(156) 내의 연료 이송 파이프(120) 내에 배치된다.

연료 펌프(157)에 의해 펌핑된 연료의 일부를 서브 탱크 챔버(156)로 복귀시키는 연료 복귀 파이프(161)의 상부 단부는 압력 조정기(159)에 연결된다. 또한, 연료 펌프(157)로부터 펌핑된 연료를 여과하는 제 2 연료 필터(160)는 압력 조정기 (159)와 연료 펌프(157) 사이의 연료 이송 파이프(120) 내에 배치된다.

연료 복귀 파이프(161)의 하부 선단부(162)는 일반적으로 수평 지향되며, 선단부(162)가 그의 개구에 근접할수록 선단부(162)의 직경이 작아지는 방식으로 테이퍼진다. 하부 선단부(162)는 연료 펌프(157)에 의해 펌핑된 연료의 일부를 서브 탱크 챔버(156)으로 복귀 또는 재순환시킴으로써 부압을 발생하는 부압 발생용 하우징(163) 내에 장착된다. 부압 발생용 하우징(163)은 연료 배출 파이프(164)가 그의 개구에 근접할수록 연료 배출 파이프(164)의 직경이 커지는 방식으로 테이퍼진 트럼펫 형상 연료 배출 파이프(164)를 구비한다.

연료 배출 파이프(164)는 하부 선단부(162)와 정렬된다. 또한, 용기용 증발 연료 파이프(150)의 하부 단부는 부압 발생용 하우징(163) 내에 장착된다.

서브 탱크 챔버(156) 내의 용기용 증발 연료 파이프(150)는 서브 탱크 챔버(156) 내로 부압을 도입하는 서브 탱크 챔버용 부압 도입 파이프(165)를 구비한다. 부압 도입 파이프(165)는 서브 탱크 챔버(156) 내의 상부 영역에서 서브 탱크 챔버(156)의 내부로 개방된다. 또한, 부압 도입 파이프(165)의 직경은 용기용 증발 연료 파이프(150)의 직경 보다 작다.

펌프 챔버 분리벽(154)의 수평벽(154b)으로부터 수직 및 하향으로 연장되는 수직 환형벽(167)은 수평벽(154b)상에 배치된다. 수직 환형벽(167)은 서브 탱크 챔버(156) 내로 연료를 도입하는 연료 유입 통로(166)를 형성한다. 연료 유입통로(166)의 상부 개구의 위치는 연료 도입 파이프(117)의 하부벽 표면의 위치 보다 낮다.

수직 환형벽(167)으로부터 연료 배출 파이프(164)를 향해 수평으로 연장되는 수평 환형벽(168)은 수직 환형벽(167)의 하부 단부상에 배치된다. 수평 환형벽 (168)은 연료 배출 파이프(164)로부터 배출되는 연료를 통과시키는 연료 통과 통로(169)를 형성한다.

연료로부터 가스를 분리하는 메시 구조의 분리벽(170)이 수직 환형벽(167)과 펌프 챔버 부분(155)에 배치된다. 분리벽(170)은 수평 환형벽(168)의 하부면으로부터 연료 유입 통로(166)의 내부로 상향으로 연장된다. 따라서, 분리벽(170)은 연료 통과 통로(169)를 가로지른다.

또한, 분리벽(170)은 수직 환형벽(167)을 통해 펌프 챔버 부분(155)의 내부로 연장된다. 수직 환형벽(167) 내의 분리벽(170)의 측부는 수직 환형벽(167)의 내부면으로 연장된다. 따라서, 분리벽(170)은 연료 유입 통로(166)를 두 부분으로 분할한다.

또한, 분리벽(170)은 수평벽(154b) 하부의 펌프 챔버 부분(155)의 내부로 연장된다. 펌프 챔버 부분(155) 내의 분리벽(170)의 상부 단부는 연료 도입 파이프 (117)의 개구 보다 높게 위치된다.

또한, 펌프 챔버 부분(155) 내의 분리벽(170)의 측부는 하우징(152)의 원통형 벽의 내부면에 연결된다. 펌프 챔버 부분(155) 내의 분리벽의 하부 단부는 수평벽(154b)에 연결된다.

본 발명의 제 14 실시예에 따른 연료 펌프 장치의 작용을 하기에 설명하겠다.

연료 펌프(157)가 연료 용기(94) 내의 연료를 분사 장치로 공급하도록 작동될 때, 서브 탱크 챔버(156) 내의 연료는 제 1 연료 필터(158)를 경유하여 연료 펌프(157) 내로 펌핑된다. 연료 펌프(157) 내로 펌핑된 연료는 제 2 연료 필터(160)를 경유하여 압력 조정기(159)에 공급된다. 연료의 압력이 압력 조정기(159) 내의 예정된 압력 보다 높을 때, 연료의 일부가 연료 복귀 파이프(161)를 경유하여 서브 탱크 챔버(156)로 복귀된다. 따라서, 압력 조정기(159)와 연료 복귀 파이프(161)는 연료를 재순환하는 수단에 대응한다. 따라서, 연료의 압력은 예정된 압력으로 유지된다.

예정된 압력을 갖는 잔류 연료는 연료 이송 파이프(120)를 경유하여 분사 장치에 공급된다.

연료 복귀 파이프(161)를 경유하여 서브 탱크 챔버(156)로 복귀된 연료는 하부 선단부(162)로부터 부압 발생용 하우징(163)으로 배출된다. 테이퍼진 하부 선단부(162)의 벤투리 효과는 하부 선단부(162)로부터 배출되는 연료의 유속을 증가시킨다. 증가된 유속을 갖는 연료는 연료 배출 파이프(164)를 경유하여 연료 통과 통로(169) 내로 유동된다.

연료가 하부 선단부(162)로부터 연료 배출 파이프(164)로 배출되어 유속이 증가될 때, 부압 발생용 하우징(163) 내에 부압이 발생된다. 따라서, 연료 복귀 파이프(161)와 부압 발생용 하우징(163)은 부압을 발생하는 수단에 대응한다.

부압 발생용 하우징(163) 내에 발생된 부압은 용기용 증발 연료 파이프(150)를 경유하여 연료 용기(94) 내의 연료 계면 상부의 공간 내로 도입되며, 용기용 증발 연료 파이프(150)와 서브 탱크용 부압 도입 파이프(165)를 경유하여 서브 탱크 챔버(156) 내의 연료 계면 상부의 공간 내로 도입된다. 따라서, 용기용 증발 연료 파이프(150)와 서브 탱크용 부압 도입 파이프(165)는 부압을 도입하는 통로 또는 수단에 대응한다.

제 14 실시예에서, 용기용 증발 연료 파이프(150)의 직경은 서브 탱크용 부압 도입 파이프(165)의 직경 보다 크다. 따라서, 증발 연료와 공기를 포함하는 가스를 연료 용기(94)로부터 우선적으로 배출시키도록 부압이 연료 용기(94) 내로 도입된다. 따라서, 서브 탱크용 부압 도입 파이프는 연료 용기(94)로부터 가스를 우선적으로 배출시키는 것을 촉진하는 수단에 대응한다.

부압이 연료 용기(94) 내로 도입될 때, 증발 연료와 공기는 연료 용기(94)로부터 부압 발생용 하우징(163)으로 배출되며, 이 결과 연료 용기(94) 내의 연료 계면의 레벨은 연료 챔버(93) 내의 최고 위치로 상승한다. 따라서, 연료 펌프(157)는 연료 계면 상부에 형성된 공간으로부터 가스를 배출하거나 연료 계면의 레벨을 상승시키는 수단에 대응한다.

제 14 실시예에서, 증발 연료 또는 공기와 같은 가스가 연료 용기(94)로부터 완전히 배출되면, 연료 용기(94)는 연료 펌프(157)가 작동하는 한 내부에 가스를 포함하지 않는 상태로 유지된다. 또한, 연료 용기(94)가 내부에 가스를 포함하지 않는 상태로 유지될 때, 연료 용기(94)의 상부면은 연료 용기(94) 내의 정확한 연료량을 나타낸다. 따라서, 제 14 실시예에 따르면, 연료 용기(94) 내의 연료량이 정확히 검출된다.

증발 연료와 공기가 연료 용기(94)로부터 배출된 후 부압이 연료 용기(94) 내에 계속 도입되면, 연료 용기(94)로부터 용기용 증발 연료 파이프(150)로 연료가 누출될 수 있다. 따라서, 증발 연료와 공기가 연료 용기(94)로부터 배출될 때, 연료 용기(94) 내로의 부압의 도입은 정지되어야만 한다.

제 14 실시예에서, 증발 연료와 공기가 연료 용기(94)로부터 완전히 배출되며 연료 용기(94) 내의 연료 계면의 레벨이 증발 연료 파이프 차단 밸브(149)에 도달할 때, 증발 연료 파이프 차단 밸브(149)는 용기용 증발 연료 파이프(150)를 차단한다. 따라서, 증발 연료 파이프 차단 밸브(149)는 연료 용기(94) 내로 부압의 도입을 정지하는 수단에 대응한다. 또한, 증발 연료 파이프 차단 밸브(149)는 연료 용기(94)로부터 연료의 누출을 방지하는 수단에 대응한다.

증발 연료 파이프 차단 밸브(149)가 용기용 증발 연료 파이프(150)를 차단한 후, 부압은 서브 탱크 챔버(156) 내의 연료 계면 상부의 공간 내로만 도입된다.

서브 탱크 챔버(156) 내의 연료 계면 상부의 공간 내로 부압이 도입될 때, 증발 연료와 공기는 상기 공간으로부터 부압 발생용 하우징(163)으로 배출된다. 도입된 부압은 서브 탱크 챔버(156) 내의 연료 계면의 레벨을 상승시키며, 연료는 펌프 챔버 부분(155)으로부터 연료 유입 통로(166)를 경유하여 서브 탱크 챔버 (156) 내로 도입된다. 따라서, 서브 탱크 챔버(156) 내의 연료 계면의 레벨은 펌프 챔버 부분(155) 내에 연료가 있는 한 예정된 높이로 유지된다. 따라서, 연료 펌프장치(116)가 경사지며 서브 탱크 챔버(156) 내의 연료 계면이 경사질 때, 연료를 연료 펌프(157) 내로 도입하는 제 1 연료 필터(158) 주위에 연료가 고갈되는 것이 방지된다. 따라서, 연료 복귀 파이프(161)과 부압 발생용 하우징(163)은 연료 고갈을 방지하는 수단에 대응한다.

연료 용기(94)와 서브 탱크 챔버(156) 내의 연료 계면 상부의 공간으로부터 배출된 증발 연료와 공기는 부압 발생용 하우징(163) 내의 연료와 혼합된다. 증발 연료와 공기를 포함하는 연료는 연료 배출 파이프(164)를 경유하여 연료 통과 통로(169)로 배출된다. 연료 통과 통로(169)로 배출된 연료는 연료 유입 통로 (166)의 하부 개구를 통과한다. 이 때, 연료에 포함된 증발 연료와 공기는 낮은 밀도에 기인하여 상향으로 이동된다. 다음, 증발 연료와 공기는 서브 탱크 챔버 (156)로부터 분리벽(170)에 의해 분할된 연료 유입 통로(166)의 부분 중 하나를 경유하여 펌프 챔버 부분(155)으로 배출된다.

상술한 바와 같이, 제 14 실시예에서, 연료 유입 통로(166)는 서브 탱크 챔버(156) 내로 연료를 도입하는 연료 도입 통로와 서브 탱크 챔버(156)로부터 증발 연료를 배출하는 증발 연료 배출 통로로서 작용한다. 따라서, 연료 유입 통로 (166)에 부가하여 다른 증발 연료 배출 통로를 제공할 필요가 없다. 따라서, 연료 유입 통로(166)가 연료 도입 및 증발 연료 배출 통로로서 작용하기 때문에 연료 펌프 장치를 소형으로 형성할 수 있다.

또한, 제 14 실시예에서, 연료 통과 통로(169)로 배출된 연료가 연료 유입 통로(166)의 하부 개구 하부로 유동될 때, 연료는 분리벽(170)을 통과한다. 따라서,증발 연료와 공기는 분리벽(170)에 의해 연료로부터 분리되며, 연료 유입 통로(166)를 경유하여 펌프 챔버 부분(155)으로 배출된다. 따라서, 분리벽(170)은 연료로부터 가스를 분리하는 수단에 대응한다.

또한, 제 14 실시예에서, 연료 통과 통로(169)는 연료 흡입 통로(166)에 직접 연결되며, 연료 흡입 통로(166)에 대해 수직이다. 따라서, 증발 연료와 공기는 연료로부터 분리되도록 용이하게 상승될 수 있다. 따라서, 연료 통과 통로(169)와 연료 유입 통로(166)는 연료로부터 가스를 분리 또는 배출하는 수단에 대응한다.

펌프 챔버 부분(155)으로 배출된 증발 연료는 펌프용 증발 연료 파이프(118)를 경유하여 챠콜 캐니스터(122) 내로 도입된다. 펌프용 증발 연료 파이프(118)의 하부 개구는 하우징(152)의 상부벽에 인접한 펌프 챔버 부분(155)의 내부로 개방된다. 따라서, 펌프 챔버 부분(155) 내의 증발 연료는 펌프 챔버 부분(155) 내의 연료량이 작아질 때까지 챠콜 캐니스터(122) 내로 도입될 수 있다.

서브 탱크 챔버(156) 내의 연료는 연료 펌프(157)에 의해 가열된다. 따라서, 서브 탱크 챔버(156) 내의 연료의 온도는 펌프 챔버 부분(155) 내의 연료의 온도 보다 높다. 비교적 높은 온도의 연료가 펌프 챔버 부분(155) 내의 비교적 낮은 온도의 연료와 혼합되면, 다량의 증발 연료가 발생될 수 있다. 게다가, 서브 탱크 챔버(156) 내의 연료량이 매우 작을 때, 연료가 서브 탱크 챔버(156)로부터 펌프 챔버 부분(155)으로 유동되면, 연료는 제 1 연료 필터(158) 주위에서 고갈될 수 있다. 따라서, 서브 탱크 챔버(156)로부터 펌프 챔버 부분(155)으로의 연료의 유동은 방지되어야만 한다.

제 14 실시예에 따르면, 연료 통과 통로(169)는 연료 유입 통로(166)에 대해 수직이다. 따라서, 연료 통과 통로(169)로부터 펌프 챔버 부분(155) 내로의 연료의 유동이 방지된다. 따라서, 연료 통과 통로(169)와 연료 유입 통로(166)는 연료의 유출, 증발 연료의 발생, 또는 연료의 고갈을 방지하는 수단에 대응한다.

서브 탱크 챔버(156) 내의 연료가 연료 펌프 장치(116)에 의해 분사 장치로 공급됨에 따라 연료 용기(94) 내의 연료는 연료 도입 파이프(117)를 경유하여 펌프 챔버 부분(155) 내로 도입된다. 연료 도입 파이프(117)를 경유하여 펌프 챔버 부분(155)으로 도입되는 연료의 일부는 분리벽(170)을 통과한다. 따라서, 연료 용기(94) 내의 연료 내에 포함된 증발 연료는 펌프 챔버 부분(155) 내에서 분리된다.

제 14 실시예에서, 연료 도입 파이프(117)는 연료 용기(94)의 하부벽(96) 보다 낮은 위치에 위치된다. 따라서, 연료 용기(94) 내의 연료는 펌프 챔버 부분 (155)으로 완전히 도입될 수 있다. 또한, 연료 유입 통로(166)의 상부 개구는 연료 도입 파이프(117)의 파이프 벽의 하부면 보다 낮은 위치에 위치된다. 따라서, 연료 챔버 부분(155) 내의 연료는 서브 탱크 챔버(156) 내로 완전히 도입될 수 있다. 따라서, 연료 용기(94) 내의 연료량이 작아지면, 연료 용기(94) 내의 연료는 연료 용기(94)와 연료 도입 파이프(117) 사이의 높이차에 기인하여 서브 탱크 챔버(156) 내로 도입될 수 있다.

연료 펌프 장치(116)가 경사질 때, 연료 유입 통로(166) 또는 펌프 챔버 부분(155) 내의 연료 계면은 연료 유입 통로(166)의 최하부 단부에 도달한다. 연료 계면의 레벨이 연료 흡입 통로(166)의 최하부 단부를 초과하며, 연료 흡입통로(166)의 최상부 단부의 최하부 위치를 초과할 때, 서브 탱크 챔버(156) 내의 연료는 펌프 챔버 부분(155) 내로 유동된다. 상술한 바와 같이, 서브 탱크 챔버 (156)로부터 펌프 챔버 부분(155) 내로의 연료의 유동은 펌프 챔버 부분(155) 내에 증발 연료의 발생을 초래할 수 있다. 또한, 서브 탱크 챔버(156) 내의 연료량이 매우 작을 때, 서브 탱크 챔버(156)로부터 펌프 챔버 부분(155)으로 연료가 유동되면, 연료는 제 1 연료 필터(158) 주위에서 고갈될 수 있다.

제 14 실시예에 따르면, 수직 환형벽(167)은 수평벽(154b)으로부터 비교적 광범위하게 하향으로 연장된다. 따라서, 연료 계면의 레벨이 연료 유입 통로(166)의 최하부 단부를 초과하는 것이 방지되며, 연료 유입 통로(166)의 최상부 단부의 최하부 위치를 초과하는 것이 방지된다. 따라서, 수직 환형벽(167)은 연료의 유출 또는 증발 연료 발생을 방지하는 수단에 대응한다.

또한, 연료 유출 방지 효과는 연료 유입 통로(166)의 길이 또는 크기{또는 연료 흡입 통로(166)의 최상부 및 하부 단부의 위치 사이의 관계} 및 연료 유입 통로(166) 내의 연료 계면의 수평선에 대한 경사각에만 의존한다. 즉, 연료 유출 방지 효과는 연료 유입 통로(166)의 위치와 무관하게 성취될 수 있다. 따라서, 연료 유입 통로(166)의 위치의 선택 자유도가 증가된다.

또한, 연료 통과 통로로부터 배출된 연료로부터 가스의 분리를 촉진하기 위해, 연료는 연료 유입 통로의 하부에 장시간 동안 잔류되는 것이 적합하다. 도 34에 나타낸 바와 같은 다른 실시예에 따르면, 연료 통과 통로는 하향 지향되며 연료 유입 통로에 연결된다. 따라서, 연료 통과 통로로부터 배출된 연료는 연료 유입 통로 내에 하향으로 유동된다. 따라서, 연료는 연료 유입 통로 하부에 장시간 동안 잔류될 수 있다.

본 발명의 제 15 실시예에 따른 연료 펌프 장치를 하기에 설명하겠다.

제 14 실시예에서, 연료가 연료 공급 파이프(115)를 경유하여 연료 용기(94)로 공급될 때, 연료는 연료 도입 파이프(117)를 경유하여 연료 펌프 장치(116) 내로 도입된다. 연료 펌프 장치(116) 내로 도입된 연료는 서브 탱크 챔버(156) 내로 유동된다. 따라서, 서브 탱크 챔버(156) 내의 연료 계면의 레벨은 상승한다.

제 14 실시예에서, 연료 용기(94)의 내부는 서브 탱크 챔버용 부압 도입 파이프(165)를 경유하여 서브 탱크 챔버(156)의 내부와 직접 연통된다. 따라서, 증발 연료와 공기는 용기용 증발 연료 파이프(150)를 경유하여 연료 용기(94)로 역류될 수 있다. 제 15 실시예에 따르면, 연료의 공급 중에 서브 탱크 챔버(156)로부터 연료 용기(94)로 가스가 역류되는 것이 방지된다.

제 15 실시예에서, 도 35 및 도 36에 나타낸 바와 같이, 서브 탱크 챔버용 부압 도입 파이프(165)는 용기용 증발 연료 파이프(150) 내에 배치되지 않는다. 서브 탱크 챔버용 부압 도입 파이프(173)는 용기용 증발 연료 파이프(150)와 무관하게 서브 탱크 챔버(156) 내에 배치된다. 서브 탱크 챔버용 부압 도입 파이프 (173)의 상부 개구는 서브 탱크 챔버(156) 내의 상부 영역에서 서브 탱크 챔버 (156)의 내부로 개방된다. 한편, 서브 탱크 챔버용 부압 도입 파이프(173)의 하부 개구는 부압 발생용 하우징(163)의 내부로 개방된다. 서브 탱크 챔버용 부압 도입 파이프(173)의 하부 개구의 직경은 용기용 증발 연료 파이프(150)의 직경 보다 작다.

상술한 부품 이외의 부품은 제 14 실시예에 따른 연료 펌프 장치와 동일하므로, 그 설명은 생략한다.

본 발명의 제 15 실시예에 따른 연료 펌프 장치의 작용을 하기에 설명하겠다.

연료가 연료 공급 파이프(115)를 경유하여 연료 용기(94) 내로 도입될 때, 연료는 서브 탱크 챔버(156) 내로 도입된다. 따라서, 서브 탱크 챔버(156) 내의 연료 계면의 레벨은 상승한다. 제 15 실시예에서, 서브 탱크 챔버(156) 내의 연료 계면 상부의 공간은 연료 용기(94)의 내부와 직접 연통되지 않는다. 따라서, 연료의 공급 중에 서브 탱크 챔버(156)로부터 증발 연료와 공기가 역류되는 것이 방지된다. 따라서, 연료 용기(94) 내의 증발 연료와 공기의 양은 연료 펌프(157)가 작동되기 전에 소량으로 유지된다. 따라서, 연료 펌프(157)가 작동될 때 증발 연료와 공기는 연료 용기(94)로부터 신속하게 배출될 수 있다.

상술한 작용 이외의 작용은 제 14 실시예에 따른 연료 펌프 장치와 동일하므로, 그 설명은 생략한다.

상술한 실시예에서, 연료 챔버 내의 연료 계면 상부의 공간 내의 증발 연료를 포함하는 가스를 검출하는 센서가 레벨 스위치 대신에 사용될 수 있다. 또한, 증발 연료 배출 작용은, 연료 계면의 최고 레벨 대신에, 연료 계면 상부에 형성된 공간의 부피 또는 연료 챔버 내의 가스량에 근거하여 상술한 차단 밸브를 개폐하도록 제어될 수 있다.

또한, 증발 연료 배출 작용은, 연료 계면의 레벨이 예정된 레벨 보다 높은지를 판단하거나 연료 챔버 내의 가스량이 예정된 양 보다 많은지를 판단하는 것에 근거하여 제어될 수 있다. 물론, 상술한 실시예에서, 레벨 센서가 오프 상태일 때 연료 챔버 내에 소정의 가스가 존재하는지를 판단한다.

본 발명을 예시를 위해 선택된 특정 실시예를 참조하여 설명하였지만, 본 발명의 기본 개념 및 범위를 벗어나지 않은 다양한 변형이 가능하다는 것은 당업자에게는 명백한 일이다.

Claims (16)

1. 내부에 연료를 저장하기 위한 연료 저장 장치에 있어서,

   상기 연료 저장 장치의 내부를 연료 챔버와 공기 챔버로 분할하며, 상기 연료 챔버 내의 연료량에 따라 변형 가능한 분리벽과,

   상기 연료 챔버 내의 연료 계면 상부에 형성된 공간으로 개방된 배출 통로와,

   상기 배출 통로를 차단하는 차단 밸브와,

   상기 차단 밸브가 개방될 때, 상기 공간으로부터 상기 배출 통로를 경유하여 가스를 배출하는 가스 배출 수단 및,

   가스량이 예정된 양 보다 많을 때, 상기 공간으로부터 상기 가스를 배출하기 위해 상기 가스 배출 수단이 작동되며 상기 차단 밸브가 개방되도록 상기 가스 배출 수단과 상기 차단 밸브를 제어하며, 상기 가스량이 상기 예정된 양 보다 적을 때, 상기 가스의 배출 작용을 정지시키도록 상기 가스 배출 수단의 작동을 정지시키며 상기 차단 밸브를 폐쇄시키는 제어 수단을 구비하는 연료 저장 장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 연료 챔버 내의 연료 계면의 레벨을 검출하기 위해 연료 계면 레벨 검출 수단이 제공되며, 상기 제어 수단은 상기 연료 계면 레벨 검출 수단에 의해 검출된 연료 계면의 레벨이 예정된 레벨 보다 낮을 때 상기 가스량이 상기 예정된 양 보다 낮은 것으로 판단하는 연료 저장 장치.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 연료 계면의 레벨을 상승시키기 위해 연료 계면 레벨 상승 수단이 제공되며, 상기 가스 배출 수단은 상기 가스량이 상기 예정된 양 보다 많을 때 상기 공간으로부터 상기 가스를 배출하기 위해 연료 계면의 레벨을 상승시키도록 상기 연료 계면 레벨 상승 수단을 제어하는 연료 저장 장치.
4. 제 3 항에 있어서, 상기 연료 계면 레벨 상승 수단은 연료 계면의 레벨을 상승시키도록 상기 연료 챔버로 연료를 공급하는 연료 저장 장치.
5. 제 3 항에 있어서, 상기 연료 계면 레벨 상승 수단은 연료 계면의 레벨을 상승시키도록 상기 분리벽을 변형시키는 연료 저장 장치.
6. 제 5 항에 있어서, 상기 연료 계면 레벨 상승 수단은 상기 분리벽을 변형시키도록 상기 공기 챔버 내의 압력을 증가시키는 연료 저장 장치.
7. 제 6 항에 있어서, 상기 연료 계면 레벨 상승 수단은 상기 연료 챔버로 연료가 공급될 때 상기 연료 챔버로 공급되는 연료의 압력 보다 낮은 압력으로 상기 공기 챔버 내의 압력을 증가시키는 연료 저장 장치.
8. 제 6 항에 있어서, 상기 연료 계면 레벨 상승 수단은 상기 연료 챔버로의 연료의 공급이 정지될 때 상기 공기 챔버 내의 압력을 감소시키는 연료 저장 장치.
9. 제 5 항에 있어서, 상기 연료 계면 레벨 상승 수단은 상기 분리벽을 변형시키도록 상기 공간 내로 부압을 도입하는 연료 저장 장치.
10. 제 9 항에 있어서, 상기 연료 계면 레벨 상승 수단은 펌핑된 연료에 의해 부압이 발생되도록 연료를 펌핑하는 연료 펌프를 구비하며, 상기 배출 통로를 경유하여 상기 공간 내로 부압을 도입하는 연료 저장 장치.
11. 제 10 항에 있어서, 상기 연료 계면 레벨 상승 수단은 부압이 발생되도록 상기 연료 펌프에 의해 펌핑된 연료의 일부를 상기 연료 챔버 내로 복귀시키는 연료 저장 장치.
12. 제 10 항에 있어서, 상기 연료 펌프는 상기 연료 챔버에 연결된 펌프 챔버 내에 장착되며, 상기 연료 계면 레벨 상승 수단은 부압이 발생되도록 상기 펌프 챔버 내로 상기 연료 펌프에 의해 펌핑된 연료의 일부를 복귀시키며, 상기 펌프 챔버 내의 연료 계면 상부에 형성된 공간 내로 부압을 도입하는 연료 저장 장치.
13. 제 9 항에 있어서, 상기 배출 통로는 엔진의 흡기 계통에 연결되며, 상기 연료 계면 레벨 상승 수단은 상기 흡기 계통 내의 부압을 상기 배출 통로를 경유하여연료 계면 상부에 형성된 공간 내로 도입하는 연료 저장 장치.
14. 제 13 항에 있어서, 상기 배출 통로는 증발 연료를 흡착하는 캐니스터를 경유하여 상기 흡기 계통에 연결되며, 상기 캐니스터는 상기 캐니스터 내의 압력이 상기 캐니스터를 대기와 연통시키도록 예정된 부압 이하에 있을 때 대기로 개방되는 밸브를 구비하는 연료 저장 장치.
15. 제 13 항에 있어서, 상기 연료 계면 레벨 상승 수단은 상기 엔진이 증발 연료를 수용할 수 있는 상태일 때 연료 계면의 레벨을 상승시키는 연료 저장 장치.
16. 내부에 연료를 저장하기 위한 연료 저장 장치에 있어서,

    상기 연료 저장 장치의 내부를 연료 챔버와 공기 챔버로 분할하며, 상기 연료 챔버 내의 연료량에 따라 변형 가능한 분리벽과,

    상기 연료 챔버 내의 연료 계면 상부에 형성된 공간으로 개방된 배출 통로와,

    상기 배출 통로를 차단하는 차단 밸브와,

    상기 차단 밸브가 개방될 때, 상기 공간으로부터 상기 배출 통로를 경유하여 가스를 배출하는 가스 배출 수단 및,

    가스량이 예정된 양 보다 많을 때에는, 연료실의 상부공간에 외부로부터 부압(負壓)을 인가하는 것에 의해서, 또는 공기실에 외부로부터 정압(正壓)을 인가하는 것에 의해서 상기 차단 밸브를 개방하여 상기 배출 통로를 개방함과 동시에 공간으로부터 가스를 배출하고, 가스량이 소정량보다 작을 때에는 상기 차단 밸브를 폐쇄하여 상기 배출 통로를 폐쇄함과 동시에 공간으로부터 가스 배출을 정지시키는 제어 수단을 구비하는 연료 저장 장치.