KR100411046B1 - Vapor gas control system of fuel tank - Google Patents
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Abstract
본 발명은 자동차의 연료탱크내의 증발가스를 포집하여 이용하는 시스템에 관한 것으로, 특히 연료탱크내의 증발가스가 외부로 유출되지 않도록 연료 주입관에 갭을 설치한 증발가스 제어 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a system for capturing and using boil-off gas in a fuel tank of an automobile, and more particularly, to a boil-off gas control system provided with a gap in a fuel injection pipe so that the boil-off gas in a fuel tank does not flow out.
본 발명의 증발가스 제어 시스템은 하단에 연료 주입관이 설치되고, 상단에는 설정 압력 이상일 때는 열리고 설정 압력 이하일 때는 닫히는 투웨이 밸브가 설치된 연료탱크와, 연료탱크의 연료주입관 설치부의 근접 위치에 일단이 회동가능하도록 설치되며, 그 타단에는 부포가 일체로 설치되어 상기 연료탱크내의 잔류 연료에 의하여 부력이 발생되도록 하는 평판형의 캡과, 연료탱크의 상단에 설치되고, 연료탱크내의 상기 투웨이 밸브를 통하여 배출되는 증발가스가 포집되는 캐니스트와, 캐니스트의 증발가스가 유입되고, 흡기 계통에 흡기 맥동이 발생되지 않도록 흡기 매니폴더와 스로틀 밸브 사이에 설치되는 서지탱크와, 캐니스트와 서지탱크 사이에 설치되어 컴퓨터 제어에 의해 통로를 개폐되는 PCSV와, PCSV와 서지탱크 사이에 설치되어 PCSV에서 서지탱크로 유출되는 증발가스를 모으는 유량계와, 연료탱크의 연료를 연료분사 제어장치에 의해 실린더로 분사할 때 분사 조건을 컴퓨터 제어에 따라 연료분사 제어장치를 제어하는 전자제어 유니트를 구비한다.In the boil-off gas control system of the present invention, a fuel injection pipe is installed at a lower end thereof, and a fuel tank having a two-way valve installed at a lower end of the fuel injection pipe and closed at or below a predetermined pressure, and one end of the fuel tank installed at a fuel injection pipe installation part of the fuel tank. It is installed to be rotatable, and the other end of the buoy is integrally installed to the buoyancy cap is generated by the residual fuel in the fuel tank, and is installed on the top of the fuel tank, through the two-way valve in the fuel tank Between the canister and the surge tank installed between the intake manifold and the throttle valve to prevent the intake pulsation from entering the canister where the discharged evaporated gas is collected, and the evaporated gas of the canister flows in the intake system. PCSV which is installed and opened and closed by a computer control, and is installed between PCSV and surge tank And a flow meter to collect the off gas flowing into the surge tank, the injection conditions when the fuel in the fuel tank to be injected into the cylinder by the fuel injection control apparatus in accordance with the computer control is provided with an electronic control unit for controlling the fuel injection control device.
Description
본 발명은 자동차의 연료탱크내의 증발가스를 포집하여 이용하는 시스템에 관한 것으로, 특히 연료탱크내의 증발가스가 외부로 유출되지 않도록 연료 주입관에 갭을 설치한 증발가스 컨트롤 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a system for collecting and using boil-off gas in a fuel tank of an automobile, and more particularly, to an boil-off gas control system in which a gap is provided in a fuel injection pipe so that the boil-off gas in the fuel tank does not flow out.
연료탱크내의 상부 공간에 분포된 증발가스는 연료탱크의 상단 일측에 투웨이 밸브(TWO WAY VALVE)를 설치하고 투웨이 밸브의 일측에 캐니스트를 설치하여 연료탱크내의 압력이 일정값 이상이 되면 투웨이 밸브가 열려 증발가스가 캐니스트에 포집된다.The boil-off gas distributed in the upper space of the fuel tank has a two-way valve installed at the top side of the fuel tank and a canister is installed at one side of the two-way valve. Open evaporation gas is collected in the canister.
캐니스트와 스트롤 바디 사이에는 PCSV(Purge Control Solenoid Valve)가 설치되어 컴퓨터 제어에 의해 통로를 개폐함으로써 증발가스가 실린더에 유입되어 연소가 이루어진다. 또한 공전 및 엔진의 워밍업 전에는 컴퓨터의 신호로 PCSV가 통로를 차단하므로 연료의 증발가스는 실린더에 유입되지 않는다.A Purge Control Solenoid Valve (PCSV) is installed between the canister and the stroke body to open and close the passage by computer control to allow the evaporation gas to flow into the cylinder to combust. In addition, before the engine is warmed up and the engine warms up, the PCSV blocks the passage with a computer signal, so no fuel boil-off gas enters the cylinder.
그러나 실린더 내에 분사되는 연료는 연료분사 시스템의 구성요소인 전자제어 유니트에 의하여 흡입 공기량, 흡기온, 스로틀 개도, 수온, 엔진 회전수, 배출가스중 산소 농도 등 여러 가지 분사 조건이 고려되고, 이 분사 조건에 의하여 실린더에 연료가 분사된다.However, the fuel injected into the cylinder has various injection conditions such as intake air amount, intake air temperature, throttle opening degree, water temperature, engine speed, and oxygen concentration in the exhaust gas by the electronic control unit that is a component of the fuel injection system. Fuel is injected into the cylinder by the condition.
그러므로 상기한 바와 같이 연료탱크에서 포집된 증발가스를 실린더에 유입시키는 것은 전자제어 유니트에서 제어 대상에 있지 않으므로 최적의 조건으로 실린더에 연료를 분사할 수 없게 된다.Therefore, it is not possible to inject fuel into the cylinder at optimum conditions since the inflow of the boil-off gas collected from the fuel tank into the cylinder is not under the control of the electronic control unit.
또한, 투웨이 밸브는 설정값 이상의 압력에서만 개폐되므로 연료탱크내의 증발가스가 설정값 이하일 때에는 연료탱크내에 대기압 이상을 유지한채 존재하게 된다. 이때 연료를 주유하기 위하여 연료 주입관을 개방하면 대개 연료탱크의 상부에 설치된 연료 주입관을 통하여 증발가스가 외부로 유출된다.In addition, the two-way valve opens and closes only at a pressure higher than or equal to the set value, so that when the boil-off gas in the fuel tank is lower than or equal to the preset value, the two-way valve is maintained at or above atmospheric pressure. At this time, when the fuel injection pipe is opened to supply fuel, the boil-off gas is usually leaked out through the fuel injection pipe installed in the upper portion of the fuel tank.
본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여, PCSV 일측에 유량계를 설치하고 상기 유량계를 전자제어 유니트와 연결함으로써 포집된 증발가스가 전자제어 유니트의 제어 대상에 포함되도록 하기 위한 것이다.The present invention is to solve the problems described above, by installing a flowmeter on one side of the PCSV and connecting the flowmeter with the electronic control unit to collect the boil-off gas is included in the control target of the electronic control unit.
또한, 연료탱크의 설치되는 연료 주입관을 연료탱크의 하단에 설치하고, 연료 주입관과 연료탱크의 연결부에 캡을 설치하여 증발가스가 연료 주유시에 외부에 유출되지 않도록 하기 위한 것이다.In addition, the fuel injection pipe to be installed in the fuel tank is installed at the lower end of the fuel tank, and the cap is installed in the connection between the fuel injection pipe and the fuel tank to prevent the boil-off gas to flow out during fuel injection.
상기의 목적을 달성하기 위하여 하단에 연료 주입관이 설치되고, 상단에는 설정 압력 이상일 때는 열리고 설정 압력 이하일 때는 닫히는 투웨이 밸브가 설치된 연료탱크와; 상기 연료탱크의 상단에 설치되고, 연료탱크내의 ; 상기 투웨이 밸브를 통하여 배출되는 증발가스가 포집되는 캐니스트와; 상기 캐니스트의 증발가스가 유입되고, 흡기 계통에 흡기 맥동이 발생되지 않도록 흡기 매니폴더와 스로틀 밸브 사이에 설치되는 서지탱크와; 상기 캐니스트와 서지탱크 사이에 설치되어 컴퓨터 제어에 의해 통로를 개폐되는 PCSV와; 상기 PCSV와 서지탱크 사이에 설치되어 PCSV에서 서지탱크로 유출되는 증발가스를 모으는 유량계와; 상기 연료탱크의 연료를 연료분사 제어장치에 의해 실린더로 분사할 때 분사 조건을 컴퓨터 제어에 따라 연료분사 제어장치를 제어하는 전자제어 유니트를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 증발가스 제어 시스템을 제공한다.A fuel tank having a fuel injection pipe installed at a lower end thereof to achieve the above object, and a two-way valve installed at an upper end thereof and closed when the pressure is below a predetermined pressure; An upper portion of the fuel tank and installed in the fuel tank; A canister for collecting boil-off gas discharged through the two-way valve; A surge tank installed between the intake manifold and the throttle valve so that the evaporation gas of the canister flows in and the intake pulsation does not occur in the intake system; A PCSV installed between the canister and the surge tank to open and close a passage by computer control; A flow meter installed between the PCSV and the surge tank to collect the evaporated gas flowing out of the PCSV into the surge tank; When the fuel of the fuel tank is injected into the cylinder by the fuel injection control device provides an evaporative gas control system comprising an electronic control unit for controlling the fuel injection control device in accordance with the computer control the injection conditions.
또한, 상기 연료탱크의 연료주입관 설치부의 근접 위치에 일단이 회동가능하도록 설치되며, 그 타단에는 부포가 일체로 설치되어 상기 연료탱크내의 잔류 연료에 의하여 부력이 발생되도록 하는 평판형의 캡을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 증발가스 제어 시스템을 제공한다.In addition, one end is rotatably installed at a position adjacent to the fuel injection pipe installation portion of the fuel tank, and the other end is further provided with a flat cap so that buoyancy is generated by residual fuel in the fuel tank. It provides a boil-off gas control system characterized in that it comprises.
도 1은 본 발명에 따른 증발가스 컨트롤 시스템의 구성도이다.1 is a block diagram of an evaporative gas control system according to the present invention.
도 2는 본 발명의 연료탱크 측면에 설치된 캡의 상세도이다.Figure 2 is a detailed view of the cap installed on the side of the fuel tank of the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
210 : 연료탱크 220 : 연료 주입관210: fuel tank 220: fuel injection pipe
222 : 구멍 224 : 캡222: hole 224: cap
226 : 부포 228 : 고무226: buoy 228: rubber
230 : 투웨이 밸브 240 : 캐니스트230: two-way valve 240: canister
250 : PCSV(Purge Control Solenoid Valve)250: Purge Control Solenoid Valve
260 : 서지탱크 270 : 유량계260: surge tank 270: flow meter
280 : 전자제어 유니트 290 : 연료분사 제어장치280: electronic control unit 290: fuel injection control device
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 증발가스 제어 시스템의 구성도이고, 도 2는 본 발명의 일구성부인 연료 주입관에 설치되는 캡의 상세도이다.1 is a configuration diagram of the evaporation gas control system of the present invention, Figure 2 is a detailed view of the cap installed in the fuel injection pipe which is one component of the present invention.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 증발가스 시스템은 연료탱크(210), 연료 주입관(220), 투웨이 밸브(230), 캐니스트(240), PCSV(250), 서지탱크(260), 유량계(270), 전자제어 유니트(280), 연료분사 제어장치(290)로 구성된다.As shown in FIG. 1, the boil-off gas system of the present invention includes a fuel tank 210, a fuel injection pipe 220, a two-way valve 230, a canister 240, a PCSV 250, and a surge tank 260. , A flow meter 270, an electronic control unit 280, and a fuel injection control device 290.
전자제어 유니트(280)는 흡입 공기량, 흡기온, 스로틀 개도, 수온, 엔진 회전수, 배출가스중 산소농도 등의 분사 조건을 고려하여 엔진에 흡입되는 연료를 미립화 하여 공기와 혼합하는 작용을 하는 것으로 전자제어 유니트에 연결 설치된 연료분사 제어장치에서 분사 조건에 따라 실린더내로 연료가 분사된다.The electronic control unit 280 functions to atomize the fuel sucked into the engine and mix it with the air in consideration of the injection conditions such as the intake air amount, intake air temperature, throttle opening degree, water temperature, engine speed, and oxygen concentration in the exhaust gas. Fuel is injected into the cylinder according to the injection conditions in the fuel injection control unit installed in the electronic control unit.
연료탱크(210)의 상단 일측에는 설정 압력 이상에서만 개폐되는 투웨이 밸브(230)가 설치되고, 투웨이 밸브(230)의 일측에는 캐니스트(240)가 연결 설치된다.A two-way valve 230 that opens and closes only at a set pressure or higher is installed at one end of the fuel tank 210, and a canister 240 is installed at one side of the two-way valve 230.
상기한 캐니스트(240)에서는 연료탱크내의 증발가스의 압력이 설정값 이상일 때에 투웨이 밸브(230)를 통하여 유출되는 증발가스가 포집된다.The canister 240 collects the boil-off gas flowing out through the two-way valve 230 when the pressure of the boil-off gas in the fuel tank is greater than or equal to a set value.
서지탱크(260)는 연료분사 엔진으로 흡기 계통에 흡기 맥동이 발생되지 않도록 흡기 매니폴더(미도시)와 스로틀 밸브(미도시)와의 사이에 설치된다.The surge tank 260 is installed between the intake manifold (not shown) and the throttle valve (not shown) to prevent intake pulsation in the intake system by the fuel injection engine.
PCSV(Purge Control Solenoid Valve)(250)는 캐니스트(240)와 서지탱크(260) 사이에 설치되어 컴퓨터 제어에 의해 통로를 개폐함으로써 증발가스가 실린더()에유입되어 연소가 이루어진다.The Purge Control Solenoid Valve (PCSV) 250 is installed between the canister 240 and the surge tank 260 to open and close the passage by computer control so that the combustion gas is introduced into the cylinder ().
유량계는 PCSV(250)와 서지탱크(250) 사이에 설치되고, 전자제어 유니트(280)와 연결되어 PCSV(250)에서 서지탱크(260)로 유입되는 증발가스를 전자제어 유니트(280)로 계속적으로 유입되게 한다.The flow meter is installed between the PCSV 250 and the surge tank 250, and is connected to the electronic control unit 280 to continuously transfer the evaporated gas flowing into the surge tank 260 from the PCSV 250 to the electronic control unit 280. To get into.
연료 주입관(220)은 연료탱크(210)의 하단 일측에 설치되고, 연료 주입관(220)과 연료탱크(210)의 연결부분에는 증발가스가 유출되지 않도록 하는 캡(224)이 설치된다. 상기한 캡(224)의 설치 구조를 자세히 설명하면 다음과 같다.The fuel injection pipe 220 is installed on one side of the lower end of the fuel tank 210, and a cap 224 is installed at the connection portion between the fuel injection pipe 220 and the fuel tank 210 to prevent the evaporated gas from flowing out. The installation structure of the cap 224 will be described in detail as follows.
도 2는 본 발명의 연료탱크 측면에 설치된 캡의 상세도이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 연료탱크(210)의 하단 일측에 구멍(222)이 형성되고, 이 구멍(222)과 연결되어 연료 주입관(220)이 설치되며, 이 연료 주입관(220)은 상향되어 연장된다.Figure 2 is a detailed view of the cap installed on the side of the fuel tank of the present invention. As shown in FIG. 2, a hole 222 is formed at one side of the lower end of the fuel tank 210, and a fuel injection tube 220 is installed in connection with the hole 222, and the fuel injection tube 220 is provided. Is extended upward.
연료탱크(210) 바닥의 구멍(222) 부근 일측에는 구멍을 덮을 수 있는 평판으로 이루어진 캡(224)의 일단이 연결 설치되고, 이 캡(224)은 연료탱크(210) 바닥에서 연결부분을 축으로 하여 좌우로 회동 가능하다.One end of the cap 224 made of a flat plate to cover the hole is connected to one side near the hole 222 at the bottom of the fuel tank 210, and the cap 224 is connected to the shaft at the bottom of the fuel tank 210. It can rotate left and right.
캡(224)의 다른 일단에는 부포(226)를 매달아 연료탱크(210)내의 연료량이 일정량 이상일 때는 부포(226)의 부력에 의하여 캡(224)이 항상 들떠 있는 상태가 된다.The other end of the cap 224 is suspended by the buoy 226, and when the amount of fuel in the fuel tank 210 is greater than or equal to a predetermined amount, the cap 224 is always in a floating state due to the buoyancy of the buoy 226.
부포(226)가 없으면 캡(224)이 항상 구멍(222)을 막고 있으므로 연료 주유시 주유되는 연료의 유동 압력에 의한 캡의 열림만 있게 된다. 연료탱크내에 연료가 적게 있을 때에는 이러한 유동 압력만으로도 충분히 캡(224)의 열림량을 확보할 수있으나 연료가 많이 있을 경우에는 그 압력 차이가 적어서 캡(224)의 열림량이 미세하고, 이렇게 될 경우에 연료 주유시간이 길어지게 된다.Without the buoy 226, the cap 224 always closes the hole 222, so only the opening of the cap is caused by the flow pressure of the fuel being fueled during fueling. When there is little fuel in the fuel tank, the opening pressure of the cap 224 can be sufficiently secured by such a flow pressure alone, but when there is a lot of fuel, the pressure difference is small so that the opening amount of the cap 224 is minute. The fueling time will be longer.
부포(226)가 캡과 일체의 고정체로 설치되면, 연료탱크(210)에 약간의 연료만 있어도 그 부포(226)의 부력으로 인하여 캡(224)이 열려있는 상태가 되는데, 이렇게 되면 연료 주입시 증발가스가 연료의 얇은 액체층을 통과하여 주입관 외부로 유출되어 버린다. 따라서 부포(226)의 자유단 길이는 이 점을 고려해서 설치해야 한다.When the buoy 226 is installed as a fixed body integral with the cap, even if there is only a small amount of fuel in the fuel tank 210, the cap 224 is opened due to the buoyancy of the buoy 226. The boil-off gas passes through a thin liquid layer of fuel and flows out of the injection tube. Therefore, the free end length of the buoy 226 should be installed in consideration of this point.
구멍(222)의 외주에는 캡(224)이 구멍(222)에 덮어질 때 수밀성을 유지하기 위하여 고무(228)가 부착된다.At the outer circumference of the hole 222, a rubber 228 is attached to maintain the watertightness when the cap 224 is covered with the hole 222.
전술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 증발가스가 포집된 캐니스트에서 서지탱크로 연결되는 라인에 유량계를 설치하여 캐니스트내의 연료를 유량계를 통하여 전자제어 유니트에 공급함으로써 증발가스를 전자제어 유니트의 제어 대상에 포함하여 최적의 조건으로 실린더에 연료를 분사할 수 있게 한다. 또한, 연료탱크와 연료 주입관의 연결부에 캡을 설치하여 증발가스가 연료 주유시에도 외부로 유출되지 않는다.As described above, according to the present invention, by installing a flowmeter in the line connected to the surge tank in the canister in which the boil-off gas is collected, the fuel in the canister is supplied to the electronic control unit through the flowmeter to control the evaporation gas. Included in the target allows fuel to be injected into the cylinder under optimal conditions. In addition, a cap is provided at the connection portion between the fuel tank and the fuel injection pipe so that the boil-off gas does not leak out even when refueling.
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KR100765643B1 (en) * | 2006-08-08 | 2007-10-10 | 현대자동차주식회사 | Canister having variable duty solenoid valve and method for control the same |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR20020036004A (en) | 2002-05-16 |
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