KR100555061B1 - 차량용 연료 증발 가스 누출 검사장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 연료 주입 시스템에 부가 설치되어 차량의 탱크 내에 연료 증발 가스가 새는 곳이 없는지를 자가 검사할 수 있도록 한 차량의 연료 증발 가스 누출 검사장치에 관한 것이다. 따라서 본 발명은 앞으로 환경 보호 측면에서 국내에서도 그 기준이 적용될 것에 대비하여 불요하게 큰 지름을 갖는 배관 라인의 변경 없이, 국내 기준의 차량의 생산라인 및 기존 부품 및 설계 기준을 크게 바꾸지 않고 연료 증발 가스 누출 여부를 자가 검사할 수 있도록 한 차량을 제공함에 그 목적이 있다. 상기 목적을 달성하기에 방해가 되는 요인은 연료탱크로부터 캐니스터와 제어밸브에서 엔진에 이르는 배관의 직경이 1.5mm 밖에 되지 않아서 연료 탱크내에 충분한 부압이 걸리지 못한다는 점이다. 또한 충분한 부압형성을 위하여 직경을 증가할 경우 주유성에 문제가 될 소지가 있다. 이를 해소하기 위해 본 발명은 연료탱크와 연결된 연료 공급관과 롤오버밸브와 캐니스터에 이르는 배관 사이에 부압 형성용 라인을 추가해서 된 것을 특징으로 한다.

연료, 증발, 가스, 검사, 차량, 탱크, 캐니스터

Description

차량용 연료 증발 가스 누출 검사장치{Evaporated fuel-gas leak testing device for vehicles}

도 1은 종래의 연료 주입 시스템을 보인 개략도.

도 2는 본 발명의 증발 가스 누출 검사장치를 설치한 연료 주입 시스템의 개략도이다.

본 발명은 연료 주입 시스템에 부가 설치되어 차량의 탱크 내에 연료 증발 가스가 세는 곳이 없는 지를 자가 검사 할 수 있도록 한 차량용 연료 증발 가스 누출 검사 장치에 관한 것이다.

최근 들어 자동차의 유해 배출 물질에 대한 규제는 미국 등 선진국을 중심으로 더욱 강화되고 있고 이중, 특히 북미지역의 경우 연료로부터 증발되는 탄화수소에 대한 새로운 규제법(New Regulation For Evaporation Gas)이 발효되어 자동차의 연료계통에 대한 누출검사 시스템의 채용이 의무화되는데 이는, 자동차에서 발생되는 연료의 증발량 자체에 대한 규제뿐 아니라 이를 제어하기 위한 연료증발억제 시스템에서의 누설여부를 모니터링 하도록 규정하고 있는 실정이다.

일반적으로 자동차에서 사용하는 연료를 모아놓은 연료탱크는 여러 요인으로 인해 연료 탱크에서 증발 가스(HC)가 발생해 그대로 대기에 방출하는 경우 대기를 오염시키므로 통상, 이와 같은 가스를 엔진에서 연소시키기 위한 연료 증발 가스 제어장치가 구비되는데, 이 연료 증발 가스 제어장치는 도 1에 도시된 바와 같이 엔진의 작동시 연료탱크(1)에서 증발되는 연료는 차량의 전복시 연료 유출을 방지하는 기능을 가진 롤오버밸브(2)를 통해 도시되지 않은 공기청정기를 거쳐 유입되는 공기와 함께 활성탄이 구비된 캐니스터(3)로 유입되어 축적되고, 이 곳으로부터 증발가스가 제어밸브(4)로 유입되어 엔진의 흡기 매니 폴드를 거쳐 연소실로 향하여 연소되게 한다.

즉, 엔진의 냉각수 온도가 65℃ 이상이 되면 서모밸브가 닫히고 제어밸브(4)가 열리게 되는 바, 상기와 같이 제어밸브(4)가 열리면 캐니스터(3)의 활성탄에 흡착된 증발가스가 밑에서 들어오는 외부 공기에 의해 상기 활성탄에서 이탈되어 엔진의 흡기매니폴드를 통해 연소실로 흡입되어 연소하게 된다.

그리고 제어밸브(4)는 캐니스터(3)와 흡기매니폴드사이에 흐름 경로를 유지하는 라인상에 구비되어 적절한 듀티(Duty)제어 입력 신호에 따라 개폐되면서 가스 흐름을 막거나 허용하는 작용을 한다. 도면중 미설명 부호 5는 벤트 튜브이고, 6은 연료 주입관이다.

한편 북미 기준에 의하면 차량의 검사에 있어서 엔진 측에서 부압을 걸어서 연료 탱크로 부터의 연료 증발 가스가 어느 정도 유입되는지 검사를 하는데, 쉬운 예로 연료탱크와 엔진사이에 여하한 틈새라도 있으면 부압이 안 걸리고, 안전하다 면 적정 부압이 걸리는 것을 체크하여 안전성을 판단하는 것이다.

현재 북미에 수출되는 차량은 ORVR(On-board Refueling Vapor Recover, 증발가스 재순환장치) 방식으로 FLVV(Fuel Level Vent Valve, 연료레벨 배출밸브)가 장착되어 OBD II(On-Board Diagnoist 2, 자기진단 2형)밸브가 시스템 내의 누출을 자가 진단하게 되어 있는데 FLVV는 지름이 16mm 로써 충분한 부압을 소화할 수가 있다.

그러나 롤오버밸브는 오리피스 내경이 작기 때문에 라인을 통해 충분한 부압이 걸리게 하여서 오리피스의 좁은 통로를 통해 탱크 내에 부압이 걸리게 한 것으로 불합리하다. 따라서 불요하게 관지름이 국내 기준에 비하여 10 배 이상이 커지게 되는 문제가 있다.

그리고 국내의 차량은 상기와 관련된 기준이 적용되지 못하고 있는 실정에 있는 것으로 연료탱크로 부터 캐니스터와 제어밸브에서 엔진에 이르는 배관 지름이 1.5mm 밖에 되지 않아서 연료 탱크 내의 부압을 일으키기에 무리가 따르는 문제점이 있다.

연료 증기 누출을 체크하기 위해선 일정한 부압이 탱크 내에 걸려서 일정한 시간으로 증기가 빠져 나와야 되지만 부압이 적게 걸리면 이러한 증기 누출을 확인 할 수 없는 것이다.

따라서 본 발명은 앞으로 환경 보호 측면에서 국내에서도 그 기준이 적용될 것에 대비하여 불 요하게 큰 지름을 갖는 배관 라인의 변경 없이, 국내 기준의 차량의 생산라인 및 기존 부품 및 설계 기준을 크게 바꾸지 않고 연료 증발 가스 누출 여부를 자가 검사 할 수 있도록 한 차량용 연료 증발 가스 누출 검사장치를 제 공함에 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기에 방해가 되는 요인은 연료탱크로 부터 캐니스터와 제어밸브에서 엔진에 이르는 배관의 직경이 1.5mm 밖에 되지 않아 연료 탱크내에 충분한 부압이 걸리지 못한다는 점이다. 또한 충분한 부압형성을 위하여 직경을 증가할 경우 공칭용량이상 주유되는 등, 주유성에 문제가 될 소지가 있다. 이를 해소하기 위해 본 발명은 연료탱크와 연결된 연료공급관과 롤오버밸브와 캐니스터에 이르는 배관 사이에 부압 형성용 라인을 추가하여 주유성을 해하지 않으면서 연료시스템의 누출유무를 검사하는 목적을 달성하게 된다.

본 발명의 그 밖의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 분명해질 것이다.

이하에서 본 발명을 바람직한 실시예의 첨부도면에 의해 보다 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명의 증발 가스 누출 검사 장치를 설치한 연료 주입 시스템의 개략도이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명은 벤트 튜브(5)와 연료 주입관(6)을 갖는 탱크(1);

탱크(1)의 상부에 구비된 롤오버밸브(2);

롤오버밸브로 부터 배관 라인(L1)에 의해 연결된 캐니스터(3);

캐니스터(3)로 부터 엔진에 이르는 배관 라인(L2)에 설치된 제어 밸브(4); 및

연료 주입관(6)과 배관 라인(L1) 사이에 3방향 밸브(71)를 구비한 연료 탱크 부압 형성용 라인(7)으로 구성된 것을 특징으로 한다.

이상과 같은 본 발명은 연료 가스 시스템이 작동하면 우선 엔진에서 연료탱크(1)내의 연료 증발가스가 흡기 매니폴드로 빠져나가는데, 이에 따라 부압이 걸리게 되고 모든 밸브를 닫으면서 일정한 시간에 따른 증발 가스의 통과량을 센서가 감지하여 누출을 판단하게 되는 것이다.

이때 롤오버밸브(2) 역시 그 구멍이 1.5mm 정도로써 롤오버밸브(2)만으로는 그 부압 형성을 위한 연료 증발 가스의 유출이 원활하지 못하다.

따라서 동시에 새로운 배관 라인(7)을 통해서도 연료 탱크(1) 내의 연료 증발 가스를 유출시킴으로써료 탱크(1)내에 충분한 부압을 발생시키게 한다.

따라서 연료 가스 시스템이 작동하면 우선 엔진에서 연료탱크(1) 내의 연료 증발 가스가 흡기 매니폴드로 빠져 나가면서 부압이 걸리게 되고 모든 밸브를 닫으면서 일정한 시간에 따른 증발 가스의 통과량을 압력센서가 감지하여 누출을 판단하게 됨으로써 증발가스의 유출을 검사 할 수 있도록 하는 것이다.

이상과 같이 구성되고 작용되는 본 발명은 앞으로 환경 보호 측면에서 국내에서도 그 기준이 적용될 것에 대비하여 불필요하게 큰 지름을 갖는 배관 라인의 변경 없이, 국내 기준의 차량의 생산 라인 및 기존 부품 및 설계 기준을 크게 바꾸지 않고 연료 증발 가스 누출 여부를 자가 검사 할 수 있는 효과가 있다.

비록 본 발명이 상기에서 언급한 바람직한 실시예와 관련하여 설명되어졌지만, 본 발명의 요지와 범위로 부터 벗어남이 없이 다른 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 첨부된 특허청구의 범위는 본 발명의 진정한 범위내에 속하는 그러한 수정 및 변형을 포함할 것이라고 여겨진다.

Claims (1)

1. 벤트 튜브(5)와 연료 주입관(6)을 갖는 탱크(1);

   상기 탱크(1)의 상부에 구비된 롤오버밸브(2);

   상기 롤오버밸브로 부터 배관 라인(L1)에 의해 연결된 캐니스터(3);

   상기 캐니스터(3)로부터 엔진에 이르는 배관 라인(L2)에 설치된 제어 밸브(4); 및

   상기 연료 주입관(6)과 배관 라인(L1) 사이에 3방향 밸브(71)를 구비한 연료 탱크 부압 형성용 라인(7)으로 구성된 것을 특징으로 한 차량용 연료 증발 가스 누출 검사장치.

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