KR100559838B1

KR100559838B1 - A purge device for fuel gas in automobile

Info

Publication number: KR100559838B1
Application number: KR1020030027967A
Authority: KR
Inventors: 김창수
Original assignee: 기아자동차주식회사
Priority date: 2003-05-01
Filing date: 2003-05-01
Publication date: 2006-03-10
Also published as: KR20040094039A

Abstract

본 발명은 차량의 연료증기 처리장치에 관한 것으로, 연료탱크의 온도를 감지하는 연료탱크온도 감지센서와, 전원에 의해 일측으로는 냉각작용을 하고 타측으로는 가열작용을 하며 그 냉각하는 부분이 상기 연료탱크측에 배치되고 그 가열하는 부분이 캐니스터측에 배치되는 온도조절수단과, 상기 연료탱크온도 감지센서로부터 감지된 온도에 따라 상기 온도조절수단의 동작을 제어하는 제어부를 포함하여 구성된다. 이러한 본 발명은, 연료탱크를 적절한 온도로 냉각하여 연료증기의 증발을 최소로 억제하고 캐니스터를 적절한 온도로 가열하여 퍼지유량을 증가시킴으로써 퍼지효율 및 캐니스터의 내구성을 향상시킬 수 있고 강화되는 환경 규제에 보다 능동적으로 대처할 수 있다. The present invention relates to a fuel vapor processing apparatus of a vehicle, the fuel tank temperature sensor for sensing the temperature of the fuel tank, and the cooling function on one side by the power supply and the heating action on the other side and the cooling portion And a control unit for controlling the operation of the temperature adjusting means according to the temperature detected from the fuel tank temperature sensor and the temperature adjusting means disposed on the fuel tank side and the heating portion is disposed on the canister side. The present invention can minimize the evaporation of fuel vapor by cooling the fuel tank to the appropriate temperature, and to increase the purge flow rate by heating the canister to the appropriate temperature to improve the purge efficiency and durability of the canister and to strengthen the environmental regulations Can cope more actively.

Description

A purge device for fuel gas in automobile

도 1은 일반적인 차량의 연료증기 처리장치를 도시한 개략도,1 is a schematic diagram showing an apparatus for treating steam of a general vehicle;

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 차량의 연료증기 처리장치를 도시한 개략도,2 is a schematic diagram showing an apparatus for treating steam of a vehicle according to a preferred embodiment of the present invention;

도 3은 도 2에 도시된 제어부의 동작과정을 설명하기 위한 플로우챠트.FIG. 3 is a flowchart for describing an operation process of the controller illustrated in FIG. 2.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

11: 연료탱크 12: 증기 분리기11: fuel tank 12: steam separator

13: 캐니스터 14: 퍼지제어밸브13: canister 14: purge control valve

15: 캐니스터클로즈밸브 16: 필터15: canister close valve 16: filter

20: 펠티어소자 30: 스위칭부20: Peltier element 30: switching unit

40: 연료탱크 온도 감지센서 50: 수온 감지 센서40: fuel tank temperature sensor 50: water temperature sensor

60: 제어부60: control unit

본 발명은 차량의 연료증기 처리장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 연료증기에 대한 퍼지성능을 향상시킬 수 있는 차량의 연료증기 처리장치에 관한 것이다.The present invention relates to a fuel vapor processing apparatus of a vehicle, and more particularly, to a fuel vapor processing apparatus of a vehicle that can improve the purge performance for fuel steam.

주지되어 있는 바와 같이, 자동차의 배기가스 정화 대책은 여러각도에서 연구가 진행되고 있으나 유해성분의 발생 또는 생성원인이 서로 다르기 때문에 이를 동시에 해결하는 것은 쉽지 않다. 유해 가스 중 연료증기인 탄화수소(HC)는 가솔린의 주성분으로서 실린더내에서 연소되지 않은 가솔린의 분해에 의해 발생되는데 이는 농도가 낮기 때문에 호흡기 계통과 눈에 치명적인 영향을 주며 발암성물질이 포함되어 있어서 질소산화물과 합성하면서 광화학 스모그를 생성시키게 된다.As is well known, exhaust gas purification measures for automobiles have been studied at various angles, but it is not easy to solve them at the same time because the generation or generation causes of harmful components are different. Hydrocarbon (HC), a fuel vapor of harmful gas, is a main component of gasoline and is caused by decomposition of gasoline that is not burned in a cylinder. Since it is low in concentration, it has a fatal effect on the respiratory system and eyes and contains carcinogenic substances. Synthesis with oxides produces photochemical smog.

이런 이유로 인해 미국환경보호청(Enviornmental Protection Agency)이나 캘리포니아주 대기 지원국(California Air Resources Board)에서는 연료탱크로부터 흡입다기관까지의 배관부위에서 누설되는 증발연료의 양을 진단하고 허용량을 넘을 경우 대책을 강구하여 증발연료가 대기중으로 방출되는 것을 미연에 방지하도록 요구하고 있고, 진단장치나 누설진단방법을 제안하고 있는 실정이다. For this reason, the US Environmental Protection Agency or the California Air Resources Board diagnoses the amount of evaporated fuel leaking from the piping from the fuel tank to the intake manifold and takes measures if it exceeds the limit. It is required to prevent the release of evaporated fuel into the air, and the diagnosis device and the leak diagnosis method are proposed.

현재, 연료 연료증기 억제 시스템은 다양한 방식으로 제시되어 있으며, 이 중 캐니스터 방식은 연료탱크내에서 증발하는 연료증기에 함유된 탄화수소를 활성탄이 저장되어 있는 캐니스터(Canister)에 포집하고 이 캐니스터에 포집된 연료증기를 엔진의 연소실로 유입시켜 연소하는 방식이다.Currently, fuel vapor suppression systems have been proposed in a variety of ways, including the canister method, which captures hydrocarbons contained in the fuel vapor evaporating in the fuel tank in a canister in which activated carbon is stored and collected in the canister. It is a method of injecting fuel steam into the combustion chamber of the engine and burning it.

상기와 같은 캐니스터 방식의 연료증기 처리장치는 도 1에 도시되어 있으며, 동도면에 도시되어 있는 바와 같이, 연료탱크(1)의 연료가 증발되면 이 증기를 증기 분리기(2)에 의해 분리하여 캐니스터(3)의 내부에 충전되어 있는 활성탄으로 포 집하였다가, 엔진이 작동되면서 엔진제어유닛의 제어에 의해 퍼지제어밸브(Purge Control Valve;"PCV")(4) 및 캐니스터클로즈밸브(Canister Close Valve; "CCV")(5)가 개방되면 엔진에서 발생되는 부압에 의해 캐니스터(3)의 대기측에서 유입되는 외기와 동시에 포집되어 있던 연료증기를 연소실로 유입시켜 연소되도록 되어 있다(이하, "퍼지(Purge)"라 함).As described above, the canister type fuel vapor processing apparatus is illustrated in FIG. 1, and when the fuel in the fuel tank 1 is evaporated, the vapor is separated by the steam separator 2 and the canister. (3) Purge control valve (PCV) and canister close valve (4) and canister close valves are collected by the activated carbon charged inside the engine and controlled by the engine control unit while the engine is operated. When the "CCV" 5 is opened, the fuel vapor trapped at the same time as the outside air introduced from the atmosphere side of the canister 3 by the negative pressure generated by the engine is introduced into the combustion chamber for combustion. ("Purge" ").

참고적으로, 최근의 캐니스터에는 상기한 바와 같이 연료증기를 연소실로 유입시킬 때 필요한 외기를 여과하여 흡입하기 위한 필터(6)가 장착되어 있다.For reference, a recent canister is equipped with a filter 6 for filtering and sucking outside air necessary for introducing fuel vapor into the combustion chamber as described above.

그런데, 상기와 같은 종래의 캐니스터 방식에 따른 연료증기 처리장치는, 엔진 냉각계통의 난기조건, 궤환(feed back) 조건, 연료 단절(fuel cut) 조건 등의 수많은 제한 조건들로 인해 실제 퍼지할 수 있는 시간이 충분하지 못하다.However, the fuel vapor processing apparatus according to the conventional canister system as described above, can actually purge due to a number of limitation conditions such as turbulence conditions, feed back conditions, fuel cut conditions, and the like of the engine cooling system. There is not enough time.

그리고, 주행중에 엔진으로부터 리턴되는 연료 및 주변 온도의 상승에 의해 연료탱크의 온도가 상승하여 연료증기의 양이 증가할 경우 캐니스터의 용량을 초과할 수 있다.In addition, when the temperature of the fuel tank rises due to the increase in the fuel and the ambient temperature returned from the engine while driving, the capacity of the fuel vapor may increase the capacity of the canister.

이와 같이 연료증기의 증발량이 캐니스터의 용량을 초과하면, 충분한 퍼지가 이루어질 수 없을 뿐만 아니라, 연료 탱크의 내압 증가로까지 이어져 연료증기의 누설량이 증가됨으로써, 최근 범세계적으로 강화되어가고 있는 연료증기의 증발량 규제를 만족할 수 없게 된다.In this way, if the evaporation amount of the fuel vapor exceeds the capacity of the canister, not only sufficient purge can be achieved, but also the internal pressure of the fuel tank is increased, and the leakage of the fuel vapor is increased. Evaporation regulation will not be satisfied.

또, 상기와 같이 여러 제한 조건들에 의해 실제 퍼지할 수 있는 시간이 충분하지 못한 경우와 연료증기의 증발량이 캐니스터의 용량을 초과하는 경우에 캐니스 터의 내부에 잔존하는 연료증기의 양이 많아지게 되면, 이 잔여 증기가 시간의 경과에 따라 증발과 응축의 상변화를 반복함으로써 캐니스터의 내구성을 저하시키게 된다.In addition, the amount of fuel vapor remaining in the canister is large when there is not enough time to actually purge due to various limitation conditions as described above and when the amount of vapor evaporation exceeds the capacity of the canister. When this occurs, this residual vapor will degrade the canister's durability by repeating the phase change of evaporation and condensation over time.

이에, 보다 효율적인 퍼지를 이루기 위한 방식들에 대한 개발이 요구되고 있는 바, 최근에는 퍼지유량을 증가시키는 방법이 개발 및 시도되었지만, 퍼지유량을 인위적으로 증가시킬 경우 캐니스터 내의 연료 기회에 한 흡열반응으로 인해 캐니스터의 온도가 낮아짐으로써 오히려 캐니스터 내의 연료 기화를 저해하여 퍼지량이 감소하는 역효과가 발생하는 등, 현재로서는 나날이 강화되어 가고 있는 환경규제를 만족할 수 있는 효율적인 퍼지 방법이 개발되어 있지 못한 실정이다.Therefore, the development of methods to achieve more efficient purge has been required. Recently, a method of increasing the purge flow rate has been developed and attempted. However, if the purge flow rate is artificially increased, the endothermic reaction is limited to the fuel opportunity in the canister. Due to the low temperature of the canister, rather than inhibiting fuel vaporization in the canister, the adverse effect of reducing the amount of purge occurs, such as the current situation has not been developed an efficient purge method that can satisfy the environmental regulations that are being strengthened day by day.

이에 본 발명은 상기한 종래기술의 단점을 개선하고 상기한 기술 개발의 요구에 부응하고자 안출한 것으로, 연료탱크를 적절한 온도로 냉각하여 연료증기의 증발을 최소로 억제하고 캐니스터를 적절한 온도로 가열하여 퍼지유량을 증가시킬 수 있는 차량의 연료증기 처리장치를 제공하는 데에 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention has been made to improve the disadvantages of the prior art and to meet the demands of the above-mentioned technology development, by cooling the fuel tank to an appropriate temperature to minimize the evaporation of fuel vapor and to heat the canister to an appropriate temperature It is an object of the present invention to provide a fuel vapor processing apparatus for a vehicle capable of increasing the purge flow rate.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 차량의 연료증기 처리장치는, 연료탱크로부터 증발된 증기를 캐니스터를 통해 포집하고 포집된 연료증기를 엔진의 연소실로 공급하는 차량의 연료증기 처리장치에 있어서, 상기 연료탱크의 온도를 감지하는 연료탱크온도 감지센서와, 전원에 의해 일측으로는 냉각작용을 하고 타측으로는 가열작용을 하며 그 냉각하는 부분이 상기 연료탱크측에 배치되고 그 가열하는 부분이 상기 캐니스터측에 배치되는 온도조절수단과, 상기 연료탱크온도 감지센서로부터 감지된 온도에 따라 상기 온도조절수단의 동작을 제어하는 제어부를 포함하여 구성되면서; 상기 온도조절수단은, 입력되는 전원에 의해 양측면으로 각각 발열과 흡열작용을 수행하는 펠티어소자와, 상기 제어부로부터의 제어신호에 따라 스위칭 동작하여 전원을 상기 펠티어소자로 인가하는 스위칭부를 포함하여 구성되는 한편; 상기 펠티어소자는 그 흡열작용을 수행하는 면이 상기 연료탱크의 일측면에 부착되고 그 발열작용을 수행하는 면이 상기 캐니스터의 일측면과 일정간격만큼 거리를 두도록 배치되어 설치된 것을 특징으로 한다.In the fuel vapor processing apparatus of a vehicle according to the present invention for achieving the above object, in the fuel vapor processing apparatus of the vehicle for collecting the vapor evaporated from the fuel tank through the canister and supply the collected fuel steam to the combustion chamber of the engine, A fuel tank temperature sensor for sensing the temperature of the fuel tank and a cooling action on one side and a heating action on the other side by a power supply are disposed on the fuel tank side and the heating portion is It comprises a temperature control means disposed on the canister side, and a control unit for controlling the operation of the temperature control means according to the temperature detected from the fuel tank temperature sensor; The temperature regulating means includes a Peltier element that performs heat generation and an endothermic action on both sides by an input power source, and a switching unit which applies power to the Peltier element by switching according to a control signal from the controller. Meanwhile; The Peltier device is characterized in that the end of the endothermic action is attached to one side of the fuel tank and the heat generating action is arranged so as to be spaced apart from one side of the canister by a predetermined distance.

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이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하 기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 차량의 연료증기 처리장치를 도시한 개략도로서, 동도면을 참조하면 알 수 있듯이, 연료탱크(11)와 증기분리기(12)와 캐니스터(13)와 퍼지제어밸브(14)와 캐니스터클로즈밸브(15)와 필터(16)와 펠티어소자(20)와 스위칭부(30)와 연료탱크 온도 감지센서(40)와 수온 감지 센서(50) 및 제어부(60)를 포함하여 구성된다.2 is a schematic view showing a fuel vapor processing apparatus of a vehicle according to a preferred embodiment of the present invention, as can be seen with reference to the same drawing, the fuel tank 11, the steam separator 12, the canister 13, and the purge. Control valve 14, canister close valve 15, filter 16, Peltier element 20, switching unit 30, fuel tank temperature sensor 40, water temperature sensor 50 and control unit 60 It is configured to include.

상기 연료탱크(11)는 저장된 연료를 연료펌프(FP)를 매개로 연료인젝터(FI)로 공급하며, 상기 증기분리기(12)는 연료탱크(11)로부터 증발되는 연료증기를 분리해서 캐니스터(13)로 공급한다.The fuel tank 11 supplies the stored fuel to the fuel injector FI through the fuel pump FP, and the steam separator 12 separates the fuel vapor evaporated from the fuel tank 11 to the canister 13. ).

상기 캐니스터(13)는 그 내부에 충전되어 있는 활성탄으로 연료증기를 포집하였다가 이를 퍼지제어밸브(14)를 통해 엔진의 연소실로 공급하고, 상기 퍼지제어밸브(14)는 엔진제어유닛(도시되지 않음)의 제어에 따라 개방동작하여 캐니스터(13)에 의해 포집된 연료증기를 엔진의 연소실로 공급한다.The canister 13 collects fuel vapor with activated carbon filled therein and supplies it to the combustion chamber of the engine through the purge control valve 14, and the purge control valve 14 is an engine control unit (not shown). And the fuel vapor collected by the canister 13 to be supplied to the combustion chamber of the engine.

여기서, 연료탱크(11)와 캐니스터(13)는 후술될 펠티어소자(20)의 설치를 위해 서로 근접하게 배치된다.Here, the fuel tank 11 and the canister 13 are disposed in close proximity to each other for the installation of the Peltier element 20 to be described later.

상기 캐니스터클로즈밸브(15)는 상기 엔진제어유닛의 제어에 따라 개방동작하여 연료증기를 엔진의 연소실로 유입시킬 때 필요한 외기를 캐니스터(13)의 내부로 유입시키며, 상기 필터(16)는 캐니스터클로즈밸브(15)를 통해 캐니스터(13)의 내부로 유입되는 외기를 여과한다.The canister close valve 15 opens under the control of the engine control unit to introduce outside air necessary for introducing fuel vapor into the combustion chamber of the engine, and the filter 16 closes the canister closed. The outside air introduced into the canister 13 through the valve 15 is filtered.

상기 펠티어소자(Peltier Device)(20)는, 소위, 열전소자 또는 열전반도체라 불리우는 것으로, 직류전압이 인가되면 소자의 일측면(21)은 펠티어효과에 의한 발열작용에 의해 가열되고 타측면(22)은 펠티어효과에 의한 흡열작용에 의해 냉각되는 소자이다.The Peltier device 20 is called a thermoelectric device or a thermoelectric semiconductor. When a DC voltage is applied, one side 21 of the device is heated by a heat generation action by the Peltier effect and the other side 22. ) Is an element cooled by the endothermic action by the Peltier effect.

이 펠티어소자(20)는 발열작용이 이루어지는 면(21)이 캐니스터(13)의 일측을 향하고 흡열작용이 이루어지는 면(22)이 연료탱크(11)의 일측에 부착되도록 배치된다.The Peltier element 20 is arranged such that the surface 21 on which the exothermic action is directed toward one side of the canister 13 and the surface 22 on which the endothermic action is attached are attached to one side of the fuel tank 11.

상기 스위칭부(30)는 제어부(60)로부터 인가되는 제어신호에 따라 스위칭동작을 수행하여 차량내의 직류전원공급수단(예컨대, 배터리 등)으로부터 인가되는 직류전압을 펠티어소자(20)로 인가한다.The switching unit 30 performs a switching operation according to a control signal applied from the control unit 60 to apply the DC voltage applied from the DC power supply means (eg, a battery) in the vehicle to the Peltier element 20.

상기 연료탱크 온도 감지센서(40)는 연료탱크(40)의 일측에 부착되어 연료탱크(40)의 온도를 감지하고 감지된 온도에 상응하는 감지신호를 발생하여 제어부(60)로 인가하고, 수온 감지 센서(50)는 엔진의 냉각계통에서 순환되는 냉각수의 온도를 감지하여 그에 상응하는 감지신호를 발생하여 제어부(60)로 인가한다.The fuel tank temperature sensor 40 is attached to one side of the fuel tank 40 detects the temperature of the fuel tank 40, generates a detection signal corresponding to the detected temperature to apply to the controller 60, the water temperature The detection sensor 50 detects a temperature of the coolant circulated in the cooling system of the engine, generates a corresponding detection signal, and applies the generated detection signal to the controller 60.

여기서, 수온 감지 센서(50)는 별도로 설치하여도 되나, 구조를 단순화하고 제조비용을 절감하는 차원에서 통상의 수냉식 엔진에 채용되어 있는 수온 감지 센서를 공용으로 이용하는 것이 바람직하다.Here, the water temperature sensor 50 may be separately installed, but in order to simplify the structure and reduce the manufacturing cost, it is preferable to use a water temperature sensor commonly used in a conventional water-cooled engine.

상기 제어부(60)는 연료탱크 온도 감지센서(40)와 수온 감지 센서(50)를 통해 감지되는 연료탱크(11)의 온도와 캐니스터(13)의 온도에 따라 스위칭부(30)를 제어하여 펠티어소자(20)의 동작을 제어한다.The controller 60 controls the switching unit 30 according to the temperature of the fuel tank 11 and the temperature of the canister 13 which are detected by the fuel tank temperature sensor 40 and the water temperature sensor 50. The operation of the element 20 is controlled.

여기서, 제어부(60)는 별도로 구비되는 마이크로프로세서(Micro Processor) 일 수도 있고, 차량의 엔진을 제어하는 엔진제어유닛(Engine Control Unit; "ECU") 또는 차량의 전장품을 제어하는 전자제어유닛과 일체로 구성될 수도 있다.Here, the control unit 60 may be a microprocessor provided separately, or integrally with an engine control unit (“ECU”) for controlling the engine of the vehicle or an electronic control unit for controlling the electrical equipment of the vehicle. It may be configured as.

이제 상기와 같이 구성된 본 발명의 동작과정을 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다.The operation of the present invention configured as described above will now be described with reference to the accompanying drawings.

먼저, 차량의 엔진이 시동되고 전원공급수단(예컨대, 배터리 등)으로부터 전원이 인가되면, 엔진제어유닛의 제어에 따라 퍼지제어밸브(14)와 캐니스터클로즈밸브(15)가 개방됨으로써 연료탱크(11)로부터 발생된 연료증기의 퍼지가 이루어진다.First, when the engine of the vehicle is started and power is applied from a power supply means (for example, a battery), the fuel tank 11 is opened by opening the purge control valve 14 and the canister close valve 15 under the control of the engine control unit. Purge of fuel vapor generated from

그리고, 연료탱크 온도 감지센서(40)에서 연료탱크(11)의 온도가 감지되어 그에 상응하는 감지신호가 발생됨과 더불어, 수온 감지 센서(50)에서 엔진 냉각 계통의 냉각수온이 감지되어 그에 상응하는 감지신호가 발생된다.In addition, the temperature of the fuel tank 11 is detected by the fuel tank temperature sensor 40 to generate a corresponding detection signal, and the coolant temperature of the engine cooling system is detected by the water temperature sensor 50 to correspond thereto. A detection signal is generated.

상기 연료탱크 온도 감지센서(40) 및 수온 감지 센서(50)로부터 발생된 각각의 감지신호는 제어부(60)로 입력되고, 제어부(60)는 상기 각 센서(40, 50)로부터 입력되는 감지신호에 의해 연료탱크(11)의 온도 및 냉각수온을 검출한다(S10).Each detection signal generated from the fuel tank temperature sensor 40 and the water temperature sensor 50 is input to the control unit 60, the control unit 60 is a detection signal input from the respective sensors (40, 50) By the temperature of the fuel tank 11 and the cooling water temperature is detected (S10).

제어부(60)는 상기 스텝(S10)에서 검출된 냉각수온을 제1 설정온도(Tset1)(예컨대, 50℃ 정도)와 비교함과 더불어 검출된 연료탱크(11)의 온도를 제2 설정온도(Tset2)(예컨대, 30℃ 정도)와 비교한다(S20).The controller 60 compares the cooling water temperature detected in the step S10 with the first set temperature Tset1 (for example, about 50 ° C.) and compares the detected temperature of the fuel tank 11 with the second set temperature ( Tset2) (eg, about 30 ° C) (S20).

상기 스텝(S20)에서의 비교결과 냉각수온이 제1 설정온도(Tset1)를 초과하고 연료탱크(11)의 온도가 제2 설정온도(Tset2)를 초과하면, 제어부(60)는 펠티어소자(20)로 전원을 인가하기 위한 제어신호를 발생하여 스위칭부(30)로 인가한다.As a result of the comparison in step S20, when the cooling water temperature exceeds the first set temperature Tset1 and the temperature of the fuel tank 11 exceeds the second set temperature Tset2, the controller 60 controls the Peltier element 20. ) Generates a control signal for applying power to the switching unit 30.

참고적으로, 냉각수온이 상승한다는 것은 엔진 계통의 온도가 증가한 상태임을 나타내는 것이고, 이와 같이 엔진 계통의 온도가 상승한 경우 엔진으로부터 연료탱크(11)로 역류되는 연료의 온도가 높아 연료탱크(11)에 저장된 연료의 온도가 상승하는 조건이 되므로, 연료탱크(11)를 냉각시키고 캐니스터(13)를 가열하여 퍼지효율을 증가시킬 필요가 있다.For reference, the increase in the cooling water temperature indicates that the temperature of the engine system is increased, and when the temperature of the engine system is increased, the temperature of the fuel flowing back from the engine to the fuel tank 11 is high, so that the fuel tank 11 is increased. Since the temperature of the fuel stored in the temperature rises, it is necessary to cool the fuel tank 11 and heat the canister 13 to increase the purge efficiency.

상기 제어부(60)로부터 인가되는 제어신호에 의해 스위칭부(30)는 스위칭 절환하여 차량 내의 직류전원공급수단(예컨대, 배터리 등)으로부터 인가되는 직류전압을 펠티어소자(20)로 인가한다.In response to a control signal applied from the controller 60, the switching unit 30 switches and applies a DC voltage applied from a DC power supply means (for example, a battery) in the vehicle to the Peltier element 20.

상기 스위칭부(30)를 매개로 직류전압이 인가되면 펠티어소자(20)의 일측면(21)에서는 펠티어효과에 의한 발열작용에 의해 가열이 이루어지고 펠티어소자(20)의 타측면(22)에서는 펠티어효과에 의한 흡열작용에 의해 냉각이 이루어진다(S30).When a direct current voltage is applied through the switching unit 30, heating is performed on one side 21 of the Peltier element 20 by the exothermic action by the Peltier effect, and on the other side 22 of the Peltier element 20. Cooling is achieved by the endothermic action by the Peltier effect (S30).

상기와 같이 동작되는 펠티어소자(20)에 의해 캐니스터(13)가 적절한 온도로 가열됨으로써 캐니스터(13)의 내부에 포집되는 연료증기의 증발이 가속화되어 퍼지량이 증가한다.As the canister 13 is heated to an appropriate temperature by the Peltier element 20 operated as described above, the evaporation of the fuel vapor trapped inside the canister 13 is accelerated to increase the amount of purge.

그리고, 상기와 같이 동작되는 펠티어소자(20)에 의해 연료탱크(11)가 냉각됨으로써, 연료탱크(11)에 저장되어 있는 연료로부터의 연료증기 발생량이 감소한다.Then, the fuel tank 11 is cooled by the Peltier element 20 operated as described above, thereby reducing the amount of fuel vapor generated from the fuel stored in the fuel tank 11.

이와 같이 캐니스터(13)에 의한 퍼지량이 증가하고 연료탱크(11)의 연료증기 발생량이 감소함에 따라 연료증기에 대한 처리효율이 향상되며, 캐니스터(13) 내의 연료증기의 잔량이 감소한다. As the purge amount by the canister 13 increases and the amount of fuel vapor generated in the fuel tank 11 decreases, the treatment efficiency for the fuel steam is improved, and the remaining amount of the fuel vapor in the canister 13 is reduced.

만약, 상기 스텝(S20)에서의 비교결과 냉각수온이 제1 설정온도(Tset1)의 이하값이고 연료탱크(11)의 온도가 제2 설정온도(Tset2)의 이하값이면, 제어부(60)는 상기 스텝(S10)에서 검출된 냉각수온을 제3 설정온도(Tset3)(예컨대, 0℃ 정도)와 비교한다(S40).If the comparison result in step S20 indicates that the cooling water temperature is lower than or equal to the first set temperature Tset1 and the temperature of the fuel tank 11 is lower than or equal to the second set temperature Tset2, the controller 60 The cooling water temperature detected in the step S10 is compared with the third set temperature Tset3 (for example, about 0 ° C.) (S40).

상기 스텝(S40)에서의 비교결과 냉각수온이 제3 설정온도(Tset3)의 미만값이면, 제어부(60)는 상기 스텝(S30)으로 진행하여 펠티어소자(20)를 동작시킴으로써 퍼지효율을 향상시킨다.If the result of the comparison in step S40 is that the cooling water temperature is less than the third set temperature Tset3, the controller 60 proceeds to step S30 to operate the Peltier element 20 to improve the purge efficiency. .

참고적으로, 냉각수온이 일정값 미만일 정도로 엔진의 온도가 낮으면, 엔진과 인접하여 배치되는 캐니스터(13)의 온도도 함께 낮아져 캐니스터(13)의 퍼지유량이 감소하므로, 연료탱크(11)를 냉각시키고 캐니스터(13)를 가열하여 퍼지효율을 증가시킬 필요가 있다.For reference, when the temperature of the engine is low so that the cooling water temperature is lower than a predetermined value, the temperature of the canister 13 disposed adjacent to the engine is also lowered, so that the purge flow rate of the canister 13 is reduced, thereby reducing the fuel tank 11. It is necessary to increase the purge efficiency by cooling and heating the canister 13.

만약, 상기 스텝(S40)에서의 비교결과 냉각수온이 제3 설정온도(Tset3)의 이상값이면, 현 상태는 캐니스터(13)를 가열하고 연료탱크(11)를 냉각시키지 않아도 충분히 연료증기를 퍼지시킬 수 있는 상태이므로, 제어부(60)는 펠티어소자(20)로 인가되는 직류전압을 차단하기 위한 제어신호를 발생하여 스위칭부(30)로 인가한다.If, as a result of the comparison in step S40, the cooling water temperature is an abnormal value of the third set temperature Tset3, the current state sufficiently purges the fuel vapor without heating the canister 13 and cooling the fuel tank 11. Since the control unit 60 generates a control signal for cutting off the DC voltage applied to the Peltier element 20, the control unit 60 applies the control signal to the switching unit 30.

상기 제어부(60)로부터 인가되는 제어신호에 의해 스위칭부(30)가 스위칭절환하여 펠티어소자(20)로 인가되는 직류전압을 차단한다.The switching unit 30 switches and switches the DC voltage applied to the Peltier element 20 by the control signal applied from the control unit 60.

상기에서 본 발명은 특정 실시예를 예시하여 설명하지만 본 발명이 상기 실 시예에 한정되는 것은 아니다. 당업자는 본 발명에 대한 다양한 변형, 수정을 용이하게 만들 수 있으며, 이러한 변형 또는 수정이 본 발명의 특징을 이용하는 한 본 발명의 범위에 포함된다는 것을 명심해야 한다.In the above, the present invention is illustrated by illustrating specific embodiments, but the present invention is not limited to the above embodiments. Those skilled in the art can easily make various changes and modifications to the present invention, and it should be noted that such variations or modifications are included within the scope of the present invention as long as the features of the present invention are used.

상술한 바와 같이 본 발명은, 연료탱크를 적절한 온도로 냉각하여 연료증기의 증발을 최소로 억제하고 캐니스터를 적절한 온도로 가열하여 퍼지유량을 증가시킴으로써, 퍼지효율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다. 또, 캐니스터 내의 연료 잔량이 감소함으로써 캐니스터의 내구성이 향상되고 환경 규제에 보다 능동적으로 대처할 수 있는 효과가 있다.As described above, the present invention has the effect of improving the purge efficiency by cooling the fuel tank to an appropriate temperature to minimize the evaporation of fuel vapor and heating the canister to an appropriate temperature to increase the purge flow rate. In addition, the fuel remaining in the canister is reduced, the durability of the canister is improved, and there is an effect of more actively coping with environmental regulations.

Claims

In the fuel vapor processing apparatus of a vehicle for collecting the vapor evaporated from the fuel tank through the canister and supply the collected fuel steam to the combustion chamber of the engine,

Fuel tank temperature sensor 40 for sensing the temperature of the fuel tank 11, and the cooling action on one side by the power supply and the heating action on the other side and the cooling portion is the fuel tank 11 side A control unit 60 arranged to control the operation of the temperature control means according to the temperature control means disposed on the canister 13 and the heating portion thereof and the temperature sensed by the fuel tank temperature sensor 40. Being configured to include;

The temperature adjusting means includes a Peltier element 20 that generates heat and an endothermic effect on both sides by an input power source, and switches the power according to a control signal from the controller 60 to supply power to the Peltier element 20. It comprises a switching unit 30 for applying to;

The surface of the Peltier element 30 is attached to one side of the fuel tank 11 and the surface of the Peltier element 30 is spaced apart from one side of the canister 13 by a predetermined distance. Fuel vapor processing apparatus for a vehicle, characterized in that the arrangement is disposed.

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According to claim 1, It further comprises a water temperature sensor 50 for detecting the cooling water temperature of the engine cooling system, wherein the control unit 60 together with the temperature of the fuel tank 11, the water temperature sensor 50 The fuel vapor processing apparatus of the vehicle, characterized in that configured to control the operation of the temperature control means in accordance with the cooling water temperature detected through.

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