KR102237196B1 - Positive pressure control system for fuel tank - Google Patents

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Abstract

본 발명은 고온 주행 시와 같이 연료탱크내 압력이 과다하게 발생하는 조건에서 연료탱크의 과대 정압을 해소하기 위한 연료탱크의 정압 제어 장치에 관한 것으로서, 특히 연료탱크의 과대 정압 해소를 위한 정압밸브를 연료탱크의 필러파이프와 캐니스터의 에어벤트라인 사이에 설치하여 구성하고, 연료증발가스를 엔진의 흡기계통측으로 퍼지 시 상기 에어벤트라인에 생성되는 부압에 연동하여 상기 정압밸브가 개방되도록 함으로써, 연료탱크 내부의 과대 정압 해소 시 연료증발가스의 대기 방출을 방지할 수 있는 연료탱크의 정압 제어 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention relates to a static pressure control device for a fuel tank for relieving an excessive static pressure in a fuel tank under a condition in which the pressure in the fuel tank is excessively generated, such as when driving at a high temperature, and in particular, a static pressure valve for relieving the excessive static pressure in the fuel tank. The fuel tank is constructed by being installed between the filler pipe of the fuel tank and the air vent line of the canister, and the positive pressure valve is opened in conjunction with the negative pressure generated in the air vent line when the fuel evaporation gas is purged to the intake system side of the engine. An object thereof is to provide a static pressure control device of a fuel tank capable of preventing the emission of fuel evaporation gas to the atmosphere when the excessive static pressure inside is eliminated.

Description

연료탱크의 정압 제어 장치 {Positive pressure control system for fuel tank}Positive pressure control system for fuel tank

본 발명은 연료탱크의 정압 제어 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 고온 주행 시와 같이 연료탱크내 압력이 과다하게 발생하는 조건에서 연료탱크의 과대 정압을 해소하기 위한 연료탱크의 정압 제어 장치에 관한 것이다.
The present invention relates to a static pressure control device of a fuel tank, and more particularly, to a static pressure control device of a fuel tank for relieving an excessive static pressure of a fuel tank under a condition in which the pressure in the fuel tank is excessively generated, such as during high temperature driving. will be.

일반적으로 자동차의 연료장치는 연료탱크에서 발생한 연료증발가스가 외부로 유출되는 것을 방지하기 위해 캐니스터를 구비하고 있으며, 상기 캐니스터는 연료탱크에서 발생한 연료증발가스를 포집하여 엔진으로 공급해주게 된다.In general, a fuel system of an automobile includes a canister to prevent the fuel evaporation gas generated from the fuel tank from leaking to the outside, and the canister collects the fuel evaporation gas generated from the fuel tank and supplies it to the engine.

캐니스터는 엔진의 구동 중에 연료증발가스를 엔진의 흡기계통으로 공급하게 되며, 이와 같이 캐니스터에서 포집한 연료증발가스를 엔진으로 공급하는 작동을 일반적으로 퍼지(purge) 작동이라 한다.The canister supplies fuel evaporation gas to the intake system of the engine while the engine is running, and an operation of supplying the fuel evaporation gas collected by the canister to the engine is generally referred to as a purge operation.

한편, 연료탱크는 연료 주입을 위한 필러파이프를 구비하고 있으며, 상기 필러파이프는 연료캡에 의해 개폐가능하게 되어 있다.Meanwhile, the fuel tank is provided with a filler pipe for fuel injection, and the filler pipe is openable and closed by a fuel cap.

상기 연료캡에는 연료탱크의 이상 압력 발생시 연료탱크를 보호하기 위해 정압밸브와 부압밸브가 설치되며, 상기 부압밸브는 연료탱크 내부에 부압 발생 시 개방되어 외부 공기가 연료탱크에 흡입될 수 있도록 하고, 상기 정압밸브는 연료탱크 내부에 과대 정압 발생 시 개방되어 연료탱크의 내부 공기를 방출할 수 있도록 한다.The fuel cap is provided with a positive pressure valve and a negative pressure valve to protect the fuel tank when abnormal pressure in the fuel tank occurs, and the negative pressure valve is opened when negative pressure occurs inside the fuel tank so that external air can be sucked into the fuel tank, The static pressure valve is opened when an excessive static pressure is generated inside the fuel tank so that the internal air of the fuel tank can be discharged.

그런데, 상기 정압밸브가 개방되어 연료탱크의 내부 공기를 방출할 때, 연료탱크에 저장된 연료의 기화로 인해 발생한 연료증발가스가 공기와 함께 대기로 방출되어 대기오염을 초래하는 문제점이 존재한다.
However, when the constant pressure valve is opened to discharge the air inside the fuel tank, there is a problem in that the fuel evaporation gas generated due to vaporization of the fuel stored in the fuel tank is discharged to the atmosphere together with the air, causing air pollution.

한국공개특허 제10-2017-0007027호Korean Patent Publication No. 10-2017-0007027

본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로서, 연료탱크의 과대 정압 해소를 위한 정압밸브를 연료탱크의 필러파이프와 캐니스터의 에어벤트라인 사이에 설치하여 구성하고, 연료증발가스를 엔진의 흡기계통측으로 퍼지 시 상기 에어벤트라인에 생성되는 부압에 연동하여 상기 정압밸브가 개방되도록 함으로써, 연료탱크 내부의 과대 정압 해소 시 연료증발가스의 대기 방출을 방지할 수 있는 연료탱크의 정압 제어 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
The present invention was devised in consideration of the above points, and a positive pressure valve for relieving the excessive static pressure of the fuel tank is installed between the filler pipe of the fuel tank and the air vent line of the canister. When purging to the system side, the positive pressure valve is opened in conjunction with the negative pressure generated in the air vent line, thereby providing a positive pressure control device of the fuel tank that can prevent the emission of fuel evaporation gas to the atmosphere when the excessive static pressure inside the fuel tank is resolved. It has its purpose.

이에 본 발명에서는, 연료탱크의 필러파이프와 캐니스터의 에어벤트라인 사이에 설치되고, 상기 에어벤트라인의 부압에 연동되는 정압밸브; 상기 캐니스터와 엔진의 흡기계통 사이에 설치되는 퍼지제어밸브; 외기 흡입 및 내기 방출을 위한 에어벤트라인을 개폐하는 캐니스터클로즈밸브; 상기 연료탱크의 압력이 임계압력 이상이면, 상기 캐니스터클로즈밸브를 폐쇄시키는 동시에 상기 퍼지제어밸브를 개방시키는 제어기;를 포함하는 것을 특징으로 하는 연료탱크의 정압 제어 장치를 제공한다.Accordingly, in the present invention, a positive pressure valve is installed between the filler pipe of the fuel tank and the air vent line of the canister, and is interlocked with the negative pressure of the air vent line; A purge control valve installed between the canister and the intake system of the engine; A canister closing valve for opening and closing an air vent line for intake of outside air and discharge of inside air; And a controller for closing the canister closing valve and opening the purge control valve when the pressure of the fuel tank is greater than or equal to the critical pressure.

본 발명의 실시예에 의하면, 상기 정압밸브는, 필러파이프와 에어벤트라인 사이에 가스 유동가능하게 연결된 밸브케이스; 상기 필러파이프와 밸브케이스 사이에 가스 유동을 위한 연통홀; 상기 연통홀을 폐쇄하도록 밸브케이스내에서 탄성 지지되는 밸브바디;로 이루어지며, 상기 에어벤트라인의 부압에 의해 연통홀을 개방하는 방향으로 밸브바디가 이동됨으로써 연료탱크의 과대 정압이 에어벤트라인을 통해 엔진측으로 방출가능하게 한다.According to an embodiment of the present invention, the constant pressure valve includes: a valve case connected to allow gas flow between the filler pipe and the air vent line; A communication hole for gas flow between the filler pipe and the valve case; The valve body is elastically supported in the valve case to close the communication hole, and the valve body is moved in a direction to open the communication hole by negative pressure of the air vent line, so that the excessive static pressure of the fuel tank reduces the air vent line. It makes it possible to discharge to the engine side through.

그리고, 상기 제어기는 연료탱크의 과대 정압이 해소되어 임계압력 미만이 되면, 퍼지제어밸브를 폐쇄시켜 퍼지 작동을 중단시키고, 캐니스터클로즈밸브를 개방시켜 에어벤트라인의 공기 배출이 가능하도록 한다.
In addition, the controller closes the purge control valve to stop the purge operation when the excess static pressure of the fuel tank is relieved and falls below the critical pressure, and opens the canister closing valve to allow air from the air vent line to be discharged.

본 발명에 따른 연료탱크의 정압 제어 장치는 다음과 같은 이점이 있다.The device for controlling static pressure of a fuel tank according to the present invention has the following advantages.

1. 캐니스터에서 포집한 연료증발가스를 엔진측으로 공급하는 퍼지 작동 시 에어벤트라인에 생성되는 부압에 의해 정압밸브가 개방됨으로써 연료탱크에 발생한 과대 정압을 해소할 수 있다.1. During the purge operation of supplying the fuel evaporation gas collected from the canister to the engine side, the positive pressure valve is opened by the negative pressure generated in the air vent line, so that excessive static pressure generated in the fuel tank can be eliminated.

2. 연료탱크 내부의 과대 정압 해소 시, 연료탱크에서 필러파이프를 통해 방출되는 혼합가스(공기+연료증발가스)가 캐니스터의 에어벤트라인을 통해 엔진측으로 방출됨으로써 혼합가스에 포함되어 있는 연료증발가스의 대기 방출을 방지할 수 있다.2. When the excessive static pressure inside the fuel tank is relieved, the mixed gas (air + fuel evaporation gas) discharged from the fuel tank through the filler pipe is discharged to the engine through the air vent line of the canister, and thus the fuel evaporation gas contained in the mixed gas. Can prevent the emission of air into the atmosphere.

3. 고온 주행 시와 같이 연료탱크의 과대 정압이 발생하는 조건에서 연료증발가스의 대기 방출로 인한 연료 냄새 발생을 방지할 수 있다.
3. It is possible to prevent the occurrence of fuel odor due to the emission of fuel evaporation gas to the atmosphere under conditions of excessive static pressure in the fuel tank, such as during high temperature driving.

도 1은 일반적인 연료장치를 나타낸 개략도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 연료탱크 정압 제어 장치가 적용된 연료장치를 나타낸 개략도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 연료탱크 정압 제어 장치의 요부를 확대하여 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 연료탱크 정압 제어 장치의 작동 상태를 설명하기 위한 도면이다.1 is a schematic diagram showing a general fuel device.
2 is a schematic diagram showing a fuel device to which a fuel tank static pressure control device according to an embodiment of the present invention is applied.
3 is an enlarged view showing a main part of a fuel tank static pressure control apparatus according to an embodiment of the present invention.
4 is a view for explaining the operating state of the fuel tank static pressure control apparatus according to an embodiment of the present invention.

이하, 본 발명을 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 설명하기로 한다. Hereinafter, the present invention will be described so that those skilled in the art can easily implement the present invention.

먼저, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 도 1을 참조하여 연료장치의 구성을 살펴보도록 한다.First, a configuration of a fuel device will be described with reference to FIG. 1 in order to aid understanding of the present invention.

도 1에 나타낸 바와 같이, 자동차의 연료장치는 연료를 저장하는 연료탱크(10), 연료탱크(10)에 저장된 연료를 엔진으로 압송하는 연료펌프(11), 연료탱크(10)에서 연료의 기화에 의해 발생하는 연료증발가스를 포집하는 캐니스터(12)를 포함하여 구성된다.As shown in FIG. 1, the fuel system of a vehicle includes a fuel tank 10 for storing fuel, a fuel pump 11 for pumping fuel stored in the fuel tank 10 to the engine, and vaporization of fuel in the fuel tank 10. It is configured to include a canister 12 for collecting the fuel evaporation gas generated by.

연료탱크(10)는 연료 주입을 위한 필러파이프(13)를 구비하고 있으며, 상기 필러파이프(13)는 연료캡(14)에 의해 개폐가능하게 되어 있다.The fuel tank 10 is provided with a filler pipe 13 for fuel injection, and the filler pipe 13 is openable and closed by a fuel cap 14.

또한 상기 연료탱크(10)의 상부에는 벤팅밸브(15)가 장착되어 연료탱크(10) 내부에서 발생하는 연료증발가스와 공기의 혼합가스를 캐니스터(12)로 배출하게 되며, 상기 캐니스터(12)와 벤팅밸브(15) 사이에는 혼합가스의 이동을 안내하는 베이퍼라인(vapor line)(16)이 연결 구성된다.In addition, a venting valve 15 is mounted on the upper portion of the fuel tank 10 to discharge a mixed gas of fuel evaporation gas and air generated inside the fuel tank 10 to the canister 12, and the canister 12 A vapor line 16 for guiding the movement of the mixed gas is connected between the venting valve 15 and the venting valve 15.

캐니스터(12)는 휘발성 연료를 저장한 연료탱크(10)에서 발생하는 연료증발가스를 포집할 수 있도록 구성된 것으로서, 내장된 흡착성 물질을 이용하여 연료증발가스를 흡착하여 포집하였다가, 엔진(21)의 구동 중에 외부로부터 흡입되는 공기의 압력에 의해 흡착성 물질에서 탈착시킨 연료증발가스를 공기와 함께 엔진(21)의 흡기계통으로 공급하게 된다.The canister 12 is configured to collect fuel evaporation gas generated from the fuel tank 10 storing volatile fuel. The canister 12 absorbs and collects the fuel evaporation gas using a built-in adsorbent material, and then the engine 21 During the driving of the engine, the fuel evaporation gas desorbed from the adsorbent material is supplied to the intake system of the engine 21 together with the air by the pressure of air sucked from the outside.

다시 말하면, 상기 캐니스터(12)는 엔진(21)의 정지 시에 벤팅밸브(15)를 통해 연료탱크(10)에서 배출되는 혼합가스로부터 연료증발가스는 포집하고 공기는 에어벤트라인(air vent line)(17)을 통해 외부로 배출하며, 포집한 연료증발가스는 엔진(21) 구동 중에 퍼지라인(purge line)(18)의 퍼지제어밸브(PCSV:Purge Control Solenoid Valve)(19)를 개방하여 엔진(21)의 흡기계통으로 퍼지(purge)함으로 엔진(21)에서 연소될 수 있도록 한다.In other words, the canister 12 collects fuel evaporation gas from the mixed gas discharged from the fuel tank 10 through the venting valve 15 when the engine 21 is stopped and the air is in an air vent line. )(17) is discharged to the outside, and the collected fuel evaporation gas is opened by opening the purge control valve (PCSV) (19) of the purge line (18) while driving the engine (21). By purging through the intake system of the engine 21, it can be burned in the engine 21.

여기서, 상기 퍼지라인(18)은 연료증발가스와 더불어 공기의 이동을 안내하도록 캐니스터(12)와 엔진(21)의 흡기계통 사이에 연결 구성되고, 가스 이동을 제어하기 위해 상시 클로즈 타입의 퍼지제어밸브(19)가 설치된다.Here, the purge line 18 is configured to be connected between the canister 12 and the intake system of the engine 21 to guide the movement of air together with the fuel evaporation gas, and is always closed type purge control to control the gas movement. Valve 19 is installed.

상기 에어벤트라인(17)은 캐니스터(12)에서 배출되는 공기 및 캐니스터(12)로 흡입되는 외부 공기의 이동을 안내하도록 구성된다.The air vent line 17 is configured to guide the movement of air discharged from the canister 12 and external air sucked into the canister 12.

그리고, 자동차 연료장치의 리크 검출에 사용되는 캐니스터클로즈밸브(CCV:Canister Close Valve)(20)가 상기 에어벤트라인(17)에 선택적으로 설치된다. 캐니스터클로즈밸브(20)는 상시 오픈 타입으로 구성되며, 통상 연료장치의 리크 검출 시에 폐쇄 작동된다.In addition, a canister close valve (CCV) 20 used to detect a leak in a vehicle fuel system is selectively installed in the air vent line 17. The canister closing valve 20 is of a normally open type, and is normally closed when a leak is detected in the fuel system.

도면으로 나타내지는 않았으나, 상기와 같이 구성되는 연료장치는 연료탱크(10)의 이상 압력 발생시 연료탱크(10)를 보호하기 위해 상기 연료캡(14)에 정압밸브(미도시)와 부압밸브(미도시)가 설치되며, 상기 부압밸브는 연료탱크(10) 내부에 부압 발생 시 개방되어 외부 공기가 연료탱크(10)에 흡입될 수 있도록 구성되고, 상기 정압밸브는 연료탱크(10) 내부에 임계압력 이상의 과대 정압 발생 시 개방되어 연료탱크(10)의 내부 공기를 방출할 수 있도록 구성된다.Although not shown in the drawings, the fuel device configured as described above has a positive pressure valve (not shown) and a negative pressure valve (not shown) in the fuel cap 14 to protect the fuel tank 10 when abnormal pressure in the fuel tank 10 occurs. When a negative pressure is generated in the fuel tank 10, the negative pressure valve is opened so that external air can be sucked into the fuel tank 10, and the positive pressure valve is critically installed in the fuel tank 10. It is configured to be opened when an excessive static pressure above the pressure is generated to discharge the air inside the fuel tank 10.

그런데, 상기 정압밸브가 개방되어 연료탱크(10)의 내부 공기를 방출할 때, 연료탱크(10)의 내부 공기 뿐만 아니라 연료탱크(10)에 저장된 연료의 기화로 인해 발생한 연료증발가스가 공기와 함께 대기로 방출되어 대기오염을 초래하는 문제가 있다.However, when the constant pressure valve is opened to release the internal air of the fuel tank 10, not only the internal air of the fuel tank 10 but also the fuel evaporation gas generated due to the vaporization of the fuel stored in the fuel tank 10 There is a problem that is released into the atmosphere together and causes air pollution.

이에 본 발명에서는 연료탱크(10)의 과대 정압 해소를 위한 정압밸브(30)를 연료탱크(10)의 필러파이프(13)와 캐니스터(12)의 에어벤트라인(17) 사이에 새롭게 설치하여 구성하고, 연료증발가스를 엔진(21)의 흡기계통측으로 퍼지 시 상기 에어벤트라인(17)에 생성되는 부압에 연동하여 상기 정압밸브(30)가 개방되도록 함으로써, 연료탱크(10) 내부의 과대 정압을 해소할 때 연료증발가스의 대기 방출을 방지할 수 있도록 한다.Accordingly, in the present invention, a static pressure valve 30 for relieving the excessive static pressure of the fuel tank 10 is newly installed between the filler pipe 13 of the fuel tank 10 and the air vent line 17 of the canister 12. And, when the fuel evaporation gas is purged to the intake cylinder side of the engine 21, the positive pressure valve 30 is opened in conjunction with the negative pressure generated in the air vent line 17, thereby causing the excessive positive pressure inside the fuel tank 10. When resolving the gas, it is possible to prevent the emission of fuel evaporation gas to the atmosphere.

이를 위하여, 상기 정압밸브(30)는 연료증발가스를 엔진(21)측으로 퍼지 시 에어벤트라인(17)에 발생하는 부압에 연동하여 개방되도록 필러파이프(13)와 에어벤트라인(17) 사이에 구성된다.To this end, the positive pressure valve 30 is between the filler pipe 13 and the air vent line 17 so as to be opened in connection with the negative pressure generated in the air vent line 17 when purging the fuel evaporation gas to the engine 21 side. It is composed.

도 2의 요부를 확대하여 도시한 도 3에 나타낸 바와 같이, 정압밸브(30)는 필러파이프(13)와 에어벤트라인(17) 사이에 기밀하게 설치된 밸브케이스(31)와, 상기 밸브케이스(31)내에 선형 이동가능하게 안내되도록 설치된 밸브바디(32), 및 상기 밸브케이스(31)내에서 밸브바디(32)를 탄성 지지하는 탄성부재(33)를 포함하여 구성된다.As shown in FIG. 3 showing an enlarged main part of FIG. 2, the constant pressure valve 30 includes a valve case 31 that is airtightly installed between the filler pipe 13 and the air vent line 17, and the valve case ( 31), and a valve body 32 installed so as to be guided to be linearly movable, and an elastic member 33 elastically supporting the valve body 32 in the valve case 31.

상기 필러파이프(13)와 에어벤트라인(17)은 밸브케이스(31)가 설치된 위치의 벽면에 가스 유동을 위해 개방된 홀이 각각 마련되며, 이에 밸브케이스(31)는 필러파이프(13)와 에어벤트라인(17) 사이에 가스 유동가능하게 연결 구성된다.Each of the filler pipe 13 and the air vent line 17 is provided with an open hole for gas flow on the wall at the position where the valve case 31 is installed, and thus the valve case 31 includes the filler pipe 13 and the It is configured to be connected to allow gas flow between the air vent lines (17).

그리고, 밸브바디(32)는 가스 유동을 위해 마련된 상기 홀 중 필러파이프(13)의 벽면에 형성된 홀(즉, 연통홀)을 개폐할 수 있도록 구성된다.In addition, the valve body 32 is configured to open and close a hole (ie, a communication hole) formed on a wall surface of the filler pipe 13 among the holes provided for gas flow.

즉, 상기 필러파이프(13)와 밸브케이스(31) 사이에는 가스 유동을 위한 연통홀(34)이 구비되고, 밸브바디(32)는 탄성부재(33)에 의해 상기 연통홀(34)측으로 탄성 지지되어 연통홀(34)을 기밀하게 밀착하여 닫아주게 된다.That is, a communication hole 34 for gas flow is provided between the filler pipe 13 and the valve case 31, and the valve body 32 is elastically resilient toward the communication hole 34 by the elastic member 33. It is supported and closes the communication hole 34 by airtightness.

이때, 상기 탄성부재(33)는 밸브케이스(31)내에서 밸브바디(32)와 에어벤트라인(17)의 벽면 사이에 배치되어, 평상시(즉, 에어벤트라인에 부압이 발생하기 전)에는 밸브바디(32)를 연통홀(34)측으로 가압하여 지지해주게 되고, 퍼지 작동에 의해 에어벤트라인(17)에 부압이 발생하는 때에는 연통홀(34)을 개방하며 에어벤트라인(17)측으로 이동하는 밸브바디(32)에 의해 압축되어진다.At this time, the elastic member 33 is disposed between the valve body 32 and the wall surface of the air vent line 17 in the valve case 31, and in normal times (that is, before negative pressure is generated in the air vent line) The valve body 32 is pressurized toward the communication hole 34 to support it, and when negative pressure is generated in the air vent line 17 by the purge operation, the communication hole 34 is opened and moved to the air vent line 17. It is compressed by the valve body (32).

즉, 상기 밸브바디(32)는 에어벤트라인(17)에 부압이 생성되는 경우, 상기 부압에 의해 당겨지면서 탄성부재(33)를 압축시키는 방향으로 이동하여 연통홀(34)을 개방하게 된다.That is, when negative pressure is generated in the air vent line 17, the valve body 32 moves in the direction of compressing the elastic member 33 while being pulled by the negative pressure to open the communication hole 34.

퍼지 작동 시 상기 에어벤트라인(17)에 생성되는 부압에 의해 상기 정압밸브(30)가 개방되도록 하기 위해, 상기 에어벤트라인(17)에 상시 오픈 타입의 캐니스터클로즈밸브(20)를 설치하여 에어벤트라인(17)을 개폐할 수 있도록 한다.In order to open the positive pressure valve 30 by the negative pressure generated in the air vent line 17 during purge operation, a canister closing valve 20 of a normally open type is installed in the air vent line 17 The vent line 17 can be opened and closed.

상기 캐니스터클로즈밸브(20)는 에어벤트라인(17)을 개폐하여 에어벤트라인(17)으로 흡입되는 외기 유입을 제어할 수 있으며, 특히 퍼지 작동 시에 폐쇄 모드로 작동됨으로써 에어벤트라인(17)에 부압이 생성되는 조건에서 에어벤트라인(17)의 대기 유입(외기 흡입)을 차단할 수 있다.The canister closing valve 20 may open and close the air vent line 17 to control the inflow of outside air sucked into the air vent line 17. In particular, the air vent line 17 is operated in a closed mode during the purge operation. It is possible to block the air inflow (outdoor air intake) of the air vent line 17 under the condition that negative pressure is generated in the air.

이러한 캐니스터클로즈밸브(20)는 연료장치의 전반적인 제어를 위해 구비되는 제어기(미도시)에 의해 폐쇄 모드로 제어된다.The canister closing valve 20 is controlled in a closed mode by a controller (not shown) provided for overall control of the fuel system.

상기 제어기는 연료탱크(10)의 내부 압력이 설정된 임계압력 이상인 것으로 판단되면, 상기 캐니스터클로즈밸브(20)를 폐쇄 모드로 작동시켜 상기 에어벤트라인(17)의 대기 흡입을 차단하는 동시에 상기 퍼지제어밸브(19)를 개방 모드로 작동시켜 에어벤트라인(17)에 부압이 발생되도록 한다.When it is determined that the internal pressure of the fuel tank 10 is greater than or equal to the set critical pressure, the controller operates the canister closing valve 20 in a closed mode to block the air intake of the air vent line 17 and simultaneously control the purge. By operating the valve 19 in the open mode, negative pressure is generated in the air vent line 17.

도면으로 나타내지는 않았으나, 상기 제어기는 연료탱크(10)의 내부 압력을 검출하는 연료탱크압력센서(미도시)로부터 연료탱크 압력 정보를 수신하게 된다.Although not shown in the drawing, the controller receives fuel tank pressure information from a fuel tank pressure sensor (not shown) that detects the internal pressure of the fuel tank 10.

상기 임계압력은 연료탱크(10)내 발생하는 정압이 정상 압력보다 과다한 것으로 판단되는 압력값으로서 설정되며, 사전 실험 및 평가 등을 통해 도출된 값으로 결정 가능하다.The critical pressure is set as a pressure value at which the static pressure generated in the fuel tank 10 is determined to be greater than the normal pressure, and can be determined as a value derived through prior experimentation and evaluation.

통상 연료탱크내에는 연료탱크의 환경 조건에 따른 정압이 발생하게 되는데, 고온 주행 시와 같이 연료탱크내에 연료가 비등하여 과다한 연료증발가스가 발생하는 조건에서는 캐니스터의 연료증발가스 포집 및 공기 방출만으로 연료탱크의 내부 압력을 정상 상태로 유지시키기 어렵게 되며, 이에 연료탱크내에 임계압력 이상의 과대 정압이 발생하게 된다.Normally, a static pressure is generated in the fuel tank according to the environmental conditions of the fuel tank.In the condition that excessive fuel evaporation gas is generated due to the boiling of fuel in the fuel tank, such as during high temperature driving, the fuel is collected only by collecting the fuel evaporation gas from the canister and releasing the air. It becomes difficult to maintain the internal pressure of the tank in a normal state, and thus an excessive static pressure above the critical pressure occurs in the fuel tank.

아울러, 상기 제어기는 정압밸브(30)의 개방을 통해 연료탱크(10)의 과대 정압이 해소되어 연료탱크(10)의 내부 압력이 임계압력 미만이 되면, 퍼지제어밸브(19)의 작동(개방 모드)을 중단시켜 폐쇄 모드로 복귀되도록 하고, 캐니스터클로즈밸브(20)의 작동(폐쇄 모드)을 중단시켜 개방 모드로 복귀되도록 한다.In addition, the controller operates the purge control valve 19 when the excessive static pressure of the fuel tank 10 is resolved through the opening of the constant pressure valve 30 and the internal pressure of the fuel tank 10 is less than the critical pressure. Mode) is stopped to return to the closed mode, and the operation of the canister closing valve 20 (closed mode) is stopped to return to the open mode.

참고로, 미설명 도면 부호 23은 연료탱크(10) 내부에 부압 발생 시 개방되어 외부 공기가 연료탱크(10)에 흡입될 수 있도록 구성된 연료캡(14)의 부압밸브(23)이고, 도면 부호 25는 연료 주입시 연료탱크(10)의 내부 압력 해소를 위한 레벨링라인(25)이다.For reference, reference numeral 23 is a negative pressure valve 23 of the fuel cap 14 configured to be opened when negative pressure is generated in the fuel tank 10 so that external air can be sucked into the fuel tank 10, and the reference numeral 25 is a leveling line 25 for relieving the internal pressure of the fuel tank 10 when fuel is injected.

여기서, 도 4를 참조하여 연료탱크(10)의 과대 정압을 해소하는 과정을 살펴보도록 한다.Here, a process of relieving the excessive static pressure of the fuel tank 10 will be described with reference to FIG. 4.

먼저, 연료탱크(10)에 과대 정압이나 부압과 같은 이상 압력이 미발생한 정상 상태일 때에는, 도 3과 같이 정압밸브(30)가 연통홀(34)을 폐쇄하여 필러파이프(13)와 에어벤트라인(17) 사이에 가스 유동을 차단한다.First, when an abnormal pressure such as excessive positive pressure or negative pressure is not generated in the fuel tank 10, the positive pressure valve 30 closes the communication hole 34 as shown in FIG. 3 to prevent the filler pipe 13 and the air vent. Shut off gas flow between lines 17.

그리고, 고온 주행 시와 같이 연료탱크(10)내에 임계압력 이상의 과대 정압이 형성되는 경우에는, 도 4와 같이 캐니스터클로즈밸브(20)를 폐쇄시켜 에어벤트라인(17)의 대기 유입을 차단하고, 퍼지제어밸브(19)를 개방시켜 엔진 흡기부압에 의해 캐니스터(12)측에 부압이 걸리도록 한다.And, when an excessive positive pressure is formed in the fuel tank 10 such as during high-temperature driving, which is greater than the critical pressure, the canister closing valve 20 is closed as shown in FIG. 4 to block the air inflow of the air vent line 17, The purge control valve 19 is opened so that negative pressure is applied to the canister 12 side by the engine intake negative pressure.

엔진(21)의 구동 중에는 엔진 흡기압력에 의해 엔진 흡기계통에 부압이 걸리게 되므로, 흡기계통에 연결되어 있는 퍼지라인(18)의 퍼지제어밸브(19)가 개방됨에 의해 캐니스터(12)측에 부압이 걸리면서 에어벤트라인(17)에도 부압이 발생하게 된다.While the engine 21 is being driven, negative pressure is applied to the engine intake system due to the engine intake pressure. Therefore, the purge control valve 19 of the purge line 18 connected to the intake system is opened and the negative pressure is applied to the canister 12 side. As this takes place, negative pressure is also generated in the air vent line 17.

따라서, 캐니스터클로즈밸브(20)를 닫아 에어벤트라인(17)의 외기 유입을 차단한 상태에서 퍼지제어밸브(19)를 열어주게 되면, 에어벤트라인(17)의 부압에 연동하여 정압밸브(30)가 작동하여 연통홀(34)을 개방하게 되고, 연료탱크(10)의 과대 정압이 필러파이프(13)를 통해 에어벤트라인(17)으로 흡입되면서 연료탱크(10)의 과대 정압을 해소할 수 있게 된다.Therefore, when the purge control valve 19 is opened while the canister closing valve 20 is closed to block the inflow of outside air from the air vent line 17, the positive pressure valve 30 is linked to the negative pressure of the air vent line 17. ) Is operated to open the communication hole 34, and the excessive static pressure of the fuel tank 10 is sucked into the air vent line 17 through the filler pipe 13, thereby eliminating the excessive static pressure of the fuel tank 10. You will be able to.

이때 에어벤트라인(17)으로 흡입된 연료탱크(10)의 혼합가스(연료증발가스+공기)는 퍼지라인(18)을 통해 엔진(21)의 흡기계통으로 공급되어진다.At this time, the mixed gas (fuel evaporation gas + air) of the fuel tank 10 sucked into the air vent line 17 is supplied to the intake system of the engine 21 through the purge line 18.

이렇게 연료탱크(10)의 과대 정압을 해소하여 연료탱크(10)의 내부 압력이 임계압력 미만으로 감소하게 되면, 퍼지제어밸브(19)를 폐쇄 모드로 복귀시켜 연료증발가스를 엔진으로 공급하는 퍼지 작동을 중단하고, 캐니스터클로즈밸브(20)를 개방 모드로 복귀시켜 캐니스터에서 연료증발가스를 포집 시에 발생하는 공기 방출이 가능하도록 한다. 이때, 정압밸브(30)는 압축된 탄성부재(33)의 복원력에 의해 밸브바디(32)가 선형 이동을 하여 연통홀(34)을 폐쇄하게 된다(도 3 참조).In this way, when the excessive static pressure of the fuel tank 10 is relieved and the internal pressure of the fuel tank 10 decreases below the critical pressure, the purge control valve 19 is returned to the closed mode to supply the fuel evaporation gas to the engine. The operation is stopped, and the canister close valve 20 is returned to the open mode, so that air discharge generated when the fuel evaporation gas is collected from the canister is possible. At this time, the positive pressure valve 30 closes the communication hole 34 by linearly moving the valve body 32 by the restoring force of the compressed elastic member 33 (see FIG. 3).

이와 같이 연료탱크(10)내에 과다 정압이 발생하는 조건에서 정압 해소를 위해 방출되는 연료탱크(10)의 공기를 에어벤트라인(17)을 통해 엔진(21)측으로 배출함으로써, 연료증발가스의 대기 방출 없이 연료탱크(10)의 과대 정압을 해소할 수 있으며, 또한 연료증발가스의 대기 방출로 인한 연료 냄새 발생을 방지할 수 있게 된다.In this way, the air from the fuel tank 10 discharged to the engine 21 side through the air vent line 17 is discharged to the engine 21 side through the air vent line 17 under the condition that excessive static pressure is generated in the fuel tank 10. Excessive static pressure of the fuel tank 10 can be eliminated without emission, and it is possible to prevent the occurrence of fuel odor due to emission of the fuel evaporation gas to the atmosphere.

이상으로 본 발명의 실시예에 대해 상세히 설명하였는바, 본 발명의 권리범위는 상술한 실시예에 한정되지 않으며, 다음의 특허청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 또한 본 발명의 권리범위에 포함된다.
The embodiments of the present invention have been described in detail above. However, the scope of the present invention is not limited to the above-described embodiments, Improvements are also included in the scope of the present invention.

10 : 연료탱크 11 : 연료펌프
12 : 캐니스터 13 : 필러파이프
14 : 연료캡 15 : 벤팅밸브
16 : 베이퍼라인 17 : 에어벤트라인
18 : 퍼지라인 19 : 퍼지제어밸브
20 : 캐니스터클로즈밸브 21 : 엔진
30 : 정압밸브 31 : 밸브케이스
32 : 밸브바디 33 : 탄성부재
34 : 연통홀10: fuel tank 11: fuel pump
12: canister 13: filler pipe
14: fuel cap 15: venting valve
16: vapor line 17: air vent line
18: purge line 19: purge control valve
20: canister closing valve 21: engine
30: static pressure valve 31: valve case
32: valve body 33: elastic member
34: communication hall

Claims (4)

연료탱크의 필러파이프와 캐니스터의 에어벤트라인 사이에 설치되고, 상기 에어벤트라인의 부압에 연동되는 정압밸브;
상기 캐니스터와 엔진의 흡기계통 사이에 설치되는 퍼지제어밸브;
외기 흡입 및 내기 방출을 위한 에어벤트라인을 개폐하는 캐니스터클로즈밸브;
상기 연료탱크의 압력이 임계압력 이상이면, 상기 캐니스터클로즈밸브를 폐쇄시키고 상기 퍼지제어밸브를 개방시키는 제어기;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 연료탱크의 정압 제어 장치.
A positive pressure valve installed between the filler pipe of the fuel tank and the air vent line of the canister and interlocked with the negative pressure of the air vent line;
A purge control valve installed between the canister and the intake system of the engine;
A canister closing valve for opening and closing an air vent line for intake of outside air and discharge of inside air;
A controller closing the canister closing valve and opening the purge control valve when the pressure of the fuel tank is greater than or equal to the critical pressure;
Static pressure control device of a fuel tank, characterized in that it comprises a.
 청구항 1에 있어서,
상기 정압밸브는,
필러파이프와 에어벤트라인 사이에 가스 유동가능하게 연결된 밸브케이스;
상기 필러파이프와 밸브케이스 사이에 가스 유동을 위한 연통홀;
상기 연통홀을 폐쇄하도록 밸브케이스내에서 탄성 지지되는 밸브바디;
로 이루어진 것을 특징으로 하는 연료탱크의 정압 제어 장치.
The method according to claim 1,
The positive pressure valve,
A valve case connected to allow gas flow between the filler pipe and the air vent line;
A communication hole for gas flow between the filler pipe and the valve case;
A valve body elastically supported in the valve case to close the communication hole;
Static pressure control device of the fuel tank, characterized in that consisting of.
 청구항 2에 있어서,
상기 밸브바디는 에어벤트라인의 부압에 의해 연통홀을 개방하는 방향으로 이동하게 되는 것을 특징으로 하는 연료탱크의 정압 제어 장치.
The method according to claim 2,
The valve body is a positive pressure control device for a fuel tank, characterized in that the movement in the direction of opening the communication hole by the negative pressure of the air vent line.
 청구항 1에 있어서,
상기 제어기는 연료탱크의 압력이 임계압력 미만이 되면 퍼지제어밸브를 폐쇄시키고 캐니스터클로즈밸브를 개방시키는 것을 특징으로 하는 연료탱크의 정압 제어 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the controller closes the purge control valve and opens the canister closing valve when the pressure of the fuel tank falls below the critical pressure.
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6354280B1 (en) 1999-11-26 2002-03-12 Nissan Motor Co., Ltd. Evaporation control apparatus
JP3739434B2 (en) 1995-03-20 2006-01-25 富士重工業株式会社 Fuel vapor emission prevention device
KR101597319B1 (en) 2014-09-18 2016-02-25 코리아에프티 주식회사 Valve for controlling pressure and filler tube assembly having the same

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100188592B1 (en) * 1996-06-21 1999-06-01 류정열 Vapour control system of fuel tank
JPH1047186A (en) * 1996-07-31 1998-02-17 Suzuki Motor Corp Evaporated fuel control device for internal combustion engine
KR20090042474A (en) * 2007-10-26 2009-04-30 주식회사 동희산업 Fuel evaporative gas emission control system
KR101191747B1 (en) * 2010-07-19 2012-10-15 코리아에프티 주식회사 Capless filler tube assembly for car
KR20160073062A (en) * 2014-12-16 2016-06-24 현대자동차주식회사 Fuel tank benting apparatus and method for controlling the same
KR102237201B1 (en) 2015-07-10 2021-04-06 현대자동차주식회사 Fuel tank venting system for preventing negative pressure generation of fuel tank

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3739434B2 (en) 1995-03-20 2006-01-25 富士重工業株式会社 Fuel vapor emission prevention device
US6354280B1 (en) 1999-11-26 2002-03-12 Nissan Motor Co., Ltd. Evaporation control apparatus
KR101597319B1 (en) 2014-09-18 2016-02-25 코리아에프티 주식회사 Valve for controlling pressure and filler tube assembly having the same

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