KR102322386B1 - Fuel tank explosion prevention system - Google Patents
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Abstract
본 발명은 자동차 연료 시스템의 연료탱크 폭발 방지 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 저온 상태에서 발생 가능한 연료탱크의 폭발 가능 조건이 만족되면 연소의 조건 중 하나인 가연물(연료증발가스)을 사전 제거함으로써 연료탱크의 연료가 엔진으로 압송되는 과정에서 마찰로 인해 발생하는 정전기로 인한 연료탱크의 폭발을 방지하는 자동차 연료 시스템의 연료탱크 폭발 방지 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention relates to an apparatus for preventing explosion of a fuel tank of a vehicle fuel system, and more particularly, by removing in advance the combustibles (fuel evaporation gas), which is one of the conditions of combustion, when the explosive condition of a fuel tank that can occur at a low temperature is satisfied. An object of the present invention is to provide a fuel tank explosion prevention device for an automobile fuel system that prevents explosion of the fuel tank due to static electricity generated due to friction in a process in which the fuel in the fuel tank is pumped to the engine.
Description
본 발명은 자동차 연료 시스템의 연료탱크 폭발 방지 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 저온 상태에서 발생 가능한 연료탱크의 폭발 방지를 위한 연료탱크 폭발 방지 장치에 관한 것이다.
The present invention relates to an apparatus for preventing explosion of a fuel tank of a vehicle fuel system, and more particularly, to an apparatus for preventing explosion of a fuel tank that may occur in a low temperature state.
자동차의 연료 시스템은 연료를 보관하는 연료탱크, 연료탱크에 보관된 연료를 흡입/승압하여 엔진으로 공급하는 연료펌프, 엔진으로 공급되는 연료의 이물질을 제거하는 연료필터로 구성된다.The fuel system of an automobile consists of a fuel tank that stores fuel, a fuel pump that sucks/pressurizes the fuel stored in the fuel tank and supplies it to the engine, and a fuel filter that removes foreign substances from the fuel supplied to the engine.
통상 연료펌프와 연료필터는 일체로 구성되며, 연료펌프에서 흡입된 연료가 연료필터를 거치면서 엔진으로 압송된다.In general, the fuel pump and the fuel filter are integrally configured, and the fuel sucked from the fuel pump is pressurized to the engine while passing through the fuel filter.
이때, 연료가 연료펌프에서 흡입되어 연료필터를 거치는 과정에서, 연료펌프 및 연료필터의 케이스/여과지와 연료 사이에 마찰로 인해 정전기가 발생하고 연료펌프와 연료필터 등의 부품에 축적된다.At this time, while the fuel is sucked from the fuel pump and passes through the fuel filter, static electricity is generated due to friction between the fuel pump and the case/filter paper of the fuel filter and the fuel, and is accumulated in parts such as the fuel pump and the fuel filter.
좀더 말하면, 연료가 연료펌프에서 흡입되어 연료필터를 거치는 과정에서 유동대전이 발생하여 연료는 플러스 대전되고 케이스 및 여과지는 마이너스 대전되어 정전기가 발생하게 된다.In other words, while the fuel is sucked in from the fuel pump and passes through the fuel filter, flowing charging occurs, the fuel is positively charged, and the case and the filter paper are negatively charged, thereby generating static electricity.
이렇게 발생하는 정전기는 영하 30℃ 이하의 저온에서 과다 발생하여 연료펌프 및 연료필터 등의 부품에 축적되는데, 축적된 정전기가 연료탱크 내부에 "연소 가능한 농도 범위의 유증기"로 방전될 경우 연료탱크의 폭발이 일어나는 큰 문제점이 있다.Static electricity generated in this way is excessively generated at a low temperature of -30°C or lower and accumulates in parts such as fuel pumps and fuel filters. There is a big problem with explosions.
연료탱크의 폭발은 운전자 및 승객의 안전을 위협하는 것은 물론, 연료탱크 및 차체의 변형, 연료펌프의 그을림을 초래하여 수리 비용이 과다하게 발생하는 문제점이 있다.
Explosion of the fuel tank not only threatens the safety of the driver and passengers, but also causes deformation of the fuel tank and vehicle body, and burning of the fuel pump, resulting in excessive repair costs.
본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로서, 저온 상태에서 발생 가능한 연료탱크의 폭발 가능 조건이 만족되면 연소의 조건 중 하나인 가연물(연료증발가스)을 사전 제거함으로써 연료탱크의 연료가 엔진으로 압송되는 과정에서 마찰로 인해 발생하는 정전기로 인한 연료탱크의 폭발을 방지하는 자동차 연료 시스템의 연료탱크 폭발 방지 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
The present invention has been devised in view of the above points, and when the explosive condition of the fuel tank that can occur in a low temperature state is satisfied, the fuel in the fuel tank is converted into the engine by removing in advance flammables (fuel evaporation gas), which is one of the conditions of combustion. An object of the present invention is to provide a fuel tank explosion prevention device for an automobile fuel system that prevents explosion of the fuel tank due to static electricity generated due to friction in the process of being pumped to a fuel cell.
이에 본 발명에서는, 연료탱크의 연료증발가스 농도를 측정하는 증발가스센서; 차량 외부온도를 측정하는 외기온도센서; 연료탱크로부터 포집한 캐니스터의 연료증발가스를 엔진으로 공급하는 퍼지밸브; 상기 증발가스센서 및 외기온도센서의 측정값에 기초하여 연료탱크의 폭발 가능 여부를 판단하고, 연료탱크의 폭발이 예측되면 상기 증발가스센서의 측정값이 연소 발생이 가능한 설정농도범위를 벗어날 때까지 상기 퍼지밸브를 작동시켜 엔진으로 연료증발가스가 공급되도록 하는 제어기;를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차 연료 시스템의 연료탱크 폭발 방지 장치를 제공한다.Accordingly, in the present invention, the BOG sensor for measuring the BOG concentration of the fuel tank; an outside temperature sensor for measuring the outside temperature of the vehicle; a purge valve for supplying the evaporated fuel gas of the canister collected from the fuel tank to the engine; It is determined whether the fuel tank can be exploded based on the measured values of the BOG sensor and the outside air temperature sensor, and when the fuel tank explosion is predicted, the BOG sensor measurement value is outside the set concentration range in which combustion is possible. and a controller that operates the purge valve to supply evaporated fuel to the engine.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 제어기는 퍼지밸브의 작동으로 인해 증발가스센서의 측정값이 상기 설정농도범위를 벗어나면, 상기 퍼지밸브의 작동을 통해 엔진으로 연료증발가스를 공급하는 것을 중단시키고, 외기온도센서와 증발가스센서의 측정값을 모니터링하여 상기 퍼지밸브의 재작동 여부를 판단한다.According to an embodiment of the present invention, when the measured value of the BOG sensor is out of the set concentration range due to the operation of the purge valve, the controller stops supplying the BOG to the engine through the operation of the purge valve. and monitor the measured values of the outdoor temperature sensor and the boil-off gas sensor to determine whether the purge valve is re-operated.
구체적으로, 상기 제어기는 외기온도센서의 측정값이 기준온도 이하로 유지되고 증발가스센서의 측정값이 상기 설정농도범위에 재진입하면 퍼지밸브를 재작동시켜 엔진으로 연료증발가스가 재공급되도록 한다.Specifically, when the measured value of the outdoor temperature sensor is maintained below the reference temperature and the measured value of the BOG sensor re-enters the set concentration range, the controller restarts the purge valve to re-supply the BOG to the engine.
바람직하게, 상기 제어기는 연료탱크의 폭발이 예측되면 캐니스터의 에어라인에 더 설치된 캐니스터클로즈밸브를 닫아서 외부공기가 캐니스터로 유입되는 것을 차단시킨다.Preferably, when an explosion of the fuel tank is predicted, the controller closes the canister close valve further installed in the air line of the canister to block the inflow of external air into the canister.
또한 본 발명에서는, 차량 외부온도를 측정하는 외기온도센서; 연료탱크로부터 포집한 캐니스터의 연료증발가스를 엔진으로 공급하는 퍼지밸브; 상기 외기온도센서의 측정값이 연료펌프모듈에 정전기 과다 발생이 일어나는 온도로서 설정된 기준온도 이하이면 상기 퍼지밸브를 작동시켜 엔진으로 연료증발가스가 공급되도록 하는 제어기;를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차 연료 시스템의 연료탱크 폭발 방지 장치도 제공한다.In addition, in the present invention, the outdoor temperature sensor for measuring the vehicle external temperature; a purge valve for supplying the evaporated fuel gas of the canister collected from the fuel tank to the engine; When the measured value of the outside air temperature sensor is below a reference temperature set as a temperature at which excessive static electricity is generated in the fuel pump module, a controller operates the purge valve to supply the fuel vapor to the engine; The system's fuel tank explosion protection is also provided.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 제어기는 외기온도센서의 측정값이 기준온도 이하이면 유증기 제거 목표량을 계산하고, 상기 퍼지밸브를 통해 엔진으로 공급된 연료증발가스의 양이 상기 유증기 제거 목표량에 도달하면 퍼지밸브의 작동을 중단시키고, 연료탱크의 전체용량과 잔존 연료량 및 외기온도센서의 측정값을 기초로 산출한 공연비에 따라 상기 퍼지밸브의 재작동 여부를 판단한다.According to an embodiment of the present invention, the controller calculates the target oil vapor removal amount when the measured value of the outdoor temperature sensor is less than or equal to the reference temperature, and the amount of fuel vapor supplied to the engine through the purge valve is equal to the oil vapor removal target amount. When it arrives, the operation of the purge valve is stopped, and whether the purge valve is re-operated is determined according to the air-fuel ratio calculated based on the total capacity of the fuel tank, the amount of residual fuel, and the measured value of the outdoor temperature sensor.
또한 본 발명의 다른 실시예에 의하면, 상기 제어기는 외기온도센서의 측정값이 기준온도 이하이면 유증기 제거 목표량을 계산하고, 상기 퍼지밸브를 통해 엔진으로 공급된 연료증발가스의 양이 상기 유증기 제거 목표량에 도달하면 퍼지밸브의 작동을 설정된 기준시간 동안 일시적으로 중단시킨다.In addition, according to another embodiment of the present invention, the controller calculates the target oil vapor removal amount when the measured value of the outdoor temperature sensor is below the reference temperature, and determines the amount of fuel vapor supplied to the engine through the purge valve to determine the oil vapor removal target amount. When reached, the operation of the purge valve is temporarily stopped for the set reference time.
여기서, 상기 유증기 제거 목표량은 " (연료탱크의 전체용량 - 연료탱크의 잔존 연료량) * a " 로서 계산되며,Here, the target amount of oil vapor removal is calculated as "(total capacity of fuel tank - remaining fuel amount of fuel tank) * a ",
상기 공연비는 "외기온도 변화에 따른 연료증발가스 예측발생량(Mf)/외기온도에 따른 공기 질량(Ma)" 로서 계산되고, 상기 연료증발가스 예측발생량(Mf)은 "[b * exp(c*Vp) * {exp(d*T2) - exp(e*T1)}] * 연료탱크의 잔존 연료량" 로서 계산되며, 이때 The air-fuel ratio is calculated as "predicted fuel evaporative gas generation according to external temperature change (Mf)/air mass according to outdoor temperature (Ma)", and the predicted fuel evaporative gas generation amount (Mf) is "[b * exp(c*)" Vp) * {exp(d*T2) - exp(e*T1)}] * Calculated as "remaining fuel in fuel tank", where
상기 Vp는 연료증발가스 압력이고, 상기 T1은 퍼지밸브의 작동 중단 시점의 외기온도이고, 상기 T2는 퍼지밸브의 작동 중단 이후 재작동되기 전의 외기온도(℃)이며, 상기 a, b, c, d, e는 비례상수이다.Wherein Vp is the fuel boil-off gas pressure, T1 is the outside air temperature when the operation of the purge valve is stopped, and T2 is the outside temperature (°C) before the operation is restarted after the operation of the purge valve is stopped, the a, b, c, d and e are proportional constants.
바람직하게, 상기 제어기는 외기온도센서의 측정값이 기준온도 이하이면, 퍼지밸브를 작동시키기 전에, 캐니스터의 에어라인에 더 설치된 캐니스터클로즈밸브를 닫아서 외부공기가 캐니스터로 유입되는 것을 차단시킨다.
Preferably, when the measured value of the outside air temperature sensor is below the reference temperature, the controller closes the canister close valve further installed in the air line of the canister before operating the purge valve to block outside air from flowing into the canister.
본 발명에 따른 자동차 연료 시스템의 연료탱크 폭발 방지 장치에 의하면, 연료탱크의 연료가 엔진으로 압송되는 과정에서 마찰로 인해 발생하는 정전기로 인한 연료탱크의 폭발 가능 조건이 만족될 때, 퍼지밸브를 작동시켜 캐니스터와 엔진 사이에 퍼지라인을 개방하여 연료증발가스를 엔진으로 내보냄으로써 연료탱크내 연료증발가스의 농도에 따른 연소 및 폭발을 사전 방지할 수 있으며, 그에 따라 연료탱크의 폭발로 인한 부품 교환 및 차체 수리 등에 소요되는 비용 발생을 방지할 수 있다.
According to the fuel tank explosion prevention device for a vehicle fuel system according to the present invention, the purge valve is operated when the fuel tank explosion condition is satisfied due to static electricity generated due to friction while the fuel in the fuel tank is pumped to the engine. By opening the purge line between the canister and the engine to release the fuel evaporative gas to the engine, it is possible to prevent combustion and explosion according to the concentration of fuel evaporative gas in the fuel tank in advance. It is possible to avoid the cost of car body repair, etc.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 연료탱크 폭발 방지 장치를 적용한 자동차 연료 시스템을 나타낸 도면
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 연료탱크 폭발 방지 장치를 이용한 연료탱크 폭발 방지 방법을 나타낸 개략도
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 연료탱크 폭발 방지 장치에 의해 연료증발가스가 강제 퍼지되는 상황을 나타낸 개략도
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 연료탱크 폭발 방지 장치를 이용한 연료탱크 폭발 방지 과정을 나타낸 개략도
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 연료탱크 폭발 방지 장치를 적용한 자동차 연료 시스템을 나타낸 도면
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 연료탱크 폭발 방지 장치를 이용한 연료탱크 폭발 방지 방법을 나타낸 개략도
도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 연료탱크 폭발 방지 장치에 의해 연료증발가스가 강제 퍼지되는 상황을 나타낸 개략도
도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 연료탱크 폭발 방지 장치를 이용한 연료탱크 폭발 방지 과정을 나타낸 개략도1 is a view showing a vehicle fuel system to which a fuel tank explosion prevention device according to a first embodiment of the present invention is applied;
2 is a schematic view showing a fuel tank explosion prevention method using the fuel tank explosion prevention device according to the first embodiment of the present invention;
3 is a schematic diagram showing a situation in which the fuel boil-off gas is forcibly purged by the fuel tank explosion prevention device according to the first embodiment of the present invention;
4 is a schematic diagram showing a fuel tank explosion prevention process using the fuel tank explosion prevention device according to the first embodiment of the present invention;
5 is a view showing a vehicle fuel system to which the fuel tank explosion prevention device according to the second embodiment of the present invention is applied;
6 is a schematic diagram showing a fuel tank explosion prevention method using a fuel tank explosion prevention device according to a second embodiment of the present invention;
7 is a schematic diagram showing a situation in which the fuel evaporation gas is forcibly purged by the fuel tank explosion prevention device according to the second embodiment of the present invention;
8 is a schematic diagram showing a fuel tank explosion prevention process using the fuel tank explosion prevention device according to the second 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 practice it.
도 1에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 자동차 연료 시스템은 연료를 보관하는 연료탱크(10), 연료탱크(10)에 보관된 연료를 흡입/승압하여 엔진으로 공급하는 연료펌프와 엔진으로 공급되는 연료의 이물질을 제거하는 연료필터로 이루어진 연료펌프모듈(20), 및 연료탱크(10)에서 발생하는 연료증발가스를 포집하는 캐니스터(30)를 포함하여 구성된다.As shown in FIG. 1 , the vehicle fuel system of the present invention includes a
캐니스터(30)는 연료탱크(10)와 캐니스터(30) 사이에 연결된 증발가스라인(12)을 통해 연료탱크(10)에서 배출되는 연료증발가스를 포집하는 것으로서, 퍼지밸브(34)가 오픈 작동되고 엔진 부압이 캐니스터(30)에 전달되면 포집한 연료증발가스를 외부 공기에 편승시켜 엔진으로 공급하게 된다.The
상기 퍼지밸브(34)는 상시 클로즈 밸브로서 엔진의 흡기매니폴드(60)와 캐니스터(30) 사이에 연결된 퍼지라인(32)에 설치되고, 퍼지 작동 중에 상기 퍼지라인(32)을 주기적으로 오픈하고 미작동 시에 퍼지라인(32)을 폐쇄한다.The
또한, 상기 캐니스터(30)에는 대기 중으로부터 공기 유입이 가능하도록 하기 위해 에어라인(36)이 연결되며, 상기 에어라인(36)에 상시 오픈 밸브로서 캐니스터클로즈밸브(CCV)(38)가 설치된다.In addition, an
상기 캐니스터클로즈밸브(38)는 클로즈 작동 시 상기 에어라인(36)을 폐쇄하여 캐니스터(30)로의 외부공기 유입을 차단하며, 통상 차량의 자기 진단 시에 에어라인(36)을 폐쇄하기 위해 연료 시스템에 선택적으로 사용되고, 미작동 시에는 에어라인(36)을 개방 상태로 유지한다.The
그리고, 연료탱크(10)에는 연료탱크(10)에 남아있는 잔존 연료량을 측정할 수 있는 연료량 센서(16)와, 연료탱크(10) 내부의 연료증발가스 압력을 측정할 수 있는 연료탱크압력센서(FTPS)(18)가 설치되며, 상기 연료량 센서(16)의 측정값은 차량 실내의 클러스터를 통해 표시된다.In addition, the
제어기(ECU)(50)는 차량내 기설치되어 있는 제어기 중의 하나가 사용되며, 퍼지밸브(34)와 캐니스터클로즈밸브(38) 등의 작동을 제어하고, 연료량 센서(16)와 연료탱크압력센서(18) 등의 측정값을 수신한다.As the controller (ECU) 50, one of the controllers already installed in the vehicle is used, and controls the operation of the
또한, 상기 제어기(50)는 흡기매니폴드(60)의 흡기압력을 측정하는 흡기압력센서(MAP Sensor)(62)와 차량 외부온도를 측정하는 외기온도센서(40)의 측정값도 수신하며, 증발가스라인(12)에 설치되어 연료증발가스의 농도를 측정하는 증발가스센서(14)의 측정값도 수신한다.In addition, the
상기 증발가스센서(14)는 정전기에 의한 연료탱크(10)의 폭발을 사전 방지하기 위해 연료 시스템에 추가 장착되는 것으로서, 연료탱크(10)에서 생성되어 증발가스라인(12)으로 배출되는 연료증발가스의 농도를 측정할 수 있도록 증발가스라인(12)에 설치되며, 예를 들어 HC 센서(Hydrocarbon Sensor)가 사용된다.The
참고로, 상기 외기온도센서(40)는 공조장치의 제어 등에 활용하기 위해 기설치된 것을 사용가능하며, 미설명 도면부호 39는 캐니스터(30)로 유입되는 공기 중에 이물질을 제거하기 위한 에어필터(39)이다.
For reference, the
여기서, 도 1 내지 4를 참조하여 본 발명의 제1 실시예에 따른 연료 시스템의 연료탱크 폭발 방지 장치에 대해 설명하도록 한다.Here, an apparatus for preventing explosion of a fuel tank of a fuel system according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 4 .
상기 연료탱크 폭발 방지 장치는 연료탱크(10) 내부에서 발생하는 연료증발가스의 농도 측정값 등을 이용하여 연료탱크(10)의 폭발 가능 조건이 만족되는지를 판단하고, 상기 조건이 만족되는 것으로 판단되면 엔진으로 연료증발가스를 공급(퍼지)함으로써 연소의 조건 중 하나인 가연물(연료증발가스)을 제거하여 연료탱크(10)의 폭발을 사전 방지할 수 있도록 하며, 이를 위하여 도 1과 같이 구성되는 연료 시스템의 증발가스센서(14), 외기온도센서(40), 퍼지밸브(34), 및 제어기(50)로 구성되거나 또는 캐니스터클로즈밸브(38)를 더 포함하여 구성된다.The fuel tank explosion prevention device determines whether the explosive condition of the
도 2 및 도 4에 나타낸 바와 같이, 먼저 제어기(50)는 증발가스센서(14) 및 외기온도센서(40)에서 수신한 측정값에 기초하여 연료탱크(10)의 폭발 가능 조건이 만족되는지를 판단한다.As shown in FIGS. 2 and 4 , first, the
연료펌프모듈(20)에서 엔진으로 연료가 압송되는 중에 발생하는 정전기는 영하 30℃ 이하의 저온에서 과다 발생하여 연료펌프모듈(20) 등에 축적되고, 축적된 정전기가 연료탱크(10) 내부에 "연소 가능한 농도 범위의 유증기(연료증발가스)"로 방전될 경우 연료탱크(10)의 폭발이 일어나게 되므로, 정전기에 의한 연료탱크(10)의 폭발 가능 조건이 만족되는지 판단하기 위해 증발가스센서(14) 및 외기온도센서(40)의 측정값을 모니터링한다.Static electricity generated while the fuel is pumped from the
구체적으로, 제어기(50)는 증발가스센서(14)의 측정값이 연소 발생이 가능한 설정농도범위(최소농도값 ~ 최대농도값)에 진입하는 조건과, 외기온도센서(40)의 측정값이 연료펌프모듈(20)에서 발생하는 정전기가 상대적으로 과다 발생하는 것으로 설정된 기준온도 이하인 조건을 모두 만족하면, 연료탱크(10)의 폭발 발생이 가능한 것으로 판단한다.Specifically, the
아울러, 정전기의 경우 영하 30℃ 이하의 저온에서 과다 발생하게 되기는 하나 안전률을 고려하여 영하 30℃ 보다 높은 온도 값으로서 상기 기준온도를 설정하는 것도 가능하며, 연료증발가스의 경우 1.4 ~ 6.2%에서 연소 가능하나 안전률을 고려하여 1~7% 로서 상기 설정농도범위를 설정하는 것도 가능하다.In addition, in the case of static electricity, it is excessively generated at a low temperature below -30 ℃, but it is possible to set the reference temperature as a temperature value higher than -30 ℃ in consideration of the safety factor. Combustion is possible, but it is also possible to set the set concentration range as 1 to 7% in consideration of the safety factor.
반면, 증발가스센서(14)의 측정값이 연소 발생이 가능한 설정농도범위(최소농도값~최대농도값)를 벗어나는 조건과, 다시 말해 증발가스센서(14)의 측정값이 연소 발생이 가능한 설정농도범위의 최소농도값 미만이 되는 조건과, 외기온도센서(40)의 측정값이 연료펌프모듈(20)에서 발생하는 정전기가 과다 발생하는 것으로 설정된 기준온도를 초과하는 조건을 모두 만족하면, 연료탱크(10)의 폭발 가능성이 제거된 것으로 판단한다.On the other hand, the condition in which the measured value of the
이에 따라, 제어기(50)는 연료탱크(10)의 폭발 가능 조건이 모두 만족되어 폭발 발생이 예측되면, 연료 시스템을 폭발 방지 제어 모드 즉, 퍼지 강제 실시 모드에 진입시키고, 증발가스센서(14)의 측정값이 연소 발생이 가능한 설정농도범위를 벗어날 때까지 퍼지밸브(34)를 작동시켜 엔진의 흡기매니폴드(60)로 캐니스터(30)에서 포집한 연료증발가스가 공급되도록 한다(도 3 참조).Accordingly, the
상기 제어기(50)는 연료 시스템이 퍼지 강제 실시 모드에 진입한 경우, 통상적인 퍼지 실시 조건이 만족되지 않더라도, 퍼지밸브(34)를 강제로 오픈 작동시켜 캐니스터(30)에서 포집한 연료증발가스가 엔진으로 공급되도록 한다.When the fuel system enters the forced purge mode, the
통상적인 퍼지 실시 조건으로는 연료탱크의 잔존 연료량, 차속, 흡기매니폴드의 흡기압력, 캐니스터에 포집된 연료증발가스의 농도 등이 있다.Typical conditions for performing purging include the amount of fuel remaining in the fuel tank, vehicle speed, intake pressure of the intake manifold, and concentration of the fuel evaporated gas collected in the canister.
캐니스터클로즈밸브(38)가 구비되어 있는 연료 시스템의 경우, 퍼지밸브(34)를 오픈 작동시키기 전에, 캐니스터클로즈밸브(38)를 클로즈 작동시켜 캐니스터(30)로의 외기 유입을 차단함으로써 연료 시스템내 연료증발가스의 제거 효율을 증대시키는 것이 바람직하다.In the case of a fuel system provided with the canister
상기 제어기(50)는 증발가스센서(14)의 측정값을 실시간으로 모니터링하며 퍼지밸브(34)의 작동을 제어하며, 증발가스센서(14)의 측정값이 설정농도범위를 벗어나 연소/폭발 불가 농도가 될 때까지 퍼지밸브(34)를 오픈 제어하여 퍼지 작동을 지속시킨다.The
이후, 제어기(50)는 증발가스센서(14)의 측정값이 설정농도범위를 벗어나되 차량 외기온도가 기준온도 이하인 것으로 판단되면, 퍼지밸브(34)의 오픈 작동을 통해 엔진으로 연료증발가스를 공급하는 것을 일시적으로 중단시킨다. 다시 말해, 제어기(50)는 증발가스센서(14)의 측정값이 설정농도범위의 최소농도값보다 작거나 또는 최대농도값보다 큰 값이고 차량 외기온도가 기준온도 이하이면, 연료증발가스를 엔진으로 내보내는 퍼지밸브(34)의 퍼지 작동 모드를 일시 중단시킨다.Thereafter, when it is determined that the measured value of the
제어기(50)는 상기 증발가스센서(14)의 측정값이 설정농도범위를 벗어나면, 차량 외기온도를 기준으로 퍼지밸브(34)의 작동을 일시 중단시키거나 또는 퍼지 강제 실시 모드를 해제시킨다. 구체적으로, 외기온도가 기준온도 이하이면 퍼지밸브(34)의 작동을 일시 중단시키고, 외기온도가 기준온도를 초과하면 퍼지 강제 실시 모드를 해제시킨다.When the measured value of the
상기 퍼지밸브(34)의 작동을 일시 중단시킨 상태에서 증발가스센서(14)의 측정값이 설정온도범위에 재진입하면 퍼지밸브(34)를 다시 작동시켜 연료증발가스를 엔진으로 내보내는 퍼지 작동을 재실시한다.When the measured value of the boil-off
다시 말해, 퍼지 작동을 일시 중단시킨 상태에서, 외기온도센서(40)와 증발가스센서(14)의 측정값을 실시간으로 모니터링하고, 모니터링 결과 외기온도가 기준온도 이하인 상태에서 증발가스센서(14)의 측정값이 설정온도범위에 재진입하면 퍼지밸브(34)를 다시 오픈 작동시켜 연료증발가스가 엔진으로 재공급되도록 한다.In other words, in a state in which the purge operation is temporarily stopped, the measured values of the
이러한 일련의 과정은 도 4와 같이 나타낼 수 있으나 이에 의해 한정되는 것은 아니며, 예를 들어 퍼지 작동의 일시 중단 단계 및 퍼지 작동의 재실시 단계는 퍼지 강제 실시 모드가 해제되기 전까지 수차례 반복될 수 있다.
This series of processes may be shown as shown in FIG. 4, but is not limited thereto, and for example, the step of temporarily stopping the purge operation and the step of re-executing the purge operation may be repeated several times until the forced purge mode is released. .
다만, 상기 제1 실시예에 따른 연료탱크 폭발 방지 장치와 같이 증발가스센서(14)를 추가 사용하는 경우 그에 따른 비용이 발생하게 되므로, 연료 시스템에 증발가스센서(14)와 같은 부품의 추가 없이 구현 가능한 제2 실시예에 따른 연료탱크 폭발 방지 장치에 대해 도 5 내지 8을 참조하여 설명하도록 한다.However, if the
도 5에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 제2 실시예에 따른 연료탱크 폭발 방지 장치를 채택한 연료 시스템은, 제1 실시예에 따른 연료탱크 폭발 방지 장치를 채택한 연료 시스템에서 증발가스센서(14)를 삭제한 것을 제외하고는 하드웨어적으로 동일하게 구성된다.5, the fuel system employing the fuel tank explosion prevention device according to the second embodiment of the present invention includes the
본 발명의 제2 실시예에 따른 연료탱크 폭발 방지 장치는 차량 외기온도를 기준으로 연료펌프모듈(20)의 정전기 과다 발생/축적 가능 조건이 만족되는지를 판단하고, 상기 조건이 만족되는 것으로 판단되면 엔진으로 연료증발가스를 공급함으로써, 연소의 조건 중 하나인 가연물(연료증발가스)을 제거하여 연료탱크(10)의 폭발을 사전 방지할 수 있도록 하며, 이를 위하여 도 5와 같이 구성되는 연료 시스템의 외기온도센서(40)와 퍼지밸브(34), 연료량 센서(16), 및 제어기(50)로 구성되거나 또는 캐니스터클로즈밸브(38)를 더 포함하여 구성된다.The fuel tank explosion prevention device according to the second embodiment of the present invention determines whether a condition for excessive generation/accumulation of static electricity of the
도 6 및 도 8에 나타낸 바와 같이, 먼저 제어기(50)는 외기온도센서(40)에서 수신한 측정값에 기초하여 연료탱크(10)의 폭발 가능 조건이 만족되는지 판단한다.6 and 8 , first, the
구체적으로, 제어기(50)는 외기온도센서(40)의 측정값이 정전기 과다 발생이 일어나는 온도로서 설정된 기준온도 이하이면 연료탱크(10)의 폭발 가능 조건이 만족되는 것으로 판단하고, 상기 기준온도를 초과하면 연료탱크(10)의 폭발 가능 조건이 불만족되어 폭발 가능성이 없는 것으로 판단한다.Specifically, if the measured value of the
상기 기준온도는 연료펌프모듈(20)에서 연료의 유동에 따른 유동대전으로 인해 발생하는 정전기가 과다하게 발생하는 온도로서 설정된다.The reference temperature is set as a temperature at which static electricity generated due to flow charging according to the flow of fuel in the
제어기(50)는 외기온도센서(40)의 측정값을 실시간으로 모니터링하여 상기 폭발 가능 조건이 만족되어 폭발 가능성/발생이 예측되면, 연료 시스템을 퍼지 강제 실시 모드에 진입시키며, 상기 연료 시스템 및 연료탱크(10)에서 제거하고자 하는 연료증발가스의 양(즉, 유증기 제거 목표량)을 계산하고, 퍼지라인(32)을 통해 엔진으로 공급되는 연료증발가스의 공급량(즉, 퍼지량)이 상기 유증기 제거 목표량에 도달할 때까지 퍼지밸브(34)를 강제로 오픈 작동시킨다(도 7 참조).The
연료 시스템이 퍼지 강제 실시 모드에 진입한 경우, 통상의 퍼지 실시 조건이 만족되지 않더라도, 다시 말해 캐니스터(30)에 로딩되는 연료증발가스량 및 캐니스터에 포집된 연료증발가스의 농도 등과 같은 조건에 상관없이, 퍼지밸브(34)를 강제로 오픈 작동시켜 캐니스터(30)에서 포집한 연료증발가스가 엔진으로 공급되도록 한다.When the fuel system enters the forced purge execution mode, even if the normal purging operation conditions are not satisfied, that is, regardless of conditions such as the amount of BOG loaded in the
그리고, 캐니스터클로즈밸브(38)가 구비되어 있는 연료 시스템의 경우, 퍼지밸브(34)를 오픈 작동시키기 전에, 캐니스터클로즈밸브(38)를 클로즈 작동시켜 에어라인(36)을 통한 캐니스터(30)로의 외기 유입을 차단함으로써 연료 시스템내 연료증발가스의 제거 효율을 증대시킨다.And, in the case of the fuel system provided with the canister
이후, 상기 제어기(50)는 퍼지밸브(34)를 통해 엔진으로 공급된 연료증발가스의 퍼지량이 유증기 제거 목표량에 도달하되 차량 외기온도가 기준온도 이하인 것으로 판단되면, 퍼지밸브(34)의 오픈 작동을 일시적으로 중단시키고, 외기온도의 변화에 따른 연료탱크내 연료증발가스 발생량(Mf) 및 공기 질량(Ma)을 기초로 퍼지밸브(34)의 재작동을 통한 연료증발가스의 퍼지 및 재공급 조건이 만족되는지 여부를 판단한다.Thereafter, the
구체적으로, 제어기(50)는 연료탱크(10)의 전체용량(시스템 특성값)과 잔존 연료량(연료량 센서의 측정값), 및 차량 외기온도(외기온도센서의 측정값)를 기초로, 외기온도 변화에 따라 연료탱크(10)내에서 발생하는 연료증발가스의 발생량(Mf)을 예측/추정하여 산출하고, 실시간 온도에 따른 공기 질량(Ma)을 계산하며, 상기 예측한 연료증발가스의 발생량(즉, 연료증발가스의 예측발생량)(Mf)과 상기 공기 질량(Ma)을 기초로 작동 중단된 퍼지밸브(34)의 재작동 여부를 결정한다.Specifically, the
이때, 상기 연료증발가스의 예측발생량)(Mf)을 상기 공기 질량(Ma)으로 제산한 값으로서 공연비(AF=Mf/Ma)를 산출하고, 상기 공연비(AF=Mf/Ma)가 설정된 기준공연비 이하가 되면 퍼지밸브(34)를 재작동시키고, 상기 공연비가 기준공연비를 초과하면 퍼지밸브(34)의 작동 중단 상태를 지속시킨다.At this time, the air-fuel ratio (AF=Mf/Ma) is calculated as a value obtained by dividing the predicted generation amount of the fuel boil-off gas (Mf) by the air mass (Ma), and the reference air-fuel ratio at which the air-fuel ratio (AF=Mf/Ma) is set When it becomes less than, the
보다 간단한 다른 제어 방법으로서, 제어기(50)는 퍼지밸브(34)를 통해 엔진으로 공급된 연료증발가스의 퍼지량이 유증기 제거 목표량에 도달하는 경우, 퍼지밸브(34)의 오픈 작동을 설정된 기준시간 동안 일시 중단시키고, 이후 상기 기준시간이 경과하면 강제로 퍼지밸브(34)를 재작동시켜 연료증발가스가 엔진으로 공급되도록 한다. As another simpler control method, when the purge amount of the fuel evaporation gas supplied to the engine through the
이 경우 상기 기준시간에 따른 일정 시간 간격으로(주기적으로) 퍼지밸브(34)가 재작동되고, 이러한 클로즈-루프(close-loop) 제어 방식에 의한 퍼지밸브(34)의 재작동은 차량 외기온도가 기준온도를 초과하여 퍼지 강제 실시 모드를 해제할 때까지 반복된다.In this case, the
이를 위하여, 제어기(50)는 연료 시스템이 퍼지 강제 실시 모드에 진입해있는 상태에서 외기온도센서(40)의 측정값을 실시간으로 모니터링하고, 차량 외기온도가 기준온도를 초과하게 되면 퍼지 강제 실시 모드를 해제시킨다.To this end, the
아울러, 상기 기준시간은 퍼지밸브(34)의 일시 작동 중단 시간으로서 연료 시스템의 특성에 따라 적절한 값으로서 설정 가능하다.
In addition, the reference time may be set as an appropriate value according to the characteristics of the fuel system as a time for temporarily stopping the operation of the
한편, 상기 유증기 제거 목표량(ℓ)은 " (연료탱크의 전체용량 - 연료탱크의 잔존 연료량) * a "로서 계산되며, 상기 a는 연료 시스템의 특성(연료탱크의 전체용량, 캐니스터클로즈밸브의 유무 등)에 따라 설정되는 비례상수이다.On the other hand, the target oil vapor removal amount (ℓ) is calculated as "(total capacity of fuel tank - remaining fuel amount of fuel tank) * a ", where a is the fuel system characteristic (total capacity of fuel tank, presence or absence of canister close valve) etc.) is a proportional constant set according to
이때, 최소 유증기 제거 목표량은 " 연료탱크의 전체용량 - 연료탱크의 잔존 연료량 "으로서 계산된다.At this time, the minimum oil vapor removal target amount is calculated as "total capacity of fuel tank - amount of remaining fuel in fuel tank".
상기 유증기 제거 목표량은 연료탱크(10)의 전체용량 및 캐니스터클로즈밸브(38)의 유무 등에 따라 상기 비례상수 값이 달라진다. 예를 들어, 캐니스터클로즈밸브(38)가 미설치된 연료 시스템의 경우 상기 a가 1.0 이라고 하면, 캐니스터클로즈밸브(38)가 설치된 연료 시스템의 경우 상기 a가 5.0 으로 설정될 수 있다.The value of the proportional constant varies depending on the total capacity of the
이는 캐니스터클로즈밸브(38)가 에어라인(36)에 설치되지 않아 캐니스터(30)가 대기와 상시 연결되는 연료 시스템의 경우, 연료증발가스의 강제 퍼지 시 외부공기가 캐니스터(30)에 유입되는 것을 차단할 수 없기 때문에 외부공기와 연료증발가스가 일정 비율로 혼합되어 엔진측으로 공급됨에 따라, 캐니스터클로즈밸브(38)를 이용하여 외부공기의 유입을 차단하는 경우 대비, 캐니스터(30)에서 엔진으로 퍼지되는 연료증발가스의 농도가 낮아지는 점을 고려하여 상기 비례상수 값을 설정하기 때문이다.This means that in the case of a fuel system in which the
이어서, 앞서 설명한 공연비의 산출 방법을 좀더 설명하도록 한다.Next, the method of calculating the air-fuel ratio described above will be further described.
외기온도 변화에 따른 연료증발가스 예측발생량(Mf)은 아래 식 1과 같이 계산할 수 있다.The predicted amount of evaporative gas (Mf) generated according to the change in the outside temperature can be calculated as in Equation 1 below.
식 1 : 외기온도 변화에 따른 연료증발가스 예측발생량(Mf) = Equation 1: Estimated amount of fuel evaporative gas generated (Mf) according to change in outside temperature (Mf) =
연료탱크내 연료증발가스 발생량(m) * 연료탱크의 잔존 연료량Fuel evaporative gas generation in fuel tank (m) * Remaining fuel in fuel tank
또한, 상기 연료탱크(10)내에서 단위체적당 발생하는 연료증발가스 발생량(m)은 아래 식 2와 같이 계산할 수 있다.In addition, the amount of evaporative gas (m) generated per unit volume in the
식 2 : 연료탱크내 연료증발가스 발생량(m, g/ℓ) = Equation 2: Amount of evaporative gas generated in fuel tank (m, g/ℓ) =
b * exp(c*Vp) * {exp(d*T2) - exp(e*T1)}b * exp(c*Vp) * {exp(d*T2) - exp(e*T1)}
여기서, 상기 Vp는 연료증발가스 압력이고, 상기 T1은 퍼지밸브(34)의 작동 중단 시점의 차량 외기온도(℃)이고, 상기 T2는 퍼지밸브(34)가 작동 중단된 이후 재작동되기 전까지 실시간으로 측정되는 차량 외기온도(℃)이며, 상기 b, c, d, e는 연료 시스템의 특성에 따라 설정되는 비례상수이다.Here, the Vp is the fuel boil-off gas pressure, the T1 is the vehicle outside temperature (°C) at the time when the
상기 Vp는 악의 조건으로서 높은 RVP(Reid Vapor Pressure) 기준으로 설정되는 상수값이 사용되고, 상기 T2는 차량 머플러의 영향 등에 따른 안전률을 고려하여 실시간으로 측정한 외기온도에 설정값(α)을 더 합산한 온도값으로서 적용될 수 있다.The Vp is a bad condition, and a constant value set based on a high RVP (Reid Vapor Pressure) is used, and the T2 is a set value (α) added to the outdoor temperature measured in real time in consideration of the safety factor due to the influence of the vehicle muffler. It can be applied as the summed temperature value.
그리고, 차량 외기온도에 따른 실시간 공기 질량(Ma)은 아래 식 3과 같이 계산할 수 있다.And, the real-time air mass Ma according to the vehicle outside temperature can be calculated as shown in Equation 3 below.
식 3 : 공기 질량(Ma) = 차량 외기온도에 따른 실시간 공기 밀도 * 연료탱크의 기체 용량Equation 3: Air mass (Ma) = Real-time air density according to vehicle outside temperature * Gas capacity of fuel tank
여기서, 상기 연료탱크(10)의 기체 용량은 연료탱크(10)의 전체용량에서 연료탱크(10)의 잔존 연료량을 차감한 값으로서 계산된다.Here, the gas capacity of the
상기 공연비(AF=Mf/Ma)는 연료증발가스 예측발생량(Mf)을 공기 질량(Ma)으로 제산한 값으로서 계산하고, 상기 공연비(AF)를 기준공연비와 비교한 결과에 따라 퍼지밸브(34)의 재작동 여부를 판단한다.The air-fuel ratio (AF=Mf/Ma) is calculated as a value obtained by dividing the predicted fuel evaporation gas generation amount (Mf) by the air mass (Ma), and the purge valve 34 ) to determine whether it works again.
위와 같이 산출한 공연비(AF)에 따라 퍼지밸브(34)의 재작동을 결정하는 경우, 실시간으로 변동되는 공연비(AF)에 따라 퍼지밸브(34)의 작동 중단 시간이 변경된다.When the re-operation of the
본 발명의 제2 실시예에 따른 연료탱크 폭발 방지 장치는 별도의 부품 추가 없이 기존에 차량에 구비되어 있는 부품만으로 구현 가능하며, 따라서 부품 추가에 따른 비용 발생이 없는 이점이 있으며, 또한 기존 연료 시스템의 부품 교환 없이 제어기의 소프트웨어만 업데이트하면 되므로 소비자 불만 예방 비용을 절감 가능하다.The fuel tank explosion prevention device according to the second embodiment of the present invention can be implemented only with the parts already provided in the vehicle without adding additional parts, and thus has the advantage that there is no cost incurred due to the addition of parts, and also the existing fuel system It is possible to reduce the cost of preventing consumer complaints because only the software of the controller needs to be updated without replacing parts of the controller.
또한 본 발명의 제1 및 제2 실시예에 따른 연료탱크 폭발 방지 장치는 피드 포워드(feed-forward) 제어 방식으로 연료탱크의 폭발을 사전 방지하므로 안정성이 높은 이점이 있다.In addition, the fuel tank explosion prevention device according to the first and second embodiments of the present invention has an advantage of high stability because it prevents the explosion of the fuel tank in advance by a feed-forward control method.
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.
As the embodiments of the present invention have been described in detail above, the scope of the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications and Improvements are also included in the scope of the present invention.
10 : 연료탱크
12 : 증발가스라인
14 : 증발가스센서
16 : 연료량 센서
18 : 연료탱크압력센서
20 : 연료펌프모듈
30 : 캐니스터
32 : 퍼지라인
34 : 퍼지밸브
36 : 에어라인
38 : 캐니스터클로즈밸브
40 : 외기온도센서
50 : 제어기
60 : 흡기매니폴드10: fuel tank
12: boil-off gas line
14: boil-off gas sensor
16: fuel level sensor
18: fuel tank pressure sensor
20: fuel pump module
30 : canister
32: purge line
34: purge valve
36: Airline
38: canister close valve
40: outdoor temperature sensor
50: controller
60: intake manifold
Claims (10)
차량 외부온도를 측정하는 외기온도센서;
연료탱크로부터 포집한 캐니스터의 연료증발가스를 엔진으로 공급하는 퍼지밸브;
상기 증발가스센서 및 외기온도센서의 측정값에 기초하여 연료탱크의 폭발 가능 여부를 판단하고, 연료탱크의 폭발이 예측되면 상기 증발가스센서의 측정값이 연소 발생이 가능한 설정농도범위를 벗어날 때까지 상기 퍼지밸브를 작동시켜 엔진으로 연료증발가스가 공급되도록 하는 제어기;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차 연료 시스템의 연료탱크 폭발 방지 장치.
BOG sensor for measuring the BOG concentration of the fuel tank;
an outside temperature sensor for measuring the outside temperature of the vehicle;
a purge valve for supplying the evaporated fuel gas of the canister collected from the fuel tank to the engine;
It is determined whether the fuel tank can be exploded based on the measured values of the BOG sensor and the outside air temperature sensor, and when the fuel tank explosion is predicted, the BOG sensor measurement value is outside the set concentration range in which combustion is possible. a controller that operates the purge valve to supply the boil-off gas to the engine;
A fuel tank explosion prevention device of a vehicle fuel system, comprising a.
상기 제어기는 퍼지밸브의 작동으로 인해 증발가스센서의 측정값이 상기 설정농도범위를 벗어나면, 상기 퍼지밸브의 작동을 통해 엔진으로 연료증발가스를 공급하는 것을 중단시키고, 외기온도센서와 증발가스센서의 측정값을 모니터링하여 상기 퍼지밸브의 재작동 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 자동차 연료 시스템의 연료탱크 폭발 방지 장치.
The method according to claim 1,
When the measured value of the BOG sensor is out of the set concentration range due to the operation of the purge valve, the controller stops supplying the BOG to the engine through the operation of the purge valve, and the outdoor temperature sensor and BOG sensor A device for preventing explosion of a fuel tank of a vehicle fuel system, characterized in that it is determined whether the purge valve is re-operated by monitoring the measured value of .
상기 제어기는 외기온도센서의 측정값이 기준온도 이하로 유지되고 증발가스센서의 측정값이 상기 설정농도범위에 재진입하면 퍼지밸브를 재작동시켜 엔진으로 연료증발가스가 재공급되도록 하는 것을 특징으로 하는 자동차 연료 시스템의 연료탱크 폭발 방지 장치.
3. The method according to claim 2,
When the measured value of the outdoor temperature sensor is maintained below the reference temperature and the measured value of the BOG sensor re-enters the set concentration range, the controller restarts the purge valve to re-supply the BOG to the engine. Fuel tank explosion protection device in automobile fuel system.
상기 제어기는 연료탱크의 폭발이 예측되면 캐니스터의 에어라인에 더 설치된 캐니스터클로즈밸브를 닫아서 외부공기가 캐니스터로 유입되는 것을 차단시키는 것을 특징으로 하는 자동차 연료 시스템의 연료탱크 폭발 방지 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the controller closes the canister close valve further installed in the air line of the canister when the fuel tank is predicted to explode to block the inflow of external air into the canister.
연료탱크로부터 포집한 캐니스터의 연료증발가스를 엔진으로 공급하는 퍼지밸브;
상기 외기온도센서의 측정값이 연료펌프모듈에 정전기 과다 발생이 일어나는 온도로서 설정된 기준온도 이하이면 상기 퍼지밸브를 작동시켜 엔진으로 연료증발가스가 공급되도록 하는 제어기;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차 연료 시스템의 연료탱크 폭발 방지 장치.
an outside temperature sensor for measuring the outside temperature of the vehicle;
a purge valve for supplying the evaporated fuel gas of the canister collected from the fuel tank to the engine;
a controller that operates the purge valve to supply evaporated fuel to the engine when the measured value of the outdoor temperature sensor is below a reference temperature set as a temperature at which excessive static electricity is generated in the fuel pump module;
A fuel tank explosion prevention device of a vehicle fuel system, comprising a.
상기 제어기는 외기온도센서의 측정값이 기준온도 이하이면 유증기 제거 목표량을 계산하고, 상기 퍼지밸브를 통해 엔진으로 공급된 연료증발가스의 양이 상기 유증기 제거 목표량에 도달하면 퍼지밸브의 작동을 중단시키고, 연료탱크의 전체용량과 잔존 연료량 및 외기온도센서의 측정값을 기초로 산출한 공연비에 따라 상기 퍼지밸브의 재작동 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 자동차 연료 시스템의 연료탱크 폭발 방지 장치.
6. The method of claim 5,
The controller calculates the target oil vapor removal amount when the measured value of the outdoor temperature sensor is below the reference temperature, and stops the operation of the purge valve when the amount of fuel vapor supplied to the engine through the purge valve reaches the oil vapor removal target amount , A fuel tank explosion prevention device for a vehicle fuel system, characterized in that it is determined whether the purge valve is re-operated according to the air-fuel ratio calculated based on the total capacity of the fuel tank, the amount of residual fuel, and the measurement value of the outdoor temperature sensor.
상기 제어기는 외기온도센서의 측정값이 기준온도 이하이면 유증기 제거 목표량을 계산하고, 상기 퍼지밸브를 통해 엔진으로 공급된 연료증발가스의 양이 상기 유증기 제거 목표량에 도달하면 퍼지밸브의 작동을 설정된 기준시간 동안 일시적으로 중단시키는 것을 특징으로 하는 자동차 연료 시스템의 연료탱크 폭발 방지 장치.
6. The method of claim 5,
The controller calculates the target oil vapor removal amount when the measured value of the outdoor temperature sensor is below the reference temperature, and sets the operation of the purge valve when the amount of fuel vapor supplied to the engine through the purge valve reaches the oil vapor removal target amount A fuel tank explosion prevention device for an automobile fuel system, characterized in that it is temporarily stopped for a period of time.
상기 유증기 제거 목표량은 " (연료탱크의 전체용량 - 연료탱크의 잔존 연료량) * a "로서 계산되며, 상기 a는 비례상수인 것을 특징으로 하는 자동차 연료 시스템의 연료탱크 폭발 방지 장치.
8. The method according to claim 6 or 7,
The target amount of oil vapor removal is calculated as "(total capacity of fuel tank - amount of remaining fuel in fuel tank) * a ", wherein a is a proportional constant.
상기 공연비는 "외기온도 변화에 따른 연료증발가스 예측발생량(Mf)/외기온도에 따른 공기 질량(Ma)" 이고, 상기 연료증발가스 예측발생량(Mf)은 "[b * exp(c*Vp) * {exp(d*T2) - exp(e*T1)}] * 연료탱크의 잔존 연료량" 이며,
상기 Vp는 연료증발가스 압력이고, 상기 T1은 퍼지밸브의 작동 중단 시점의 외기온도이고, 상기 T2는 퍼지밸브의 작동 중단 이후 재작동되기 전의 외기온도(℃)이며, 상기 b, c, d, e는 비례상수인 것을 특징으로 하는 자동차 연료 시스템의 연료탱크 폭발 방지 장치.
7. The method of claim 6,
The air-fuel ratio is "predicted fuel evaporative gas generation according to external temperature change (Mf)/air mass according to outdoor temperature (Ma)", and the fuel evaporative gas predicted generation amount (Mf) is "[b * exp (c * Vp) * {exp(d*T2) - exp(e*T1)}] * Remaining fuel in fuel tank",
Wherein Vp is the fuel boil-off gas pressure, T1 is the outside air temperature at the time when the operation of the purge valve is stopped, and T2 is the outside temperature (°C) before the operation is restarted after the operation of the purge valve is stopped, and b, c, d, e is a proportional constant, the fuel tank explosion prevention device of the vehicle fuel system.
상기 제어기는 외기온도센서의 측정값이 기준온도 이하이면, 퍼지밸브를 작동시키기 전에, 캐니스터의 에어라인에 더 설치된 캐니스터클로즈밸브를 닫아서 외부공기가 캐니스터로 유입되는 것을 차단시키는 것을 특징으로 하는 자동차 연료 시스템의 연료탱크 폭발 방지 장치.6. The method of claim 5,
When the measured value of the outdoor temperature sensor is below the reference temperature, the controller closes the canister close valve further installed in the air line of the canister before operating the purge valve to block outside air from flowing into the canister. The system's fuel tank explosion protection device.
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