KR102417369B1 - 능동형 연료 증기 퍼지 시스템 및 이를 이용한 제어 방법 - Google Patents

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Abstract

능동형 연료 증기 퍼지 시스템 및 이를 이용한 제어 방법이 개시된다.
본 발명의 실시예에 따른 능동형 연료 증기 퍼지 시스템은 엔진에서 배출되는 배기 가스가 흐르는 배기 라인에 설치되는 터빈, 및 상기 터빈과 연동하여 회전하고 엔진으로 공급되는 흡기 가스를 압축하는 컴프레서를 포함하는 터보차저, 연료 탱크에서 증발하는 연료 증기를 포집하는 캐니스터, 상기 캐니스터에서 포집된 연료 증기를 펌핑하는 퍼지 펌프, 상기 캐니스터와 상기 퍼지 펌프를 연결하는 메인 퍼지 라인, 상기 메인 퍼지 라인에서 분기하여 상기 컴프레서 상류의 흡기 라인으로 합류하는 제1 퍼지라인, 상기 메인 퍼지 라인에서 분기하여 상기 컴프레서 하류에 구비되는 흡기 매니폴드로 합류하는 제2 퍼지 라인, 상기 제1 퍼지 라인과 상기 제2 퍼지 라인에 각각 설치되고 상기 캐니스터에서 포집된 연료 증기를 선택적으로 차단하는 퍼지 제어 솔레노이드 밸브, 상기 메인 퍼지 라인에 설치되고 상기 캐니스터에 포집된 탄화수소량을 측정하는 탄화수소 센서, 상기 퍼지 펌프의 상류와 하류의 압력을 측정하는 압력 센서, 및 상기 탄화수소 센서에서 측정된 탄화수소량과 상기 압력 센서에서 측정된 퍼지 펌프 전단과 후단의 압력에 기초하여 상기 퍼지 펌프의 동작을 제어하는 제어기를 포함할 수 있다.

Description

능동형 연료 증기 퍼지 시스템 및 이를 이용한 제어 방법 {ACTIVE FUEL VAPOR PURGING SYSTEM AND METHOD USING THE SAME}
본 발명은 능동형 연료 증기 퍼지 시스템 및 이를 이용한 제어 방법에 관한 것이다.
자동차 산업은 배기가스를 개선하기 위하여 많은 연구를 해오고 있으며, 특히 해외에서는 가솔린 연료의 증발가스 성분 중 탄화수소(HC)의 배출을 최소화하기 위해 연료증발가스 총량을 0.5g/day 이하로 규제하는 규정법규를 적용하고 있는 실정이고, 순차적으로 연료증발 가스의 총량을 0.054g/day 이하로 확대할 예정이다.
일반적으로 규정법규에 대응하기 위하여 최근에는 연료탱크의 재질을 향상시키고 연결구조를 최적화시켜, 연료탱크를 투과하는 연료증발가스의 발생을 최소화시키고 있으며, 다른 한편으로는 연료공급장치에 캐니스터를 적용한 연료증발가스 재순환 장치를 적용하고 있다.
여기서, 상기 캐니스터는 휘발성 연료를 저장하는 연료 탱크로부터 연료증발가스를 흡수할 수 있는 흡착성 물질을 함유한 것으로, 기화기의 뜨개실과 연료탱크에서 증발하는 연료증발가스가 대기 중으로 방출되는 것을 방지하기 위하여 연료탱크와 연결되어 연료증발가스를 포집하게 된다.
이와 같이, 캐니스터에 포집된 연료증발가스는 엔진 제어 유닛(Engine Control Unit; 이하 'ECU'라 함)에 의해 제어되는 압력제어 솔레노이드 밸브(Purge Control Solenoid Valve; PCSV)를 통하여 다시 엔진으로 유입되어 연소가 이루어짐으로써, 연료증발가스를 재순환시키는 것이다.
이러한 연료 증기 퍼지 시스템은 흡기 매니폴드에 형성되는 양압(positive pressure)과 부압(negative pressure)을 이용하여 캐니스터에 포집된 연료 증기를 흡기 매니폴드 또는 터보차저의 컴프레서 전단의 흡기 라인으로 공급하여 엔진의 연소실로 공급된다.
그러나 그러나 최근 개발되고 있는 하이브리드 차량의 경우에는 흡기 매니폴드 내부에 부압이 생성되는 빈도가 많지 않다. 예를 들어, 하이브리드 차량의 경우, 모터(81)의 동작에 의해 차량이 주행하는 경우가 많고, ISG(idle stop-and-go)가 장착되는 경우 엔진의 동작이 정지하는 경우가 많으며, 또한 터보차저가 동작하는 경우 흡기 매니폴드로 공급되는 과급 압력에 의해 연료 증기를 퍼지하지 못하는 경우가 많이 발생한다.
이와 같이, 최근 개발되고 있는 하이브리드 차량의 경우에는 흡기 매니폴드 내부에 부압이 생성되는 빈도가 많지 않기 때문에 연료 탱크에서 증발된 연료 증기를 규제하는 법규에 대응하지 못하는 문제가 발생한다.
이 배경기술 부분에 기재된 사항은 발명의 배경에 대한 이해를 증진하기 위하여 작성된 것으로서, 이 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술이 아닌 사항을 포함할 수 있다.
일본공개특허공보 2017-106368
본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 하이브리드 차량과 같이 흡기 매니폴드 내부에 부압이 형성되는 빈도가 높지 않은 경우, 연료 탱크에서 증발된 연료 증기를 엔진의 연소실로 공급할 수 있는 능동형 연료 증기 퍼지 시스템 및 제어 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 능동형 연료 증기 퍼지 시스템은 엔진에서 배출되는 배기 가스가 흐르는 배기 라인에 설치되는 터빈, 및 상기 터빈과 연동하여 회전하고 엔진으로 공급되는 흡기 가스를 압축하는 컴프레서를 포함하는 터보차저, 연료 탱크에서 증발하는 연료 증기를 포집하는 캐니스터, 상기 캐니스터에서 포집된 연료 증기를 펌핑하는 퍼지 펌프, 상기 캐니스터와 상기 퍼지 펌프를 연결하는 메인 퍼지 라인, 상기 메인 퍼지 라인에서 분기하여 상기 컴프레서 상류의 흡기 라인으로 합류하는 제1 퍼지라인, 상기 메인 퍼지 라인에서 분기하여 상기 컴프레서 하류에 구비되는 흡기 매니폴드로 합류하는 제2 퍼지 라인, 상기 제1 퍼지 라인과 상기 제2 퍼지 라인에 각각 설치되고 상기 캐니스터에서 포집된 연료 증기를 선택적으로 차단하는 퍼지 제어 솔레노이드 밸브, 상기 메인 퍼지 라인에 설치되고 상기 캐니스터에 포집된 탄화수소량을 측정하는 탄화수소 센서, 상기 퍼지 펌프의 상류와 하류의 압력을 측정하는 압력 센서, 및 상기 탄화수소 센서에서 측정된 탄화수소량과 상기 압력 센서에서 측정된 퍼지 펌프 전단과 후단의 압력에 기초하여 상기 퍼지 펌프의 동작을 제어하는 제어기를 포함할 수 있다.
상기 제어기는 상기 탄화수소 센서에서 측정된 탄화수소량이 설정량 보다 크면 상기 퍼지 펌프를 구동시킬 수 있다.
상기 제어기는 상기 압력 센서에서 측정된 상기 퍼지 펌프 전단과 후단의 압력 차이가 설정 차압 보다 크면 상기 퍼지 펌프의 속도를 단계적으로 조절할 수 있다.
상기 제어기는 상기 압력 센서에서 측정된 상기 퍼지 펌프 전단과 후단의 압력 차이가 단계적으로 증가할수록 상기 퍼지 펌프의 속도를 단계적으로 증가시킬 수 있다.
본 발명의 다른 실시 예에 따른 능동형 연료 증기 퍼지 시스템의 제어 방법은 퍼지 펌프를 통해 캐니스터에서 포집된 연료 증기를 펌핑하여 흡기 매니폴드 및 터보차저의 컴프레서 전단의 흡기 라인으로 공급하는 연료 증기 퍼지 시스템의 제어 방법에 있어서, 제어기에 의해, 탄화수소 센서에 의해 측정된 캐니스터의 탄화수소량이 설정량보다 큰지 여부를 판단하는 단계, 상기 제어기에 의해, 압력 센서에 의해 측정된 퍼지 펌프 전단과 후단의 압력 차이가 설정 차압보다 큰지 여부를 판단하는 단계, 및 상기 제어기에 의해, 상기 탄화수소량과 상기 퍼지 펌프 전단과 후단의 압력 차이에 따라 상기 퍼지 펌프의 동작을 제어하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 제어하는 단계에서 캐니스터의 탄화수소량이 설정량보다 크면 상기 퍼지 펌프를 동작시킬 수 있다.
상기 퍼지 펌프 전단과 후단의 압력 차이가 설정 차압 보다 크면 상기 퍼지 펌프의 속도를 단계적으로 조절할 수 있다.
상기 퍼지 펌프 전단과 후단의 압력 차이가 단계적으로 증가할수록 상기 퍼지 펌프의 속도를 단계적으로 증가시킬 수 있다.
상기한 바와 같은 본 발명의 실시예에 의한 능동형 연료 증기 퍼지 시스템에 의하면, 캐니스터의 탄화수소량과 퍼지 펌프 전단과 후단의 압력 차이에 따라 퍼지 펌프의 동작을 제어함으로써, 연료 탱크에서 증발된 연료 증기를 엔진의 연소실로 공급할 수 있다.
이 도면들은 본 발명의 예시적인 실시예를 설명하는데 참조하기 위함이므로, 본 발명의 기술적 사상을 첨부한 도면에 한정해서 해석하여서는 아니된다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 능동형 연료 증기 퍼지 시스템의 구성을 도시한 개념도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 능동형 연료 증기 퍼지 시스템의 구성을 도시한 블록도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 능동형 연료 증기 퍼지 시스템의 제어 방법을 도시한 순서도이다.
첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.
또한, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도면에 도시된 바에 한정되지 않으며, 여러 부분 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다.
이하에서는 본 발명의 실시예에 의한 능동형 연료 증기 퍼지 시스템에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 능동형 연료 증기 퍼지 시스템의 구성을 도시한 개념도이다. 그리고 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 능동형 연료 증기 퍼지 시스템의 구성을 도시한 블록도이다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 의한 능동형 연료 증기 퍼지 시스템은 엔진(10), 터보차저(60), 및 연료 증기 퍼지 시스템을 포함한다.
상기 엔진(10)은 연료의 연소에 의해 구동력을 발생시키는 다수의 실린더(21)를 포함한다. 상기 엔진(10)에는 상기 실린더(21)로 공급되는 흡기 가스가 흐르는 흡기 라인(10), 및 상기 실린더(21)에서 배출되는 배기 가스가 흐르는 배기 라인(30)이 구비된다.
상기 흡기 라인(10)을 통해 유입된 공기는 흡기 매니폴드(23)를 통해 상기 실린더(21)로 공급된다. 상기 흡기 매니폴드(23) 상류의 흡기 라인(10)에는 상기 실린더(21)로 공급되는 공기량을 조절하는 스로틀 밸브(25)가 장착된다.
상기 터보차저(60)는 상기 흡기 라인(10)과 배기 라인(30)에는 상기 실린더(21)에서 배출된 배기 가스에 의해 동작하여 상기 실린더(21)로 흡기 가스(외기+재순환 가스)를 압축하여 공급한다. 상기 터보차저(60)는 상기 배기 라인(30)에 구비되고 상기 실린더(21)에서 배출되는 배기 가스에 의해 회전하는 터빈(62), 및 상기 터빈(62)과 연동하여 회전하고 흡기 가스를 압축하는 컴프레서(64)를 포함한다.
상기 실린더(21)로 공급되는 휘발성 연료는 연료 탱크(70)에 저장되고, 캐니스터(71)는 연료 탱크(70)와 베이퍼 라인을 통해 연결되고 상기 연료 탱크(70)에서 발생한 연료 증기를 흡수할 수 있는 흡착성 물질을 함유한다. 즉, 상기 캐니스터(71)를 통해 연료 탱크(70)에서 증발되는 연료 증기가 포집된다.
상기 캐니스터(71)에는 대기 통로(71-1)가 연결되고, 상기 대기 통로(71-1)에는 캐니스터 닫힘 밸브(71-2)(CCV: canister close valve)가 설치된다. 상기 캐니스터 닫힘 밸브(71-2)의 개폐는 후술할 제어기에 의해 제어된다. 상기 캐니스터 닫힘 밸브(71-2)의 개폐에 따라 외부 공기가 상기 캐니스터(71)로 선택적으로 공급된다.
상기 캐니스터(71)에서 포집된 연료 증기는 퍼지 펌프(80)를 통해 압송되어 상기 흡기 매니폴드((23) 또는 상기 컴프레서(64) 상류의 흡기 라인(10)으로 공급된다. 이를 위해, 상기 퍼지 펌프(80)는 모터(81)와 상기 모터(81)의 동력에 의해 회전하는 임펠러(82)로 구성될 수 있다. 퍼지 펌프(80)의 속도는 상기 모터(81)의 회전 속도를 제어하여 구현된다. 상기 모터(81)는 후술할 제어기(100)에 제어 신호에 의해 동작된다.
상기 캐니스터(71)는 상기 흡기 매니폴드(23)와 상기 컴프레서(64) 상류의 흡기 라인(10)과 퍼지 라인을 통해 연결된다. 상기 퍼지 라인에는 연료 증기가 흐른다. 상기 퍼지 라인은 상기 캐니스터(71)와 상기 퍼지 펌프(80)를 연결하는 메인 퍼지 라인, 상기 메인 퍼지 라인에서 분기하여 상기 흡기 매니폴드(23)로 합류하는 제1 퍼지 라인(74), 및 상기 상기 메인 퍼지 라인에서 분기하여 상기 컴프레서(64) 상류의 흡기 라인(10)으로 합류하는 제2 퍼지 라인(76)으로 구성된다.
상기 제1 퍼지 라인(74)과 상기 제2 퍼지 라인(76) 각각에는 퍼지 제어 솔레노이드 밸브(75, 77)(purge control solenoid valve: PCSV)가 설치된다. 상기 퍼지 제어 솔레노이드 밸브(73)는 상기 캐니스터(71)에서 포집된 연료 증기를 선택적으로 차단한다. 상기 퍼지 제어 솔레노이드 밸브(73)는 후술할 제어기의 제어에 의해 동작된다.
상기 캐니스터(71)와 상기 퍼지 펌프(80) 사이의 메인 퍼지 라인에는 탄화수소(HC: hydro carbon) 센서가 설치된다. 상기 탄화수소 센서(78)는 캐니스터(71)에서 포집된 연료 증기에 포함된 탄화수소량을 측정하고, 측정된 탄화수소량은 제어기로 전송된다.
상기 퍼지 펌프(80)의 전단과 후단에는 압력 센서(90)가 설치된다. 상기 압력 센서(90)는 상기 퍼지 펌프(80)의 전단과 후단의 압력을 측정하고, 상기 압력 센서(90)에서 측정된 상기 퍼지 펌프(80)의 전단과 후단의 차압은 제어기로 전송된다.
상기 제어기(100)는 차량에 구비된 엔진 제어 유닛(ECU: engine control unit)일 수 있다. 상기 제어기(100)는 상기 엔진(10), 터보차저(60), 캐니스터 닫힘 밸브(71-2), 상기 퍼지 제어 솔레노이드 밸브, 및 상기 퍼지 펌프(80)의 동작을 제어한다.
이를 위해, 상기 제어기(100)는 설정된 프로그램에 의하여 작동하는 하나 이상의 프로세서로 구비될 수 있으며, 상기 설정된 프로그램은 본 발명의 실시예에 따른 능동형 연료 증기 퍼지 시스템의 제어 방법의 각 단계를 수행하도록 되어 있다.
이하에서는, 상기한 바와 같은 본 발명의 실시 예에 따른 연료 증기 퍼지 시스템의 제어 방법에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 능동형 연료 증기 퍼지 시스템의 제어 방법을 도시한 순서도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 상기 탄화수소 센서(78)는 상기 캐니스터에 포집된 탄화수소량을 측정한다(S10). 상기 탄화수소 센서(78)에서 측정된 탄화수소량은 상기 제어기(100)으로 전송된다.
상기 압력 센서(90)는 상기 퍼지 펌프(80) 전단과 후단의 압력을 측정하고(S20), 상기 압력 센서(90)에서 측정된 상기 퍼지 펌프(80) 전단과 후단의 차압은 상기 제어기(100)으로 전송된다.
상기 제어기(100)는 상기 탄화수소 센서(78)에 의해 측정된 탄화수소량이 설정량 보다 큰지 여부를 판단한다(S30).
캐니스터(71) 포집된 연료 증기에 포함된 탄화수소량이 설정량 보다 크면, 상기 제어기(100)는 상기 퍼지 펌프(80)를 동작시키고, 상기 퍼지 제어 솔레노이드 밸브(75, 77)의 듀티 제어를 수행하고, 이를 통해 캐니스터(71)에서 배출되는 연료 증기량을 조한다(S40). 이때, 제어 대상이 되는 퍼지 제어 솔레노이드 밸브는 엔진의 운전 영역에 따라 제1 퍼지 제어 솔레노이드 밸브(75) 또는 제2 퍼지 제어 솔레노이드 밸브(77)가 제어된다. 제1 퍼지 제어 솔레노이드 밸브(75)가 개방되도록 제어되면 연료 증기는 흡기 매니폴드(23)로 공급되고, 제2 퍼지 제어 솔레노이드 밸브(77)가 개방되도록 제어되면 연료 증기는 컴프레서(64) 상류의 흡기 라인(10)으로 공급된다.
만약, 캐니스터(71) 포집된 연료 증기에 포함된 탄화수소량이 설정량 이하이면, 상기 제어기(100)는 상기 퍼지 펌프(80)와 상기 퍼지 제어 솔레노이드 밸브를 동작시키지 않는다(S42).
상기 제어기(100)는 상기 압력 센서(90)에 의해 측정된 퍼지 펌프(80) 전단과 후단의 압력 차이가 설정 차압보다 큰지 여부를 판단한다(S50).
상기 퍼지 펌프(80) 전단과 후단의 압력 차이가 설정 차압보다 크면, 상기 제어기(100)는 상기 퍼지 펌프(80)의 속도를 단계적으로 조절한다(S60). 이때, 상기 제어기(100)는 상기 퍼지 펌프(80) 전단과 후단의 압력 차이가 단계적으로 증가할수록 상기 퍼지 펌프(80)의 속도를 단계적으로 증가하도록 제어한다.
이상을 통해 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.
10: 흡기 라인
20: 엔진
21: 실린더
23: 흡기 매니폴드
25: 스로틀 밸브
30: 배기 라인
60: 터보차저
62: 터빈
64: 컴프레서
70: 연료 탱크
71: 캐니스터
72: 메인 퍼지 라인
74: 제1 퍼지 라인
75: 제1 퍼지 제어 솔레노이드 밸브
76: 제2 퍼지 라인
77: 제2 퍼지 제어 솔레노이드 밸브
78: 탄화수소 센서
80: 퍼지 펌프
81: 모터
82: 임펠러
90: 압력 센서
100: 제어기

Claims (8)

  1. 엔진에서 배출되는 배기 가스가 흐르는 배기 라인에 설치되는 터빈, 및 상기 터빈과 연동하여 회전하고 엔진으로 공급되는 흡기 가스를 압축하는 컴프레서를 포함하는 터보차저;
    연료 탱크에서 증발하는 연료 증기를 포집하는 캐니스터;
    상기 캐니스터에서 포집된 연료 증기를 펌핑하는 퍼지 펌프;
    상기 캐니스터와 상기 퍼지 펌프를 연결하는 메인 퍼지 라인;
    상기 메인 퍼지 라인에서 분기하여 상기 컴프레서 상류의 흡기 라인으로 합류하는 제1 퍼지라인;
    상기 메인 퍼지 라인에서 분기하여 상기 컴프레서 하류에 구비되는 흡기 매니폴드로 합류하는 제2 퍼지 라인;
    상기 제1 퍼지 라인과 상기 제2 퍼지 라인에 각각 설치되고 상기 캐니스터에서 포집된 연료 증기를 선택적으로 차단하는 퍼지 제어 솔레노이드 밸브;
    상기 메인 퍼지 라인에 설치되고 상기 캐니스터에 포집된 탄화수소량을 측정하는 탄화수소 센서;
    상기 퍼지 펌프의 상류와 하류의 압력을 측정하는 압력 센서; 및
    상기 탄화수소 센서에서 측정된 탄화수소량과 상기 압력 센서에서 측정된 퍼지 펌프 전단과 후단의 압력에 기초하여 상기 퍼지 펌프의 동작을 제어하는 제어기;
    를 포함하고,
    상기 제어기는
    상기 탄화수소 센서에서 측정된 탄화수소량이 설정량 보다 크면 상기 퍼지 펌프를 구동시키고,
    상기 압력 센서에서 측정된 상기 퍼지 펌프 전단과 후단의 압력 차이가 설정 차압 보다 크면 상기 퍼지 펌프의 속도를 단계적으로 조절하는 능동형 연료 증기 퍼지 시스템.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제어기는
    상기 압력 센서에서 측정된 상기 퍼지 펌프 전단과 후단의 압력 차이가 단계적으로 증가할수록 상기 퍼지 펌프의 속도를 단계적으로 증가시키는 능동형 연료 증기 퍼지 시스템.
  5. 퍼지 펌프를 통해 캐니스터에서 포집된 연료 증기를 펌핑하여 흡기 매니폴드 및 터보차저의 컴프레서 전단의 흡기 라인으로 공급하는 연료 증기 퍼지 시스템의 제어 방법에 있어서,
    제어기에 의해, 탄화수소 센서에 의해 측정된 캐니스터의 탄화수소량이 설정량보다 큰지 여부를 판단하는 단계;
    상기 제어기에 의해, 압력 센서에 의해 측정된 퍼지 펌프 전단과 후단의 압력 차이가 설정 차압보다 큰지 여부를 판단하는 단계; 및
    상기 제어기에 의해, 상기 탄화수소량과 상기 퍼지 펌프 전단과 후단의 압력 차이에 따라 상기 퍼지 펌프의 동작을 제어하는 단계;
    를 포함하고,
    상기 제어하는 단계에서
    캐니스터의 탄화수소량이 설정량보다 크면 상기 퍼지 펌프를 동작시키고,
    상기 퍼지 펌프 전단과 후단의 압력 차이가 설정 차압 보다 크면 상기 퍼지 펌프의 속도를 단계적으로 조절하는 능동형 연료 증기 퍼지 시스템의 제어 방법.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 제5항에 있어서,
    상기 퍼지 펌프 전단과 후단의 압력 차이가 단계적으로 증가할수록 상기 퍼지 펌프의 속도를 단계적으로 증가시키는 능동형 연료 증기 퍼지 시스템의 제어 방법.
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Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6700206B2 (ja) * 2017-02-07 2020-05-27 愛三工業株式会社 ポンプモジュール、そのポンプモジュールを備える蒸発燃料処理装置及びポンプ制御回路
KR20200070818A (ko) * 2018-12-10 2020-06-18 현대자동차주식회사 자동차 흡배기 시스템 및 자동차 흡배기 시스템의 엔진 재가동 방법
KR20210047495A (ko) * 2019-10-22 2021-04-30 현대자동차주식회사 하이브리드 차량의 액티브 퍼지 시스템 및 하이브리드 차량의 액티브 퍼지 방법
KR102322134B1 (ko) * 2020-09-03 2021-11-05 주식회사 현대케피코 차량의 연료증발가스 퍼지 장치와 그 제어 방법
KR20220115135A (ko) * 2021-02-09 2022-08-17 현대자동차주식회사 하이브리드 차량의 운전 상태에 따른 능동형 증발가스 퍼지 방법 및 퍼지 시스템
KR20230137668A (ko) 2022-03-22 2023-10-05 현대자동차주식회사 퍼지연료량 정확도 향상 방법 및 액티브 퍼지 시스템
KR20230137669A (ko) 2022-03-22 2023-10-05 현대자동차주식회사 퍼지 가스 농도에 따른 퍼지 밸브 열림 속도 제어 방법 및 액티브 퍼지 시스템
KR20230172180A (ko) 2022-06-15 2023-12-22 현대자동차주식회사 차량의 연료 증발 가스의 퍼지율 증가 방법 및 그 증가 장치

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002115605A (ja) * 2000-10-04 2002-04-19 Nippon Soken Inc 蒸発燃料処理装置
JP2007170221A (ja) 2005-12-20 2007-07-05 Denso Corp 蒸発燃料処理装置
JP2016084797A (ja) * 2014-10-29 2016-05-19 愛三工業株式会社 過給機付きエンジンの蒸発燃料処理装置
KR101651500B1 (ko) 2015-07-23 2016-08-26 주식회사 리한 차량용 증발 제어 시스템
JP2017106334A (ja) 2015-12-07 2017-06-15 マツダ株式会社 蒸発燃料処理装置
JP2017110514A (ja) 2015-12-14 2017-06-22 トヨタ自動車株式会社 燃料タンクシステム

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6196202B1 (en) * 1997-07-28 2001-03-06 Siemens Canada Limited Evaporative emission system for low engine intake system vacuums
KR100346465B1 (ko) * 1999-09-18 2002-07-27 현대자동차주식회사 자동차의 증발가스 제어장치
US8590514B2 (en) * 2010-06-11 2013-11-26 Ford Global Technologies, Llc Airflow generating device for alternator cooling and vapor canister purging
CN202170837U (zh) * 2011-06-16 2012-03-21 上海汽车集团股份有限公司 燃料蒸气控制系统及包括其的混合动力汽车
DE102011086955A1 (de) * 2011-08-18 2013-02-21 Robert Bosch Gmbh Luftzuführsystem eines Verbrennungsmotors
US9188090B2 (en) * 2012-10-05 2015-11-17 Ford Global Technologies, Llc Multi-tubular fuel vapor canister
US9587595B2 (en) 2013-12-11 2017-03-07 Continental Automotive Systems, Inc. Active purge pump system module for evaporative emission control system
JP6225805B2 (ja) * 2014-04-07 2017-11-08 株式会社デンソー 蒸発燃料処理装置
US9797322B2 (en) * 2014-04-14 2017-10-24 Ford Global Technologies, Llc Method and system for fuel vapor management
JP6319036B2 (ja) 2014-10-17 2018-05-09 浜名湖電装株式会社 燃料蒸発ガスパージシステム
US9651003B2 (en) * 2015-01-09 2017-05-16 Ford Global Technologies, Llc System and method for improving canister purging
JP6522373B2 (ja) * 2015-03-06 2019-05-29 愛三工業株式会社 蒸発燃料処理装置
JP6006821B2 (ja) * 2015-03-18 2016-10-12 富士重工業株式会社 蒸発燃料処理装置
US9970393B2 (en) * 2015-04-01 2018-05-15 Ford Global Technologies, Llc Method and system for purge control
JP6441167B2 (ja) * 2015-05-15 2018-12-19 愛三工業株式会社 蒸発燃料処理装置
CN106762175B (zh) * 2015-11-20 2019-10-22 上海汽车集团股份有限公司 车载加油油气回收系统、控制单元及汽车
JP2017106368A (ja) 2015-12-09 2017-06-15 愛三工業株式会社 蒸発燃料処理装置
JP6654522B2 (ja) * 2016-07-27 2020-02-26 愛三工業株式会社 蒸発燃料処理装置
KR101886091B1 (ko) * 2016-08-24 2018-09-06 현대자동차 주식회사 연료 증기 퍼지 시스템
KR101896324B1 (ko) * 2016-09-19 2018-09-07 현대자동차 주식회사 연료 증기 퍼지 장치 및 방법
KR101905565B1 (ko) * 2016-11-14 2018-10-08 현대자동차 주식회사 연료 증기 퍼지 시스템 및 리크 진단 방법
US10138827B2 (en) * 2017-01-04 2018-11-27 Ford Global Technologies, Llc Evaporative emissions system check valve monitor for a multi-path purge ejector system

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002115605A (ja) * 2000-10-04 2002-04-19 Nippon Soken Inc 蒸発燃料処理装置
JP2007170221A (ja) 2005-12-20 2007-07-05 Denso Corp 蒸発燃料処理装置
JP2016084797A (ja) * 2014-10-29 2016-05-19 愛三工業株式会社 過給機付きエンジンの蒸発燃料処理装置
KR101651500B1 (ko) 2015-07-23 2016-08-26 주식회사 리한 차량용 증발 제어 시스템
JP2017106334A (ja) 2015-12-07 2017-06-15 マツダ株式会社 蒸発燃料処理装置
JP2017110514A (ja) 2015-12-14 2017-06-22 トヨタ自動車株式会社 燃料タンクシステム

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