KR20120032759A - 연료의 증발가스 제어 시스템 - Google Patents

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김명환
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Abstract

본 발명은 자동차의 연료의 증발가스가 발생하는 것을 방지하기 위한 증발가스 제어 시스템 및 그 누출 진단 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 캐니스터 밀폐 밸브와 연료탱크 밀폐 밸브를 결합한 일체형 탱크 밀폐 밸브를 이용한 연료의 증발가스 제어 시스템에 관한 것이다.

Description

연료의 증발가스 제어 시스템{Evaporative control system of fuel}
본 발명은 자동차의 연료의 증발가스가 발생하는 것을 방지하기 위한 증발가스 제어 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 캐니스터 밀폐 밸브와 연료탱크 밀폐 밸브를 결합한 일체형 탱크 밀폐 밸브를 이용한 연료의 증발가스 제어 시스템 에 관한 것이다.
자동차의 연료장치는 엔진에서 소모되는 연료를 보관하며 공급하는 장치로서, 연료를 저장하는 연료탱크, 상기 연료탱크 내의 연료를 기화기로 공급하는 연료펌프, 연료의 불순물을 제거하는 연료필터, 그리고 연료탱크에서 기화된 연료의 증발 가스를 포집하여 저장하여 두는 캐니스터(canister)를 포함한다.
휘발유의 주요 성분은 탄화수소(HC)이고, 연료탱크 내의 온도 상승에 따라 체적 팽창으로 인해 내부압력이 상승하면 부압이 발생하므로 이를 방지하는 환기장치가 필요하며, 아울러 연료의 증발 가스가 대기 중으로 방출되는 것을 방지하기 위하여 연료 증발가스 제어 장치를 필요로 한다.
상기 연료 증발가스 제어 장치로서 활성탄을 내장한 캐니스터(canister)가 널리 사용되고 있으며, 캐니스터에 내장된 활성탄은 연료의 증발 가스를 잘 흡착하고 공기가 유동하면 다시 연료의 증발 가스를 탈착시키는 특성이 있다.
따라서, 엔진을 정지시킨 경우에는 연료의 증발 가스가 활성탄에 의하여 흡착되고, 엔진을 동작시키는 경우에는 캐니스터의 외부에서 주입되는 공기의 흡기 압력에 의하여 활성탄에 흡착된 연료의 증발 가스가 탈착되면서 공기와 혼합되어 엔진의 흡기계로 공급된다.
상기의 캐니스터를 포함하는 일반적인 차량의 연료공급계통을 도 1 에 도시하였다.
도면을 참조하면, 액체 연료를 저장하는 연료탱크(2)에는 연료펌프가 결합되고 액체연료라인을 통하여 엔진의 흡기매니폴드로 연료를 공급하도록 구성된다. 그리고, 연료탱크(2) 내부에서 기화된 연료의 증발 가스는 가스배출라인(1)을 통해 캐니스터(3)에서 포집되도록 구성된다.
상기 연료탱크(2)는 가스배출라인(1)의 일측 끝단에 연결되어 연료탱크(2) 내부의 증발가스 압력이 일정 수준이상으로 상승하면 개방되는 제어밸브(4) 및 역류 또는 자연 응측된 증발가스가 상기 연료탱크(2)로 유입될 수 있도록 부설된 리턴라인(5)이 설치된다. 한편, 포집된 증발가스는 전술한 바와 같이 엔진의 작동시 퍼지 컨트롤 솔레노이드 밸브(PCSV)(Purge control solenoid valve, 이하 약칭하여 '퍼지 컨트롤 밸브'라 한다)의 제어에 의해 흡기매니폴드로 공급된다.
그런데, 소위 블리드 에미션(Bleed Emission)이라 하여, 캐니스터에 포집된 증발가스의 양이 증가하고 포집가능한 최대치를 초과하게 되면, 초과로 포집된 증발가스가 확산에 의해 캐니스터 외부로 방출되는 현상이 발생하기도 한다.
또한, 전기 모터와 엔진을 함께 사용하는 하이브리드(hybrid) 차량은 배터리의 충전시 또는 급가속시 모터를 보조할 경우 등과 같이 특정한 조건하에서만 엔진이 구동되도록 설계되는 추세인데, 이처럼 엔진 구동 영역이 점차 감소됨에 따라서 캐니스터 내부에서 연료의 증발 가스가 공기와 충분하게 혼합되지 못하게 되고, 이에 따라서 하이브리드 차량의 증발 가스의 발생량도 증대될 것으로 예상되고 있다.
나아가, 상기의 연료의 공급 계통인 가스배출라인(1), 연료탱크(2), 캐니스터(3)의 균열부를 통하여 자체적으로 증발가스가 누출(leak)되기도 하며, 증발가스의 주성분인 탄화수소(HC)는 광화학 스모그의 원인이 되므로, 자동차에는 이러한 연료 공급 계통에서 연료의 증발가스가 누출되는지를 자체적으로 진단하는 증발가스 누출 진단 OBD(On Board Diagnosis) 시스템을 가지고 있다.
본 발명은 상술한 종래의 제반 문제점들을 해소하기 위하여 창안된 것으로서, 블리드 에미션 현상에 의한 증발 가스의 방출 및 하이브리드 차량의 구조적 문제로 인한 증발 가스의 발생량 증대의 문제점을 해소하고, 이를 통하여 근래 점차 엄격해지고 있는 연료의 증발가스 규제에 부응할 수 있는 연료의 증발가스 제어 시스템을 제공하는데 그 기술적 과제가 있다.
상기와 같은 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명 연료의 증발가스 제어 시스템의 구성은, 연료를 저장하는 연료탱크와, 상기 연료탱크의 내부에서 기화된 연료의 증발가스를 포집하고 저장하는 캐니스터와, 상기 연료탱크로부터의 캐니스터로의 증발가스의 유입을 개폐하는 연료탱크 밀폐밸브와 캐니스터로의 공기의 유입을 개폐하는 캐니스터 밀폐밸브를 결합시킨 일체형 탱크밀폐밸브와, 상기 연료탱크 내부의 압력을 측정하는 고압용 압력센서 및 저압용 압력센서와, 엔진 작동 상태에 따라서 상기 일체형 탱크밀폐밸브의 연료탱크 밀폐밸브와 캐니스터 밀폐밸브의 개폐를 제어하고, 엔진 정지시 상기 고압용 압력센서 및 저압용 압력센서의 값에 따라 연료의 증발가스의 누출 여부를 진단하는 전자제어유닛을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 구성을 가진 본 발명 연료의 증발가스 제어 시스템은 캐니스터 밀폐밸브와 연료탱크 밀폐밸브를 결합시킨 일체형 탱크밀폐밸브를 통한 연료의 증발가스의 제어를 수행하므로, 연료 증발가스 제어 시스템을 보다 단순화시킨 효과가 있다.
또한, 고압과 저압의 압력센서를 이용하여 연료의 증발가스의 누출 진단을 수행하므로 보다 정밀한 증발가스의 누출 진단을 수행할 수 있는 효과가 있다.
또한, 연료 탱크의 후단에서 본 발명 일체형 탱크밀폐밸브를 통하여 연료탱크로부터의 증발가스를 밀폐하게 되므로, 블리드 에미션 현상에 의한 증발 가스의 방출을 최소화시키고, 연료의 증발가스 규제에도 적극적으로 대응할 수 있게 되는 잇점을 가진 매우 진보한 발명인 것이다.
도 1 은 일반적인 차량의 연료공급계통을 도시한 도면,
도 2 는 본 발명 연료의 증발가스 제어 시스템의 구성도,
도 3 은 도 2 의 일체형 탱크 밀폐 밸브의 구성도,
도 4 는 본 발명 시스템에 의한 누출 진단 방법의 순서도,
도 5a 내지 도 5c 는 본 발명 시스템에 의한 누출 진단시의 압력센서의 출력신호의 타이밍챠트이다.
이하, 본 발명 연료의 증발가스 제어 시스템의 구성 및 작용을 상세하게 설명한다.
단, 개시된 도면들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분하게 전달될 수 있도록 하기 위한 예로서 제공되는 것이다. 따라서, 본 발명은 이하 제시되는 도면들에 한정되지 않고 다른 태양으로 구체화될 수도 있다.
또한, 본 발명 명세서에서 사용되는 용어에 있어서 다른 정의가 없다면, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 통상적으로 이해하고 있는 의미를 가지며, 하기의 설명 및 첨부 도면에서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.
도 2 는 본 발명 연료의 증발가스 제어 시스템의 구성도이다.
도면을 참조하면, 본 발명 연료의 증발가스 제어 시스템은 연료를 저장하는 연료탱크(10)와, 상기 연료탱크(10)의 내부에서 기화된 연료의 증발가스를 포집하고 저장하는 캐니스터(20)와, 상기 연료탱크(10)로부터의 캐니스터(20)로의 증발가스의 유입을 개폐하는 연료탱크 밀폐밸브와 캐니스터(20)로의 공기의 유입을 개폐하는 캐니스터 밀폐밸브를 결합시킨 일체형 탱크밀폐밸브(100)와, 상기 연료탱크(10) 내부의 압력을 측정하는 고압용 압력센서(40) 및 저압용 압력센서(50)와, 엔진 작동 상태에 따라서 상기 일체형 탱크밀폐밸브(100)의 연료탱크 밀폐밸브와 캐니스터 밀폐밸브의 개폐를 제어하고, 엔진 정지시 상기 고압용 압력센서(40) 및 저압용 압력센서(50)의 값에 따라 연료 증발가스의 누출 여부를 진단하는 전자제어유닛(30)을 포함한다.
또한, 엔진 작동시 상기 캐니스터(20)로부터 엔진의 흡기매니폴드로의 증발가스의 유입을 개폐하는 퍼지제어밸브(PCSV)를 포함한다.
또한, 하기에서 상기 캐니스터(20)로부터 엔진의 흡기 메니폴드로 증발가스를 공급하는 관로를 편의상 퍼지 라인(Purge line)이라 칭하고, 외부로부터 상기 캐니스터(20)로의 공기를 공급하는 관로를 편의상 공기 라인(Air Line)이라 칭한다. 이 공기 라인상에는 캐니스터 필터(Canister filter)가 부설될 수 있다.
또한, 상기 연료 탱크의 연료 주입구 부분에는 전자제어유닛(30)으로 전달되는 연료 필터 도어 스위치(Fuel Filter Door Switch)의 신호에 의하여 연료 주입구의 연료 필터 도어를 개방시키는 연료 필터 도어 오프너(Fuel Filter Door Opener) 및 필터 도어 커티시 스위치(Filter Door Courtesy Switch)를 포함한다.
한편, 상기 전자제어유닛(30)은 연료 증발가스의 누출 여부를 진단하여 누출일 경우 관련 경고등을 점멸시키기 위한 표시부인 멀티정보 디스플레이(Multi Information Display)와 연결된다.
상기 일체형 탱크밀폐밸브(100)는 연료탱크(10)의 후단에 위치되어 연료탱크(10)에서 발생한 증발가스가 외부로 방출되지 않도록 제어하고, 동시에 캐니스터로(20)를 통한 공기의 유출입도 제어하며, 이러한 일체형 탱크밀폐밸브(100)의 보다 상세한 구성을 도 3 의 구성도를 참조하여 설명한다.
도시된 바와 같이, 본 발명 일체형 탱크밀폐밸브(100)는 캐니스터 밀폐밸브(110)과 연료탱크 밀폐밸브(120)의 두 블럭의 밸브 몸체가 일체로 형성되어 이루어진다.
상기 캐니스터 밀폐밸브(110)는 캐니스터(20)의 에어드레인측 포트와 연결되는 일측 공기출입관(111)과 외부 대기중으로 연결되는 타측의 공기출입관(112)이 취부되며, 상기 공기출입관(111,112)의 관로상에는 외부 공기를 캐니스터(20)로의 출입하게 하는 유동로(116)가 형성된다.
이때, 상기 유동로(116)를 개폐하는 디스크(115)가 부설되되, 상기 디스크(115)는 하부에 부착된 피스톤(114)이 상기 전자제어유닛(30)의 제어에 따라서 상하 방향으로 운동함으로써 유동로(116)를 개폐하게 된다.
그리고, 상기 공기출입관(111,112), 디스크(115), 피스톤(114)은 밸브 몸체를 이루는 하우징(117) 내부에 장착된다.
상기 연료탱크 밀폐밸브(120)는 캐니스터(30)의 연료탱크측 포트와 연결되는 일측의 증발가스 유입관(121)과, 연료탱크(10)와 연결되는 타측의 증발가스 유입관(122)이 취부되며, 상기 증발가스 유입관(121,122)의 관로상에는 연료탱크(10)에서 발생된 연료의 증발가스를 캐니스터(20)로 유입하는 유동로(126)가 형성된다.
이때, 상기 유동로(126)을 개폐하는 디스크(125)가 부설되되, 상기 디스크(125)는 하부에 장착된 피스톤(124)이 상기 전자제어유닛(30)의 제어에 따라서 상하 방향으로 운동함으로써 유동로(126)를 개폐하게 된다.
그리고, 상기 증발가스 유입관(121,122), 디스크(125), 피스톤(125)는 밸브 몸체를 이루는 하우징(127) 내부에 장착된다.
또한, 상기 연료탱크 밀폐밸브(120)의 디스크(125) 면에는 이 디스크(125)면과 밸브 하우징(127) 사이에 개제되어 상기 디스크(125)를 밀고 있는 스프링(123)이 장착된다.
이는 상기 스프링(123)의 탄성력에 의하여 디스크(125)에 미는힘을 지속적으로 작용시킴으로써, 디스크(125)가 필요없이 개방되어 연료탱크(10) 내부가 일정한 부압(負壓) 이하로 내려가는 것을 방지하여 연료탱크를 보호하기 위함이다.
그리고, 상기 캐니스터 밀폐밸브(110)의 디스크(115)면에 이 디스크(115)면과 밸브 하우징(117) 사이에 개제되어 이 디스크(115)를 밀고 있는 스프링(113)이 장착되며, 이 스프링(113) 역시 디스크(115)가 필요없이 개방되는 것을 방지하기 위함이다.
한편, 상기 연료탱크 밀폐밸브(120)의 캐니스터의 연료탱크측 포트와 연결되는 증발가스 유입관(121) 일측에는 상기 유동로(126)와 별도로 이루어지는 회피로(133)를 형성하기 위하여 유동로(126)의 공간을 구획하는 분리벽(132)이 설치되고, 이 회피로(133)의 입구에 릴리프 밸브(130)가 설치된다. 상기 분리벽(132)의 하측에는 유동로(126)와 통기되는 연결공(131)이 형성된다.
상기 릴리프 밸브(130)는 상기 디스크(125)에 의하여 연료탱크 밀폐밸브(120)의 유동로(126)가 폐쇄된 상태에 있다 하더라도, 연료탱크(10)의 내압이 설정치 이상으로 증가되는 경우 릴리프 밸브(130)가 자동적으로 개방되면서 릴리프 밸브(130) 하단의 회피로(133)와 연결공(131)을 통하여 연료탱크(10)로부터 캐니스터(20)로의 증발가스를 유입되도록 하여 연료탱크(10)를 과압으로부터 보호하도록 한 것이다. 본 발명 실시예에서는 연료탱크(10)의 내압이 35 Kpa 이상일 경우 상기 릴리프 밸브(130)가 자동적으로 개방되도록 설정한다.
이하, 도 3 을 참조하여 상기 일체형 탱크밀폐밸브(100)의 작동을 설명한다.
먼저, 주차시와 같이 자동차의 엔진이 정지상태에 있는 경우, 전자제어유닛(30)은 상기 일체형 탱크밀폐밸브(100)의 연료탱크 밀폐밸브(120)의 디스크(125)를 밀어서 유동로(126)를 폐쇄함으로써, 연료의 증발가스가 연료탱크(10)로부터 캐니스터(20)로 유입되는 것을 차단한다. 상기 연료탱크 밀폐밸브(120)에는 릴리프 밸브(130)가 부설되어 연료탱크(10)가 일정 수준 이상으로 내압이 증가되는 것을 방지할 수 있다. 반면, 전자제어유닛(30)은 상기 일체형 탱크밀폐밸브(100)의 캐니스터 밀폐밸브(110)의 디스크(115)를 당겨서 유동로(116)를 개방시킴으로써, 외부의 공기가 캐니스터(20)로 유입될 수 있도록 한다.
따라서, 엔진이 정지상태에 있는 경우에는 상기 연료탱크 밀폐밸브(120)가 폐쇄됨으로써 연료탱크(10)에서 발생한 연료의 증발가스가 외부로 방출되지 않도록 제어된다.
다음으로, 연료 주입구가 개방되면서 연료가 연료탱크(10)로 주유될 경우에는 전자제어유닛(30)은 상기 연료탱크 밀폐밸브(120)를 개방시켜 주유시 발생되는 연료의 증발가스를 캐니스터(20)로 배출시켜 활성탄에 의하여 증발가스가 흡착되도록 한다. 이때, 캐니스터 밀폐밸브(110)는 개방된다.
이어서, 엔진이 작동상태에 있는 경우, 전자제어유닛(30)은 고압용 압력센서(40)로부터 전달되는 연료탱크(10) 내부의 압력을 참조하여, 연료탱크(10) 내부의 압력이 기설정된 압력보다 적은 값일 경우에는 연료탱크 밀폐밸브(120)를 폐쇄하여 증발가스의 캐니스터(30)로의 유입을 차단함으로써 연료탱크(10)가 부압 상태가 되는 것을 방지한다.
그러나, 연료탱크(10) 내부의 압력이 기설정된 압력보다 클 경우에는 연료탱크 밀폐밸브(120)를 개방시켜 캐니스터(20)를 통하여 흡착된 연료의 증발가스를 엔진의 흡기용 매니폴드로 공급하여 엔진에서 연소되도록 한다.
한편, 엔진 작동시 상기 캐니스터 밀폐밸브(110)는 항상 개방상태를 유지함으로써, 외부의 공기가 캐니스터(20)로 원활하게 공급되게 한다.
상기 캐니스터 밀폐밸브(110)는 본 발명 연료 증발가스 제어 시스템이 연료 증발가스의 누출 진단을 실시할 경우에 폐쇄되는데, 이러한 본 발명 시스템의 증발가스의 누출 진단 방법을 하기와 같이 상세하게 설명한다.
도 4 는 본 발명 시스템에 의한 누출 진단 방법의 순서도, 도 5a 내지 도 5c 는 본 발명 시스템에 의한 누출 진단시의 압력센서의 출력신호의 타이밍챠트이다.
먼저, 전자제어유닛(30)은 증발가스의 누출 진단을 수행하기 위한 사전 상태를 확인하기 위하여, 엔진이 정지 상태에 있는지 판단한다(단계 S 101). 엔진이 정지 상태라면 상술한 바와 같이 연료탱크 밀폐밸브(120)가 폐쇄되면서 캐니스터(20)로부터 엔진의 흡기 메니폴드로 연료의 증발가스를 공급하는 퍼지 라인(Purge line)이 폐쇄된 상태에 있게 되고, 증발 가스의 누출 진단을 수행할 수 있게 되나, 엔진이 정지 상태가 아니라 엔진 구동 상태라면 증발가스의 누출 진단 과정은 중지된다(단계 S 102).
이어서, 전자제어유닛(30)은 고압용 압력센서(40)로부터 입력된 연료탱크(10) 내부의 압력을 전달받아 연료탱크의 내압이 대기압과 동일한지 판단한다(단계 S 103).
여기서, 본 발명 실시예의 상기 고압용 압력센서(40) 및 저압용 압력센서(50)는 연료 탱크(10)의 내압이 통상의 대기압인 경우 2.5 V 의 감지신호를 출력하고, 대기압보다 부압인 경우 2.5 V 미만의 감지신호를 출력하고, 대기압보다 가압인 경우 2.5 V 초과의 감지신호를 출력하는 것으로 상정한다.
상기 S 103 단계에서 연료탱크(10)의 내압이 대기압과 동일한 경우에는 연료탱크(10), 캐니스터(20) 및 연료 라인에 대한 누출 진단이 개시된다(단계 S 104). 그러나, 연료탱크(10)의 내압이 대기압보다 크거나 작을 경우에는 연료탱크(10) 자체의 누출은 없는 것으로 판단하여 이 연료탱크(10)를 제외한 캐니스터(20) 및 다른 연료라인에 대한 누출 진단을 개시한다(단계 S 105).
상기 연료의 증발가스의 누출 진단의 개시는 도 5a 에 표시된 바와 같이 자동차의 시동이 꺼진후 400 초가 경과되는 시점에서 캐니스터 밀폐밸브(120)를 폐쇄시켜 외부에서 연료 탱크로 공기를 공급하는 공기 라인(Air Line)을 폐쇄시키는 시점에서 시작된다.
상기 캐니스터 밀폐밸브(120)를 폐쇄시키게 되면, 연료탱크 밀폐밸브(110) 도 엔진의 정지 시점에서부터 폐쇄된 상태이므로, 이 시점부터는 EONP (Engine Off Natural Pressure)의 원리에 따라서 연료탱크(10) 내부의 압력은 점차 하강하게 되며, 이러한 연료탱크(10)의 내부의 압력은 캐니스터(20)의 에어드레인측 포트와 연결된 관로상에 설치된 저압용 압력센서(50)로 전달된다.
이 저압용 압력센서(50)의 출력 신호의 값은 도 5a 에서 FTPS(Fuel Tank Pressure Sensor)로 표시되어 있으며, 캐니스터 밀폐밸브(120)가 폐쇄되어 연료계 누출진단의 개시되는 시점부터 그 출력 신호값이 감소되고 있다.
이 압력센서의 출력 신호의 값은 연료 계통에서 증발 가스의 누출이 일어나지 않는 상태라면 일정한 기울기로 감소되면서 FTPS 정압을 형성하게 된다.
따라서, 전자제어유닛(30)은 상기와 같은 누출 진단의 개시후 300 초 경과 시점에서 압력센서의 출력 신호값을 전달받아 해당 신호값이 2.4 V 이하(제 1 기준치)인지 판단한다(단계 S 106). 압력센서의 출력 신호값이 2.4 V 이하라면, 연료 계통에서의 증발 가스의 누출이 일어나지 않아 FTPS 정압을 형성한 것이므로, 전자제어유닛(30)은 증발가스의 누출이 일어나지 않은 것으로 판단하고 누출 진단을 종료한다(단계 S 107).
다음으로, 상기 S 106 단계에서 압력센서의 출력 신호값이 2.4 V 이하가 아니라면, 전자제어유닛(30)은 상기 누출 진단의 개시후 1200 초 경과 시점에서 압력센서의 출력 신호값을 전달받아 해당 신호값이 2.45 V 이하(제 2 기준치)인지 판단하고(단계 S 108), 해당 신호값이 2.45 V 이하라면 전자제어유닛(30)은 FTPS 정압을 형성한 것으로 판단하여 증발가스의 누출이 일어나지 않은 것으로 판단하고 누출 진단을 종료한다(단계 S 109).
상기와 같은 압력센서의 출력신호값에 따라서 누출이 일어나지 않은 경우의 타이밍챠트는 도 5b 에 도시된 바와 같다.
그러나, 상기 S 108 단계에서 압력센서의 출력 신호값이 2.45 V 이하가 아니라면, 전자제어유닛(30)은 상기 누출 진단의 개시후 1500 초 경과 시점에서 압력 센서의 출력 신호값을 전달받아 해당 신호값이 2.48 V 이하(제 3 기준치)인지 판단한다(단계 S 110).
만일, 연료 계통에서 증발 가스의 누출이 일어나고 있는 상태라면, 퍼지제어밸브(PSCV)와 캐니스터 밀폐밸브(110) 및 연료탱크 밀폐밸브(110)가 모두 폐쇄되어 연료 공급 계통이 전체적으로 폐쇄된 상태에서, 연료 탱크(10)에 있는 연료의 증발 가스와 더불어 연료 공급 계통에서의 누출에 의한 증발 가스가 함께 발생하면서 연료 탱크 내부의 압력이 상승하면서 압력센서의 출력신호값이 증가하게 된다.
본 발명 실시예는 전자제어유닛(30)은 누출 진단 개시후 1500 초 경과 시점에서 압력 센서의 출력 신호값이 2.48 V 이하의 경우를, 연료 공급 계통에서의 누출에 의한 증발 가스가 발생하여 연료 탱크 내부의 압력을 상승시킨 것으로 판단하고 대략 0.5mm 이상 1.0 mm 미만의 소규모 리크 홀 사이즈를 가지는 누출(Small Leak 상황)이 일어나고 있다고 판단하고 종료한다(단계 S 111).
나아가, S 110 단계에서 압력센서의 출력 신호값이 2.48 V 이하가 아니라 이를 초과하는 상태라면, 전자제어유닛(30)은 연료 공급 계통에서의 누출에 의한 증발 가스가 발생하여 연료 탱크 내부의 압력을 상승시킨 것으로 판단하고 대략 1.0 mm 이상의 대규모 리크 홀 사이즈를 가지는 누출(Large Leak 상황)이 일어나고 있다고 판단하고 종료한다(단계 S 112).
상술한 연료의 증발가스의 누출 상황일 경우의 압력센서의 출력신호값에 따른 타이밍챠트는 도 5c 에 도시된 바와 같다.
이후, 이와 같이 증발가스의 누출이 있다고 판단되면, 전자제어유닛(30)은 연동된 멀티 정보 디스플레이(Multi Information Display)에 구비된 경고등을 점멸하여 정비할 필요가 있음을 운전자에게 표시하여 주게 된다.
이상의 설명에서 본 발명의 연료의 증발가스 제어 시스템의 구성을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 당업자에 의하여 다양한 수정,변경 및 치환이 가능하고, 이러한 수정, 변경 및 치환은 본 발명의 보호범위에 속하는 것으로 해석되어야 한다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
10; 연료 탱크
20; 캐니스터
30; 전자제어유닛(ECU)
40; 고압용 압력센서
50; 저압용 압력센서
100; 일체형 탱크 밀폐 밸브
110; 캐니스터 밀폐 밸브
111, 112; 공기 출입관
113; 스프링 114; 피스톤
115; 디스크 116; 유동로
117; 하우징
120; 연료탱크 밀폐 밸브
121, 122; 증발가스 유입관
123; 스프링 124; 피스톤
125; 디스크 126; 유동로
127; 하우징
130; 릴리프 밸브
131; 연결공 132; 분리벽
133; 회피로

Claims (5)

  1. 자동차의 연료의 증발가스의 제어 시스템에 있어서,
    연료를 저장하는 연료탱크(10)와,
    상기 연료탱크(10)의 내부에서 기화된 연료의 증발가스를 포집하고 저장하는 캐니스터(20)와,
    상기 연료탱크(10)로부터의 캐니스터(20)로의 증발가스의 유입을 개폐하는 연료탱크 밀폐밸브(120)와 캐니스터(20)로의 공기의 유입을 개폐하는 캐니스터 밀폐밸브(110)를 결합시킨 일체형 탱크밀폐밸브(100)와,
    상기 연료탱크(10) 내부의 압력을 측정하는 고압용 압력센서(40) 및 저압용 압력센서(50)와,
    엔진 작동 상태에 따라서 상기 일체형 탱크밀폐밸브(100)의 연료탱크 밀폐밸브와 캐니스터 밀폐밸브의 개폐를 제어하고, 엔진 정지시 상기 고압용 압력센서(40) 및 저압용 압력센서(50)의 값에 따라 연료의 증발가스의 누출 여부를 진단하는 전자제어유닛(30)을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 연료의 증발가스 제어 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 일체형 탱크밀폐밸브(100)는 캐니스터 밀폐밸브(110)과 연료탱크 밀폐밸브(120)의 두 블럭의 밸브 몸체가 일체로 형성되어 이루어지고,
    상기 캐니스터 밀폐밸브(110)는 캐니스터(20)의 에어드레인측 포트와 연결되는 일측 공기출입관(111)과 외부 대기중으로 연결되는 타측의 공기출입관(112)이 취부되고, 상기 공기출입관(111,112)의 관로상에는 외부 공기를 캐니스터(20)로의 출입하게 하는 유동로(116)가 형성되고, 상기 유동로(116)는 상기 전자제어유닛(30)에 의하여 제어되는 디스크(115)에 의하여 개폐되고,
    상기 연료탱크 밀폐밸브(120)는 캐니스터(30)의 연료탱크측 포트와 연결되는 일측의 증발가스 유입관(121)과 연료탱크(10)와 연결되는 타측의 증발가스 유입관(122)이 취부되고, 상기 증발가스 유입관(121,122)의 관로상에는 연료탱크(10)에서 발생된 연료의 증발가스를 캐니스터(20)로 유입하는 유동로(126)가 형성되고, 상기 유동로(126)는 상기 전자제어유닛(30)에 의하여 제어되는 디스크(125)에 의하여 개폐되는 것을 특징으로 하는 연료의 증발가스 제어시스템.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 연료탱크 밀폐밸브(120)의 디스크(125)면에 이 디스크(125)를 밀고 있는 스프링(123)이 장착되어, 상기 연료탱크(10) 내부가 일정한 부압 이하로 내려가는 것을 방지하는 것을 특징으로 하는 연료의 증발가스 제어시스템.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 연료탱크 밀폐밸브(120)의 유동로(126) 상에 연료탱크(10)의 내압이 설정치 이상으로 증가되는 경우 자동적으로 개방되어, 연료탱크 밀폐밸브(120)의 폐쇄여부와 관계없이 연료탱크(10)로부터의 증발가스를 캐니스터(20)로 유입시키는 릴리프 밸브(130)를 설치하는 것을 특징으로 하는 연료의 증발가스 제어시스템.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 증발가스의 누출 진단은,
    전자제어유닛(30)이 캐니스터 밀폐밸브(110)를 폐쇄한 상태에서 누출진단 개시 시점으로부터 소정 시간 경과후 연료탱크(10) 내부의 압력을 저압용 압력센서(50)로부터 전달받고,
    전달받은 압력센서의 출력신호가 설정된 출력신호값 이상으로 상승할 경우 증발가스의 누출이 발생하는 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 연료의 증발가스 제어시스템.
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