KR20120060100A

KR20120060100A - 차량의 증발가스 처리장치

Info

Publication number: KR20120060100A
Application number: KR1020100121674A
Authority: KR
Inventors: 김명환; 최원규; 류부열
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2010-12-01
Filing date: 2010-12-01
Publication date: 2012-06-11

Abstract

본 발명은 연료탱크(1)로부터 증발가스관로(3)를 통해 연료증발가스를 전달받도록 구비된 캐니스터(5)와; 상기 증발가스관로(3)를 개폐할 수 있도록 구비된 가스제어밸브(7)와; 상기 가스제어밸브(7)를 제어하도록 구비된 컨트롤러(9)와; 상기 가스제어밸브(7)를 바이패스하는 바이패스관로(11)와; 상기 바이패스관로(11)에 설치되어 소정의 압력차 이상의 경우에만 상기 바이패스관로(11)를 개방시키도록 된 릴리프밸브(13)를 포함하여 구성된 차량의 증발가스 처리장치를 제공하여, 일반적인 차량은 물론, 하이브리드 차량이나 플러그인 하이브리드 차량 등과 같이 차량의 주행중 다른 동력원에 의해 엔진이 멈춰져 있는 시간이 비교적 장시간 존재하는 차량에서도, 캐니스터의 퍼지효율을 더욱 향상시킬 수 있도록 함으로써, 연료증발가스가 캐니스터의 포집량을 초과하여 대기중으로 방출되는 것을 방지하도록 한다.

Description

차량의 증발가스 처리장치{Fuel Vapor Treating Apparatus of Vehicle}

본 발명은 차량의 증발가스 처리장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 하이브리드 차량이나 플러그인 하이브리드 차량 등에 탑재된 연료장치에서 발생되는 연료증발가스를 처리하는 장치 및 그 제어방법에 관한 기술이다.

차량의 연료탱크에 저장되어 있는 연료가 증발하여 대기중으로 방출되면 환경을 오염시키게 되므로, 연료탱크에서 발생된 연료증발가스는 외부로 누출되지 않도록 적절히 처리되어야 한다.

종래의 일반적인 차량에서는 연료탱크에서 발생되는 증발가스를 캐니스터에 포집하였다가, 엔진의 작동중에 PCSV(Purge Control Solenoid Valve)로 엔진의 흡기측으로 퍼지하여 엔진 내에서 연소시키도록 하고 있다.

도 1은 종래 차량의 증발가스 처리장치를 예시한 것으로서, 연료탱크(500)에 설치된 벤트밸브(502)와 롤오버밸브(504)를 통해 연료증발가스가 캐니스터(506)로 공급되도록 되어 있고, 캐니스터(506)는 이를 포집하였다가 엔진의 작동중에 PCSV를 열어 포집하였던 연료증발가스를 엔진의 흡기관(508)으로 퍼지시킬 수 있도록 되어 있고, 이때, 상기 캐니스터(506)로는 캐니스터클로즈밸브(510)를 통과한 새로운 공기가 공급되어 상기 캐니스터(506)를 재생시킬 수 있도록 한다.

그런데, 상기한 바와 같은 종래 차량의 증발가스 처리장치는 상기 캐니스터(506)의 퍼지시에 도시된 바와 같이 연료탱크(500)로부터 다량의 공기 및 연료증발가스가 캐니스터(506)로 공급되는 구조여서, 캐니스터(506)의 퍼지효율이 저하되는 경향이 있으며, 이와 같이 캐니스터(506)의 퍼지 효율이 저하되어, 캐니스터(506) 내에 연료증발가스 성분이 많이 남아 있게 되면, 장시간의 주차시 등의 경우에 캐니스터(506)의 포집용량을 초과하는 연료증발가스가 대기중으로 누출될 염려가 있다.

특히, 최근은 하이브리드 차량이나 플러그인 하이브리드 차량 등의 경우에는, 차량의 주행이 엔진은 정지한 상태에서 모터만에 의해서 이루어지는 경우가 많으므로, 기온이 높은 경우 등에는 연료탱크(500)에서 과다한 연료증발가스가 발생하여 캐니스터(506)의 포집 용량 초과로 대기중으로 방출될 염려가 더 높아진다.

본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 일반적인 차량은 물론, 하이브리드 차량이나 플러그인 하이브리드 차량 등과 같이 차량의 주행중 다른 동력원에 의해 엔진이 멈춰져 있는 시간이 비교적 장시간 존재하는 차량에서도, 캐니스터의 퍼지효율을 더욱 향상시킬 수 있도록 함으로써, 연료증발가스가 캐니스터의 포집량을 초과하여 대기중으로 방출되는 것을 방지하도록 하는 차량의 증발가스 처리장치를 제공함에 그 목적이 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명 차량의 증발가스 처리장치는

연료탱크로부터 증발가스관로를 통해 연료증발가스를 전달받도록 구비된 캐니스터와;

상기 증발가스관로를 개폐할 수 있도록 구비된 가스제어밸브와;

상기 가스제어밸브를 제어하도록 구비된 컨트롤러와;

상기 가스제어밸브를 바이패스하는 바이패스관로와;

상기 바이패스관로에 설치되어 소정의 압력차 이상의 경우에만 상기 바이패스관로를 개방시키도록 된 릴리프밸브;

를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

본 발명은 일반적인 차량은 물론, 하이브리드 차량이나 플러그인 하이브리드 차량 등과 같이 차량의 주행중 다른 동력원에 의해 엔진이 멈춰져 있는 시간이 비교적 장시간 존재하는 차량에서도, 캐니스터의 퍼지효율을 더욱 향상시킬 수 있도록 함으로써, 연료증발가스가 캐니스터의 포집량을 초과하여 대기중으로 방출되는 것을 방지할 수 있도록 한다.

도 1은 종래 기술에 의한 차량의 증발가스 처리장치를 설명한 도면,
도 2는 본 발명에 따른 차량의 증발가스 처리장치를 설명한 도면,
도 3은 도 2의 장치의 주유시 작용을 설명한 도면,
도 4는 도 2의 장치의 캐니스터 퍼지시의 작용을 설명한 도면이다.

도 2를 참조하면, 본 발명 실시예는 연료탱크(1)로부터 증발가스관로(3)를 통해 연료증발가스를 전달받도록 구비된 캐니스터(5)와; 상기 증발가스관로(3)를 개폐할 수 있도록 구비된 가스제어밸브(7)와; 상기 가스제어밸브(7)를 제어하도록 구비된 컨트롤러(9)와; 상기 가스제어밸브(7)를 바이패스하는 바이패스관로(11)와; 상기 바이패스관로(11)에 설치되어 소정의 압력차 이상의 경우에만 상기 바이패스관로(11)를 개방시키도록 된 릴리프밸브(13)를 포함하여 구성된다.

즉, 상기 연료탱크(1)로부터 상기 캐니스터(5)로 이르는 상기 증발가스관로(3)를 상기 컨트롤러(9)가 적절히 개폐할 수 있도록 함으로써, 상기 캐니스터(5)로 연료탱크(1)로부터의 연료증발가스가 전달될 수 있는 상태와 전달될 수 없는 상태를 전환할 수 있도록 한 것이다.

상기 증발가스관로(3)는 상기 연료탱크(1)에 설치된 벤트밸브(Vent Valve: 15)로부터의 연료증발가스와 상기 연료탱크(1)에 설치된 롤오버밸브(Roll Over Valve: 17)로부터의 연료증발가스를 함께 합하여 상기 연료탱크(1)로 전달할 수 있도록 설치되고, 상기 가스제어밸브(7)는 상기 벤트밸브(15)로부터의 연료증발가스와 상기 롤오버밸브(17)로부터의 연료증발가스가 합해진 이후 상기 캐니스터(5) 이전의 상기 증발가스관로(3) 상에 설치된다.

한편, 상기 캐니스터(5)로 공급되는 공기는 에어필터(21)를 거쳐 여과된 후 히터(23)를 통해 가열된 후 상기 캐니스터(5)로 공급될 수 있도록 하였으며, 상기 에어필터(21)와 히터(23)의 사이에는 캐니스터클로즈밸브(19)를 구비하여, 상기 캐니스터(5)와 대기 사이를 밀폐시킬 수 있도록 하고 있다.

상기 컨트롤러(9)는 상기 캐니스터(5)를 퍼지시키는 동안에만 상기 가스제어밸브(7)를 밀폐시키도록 구성되며, 상기 캐니스터(5)와 엔진의 흡기관 사이에 연결된 퍼지라인에는 PCSV가 설치되고, 상기 컨트롤러(9)가 상기 PCSV를 함께 제어할 수 있도록 되어 있으며, 상기 캐니스터클로즈밸브(19)도 제어할 수 있도록 되어 있다.

상기한 바와 같이 구성된 본 발명의 작용을 설명하면 다음과 같다.

도 3은 상기한 바와 같이 구성된 차량의 증발가스 처리장치가 주유중인 상태의 작용을 설명한 것으로서, 상기 컨트롤러(9)는 상기 가스제어밸브(7)를 개방하고 있어서, 상기 연료탱크(1)에서 발생된 연료증발가스는 상기 증발가스관로(3)를 통해 상기 캐니스터(5)로 전달되어 포집되게 된다.

상기한 바와 같이 상기 컨트롤러(9)는 상기 캐니스터(5)를 퍼지시키는 동안에만 상기 가스제어밸브(7)를 밀폐시키도록 되어 있어서, 리크 모니터링(LEAK MONITERING)시에도 상기 캐니스터클로즈밸브(19)를 닫은 상태에서 리크 모니터링이 가능하도록 한다.

도 4는 상기 차량의 증발가스 처리장치가 퍼지시의 상태를 설명한 것으로서, 상기 컨트롤러(9)는 상기 가스제어밸브(7)를 밀폐시킨 상태에서 상기 PCSV를 개방하고, 상기 캐니스터클로즈밸브(19)를 개방하여, 상기 캐니스터(5)로 신선한 공기가 유입되면서 캐니스터(5) 내부의 연료증발가스가 상기 PCSV를 통해 엔진의 흡기관으로 유입될 수 있도록 한다.

이때, 상기 가스제어밸브(7)에 의해 상기 증발가스관로(3)는 밀폐되어 있으므로, 상기 연료탱크(1)로부터의 연료증발가스는 상기 캐니스터(5)로 공급되지 않아서, 상기 캐니스터(5)는 새로 공급되는 연료증발가스 없이 신선한 공기만이 유입되므로 원활한 증발가스탈착작용으로 퍼지효율이 향상되게 된다.

또한, 상기 히터(23)를 구동하면, 흡입되는 공기가 가열되어 뜨거운 공기로 캐니스터(5)에 공급되어 더욱 퍼지효율을 향상시키도록 할 수도 있다.

이때, 상기 바이패스관로(11)의 릴리프밸브(13)는 연료탱크(1)와 캐니스터(5) 사이에 연료탱크(1)의 파손 및 변형을 초래할 정도의 비정상적인 압력상황이 발생하면, 이를 해소할 수 있도록 한다.

1; 연료탱크
3; 증발가스관로
5; 캐니스터
7; 가스제어밸브
9; 컨트롤러
11; 바이패스관로
13; 릴리프밸브
15; 벤트밸브
17; 롤오버밸브
19; 캐니스터클로즈밸브
21; 에어필터
23; 히터

Claims

연료탱크로부터 증발가스관로를 통해 연료증발가스를 전달받도록 구비된 캐니스터와;
상기 증발가스관로를 개폐할 수 있도록 구비된 가스제어밸브와;
상기 가스제어밸브를 제어하도록 구비된 컨트롤러와;
상기 가스제어밸브를 바이패스하는 바이패스관로와;
상기 바이패스관로에 설치되어 소정의 압력차 이상의 경우에만 상기 바이패스관로를 개방시키도록 된 릴리프밸브;
를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 차량의 증발가스 처리장치.
청구항 1에 있어서,
상기 증발가스관로는 상기 연료탱크에 설치된 벤트밸브로부터의 연료증발가스와 상기 연료탱크에 설치된 롤오버밸브로부터의 연료증발가스를 함께 합하여 상기 연료탱크로 전달할 수 있도록 설치되고;
상기 가스제어밸브는 상기 벤트밸브로부터의 연료증발가스와 상기 롤오버밸브로부터의 연료증발가스가 합해진 이후 상기 캐니스터 이전의 상기 증발가스관로 상에 설치된 것
을 특징으로 하는 차량의 증발가스 처리장치.
청구항 2에 있어서,
상기 캐니스터로 공급되는 공기를 가열할 수 있도록 구비된 히터를 더 포함하여 구성된 것
을 특징으로 하는 차량의 증발가스 처리장치.
청구항 2에 있어서,
상기 컨트롤러는 상기 캐니스터를 퍼지시키는 동안에 상기 가스제어밸브를 밀폐시키도록 구성된 것
을 특징으로 하는 차량의 증발가스 처리장치.