KR20220000100A - Electronic inlet check valve for fuel tank - Google Patents

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KR20220000100A
KR20220000100A KR1020200077641A KR20200077641A KR20220000100A KR 20220000100 A KR20220000100 A KR 20220000100A KR 1020200077641 A KR1020200077641 A KR 1020200077641A KR 20200077641 A KR20200077641 A KR 20200077641A KR 20220000100 A KR20220000100 A KR 20220000100A
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김창한
강길언
임준식
최승훈
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현대자동차주식회사
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Abstract

The present invention relates to an electronic inlet check valve for a fuel tank, and more specifically, to an electronic inlet check valve for a fuel tank, which allows formation of negative pressure for leak diagnosis inside a filler pipe of the fuel tank, and at the same time, detects abnormal pressure of the fuel tank and prevents backflow of fuel through the filler pipe when the fuel is full. The electronic inlet check valve comprises a valve body, a flapper, a magnetic member, and an electromagnet.

Description

연료탱크용 전자식 인렛체크밸브 {Electronic inlet check valve for fuel tank}Electronic inlet check valve for fuel tank}

본 발명은 연료탱크용 전자식 인렛체크밸브에 관한 것으로, 상세하게는 연료탱크의 필러파이프 내에 리크 진단을 위한 부압 형성이 가능하도록 하는 동시에 상기 연료탱크의 이상압력 감지 및 연료 만충 시에 필러파이프를 통한 연료 역류를 방지할 수 있도록 하는 연료탱크용 전자식 인렛체크밸브에 관한 것이다. The present invention relates to an electronic inlet check valve for a fuel tank, and more particularly, it enables the formation of a negative pressure for leak diagnosis in the filler pipe of the fuel tank, and at the same time, detects an abnormal pressure in the fuel tank and uses the filler pipe when the fuel is full. It relates to an electronic inlet check valve for a fuel tank that can prevent fuel backflow.

일반적으로 차량에는 연료의 저장을 위한 연료탱크가 탑재되어 있다. 상기 연료탱크는 연료 주입을 위해 필러파이프가 구비되고, 상기 필러파이프의 말단부에 연료 주입 시 개방되는 인렛체크밸브(Inlet Check Valve)가 장착된다. In general, a vehicle is equipped with a fuel tank for storing fuel. The fuel tank is provided with a filler pipe for fuel injection, and an inlet check valve that is opened when fuel is injected is mounted at the distal end of the filler pipe.

상기 연료탱크는 내부의 연료로부터 증발가스가 발생하는데, 이 증발가스가 대기에 방출되는 경우 대기를 오염시키는 등의 문제가 있으므로, 주기적으로 연료시스템의 증발가스 리크를 진단하는 것이 필요하다. The fuel tank generates boil-off gas from the fuel inside, and when the boil-off gas is released to the atmosphere, there is a problem such as polluting the atmosphere, so it is necessary to periodically diagnose the boil-off gas leak of the fuel system.

도 12를 참조하면, 종래 연료시스템의 리크 진단 시 연료탱크(1)와 캐니스터(2) 및 캐니스터(2)와 퍼지제어밸브(3) 사이의 증발가스 유동라인에 엔진 부압을 형성하고, 이러한 부압이 기준치에 부합하는지를 판정하여 증발가스의 리크를 진단하게 된다.12, when diagnosing a leak in a conventional fuel system, an engine negative pressure is formed in the BOG flow line between the fuel tank 1 and the canister 2 and the canister 2 and the purge control valve 3, and this negative pressure By judging whether this standard value is met, the leak of boil-off gas is diagnosed.

그런데, 연료탱크(1)의 인렛체크밸브(4)는 필러파이프(5)의 말단부에 연결되어 연료탱크(1) 내에 배치됨에 따라 연료탱크(1) 내 일정 높이 이상의 연료가 채워지는 경우 연료에 잠기게 되고, 상기 인렛체크밸브(4)가 연료탱크(1) 내 연료에 잠기는 경우 연료의 영향으로 인해 인렛체크밸브(4)가 엔진 부압에 의해 열리지 않아 필러파이프(5) 내에 부압 형성이 어렵게 되며, 그에 따라 리크 진단 시간이 초과하는 등으로 인해 리크 진단 불가로 판정되고 경고등이 점등된다.However, as the inlet check valve 4 of the fuel tank 1 is connected to the distal end of the filler pipe 5 and is disposed in the fuel tank 1, when the fuel is filled with more than a certain height in the fuel tank 1, the fuel When the inlet check valve 4 is submerged in fuel in the fuel tank 1, the inlet check valve 4 does not open due to the engine negative pressure due to the influence of fuel, making it difficult to form a negative pressure in the filler pipe 5 Accordingly, it is determined that the leak diagnosis is impossible due to the leak diagnosis time exceeding, and the warning lamp is turned on.

한편, 연료탱크에 연료를 주입할 때 연료탱크 내부 압력(온도)이 높거나 연료탱크 내 연료가 만충된 후 추가 연료를 주유하게 되는 경우, 연료탱크 내 연료가 필러파이프 외부로 역류하는 오버플로우 현상이 발생할 가능성이 높은 문제점이 있다. On the other hand, when the internal pressure (temperature) of the fuel tank is high when fuel is injected into the fuel tank, or when additional fuel is refueled after the fuel in the fuel tank is full, the fuel in the fuel tank flows backwards to the outside of the filler pipe. There is a problem that is highly likely to occur.

또한 종래에는 연료탱크에 연료가 만충될 시 주유건이 멈춘 후 인렛체크밸브가 닫히면서 필러파이프 내 연료 중 일부가 연료탱크 내부로 유입되지 못하고 필러파이프의 하측부에 고이게 되는데, 이로 인해 필러파이프의 내구 저하가 발생하고 상기 필러파이프 내 일부 연료가 필러파이프를 투과하여 연료투과 성능이 저하되며 연료냄새가 발생하는 등의 문제가 초래된다.Also, in the related art, when the fuel tank is fully filled with fuel, the fuel gun is stopped and the inlet check valve is closed, so that some of the fuel in the filler pipe cannot flow into the fuel tank and it collects in the lower part of the filler pipe. As a result, the durability of the filler pipe A decrease occurs, and some fuel in the filler pipe penetrates the filler pipe, thereby causing problems such as a decrease in fuel permeation performance and generation of a fuel odor.

공개특허 제2019-0083557호Patent Publication No. 2019-0083557

본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로서, 밸브의 전자식 작동 제어가 가능하도록 구성되어서, 증발가스 리크 진단 시에 필러파이프 내에 부압 형성이 가능하도록 하고, 연료탱크의 이상압력 감지 및 연료 만충 시에 필러파이프를 통한 연료 역류를 방지할 수 있도록 하며, 또한 필러파이프의 하측부에 고인 연료가 연료탱크 내로 자연 유입되도록 할 수 있는, 연료탱크용 전자식 인렛체크밸브를 제공하는데 목적이 있다. The present invention has been devised in view of the above points, and is configured to enable electronic operation control of the valve, so that negative pressure can be formed in the filler pipe when diagnosing a boil-off gas leak, detecting abnormal pressure in the fuel tank, and filling the fuel tank An object of the present invention is to provide an electronic inlet check valve for a fuel tank, which can prevent fuel backflow through the filler pipe at the time of operation, and can allow fuel accumulated in the lower part of the filler pipe to naturally flow into the fuel tank.

이에 본 발명은: 연료탱크의 연료 주입을 위한 필러파이프와 연결되어 연료탱크 내에 배치되고, 외측면에 도체고정부가 형성된 밸브바디; 상기 밸브바디의 출구측에 힌지를 기준으로 선회가능하게 설치되어 상기 밸브바디의 출구를 개폐하는 플래퍼; 일측부가 상기 플래퍼에 고정되고 타측부가 상기 플래퍼의 외측으로 돌출되어 상기 도체고정부의 전방에 배치되는 자성부재; 상기 자성부재의 타측부를 마주하도록 상기 도체고정부에 장착되고, 제어기에 의해 제어되는 전류인가방향에 따라 극성이 결정되는 전자석;을 포함하는 연료탱크용 전자식 인렛체크밸브를 제공한다. Accordingly, the present invention provides: a valve body connected to a filler pipe for fuel injection into the fuel tank, disposed in the fuel tank, and having a conductor fixing part formed on an outer surface thereof; a flapper installed pivotably on the outlet side of the valve body based on a hinge to open and close the outlet of the valve body; a magnetic member having one side fixed to the flapper and the other side protruding to the outside of the flapper to be disposed in front of the conductor fixing unit; It provides an electromagnetic inlet check valve for a fuel tank comprising; an electromagnet that is mounted on the conductor fixing part so as to face the other side of the magnetic member and whose polarity is determined according to a current application direction controlled by a controller.

본 발명의 실시예에 의하면, 상기 전자석은, 필러파이프의 리크 진단 조건하에서 상기 플래퍼가 연료탱크 내 연료에 잠기는 경우, 또는 연료탱크 내 연료 유면이 플래퍼의 하단보다 낮게 위치되어 있는 경우, 상기 자성부재와 동일 극성을 가지도록 전류인가방향이 제어될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, when the flapper is immersed in the fuel in the fuel tank or the fuel oil level in the fuel tank is located lower than the lower end of the flapper under the leak diagnosis condition of the filler pipe, the electromagnet is the magnetic member The current application direction can be controlled to have the same polarity as .

또한 본 발명의 실시예에 의하면, 상기 전자석은, 연료탱크의 연료 만충 시 또는 연료탱크 내부에 이상압력이 측정될 시, 상기 자성부재와 반대 극성을 가지도록 전류인가방향이 제어될 수 있다.In addition, according to an embodiment of the present invention, the current application direction may be controlled so that the electromagnet has a polarity opposite to that of the magnetic member when the fuel tank is filled with fuel or when an abnormal pressure is measured inside the fuel tank.

또한 본 발명의 실시예에 의하면, 상기 전자석은, 일측부가 상기 도체고정부에 장착되고 타측부가 상기 자성부재와 마주하도록 배치되는 도체; 및 상기 도체의 둘레에 감긴 상태로 전류를 인가받는 코일;로 구성될 수 있다.In addition, according to an embodiment of the present invention, the electromagnet, a conductor having one side mounted on the conductor fixing unit and the other side facing the magnetic member; and a coil to which current is applied while being wound around the conductor.

상기한 과제의 해결 수단을 통하여 전자식 작동 제어가 가능하도록 구성됨으로써 본 발명은 다음과 같은 효과를 제공한다.The present invention provides the following effects by being configured to enable electronic operation control through means for solving the above problems.

첫째, 연료시스템의 증발가스 리크 진단 시에 플래퍼를 개방 작동시켜 필러파이프 내에 부압 형성이 가능하도록 함으로써 필러파이프의 리크 진단이 가능하도록 한다.First, when diagnosing the boil-off gas leak of the fuel system, the flapper is opened to allow negative pressure to be formed in the filler pipe, thereby enabling the leak diagnosis of the filler pipe.

둘째, 연료탱크의 이상압력 감지 및 연료 만충 시에 플래퍼를 폐쇄 작동시켜 이상압력 감지 및 만충 이후 추가 연료 주입으로 인한 오버플로우 현상을 방지할 수 있다.Second, it is possible to prevent overflow caused by additional fuel injection after detecting the abnormal pressure and filling the fuel tank by closing the flapper when the abnormal pressure is detected and the fuel is filled in the fuel tank.

셋째, 연료 주입 시 필러파이프의 하측부에 고인 연료가 연료탱크 내로 자연 유입되도록 함으로써 필러파이프의 하측부에 연료가 고이는 경우 발생할 수 있는 필러파이프의 내구 저하 및 연료투과 성능 저하, 연료냄새 발생 등의 문제를 방지할 수 있다. Third, when fuel is injected, fuel accumulated in the lower part of the filler pipe is allowed to flow naturally into the fuel tank. problems can be avoided.

도 1은 본 발명에 따른 연료탱크용 전자식 인렛체크밸브가 적용된 연료시스템을 나타낸 도면
도 2는 본 발명에 따른 전자식 인렛체크밸브의 구성을 나타낸 사시도
도 3은 본 발명에 따른 전자식 인렛체크밸브의 구성을 나타낸 단면도
도 4는 본 발명에 따른 전자식 인렛체크밸브의 조립 과정을 나타낸 도면
도 5a 및 도 5b는 본 발명에 따른 전자식 인렛체크밸브의 열림 작동상태를 나타낸 도면
도 6 및 도 7은 본 발명에 따른 전자식 인렛체크밸브의 열림 제어가 적용되는 시스템 조건을 나타낸 도면
도 8은 본 발명에 따른 전자식 인렛체크밸브플래퍼의 닫힘 작동상태를 나타낸 도면
도 9는 본 발명에 따른 전자식 인렛체크밸브의 닫힘 제어가 적용되는 시스템 조건을 나타낸 도면
도 10은 본 발명에 따른 전자식 인렛체크밸브의 열림 제어 과정을 나타낸 순서도
도 11은 본 발명에 따른 전자식 인렛체크밸브의 닫힘 제어 과정을 나타낸 순서도
도 12는 종래 연료시스템의 구성을 일례로 나타낸 도면1 is a view showing a fuel system to which an electronic inlet check valve for a fuel tank according to the present invention is applied;
2 is a perspective view showing the configuration of an electronic inlet check valve according to the present invention;
3 is a cross-sectional view showing the configuration of an electronic inlet check valve according to the present invention;
4 is a view showing the assembly process of the electronic inlet check valve according to the present invention
5a and 5b are views showing the open operating state of the electronic inlet check valve according to the present invention;
6 and 7 are views showing system conditions to which the open control of the electronic inlet check valve according to the present invention is applied;
8 is a view showing the closed operating state of the electronic inlet check valve flapper according to the present invention;
9 is a view showing a system condition to which the closing control of the electronic inlet check valve according to the present invention is applied;
10 is a flow chart showing the opening control process of the electronic inlet check valve according to the present invention
11 is a flowchart showing the closing control process of the electronic inlet check valve according to the present invention;
12 is a view showing the configuration of a conventional fuel system as an example;

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다. 첨부된 도면에 표현된 사항들은 본 발명의 실시예를 쉽게 설명하기 위해 도식화된 도면으로 실제로 구현되는 형태와 상이할 수 있다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. Matters expressed in the accompanying drawings may be different from the forms actually implemented in the drawings schematically for easy explanation of the embodiments of the present invention.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 연료탱크용 전자식 인렛체크밸브(100)는, 연료탱크(200)의 연료 주입을 위한 필러파이프(210)의 말단부에 연결되어 연료탱크(200) 내에 배치된다. As shown in FIG. 1 , the electronic inlet check valve 100 for a fuel tank according to the present invention is connected to the distal end of the filler pipe 210 for injecting fuel into the fuel tank 200 . are placed

도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 인렛체크밸브(100)는, 밸브바디(110)와 플래퍼(120)와 자성부재(130) 및 전자석(140)을 포함하여 구성될 수 있다. 2 and 3 , the inlet check valve 100 may include a valve body 110 , a flapper 120 , a magnetic member 130 , and an electromagnet 140 .

상기 밸브바디(110)는, 필러파이프(210)의 말단부에 연료 유동이 가능하게 연결되고, 외측면에 도체고정부(114)가 돌출되어 형성된다.The valve body 110 is connected to the distal end of the filler pipe 210 to enable fuel flow, and a conductor fixing part 114 is protruded from the outer surface thereof.

상기 밸브바디(110)는, 연료 유동이 가능한 파이프 타입으로 형성될 수 있고, 외측 중앙부에 형성된 날개부(112)를 기준으로 일측부가 연료탱크(200) 내에 삽입 배치된다. 밸브바디(110)는, 상기 날개부(112)가 연료탱크(200)의 외측면에 밀착된 상태로 연료탱크(200)에 융착되어 고정될 수 있다. The valve body 110 may be formed in a pipe type capable of fuel flow, and one side portion is inserted into the fuel tank 200 based on the wing portion 112 formed in the outer central portion. The valve body 110 may be fixed by being fused to the fuel tank 200 in a state in which the wing part 112 is in close contact with the outer surface of the fuel tank 200 .

상기 도체고정부(114)는 밸브바디(110)의 외측면 중 연료탱크(200) 내에 삽입되는 일측부의 외측면에 하우징 타입으로 돌출 형성될 수 있다. The conductor fixing part 114 may be formed to protrude from the outer surface of the valve body 110 in the form of a housing on the outer surface of one side inserted into the fuel tank 200 .

상기 플래퍼(120)는, 밸브바디(110)의 출구측에 힌지를 기준으로 선회가능하게 설치되며, 연료탱크(200)에 연료가 미주입되는 경우 밸브바디(110)의 출구를 밀착하여 닫을 수 있고 연료탱크(200)에 연료가 주입되는 경우 밸브바디(110)의 출구를 열 수 있도록 구성된다. The flapper 120 is pivotally installed on the outlet side of the valve body 110 based on a hinge, and can close and close the outlet of the valve body 110 when fuel is not injected into the fuel tank 200 . and is configured to open the outlet of the valve body 110 when fuel is injected into the fuel tank 200 .

예를 들어, 플래퍼(120)는, 필러파이프(210)를 통해 밸브바디(110) 내로 유입되는 주입건의 연료 압력에 의해 밸브바디(110)의 출구를 개방할 수 있고, 연료탱크(200) 내에 연료 주입 후 밸브바디(110) 내로 유입되는 주입건의 연료 압력이 제거되면 연료탱크(200) 내의 연료 압력에 의해 밸브바디(110)의 출구를 닫을 수 있다. For example, the flapper 120 may open the outlet of the valve body 110 by the fuel pressure of the injection gun flowing into the valve body 110 through the filler pipe 210 , and within the fuel tank 200 . When the fuel pressure of the injection gun flowing into the valve body 110 is removed after fuel injection, the outlet of the valve body 110 may be closed by the fuel pressure in the fuel tank 200 .

자성부재(130)는 상기 플래퍼(120)에 고정되도록 장착되어 밸브바디(110)의 외측에 배치된다. 구체적으로 자성부재(130)는, 그 일측부가 플래퍼(120)에 고정되도록 결합될 수 있고 그 타측부가 플래퍼(120)의 외측으로 돌출되도록 형성되어 상기 도체고정부(114)의 전방에 배치될 수 있다. The magnetic member 130 is mounted to be fixed to the flapper 120 and disposed outside the valve body 110 . Specifically, the magnetic member 130 may be coupled such that one side thereof is fixed to the flapper 120 and the other side thereof is formed to protrude outside the flapper 120 to be disposed in front of the conductor fixing unit 114 . can

이를 위해, 도 4에 도시된 바와 같이, 플래퍼(120)의 외측면에 체결홈(122)이 돌출 형성될 수 있고, 자성부재(130)의 일측부에 상기 체결홈(122)과 결합되는 패스너(132)가 돌출 형성될 수 있다. 상기 패스너(132)는 체결홈(122)에 강제 압입되어 체결될 수 있다. To this end, as shown in FIG. 4 , a fastening groove 122 may be protruded from the outer surface of the flapper 120 , and a fastener coupled to the fastening groove 122 on one side of the magnetic member 130 . 132 may be formed to protrude. The fastener 132 may be fastened by being press-fitted into the fastening groove 122 .

이때 자성부재(130)는, 밸브바디(110) 내 연료유동방향을 기준으로 상기 도체고정부(114)의 전방에 배치될 수 있으며, S극 또는 N극 극성을 가지는 영구자석이 사용될 수 있다. In this case, the magnetic member 130 may be disposed in front of the conductor fixing part 114 based on the fuel flow direction in the valve body 110 , and a permanent magnet having an S pole or an N pole polarity may be used.

전자석(140)은 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 외부 자기장에 의하여 자기화(磁氣化)되는 도체(142)와 상기 도체(142)의 둘레에 감긴 코일(144)로 구성될 수 있다. The electromagnet 140 may be composed of a conductor 142 magnetized by an external magnetic field and a coil 144 wound around the conductor 142, as shown in FIGS. 3 and 4 . have.

상기 전자석(140)은, 코일(144)에 전류가 인가될 때 발생하는 자기장에 의해 도체(142)가 자화되어 자석과 같은 작용을 하는 것으로, 코일(144)에 인가되는 전류 방향에 따라 도체(142)의 극성이 결정된다. The electromagnet 140 acts like a magnet by magnetizing the conductor 142 by a magnetic field generated when a current is applied to the coil 144, and depending on the direction of the current applied to the coil 144, the conductor ( 142) is determined.

상기 코일(144)에 인가되는 전류의 방향은 제어기(250)에 의해 제어될 수 있으며, 상기 코일(144)에 인가되는 전류 방향에 따라 도체(142)의 극성이 S극 또는 N극으로 결정될 수 있다. The direction of the current applied to the coil 144 may be controlled by the controller 250, and the polarity of the conductor 142 may be determined as the S pole or the N pole according to the direction of the current applied to the coil 144. have.

상기 도체(142)는 자성부재(130)의 타측부를 마주하도록 도체고정부(114)에 장착될 수 있으며, 구체적으로 도체(142)의 일측부가 도체고정부(114)에 장착되고 도체(142)의 타측부가 자성부재(130)의 타측부를 마주할 수 있다. The conductor 142 may be mounted on the conductor fixing part 114 so as to face the other side of the magnetic member 130 . Specifically, one side of the conductor 142 is mounted on the conductor fixing part 114 and the conductor 142 . ) may face the other side of the magnetic member 130 .

예를 들어, 도체(142)의 일측부는 도체고정부(114)에 강제 압입되어 고정되거나 또는 도체고정부(114)에 부착되어 고정될 수 있다. For example, one side of the conductor 142 may be fixed by being press-fitted into the conductor fixing unit 114 , or may be fixed by being attached to the conductor fixing unit 114 .

그리고 이때 상기 도체(142)의 타측부는 플래퍼(120)의 닫힘 및 열림 상태에서 자성부재(130)와 인력 및 척력이 작용가능한 위치에 배치될 수 있다. At this time, the other side of the conductor 142 may be disposed at a position where attractive and repulsive forces can act with the magnetic member 130 in the closed and open state of the flapper 120 .

상기 제어기(250)는, 차량 내 배터리(전원)로부터 코일(144)에 인가되는 전류의 방향을 인위적으로 제어할 수 있으며, 코일(144)에 인가되는 전류 방향을 제어하여서 전자석(140)의 도체 극성을 자성부재(130)와 동일한 극성 또는 반대의 극성으로 결정할 수 있다. The controller 250 may artificially control the direction of the current applied to the coil 144 from the in-vehicle battery (power source), and by controlling the direction of the current applied to the coil 144, the conductor of the electromagnet 140 . The polarity may be determined as the same polarity as that of the magnetic member 130 or the opposite polarity.

상기 제어기(250)는 와이어를 통해 전류 신호를 코일(144)에 전달할 수 있으며, 상기 와이어는 연료탱크(200) 내에 배치되어 전자석(140)과 제어기(250)를 연결할 수 있다. The controller 250 may transmit a current signal to the coil 144 through a wire, and the wire may be disposed in the fuel tank 200 to connect the electromagnet 140 and the controller 250 .

상기 제어기(250)는 연료펌프(220)와 모듈화된 상태로 연료탱크(200)의 상단에 배치될 수 있고 또는 연료펌프(220)와 별도로 구성되어 연료탱크(200)에 모듈화될 수 있다. The controller 250 may be disposed at the top of the fuel tank 200 in a modularized state with the fuel pump 220 , or may be configured separately from the fuel pump 220 and modularized in the fuel tank 200 .

여기서, 도 5a 내지 도 9를 참조하여 상기와 같이 구성되는 인렛체크밸브(100)의 작동상태를 설명하도록 한다. Here, the operating state of the inlet check valve 100 configured as described above will be described with reference to FIGS. 5A to 9 .

전자석(140)은, 코일(144)의 전류인가방향에 따라 도체고정부(114)에 장착된 도체(142)의 일측부 및 자성부재(130)와 마주하는 도체(142)의 타측부가 서로 반대 극성을 가지게 된다. In the electromagnet 140 , one side of the conductor 142 mounted on the conductor fixing unit 114 and the other side of the conductor 142 facing the magnetic member 130 are each other according to the current application direction of the coil 144 . will have opposite polarity.

예를 들어, 도체(142)의 일측부에 S극이 형성되는 경우 도체(142)의 타측부에 N극이 형성되고, 도체(142)의 타측부에 S극이 형성되는 경우 도체(142)의 일측부에 N극이 형성된다. For example, when an S pole is formed on one side of the conductor 142, an N pole is formed on the other side of the conductor 142, and when an S pole is formed on the other side of the conductor 142, the conductor 142 An N pole is formed on one side of the

도 5a에 도시된 바와 같이 자성부재(130)와 마주하는 도체(142)의 타측부가 자성부재(130)와 동일 극성을 가지게 되는 경우 도체(142)와 자성부재(130) 사이에 척력이 발생하고, 도 8에 도시된 바와 같이 도체(142)의 타측부가 자성부재(130)와 반대 극성을 가지게 되는 경우 도체(142)와 자성부재(130) 사이에 인력이 발생한다. As shown in FIG. 5A , when the other side of the conductor 142 facing the magnetic member 130 has the same polarity as the magnetic member 130 , a repulsive force is generated between the conductor 142 and the magnetic member 130 . And, as shown in FIG. 8 , when the other side of the conductor 142 has a polarity opposite to that of the magnetic member 130 , an attractive force is generated between the conductor 142 and the magnetic member 130 .

도체(142)와 자성부재(130) 사이에 척력이 발생할 때 상기 척력에 의해 도 5b와 같이 플래퍼(120)가 열릴 수 있고, 도체(142)와 자성부재(130) 사이에 인력이 발생할 때 상기 인력에 의해 플래퍼(120)가 닫힐 수 있다. When a repulsive force is generated between the conductor 142 and the magnetic member 130, the flapper 120 may be opened as shown in FIG. 5B by the repulsive force, and when an attractive force is generated between the conductor 142 and the magnetic member 130, the The flapper 120 may be closed by manpower.

이에 제어기(250)는 필러파이프(210)의 증발가스 리크 진단 조건하에서 인렛체크밸브(100)가 연료탱크(200) 내 연료에 잠겨 있는 경우, 도체(142)와 자성부재(130) 사이에 척력이 발생하도록 코일(144)에 인가되는 전류 방향을 제어한다(도 5a 참조).Accordingly, when the inlet check valve 100 is immersed in the fuel in the fuel tank 200 under the BOG leak diagnosis condition of the filler pipe 210 , the controller 250 generates a repulsive force between the conductor 142 and the magnetic member 130 . The direction of the current applied to the coil 144 is controlled so that this occurs (see FIG. 5A ).

필러파이프(210)의 증발가스 리크 진단 시, 도 6에 보듯이 연료탱크(200)와 캐니스터(240) 및 캐니스터(240)와 퍼지제어밸브(244) 사이의 증발가스 유동라인에 엔진 부압이 형성되고, 이를 위해 캐니스터밸브(242)는 클로즈 모드로 작동되어 캐니스터(240)로의 외기 유입을 차단하고 퍼지제어밸브(244)는 오픈 모드로 작동되어 상기 증발가스 유동라인에 엔진 부압이 형성되도록 한다. 그리고 이러한 리크 진단 조건하에서 상기 증발가스 유동라인에 형성된 부압이 기준치에 부합하는지를 판정하여 증발가스의 리크를 진단하게 된다. When diagnosing the BOG leak of the filler pipe 210, as shown in FIG. 6, engine negative pressure is formed in the BOG flow line between the fuel tank 200 and the canister 240 and the canister 240 and the purge control valve 244. To this end, the canister valve 242 is operated in the closed mode to block the inflow of outside air into the canister 240 , and the purge control valve 244 is operated in the open mode to form an engine negative pressure in the BOG flow line. And under these leak diagnosis conditions, it is determined whether the negative pressure formed in the boil-off gas flow line meets a reference value to diagnose the boil-off gas leak.

필러파이프(210)를 통해 연료가 미주입되는 리크 진단 조건하에서 인렛체크밸브(100)가 연료탱크(200) 내 일정 수위 이상으로 채워진 연료에 잠기는 경우, 플래퍼(120)가 연료탱크(200) 내 연료 압력의 영향을 받게 되기는 하나, 도체(142)의 타측부가 자성부재(130)와 동일 극성을 가지도록 코일(144)에 전류를 인가함으로써 플래퍼(120)를 인위적으로 개방시킬 수 있다. When the inlet check valve 100 is immersed in the fuel filled to a certain level or more in the fuel tank 200 under the leak diagnosis condition in which fuel is not injected through the filler pipe 210 , the flapper 120 moves into the fuel tank 200 . Although affected by fuel pressure, the flapper 120 may be artificially opened by applying a current to the coil 144 so that the other side of the conductor 142 has the same polarity as the magnetic member 130 .

상기 플래퍼(120)가 개방됨으로써 필러파이프(210)에도 엔진 부압이 형성되며, 결과적으로 필러파이프(210)의 증발가스 리크 감지가 가능하게 된다. As the flapper 120 is opened, an engine negative pressure is also formed in the filler pipe 210 , and as a result, it is possible to detect a boil-off gas leak in the filler pipe 210 .

또한 제어기(250)는 연료탱크(200) 내 연료 유면이 플래퍼(120)의 하단보다 낮게 위치되어 있으면 인위적으로 플래퍼(120)를 개방시켜서 필러파이프(210)의 하측부에 고여 있는 연료가 연료탱크(200) 내부로 자연 유입되도록 한다. 이때 플래퍼(120)의 개방시간은 시험 및 평가 등을 통해 일정 시간으로 튜닝 가능하다. In addition, if the fuel oil level in the fuel tank 200 is lower than the lower end of the flapper 120 , the controller 250 artificially opens the flapper 120 so that the fuel accumulated in the lower part of the filler pipe 210 is removed from the fuel tank. (200) Let it naturally flow into the interior. In this case, the opening time of the flapper 120 can be tuned to a predetermined time through testing and evaluation.

일반적으로 연료탱크에 연료를 만충 시 주유건이 멈춘 후 인렛체크밸브가 닫히면서 필러파이프 내 연료 중 일부가 연료탱크 내부로 유입되지 못하고 필러파이프의 하측부에 고이게 된다. In general, when the fuel tank is filled with fuel, the fuel gun stops and the inlet check valve closes, so that some of the fuel in the filler pipe cannot flow into the fuel tank and it accumulates in the lower part of the filler pipe.

따라서 도 7에 도시된 바와 같이, 연료탱크(200) 내 연료 유면이 플래퍼(120)보다 낮게 위치될 때 전자석(140)의 코일(144)에 인가되는 전류 방향을 제어하여 플래퍼(120)를 인위적으로 개방시킴으로써 필러파이프(210)의 하측부에 고여 있는 연료가 연료탱크(200) 내로 유입되도록 할 수 있으며, 상기 필러파이프(210)의 하측부에 연료가 고이는 경우 발생할 수 있는 필러파이프의 내구 저하 및 연료투과 성능 저하, 연료냄새 발생 등의 문제를 방지할 수 있다. Therefore, as shown in FIG. 7 , when the fuel oil level in the fuel tank 200 is positioned lower than the flapper 120 , the flapper 120 is artificially controlled by controlling the direction of the current applied to the coil 144 of the electromagnet 140 . By opening to , fuel accumulated in the lower part of the filler pipe 210 can be introduced into the fuel tank 200 , and when fuel accumulates in the lower part of the filler pipe 210 , the durability of the filler pipe is reduced. And it is possible to prevent problems such as deterioration of fuel permeation performance and generation of fuel odor.

상기 필러파이프(210)의 하측부는 대략 ㄴ 모양으로 형성되어 있으며, 따라서 플래퍼(120)의 개방 시 필러파이프(210)의 하측부에 고인 연료가 연료탱크(200) 내로 자연적으로 배출될 수 있다. The lower portion of the filler pipe 210 is approximately L-shaped, and therefore, when the flapper 120 is opened, the fuel accumulated in the lower portion of the filler pipe 210 may be naturally discharged into the fuel tank 200 .

여기서 상기 연료탱크(200) 내 연료 유면의 높이(위치)는 연료탱크(200) 내 연료센더(222)를 이용하여 계측 가능하다. 알려진 바와 같이, 상기 연료센더(222)는 연료탱크(200) 내 연료 유면높이에 따른 저항값을 제어기(250)에 송출하며, 상기 제어기(250)는 저항값에 따른 연료 유면높이를 산출할 수 있다. Here, the height (position) of the fuel oil level in the fuel tank 200 can be measured using the fuel sender 222 in the fuel tank 200 . As is known, the fuel sender 222 transmits a resistance value according to the fuel level level in the fuel tank 200 to the controller 250, and the controller 250 can calculate the fuel level level according to the resistance value. have.

그리고 도 8에 도시된 바와 같이, 코일(144)에 인가되는 전류 방향이 제어기(250)에 의해 소정 방향으로 제어되는 경우, 자성부재(130)의 반대편에 배치되는 도체(142)의 일측부는 자성부재(130)와 동일 극성을 가지게 될 수 있고, 자성부재(130)를 마주하는 도체(142)의 타측부는 자성부재(130)와 반대 극성을 가지게 될 수 있다. And, as shown in FIG. 8 , when the direction of the current applied to the coil 144 is controlled in a predetermined direction by the controller 250 , one side of the conductor 142 disposed on the opposite side of the magnetic member 130 is magnetic. The member 130 may have the same polarity, and the other side of the conductor 142 facing the magnetic member 130 may have a polarity opposite to that of the magnetic member 130 .

이에 도체(142)와 자성부재(130) 사이에 인력이 발생하고 자성부재(130)가 부착되어 있는 플래퍼(120)가 밸브바디(110)의 출구를 닫는 방향으로 회전 이동하여 밸브바디(110)의 출구를 닫게 된다.Accordingly, an attractive force is generated between the conductor 142 and the magnetic member 130 , and the flapper 120 to which the magnetic member 130 is attached is rotated in a direction to close the outlet of the valve body 110 to the valve body 110 . will close the exit of

상기 제어기(250)는 연료탱크(200) 내부에 이상압력이 측정되면 도체(142)와 자성부재(130) 사이에 인력이 발생하도록 코일(144)에 인가되는 전류 방향을 제어함으로써 연료탱크(200) 내 연료가 필러파이프(210)를 통해 외부로 역류하는 오버플로우 현상을 방지할 수 있도록 한다. The controller 250 controls the direction of the current applied to the coil 144 to generate an attractive force between the conductor 142 and the magnetic member 130 when an abnormal pressure is measured inside the fuel tank 200 . ) to prevent an overflow phenomenon in which the internal fuel flows backward through the filler pipe 210 to the outside.

도 9를 참조하면, 연료탱크(200) 내부의 압력은 연료탱크(200)에 설치된 압력센서(230)를 통해 측정할 수 있으며, 제어기(250)는 연료탱크(200) 내 압력값이 소정 압력을 초과하면 이상압력이 측정되는 것으로 판단할 수 있다. 연료탱크 내 압력이 소정 압력을 초과하는 경우 오버플로우 현상이 일어날 수 있다.Referring to FIG. 9 , the pressure inside the fuel tank 200 may be measured through the pressure sensor 230 installed in the fuel tank 200 , and the controller 250 determines that the pressure value in the fuel tank 200 is a predetermined pressure. If it exceeds, it can be judged that the abnormal pressure is being measured. When the pressure in the fuel tank exceeds a predetermined pressure, an overflow phenomenon may occur.

또한 상기 제어기(250)는 연료탱크(200)의 연료 만충 시 도체(142)가 자성부재(130)와 반대 극성을 가지도록 코일(144)에 인가되는 전류 방향을 제어하여 도체(142)와 자성부재(130) 사이에 인력을 발생시킬 수 있다. In addition, the controller 250 controls the direction of current applied to the coil 144 so that the conductor 142 has a polarity opposite to that of the magnetic member 130 when the fuel tank 200 is fully charged with the conductor 142 and the magnetism. An attractive force may be generated between the members 130 .

제어기(250)는 연료탱크(200) 내에 설치된 연료센더(222)의 측정값을 기준으로 연료탱크(200)의 만충 여부를 판단할 수 있다. The controller 250 may determine whether the fuel tank 200 is fully charged based on the measured value of the fuel sender 222 installed in the fuel tank 200 .

연료탱크에 연료를 주입할 때 연료탱크 내부 압력(온도)이 높거나 연료탱크 내 연료가 만충된 후 추가 연료를 주유하게 되는 경우, 연료탱크 내 연료가 필러파이프 외부로 역류하는 오버플로우 현상이 발생할 수 있다. If the internal pressure (temperature) of the fuel tank is high when injecting fuel into the fuel tank, or if additional fuel is refueled after the fuel tank is fully charged, an overflow phenomenon in which the fuel in the fuel tank flows backwards out of the filler pipe may occur. can

따라서 상기와 같이 연료탱크(200) 내 이상압력이 측정되거나 연료탱크(200) 내 연료 유면높이가 만충높이에 도달하는 경우, 전자석(140)을 통해 플래퍼(120)를 인위적으로 작동시켜 밸브바디(110)의 출구를 닫음으로써 오버플로우 현상을 방지할 수 있다. Therefore, when the abnormal pressure in the fuel tank 200 is measured or the fuel oil level in the fuel tank 200 reaches the full height as described above, the flapper 120 is artificially operated through the electromagnet 140 to the valve body ( 110) can prevent overflow by closing the outlet.

한편, 도 10 및 도 11을 참조하여 상기와 같은 인렛체크밸브(100)의 작동을 정리하면 다음과 같다. Meanwhile, the operation of the inlet check valve 100 as described above is summarized as follows with reference to FIGS. 10 and 11 .

도 10을 참조하면, 먼저 차량 내 OBD(On Board Diagnostics) 시스템을 이용하여 필러파이프(210)의 증발가스 리크 진단 조건에서 인렛체크밸브(100)가 연료탱크(200) 내 연료에 잠기는지를 판단하거나, 또는 연료탱크(200) 내 연료 유면이 인렛체크밸브(100)보다 낮은지를 판단한다(S10).Referring to FIG. 10 , first, it is determined whether the inlet check valve 100 is submerged in the fuel in the fuel tank 200 under the BOG leak diagnosis condition of the filler pipe 210 using an in-vehicle OBD (On Board Diagnostics) system, or , or it is determined whether the fuel oil level in the fuel tank 200 is lower than that of the inlet check valve 100 (S10).

필러파이프(210)의 증발가스 리크 진단 조건하에서 인렛체크밸브(100)가 연료탱크(200) 내 연료에 잠긴 것으로 판단되거나, 또는 연료탱크(200) 내 연료 유면높이가 인렛체크밸브(100)보다 낮다고 판단되면, 전자석(140)의 코일(144)에 인가하는 전류 방향을 도체(142)와 자성부재(130) 사이에 척력을 발생시킬 수 있는 제1방향으로 결정한다(S12).It is determined that the inlet check valve 100 is submerged in the fuel in the fuel tank 200 under the boil-off gas leak diagnosis condition of the filler pipe 210 , or the fuel oil level in the fuel tank 200 is higher than the inlet check valve 100 . If it is determined to be low, the direction of the current applied to the coil 144 of the electromagnet 140 is determined as the first direction capable of generating a repulsive force between the conductor 142 and the magnetic member 130 (S12).

상기 코일(144)에 제1방향으로 전류를 인가하여 도체(142)와 자성부재(130) 사이에 척력을 발생시키면(S14) 플래퍼(120)가 오픈 작동되어 밸브바디(110)의 출구가 개방된다(S16).When a current is applied to the coil 144 in the first direction to generate a repulsive force between the conductor 142 and the magnetic member 130 (S14), the flapper 120 is opened and the outlet of the valve body 110 is opened. becomes (S16).

이후 필러파이프(210)의 증발가스 리크 진단이 완료되는지를 판단하거나 또는 밸브바디(110)의 출구가 일정 시간 동안 개방됨에 의해 필러파이프(210)의 하측부 내 연료가 연료탱크(200) 내로 자연 유입되는지를 판단한다(S18).Thereafter, it is determined whether the BOG leak diagnosis of the filler pipe 210 is completed or the fuel in the lower part of the filler pipe 210 is naturally released into the fuel tank 200 by opening the outlet of the valve body 110 for a predetermined time. It is determined whether it is introduced (S18).

상기 증발가스 리크 진단이 완료된 것으로 판단되거나 또는 플래퍼(120)가 일정 시간 이상 오픈 작동되어 필러파이프(210)의 하측부 내 연료 배출이 완료된 것으로 판단되면, 전자석(140)의 코일(144)에 인가하는 전류신호를 오프한다(S20). When it is determined that the BOG leak diagnosis has been completed or the flapper 120 is opened for a predetermined time or longer and it is determined that the fuel discharge in the lower part of the filler pipe 210 is completed, the coil 144 of the electromagnet 140 is applied turns off the current signal (S20).

도 11을 참조하면, 먼저 연료탱크(200) 내 이상압력이 감지되는지 혹은 연료탱크(200)가 만충 상태인지를 판단한다(S30).Referring to FIG. 11 , it is first determined whether an abnormal pressure in the fuel tank 200 is detected or whether the fuel tank 200 is in a full state ( S30 ).

연료탱크(200) 내 이상압력이 감지되거나 또는 연료탱크(200)가 만충 상태인 것으로 판단되면, 전자석(140)의 코일(144)에 인가하는 전류방향을 도체(142)와 자성부재(130) 사이에 인력을 발생시킬 수 있는 제2방향으로 결정한다(S32).When an abnormal pressure in the fuel tank 200 is detected or it is determined that the fuel tank 200 is in a fully charged state, the direction of current applied to the coil 144 of the electromagnet 140 is changed to the conductor 142 and the magnetic member 130 . It is determined in the second direction that can generate the attractive force between (S32).

상기 코일(144)에 제2방향으로 전류를 인가하여 도체(142)와 자성부재(130) 사이에 인력을 발생시키면(S34) 플래퍼(120)가 클로즈 작동되어 밸브바디(110)의 출구가 닫히게 되고(S36), 연료탱크(200) 내 이상압력 감지 및 연료탱크(200)의 만충 이후 추가 연료 주입으로 인한 오버플로우 현상을 방지할 수 있다.When a current is applied to the coil 144 in the second direction to generate attractive force between the conductor 142 and the magnetic member 130 (S34), the flapper 120 is operated to close and the outlet of the valve body 110 is closed. (S36), it is possible to prevent an overflow phenomenon due to additional fuel injection after detecting an abnormal pressure in the fuel tank 200 and filling the fuel tank 200.

상기 플래퍼(120)의 클로즈 작동이 완료되면 전자석(140)의 코일(144)에 인가하는 전류신호를 오프한다(S38). When the closing operation of the flapper 120 is completed, the current signal applied to the coil 144 of the electromagnet 140 is turned off (S38).

이상으로 본 발명의 실시예에 대해 상세히 설명하였는바, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 또한 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 바람직한 일 실시예일뿐이므로 본 발명의 권리범위는 상술한 실시예에 한정되지 않으며, 다음의 청구범위에서 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 terms or words used in the present specification and claims should not be construed as being limited to conventional or dictionary meanings, and also in the embodiments and drawings described in the present specification. Since the illustrated configuration is only a preferred embodiment of the present invention, the scope of the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications and improvements by those skilled in the art using the basic concept of the present invention as defined in the following claims It is included in the scope of the present invention.

100 : 인렛체크밸브 110 : 밸브바디
112 : 날개부 114 : 도체고정부
120 : 플래퍼 122 : 체결홈
130 : 자성부재 132 : 패스너
140 : 전자석 142 : 도체
144 : 코일 200 : 연료탱크
210 : 필러파이프 220 : 연료펌프
222 : 연료센더 230 : 압력센서
240 : 캐니스터 242 : 캐니스터밸브
244 : 퍼지제어밸브 250 : 제어기100: inlet check valve 110: valve body
112: wing part 114: conductor fixing part
120: flapper 122: fastening groove
130: magnetic member 132: fastener
140: electromagnet 142: conductor
144: coil 200: fuel tank
210: filler pipe 220: fuel pump
222: fuel sender 230: pressure sensor
240: canister 242: canister valve
244: purge control valve 250: controller

Claims (6)

연료탱크의 연료 주입을 위한 필러파이프와 연결되어 연료탱크 내에 배치되고, 외측면에 도체고정부가 형성된 밸브바디;
상기 밸브바디의 출구측에 힌지를 기준으로 선회가능하게 설치되어 상기 밸브바디의 출구를 개폐하는 플래퍼;
일측부가 상기 플래퍼에 고정되고 타측부가 상기 플래퍼의 외측으로 돌출되어 상기 도체고정부의 전방에 배치되는 자성부재;
상기 자성부재의 타측부를 마주하도록 상기 도체고정부에 장착되고, 제어기에 의해 제어되는 전류인가방향에 따라 극성이 결정되는 전자석;
을 포함하는 연료탱크용 전자식 인렛체크밸브.
a valve body connected to a filler pipe for fuel injection of the fuel tank and disposed in the fuel tank, the valve body having a conductor fixing part formed on an outer surface thereof;
a flapper installed pivotably on the outlet side of the valve body based on a hinge to open and close the outlet of the valve body;
a magnetic member having one side fixed to the flapper and the other side protruding to the outside of the flapper to be disposed in front of the conductor fixing unit;
an electromagnet mounted on the conductor fixing part so as to face the other side of the magnetic member and having a polarity determined according to a current application direction controlled by a controller;
Electronic inlet check valve for fuel tank comprising a.
 청구항 1에 있어서,
상기 전자석은, 필러파이프의 리크 진단 조건하에서 상기 플래퍼가 연료탱크 내 연료에 잠기는 경우, 상기 자성부재와 동일 극성을 가지도록 전류인가방향이 제어되는 것을 특징으로 하는 연료탱크용 전자식 인렛체크밸브.
The method according to claim 1,
The electromagnetic inlet check valve for a fuel tank, characterized in that when the flapper is immersed in the fuel in the fuel tank under the leak diagnosis condition of the filler pipe, the current application direction is controlled so that the electromagnet has the same polarity as that of the magnetic member.
 청구항 1에 있어서,
상기 전자석은, 연료탱크 내부에 이상압력이 측정되면 상기 자성부재와 반대 극성을 가지도록 전류인가방향이 제어되는 것을 특징으로 하는 연료탱크용 전자식 인렛체크밸브.
The method according to claim 1,
The electromagnetic inlet check valve for a fuel tank, characterized in that the current application direction is controlled so that the electromagnet has a polarity opposite to that of the magnetic member when an abnormal pressure is measured inside the fuel tank.
 청구항 1에 있어서,
상기 전자석은, 연료탱크의 연료 만충 시 상기 자성부재와 반대 극성을 가지도록 전류인가방향이 제어되는 것을 특징으로 하는 연료탱크용 전자식 인렛체크밸브.
The method according to claim 1,
The electromagnetic inlet check valve for a fuel tank, characterized in that the current application direction is controlled so that the electromagnet has a polarity opposite to that of the magnetic member when the fuel tank is full.
 청구항 1에 있어서,
상기 전자석은, 연료탱크 내 연료 유면이 플래퍼의 하단보다 낮게 위치되어 있으면 상기 자성부재와 동일 극성을 가지도록 전류인가방향이 제어되는 것을 특징으로 하는 연료탱크용 전자식 인렛체크밸브.
The method according to claim 1,
The electromagnetic inlet check valve for a fuel tank, characterized in that when the fuel oil level in the fuel tank is lower than the lower end of the flapper, the current application direction is controlled so that the electromagnet has the same polarity as the magnetic member.
 청구항 1에 있어서,
상기 전자석은,
일측부가 상기 도체고정부에 장착되고 타측부가 상기 자성부재와 마주하도록 배치되는 도체;
상기 도체의 둘레에 감긴 상태로 전류를 인가받는 코일;
로 구성된 것을 특징으로 하는 연료탱크용 전자식 인렛체크밸브.The method according to claim 1,
The electromagnet is
a conductor having one side mounted on the conductor fixing unit and the other side facing the magnetic member;
a coil to which a current is applied while being wound around the conductor;
Electronic inlet check valve for fuel tank, characterized in that it consists of.
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