KR20220006607A - 누출 중화 기능이 있는 연료 증기 배출 제어 디바이스 - Google Patents

누출 중화 기능이 있는 연료 증기 배출 제어 디바이스 Download PDF

Info

Publication number
KR20220006607A
KR20220006607A KR1020217040367A KR20217040367A KR20220006607A KR 20220006607 A KR20220006607 A KR 20220006607A KR 1020217040367 A KR1020217040367 A KR 1020217040367A KR 20217040367 A KR20217040367 A KR 20217040367A KR 20220006607 A KR20220006607 A KR 20220006607A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
pump
conduit
fuel vapor
engine
duct
Prior art date
Application number
KR1020217040367A
Other languages
English (en)
Inventor
티에리 콜레트
Original Assignee
비테스코 테크놀로지스 게엠베하
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 비테스코 테크놀로지스 게엠베하 filed Critical 비테스코 테크놀로지스 게엠베하
Publication of KR20220006607A publication Critical patent/KR20220006607A/ko

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M25/00—Engine-pertinent apparatus for adding non-fuel substances or small quantities of secondary fuel to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture
    • F02M25/08—Engine-pertinent apparatus for adding non-fuel substances or small quantities of secondary fuel to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture adding fuel vapours drawn from engine fuel reservoir
    • F02M25/0809—Judging failure of purge control system
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/02—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography
    • B01D53/04—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography with stationary adsorbents
    • B01D53/0407—Constructional details of adsorbing systems
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K15/00—Arrangement in connection with fuel supply of combustion engines or other fuel consuming energy converters, e.g. fuel cells; Mounting or construction of fuel tanks
    • B60K15/03—Fuel tanks
    • B60K15/035—Fuel tanks characterised by venting means
    • B60K15/03504—Fuel tanks characterised by venting means adapted to avoid loss of fuel or fuel vapour, e.g. with vapour recovery systems
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B37/00—Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/0025—Controlling engines characterised by use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
    • F02D41/003—Adding fuel vapours, e.g. drawn from engine fuel reservoir
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M25/00—Engine-pertinent apparatus for adding non-fuel substances or small quantities of secondary fuel to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture
    • F02M25/08—Engine-pertinent apparatus for adding non-fuel substances or small quantities of secondary fuel to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture adding fuel vapours drawn from engine fuel reservoir
    • F02M25/0809—Judging failure of purge control system
    • F02M25/0818—Judging failure of purge control system having means for pressurising the evaporative emission space
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M25/00—Engine-pertinent apparatus for adding non-fuel substances or small quantities of secondary fuel to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture
    • F02M25/08—Engine-pertinent apparatus for adding non-fuel substances or small quantities of secondary fuel to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture adding fuel vapours drawn from engine fuel reservoir
    • F02M25/0836—Arrangement of valves controlling the admission of fuel vapour to an engine, e.g. valve being disposed between fuel tank or absorption canister and intake manifold
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M25/00—Engine-pertinent apparatus for adding non-fuel substances or small quantities of secondary fuel to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture
    • F02M25/08—Engine-pertinent apparatus for adding non-fuel substances or small quantities of secondary fuel to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture adding fuel vapours drawn from engine fuel reservoir
    • F02M25/0872—Details of the fuel vapour pipes or conduits
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M25/00—Engine-pertinent apparatus for adding non-fuel substances or small quantities of secondary fuel to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture
    • F02M25/08—Engine-pertinent apparatus for adding non-fuel substances or small quantities of secondary fuel to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture adding fuel vapours drawn from engine fuel reservoir
    • F02M25/089—Layout of the fuel vapour installation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2253/00—Adsorbents used in seperation treatment of gases and vapours
    • B01D2253/10—Inorganic adsorbents
    • B01D2253/102—Carbon
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2259/00—Type of treatment
    • B01D2259/45—Gas separation or purification devices adapted for specific applications
    • B01D2259/4516—Gas separation or purification devices adapted for specific applications for fuel vapour recovery systems
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2259/00—Type of treatment
    • B01D2259/45—Gas separation or purification devices adapted for specific applications
    • B01D2259/4566—Gas separation or purification devices adapted for specific applications for use in transportation means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K15/00—Arrangement in connection with fuel supply of combustion engines or other fuel consuming energy converters, e.g. fuel cells; Mounting or construction of fuel tanks
    • B60K15/03—Fuel tanks
    • B60K15/035—Fuel tanks characterised by venting means
    • B60K15/03504—Fuel tanks characterised by venting means adapted to avoid loss of fuel or fuel vapour, e.g. with vapour recovery systems
    • B60K2015/03514—Fuel tanks characterised by venting means adapted to avoid loss of fuel or fuel vapour, e.g. with vapour recovery systems with vapor recovery means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K15/00—Arrangement in connection with fuel supply of combustion engines or other fuel consuming energy converters, e.g. fuel cells; Mounting or construction of fuel tanks
    • B60K15/03—Fuel tanks
    • B60K15/035—Fuel tanks characterised by venting means
    • B60K2015/0358—Fuel tanks characterised by venting means the venting is actuated by specific signals or positions of particular parts
    • B60K2015/03585—Fuel tanks characterised by venting means the venting is actuated by specific signals or positions of particular parts by gas pressure
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Supplying Secondary Fuel Or The Like To Fuel, Air Or Fuel-Air Mixtures (AREA)

Abstract

본 발명은, 연료 증기 배출 제어 디바이스로서, - 흡수 필터(10); 및 - 흡기구(21)와 전달 배출구(27)가 구비된 펌프(11); 상류 덕트(16); 및 하류 덕트(17)를 포함하는 퍼지 회로(15)를 포함하는, 연료 증기 배출 제어 디바이스에 관한 것이다. 상기 펌프(11)는 상기 흡기구(21)가 개방되는 흡기 챔버(20)를 포함한다. 상기 상류 덕트(16)는 일단부에 의해 상기 흡수 필터(10)에 연결되고, 타단부에서 상기 흡기 챔버(20)로 개방된다. 상기 하류 덕트(17)는 2개의 개별 도관(25, 26)을 형성하는 이중 관형 벽(23, 24)을 포함한다.

Description

누출 중화 기능이 있는 연료 증기 배출 제어 디바이스
본 발명은 내연 엔진 분야에 관한 것으로, 보다 상세하게는 내연 엔진의 연료 공급에 관한 것이다. 본 발명은 연료 탱크로부터 연료가 공급되는 내연 엔진이 장착된 차량용 연료 증기 배출 제어 디바이스를 목적으로 한다.
특히, 자동차는 연료 탱크로부터 내연 엔진에 연료를 공급하는 데, 연료 탱크는 예를 들어 주변 온도가 상승할 때 압력이 상승할 위험이 있다. 탱크에 저장된 연료는 실제로 연료 증기를 방출하고, 연료 증기는 탱크에서 제거될 필요가 있다.
환경 및 법적 이유와 에너지 효율성의 이유로, 현재 생산 중인 차량의 대부분은 탱크에서 나오는 연료 증기를 흡수하고 이를 주기적으로 엔진에 분사하여 연료의 공급에 기여할 수 있는 연료 증기 배출 제어 디바이스를 포함한다. 이에 따라 연료 증기가 대기로 방출되는 것을 방지하고 이러한 증기를 차량을 추진하는 데 유리하게 사용한다.
이러한 제어 디바이스는 연료 증기를 전달하며, 일반적으로 잠재적인 누출을 검출하기 위해 기능 점검을 수행하는 수단과 연관된다.
특히 자동차 분야에서 자동 "정지 및 시동" 시스템이 장착된 차량 및 하이브리드 차량의 보다 광범위한 채택과 같은 특정 기술 동향은 이러한 연료 증기 배출 제어 디바이스에 영향을 미친다. 구체적으로, 이러한 차량에서, 엔진이 동작하는 단계는 엔진을 정지시키거나 전력으로 동작하기 위해 감소되는 경향이 있으며, 연료 증기 배출 제어 디바이스는 엔진이 동작하는 임의의 단계 동안 연료 증기를 분사할 수 있어야 한다. 또한, 엔진 구조가 점점 더 복잡해짐에 따라 선택된 흡기 지점의 압력에 의존하지 않고 선택된 흡기 지점에서 연료 증기를 분사할 수 있어야 한다. 사실, 연료 증기 배출 제어 디바이스는, 엔진에 의해 연료 증기를 끌어들이는 수동 시스템으로부터, 엔진의 흡기 지점과 엔진의 동작 순간에 관계없이 이러한 연료 증기 배출물을 분사할 수 있는 펌프가 장착된 능동 시스템으로 진화했다.
펌프가 장착된 이러한 능동 연료 증기 배출 제어 디바이스는 특히 안전이 중요하다.
선행 기술
제어 디바이스에서 연료 증기 누출을 검출하기 위한 수많은 수단이 현재 알려져 있고 특히 자동차 분야에서 구현되어 있다.
예를 들어, 문서 US2019063375 및 US2019093607은 디바이스로부터의 누출을 직접 또는 간접 검출하거나 누출을 나타내는 비정상적인 디바이스 거동을 검출할 수 있는 다양한 센서를 사용하는 연료 증기 배출 제어 디바이스를 설명한다. 그런 다음 누출을 중지시키는 밸브를 폐쇄시키는 것과 같이 누출을 관리하기 위한 적절한 수단이 구현된다.
종래 기술의 디바이스의 이러한 누출 검출 수단은 연료 증기 누출을 검출하고 수리하는 능력 면에서 일반적으로 만족스럽다. 그러나, 펌프가 장착된 능동 연료 증기 배출 제어 디바이스의 특히 심각한 경우 이러한 수단은 제공하는 안전 수준 면에서 불충분한 것으로 밝혀졌다.
본 발명의 목적은 연료 증기 회로에서 발생할 수 있는 누출을 관리하는 방식과 관련하여 펌프가 장착된 능동 연료 증기 배출 제어 디바이스를 개선하는 것이다.
이를 위해, 본 발명은 연료 탱크로부터 연료가 공급되는 내연 엔진이 있는 차량용 연료 증기 배출 제어 디바이스로서,
- 차량의 연료 탱크에서 나오는 연료 증기를 저장하도록 설계된 흡수 필터;
- 흡수 필터를 퍼지하는 퍼지 회로를 포함하고, 퍼지 회로는 흡수 필터에 포함된 연료 증기를 차량의 엔진의 흡기 측에 분사하도록 설계되고, 이 퍼지 회로는, 흡수 필터로부터 나오는 연료 증기를 끌어들이기 위한 흡기구, 및 연료 증기를 엔진으로 전달하기 위한 전달 출구가 장착된 펌프; 흡수 필터를 펌프에 연결하는 상류 덕트; 및 펌프를 엔진에 연결된 유체 연결부에 연결하는 하류 덕트를 포함하는, 연료 증기 배출 제어 디바이스에 관한 것이다.
상기 디바이스에서,
- 펌프는 펌프의 흡기구가 개방되는 흡기 챔버를 포함한다;
- 상류 덕트는 일단부에 의해 흡수 필터에 연결되고, 타단부를 통해 펌프의 흡기 챔버로 개방된다;
- 하류 덕트는 2개의 개별 도관, 즉 ,펌프의 전달 출구를 엔진에 연결된 유체 연결부에 연결하는 제1 도관; 및 일단부에 의해 엔진에 연결된 유체 연결부에 연결되고 타단부에서 펌프의 흡기 챔버로 개방되는 제2 도관을 형성하는 이중 관형 벽을 포함한다.
본 발명은 누출을 검출하거나 누출을 중지시키는 수단에 의존하지 않는 방식으로 누출을 중화시킬 수 있기 때문에 디바이스로부터 누출을 관리하는 데 있어 최대한의 안전성을 보장한다.
여기서 고려되는 누출은 펌프의 하류에서 발생하는 가장 심각한 누출이다. 이러한 연료 증기의 누출이 펌프의 하류에서 발생하면, 펌프의 전달 유량에 해당하는 유량으로 흡수 필터의 전체 내용물이 지속적으로 방출될 위험이 있다. 이러한 누출은 이러한 연료 증기 배출물을 엔진 근처로, 그리고 가장 심각한 경우에는 배기 구역 근처로 또는 고온의 기타 부품 근처로 확산시킬 수 있고 이에 화재의 위험이 있을 수 있다.
본 발명에 따르면, 펌프의 하류에 위치된 누출과 관련하여 이러한 임계 수준은 연료 증기의 흐름을 검출하고 중지시키는 수단보다 더 신뢰성 있는 수단에 의존하여 누출을 중화시키는 것에 의해 감소되고, 연료 증기의 흐름을 검출하고 중지시키는 수단은 그 자체에 결함이 있을 수 있다. 누출은 제어 디바이스의 요소를 구조적으로 배열하는 것을 통해 직접 중화된다.
본 발명에 따른 연료 증기 배출 제어 디바이스는 누출을 검출하고 중지시키는 보완 수단을 구현할 수 있다. 그러나, 펌프 하류의 누출은 이러한 보완 수단의 명확히 조치 없이 중화된다. 펌프 하류에서 누출이 발생한 경우, 제2 도관은 자동으로 대기압과 연통하여 배치되고, 이는 펌프 자체의 흡기 챔버가 대기압과 연통하여 배치됨을 의미한다. 펌프 흡기구가 이 흡기 챔버로 개방되기 때문에, 펌프 흡기구는 이 순간부터 대기 공기만을 끌어들여 이 대기 공기만을 전달한다. 따라서, 디바이스가 이 누출 모드에서 동작하는 상태로 있더라도, 펌프의 하류 누출은 대기 공기를 누출하는 것이어서, 심각한 결과를 초래하지 않는다.
본 발명에 따른 제어 디바이스의 동작 신뢰성은 센서 또는 다른 전자 또는 전기기계 요소와 같은 추가 요소에 의존하지 않고 구조적 기계 수단에 의존한다.
본 발명에 따른 제어 디바이스는 펌프로부터 엔진과의 유체 연결부까지 하류 덕트 전체에 걸친 누출을 제어한다.
연료 증기 배출 제어 디바이스는 이하 추가 기능을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다:
- 유체 연결부는 제2 도관용 스토퍼를 형성한다;
- 엔진에 연결된 유체 연결부는, 제1 도관에 연결되고 엔진의 흡기 측에 연료 증기를 분사하도록 설계된 결합부, 및 이 결합부에 인접하고 제2 도관을 막도록 설계된 정지 표면을 포함한다;
- 하류 덕트는 2개의 동축 관형 벽을 포함하고, 따라서 제1 도관과 제2 도관은 동축이다;
- 제1 도관은 내부 도관이고, 제2 도관은 제1 도관을 둘러싸는 외부 도관이다;
- 디바이스는 퍼지 회로에 배치된 퍼지 밸브를 포함한다;
- 퍼지 밸브는 제2 도관과의 유체 연속성을 제공하며 퍼지 회로의 하류 덕트에 배치된다;
- 디바이스는 추가 누출 검출 수단을 포함한다;
- 펌프는 전동 펌프이다;
- 흡기 챔버는 펌프의 흡기구를 둘러싸는 인클로저로 구성된다;
- 제2 도관은 펌프의 몸체의 내부 덕트에 의해 흡기 챔버에 연결된다:
- 하류 덕트는 펌프의 전달 출구에 제1 도관을 연결하는 제1 결합부, 및 펌프의 몸체의 내부 덕트에 제2 도관을 연결하는 제2 결합부를 포함하는 연결부에 의해 펌프에 연결된다;
- 펌프는 벤츄리 효과 펌프이며, 펌프의 흡기구는 벤츄리 관으로 만들어진 확산 오리피스로 구성된다;
- 흡기 챔버는 벤츄리 관을 둘러싸는 인클로저로 구성된다.
본 발명의 추가 특징 및 이점은 첨부 도면을 참조하여 비제한적인 예로서 이하에 제공되는 설명으로부터 명백해질 것이다.
도 1은 내연 엔진, 연료 탱크 및 본 발명의 제1 실시예에 따른 디바이스로 구성된 조립체의 개략도이다.
도 2는 연료 증기 누출이 발생할 때 도 1의 조립체를 도시한다.
도 3은 내연 엔진, 연료 탱크 및 본 발명의 제2 실시예에 따른 디바이스로 구성된 조립체의 개략도이다.
도 4는 연료 증기 누출이 발생한 경우의 도 3의 조립체를 도시한다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 제1 실시예를 도시한다. 이들 개략도는 내연 엔진(1), 엔진(1)에 연료를 공급하기 위한 연료 탱크(2), 및 연료 증기 배출 제어 디바이스(3)를 도시한다.
엔진(1)은 단면으로 도시된 실린더 피스톤 조립체(4), 및 엔진의 실린더 헤드와 연관되고 밸브, 분사기, 스파크 플러그, 배기 가스 재순환 시스템 등과 같은 요소를 포함하는 조립체(5)로 개략적으로 표시된다. 이러한 알려진 요소는 여기에서 더 자세히 설명하지 않는다.
본 예에서, 엔진(1)은 공기 필터(8), 교환기(7)를 통해 흡기 가스를 압축하는 터보차저(6), 및 스로틀 버터플라이 밸브(9)를 구비한 통상적인 방식으로 장착된 흡기 회로를 포함한다.
탱크(2)는 엔진(1)의 분사기에 연료를 공급하는 연료 분사 회로에 연료를 공급한다(이 연료 분사 회로는 도시되지 않음).
연료 증기 배출 제어 디바이스인 디바이스(3)는 탱크(2) 내부에서 생성된 연료 증기 배출물을 탱크(2)에서 제거할 수 있고 이를 주기적으로 엔진(1)으로 분사할 수 있다. 이 디바이스(3)는 흡수 필터(10)(일반적으로 캐니스터로 알려져 있음), 펌프(11), 및 엔진에 연결된 유체 연결부(12)를 포함한다.
흡수 필터(10)는 탱크(2)로부터 흡수 필터(10)까지 연료 증기를 운반하는 흡수 회로(13)에 의해 탱크(2)에 연결된다. 흡수 필터(10)는 일반적으로 활성탄 필터를 사용하는 통상적인 디자인이다.
흡수 필터(10)는 외부 환경과의 연결을 허용하는 브리더 회로(breather circuit)(14)에 추가로 연결된다.
이 경우 펌프(11)는 전동 펌프, 예를 들어, 전기 펌프이다.
흡수 필터(10)는 퍼지 회로(15)에 의해 엔진(1)에 추가로 연결되고, 퍼지 회로는,
- 흡수 필터(10)를 펌프(11)의 입구에 연결하는 상류 덕트(16); 및
- 펌프(11)의 출구를 연결부(12)를 통해 엔진(1)에 연결하는 하류 덕트(17)를 포함한다.
본 예에서, 엔진(1)에 연결된 유체 연결부(12)는 터보차저(6)의 상류에 위치된다. 대안으로서, 연결부(12)는, 펌프(11)가 적절한 압력의 연료 증기를 선택된 연결 지점(12)으로 분사하는 것에 의해 제공되는 자유도 덕분에, 엔진(1)의 흡기 측의 임의의 다른 적절한 지점에 위치될 수 있다.
또한, 퍼지 회로는 상류 덕트(16)와 하류 덕트(17)에 각각 배치되는 압력 센서(18)와 퍼지 밸브(19)를 포함한다.
이러한 구성은 탱크(2)로부터 오는 연료 증기를 흡수 필터(10)에 포획하여 저장할 수 있게 한다. 간헐적으로, 특히 흡수 필터(10)가 가득 차면 퍼지 밸브(19)에 명령하여 개방하고 펌프(11)를 작동시켜 흡수 필터(10)로부터 증기를 끌어들여 이를 연결부(12)를 통해 엔진의 흡기 측으로 전달한다.
여기서 디바이스(3)는 하류 덕트(17)로부터의 누출, 즉 ,최대 임계 누출을 중화하기 위한 수단을 포함한다. 펌프(11)는 입구에서 인클로저(36)에 의해 구분된 흡기 챔버(20)를 포함한다. 펌프(11)의 흡기구(21)는 흡기 챔버(20)로 개방된다. 또한, 하류 덕트(17)는 2개의 개별 도관(23, 24)을 형성하는 이중 벽 관형 파이프(22)를 포함한다. 본 예에서, 이중 파이프(22)는 2개의 동축 벽, 즉 ,외벽(23)과 내벽(24)을 포함한다. 따라서 이 2개의 벽(23, 24)은 본 명세서에서 중심 도관(25)으로 지칭되는 제1 도관(25)과, 본 명세서에서 외부 도관(26)으로 지칭되는 제2 도관(26)을 형성한다.
내부 도관(25)은 유체 연결부(12)를 통해 펌프(11)의 전달 출구(27)를 엔진(1)의 흡기 측에 연결한다. 외부 도관(26)은 일단부를 통해 펌프(11)의 흡기 챔버(20)로 개방되고, 타단부에서 유체 연결부(12)에 유체 기밀 방식으로 연결되며, 이는 유체 연결부(12)가 외부 도관(26)의 단부를 위한 스토퍼를 형성하는 것을 의미한다.
도관(25, 26)을 동축으로 배열하면 내부 도관(25)을 보호하는 이점을 제공할 수 있다. 따라서 외부 도관(26)은 내부 도관(25)을 구분하는 내벽(24)에 물리적 손상이 일어나는 것을 방지하는 장벽을 구성한다. 이 보호벽이 파손된 경우, 제어 디바이스(3)는 누출 중화 모드로 전환된다.
외부 도관(26)의 단부와 흡기 챔버(20) 사이의 연결은 여기에서 펌프(11)의 몸체에 만들어진 내부 덕트(28)에 의해 이루어진다. 대안적으로, 파이프(22)는, 외부 도관(26)의 단부를 막고, 일단부에서 외부 도관(26)으로 개방되고 타단부에서 흡기 챔버(20)로 개방되는 관을 부착하여 외부 도관(26)과 흡기 챔버(20) 사이를 연결하는 방식으로 펌프(11)에 연결될 수 있다.
엔진에 연결된 유체 연결부(12)는, 제1 도관에 연결되고 연료 증기를 엔진(1)의 흡기 측으로 분사하도록 설계된 결합부(30), 및 이 결합부(30)에 인접하고 외부 도관(26)을 막도록 설계된 정지 표면(29)을 포함한다. 본 예에서, 유체 연결부(12)는,
- 내부 도관(25)을 엔진(1)의 흡기측에 연결하기 위한 중심 결합부(30);
- 결합부(30)를 둘러싸고 외부 도관(26)의 단부를 기밀 상태로 둘러싸는 플랜지(29)를 포함한다.
이중 파이프(22)가 제 위치에 있을 때, 흡기 챔버(20)와 외부 도관(26)은 연통하고, 동일한 압력이 나타나는 하나의 동일한 공간을 형성한다.
본 예에서, 퍼지 밸브(19)는 하류 덕트(17)에 위치되고 따라서 외부 도관(26) 내 유체의 연속성을 보장하는 방식으로 장착된다.
흡수 필터(10)를 퍼지하는 동작 동안 퍼지 밸브(19)가 개방되고 펌프(11)가 작동된다. 펌프(11)는 흡기구(21)에 있는 유체, 즉 ,흡기 챔버(20)에 존재하는 유체를 끌어들인다. 이 유체는 펌프(11)의 전달 출구(27)에 의해 내부 도관(25)으로 전달되고, 따라서 엔진의 흡기 측으로 전달된다.
따라서 펌프(11)의 흡기구(21)는 흡기 챔버(20)의 함몰(depression)을 생성한다. 이 함몰은, 흡기 챔버(20)에 유체적으로 연결되고 유체 연결부(12)에서 단부가 기밀 상태로 밀봉된 외부 도관(26)으로 전달된다. 상류 덕트(16)가 흡기 챔버(20)로 개방되어 있기 때문에, 흡기 챔버(20)에 생성된 함몰은 흡수 필터(10)로부터 나오는 연료 증기를 끌어들일 수 있다. 이러한 연료 증기는 펌프(11)의 흡기구(21)로 들어간 다음 전달 출구(27)에 의해 내부 도관(25), 유체 연결부(12)의 중심 결합부(30), 및 엔진(1)으로 전달된다.
따라서 도 1은 디바이스(3)의 공칭 동작 모드를 보여준다. 도 2는 퍼지 회로(15)의 하류 덕트(17)에서 누출이 발생할 때 도 1과 동일한 요소를 부분적으로 도시한다. 이 누출은 이중 파이프(22)가 엔진(1)으로부터 분리된 것으로 도시된 것으로 도 2에 개략적으로 도시되어 있다. 이러한 누출은 예를 들어 이중 파이프(22)가 빠지거나 이 이중 파이프(22)가 파손된 것에 대응한다. 이러한 경우에, 내부 도관(25)과 외부 도관(26)은 이제 파손된 단부(31)에서 대기와 연통한다.
제어 디바이스(3)는 펌프(11)가 장착된 능동 디바이스이기 때문에, 펌프(11)가 활성화되지 않는 한, 어떠한 연료 증기도 방출되지 않는다.
누출이 발생한 동안 또는 이후에 퍼지 동작이 일어날 때, 펌프(11)의 활성화는 이번에는 외부 도관(26)을 통해 대기와 연결된 흡기 챔버(20)의 함몰을 생성한다. 외부 도관(26)의 투과성은 흡수 필터(10)의 존재 및 흡수 필터가 유도하는 압력 강하를 고려할 때 상류 덕트(16)의 투과성보다 훨씬 크다. 따라서 흡기 챔버(20)의 함몰은 대기로부터 공기를 외부 도관(26)을 통해 끌어들인다. 따라서 흡수 필터(10)에 포함된 연료 증기를 흡기 챔버(20)로 끌어들이는 것이 아니다. 그 결과, 펌프(11)의 흡기구(21)에는 이제 대기 공기만이 공급된다. 그런 다음 이 공기는 내부 도관(25)으로 전달되어 파손된 단부(31)를 통해 다시 나온다. 따라서 누출 후 흡수 필터(10)에 포함된 연료 증기를 흡기 챔버로 끌어들이지 않으므로 확산시키지 않는다. 펌프(11)는 입구와 출구에서 대기 공기로 폐쇄 루프로 동작하도록 감소된다.
제어 디바이스(3)가 동작하지 않더라도 누출이 손상을 야기하지 않기 때문에 그럼에도 불구하고 중화된다. 누출의 발생 자체는 임의의 다른 검출 또는 중지 요소에 의존하지 않고 대기에 도관(25, 26)을 동시에 연결하는 것을 통해 자체 중화 조건을 생성한다.
누출의 중화를 보완하기 위해, 제어 디바이스(3)는, 예를 들어, 압력 센서(18)에 의한 모니터링 덕분에 이러한 누출을 검출하고, 펌프(11)를 정지시키고, 차량 운전자에게 경고를 보내기 위한 통상적인 추가 수단을 포함한다. 누출을 검출하고 조치를 취하기 위해 이러한 수단을 추가하는 것이 유리하지만 그럼에도 불구하고 누출은 이러한 검출 및 조치 수단과 독립적으로 중화된다.
도 3 및 도 4는 퍼지 회로의 펌프가 벤츄리 효과 펌프인 본 발명의 제2 실시예를 도시한다. 동일하거나 유사한 2개의 실시예의 요소는 도면에 걸쳐 동일한 번호로 주어진다.
이 제2 실시예에서, 펌프(11)는 벤튜리 관(33)을 수용하는 유체 기밀 인클로저(32)로 형성된다. 이 벤츄리 관(33)은 한편으로는 연결 덕트(34)에 의해 터보차저(6) 하류의 엔진의 흡기 측에 연결되고, 다른 한편으로는 이중 파이프(22)의 내부 도관(25)에 의해 터보차저(6) 상류의 엔진(1)의 흡기 측에 연결된다.
유체 기밀 인클로저(32)는 펌프(11)의 흡기 챔버(20)를 형성한다. 벤튜리 관(33)에 만들어진 확산 오리피스(35)는 펌프(11)의 흡기구를 구성한다.
외부 도관(26)은 단부가 막힌 유체 연결부(12)와, 외부 도관(26)이 개방되는 흡기 챔버(20) 사이에서 연장된다. 상류 덕트(16)는 또한 흡기 챔버(20)로 개방된다.
제어 디바이스(3)의 공칭 동작은 도 3을 참조하여 예시된다. 터보차저(6)가 활성화되고 제어 디바이스(3)가 흡수 필터(10)의 퍼지를 수행할 때, 터보차저(6)의 상류 측과 하류 측 사이의 압력 차이의 결과로 유체가 벤튜리 관(33)에서 순환하게 된다. 따라서 이러한 유체 순환이 벤츄리 관(33)의 함몰을 생성하기 때문에, 흡기 챔버(20)에 포함된 유체는 확산 오리피스(35)를 통해 끌어들여진다. 퍼지 밸브(19)가 개방되어 있기 때문에, 흡기 챔버(20)에 생성된 함몰은 상류 덕트(16)로부터 연료 증기를 끌어들인다.
따라서 연료 증기는 흡기 챔버(20)로 끌어들여진 다음 확산 오리피스(35)로 구성된 흡기구(21)로 끌어들여진다. 연료 증기는 벤츄리 관(33)을 따라 흐르는 흐름으로 확산되어 유체 연결부(12)를 통해 엔진(1)의 흡기 측으로 분사된다.
도 4는 이 덕트가 빠지거나 파손되는 것과 같이 하류 덕트(17)에 누출이 발생한 상황을 도시한다. 제1 실시예에서와 같이, 파손된 단부(31)는 외부 도관(26)과 대기 공기 사이의 연결을 제공하고, 대기 공기는 펌프(11)가 활성화될 때 흡기 챔버(20)를 채운다. 공기는 확산 오리피스(35)로 구성된 흡기구(21)를 통해 끌어들여지므로 상류 덕트(16)에 존재하는 연료 증기가 더 이상 흡기 챔버(20)로 펌핑되지 않는다. 따라서 누출이 중화된다.
연료 증기 배출 제어 디바이스의 다른 변형 실시예는 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 구현될 수 있다. 특히, 이중 파이프(22)는 예를 들어 전체 길이를 따라 병치되어 함께 결합된 2개의 파이프를 사용하여 상이하게 구성될 수 있다. 2개의 도관(25, 26)은 그런 다음 동축이 아니라 나란히 배치된다.

Claims (11)

  1. 연료 탱크로부터 연료가 공급되는 내연 엔진이 장착된 차량용 연료 증기 배출 제어 디바이스로서,
    - 상기 차량의 연료 탱크에서 나오는 연료 증기를 저장하도록 설계된 흡수 필터(10);
    - 상기 흡수 필터(10)를 퍼지하기 위한 퍼지 회로(15)를 포함하고, 상기 퍼지 회로(15)는 상기 흡수 필터(10)에 포함된 연료 증기를 상기 차량의 엔진의 흡기 측에 분사하도록 설계되고, 상기 퍼지 회로(15)는 상기 흡수 필터(10)로부터 나오는 연료 증기를 끌어들이기 위한 흡기구(21), 및 상기 연료 증기를 상기 엔진으로 전달하기 위한 전달 출구(27)가 장착된 펌프(11); 상기 흡수 필터(10)를 상기 펌프(11)에 연결하는 상류 덕트(16); 및 상기 펌프(11)를 상기 엔진에 연결된 유체 연결부(12)에 연결하는 하류 덕트(17)
    를 포함하되;
    - 상기 펌프(11)는 상기 펌프(11)의 흡기구(21)가 개방되는 흡기 챔버(20)를 포함하고;
    - 상기 상류 덕트(16)는 일단부에 의해 상기 흡수 필터(10)에 연결되고, 타단부를 통해 상기 펌프(11)의 흡기 챔버(20)로 개방되고;
    - 상기 하류 덕트(17)는 2개의 개별 도관(25, 26), 즉 ,상기 펌프(11)의 전달 출구(27)를 상기 엔진에 연결된 상기 유체 연결부(12)에 연결하는 제1 도관(25); 및 일단부에 의해 상기 엔진에 연결된 상기 유체 연결부(12)에 연결되고, 타단부에서 상기 펌프(11)의 흡기 챔버(20)로 개방되는 제2 도관(26)을 형성하는 이중 관형 벽(23, 24)을 포함하고,
    - 상기 펌프(11)는 전동 펌프이고,
    - 상기 흡기 챔버(20)는 상기 펌프(11)의 흡기구(21)를 둘러싸는 인클로저(36)로 구성되고,
    - 상기 제2 도관(26)은 상기 펌프(11)의 몸체의 내부 덕트(28)에 의해 상기 흡기 챔버(20)에 연결되는 것을 특징으로 하는 연료 증기 배출 제어 디바이스.
  2. 제1항에 있어서, 상기 유체 연결부(12)는 상기 제2 도관(26)의 스토퍼를 형성하는 것을 특징으로 하는 연료 증기 배출 제어 디바이스.
  3. 제2항에 있어서, 상기 엔진에 연결된 유체 연결부(12)는, 상기 제1 도관(25)에 연결되고 상기 엔진의 흡기 측에 연료 증기를 분사하도록 설계된 결합부(30), 및 상기 결합부(30)에 인접하고 상기 제2 도관(26)을 막도록 설계된 정지 표면(29)을 포함하는 것을 특징으로 하는 연료 증기 배출 제어 디바이스.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 하류 덕트(17)는 2개의 동축 관형 벽(23, 24)을 포함하고, 상기 제1 도관(25)과 상기 제2 도관(26)은 동축인 것을 특징으로 하는 연료 증기 배출 제어 디바이스.
  5. 제4항에 있어서, 상기 제1 도관(25)은 내부 도관이고, 상기 제2 도관(26)은 상기 제1 도관(25)을 둘러싸는 외부 도관인 것을 특징으로 하는 연료 증기 배출 제어 디바이스.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 퍼지 회로(15)에 배치된 퍼지 밸브(19)를 포함하는 것을 특징으로 하는 연료 증기 배출 제어 디바이스.
  7. 제6항에 있어서, 상기 퍼지 밸브(19)는 상기 제2 도관(26)과의 유체 연속성을 제공하며 상기 퍼지 회로(15)의 하류 덕트(17)에 배치되는 것을 특징으로 하는 연료 증기 배출 제어 디바이스.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 추가 누출 검출 수단(18)을 포함하는 것을 특징으로 하는 연료 증기 배출 제어 디바이스.
  9. 제1항에 있어서, 상기 하류 덕트(17)는, 상기 제1 도관(25)을 상기 펌프(11)의 전달 출구(27)에 연결하는 제1 결합부(37), 및 상기 제2 도관(26)을 상기 펌프(11)의 몸체의 내부 덕트(28)에 연결하는 제2 결합부(38)를 포함하는 연결부에 의해 상기 펌프(11)에 연결된 것을 특징으로 하는 연료 증기 배출 제어 디바이스.
  10. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 펌프(11)는 벤츄리 효과 펌프이고, 상기 펌프(11)의 흡기구(21)는 상기 벤츄리 관(33)에 만들어진 확산 오리피스(35)로 구성된 것을 특징으로 하는 연료 증기 배출 제어 디바이스.
  11. 제10항에 있어서, 상기 흡기 챔버(20)는 상기 벤튜리 관(33)을 둘러싸는 인클로저(32)로 구성된 것을 특징으로 하는 연료 증기 배출 제어 디바이스.
KR1020217040367A 2019-05-13 2020-05-13 누출 중화 기능이 있는 연료 증기 배출 제어 디바이스 KR20220006607A (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1904944A FR3096088B1 (fr) 2019-05-13 2019-05-13 Dispositif de contrôle d’émissions de vapeurs de carburant à neutralisation de fuite
FRFR1904944 2019-05-13
PCT/EP2020/063272 WO2020229512A1 (fr) 2019-05-13 2020-05-13 Dispositif de contrôle d'émissions de vapeurs de carburant à neutralisation de fuite

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20220006607A true KR20220006607A (ko) 2022-01-17

Family

ID=67810867

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020217040367A KR20220006607A (ko) 2019-05-13 2020-05-13 누출 중화 기능이 있는 연료 증기 배출 제어 디바이스

Country Status (5)

Country Link
US (1) US11761405B2 (ko)
KR (1) KR20220006607A (ko)
CN (1) CN114174663B (ko)
FR (1) FR3096088B1 (ko)
WO (1) WO2020229512A1 (ko)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11585298B1 (en) * 2022-02-09 2023-02-21 Ford Global Technologies, Llc Canister capacity diagnostics for evaporative emissions control system in heavy duty vehicles

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4341777A1 (de) 1993-12-08 1995-06-14 Bosch Gmbh Robert Entlüftungsvorrichtung für einen Brennstofftank und Verfahren zum Überprüfen deren Funktionstüchtigkeit
DE102009009897B4 (de) * 2009-02-20 2018-01-04 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Verfahren zur Diagnose einer Tankentlüftungsanlage und Vorrichtung hierfür
US9752539B2 (en) 2015-06-18 2017-09-05 GM Global Technology Operations LLC Method for diagnosing leaks downstream of the purge flow control orifice
JP6315002B2 (ja) * 2016-02-04 2018-04-25 トヨタ自動車株式会社 パージ装置
US10167823B2 (en) * 2016-07-05 2019-01-01 Ford Global Technologies, Llc Systems and methods for indicating canister purge valve degradation
DE102016217444A1 (de) * 2016-09-13 2018-03-15 Continental Automotive Gmbh Tanksystem eines Kraftfahrzeuges
DE102017210768B4 (de) * 2017-06-27 2019-11-21 Continental Automotive Gmbh Verfahren und Steuerungsvorrichtung zum Betreiben eines Tankentlüftungssystems einer Brennkraftmaschine
US10655569B2 (en) 2017-08-24 2020-05-19 Hamilton Sundstrand Corporation Leakage prevention systems and methods
DE102017008716A1 (de) * 2017-09-16 2019-03-21 Daimler Ag Entlüftungseinrichtung für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für einen Kraftwagen
JP2019206924A (ja) * 2018-05-28 2019-12-05 愛三工業株式会社 蒸発燃料処理装置

Also Published As

Publication number Publication date
WO2020229512A1 (fr) 2020-11-19
CN114174663A (zh) 2022-03-11
CN114174663B (zh) 2024-04-16
US11761405B2 (en) 2023-09-19
US20220243687A1 (en) 2022-08-04
FR3096088B1 (fr) 2021-05-14
FR3096088A1 (fr) 2020-11-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9243595B2 (en) Multi-path purge ejector system
US9133796B2 (en) Multi-path purge ejector system
US7213584B2 (en) Fuel supply apparatus and control method for internal combustion engine
US9664154B2 (en) Integral purge ejector tee arrangement in a turbocompressor
US9835120B2 (en) Integral purge ejector tee arrangement in a turbocompressor
US9353711B2 (en) Boost purge ejector tee arrangement
US9752539B2 (en) Method for diagnosing leaks downstream of the purge flow control orifice
RU2491443C2 (ru) Система впрыска топлива для поршневого двигателя
KR102180393B1 (ko) 탱크 벤트 라인과 유체 연결된 유체 가이드 부품 내에 제공된 벤츄리 노즐을 포함하는 내연기관
US6805106B2 (en) Fuel-injection system
CN109519306A (zh) 用于进气系统的自禁用喷射器的系统和方法
KR20220006607A (ko) 누출 중화 기능이 있는 연료 증기 배출 제어 디바이스
US9547315B2 (en) Solenoid valve control device and solenoid valve control method
US10550799B2 (en) Throttled purge system
CN106285841B (zh) 应用在具有涡轮增压器的机动车中的配置组件
CN110462189B (zh) 用于曲轴箱的通风的系统
EP2735722B1 (en) Fuel system for an excavator
KR100656022B1 (ko) Ｌｐｉ 인젝터의 연료누출 방지 장치
CN116917155B (zh) 用于燃料箱压力控制泵的系统和方法
CN220015354U (zh) 燃油蒸汽回收系统及车辆
JP6969435B2 (ja) 蒸発燃料処理装置
JP2018155221A (ja) 内燃機関の燃料噴射装置
KR19990027385A (ko) 연료공급장치
KR20050035744A (ko) 차량의 연료 증발가스 처리 시스템

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination