KR101326797B1

KR101326797B1 - 차량용 연료 공급장치

Info

Publication number: KR101326797B1
Application number: KR1020070116627A
Authority: KR
Inventors: 박재화
Original assignee: 기아자동차주식회사; 현대자동차주식회사
Priority date: 2007-11-15
Filing date: 2007-11-15
Publication date: 2013-11-11
Also published as: KR20090050276A

Abstract

본 발명의 예시적인 실시예는 간단한 구조로서 최근 신설된 북미의 누설 진단, 증발 가스 대기 방출 및 후방 충돌 시험에 관한 규정을 모두 만족할 수 있도록, ⅰ)연료를 저장하는 연료 탱크와, ⅱ)상기 연료 탱크의 내부로 연료를 주입하기 위해 상기 연료 탱크의 상부 일측에 연결되게 설치되는 필러 파이프와, ⅲ)상기 필러 파이프의 상기 연료 탱크 내부측 단부와 연결되는 파이프 형태의 밸브 몸체를 가지면서 상기 연료 탱크 내부에 주입된 상기 연료가 상기 필러 파이프로 역류되는 것을 저지하는 셧-오프 밸브와, ⅳ)상기 연료 탱크 내부의 증발 가스를 흡입하여 흡기 시스템으로 공급하기 위한 캐니스터와, ⅴ)상기 연료 탱크 내부의 압력을 감지하여 연료 공급 계통의 연료 누설을 진단하는 누설 진단유닛을 포함하며, 상기 셧-오프 밸브의 밸브 몸체 상부 측에는 상기 연료 탱크 내부의 상부측 공간과 상기 필러 파이프 내부의 상부측 공간을 상호 연통시키는 적어도 하나의 벤트홀이 형성되고, 상기 벤트홀을 선택적으로 개폐시키기 위한 원웨이 밸브가 설치되는 구성으로 이루어지는 차량용 연료 공급장치를 제공한다.

연료, 공급, 북미, 누설 진단, 증발 가스, 후방, 충돌

Description

차량용 연료 공급장치 {FUEL SUPPLY SYSTEM FOR VEHICLE}

본 발명의 예시적인 실시예는 차량용 연료 공급장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 간단한 구조로서 최근 신설된 북미의 누설 진단, 증발 가스 대기 방출 및 후방 충돌 시험에 관한 규정을 모두 만족할 수 있도록 하는 차량용 연료 공급장치에 관한 것이다.

일반적으로, 차량에 사용되는 연료는 연료 공급 장치에 의해 연소가 일어나는 엔진의 실린더로 공급되는 바, 상기 연료 공급 장치(200)는 도 1 및 도 2에서와 같이, 연료 탱크(110)의 일측에 그 연료 탱크(110)의 내부로 연료를 주입하기 위한 필러 파이프(120)가 연결 설치된다.

상기 연료 탱크(110)의 내부에는 필러 파이프(120)의 연료 탱크(110) 내부측 단부와 연결되는 셧-오프 밸브(shut off valve: 130)가 설치되는데, 이 셧-오프 밸브(130)는 연료 탱크(110)의 내부로 주입된 연료가 필러 파이프(120)로 역류되는 것을 방지한다.

그리고 상기 연료 탱크(110)의 또 다른 일측에는 연료 탱크(110) 내부의 증발 가스를 흡기 시스템(미도시)으로 회수하기 위한 캐니스터(140)가 설치된다.

이 경우 상기 캐니스터(140)는 흡입관(141)을 통해 연료 탱크(110)의 내부와 연통되게 설치되며, 가스 배출관(143)을 통해 흡기 시스템(미도시)에 연결되게 설치된다.

이러한 캐니스터(140)에는 대기 측으로 연결되는 연결 파이프(145)가 설치되어 있으며, 그 연결 파이프(145)이 단부에는 통상적인 구조의 에어 필터(147)가 장착되어 있다.

또한, 종래 기술에 따른 연료 공급 장치(200)는 북미의 OBD-2(On Board Diagnosis-2: 연료 누설 자가 진단 시스템)규정을 만족하기 위해 연료 공급 계통의 연료 및 증발 가스의 누설을 진단할 수 있는 구조로서 이루어진다.

즉, 상기 연료 공급 장치(200)는 가스 배출관(143)에 설치된 퍼지 컨트롤 솔레노이드 밸브(Purge Control Solenoid Valve: PCSV)(171)를 개방하고, 연결 파이프(145)에 설치된 캐니스터 차단 밸브(Canister Close Valve: CCV)(173)를 폐쇄한 상태로 연료 공급 계통에 부압을 형성하여 흡입관(141)에 설치된 압력 센서(175)를 통해 연료 공급 계통의 압력을 감지하고, 그 압력을 기초로 전자제어유닛(ECU)(177)을 통해 연료 공급 계통의 연료 및 증발 가스 누설을 진단할 수 있게 된다.

그러나, 종래 기술에 따른 연료 공급 장치(200)는 연료 탱크(110)의 내부에 연료가 대략 50% 이상 채워지게 되면, 셧-오프 밸브(130)의 단부가 연료에 잠기게 되어 연료 탱크(110) 내부의 부압(압력)이 필러 파이프(120)의 내부까지 전달되지 못하므로, 그 필러 파이프(120)의 연료 및 증발 가스 누설 진단을 수행하지 못하게 된다.

이에, 종래 기술에 따른 연료 공급 장치(200)에는 연료 탱크(110) 내부의 상측 공간과 필러 파이프(120) 내부의 상측 공간을 상호 연결하는 누설 감지 튜브(181)를 구비하고 있다.

그리고 상기 누설 감지 튜브(181)의 유로 상에는, 북미의 ORVR(On Board Refuelling Vapor Recovery)규정에 대응하여 연료 주유시 연료 탱크(110) 내부의 증발 가스가 누설 감지 튜브(181)를 통해 대기 중으로 방출되는 것을 방지하기 위한 원웨이 밸브(185)가 설치되어 있다.

그런데, 종래 기술에 따른 연료 공급 장치(200)에 의하면, 상기에서와 같이 연료 탱크(110)와 필러 파이프(120)를 연결하는 누설 감지 튜브(181)를 별도로 구비함에 따라, 최근 신설된 북미의 후방 충돌 시험 규정에 적극 대응하지 못하게 된다는 문제점을 내포하고 있다.

즉, 차량의 후방 충돌시 누설 감지 튜브(181)가 차체에 의해 압착되면서 손상됨으로 연료가 누설되는 경우가 발생하게 되는 바, 최근에 더욱 강화된 북미의 후방 충돌 시험 규정을 만족하지 못하게 되는 결과를 초래하게 된다.

또한 종래에서는 상기에서와 같이 연료 탱크(110)와 필러 파이프(120)를 연결하는 누설 감지 튜브(181) 및 그 튜브(181) 상에 원웨이 밸브(185)를 별도로 구비함에 따라, 이들을 설치하기 위한 연결부의 과다로 인해 연료 탱크(110) 내부의 증발 가스가 대기 중으로 방출될 수 있는 경로가 증가하게 되어 결과적으로는 상기한 북미의 ORVR 규정을 만족시키지 못하게 된다.

이와 더불어, 종래에서는 상기한 누설 감지 튜브(181) 및 원웨이 밸브(185)를 별도로 구비함에 따라, 부품의 추가에 따른 재료비 및 생산 비용이 증가하게 되고, 전체 장치의 구조가 복잡해지게 되며, 생산 라인의 조립성 및 작업성이 저감된다는 문제점도 내포하고 있다.

따라서 본 발명의 예시적인 실시예는 필러 파이프의 누설 진단을 위한 누설 감지 튜브를 삭제하고, 셧-오프 밸브의 상측에 벤트홀을 형성하고 원웨이 밸브를 설치함으로써, 간단한 구조로서 최근 신설된 북미의 누설 진단, 증발 가스 대기 방출 및 후방 충돌 시험에 관한 규정을 모두 만족할 수 있도록 하는 차량용 연료 공급장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 차량용 연료 공급장치는, ⅰ)연료를 저장하는 연료 탱크와, ⅱ)상기 연료 탱크의 내부로 연료를 주입하기 위해 상기 연료 탱크의 상부 일측에 연결되게 설치되는 필러 파이프와, ⅲ)상기 필러 파이프의 상기 연료 탱크 내부측 단부와 연결되는 파이프 형태의 밸브 몸체를 가지면서 상기 연료 탱크 내부에 주입된 상기 연료가 상기 필러 파이프로 역류되는 것을 저지하는 셧-오프 밸브와, ⅳ)상기 연료 탱크 내부의 증발 가스를 흡입하여 흡기 시스템으로 공급하기 위한 캐니스터와, ⅴ)상기 연료 탱크 내부의 압력을 감지하여 연료 공급 계통의 연료 누설을 진단하는 누설 진단유닛을 포함하며, 상기 셧-오프 밸브의 밸브 몸체 상부 측에는 상기 연료 탱크 내부의 상부측 공간과 상기 필러 파이프 내부의 상부측 공간을 상호 연통시키는 적어도 하나의 벤트홀이 형성되고, 상기 벤트홀을 선택적으로 개폐시키기 위한 원웨이 밸브가 설치되는 구성으로 이루어진다.

상기 차량용 연료 공급장치에 있어서, 상기 원웨이 밸브는 상기 벤트홀의 외측에 형성되는 밸브홀을 통해 상기 밸브 몸체에 설치되며, 상기 연료 탱크 내부의 부압에 의해 상기 벤트홀을 개방시키도록 구성될 수 있다.

상기 차량용 연료 공급장치에 있어서, 상기 원웨이 밸브는 상기 벤트홀을 개폐시키는 밸브 헤드를 구비하고, 상기 밸브 헤드에는 상기 밸브홀에 끼워지는 밸브 스템이 일체로 형성되며, 상기 밸브 스템의 선단에는 그 밸브 스템이 상기 밸브홀로부터 이탈되는 것을 규제하기 위한 스토퍼가 형성될 수 있다.

이 경우 상기 벤트홀은 2~3mm의 직경을 지니며 형성되는 것이 바람직하다.

상술한 바와 같은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 차량용 연료 공급장치에 의하면, 종래에서와 같이 필러 파이프의 누설 진단을 위한 누설 감지 튜브를 삭제하고, 셧-오프 밸브의 상측에 벤트홀을 형성하고 원웨이 밸브를 설치함으로써 간단한 구조로서 최근 신설된 북미의 누설 진단, 증발 가스 대기 방출 및 후방 충돌 시험에 관한 규정을 모두 만족할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 실시예에서는 종래와 같은 누설 감지 튜브를 삭제함에 따라, 작업 공수가 줄어들게 되고, 필러 파이프의 작업 공간을 확보할 수 있어 생산 라인의 조립성 및 작업성이 더욱 향상되며, 전체 장치의 구조가 단순화 되고, 생산 비용 및 재료비를 절감할 수 있다는 효과가 있다.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 예시적인 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 예시적인 실시예에 반드시 한정되지 않는다.

도 3은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 차량용 연료 공급장치의 구성을 도시한 사시도이고, 도 4는 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 차량용 연료 공급장치를 개략적으로 도시한 블록 구성도이다.

도면을 참조하면, 본 실시예에 의한 차량용 연료 공급장치(100)는 최근 신설된 북미의 OBD-2(On Board Diagnosis-2: 연료 공급 시스템의 누설을 감지)규정, ORVR(On Board Refuelling Vapor Recovery: 연료 주유시 증발 가스의 대기 방출을 방지)규정, 및 후방 충돌 시험(후방 충돌시 차체의 충격에 의한 연료 누유 방지) 규정에 적극 대응하기 위한 것이다.

이러한 연료 공급장치(100)는 종래에서와 같이 필러 파이프 내부의 연료 및 증발 가스 누설 감지를 위해 연료 탱크 및 필러 파이프와 연결되게 설치된 별도의 누설 감지 튜브(당 업계에서는 통상적으로 "압력 전달관" 또는 "브리더 파이프" 라고도 한다)를 삭제하여 상기한 후방 충돌 시험 규정을 만족함과 동시에, OBD-2 및 ORVR 규정을 만족할 수 있는 구조로서 이루어진다.

본 실시예에 따른 상기 차량용 연료 공급장치(100)의 구성은 연료를 저장하기 위한 연료 탱크(10)가 구비되고, 그 연료 탱크(10)의 상부 일측에는 연료 탱크(10)의 내부로 연료를 주입하기 위한 필러 파이프(20)(당 업계에서는 통상적으로 "필러 넥(filler neck)" 이라고도 한다)가 설치되어 있다.

상기 필러 파이프(20)는 연료 탱크(10)의 상부로 최대한 상향 조정된 상태로 연료 탱크(10)와 연결되게 장착되며, 차량의 연료 주입구에 대응하는 단부 측에는 필러 캡(21)이 설치된다.

그리고 상기 필러 파이프(20)의 연료 탱크(10) 내부측 단부에는 그 연료 탱크(10)의 내부로 주입된 연료가 필러 파이프(20)로 역류되는 것을 저지하기 위한 셧-오프 밸브(shut off valve: 30)가 연결되게 설치된다.

이 경우 상기 셧-오프 밸브(30)는 플라스틱 소재로 이루어지는 것이 바람직하다.

상기 셧-오프 밸브(30)는 도 5에서와 같이, 필러 파이프(20)의 상기 단부에 연결되면서 연료 탱크(10)의 내부에 위치하는 파이프 형태의 밸브 몸체(31)가 구비되고, 그 밸브 몸체(31)의 자유단에는 연료의 유출을 차단하는 밸브유닛(33)이 설치된다.

이러한 셧-오프 밸브(30)는 당 업계에서 널리 사용되고 있는 공지 기술의 셧-오프 밸브로서 이루어지므로, 본 명세서에서 그 자세한 구성의 설명은 생략하기로 한다.

또한 연료 탱크(10)의 또 다른 상측에는 연료 탱크(10) 내부의 증발 가스를 흡기 시스템(미도시)으로 회수하기 위한 캐니스터(40)가 설치되어 있다.

이러한 캐니스터(40)는 엔진 비구동시 연료 탱크(10)로부터 증발된 가스를 흡수 저장하였다가 엔진이 시동되어 일정한 구동 조건에 도달하면 상기 저장된 증발 가스를 흡기 부압에 의해 외기와 함께 흡기 시스템(미도시)으로 유도하는 기능 을 하게 된다.

이러한 캐니스터(40)는 흡입관(41)을 통해 연료 탱크(10)의 내부와 연통되게 설치되며, 가스 배출관(43)을 통해 흡기 시스템(미도시)의 스로틀 밸브 후방에 연결되게 설치된다.

즉, 연료 탱크(10)의 내부에서 연료의 자연 증발에 의해 발생된 연료 증발 가스는 흡입관(41)을 통해 캐니스터(40)로 흡입되고, 흡기 시스템(미도시)을 통해 외기가 흡입될 때 가스 배출관(43)을 통하여 캐니스터(40)로 작용하는 부압에 의해 외기와 함께 엔진(미도시)의 실린더로 공급된다.

그리고 상기 캐니스터(40)에는 대기 측으로 연결되는 연결 파이프(45)가 설치되어 있으며, 그 연결 파이프(45)이 단부에는 에어 필터 어셈블리(47)가 장착되어 있다.

이러한 에어 필터 어셈블리(47)는 엔진 비구동시 연료 탱크(10)에서 발생하는 증발가스가 캐니스터(40)에 유입되고 흡착 저장된 상태에서 연결 파이프(45)를 통해 대기 중으로 방출되는 공기를 필터링 하고, 엔진 구동시 흡기 부압에 의해 연결 파이프(45)를 통하여 캐니스터(40)로 유입되는 공기를 필터링 하는 기능을 하게 된다.

상기와 같이 구성되는 본 실시예에 따른 연료 공급장치(100)에 있어, 상기 셧-오프 밸브(30)의 밸브 몸체(31) 상부 측에는, 도 5에서와 같이 연료 탱크(10) 내부의 상부측 공간과 필러 파이프(20) 내부의 상부측 공간을 상호 연통시키는 복수의 벤트홀들(39)이 형성되고, 이들 벤트홀(39)을 선택적으로 개폐시키기 위한 원 웨이 밸브(one way valve: 50)가 설치된다.

상기 벤트홀들(39)은 셧-오프 밸브(30)의 밸브 몸체(31)에 있어, 연료 탱크(10)의 공칭 용량의 92% 수준 높이에 형성되며, 뒤에서 더욱 설명하는 밸브홀(51)을 중심에 두고 이의 외측에 방사상으로서 형성된다.

이러한 벤트홀들(39)은 연료 탱크(10) 내부의 상부측 공간과 필러 파이프(20) 내부의 상부측 공간을 상호 소통시켜 뒤에서 더욱 설명하는 누설 진단유닛(70)을 통해 연료 탱크(10) 및 필러 파이프(20) 내부의 압력을 체크하여 연료 공급 계통의 연료 및 증발가스가 외부로 누설되는 것을 감지할 수 있도록 하기 위한 것이다.

이 경우 상기 벤트홀들(39)은 2~3mm의 직경으로서 형성되는 것이 바람직하다.

본 실시예에서, 상기 원웨이 밸브(50)는 연료 탱크(10) 내부의 부압 발생시 셧-오프 밸브(30)의 벤트홀들(39)을 개방시키고, 연료 탱크(10)의 내부에 정압이 발생하게 되면 상기한 정압에 의해 그 벤트홀들(39)을 폐쇄시킬 수 있는 원웨이 밸브로서 이루어진다.

이러한 원웨이 밸브(50)는 벤트홀들(39)의 외측, 즉 벤트홀들(39)의 방사상 중심부에 형성된 밸브홀(51)을 통해 셧-오프 밸브(30)의 밸브 몸체(31)에 장착된다.

상기 원웨이 밸브(50)는 벤트홀들(39)을 개폐시키기 위한 돔 형태의 밸브 헤드(53)를 구비하는 바, 그 벨브 헤드(53)에는 밸브홀(51)에 끼워지는 밸브 스 템(55)이 일체로서 형성되며, 상기 밸브 스템(55)의 선단에는 그 밸브 스템(55)이 밸브홀(51)로부터 이탈되는 것을 저지하기 위한 스토퍼(57)가 형성되어 있다.

따라서 연료 탱크(10)의 내부에 부압이 발생하게 되면 그 부압에 의해 밸브 헤드(53)가 들어 올려지면서 벤트홀들(39)을 개방시키고, 연료 탱크(10)의 내부에 정압이 발생하게 되면 그 정압에 의해 상기한 밸브 헤드(53)가 원래의 위치로 되돌아 가면서 벤트홀들(39)을 폐쇄시키게 된다.

한편, 본 실시예에 의한 상기 연료 공급장치(100)는 연료 공급 계통의 부압을 감지하여 그 연료 공급 계통의 연료 및 증발가스의 누설을 진단할 수 있는 누설 진단유닛(70)을 더욱 포함하고 있다.

이러한 누설 진단유닛(70)은 가스 배출관(43)의 유로 상에 설치되는 퍼지 컨트롤 솔레노이드 밸브(Purge Control Solenoid Valve: PCSV)(71)와, 캐니스터(40)와 에어 필터 어셈블리(47)를 연결하는 연결 파이프(45)의 유로 상에 설치되는 캐니스터 차단 밸브(Canister Close Valve: CCV)(73)와, 흡입관(41)에 설치되어 연료 공급 계통의 압력을 감지하는 압력 센서(75)와, 퍼지 컨트롤 솔레노이드 밸브(71), 캐니스터 차단 밸브(73) 및 압력 센서(75)와 전기적인 신호 체계로서 연결되는 전자제어유닛(ECU)(77)를 포함하여 이루어진다.

상기 퍼지 컨트롤 솔레노이드 밸브(71)는 엔진 비구동시 연료 탱크(10) 내부의 증발 가스가 캐니스터(40)에 흡수 저장되는 경우, 가스 배출관(43)을 폐쇄시키며, 엔진 구동시 캐니스터(40)에 저장되어 있는 증발 가스를 외기와 함께 흡기 시스템(미도시)으로 공급하는 경우 상기 가스 배출관(43)을 개방시키는 기능을 하게 된다.

상기 캐니스터 차단 밸브(73)는 엔진 구동이나 엔진 비구동시 기본적으로는 연결 파이프(45)를 상시 개방시키고, 연료 공급 계통의 연료 및 증발 가스 누설 진단 모드시에는 연료 탱크(10)의 내부에 부압이 발생되도록 짧은 시간(대략 30초 정도) 동안 연결 파이프(45)를 폐쇄시키는 기능을 하게 된다.

그리고 상기 전자제어유닛(77)은 퍼지 컨트롤 솔레노이드 밸브(71) 및 캐니스터 차단 밸브(73)의 작동을 제어하며, 압력 센서(75)로부터 감지 신호를 수신하고 연료 공급 계통의 내부 압력과 기설정된 기준 압력을 비교하여 연료 공급 계통의 연료 및 증발 가스의 누설을 판단하는 기능을 하게 된다.

상기와 같이 구성되는 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 차량용 연료 공급장치(100)의 작용을 설명하면 다음과 같다.

우선, 엔진 비구동시, 퍼지 컨트롤 솔레노이드 밸브(71)는 전자제어유닛(77)에 의해 제어되어 가스 배출관(43)을 폐쇄시키고, 캐니스터 차단 밸브(73)는 전자제어유닛(77)에 의해 제어되어 연결 파이프(45)를 개방시킨다.

이에 따라, 연료 탱크(10)의 내부에서 발생하는 증발 가스는 캐니스터(40)로 유입되어 그 캐니스터(40)에 흡착 저장되고, 캐니스터(40) 내부의 공기는 연결 파이프(45) 및 에어 필터 어셈블리(47)을 통해 대기 중으로 방출된다.

그리고 엔진 구동시, 퍼지 컨트롤 솔레노이드 밸브(71)는 전자제어유닛(77)에 의해 제어되어 가스 배출관(43)을 개방시키고, 캐니스터 차단 밸브(73)는 전자제어유닛(77)에 의해 제어되어 연결 파이프(45)를 개방시킨다.

이에 따라, 상기 캐니스터(40)에 저장되어 있는 증발 가스는 에어 필터 어셈블리(47) 및 연결 파이프(45)를 통해 캐니스터(40)로 유입되는 신선한 외기에 의해 분리되면서 그 외기와 함께 흡기 부압에 의해 가스 배출관(43)을 통해 흡기 시스템(미도시)으로 보내진 후 연소실에서 연소된다.

이 경우 원웨이 밸브(50)의 밸브 헤드(53)는 연료 탱크(10) 내부의 흡기 부압에 의해 들어 올려지면서 벤트홀들(39)을 개방시키게 된다(도 6 참조).

그러면, 필러 파이프(20) 내부의 증발 가스는 벤트홀들(39)을 통해 연료 탱크(10)의 내부로 유입된다.

반대로 상기에서와 같이 퍼지 컨트롤 솔레노이드 밸브(71)에 의해 가스 배출관(43)이 폐쇄되면, 연료 탱크(10) 내부의 정압에 의해 상기 밸브 헤드(53)는 원래의 위치로 되돌아 오면서 상기 벤트홀들(39)을 폐쇄시키게 된다.

한편, 연료 탱크(10) 내부로 연료를 주유하는 경우, 원웨이 밸브(50)의 밸브 헤드(53)가 상기한 벤트홀들(39)을 폐쇄시킨 상태를 유지하게 되므로, 연료 탱크(10) 내부의 증발 가스가 대기 중으로 방출되지 않게 된다.

따라서 본 실시예에서는 북미의 ORVR(On Board Refuelling Vapor Recovery: 연료 주유시 증발 가스의 대기 방출을 방지) 규정에 적극 대응할 수 있게 된다.

다른 한편으로, 본 실시예에서 차량의 주행 중 연료 공급 계통의 연료 및 증발 가스의 누설을 진단하는 누설 진단 모드시, 우선 캐니스터 차단 밸브(73)는 전자제어유닛(77)에 의해 제어되어 연결 파이프(45)를 폐쇄시킨다. 그러면 캐니스터(40)와 대기는 서로 차단된 상태에 있다.

그리고 퍼지 컨트롤 솔레노이드 밸브(71)는 전자제어유닛(77)에 의해 제어되어 가스 배출관(43)을 일정 시간 동안 개방시킨다.

이에 따라, 연료 탱크(10)의 내부에는 흡기 시스템(미도시)에 의해 흡기 부압을 형성하게 된다. 즉, 연료 공급 계통이 전체적으로 진공 상태를 유지하게 되고, 압력 센서(75)는 이 때의 압력을 감지하여 그 감지 신호를 전자제어유닛(77)으로 출력하게 된다.

그러면, 상기 전자제어유닛(77)은 연료 공급 계통의 압력과 기설정된 기준 압력을 비교하여 연료 공급 계통 내부의 압력이 기준 압력 이하로 내려 가면 연료 공급 계통에 연료 및 증발 가스의 누설이 없다고 판단하며, 연료 공급 계통 내부의 압력이 기준 압력 이하로 내려 가지 않게 되면 연료 공급 계통에 연료 및 증발 가스의 누설이 있다고 판단하게 된다.

이 경우 원웨이 밸브(50)의 밸브 헤드(53)는 도 6에서와 같이, 연료 탱크(10) 내부의 부압에 의해 들어 올려지면서 벤트홀들(39)을 개방시키게 된다.

그러면, 상술한 바와 같은 작용으로서 필러 파이프(20)의 내부 압력을 체크할 수 있기 때문에, 본 실시예에 의한 누설 진단유닛(70)을 통해 필러 파이프(20)의 연료 및 증발 가스 누설 여부도 판단할 수 있게 된다.

따라서 본 실시예에서는 북미의 OBD-2(On Board Diagnosis-2: 연료 공급 시스템의 누설을 감지)규정을 만족할 수 있게 된다.

아울러, 본 실시예에서는 종래에서와 같이 필러 파이프(20)의 누설 감지를 위해 별도 설치된 누설 감지 튜브를 삭제하고, 셧-오프 밸브(30)의 밸브 몸체(31) 에 벤트홀(39)을 형성함에 따라, 상기에서와 같은 북미의 OBD-2 및 ORVR 규정을 만족하면서도 후방 충돌 시험 규정에 적극 대응할 수 있게 된다.

또한 본 실시예에서는 종래와 같은 누설 감지 튜브를 삭제함에 따라, 작업 공수가 줄어 들고, 필러 파이프의 작업 공간을 확보할 수 있어 생산 라인의 조립성 및 작업성을 더욱 향상시킬 수 있으며, 전체 장치의 구조가 단순화 되고, 생산 비용 및 재료비를 절감할 수 있게 된다.

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.

이 도면들은 본 발명의 예시적인 실시예를 설명하는데 참조하기 위함이므로, 본 발명의 기술적 사상을 첨부한 도면에 한정해서 해석하여서는 아니된다.

도 1은 종래 기술에 따른 차량용 연료 공급장치의 구성을 도시한 사시도이다.

도 2는 종래 기술에 따른 차량용 연료 공급장치의 구성을 개략적으로 도시한 블록도이다.

도 3은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 차량용 연료 공급장치의 구성을 도시한 사시도이다.

도 4는 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 차량용 연료 공급장치를 개략적으로 도시한 블록 구성도이다.

도 5는 도 3에 도시된 셧-오프 밸브를 나타내 보인 단면 구성도이다.

도 6은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 차량용 연료 공급장치의 작용을 설명하기 위한 셧-오프 밸브의 단면 구성도이다.

Claims

연료를 저장하는 연료 탱크(10);

상기 연료 탱크(10)의 내부로 연료를 주입하기 위해 상기 연료 탱크(10)의 상부 일측에 연결되게 설치되는 필러 파이프(20);

상기 필러 파이프(20)의 상기 연료 탱크(10) 내부측 단부와 연결되는 파이프 형태의 밸브 몸체(31)를 가지면서 상기 연료 탱크(10) 내부에 주입된 상기 연료가 상기 필러 파이프(20)로 역류되는 것을 저지하는 셧-오프 밸브(30);

상기 연료 탱크(10) 내부의 증발 가스를 흡입하여 흡기 시스템으로 공급하기 위한 캐니스터(40); 및

상기 연료 탱크(10) 내부의 압력을 감지하여 연료 공급 계통의 연료 누설을 진단하는 누설 진단유닛(70)을 포함하며,

상기 셧-오프 밸브(30)의 밸브 몸체(31) 상부 측에는 상기 연료 탱크(10) 내부의 상부측 공간과 상기 필러 파이프(20) 내부의 상부측 공간을 상호 연통시키는 적어도 하나의 벤트홀(39)이 형성되고, 상기 연료 탱크(10) 내부의 부압 발생 시 상기 벤트홀(39)을 개방시키며 상기 연료 탱크(10) 내부의 정압 발생 시 그 정압에 의해 상기 벤트홀(39)을 폐쇄시킬 수 있는 원웨이 밸브(50)가 설치되며,

상기 원웨이 밸브(50)는 상기 벤트홀(39)의 외측에 형성되는 밸브홀(51)을 통해 상기 밸브 몸체(31)에 설치되며, 상기 연료 탱크(10) 내부의 부압에 의해 상기 벤트홀(39)을 개방시키도록 구성되고, 상기 벤트홀(39)을 개폐시키는 밸브 헤드(53)를 구비하며, 상기 밸브 헤드(53)에는 상기 밸브홀(51)에 끼워지는 밸브 스템(55)이 일체로 형성되고, 상기 밸브 스템(55)의 선단에는 그 밸브 스템(55)이 상기 밸브홀(51)로부터 이탈되는 것을 규제하기 위한 스토퍼(57)가 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 연료 공급장치.
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제1 항에 있어서,

상기 벤트홀(39)이 2~3mm의 직경으로서 형성되는 차량용 연료 공급장치.