KR102437971B1 - Integrated Actuator for Active Purge Control - Google Patents
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Abstract
본 발명의 능동 퍼지 제어용 통합형 액추에이터(1)는 임펠러(17)의 회전에 의한 내부공간의 차압으로 연료증발가스를 흡입하는 펌프 입구 니플(14A)과 연료증발가스를 배출하는 펌프 출구 니플(14B)이 구비된 액티브 퍼지 펌프(10), 및 펌프 입구 니플(14A)과 결합되어 연료증발가스의 유입통로를 개폐하거나 또는 펌프 출구 니플(14B)과 결합되어 연료증발가스의 배출통로를 개폐하는 액티브 퍼지제어 밸브(20)가 일체화 구조로 구성됨으로써 밸브와 펌프의 연결을 위한 라인 구성, 제품 재료비, 제작 공수 등을 줄여 액추에이터의 전체 시스템 레이아웃 단순화 및 원가절감이 이루어지고, 특히 펌프에 대한 나사 체결 구조를 이용하여 최종 공정단계에서 이루어지는 밸브의 이격 거리가 조절 가능함으로써 밸브의 스트로크 제어가 아마추어의 이동 거리 제어로 용이하게 조정 가능한 특징을 구현한다.The integrated actuator (1) for active purge control of the present invention has a pump inlet nipple (14A) that sucks in the fuel boil-off gas by the differential pressure of the internal space by the rotation of the impeller (17), and a pump outlet nipple (14B) that discharges the fuel boil-off gas The active purge pump 10 is coupled to the provided active purge pump 10 and the pump inlet nipple 14A to open and close the inlet passage of the fuel evaporation gas, or is coupled to the pump outlet nipple 14B to open and close the discharge passage of the fuel evaporation gas. Since the control valve 20 is configured as an integrated structure, the overall system layout of the actuator is simplified and cost is reduced by reducing the line configuration, product material cost, manufacturing man-hours, etc. for connecting the valve and the pump, especially the screw fastening structure for the pump. Since the separation distance of the valve made in the final process stage can be adjusted using the
Description
본 발명은 퍼지 제어 액추에이터에 관한 것으로, 특히 액티브 퍼지 펌프와 액티브 퍼지제어 밸브를 일체화 구조로 구성한 능동 퍼지 제어용 통합형 액추에이터에 관한 것이다.The present invention relates to a purge control actuator, and more particularly, to an integrated actuator for active purge control in which an active purge pump and an active purge control valve are integrally formed.
일반적으로 차량은 연료 증발가스 제어 시스템을 구비하고, 이를 통해 연료탱크와 엔진 사이를 연결하여 연료 탱크에서 발생된 증발 가스를 포집 한 후 연료계통에서 발생되는 가솔린 증발 가스의 대기 방출 대신 엔진의 연소 실로 공급해 연소시킴으로써 연료로부터 증발되는 탄화수소에 대한 환경 법규를 충족하여 준다.In general, a vehicle is equipped with a fuel boil-off gas control system, through which the fuel tank and the engine are connected to collect the boil-off gas generated from the fuel tank, and then to the combustion chamber of the engine instead of emitting gasoline boil-off gas generated from the fuel system to the atmosphere. It satisfies environmental regulations on hydrocarbons evaporated from fuels by supplying and burning them.
이를 위해 상기 연료 증발가스 제어 시스템은 퍼지제어 액추에이터를 적용하고, 상기 퍼지제어 액추에이터는 퍼지제어 밸브(Purge Control Valve) 및 퍼지 펌프(Purge Pump)로 구성된다.To this end, the fuel boil-off gas control system applies a purge control actuator, and the purge control actuator includes a purge control valve and a purge pump.
이로부터 상기 퍼지제어 액추에이터는 캐니스터(Canister)에 포집 된 증발 가스의 소모가 필요할 때 ECU(Electronic Control Unit)를 통해 그 통로가 열리고, 연료탱크와 엔진으로 혼합기를 공급하는 흡기 다기관으로 연결된 증발가스라인으로 증발 가스를 보내 엔진에서 연소되도록 한다.From this, when the purge control actuator needs to consume the boil-off gas collected in the canister, the passage is opened through the ECU (Electronic Control Unit), and the boil-off gas line is connected to the intake manifold that supplies the mixture to the fuel tank and the engine. It sends the boil-off gas to burn it in the engine.
하지만, 상기 퍼지제어 액추에이터가 분리 구조로 퍼지제어 밸브와 퍼지 펌프를 구성하는 경우 하기와 같은 문제점을 가질 수밖에 없다.However, when the purge control actuator comprises the purge control valve and the purge pump in a separate structure, the following problems are inevitable.
일례로 상기 퍼지제어 밸브와 상기 퍼지 펌프의 분리 구조는 캐니스터에 장착된 퍼지 펌프대비 퍼지제어 밸브를 캐니스터 후단에 장착하여 연료 라인 시스템 내에서 증발가스 퍼지를 수행하는 방식이다.For example, in the separation structure of the purge control valve and the purge pump, a purge control valve is mounted at the rear end of the canister compared to the purge pump mounted on the canister to perform boil-off gas purge in the fuel line system.
이로부터 상기 퍼지제어 밸브와 상기 퍼지 펌프는 밸브와 펌프의 연결을 위한 라인 구성, 제품 재료비, 제작 공수 등이 많이 투입될 수밖에 없는 문제점을 가지고 있다.From this, the purge control valve and the purge pump have a problem in that a lot of line configuration, product material cost, and manufacturing man-hours for connecting the valve and the pump are inevitably input.
이에 상기와 같은 점을 감안한 본 발명은 액티브 퍼지 펌프와 액티브 퍼지제어 밸브를 일체화 구조로 구성함으로써 밸브와 펌프의 연결을 위한 라인 구성, 제품 재료비, 제작 공수 등을 줄여 액추에이터의 전체 시스템 레이아웃 단순화 및 원가절감이 이루어지고, 특히 펌프에 대한 나사 체결 구조를 이용하여 최종 공정단계에서 이루어지는 밸브의 이격 거리가 조절 가능함으로써 밸브의 스트로크 제어가 아마추어의 이동 거리 제어로 용이하게 조정 가능한 능동 퍼지 제어용 통합형 액추에이터의 제공에 목적이 있다.Accordingly, the present invention in consideration of the above points reduces the overall system layout of the actuator and the cost by reducing the line configuration for connecting the valve and the pump, product material cost, manufacturing man-hours, etc. by configuring the active purge pump and the active purge control valve in an integrated structure. In particular, by using the screw fastening structure for the pump, the separation distance of the valve can be adjusted in the final process stage, so the stroke control of the valve can be easily adjusted by controlling the movement distance of the armature Provide an integrated actuator for active purge control has a purpose
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 통합형 액추에이터는 임펠러의 회전으로 내부공간에 차압을 형성하는 액티브 퍼지 펌프의 펌프 입구 니플에 결합되어 연료증발가스 유입통로를 개폐하거나 또는 펌프 출구 니플에 결합되어 연료증발가스 배출통로를 개폐하는 액티브 퍼지제어 밸브가 포함되는 것을 특징으로 한다.The integrated actuator of the present invention for achieving the above object is coupled to the pump inlet nipple of the active purge pump that forms a differential pressure in the inner space by the rotation of the impeller to open and close the fuel evaporation gas inlet passage or is coupled to the pump outlet nipple It characterized in that it includes an active purge control valve for opening and closing the fuel evaporation gas discharge passage.
바람직한 실시예로서, 상기 액티브 퍼지제어 밸브는 상기 연료증발가스 유입통로를 개폐하는 입구 공유식 액티브 퍼지 제어 밸브와 상기 연료증발가스 배출통로를 개폐하는 출구 공유식 액티브 퍼지 제어 밸브로 구분된다.In a preferred embodiment, the active purge control valve is divided into an inlet sharing type active purge control valve for opening and closing the fuel evaporation gas inlet passage and an outlet sharing type active purge control valve for opening and closing the fuel evaporation gas discharge passage.
바람직한 실시예로서, 상기 입구 공유식 액티브 퍼지 제어 밸브는 자기력에 의한 위치 이동으로 상기 펌프 입구 니플에서 떨어져 상기 연료증발가스 유입통로를 열어주는 밸브 아마추어가 구비된 밸브 하우징, 및 연료증발가스를 유입하는 밸브 입구 니플과 연통하는 내부 공간을 형성한 펌프 입구 연결 포트가 구비된 밸브 커버로 구성된다.As a preferred embodiment, the inlet sharing type active purge control valve is a valve housing provided with a valve armature for opening the fuel boil-off gas inlet passage away from the pump inlet nipple by position movement by magnetic force, and a valve for introducing fuel boil-off gas. It consists of a valve cover provided with a pump inlet connection port defining an interior space communicating with the inlet nipple.
바람직한 실시예로서, 상기 밸브 입구 니플과 상기펌프 입구 연결 포트는 일직선으로 형성되며, 상기 펌프 입구 연결 포트는 상부부위로 상기 밸브 하우징을 결합하고, 하부부위로 상기 펌프 입구 니플을 결합한다.In a preferred embodiment, the valve inlet nipple and the pump inlet connecting port are formed in a straight line, and the pump inlet connecting port engages the valve housing with an upper portion and couples the pump inlet nipple with a lower portion.
바람직한 실시예로서, 상기 펌프 입구 연결 포트는 상기 내부 공간에서 상기 펌프 입구 니플과 상기 밸브 아마추어를 서로 마주하도록 위치시켜 주며, 상기 밸브 아마추어는 상기 펌프 입구 니플에 대한 이격 간격으로 밸브 스트로크를 형성하여 상기 연료증발가스 유입통로를 개폐한다.In a preferred embodiment, the pump inlet connection port positions the pump inlet nipple and the valve armature to face each other in the inner space, and the valve armature forms a valve stroke at a spacing with respect to the pump inlet nipple to form the valve stroke Open and close the fuel evaporation gas inlet passage.
바람직한 실시예로서, 상기 밸브 하우징은 상기 밸브 아마추어의 위치 이동을 위한 상기 자기력이 발생되는 전자석, 상기 전자석과 상기 밸브 아마추어를 탄발 지지하는 밸브 스프링, 상기 전자석과 상기 밸브 아마추어 사이에 위치되어 상기 밸브 아마추어의 상승력을 흡수 및 완충하는 아마추어 댐퍼, 및 상기 밸브 아마추어에 결합되어 상기 펌프 입구 니플과 접촉되는 패킹을 포함한다.In a preferred embodiment, the valve housing is located between the electromagnet for generating the magnetic force for position movement of the valve armature, a valve spring for elastically supporting the electromagnet and the valve armature, and the electromagnet and the valve armature to provide the valve armature. an armature damper for absorbing and buffering the lifting force of the armature, and a packing coupled to the valve armature and contacting the pump inlet nipple.
바람직한 실시예로서, 상기 전자석은 코어에 나사체결부를 구비하고, 상기 코어는 상기 나사체결부로 상기 밸브 아마추어에 대한 이격 거리가 조절된다. 상기 아마추어 댐퍼는 고무 또는 프라스틱으로 이루어지고, 상기 패킹은 고무로 이루어진다.In a preferred embodiment, the electromagnet is provided with a screw fastening part on a core, and the separation distance with respect to the valve armature is adjusted by the screw fastening part of the core. The armature damper is made of rubber or plastic, and the packing is made of rubber.
바람직한 실시예로서, 상기 출구 공유식 액티브 퍼지 제어 밸브는 자기력에 의한 위치 이동으로 상기 펌프 출구 니플과 연통된 상기 연료증발가스 배출통로를 열어주는 밸브 아마추어가 구비된 밸브 하우징, 및 상기 펌프 출구 니플과 연통된 내부 공간에서 연료증발가스를 외부로 배출하는 밸브 출구 니플, 상기 펌프 출구 니플에 연결되어 상기 연료증발가스를 상기 내부 공간으로 보내주는 펌프 출구 연결 포트, 및 상기 연료증발가스 배출통로를 개폐하도록 상기 내부 공간에 위치된 니플 보스가 구비된 펌프 거버로 구성된다.In a preferred embodiment, the outlet sharing type active purge control valve includes a valve housing having a valve armature for opening the fuel boil-off gas discharge passage communicating with the pump outlet nipple by position movement by magnetic force, and communicating with the pump outlet nipple a valve outlet nipple for discharging fuel evaporative gas from the internal space to the outside, a pump outlet connection port connected to the pump outlet nipple to send the evaporative fuel gas to the internal space, and opening and closing the fuel evaporative gas discharge passage It consists of a pump gerber equipped with a nipple boss located in the inner space.
바람직한 실시예로서, 상기 밸브 출구 니플과 상기 펌프 출구 연결 포트는 서로에 대해 직각을 형성하고, 상기 니플 보스는 상기 밸브 아마추어와 서로 마주하도록 상기 펌프 출구 연결 포트에서 돌출된다.In a preferred embodiment, the valve outlet nipple and the pump outlet connecting port form a right angle to each other, and the nipple boss protrudes from the pump outlet connecting port to face the valve armature.
바람직한 실시예로서, 상기 밸브 하우징은 상기 밸브 아마추어의 위치 이동을 위한 상기 자기력이 발생되는 전자석, 상기 전자석과 상기 밸브 아마추어를 탄발 지지하는 밸브 스프링, 상기 전자석과 상기 밸브 아마추어 사이에 위치되어 상기 밸브 아마추어(24)의 상승력을 흡수 및 완충하는 아마추어 댐퍼, 및 상기 밸브 아마추어에 결합되어 상기 니플 보스와 접촉되는 패킹을 포함한다.In a preferred embodiment, the valve housing is located between the electromagnet for generating the magnetic force for position movement of the valve armature, a valve spring for elastically supporting the electromagnet and the valve armature, and the electromagnet and the valve armature to provide the valve armature. (24) an armature damper for absorbing and buffering the lifting force, and a packing coupled to the valve armature and contacting the nipple boss.
바람직한 실시예로서, 상기 전자석은 코어에 나사체결부를 구비하고, 상기 코어)는 상기 나사체결부로 상기 밸브 아마추어에 대한 이격 거리가 조절된다.In a preferred embodiment, the electromagnet is provided with a screw fastening part on the core, and the separation distance with respect to the valve armature is adjusted by the screw fastening part of the core).
바람직한 실시예로서, 상기 아마추어 댐퍼와 상기 패킹은 고무로 이루어진다.In a preferred embodiment, the armature damper and the packing are made of rubber.
바람직한 실시예로서, 상기 펌프 하우징은 상기 임펠러를 구비하고, 상기 차압이 형성되는 상기 내부 공간을 형성하는 펌프 하우징, 및 상기 펌프 하우징에 결합되고, 상기 펌프 입구 니플과 상기 펌프 출구 니플이 구비된 펌프 커버를 포함한다.In a preferred embodiment, the pump housing includes the impeller, the pump housing defining the inner space in which the differential pressure is formed, and the pump coupled to the pump housing, the pump having the pump inlet nipple and the pump outlet nipple Includes cover.
바람직한 실시예로서, 상기 펌프 입구 니플과 상기 펌프 출구 니플은 서로에 대해 직각을 형성한다.In a preferred embodiment, the pump inlet nipple and the pump outlet nipple are at right angles to each other.
바람직한 실시예로서, 상기 펌프 하우징은 제어기의 퍼지명령 신호 출력으로 구동되는 모터, 및 상기 모터에 연결된 모터 임펠러 축으로 회전되어 상기 차압을 형성하는 임펠러를 포함한다.In a preferred embodiment, the pump housing includes a motor driven by a purge command signal output from a controller, and an impeller that is rotated by a motor impeller shaft connected to the motor to form the differential pressure.
이러한 본 발명의 통합형 액추에이터는 능동 퍼지 제어에 대해 하기와 같은 작용 및 효과를 구현한다.The integrated actuator of the present invention implements the following actions and effects for active purge control.
첫째, 액티브 퍼지 펌프/퍼지 제어 밸브의 일체화로 능동 퍼지 제어 액추에이터가 통합형 구조를 구현함으로써 전체 시스템 레이아웃을 단순화하면서도 원가 절감이 가능하다. 둘째, 펌프 및 밸브의 일체화 구조로 제품 연결에 필요하던 기존 분리 구조의 라인 구성 추가/높은 제품 재료비 등과 같은 문제점들이 해소될 수 있다. 셋째, 펌프 및 밸브의 일체화 구조가 펌프 입구 니플(INLET NIPPLE)과 밸브 출구 니플(OUTLET NIPPLE)의 통합 니플 공유 방식으로 구현됨으로써 펌프/밸브 사이 연결을 위한 호스류 추가로 발생되던 기존 분리 구조의 재료비/공수비 증가 문제점도 해소될 수 있다. 넷째, 통합 니플 공유 방식이 적용됨으로써 밸브 스트로크를 통합 니플 구조로 결정하는 설계 구조가 가능하다. 다섯째, 최종 공정단에서 이루어지는 밸브의 이격 거리 조절을 펌프에 대한 나사 체결 구조로 적용함으로써 밸브의 스트로크 제어가 아마추어의 이동 거리 제어로 용이하게 조정될 수 있다.First, by integrating the active purge pump/purge control valve, the active purge control actuator implements an integrated structure, thereby simplifying the overall system layout and reducing cost. Second, with the integrated structure of the pump and the valve, problems such as the addition of a line configuration of the existing separate structure required for product connection/high product material cost, etc. can be resolved. Third, the integrated structure of the pump and valve is implemented as an integrated nipple sharing method of the pump inlet nipple (INLET NIPPLE) and the valve outlet nipple (OUTLET NIPPLE). / The problem of increased air transportation costs can also be resolved. Fourth, a design structure that determines the valve stroke as an integrated nipple structure is possible by applying the integrated nipple sharing method. Fifth, the stroke control of the valve can be easily adjusted to the movement distance control of the armature by applying the valve separation distance control at the final process stage as a screw fastening structure for the pump.
도 1은 본 발명에 따른 능동 퍼지 제어용 통합형 액추에이터의 구성도이고, 도 2는 본 발명에 따른 통합형 액추에이터를 구성하는 액티브 퍼지 펌프의 구성도이며, 도 3은 본 발명에 따른 통합형 액추에이터를 구성하는 입구/출구 공유식 액티브 퍼지 제어 밸브의 구성도이고, 도 4는 본 발명에 따른 입구/출구 공유식 액티브 퍼지 제어 밸브의 밸브 스트로크 형성 상태이며, 도 5는 본 발명에 따른 입구 공유식 액티브 퍼지 제어 밸브를 액티브 퍼지 펌프와 연계한 능동 퍼지 제어용 통합형 액추에이터의 작동 상태이고, 도 6은 본 발명에 따른 출구 공유식 액티브 퍼지 제어 밸브를 액티브 퍼지 펌프와 연계한 능동 퍼지 제어용 통합형 액추에이터의 작동 상태이다.1 is a block diagram of an integrated actuator for active purge control according to the present invention, FIG. 2 is a block diagram of an active purge pump constituting the integrated actuator according to the present invention, and FIG. 3 is an inlet constituting the integrated actuator according to the present invention A configuration diagram of a /outlet shared type active purge control valve, FIG. 4 is a valve stroke formation state of an inlet/outlet shared type active purge control valve according to the present invention, and FIG. 5 is an active purge of the inlet shared type active purge control valve according to the present invention The operating state of the integrated actuator for active purge control in connection with the pump, and FIG. 6 is the operating state of the integrated actuator for active purge control in connection with the active purge control valve of the shared outlet type active purge control valve according to the present invention.
이하 본 발명의 실시 예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명하며, 이러한 실시 예는 일례로서 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으므로, 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다.Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying illustrative drawings, and since such an embodiment may be implemented in various different forms by those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains, it will be described herein It is not limited to the embodiment.
도 1을 참조하면, 통합형 액추에이터(1)는 액티브 퍼지 펌프(10)와 액티브 퍼지제어 밸브(20)로 구성된다. 그러므로 상기 통합형 액추에이터(1)는 능동 퍼지 제어용 통합형 액추에이터로 특징된다.Referring to FIG. 1 , the integrated
구체적으로 상기 액티브 퍼지 펌프(10)는 펌프 하우징(11), 펌프 커버(14), 모터(15), 임펠러(17) 및 제어기(19)를 포함한다.Specifically, the
일례로 상기 펌프 하우징(11)은 펌프 외관 형상을 이루고, 모터(15), 임펠러(17) 및 제어기(19)가 내장되는 기밀 처리된 내부 공간을 형성한다. 상기 펌프 커버(14)는 펌프 하우징(11)의 상부에 조립되고, 펌프 하우징(11)의 내부 공간에 연통된 펌프 입구 니플(14A)과 펌프 출구 니플(14B)을 구비한다.For example, the
특히 상기 펌프 입구 니플(14A)은 펌프 하우징(11)의 종단면으로 수직하게 형성되는 반면 상기 펌프 출구 니플(14B)은 펌프 하우징(11)의 횡단면으로 수평하게 형성됨으로써 서로에 대해 직각을 이루는 레이아웃이 형성된다. 이 경우 상기 펌프 입구 니플(14A)은 캐니스터(도시되지 않음)에 모인 연료증발가스를 흡입하는 통로이며, 상기 펌프 출구 니플(14B)은 연료증발가스를 흡기 다기관으로 연결된 증발가스라인으로 보내주는 통로이다.In particular, the
일례로 상기 모터(15)는 모터 마그넷, 모터 코일, 로터 백요크, 모터 스테이터 코어, 모터 카본 파이버 및 모터 인슐레이터를 구성요소로 하고, 회전동력을 발생시켜 준다. 상기 임펠러(17)는 모터(15)의 회전동력을 로터 임펠러 축(17A)(도 2 참조)을 통해 전달받고, 임펠러 회전력으로 펌프 하우징(11)의 내부 공간에 진공을 형성하여 연료증발가스를 흡입한다.For example, the
일례로 상기 제어기(19)는 외부 신호(예, 연료 퍼징을 위한 스위치 신호 또는 엔진 ECU 출력)에 맞춘 모터구동신호 출력으로 모터(15)를 구동시켜 준다.For example, the
구체적으로 상기 액티브 퍼지제어 밸브(20)는 밸브 하우징(21), 밸브 커버(22), 전자석(23), 밸브 아마추어(24), 밸브 스프링(25), 아마추어 댐퍼(26) 및 패킹(27)을 포함한다.Specifically, the active purge control valve 20 includes a
일례로 상기 밸브 하우징(21)은 밸브 외관 형상을 이루고, 전자석(23), 밸브 아마추어(24), 밸브 스프링(25) 및 아마추어 댐퍼(26)가 내장되는 기밀 처리된 내부 공간을 형성한다. 특히 상기 밸브 하우징(21)은 밸브 터미널(21A)을 통해 외부와 전기적으로 연결되어 전자석(23)에 전원을 공급하며, 한쪽 측부로 밸브 댐퍼(21B)를 구비하여 밸브 구동에 따른 진동 등을 완화시켜 준다. 상기 밸브 커버(22)는 캐니스터로부터 연료증발가스가 흡입되는 통로를 이루고, 밸브 하우징(21)의 하부에 결합되어 펌프 커버(14)의 펌프 입구 니플(14A)과 조립된다.For example, the
일례로 상기 전자석(23)은 공급된 전원에 의한 자화로 자기력을 생성한다. 상기 밸브 아마추어(24)는 밸브 닫힘(즉, 밸브 Off)에서 밸브 열림(즉, 밸브 On)으로 전환되어 펌프 커버(14)의 펌프 입구 니플(14A)과 밸브 입구 니플(22A)을 연통시켜 준다. 상기 밸브 스프링(25)은 스프링 반력을 형성한다. 상기 아마추어 댐퍼(26)는 고무 또는 플라스틱으로 이루어져 밸브 아마추어(24)의 상승에 따른 충격을 완화 및 흡수한다. 상기 패킹(27)은 고무로 이루어져 펌프 입구 니플(14A)과 밀착됨으로써 펌프 입구 니플(14A)을 막아준다.For example, the
그러므로 상기 액티브 퍼지제어 밸브(20)는 밸브 커버(22)의 구성을 달리하여 입구 공유식 액티브 퍼지 제어 밸브(20-1)와 출구 공유식 액티브 퍼지 제어 밸브(20-2)로 구분된다.Therefore, the active purge control valve 20 is divided into an inlet shared type active purge control valve 20 - 1 and an outlet shared type active purge control valve 20 - 2 by different configurations of the
구체적으로 상기 입구 공유식 액티브 퍼지 제어 밸브(20-1)에는 밸브 입구 니플(22A)과 펌프 입구 연결 포트(22B)로 이루어진 밸브 커버(22)가 적용된다.Specifically, the
일례로 상기 밸브 입구 니플(22A)은 캐니스터로부터 연료증발가스가 흡입된느 통로를 이루고, 상기 펌프 입구 연결 포트(22B)는 그 상부부위로 밸브 하우징(21)의 하부에 조립되면서 그 하부부위로 펌프 커버(14)의 펌프 입구 니플(14A)과 조립된다.For example, the
특히 상기 펌프 입구 연결 포트(22B)는 밸브 아마추어(24)와 펌프 입구 니플(14A)이 서로 마주하는 내부 공간을 형성하고, 전자석(23)의 자기화에 따른 밸브 아마추어(24)의 상/하 이동에 따라 밸브 아마추어(24)와 결합된 패킹(27)이 펌프 입구 니플(14A)에 접촉되어 밸브 닫힘(즉, 밸브 Off)을 반면 펌프 입구 니플(14A)에서 떨어져 밸브 열림(즉, 밸브 On)을 형성한다.In particular, the pump
반면 상기 출구 공유식 액티브 퍼지 제어 밸브(20-2)에는 밸브 출구 니플(22C), 펌프 출구 연결 포트(22D) 및 니플 보스(22E)로 이루어진 밸브 커버(22)가 적용된다.On the other hand, the
일례로 상기 밸브 출구 니플(22C)은 액티브 퍼지 펌프(10)의 펌프 출구 니플(14B)에서 나온 연료증발가스가 배출되는 통로를 이루고, 상기 펌프 출구 연결 포트(22D)는 액티브 퍼지 펌프(10)의 펌프 출구 니플(14B)과 조립된다. 특히 상기 밸브 출구 니플(22C)과 상기 펌프 출구 연결 포트(22D)는 직각 구조로 이루어져 밸브 커버(22)의 내부 공간을 형성한다.For example, the valve outlet nipple 22C forms a passage through which the fuel boil-off gas from the
일례로 상기 니플 보스(22E)는 밸브 커버(22)의 내부 공간을 점유하도록 돌출되고, 밸브 출구 니플(22C)의 배출 홀을 내부 공간과 연통시켜 주며, 상기 밸브 커버(22)의 내부 공간에서 패킹(27)과 접촉으로 밸브 닫힘(즉, 밸브 Off)을 반면 패킹(27)과 떨어져 밸브 열림(즉, 밸브 On)을 형성한다.For example, the
이와 같이 상기 액티브 퍼지제어 밸브(20)는 액티브 퍼지 펌프(10)의 펌프 입구 니플(14A)을 연료증발가스의 흡입을 위한 공용구성요소로 하는 입구 공유식 액티브 퍼지 제어 밸브(20-1) 또는 펌프 출구 니플(14B)을 연료증발가스의 배출을 위한 공용구성요소로 하는 출구 공유식 액티브 퍼지 제어 밸브(20-2)로 구성된다.In this way, the active purge control valve 20 is a common inlet type active purge control valve 20-1 or a pump using the
그러므로 상기 통합형 액추에이터(1)는 액티브 퍼지 펌프(10)와 액티브 퍼지제어 밸브(20)가 일체화된 구조를 형성하고, 이러한 펌프/밸브 일체화 구조로부터 해당 제품을 연결하기 위한 라인 구성, 제품 재료비, 제작 공수가 많이 투입되던 기존의 펌프/벨브 분리 구조의 단점을 모두 해소하는 능동 퍼지 제어용 통합형 액추에이터로 특징된다.Therefore, the
한편 도 2는 상기 액티브 퍼지 펌프(10)의 상세 구성을 나타낸다.Meanwhile, FIG. 2 shows a detailed configuration of the
도시된 바와 같이, 상기 액티브 퍼지 펌프(10)는 펌프 로어 하우징(11A), 펌프 미들 하우징(11B), 제어기 커버(11C), 펌프 터미널(11A-1) 및 펌프 댐퍼(11A-2)로 펌프 하우징(11)을 구성하고, 체결 부재(12)로 펌프 하우징(11)과 펌프 커버(14)를 조립하며, 임펠러 부시(13), 로터 임펠러 축(17A), 베어링(18) 및 베어링 컨테이너(18A)로 모터(15)와 임펠러(17)를 조립한다.As shown, the
일례로 상기 펌프 로어 하우징(11A)은 펌프 하우징(11)의 내부 공간을 형성하고, 한쪽 측부로 펌프 터미널(11A-1)을 구비하여 모터(15)와 제어기(19)에 전원을 공급하면서 제어기(19)에 외부 신호를 전달하여 주며, 반대쪽 측부로 모터(15)와 모터(15)의 구동에 따른 진동 등을 흡수/완충하는 펌프 댐퍼(11A-2)가 감싸인 댐퍼부를 구비한다.For example, the pump
특히 상기 펌프 로어 하우징(11A)은 그 하부 바닥면으로 모터(15)의 모터 핀(15A)이 외부 노출됨으로써 전원라인 연결을 용이하게 하여 준다.In particular, the pump
일례로 상기 펌프 미들 하우징(11B)은 펌프 로어 하우징(11A)의 상부로 끼움 결합되어져 펌프 미들 하우징(11B)의 내부 공간을 펌프 커버(14)와 분리하여 주며, 베어링 컨테이너(18A)가 조립되는 공간을 제공한다. 상기 제어기 커버(11C)는 펌프 로어 하우징(11A)의 하부로 끼움 결합되어져 펌프 로어 하우징(11A)의 하부면에 위치된 제어기(19)의 외부 노출을 차단하여 준다.For example, the pump middle housing 11B is fitted to the upper part of the pump
일례로 상기 체결 부재(12)는 펌프 로어 하우징(11A)과 펌프 커버(14)의 각각에서 돌출된 볼트 보스를 이용하여 펌프 로어 하우징(11A)에 펌프 커버(14)를 조립하여 준다. 특히 상기 체결 부재(12)는 60도 간격으로 6개로 구성되나 그 이하 또는 이상도 가능하다. 이를 위해 상기 체결 부재(12)는 스크류를 적용하지만 볼트/너트 또는 파스너를 적용할 수 있다.For example, the
일례로 상기 임펠러 부시(13)는 임펠러(17)의 하부에 위치되어 로터 임펠러 축(17A)과 결합된다. 상기 로터 임펠러 축(17A)은 모터(15)의 로터에서 이어져 임펠러(17)와 연결되고, 축 끝단에 임펠러 부시(13)가 결합된다. 상기 베어링(18)은 로터 임펠러 축(17A)의 중간 구간을 지지하며, 복수개로 구성된다. 상기 베어링 컨테이너(18A)는 베어링(18)을 수용하고, 펌프 미들 하우징(11B)과 결합된다.For example, the
한편 도 3내지 도 4는 상기 입/출구 공유식 액티브 퍼지 제어 밸브(20-1,20-2)에 공통으로 구성되는 전자석(23), 코어(23A), 밸브 아마추어(24), 밸브 스프링(25), 아마추어 댐퍼(26), 패킹(27) 및 나사체결부(29)에 대한 상세 구조를 나타낸다.Meanwhile, FIGS. 3 to 4 show an
도시된 바와 같이, 상기 전자석(23)은 보빈 및 코일과 함께 코어(23A)를 구성요소로 하여 공급된 전원에 의한 자화로 자기력을 생성하며, 상기 밸브 아마추어(24)는 전자석(23)의 자기력으로 당겨져 위로 이동하고, 상기 밸브 스프링(25)은 코어(23A)와 밸브 아마추어(24)를 탄발지지하면서 밸브 아마추어(24)의 복귀에 스프링 반력을 제공하며, 상기 아마추어 댐퍼(26)는 코어(23A)와 밸브 아마추어(24)의 내부 공간에서 코어(23A)쪽에 고정된다. 상기 패킹(27)은 밸브 아마추어(24)의 끝단부위를 감싸 결합되어 밸브 아마추어(24)와 함께 움직인다.As shown, the
특히 상기 나사체결부(29)는 코어(23A)의 상단부에 형성된 돌출보스의 수나사(29A)와 전자석 케이스에 뚫어진 보스 구멍의 암나사(29B)로 구성되고, 이를 통해 코어(23A)의 이격 거리가 조절 가능함으로써 밸브 스트로크(S)(도 4 참조)가 조정된다.In particular, the
한편 도 5는 상기 입구 공유식 액티브 퍼지 제어 밸브(20-1)의 동작을 나타낸다.Meanwhile, FIG. 5 shows the operation of the inlet sharing type active purge control valve 20-1.
도시된 바와 같이, 상기 전자석(23)이 자기력을 형성하면, 상기 밸브 아마추어(24)는 자기력으로 위로 당겨져 올라가고, 상기 밸브 스프링(25)은 밸브 아마추어(24)의 상승으로 압축되며, 상기 패킹(27)은 밸브 아마추어(24)와 함께 위로 올라간다.As shown, when the
그러면 상기 밸브 아마추어(24)(또는 패킹(27))와 펌프 입구 니플(14A)의 이격 간격만큼 밸브 스트로크(S)를 형성하고, 상기 밸브 스트로크(S)의 형성은 밸브 닫힘(즉, 밸브 Off)을 밸브 열림(즉, 밸브 On)으로 만들어 줌으로써 밸브 커버(22)의 밸브 입구 니플(22A)과 펌프 입구 연결 포트(22B) 및 펌프 커버(14)의 펌프 입구 니플(14A)이 서로 연통된다.Then, the valve stroke S is formed by the distance between the valve armature 24 (or packing 27) and the pump inlet nipple 14A, and the formation of the valve stroke S is the closing of the valve (ie, the valve Off). ) to open the valve (i.e., valve On), so that the
이어 상기 액티브 퍼지 펌프(10)의 제어기(19)에 제어 신호인가로 구동된 모터(15)의 회전력은 모터 임펠러 축(17A)과 연결된 임펠러(17)를 고속으로 회전시켜 주고, 상기 펌프 하우징(11)의 내부 공간은 임펠러(17)의 고속 회전에 의한 차압을 형성함으로써 펌프 유량(즉, 연료증발가스 유량)이 밸브 커버(22)의 밸브 입구 니플(22A)에서 펌프 입구 연결 포트(22B)를 거쳐 펌프 입구 니플(14A)로 유입된 후 펌프 출구 니플(14B)로 흐르게 된다.Then, the rotational force of the
그 결과 캐니스터에 포집된 연료증발가스는 액티브 퍼지 제어 밸브(20) 및 액티브 퍼지 펌프(10)를 거쳐서 엔진측으로 유입되는 경로를 형성한다.As a result, the evaporated fuel gas collected in the canister forms a path flowing into the engine side through the active purge control valve 20 and the
반면 도 6은 상기 출구 공유식 액티브 퍼지 제어 밸브(20-2)의 동작을 나타낸다.On the other hand, Figure 6 shows the operation of the outlet shared type active purge control valve (20-2).
도시된 바와 같이, 상기 전자석(23)이 자기력을 형성하면, 상기 밸브 아마추어(24)는 자기력으로 위로 당겨져 올라가고, 상기 밸브 스프링(25)은 밸브 아마추어(24)의 상승으로 압축되며, 상기 패킹(27)은 밸브 아마추어(24)와 함께 위로 올라간다.As shown, when the
그러면 상기 밸브 아마추어(24)(또는 패킹(27))와 니플 보스(22E)의 이격 간격만큼 밸브 스트로크(S)를 형성하고, 상기 밸브 스트로크(S)의 형성은 밸브 닫힘(즉, 밸브 Off)을 밸브 열림(즉, 밸브 On)으로 만들어 줌으로써 밸브 커버(22)의 펌프 출구 연결 포트(22D)와 밸브 출구 니플(22C) 및 펌프 커버(14)의 출프 입구 니플(14B)이 서로 연통된다.Then, the valve stroke S is formed by the distance between the valve armature 24 (or the packing 27) and the
이어 상기 액티브 퍼지 펌프(10)의 제어기(19)에 제어 신호인가로 구동된 모터(15)의 회전력은 모터 임펠러 축(17A)과 연결된 임펠러(17)를 고속으로 회전시켜 주고, 상기 펌프 하우징(11)의 내부 공간은 임펠러(17)의 고속 회전에 의한 차압을 형성함으로써 펌프 유량(즉, 연료증발가스 유량)이 펌프 입구 니플(14A)로 유입된 후 펌프 출구 니플(14B)로 흐르게 된다.Then, the rotational force of the
그러면 상기 펌프 출구 니플(14B)을 나온 펌프 유량(즉, 연료증발가스 유량)은 밸브 커버(22)의 펌프 출구 연결 포트(22D)를 거쳐 밸브 출구 니플(22C)로 빠져나가게 된다.Then, the pump flow rate (ie, fuel boil-off gas flow rate) exiting the
그 결과 캐니스터에 포집된 연료증발가스는 액티브 퍼지 제어 밸브(20) 및 액티브 퍼지 펌프(10)를 거쳐서 엔진측으로 유입되는 경로를 형성한다.As a result, the evaporated fuel gas collected in the canister forms a path flowing into the engine side through the active purge control valve 20 and the
전술된 바와 같이, 본 실시예에 따른 능동 퍼지 제어용 통합형 액추에이터(1)는 임펠러(17)의 회전에 의한 내부공간의 차압으로 연료증발가스를 흡입하는 펌프 입구 니플(14A)과 연료증발가스를 배출하는 펌프 출구 니플(14B)이 구비된 액티브 퍼지 펌프(10), 및 펌프 입구 니플(14A)과 결합되어 연료증발가스의 유입통로를 개폐하거나 또는 펌프 출구 니플(14B)과 결합되어 연료증발가스의 배출통로를 개폐하는 액티브 퍼지제어 밸브(20)가 일체화 구조로 구성됨으로써 밸브와 펌프의 연결을 위한 라인 구성, 제품 재료비, 제작 공수 등을 줄여 액추에이터의 전체 시스템 레이아웃 단순화 및 원가절감이 이루어지고, 특히 펌프에 대한 나사 체결 구조를 이용하여 최종 공정단계에서 이루어지는 밸브의 이격 거리가 조절 가능함으로써 밸브의 스트로크 제어가 아마추어의 이동 거리 제어로 용이하게 조정 가능하다.As described above, the
1 : 통합형 액추에이터
10 : 액티브 퍼지 펌프
11 : 펌프 하우징 11A : 펌프 로어 하우징
11B : 펌프 미들 하우징 11C : 제어기 커버
11A-1 : 펌프 터미널 11A-2 : 펌프 댐퍼
12 : 체결 부재 13 : 임펠러 부시
14 : 펌프 커버 14A : 펌프 입구 니플
14B : 펌프 출구 니플 15 : 모터
15A : 모터 핀 17 : 임펠러
17A : 로터 임펠러 축 18 : 베어링
18A : 베어링 컨테이너 19 : 제어기
20 : 액티브 퍼지제어 밸브
20-1,20-2 : 입/출구 공유식 액티브 퍼지 제어 밸브
21 : 밸브 하우징 21A : 밸브 터미널
21B : 밸브 댐퍼 22 : 밸브 커버
22A : 밸브 입구 니플 22B : 펌프 입구 연결 포트
22C : 밸브 출구 니플 22D : 펌프 출구 연결 포트
22E : 니플 보스 23 : 전자석
23A : 코어 24 : 밸브 아마추어
25 : 밸브 스프링 26 : 아마추어 댐퍼
27 : 패킹 29 : 나사체결부
29A : 수나사 29B : 암나사1: Integrated actuator
10: active purge pump
11: pump
11B: pump
11A-1 :
12: fastening member 13: impeller bush
14:
14B: pump outlet nipple 15: motor
15A: motor pin 17: impeller
17A: rotor impeller shaft 18: bearing
18A: bearing container 19: controller
20: active purge control valve
20-1, 20-2 : inlet/outlet shared type active purge control valve
21:
21B: valve damper 22: valve cover
22A:
22C :
22E: nipple boss 23: electromagnet
23A: core 24: valve armature
25: valve spring 26: armature damper
27: packing 29: screw fastening part
29A:
Claims (18)
상기 입구 공유식 액티브 퍼지 제어 밸브는 자기력에 의한 위치 이동으로 상기 펌프 입구 니플에서 떨어져 상기 연료증발가스 유입통로를 열어주는 밸브 아마추어가 구비된 밸브 하우징, 및 연료증발가스를 유입하는 밸브 입구 니플과 연통하는 내부 공간을 형성한 펌프 입구 연결 포트가 구비된 밸브 커버로 구성되며;
상기 밸브 하우징은 상기 밸브 아마추어의 위치 이동을 위한 상기 자기력이 발생되는 전자석, 상기 전자석과 상기 밸브 아마추어를 탄발 지지하는 밸브 스프링, 상기 전자석과 상기 밸브 아마추어 사이에 위치되어 상기 밸브 아마추어의 상승력을 흡수 및 완충하는 아마추어 댐퍼, 및 상기 밸브 아마추어에 결합되어 상기 펌프 입구 니플과 접촉되는 패킹을 포함하고;
상기 전자석은 코어에 나사체결부를 구비하고, 상기 코어는 상기 나사체결부로 상기 밸브 아마추어에 대한 이격 거리가 조절되는 것을 특징으로 하는 통합형 액추에이터.
It is coupled to the pump inlet nipple of the active purge pump that creates a differential pressure in the internal space by the rotation of the impeller to open and close the fuel evaporative gas inlet passage. an active purge control valve classified as an outlet shared type active purge control valve is included;
The inlet sharing type active purge control valve is separated from the pump inlet nipple by position movement by magnetic force and communicates with a valve housing having a valve armature for opening the fuel boil-off gas inlet passage, and a valve inlet nipple for introducing fuel boil-off gas Consists of a valve cover with a pump inlet connection port defining an inner space;
The valve housing is positioned between the electromagnet for generating the magnetic force for position movement of the valve armature, a valve spring for elastically supporting the electromagnet and the valve armature, and the electromagnet and the valve armature to absorb the lifting force of the valve armature and an armature damper for buffering, and a packing coupled to the valve armature and in contact with the pump inlet nipple;
The electromagnet includes a screw fastening part on a core, and the core is an integrated actuator, characterized in that the separation distance with respect to the valve armature is adjusted by the screw fastening part.
The integrated actuator according to claim 1, wherein the valve inlet nipple and the pump inlet connection port are formed in a straight line.
The integrated actuator according to claim 1, wherein the pump inlet connection port couples the valve housing to an upper portion and the pump inlet nipple to a lower portion.
The method according to claim 1, wherein the pump inlet connection port positions the pump inlet nipple and the valve armature to face each other in the inner space, and the valve armature forms a valve stroke at a spacing with respect to the pump inlet nipple to form a valve stroke, An integrated actuator that opens and closes the fuel evaporation gas inlet passage.
The integrated actuator according to claim 1, wherein the armature damper is made of rubber or plastic, and the packing is made of rubber.
자기력에 의한 위치 이동으로 상기 펌프 출구 니플과 연통된 상기 연료증발가스 배출통로를 열어주는 밸브 아마추어가 구비된 밸브 하우징, 및
상기 펌프 출구 니플과 연통된 내부 공간에서 연료증발가스를 외부로 배출하는 밸브 출구 니플, 상기 펌프 출구 니플에 연결되어 상기 연료증발가스를 상기 내부 공간으로 보내주는 펌프 출구 연결 포트, 및 상기 연료증발가스 배출통로를 개폐하도록 상기 내부 공간에 위치된 니플 보스가 구비된 펌프 커버
로 구성되는 것을 특징으로 하는 통합형 액추에이터.
The method according to claim 1, wherein the outlet shared type active purge control valve is
A valve housing provided with a valve armature for opening the fuel boil-off gas discharge passage communicating with the pump outlet nipple by position movement by magnetic force, and
A valve outlet nipple for discharging fuel boil-off gas to the outside from the internal space communicating with the pump outlet nipple, a pump outlet connection port connected to the pump outlet nipple to send the fuel boil-off gas to the inner space, and the fuel boil-off gas Pump cover provided with a nipple boss positioned in the inner space to open and close the discharge passage
Integrated actuator, characterized in that consisting of.
The integrated actuator of claim 10 , wherein the valve outlet nipple and the pump outlet connection port form a right angle to each other.
The integrated actuator according to claim 10, wherein the nipple boss protrudes from the pump outlet connection port to face the valve armature.
The valve armature according to claim 10, wherein the valve housing is positioned between an electromagnet generating the magnetic force for position movement of the valve armature, a valve spring elastically supporting the electromagnet and the valve armature, and the electromagnet and the valve armature. An integrated actuator comprising an armature damper for absorbing and buffering the lifting force of the armature, and a packing coupled to the valve armature and contacting the nipple boss.
The integrated actuator according to claim 13, wherein the electromagnet has a screw fastening part on a core, and the distance between the core and the valve armature is adjusted by the screw fastening part.
The integrated actuator according to claim 13, wherein the armature damper and the packing are made of rubber.
The method according to claim 1, It includes a pump housing having the impeller and forming the inner space in which the differential pressure is formed, and a pump cover coupled to the pump housing and provided with the pump inlet nipple and the pump outlet nipple Integrated actuator, characterized in that.
The integrated actuator of claim 16 , wherein the pump inlet nipple and the pump outlet nipple form a right angle with respect to each other.
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
KR1020200141120A KR102437971B1 (en) | 2020-10-28 | 2020-10-28 | Integrated Actuator for Active Purge Control |
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KR1020200141120A KR102437971B1 (en) | 2020-10-28 | 2020-10-28 | Integrated Actuator for Active Purge Control |
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