KR102383327B1 - 자동차의 연료탱크 벤팅 시스템 - Google Patents

자동차의 연료탱크 벤팅 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 자동차의 연료 주유시 벤팅밸브의 통기를 차단하여 연료탱크에 주입되는 연료의 과주유를 방지하기 위한 자동차의 연료탱크 벤팅 시스템에 관한 것으로, 구체적으로는 캐니스터와 연료주입구 사이에 엔진 흡기부압에 의해 작동되는 부압작동밸브를 적용하여, 연료 주유시에는 캐니스터와 연료주입구 사이에 연통하는 통로를 막아 벤팅밸브의 통기를 차단함으로써 연료탱크에 주입되는 연료의 추가 주유를 제한하고, 차량 주행시에는 캐니스터와 연료주입구 사이에 연통하는 통로를 열어 벤팅밸브에 의한 통기성을 확보함으로써 연료탱크의 상시 벤팅을 가능하게 하는 자동차의 연료탱크 벤팅 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.

Description

자동차의 연료탱크 벤팅 시스템 {Fuel tank venting system for vehicle}
본 발명은 자동차의 연료탱크 벤팅 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 연료 주유시 벤팅밸브의 통기를 차단하여 연료탱크에 주입되는 연료의 과주유를 방지하기 위한 자동차의 연료탱크 벤팅 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 가솔린 등의 차량 엔진의 연료는 연료탱크에 충전되는데, 주변의 온도가 높거나 또는 증기의 이동 등의 원인으로 인해 연료탱크의 증기압이 증가하는 경우 증발가스가 연료탱크의 틈을 통하여 외부로 유출될 우려가 있다.
이러한 증발가스는 발암물질로 인체에 유해한 가스이기 때문에, 각 국가에서는 환경법규를 제정하여 증발가스의 유출을 규제하고 있고, 실 차량에는 증발가스의 방출을 방지하기 위해서 캐니스터를 장착하여 연료탱크에서 발생한 증발가스를 포집하는 시스템을 적용하고 있다.
한편, 연료탱크에는 연료 주입시 압력해소를 위하여 탱크 상단에 레벨링파이프가 구비되며, 이 레벨링파이프가 연료탱크로 주입된 연료에 의해 잠기기 전까지 연료 주입이 이루어진다.
또한, 연료탱크에는 차량이 경사지역에 위치하거나 전복될 경우, 액상 연료가 캐니스터로 유입되는 것을 방지하기 위해서 연료탱크와 캐니스터 사이에 롤 오버 밸브(Roll Over Valve : ROV)가 설치된다.
이러한 롤 오버 밸브는 증발가스를 통과시키기 위해 브리드홀을 적용하고 있으며, 이 브리드홀이 정상 주행시에는 열려있다가 차량이 기울어지거나 전복되는 경우 막혀서 캐니스터로의 연료유출을 방지하게 된다.
상기 롤 오버 밸브는 주유시 연료탱크의 벤팅수단으로 기능하여 레벨링파이프가 연료에 의해 잠긴 이후에도 추가로 연료 주입을 가능하게 한다. 이때, 롤 오버 밸브가 연료에 의해 잠기기 전까지 적은 양의 연료 주입이 가능하게 된다.
이렇게, 롤 오버 밸브의 적용시 연료탱크의 벤팅성능이 증대되는 이점이 있으나, 연료탱크에 주입되는 추가 연료량이 과다하게 발생하는 경우 연료탱크 내부의 베이퍼 공간이 감소하게 되고, 이렇게 베이퍼 공간이 감소한 상태로 고온에서 차량이 경사로에 위치하여 엔진 소킹(soaking) 시 연료탱크 압력이 과다 상승하여 연료탱크의 크랙이 발생하게 되는 문제점이 있다.
또한, 연료탱크에 주입되는 추가 연료량이 과다하게 되는 경우, 캐니스터로 연료 넘침이 발생하여 엔진의 시동 꺼짐의 원인이 되는 문제점이 있다.
이에 본 발명은 연료 주유시 연료탱크에 구비된 벤팅밸브의 통기를 차단하여 레벨링파이프를 통해서만 연료탱크의 내부 압력을 해소할 수 있도록 함으로써 레벨링파이프가 연료탱크내 연료에 의해 막히게 되면 이후의 추가 연료 주입을 방지 가능토록 하는 자동차의 연료탱크 벤팅 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
구체적으로, 본 발명은 캐니스터와 연료주입구 사이에 엔진 흡기부압에 의해 작동되는 부압작동밸브를 구성하여, 연료 주유시에는 캐니스터와 연료주입구 사이에 연통하는 통로(즉, 캐니스터의 에어 배출을 위한 통로)를 막아 벤팅밸브의 통기를 차단함으로써 연료탱크에 주입되는 연료의 추가 주유를 제한하고, 차량 주행시에는 캐니스터와 연료주입구 사이에 연통하는 통로를 열어 벤팅밸브에 의한 통기성을 확보함으로써 연료탱크의 상시 벤팅을 가능하게 하는 자동차의 연료탱크 벤팅 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 벤팅밸브와 캐니스터 사이에 엔진 흡기부압에 의해 작동되는 부압작동밸브를 구성하여, 연료 주유시에는 연료탱크와 캐니스터 사이에 연통하는 통로를 막아 벤팅밸브의 통기를 차단함으로써 연료탱크에 주입되는 연료의 추가 주유를 제한하고, 차량 주행시에는 연료탱크와 캐니스터 사이의 통로를 열어 벤팅밸브에 의한 통기성을 확보함으로써 연료탱크의 상시 벤팅을 가능하게 하는 자동차의 연료탱크 벤팅 시스템을 제공하는데도 그 목적이 있다.
이에 본 발명에서는, 연료탱크의 벤팅경로 중 적어도 어느 한 곳에 엔진 흡기부압에 의해 작동되는 부압작동밸브를 설치하여, 연료 주유시 상기 부압작동밸브를 통해 상기 벤팅경로의 통기를 차단함으로써 연료탱크의 추가 주유를 제한할 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 자동차의 연료탱크 벤팅 시스템을 제공한다.
여기서, 상기 벤팅경로는 연료탱크에서 캐니스터까지 이어지는 가스벤트호스 및 캐니스터에서 연료주입구까지 이어지는 에어벤트호스를 포함하여 구성된다.
상기 연료탱크의 추가 주유는 레벨링파이프가 연료탱크내 연료에 의해 막힌 이후의 주유이며, 상기 레벨링파이프는 연료 주유시 연료탱크내 압력 해소를 위해 연료탱크에 설치된 것이고, 상기 연료탱크에는 추가 주유 시 연료탱크내 압력 해소를 위한 벤팅밸브가 설치된다. 그리고, 상기 벤팅밸브에는 벤팅경로의 가스벤트호스가 연통가능하게 연결된다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 부압작동밸브는 에어벤트호스와 연료주입구 사이에 설치되고, 엔진 흡기부압에 의해 작동시 연료주입구와 연결된 에어벤트호스의 단부를 개방할 수 있게 된다. 상기 에어벤트호스와 연료주입구 사이에는 선택적으로 엔진 흡기부압이 발생하는 흡기부압호스가 연결 구성된다.
상기 흡기부압호스는 엔진 흡기부와 연결되고, 에어벤트호스와 연료주입구 사이까지 연장되게 형성된다.
이러한 흡기부압호스에는 에어벤트호스의 단부를 폐쇄하고 있는 부압작동밸브를 탄력 지지하는 리턴스프링이 설치되고, 또한 상기 리턴스프링의 복원력에 의해 에어벤트호스를 닫는 위치로 복귀하는 부압작동밸브가 정위치에 정지하도록 하기 위한 스토퍼가 구비된다.
본 발명의 다른 실시예에 의하면, 상기 가스벤트호스의 일측에는 엔진 흡기부압이 선택적으로 발생하는 흡기부압호스가 연결되고, 상기 흡기부압호스에는 엔진 흡기부압에 의해 작동되어 상기 가스벤트호스를 개방할 수 있는 부압작동밸브가 설치된다.
상기 흡기부압호스에는 가스벤트호스를 폐쇄하고 있는 부압작동밸브를 탄력 지지하는 리턴스프링이 설치되고, 또한 상기 상기 흡기부압호스에는 리턴 스프링의 복원력에 의해 가스벤트호스를 폐쇄하는 위치로 복귀하는 부압작동밸브가 정위치에 정지하여 위치할 수 있도록 하기 위한 스토퍼가 구비된다. 이러한 흡기부압호스는 가스벤트호스에서 엔진 흡기부까지 연장되게 형성된다.
본 발명에 따른 자동차의 연료탱크 벤팅 시스템에 의하면, 연료 주유시에는 연료탱크의 벤팅경로(캐니스터와 연료주입구 사이에 연통하는 통로, 및 연료탱크와캐니스터 사이에 연통하는 통로 등) 중 어느 일측을 막아 벤팅밸브의 통기를 차단함으로써 연료탱크에 주입되는 연료의 추가 주유가 제한되고, 차량 주행시에는 연료탱크에서 에어벤트호스까지 이어지는 통로 중 일측을 열어 벤팅밸브에 의한 통기성을 확보함으로써 연료탱크의 상시 벤팅이 가능하게 된다.
이에 따라 연료탱크에 적용되는 기존의 벤팅밸브(롤 오버 밸브)보다 벤팅성능이 축소 또는 증대된 벤팅밸브의 적용이 가능해지는 이점도 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차의 연료탱크 벤팅 시스템을 보여주는 도면
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 연료탱크 벤팅 시스템의 요부 구조 및 엔진 시동 온 시 부압작동밸브의 작동 상태를 보여주는 도면
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 연료탱크 벤팅 시스템의 연료 주유시 부압작동밸브의 작동 상태를 보여주는 도면
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 자동차의 연료탱크 벤팅 시스템을 보여주는 도면
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 연료탱크 벤팅 시스템의 요부 구조 및 엔진 시동 온 시 부압작동밸브의 작동 상태를 보여주는 도면
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 연료탱크 벤팅 시스템의 연료 주유시(엔진 시동 오프 시) 부압작동밸브의 작동 상태를 보여주는 도면
이하, 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하도록 한다.
도 1에 보듯이, 차량의 연료탱크 벤팅 시스템은 연료탱크(10)의 압력 해소를 위해 연료탱크(10) 내부에서 발생한 연료 증발가스를 캐니스터(12)를 통과시켜 포집한 후 공기 성분만 외부로 배출하도록 구성되며, 연료 주입시 연료탱크(10)의 내부압력 해소를 위한 레벨링파이프(14)와 벤팅밸브(16)(예를 들어, 롤 오버 밸브 등)를 포함한다.
레벨링파이프(14)는 연료탱크(10)의 상부에 장착되어 연료탱크(10)에 주입되는 연료 주입량을 조절할 수 있도록 하는 것으로서, 레벨링파이프(14)의 하단 관로가 연료에 의해 잠기기 전까지 연료 주입이 가능하다.
상기 레벨링파이프(14)는 필러파이프(18)를 통해 연료탱크(10)로 연료가 주입되는 과정에서 연료탱크(10)의 내부 혼합가스(증발가스+공기)를 필러파이프(18)의 연료주입구(20)를 통해 외부로 배출시켜 연료 주입을 원활하게 한다.
이러한 레벨링파이프(14)는 연료탱크(10)에 주입되는 연료에 의해 관로가 막히게 되면서 필러파이프(18)를 통한 연료 주입이 차단되도록 하며, 구체적으로 연료에 의해 관로가 막히게 되면서 연료탱크(10)의 내부 압력을 상승시켜 연료 주유건이 셧 오프(shut off) 되도록 한다.
이렇게 연료 주유건이 셧 오프된 이후에는 연료 주입이 불가하지만, 상기의 벤팅밸브(16)가 연료탱크(10)의 통기성능을 확보해줌에 의해 추가 주입이 가능하게 된다.
벤팅밸브(16)는 연료탱크(10)의 상부에 장착되어 연료탱크(10) 내부에서 발생하는 연료 증발가스를 캐니스터(12)로 배출하게 되며, 이에 의해 레벨링파이프(14)가 연료에 의해 막힌 상태에서도 연료의 추가 주입이 가능할 수 있도록 한다.
즉, 벤팅밸브(16)는 레벨링파이프(14)가 연료 유면에 의해 막힌 상태에서도 연료탱크(10) 내부의 혼합공기(연료 증발가스가 혼합된 공기)를 캐니스터(12)로 배출시킴으로써, 연료탱크(10) 내부의 연료에 의해 잠기기 전까지, 연료의 추가 주입이 가능하도록 한다.
그러나, 앞서 언급한 바와 같이, 이러한 연료의 추가 주입은 결과적으로 연료탱크(10)의 크랙 및 엔진(30)의 시동 꺼짐 등을 초래할 우려가 있다.
이에 본 발명에서는 연료 주유건의 셧 오프 이후에 이루어지는 연료탱크(10)의 연료 추가 주입을 방지하기 위하여, 연료탱크(10)의 벤팅경로(P) 중 적어도 어느 한 곳에 엔진 흡기부압에 의해 작동되는 부압작동밸브(24 또는 25)를 설치하여, 연료 주유시 상기 부압작동밸브(24 또는 25)를 통해 벤팅경로(P)를 폐쇄하여 벤팅경로(P)의 통기를 차단함으로써 연료탱크(10)의 추가 주유를 제한할 수 있도록 한다.
여기서, 연료탱크(10)의 추가 주유는 레벨링파이프(14)가 연료탱크(10)내 연료에 의해 막힌 이후에 이루어지는 주유를 말하며, 상기 벤팅경로(P)는 연료탱크(10)에서 캐니스터(12)까지 이어지는 가스벤트호스(17) 및 캐니스터(12)에서 연료주입구(20)까지 이어지는 에어벤트호스(22)를 포함한다.
상기의 추가 주유 시 연료탱크(10)내 압력 해소를 위한 벤팅밸브(16)에는, 상기 가스벤트호스(17)가 연통가능하게 연결된다.
먼저, 첨부한 도 1 내지 3을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 연료탱크 벤팅 시스템을 살펴보도록 한다.
여기서는, 캐니스터(12)와 필러파이프(18)의 연료주입구(20) 사이에 엔진 흡기부압에 의해 작동되는 부압작동밸브(24)를 설치함으로써, 연료 주유시에는 벤팅밸브(16)의 통기를 차단하여 벤팅밸브(16)에 의한 연료의 추가 주입을 방지하고, 차량 주행시에는 벤팅밸브(16)의 통기성을 확보하여 연료탱크(10)의 상시 벤팅을 가능하도록 한다.
도 1 및 도 2에 보듯이, 차량의 연료탱크 벤팅 시스템은 캐니스터(12)와 연료주입구(20) 사이에 연결되도록 배치되는 에어벤트호스(22)와, 이 에어벤트호스(22)의 개폐를 위한 부압작동밸브(24)를 포함하여 구성된다.
에어벤트호스(22)는 캐니스터(12)와 필러파이프(18)의 연료주입구(20) 사이에 연결되도록 형성되어, 캐니스터(12)에서 증발가스가 포집된 혼합가스 즉, 에어를 연료주입구(20)를 통해 외부로 배출할 수 있는 에어 배출경로를 형성하게 된다.
이러한 에어벤트호스(22)는 캐니스터(12) 측에 연결되는 한쪽 단부를 호스입구(22a)라고 하고, 연료주입구(20) 측에 연결되는 다른 한쪽 단부를 호스출구(22b)라고 할 수 있다.
부압작동밸브(24)는 에어벤트호스(22)의 호스출구(22b)를 개폐하여 캐니스터(12)의 에어 배출경로를 선택적으로 개방 및 폐쇄하기 위한 것으로서, 엔진 흡기부압에 의해 작동되어 호스출구(22b)를 개폐하도록 구성된다.
차량이 주행하는 엔진(30)의 시동 온 상태에서는 엔진 흡기압력에 의해 스로틀밸브(32)의 하류에 흡기부압이 발생하게 되는데, 예를 들어 정속주행 중 기어 단수에 따른 엔진 흡기부압이 발생하고, 또한 엔진 아이들(idle) 상태의 정차 중에도 스로틀밸브(32)의 하류에 엔진 흡기부압(정속주행 시보다 더 큼)이 발생한다.
이렇게 엔진(30)의 시동 온 상태에서 발생하는 엔진 흡기부압을 이용하여 부압작동밸브(24)를 작동시키기 위하여, 엔진 흡기부압이 발생하는 엔진 흡기부(예를 들어, 스로틀밸브의 하류에 배치되는 흡기 매니폴드)(34)와 연결되는 흡기부압호스(36)에 부압작동밸브(24)가 설치된다.
여기서, 상기 흡기부압호스(36)는 한쪽 단부가 엔진 흡기부(34)에 연결되고, 다른 한쪽 단부가 에어벤트호스(22) 측으로 연장되어 연결되는 동시에 연료주입구(20)까지 연장되어 연결된다.
즉, 흡기부압호스(36)의 한쪽 단부는 연료주입구(20)와 에어벤트호스(22) 사이에 연결되도록 연장 형성된다.
이러한 흡기부압호스(36)에는 엔진(30)의 작동상태에 따라 선택적으로 엔진 흡기부압이 발생하게 되고, 엔진 흡기부압에 의해 호스출구(22b)를 개방하는 부압작동밸브(24)의 탄력 지지를 위한 리턴스프링(26)이 설치된다.
즉, 리턴 스프링(26)은 호스출구(22b)를 닫고 있는 부압작동밸브(24)를 탄력 지지해주게 된다.
리턴스프링(26)은 부압작동밸브(24)가 호스출구(22b)를 개방할 때 압축되면서 탄성복원력을 생성하게 되고, 엔진 시동이 오프되어 엔진 흡기부압이 제거되면 상기 탄성복원력에 의해 부압작동밸브(24)를 슬라이드 이동시켜 호스출구(22b)를 폐쇄하는 위치로 복귀시킨다.
부압작동밸브(24)는 흡기부압호스(36)에 엔진 흡기부압이 미발생/미작용할 때 호스출구(22b)상에 위치하여 호스출구(22b)를 닫게 되고, 흡기부압호스(36)에 엔진 흡기부압이 발생/작용할 때 호스출구(22b)에서 이격되어 호스출구(22b)를 열게 된다.
이에 따라, 에어벤트호스(22)는 부압작동밸브(24)에 의해 호스출구(22b)가 개방될 때 연료주입구(20) 측에 연통되어 캐니스터(12)의 에어 배출경로를 형성하게 되고(도 2 참조), 부압작동밸브(24)에 의해 호스출구(22b)가 폐쇄될 때에는 연료주입구(20) 측과 연통하지 못하여 에어 배출경로가 형성되지 않는다(도 3 참조). 즉, 호스출구(22b)가 닫힐 때에는 호스출구(22b)의 열림시 형성된 캐니스터(12)의 에어 배출경로가 닫히게 된다.
캐니스터(12)의 에어 배출경로를 신뢰성 있게 형성 및 개방을 하기 위하여, 흡기부압호스(36)에는 부압작동밸브(24)의 선형이동을 제어하기 위한 스토퍼(28)가 형성된다.
구체적으로, 스토퍼(28)는 에어벤트호스(22)와 연료주입구(20) 사이까지 연장 형성된 흡기부압호스(36)의 한쪽 단부에 형성되고, 에어벤트호스(22)와 연료주입구(20) 간에 공기 유동을 위한 에어 배출경로를 원활하게 확보할 수 있도록 에어 유동 차단을 최소화하는 동시에 탄성복원력에 의해 이동되는 부압작동밸브(24)의 이동 및 정지 위치를 제한할 수 있는 구조로 이루어지며, 예를 들어 흡기부압호스(36)의 내주면에 돌기 형태의 걸림 및 돌출 구조로 형성될 수 있다.
이러한 스토퍼(28)에 의해, 부압작동밸브(24)는 엔진 흡기부압이 제거될 때 탄성복원력에 의한 과다 이동이 방지되고 복귀 위치가 제한됨으로써 호스출구(22b)상에 정확하게 정지되어 에어벤트호스(22)를 폐쇄할 수 있는 정위치에 정지하여 위치하게 된다.
그리고, 상기 부압작동밸브(24)는 엔진 흡기부압에 의해 호스출구(22b)상에 위치될 때 호스출구(22b)를 기밀하게 닫아 에어벤트호스(22)와 연료주입구(20) 간에 공기 연통을 완전히 차단할 수 있는 구조로 적용된다.
여기서, 상기 부압작동밸브(24)의 작동 상태를 좀더 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
먼저, 도 2를 보면, 엔진 시동 온 상태로 주행하거나 또는 엔진 아이들(공회전) 상태로 정차하는 경우, 흡기부압호스(36)에 발생하는 엔진 흡기부압에 의해 부압작동밸브(24)가 리턴스프링(26)을 압축하면서 엔진 흡기부(34) 측으로 이동하게 되고, 이에 의해 캐니스터(12)에 연통되는 에어벤트호스(22)의 호스출구(22b)가 개방되어진다.
에어벤트호스(22)가 개방됨에 따라 캐니스터(12)의 에어 배출경로가 열리게 되고, 이에 연료탱크(10)의 연료 증발가스를 포함한 내부 공기가 벤팅밸브(16)를 통해 캐니스터(12) 측으로 배출 가능하게 됨으로써 연료탱크(10)의 통기성이 확보되며, 결과적으로 차량 주행시 또는 아이들 상태의 정차시 연료탱크(10)의 상시 벤팅이 가능하게 된다.
이어서, 도 3을 보면, 연료 주유 등을 위해 엔진 시동 오프 상태로 정차하는 경우, 흡기부압호스(36)에 엔진 흡기부압이 제거되면서 부압작동밸브(24)가 리턴스프링(26)의 탄성복원력에 의해 에어벤트호스(22)의 호스출구(22b) 측으로 슬라이드 이동되어 호스출구(22b)를 폐쇄하게 된다.
이때 부압작동밸브(24)는 스토퍼(28)에 의해 호스출구(22b)상의 정위치에 정지하게 되고, 이렇게 에어벤트호스(22)가 폐쇄됨에 따라 캐니스터(12)의 에어 배출경로가 닫히게 되고, 이에 캐니스터(12)의 에어 배출이 차단되어 내압이 상승됨에 의해 벤팅밸브(16)의 통기가 차단됨으로써 연료탱크(10) 내부의 혼합가스가 캐니스터(12) 측으로 배출 불가하게 되며, 결과적으로 연료 주유시 레벨링파이프(14)가 막힌 이후의 추가 주입이 불가하게 된다.
이와 같이 본 발명에서는 엔진 흡기부압에 의해 작동되는 부압작동밸브(24)를 이용하여 벤팅경로(P)의 일측 즉, 에어벤트호스(22)를 선택적으로 개폐할 수 있도록 함으로써, 연료 주유시 캐니스터(12)와 연료주입구(20) 사이에 연통하는 캐니스터(12)의 에어 배출경로를 막아 벤팅밸브(16)의 통기를 차단함으로써 연료의 추가 주유를 제한하고, 차량 주행시에는 캐니스터(12)의 에어 배출경로를 열어 벤팅밸브(16)에 의한 통기성을 확보함으로써 연료탱크(10)의 상시 벤팅을 가능하게 할 수 있다.
이어서, 도 4 내지 6을 참조하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 연료탱크 벤팅 시스템을 살펴보도록 하며, 앞서 설명한 실시예와 중복되는 불필요한 설명은 생략하도록 한다.
도 4에 보듯이, 연료탱크(10)의 상단에 설치된 벤팅밸브(16)와 캐니스터(12) 사이에는 연료탱크(10) 내 혼합가스의 벤팅을 위한 가스벤트호스(17)가 연통가능하게 연결되고, 이러한 벤팅밸브(16)는 가스벤트호스(17)가 폐쇄됨에 따라 통기가 차단된다.
상기 가스벤트호스(17)의 일측에는 분기된 형태로 흡기부압호스(37)가 연결 구비되고, 이 흡기부압호스(37)는 가스벤트호스(17)에서 엔진 흡기부(34)까지 연장되게 형성된다.
상기 흡기부압호스(37)는 엔진 흡기부(34)와 연통가능하게 연결되어, 엔진(30) 작동상태에 따라 선택적으로 엔진 흡기부압이 발생하게 된다.
이러한 흡기부압호스(37)에는 엔진 흡기부압에 의해 선택적으로 작동되어 가스벤트호스(17)를 개방시킬 수 있는 부압작동밸브(25)가 설치된다.
상기 부압작동밸브(25)는 흡기부압호스(37)의 일측(가스벤트호스(17)와 연결된 부분임)에 기밀하게 선형 이동할 수 있도록 설치된다.
또한, 상기 흡기부압호스(37)에는 가스벤트호스(17)를 폐쇄하고 있는 부압작동밸브(25)를 탄력 지지하는 리턴 스프링(27)이 설치된다.
상기 리턴 스프링(27)은 엔진 흡기부압의 미발생 시 부압작동밸브(25)가 가스벤트호스(17)를 폐쇄한 상태를 안정적으로 유지할 수 있도록 지지해주게 되며, 흡기부압호스(37)내에 구비된 스토퍼(29)와 부압작동밸브(25) 사이에 압축 및 복원 가능하게 배치된다.
상기 스토퍼(29)는 리턴 스프링(27)의 복원력에 의해 가스벤트호스(17)를 폐쇄하는 위치로 복귀하는 부압작동밸브(25)가 정위치에 정지하여 위치할 수 있도록 해준다.
이때 부압작동밸브(25)는 상기 스토퍼(29)에 의해 가스벤트호스(17)를 폐쇄하는 정위치에 위치할 수 있도록 하기 위해, 부압작동밸브(25)의 선형이동 방향을 기준으로 일단부의 헤드부(25a)와 타단부의 테일부(25b)를 갖는 구조로 이루어지며, 이에 리턴 스프링(27)의 복원력에 의해 이동된 헤드부(25a)가 가스벤트호스(17)를 폐쇄할 때 상기 테일부(25b)가 스토퍼(29)에 걸려 이동 정지됨으로써 헤드부(25a)는 가스벤트호스(17)의 폐쇄를 위한 정위치에 안정적으로 정지하게 된다.
여기서, 상기 부압작동밸브(25)의 작동 상태를 좀더 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
먼저, 도 5를 참조하면, 엔진(30) 시동 온 상태로 주행하거나 또는 엔진 아이들 상태로 정차하는 경우, 흡기부압호스(37)에 발생하는 엔진 흡기부압에 의해 부압작동밸브(25)가 리턴 스프링(27)을 압축하면서 엔진 흡기부(34) 측으로 이동하게 되고, 이에 의해 벤팅밸브(16)에 연통되는 가스벤트호스(17)가 개방되어진다.
가스벤트호스(17)가 개방됨에 따라 벤팅밸브(16)의 통기가 가능하게 되고, 이에 연료탱크(10)의 혼합가스(증발가스+공기)가 벤팅밸브(16)를 통해 캐니스터(12) 측으로 배출 가능하게 되며, 이로써 연료탱크(10)의 통기성이 확보되고, 결과적으로 차량 주행시 또는 아이들 상태의 정차시 연료탱크(10)의 상시 벤팅이 가능하게 된다.
이어서, 도 6을 참조하면, 연료 주유 등을 위해 엔진 시동 오프 상태로 정차하는 경우, 흡기부압호스(37)에 엔진 흡기부압이 제거되면서 부압작동밸브(25)가 리턴 스프링(27)의 탄성복원력에 의해 가스벤트호스(17) 측으로 선형 이동되어 가스벤트호스(17)를 폐쇄하게 된다.
이때 부압작동밸브(25)는 스토퍼(29)에 의해 가스벤트호스(17)를 폐쇄하기 위한 정위치에 정지하게 되고, 이렇게 가스벤트호스(17)가 폐쇄됨에 따라 벤팅밸브(16)의 통기가 차단됨으로써 레벨링파이프(14)가 막힌 이후의 추가 주유시 연료탱크(10) 내부의 혼합가스 배출이 불가하게 되어, 결과적으로 연료탱크(10)의 추가 주유가 불가하게 된다.
이와 같이 본 발명에서는 엔진 흡기부압에 의해 작동되는 부압작동밸브(25)를 이용하여 벤팅경로(P)의 일측 즉, 가스벤트호스(17)를 선택적으로 개폐할 수 있도록 함으로써, 연료 주유시에는 가스벤트호스(17)를 폐쇄하여 벤팅밸브(16)의 통기를 차단함으로써 연료탱크(10)의 추가 주유를 제한하고, 차량 주행시에는 가스벤트호스(17)를 개방하여 벤팅밸브(16)에 의한 통기성을 확보함으로써 연료탱크(10)의 상시 벤팅을 가능하게 할 수 있다.
이에 따라 연료탱크(10)에 주입되는 연료의 추가 주입량과 상관없이 벤팅밸브(16)의 오리피스(혹은 브리드홀) 확장이 가능하므로 원하는 만큼 연료탱크(10)의 벤팅성능 증대가 가능하다. 참고로, 기존 연료탱크 벤팅 시스템에서는 연료탱크에 주입되는 연료의 추가 주입량을 고려하여 벤팅밸브의 오리피스 크기를 설정해야 한다.
또한, 연료의 추가 주입이 제한되므로, 추가 주입량 과다로 인한 캐니스터(12)로의 액상 연료 넘침 및 이로 인한 엔진의 시동 꺼짐을 방지할 수 있으며, 또 소비자의 안전에 심각한 영향을 미칠 수 있는 연료탱크(10)의 크랙 위험성도 개선 가능하다.
아울러, 정차중 연료탱크(10)의 압력을 정압으로 유지하게 되므로, 연료의 보일링(boiling) 온도 하강으로 인한 연료 증발가스 발생량도 저감할 수 있다.
이상으로 본 발명의 실시예에 대해 상세히 설명하였는바, 본 발명의 권리범위는 상술한 실시예에 한정되지 않으며, 다음의 특허청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 또한 본 발명의 권리범위에 포함된다.
10 : 연료탱크 12 : 캐니스터
14 : 레벨링파이프 16 : 벤팅밸브
17 : 가스벤트호스 18 : 필러파이프
20 : 연료주입구 22 : 에어벤트호스
22a : 호스입구 22b : 호스출구
24,25 : 부압작동밸브 25a : 헤드부
25b : 테일부 26,27 : 리턴스프링
28,29 : 스토퍼 30 : 엔진
32 : 스로틀밸브 34 : 엔진 흡기부
36,37 : 흡기부압호스 P : 벤팅경로

Claims (13)

  1. 연료탱크의 벤팅경로 중 적어도 어느 한 곳에 엔진 흡기부압에 의해 작동되는 부압작동밸브를 설치하여, 연료 주유시 상기 부압작동밸브를 통해 상기 벤팅경로의 통기를 차단함으로써 연료탱크의 추가 주유를 제한할 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 자동차의 연료탱크 벤팅 시스템.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 벤팅경로는 연료탱크에서 캐니스터까지 이어지는 가스벤트호스 및 캐니스터에서 연료주입구까지 이어지는 에어벤트호스를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차의 연료탱크 벤팅 시스템.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 부압작동밸브는 에어벤트호스와 연료주입구 사이에 설치되고, 엔진 흡기부압에 의해 작동시 연료주입구와 연결된 에어벤트호스의 단부를 개방할 수 있게 된 것을 특징으로 하는 자동차의 연료탱크 벤팅 시스템.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 에어벤트호스와 연료주입구 사이에는 선택적으로 엔진 흡기부압이 발생하는 흡기부압호스가 연결된 것을 특징으로 하는 자동차의 연료탱크 벤팅 시스템.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 흡기부압호스는 엔진 흡기부와 연결되고, 에어벤트호스와 연료주입구 사이까지 연장되게 형성된 것을 특징으로 하는 자동차의 연료탱크 벤팅 시스템.
  6. 청구항 4에 있어서,
    상기 흡기부압호스에는 에어벤트호스의 단부를 폐쇄하고 있는 부압작동밸브를 탄력 지지하는 리턴스프링이 설치된 것을 특징으로 하는 자동차의 연료탱크 벤팅 시스템.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 흡기부압호스에는 리턴스프링의 복원력에 의해 에어벤트호스를 닫는 위치로 복귀하는 부압작동밸브가 정위치에 정지하도록 하기 위한 스토퍼가 구비된 것을 특징으로 하는 자동차의 연료탱크 벤팅 시스템.
  8. 청구항 2에 있어서,
    상기 가스벤트호스의 일측에는 엔진 흡기부압이 선택적으로 발생하는 흡기부압호스가 연결되고, 상기 흡기부압호스에는 엔진 흡기부압에 의해 작동되어 상기 가스벤트호스를 개방할 수 있는 부압작동밸브가 설치된 것을 특징으로 하는 자동차의 연료탱크 벤팅 시스템.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 흡기부압호스에는 가스벤트호스를 폐쇄하고 있는 부압작동밸브를 탄력 지지하는 리턴스프링이 설치된 것을 특징으로 하는 자동차의 연료탱크 벤팅 시스템.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 흡기부압호스에는 리턴 스프링의 복원력에 의해 가스벤트호스를 폐쇄하는 위치로 복귀하는 부압작동밸브가 정위치에 정지하여 위치할 수 있도록 하기 위한 스토퍼가 구비된 것을 특징으로 하는 자동차의 연료탱크 벤팅 시스템.
  11. 청구항 8에 있어서,
    상기 흡기부압호스는 가스벤트호스에서 엔진 흡기부까지 연장되게 형성된 것을 특징으로 하는 자동차의 연료탱크 벤팅 시스템.
  12. 청구항 1에 있어서,
    상기 연료탱크의 추가 주유는 레벨링파이프가 연료탱크내 연료에 의해 막힌 이후의 주유이며, 상기 레벨링파이프는 연료 주유시 연료탱크내 압력 해소를 위해 연료탱크에 설치된 것임을 특징으로 하는 자동차의 연료탱크 벤팅 시스템.
  13. 청구항 12에 있어서,
    상기 연료탱크에는 추가 주유 시 연료탱크내 압력 해소를 위한 벤팅밸브가 설치되고, 상기 벤팅밸브에는 가스벤트호스가 연통가능하게 연결된 것을 특징으로 하는 자동차의 연료탱크 벤팅 시스템.
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