KR20200031528A - 밸브 및 유체 가이드 부품을 구비한 내연기관, 그리고 탱크 벤트 라인 내 밸브와 유체 가이드 부품 간 연결의 모니터링 방법 - Google Patents

밸브 및 유체 가이드 부품을 구비한 내연기관, 그리고 탱크 벤트 라인 내 밸브와 유체 가이드 부품 간 연결의 모니터링 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 연료 탱크(24), 유체 가이드 부품(16), 그리고 연료 탱크(24)와 유체 가이드 부품(16)을 유동 안내 방식으로 연결하는 탱크 벤트 라인(26)을 포함하는 내연기관에 관한 것으로, 탱크 벤트 라인(26) 내에는 밸브(28)가 배치되며, 이때 밸브(28)의 검출 부분 영역(62)이, 이 검출 부분 영역(62)의 둘레에 검출 챔버(52)가 형성되는 방식으로, 유체 가이드 부품(16)에 의해 에워싸이며, 검출 챔버(52)는 하나 이상의 유입 개구(68)를 포함하고, 이 유입 개구를 통해 검출 챔버(52)에 압력이 공급될 수 있으며, 검출 챔버(52) 내 압력의 모니터링을 위해 하나 이상의 압력 센서(42)가 제공된다. 또한, 본 발명은 탱크 벤트 라인(26) 내 밸브(28)와 유체 가이드 부품(16) 간 연결을 모니터링하기 위한 방법에 관한 것이다.

Description

밸브 및 유체 가이드 부품을 구비한 내연기관, 그리고 탱크 벤트 라인 내 밸브와 유체 가이드 부품 간 연결의 모니터링 방법{INTERNAL COMBUSTION ENGINE HAVING A VALVE AND A FLUID-GUIDING COMPONENT AND METHOD FOR MONITORING A CONNECTION BETWEEN A VALVE IN A TANK VENT LINE AND A FLUID-GUIDING COMPONENT}
본 발명은 연료 탱크, 유체 가이드 부품 및 탱크 벤트 라인을 포함하는 내연기관에 관한 것이며, 탱크 벤트 라인 내에는 밸브가 배치된다. 특히 본 발명은 상기 내연기관이 장착된 자동차에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 탱크 벤트 라인 내 밸브와 유체 가이드 부품 간 연결의 모니터링을 위한 방법에 관한 것이다.
DE 10 2015 209 651 A1호로부터 흡착 필터(adsorption filter)를 구비한 탱크 벤트 시스템이 공지되어 있으며, 여기서는 하나의 라인이 내연기관의 공기 공급 시스템과 흡착 필터를 연결한다. 라인 내에는 펌프가 배치되고, 펌프의 하류에는 스로틀 지점이 배치되며, 이 스로틀 지점에 대해 병렬로 바이패스 라인이 배치된다. 라인이 올바르게 조립되면 바이패스 라인은 밀폐되며, 올바르지 않게 조립되면 바이패스 라인은 개방된다. 바이패스 라인의 개방 및 폐쇄에 대한 상세내용은 상기 문헌에서 찾아볼 수 없다.
본 발명의 과제는, 소수의 부품 및 적은 장착 공간 수요로 유체 가이드 부품과 밸브의 연결을 신뢰성 있게 점검할 수 있는데 이용되는, 밸브 및 유체 가이드 부품을 포함한 내연기관, 그리고 밸브와 유체 가이드 부품 간 연결의 점검을 위한 방법을 제공하는 것이다.
상기 과제는 본 발명에 따라 독립 청구항들의 특징들에 의해 해결된다. 본 발명의 또 다른 실제 실시예들 및 장점들은 종속 청구항들과 연계하여 기술된다.
본 발명에 따른 내연기관은 연료 탱크, 유체 가이드 부품, 및 연료 탱크와 유체 가이드 부품을 유동 안내 방식으로 연결하는 탱크 벤트 라인을 포함한다. 탱크 벤트 라인 내에는, 특히 탱크 환기의 제어에 이용되는 밸브가 배치된다. 이 경우, 밸브의 검출 부분 영역은, 이 검출 부분 영역의 둘레에 검출 챔버가 형성되는 방식으로, 유체 가이드 부품에 의해 에워싸인다. 검출 챔버는 하나 이상의 유입 개구를 포함하며, 이 유입 개구를 통해 검출 챔버에 압력이 공급될 수 있다. 또한, 검출 챔버 내 압력의 모니터링을 위해 하나 이상의 압력 센서가 제공된다.
하나의 유입 개구 또는 복수의 유입 개구를 제외하고, 검출 챔버는 바람직하게 폐쇄된 챔버이며, 다시 말하면 경우에 따라 갭을 통해 도달할 수 있는 다른 챔버들에 대해, 그리고 경우에 따라 갭을 통해 도달할 수 있는 주변환경에 대해 폐쇄되어 있거나, 심지어 적합하게, 예컨대 밀봉 부재들의 적절한 배치를 통해, 밀봉되어 있는 챔버이다. 이런 점에서, 에워싸는 유체 가이드 부품으로 검출 챔버를 형성하는 점은 매우 적은 장착 공간 수요로 통합적으로 수행될 수 있으며, 더 구체적으로는 가장 간단한 경우 개별 부재들의 상응하는 구조적 설계에 의해서만, 그리고 선택적으로 적합한 밀봉 부재들의 부가 배치를 통해 수행될 수 있다.
밸브는 실제로 특히 탱크 환기의 제어에 이용되며, 밸브가 개방된 경우, 탱크 가스는 연료 탱크로부터 탱크 벤트 라인을 경유하여 밸브를 통해 흡입 구간 내로 유입되며, 그에 상응하게 연료 탱크는 환기되고, 탱크 벤트 라인 내에 배치된 활성탄 컨테이너가 재생된다. 밸브가 폐쇄된 경우, 흡입 구간 내로의 탱크 벤트 가스의 유입이 방지된다. 실제로, 앞에서 기술한 것처럼 탱크 환기를 위해 이용되는 밸브들은 주로, 수리 또는 유지보수 작업 시 손상될 수 있거나, 밸브와 유체 가이드 부재 간의 연결이 적어도 부분적으로 분리되는 방식으로, 돌출되어 배치된다. 더 나아가 밸브 또는 유체 가이드 부품 상에서 노후화 및 재료 피로로 인한 손상들도 가능하다.
밸브의 검출 부분 영역은 유동 방향(S)으로 관찰할 때 검출 챔버와 동일한 길이에 걸쳐서 연장된다. 특히 검출 부분 영역은 단지 밸브 길이의 일부분에 걸쳐서만 연장되거나, 밸브의 전체 길이에 걸쳐서도 연장된다.
밸브 상의 검출 부분 영역의 영역에서의 손상들, 및 특히 유체 가이드 부품 상에서 밸브의 설정 조립 위치와 차이가 나는 실제 조립 위치(다시 말하면 특히 적어도 부분적으로 분리된 연결)를 검출할 수 있도록 하기 위해, 밸브의 검출 부분 영역의 둘레에 검출 챔버가 형성된다. 검출 부분 영역은, 특히 유체 가이드 부품과의 연결을 위해 유체 가이드 부품 내에 형성된 대응 리세스 내로 삽입되어 그에 상응하게 유체 가이드 부품에 의해 에워싸여 있는 연결 피팅(connection fitting) 또는 이 연결 피팅의 일 섹션이다. 특히 밸브는 클립들(clip)을 이용하여 유체 가이드 부품과 견고하게 연결된다.
검출 부분 영역의 손상, 및/또는 밸브와 유체 가이드 부품 간 연결의 적어도 부분적인 분리에 의해 검출 챔버가 주변환경에 대해 개방되면, 유입 개구를 통해 검출 챔버 내에 도달하는 가스가 검출 챔버에서 새어 나갈 수 있으며, 그럼으로써 검출 챔버 내에서 압력 손실이 발생하고, 이 압력 손실은 압력 센서에 의해 검출될 수 있다. 이 경우, 연료 함유 탱크 가스가 주변환경으로 유출될 수 있다는 신호가 차량 운전자 및/또는 정비소로 송출될 수 있다. 검출 챔버가 주변환경에 대해 개방되지 않는 방식으로 검출 부분 영역 내에서의 손상 또는 기능불량 또는 연결 분리가 발생한다면, 검출 챔버로부터 주변환경으로 연료 함유 탱크 벤트 가스가 유출되지 않는다. 이 경우, 검출 챔버는 검출 부분 영역을 보호하는 외장으로서 간주될 수 있다.
본 발명에 따른 내연기관에 의해, 밸브의 검출 부분 영역에서의 손상들, 또는 밸브와 유체 가이드 부품 간에 적어도 부분적으로 분리된 연결이 신뢰성 있게 검출될 수 있으며, 특히 연료 함유 가스가 주변환경으로 유출될 수 있는 경우의 손상들 또는 분리된 연결도 신뢰성 있게 검출될 수 있다.
한 실시예에서, 유체 가이드 부품은 흡입 후드(suction hood)이거나, 배기가스 터보차저의 압축기이다. 이 경우, 밸브에서 유출되는 연료 함유 탱크 벤트 가스는, 배기가스 터보차저와 유체공학적으로 연결되어 있는 흡입 후드를 통해, 배기가스 터보차저의 상류에서 바로 흡입 구간 내로 유입되거나, 직접 압축기 내로 유입된다. 이 경우, 흡입 후드 또는 배기가스 터보차저의 압축기는, 특히 각각의 부품(흡입 후드 또는 압축기)이 적어도 부분적으로 검출 챔버를 형성하도록 적어도 밸브의 검출 부분 영역이 에워싸이는 방식으로 형성된다.
또 다른 실시예에서, 하나 이상의 유입 개구는 밸브 내의 하나 이상의 관통 개구로 형성된다. 관통 개구는 특히 밸브 내 안쪽 관류 채널에서부터 밸브의 외면까지 연장되며, 그럼으로써 검출 챔버는 밸브를 통해 관류하는 탱크 벤트 가스에 의해 압력을 받게 된다. 이 경우, 하나 이상의 관통 개구는 특히 밸브 내에 배치된 (예컨대 밸브 디스크와 같은) 폐쇄 부재의 상류에 배치되며, 그럼으로써 밸브가 폐쇄된 경우에도 검출 챔버로 압력 공급이 이루어질 수 있다. 밸브 내에 유입 개구들이 형성된 구성은 특히 공간 절약적인 해결책인데, 그 이유는 추가 라인들이 요구되지 않기 때문이다. 관통 개구를 통해 유입 개구를 형성할 경우, 바람직하게는 밸브의 주연에 걸쳐 분포되는 방식으로 복수의 관통 개구가 형성되며, 이들 관통 개구는 검출 챔버 내로 연통된다. 모든 유입 개구 내지 관통 개구의 개구 횡단면 면적들의 합은 5㎜ 내지 15㎜, 최소 7㎜ 내지 13㎜, 더욱 바람직하게는 8㎜ 내지 12㎜, 특히 바람직하게는 10㎜ +/- 1㎜의 지름을 갖는 원형 개구의 횡단면에 상응한다.
구조적으로 특히 간단한 한 실시예에서, 하나 이상의 관통 개구는 유동 방향으로 연장된다. 이 경우, 밸브를 관류하는 탱크 벤트 가스의 주 유동 방향이 유동 방향으로서 간주된다. 특히 하나 이상의 관통 개구는 밸브의 탈형 방향으로 연장된다. 이는, 특히 적어도 2개 부분 몰드를 이용한 일차 성형 방법에 의해, 특히 플라스틱 사출 성형 방법으로 제조되는 밸브들의 경우에 바람직한데, 그 이유는 상기 관통 개구들이 간단하게, 그리고 그에 따라 비용 효과적으로 형성 및 탈형될 수 있기 때문이다.
특히 검출 챔버에 인접하는 갭들 내에 밀봉 부재들이 제공된다. 그에 따라, 검출 챔버는, 유체 가이드 부품 상의 밸브의 설정 조립 위치에서 주변환경에 대해 밀봉되며, 유입 개구를 통해 압력을 공급받을 수 있다. 밀봉 부재들로서는, 특히 밸브의 검출 부분 영역에, 그리고/또는 검출 부분 영역을 에워싸는 유체 가이드 부재의 영역 내에 배치된 밀봉 링들, 특히 오링이 이용된다. 바람직하게는, 검출 부분 영역에 서로 이격된 2개 이상의 밀봉 부재가 제공되며, 하나 이상의 유입 개구가 상기 두 밀봉 부재 사이에서 검출 챔버 내로 연통된다. 이런 점에 한해, 밀봉된 검출 챔버는, 밸브와 유체 가이드 부품 간의 연결 시 형성된다.
이미 앞에서 기술한 것처럼, 검출 챔버로 압력의 공급을 위한 유입 개구는 특히 탱크 벤트 라인과 유체공학적으로 연결된다. 바람직하게, 검출 챔버 내로의 탱크 벤트 가스의 유입은 밸브 내에 형성된 하나 이상의 관통 개구를 통해 수행된다. 그에 따라, 전체적으로, 검출 챔버에 압력을 공급하기 위한 별도의 또는 외부의 소스를 제공할 필요가 없고, 기존의, 특히 인접한 소스가 이용된다.
또 다른 실시예에서, 탱크 벤트 라인 내에, 검출 챔버로 압력을 공급하는 데 이용되는 퍼지 공기 펌프(purge air pump)가 제공된다. 퍼지 공기 펌프는 일반적으로 연료 탱크의 방향으로부터 흡입 라인의 방향으로 탱크 벤트 가스의 이송을 위해 이용된다. 제공된 퍼지 공기 펌프는 본 실시예에서 검출 챔버로 압력을 공급하기 위해 이용될 수 있으며, 그럼으로써 또 다른 추가 압력 소스가 생략될 수 있다. 통상, 퍼지 공기 펌프는 이미 탱크 벤트 라인의 손상의 점검을 위해 사용되며, 그런 경우 본 실시예에서 바람직하게는 밸브와 유체 가이드 부품 간 연결의 점검을 위해서도 사용된다.
그 대안으로 또는 그에 보충하여, 압력 센서가 탱크 벤트 라인 내에 배치된다. 특히, 이 경우, 이미 탱크 벤트 라인 내에 제공되어 탱크 벤트 라인 내 압력의 검출을 위해 이용되는 압력 센서가 유체 가이드 부품과 밸브 간 연결의 모니터링을 위해서도 이용되며, 그럼으로써 장착 공간 및 비용이 절약될 수 있다.
또한, 밸브 내에 형성된 관통 개구에 대한 대안으로 또는 그에 추가로, 검출 챔버로 압력을 공급하는 데 이용되는 별도의 압력 라인도 제공될 수 있다. 특히 상기 압력 라인은 압축기의 하류에서 압력 튜브와 유체공학적으로 연결되며, 압력 센서가 압력 튜브 내에 배치된다.
본 발명은 특히, 완전히 또는 부분적으로 플라스틱으로 제조된 유체 가이드 부품들 및/또는 이 유체 가이드 부품들 내 밸브들과 함께 제조되었다. 왜냐하면, 직선형 플라스틱 부품들은 재료로 인해 사용 시간이 상대적으로 길어지면 취화될 수 있고, 그러한 경우 갑자기 고장이 날 수 있기 때문이다. 상기 유형의 고장은 본 발명에 따른 내연기관에 의해 신뢰성 있게 검출될 수 있다.
또한, 본 발명은 탱크 벤트 라인 내 밸브와 유체 가이드 부품 간 연결의 모니터링을 위한 방법에 관한 것이며, 밸브의 검출 부분 영역은, 이 검출 부분 영역의 둘레에 검출 챔버가 형성되는 방식으로, 유체 가이드 밸브에 의해 에워싸이며, 검출 챔버는 하나 이상의 유입 개구를 포함한다. 본원 방법은 하기 방법 단계들을 포함한다.
a) 밸브를 차단하는 단계,
b) 탱크 벤트 라인 내에 배치된 퍼지 공기 펌프를 이용하여 탱크 벤트 라인 내에서 검사 압력(testing pressure)을 형성하는 단계,
c) 압력 센서를 이용하여 탱크 벤트 라인 내 실제 검사 압력을 검출하는 단계, 및
d) 설정 검사 압력과 형성된 실제 검사 압력을 비교하는 단계.
밸브와 유체 가이드 부품 간 연결의 점검을 위해, 퍼지 공기 펌프 및 폐쇄된 밸브에 의해 탱크 벤트 라인 내에 검사 압력이 형성된다. 검사 압력은 특히 주변 압력을 기준으로 초과 압력이다. 밸브가 정상 작동하고, 밸브와 유체 가이드 부품 간 연결이 올바르면, 검출 챔버는 주변환경에 대해 밀봉되고 오직 하나 이상의 유입 개구를 통해서만 압력을 공급받는다. 탱크 벤트 가스는 검출 챔버를 통해 새어 나갈 수 없으며, 검출 챔버 내 실제 검사 압력은 -탱크 벤트 라인에 또 다른 손상이 존재하지 않는 한- 설정 검사 압력에 상응한다. 검출 부분 영역의 영역에서 밸브 및 유체 가이드 부품의 손상이 있거나, 밸브와 유체 가이드 부품 간의 연결이 분리되고, 검출 챔버는 주변환경에 대해 개방되어 있는 경우, 밸브가 폐쇄되어 있어도 탱크 벤트 가스는 유입 개구 및 검출 챔버를 경유하여 주변환경으로 새어 나가며, 그 결과 설정 검사 압력보다 더 낮은 실제 검사 압력이 설정된다. 이는 압력 센서에 의해 검출될 수 있다. 그러한 낮은 실제 검사 압력이 검출되면, 바람직하게는, 경우에 따라 연료 함유 가스가 주변환경으로 유출된다는 신호가 차량 운전자 및/또는 정비소로 송출된다. 전체적으로, 본 발명에 따른 방법의 경우, 밸브와 유체 가이드 부품 간의 연결을 점검하기 위해, 퍼지 공기 펌프와 밸브로 구성된 기존의 인프라 구조가 이용된다.
특히 전술한 방법 단계들은 내연기관의 시동 직후에, 시동 전에, 또는 시동 중에 수행된다. 그에 따라, 밸브와 유체 가이드 부품 간 연결의 정기 점검이 실현된다. 바람직하게는, 만일의 경우 퍼지 공기 펌프를 통해 발생하는 소음을 내연기관의 또 다른 소음으로 커버하기 위해, 점검이 시동 중에 또는 그 후에 수행된다. 그 대안으로 또는 그에 보충하여, 전술한 방법 단계들이 탱크 환기가 수행되는 내연기관의 작동 단계들 직전에 또는 직후에 수행된다. 이 경우, 퍼지 공기 펌프는 이미 작동 중이며, 밸브가 폐쇄된 경우 탱크 벤트 라인 내에 그리고 검출 챔버 내에 압력을 형성하기 위해 필요한 시간은 불과 수 초 이하이고, 그럼으로써 밸브와 유체 가이드 부품 간 연결의 점검은 매우 신속하게 수행될 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예들은 하기에서 도면들과 관련하여 기술된다.
도 1은 본 발명에 따른 내연기관의 제1 실시예의 개략도이다.
도 2는 밸브 및 흡입 후드를 포함하는, 도 1에 "II"로 표시된 영역의 사시도이다.
도 3은 흡입 후드의 단면을 포함하는, 도 2에 "III"로 표시된 영역의 측면도이다.
도 4는 도 3에 도시된, 도 2에 "III"로 표시된 영역의 사시도이다.
도 5는 밸브의 정면도이다.
도 6은 도 2에서 "III"로 표시된 영역의 개략적 단면도이다.
도 7은 본 발명에 따른 내연기관의 제2 실시예의 개략도이다.
도 8은 도 7에서 "VIII"로 표시되어 있고 밸브, 흡입 후드 및 압력 튜브를 포함하는 영역의 사시도이다.
도 1에는, 본 발명에 따른 내연기관(10)이 개략도로 도시되어 있으며, 하기에서는 본 발명과 연관되어 있을 수 있는 부재들만 상세하게 설명된다.
내연기관(10) 내에는 흡입 라인(12)이 제공되며, 이 흡입 라인을 통해 대기(atmosphere)로부터 외기(fresh air)가 연소실(14)의 방향으로 이송될 수 있다. 유체 가이드 부품(16)으로서는 흡입 후드(18)가 흡입 구간(12) 내에 제공된다. 흡입 후드(18)의 하류에는 배기가스 터보차저(20)의 압축기 및 스로틀 플랩(22)이 뒤따라 배치된다.
연소실(14)로부터 안내된 배기가스는 배기가스 터보차저(20)를 경유하여 (도시되지 않은) 배기가스 시스템의 방향으로 흐른다.
또한, 내연기관(10)은 연료 탱크(24)도 포함하며, 이 연료 탱크는 탱크 벤트 라인(26)을 통해 환기된다. 탱크 벤트 라인(26)의 제1 분기부(26a)는 밸브(28)로 이어진다. 탱크 벤트 라인(26)의 제2 분기부(26b)는 스로틀 플랩(22) 하류의 영역 내로 이어진다.
또한, 탱크 벤트 라인(26)의 경로(26a) 내에는, 압력 및 온도 센서(30), 연료 탱크 격리 밸브(FTIV)(32), 활성탄 컨테이너(34), 탱크 누출 진단 모듈(DMTL)(36), 2개의 맥동 댐퍼(38)(pulsation damper), 체크 밸브(40), 스위칭 밸브(44), 추가 압력 센서(42) 및 밸브(28)가 배치된다. 또한, 경로(26a) 내에는 퍼지 공기 펌프(46)가 배치된다. 선택적으로, 경로(26a) 내에 온도 센서도 배치될 수 있다(도시되지 않음).
경로(26b) 내에는 밸브(48) 및 체크 밸브(50)가 배치된다.
도 1에 이미 개략적으로 도시되고 하기에서 추가 도면들을 토대로 계속 상세하게 설명되는 것처럼, 밸브(28)는 적어도 부분적으로, 도 1에 파선 박스로만 도시되어 있는, 검출 챔버(52)로 에워싸인다.
도 2 내지 도 4, 그리고 도 6에서 유체 가이드 부품(16)은 밸브(28)가 배치되어 있는 흡입 후드(18)의 형태로 도시되어 있다. 탱크 벤트 가스는 유동 방향(S)으로 밸브(28)를 관류한다. 밸브(28)는, 3개의 클립(54)[도 3 및 도 4에는 단 하나의 클립(54)만 확인할 수 있음] 및 대응 클립 개구들(56) 상호 간의 클립 연결을 이용하여, 흡입 후드(18)와 견고하게 연결된다. 흡입 후드(18)와 밸브(28)는 본 실시예에서 플라스틱으로 형성된다. 도 3에서 충분히 확인할 수 있는 것처럼, 흡입 후드(18)는, 밸브(28)의 연결 피팅(60)이 삽입된 리세스(58)를 구비한다.
본 실시예에서, 연결 피팅(60) 내에는 밸브(28)의 검출 부분 영역(62)이 제공되며, 이 검출 부분 영역은, 밸브(28)와 흡입 후드(18) 사이에서 상기 검출 부분 영역(62)의 둘레에 검출 챔버(52)가 형성되는 방식으로, 흡입 후드(18)에 의해 에워싸인다.
연결 피팅(60) 상에는 오링 형태의 2개의 밀봉 부재(64)가 배치되며, 이들 밀봉 부재는 검출 챔버(52)를 한정하고 밀폐한다. 그 결과, 검출 챔버(52)는 밸브(28)와 흡입 후드(18) 사이의 갭 내에 연장된다. 검출 챔버(52)로 압력을 공급하기 위해, 밸브(28) 내에는, 밸브(28)의 주연에 걸쳐서 분포 배치된 4개의 관통 개구(66)가 형성되며(도 5 및 도 6 참조), 이들 관통 개구는 검출 챔버(52) 내로 연통되고, 그러한 점에서 검출 챔버(52) 내로의 유입 개구들(68)로서 이용된다. 관통 개구들(66)은 본 실시예에서 플라스틱으로 제조된 밸브(28)의 탈형 방향에도 상응하는 주 유동 방향(S)으로 연장된다.
도 6에서는, 관통 개구들(66)이 밸브(28)의 폐쇄 부재(70), 여기서는 밸브 디스크의 상류에 연장되는 점이 충분히 확인된다. 관통 개구들(66)은 본 실시예에서 안쪽 관류 채널(72)에서부터 밸브(28)의 외면까지 연장되며, 두 밀봉 부재(64) 사이에서 검출 챔버(52) 내로 연통된다. 상기 제1 실시예에서, 검출 챔버(52) 내로의 유입 개구들(68)은 탱크 벤트 라인(26)과, 그리고 그와 동시에 경로(26a)와 유체공학적으로 연결된다.
하기에서는, 밸브(28)와 유체 가이드 부품(16) 간의 연결이 어떻게 점검될 수 있는지를 설명한다.
설정 조립 위치에서 밸브(28)와 유체 가이드 부품(16) 또는 흡입 후드(18) 간의 연결이 적절한 경우(도 3 및 도 6 참조), 검출 챔버(52)는 검출 부분 영역(62) 상에 배치된 밀봉 부재들(64)에 의해 주변환경(100)에 대해 밀봉된다. 검출 챔버(52)는 밸브(28) 내에 형성된 유입 개구들(68)을 통해 탱크 벤트 라인(26)으로부터 압력을 공급받는다.
연결의 점검을 위해, 폐쇄 부재(70)가 관류 채널(72)을 차단함으로써 밸브(28)가 폐쇄되며, 퍼지 공기 펌프(46)에 의해 탱크 벤트 라인(26) 내에 검사 압력이 형성된다. 상기 검사 압력은, 검출 챔버(52)가 밀봉된 경우, 마찬가지로 검출 챔버(52) 내에도 형성된다. 탱크 벤트 라인(26) 내에 배치된 압력 센서(42)에 의해 탱크 벤트 라인(26) 내의 압력이 측정되며, 측정된 실제 검사 압력이 설정 검사 압력에 상응하는지의 여부가 점검된다.
밸브(28)와 흡입 후드(18) 간의 연결이, 검출 챔버(52)가 주변환경(100)에 대해 개방되는 방식으로 분리되면, 탱크 벤트 라인(26) 내에서 압력 강하가 발생하며, 실제 검사 압력이 설정 검사 압력보다 더 낮아진다.
하기에서는, 도 7 및 도 8과 관련하여, 본 발명에 따른 내연기관(10)의 제2 실시예가 설명된다. 이 경우, 동일하거나 적어도 기능이 동일한 요소들에 대해서는 제1 실시예의 전술한 기재내용과 동일한 도면부호들이 사용된다.
제2 실시예의 기재내용과 관련하여, 하기에서는 단지 실질적인 차이점만 다루어진다.
도 7 및 도 8에 도시된 것처럼, 배기가스 터보차저(20)의 하류에서는, 배기가스 터보차저(20)와 스로틀 플랩(22) 사이에 연장되는 압력 튜브(74)에서 출발하여 별도의 압력 라인(76)이 분기되며, 이 압력 라인은 검출 챔버(52) 내로 연통된다. 압력 측정을 위해, 압력 튜브(74) 내에 압력 센서(78)가 제공된다.
도 8에는, 별도의 압력 라인(76)을 위한 포트(port)(80)가 도시되어 있는데, 이때 압력 라인(74)은 본 실시예에서 포트(80)와 연결되어 있지 않다. 포트(80)는 검출 챔버(52) 내로 통해 있고, 그럼으로써 검출 챔버(52)로의 압력 공급을 위해 흡입 공기가 압력 튜브(74)로부터 검출 챔버(52) 내로 도달할 수 있다.
본원 명세서, 도면들 및 특허청구범위에 개시된 본 발명의 특징들은 개별적으로뿐만 아니라 임의로 조합된 형태로도 본 발명의 다양한 실시예들에서 본 발명의 실현을 위해 중요할 수 있다. 본 발명은 특허청구범위의 범주에서, 그리고 그에 속하는 통상의 기술자의 지식을 고려하여 변형될 수 있다.
10: 내연기관
12: 흡입 라인
14: 연소실
16: 유체 가이드 부품
18: 흡입 후드
20: 배기가스 터보차저
22: 스로틀 플랩
24: 연료 탱크
26: 탱크 벤트 라인
26a: 제1 경로
26b: 제2 경로
28: 밸브
30: 압력 및 온도 센서
32: 연료 탱크 격리 밸브
34: 활성탄 컨테이너
36: 탱크 누출 진단 모듈
38: 맥동 댐퍼
40: 체크 밸브
42: 압력 센서
44: 제어 밸브
46: 퍼지 공기 펌프
48: 밸브
50: 체크 밸브
52: 검출 챔버
54: 클립
56: 클립 개구
58: 리세스
60: 연결 피팅
62: 검출 부분 영역
64: 밀봉 부재
66: 관통 개구
68: 유입 개구
70: 폐쇄 부재
72: 관류 채널
74: 압력 튜브
76: 압력 라인
78: 압력 센서
80: 포트
100: 주변환경

Claims (10)

  1. 연료 탱크(24), 유체 가이드 부품(16), 및 연료 탱크(24)와 유체 가이드 부품(16)을 유동 안내 방식으로 연결하는 탱크 벤트 라인(26)을 포함하는 내연기관으로서, 탱크 벤트 라인(26) 내에 밸브(28)가 배치되는, 내연기관에 있어서,
    상기 밸브(28)의 검출 부분 영역(62)은, 상기 검출 부분 영역(62)의 둘레에 검출 챔버(52)가 형성되는 방식으로, 유체 가이드 부품(16)에 의해 에워싸이며, 상기 검출 챔버(52)는 하나 이상의 유입 개구(68)를 포함하고, 이 유입 개구를 통해 검출 챔버(52)에 압력이 공급될 수 있으며, 검출 챔버(52) 내 압력의 모니터링을 위해 하나 이상의 압력 센서(42)가 제공되는 것을 특징으로 하는, 내연기관.
  2. 제1항에 있어서, 유체 가이드 부품(16)은 흡입 후드(18)이거나, 배기가스 터보차저(20)의 압축기인 것을 특징으로 하는, 내연기관.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 하나 이상의 유입 개구(68)는 밸브(28) 내 하나 이상의 관통 개구(66)로 형성되는 것을 특징으로 하는, 내연기관.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 하나 이상의 관통 개구(66)는 유동 방향(S)으로 연장되는 것을 특징으로 하는, 내연기관.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 검출 챔버(52)에 인접하는 갭 내에 밀봉 부재들(64)이 제공되는 것을 특징으로 하는, 내연기관.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 유입 개구(68)는 탱크 벤트 라인(26)과 유체공학적으로 연결되는 것을 특징으로 하는, 내연기관.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 탱크 벤트 라인(26) 내에 퍼지 공기 펌프(46)가 제공되고, 그리고/또는 압력 센서(42)가 상기 탱크 벤트 라인(26) 내에 배치되는 것을 특징으로 하는, 내연기관.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 밸브(28)는 플라스틱으로 제조되는 것을 특징으로 하는, 내연기관.
  9. 탱크 벤트 라인(26) 내 밸브(28)와 유체 가이드 부품(16) 간 연결을 모니터링하기 위한 방법으로서, 밸브(28)의 검출 부분 영역(62)이, 상기 검출 부분 영역(62)의 둘레에 검출 챔버(52)가 형성되는 방식으로, 유체 가이드 부품(16)에 의해 에워싸이며, 검출 챔버(52)는 하나 이상의 유입 개구(68)를 포함하고, 상기 방법은:
    a) 밸브(28)를 차단하는 단계,
    b) 탱크 벤트 라인(26) 내에 배치된 퍼지 공기 펌프(46)를 이용하여 탱크 벤트 라인(26) 내에서 검사 압력을 형성하는 단계,
    c) 압력 센서(42)를 이용하여 탱크 벤트 라인(26) 내의 실제 검사 압력을 검출하는 단계, 및
    d) 상기 형성된 실제 검사 압력을 설정 검사 압력과 비교하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는, 탱크 벤트 라인 내 밸브와 유체 가이드 부품 간 연결의 모니터링 방법.
  10. 제9항에 있어서, 상기 방법 단계들은 내연기관(10)의 시동 직후에, 시동 전에, 또는 시동 중에 수행되고, 그리고/또는 상기 방법 단계들은 탱크 환기가 수행되는 내연기관(10)의 작동 단계들 직전에 또는 직후에 수행되는 것을 특징으로 하는, 탱크 벤트 라인 내 밸브와 유체 가이드 부품 간 연결의 모니터링 방법.
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