KR100514391B1 - 연료캡의 장착상태 검출방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량 연료탱크의 주유구를 차단하는 연료캡이 분실되거나 정확하게 장착되지 않아서 연료가 유출될 때 이것을 검출하여 운전자에게 통보할 수 있는 연료캡의 장착상태 검출방법에 관한 것이다.

본 발명은, 연료레벨센서(16)를 이용하여 연료레벨을 모니터링하는 제1단계; 차량주행상태가 정지에서 출발로 변경되면 차량의 출발시 연료레벨과 정지시 연료레벨의 차를 연산하고 일정값(L) 이상인가를 판단하는 제2단계; 연료레벨의 차값이 일정값(L) 이상이면 주유상태로 판단하고 차량출발후 일정시간(T1)을 대기하는 제3단계; 일정시간(T1) 경과후에 캐니스터 클로우즈 밸브(10)를 폐쇄하고 퍼지 콘트롤 솔레노이드 밸브(6)를 개방하는 제4단계; 퍼지 콘트롤 솔레노이드 밸브(6)의 개방후에 타이머를 작동시켜 시간경과를 측정하면서 산소센서(18)로부터 검출된 측정값을 이용하여 공연비제어값이 일정값(O)보다 적은가를 검출하는 제5단계; 및 공연비 제어값이 일정값(O)보다 적으면 연료캡(14)의 분실로 판단하고 경고신호를 표시부(22)를 통하여 출력하고, 공연비 제어값이 일정값(O)보다 크면 일정시간(T2)이 경과후에 검출을 종료하는 제6단계를 포함한다.

Description

연료캡의 장착상태 검출방법{Method for detecting the fule cap mouting form}

본 발명은 연료캡의 장착상태 검출방법에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 차량 연료탱크의 주유구를 차단하는 연료캡이 분실되거나 정확하게 장착되지 않아서 연료가 유출될 때 이것을 검출하여 운전자에게 통보할 수 있는 연료캡의 장착상태 검출방법에 관한 것이다.

차량의 주행에 필요한 연료는 후위에 장착된 연료탱크에 저장되어서 공급되며, 연료소모량을 클러스터에 설치된 연료계를 이용하여 확인한 후에 필요하면 주유소에서 주유하게 된다. 연료탱크중에는 운전석 전면에 설치된 스위치를 이용하여 전자적제어에 의하여 닫히는 고급차량도 있으나, 대부분의 차량에서는 연료를 주입하는 연료탱크 주유구에 연료캡을 씌워서 외기와 차단하게 된다. 연료캡과 주유구의 체결구조는 주로 수동조작되는 나사결합방식을 이용하고 있다.

그러나 운전자 또는 주유원의 부주의로 인하여 연료캡이 완전하게 주유구에 장착되지 않는 경우가 종종 발생된다. 이것은 특히 셀프형태의 주유소에서 주로 발생되는데, 이렇게 연료캡이 불완전하게 장착한 상태에서 차량이 주행하게 되면, 연료캡의 결합이 느슨해지면서 분리되며 최악의 경우에는 분실되는 경우까지 발생된다. 또한 연료캡이 분실되지 않더라도 틈새가 벌어지면서 가득채워진 연료가 주행시의 충격에 의하여 외부로 유출되는 단점이 있다.

한편, 종래 차량에는 연료캡의 장착상태를 정확하게 감지할 수 있는 수단이 없으며, 장착상태를 검출하기 위하여 연료캡 장착 감지용 센서를 추가장착할 수 있으나, 센서비용과 조립공수가 증가하는 등의 문제점이 있었다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 차량 연료탱크의 주유구를 차단하는 연료캡이 분실되거나 정확하게 장착되지 않아서 연료가 유출될 때 이것을 검출하여 운전자에게 통보할 수 있는 연료캡의 장착상태 검출방법을 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 별도의 센서장착 없이도 소비자에게 향상된 기능을 제공할 수 있어서 제품의 편의성 및 신뢰성을 높일 수 있는 연료캡의 장착상태 검출방법을 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 연료캡의 장착상태 검출방법은, 연료레벨센서를 이용하여 연료레벨을 모니터링하는 제1단계; 차량주행상태가 정지에서 출발로 변경되면 차량의 출발시 연료레벨과 정지시 연료레벨의 차를 연산하고 일정값(L) 이상인가를 판단하는 제2단계; 연료레벨의 차값이 일정값(L) 이상이면 주유상태로 판단하고 차량출발후 일정시간(T1)을 대기하는 제3단계; 일정시간(T1) 경과후에 캐니스터 클로우즈 밸브를 폐쇄하고 퍼지 콘트롤 솔레노이드 밸브를 개방하는 제4단계; 퍼지 콘트롤 솔레노이드 밸브의 개방후에 타이머를 작동시켜 시간경과를 측정하면서 산소센서로부터 검출된 측정값을 이용하여 공연비제어값이 일정값(O)보다 적은가를 검출하는 제5단계; 및 공연비 제어값이 일정값(O)보다 적으면 연료캡의 분실로 판단하고 경고신호를 표시부를 통하여 출력하고, 공연비 제어값이 일정값(O)보다 크면 일정시간(T2)이 경과후에 검출을 종료하는 제6단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 연료캡의 장착상태 검출방법을 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 종래 캐니스터, 퍼지콘트롤솔레노이드밸브 및 캐니스터클로우즈밸브를 포함하는 차량에 별도의 추가 장비없이 연료캡의 장착상태를 검출하는 방법을 제공함으로서 사용자의 편의성 및 제품에 대한 신뢰성을 높이기 위한 것이다.

본 발명의 검출방법은, 먼저 차량의 연료레벨을 모니터링하는 상태에서 차량이 정지후 출발하면 그 때의 연료레벨의 변화량을 검출하여 연료탱크의 연료주입상태를 확인하고, 연료주입이 확인되면 차량에 기장착된 캐니스터 클로우즈 밸브를 폐쇄하여 연료시스템을 폐회로로 구성하고, 캐니스터에 유입된 연료가스를 엔진에 공급하면서 그 때 발생되는 공연비제어상태를 산소센서를 이용하여 측정하여 연료캡의 이상상태를 판단하게 되는 것이다.

먼저, 도 1 및 도 2를 참고하여 차량의 연료가스 공급부와 제어부에 대하여 간단히 설명하면 다음과 같다.

캐니스터(8)는 연료탱크(12)로부터 발생된 휘발성가스를 저장하기 위한 것이며, 캐니스터 클로우즈 밸브(CCV)(10)는 외기와 캐니스터(8)의 내부를 차단하기 위한 것이다. 또한 퍼지클로우즈솔레노이드밸브(PCSV)(6)는 캐니스터(8)에 저장된 연료가스를 엔진(2)에 공급하기 위한 것이다. 또한 연료레벨센서(16)는 연료탱크(12)에 주입된 연료량을 측정하기 위한 것이며, 산소센서(4)는 엔진(2)으로부터 출력되는 가스중에 포함된 산소농도를 측정하는 것으로서 이것으로부터 공연비제어상태를 검출할 수 있다. 제어부(20)는 차량제어용의 ECU를 이용하여 구성할 수 있다.

상기와 같은 차량에서 수행되는 본 발명의 검출방법을 도 5를 참고하여 설명한다.

본 발명의 제1단계로서, 차량의 주행시에 연료레벨센서(16)를 이용하여 연료레벨을 모니터링한다. 이것은 차량에 기장착된 연료레벨센서(16)로부터 입력되는 검출데이터를 이용하여 제어부(20)에 의하여 수행되며, 이러한 연료레벨측정은 차량의 전체 작동 과정에 걸쳐서 수행된다.

상기와 같이 연료탱크내의 연료레벨이 모니터링되는 상태에서, 본 발명의 제2단계로서, 차량의 주행상태가 정지에서 출발로 변경되면 차량출발시 연료레벨과 차량정지시 연료레벨의 차를 연산하고 일정값(L) 이상인가를 판단한다.

차량의 주행상태는 차속센서(미도시됨)으로부터 입력되는 속도검출데이터를 이용하여 역시 제어부(20)에 의하여 수행된다. 차속이 "0"이면 정지(주정차), 차속이 "0"이 아니면 차량이 출발하여 주행하는 것으로 인식하게 된다.

상기와 같이 차량이 출발하면 제어부(20)에서는 차량의 출발시와 정지시의 연료레벨값을 각각 판독한 후에, 그 차(差) 값을 연산한다. 이것은 연료탱크(12)에 연료가 보충되었는가를 판단하기 위한 것이다. 정상적인 상태에서 차량정지시와 차량출발시의 연료값은 거의 차이가 없거나 부(負다)의 값을 갖는다. 또한 주정차 상태에서 장시간 동안 엔진을 작동시키는 경우도 있으나, 이것은 출발시의 연료레벨이 정지시의 연료레벨보다 낮은 값(負)을 갖게 된다.

그러나, 연료탱크(12)에 연료가 주입되면 출발시의 연료값이 정지시의 연료값보다 매우 크기 때문에 이 차(差)값이 일정값(L) 이상이 되면 연료를 주입한 것으로 판단하며, 이것은 연료캡(14)이 적어도 1회 분리되었다가 다시 장착된 것을 의미하게 된다. 상기 일정값(L)은 임의의 값을 가질 수 있다.

상기와 같이, 연료레벨의 차값이 일정값(L) 이상이면, 본 발명의 제3단계로서, 주유상태로 판단하고 차량출발후 일정시간(T1)을 대기한다. 상기 일정시간(T1)은 차량이 출발한 후에 정상적인 주행을 할 때 까지의 시간이 걸리므로 딜레이타임을 설정한 것이다. 상기 일정시간(T1)은 1분 또는 그 이상이 될 수 있으며, 역시 임의의 시간으로 설정될 수 있다.

본 발명의 제4단계로서, 상기와 같이 일정시간(T1)이 경과한 후에 제어부(20)에서는 캐니스터클로우즈밸브(10)를 폐쇄하고 퍼지콘트롤솔레노이드밸브(6)를 개방한다. 이것은 캐니스터(8)에 저장된 연료가스를 엔진(2)에 공급하기 위한 것으로서, 그 결과는 엔진(2)에 장착된 산소센서(4)로부터의 검출치를 이용하여 제어부(20)에서 판단하게 된다. 이것이 본 발명의 제5단계이다.

상기와 같이 폐회로를 이용하여 구성된 결과는, 연료캡(14)이 정상적으로 닫힌 상태와 연료캡(14)이 벌어지거나 분실된 상태에 따라서 2가지 상태를 갖게 된다. 먼저 연료캡(14)이 정상적으로 닫히게 되면, 퍼지 콘트롤 솔레노이드 밸브(6)를 개방하여 연료가스가 엔진(2)에 유입되지만 에어의 공급이 캐니스터 클로우즈 밸브(10)가 폐쇄되어서 연료가스가 줄어드는 양만큼 공기가 보충되지 못하므로 연료가스의 유입이 제한되고 따라서 연료량 보상도 크지 않게 된다.

그러나, 연료캡(14)이 열려 있으면, 연료시스템이 폐회로를 구성하지 못하므로 연료가스가 감소하는 만큼 공기가 연료탱크(12)를 통하여 공기가 유입되므로 엔진(2)으로 연료가스가 유입되면서 연료량 보상치가 계속 감소하게 된다.

도 3 및 도 4에는 각각 연료캡이 비정상 및 정상 장착시의 타임차트와 공연비제어상태가 표시되어 있다.

도면을 참고하면, 퍼지콘트롤솔레노이드밸브(6)가 폐쇄에서 개방상태로 전환되고, 캐니스터클로우즈밸브(10)가 개방에서 폐쇄상태로 전환되며, 이 때의 공연비제어상태가 표시되어 있다. 이것을 도 4의 정상상태와 비교하면, 공연비제어상태에서 일정값(O) 이하로 떨어지게 된다. 상기와 같이 일정값(O) 이하로 공연비제어값이 떨어지면 연료캡이 분실되거나 벌어진 것으로 판단하게 된다.

상기와 같은 상태에서 본 발명의 제6단계로서, 공연비 제어값이 일정값(O) 보다 적으면 연료캡(14)의 분실로 판단하고 경고신호를 표시부(22)를 통하여 출력하고, 공연비 제어값이 일정값(O)보다 크면 일정시간(T2)이 경과후에 검출을 종료 하게 된다.

이와 같은 본 발명에 의하면 차량 연료탱크의 주유구를 차단하는 연료캡이 분실되거나 정확하게 장착되지 않아서 연료가 유출될 때 이것을 검출하여 운전자에게 통보하고, 별도의 센서장착 없이도 소비자에게 향상된 기능을 제공할 수 있어서 제품의 편의성 및 신뢰성을 높일 수 있는 효과가 있다.

도 1은 종래 사용되는 차량의 연료가스 공급부의 개략도,

도 2는 종래 사용되는 차량 제어부의 개략적인 부분연결 블럭도,

도 3은 연료캡의 비정상 정착시의 타임차트와 공연비제어상태도,

도 4는 연료캡의 정상 정착시의 타임차트와 공연비제어상태도,

도 5는 본 발명의 검출방법을 설명하기 위한 흐름도.

※도면의 주요부분에 대한 부호의 설명※

2 : 엔진 4 : 산소센서

6 : 퍼지콘트롤솔레노이드밸브 8 : 캐니스터

10: 캐니스터클로우즈밸브 12: 연료탱크

14: 연료캡 16: 연료레벨센서

20: 제어부 22: 표시부

Claims (1)

1. 캐니스터(8)에 공급되는 공기의 이동을 제어하는 캐니스터 클로우즈 밸브(10)와, 상기 캐니스터(8)에 저장된 연료가스를 엔진(2)에 공급하기 위한 퍼지 콘트롤 솔레노이드 밸브(6)와, 엔진(2)으로부터 배출되는 가스중의 산소량을 측정하는 산소센서(18)와, 연료레벨을 검출하기 위한 연료레벨센서(16)와, 차량의 작동상태를 제어하기 위한 ECU(20)와, 작동상태를 운전자에게 표시하기 위한 표시부(22)를 포함하는 차량에 있어서,

   차량의 주행시에 연료레벨센서(16)를 이용하여 연료레벨을 모니터링하는 제1단계; 차량의 주행상태가 정지에서 출발로 변경되면 차량출발시 연료레벨과 차량정지시 연료레벨의 차를 연산하고 일정값(L) 이상인가를 판단하는 제2단계; 연료레벨의 차값이 일정값(L) 이상이면 주유상태로 판단하고 차량출발후 일정시간(T1)을 대기하는 제3단계; 일정시간(T1)의 경과후에 캐니스터 클로우즈 밸브(10)를 폐쇄하고 퍼지 콘트롤 솔레노이드 밸브(6)를 개방하는 제4단계; 퍼지 콘트롤 솔레노이드 밸브(6)의 개방후에 타이머를 작동시켜 시간경과를 측정하면서 산소센서(18)를 이용하여 측정된 값을 이용하여 공연비제어값이 일정값(O) 보다 적은가를 검출하는 제5단계; 및 공연비 제어값이 일정값(O)보다 적으면 연료캡(14)의 분실로 판단하고 경고신호를 표시부(22)를 통하여 출력하고, 공연비 제어값이 일정값(O)보다 크면 일정시간(T2)이 경과후에 검출을 종료하는 제6단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 연료캡의 장착상태 검출방법.