KR100764672B1

KR100764672B1 - 증산연료 가스 리크 검출장치

Info

Publication number: KR100764672B1
Application number: KR1020057022667A
Authority: KR
Inventors: 히로시 요시오카; 타테키 미타니
Original assignee: 미쓰비시덴키 가부시키가이샤
Priority date: 2004-04-06
Filing date: 2005-02-10
Publication date: 2007-10-08
Also published as: US20070044549A1; CN100516495C; TWI275704B; EP1734248A1; JP2005299394A; WO2005100772A1; KR20060038934A; US7313487B2; CN1774571A; TW200537018A

Abstract

연료탱크(1) 및 캐니스터(13)를 포함하는 증산퍼지계의 리크 검출 시스템에 있어서, 내연기관에 압송하는 연료의 잉여연료의 리턴류를 이용하여 대기를 연료탱크(1)내로 이끄는 제트펌프(8)와 내압계측수단(15)과 연료용적 검출수단(18)을 구비하고, 가압수단으로부터 소정시간의 송기를 한 후, 증산퍼지계를 폐색한 상태에서의 유지압계측값이, 가압계측값과 공기용적과 리크 구멍지름으로부터 구한 감압계산값을 밑돌 때 리크 있음으로 판정하도록 한 것이다.

연료탱크, 캐니스터, 제트펌프, 내압계측수단

Description

증산연료 가스 리크 검출장치{EVAPORATIVE FUEL GAS LEAK DETECTOR}

본 발명은, 차량용 내연기관의 증산연료 가스 리크 검출장치에 관한 것이다.

특허문헌 1에 기재한 종래의 증산연료 가스 리크 검출장치는, 내연기관의 운전중에 증산퍼지계를 폐쇄한 상태에서, 소정시간만큼 연료탱크 외부로부터 외기를 도입하여 가압한 후에 계측한 연료탱크 내압이, 설치값에 이르고 있는 가에 따라 리크 있음을 판정하는 구성으로 하고 있다.

또한 일반적으로 리크 진단은 내연기관의 운전 조건 변화의 영향을 받지 않도록 아이들(idle) 운전시나 저속 운전시 등의 안정된 운전 조건하에서 행해지므로, 검출 정밀도의 확보를 위해서는, 측정 시간을 길게 할 필요가 있지만, 이 경우, 내연기관의 운전 조건의 변화에 의해, 운전중에 리크 진단이 최후까지 행해지는 회수가 극단적으로 적어지게 되었다. 이 문제를 해결하는 것으로서, 특허문헌 2에 기재한 증산연료 가스 리크 검출장치에서는, 엔진 정지후, 증산퍼지계를 폐색한 상태에서, 소정시간 후의 연료자기증산에 의한 연료탱크 내압의 상승값을 계측한 후, 연료 레벨게이지로부터 구한 연료탱크내의 공기용적과 탱크내 온도센서로부터 구한 연료온도를 파라미터로 하는 미리 기억해 둔 압력 상승값의 판정값 테이블의 값과 비교하여, 리크 있음을 판정하는 구성으로 하고 있다.

특허문헌 1:일본국 공개특허공보 특개2002-195107(단락 0018 ∼ 단락0020, 도 1)

특허문헌 2:일본국 공개특허공보 특개2003-56416(단락0003, 단락0004, 단락0034∼단락0042, 도 1)

특허문헌 1에 기재한 종래의 증산연료 가스 리크 검출장치는, 소정시간만큼 외기를 도입 가압한 후 탱크 내압을 사용해서 리크 판정을 행하고 있기 때문에, 가압수단의 흡기가압능력의 불균일이 리크 판정에 영향을 주어, 판정 정밀도를 저하시키는 경우가 있었다. 또한 종래부터 이용되고 있는 부실(副室)의 연료를 주실(主室)로 이송하는 제트펌프를 이용하여 연료탱크를 가압하고, 그 가압에 100-130sec필요로 하여, 증산연료가스의 리크 검출 시간이 길어져, 결과적으로 아이들링 상태가 그다지 길지 않을 경우에는 리크 검출이 불가능하게 되는 경우가 많다는 것이 문제였다. 연료의 자기증산에 의한 탱크 내압상승을 고려하고 있지 않기 때문에, 이에 따른 판정 정밀도의 저하를 일으키는 경우도 있었다.

특허문헌 2에 기재한 종래의 증산연료 가스 리크 검출장치는, 연료탱크내의 공기용적과 연료온도의 여러가지 조합을 상정한 압력 상승값의 판정값 테이블을 미리 준비해서 기억해 둘 필요가 있으며, 대용량의 기억용 메모리가 필요했다. 또한 압력 상승값의 판정값은 공기용적과 연료온도만으로 결정하고 있기 때문에, 연료 안의 저비점성분의 함유량의 불균일에 의해 판정 정밀도의 저하를 일으키는 경우가 있었다. 또한, 가압력이 약한 연료의 자기증산압을 사용하여 연료탱크내 가압을 행하므로, 검출 시간이 길어지고, 게다가 엔진 정지중 이외에는 리크 검출을 할 수 없기 때문에, 검출 빈도의 저하를 초래하는 경우가 있었다.

본 발명은 상기의 과제를 해결하기 위한 것으로서, 검출 빈도가 높고 정밀도가 높은 리크검출을 할 수 있는 증산연료 가스 리크 검출장치를 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.

본 발명에 따른 증산연료 가스 리크 검출장치에 있어서는, 연료탱크로부터 내연기관에 이어지는 캐니스터를 포함하는 증산퍼지계로서, 상기 증산퍼지계를 폐쇄 제어가 가능한 밸브와, 증산퍼지계에 외기를 도입 가압하는 가압수단과, 증산퍼지계의 내압을 검출하는 내압계측수단과, 상기 연료탱크 내의 연료용적을 검출하는 연료용적 검출수단을 구비하고, 가압수단으로부터 소정시간의 송기를 한 후, 증산퍼지계를 폐색한 상태로 했을 때의 내압계측수단에서의 가압계측값과, 미리 설치된 증산퍼지계의 용적에서 연료용적 검출수단에서의 연료용적을 빼서 산출한 공기용적과, 미리 설정된 허용가능한 리크 구멍지름을 이용하여 산출한 소정시간 후의 감압계산값을 판단 기준압으로서 설정하고, 증산퍼지계를 폐색한 상태로부터 소정시간 후의 내압계측수단에서 계측한 유지압계측값과 상기 판정기준압에 의거하여 리크 있음으로 판정하도록 한 것이다.

(발명의 효과)

본 발명은, 증산퍼지계의 리크 검출에 있어서, 탱크 가압후의 유지압계측값으로 리크 판정을 행하고 있으므로, 가압수단인 제트펌프의 흡기가압능력의 불균일이 리크 판정에 영향을 주지 않고, 정밀도가 높은 판정을 높은 검출 빈도로 실시할 수 있게 된다. 또한 판정기준압을 계산식으로부터 산출 가능하게 하고 있기 때문에, 미리 상정한 여러가지 케이스에서의 판정기준압 보정 테이블을 준비해서 기억해 둘 필요가 없으며, 간단한 시스템으로 구성할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예 1에 있어서의 증산연료 가스 리크 검출장치의 구성도,

도 2는 실시예 1에서의 증산퍼지계 폐쇄 제어 밸브의 개폐 시퀸스와 연료탱크 내압의 시간변화를 도시하는 그래프,

도 3은 실시예 2에서의 증산퍼지계 폐쇄 제어 밸브의 개폐 시퀸스와 연료탱크 내압의 시간변화를 도시하는 그래프,

도 4는 실시예3에서의 증산퍼지계 폐쇄 제어 밸브의 개폐 시퀸스와 연료탱크 내압의 시간변화를 도시하는 그래프,

[도면의 주요부분에 대한 부호의 설명]

1 : 연료탱크 8 : 제트펌프

9 : 외기도입 배관 10 : 외기도입 밸브

11: 증산 가스배관 13 : 캐니스터

14: ORVR차단 밸브 15 : 탱크 내압센서

18 : 연료 레벨게이지 19 : 벤트밸브

20 : 퍼지밸브

[실시예 1]

도 1은, 본 발명의 실시예 1에 있어서의 증산연료 가스 리크 검출장치의 구성도, 도 2는 증산퍼지계 폐쇄 제어 밸브의 개폐 시퀸스와 연료탱크 내압의 시간변화를 도시하는 그래프이다.

도 1에 있어서, 연료탱크(1)내에 설치된 연료펌프(2)로부터 공급되어 이송되는 가솔린은 연료필터(3)에서 여과되어 압력조절기(4)로 일정 압력으로 압력 조절되어서 연료배관(5)을 통해 인젝터(6)에 공급되어 이송되고, 인젝터(6)로부터 인테이크 매니폴드(7)로 분사되어 도시하지 않은 내연기관에서 연소된다.

연료배관(5)으로부터 분기된 압력조절기(4)의 배출구에는 연료탱크(1)내의 가압수단으로서의 제트펌프(8)가 설치된다. 이 제트펌프(8)에는 외기도입 배관(9)의 일단이 접속되고, 외기도입 배관(9)의 타단은 외기도입 밸브(10)를 통해 증산 가스배관(11)에 접속되고 있다. 제트펌프(8)는 가솔린류에 의한 벤투리 작용에 의해 연료탱크(1)내에 외기를 흡입하도록 되어 있다.

증산 가스배관(11)의 일단은 연료탱크(1)의 상부에 설치된 ORVR(On-board R efueling Vapor Recovery)밸브(12)에 접속되고, 타단은 캐니스터(13)에 접속된다. 증산 가스배관(11)은 연료탱크(1)에 연료를 급유할 때 밀려나오는 가솔린 증기를 포함하는 공기를 캐니스터(13)에 내 보내고, 급유 구멍(도시하지 않음)으로부터의 증산 가스 유출을 막는다. 또한 ORVR밸브(12)는 내부에 플로트를 내장하고 있어, 급유 액면이 가득찼을 때 플로트가 상승하여 통로를 차단하고, 증산 가스배관(11)으로의 연료도입을 방지한다. ORVR차단 밸브(14)는, 증산 가스배관(11)의 외기도입 밸브(10)접속부와 ORVR밸브(12)와의 사이에 설치된다.

연료탱크(1)상부의 가솔린에 잠기지 않는 부위에 연료탱크(1) 안과 대기와의 압력차를 계측하는 탱크 내압센서(15) 및 차체 전도시 등 이상시에 닫히는 롤오버 밸브(16)가 장착되어 있다. 롤오버 밸브(16)는, 2웨이 밸브(17)를 통해 증산 가스배관(11)에 접속되어, 연료탱크(1)의 내압이 2웨이 밸브(17)로 설정된 정압(正壓) 개방밸브압 혹은 부압(負壓) 개방밸브압을 초과하면, 캐니스터(13)와 연통하여, 연료탱크(1) 안의 압력을 설치 범위에 넣는다. 2웨이 밸브(17)의 개방밸브압의 일 예를 들면, 정압측이 6kPa, 부압측이 -1kPa로 설정되고 있다. 또한 연료탱크(1)의 내부에는, 연료용량을 검출하는 연료 레벨게이지(18)가 장착되고 있다.

연료탱크(1)에서 발생한 연료증산 가스는, 캐니스터(13)내부의 활성탄으로 흡착되고, 공기만이 벤트밸브(19)로부터 대기중으로 방출된다. 활성탄의 흡착량이 포화되지 않도록 하기 위해, 인테이크 매니폴드(7)에 접속된 퍼지밸브(20)를 열어, 인테이크 매니폴드(7)내의 부압으로 벤트밸브(19)로부터 외기를 흡입하고, 활성탄을 리플레시시킨다.

또한 외기도입 밸브(10), ORVR차단 밸브(14), 벤트밸브(19), 퍼지밸브(20), 탱크 내압센서(15), 연료 레벨게이지(18)는 연료분사장치의 CPU에 접속되고, CPU는 각 밸브의 개폐 제어와 탱크 내압센서(15) 및 연료 레벨게이지(18)의 센싱을 행한다.

이와 같이 구성된 증산연료 가스 리크 검출장치에서의 리크 검출 동작을 도 2의 증산퍼지계 폐쇄 제어 밸브의 개폐 시퀸스와 연료탱크 내압의 시간변화를 도시하는 그래프로 설명한다. 리크 검출 동작 시작전의 통상상태에 있어서, 퍼지밸브(20)는 폐쇄 상태이지만, 캐니스터(13)의 활성탄을 리플레시 시키고 있는 경우에는 개방 상태에 있다. 또한 벤트밸브(19)와 ORVR차단 밸브(14)는 개방 상태이며, 연료탱크(1)내의 증산 가스를 캐니스터(13)로 이끌 수 있는 상태가 되고 있다. 외기도입 밸브(10)는 폐쇄 상태이며, 제트펌프(8)가 외기를 흡입할 수 없기 때문에, 탱크 내압은 상승하지 않는다.

리크 검출 동작은, 탱크 가압->압력유지의 2스텝으로 행해진다. 탱크 가압 동작에서는, 퍼지밸브(20)와 ORVR차단 밸브(14)를 폐쇄 상태로 하고, 벤트밸브(19)와 외기도입 밸브(10)를 개방 상태로 한다. 이 상태에서는, 제트펌프(8)가 벤트밸브(19)로부터 캐니스터(13)를 통해 외기를 연료탱크(1)내에 흡입하므로, 탱크 가압을 행할 수 있다. 탱크 가압의 상한값 PO은 2웨이 밸브(17)의 정압 개방밸브압을 넘지 않는 범위(예를 들면 2.5kPa)로 설정함으로써, 연료탱크(1)내의 공기가 롤오버 밸브(16)로부터 2웨이 밸브(17)를 지나 증산 가스배관(11)으로 피하는 것을 방지할 수 있다. 연료탱크(1)내의 압력은 탱크 내압센서(15)로 모니터하여, 탱크 가압의 상한값 PO을 넘거나 혹은 설정시간 T1경과하면, 탱크 가압 동작을 정지하여 다음의 압력유지 동작으로 이동한다. 설정시간 T1은, 연료이송용 제트펌프가 아닌 공기흡입 가압용으로 조정한 제트펌프를 사용함으로써, 탱크 가압의 상한값 PO으로의 도달 시간을, 약 10초로 설정할 수 있다. 제트펌프는, 2.OkPa까지 10초로 가압하는 성능의 것이면 되고, 예를 들면 제트펌프의 입력측이 되는 연료 딜리버리 시스템(도시하지 않음)으로부터의 잉여연료의 유량을 100리터/h, 토출 노즐의 내경을 1.3mm으로 한 경우에 있어서, 토출 노즐을 오목부에 위치시키는 배출구의 내경 4.5mm∼6.5mm으로 하면 되며, 내부의 구동류 노즐 지름과 배출 구경과의 비를 대략 1:3.5∼1:5의 범위로 설정하면 되는 것을 알았다.

압력유지 동작에서는, 외기도입 밸브(10)를 폐쇄 상태로 하여, 제트펌프(8)의 외기흡입을 정지시킨 후, 퍼지밸브(20)와 벤트밸브(19)를 폐쇄 상태로 하고, 캐니스터(13)로부터 연료탱크까지의 증산퍼지계를 밀폐 상태로 한다. 그 다음에 ORVR차단 밸브(14)를 개방 상태로 하여, 연료탱크(1)의 가압한 공기를 증산 가스배관(11)과 캐니스터(13)에 널리 퍼지게 한다. 이때의 탱크 내압은, PO에서 P1까지 감소하므로, 이 P1을 리크 검출을 위한 가압계측값으로서 기억한다. 즉, 압력 PO까지 제트펌프(8)에서 가압된 연료탱크내의 공기는, 이 가압 중에는 대기압이었던 증산 가스배관(11)과 캐니스터(13)와 외기도입 배관(9) 등의 내부공간까지 흘러들어오고, 평형상태가 되었을 때의 내부압력이 압력 P1이다. 이 상태를 설정시간 T2까지 유지한 후, 탱크 내압을 다시 계측하여 유지압계측값 P2으로서 기억시킨다. 가압계측으로부터 유지압계측까지의 설정시간 (T2-T1)은, 예를들면 약 10초로 설정할 수 있다. 최후에 벤트밸브(19)와 ORVR차단 밸브(14)를 개방 상태로 하여 탱크 내압을 개방함으로써, 리크 검출 동작을 종료시킨다. 이상의 일련의 리크 검출 동작은 약 20초로 완료할 수 있다.

다음에 리크 검출의 판정 방법에 대하여 설명한다. 판정기준압에는, 미리 설정된 증산퍼지계의 용적으로부터 연료 레벨게이지(18)에서 구한 연료용적을 빼서 산출한 공기용적V값과, 미리 설정한 허용할 수 있는 리크 구멍지름d(리크부분의 면적이 직경d의 구멍이 벌어진 것에 상당한다고 가정한 것)과, 가압계측값 P1과, 가압계측으로부터 유지압계측까지의 설정시간 (T2-T1)을 이용하여 산출한 감압계산값 Pt를 이용한다. 감압계산값 Pt는 하기식으로 표현할 수 있다.

[수 2]

여기에서, ρ는 공기밀도를 나타내고, 온도와 기압의 영향을 받지만, 차량의 사용 환경의 범위 내에서는 표준상태(0℃,101.3kPa)에서의 값 1.293kg/m³을 사용해서 문제없다. 또한 탱크내 온도센서를 설치하여, 탱크 내압센서(15)의 검출값과 조합하여 공기밀도보정을 행해도 좋다.

리크 판정은, 유지압계측값 P2를 판단 기준압과 비교하는 것으로 행하고, 유지압 P2가 감압계산값 Pt보다도 작을 때 리크 있음이라고 판정한다.

또, 가압계측값 P1으로부터 유지압계측값 P2를 뺀 감압량계측값 (P1-P2)과 가압계측값 P1과의 비(P1-P2)/P1를, 가압계측값 P1으로부터 감압계산값 Pt를 뺀 감압량계산값 (P1-Pt)과 가압계측값 P1과의 비(P1-Pt)/P1와 비교하여, (P1-P2)/P1가 (P1-Pt)/P1보다도 클 때 리크 있음이라고 판정해도 좋다.

실시예 1의 증산연료 가스 리크 검출장치에서는, 탱크 가압후의 유지압계측값으로 리크 판정을 행하고 있으므로, 가압수단인 제트펌프(8)의 흡기가압능력의 불균일이 리크 판정에 영향을 주지 않고, 판정 정밀도를 저하시키지 않는다. 또한 판정기준압을 계산식으로부터 산출 가능하게 하고 있으므로, 미리 상정한 여러 가지 케이스에서의 판정기준압 보정 테이블을 준비하여 기억하는 경우에 비교하여, 검출의 정밀도를 높게 할 수 있고, 단시간과 정밀도라는 상반되는 성질의 양쪽을 만족하는 작용 효과를 가짐과 동시에, 미리 상정한 여러 가지 케이스에서의 판정기준압 보정 테이블을 준비하여 기억해 둘 필요가 없으며, 대용량의 기억용 메모리도 불필요하다. 또한 가압수단으로서 공기흡입 가압용으로 조정한 제트펌프를 사용하고 있기 때문에, 리크 검출 시간을 짧게 할 수 있고, 검출 빈도를 향상시킬 수 있다. 또한 내연기관의 아이들링 중에 리크 검출이 가능하게 되고, 리크 검출 빈도를 높게 할 수 있다.

[실시예 2]

실시예 2는, 실시예 1의 리크 검출 방법에 탱크 내연료의 자기증산에 의한 압력증가의 영향을 보정하는 수단을 가하여, 검출 정밀도의 향상을 도모하는 것이다. 실시예 2에 있어서의 증산연료 가스 리크 검출장치의 구성은 실시예 1에서 설명한 도 1과 동일하여, 설명을 생략한다. 도 3은 본 발명의 실시예 2에 있어서의 증산퍼지계 폐쇄 제어 밸브의 개폐 시퀸스와 연료탱크 내압의 시간변화를 도시하는 그래프이며, 이 도면에 의해, 리크 검출 동작을 설명한다.

리크 검출 동작은 탱크 가압->압력유지->탱크 내압개방->밀폐의 4스텝으로 행해진다. 탱크 가압->압력유지까지는, 실시예 1과 동일하며, 그 후에 탱크 내압개방->밀폐의 동작을 추가하고 있다. 탱크 내압개방 동작에서는, 압력유지 상태로부터 벤트밸브(19)와 ORVR차단 밸브(14)를 개방 상태로 하여 탱크 내압을 개방한다. 설정시간 T3이 경과하여 탱크 내압이 대기압까지 저하하면, 탱크 내압개방 동작을 종료하고, 압력 재유지로 이동한다.

밀폐 동작에서는, 퍼지밸브(20)와 외기도입 밸브(10)의 폐쇄 상태와, ORVR차단 밸브(14)의 개방 상태를 유지한 상태로, 벤트밸브(19)를 폐쇄 상태로 하고, 캐니스터(13)로부터 연료탱크(1)까지의 증산퍼지계를 밀폐 상태로 한다. 이 상태를 설정시간 T4까지 유지한 후, 탱크 내압을 계측하여 연료 자기증산압계측값 P3으로서 기억시킨다. 연료 자기증산압 계측을 위한 밀폐시간은, 유지압 계측을 위한 압력유지시간(T2-T1)과 동일하게 설정해 둔다. 마지막으로 벤트밸브(19)와 ORVR차단 밸브(14)를 개방 상태로 하여 탱크 내압을 개방함으로써, 리크 검출 동작을 종료시킨다. 이상의 일련의 리크 검출 동작은 약 30초로 완료할 수 있다.

다음에 리크 검출의 판정 방법에 대하여 설명한다. 판정기준압에는, 실시예 1에서 설명한 감압계산값 Pt를 이용한다. 판정은, 탱크 가압 후의 유지압계측값 P2으로부터 연료 자기증산압계측값 P3을 빼서 산출한 유지압보정값 (P2-P3)을 판단 기준압과 비교하는 것으로 행하고, 유지압보정값 (P2-P3)이 감압계산값Pt보다도 작을 때 리크 있음으로 판정한다.

또, 가압계측값 P1으로부터 유지압보정값 (P2-P3)을 뺀 감압량보정값 {P1-(P2-P3)}과 가압계측값 P1과의 비{P1-(P2-P3)}/P1를, 가압계측값 P1으로부터 감압계산값 Pt를 뺀 감압량계산값 (P1-Pt)과 가압계측값 P1과의 비(P1-Pt)/P1와 비교하여, {(P1- (P2-P3)}/P1이 (P1-Pt)/P1보다도 클 때에 리크 있음으로 판정해도 된다.

실시예 2의 증산연료 가스 리크 검출장치에서는, 탱크 가압 후의 유지압계측값을 연료 자기증산압계측값으로 보정하여 리크 판정을 행하고 있으므로, 연료온도, 연료탱크 내의 공기용적, 연료안의 저비점 성분의 함유량 등의 영향으로 변화되는 연료 자기증산압의 불균일이 리크 판정에 영향을 주지 않고, 판정 정밀도를 향상시킬 수 있게 된다. 미리 상정한 여러 가지 케이스에서의 자기증산압 보정 테이블을 준비하여 기억하는 경우에 비교하여, 검출의 정밀도를 높게 할 수 있으며, 단시간(30초 이내)과 정밀도라는 상반되는 성질의 양쪽을 만족하는 작용 효과를 갖는다. 또한 리크 검출 동작에 있어서, 제트펌프(8)에 의한 가압 후, 연료 자기증산압 계측을 행하고 있기 때문에, 제트펌프(8)로부터의 제트류에 의한 연료의 자기증산의 증가분의 영향을 포함한 자기증산의 보정이 가능하고, 리크 검출의 정밀도를 높게 할 수 있다. 또한 리크 계측 시간(T2--T1)과 자기증산압 계측시간(T4-T3)을 같게(약 10초) 했으므로, 시간과 함께 증가하는 자기증산에 의한 영향을 정밀하게 보정 할 수 있음과 동시에, 양 계측 시간의 차이점에 의한 보정이 불필요하게 되어 연산이 용이하게 된다.

[실시예 3]

실시예 3은, 실시예 2의 리크 검출 방법에서의 연료 자기증산압 계측에 따르는 탱크 내압 개방동작을 생략하고, 검출 시간의 단축을 도모하는 것이다. 실시예 3에 있어서의 증산연료 가스 리크 검출장치의 구성은 실시예 1에서 설명한 도 1과 동일하여, 설명을 생략한다. 도 4는 본 발명의 실시예 3에 있어서의 증산퍼지계 폐쇄 제어 밸브의 개폐 시퀸스와 연료탱크 내압의 시간변화를 도시하는 그래프이며, 이 도면에 의해, 리크 검출 동작을 설명한다.

리크 검출 동작은 밀폐->탱크 가압->압력유지의 3스텝으로 행해진다. 후반의 탱크 가압->압력유지는 실시예 1과 동일하며, 그 앞에 밀폐 동작을 추가하고 있다. 최초의 밀폐 동작에서는, 리크 검출 시작전의 상태로부터 퍼지밸브(20)와 벤트밸브(19)를 폐쇄 상태로 하여, 캐니스터(13)로부터 연료탱크(1)까지의 증산퍼지계를 밀폐 상태로 한다. 이 상태를 설정시간 `TO까지 유지한 후, 탱크 내압을 계측하여 연료 자기증산압계측값 P3으로서 기억시킨다. 연료 자기증산압 계측을 위한 밀폐시간(TO-T3)은, 유지압 계측을 위한 압력유지시간(T2-T1)과 동일하게 설정해 둔다. 계속해서, 퍼지밸브(20)를 폐쇄 상태로 유지한 채, 벤트밸브(19)를 개방 상태, ORVR차단 밸브(14)를 폐쇄 상태, 외기도입 밸브(10)를 개방 상태로 하여 탱크 가압 동작으로 이동한다. 이 이후의 동작은, 실시예 1과 동일하다.

리크 검출의 판정 방법은 실시예 2와 동일하다. 판정기준압에는, 실시예 1에서 설명한 감압계산값 Pt를 이용한다. 판정은, 연료 자기증산압계측값 P3를 유지압계측값 P2에서 빼서 산출한 유지압보정값 (P2-P3)을 판단 기준압과 비교하는 것으로 행하고, 유지압보정값(P2-P3)이 감압계산값 Pt보다도 작을 때 리크 있음으로 판정한다.

또, 가압계측값 P1으로부터 유지압보정값 (P2-P3)을 뺀 감압량 보정값{P1-P2-P3)}과 가압계측값 P1과의 비{P1-(P2-P3)}/P1를, 가압계측값 P1으로부터 감압계산값 Pt를 뺀 감압량계산값 (P1-Pt)과 가압계측값 P1과의 비(P1-Pt)/P1와 비교하여, {P1- (P2-P3)}/P1이 (P1-Pt)/P1보다도 클 때 리크 있음으로 판정해도 좋다.

실시예 3의 증산연료 가스 리크 검출장치에서는, 리크 검출 동작의 최초에 연료 자기증산압 계측을 행하고 있으므로, 사전에 탱크 내압 개방동작을 할 필요가 없어져, 그만큼 리크 검출 시간의 단축이 가능하게 된다.

Claims

연료탱크로부터 내연기관에 이어지는 캐니스터를 포함하는 증산퍼지계로서, 상기 증산퍼지계를 폐쇄 제어가능한 밸브와, 상기 증산퍼지계에 외기를 도입 가압하는 가압수단과, 상기 증산퍼지계의 내압을 검출하는 내압계측수단과, 상기 연료탱크내의 연료용적을 검출하는 연료용적 검출수단을 구비하고,

상기 가압수단으로부터 소정시간의 송기를 한 후, 상기 증산퍼지계를 폐색한 상태로 했을 때의 상기 내압계측수단에서의 가압계측값과, 미리설정된 상기 증산퍼지계의 용적으로부터 상기 연료용적 검출수단에서의 연료용적을 빼서 산출한 공기용적과, 미리 설정된 허용할 수 있는 리크 구멍지름을 이용하여 산출한 소정시간 후의 감압계산값을 판단 기준압으로서 설정하며,

상기 증산퍼지계를 폐색한 상태로부터 소정시간 후의 상기 내압계측수단에서 계측한 유지압계측값과 상기 판정기준압에 의거하여 리크 있음으로 판정하고,

상기 증산퍼지계를 외기에 연통시켜서 대기압으로 한 후, 상기 증산퍼지계를 폐색한 상태로부터 소정시간 후의 상기 내압계측수단에서 계측한 연료 자기증산압계측값을 기억하며,

상기 유지압계측값으로부터 상기 연료 자기증산압계측값을 빼서 산출한 유지압 보정값이 상기 판정기준압을 밑돌 때, 리크 있음으로 판정하는 것을 특징으로 하는 증산연료 가스 리크 검출장치.
삭제
제 1 항에 있어서,

상기 유지압계측값을 계측하기 위한 증산퍼지계를 폐색한 상태로부터의 소정시간과, 상기 자기 증산압계측값을 계측하기 위한 증산퍼지계를 폐색한 상태로부터의 소정시간은 동일한 것을 특징으로 하는 증산연료 가스 리크 검출장치.
제 3 항에 있어서,

상기 소정시간은 10초인 것을 특징으로 하는 증산연료 가스 리크 검출장치.
제 1 항에 있어서,

상기 자기 증산압계측값을 구한 후, 상기 유지압계측값을 구하는 것을 특징으로 하는 증산연료 가스 리크 검출장치.
제 1 항 또는 제 4 항에 있어서,

상기 가압수단은, 10초간 대기압으로부터 2.OkPa까지 가압가능한 제트펌프인 것을 특징으로 하는 증산연료 가스 리크 검출장치.
제 1 항에 있어서,

제 1 항에 기재한 유지압계측값을 계측하기 위한 증산퍼지계를 폐색한 상태로부터의 소정시간은 내연기관의 아이들링 운전 중인 것을 특징으로 하는 증산연료 가스 리크 검출장치.
제 1 항에 있어서,

유지압계측값이 상기 판정기준압을 밑돌 때, 리크 있음으로 판정하는 것을 특징으로 하는 증산연료 가스 리크 검출장치.
제 1 항에 있어서,

산출한 소정시간 후의 감압계산값은 이하의 계산식에 의해 구하는 것을 특징으로 하는 증산연료 가스 리크 검출장치.

[수 1]
제 1 항에 있어서,

가압계측값 P1으로부터 유지압계측값 P2를 뺀 감압량 계측값(P1-P2)과 가압계측값 P1과의 비(P1-P2)/P1를, 가압계측값 P1으로부터 감압계산값 Pt를 뺀 감압량계산값 (P1-Pt)과 가압계측값 P1과의 비(P1-Pt)/P1와 비교하여, (P1-P2)/P1이 (P1-Pt)/P1 보다도 클 때 리크 있음으로 판정하는 것을 특징으로 하는 증산연료 가스 리크 검출장치.