KR101394078B1 - 탱크 환기 장치의 재생 가스 유동에서의 연료 농도를 교정하는 방법 및 장치 - Google Patents

탱크 환기 장치의 재생 가스 유동에서의 연료 농도를 교정하는 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

탱크 환기 장치의 재생 가스 유동 내의 연료 농도를 교정하는 방법과 장치가 제공된다.
내연 기관용 탱크 환기 장치의 재생 가스 유동 내의 연료 농도를 교정하는 방법에서는 상기 재생 가스 내의 연료 농도가 결정되며, 상기 재생 가스가 연소에 사용되도록 규정된 재생 가스 유동률이 설정되고 상기 내연 기관으로 공급되며, 상기 내연 기관의 배기 가스의 기준 조성이 결정되며, 상기 재생 가스 유동률이 미리 설정된 조정량에 의해 변화되며, 상기 재생 가스 유동 내의 연료 농도와 상기 재생 가스 유동률의 조정량에 기초하여 제 1 분사량 교정 값이 결정되며, 하나 이상의 분사 밸브에 의해 상기 내연 기관으로 공급될 미리 특정된 연료량이 상기 제 1 분사량 교정 값에 의해 교정되며, 상기 배기 가스 조성이 상기 교정된 연료량의 공급 이후에 재결정되며, 상기 배기 가스 조성을 상기 기준 조성으로 조정하도록 하나 이상의 분사 밸브에 의해 공급되는 상기 교정된 연료량이 더 교정됨으로써 제 2 분사량 교정 값이 결정되며, 상기 재생 가스 유동의 상기 연료 농도가 상기 제 1 및 제 2 분사량 교정 값에 기초하여 교정된다.

Description

탱크 환기 장치의 재생 가스 유동에서의 연료 농도를 교정하는 방법 및 장치 {METHOD AND DEVICE FOR CORRECTING THE FUEL CONCENTRATION IN THE REGENERATION GAS FLOW OF A TANK VENTING DEVICE}
본 발명은 내연 기관용 탱크 환기 장치의 재생 가스 유동에서의 연료 농도의 값을 교정하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.
배출 제한법에 부합하기 위해, 가솔린 엔진을 갖춘 현대 모터 차량은 탱크 환기 장치를 구비하는데, 이러한 탱크 환기 장치에 의해 연료 탱크로부터 이탈하는 연료 증기가 수집되어 적합한 저장 탱크(일반적으로 활성탄 캐니스터) 내에 저장된다. 때때로, 저장 콘테이너를 재생시킬 필요가 있다. 이러한 목적으로, 저장 콘테이너가 환기 파이프에 의해 내연 기관의 입구 매니폴드에 연결된다. 배기 파이프 내에 위치되는 탱크 환기 밸브의 제어가능한 개구는 저장 콘테이너를 입구 매니폴드에 공압식으로 연결한다. 입구 매니폴드 내에 만연하는 네가티브 압력으로 인해, 저장 콘테이너 내에 저장된 연료 증기는 입구 매니폴드의 내측으로 흡입되어 연소 공정에 참여한다.
연소가능한 혼합물은 이러한 재생 가스 유동 내의 탄화 수소의 농도에 따라 변화한다. 그러나 충분한 연소 품질(정숙 주행)과 최적 배기 가스 처리를 확보하기 위해 연소가능한 혼합물의 공연비를 규정된 값으로 설정할 필요가 있다. 추가의 측정없이, 입구 매니폴드의 내측으로 재생 가스의 유입은 배기 가스의 품질 악화를 초래하거나 연소 안정성을 손상시킨다. 이를 방지하기 위해, 분사 밸브에 의해 내연기관으로 공급되는 연료의 품질은 재생 가스 유동에 의해 추가로 공급되는 연료의 품질과 조화된다. 그러나, 이를 위해 재생 가스 유동 내의 연료 농도는 가능한 정밀하게 공지되어야 한다.
공지된 방법에 따라서, 재생 가스 유동 내의 연료 농도는 탱크 환기 밸브가 폐쇄되고 람다 센서에 의해 배기 가스 조성을 측정하고 이를 기준값으로 저장함으로써 결정될 수 있다. 탱크 환기 밸브는 그 후 점진적으로 개방되며 배기 가스 조성의 변화를 유발하는 차이값이 결정된다. 배기 가스 조성에 있어서의 차이값에 기초하여, 재생 가스 유동에 있어서의 연료 농도가 결정될 수 있다. 실행된 탱크 환기 공정 중에 연료 농도가 재생 가스 유동 내의 연료 농도 값이 부정확하게 확정되거나 변경되었다고 판명되면, 탱크 환기 밸브는 폐쇄되어야 하며, 내연 기관의 일정한 작동 지점까지 대기하야 하며, 재생 가스 유동에서의 연료 농도가 다시 한번 더 결정되어야 한다. 이러한 매우 시간 소모적인 공정은 가능한 탱크 환기 공정의 수와 이들의 실행 범용성을 상당히 제한한다.
그러므로, 본 발명의 목적은 탱크 환기 공정의 실행 범용성과 이들의 빈도수가 증가될 수 있는 방법 및 장치를 제공하고자 하는 것이다.
이러한 목적은 독립항들에 기재된 바와 같은 방법 및 장치에 의해 달성된다. 유리한 실시예들은 종속항들에 상세히 기재되어 있다.
특허청구범위 제 1항에 기재되어 있는 바와 같이 내연 기관용 탱크 환기 장치의 재생 가스 유동 내의 연료 농도를 교정하는 방법에 있어서, 재생 가스 유동 내의 연료 농도가 먼저 결정된다. 그 후, 규정된 재생 가스 유동률이 설정되고 재생 가스가 연소 공정에 참여하는 방식으로 내연 기관으로 공급된다. 그 후, 내연 기관의 배기 가스의 기준 조성이 결정되며 재생 가스 유동률은 미리 설정된 조정량만큼 변화된다. 제 1 분사량 교정값은 재생 가스 유동 내의 연료 농도와 재생 가스 유동률의 조정량에 기초하여 결정되며, 적어도 하나의 분사 밸브에 의해 내연 기관으로 공급될 미리 설정된 연료량은 제 1 분사량 교정량에 의해 교정된다. 교정된 연료량이 공급된 후에, 배기 가스 조성이 다시 결정된다. 제 2 분사량 교정값은 적어도 하나의 분사 밸브에 의해 공급된 상기 교정된 연료량이 배기 가스 조성을 제 1 기준 조성으로 다시 조정되도록 추가로 교정되는 것에 의해 결정된다. 재생 가스 유동의 연료 농도는 그 후에 제 1 및 제 2 분사량 교정값에 기초하여 교정된다.
상기 방법은 탱크 환기 밸브가 개방되어 있는 경우에도, 재생 가스 유동에 있어서의 연료 농도를 위한 부정확한 값을 검출하고 단시간 내에 이를 교정할 기회 를 제공한다. 이는 탱크 환기 공정 중이라도 재생 가스 유동 내의 연료 농도에 대한 교정이 단시간 내에 수행될 수 있게 한다. 탱크 환기 밸브를 폐쇄할 필요는 없다. 이는 탱크 환기 공정의 빈도수와 범용성을 상당히 증가시킨다. 상기 방법에 필요한 짧은 시간으로 인해, 재생 가스 유동 내의 연료 농도를 위한 값이 빈번한 간격으로 교정될 수 있다. 이는 탱크 환기 공정을 위한 더욱 정밀한 분사량 교정을 가능하게 하여, 연소 안정성과 배기 가스 품질에 양호한 영향을 끼친다.
특허청구범위 제 2항에 기재된 바와 같은 방법의 실시예에서, 재생 가스 유동 내의 연료 농도를 결정하기 위해 연료 증기 캐니스터의 연료 증기로의 충전에 영향을 끼치는 변수를 기초로 하여 추정 값이 설정된다.
이러한 실시예에 따라, 연료 농도는 연료 증기 캐니스터의 충전 상태에 영향을 주는 변수에 따라 추정된다. 관련 변수들로는 예를 들어 차량의 수명, 주위 온도, 연료 탱크 내의 연료의 충전 수위 및 주위 압력이 포함된다. 연료 농도의 추정에 있어서 얼마간의 부정확함은 연료 농도의 값이 단시간 내에 본 발명에 따라 높은 정밀도로 교정될 수 있으므로 허용될 수 있다. 연료 농도를 위한 추정 값은 일단 매번 내연 기관이 시동된 후에 결정될 수 있다. 순차적인 탱크 환기 공정을 위해, 연료 농도를 위한 교정 값이 사용될 수 있다.
특허청구범위 제 3항에 기재된 바와 같은 방법의 실시예에서, 내연 기관은 제 1 기준 조성이 결정될 때로부터 배기 가스 조성이 방법의 단계들이 실행되도록다시 결정될 때의 마지막 시점까지 일정한 작동 지점에서 작동된다.
이러한 과정은 재생 가스 유동 내의 연료 농도에 대한 정밀한 결정이 상당히 증가될 수 있게 한다. 이는 작동 지점이 변경되고 연소 혼합물에 영향을 주는 다른 효과들과 중복됨으로 인해 재생 가스 유동 내의 연료 농도를 위한 값이 크게 소거될 수 있다는 것을 의미한다. 이러한 형태의 효과의 예는 분사 시스템의 몇몇 성분들의 작동 거동에 있어서의 작동 지점 또는 시간 관련 변수로 인해 분사 밸브의 특성 곡선에 있어서 비선형적일 수 있다. 탱크 환기 공정에 배타적으로 기여될 수 있는 분사량 교정과 다른 효과에 기여될 수 있는 분사량 교정과의 중첩은 재생 가스 유동 내의 연료 농도의 부정확한 계산을 유발하여, 손상된 연소 거동과 보다 빈약한 배기 가스 조성의 원인이 된다.
특허청구범위 제 4항에 기재된 바와 같은 방법의 실시예에서, 재생 가스 유동 내의 연료 농도를 위한 값은 배기 가스 조성이 교정된 연료량의 계량 이후에 제 1 기준 가스 조성 주위의 미리 특정된 허용 범위 내에 놓인다면 타당한 것으로 판명되며 교정이 실행되지 않는다.
상기 방법에 대한 이러한 실시예는 연료 농도의 값에 대한 타당함을 체크하기 위한 간단한 기회를 제공한다. 재생 가스 농도 유동 내의 연료 농도의 값에 대한 교정은 커다란 편차의 경우에만 수행된다.
특허청구범위 제 5항에 기재된 바와 같은 내연 기관용 제어 장치는 내연 기관의 탱크 환기 장치의 재생 가스 유동 내의 연료 농도를 교정하도록 제 1항에 기재된 바와 같은 방법의 단계들을 실행할 수 있는 방식으로 설계된다.
이러한 형태의 제어 장치로부터 기인된 장점들은 특허청구범위 제 1항의 설명에서 인용될 수 있다.
본 발명은 첨부된 도면들을 참조하고 예시적인 실시예를 참조하여 이후에 보다 상세히 설명된다.
도 1은 내연 기관(1)의 예시적인 실시예를 도시한다. 내연 기관(1)은 적어도 하나의 실린더(2)와 실린더(2)의 내부에서 상하로 이동하는 피스톤(3)을 가진다. 연소에 필요한 신선한 공기는 입구 영역(4)을 통해서 실린더(2)와 피스톤(3)에 의해 한정된 연소실(5)의 내측으로 유입된다. 입구 포트(6)의 하류에 있는 입구 영역(4)은 내연 기관(1)에 대한 부하의 측정값으로서 고려될 수 있는 입구 영역(4) 내의 공기 유동률을 검출하기 위한 공기 유동 센서(7)와, 상기 공기 유동률을 제어하기 위한 드로틀 밸브(8)와, 입구 매니폴드(9) 및 연소실(5)이 입구 영역(4)과 선택적으로 연결되거나 분리되는 입구 밸브(10)를 포함한다.
연소가능한 혼합물은 스파트 플러그(11)에 의해 점화된다. 연소에 의해 생성되는 구동 에너지는 크랭크샤프트(12)에 의해 모터 차량(도시 않음)의 구동 트레인으로 전달된다. rpm 센서(13)는 내연 기관의 속도를 검출한다.
연소 배기 가스는 내연 기관(1)으로부터 배기 영역(14)으로 유도된다. 연소실(5)은 출구 밸브(15)에 의해 배기 영역(14)에 선택적으로 연결되거나 배기 영역과 분리된다. 배기 가스는 배기 가스 처리 촉매 변환기(16) 내에서 세정된다. 배기 영역(14)에는 배기 가스 내의 산소 함량을 측정하기 위한 람다 센서(17)가 제공되어 있다. 람다 센서(17)는 이진 람다 센서 또는 선형 람다 센서(17)일 수 있다.
내연 기관(1)은 연료 탱크(18), 연료 펌프(19), 고압 펌프(20), 어큐물레이 터(21) 및 적어도 하나의 제어가능한 분사 밸브(22)를 구비한 연료 공급 장치도 포함한다. 연료 탱크(18)는 밀봉가능한 충전기 목부(23)를 가지며, 이를 통해 연료가 추가된다. 연료는 연료 펌프(19)에 의해 연료 공급 라인(24)을 통해서 분사 밸브(22)로 공급된다. 고압 펌프(20)와 어큐물레이터(21)는 연료 공급 라인(24) 내에 배열된다. 고압 펌프(20)는 연료를 고압으로 어큐물레이터(21)로 공급하는 기능을 가진다. 여기서 어큐물레이터(21)는 모든 분사 밸브(22)를 위한 공통의 어큐물레이터로서 배열된다. 모든 분사 밸브(22)는 여기로부터 가압 연료로 공급된다. 예시적인 실시예에서, 내연 기관(1)은 직접 연료 분사 방식이며, 이에 따라 연료는 연소실(5)로 돌출되어 있는 분사 밸브(22)에 의해 연소실(5)의 내측으로 직접 분사된다. 그러나, 본 발명은 이러한 형태의 연료 분사 방식에만 한정되는 것이 아니며 입구 매니폴드 연료 분사 방식과 같은 다른 형태의 연료 분사 방식도 적용될 수 있다고 이해해야 한다.
또한, 내연 기관(1)은 탱크 환기 장치를 가진다. 탱크 환기 장치는 예를 들어 활성탄 캐니스터로서 설계되며 연결 라인(26)에 의해 연료 탱크(18)에 연결되는 연료 증기 캐니스터(25)를 포함한다. 연료 탱크(18) 내에서 생성되는 연료 증기는 활성탄에 의해 흡수되는 연료 증기 캐니스터(25)의 내측으로 유도된다. 연료 증기 캐니스터(25)는 환기 라인(27)에 의해 내연 기관(1)의 입구 매니폴드(9)에 연결된다. 제어가능한 탱크 환기 밸브(28)는 환기 라인(27) 내에 위치된다. 또한, 신선한 공기는 내부에 선택적으로 위치되는 제어가능한 환기 밸브(30)와 환기 라인(29)을 경유하여 연료 증기 캐니스터(25)로 공급될 수 있다. 내연 기관(1)의 일정한 작동 범위에서, 특히 공회전 또는 부분 부하 하에 있을 때 드로틀 밸브(8)의 강력한 드로틀 효과로 인해 입구 매니폴드와 주위 환경 사이에 커다란 압력차가 생성된다. 그러므로 탱크 환기 기간 중에 탱크 환기 밸브와 환기 밸브(30)의 개방에 의해 연료 증기 캐니스터(25) 내에 저장된 연료 증기가 재생 가스 유동으로서 입구 매니폴드(9)의 내측으로 유도되어 연소 공정에 사용될 수 있게 하는 세정 효과를 생성한다. 따라서 연료 증기는 연소 가스와 배기 가스의 조성을 변경시키게 된다.
내연 기관(1)은 특성 맵(KF1 내지 KF5)에 기초한 엔진 제어 기능이 소프트웨어로서 실행되는 제어 장치(31)가 제공된다. 제어 장치(31)는 신호 및 데이타 라인을 통해서 내연 기관(1)의 모든 작동기와 센서에 연결된다. 특히, 제어 장치(31)는 제어가능한 환기 밸브(30), 제어가능한 탱크 환기 밸브(28), 공기 유동 센서(7), 제어가능한 드로틀 밸브(8), 제어가능한 분사 밸브(22), 스파트 플러그(11), 람다 센서(17), rpm 센서(13) 및 주위 온도와 주위 압력을 측정하는 통합형 압력/온도 센서(32)에 연결된다.
내연 기관(1)과 제어 장치(31)의 부품들은 람다 제어 장치를 형성한다. 람다 제어 장치는 특히, 람다 센서(17), 제어 장치(31) 내의 소프트웨어로서 실행되는 람다 제어기(33), 및 분사 밸브와 상기 분사 밸브에 의해 부과되는 연료량을 제어하는 제어 기구와 제어 전자부품을 포함한다. 람다 제어 장치는 폐쇄형 람다 제어 회로를 형성하며 람다 센서(17)에 의해 검출되는 배기 가스 조성이 미리 설정된 람다 공칭값으로부터의 편차값을 분사량 교정에 의해 교정하는 방식으로 구성된다. 탱크 환기 밸브(28)가 탱크 환기 기간 중에 개방되면, 압력 강하로 인해 연료 증기 가 연료 증기 캐니스터(25)로부터 내연 기관(1)의 입구 매니폴드(9)와 입구 영역(4)으로 유동될 수 있게 한다. 이러한 재생 가스 유동 내의 연료 증기의 농도로 인해, 연소가능한 혼합물과 배기 가스 조성의 변경을 초래한다. 람다 센서(17)에 의해 측정된 람다 값은 현재 공칭 값과 상이하다. 그러므로 표준값으로부터의 편차가 존재하게 되며 람다 제어기(33)에 의해 등록되며 제어기 출력 변수의 적합한 조정에 의해 보상된다. 이는 분사 밸브(22)에 대한 적절한 교정 변수를 유발하며, 오류가 보상될 때까지 분사된 연료량이 분사량 교정값에 의해 교정되게 한다. 이러한 공정은 분사량 교정으로서 이후에 설명될 것이다. 분사량 교정이 수행되기 위해서, 재생 가스 유동 내의 연료 농도가 가능한 한 정확하게 결정되어야 한다.
도 2는 전체 재생 가스 유동률(mTOT,CP)의 비율로서 재생 가스 유동 내에 함유된 연료 유동률(mFUEL,CP)을 나타낸다. 점선(L1)으로부터 알 수 있는 바와 같이, 두 개의 변수 사이에는 필수적으로 선형 교정 관계가 존재한다. 일반적으로, 재생 가스 유동 내의 연료 농도는 도 2의 직선 구배에 대응하며 다음과 같이 계산될 수 있다.
Figure 112008067812927-pat00001
[식-1]
다음에, 라인(L1)은 재생 가스 내의 연료 유동률(mFUEL,CP)과 전체 재생 가스 유동률(mTOT,CP) 사이의 실제, 정확한 상호 관계로 표현된다. 이는 라인(L1)의 구배가 재생 가스 내의 실제의 정확한 상호 관계에 대응함을 의미한다.
재생 가스 내의 연료 농도가 부정확하게 계산되면, 점선(L2)에 의해 도시된 상호 관계가 된다. 전체 재생 가스 유동률(mTOT,CP)이 값(B)로부터 값(B')로 감소되도록 탱크 환기 밸브(28)가 제어되면, 이는 라인(L2L)에 따라 재생 가스 내의 연료 유동률의 변화량(△mFUEL.incorr)이 된다. 이로부터, 부정확한 연료 농도(CFUEL.incorr)는 상기 수학식 1에 따라 계산된다.
그러나, 실제 거동은 라인(L1)과 평행한 라인(L3)에 의해 반영된다. 이에 따라서, B로부터 B'로의 전체 재생 가스 유동률(mTOT,CP)의 변화는 재생 가스 내의 연료 유동률의 변화(△mFUEL.corr)를 초래한다. 이로부터, 정확한 연료 농도(CFUEL.corr)가 수학식 1에 따라 계산될 수 있다.
재생 가스 내의 연료 농도의 값(CFUEL.incorr)과 값(CFUEL.corr) 사이의 편차로 인해, 부정확한 상호 관계(L2)에 기초한 분사량 상호관계는 재생 가스 유동의 변경 이전에 결정되는 시초값으로부터의 배기 가스 조성의 영구 편차과 부정확한 분사량 상호관계를 초래한다. 이는 람다 센서에 의해 기록된다. 그 후 람다 제어기는 배기 가스 조성을 시초값으로 다시 조정하도록 분사량 교정값(△mFUEL.meas) 만큼 분사 밸브에 의해 공급되는 분사량 유동을 교정한다. 따라서 도 2로부터 명확한 바와 같이, 다음과 같은 상호 관계가 존재한다.
Figure 112008067812927-pat00002
[식 - 2]
공칭 값으로부터 배기 가스 조성의 편차로 인한 람다 제어기에 의해 계산된 분사량 교정 값(△mFUEL.meas)은 다음과 같은 수학식에 따라 계산된다.
Figure 112008067812927-pat00003
[식 - 3]
여기서, mAir,cyl는 공기 유동 센서에 의해 측정된 신선한 공기 유동률이며, ks는 공기에 대한 화학양론적 상수이며, λSP는 재생 가스 조성에 대한 공칭 값(람다 값)이며, λmeas는 람다 센서(17)에 의해 측정된 실제 람다 값이며 △LC는 공칭 값(λSP)으로부터 측정된 람다 값(λmeas)의 편차이다.
부정확한 연료 농도(CFUEL.incorr)가 공지되면, 라인(L3)에 따른 상호 관계의 적용으로부터 분사량 상호 관계에 대한 정확한 값(△mFUEL.corr)이 수학식 1 내지 3의 조합에 의해 계산될 수 있다.
Figure 112008067812927-pat00004
[식 - 4]
재생 가스 유동 내의 정확한 연료 농도는 수학식 1에 의해 계산될 수 있다.
Figure 112008067812927-pat00005
[식 - 5]
내연 기관을 위한 탱크 환기 장치의 재생 가스 유동 내의 연료 농도를 교정하는 방법의 예시적인 실시예는 도 3의 흐름도를 참조하여 더욱 상세히 설명된다.
상기 방법은 예를 들어, 내연 기관(1)이 시동될 때 단계(300)에서 시작된다. 단계(301)에서, 재생 가스 내의 연료 농도가 결정된다. 이는 연료 농도에 영향을 주는 변수에 기초하여 재생 가스 내의 연료 농도를 위한 값의 추정을 유발할 것이다. 이들 변수들은 예를 들어, 주위 온도, 주위 압력, 연료 탱크의 충진 수위 및 마지막 탱크의 환기 공정 이후의 시간이 포함된다. 상기 변수들은 적합한 센서들에 의해 측정될 수 있다. 추정된 값은 적합한 데이타로 이루어진 특성 맵을 사용하여 결정될 수 있다.
이와는 달리, 재생 가스 내의 연료 농도도 종래 기술로부터 공지된 방법에 따라 결정될 수 있다. 이를 위해, 탱크 환기 밸브는 완전 폐쇄 상태로부터 서서히 개방되어서 적은 재생 가스 유동이 내연 기관의 입구 매니폴드의 내측으로 유입되어 연소에 사용된다. 이에 따른 충전 연소 혼합물 조성은 람다 센서(17)에 의해 검출된다. 람다 제어기(33)는 이를 사용하여 재생 가스에 의해 더욱 추가된 연료량과 재생 가스 내의 농도를 계산한다.
단계(302)에서, 탱크 환기 밸브(28)는 규정된 재생 가스 유동이 설정되도록 제어된다. 따라서 재생 가스는 내연 기관(1)의 입구 매니폴드(9)의 내측으로 유입 되어 연소에 사용된다.
단계(303)는 내연 기관(1)이 정적인 작동 지점에 있는 지의 여부를 시험한다. 작동 지점은 내연 기관(1)의 속도와 내연 기관으로 공급되는 신선한 공기의 양과 같은 부하 변수가 상당히 긴 시간 주기 동안에 무시될 수 있을 정도로 변화된다면 정적인 것으로 고려될 수 있다. 질문은 정적 작동 지점이 검출될 때까지 계속된다.
단계(303)에서 질문에 대한 긍적적인 결과 이후에, 단계(304)는 람다 센서(17)를 사용하여 배기 가스의 조성을 검출하고 이를 기준 조성으로서 정의한다.
단계(305)에서, 탱크 환기 밸브는 재생 가스 유동률이 미리 설정된 조정량에 의해 변화되도록 제어된다. 변화는 재생 가스 유동률의 증감으로 이해될 수 있다.
단계(306)에서, 제 1 분사량 교정값은 단계(301)에서 결정된 재생 가스 내의 연료 농도와 재생 가스 유동률의 조정량에 기초하여 수학식 1에 따라 계산된다.
단계(307)에서, 분사 밸브를 통해 공급될 연료량은 제 1 분사량 교정 값에 의해 계산된다.
그 후, 단계(308)에서, 배기 가스 조성이 람다 센서를 사용하여 다시 계산된다.
단계(309)에서, 이러한 재생 가스 조성이 단계(301)에서 결정된 배기 가스의 기준 조성 근처의 허용 범위 내에 있는지를 결정하도록 수행된다. 이것이 그 경우라면, 재생 가스 내의 연료 농도를 위한 값은 단계(310)에서 적합한 것으로 판명되 며 상기 방법은 종료되거나 단계(302)로부터 재시작될 수 있다.
단계(309)에서 질문에 대해 부정적인 결과가 나오면, 제 2 분사량 교정 값이 수학식 3에 따라 단계(311)에서 계산되어 그 교정된 분사량이 다시 교정되어서 배기 가스의 기준 조성이 다시 제공되게 된다.
단계(312)에서, 재생 가스 내의 연료 농도를 위한 값은 제 1 및 제 2 분사량 교정 값에 기초하여 교정된다. 이는 수학식 2, 4 및 5에 따라 라인에서 발생된다.
상기 방법은 이 지점에서 종료되거나 단계(302)로부터 다시 시작되도록 실행된다. 여기서 제시된 상기 방법은 재생 가스 내의 연료 농도를 위한 값의 교정이 임의의 개방 상태에서 탱크 환기 밸브(28)에 의해 수행될 수 있는 장점을 제공한다. 농도를 결정하기 위해 순차적인 점진적 개방에 따라 탱크 환기 밸브를 더 이상 폐쇄할 필요가 없다. 이는 재생 가스 내의 연료 농도를 결정하기 위한 상당히 커다란 범용성을 제공하여 이러한 값의 정확도에 대한 체크가 탱크 환기 공정들을 너무나 많이 제한함이 없이도 상당히 빈번하게 수행될 수 있다. 배기 가스의 기준 조성을 결정하고 내연 기관(1)의 정적인 작동 지점에서 순차적인 교정 공정을 수행함으로써, 분사 밸브의 거동에 있어서의 비선형성과 같은 혼합물 조성에 영향을 주는 다른 효과들은 재생 가스 내의 연료 농도의 계산을 왜곡하는 것이 방지된다. 이는 연료 농도의 결정에 대한 정확도를 상당히 증가시킬 수 있다.
도 1은 내연 기관의 개략적인 도면.
도 2는 재생 가스 유동 내의 연료 유동률이 전체 재생 가스 유동의 비율로서 나타낸 다이어그램.
도 3은 흐름도 형태로 재생 가스 유동 내의 연료 농도를 교정하는 방법에 대한 예시적인 실시예를 나타내는 도면.

Claims (5)

  1. 내연 기관용 탱크 환기 장치의 연료 증기 캐니스터로부터 유도되는 재생 가스 유동 내의 연료 농도를 교정하는 방법으로서,
    상기 재생 가스 내의 연료 농도가 결정되며,
    상기 재생 가스가 연소에 사용되도록 규정된 재생 가스 유동률이 설정되고 상기 내연 기관으로 공급되며,
    상기 내연 기관의 배기 가스의 기준 조성이 결정되며,
    상기 재생 가스 유동률이 미리 설정된 조정량에 의해 변화되며,
    상기 재생 가스 유동 내의 연료 농도와 상기 재생 가스 유동률의 조정량에 기초하여 제 1 분사량 교정 값이 결정되며,
    하나 이상의 분사 밸브에 의해 상기 내연 기관으로 공급될 미리 특정된 연료량이 상기 제 1 분사량 교정 값에 의해 교정되며,
    상기 배기 가스 조성이 상기 교정된 연료량의 공급 이후에 재결정되며,
    상기 배기 가스 조성을 상기 기준 조성으로 조정하도록 하나 이상의 분사 밸브에 의해 공급되는 상기 교정된 연료량이 더 교정됨으로써 제 2 분사량 교정 값이 결정되며,
    상기 재생 가스 유동의 상기 연료 농도가 상기 제 1 및 제 2 분사량 교정 값에 기초하여 교정되는,
    재생 가스 유동 내의 연료 농도를 교정하는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 재생 가스 유동 내의 연료 농도를 결정하기 위해 연료 증기를 갖는 상기 연료 증기 캐니스터의 충전 상태에 영향을 주는 변수들에 기초하여 추정 값이 형성되는,
    재생 가스 유동 내의 연료 농도를 교정하는 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 내연 기관은 상기 제 1 기준 조성이 결정되는 그 시간으로부터 상기 방법의 단계들이 수행되도록 상기 내연 기관의 배기 가스 조성이 다시 결정되는 적어도 그 시간까지 일정한 작동 지점에서 작동되는,
    재생 가스 유동 내의 연료 농도를 교정하는 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 교정된 연료량이 공급된 이후에 상기 배기 가스 조성이 상기 기준 배기 가스 조성 근처의 예정된 특정 허용 범위 내에 있는 경우에, 상기 재생 가스 유동 내의 연료 농도의 값은 타당한 것으로 판명되며 더 이상의 교정이 수행되지 않는,
    재생 가스 유동 내의 연료 농도를 교정하는 방법.
  5. 내연 기관용 제어 장치로서,
    탱크 환기 기간 중에 내연 기관용 탱크 환기 장치의 연료 증기 캐니스터로부터 유도되는 재생 가스 유동 내의 연료 농도를 교정하도록,
    상기 재생 가스 내의 연료 농도가 결정되며,
    상기 재생 가스가 연소에 사용되도록 규정된 재생 가스 유동률이 설정되고 상기 내연 기관으로 공급되며,
    상기 내연 기관의 배기 가스의 기준 조성이 결정되며,
    상기 재생 가스 유동률이 미리 설정된 조정량에 의해 변화되며,
    상기 재생 가스 유동 내의 연료 농도와 상기 재생 가스 유동률의 조정량에 기초하여 제 1 분사량 교정 값이 결정되며,
    하나 이상의 분사 밸브에 의해 상기 내연 기관으로 공급될 미리 특정된 연료량이 상기 제 1 분사량 교정 값에 의해 교정되며,
    상기 배기 가스 조성이 상기 교정된 연료량의 공급 이후에 재결정되며,
    상기 배기 가스 조성을 상기 기준 조성으로 조정하도록 하나 이상의 분사 밸브에 의해 공급되는 상기 교정된 연료량이 더 교정됨으로써 제 2 분사량 교정 값이 결정되며,
    상기 재생 가스 유동의 상기 연료 농도가 상기 제 1 및 제 2 분사량 교정 값 에 기초하여 교정되는 방식으로 설계되는,
    내연 기관용 제어 장치.
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