KR101632934B1 - 액화 석유 가스 탱크 누출 검출 시스템 및 방법 - Google Patents

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지엠 글로벌 테크놀러지 오퍼레이션스 엘엘씨
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Abstract

차량의 누출 검출 장치는, 제1 최소 모듈, 제1 최대 모듈, 차이 모듈 및 진단 모듈을 포함한다. 제1 최소 모듈은, 제1 시간에, 액화 석유 가스(liquefied petroleum gas(LPG)) 탱크 내의 LPG의 제1 레벨에 기초하여 LPG 탱크 내의 LPG의 제1 최소량을 판단한다. 제1 최대 모듈은, 제1 시간 이후의 제2 시간에, LPG 탱크 내의 LPG의 제2 레벨에 기초하여 LPG 탱크 내의 LPG의 제1 최대량을 판단한다. 차이 모듈은, 제1 최소량, 제1 최대량 및 제1 시간과 제2 시간 사이에서의 엔진에 의한 LPG 소비량 사이의 차이를 판단한다. 진단 모듈은 차이에 기초하여 LPG 탱크 내에 누출이 존재하는지 선택적으로 나타낸다.

Description

액화 석유 가스 탱크 누출 검출 시스템 및 방법{LIQUEFIED PETROLEUM GAS TANK LEAK DETECTION SYSTEMS AND METHODS}
본 개시 내용은 내연 기관에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 액화 석유 가스(liquefied petroleum gas(LPG)) 차량 제어 시스템 및 방법에 관한 것이다.
여기에서 제공되는 발명의 배경이 되는 기술은 일반적으로 본 개시 내용의 관련성을 제공하기 위한 것이다. 출원시에 종래 기술로서 인정되지 않을 수 있는 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용의 양태뿐만 아니라 본 발명의 배경이 되는 기술 부분에서 설명되는 정도까지의 현재 거명된 발명자들의 연구는, 본 개시 내용에 대하여 종래 기술로서 명시적으로도 그리고 암시적으로도 인정되지 않는다.
내연 기관은 구동 토크를 생산하는 피스톤을 구동하기 위하여 실린더 내에서 공기 및 연료 혼합물을 연소시킨다. 스파크 점화 내연 기관으로의 공기 흐름은 스로틀을 통해 조절될 수 있다. 스로틀은 스로틀 면적을 조정할 수 있고, 이는 엔진 내로의 공기 흐름을 증가시키거나 감소시킨다. 스로틀 면적이 증가함에 따라, 엔진 내로의 공기 흐름이 증가한다.
연료 제어 시스템은 원하는 공기/연료 혼합물을 실린더로 제공하기 위하여 연료가 엔진에 공급되는 비율(rate)을 제어한다. 실린더에 제공되는 공기 및 연료의 양을 증가시키는 것은 일반적으로 엔진의 토크 출력을 증가시킨다. 연료는 연료 탱크 내에 저장된다. 일부 애플리케이션에서, 연료 펌프는 연료 탱크로부터 연료를 추진시키고 탱크의 하류에서 연료 시스템을 가압하는데 사용될 수 있다. 다른 실시예에서, 연료 기화기(vaporizer)가 분사(injection) 이전에 액체 연료를 가스 상태로 변환하는데 사용된다. 이러한 애플리케이션에서, 연료 탱크의 내재하는 압력은 연료 펌프의 사용 없이 연료를 추진시키고 가압하는데 충분할 수 있다. 연료 압력 레귤레이터는 연료 레일 및 연료 분사기로의 압력을 제어한다. 연료 분사기는 연료 레일로부터 엔진으로 연료를 제공한다.
차량의 누출 검출 시스템은, 제1 최소 모듈, 제2 최대 모듈, 제2 차이 모듈 및 진단 모듈을 포함한다. 제1 최소 모듈은, 제1 시간에, 액화 석유 가스(liquefied petroleum gas(LPG)) 탱크 내의 LPG의 제1 레벨에 기초하여 LPG 탱크 내의 LPG의 제1 최소량을 판단한다. 제2 최대 모듈은, 제1 시간 이후의 제2 시간에, LPG 탱크 내의 LPG의 제2 레벨에 기초하여 LPG 탱크 내의 LPG의 제2 최대량을 판단한다. 제2 차이 모듈은, 제1 최소량, 제2 최대량 및 제1 시간과 제2 시간 사이에서의 엔진에 의한 LPG 소비량 사이의 제2 차이를 판단한다. 진단 모듈은 제2 차이에 기초하여 LPG 탱크 내에 누출이 존재하는지 선택적으로 나타낸다.
다른 특징에서, 진단 모듈은 제2 차이가 미리 정해진 양보다 클 때 LPG 탱크 내에 누출이 존재한다고 나타낸다.
또 다른 특징에서, 진단 모듈은 제2 차이를 제1 시간과 제2 시간 사이의 기간으로 나눈 것에 기초하여 비율(rate)을 판단하고, 비율에 기초하여 LPG 탱크 내에 누출이 존재하는지 선택적으로 나타낸다.
또 다른 특징에서, 진단 모듈은 비율이 미리 정해진 비율보다 클 때 LPG 탱크 내에 누출이 존재한다고 나타낸다.
다른 특징에서, 제2 차이 모듈은 제1 최소량에서 제2 최대량을 빼고 제1 시간과 제2 시간 사이의 엔진에 의한 LPG 소비량을 뺀 것과 동일하게 제2 차이를 설정한다.
또 다른 특징에서, LPG 소비 모듈은 엔진에 의한 LPG 소비량을 추적하고, 제1 최소 모듈이 제1 최소량을 판단할 때 엔진에 의한 LPG 소비량을 0으로 리셋한다.
또 다른 특징에서, 제1 최소 모듈은 LPG 탱크의 연료 공급 이벤트가 검출될 때 LPG 탱크 내의 LPG의 제1 최소량을 판단한다.
또 다른 특징에서, 제2 최소 모듈은, 제2 시간에, LPG 탱크 내의 LPG의 제2 레벨에 기초하여 LPG 탱크 내의 LPG의 제2 최소량을 결정한다. 제1 최대 모듈은, 제1 시간에, LPG 탱크 내의 LPG의 제1 레벨에 기초하여 LPG 탱크 내의 LPG의 제1 최대량을 결정한다. 연료 공급 이벤트 모듈은, 제2 최소량과 제1 최대량 사이의 제1 차이가 미리 정해진 양보다 더 클 때 LPG 탱크의 연료 공급 이벤트를 검출한다.
또 다른 특징에서, 진단 모듈은 LPG 탱크 내에 누출이 존재할 때 컴퓨터 판독 가능한 매체에 미리 정해진 진단 트러블 코드(diagnostic trouble code(DTC))를 저장한다.
또 다른 특징에서, 진단 모듈은 LPG 탱크 내에 누출이 존재할 때 오작동 표시 램프(malfunction indicator lamp(MIL))를 켠다.
다른 특징에서, 진단 모듈은 LPG 탱크 내에 누출이 존재할 때 디스플레이에 미리 정해진 메시지를 디스플레이한다.
차량을 위한 누출 검출 방법은, 제1 시간에, 액화 석유 가스(liquefied petroleum gas(LPG)) 탱크 내의 LPG의 제1 레벨에 기초하여 LPG 탱크 내의 LPG의 제1 최소량을 판단하는 단계; 제1 시간 이후의 제2 시간에, LPG 탱크 내의 LPG의 제2 레벨에 기초하여 LPG 탱크 내의 LPG의 제2 최대량을 판단하는 단계; 제1 최소량, 제2 최대량 및 제1 시간과 제2 시간 사이에서의 엔진에 의한 LPG 소비량 사이의 제2 차이를 판단하는 단계; 및 제2 차이에 기초하여 LPG 탱크 내에 누출이 존재하는지 선택적으로 나타내는 단계를 포함한다.
다른 특징에서, 차량을 위한 누출 검출 방법은 제2 차이가 미리 정해진 양보다 클 때 LPG 탱크 내에 누출이 존재한다고 나타내는 단계를 더 포함한다.
또 다른 특징에서, 차량을 위한 누출 검출 방법은, 제2 차이를 상기 제1 시간과 제2 시간 사이의 기간으로 나눈 것에 기초하여 비율을 판단하는 단계; 및 비율에 기초하여 LPG 탱크 내에 누출이 존재하는지 선택적으로 나타내는 단계를 더 포함한다.
또 다른 특징에서, 차량을 위한 누출 검출 방법은 비율이 미리 정해진 비율보다 클 때 LPG 탱크 내에 누출이 존재한다고 나타내는 단계를 더 포함한다.
다른 특징에서, 차량을 위한 누출 검출 방법은 제1 최소량에서 제2 최대량을 빼고 제1 시간과 제2 시간 사이의 엔진에 의한 LPG 소비량을 뺀 것과 동일하게 제2 차이를 설정하는 단계를 더 포함한다.
또 다른 특징에서, 차량을 위한 누출 검출 방법은, 엔진에 의한 LPG 소비량을 추적하는 단계; 및 제1 최소량이 판단될 때 엔진에 의한 LPG 소비량을 0으로 리셋하는 단계를 더 포함한다.
또 다른 특징에서, 차량을 위한 누출 검출 방법은 LPG 탱크의 연료 공급 이벤트가 검출될 때 LPG 탱크 내의 LPG의 제1 최소량을 판단하는 단계를 더 포함한다.
또 다른 특징에서, 차량을 위한 누출 검출 방법은, 제2 시간에, LPG 탱크 내의 LPG의 제2 레벨에 기초하여 LPG 탱크 내의 LPG의 제2 최소량을 결정하는 단계; 제1 시간에, LPG 탱크 내의 LPG의 제1 레벨에 기초하여 LPG 탱크 내의 LPG의 제1 최대량을 결정하는 단계; 및 제2 최소량과 제1 최대량 사이의 제1 차이가 미리 정해진 양보다 더 클 때 LPG 탱크의 연료 공급 이벤트를 검출하는 단계를 더 포함한다.
또 다른 특징에서, 차량을 위한 누출 검출 방법은, LPG 탱크 내에 누출이 존재할 때, 컴퓨터 판독 가능한 매체에 미리 정해진 진단 트러블 코드(diagnostic trouble code(DTC))를 저장하는 단계; 오작동 표시 램프(malfunction indicator lamp(MIL))를 켜는 단계; 및 디스플레이에 미리 정해진 메시지를 디스플레이하는 단계 중 적어도 하나를 더 포함한다.
본 개시 내용의 추가적인 적용 가능 영역은 아래에서 제공되는 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용으로부터 자명할 것이다. 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용 및 특정 예들은 단지 예시를 위해 의도되며, 본 개시 내용의 범위를 제한하려고 의도되지 않는다.
본 개시 내용은 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용과 다음의 첨부된 도면으로부터 더욱 완전하게 이해될 것이다.
도 1은 본 개시 내용에 따른 액화 석유 가스(LPG) 차량의 예시적인 엔진 시스템의 기능 블록도이다;
도 2는 본 개시 내용에 따른 LPG 차량을 위한 예시적인 누출 검출 시스템의 기능 블록도이다;
도 3은 본 개시 내용에 따른 LPG 탱크에 누출이 존재하는지 판단하는 예시적인 방법을 도시하는 흐름도이다; 그리고,
도 4는 본 개시 내용에 따른 시간에 대한 연료량에 대한 예시적인 그래프이다.
도면에서, 도면 부호는 유사하고 그리고/또는 동일한 요소를 식별하도록 재사용될 수 있다.
연료 시스템은 연소를 위해 엔진에 액화 석유 가스(LPG)를 공급한다. LPG 펌프는 LPG 탱크로부터 LPG를 인출하여 LPG를 액체 형태로 연료 레일에 공급한다. 다양한 구현예에서, 액체 LPG는 LPG 기화기로 제공될 수 있다. 연료 펌프는 연료 탱크로부터 LPG 기화기로 액체 LPG를 추진시키는데 사용될 수 있다. 다양한 구현예에서, LPG 탱크 내의 압력은 펌프에 대한 필요성 없이 LPG 기화기로 액체 연료를 추진시키는데 충분할 수 있다. LPG 기화기는 LPG를 증기 형태로 연료 레일에 제공한다. 연료 분사기는 LPG를 연료 레일로부터 엔진에 공급한다.
본 개시 내용의 누출 검출 모듈은 LPG 탱크 내의 압력과 LPG 탱크 내의 액체 LPG의 레벨에 기초하여 LPG 탱크가 누출을 갖는지 판단한다. 더욱 구체적으로는, 제1 시간에, 누출 검출 모듈은 LPG 탱크 내의 LPG의 제1 최소 질량과 LPG 탱크 내의 LPG의 제1 최대 질량을 판단한다. 제1 시간에서의 LPG 탱크 내의 LPG의 실제 질량은 제1 최소 질량과 제1 최대 질량 사이에 포함되어 있을 수 있다. 추후, 제2 시간에, 누출 검출 모듈은 LPG 탱크 내의 LPG의 제2 최소 질량과 LPG 탱크 내의 LPG의 제2 최대 질량을 판단한다. 제2 시간에서의 LPG 탱크 내의 LPG의 실제 질량은 제2 최소 질량과 제2 최대 질량 사이에 포함되어 있을 수 있다.
누출 검출 모듈은 제1 최소 질량, 제2 최대 질량 및 제1 시간과 제2 시간 사이에 엔진에 의해 소비된 LPG의 양의 차이를 판단한다. 누출 검출 모듈은 차이가 미리 정해진 양보다 작을 때 누출이 존재하지 않는다는 것을 나타낼 수 있다. 누출 검출 모듈은 차이가 미리 정해진 양보다 클 때 LPG 탱크 내에 누출이 존재한다는 것을 나타낼 수 있다. 다양한 구현예에서, 누출 검출 모듈은 제1 및 제2 시간 사이의 기간 동안의 차이에 기초하여 노출이 존재하는지 판단할 수 있다. 예를 들어, 누출 검출 모듈은 기간 동안의 차이가 미리 정해진 비율보다 작을 때 누출이 존재하지 않는다는 것을 나타낼 수 있다. 누출 검출 모듈은 기간 동안의 차이가 미리 정해진 비율보다 클 때 LPG 탱크 내에 누출이 존재한다는 것을 나타낼 수 있다.
도 1을 참조하면, 액화 석유 가스(LPG) 차량의 예시적인 엔진 시스템(100)의 기능 블록도가 제공된다. 공기가 흡기 매니폴드(104)를 통해 엔진(102)으로 인입된다. 스로틀 밸브(106)는 엔진(102) 내로의 공기 흐름을 가변시키도록 스로틀 액추에이터 모듈(108)에 의해 작동될 수 있다. 스로틀 액추에이터 모듈(108)은, 예를 들어, 전자 스로틀 컨트롤러(electronic throttle controller(ECT))를 포함할 수 있다. 공기는 연료 분사기(110)와 같은 하나 이상의 연료 분사기에 의해 분사된 LPG와 혼합되어 공기/LPG 혼합물을 형성한다. 공기/LPG 혼합물은 실린더(112)와 같은 엔진(102)의 하나 이상의 실린더 내에서 연소된다. 대체예에서, LPG 기화기가 증기 형태로 LPG를 생성하기 위하여 사용될 수 있고, 증기 LPG의 압력은 LPG를 증기 형태로 연료 레일로 제공하는데 사용될 수 있다.
스파크 플러그(114)는 실린더(112) 내에서 공기/LPG 혼합물의 연소를 개시시킬 수 있다. 스파크 액추에이터 모듈(116)은 스파크 플러그(114)에 의한 스파크의 제공을 제어한다. 하나의 연료 주입기, 스파크 플러그 및 실린더가 도시되지만, 엔진(102)은 더 많거나 더 적은 연료 주입기, 스파크 플러그 및 실린더를 포함할 수 있다. 단지 예를 들어, 엔진(102)은 2, 3, 4, 5, 6, 8, 10 또는 12 실린더를 포함할 수 있다. 연료 주입기 및 스파크 플러그는 엔진(102)의 각각의 실린더에 대하여 제공될 수 있다. 공기/LPG 혼합물의 연소에 의해 생성된 구동 토크는 엔진(102)으로부터 크랭크샤프트(118)를 통해 출력된다. 연소로부터 발생하는 배기 가스는 엔진(102)으로부터 배기 시스템(120)로 방출된다.
엔진(102)에 제공되기 전에, LPG는 LPG 탱크(122) 내에 저장된다. LPG 펌프(124)는 LPG 탱크(122)로부터 LPG를 인출한다. LPG 펌프(124)는 연료 레일(126) 내의 LPG를 가압한다. 연료 레일(126)은 가압된 LPG를 연료 분사기(110)로 공급한다. 연료 액추에이터 모듈(128)은 엔진 제어 모듈(engine control module(ECM))(150)로부터의 신호에 기초하여 연료 분사기(110)의 개방을 제어한다. 이러한 방식으로, ECM(150)은 연료 주입기(110)에 의해 주입되는 LPG의 양과 LPG 주입 타이밍을 제어한다. 또한, ECM(150)은 스로틀 액추에이터 모듈(108) 및 스파크 액추에이터 모듈(116)과 같은 다른 엔진 액추에이터를 제어한다.
하나 이상의 센서가 엔진 시스템(100)에서 구현될 수 있다. 단지 예를 들어, 엔진 시스템(100)은 탱크 압력 센서(164) 및 연료 레벨 센서(166)를 포함할 수 있다. 탱크 압력 센서(164)는 LPG 탱크(122) 내의 압력("탱크 압력")을 측정하고 탱크 압력에 기초하여 탱크 압력 신호를 생성한다. 연료 레벨 센서(166)는 LPG 탱크(122) 내의 (액체) LPG의 레벨("LPG 레벨")을 측정하고 LPG 레벨에 기초하여 연료 레벨 신호를 생성한다. 또한, 엔진 시스템(100)은, 질량 공기 유량(mass air flowrate(MAF)) 센서, 매니폴드 절대 압력(manifold absolute pressure(MAP)) 센서, 흡기 공기 온도(intake air temperature(IAT)) 센서, 엔진 속도 센서 및 다른 적합한 센서와 같은, 다른 센서(170)를 포함할 수 있다.
ECM(150)은 LPG 탱크(122)가 누출을 가지는지 판단하는 누출 검출 모듈(180)을 포함한다. 더욱 구체적으로는, 누출 검출 모듈(180)은 제1 시간에 LPG 탱크(122) 내에 존재할 수 있는 제1 LPG 양(예를 들어, 질량)을 판단한다. 누출 검출 모듈(180)은 제2 시간에 LPG 탱크(122) 내에 존재할 수 있는 제2 LPG 양(예를 들어, 질량)을 판단한다. 제1 최소량, 제2 최대량 및 제1 시간과 제2 시간 사이의 LPG 소비량의 차이가 미리 정해진 누출량보다 더 크면, 누출 검출 모듈(180)은 LPG 탱크(122) 내의 누출을 진단한다.
누출 검출 모듈(180)은 누출이 존재할 때 하나 이상의 구제 조치(176)를 취할 수 있다. 예를 들어, 누출 검출 모듈(180)은 메모리 내에서 LPG 탱크 내의 누출과 관련된 미리 정해진 진단 트러블 코드(diagnostic trouble code(DTC))를 저장할 수 있고, 오작동 표시 램프(malfunction indicator lamp(MIL))(172)를 켤 수 있고, 그리고/또는 디스플레이(174)에 메시지를 디스플레이할 수 있다. 누출 검출 모듈(180)이 ECM(150) 내에서 구현되는 것으로 여기에서 도시되고 설명되지만, 누출 검출 모듈(180)은 다른 적합한 위치에 그리고/또는 독립적으로 구현될 수 있다.
도 2를 참조하면, 누출 검출 모듈(180)의 예시적인 구현예의 기능 블록도가 제공된다. 누출 검출 모듈(180)은 트리거링 모듈(204), 제1 최소 모듈(208), 제1 최대 모듈(212), 타이머 모듈(216), LPG 소비 모듈(220), 제2 최소 모듈(224), 제2 최대 모듈(228), 제1 차이 모듈(232), 연료 공급 이벤트 모듈(236), 제2 차이 모듈(240) 및 진단 모듈(244)을 포함한다.
트리거링 모듈(204)은 LPG 탱크(122) 내의 LPG의 제1 최소량 및 제1 최대량이 결정되어야만 하는지를 나타내는 트리거 신호(246)를 생성한다. 예를 들어, 트리거링 모듈(204)은 차량의 제1 시동 동안 저장된 진단 데이터가 클리어되었을 때, 저장된 진단 데이터가 변조되었을 때, 그리고/또는 저장된 진단 데이터가 리셋 되었을 때(예를 들어, 차량이 서비스를 받는 동안) 트리거 신호(246)를 생성할 수 있다. 또한, 트리거링 모듈(204)은 연료 공급 이벤트가 발생하였을 때 그리고/또는 하나 이상의 다른 적합한 상태가 발생하였을 때 트리거 신호(246)를 생성할 수 있다. 연료 공급 이벤트의 검출은 아래에서 더 논의된다.
제1 최소 모듈(208)은 트리거 신호(246)가 생성될 때 연료 레벨(254)에 기초하여 LPG 탱크(122) 내의 LPG의 제1 최소량(258)(예를 들어, 질량)을 판단한다. 제1 최소 모듈(208)은 탱크 압력(250)에 더 기초하여 제1 최소량(258)을 판단할 수 있다. 제1 최소량(258)은 현재 상태 하에서 LPG 탱크(122) 내에 있을 수 있는 LPG의 최소량에 대응한다. 탱크 압력(250)은 탱크 압력 센서(164)를 이용하여 측정될 수 있다. 연료 레벨(254)은 연료 레벨 센서(166)를 이용하여 측정될 수 있다. 단지 예를 들어, 제1 최소 모듈(208)은, 탱크 압력(250) 및/또는 연료 레벨(254)을 제1 최소량(258)에 관련시키는 하나 이상의 함수 및/또는 매핑(mapping)을 이용하여 제1 최소량(258)을 판단할 수 있다. 다양한 구현예에서, 연료의 조성(예를 들어, % 부탄 및 % 프로판)도 사용될 수 있다. 다양한 다른 구현예에서, 연료 온도 센서를 이용하여 연료의 온도가 측정되어 제1 최소량(258)을 결정하는데 사용될 수 있다.
제1 최대 모듈(212)은 트리거 신호(246)가 생성될 때 연료 레벨(254)에 기초하여 LPG 탱크(122) 내의 LPG의 제1 최대량(262)(예를 들어, 질량)을 판단한다. 제1 최대 모듈(212)은 탱크 압력(250)에 더 기초하여 제1 최대량(262)을 판단할 수 있다. 제1 최대량(262)은 현재 상태 하에서 LPG 탱크(122) 내에 있을 수 있는 LPG의 최대량에 대응한다. 단지 예를 들어, 제1 최대 모듈(212)은, 탱크 압력(250) 및/또는 연료 레벨(254)을 제1 최대량(262)에 관련시키는 하나 이상의 함수 및/또는 매핑을 이용하여 제1 최대량(262)을 판단할 수 있다. 다양한 구현예에서, 연료의 조성(예를 들어, % 부탄 및 % 프로판)도 사용될 수 있다. 다양한 다른 구현예에서, 연료 온도 센서를 이용하여 연료의 온도가 측정되어 제1 최대량(262)을 결정하는데 사용될 수 있다.
타이머 모듈(216)은 트리거 신호(246)가 생성될 때 경과 기간(266)을 리셋한다. 타이머 모듈(216)은 시간이 흐름에 따라 경과 기간(266)을 증가시킨다. 이것은 엔진(102)이 작동하고 있는 시간을 포함하며, 또한 엔진이 작동하고 있지 않는 동안의 시간을 포함할 수 있다. 이러한 방식으로, 경과 기간(266)은 제1 최소 모듈(208)과 제1 최대 모듈(212)이 각각 제1 최소량(258)과 제1 최대량(262)을 판단할 때와 현재 시간 사이의 기간을 추적한다.
LPG 소비 모듈(220)은 트리거 신호(246)가 생성될 때 LPG 소비량(270)(예를 들어, 질량)을 리셋한다. LPG 소비 모듈(220)은 엔진(102)이 LPG를 소비함에 따라 LPG 소비량(270)을 증가시킨다. 이러한 방식으로, LPG 소비량(270)은 제1 최소 모듈(208)과 제1 최대 모듈(212)이 각각 제1 및 제2 최소량 및 최대량(258, 262)을 판단한 이후의 LPG 소비량을 추적한다.
예를 들어, 연료 액추에이터 모듈(128)은 목표 연료 공급률(274)(예를 들어, 그램/초(gram/second, g/s))를 제어할 수 있다. LPG 소비 모듈(220)은 LPG 소비 질량을 판단하고 LPG 소비 질량을 LPG 소비량(270)에 더하기 위하여 미리 정해진 기간마다 목표 연료 공급률(274)을 적분한다.
제2 최소 모듈(224) 및 제2 최대 모듈(228)은 미리 정해진 기간마다 각각 제2 최소량(278) 및 제2 최대량(282)(예를 들어, 질량)을 판단한다. 제2 최소 모듈(224)은 연료 레벨(254)에 기초하여 LPG 탱크(122) 내의 LPG의 제2 최소량(278)(예를 들어, 질량)을 판단한다. 제2 최소 모듈(224)은 탱크 압력(250)에 더 기초하여 제2 최소량(278)을 판단할 수 있다. 제2 최소량(278)은 현재 상태 하에서 LPG 탱크(122) 내에 있을 수 있는 LPG의 최소량에 대응한다. 단지 예를 들어, 제2 최소 모듈(224)은, 탱크 압력(250) 및/또는 연료 레벨(254)을 제2 최소량(278)에 관련시키는 하나 이상의 함수 및/또는 매핑을 이용하여 제2 최소량(278)을 판단할 수 있다. 다양한 구현예에서, 연료의 조성(예를 들어, % 부탄 및 % 프로판)도 사용될 수 있다. 다양한 다른 구현예에서, 연료 온도 센서를 이용하여 연료의 온도가 측정되어 제2 최소량(278)을 결정하는데 사용될 수 있다.
제2 최대 모듈(228)은 연료 레벨(254)에 기초하여 LPG 탱크(122) 내의 LPG의 제2 최대량(282)(예를 들어, 질량)을 판단한다. 제2 최대 모듈(228)은 탱크 압력(250)에 더 기초하여 제2 최대량(282)을 판단할 수 있다. 제2 최대량(282)은 현재 상태 하에서 LPG 탱크(122) 내에 있을 수 있는 LPG의 최대량에 대응한다. 단지 예를 들어, 제2 최대 모듈(228)은, 탱크 압력(250) 및/또는 연료 레벨(254)을 제2 최대량(282)에 관련시키는 하나 이상의 함수 및/또는 매핑을 이용하여 제2 최대량(282)을 판단할 수 있다. 다양한 구현예에서, 연료의 조성(예를 들어, % 부탄 및 % 프로판)도 사용될 수 있다. 다양한 다른 구현예에서, 연료 온도 센서를 이용하여 연료의 온도가 측정되어 제2 최대량(282)을 결정하는데 사용될 수 있다.
제1 차이 모듈(232)은 제2 최소량(278)과 제1 최대량(262) 사이의 차이에 기초하여 제1 차이(286)를 판단한다. 단지 예로서, 제1 차이 모듈(232)은 제2 최소량(278)에서 제1 최대량(262)을 뺀 것과 동일하게 제1 차이(286)를 설정할 수 있다.
연료 공급 이벤트 모듈(236)은 제1 차이(286)에 기초하여 연료 공급 이벤트가 발생하였는지 판단한다. 예를 들어, 연료 공급 이벤트 모듈(236)은, 제1 차이(286)가 미리 정해진 연료 공급량(예를 들어, 질량)보다 작을 때 연료 공급 이벤트가 발생하기 않았다고 나타낼 수 있다. 연료 공급 이벤트 모듈(236)은, 제1 차이(286)가 미리 정해진 연료 공급량보다 클 때 연료 공급 이벤트가 발생하였다고 나타낼 수 있다.
경과 기간(266)이 미리 정해진 기간보다 더 클 때, 제2 차이 모듈(240)은 제2 차이(290)를 판단한다. 제2 차이 모듈(240)은 제1 최소량(258), 제2 최대량(282) 및 LPG 소비량(270) 사이의 차이에 기초하여 제2 차이(290)를 판단한다. 단지 예로서, 제2 차이 모듈(240)은 제1 최소량(258)에서 제2 최대량(282)과 LPG 소비량(270)을 뺀 것과 동일하게 제2 차이(290)를 설정할 수 있다.
경과 기간(266)이 미리 정해진 기간보다 더 클 때, 진단 모듈(244)은 제2 차이(290)에 기초하여 LPG 탱크(122) 내에 누출이 존재하는지 판단한다. 예를 들어, 진단 모듈(244)은 제2 차이(290)가 미리 정해진 누출량(예를 들어, 질량)보다 작을 때 LPG 탱크(122) 내에 누출이 존재하지 않는다고 나타낼 수 있다. 진단 모듈(244)은 제2 차이(290)가 미리 정해진 누출량보다 클 때 LPG 탱크(122) 내에 누출이 존재한다고 나타낼 수 있다.
다양한 구현예에서, 진단 모듈(244)은 제2 차이(290)를 경과 기간(266)으로 나눈 것에 기초하여 비율(rate)을 판단하고, 이 비율에 기초하여 LPG 탱크(122) 내에 누출이 존재하는지 판단할 수 있다. 예를 들어, 진단 모듈(244)은 비율(즉, 제2 차이(290)를 경과 기간(266)으로 나눈 것)이 미리 정해진 변화율(예를 들어, 질량/초)보다 작을 때 LPG 탱크(122) 내에 누출이 존재하지 않는다고 나타낼 수 있다. 진단 모듈(244)은 비율(즉, 제2 차이(290)를 경과 기간(266)으로 나눈 것)이 미리 정해진 변화율보다 클 때 LPG 탱크(122) 내에 누출이 존재한다고 나타낼 수 있다.
진단 모듈(244)은 LPG 탱크(122) 내에 누출이 존재할 때 하나 이상의 구제 조치(176)를 취할 수 있다. 예를 들어, 진단 모듈(244)은 메모리에 LPG 탱크(122) 내의 누출과 관련된 미리 정해진 DTC를 저장하고, MIL(172)을 켜고, 그리고/또는 디스플레이(174)에 메시지를 디스플레이할 수 있다.
도 3을 참조하면, 흐름도는 LPG 탱크(122)가 누출을 가지는지 판단하는 예시적인 방법을 도시한다. 제어는 트리거링 모듈(204)이 제1 최소량(258)과 제1 최대량(262)이 판단되어야 하는지 판단하는 304로 시작한다. 304가 예이면, 트리거링 모듈(204)은 트리거 신호(246)를 생성하고, 제어는 308을 계속한다. 304가 아니오이면, 제어는 320을 계속하며, 이는 아래에서 더 논의된다.
308에서, 제1 최소 모듈(208)과 제1 최대 모듈(212)은 각각 제1 최소량(258)과 제1 최대량(262)을 판단한다. 제1 최소 모듈(208)과 제1 최대 모듈(212)은, 그 때의 연료 레벨(254)에 기초하여 각각 제1 최소량(258)과 제1 최대량(262)을 판단한다. 제1 최소 모듈(208)과 제1 최대 모듈(212)은 탱크 압력(250)에 더 기초하여 제1 최소량(258)과 제1 최대량(262)을 판단할 수 있다. 308 이후에, 제어는 312를 계속한다.
312에서, 타이머 모듈(216)은 경과 기간(266)을 리셋한다. 타이머 모듈(216)은 시간이 흐름에 따라 경과 기간(266)을 업데이트한다. 제어는 316을 계속한다. 316에서, LPG 소비 모듈(220)은 LPG 소비량(270)을 리셋한다.
320을 다시 참조하면(즉, 304가 아니오일 때), 320에서, 제2 최소 모듈(224)과 제2 최대 모듈(228)은 각각 제2 최소량(278)과 제2 최대량(282)을 판단한다. 제2 최소 모듈(224)과 제2 최대 모듈(228)은, 그 때의 연료 레벨(254)에 기초하여, 각각 제2 최소량(278)과 제2 최대량(282)을 판단한다. 제2 최소 모듈(224)과 제2 최대 모듈(228)은 탱크 압력(250)에 더 기초하여 제2 최소량(278)과 제2 최대량(282)을 판단할 수 있다.
324에서, 제1 차이 모듈(232)이 제2 최소량(278)과 제1 최대량(262) 사이의 제1 차이(286)를 판단한다. 328에서, 연료 공급 이벤트 모듈(236)은 제1 차이(286)가 미리 정해진 누출량보다 큰 지 판단한다. 328이 예이면, 332에서 연료 공급 이벤트 모듈(236)은 연료 공급 이벤트가 발생하였다고 나타내고, 제어는, 전술한 바와 같이, 308 내지 316을 계속한다. 328이 아니오이면, 제어는 336을 계속한다. 336에서, LPG 소비 모듈(220)은, 예를 들어, 목료 연료 공급률(274)에 기초하여 LPG 소비량(270)을 업데이트한다.
340에서, 제2 차이 모듈(240)은 경과 기간(266)이 미리 정해진 기간보다 큰 지 판단한다. 340이 아니오이면, 제어는 종료할 수 있다. 340이 예이면, 344에서, 제2 차이 모듈(240)은 제1 최소량(258), 제2 최대량(282) 및 LPG 소비량(270)에 기초하여 제2 차이(290)를 판단한다.
348에서, 진단 모듈(244)은 제2 차이(290)가 미리 정해진 누출량보다 큰 지 판단한다. 다양한 구현예에서, 348에서, 진단 모듈(244)은 제2 차이(290)를 경과 기간(266)으로 나눈 것이 미리 정해진 비율보다 더 큰지 판단할 수 있다. 348이 예이면, 352에서, 진단 모듈(244)은 LPG 탱크(122) 내에 누출이 존재한다고 나타낸다. 348이 아니오이면, 356에서, 진단 모듈(244)은 LPG 탱크(122) 내에 누출이 존재하지 않는다고 나타낸다. 제어가 316, 352 또는 356 이후에 종료하는 것으로 도시되지만, 도 3은 하나의 제어 루프를 예시하며, 제어는 304로 복귀할 수 있다. 제어 루프는 미리 정해진 레이트로 수행될 수 있다.
도 4를 참조하면, 시간(408)에 대한 연료 질량(404)의 예시적인 그래프가 제공된다. 제1 시간(412)(시간 0)에서, LPG 탱크(122) 내의 LPG의 질량은, LPG 탱크(122) 내의 LPG의 조성, 압력 및 온도와 다른 파라미터에 따라, 제1 최대 질량(416)과 제1 최소 질량(420) 사이에 있을 수 있다. 연료 질량(404)은 LPG가 엔진(102)에 의해 소비됨에 따라 감소할 수 있다.
제2 시간(424)에서, LPG 탱크(122) 내의 LPG의 연료 질량은 제2 최대 질량(428)과 제2 최소 질량(432) 사이에 있을 수 있다. 제1 최소 질량(420), 제2 최대 질량(428) 및 LPG 소비량(270) 사이의 차이를 제1 시간과 제2 시간 사이의 경과 시간(266)으로 나눈 것이 미리 정해진 비율보다 더 큰 것은 LPG 탱크(122) 내의 누출을 나타낼 수 있다.
전술한 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용은 본질적으로 예시적이며, 어떠한 방법으로도 본 개시 내용, 그 적용예 또는 용도를 한정하려고 의도되지 않는다. 본 개시 내용의 넓은 교시 내용은 다양한 형태로 구현될 수 있다. 따라서, 본 개시 내용이 특정의 예를 포함하지만, 다른 변형례들이 도면, 명세서 및 하기의 특허청구범위를 연구함으로써 자명하게 될 수 있으므로, 본 개시 내용의 진정한 범위는 그와 같이 제한되어서는 안 된다. 본 명세서에 사용된 바와 같이, A, B 및 C 중 적어도 하나라는 문구는 비배타적인 논리합을 이용하는 논리(A 또는 B 또는 C)를 의미하도록 고려되어야만 한다. 본 개시 내용의 원리를 변경하지 않으면서, 방법 내에서의 하나 이상의 단계들은 상이한 순서로(또는 동시에) 실행될 수 있다는 것이 이해되어야만 한다.
아래의 정의를 포함하는 본 명세서에서, 모듈(module)이라는 용어는 회로(circuit)라는 용어로 대체될 수 있다. 모듈이라는 용어는 ASIC(Application Specific Integrated Circuit); 디지털, 아날로그 또는 혼합형 아날로그/디지털 이산 회로; 디지털, 아날로그 또는 혼합형 아날로그/디지털 집적 회로; 조합 논리 회로; FPGA(field programmable gate array); 코드를 실행하는 프로세서(공유, 전용 또는 그룹); 프로세서에 의해 실행되는 코드를 저장하는 메모리(공유, 전용 또는 그룹); 설명된 기능을 제공하는 다른 적합한 컴포넌트; 또는 시스템-온-칩에서와 같이 전술한 것의 일부 또는 전부의 조합 중 일부를 말하거나 또는 이들을 포함할 수 있다.
상기에서 사용된 바와 같이, 코드(code)라는 용어는 소프트웨어, 펌웨어 및/또는 마이크로 코드를 포함할 수 있고, 프로그램, 루틴(routine), 함수(function), 클래스(class) 및/또는 객체(object)를 지칭할 수 있다. 공유 프로세서(shared processor)라는 용어는 여러 모듈로부터의 코드의 일부 또는 전부를 실행하는 단일 프로세서를 포함한다. 그룹 프로세서(group processor)라는 용어는, 추가의 프로세서와 조합하여, 하나 이상의 모듈로부터의 코드의 일부 또는 전부를 실행하는 프로세서를 포함한다. 공유 메모리(shared memory)라는 용어는 여러 모듈로부터의 코드의 일부 또는 전부를 저장하는 단일 메모리를 포함한다. 그룹 메모리(group memory)라는 용어는, 추가의 메모리와 조합하여, 하나 이상의 모듈로부터의 코드의 일부 또는 전부를 저장하는 메모리를 포함한다. 메모리라는 용어는 컴퓨터 판독 가능한 매체라는 용어의 부분 집합일 수 있다. 컴퓨터 판독 가능한 매체라는 용어는 매체를 통해 전파하는 일시적인 전기 및 전자기 신호를 포함하지 않으며, 따라서 유형적이고 비일시적인 것으로 고려될 수 있다. 비일시적인 유형의 컴퓨터 판독 가능한 매체의 비한정적인 예는 비휘발성 메모리, 자기 스토리지 및 광학 스토리지이다.
본 출원에서 설명된 장치 및 방법은 하나 이상의 프로세서에 의해 실행되는 하나 이상의 컴퓨터 프로그램에 의해 부분적으로 또는 완전히 구현될 수 있다. 컴퓨터 프로그램은 적어도 하나의 비일시적인 유형의 컴퓨터 판독가능한 매체에 저장될 수 있다. 또한, 컴퓨터 프로그램은 저장된 데이터를 포함하고 그리고/또는 그에 의존할 수 있다.

Claims (9)

  1. 제1 시간에, 액화 석유 가스(liquefied petroleum gas(LPG)) 탱크 내의 LPG의 제1 레벨에 기초하여 상기 LPG 탱크 내의 LPG의 제1 최소량을 판단하는 단계;
    상기 제1 시간 이후의 제2 시간에, 상기 LPG 탱크 내의 LPG의 제2 레벨에 기초하여 상기 LPG 탱크 내의 LPG의 제2 최대량을 판단하는 단계;
    상기 제1 최소량, 상기 제2 최대량 및 상기 제1 시간과 상기 제2 시간 사이에서의 엔진에 의한 LPG 소비량 사이의 제2 차이를 판단하는 단계; 및
    상기 제2 차이에 기초하여 상기 LPG 탱크 내에 누출이 존재하는지 선택적으로 나타내는 단계
    를 포함하는,
    차량을 위한 누출 검출 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제2 차이가 미리 정해진 양보다 클 때 상기 LPG 탱크 내에 누출이 존재한다고 나타내는 단계를 더 포함하는,
    차량을 위한 누출 검출 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제2 차이를 상기 제1 시간과 상기 제2 시간 사이의 기간으로 나눈 것에 기초하여 비율을 판단하는 단계; 및
    상기 비율에 기초하여 상기 LPG 탱크 내에 누출이 존재하는지 선택적으로 나타내는 단계
    를 더 포함하는,
    차량을 위한 누출 검출 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 비율이 미리 정해진 비율보다 클 때 상기 LPG 탱크 내에 누출이 존재한다고 나타내는 단계를 더 포함하는,
    차량을 위한 누출 검출 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1 최소량에서 상기 제2 최대량을 빼고 상기 제1 시간과 상기 제2 시간 사이의 상기 엔진에 의한 LPG 소비량을 뺀 것과 동일하게 상기 제2 차이를 설정하는 단계를 더 포함하는,
    차량을 위한 누출 검출 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 엔진에 의한 LPG 소비량을 추적하는 단계; 및
    상기 제1 최소량이 판단될 때 상기 엔진에 의한 LPG 소비량을 0으로 리셋하는 단계
    를 더 포함하는,
    차량을 위한 누출 검출 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 LPG 탱크의 연료 공급 이벤트가 검출될 때 상기 LPG 탱크 내의 LPG의 상기 제1 최소량을 판단하는 단계를 더 포함하는,
    차량을 위한 누출 검출 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제2 시간에, 상기 LPG 탱크 내의 LPG의 상기 제2 레벨에 기초하여 상기 LPG 탱크 내의 LPG의 제2 최소량을 결정하는 단계;
    상기 제1 시간에, 상기 LPG 탱크 내의 LPG의 상기 제1 레벨에 기초하여 상기 LPG 탱크 내의 LPG의 제1 최대량을 결정하는 단계; 및
    상기 제2 최소량과 상기 제1 최대량 사이의 제1 차이가 미리 정해진 양보다 더 클 때 상기 LPG 탱크의 연료 공급 이벤트를 검출하는 단계
    를 더 포함하는,
    차량을 위한 누출 검출 방법.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 LPG 탱크 내에 누출이 존재할 때,
    컴퓨터 판독 가능한 매체에 미리 정해진 진단 트러블 코드(diagnostic trouble code(DTC))를 저장하는 단계;
    오작동 표시 램프(malfunction indicator lamp(MIL))를 켜는 단계; 및
    디스플레이에 미리 정해진 메시지를 디스플레이하는 단계
    중 적어도 하나를 더 포함하는,
    차량을 위한 누출 검출 방법.
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