KR101904514B1 - 차량의 연료 누설 진단 방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량의 연료 누설 진단 방법 및 장치를 개시한다. 본 발명에 따르면, 엔진 정지 후 캐니스터 차단 밸브 및 퍼지 밸브를 모두 열림 제어한 후 연료탱크의 연료압을 대기압으로 설정 시 연료압 스위칭 접속 신호가 수신될 때 엔진 강제 시동 후 퍼지 밸브의 열림 제어 및 흡기압 동기 비율을 토대로 퍼지 밸브의 고착 에러를 진단하고, 이 후 엔진 및 시동키 오프 후 퍼지 밸브의 최대 열림 제어에 의한 연료압 스위칭 접속 신호의 수신 여부에 따라 연료압 스위칭 고장 여부 및 연료 누설 발생 여부를 판정하고, 엔진 정지 후 캐니스터 차단 밸브 및 퍼지 밸브를 모두 열림 제어한 후 연료탱크의 연료압을 대기압으로 설정 시 연료압 스위칭 접속 신호가 수신되지 아니한 경우, 소정 듀티값을 가지는 제어 신호에 의한 퍼지 밸브의 순차 제어 시 연료압 스위치 접속 신호의 수신 여부에 따라 연료 누설 없음 및 퍼지 밸브 정상으로 판정하고, 소정 듀티값을 가지는 제어 신호에 의한 퍼지 밸브의 순차 제어 시 연료압 스위치 접속 신호의 수신되지 아니한 경우 퍼지 밸브의 순차 제어에 따라 가변되는 흡기압 변동율 누적값, 퍼지 밸브의 열림량에 따른 흡기압 변동량을 토대로 연료압 스위치의 고착 에러를 판정함에 따라, 연료 누설 발생 여부 및 퍼지 밸브와 연료압 스위치의 고장 여부를 정확하게 진단함에 따라, 연료 탱크의 연료압 변화에 따른 연료 누설 판정 원인 규명을 정확하게 실행할 수 있어 연료 누설 진단 결과에 대한 신뢰성을 더욱 향상시킬 수 있게 된다.

Description

차량의 연료 누설 진단 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR DIAGNOSING PRESSURE SWITCH OF VEHICLE}

본 발명은 차량의 연료 누설 진단 방법 및 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 대기압을 이용한 연료 누설 진단 중 흡기압 거동을 토대로 연료압 스위치, 퍼지 밸브 및 연료 누설을 정확하게 진단할 수 있도록 한 방법 및 장치에 관한 것이다.

최근 자동차에 대한 배기가스의 규제는 북미시장을 중심으로 전세계적으로 엄격하게 적용되고 있으며, 북미 지역에서 운행되는 차량에는 엔진제어장치에 연료계통의 리크 여부를 모니터링하는 기능이 필수적으로 적용되도록 법규화(OBD-Ⅱ) 되어 있다.

이는 필드(Field)에서 연료 계통의 리크로 증발가스의 누수가 발생하는 경우 경고램프를 점등시켜 증발된 연료가 대기 중으로 배출되는 것을 막아 대기오염을 최소화하기 위함이다.

종래의 엔진 정지 중 연료 탱크의 누설 진단은 캐니스터 차단밸브 및 퍼지 밸브의 제어를 통해 연료 탱크 내의 대기압으로 형성한 후 퍼지 밸브의 제어를 통해 감소하는 연료 탱크 내의 연료압의 변화를 토대로 연료 탱크 내의 누설 진단을 실행한다.

즉, 퍼지 밸브의 제어를 통해 연료 탱크의 연료압이 기 정의된 소정치에 도달하는 경우 연료 탱크 내의 소정 위치에 설치되는 연료압 스위치가 접속되어 연료압 스위칭 접속 신호를 생성하고, 상기 연료압 스위칭 접속 신호의 수신 여부, 수신 시간 등을 토대로 연료 탱크 내의 연료 누설 진단을 실행한다.

그러나, 이러한 연료압 스위치는 연료 탱크 내에 존재하므로, 연료압 스위치가 고장이 난 경우 연료압 스위치의 에러를 진단할 수 있는 로직이 없었다.

따라서, 연료압 스위치 및 퍼지 밸브 등의 고장 및 연료 탱크의 연료 누설의 발생 원인에 대한 규명이 명확하지 아니하므로 연료 누설 진단 결과에 대한 신뢰성이 저하되는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위해 창출된 것으로, 본 발명의 목적은 퍼지 밸브의 제어에 따른 흡기압의 거동을 토대로 연료압 스위치, 퍼지 밸브, 및 연료 누설 크기를 정확하게 판정하는 차량의 연료 누설 진단 장치 및 방법을 제공함에 따라, 연료압 스위치의 고장, 퍼지 밸브 및 고착 에러, 및 연료 누설 크기에 대해 정확하게 진단할 수 있고 연료 누설 진단 결과에 대한 정확도 및 신뢰성을 근본적으로 증가시킬 수 있게 된다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제1 관점에 따른 차량의 연료 누설 진단 방법은,

캐니스터 차단 밸브 및 퍼지 밸브를 제어에 의해 가변되는 연료 탱크 내의 연료압 변화를 토대로 연료 탱크 내의 연료 누설 진단을 실행하는 진단 제어부에서 연료 탱크 내의 소정 위치에 설치된 연료압 스위치로부터 공급되는 연료압 스위칭 접속 신호를 토대로 연료압 스위치의 에러를 진단하는 방법에 있어서,

상기 진단 제어부에서, 기 설정된 연료 누설 진단 조건을 만족하는 경우 시동키 오프 후 주차 중 캐니스터 차단 밸브 및 퍼지 밸브를 열림 제어하여 연료 탱크 내의 연료압을 대기압으로 설정하는 제1 단계; 및

상기 상기 제1 단계에서 연료압 스위치 접속 신호가 수신된 경우 엔진 강제 시동 후 상기 퍼지 밸브를 기 정의된 소정치 열림 제어에 동기되어 수신되는 흡기압 변동 비율을 토대로 퍼지 밸브 고착 여부를 진단하는 제2 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게 상기 차량의 연료압 스위치 진단 방법은,

퍼지 밸브 고착 진단 후 시동키를 오프하여 퍼지 밸브의 열림 제어에 의한 연료압 스위칭 접속 신호의 수신 여부를 기반으로 연료압 스위치의 고착 에러를 판정하는 제3 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게 상기 제2 단계는,

상기 캐니스터 차단 밸브 및 퍼지 밸브의 열림 제어 및 연료압 스위칭 접속 신호가 수신되는 경우 엔진을 강제 구동한 후 상기 퍼지 밸브를 기 정의된 소정치로 열림 제어하는 단계와,

외부 공기를 흡입하는 흡기 다기관의 소정 위치에 설치되는 흡기압 센서로부터 공급되는 흡기압을 수신하는 단계와,

상기 퍼지 밸브의 열림 제어에 동기되어 증가하는 흡기압의 동기 비율을 도출하고 도출된 흡기압의 동기 비율이 기 정의된 허용치 이상인 경우 퍼지 밸브의 고착 에러로 판정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게 상기 제2 단계는,

상기 도출된 흡기압의 동기 비율이 기 정의된 허용치 이상이 아닌 경우 퍼지 밸브를 정상으로 판정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게 상기 제3 단계는,

상기 제2 단계의 실행 후 시동키 오프 및 엔진 정지 후 연료압 스위칭 접속 신호가 수신되었는 지를 판단하는 단계;

상기 연료압 스위칭 접속 신호가 수신된 경우 기 정의된 제1 소정 시간 동안 퍼지 밸브를 최대 열림 제어하여 연료 탱크 내의 연료압을 증가시키는 단계; 및

기 정의된 제1 소정 시간 경과 후 연료압 스위치 접속 신호가 수신되는 경우 연료압 스위치를 고착 에러로 판정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게 상기 제3 단계는,

상기 퍼지 밸브의 최대 열림 제어 시 상기 제1 소정 시간 동안 연료압 스위치 접속 신호가 수신되지 아니한 경우 연료 탱크 내의 연료 누설이 없고 연료압 스위치를 정상으로 판정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게 상기 방법은,

상기 제2 단계에서 연료압 스위칭 접속 신호가 수신되지 아니한 경우 엔진 강제 구동 후 퍼지 밸브를 소정 듀티값을 가지는 제어 신호로 순차 열림 제어하고 퍼지 밸브의 열림 순차 제어에 따라 증가하는 흡기?의 변동율을 누적하고 흡기압 변동율 누적값 및 연료압 스위칭 접속 신호의 수신 여부에 따라 퍼지 밸브의 고착 에러 및 연료 누설 여부를 판정하는 제4 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게 상기 제4 단계는,

상기 퍼지 밸브가 순차 열림 제어 시 상기 연료압 스위칭 접속 신호가 수신되는 경우 연료 누설 없음 및 퍼지 밸브를 정상으로 판정하도록 구비되는 것을 특징으로 한다.

바람직하게 상기 제4 단계는,

상기 퍼지 밸브를 순차 열림 제어 시 상기 연료압 스위칭 접속 신호가 수신되지 아니한 경우 기 정의된 제2 소정 시간이 경과하였는 지를 판단하고,

제2 소정 시간이 경과된 경우 도출된 흡기압 변동율 누적값이 기 정의된 판단 기준치 이상이 아닌 경우 상기 제2 단계로 진행하여 퍼지 밸브에 대한 정상 여부를 판정하도록 구비되는 것을 특징으로 한다.

바람직하게 상기 제4 단계는,

상기 흡기압 변동율 누적값이 상기 판단 기준치 이상인 경우 상기 연료압 스위칭 접속 신호가 수신되었는 지를 판단하고,

상기 연료압 스위치 접속 신호가 수신되는 경우 대규모 연료 누설 발생 및 퍼지 밸브 및 연료압 스위치를 정상으로 판정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게 상기 제4 단계는,

상기 흡기압 변동율 누적값이 상기 판단 기준치 이상이고 상기 연료압 스위치 접속 신호가 수신되지 아니한 경우 상기 퍼지 밸브를 기 정의된 설정치로 열림 제어한 후 퍼지 밸브의 설정치 열림 제어에 따른 흡기량 변동량이 기 정의된 임계치 이하인 지를 판단하며,

상기 흡기량 변동량이 기 정의된 임계치 이하인 경우 기 정의된 제3 소정 시간이 경과하였는 지를 판단하고,

상기 제3 소정 시간이 경과한 경우 연료압 스위치 고착 에러로 판정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제2 관점에 따른 차량의 연료 누설 진단 장치는,

캐니스터 차단 밸브 및 퍼지 밸브를 제어에 의해 가변되는 연료 탱크 내의 연료압 변화에 따라 스위칭되는 연료압 스위치의 연료압 스위칭 접속 신호를 토대로 연료 탱크의 연료 누설 진단을 실행하는 진단 제어부를 포함하되.

상기 진단 제어부는,

상기 캐니스터 차단 밸브 및 퍼지 밸브를 열림 제어하여 연료 탱크의 연료압을 대기압으로 설정한 후 연료압 스위칭 접속 신호의 수신 여부에 따라 엔진 강제 구동 후 퍼지 밸브의 제어에 따라 가변되는 흡기압의 동기 비율을 토대로 퍼지 밸브의 고착 에러를 판정하도록 구비되는 것을 특징으로 한다.

바람직하게 상기 진단 제어부는,

상기 캐니스터 차단 밸브 및 퍼지 밸브를 열림 제어하여 연료 탱크의 연료압을 대기압으로 설정되고 상기 연료압 스위칭의 접속 신호 수신되는 경우 상기 퍼지 밸브를 최대로 열림 제어하여 연료 누설 및 연료압 스위치의 고착 에러 여부를 판정하도록 구비되는 것을 특징으로 한다.

바람직하게 상기 진단 제어부는,

상기 캐니스터 차단 밸브 및 퍼지 밸브를 열림 제어하여 연료 탱크의 연료압을 대기압으로 설정되고 연료압 스위치 접속 신호가 수신되지 아니한 경우 소정 듀티값을 가지는 제어 신호에 따라 퍼지 밸브의 순차 제어되고, 퍼지 밸브의 순차 제어 시 상기 연료압 스위칭 접속 신호가 수신되면 연료 누설 없음 및 퍼지 밸브 정상으로 판정하도록 구비되는 것을 특징으로 한다.

바람직하게 상기 진단 제어부는,

퍼지 밸브의 순차 열림 제어에 따라 가변되는 흡기압 변동율의 누적값이 판단 기준치를 초과하지 아니한 경우 엔진 강제 구동 후 퍼지 밸브의 제어에 따라 가변되는 흡기압의 동기 비율을 토대로 퍼지 밸브의 고착 에러를 판정하도록 구비되는 것을 특징으로 한다.

바람직하게 상기 진단 제어부는,

순차 제어되는 퍼지 밸브의 열림 제어에 따라 가변되는 흡기압 변동율의 누적값이 판단 기준치를 초과하고 연료압 스위칭 접속 신호가 수신되는 경우 대규모 연료 누설 발생 및 퍼지 밸브와 연료압 스위치를 정상으로 판정하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게 상기 진단 제어부는,

상기 순차 제어되는 퍼지 밸브의 열림 제어에 따라 가변되는 흡기압 변동율의 누적값이 판단 기준치를 초과하고 연료압 스위칭 접속 신호가 수신되지 아니한 경우 상기 퍼지 밸브의 설정치 열림 제어에 따라 가변되는 흡기량 변동량을 기반으로 연료압 스위치의 고착 에러로 판정하도록 구비되는 것을 특징으로 한다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 차량의 연료 누설 진단 방법 및 장치는, 엔진 정지 후 캐니스터 차단 밸브 및 퍼지 밸브를 모두 열림 제어한 후 연료탱크의 연료압을 대기압으로 설정 시 연료압 스위칭 접속 신호가 수신될 때 엔진 강제 시동 후 퍼지 밸브의 열림 제어 및 흡기압 동기 비율을 토대로 퍼지 밸브의 고착 에러를 진단하고, 이 후 엔진 및 시동키 오프 후 퍼지 밸브의 최대 열림 제어에 의한 연료압 스위칭 접속 신호의 수신 여부에 따라 연료압 스위칭 고장 여부 및 연료 누설 발생 여부를 판정하여 연료 누설 발생 여부 및 퍼지 밸브와 연료압 스위치의 고장 여부를 정확하게 진단함에 따라, 연료 탱크의 연료압 변화에 따른 연료 누설 판정 원인 규명을 정확하게 실행할 수 있어 연료 누설 진단 결과에 대한 신뢰성을 더욱 향상시킬 수 있게 된다.

또한 본 발명의 실시 예에 따르면, 엔진 정지 후 캐니스터 차단 밸브 및 퍼지 밸브를 모두 열림 제어한 후 연료탱크의 연료압을 대기압으로 설정 시 연료압 스위칭 접속 신호가 수신되지 아니한 경우, 소정 듀티값을 가지는 제어 신호에 의한 퍼지 밸브의 순차 제어 시 연료압 스위치 접속 신호의 수신 여부에 따라 연료 누설 없음 및 퍼지 밸브 정상으로 판정하고, 소정 듀티값을 가지는 제어 신호에 의한 퍼지 밸브의 순차 제어 시 연료압 스위치 접속 신호의 수신되지 아니한 경우 퍼지 밸브의 순차 제어에 따라 가변되는 흡기압 변동율 누적값, 퍼지 밸브의 열림량에 따른 흡기압 변동량을 토대로 연료압 스위치의 고착 에러를 판정함에 따라, 연료 누설 발생 여부 및 퍼지 밸브와 연료압 스위치의 고장 여부를 정확하게 진단함에 따라, 연료 탱크의 연료압 변화에 따른 연료 누설 판정 원인 규명을 정확하게 실행할 수 있어 연료 누설 진단 결과에 대한 신뢰성을 더욱 향상시킬 수 있는 효과를 얻는다.

본 명세서에서 첨부되는 다음의 도면 들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술하는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니된다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 차량의 연료 누설 진단 장치의 구성을 보인 도이다.
도 2a 및 도 2b는 본 발명의 실시 예에 따른 차량의 연료 누설 진단 과정을 보인 흐름도이다.

본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 첨부 도면 및 도면에 기재된 내용을 참조하여야 한다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조 부호는 동일한 부재를 나타낸다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 차량의 연료 누설 진단 장치를 보인 도면이다. 도 1에 도시된 연료 누설 진단 장치를 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 차량의 연료 누설 진단 장치를 단지 예로서 설명한다.

본 발명의 실시 예가 적용되는 차량의 연료 누설 진단 장치는 엔진 정지 후 캐니스터 차단 밸브 및 퍼지 밸브를 모두 열림 제어하여 연료 탱크(30)의 연료압을 대기압으로 형성하고 엔진 시동 후 퍼지 밸브를 기 정의된 설정치로 열림 제어함에 따라 감소하는 연료 탱크의 연료압을 모니터링하여 연료 누설 발생 및 연료 누설 크기를 도출하는 구성을 가진다.

즉, 도 1에 도시된 바와 같이, 자동차의 연료를 저장하는 연료 탱크(10), 상기 연료 탱크(10)와 관로로 연결되어 상기 연료 탱크 (10)에서 발생된 증발 가스를 포집하는 캐니스터(11), 및 상기 캐니스터(11)의 증발 가스를 상기 자동차의 엔진(13)에 공급하는 공급관로(15)를 포함한다.

그에 더하여 연료 누설을 진단하기 위해, 상기 캐니스터(11)와 외기와의 연결을 선택적으로 개폐하는 캐니스터 차단 밸브(16;shut-off valve: 16); 상기 공급 관로(15) 상에 개재되어 캐니스터(11)로부터 엔진(13)으로 공급되는 증발 가스 양을 조절하는 퍼지 밸브(17; purge valve); 및 상기 캐니스터 차단 밸브(16) 및 퍼지 밸브(17)를 제어하고 상기 연료 탱크(10) 내의 압력 센서(14) 및 흡기압 센서(18)부터 입력되는 연료압 및 흡기압을 기초로 상기 연료 탱크 내의 누설 여부 및 퍼지 밸브의 고착 에러 여부를 진단하는 진단 제어부(19)를 포함한다.

상기 진단 제어부(19)는 상기 엔진제어유닛(ECU: Engine Control Unit)과 일체로 형성될 수 있으며, 또한, 엔진 제어 유닛과 별개로 구비될 수 있으며, 별개로 구비되는 경우 주차 중 소정 시간 주기로 엔진 제어 유닛(ECU)을 웨이크업시켜 연료 누설 진단을 실행하도록 구비되고, 아울러, 연료 누설 진단 중 연료 탱크 내의 압력 센서(14)로부터 공급되는 연료 탱크 내의 연료압을 엔진제어유닛(ECU)로 제공하도록 구비될 수도 있다.

본 발명의 실시 예에서는 진단 제어부(19)가 엔진 제어유닛과 일체로 형성되는 것을 일 례로 설명한다.

상기 일 예의 연료 누설 진단 시스템은, 캐니스터(11)를 포함하는 것으로 설명하고 있으나, 이를 포함하지 아니하는 경우라도 본 발명의 연료 누설 감지 방법이 적용될 수 있으며, 이 경우 상기 캐니스터 차단 밸브(16)는 연료 누설 진단 시스템 상의 외기와의 차단 여부를 선택할 수 있는 임의의 위치에 개재될 수 있다.

한편, 상기 연료 누설 진단 조건은, 통신 라인, 연료압 스위치, 배기 온도 센서 등의 연료 누설 진단 관련 부품이 모두 정상이고, 베터리 전압이 소정 범위(10V 이상 16V 이하) 내에 존재하며, 상기 연료 레벨이 기 설정된 허용 범위(10% 이상 80% 이하) 내에 존재하는 조건으로 설정된다.

여기서, 상기 연료 누설 진단 조건은 제조자에 의해 다수의 실험을 통해 얻어진 결과값으로서, 상기 진단 제어부(19)에 테이블 값으로 미리 저장되어 있다.

또한, 상기 진단 제어부(19)는 상기 캐니스터 차단 밸브(16) 및 퍼지 밸브(18)를 열림 제어하여 연료 탱크(10)의 연료압을 대기압으로 설정한 후 상기 연료 탱크(10) 내의 소정 위치에 설치되는 연료압 스위치(21)에서 생성된 연료압 스위칭 접속 신호의 수신 여부에 따라 엔진(13) 강제 구동 후 퍼지 밸브(17)의 제어에 따라 가변되는 흡기압의 동기 비율을 토대로 퍼지 밸브(17)의 고착 에러를 판정하도록 구비된다.

즉, 상기 캐니스터 차단 밸브 및 퍼지 밸브의 열림 제어에 의해 연료 탱크의 연료압이 대기압으로 유지됨에도 불구하고, 연료압 스위칭 접속 신호가 수신되는 경우 퍼지 밸브(17) 및 연료압 스위치(21)의 에러 여부를 진단하여야 한다.

따라서, 상기 진단 제어부(19)는 연료압 스위치(21)의 에러 여부를 진단하기 위해 우선, 엔진을 강제 구동한 후 퍼지 밸브를 기 정의된 소정치(50%)로 열림 제어하고, 이러한 퍼지 밸브(17)의 열림 제어에 따라 외부 공기를 흡입하는 흡기 다기관의 소정 위치에 설치되는 흡기압 센서(18)로부터 공급되는 흡기압을 수신한다.

상기 퍼지 밸브(17)의 열림 제어에 동기되어 증가하는 흡기압의 동기 비율을 도출하고 도출된 흡기압의 동기 비율이 기 정의된 허용치 이상인 경우 퍼지 밸브(17)의 고착 에러로 판정하고 도출된 흡기압의 동기 비율이 기 정의된 허용치 이상아 아닌 경우 퍼지 밸브(17)를 정상으로 판정한다.

여기서, 상기 흡기압 동기 비율은 퍼지 밸브(17)의 열림 제어와 동기되어 가변되는 흡기압의 변동 비를 의미하고, 상기 허용치는 다수의 실험을 통해 얻어진 결과 값으로 통상 10%로 설정된다.

이어, 상기 진단 제어부(19)는 시동키 오프 및 엔진 정지 후에 캐니스터 차단 밸브 및 퍼지 밸브가 열림 제어됨에도 불구하고 연료압 스위치(21)의 연료압 스위칭 접속 신호가 수신되면, 패지 밸브(17)를 최대치(100%)로 열림 제어한 후 기 정의된 제1 소정 시간(20초) 경과하고, 상기 제1 소정 시간이 경과된 후에도 연료압 스위칭 접속 신호가 수신되면, 연료압 스위치(21)를 고착 에러로 판정한다.

그러나, 상기 제1 소정 시간이 경과된 후 연료압 스위칭 접속 신호가 수신되지 아니한 경우 연료 누설 없음 및 연료압 스위치(21) 정상으로 판정된다.

한편, 상기 캐니스터 차단 밸브(16) 및 퍼지 밸브(17)가 모두 열림 제어된 상태에서 연료압 스위칭 접속 신호가 수신되지 아니한 경우 엔진 구동 후 퍼지 밸브(17)를 소정 듀티값을 가지는 제어신호(PWM 신호)로 순차 열림 제어를 실행한다.

그리고, 상기 진단 제어부(19)는 이러한 퍼지 밸브(17)의 순차 열림 제어 시 증가하는 흡기압 센서(18)의 흡기압의 변동율을 누적한다.

여기서, 상기 흡기압 변동율은 수신된 흡기압과 기 정의된 기준압과의 차이압으로, 퍼지 밸브의 순차 열림 제어에 따라 변동되는 흡기압의 흔들림량을 의미한다.

그리고, 상기 진단 제어부(19)는 상기 퍼지 밸브(17)의 순차 제어 시 생성되는 흡기압 변동율을 퍼지 밸브의 순차 제어 마다 누적하여 흡기압 변동율 누적값을 도출한다.

이때 퍼지 밸브(17)의 순차 열림 제어 시 상기 진단 제어부(19)는 연료압 스위칭 접속 신호가 수신되었는 지를 판단하고 연료압 스위칭 접속 신호가 수신되는 경우 연료 누설 없음과 퍼지 밸브(17)를 정상으로 판정한다.

한편, 퍼지 밸브(17)의 순차 열림 제어 시 연료압 스위칭 접속 신호가 수신되지 아니한 경우 상기 진단 제어부(19)는 기 정의된 제2 소정 시간(30초)를 경과하면 흡기압 변동율의 누적값을 기 정의된 판단 기준치와 비교하고, 비교 결과 흡기압 변동율의 누적값이 상기 판단 기준치를 초과하지 아니한 경우 상기 퍼지 밸브의 설정치 열림 제어를 통해 도출된 흡기압 동기 비율을 토대로 퍼지 밸브의 고착 에러 또는 정상 여부를 판정한다.

여기서, 상기 퍼지 밸브의 설정치(50%)의 열림 제얼르 통해 도출된 흡기압 동기 비율을 토대로 퍼지 밸브 고착 에러 및 정상 여부를 판정하는 일련의 과정은 앞서 설명한 바와 같이 동일하게 구현된다.

한편, 상기 흡기압 변동율의 누적값이 상기 판단 기준치를 초과한 경우 상기 진단 제어부(19)는 연료압 스위칭 접속 신호가 수신되었는 지를 판단하고, 판단 결과 연료압 스위칭 접속 신호가 수신된 경우 퍼지 밸브를 기 정의된 설정치(20%)로 열림 제어하고 퍼지 밸브의 설정치(20%) 열림 제어에 따라 가변되는 흡기압 센서(18)의 흡기압 변동량이 이 정의된 임계치(50 hPa) 이상으로 기 정의된 제3 소정 시간(200초) 동안 유지되는 경우 연료압 스위치(21)의 고착 에러로 판정한다.

상기 흡기압의 변동율의 누적값이 상기 판단 기준치를 초과한 상태에서 연료압 스위칭 접속 신호가 수신되지 아니한 경우 상기 진단제어부(19)는 대규모 연료 누설 발생 및 퍼지 밸브 및 연료압 스위치를 정상으로 판정한다.

상기한 구성에 의한, 본 발명의 실시 예에 따른 차량의 연료 누설 진단 과정을 첨부된 도 2a 및 도 2b를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

우선 진단 제어부(19)는 기 정의된 연료 누설 진단 조건을 만족하는 경우 캐니스터 차단 밸브(16) 및 퍼지 밸브(17)를 모두 열림 제어하여 연료 탱크(10)의 연료압을 대기압으로 설정하고, 연료압 스위칭 접속 신호가 수신되었는 지를 판단한다(단계 101, 103, 및 105).

상기 단계105)의 판단 결과 연료압 스위칭 접속 신호가 수신된 경우 상기 진단 제어부(19)는 엔진을 강제 구동한 후 퍼지 밸브(17)를 기 정의된 소정치(50%)로 열림 제어한 후 흡기 다기관의 흡기압 센서(18)로부터 공급된 흡기압을 수신한다(단계 107, 109).

그리고, 상기 진단 제어부(19)는 퍼지 밸브(17)의 설정치의 열림 제어를 통해 가변되는 흡기압을 토대로 흡기압 동기 비율을 도출하고 도출된 흡기압 동기 비율이 상기 허용치 이상인 지를 판단한다(단계 111, 113).

상기 단계(113)의 판단 결과 흡기압 동기 비율이 상기 허용치 이상인 경우 상기 진단 제어부(19)는 퍼지 밸브의 고착 에러로 판정하고, 흡기압 동기 비율이 상기 허용치 이상이 아닌 경우 퍼지 밸브(17)를 정상으로 판정한다(단계 115, 117).

이 후 상기 진단 제어부(19)는 시동키 오프 및 엔진 정지 후 연료압 스위칭 접속 신호가 수신되었는 지를 판단하고 판단 결과 연료압 스위칭 접속 신호가 수신되는 경우 퍼지 밸브(17)를 최대값으로 열림 제어하고 기 정의된 제1 소정 시간(20초)이 경과된 시점에서도 연료압 스위칭 접속 신호가 수신되면 연료압 스위치(21)의 고착 에러로 판정한다(단계 119, 21, 123, 125, 127, 및 129).

한편, 상기 단계(127)에서 상기 연료압 스위칭 접속 신호가 수신되지 아니한 경우 상기 진단 제어부(19)는 연료 누설 없음 및 연료압 스위치(21)를 정상으로 판정한다(단계 131).

그리고, 상기 진단 제어부(19)는 상기 단계(105)에서 연료압 스위칭 접속 신호가 수신되지 아니한 경우 엔진 구동 후 퍼지 밸브(17)를 소정 듀티값을 가지는 제어 신호(PWM 신호)로 순차 열림 제어하고, 이러한 퍼지 밸브(17)의 순차 제어에 따른 흡기압 센서(18)의 흡기압을 수신하며, 수신된 흡기압의 변동율을 누적하여 흡기압 변동율의 누적값을 도출한다(단계 141, 143).

또한 퍼지 밸브(17)의 순차 제어 중 상기 진단 제어부(19)는 상기 연료압 스위칭 접속 신호가 수신되었는 지를 판단하고 상기 퍼지 밸브의 순차 제어 중 연료압 스위칭 접속 신호가 수신된 경우 연료 누설 없음 및 퍼지 밸브를 정상으로 판정한다(145, 147).

한편, 상기 단계(145)에서 연료압 스위칭 접속 신호가 수신되지 아니한 경우 상기 진단 제어부(19)는 기 정의된 제2 소정 시간(30초)이 경과하였는 지를 판단하고, 판단 결과 제2 소정 시간이 경과되는 동안 퍼지 밸브(17)의 순차 제어 시 단계(143)에서 도출된 흡기압 변동율 누적값을 기 정의된 판단 기준치와 비교한다(단계 149, 151).

상기 단계(151)의 비교 결과, 흡기압 변동율 누적값이 상기 판단 기준치 이상이 아닌 경우 상기 진단 제어부(19)는 상기 단계(107)로 진행하여 퍼지 밸브(17)의 소정치 열림 제어를 통해 퍼지 밸브의 에러를 진단한다.

그러나, 상기 단계(151)의 비교 결과, 흡기압 변동율 누적값이 상기 판단 기준치 이상인 경우 상기 진단 제어부(19)는 연료압 스위칭 접속 신호가 수신되었는 지를 판단하고, 상기 제2 소정 시간 경과 후 연료압 스위칭 접속 신호가 수신되지 아니한 경우 대규모 누설 발생 및 퍼지 밸브(17) 및 연료압 스위치(21)를 정상으로 판정한다(단계 151, 153).

한편, 상기 단계(151)에서 제2 소정 시간 경과 후에도 연료압 스위칭 접속 신호가 수신된 경우 상기 진단 제어부(19)는 상기 퍼지 밸브(17)를 기 정의된 설정치(20%)로 열림 제어한 후 수신되는 흡기압 센서(18)의 흡기압 변동량을 도출하고 도출된 흡기압 변동량이 기 정의된 제3 소정 시간 동안 유지되는 경우 상기 단계(129)로 진행하여 연료압 스위치(21)를 고착 에러로 판정한다(단게 155, 157, 및 159)

본 발명의 실시 예에 따르면, 엔진 정지 후 캐니스터 차단 밸브 및 퍼지 밸브를 모두 열림 제어한 후 연료탱크의 연료압을 대기압으로 설정 시 연료압 스위칭 접속 신호가 수신될 때 엔진 강제 시동 후 퍼지 밸브의 열림 제어 및 흡기압 동기 비율을 토대로 퍼지 밸브의 고착 에러를 진단하고, 이 후 엔진 및 시동키 오프 후 퍼지 밸브의 최대 열림 제어에 의한 연료압 스위칭 접속 신호의 수신 여부에 따라 연료압 스위칭 고장 여부 및 연료 누설 발생 여부를 판정하고, 엔진 정지 후 캐니스터 차단 밸브 및 퍼지 밸브를 모두 열림 제어한 후 연료탱크의 연료압을 대기압으로 설정 시 연료압 스위칭 접속 신호가 수신되지 아니한 경우, 소정 듀티값을 가지는 제어 신호에 의한 퍼지 밸브의 순차 제어 시 연료압 스위치 접속 신호의 수신 여부에 따라 연료 누설 없음 및 퍼지 밸브 정상으로 판정하고, 소정 듀티값을 가지는 제어 신호에 의한 퍼지 밸브의 순차 제어 시 연료압 스위치 접속 신호의 수신되지 아니한 경우 퍼지 밸브의 순차 제어에 따라 가변되는 흡기압 변동율 누적값, 퍼지 밸브의 열림량에 따른 흡기압 변동량을 토대로 연료압 스위치의 고착 에러를 판정함에 따라, 연료 누설 발생 여부 및 퍼지 밸브와 연료압 스위치의 고장 여부를 정확하게 진단함에 따라, 연료 탱크의 연료압 변화에 따른 연료 누설 판정 원인 규명을 정확하게 실행할 수 있어 연료 누설 진단 결과에 대한 신뢰성을 더욱 향상시킬 수 있게 된다.

지금까지 본 발명을 바람직한 실시 예를 참조하여 상세히 설명하였지만, 본 발명이 상기한 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 또는 수정이 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 사상이 미친다 할 것이다.

엔진 정지 후 캐니스터 차단 밸브 및 퍼지 밸브를 모두 열림 제어한 후 연료탱크의 연료압을 대기압으로 설정 시 연료압 스위칭 접속 신호가 수신될 때 엔진 강제 시동 후 퍼지 밸브의 열림 제어 및 흡기압 동기 비율을 토대로 퍼지 밸브의 고착 에러를 진단하고, 이 후 엔진 및 시동키 오프 후 퍼지 밸브의 최대 열림 제어에 의한 연료압 스위칭 접속 신호의 수신 여부에 따라 연료압 스위칭 고장 여부 및 연료 누설 발생 여부를 판정하고, 엔진 정지 후 캐니스터 차단 밸브 및 퍼지 밸브를 모두 열림 제어한 후 연료탱크의 연료압을 대기압으로 설정 시 연료압 스위칭 접속 신호가 수신되지 아니한 경우, 소정 듀티값을 가지는 제어 신호에 의한 퍼지 밸브의 순차 제어 시 연료압 스위치 접속 신호의 수신 여부에 따라 연료 누설 없음 및 퍼지 밸브 정상으로 판정하고, 소정 듀티값을 가지는 제어 신호에 의한 퍼지 밸브의 순차 제어 시 연료압 스위치 접속 신호의 수신되지 아니한 경우 퍼지 밸브의 순차 제어에 따라 가변되는 흡기압 변동율 누적값, 퍼지 밸브의 열림량에 따른 흡기압 변동량을 토대로 연료압 스위치의 고착 에러를 판정함에 따라, 연료 누설 발생 여부 및 퍼지 밸브와 연료압 스위치의 고장 여부를 정확하게 진단함에 따라, 연료 탱크의 연료압 변화에 따른 연료 누설 판정 원인 규명을 정확하게 실행할 수 있어 연료 누설 진단 결과에 대한 신뢰성을 더욱 향상시킬 수 있는 차량의 연료 누설 진단 장치 및 방법에 대한 운용의 정확성 및 신뢰도 측면, 더 나아가 성능 효율 면에 매우 큰 진보를 가져올 수 있으며, 적용되는 차량의 시판 또는 영업의 가능성이 충분할 뿐만 아니라 현실적으로 명백하게 실시할 수 있는 정도이므로 산업상 이용가능성이 있는 발명이다.

Claims (17)

1. 캐니스터 차단 밸브 및 퍼지 밸브를 제어에 의해 가변되는 연료 탱크 내의 연료압 변화를 토대로 연료 탱크 내의 연료 누설 진단을 실행하는 진단 제어부에서 연료 탱크 내의 소정 위치에 설치된 연료압 스위치로부터 공급되는 연료압 스위칭 접속 신호를 토대로 연료압 스위치의 에러를 진단하는 방법에 있어서,
   상기 진단 제어부에서, 기 설정된 연료 누설 진단 조건을 만족하는 경우 시동키 오프 후 주차 중 캐니스터 차단 밸브 및 퍼지 밸브를 열림 제어하여 연료 탱크 내의 연료압을 대기압으로 설정하는 제1 단계; 및
   상기 제1 단계에서 연료압 스위치 접속 신호가 수신된 경우 엔진 강제 시동 후 상기 퍼지 밸브를 기 정의된 소정치 열림 제어에 동기되어 수신되는 흡기압 변동 비율을 토대로 퍼지 밸브 고착 여부를 진단하는 제2 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 연료 누설 진단 방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 차량의 연료압 스위치 진단 방법은,
   퍼지 밸브 고착 진단 후 시동키를 오프하여 퍼지 밸브의 열림 제어에 의한 연료압 스위칭 접속 신호의 수신 여부를 기반으로 연료압 스위치의 고착 에러를 판정하는 제3 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 연료 누설 진단 방법.
3. 제2항에 있어서, 상기 제2 단계는,
   상기 캐니스터 차단 밸브 및 퍼지 밸브의 열림 제어 및 연료압 스위칭 접속 신호가 수신되는 경우 엔진을 강제 구동한 후 상기 퍼지 밸브를 기 정의된 소정치로 열림 제어하는 단계와,
   외부 공기를 흡입하는 흡기 다기관의 소정 위치에 설치되는 흡기압 센서로부터 공급되는 흡기압을 수신하는 단계와,
   상기 퍼지 밸브의 열림 제어에 동기되어 증가하는 흡기압의 동기 비율을 도출하고 도출된 흡기압의 동기 비율이 기 정의된 허용치 이상인 경우 퍼지 밸브의 고착 에러로 판정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한 하는 차량의 연료 누설 진단 방법.
4. 제3항에 있어서, 상기 제2 단계는,
   상기 도출된 흡기압의 동기 비율이 기 정의된 허용치 이상이 아닌 경우 퍼지 밸브를 정상으로 판정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 연료 누설 진단 방법.
5. 제2항에 있어서, 상기 제3 단계는,
   상기 제2 단계의 실행 후 시동키 오프 및 엔진 정지 후 연료압 스위칭 접속 신호가 수신되었는 지를 판단하는 단계;
   상기 연료압 스위칭 접속 신호가 수신된 경우 기 정의된 제1 소정 시간 동안 퍼지 밸브를 최대 열림 제어하여 연료 탱크 내의 연료압을 증가시키는 단계; 및
   기 정의된 제1 소정 시간 경과 후 연료압 스위치 접속 신호가 수신되는 경우 연료압 스위치를 고착 에러로 판정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 연료 누설 진단 방법.
6. 제5항에 있어서, 상기 제3 단계는,
   상기 퍼지 밸브의 최대 열림 제어 시 상기 제1 소정 시간 동안 연료압 스위치 접속 신호가 수신되지 아니한 경우 연료 탱크 내의 연료 누설이 없고 연료압 스위치를 정상으로 판정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 연료 누설 진단 방법.
7. 제2항에 있어서, 상기 방법은,
   상기 제1 단계에서 연료압 스위칭 접속 신호가 수신되지 아니한 경우 엔진 강제 구동 후 퍼지 밸브를 소정 듀티값을 가지는 제어 신호로 순차 열림 제어하고 퍼지 밸브의 열림 순차 제어에 따라 증가하는 흡기?의 변동율을 누적하고 흡기압 변동율 누적값 및 연료압 스위칭 접속 신호의 수신 여부에 따라 퍼지 밸브의 고착 에러 및 연료 누설 여부를 판정하는 제4 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 연료 누설 진단 방법.
8. 제7항에 있어서, 상기 제4 단계는,
   상기 퍼지 밸브가 순차 열림 제어 시 상기 연료압 스위칭 접속 신호가 수신되는 경우 연료 누설 없음 및 퍼지 밸브를 정상으로 판정하도록 구비되는 것을 특징으로 하는 차량의 연료 누설 진단 방법.
9. 제8항에 있어서, 상기 제4 단계는,
   상기 퍼지 밸브를 순차 열림 제어 시 상기 연료압 스위칭 접속 신호가 수신되지 아니한 경우 기 정의된 제2 소정 시간이 경과하였는 지를 판단하고,
   제2 소정 시간이 경과된 경우 도출된 흡기압 변동율 누적값이 기 정의된 판단 기준치 이상이 아닌 경우 상기 제2 단계로 진행하여 퍼지 밸브에 대한 정상 여부를 판정하도록 구비되는 것을 특징으로 하는 차량의 연료 누설 진단 방법.
10. 제9항에 있어서, 상기 제4 단계는,
    상기 흡기압 변동율 누적값이 상기 판단 기준치 이상인 경우 상기 연료압 스위칭 접속 신호가 수신되었는 지를 판단하고,
    상기 연료압 스위치 접속 신호가 수신되는 경우 대규모 연료 누설 발생 및 퍼지 밸브 및 연료압 스위치를 정상으로 판정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 연료 누설 진단 방법.
11. 제10항에 있어서, 상기 제4 단계는,
    상기 흡기압 변동율 누적값이 상기 판단 기준치 이상이고 상기 연료압 스위치 접속 신호가 수신되지 아니한 경우 상기 퍼지 밸브를 기 정의된 설정치로 열림 제어한 후 퍼지 밸브의 설정치 열림 제어에 따른 흡기량 변동량이 기 정의된 임계치 이하인 지를 판단하며,
    상기 흡기량 변동량이 기 정의된 임계치 이하인 경우 기 정의된 제3 소정 시간이 경과하였는 지를 판단하고,
    상기 제3 소정 시간이 경과한 경우 연료압 스위치 고착 에러로 판정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 연료 누설 진단 방법.
12. 캐니스터 차단 밸브 및 퍼지 밸브를 제어에 의해 가변되는 연료 탱크 내의 연료압 변화에 따라 스위칭되는 연료압 스위치의 연료압 스위칭 접속 신호를 토대로 연료 탱크의 연료 누설 진단을 실행하는 진단 제어부를 포함하되.
    상기 진단 제어부는,
    상기 캐니스터 차단 밸브 및 퍼지 밸브를 열림 제어하여 연료 탱크의 연료압을 대기압으로 설정한 후 연료압 스위칭 접속 신호의 수신 여부에 따라 엔진 강제 구동 후 퍼지 밸브의 제어에 따라 가변되는 흡기압의 동기 비율을 토대로 퍼지 밸브의 고착 에러를 판정하도록 구비되는 것을 특징으로 하는 차량의 연료 누설 진단 장치.
13. 제12항에 있어서, 상기 진단 제어부는,
    상기 캐니스터 차단 밸브 및 퍼지 밸브를 열림 제어하여 연료 탱크의 연료압을 대기압으로 설정되고 상기 연료압 스위칭의 접속 신호 수신되는 경우 상기 퍼지 밸브를 최대로 열림 제어하여 연료 누설 및 연료압 스위치의 고착 에러 여부를 판정하도록 구비되는 것을 특징으로 하는 차량의 연료 누설 진단 장치.
14. 제13항에 있어서, 상기 진단 제어부는,
    상기 캐니스터 차단 밸브 및 퍼지 밸브를 열림 제어하여 연료 탱크의 연료압을 대기압으로 설정되고 연료압 스위치 접속 신호가 수신되지 아니한 경우 소정 듀티값을 가지는 제어 신호에 따라 퍼지 밸브의 순차 제어되고, 퍼지 밸브의 순차 제어 시 상기 연료압 스위칭 접속 신호가 수신되면 연료 누설 없음 및 퍼지 밸브 정상으로 판정하도록 구비되는 것을 특징으로 하는 차량의 연료 누설 진단 장치.
15. 제14항에 있어서, 상기 진단 제어부는,
    퍼지 밸브의 순차 열림 제어에 따라 가변되는 흡기압 변동율의 누적값이 판단 기준치를 초과하지 아니한 경우 엔진 강제 구동 후 퍼지 밸브의 제어에 따라 가변되는 흡기압의 동기 비율을 토대로 퍼지 밸브의 고착 에러를 판정하도록 구비되는 것을 특징으로 하는 차량의 연료 누설 진단 장치.
16. 제15항에 있어서 상기 진단 제어부는,
    순차 제어되는 퍼지 밸브의 열림 제어에 따라 가변되는 흡기압 변동율의 누적값이 판단 기준치를 초과하고 연료압 스위칭 접속 신호가 수신되는 경우 대규모 연료 누설 발생 및 퍼지 밸브와 연료압 스위치를 정상으로 판정하는 것을 특징으로 하는 차량의 연료 누설 진단 장치.
17. 제16항에 있어서, 상기 진단 제어부는,
    상기 순차 제어되는 퍼지 밸브의 열림 제어에 따라 가변되는 흡기압 변동율의 누적값이 판단 기준치를 초과하고 연료압 스위칭 접속 신호가 수신되지 아니한 경우 상기 퍼지 밸브의 설정치 열림 제어에 따라 가변되는 흡기량 변동량을 기반으로 연료압 스위치의 고착 에러로 판정하도록 구비되는 것을 특징으로 하는 차량의 연료 누설 진단 장치.
    
    
    

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