KR102055961B1 - 연료 시스템에서 리크를 검출하는 방법 및 시스템 - Google Patents

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Abstract

연료 탱크를 포함하는 연소 기관의 연료 시스템에서 리크를 검출하는 방법이 제안된다. 이 방법은, 제 1 시간에서 연료 시스템에서 측정된 적어도 압력 데이터를 포함하는 데이터의 제 1 세트를 획득하는 단계; 연료 시스템에 포함된 유체들에 에너지를 추가하는 단계로서, 상기 에너지는 다른 목적들을 위해 차량 상에 이미 존재하는 수단에 의해 생성되거나 소모되는, 상기 에너지를 추가하는 단계; 제 2 시간에서 연료 시스템에서 측정된 적어도 압력 데이터를 포함하는 데이터의 제 2 세트를 획득하는 단계; 및 상기 데이터의 제 1 세트 및 제 2 세트에 기초하여 미리결정된 함수를 계산함으로써 상기 연료 시스템에서 리크의 존재/부재를 결정하는 단계를 포함하도록 한다.

Description

연료 시스템에서 리크를 검출하는 방법 및 시스템{METHOD AND SYSTEM FOR DETECTING A LEAK IN A FUEL SYSTEM}
본 발명은 액체 연료 시스템, 바람직하게는 전기 모드에서 구동하는 동안 하이브리드 차량 상에서의 리크 (leak) 들의 검출에 관한 것이다.
내연 기관이 구비된 현대의 도로 차량 (vehicle) 들에서 연료 탱크들 및 완전한 연료 시스템들에 대한 리크 검출 시스템들은 널리 사용되고 있고, 더욱 의무적이다. 기존의 리크 검출 시스템들은, 예를 들어 연료 탱크 안의 압력을 감소시키기 위해 내연 기관으로부터 진공을 사용한다. 감소된 압력이 소정 기간 동안 유지된다는 것이 발견되는 경우, 연료 탱크는 리크가 없는 (leak-free) 것으로 간주된다.
연료 절약 및 대안의 연료 소스들에 대한 요건들이 전기 차량들에 대한 기술로 계속해서 이동함에 따라, 플러그-인 하이브리드 전기 차량들 (plug-in hybrid electric vehicles; PHEV) 로서 알려진 차량들의 유형이 창출되고 있다. 이들 차량들은 모든 전기 모드에서 미리결정된 거리를 관리하도록 설계되지만, 차량이 그 모든 전기 범위를 초과했을 때의 시간들을 관리하기 위해 내연 기관 및 연관된 액체 연료 탱크를 탑재하고 있다.
이들 차량들은 차량의 완전한 수명 내내 모든 전기 모드에서 구동하는 잠재성을 갖기 때문에, 내연 기관이 절대로 구동하지 않을거라는 것은 이론적으로 가능하다.
그럼에도 불구하고, 적용 가능한 규정들에 부합하기 위해, 차량 상의 액체 연료 시스템은 주기적으로 리크 테스트들의 대상이 되어, 연료 시스템에서 브리치 (breach) 가 존재하지 않는다는 것을 보장해야 한다. 이 규정들은 "작은 리크" 및 "큰 리크" 에 대하여 별개의 요건들을 제공하기 때문에, 리크 검출 시스템은 일반적으로 이들 각각의 우발성에 대한 별개의 절차들을 제공한다.
기존의 시스템들에서, 작은 리크는 통상 "엔진 오프" 이벤트 동안 진단된다. 이러한 시스템들에서, 이상 기체 법칙에 따라, 시스템은, 이 시스템이 폐쇄된 시스템과 같이 적절히 거동하는지를 추론하기 위해 압력 판독과 온도 판독을 비교함으로써 테스트된다. 테스트는, 탱크 내의 연료가 이동하지 않을 때 매우 정확한 압력 판독을 가능하게 하기 때문에, 엔진 오프에서 완전히 정확할 수 있다. 이러한 테스트는, 예를 들어 US 5,263,462 에 개시된다.
반면에, 큰 리크 테스트는 일반적으로 부압의 에너지 입력에 의존한다. 이것은 밸브를 통해 연료 탱크와 내연 기관의 흡기 매니폴드 간의 연결을 제공하고, 연료 시스템 (주로, 탱크 및 이것과 직접적으로 유체 연통하는 임의의 도관들)의 내측 볼륨에 진공을 제공하기 위해, 흡기 매니폴드가 상대적인 부압에 있는 경우 밸브를 개방함으로써 달성된다. 일단 진공이 만들어지면, 시스템은 밸브를 폐쇄하고 진공이 감쇠되는 레이트를 관측함으로써 리크에 대해 체크된다. 이 테스트는 효과적이며 효과적이다.
그러나, 전술된 바와 같이, 내연 기관은 PHEV 의 수명에서 절대로 구동하지 않을 수도 있고, 차량의 구동 사이클들의 대부분 동안 구동하지 않을것이라는 상당한 가능성이 존재한다. 따라서, 엔진 생성된 진공에 기초한 임의의 테스트는 연료 시스템에서 리크들을 테스트하기 위해 부적합한 수단이 된다.
내연 기관을 구동시킬 필요 없이 리크들에 대해 연료 탱크를 테스트하기 위한 솔루션들이 제안되고 있다. 이들 솔루션들은 연료 시스템에 전용의, 전기적으로 전력공급된 진공 또는 정압 펌프를 추가하는 것을 포함한다. 이러한 펌프는 요청하는 대로 진공 또는 압력을 유도할 수 있지만, 추가의 에너지 소비의 비용 및 상당 수의 여분의 컴포넌트들을 유도할 수도 있다.
본 발명의 목적은 내연 기관이 구동한 적이 있는지 없는지 여부에 관계없이 자동차 및 하이브리드 차량 상에서 연소 기관이 오프되는 경우 구동될 수 있는 대안의 리크 검출 시스템을 제공하는 것이다.
이를 위해, 본 발명은 제 1 항에 따른 차량의 연료 시스템에서 리크를 검출하는 방법을 제안한다. 리크 검출은 이상 기체 법칙의 특수한 경우에 기초하고, 이에 의해 "에너지"(열 또는 압력) 는 다른 목적들을 위해 차량 상에 이미 존재한 수단을 사용함으로써 연료 시스템에 추가된다. 일반적으로, 연료 시스템은 연소 기관의 흡기 매니폴드로의 액체 연료를 전달하기 위한 연료 펌프를 포함한다. 예를 들어, 이러한 연료 펌프는 연료 시스템에 에너지를 추가하는데 사용될 수도 있다. 특정 실시형태에서, 연소 기관이 온 인 경우, 연료 펌프는 연료 전달의 동작을 위해 필요한 것보다 더 많은 전력을 공급받을 수 있다. 다시 말해, 연료 펌프는 흡기 매니폴드로 정확한 연료 전달을 가능하게 하고 연료 시스템에 포함된 연료를 가열하는 것을 허용하도록 공급 전류로 전력을 공급받을 수 있다. 다른 특정한 실시형태에서, 연소 기관이 오프인 경우, 연료 펌프는 연료 시스템에 포함된 유체를 가열하기 위해 전력 공급받을 수 있다. 진공과 달리, 열은 거의 모든 에너지 변환 프로세스들의 부산물이고, 따라서 연소 기관이 오프이더라도 임의의 전력공급된 차량에서 쉽게 이용 가능하다. 또한, 연소 기관이 오프인 경우 기존의 디바이스들 (펌프들) 에 의해 압력이 생성될 수도 있다.
특정 실시형태에서, 연료 시스템의 무결성 (integrity) 의 결정은 압력의 측정치들에 기초하여 함수를 계산하고, 이 함수를 미리결정된 값에 비교함으로써 이루어진다.
다른 특정 실시형태에서, 연료 시스템의 무결성의 결정은 압력 및 온도의 측정치들에 기초하여 함수를 계산하고, 이 함수를 미리결정된 값에 비교함으로써 이루어진다.
다른 특정 실시형태에서, 연료 시스템의 무결성의 결정은 압력 및 온도의 측정치들 및 연료 시스템 밖으로 유동하는 연료의 정보에 기초하여 함수를 계산하고, 이 함수를 미리결정된 값에 비교함으로써 이루어진다. 이 방식에 의해, 탱크 밖의 연료 석션으로 인한 압력에서의 변화가 고려된다. 따라서, 리크의 존재/부재의 결정은 더 정확할 수 있다.
또 다른 특정 실시형태에서, 연료 시스템의 무결성의 결정은 압력 및/또는 온도들의 측정치들 및/또는 추정치들에 기초하여 함수를 계산하고, 이 함수를 미리결정된 값에 비교함으로써 이루어진다.
유리하게는, 연료 시스템이 실링된 것 (리크가 없는 것) 으로 결정되는 경우, 압력 온도 관계는 연료의 리드 증기 압력 (Reid Vapor Pressure) 을 예측하는데 사용될 수 있다.
바람직하게는, 방법은 (플러그-인) 하이브리드 차량에서, 바람직하게는 연료 기관이 오프되지만 전기 엔진은 구동되는 경우, 연료 시스템 리크를 검출하기 위해 제공된다.
본 발명의 제 1 실시형태에 따르면, 연료에 "에너지" 를 추가하는 단계는,
- 내연 기관에서 연료 주입 밸브들을 폐쇄하는 단계;
- 연료 탱크에서의 열을 가열 및 교반하도록 연료 펌프에 전력을 공급하여 연료에 에너지 (열 및 압력) 를 추가하는 단계를 포함한다.
연소 기관이 오프 (구동되지 않음) 된다면 정규 (연소 기관) 차량 및 (플러그-인) 하이브리드 차량 양자에 적용될 수 있는 이 실시형태에서, 열 및 압력은, 연료에 열을 추가하기 보다는 다른 목적들을 위해 차량에 이미 존재하는 컴포넌트들을 통해 연료에 추가된다. 통상의 사용에서, 연료 펌프는 엔진에 가압된 연료를 공급한다. 테스트 동안, 내연 기관에서 연료 주입 밸브들의 폐쇄는 압력 하에서 연료가 엔진 안으로 가는 것을 방지하고, 대신에 연료를 연료 탱크로 리턴한다. 결과적으로, 탱크에서의 연료는 교반, 가열 및 가압된다.
본 발명의 제 2 실시형태에 따르면, 연료에 에너지를 추가하는 단계는 플러그-인 하이브리드 차량의 배터리들과 연료 탱크 간에 열을 교환하는 단계를 포함한다. 이 실시형태에서, 버려질 배터리 열의 형태의 소모 에너지는 연료를 가열하는데 사용된다. 이 실시형태에서, 열은 생성될 필요가 없고, 그것은 단지 연료로 이송된다. 열을 이송하는 것은 열을 생성하는 것보다 상당히 적은 에너지를 필요로 한다.
제 1 서브-실시형태에서, 열 교환은 배터리들 냉각수 회로의 열 교환기를 통해 그리고 연료 탱크를 통해 연속적으로 공기의 흐름을 가이드함으로써 획득된다.
제 2 서브-실시행태에서, 열 교환은 배터리들 부근 및 연료 탱크 부근에서, 바람직하게는 그것의 내부에서 연속적으로 냉각액를 펌핑함으로써 획득된다.
바람직하게, 이 냉각액은 연료 탱크 안의 열 교환기에서 순환되고, 보강재 (reinforce) 로서 작용하도록 탱크 벽의 여러 포인트들에 고정된다.
제 3 실시형태에 따르면, 압력은 냉각수 구동형 공기 펌프의 수단을 통해 시스템 안으로 공기를 펌핑함으로써 연료 시스템에서 직접적으로 유도된다. 이 펌프는 차량 상의 임의의 냉각수 회로, 예를 들어 배터리들에 대해 전술된 것 또는 차량의 에어 컨디션 시스템의 것에 추가될 수 있다.
본 발명은 또한, 연료 탱크, 온도 센서, 프로세서 및 연료 시스템에 포함된 유체들에 에너지를 추가하기 위한 수단을 포함하는 연료 시스템에 관한 것이고, 상기 에너지는 다른 목적들을 위해 차량 상에 이미 존재하는 수단에 의해 생성되거나 소모되고;
상기 온도 센서 및 상기 압력 센서는 상기 연료 탱크 안의 컨디션들을 측정하도록 배열되고 상기 프로세서에 동작적으로 연결되며;
상기 프로세서는 전술된 방법을 수행하도록 구성된다.
본 발명은 또한, 본 발명에 따른 연료 시스템을 갖는 자동차 및 본 발명에 따른 연료 시스템에서의 사용을 위한 컴퓨터 프로그램에 관한 것이다.
본 발명의 이들 및 다른 양태들 및 이점들은 첨부한 도면들에 대하여 더욱 명확해질 것이다.
도 1 은 본 발명의 일 실시형태에 따른 연료 탱크 시스템을 예시한다.
도 2 는 본 발명의 다른 실시형태에 따른 연료 탱크 시스템을 예시한다.
도 3 은 본 발명의 다른 실시형태에 따른 연료 탱크 시스템을 예시한다.
도 4 는 본 발명의 일 실시형태에 따른 방법의 플로우차트를 나타낸다.
도 5 는 본 발명의 다른 실시형태에 따른 연료 탱크 시스템을 예시한다.
도 6 은 본 발명의 또 다른 실시형태에 따른 연료 탱크 시스템을 예시한다.
본 발명의 특정 실시형태에서, 연료 시스템의 무결성 (리크의 부재) 은 측정치들의 제 1 쌍 (p1, T1) 을 측정치들의 제 2 쌍 (p2, T2) 과 비교함으로써 결정될 수 있고, 제 2 쌍은 연료 탱크로의 소정 양의 열 및/또는 압력의 제어된 도입 후에 취해진다. 본 발명은 또한, 열 및/또는 압력을 발생시키는 엔진 또는 전용 디바이스를 사용하지 않고, 대신에 차량, 바람직하게는 (플러그-인) 하이브리드 차량 상에서 이용 가능한 그러한 열/압력 소스를 사용함으로써 이 결정이 이루어질 수 있다는 통찰에 기초한다.
연료 시스템의 무결성의 결정은 4 개의 측정된 변수들 (p1, T1, p2, T2) 의 함수를 계산하고, 이 함수를 미리결정된 값에 비교함으로써 이루어질 수 있다.
예시적인 방식에서, 미리결정된 값은 연료 시스템에 에너지를 추가하기 전 및 후에 각각 결정된, 2 개의 압력-온도 비율들의 비율일 수도 있다. 이 "비율들의 비율" 의 값이 미리결정된 범위 밖이면, 연료 리크의 존재가 선언될 수도 있다.
"비율" 분석은 폐쇄된 시스템에 있어서 압력 (p) / 절대 온도 (T) 비율이 일정하다는 전제에 기초한다:
Figure 112014105132090-pct00001
게이뤼삭의 법칙 (Gay-Lussac's law) 으로서 알려진 상기 방정식은 이상 기체 법칙의 특수한 경우이며, 이상 기체 법칙은 다음을 말한다.
pV = nRT
여기서 가스 시스템의 볼륨 (V) 및 가스 입자들의 양 (n) 이 또한 나타난다.
일정한 볼륨을 갖는 시스템에 있어서,
Figure 112014105132090-pct00002
인 측정치들의 세트는 시스템 (n1>n2) 에서의 가스의 양에서의 감소를 나타내고, 이것은 리크의 존재를 의미할 수 있다.
통상적으로, 연료 시스템 내에는 연료 증기 및 공기의 혼합물로 이루어지는 기상 (gaseous phase) 뿐만 아니라 소정 양의 액체 연료가 존재한다. 전술된 측정치들 및 계산치들이 이 기상에 적용될 수도 있다. 그러나, 기상의 압력은 탱크에서의 연료의 증기 압력에 의해 영향을 받을 것이고, 이것은 차례로 시스템의 온도에 의해 영향을 받는다. 결과적으로, 추가의 데이터 엘리먼트들 (즉, 팩터들) 을 비율들의 기본 함수에 통합할 필요가 있을 수 있다. 예를 들어, 이들 데이터 엘리먼트들은 연료의 고유 증기 압력의 영향 및 테스트가 시작될 때의 베이스 온도를 포함하여, 이 증기 압력 레벨을 추가로 규정할 수 있다.
테스트의 시작에서 탱크의 내부 압력이 존재하는 않는 경우에서, 시스템은, 온도 상승이 전술된 온도 및 팩터들에서의 변화에 기초하여 압력 상승을 초래할 것이라는 사실에 의존해야 한다. 이에 기초하여, 이론적인 P2 및 실제 P2 를 갖기 때문에, 시스템에서의 리크를 어느 정도의 정확도로 결정하는 것이 가능하다.
도 1, 도 2, 도 3, 도 5 및 도 6 은 유체 라인 (4) 을 통해 활성탄 캐니스터 (charcoal canister, 2) 와 유체 연통하는 연료 시스템 (1) 을 나타낸다. 활성탄 캐니스터 (2) 는 내연 기관의 흡기 매니폴드 (3) 에 연결된 다른 유체 라인 (5) 을 갖는다. 활성탄 캐니스터 (2) 와 흡기 매니폴드 (3) 간의 선택적 연통을 가능하게 하기 위해 유체 라인 (5) 에는 밸브 (6) 가 배치된다. 활성탄 캐니스터 (2) 와 대기 간에 추가의 연통이 존재한다. 이 연통은 완전히 실링된 시스템을 만들기 위해 밸브 (8) 를 통해 선택적으로 제어될 수 있다. 흡입 공기의 양을 제어하기 위해, 통상 스로틀 밸브로서 알려진 흡기 매니폴드 (3) 상에 추가의 밸브 (7) 가 배치된다. 연료 시스템은 연료 탱크 (1) 안의 압력을 측정하기 위해 구성된 압력 센서 (9) 를 더 포함한다.
증기 저장 캐니스터 (2) 의 원하지 않는 로딩을 방지하기 위해 캐니스터 (2) 로부터 탱크 (1) 를 고립시키기 위해 유체 라인 (4) 에는 추가의 밸브 (미도시) 가 배치될 수 있다. 이 경우, 밸브 (미도시) 는 완전한 시스템을 테스트하기 위해 테스트 동안 이상적으로 개방될 것이다.
도 1, 도 2, 도 3 및 도 6 은 플러그-인 하이브리드 차량에서 존재하는 바와 같은 배터리 냉각 시스템을 도시한다. 냉각 시스템은 배터리 (10) 를 포함하는데, 이 배터리는 배터리 (10) 의 사이드에서 열을 줄이기 위해 제 1 열 교환기 (11) 를 통해 유동하는 냉각 유체를 통해 냉각된다. 냉각 유체는 또한, 냉각되기 위해 제 2 열 교환기 (12) 를 통해 유동한다. 냉각 유체는 제 1 열 교환기 (11) 로부터 제 2 열 교환기 (12) 로 그리고 반대로 펌프 (13) 를 통해 펌핑되고, 이로써 폐 루프에서 유동한다.
도 1, 도 2, 도 3, 도 5 및 도 6 의 연료 탱크는 온도 센서 (19) 를 더 포함한다. 도면들은 단지 하나의 온도 센서 (19) 및 단지 하나의 압력 센서 (9) 를 도시하였으나, 여러 개의 이들 센서들이 연료 탱크의 전략적 로케이션들에 배치되어 연료 탱크에 존재하는 온도들 및 압력들의 더 상세한 측정치를 얻을 수 있다. 전술된 바와 같이, 폐쇄된 연료 탱크에서, 리크들은 온도 변화 전 및 후에 압력 및 온도 정보를 통해 검출될 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에서, 도 1 에 도시된 바와 같이, 배터리 열은 연료 탱크에서의 연료를 가열하기 위해 사용된다. 이를 위해, 제 3 열 교환기 (14) 가 연료 탱크 안에 제공된다. 3방향 밸브 (17) 가 냉각수 회로에 제공되고, 이에 의해 3방향 밸브는 냉각액을 제 3 열 교환기 (14)(통상의 동작) 를 통과하지 않고 제 2 열 교환기 (12) 로 직접 향하게 하고, 이에 의해 3방향 밸브는 냉각액을 제 3 열 교환기 (14) 로 직접 보낼 수 있어서, 열이 탱크 (1) 내의 연료로 트랜스퍼된다. 이 방식에서, 소위 소모 에너지, 배터리들로부터의 열은 리크 검출 프로세스에서 에너지 입력으로서 사용되어 이로써 이 프로세스를 에너지 효율적으로 만든다. 펌프 (13) 는 그대로 배터리들을 냉각시키기 위해 구동하기 때문에, 여분의 에너지가 생성되지 않아야 한다.
리크 검출 시스템의 정확도를 더욱 강화시키기 위해, 바람직한 실시형태에서 연료 레벨 입력 (18) 이 사용되어 연료 탱크에 존재하는 연료의 열용량을 확립할 수 있다. 실질적으로 비어 있는 탱크에 비해 연료 탱크에서 가열될 필요가 있는 상이한 열 질량 (thermal mass) 이 존재하기 때문에, 탱크 안의 온도 상승은 탱크에 에너지를 추가하는 경우 연료 레벨에 따라 잠재적으로 상이할 수 있다.
도 2 는 연료 탱크 (1) 가 (일반적으로 하이브리드 차량들을 갖는 경우인) 내부 압력에 저항할 필요가 있는 경우에 사용될 수 있는 도 1 의 실시형태와 유사한 실시형태를 도시한다. 이 실시형태에서, 정규 열 교환기 (14) 는 탱크 (1) 내에 배치된 보강 열 교환기 (20) 에 의해 대체되고, 구조적 부재의 형상 또는 트러스 시스템 (truss system) 에 있다. 열 교환기 (20) 의 정점들은 탱크 내부에 용접되거나 리벳 스냅 (rivet snap) 되는 인터페이스 피스 (21) 를 통해 탱크 (1) 의 내측면에 부착된다.
도 3 은 도 1 및 도 2 의 실시형태와 유사한 또 다른 실시형태를 도시하고, 이에 의해 배터리 열은 연료 탱크 안의 연료를 가열하는데 사용된다. 그러나, 배터리 열은 탱각수를 통해 연료 또는 연료 탱크로 직접적으로 트랜스퍼되지 않고, 제 2 열 교환기 (12) 에서 냉각액을 냉각시키는 경우 제 2 열 교환기 (12) 를 통해 유동하는 공기를 통해 트랜스퍼된다. 제 2 열 교환기 (12) 를 통해 유동하는 공기는 공기 방향조절 밸브 (air directing valve, 26) 를 포함하는 채널에서 가이드된다. 이 밸브 (26) 는 공기를 연료 탱크 (1) 로부터 멀리 가게 하거나, 공기를 연료 탱크 (1) 를 통해 그리고 연료 탱크에 인접하여 직접적으로 유동하게 하도록 제공되므로, 제 2 열 교환기 (12) 에서 공기에 의해 캡처된 에너지 (열) 은 연료 탱크 (1) 로 부분적으로 트랜스퍼되고 이로써 연료 탱크 (1) 및 연료를 가열시킨다. 이 실시형태의 이점은, 냉각액이 연료 탱크 (1) 로 들어가지 않으므로 2 개의 시스템들 간의 유체 교환/오염의 위험이 없다는 것이다.
본 발명에 따른 방법을 설명하는 플로우차트가 도 4 에 도시된다. 플로우차트는, 제 1 단계에서 제 1 온도 및 제 1 압력의 측정을 도시한다. 제 1 단계 후에, 제 2 단계로서 연료 시스템에 에너지가 추가된다. 도 1, 도 2, 도 3, 도 5 및 도 6 과 관련하여 설명된 바와 같이, 연료 시스템에 에너지를 추가하기 위해 여러 기법들이 적용될 수 있다. 제 3 단계에서, 제 2 온도 및 제 2 압력이 측정된다. 마지막으로, 제 1 온도 및 압력 측정치 및 제 2 온도 및 압력 측정치는 리크의 존재 가능성을 나타내는 리크 팩터를 계산하기 위한 미리결정된 공식에서 팩터들로서 사용된다.
그 후, 리크의 존재를 시그널링하는 것이, 그러한 이유로, 예를 들어, 차량의 계기판에서 표시자 (indicator) 를 밝힘으로써 당업자에게 알려진 임의의 적합한 방식으로 행해질 수 있다.
도 5 는 본 발명의 대안의 실시형태를 도시하고, 이에 의해 연료 시스템에 추가된 에너지는 배터리들로부터 비롯되지 않는다. 이 실시형태에서, 연료 펌프 (22) 는 연료 시스템 (1) 내에 배치되어 액체 연료를 흡입부 (3) 로 전달한다. 흡입부 (3) 로 전달되는 압력을 조절하기 위해, 압력 조절기 또는 바이패스 밸브 (23) 가 시스템에 배치된다. 이 실시형태에서, 제어 전략은 엔진 흡입부 (3) 상의 연료 인젝터들을 폐쇄하고 전력을 연료 펌프 (22) 로 전송하여 그것으로 하여금 가열되게 하도록 구현될 것이다. 연료 펌프 (22) 로부터의 열은 차례로, 펌프의 물리적 특성들에 링크된 특정 레이트로 연료를 가열시킬 것이다. 연료 인젝터들이 폐쇄되기 때문에, 연료는 연료 탱크 (1) 안으로 다시 재순환되어 유체에서의 난류의 영향으로 인한 추가의 압력 발생을 야기할 것이다. 열 및 난류의 추가로 인한 압력 상승에 기초하여, 연료 시스템이 리크를 갖거나 갖지 않는지가 결정될 수 있다.
도 6 은 냉각수 구동형 공기 펌프 (25) 의 수단을 통해 시스템으로 공기를 펌핑함으로써 압력이 연료 시스템 (1) 에서 직접적으로 유도되는 본 발명의 다른 실시형태를 도시한다. 이 실시형태에서, 펌프 (13) 는 도 1 내지 도 3 의 실시형태들에서와 같이 배터리를 냉각시키기 위해 차량 배터리 (10) 에서 열 교환기 (11) 를 통해 냉각액을 유동시키는데 사용된다. 배터리 (10) 를 나간 후에, 유체는 개시된 공기 펌프 (25)(이것은 냉각수의 흐름에 의해 전력공급된 임펠러와 같음) 를 통해, 그 후 배터리 (10) 를 통해 다시 순환되기 전에 유체를 추가로 냉각시키기 위해 사용되는 열 교환기 (12) 를 통해 유동한다. 통상의 동작에서, 다이버터 (diverter) 밸브 (27) 는 공기 흐름을 펌프 (25) 로부터 대기로 전환하여 펌프 (25) 상의 최소의 로딩을 초래한다. 차량이 리크 체크를 명령하는 경우, 다이버터 밸브 (27) 는 공기의 흐름을 캐니스터 (2) 로부터 탱크 (1) 안으로 향하게 하고, 그 포트를 대기에 대해 실링한다. 결과적으로, 탱크 안의 압력은 알려진 레이트로 증가하여, 차량이 시스템 내에 리크가 존재하는지를 결정하게 한다. 리크가 존재하면, 자연스럽게 압력 상승은 실링된 시스템의 압력 상승보다 낮아질 것이다. 이를 측정하기 위해 압력 센서 (9) 가 사용될 수 있다.
본 발명은 제한된 수의 구체적 실시형태들에 의해 개시되었으나, 이것은 본 발명을 예시하기 위해 행해진 것이며 본 발명의 범위를 제한하지 않는다. 당업자는, 특정 실시형태들과 연관되어 설명된 특성들이 다른 실시형태들로부터의 특성들과 결합되어 상응하는 효과들 및 이점들을 달성할 수도 있다는 것을 이해할 것이다.

Claims (15)

  1. 연료를 펌프하기 위한 연료 펌프 및 연료 탱크를 포함하는 연소 기관의 연료 시스템에서 리크를 검출하는 방법으로서,
    제 1 시간에서, 상기 연료 시스템에서 측정된 적어도 압력 데이터를 포함하는 데이터의 제 1 세트를 획득하는 단계;
    상기 연료 탱크에서 연료를 가열하도록 상기 연료 펌프에 전력을 공급하여 상기 연료에 에너지를 추가하는 단계;
    제 2 시간에서, 상기 연료 시스템에서 측정된 적어도 압력 데이터를 포함하는 데이터의 제 2 세트를 획득하는 단계; 및
    상기 데이터의 제 1 세트 및 제 2 세트에 기초하여 미리결정된 함수를 계산함으로써 상기 연료 시스템에서 리크의 존재/부재를 결정하는 단계를 포함하는, 연료 시스템에서 리크를 검출하는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 데이터의 제 1 세트는 상기 제 1 시간에서 상기 연료 시스템에서 측정된 온도 데이터를 더 포함하고,
    상기 데이터의 제 2 세트는 상기 제 2 시간에서 상기 연료 시스템에서 측정된 온도 데이터를 더 포함하는, 연료 시스템에서 리크를 검출하는 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 미리결정된 함수는 또한, 상기 제 1 시간과 상기 제 2 시간 간의 시간 간격 동안 상기 연료 시스템 밖으로 유동하는 연료에 대한 정보에 기초하여 계산되는, 연료 시스템에서 리크를 검출하는 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 연소 기관은 전기 엔진을 포함하는 (플러그-인) 하이브리드 차량에 탑재되는, 연료 시스템에서 리크를 검출하는 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 연소 기관은 구동하고 있지 않지만 상기 전기 엔진은 구동하고 있는 경우 수행되는, 연료 시스템에서 리크를 검출하는 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    연료에 에너지를 추가하는 단계는,
    내연 기관에서 연료 주입 밸브들을 폐쇄하는 단계를 포함하는, 연료 시스템에서 리크를 검출하는 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 연료 시스템은 상기 연료의 움직임 및/또는 상기 연료의 증기와 공기와의 혼합을 최대화하도록 구성된 상기 연료의 재순환 경로를 포함하는, 연료 시스템에서 리크를 검출하는 방법.
  8. 제 5 항에 있어서,
    연료에 에너지를 추가하는 단계는 상기 (플러그-인) 하이브리드 차량의 배터리들과 상기 연료 탱크 간의 열을 교환하는 단계를 포함하는, 연료 시스템에서 리크를 검출하는 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 열 교환은 상기 배터리들의 냉각수 회로의 열 교환기를 통해 그리고 상기 연료 탱크를 통해 공기의 흐름을 연속적으로 가이드함으로써 획득되는, 연료 시스템에서 리크를 검출하는 방법.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 열 교환은 상기 배터리들 부근 및 상기 연료 탱크 부근, 또는 상기 연료 탱크의 내부에서 냉각액을 연속적으로 펌핑함으로써 획득되는, 연료 시스템에서 리크를 검출하는 방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 냉각액은 상기 연료 탱크 안의 열 교환기에서 순환되고, 보강재로서 작용하도록 탱크 벽의 여러 포인트들에 고정되는, 연료 시스템에서 리크를 검출하는 방법.
  12. 제 1 항에 있어서,
    냉각수 구동형 공기 펌프에 의해 상기 연료 탱크 안으로 공기를 펌핑함으로써 상기 연료 시스템에서 압력이 직접적으로 유도되는, 연료 시스템에서 리크를 검출하는 방법.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 연료 탱크에 존재하는 연료의 열용량을 확립하기 위해 연료 레벨 입력이 사용되는, 연료 시스템에서 리크를 검출하는 방법.
  14. 연료 탱크, 온도 센서, 압력 센서, 프로세서 및 연료 시스템에 포함된 유체들에 에너지를 추가하기 위한 수단을 포함하는 연료 시스템으로서,
    상기 에너지는 다른 목적들을 위해 차량에 탑재되어 이미 존재하는 수단에 의해 생성되거나 소모되고;
    상기 온도 센서 및 상기 압력 센서는 상기 연료 탱크 안의 컨디션들을 측정하도록 배열되고 상기 프로세서에 동작적으로 연결되며;
    상기 프로세서는 제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 기재된 방법을 수행하도록 구성되는, 연료 시스템.
  15. 연료 시스템에서의 사용을 위한 컴퓨터 프로그램을 저장한 컴퓨터 판독가능 저장 매체로서,
    상기 연료 시스템은 연료 탱크, 온도 센서, 압력 센서, 프로세서 및 상기 연료 시스템에 포함된 유체들에 에너지를 추가하기 위한 수단을 포함하고, 상기 에너지는 다른 목적들을 위해 차량에 탑재되어 이미 존재하는 수단에 의해 생성되거나 소모되고; 상기 온도 센서 및 상기 압력 센서는 상기 연료 탱크 안의 컨디션들을 측정하도록 배열되고 상기 프로세서에 동작적으로 연결되며;
    상기 프로세서는, 실행되는 경우 제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 기재된 방법을 수행하도록 구성되는, 컴퓨터 판독가능 저장 매체.
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