KR102364922B1

KR102364922B1 - 차량용 연료 증발가스 제어 시스템의 pcsv 유량편차 보정방법

Info

Publication number: KR102364922B1
Application number: KR1020200131005A
Authority: KR
Inventors: 안길영
Original assignee: 주식회사 현대케피코
Priority date: 2020-10-12
Filing date: 2020-10-12
Publication date: 2022-02-18

Abstract

본 발명의 차량용 연료 증발가스 제어 시스템(4)에 적용된 PCSV 유량편차보정 방법은 엔진 운전 중 컨트롤러(7)에 의한 퍼지 사용 모드 진입 시 PCSV(Purge Control Solenoid Valve)(6)의 목표 유량에 대한 목표 듀티를 산출하고, 배터리 전압, 흡기온 및 PCSV 작동 주파수 중 어느 하나에 기반 하여 산출된 최종 보상 듀티로 상기 목표 듀티를 PCSV 최종 작동 듀티로 보정하며, 상기 PCSV 최종 작동 듀티에 의한 상기 PCSV(6)의 작동으로 공연비 1 제어 상태를 확인함으로써 PCSV(6)의 작동주파수로 pick-up delay 보정 값에 대한 정확성을 확보하고, 특히 pick-up delay 보정 값을 최종 보정듀티로 하여 목표 튜티와 함께 최종 작동튜티가 결정됨으로써 퍼지유량 제어 시 흡기온과 배터리 전압 적용만으로 발생되던 유량 편차가 완전하게 방지되는 특징을 갖는다.

Description

차량용 연료 증발가스 제어 시스템의 PCSV 유량편차 보정방법{Method for Compensating Flow Deviation 0f PCSV and Fuel Evaporation Gas Control System for Vehicle Thereof}

본 발명은 PCSV 유량편차보정에 관한 것으로, 특히 pick-up delay 보정 값에 PCSV(Purge Control Solenoid Valve)의 다양한 작동 주파수를 반영함으로써 퍼지유량 제어 시 유량 편차가 발생되지 않도록 한 차량용 연료 증발가스 제어 시스템에 관한 것이다.

일반적으로 차량은 연료 증발가스 제어 시스템을 구비하고, 이르 통해 연료계통에서 발생되는 가솔린 증발 가스의 대기 방출 대신, 연료탱크와 엔진 사이를 연결하여 연료 탱크에서 발생된 증발 가스를 포집 한 후 엔진의 연소 실로 공급해 연소시킴으로써 연료로부터 증발되는 탄화수소에 대한 환경 법규를 충족하여 준다.

이를 위해 상기 연료 증발가스 제어 시스템은 PCSV(Purge Control Solenoid Valve)를 적용한다. 일례로 상기 PCSV는 퍼지사용 모드에서 퍼지유량과 연료량을 합해 공기량과 계산하여 공연비 1 제어에 맞춰 퍼지유량 제어가 이루어진다.

예) PCSV 작동 듀티 = 목표 듀티 + pick-up delay 보상 듀티

여기서 목표 듀티는 PCSV 목표유량을 커브 변환하여 계산되고, pick-up delay 보상은 흡기온과 베터리 전압 보상 곱하기로 계산되는 값이다.

이와 같이 상기 PCSV는 연료탱크와 엔진으로 혼합기를 공급하는 흡기 다기 관으로 연결된 증발가스라인에 장착되고, 캐니스터에 포집 된 증발 가스의 소모가 필요할 때 ECU(Electronic Control Unit)를 통해 그 통로가 열리면서 증발 가스를 엔진으로 보내 연소시켜주게 된다.

일본특개 JP 2010-144683 A (2010.07.01)

하지만, 상기 PCSV는 퍼지유량 제어 시 흡기온과 베터리 전압을 보상 값으로 적용함으로써 최종 작동 듀티값에서 유량 편차가 발생되고 있다.

이러한 이유는 상기 PCSV는 듀티(Duty) 제어로 작동하므로 작동주파수를 가지고 있고, 동작 시 PCSV의 소음저감 및 분배성 최적화를 위해 운전영역 별 다양한 주파수를 사용하지만 이러한 PCSV 작동주파수 반영 없이 pick-up delay 보상 값이 계산되기 때문이다. 즉, 운전영역에 따른 PCSV 작동주파수 결정이 pick-up delay 결정과 무관하게 독립적으로 이루어짐으로써 pick-up delay 보상 값 계산은 배터리 전압과 흡기온 보상만 적용된다.

그 결과 상기 PCSV는 작동주파수에 따른 Pick-up delay 차이가 확인됨에도 최종 작동 듀티값에 이를 반영하지 못함으로써 작동주파수에 따라 동일 제어 듀티에 대한 퍼지 유량 차이 발생이 그대로 유지되고 있다.

이에 상기와 같은 점을 감안한 본 발명은 배터리전압 보정 및 흡기온 보정과 함께 PCSV의 운전영역 별 다른 작동 주파수 보정 커브를 포함시킴으로써 pick-up delay 보정 값에 대한 정확성을 확보하고, 특히 pick-up delay 보정 값을 최종 보정듀티로 하여 목표 튜티와 함께 최종 작동튜티가 결정됨으로써 퍼지유량 제어 시 흡기온과 배터리 전압 적용만으로 발생되던 유량 편차가 완전하게 방지되는 차량용 연료 증발가스 제어 시스템의 PCSV 유량편차보정 방법의 제공에 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 PCSV 유량편차보정 방법은 엔진 운전 중 컨트롤러에 의해 퍼지 사용 모드 진입의 판단이 이루어지는 단계, 및 배터리 전압, 흡기온 및 PCSV 작동 주파수 중 어느 하나 이상을 PUD 보정 변수로 하여 PCSV에 대한 PCSV 목표 듀티가 보정되어 PCSV 최종 작동 듀티로 산출되는 PCSV 동작 기반 보정 제어가 수행되는 단계가 포함되는 것을 특징으로 한다.

바람직한 실시예로서, 상기 퍼지 사용 모드 진입은 캐니스터의 연료증발가스 포집량이 연료증발가스 사용 설정값보다 클 때 판단되며, 상기 연료증발가스 포집량은 엔진 시동 후 상기 컨트롤러에 의해 상기 캐니스터에서 확인된다.

바람직한 실시예로서, 상기 PCSV 동작 기반 보정 제어의 단계는 상기 퍼지 사용 모드에서 PCSV 목표 유량이 계산되는 단계, 상기 PCSV 목표 유량에 기반 한 PCSV 목표 듀티가 계산되는 단계, 상기 PUD 보정 변수에 기반 한 Pick-Up Delay 보정 제어로 상기 PCSV 목표 듀티에 대한 최종 보상 듀티가 계산되는 단계, 상기 최종 보상 듀티를 상기 PCSV 목표 듀티에 적용하여 상기 PCSV 최종 작동 듀티의 산출이 이루어지는 단계, 및 상기 PCSV에 적용되는 PCSV 실제 유량이 확정되는 단계로 수행된다.

바람직한 실시예로서, 상기 Pick-Up Delay 보정 제어의 단계는 상기 배터리 전압, 상기 흡기온 및 상기 PCSV 작동 주파수를 체크하여 PUD(pick-up delay) 보상 정보 확인이 이루어지는 단계, 상기 배터리 전압과 상기 흡기온을 보정하여 작동주파수 미 적용 보상 듀티가 획득되는 1차 PUD 보상 듀티 계산 단계, 상기 PCSV 작동 주파수를 시간단위 보상커브로 보상하여 상기 작동주파수 미 적용 보상 듀티를 작동주파수 보정 커브 맵 기반 보상 듀티로 변환시키는 2차 PUD 보상 듀티 계산 단계, 및 PCSV 작동 주기의 시간단위로 상기 작동주파수 보정 커브 맵 기반 보상 듀티를 최종 보상 듀티로 변환시키는 최종 보상 듀티 계산 단계로 수행된다.

바람직한 실시예로서, 상기 1차 PUD 보상 듀티 계산은 상기 배터리 전압과 상기 흡기온의 보정값을 곱하여 수행된다.

바람직한 실시예로서, 상기 2차 PUD 보상 듀티 계산은 목표 듀티와 엔진회전수 기반의 작동주파수 맵에서 pick-up delay를 발생하는 작동 주파수가 보정커브 입력(input)으로 사용되는 작동주파수 보정 커브 맵을 적용하고, 상기 작동주파수 보정 커브 맵에서 매칭 된 상기 시간단위 보상커브의 매칭 값과 상기 작동주파수 미 적용 보상 듀티를 곱하여 수행되고, 상기 최종 보상 듀티 계산은 상기 PCSV 작동 주기로 나눠 시간단위를 제거한 상기 작동주파수 보정 커브 맵 기반 보상 듀티에 100을 곱하여 수행된다.

바람직한 실시예로서, 상기 PCSV 최종 작동 듀티의 산출은 상기 PCSV 목표 듀티와 상기 최종 보상 듀티의 합으로 수행된다.

바람직한 실시예로서, 상기 컨트롤러는 상기 PCSV 동작 기반 보정 제어 후, 상기 PCSV를 상기 PCSV 최종 작동 듀티로 작동시켜 PCSV 퍼징 제어를 수행하고, 상기 PCSV 퍼징 제어의 단계는 상기 PCSV 최종 작동 듀티로 상기 PCSV 작동이 이루어지는 단계, 및 PCSV 직동 후 공연비 1 제어 상태가 확인되는 단계로 이루어진다.

그리고 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 차량용 연료 증발가스 제어 시스템은 엔진 운전 중 퍼지 사용 모드 진입 시 목표 유량에 대한 목표 듀티를 산출하고, 배터리 전압, 흡기온 및 PCSV 작동 주파수 중 어느 하나에 기반 하여 산출된 최종 보상 듀티로 상기 목표 듀티를 PCSV 최종 작동 듀티로 보정하며, 상기 PCSV 최종 작동 듀티에 의한 퍼지 사용 모드 수행 시 공연비 1 제어 상태를 확인하는 컨트롤러; 상기 PCSV 최종 작동 듀티로 작동되어, 연료증발가스 포집량을 흡기 다기관으로 보내주는 PCSV; 및 상기 연료증발가스 포집량을 연료 탱크에서 모아주는 캐니스터가 포함되는 것을 특징으로 한다.

바람직한 실시예로서, 상기 컨트롤러는 상기 PCSV의 작동주파수가 매칭 되어 상기 최종 보상 듀티의 산출에 적용되는 퍼지유량 보정 맵을 포함하고, 상기 퍼지유량 보정 맵은 목표 듀티와 엔진회전수 기반의 작동주파수 맵과 상기 작동주파수 맵에서 pick-up delay를 발생하는 작동 주파수가 보정커브 입력(input)으로 사용되는 작동주파수 보정 커브 맵으로 구분된다.

이러한 본 발명의 차량용 연료 증발가스 제어 시스템에 적용된 PCSV 유량편차보정 제어는 하기와 같은 작용 및 효과를 구현한다.

첫째, PCSV가 목표 튜티와 일치되는 최종 작동듀티 값을 출력할 수 있다. 둘째, 최종 작동듀티 값이 pick-up delay 보정 과정에서 배터리전압 보정 및 흡기온 보정 만 적용하던 pick-up delay 보정 방식을 PCSV의 운전영역 별 다른 작동 주파수 보정 커브로 보강함으로써 로직(Logic)적으로 최종 작동 듀티값에서 유량 편차 발생이 해소된다. 셋째, 운전영역에 따른 작동주파수 기준으로 pick-up delay 커브 값으로 보정 하고, 계산 시 보정 커브의 입력(input) 값을 작동 주파수 맵 값에 활용할 수 있다. 넷째, 퍼지 유량에 대한 계산 정확도를 높여서 정확한 차량 공연비 제어 가능하고, 이를 람다 표출로 확인 가능하다. 다섯째, 작동주파수에 대한 지연시간 보상을 통해 동일사양 PCSV 제품에 대한 제어 듀티-퍼지 유량 관계를 확보할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 차량용 연료 증발가스 제어 시스템에서 구현되는 PCSV 유량편차보정 방법의 순서도이고, 도 2는 본 발명에 따른 PCSV 유량편차보정 제어를 구현하는 연료 증발가스 제어 시스템이 차량에 적용된 에이며, 도 3은 본 발명에 따른 퍼지유량 보정 맵을 구성하는 작동주파수 맵 및 작동주파수 보정 커브 맵의 예이고, 도 4는 본 발명에 따른 PCSV 유량편차보정 회로의 구현 예이다.

이하 본 발명의 실시 예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명하며, 이러한 실시 예는 일례로서 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으므로, 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다.

도 1을 참조하면, PCSV 유량편차보정 방법은 엔진 운전 중 퍼지 사용 모드 진입 판단 제어(S10~S40)에 대해 배터리 전압, 흡기온 및 PCSV 작동 주파수에 기반 한 PCSV 동작 기반 보정 제어(S50~S90)를 수행하여 계산 값을 산출하고, 상기 계산 값을 유량편차 보정 값으로 이용하여 PCSV 퍼징 제어(S100~S300)를 수행하여 준다.

특히 상기 PCSV 동작 기반 보정 제어(S50~S90)는 PCSV 목표 유량(S50)으로 PCSV 실제 유량(S90)을 확정하는 과정에서 PUD(Pick-Up Delay) 보정 제어(S70)가 적용됨으로써 PCSV 작동 주파수에 따른 pick-up delay 보정 방식으로 특징된다.

따라서 상기 PCSV 유량편차보정 방법은 PCSV 작동주파수에 대한 지연시간 보상을 통해 동일사양 PCSV 제품에 대한 제어 듀티-퍼지유량 관계를 확보할 수 있고, 특히 퍼지 유량에 대한 계산 정확도를 높여서 람다 표출 확인으로 정확한 차량 공연비 제어를 가능하게 한다.

이로부터 상기 PCSV 유량편차보정 방법은 PCSV 작동주파수와 독립적인 pick-up delay 결정이 이루어지던 기존 방식의 최종 작동 듀티값에서 발생되던 유량 편차를 방지할 있다.

도 2를 참조하면, 차량(1)의 연료 증발가스 제어 시스템(4)은 캐니스터(5), PCSV(Purge Control Solenoid Valve)(6), 컨트롤러(Electronic Control Unit)(7) 및 퍼지유량 보정 맵(9)을 포함한다.

일례로 상기 캐니스터(5)는 연료증발가스 라인(5-1)으로 연료 탱크(3)와 PCSV(6)에 연결됨으로써 연료 탱크(3)에서 발생된 연료 증발가스를 포집하여 PCSV(6)로 보내준다.

일례로 상기 PCSV(6)는 외부에서 유입되는 신기와 함께 연료 탱크(3)에서 나온 연료가 분사되는 흡기 다기관(2)으로 캐니스터(5)에서 포집한 연료 증발가스 보내주고, 이를 위패 컨트롤러(7)로 제어된다.

일례로 상기 컨트롤러(7)는 엔진 운전 정보, 퍼지 사용 모드 진입, 배터리 전압, 흡기온 및 PCSV 작동 주파수 등을 확인하고, PCSV 동작 기반 보정 제어(S50~S90) 및 PCSV 퍼징 제어(S100~S200)에 대한 로직 또는 프로그램이 저장된 메모리를 연계하여 제어를 위한 데이터 검출과 산출 및 계산을 수행하는 중앙처리장치로 동작하고, 연료 증발가스 포집량에 따라 PCSV(6)를 제어하여 포집된 연료 증발가스를 소진시켜 준다. 그러므로 상기 컨트롤러(7)는 엔진 ECU(Electronic Control Unit0일 수 있다.

특히 상기 컨트롤러(7)는 PWM DUTY(Pulse-Width Modulation Duty)의 펄스(Pulse)로 PCSV(6)를 제어한다.

또한, 상기 컨트롤러(7)는 데이터 입력부(8)와 퍼지유량 보정 맵(9)을 구비한다. 이 경우 상기 데이터 입력부(8)는 증발가스 포집량 신호, 엔진 회전수, 차속, 배터리전압, 흡기온, PCSV 작동주파수 등을 입력 데이터로 검출 또는 확인하고, 이를 컨트롤러(7)에 전달한다. 그리고 상기 퍼지유량 보정 맵(9)은 PCSV 제품에 대한 제어듀티-퍼지유량 관계를 확보할 수 있도록 하는 PCSV 작동주파수에 따른 pick-up delay 보상 커브를 제공함으로써 컨트롤러(7)가 커브 매칭을 통해 작동주파수에 대한 지연시간 보상을 산출할 수 있도록 한다.

이하 도 1의 PCSV 유량편차보정 방법을 도 2 내지 도 4를 참조로 상세히 설명한다. 이 경우 제어주체는 컨트롤러(7)이고, 제어대상은 PCSV(6)이다.

먼저 컨트롤러(7)는 S10의 엔진 운전 단계를 인식하여 PCSV 유량편차보정 제어를 시작한다. 이 경우 상기 엔진 운전(S10)은 엔진의 Key-ON 신호로 인식된다.

이어 컨트롤러(7)는 퍼지 사용 모드 진입 판단 제어(S10~S40)를 수행하고, 이를 S20의 연료증발가스 포집량 체크 단계, S30의 연료증발가스 포집량 사용 조건 확인 단계, S40의 퍼지 사용 모드 진입 확인 단계로 수행한다.

도 2를 참조하면, 컨트롤러(7)는 데이터 입력부(8)의 증발가스 포집량 신호, 엔진 회전수, 차속, 배터리전압, 흡기온, PCSV 작동주파수를 입력 데이터로 수신하고, 이 중 증발가스 포집량 신호에서 증발가스 포집량을 확인하여 연료증발가스 포집량 체크(S20)가 이루어진다.

또한, 컨트롤러(7)는 확인된 연료증발가스 포집량에 대해 하기의 포집량 사용 조건식을 적용하여 연료증발가스 포집량 사용 조건 확인(S30)이 이루어진다.

포집량 사용 조건식: Y > y

여기서 “Y"는 연료증발가스 포집량 확인 값이고, ”y"는 연료증발가스 사용 설정값이며, “>”는 두 값의 크기를 나타내는 등호이다.

그 결과 컨트롤러(7)는 “Y > y”를 충족하지 않는 경우 초기 단계로 전환하는 반면 “Y > y”를 충족하는 경우 S40의 퍼지 사용 모드 진입 확인 단계로 진입한다.

일례로 컨트롤러(7)는 상기 퍼지 사용 모드 진입 확인(S40)을 통해 퍼지 사용 모드의 진입 가능 또는 진입 불가를 판단하고, 진입 불가는 엔진 회전수 또는 차속으로 엔진 운전 조건이 확인된 상태에서 PCSV(6) 또는 연료 증발가스 제어 시스템(4)의 구성 부품에 대한 불량/에러/고장을 체크하여 이루어진다.

계속해서 컨트롤러(7)는 퍼지사용 모드 진입(S40)으로 연료증발가스 사용 가능 상태에서 상기 PCSV 동작 기반 보정 제어(S50~S90)를 수행하고, 이를 S50의 PCSV 목표 유량 계산 단계, S60의 PCSV 목표 듀티 계산 단계, S70의 Pick-Up Delay 보정 제어 단계, S80의 PCSV 최종 작동 듀티 산출 단계, S90의 PCSV 실제 유량 확정단계로 수행한다.

도 2를 참조하면, 컨트롤러(7)는 데이터 입력부(8)의 입력 데이터 중 엔진 회전수 및 차속의 엔진 운전 조건에서 확인된 연료증발가스 포집량에 기반 하여 PCSV 목표 유량 계산(S50)을 수행하고, 산출된 PCSV 목표 유량에 기반 하여 PCSV 목표 듀티 계산(S60)을 수행하여 PCSV 목표 듀티를 산출하여 준다.

이후 컨트롤러(7)는 상기 Pick-Up Delay 보정 제어(S70)에 진입하고, 이를 S71의 PUD(pick-up delay) 보상 정보 확인 단계, S72의 1차 PUD 보상 듀티 계산 단계, S73의 2차 PUD 보상 듀티 계산 단계, S74의 최종 보상 듀티 계산 단계로 수행한다. 그러므로 상기 Pick-Up Delay 보정 제어(S70)는 pick-up delay 보정 방식을 기존과 달리 PCSV 작동 주파수에 기반 하여 수행함을 특징으로 한다.

도 2를 참조하면, 컨트롤러(7)는 데이터 입력부(8)의 입력 데이터 중 배터리전압, 흡기온, PCSV 작동주파수를 읽어 PUD(pick-up delay) 보상 정보 확인(S71)이 이루어진다.

이어 컨트롤러(7)는 하기의 1차 PUD 보상 듀티 산출식으로 1차 PUD 보상 듀티 계산(S72)을 수행한다.

1차 PUD 보상 듀티 산출식: K1 = A x B

여기서 "K1"은 작동주파수 미 적용 보상 듀티로 1차 PUD 보상 듀티 값이고, “A”는 배터리 전압이며, “B”는 흡기온이고, “x"는 두 값의 곱하기 기호이다.

그 결과 상기 1차 PUD 보상 듀티 계산(S72)은 배터리 전압(A)과 흡기온(B)의 보정값을 곱하여 계산된다. 이는 작동주파수 미 적용 보상 듀티(K1)이며 단위를 갖지 않는다.

계속해서 컨트롤러(7)는 2차 PUD 보상 듀티 계산(S73) 및 최종 보상 듀티 계산(S74)을 수행한다.

도 3을 참조하면, 상기 퍼지유량 보정 맵(9)은 작동주파수 맵(9-1) 및 작동주파수 보정 커브 맵(9-2)으로 이루어진다.

일례로 상기 작동주파수 맵(9-1)은 영역별 30~150ms 정도 사용되는 목표 듀티와 엔진회전수 기반의 맵으로 동일 제어듀티에 대한 퍼지 유량 차이가 발생되는 PCSV 작동 주파수를 구축한 예이다. 그리고 상기 작동주파수 보정 커브 맵(9-2)은 커브 입력(input)을 작동주파수-주기/시간 단위로 하여 작동주파수 맵(9-1)의 Pick-up delay 발생을 작동주파수에 따른 Pick-up delay 보상 커브이고, 상기 커브 입력(input)의 값은 작동주파수 맵(9-1)에 적용된 주기/시간단위이다.

도 4를 참조하면, 상기 2차 PUD 보상 듀티 계산(S73)은 작동주파수 보정 커브 맵(9-2)을 적용함으로써 작동주파수 맵(9-1)의 출력(output)을 작동주파수 보정커브 압력(input)으로 사용한다. 이로부터 상기 2차 PUD 보상 듀티 계산(S73)은 작동주파수에 대해 독립적이던 1차 PUD 보상 듀티 값(K1)을 종속적으로 변환시켜 준다. 그리고 상기 최종 보상 듀티 계산(S74)은 2차 PUD 보상 듀티 계산(S73)의 결과를 PCSV 작동주기 별로 구분하여 최종 보정 듀티로 계산됨을 예시 한다.

따라서 컨트롤러(7)는 상기 2차 PUD 보상 듀티 계산(S73)에 하기의 보정커브 변환식을 적용하고, 상기 최종 보상 듀티 계산(S74)에 하기의 작동주기 변환식을 적용한다.

보정커브 변환식: K2 = K1 x C

작동주기 변환식: K = (K2/T) x 100

여기서 “K2”는 작동주파수 보정 커브 맵 기반 보상 듀티로 2차 PUD 보상 듀티이고, “C"는 작동주파수 보정 커브 매칭 값이며, ”K"는 최종 보상 듀티이고, “T"는 PCSV 작동 주기이다.

그 결과 상기 2차 PUD 보상 듀티 계산(S73)은 목표 듀티와 엔진회전수 기반의 작동주파수 맵(9-1)에서 pick-up delay를 발생하는 작동 주파수가 보정커브 압력(input)으로 사용되는 작동주파수 보정 커브 맵(9-2)을 적용하고, 상기 작동주파수 보정 커브 맵(9-2)에서 매칭 된 상기 시간단위 보상커브의 매칭 값과 상기 작동주파수 미 적용 보상 듀티(K1)를 곱하여 산출된다.

이로부터 상기 1차 PUD 보상 듀티(S72)의 작동주파수 미 적용 보상 듀티(K1)는 작동주파수 보정 커브 맵 기반 보상 듀티(K2)로 변환되며, 상기 작동주파수 보정 커브 맵 기반 보상 듀티(K2)는 시간단위를 갖는다.

또한, 상기 최종 보상 듀티 계산(S74)은 2차 PUD 보상 듀티 계산(S73)의 작동주파수 보정 커브 맵 기반 보상 듀티(K2)를 PCSV 작동 주기(T)로 나눠 시간단위를 제거하고, 이에 100을 곱하여 최종 보상 듀티(K)를 산출한다. 이 경우 상기 최종 보상 듀티는 단위를 갖지 않는다.

이어 컨트롤러(7)는 PCSV 최종 작동 듀티 산출(S80)을 하기의 최종 듀티 산출식으로 수행한다.

최종 듀티 산출식: PCSV 최종 작동 듀티 = 목표 듀티 + K

이와 같이 컨트롤러(7)는 PCSV 목표 듀티 계산(S60)의 목표 듀티에 최종 보상 듀티 계산(S74)의 최종 보상 듀티(K)를 더해 줌으로써 목표 듀티가 갖는 PCSV 유량 편차를 제거하여 준다.

이로부터 컨트롤러(7)는 PCSV 최종 작동 듀티로 PCSV 실제 유량 확정(S90)이 이루어진다.

최종적으로 컨트롤러(7)는 상기 PCSV 퍼징 제어(S100~S300)를 수행하고, 이를 S100의 PCSV 작동 단계, S200의 PCSV 직동 후 공연비 확인 단계, S300의 엔진 장지 인식 단계로 수행한다.

도 2를 참조하면, 컨트롤러(7)는 PWM DUTY의 펄스(Pulse)를 출력하여 PCSV(6)가 작동함으로써 상기 PCSV 작동(S100)이 수행되고, 데이터 입력부(8)의 입력 데이터 중 엔진 회전수 및 차속으로 엔진 운전 조건을 확인함으로써 PCSV 직동 후 공연비 확인(S200)이 수행된다. 이 경우 상기 PCSV 직동 후 공연비 확인(S200)은 공연비 1 제어 상태로 이루어진다.

한편 컨트롤러(7)는 상기 엔진 장지 인식(S300)이 이루어지면 PCSV 유량편차보정 제어를 중단하고, PCSV(6) 작동 중 생성된 데이터를 메모리에 저장하거나 또는 초기화 하여 준다.

전술된 바와 같이, 본 실시예에 따른 차량용 연료 증발가스 제어 시스템(4)에 적용된 PCSV 유량편차보정 방법은 엔진 운전 중 컨트롤러(7)에 의한 퍼지 사용 모드 진입 시 PCSV(Purge Control Solenoid Valve)(6)의 목표 유량에 대한 목표 듀티를 산출하고, 배터리 전압, 흡기온 및 PCSV 작동 주파수 중 어느 하나 이상에 기반 하여 산출된 최종 보상 듀티로 상기 목표 듀티를 PCSV 최종 작동 듀티로 보정하며, 상기 PCSV 최종 작동 듀티에 의한 상기 PCSV(6)의 작동으로 공연비 1 제어 상태를 확인함으로써 PCSV(6)의 작동주파수로 pick-up delay 보정 값에 대한 정확성을 확보하고, 특히 pick-up delay 보정 값을 최종 보정듀티로 하여 목표 튜티와 함께 최종 작동튜티가 결정됨으로써 퍼지유량 제어 시 흡기온과 배터리 전압 적용만으로 발생되던 유량 편차가 완전하게 방지된다.

1 : 차량
2 : 흡기 다기관 3 : 연료 탱크
4 : 연료 증발가스 제어 시스템
5 : 캐니스터 5-1 : 연료증발가스 라인
6 : PCSV(Purge Control Solenoid Valve)
7 : 컨트롤러(Electronic Control Unit)
8 : 데이터 입력부
9 : 퍼지유량 보정 맵 9-1 : 작동주파수 맵
9-2 : 작동주파수 보정 커브 맵

Claims

엔진 운전 중 컨트롤러에 의해 퍼지 사용 모드 진입의 판단이 이루어지는 단계, 및
배터리 전압, 흡기온 및 PCSV 작동 주파수 중 어느 하나 이상을 PUD(Pick-Up Delay) 보정 변수로 하여 PCSV(Purge Control Solenoid Valve) 에 대한 PCSV 목표 듀티가 보정되어 PCSV 최종 작동 듀티로 산출되는 PCSV 동작 기반 보정 제어가 수행되는 단계가 포함되며;
상기 PCSV 동작 기반 보정 제어의 단계는, 상기 퍼지 사용 모드에서 PCSV 목표 유량이 계산되는 단계, 상기 PCSV 목표 유량에 기반 한 PCSV 목표 듀티가 계산되는 단계, 상기 PUD 보정 변수에 기반 한 Pick-Up Delay 보정 제어로 상기 PCSV 목표 듀티에 대한 최종 보상 듀티가 계산되는 단계, 상기 최종 보상 듀티를 상기 PCSV 목표 듀티에 적용하여 상기 PCSV 최종 작동 듀티의 산출이 이루어지는 단계, 및 상기 PCSV에 적용되는 PCSV 실제 유량이 확정되는 단계로 수행되고;
상기 Pick-Up Delay 보정 제어의 단계는, 상기 배터리 전압, 상기 흡기온 및 상기 PCSV 작동 주파수를 체크하여 PUD(pick-up delay) 보상 정보 확인이 이루어지는 단계, 상기 배터리 전압과 상기 흡기온을 보정하여 작동주파수 미 적용 보상 듀티가 획득되는 1차 PUD 보상 듀티 계산 단계, 상기 PCSV 작동 주파수를 시간단위 보상커브로 보상하여 상기 작동주파수 미 적용 보상 듀티를 작동주파수 보정 커브 맵 기반 보상 듀티로 변환시키는 2차 PUD 보상 듀티 계산 단계, 및 PCSV 작동 주기의 시간단위로 상기 작동주파수 보정 커브 맵 기반 보상 듀티를 최종 보상 듀티로 변환시키는 최종 보상 듀티 계산 단계로 수행되는
것을 특징으로 하는 PCSV 유량편차보정 방법.
청구항 1에 있어서, 상기 퍼지 사용 모드 진입은 캐니스터의 연료증발가스 포집량이 연료증발가스 사용 설정값 보다 클 때 판단되는 것을 특징으로 하는 PCSV 유량편차보정 방법.
청구항 2에 있어서, 상기 연료증발가스 포집량은 엔진 시동 후 상기 컨트롤러에 의해 상기 캐니스터에서 확인되는 것을 특징으로 하는 PCSV 유량편차보정 방법.
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청구항 1에 있어서, 상기 1차 PUD 보상 듀티 계산은 상기 배터리 전압과 상기 흡기온의 보정값을 곱하여 수행되는 것을 특징으로 하는 PCSV 유량편차보정 방법.
청구항 1에 있어서, 상기 2차 PUD 보상 듀티 계산은 상기 시간단위 보상커브의 매칭 값과 상기 작동주파수 미 적용 보상 듀티를 곱하여 수행되는 것을 특징으로 하는 PCSV 유량편차보정 방법.
청구항 1에 있어서, 상기 최종 보상 듀티 계산은 상기 PCSV 작동 주기로 나눠 시간단위를 제거한 상기 작동주파수 보정 커브 맵 기반 보상 듀티에 100을 곱하여 수행되는 것을 특징으로 하는 PCSV 유량편차보정 방법.
청구항 1에 있어서, 상기 PCSV 최종 작동 듀티의 산출은 상기 PCSV 목표 듀티와 상기 최종 보상 듀티의 합으로 수행되는 것을 특징으로 하는 PCSV 유량편차보정 방법.
청구항 1에 있어서, 상기 컨트롤러는 상기 PCSV 동작 기반 보정 제어 후, 상기 PCSV를 상기 PCSV 최종 작동 듀티로 작동시켜 PCSV 퍼징 제어를 수행하는 것을 특징으로 하는 PCSV 유량편차보정 방법.
청구항 10에 있어서, 상기 PCSV 퍼징 제어의 단계는,
상기 PCSV 최종 작동 듀티로 상기 PCSV 작동이 이루어지는 단계, 및 PCSV 직동 후 공연비 1 제어 상태가 확인되는 단계로 수행되는 것을 특징으로 하는 PCSV 유량편차보정 방법.
청구항 1 내지 3 및 청구항 6 내지 11 중 어느 한 항에 의한 PCSV 유량편차보정 방법을 수행하는 차량용 연료 증발가스 제어 시스템에 있어서
엔진 운전 중 퍼지 사용 모드 진입 시 목표 유량에 대한 목표 듀티를 산출하고, 배터리 전압, 흡기온 및 PCSV 작동 주파수 중 어느 하나에 기반 하여 산출된 최종 보상 듀티로 상기 목표 듀티를 PCSV 최종 작동 듀티로 보정하며, 상기 PCSV 최종 작동 듀티에 의한 퍼지 사용 모드 수행 시 공연비 1 제어 상태를 확인하는 컨트롤러; 상기 PCSV 최종 작동 듀티로 작동되어, 연료증발가스 포집량을 흡기 다기관(2)으로 보내주는 PCSV(Purge Control Solenoid Valve); 및 상기 연료증발가스 포집량을 연료 탱크에서 모아주는 캐니스터
가 포함되는 것을 특징으로 하는 차량용 연료 증발가스 제어 시스템.
청구항 12에 있어서, 상기 컨트롤러는 상기 PCSV의 작동주파수가 매칭 되어 상기 최종 보상 듀티의 산출에 적용되는 퍼지유량 보정 맵을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 연료 증발가스 제어 시스템.
청구항 13에 있어서, 상기 퍼지유량 보정 맵은 목표 듀티와 엔진회전수 기반의 작동주파수 맵, 및 상기 작동주파수 맵에서 pick-up delay를 발생하는 작동 주파수가 보정커브 입력(input)으로 사용되는 작동주파수 보정 커브 맵으로 구분되는 것을 특징으로 하는 차량용 연료 증발가스 제어 시스템.