KR20020055045A - 차량용 엔진의 퍼지 제어 방법 - Google Patents

Abstract

주행중인 차량에서 차속과 스로틀 밸브 개도 조건에 따라 오픈루프 상에서도 퍼지 제어가 가능하도록 하고, 냉각수온과 흡기온 조건에 따라 고연료 온도시 및 차량 주행상태를 검출하는 센서들의 고장 유무 상태에 따라 퍼지 제어를 수행할 목적으로;

차량이 시동 온 되면, 퍼지 차단 제어 조건 만족상태에 따라 퍼지 제어를 수행하는 단계와; 퍼지 듀티 감소 제어 조건 만족상태에 따라 퍼지 제어를 수행하는 단계와; 오프루프 퍼지 제어 조건 만족상태에 따라 퍼지 제어를 수행하는 단계로 이루어져 있어서, 캐니스터의 효율 극대화와 안정적 퍼지 도입을 통한 증발가스 에미션(EMISSION) 저감 및 퍼지 가스 유입으로 인한 엔진 운전 안정성을 기할 수 있고, 차량 정차시 고농도 퍼지 가스의 엔진 유입으로 인한 엔진 스톨을 방지할 수 있고, 차량 정차 후 엔진 아이들 퍼지 도입시 엔진에 미치는 영향을 최소화 할 수 있다.

Description

차량용 엔진의 퍼지 제어 방법{METHOD FOR CANISTER PURGE CONTROLLING OF ENGINE IN VEHICLE}

본 발명은 차량용 엔진의 퍼지 제어 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 차량이 고속도로 주행시 및 고 연료온도시 발생되는 증발가스를 제어하기 위한 차량용 퍼지 제어 방법에 관한 것이다.

일반적으로 캐니스터(CANISTER)는 연료 탱크에서 발생한 증발가스를 포집하여, 대기로 HC가스가 방출되는 것을 억제하고, 차량 운전 중 엔진으로 HC가스를 보내어 연소되도록 중간 매개체 역할을 한다.

상기한 캐니스터는 항상 퍼지 되는 상태가 증발가스의 오퍼 로딩를 예방할 수 있으므로, 가장 안정적인 상태이다. 그러나, 연료온도가 53℃ 이상에서는 연료의 비등현상이 발생하여, 증발 가스 발생은 급격하게 증가함에 따라, 연료량 학습 모드에서 퍼지 제어모 진입시 과농한 퍼지 가스의 유입으로 엔진 스톨 됨을 방지하기 위해 종래에는 연료량 피드 백 제어의 I-gain을 감소시키는 퍼지 농도 보정을 수행하였고, 논(Non) 피드 백 구간에서는 오픈루프 제어를 수행하였다.

그러나, 상기한 종래의 방법은 이미 퍼지 가스가 연소실에 유입되어 연소 후 배출가스에 포함된 잔류 산소의 농도에 따라 피드 백 공연비 감량이기 때문에, 과농의 퍼지 가스가 연소실에 유입될 시에는 과농에 의한 엔진 스톨이 먼저 발생하는 문제점을 내포하고 있다.

또한, 논 피드 백 제어 구간에서는 오프루프 제어에 의해 퍼지 제어가 오프 되므로 인하여 고속 주행시 연료 온도 증가로 다량의 증발가스가 발생하여, 차량 주차 후 재 출발시, 고농도 퍼지 가스 유입으로 인한 엔진 스톨이 발생하는 문제점을 내포하고 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 주행중인 차량에서 차속과 스로틀 밸브 개도 조건에 따라 오픈루프 상에서도 퍼지 제어가 가능하도록 하고, 냉각수온과 흡기온 조건에 따라 고연료 온도시 및 차량 주행상태를 검출하는 센서들의 고장 유무 상태에 따라 퍼지 제어를 수행할 수 있는 차량용 엔진의 퍼지 제어 방법을 제공하기 위한 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은,

차량이 시동 온 되면, 퍼지 차단 제어 조건 만족상태에 따라 퍼지 제어를 수행하는 단계와;

퍼지 듀티 감소 제어 조건 만족상태에 따라 퍼지 제어를 수행하는 단계와;

오프루프 퍼지 제어 조건 만족상태에 따라 퍼지 제어를 수행하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 차량용 엔진의 퍼지 제어 장치 구성 블럭도.

도 2는 본 발명에 적용되는 차량용 엔진의 퍼지 제어 방법 동작 순서도 이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

100 : 차량 주행상태 검출수단 110 : 스로틀 밸브 개도 검출부

120 : 엔진 회전수 검출부 130 : 흡기온 검출부

140 : 흡기량 검출부 150 : 점화코일 상태 검출부

160 : 차속 검출부 170 : 대기압 검출부

180 : 냉각수온 검출부 200 : 엔진 제어 수단

300 : 구동수단

이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 차량용 엔진의 퍼지 제어 장치 구성 블록도로서, 차량 엔진 제어 장치의 차량 주행상태 검출 장치(100)는 차량 주행상태에 따라 가변되어 출력되는 신호를 검출하고, 엔진 제어 장치(200)는 상기 차량 주행상태 검출장치(100)에서 검출된 신호를 입력받고자 소정의 제어신호를 상기 차량 주행상태 검출 수단에 출력하고, 상기 제어신호에 따라 동기되어 출력되는 스로틀 밸브 개도, 엔진 회전수, 흡기온, 흡기압, 점화코일 상태, 차속, 대기압 및 냉각수온 등을 입력받아 차량이 시동 온 되면, 퍼지 차단 제어 조건 만족상태에 따라 퍼지 제어를 수행하며, 퍼지 듀티 감소 제어 조건 만족상태에 따라 퍼지 제어를 수행하고, 오프루프 퍼지 제어 조건 만족상태에 따라 퍼지 제어하며, 구동장치(300)는 상기 엔진 제어 장치(200)에서 출력되는 소정의 퍼지 제어신호에 따라 동기되어 캐니스터에 포집된 증발가스를 연소실로 방출 또는 방출됨을 차단한다.

상기에서 차량 주행상태 검출 장치(100)는 운전자의 가속페달 조작상태에 따라 연동하여 가변되는 스로틀 밸브 개도를 검출하는 스로틀 밸브 개도 검출부(110)와; 차량 주행상태 변화에 따라 가변되는 엔진 회전수를 검출하여 엔진 제어에 적용하는 엔진 회전수 검출부(120)와; 차량 주행상태에 따라 엔진으로 흡입되는 공기온도를 검출하는 흡기온 검출부(130)와; 차량 주행상태에 따라 엔진으로 흡입되는 공기압을 검출하는 흡기압 검출부(140)와; 차량 주행상태에 따라 가변되는 점화코일의 상태를 검출하는 점화코일 상태 검출부(150)와; 차량 주행상태에 따라 가변되는 대기압을 검출하는 대기압 검출부(170)와; 차량 주행상태에 따라 가변되는 냉각수온을 검출하는 냉각수온 검출부(180)로 구비되어 있다.

상기 구성으로 이루어진 차량용 엔진의 퍼지 제어 방법을 첨부한 도 2를 참조하여 설명한다.

차량에 전원이 인가되면, 엔진 제어 장치(200)는 사용되는 모든 변수를 초기화하고, 차량 동작상태 검출장치(100)는 차량 동작상태에 따라 가변되는 스로틀 밸브 개도, 엔진 회전수, 흡기온, 흡기량, 점화코일 상태, 차속, 대기압 및 냉각수온 등을 검출한다.

이에 엔진 제어 장치(200)는 소정의 제어신호를 상기 차량 동작상태 검출 장치(100)로 출력하고, 차량 동작상태 검출 장치(100)는 상기 엔진 제어 장치(200)에서 출력된 소정의 제어신호에 의해 동기되어 검출된 스로틀 밸브 개도, 엔진 회전수, 흡기온, 흡기량, 점화코일 상태, 차속, 대기압 및 냉각수온 등을 출력한다.

엔진 제어 장치(200)는 상기 차량 동작상태 검출장치(100)로부터 출력되는 스로틀 밸브 개도, 엔진 회전수, 흡기온, 흡기량, 점화코일 상태, 차속, 대기압 및 냉각수온 등을 입력받아, 퍼지 차단 조건 만족상태를 판단한다(S110).

상기에서 퍼지 차단 조건은 흡기온과 냉각수온에 따른 연료의 온도가 소정의 설정 기준 값보다 크거나 같고 & 차속이 0Kph 인 조건을 모두 만족하는 조건이다.

상기에서 퍼지 차단 조건을 만족하지 않으면, 엔진 제어 장치(200)는 캐니스터(도면에 도시되어 있지 않음)에 포집되어 있는 증발가스를 연소실로 배출하기 위해 퍼지 제어 밸브(도면에 도시되어 있지 않음)을 메모리에 설정된 프로그램에 의해 정상적으로 제어하기 위한 소정의 퍼지 제어를 수행하고, 퍼지 듀티 감소 제어조건 만족상태를 판단한다(S120,S130).

상기에서 소정의 퍼지 제어를 수행함에 있어서, 차량의 주행상태 조건이 차속 > 40Kph & 엔진 회전수 > 2000rpm 으로 100sec 이상으로 주행함이 판단되면, 엔진 제어 장치(200)는 기 설정된 프로그램에 의해 시간 변화에 따른 퍼지 제어 OR오픈루프 퍼지 제어 OR 퍼지 듀티 감소 제어 중 차량 주행 조건에 따라 한 제어방법이 선택되어 퍼지 제어를 수행한다.

이어서, 상기 퍼지 듀티 감소 제어 조건은, 스로틀 밸브 개도 검출센서 고장 OR 엔진 회전수 검출센서 고장 OR 흡기온 검출센서 고장 OR 흡기량 검출센서 고장 OR 점화코일 상태 검출센서 고장 OR 차속 검출센서 고장 OR 대기압 검출센서 고장 OR 냉각수온 검출센서 고장 인 조건 중 한 조건만 만족하면 되는 조건이다.

따라서, 상기에서 퍼지 듀티 감소제어 조건을 만족함이 판단되면, 엔진 제어 장치(200)는 현제 출력되고 있는 퍼지 듀티 제어신호를 소정의 값(주파수:5㎐ 듀티율:50%)으로 감소 제어 출력하여 캐니스터에 포집된 증발가스 배출량을 감소시킨다(S131).

하지만, 상기에서 퍼지 듀티 감소제어 조건을 만족하지 않는 경우, 엔진 제어 장치(200)는 기 설정된 프로그램에 의해 통상적인 퍼지 제어를 수행한다(S140).

이어서, 엔진 제어 장치(200)는 오픈루프 퍼지 제어 조건 만족상태를 판단한다(S150).

상기에서 오프루프 퍼지 제어 조건은 차속 > 소정의 제1 설정 값(50Kph) 이상 & 엔진 회전수 > 소정의 제2 설정 기준 값(1500rpm) 이상 & 퍼지 피드 백 제어 '오프' 인 조건을 모두 만족해야 하는 조건이다.

상기에서 오픈루프 퍼지 제어 조건을 만족함이 판단되면, 엔진 제어 장치(200)는 설정된 프로그램에 의해 오픈루프 퍼지 제어 듀티(주파수:10㎐, 듀티율 : 100%) 출력하여 수행한다(S151).

하지만, 상기에서 오프루프 퍼지 제어 조건을 만족하지 않으면, 엔진 제어 장치는 기 설정된 프로그램에 의해 퍼지 차단 제어를 수행한다(S160).

또한, 상기(S110)에서 퍼지 차단 조건을 만족함이 판단되면, 엔진 제어 장치(200)는 캐니스터 포집되어 있는 증발가스가 연소실로 유입됨을 방지하기 위해, 퍼지 제어 밸브의 오픈 동작을 차단하기 위한 상기의 퍼지 차단 제어 단계(S160)를 수행한다.

이로서, 캐니스터의 효율 극대화와 안정적 퍼지 도입을 통한 증발가스 에미션(EMISSION) 저감 및 퍼지 가스 유입으로 인한 엔진 운전 안정성을 기할 수 있고, 차량 정차시 고농도 퍼지 가스의 엔진 유입으로 인한 엔진 스톨을 방지할 수 있고, 차량 정차 후 엔진 아이들 퍼지 도입시 엔진에 미치는 영향을 최소화 할 수 있다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 차량용 엔진의 퍼지 제어 방법은, 주행중인 차량에서 차속과 스로틀 밸브 개도 조건에 따라 오픈루프 상에서도 퍼지 제어가 가능하도록 하고, 냉각수온과 흡기온 조건에 따라 고연료 온도시 및 차량 주행상태를 검출하는 센서들의 고장 유무 상태에 따라 퍼지 제어를 수행함으로서, 캐니스터의 효율 극대화와 안정적 퍼지 도입을 통한 증발가스 에미션(EMISSION) 저감 및 퍼지 가스 유입으로 인한 엔진 운전 안정성을 기할 수 있고, 차량 정차시 고농도 퍼지 가스의 엔진 유입으로 인한 엔진 스톨을 방지할 수 있고, 차량 정차 후 엔진 아이들 퍼지 도입시 엔진에 미치는 영향을 최소화 할 수 있다.

Claims (11)

1. 차량이 시동 온 되면, 퍼지 차단 제어 조건 만족상태에 따라 퍼지 제어를 수행하는 단계와;

   퍼지 듀티 감소 제어 조건 만족상태에 따라 퍼지 제어를 수행하는 단계와;

   오프루프 퍼지 제어 조건 만족상태에 따라 퍼지 제어를 수행하는 것을 특징으로 하는 차량용 엔진의 퍼지 제어 방법.
2. 제 1항에 있어서, 퍼지 차단 제어 조건은 흡기온과 냉각수온에 따른 연료의 온도가 소정의 설정 기준 값보다 크거나 같고 & 차속이 0Kph 인 조건을 모두 만족하는 조건인 것을 특징으로 하는 차량용 엔진의 퍼지 제어 방법.
3. 제 1항에 있어서, 퍼지 차단 조건을 만족함이 판단되면, 퍼지 차단 제어를 수행하는 단계와;

   상기 단계에서 퍼지 차단 조건을 만족하지 않으면, 차량의 주행상태 조건에 따라 시간 변화에 따른 퍼지 제어 OR 오픈루프 퍼지 제어 OR 퍼지 듀티 감소 제어 중 차량 주행 조건에 따라 한 제어방법이 선택되어 퍼지 제어를 수행하는 것을 특징으로 하는 차량용 엔진의 퍼지 제어 방법.
4. 제 3항에 있어서, 차량 주행 상태 조건은 차속 > 40Kph & 엔진 회전수 >2000rpm 으로 100sec 이상 주행하는 조건을 모두 만족해야 하는 것을 특징으로 하는 차량용 엔진의 퍼지 제어 방법.
5. 제 1항에 있어서, 퍼지 듀티 감소 제어 조건은, 스로틀 밸브 개도 검출센서 고장 OR 엔진 회전수 검출센서 고장 OR 흡기온 검출센서 고장 OR 흡기량 검출센서 고장 OR 점화코일 상태 검출센서 고장 OR 차속 검출센서 고장 OR 대기압 검출센서 고장 OR 냉각수온 검출센서 고장 인 조건 중 한 조건만 만족하면 되는 조건인 것을 특징으로 하는 차량용 엔진의 퍼지 제어 방법.
6. 제 1항에 있어서, 퍼지 듀티 감소제어 조건을 만족함이 판단되면, 출력되고 있는 퍼지 듀티 제어신호를 소정의 값으로 감소 제어하는 단계와;

   상기 단계에서 퍼지 듀티 감소제어 조건을 만족하지 않으면, 통상적인 퍼지 제어를 수행하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량용 엔진의 퍼지 제어 방법.
7. 제 6항에 있어서, 소정의 값은 주파수는 5㎐, 듀티율은 50%인 것을 특징으로 하는 차량용 엔진의 퍼지 제어 방법.
8. 제 1항에 있어서, 오프루프 퍼지 제어 조건은 차속 > 소정의 제1 설정 값 이상 & 엔진 회전수 > 소정의 제2 설정 기준 값 이상 & 퍼지 피드 백 제어 '오프' 인조건을 모두 만족해야 하는 조건 인 것을 특징으로 하는 차량용 엔진의 퍼지 제어 방법.
9. 제 8항에 있어서, 제1 설정 값은 50Kph이고, 제2 설정 기준 값은 1500rpm인 것을 특징으로 하는 차량용 엔진의 퍼지 제어 방법.
10. 제 1항에 있어서, 오픈루프 퍼지 제어 조건을 만족함이 판단되면, 오픈루프 퍼지 듀티 제어를 수행하는 단계와;

    상기 단계에서 오프루프 퍼지 제어 조건을 만족하지 않으면, 퍼지 차단 제어를 수행하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량용 엔진의 퍼지 제어 방법.
11. 제 10항에 있어서, 오픈루프 퍼지 듀티는 주파수가10㎐, 듀티율가 100%인 것을 특징으로 하는 차량용 엔진의 퍼지 제어 방법.