KR20020095280A - Method and apparatus for sensing overcharge of a canister - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A device and method are provided to warn overcharging of a canister, thereby improving durability of evaporation gas recirculation device and preventing hydrocarbon. CONSTITUTION: A canister(20) collects evaporated fuel in a fuel tank. A fuzzy solenoid valve(40) is installed between the canister and a surge tank(30) to shut flow of the evaporated fuel gas. An ECU(60) is installed between the fuzzy solenoid valve and an oxygen sensor. An auxiliary canister(70) is connected in an air discharging port of the canister to discharge air only and to collect fuel. An auxiliary fuzzy solenoid valve(80) is installed between the auxiliary canister and the ECU to shut evaporated fuel gas by the controlling of the ECU.

Description

캐니스터의 과충전 감지장치 및 그 감지방법{Method and apparatus for sensing overcharge of a canister}Canister overcharge detection device and its detection method {Method and apparatus for sensing overcharge of a canister}

본 발명은 자동차의 증발가스 재순환장치에 관한 것으로, 특히 연료탱크에서 증발된 증발가스가 캐니스터에 과충전되는 것을 감지하기 위한 캐니스터 과충전 감지장치 및 그 감지방법에 관한 것이다.The present invention relates to a boil-off gas recirculation apparatus of an automobile, and more particularly, to a canister overcharge detection device and a method for detecting the overcharge of the boil-off evaporated gas in the canister.

도 1은 종래의 증발가스 재순환장치의 개략적 구성을 보여주는 도면이다.1 is a view showing a schematic configuration of a conventional boil-off gas recirculation apparatus.

일반적으로 자동차에는 연료탱크에서 발생하게 되는 증발가스의 대기방출을 방지하기 위하여 증발가스 재순환장치가 구비된다. 이하 도 1을 참고하여 증발가스 재순환장치의 구성 및 작용을 살펴보면 다음과 같다.In general, an automobile is provided with an evaporative gas recirculation device in order to prevent the air emissions of the evaporated gas generated in the fuel tank. Hereinafter, referring to FIG. 1, the configuration and operation of the boil-off gas recirculation apparatus are as follows.

연료탱크(1)에는 증발가스를 포집하기 위한 캐니스터(2)가 연결되며, 이 캐니스터(2)에는 증발가스가 엔진으로 유입되는 것을 단속하기 위한 퍼지솔레노이드밸브(3)와, 이 퍼지솔레노이드밸브(3)와 연결되어 흡기계통에 흡기맥동이 발생되지 않도록 인테이크 매니폴드와 스로틀밸브와의 사이에 설치된 서지탱크(4)로 구성이 되며, 퍼지솔레노이드밸브(3)는 엔진 작동상태에 따라 증발가스를 제어하게 된다.A fuel tank 1 is connected with a canister 2 for collecting boil-off gas, and the canister 2 has a purge solenoid valve 3 for controlling the inflow of boil-off gas into the engine and a purge solenoid valve ( 3) is composed of a surge tank (4) installed between the intake manifold and the throttle valve in order to prevent intake pulsation in the intake pipe. Control.

상기 캐니스터(2)는 엔진이 정지되었을 때 연료탱크(1)에서 증발되는 증발가스를 포집하여 연료가 대기로 방출되는 것을 방지하게 된다.The canister 2 collects boil-off gas evaporated from the fuel tank 1 when the engine is stopped to prevent the fuel from being released into the atmosphere.

캐니스터(2)의 내부에는 활성탄이 충전되며, 증발가스는 활성탄에 흡착되어 대기에 노출된 포트를 통하여 공기만이 대기 중으로 방출된다. 엔진이 시동되면 전자제어유니트(ECU)의 제어에 따라 퍼지솔레노이드밸브(3)는 '개방'되며, 엔진의 흡입 부압에 의해 대기 상태에 노출된 포트를 통하여 공기와 함께 활성탄에 흡착된 연료는 서지탱크(4)를 거쳐서 인테이크 매니폴드를 통해 엔진 연소실로 유입되어 연소가 이루어지게 된다.Activated carbon is filled in the canister 2, and the evaporated gas is adsorbed on the activated carbon and only air is discharged into the atmosphere through a port exposed to the atmosphere. When the engine is started, the purge solenoid valve 3 is 'opened' under the control of the electronic control unit (ECU), and the fuel adsorbed to the activated carbon together with the air through the port exposed to the atmospheric state by the suction negative pressure of the engine is surged. Through the tank (4) is introduced into the engine combustion chamber through the intake manifold and combustion is made.

이와 같이 구성되어 작동하는 종래의 증발가스 재순환장치는 퍼지솔레노이드밸브만을 제어하여 캐니스터의 퍼지제어가 이루어지게 된다. 따라서, 캐니스터가 과충전(overcharge)된 경우에는 이를 판단하는 기준과 그 제어방법이 없으므로 캐니스터의 수명 및 그 역할을 원활히 수행할 수가 없게 된다.The conventional boil-off gas recirculation apparatus configured and operated as described above controls purge solenoid valves to perform purge control of the canister. Therefore, when the canister is overcharged, there is no criterion for determining this and a control method thereof so that the life of the canister and its role cannot be smoothly performed.

퍼지솔레노이드밸브가 폐쇄된 상태에서 캐니스터의 용량을 초과하여 증발가스가 유입되는 경우에 캐니스터에는 정해진 용량만큼의 연료만이 포집된 후에 증발가스는 대기중으로 방출되므로 엔진제어에서 퍼지량이 부족하거나 문제가 발생하였을 경우에 퍼지솔레노이드밸브의 고장만을 판단하게 되며, 캐니스터 단품 자체에서 발생할 수 있는 문제점은 간과될 수가 있게 된다. 따라서, 증발가스의 유해성분인 탄화가스(HC)가 대기로 방출될 수가 있으며, 캐니스터가 과충전된 경우에 포화상태의 증발가스가 액화되어 캐니스터의 기능 및 역할을 저하시키는 문제점이 발생할 수가 있게 된다.In the case where the purge solenoid valve is closed and the boil-off gas is inflowed beyond the capacity of the canister, the canister is discharged to the atmosphere after only a predetermined amount of fuel is collected. In this case, only the failure of the purge solenoid valve is determined, and problems that may occur in the canister unit itself may be overlooked. Therefore, carbon dioxide (HC), which is a harmful component of the boil-off gas, may be released into the atmosphere, and when the canister is overcharged, the saturated boil-off gas may be liquefied to deteriorate the function and role of the canister.

본 발명은 상기의 결점을 해소하기 위한 것으로, 캐니스터의 충전상태를 감지하여 과충전된 경우에는 이를 경고할 수 있는 캐니스터의 과충전 감지장치 및 그 감지방법을 제공하고자 한다.The present invention is to solve the above drawbacks, and to provide an overcharge detection device and a detection method of the canister to detect the state of charge of the canister and when it is overcharged.

이러한 본 발명의 캐니스터 과충전 감지장치는 연료탱크에서 증발된 연료를포집하기 위한 캐니스터와, 이 캐니스터와 연결된 서지탱크 사이에 구비되어 증발가스의 흐름을 단속하기 위한 퍼지솔레노이드밸브와, 이 퍼지솔레노이드밸브와 산소센서에 연결된 전자제어유니트를 포함하는 자동차의 증발가스 재순환장치에 있어서, 상기 캐니스터의 공기배출포트에 연결되어 공기만을 배출하여 연료를 포집하기 위한 보조캐니스터와; 상기 보조캐니스터와, 상기 서지탱크 사이에 구비되며, 상기 전자제어유니트에 의해 제어되어 증발가스의 흐름을 단속하는 보조퍼지솔레노이드밸브로써 달성된다.The canister overcharge detection device of the present invention includes a canister for trapping fuel evaporated from a fuel tank, a purge solenoid valve provided between the surge tank connected to the canister and an intermittent flow of evaporative gas, and the purge solenoid valve An apparatus for recirculating an evaporative gas of a vehicle including an electronic control unit connected to an oxygen sensor, the apparatus comprising: an auxiliary canister connected to an air discharge port of the canister to discharge only air to collect fuel; It is provided between the auxiliary canister and the surge tank, and is achieved by an auxiliary purge solenoid valve controlled by the electronic control unit to regulate the flow of the boil-off gas.

본 발명의 캐니스터 과충전 감지방법은 아이들상태에서 퍼지솔레노이드밸브를 폐쇄하며, 전기부하가 '오프'인지를 판단하는 제1단계와; 전기부하가 '오프'인 상태에서 보조퍼지솔레노이드밸브를 개방하는 제2단계와; 배출가스의 공연비 변화율이 설정값 이내 인가를 판단하는 제3단계와; 제3단계에서 배출가스의 공연비 변화율이 설정값 이상인 경우에는 캐니스터 에러신호를 출력하며, 공연비 변화율이 설정값 이내인 경우에는 종료하는 제4단계로써 달성된다.The canister overcharge detection method of the present invention includes a first step of closing a purge solenoid valve in an idle state and determining whether an electric load is 'off'; A second step of opening the auxiliary purge solenoid valve while the electric load is 'off'; A third step of determining whether an air-fuel ratio change rate of the exhaust gas is within a set value; In the third step, when the air-fuel ratio change rate of the exhaust gas is equal to or greater than the set value, a canister error signal is output.

도 1은 종래의 증발가스 재순환장치의 개략적 구성을 보여주는 도면,1 is a view showing a schematic configuration of a conventional boil-off gas recirculation apparatus,

도 2는 본 발명에 따른 과충전 감지장치의 개략적 구성을 보여주는 도면,2 is a view showing a schematic configuration of an overcharge detection device according to the present invention,

도 3은 본 발명에 따른 과충전 감지방법을 보여주는 흐름도.Figure 3 is a flow chart showing an overcharge detection method according to the present invention.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

10 : 연료탱크11 : 체크밸브10: fuel tank 11: check valve

20 : 캐니스터30 : 서지탱크20: canister 30: surge tank

40 : 퍼지솔레노이드밸브50 : 산소센서40: purge solenoid valve 50: oxygen sensor

60 : 전자제어유니트70 : 보조캐니스터60: electronic control unit 70: auxiliary canister

80 : 보조퍼지솔레노이드밸브80: auxiliary purge solenoid valve

도 2 및 도 3은 본 발명에 따른 과충전 감지장치 및 감지방법에 관한 도면으로, 도 2는 본 발명에 따른 과충전 감지장치의 개략적 구성을 보여주는 도면이며, 도 3은 본 발명에 따른 과충전 감지방법을 보여주는 흐름도이다.2 and 3 are views of the overcharge detection device and the detection method according to the invention, Figure 2 is a view showing a schematic configuration of the overcharge detection device according to the present invention, Figure 3 is an overcharge detection method according to the present invention A flow chart is shown.

본 발명의 실시 예를 첨부 도면을 참고하여 상세히 설명하면 다음과 같다.An embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2를 참고하면 연료탱크(10)에는 체크밸브(11)가 구비되어 캐니스터(20)와 연결된다.2, the fuel tank 10 is provided with a check valve 11 is connected to the canister 20.

상기 체크밸브(11)는 탱크 내에서 발생한 증발가스가 규정압력 이하인 경우에는 폐쇄된 상태를 유지하다가 규정압력 이상이 탱크 내에 발생하게 되면 개방된다.The check valve 11 maintains a closed state when the boil-off gas generated in the tank is lower than or equal to the prescribed pressure, and opens when more than the prescribed pressure is generated in the tank.

상기 캐니스터(20)는 퍼지솔레노이드밸브(40)가 구비되어 서지탱크(30)와 연결된다.The canister 20 is provided with a purge solenoid valve 40 is connected to the surge tank 30.

상기 캐니스터(20)의 공기배출포트는 보조캐니스터(70)와 연결되며, 이 보조캐니스터(70)는 보조퍼지솔레노이드밸브(80)가 구비되어 상기 서지탱크(30)와 연결된다.The air discharge port of the canister 20 is connected to the auxiliary canister 70, the auxiliary canister 70 is provided with an auxiliary purge solenoid valve 80 is connected to the surge tank (30).

보조캐니스터(70)는 종래의 캐니스터와 동일하게 구성되어 보조퍼지솔레노이드밸브(80)가 폐쇄된 상태에서는 연료만을 포집하며, 공기는 대기 중으로 배출하게 된다.The auxiliary canister 70 is configured in the same manner as a conventional canister and collects only fuel while the auxiliary purge solenoid valve 80 is closed, and air is discharged to the atmosphere.

상기 퍼지솔레노이드밸브(40) 및 보조퍼지솔레노이드밸브(80)는 전자제어유니트(60)에 연결되어 제어되며, 이 전자제어유니트(60)는 공지의 산소센서(50)와 연결되어 배기 가스중의 산소 농도를 검출하여 배출가스의 공연비의 변화를 감지하게 된다.The purge solenoid valve 40 and the auxiliary purge solenoid valve 80 are connected to and controlled by the electronic control unit 60, and the electronic control unit 60 is connected to a known oxygen sensor 50 to exhaust the exhaust gas. By detecting the oxygen concentration it is detected a change in the air-fuel ratio of the exhaust gas.

이와 같이 구성된 본 발명의 캐니스터의 과충전 감지장치를 이용한 감지방법은 다음과 같다.The detection method using the overcharge detection device of the canister of the present invention configured as described above is as follows.

도 3을 참고하면, 제1단계(S10)는 아이들상태 또는 차량의 정지상태인지를 판단하는 단계(S11)와, 아이들 상태 또는 차량이 정지상태인 경우에 퍼지솔레노이드밸브를 '오프'에서 퍼지솔레노이드밸브를 폐쇄하는 단계(S12)와, 전기부하가 '오프'인지를 판단하는 단계(S13)로 구성된다.Referring to FIG. 3, the first step S10 may include determining whether the idle state or the vehicle is in a stopped state (S11), and the purge solenoid valve from the “off” purge solenoid valve when the idle state or the vehicle is in the stopped state. Closing the valve (S12), and the step (S13) of determining whether the electrical load is 'off'.

즉, 제1단계(S10)에서는 아이들 영역에서 캐니스터의 퍼지를 중단하고, 또한 각종 차량의 전기부하 등이 없는 경우에 캐니스터의 과충전을 감지하게 된다.That is, in the first step S10, the purge of the canister is stopped in the idle region, and the overcharge of the canister is sensed when there are no electric loads of various vehicles.

제2단계(S20)는 보조퍼지솔레노이드밸브를 '온' 상태로 하여 개방하게 된다. 이때, 캐니스터에서 보조캐니스터로 유입되는 증발가스가 있다면 보조퍼지솔레노이드밸브가 개방된 상태이므로 연료를 포함한 증발가스가 유입되어 공연비값이 달라지게 된다.In the second step S20, the auxiliary purge solenoid valve is opened in an 'on' state. At this time, if there is boil-off gas flowing from the canister to the auxiliary canister, the auxiliary purge solenoid valve is opened, so that the air-fuel ratio is changed by the introduction of the boil-off gas including fuel.

제3단계(S30)에서 전자제어유니트는 산소센서의 입력신호를 입력받아 배출가스의 공연비 변화가 발생하였는가를 판단하게 된다.In the third step S30, the electronic control unit receives the input signal of the oxygen sensor to determine whether the air-fuel ratio change of the exhaust gas has occurred.

제4단계(S40)에서는 배출가스의 공연비 변화율이 '0'이 아닌 경우에는 경고램프 등을 점등하여 엔진을 체크하도록 하여 캐니스터를 점검하게 한다. 이때, 공연비 변화 여부 판단은 오차의 범위를 설정하여 설정값과 비교하여 설정값 이상인 경우에만 캐니스터의 에러신호를 출력하도록 할 수가 있다.In the fourth step S40, when the air-fuel ratio change rate of the exhaust gas is not '0', the canister is checked by turning on a warning lamp and checking the engine. At this time, whether to change the air-fuel ratio can be set so that the error signal of the canister can be output only when the error range is set and compared with the set value.

이상과 같은 본 발명은 캐니스터의 과충전을 감지할 수 있는 감지장치와 그 감지방법을 제공함으로써 캐니스터에 과충전이 발생하는 경우에는 이를 경고하도록 하여 증발가스 재순환장치의 내구성을 향상시킬 수가 있으며, 캐니스터의 과충전에 의해 발생할 수 있는 탄화수소의 배출을 방지할 수가 있는 효과가 있는 발명인 것이다.As described above, the present invention provides a sensing device capable of detecting overcharging of the canister and a method of detecting the same, so that when overcharging occurs, the canister can be warned to improve durability of the boil-off gas recirculation device, and overcharging of the canister. It is an invention having an effect that can prevent the emission of hydrocarbons that can be generated by.

Claims (2)

연료탱크에서 증발된 연료를 포집하기 위한 캐니스터와, 이 캐니스터와 연결된 서지탱크 사이에 구비되어 증발가스의 흐름을 단속하기 위한 퍼지솔레노이드밸브와, 이 퍼지솔레노이드밸브와 산소센서에 연결된 전자제어유니트를 포함하는 자동차의 증발가스 재순환장치에 있어서,It includes a canister for collecting fuel evaporated from the fuel tank, a purge solenoid valve provided between the surge tank and the surge tank connected to the canister to control the flow of evaporated gas, and an electronic control unit connected to the purge solenoid valve and the oxygen sensor. In the boil-off gas recirculation device of 상기 캐니스터의 공기배출포트에 연결되어 공기만을 배출하여 연료를 포집하기 위한 보조캐니스터와;An auxiliary canister connected to an air discharge port of the canister to collect only fuel by discharging air; 상기 보조캐니스터와, 상기 서지탱크 사이에 구비되며, 상기 전자제어유니트에 의해 제어되어 증발가스의 흐름을 단속하는 보조퍼지솔레노이드밸브로 구성되는 것을 특징으로 하는 캐니스터의 과충전 감지장치.And an auxiliary purge solenoid valve provided between the auxiliary canister and the surge tank and controlled by the electronic control unit to regulate the flow of the boil-off gas. 제1항의 캐니스터의 과충전 감지장치에 의해 캐니스터의 과충전 여부를 감지하기 위한 방법에 있어서,In the method for detecting the overcharge of the canister by the overcharge detection device of claim 1, 아이들상태에서 퍼지솔레노이드밸브를 폐쇄하며, 전기부하가 '오프'인지를 판단하는 제1단계와;Closing the purge solenoid valve in an idle state and determining whether the electric load is 'off'; 전기부하가 '오프'인 상태에서 보조퍼지솔레노이드밸브를 개방하는 제2단계와;A second step of opening the auxiliary purge solenoid valve while the electric load is 'off'; 배출가스의 공연비 변화율이 설정값 이내 인가를 판단하는 제3단계와;A third step of determining whether an air-fuel ratio change rate of the exhaust gas is within a set value; 제3단계에서 배출가스의 공연비 변화율이 설정값 이상인 경우에는 캐니스터에러신호를 출력하며, 공연비 변화율이 설정값 이내인 경우에는 종료하는 제4단계로 구성되는 것을 특징으로 하는 캐니스터의 과충전 감지방법.And a fourth step of outputting a canister error signal when the air-fuel ratio change rate of the exhaust gas is equal to or greater than the set value in the third step, and ending when the air-fuel ratio change rate is within the set value.
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