KR20030065756A - 연료 증기압 추정 제어방법 - Google Patents

Abstract

연료 증기압 추정 제어방법이 개시된다. 개시된 연료 증기압 추정 제어방법은, (a) 차량의 정상 상태에서 상기 차량의 퍼지 밸브를 오프(off)시키고, 소정 시간에 따라 제1증기압(P1)을 읽는 단계와; (b) 캐니스터 클로즈 밸브를 작동시키고, 소정 시간에 따라 제2증기압(P2)을 읽고, 상기 P1, P2의 차이(ΔP1)를 계산하는 단계와; (c) 상기 퍼지 밸브를 온(on)시키고, 상기 P2에서 변화된 증기압(P2_1)에서 상기 P2를 차감한 값(ΔP2R)을 계산하는 단계와; (d) 상기 P2_1에서 변화된 증기압(P2_2)을 결정하는 압력이 현재의 압력보다 큰지 비교하여 T(P2_2)에서 T(P2)를 차감한 값(ΔT)을 계산하는 단계와; (e) 상기 퍼지 밸브를 오프시키고, 상기 P2_2에서 변화된 증기압(P3)과 상기 P3에서 변화된 증기압(P4)을 읽고, 상기 P4에서 상기 P3을 차감한 값(ΔP3)을 계산하는 단계와; (f) 상기 캐니스터 클로즈 밸브와 상기 퍼지 밸브를 작동시키고, ΔP3-ΔP1/ΔP1을 계산한 값(ΔP)과 증기압의 판정함수(G(ΔP1,ΔT)보다 큰지 비교 판단하는 단계와; (g) 상기 단계 (f)에서의 조건을 만족하는 경우, 시스템을 고장으로 판정하는 단계;를 포함하는 것을 그 특징으로 한다. 본 발명에 따르면, 다양한 연료에 대하여 정확하고 신뢰성 있는 리크 진단을 할 수 있는 이점이 있다.

Description

연료 증기압 추정 제어방법{METHOD OF CONTROLLING ESTIMATION FOR FUEL VAPOR PRESSURE}

본 발명은 연료 증기압 추정 제어방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 리크 모니터링(leak monitoring)의 검출 효율을 높이며, 시스템 고장 오감지를 방지하기 위한 연료 증기압 추정 제어방법에 관한 것이다.

북미 OBD-II 규제에 예컨대, 리크 모니터링(leak monitor) 이라는 항목이 있다. 이 리크 모니터링은 연료계통의 리크를 검출하는 항목으로써, 배기가스 및 증발가스 법규에 따라 더욱 강화되어 가고 있는 현실이다.

미국의 경우만 보더라도 각 주(state), 정유회사, 또는 연료의 종류마다 공급하는 연료의 증발력이 다르게 되어 모니터링 조건에 도 1에 도시된 바와 같이,ΔP1 (=P2-P1) > 46 mmAq 에 따라서 그 진단을 중지할 수 있다.

한편, 실질 리크가 있지만 증발력이 좋아서 위 조건을 불 만족시킬 때가 있다.

그리고 전술한 바와 같이, 만약에 리크 검출 진단 중, 실질 리크가 있으나 연료의 증발력에 따라서 그 리크를 진단할 수 없다면, 연비의 악화와 더불어 필드(field)에서 품질문제에 따른 클레임(claim)의 원인이 된다.

이와 반대로, 증발력이 매우 낮은 연료를 쓴 경우를 보면 또 다른 문제점이 발생하게 된다. 실질 리크가 없음에도 증발력이 매우 낮아 상기한 진단조건을 만족시킴으로 진단에 들어가는 경우가 생길 수 있다. 이런 경우엔 P2가 200mmAq에 도달하지 못하게 되고, ΔP2R < 179 mmAq 이기 때문에 정상인 시스템을 고장이라고 오판정할 수도 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 리크 모니터링의 검출 효율을 높이며, 시스템의 고장에 따른 오판정이 방지되도록 한 연료 증기압 추정 제어방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 연료 증기압 추정 제어방법을 설명하기 위해 나타내 보인 개략적인 그래프.

도 2는 본 발명에 따른 연료 증기압 추정 제어방법을 순차적으로 나타내 보인 개략적인 플로차트.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 연료 증기압 추정 제어방법은, (a) 차량의 정상 상태에서 상기 차량의 퍼지 밸브를 오프(off)시키고, 소정 시간에 따라 제1증기압(P1)을 읽는 단계와; (b) 캐니스터 클로즈 밸브를 작동시키고, 소정 시간에 따라 제2증기압(P2)을 읽고, 상기 P1, P2의 차이(ΔP1)를 계산하는 단계와;(c) 상기 퍼지 밸브를 온(on)시키고, 상기 P2에서 변화된 증기압(P2_1)에서 상기 P2를 차감한 값(ΔP2R)을 계산하는 단계와; (d) 상기 P2_1에서 변화된 증기압 (P2_2)을 결정하는 압력이 현재의 압력보다 큰지 비교하여 T(P2_2)에서 T(P2)를 차감한 값(ΔT)을 계산하는 단계와; (e) 상기 퍼지 밸브를 오프시키고, 상기 P2_2에서 변화된 증기압(P3)과 상기 P3에서 변화된 증기압(P4)을 읽고, 상기 P4에서 상기 P3을 차감한 값(ΔP3)을 계산하는 단계와; (f) 상기 캐니스터 클로즈 밸브와 상기 퍼지 밸브를 작동시키고, ΔP3-ΔP1/ΔP1을 계산한 값(ΔP)과 증기압의 판정함수 (G(ΔP1,ΔT)보다 큰지 비교 판단하는 단계와; (g) 상기 단계 (f)에서의 조건을 만족하는 경우, 시스템을 고장으로 판정하는 단계;를 포함하는 것을 그 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 2에는 본 발명에 따른 연료 증기압 추정 제어방법을 순차적으로 나타내 보인 개략적인 플로차트가 도시되어 있다.

도면을 참조하면, 본 발명에 따른 연료 증기압 추정 제어방법은, 연료 증기압 변화에 대응할 수 있도록 하여 리크 모니터링(leak monitoring)의 검출 효율을 높이고, 오감지를 방지토록 한 것으로, 우선, 차량의 모니터링(monitoring) 조건 예컨대 차속, 공기량, 또는 정속주행 등을 판단한다.(단계 110)

상기 단계 110에서의 차량이 정상적인 상태에 따라 상기한 모니텅링 조건을 만족하는 경우, 차량의 퍼지 밸브(purge valve)를 오프(off)시킨다.(단계 120)

이어서, 전술한 바 있는 도 1에 도시된 바와 같이, 소정 시간으로 설정된 제1설정시간(t1)을 판단하여 이에 만족하는 경우, 제1증기압(P1)을 읽는다.(단계 130,140)

여기서 상기 t1은 임의로 설정한 시간으로 예컨대 15.5sec로 설정하고, 이때 타이머(timer) 시간이 15.5sec 이상인 경우 이때의 증기압 P1을 읽는다.

그리고 차량의 캐니스터 클로즈 밸브(canister close valve)를 작동(on)시키고, 소정 시간으로 설정된 제2설정시간(t2)을 판단하여 이에 만족하는 경우, 제2증기압(P2)을 읽고, 상기 P1, P2의 차이(ΔP1)를 계산한다.(단계 150,160,170)

또한 상기 퍼지 밸브를 온(on)시키고, 상기 소정 시간으로 설정된 제3설정시간(t3)을 판단하여 이에 만족하면, 상기 P2에서 변화된 증기압(P2_1)을 읽고, 상기 P2_1에서 상기 P2를 차감한 값(ΔP2R)을 계산한다.(단계 180,190,200)

이어서, 상기 P2_1에서 변화된 증기압(P2_2)을 결정하는 압력(T_P)이 현재의 압력보다 큰지 비교 판단한다.(단계 210)

상기한 T_P는 증기압 추정함수 F(ΔP1)로 결정되고, 이 F(ΔP1)의 선정에 대하여 설명하면 다음과 같다.

다양한 증기압을 가진 연료를 사용하여 실험적으로 구하여진 데이터 맵(data map)의 사용이 가능하며, 그 특성값들을 통계적인 회귀분석을 통하여 증기압 대비 △P1 의 관계를 구할 수 있다.

예컨대,

ΔP1∝증기압 ⇔ F(ΔP1)＝α×ΔP1＋β이고,

T_P ∝ 1/F(ΔP1)이다.

여기서, α, β는 실험에서 구할 수 있는 값이다.

상기 단계 210에서의 조건을 만족하는 경우, 상기 P2_2를 읽고, T(P2_2)에서 T(P2)를 차감한 값(ΔT)을 계산한다.(단계 220)

또한 상기 퍼지 밸브의 작동을 정지(off)시키고, 상기 P2_2에서 변화된 증기압(P3)을 읽는다.(단계 230,240)

그리고 소정 시간으로 설정된 제4설정시간(t4)을 판단하여, 현재의 타이머 시간이 t4 이상이면, 상기 P3에서 변화된 증기압(P4)을 읽고, 상기 P4에서 상기 P3을 차감한 값(ΔP3)을 계산한다.(단계 250,260)

이어서 차량의 캐니스터 클로즈 밸브와 퍼지 밸브를 작동(on)시키고, 상기 단계에서 구한 증기압들을 이용하여 ΔP3-ΔP1/ΔP1을 계산한 값(ΔP)과 증기압의 판정함수(G(ΔP1,ΔT))보다 큰지 비교 판단한다.(단계 270,280)

한편, 상기한 증기압의 판정함수(G(ΔP1,ΔT))의 선정에 대하여 설명하면 다음과 같다.

상기한 바와 같은 증기압 추정 함수의 선정과 마찬가지로 실험적으로 구하여진 데이터를 통계학의 회귀분석을 통하여 증기압 추정값(△P1)과 감압시간(△T)과 증기압 상승량의 기준값(threshold)의 관계를 구할 수 있다.

여기에서 상기한 △P1과 △T를 모두 사용한 이유는 퍼지 밸브가 동일한 양으로 개방되어도 그 연료의 증기압에 따른 연료의 압력 상승률이 달라질 수 있음은 당연한 원리이며, △T도 압력 상승률에 큰 영향을 미치기 때문이다.

예컨대,

기준값∝△P1, △T ⇔ G(ΔP1,ΔT)＝γ×△P1＋δ×△T＋ε

여기서, γ, δ, ε는 모두 통계학의 회귀분석으로 구한다.

상기 단계 280에서의 조건을 만족하는 경우, 시스템을 고장(malfunction)으로 판정하고 본 플로(로직)를 종료한다.(단계 290)

그리고 상기 단계 280에서의 조건을 만족하지 못하는 경우, 시스템을 정상(OK)으로 판정하고 본 플로를 종료한다.(단계 300)

한편, 상기 단계 110, 130, 160, 190, 210, 및 250에서의 조건을 만족하지 못하는 경우, 그 조건을 만족할 때까지 해당 플로를 재 수행토록 한다.

상기한 바와 같은 본 발명에 따른 연료 증기압 추정 제어방법으로, 종래 기술의 문제점인 △P1 > 46 mmAq를 제거하였고, P2가 200mmAq에 도달하지 못하여 오판정하는 문제점을 극복하기 위한 증기압 추정함수(F(△P1))를 도입하여 연료 증기압의 변화에 따라서 그 값을 다르게 선정하도록 하였다.

그리고 본 발명은, 기존의 정상/고장을 판정하는 판정 기준을 △T로 구분되어지는 단순한 압력 차이의 데이터에서 추정 증기압, 감압시간을 변수로 하는 새로운 리크 판정함수(G (△P1, △T ))를 적용하여 사용 연료의 증기압 변화에 따른 오판정 확률을 줄였다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 연료 증기압 추정 제어방법은 준비 모드에서 연료의 증기압을 추정할 수 있는 로직으로 연료의 증기압을 유력한 변수로 처리하여 신뢰성을 향상시킨 것으로, 다양한 연료에 대하여 정확하고 신뢰성 있는 리크 진단을 할 수 있다.

본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

Claims (2)

1. (a) 차량의 정상 상태에서 상기 차량의 퍼지 밸브를 오프(off)시키고, 소정 시간에 따라 제1증기압(P1)을 읽는 단계와;

   (b) 캐니스터 클로즈 밸브를 작동시키고, 소정 시간에 따라 제2증기압(P2)을 읽고, 상기 P1, P2의 차이(ΔP1)를 계산하는 단계와;

   (c) 상기 퍼지 밸브를 온(on)시키고, 상기 P2에서 변화된 증기압(P2_1)에서 상기 P2를 차감한 값(ΔP2R)을 계산하는 단계와;

   (d) 상기 P2_1에서 변화된 증기압(P2_2)을 결정하는 압력이 현재의 압력보다 큰지 비교하여 T(P2_2)에서 T(P2)를 차감한 값(ΔT)을 계산하는 단계와;

   (e) 상기 퍼지 밸브를 오프시키고, 상기 P2_2에서 변화된 증기압(P3)과 상기 P3에서 변화된 증기압(P4)을 읽고, 상기 P4에서 상기 P3을 차감한 값(ΔP3)을 계산하는 단계와;

   (f) 상기 캐니스터 클로즈 밸브와 상기 퍼지 밸브를 작동시키고, ΔP3-ΔP1/ΔP1을 계산한 값(ΔP)과 증기압의 판정함수(G(ΔP1,ΔT)보다 큰지 비교 판단하는 단계와;

   (g) 상기 단계 (f)에서의 조건을 만족하는 경우, 시스템을 고장으로 판정하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 연료 증기압 추정 제어방법.
2. 제1항에 있어서,

   상기 단계 (f)에서의 조건을 만족하지 못하는 경우, 시스템을 정상으로 판정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 연료 증기압 추정 제어방법.