KR20050054622A - 차량의 캐니스터 진단 제어장치 및 방법 - Google Patents

차량의 캐니스터 진단 제어장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 캐니스터를 통해 퍼지 솔레노이드 밸브로 유입되는 유량의 농도를 검출하여 캐니스터의 고장 판정을 보다 정확하게 할 수 있는 차량의 캐니스터 진단 제어장치 및 방법에 관한 것으로, 엔진 시동 상태를 검출하는 키 스위치와; 엔진의 냉각수 온도를 검출하는 냉각수 온도 검출센서와; 엔진의 회전수를 검출하는 엔진 회전수 검출센서와; 퍼지 온/오프(On/Off) 상태를 검출하는 퍼지 상태 검출부와; 캐니스터를 통해 퍼지 솔레노이드 밸브로 유입되는 유량의 농도를 검출하는 퍼지 농도 검출부와; 상기 각각의 센서들로부터 입력되는 신호들을 분석하여 엔진 시동후 냉각수온과 엔진 회전수가 각각의 조건에 만족하는 경우 퍼지 작동 시간을 적산하고, 설정시간 이후에도 캐니스터를 통해 퍼지 솔레노이드 밸브로 유입되는 유량의 농도가 설정값 이상이면 이를 캐니스터의 통기 저항 문제로 감지하여 해당되는 경고 제어신호를 발생하는 제어부와; 상기 제어부로부터 공급되는 경고 제어신호의 입력에 따라 구동되어 캐니스터의 에러 상태를 경고하는 경고부를 포함하여 구성한다.

Description

차량의 캐니스터 진단 제어장치 및 방법{CANISTER DIAGNOSIS CONTROL DEVICE OF VEHICLE AND METHOD THEREOF}
본 발명은 차량의 캐니스터 진단 제어장치 및 방법에 관한 것이다.
통상적으로, 현재 캐니스터(Canister) 통기 저항에 의한 문제 발생시 이에 대한 로직(Logic)이 개발되어 있지 않아 통기 저항 증가로 인한 캐니스터 기능 불량시 캐니스터 클로즈 밸브(CCV ; Canister Close Valve)로 오진단하는 사례가 발생하고 있다.
도 1은 캐니스터를 통한 퍼지(Purge) 경로를 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 캐니스터 통기 저항이 증가하는 경우 캐니스터 클로즈 밸브를 통한 공기 흡입을 막아 오로지 연료 탱크 내의 증발 가스가 계속 흡기 매니폴드(Intake Manifold)로 흡입됨에 따라 연료 탱크의 압력이 계속 낮아진다.
이는 캐니스터 클로즈 밸브가 막히거나 캐니스터 클로즈 밸브가 클로즈 스턱(Close Stuck) 상태로 고장 발생시와 같아 캐니스터 문제 발생을 캐니스터 클로즈 밸브로 발생하는 오진단이 발생하고 있다.
이와 같은 캐니스터 통기 저항 증대는 연료 탱크에서 캐니스터로의 연료 넘침이 발생하는 경우 캐니스터 내에서의 액상 연료가 증발하여 캐니스터 내의 차콜(Charcoal)성분의 포어(Pore)를 막음에 따른 것이다.
본 발명의 목적은 캐니스터를 통해 퍼지 솔레노이드 밸브로 유입되는 유량의 농도를 검출하여 캐니스터의 고장 판정을 보다 정확하게 할 수 있는 차량의 캐니스터 진단 제어장치 및 방법을 제공하는데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 차량의 캐니스터 진단 제어장치에 있어서, 엔진 시동 상태를 검출하는 키 스위치와; 엔진의 냉각수 온도를 검출하는 냉각수 온도 검출센서와; 엔진의 회전수를 검출하는 엔진 회전수 검출센서와; 퍼지 온/오프(On/Off) 상태를 검출하는 퍼지 상태 검출부와; 캐니스터를 통해 퍼지 솔레노이드 밸브로 유입되는 유량의 농도를 검출하는 퍼지 농도 검출부와; 상기 각각의 센서들로부터 입력되는 신호들을 분석하여 엔진 시동후 냉각수온과 엔진 회전수가 각각의 조건에 만족하는 경우 퍼지 작동 시간을 적산하고, 설정시간 이후에도 캐니스터를 통해 퍼지 솔레노이드 밸브로 유입되는 유량의 농도가 설정값 이상이면 이를 캐니스터의 통기 저항 문제로 감지하여 해당되는 경고 제어신호를 발생하는 제어부와; 상기 제어부로부터 공급되는 경고 제어신호의 입력에 따라 구동되어 캐니스터의 에러 상태를 경고하는 경고부를 포함하여 구성하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 차량의 캐니스터 진단 제어방법에 있어서, 엔진 시동 상태를 검출하는 키 스위치를 통해 입력되는 신호를 분석하여 엔진 시동 상태를 검출하는 단계와; 엔진 시동 상태이면 냉각수 온도 검출센서와 엔진 회전수 검출센서를 통해 입력되는 신호들을 분석하여 냉각수 온도와 엔진 회전수를 각각의 설정값과 비교하는 단계와; 상기 각각의 센서들로부터 입력되는 신호들을 분석하여 엔진 시동후 냉각수온과 엔진 회전수가 각각의 조건에 만족하는 경우 퍼지 온 상태를 검출하는 단계와; 퍼지 온 상태이면 퍼지 작동 시간을 적산하는 단계와; 퍼지 시간이 설정시간 이후에도 캐니스터를 통해 퍼지 솔레노이드 밸브로 유입되는 유량의 농도가 설정값 이상이면 이를 캐니스터의 통기 저항 문제로 감지하여 해당되는 경고 제어신호를 발생하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기 설명 및 첨부 도면과 같은 많은 특정 상세들이 본 발명의 보다 전반적인 이해를 제공하기 위해 나타나 있으나, 이들 특정 상세들은 본 발명의 설명을 위해 예시한 것으로 본 발명이 그들에 한정됨을 의미하는 것은 아니다. 그리고 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 차량의 캐니스터 진단 제어장치 구성을 도시한 도면이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예는 차량의 캐니스터 진단 제어장치에 있어서, 키 스위치(110), 냉각수 온도 검출센서(120), 엔진 회전수 검출센서(130), 퍼지 상태 검출부(140), 퍼지 농도 검출부(150), 제어부(160), 경고부(170)를 포함하여 구성한다.
키 스위치(110)는 엔진 시동 상태를 검출한다.
냉각수 온도 검출센서(120)는 엔진의 냉각수 온도를 검출한다.
엔진 회전수 검출센서(130)는 엔진의 회전수를 검출한다.
퍼지 상태 검출부(140)는 퍼지 온/오프(On/Off) 상태를 검출한다.
퍼지 농도 검출부(150)는 캐니스터를 통해 퍼지 솔레노이드 밸브로 유입되는 유량의 농도를 검출하는 기능을 한다.
제어부(160)는 본 발명의 실시예에 따른 차량의 캐니스터 진단 제어에 관련된 전반적인 제어 동작을 수행하는 마이크로 프로세서로 구성하며, 본 발명의 실시예에서는 각각의 센서들로부터 입력되는 신호들을 분석하여 엔진 시동후 냉각수온과 엔진 회전수가 각각의 조건에 만족하는 경우 퍼지 작동 시간을 적산하고, 설정시간 이후에도 캐니스터를 통해 퍼지 솔레노이드 밸브로 유입되는 유량의 농도가 설정값 이상이면 이를 캐니스터의 통기 저항 문제로 감지하여 해당되는 경고 제어신호를 발생한다.
예를 들어, 제어부(160)는 엔진 시동 상태에서 냉각수온이 설정 온도(30℃) 미만이고, 엔진 회전수가 설정 회전수(400rpm)를 초과하는 경우 퍼지 온 작동 시간을 적산한다.
그리고, 제어부(160)는 퍼지 시간이 설정 시간을 초과하는 경우 리크 진단 여부에 따라 유량의 농도와 설정값(0.8)을 비교한다.
만약, 유량의 농도가 설정값 미만이면 제어부(160)는 캐니스터 통기 저항 판정 시간 초기치(Time_Sum(n))에 캐니스터 통기 저항 판정 조건 만족 후 경과 시간(Real_Time)을 가산하여 판정 시간(TIME_SUM(n+1))으로 계산한다.
TIME_SUM(n+1)=TIME_SUM(n)+Real Time
이와는 반대로, 유량의 농도가 설정값 미만이 아니면 제어부(160)는 캐니스터 통기 저항 판정 시간 초기치(Time_Sum(n))를 판정 시간(TIME_SUM(n+1))으로 계산한다.
TIME_SUM(n+1)=TIME_SUM(n)
참고적으로, 본 발명의 실시예에 따라 유량의 농도와 설정값을 비교하는 것은 엔진 회전수가 설정 회전수(1600rpm)를 초과하고 충진 효율이 설정값(50%)을 초과하는 경우에만 가능하도록 설정한다.
경고부(170)는 제어부(160)로부터 공급되는 경고 제어신호의 입력에 따라 구동되어 캐니스터의 에러 상태를 경고한다.
참조번호 (180)는 저장부(Memory)이며, 본 발명의 실시예에 따른 설정값과 관련된 데이터와 프로그램을 저장하는 램(RAM)과 롬(ROM)으로 구성한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 차량의 캐니스터 진단 제어방법을 도시한 흐름도이다.
도 2와 도 3을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 캐니스터 통기 저항 증가에 의한 캐니스터 진단 로직에 관해 설명한다.
증발 가스 시스템 정상 상태에서 퍼지(Purge)시 캐니스터를 통해 퍼지 솔레노이드 밸브(Purge Solenoid Valve)로 유입되는 가스에는 연료 탱크에서 증발된 연료와 대기를 통해 들어온 공기가 같이 혼합되어 있다.
그리고, 퍼지 기능이 일정 시간 소킹(Soaking)후 퍼지가 시작된 시점부터 일정 시간이상 퍼지된 후에는 퍼지 솔레노이드 밸브를 통해 들어오는 증발 가스 연료가 점점 줄어들어 대부분 공기가 들어오고 있다.
그러나, 통기 저항에 의한 캐니스터 문제 발생시 대기로 들어오는 공기는 없고 오로지 연료 탱크안의 증발 가스만이 캐니스터를 통해 퍼지 솔레노이드 밸브로 들어오게 된다.
따라서, 캐니스터 통기 저항 증가로 인한 캐니스터 문제 발생을 감지하는 방법을 시동후 일정시간 이후에도 캐니스터를 통해 퍼지 솔레노이드 밸브로 유입되는 유량의 농도가 일정치 이상이면 이를 캐니스터의 통기 저항 문제로 감지한다.
도 3을 참조하면, 제어부(160)는 (S310)에서 엔진 시동 상태를 검출하는 키 스위치(110)를 통해 입력되는 신호를 분석하여 엔진 시동 상태를 검출한다.
그리고, 엔진 시동 상태이면 냉각수 온도 검출센서(120)와 엔진 회전수 검출센서(130)를 통해 입력되는 신호들을 분석하여 냉각수 온도와 엔진 회전수를 각각의 설정값과 비교한다.
제어부(160)는 전술한 (S310)에서 각각의 센서들로부터 입력되는 신호들을 분석하여 엔진 시동후 냉각수온과 엔진 회전수가 각각의 조건에 만족하는 경우 (S312)으로 진행하여 퍼지 온 상태를 검출한다.
본 발명의 실시예는 엔진 시동 상태에서 냉각수온이 30도 미만이고, 엔진 회전수가 400rpm을 초과하는 경우 퍼지 온 작동시간(퍼지 온 타임(Purge_On_Time))을 적산하는 것으로 설정한다.
퍼지 온 작동시간은 엔진 시동 직후부터 퍼지 작동 시간 총합을 나타내는 퍼지 타임(Purge_Time)이다.
전술한 (S312)에서 퍼지 온 상태이면 제어부(160)는 (S314)으로 진행하여 퍼지 작동 시간을 적산한다.
이어서, 제어부(160)는 퍼지 시간이 설정시간 이후에도 캐니스터를 통해 퍼지 솔레노이드 밸브로 유입되는 유량의 농도가 설정값 이상이면 이를 캐니스터의 통기 저항 문제로 감지하여 해당되는 경고 제어신호를 발생하는 제어 동작을 수행한다(S316~S328).
예를 들어, 제어부(160)는 퍼지 시간이 설정시간(1200초)을 초과하는 경우 (S318)으로 진행하여 0.5mm 리크(Leak) 진단 여부를 비교한다.
만약, 전술한 (S318)에서 0.5mm 리크 진단이 없으면 제어부(160)는 (S320)으로 진행하여 유량의 농도와 설정값을 비교하는 제어 동작을 수행한다.
참고적으로, 본 발명의 실시예에 따라 유량의 농도와 설정값을 비교하는 것은 엔진 회전수가 설정 회전수(1600rpm)를 초과하고 충진 효율이 설정값(50%)을 초과하는 경우에만 가능하도록 설정한다.
전술한 (S320)에서 유량의 농도가 설정값 미만이면 제어부(160)는 (S322)으로 진행하여 캐니스터 통기 저항 판정 시간 초기치(Time_Sum(n))에 캐니스터 통기 저항 판정 조건 만족 후 경과 시간(Real_Time)을 가산하여 판정 시간(TIME_SUM(n+1))으로 계산한다.
TIME_SUM(n+1)=TIME_SUM(n)+Real Time
이와는 달리 전술한 (S320)에서 유량의 농도가 설정값 미만이 아니면 제어부(160)는 (S324)으로 진행하여 캐니스터 통기 저항 판정 시간 초기치(Time_Sum(n))를 판정 시간(TIME_SUM(n+1))으로 계산한다.
TIME_SUM(n+1)=TIME_SUM(n)
본 발명의 실시예에 따른 캐니스터 통기 저항 판정 시간 초기치 (Time_Sum(n))는 0초이다.
이어서, 제어부(160)는 계산된 판정 시간이 설정 시간을 초과하면 캐니스터 에러 상태를 경고하는 단계를 수행한다(S328).
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 차량의 캐니스터 진단 제어장치 및 방법은 캐니스터를 통해 퍼지 솔레노이드 밸브로 유입되는 유량의 농도를 검출하여 캐니스터의 통기 저항 문제를 판단함으로 캐니스터 문제 발생을 캐니스터 클로즈 밸브의 문제 발생으로 오진단하는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 캐니스터를 통한 퍼지(Purge) 경로를 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 차량의 캐니스터 진단 제어장치 구성을 도시한 도면.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 차량의 캐니스터 진단 제어방법을 도시한 흐름도.

Claims (13)

  1. 차량의 캐니스터 진단 제어장치에 있어서,
    엔진 시동 상태를 검출하는 키 스위치와;
    엔진의 냉각수 온도를 검출하는 냉각수 온도 검출센서와;
    엔진의 회전수를 검출하는 엔진 회전수 검출센서와;
    퍼지 온/오프(On/Off) 상태를 검출하는 퍼지 상태 검출부와;
    캐니스터를 통해 퍼지 솔레노이드 밸브로 유입되는 유량의 농도를 검출하는 퍼지 농도 검출부와;
    상기 각각의 센서들로부터 입력되는 신호들을 분석하여 엔진 시동후 냉각수온과 엔진 회전수가 각각의 조건에 만족하는 경우 퍼지 작동 시간을 적산하고, 설정시간 이후에도 캐니스터를 통해 퍼지 솔레노이드 밸브로 유입되는 유량의 농도가 설정값 이상이면 이를 캐니스터의 통기 저항 문제로 감지하여 해당되는 경고 제어신호를 발생하는 제어부와;
    상기 제어부로부터 공급되는 경고 제어신호의 입력에 따라 구동되어 캐니스터의 에러 상태를 경고하는 경고부를 포함하여 구성하는 것을 특징으로 하는 차량의 캐니스터 진단 제어장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제어부는 엔진 시동 상태에서 냉각수온이 설정 온도 미만이고, 엔진 회전수가 설정 회전수를 초과하는 경우 퍼지 온 작동 시간을 적산하는 것을 특징으로 하는 차량의 캐니스터 진단 제어장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 제어부는 퍼지 시간이 설정 시간을 초과하는 경우 리크 진단 여부에 따라 유량의 농도와 설정값을 비교하는 것을 특징으로 하는 차량의 캐니스터 진단 제어장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 제어부는 유량의 농도가 설정값 미만이면 캐니스터 통기 저항 판정 시간 초기치(Time_Sum(n))에 캐니스터 통기 저항 판정 조건 만족 후 경과 시간(Real_Time)을 가산하여 판정 시간(TIME_SUM(n+1))으로 계산하는 것을 특징으로 하는 차량의 캐니스터 진단 제어장치.
    TIME_SUM(n+1)=TIME_SUM(n)+Real Time
  5. 제3항에 있어서, 상기 제어부는 유량의 농도가 설정값 미만이 아니면 캐니스터 통기 저항 판정 시간 초기치(Time_Sum(n))를 판정 시간(TIME_SUM(n+1))으로 계산하는 것을 특징으로 하는 차량의 캐니스터 진단 제어장치.
    TIME_SUM(n+1)=TIME_SUM(n)
  6. 제4항 내지 제5항 가운데 어느 한 항에 있어서, 상기 제어부는 엔진 회전수가 설정 회전수를 초과하고 충진 효율이 설정값을 초과하는 경우 유량의 농도와 설정값을 비교하는 것을 특징으로 하는 차량의 캐니스터 진단 제어장치.
  7. 차량의 캐니스터 진단 제어방법에 있어서,
    엔진 시동 상태를 검출하는 키 스위치를 통해 입력되는 신호를 분석하여 엔진 시동 상태를 검출하는 단계와;
    엔진 시동 상태이면 냉각수 온도 검출센서와 엔진 회전수 검출센서를 통해 입력되는 신호들을 분석하여 냉각수 온도와 엔진 회전수를 각각의 설정값과 비교하는 단계와;
    상기 각각의 센서들로부터 입력되는 신호들을 분석하여 엔진 시동후 냉각수온과 엔진 회전수가 각각의 조건에 만족하는 경우 퍼지 온 상태를 검출하는 단계와;
    퍼지 온 상태이면 퍼지 작동 시간을 적산하는 단계와;
    퍼지 시간이 설정시간 이후에도 캐니스터를 통해 퍼지 솔레노이드 밸브로 유입되는 유량의 농도가 설정값 이상이면 이를 캐니스터의 통기 저항 문제로 감지하여 해당되는 경고 제어신호를 발생하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량의 캐니스터 진단 제어방법.
  8. 제7항에 있어서, 엔진 시동 상태에서 냉각수온이 30도 미만이고, 엔진 회전수가 400rpm을 초과하는 경우 퍼지 온 작동시간을 적산하는 것을 특징으로 하는 차량의 캐니스터 진단 제어방법.
  9. 제7항에 있어서, 퍼지 시간이 설정시간을 초과하는 경우 리크 진단 여부를 비교하는 단계와;
    리크 진단이 없으면 유량의 농도와 설정값을 비교하는 단계와;
    판정 시간을 계산하는 단계와;
    계산된 판정 시간이 설정 시간을 초과하면 캐니스터 에러 상태를 경고하는 단계를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량의 캐니스터 진단 제어방법.
  10. 제9항에 있어서, 판정 시간을 계산하는 단계는 유량의 농도가 설정값 미만이면 캐니스터 통기 저항 판정 시간 초기치(Time_Sum(n))에 캐니스터 통기 저항 판정 조건 만족 후 경과 시간(Real_Time)을 가산하여 판정 시간(TIME_SUM(n+1))으로 계산하는 것을 특징으로 하는 차량의 캐니스터 진단 제어방법.
    TIME_SUM(n+1)=TIME_SUM(n)+Real Time
  11. 제9항에 있어서, 판정 시간을 계산하는 단계는 유량의 농도가 설정값 미만이 아니면 캐니스터 통기 저항 판정 시간 초기치(Time_Sum(n))를 판정 시간(TIME_SUM(n+1))으로 계산하는 것을 특징으로 하는 차량의 캐니스터 진단 제어방법.
    TIME_SUM(n+1)=TIME_SUM(n)
  12. 제9항에 있어서, 엔진 회전수가 설정 회전수를 초과하고 충진 효율이 설정값을 초과하는 경우 유량의 농도와 설정값을 비교하는 것을 특징으로 하는 차량의 캐니스터 진단 제어방법.
  13. 제12항에 있어서, 엔진 회전수가 1600rpm을 초과하고 충진 효율이 50%를 초과하는 경우 유량의 농도와 설정값을 비교하는 것을 특징으로 하는 차량의 캐니스터 진단 제어방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR100756861B1 (ko) * 2006-10-31 2007-09-07 지멘스 오토모티브 주식회사 캐니스터 퍼지 밸브의 완전 열림 고착 진단 방법
KR20180078843A (ko) * 2016-12-30 2018-07-10 주식회사 현대케피코 캐니스터 점검 장치 및 방법

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