KR20060003541A - 엔진의 퍼지 농도 보정 제어방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 연료탱크 내의 증발가스 발생량에 따른 퍼지개시 시점의 퍼지 농도를 반영함으로써 운전성 개선 및 시동 꺼짐 현상을 방지할 수 있는 엔진의 퍼지 농도 보정 제어방법에 관한 것으로, 냉각수온, 연료탱크 내의 온도/압력, 이전 드라이빙 사이클시의 퍼지 농도, 소킹시간을 입력받는 단계와; 열간 재시동(Hot Restart) 조건 체크하는 단계와; 열간 재시동 조건이 아니면, 연료탱크 내의 압력과 온도를 측정하고, 측정된 연료탱크 내의 압력 및 온도와 임계값(Threshold)을 비교하여 임계값 미만이면 퍼지 농도를 보정하는 단계와; 퍼지 조건 만족 시 퍼지 금지 조건을 해제하는 단계와; 계산된 퍼지 농도를 적용하여 퍼지 농도의 변화에 의한 엔진 불안정 요소를 방지하는 제어동작을 수행하는 단계를 포함하여 이루어진다.
엔진, 퍼지, 농도, 보정

Description

엔진의 퍼지 농도 보정 제어방법{PURGE CONCENTRATION COMPLEMENT CONTROLLING METHOD OF ENGINE}
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 엔진의 퍼지 농도 보정 제어신호의 흐름을 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른엔진의 퍼지 농도 보정 제어방법을 도시한 흐름도.
본 발명은 엔진의 퍼지 농도 보정 제어방법에 관한 것이다.
통상적으로, 차량의 증발가스는 캐니스터에 포집되어 있다가 차량 운행시 퍼지조건을 만족하게 되면 엔진 흡기계측으로 퍼지되도록 제어된다.
퍼지되는 퍼지가스의 농도는 캐니스터 클로즈 밸브(CCV ; CANISTER CLOSE VALVE)의 개폐(OPEN/CLOSE)상태에 따라 열림(OPEN)시 캐니스터측(CANISTER CONCENTRATION, CCPCONC)을 사용하고, 닫힘(CLOSED)시 연료탱크측(TANK CONCENTRATION, TANKCONC)을 사용한다.
또한, 퍼지 농도 학습이 이루어지지 않으면(FAIL) 정해진 초기값(통상 10%내 외)을 사용하며, 그렇지 않은 경우 초기값은 이전 트립(TRIP)의 학습값을 사용하도록 제어된다.
하지만 차량이 고온의 외부 조건에서 장시간 소킹(Soaking)되면 연료탱크로부터 발생한 과다한 증발가스는 캐니스터에 포집되어 있다가 다음 운행시 흡기계 쪽으로 퍼지가스가 유입되어 학습이 이뤄지는 시간 동안 운전성에 나쁜 영향을 미치게 된다.
퍼지 농도의 학습은 다소 시간이 필요하므로 퍼지가 운전성에 외란 조건이 될 수 있다.
상기 설명한 바와 같이 종래 기술은 이전 운행시 학습된 퍼지 농도를 저장하고 있다가 퍼지가 개시되면 그 값을 그대로 사용하거나 학습이 이루어지지 않을 시에는 정해진 초기값을 사용한다.
이러한 경우 제어부(ECU)는 이전 운전시 학습되어 있던 퍼지 농도를 그대로 사용하게 되므로 상기한 문제에 제대로 대처하지 못하게 된다.
즉, 이전 트립(TRIP)의 퍼지 농도 학습값이나 초기값 설정값이 현재 연료탱크의 증발가스 상태를 반영하지 못하는 경우에 운전성에 악영향 및 나아가서는 시동꺼짐의 문제를 야기시킬 수 있다.
상기와 같은 문제는 연료의 성상이 급격히 변화하는 경우에도 동일하게 발생할 가능성이 있다.
즉, 보충한 연료의 기화성 관련 연료성상(RVP)이 이전과 비교하여 높을 경우 연료의 증발량이 상대적으로 많이 발생하게 되어 고온의 외부조건에 방치될 경우와 동일한 결과를 야기시킬 수 있다.
연료의 기화성 관련 연료성상(RVP)에 대해 신속한 대응이 이뤄지지 않을 경우 시동성 뿐만 아니라 난기 후의 운전성에도 나쁜 영향을 미치게 되는 문제점이 있다.
본 발명의 목적은 연료탱크 내의 증발가스 발생량에 따른 퍼지개시 시점의 퍼지 농도를 반영함으로써 운전성 개선 및 시동 꺼짐 현상을 방지할 수 있는 엔진의 퍼지 농도 보정 제어방법을 제공하는데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 엔진의 퍼지 농도 보정 제어방법에 있어서, 냉각수온, 연료탱크 내의 온도/압력, 이전 드라이빙 사이클시의 퍼지 농도, 소킹시간을 입력받는 단계와; 열간 재시동(Hot Restart) 조건 체크하는 단계와; 열간 재시동 조건이 아니면, 연료탱크 내의 압력과 온도를 측정하고, 측정된 연료탱크 내의 압력 및 온도와 임계값(Threshold)을 비교하여 임계값 미만이면 퍼지 농도를 보정하는 단계와; 퍼지 조건 만족 시 퍼지 금지 조건을 해제하는 단계와; 계산된 퍼지 농도를 적용하여 퍼지 농도의 변화에 의한 엔진 불안정 요소를 방지하는 제어동작을 수행하는 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.
본 발명의 실시예는 퍼지 농도(Concentration) 보정값을 계산하여 최초 퍼지(Purge)가 개시될 때 퍼지 농도 초기값을 오프셋(Offset)시킴으로써 급격한 퍼지 농도의 변화에 의한 엔진 불안정 요소를 사전에 방지하는 로직에 관한 것이다.
시동 오프(Off)후 높은 외기온에 장시간 방치되거나, 고 연료성상(RVP) 연료가 재공급(Refueling)되면 연료탱크 내의 증발가스 량이 급격히 증가하게 된다.
본 발명의 실시예에서는 이런 상황에서 시동 온(On)되면 시동 후 캐니스터 퍼지(Purge)가 온(On)되기 전에 연료탱크(Fuel Tank)의 온도와 압력, 연료 레벨을 체크하여 현재 연료탱크 및 캐니스터 내의 증발가스 상태를 확인한다.
연료레벨이 변하지 않았다면 연료탱크 내의 온도와 압력값을 확인한 후 퍼지 농도 보정값을 계산하여 최초 퍼지가 개시될 때 퍼지 농도 초기값을 오프셋(Offset) 시킴으로써 급격한 퍼지 농도의 변화에 의한 엔진 불안정 요소를 사전에 방지하도록 한다.
이때 사용되는 연료탱크 내의 압력은 퍼지 개시 전의 압력으로 밀폐되어 있는 내부 압력이다.
측정된 압력과 이전 드라이빙 사이클(Driving Cycle)의 동일 시점에서의 탱크압력, 온도값과 비교하여 일정 임계값(Threshold) 이상이면 퍼지 농도를 보정하도록 제어하게 된다.
이때 사용되는 연료탱크의 온도는 냉각수온과 함께 열간 재시동(Hot Restart) 조건을 구분하기 위한 것으로 열간 재시동 조건시에는 상기의 로직 적용을 제외시키기 위함이다.
고온의 외부 조건뿐만 아니라 연료레벨이 변한 경우에도 상기와 동일한 과정을 거침으로써 연료 성상의 변화에 의한 퍼지 농도 변화에 대처가 가능하도록 제어로직이 구성되어 있다.
판단에 사용되는 임계값은 개발시 다양한 운전 조건하에서 미리 맵핑을 해놓을 수 있으며 이렇게 맵핑된 데이터를 바탕으로 고온의 외부조건 및 연료성상에 따른 퍼지 농도 보정값을 적절히 설정할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 엔진의 퍼지 농도 보정 제어신호의 흐름을 도시한 도면이며, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른엔진의 퍼지 농도 보정 제어방법을 도시한 흐름도이다.
본 발명의 실시예에 따른 퍼지 농도 보정에 대한 제어로직을 도 1과 도 2의 흐름도(Flowchart)를 참조하여 단계별로 설명하면 다음과 같다.
도 2의 (S210)에서 제어부(ECU)는 냉각수 온도 검출센서와 연료 온도 검출센서, 퍼지 농도 검출센서, 타이머로부터 입력되는 각각의 신호들을 분석하여 냉각수온(VCOOLTMP), 연료탱크 내의 온도/압력(TANKTMP, TNAKPRESS), 이전 드라이빙 사이클시의 퍼지 농도(PURGECONC), 소킹시간(SOAKTIME)을 입력받는다.
현재 연료탱크 및 캐니스터 내의 증발가스 상태를 확인하는 단계에서 로직 적용 여부 확인을 위해 퍼지를 금지시킨다.
본 발명의 실시예에 따른 퍼지 농도 보정 제어방법은 고온의 외부조건 및 고 연료성상(RVP) 연료에 대한 퍼지 농도 오프셋(Offset)량 및 임계값(Threshold)을 설정해 놓은 상태에서 이루어진다.
퍼지 농도 보정시 비교되는 임계값은 설정된 운전 조건하에서 미리 맵핑한 것이며, 맵핑된 데이터를 바탕으로 고온의 외부조건 및 연료성상에 따른 퍼지 농도 보정값을 설정한다.
이어서, 제어부는 (S212)으로 진행하여 열간 재시동(Hot Restart) 조건을 체크한다.
열간 재시동 조건은 냉각수온과 소킹(Soaking)시간이 설정값을 초과하여 연료탱크 내의 증발가스 량이 설정값 이상으로 증가하는 상태에서 시동 온(On)된 상태인 것으로 설정한다.
만약, 전술한 (S212)에서 열간 재시동 조건이면, 제어부는 일련의 로직을 종료한다.
한편, 전술한 (S212)에서 열간 재시동 조건이 아니면, 제어부는 (S214)으로 진행하여 연료탱크 내의 압력과 온도를 측정하고, 측정된 연료탱크 내의 압력 및 온도와 임계값(Threshold)을 비교하여 임계값 미만이면 퍼지 농도를 보정하는 단계를 수행한다(S216).
퍼지 농도는 이전 퍼지 농도에 미리 설정된 퍼지 농도 오프셋(Offset)량을 가산한 값으로 계산한다.
퍼지 농도 = 이전 퍼지 농도 + 퍼지 농도 오프셋(Offset)
그리고, 퍼지 농도 오프셋(Offset)은 연료탱크 내의 압력 및 온도값의 함수로 맵핑된다.
오프셋(Offset) 시의 연료탱크 내의 압력은 퍼지 개시 전의 압력으로 밀폐되어 있는 내부 압력이다.
측정된 연료탱크 내의 압력 및 온도와 비교되는 임계값은 이전 드라이빙 사이클(Driving Cycle)의 동일 시점에서의 연료탱크 내의 압력 및 온도값으로 설정하며, 측정된 연료탱크 내의 압력 및 온도가 임계값을 초과하면 일련의 로직을 종료한다.
제어부는 (S218)으로 진행하여 퍼지 조건 만족 시 퍼지 금지 조건을 해제하고, 계산된 퍼지 농도를 적용하여 퍼지 농도의 변화에 의한 엔진 불안정 요소를 방지하는 제어동작을 수행한다(S220~S226).
예를 들어, 제어부는 퍼지 금지 조건을 해제한 상태에서 캐니스터 클로즈 밸브(CCV)의 개폐상태를 검출하고, 캐니스터 클로즈 밸브(CCV)의 개폐상태에 따라 캐니스터측과 연료탱크측의 퍼지가스 농도로 퍼지하는 단계를 수행한다.
제어부는 캐니스터 클로즈 밸브(CCV)의 열림(OPEN)시 (S224)으로 진행하여 캐니스터측(CANISTER CONCENTRATION, CCPCONC) 퍼지가스 농도를 사용하도록 제어하며, 캐니스터 클로즈 밸브(CCV)의 닫힘(CLOSED)시 연료탱크측(TANK CONCENTRATION, TANKCONC) 퍼지가스 농도를 사용하도록 제어한다(S226).
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 엔진의 퍼지 농도 보정 제어방법은 연료탱 크 내의 증발가스 발생량에 의해 다음 퍼지개시 시점의 퍼지 농도를 정확하게 반영함으로써 운전성 개선 효과 및 시동 꺼짐과 같은 고객 불만 사항들을 미연에 방지할 수 있다.
또한, 연료성상(RVP)등의 연료의 증발 성상 급변에 따른 운전성 악화를 사전에 방지할 수 있어 운전성 개선 효과가 있다.

Claims (14)

  1. 엔진의 퍼지 농도 보정 제어방법에 있어서,
    냉각수온, 연료탱크 내의 온도/압력, 이전 드라이빙 사이클시의 퍼지 농도, 소킹시간을 입력받는 단계와;
    열간 재시동(Hot Restart) 조건 체크하는 단계와;
    열간 재시동 조건이 아니면, 연료탱크 내의 압력과 온도를 측정하고, 측정된 연료탱크 내의 압력 및 온도와 임계값(Threshold)을 비교하여 임계값 미만이면 퍼지 농도를 보정하는 단계와;
    퍼지 조건 만족 시 퍼지 금지 조건을 해제하는 단계와;
    계산된 퍼지 농도를 적용하여 퍼지 농도의 변화에 의한 엔진 불안정 요소를 방지하는 제어동작을 수행하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 엔진의 퍼지 농도 보정 제어방법.
  2. 제1항에 있어서,
    고온의 외부조건 및 고 연료성상(RVP) 연료에 대한 퍼지 농도 오프셋(Offset)량 및 임계값(Threshold)을 설정해 놓은 상태에서 이루어지는 것을 특징으로 하는 엔진의 퍼지 농도 보정 제어방법.
  3. 제2항에 있어서,
    퍼지 농도 보정시 비교되는 임계값은 설정된 운전 조건하에서 미리 맵핑한 것이며, 맵핑된 데이터를 바탕으로 고온의 외부조건 및 연료성상에 따른 퍼지 농도 보정값을 설정하는 것을 특징으로 하는 엔진의 퍼지 농도 보정 제어방법.
  4. 제1항에 있어서,
    현재 연료탱크 및 캐니스터 내의 증발가스 상태를 확인하는 단계에서 로직 적용 여부 확인을 위해 퍼지를 금지시키는 것을 특징으로 하는 엔진의 퍼지 농도 보정 제어방법.
  5. 제1항에 있어서,
    열간 재시동 조건은 냉각수온과 소킹(Soaking)시간이 설정값을 초과하여 연료탱크 내의 증발가스 량이 설정값 이상으로 증가하는 상태에서 시동 온(On)된 상태인 것을 특징으로 하는 엔진의 퍼지 농도 보정 제어방법.
  6. 제5항에 있어서,
    열간 재시동 조건이면, 일련의 로직을 종료하는 것을 특징으로 하는 엔진의 퍼지 농도 보정 제어방법.
  7. 제3항에 있어서,
    측정된 연료탱크 내의 압력 및 온도와 비교되는 임계값은 이전 드라이빙 사 이클(Driving Cycle)의 동일 시점에서의 연료탱크 내의 압력 및 온도값인 것을 특징으로 하는 엔진의 퍼지 농도 보정 제어방법.
  8. 제7항에 있어서,
    측정된 연료탱크 내의 압력 및 온도가 임계값을 초과하면 일련의 로직을 종료하는 것을 특징으로 하는 엔진의 퍼지 농도 보정 제어방법.
  9. 제1항에 있어서,
    보정되는 퍼지 농도는 이전 퍼지 농도에 미리 설정된 퍼지 농도 오프셋(Offset)량을 가산한 값으로 계산하는 것을 특징으로 하는 엔진의 퍼지 농도 보정 제어방법.
    보정 퍼지 농도 = 이전 퍼지 농도 + 퍼지 농도 오프셋(Offset)
  10. 제9항에 있어서,
    퍼지 농도 오프셋(Offset)은 연료탱크 내의 압력 및 온도값의 함수로 맵핑되는 것을 특징으로 하는 엔진의 퍼지 농도 보정 제어방법.
  11. 제10항에 있어서, 퍼지 농도 오프셋 시의 연료탱크 내의 압력은 퍼지 개시 전의 압력으로 밀폐되어 있는 내부 압력인 것을 특징으로 하는 엔진의 퍼지 농도 보정 제어방법.
  12. 제1항에 있어서,
    퍼지 금지 조건을 해제한 상태에서 캐니스터 클로즈 밸브(CCV)의 개폐상태를 검출하는 단계와;
    캐니스터 클로즈 밸브(CCV)의 개폐상태에 따라 캐니스터측과 연료탱크측의 퍼지가스 농도로 퍼지하는 단계를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 엔진의 퍼지 농도 보정 제어방법.
  13. 제12항에 있어서,
    캐니스터 클로즈 밸브(CCV)의 열림(OPEN)시 캐니스터측 퍼지가스 농도를 사용하는 것을 특징으로 하는 엔진의 퍼지 농도 보정 제어방법.
  14. 제12항에 있어서,
    캐니스터 클로즈 밸브(CCV)의 닫힘(CLOSED)시 연료탱크측 퍼지가스 농도를 사용하는 것을 특징으로 하는 엔진의 퍼지 농도 보정 제어방법.
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