KR20080080542A - 압력 센서 없이 탱크 브리딩 시스템의 밀봉 상태를확인하는 방법 - Google Patents

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Abstract

탱크 배기 시스템의 밀봉 상태를 확인하는 방법이 개시되며, 상기 탱크 배기 시스템은 탱크 배기 밸브(14), 차량 외부의 대기(11)에 대해서 기밀 상태가 되도록 상기 탱크 배기 시스템을 밀봉하기 위한 정지 밸브(13), 그리고 스위칭 상태(27, 42)가 탱크 배기 시스템 내의 압력이 미리 정해진 스위칭 압력(33) 보다 높다는 것 또는 그 보다 낮다는 것을 나타내는 쌍안정 압력 스위치를 포함한다. 압력 센서의 이용 없이 탱크 배기 시스템의 밀봉 상태에 대한 판단을 할 수 있도록, 이하의 단계들이 실시된다. 즉, 차량 속도(24, 39)가 한계값(29, 45) 미만으로 떨어지는 것을 기다리는 단계; 탱크 배기 밸브(14)를 개방하는 단계; 상기 스위칭 압력(33) 보다 낮은 음압(26, 41)이 얻어졌을 때 상기 탱크 배기 밸브(14)를 폐쇄하는 단계; 스위칭 압력(33) 보다 낮은 초기 압력(56, 48)으로부터 압력이 스위칭 압력(33)을 다시 초과할 때까지의 지속시간을 측정하는 단계, 그리고 측정된 지속시간을 이용하여 밀봉 상태를 평가하는 단계를 포함한다.

Description

압력 센서 없이 탱크 브리딩 시스템의 밀봉 상태를 확인하는 방법{METHOD FOR VERIFYING THE TIGHTNESS OF A TANK BLEEDING SYSTEM WITHOUT USING A PRESSURE SENSOR}
본 발명은 차량의 탱크 배기(venting) 시스템의 밀봉 상태(tightness)를 확인하기 위한 방법에 관한 것으로서, 상기 탱크 배기 시스템은 연료 탱크로부터 연료 증기를 수집하는 저장 컨테이너와 내연 기관의 흡입 파이프를 연결하는 재생 라인(regeneration line) 내에 탱크 배기 밸브, 차량 외부의 대기에 대해서 기밀(air-tight) 상태가 되도록 탱크 배기 시스템을 밀봉하기 위한 정지 밸브, 그리고 쌍안정(bistable) 압력 스위치를 포함하며, 상기 쌍안정 압력 스위치의 스위칭된 상태는 탱크 배기 시스템 내에서 미리 규정된 스위칭 압력을 초과하는지 또는 그 압력에 도달하지 않았는지의 여부를 나타낸다.
차량 운행 중에, 탱크 배기 시스템의 밀봉 상태를 확인하기 위해 사용되는 일반적인 방법이 예를 들어 DE-19713085-A1에 개시되어 있으며, 그러한 방법에서, 흡입 파이프 내의 음압이 탱크 배기 시스템 내에서 분산될 수 있도록 탱크 배기 밸브가 개방된다. 후속하여 탱크 배기 밸브가 폐쇄되면, 압력은 도달된 음압 레벨에서 적절하게 유지되어야 한다. 도달되는 음압의 범위(extent) 및 이러한 음압에 도달될 때까지의 시간과 탱크 배기 밸브가 폐쇄된 후의 압력의 거동 모두를 통해서, 탱크 배기 시스템 내의 누설과 관련한 결론을 안출해낼 수 있을 것이다. 압력 곡선을 계속적으로 관찰하고 모니터링할 수 있기 위해서는 압력 센서가 요구된다.
이와 대조적으로, 엔진이 스위치 오프(switched off)되었을 때 실시될 수 있는 다양한 탱크 배기 시스템 내의 누설 확인 방법이 DE 102 45 158 A1에 개시되어 있다. 이러한 방법들 중 하나에서, 고온(warm)의 엔진이 스위칭 오프된 후에 엔진 냉매 온도의 강하가 관찰된다. 충분히 온도가 낮다면, 연료 탱크 역시 냉각되었고 탱크 배기 시스템 내의 압력 역시 강하되었다고 예상될 수 있을 것이다. 동시에, 특정 음압에서 트리거링되는(triggered) 진공 스위치가 모니터링된다. 만약, 온도가 충분히 강하되었음에도 진공 스위치가 트리거링되지 않는다면, 탱크 배기 시스템내에 누설이 있다고 예상될 수 있을 것이다.
이러한 방법의 이점은, 압력 센서가 필요치 않다는 것이다. 상당히 합리적인 가격의 진공 스위치 또는 압력 스위치를 이용함으로써 그러한 방법의 비용을 절감할 수 있다. 그러나, 누설의 존재에 대해서 신뢰할 수 있는 결론에 도달할 수 있을 정도로 온도가 충분히 강하될 때까지 몇 시간이 소요될 수 있다는 점에서, 비교적 긴 대기 시간이 요구된다는 단점을 가진다.
그에 따라, 본 발명의 목적은 탱크 배기 시스템의 밀봉 상태를 확인하는데 필요한 시간이 짧아지고 또 압력 센서를 이용하지 않는 전술한 타입의 방법을 제공하는 것이다.
이러한 목적은 특허청구범위 제1항에 기재된 바와 같은 방법에 의해서 달성된다.
본 발명에 따라, 그러한 방법은 차량 속도에 대한 한계값(threshold) 미만으로 차량이 감속되었는지의 여부를 체크하는 것으로 시작된다. 이러한 한계값은 차량의 강한 진동이 더 이상 예상되지 않을 정도로 충분히 낮게 선택되며, 다시 말해, 상기 한계값은 차량 정지 상태에 근접한 범위, 바람직하게는 10 km/h 또는 그 미만이다. 일단 속도가 한계값 미만으로 떨어지면, 탱크 배기 시스템 내의 압력이 흡입 파이프 내의 음압으로 인해 감소되도록, 탱크 배기 밸브가 개방된다. 스위칭 압력 미만에 대항되는 음압이 얻어질 때까지 탱크 배기 밸브가 개방 상태로 유지된다. 탱크 배기 밸브가 개방된 상태를 의미하는 정상 작동 상태에서의 탱크 배기 시스템 내의 압력 미만에 해당하도록 스위칭 압력이 선택되기 때문에, 압력은 스위칭 압력 미만으로 한차례 이상 떨어지며, 그에 따라 압력 스위치가 트리거링된다. 탱크 배기 밸브가 일단 폐쇄되면, 스위칭 압력을 다시 초과할 때까지의 지속시간(duration)이 측정되며, 스위칭 압력 보다 낮은 초기 압력으로부터 시작한다. 이어서, 측정된 지속시간을 이용하여 탱크 배기 시스템의 밀봉 상태가 평가된다.
스위칭 압력 보다 낮은 그리고 초기 압력으로 지정(designated)될 수 있는 규정(defined)된 음압을 결정하는 것이 본 발명에 따른 방법에 필수적이다. 이러한 초기 압력으로부터 시작하여, 스위칭 압력의 초과로 인한 압력 스위치가 트리거링되는 다음 시간까지 지속시간이 결정된다. 초기 압력, 스위칭 압력 및 지속시간의 값을 이용하여, 압력 축적 속도(rate)가 계산될 수 있으며, 그 값은 누설이 있는지의 여부를 나타내는 지표로서 사용된다. 그러나, 측정된 지속시간의 값만을 평가하는 것으로도 충분할 수 있는데, 이는 압력 편차가 항상 일정하게 유지되기 때문이다. 본질적으로, 압력 축적이 빠를 수록, 누설이 존재하기 쉽거나 누설이 클 수 있다.
이러한 방법의 이점은, 한편으로, 압력 센서가 필요 없다는 것인데, 이는 초기 압력을 알 수 있어 제 2 압력 만을 결정할 필요가 있기 때문이며, 이는 다시 간단한 압력 스위치를 이용할 수 있게 한다. 다른 한편으로, 온도의 자연적인 강하로 인해서 탱크 배기 시스템 내에서 음압이 얻어질 때까지 몇 시간 동안 기다릴 필요가 없다는 것이며; 그 대신에 음압이 탱크 배기 밸브의 개방에 의해서 몇 초내에 그리고 시스템적으로(systematically) 생성될 수 있다.
본 발명에 따라, 초기 압력은 두 가지 방법으로 생성될 수 있다.
첫 번째로, 탱크 배기 밸브가 개방되는 정도를 변화시킴으로써 탱크 배기 밸브가 개방된 후에 탱크 배기 밸브를 통한 유동을 일정 부피 유동으로 조정한다. 이는 공지된 방법(예를 들어, DE 10 2005 003 924)에 따라 적절한 PWM 신호에 의해서 탱크 배기 밸브를 작동시킴으로써 달성된다. 압력이 스위칭 압력 보다 낮게 강하되고, 그러한 스위칭 압력 보다 높게 상승되며 다시 스위칭 압력 보다 낮게 교호적으로(alternately) 그리고 연속적으로 강하될 수 있도록, 정지 밸브가 탱크 배기 밸브와 동시에 개방되고 또 정지 밸브가 개방되는 정도가 변화된다. 이러한 프로세스 역시 스위칭 압력 주위에서의 토글링(toggling)으로 공지되어 있으며, 그에 따라 바람직하게 정지 밸브가 다시 PWM 신호에 의해서 작동된다. 이어서, 정지 밸브가 폐쇄되고, 탱크 배기 밸브는 일정 지속시간 동안 개방된 상태를 유지한다.
탱크 배기 밸브 및 정지 밸브가 동시에 그리고 토글링의 시작 전에 개방되어 있는 동안, 외부 분위기로부터의 공기 유입에도 불구하고, 탱크 배기 시스템 내의 압력이 강하되는데, 이는 탱크 배기 밸브를 통한 부피 유동이 정지 밸브를 통한 유동 보다 크기 때문이다.
따라서, 첫 번재로 압력이 스위칭 압력 보다 낮아진다. 스위칭 압력이 첫 번째로 강하되면, 스위칭 압력 주변의 토글링이 시작되며, 즉 스위칭 압력이 다시 초과할 때까지 정지 밸브의 개방이 첫 번째로 확대되고, 이어서 압력이 스위칭 압력 보다 다시 낮아질 때까지 감소된다. 그에 따라, 탱크 배기 시스템 내부의 압력이 스위칭 압력까지 조정되고, 그에 따라 정지 밸브 개방의 교호적인 확대 및 감소가 필요한 횟수 만큼 반복될 수 있다. 일정한 초기 값으로서의 스위칭 압력으로부터 시작하여, 정지 밸브가 폐쇄된 상태에서 압력 강하가 규정된 지속시간 동안 생성된다. 규정된 지속시간의 말미에서, 다음 차례로 스위칭 압력이 초과할 때까지의 후속 지속 시간이 측정되는 기준이 되는 초기 압력이 존재하도록, 이러한 압력 강하는 모든 경우에 발생된다. 스위칭 압력이 초과할 때까지의 지속시간이 짧을 수록, 누설의 크기가 크다. 그 대신에, 규정된 지속시간 및 측정된 지속시간 전체가 계산되고 평가될 수 있다. 누설의 크기에 따른 변화는 보다 명료해지는데, 이는, 스위칭 압력이 초과될 때까지 후속 압력 축적 지속시간을 이미 단축시킨 누설이 규정된 지속시간 내의 압력 감소 중에 특히 저압에 도달하는 것을 방지하기 때문이다. 또한, 압력 축적이 누설에 의해서 가속됨에 따라, 전체 지속시간은 현재의(intact) 탱크 배기 시스템 보다 상당히 짧아진다. 그에 따라, 전체 지속시간의 계산은 누설의 결과로서 감소된 시간의 이중(dual) 영향을 이용한다.
이러한 방법의 정밀도를 높이기 위해서, 본 발명의 실시예에서, 차량 속도가 영(zero)에 도달할 때까지 정지 밸브가 폐쇄되지 않는데, 이는 차량이 운행중일 때 탱크 배기 시스템내의 압력 곡선을 다양한 작동과 관련한 영향이 왜곡시킬 수 있기 때문이다.
추가적인 실시예에 따라, 정지 밸브가 개방되는 정도가 변화되는 동안에 저장 컨테이너의 외부로 유동하는 연료 증기에 대한 값이 결정된다. 이러한 값은 스위칭 압력 초과와 스위칭 압력 미만으로의 강하 사이의 교호적인 사이클 세트를 이용하여 그리고 연료 증기를 가지는 저장 컨테이너의 장입 레벨(charge level)을 이용하여 결정된다. 주로 장입 레벨에 따라서 변화되는 유출되는 연료 증기에 대한 계산된 값이 예상 범위 이내라면, 적어도 약간의 누출이 있는 것으로 결론지어진다. 이러한 방법이 개략적인 평가만으로 허용하기 때문에, 이러한 방법은 1 mm 보다 큰 대형 누설이 있는지의 여부를 식별하기 위해 이용된다. 이어서, 이하의 지속시간 측정에 의해서 이러한 결론이 체크되고 구체화(substantiate)된다.
일정 지속시간 동안 탱크 배기 밸브를 초기 개방한 상태에서 스위칭 포인트 주변에서의 토글링에 의한 스위칭 압력 보다 낮은 초기 압력의 생성은 개방 정도가 부분적으로(fractionally) 변화될 수 있는 정지 밸브에 특히 적합하다. 이러한 타입의 원하는 개방의 정밀한 제어가 직접적으로 불가능한 정지 밸브의 경우에, 초기 압력을 생성하기 위한 제 2 방법이 제안된다.
본 발명의 대안적인 실시예에 따라, 차량 외부의 대기와 탱크 배기 시스템 사이의 연결을 생성하기 위해 멤브레인(membrane)이 제공된다. 멤브레인은 정지 밸브에 더하여 대기와의 연결을 형성하거나, 또는 대안적으로 디자인된 실시예에서, 정지 밸브의 전체 기능성(functionality)을 취할 수 있다. 멤브레인은 스위칭 압력 보다 낮은 특정 음압에서 최소 정도로 개방된다. 압력이 제 1 시간 동안 스위칭 압력 미만으로 떨어지면, 상기 특정 음압에 도달할 때까지 탱크 배기 밸브가 개방된 상태로 유지된다.
형상 및 선택 물질과 관련하여, 멤브레인은 특정 음압에서 변형되어 외부로부터의 공기가 탱크 배기 시스템내로 유동하도록 하는 방식으로 디자인된다. 이는, 탱크 배기 밸브의 개방에 의해서 유발되는 압력 강하로 인해 탱크 및/또는 탱크 배기 시스템의 손상 또는 파괴를 초래할 수 있는 레벨까지 압력이 강하되는 것을 방지한다. 그에 따라, 특정 음압은 손상을 유발할 수 있는 압력 레벨 보다 더 크다.
몇 초의 지속시간 동안의 탱크 배기 밸브의 보다 긴 시간의 개방은 특정 음압이 용이하게 달성될 수 있게 보장한다. 이어서, 이는 초기 압력으로 지정되며, 다시 말해 특정 음압이 일단 달성되면, 탱크 배기 밸브가 폐쇄되고 밀봉 상태를 평가하기 위해서 다음 스위칭 압력이 초과될 때까지의 지속시간이 결정된다.
정지 밸브 및 부가적인 멤브레인을 구비하는 실시예에서, 정지 밸브는 펄스를 이용하여 작동되고, 동시에 탱크 배기 밸브가 폐쇄되고 그에 따라 멤브레인이 급격하게 폐쇄된다. 이는, 여전히 존재할 수 있는 멤브레인 변형에 의해서 밀봉 상태에 관한 결론이 왜곡되는 것을 방지한다. 만약, 멤브레인이 탱크 배기 밸브와 동시에 폐쇄되지 않는다면, 초기 압력으로부터 스위칭 압력까지의 압력 축적의 지속시간으로부터 멤브레인을 통해 유입되는 공기의 비율을 차감하여야 할 것이다.
개량 실시예에서, 일정하고 매우 작은 개방이 존재하도록 정지 밸브가 펄스 전에 작동된다. 이러한 방식에서, 멤브레인이 변형되는 특정 음압이 영향을 받을 수 있고 원하는 값으로 셋팅될 수 있다.
초기 압력이 변형가능한 멤브레인에 의해서 생성되는 본 발명의 다른 대안적인 실시예에서, 밀봉 상태 확인의 정밀도가 증대될 수 있고, 그에 따라 차량이 정지상태일 때 밀봉 상태 확인이 실시된다. 개량 실시예에서, 차량 속도가 영이 될 때까지 탱크 배기 밸브는 폐쇄되지 않는다.
전술한 모든 실시예들에서의 개량에 따라, 영의 차량 속도를 나타내는지의 여부를 결정하기 위해서 스위칭 압력이 초과될 때까지 지속시간의 측정 중에 차량이 모니터링된다. 차량이 다시 움직이기 시작하자 마자, 즉 저속 한계값을 초과하자 마자, 부정확한 결론을 방지하기 위해서 상기 방법은 중지된다.
이하에서는, 예시적인 실시예 및 첨부 도면을 참조하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다.
도 1은 탱크 배기 시스템 및 연료 탱크를 구비한 내연기관을 도시한 도면이다.
도 2는 밀봉 상태 확인을 위한 제 1 시시예 중의 시퀀스를 시간에 따라 도시 한 그래프이다.
도 3은 누설이 있는 상태와 누설이 없는 상태에서 압력 감소 및 압력 축적을 비교 도시한 그래프이다.
도 4는 밀봉 상태를 확인하기 위한 제 2 실시예 중의 시퀀스를 시간에 따라 도시한 그래프이다.
도 1에 도시된 차량의 내연기관(1)은 내부에 스로틀 밸브(3)가 위치되는 흡입 파이프(2)를 구비한다. 흡입 파이프(2)는 재생 라인(4)에 의해서 탱크 배기 시스템의 저장 컨테이너(5)에 연결되고, 이어서 상기 저장 컨테이너(5)는 배기 라인(6)에 의해서 연료 탱크(7)에 연결된다. 연료 탱크(7) 내의 액체 연료(8) 위쪽에 수집되는 연료 증기(9)가 배기 라인(6)을 경유하여 저장 컨테이너(5)로 안내되며, 그러한 저장 컨테이너(5)에서 연료 증기가 활성 탄소 필터 내로 포획된다. 연료 탱크(7)는 탱크 캡(10)에 의해서 폐쇄된다. 저장 컨테이너(5)는 환기(ventilation) 라인(12)에 의해서 외부 대기(11)에 연결된다. 이러한 연결은 정지 밸브(13)에 의해서 차단될 수 있으며, 그에 따라 쌍안정 압력 스위치(54)가 정지 밸브 내에 정렬되어 교대로 높아지고 낮아지는 스위칭 신호(55)를 방출한다. 탱크 배기 밸브(14)가 재생 라인(4) 내에 정렬된다. 내연기관으로부터의 몇 가지 센서 측정치가 연산 장치 등을 포함하는 엔진 제어 유닛(15)으로 전달되고, 그러한 측정치는, 예를 들어, λ 센서(16)에 의해서 결정되는 배출 시스템(18)을 통해서 내연기관(1)으로부터 방출되는 배기 가스의 공기 연료 비율(17), 그리고 흡입 파이 프(2)에 의해서 내연기관(1)으로 흡입되는 공기의 가스 질량 유량(19)을 포함한다. 엔진 제어 유닛의 연산 유닛은 이들 측정치 및 다른 측정치, 예를 들어 내연기관(1)의 속도 및 토르크를 이용하여 내연기관(1)의 작동에 영향을 미치기 위한 여러 작동 변수를 결정하며, 그러한 작동 변수는 예를 들어 도입 연료에 대한 분사 시스템(20) 내에서 셋팅되는 분사 시간을 포함한다. 또한, 엔진 제어 유닛(15)의 연산 유닛은 탱크 배기 밸브(14)의 개방 정도(22) 및 정지 밸브(13)의 개방 정도(23)를 계산하고 적절한 PWM 신호에 의해서 양 밸브(13 및 14) 모두를 제어한다.
도 2는 밀봉 상태 확인을 위한 임시적인 경로를 도시하며, 여기에서 스위칭 압력 주변의 토글링이 이루어진다. 여러 곡선 즉, 차량 속도(24)의 경로(v), 탱크 배기 밸브(14)를 통한 부피 유동(25)의 경로(CPS_F), 탱크 배기 시스템 내부의 압력(26)의 경로(DPT), 압력 스위치(S)의 스위칭 상태(27), 그리고 정지 밸브(13) 개방(28)의 정도를 나타내는 곡선이 도시되어 있다.
여기에서, 압력(26)의 경로는 단지 예시적인 것이다. 그러한 압력의 경로는 정상 작동 중에는 측정되지 않는데, 이는 탱크 배기 시스템 내에는 압력 센서가 없기 때문이다. 총 4개의 기간이 로마 숫자로 표시되어 있다. 기간(Ⅰ)은 초기 단계(phase)를 나타내고; 스위칭 압력(33)은 기간(Ⅱ) 내에서 셋팅되고; 스위칭 압력 미만의 초기 압력이 기간(Ⅲ) 내에서 도달되며; 그리고 밀봉 상태 확인을 위한 압력 축적은 기간(Ⅳ) 중에 이루어진다. 이하에서는, 프로세스에 대해서 보다 구체적으로 설명한다.
기간(Ⅰ) 중에, 차량 속도(24)가 감속되는데, 이는 차량이 예를 들어 합류 점(junction)을 따라 올라가기 때문이다. 시점(30)에서 속도가 속도 한계값인 예를 들어 6 km/h 미만으로 떨어지자 마자, 탱크 배기 밸브(14)가 PWM 신호에 의해서 제어되는 방식으로 개방됨으로써, 부피 유동(25)이 원하는 일정 값(31)에서 유지될 때까지 선형적으로 증가된다. 동시에, 정지 밸브(13)가 제어가능한 방식으로 개방되고, 이는 개방(28)의 정도로부터 확인할 수 있다. 탱크 배기 밸브(14)의 개방에 의해서 조정되는 압력(26)의 감소는 시점(32)에서 첫 번째로 압력(26)을 스위칭 압력(33) 보다 낮게 강하시킨다. 시점(30)과 시점(32) 사이에 최대 2초가 경과한다. 이제, 스위칭 압력(33) 주변의 토글링이 시작되며, 즉 정지 밸브(13)를 작동시키기 위한 PWM 신호가 변화되어 압력이 스위칭 압력(33)의 초과 및 미만으로 몇 차례 교호적으로 변동되며, 이는 압력 스위치의 스위칭 상태(27)로부터 확인할 수 있다. 시점(34)에서, 차량이 정지 상태에 도달하며, 즉 속도가 영이되고 엔진이 공회전한다. 시점(34)에서 탱크 환기 시스템 내의 스위칭 압력(33)이 이미 조정되었기 때문에, 즉 스위칭 압력(33)이 연속하여 한번 이상(at least once in succession) 스위칭 압력(33)의 미만으로, 초과로, 그리고 다시 그 미만으로 교호적으로 변동되기 때문에, 정지 밸브(13)가 폐쇄된다. 탱크 배기 밸브(14)는 기간(Ⅲ)에서 미리 결정된 지속시간 동안 개방된 상태로 유지되며, 이는 탱크 배기 시스템 내의 압력(26)이 초기 압력(56)에 도달할 때까지 스위칭 압력(33) 미만으로 강하되게 한다. 시점(35)에서, 탱크 배기 밸브(14) 역시 폐쇄된다. 연료 증기(9)의 자연적인 방출로 인해, 압력(26)이 다시 상승되기 시작한다. 시점(35)과 다음으로 압력 스위치가 트리거링되는 시점(36) 사이의 지속시간이 측정되고 기간(Ⅲ)의 규정된 지 속시간에 부가된다. 이러한 예에서, 누설은 존재하지 않으며, 즉 총 지속시간이 충분히 길다.
도 3에서, 기간(Ⅲ) 과 기간(Ⅳ)에서 압력(26)의 경로가 누설이 존재하는 압력(37)에 대해서 비교된다. 누설의 결과로서, 압력(37)이 기간(Ⅲ) 내에 탱크 배기 밸브(14)의 개방 단계 중에 보다 더 서서히 강하되는데, 이는 대기(11)로부터의 공기가 탱크 배기 시스템으로 유입될 수 있기 때문이다. 탱크 배기 밸브(14)가 폐쇄되면, 압력(37)은 또한 보다 신속하게 상승하는데, 이는 탱크(7)로부터 연료 증기(9)가 유입될 뿐만 아니라, 외부로부터 공기가 유입되기 때문이다. 이러한 이중 효과로 인해, 압력(37)이 스위칭 압력(33)을 초과할 때와 압력(26)이 스위칭 압력(33)을 초과할 때 사이에는 명확한 편차(38)가 있으며, 즉 누설의 존재에 대해서 보다 명확한 결론을 내릴 수 있다.
도 4는 스위칭 압력(33) 미만의 특정 음압(48)에서 약간 개방되는 멤브레인을 가지는 정지 밸브(13)를 이용한 밀봉 상태 확인의 임시적인 경로를 도시한다. 이러한 도면에는, 차량 속도(39)의 경로(v), 탱크 배기 밸브(14)를 통한 부피 유동(40)의 경로(CPS_F), 탱크 배기 시스템 내부의 압력(41)의 경로(DPT), 압력 스위치(S)의 스위칭 상태(42), 그리고 PWM 신호에 의해 생성되는 정지 밸브(13) 개방(43)의 정도가 도시되어 있다. 도 2에 대해 약간 개량된 실시예에서, 3개의 기간이 로마 숫자로 표시되어 있다: 즉, 기간(Ⅰ)은 다시 초기 단계를 나타내고; 스위칭 압력(22) 미만의 초기 압력이 기간(Ⅱ)에서 달성되고; 그리고 밀봉 상태 확인을 위한 압력 축적은 기간(Ⅲ) 중에 이루어진다.
예를 들어 시점(44)에서 차량 속도(39)가 10 km/h의 한계값(45) 미만으로 감속되면, 탱크 배기 밸브(14)가 개방된다. 정지 밸브(13)는 폐쇄 상태로 유지되며, 이는 개방(43)의 정도로부터 확인할 수 있을 것이다. 탱크 배기 밸브(14)의 개방의 결과로서, 탱크 배기 시스템 내의 압력(41)이 강하됨에 따라, 시점(46)에서, 스위칭 압력(33) 미만으로 강하된다. 압력(41)이 시점(47)에서 특정 음압(48)에 도달할 때까지 계속 강하되며, 그러한 시점에서 정지 밸브(13)의 멤브레인이 자체적으로 약간 개방된다. 이러한 프로세스가 제어되지 않기 때문에, 제어된 개방(43) 정도의 경로에서는 변화를 볼 수 없다. 그러나, 멤브레인의 약간의 개방은 추가적인 압력 감소를 중단시키며, 이는 특정 음압(48) 주변에서의 실질적인(virtual) 평형을 생성하며, 여기에서 현재 존재하는 음압(48)의 값은 연료 충진 레벨 및 현재의 온도에 의존한다. 시점(49)에서, 차량 속도(39)는 영에 도달한다. 그러나, 탱크 배기 밸브(14)는 시점(50)에서 기간(Ⅱ)의 미리 정해진 지속시간이 경과한 후까지 폐쇄되지 않는다. 기간의 만료에 이어서 특정 음압(48)이 신뢰할 수 있게 얻어질 수 있도록 그리고 측정치 또는 모델 계산을 이용하여 기간(Ⅱ)의 지속시간이 미리 결정된다. 이는, 몇 초 후의 경우가 될 것이다. 시점(50) 후에 관찰된 압력(41)의 증가가 왜곡되지 않도록, 탱크 배기 밸브(14)가 폐쇄되는 정확한 시점에 펄스(51)가 방출되며, 그에 따라 정지 밸브의 멤브레인이 급격하게 가압되어 폐쇄된다. 시점(50)과 다음 차례로 압력이 스위칭 압력(33)을 초과하는 시점(52) 사이의 지속시간을 탱크 배기 시스템 내의 누설 존재에 대한 표시로서 다시 이용할 수 있으며, 다시 말해, 그 기간이 짧을 수록 누설이 존재할 가능성이 보다 높다.
특정 음압(48)의 레벨을 이동시키기 위해서, 다른 대안적인 실시예에서, 정지 밸브가 기간(Ⅰ) 및 기간(Ⅱ) 동안, 다시 말해 경로(53)로 도시된 바와 같이, 시점(50)에서 탱크 배기 밸브(14)가 폐쇄될 때까지 제어된 방식으로 매우 약간 개방된다.

Claims (10)

  1. - 연료 탱크(7)로부터 연료 증기(9)를 수집하는 저장 컨테이너(5)를 내연 기관(1)의 흡입 파이프(2)로 연결하는, 재생 라인(4) 내의 탱크 배기 밸브(14),
    - 차량 외부의 대기(11)에 대해서 기밀 상태가 되도록 상기 탱크 배기 시스템을 밀봉하기 위한 정지 밸브(13), 그리고
    - 쌍안정 압력 스위치(54)로서, 상기 쌍안정 압력 스위치의 스위칭 상태(27, 42)는 탱크 배기 시스템 내의 압력이 미리 정해진 스위칭 압력(33) 보다 높다는 것 또는 그 보다 낮다는 것을 나타내는, 쌍안정 압력 스위치를 포함하는,
    차량의 탱크 배기 시스템의 밀봉 상태를 확인하기 위한 방법에 있어서:
    - 차량 속도(24, 39)가 한계값(29, 45) 미만으로 떨어지는 것을 기다리는 단계,
    - 탱크 배기 밸브(14)를 개방하는 단계,
    - 상기 스위칭 압력(33) 보다 낮은 음압(26, 41)이 얻어졌을 때 상기 탱크 배기 밸브(14)를 폐쇄하는 단계,
    - 스위칭 압력(33) 보다 낮은 초기 압력(56, 48)으로부터 다음 차례로(next time) 압력이 스위칭 압력(33)을 초과할 때까지의 기간을 측정하는 단계, 그리고
    - 측정된 지속시간을 이용하여 밀봉 상태를 평가하는 단계를 포함하는
    것을 특징으로 하는 탱크 배기 시스템의 밀봉 상태 확인 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 탱크 배기 밸브(14)가 일단 개방되면, 상기 탱크 배기 밸브(14)를 통한 일정 부피 유동(31)이 상기 밸브의 개방 정도를 변화시키는 것에 의해서 조정되며 상기 정지 밸브(13)는 상기 탱크 배기 밸브(14)와 동시에 개방되고 상기 정지 밸브(13)의 개방 정도가 변화되어 상기 압력이 연속하여 한번 이상 상기 스위칭 압력(33)의 미만으로, 초과로, 그리고 다시 그 미만으로 교호적으로 변동되며, 그 후에 상기 정지 밸브(13)가 폐쇄되고, 상기 탱크 배기 밸브(14)는 규정된 기간(34에서 35까지) 동안 개방 상태로 유지되는
    것을 특징으로 하는 탱크 배기 시스템의 밀봉 상태 확인 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 정지 밸브(13)의 폐쇄(34)와 다음 차례로 압력이 스위칭 압력(33)을 초과하는 것 사이의 지속시간은 규정된 지속시간(34에서 35까지)과 스위칭 압력이 초과될 때까지의 지속시간(35에서 36까지)의 합으로서 결정되는
    것을 특징으로 하는 탱크 배기 시스템의 밀봉 상태 확인 방법.
  4. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
    상기 정지 밸브(13)는 상기 차량 속도(24)가 영(zero)에 도달할 때 폐쇄되는
    것을 특징으로 하는 탱크 배기 시스템의 밀봉 상태 확인 방법.
  5. 제 2 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 정지 밸브(13)의 개방(28) 정도를 변화시키는 동안에, 연료 증기 배출에 대한 값이 상기 스위칭 압력(33) 보다 높게 그리고 낮게 조정되는 압력 변화 사이클로부터 그리고 연료 증기(9)를 포함하는 저장 컨테이너(5)의 충진 상태에 대한 값으로부터 결정되는
    것을 특징으로 하는 탱크 배기 시스템의 밀봉 상태 확인 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 탱크 배기 시스템과 차량(11) 외부의 대기 사이의 연결을 형성할 수 있는 멤브레인이 제공되며, 상기 멤브레인은 상기 스위칭 압력(33) 보다 낮은 특정 음압(48)에서 약간 개방되며, 상기 탱크 배기 밸브(14)는 상기 압력이 상기 스위칭 압력(33) 보다 낮게 최초로 강하된 후로부터 상기 특정 음압(48)에 신뢰가능하게 도달할 때까지 개방된 상태로 유지되는
    것을 특징으로 하는 탱크 배기 시스템의 밀봉 상태 확인 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 정지 밸브(13)가 펄스(51)를 이용하여 작동되고 동시에 상기 탱크 배기 밸브(14)가 폐쇄되고 그에 따라 상기 멤브레인이 급격하게 폐쇄되는
    것을 특징으로 하는 탱크 배기 시스템의 밀봉 상태 확인 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 펄스(51)에 앞서서, 일정하고 매우 적은 정도의 개방(53)이 되도록 상기 정지 밸브(13)가 작동되는
    것을 특징으로 하는 탱크 배기 시스템의 밀봉 상태 확인 방법.
  9. 제 6 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 탱크 배기 밸브(14)는 차량 속도(39)가 영에 도달할 때까지 폐쇄되지 않는
    것을 특징으로 하는 탱크 배기 시스템의 밀봉 상태 확인 방법.
  10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 스위칭 압력(33)이 초과될 때(36, 53)까지 상기 지속시간을 측정하는 동안에, 상기 차량을 모니터링하여 차량 속도(24, 39)가 아직도 영인지의 여부를 결정하는
    것을 특징으로 하는 탱크 배기 시스템의 밀봉 상태 확인 방법.
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