KR20120124694A - 연료탱크의 연료 누설 진단 시스템 및 그 방법 - Google Patents

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콘티넨탈 오토모티브 시스템 주식회사
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Abstract

본 발명은 연료탱크의 연료 누설 진단 시스템 및 그 방법을 개시한다. 즉, 차량 현재 상태에 대해 기 정의된 하나 이상의 진단조건 만족 여부를 확인하는 진단조건확인부; 상기 진단조건이 만족될 경우 설정 이벤트 발생 시까지 퍼지밸브에 대한 열림 및 닫힘 제어를 설정주기에 따라 반복 수행하는 밸브제어부; 및 상기 설정 이벤트 발생 시까지의 상기 퍼지밸브의 열림 및 닫힘 제어에 대응하는 연료탱크 내의 압력 변화율을 기반으로 연료탱크의 누설 진단을 수행하는 누설진단부를 포함함으로써, 연료 누설 진단 시 연료탱크 내의 부압을 형성하는 과정에서 일정 시간 동안의 대기시간이 요구되는 단점을 해결할 수 있다.

Description

연료탱크의 연료 누설 진단 시스템 및 그 방법{SYSTEM AND METHOD FOR METHOD FOR DETECTING LEAK OF FUEL TANK}
본 발명은 차량의 가스 누설 진단 방안에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 차량 연료 시스템의 연료탱크의 연료 누설 진단 시, 캐니스터 퍼지밸브의 제작 공차가 허용하는 설정범위 내에서 퍼지밸브를 여닫는 동작을 반복함으로써, 이에 따른 연료탱크 내의 압력 변화율을 기반으로 연료탱크의 누설 진단을 수행하는 연료탱크의 연료 누설 진단 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.
일반적인 자동차는 차체에 설치된 기관의 동력을 이용하여 레일을 의하여 않고 도로상을 자유롭게 주행할 수 있는 운반구이며, 고도의 기동성, 조정성, 안정성, 및 보안성을 갖추고 있다. 이러한 자동차를 이동시키기 위한 원동력이 되는 연료는 통상 가솔린을 이용하고 있으며, 이 연료는 연료장치에 의해 공기와 혼합된 후(또는 연료만을) 각 실린더로 공급된다.
최근 산업이 발달되면서, 자동차의 대수가 급신장하고 있으며, 이러한 자동차의 급신장으로 인하여 자동차에서 배출되는 배기가스가 환경 오염의 주범이 되고 있다. 이러한 환경 오염을 줄이고자 각 국에서는 자동차의 배출가스의 양을 줄이기 위한 노력을 하고 있으며, 미국 캘리포니아에서 규제하고 있는 자동차 배출 가스 규제법규(OBD-Ⅱ)가 마련되고 있다.
즉, 차량의 배출가스 증가에 영향을 주는 모든 시스템의 고장 진단을 요구하는 항목중의 하나인 연료 시스템의 누설을 감지하기 위한 것으로, 현재 규제법규에서 요구하는 구경 0.5㎜와 1.0mm의 크기에 상응하는 누설을 엔진제어기가 정확하게 감지하도록 법규로 정하고 있다.
일반적인 연료 시스템의 누설 감지 시스템은 연료탱크 내의 부압을 발생시키고, 그 발생된 부압의 변화율에 따라 누설의 크기를 측정한다. 즉, 연료 증발 가스의 발생으로 인한 연료탱크 내의 압력 변화율과 부압으로 인해 발생되는 연료탱크압력 변화율에 따라 누설구멍의 크기가 계산된다.
그러나, 상술한 연료 시스템의 누설 감지 방안의 경우 연료탱크 내에 부압을 발생시켜 상기 발생된 부압의 변화율에 따라 누설의 크기를 측정하게 되므로, 상기 연료탱크 내의 압력을 목표압력까지 도달시키기는 과정에서 일정 시간 동안의 대기시간이 요구된다는 단점이 있다.
본 발명은 상기한 사정을 감안하여 창출된 것으로서, 본 발명에서 도달하고자 하는 목적은, 차량 현재 상태에 대해 기 정의된 하나 이상의 진단조건 만족 여부를 확인하고, 상기 진단조건이 만족될 경우 설정 이벤트 발생 시까지 퍼지밸브에 대한 열림 및 닫힘 제어를 설정주기에 따라 반복 수행하며, 상기 설정 이벤트 발생 시까지의 상기 퍼지밸브의 열림 및 닫힘 제어에 대응하는 연료탱크 내의 압력 변화율을 기반으로 연료탱크의 누설 진단을 수행하는 연료탱크의 연료 누설 진단 시스템 및 그 방법을 제공함으로써, 캐니스터 퍼지밸브의 제작 공차가 허용하는 설정범위 내에서 퍼지밸브를 여닫는 동작을 반복함으로써, 이에 따른 연료탱크 내의 압력 변화율을 기반으로 연료탱크의 누설 진단을 수행함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일면에 따라, 연료탱크의 연료 누설 진단 시스템이 제공되며: 이 시스템은, 차량 현재 상태에 대해 기 정의된 하나 이상의 진단조건 만족 여부를 확인하는 진단조건확인부; 상기 진단조건이 만족될 경우 설정 이벤트 발생 시까지 퍼지밸브에 대한 열림 및 닫힘 제어를 설정주기에 따라 반복 수행하는 밸브제어부; 및 상기 설정 이벤트 발생 시까지의 상기 퍼지밸브의 열림 및 닫힘 제어에 대응하는 연료탱크 내의 압력 변화율을 기반으로 연료탱크의 누설 진단을 수행하는 누설진단부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 진단조건확인부는, 엔진냉각상태를 포함하는 상기 진단조건 만족 여부를 확인하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 진단조건확인부는, 연료온도센서로부터 검출되는 연료 온도, 엔진 정지 시간과 외부 공기 온도를 기반으로 파악되는 연료 온도, 및 엔진 냉각수 온도와 엔진 흡기 온도를 기반으로 파악되는 연료 온도 중 적어도 어느 하나를 기반으로 상기 엔진냉각상태를 확인하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 밸브제어부는, NVLD(Naturally Vacuum Leak Detection) 방식을 적용할 경우, 상기 퍼지밸브 제어에 따른 압력강하에 의해 압력스위치가 오프(OFF) 상태에서 온(ON) 상태로 전환될 때까지 상기 퍼지밸브에 대한 열림 및 닫힘 제어를 반복 수행하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 밸브제어부, EVAP(Evaporative Emission Control) 방식을 적용할 경우, 상기 퍼지밸브 제어에 따른 압력강하에 의해 연료탱크의 압력이 목표압력에 도달할 때까지 상기 퍼지밸브에 대한 열림 및 닫힘 제어를 반복 수행하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 누설진단부는, 상기 압력스위치가 오프(OFF) 상태에서 온(ON) 상태로 전환되는 시간을 기반으로 연료탱크의 누설 진단을 수행하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 누설진단부는, 상기 압력강하에 따른 압력 변화 값의 평균 기울기를 기반으로 연료탱크의 누설 진단을 수행하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 누설진단부는, 상기 연료탱크의 압력이 상기 목표압력에 도달할 때까지의 시간을 기반으로 연료탱크의 누설 진단을 수행하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 일면에 따라 연료탱크의 연료 누설 진단 방법이 제공되며: 이 방법은, 차량 현재 상태에 대해 기 정의된 하나 이상의 진단조건 만족 여부를 확인하는 진단조건확인단계; 상기 진단조건이 만족될 경우 설정 이벤트 발생 시까지 퍼지밸브에 대한 열림 및 닫힘 제어를 설정주기에 따라 반복 수행하는 밸브제어단계; 및 상기 설정 이벤트 발생 시까지의 상기 퍼지밸브의 열림 및 닫힘 제어에 대응하는 연료탱크 내의 압력 변화율을 기반으로 연료탱크의 누설 진단을 수행하는 누설진단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 진단조건확인단계는, 엔진냉각상태를 포함하는 상기 진단조건 만족 여부를 확인하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 진단조건확인단계는, 연료온도센서로부터 검출되는 연료 온도, 엔진 정지 시간과 외부 공기 온도를 기반으로 파악되는 연료 온도, 및 엔진 냉각수 온도와 엔진 흡기 온도를 기반으로 파악되는 연료 온도 중 적어도 어느 하나를 기반으로 상기 엔진냉각상태를 확인하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 밸브제어단계는, NVLD(Naturally Vacuum Leak Detection) 방식을 적용할 경우, 상기 퍼지밸브 제어에 따른 압력강하에 의해 압력스위치가 오프(OFF) 상태에서 온(ON) 상태로 전환될 때까지 상기 퍼지밸브에 대한 열림 및 닫힘 제어를 반복 수행하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 밸브제어단계, EVAP(Evaporative Emission Control) 방식을 적용할 경우, 상기 퍼지밸브 제어에 따른 압력강하에 의해 연료탱크의 압력이 목표압력에 도달할 때까지 상기 퍼지밸브에 대한 열림 및 닫힘 제어를 반복 수행하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 누설진단단계는, 상기 압력스위치가 오프(OFF) 상태에서 온(ON) 상태로 전환되는 시간을 기반으로 연료탱크의 누설 진단을 수행하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 누설진단단계는, 상기 압력강하에 따른 압력 변화 값의 평균 기울기를 기반으로 연료탱크의 누설 진단을 수행하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 누설진단단계는, 상기 연료탱크의 압력이 상기 목표압력에 도달할 때까지의 시간을 기반으로 연료탱크의 누설 진단을 수행하는 것을 특징으로 한다.
이에, 본 발명에 따른 연료탱크의 연료 누설 진단 시스템 및 그 방법에 의하면, 캐니스터 퍼지밸브의 제작 공차가 허용하는 설정범위 내에서 퍼지밸브를 여닫는 동작을 반복하여 이에 따른 연료탱크 내의 압력 변화율을 기반으로 연료탱크의 누설 진단을 수행함으로써, 연료탱크 내의 부압을 형성하는 과정에서 일정 시간 동안의 대기시간이 요구되는 단점을 해결할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 연료탱크의 연료 누설 진단 시스템의 개략적인 구성도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 연료탱크의 압력 변화를 도시한 도면.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 연료탱크의 연료 누설 진단 방법을 설명하기 위한 개략적인 순서도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 연료탱크의 연료 누설 진단 시스템에 대한 개략적인 구성도를 도시한다.
도 1에 도시된 바와 같이 상기 시스템은, 진단조건 만족 여부를 확인하는 진단조건확인부(100); 퍼지밸브에 대한 열림 및 닫힘 제어를 수행하는 밸브제어부(200); 및 상기 산출된 연료 보정량을 기반으로 연료 분사량을 산출하는 분사량산출부(300)를 포함하는 구성을 갖는다.
상기 진단조건확인부(100)는 차량 현재 상태에 대해 기 정의된 하나 이상의 진단조건 만족 여부를 확인한다. 보다 구체적으로, 진단조건확인부(100)는 엔진냉각상태를 포함하는 진단조건 만족 여부, 예컨대, 관련 에러 여부, 배터리 전압, 연료량, 연료의 추가 주입 여부를 확인한다. 여기서, 진단조건확인부(100)는 연료온도센서로부터 검출되는 연료 온도, 엔진 정지 시간과 외부 공기 온도를 기반으로 파악되는 연료 온도, 및 엔진 냉각수 온도와 엔진 흡기 온도를 기반으로 파악되는 연료 온도를 기반으로 엔진냉각상태를 확인하게 된다. 다시 말해, 연료탱크에서 누설이 없다고 하더라도 연료탱크 내의 조건 예컨대, 연료의 온도, 외부 공기의 온도, 온도에 대한 연료의 증발량 특성, 연료 레벨, 차량 흔들림과 같은 주행 조건에 따라서 압력 상승이 발생할 수 있다. 따라서, 진단조건확인부(100)는 위와 같은 다양한 조건을 진단에서 배제하기 위하여, 연료탱크 누설 진단을 엔진 냉각 조건에서만 수행할 수 있다. 엔진 냉각은 연료 온도의 냉각을 의미하며 연료의 온도와 외부 공기의 온도가 상호 유사한 조건을 의미한다. 이에 따라, 연료탱크 내에 연료 온도 센서가 설치되어 있는 경우에는 읽혀지는 연료 온도가 허용치 내에 존재하는 경우에 진단을 수행할 수 있다. 한편, 연료 온도 센서가 없다면, 엔진이 정차되어 있던 시간과 외부 공기 온도를 측정하여 충분한 시간 엔진이 정차되어 있었고(> 6시간), 외부 공기의 온도가 진단을 위하여 적절한 조건에 있는 경우(< 38C), 또는 엔진 냉각수의 온도와 엔진 흡기의 온도 차이가 매우 적은 조건을 통하여 연료 냉각을 유추할 수 있다. 나아가, 진단조건확인부(100)는 상술한 1차적인 진단조건이 만족될 경우, 예컨대, 캐니스터 퍼지밸브 작동 조건(시간, 온도) 만족 여부, 연료탱크의 압력에 대한 허용 영역 만족 여부, 엔진의 부하 조건 만족 여부 등 2차 적인 진단조건 만족 여부를 확인한다.
상기 밸브제어부(200)는 상기 진단조건이 만족될 경우 설정 이벤트 발생 시까지 퍼지밸브에 대한 열림 및 닫힘 제어를 설정주기에 따라 반복 수행한다. 보다 구체적으로, 밸브제어부(200)는 NVLD(Naturally Vacuum Leak Detection) 방식을 적용할 경우, 퍼지밸브를 짧은 시간 동안(200ms) 소정의 열림량으로 열어주어(0.3 ~0.5kg/h) 캐니스터의 증발 가스가 엔진으로 유입되도록 하여 연료탱크 내 부압이 형성되도록 한다. 이후 곧바로 퍼지밸브를 닫아 주어서 퍼지가 작동하지 않는 동안 연료탱크 내의 압력이 자유롭게 변하도록 한다. 소정 시간이 경과하면(800ms) 다시 퍼지밸브를 짧은 시간 동안 열어 주어서 연료탱크 내에 부압이 형성되도록 하고, 이후 곧바로 퍼지밸브를 닫아 주어서 연료탱크 압력이 자유롭게 변하도록 한다. 이와 같은 과정은 상기 퍼지밸브 제어에 따른 압력강하에 의해 압력스위치가 오프(OFF) 상태에서 온(ON) 상태로 전환될 때까지 계속 수행한다. 또한, 밸브제어부(200)는 EVAP(Evaporative Emission Control) 방식을 적용할 경우, 퍼지밸브를 짧은 시간 동안만(200ms) 개폐하고 이후 시간 동안(800ms) 연료탱크 압력의 변화를 확인하는 과정을 압력이 소정 목표 값에 도달할 때까지(-13 ~ -15hPa) 반복한다. 한편, 퍼지밸브에 대한 열림 및 닫힘 제어에 적용된 설정주기와 관련하여, 물리적으로 실제 밸브가 열리는 시간은 부품에 따른 다양한 제작 공차에 의하여 다양한 반응 속도를 가진다. 따라서, 이와 같은 제작 공차가 반영된 퍼지밸브 열림 값을 적용하기 위해 본 실시예에서는 200ms의 열림 시간을 적용하고, 외기 온도 및 연료 레벨, 퍼지밸브의 기본 열림량, 사용 연료의 온도 및 증발량, 엔진 부하의 크기를 고려하여 0.3 ~ 0.5 kg/h의 퍼지 가스가 밸브를 통과하여 엔진으로 유입될 있도록 한다. 아울러, 상기와 같이 짧은 열림 시간 이후에, 퍼지밸브 닫힘을 유지하여 연료탱크 내의 압력이 상승할 수 있는 시간을 주어야 한다. 즉, 연료탱크 내의 압력은 외기 온도 및 연료 레벨 또는 사용 연료의 증발량에 따라서 다양하게 변할 수 있으므로, 이와 같은 조건을 고려하여 본 실시예에서는 800ms의 퍼지밸브 닫힘 유지 시간을 적용한다.
상기 누설진단부(300)는 상기 설정 이벤트 발생 시까지의 상기 퍼지밸브의 열림 및 닫힘 제어에 대응하는 연료탱크 내의 압력 변화율을 기반으로 연료탱크의 누설 진단을 수행한다. 보다 구체적으로, 누설진단부(300)는 NVLD(Naturally Vacuum Leak Detection) 방식을 적용할 경우, 상기 압력스위치가 오프(OFF) 상태에서 온(ON) 상태로 전환되는 시간을 기반으로 연료탱크의 누설 진단을 수행한다. 또한, 누설진단부(300)는 EVAP(Evaporative Emission Control) 방식을 적용할 경우, 상기 압력강하에 따른 압력 변화 값의 평균 기울기를 기반으로 연료탱크의 누설 진단을 수행하거나, 상기 연료탱크의 압력이 상기 목표압력에 도달할 때까지의 시간을 기반으로 연료탱크의 누설 진단을 수행하게 된다. 이와 관련하여, 누설진단부(300)는 누설 크기에 따라 도 2에 도시한 바와 같이 대형 누설, 소형 누설, 누설 없음으로 진단할 수 있다. 한편, 누설 진단에 있어서, 누설이 없는 경우에도 발생할 수 있는 연료 압력 값의 상승 폭을 예측할 수 있다. 이에 따라, 측정된 값이 예측된 값보다 크게 상승하는 경우에 연료탱크 누설이 있다고 진단할 수 있다. 이때, 고려되는 조건으로는 예컨대, 대기압, 연료의 온도(측정값 또는 모델값), 외부 공기 온도, 연료 분사에 의하여 추정된 연료 증발량 학습 값, 연료 레벨 센서에서 읽혀진 연료 레벨 값, 차량 흔들림에 의한 정보 누적 값 등이 있으며, 이러한 조건을 고려하여 누설 오프셋 값을 계산할 수 있다. 이를 기반으로, 압력 하강 시간 또는 압력 스위치 온 시간에 의하여 변환된 누설 크기에서 외부 조건에 의하여 고려된 누설 오프셋 값을 감산하여 최종 누설 크기를 계산할 수 있으며, 이때, 최종 누설 크기가 허용치보다 큰 경우에는 누설 에러를 진단한다. 또한, 적절한 누설 진단을 위하여 퍼지밸브에 문제가 없어야 한다. 즉, 퍼지밸브에 닫힘 고착이 있는 경우에는, 누설 진단을 하여도 연료탱크 압력 강하가 발생하지 않기 때문에 우선 누설 에러가 진단될 수 있도록 한다. 그러나, 곧바로 에러를 진단하지 않고 퍼지밸브 고착 진단을 수행하여 고착 에러가 없다고 판단되는 경우에만 연료탱크 누설 에러를 진단 확정한다. 만약, 퍼지밸브 고착 에러가 진단되는 경우에는 진단된 누설 에러를 취소하고 퍼지밸브 고착 에러를 진단 확정한다. 아울러, 퍼지밸브 열림 고착이 있는 경우에는, 누설 진단을 수행하자마자 바로 연료탱크 압력 강하가 발생하기 때문에 누설 에러를 진단할 수 없으나 이어서 퍼지밸브 고착 진단을 수행함으로써 퍼지밸브 열림 고착 에러를 진단 확정할 수 있다.
이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 연료탱크의 연료 누설 진단 시스템에 의하면, 캐니스터 퍼지밸브의 제작 공차가 허용하는 설정범위 내에서 퍼지밸브를 여닫는 동작을 반복하여 이에 따른 연료탱크 내의 압력 변화율을 기반으로 연료탱크의 누설 진단을 수행함으로써, 연료탱크 내의 부압을 형성하는 과정에서 일정 시간 동안의 대기시간이 요구되는 단점을 해결할 수 있다.
이하에서는, 도 3을 참조하여, 본 발명의 실시예에 따른 연료탱크의 연료 누설 진단 방법을 설명하기로 한다. 아울러, 설명의 편의를 위해 전술한 도 1에 도시된 구성은 해당 참조번호를 언급하여 설명하기로 한다.
먼저, 차량 현재 상태에 대해 기 정의된 하나 이상의 진단조건 만족 여부를 확인한다(S110-S140). 바람직하게는, 진단조건확인부(100)는 엔진냉각상태를 포함하는 진단조건 만족 여부, 예컨대, 관련 에러 여부, 배터리 전압, 연료량, 연료의 추가 주입 여부를 확인한다. 여기서, 진단조건확인부(100)는 연료온도센서로부터 검출되는 연료 온도, 엔진 정지 시간과 외부 공기 온도를 기반으로 파악되는 연료 온도, 및 엔진 냉각수 온도와 엔진 흡기 온도를 기반으로 파악되는 연료 온도를 기반으로 엔진냉각상태를 확인하게 된다. 다시 말해, 연료탱크에서 누설이 없다고 하더라도 연료탱크 내의 조건 예컨대, 연료의 온도, 외부 공기의 온도, 온도에 대한 연료의 증발량 특성, 연료 레벨, 차량 흔들림과 같은 주행 조건에 따라서 압력 상승이 발생할 수 있다. 따라서, 진단조건확인부(100)는 위와 같은 다양한 조건을 진단에서 배제하기 위하여, 연료탱크 누설 진단을 엔진 냉각 조건에서만 수행할 수 있다. 엔진 냉각은 연료 온도의 냉각을 의미하며 연료의 온도와 외부 공기의 온도가 상호 유사한 조건을 의미한다. 이에 따라, 연료탱크 내에 연료 온도 센서가 설치되어 있는 경우에는 읽혀지는 연료 온도가 허용치 내에 존재하는 경우에 진단을 수행할 수 있다. 한편, 연료 온도 센서가 없다면, 엔진이 정차되어 있던 시간과 외부 공기 온도를 측정하여 충분한 시간 엔진이 정차되어 있었고(> 6시간), 외부 공기의 온도가 진단을 위하여 적절한 조건에 있는 경우(< 38C), 또는 엔진 냉각수의 온도와 엔진 흡기의 온도 차이가 매우 적은 조건을 통하여 연료 냉각을 유추할 수 있다. 나아가, 진단조건확인부(100)는 상술한 1차적인 진단조건이 만족될 경우, 예컨대, 캐니스터 퍼지밸브 작동 조건(시간, 온도) 만족 여부, 연료탱크의 압력에 대한 허용 영역 만족 여부, 엔진의 부하 조건 만족 여부 등 2차 적인 진단조건 만족 여부를 확인한다.
그리고 나서, 상기 진단조건이 만족될 경우 설정 이벤트 발생 시까지 퍼지밸브에 대한 열림 및 닫힘 제어를 설정주기에 따라 반복 수행한다(S150). 바람직하게는, 밸브제어부(200)는 NVLD(Naturally Vacuum Leak Detection) 방식을 적용할 경우, 퍼지밸브를 짧은 시간 동안(200ms) 소정의 열림량으로 열어주어(0.3 ~0.5kg/h) 캐니스터의 증발 가스가 엔진으로 유입되도록 하여 연료탱크 내 부압이 형성되도록 한다. 이후 곧바로 퍼지밸브를 닫아 주어서 퍼지가 작동하지 않는 동안 연료탱크 내의 압력이 자유롭게 변하도록 한다. 소정 시간이 경과하면(800ms) 다시 퍼지밸브를 짧은 시간 동안 열어 주어서 연료탱크 내에 부압이 형성되도록 하고, 이후 곧바로 퍼지밸브를 닫아 주어서 연료탱크 압력이 자유롭게 변하도록 한다. 이와 같은 과정은 상기 퍼지밸브 제어에 따른 압력강하에 의해 압력스위치가 오프(OFF) 상태에서 온(ON) 상태로 전환될 때까지 계속 수행한다. 또한, 밸브제어부(200)는 EVAP(Evaporative Emission Control) 방식을 적용할 경우, 퍼지밸브를 짧은 시간 동안만(200ms) 개폐하고 이후 시간 동안(800ms) 연료탱크 압력의 변화를 확인하는 과정을 압력이 소정 목표 값에 도달할 때까지(-13 ~ -15hPa) 반복한다.
이후, 상기 설정 이벤트 발생 시까지의 상기 퍼지밸브의 열림 및 닫힘 제어에 대응하는 연료탱크 내의 압력 변화율을 기반으로 연료탱크의 누설 진단을 수행한다(S160-S220). 바람직하게는, 누설진단부(300)는 NVLD(Naturally Vacuum Leak Detection) 방식을 적용할 경우, 상기 압력스위치가 오프(OFF) 상태에서 온(ON) 상태로 전환되는 시간을 기반으로 연료탱크의 누설 진단을 수행한다. 또한, 누설진단부(300)는 EVAP(Evaporative Emission Control) 방식을 적용할 경우, 상기 압력강하에 따른 압력 변화 값의 평균 기울기를 기반으로 연료탱크의 누설 진단을 수행하거나, 상기 연료탱크의 압력이 상기 목표압력에 도달할 때까지의 시간을 기반으로 연료탱크의 누설 진단을 수행하게 된다. 이와 관련하여, 누설진단부(300)는 누설 크기에 따라 도 2에 도시한 바와 같이 대형 누설, 소형 누설, 누설 없음으로 진단할 수 있다.
이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 연료탱크의 연료 누설 진단 방법에 의하면, 캐니스터 퍼지밸브의 제작 공차가 허용하는 설정범위 내에서 퍼지밸브를 여닫는 동작을 반복하여 이에 따른 연료탱크 내의 압력 변화율을 기반으로 연료탱크의 누설 진단을 수행함으로써, 연료탱크 내의 부압을 형성하는 과정에서 일정 시간 동안의 대기시간이 요구되는 단점을 해결할 수 있다.
지금까지 본 발명을 바람직한 실시예를 참조하여 상세히 설명하였지만, 본 발명이 상기한 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 또는 수정이 가능 범위까지 본 발명의 기술적 사상이 미친다 할 것이다.
본 발명에 따른 연료탱크의 연료 누설 진단 시스템 및 그 방법에 따르면, 차량 연료 시스템의 연료탱크의 연료 누설 진단 시, 캐니스터 퍼지밸브의 제작 공차가 허용하는 설정범위 내에서 퍼지밸브를 여닫는 동작을 반복하여 이에 대응하는 연료탱크 내의 압력 변화율을 기반으로 연료탱크의 누설을 진단한다는 점에서 기존 기술의 한계를 뛰어 넘음에 따라 관련 기술에 대한 이용만이 아닌 적용되는 장치의 시판 또는 영업의 가능성이 충분할 뿐만 아니라 현실적으로 명백하게 실시할 수 있는 정도이므로 산업상 이용가능성이 있는 발명이다.
100: 진단조건확인부
200: 밸브제어부
300: 누설진단부

Claims (16)

  1. 차량 현재 상태에 대해 기 정의된 하나 이상의 진단조건 만족 여부를 확인하는 진단조건확인부;
    상기 진단조건이 만족될 경우 설정 이벤트 발생 시까지 퍼지밸브에 대한 열림 및 닫힘 제어를 설정주기에 따라 반복 수행하는 밸브제어부; 및
    상기 설정 이벤트 발생 시까지의 상기 퍼지밸브의 열림 및 닫힘 제어에 대응하는 연료탱크 내의 압력 변화율을 기반으로 연료탱크의 누설 진단을 수행하는 누설진단부를 포함하는 것을 특징으로 하는 연료탱크의 연료 누설 진단 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 진단조건확인부는,
    엔진냉각상태를 포함하는 상기 진단조건 만족 여부를 확인하는 것을 특징으로 하는 연료탱크의 연료 누설 진단 시스템.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 진단조건확인부는,
    연료온도센서로부터 검출되는 연료 온도, 엔진 정지 시간과 외부 공기 온도를 기반으로 파악되는 연료 온도, 및 엔진 냉각수 온도와 엔진 흡기 온도를 기반으로 파악되는 연료 온도 중 적어도 어느 하나를 기반으로 상기 엔진냉각상태를 확인하는 것을 특징으로 하는 연료탱크의 연료 누설 진단 시스템.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 밸브제어부는,
    NVLD(Naturally Vacuum Leak Detection) 방식을 적용할 경우, 상기 퍼지밸브 제어에 따른 압력강하에 의해 압력스위치가 오프(OFF) 상태에서 온(ON) 상태로 전환될 때까지 상기 퍼지밸브에 대한 열림 및 닫힘 제어를 반복 수행하는 것을 특징으로 하는 연료탱크의 연료 누설 진단 시스템.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 밸브제어부,
    EVAP(Evaporative Emission Control) 방식을 적용할 경우, 상기 퍼지밸브 제어에 따른 압력강하에 의해 연료탱크의 압력이 목표압력에 도달할 때까지 상기 퍼지밸브에 대한 열림 및 닫힘 제어를 반복 수행하는 것을 특징으로 하는 연료탱크의 연료 누설 진단 시스템.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 누설진단부는,
    상기 압력스위치가 오프(OFF) 상태에서 온(ON) 상태로 전환되는 시간을 기반으로 연료탱크의 누설 진단을 수행하는 것을 특징으로 하는 연료탱크의 연료 누설 진단 시스템.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 누설진단부는,
    상기 압력강하에 따른 압력 변화 값의 평균 기울기를 기반으로 연료탱크의 누설 진단을 수행하는 것을 특징으로 하는 연료탱크의 연료 누설 진단 시스템.
  8. 제 5 항에 있어서,
    상기 누설진단부는,
    상기 연료탱크의 압력이 상기 목표압력에 도달할 때까지의 시간을 기반으로 연료탱크의 누설 진단을 수행하는 것을 특징으로 하는 연료탱크의 연료 누설 진단 시스템.
  9. 차량 현재 상태에 대해 기 정의된 하나 이상의 진단조건 만족 여부를 확인하는 진단조건확인단계;
    상기 진단조건이 만족될 경우 설정 이벤트 발생 시까지 퍼지밸브에 대한 열림 및 닫힘 제어를 설정주기에 따라 반복 수행하는 밸브제어단계; 및
    상기 설정 이벤트 발생 시까지의 상기 퍼지밸브의 열림 및 닫힘 제어에 대응하는 연료탱크 내의 압력 변화율을 기반으로 연료탱크의 누설 진단을 수행하는 누설진단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 연료탱크의 연료 누설 진단 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 진단조건확인단계는,
    엔진냉각상태를 포함하는 상기 진단조건 만족 여부를 확인하는 것을 특징으로 하는 연료탱크의 연료 누설 진단 방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 진단조건확인단계는,
    연료온도센서로부터 검출되는 연료 온도, 엔진 정지 시간과 외부 공기 온도를 기반으로 파악되는 연료 온도, 및 엔진 냉각수 온도와 엔진 흡기 온도를 기반으로 파악되는 연료 온도 중 적어도 어느 하나를 기반으로 상기 엔진냉각상태를 확인하는 것을 특징으로 하는 연료탱크의 연료 누설 진단 방법.
  12. 제 9 항에 있어서,
    상기 밸브제어단계는,
    NVLD(Naturally Vacuum Leak Detection) 방식을 적용할 경우, 상기 퍼지밸브 제어에 따른 압력강하에 의해 압력스위치가 오프(OFF) 상태에서 온(ON) 상태로 전환될 때까지 상기 퍼지밸브에 대한 열림 및 닫힘 제어를 반복 수행하는 것을 특징으로 하는 연료탱크의 연료 누설 진단 방법.
  13. 제 9 항에 있어서,
    상기 밸브제어단계,
    EVAP(Evaporative Emission Control) 방식을 적용할 경우, 상기 퍼지밸브 제어에 따른 압력강하에 의해 연료탱크의 압력이 목표압력에 도달할 때까지 상기 퍼지밸브에 대한 열림 및 닫힘 제어를 반복 수행하는 것을 특징으로 하는 연료탱크의 연료 누설 진단 방법.
  14. 제 12 항에 있어서,
    상기 누설진단단계는,
    상기 압력스위치가 오프(OFF) 상태에서 온(ON) 상태로 전환되는 시간을 기반으로 연료탱크의 누설 진단을 수행하는 것을 특징으로 하는 연료탱크의 연료 누설 진단 방법.
  15. 제 13 항에 있어서,
    상기 누설진단단계는,
    상기 압력강하에 따른 압력 변화 값의 평균 기울기를 기반으로 연료탱크의 누설 진단을 수행하는 것을 특징으로 하는 연료탱크의 연료 누설 진단 방법.
  16. 제 13 항에 있어서,
    상기 누설진단단계는,
    상기 연료탱크의 압력이 상기 목표압력에 도달할 때까지의 시간을 기반으로 연료탱크의 누설 진단을 수행하는 것을 특징으로 하는 연료탱크의 연료 누설 진단 방법.
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KR20160071576A (ko) * 2014-12-11 2016-06-22 현대오트론 주식회사 차량의 연료누설 진단 방법

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