KR20140066224A - 탱크 환기 시스템, 및 그 진단 방법 - Google Patents

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KR20140066224A
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맛티아스 헤펠레
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로베르트 보쉬 게엠베하
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Abstract

본 발명은, 흡기관(42)을 구비한 내연기관(41)과, 연료 탱크(1)와, 활성탄 필터(2)와, 탱크 환기 밸브(3)와, 하나 이상의 체크 밸브(51)를 포함하는 탱크 환기 시스템에 관한 것이다. 탱크 환기 밸브(3)와 체크 밸브(51) 사이에는 압력 센서(6)가 배치된다. 상기 탱크 환기 시스템의 진단을 위해, 탱크 환기 밸브(3)와 체크 밸브(51) 사이에 엔진 시스템 외부의 주변 압력보다 더 낮은 부압이 저장된다. 저장된 압력은 탱크 환기 밸브(3)의 구동을 통해 변동된다. 탱크 환기 밸브(3)와 체크 밸브(51) 사이의 압력의 변동은 압력 센서(6)로 측정되어 탱크 환기 밸브(3)의 구동에 할당된다. 탱크 환기 밸브(3)와 체크 밸브(51) 사이의 압력의 변동과 탱크 환기 밸브(6)의 개방 상태의 상관 관계로부터는, 탱크 환기 라인, 체크 밸브(51) 및 탱크 환기 밸브(3)의 기능이 추론된다.

Description

탱크 환기 시스템, 및 그 진단 방법{TANK VENTILATION SYSTEM AND METHOD FOR DIAGNOSING SAME}
본 발명은 탱크 환기 시스템에 관한 것이다. 그 밖에도, 본 발명은 본 발명에 따른 탱크 환기 시스템을 진단하기 위한 방법에도 관한 것이다. 또한, 본 발명은, 컴퓨터 상에서 실행될 때, 본 발명에 따른 방법의 모든 단계를 실행하는 컴퓨터 프로그램에도 관한 것이다. 마지막으로, 본 발명은, 프로그램이 컴퓨터 또는 제어 유닛 상에서 실행될 때, 본 발명에 따른 방법을 실행하기 위한, 기계 판독 가능 캐리어에 저장된 프로그램 코드를 포함한 컴퓨터 프로그램 제품에 관한 것이다.
오늘날의 내연기관들은, 탱크 내에서 증발된 연료가, 차단 가능한 탱크 환기 밸브를 통해 내연기관의 흡기관과 연결된 활성탄 필터에서 저장되는 탱크 환기 시스템을 포함한다. 탱크 환기 밸브가 개방된 경우, 주변 환경으로 향하는 활성탄 필터의 연결부를 통해 공기가 흡입되고, 이 공기는 임시 저장된 연료를 혼입하여 연소부로 공급한다. 탱크 환기 밸브를 통해, 흡입되는 가스량은, 한편으로 활성탄 필터가 공기로 충분히 세정되고 다른 한편으로는 내연기관으로 공급되는 혼합기의 공연비의 허용되지 않을 정도로 큰 교란이 발생하지 않도록 제어된다.
한편, 법적 규정의 준수를 위해, 탱크 환기 시스템 내에 장착된 결함 있는 탱크 환기 밸브는 적합한 진단을 통해 결함 있는 것으로서 인식되어야 한다. 엔진의 작동 동안 탱크 환기 밸브를 개방하고 진단을 위해 공연비 제어 회로로부터 반응을 평가하는 점은 이미 공지되었다. 탱크 환기부로부터 유출되어 공기와 혼합된 연료 증기(회생 가스)는 제어 회로의 교란을 야기하며, 그럼으로써 교란의 발생은 작동 가능한 탱크 환기부와 그에 따라 특히 작동 가능한 탱크 환기 밸브를 나타내게 된다. 이는 예컨대 DE 100 43 071 A1에 기술되어 있다.
이 경우, 탱크 환기 밸브를 반복해서 개방하고, 진단을 위해, 밸브의 구동을 통해 설정되고 람다 센서에 의해 검출되는 혼합기 변동의 통계적 평가를 고려할 수 있다. 이런 검사는 내연기관의 아이들링 중에 실행될 수 있을 뿐 아니라 부분 부하 작동 중에도 실행될 수 있다. 이 경우, 탱크 환기 밸브는 완만하게 램프(ramp) 형태로 구동되며, 이때 전체 시스템은 상기 구동을 고려하지 않는다. 즉, 달리 말하면, 탱크 환기 밸브의 구동시, 탱크 환기 밸브를 통해 엔진으로 공급되는 공연비의 고려가 수행되지 않는다. 혼합기 편차를 나타내는 발생하는 상기 교란 변수에 대한 전체 시스템의 반응을 통해, 탱크 환기 밸브의 결함 유무가 추론될 수 있다. 그러나 한편 탱크 환기 밸브를 통해 안내되는 질량 유량이 탄화수소 분자를 함유하지 않는 경우가 발생할 때, 다시 말하면 포화되지 않은 활성탄 필터를 "세정"할 때, 그 결과 탱크 환기 밸브의 개방 후 람다 제어의 반응이 발생하지 않으며, 그에 따라 결함 있는 탱크 환기 밸브가 존재하는지의 여부가 평가될 수 없다. 달리 말하면, 비록 탱크 환기 밸브가 적절하게 제어되기는 하지만, 혼합기 편차가 평가되지 않으며, 그럼으로써 (언급한 것처럼) 탱크 환기 밸브의 기능성에 대해 진술할 수 없는 경우가 발생할 수 있다.
충전 검출은 예컨대 핫 필름 공기 질량 센서에 의해 수행된다. 또한, 흡기관 압력 센서에 의한 충전 검출도 공지되었다. 상기 유형의 충전 검출의 경우, 흡기관 압력 센서에 의해, 탱크 환기 밸브를 통해 추가로 시스템 내로, 그에 따라 흡기관 내로 유입되는 가스가 직접 측정된다.
최근의 하이브리드 자동차의 경우, 내연기관의 지속적인 시동 및 정지가 실행된다. 이는, 또 다른 진단을 방해하지 않기 위해, 탱크 환기 시스템의 필요한 진단 방법을 최대한 신속하게 실행할 것을 필요하게 한다.
흡기관을 구비한 내연기관과, 연료 탱크와, 활성탄 필터와, 탱크 환기 밸브와, 하나 이상의 체크 밸브를 포함하는 본 발명에 따른 탱크 환기 시스템의 경우, 탱크 환기 밸브와 체크 밸브 사이에 압력 센서가 배치된다. 본 발명에 따른 탱크 환기 시스템은 예컨대 자연 흡기 엔진을 위해 이용될 수 있다. 이 경우, 탱크 환기 시스템은 체크 밸브를 포함한다. 또한, 탱크 환기 시스템은 과급 엔진을 위해서도 이용될 수 있다. 상기 과급 엔진이 탱크 환기부의 추가의 전부하 유입점(full-load inlet point)을 포함한다면, 본 발명에 따른 탱크 환기 시스템은 통상적으로 2개의 체크 밸브, 요컨대 탱크 환기 밸브로부터 과급 엔진의 공기 공급부 내로 이어지는 각각의 라인 내에 하나의 체크 밸브를 포함한다.
간편하게 장착되는 방식으로 탱크 환기 시스템을 형성하기 위해, 본 발명에 따라서 바람직하게는, 탱크 환기 밸브 및 하나 이상의 체크 밸브는 일체형으로 형성된다. 이 경우, 체크 밸브와 탱크 환기 밸브 사이에 공동부가 위치하고, 이 공동부 내에 제1 압력 센서가 배치된다. 본 발명의 상기 바람직한 실시예는 탱크 환기 라인 내지 탱크 환기 라인들 내에 하나 이상의 체크 밸브를 포함하는 시스템들을 위해 적합하다.
탱크 환기 라인 및 체크 밸브들의 탱크 환기 시스템의 기능은 본 발명에 따른 탱크 환기 시스템에서 간단한 방식으로 진단될 수 있다. 이를 위해, 본 발명에 따라, 탱크 환기 밸브 내지 탱크 환기 밸브들과 체크 밸브 사이에 탱크 환기 시스템 외부의 주변 압력(pu)보다 더 낮은 부압(p1)이 저장되는 방법이 제공된다. 압력(p1)이 취할 수 있는 최솟값은 내연기관의 흡기관 내 압력(p2)이 취할 수 있는 최솟값에 상응한다. 탱크 환기 밸브가 폐쇄된 경우, 부압은 체크 밸브들의 폐쇄를 야기하고, 탱크 환기 라인들에 결함이 없고 밸브들에도 결함이 없을 때 일정하게 유지된다. 저장된 압력은 탱크 환기 밸브의 구동을 통해 목표한 바대로 변동될 수 있다. 탱크 환기 밸브와 체크 밸브 사이에서 압력의 변동은 제1 압력 센서로 측정되어 탱크 환기 밸브의 구동에 할당된다. 탱크 환기 밸브와 체크 밸브 사이의 압력(p1)의 변동과 탱크 환기 밸브의 개방 상태의 상관관계로부터는, 탱크 환기 라인들, 체크 밸브들, 탱크 환기 밸브의 기능이 추론된다. 상관관계란, 본 발명에 따라서, 밸브의 개방 상태와 압력 변동 간의 인과 관계를 의미한다.
본 발명에 따른 진단 방법은, 내연기관이 정지된 때, 내연기관의 시동 시, 그리고 엔진이 작동 중일 때 이용될 수 있다. 내연기관이 정지된 때에, 본 발명에 따라 바람직하게는, 탱크 환기 밸브와 체크 밸브 사이에서 압력 센서에 의해 측정된 압력(p1)이 주변 압력(pu)과 동일하지 않으면, 탱크 환기 밸브는 개방되고 그 다음 다시 폐쇄된다. 이를 위해, 주변 온도는 탱크 환기 시스템 외부의 추가 센서로 측정된다. 탱크 환기 밸브의 폐쇄 후에 압력(p1)이 주변 압력(pu)과 에러 임계값으로 이루어진 합보다 더 크다면, 상향의 센서 드리프트가 인식된다. 탱크 환기 밸브의 폐쇄 후에 압력(p1)이 주변 압력(pu)과 에러 임계값으로 이루어진 합보다 더 낮다면, 우선, 내연기관이 진단 전에 장시간 동안, 또는 단시간 동안 작동 중지되어 있었는지의 여부가 검사된다. 이 경우, 본 발명에 따라, 내연기관의 작동 중지 전에 저장된 부압(p1)이 통상적으로 주변 압력(pu)에 기인하는 시간이 긴 작동 중지 시간으로서 간주된다. 상기 값은 체크 밸브들의 기밀도에 따라, 그리고 내연기관의 정지 시 p1과 pu 사이의 저장된 압력차에 따라 결정된다. 통상적으로, 결정된 시간(t)을 초과하는 시간은 본 발명에 따라 긴 작동 중지 시간으로 간주되고, 최대 결정된 시간(t)의 시간은 짧은 작동 중지 시간으로서 간주된다. 결정된 시간(t)은, 체크 밸브들에 결함이 없고 탱크 환기 밸브에 결함이 없을 경우 압력(p1)이 주변 압력보다 더 낮을 때의 시간이다. 상기 시간(t)은 측정을 통해 검출될 수 있고, 그 다음 예컨대 컴퓨터 프로그램에 저장될 수 있다. 긴 작동 중지 시간일 경우, 탱크 환기 밸브의 폐쇄 후에, 측정된 압력(p1)이 정지 시간에 걸쳐 주변 압력(pu)에 대해 내연기관의 마지막 정지시의 압력(p1)의 차를 기반으로 산출된 설정 압력(p1s)보다 더 낮은 것으로 인식된다면, 내연기관의 시동 시 p1의 곡선이 측정되며, 그리고 p1이 시동 과정의 각각의 시점에 에러 임계값만큼 내연기관의 흡기관 내 압력(p2)보다 더 낮고 시동 과정의 종료 시에도 최소로 달성된 압력(p2)보다 더 낮다면, 하향의 센서 드리프트가 인식된다. 이를 위해 압력(p2)은 내연기관의 흡기관 내 추가 압력 센서로 측정되거나, 핫 필름 공기 질량 센서의 측정된 공기 질량 유량에 의해 계산된 흡기관 압력 모델에 의해 산출된다. 짧은 작동 중지 시간일 경우에는, 탱크 환기 밸브의 폐쇄 후에, 압력(p1)이 정지 시간에 걸쳐 주변 압력(pu)에 대해 내연기관의 마지막 정지시의 압력(p1)의 차를 기반으로 산출된 설정 압력(p1s)보다 더 낮다면, 마찬가지로 내연기관의 시동 시 p1의 곡선이 측정되며, p1이 시동 과정의 각각의 시점에 에러 임계값만큼 흡기관 내 압력(p2)보다 더 낮고 시동 과정의 종료 시에도 최소 압력(p2)보다 더 낮다면, 하향의 센서 드리프트가 인식된다. 추가로, 내연기관의 시동 과정의 종료 시, 압력(p2)이 주변 압력(pu)보다 더 낮다면, 탱크 환기 밸브는 개방되었다가 다시 폐쇄될 수 있으며, 압력(p1)이 압력(p2)으로 상승하지 않는다면 탱크 환기 밸브의 폐쇄가 추론된다. 이런 본 발명에 따른 방법 단계들은 바로 내연기관의 시동 중에 탱크 환기 밸브 및 체크 밸브들, 그리고 흡기관 내로의 유입점의 진단을 허용하며, 이는 또 다른 진단을 위해 내연기관의 작동 시간을 이용하게 할 뿐 아니라, 탱크 환기 시스템의 진단을 위해서만 내연기관을 일부러 시동하는 것을 필요로 하지도 않는다.
그 밖에도, 본 발명에 따라 바람직하게는, 내연기관을 시동할 때, 측정된 압력(p1)이 내연기관의 흡기관 내 압력(p2)과 동일하지 않은지의 여부가 검사된다. 이 경우, 압력(p1)이 주변 압력(pu)과 동일하다면, 압력 센서와 내연기관의 공기 공급 시스템 내로의 탱크 환기 라인의 유입점 사이의 라인이 중단된 것으로 인식된다. 압력(p1)이 주변 압력(pu)보다 더 낮으면서 흡기관 내 압력(p2)보다는 더 높으며, 압력(p1)이 내연기관의 추가 작동 동안 오프셋을 포함한 압력(p2)과 동일하다면, 진단의 결과는 오프셋의 레벨에 따라서 결정된다. 이를 위해, 하한 압력(p1u)은, 탱크 환기 밸브가 개방되고 탱크 환기 밸브와 체크 밸브 내지 체크 밸브들 사이의 라인에 결함이 없을 때 압력 센서에서 측정되는 압력(p1)으로서 정의된다. 상한 압력(p1o)은, 밸브들에는 결함이 없지만, 탱크 환기 밸브와 체크 밸브 내지 체크 밸브들 사이의 라인이 품질 저하된 경우 압력 센서에서 측정되는 압력으로서 정의된다. 상기 압력들은, 개방된 탱크 환기 밸브 및 결함 없는 탱크 환기 라인들이 존재할 때 탱크 환기 라인들을 통해 내연기관의 흡기관 내로 유입되는 질량 유량이, 라인이 품질 저하된 경우 탱크 환기 라인들을 통해서만 흡기관 내로 유입되는 질량 유량보다 더 적기 때문에, 서로 구별된다. 그로부터, 탱크 환기 밸브가 개방된 때 더 높은 스로틀링 효과와 그에 따라 탱크 환기 밸브와 압력 센서 사이의 라인이 품질 저하된 경우보다 더 낮은 압력(p1)이 제공된다. 하한 압력(p1u)은, 흡기관 내 압력(p2)과, 개방된 탱크 환기 밸브의 스로틀 계수로부터 계산될 수 있다. 상한 압력(p1o)은 흡기관 내 압력(p2)과, 탱크 환기 밸브와 압력 센서 사이의 라인이 품질 저하된 경우 스로틀 계수로부터 계산될 수 있다. 하한 압력(p1u)보다 더 높고 상한 압력(p1o)보다는 더 낮거나 동일한(큰 오프셋) 압력(p1)일 때, 압력 센서와 탱크 환기 밸브 사이의 압력 라인에 결함이 있는 것으로 인식된다. 하한 압력(p1u)보다 더 낮거나 동일하고(작은 오프셋) 흡기관 압력(p2)보다는 더 높은 압력(p1)일 때에는, 하나의 유입점(흡기관 내로의 유입점)을 포함한 엔진 시스템의 경우, 탱크 환기 밸브가 개방되어 있는 것으로 인식된다. 2개의 유입점(흡기관 내로의 유입점과 과급 엔진의 전부하 유입점)을 포함하는 엔진 시스템의 경우에는, 탱크 환기 밸브에 전류 공급될 때 압력 도약이 발생한다면 전부하 유입점의 체크 밸브에 결함이 있는 것으로 인식되며, 그리고 탱크 환기 밸브에 전류 공급될 때 압력 도약이 발생하지 않으면 압력 센서와 탱크 환기 밸브 사이의 압력 라인에 결함이 있는 것으로 인식된다. 이런 방법 단계들은 이미 내연기관의 시동 동안, 그리고 분사량 손실 없는 내연기관의 작동 동안 탱크 환기 시스템의 진단을 가능하게 한다.
내연기관의 작동 중에, 탱크 환기 밸브가 개방되고 그 다음 폐쇄될 때 압력(p1)의 압력 도약이 발생하지 않으면, 이는 탱크 환기 시스템 내 결함을 지시한다. 엔진 흡입 작동 중에, 다시 말하면 내연기관의 흡기관 내 압력(p2)이 주변 압력(pu)보다 더 낮을 때, 이 경우 5가지 결함이 인식될 수 있다. 탱크 환기 밸브가 이미 결함이 있는 것으로서 인식되었을 때, 그 밖에도, 압력(p1)이 하한 압력(p1u)보다 더 낮거나 동일하면서 흡기관 압력(p2)보다는 더 높다면 탱크 환기 밸브가 개방 고착된 것으로 인식된다. 탱크 환기 밸브의 진단이 불가능하다면, 압력(p1)이 하한 압력(p1u)보다 더 높으면서 상한 압력(p1o)보다는 더 낮거나 동일할 때 탱크 환기 밸브와 압력 센서 사이에서 라인 결함이 인식된다. 탱크 환기 밸브의 진단이 불가능하다면, 압력(p1)이 주변 압력(pu)과 동일할 때 흡기관과 압력 센서 사이에 라인 결함이 인식된다. 압력(p1)이 흡기관 내 압력(p2)보다 더 낮거나 동일하면서 최소로 저장된 흡기관 압력(p2)으로 유지된다면, 탱크 환기 밸브가 폐쇄 고착된 것으로 인식된다. 압력(p1)이 압력(p2)과 동일하다면, 탱크 환기 밸브가 폐쇄 고착되고 체크 밸브에는 결함이 있는 것으로 인식된다. 흡기관 내 초과압 시, 다시 말하면 흡기관 내 압력(p2)이 주변 압력(pu)보다 더 높을 때에는, 3가지 결함이 인식될 수 있다. 압력(p1)이 상승하는 압력(p2)과 함께 감소한다면, 주변 압력(pu)에 대한 압력(p1)의 변동에 따라서, 탱크 환기 밸브가 개방 고착되거나, 폐쇄 고착되는지의 여부가 인식될 수 있다. 탱크 환기 밸브가 폐쇄된 경우 압력(p1)이 주변 압력(pu)과 동일하다면, 전부하 환기 라인에 결함이 있는 것(이는 전부하 탱크 환기부를 포함한 과급 엔진들에서만 발생한다)으로 인식된다. 압력(p1)이 주변 압력(pu)보다 더 높으면서 압력(p1)이 압력(p2)과 상관관계가 있다면, 체크 밸브에 결함이 있는 것으로 인식된다.
그 밖에도, 본 발명에 따른 방법은, 내연기관의 작동 중에 흡기관 내로의 유입점과 탱크 환기 밸브 사이의 라인의 검사를 가능하게 한다. 탱크 환기 밸브가 내연기관의 작동 중에 폐쇄되고, 압력(p1)이 흡기관 내 압력(p2)보다 더 낮거나 동일하고 압력(p2)은 주변 압력보다 더 낮을 때, 3가지 결함이 인식될 수 있다. 압력(p1)이 주변 압력(pu)과 동일하다면, 라인 품질 저하가 인식된다. 측정된 압력(p1)이 연속해서 오프셋만큼 압력(p2)보다 더 낮다면 압력 센서의 하향의 센서 드리프트가 인식된다. 압력(p2)이 상승할 때 압력(p1)이 압력(p2)과 동일하다면 체크 밸브는 개방 고착된 것으로서 인식된다. 탱크 환기 밸브가 개방될 때, 압력(p1)이 하한 압력(p1u)보다 더 높으면서 상한 압력(p1o)보다는 더 낮거나 동일하다면, 탱크 환기 밸브와 압력 센서(p1) 사이의 라인이 품질 저하된 것으로 인식된다. 압력(p1)이 하한 압력(p1u)보다 더 낮거나 동일하면서 흡기관 압력(p2)보다는 더 높다면, 탱크 환기 밸브는 개방되어 있고 흡기관과 탱크 환기 밸브 사이의 라인에 결함이 없는 것으로 인식된다. 압력(p1)이 주변 압력(pu)과 동일하다면, 탱크 환기 밸브와 압력 센서 사이의 라인이 품질 저하된 것으로 인식된다.
그 밖에도, 본 발명에 따른 방법으로, 2개의 탱크 환기 유입점을 포함한 내연기관의 작동시 탱크 환기 밸브와 전부하 유입점 사이의 라인의 검사가 가능하다. 이를 위해, 내연기관의 작동시, 탱크 환기 밸브가 폐쇄된 상태에서, 흡기관 압력(p2)이 주변 압력(pu) 미만의 값으로부터 주변 압력(pu)을 상회하는 값으로 상승할 때, 그리고 압력(p1)이 주변 압력(pu)보다 더 낮다면, 압력(p1)은 탱크 환기 밸브의 개방 및 폐쇄에 의해 주변 압력(pu)으로 증가된다. 흡기관 내 압력(p2)이 주변 압력(pu)보다 더 높고 압력(p1)은 주변 압력(pu)에 상응한다면, 전부하 유입점과 압력 센서 사이의 라인에 결함이 있는 것으로 인식된다. 흡기관 내 압력(p2)이 주변 압력(pu)보다 더 높고 압력(p1)은 벤츄리 노즐 상의 압력(pv)에 상응한다면, 탱크 환기 밸브가 폐쇄 고착된 것으로 인식된다. 벤츄리 노즐 상의 압력(pv)은 베놀리(Benoulli) 방정식에 의해 산출된다. 흡기관 내 압력(p2)이 주변 압력(pu)보다 더 높고 압력(p1)은 하한 압력(p1u)보다 더 높으면서 상한 압력(p1o)보다는 더 낮거나 동일하다면, 탱크 환기 밸브와 압력 센서 사이의 라인에 결함이 있는 것으로 인식된다. 흡기관 내 압력(p2)이 주변 압력(pu)보다 더 높고 압력(p1)은 주변 압력(pu)보다 더 높다면, 체크 밸브에 결함이 있는 것으로 인식된다. 흡기관 내 압력(p2)이 주변 압력(pu)보다 더 높을 때 탱크 환기 밸브가 개방되거나 폐쇄되며, 이때 p1에서의 압력 도약이 측정될 수 없다면, 탱크 환기 밸브에 결함이 있는 것으로 인식된다. 탱크 환기 밸브가 개방 고착된 경우 압력(p1)은 하한 압력(p1u)에 상응하고, 탱크 환기 밸브가 폐쇄 고착된 경우에 압력(p1)은 벤츄리 노즐에서의 압력(pv)에 상응한다.
또한, 본 발명에 따른 방법은, 내연기관의 작동 중에 체크 밸브들의 검사를 가능하게 한다. 내연기관의 작동 중지 전에, 탱크 환기 밸브와 체크 밸브 사이에서, 탱크 환기 밸브와 체크 밸브 또는 체크 밸브들 사이의 압력(p1)으로서 흡기관 내 압력(p2)을 저장하기 위해, 탱크 환기 밸브가 폐쇄된다. 탱크 환기 밸브의 폐쇄 후에 압력(p1)의 상승이 측정되고 탱크 환기 밸브 및 라인이 결함 없는 것으로서 판단되었을 때, 3가지 결함 진단이 가능하다. 압력(p2)이 주변 압력(pu)보다 더 낮은 한, 압력(p1)이 항상 압력(p2)과 동일하다면, 흡기관 내 유입점의 체크 밸브에는 결함이 있는 것으로 인식된다. 압력(p1)이 항상 압력(p2)보다 더 높으면서 주변 압력(pu)보다 더 낮다면, 탱크 환기 밸브와 전부하 유입점 사이의 라인의 체크 밸브에 결함이 있는 것으로 인식된다. 추가로, 정지 과정에서 저장된 압력(p1)에 의해서는 다시금, 내연기관이 작동 중지된 때 주변 압력(pu)과 동일한 흡기관 압력(p2)에서 탱크 환기 밸브가 개방됨으로써 탱크 환기 밸브가 기능을 발휘하는지의 여부가 검사될 수 있다. 주변 압력(pu)보다 더 낮은 저장된 압력(p1)은 탱크 환기 밸브가 기능할 때 주변 압력(pu)으로 도약한다. 압력 변동이 확인될 수 없다면, 탱크 환기 밸브가 폐쇄 고착된 것으로 인식된다.
그 밖에도, 본 발명은, 컴퓨터 상에서 실행될 때 본 발명에 따른 방법의 모든 단계를 실행하는 컴퓨터 프로그램에도 관한 것이다. 이는 어차피 제공되어 있는 자동차의 전자 진단 장치 내에 본 발명에 따른 방법의 간단한 구현을 가능하게 한다. 마지막으로, 본 발명은, 프로그램이 컴퓨터 또는 제어 유닛 상에서 실행될 때, 본 발명에 따른 방법을 실행하기 위한, 기계 판독 가능 캐리어 상에 저장된 프로그램 코드를 포함한 컴퓨터 프로그램 제품에도 관한 것이다.
본 발명의 실시예들은 도면에 도시되어 있고 하기의 설명에서 더 상세하게 설명된다.
도 1은 엔진 흡입 작동을 위한 하나의 탱크 환기 유입점을 포함한 본 발명에 따른 탱크 환기 시스템이다.
도 2는 탱크 환기 밸브 및 체크 밸브가 일체형으로 형성된 조건에서 엔진 흡입 작동을 위한 하나의 탱크 환기 유입점을 포함한 본 발명에 따른 탱크 환기 시스템의 일 실시예이다.
도 3은 엔진 흡입 작동 및 전부하 탱크 환기를 위한 2개의 탱크 환기 유입점을 포함한 본 발명에 따른 탱크 환기 시스템의 일 실시예이다.
도 4는 엔진 흡입 작동 및 전부하 탱크 환기를 위한 2개의 탱크 환기 유입점을 포함한 본 발명에 따른 탱크 환기 시스템의 또 다른 실시예이다.
도 5는 엔진 흡입 작동 및 전부하 탱크 환기를 위한 2개의 탱크 환기 유입점을 포함한 본 발명에 따른 탱크 환기 시스템의 또 다른 실시예이다.
도 1에는, 본 발명의 제1 실시예에 따르는 탱크 환기 시스템이 도시되어 있다. 연료 탱크(1)는 활성탄 필터(2)와 연결된다. 활성탄 필터(2)로부터 라인은 탱크 환기 밸브(3)로 이어진다. 상기 탱크 환기 밸브(3)로부터 라인은 내연기관(41)의 흡기관(42)으로 이어진다. 상기 라인 내에는, 흡기관(42)의 방향으로 유체의 이송만을 허용하는 체크 밸브(51)가 배치된다. 탱크 환기 밸브(3)와 체크 밸브(51) 사이에는 압력 센서(6)가 배치된다. 공기 필터(43)를 통해서는 주변 공기가 터보차저(44) 내로 이송된다. 주변 공기는 상기 터보차저로부터 과급 공기 냉각기(45)를 통해 흡기관(42) 내로 전달된다. 흡기관 내에는 스로틀 밸브(421)와 흡기관 압력 센서(422)가 위치된다. 흡기관은 내연기관(41)과 연결된다.
도 2에는, 본 발명의 제2 실시예가 도시되어 있다. 제1 실시예와 달리, 본 실시예에서는 탱크 환기 밸브(3)와, 체크 밸브(51)와, 압력 센서(6)가 일체형으로 형성된다. 조합된 부품은 탱크 환기 밸브(3)와 체크 밸브(51) 사이에 공동부를 포함하고, 이 공동부 내에는 압력 센서(6)가 배치되고 부압이 저장될 수 있다. 상기 공동부는 특히 1㎤ 이상의 체적을 갖는다.
도 3에는, 본 발명의 제3 실시예가 도시되어 있다. 본 실시예에서, 탱크 환기 밸브(3)와 [제1 실시예의 체크 밸브(51)에 상응하는] 제1 체크 밸브(51) 사이에서 탱크 환기 라인으로부터 전부하 라인이 분기되며, 이 전부하 라인은 벤츄리 노즐(46)에서 전부하 유입점으로서 종결된다. 전부하 라인 내에는 제2 체크 밸브(52)가 위치된다. 상기 제2 체크 밸브(52)는 탱크 환기 밸브(3)의 방향으로 전부하 라인 내 유체 이송을 방지한다. 흡기관(42)으로부터는, 마찬가지로 벤츄리 노즐(46)에서 종결되는 추가 라인이 분기된다. 벤츄리 노즐(46)은 공기 필터(43)와 터보차저(44) 사이에서 공기 유입구와 연결된다.
도 4에는, 본 발명의 제4 실시예가 도시되어 있다. 본 실시예는, 벤츄리 노즐이 공기 필터(43)와 터보차저(44) 사이의 라인 내에 배치된다는 점에서, 제3 실시예와 구별된다. 흡기관(42)으로부터는 벤츄리 노즐(46)에서 종결되는 라인이 분기되지 않는다. 크랭크케이스 환기 라인(47)은 전부하 라인 내로 통해 있다. 크랭크케이스 환기 라인(47)은 내연기관(41)과 연결된다. 이 연결은 도시되어 있지 않다.
도 5에는, 본 발명의 제5 실시예가 도시되어 있다. 본 실시예는, 크랭크케이스 환기 라인(47)이 전부하 라인 내로 통해 있지 않다는 점에서 제4 실시예와 구별된다.
본 발명의 제1 내지 제5 실시예에 따른 탱크 환기 시스템들에서, 탱크 환기 시스템을 진단하기 위해, 다양한 검사 경로가 가능하다.
내연기관이 정지된 때, 전기 구동 탱크 환기 밸브(3)는 통상적으로 전류를 공급받지 않으면서 폐쇄된 상태에 위치된다. 탱크 환기 밸브(3)와 체크 밸브(들)(51, 52) 사이의 압력(p1)이 실질적으로 주변 압력(pu) 내지 탱크(1) 내 압력에 상응한다면, 진단은 내연기관(41)의 시동과 함께 시작될 수 있다. 다른 경우에는 본 발명에 따라 진단은 내연기관의 시동 전에 필요하다. 이 경우, 엔진 시동 전에, 탱크 환기 밸브(3)는, 압력(p1)이 주변 압력(pu) 내지 탱크(1) 내 압력과 같아지도록, 짧게 개방되었다가 다시 폐쇄된다. 압력(p1)이 탱크 환기 밸브의 구동에 따라 변동되지 않으면, 탱크 환기 밸브는 폐쇄 고착된 것으로 인식된다. 두 경우에, 이미 엔진 시동 전에, 측정된 압력(p1)에 따라서, 그리고 압력 손실 곡선에 걸쳐서 내연기관의 정지 시간 및 정지 시 존재하는, 압력(p1)과 주변 압력(pu)의 압력차에 따라서, 타당한 압력(p1)이 존재하는지의 여부와, 상기 압력(p1)이 압력(p1)의 계산된 설정값(p1s)으로부터 얼마만큼 차이를 나타내는지가 결정된다. 압력(p1)이 p1s보다 더 높고, 그리고/또는 주변 압력(pu)보다 더 낮거나 그와 동일하다면, 체크 밸브들(51, 52) 중 하나 이상의 체크 밸브 상에, 탱크 환기 밸브(3) 상에, 또는 탱크 환기 밸브(3)와 체크 밸브들(51, 52) 사이의 라인 상에 기밀도가 존재하는 것으로 인식된다. 상기 결함들의 구별을 위해, 추가 점검으로서, 압력(p1)의 신호 곡선뿐 아니라, 내연기관의 작동 중에 탱크 환기 밸브(3)의 개방 및 폐쇄를 통한 압력(p1)의 변동이 분석된다. 압력(p1)이 p1s보다 더 높으면서 주변 압력(pu)보다도 더 높다면, 압력 센서(p1)의 센서 신호는 타당하지 않으며, 상향의 센서 드리프트가 존재하는 것으로 인식된다. 압력(p1)이 p1s보다 더 낮으면, 하향의 압력 센서 드리프트(p1)가 인식된다. 이 경우, 엔진 시동에 걸친 압력(p1)의 신호 곡선의 추가 점검이 수행된다. 내연기관의 시동 시에, 그리고 탱크 환기 밸브(3)에 전류 공급되지 않을 때 압력 센서(6)가 흡기관(42) 내 압력(p2)보다 더 낮거나 그와 동일하면서 사전에 결정된 시점 이후에는 흡기관(42) 내 최소 압력(p2)으로 감소하는 압력(p1)을 표시한다면, 압력 센서(6)에는 결함이 없는 것으로 인식된다. 이 경우, 압력(p2)이 주변 압력(pu)보다 더 낮다면, 탱크 환기 밸브(3)는 개방되었다가 다시 폐쇄된다. 그러나 진단할 탱크 환기 시스템이 도 3에 따른 전부하 환기부의 제2 유입점을 포함하는 점에 한해, 압력(p2)이 주변 압력(pu)보다 더 높다면, 탱크 환기 밸브(3)는 개폐될 수 있다. 이 경우 압력(p1)의 압력 도약이 확인될 수 없다면, 탱크 환기 밸브(3)는 폐쇄된 상태에서 고착된 것으로 인식된다.
내연기관(41)의 시동 시, 압력(p1)의 곡선은 압력(p2)의 곡선과 비교된다. p1이 항상 p2보다 더 낮거나 그와 동일하면서 사전에 결정된 시간 후에는 p2의 최솟값으로 감소한다면, 흡기관(42) 내로의 제1 유입점(423)으로 향하는 탱크 환기 라인이 존재하면서 이 탱크 환기 라인에는 결함이 없을 뿐 아니라, 체크 밸브들(51, 52)도 양호하고 탱크 환기 밸브(3)는 폐쇄되어 있다. 이 경우, 엔진 시동 동안 추가 진단은 필요하지 않다. 그러나 압력(p1)의 곡선이 압력(p2)의 곡선과 같지 않으면서 압력(p1)이 주변 압력(pu)에 상응한다면, 압력 센서(6)와 유입점(423) 사이의 탱크 환기 라인이 중단된 것으로 평가된다. 압력(p1)의 곡선이 압력(p2)의 곡선에 상응하지 않으면서 압력(p1)은 주변 압력(pu)보다 더 낮고 압력(p2)보다는 더 높다면, 압력(p1)의 곡선은 내연기관(41)의 추가 작동 동안 분석된다. 상기 압력이 내연기관(41)의 추가 작동 동안 흡입 작동 시 실질적으로 압력(p2)에 상응한다면, p1과 p2의 오프셋 간격의 평가에 따라서 2개의 결함 경로에 대한 귀납적 추론이 가능하다. 이를 위해, 하한 압력(p1u)은, 탱크 환기 밸브가 개방되어 있고 탱크 환기 밸브와 체크 밸브 내지 체크 밸브들 사이의 라인에 결함이 없을 때 압력 센서에서 측정되는 압력(p1)으로서 정의된다. 상한 압력(p1o)은, 밸브들에 결함이 없지만 탱크 밸브와 체크 밸브 내지 체크 밸브들 사이의 라인이 품질 저하된 경우 압력 센서에서 측정되는 압력으로서 정의된다. 압력(p1)이 상한 압력(p1o)의 곡선에 상응하면서 상한 압력(p1o)과 하한 압력(p1u) 사이에 위치한다면, 압력 센서(6)와 탱크 환기 밸브(3) 사이의 라인에는 결함이 있다. 압력(p1)이 p1u보다 더 낮거나 그와 동일하다면, 탱크 환기 밸브(3)는 개방 상태로 고착된다. 압력(p1)이 하한 압력(p1u)보다 더 높으면서 주변 압력(pu)보다는 더 낮고, 탱크 환기 밸브(3)에 전류 공급을 통해 p1에서 압력 도약이 확인될 수 있다면, 체크 밸브(52)에 결함이 있다. 도 3 ~ 도 5에 따르는 탱크 환기 시스템의 추가 유입점이 벤츄리 노즐(46) 내지 부압원에 제공되는 점에 한해, 주변 압력(pu)보다 더 높은 흡기관 압력(p2)의 경우, 상응하는 진단이 마찬가지로 실행될 수 있다. 흡기관 압력(p2)이 주변 압력(pu)보다 더 높고 압력(p1)은 하한 압력(p1u)보다 더 높으면서 상한 압력(p1o)보다는 더 낮거나 그와 동일하다면, 압력 센서(6)와 탱크 환기 밸브(3) 사이의 라인에 결함이 있다. 흡기관 압력(p2)이 주변 압력(pu)보다 더 높고 압력(p1)은 하한 압력(p1u)보다 더 낮거나 그와 동일하면서 벤츄리 노즐(46)에서의 압력(pV)보다는 더 높다면, 탱크 환기 밸브(3)는 개방 고착된다. 압력(p1)이 주변 압력(pu)보다 더 높다면, 체크 밸브(51)에 결함이 있다. 흡기관 압력(p2)이 주변 압력(pu)과 동일하지 않은 경우들에서, 압력(p1)이 주변 압력(pu)과 동일하다면, 압력 센서와 흡기관 유입점 내지 벤츄리 유입점 사이에서 라인 품질 저하가 추론된다.
내연기관(41)의 작동 중에, 본 발명에 따른 방법에 의해, 탱크 환기 밸브(3)의 검사, 흡기관(42)의 유입점(423)과 탱크 환기 밸브(3) 사이의 라인의 검사, 탱크 환기 밸브(3)와 전부하 유입점(46) 사이의 라인의 검사, 및 체크 밸브들(51, 52)의 검사가 수행된다. 탱크 환기 밸브(3)의 검사는 엔진 흡입 작동(p2 < pu) 중일 때뿐 아니라, 흡기관(42) 내 초과압 상태(p2 > pu)에서도 수행될 수 있다. 탱크 환기 밸브(3)의 기능은 p2에 따라서 압력(p1)의 신호 곡선의 평가에 의해 수행될 수 있거나, 또는 탱크 환기 밸브의 개방 및 재폐쇄를 통해 수행될 수 있다. 이 경우, 탱크 환기 밸브의 개방 및 폐쇄 시 압력(p1)의 압력 도약이 검출될 수 있다면, 탱크 환기 밸브(3)에는 결함이 없으면서, 흡기관(42)의 유입점(423)과 탱크 환기 밸브(3) 사이의 라인에도 마찬가지로 결함이 없는 것으로 평가된다. 그와 반대로, 압력 도약이 확인될 수 있다면, 흡기관 압력(p2)에 따라서 압력들(p1u 및 p1o)에 따른 압력(p1)[압력(p2)에 대한 압력(p1)의 신호 곡선]의 평가가 수행될 수 있다. 그 결과로, 흡기관(42)의 유입점(423)과 탱크 환기 밸브(3) 사이의 라인이 양호하면서 탱크 환기 밸브(3)가 개방 상태로 고착된 것으로 평가될 수 있거나, 또는 탱크 환기 밸브(3)의 진단이 불가능한 것으로 평가될 수 있는데, 그 이유는 탱크 환기 밸브(3)와 압력 센서(6) 사이의 라인이 품질 저하되었기 때문이다. 압력 도약이 확인되지 않으면서 압력(p1)의 신호 곡선이 압력(p2)의 신호 곡선 아래에 위치하거나, 그 신호 곡선에 상응한다면, 탱크 환기 밸브(3)가 폐쇄된 상태로 고착되어 있으면서 흡기관(42) 내 유입점(423)과 탱크 환기 밸브(3) 사이의 라인이 양호한 것으로 평가된다. 그 밖에도, 압력(p1)이 압력(p2) 아래에 위치한다면, 도 1 및 도 2에 따른 실시예에서 체크 밸브(51), 내지 도 3 ~ 도 5에 따른 실시예에서 두 체크 밸브(51, 52)에도 결함이 없는 것으로 평가될 수 있다. 흡기관(42) 내 초과압이 존재할 때, 탱크 환기 밸브(3)의 개방 및 폐쇄를 통해 압력(p1)의 압력 도약이 증명될 수 있는지의 여부, 또는 탱크 환기 밸브(3)에 전류 공급되지 않을 경우(폐쇄 상태) 압력(p1)이 벤츄리 노즐(46)에서의 압력(pV)과 동일하고 탱크 환기 밸브(3)에 전류 공급될 경우(개방 상태)에는 압력(p1)이 하한 압력(p1u)과 동일한지의 여부가 검사된다. 만일 그런 경우라면, 탱크 환기 밸브(3)에는 결함이 없다. 또한, 도 3 ~ 도 5에 따른 실시예들에서, 탱크 환기 밸브(3)와 벤츄리 노즐(46) 사이의 라인에도 결함이 없다. 그와 반대로, 압력 도약이 확인되지 않거나, 또는 압력(p1)이 벤츄리 노즐(46)에서의 pV 내지 하한 압력(p1u)으로부터 차이를 나타낸다면, 압력(p1)의 신호 곡선의 평가가 수행된다. 압력(p2)에 따라서 압력(p1)의 상관관계가 수행된다. 압력(p2)이 증가하면서 압력(p1)이 감소한다면, 탱크 환기 밸브(3)와 벤츄리 노즐(46) 사이의 라인에 결함이 없는 것으로 평가된다. 주변 압력(pu)에 대한 압력(p1)의 변동에 따라서는, 탱크 환기 밸브(3)가 개방된 상태로 고착되어 있는지, 또는 폐쇄된 상태로 고착되어 있는지의 여부가 유도될 수 있다. 이 두 경우에서, 탱크 환기 밸브(3)의 결함이 추론된다. 압력(p1)이 하한 압력(p1u)보다 더 낮거나 그와 동일하면서 벤츄리 노즐(46)에서의 압력(pV)보다는 더 높다면, 탱크 환기 밸브는 개방 고착된다. 압력(p1)이 벤츄리 노즐(46)에서의 압력(pV)과 동일하다면, 탱크 환기 밸브는 폐쇄 고착된다. 탱크 환기 밸브(3)가 개방될 때, 압력(p1)의 압력 도약이 검출될 수 없으면서 압력(p1)이 주변 압력(pu)에 상응한다면, 탱크 환기 밸브(3)와 벤츄리 노즐(46) 사이의 라인에 결함이 있는 것으로 인식된다. 압력(p2)이 주변 압력(pu)보다 더 높으면서, 탱크 환기 밸브(3)가 폐쇄된 경우 압력(p2)에 대해 상관관계가 있고 탱크 환기 밸브(3)가 개방된 경우에는 압력(p2)보다 오프셋만큼 더 낮은 초과압이 압력 센서(6)에서 측정된다면, 다시 말해 탱크 환기 밸브(3)의 개방 및 폐쇄 시 압력 도약이 검출될 수 있다면, 체크 밸브(51)에 결함이 있는 것으로 평가된다.
흡기관(42) 내로의 유입점(432)과 탱크 환기 밸브(3) 사이의 라인의 검사는 본 발명에 따라서 탱크 환기 밸브(3)가 폐쇄된 경우뿐 아니라 탱크 환기 밸브(3)가 개방된 경우에서도 수행된다. 탱크 환기 밸브(3)가 폐쇄된 경우 압력(p2)이 주변 압력보다 더 낮을 때 압력(p1)의 압력 곡선이 압력(p2)의 압력 곡선 아래에 위치하거나, 또는 그에 상응한다면, 흡기관(42) 내로의 유입점(423)과 탱크 환기 밸브(3)와 사이의 라인에 결함이 없다. 압력(p1)이 최소로 달성된 압력(p2)에 상응하는 압력으로 설정된다면, 체크 밸브들(51, 52)에는 마찬가지로 결함이 없다. 그러나 압력(p1)이 주변 압력(pu)에 상응한다면, 흡기관(42) 내로의 유입점(423)과 탱크 환기 밸브(3) 사이의 라인의 품질 저하가 평가된다. 측정된 압력(p1)의 압력 곡선이 연속해서 오프셋만큼 압력(p2)보다 더 낮으면서 압력(p2)의 변동이 이루어지거나, 또는 압력 센서(6)가 사전 결정된 시간 후에 최소로 달성 가능한 압력(p2)보다 더 낮은 압력(p1)을 검출한다면, 하향의 센서 드리프트로 존재하는 제1 압력 센서(6)의 결함이 인식된다. 압력(p2)이 상승할 때, 압력(p1)의 곡선이 압력(p2)의 곡선에 상응한다면, 체크 밸브(51)가 개방 상태로 고착된 것으로 평가된다.
탱크 환기 밸브(3)가 개방된 경우, 압력들(p2 및 p1)의 평가가 수행된다. 압력(p1)이 압력(p2)보다 더 높으면서 p1과 p2의 차가 증가하는 흡기관 압력(p2)과 더불어 감소한다면, 흡기관(42) 내로의 유입점(423)과 탱크 환기 밸브(3) 사이의 라인에 결함이 없는 것으로 평가된다. 상기 검사는, 흡기관 압력(p2)이 주변 압력(pu)보다 더 낮을 때 실행된다. p1과 p2 사이의 압력차가 증가하는 압력(p2)과 더불어 감소하지 않으면, 압력 센서(6)의 상향의 센서 드리프트가 존재하는 것으로 평가된다. 압력(p1)이 상한 압력(p1o)보다 더 낮거나 그와 동일하면서 하한 압력(p1u)보다는 더 높다면, 탱크 환기 밸브(3)와 압력 센서(6) 사이의 라인에 결함이 있다. 압력(p1)이 하한 압력(p1u)보다 더 낮거나 그와 동일하면서 벤츄리 노즐(46)에서의 부압(pV)보다는 더 높다면, 탱크 환기 밸브(3)는 개방되어 있다. 이는, 탱크 환기 밸브(3)가 개방된 상태에서도 스로틀링 효과를 가지며, 그로 인해 압력 센서(6)의 하류에서 탱크 환기 밸브(3)로 향하는 라인이 생략된 경우, 탱크 환기 밸브(3)가 개방되고 라인에 결함이 없는 조건에서보다 훨씬 더 높은 압력 곡선이 측정될 수 있다는 사실에 기인한다.
도 3에 따르는 탱크 환기 시스템에서, 내연기관(41)이 작동 중일 때, 탱크 환기 밸브(3)와 전부하 유입점(46) 사이의 라인의 검사도 수행된다. 상기 검사는, 압력(p2)이 주변 압력(pu)보다 더 높을 때에만 가능하다. 탱크 환기 밸브(3)는 검사를 위해 개방되었다가 다시 폐쇄될 수 있거나, 또는 탱크 환기 밸브가 개방 또는 폐쇄된 경우 압력 센서(6)의 신호 곡선이 평가된다. 이 경우, 압력(p1)의 압력 도약이 측정된다면, 탱크 환기 밸브(3)는 양호하고 탱크 환기 밸브(3)에서 전부하 환기부(46)로 향하는 라인도 양호한 것으로 평가된다. 라인 검사는 측정 가능한 압력 곡선에 따라서 수행된다. 압력(p1)이 주변 압력(pu)보다 더 낮아야 하고, 그 밖에 최대로 벤츄리 노즐(46)을 통해 생성될 수 있는 압력보다도 더 낮아야 한다면, 압력(p2)이 주변 압력(pu)보다 더 낮은 흡입 작동으로부터 압력(p2)이 주변 압력(pu)보다 더 높은 과급 작동으로 전환될 때, 압력(p2)이 실질적으로 주변 압력(pu)에 상응한다면 부압(p1)은 소멸되어야 한다. 이를 위해, 탱크 환기 밸브(3)가 짧게 개방될 수 있다. 그 다음 압력(p1)은 실질적으로 주변 압력(pu)에 상응한다. 이후 탱크 환기 밸브(3)가 폐쇄된 때, 압력(p2)에 따라서, 주변 압력(pu)보다 더 낮은 압력(p1)이 설정된다. 이는, 탱크 환기 밸브(3)와 벤츄리 노즐(46) 사이의 라인에 결함이 없으면서 체크 밸브(51)에도 결함이 없다는 점을 지시한다. 주변 압력(pu)으로 압력(p2)이 감소할 때 압력(p1)이 일정하게 유지되는 점에 한해, 체크 밸브(52)에도 마찬가지로 결함이 없다. 탱크 환기 밸브(3)가 개방될 때, 흡입 작동에서 과급 압력 작동으로 전환되는 경우, 압력(p1)은 주변 압력(pu)과 동일하다. 압력(p2)이 주변 압력(pu) 이상으로 증가한다면, 압력(p1)은 다시 감소한다. 압력(p1)은 흡기관 압력(p2)과, 이 흡기관 압력(p2)에 의해 생성된 벤츄리 노즐(46)의 부압(pV)에 따라 결정되며, 그에 따라 흡기관 압력(p2)에 다른 특성 곡선들을 통해 하한 압력(p1u)으로서 계산된다. 하한 압력(p1u)으로서 정의되는 압력은 탱크 환기 밸브가 개방되고 탱크 환기 밸브(3)와 체크 밸브(51) 내지 체크 밸브들(51, 52) 사이의 라인에 결함이 없을 때 압력 센서(6)에서 측정되는 압력(p1)이다. 이 경우, 압력(p1)이 하한 압력(p1u)보다 더 낮거나 그와 동일하면서 벤츄리 노즐(46)에서의 압력(pV)보다는 더 높다면, 탱크 환기 밸브(3)와 벤츄리 노즐(46) 사이의 라인에 결함이 없는 것으로 평가된다. 압력(p2)이 주변 압력(pu)보다 더 높은 초기 상태에서, 탱크 환기 밸브(3)는 한 번 짧게 개방된다. 그 다음, 압력(p1)은, [주변 압력(pu)보다 더 낮은] 흡기관 압력(p2)으로서 저장된 값, 또는 벤츄리 노즐(46)에서의 압력(pv)으로부터, 탱크 환기 밸브(3)가 다시 폐쇄될 때까지, 하한 압력(p1u)으로 상승한다. 그 후에, 압력(p1)이 다시 벤츄리 노즐(46)에서의 압력(pv)의 값으로 감소하지 않으면, 탱크 환기 밸브(3)와 벤츄리 노즐(46) 사이의 라인에 결함이 있는 것으로 평가된다.
마지막으로, 본 발명에 따라서, 체크 밸브들(51, 52)의 기능도 검사될 수 있다. 이를 위해, 탱크 환기 밸브(3)는 폐쇄되고, 탱크 환기 밸브(3)와 체크 밸브(51) 내지 체크 밸브들(51, 52) 사이의 라인 내에서는 최소의 흡기관 압력(p2)이 압력(p1)으로서 포함되어 유지된다. p2 > pu 조건의 부하 시, 도 3에 따른 실시예에, 벤츄리 노즐(46)에 의해 생성될 수 있는 최소 압력(pv)이 저장된다. 압력(p2)이 다시 압력(p1) 이상으로 상승할 때, 압력(p1)이 앞서 결정된 시간 동안 유지될 수 있는지의 여부의 검사는, 내연기관(41)의 시동에 이어 곧바로 수행될 수 있다. 내연기관(41)을 작동 중지하기 직전에, 예컨대 하이브리드 자동차의 경우 전기 주행으로 전환될 때, 주변 압력(pu)보다 더 낮은 압력(p2)에서 압력(p2)이 압력(p1)으로서 저장될 수 있도록 하기 위해, 탱크 환기 밸브(3)는 빠르게 폐쇄된다. 탱크 환기 밸브(3)는 내연기관(41)의 정지 단계 동안, 예컨대 제어 유닛 오버슈팅(overshooting of control unit) 중에 폐쇄된 상태로 유지되고, 압력(p1)이 주변 압력(pu)으로 얼마만큼 빠르게 상승하는지가 측정된다. 압력(p1)이 사전에 결정된 시간 동안 유지된다면, 체크 밸브들(51, 52)에 결함이 없는 것으로 평가될 수 있다. 정지 단계 내지 제어 유닛 오버슈팅 중에 탱크 환기 밸브(3)가 다시 짧게 개방된다면, 주변 압력(pu)으로 압력(p1)의 압력 변동에 따라서, 탱크 환기 밸브(3)가 기능을 발휘하는 것으로 추론할 수 있다. 그 후에, 내연기관(41)의 시동 시, 다시 앞서 기술했던 시동 진단이 개시될 수 있다. 그와 반대로 부압(p1)이 유지되지 않으면서 탱크 환기 밸브(3)의 검사 및 라인들의 검사가 이미 종결되었고, 탱크 환기 밸브(3) 및 라인들에 결함이 없는 것으로 평가되었다면, 다음에 이어 탱크 환기 밸브가 폐쇄된 때에 압력(p2)에 대한 압력(p1)의 곡선이 분석된다. 압력(p1)이 p2 < pu의 작동 범위에서 항상 압력(p2)에 상응한다면, 체크 밸브(51)에 결함이 있다. 또한, p2 > pu일 때 압력(p1)이 pu보다 더 높다면, 체크 밸브(51)에 결함이 있는 것으로 추론될 수 있다. 그와 반대로 p2 < pu의 범위에서 압력(p1)이 항상 p2보다 더 높으면서, p2 > pu일 때에는 탱크 환기 밸브(3)가 개방된 때 p1u보다 더 높은 값으로 설정되고 탱크 환기 밸브가 폐쇄된 때에는 벤츄리 노즐(46)에서의 압력(pv)으로 설정되지만, 압력(p2)이 다시 감소할 때 탱크 환기 밸브(3)가 폐쇄된 경우에도 상기 부압이 주변 압력(pu) 미만으로 감소하지 않는다면, 체크 밸브(51)는 양호하고, 체크 밸브(52)에는 결함이 있다.
모든 본 발명에 따른 방법 단계는, 탱크 환기 시스템과 연결된 컴퓨터 또는 제어 유닛 상에서 운영되는 컴퓨터 프로그램에 의해 실행될 수 있다. 기계 판독 가능 캐리어 상에 저장된 프로그램 코드를 포함한 컴퓨터 프로그램 제품은, 프로그램이 컴퓨터 또는 제어 유닛 상에서 실행될 때, 본 발명에 따른 방법을 실행하기 위해 이용된다. 따라서, 제어 유닛에서 본 발명에 따른 방법을 간단하게 구현할 수 있다.

Claims (10)

  1. 흡기관(42)을 구비한 내연기관(41)과, 연료 탱크(1)와, 활성탄 필터(2)와, 탱크 환기 밸브(3)와, 하나 이상의 체크 밸브(51, 52)를 포함하는 탱크 환기 시스템에 있어서,
    탱크 환기 밸브(3)와 체크 밸브(51, 52) 사이에는 압력 센서(6)가 배치되는 것을 특징으로 하는, 탱크 환기 시스템.
  2. 제1항에 따르는 탱크 환기 시스템에서 탱크 환기 밸브를 진단하기 위한 방법으로서,
    - 탱크 환기 밸브(3)와 체크 밸브(51, 52) 사이에는 탱크 환기 시스템 외부의 주변 압력(pu)보다 더 낮은 압력(p1)이 저장되고,
    - 저장된 압력(p1)은 탱크 환기 밸브(3)의 구동을 통해 변동되고,
    - 탱크 환기 밸브(3)와 체크 밸브(51, 52) 사이의 압력(p1)의 변동은 압력 센서(6)로 측정되어 탱크 환기 밸브(3)의 구동에 할당되며,
    - 탱크 환기 밸브(3)와 체크 밸브(51, 52) 사이의 압력(p1)의 변동과 탱크 환기 밸브(3)의 개방 상태의 상관관계로부터, 하나 이상의 탱크 환기 라인, 체크 밸브들(51, 52) 및 탱크 환기 밸브(3)의 기능이 추론되는, 탱크 환기 밸브의 진단 방법.
  3. 제2항에 있어서, 내연기관(41)이 정지된 때, 압력(p1)이 주변 압력(pu)과 동일하지 않으면, 탱크 환기 밸브(3)가 개방되었다가 다시 폐쇄되며,
    - 탱크 환기 밸브(3)의 폐쇄 후에 압력(p1)이 주변 압력(pu)과 에러 임계값으로 이루어진 합보다 더 높다면, 상향의 센서 드리프트가 인식되고,
    - 탱크 환기 밸브(3)의 폐쇄 후에, 압력(p1)이, 정지 시간에 걸쳐, 주변 압력(pu)에 대해 내연기관(41)의 마지막 정지시의 압력(p1)의 차를 기반으로 산출된 설정 압력(p1s)보다 더 낮다면, 내연기관(41)의 시동 시 p1의 곡선이 측정되며, p1이 시동 과정의 각각의 시점에 에러 임계값만큼 내연기관(41)의 흡기관(42) 내 압력(p2)보다 더 낮고 그리고/또는 p1이 시동 과정의 종료 시에 최소로 달성된 압력(p2)보다 더 낮다면, 하향의 센서 드리프트가 인식되며,
    - 시동 과정의 종료 시, 압력(p2)이 주변 압력(pu)보다 더 낮다면 탱크 환기 밸브(3)가 개방되며, 이 경우 압력(p1)의 변동이 측정되지 않거나 압력(p1)이 시동 이후 최소로 달성된 압력(p2)과 동일하게 유지된다면 탱크 환기 밸브(3)의 고착이 추론되는 것을 특징으로 하는, 탱크 환기 밸브의 진단 방법.
  4. 제2항 또는 제3항에 있어서, 압력(p1)이 시동 시에 내연기관(41)의 흡기관(42) 내 압력(p2)과 동일하지 않을 때,
    a) 압력(p1)이 주변 압력(pu)과 동일하다면, 흡기관(42) 내로의 탱크 환기부의 유입점(423)과 압력 센서(6) 사이의 라인이 중단된 것으로 인식되고,
    b) 압력(p1)이 주변 압력(pu)보다 더 낮으면서 흡기관(42) 내 압력(p2)보다는 더 높고 압력(p1)이 내연기관(41)의 추가 작동시에 에러 임계값을 포함한 압력(p2)과 동일할 때, 하한 압력(p1u)은, 탱크 환기 밸브(3)가 개방되고 탱크 환기 밸브(3)와 체크 밸브(51) 또는 체크 밸브들(51, 52) 사이의 라인에 결함이 없을 경우 압력 센서(6)에서 측정되는 압력(p1)으로서 정의되고, 상한 압력(p1o)은, 밸브들에 결함이 없지만 탱크 환기 밸브(51)와 체크 밸브(51) 또는 체크 밸브들(52) 사이의 라인이 품질 저하될 경우 압력 센서에서 측정되는 압력(p1)으로서 정의되며,
    b1) 압력(p1)이 상한 압력(p1o)보다 더 낮거나 그와 동일하면서 하한 압력(p1u)보다는 더 높다면, 압력 센서(6)와 탱크 환기 밸브(3) 사이의 압력 라인에 결함이 있는 것으로 인식되고,
    b2) 압력(p1)이 하한 압력(p1u)보다 더 낮거나 동일하면서 흡기관(42) 내 압력(p2)보다는 더 높다면, 탱크 환기 밸브(3)가 개방되어 있는 것으로 인식되며,
    b3) 압력(p1)이 흡기관 내 압력(p2)보다 더 높으면서 주변 압력(pu)보다는 더 낮을 때, 전부하 유입점(46)을 포함하는 2개의 탱크 환기 유입점(423, 46)을 갖는 엔진 시스템에서, 탱크 환기 밸브(3)에 전류 공급될 때 압력 변동이 발생한다면, 탱크 환기 밸브(3)와 전부하 유입점(46) 사이의 라인의 체크 밸브(52)에 결함이 있는 것으로 인식되고, 탱크 환기 밸브(3)에 전류 공급될 때 압력 도약이 발생하지 않으면 압력 센서(6)와 탱크 환기 밸브(3) 사이의 압력 라인(3)에 결함이 있는 것으로 인식되는 것을 특징으로 하는, 탱크 환기 밸브의 진단 방법.
  5. 제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 내연기관(41)의 작동 중에 탱크 환기 밸브(3)의 개폐시 압력(p1)의 상이한 압력 레벨이 설정되지 않을 때, 하한 압력(p1u)은, 탱크 환기 밸브(3)가 개방되고 탱크 환기 밸브(3)와 체크 밸브(51) 또는 체크 밸브들(51, 52) 사이의 라인에 결함이 없을 경우 압력 센서(6)에서 측정되는 압력(p1)으로서 정의되고, 상한 압력(p1o)은, 밸브들에 결함이 없지만 탱크 환기 밸브(51)와 체크 밸브(51) 또는 체크 밸브들(52) 사이의 라인이 품질 저하된 경우 압력 센서에서 측정되는 압력(p1)으로서 정의되며,
    - 흡기관 내 압력(p2)이 주변 압력(pu)보다 더 낮으면서,
    (i) 탱크 환기 밸브(3)가 결함 있는 것으로서 인식되었을 때, 그 밖에도, 압력(p1)이 하한 압력(p1u)보다 더 낮거나 동일하면서 흡기관(42) 내 압력(p2)보다는 더 높다면, 탱크 환기 밸브(3)가 개방 고착된 것으로 인식되고,
    (ii) 탱크 환기 밸브(3)의 진단이 불가능할 때, 압력(p1)이 하한 압력(p1u)보다 더 높으면서 주변 압력(pu)보다는 더 낮다면, 라인 결함이 인식되고,
    (iii) 압력(p1)이 흡기관(42) 내 압력(p2)보다 더 낮거나 동일하면서 최소로 달성된 값(p2)으로 유지된다면, 탱크 환기 밸브(3)가 폐쇄 고착된 것으로 인식되고,
    (iv) 압력(p1)이 항상 흡기관(42) 내 압력(p2)과 동일하다면, 체크 밸브(51)에 결함이 있는 것으로 인식되고,
    - 흡기관(42) 내 압력(p2)이 주변 압력(pu)보다 더 높으면서,
    (i) 압력(p2)이 상승하면서 압력(p1)이 감소할 때, 전부하 유입점(46)을 포함하는 2개의 탱크 환기 유입점(423, 46)을 갖는 엔진 시스템에서, 압력(p1)이 하한 압력(p1u)보다 더 낮거나 동일하면서 전부하 유입점에서의 압력(pv)보다 더 높다면 탱크 환기 밸브(3)가 개방 고착된 것으로 인식되고, 압력(p1)이 전부하 유입점(46)에서의 압력(pv)과 동일하다면, 탱크 환기 밸브(3)는 폐쇄 고착된 것으로 인식되고,
    (ii) 탱크 환기 밸브(3)가 개방된 때 압력(p1)이 주변 압력(pu)과 동일하다면, 압력 센서(6)와 전부하 유입점(46) 사이의 라인에 결함이 있는 것으로 인식되고,
    (iii) 압력(p1)이 주변 압력(pu)보다 더 높으면서 압력(p1)이 압력(p2)에 상관관계가 있다면, 체크 밸브(51)에 결함이 있는 것으로 인식되며,
    (iv) 압력(p1)이 하한 압력(p1u)보다 더 높으면서 상한 압력(p1o)보다는 더 낮거나 동일하다면, 탱크 환기 밸브(3)와 압력 센서(6) 사이의 라인에 결함이 있는 것으로 인식되는 것을 특징으로 하는, 탱크 환기 밸브의 진단 방법.
  6. 제2항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 내연기관(41)의 작동 중에,
    - 탱크 환기 밸브(3)가 폐쇄된 경우, 압력(p1)은 흡기관(42) 내 압력(p2)보다 더 낮거나 동일하며, 압력(p2)은 주변 압력(pu)보다 더 낮으며,
    (i) 압력(p1)이 주변 압력(pu)과 동일하다면, 라인 품질 저하가 인식되고,
    (ii) 압력(p1)이 연속해서 오프셋만큼 압력(p2)보다 더 낮다면, 하향의 센서 드리프트가 인식되며,
    (iii) 압력(p2)이 상승할 때 압력(p1)이 압력(p2)과 동일하다면, 체크 밸브(51)는 개방 고착된 것으로 인식되며,
    - 탱크 환기 밸브가 개방된 경우, 하한 압력(p1u)은, 탱크 환기 밸브(3)가 개방되고 탱크 환기 밸브(3)와 체크 밸브(51) 또는 체크 밸브들(51, 52) 사이의 라인에 결함이 없을 경우 압력 센서(6)에서 측정되는 압력(p1)으로서 정의되고, 상한 압력(p1o)은, 밸브들에 결함이 없지만, 탱크 환기 밸브(51)와 체크 밸브(51) 또는 체크 밸브들(52) 사이의 라인이 품질 저하된 경우 압력 센서에서 측정되는 압력(p1)으로서 정의되며,
    (i) 압력(p1)이 하한 압력(p1u)보다 더 높으면서 상한 압력(p1o)보다 더 낮거나 동일하다면, 탱크 환기 밸브(3)와 압력 센서(6) 사이의 라인이 품질 저하된 것으로 인식되고,
    (ii) 압력(p1)이 주변 압력(pu)과 동일하다면, 압력 센서(6)와 탱크 환기 유입점(423, 46) 사이의 라인이 품질 저하된 것으로 인식되는 것을 특징으로 하는, 탱크 환기 밸브의 진단 방법.
  7. 제2항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 내연기관(41)의 작동 중에, 흡기관(42) 내 압력(p2)이 주변 압력(pu) 미만인 값에서 주변 압력(pu)을 상회하는 값으로 전환될 때 탱크 환기 밸브(3)는, 압력(p1)이 주변 압력(pu)에 상응할 때까지 개방되며, 압력(p1)이 탱크 환기 밸브(3)의 폐쇄 후에 주변 압력(pu) 미만으로 내려가지 않으면 탱크 환기 밸브(3)와 전부하 유입점(46) 사이의 라인의 결함이 인식되는 것을 특징으로 하는, 탱크 환기 밸브의 진단 방법.
  8. 제2항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 내연기관(41)을 작동 중지하기 전에, 탱크 환기 밸브(3)와 체크 밸브(51, 52) 사이에서 흡기관(42) 내의 압력(p2)을 압력(p1)으로서 저장하기 위해, 탱크 환기 밸브(3)가 폐쇄되며, 탱크 환기 밸브(3)의 폐쇄 후에 압력(p1)의 상승이 측정되고 탱크 환기 밸브(3) 및 라인들은 결함 없는 것으로서 판단되었을 때,
    - 압력(p2)이 주변 압력(pu)보다 더 낮은 한 압력(p1)이 압력(p2)과 동일하다면, 흡기관(42) 내로의 유입점(432)의 체크 밸브(51)에 결함이 있는 것으로 인식되고,
    - 압력(p2)이 주변 압력(pu)보다 더 낮은 한 압력(p1)이 항상 오프셋만큼 압력(p2)보다 더 높으며, 압력(p2)이 주변 압력(pu)보다 높을 때 압력(p2)이 감소하면 일정하게 유지되는 압력(p1)이 설정된다면, 전부하 유입점(46)의 체크 밸브(52)에 결함이 있는 것으로 인식되는 것을 특징으로 하는, 탱크 환기 밸브의 진단 방법.
  9. 컴퓨터 상에서 실행될 때, 제2항 내지 제8항 중 어느 한 항에 따르는 방법의 모든 단계를 실행하는 컴퓨터 프로그램.
  10. 프로그램이 컴퓨터 또는 제어 유닛 상에서 실행될 때, 제2항 내지 제8항 중 어느 한 항에 따르는 방법을 실행하기 위한, 기계 판독 가능 캐리어 상에 저장된 프로그램 코드를 포함하는 컴퓨터 프로그램 제품.
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