KR20200024576A - 연료 시스템의 연료 누출 진단 방법 - Google Patents

연료 시스템의 연료 누출 진단 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 엔진 내부의 부압을 이용하여 차량의 연료 시스템의 연료 누출을 진단하는 방법에 관한 것으로서, 차량의 연료 시스템의 연료 누출 진단 가능 조건의 만족 여부를 판단하는 단계; 연료 누출 진단 가능 조건을 만족하는 경우, 소정의 부압 형성 조건을 만족하도록 엔진 내부의 부압 형성에 영향을 미치는 인자를 제어하는 단계: 소정의 부압 형성 조건이 만족되는 경우, 연료 시스템 내부에 부압을 공급하는 단계; 부압 공급에 따른 연료 시스템 내부의 압력 변화를 검출하여 연료 시스템의 누출 여부를 진단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

연료 시스템의 연료 누출 진단 방법{DIAGNOSTIC APPARATUS OF FUEL LEAKAGE OF FUEL SUPPLY SYSTEM AND DIAGNOSTIC METHOD THEREOF}
본 발명은 차량의 연료 시스템의 연료 누출 진단 방법에 관한 것으로서 보다 상세하게는 하이브리드 차량의 연료 시스템의 누출 진단에 적합한 부합을 형성하여 연료 누출을 진단하는 방법에 관한 발명이다.
연료 탱크 등의 연료 시스템에서 발생하는 가솔린 증기가 연료 시스템으로부터 누출되어 대기중으로 방출될 경우에는 가솔린 증기 내에 포함되어 있는 탄화수소 등으로 인해 대기 오염을 일으키게 된다. 특히 최근 자동차 보유 대수가 증가하고 환경 오염에 대한 관심이 높아짐에 따라 누출 연료 증발 가스에 대한 대책이 요구되고 있으며, 그에 따라 연료 시스템으로부터 연료 누출 여부를 정확하게 진단할 수 있는 기술 개발도 요구되고 있다.
종래 연료 시스템의 연료 누출을 진단하는 장치 및 방법으로는, 특허문헌 1에서 개시하고 있는 바와 같이, 엔진의 흡기계 내부의 부압을 연료 시스템에 작용시킨 상태에서 연료 시스템 내부의 압력 변화를 측정함으로써, 연료 시스템의 기밀 상태를 점검하는 방법이 있다.
구체적으로는 도 6에서 도시되어 있는 바와 같이, 연료 시스템(연료 탱크 및 연료 공급 라인)의 캐니스터 퍼지 라인의 캐니스터 퍼지 솔레노이드 밸브(Canister Perge Solenoid Valve, PSV) 및 캐니스터 폐쇄 밸브(Canister Shut-Off Valve, SOV)를 폐쇄 시키면, 연료 시스템 내부의 공간이 밀폐되어 소정 시간(T1) 동안 연료 시스템 내부에 연료의 증기가 발생하게 된다. 이후 퍼지 솔레노이드 밸브를 개방하면, 연료 흡기계 내부의 부압(대기압과 흡기 매니폴드 압력과의 차이값)이 연료 시스템으로 공급되어 연료 시스템 내부의 증기가 연료 흡기계로 배출된다. 이 때의 연료 시스템 내부의 압력(연료 탱크 압력 센서(DTP)로 측정)의 변화(파선으로 표기된 부분의 영역)를 측정함으로써, 연료 시스템 내부의 연료 누출, 탱크 캡 유실 여부 등을 판정할 수 있다.
한편, 연료 누출 진단 시의 누출 기준과 관련하여서는, 국가별로 그 법규가 서로 상이하며, 그에 따라 진단 시스템과 그 제어 방식이 다르게 적용되고 있다. 특히, 하이브리드 차량의 경우, 주행 중 발생하는 부압을 연료 시스템 내부에 공급하였을 때에 일정 수준이상 연료 시스템 내부의 압력이 저하되면 누출이 없다고 판단한다.
특허문헌 1: 대한민국 공개특허공보 제10-2008-0000036호(2008. 1. 2.)
상기한 종래 기술의 이러한 연료 누출 진단 방법에 있어서는, 연료 누출이 없는데도 누출이 발생한 것으로 오진단하는 경우나, 진단에 적합한 조건을 만족하지 않는 것으로 판단하여 진단을 취소하는 경우가 자주 발생한다.
오진단으로는, 일정 시간 동안 부압을 이용하여 연료 누출 여부에 대한 진단을 실행하였으나, 연료 흡기계 내부의 부압이 충분히 형성되지 않으면, 누출 진단 시에 연료 시스템 내부의 압력이 일정 수준 이상으로 내려가지 않아, 실제 연료 누출이 없음에도 불구하고 연료 누출이 존재하는 것으로 잘못 진단하는 것이 있다.
그리고, 진단을 취소하는 경우로는, 연료 누출 여부의 진단을 위해서는 일정한 부압 조건을 만들어 주어야 하는데, 진단에 적합한 부압 조건이 생성되지 아니한 경우, 진단하기에 부적합하다고 판단하여 진단을 취소시키는 것이 있다. 특히, 하이브리드 차량의 경우, 운전 모드가 빈번하게 전환됨으로써, 엔진의 정지가 자주 이루어지게 되어, 엔진의 흡기계 내부에 만족할 만한 부압이 형성되지 않는 경우가 많아, 진단이 취소되는 경우가 많이 발생할 수 있다. 이 경우 연료 누출 진단과 관련된 상술한 다양한 각 국가의 법규를 만족하지 못하는 경우가 발생하게 된다.
상기한 바와 같이, 연료 누출 진단의 오진단 또는 진단 취소는 주로 연료 흡기계 내부에 적절한 크기의 부압이 형성되지 못하여 발생하게 된다.
본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 연료 누출 여부 진단 시에, 진단에 적합한 적정 수준의 부압을 형성할 수 있도록 함으로써, 시스템의 연료 누출 여부를 정확하고 안정적으로 검출할 수 있는 진단 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
연료 시스템 내에서의 연료 누출 여부를 진단하기 위해 필요한 엔진의 흡기계 내부의 부압의 크기는 대기압과 흡기 매니폴드 압력의 차이값에 해당한다. 그런데, 대기압의 크기를 인위적으로 조절할 수 없으므로, 결국 진단에 적합한 크기의 부압을 형성하기 위해서는 흡기 매니폴드 내부의 압력을 낮추는 것이 필요하다. 따라서, 본 발명에서는 소정의 부압 형성 조건을 만족하도록 엔진 내부의 부압 형성에 영향을 미치는 인자를 제어하도록 하고 있다.
한편, 본 발명자들의 연구에 의하면, 흡기 매니폴드 압력에 영향을 미치는 주요 인자는 ① EGR 장치를 구비한 차량에 있어서의 흡기계로 공급되는 EGR량 ② 흡기 캠의 밸브 타이밍 및 ③ 캐니스터 퍼지 솔레노이드 밸브의 개도 등이 있다. 이중에서, 캐니스터 퍼지 솔레노이드 밸브의 개도의 경우 연료 시스템의 연료 누출 여부를 판단하기 위한 인자로서, 연료 누출 여부에 직접 영향을 미치는 인자이므로 부압 형성을 위한 제어 대상으로 하기 어렵다. 따라서, 본 발명에서는 EGR량과 흡기 밸브의 타이밍을 조절함으로써, 연료 시스템의 연료 누출 진단에 적합한 크기의 부압을 형성할 수 있도록 한다.
보다 구체적으로는, 상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 차량의 연료 시스템의 연료 누출 진단 방법은, 차량의 연료 시스템의 연료 누출 진단 가능 조건의 만족 여부를 판단하는 단계; 연료 누출 진단 가능 조건을 만족하는 경우, 소정의 부압 형성 조건을 만족하도록 엔진 내부의 부압 형성에 영향을 미치는 인자를 제어하는 단계: 소정의 부압 형성 조건이 만족되는 경우, 연료 시스템 내부에 부압을 공급하는 단계; 부압 공급에 따른 연료 시스템 내부의 압력 변화를 검출하여 연료 시스템의 누출 여부를 진단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 바람직하게는, 상기 차량은 엔진의 배기의 일부를 엔진의 흡기로 환류시키는 EGR 장치를 구비하고, 엔진 내부의 부압 형성에 영향을 미치는 인자를 제어하는 단계에서는 연료 시스템의 누출 여부의 진단 시에, EGR 장치를 정지시킴으로써 소정의 부압 형성 조건이 만족되도록 한다.
또한, 바람직하게는, 상기 차량은 엔진의 배기의 일부를 엔진의 흡기로 환류시키는 EGR 장치를 구비하고, 엔진 내부의 부압 형성에 영향을 미치는 인자를 제어하는 단계에서는, 연료 시스템의 누출 여부의 진단 시에, 상기 EGR 장치의 EGR량을 감소시킴으로써 소정의 부압 형성 조건을 만족하도록 한다.
또한, 바람직하게는, 상기 엔진 내부의 부압 형성에 영향을 미치는 인자를 제어하는 단계에서는, 흡기 밸브의 밸브 타이밍을 진각시킴으로써, 소정의 부압 형성 조건이 만족되도록 한다.
또한, 바람직하게는 흡기 매니폴드 내부에 설치된 압력 센서를 이용하여 엔진 내부에 형성된 부압의 크기를 측정하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한 바람직하게는, 상기 연료 시스템 내부에 부압을 공급하는 단계에서는, 캐니스터의 대기 연결부에 형성된 폐쇄 밸브(canister shut off valve, SOV)를 폐쇄하는 것과 더불어 엔진의 흡기계과 캐니스터 사이를 연통시키는 캐니스터 퍼지 솔레노이드 밸브(canister purge solenoid valve)를 개방시켜 연료 시스템 내부에 부압을 공급한다.
또한 바람직하게는, 본 발명에 따른 연료 시스템의 연료 누출 진단 방법은 하이브리드 차량의 연료 누출 진단에 사용될 수 있다.
본 발명에 따른 차량의 연료 시스템의 연료 누출 진단 방법에 의하면, 진단에 적합한 부압 환경을 조성함으로써, 특히, 엔진이 빈번하게 꺼지게 되어 적시에 진단을 실시하기 어렵고, 진단 시에 적합한 부압을 형성하기 어려운 하이브리드 차량에 있어서도 정확하고, 안정적인 연료 누출 여부의 진단을 행하게 할 수 있다. 따라서, 연료 누출 진단과 관련된 각 국가의 다양한 법규를 용이하게 만족할 수 있도록 할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 연료 누출 진단 방법이 적용될 수 있는 차량의 연료 시스템을 도시한 도면.
도 2는 연료 시스템 및 차량의 엔진의 흡기계를 도시한 도면.
도 3은 흡기 밸브 및 배기 밸브의 밸브 타이밍을 도시한 도면.
도 4는 연료 시스템 및 차량의 EGR 장치를 도시한 도면.
도 5는 본 발명에 따른 연료 누출 진단 방법을 나타내는 순서도.
도 6은 연료 시스템의 연료 누출 진단 시의 밸브 제어 신호 및 연료 시스템 내부 압력의 변화를 도시한 도면.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예에 대해서 구체적으로 설명한다.
이하에서는 도 1을 참조하여, 본 발명에 따른 연료 누출 진단 방법이 적용될 수 있는 연료 시스템에 대해서 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 연료 누출 진단 방법이 적용될 수 있는 차량의 연료 시스템을 도시한 도면이다. 연료 시스템은 연료 탱크(8), 연료 탱크(8)의 압력을 감지하는 연료 탱크 압력 센서(DTP)(6), 연료 탱크(8) 내에서 증발하는 증발 가스가 저장되는 캐니스터(2), 이 캐니스터(2)의 대기 연결부와 연결되고, ECU(3)의 제어 신호에 따라 밸브의 온/오프 상태가 변화하는 캐니스터 폐쇄 밸브(SOV)(5), 이 캐니스터(2)와 엔진의 흡기계(1)를 연결하고, ECU(3)의 제어 신호에 따라 밸브의 온/오프 상태가 변화하여 캐니스터(2)에 저장되어 있는 증발 가스를 엔진의 흡기계(1)로 인도하는 캐니스터 퍼지 솔레노이드 밸브(PSV)(4)등으로 이루어진다.
연료 시스템의 연료 누출 진단 시에는 도 6에서 도시된 바와 같이, 캐니스터 퍼지 솔레노이드 밸브(4) 및 캐니스터 폐쇄 밸브(5)를 폐쇄 시키면, 연료 시스템 내부의 공간이 밀폐되어 소정 시간(T1) 동안 연료 시스템 내부에 연료의 증기가 발생하게 된다. 이후 캐니스터 퍼지 솔레노이드 밸브(4)를 개방하면, 연료 흡기계 내부의 부압(대기압과 흡기 매니폴드 압력과의 차이값)이 연료 시스템으로 공급되어 연료 시스템 내부의 증기가 연료 흡기계로 배출된다. 이때 연료 탱크 압력 센서(6)로 연료 시스템 내부의 압력의 변화를 측정함으로써, 연료 시스템 내부의 연료 누출 여부를 진단하게 된다. 따라서, 연료 시스템의 누출 여부를 결정하기 위해서는 엔진의 흡기계(1) 내부에, 진단에 적합한 크기의 부압이 형성되어야 하며, 이를 위해서는 일정한 크기 이상의 흡기 매니폴드(10) 내부의 압력이 형성되어야 한다.
이하에서는 도 2 및 도 3을 참조하여, 흡기 밸브의 밸브 타이밍이 흡기 매니폴드(10)의 내부 압력에 영향을 미치는 영향에 대해서 설명한다.
도 2는 연료 시스템 및 차량의 엔진의 흡기계를 도시한 도면이고, 도 3은 흡기 밸브 및 배기 밸브의 밸브 타이밍을 도시한 도면이다.
도 2의 도시 내용에 따르면, 스로틀 밸브(17)의 개도에 따라 차량의 외부 공기가 엔진의 흡기계(1) 내부로 유입되고, 유입된 외부 공기는, 엔진의 흡기계(1) 내부의 부압에 의해, 인젝터(18)에 의해 분사되는 연료와 함께 흡기 매니폴드(10)를 통과하여, 흡기 밸브(14)의 열림 타이밍에 엔진의 실린더(13) 내부로 공급된다. 실린더(13) 내부로 유입된 연료와 공기의 혼합기는 점화기(19)에 의한 불꽃 점화 또는 엔진의 피스톤의 회전에 따른 압축 착화에 의해 연소되고, 연소 후 배기가스는 배기 밸브(15)의 열림 타이밍에 배기계(9)를 통해 차량 외부로 배출되게 된다. 이때, 배기계(9)를 통해 배출되는 배기 가스 중의 산소 농도는 산소 센서(7)에 의해 측정되어 공연비 제어에 사용된다. 여기서, 엔진의 흡기계(1) 내부의 부압은 외부 공기의 대기압과 엔진의 흡기 매니폴드(10) 내부의 압력의 차이에 의해 결정되며, 바람직하게는 흡기 매니폴드(10)의 내부 압력은 흡기 매니폴드 압력 센서(16)에 의해 측정된다.
상술한 바와 같이, 연료 시스템의 연료 누출 여부를 검출하기 위해서는 엔진의 흡기계(1) 내부의 부압을 연료 시스템 내부로 공급하여야 한다. 이를 위해, 캐니스터(2)와 엔진의 흡기계(1)를 연결하는 캐니스터 퍼지 솔레노이드 밸브(4)를 개방하면, 연료 시스템 내부의 압력과 엔진의 흡기계(1) 내부의 압력차에 의해 캐니스터(2) 내부의 증발 가스가 엔진의 흡기계(1) 내부로 공급되고, 그에 따라 도 6에서 도시된 바와 같이, 연료 시스템 내부의 압력, 즉 연료 탱크 압력 센서(DTP)(6)에 의해 측정된 압력이 저하하게 된다.
한편, 도 3에서는 흡기 밸브(14)와 배기 밸브(15)의 밸브 타이밍이 도시되어 있다. 도 3에서 도시된 바와 같이, 흡기 밸브(14)와 배기 밸브(15)의 밸브 작동각이 서로 겹치는 영역(오버랩각)에서는 밸브 오버랩이 발생한다. 밸브 오버랩이 발생하면 흡기 밸브(14)와 배기 밸브(15)가 모두 개방된 상태가 되어, 흡기 밸브(14)를 통해 공급되는 신기 성분이 곧바로 배기 밸브(16)측을 통과하여 배기계(9)로 배출되는 스캐빈징 상태가 발생되게 된다. 한편, 도 3에서 도시된 바와 같이, 흡기 밸브(14)의 밸브 열림 타이밍을 진각하게 되면 밸브 오버랩량이 증가하게 되고 그에 따라 스캐빈징 현상에 의해 해당 시점에서 엔진의 실린더(13)로 공급되는 공기의 양이 증가하게 되어 그 결과 엔진의 흡기 매니폴드(10) 내부의 압력이 저감된다. 따라서, 흡기 밸브(14)의 밸브 타이밍을 진각시키면 엔진의 흡기계(1) 내부의 부압의 크기를 증가시킬 수 있다. 따라서, 본 발명에서는, 연료 누출 진단에 적합한 크기에 부압이 형성되지 아니한 경우, 흡기 밸브(14)의 밸브 타이밍을 진각시킴으로써, 진단에 적합한 크기의 부압을 형성할 수 있도록 한다.
이하에서는 도 4를 참조하여, EGR 장치의 EGR량이 흡기 매니폴드(10) 내부 압력에 영향을 미치는 영향에 대해서 설명한다.
도 4는 연료 시스템 및 차량의 EGR 장치를 도시한 도면이다. 최근 연비 개선 노력의 일환으로 배출가스 재순환 장치인 EGR 장치가 널리 실용화되고 있다. EGR 장치를 적용하게 되면, 연료의 노킹 특성을 개선하여 점화 시기를 진각하는 등, 엔진의 효율을 상승시킬 수 있어, 연비가 개선된다. 도 4에서 도시된 EGR 장치를 채용한 차량의 경우, 에어 클리너(11)에 의해 여과된 외부 공기는 스로틀 밸브(17)의 개도에 따라 흡기 매니폴드(10)로 유입된다. 이때 유입되는 외부 공기의 공기량은 공기량 센서(HFM)(12)에 의해 측정된다. 흡기 매니폴드(10)에 유입된 외부 공기는 도시되지 않은 연료 공급 장치에 의해 공급되는 연료와 함께, 흡기 밸브(14)의 열림 타이밍에 엔진의 실린더(13) 내부로 공급되고, 실린더(13) 내부로 유입된 외부 공기와 연료의 혼합기는 연소실 내에서 연소되고 배기 밸브(15)의 열림 타이밍에 배기계(9)로 배출된다. 한편, EGR 장치를 채용한 차량에서는 배기계(9)로 배출되는 배기가스의 일부를 추출하여 엔진의 흡기계(1)로 공급함으로써, 배기가스를 재순환시킨다. 이때 배기계(9)로부터 흡기계(1)로의 배기가스의 재순환량인 EGR량은 EGR 밸브(20)에 의해 결정된다.
한편, 도 2에서 도시된 것과 마찬가지로, 연료 시스템의 연료 누출 여부를 검출하기 위해, 캐니스터(2)와 엔진의 흡기계(1)를 연결하는 캐니스터 퍼지 솔레노이드 밸브(4)를 개방하면, 연료 시스템 내부의 압력과 엔진의 흡기계(1) 내부의 압력차에 의해 캐니스터(2) 내부의 증발 가스가 엔진의 흡기계(1) 내부로 공급된다.
그런데, EGR 장치의 작동에 의해, 배기계(9)로부터 흡기계(1)로 재순환 배기가스가 유입되면, 흡기 매니폴드(10)의 내부 압력이 증가하게 된다. 그 결과, 엔진의 흡기계(1) 내부의 부압이 작아지게 되어, 전술한 바와 같이, 연료 누출 여부를 오진단하거나 빈번한 진단 취소가 이루어질 위험성이 있다. 따라서, 본 발명에서는 연료 누출 여부를 진단할 때에 EGR 장치의 작동을 정지하거나 또는 EGR 밸브(20) 개도를 조절하여 EGR량을 감소시킴으로써, 진단에 적합한 크기의 부압을 형성할 수 있도록 한다.
도 5는 본 발명에 따른 연료 누출 진단 방법의 바람직한 실시예를 나타내는 순서도이다.
도 5에서 도시된 바와 같이, 차량의 구동이 이루어진 후 ECU(3)는 먼저 연료 시스템의 연료 누출 진단 가능 조건이 만족되고 있는지 여부를 판단(S10)한다. 연료 누출 진단 가능 조건으로서는, 예컨대, 차량의 시동 온 상태, 평지에서의 엔진 구동 상태, 차량에 장착된 각종 센서의 동작 정상 상태, 연료 탱크(8)의 압력 정상 상태, 캐니스터 퍼지 솔레노이드 밸브(4) 제어의 동작 정상 상태, 일정 시간 동안 캐니스터의 퍼지 제어 적용 여부 및 캐니스터에서의 증발가스 포화 정도가 기준치를 초과하지 않은 상태인지 등이 있으며, 해당 상태가 만족되는 경우 연료 누출 진단 가능 조건이 만족되는 것으로 판단할 수 있다
단계 S10에서 상술한 연료 누출 진단 가능 조건이 만족되는 것으로 판단되면, ECU(3)는 연료 누출 진단에 적합한 엔진 내부의 부압이 형성되어 있는지 여부를 판단(S20)한다. 바람직하게는 이를 위해 흡기 매니폴드 압력 센서(16)를 이용하여 흡기 매니폴드(10)의 내부 공기 압력을 측정하고, 측정된 흡기 매니폴드(10)의 내부 공기 압력값과 대기압의 차이값을 소정의 기준값과 대비한다. 또는, 흡기 매니폴드 압력 센서(16)로부터의 측정값을 이용하는 대신, 엔진 회전수와 스로틀 밸브(17)의 개도를 이용하여 엔진의 흡기계(1) 내부의 부압을 추정하는 것도 가능하다.
단계 S20에서 엔진의 흡기계(1) 내부의 부압이, 연료 누출 진단에 적합한 크기에 부압에 도달하지 않은 것으로 판단되는 경우, ECU(3)는 적합한 크기의 부압이 형성되도록 부압에 영향을 미치는 인자를 제어한다. 이를 위해서는 전술한 바와 같이, 흡기 매니폴드(10) 내부의 압력이 저하되도록, EGR 장치의 동작을 정지시키거나 또는 EGE 밸브의 개도를 조절하여 EGR량을 감소시키는 제어(S40)를 할 수 있다. 또는 전술한 바와 같이, 흡기 밸브(14)의 밸브 타이밍을 진각시켜, 엔진의 실린더(13) 내부로 공급되는 공기량을 증가시킴으로써, 흡기 매니폴드(10) 내부의 압력을 저하시키는 제어(S50)를 실시할 수도 있다. 연료 누출 진단에 적합한 크기의 부압을 형성하기 위해서는 상술한 EGR 장치에 대한 제어와 흡기 밸브(14)의 밸브 타이밍 제어 중 어느 하나를 실시할 수도 있고, 어느 1가지의 제어만으로는 목적으로 하는 부압이 형성되지 않을 경우 2가지 제어를 동시에 실시할 수도 있다.
단계 S40 또는 단계 S50의 제어를 실시한 후, ECU(3)는 다시, 연료 누출 진단에 적합한 엔진 내부의 부압이 형성되어 있는지 여부를 판단(S60)한다. 단계 S20에서 적합한 크기에 부압이 형성되었다고 판단한 경우 또는 부압에 영향을 미치는 인자의 제어를 통해, 단계 60에서 연료 누출 진단에 적합한 크기의 부압이 형성되었다고 판단되는 경우, ECU(3)는 본격적으로 연료 누출 진단에 들어간다.
전술한 바와 같이, 연료 누출 진단을 위해서, ECU(3)는 연료 시스템의 캐니스터 퍼지 솔레노이드 밸브(4)와 캐니스터 폐쇄 밸브(5)를 폐쇄하여, 연료 탱크(8)를 포함한 연료 시스템 내부를 밀폐한다. 도 6의 기간 T1에서 도시된 바와 같이, 밀폐된 연료 시스템 내부에는 연료의 증발 가스 발생으로 인하여 내부의 압력에 변화가 발생한다. 이후, ECU(3)는 연료 시스템 내부를 감압하기 위하여, 캐니스터 폐쇄 밸브(5)가 폐쇄되어 있는 상태에서, 캐니스터 퍼지 솔레노이드 밸브(4)를 개방하도록 제어한다. 그에 따라 엔진의 흡기계(1) 내부의 부압이 연료 시스템 내부에 공급(S70)되고, 캐니스터(2) 내부의 증발 가스가 엔진의 흡기계(1)로 공급되면서, 도 6에 도시된 바와 같이, 연료 시스템 내부 압력은 감압된다. 이때의 연료 시스템 내부의 압력의 변화를 연료 탱크 압력 센서(6) 등을 이용하여 측정하여 연료 누출 여부를 진단한다(S80). 만약 연료 시스템 내부에 연료 누출이 발생하고 있는 경우, 도 6에서 파선으로 도시하고 있는 바와 같이, 엔진의 흡기계(1)의 부압 공급시, 연료 시스템 내부가 미리 정해진 크기 만큼 감압되지 않고, 빠르게 원래의 압력으로 회복되게 된다. 따라서, 엔진의 흡기계(1)의 부압 공급시, 연료 시스템 내부의 압력 변화를 관찰하면, 연료 누출 여부를 판단할 수 있게 된다.
상기한 바와 같이, 본 발명에 따르면 엔진의 흡기계(1)의 부압에 영향을 미치는 인자를 제어함으로써, 연료 누출 진단에 적합한 크기의 부압이 형성되도록 하고 있는바, 하이브리드 차량과 같이 잦은 엔진의 정지로 인해 충분한 크기의 부압이 형성되지 않는 경우에도 적절한 타이밍에 연료 누출 여부를 진단할 수 있다. 또한, 충분한 크기의 부압을 확보함으로써, 부압의 부족으로 인한 오진단을 방지할 수 있어, 보다 정확한 연료 누출 여부의 진단이 이루어지도록 할 수 있다.
1: 엔진의 흡기계 2: 캐니스터
3: ECU 4: 캐니스터 퍼지 솔레노이드 밸브(PSV)
5: 캐니스터 폐쇄 밸브(SOV) 6: 연료 탱크 압력 센서
7: 산소 센서 8: 연료 탱크
9: 엔진의 배기계 10: 흡기 매니폴드
11: 에어 클리너 12: 공기량 센서(HFM)
13: 엔진 실린더 14: 흡기 밸브
15: 배기 밸브 16: 흡기 매니폴드 압력 센서
17. 스로틀 밸브 18: 연료 인젝터
19.: 점화기

Claims (7)

  1. 차량의 연료 시스템의 연료 누출 진단 가능 조건의 만족 여부를 판단하는 단계;
    연료 누출 진단 가능 조건을 만족하는 경우, 소정의 부압 형성 조건을 만족하도록 엔진 내부의 부압 형성에 영향을 미치는 인자를 제어하는 단계:
    소정의 부압 형성 조건이 만족되는 경우, 상기 연료 시스템 내부에 부압을 공급하는 단계;
    상기 부압 공급에 따른 연료 시스템 내부의 압력 변화를 검출하여 연료 시스템의 누출 여부를 진단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 연료 시스템의 연료 누출 진단 방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 차량은 엔진의 배기의 일부를 엔진의 흡기로 환류시키는 EGR 장치를 구비하고,
    상기 엔진 내부의 부압 형성에 영향을 미치는 인자를 제어하는 단계는,
    연료 시스템의 누출 여부의 진단 시에, 상기 EGR 장치를 정지시킴으로써 소정의 부압 형성 조건을 만족하도록 하는 것인, 차량의 연료 시스템의 연료 누출 진단 방법.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 차량은 엔진의 배기의 일부를 엔진의 흡기로 환류시키는 EGR 장치를 구비하고,
    상기 엔진 내부의 부압 형성에 영향을 미치는 인자를 제어하는 단계는,
    연료 시스템의 누출 여부의 진단 시에, 상기 EGR 장치의 EGR량을 감소시킴으로써 소정의 부압 형성 조건을 만족하도록 하는 것인, 차량의 연료 시스템의 연료 누출 진단 방법.
  4. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 엔진 내부의 부압 형성에 영향을 미치는 인자를 제어하는 단계는,
    상기 흡기 밸브의 밸브 타이밍을 진각시킴으로써, 소정의 부압 형성 조건을 만족하도록 하는 것인, 차량의 연료 시스템의 연료 누출 진단 방법.
  5. 청구항 1에 있어서,
    흡기 매니폴드 내부에 설치된 압력 센서를 이용하여 엔진 내부에 형성된 부압의 크기를 측정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 연료 시스템의 연료 누출 진단 방법.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 연료 시스템 내부에 부압을 공급하는 단계에서는, 캐니스터의 대기 연결부에 형성된 폐쇄 밸브(canister shut off valve, SOV)를 폐쇄하는 것과 더불어 엔진의 흡기계과 캐니스터 사이를 연통시키는 캐니스터 퍼지 솔레노이드 밸브(canister purge solenoid valve)를 개방시켜 연료 시스템 내부에 부압을 공급하는 것을 특징으로 하는 차량의 연료 시스템의 연료 누출 진단 방법.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 차량은 하이브리드 차량인 것을 특징으로 하는 차량의 연료 시스템의 연료 누출 진단 방법.
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