KR20200069556A - 기능고장을 방지하는 pcsv 제어방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 기능고장을 방지하는 PCSV 제어방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 스타팅모터 작동에 의해 크랭크 축이 회전되고, PCSV(Purge Control Solenoid Valve)가 열리도록 듀티제어되는 시동단계를 포함하며, 시동단계에서, PCSV가 열림으로써 PCSV에 묻혀진 이물질이 제거되며, 시동단계에서, PCSV가 열리고 닫힘으로써, 정차중 PCSV 표면에 묻혀진 이물질이 제거되므로, 정차시 PCSV 표면에 고착된 이물질에 의해 PCSV가 오작동 또는 비작동되는 것을 방지할 수 있는 기능고장을 방지하는 PCSV 제어방법을 제공한다.

Description

기능고장을 방지하는 PCSV 제어방법{PCSV control method to prevent malfunction}
본 발명은 기능고장을 방지하는 PCSV 제어방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 시동시 PCSV(Purge Control Solenoid Valve)에 발생된 이물질을 제거하고, 시동정지시 PCSV에 가해지는 외력을 제거함으로써, PCSV 고착에 의한 오작동 또는 비작동을 방지하는 기능고장을 방지하는 PCSV 제어방법에 관한 것이다.
연료탱크 내부에는 압력과 온도 변화에 따라 증발가스가 발생된다. 증발가스가 필요이상 누적될 경우, 연료탱크 내부압이 필요이상으로 상승될 수 있다. 연료탱크 내부압 증가에 따라 연료탱크가 파손되거나, 증발가스가 연료탱크로부터 누출될 수 있다.
이에 따라, 활성탄이 내장된 캐니스터와 연료탱크를 연결해 증발가스를 활성탄에 흡착하고 있다. 활성탄에 흡착된 증발가스는 흡기파이프로 유입되고, 연소실에서 연소된다. 캐니스터와 흡기파이프 사이에는 PCSV가 장착된다. PCSV 열림에 따라, 흡기파이프에 발생된 부압이 캐니스터에 작용되고, 부압에 의해 활성탄에 흡착된 증발가스가 흡기파이프로 유입된다.
한편, 흡기파이프에 흡기를 압축하는 컴프레셔가 장착될 수 있다. 이러한 경우, 컴프레셔에 의해 흡기가 압축되므로, 흡기파이프 내부압은 대기압과 같거나 대기압보다 큰 상태가 된다. 흡기파이프로부터 캐니스터 방향으로 흡기가 유동하지 않도록 흡기파이프와 PCSV 사이에 체크밸브가 제공된다.
그러나, 주행시 엔진에서 발생된 열에 의해 PCSV에 묻혀진 이물질은 액체로 상변환될 여지가 크다. 주행 후, 액상의 이물질은 PCSV 표면에 물방울로 응결되거나, 굳어져 고착될 수 있다. 특히, 주행 전후 PCSV 표면의 온도차가 큰 경우, 액상의 이물질은 PCSV 표면에서 얼음으로 상태변환될 수도 있다. PCSV 표면에 응결되거나, 고착되거나, 얼음으로 상태변환된 이물질은 PCSV의 상태를 고착시켜, 오작동 또는 비작동을 유발할 수 있다.
또한, 흡기파이프에 컴프레셔가 장착된 차량이 시동정지될 경우, 체크밸브와 PCSV를 연결하는 라인 내부는, 컴프레셔 정지에 의한 흡기파이프 내부압 변동, 체크밸브의 방향성, PCSV 비작동에 의해 부압 상태가 된다. 체크밸브와 PCSV를 연결하는 라인 내부에 발생된 부압은 PCSV의 기밀부에 이물질이 더 강력히 흡착될 수 있도록 작용한다.
대한민국 공개특허공보 제10-2018-0120430호(2018.11.06.)
이에 위와 같은 점을 감안해 발명된 본 발명의 목적은, 정차시 PCSV 표면에 고착된 이물질에 의해 PCSV가 오작동 또는 비작동되는 것을 방지할 수 있는 기능고장을 방지하는 PCSV 제어방법을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 목적은, 엔진 시동 정지시 체크밸브와 PCSV를 연결하는 라인 내부에 발생된 부압을 제거해 PCSV 오작동 또는 비작동을 방지할 수 있는 기능고장을 방지하는 PCSV 제어방법을 제공하는 것이다.
위 기재된 목적을 달성하기 위해서 발명된 본 발명의 일실시예의 기능고장을 방지하는 PCSV 제어방법은, 스타팅모터 작동에 의해 크랭크 축이 회전되고, PCSV(Purge Control Solenoid Valve)가 열리도록 듀티제어되는 시동단계를 포함하며, 시동단계에서, PCSV가 열림으로써 PCSV에 묻혀진 이물질이 제거된다.
또한, 시동단계에서, 크랭크 축이 장착된 엔진의 냉각수 온도 또는 크랭크 축이 장착된 자동차가 위치된 지역의 온도가 적정치 미만이거나, 임계치를 초과한 경우, PCSV는 닫히도록 듀티제어될 수 있다.
또한, 시동단계에서, 크랭크 축의 회전이 멈춘 시점부터 스타팅모터 작동 시점이 특정시간 미만인 경우, PCSV는 닫히도록 듀티제어될 수 있다.
또한, 시동단계에서, PCSV는 크랭크 축의 회전 시작 시점부터 일정 시간 열린 상태를 유지할 수 있다.
또한, 일정 시간은, 크랭크 축의 회전 시작 시점부터 엔진이 시동된 후 RPM이 안정화되는 시점 사이의 시간보다 짧을 수 있다.
또한, 시동단계에서, PCSV는 미리 정해진 개도량이 되도록 듀티제어될 수 있다.
또한, 엔진 시동이 오프되고 PCSV가 주기를 가지며 열고 닫히도록 듀티제어되는 정지단계를 더 포함하며, 정지단계에서, PCSV가 주기를 가지도록 열고 닫힘으로써, PCSV와 흡기파이프 사이의 부압이 제거될 수 있다.
또한, 흡기파이프에 흡기를 압축하는 컴프레셔가 장착되고, PCSV와 흡기파이프 사이에 흡기파이프로부터 PCSV 측으로 흡기가 유입되는 것을 방지하는 체크밸브가 장착되며, 정지단계에서, PCSV가 주기를 가지도록 열고 닫힘으로써, 체크밸브와 PCSV 사이의 압력이 부압에서 대기압이될 수 있다.
또한, 정지단계에서, 크랭크 축의 회전이 정지된 시점부터 임의 주기로 PCSV가 1회 이상 열고 닫히도록 듀티제어될 수 있다.
또한, 정지단계에서, 크랭크 축의 회전이 정지되고 특정 시간이 경과된 시점부터 임의 주기로 PCSV가 1회 이상 열고 닫히도록 듀티제어될 수 있다.
또한, 정지단계에서, PCSV가 임의 주기로 열고 닫히는 동안 열린 상태 및 닫힌 상태를 유지하는 시간은 0일 수 있다.
또한, 정지단계에서, PCSV는, 엔진이 오프되고 임의 시간 경과 후 주기를 가지며 열고 닫히도록 듀티제어될 수 있다
위 기재된 목적을 달성하기 위해서 발명된 본 발명은 일실시예의 기능고장을 방지하는 PCSV 제어방법을 따라 PCSV를 작동시키는 컨트롤 유닛을 제공한다.
위와 같이 구성되는 본 발명의 일실시예의 기능고장을 방지하는 PCSV 제어방법에 따르면, 시동단계에서, PCSV가 열리고 닫힘으로써, 정차중 PCSV 표면에 묻혀진 이물질이 제거되므로, 정차시 PCSV 표면에 고착된 이물질에 의해 PCSV가 오작동 또는 비작동되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 정지단계에서, PCSV가 주기를 가지도록 열고 닫힘으로써, PCSV와 흡기파이프 사이의 부압이이 제거되므로, 체크밸브와 PCSV를 연결하는 라인 내부에 발생된 부압이 PCSV의 기밀부에 작용해 이물질이 더 강력히 흡착되는 것을 방지한다.
또한, 시동단계 및 정지단계에서 짧은 시간동안 PCSV를 작동시키므로, 이음 발생이 적다.
도 1은 본 발명의 일실시예의 기능고장을 방지하는 PCSV 제어방법의 절차도,
도 2는 도 1의 시동단계를 표현한 그래프,
도 3 내지 도 4는 도 1의 정지단계를 표현한 그래프,
도 5는 도 1의 기능고장을 방지하는 PCSV 제어방법이 적용되는 시스템의 예시도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 일실시예의 기능고장을 방지하는 PCSV 제어방법을 설명한다.
도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예의 기능고장을 방지하는 PCSV 제어방법은, 스타팅모터(S) 작동에 의해 크랭크 축(C)이 회전되고, PCSV(100; Purge Control Solenoid Valve)가 열리도록 듀티제어되는 시동단계(S100)와, 엔진 시동이 오프되고, PCSV(100)가 주기를 가지며 열고 닫히도록 듀티제어되는 정지단계(S200)를 포함하며, 시동단계(S100)에서, PCSV(100)가 열림으로써 PCSV(100)에 묻혀진 이물질이 제거되고, 정지단계(S200)에서, PCSV(100)가 주기를 가지도록 열고 닫힘으로써, PCSV(100)와 흡기파이프(I) 사이의 부압이 제거된다.
시동단계(S100)에서 PCSV(100)가 열리고 닫힘에 따라, PCSV(100) 표면에 응결되거나, 굳어져 고착되거나, 얼음으로 상변환된 이물질들이 PCSV(100) 표면에서 분리된다. PCSV(100) 표면에서 이물질이 분리되므로, 이물질에 의한 PCSV(100) 고착이 방지되고, PCSV(100)의 오작동, 비작동이 방지된다.
시동단계(S100)에서는, 비작동조건을 대입해 시동단계(S100)에서의 PCSV(100)의 작동을 제한한다. 비작동조건은, 냉각수, 외기온의 온도, 정차 시간을 포함한다. 시동단계(S100)에서, 크랭크 축(C)이 장착된 엔진(E)의 냉각수 온도 또는 크랭크 축(C)이 장착된 자동차가 위치된 지역의 온도가 섭씨 -5.25도 미만이거나, 섭씨 20도를 초과한 경우, PCSV(100)는 열리지 않고 닫힌 상태를 유지하도록 듀티제어된다. 시동단계(S100)에서, 크랭크 축(C)의 회전이 멈춘 시점부터 스타팅모터(S) 작동 시점인 정차 시간이 2시간 미만인 경우, PCSV(100)는 열리지 않고 닫히도록 듀티제어된다.
시동단계(S100)에서 PCSV(100)에는 80% 내지 100% 개도량을 갖도록 전류가 인가되도록 듀티제어된다. 시동단계(S100)에서 PCSV(100)는 크랭크 축(C)의 회전 시작 시점부터 특정시간 동안 열린 상태를 유지하도록 제어된다. 도 2에 도시된 바와 같이, 시동단계(S100)에서, PCSV(100)는 크랭크 축(C)의 회전 시작 시점부터 0.4초 내지 0.6초간 열리도록 제어된다.
도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예의 기능고장을 방지하는 PCSV(100) 제어방법이 적용되는 시스템은, 연료탱크(400)에서 증발된 증발가스를 흡착하는 캐니스터(300)와, 연료탱크(400), 캐니스터(300), 흡기파이프(I)를 연결하는 퍼지라인(500)과, 퍼지라인(500)에 장착된 PCSV(100)와, 흡기파이프(I)와 PCSV(100) 사이에 위치하도록 퍼지라인(500)에 장착된 체크밸브(200)와, 흡기를 압축하도록 흡기파이프(I)에 장착된 컴프레셔(P)를 포함한다. 체크밸브(200)는 흡기파이프(I)로부터 PCSV(100)와 PCSV(100) 후단으로 흡기가 유입되는 것을 방지한다. 체크밸브(200)는, PCSV(100)에서 흡기파이프(I) 방향으로만 증발가스가 유동하도록 퍼지라인(500)에 장착된다.
엔진(E) 시동 정지에 따라 컴프레셔(P)의 작동이 멈추면, 흡기파이프(I) 내부에 압축되었던 공기는 흡기파이프(I)를 역류해 외부로 방출된다. 이에 따라 흡기파이프(I) 내부에 부압이 발생한다. 흡기파이프(I)에 발생된 부압에 의해 체크밸브(200)와 PCSV(100) 사이의 공기가 흡기파이프(I)로 유입된다. 결과적으로 체크밸브(200)와 PCSV(100) 사이에 부압이 발생된다.
정지단계(S200)에서, PCSV(100)가 주기를 가지도록 열고 닫힘으로써, 캐니스터(300)와 연결된 밴트밸브를 통해 외기가 퍼지라인(500)을 통해 체크밸브(200)와 PCSV(100) 사이로 공급된다. 결과적으로 체크밸브(200)와 PCSV(100) 사이의 압력이 부압에서 대기압으로 변동된다. 정지단계(S200)에서 PCSV(100)는 주기를 가지고 개폐될 수 있도록 듀티제어된다.
일 예에 따르면, 정지단계(S200)는, 엔진 시동이 오프된 후 크랭크 축(C)의 회전이 멈춘 다음 PCSV(100)가 주기를 가지도록 열고 닫힌다. 도 3에 도시된 바와 같이, 정지단계(S200)에서, 크랭크 축(C)의 회전이 정지되고 1초 경과된 시점부터 0.2초 주기로 PCSV(100)가 1회 이상 열고 닫히도록 듀티제어된다. PCSV(100)는 1회 열고 닫힐 수도 있다. 정지단계(S200)에서, PCSV(100)가 주기를 가지며 열고 닫히는 동안 열린 상태 및 닫힌 상태를 유지하는 시간은 0일 수 있다.
다른 예에 따르면, 도 4에 도시된 바와 같이, 정지단계(S200)에서, 크랭크 축(C)의 회전이 정지되고 3초 경과된 시점부터 0.41초 주기로 PCSV(100)가 1회 이상 열고 닫히도록 듀티제어될 수도 있다. 이 경우, PCSV(100)는 5회 이상 열고 닫힐 수 있다. 정지단계(S200)에서, PCSV(100)가 주기를 가지며 열고 닫히는 동안 열린 상태 및 닫힌 상태를 유지하는 시간은 0일 수 있다.
위와 같이 구성되는 본 발명의 일실시예의 기능고장을 방지하는 PCSV(100) 제어방법은 도 5에 도시된 컨트롤유닛(600)에 저장된 상태로 제공된다. 컨트롤유닛(600)은 본 발명의 일실시예의 기능고장을 방지하는 PCSV(100) 제어방법을 따라, PCSV(100)의 작동을 제어한다.
위와 같이 구성되는 본 발명의 일실시예의 기능고장을 방지하는 PCSV(100) 제어방법에 따르면, 시동단계(S100)에서, PCSV(100)가 열리고 닫힘으로써, 정차중 PCSV(100) 표면에 묻혀진 이물질이 제거되므로, 정차시 PCSV(100) 표면에 고착된 이물질에 의해 PCSV(100)가 오작동 또는 비작동되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 정지단계(S200)에서, PCSV(100)가 주기를 가지도록 열고 닫힘으로써, PCSV(100)와 흡기파이프(I) 사이의 부압이이 제거되므로, 체크밸브(200)와 PCSV(100)를 연결하는 라인 내부에 발생된 부압이 PCSV(100)의 기밀부에 작용해 이물질이 더 강력히 흡착되는 것을 방지한다.
또한, 시동단계(S100) 및 정지단계(S200)에서 짧은 시간동안 PCSV(100)를 작동시키므로, 이음 발생이 적다.
100: PCSV 200: 체크밸브
300: 캐니스터 400: 연료탱크
500: 퍼지라인 600: 컨트롤유닛
S: 스타팅모터 C: 크랭크 축
E: 엔진 I: 흡기파이프
P: 컴프레셔 S100: 시동단계
S200: 정지단계

Claims (13)

  1. 스타팅모터 작동에 의해 크랭크 축이 회전되고, PCSV(Purge Control Solenoid Valve)가 열리도록 듀티제어되는 시동단계를 포함하며,
    상기 시동단계에서, 상기 PCSV가 열림으로써 상기 PCSV에 묻혀진 이물질이 제거되는 기능고장을 방지하는 PCSV 제어방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 시동단계에서, 상기 크랭크 축이 장착된 엔진의 냉각수 온도 또는 상기 크랭크 축이 장착된 자동차가 위치된 지역의 온도가 적정치 미만이거나, 임계치를 초과한 경우, 상기 PCSV는 닫히도록 듀티제어되는 기능고장을 방지하는 PCSV 제어방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 시동단계에서, 상기 크랭크 축의 회전이 멈춘 시점부터 상기 스타팅모터 작동 시점이 특정시간 미만인 경우, 상기 PCSV는 닫히도록 듀티제어되는 기능고장을 방지하는 PCSV 제어방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 시동단계에서, 상기 PCSV는 상기 크랭크 축의 회전 시작 시점부터 일정 시간 열린 상태를 유지하는 기능고장을 방지하는 PCSV 제어방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 일정 시간은, 상기 크랭크 축의 회전 시작 시점부터 엔진이 시동된 후 RPM이 안정화되는 시점 사이의 시간보다 짧은 기능고장을 방지하는 PCSV 제어방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 시동단계에서, 상기 PCSV는 미리 정해진 개도량이 되도록 듀티제어되는 기능고장을 방지하는 PCSV 제어방법.
  7. 제1항에 있어서,
    엔진 시동이 오프되고 상기 PCSV가 주기를 가지며 열고 닫히도록 듀티제어되는 정지단계를 더 포함하며,
    상기 정지단계에서, 상기 PCSV가 주기를 가지도록 열고 닫힘으로써, 상기 PCSV와 흡기파이프 사이의 부압이 제거되는 기능고장을 방지하는 PCSV 제어방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 흡기파이프에 흡기를 압축하는 컴프레셔가 장착되고,
    상기 PCSV와 상기 흡기파이프 사이에 상기 흡기파이프로부터 상기 PCSV 측으로 흡기가 유입되는 것을 방지하는 체크밸브가 장착되며,
    상기 정지단계에서, 상기 PCSV가 주기를 가지도록 열고 닫힘으로써, 상기 체크밸브와 상기 PCSV 사이의 압력이 부압에서 대기압이 되는 기능고장을 방지하는 PCSV 제어방법.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 정지단계에서, 상기 크랭크 축의 회전이 정지된 시점부터 임의 주기로 상기 PCSV가 1회 이상 열고 닫히도록 듀티제어되는 기능고장을 방지하는 PCSV 제어방법.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 정지단계에서, 상기 크랭크 축의 회전이 정지되고 특정 시간이 경과된 시점부터 임의 주기로 상기 PCSV가 1회 이상 열고 닫히도록 듀티제어되는 기능고장을 방지하는 PCSV 제어방법.
  11. 제9항 내지 제10항에 있어서,
    상기 정지단계에서, 상기 PCSV가 임의 주기로 열고 닫히는 동안 열린 상태 및 닫힌 상태를 유지하는 시간은 0인 기능고장을 방지하는 PCSV 제어방법.
  12. 제7항에 있어서,
    상기 정지단계에서,
    상기 PCSV는, 상기 엔진이 오프되고 임의 시간 경과 후 주기를 가지며 열고 닫히도록 듀티제어되는 기능고장을 방지하는 PCSV 제어방법.
  13. 청구항 1 내지 청구항 12의 기능고장을 방지하는 PCSV 제어방법 중 어느 하나에 따라 상기 PCSV를 작동시키는 컨트롤 유닛.
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