WO2013103161A1 - 자동차의 캐니스터 퍼지 밸브의 학습 방법 및 장치 - Google Patents

자동차의 캐니스터 퍼지 밸브의 학습 방법 및 장치 Download PDF

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WO2013103161A1
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fuel pressure
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이주헌
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콘티넨탈 오토모티브 시스템 주식회사
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Definitions

  • the present invention relates to a method and apparatus for learning a canister purge valve of an automobile.
  • An apparatus and method are provided for correcting according to a rate of change.
  • a general vehicle is a transport port that can travel freely on a road without a rail by using the power of an engine installed in a vehicle body, and has high maneuverability, adjustability, stability, and security.
  • Fuel used as a driving force for moving such automobiles is usually gasoline, which is mixed with air (or fuel only) by a fuel device and supplied to each cylinder.
  • a leak detection system of a typical fuel system generates a negative pressure in a fuel tank and measures the magnitude of the leakage according to the rate of change of the generated negative pressure. That is, the size of the leakage hole is calculated according to the rate of change of the pressure in the fuel tank due to the generation of fuel evaporation gas and the rate of change of the fuel tank pressure due to the negative pressure.
  • the pressure in the fuel tank 100 may be reduced. 2 is increased as shown in FIG. 2A by the generation of the boil-off gas, and the pressure change rate at this time is measured by the pressure sensor 900, and when the purge valve 800 is opened in this state, the fuel tank 100 A negative pressure is formed inside (B).
  • the purge valve 800 is closed again, the internal pressures of the fuel system, that is, the fuel tank 100, the connection line 600, the canister 300, the intake manifold line 500, and the like are transferred to the atmospheric pressure side as shown in (C). Will rise.
  • the pressure change rate due to leakage in the fuel system is measured by the pressure sensor 900, and the pressure change due to the boil-off gas is measured.
  • the initial fuel tank pressure change rate (A) is used as a compensation value when measuring the pressure change rate (C) due to leakage.
  • the rate of change of pressure due to leakage (C)-the initial rate of change of pressure (A) is the rate of change of fuel tank pressure due to actual leakage.
  • the leak test method of this general fuel system is that when the coolant temperature is above a predetermined value, the fuel level controller is above a certain value, and the vehicle is stopped, the pressure in the fuel tank is closed when the canister shutoff valve is closed and the purge valve is opened. It is determined that large-scale leakage does not occur if it falls to the lower limit within the predetermined time at atmospheric pressure, and it is determined that there is a large-scale leakage if it does not fall below the lower limit at atmospheric pressure, and informs the driver of the result.
  • the rate of change of the pressure of the fuel tank is varied according to the amount of fuel in the fuel tank due to the aging and mass deviation of the canister purge valve.
  • the rate of change of pressure is as shown in FIG.
  • the present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to achieve based on the model fuel pressure change rate and the actual fuel pressure change rate of the fuel tank when there is no fuel leakage after the fuel leakage diagnosis in the fuel tank.
  • the final flow rate learning value for the opening amount of the canister purge valve according to the fuel amount is calculated, and the canister purge valve learning method and apparatus are provided to correct the opening amount of the canister purge valve based on the calculated final flow rate learning value.
  • the opening of the canister purge valve can be adjusted based on the rate of change of the fuel pressure of the fuel tank, which is varied according to the amount of fuel, so that the flow rate of the canister purge valve can be learned and the canister purge valve can be optimally controlled. The reliability can be further improved.
  • the engine control unit controls the engine control unit
  • a negative pressure of the fuel tank is formed to diagnose fuel leakage.
  • the fuel pressure change rate is modeled and stored according to the amount of fuel in the fuel tank.
  • the final flow rate learning value is set based on the rate of change and the actual fuel pressure rate of change, characterized in that it is provided to store.
  • the engine control unit controls the engine control unit
  • the engine control unit controls the engine control unit
  • the engine control unit controls the engine control unit
  • a flow rate learning value is set as a ratio between the modeling fuel pressure change rate and the actual fuel pressure change rate
  • the final flow rate learning value exceeds a predetermined minimum limit, it may be desirable to set the final flow rate learning value to the minimum limit value.
  • the engine control unit controls the engine control unit
  • the final flow rate learning value is less than the preset maximum limit, it may be desirable to set the final flow rate learning value to the highest limit value.
  • the engine control unit controls the engine control unit
  • the final flow rate learning value is not less than the predetermined maximum limit it will be preferably provided to store the final flow rate learning value.
  • step b) generating and storing a modeling fuel pressure change rate by modeling a preset fuel pressure change rate relative to the fuel amount when there is no fuel leakage as a result of the leakage diagnosis of step a);
  • the modeling of the fuel pressure change rate is generated by monitoring the fuel pressure of the received fuel tank according to the fuel amount to generate the modeling fuel pressure change rate
  • the modeling fuel pressure change rate may be provided to correct the air temperature, atmospheric pressure, the purge degree of the canister, and the amount of change in the air-fuel ratio control values at the start time and the end time of negative pressure formation with a preset correction value.
  • a flow rate learning value is calculated based on the ratio of the modeling fuel pressure change rate and the actual fuel pressure change rate
  • the calculated flow rate learning value is multiplied by a preset correction value by the difference between the previously stored flow rate learning value, and then the final flow rate learning value is calculated by adding the previous flow rate learning value.
  • the fuel flow rate is provided to initialize the flow rate learning value and to store the final flow rate learning value as the previous flow rate learning value.
  • the learning method and apparatus of the canister purge valve based on the model fuel pressure change rate and the actual actual fuel pressure change rate of the fuel tank when there is no fuel leakage after the fuel leakage diagnosis in the fuel tank is performed.
  • the fuel flow rate of the fuel tank is provided by providing a fuel leakage diagnosis system and method for a vehicle for calculating a final flow rate learning value of the opening amount of the canister purge valve and correcting the opening amount of the canister purge valve based on the calculated final flow rate learning value.
  • the canister purge valve can be controlled based on the rate of change of fuel pressure of the fuel tank, and the canister purge valve can be optimally controlled. Can be further improved.
  • FIG. 1 is a view showing the configuration of a typical vehicle.
  • FIG. 2 is a view showing fuel pressure in the fuel tank shown in FIG. 1.
  • FIG. 3 is a view showing a fuel pressure change rate compared to the fuel amount shown in FIG.
  • FIG. 4 is a view showing the configuration of the learning device of the canister purge valve according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a view showing in detail the configuration of the engine control unit shown in FIG.
  • FIG. 6 is a flowchart illustrating a learning process of the canister purge valve according to another embodiment of the present invention.
  • the apparatus includes an engine control unit 10, a canister purge valve 30, and a canister shut down. An off valve 50.
  • the engine control unit 10 calculates the final flow rate learning value based on the fuel pressure change rate and the measured fuel pressure change rate in the modeled fuel tank, and corrects the opening amount of the canister purge valve with the calculated final flow rate learning value. And to generate a drive signal for controlling the opening of the canister purge valve with the corrected opening amount of the canister purge valve.
  • Fuel trapped in the canister is provided to the engine through the opening control of the canister purge valve corrected to the final flow rate learning value.
  • FIG. 5 is a view showing the configuration of the engine control unit shown in FIG. 4 in detail.
  • the engine control unit 10 monitors the fuel pressure change rate relative to the fuel amount, as shown in FIG.
  • Modeling fuel including a modeling fuel pressure change rate generator 11 for calculating a fuel pressure change rate, and a modeling fuel pressure change rate corrector 13 for correcting and storing the calculated modeling fuel pressure change rate with a correction value set according to an external environmental condition. And a pressure change generation module.
  • the engine control unit 10 includes an actual fuel pressure change rate calculation module 15 that outputs an actual fuel pressure change rate by calculating a fuel pressure change rate after receiving a fuel pressure supplied from a fuel pressure sensor at a predetermined cycle. .
  • the engine control unit 10 may include the modeling fuel pressure change rate output from the modeling fuel pressure change rate correcting unit 13 and the modeling fuel pressure change rate and the actual fuel pressure respectively output from the actual fuel pressure change rate calculation unit 15. And a final flow rate learning value calculation module 17 for calculating a final flow rate learning value based on the rate of change.
  • the final flow rate learning value calculation module 17 includes a flow rate learning value calculator 17a for calculating a flow rate learning value based on a ratio between the modeling fuel pressure change rate and the actual fuel pressure change rate, and the flow rate of the flow rate learning value calculation unit 17a. And a final flow rate learning value calculator 17b that calculates a final flow rate learning value based on the learning value and the previous flow rate learning value.
  • the final flow rate learning value is calculated by multiplying the difference between the flow rate learning value and the previous flow rate learning value by a preset correction value, and then adding the previous flow rate learning value.
  • the final flow rate learning value calculator 17 sets a final flow rate learning value as the lowest threshold value when the final flow rate learning value is less than a preset minimum threshold value, and the final flow rate learning value exceeds a preset maximum threshold value. And set the final flow rate learning value to the highest threshold.
  • the engine control unit 10 further multiplies the final direction learning value of the final flow rate learning value calculating unit 17 by the opening amount of the canister purge valve 30 to correct the opening amount of the canister purge valve 30.
  • a purge valve opening amount correction unit 19 is further included.
  • the canister purge valve 30 is opened and controlled by the opening amount of the canister purge valve 30 corrected by the canister purge valve opening amount correcting unit 19. Thereafter, the canister purge valve 30 is collected by the canister purge valve. Fuel is provided to the engine.
  • the engine control unit 10 then stores the final flow rate learning value as a previous flow rate learning value and initializes the flow rate learning value.
  • FIG. 6 is a flowchart illustrating a process of executing a learning process of the canister purge valve in the engine control unit illustrated in FIG. 4. Referring to FIG. 6, a learning process of the canister purge valve according to another embodiment of the present invention will be described.
  • the engine control unit 10 executes fuel leakage diagnosis by controlling the canister purge valve and the canister shutoff valve through step 100, and then the fuel leakage diagnosis is performed when the fuel leakage diagnosis is performed through step 101. If it is determined that there is no, modeling the fuel pressure change rate relative to the fuel amount through the step 102 to generate and store the modeling fuel pressure change rate, and then proceed to step 103, in step 103, a predetermined value from the fuel pressure sensor The actual fuel pressure change rate is calculated based on the fuel pressure received in a cycle.
  • step 101 the modeling fuel pressure change rate is generated based on the fuel pressure change rate relative to the fuel amount, and the modeling fuel pressure change rate is then generated between the atmospheric temperature, the atmospheric pressure, the purge degree, and the negative pressure forming time and the negative pressure shape end time.
  • the amount of change in the air-fuel ratio control value is corrected to a preset correction value, and the corrected modeling fuel pressure change rate is transmitted to the flow rate learning value calculator 17a.
  • the engine control unit 10 then calculates the final flow rate learning value based on the modeling fuel pressure change rate of step 101 and the actual fuel pressure change rate of step 103.
  • the engine control unit 10 calculates the flow rate learning value by the modeling fuel amount change rate and the actual fuel pressure change rate ratio through step 105, and then, through step 107, the flow rate learning value and The final flow rate learning value is calculated based on the previous stored flow rate learning value.
  • the final flow rate learning value is calculated by multiplying the difference between the previous flow rate learning value and the flow rate learning value by a correction value, and then adding the previous flow rate learning value.
  • the final flow rate learning value is compared with a preset minimum threshold value through step 109 of the engine control unit 10, and the comparison proceeds to step 111 when the final flow rate learning value is less than the minimum threshold value.
  • the final flow rate learning value is set to the lowest limit value.
  • step 109 if the final flow rate learning value is not less than the minimum limit value, the engine control unit 10 determines whether the final flow rate learning value exceeds the maximum limit value through step 113, In step 113, if the final flow rate learning value exceeds the highest limit, the process proceeds to step 115, and in step 115, the final flow rate learning value is set to the highest limit value.
  • step 113 If the final flow rate learning value does not exceed the maximum threshold in step 113, the engine control unit 10 proceeds to step 121.
  • step 121 the final flow rate learning value is stored, and corrects the opening amount of the canister purge valve with the stored final flow rate learning value, and the fuel collected in the canister through the corrected opening of the canister purge valve is transferred to the engine. Is provided.
  • the flow rate learning value calculated in the step 105 is initialized in step 119, and the final flow rate learning value set in the step 117 is determined by the step 105. Save the previous flow learning value and exit the program.
  • the final flow rate of the opening amount of the canister purge valve when there is no fuel leakage after the fuel leakage diagnosis in the fuel tank, the final flow rate of the opening amount of the canister purge valve according to the fuel amount based on the model fuel pressure change rate and the actual actual fuel pressure change rate of the fuel tank.
  • a fuel leakage diagnosis system and method of a vehicle for calculating a learning value and correcting the opening amount of the canister purge valve based on the calculated final flow rate learning value are provided based on the rate of change of the fuel pressure of the fuel tank which is varied according to the fuel amount of the fuel tank.
  • the final flow rate learning value for the opening amount of the canister purge valve according to the fuel amount is calculated based on the model fuel pressure change rate and the actual actual fuel pressure change rate.
  • the fuel leakage diagnosis system and method of a vehicle for correcting the opening amount of the canister purge valve based on the calculated final flow rate learning value are provided so that the opening amount of the canister purge valve is based on the rate of change of the fuel pressure of the fuel tank which varies with the fuel amount of the fuel tank. Learning the flow rate of canister purge valve and controlling canister purge valve in optimum condition to improve the reliability of the product. In terms of accuracy and reliability To get the information, and, because it is likely to be sufficient for commercial or marketing of the vehicle are applied, as well as the degree which can be clearly carried out in reality the invention there is industrial applicability.

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Abstract

본 발명은 자동차의 캐니스터 퍼지 밸브의 학습 장치 및 방법이 개시되어 있다. 이러한 본 발명은, 연료 탱크 내 연료 누설 진단 실행 후 연료 누설이 없는 경우 연료 탱크의 모델링 연료압 변화율과 실측된 실제 연료압 변화율을 토대로 연료량에 따른 캐니스터 퍼지 밸브의 열림량에 대한 최종 유량 학습값을 산출하고, 산출된 최종 유량 학습값을 토대로 캐니스터 퍼지 밸브의 열림량을 보정하는 자동차의 연료 누설 진단 시스템 및 방법을 제공하여 연료 탱크의 연료량에 따라 가변되는 연료 탱크의 연료압 변화율에 토대로 캐니스터 퍼지 밸브의 열림량을 조절하여 캐니스터 퍼지 밸브의 유량에 대해 학습을 실행할 수 있고, 최적의 상태로 캐니스터 퍼지 밸브를 제어할 수 있어 제품에 대한 신뢰성을 더욱 향상할 수 있게 된다.

Description

자동차의 캐니스터 퍼지 밸브의 학습 방법 및 장치
본 발명은 자동차의 캐니스터 퍼지 밸브의 학습 방법 및 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 캐니스터 퍼지 밸브의 열림량을 연료 탱크 내의 압력 변화율에 따라 보정할 수 있도록 한 장치 및 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 규제법규가 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 연료 탱크내의 부압을 발생시키고, 그 발생된 부압의 변화율에 따라 누설의 크기를 측정한다. 즉, 연료 증발 가스의 발생으로 인한 연료 탱크내의 압력 변화율과 부압으로 인해 발생되는 연료탱크압력 변화율에 따라 누설구멍의 크기가 계산된다.
일반적인 연료 시스템의 누설 여부 검사방법은 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 엔진(200)의 공회전시에 캐니스터 셧오프밸브(700)와 퍼지밸브(800)를 닫게 되면 연료탱크(100) 내의 압력은 증발가스의 발생으로 도 2의 (A)와 같이 증가하게 되고 이때의 압력변화율을 압력 감지 센서(900)로 측정하고, 이러한 상태에서 퍼지밸브(800)를 개방시키게 되면, 연료탱크(100) 내에는 (B)와 같이 부압이 형성된다. 다시 상기 퍼지밸브(800)를 닫게 되면, 연료시스템 즉, 연료탱크(100)와 연결라인(600) 및 캐니스터(300), 흡기 다기관 라인(500) 등의 내부 압력은 (C)와 같이 대기압 측으로 상승하게 된다.
즉, 연료시스템 내의 누설로 인한 압력변화율을 상기 압력감지센서(900)로 측정하고, 증발가스로 인한 압력변화를 측정한다. 이때, 최초 연료탱크압력 변화율(A)은 누설로 인한 압력변화율(C)을 측정할 때 보상값으로 사용된다. 예를 들어, 도 2에서와 같이 최초 압력변화율(A) 측정 단계에서 연료탱크(100) 내 압력이 상승했다면 이는 누설을 제외한 다른 영향(다량의 증발가스 발생, 연료탱크 내 온도 상승등)에 의한 경우이므로 누설이 없더라도 누설로 인한 압력변화율(C) 측정단계에서 연료탱크내 압력의 증가가 예상된다. 따라서 누설로 인한 압력변화율(C) - 최초 압력변화율(A)이 실제 누설로 인한 연료탱크압력 변화율이 된다.
이때, 도 2의 (C)에 도시된 바와 같이 변화가 없을 경우에는 연료시스템에 누설이 없는 것이다.
이러한 일반적인 연료 시스템의 누설 검사 방법은 냉각수 온도가 소정치이상이고, 연료량 제어기가 일정치 이상이며, 차량이 정차된 상태일 때, 캐니스터 셧오프밸브를 닫고 퍼지 밸브가 열려진 상태에서 연료 탱크 내의 압력이 대기압에서 소정 시간 이내에 하한치로 떨어지면 대규모 누설이 발생하지 않은 것으로 판정하고, 대기압에서 하한치 이하로 떨어지지 않으면 대규모 누설이 있다고 판정하여 그 결과를 운전자에게 알려준다.
그러나, 캐니스터 퍼지 밸브 및 캐니스터 셧오프 밸브의 제어를 통해 연료 탱크 내의 부압 형성 시 캐니스터 퍼지 밸브의 노후화 및 양산 편차로 인해 연료 탱크 내의 연료량에 따라 연료 탱크의 압력 변화율을 가변되며, 가변된 연료 탱크 내의 압력 변화율은 도 3에 도시된 바와 같다.
이러한 연료량에 따라 가변되는 연료 탱크 내의 압력 변화율을 무시한 채 기 설정된 캐니스터 퍼지 밸브의 열림량을 토대로 연료 누설을 진단 하는 경우 연료 누설 진단 시간이 오래 걸리며, 연료 탱크 내의 누설 진단 결과에 오류가 발생하게 되고, 그로 인해 연료 누설 진단 결과에 대한 신뢰성이 저하되는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기한 사정을 감안하여 창출된 것으로서, 본 발명에서 도달하고자 하는 목적은 연료 탱크 내 연료 누설 진단 실행 후 연료 누설이 없는 경우 연료 탱크의 모델링 연료압 변화율과 실측된 실제 연료압 변화율을 토대로 연료량에 따른 캐니스터 퍼지 밸브의 열림량에 대한 최종 유량 학습값을 산출하고, 산출된 최종 유량 학습값을 토대로 캐니스터 퍼지 밸브의 열림량을 보정하는 캐니스터퍼지밸브의 학습 방법 및 장치를 제공하여 연료 탱크의 연료량에 따라 가변되는 연료 탱크의 연료압 변화율에 토대로 캐니스터 퍼지 밸브의 열림량을 조절하여 캐니스터 퍼지 밸브의 유량에 대해 학습을 실행할 수 있고, 최적의 상태로 캐니스터 퍼지 밸브를 제어할 수 있어 제품에 대한 신뢰성을 더욱 향상할 수 있게 된다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 1 관점에 따른 기술적 과제는
캐니스터 퍼지 밸브 및 캐니스터 셧오프 밸브;
상기 캐니스터 퍼지 밸브의 열림 제어 및 캐니스터 셧오프 밸브의 닫힘 제어를 통해 연료 탱크 내의 부압 형성 후 연료 누설을 진단하는 엔진 제어 유닛을 포함하되,
상기 엔진 제어 유닛은,
상기 캐니스터 셧오프 밸브 및 캐니스터 퍼지 밸브의 제어에 따라 연료 탱크의 부압 형성하여 연료 누설을 진단하고 진단 결과 연료 누설이 없는 경우 연료 탱크 내의 연료량에 따른 연료압 변화율을 모델링하여 저장하고, 저장된 모델링 연료압 변화율과 실제 연료압 변화율을 토대로 최종 유량 학습값을 설정한 후 저장하도록 구비되는 것을 특징으로 한다.
상기 엔진 제어 유닛은,
연료 탱크 내의 연료량에 대한 연료 탱크의 연료압 변화율을 연산하고, 연산된 연료 탱크의 연료압 변화율을 대기압, 대기온, 및 퍼지 정보, 및 부압 형성 진입 시점 및 종료 시간 간의 공연비 제어값 변화량 중 적어도 하나 이상을 토대로 설정된 보정치로 보정하며, 보정된 연료압 변화율을 모델링하여 모델링 연료압 변화율을 설정하도록 구비되는 것이 바람직하다 할 것이다.
상기 엔진 제어 유닛은,
연료압 센서를 통해 소정 주기로 수신된 연료압 신호를 토대로 연료압 변화율을 연산하여 실제 연료압 변화율을 설정하는 것이 바람직하다 할 것이다.
상기 엔진 제어 유닛은,
상기 모델링 연료압 변화율과 실제 연료압 변화율의 비로 유량 학습값을 설정하고,
상기 유량 학습값과 상기의 과정을 통해 얻어진 이전 유량 학습값의 차에 보정 계수를 곱한 후 상기 이전 유량 학습값을 더하여 최종 유량 학습값을 연산하며,
상기 최종 유량 학습값이 미리 정해진 최저 한계치 초과인 경우 상기 최종 유량 학습값을 상기 최저 한계치로 설정하는 것이 바람직하다 할 것이다.
상기 엔진 제어 유닛은,
상기 최종 유량 학습값을 기 설정된 최고 한계치 미만인 경우 상기 최종 유량 학습값을 상기 최고 한계치로 설정하는 것이 바람직하다 할 것이다.
상기 엔진 제어 유닛은,
상기 최종 유량 학습값이 기 설정된 최고 한계치 미만이 아닌 경우 상기 최종 유량 학습값을 저장하도록 구비되는 것이 바람직하다 할 것이다.
그리고, 상기 엔진 제어 유닛은,
상기 연료 누설이 존재하는 경우 상기 유량 학습값을 리셋하고 상기 최종 유량 학습값을 이전 유량 학습값으로 저장하는 것이 바람직하다 할 것이다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제2 관점에 따른 기술적 과제는,
a) 캐니스터 퍼지 밸브 및 캐니스터 셧오프 밸브의 제어를 통해 연료 탱크 내 부압 형성 후 연료 누설을 진단하는 단계; 및
b) 상기 a) 단계의 누설 진단 결과 연료 누설이 없는 경우 연료량 대비 기 설정된 연료압 변화율을 모델링하여 모델링 연료압 변화율을 생성하여 저장하는 단계;
c) 연료압 센서로부터 소정 주기로 수신되는 연료압을 토대로 실제 연료압 변화율을 연산하여 저장하는 단계;
d) 상기 모델링 연료압 변화율과 실제 연료압 변화율을 토대로 최종 유량 학습값을 연산하는 단계;
e) 상기 유량 학습값을 초기화하고 상기 최종 유량 학습값을 상기 이전 학습값으로 저장하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 b) 단계는,
연료량에 따라 수신된 연료 탱크의 연료압을 모니터링하여 연료압 변화율에 대한 모델링을 실행하여 모델링 연료압 변화율을 생성하고,
상기 모델링 연료압 변화율을 대기온, 대기압, 캐니스터의 퍼지 정도, 및 부압 형성 시작 시점과 종료 시점의 공연비 제어값의 변화량에 대해 기 설정된 보정치로 보정하도록 구비되는 것이 바람직하다 할 것이다.
상기 d) 단계는,
상기 모델링 연료압 변화율과 실제 연료압 변화율의 비로 유량 학습값을 연산하고,
연산된 유량 학습값이 미리 저장된 이전 유량 학습값의 차를 기 설정된 보정치를 곱한 후 이전 유량 학습값을 가산하는 최종 유량 학습값을 연산하며,
상기 최종 유량 학습값이 기 설정된 최저 한계치 초과인 경우 상기 최종 유량 학습값을 최저 한계치로 설정하도록 구비되는 것이 바람직하다 할 것이다.
한편, 상기 방법은,
상기 a) 단계에서, 연료 누설이 존재하는 경우 상기 유량 학습값을 초기화하고 최종 유량 학습값을 이전 유량 학습값으로 저장하도록 구비되는 것이 바람직하다 할 것이다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 캐니스터 퍼지 밸브의 학습 방법 및 장치는, 연료 탱크 내 연료 누설 진단 실행 후 연료 누설이 없는 경우 연료 탱크의 모델링 연료압 변화율과 실측된 실제 연료압 변화율을 토대로 연료량에 따른 캐니스터 퍼지 밸브의 열림량에 대한 최종 유량 학습값을 산출하고, 산출된 최종 유량 학습값을 토대로 캐니스터 퍼지 밸브의 열림량을 보정하는 자동차의 연료 누설 진단 시스템 및 방법을 제공하여 연료 탱크의 연료량에 따라 가변되는 연료 탱크의 연료압 변화율에 토대로 캐니스터 퍼지 밸브의 열림량을 조절하여 캐니스터 퍼지 밸브의 유량에 대해 학습을 실행할 수 있고, 최적의 상태로 캐니스터 퍼지 밸브를 제어할 수 있어 제품에 대한 신뢰성을 더욱 향상할 수 있게 된다.
도 1은 일반적인 자동차의 구성을 보인 도이다.
도 2는 도 1에 도시된 연료 탱크 내의 연료압을 보인 도면이다.
도 3은 도 1에 도시된 연료량 대비 연료압 변화율을 보인 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 캐니스터퍼지밸브의 학습 장치의 구성을 보인 도이다.
도 5는 도 4에 도시된 엔진 제어 유닛의 구성을 상세하게 보인 도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 캐니스터퍼지밸브의 학습 과정을보인 흐름도이다.
본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 첨부 도면 및 도면에 기재된 내용을 참조하여야 한다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조 부호는 동일한 부재를 나타낸다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 캐니스터퍼지밸브의 학습 장치의 구성을 보인 도로서, 본 발명에 따른 캐니스터퍼지밸브의 학습 장치는, 연료 탱크 내의 부압 형성 시 모델링된 연료 탱크 내의 연료압 변화율과 실측된 연료압 변화율을 토대로 최종 유량 학습값을 산출하고, 산출된 최종 유량 학습값을 설정하여 저장하도록 구비되어 있으며, 이러한 장치는, 엔진 제어 유닛(10) 및 캐니스터 퍼지 밸브(30) 및 캐니스터 셧오프 밸브(50)를 포함한다.
여기서, 상기 엔진 제어 유닛(10)은, 모델링된 연료 탱크 내의 연료압 변화율과 실측된 연료압 변화율을 토대로 최종 유량 학습값을 산출하고 산출된 최종 유량 학습값으로 캐니스터 퍼지 밸브의 열림량을 보정하며 보정된 캐니스터 퍼지 밸브의 열림량으로 캐니스터 퍼지 밸브를 열림 제어하기 위한 구동 신호를 생성하도록 구비된다.
상기 최종 유량 학습값으로 보정된 캐니스터 퍼지 밸브의 열림 제어를 통해 캐니스터에 포집된 연료는 엔진에 제공된다.
도 5는 도 4에 도시된 엔진 제어 유닛의 구성을 상세하게 보인 도면으로서, 상기 엔진 제어 유닛(10)은, 도 5에 도시된 바와 같이, 연료량 대비 연료압 변화율을 모니터링하고 모니터링 결과에 따라 모델링 연료압 변화율을 연산하는 모델링 연료압 변화율 생성부(11)와, 연산된 모델링 연료압 변화율을 외부 환경 조건에 따라 설정된 보정치로 보정하여 저장하는 모델링 연료압 변화율 보정부(13)를 포함하는 모델링 연료압 변화율 생성 모듈을 포함한다.
그리고, 상기 엔진 제어 유닛(10)은, 연료압 센서로부터 공급되는 연료압을 소정 주기로 수신한 후 연료압 변화율을 연산하여 실제 연료압 변화율을 출력하는 실제 연료압 변화율 연산모듈(15)를 포함한다.
또한, 상기 엔진 제어 유닛(10)은, 상기 모델링 연료압 변화율 보정부(13)에서 출력된 모델링 연료압 변화율과 실제 연료압 변화율 연산부(15)에서 출력되는 각각의 모델링 연료압 변화율과 실제 연료압 변화율을 토대로 최종 유량 학습값을 연산하는 최종 유량 학습값 연산 모듈(17)를 포함한다.
상기 최종 유량 학습값 연산 모듈(17)은, 상기 모델링 연료압 변화율과 상기 실제 연료압 변화율의 비로 유량 학습값을 연산하는 유량 학습값 연산부(17a)와, 상기 유량 학습값 연산부(17a)의 유량 학습값과 이전 유량 학습값을 토대로 최종 유량 학습값을 연산하는 최종 유량 학습값 연산부(17b)를 포함한다.
여기서, 상기 최종 유량 학습값은, 유량 학습값와 이전 유량 학습값의 차에 기 설정된 보정치를 곱한 후 이전 유량 학습값을 가산함으로써 산출된다.
그리고, 상기 최종 유량 학습값 연산부(17)는, 상기 최종 유량 학습값가 기 설정된 최저 임계치를 미만하는 경우 최종 유량 학습값을 상기 최저 임계치로 설정하고, 상기 최종 유량 학습값이 기 설정된 최고 임계치를 초과하는 경우 상기 최종 유량 학습값을 상기 최고 임계치로 설정하도록 구비된다.
또한, 상기 엔진 제어 유닛(10)은, 상기 최종 유량 학습값 연산부(17)의 최종 유향 학습값과 캐니스터 퍼지 밸브(30)의 열림량을 곱하여 캐니스터 퍼지 밸브(30)의 열림량을 보정하는 캐니스터 퍼지 밸브 열림량 보정부(19)를 더 포함한다.
상기 캐니스터 퍼지 밸브 열림량 보정부(19)에 의해 보정된 캐니스터 퍼지 밸브(30) 열림량으로 상기 캐니스터 퍼지 밸브(30)는 열림제어된다.이 후 열림 제어된 캐니스터 퍼지 밸브를 통해 캐니스터에 포집된 연료는 엔진으로 제공된다.
그리고, 상기 엔진 제어 유닛(10)은, 상기 최종 유량 학습값을 이전 유량 학습값으로 저장하고, 유량 학습값을 초기화시킨다.
도 6은 도 4에 도시된 엔진 제어 유닛에서 캐니스터 퍼지 밸브의 학습 과정을 실행하는 과정을 보인 흐름도이다. 도 6을 참조하여, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 캐니스터퍼지밸브의 학습 과정을 설명한다.
우선, 상기 엔진 제어 유닛(10)은, 단계(100)를 통해 캐니스터 퍼지밸브 및 캐니스터 셧오프 밸브를 제어하여 연료 누설 진단을 실행하고 이어 단계(101)를 통해 실행 결과 연료 누설 진단 시 연료 누설이 없는 것으로 판단되면, 단계(102)를 통해 연료량 대비 연료압 변화율을 모델링하여 모델링 연료압 변화율을 생성하여 저장하고, 이어 단계(103)으로 진행하며, 상기 단계(103)에서, 연료압 센서로부터 소정 주기로 수신되는 연료압을 토대로 실제 연료압 변화율을 연산한다.
즉, 상기 단계(101)에서, 연료량 대비 연료압 변화율을 토대로 모델링 연료압 변화율이 생성되고, 이어 생성된 모델링 연료압 변화율은 대기온, 대기압, 퍼지 정도, 및 부압 형성 시점과 부압 형상 종료 시점 간의 공연비 제어값의 변화량으로 기 설정된 보정치로 보정되며, 보정된 모델링 연료압 변화율이 상기 유량 학습값 연산부(17a)로 전송된다.
이어 상기 엔진 제어 유닛(10)은, 상기 단계(101)의 모델링 연료압 변화율과 상기 단계(103)의 실제 연료압 변화율을 토대로 최종 유량 학습값을 연산한다.
즉, 상기 엔진 제어 유닛(10)은 단계(105)를 통해 모델링 연료량 변화율과 상기 실제 연료압 변화율 비로 유량 학습값을 연산하고, 이어 단계(107)를 통해 상기 단계(105)의 유량 학습값과 미리 저장된 이전 유량 학습값을 토대로 최종 유량 학습값을 연산한다.
여기서, 상기 최종 유량 학습값은 이전 유량 학습값과 유량 학습값의 차에 보정치를 곱한 후 이전 유량 학습값을 가산하여 산출된다.
그리고, 상기 최종 유량 학습값은 상기 엔진 제어 유닛(10)의 단계(109)를 통해 기 설정된 최저 한계치와 비교하고 비교 결과 최종 유량 학습값이 상기 최저 한계치 미만인 경우 단계(111)로 진행한다. 상기 단계(111)에서, 최종 유량 학습값은 최저 한계치로 설정된다.
한편, 상기 단계(109)에서, 상기 최종 유량 학습값이 상기 최저 한계치 미만이 아닌 경우 상기 엔진 제어 유닛(10)은 단계(113)를 통해 최종 유량 학습값이 상기 최고 한계치 초과하는 지를 판단하고, 상기 단계(113)에서, 최종 유량 학습값이 상기 최고 한계치를 초과하는 경우 상기 단계(115)로 진행하고, 상기 단계(115)에서, 상기 최종 유량 학습값은 상기 최고 한계치로 설정된다.
그리고, 상기 단계(113)에서 최종 유량 학습값이 상기 최고 한계치 초과가 아닌 경우 상기 엔진 제어 유닛(10)은 단계(121)로 진행한다.
여기서, 상기 단계(121)에서, 최종 유량 학습값은 저장되며, 저장된 최종 유량 학습값으로 캐니스터 퍼지 밸브의 열림량을 보정하고, 보정된 캐니스터 퍼지 밸브의 열림을 통해 캐니스터에 포집된 연료는 엔진으로 제공된다.
이어 상기 단계(101)에서 연료 누설이 존재하는 경우 단계(119)에서 상기 단계(105)에서 연산된 유량 학습값를 초기화하고, 상기 단계(117)에서 설정된 최종 유량 학습값은 상기 단계(105)의 이전 유량 학습값으로 저장한 후 본 프로그램을 종료한다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 연료 탱크 내 연료 누설 진단 실행 후 연료 누설이 없는 경우 연료 탱크의 모델링 연료압 변화율과 실측된 실제 연료압 변화율을 토대로 연료량에 따른 캐니스터 퍼지 밸브의 열림량에 대한 최종 유량 학습값을 산출하고, 산출된 최종 유량 학습값을 토대로 캐니스터 퍼지 밸브의 열림량을 보정하는 자동차의 연료 누설 진단 시스템 및 방법을 제공하여 연료 탱크의 연료량에 따라 가변되는 연료 탱크의 연료압 변화율에 토대로 캐니스터 퍼지 밸브의 열림량을 조절하여 캐니스터 퍼지 밸브의 유량에 대해 학습을 실행할 수 있고, 최적의 상태로 캐니스터 퍼지 밸브를 제어할 수 있어 제품에 대한 신뢰성을 더욱 향상할 수 있게 된다.
지금까지 본 발명을 바람직한 실시 예를 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 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 사상이 미친다 할 것이다.
또한, 연료 탱크 내 연료 누설 진단 실행 후 연료 누설이 없는 경우 연료 탱크의 모델링 연료압 변화율과 실측된 실제 연료압 변화율을 토대로 연료량에 따른 캐니스터 퍼지 밸브의 열림량에 대한 최종 유량 학습값을 산출하고, 산출된 최종 유량 학습값을 토대로 캐니스터 퍼지 밸브의 열림량을 보정하는 자동차의 연료 누설 진단 시스템 및 방법을 제공하여 연료 탱크의 연료량에 따라 가변되는 연료 탱크의 연료압 변화율에 토대로 캐니스터 퍼지 밸브의 열림량을 조절하여 캐니스터 퍼지 밸브의 유량에 대해 학습을 실행할 수 있고, 최적의 상태로 캐니스터 퍼지 밸브를 제어할 수 있어 제품에 대한 신뢰성을 더욱 향상할 수 있는 자동차의 캐니스터퍼지밸브의 학습 시스템 및 방법의 운용의 정확성 및 신뢰도 측면, 더 나아가 성능 효율 면에 매우 큰 진보를 가져올 수 있으며, 적용되는 차량의 시판 또는 영업의 가능성이 충분할 뿐만 아니라 현실적으로 명백하게 실시할 수 있는 정도이므로 산업상 이용가능성이 있는 발명이다.

Claims (11)

  1. 캐니스터 퍼지 밸브 및 캐니스터 셧오프 밸브;
    상기 캐니스터 퍼지 밸브의 열림 제어 및 캐니스터 셧오프 밸브의 닫힘 제어를 통해 연료 탱크 내의 부압 형성 후 연료 누설을 진단하는 엔진 제어 유닛을 포함하되,
    상기 엔진 제어 유닛은,
    상기 캐니스터 셧오프 밸브 및 캐니스터 퍼지 밸브의 제어에 따라 연료 누설 진단을 실행하고 누설 진단 결과 연료 누설이 없는 경우 연료 탱크 내의 연료량에 따른 연료압 변화율을 모델링하여 저장하고, 저장된 모델링 연료압 변화율과 실제 연료압 변화율을 토대로 최종 유량 학습값을 설정하도록 구비되는 것을 특징으로 하는 자동차의 캐니스터퍼지밸브의 학습 장치.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 엔진 제어 유닛은,
    연료 탱크 내의 연료량에 대한 연료 탱크의 연료압 변화율을 연산하고, 연산된 연료 탱크의 연료압 변화율을 대기압, 대기온, 및 퍼지 정보, 및 부압 형성 진입 시점 및 종료 시간 간의 공연비 제어값 변화량 중 적어도 하나 이상을 토대로 설정된 보정치로 보정하며, 보정된 연료압 변화율을 모델링하여 모델링 연료압 변화율을 설정하도록 구비되는 것을 특징으로 하는 자동차의 캐니스터퍼지밸브의 학습 장치.
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 엔진 제어 유닛은,
    연료압 센서를 통해 소정 주기로 수신된 연료압 신호를 토대로 연료압 변화율을 연산하여 실제 연료압 변화율을 설정하는 것을 특징으로 하는 자동차의 캐니스터퍼지밸브의 학습 장치.
  4. 청구항 3에 있어서, 상기 엔진 제어 유닛은,
    상기 모델링 연료압 변화율과 실제 연료압 변화율의 비로 유량 학습값을 설정하고,
    상기 유량 학습값과 상기의 과정을 통해 얻어진 이전 유량 학습값의 차에 보정 계수를 곱한 후 상기 이전 유량 학습값을 더하여 최종 유량 학습값을 연산하며,
    상기 최종 유량 학습값이 미리 정해진 최저 한계치 초과인 경우 상기 최종 유량 학습값을 상기 최저 한계치로 설정하는 것을 특징으로 하는 자동차의 캐니스터퍼지밸브의 학습 장치.
  5. 청구항 4에 있어서, 상기 엔진 제어 유닛은,
    상기 최종 유량 학습값을 기 설정된 최고 한계치 미만인 경우 상기 최종 유량 학습값을 상기 최고 한계치로 설정하는 것을 특징으로 하는 자동차의 캐니스터퍼지밸브의 학습 장치.
  6. 청구항 5에 있어서, 상기 엔진 제어 유닛은,
    상기 최종 유량 학습값이 기 설정된 최고 한계치 미만이 아닌 경우 상기 최종 유량 학습값을 저장하는 것을 특징으로 하는 자동차의 캐니스터퍼지밸브의 학습 장치.
  7. 청구항 6에 있어서, 상기 장치는, 연료 누설이 있는 경우 상기 유량 학습값을 리셋하고 상기 최종 유량 학습값을 이전 유량 학습값으로 저장하는 것을 특징으로 하는 자동차의 캐니스터퍼지밸브의 학습 장치.
  8. a) 캐니스터 퍼지 밸브 및 캐니스터 셧오프 밸브의 제어를 통해 연료 탱크 내 부압 형성 후 연료 누설을 진단하는 단계; 및
    b) 상기 a) 단계의 누설 진단 결과 연료 누설이 없는 경우 연료량 대비 기 설정된 연료압 변화율을 모델링하여 모델링 연료압 변화율을 생성하여 저장하는 단계;
    c) 연료압 센서로부터 소정 주기로 수신되는 연료압을 토대로 실제 연료압 변화율을 연산하여 저장하는 단계;
    d) 상기 모델링 연료압 변화율과 실제 연료압 변화율을 토대로 최종 유량 학습값을 연산하는 단계; 및
    e) 상기 최종 유량 학습값을 저장하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차의 캐니스터퍼지밸브의 학습 방법.
  9. 청구항 8에 있어서, 상기 b) 단계는,
    연료량에 따라 수신된 연료 탱크의 연료압을 모니터링하여 연료압 변화율에 대한 모델링을 실행하여 모델링 연료압 변화율을 생성하고,
    상기 모델링 연료압 변화율을 대기온, 대기압, 캐니스터의 퍼지 정도, 및 부압 형성 시작 시점과 종료 시점의 공연비 제어값의 변화량에 대해 기 설정된 보정치로 보정하도록 구비되는 것을 특징으로 하는 자동차의 캐니스터퍼지밸브의 학습 방법.
  10. 청구항 9에 있어서, 상기 d) 단계는,
    상기 모델링 연료압 변화율과 실제 연료압 변화율의 비로 유량 학습값을 연산하고,
    연산된 유량 학습값이 미리 저장된 이전 유량 학습값의 차를 기 설정된 보정치를 곱한 후 이전 유량 학습값을 가산하는 최종 유량 학습값을 연산하며,
    상기 최종 유량 학습값이 기 설정된 최저 한계치 초과인 경우 상기 최종 유량 학습값을 최저 한계치로 설정하도록 구비되는 것을 특징으로 하는 자동차의 캐니스터퍼지밸브의 학습 방법.
  11. 청구항 10에 있어서, 상기 방법은,
    상기 a) 단계에서, 연료 누설이 존재하는 경우 상기 학습 유량값을 초기화하고 상기 최종 유량 학습값은 상기 이전 학습값으로 저장하는 것을 특징으로 하는 자동차의 캐니스터퍼지밸브의 학습 방법.
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