KR100471204B1 - Evaporative gas leakage monitoring method - Google Patents
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Abstract
차량의 진단방법에서 연료탱크에 저장된 연료의 증발로 발생되는 가스의 누출 모니터링을 안정되게 수행하도록 하는 증발가스 누출 모니터링 방법에 관한 것이다.In the diagnostic method of the vehicle relates to a method for monitoring the leakage of the evaporation gas leak to stably monitor the leakage of the gas generated by the evaporation of the fuel stored in the fuel tank.
본 발명은 엔진의 상태가 증발가스 누출 모니터링 조건을 만족하면 안정화 구간을 유지하는 과정과, 안정화 구간에서 압력센서의 노이즈를 측정하는 과정과, 상기에서 노이즈가 측정되면 고장 처리루틴을 수행하고, 노이즈가 측정되지 않으면 진단 모드로 진입하여 증발가스 누출 진단을 수행하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.The present invention is to maintain the stabilization section, the process of measuring the noise of the pressure sensor in the stabilization section, if the condition of the engine satisfies the condition of the evaporation gas leakage monitoring, and performing a troubleshooting routine if the noise is measured in the noise, If is not measured is characterized in that it comprises the step of entering the diagnostic mode to perform the diagnosis of leakage of boil off gas.
Description
본 발명은 차량의 진단방법에 관한 것으로, 더 상세하게는 연료탱크에 저장된 연료의 증발로 발생되는 가스의 누출 모니터링을 안정되게 수행하도록 하는 증발가스 누출 모니터링 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a diagnostic method of a vehicle, and more particularly, to a boil-off gas leakage monitoring method for stably monitoring the leakage of gas generated by the evaporation of fuel stored in the fuel tank.
최근에 들어 차량의 사용량이 증가하고 보유대수가 늘어남에 따라 차량의 성능이나 안전성 이외에 환경 문제를 고려하게 되었다.In recent years, as vehicle usage increases and the number of vehicles possessed increases, environmental issues in addition to vehicle performance and safety have been considered.
환경 문제에 있어 원인을 제공하는 요인 중 차량으로 인한 공해 문제가 큰 비중을 차지하고 있으며, 공해 문제의 형태 또한 여러 형태로 나타난다.Among the factors that contribute to environmental problems, the pollution problem caused by vehicles is a big part, and the pollution problem forms in many forms.
최근들어 자동차 보유 대수의 증가에 따른 배출가스는 대기오염의 주원인으로 지목되어 공장에서 배출되는 매연 및 유해가스와 함께 엄격한 규제를 받게 되었고, 차량의 공해 문제 발생을 규제하는 OBD-II의 규정 또한 강화되고 있다.In recent years, the amount of emissions caused by the increase in the number of automobiles has become a major cause of air pollution, and has been subject to strict regulations along with the fumes and harmful gases emitted from factories. It is becoming.
자동차의 배출가스에는 머플러를 통해 배출되는 연소 가스 이외에 연료탱크에서 엔진에 이르는 연료계, 크랭크 케이스로부터 배출되는 미연소 가스와 차량의 연료 탱크에 저장되어 있는 연료가 외부 온도의 높아짐에 따라 증발하는 증발가스가 있다.In addition to the combustion gas discharged through the muffler, the exhaust gas of the car evaporates the unburned gas discharged from the fuel tank to the engine, the crankcase, and the fuel stored in the vehicle's fuel tank as the external temperature increases. There is gas.
연료탱크에서의 증발가스는 탄화수소로 구성되어 있어 대기중으로 배출되면 오존층을 파괴하는 등의 대기오염을 유발시키는 물질로 작용하므로, 자동차에서는 연료의 증발로 인해 발생되는 증발가스를 캐니스터에 포집하여 저장하고 있다가 엔진이 시동되어 냉각수의 온도와 엔진 회전수가 일정 수준에 도달하게 되면 캐니스터에 저장하고 있는 증발가스를 서지탱크로 유입시켜 연소될 수 있도록 하고 있다.The evaporated gas from the fuel tank is composed of hydrocarbons, so when it is released into the atmosphere, it acts as a substance causing air pollution such as destroying the ozone layer.In automobiles, the evaporated gas generated by the evaporation of fuel is collected and stored in the canister. When the engine is started and the coolant temperature and engine speed reach a certain level, the evaporated gas stored in the canister is introduced into the surge tank to be combusted.
이와 같이 연료탱크에서 발생되는 증발가스의 누출을 모니터링하는 종래의 방법은 부압방식을 적용하고 있는데, 이는 자동차의 상태가 증발가스 모니터링을 위한 조건이 만족하면 증발가스를 포집하고 있는 캐니스터의 대기통로 밸브와 퍼지밸브를 폐쇄시킨 상태에서 일정 부압까지 압력을 떨어뜨린 다음 캐니스터 퍼지밸브를 개방시켜 캐니스터에 형성되는 압력 상승 기울기를 이용하는 방법을 적용하고 있다.As such, the conventional method of monitoring the leakage of boil-off gas generated from the fuel tank employs the negative pressure method, which is an air passage valve of the canister collecting the boil-off gas when the condition of the vehicle satisfies the condition for the boil-off gas monitoring. In the state in which the purge valve is closed and the pressure is dropped to a certain negative pressure, the canister purge valve is opened to use a pressure rising slope formed in the canister.
상기한 종래의 증발가스 누출 모니터링 방법은 모니터링 조건을 만족한 상태에서 엔진의 아이들 조건에만 수행하고 있으며, 증발가스 모니터링 도중에 엔진의 아이들 조건이 해제되면 모니터링 동작이 중단되는 단점이 있다.The conventional boil-off gas leakage monitoring method is performed only in the idle condition of the engine while the monitoring condition is satisfied, and the monitoring operation is stopped when the idle condition of the engine is released during the boil-off gas monitoring.
또한, 법규상 자기진단 모드내에서 증발가스의 모니터링을 완료하여야 하므로 자기진단 모드 중에서 가장 긴 아이들 구간을 택해 모니터링을 수행하여야 하므로 시간적인 제약으로 인해 충분한 진단기능을 갖지 못하는 문제점이 발생한다. In addition, the law requires that the monitoring of the boil-off gas within the self-diagnosis mode must be completed, so the monitoring should be performed by selecting the longest idle period among the self-diagnosis mode, which causes a problem in that it does not have sufficient diagnostic function due to time constraints.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명한 것으로, 그 목적은 증발가스 누출을 모니터링함에 있어 자기진단 구간이 종료된 이후에도 모니터링 조건을 만족하는 상태이면 연속적인 모니터링이 진행되도록 하고, 연료량 보정 등의 이유로 모니터링 조건이 만족되지 않음에 따라 자기진단이 종료후 모니터링 조건이 다시 만족되면 연속하여 모니터링이 진행되도록 하여 안정적인 모니터링이 가능하도록 한 것이다.The present invention has been invented to solve the above problems, its purpose is to monitor the evaporation gas leakage, if the monitoring condition is satisfied even after the end of the self-diagnosis interval to continue the continuous monitoring, fuel amount correction, etc. For this reason, as the monitoring condition is not satisfied, if the monitoring condition is satisfied again after the self-diagnosis is completed, the monitoring proceeds continuously so that stable monitoring is possible.
상기와 같은 목적을 실현하기 위한 본 발명은 엔진의 상태가 증발가스 누출 모니터링 조건을 만족하면 안정화 구간을 유지하는 과정과; 안정화 구간에서 압력센서의 노이즈를 측정하여 노이즈가 측정되면 고장 처리루틴을 수행하고, 노이즈가 측정되지 않으면 증발가스 누출 진단 모드로 진입하여 캐니스터 클로즈 밸브와 퍼지밸브를 닫아 연료탱크에 압력을 형성시키는 과정과; 상기 연료탱크에서 검출되는 압력과 설정된 제1기준값과 비교하는 과정과; 상기에서 제1기준값 이하의 압력이 설정된 시간동안 유지되면 증발가스의 누출이 크게 발생하는 것으로 판단하여 고장 처리루틴을 수행하고, 제1기준값 이상의 압력이 검출되면 퍼지밸브를 닫은 상태에서 압력센서의 검출값을 설정된 제2기준값과 비교하는 과정과; 상기에서 센서 압력이 제2기준값 이상의 상태이면 증발가스의 누출이 안정적인 상태로 판단하고, 제2기준값 이하이면 누출에 따른 압력증가를 측정 평가하여 연료량을 보정하는 과정과; 상기 연료량 보정에 이후의 차량 상태 정보가 증발가스 누출 모니터링 조건을 만족하는지를 판단하는 과정과; 모니터링 조건을 만족하게 되면 퍼지밸브를 개방하고 압력상승 기울기로부터 누출량을 연산한 다음 최종 파라메타 평가치로 증발가스가 누출되는 부분의 크기를 연산하는 과정과; 연산된 누출되는 부분의 크기가 설정된 제1크기 이상으로 판단되면 작은 누출이 발생되는 것으로 판단하고, 제1크기 이하인 것으로 판단되면 진공 발진을 통해 압력을 더 형성시키는 과정과; 안정화 상태에서 압력증가를 측정하여 펙터값으로부터 증가량 값을 추출한 다음 누출되는 부분의 크기를 연산하는 과정과; 연산된 누출되는 부분의 크기를 설정된 제2기준값과 비교하여 제2기준값 이하이면 증발가스의 누출이 발생되지 않는 것으로 판단하고, 제2기준값 이상이면 미세한 누출이 발생되고 있는 것으로 진단하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 증발가스 누출 모니터링 방법을 제공한다.The present invention for realizing the above object is the process of maintaining the stabilization period when the condition of the engine satisfies the monitoring conditions of the boil-off gas leakage; In the stabilization section, if the noise is measured by measuring the noise of the pressure sensor, a troubleshooting routine is performed. If the noise is not measured, the process enters the boil-off gas leak diagnosis mode to close the canister close valve and the purge valve to create pressure in the fuel tank. and; Comparing the pressure detected in the fuel tank with a set first reference value; When the pressure lower than the first reference value is maintained for a predetermined time, it is determined that the leakage of the boil-off gas is large, and a troubleshooting routine is performed. When the pressure higher than the first reference value is detected, the pressure sensor is detected while the purge valve is closed. Comparing the value with the set second reference value; Determining that the leakage of the boil-off gas is stable when the sensor pressure is equal to or greater than the second reference value, and correcting the fuel amount by measuring and evaluating a pressure increase due to the leakage when the sensor pressure is equal to or less than the second reference value; Determining whether vehicle state information following the fuel amount correction satisfies an evaporation gas leakage monitoring condition; If the monitoring condition is satisfied, opening the purge valve, calculating a leak amount from the pressure rise slope, and calculating a size of a portion of the boil-off gas leak as a final parameter evaluation value; If it is determined that the calculated size of the leaked part is greater than or equal to the set first size, it is determined that a small leak occurs; and if it is determined to be less than the first size, further forming pressure through vacuum oscillation; Measuring a pressure increase in a stabilized state, extracting an increase value from the factor value, and calculating a size of the leaked part; And comparing the calculated size of the leaked part with the set second reference value to determine that no leakage of boil-off gas occurs when the second reference value is less than the second reference value, and diagnosing that a fine leak is occurring when the second reference value is greater than or equal to the second reference value. It provides a method for monitoring the leakage of boil-off gas.
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이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1에서 알 수 있는 바와 같이 본 발명에 따른 증발가스 누출 모니터링 장치는 연료탱크(50)에서 증발되는 증발가스를 포집하여 저장하는 캐니스터(10)와, 캐니스터(10)에 포집되어 있는 증발가스가 엔진(70)측으로 유입되도록 통로 개폐를 수행하는 퍼지밸브(20)와, 캐니스터(10)에 외부의 공기가 유입되도록 대기통로를 개폐시키는 캐니스터 클로즈 밸브(30)와, 연료탱크(50)에서 캐니스터(10)에 포집되는 증발가스의 압력을 검출하는 압력센서(40)와, 차량의 상태 조건에 따라 캐니스터(10)에 포집되어 있는 증발가스가 엔진(70)으로 유입될 수 있도록 제어하며, 상태 조건에 따라 자기진단을 통해 증발가스 누출 모니터링을 수행하는 엔진제어장치(60)로 구성된다.As can be seen in Figure 1, the evaporation gas leak monitoring apparatus according to the present invention is the canister 10 for collecting and storing the evaporated gas evaporated from the fuel tank 50, and the evaporated gas collected in the canister 10 Purge valve 20 to open and close the passage so as to flow into the engine 70 side, the canister close valve 30 to open and close the air passage so that the outside air flows into the canister 10, and the canister from the fuel tank 50 Pressure sensor 40 for detecting the pressure of the boil-off gas collected in the (10), and control so that the boil-off gas collected in the canister 10 can be introduced into the engine 70 according to the condition of the vehicle, the state It is composed of an engine control unit 60 to perform the monitoring of the evaporation gas leak through the self-diagnostic according to the condition.
전술한 바와 같은 기능을 포함하는 본 발명의 구성에서 증발가스 누출 모니터링을 수행하는 동작에 대하여 도 2를 참조하여 설명하면 다음과 같다.Referring to Figure 2 with respect to the operation of performing the boil-off gas leakage monitoring in the configuration of the present invention including the function as described above are as follows.
엔진 제어장치(60)에 검출되는 차량의 상태 정보가 엔진이 아이들 회전수를 유지하는 증발가스의 누출 모니터링 조건을 만족하는지를 판단하여(S101), 조건을 만족하는 것으로 판단되면 안정화 주기인 것으로 인식한 다음(S102), 압력센서(40)의 신호가 노이즈로 검출되는지를 판단한다(S103).It is determined whether the state information of the vehicle detected by the engine controller 60 satisfies the leakage monitoring condition of the boil-off gas maintaining the idle rotation speed (S101). Next, it is determined whether the signal of the pressure sensor 40 is detected as noise (S102) (S103).
상기에서 압력센서(40)의 신호에 노이즈가 검출되면 압력센서(40)의 고장으로 판단하여 고장 처리 루틴을 수행하고(S104)(S105), 압력센서(40)의 신호에 노이즈가 검출되지 않으면 엔진제어장치(60)는 캐니스터 클로즈 밸브(30)와 퍼지밸브(20)를 제어하여 닫힘으로 전환시킨다(S106).If noise is detected in the signal of the pressure sensor 40 in the above, it is determined that the failure of the pressure sensor 40 to perform a troubleshooting routine (S104) (S105), if the noise of the signal of the pressure sensor 40 is not detected The engine controller 60 controls the canister close valve 30 and the purge valve 20 to switch to closed (S106).
이후, 엔진제어장치(60)는 압력센서(40)로부터 검출되는 증발가스의 압력 정도가 설정된 제1기준값, 바람직하게는 '-12hPa' 이상인지를 판단한다(S107).Thereafter, the engine controller 60 determines whether the pressure degree of the boil-off gas detected by the pressure sensor 40 is equal to or greater than a set first reference value, preferably '-12 hPa' (S107).
상기에서 검출되는 증발가스의 압력이 설정된 제1기준값 이하를 유지하는 것으로 판단되면 설정된 지연시간, 바람직하게는 13초 이상 제1기준값 이하의 압력이 유지되고 있는지를 판단한다(S108).If it is determined that the pressure of the boil-off gas detected above is maintained below the set first reference value, it is determined whether the set delay time, preferably, the pressure below the first reference value of 13 seconds or more is maintained (S108).
상기에서 설정된 제1기준값 이하의 압력이 설정된 지연시간 동안 유지되는 것으로 판단되면 증발가스의 대량 누출이 발생되는 것으로 판단하여(S109) 캐니스터 클로즈 밸브를 개방시켜 통상의 퍼지 모드를 수행한 다음 고장 처리 루틴을 실행한다(S110)(S111).If it is determined that the pressure below the first reference value set above is maintained for the set delay time, it is determined that a large amount of leakage of the boil-off gas is generated (S109), and the canister close valve is opened to perform the normal purge mode, and then the troubleshooting routine. Execute (S110) (S111).
상기에서 증발가스의 압력이 설정된 제1기준값 이상을 유지하는 것으로 판단되면 엔진제어장치(60)는 퍼지밸브를 폐쇄시킨 후 증발가스 누출을 모니터링하기 의한 진단 모드로 진입한다(S112)(S113).When it is determined that the pressure of the boil-off gas is maintained above the set first reference value, the engine controller 60 closes the purge valve and enters the diagnostic mode by monitoring the boil-off gas leak (S112) (S113).
상기와 같이 증발가스 누출 모니터링을 위한 진단 모드가 진입되면 엔진 상태의 안정화 상태, 즉 아이들 상태가 연속적으로 유지되고 있는 것으로 인식하며, 이 상태에서 압력센서(40)로부터 검출되는 증발가스의 압력이 설정된 제2기준값, 바람직하게는 '-10.85hPa' 이상인지를 판단한다(S114)(S115).When the diagnostic mode for monitoring the boil-off gas leakage enters as described above, it is recognized that the engine state is stabilized, that is, the idle state is continuously maintained. In this state, the pressure of the boil-off gas detected from the pressure sensor 40 is set. It is determined whether the second reference value, preferably '-10.85 hPa' or more (S114) (S115).
상기에서 증발가스의 압력이 설정된 제2기준값 이상으로 검출되면 엔진제어장치(60)는 증발가스의 누출이 발생되고 있지 않은 안정된 상태인 것으로 인식하여 모니터링 모드를 종료한다(S116)(S117).When the pressure of the boil-off gas is detected to be greater than or equal to the set second reference value, the engine controller 60 recognizes that the boil-off of the boil-off gas is in a stable state in which no leakage occurs (S116) (S117).
상기에서 증발가스의 압력이 설정된 제2기준값 이하로 검출되면 파라메타 측정방법으로 누출에 따른 압력증가를 측정 평가한 다음(S118), 평가치로 연료량의 보정을 실행한다(S119).When the pressure of the boil-off gas is detected below the set second reference value, the pressure increase according to the leak is measured and evaluated by the parameter measuring method (S118), and the fuel amount is corrected by the evaluation value (S119).
상기와 같이 연료량 보정을 통해 증발가스 누출 모니터링 조건이 해제된 이후 검출되는 엔진 회전수가 아이들 조건을 만족하는 증발가스 누출 모니터링 조건을 만족하는지를 판단하여(S120) 모니터링 조건을 만족하지 않으면 모니터링 조건이 만족할 때 까지 대기하고(S121), 모니터링 조건을 만족하면 진공 발진을 통해 퍼지밸브(20)를 개방시킨 다음(S122)(S123) 압력센서(40)로부터 검출되는 압력 상승 기울기로부터 증발가스의 누출량을 산출하고(S124) 최종 파라메타 평가치를 통해 증발가스가 누출되는 부분의 크기를 연산한다(S125).As described above, when the engine speed detected after the release of the boil-off gas leakage monitoring condition through the fuel amount correction is determined to satisfy the boil-off gas leakage monitoring condition that satisfies the idle condition (S120), when the monitoring condition is not satisfied, After waiting until (S121), if the monitoring conditions are satisfied by opening the purge valve 20 through the vacuum oscillation (S122) (S123) and calculates the leakage amount of the evaporated gas from the pressure rise gradient detected from the pressure sensor 40 (S124) The size of the portion of the boil-off gas leakage through the final parameter evaluation value is calculated (S125).
이후, 상기 연산된 증발가스가 누출되는 부분의 크기가 설정된 제1크기, 바람직하게는 0.8mm 이상인지를 판단하며(S126), 설정된 제1크기 이상인 것으로 판단되면 작은 누출이 발생되고 있는 것으로 판단하여 고장 처리 루틴을 실행한다(S127)(S128).Subsequently, it is determined whether the size of the calculated part of the boil-off gas leaks is a set first size, preferably 0.8 mm or more (S126), and when it is determined that the size is larger than the set first size, it is determined that a small leak is generated. The failure processing routine is executed (S127) (S128).
상기에서 증발가스를 누출시키는 부분의 크기가 설정된 제1크기, 바람직하게는 0.8mm 이상이 아닌 것으로 판단되면 제2부압 발생을 제어하여 캐니스터(10)를 더 큰 진공으로 형성하며, 지연시간이 유지되는 동안 캐니스터 클로즈 밸브(20)를 닫어 외부의 대기가 유입되지 않도록 한다(S129)(S130).If it is determined that the size of the portion that leaks the boil-off gas is not a predetermined first size, preferably more than 0.8mm, the second negative pressure is controlled to form the canister 10 with a larger vacuum, and the delay time is maintained. While closing the canister close valve 20 to prevent the outside atmosphere is introduced (S129) (S130).
상기와 같은 조건이 형성된 상태에서 증발가스 누출 모니터링이 가능한 안정화 상태가 연속적으로 유지되면 파라메타 측정방법으로 증발량에 따른 압력증가를 측정 평가하고(S131)(S132), 설정된 맵 테이블의 펙터값으로부터 압력증가량을 연산하며(S133), 최종 파라메타 평가치와 연료 보정량으로부터 증발가스가 누출되는 부분의 크기를 연산한다(S135).When the stabilization state is maintained continuously to monitor the evaporation gas leakage in the above condition is formed, the pressure increase according to the evaporation is measured and evaluated by the parameter measuring method (S131) (S132), and the pressure increase amount from the factor value of the set map table. (S133), and calculates the size of the portion of the boil-off gas leakage from the final parameter evaluation value and the fuel correction amount (S135).
이후, 상기에서 연산된 증발가스가 누출되는 부분의 크기가 설정된 제2기준 크기, 바람직하게는 0.41mm 이상인지를 판단하여(S135), 설정된 제2크기 이하를 유지하는 것으로 판단되면 증발가스의 누출이 배기규제를 만족하는 상태인 것으로 인식하여 증발가스의 누출 모니터링 동작을 종료하고(S136), 설정된 제2크기 이상을 유지하는 것으로 판단되면 증발가스의 아주 작은 누출이 발생되고 있는 것으로 판단하여 고장 처리루틴을 실행한다(S137)(S138). Subsequently, it is determined whether the size of the calculated portion of leaking the boil-off gas is the set second reference size, preferably 0.41 mm or more (S135), and if it is determined to maintain the set second size or less, leakage of the boil-off gas When it is determined that the exhaust regulation is satisfied, the leakage monitoring operation of the boil-off gas is terminated (S136), and when it is determined that the set second size or more is maintained, it is determined that a very small leak of the boil-off gas is generated and the fault is processed. The routine is executed (S137) (S138).
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 증발가스의 누출을 모니터링함에 있어 안전화 구간과 노이즈 측정 및 진단 수행으로 처리되어 증발가스 누출 모니터링이 단순화되고, 자기진단 구간이 종료된 이후에도 모니터링 조건을 만족하는 상태이면 연속적인 모니터링이 진행되도록 하고, 연료량 보정 등의 이유로 자기진단이 종료된 후 차량의 상태정보가 다시 모니터링 조건을 만족하는 경우 연속하여 모니터링이 진행되도록 하여 안정적도 신속한 모니터링이 제공된다. As described above, the present invention is processed in the safety section and noise measurement and diagnostic performance in monitoring the leakage of the boil-off gas to simplify the monitoring of the boil-off gas, and if the monitoring condition is satisfied even after the self-diagnosis period is terminated, After the self-diagnosis is terminated due to fuel level correction or the like, if the vehicle's status information satisfies the monitoring condition, the monitoring proceeds continuously so that a rapid and stable monitoring is provided.
도 1은 본 발명에 따른 증발가스 누출 모니터링 장치의 구성도.1 is a block diagram of a boil-off gas leak monitoring apparatus according to the present invention.
도 2는 본 발명에 따라 증발가스 누출 모니터링을 수행하는 일 실시예의 흐름도.2 is a flow diagram of one embodiment for performing boil-off gas leak monitoring in accordance with the present invention.
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