KR100570008B1 - 증발가스 시스템의 고장 진단 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 증발가스 시스템의 고장 진단 방법으로서, 각 단계는 리크(leak) 모니터링 조건 확인 단계; 상기 단계에서 모니터링 조건을 만족하는 경우 퍼지밸브와 캐니스터크로즈밸브를 닫아 밀폐공간을 형성하는 단계; 상기 단계에서 밀폐공간 형성 후 연료탱크내의 증발가스에 의한 자연증발압력상승치와 자연증발압력보정치를 산출하는 단계; 상기 단계에서 연료탱크내의 압력상승치 및 압력보정치를 산출한 후 퍼지밸브를 일정 듀티로 열어 부압을 생성하는 단계; 상기 단계에서 생성된 부압상태를 안정화시키기 위해 퍼지밸브를 닫은 후 리크(leak)에 의한 압력상승분을 산출하는 단계; 및 리크 사이즈(leak size)를 산출하는 단계로 이루어진다.

증발가스 시스템, OBD-Ⅱ, 리크(leak)

Description

증발가스 시스템의 고장 진단 방법 {A leak check method of evaporative system}

도 1은 일반적인 증발가스시스템의 고장진단(leak check) 개요도.

도 2는 본 발명에 따른 증발가스시스템의 고장 진단 방법 흐름도.

본 발명은 증발가스 시스템의 고장 진단 방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 차량의 연료 증발가스 시스템의 고장진단(leak check)시 외기온조건을 추가함으로써 오진단을 방지할 수 있도록 한 증발가스 시스템의 고장 진단 방법에 관한 것이다.

북미 OBD-Ⅱ 규제 항목 중 하나인 증발가스 시스템(Evaporative System)의 고장진단시에는 일반적으로 부압방식이 적용되고 있다.

상기 부압방식은 도 1에 도시된 바와 같이, 크게 준비구간, 자연증발압력측정구간, 부압생성구간, 대기구간 및 리크 진단구간으로 구분되며, 리크(leak) 사이즈에 따라 리크 진단구간에서의 압력상승이 다른 점을 이용하여 리크 사이즈를 산출하게 된다. 이 때 연료탱크내의 연료 잔량과 연료 온도 등에 의해 리크 진단구간 에서의 압력상승도 영향을 받게 되므로 이에 대한 보정이 필요하다. 도 1에서, A는 탱크압력신호이며, B는 캐니스터클로즈밸브신호이며, C는 퍼지밸브 듀티신호이다.

상기 연료탱크내의 연료 잔량과 연료 온도에 의한 영향을 반영하기 위한 일반적인 보정 방법으로, 퍼지밸브와 캐니스터클로즈밸브를 모두 닫아 증발가스시스템을 폐공간 조건으로 한 뒤 자연증발압력측정구간에서의 압력변화와 부압생성구간에서의 압력변화율을 최종 리크 계산시 보정하게 된다. 그러나, 높은 연료온도이면서 연료량이 50% 미만인 경우에 자연증발압력은 거의 발생하지 않으나 부압조건인 리크 진단구간에서는 압력상승이 커지는 경우가 발생한다. 이러한 경우 zero(0) leak 임에도 불구하고 계산치가 크게 나와 고장(0.5mm leak)이라고 오진단되는 경우가 발생하여, 시스템이 정상임에도 불구하고 엔진경고등(MIL)이 점등되는 문제점이 있다.

이에, 본 발명의 출원인은 자연증발압력측정구간에서의 보정계수 계산시 압력상승치에 외기온 조건을 추가함으로써 리크의 오진단을 방지하도록 한 본 발명을 제안하게 된 것이다.

본 발명은 상기 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 연료 증발가스 시스템의 리크 체크시 외기온조건을 추가함으로써 오진단을 방지할 수 있도록 한 증발가스 시스템의 고장 진단 방법을 제공하는 것이다.

상기 목적을 이루기 위한, 본 발명에 따른 리크 오진단 방지 방법은

리크(leak) 모니터링 조건 확인 단계;

상기 단계에서 모니터링 조건을 만족하는 경우 퍼지밸브와 캐니스터크로즈밸브를 닫아 밀폐공간을 형성하는 단계;

상기 단계에서 밀폐공간 형성 후 연료탱크내의 증발가스에 의한 자연증발압력상승치와 자연증발압력보정치를 산출하는 단계;

상기 단계에서 연료탱크내의 압력상승치 및 압력보정치를 산출한 후 퍼지밸브를 일정 듀티로 열어 부압을 생성하는 단계;

상기 단계에서 생성된 부압상태를 안정화시키기 위해 퍼지밸브를 닫은 후 리크(leak)에 의한 압력상승분을 산출하는 단계; 및

리크 사이즈(leak size)를 산출하는 단계로 이루어진다.

본 발명은 자연증발압력측정구간에서의 보정계수 계산시 압력상승치에 외기온 조건을 추가함으로써 리크의 오진단을 방지하도록 한 증발가스 시스템의 고장 진단 방법이다.

즉, 본 발명에서는 연료온도가 높으면서 연료량이 적은 조건인 경우 zero leak의 자연증발압력상승치는 많은 산포를 보이지만, leak가 0.5mm 이상인 경우에는 자연증발압력상승치가 높다. 따라서, 연료온도를 대신할 수 있는 외기온(ambient temperature) 즉, 차량을 둘러싸고 있는 공기의 온도 요소를 추가하여 zero leak의 비정상적인 계산을 막을 수 있도록 한 것이다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 설명한다.

실시예

본 발명의 실시예에 따른 증발가스시스템의 고장 진단 방법을 흐름도인 도 2를 중심으로 도 1을 참조하여 설명한다.

도 2에 도시된 바와 같이, 먼저, 리크(leak) 모니터링 조건을 만족하는지 여부를 확인한다[S10]. 본 발명에 따른 상기 모니터링 조건은, 차량의 정차상태, 변속기어의 중립상태 및 차량 생산라인에서 별도로 구비되는 자기진단부(MUT : Multi Use Tester)로부터 리키지 체크 모드 코드가 수신된 상태이다.

상기 S10단계에서 모니터링 조건을 만족하는 경우 퍼지밸브(퍼지 컨트롤 솔레노이드 밸브)와 캐니스터크로즈밸브를 닫아 밀폐공간을 형성한다[S20]. 즉, 연료계통을 밀폐시킨다.

상기 S20단계에서 밀폐공간 형성 후 연료탱크내의 자연증발압력상승치와 자연증발압력보정치를 산출한다[S30]. 즉, 연료탱크내의 증발가스에 의한 압력변동값인 자연증발압력상승치(도 1의 MDL_BAS)를 산출한 후 상기 자연증발압력상승치와 외기온을 이용하여 자연증발압력보정치를 산출한다.

본 발명에 따른 상기 자연증발압력보정치의 산출에 있어서, 자연증발압력상승치에 외기온을 추가하는 이유는 다음과 같다.

리크 사이즈(leak size) 계산시, 리크 진단구간에서의 압력상승분(MDL_DIAG)만으로 계산하는 경우 연료량과 연료온도 등의 영향을 포함할 수 없다.

즉, 부압생성전 자연증발압력상승치(MDL_BAS)로 연료온도의 영향을 보정하고 부압생성시 압력강하속도로 연료량의 영향을 보정하게 된다. 그러나, 상기 자연증발압력상승치는 대기압 근처에서의 압력상승치이고 리크 진단구간에서의 압력상승 분은 부압이 형성된 이후의 압력상승치이므로, 순수한 리크에 의한 압력상승치를 계산하고자할 때 MDL_DIAG - MDL_BAS로 계산하게 되면 오류가 발생하므로 실험을 통해 MDL_BAS를 그대로 쓰지 않고 자연증발압력보정치를 만드는 것이다.

이때, 상기 자연증발압력보정치는 연료온도와 상관관계가 있으므로, 연료온도 대신 연료온도에 가장 근접한 외기온을 또 하나의 요소로 추가하는 것이다. 이로써, 통상 외기온에서 리크진단의 정확성을 유지하면서 고온의 외기온하에서 오진단하는 경우를 방지할 수 있는 것이다.

다시 도 2의 흐름도로 돌아가서, 상기 S30단계에서 연료탱크내의 압력상승치 및 압력보정치를 산출한 후 엔진제어부의 제어에 의해 퍼지밸브를 일정 듀티값으로 열어 부압을 생성하고[S40], 부압 생성 후 생성된 부압상태를 안정화시키기 위해 퍼지밸브를 닫는다[S50].

상기 S50단계에서 생성된 부압상태를 안정화시킨 후 리크(leak) 즉, 누출에 의한 압력상승분을 산출한다[S60]. 상기 누출에 의한 압력상승분(도 1의 MDL_DIAG)은 연료탱크내의 증발가스 및 누출에 의해 증가된 압력변동값을 포함하고 있다.

상기 S60단계에서 누출에 의한 압력상승분을 산출한 후 리크 사이즈를 계산한다[S70]. 상기 리크 사이즈는 S60단계의 리크에 의한 압력상승분과 S30단계의 증발가스에 의한 압력변동값을 이용하여 다음 수학식 1과 같이 계산된다.

리크 사이즈(leak size) = 연료량추정치 ×[리크 진단구간에서의 압력상승치 (MDL_DIAG) - 자연증발압력상승치(MDL_BAS)]

상기에서 설명한 바와 같이, 본 발명에서는 자연증발압력측정구간에서의 보정계수 산출시 증발가스에 의한 압력상승치에 외기온 조건을 추가시킴으로써, 증발가스시스템의 누출 오진단을 방지할 수 있다.

이상에서 바람직한 실시예를 중심으로 본 발명을 설명하였으나 본 발명의 기술적사상이 이에 한정되어 해석되어서는 아니되며, 본 발명에 따른 기술적 범위는 특허청구범위에 기재된 사항의 합리적인 해석에 의해 결정되어져야 한다.

본 발명의 증발가스 시스템의 고장 진단 방법에 따르면, 차량의 연료 증발가스 시스템의 누출(leak) 오진단을 방지할 수 있으므로 전자식 엔진제어장비인 OBD-Ⅱ기능의 신뢰성 향상 효과가 있다.

Claims (4)

1. 증발가스 시스템의 고장 진단 방법에 있어서,

   리크(leak) 모니터링 조건 확인 단계;

   상기 단계에서 모니터링 조건을 만족하는 경우 퍼지밸브와 캐니스터크로즈밸브를 닫아 밀폐공간을 형성하는 단계;

   상기 단계에서 밀폐공간 형성 후 연료탱크내의 증발가스에 의한 자연증발압력상승치와 자연증발압력보정치를 산출하는 단계;

   상기 단계에서 연료탱크내의 압력상승치 및 압력보정치를 산출한 후 퍼지밸브를 일정 듀티로 열어 부압을 생성하는 단계;

   상기 단계에서 생성된 부압상태를 안정화시키기 위해 퍼지밸브를 닫은 후 리크(leak)에 의한 압력상승분을 산출하는 단계; 및

   리크 사이즈(leak size)를 산출하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 증발가스 시스템의 고장 진단 방법.
2. 제 1항에 있어서, 상기 리크 모니터링 조건은,

   차량의 정차상태, 변속기어의 중립상태 및 차량 생산라인에서 별도로 구비되는 자기진단부(MUT)로부터 리키지 체크 모드 코드가 수신된 상태인 것을 특징으로 하는 증발가스 시스템의 고장 진단 방법.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 연료탱크내의 자연증발압력보정치는 자연증발압력상승치와 차량을 둘러싸고 있는 공기의 온도인 외기온을 이용하여 산출되는 것을 특징으로 하는 증발가스 시스템의 고장 진단 방법.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 리크 사이즈는 연료량추정치×(리크 진단구간에서의 압력상승치 - 자연증발압력상승치)로 계산되는 것을 특징으로 하는 증발가스 시스템의 고장 진단 방법.

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