KR20230069268A - 차량의 증발가스 모니터링 장치 및 방법 - Google Patents

차량의 증발가스 모니터링 장치 및 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20230069268A
KR20230069268A KR1020210154402A KR20210154402A KR20230069268A KR 20230069268 A KR20230069268 A KR 20230069268A KR 1020210154402 A KR1020210154402 A KR 1020210154402A KR 20210154402 A KR20210154402 A KR 20210154402A KR 20230069268 A KR20230069268 A KR 20230069268A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
pressure
evaporation gas
vehicle
gas monitoring
monitoring unit
Prior art date
Application number
KR1020210154402A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102546886B1 (ko
Inventor
임해룡
송호범
Original Assignee
주식회사 현대케피코
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 현대케피코 filed Critical 주식회사 현대케피코
Priority to KR1020210154402A priority Critical patent/KR102546886B1/ko
Publication of KR20230069268A publication Critical patent/KR20230069268A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102546886B1 publication Critical patent/KR102546886B1/ko

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/0025—Controlling engines characterised by use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
    • F02D41/003—Adding fuel vapours, e.g. drawn from engine fuel reservoir
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/22—Safety or indicating devices for abnormal conditions
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M25/00—Engine-pertinent apparatus for adding non-fuel substances or small quantities of secondary fuel to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture
    • F02M25/08—Engine-pertinent apparatus for adding non-fuel substances or small quantities of secondary fuel to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture adding fuel vapours drawn from engine fuel reservoir

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Supplying Secondary Fuel Or The Like To Fuel, Air Or Fuel-Air Mixtures (AREA)

Abstract

본 발명은 차량의 증발가스 모니터링 장치에 관한 것으로, 연료탱크와 상기 연료탱크에서 기화된 연료의 증발가스를 포집하여 저장하는 캐니스터 및 상기 캐니스터의 대기(air)쪽 입구에 장착되어 증발가스 밀폐시스템을 형성하는 밀폐밸브가 포함된 차량의 밀폐계; 상기 캐니스터와 밀폐밸브의 사이에 장착되며, 차량의 엔진이 정지된 상태에서, 상기 밀폐계의 압력이 기 설정된 제1 기준압력 이상 증가하는 경우에 자동으로 스위치 온 되는 압력스위치; 및 상기 압력스위치의 작동에 의해 웨이크-업 되어 온도 및 압력 센서를 통해 밀폐계의 온도에 따른 압력을 적산하여 저장하는 증발가스 모니터링부;를 포함한다.

Description

차량의 증발가스 모니터링 장치 및 방법{APPARATUS FOR MONITORING EVAPORATION GAS OF VEHICLE AND METHOD THEREOF}
본 발명은 차량의 증발가스 모니터링 장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 차량의 엔진이 정지 상태일 때 밀폐계 압력이 기준 이상 높아질 경우, 증발가스 모니터링 모듈을 자동으로 웨이크-업 시킨 후 밀폐계의 온도와 압력에 기초하여 캐니스터에 흡착되는 증발가스의 양을 자동으로 계산할 수 있도록 하는, 차량의 증발가스 모니터링 장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로 차량의 연료장치는 엔진에서 소모되는 연료를 보관하며 공급하는 장치로서, 연료를 저장하는 연료탱크, 상기 연료탱크 내의 연료를 기화기로 공급하는 연료펌프, 연료의 불순물을 제거하는 연료필터, 그리고 연료탱크에서 기화된 연료의 증발가스를 포집하여 저장하여 두는 캐니스터(canister)를 포함한다.
이 때 상기 차량의 연로로 사용되는 휘발유의 주요 성분은 탄화수소(HC)이고, 연료탱크 내의 온도 상승에 따라 체적 팽창으로 인해 내부압력이 상승하면 부압이 발생하므로 이를 방지하는 환기장치가 필요하며, 아울러 연료의 증발가스가 대기 중으로 방출되는 것을 방지하기 위하여 연료 증발가스 제어 장치를 필요로 한다.
여기서 상기 연료 증발가스 제어 장치로는 활성탄을 내장한 캐니스터(canister)가 널리 사용되고 있으며, 캐니스터에 내장된 활성탄은 연료의 증발가스를 잘 흡착하고 공기가 유동하면 다시 연료의 증발가스를 탈착시키는 특성이 있다.
따라서 엔진을 정지시킨 경우에는 연료의 증발 가스가 활성탄에 의하여 흡착되고, 엔진을 동작시키는 경우에는 캐니스터의 외부에서 주입되는 공기의 흡기 압력에 의하여 활성탄에 흡착된 연료의 증발 가스가 탈착되면서 공기와 혼합되어 엔진의 흡기계로 공급된다.
그런데 고온 환경에서 차량의 엔진이 정지된 상태(즉, 차량의 미구동 상태)로 방치하였을 때, 연료탱크 내 휘발유가 계속 증발하여 이 때 발생한 증발가스로 인해 밀폐계의 압력이 과도하게 높아지면 밀폐밸브의 릴리프밸브가 압력을 이기지 못하고 기계적으로 열려 증발가스가 캐니스터에 흡착된다.
하지만 상기와 같이 차량의 미구동 상태에서는 밀폐밸브가 열린 시점과 열린 시간(기간) 등을 알 수 없기 때문에 캐니스터에 흡착되는 증발가스의 양을 계산할 수 없는 문제점이 있다. 또한 상기와 같이 캐니스터에 흡착된 증발가스의 양을 알지 못한다면 증발가스 제어가 제한적으로 이루어져 차량인증기관에서 정한 법규를 만족시킬 수 없게 되는 문제점이 있다.
따라서 차량이 미구동 상태에서 방치되고 있더라도 캐니스터에 흡착된 증발가스의 양을 계산하여 추후 차량이 구동 되었을 때 증발가스를 적응적으로 제어할 수 있도록 하는 기술이 필요한 상황이다.
본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허 10-2010-0094266호(2012.04.06. 공개, 연료의 증발가스 제어 시스템)에 개시되어 있다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창작된 것으로서, 차량의 엔진이 정지 상태일 때 밀폐계 압력이 기준 이상 높아질 경우, 증발가스 모니터링 모듈을 자동으로 웨이크-업 시킨 후 밀폐계의 온도와 압력에 기초하여 캐니스터에 흡착되는 증발가스의 양을 자동으로 계산할 수 있도록 하는, 차량의 증발가스 모니터링 장치 및 방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.
본 발명의 일 측면에 따른 차량의 증발가스 모니터링 장치는, 연료탱크와 상기 연료탱크에서 기화된 연료의 증발가스를 포집하여 저장하는 캐니스터 및 상기 캐니스터의 대기(air)쪽 입구에 장착되어 증발가스 밀폐시스템을 형성하는 밀폐밸브가 포함된 차량의 밀폐계; 상기 캐니스터와 밀폐밸브의 사이에 장착되며, 차량의 엔진이 정지된 상태에서, 상기 밀폐계의 압력이 기 설정된 제1 기준압력 이상 증가하는 경우에 자동으로 스위치 온 되는 압력스위치; 및 상기 압력스위치의 작동에 의해 웨이크-업 되어 온도 및 압력 센서를 통해 밀폐계의 온도에 따른 압력을 적산하여 저장하는 증발가스 모니터링부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 증발가스 모니터링부는, 상기 적산한 압력에 대응하는 상기 캐니스터의 증발가스 흡착량을 산출하여 저장하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 증발가스 모니터링부는, 사전에 맵핑된 룩업 테이블을 바탕으로 상기 캐니스터의 증발가스 흡착량을 계산하도록 구현된 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 밀폐밸브는, 상기 엔진 동작 중에는 ECU의 제어에 의해 오픈 또는 클로즈되고, 상기 엔진 정지에 따라 상기 ECU(Engine Control Unit)가 오프된 경우, 상기 밀폐계의 압력이 제2 기준압력이 되었을 때 릴리프 밸브가 기계적으로 오픈되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 압력스위치는, 상기 밀폐밸브의 릴리프 밸브가 기계적으로 오픈되게 설정된 제2 기준압력보다 지정된 마진만큼 작게 설정된 제1 기준압력에서 스위치 온 되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 제2 기준압력과 상기 제1 기준압력간의 마진은, 상기 밀폐밸브의 릴리프 밸브가 기계적으로 오픈되기 전에 상기 증발가스 모니터링부가 웨이크-업 완료되는 시간을 반영하여 설정되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 압력스위치는, 상기 제1 기준압력에서 스위치 온 됨에 따라 배터리의 전원을 상기 증발가스 모니터링부에 인가하여 상기 증발가스 모니터링부를 웨이크-업 시키도록 구현된 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 증발가스 모니터링부는, 상기 정지된 엔진이 동작하여 ECU가 작동되었을 때, 상기 적산한 압력을 상기 ECU에 전달하여, 상기 ECU가 상기 적산한 압력에 대응하는 증발가스 흡착량을 산출하도록 구현된 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 증발가스 모니터링부는, 상기 적산한 압력을 상기 ECU에 전달할 때 평균온도 값을 함께 전달하여, 사전에 맵핑된 룩업 테이블을 바탕으로 상기 ECU가 증발가스 흡착량을 계산하도록 구현된 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 증발가스 모니터링부는, 상기 밀폐밸브의 릴리프 밸브가 기계적으로 오픈됨에 따라 상기 밀폐계의 압력이 서서히 감소되기 시작하는 시점부터 상기 밀폐계의 압력이 상기 릴리프 밸브의 복원력보다 작아지게 되어 상기 릴리프 밸브가 기계적으로 클로즈됨에 따라 상기 감소하던 밀폐계 압력이 다시 서서히 증가하는 시점까지의 압력을 적산하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 증발가스 모니터링부는, 상기 밀폐계의 온도에 따른 압력을 적산하여 저장을 완료한 후 웨이크-업을 종료하고 슬립 상태가 되도록 구현된 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 측면에 따른 차량의 증발가스 모니터링 방법은, 차량의 엔진이 정지된 상태에서, 밀폐계의 압력이 기 설정된 제1 기준압력 이상 증가하는 경우, 캐니스터와 밀폐밸브 사이에 장착된 압력스위치가 자동으로 스위치 온 되는 단계; 상기 압력스위치가 스위치 온 됨에 따라 증발가스 모니터링부가 웨이크-업 되는 단계; 및 상기 증발가스 모니터링부가 온도 및 압력 센서를 통해 밀폐계의 온도에 따른 압력을 적산하여 저장하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 밀폐계의 온도에 따른 압력을 적산하여 저장하는 단계 이후, 상기 증발가스 모니터링부가, 상기 적산한 압력에 대응하는 캐니스터의 증발가스 흡착량을 산출하여 저장하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 증발가스 모니터링부는, 사전에 맵핑된 룩업 테이블을 바탕으로 상기 캐니스터의 증발가스 흡착량을 계산하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 압력스위치가 자동으로 스위치 온 되는 단계에서, 상기 압력스위치는, 상기 밀폐밸브의 릴리프 밸브가 기계적으로 오픈되게 설정된 제2 기준압력보다 지정된 마진만큼 작게 설정된 제1 기준압력에서 스위치 온 되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 제2 기준압력과 상기 제1 기준압력간의 마진은, 상기 밀폐밸브의 릴리프 밸브가 기계적으로 오픈되기 전에 상기 증발가스 모니터링부가 웨이크-업 완료되는 시간을 반영하여 설정되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 정지된 엔진이 동작하여 ECU가 작동되었을 경우, 상기 증발가스 모니터링부가, 상기 적산한 압력을 상기 ECU에 전달하여, 상기 ECU가 상기 적산한 압력에 대응하는 증발가스 흡착량을 산출하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 증발가스 모니터링부는, 상기 적산한 압력을 상기 ECU에 전달할 때 평균온도 값을 함께 전달하여, 사전에 맵핑된 룩업 테이블을 바탕으로 상기 ECU가 증발가스 흡착량을 계산하도록 구현된 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 밀폐계의 온도에 따른 압력을 적산하여 저장하는 단계에서, 상기 증발가스 모니터링부는, 상기 밀폐밸브의 릴리프 밸브가 기계적으로 오픈됨에 따라 상기 밀폐계의 압력이 서서히 감소되기 시작하는 시점부터 상기 밀폐계의 압력이 상기 릴리프 밸브의 복원력보다 작아지게 되어 상기 릴리프 밸브가 기계적으로 클로즈됨에 따라 상기 감소하던 밀폐계 압력이 다시 서서히 증가하는 시점까지의 압력을 적산하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 밀폐계의 온도에 따른 압력을 적산하여 저장하는 단계 이후, 상기 증발가스 모니터링부가, 웨이크-업을 종료하고 슬립 상태로 전환하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 본 발명은 차량의 엔진이 정지 상태일 때 밀폐계 압력이 기준 이상 높아질 경우, 증발가스 모니터링 모듈을 자동으로 웨이크-업 시킨 후 밀폐계의 온도와 압력에 기초하여 캐니스터에 흡착되는 증발가스의 양을 자동으로 계산할 수 있도록 함으로써, 추후 엔진이 작동되었을 때 상기 계산한 증발가스의 양을 반영하여 제어부가 증발가스를 적응적으로 제어할 수 있도록 하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량의 증발가스 모니터링 장치의 개략적인 구성을 보인 예시도.
도 2는 상기 도 1에 있어서, 온도에 따라 적산한 압력을 바탕으로 증발가스 흡착량을 산출하는 방법을 설명하기 위한 그래프를 보인 예시도.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량의 증발가스 모니터링 방법을 설명하기 위한 흐름도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 차량의 증발가스 모니터링 장치 및 방법의 일 실시예를 설명한다.
이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량의 증발가스 모니터링 장치의 개략적인 구성을 보인 예시도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 실시 예에 따른 차량의 증발가스 모니터링 장치는, 연료탱크(1), 캐니스터(2), 밀폐밸브(3, FTIV), 압력스위치(4), 온도 및 압력 센서(5), 액티브퍼지펌프(6, APP), 퍼지밸브(7, PCSV), 및 증발가스 모니터링부(10)를 포함한다.
상기 연료탱크(1)는 연료를 저장하고 지정된 압력을 견딜 수 있는 밀폐형연료탱크이다.
상기 캐니스터(2, Canister)는 연료탱크(1)에서 기화된 연료의 증발가스를 포집하여 저장한다.
상기 밀폐밸브(3, FTIV)는 상기 캐니스터(2)의 대기(air)쪽 입구에 장착되며, 증발가스 밀폐시스템을 형성해주는 밸브이다.
참고로 상기 밀폐밸브(3, FTIV)의 오픈(open)/클로즈(close)는 두 가지 방식으로 작동하는데, 먼저, 엔진 작동에 의해 ECU(Engine Control Unit)가 ON 되어 있는 상태에서 밀폐계의 압력이 ECU에서 정한 일정 값에 도달할 경우 전기적 신호를 출력하여 밸브를 작동시키는 방식, 및 엔진 정지에 의해 ECU가 Off 되어 있는 상태에서 밀폐계의 압력이 과도하게 높아지거나 낮아졌을 경우 릴리프 밸브가 압력을 이기지 못해 기계적으로 작동되는 방식이다.
따라서 상기 밀폐밸브(3, FTIV)는 차량의 엔진이 정지 상태일 경우(즉, 차량 시스템이 오프 상태일 경우), 만약 밀폐계 압력이 지정된 제2 기준압력 보다 높아질 경우, 릴리프 밸브가 기계적으로 오픈된다.
상기 압력스위치(4)는 상기 캐니스터(2)와 밀폐밸브(3, FTIV)의 사이에 장착되어, 밀폐계의 압력이 기 설정된 제1 기준압력(여기서, 제1 기준압력 < 제2 기준압력) 이상 증가하는 경우에 자동으로 스위치 온 된다.
상기 압력스위치(4)는 상기 제2 기준압력(상기 밀폐밸브(3)의 릴리프 밸브가 기계적으로 오픈되는 압력)보다 지정된 마진만큼 작게 설정된 제1 기준압력에서 작동(즉, 스위치 온)하여 배터리(80)의 전원을 상기 증발가스 모니터링부(10)에 인가되게 함으로써 상기 증발가스 모니터링부(10)를 웨이크-업 시킨다.
참고로 상기 제1 기준압력은 상기 밀폐밸브(3, FTIV)의 릴리프 밸브가 오픈되는 제2 기준압력 보다 지정된 마진만큼 작은 값으로 설정된다. 상기 제2 기준압력과 상기 제1 기준압력의 차이(또는 마진)는 상기 밀폐밸브(3)의 릴리프 밸그가 기계적으로 오픈되기 전에 상기 증발가스 모니터링부(10)가 웨이크-업 완료되는 시간을 반영하여 조정될 수 있다.
이에 따라 상기 밀폐계 압력이 제2 기준압력 보다 증가하여 상기 밀폐밸브(3, FTIV)의 릴리프 밸브가 오픈되면, 밀폐계 내부의 혼합공기가 대기(air)쪽으로 빠지면서 밀폐계 압력이 내려가기 시작하고, 혼합공기 중 증발가스는 상기 캐니스터(2)에 흡착된다.
여기서 상기 밀폐계는, 연료탱크(1), 캐니스터(2), 밀폐밸브(3, FTIV), 압력스위치(4), 액티브퍼지펌프(6, APP) 및 퍼지밸브(7, PCSV)가 연결 호스에 의해 연결되어 구성된 밀폐시스템을 의미한다.
상기 온도 및 압력 센서(5)는 상기 연료탱크(1)의 온도 및 압력을 검출한다.
상기 액티브퍼지펌프(6, APP)는 상기 캐니스터(2)에 흡착된 증발가스를 끌어올리고, 상기 퍼지밸브(7, PCSV)는 엔진의 작동 시 상기 액티브퍼지펌프(6, APP)를 통해 끌어 올린 증발가스를 흡기 매니폴드(9, Intake Manifold)에 공급한다.
또한 배터리(8)는 전원이 필요한 구성 요소에 구동 전원을 공급한다.
상기 증발가스 모니터링부(10)는 상기 압력스위치(4)의 작동(예 : ON)에 의해 웨이크-업(wake-up) 되며(즉, 상기 밀폐밸브(3)의 릴리프 밸브가 기계적으로 오픈되기 전에 상기 증발가스 모니터링부(10)가 먼저 웨이크-업 되며), 웨이크-업 된 상태에서 상기 온도 및 압력 센서(5)를 통해 측정한 밀폐계(또는 연료탱크)의 온도에 따른 압력을 적산하고, 상기 적산한 압력에 대응하는 캐니스터(2)의 증발가스 흡착량을 산출한다(도 2 참조).
이 때 상기 적산한 압력 및 상기 산출한 증발가스 흡착량은 내부 메모리(미도시)에 저장된다.
다만, 상기 증발가스 모니터링부(10)의 연산 부하 부담을 고려하여, 상기 증발가스 모니터링부(10)는 상기 밀폐계의 온도에 따른 압력을 적산하여 저장하는 동작만 수행하게 하고, 상기 ECU(11)가 작동되었을 때 상기 적산한 압력을 상기 ECU(11)에 전달하여, 상기 ECU(11)가 상기 적산한 압력에 대응하는 증발가스 흡착량을 산출하게 할 수도 있다.
예컨대 차량의 시동이 켜져 상기 ECU(11)가 ON 되었을 때, 상기 증발가스 모니터링부(10)가 계산한 압력 적산 값과 평균온도 값을 상기 ECU(11)로 전달하여, 상기 ECU(11)가 상기 캐니스터(2) 내 증발가스의 양(즉, 증발가스 흡착량)을 사전에 맵핑된 데이터(예 : 룩업 테이블)를 바탕으로 계산함으로써 적응적인 증발가스 제어를 가능하게 한다.
도 2는 상기 도 1에 있어서, 온도에 따라 적산한 압력을 바탕으로 증발가스 흡착량을 산출하는 방법을 설명하기 위한 그래프를 보인 예시도이다.
도 2에서 p1은 제1 기준압력으로서 상기 밀폐밸브(3, FTIV)의 릴리프 밸브가 오픈되는 압력이고, p2는 제1 기준압력으로서 상기 제2 기준압력 보다 지정된 마진만큼 작은 값으로 설정되어 상기 밀폐밸브(3, FTIV)의 릴리프 밸브가 기계적으로 오픈되기 전 상기 증발가스 모니터링부(10)를 웨이크-업 시키기 위한 압력이다.
상술한 바와 같이 상기 제2 기준압력과 상기 제1 기준압력의 차이(또는 마진)는 상기 밀폐밸브의 릴리프 밸브가 기계적으로 오픈되기 전에 상기 증발가스 모니터링부(10)가 웨이크-업 완료되는 시간과 설계 오차 등을 고려하여 조정될 수 있다.
도 2를 참조하면, 상기 밀폐밸브(3, FTIV)의 릴리프 밸브가 기계적으로 오픈되면(t2 시점) 상기 밀폐계 압력이 서서히 감소되기 시작하고, 상기 밀폐계 압력이 상기 릴리프 밸브의 복원력보다 작아지게 되면 상기 릴리프 밸브가 기계적으로 클로즈 되고(t3 시점), 상기 릴리프 밸브가 기계적으로 클로즈 되면 상기 감소하던 밀폐계 압력이 다시 서서히 증가하기 시작한다.
이에 상기 증발가스 모니터링부(10)는 상기 감소하던 밀폐계 압력이 다시 서서히 증가하게 되면 지정된 시간 후 웨이크-업을 종료하고 슬립 상태로 전환한다.
이에 따라 상기 증발가스 모니터링부(10)는 상기 밀폐밸브(3, FTIV)의 릴리프 밸브가 오픈 되면 연료탱크 내 증발가스가 캐니스터(2)로 이동하고 밀폐계 내부의 압력이 감소하기 시작하는 시점(t2)부터 상기 밀폐계 내부의 압력이 감소하다가 다시 릴리프 밸브가 클로즈 됨에 따라 상기 밀폐계 내부의 압력이 서서히 증가되기 시작하는 시점(t3)까지 상기 제2 기준압력(p1)과의 차이를 단위시간으로 적분하여, 즉, 도 2의 그래프 내의 A 영역의 면적(즉, 적산 압력 값)을 계산하여 내부 메모리(미도시)에 저장한다.
이 때 t2~t3간의 밀폐계의 온도는 평균온도 값으로 저장한다.
상기 저장된 값(즉, 적산 압력값, 평균온도)은 추후 상기 ECU(11)가 온 될 경우, 상기 ECU(11)로 전달되고, 상기 ECU(11)가 미리 맵핑되어 있는 데이터를 바탕으로 상기 캐니스터(2)에 흡착된 증발가스의 양을 계산한다.
다만 설계에 따라서는 상기 증발가스 모니터링부(10)가 상기 캐니스터(2)에 흡착된 증발가스의 양까지 계산하여 저장한 후, 추후 상기 ECU(11)가 온 될 경우에 곧바로 전달할 수도 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량의 증발가스 모니터링 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 3을 참조하면, 차량의 엔진이 정지된 상태(즉, ECU가 오프된 상태)에서(S101), 밀폐계의 압력이 지정된 기준압력(즉, 제2 기준압력)보다 증가할 경우(S102의 예), 밀폐계 내의 압력스위치(4)가 온 됨에 따라(S103), 구동 전원이 인가되어 증발가스 모니터링부(10)와 온도 및 압력세서(5)를 강제로 웨이크-업 시킨다(S104).
여기서 상기 제1 기준압력은 상기 압력스위치(4)를 온 시키기 위해 설정된 기준압력으로서, 밀폐밸브(3)의 릴리프 밸브를 기계적으로 오픈시키기 위하여 설정된 제2 기준압력 보다 작은 값으로 설정된다.
따라서 상기 밀폐계의 내부 압력이 증가되기 시작하여 제1 기준압력이 되었을 때 상기 밀폐밸브(3)의 릴리프 밸브기 기계적으로 오픈되기 전에 상기 증발가스 모니터링부(10)와 온도 및 압력세서(5)가 먼저 웨이크-업 된 후, 계속해서 상기 밀폐계의 내부 압력이 증가되어 제2 기준압력이 되었을 때 상기 밀폐밸브(3)의 릴리프 밸브가 기계적으로 오픈된다(S106).
상기 밀폐계의 내부 압력이 제2 기준압력 보다 증가하여 상기 밀폐밸브(3)의 릴리프 밸브가 기계적으로 오픈되면(S106), 밀폐계 내부의 혼합공기가 대기(air)쪽으로 빠지면서 밀폐계의 압력이 내려가기 시작하고(도 2의 t2 시점), 혼합공기 중 증발가스는 상기 캐니스터(2)에 흡착된다.
상기와 같이 밀폐밸브(3)의 릴리프 밸브가 기계적으로 오픈되면(S106), 상기 증발가스 모니터링부(10)는 상기 온도 및 압력 센서(5)를 통해 상기 밀폐계 내부 또는 상기 연료탱크(1)의 온도 및 압력을 측정(검출)한다(S105).
상기 밀폐밸브(3)의 릴리프 밸브가 기계적으로 오픈되면(도 2의 t2 시점) 상기 밀폐계 압력이 서서히 감소되기 시작한 후 상기 밀폐계의 압력이 상기 릴리프 밸브의 복원력보다 작아지게 되면 상기 릴리프 밸브가 기계적으로 클로즈 되고(도 2의 t3 시점)(S108), 상기 릴리프 밸브가 기계적으로 클로즈 되면(S108) 상기 감소하던 밀폐계 압력이 다시 서서히 증가하게 된다.
따라서 상기 증발가스 모니터링부(10)는 상기 감소하던 밀폐계의 압력이 다시 증가하게 되면(S107의 예), 상기 온도 및 압력 센서(5)를 통해 밀폐계의 온도(또는 평균온도)에 따른 압력을 적산하고, 상기 적산한 압력에 대응하는 증발가스 흡착량을 산출하여, 상기 적산한 압력 및 상기 산출한 증발가스 흡착량을 내부 메모리(미도시)에 저장한다(S109).
이 때 상기 증발가스 모니터링부(10)의 연산 부하를 고려하여(즉, 연산 부하를 분담하기 위하여), 상기 증발가스 모니터링부(10)는 상기 밀폐계의 온도(또는 평균온도)에 따른 압력을 적산하여 저장하는 동작만 수행하게 하고, 상기 엔진이 동작하여 상기 ECU(11)가 작동되었을 때 상기 적산한 압력 값과 평균온도 값을 상기 ECU(11)에 전달함으로써, 상기 ECU(11)가 상기 적산한 압력에 대응하는 증발가스 흡착량(즉, 캐니스터 내 증발가스의 양)을 산출하게 할 수도 있다.
상기와 같이 상기 적산한 압력 값, 평균온도 값, 및 증발가스 흡착량 등의 저장이 완료되면 상기 증발가스 모니터링부(10)는 웨이크-업을 종료하고 슬립 상태로 전환된다(S110).
한편 상기 증발가스 모니터링부(10)에 저장된 값(예 : 적산 압력값, 평균온도, 증발가스 흡착량 등)은 추후 상기 ECU(11)가 온 될 경우, 상기 ECU(11)로 전달함으로써(S111), 상기 ECU(11)가 미리 맵핑되어 있는 데이터를 바탕으로 상기 캐니스터(2)에 흡착된 증발가스의 양(즉, 증발가스 흡착량)을 계산하거나, 상기 증발가스 모니터링부(10)로부터 전달받은 흡착된 증발가스의 양(즉, 증발가스 흡착량)을 반영하여 증발가스를 적응적으로 제어할 수 있도록 한다.
상기와 같이 본 실시 예는 차량의 엔진이 정지 상태일 때 밀폐계 압력이 기준 이상 높아질 경우, 증발가스 모니터링 모듈을 자동으로 웨이크 업 시킨 후 밀폐계의 온도와 압력에 기초하여 캐니스터에 흡착되는 증발가스의 양(즉, 증발가스 흡착량)를 자동으로 계산할 수 있도록 함으로써, 추후 엔진이 작동되었을 때 상기 계산한 증발가스의 양을 반영하여 제어부가 증발가스를 적응적으로 제어할 수 있도록 하는 효과가 있다.
이상으로 본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다. 또한 본 명세서에서 설명된 구현은, 예컨대, 방법 또는 프로세스, 장치, 소프트웨어 프로그램, 데이터 스트림 또는 신호로 구현될 수 있다. 단일 형태의 구현의 맥락에서만 논의(예컨대, 방법으로서만 논의)되었더라도, 논의된 특징의 구현은 또한 다른 형태(예컨대, 장치 또는 프로그램)로도 구현될 수 있다. 장치는 적절한 하드웨어, 소프트웨어 및 펌웨어 등으로 구현될 수 있다. 방법은, 예컨대, 컴퓨터, 마이크로프로세서, 집적 회로 또는 프로그래밍 가능한 로직 디바이스 등을 포함하는 프로세싱 디바이스를 일반적으로 지칭하는 프로세서 등과 같은 장치에서 구현될 수 있다. 프로세서는 또한 최종-사용자 사이에 정보의 통신을 용이하게 하는 컴퓨터, 셀 폰, 휴대용/개인용 정보 단말기(personal digital assistant: "PDA") 및 다른 디바이스 등과 같은 통신 디바이스를 포함한다.
1 : 연료탱크 2 : 캐니스터
3 : 밀폐밸브 4 : 압력스위치
5 : 온도 및 압력 센서 6 : 액티브퍼지펌프
7 : 퍼지밸브 8 : 배터리
9 : 흡기 매니폴드 10 : 증발가스 모니터링부
11 : 엔진 제어 유니트(ECU)

Claims (20)

  1. 연료탱크와 상기 연료탱크에서 기화된 연료의 증발가스를 포집하여 저장하는 캐니스터 및 상기 캐니스터의 대기(air)쪽 입구에 장착되어 증발가스 밀폐시스템을 형성하는 밀폐밸브가 포함된 차량의 밀폐계;
    상기 캐니스터와 밀폐밸브의 사이에 장착되며, 차량의 엔진이 정지된 상태에서, 상기 밀폐계의 압력이 기 설정된 제1 기준압력 이상 증가하는 경우에 자동으로 스위치 온 되는 압력스위치; 및
    상기 압력스위치의 작동에 의해 웨이크-업 되어 온도 및 압력 센서를 통해 밀폐계의 온도에 따른 압력을 적산하여 저장하는 증발가스 모니터링부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 증발가스 모니터링 장치.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 증발가스 모니터링부는,
    상기 적산한 압력에 대응하는 상기 캐니스터의 증발가스 흡착량을 산출하여 저장하는 것을 특징으로 하는 차량의 증발가스 모니터링 장치.
  3. 제 3항에 있어서, 상기 증발가스 모니터링부는,
    사전에 맵핑된 룩업 테이블을 바탕으로 상기 캐니스터의 증발가스 흡착량을 계산하도록 구현된 것을 특징으로 하는 차량의 증발가스 모니터링 장치.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 밀폐밸브는,
    상기 엔진 동작 중에는 ECU의 제어에 의해 오픈 또는 클로즈되고,
    상기 엔진 정지에 따라 상기 ECU(Engine Control Unit)가 오프된 경우, 상기 밀폐계의 압력이 제2 기준압력이 되었을 때 릴리프 밸브가 기계적으로 오픈되는 것을 특징으로 하는 차량의 증발가스 모니터링 장치.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 압력스위치는,
    상기 밀폐밸브의 릴리프 밸브가 기계적으로 오픈되게 설정된 제2 기준압력보다 지정된 마진만큼 작게 설정된 제1 기준압력에서 스위치 온 되는 것을 특징으로 하는 차량의 증발가스 모니터링 장치.
  6. 제 5항에 있어서, 상기 제2 기준압력과 상기 제1 기준압력간의 마진은,
    상기 밀폐밸브의 릴리프 밸브가 기계적으로 오픈되기 전에 상기 증발가스 모니터링부가 웨이크-업 완료되는 시간을 반영하여 설정되는 것을 특징으로 차량의 증발가스 모니터링 장치.
  7. 제 1항에 있어서, 상기 압력스위치는,
    상기 제1 기준압력에서 스위치 온 됨에 따라 배터리의 전원을 상기 증발가스 모니터링부에 인가하여 상기 증발가스 모니터링부를 웨이크-업 시키도록 구현된 것을 특징으로 하는 차량의 증발가스 모니터링 장치.
  8. 제 1항에 있어서, 상기 증발가스 모니터링부는,
    상기 정지된 엔진이 동작하여 ECU가 작동되었을 때,
    상기 적산한 압력을 상기 ECU에 전달하여, 상기 ECU가 상기 적산한 압력에 대응하는 증발가스 흡착량을 산출하도록 구현된 것을 특징으로 하는 차량의 증발가스 모니터링 장치.
  9. 제 8항에 있어서, 상기 증발가스 모니터링부는,
    상기 적산한 압력을 상기 ECU에 전달할 때 평균온도 값을 함께 전달하여,
    사전에 맵핑된 룩업 테이블을 바탕으로 상기 ECU가 증발가스 흡착량을 계산하도록 구현된 것을 특징으로 하는 차량의 증발가스 모니터링 장치.
  10. 제 1항에 있어서, 상기 증발가스 모니터링부는,
    상기 밀폐밸브의 릴리프 밸브가 기계적으로 오픈됨에 따라 상기 밀폐계의 압력이 서서히 감소되기 시작하는 시점부터 상기 밀폐계의 압력이 상기 릴리프 밸브의 복원력보다 작아지게 되어 상기 릴리프 밸브가 기계적으로 클로즈됨에 따라 상기 감소하던 밀폐계 압력이 다시 서서히 증가하는 시점까지의 압력을 적산하는 것을 특징으로 하는 차량의 증발가스 모니터링 장치.
  11. 제 1항에 있어서, 상기 증발가스 모니터링부는,
    상기 밀폐계의 온도에 따른 압력을 적산하여 저장을 완료한 후 웨이크-업을 종료하고 슬립 상태가 되도록 구현된 것을 특징으로 하는 차량의 증발가스 모니터링 장치.
  12. 차량의 엔진이 정지된 상태에서, 밀폐계의 압력이 기 설정된 제1 기준압력 이상 증가하는 경우, 캐니스터와 밀폐밸브 사이에 장착된 압력스위치가 자동으로 스위치 온 되는 단계;
    상기 압력스위치가 스위치 온 됨에 따라 증발가스 모니터링부가 웨이크-업 되는 단계; 및
    상기 증발가스 모니터링부가 온도 및 압력 센서를 통해 밀폐계의 온도에 따른 압력을 적산하여 저장하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 증발가스 모니터링 방법.
  13. 제 12항에 있어서,
    상기 밀폐계의 온도에 따른 압력을 적산하여 저장하는 단계 이후,
    상기 증발가스 모니터링부가, 상기 적산한 압력에 대응하는 캐니스터의 증발가스 흡착량을 산출하여 저장하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 증발가스 모니터링 방법.
  14. 제 13항에 있어서, 상기 증발가스 모니터링부는,
    사전에 맵핑된 룩업 테이블을 바탕으로 상기 캐니스터의 증발가스 흡착량을 계산하는 것을 특징으로 하는 차량의 증발가스 모니터링 방법.
  15. 제 13항에 있어서, 상기 압력스위치가 자동으로 스위치 온 되는 단계에서,
    상기 압력스위치는,
    상기 밀폐밸브의 릴리프 밸브가 기계적으로 오픈되게 설정된 제2 기준압력보다 지정된 마진만큼 작게 설정된 제1 기준압력에서 스위치 온 되는 것을 특징으로 하는 차량의 증발가스 모니터링 방법.
  16. 제 15항에 있어서, 상기 제2 기준압력과 상기 제1 기준압력간의 마진은,
    상기 밀폐밸브의 릴리프 밸브가 기계적으로 오픈되기 전에 상기 증발가스 모니터링부가 웨이크-업 완료되는 시간을 반영하여 설정되는 것을 특징으로 차량의 증발가스 모니터링 방법.
  17. 제 13항에 있어서, 상기 정지된 엔진이 동작하여 ECU가 작동되었을 경우,
    상기 증발가스 모니터링부가, 상기 적산한 압력을 상기 ECU에 전달하여,
    상기 ECU가 상기 적산한 압력에 대응하는 증발가스 흡착량을 산출하는 것을 특징으로 하는 차량의 증발가스 모니터링 방법.
  18. 제 17항에 있어서, 상기 증발가스 모니터링부는,
    상기 적산한 압력을 상기 ECU에 전달할 때 평균온도 값을 함께 전달하여,
    사전에 맵핑된 룩업 테이블을 바탕으로 상기 ECU가 증발가스 흡착량을 계산하도록 구현된 것을 특징으로 하는 차량의 증발가스 모니터링 방법.
  19. 제 13항에 있어서,
    상기 밀폐계의 온도에 따른 압력을 적산하여 저장하는 단계에서,
    상기 증발가스 모니터링부는,
    상기 밀폐밸브의 릴리프 밸브가 기계적으로 오픈됨에 따라 상기 밀폐계의 압력이 서서히 감소되기 시작하는 시점부터 상기 밀폐계의 압력이 상기 릴리프 밸브의 복원력보다 작아지게 되어 상기 릴리프 밸브가 기계적으로 클로즈됨에 따라 상기 감소하던 밀폐계 압력이 다시 서서히 증가하는 시점까지의 압력을 적산하는 것을 특징으로 하는 차량의 증발가스 모니터링 방법.
  20. 제 13항에 있어서,
    상기 밀폐계의 온도에 따른 압력을 적산하여 저장하는 단계 이후,
    상기 증발가스 모니터링부가, 웨이크-업을 종료하고 슬립 상태로 전환하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 증발가스 모니터링 방법.
KR1020210154402A 2021-11-11 2021-11-11 차량의 증발가스 모니터링 장치 및 방법 KR102546886B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210154402A KR102546886B1 (ko) 2021-11-11 2021-11-11 차량의 증발가스 모니터링 장치 및 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210154402A KR102546886B1 (ko) 2021-11-11 2021-11-11 차량의 증발가스 모니터링 장치 및 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20230069268A true KR20230069268A (ko) 2023-05-19
KR102546886B1 KR102546886B1 (ko) 2023-06-23

Family

ID=86546865

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020210154402A KR102546886B1 (ko) 2021-11-11 2021-11-11 차량의 증발가스 모니터링 장치 및 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102546886B1 (ko)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR19980036338A (ko) * 1996-11-18 1998-08-05 김영귀 캐니스터 퍼지 제어 시스템 및 그 제어방법
KR19990038646A (ko) * 1997-11-06 1999-06-05 정몽규 증발가스의 포집량 계산 방법
KR100655610B1 (ko) * 2004-03-19 2006-12-08 현대자동차주식회사 캐니스터의 이물질 및 수분 유입방지장치
KR101567981B1 (ko) * 2014-05-16 2015-11-10 현대오트론 주식회사 연료 증발가스의 누설 진단장치 및 방법
KR102214576B1 (ko) * 2019-12-12 2021-02-10 주식회사 현대케피코 차량의 연료증발가스 처리시스템 및 그 제어 방법

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR19980036338A (ko) * 1996-11-18 1998-08-05 김영귀 캐니스터 퍼지 제어 시스템 및 그 제어방법
KR19990038646A (ko) * 1997-11-06 1999-06-05 정몽규 증발가스의 포집량 계산 방법
KR100655610B1 (ko) * 2004-03-19 2006-12-08 현대자동차주식회사 캐니스터의 이물질 및 수분 유입방지장치
KR101567981B1 (ko) * 2014-05-16 2015-11-10 현대오트론 주식회사 연료 증발가스의 누설 진단장치 및 방법
KR102214576B1 (ko) * 2019-12-12 2021-02-10 주식회사 현대케피코 차량의 연료증발가스 처리시스템 및 그 제어 방법

Also Published As

Publication number Publication date
KR102546886B1 (ko) 2023-06-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9341538B2 (en) Evaporated fuel processing device and method for diagnosing evaporated fuel processing device
US9151251B2 (en) Evaporative emission control device for an internal combustion engine
JP5351234B2 (ja) 車載電子制御装置
US8560158B2 (en) Method and apparatus for engine control module wake-up test
US20020059920A1 (en) Evaporative fuel leakage preventing device for internal combustion engine
JP6040962B2 (ja) 蒸発燃料処理装置
JP2009030539A (ja) 蒸発燃料排出抑制装置
JP6971169B2 (ja) 車両用制御装置
JP2004060442A (ja) 内燃機関の蒸発燃料処理装置
JP2004156496A (ja) 内燃機関の蒸発燃料処理装置
JP4166001B2 (ja) 蒸発燃料処理装置およびその故障診断装置
KR102546886B1 (ko) 차량의 증발가스 모니터링 장치 및 방법
CN109695503B (zh) 闭塞诊断装置
US7349793B2 (en) Control apparatus for vehicle and method of switching mode of control unit of control apparatus
JP4433174B2 (ja) 内燃機関の蒸発燃料制御装置
JP4497268B2 (ja) 燃料温度推定装置及び異常診断装置
JP4487776B2 (ja) 燃料供給制御装置
JP4567534B2 (ja) 車両の制御装置
JP6001414B2 (ja) 蒸発燃料処理装置
JP2007008386A (ja) 車両の燃料残量算出装置
KR102214576B1 (ko) 차량의 연료증발가스 처리시스템 및 그 제어 방법
JP2007015420A (ja) 車両の制御装置
JP4715426B2 (ja) 蒸発燃料処理システムのリーク診断装置
KR102589931B1 (ko) 차량의 증발가스 제어시스템 및 방법
CN112594096A (zh) 一种电控阀、电控燃油***及控制方法

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant