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KR101262195B1 - 자동차용 탱크 통기 장치를 제어하기 위한 장치 및 방법 - Google Patents

자동차용 탱크 통기 장치를 제어하기 위한 장치 및 방법 Download PDF

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KR101262195B1
KR101262195B1 KR1020107029447A KR20107029447A KR101262195B1 KR 101262195 B1 KR101262195 B1 KR 101262195B1 KR 1020107029447 A KR1020107029447 A KR 1020107029447A KR 20107029447 A KR20107029447 A KR 20107029447A KR 101262195 B1 KR101262195 B1 KR 101262195B1
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KR
South Korea
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tank
vent device
pressure
exhaust valve
control
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스테판 클로셋
볼프강 마이
옌스 파체
Original Assignee
콘티넨탈 오토모티브 게엠베하
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Abstract

자동차(100)용 탱크 통기 장치(102) 제어 방법으로서, 상기 탱크 통기 장치(102)의 탱크 배기 밸브(28)가 먼저 폐쇄되는 자동차용 탱크 통기 장치 제어 방법에 제안된다. 이후 상기 탱크 통기 장치(102)와 연관된 누설 탐지 수단(23, 31)이 상기 탱크 통기 장치(102) 내의 누설을 탐지할 때까지, 상기 탱크 배기 밸브(28)에 대한 제어 신호 값이 상기 탱크 배기 밸브(28)의 개방과 관련하여 증가한다. 상기 탱크 통기 장치(102) 내의 누설이 탐지된 제어 신호 값은 상기 탱크 배기 밸브(28)를 개방시키기 위한 개방 제어 값으로서 판정된다. 이러한 방식으로, 상기 탱크 배기 밸브(28)에 대한 개방 제어 값이 높은 도수 및 정확도로 결정될 수 있다.

Description

자동차용 탱크 통기 장치를 제어하기 위한 장치 및 방법 {METHOD AND DEVICE FOR CONTROLLING A TANK VENTILATION DEVICE FOR A MOTOR VEHICLE}
본 발명은 자동차용 탱크 통기 장치를 제어하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.
법적으로 요구되는 배기 제한(emission limits)을 따르기 위하여, 현대의 자동차에는 탱크 통기 장치(tank ventilation device)가 설치된다. 연료 탱크에서 생성되는 연료 증기(fuel vapor)는 이를 흡수하는 활성 탄소 필터(activated carbon filter)로 공급된다. 그러나, 활성 탄소 필터는 저장 용량은 제한적이므로, 때때로 재생되어야만 한다. 이를 위하여, 환기 라인(venting line) 및 여기에 배치된 탱크 배기 밸브를 통해서 활성 탄소 캐니스터(canister)가 내연 기관의 흡기 매니폴드(intake manifold)에 연결된다. 활성 탄소 캐니스터를 재생시키기 위하여, 탱크 배기 밸브가 개방되어 활성 탄소 캐니스터에 흡착된 연료 증기가 흡기 매니폴드 내의 부압(negative pressure)으로 인해 내연 기관의 흡기관(intake tract)으로 흡수되도록 하며 연료/공기 혼합물의 일부로서 연소에 참여하도록 한다. 이러한 탱크 환기 프로세스 또는 재생 프로세스의 결과로서, 초기에 알려지지 않은 양의 탄화 수소가 엔진에 공급되고, 이로써 연소성 혼합물의 조성이 변화하게 된다. 연소성 혼합물의 조성에서의 각각의 변화는 연소 프로세스 및 엔진의 배기 가스 조성에 직접적으로 영향을 미치므로, 탱크 배기 밸브의 정확한 제어가 요구된다.
탱크 배기 밸브는 대부분 전자기 밸브이며, 이러한 전자기 밸브의 개방도(degree of opening)는 펄스-폭-변조(pulse-width-modulated) 제어 신호(PWM signal)에 의해 조정된다. 탱크 환기 프로세스의 정확한 실행에 있어서는, 탱크 배기 밸브의 개방 순간(opening instant), 즉 가스의 탱크 배기 밸브 통과가 이루어지는 제어 신호 값을 알아야 한다. 이러한 개방 제어 값은 제조 공차, 오염(fouling), 증착(deposits) 및 사용 수명에 걸친 다른 변화로 인하여 달라질 수 있다.
개방 제어 값을 추정하기 위한 공지의 방식에 따르면, 탱크 배기 밸브가 부분적으로 개방되고 내연 기관의 람다 제어 장치의 출력 신호가 모니터된다. 탱크 배기 밸브가 개방되자마자, 추가적으로 공급되는 탄화수소로 인해서 배기 가스 조성이 변화하는데, 이는 람다 제어 장치에 의해 탐지된다. 결과적으로, 람다 제어 장치의 출력 신호에서의 변화가 발생하자마자, 탱크 환가 밸브의 개방 제어 값이 결정될 수 있다. 그러나, 이러한 방법은 상당한 제한을 받는다. 람다 제어 신호의 충분한 편차(deviation)를 얻기 위해서는, 활성 탄소 캐니스터가 높은 부하도(degree of loading)를 가져야만 한다. 더욱이, 상기 방법은 흡기 매니폴드가 연료 증기를 흡수할 만큼 충분히 낮을 때에만 실행될 수 있다. 특히 밸브 행정을 통한 부하 제어(load control)를 가지는 과급 엔진(supercharged engine) 또는 엔진들의 경우에는, 이러한 조건이 좀처럼 충족되지 않는다. 또한 상기 방법은 부정확하다.
본 발명의 목적은 탱크 배기 밸브의 개방을 위한 개방 제어 값을 결정할 수 있는, 자동차용 탱크 통기 장치의 제어 장치 및 방법을 발명하는 것이다.
이러한 목적은 독립 청구항에 청구된 장치 및 방법에 의해 달성된다. 본 발명의 유리한 실시예들은 종속 청구항들에서 다뤄진다.
청구범위 제1항은 자동차용 탱크 통기 장치 제어 방법으로서, 상기 탱크 통기 장치의 탱크 배기 밸브가 먼저 폐쇄되는 자동차용 탱크 통기 장치 제어 방법에 관한 것이다. 상기 탱크 통기 장치와 연관된 누설 탐지 수단이 상기 탱크 통기 장치 내의 누설을 탐지할 때까지, 상기 탱크 배기 밸브에 대한 제어 신호 값이 상기 탱크 배기 밸브의 개방과 관련하여 증가한다. 상기 탱크 통기 장치 내의 누설이 탐지된 제어 신호 값은 상기 탱크 배기 밸브를 개방시키기 위한 개방 제어 값으로서 판정된다.
여러 나라에서, 탱크 통기 장치의 누설 방지 테스트(leak tightness testing)는 법적 요구사항이다. 따라서 누설 탐지 수단은 자동차에 있어서 표준으로서 널리 이용가능하다. 본 발명의 근본적인 개념은, 탱크 통기 장치에서의 누설에 따라 누설 탐지 수단에 의해 탱크 배기 밸브의 개방이 탐지되는, 누설 탐지 수단을 이용한 탱크 배기 밸브의 개방 제어 값, 즉 개방 순간을 결정하기 위한 것이다. 이러한 유형의 누설 탐지 수단은 대개 매우 작은 누설도 탐지될 수 있도록 설계되므로, 이 방법은 매우 정확하다는 것을 입증한다. 이는 탱크 배기 밸브의 개방 제어 값, 즉 개방 순간이 매우 정확하게 결정될 수 있게 한다. 또한, 자동차의 구성에 따라서는, 이러한 방법이 사실상 내연 기관의 어떠한 작동 상태에서도 실행될 수 있다. 나아가, 상기 방법은 배기 가스 조성에서의 변화를 기초로 하지 않으므로, 활성 탄소 캐니스터의 부하도와 무관하게 실행될 수 있다. 따라서 상기 방법은 탱크 배기 밸브의 개방을 위한 개방 제어 값이 큰 도수(frequency)와 높은 정확성으로 결정될 수 있게 한다.
청구범위 제2항에 기재된 방법에서는, 상기 탱크 배기 밸브의 개방 제어 값의 결정은, 탱크 통기 장치가 이전에 누설이 없던 것으로 탐지된 경우에만 실행된다.
이는 이러한 방법의 프로세스 신뢰성을 보장한다. 탱크 배기 밸브의 개방 제어 값의 결정은 탱크 배기 밸브가 폐쇄된 상태에서 탱크 통기 장치가 누설이 없는 경우에만 의미가 있다. 탱크 통기 장치에서의 어떠한 누설도 본 방법의 결과를 심각하게 왜곡시키거나 무용하게 만들 것이다. 이러한 이유로 인해서, 이러한 실시예에 따라서, 탱크 배기 밸브가 폐쇄된 상태에서 누설 탐지 수단을 이용하여 탱크 통기 장치의 누설 방지 테스트가 먼저 실행된다.
제3항에 따른 방법의 실시예에서는, 상기 탱크 통기 장치 내의 압력이 관측 기간(observation period) 내에서 변화된 경우에 상기 누설 탐지 수단이 상기 탱크 통기 장치 내의 누설을 탐지한다.
제4항에 따른 방법의 실시예에서는, 상기 탱크 통기 장치 내의 압력이 소정(predefined) 한계 값보다 더 많이 변화한 경우 및/또는 압력 변화의 변화도(gradient of the pressure change)가 소정의 한계 변화도(predefined limit gradient)보다 더 큰 경우에 상기 누설 탐지 수단이 상기 탱크 통기 장치 내의 누설을 탐지한다.
이러한 실시예에서는, 누설 탐지가 탱크 통기 장치 내의 압력 모니터링에 기초한다. 모든 누설은 탱크 통기 장치 내부의 압력 변화를 야기한다. 탱크 배기 밸브가 개방되자마자, 가스는 탱크 배기 밸브의 개방 횡단면을 통해 유동하게 되고, 따라서 탱크 통기 장치 내부의 압력은 변화하게 된다. 이러한 압력 변화는 누설 탐지 수단에 의해 탐지되어 적절하게 표시된다. 이러한 방식으로, 탱크 배기 밸브를 개방시키기 위한 개방 제어 값이 간단하고 정확한 방식으로 결정될 수 있다. 상기 방법은 압력 변화에 대한 구체적인 한계 값 또는 구체적인 한계 변화도를 미리 정의함으로써 더욱 우수(robust)해질 수 있다.
제5항에 따른 방법의 실시예에서는, 상기 탱크 통기 장치가 내연 기관과 연관된다. 상기 내연 기관이 종료된 상태에서, 상기 탱크 통기 장치 내의 압력이 상기 내연 기관의 흡기 매니폴드 내의 압력보다 더 낮은 경우에만 상기 개방 제어 값이 결정된다.
탱크 배기 밸브의 개방은 활성 탄소 캐니스터가 흡기 매니폴드에 공압적으로(pneumatically) 연결되게 하므로, 본 발명의 이러한 실시예는 가스가 흡기 매니폴드로부터 활성 탄소 캐니스터로만 유동하는 것을 보장하며, 따라서 탄화수소가 흡기 매니폴드로 그리고 주변 환경으로 바람직하지 않게 새어나가는 것을 방지한다.
제6항에 따른 방법의 실시예에서는, 상기 탱크 배기 밸브의 폐쇄 이후에, 상기 탱크 통기 장치 내의 압력이 진공 발생 수단(vacuum generating means)에 의해서 상기 흡기 매니폴드의 현재(current) 압력보다 더 낮은 소정 값으로 감소된다. 많은 누설 탐지 수단은, 예를 들어 진공 펌프 형태의 진공 발생 수단을 가지며, 이에 의해 탱크 통기 장치 내에 부압이 생성될 수 있다. 상기 진공 발생 수단은 내연 기관의 흡기 매니폴드에 관하여 상응하는 압력차를 생성하는데 사용될 수 있다. 이러한 방식으로, 탱크 배기 밸브에 대한 개방 제어 값이, 흡기 매니폴드의 압력, 즉 엔진의 작동 상태에 무관하게, 큰 도수(frequency)로 결정될 수 있다.
제7항에 따른 방법의 실시예에서는, 내연 기관이 상기 탱크 통기 장치와 연관되며, 상기 내연 기관이 종료된 상태에서, 상기 탱크 통기 장치 내의 압력이 상기 내연 기관의 흡기 매니폴드의 압력보다 더 큰 경우에만 상기 개방 제어 값이 결정된다.
탱크 배기 밸브를 개방함으로써 가스가 활성 탄소 캐니스터와 흡기 매니폴드 사이에서 유동할 수 있게 되므로, 이러한 실시예는 가스가 활성 탄소 캐니스터로부터 흡기 매니폴드로 유동하도록 하여 탄화수소가 연소 프로세스에 참여할 수 있도록 한다. (내연 기관이) 종료된 상태에서, 탱크 배기 밸브를 통해 활성 탄소 캐니스터로 신선한 공기가 귀환 유동(return flow)하는 것은 바람직하지 않으며, 이 실시예에 따라 확실하게 방지된다.
제8항에 따른 방법의 실시예에서는, 내연 기관이 상기 탱크 통기 장치와 연관되며, 상기 탱크 배기 밸브를 폐쇄한 이후에, 상기 탱크 통기 장치 내의 압력이 압력 발생 수단에 의해서 상기 내연 기관의 흡기 매니폴드의 현재 압력보다 더 큰 소정 값으로 증가된다.
이 실시예에 따르면, 누설 탐지 수단은 압력 발생 수단, 예를 들어 펌프를 포함하고, 이 압력 발생 수단에 의해서 탱크 통기 장치 내에 과압(excess pressure)이 생성될 수 있고, 따라서 흡기 매니폴드에 대한 압력차가 형성될 수 있다. 이러한 방식으로, 탱크 배기 밸브의 개방 제어 값이 내연 기관의 작동 포인트 및 흡기 매니폴드 압력에 무관하게 결정될 수 있고, 이로써 상기 방법을 실행하는데 있어서 높은 융통성(degree of flexibility) 및 도수(frequency)를 제공하게 된다.
제9항에 따른 방법의 실시예에서는, 상기 제어 신호 값이 점증적으로(incrementally) 증가하며, 각각의 증가 이전에, 상기 제어 신호 값이 소정 기간 동안 일정하게 유지된다.
탱크 배기 밸브의 작은 개방 횡단면으로 인해서, 탱크 통기 장치 내부의 탐지 가능한 압력 변화는 일정한 시간이 흐른 후에만 발생한다. 이러한 실시예는 탱크 배기 밸브의 개방 제어 값 결정에 있어 더 높은 프로세스 신뢰성을 보장한다.
제10항에 따른 자동차의 탱크 통기 장치용 제어 장치는 제1항 내지 제9항 중 어느 한 한에 따른 방법을 실시할 수 있도록 구현된다. 이로부터 얻어지는 장점과 관련하여서는, 전술한 청구항들에 관한 기재 내용을 참조한다.
본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 설명된 예시적인 실시예에 기초하여 이하에서 더욱 상세하게 설명될 것이다.
도 1은 내연 기관 및 탱크 통기 장치를 포함하는 자동차의 개략적인 다이어그램을 도시한다.
도 2는 탱크 통기 장치를 구비하는 내연 기관의 세부적인 개략적 다이어그램을 도시한다.
도 3은 탱크 통기 장치를 위한 제어 방법의 예를 순서도 형태로 도시한다.
도 1은 내연 기관(1), 제어 장치(31) 및 탱크 통기(ventilation) 장치(102)를 가지는 자동차(100)를 개략적으로 도시한다. 탱크 통기 장치(102) 및 제어 장치(31)는 내연 기관(1)에 연결된다.
도 2는 내연 기관(1) 및 탱크 통기 장치(102)를 더욱 상세하게 도시한다.
내연 기관(1)은 하나 이상의 실린더(2) 및 상기 실린더(2) 내에서 위 아래로 이동할 수 있는 피스톤(3)을 가진다. 연소에 필요한 신선한 공기는 흡기관(intake tract)(4)을 통해서 실린더(2)와 피스톤(3)에 의해 경계가 정해지는 연소 챔버(5)로 유입된다. 흡기관(4)에서 공기 흡입구(6) 하류에는 흡기관(4)에서의 공기 유량을 측정하기 위한 공기 질량 유량 센서(7), 공기 유동을 제어하기 위한 스로틀(8), 흡기 매니폴드(9), 흡기 매니폴드(9) 내의 압력을 측정하기 위한 흡기 매니폴드 압력 센서(40) 및 연소 챔버(5)가 흡기관(4)에 연결되게 하거나 단절되도록 하는 흡기 밸브(10)가 배치된다.
연소는 점화 플러그(11)에 의해 개시된다. 연소에 의해 생성된 추진 에너지는 크랭크축(12)을 통해서 자동차의 동력전달장치(powertrain)로 보내진다. 속도 센서(13)는 내연 기관(1)의 RPM을 측정한다. 스타터(starter) 장치(103), 예를 들어 전기 모터가 크랭크축(12)에 링크되어, 예를 들어 내연 기관(1)을 작동개시시키는데 사용된다.
연소 폐기 가스는 내연 기관(1)의 배기관(exhaust tract)(14)을 통해 방출된다. 연소 챔버(5)는 배기 밸브(15)에 의해 배기관(14)에 연결되거나 단절될 수 있다. 배기 가스는 촉매 변환기(16)에서 정화된다. 배기관(14)은 또한 배기가스 내의 산소의 양을 측정하기 위하여 소위 람다 센서(lambda sensor)(17)도 포함한다.
내연 기관(1)은 추가로 연료 펌프(19), 고압 펌프(20), 압력 축적기(pressure accumulator)(21) 및 하나 이상의 제어가능한 분사 밸브(22)를 구비하는 연료 공급 장치를 포함한다. 연료 펌프(19)는 연료 탱크(18)로부터 연료 공급 라인(24)으로 연료를 전달한다. 고압 펌프(20) 및 압력 축적기(21)는 상기 연료 공급 라인(24) 내에 배치된다. 고압 펌프(20)는 고압에서 압력 축적기(21)로 연료를 공급하는 기능을 하며, 상기 압력 축적기(21)는 모든 분사 밸브(22)에 대한 공통 압력 축적기 (레일)(21)로서 실행된다. 모든 분사 밸브(22)에는 이로부터의 가압된 연료가 공급된다. 이 예에서 엔진은, 연소 챔버(5) 내부로 돌출하는 분사 밸브(22)에 의해서 연료가 직접 연소 챔버(5) 내부로 분사되는 직접 연료 분사 방식의 내연 기관(1)이다. 그러나, 본 발명은 이러한 유형의 연료 분사 방식에만 제한되는 것이 아니라, 예를 들어 흡기 매니폴드 분사와 같은 다른 유형의 연료 분사 방식에도 적용가능하다는 점을 유의해야 한다.
내연 기관(1)은 또한 탱크 통기 장치(102)를 가진다. 탱크 통기 장치(102)는 연료 탱크(18) 및 연료 증기 축적기(25)를 포함하며, 연료 증기 축적기는 예를 들어 활성화된 탄소 캐니스터(activated carbon canister)로서 구성되며 연결 라인(26)을 통해 연료 탱크(18)에 연결된다. 연료 탱크(18)에서 발생한 연료 증기는 연료 증기 축적기(25)로 이송되는데, 여기서 연료 증기는 활성화된 탄소에 의해 흡수된다. 연료 증기 축적기(25)는 제어가능한 탱크 배기 밸브(vent valve)(28)를 포함하는 환기 라인(venting line)(28)을 통해서 내연 기관(1)의 흡기 매니폴드(9)에 연결된다. 또한, 신선한 공기도 공기 라인(29) 및 여기에 배치된 공기 밸브(30)를 통해서 연료 증기 축적기(25)로 공급될 수 있다. 공기 밸브(30)는 예를 들어 (예시적인 실시예에서와 같이) 전기적으로 또는 적절한 공압-기계식(pneumatic-mechanical) 메커니즘에 의해서 작동될 수 있다. 탱크 통기 장치에는 추가로, 탱크 통기 장치(102) 내의 압력을 측정하기 위한 압력 측정 수단, 예를 들어 압력 센서와 탱크 통기 장치(102) 내의 압력을 증가시키거나(압력 발생 수단) 감소시키기 위한(진공 발생 수단) 압력 변동 수단(32)이 제공된다. 압력 변동 수단(32)은 예를 들어 전기 압력 펌프(압력 발생 수단) 또는 전기 진공 펌프(진공 발생 수단)로서 구성될 수 있다.
내연 기관(1)의 특별한 작동 범위에 있어서, 특히 아이들링(idling) 또는 부분적 부하(partial load) 작동 중에는, 스로틀의 강력한 제한 효과(restricting effect)로 인해서, 주위 환경과 흡기 매니폴드(9) 사이에 큰 압력 강하가 존재하게 된다. 탱크 배기 밸브(28) 및 공기 밸브(30)를 개방시킴에 따라, 탱크 환기 기간 동안 배기 효과(scavenging effect)가 발생하며, 이에 의해 연료 증기 축적기(25)에 저장된 연료 증기가 흡기 매니폴드(9)로 이송되어 연소에 참가하게 된다. 따라서 연료 증기는 연소 가스 및 람다 센서(17)에 의해 측정되는 배기 가스의 조성에서 변화를 야기시킨다.
제어 장치(31)에서는, 엔진 제어 함수(KF1 내지 KF5)에 기초한 엔진 맵(engine map)이 소프트웨어에서 구현된다. 제어 장치(31)는 신호 및 데이터 라인을 통해 내연 기관(1)의 모든 액추에이터 및 센서에 연결된다. 특히, 제어 장치(31)는 제어가능한 공기 밸브(30), 제어가능한 탱크 배기 밸브(28), 압력 측정 수단(23), 압력 변동 수단(32), 흡기 매니폴드 압력 센서(40), 공기 질량 유량 센서(7), 제어가능한 스로틀(8), 제어가능한 분사 밸브(22), 점화 플러그(11), 람다 센서(17), 엔지 속도 센서(13) 및 스타터 모터(starter motor)(103)에 연결된다.
자동차는 탱크 통기 장치(102)와 연관된 누설 탐지 수단(leak detection means)을 포함한다. 누설 탐지 수단은 압력 측정 수단(32) 및 상기 제어 장치(31) 내에서 실행되고 상기 압력 측정 수단(32)의 출력 신호를 탐지하고 분석하는 소프트웨어 함수의 일부를 포함하며, 상기 제어 함수는 탱크 통기 장치에서의 압력 변화를 탐지하고 탱크 통기 장치 내에서의 가능한 누설에 대해 상기 압력 변화를 분석한다. 탱크 통기 장치가 밀폐식으로(hermetically) 밀봉되면, 즉 탱크 배기 밸브(28), 공기 밸브(29) 및 탱크 통기 장치(102)의 다른 모든 개구가 주변 상황에 대해 폐쇄되면, 그리고 그럼에도 불구하고 탱크 통기 장치(102) 내의 압력 변화가 미리 정해진 관측기간 내에서 누설 탐지 수단에 의해 표시된다면, 누설이 판정될 수 있다. 유리하게는, 압력 변화가 소정의 한계 값을 초과하거나 압력 변화도(change gradient)가 소정의 한계 변화도보다 더 클 때에만 누설이 판정된다.
도 3은 탱크 배기 장치(102)의 제어 방법의 예시적인 실시예를 순서도 형태로 도시한다. 이러한 방법은 임의의 시점에서 단계(300)에서 개시된다. 이는 내연 기관(1)의 작동 중 및 내연 기관이 종료된 상태 모두에서 실행될 수 있다.
단계(301)에서 탱크 배기 밸브(28)가 폐쇄된다. 이후 이 방법은 단계(302)로 이어지는데, 여기서는 내연 기관(1)이 작동중인지 즉, 연료 분사 및 점화가 작동되는지와 연소 챔버(5)에서 연소가 이루어지고 있는지 여부가 조사된다. 만약 그렇지 않다면, 즉 내연 기관(1)이 종료되었다면, 상기 방법은 단계(303)로 이어지는데, 여기서는 탱크 통기 장치(102) 내의 압력이 현재의 흡기 매니폴드 압력보다 낮은지 여부가 조사된다. 이는, 예를 들어 압력 측정 수단(23)의 출력 값을 흡기 매니폴드 압력 센서(40)의 출력 값과 비교함으로써 이루어질 수 있다.
단계(303)의 질의(query)가 부정적인 결과를 산출하고 탱크 통기 장치가 진공 생성 수단 형태의 압력 변동 수단(32)을 가진다면, 진공 생성 수단이 단계(304)에서 작동되며 탱크 통기 장치 내의 압력이 현재의 흡기 매니폴드 압력 아래로 감소된다. 탱크 통기 장치가 진공 발생 수단(302)을 가지지 않는다면, 상기 방법은 다시 단계(302)로 돌아간다. 이러한 대안은 도 3에서 점선 화살표로 표시되어 있다.
내연 기관(1)은 종료시킨 채, (현재 흡기 매니폴드 압력에 비교하여) 탱크 통기 장치(102) 내에 부압(negative pressure)을 발생시킴으로써, 탱크 배기 밸브(28)가 개방될 때 흡기관(4)으로부터, 즉 흡기 매니폴드(9)로부터, 탱크 배기 밸브(28)를 통해 탱크 통기 장치(102)로 가스 유동이 이루어지는 것이 보장되고, 이로써 탱크 통기 장치(102)로부터 주변 환경으로의 바람직하지 않은 연료 증기의 방출(emission)이 방지된다.
그러나, 단계(302)에서 내연 기관(1)이 작동하는 것으로, 즉 연료 분사 및 점화가 작동되고 연소가 이루어지는 것으로 탐지되면, 상기 방법은 단계(306)로 이어지는데, 여기서는 탱크 통기 장치(102) 내의 압력이 현재의 흡기 매니폴드 압력보다 더 높은지 여부가 조사된다. 탱크 통기 장치가 압력 발생 수단 형태의 압력 변동 수단(32)을 가지면, 단계(306)에서의 질의에 대한 부정적인 결과의 경우에, 상기 방법은 단계(307)로 이어지는데, 여기서는 압력 발생 수단이 작동되어 탱크 통기 장치(102) 내의 압력이 현재의 흡기 매니폴드 압력 위로 증가하게 된다.
탱크 통기 장치가 압력 발생 수단을 가지지 않으면, 단계(306)로부터의 부정적인 결과의 경우에 상기 방법은 단계(302)로 복귀한다. 이러한 대안도 역시 점선 화살표로 표시되어 있다.
내연 기관(1)이 작동 중일 때 (현재의 흡기 매니폴드 압력과 비교하여) 탱크 통기 장치(102) 내에 과압(overpressure)을 발생시킴으로써, 탱크 배기 밸브(28)가 개방될 때 탱크 통기 장치(102)로부터 탱크 배기 밸브를 통해 흡기관(4)으로, 또는 보다 구체적으로 흡기 매니폴드(9)로의 가스 유동이 이루어지는 것이 보장되며, 이로써 흡기 매니폴드(9)로부터 탱크 통기 장치(102)로의 신선한 공기의 바람직하지 않은 귀환 유동(return flow)이 방지된다.
단계(303) 또는 단계(306)에서의 질의가 긍정적인 결과를 산출한다면, 또는 대안적으로, 탱크 통기 장치(102) 내의 압력이 단계(304)에서 흡기 매니폴드 압력 아래로 떨어진다면, 또는 대안적으로, 탱크 통기 장치(102) 내의 압력을 단계(307)에서 흡기 매니폴드 압력 위로 증가시킨 후에, 탱크 배기 밸브(28)용 제어 신호의 값은 단계(305)에서 약간 증가된다. 탱크 배기 밸브(28)에 대한 제어 신호의 값을 증가시키는 것은 탱크 배기 밸브(28)의 개방과 관련하여 이루어진다. 탱크 배기 밸브(28)에 대한 제어 신호의 값에서의 제1 증가 이후에, 소정의 시간이 경과하면, 단계(308)에서는 탱크 통기 장치(102) 내의 압력 변화가 압력 측정 수단(23) 또는 보다 구체적으로는 누설 탐지 수단에 의해서 탐지되었는지 여부가 조사된다. 만약 탐지되지 않았다면, 상기 방법은 단계(305)로 복귀하며 탱크 배기 밸브(28)에 대한 제어 신호 값은 다시 탱크 배기 밸브(28)의 개방과 관련하여 일정한 양만큼 증가하게 된다.
탱크 배기 밸브(28)에 대한 제어 신호 값은 탱크 통기 장치(102) 내의 압력 변화가 단계(308)에서 탐지될 때까지 증가한다. 탱크 통기 장치(102) 내의 압력이 흡기 매니폴드 압력보다 더 낮은 경우에는, 탱크 통기 장치(102) 내의 압력에서의 상승이 탐지된다. 탱크 통기 장치(102) 내의 압력이 흡기 매니폴드 압력보다 더 높았었다면, 단계(308)에서 탱크 통기 장치(102) 내의 압력에서의 감소가 탐지된다.
단계(308)에서의 질의가 긍정적인 결과를 산출한다면, 상기 방법은 단계(309)로 진행하는데, 여기서는 탱크 통기 장치에서의 누설이 누설 탐지 장치에 의해서 탐지되었는데, 이는 탱크 배기 밸브(208)의 개방을 표시한다. 이로써 탱크 배기 밸브(28)에 대한 제어 신호의 현재 값이 탱크 배기 밸브(28)의 개방 제어 값으로서 판정되고 결정된다. 누설 탐지 수단이 탱크 통기 장치(102)에서의 압력 변화에 기초하여 누설을 탐지했다는 사실로 인해서, 탱크 배기 밸브(28)의 개방이 추론될 수 있다. 상기 방법의 우수성(robustness)은, 탱크 통기 장치(102) 내의 압력이 소정의 한계치만큼 변화된 경우 및/또는 압력 변화의 변화도가 소정의 한계 변화도보다 더 큰 경우에만 상기 방법이 단계(308)로부터 단계(309)로 진행하도록 구성함으로써 향상될 수 있다.
단계(309) 이후에, 상기 방법은 단계(310)에서 종료되며 이후의 시간에 다시 개시될 수 있다.
상기 방법은, 탱크 통기 장치(102)가 탱크 배기 밸브(28)가 폐쇄된 상태에서 누설이 없는 것으로 이미 탐지된 경우에만 유리하게 실행될 수 있다. 이러한 검사는 또한 누설 탐지 수단에 의해 탱크 통기 장치에서의 압력 상태를 모니터한 것에 기초하여 실행될 수도 있다. 이러한 목적을 위해서, 탱크 통기 장치에서의 압력이 탱크 배기 밸브(28)가 폐쇄된 상태에서 관측기간 내에 소정의 양만큼 변화하였는가가 조사된다. 만약 그렇다면, 누설이 추론될 수 있으며 상기 방법은 종료된다.

Claims (10)

  1. 자동차(100)용 탱크 통기 장치(102) 제어 방법으로서,
    상기 탱크 통기 장치(102)의 탱크 배기 밸브(28)가 폐쇄되고,
    상기 탱크 통기 장치(102)와 연관된 누설 탐지 수단(23, 31)이 상기 탱크 통기 장치(102) 내의 누설을 탐지할 때까지, 상기 탱크 배기 밸브(28)에 대한 제어 신호 값이 상기 탱크 배기 밸브(28)의 개방과 관련하여 증가하고,
    상기 탱크 통기 장치(102)에서의 누설이 탐지되는 제어 신호 값이 상기 탱크 배기 밸브(28)를 개방시키기 위한 개방 제어 값으로서 판정되는,
    자동차용 탱크 통기 장치 제어 방법.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 탱크 배기 밸브(28)의 개방 제어 값의 결정은, 상기 탱크 통기 장치(102)가 이전에 누설이 없던 것으로 탐지된 경우에만 이루어지는,
    자동차용 탱크 통기 장치 제어 방법.
  3. 제1 항 또는 제2 항에 있어서,
    상기 누설 탐지 수단은, 관측기간 내에 상기 탱크 통기 장치(102) 내의 압력이 변화된 경우에 상기 탱크 통기 장치(102) 내의 누설을 탐지하는,
    자동차용 탱크 통기 장치 제어 방법.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 누설 탐지 수단은, 상기 탱크 통기 장치(102) 내의 압력이 (ⅰ)소정 한계 값보다 더 많이 변화한 경우, (ⅱ)압력 변화의 변화도가 소정의 한계 변화도보다 더 큰 경우 또는 (ⅲ)상기 탱크 통기 장치(102) 내의 압력이 소정 한계 값보다 더 많이 변화한 경우 및 압력 변화의 변화도가 소정의 한계 변화도보다 더 큰 경우에 상기 탱크 통기 장치(102) 내의 누설을 탐지하는,
    자동차용 탱크 통기 장치 제어 방법.
  5. 제3 항에 있어서,
    상기 탱크 통기 장치(102)가 내연 기관(1)과 연관되며, 상기 내연 기관(1)이 종료된 상태에서, 상기 탱크 통기 장치(102) 내의 압력이 상기 내연 기관(1)의 흡기 매니폴드 내의 압력보다 더 낮은 경우에만 상기 개방 제어 값이 결정되는,
    자동차용 탱크 통기 장치 제어 방법.
  6. 제3 항에 있어서,
    상기 탱크 통기 장치(102)가 내연 기관(1)과 연관되며, 상기 탱크 배기 밸브(28)의 폐쇄 이후에, 상기 탱크 통기 장치(102) 내의 압력이 진공 발생 수단(32)에 의해서 상기 내연 기관(1)의 흡기 매니폴드(9)의 현재 압력보다 더 낮은 소정 값으로 감소되는,
    자동차용 탱크 통기 장치 제어 방법.
  7. 제3 항에 있어서,
    상기 탱크 통기 장치(102)가 내연 기관(1)과 연관되며, 상기 내연 기관(1)이 작동하는 상태에서, 상기 탱크 통기 장치(102) 내의 압력이 상기 내연 기관(1)의 흡기 매니폴드(9)의 압력보다 더 큰 경우에만 상기 개방 제어 값이 결정되는,
    자동차용 탱크 통기 장치 제어 방법.
  8. 제3 항에 있어서,
    상기 탱크 통기 장치(102)가 내연 기관(102)과 연관되며, 상기 탱크 배기 밸브(28)를 폐쇄한 이후에, 상기 탱크 통기 장치(102) 내의 압력이 압력 발생 수단(32)에 의해서 상기 내연 기관(1)의 흡기 매니폴드(9)의 현재 압력보다 더 큰 소정 값으로 증가되는,
    자동차용 탱크 통기 장치 제어 방법.
  9. 제1 항 또는 제2 항에 있어서,
    상기 제어 신호 값이 점증적으로 증가하며, 증가 이전에, 상기 제어 신호 값이 소정 기간 동안 일정하게 유지되는,
    자동차용 탱크 통기 장치 제어 방법.
  10. 자동차(100)의 탱크 통기 장치(102)용 제어 장치(31)로서,
    상기 탱크 통기 장치(102)의 탱크 배기 밸브(28)가 폐쇄되고,
    상기 탱크 배기 밸브(28)를 위한 제어 신호 값이, 상기 탱크 통기 장치(102)와 연관된 누설 탐지 수단(23, 31)이 상기 탱크 통기 장치(102) 내의 누설을 탐지할 때까지, 상기 탱크 배기 밸브(28)의 개방과 관련하여 증가하며,
    상기 탱크 통기 장치(102)에서의 누설이 탐지되는 제어 신호 값이 상기 탱크 배기 밸브(28)를 개방하기 위한 개방 제어 값으로서 판정되는,
    자동차의 탱크 통기 장치용 제어 장치.
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