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가상 HC 센서를 이용한 Evaporative System Monitoring 방법에 대한 연구
An Evaporative System Monitoring Method Using a Virtual HC Sensor 원문보기

한국자동차공학회논문집 = Transactions of the Korean Society of Automotive Engineers, v.11 no.2, 2003년, pp.40 - 47  

서진호 (서울대학교 전기공학부) ,  박재홍 (서울대학교 전기공학부) ,  윤형진 (현대자동차 남양연구소)

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

This paper presents a new evaporative system monitoring method using a virtual HC sensor for an automotive on-board diagnosis. A development was made at providing mathematical expressions from the lambda control information to estimate the HC mass flow purged into the intake manifold from the canist...

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 논문에서는 purge 제 어 에 의 해 추가되는 HC의 양을 추정하는 가상 HC 센서'를 이용하여 evapora­ tive system의 누출 부위 의 존재 여부를 판정 할 수 있는 진단 시스템을 제안한다. 이는 canister 및 연료 탱크의 압력 센서를 사용함으로써 진단을 위한 추가 비용이 없고 주행 중 항상 동작하여 검사 수행을 위한 시간적인 자원 확보의 어려움이 없으며 검사를 위해 HC 가스의 추가 방출 위험이 없어 기존의 정/ 부압 방식 에 비 해 좋은 특성을 가진다.
  • 5)또한 이 센서 의 응용에 대한 연구 결과도 많지 않다. 본 논문에서는 purge 제어에 의 한 HC 가스의 추가량을 closed loop lambda 제어의 평균값의 이동과 long-term fuel tirm양을 통해 추정 할 수 있도록 구현하고 제안하였다. 이는 lambda 평균값의 이동이 PWM(Pulse Width Modulation)과 유사한 경 향을 보이는 것을 응용한 것이다.
  • 본 논문에서는 가상 HC 센서 를 이 용하여 새 로운 evaporative system monitoring 방법을 제안하였다. 가상 HC 센서는 purge 활성화 시 실린더로 추가 유입되는 HC가 lambda 제어에 미치는 영향을 feed­ back 하여 유입량을 추정할 수 있도록 구현하였다.
  • 이 절에서는 lambda 제어의 평균값과 long-term fuel trim의 변화를 이 용하여 가상 HC 센서 를 구현하는 방법을 제안한다.
  • 이 절에서는 가상 HC 센서의 모델을 제안한다. Purge 시에는 canister를 통해 HC 외에도 공기가 유입되고 이는 lambda 제어에 영향을 미친다.
  • 이 절에서는 연료 탱크 내의 증발량을 탱크 내부의 압력 센서를 통해 추정하는 모델을 제안한다. OBD-II 규격을 만족하는 차량은 모두 연료 탱크 내부의 압력을 측정하기 위한 수단이 있다.

가설 설정

  • 이 때의 공연비인 &의 평균값 I”는 다음과 같다. 마찬가지로 idle 상태가 충분히 오래 지속되어 closed loop lambda control의 전이 시의 영향이 무시된다고 가정한다.
  • Purge 제어가 비 활성 상태 일 때 의 long-term fiiel trim양이 φ0)라고 하면, lambda 제어는 식 (4)가 만족되도록 이루어진다. 이 때의 long-term fuel trim의 보정은 연료량의 가감으로 이 루어 진 다고 가정 한다.
  • 는 다음과 같다. 일반적으로 idle 상태는 십수 초 이상 지속되므로 이때 idle 상태가 충분히 오래 지속되었음을 가정하여 전이 시의 lambda 제어의 영향을 무시 하였다.
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참고문헌 (9)

  1. I. K. Yoo, D. Upadhyay, G. Rizzoni, 'A Control Oriented Carbon Canister Model,' SAE 1999-01-1103, 1999 

  2. M. C. Sultan, M. D. Kushion, R. Wind, C. H. Folkerts, G. P. Matthews, 'Closed Loop Canister Purge Control System,' SAE 980206, 1998 

  3. C. W. Vigild, K. P. H. Andersen, E. Hendrics, M. Struwe, 'Towards Robust H-infinity Control of an SI Engine's Air/Fuel Ratio,' SAE 1999-010854,1999 

  4. S. F. Majkowski, K. M. Simpson, M. J. Steckler, 'Developement and Validation of a 0.020' Evaporative Leak Diagnostic System Utilizing Vacuum Decay Methods,' SAE 1999-01-0861, 1999 

  5. M. J. Grieve, E. G. Himes, 'Advanced Canister Purge Algorithm with a Virtual 'HC' Sensor,' SAE 2000-01-0557, 2000 

  6. State of California Air Resources Board, 'Guidance in Compliance with On-board Diag nosticsⅡ(OBD-Ⅱ) Requirements,' CARB Mail-out #95-20, May, 1995 

  7. C. K. Kim, S. S. Park, 'On Experimental Study on On board Diagnosis of Leakage of Evaporative Emission Control System,' Spring Conference of KSAE, pp.100-105, 2002 

  8. G. S. Cho, Y. J. Jung, H. K. Jin, 'Development of Carbon Canister for Refueling Vapor Recovery of Vehicle(In the Case of Analysis of Air Flow in the Canister),' Spring Conference of KSAE, pp.231-236, 2002 

  9. Bosch, ME7 Application Guideline, 1997 

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