KR100305819B1 - 하이브리드자동차의역화방지장치및방법 - Google Patents

Abstract

하이 브리드 자동차에서 가스 연료를 이용한 엔진 시동전에 가속 페달의 구동으로 발생되는 엔진의 역화를 방지하도록 한 것으로, 엔진의 시동 요구가 검출되는지를 판단하는 과정과, 엔진의 시동 요구가 검출되는 경우 믹서에 잔류하는 가스량이 기준값 이상을 유지하고 있는지를 판단하는 과정과, 믹서에 잔류하는 가스량이 기준값 이상을 유지하고 있으면 액츄에이터의 전원을 차단시켜 믹서의 잔류가스가 연소실로 유입되는 것을 차단하는 과정과, 엔진 시동 요구가 검출되는 상태에서 가속 페달의 구동 변위에 따라 스로틀 밸브의 개도율에 변화가 검출되는 경우 경보신호를 출력하는 과정을 포함하여, 가솔린과 천연가스를 사용하는 하이 브리드 엔진에서 천연가스를 사용한 엔진 시동의 단계에서 믹서에 역화를 발생시킬 수 있는 량의 잔류가스가 존재하는 경우 스로틀 밸브의 개도를 조정하는 액츄에이터에 인가되는 전원을 차단시켜 믹서에 존재하는 가스의 연소실 유입을 차단하므로 엔진 시동시 안정성 및 신뢰성이 제공된다.

Description

하이 브리드 자동차의 역화 방지장치 및 방법

본 발명은 하이 브리드 자동차에 관한 것으로, 보다 상세하게는 가솔린과 압축 천연가스(CNG)를 사용하는 하이 브리드 자동차에서 가스 연료를 이용한 엔진 시동전에 가속 페달의 구동으로 발생되는 엔진의 역화를 방지하도록 한 하이 브리드 자동차의 엔진 역화 방지장치 및 방법에 관한 것이다.

대기가스의 오염을 방지하기 위하여 청정 연료를 사용하는 자동차의 연구가 활발하게 진행되고 있는데, 이에 대한 한 예로 가솔린과 천연가스를 사용하는 하이 브리드 엔진이 적용된다.

상기와 같이 가솔린과 청정 연료인 천연가스를 사용하는 엔진에서 천연가스를 이용하여 엔진의 시동하는 경우 시동전에 믹서 부위에 잔류하는 가스가 존재하는 상태에서 가속 페달의 액츄에이터에 전원이 공급되어 스로틀 밸브가 개방되면 잔류하는 가스가 연소실로 유입되어 역화가 발생되는 폐단이 있었다.

그러나 가솔린과 천연 가스를 공통으로 사용하는 종래의 하이 브리드 자동차에서는 전술한 바와 같이 엔진 시동전에 믹서에 잔류 가스가 남아 있는 상태에서 엔진의 시동 요구가 발생되더라도 이를 제어하는 수단이 구비되어 있지 않았다.

따라서, 믹서에 잔류가스가 존재하는 상태에서 운전자의 엔진 시동 요구가 발생하는 경우 믹서에 잔류하는 가스가 연소실로 유입됨으로 인해 역화가 발생하여 엔진 성능을 저하시킴과 동시에 엔진 시동에 불안감을 유발시키며, 운전성을 저하시키는 문제점이 있었다.

본 발명은 전술한 바와 같은 제반적인 문제점을 감안하여 안출한 것으로, 그 목적은 하이 브리드 자동차에서 천연가스를 이용한 엔진 시동전에 믹서에 잔류하는 가스의 량을 검출한 다음 운전자의 시동 요구 및 가속 페달의 구동이 검출되는 경우 경보의 송출과 동시에 안전 장치가 동작되어 엔진의 역화 발생을 배제시키도록 한 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 하이 브리드 자동차의 역화 방지장치에 대한 구성도이고,

도 2는 본 발명에 따라 하이 브리드 자동차에서 역화 방지방법을 실행하기 의한 일 실시예의 흐름도이다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 하이 브리드 자동차에 있어서, 엔진 시동의 조건이나 엔진 시동이 유지되는 상태에서 피드백 검출되는 정보를 분석하여 엔진의 동작이 안정되게 유지되도록 제반적인 동작을 제어하는 제어수단과;

운전자의 감가속 요구에 따라 가변되는 가속 페달의 변위를 검출하는 가속 페달위치 검출수단과;

상기 검출되는 가속페달의 변위에 따라 스로틀 밸브의 개도율을 조정하기 위한 제어신호를 출력하는 가속페달 제어수단과;

믹서에 유입된 가스량을 검출하는 가스량 검출수단과;

가속 페달 제어수단에서 인가되는 신호에 따라 스로틀 밸브의 개도율을 가변시켜 연소실로 유입되는 공기량을 조정하는 구동수단과;

엔진의 시동 요구나 시동이 유지되는 상태에서 크랭크 샤프트의 변위를 검출하는 크랭크 각 검출수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기한 구성의 본 발명은 엔진의 시동 요구가 검출되는지를 판단하고, 엔진의 시동 요구가 검출되는 경우 믹서에 잔류하는 가스량이 기준값 이상을 유지하고 있는지를 판단하며, 믹서에 잔류하는 가스량이 기준값 이상을 유지하고 있으면 액츄에이터의 전원을 차단시켜 믹서의 잔류가스가 연소실로 유입되는 것을 차단한다.

또한, 엔진 시동 요구가 검출되는 상태에서 가속 페달의 구동 변위에 따라 스로틀 밸브의 개도율에 변화가 검출되는 경우 경보신호를 출력한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1에서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 하이 브리드 자동차의 역화 방지장치는, ECU(10)와, 점화 모듈(20), 가속 페달(30), 가속 페달 위치센서(31), 가속 페달 제어부(40), 가스량 검출센서(50), 액츄에이터(70), 크랭크 각 센서(80)로 이루어지는데, ECU(10)는 엔진 시동의 조건이나 엔진 시동이 유지되는 상태에서 피드백 검출되는 제반적인 정보를 분석하여 엔진의 동작이 안정되게 유지되도록 하는 전반적인 동작을 제어한다.

점화 모듈(20)은 ECU(10)에서 인가되는 신호에 따라 엔진 시동의 조건이나 엔진 시동이 유지되는 상태에서 엔진의 시동 유지에 대한 전반적인 동작을 제어한다.

가속 페달 위치센서(31)는 엔진 시동시나 운행이 진행되는 상태에서 주행속도의 가속이나 부하의 정도에 따라 운전자가 구동하는 가속페달(30)의 구동 변위를 검출하여 그에 대한 신호를 출력한다.

가속 페달 제어부(40)는 상기 검출되는 구동 변위에 따라 스로틀 밸브의 개도율을 조정하는 전자 액츄에이터의 구동 변위를 제어한다.

가스량 검출센서(50)는 믹서(60)에 유입된 가스량을 검출하여 그에 대한 신호를 출력하며, 엔진의 시동 요구가 검출되는 상태에서 믹서(60)에 잔류하는 가스량을 검출하여 그에 대한 신호를 출력한다.

액츄에이터(70)는 상기 가속 페달 제어부(40)에서 인가되는 신호에 따라 구동되어 스로틀 밸브의 개도율을 조정하여 연소실로 유입되는 공기량을 조정한다.

크랭크 각 센서(80)는 엔진의 시동 요구나 시동이 유지되는 상태에서 크랭크 샤프트의 변위를 검출하여 그에 대한 신호를 ECU(10)측에 인가한다.

전술한 바와 같은 기능을 구비하여 이루어지는 본 발명에서 천연가스를 이용한 엔진 시동시 역화 발생 방지를 위한 동작을 도 2와 함께 설명하면 다음과 같다.

가솔린과 천연가스를 사용하는 하이 브리드 자동차에서 ECU(10)는 엔진의 각 부하에 동작전원을 공급함과 동시에 크랭킹을 시도하는 메인 스위치의 신호를 체크하여(스텝101) 메인 스위치의 접점이 온 상태로 절환 되는지를 판단한다(스텝102).

상기 스텝102에서 메인 스위치의 온 접점 절환이 검출되지 않으면 초기 상태로 리턴되고, 메인 스위치의 온 접점 절환으로 검출되면 크랭크 각 센서(80)로 부터 인가되는 신호를 판독하여(스텝103) 엔진의 시동이 유지되고 있는지를 판단한다(스텝104).

상기 스텝104에서 엔진의 시동이 유지되고 있는 상태이면 잔류 가스의 존재에 따른 역화 방지를 위한 제어동작 및 경보의 송출 동작을 실행하지 않고, 엔진의 시동이 유지되지 않고 엔진 시동을 요구하는 상태로 판단되면 가스량 검출센서(50)로 부터 인가되는 신호를 분석하여 믹서(60)에 잔존하는 잔류 가스량을 검출한 다음(스텝105) 검출된 잔류 가스량이 설정된 기준값, 바람직하게는 5% 이상인지를 판단한다(스텝106).

상기 스텝106에서 검출되는 잔류 가스량이 기준값 이하인 상태로 검출되면 엔진 시동시 역화 발생 방지를 위한 제어 동작과 경보의 송출 동작을 실행하지 않고, 기준값 이상인 상태로 검출되는 경우 가속 페달 제어부(40)는 액츄에이터(70)에 인가되는 전원을 차단하여 스로틀 밸브를 오프 상태로 유지하여 믹서(60)에 잔류하는 가스가 연소실로 유입되는 것을 차단한다(스텝107).

이후, 가속 페달 제어부(40)는 가속 페달 위치센서(31)로 부터 인가되는 신호를 판독하여(스텝108) 가속 페달(30)의 구동에 따른 변위가 검출되는지를 판단한다(스텝109).

상기 스텝109에서 가속 페달(30)의 구동 변위가 검출되면 경고등을 점멸시켜 믹서(60)에 잔류가스가 존재하고 있는 상태임을 운전자에게 통보하고(스텝110), 가속 페달(30)의 구동이 검출되지 않으면 스로틀 밸브의 오프 상태를 연속적으로 유지한다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 가솔린과 천연가스를 사용하는 하이 브리드 엔진에서 천연가스를 사용한 엔진 시동의 단계에서 믹서에 역화를 발생시킬 수 있는 량의 잔류가스가 존재하는 경우 스로틀 밸브의 개도를 조정하는 액츄에이터에 인가되는 전원을 차단시켜 믹서에 존재하는 가스의 연소실 유입을 차단하므로 엔진 시동시 안정성 및 신뢰성이 제공된다.

Claims (5)

1. 가솔린과 압축 천연가스를 이용하는 하이 브리드 자동차에 있어서, 엔진 시동의 조건이나 엔진 시동이 유지되는 상태에서 피드백 검출되는 정보를 분석하여 엔진의 동작이 안정되게 유지되도록 제반적인 동작을 제어하는 제어수단과;

   운전자의 감가속 요구에 따라 가변되는 가속 페달의 변위를 검출하는 가속 페달위치 검출수단과;

   믹서에 유입된 가스량을 검출하는 가스량 검출수단과;

   상기 검출되는 가속페달의 변위에 따라 스로틀 밸브의 개도율을 조정하고,엔진 시동이 요구되는 상태에서 믹서에 잔류하는 가스량이 기준값을 초과하는 것으로 판단되는 경우 스로틀 밸브를 차단시켜 잔류가스의 연소실 유입을 방지하는 가속페달 제어수단과;

   가속 페달 제어수단에서 인가되는 신호에 따라 스로틀 밸브의 개도율을 가변시켜 연소실로 유입되는 공기량을 조정하는 구동수단과;

   엔진의 시동 요구나 시동이 유지되는 상태에서 크랭크 샤프트의 변위를 검출하는 크랭크 각 검출수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 하이 브리드 자동차의 역화 방지장치.
2. 청구항 1에 있어서, 상기 가속페달 제어수단은 믹서에 잔류하는 가스가 존재하는 상태에서 엔진 시동 요구와 가속페달의 구동이 검출되는 경우 경보수단측에 경보신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 하이 브리드 자동차의 역화 방지장치.
3. 하이 브리드 자동차의 엔진 시동 제어방법에 있어서, 엔진의 시동 요구가 검출되는지를 판단하는 과정과;

   엔진의 시동 요구가 검출되는 경우 믹서에 잔류하는 가스량이 기준값 이상을 유지하고 있는지를 판단하는 과정과;

   믹서에 잔류하는 가스량이 기준값 이상을 유지하고 있으면 액츄에이터의 전원을 차단시켜 믹서의 잔류가스가 연소실로 유입되는 것을 차단하는 과정과;

   엔진 시동 요구가 검출되는 상태에서 가속 페달의 구동 변위에 따라 스로틀 밸브의 개도율에 변화가 검출되는 경우 경보신호를 출력하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 하이 브리드 자동차의 역화 방지방법.
4. 청구항 3에 있어서, 상기 엔진 시동 요구의 검출은 각 부하장치에 전원을 공급하는 메인 스위치가 온 접점으로 선택되는지를 판단하는 과정과;

   메인 스위치가 온 접점인 상태이면 크랭크 각 검출수단에서 인가되는 신호를 판단하여 엔진의 시동이 유지되고 있는 상태인지를 판단하는 과정과;

   상기 과정에서 엔진의 시동이 유지되고 있지 않은 상태이면 엔진 시동의 요구로 판단하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 하이 브리드 자동차의 역화 방지방법.
5. 청구항 3에 있어서, 역화 방지 제어를 위해 설정되는 믹서의 가스 잔존량 기준값은 5%로 설정하는 것을 특징으로 하는 하이 브리드 자동차의 역화 방지방법.

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