KR100373013B1

KR100373013B1 - 베이퍼라이저용 아이들 조정 시스템 및 그 제어방법

Info

Publication number: KR100373013B1
Application number: KR10-2000-0056121A
Authority: KR
Inventors: 강대진
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2000-09-25
Filing date: 2000-09-25
Publication date: 2003-02-25
Also published as: KR20020024386A

Abstract

냉각수온과 흡기 온도에 따라 최적의 아이들 연료량 제어를 자동으로 이루어 아이들 성능 향상은 물론, 시동 성능 향상을 동시에 확보할 수 있도록 하는 베이퍼라이저용 아이들 조정 시스템 및 그 제어방법을 제공할 목적으로,

냉각수의 온도를 감지하여 출력되는 전압신호를 ECU에 전달하는 냉각수온 센서와; 흡입공기의 온도를 감지하여 출력되는 전압신호를 상기 ECU에 전달하는 흡기 온도 센서와; 베이퍼라이저의 2차 압력실 내의 밸브 레버와 연결되어 상기 ECU가 상기 냉각수온 센서와 흡기 온도 센서로부터 입력받은 신호로부터 설정된 맵 값에 의해 출력하는 듀티 신호에 따라 2차 밸브의 밸브 스프링 장력을 조절하는 아이들 조정 솔레노이드 밸브를 포함하는 베이퍼라이저용 아이들 조정 시스템을 제공하며,

운전자가 이그니션 키를 "온(ON)" 하면, ECU가 아이들 조정 솔레노이드 밸브에 전기적인 신호를 보내어 단품이 정상인가를 판단하는 제1단계와; 상기 제1단계에서 상기 ECU가 아이들 조정 솔레노이드 밸브가 정상으로 판단할 경우, ECU가 아이들 조정 솔레노이드 밸브의 듀티 초기치를 설정하는 제2단계와; 상기 제2단계에 이어, 엔진을 스타트하여 ECU가 엔진 시동 상태인가를 판단하는 제3단계와; 상기 제3단계에서 엔진 시동 상태로 판단하면, ECU는 아이들 조정 솔레노이드 밸브의 시동 초기 제어 듀티치를 설정하는 제4단계와; 상기 제4단계에서 아이들 조정 솔레노이드 밸브의 시동 초기 제어 듀티치가 설정되면, ECU가 엔진이 웜 업(WARM UP) 상태인가를 판단하는 제5단계와; 상기 제5단계에서 엔진이 웜 업 상태로 판단되면,ECU 내에 맵핑된 흡기 온도 및 냉각수 온도에 따른 맵 테이블에 의해 아이들 조정 솔레노이드 밸브를 듀티 제어하는 제6단계를 포함하는 베이퍼라이저용 아이들 조정 시스템 제어방법을 제공한다.

Description

베이퍼라이저용 아이들 조정 시스템 및 그 제어방법{IDLE CONTROL SYSTEM FOR VAPORIZER AND METHOD THEREOF}

본 발명은 베이퍼라이저용 아이들 조정 시스템 및 그 제어방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 냉각수 온도와 흡기 온도에 따라 최적의 아이들 연료량 제어를 이루어 아이들 성능 향상은 물론, 시동 성능 향상을 동시에 확보할 수 있도록 하는 베이퍼라이저용 아이들 조정 시스템 및 그 제어방법에 관한 것이다.

일반적으로 LPG 차량은 봄베 내에 들어있는 기체 연료만을 사용하면, 겨울철시동성을 대폭 향상시킬 수 있으나, 고속영역에서는 요구하는 연료량에 비하여 봄베 내의 액체 연료가 기체 연료로의 상변화가 곧바로 따라주지 못하기 때문에 엔진의 출력이 일정치 않아 운전성이 불량하거나 정상 주행이 불가능하게 된다.

이러한 문제점을 해결하기 위하여, 연료를 믹서로 공급하기 전에 감압기화 장치로 베이퍼라이저를 적용하여 액체 LPG를 냉각수로 예열시켜 소정의 압력을 지닌 기체 LPG로 전환시켜 주게된다.

이러한 베이퍼라이저는, 도 4에서 도시한 바와 같이, 베이퍼라이저(51)의 냉각수 통로(53)의 수온을 감지하여 냉각수 온도가 기준값 이하일 경우에는 기체 LPG가, 기준값 이상일 경우에는 액체 LPG가 공급될 수 있도록 LPG 솔레노이드 유닛에 전류를 통전,차단하는 LPG 수온 스위치(55)와, 1차 밸브(57)와 밸브시트(59)를 포함하여 봄베(미도시)로부터 공급되는 연료의 압력을 규정압으로 감압 조정하는 1차 압력실(61)과, 2차 밸브(63)와 밸브시트(65)를 포함하여 상기 1차 압력실(61)로부터 규정압으로 공급되는 연료를 대기압 정도로 감압하는 2차 압력실(67)과, 냉간시동시 점화 스위치에 의해 1차 압력실(61)에서 2차 압력실(67)로 통하는 별도의 LPG 통로(69)를 열어 필요한 LPG를 확보하여주고, 시동 후에는 차단하는 시동 솔레노이드 밸브(71) 등을 포함하여 이루어진다.

또한, 상기 2차 밸브(63)의 스프링(73) 초기 장력을 조절하는 아이들 조정 스크류(75,IAS; IDLE ADJUSTING SCREW)을 적용하여 2차 밸브(63)와 밸브시트(65) 사이의 간극을 조정하여 아이들 연료량을 조정할 수 있도록 하였다.

그러나 상기한 바와 같은 아이들 조정 스크류는 아이들 부조시나 믹서 교체시에 냉각수 온도나 흡기 온도에 따른 설정값까지 공회전 공연비의 조정을 수작업에 의해 행해지기 때문에, 정확한 공회전 공연비의 조정이 어렵고, 이에 따라 엔진부조 또는 가속시 엔진 스톨을 발생시키는 등의 문제점을 내포하고 있다.

따라서 본 발명은 앞에서 언급한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은 냉각수온과 흡기 온도에 따라 최적의 아이들 연료량 제어를 자동으로 이루어 아이들 성능 향상은 물론, 시동 성능 향상을 동시에 확보할 수 있도록 하는 베이퍼라이저용 아이들 조정 시스템 및 그 제어방법을 제공하는 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 베이퍼라이저용 아이들 조정 시스템의 블록도이다.

도 2는 본 발명에 따른 아이들 조정 시스템이 적용된 베이퍼라이저의 전체 단면도이다.

도 3은 본 발명에 따른 베이퍼라이저용 아이들 조정 시스템의 제어방법을 나타내는 순서도이다.

도 4는 종래 기술에 따른 아이들 조정 스크류가 적용된 베이퍼라이저의 전체 단면도이다.

상기한 바와 같은 목적을 실현하기 위하여 본 발명에 따른 베이퍼라이저용 아이들 조정 시스템은 냉각수의 온도를 감지하여 출력되는 전압신호를 ECU에 전달하는 냉각수온 센서와; 흡입공기의 온도를 감지하여 출력되는 전압신호를 상기 ECU에 전달하는 흡기 온도 센서와; 베이퍼라이저의 2차 압력실 내의 밸브 레버와 연결되어 상기 ECU가 상기 냉각수온 센서와 흡기 온도 센서로부터 입력받은 신호로부터 설정된 맵 값에 의해 출력하는 듀티 신호에 따라 2차 밸브의 밸브 스프링 장력을 조절하는 아이들 조정 솔레노이드 밸브를 포함하여 이루어진다.

그리고 본 발명에 따른 베이퍼라이저용 아이들 조정 시스템 제어방법은 운전자가 이그니션 키를 "온(ON)" 하면, ECU가 아이들 조정 솔레노이드 밸브에 전기적인 신호를 보내어 단품이 정상인가를 판단하는 제1단계와; 상기 제1단계에서 상기ECU가 아이들 조정 솔레노이드 밸브가 정상으로 판단할 경우, ECU가 아이들 조정 솔레노이드 밸브의 듀티 초기치를 설정하는 제2단계와; 상기 제2단계에 이어, 엔진을 스타트하여 ECU가 엔진 시동 상태인가를 판단하는 제3단계와; 상기 제3단계에서 엔진 시동 상태로 판단하면, ECU는 아이들 조정 솔레노이드 밸브의 시동 초기 제어 듀티치를 설정하는 제4단계와; 상기 제4단계에서 아이들 조정 솔레노이드 밸브의 시동 초기 제어 듀티치가 설정되면, ECU가 엔진이 웜 업(WARM UP) 상태인가를 판단하는 제5단계와; 상기 제5단계에서 엔진이 웜 업 상태로 판단되면, ECU 내에 맵핑된 흡기 온도 및 냉각수 온도에 따른 맵 테이블에 의해 아이들 조정 솔레노이드 밸브를 듀티 제어하는 제6단계를 포함하여 이루어진다.

이하 본 발명의 바람직한 구성 및 작용을 첨부한 도면에 의거하여 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 따른 베이퍼라이저용 아이들 조정 시스템의 블록도로서, 본 발명에 따른 베이퍼라이저용 아이들 조정 시스템은 냉각수의 온도를 감지하여 이에 따라 출력되는 전압신호를 ECU(1)에 전달하는 냉각수온 센서(3)와, 흡입공기의 온도를 감지하여 출력되는 전압신호를 상기 ECU(1)에 전달하는 흡기 온도 센서(5), 그리고 도 2에서 도시한 바와 같이, 베이퍼라이저(9)의 2차 압력실(11) 내의 밸브 레버(13)와 연결되는 아이들 조정 솔레노이드 밸브(7)를 구비하며, 상기 ECU(1)가 상기 냉각수온 센서(3)와 흡기 온도 센서(5)로부터 입력받은 신호로부터 설정된 맵 값에 의해 상기 아이들 조정 솔레노이드 밸브(7)에 듀티 신호를 출력하여 2차 밸브(17)의 밸브 스프링(15) 장력을 조절함으로서 아이들 연료량을 제어하도록 이루어진다.

이와 같이 이루어지는 베이퍼라이저용 아이들 조정 시스템의 제어방법은, 도 3에서 도시한 바와 같이, 먼저, 운전자가 이그니션 키(미도시)를 "온(ON)" 하면(S1), ECU(1)가 아이들 조정 솔레노이드 밸브(7)에 전기적인 신호를 보내어 단품이 정상인가를 판단하게 된다(S2).

이때, 상기 아이들 조정 솔레노이드 밸브(7)가 정상이 아닌 것으로 판단될 경우, ECU(1)는 해당 폴트 코드(FAULT CODE)에 이를 저장하고, 체크 엔진 경고등 신호를 출력하여 운전자에게 이를 표시하게 된다(S9).

그리고 아이들 조정 솔레노이드 밸브(7)가 정상으로 판단할 경우에는 ECU(1)가 아이들 조정 솔레노이드 밸브(7)의 듀티 초기치를 설정하게 되는데(S3), 이때, 아이들 조정 솔레노이드 밸브(7)의 듀티 초기치에 대한 이전 학습치가 없을 경우, 냉각수온 센서(3)에서 감지된 현재 냉각수 온도에 따른 측정치를 아이들 조정 솔레노이드 밸브(7)의 듀티 초기치로 설정하고, 이전 학습치가 있을 경우에는 최종 학습치를 상기 아이들 조정 솔레노이드 밸브(7)의 듀티 초기치로 설정하게 된다.

상기 단계(S3)에 이어, 엔진을 스타트하여(S4), ECU(1)가 엔진 시동 상태인가를 판단하고(S5), 상기 엔진 시동 상태로 판단하면, ECU(1)는 아이들 조정 솔레노이드 밸브(7)의 시동 초기 제어 듀티치를 설정하는데(S6), 이때, 아이들 조정 솔레노이드 밸브(7)의 시동 초기 제어 듀티치에 대한 이전 학습치가 없을 경우, ECU(1)는 냉각수온 센서(5)에서 감지된 현재 냉각수 온도에 따른 보정치를 아이들 조정 솔레노이드 밸브(7)의 시동 초기 제어 듀티치로 설정하고, 이전 학습치가 있을 경우에는, 최종 학습치에 냉각수 온도에 따른 측정치를 더하여 상기 아이들 조정 솔레노이드 밸브(7)의 시동 초기 제어 듀티치로 설정하게 된다.

이와 같이, 아이들 조정 솔레노이드 밸브(7)의 시동 초기 제어 듀티치가 설정되면, ECU(1)가 엔진이 웜 업(WARM UP) 상태인가를 판단하고(S7), 엔진이 웜 업 상태로 판단되면, ECU(1) 내에 맵핑된 흡기 온도 및 냉각수 온도에 따른 맵 테이블에 의해 아이들 조정 솔레노이드 밸브(7)를 듀티 제어하게 된다(S8),

여기서, 엔진이 웜 업(WARM UP) 상태인가를 판단하는 것은 냉각수온 센서(5)로부터 감지된 냉각수 온도가 ECU(1) 내에 설정 온도와 비교하여 판단하게 된다.

그리고 본 실시예에서는 베이퍼라이저의 2차 압력실 내의 밸브 레버와 연결되어 상기 ECU가 상기 냉각수온 센서와 흡기 온도 센서로부터 입력받은 신호로부터 설정된 맵 값에 의해 출력하는 듀티 신호에 따라 2차 밸브의 밸브 스프링 장력을 조절하기 위해서 아이들 조정 솔레노이드 밸브(7)를 적용한 것이나, 그 외에도 상기 듀티 신호에 따라 작동되는 일반적인 DC 스텝모터를 적용하여 스크류를 전후진시킬 수 있도록 구성함으로서 2차 밸브의 밸브 스프링의 장력을 조절할 수도 있을 것이다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 베이퍼라이저용 아이들 조정 시스템 및 그 제어방법에 의하면, 냉각수 온도와 흡기 온도에 따라 ECU는 최적의 아이들 연료량 제어를 통하여 아이들 조정 솔레노이드 밸브를 듀티 제어하고, 이에 따라 자동으로 아이들 연료량을 최적화함으로써, 아이들 성능 향상은 물론, 시동 성능 향상을 동시에 확보할 수 있는 효과가 있다.

Claims

냉각수의 온도를 감지하여 출력되는 전압신호를 ECU에 전달하는 냉각수온 센서와;

흡입공기의 온도를 감지하여 출력되는 전압신호를 상기 ECU에 전달하는 흡기 온도 센서와;

베이퍼라이저의 2차 압력실 내의 밸브 레버와 연결되어 상기 ECU가 상기 냉각수온 센서와 흡기 온도 센서로부터 입력받은 신호로부터 설정된 맵 값에 의해 출력하는 듀티 신호에 따라 상기 밸브 레버를 힌지 회전 작동시켜 반대편에 연결된 2차 밸브의 밸브 스프링 장력을 조절하는 아이들 조정 솔레노이드 밸브를 포함하는 베이퍼라이저용 아이들 조정 시스템.
운전자가 이그니션 키를 "온(ON)" 하면, ECU가 아이들 조정 솔레노이드 밸브에 전기적인 신호를 보내어 단품이 정상인가를 판단하는 제1단계와;

상기 제1단계에서 상기 ECU가 아이들 조정 솔레노이드 밸브가 정상으로 판단할 경우, ECU가 아이들 조정 솔레노이드 밸브의 듀티 초기치를 설정하는 제2단계와;

상기 제2단계에 이어, 엔진을 스타트하여 ECU가 엔진 시동 상태인가를 판단하는 제3단계와;

상기 제3단계에서 엔진 시동 상태로 판단하면, ECU는 아이들 조정 솔레노이드 밸브의 시동 초기 제어 듀티치를 설정하는 제4단계와;

상기 제4단계에서 아이들 조정 솔레노이드 밸브의 시동 초기 제어 듀티치가 설정되면, ECU가 엔진이 웜 업(WARM UP) 상태인가를 판단하는 제5단계와;

상기 제5단계에서 엔진이 웜 업 상태로 판단되면, ECU 내에 맵핑된 흡기 온도 및 냉각수 온도에 따른 맵 테이블에 의해 아이들 조정 솔레노이드 밸브를 듀티 제어하는 제6단계와;

를 포함하는 베이퍼라이저용 아이들 조정 시스템 제어방법.
청구항 2에 있어서, 상기 제1단계에서 아이들 조정 솔레노이드 밸브가 정상이 아닌 것으로 판단될 경우, ECU는 해당 폴트 코드(FAULT CODE)에 이를 저장하고, 체크 엔진 경고등 신호를 출력하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 베이퍼라이저용 아이들 조정 시스템 제어방법.
청구항 2에 있어서, 아이들 조정 솔레노이드 밸브의 듀티 초기치를 설정하는 제2단계에서 아이들 조정 솔레노이드 밸브의 듀티 초기치에 대한 이전 학습치가 없을 경우, 냉각수온 센서에서 감지된 현재 냉각수 온도에 따른 측정치를 아이들 조정 솔레노이드 밸브의 듀티 초기치로 설정하고, 이전 학습치가 있을 경우에는 최종 학습치를 상기 아이들 조정 솔레노이드 밸브의 듀티 초기치로 설정하는 것을 특징으로 하는 베이퍼라이저용 아이들 조정 시스템 제어방법.
청구항 2에 있어서, 아이들 조정 솔레노이드 밸브의 시동 초기 제어 듀티치를 설정하는 제4단계에서 이전 학습치가 없을 경우, ECU는 냉각수온 센서에서 감지된 현재 냉각수 온도에 따른 보정치를 아이들 조정 솔레노이드 밸브의 시동 초기 제어 듀티치로 설정하고, 이전 학습치가 있을 경우에는, 최종 학습치에 냉각수 온도에 따른 측정치를 더하여 상기 아이들 조정 솔레노이드 밸브의 시동 초기 제어 듀티치로 설정하는 것을 특징으로 하는 베이퍼라이저용 아이들 조정 시스템 제어방법.
청구항 2에 있어서, 엔진이 웜 업(WARM UP) 상태인가를 판단하는 제5단계는 냉각수온 센서로부터 감지된 냉각수 온도가 ECU 내에 설정 온도와 비교하여 판단하는 것을 특징으로 하는 베이퍼라이저용 아이들 조정 시스템 제어방법.