KR100410763B1 - 차량의 연료 공급 시스템 및 그 제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량의 연료 공급 시스템 및 그 제어방법에 관한 것으로, 엔진의 회전수 변화를 전압값에 대응시켜 연료펌프의 회전을 제어하여 항상 최적의 연료만을 공급함은 물론 과 공급에 따른 리턴 연료 량을 크게 저감함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 연료리턴조정기(4)에 압력이 낮추어진 소모되지 못한 공급된 연료가 복귀되는 연료탱크(1)의 연료를 펌핑하는 연료펌프(2)와, 이 연료펌프(2)에 연결된 딜러버리파이프를 통해 공급된 연료를 분사하는 인젝터(3) 및 차량의 속도와 엔진의 회전수 변화에 따라 상기 연료펌프(2)의 회전수를 변화시켜 펌핑되는 연료 량을 제어하는 가변공급수단(5)으로 이루어진 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 엔진의 회전수와 차속을 지속적으로 모니터링하여 콘트롤러(6)에 기 설정된 기준값과 매칭시키고, 이어 상기 매칭값의 차이에 따라 상응되는 값으로 펌프(2)의 회전수를 가변시키는 전압을 결정하여 약 20%정도의 여유 연료가 공급되도록 펌프(2)를 제어하는 것을 특징으로 한다.

Description

차량의 연료 공급 시스템 및 그 제어방법{Fuel supplying system in vehicle and control method thereof}

본 발명은 차량의 연료 공급 시스템 및 그 제어방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 연료 공급을 능동적으로 제어하여 리턴 연료 양을 저감할 수 있도록 된차량의 연료 공급 시스템 및 그 제어방법에 관한 것이다.

일반적으로 엔진의 지속적인 작동이나 차량의 가속을 위한 엔진 출력 향상을 위해서는 연료탱크의 연료를 펌핑하여 엔진의 딜리버리 파이프를 통해 인젝터로 공급해 분사시켜 공기와 함께 엔진의 연소실내로 유입시켜야 만 되는데, 이와 같이 연료를 공급하는 연료시스템은 통상, 연료탱크에서 연료를 펌핑하는 연료펌프를 통해 연료 공급량이 정해지게 된다.

이와 같은 연료펌프는 펌핑되는 연료 량을 엔진최대소비량에 안전계수를 더해 항상 일정하게 공급하게 되는데 이에 따라, 엔진의 운전 조건이 다른 경우 예를 들어 아이들(Idle)시 에는 연료 소모량이 상대적으로 적은데도 불구하고 상기 펌프를 통해 공급되는 연료 량은 더 많게 되는 현상이 있게 된다.

따라서, 차량의 연료시스템에는 공급된 연료가 다 소모되지 않았을 경우 이를 다시 연료 압력조정기를 거쳐 연료탱크로 리턴시키는 리턴파이프가 연료탱크로 연결되어지게 된다.

그러나, 엔진으로 공급된 연료는 연료 압이 연료탱크의 연료 압에 비해 상대적으로 높아 리턴 연료 조정기를 통해 연료압을 낮추게 되지만 리턴 연료의 높은 온도는 복귀 경로 동안 그대로 유지되게 되는데, 이와 같이 연료의 온도가 높아지면 연료 탱크로 복귀된 연료에 의해 연료 탱크 내 연료의 온도도 함께 상승되어 엔진으로의 공급 시 녹크(Knock)등의 치명적인 부조화를 발생시키는 문제가 있게 된다.

또한, 이와 같이 연료탱크내의 온도가 상승되면 연료 탱크내의 연료 증발을촉진하여 증발가스의 생성을 증가해 연료 증발 가스의 법적 규제에 맞추기 위해 캐니스터의 용량을 증대시켜야 만 되는 문제가 있게 된다.

또한, 연료 공급이 엔진의 상태에 관계없이 항상 일정하게 공급되면 엔진의 저속영역에서는 상대적으로 많은 연료가 공급되므로 이는, 연료 공급파이프내의 연료 압을 크게 상승시켜 엔진의 효율을 저하시킴은 물론 연료 파이프내를 통과하는 과 유량에 의해 연료 맥동음을 유발하여 소음을 발생시키는 단점이 있게 된다.

이에 본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 발명된 것으로, 엔진의 회전수 변화를 전압값에 대응시켜 연료펌프의 회전을 제어하여 항상 최적의 연료만을 공급함은 물론 연료의 과 공급에 따른 리턴 연료 량을 크게 저감함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 연료리턴조정기에 압력이 낮추어진 소모되지 못한 공급된 연료가 복귀되는 연료탱크의 연료를 펌핑하는 연료펌프와, 이 연료펌프에 연결된 딜러버리파이프를 통해 공급된 연료를 분사하는 인젝터 및 차량의 속도와 엔진의 회전수 변화에 따라 상기 연료펌프의 회전수를 변화시켜 펌핑되는 연료 량을 제어하는 가변공급수단으로 이루어진 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 엔진의 회전수와 차속을 지속적으로 모니터링하여 콘트롤러에 기 설정된 기준값과 매칭시키는 비교단계, 상기 비교단계에서 매칭값의 차이에 따라 상응되는 값으로 펌프의 회전수를 가변시키는 전압을 결정하는 판단단계, 상기 판단단계에서 결정된 펌프구동 전압값에 약 20%정도의 여유 연료가 공급되도록펌프를 제어하는 분사단계로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 차량의 연료 공급 시스템의 구성도

도 2는 본 발명에 따른 순서도

도 3은 본 발명에 따른 차량의 연료 공급 시스템을 통한 연료 공급 선도

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1 : 연료탱크 2 : 연료펌프

3 : 인젝터 4 : 리턴연료조정기

5 : 가변공급수단 6 : 측정센서

7 : 콘트롤러 8 : 전압조정기

이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 차량의 연료 공급 시스템의 구성도를 도시한 것인바, 본 발명은 연료리턴조정기(4)에 압력이 낮추어진 소모되지 못한 공급된 연료가 복귀되는 연료탱크(1)의 연료를 펌핑하는 연료펌프(2)와, 이 연료펌프(2)에 연결된 딜러버리파이프를 통해 공급된 연료를 분사하는 인젝터(3) 및 차량의 속도와 엔진의 회전수 변화에 따라 상기 연료펌프(2)의 회전수를 변화시켜 펌핑되는 연료 량을 제어하는 가변공급수단(5)으로 이루어진다.

여기서, 상기 가변공급수단(5)은 측정센서(6)에 의해 측정되는 엔진 회전수와 차속을 감지하는 콘트롤러(7)와, 이 콘트롤러(7)의 제어신호에 따라 연료를 펌핑하도록 연료탱크(1)내에 구비된 연료펌프(2)를 구동시키는 전압조정기(8)로 이루어진다.

이하 본 발명의 작동을 상세히 설명한다.

본 발명은 도 2에 도시된 바와 같이 엔진의 회전수와 차속을 지속적으로 모니터링하여 콘트롤러(6)에 기 설정된 기준값과 매칭시키는 비교단계와,

상기 비교단계에서 매칭값의 차이에 따라 상응되는 값으로 펌프(2)의 회전수를 가변시키는 전압을 결정하는 판단단계 및

상기 판단단계에서 결정된 펌프구동 전압값에 약 20%정도의 여유 연료가 공급되도록 펌프(2)를 제어하는 분사단계로 이루어지게 된다.

즉, 본 발명은 엔진의 작동에 따라 엔진의 회전수(RPM)에 따라 연료소모량의 증·감로직을 내장한 콘트롤러(7)가 측정센서(6)로부터 엔진의 회전수와 차속을 지속적으로 모니터링하고, 상기 콘트롤러(7)의 모니터링된 현 엔진의 회전수와 차속에 따라 연료탱크(1)내 구비된 펌프(2)의 회전수를 가변시켜 연료의 펌핑 량을 가변시키게 된다.

이때, 상기 콘트롤러(6)는 엔진의 배기량과 차량의 종류에 따라 각각 고유의 특성 값을 갖는 연료 량에 대한 기준 값을 기억하게 되므로 결국, 상기 펌프(2)의 회전수를 가변시키는 전압(8.5V - 13.5V 범위)을 상기 기준 값과 매핑(Mapping)시키게 되고 이와 같이, 서로 매칭된 조건에서 필요로 하는 연료량은 도 2에 도시된 바와 같이 약 20%정도의 여유 용량을 더해 공급되도록 이에 상응되는 전압을 전압조정기(8)가 펌프(2)로 보내 제어하도록 함은 물론이다.

즉, 본 발명에 따른 연료의 공급은 도 3에 도시된 바와 같이 전술한 종래와 같이 연료펌프(2)가 항상 일정하게 연료를 펌핑하게 되는데 반해 필요연료 공급량의 약 20%를 부가한 연료 량을 현재 측정되는 엔진 회전수와 차속에 따라 공급할 수 있도록 연료펌프(2)에 공급되는 전압을 가변시키므로 계단식 연료 공급 곡선을 형성하게 된다.

이에 따라, 본 발명은 차속이 없고 엔진의 회전수가 상승되는 아이들(Idle)시 에는 콘트롤러(7)가 측정센서(6)로부터 이를 판단한 후 전압조정기(8)를 통해연료펌프(2)로 공급되는 전압을 줄여 펌프(2)를 통해 공급되는 연료 량을 줄여주게 된다.

그러므로, 본 발명은 연료시스템으로 공급된 연료의 리턴 량을 저감시켜 리턴 연료에 의한 연료 탱크내 연료 온도상승을 최소화하여 엔진의 녹크의 발생을 방지하고 연료 증발에 의한 증발가스의 생성을 저하시키게 됨은 물론이다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 연료를 펌핑하는 연료펌프를 회전시키는 공급전압을 현재 측정되는 엔진 회전수와 차속에 따라 가변시켜 항상 최적의 연료만을 공급함은 물론 연료의 과 공급에 따른 연료탱크로의 리턴 연료 량을 크게 저감시킬 수 있는 효과가 있게 된다.

Claims (2)

1. 연료탱크(1)의 연료를 펌핑하는 연료펌프(2)의 회전수를 차량의 속도와 엔진의 회전수 변화에 따라 함께 변화시켜 펌핑되는 연료 량을 제어하는 가변공급수단(5)이 구비되되, 이 가변공급수단(5)은 측정센서(6)에 의해 측정되는 엔진 회전수와 차속을 감지하는 콘트롤러(7)와, 이 콘트롤러(7)의 제어신호에 따라 연료를 펌핑하도록 연료탱크(1)내에 구비된 연료펌프(2)를 구동시키는 전압조정기(8)로 이루어진 차량의 연료공급시스템.
2. 엔진의 회전수와 차속을 지속적으로 모니터링하여 콘트롤러(6)에 기 설정된 기준값과 매칭시키는 비교단계,

   상기 비교단계에서 매칭값의 차이에 따라 상응되는 값으로 펌프(2)의 회전수를 가변시키는 전압을 결정하는 판단단계,

   상기 판단단계에서 결정된 펌프구동 전압값에 약 20%정도의 여유 연료가 공급되도록 펌프(2)를 제어하는 분사단계로 이루어진 차량의 연료 공급 제어방법