KR100503445B1

KR100503445B1 - 엘피지 연료 분사 시스템에서의 연료 펌프 제어 방법

Info

Publication number: KR100503445B1
Application number: KR10-2002-0086993A
Authority: KR
Inventors: 민영기
Original assignee: 씨멘스 오토모티브 주식회사
Priority date: 2002-12-30
Filing date: 2002-12-30
Publication date: 2005-07-25
Also published as: KR20040061191A

Abstract

LPG 차량에 장착되는 LPG 연료 분사 시스템의 연료 펌프를 제어하는 방법이 개시되어 있다. 방법은 a) 각 온도에 대응하는 적어도 하나 이상의 압력 상한 치를 정의하는 단계; b) 연료의 온도를 감지하는 단계; c) 연료의 압력을 감지하는 단계; d) 시동시 LPG 연료 펌프를 제1 RPM으로 구동시키며, 단계 c)에 의한 감지 압력이 단계 b)에 의해 감지된 연료 온도에 대응하는 단계 a)에 의해 정의된 압력 상한 치 이상인지를 판단하는 단계; 및 e) 단계 d)의 판단 결과, 감지 압력이 압력 상한 치 이상인 경우, LPG 연료 펌프를 제2 RPM으로 구동시키는 단계를 포함한다. 따라서, 각 대기 온도에 대해 기준 압력을 정하고, 현재의 연료 온도에 대응하는 기준 압력을 기초로 연료 펌프를 구동함으로써, 불필요한 연료 펌프의 고속 운행에 의한 소음의 발생을 방지할 수 있게 된다.

Description

엘피지 연료 분사 시스템에서의 연료 펌프 제어 방법{Method of controlling a fuel pump in LPG injection systme}

본 발명은 LPG를 연료로 사용하는 차량에 장착되는 LPG 연료 분사 시스템의 연료 펌프를 제어하는 방법에 관한 것이다.

현재의 LPG 연료의 액상 분사 시스템의 연료 가압 공급 장치는 연료 탱크내의 장착되어 그 구동 속도가 가변 제어되는 연료 펌프 및 LPG 연료 탱크 연료 레일에 장착되어 연료의 압력을 감지하기 위한 연료 압력 센서로 구성된다.

운전자가 차량의 시동 키를 돌려, 시동 키를 이그니션의 "온(On)" 단자에 위치시키면, 연료 가압 공급 장치의 연료 펌프는 시동 키를 이그니션의 "온(On)" 단자에 놓이는 순간 구동된다. 시동 키를 이그니션의 "온(On)" 단자에 놓인 후, 상기 연료 펌프는 가능한 빠른 시간에 연료 압을 상승시키기 위해 고속으로 구동된다. 상기 연료 펌프가 고속으로 구동될 때, 상기 연로 펌프로부터 매우 높은 소음이 발생된다.

첨부된 도면을 참조하여 종래의 기술을 보다 상세히 설명한다.

도 1a 내지 도 1d는 종래의 연료 펌프 제어 방법을 설명하기 위한 도면들이다.

도 1a 내지 도 1c에 도시된 바와 같이, 종래에는 영하이하의 온도에서 연료 펌프는 대략 10초동안 대략 2800rpm으로 구동되어, 그 후부터는 500rpm으로 구동되었다. 이 때, 연료 압은 도 1d에 도시된 바와 같이, 약 2 내지 3초 동안에 목표치에 도달하고, 이 후 그 압력을 유지하였다. 그러나, 연료 압이 목표치에 도달한 이 후에도 연료 펌프가 계속 고속으로 회전하고 있음을 알 수 있다. 그리고, 이러한 고속 회전은 차량의 구동에 영향을 미치는 것없이 소음만을 발생시킨다.

따라서, LPG 차량의 연료 분사 시스템에서 초기 시동시, 불필요한 연료 펌프의 고속 운행에 의해 발생되는 소음을 제거할 수 있는 방법이 필요가 있다.

이에, 본 발명은 상기한 사정을 감안하여 창출된 것으로, 본 발명의 목적은 LPG 차량의 시동 키를 이그니션의 "온(On)" 단자에 위치시킬 때, 연료 펌프로부터 발생되는 소음을 개선시킬 수 있는 엘피지 연료 분사 시스템에서의 연료 펌프 제어 방법을 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한, 본 발명에 따른 엘피지 연료 분사 시스템에서의 연료 펌프 제어 방법은,a) 각 온도에 대응하는 적어도 하나 이상의 압력 상한 치를 정의하는 단계; b) 연료의 온도를 감지하는 단계; c) 연료의 압력을 감지하는 단계; d) 시동시 LPG 연료 펌프를 제1 RPM으로 구동시키며, 단계 c)에 의한 감지 압력이 단계 b)에 의해 감지된 연료 온도에 대응하는 단계 a)에 의해 정의된 압력 상한 치 이상인지를 판단하는 단계; 및 e) 단계 d)의 판단 결과, 감지 압력이 상기 압력 상한 치 이상인 경우, 상기 LPG 연료 펌프를 제2 RPM으로 구동시키는 단계를 포함한다. 바람직하게는, 상기 압력 상한 치들은 -30℃ 내지 90℃에 대해 6바(bar) 내지 11바이다. 또한, 상기 제1 RPM은 2000 RPM 이상이고, 상기 제2 RPM은 1000RPM 이하이다.

본 발명에 의하면, 각 대기 온도에 대해 기준 압력을 정하고, 현재의 연료 온도에 대응하는 기준 압력을 기초로 연료 펌프를 구동함으로써, 불필요한 연료 펌프의 고속 운행에 의한 소음의 발생을 방지할 수 있게 된다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 통해 본 발명을 보다 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 LPG 연료 분사 시스템에서의 연료 펌프 제어 방법이 적용되는 LPG 연료 분사 장치를 나타낸 도면이다.

도 2을 참조하면, 참조 부호 101은 LPG 연료 탱크(101)를 가리킨다. 인젝터들(106)은 엔진의 실린더(107)의 상부에 설치된다. 상기 인젝터들(106)은 상기 LGP 연료 탱크(101)내의 LPG 연료를 연료 공급 라인(111)을 통해 공급받는다. 이들 인젝터들(106)은 ECU(109)에 의해 제어된다. 상기 인젝터들(106) 및 상기 LPG 연료 탱크(101) 사이에는 차단 밸브(108)가 설치된다. 상기 차단 밸브(108)은 상기 ECU(109)의 제어하에 상기 LPG 연료 탱크(101)로부터의 상기 인젝터들(106)로의 연료 공급을 차단한다. 상기 LPG 연료 탱크(101)의 내부에는 연료 펌프(102)가 설치된다. 상기 연료 펌프(102)는 상기 ECU(109)의 제어하에 구동된다. 상기 연료 펌프(102)는 상기 상기 LPG 연료 탱크(101)내의 LPG 연료를 가압하여 상기 연료 공급 라인(111)을 통해 상기 인젝터(106)에 LPG 연료를 공급한다. 상기 인젝터들(106) 및 상기 LGP 연료 탱크(101)는 연료 복귀 라인(112)에 의해 연결된다. 상기 인젝터들(106) 및 상기 LPG 연료 탱크(101) 사이의 연료 복귀 라인(112) 상에는 압력 센서(105) 및 압력 레귤레이터(104)가 설치된다. 상기 압력 레귤레이터(104)는 상기 연료 공급 라인(111) 및 상기 연료 복귀 라인(112)내의 압력이 소정 압력 이상이 되는 것을 방지한다. 상기 압력 센서(105)는 상기 연료 복귀 라인(112)내의 연료 압을 감지하고, 감지된 연료 압을 상기 ECU(109)에 제공한다. 상기 ECU(109)는 상기 인젝터들(106)의 연료 방출을 제어한다. 또한, 상기 ECU(109)는 상기 압력 센서(105) 및 상기 연료 온도 센서(103)에 의해 감지된 압력 및 온도를 기초로 본 발명에 따라 상기 연료 펌프(102)를 제어한다. 상기 ECU(109)는 본 발명에 따라 상기 연료 펌프(102)를 제어하기 위해, 각 연료 온도에 대한 기준 연료 압들에 대한 데이터를 메모리(도시하지 않음)로부터 검출한다. 그리고, 이들 기준 연료 압과 상기 압력 센서(105)에 의해 감지된 연료 압를 대비하여 상기 연료 펌프(102)를 제어한다. 상기 각 연료 온도에 대한 기준 연료 압들의 일 예를 아래의 표 1에 나타내었다.

표 1

연료 온도(℃)	-30	-10	0	20	50	90
기준 연료 압(bar)	6	7	8	9	10	11

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따라 상기 ECU(109)가 상기 연료 펌프(102) 어떻게 제어하는 지를 설명한다.

도 3은 도 2에 도시된 ECU(109)의 동작을 설명하기 위한 흐름도이다.

도 4a 내지 도 4c는 본 발명의 실시 예에 따른 연료 펌프 제어 방법을 설명하기 위한 도면이다.

도 4a에 도시된 바와 같이, 운전자가 차량을 시동하는 경우, 시동 후 시동 키(도시하지 않음)는 차량의 이그니션(도시하지 않음)의 "On" 단자에 위치하게 된다. 이 때, 상기 ECU(109)는 상기 연료 펌프(102)를 제 1 RPM으로 예컨대, 2000RPM이상 또는 2800RPM으로 구동시킨다(S1, S2). 그리고, 상기 ECU(109)는 상기 연료 온도 센서(103)에 의해 감지된 현재의 연료 온도에 대응하는 기준 연료 압을 결정한다(S3).

상기 ECU(109)는 상기 압력 센서(105)에 의해 감지되는 연료 압과 단계 S3에 의해 결정된 기준 연료 압을 비교한다. 도 4b에 도시된 바와 같이, 상기 연료 펌프(102)가 구동된 후, 연료의 압력은 높아진다. 시간 t1에서 연료의 압력이 상기 기준 압력에 도달하면, 상기 ECU는 상기 연료 펌프(102)를 제어하여 상기 연료 펌프(102)가 제2 RPM 예컨대, 대략 1000RPM이하, 바람직하게는 500RPM의 속도로 구동되게 한다(S4, S5). 도 4c에 상기 연료 펌프(102)의 속도 변화를 도시하였다. 도 1d와 대비할 때, 도 4c의 시간 t3-t2d 동안의 소음 개선 효과가 있음을 알 수 있다.

아래의 표 2에 외기 온도 20℃에서의 종래 기술과 본 발명의 소음 측정치를 나타내었다.

표 2

	종래 기술	본 발명
시간	10초	2-3초	3초 이 후
소음	80dB/2800rpm	80db/2800rpm	65dB/500rpm

위 표 2에서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에 의하면 외기 온도 20℃에서는 2 내지 3초만 고속으로 연료 펌프를 구동하면, 연료의 압력이 기준 압력에 도달함으로 알 수 있다. 또한 영하 20℃에서는 표 2에 나타내지 않았지만, 4-5 초면, 충분한 연료압을 얻었다.

따라서, 상술한 본 발명에 따르면, LPG 차량의 연료 펌프를 온도에 따른 기준 압력 및 연료 압력을 기초로 제어함으로써, 펌프 구동에 따른 소음을 개선할 수 있다.

이상, 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, LPG 차량의 시동 키를 이그니션의 "온(On)" 단자에 위치시 킬 때, 연료 펌프로부터 발생되는 소음을 개선시킬 수 있는 엘피지 연료 분사 시스템에서의 연료 펌프 제어 방법을 실현할 수 있게 된다.

본 발명을 상기 실시 예에 의해 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 이에 의해 제한되는 것은 아니고, 당업자의 통상적인 지식의 범위 내에서 그 변형이나 개량이 가능하다.

도 3은 도 2에 도시된 ECU의 동작을 설명하기 위한 흐름도이다.

도 4a 내지 도 4c는 본 발명의 실시 예에 따른 연료 펌프 제어 과정을 설명하기 위한 도면이다.

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉

101: LPG 연료 탱크 102: 연료 펌프

103: 연료 온도 센서 104: 연료압 레귤레이터

105: 압력 센서 106: 인젝터

107: 엔진 108: 차단 밸브

109: ECU 110: 엔진 실린더

111: 연료 공급 라인 112: 연료 복귀 라인

Claims

a) 각 온도에 대응하는 적어도 하나 이상의 압력 상한 치를 정의하는 단계;

b) 연료의 온도를 감지하는 단계;

c) 연료의 압력을 감지하는 단계;

d) 시동시 LPG 연료 펌프를 제1 RPM으로 구동시키며, 단계 c)에 의한 감지 압력이 단계 b)에 의해 감지된 연료 온도에 대응하는 단계 a)에 의해 정의된 압력 상한 치 이상인지를 판단하는 단계; 및

e) 단계 d)의 판단 결과, 감지 압력이 상기 압력 상한 치 이상인 경우, 상기 LPG 연료 펌프를 제2 RPM으로 구동시키는 것을 특징으로 하는 엘피지 연료 분사 시스템에서의 연료 펌프 제어 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 압력 상한 치들은 -30℃ 내지 90℃에 대해 6바(bar) 내지 11바인 것을 특징으로 하는 엘피지 연료 분사 시스템에서의 연료 펌프 제어 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 제1 RPM은 2000 RPM 이상이고, 상기 제2 RPM은 1000RPM 이하인 것을 특징으로 하는 엘피지 연료 분사 시스템에서의 연료 펌프 제어 방법.