KR100624226B1

KR100624226B1 - 엘피지 차량의 시동 시점 지시장치 및 방법

Info

Publication number: KR100624226B1
Application number: KR1020030063081A
Authority: KR
Inventors: 박명식
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2003-09-09
Filing date: 2003-09-09
Publication date: 2006-09-18
Also published as: KR20050026126A

Abstract

LPG 차량에서 엔진 시동시 연료라인에 충분한 연료량이 공급되는 시동 시점을 검출 지시하도록 하여 시동성을 향상시키도록 하는 것으로,

이그니션 키의 트리거 접점을 검출하는 이그니션 스위치와, 냉각수의 온도를 검출하는 수온 검출부와, 클러스터에 설치되어 시동 시점을 지시하는 시동 램프와, 봄베내에 설치되어 연료라인에 연료를 압송하는 연료펌프를 포함하는 엘피지 차량에 있어서, 상기 봄베와 인젝터를 연결하는 연료라인내의 압력을 검출하는 압력 검출부와, 엔진의 시동 온 요구시에 시동 램프를 점등시킴과 동시에 연료펌프의 구동을 제어하여 연료라인내의 연료를 압송하고, 연료라인내의 압력을 검출하여 시동 시점을 결정하며, 시동 시점에서 점등된 시동 램프의 소등을 제어하며, 냉시동 조건, 더운 날씨 조건 및 엔진 시동 온 이후 아이들 유지에 따라 연료펌프의 구동속도를 단계적으로 제어하는 제어부를 포함한다.

LPG, 연료펌프, 연료라인, 압력, 지시램프

Description

엘피지 차량의 시동 시점 지시장치 및 방법{APPARATUS FOR ENGINE START POINT INDICATE CONTROL ON LIQUEFIED PETROLEUM GAS INJECTION VEHICLE AND METHOD THEREOF}

도 1은 본 발명에 따른 엘피지 차량의 시동 시점 지시장치에 대한 개략적인 구성 블록도.

도 2는 도 1에서 시동 램프의 설치 위치를 보인 일 실시예의 구성도.

도 3은 본 발명에 따른 엘피지 차량에서 시동 시점 지시를 수행하는 일 실시예의 흐름도.

도 4는 본 발명에 따른 엘피지 차량에서 냉 시동시 연료 라인압력 제어에 대한 타이밍도.

도 5는 본 발명에 따른 엘피지 차량에서 온 시동시 연료 라인압력 제어에 대한 타이밍도.

본 발명은 엘피지(LIQUEFIED PETROLEUM GAS ; 이하 'LPG' 라 한다.) 차량에 관한 것으로, 더 상세하게는 엔진 시동시 연료라인에 충분한 연료량이 공급되는 시 동 시점을 검출 지시하도록 하여 시동성을 향상시키도록 하는 엘피지 차량의 시동 시점 지시장치 및 방법에 관한 것이다.

일반적으로, LPG 연료의 조성은 C3 Hydrocarbon(프로판)과 C4 Hydrocarbon(부탄)의 함량으로 이루어지는데, 계절에 따라 그 조성 비율을 달리하여 시동성 및 운전성이 안정되게 유지되도록 하고 있다.

즉, 상변화가 쉬운 여름철에는 부탄을 100%로 하고, 상변화가 낮은 겨울철에는 프로판을 30%로 하고 부탄을 70%로 혼합하며, 환절기에는 프로판을 10 ~ 20%로 하고 부탄을 80 ~ 90%로 혼합하여 공급한다.

LPG 차량에 적용되고 있는 엘피아이 시스템(LPG Injection; 이하 'LPI'라 한다.)은 봄베내에 연료펌프를 장착하고, 연료펌프의 구동으로 연료를 가압하여 액상을 유지시킨 상태에서 인젝터를 통해 각각의 실린더에 산출된 양이 분사되도록 하는 LPG MPI(LIQUEFIED PETROLEUM GAS MULTI POINT INJECTION) 시스템을 의미한다.

상기한 LPG MPI 시스템은 엔진 시동시에는 액상 연료를 기준으로한 분사량으로 매칭되어 있다.

LPG 연료의 경우 액상의 연료가 온도 상승 또는 압력강하에 의하여 기상으로 상변환 되면 부피가 250배로 증가하게 되므로, 엔진의 시동시 충분한 연료량이 공급되지 못하여 시동에 오랜 시간이 소요되므로 시동성이 저하된다.

특히, 상기한 바와 같이 봄베내에 충전된 LPG 연료를 가압하여 연소실로 공급하는 과정에서 LPG 연료의 온도가 낮을수록 연료압력도 낮아져 연소실로 공급되는 연료의 공급 부족 현상이 발생하게 되어 시동성 및 가속성이 저하된다.

또한, 고온의 여름철에 엔진 시동을 온하는 경우 LPG의 상변환에 의해 연료라인내에는 기체 상태의 연료가 공급됨에 따라 시동성이 저하되고, 이에 따라 장시간 스타트 모터를 구동하게 되어 배터리의 방전을 초래하며, 스타트 모터의 열화를 초래하여 내구성을 단축시키는 문제가 발생한다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명한 것으로, 그 목적은 LPG 차량의 엔진 시동시 연료라인에 충분한 연료량이 공급되는 시동 시점을 검출 지시하도록 하여 시동성을 향상시키도록 한 것이다.

또한, 냉간 시동이나 더운 날씨 조건에서의 시동시 연료라인의 압력을 형성시키는 연료펌프의 구동속도를 제어하여 연료라인의 압력 형성을 안정되게 제어하도록 한 것이다.

또한, 엔진 시동 이후 연료펌프의 구동 속도 조정을 통해 연료라인의 압력을 안정되게 유지하도록 한 것이다.

상기와 같은 목적을 실현하기 위한 본 발명은 이그니션 키의 트리거 접점을 검출하는 이그니션 스위치와, 냉각수의 온도를 검출하는 수온 검출부와, 클러스터에 설치되어 시동 시점을 지시하는 시동 램프와, 봄베내에 설치되어 연료라인에 연료를 압송하는 연료펌프를 포함하는 엘피지 차량에 있어서,
상기 봄베와 인젝터를 연결하는 연료라인내의 압력을 검출하는 압력 검출부와; 엔진의 시동 온 요구시에 시동 램프를 점등시킴과 동시에 연료펌프의 구동을 제어하여 연료라인내의 연료를 압송하고, 연료라인내의 압력을 검출하여 시동 시점을 결정하며, 시동 시점에서 점등된 시동 램프의 소등을 제어하며, 냉시동 조건, 더운 날씨 조건 및 엔진 시동 온 이후 아이들 유지에 따라 연료펌프의 구동속도를 단계적으로 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 엘피지 차량의 시동 시점 지시장치를 제공한다.
또한, 본 발명은 엘피지 차량이 시동 오프를 유지하는 상태에서 엔진 시동 온 요구가 검출되는지를 판단하는 과정과; 엔진 시동 온 요구가 검출되면 시동 램프를 점등하고, 냉각수의 온도로부터 목표압력을 결정한 다음 연료펌프의 구동을 제어하여 연료라인내에 연료를 압송하는 과정과; 연료라인내의 압력을 검출하여 상기 냉각수의 온도로 결정되는 목표압력에 도달하였는지를 판단하는 과정과; 상기 연료라인내의 압력이 목표압력에 도달되었으면 상기 점등된 지시램프를 소등시켜 엔진 시동 시점을 지시하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 엘피지 차량의 시동 시점 지시방법을 제공한다.

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

도 1에서 알 수 있는 바와 같이 본 발명에 따른 엘피지 차량의 시동 시점 지시장치는 이그니션 스위치(10)와, 제어부(20), 시동 램프(30), 연료펌프(40), 수온 검출부(50) 및 압력 검출부(60)로 이루어지는데, 이그니션 스위치(10)는 이그니션 키를 이용한 운전자의 엔진 시동 온 요구시 선택되는 접점 위치에 대한 정보를 출력한다.

제어부(20)는 엔진 시동 요구에 따른 이그니션 스위치(10)의 온 접점 선택이 검출되면 시동 시점을 지시하기 위한 동작과 엔진 시동 온이 검출되는 경우 연료라인의 압력을 안정되게 유지시키는 동작을 제어한다.

시동 램프(30)는 운전자의 시동 요구에 따라 이그니션 스위치(10)가 온 접점에 선택되는 경우 상기 제어부(20)에서 인가되는 제어신호에 의해 점등되고, 연료라인의 압력이 시동 조건을 만족하는 경우 제어부(20)에서 인가되는 신호에 의해 소등되어 시동 시점을 지시한다.

상기 시동 램프(30)는 도 2에서 알 수 있는 바와 같이, 클러스터(100)내의 소정 위치에 운전자에게 시인성이 확보되도록 설치된다.

연료펌프(40)는 봄베내에 설치되며, 제어부(40)에서 인가되는 제어신호에 따라 구동속도가 단계적으로 조정되어 시동시 및 시동 완료 후에 연료라인내의 압력을 형성하는 기능을 담당한다.

수온 검출부(50)는 냉각수의 온도를 검출하여 냉시동 조건인지 혹은 더운 날씨 조건의 시동인지를 판단하도록 한다.

압력검출부(60)는 봄베와 인젝터를 연결하는 연료라인에 배치되는 레귤레이터내에 설치되는 압력센서로, 봄베와 인젝터를 연결하는 연료라인내의 압력을 검출하여 그에 대한 정보를 출력한다.

전술한 바와 같은 기능을 포함하는 본 발명의 구성을 통해 시동 시점을 지시하는 동작에 대하여 첨부된 도 3을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

LPG 차량이 시동 오프를 유지하는 상태에서 제어부(20)는 이그니션 스위치(10)의 접점 선택을 검출하여(S101), 운전자의 시동 요구인 온 접점 선택이 검출되는지를 판단한다(S102).

상기에서 이그니션 스위치(10)의 온 접점 선택이 검출되면 제어부(20)는 시동 램프(30)를 점등(S103)시킴과 동시에 수온 검출부(50)로부터 냉각수의 온도를 검출하고(S104), 봄베내에 설치되는 연료펌프(40)를 구동시켜 연료라인내에 연료를 압송하여 압력이 형성되도록 한다(S105).

상기와 같이 연료펌프(40)의 구동이 실행되면 레귤레이터내에 설치되는 압력검출부(60)의 정보를 판독하여(S106) 연료라인내의 압력이 설정된 목표압력에 도달하였는지를 판단한다(S107).

상기의 판단에서 연료라인의 압력이 안정된 시동성을 확보하여 줄 수 있는 설정된 목표압력에 도달하지 않은 상태이면 상기 S103의 단계로 리턴하고, 연료라인의 압력이 설정된 목표압력에 도달된 것으로 판단되면 제어부(20)는 시동램프(30)를 소등시켜 시동시점에 도달되었음을 운전자에게 지시하여 준다(S108).

이후, 엔진의 시동이 안정되게 완료되면 제어부(20)는 연료펌프(40)의 구동속도를 조정하여 연료라인내의 압력이 안정된 가속성이 확보되는 상태로 유지하여 준다(S109).

상기에서 수온 검출부(50)로부터 검출되는 정보가 냉시동 조건을 만족하는 경우, 즉 밤샘 장시간 주차로 인하여 연료라인내의 압력과 봄베압이 거의 동일한 포화상태이거나 혹한기의 냉시동 조건을 만족하는 경우에는 약간의 가압만으로 연료라인내의 압력이 시동 조건을 만족하는 목표압력으로 형성할 수 있다.

따라서, 도 4에서 알 수 있는 바와 같이 이그니션 스위치(10)의 접점 온 신호가 검출되면 제어부(20)는 연료펌프(40)를 4속(①)으로 제어하여 연료라인의 압력이 신속하게 목표 압력(A)에 도달하도록 한다.

연료라인의 압력이 목표 압력(A)에 도달함에 따라 엔진 시동 온 되는 크랭킹 시간동안에는 연료펌프(40)를 최고속인 5속(②)으로 제어하여 인젝터를 연료 분사에 따라 손실되는 연료량을 보상하여 안정된 시동성이 확보될 수 있도록 한다.

이후, 엔진이 시동 온 되어 아이들 상태에 진입하기까지 연료펌프(40)의 속 도를 2/3속(③)으로 제어하고, 엔진이 아이들 상태에 진입하는 경우 연료펌프(40)의 속도를 1속(④)으로 제어하여 연료라인의 압력이 안정되게 유지되도록 한다.

또한, 더운 날씨 조건에서의 엔진 시동인 경우 LPG 연료가 기체로의 상변환에 의해 연료라인의 압력이 낮게 형성되어 있다.

따라서, 도 5에서 알 수 있는 바와 같이, 이그니션 스위치(10)의 접점 온 신호가 검출되면 제어부(20)는 연료펌프(40)를 4속(①)으로 제어하여 연료라인의 압력이 신속하게 목표 압력(A)에 도달하도록 한다.

이때, 연료라인의 압력이 시동 조건을 만족하는 목표 압력(A)에 도달하는 시간이 냉간 시동시 보다 상대적으로 길게 유지된다.

이후, 연료라인의 압력이 목표 압력(A)에 도달하여 엔진 시동 온 되는 크랭킹 시간동안에는 연료펌프(40)를 최고속인 5속(②)으로 제어하여 인젝터를 연료 분사에 따라 손실되는 연료량을 보상하여 안정된 시동성이 확보될 수 있도록 하고, 엔진 시동 완료가 검출되면 연료펌프(40)의 속도를 1속(④)으로 제어하여 연료라인의 압력이 안정되게 유지되도록 한다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 LPG 차량의 시동시에 냉시동 조건 혹은 더운 날씨 시동 조건에 따라 연료라인의 압력이 안정된 시동 조건을 만족하는 시점을 지시함으로써 시동성을 향상시킨다.

또한, 시동 이후의 연료라인 압력 제어를 통해 안정된 가속성을 제공한다.

Claims

이그니션 키의 트리거 접점을 검출하는 이그니션 스위치와, 냉각수의 온도를 검출하는 수온 검출부와, 클러스터에 설치되어 시동 시점을 지시하는 시동 램프와, 봄베내에 설치되어 연료라인에 연료를 압송하는 연료펌프를 포함하는 엘피지 차량에 있어서,

상기 봄베와 인젝터를 연결하는 연료라인내의 압력을 검출하는 압력 검출부와;

엔진의 시동 온 요구시에 시동 램프를 점등시킴과 동시에 연료펌프의 구동을 제어하여 연료라인내의 연료를 압송하고, 연료라인내의 압력을 검출하여 시동 시점을 결정하며, 시동 시점에서 점등된 시동 램프의 소등을 제어하며, 냉시동 조건, 더운 날씨 조건 및 엔진 시동 온 이후 아이들 유지에 따라 연료펌프의 구동속도를 단계적으로 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 엘피지 차량의 시동 시점 지시장치.
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엘피지 차량이 시동 오프를 유지하는 상태에서 엔진 시동 온 요구가 검출되는지를 판단하는 과정과; 엔진 시동 온 요구가 검출되면 시동 램프를 점등하고, 냉각수의 온도로부터 목표압력을 결정한 다음 연료펌프의 구동을 제어하여 연료라인내에 연료를 압송하는 과정과; 연료라인내의 압력을 검출하여 상기 냉각수의 온도로 결정되는 목표압력에 도달하였는지를 판단하는 과정과; 상기 연료라인내의 압력이 목표압력에 도달되었으면 상기 점등된 지시램프를 소등시켜 엔진 시동 시점을 지시하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 엘피지 차량의 시동 시점 지시방법에 있어서,

상기 엔진 시동 시점의 지시에 따라 엔진의 크랭킹에 의해 엔진 시동이 정상적인 완료되면 연료펌프의 구동속도를 단계적으로 제어하여 연료라인내의 압력을 유지시키는 것을 특징으로 하는 엘피지 차량의 시동 시점 지시방법.
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