KR100645311B1 - 엘피아이 차량의 연료펌프 제어 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 엘피아이(Liquefied Petroleum Injection) 차량의 연료펌프 제어 장치 및 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 하이 레벨의 연료펌프 정지 스위치의 연료펌프 정지 신호가 소정 시간 이상 입력될 때 연료펌프의 구동을 정지시킬 수 있도록 한 LPI 차량의 연료펌프 제어 장치 및 방법에 관한 것이다. 이러한 본 발명은 연료탱크 내의 액체 연료를 가스 인젝터로 토출시키는 연료펌프와 연료펌프의 구동을 정지시키기 위해 운전자에 의해 선택되는 연료펌프 정지 스위치를 가지는 LPI 차량에 있어서, 상기 연료펌프 정지 스위치의 선택 시 발생되는 연료펌프 정지신호가 하이 레벨 상태로 소정 시간 동안 입력될 때 연료펌프 구동을 정지시키기 위한 펌프제어신호를 발생하는 서브 이씨유를 포함한다.
자동차, 가솔린 인젝션신호, LPI 시스템, ECU, 연료 펌프

Description

엘피아이 차량의 연료펌프 제어 장치 및 방법{apparatus and method For controlling Fuel pump of LPI car}
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 엘피아이 차량의 연료 펌프 제어 장치의 구성을 보인 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 엘피아이 차량의 연료펌프 제어 과정을 설명하기 위한 순서도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
11 : 연료 탱크 13 : 연료 펌프
17 : 가스 인젝터 21 : 연료공급라인
22 : 연료리턴라인 23 : 압력 센서
31 : 메인 이씨유 33 : 서브 이씨유
본 발명은 엘피아이(Liquefied Petroleum Injection) 차량의 연료펌프 제어 장치 및 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 하이 레벨의 연료펌프 정지 스위치의 연료펌프 정지 신호가 소정 시간 이상 입력될 때 연료펌프의 구동을 정지시킬 수 있도록 한 LPI 차량의 연료펌프 제어 장치 및 방법에 관한 것이다.
자동차에 사용되는 연료 중 엘피지(Liquefied Petroleum Gas) 연료는 옥탄가가 높고 내열성이 우수하다는 특징과 연료비가 저렴하다는 장점이 있기 때문에 일부의 승용차와 승합차 등에 사용되고 있으며 대형차에도 적용시킬 예정에 있다.
상기 자동차의 엔진에 공급되는 엘피지 연료는 액상이며 이를 기화시키게 되면 공기와의 혼합성이 좋아 가연성이 놓기 때문에 가솔린과 경유에 비해 노킹이 잘 일어나지 않게 되며 베이퍼록(Vapor-Lock)이나 퍼컬레이션(Percolation)과 같은 현상의 발생을 방지할 수 있어 가솔린이나 디젤 연료의 대체 연료로서 그 적용 범위가 점차로 증가되고 있는 추세이다.
여기서, 상기 엘피지 연료 장치는 연료 펌프를 이용하여 엘피지 연료를 액상으로 인젝터에 공급하고, 이 인젝터를 통해 엘피지 연료를 실린더로 분사하며, 이 분사된 이 엘피지 연료는 공기가 혼합한 후 기화하여 엔진을 구동시킨다.
따라서, 엘피지 및 가솔린 겸용 차량은 엘피지 연료 사용이 필요한 기화기(Vaporizer)와 믹서(Mixer) 및 엘피지 연료 탱크(Bomber), 엘피지 연료의 공급을 제어하는 솔레노이드 밸브, 상기 솔레노이드 밸브를 제어하는 엘피지 이씨유를 필수적으로 구비되어야 한다.
그러나, 최근 차량에는 이씨유의 인젝터 제어를 통해 LPG를 인젝터(Injector)를 통하여 연소실에 직접 분사 시키는 엘피아이(LPI: Liquefied Petroleum Injection) 방식을 채택하여 별도의 믹서와 증발기를 사용하지 않고, 연비 및 동력 성능이 향상시킬 수 있다.
이러한 일반적인 LPI 차량에 있어, 점화 스위치가 온되면, 서브 이씨유의 펌프제어신호에 따라 연료펌프는 최대 속도로 동작되므로, 상기 연료 탱크 안의 엘피지 연료가 액화 상태로 토출된다. 즉, 상기 연료펌프는 항상 최대 속도로 동작되므로 최대 연료량이 토출된다.
그리고, 점화 스위치가 시동 위치로 놓이면, 메인 이씨유로부터 공기량에 따라 가솔린 인젝션신호를 발생하여 상기 서브 이씨유로 공급하고, 상기 서브 이씨유는 상기 엔진 상태 정보에 따라 연료 분사량을 보정하여 가스 인젝션신호를 발생하고, 이 발생된 가스 인젝션신호를 가스 인젝터에 공급한다.
상기의 과정을 통해 일반적인 LPI 차량에 있어, 연료펌프의 구동을 정지시키고자 할 때 운전자에 의해 선택되는 연료펌프 구동 스위치가 별도로 설치되고, 이 연료펌프 구동 스위치를 선택하면, 연료펌프의 구동이 정지되어 가스 인젝터의 연료 공급이 중단된다. 이러한 연료펌프 구동 스위치의 오작동으로 인해 자동차의 시동성 및 운전성이 저하되는 문제점이 발생하였다.
본 발명은 상기한 사정을 감안하여 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은 하이 레벨의 연료펌프 정지 스위치의 연료펌프 정지 신호가 소정 시간 이상 입력될 때 연료펌프의 구동을 정지시키기 위한 펌프제어신호를 발생함으로써, 연료펌프 정지 스위치의 오작동을 미연에 방지하여 자동차의 시동성 및 운전성을 더욱 향상시킬 수 있도록 한 엘피아이 차량의 연료펌프 제어 장치 및 방법을 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제1 관점에 따른 엘피아이 차량의 연 료펌프 제어 장치는,
연료탱크 내의 액체 연료를 가스 인젝터로 토출시키는 연료펌프와 연료펌프의 구동을 정지시키기 위해 운전자에 의해 선택되는 연료펌프 정지 스위치를 가지는 LPI 차량에 있어서,
상기 연료펌프 정지 스위치의 선택 시 발생되는 연료펌프 정지신호가 하이 레벨 상태로 소정 시간 동안 입력될 때 연료펌프 구동을 정지시키기 위한 펌프제어신호를 발생하는 서브 이씨유를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 제2 관점에 따른 엘피아이의 연료펌프 제어 방법은,
연료펌프 구동 스위치의 작동에 따라 연료펌프의 구동을 정지시키기 위한 연료펌프 정지 신호를 발생하는 LPI 차량의 연료펌프 제어 방법에 있어서,
a) 상기 연료펌프 구동 스위치로부터 발생되는 연료펌프 정지신호를 수신하는 단계;
b) 상기 a) 단계에서 수신된 연료펌프 정지 신호의 레벨을 감지하는 단계;
c) 상기 b) 단계에서 연료펌프 정지 신호의 레벨이 하이 레벨인 지를 체크하여 하이 레벨인 경우 하이 레벨의 입력 시간을 카운팅하는 단계; 및
d) 상기 c) 단계에서 상기 카운팅 시간이 미리 설정된 소정 시간을 경과하였는 지를 체크하여 상기 소정 시간이 경과된 경우 상기 연료펌프 구동을 정지시키기 위한 펌프제어신호를 발생하여 상기 펌프제어신호에 의해 연료펌프의 구동이 정지되는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 바람직한 구현 예에 따르면, 하이 레벨의 연료펌프 정지 신호가 소정 시간 이상 입력될 때 연료펌프의 구동을 정지시키기 위한 펌프제어신호를 발 생함으로써, 연료펌프 정지 스위치의 오작동을 미연에 방지하여 자동차의 시동성 및 운전성을 더욱 향상시킬 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 설명한다. 단 본 발명의 LPI 시스템을 채택한 차량을 일 예로 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 엘피아이 차량의 연료펌프 제어 장치의 구성을 보인 블록도이다. 도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 엘피아이 차량의 연료펌프 제어 장치는, 연료 탱크(11), 연료 펌프(13), 연료펌프 릴레이(15), 가스 인젝터(17), 연료공급라인(21), 연료리턴라인(22), 압력 센서(23), 연료압 레귤레이터(25), 서브 이씨유(31), 연료펌프 정지 스위치(33)로 구성된다.
상기 서브 이씨유(31)는 메인이씨유(미도시됨)로부터 공급되는 가솔린 인젝션신호에 따라 연료펌프(13)를 구동시키기 위한 펌프제어신호를 발생하는 프로그램, 상기 연료펌프 정지 스위치(33)로부터 발생되는 연료펌프 정지신호가 소정 시간 이상 하이 레벨로 입력될 때 상기 연료펌프(13)의 구동을 정지시키기 위한 펌프제어신호를 발생하는 프로그램, 및 상기 가솔린 인젝션신호에 따라 가스 인젝션신호를 발생하여 가스 인젝터(17)로 공급하는 프로그램을 포함한다.
상기 연료 탱크(11)는 엘피지 연료를 액화 상태로 저장한다.
점화 스위치(미도시됨)에 온 시 상기 연료펌프 릴레이(15)는 서브이씨유(31)에서 발생된 펌프제어신호에 따라 외부로부터 공급되는 전원을 가변시켜 연료 펌프(13)로 제공하도록 구비된다.
상기 연료 펌프(13)는 이 펌프제어신호에 따라 상기 연료 탱크(11) 안의 엘피지 연료를 액화 상태로 토출시키도록 구비된다.
그리고, 상기 가스 인젝터(17)는 상기 서브 이씨유(31)로부터 공급되는 가스 인젝션신호에 따라 상기 연료 탱크(11)에서 토출된 엘피지 연료를 연료공급라인(21)을 통해 액상 상태로 실린더(미도시됨) 내로 분사시킨다.
그리고, 연료리턴라인(22)은 가스 인젝터(17)와 연료 탱크(11)에 설치되어 여분의 엘피지 연료를 연료 탱크(11) 내로 되돌리고, 상기 압력 센서(23)는 상기 연료리턴라인(22)의 소정 위치에 설치되고, 상기 연료 탱크(11)와 가스 인젝터(17) 간의 연료 압력을 일정하기 유지하기 위하여 상기 연료리턴라인(22)을 통해 되돌려진 엘피지 연료의 압력을 감지하고, 이 감지된 엘피지 연료의 압력을 서브 이씨유(31)로 제공한다.
상기 서브 이씨유(31)는 이 감지된 연료리턴라인(22)내의 엘피지 연료압에 따라 연료리턴라인(22) 내의 연료압과 연료 탱크(11) 내의 연료압의 차를 일정하기 유지시킨다.
이와 같이 구비된 본 발명이 적용되는 엘피아이 차량에 있어, 점화 스위치(미도시됨)을 온 상태임을 나타내는 시동키 신호가 상기 서브 이씨유(31)에 공급되면, 상기 서브 이씨유(31)는 상기 연료 탱크(11)로부터 가스 인젝터(17)까지 연료의 압력을 생성시켜 운전을 위한 조건을 갖춘다.
즉, 점화 스위치가 온되면, 연료 펌프(13)가 온상태로 동작되어 연료 탱크(11)와 가스 인젝터(17) 까지의 연료압은 연료 탱크(11)내의 연료압보다 소정치 이 상으로 유지되며, 엘피지 가스는 액상을 유지된다.
이때 점화 스위치가 시동 위치에 놓이면, 가스 인젝터(17)에서 액상 연료는 분사되고, 이 분사된 액상 엘피지 가스는 에어 클리너(미도시됨)을 통해 인입되는 공기와 혼합되어 순간적으로 기화되면서 폭발 행정을 실행한다. 그리고, 상기 여분의 엘피지 연료는 연료리턴라인(22)을 통해 연료 탱크(11)로 되돌려진다.
즉, 상기 점화 스위치가 시동 위치에 놓이면, 상기 서브 이씨유(31)는 연료 펌프(13)를 구동시키기 위한 펌프제어신호를 발생하고, 이 펌프제어신호를 받은 연료펌프 릴레이(15)는 연료 펌프(13)를 작동시키기 위한 전원을 출력하며, 이 전원을 받은 연료 펌프(13)는 작동되어 연료공급라인(21)을 통해 상기 연료 탱크(11) 안의 엘피지 연료를 액화 상태로 토출시킨다.
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그리고, 상기 가스 인젝터(17)는 상기 연료 펌프(13)에 의해 연료 탱크(11)에서 토출된 엘피지 연료를 액상 상태로 실린더(미도시됨) 내로 분사시킨다.
이때 실린더 내로 분사된 액상 엘피지 가스는 에어클리너(미도시됨)을 통해 인입되는 공기와 혼합되어 순간적으로 기화되면서 폭팔 행정을 실행한다. 그리고, 상기 여분의 엘피지 연료는 연료리턴라인(22)를 통해 연료 탱크(11)로 되돌려진다.
한편, 상기 압력 센서(23)에 의해 감지된 연료리턴라인(22)의 연료압은 상기 서브 이씨유(31)에 제공되고, 상기 서브 이씨유(31)는 연료리턴라인(22)의 연료압으로부터 연료 탱크(11) 내의 연료압을 산출하고, 이 산출된 연료 탱크(11) 내의 연료압에 따라 연료리턴라인(22)의 연료압과 연료 탱크(11)의 연료압을 차가 5bar로 일정하게 유지되도록 하는 제어 신호를 발생한다.
상기 서브 이씨유(31)의 제어 신호는 연료압 레귤레이터(25)에 제공되고, 이 제어 신호를 받은 연료압 레귤레이터(25)는 작동되어 상기 연료리턴라인(22)의 연료압과 연료 탱크(11)의 연료압을 차가 5bar로 일정하게 유지된다.
한편, 운전자에 의해 상기 연료펌프 정지 스위치(33)가 선택되면, 상기 연료펌프 정지 스위치(33)는 연료펌프(13)의 구동을 정지시키기 위한 연료펌프 정지 신호를 발생하고, 이 발생된 연료펌프 정지 신호를 수신한 서브 이씨유(31)는 연료펌프 정지 신호의 레벨을 감지하여 하이 레벨인 경우 하이 레벨의 입력 시간을 카운팅한다. 이때 미리 설정된 소정 시간 동안 하이 레벨의 연료펌프 정지 신호가 입력되는 경우 상기 서브 이씨유(31)는 연료펌프(31)의 구동을 정지시키기 위한 펌프제어신호를 발생한다.
도 2는 도 1에 도시한 엘피아이 차량의 연료펌프 제어 과정을 설명하기 위한 흐름도이다. 이를 참조하여 본 발명에 따른 엘피아이 차량의 연료펌프 제어 과정을 설명한다.
우선, 상기 서브 이씨유(31)는 공기량에 따라 발생된 메인 이씨유의 가솔린 인젝션신호를 수신하여 연료펌프(13)를 구동시키기 위한 펌프제어신호를 발생하여(단계 301) 연료 펌프(13)가 동작된다.
그 후 상기 서브 이씨유(31)는 운전자에 의해 연료펌프 정지 스위치(33)로부터 공급되는 연료펌프 정지신호를 수신하여(단계 303) 연료펌프 정지 신호의 레벨 을 체크한 후(단계 305) 연료펌프 정지 신호가 하이 레벨로 입력되는 경우 단계(307)로 진행한다.
상기 단계(307)는 상기 연료펌프 정지 스위치(33)로부터 발생되는 연료펌프 정지 신호가 하이 레벨인 경우 미리 설정된 소정 시간을 카운팅하여 소정 시간이 경과되었는 지를 체크한다(단계 309).
즉, 상기 단계(309)를 통해 하이 레벨의 연료펌프 정지 신호가 소정 시간 동안 계속 입력된 경우 상기 서브 이씨유(31)는 연료펌프의 구동을 정지시키기 위한 펌프제어신호를 발생하여(단계 311) 이 펌프제어신호를 받은 연료펌프(13)는 정지된다(313).
이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 엘피아이 차량의 연료펌프 제어 장치 및 방법은, 하이 레벨의 연료펌프 정지 신호가 소정 시간 이상 입력될 때 연료펌프의 구동을 정지시키기 위한 펌프제어신호를 발생함으로써, 연료펌프 정지 스위치의 오작동을 미연에 방지하여 자동차의 시동성 및 운전성을 더욱 향상시킬 수 있다.
본 발명의 실시 예는 하나의 실시 예에 지나지 않으며, 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명의 구성요소의 많은 변형 및 변경이 가능함을 물론이며, 본 발명이 실시 예에만 한정되는 것은 아니다.

Claims (2)

  1. 연료탱크 내의 액체 연료를 가스 인젝터로 토출시키는 연료펌프와 연료펌프의 구동을 정지시키기 위해 운전자에 의해 선택되는 연료펌프 정지 스위치를 가지는 LPI 차량에 있어서,
    상기 연료펌프 정지 스위치의 선택 시 발생되는 연료펌프 정지신호가 하이 레벨 상태로 소정 시간 동안 입력될 때 연료펌프 구동을 정지시키기 위한 펌프제어신호를 발생하는 서브 이씨유를 포함하는 것을 특징으로 하는 엘피아이의 연료펌프 제어 장치.
  2. 연료펌프 구동 스위치의 작동에 따라 연료펌프의 구동을 정지시키기 위한 연료펌프 정지 신호를 발생하는 LPI 차량의 연료펌프 제어 방법에 있어서,
    a) 상기 연료펌프 구동 스위치로부터 발생되는 연료펌프 정지신호를 수신하는 단계;
    b) 상기 a) 단계에서 수신된 연료펌프 정지 신호의 레벨을 감지하는 단계;
    c) 상기 b) 단계에서 연료펌프 정지 신호의 레벨이 하이 레벨인 지를 체크하여 하이 레벨인 경우 하이 레벨의 입력 시간을 카운팅하는 단계; 및
    d) 상기 c) 단계에서 상기 카운팅 시간이 미리 설정된 소정 시간을 경과하였는 지를 체크하여 상기 소정 시간이 경과된 경우 상기 연료펌프 구동을 정지시키기 위한 펌프제어신호를 발생하여 상기 펌프제어신호에 의해 상기 연료펌프의 구동이 정지되는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 엘피아이의 연료펌프 제어 방법.
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