KR100664371B1

KR100664371B1 - 엘피아이 차량의 고장 진단 방법

Info

Publication number: KR100664371B1
Application number: KR1020060014034A
Authority: KR
Inventors: 장원익; 송진우
Original assignee: 씨멘스 오토모티브 주식회사
Priority date: 2006-02-14
Filing date: 2006-02-14
Publication date: 2007-01-02

Abstract

연료 펌프 또는 펌프 드라이버의 고장 원인을 정확하게 판정할 수 있도록 한 엘피아이 차량의 고장 진단 방법이 개시되어 있다. 이러한 본 발명은, 서브 이씨유의 제어 하에 연료 펌프를 구동시켜 연료를 가스 인젝터로 공급하는 엘피아이 차량의 고장 진단 방법에 있어서, a) 상기 서브 이씨유를 통해 이그니션 스위치의 출력 신호를 수신하여 상기 이그니션 스위치가 전원 공급 단자에 접속되었는 지를 체크하는 단계; b) 상기 이그니션 스위치가 전원 공급 단자에 접속되는 경우 상기 연료 펌프의 고장 진단 중지 레벨의 플래그를 발생하여 상기 연료 펌프의 고장 진단을 중지하는 단계; 및 c) 상기 a) 단계를 통해 상기 이그니션 스위치가 시동 단자에 접속된 후 상기 연료 펌프를 구동하여 엔진 회전수가 소정치 이상으로 상승되는 경우 연료 펌프의 고장 진단 레벨의 플래그를 발생하여 연료 펌프 고장 진단을 실행하는 단계를 포함한다.

LPI 시스템, 메인 ECU, 서브 이씨유, 연료 펌프, 연료 펌프 드라이버,

Description

엘피아이 차량의 고장 진단 방법{METHOD FOR DIAGONSING LPI CAR }

도 1은 일반적인 연료 분사 신호를 보인 파형도이다.

도 2는 본 발명이 적용되는 엘피아이 차량의 구성을 보인 도이다.

도 3은 본 발명에 따른 고장 진단 과정을 설명하기 위한 순서도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

11 : 연료 탱크 13 : 연료 펌프

15 : 연료 펌프 릴레이 16 : 펌프 드라이버

17 : 가스 인젝터 21 : 연료공급라인

22 : 연료리턴라인 31 : 서브이씨유

33 : 메인 이씨유

본 발명은 엘피아이(Liquefied Petroleum Injection) 차량의 고장 진단 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 연료 펌프 또는 펌프 드라이버의 고장 원인을 정확하게 판정할 수 있도록 한 방법에 관한 것이다.

자동차에 사용되는 연료 중 엘피지(Liquefied Petroleum Gas) 연료는 옥탄가 가 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, 연료 펌프 장치는 펌프 드라이버의 펌프 구동 전류에 따라 동작되는 연료 펌프에 의해 엘피지 연료를 액상으로 가스 인젝터에 공급하고, 이 가스 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 서브 이씨유를 필수적으로 구비되어야 한다.

그러나, 최근 차량에는 이씨유의 가스 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, 이그니션 스위치가 시동 단자에 접속되 면, 상기 서브 이씨유의 펌프제어신호에 따라 연료 펌프는 최대 속도로 동작하고, 이러한 연료 펌프의 제어는 폄프 드라이버에 의해 이루어진다. 즉, 폄프 드라이버는 서브 이씨유의 제어 하에 상기 연료 펌프의 회전수를 상기 서브 이씨유의 목표 회전수와 일치시키기 위해 설정된 펌프 구동 전류를 연료 펌프에 공급한다. 이때 상기 서브 이씨유는, 목표 회전수와 연료 펌프의 현재 회전수가 일치하지 않는 경우 연료 펌프를 고장으로 감지한 후, 상기 연료 펌프의 고장이 소정 시간 지속되면, 펌프 드라이버 또는 연료 펌프의 고장 판정 결과를 저장한다.

그러나, 상기 연료 공급 라인의 연료가 없는 경우 상기 연료 펌프의 현재 회전수과 서브 이씨유의 목표 회전수가 일치하지 않으므로, 상기 펌프 드라이버 또는 연료 펌프의 고장이 아님에도 불구하고 고장으로 판정하는 문제점이 종종 발생하였다. 따라서, 연료 펌프 또는 펌프 드라이버의 고장 발생 원인을 정확하게 판정할 수 있는 별도의 방법이 필요하였다.

본 발명은 상기한 사정을 감안하여 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은 자동차의 전원 공급 시 연료 펌프의 고장 진단을 정지하고, 시동 후 엔진 회전수가 소정치 이상일 때 상기 연료 펌프의 고장 진단을 실행함으로써, 연료 공급 라인의 연료 부재로 인한 연료 펌프의 고장 판정을 미연에 방지하여 연료 펌프의 고장 원인을 정확하게 판정할 수 있는 엘피아이 차량의 고장 진단 방법을 제공하는데 있다.

또한 본 발명의 다른 목적은, 자동차의 전원 공급 시 펌프 드라이버의 고장 진단을 정지하고, 시동 후 엔진 회전수가 소정치 이상일 때 상기 펌프 드라이버의 고장 진단을 실행함으로써, 연료 공급 라인의 연료 부재로 인한 펌프 드라이버의 고장 판정을 미연에 방지하여 펌프 드라이버의 고장 원인을 정확하게 판정할 수 있는 엘피아이 차량의 고장 진단 방법을 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 엘피아이 차량의 고장 진단 방법은,

서브 이씨유의 제어 하에 연료 펌프를 구동시켜 연료를 가스 인젝터로 공급하는 엘피아이 차량 방법에 있어서,

a) 상기 서브 이씨유를 통해 이그니션 스위치의 출력 신호를 수신하여 상기 이그니션 스위치가 전원 공급 단자에 접속되었는 지를 체크하는 단계;

b) 상기 이그니션 스위치가 전원 공급 단자에 접속되는 경우 상기 연료 펌프의 고장 진단 중지 레벨의 플래그를 발생하여 상기 연료 펌프의 고장 진단을 중지하는 단계; 및

c) 상기 a) 단계를 통해 상기 이그니션 스위치가 시동 단자에 접속된 후 상기 연료 펌프를 구동하여 엔진 회전수가 소정치 이상으로 상승되는 경우 연료 펌프의 고장 진단 레벨의 플래그를 발생하여 연료 펌프 고장 진단을 실행하는 단계를 포함한다

본 발명에 의하면, 자동차의 전원 공급 시 연료 펌프의 고장 진단을 정지하고,시동 후 엔진 회전수가 소정치 이상일 때 연료 펌프의 고장 진단을 실행함으로써, 연료 공급 라인의 연료 없음으로 인한 연료 펌프의 고장 판정을 미연에 방지하 여 연료 펌프의 고장 원인을 정확하게 판정할 수 있게 된다.

이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 가장 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조로 하여 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명이 적용되는 엘피아이 차량의 구성을 보인 블록도이다. 도 2를 참조하면, 본 발명이 적용되는 엘피아이 차량은, 연료 탱크(11), 연료 펌프(13), 연료펌프 릴레이(15), 연료 펌프 드라이버(16), 가스 인젝터(17), 연료공급라인(21), 연료리턴라인(22), 서브 이씨유(31), 및 메인 이씨유(33)로 구성된다.

상기 서브 이씨유(31)는 메인 이씨유(33)로부터 공급되는 가솔린 인젝션신호에 따라 연료 펌프(13)를 구동시키기 위한 펌프제어신호를 발생하고 가솔린 인젝션 신호에 따라 가스 인젝션 신호를 발생하여 가스 인젝터(17)로 공급하도록 구비되고, 그에 더하여 상기 연료 펌프(13) 또는 펌프 드라이버(16)의 고장 진단을 시동 후 상기 엔진 회전수가 소정치에 도달된 후 실행하도록 구비된다.

상기 연료 탱크(11)는 엘피지 연료를 액화 상태로 저장한다.

이그니션 스위치(미도시됨)가 전원 공급 단자에 접속되면, 상기 연료 펌프 릴레이(15)는 상기 서브 이씨유(31)에서 발생된 펌프제어신호에 따라 외부로부터 공급되는 전원을 가변시켜 연료 펌프(13)로 제공하도록 구비된다.

상기 연료 펌프(13)는 상기 펌프 제어 신호에 따라 초기 구동하고, 연료 펌프 드라이버(16)의 펌프 구동 전류에 따라 상기 연료 펌프의 회전수가 상기 서브 이씨유의 목표 회전수에 도달하도록 구비된다. 즉, 연료 펌프(13)의 동작으로 상기 연료 탱크(11) 안의 엘피지 연료는 연료 공급 라인(21)을 통해 액화 상태로 토출된다.

그리고, 상기 가스 인젝터(17)는 상기 서브 이씨유(31)로부터 공급되는 가스 인젝션 신호에 따라 상기 연료 탱크(11)에서 토출된 엘피지 연료를 연료공급라인(21)을 통해 액상 상태로 실린더(미도시됨) 내로 분사시킨다.

또한, 상기 연료 리턴 라인(22)은 가스 인젝터(17)와 연료 탱크(11)에 설치되어 여분의 엘피지 연료를 연료 탱크(11) 내로 되돌리고, 상기 연료 탱크(11)와 가스 인젝터(17) 간의 연료 압력을 일정하기 유지하기 위하여 상기 연료 리턴 라인(22)을 통해 되돌려진 엘피지 연료의 압력을 감지하고, 이 감지된 엘피지 연료의 압력을 서브 이씨유(31)로 제공한다.

즉, 상기 서브 이씨유(31)는 이 감지된 연료 리턴 라인(22) 내의 엘피지 연료압에 따라 연료 리턴 라인(22) 내의 연료압과 연료 탱크(11) 내의 연료압의 차를 일정하기 유지시킨다.

이와 같이 구비된 본 발명이 적용되는 엘피아이 차량에 있어, 이그니션 스위치의 출력 신호가 상기 서브 이씨유(31)에 공급되면, 상기 서브 이씨유(31)는 이그니션 스위치을 전원 공급 단자에 접속된 경우 상기 폄프 드라이버(16)의 고장 진단 플래그를 고장 진단 정지 레벨로 발생하고, 이 발생된 고정 진단 정지 레벨의 플래그에 따라 연료 펌프(13)의 고장 진단을 정지한다.

이어 상기 이그니션 스위치가 시동 단자에 접속된 경우 상기 연료 펌프(13)는 상기 서브 이씨유(31)의 펌프제어신호에 따라 구동되므로, 상기 연료 탱크(11) 와 가스 인젝터(17)까지의 연료압은 연료 탱크(11) 내의 연료압 보다 소정치 이상으로 유지되며, 엘피지 가스는 액상을 유지된다.

또한, 상기 서브 이씨유(31)는 엔진 회전수가 소정치인 지를 체크하여 소정치 이상인 경우 연료 펌프(13)의 고장 진단 플래그를 고장 진단 레벨로 발생하고, 이 발생된 고장 진단 레벨의 플래그에 따라 목표 회전수와 실제 연료 펌프(13)의 회전수를 비교하여 일치하지 않는 경우 연료 펌프(13)를 고장으로 진단한다. 여기서, 상기 소정치는 엔진이 아이들 상태 또는 부분 부하 상태에서의 엔진 회전수이다.

이어 상기 서브 이씨유(31)는 상기 수신된 연료 펌프(13)의 진단 결과가 소정 회 유지되면, 연료 펌프(13)의 고장으로 판정한다. 여기서, 상기 소정 회는 소정의 실험에 의해 설정된 임의의 값이다. 통상 3회 또는 5회 중 하나로 설정된다.

또한, 상기 연료 펌프(13)의 고장이 발생하지 않은 경우 상기 서브 이씨유(31)는 엔진 회전 목표치에 따라 연료 펌프(13)의 회전수를 일치하기 위한 펌프 구동 전류를 상기 펌프 드라이버(16)를 통해 상기 연료 펌프(13)에 공급하고, 이 펌프 구동 전류에 따라 상기 연료 펌프(13)가 동작되며, 상기 연료 펌프(13)의 구동에 따라 연료는 연료 공급 라인(21)을 통해 가스 인젝터(17)로 공급된다.

상기 서브 이씨유(31)는 가스 인젝터(17)로 공급된 액상 연료를 가스 인젝션 신호에 따라 가스 인젝터(17) 내로 분사하고, 이 분사된 액상 엘피지 가스는 에어 클리너(미도시됨)을 통해 인입되는 공기와 혼합되어 순간적으로 기화되면서 폭발 행정을 실행한다. 그리고, 상기 여분의 엘피지 연료는 연료 리턴 라인(22)을 통해 연료 탱크(11)로 되돌려진다.

도 3은 도 2에 도시한 서브 이씨유(31)의 연료 펌프 고장 진단 과정을 설명하기 위한 흐름도이다. 이를 참조하여 본 발명에 따른 엘피아이 차량의 연료 펌프 제어 과정을 설명한다.

우선, 상기 서브 이씨유(31)는 상기 이그니션 스위치의 출력 신호를 수신하고(단계 101), 상기 이그니션 스위치의 출력 신호에 따라 상기 이그니션 스위치가 전원 공급 단자에 접속되었는 지를 체크한다(단계 103).

상기 단계(103)를 통해 상기 이그니션 스위치가 전원 공급 단자에 접속됨이 감지되면, 상기 서브 이씨유(31)는 상기 연료 펌프(13)의 고장을 진단하기 위한 플래그를 고장 진단 정지 레벨로 발생하고(단계 105), 이 발생된 고장 진단 정지 레벨의 플래그에 따라 상기 연료 펌프(13)의 고장 진단을 정지한다(단계 107).

이어, 상기 서브 이씨유(31)는 상기 단계(103)를 통해 상기 이그니션 스위치의 출력 신호를 기초로 상기 이그니션 스위치가 전원 공급 단자에 접속되지 않았다고 판단되면, 시동 단자에 접속되었다고 판단하여 상기 펌프 제어 신호를 발생하고, 이 발생된 상기 펌프 제어신호는 상기 연료 펌프 릴레이(15))를 통해 연료 펌프(13)로 공급되고, 이 펌프제어신호를 수신한 연료 펌프(13)는 구동된다(단계 109).

상기 서브 이씨유(31)는 상기 연료 펌프(13)의 동작 및 가스 인젝터 신호의 공급에 따라 구동되는 엔진의 엔진 회전수가 상기 소정치 이상인 경우(단계 111) 상기 연료 펌프(13)의 고장을 진단하기 위한 플래그를 고장 진단 레벨로 발생하고( 단계 113), 이 발생된 고장 진단 레벨의 플래그에 따라 상기 연료 펌프(13)의 고장 진단을 실행한다(단계 115).

즉, 상기 서브 이씨유(31)는 공기량에 따라 설정된 상기 목표 회전수와 연료 펌프(13)의 회전수를 비교하여 일치하는 경우 연료 펌프(13)를 정상으로 판정하고, 일치하지 않는 경우 연료 펌프(13)를 고장으로 진단한다.

상기 단계(115)를 통해 연료 펌프(13)가 고장으로 진단되면(단계 117), 상기 서브 이씨유(31)는 연료 펌프 에러 카운터를 증가하고(단계 119), 상기 연료 펌프 에러 카운터의 카운팅 값이 상기 소정회 이상인 경우(단계 121) 서브 이씨유(31)는 연료 펌프를 고장으로 판정하여 에러 코드를 저장한다(단계 123)

본 발명의 실시 예에 있어, 상기 연료 펌프의 고장 진단은 서브 이씨유의 제어를 통해 이루어지도록 설명하고 있으나, 메인 이씨유의 제어 하에 실행될 수도 있고, 또한 본 발명의 연료 펌프에 대한 고장 진단을 실행하도록 설명하고 있으나, 펌프 드라이버의 고장 진단 역시 전원 공급 시 정지하고, 이어 엔진 회전수가 소정치 이상일 때 실행할 수도 있다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 엘피아이 차량의 고장 진단 방법은, 자동차의 전원 공급 시 연료 펌프 또는 펌프 드라이버의 고장 진단을 정지하고, 엔진 회전수가 소정치 이상일 때 연료 펌프 또는 펌프 드라이버의 고장 진단을 실행함으로써, 연료 공급 라인의 연료 부재으로 인한 연료 펌프 또는 펌프 드라이버의 고장 판정을 미연에 방지하여 연료 펌프 또는 펌프 드라이버의 고장 원 인을 정확하게 판정할 수 있는 효과를 얻는다.

이와 같이 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자는 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징으로 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며, 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허 청구범위 의해 나타내어지며, 특허 청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims

서브 이씨유의 제어 하에 연료 펌프를 구동시켜 연료를 가스 인젝터로 공급하는 엘피아이 차량의 고장 진단 방법에 있어서,

a) 상기 서브 이씨유를 통해 이그니션 스위치의 출력 신호를 수신하여 상기 이그니션 스위치가 전원 공급 단자에 접속되었는 지를 체크하는 단계;

b) 상기 이그니션 스위치가 전원 공급 단자에 접속되는 경우 상기 연료 펌프의 고장 진단 중지 레벨의 플래그를 발생하여 상기 연료 펌프의 고장 진단을 중지하는 단계; 및

c) 상기 a) 단계를 통해 상기 이그니션 스위치가 시동 단자에 접속된 후 상기 연료 펌프를 구동하여 엔진 회전수가 소정치 이상으로 상승되는 경우 연료 펌프의 고장 진단 레벨의 플래그를 발생하여 연료 펌프 고장 진단을 실행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 엘피아이 차량의 고장 진단 방법.
제1항에 있어서, 상기 소정치는 엔진이 아이들 상태 및 부분 부하 상태 중 하나인 경우의 엔진 회전수인 것을 특징으로 하는 엘피아이 차량의 고장 진단 방법.
제1항에 있어서, d) 상기 c) 단계를 통해 연료 펌프가 고장으로 판정하는 경우 연료 펌프 에러 카운터를 증가하고, 상기 연료 펌프 에러 카운터의 카운팅 값이 소정회 이상일 때 연료 펌프를 고장으로 판정하여 에러 코드를 저장하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 엘피아이 차량의 고장 진단 방법.
서브 이씨유의 제어 하에 연료 펌프의 펌프 구동 전류를 제어하여 가스 인젝터로 공급되는 연료 공급량을 제어하는 엘피아이 차량의 고장 진단 방법에 있어서,

a1) 상기 서브 이씨유를 통해 이그니션 스위치의 출력 신호를 수신하여 상기 이그니션 스위치가 전원 공급 단자에 접속되었는 지를 체크하는 단계;

b1) 상기 이그니션 스위치가 전원 공급 단자에 접속되는 경우 상기 펌프 드라이버의 고장 진단 중지 레벨의 플래그를 발생하여 상기 펌프 드라이버의 고장 진단을 중지하는 단계; 및

c1) 상기 a) 단계를 통해 상기 이그니션 스위치가 시동 단자에 접속된 후 상기 연료 펌프를 구동하여 엔진 회전수가 소정치 이상으로 상승되는 경우 상기 펌프 드라이버의 고장 진단 레벨의 플래그를 발생하여 펌프 드라이버의 고장 진단을 실행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 엘피아이 차량의 고장 진단 방법.
제4항에 있어서, 상기 소정치는 엔진이 아이들 상태 및 부분 부하 상태 중 하나인 경우의 엔진 회전수인 것을 특징으로 하는 엘피아이 차량의 고장 진단 방법.