KR100692725B1

KR100692725B1 - Ｌｐｉ 엔진의 소음저감 및 내구성 향상용 연료시스템

Info

Publication number: KR100692725B1
Application number: KR1020040017902A
Authority: KR
Inventors: 김덕렬
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2004-03-17
Filing date: 2004-03-17
Publication date: 2007-03-09
Also published as: KR20050092810A

Abstract

본 발명은 LPI 엔진의 소음저감 및 내구성 향상용 연료시스템에 관한 것이다.

본 발명은 연료펌프 릴레이를 작동시키기 위한 ECU 제어라인에 LPG스위치를 설치하여 비상시 운전자에 의한 LPG스위치의 오프와 동시에 ECU와 관계없이 연료펌프의 작동이 오프되도록 함으로써, 과부하에 따른 소음의 발생을 억제하는 동시에 내구성의 저하를 개선하고, 이러한 비상시 LPG스위치의 오프와 관련하여 연료펌프가 오프되는 경우에는 연료펌프의 고장으로 진단되지 않도록 하여 운전자가 연료펌프의 고장으로 오인하는 일이 없도록 하는 한편, LPG스위치의 순간적인 전원차단에 따른 과전류 및 역기전력은 연료펌프 릴레이의 내부저항에 의해 소모되도록 하여 기존 컷오프 솔레노이드밸브에 있던 다이오드를 삭제할 수 있는 LPI 엔진의 소음저감 및 내구성 향상용 연료시스템을 제공한다.

자동차, LPG스위치, ECU, 제어로직, 연료펌프 릴레이

Description

ＬＰＩ 엔진의 소음저감 및 내구성 향상용 연료시스템{Fuel system for decreasing noise and improving durability in LPI engine vehicle}

도 1은 본 발명에 따른 LPI 엔진의 소음저감 및 내구성 향상용 연료시스템을 나타내는 회로도,

도 2는 본 발명에 따른 LPI 엔진의 소음저감 및 내구성 향상용 연료시스템으로서, 연료펌프 릴레이의 고장진단을 나타내는 순서도,

도 3은 종래의 LPI 엔진의 연료시스템을 나타내는 회로도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 : LPG스위치 20 : ECU

30 : 시동키 40 : 배터리

50 : 메인 릴레이 60 : 연료펌프 릴레이

70 : 연료탱크 71 : 연료탱크 드라이버

72 : 컷오프 솔레노이드밸브

본 발명은 LPI 엔진의 소음저감 및 내구성 향상용 연료시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 LPG스위치의 오프와 동시에 연료펌프의 작동을 오프시켜주는 회로를 설계하여 과부하에 따른 문제를 해결하고, LPG스위치 오프 및 시동 온 상태에서 연료펌프의 작동 오프로 인한 연료펌프 경고등의 점등을 방지하기 위하여 기존의 ECU의 제어로직을 일부 변경하는 한편, 상기 LPG스위치의 순간적인 전원차단에 따른 과전류 및 역기전력은 연료펌프 릴레이의 내부저항에 의해 소모되도록 하여 기존 컷오프 솔레노이드밸브에 있던 다이오드를 삭제할 수 있는 LPI 엔진의 소음저감 및 내구성 향상용 연료시스템에 관한 것이다.

일반적으로, LPG차량의 안전법규 중, 차량의 안전사고를 예방하는 측면에서 비상시에 엔진으로 공급되는 연료를 차단하는 장치를 구비토록 하고 있는 바, LPI엔진 차량의 엔진룸 및 연료탱크에 장착된 컷오프 솔레노이드밸브 사이에 상시전원에 연결된 LPG스위치를 추가하여 비상시 운전자가 상기 LPG스위치를 오프시키게 될 경우, 연료펌프 릴레이 후단의 전원을 차단하여 컷오프 솔레노이드밸브가 닫히도록 하여 연료공급을 차단시키게 된다.

그러나, 도 3의 회로도에 나타나 있는 바와 같이, 종래의 LPG스위치(100)를 오프시키더라도 연료펌프 릴레이(300) 후단의 전원은 ECU(200)의 제어로직에 의해 여전히 연료펌프로 공급하게 되어 소정시간, 즉 엔진룸(500) 내의 잔존 연료의 소모 후, 시동이 꺼지기 전까지 연료펌프는 구동하게 된다.

이때, 연료탱크(400)에서의 컷오프 솔레노이드밸브(420)가 닫혀져 있기 때문 에 연료펌프는 과부하가 발생하여 구동하게 되므로 상기 연료펌프의 소음이 발생하고, 과부하에 따라 연료펌프 드라이버(410)의 내구성이 저하되는 문제점이 있다.

한편, LPG스위치(100)의 오프시 컷오프 솔레노이드밸브(420)에 흐르고 있던 전류가 갑자기 차단되면서 밸브내의 코일에 과전류가 발생하게 되는데 이때의 코일 손상을 방지하기 위하여 다이오드(600)가 각각 설치된다.

그런데, 이러한 다이오드(600)의 추가는 차량의 원가를 상승시키는 요인이 되는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 발명한 것으로서, 연료펌프 릴레이를 작동시키기 위한 ECU 제어라인에 LPG스위치를 설치하여 비상시 운전자에 의한 LPG스위치의 오프와 동시에 ECU와 관계없이 연료펌프의 작동이 오프되도록 함으로써, 과부하에 따른 소음의 발생을 억제하는 동시에 내구성의 저하를 개선하고, 이러한 비상시 LPG스위치의 오프와 관련하여 연료펌프가 오프되는 경우에는 연료펌프의 고장으로 진단되지 않도록 하여 운전자가 연료펌프의 고장으로 오인하는 일이 없도록 하는 한편, LPG스위치의 순간적인 전원차단에 따른 과전류 및 역기전력은 연료펌프 릴레이의 내부저항에 의해 소모되도록 하여 기존 컷오프 솔레노이드밸브에 있던 다이오드를 삭제할 수 있는 LPI 엔진의 소음저감 및 내구성 향상용 연료시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.

이하, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 대해 설명하면 다음과 같다.

본 발명은, 시동키 온오프에 의해 배터리의 전원이 공급되는 메인 릴레이와, 연료펌프 구동을 제어하도록 전원이 공급되는 연료펌프 릴레이와, 연료펌프 드라이버 및 밸브 개폐에 의한 연료의 공급을 제어하는 컷오프 솔레노이드밸브를 갖는 연료탱크와, 연료 상태를 검지하여 그 상태에 맞는 가장 적절한 제어치와 비교 판단 후 이를 제어하는 ECU를 포함하여 구성된 LPI 엔진의 연료시스템에 있어서,

상기 컷오프 솔레노이드밸브(72)를 제어하는 LPG스위치(10)는 연료펌프 릴레이(60)를 작동시키기 위한 ECU(20) 제어라인에 직접 연결된 것을 특징으로 한다.

특히, 상기 ECU(20)는 LPG스위치(10)의 오프에 의한 연료펌프의 작동 오프시 연료펌프 릴레이(60)의 고장으로 판단하여 연료펌프의 고장으로 판단하지 않도록 제어로직이 구성된 것을 특징으로 한다.

한편, 상기 ECU(20)는 연료펌프 릴레이(60)의 고장조건을 출력단자전압이 0V인 것으로 설정하고, 그 연료펌프 릴레이(60)의 고장코드로 저장 가능하도록 한 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 구성에 대해 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 따른 LPI 엔진의 소음저감 및 내구성 향상용 연료시스템을 나타내는 회로도이다.

본 발명은 LPG스위치의 오프와 동시에 연료펌프의 작동을 오프시켜주는 회로를 설계하여 과부하에 따른 문제를 해결하고, 기존 ECU의 제어로직을 일부 변경하여 LPG스위치의 오프 및 시동이 켜진 상태에서 연료펌프의 작동 오프로 인한 연료펌프 경고등의 점등을 방지하는 한편, 상기 LPG스위치의 순간적인 전원차단에 따른 과전류 및 역기전력은 연료펌프 릴레이의 내부저항에 의해 소모되도록 하여 기존 컷오프 솔레노이드밸브에 있던 다이오드를 삭제할 수 있도록 한 것이다.

도 1에 도시된 바와 같이, LPI 엔진의 연료시스템은 시동키(30) 온오프에 의해 배터리(40)의 전원이 공급되는 메인 릴레이(50)와, 연료펌프(미도시) 구동을 제어하도록 전원이 공급되는 연료펌프 릴레이(60)와, 연료펌프 드라이버(71) 및 밸브 개폐에 의한 연료의 공급을 제어하는 컷오프 솔레노이드밸브(72)를 갖는 연료탱크(70) 등으로 구성되며, 상기와 같은 연료 상태를 검지하여 그 상태에 맞는 가장 적절한 제어치와 비교 판단 후, 이를 제어하는 ECU(20)를 포함하고 있다.

이때, 상기 컷오프 솔레노이드밸브(72)를 제어하는 LPG스위치(10)는 연료펌프 릴레이(60)를 작동시키기 위한 ECU(20) 제어라인에 직접 연결하여, 컷오프 솔레노이드밸브(72)를 차단하는 동시에, 연료펌프의 작동을 저지하게 된다.

이는 비상시 운전자에 의해 LPG스위치(10)를 오프한 상태에서, 각종 EMS관련 부품들의 정상적인 작동을 위하여 소정의 시간(약 1분)동안 시동이 꺼지지 않게 되며 이와 연동하여 연료펌프의 동작이 멈추지 않게 되는 바, 이로 인한 문제점인 과부하에 따른 소음의 발생 및 내구성의 저하 등을 해결하기 위함이다.

또한, 비상시 LPG스위치(10)를 오프시키면, ECU(20)에 관계없이 연료펌프의 작동이 오프되도록 할 수 있는데, 이때 ECU(20)는 이를 연료펌프의 고장으로 진단하여 클러스터의 연료펌프 경고등을 점등시킬 수 있고, 이로 인하여 운전자는 연료펌프의 고장으로 판단할 수 있기 때문에 본 발명에서는 상기와 같은 동작, 즉 비상시 LPG스위치를 오프시키면 연료펌프의 작동도 오프되는 동작이 정상적인 상태라는 것을 나타낼 수 있도록 하기 위하여 기존의 ECU(20)의 제어로직을 일부 변경하였다.

즉, 정상시 LPG스위치(10)가 온일 경우, 상기 ECU(20)를 통하여 연료펌프 릴레이(60)가 제어되고, 비상시 LPG스위치(10)가 운전자에 의해 오프될 경우, ECU(20)에 관계없이 연료펌프 릴레이(60)가 오프되고 연료펌프 릴레이(60)의 후단의 전원을 공급받고 있는 연료펌프 및 컷오프 솔레노이드밸브(72)의 전원이 차단되며, 이로 인하여 연료펌프의 작동이 오프됨은 물론, 컷오프 솔레노이드밸브(72)가 차단되는 바, 이때의 상기 ECU(20)는 본 발명의 바람직한 구현예에 있어서, 도 2에 도시된 바와 같이, 연료펌프 릴레이(60)로 흐르는 LPG스위치(10)의 전류를 감지하고, 이때의 출력단자 전압(V(D3))(21)을 이용하여 연료펌프 릴레이(60)의 고장을 진단할 수 있도록 하며, 결국 연료펌프 릴레이의 고장이 발생했을 경우에는 연료펌프를 고장으로 진단하지 않도록 한다.

더욱 상세하게는, 상기 LPG스위치(10)가 온이고, 배선이 정상일 경우, ECU(20)의 출력단자 전압(V(D3))은 배터리의 전원전압과 동일한 반면에, LPG스위치(10)가 오프 또는 배선이 단선일 경우, ECU(20)의 출력단자 전압(V(D3))(21)은 0V가 되므로, 따라서 상기 ECU(20)의 출력단자 전압(V(D3))(21)이 0V일 경우, 연료펌프 릴레이(60)가 고장난 것으로 진단하여 이때의 고장코드를 ECU(20)가 저장하고, 이렇게 연료펌프 릴레이(60)가 고장으로 진단되면, 이때의 연료펌프는 고장으로 진단하지 않는다.

따라서, 클러스터의 연료펌프 경고등이 점등되지 않기 때문에 운전자는 연료펌프가 고장난 것으로 오인하는 일이 없게 된다.

한편, 도 2의 연료펌프 릴레이의 고장진단을 나타내는 순서도에 있어서, 최저전압(V마진)은 접촉 저항 등으로 인하여 항시 배터리 전압(12 ~ 14V)에 비하여 그 전압의 크기가 작게 나타나는데, 여기서 상기 LPG스위치(10)가 온이고, 배선이 정상일 경우, 배터리전압 및 최저전압의 차는 ECU(20)의 출력단자 전압(V(D3))(21)에 비하여 그 크기가 작고, LPG스위치(10)가 오프 또는 배선이 단선일 경우, 배터리전압 및 최저전압의 차는 ECU(20)의 출력단자 전압(V(D3))(21)에 비하여 그 크기가 크게 된다.

한편, LPG스위치(10)의 순간적인 전원차단에 따른 과전류 및 역기전력은 연료펌프 릴레이(60)의 내부저항에 의해 소모되도록 하여 소음은 물론, 내구성 향상을 가져오는 한편, 별도의 다이오드, 예를 들면 기존 컷오프 솔레노이드밸브가 갖고 있는 다이오드를 삭제할 수 있게 되므로 원가 절감의 효과가 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 LPI 엔진의 소음저감 및 내구성 향상용 연료시스템에 의하면, LPG스위치 오프시 발생하는 연료펌프의 소음이 완전히 제거되고, LPG스위치 오프후에도 연료펌프 구동에 따른 연료펌프의 내구성 저하를 개선 하며, LPG스위치 오프시의 순간적인 과전류 및 역기전력의 발생을 막기 위해 컷오프 솔레노이드밸브에 적용한 다이오드의 삭제가 가능하므로 원가 절감의 효과가 있다.

Claims

삭제
시동키 온오프에 의해 배터리의 전원이 공급되는 메인 릴레이와, 연료펌프 구동을 제어하도록 전원이 공급되는 연료펌프 릴레이와, 연료펌프 드라이버 및 밸브 개폐에 의한 연료의 공급을 제어하는 컷오프 솔레노이드밸브를 갖는 연료탱크와, 연료 상태를 검지하여 그 상태에 맞는 가정 적절한 제어치와 비교 판단 후 이를 제어하는 ECU를 포함하여 구성되되 상기 컷오프 솔레노이드밸브(72)를 제어하는 LPG스위치(10)는 연료펌프 릴레이(60)를 작동시키기 위한 ECU(20) 제어라인에 직접 연결된 LPI 엔진의 소음저감 및 내구성 향상용 연료시스템에 있어서,

상기 ECU(20)는 LPG 스위치의 오프 신호를 인식한 경우 연료펌프의 미작동을 연료펌프의 고장으로 판단하지 않도록 제어로직이 구성된 것을 특징으로 하는 LPI엔진의 소음저감 및 내구성 향상용 연료시스템.
삭제
청구항 2에 있어서, 상기 ECU(20)는 LPG 스위치의 오프 신호를 인식한 경우 연료펌프 릴레이(60)의 고장으로 판단하는 제어로직을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 LPI 엔진의 소음저감 및 내구성 향상용 연료시스템.
청구항 4에 있어서, 상기 ECU(20)는 연료펌프 릴레이(60)의 고장조건을 출력단자전압이 0V인 것으로 설정하고, 그 연료펌프 릴레이(60)의 고장코드로 저장 가능하도록 한 것을 특징으로 하는 LPI 엔진의 소음저감 및 내구성 향상용 연료시스템.