KR100706370B1 - Ｌｐｉ 차량에서의 비상시 연료차단을 위한 연료시스템제어방법 - Google Patents

Ｌｐｉ 차량에서의 비상시 연료차단을 위한 연료시스템제어방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 LPG 및 LPI 차량에서의 비상시 연료차단을 위한 연료시스템 제어방법에 관한 것으로서, EMS ECU가 연료압 센서에 의해 검출되는 연료라인 내부 압력을 모니터링하여 그로부터 연료라인 누출 여부를 판단하고, 연료 누출이 발생함을 판단한 경우 연료펌프 및 인젝터 구동을 정지시켜 엔진 시동을 오프시키는 동시에 제1 및 제2컷오프 솔레노이드 밸브를 닫아주는 연료차단 제어를 수행하도록 함으로써, 비상시 운전자가 인위적으로 시동 오프 조작을 하지 않더라도 자동으로 시동 오프 및 연료차단이 이루어지도록 하여 연료가 계속해서 누출되거나 누출된 연료에 의해 발생할 수 있는 화재 및 사고를 방지할 수 있게 되는 비상시 연료시스템 제어방법에 관한 것이다.
이러한 본 발명에서는 차량 충돌사고 발생으로 에어백이 전개되는 경우에도 EMS ECU가 연료펌프 및 인젝터의 구동을 정지시키는 동시에 제1 및 제2컷오프 솔레노이드 밸브를 닫아주어 충돌사고 발생시 연료 누출에 의한 사고 발생을 방지할 수 있게 구성된다.
자동차, LPI, 컷오프 솔레노이드 밸브, 연료펌프, 인젝터, 연료압 센서

Description

ＬＰＩ 차량에서의 비상시 연료차단을 위한 연료시스템 제어방법{Fuel system control method of LPI engine vehicle for fuel cut in an emergency}
도 1은 일반적인 LPI 차량의 연료시스템을 도시한 구성도,
도 2는 본 발명에 따른 연료차단 제어가 이루어지는 연료시스템을 도시한 구성도,
도 3은 본 발명에 따른 연료차단 제어과정을 나타내는 플로우차트,
도 4는 LPI 차량의 연료시스템에서 압력특성 그래프를 나타낸 도면.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
11 : 봄베 12 : 연료펌프
13 : 연료공급라인 14 : 인젝터
15 : 연료리턴라인 16 : 제1컷오프 솔레노이드 밸브
17 : 제2컷오프 솔레노이드 밸브 18 : 연료온 센서
19 : 연료압 센서 21 : 연료압 조절기
30 : IFB ECU 40 : EMS ECU
50 : 에어백 ECU 51 : 충돌감지센서
본 발명은 LPG 및 LPI 차량에서의 비상시 연료차단을 위한 연료시스템 제어방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 EMS ECU가 연료압 센서에 의해 검출되는 연료라인 내부 압력을 모니터링하여 그로부터 연료라인 누출 여부를 판단하고, 연료 누출이 발생함을 판단한 경우 연료펌프 및 인젝터 구동을 정지시켜 엔진 시동을 오프시키는 동시에 제1 및 제2컷오프 솔레노이드 밸브를 닫아주는 연료차단 제어를 수행하도록 함으로써, 비상시 운전자가 인위적으로 시동 오프 조작을 하지 않더라도 자동으로 시동 오프 및 연료차단이 이루어지도록 하여 연료가 계속해서 누출되거나 누출된 연료에 의해 발생할 수 있는 화재 및 사고를 방지할 수 있게 되는 비상시 연료시스템 제어방법에 관한 것이다.
일반적으로, LPG를 연료로 사용하는 차량에서는 믹서와 증발기를 이용하여 액체상태의 LPG를 기화시켜 엔진의 연료로 사용하고 있다.
하지만, 상기와 같이 믹서와 증발기를 이용하는 시스템에서는 겨울철에 엔진 시동이 어렵고, 동력성능 및 연비수준이 낮을 뿐만 아니라 LPG 연료의 타르 문제로 인한 소비자의 정비주기 미준수로 인하여 아이들 불안정 및 시동꺼짐 현상 등 여러 문제점들이 발생하고 있었다.
이러한 여러 가지 문제점을 해결하기 위하여 제안된 기술이 LPI 시스템이다.
통상적으로, LPI(Liquefied Petroleum Injection) 엔진이란, 연료의 증기압 력만으로 연료를 밀어내는 기존의 LPG 엔진과는 달리, LPG 봄베(bombe) 내에 연료펌프를 설치하여 액상의 LPG 연료를 연료공급라인을 통해 압송한 후 엔진에서 인젝터(injector)를 통해 분사하도록 구성된 시스템이다.
즉, LPI 엔진은 가솔린 차량과 같이 연료인 LPG를 인젝터를 통해 연소실에 직접 분사하는 방법을 채택한 것으로서, 믹서와 증발기를 사용하지 않고 대신 인젝터를 통한 ECU의 제어에 의해 LPG를 연소실에 공급함에 따라 연비 및 동력성능을 향상시키고, 정비주기의 불만 등 과거 LPG 차량의 고질적인 문제점들을 완전히 해결할 수 있는 시스템이다.
상기한 LPI 차량의 연료시스템을 보면, 도 1에 도시된 바와 같이, 기본적으로 연료인 LPG가 저장되는 봄베(11)의 내부에 액상의 LPG를 펌핑하기 위한 연료펌프(12)가 장착되어 있으며, 이 연료펌프(12)에서 펌핑된 연료가 연료공급라인(13)으로 보내진 후 인젝터(14)를 통해 엔진의 연소실로 분사되고, 잉여의 연료는 연료리턴라인(15)을 통해 봄베(11)로 리턴되도록 되어 있다.
이러한 LPI 엔진의 연료시스템에서 봄베(11) 내부에는 도시된 바와 같이 IG OFF시에 봄베의 연료를 차량으로 공급되지 않도록 하기 위한 제1컷오프 솔레노이드 밸브(cut off solenoid valve)(16)가 장착되어, 정상의 연료공급시에는 상기 제1컷오프 솔레노이드 밸브가 열린 상태에서 연료펌프(12)에 의해 펌핑된 연료가 연료공급라인(13)으로 공급되어지며, IG OFF시에는 상기 제1컷오프 솔레노이드 밸브가 닫히면서 이 밸브에 의해 봄베로부터의 연료공급이 차단되도록 되어 있다.
또한, 엔진룸의 연료공급라인(13)에도 별도의 컷오프 솔레노이드 밸브(이하, '제2컷오프 솔레노이드 밸브'라 함)(17)가 장착되며, 이 또한 IG OFF시에 닫히면서 연료공급라인상의 연료를 차단하는 역할을 한다.
이와 같이 LPG를 연료로 사용하는 차량, 즉 LPG 및 LPI 차량에서는 IG OFF시에 상기 제1 및 제2컷오프 솔레노이드 밸브(16,17)가 닫히면서 2중으로 연료공급을 차단하도록 하고 있다.
도 1에서 도면부호 18과 19는 각각 연료공급라인(13)상에서 연료의 온도와 압력을 검출하는 연료온 센서와 연료압 센서를 나타내고, 도면부호 21은 연료리턴라인(15)상에 장착된 연료압 조절기를 나타내며, 인젝터(14)로부터 잉여의 연료가 상기 연료리턴라인 및 연료압 조절기를 통하여 봄베(11) 내로 리턴되게 된다.
하지만, 상기와 같이 이루어진 종래의 LPG 및 LPI 차량에서는 비상시의 연료차단과 관련한 어떠한 기술도 적용되지 않고 있으며, 차량 사고 발생시에 연료 라인이 손상되어 연료가 외부로 나오고 있다 하더라도 시동이 꺼지지 않을 경우에는 연료차단이 이루어지지 않으므로, 결국 계속해서 흘러나온 연료에 의해 화재나 더 큰 사고가 유발될 수 있는 문제점이 있다(종래에는 IG OFF시에만 제1 및 제2컷오프 솔레노이드 밸브를 닫아줌).
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명한 것으로서, EMS ECU가 연료압 센서에 의해 검출되는 연료라인 내부 압력을 모니터링하여 그로부터 연료라인 누출 여부를 판단하고, 연료 누출이 발생함을 판단한 경우 연료펌프 및 인젝터 구동을 정지시켜 엔진 시동을 오프시키는 동시에 제1 및 제2컷오프 솔레노이드 밸브를 닫아주는 연료차단 제어를 수행하도록 함으로써, 비상시 운전자가 인위적으로 시동 오프 조작을 하지 않더라도 자동으로 시동 오프 및 연료차단이 이루어지도록 하여 연료가 계속해서 누출되거나 누출된 연료에 의해 발생할 수 있는 화재 및 사고를 방지할 수 있게 되는 LPI 차량에서의 비상시 연료시스템 제어방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명은, 연료인 LPG가 저장되는 봄베, 이 봄베 내부의 연료를 펌핑하기 위한 연료펌프, 봄베 출구측의 연료차단을 위한 제1컷오프 솔레노이드 밸브, 연료공급라인상에서의 연료차단을 위한 제2컷오프 솔레노이드 밸브, 연료공급라인 내부 압력을 검출하기 위한 연료압 센서, 연료를 분사하는 인젝터를 포함하는 LPI 차량 연료시스템의 제어방법에 있어서,
시동키 'ON' 조작상태를 판단한 경우, 제1 및 제2컷오프 솔레노이드 밸브를 열고 연료펌프를 동작시키는 동시에 연료압 센서의 출력신호로부터 연료공급라인 내부 압력을 모니터링하여 엔진 시동 전 연료 누출 여부를 판단하는 단계와;
상기 단계에서 시동 전 연료 누출 발생을 판단한 경우, 연료펌프를 오프시키는 동시에 제1 및 제2컷오프 솔레노이드 밸브를 닫아주는 단계;
상기 단계에서 연료 누출이 발생하지 않음을 판단한 상태에서 엔진 시동이 걸림을 판단한 경우, 인젝터를 동작시켜 정상적인 연료 공급 및 분사가 이루어지도록 하는 동시에 연료압 센서의 출력신호로부터 연료공급라인 내부 압력을 모니터링하여 엔진 시동 후 연료 누출 여부를 판단하는 단계와;
상기 단계에서 시동 후 연료 누출 발생을 판단한 경우, 연료펌프 및 인젝터를 오프시키는 동시에 제1 및 제2컷오프 솔레노이드 밸브를 닫아주는 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 한다.
특히, 연료 누출이 발생하지 않음을 판단한 상태에서 에어백 ECU의 출력신호로부터 에어백이 전개됨을 판단한 경우, 상기 연료펌프 및 인젝터를 오프시키는 동시에 상기 제1 및 제2컷오프 솔레노이드 밸브를 닫아주는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 엔진 시동 전 및 엔진 시동 후의 연료 누출 여부를 판단하는 단계에서, 연료공급라인 내부 압력을 각 기준설정압과 비교하여 기준설정압 미만일 경우 연료 누출 발생을 판단하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 엔진 시동 전 및 엔진 시동 후의 연료 누출 여부를 판단하는 단계에서, 현재의 연료공급라인 내부 압력과 기준 시간 전의 연료공급라인 내부 압력간 차이를 압력차 설정값과 비교하여 압력차 설정값 이상일 경우 연료 누출 발생을 판단하는 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명은 LPG 및 LPI 차량에서의 비상시 연료차단을 위한 연료시스템 제어 방법에 관한 것으로서, 차량에서 사고 또는 기타 부품 불량에 의해 연료가 누출되었을 경우 연료펌프 및 인젝터의 작동을 오프시키는 동시에 제1 및 제2컷오프 솔레노이드 밸브를 자동 차단시킴으로써, 더 이상의 연료공급이 이루어지지 않도록 한 것에 주안점이 있는 기술이다.
본 발명의 제어방법은 기존 LPI 차량에 장착되어 있는 구성요소들을 그대로 이용하면서 일부 제어요소의 로직만 변경하여 쉽게 구현이 가능하도록 구성된다.
도 2는 본 발명에 따른 연료차단 제어가 이루어지는 연료시스템을 도시한 구성도이고, 도 3은 본 발명에 따른 연료차단 제어과정을 나타내는 플로우차트로서, 이를 참조하여 본 발명에 따른 비상시 연료차단을 위한 연료시스템 제어방법에 대해 설명하면 다음과 같다.
먼저, 본 발명의 연료차단 제어가 이루어지는 연료시스템의 구성을 설명하면, 연료인 LPG가 저장되는 봄베(11)의 내부에 액상의 LPG를 펌핑하기 위한 연료펌프(12)가 장착되어 있으며, 이 연료펌프(12)에서 펌핑된 연료가 연료공급라인(13)으로 보내진 후 인젝터(14)를 통해 엔진의 연소실로 분사되고, 잉여의 연료는 연료리턴라인(15)을 통해 봄베(11)로 리턴되도록 되어 있다.
상기한 LPI 엔진의 연료시스템에서 봄베(11)에는 도시된 바와 같이 IG OFF시에 봄베(11)의 연료를 차량으로 공급되지 않도록 하기 위한 제1컷오프 솔레노이드 밸브(cut off solenoid valve)(16)가 장착되어 봄베 출구측 연료차단을 수행하도록 되어 있는 바, 정상의 연료공급시에는 상기 제1컷오프 솔레노이드 밸브(16)가 열린 상태에서 연료펌프(12)에 의해 펌핑된 연료가 연료공급라인(13)으로 공급되어지며, IG OFF시에는 상기 제1컷오프 솔레노이드 밸브(16)가 닫히면서 이 밸브에 의해 봄베(11)로부터의 연료공급이 차단되도록 되어 있다.
또한, 엔진룸의 연료공급라인(13)에도 별도의 컷오프 솔레노이드 밸브(이하, '제2컷오프 솔레노이드 밸브'라 함)(17)가 장착되며, 이 또한 IG OFF시에 닫히면서 연료공급라인(13)상의 연료를 차단하는 역할을 한다.
이와 같이 IG OFF시에는 기본적으로 상기 제1 및 제2컷오프 솔레노이드 밸브(16,17)가 닫히면서 2중으로 연료공급을 차단하도록 하고 있다.
상기 제1 및 제2컷오프 솔레노이드 밸브(16,17)는 통상 IFB ECU(Interface Box ECU)(30)가 출력하는 제어신호에 의해 개폐동작이 제어되도록 구비되어 있으며, 이 IFB ECU(30)는 연료시스템의 구성요소들에 대한 제어를 전담하는 ECU로서, 제1 및 제2컷오프 솔레노이드 밸브(16,17)의 개폐를 제어하기 위한 제어신호를 출력하고, 또한 연료펌프(12) 및 인젝터(14)의 구동을 제어하기 위한 제어신호를 출력한다.
한편, 도면부호 18과 19는 각각 연료공급라인(13)상에서 연료의 온도와 압력을 검출하는 연료온 센서와 연료압 센서를 나타내고, 도면부호 21은 연료리턴라인(15)상에 장착된 연료압 조절기를 나타내며, 인젝터(14)로부터 잉여의 연료가 상기 연료리턴라인(15) 및 연료압 조절기(21)를 통하여 봄베(11) 내로 리턴되게 된다.
본 발명에 따른 비상시의 연료차단 제어에서는 연료압 센서(19)가 출력하는 신호로부터 연료공급라인(13)상의 연료 누출 여부가 판단되도록 되어 있는데, IFB ECU(30)가 연료압 센서(19)의 출력신호를 입력받아 EMS(Engine Management System) ECU(엔진 ECU)(40)로 전달하면, EMS ECU(40)가 입력받은 연료압 검출신호를 기초로 하여 연료공급라인(13)에서의 연료 누출 여부를 판단하도록 되어 있다.
이와 같이 통상의 LPI 차량에서는 제1 및 제2컷오프 솔레노이드 밸브(16,17), 연료펌프(12) 및 인젝터(14) 등의 연료시스템 제어를 전담하는 IFB ECU(30)와, 엔진에 대한 전반적인 제어를 담당하는 EMS ECU(엔진 ECU)(40)가 별개로 구비되어 각각의 역할을 담당하고 있다.
상기 EMS ECU(40)는 차량에서 흡기온 센서, 공기량 센서, TPS(Throttle Position Sensor), 산소센서, 냉각수온 센서, 크랭크 각 센서 등의 신호를 입력받으며, 이와 같이 각종 센서로부터 입력되는 신호들을 기초로 하여 차량의 각종 액튜에이터를 제어하고 있는 바, 점화제어 등을 예로 들 수 있다.
상기 IFB ECU(30)와 EMS ECU(40)는 CAN 통신라인을 통해 연결되어 상호 통신이 가능하도록 되어 있다.
그리고, 본 발명에 따른 비상시의 연료차단 제어가 수행될 수 있도록 상기 EMS ECU(40)는 에어백 ECU(50)로부터 CAN 통신라인을 통해 충돌사고 발생시 에어백 전개신호를 전송받도록 되어 있으며(에어백이 작동될 때), 상기 에어백 ECU(50)는 충돌감지센서(51)로부터 차량 충돌시에 출력하게 되는 충돌신호를 입력받아 에어백 전개신호를 출력하도록 되어 있다.
이하, 상기와 같이 이루어진 연료시스템에서 비상시의 연료차단 제어가 수행되는 과정을 도 2 및 도 3을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
본 발명에서 EMS ECU(40)는 시동키의 'ON' 조작상태 및 엔진 시동상태를 판 단하고, 연료온 센서 및 연료압 센서(19)의 검출신호로부터 연료 누출 여부를 판단하며, 에어백 ECU(50)의 전송신호로부터 충돌사고 발생 여부를 판단하여, 그 판단 결과에 따라 제1 및 제2컷오프 솔레노이드 밸브(16,17)와 연료펌프(12), 인젝터(14)의 적절한 제어가 수행되도록 하기 위한 신호를 IFB ECU(30)로 출력하게 된다.
이때, IFB ECU(30)는 EMS ECU(40)에서 전송되는 신호에 따라 제1 및 제2컷오프 솔레노이드 밸브(16,17)와 연료펌프(12), 인젝터(14)를 실질적으로 제어하기 위한 제어신호를 출력하게 된다.
우선, 시동키를 'ON' 위치로 조작하기 전에는, 배터리 전원을 선택 인가하는 메인 릴레이(도시하지 않음) 및 연료펌프의 구동을 제어할 수 있도록 연료펌프의 작동전원을 선택 인가하는 연료펌프 릴레이(도시하지 않음)에 모두 전원이 인가되지 않기 때문에, 연료펌프(12) 및 인젝터(14)가 동작을 하지 않고, 봄베(11)측의 제1컷오프 솔레노이드 밸브(16) 및 엔진측의 제2컷오프 솔레노이드 밸브(17)가 모두 닫혀 있는 상태가 된다.
다음으로, 운전자가 시동키를 'ON' 위치로 조작하게 되면(엔진 크랭킹 전, 즉 시동키의 'START' 위치 조작 전임), 기본적으로 제1 및 제2컷오프 솔레노이드 밸브(16,17)가 열리게 되어 연료를 엔진측으로 공급할 준비를 하게 되며, 또한 연료펌프(12)가 동작되어 연료공급라인(13)에 연료를 채워주게 된다.
물론, 인젝터(14)는 엔진 크랭킹이 되면서 동작하기 때문에 시동키의 'ON' 조작위치에서는 동작하지 않는다.
또한, 상기와 같은 시동키의 'ON' 조작위치에서는 연료압 센서(19)로부터 IFB ECU(30)를 통해 EMS ECU(40)로 연료압 검출신호가 입력되며, EMS ECU(40)는 이 연료압 검출신호로부터 시동 전 연료공급라인(13)에서의 연료 누출 여부를 판단하게 된다.
여기서, EMS ECU(40)가 연료 누출을 판단한 경우, 연료차단을 위하여 제1 및 제2컷오프 솔레노이드 밸브(16,17)를 닫힘상태로 동작시키기 위한 신호를 IFB ECU(30)로 출력하고, 이와 함께 연료펌프(12)를 오프시킴과 동시에 인젝터(14)를 오프상태로 유지하기 위한 신호를 IFB ECU(30)로 출력한다.
이에 상기 IFB ECU(30)는 제1 및 제2컷오프 솔레노이드 밸브(16,17)를 폐작동시키기 위한 제어신호와 함께 연료펌프(12) 및 인젝터(14)를 오프시키기 위한 제어신호를 출력하게 되며, 결국 두 솔레노이드 밸브(16,17)의 폐작동에 의한 2중 연료차단이 이루어짐과 동시에 연료펌프(12) 및 인젝터(14)가 오프된다.
이와 같이 연료 누출이 판단되는 경우에는 인젝터(14) 및 연료펌프(12)를 동작시키지 않으면서 두 솔레노이드 밸브(16,17)를 닫아서 봄베(11)로부터 연료가 공급되지 않도록 하는 동시에 엔진측으로도 연료가 공급되지 않도록 하는 바, 이를 통해 연료가 누출되면 근본적으로 재시동이 되지 않도록(재시동 불가) 하는 완전한 안전 조치를 취하게 된다.
여기서, 상기 EMS ECU(40)가 시동 전 연료 누출 여부를 판단하는 과정을 설명하면, 연료압 센서(19)를 통해 검출된 현재의 연료공급라인(13) 내부 압력을 IFB ECU(30)로부터 입력받아, 이를 시동 전 적용되는 제1기준설정압과 비교하여 제1기 준설정압 미만(P(t)<Pref.)일 때 연료가 누출되고 있는 것으로 판단한다.
상기 제1기준설정압은 봄베 내 연료압으로 설정할 수 있으며, 시동 전에는 연료공급라인(13) 내의 압력이 최소 봄베 내 연료압과 평형을 이루고 있거나 봄베 내 연료압보다 높기 때문에, 만일 봄베 내 연료압보다 연료공급라인(13) 내의 압력이 작다면 연료시스템에서 연료 누출이 발생하고 있는 것으로 판단할 수 있다.
도 4는 통상적인 LPI 차량의 연료시스템에서 압력특성 그래프를 나타낸 것으로서, ①의 압력이 봄베 내 연료압을 나타내며, 그래프의 각 숫자(①~⑤)는 도 2의 해당 숫자(①~⑤)에서의 압력을 의미한다.
또는 상기 EMS ECU(40)가 IFB ECU(30)를 통해 실시간 입력되는 연료공급라인 내부 압력으로부터 기준 시간 전후의 압력차 ΔP를 산출하여, 이를 기준 시간 전후 압력차 설정값 ΔPref .과 비교한 후, ΔP≥ΔPref .인 경우에 연료가 누출되고 있는 것으로 판단하도록 할 수 있다.
즉, 상기 EMS ECU(40)가 연료공급라인(13) 내부에 갑작스런 압력 변화가 발생하였는지의 유무를 확인하여 연료 누출 여부를 판단하게 되는 것이다.
여기서, 압력차 ΔP는 P(t)-P(t-1)로서, 현재의 연료공급라인 내부 압력과 기준 시간 전의 연료공급라인 내부 압력간 차이를 나타낸다.
그리고, 상기 압력차 설정값 ΔPref .는 시험 데이터로 설정해야 하는데, 현재 LPI 차량에서 순간적으로 2bar 이상 떨어지는 경우가 없기 때문에, 압력차 설정값 ΔPref.= 2bar로 설정 가능하며, 기준 시간 전후로 2bar 이상이 떨어지면 연료시스템 에서 연료 누출이 발생하고 있는 것으로 판단할 수 있다.
한편, 상기 EMS ECU(40)는 시동 전에 연료 누출이 발생하지 않음을 판단한 경우에서 운전자가 엔진 시동을 걸게 되면 인젝터(14)를 동작시킨다.
그리고, 이후 운전자가 엔진 시동을 건 상태에서 계속해서 연료압 센서(19)의 출력신호를 기초로 연료 누출 여부를 모니터링하게 되며, 엔진 시동상태에서 연료 누출 여부의 판단은 시동 전 연료 누출 여부의 판단과 유사하나, 연료압 센서(19)를 통해 검출된 현재의 연료공급라인 내부 압력을 시동 후 적용되는 제2기준설정압과 비교하여 제2기준설정압 미만일 때 연료가 누출되고 있는 것으로 판단한다.
즉, 상기 EMS ECU(40)가 엔진 크랭킹 여부를 판단하여 시동 전, 후의 각 제어로직에 따라 연료 누출 여부를 판단하게 되며, 엔진 시동상태에서는 제2기준설정값과의 비교를 통해 연료 누출 여부를 판단하게 되는 것이다.
물론, 상기 EMS ECU(40)가 IFB ECU(30)를 통해 실시간 입력되는 연료공급라인 내부 압력으로부터 기준 시간 전후의 압력차 ΔP를 산출하여, 이를 기준 시간 전후 압력차 설정값 ΔPref .과 비교한 후, ΔP≥ΔPref .인 경우에 연료가 누출되고 있는 것으로 판단하도록 할 수도 있다.
여기서, EMS ECU(40)가 엔진 시동상태에서 연료 누출을 판단한 경우, 시동 전과 마찬가지로, 연료차단을 위하여 제1 및 제2컷오프 솔레노이드 밸브(16,17)를 닫힘상태로 동작시키기 위한 신호를 IFB ECU(30)로 출력하고, 이와 함께 연료펌프(12) 및 인젝터(14)를 오프시키기 위한 신호를 IFB ECU(30)로 출력한다.
이에 상기 IFB ECU(30)는 제1 및 제2컷오프 솔레노이드 밸브(16,17)를 폐작동시키기 위한 제어신호와 함께 연료펌프(12) 및 인젝터(14)를 오프시키기 위한 제어신호를 출력하게 되며, 결국 두 솔레노이드 밸브(16,17)의 폐작동에 의한 2중 연료차단이 이루어짐과 동시에 연료펌프(12) 및 인젝터(14)가 오프된다.
이와 같이 연료 누출이 판단되는 경우에는 더 이상 인젝터(14) 및 연료펌프(12)를 동작시키지 않으면서 두 솔레노이드 밸브(16,17)를 닫아서 봄베(11)로부터 더 이상의 연료가 공급되지 않도록 하는 동시에 엔진측으로도 연료가 공급되지 않도록 하는 바, 이를 통해 연료가 누출되면 근본적으로 재시동이 되지 않도록(재시동 불가) 하는 완전한 안전 조치를 취하게 된다.
다음으로, 상기 EMS ECU(40)는 시동 후에 연료 누출이 발생하지 않음을 판단한 상태라 하더라도 에어백 ECU(50)로부터 CAN 통신라인을 통해 에어백 전개신호를 전송받게 되면 차량의 충돌사고 발생을 판단하여, 제1 및 제2컷오프 솔레노이드 밸브(16,17)를 닫힘상태로 동작시키기 위한 신호를 IFB ECU(30)로 출력하고, 이와 함께 연료펌프(12) 및 인젝터(14)를 오프시키기 위한 신호를 IFB ECU(30)로 출력한다.
이에 상기 IFB ECU(30)는 제1 및 제2컷오프 솔레노이드 밸브(16,17)를 폐작동시키기 위한 제어신호와 함께 연료펌프(12) 및 인젝터(14)를 오프시키기 위한 제어신호를 출력하게 되며, 결국 두 솔레노이드 밸브(16,17)의 폐작동에 의한 2중 연료차단이 이루어짐과 동시에 연료펌프(12) 및 인젝터(14)가 오프된다.
이와 같이 EMS ECU(40)가 차량의 충돌사고를 판단하는 경우 안전을 위해 더 이상 인젝터(14)와 연료펌프(12)를 동작시키지 않으면서 동시에 제1 및 제2컷오프 솔레노이드 밸브(16,17)를 폐작동시켜서 봄베(11)로부터 더 이상의 연료가 공급되지 않도록 하는 동시에 엔진측으로도 연료가 공급되지 않도록 한다.
즉, 상기 EMS ECU(40)는 에어백 전개신호가 입력됨에 따라서 상기 두 컷오프 솔레노이드 밸브(16,17)에 의한 2중 연료차단 제어를 수행하는 동시에 인젝터(14) 및 연료펌프(12)를 오프시켜 엔진 시동을 오프시키게 되는 것이다.
상기와 같이 에어백 전개와 함께 엔진 시동이 오프된 경우에는, 시동키를 'ON' 조작한 상태에서 앞서 설명한 시동 전 연료 누출 여부 판단 과정을 거쳐, 여기서 연료 누출이 발생하지 않음을 판단한 경우, 다시 시동이 가능하다.
도 3에서 'AIR BAG = 1'이라는 것은 에어백 ECU(50)가 충돌감지센서(51)로부터 입력신호를 받아 차량 충돌이 발생하였다 보고 에어백을 동작시키는 것을 의미한다.
물론, 운전자가 시동키를 오프 조작하는 경우(IG OFF) 연료펌프(12) 및 인젝터(14)가 오프되고 제1 및 제2컷오프 솔레노이드 밸브(16,17)가 닫히는 2중 연료차단 제어가 수행된다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 LPI 차량에서의 비상시 연료차단을 위한 연료시스템 제어방법에 의하면, EMS ECU가 연료압 센서에 의해 검출되는 연료라인 내부 압력을 모니터링하여 그로부터 연료라인 누출 여부를 판단하고, 연 료 누출이 발생함을 판단한 경우 연료펌프 및 인젝터 구동을 정지시켜 엔진 시동을 오프시키는 동시에 제1 및 제2컷오프 솔레노이드 밸브를 닫아주는 연료차단 제어를 수행하도록 함으로써, 비상시 운전자가 인위적으로 시동 오프 조작을 하지 않더라도 자동으로 시동 오프 및 연료차단이 이루어지도록 하여 연료가 계속해서 누출되거나 누출된 연료에 의해 발생할 수 있는 화재 및 사고를 방지할 수 있게 된다.
또한, 차량의 충돌사고 발생으로 에어백이 전개되는 경우 EMS ECU가 이를 감지하여 연료펌프 및 인젝터의 구동을 정지시켜 엔진 시동을 오프시키는 동시에 제1 및 제2컷오프 솔레노이드 밸브를 닫아주는 연료차단 제어를 수행함으로써, 충돌사고 발생시 연료 누출에 의한 사고 발생을 방지할 수 있게 되는 효과가 있다.

Claims (4)

  1. 삭제
  2. 연료인 LPG가 저장되는 봄베, 이 봄베 내부의 연료를 펌핑하기 위한 연료펌프, 봄베 출구측의 연료차단을 위한 제1컷오프 솔레노이드 밸브, 연료공급라인상에서의 연료차단을 위한 제2컷오프 솔레노이드 밸브, 연료공급라인 내부 압력을 검출하기 위한 연료압 센서, 연료를 분사하는 인젝터를 포함하는 한편, 시동키 'ON' 조작상태를 판단한 경우, 제1 및 제2컷오프 솔레노이드 밸브를 열고 연료펌프를 동작시키는 동시에 연료압 센서의 출력신호로부터 연료공급라인 내부 압력을 모니터링하여 엔진 시동 전 연료 누출 여부를 판단하는 단계와; 상기 단계에서 시동 전 연료 누출 발생을 판단한 경우, 연료펌프를 오프시키는 동시에 제1 및 제2컷오프 솔레노이드 밸브를 닫아주는 단계; 상기 단계에서 연료 누출이 발생하지 않음을 판단한 상태에서 엔진 시동이 걸림을 판단한 경우, 인젝터를 동작시켜 정상적인 연료 공급 및 분사가 이루어지도록 하는 동시에 연료압 센서의 출력신호로부터 연료공급라인 내부 압력을 모니터링하여 엔진 시동 후 연료 누출 여부를 판단하는 단계와; 상기 단계에서 시동 후 연료 누출 발생을 판단한 경우, 연료펌프 및 인젝터를 오프시키는 동시에 제1 및 제2컷오프 솔레노이드 밸브를 닫아주는 단계를 포함하는 LPI 차량에서의 비상시 연료차단을 위한 연료시스템 제어방법에 있어서,
    연료 누출이 발생하지 않음을 판단한 상태에서 에어백 ECU의 출력신호로부터 에어백이 전개됨을 판단한 경우, 상기 연료펌프 및 인젝터를 오프시키는 동시에 상기 제1 및 제2컷오프 솔레노이드 밸브를 닫아주는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 LPI 차량에서의 비상시 연료차단을 위한 연료시스템 제어방법.
  3. 삭제
  4. 삭제
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