KR100749246B1

KR100749246B1 - 엘피지 차량의 인젝터 컷 솔레노이드 밸브의 제어 방법

Info

Publication number: KR100749246B1
Application number: KR1020060085361A
Authority: KR
Inventors: 민영기
Original assignee: 지멘스 오토모티브 주식회사
Priority date: 2006-09-05
Filing date: 2006-09-05
Publication date: 2007-08-13

Abstract

엔진이 구동되어 연료 분사가 시작되는 시점에서 정확하게 인젝터 컷 솔레노이드 밸브를 제어할 수 있도록 한 엘피아이 차량의 인젝터 컷 솔레노이드 밸브 제어 방법이 개시되어 있다. 상기 인젝터 컷 솔레노이드 밸브는 시동키 신호의 온 또는 오프 시점에 따라 동기되어 열림 상태로 제어되므로, 시동키 온 상태에서 장기간 주행하지 않는 경우 엔진의 실린더 내에 고여 있던 누기된 연료는 미리 엔진으로 흡입됨에 따라 그 다음 엔진 회전 시 연소되지 못하고 바로 배기로 배출되어 환경 오염의 원인이 되었다. 본 발명에 의하면, 베터리 전압 신호값에 따라 엔진 구동 여부를 판정하고 판정 결과에 따라 인젝터 컷 솔레노이드 밸브를 제어함으로써, 엔진 동작과 동기되어 인젝터 컷 솔레노이드 밸브가 정확하게 열림 제어되므로, 상기 인젝터 컷 솔레노이드 밸브의 오동작으로 인해 누기된 연료로 인해 발생된 배기 가스 배출의 환경 오염을 미연에 방지할 수 있게 된다.

자동차, 인젝터 컷 솔레노이드 밸브, 엔진 상태, 엔진 제어 유닛

Description

엘피지 차량의 인젝터 컷 솔레노이드 밸브의 제어 방법{METHOD FOR CONTROLLING OF CUT-OFF SOLENOID VALVE OF INJECTOR OF LPG CAR}

도 1은 종래의 인젝터의 구성을 보인 단면도이다.

도 2는 본 발명이 적용되는 인젝터의 구성을 보인 단면도이다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 인젝터 컷 솔레노이드 밸브 제어 과정을 보인 흐름도이다.

도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 인젝터 컷 솔레노이드 밸브 제어 과정을 보인 흐름도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1 : 솔레노이드코일 2 : 플런저

3 : 플런저시트 4 : 유입구

5 : 노즐 10 : 인젝터

11 : 흡기매니폴드 12 : 연료공급관

20 : 인젝터 차단 밸브 21 : 연료통로

22 : 연료챔버 23 : 스프링

24 : 플런저 25 : 솔레노이드코일

본 발명은 엘피지 차량의 인젝터 컷 솔레노이드 밸브 제어 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 인젝터 컷 솔레노이드 밸브의 제어 시점을 엔진 동작과 정확하게 동기시켜 누기된 연료로 인한 환경 오염을 최소로 줄일 수 있도록 한 방법에 관한 것이다.

LPG(Liquefied Petroleum Gas)는 원유 생산 시 유전에서 회수되거나 원유 정제의 부산물로 나오는 가스를 가압/액화한 것이다.

LPG는 냉각이나 가압에 의해 쉽게 액화되고 반대로 가열이나 감압에 의하여 쉽게 기화되는 특성이 있고, 기타 다른 가스에 비하여 취급이 용이하여 액화시켜 보관하고, 다시 기화시켜 사용하기가 편리할 뿐만 아니라, 비교적 발열량이 높으면서 공해가 덜 발생하므로 최근 자동차 연료로서 많이 사용되고 있다.

LPG를 연료로 사용하는 차량에서의 연료공급은 기존에는 봄베 내에서 인출된 액상의 연료를 베이퍼 라이저에서 기화한 후 믹서에서 공기와 적절한 혼합비로 혼합한 후 혼합기를 흡기 다기관을 통해 각 실린더로 공급하였다.

그러나, 최근에는 보다 정밀한 연료 분사량 제어를 위하여 다점 분사(MPI;Multi Point injection)나 실린더 직접 분사(DI;Direct injection) 방식을 채택한 관계로 액상의 연료를 직접 인젝터를 통하여 분사하고 있다.

그 일 예가 도 1에 도시 되어 있다. 즉, 도 1에 도시된 바와 같이, 각 인젝터(10)들은 흡기 매니폴드(11)들의 해당위치에 삽입 장착되어 있으며, 하나의 연료 공급관(12)에 직렬로 연결되어 있다.

그 내부에는 솔레노이드코일(1)과 플런저(2)가 구비되어 이씨유(미도시됨)에 의해 솔레노이드코일(1)에 전력이 인가되면 발생 자력에 의해 플런저(2)가 상승되어 플런저시트(3)와 이격됨으로써 유입구(4)로 유입된 연료가 노즐(5)을 통하여 분사되도록 되어 있었다.

한편, 차량이 운행을 종료하고 엔진이 정지되었을 때 상기 인젝터(10) 내에는 유입구(4)로 유입된 액상 연료가 남아 있게 되며, 플런저(2)와 플런저 시트(3)에 의한 연료 차단이 완벽하지 못하여 액상의 잔존 연료가 그대로 실린더 내로 흘러 들게 되었다.

이러한 연료가 누출되는 것을 방지하기 위해 시동키가 오프될 때 솔레노이드 코일에 의해 승강되면서 연료가 유입되는 유입구와 분사되는 노즐 사이의 연료 통로를 개폐하는 플런저와 상기의 노즐 사이의 연료 통로에 설치되어 연료 통로를 차단하는 인젝터 컷 솔레노이드 밸브가 설치되었다.

그러나, 상기 인젝터 컷 솔레노이드 밸브는 시동키 신호의 온 또는 오프 시점에 따라 동기되어 열림 상태로 제어되므로, 시동키 온 상태에서 장기간 주행하지 않는 경우 엔진의 실린더 내에 고여 있던 누기된 연료는 미리 엔진으로 흡입됨에 따라 그 다음 엔진 회전 시 연소되지 못하고 바로 배기로 배출되어 환경 오염의 원인이 되었다.

본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 외부로부터 공급되는 크랭크 신호와 캠 신호를 기초로 인젝터 컷 솔레노이드 밸브의 열림 시점을 정확하게 제어함으로써, 상기 인젝터 컷 솔레노이드 밸브의 오동작으로 누기된 연료의 미연소로 인해 발생되는 배기 가스의 배출을 미연에 방지할 수 있는 엘피아이 차량의 인젝터 컷 솔레노이드 밸브 제어 방법을 제공하고자 함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 시동키 신호와 전원 크기 신호를 기초로 인젝터 컷 솔레노이드 밸브의 열림 시점을 제어함으로써, 상기 인젝터 컷 솔레노이드 밸브의 오동작으로 누기된 연료의 미 연소로 인해 발생되는 배기 가스의 배출을 미연에 방지할 수 있는 엘피아이 차량의 인젝터 컷 솔레노이드 밸브 제어 방법을 제공하고자 함에 있다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 기술적 수단은,

인젝터 컷 솔레노이드 밸브를 열림 제어하여 연료를 실린더 내로 분사하는 엔진 제어 유닛을 가지는 자동차의 엘피아이 차량의 인젝터 컷 솔레노이드 밸브 제어 방법에 있어서,

가) 상기 엔진 제어 유닛에서 외부로부터 공급되는 크랭크 신호와 캠 신호 및 시동키 신호를 수신하는 단계;

나) 상기 가) 단계의 시동키 신호가 온 상태인 지를 판단하고, 시동키 신호가 온 상태인 경우 상기 가)단계의 크랭크 신호 및 캠 신호의 정상 신호인 지에 대한 진단 후 정상 신호인 경우 엔진 구동 중인 지를 판단하는 단계;

다) 상기 나) 단계에서 엔진 구동 중인 경우 수신된 크랭크 신호의 첫번째 유효 투스(valid tooth)가 수신되었는 지를 판단하고, 첫번째 유효 투스가 수신된 경우 상기 인젝터 컷 솔레노이드 밸브를 열림 제어하는 단계; 및

라) 상기 나) 단계에서 엔진 구동 중이 아닌 경우 상기 인젝터 컷 솔레노이드 밸브의 닫힘 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 시동키 신호와 베터리 전압 신호값과 크랭크 신호와 캠 신호에 따라 엔진 구동 여부를 판정하고 판정 결과에 따라 인젝터 컷 솔레노이드 밸브를 제어함으로써, 엔진 동작과 동기되어 인젝터 컷 솔레노이드 밸브가 정확하게 열림 제어되므로, 상기 인젝터 컷 솔레노이드 밸브의 오동작으로 인해 누기된 연료로 인해 발생된 배기 가스 배출의 환경 오염을 미연에 방지할 수 있게 된다.

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

도 2는 본 발명이 적용되는 인젝터 컷 솔레노이드 밸브의 제어 장치의 구성을 보인 도이고, 도 3은 도 2에 도시된 엔진 제어 유닛에 의해 엘피아이 차량의 인젝터 컷 솔레노이드 밸브 제어 과정을 보인 흐름도이다.

종래와 동일하게 인젝터(10)의 상부에는 솔레노이드코일(1)과 이에 의해 작동되는 니들(neddle)형 플런저(2)가 설치되어 있고, 이 플런저(2)는 플런저시트(3)에 밀착되어 연료통로를 차단하고 있으며, 이 연료통로는 인젝터(10) 하부의 노즐(5)

에 연결되어 있다.

상기 구조에서 본 발명이 적용되는 엘피지 차량은 상부의 상기 플런저(2)와 하부의 상기 노즐(5) 사이에 인젝터 컷 솔레노이드 밸브(cut-off solenoid valve of injector)가 설치된다.

본 실시 예에서는 도 2에 도시된 바와 같이 상기 인젝터 차단 밸브(20)가 인젝터(10)의 중간에 축방향으로 설치된다. 이는 인젝터 차단 밸브(20) 내부의 연료통로가 인젝터(10)의 축방향으로 형성되어 상기 플런저(2)의 하부 지점과 노즐(5)의 상부 지점을 연결하고, 이 연결통로 상에서 인젝터 차단 밸브(20)의 플런저(24)가 인젝터(10)의 축방향 즉, 도면 상의 수직방향으로 승강되면서 연료 통로를 개폐한다는 것을 의미한다.

즉, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 인젝터 차단 밸브(20)는 인젝터(10)의 상부 하우징과 노즐 하우징의 사이에 설치되는 밸브 하우징의 내부에 상부의 기존 플런저(2)와 플런저 시트(3)의 하부 지점으로부터 상기 노즐(5)의 상부 지점을 연결하는 연료 통로(21)가 형성되며, 이 연료통로(21)의 하부에는 소정의 연료가 모여 있을 수 있는 공간인 연료 챔버(22)가 형성되고, 이 연료 챔버(22)에 스프링(23)에 의해 하방으로 탄지되는 플런저(24)가 구비되며, 상기 밸브 하우징의 내경면에는 연료통로(21)를 둘러싸는 형태로 솔레노이드 코일(25)이 구비된다.

이와 같은 구조의 상기 인젝터 컷 솔레노이드 밸브(20)는 이씨유(ECU)에 의해 솔레노이드 코일(25)에 전력이 인가됨으로써 이로부터 발생되는 자력에 의해 상기 플런저(24)를 상승시켜 플런저(24)에 의해 막혀 있던 노즐(5)로의 연료통로를 개방하는 것이다.

도 3은 도 2에 도시된 엔진 제어 유닛(ECU)를 통해 엔진의 상태에 따라 인젝터 컷 솔레노이드 밸브(20)의 제어 과정을 보인 흐름도로서, 우선, 상기 엔진 제어 유닛(ECU)는 시동키로부터 제공된 시동 신호와 크랭크 신호와 캠 신호를 수신한 후(단계 101) 수신된 시동 신호가 온 상태인 지를 판단한다(단계 103).

여기서, 상기 시동 신호가 온 상태인 경우 상기 엔진 제어 유닛(ECU)는 캠 신호 및 크랭크 신호가 정상 신호인 지를 판단하고(단계 105), 상기 캠 신호 및 크랭크 신호가 정상 신호인 경우 엔진이 구동 중인 지를 판단한다(단계 107).

상기 단계(107)를 통해 엔진이 구동 중인 경우 크랭크 신호의 첫번째 유효 투스(valid tooth)가 검출되었는 지를 판단하고(단계 109), 상기 크랭크 신호의 첫번째 유효 투스가 검출된 경우 상기 인젝터 컷 솔레노이드 밸브(20)를 열림 제어한다(단계 111).

한편, 상기 단계(107)에서 엔진 구동 중이 아닌 경우 상기 인젝터 컷 솔레노이드 밸브(20)를 닫힘 제어한다(단계 113).

(실시예 2)

도 4는 도 2에 도시된 엔진 제어 유닛(ECU)를 통해 엔진의 상태에 따라 인젝터 컷 솔레노이드 밸브(20)의 제어 과정을 보인 흐름도로서, 우선, 상기 엔진 제어 유닛(ECU)는 시동키로부터 제공된 시동 신호와 베터리 전압 신호값을 수신한 후(단계 301) 수신된 시동 신호가 온 상태인 지를 판단한다(단계 303).

여기서, 상기 시동 신호가 온 상태인 경우 상기 엔진 제어 유닛(ECU)는 상기 전원 크기 신호의 값을 미리 설정된 임계치와 비교하고(단계 305), 상기 전원 크기 신호 값과 상기의 임계치의 비교 결과 상기의 베터리 전압 신호값이 상기의 임계치보다 큰 경우 카운터를 카운팅하고(단계 309), 상기 합산 카운터의 카운팅값이 미리 설정된 설정치 이상인 지를 판단한다(단계 311).

상기의 카운팅값이 상기의 설정치 이상인 경우 상기 엔진 제어 유닛(ECU)는 엔진 구동이 시작된 것으로 판정하여 상기 인젝터 컷 솔레노이브 밸브(20)를 열림 제어하여 연료 분사를 시작한다(단계 313).

한편, 상기 단계(305)에서 베터리 전압 신호값이 상기의 임계치보다 작거나 상기 단계(311)에서 상기 카운터의 카운팅값과 상기의 설정치 이하인 경우 상기 상기 엔진 구동 시작되지 않은 것으로 판정하여 상기 인젝터 컷 솔레노이드 밸브의 닫힘 제어한다(단계 315).

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 엘피지 차량의 인젝터 컷 솔레노이드 밸브 제어 방법은, 시동키 신호와 베터리 전압 신호값과 크랭크 신호와 캠 신호에 따라 엔진 구동 여부를 판정하고 판정 결과에 따라 인젝터 컷 솔레노이드 밸브를 제어함으로써, 엔진 동작과 동기되어 인젝터 컷 솔레노이드 밸브가 정확하게 열림 제어되므로, 상기 인젝터 컷 솔레노이드 밸브의 오동작으로 인해 누기된 연료로 인해 발생된 배기 가스 배출의 환경 오염을 미연에 방지할 수 있게 되는 효과를 얻는다.

이와 같이 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자는 본 발명의 그 기술적 사 상이나 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

인젝터 컷 솔레노이드 밸브를 열림 제어하여 연료를 실린더 내로 분사하는 엔진 제어 유닛을 가지는 자동차의 엘피아이 차량의 인젝터 컷 솔레노이드 밸브 제어 방법에 있어서,

가) 상기 엔진 제어 유닛에서 외부로부터 공급되는 크랭크 신호와 캠 신호 및 시동키 신호를 수신하는 단계;

나) 상기 가) 단계의 시동키 신호가 온 상태인 지를 판단하고, 시동키 신호가 온 상태인 경우 상기 가)단계의 크랭크 신호 및 캠 신호의 정상 신호인 지에 대한 진단 후 정상 신호인 경우 엔진 구동 중인 지를 판단하는 단계;

다) 상기 나) 단계에서 엔진 구동 중인 경우 수신된 크랭크 신호의 첫번째 유효 투스가 수신되었는 지를 판단하고, 첫번째 유효 투스가 수신된 경우 상기 인젝터 컷 솔레노이드 밸브를 열림 제어하는 단계; 및

라) 상기 나) 단계에서 엔진 구동 중이 아닌 경우 상기 인젝터 컷 솔레노이드 밸브의 닫힘 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 엘피아이 차량의 인젝터 컷 솔레노이드 밸브 제어 방법.
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