KR100773690B1 - 엘피아이 차량의 연료압 센서 고장 진단 방법 - Google Patents

Abstract

연료압 센서의 고장을 정확하게 판정할 수 있도록 한 엘피아이 차량의 연료압 센서 고장 진단 방법이 개시되어 있다. 이러한 본 발명은, 서브 이씨유에서 연료압 센서로부터 공급되는 연료압 신호를 기초로 연료압 센서의 고장을 진단하는 엘피아이 차량의 연료압 센서 고장 진단 방법에 있어서, a) 상기 서브 이씨유에서 다수의 센서로부터 공급되는 신호들을 수신하여 상기 연료압 센서의 고장 진단 조건을 만족하는 지를 판단하는 단계; b) 상기 a) 단계에서 연료압 센서의 고장 진단 조건을 만족하는 경우 수신되는 연료압 신호가 미리 설정된 정상 범위 내에 존재하는 지를 판단하고, 정상 범위 내에 존재하는 경우 수신되는 연료압 신호를 소정 시간 동안 소정 주기로 모니터링하고, 모니터링 결과에 따라 상기 연료압 센서의 고장을 판정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하며, 본 발명에 의하면, 소정 시간동안 소정 주기로 입력되는 연료압 신호를 모니터링하고, 모니터링 결과에 따라 상기 연료압 센서의 고장을 판정함으로써, 정상 범위 내에서 발생된 연료압 센서의 고장을 정확하게 판정하여 엘피아이 차량의 안전성을 더욱 향상시킬 수 있게 된다.

자동차, 연료공급라인, 연료압 센서, 연료 차단 밸브, 체크밸브, 잉여 차단밸브

Description

엘피아이 차량의 연료압 센서 고장 진단 방법{METHOD FOR DIAGNOSING FUEL PRESSURE SENSOR OF LPI CAR}

도 1은 일반적인 연료 공급라인의 연료압을 보인 그래프이다.

도 2는 본 발명이 적용되는 연료공급 시스템의 구성을 보인 도이다.

도 3은 도 2의 연료공급라인의 연료압을 보인 그래프이다.

도 4는 본 발명에 따른 연료압 센서의 고장 진단 과정을 설명하기 위한 흐름도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

11 : 연료 탱크 13 : 연료 펌프

17 : 가스 인젝터 21 : 연료공급라인

22 : 연료리턴라인 23 : 연료압 센서

25 : 레귤레이터 33 : 서브 이씨유

SV1 : 체크 밸브 SV2 : 잉여 압력 밸브

SV3, SV4: 제1 및 제2 연료차단밸브

본 발명은 엘피아이 차량의 연료압 센서 고장 진단 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 정상 범위 내에서 발생된 연료압 센서의 고장을 정확하게 진단할 수 있도록 한 방법이 개시되어 있다.

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 통해 엘피지 연료를 연료 공급 라인을 통해 액상으로 인젝터에 공급하고, 이 인젝터를 통해 엘피지 연료를 실린더로 분사하며, 이 분사된 이 엘피지 연료는 공기가 혼합한 후 기화하여 엔진을 구동시킨다. 시동 오프 후 여분의 연료는 연료 리턴 라인을 통해 연료 탱크 내로 되돌아간다.

이때 엘피지 및 가솔린 겸용 차량에 있어 연료 공급 장치는 연료 펌프의 구동에 따라 토출되는 연료의 역흐름을 방지하기 위해 연료 펌프의 출력단에 설치되는 체크 밸브와 상기 연료펌프의 이상 구동을 제어하기 위한 잉여압력 밸브와, 상기 토출된 연료를 가스 인젝터로 공급하기 위해 연료공급라인의 설치되는 제1 및 제2 연료차단밸브는 상기의 연료공급라인에 각각 순차적으로 설치되며,상기의 연료공급라인의 연료압을 감지하기 위한 연료압 센서를 더 포함한다.

이때 서브 이씨유는 상기의 연료공급라인의 연료압을 고압으로 형성하기 위해 도 1의 A)에 도시된 바와 같이, 연료 펌프의 구동 속도를 기준치 이상으로 설정하여 연료 펌프를 초기 구동하고, 연료 펌프의 설정된 구동 속도에 의해 상기 잉여 차단 밸브의 입력측과 출력측의 압력차가 미리 설정된 소정치 이상으로 발생하게 되면 상기의 잉여 차단 밸브는 닫힘 제어된다. 이때 상기 연료공급라인의 연료압은 도 1의 B)에 도시된 바와 같이 증가하게 된다.

이에 대해 상기의 서브 이씨유는 연료 펌프의 구동 속도를 기준치 이하로 설정한다. 이러한 기준치 이하의 연료 펌프의 구동 속도로 인해 상기 잉여 차단 밸브의 입력측과 출력측의 압력차가 낮아지므로 상기 잉여 차단 밸브는 다시 열림 제어된다.

이에 대해 상기 서브 이씨유는 상기의 연료 펌프의 구동 속도를 다시 기준치 이상으로 설정하고, 상기의 과정은 연료압 센서로부터 공급되는 상기 연료 공급라인의 연료압이 목표치(3 bar- 8bar)에 도달할 때까지 반복 실행한다.

그러나, 상기 연료공급라인의 연료압이 목표치에 도달되면, 상기의 잉여 압력 밸브는 항상 열림 제어된다.

즉, 자동차의 초기 시동 시 상기의 연료 펌프의 초기 고속 구동 및 저속 구동의 반복에 따라 상기의 잉여 압력 밸브의 열림 또는 닫힘 제어되므로 상기 연료공급라인의 연료압은 도 1의 B)에 도시된 바와 같이 증가하게 된다.

이러한 연료공급라인의 연료압을 목표치 도달된 후 상기의 연료압 센서의 고장이 발생되면, 상기 연료압 센서의 고장을 진단할 수 없는 문제점이 있었다. 따라서, 연료공급라인의 연료압이 목표치에 도달된 후 상기의 연료압 센서의 고장을 진단하기 위한 별도의 로직이 필요하였다.

본 발명은 상기한 사정을 감안하여 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은 연료공급라인의 연료압이 연료압 센서의 고장을 진단하기 위해 미리 설정된 정상 범위 내에 존재하는 경우 소정 주기로 설정 시간 동안 수신되는 연료압의 변화를 모니터링하고, 모니터링 결과에 따라 상기의 연료압 센서의 고장을 판정함으로써, 연료압이 목표치 도달 후 발생된 연료압 센서의 고장을 정확하게 진단할 수 있도록 한 엘피아이 차량의 연료압 센서 고장 진단 방법을 제공하고자 함에 있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 기술적 과제는,

서브 이씨유에서 연료압 센서로부터 공급되는 연료압 신호를 기초로 연료압 센서의 고장을 진단하는 엘피아이 차량의 연료압 센서 고장 진단 방법에 있어서,

a) 상기 서브 이씨유에서 다수의 센서로부터 공급되는 신호들을 수신하여 상기 연료압 센서의 고장 진단 조건을 만족하는 지를 판단하는 단계;

b) 상기 a) 단계에서 연료압 센서의 고장 진단 조건을 만족하는 경우 수신되는 상기 연료압 센서의 연료압 신호가 미리 설정된 정상 범위 내에 존재하는 지를 판단하고, 정상 범위 내에 존재하는 경우 수신되는 연료압 신호의 변화를 소정 주 기로 소정 시간 동안 모니터링하고 모니터링 결과에 따라 상기 연료압 센서의 고장을 판정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하고,

여기서, 상기 b) 단계는,

b-1) 상기 연료압 신호를 소정 주기로 수신하는 단계;

b-2) 상기 b-1) 단계의 소정 주기로 수신된 연료압 신호의 최저치와 최고치의 차를 연산하는 단계;

b-3) 상기 연료압 신호의 차를 미리 설정된 기준치와 비교하여 비교 결과 연료압 신호의 차가 기준치 이하인 경우 상기 소정 시간이 경과되었는 지를 판단하는 단계;

b-4) 상기 b-3) 단계에서 상기의 소정 시간이 경과된 경우 상기의 연료압 센서를 고장으로 판정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하며,

여기서, b-5) 상기 b-3)에서 상기 연료압 신호의 차가 기준치 이상인 경우 상기의 연료압 센서를 정상으로 판정하는 단계를 더 포함한다.

본 발명에 의하면, 연료압 신호가 정상 범위 내에 존재하는 경우 소정 주기로 소정 시간 동안 입력되는 연료압 신호의 변화를 모니터링하고 모니터링 결과에 따라 상기 연료압 센서의 고장을 판정함으로써, 미리 설정된 정상 범위 내에서 발생된 상기의 연료압 센서의 고장을 정확하게 판정하여 엘피아이 차량의 안전성을 더욱 향상시킬 수 있게 된다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 설명한다. 단 본 발명의 LPI 시스템을 채택한 차량을 일 예로 설명한다.

도 2는 본 발명이 적용되는 엘피아이 차량의 연료공급장치의 구성을 보인 블록도이고, 도 3은 도 2에 도시된 연료공급라인의 연료압을 보인 그래프이며, 도 4는 도 2에 도시된 서브 이씨유에 의한 연료압 센서의 고장을 진단하는 과정을 보인 흐름도이다. 도 2 내지 도 4를 참조하면, 본 발명이 적용되는 연료 공급 장치는, 연료 탱크(11), 연료 펌프(13), 가스 인젝터(17), 연료공급라인(21), 연료리턴라인(22), 연료압 센서(23), 레귤레이터(25), 서브 이씨유(33)로 구성된다.

또한, 상기 연료 공급 장치는, 상기의 연료 펌프(13)의 구동에 따라 토출되는 연료의 역흐름을 방지하기 위해 상기 연료 탱크(11)의 출구에 설치되는 체크 밸브(SV1)와, 상기 연료 펌프(13)의 이상 구동을 제어하기 위한 잉여압력 밸브(SV2)와, 상기 토출된 연료를 가스 인젝터(17)로 공급하기 위해 연료공급라인(21)의 설치되는 제1 및 제2 연료차단밸브(SV3)(SV4)를 더 포함한다.

상기 잉여 압력밸브(SV2)의 딛힘 제어를 통해 상기의 연료 공급 라인(21)의 연료압은 도 3에 도시된 바와 같이 서서히 증가하여 목표치에 도달하게 된다.

이때 상기 서브 이씨유(33)는 상기 연료압 센서(23)의 연료압 신호가 연료압 센서(23)의 고장을 판정하기 위해 미리 설정된 정상 범위 내에 존재하는 지를 판단하여 판단 결과 정상 범위 내에 존재하는 경우 소정 주기로 소정 시간 동안 연료압 신호를 모니터링하도록 구비되고, 모니터링 결과에 따라 상기 연료압 센서(23)의 고장을 판정하도록 구비된다.

즉, 상기 서브 이씨유(33)는 연료공급라인(21)의 연료압이 목표치에 도달될 때 수신되는 연료압 센서(23)의 연료압 신호가 정상 범위 내에 존재하는 지를 판정 하고, 정상 범위 내에 존재하는 경우 상기 연료압 센서(23)를 정상으로 판정한다.

이 후 상기 서브 이씨유(33)는 수신되는 연료압 센서(23)의 연료압 신호를 소정 주기로 소정 시간 동안 모니터링한다. 이때 상기 서브 이씨유(33)는 소정 주기로 입력되는 연료압 신호의 최저치와 최고치를 연산하고, 연산된 연료압 신호의 차를 미리 설정된 기준치와 비교하며, 비교 결과 연료압 신호의 차가 기준치 이상인 경우 상기 연료압 센서(23)를 정상으로 판정한다. 여기서, 상기 소정 시간 및 기준치는 다수회의 실험에 얻어진 최적의 결과치로서, 120초와 0.2 Bar로 설정된다. 또한, 상기 소정 주기는 통상적으로 모니터링을 위해 설정된 값으로 미리 공지된 값이다.

이와 같이 구비된 본 발명에 따른 엘피아이 차량에 있어, 상기의 서브 이씨유(33)는 다수의 센서로부터 공급되는 신호들을 수신하여(단계 101) 연료압 센서(23)의 고장 진단 조건을 만족하는 지를 판단한다(단계 103).

여기서, 상기 연료압 센서 고장 진단 조건은 시동키 온 상태, 연료압 센서의 전기적 에러 없고, 연료온도에 설정치 이상이며, 캔 통신 상태가 정상이고, 인젝션 라인이 정상이며, 입출력 신호 라인이 정상이고, 연료 펌프가 정상이며, 엔진 회전수가 기준치 이상이고, 냉각수 온도가 임계치 이상이며, 시동 후 설정 시간 이내이다. 이러한 연료압 센서 고장 진단 조건은 이미 공지된 기술이므로 그에 따른 상세한 설명은 생략한다.

상기 단계(103)를 통해 연료압 센서(23)의 고장 진단 조건을 만족하는 경우 상기 서브 이씨유(33)는 상기의 연료압 센서(23)의 연료압 신호를 수신하고(단계 105), 수신된 연료압 신호가 정상 범위 내에 있는 지를 판정한다(단계 107). 여기서, 상기 정상 범위는 3 bar 이상 8 bar 이하로 설정된다.

상기 단계(107)를 통해 연료압 신호가 정상 범위 내에 존재하는 경우 상기 수신된 연료압 신호는 상기 서브 이씨유(33)를 통해 소정 주기로 모니터링하게 된다(단계 109).

이어 상기 서브 이씨유(33)는 소정 주기로 입력되는 연료압 신호의 최저치 및 최고치의 차를 연산하고(단계 111), 연산된 연료압 신호의 차를 미리 설정된 기준치와 비교한다(단계 113).

상기 단계(113)의 비교 결과 연료압 신호의 차가 상기의 기준치 이하인 경우 상기 서브 이씨유(33)는 미리 설정된 소정 시간이 경과되었는 지를 판단하고(단계 115), 판단 결과 상기의 소정 시간이 경과된 경우 상기의 연료압 센서(23)를 고장으로 판정한다(단계 117).

한편, 상기 단계(113)를 통해 연료압 신호의 차가 상기의 기준치 이상인 경우 상기 서브 이씨유(33)는 상기 연료압 센서(23)를 정상으로 판정한다(단계 119).

또한, 상기 단계(107)를 통해 상기 단계(105)를 통해 수신된 연료압 신호가 정상 범위 내에 존재하지 않은 경우 상기 단계(117)로 진행한다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 엘피아이 차량의 연료압 센서 고장 진단 방법은, 연료압 신호가 정상 범위 내에 존재하는 경우 소정 주기로 소정 시간 동안 입력되는 연료압 신호의 변화를 모니터링하고 모니터링 결과에 따 라 상기 연료압 센서의 고장을 판정함으로써, 미리 설정된 정상 범위 내에서 발생된 상기의 연료압 센서의 고장을 정확하게 판정하여 엘피아이 차량의 안전성을 더욱 향상시킬 수 있는 효과를 얻는다.

이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 엘피아이 차량의 연료압 센서의 고장 진단 방법을 실시하기 위한 하나의 실시 예에 불과한 것으로, 본 발명은 상기한 실시 예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다

Claims (3)

1. 서브 이씨유에서 연료압 센서로부터 공급되는 연료압 신호를 기초로 연료압 센서의 고장을 진단하는 엘피아이 차량의 연료압 센서 고장 진단 방법에 있어서,

   a) 상기 서브 이씨유에서 다수의 센서로부터 공급되는 신호들을 수신하여 상기 연료압 센서의 고장 진단 조건을 만족하는 지를 판단하는 단계; 및

   b) 상기 a) 단계에서 연료압 센서의 고장 진단 조건을 만족하는 경우 수신되는 상기 연료압 센서의 연료압 신호가 미리 설정된 정상 범위 내에 존재하는 지를 판단하고, 정상 범위 내에 존재하는 경우 수신되는 연료압 신호의 변화를 소정 주기로 소정 시간 동안 모니터링하고 모니터링 결과에 따라 상기 연료압 센서의 고장을 판정하는 단계를 포함하되,

   상기 b) 단계는,

   b-1) 상기 연료압 신호를 소정 주기로 수신하는 단계;

   b-2) 상기 b-1) 단계의 소정 주기로 수신된 연료압 신호의 최저치와 최고치의 차를 연산하는 단계;

   b-3) 상기 연료압 신호의 차를 미리 설정된 기준치와 비교하여 비교 결과 연료압 신호의 차가 기준치 이하인 경우 상기 소정 시간이 경과되었는 지를 판단하는 단계; 및

   b-4) 상기 b-3) 단계에서 상기의 소정 시간이 경과된 경우 상기의 연료압 센서를 고장으로 판정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 엘피아이 차량의 연료압 센서 고장 진단 방법.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서, b-5) 상기 b-3)에서 상기 연료압 신호의 차가 기준치 이상인 경우 상기의 연료압 센서를 정상으로 판정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 엘피아이 차량의 연료압 센서 고장 진단 방법.

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