KR100929496B1 - 연료 분사 제어 시스템 및 그 방법 - Google Patents

연료 분사 제어 시스템 및 그 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 가솔린/가스(LPG/CNG) 겸용 차량에서의 연료 분사 제어 시스템을 개시한다. 즉, 상기 차량의 실린더별 가솔린 인젝션 신호의 길이를 가스 분사 시간으로 고려한 가스 인젝션 신호로 변환하여 출력하는 신호 변환 모듈; 및 상기 실린더별 가솔린 인젝션 신호의 길이를 감지하며, 상기 감지된 인젝션 신호의 길이에 대응하는 가스 분사 시간이 기 설정된 기준 값을 초과할 경우, 제어 신호를 출력하는 신호 감지 모듈; 및 상기 제어 신호를 수신하여 해당 실린더로 입력되는 상기 변환된 가스 인젝션 신호를 차단하는 신호 차단 모듈을 포함함으로써, 가솔린/가스 겸용 차량에서의 가스 누출을 사전에 방지할 수 있다.
Figure R1020080030246
가스 누출, 차량

Description

연료 분사 제어 시스템 및 그 방법{SYSTEM FOR FUEL INJECTION CONTROLLING AND METHOD THEREOF}
본 발명은 가솔린/가스(LPG/CNG) 겸용 차량에서의 연료 분사 제어 방안에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 차량의 실린더별 가솔린 인젝션 신호의 길이에 대응하는 가스 분사 시간을 모니터링하여 가솔린/가스(LPG/CNG) 겸용 차량에서의 가스 누출을 감지하는 연료 분사 제어 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.
일반적으로 자동차 연료로서 압축 천연가스(CNG, Compressed Natural Gas)는 가솔린보다 가격이 저렴하고, 가스 상태이기 때문에 각 실린더의 연료 분배가 균일하며, 배기가스도 가솔린에 비해 상대적으로 깨끗하여 환경면에서도 장점을 가지고 있다. 또한 압축 천연가스를 자동차 연료로서 사용할 때, 그 옥탄가가 높기 때문에 노킹이 거의 발생하지 않으며, 윤활유의 손실이 적고 워밍업도 빠른 장점이 있다. 이와 같이 가솔린에 비해 상대적으로 많은 장점이 있는 압축 천연가스는 택시 및 버스를 포함하는 영업용 자동차의 연료로 널리 사용되고 있는 실정이다.
이와 관련하여, 제한적으로 허가된 차량에 한하여 압축 천연가스와 가솔린을 연료로 함께 사용할 수 있는 압축 천연가스/가솔린 겸용 차량이 있으며, 이러한 겸용 차량은 압축 천연가스와 가솔린 중 어느 하나를 선택적으로 이용하기 위한 바이-퓨얼(BI-FUEL) 연료 시스템이 채택하고 있다.
이처럼, 종래의 바이-퓨얼(BI-FUEL) 연료 시스템은, 각 연료(압축 천연가스/가솔린)를 공급하기 위한 모듈별로 구분되는 각 인젝터를 구비하고 있고, 사용자의 연료변경 선택 또는 공급하고 있는 연료의 부족으로 인한 차량으로부터의 연료변경에 따라, 현재 공급하는 연료의 분사를 중단하고 다른 연료의 분사를 개시하게 된다.
이러한 종래의 바이-퓨얼(BI-FUEL) 연료 시스템은, 연료변경 시에 가솔린 인젝션 신호를 가스 인젝션 신호 바람직하게는 압축 천연가스를 공급하기 위한 인젝션 신호로 변환하여 실린더의 공급하는 구성을 가지고 있다. 그러나, 신호 라인상의 노이즈를 포함하는 차량 내부에서 발생하는 다양한 원인의 노이즈로 인해 입력신호인 가솔린 인젝션 신호가 변형될 수 있으며, 이러한 입력 신호의 변형은 연료변경 시 가스 과다 공급과 같이 실린더 내로 인젝션되는 가스의 양을 정상적으로 제어할 수 없는 문제를 유발시킨다.
본 발명은 상기한 바와 같이 선행 기술에 내재되었던 문제점을 해결하기 위 해 창작된 것으로, 본 발명의 목적은 가솔린/가스(LPG/CNG) 겸용 차량에서 실린더별 가솔린 인젝션 신호의 길이에 대응하는 가스 분사 시간을 모니터링하여 가스 누출을 감지하기 위한 가솔린/가스 겸용 차량에서의 연료 분사 제어 시스템 및 그 방법을 제공함에 있다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일면에 따라, 가솔린/가스(LPG/CNG) 겸용 차량에서의 연료 분사 제어 시스템이 제공되며: 이 시스템은, 상기 차량의 실린더별 가솔린 인젝션 신호의 길이를 가스 분사 시간으로 고려한 가스 인젝션 신호로 변환하여 출력하는 신호 변환 모듈; 및 상기 실린더별 가솔린 인젝션 신호의 길이를 감지하며, 상기 감지된 인젝션 신호의 길이에 대응하는 가스 분사 시간이 기 설정된 기준 값을 초과할 경우, 제어 신호를 출력하는 신호 감지 모듈; 및 상기 제어 신호를 수신하여 해당 실린더로 입력되는 상기 변환된 가스 인젝션 신호를 차단하는 신호 차단 모듈을 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 시스템은, 상기 신호 감지 모듈의 감지 동작에 따라 특정 실린더의 가스 인젝션 신호가 차단될 경우, 해당 실린더의 차단 상태를 사용자에게 경보하는 상태 알림 모듈을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 일면에 따라, 가솔린/가스(LPG/CNG) 겸용 차량에서의 연료 분사 제어 방법이 제공되며: 이 방법은, a) 상기 차량의 실린더별 가솔린 인젝션 신호의 길이를 가스 분사 시간으로 고려한 가스 인젝션 신호로 변환하는 단계; b) 상기 실린더별 가솔린 인젝션 신호에 포함된 연료 분사 개시 신호의 감지에 따라 타이머를 구동하여 상기 가솔린 인젝션 신호의 길이에 대응하는 가스 분사 시간을 기 설정된 기준 값과 비교하는 단계; c) 상기 가스 분사 시간이 상기 기준 값을 초과할 경우, 제어 신호를 출력하는 단계; 및 d) 상기 제어 신호에 따라 해당 실린더로 입력되는 상기 변환된 가스 인젝션 신호를 차단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 방법은, e) 상기 차단된 해당 실린더의 차단 상태를 사용자에게 경보하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 방법은, f) 상기 c) 단계에서 상기 가스 분사 시간이 상기 기준 값 미만일 경우, 상기 실린더별 가솔린 인젝션 신호에 포함된 연료 분사 종료 신호의 감지 여부을 판단하는 단계; 및 g) 상기 판단 결과, 상기 연료 분사 종료 신호가 감지되었을 경우, 상기 타이머를 초기화하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 연료 분사 제어 시스템 및 그 방법은 차량의 실린더별 가솔린 인젝션 신호의 길이 감지를 통해 가솔린/가스 겸용 차량에서의 가스 누출을 사전에 방지함으로써 많은 양의 가스가 엔진 내부 및 외부로 유출되는 것을 효율적으로 차단할 수 있다.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상술하기로 한다.
도 1에는 본 발명의 실시예에 따른 가솔린/가스(LPG/CNG) 겸용 차량에서의 연료 분사 제어 시스템의 개략적인 구성도를 도시한다.
도 1에 도시한 바와 같이, 상기 시스템은, 차량의 실린더별 가솔린 인젝션 를 가스 인젝션 신호로 변환하여 출력하는 신호 변환 모듈(100); 실린더별 가솔린 인젝션 신호의 길이가 기 설정된 기준 값을 초과하는 것을 감지하는 신호 감지 모듈(200); 실린더별 가솔린 인젝션 신호의 길이가 기 설정된 기준 값을 초과할 경우 이를 차단하는 신호 차단 모듈(300); 및 해당 실린더의 차단 상태를 사용자에게 경보하는 상태 알림 모듈(400)를 포함하는 구성을 갖는다.
상기 신호 변환 모듈(100)는 차량의 실린더별 가솔린 인젝션 신호의 길이를 가스 분사 시간으로 고려한 가스 인젝션 신호로 변환하여 출력한다. 이때, 상기 가솔린 인젝션 신호에는 연료 분사 시작 신호(a) 및 연료 분사 종료 신호(b)가 포함되며, 이를 토대로 신호 변환 모듈(100)는 상기 연료 분사 시작 신호(a)의 감지 시점부터 연료 분사 종료 신호(b)의 감지시점까지의 길이를 가스 분사 시간으로 고려한 가스 인젝션 신호로 변환하여 출력한다.
상기 신호 감지 모듈(200)는 상기 실린더별 가솔린 인젝션 신호의 길이를 감지하며, 상기 감지된 인젝션 신호의 길이에 대응하는 가스 분사 시간이 기 설정된 기준 값을 초과할 경우, 해당 실린더로 입력되는 가스 인젝션 신호를 차단하기 위 한 제어 신호를 출력한다. 보다 구체적으로, 신호 감지 모듈(200)는 상기 실린더별 가솔린 인젝션 신호에 포함된 연료 분사 개시 신호의 감지에 따라 타이머를 구동하여 상기 가솔린 인젝션 신호의 길이에 대응하는 가스 분사 시간을 기 설정된 기준 값(임계 값)과 비교하고, 비교 결과 상기 가스 분사 시간이 상기 기준 값을 초과할 경우에만 제어 신호를 출력한다. 한편, 신호 감지 모듈(200)는 상기 가스 분사 시간이 상기 기준 값 미만일 경우, 상기 실린더별 가솔린 인젝션 신호에 포함된 연료 분사 종료 신호의 감지 여부을 판단하고 판단 결과, 상기 연료 분사 종료 신호가 감지되었을 경우, 상기 타이머를 초기화하여 다음 연료 분사 개시 신호가 수신될 때까지 감지 및 비교 동작을 종료한다.
상기 신호 차단 모듈(300)는 상기 가스 분사 시간이 상기 기준 값을 초과함에 따라 신호 감지 모듈(200)로부터 출력되는 상기 제어 신호를 수신하여 해당 실린더로 입력되는 상기 변환된 가스 인젝션 신호를 차단한다. 이와 관련하여, 상기 상태 알림 모듈(400)는 신호 감지 모듈(200)의 감지 동작에 따라 특정 실린더의 가스 인젝션 신호가 차단될 경우, 해당 실린더의 차단 상태를 사용자에게 음성 또는 디스플레이를 통해 경보한다.
이하에서는 도 2를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 가솔린/가스(LPG/CNG) 겸용 차량에서의 연료 분사 제어 방법을 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 가솔린 가스 겸용 차량에서의 연료 분사 제어 방법을 설명하기 위한 개략적인 순서도이다.
먼저, 차량의 실린더별 가솔린 인젝션 신호의 길이를 가스 분사 시간으로 고려한 가스 인젝션 신호로 변환한다(S110). 바람직하게는, 신호 변환 모듈(100)가 상기 가솔린 인젝션 신호에 포함된 연료 분사 시작 신호(a)의 감지 시점부터 연료 분사 종료 신호(b)의 감지시점까지의 길이를 가스 분사 시간으로 고려한 가스 인젝션 신호로 변환하여 출력한다.
이와 동시에, 상기 실린더별 가솔린 인젝션 신호의 길이를 감지하며, 상기 감지된 인젝션 신호의 길이에 대응하는 가스 분사 시간이 기 설정된 기준 값을 초과할 경우, 해당 실린더로 입력되는 가스 인젝션 신호를 차단하기 위한 제어 신호를 출력한다(S120-S140). 바람직하게는, 신호 감지 모듈(200)가 상기 실린더별 가솔린 인젝션 신호에 포함된 연료 분사 개시 신호의 감지에 따라 타이머를 구동하여 상기 가솔린 인젝션 신호의 길이에 대응하는 가스 분사 시간을 기 설정된 기준 값(임계 값)과 비교하고, 비교 결과 상기 가스 분사 시간이 상기 기준 값을 초과할 경우에만 제어 신호를 출력한다.
한편, 신호 감지 모듈(200)는 상기 가스 분사 시간이 상기 기준 값 미만일 경우, 상기 실린더별 가솔린 인젝션 신호에 포함된 연료 분사 종료 신호의 감지 여부을 판단하고 판단 결과, 상기 연료 분사 종료 신호가 감지되었을 경우, 상기 타이머를 초기화하여 다음 연료 분사 개시 신호가 수신될 때까지 감지 및 비교 동작을 종료한다(S150-S160).
그런 다음, 상기 제어 신호에 따라 해당 실린더로 입력되는 상기 변환된 가스 인젝션 신호를 차단한다(S170). 바람직하게는, 상기 신호 차단 모듈(300)가 상 기 가스 분사 시간이 상기 기준 값을 초과함에 따라 신호 감지 모듈(200)로부터 출력되는 상기 제어 신호를 수신하여 해당 실린더로 입력되는 상기 변환된 가스 인젝션 신호를 차단한다.
아울러, 기 차단된 해당 실린더의 차단 상태를 사용자에게 경보한다(S180). 바람직하게는, 상태 알림 모듈(400)가 신호 감지 모듈(200)의 감지 동작에 따라 특정 실린더의 가스 인젝션 신호가 차단될 경우, 해당 실린더의 차단 상태를 사용자에게 음성 또는 디스플레이를 통해 경보한다.
지금까지 본 발명을 바람직한 실시예를 참조하여 상세히 설명하였지만, 본 발명이 상기한 실시예에 한정되는 것은 아니며, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 또는 수정이 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 사상이 미친다 할 것이다.
본 발명에 따른 연료 분사 제어 시스템 및 그 방법은 가솔린/가스(LPG/CNG) 겸용 차량에서 실린더별 가솔린 인젝션 신호의 길이에 대응하는 가스 분사 시간을 모니터링하여 가스 누출을 사전에 감지한다는 점에서 기존의 기술의 한계를 뛰어 넘음에 따라 관련 기술에 대한 이용만이 아닌 적용되는 장치의 시판 또는 영업의 가능성이 충분할 뿐만 아니라 현실적으로 명백하게 실시할 수 있는 정도이므로 산 업상 이용가능성이 있는 발명이다.
본 명세서에서 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술하는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니된다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 가솔린/가스(LPG/CNG) 겸용 차량에서의 연료 분사 제어 시스템을 설명하기 위한 구성도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 가솔린/가스(LPG/CNG) 겸용 차량에서의 연료 분사 제어 방법을 설명하기 위한 순서도.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
100: 신호 변환 모듈
200: 신호 감지 모듈
300: 신호 차단 모듈
400: 상태 알림 모듈

Claims (5)

  1. 가솔린/가스(LPG/CNG) 겸용 차량에서의 연료 분사 제어 시스템에 있어서,
    상기 차량의 실린더별 가솔린 인젝션 신호의 길이를 가스 분사 시간으로 고려한 가스 인젝션 신호로 변환하여 출력하는 신호 변환 모듈; 및
    상기 실린더별 가솔린 인젝션 신호의 길이를 감지하며, 상기 감지된 인젝션 신호의 길이에 대응하는 가스 분사 시간이 기 설정된 기준 값을 초과할 경우, 제어 신호를 출력하는 신호 감지 모듈; 및
    상기 제어 신호를 수신하여 해당 실린더로 입력되는 상기 변환된 가스 인젝션 신호를 차단하는 신호 차단 모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 연료 분사 제어 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 시스템은,
    상기 신호 감지 모듈의 감지 동작에 따라 특정 실린더의 가스 인젝션 신호가 차단될 경우, 해당 실린더의 차단 상태를 사용자에게 경보하는 상태 알림 모듈을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 연료 분사 제어 시스템.
  3. 가솔린/가스(LPG/CNG) 겸용 차량에서의 연료 분사 제어 방법에 있어서,
    a) 상기 차량의 실린더별 가솔린 인젝션 신호의 길이를 가스 분사 시간으로 고려한 가스 인젝션 신호로 변환하는 단계;
    b) 상기 실린더별 가솔린 인젝션 신호에 포함된 연료 분사 개시 신호의 감지에 따라 타이머를 구동하여 상기 가솔린 인젝션 신호의 길이에 대응하는 가스 분사 시간을 기 설정된 기준 값과 비교하는 단계;
    c) 상기 가스 분사 시간이 상기 기준 값을 초과할 경우, 제어 신호를 출력하는 단계; 및
    d) 상기 제어 신호에 따라 해당 실린더로 입력되는 상기 변환된 가스 인젝션 신호를 차단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 연료 분사 제어 방법.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 방법은,
    e) 상기 차단된 해당 실린더의 차단 상태를 사용자에게 경보하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 연료 분사 제어 방법.
  5. 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서, 상기 방법은,
    f) 상기 c) 단계에서 상기 가스 분사 시간이 상기 기준 값 미만일 경우, 상기 실린더별 가솔린 인젝션 신호에 포함된 연료 분사 종료 신호의 감지 여부을 판단하는 단계; 및
    g) 상기 판단 결과, 상기 연료 분사 종료 신호가 감지되었을 경우, 상기 타이머를 초기화하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 연료 분사 제어 방법.
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