KR101004846B1 - 차량의 연료압 제어 방법 - Google Patents

Abstract

엔진 정지 요청으로 엔진 정지 후 파워 래치 동안 연료 라인이 남아 있는 잔여 가스 연료를 제거할 수 있도록 한 차량의 연료압 제어 방법이 개시되어 있다. 이러한 본 발명은, A) 엔진 제어 유닛을 통해 외부로부터 공급되는 시동키 신호를 근거로 엔진 정지 요청 신호를 수신하는 단계; B) 엔진 정지 후 파워 래치 동안 연료 펌프의 구동을 정지한 후 엔진 재시동을 위한 연료 분사 및 점화를 실행하여 연료 라인에 남아 있는 잔여 연료를 연소하는 단계; 및 C) 이어 상기 연료 라인의 연료압 센서가 존재하는 지를 판단하고 판단 결과 연료압 센서가 존재하는 경우 연료 라인의 연료압을 수신하고 수신된 연료 라인의 연료압을 기 설정된 임계값(대기압 + 10hPa)과 비교하여 상기 연료 라인의 연료압이 상기의 임계값 이하인 경우 연료 분사 및 점화를 정지하여 엔진을 정지하는 단계를 포함한다.

엘피아이 차량, 연료압 센서, 잔여 연료압

Description

차량의 연료압 제어 방법{METHOD FOR CONTROLLING FUEL PRESSURE OF VEHICLE}

본 발명은 차량의 연료압 제어 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 엔진 정지 후 연료 라인에 남아 있는 연료를 제거하여 연료 라인의 연료압을 제어할 수 있도록 한 방법에 관한 것이다.

주지하는 바와 같이, 내연기관 엔진은 연료와 공기를 엔진에서 연소시킴으로써 동력을 발생하는 장치이며, 이러한 내연기관 엔진의 동력을 이용하는 자동차는 엔진에 공급하기 위한 연료를 저장하는 연료탱크를 구비하고 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 범위 가 점차로 증가하고 있는 추세이다.

이러한 엘피지 연료를 액상으로 인젝터에 직접 분사하는 방식에 채택된 엘피아이(LPI; LPG Injection) 차량 또는 시스템은 연료펌프를 이용하여 LPG를 가압하여 (연료 탱크압 대비 ＋ 5bar) 액체 상태를 유지하고, 이를 인젝터를 통하여 분사시키는 구조로 이루어져 있다.

그리고 시동을 오프(Off)하게 되면, 연료탱크를 통한 연료공급이 중단되고 셧오프밸브 (Shut-Off Valve)가 닫힘으로써 연료 라인은 잔여 LPG의 증발 가스압 (약 2~ 3 Bar)만 남게 된다.

이때 연료 라인의 증발 가스압은 인젝터 분출구와의 압력차이로 연료 라인에 남아 인젝터에 가압하여 연료누설이 발생한다. 누설된 연료는 인젝터 분출구에 침착하여 인젝터 막힘 현상을 초래하기 때문에 이 후 시동 시 실화현상과 엔진부조를 일으키는 근본적인 원인이 된다.

본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 엔진 정지 후 파워 래치 동안 연료 펌프를 구동하여 연료 라인의 잔여 연료를 연료 탱크로 리턴하거나 엔진을 구동하는 디젤링을 통해 연료 라인의 잔여 연료를 연소함으로써, 엔진 정지 후 연료 라인에 남아 있는 여분의 연료가 인젝터로 누설되는 것을 미연에 방지하여 여분의 연료 누설로 인한 대기 오염을 방지할 수 있고, 인젝터의 연료 분출구에 타르가 누적되어 인젝터 막힘 현상이 발생하는 것을 예방할 수 있는 차량의 연료압 제어 방법을 제공하고자 함에 있다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제1 관점에 따른 기술적 수단은,

a) 엔진 제어 유닛을 통해 외부로부터 공급되는 시동키 신호에 의해 발생된 엔진 정지 요청 신호를 수신하는 단계;

b) 엔진 정지 후 파워 래치 동안 연료 펌프를 연료 라인에 남아 있는 연료를 연료 탱크로 리턴하는 방향으로 구동하는 단계;

c) 이어 상기 엔진 제어 유닛을 통해 연료 라인의 연료압 센서가 있는 지를 판단하여 상기 연료압 센서가 있는 경우 연료압 신호를 수신하여 수신된 연료압이 미리 정해진 임계값 이상인 지를 판단하고 판단 결과 상기 연료압이 상기 임계값 이하인 경우 연료 펌프의 구동을 정지하는 단계를 포함한다.

상기 방법은,

d) 상기 c) 단계에서 연료압 센서가 존재하지 아니한 경우 기 설정된 대기 온도에 대비 소정 시간 동안 연료 펌프를 연료 라인에 남아 있는 연료를 연료 탱크로 리턴하는 방향으로 구동하고, 상기 소정 시간 경과 후 연료 펌프의 구동을 정지하는 단계를 더 포함한다.

본 발명의 다른 관점에 따른 기술적 과제는,

A) 엔진 제어 유닛을 통해 외부로부터 공급되는 시동키 신호를 근거로 엔진 정지 요청 신호를 수신하는 단계;

B) 엔진 정지 후 파워 래치 동안 연료 펌프의 구동을 정지한 후 엔진 재시동 을 위한 연료 분사 및 점화를 재실행하여 연료 라인에 남아 있는 잔여 연료를 연소하는 단계; 및

C) 이어 상기 연료 라인의 연료압 센서가 존재하는 지를 판단하고 판단 결과 연료압 센서가 존재하는 경우 연료 라인의 연료압을 수신하고 수신된 연료 라인의 연료압을 기 설정된 임계값과 비교하여 상기 연료 라인의 연료압이 상기의 임계값 이하인 경우 연료 분사 및 점화를 정지하여 엔진을 정지하는 단계를 포함한다.

상기 방법에서,

D) 상기 C) 단계에서 상기 연료압 센서가 존재하지 아니한 경우 기 설정된 대기 온도에 대비 소정 시간이 경과 하였는 지를 판단하여 상기 소정 시간이 경과된 경우 상기 연료 분사 및 점화를 정지하여 엔진을 정지하는 단계를 더 포함한다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 차량의 연료압 제어 방법은, 엔진 정지 후 파워 래치 동안 연료 펌프를 구동하여 연료 라인의 잔여 연료를 연료 탱크로 리턴하여 연료 라인의 연료압을 임계값 이하로 하강함으로써, 엔진 정지 후 연료 라인에 남아 있는 여분의 연료가 인젝터로 누설되는 것을 미연에 방지하여 여분의 연료 누설로 인한 대기 오염을 방지할 수 있고, 인젝터의 연료 분출구에 타르가 누적되어 인젝터 막힘 현상이 발생하는 것을 예방할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 차량의 연료압 제어 방법은 엔진 정지 후 파워 래치 동안 연료 라인의 잔여 연료를 엔진 재구동하는 디젤링을 통해 연소함으로써, 엔진 정지 후 연료 라인에 남아 있는 여분의 연료가 인젝터로 누설되는 것을 미연에 방 지하여 여분의 연료 누설로 인한 대기 오염을 방지할 수 있고, 인젝터의 연료 분출구에 타르가 누적되어 인젝터 막힘 현상이 발생하는 것을 예방할 수 있다.

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

도 1은 본 발명에 따른 차량의 내연 기관의 구성을 보인 도이고, 도 2는 도 1에 도시된 엔진 제어 유닛의 연료압 제어 과정을 보인 흐름도이다.

도 1에 도시된 본 발명의 엘피지 차량은 연료 탱크(11), 연료 펌프(13), 연료 펌프 드라이버(16), 가스 인젝터(17), 연료 라인(21), 연료압 센서(18), 연료 온도 센서(19), 및 엔진 제어 유닛(33)으로 구성된다.

상기 연료 탱크(11)는 엘피지 연료를 액화 상태로 저장한다.

시동 스위치(미도시됨)가 온(on) 단자에 접속되면, 상기 엔진 제어 유닛(33)에서 발생된 펌프제어신호를 연료 펌프 드라이버(16)를 통해 연료 펌프(13)로 제공하도록 구비된다.

상기 연료 펌프(13)는 상기 펌프 제어 신호에 따라 순방향으로 초기 구동하고, 연료 펌프 드라이버(16)의 펌프 구동 전류에 따라 상기 연료 펌프의 회전수가 상기 서브 이씨유의 목표 회전수에 도달하도록 구비된다. 즉, 연료 펌프(13)의 동작으로 상기 연료 탱크(11) 안의 엘피지 연료는 연료 라인(21)을 통해 액화 상태로 토출된다.

이때 상기 엔진 제어 유닛(33)은 연료 라인(21)의 소정 위치에 설치되는 압력 센서(18)의 고장 진단을 실행하도록 구비된다.

본 발명의 실시 예에서는 시동 스위치가 오프(off) 단자에 접속되어 엔진 정지 요청 신호가 상기 엔진 제어 유닛(33)에 수신되면, 상기 엔진 제어 유닛(33)은 엔진 정지 후 파워 래치 동안 연료 펌프(13)를 연료 탱크(11)로 리턴하는 역방향으로 구동하여 연료압 센서(18)로부터 공급되는 연료 라인(21)의 연료압을 임계값(대기압+10 hPa) 이하로 하강하도록 구비된다.

그러나 고가의 연료압 센서(18)가 연료 라인(21)에 존재하지 아니한 경우 대기 온도에 따라 기 설정된 소정 시간 동안 연료 펌프(13)를 역방향으로 구동한 후 소정 시간 경과 후 연료 펌프(13)의 구동을 정지하도록 구비된다.

본 발명의 실시 예에 따른 연료 라인의 잔여 연료를 연료 탱크로 리턴하기 위한 연료 펌프의 역방향 구동은 차량이 정지 상태로 차속이 10 km/h 이하이고, 배터리 전압이 10V 이상 16V 이하이며, 냉각수 온도가 50℃ 이상 142℃ 이하이고, 대기 온도가 -8℃ 이상 62℃ 이하이며, 연료 레벨이 총 연료량의 10%이상이고, 연료 펌프에 관련된 부품이 모두 정상일 때 실행된다. 여기서, 상기 소정 시간 및 임계값은 엔진 정지 후 연료 라인(21)의 연료압을 낮추기 위해 기준 값들로서 소정 회의 실험을 통해 얻어진다. 여기서, 대기 온도에 대한 소정 시간은 룩업 테이블 값으로 미리 설정되어 저장된다.

상기한 구성에 의한 본 발명의 실시 예에 따른 차량의 연료압 제어 과정을 첨부된 도 2를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

우선, 상기 엔진 제어 유닛(33)은 단계(101)를 통해 시동 스위치가 오프 위 치에 접속되어 엔진 정지 요청 신호가 수신되면, 각 전장품에 대한 고장 진단 등을 목적으로 엔진 제어 유닛(33)에 전원이 계속 공급되는 파워 래치 구간 동안 연료압 제어를 실행한다.

즉 상기 엔진 제어 유닛(33)은 단계(103)를 통해 파워 래치 구간인 지를 판단하고, 상기 단계(103)의 판단 결과 파워 래치 구간인 경우 단계(107)를 통해 연료 펌프(13)를 정지한 후 엔진이 정지 되었는지를 판단하고 상기 단계(107)의 판단 결과 엔진 정지된 경우 단계(109)를 통해 미리 정해진 소정 시간 후 상기 연료 펌프(13)를 역방향으로 구동시킨다.

이 후 상기 엔진 제어 유닛(33)은 단계(111)를 통해 상기 연료 라인(21)의 연료압 센서가 존재 또는 정상인 지를 판단하고, 상기 단계(111)의 판단 결과 연료압 센서가 존재 또는 정상인 경우 단계(113)로 진행한다.

상기 단계(113)에서는, 상기 연료압 센서(18)로부터 공급되는 연료압 신호를 수신하고 이어 단계(115)를 통해 상기 수신된 연료압 신호가 미리 정해진 임계값과 비교한다.

상기 단계(115)의 비교 결과 상기 연료압 신호가 상기 임계값 이하인 경우 상기 엔진 제어 유닛(33)은 단계(117)를 통해 연료 펌프(13)의 구동을 종료한다.

한편, 상기 단계(111)에서 연료압 센서가 존재하지 아니하거나 또는 고장 발생한 경우 상기 엔진 제어 유닛(33)의 단계(121)를 통해 대기 온도에 따라 설정된 소정 시간(0.5초)가 경과되었는 지를 판단하고, 상기 단계(121)의 판단 결과 소정 시간이 경과된 경우 상기 단계(117)로 진행하여 연료 펌프의 구동을 정지한다.

그러나, 상기 단계(121)에서 소정 시간이 경과되지 아니한 경우 상기 단계(109)로 진행하여 연료 펌프(13)가 계속 역방향으로 진행된다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 차량의 연료압 제어 방법은, 엔진 정지 후 파워 래치 동안 연료 펌프를 구동하여 연료 라인의 잔여 연료를 연료 탱크로 리턴하여 연료 라인의 연료압을 임계값 이하로 하강함으로써, 엔진 정지 후 연료 라인에 남아 있는 여분의 연료가 인젝터로 누설되는 것을 미연에 방지하여 여분의 연료 누설로 인한 대기 오염을 방지할 수 있고, 인젝터의 연료 분출구에 타르가 누적되어 인젝터 막힘 현상이 발생하는 것을 예방하게 된다.

상기한 구성에 의한 본 발명의 다른 실시 예에 따른 차량의 연료압 제어 과정을 첨부된 도 3을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

우선, 상기 엔진 제어 유닛(33)은 단계(201)를 통해 시동 스위치가 오프 위치에 접속되어 엔진 정지 요청 신호가 수신되면, 각 전장품에 대한 고장 진단 등을 목적으로 엔진 제어 유닛(33)에 전원이 계속 공급되는 파워 래치 구간 동안 연료압 제어를 실행한다.

본 발명의 실시 예에 따른 엔진 정지 후 파워 래치 구간에서 엔진 재구동으로 연료 라인의 잔여 연료를 연소하기 위한 디젤링은 차량이 정지 상태로 차속이 10 km/h 이하이고, 배터리 전압이 10V 이상 16V 이하이며, 냉각수 온도가 50℃ 이상 142℃ 이하이고, 대기 온도가 -8℃ 이상 62℃ 이하이며, 연료 레벨이 총 연료량의 10%이상이고, 연료 펌프에 관련된 부품, 인젝터에 관련된 부품이 모두 정상일 때 실행된다.

즉 상기 엔진 제어 유닛(33)은 단계(203)를 통해 파워 래치 구간인 지를 판단하고, 상기 단계(203)의 판단 결과 파워 래치 구간인 경우 단계(207)를 통해 연료 펌프(13)를 정지한 후 단계(209)를 실행한다.

상기 단계(209)는 연료 분사 및 점화를 실행하여 엔진을 구동하여 연료 라인(21)에 남아 있는 연료를 연소시킨다.

이 후 상기 엔진 제어 유닛(33)은 단계(211)를 통해 상기 연료 라인(21)의 연료압 센서가 존재 또는 정상인 지를 판단하고, 상기 단계(211)의 판단 결과 연료압 센서가 존재 또는 정상인 경우 단계(213)로 진행한다.

상기 단계(213)에서는, 상기 연료압 센서(18)로부터 공급되는 연료압 신호를 수신하고 이어 단계(215)를 통해 상기 수신된 연료압 신호가 미리 정해진 임계값(대기압+10 hPa)과 비교한다.

상기 단계(215)의 비교 결과 상기 연료압 신호가 상기 임계값 이하인 경우 상기 엔진 제어 유닛(33)은 단계(217)를 통해 점화 및 연료 분사를 정지하여 엔진 구동을 종료한다.

한편, 상기 단계(211)에서 연료압 센서가 존재하지 아니하거나 또는 고장 발생한 경우 상기 엔진 제어 유닛(33)의 단계(221)를 통해 대기 온도에 따라 설정된 소정 시간(0.5초)가 경과되었는 지를 판단하고, 상기 단계(221)의 판단 결과 소정 시간이 경과된 경우 상기 단계(217)로 진행하여 점화 및 연료 분사를 정지하여 엔진을 정지한다.

그러나, 상기 단계(221)에서 소정 시간이 경과되지 아니한 경우 상기 단 계(209)로 진행하고 상기 단계(209)를 통해 점화 및 연료 분사가 계속 진행되어 연료 라인(21)의 잔여 연료가 계속 연소된다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 차량의 연료압 제어 방법은, 엔진 정지 후 파워 래치 동안 연료 라인의 잔여 연료를 엔진 재구동하는 디젤링을 통해 연소함으로써, 엔진 정지 후 연료 라인에 남아 있는 여분의 연료가 인젝터로 누설되는 것을 미연에 방지하여 여분의 연료 누설로 인한 대기 오염을 방지할 수 있고, 인젝터의 연료 분출구에 타르가 누적되어 인젝터 막힘 현상이 발생하는 것을 예방할 수 있다.

이와 같이 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자는 본 발명의 그 기술적 사상이나 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.

도 1은 본 발명이 적용되는 차량의 연료압 제어 장치의 구성을 보인 도이다.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 차량의 연료압 제어 과정을 보인 흐름도이다.

도 3은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 차량의 연료압 제어 과정을 보인 흐름도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

13 : 연료 펌프 16 : 연료 펌프 드라이버

18 : 압력 센서 33 : 엔진 제어 유닛

Claims (4)

1. 삭제
2. 삭제
3. A) 엔진 제어 유닛을 통해 외부로부터 공급되는 시동키 신호를 근거로 엔진 정지 요청 신호를 수신하는 단계;

   B) 엔진 정지 후 파워 래치 동안 연료 펌프의 구동을 정지한 후 엔진 재시동을 위한 연료 분사 및 점화를 실행하여 연료 라인에 남아 있는 잔여 연료를 연소하는 단계; 및

   C) 이어 상기 연료 라인의 연료압 센서가 존재하는 지를 판단하고 판단 결과 연료압 센서가 존재하는 경우 연료 라인의 연료압을 수신하고 수신된 연료 라인의 연료압을 기 설정된 임계값(대기압 + 10hPa)과 비교하여 상기 연료 라인의 연료압이 상기의 임계값 이하인 경우 연료 분사 및 점화를 정지하여 엔진을 정지하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 연료압 제어 방법.
4. 청구항 3항에 있어서, 상기 방법에서,

   D) 상기 C) 단계에서 연료압 센서가 존재하지 아니한 경우 기 설정된 대기 온도에 대비 소정 시간이 경과 하였는지를 판단하여 상기 소정 시간이 경과된 경우 상기 연료 분사 및 점화를 정지하여 엔진을 정지하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 연료압 제어 방법.

Images