KR101927159B1 - 에탄올 차량의 냉시동장치 및 방법 - Google Patents

에탄올 차량의 냉시동장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 냉시동시 연료를 프리 히팅(Pre-Heating)시켜 냉시동성 향상을 제공할 수 있는 에탄올 차량의 냉시동장치가 개시된다.
본 발명은 엔진과 연료탱크를 연결하는 연료라인에서 분기되는 냉시동 연료라인; 냉시동 연료라인의 일측 끝단에 장착되어 흡기 매니폴더에 설치되는 냉시동 인젝터; 냉시동 연료라인의 소정위치에 설치되며, 연료탱크에서 압송되는 에탄올 연료를 가열시키는 히터; 냉시동 인젝터에 공급되는 에탄올 연료를 단속하는 제어밸브; 냉간시동이 요구되면 엔진에 장착된 주분사기와 냉시동 연료라인의 제어밸브를 오프시키고, 히터를 온시켜 연료탱크에서 압송되는 에탄올 연료를 가열하며, 에탄올 연료의 가열이 완료되면 제어밸브를 개방하고 보조분사기를 작동시켜 가열된 에탄올 연료로 냉간 시동을 실행하는 제어부를 포함한다.

Description

에탄올 차량의 냉시동장치 및 방법{COLD START SYSTEM FOR ETHANOL VEHICLE AND METHOD THEREOF}
본 발명은 에탄올 차량에 관한 것으로, 보다 상세하게는 냉시동시 연료를 프리 히팅(Pre-Heating)시켜 냉시동성 향상을 제공할 수 있는 에탄올 차량의 냉시동장치 및 방법에 관한 것이다.
최근들어 자동차 산업은 친환경성 강화와 고유가 시대에 대응하기 위하여 바이오 에너지를 연료로 이용하는 차량 개발하고 있으며, 옥수수나 사탕수수 등에서 정제된 바이오 에너지 중 하나인 에탄올 연료를 사용하는 차량이 개발되어 시판되고 있는 추세이다.
예를 들어 브라질의 에탄올 차량(Flex Fuel Vehicle)에 차량에 대한 시장 동향은 2003년도 3%에서 2008년 82%로 급증하고 있으며, 승용차량의 경우 90%이상을 차지하고 있다.
바이오 에너지인 에탄올은 가솔린 대비 60%수준으로 연간 유류비는 75%수준으로 유류비 경제성에 우위를 점유한다.
그러나, 에탄올은 발화점 12℃로 높아 통상 외기온도 15℃ 이하에서 시동성에 문제가 있으며, 낮은 증기압으로 기화가 잘 되지 않아 시동시 가솔린과 대비하여 연료 분사량이 많게 되어 초기 시동성에 문제가 발생될 수 있다.
브라질의 경우 에탄올 차량에 대한 냉시동 성능에 대하여 -5℃를 기준으로 요구하고 있다.
이를 개선하기 위해 에탄올 차량은 엔진룸 내부에 가솔린 연료가 저장되는 보조 연료탱크를 장착하여 외기온도 15℃ 이하의 조건에서 엔진 시동시 스로틀 바디의 후단에 보조 연료탱크에 저장된 가솔린 연료를 분사시켜 초기 시동성을 제공하고 있다.
그러나, 외기온도 15℃ 이상이 유지되는 여름철 운행에서 초기 시동시 가솔린 연료를 사용하지 않으므로 가솔린의 장기방치로 산화 및 변질이 발생되어 추후 외기온도 15℃ 이하에서 시동성 저하를 발생시킬 수 있고, 변질된 가솔린 연료의 사용으로 일부 엔진 부품의 부식을 유발시킬 수 있다.
또한, 가솔린 연료가 저장되는 보조 연료탱크가 장착됨에 따라 에탄올 차량의 제작 원가 상승을 유발시켜 가격 경쟁력을 악화시키고, 중량의 상승으로 연비 저하를 초래할 수 있다.
일본공개특허공보 제10-2010-203348호(2010.09.16.) 일본공개특허공보 제10-2010-169031호(2010.08.05.)
본 발명은 이러한 문제점을 해결하고자 개발된 것으로, 그 목적은 에탄올 차량에서 냉시동을 위한 가솔린 연료탱크를 장착하지 않고, 냉시동시 에탄올 연료를 프리 히팅시켜 시동성 향상을 제공하고자 한다.
본 발명의 실시예에 따르는 특징은 엔진과 연료탱크를 연결하는 연료라인에서 분기되는 냉시동 연료라인; 냉시동 연료라인의 일측 끝단에 장착되어 흡기 매니폴더에 설치되는 냉시동 인젝터; 냉시동 연료라인의 소정위치에 설치되며, 연료탱크에서 압송되는 에탄올 연료를 가열시키는 히터; 냉시동 인젝터에 공급되는 에탄올 연료를 단속하는 제어밸브; 냉간시동이 요구되면 엔진에 장착된 주분사기와 냉시동 연료라인의 제어밸브를 오프시키고, 히터를 온시켜 연료탱크에서 압송되는 에탄올 연료를 가열하며, 에탄올 연료의 가열이 완료되면 제어밸브를 개방하고 보조분사기를 작동시켜 가열된 에탄올 연료로 냉간 시동을 실행하는 제어부를 포함하는 에탄올 차량의 냉시동장치가 제공된다.
상기 제어밸브는 온/오프 솔레노이드 밸브로 구성될 수 있다.
상기 제어부는 히터에 의해 가열된 에탄올 연료를 흡기 매니폴더에 분사시켜 착화에 용이한 혼합기를 형성시킬 수 있다.
상기 제어부는 외기온도와 냉각수온의 정보를 분석하여 냉간 시동을 판정할 수 있다.
상기 제어부는 외기온도가 제1온도 미만이면 냉시동 상황으로 인지하고, 히터를 작동시켜 에탄올 연료를 가열하며, 외기온도가 제2온도 미만이면 설정된 일정시간 동안 에탄올 연료를 프리 히팅시킬 수 있다.
상기 냉간 시동에서 에탄올 연료의 프리 히팅 정보를 지시하는 표시부를 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따르면 시동 온이 요구되면 연료펌프를 작동시켜 연료탱크에 저장된 연료를 압송시키고, 외기온도를 검출하여 냉시동 조건을 만족하는지 판단하는 과정; 냉시동 조건을 만족하면 주분사기를 오프시키고, 냉시동 연료라인에 장착된 제어밸브를 오프시켜 보조분사기로 공급되는 에탄올 연료를 차단하며, 히터의 가열로 압송되는 에탄올 연료를 히팅시키는 과정; 상기 에탄올 연료의 히팅이 완료되면 제어밸브를 온시키고, 보조분사기를 작동시켜 흡기 매니폴더의 소정위치에 히팅된 에탄올 연료를 분사시켜 냉시동성을 제공하는 과정을 포함하는 에탄올 차량의 냉시동방법이 제공된다.
상기 히팅된 에탄올 연료의 분사로 엔진이 시동 온되고, 엔진회전수가 설정된 회전수를 초과하면 제어밸브를 오프하고, 히터 및 보조분사기를 오프시키며 동시에 주분사기를 온시켜 정상적인 연소를 제공할 수 있다.
상기 냉시동 조건에서 외기온도가 5℃ 미만이면 설정된 일정시간 동안 프리 히팅을 실행하고, 프리 히팅의 진행을 표시부를 통해 설정된 소정의 방식으로 지시할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따르면 엔진과 연료탱크를 연결하는 연료라인; 연료라인의 소정위치에 설치되어 연료탱크에서 압송되는 에탄올 연료를 가열시키는 히터; 냉간 시동에서 엔진에 공급되는 에탄올 연료를 단속하는 제어밸브; 냉간 시동이 요구되면 제어밸브를 오프시켜 인젝터로 공급되는 에탄올 연료를 차단하고, 히터를 온시켜 연료탱크에서 압송되는 에탄올 연료를 가열하며, 에탄올 연료의 가열이 완료되면 제어밸브를 개방하고 인젝터를 작동시켜 가열된 에탄올 연료로 냉간 시동을 실행하는 제어부를 포함하는 에탄올 차량의 냉시동장치가 제공된다.
상기 제어부는 외기온도와 냉각수온을 분석하여 냉간 시동을 판정하고, 외기온도가 제1온도 미만이면 냉시동 상황으로 인지하여 히터로 에탄올 연료를 가열하며, 외기온도가 제2온도 미만이면 설정된 일정시간 동안 에탄올 연료를 프리 히팅할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따르면 시동 온이 요구되면 연료펌프를 작동시켜 연료탱크에 저장된 에탄올 연료를 압송시키고, 외기온도를 검출하여 냉시동 조건을 만족하는지 판단하는 과정; 냉시동 조건을 만족하면 연료라인에 장착된 제어밸브를 오프시켜 인젝터에 공급되는 에탄올 연료를 차단하고, 히터를 가열시켜 압송되는 에탄올 연료를 히팅시키는 과정; 상기 에탄올 연료의 히팅이 완료되면 제어밸브를 온시키고, 인젝터를 작동시켜 히팅된 에탄올 연료를 엔진에 분사하여 냉시동성을 제공하는 과정을 포함하는 에탄올 차량의 냉시동방법이 제공된다.
상기 히팅된 에탄올 연료의 분사로 엔진이 시동 온되고, 엔진회전수가 설정된 회전수를 초과하면 히터를 오프시켜 정상적인 연소를 제공할 수 있다.
상기 외기온도 20℃ 미만에서 냉시동을 제어하고, 외기온도 5℃ 미만이면 설정된 일정시간 동안 프리 히팅을 실행하며, 프리 히팅의 진행 결과를 설정된 소정의 방식으로 지시할 수 있다.
이와 같이 본 발명은 에탄올 차량에서 냉시동을 위한 가솔린 연료탱크의 장착이 배제되어 에탄올 차량의 제작 원가를 절감시켜 가격 경쟁력을 향상시키고, 차량의 중량을 감소시켜 연비향상을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 에탄올 차량의 냉시동장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 에탄올 차량의 냉시동 제어절차를 도시한 흐름도이다.
도 3은 본 발명의 제2실시예에 따른 에탄올 차량의 냉시동장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 제2실시예에 따른 에탄올 차량의 냉시동 제어절차를 도시한 흐름도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세하게 설명하면 다음과 같다.
본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 부여한다.
또한, 도면에서 나타난 각 구성은 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도면에 도시된 바에 한정되지 않는다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 에탄올 차량의 냉시동장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 제1실시예에 따른 에탄올 차량의 냉시동장치는 는 엔진(101)에 장착되는 주분사기인 메인 인젝터(102)와 에탄올 연료가 저장되는 연료탱크(103)가 연료라인(104)을 통해 연결되고, 상기 연료라인(104)에서 분기되는 냉시동 연료라인(105)이 설치된다.
상기 냉시동 연료라인(105)의 일측 끝단에는 흡기 매니폴더에 장착되는 보조 분사기인 냉시동 인젝터(108)가 연결되고, 상기 냉시동 인젝터(108)와 연료탱크(103)의 사이에는 냉시동 연료라인(104)을 통한 연료의 공급을 결정하는 제어밸브(107)와 냉시동 조건에서 연료탱크(103)에서 공급되는 에탄올 연료를 프리 히팅시키는 히터(106)가 장착된다.
상기 제어밸브(107)는 히터(106)를 통해 에탄올 연료를 가열하는 과정에서 오프되어 설정된 일정 시간동안 에탄올 연료가 적정한 기화 상태로 프리 히팅될 수 있도록 한다.
상기 제어밸브(107)는 온/오프 솔레노이드 밸브로 구성될 수 있다.
또한, 본 발명은 운전정보검출부(201)와 제어부(202) 및 표시부(203)를 포함한다.
상기 운전정보검출부(201)는 에탄올 차량의 운행에서 시동 온 요구, 운행되는 지역의 외기온도, 냉각수온 등을 포함하는 운전정보를 검출하여 제어부(202)에 제공한다.
제어부(202)는 상기 운전정보검출부(201)에서 제공되는 정보를 분석하여 냉간 시동으로 판정되면 엔진(101)에 장착되는 주분사기인 메인 인젝터(102)를 작동오프시키고, 냉시동 연료라인(105)에 장착되는 제어밸브(107)를 오프시킨 상태에서 히터(106)를 작동시켜 에탄올 연료를 적정한 기화가 유지되는 상태로 프리 히팅시키며, 설정된 일정시간 동안의 프리 히팅이 완료되면 제어밸브(107)를 개방하고 냉시동 인젝터(108)를 제어하여 프리 히팅된 에탄올 연료를 분사함으로써 냉간 시동 성능을 향상시킨다.
상기 냉시동 인젝터(108)를 통해 분사되는 프리 히팅된 에탄올 연료는 흡기 매니폴더의 소정 위치에 분사되어 흡기 공기와 빠르게 회석되어 착화가 용이하게 이루어질 수 있도록 한다.
상기 제어부(202)는 엔진(101)의 시동이 요구될 때 외기온도가 20℃ 미만이면 냉시동 상황으로 인지하여 히터(106)를 통해 에탄올 연료를 가열하여 기화가 활발하게 일어나도록 하고, 외기온도가 5℃ 미만이면 설정된 일정시간 동안 에탄올 연료를 프리 히팅한 후 분사하여 착화가 용이하게 이루어질 수 있도록 한다.
표시부(203)는 상기 제어부(202)에서 인가되는 제어신호에 따라 에탄올 연료의 프리 히팅 상태를 설정된 소정의 방식으로 지시한다.
전술한 바와 같은 기능을 포함하는 본 발명의 동작을 도 2를 참조하여 설명하면 다음과 같다.
본 발명이 적용되는 에탄올 차량에서 운전정보검출부(201)는 엔진의 시동 요구, 운행되는 지역의 외기온도, 냉각수온 등을 포함하는 정보를 검출하여 제어부(202)에 제공한다.
상기 제어부(202)는 엔진(101)이 시동 오프를 유지하는 상태에서(S101) 운전정보검출부(201)로부터 제공되는 정보에서 엔진(101)의 시동 온이 요구되는지 판단한다(S102).
상기 제어부(202)는 S102에서 엔진(101)의 시동 온 요구를 검출하면 연료탱크(103)에 장착되는 연료펌프를 작동시켜 연료탱크(103)에 저장된 에탄올 연료를 연료라인(104)으로 압송시킨다(S103).
그리고, 운전정보검출부(201)에서 제공되는 정보에서 시동 온이 요구된 시점에서의 외기온도를 검출하여(S104), 외기온도가 설정된 기준온도(X℃) 미만인지 판단한다(S105).
상기 설정된 기준온도(X℃)는 냉시동을 판정하는 온도로, 대략 20℃로 설정되고, 차량이 운행되는 지역의 조건이나 해당 국가의 법규에 따라 다르게 설정될 수 있다.
상기 제어부(202)는 S105에서 외기온도가 설정된 기준온도(X℃) 이상이면 통적인 시동모드를 실행하여 엔진(101)을 시동 온시킨다(S106).
그러나, 상기 제어부(202)는 S105에서 외기온도가 설정된 기준온도(X℃) 미만이면 냉시동 상황으로 인지하여 엔진(101)에 장착된 주분사기인 메인 인젝터(102)를 작동 오프시키고(S107), 냉시동 라인(105)에 장착된 히터(106)를 작동 온시켜 연료탱크(103)에서 압송되는 에탄올 연료를 가열한다(S108).
상기 냉시동 라인(105)에 장착된 히터(106)를 작동 온 시켜 에탄올 연료를 가열하는 상태에서 외기온도가 프리 히팅이 필요한 설정된 기준온도(Y℃) 미만인지를 판단한다(S109).
상기 프리 히팅이 필요한 기준온도(Y℃)는 5℃로 설정될 수 있으며, 차량이 운행되는 지역의 조건이나 해당 국가의 법규에 따라 다르게 설정될 수 있다.
상기 제어부(202)는 S109에서 외기온도가 기준온도(Y℃) 미만이면 히터(106)의 발열을 통해 에탄올 연료를 가열하는 프리 히팅을 실행한다(S110).
이때, 상기 제어부(202)는 클러스터에 구비되는 표시부(203)를 통해 설정된 소정의 방식으로 프리 히팅이 진행되고 있음을 통지하고, 프리 히팅이 진행되는 시간 동안 시동을 금지하며, 제어밸브(107)를 오프 상태로 유지한다(S111).
상기 제어부(202)는 설정된 일정시간 동안의 프리 히팅이 완료되었는지를 판단하고(S112), 설정된 일정시간의 경과로 프리 히팅이 완료된 것이 판단되면 클러스터에 구비되는 표시부(203)를 통해 프리 히팅이 완료되었음을 통지한다(S113).
상기 제어부(202)는 프리 히팅의 완료에 따라 운전자에 의한 시동 온(이그니션 스위치가 스타트 접점 선택)이 실행되면(S114) 스타트 모터를 구동시켜 엔진(101)의 크랭킹을 실행하고, 제어밸브(107)를 개방시켜 프리 히팅된 에탄올 연료를 보조 분사기인 냉시동 인젝터(108)에 공급하며, 보조 분사기인 냉시동 인젝터(108)를 작동시켜 적절한 기화 조건으로 프리 히팅된 에탄올 연료를 흡기 매니폴터의 소정위치에 분사하여 엔진(101)의 시동 온을 실행시킨다(S115).
상기 제어부(202)는 S115에서 엔진(101)이 시동 온되어 엔진회전수가 설정된 기준회전수('A'RPM)을 초과하면(S116), 시동 완료로 판정하여 제어밸브(107)와 히터(106) 및 보조 분사기인 냉시동 인젝터(108)를 오프시키고, 주분사기인 메인 인젝터(102)를 작동시켜 정상적인 엔진(101) 연소를 제공한다(S117).
상기 제어부(202)는 에탄올 연료의 프리 히팅이 완료된 상태에서 설정된 일정시간 이내에 운전자에 의한 시동 온(이그니션 스위치가 스타트 접점 선택)이 실행되지 않으면(S118), 제어밸브(107)를 오프로 유지한 상태에서 히터(106)를 오프시켜 프리 히팅을 종료한다(S119).
따라서, 기화성이 낮은 에탄올 연료를 사용하는 차량에서 냉시동성을 향상시켜 차량의 상품성을 향상시킬 수 있다.
도 3은 본 발명의 제2실시예에 따른 에탄올 차량의 냉시동장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 제2실시예에 따른 에탄올 차량의 냉시동장치는 는 엔진(301)에 장착되는 인젝터(302)와 에탄올 연료가 저장되는 연료탱크(303)가 연료라인(304)을 통해 연결되고, 상기 연료라인(104)의 소정위치에 냉시동 조건에서 연료탱크(303)에서 공급되는 에탄올 연료를 가열시키는 히터(305)가 연결되고, 상기 인젝터(302)에 공급되는 에탄올 연료를 단속하는 제어밸브(306)가 장착된다.
상기 제어밸브(306)는 히터(305)를 통해 에탄올 연료를 가열하는 시간동안 오프되어 에탄올 연료가 적정한 기화 상태로 프리 히팅될 수 있도록 한다.
상기 제어밸브(306)는 온/오프 솔레노이드 밸브로 구성될 수 있다.
또한, 본 발명은 운전정보검출부(401)와 제어부(402) 및 표시부(403)를 포함한다.
상기 운전정보검출부(401)는 에탄올 차량의 운행에서 시동 온 요구, 운행되는 지역의 외기온도, 냉각수온 등을 포함하는 운전정보를 검출하여 제어부(402)에 제공한다.
제어부(402)는 상기 운전정보검출부(401)에서 제공되는 정보를 분석하여 냉간 시동으로 판정되면 연료라인(304)에 장착되는 제어밸브(306)를 오프시킨 상태에서 설정된 일정시간 동안 히터(305)를 작동시켜 에탄올 연료가 적정한 기화를 유지할 수 있는 상태로 프리 히팅시키며, 설정된 일정시간 동안의 프리 히팅이 완료되면 제어밸브(306)를 개방하고 인젝터(302)를 제어하여 프리 히팅된 에탄올 연료를 분사함으로써 냉간 시동 성능을 향상시킨다.
상기 제어부(402)는 엔진(301)의 시동이 요구될 때 외기온도가 20℃ 미만이면 냉시동 상황으로 인지하여 히터(305)를 통해 에탄올 연료를 가열하여 기화가 활발하게 일어나도록 하고, 외기온도가 5℃ 미만이면 설정된 일정시간 동안 에탄올 연료를 프리 히팅한 후 분사하여 착화가 용이하게 이루어질 수 있도록 한다.
상기 외기온도의 조건은 차량이 운행되는 지역의 조건이나 해당 국가의 법규에 따라 다르게 설정될 수 있다.
표시부(403)는 상기 제어부(402)에서 인가되는 제어신호에 따라 에탄올 연료의 프리 히팅 상태를 설정된 소정의 방식으로 지시한다.
전술한 바와 같은 기능을 포함하는 본 발명의 동작을 도 4를 참조하여 설명하면 다음과 같다.
본 발명이 적용되는 에탄올 차량에서 운전정보검출부(401)는 엔진의 시동 요구, 운행되는 지역의 외기온도, 냉각수온 등을 포함하는 정보를 검출하여 제어부(402)에 제공한다.
상기 제어부(402)는 엔진(301)이 시동 오프를 유지하는 상태에서(S201) 운전정보검출부(401)로부터 제공되는 정보에서 엔진(301)의 시동 온이 요구되는지 판단한다(S202).
상기 제어부(402)는 S202에서 엔진(301)의 시동 온 요구를 검출하면 연료탱크(303)에 장착되는 연료펌프를 작동시켜 연료탱크(303)에 저장된 에탄올 연료를 연료라인(304)으로 압송시킨다(S203).
그리고, 운전정보검출부(401)에서 제공되는 정보에서 시동 온이 요구된 시점에서의 외기온도를 검출하여(S204), 외기온도가 설정된 기준온도(X1℃) 미만인지 판단한다(S205).
상기 설정된 기준온도(X1℃)는 냉시동을 판정하는 온도로, 대략 20℃로 설정되고, 차량이 운행되는 지역의 조건이나 해당 국가의 법규에 따라 다르게 설정될 수 있다.
상기 제어부(402)는 S205에서 외기온도가 설정된 기준온도(X1℃) 이상이면 통적인 시동 모드를 실행하여 엔진(301)을 시동 온 시킨다(S206).
그러나, 상기 제어부(402)는 S205에서 외기온도가 설정된 기준온도(X1℃) 미만이면 냉시동 상황으로 인지하여 연료라인(304)에 장착된 제어밸브(306)를 오프시켜 인젝터(302)로 공급되는 에탄올 연료를 차단하고, 히터(305)를 작동 온시켜 연료탱크(303)에서 압송되는 에탄올 연료를 가열한다(S207).
상기 제어부(402)는 연료라인(304)에 장착된 히터(305)로 에탄올 연료를 가열하는 상태에서 외기온도가 프리 히팅이 필요한 설정된 기준온도(Y1℃) 미만인지를 판단한다(S208).
상기 프리 히티이 필요한 기준온도(Y1℃)는 5℃로 설정될 수 있으며, 차량이 운행되는 지역의 조건이나 해당 국가의 법규에 따라 다르게 설정될 수 있다.
상기 제어부(402)는 S208에서 외기온도가 기준온도(Y1℃) 미만이면 히터(305)의 발열을 통해 에탄올 연료를 가열하는 프리 히팅을 실행한다(S209).
이때, 상기 제어부(402)는 클러스터에 구비되는 표시부(403)를 통해 설정된 소정의 방식으로 프리 히팅이 진행되고 있음을 통지하고, 프리 히팅이 진행되는 시간 동안 시동을 금지하며, 제어밸브(306)를 오프 상태로 유지한다(S210).
상기 제어부(402)는 설정된 일정시간 동안의 프리 히팅이 완료되었는지를 판단하고(S211), 설정된 일정시간의 경과로 프리 히팅이 완료된 것이 판단되면 클러스터에 구비되는 표시부(403)의 경고램프를 오프시켜 프리 히팅이 완료되었음을 통지한다(S212).
상기 제어부(402)는 프리 히팅의 완료에 따라 운전자에 의한 시동 온(이그니션 스위치가 스타트 접점 선택)이 실행되면(S213) 스타트 모터를 구동시켜 엔진(301)의 크랭킹을 실행하고 동시에 제어밸브(306)를 개방하고, 인젝터(302)를 작동시켜 적절한 기화 조건으로 프리 히팅된 에탄올 연료를 엔진(101)의 연소실에 분사시켜 시동 온을 실행시킨다(S214).
상기 제어부(402)는 S214에서 엔진(301)이 시동 온되어 엔진회전수가 설정된 기준회전수('A1'RPM)을 초과하면(S215), 시동 완료로 판정하여 제어밸브(306)와 히터(106)를 오프시켜 정상적인 연소가 이루어지도록 한다(S216).
상기 제어부(402)는 에탄올 연료의 프리 히팅이 완료된 상태에서 설정된 일정시간 이내에 운전자에 의한 시동 온(이그니션 스위치가 스타트 접점 선택)이 실행되지 않으면(S217), 히터(305)를 오프시킨다.
따라서, 기화성이 낮은 에탄올 연료를 사용하는 차량에서 냉시동성을 향상시켜 차량의 상품성을 향상시킬 수 있다.
이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.
101,301 : 엔진 102,302 : 인젝터
103,303 : 연료탱크 104,304 : 연료라인
105 ; 냉시동 연료라인 106,305 : 히터
107,306 : 히터 201,401 : 운전정보검출부
202,402 : 제어부 203,403 : 표시부

Claims (14)

  1. 엔진과 연료탱크를 연결하는 연료라인에서 분기되는 냉시동 연료라인;
    냉시동 연료라인의 일측 끝단에 장착되어 흡기 매니폴더에 설치되는 냉시동 인젝터;
    냉시동 연료라인의 소정위치에 설치되며, 연료탱크에서 압송되는 에탄올 연료를 가열시키는 히터;
    냉시동 인젝터에 공급되는 에탄올 연료를 단속하는 제어밸브;
    냉간시동이 요구되면 엔진에 장착된 주분사기와 냉시동 연료라인의 제어밸브를 오프시키고, 히터를 온시켜 연료탱크에서 압송되는 에탄올 연료를 가열하며, 에탄올 연료의 가열이 완료되면 제어밸브를 개방하고 보조분사기를 작동시켜 가열된 에탄올 연료로 냉간 시동을 실행하는 제어부를 포함하되,
    상기 제어부는 외기온도가 제1온도 미만이면 냉시동 상황으로 인지하고, 히터를 작동시켜 에탄올 연료를 가열하며, 외기온도가 제2온도 미만이면 설정된 일정시간 동안 에탄올 연료를 프리 히팅하는 에탄올 차량의 냉시동장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어밸브는 온/오프 솔레노이드 밸브로 구성되는 에탄올 차량의 냉시동 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는 히터에 의해 가열된 에탄올 연료를 흡기 매니폴더에 분사시켜 착화에 용이한 혼합기를 형성시키는 에탄올 차량의 냉시동장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는 외기온도와 냉각수온의 정보를 분석하여 냉간 시동을 판정하는 에탄올 차량의 냉시동장치.
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 냉간 시동에서 에탄올 연료의 프리 히팅 정보를 지시하는 표시부를 더 포함하는 에탄올 차량의 냉시동장치.
  7. 시동 온이 요구되면 연료펌프를 작동시켜 연료탱크에 저장된 연료를 압송시키고, 외기온도를 검출하여 냉시동 조건을 만족하는지 판단하는 과정;
    냉시동 조건을 만족하면 주분사기를 오프시키고, 냉시동 연료라인에 장착된 제어밸브를 오프시켜 보조분사기로 공급되는 에탄올 연료를 차단하며, 히터의 가열로 압송되는 에탄올 연료를 히팅시키는 과정;
    상기 에탄올 연료의 히팅이 완료되면 제어밸브를 온시키고, 보조분사기를 작동시켜 흡기 매니폴더의 소정위치에 히팅된 에탄올 연료를 분사시켜 냉시동성을 제공하는 과정을 포함하되,
    상기 냉시동 조건에서 외기온도가 5℃ 미만이면 설정된 일정시간 동안 프리 히팅을 실행하고, 프리 히팅의 진행을 표시부를 통해 설정된 소정의 방식으로 지시하는 에탄올 차량의 냉시동방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 히팅된 에탄올 연료의 분사로 엔진이 시동 온되고, 엔진회전수가 설정된 회전수를 초과하면 제어밸브를 오프하고, 히터 및 보조분사기를 오프시키며 동시에 주분사기를 온시켜 정상적인 연소를 제공하는 에탄올 차량의 냉시동방법.
  9. 삭제
  10. 엔진과 연료탱크를 연결하는 연료라인;
    연료라인의 소정위치에 설치되어 연료탱크에서 압송되는 에탄올 연료를 가열시키는 히터;
    냉간 시동에서 엔진에 공급되는 에탄올 연료를 단속하는 제어밸브;
    냉간 시동이 요구되면 제어밸브를 오프시켜 인젝터로 공급되는 에탄올 연료를 차단하고, 히터를 온시켜 연료탱크에서 압송되는 에탄올 연료를 가열하며, 에탄올 연료의 가열이 완료되면 제어밸브를 개방하고 인젝터를 작동시켜 가열된 에탄올 연료로 냉간 시동을 실행하는 제어부를 포함하되,
    상기 제어부는 외기온도와 냉각수온을 분석하여 냉간 시동을 판정하고, 외기온도가 제1온도 미만이면 냉시동 상황으로 인지하여 히터로 에탄올 연료를 가열하며, 외기온도가 제2온도 미만이면 설정된 일정시간 동안 에탄올 연료를 프리 히팅하는 에탄올 차량의 냉시동장치.
  11. 삭제
  12. 시동 온이 요구되면 연료펌프를 작동시켜 연료탱크에 저장된 에탄올 연료를 압송시키고, 외기온도를 검출하여 냉시동 조건을 만족하는지 판단하는 과정;
    냉시동 조건을 만족하면 연료라인에 장착된 제어밸브를 오프시켜 인젝터에 공급되는 에탄올 연료를 차단하고, 히터를 가열시켜 압송되는 에탄올 연료를 히팅시키는 과정;
    상기 에탄올 연료의 히팅이 완료되면 제어밸브를 온시키고, 인젝터를 작동시켜 히팅된 에탄올 연료를 엔진에 분사하여 냉시동성을 제공하는 과정을 포함하되,
    상기 외기온도 20℃ 미만에서 냉시동을 제어하고, 외기온도 5℃ 미만이면 설정된 일정시간 동안 프리 히팅을 실행하며, 프리 히팅의 진행 결과를 설정된 소정의 방식으로 지시하는 에탄올 차량의 냉시동방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 히팅된 에탄올 연료의 분사로 엔진이 시동 온되고, 엔진회전수가 설정된 회전수를 초과하면 히터를 오프시켜 정상적인 연소를 제공하는 에탄올 차량의 냉시동방법.

  14. 삭제
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