KR20010059121A

KR20010059121A - 엘피지 차량의 연료량 제어 방법

Info

Publication number: KR20010059121A
Application number: KR1019990066506A
Authority: KR
Inventors: 이종부
Original assignee: 이계안; 현대자동차주식회사
Priority date: 1999-12-30
Filing date: 1999-12-30
Publication date: 2001-07-06
Also published as: KR100579918B1

Abstract

이 발명은 LPG 차량의 연료량 제어 방법을 개시한다. 먼저, LPG 연료 탱크내의 압력을 측정하고, 상기 측정된 압력이 제1 설정값 이상인 경우에는 엔진으로 흡입되는 공기량에 배기계의 산소량에 따라 기본 연료량을 설정하고, 상기 기본 연료량에 따라 엔진으로 연료를 공급한다. 한편, 측정된 압력이 제1 설정값보다 작고 제2 설정값 이상인 경우에는 상기 연료 탱크의 압력에 따라 상기 기본 연료량을 보정하고, 보정된 기본 연료량에 따라 엔진으로 연료를 공급한다. 그리고, 측정된 압력이 제2 설정값 보다 작은 경우에는 엔진으로의 연료 공급을 중단한다. 이와 같이 연료 탱크내의 압력에 따라 엔진으로 공급되는 연료량을 보정함에 따라, 연료 탱크내의 압력 변화에 의한 실화를 방지할 수 있으므로 엔진 출력이 최적의 상태를 유지하게 된다.

Description

엘피지 차량의 연료량 제어 방법{METHOD FOR CONTROLLING THE AMOUNT OF FUEL IN LPG VEHICLE}

이 발명은 LPG 차량의 연료량 제어 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 LPG 차량에서 LPG 연료 탱크내의 압력 변화에 따라 공연비를 제어하는 방법에 관한 것이다.

최근에는 연료비 절감을 위하여 LPG 차량에 대한 선호도가 증가되고 있으며,이에 따라 LPG 차량에 대한 보다 체계적이고 정밀한 제어가 요구되고 있다.

일반적으로 가솔린 차량은 가솔린을 무화 상태로 변화시킨 다음에 엔진으로 공급하는 반면에, LPG 차량은 LPG를 바로 엔진으로 공급한다.

LPG가 보관되어 있는 연료 탱크의 압력 저하에 의하여 엔진내로 공급되는 LPG의 감소에 따라 실화가 발생하게 되며, 이에 따라 배기 가스의 증가되어 배기계의 온도가 증가된다. 그 결과, 배기계에 배기 가스의 유해 성분을 무해화하기 위하여 설치된 삼원 촉매 등이 녹는 현상이 빈번하게 발생되어 차량 외부로 배출되는 유해한 배기 가스가 더욱 증가하게 된다.

또한, 실화에 의하여 엔진 출력 저하되고, 특히 아이들시에 아이들 부조 현상이 발생하게 되어 승차감이 저하된다.

그러므로 이 발명의 기술적 과제는 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, LPG 차량에서 LPG 연료 탱크의 압력 변화에 따라 공연비를 적절하게 제어하여 엔진 출력을 향상시키고 승차감을 향상시키고자 하는데 있다.

도 1은 이 발명의 실시예에 따른 LPG 차량의 연료량 제어 방법을 구현하기 위한 장치의 블록도이다.

도 2는 이 발명의 실시예에 따른 LPG 차량의 연료량 제어 방법의 동작 순서도이다.

도 3a는 이 발명의 실시예에 따른 LPG 차량의 연료 탱크내의 압력 변화에 따른 공연비 변화를 나타낸 도이다.

도 3b는 이 발명의 실시예에 따른 LPG 차량의 연료 탱크내의 압력 변화에 따른 연료량 보정값을 나타낸 도이다.

이러한 기술적 과제를 달성하기 위한 이 발명의 특징에 따른 LPG 차량의 연료량 제어 방법은, LPG 연료 탱크내의 압력을 측정하는 단계; 상기 측정된 압력이 제1 설정값 이상인 경우에는 엔진으로 흡입되는 공기량에 배기계의 산소량에 따라 기본 연료량을 설정하고, 상기 기본 연료량에 따라 엔진으로 연료를 공급하는 단계; 상기 측정된 압력이 제1 설정값보다 작고 제2 설정값 이상인 경우에는 상기 연료 탱크의 압력에 따라 상기 기본 연료량을 보정하고, 보정된 기본 연료량에 따라 엔진으로 연료를 공급하는 단계; 및 상기 측정된 압력이 제2 설정값 보다 작은 경우에는 엔진으로의 연료 공급을 중단하는 단계를 포함한다.

상기 엔진으로의 연료 공급을 중단하는 단계는 상기 연료 탱크의 압력 제2 설정값보다 작아서 엔진 구동이 불가능한 상태임을 경고하는 단계를 더 포함할 수 있다.

이외에도, 상기 경고 단계는 운전자가 경고 동작에도 불구하고 계속하여 엔진을 구동시키기 위하여 래치 모드를 선택하면 엔진으로 연료를 계속하여 공급하는 단계를 더 포함하여, 운전자의 의지에 따라 엔진을 구동시키는 것이 바람직하다.

이하, 이 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자가 이 발명을 용이하게 실시할 수 있는 가장 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조로 하여 상세히 설명한다.

도 1에 이 발명의 실시예에 따른 LPG 차량의 연료량 제어 방법을 구현하기 위한 장치의 블록도가 도시되어 있고, 도 2에 이 발명의 실시예에 따른 LPG 차량의 연료량 제어 방법의 동작 순서도가 도시되어 있다.

이외에도 도 3a에 이 발명의 실시예에 따른 LPG 차량의 연료 탱크내의 압력 변화에 따른 공연비 변화를 도시되어 있고, 도 3b에 이 발명의 실시예에 따른 LPG 차량의 연료 탱크내의 압력 변화에 따른 연료량 보정값의 관계가 도시되어 있다.

첨부한 도 1에 도시되어 있듯이 이 발명의 실시예에 따른 LPG 차량의 연료량 제어 방법을 구현하기 위한 장치는, LPG 연료 탱크 내의 압력을 감지하는 연료 압력 감지부(10)와, 흡기 매니폴드내에 설치되어 흡입되는 공기량을 감지하는 공기량 감지부(20)와, 배기 매니폴드내에 설치되어 산소량을 감지하는 산소량 감지부(30)와, 차량 상태에 상관없이 운전자가 강제로 차량을 주행시키고자 하는 래치 모드를 선택하기 위한 래치 스위치(SW1)와, 감지부(10∼30)와 래치 스위치(SW1)의 출력단에 연결되어 연료 공급량을 설정하고, 설정된 연료 공급량에 따라 구동 신호를 출력하는 엔진 제어부(40)와, 엔진 제어부(40)의 구동 신호에 따라 연료 탱크내에 있는 LPG를 엔진으로 공급하는 연료 공급부(50)와, 엔진 구동이 불가능한 상태임을 경고하는 경고부(60)로 이루어진다.

연료 압력 감지부(10)는 연료 탱크내에 설치되어 LPG에 의한 연료 탱크내의 압력을 감지하는 센서로 이루어지며, 공기량 감지부(20)는 MAP 센서가 사용되며, 산소량 감지부(30)로는 O₂센서가 사용된다. 그리고 경고부(60)로는 램프, 부저 등이 사용될 수 있다.

이러한 감지부(10∼30)는 이미 공지된 기술임으로 상세한 설명은 생략한다.

이러한 구조로 이루어진 장치를 토대로 하여 이 발명의 실시예에 따른 LPG 차량의 연료량 제어 방법에 대하여 설명한다.

엔진 구동에 따라 자동차가 주행하기 시작하면 엔진 제어부(30)는 첨부한 도 2에 도시된 루틴에 따라 공연비 제어 동작을 수행한다.

먼저, 엔진 제어부(40)는 연료 탱크 내의 압력 변화를 모니터링 한다(S110). 연료 압력 감지부(10)는 연료 탱크내의 LPG 변화에 의하여 변화되는 연료 탱크내의압력즉, LPG 충전량을 감지하여 해당하는 전기적인 신호를 엔진 제어부(40)로 출력한다.

엔진 제어부(40)는 측정된 연료 탱크내의 압력이 첨부한 도 3a에 도시되어 있듯이, 제1 설정값 이상인 경우에는 배기계의 산소량에 따라 공연비를 피드백 제어하여 적절한 엔진 구동이 이루어지도록 할 수 있는 상태로 판단한다(S120∼S130).

일반적으로 운전자가 가속 페달을 밟는 정도에 따라 스로틀 밸브의 개도량이 가변되어 흡입 매니폴드로 흡입되는 공기량이 가변되며, 흡기 매니폴드내에 설치된 공기량 감지부(20)가 흡입되는 공기량을 감지하고, 산소량 감지부(30)가 엔진 구동에 따라 배출되는 배기 가스내에 포함되어 있는 산소량을 측정한다. 그리고 엔진 제어부(30)는 흡입되는 공기량 및 배기계의 산소량에 따라 연료 공급량을 설정한다. 연료 공급량은 다수 실험에 따라 산출된 실험값으로 테이블 맵화되어 엔진 제어부(40) 내의 도시하지 않은 메모리에 저장되어 있다.

한편, 엔진 제어부(40)는 연료 탱크내의 압력 변화를 계속하여 모니터링 하여, 도 3a에서와 같이, 측정되는 연료 탱크내의 압력이 제1 설정값보다 작으면서 제2 설정값 이상인 경우에는 압력 변화에 의하여 실화 등이 발생 가능한 상태로 판단하여 다음과 같이 연료 공급량을 보정한다(S140∼S150).

이 발명의 실시예에 연료 공급량은 다음과 같이 보정된다.

연료 공급량 = 기본 연료량 ×최종 보정값 ×설정값

기본 연료량은 흡입되는 공기량과 산소량에 따라 설정되는 값이며, 보정값은 다음과 같이 산출된다.

최종 보정값 = 1 + (보정값 /256)

여기서, 256은 이 발명의 실시예에 따른 차량 조건에 따라 설정된 것이며 가변될 수 있으며, 보정값은 도 3b에서와 같이 연료 탱크내의 압력량에 따라 설정되며 다수 실험에 따라 산출된 실험값으로 테이블 맵화되어 엔진 제어부(40) 내의 도시하지 않은 메모리에 저장되어 있다.

엔진 제어부(40)는 위에 기술된 수학식1을 토대로 하여 차량 주행 상태에 따라 감지되는 흡입 공기량 및 배기계의 산소량에 따라 기본 연료량을 설정하고, 연료 탱크내의 압력량에 따라 최종 보정값을 설정하여 연료 공급량을 설정한다.

그리고, 설정된 연료 공급량에 해당하는 구동 신호를 출력하여 연료 분사부(50)를 구동시킨다.

이와 같이 차량의 주행 상태 및 연료 탱크내의 LPG 충전량에 따라 엔진으로 적절한 연료 공급이 이루어지고 있는 상태에서, 엔진 제어부(40)는 도 3a에서와 같이 측정되는 연료 탱크내의 압력이 제2 설정값 보다 작은 경우에는 엔진 구동이 불가능한 상태로 판단하여 경고부(60)를 구동시켜 운전자에게 연료 탱크내의 압력이 너무 낮아서 즉, 엔진 구동이 불가능할 정도로 LPG 충전량이 작은 상태임을 경고한다(S160∼S170).

그리고, 엔진 제어부(40)는 연료 공급부(50)의 구동을 정지시킨다. 그러나 이와 같이 엔진 구동이 불가능한 상태임에도 불구하고 운전자가 엔진 구동을 계속하기 위하여 래치 스위치(SW1)를 작동시키면(S180), 엔진 제어부(40)는 래치 모드로 전화하여 최소의 연료가 엔진으로 공급되도록 연료 공급부(50)를 제어하여 엔진을 계속하여 구동시킨다(S190).

한편, 래치 스위치(SW1)가 작동되지 않으면 엔진 제어부(40)는 연료 공급부(50)의 구동을 계속하여 정지시켜 엔진 구동을 정지시킨다(S200).

이외에도 이 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위에서 다양한 실시가 가능하다.

이상에서와 같이 이 발명의 실시예에 따라, 연료 탱크내의 압력에 따라 연료량을 보정함에 따라, 연료 탱크내의 압력 변화에 의한 실화를 방지할 수 있으므로 엔진 출력이 최적의 상태를 유지하게 된다.

또한, 실화가 방지됨에 따라 배기 가스의 온도 증가에 따른 촉매 용해를 방지할 수 있다.

또한, 연료 탱크내의 압력 즉, LPG 충전량이 너무 작은 경우에는 엔진 구동을 정지시킴으로써, 안전 사고를 미연에 방지할 수 있다.

Claims

LPG 연료 탱크내의 압력을 측정하는 단계;

상기 측정된 압력이 제1 설정값 이상인 경우에는 엔진으로 흡입되는 공기량에 배기계의 산소량에 따라 기본 연료량을 설정하고, 상기 기본 연료량에 따라 엔진으로 연료를 공급하는 단계;

상기 측정된 압력이 제1 설정값보다 작고 제2 설정값 이상인 경우에는 상기 연료 탱크의 압력에 따라 상기 기본 연료량을 보정하고, 보정된 기본 연료량에 따라 엔진으로 연료를 공급하는 단계; 및

상기 측정된 압력이 제2 설정값 보다 작은 경우에는 엔진으로의 연료 공급을 중단하는 단계

를 포함하는 LPG 차량의 연료량 제어 방법.
제1항에 있어서,

상기 엔진으로의 연료 공급을 중단하는 단계는

상기 연료 탱크의 압력 제2 설정값보다 작아서 엔진 구동이 불가능한 상태임을 경고하는 단계를 더 포함하는 LPG 차량의 연료량 제어 방법.
제2항에 있어서,

상기 경고 단계는,

운전자가 경고 동작에도 불구하고 계속하여 엔진을 구동시키기 위하여 래치 모드를 선택하면 엔진으로 연료를 계속하여 공급하는 단계를 더 포함하는 LPG 차량의 연료량 제어 방법.