KR20030049429A - 가솔린/엘피지 겸용 차량의 연료공급 제어방법 - Google Patents

가솔린/엘피지 겸용 차량의 연료공급 제어방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 가솔린 연료와 LP가스 연료를 겸용해서 사용하는 차량에 있어서 엔진으로 공급되는 연료가 운전상황에 따라서 재시동이 필요없이 자동으로 절환되도록 하는 가솔린/LPG 겸용 차량의 연료공급 제어방법에 관한 것으로,
엔진이 가솔린과 LPG 연료를 겸용해서 사용될 수 있도록 형성되며, 사용연료를 선택하기 위한 가솔린/LPG 선택 스위치가 구비되고, 연료절환 모드를 선택하기 위한 자동/수동 선택 스위치가 형성되는 가솔린/LPG 겸용 차량에 있어서,
시동 초기시 가솔린 연료가 공급되는 단계와;
엔진의 냉각수온을 측정하여 측정된 냉각수온이 일정 수온 이상인가를 판단하는 단계와;
수온을 비교한 결과 냉각수온이 일정 수온 이상이면, 가솔린 공급을 중단하고 LPG 연료의 공급을 개시하는 단계와;
엔진의 구동상태가 아이들(IDLE) 상태인가를 판단하는 단계와;
엔진으로 공급되는 연료가 가솔린에서 LPG로 바뀌면서 중첩되는 단계와;
중첩분사가 끝나면 LPG만이 공급되는 단계; 를 포함해서 이루어지는 것을 특징으로 한다.

Description

가솔린/엘피지 겸용 차량의 연료공급 제어방법{Fuel control method in bi-fuel system}
본 발명은 가솔린/LPG 겸용 차량의 연료공급 제어방법에 관한 것으로, 보다상세하게는 가솔린 연료와 LP가스 연료를 겸용해서 사용하는 차량에 있어서 엔진으로 공급되는 연료가 운전상황에 따라서 재시동이 필요없이도 자동으로 절환되도록 하는 가솔린/LPG 겸용 차량의 연료공급 제어방법에 관한 것이다.
일반적으로 자동차 연료로서 LPG는 가솔린보다 가격이 저렴하고, 가스상태이기 때문에 각 실린더의 연료 분배가 균일하고, 배기가스도 가솔린에 비해 상대적으로 깨끗한 장점을 갖고 있다. 또한, LPG를 자동차 연료로서 사용할 때, 그 옥탄가가 높기 때문에 노킹이 거의 발생하지 않으며, 윤활유의 손실이 적고 위밍업도 빠른 장점이 있다. 이와 같이 가솔린에 비해 상대적으로 많은 장점을 갖는 엘피지는 영업용 택시나 소형 승합차 등 영업용 자동차의 연료로 널리 사용되고 있는 실정이다.
또한, 제한적으로 허가된 차량에 한해서 가솔린 차량을 개조하여 LPG를 연료로서 사용할 수 있도록 된 가솔린/LPG 겸용 차량에서도 주요 연료로서 LPG가 사용되고 있다.
상기와 같이 가솔린과 LPG 연료를 겸용하여 운전되는 차량의 경우, 대부분의 운전자는 초기시동은 가솔린 모드를 선택하여 엔진을 시동하게 되고, 난기 후에는 엔진을 정지한 다음에 LPG 모드를 선택하여 재시동하는 방법으로 운행된다.
따라서 연료 절환시 엔진 정지후에 외부에서 사용하고자하는 연료를 선택하기 위한 연료선택스위치를 작동시켜야 하며, 운전 중에 다른 연료를 선택하기 위해서는 엔진의 시동을 끈 다음에 재시동해야하는 불편함이 있었다. 또한, 엔진 정지 후에 재시동으로 인한 초기 시동 연료량 재분사로 연비가 악화될 뿐만 아니라, 그과정에서 배기가스가 다량 배출되는 문제점이 있었다.
따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해서 안출된 것으로서, 가솔린 연료와 LP가스 연료를 겸용해서 사용하는 차량에 있어서 엔진으로 공급되는 연료가 운전상황에 따라서 재시동이 필요없이 자동으로 절환되도록 하는 가솔린/LPG 겸용 차량의 연료공급 제어방법을 제공하는 데 목적이 있는 것이다.
본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 수단으로서,
엔진이 가솔린과 LPG 연료를 겸용해서 사용될 수 있도록 형성되며, 사용연료를 선택하기 위한 가솔린/LPG 선택 스위치가 구비되고, 연료절환 모드를 선택하기 위한 자동/수동 선택 스위치가 형성되는 가솔린/LPG 겸용 차량에 있어서,
시동 초기시 가솔린 연료가 공급되는 단계와;
엔진의 냉각수온을 측정하여 측정된 냉각수온이 일정 수온 이상인가를 판단하는 단계와;
수온을 비교한 결과 냉각수온이 일정 수온 이상이면, 가솔린 공급을 중단하고 LPG 연료의 공급을 개시하는 단계와;
엔진의 구동상태가 아이들(IDLE) 상태인가를 판단하는 단계와;
엔진으로 공급되는 연료가 가솔린에서 LPG로 바뀌면서 중첩되는 단계와;
중첩분사가 끝나면 LPG만이 공급되는 단계; 를 포함해서 이루어지는 것을 특징으로 한다.
도 1은 본 발명에 의한 연료공급장치의 구성도.
도 2는 본 발명에 의한 연료공급장치의 제어방법에 따른 플로우차트.
※ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
10 : 엔진
11 : 가솔린 공급장치
12 : LPG 공급 장치
20 : 가솔린/LPG 선택 스위치
30 : 자동/수동 선택 스위치
40 : 전자제어장치
50 : 가솔린 제어 솔레노이드 밸브
60 : LPG 제어 솔레노이드 밸브
이하, 본 발명에 의한 구성 및 작동을 첨부한 도면과 함게 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명에 의한 연료공급장치의 구성도이고, 도 2는 본 발명에 의한 연료공급장치의 제어방법을 플로우차트로서 도시한 것이다.
도면에서 표시되는 도면부호 10은 본 발명에 의한 가솔린/LPG 겸용 엔진을 지시하는 것이며, 도면 부호 40은 전자제어장치를 지시하는 것이다.
본 발명에 의한 엔진(10)은 종래 기술의 설명에서와 같이 가솔린 연료와 LPG 연료가 선택적으로 공급되어 연소될 수 있도록 가솔린 공급장치(11)와 LPG 공급장치(12)가 구비된다.
그런데 본 발명에 의한 엔진(10)은 엔진 시동초기시(냉각수온 저온시)에는 가솔린 연료가 공급되도록 하여 시동성이 향상되도록 하고, 엔진의 냉각수온이 일정온도 이상으로 상승되었을 때에는 연료의 가격이 저렴한 LPG 연료가 공급되도록 형성되는 것이다.
특히, 본 발명에 의한 엔진(10)에는 운전자가 사용 연료를 선택하기 위한 가솔린/LPG 선택 스위치(20)가 구비되고, 연료 절환 모드를 선택하기 위한 자동/수동 선택 스위치(30)가 구비된다.
그리고 전자제어장치에서는 공기량 센서, 흡기온 센서, 수온 센서, 공연비 센서, 밧데리 전압, 크랭크각 센서, 기통 식별 센서, 에어컨 스위치, 이그니션 키 스위치, 차속 센서 등에서 전달되는 각종 운전 정보에 의해서 엔진의 운전영역을 파악하게 된다.
그리고 상기와 같이 가솔린과 LPG를 겸용으로 사용하는 엔진의 연료공급 제어는 다음과 같이 이루어진다.
우선, 운전자는 엔진으로 공급되는 연료의 제어를 가솔린으로 할 것인지, LPG로 할 것인지를 결정하여 가솔린/LPG 선택 스위치(20)를 작동시킨다. 그런 다음에는 연료 절환 모드를 자동으로 할 것인지, 수동으로 할 것인지를 결정하여 자동/수동 선택 스위치(30)를 작동시킨다.
따라서 운전자가 연료절환 모드를 자동으로 한 다음에 시동키를 돌려 엔진을 시동하게 되면 가솔린 연료가 공급되어 연소되는 단계를 거치게 된다. 이때 운전석에 마련되는 사용연료 표시등(70)에는 가솔린이 사용되는 것으로 표시된다.
그리고 엔진이 가열되어 냉각수온이 올라가면 수온 센서에서 측정된 온도가 일정 수온 이상인가를 판단하는 단계를 거친다.
상기 단계에서 엔진 냉각수의 온도가 일정온도 이상으로 되면 전자제어장치는 가솔린 제어 솔레노이드 밸브(50)를 작동시켜 가솔린 연료가 공급되는 것을 차단하고, LPG 연료가 공급될 수 있도록 LPG 제어 솔레노이드 밸브(60)를 작동시키는 단계를 거치게 된다.
또한, 전자제어장치(ECU)에서는 여러 종류의 센서들에 의해서 엔진의 작동상태가 아이들(IDLE) 상태인가를 판단하는 단계를 거치게 된다.
그리고 가솔린 연료와 LPG 연료가 오버랩되면서 중첩되는 단계를 거치게 되는데, 이 기간은 엔진이 아이들 상태인지의 여부에 따라서 시간이 다르게 결정된다. 특히, 엔진의 운전상태가 아이들 상태가 아닌 경우에는 연료분사 중첩기간이냉각수 및 엔진회전수(RPM)에 의해서 결정되어지고, 아이들 상태에서 운전중일 경우에는 냉각수온 및 엔진의 부하, 엔진회전수에 의해서 연료분사 중첩기간이 결정되어진다.
상기와 같이 두 연료가 중첩된 채로 분사되는 단계가 종료되면 마지막 단계로서 엔진에는 LPG 연료만이 공급된다. 이 때, 운전석에 마련되는 사용연료 표시등(70)에는 LPG 연료가 공급되는 것으로 표시된다.
상기와 같이 가솔린과 LPG 연료를 겸용해서 사용되는 엔진의 사용 연료 절환방법이 자동으로 이루어지므로서, 종래의 경우와 같이 공급 연료를 절환하기 위해서 시동을 끄고 재시동을 하는 불편함이 해소된다.
또한, 시동초기시에는 가솔린 연료가 공급되고, 엔진의 운전영역이 일정수준 이상으로 되었을 경우에는 LPG 연료가 공급되므로서, 연비가 향상되며 배기가스가 저감된다.
상기와 같이 작동되어지는 가솔린/LPG 겸용 엔진은 엔진의 시동초기시에는 안정성 및 운전성을 고려하여 가솔린이 공급되도록 하고, 냉각수온이 일정온도 이상으로 되었을 때에는 자동으로 LPG 연료가 공급되도록 하므로서, 공급연료를 절환하기 위한 재시동없이도 주행이 가능한 커다란 장점이 있을 뿐만 아니라, 연료의 연비향상에도 커다란 효과가 있으며, 배기가스 저감측면에서도 커다란 장점이 있는 것이다.

Claims (4)

  1. 엔진이 가솔린과 LPG 연료를 겸용해서 사용될 수 있도록 형성되며, 사용연료를 선택하기 위한 가솔린/LPG 선택 스위치가 구비되고, 연료절환 모드를 선택하기 위한 자동/수동 선택 스위치가 형성되는 가솔린/LPG 겸용 차량에 있어서,
    시동 초기시 가솔린 연료가 공급되는 단계와;
    엔진의 냉각수온을 측정하여 측정된 냉각수온이 일정 수온 이상인가를 판단하는 단계와;
    수온을 비교한 결과 냉각수온이 일정 수온 이상이면, 가솔린 공급을 중단하고 LPG 연료의 공급을 개시하는 단계와;
    엔진의 구동상태가 아이들(IDLE) 상태인가를 판단하는 단계와;
    엔진으로 공급되는 연료가 가솔린에서 LPG로 바뀌면서 중첩되는 단계와;
    중첩분사가 끝나면 LPG만이 공급되는 단계; 를 포함해서 이루어지는 것을 특징으로 하는 가솔린/LPG 겸용 차량의 연료공급 제어방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    엔진으로 공급되는 연료가 가솔린일 경우에 운전자가 이를 인식할 수 있도록 가솔린 사용 표시등이 점등되도록 하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가솔린/LPG 겸용 차량의 연료공급 제어방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    엔진으로 공급되는 연료가 LPG일 경우에 운전자가 이를 인식할 수 있도록 LPG 사용 표시등이 점등되도록 하는 단계를 더 포함하는 것을 특징을 하는 가솔린/LPG 겸용 차량의 연료공급 제어방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    엔진이 아이들 상태일 경우와 그렇지 않을 경우에 연료분사 중첩시간이 다르게 이루어지는 것을 특징으로 하는 가솔린/LPG 겸용 차량의 연료공급 제어방법.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100860463B1 (ko) * 2007-06-20 2008-09-25 콘티넨탈 오토모티브 시스템 주식회사 바이 퓨얼 차량의 연료 전환 방법
KR100862155B1 (ko) * 2007-07-31 2008-10-09 콘티넨탈 오토모티브 시스템 주식회사 바이 퓨얼 차량의 연료 분사 시기 제어 방법
KR100865234B1 (ko) * 2007-06-21 2008-10-23 콘티넨탈 오토모티브 시스템 주식회사 바이 퓨얼 차량의 연료 분사량 제어 방법 및 장치
US9797317B2 (en) 2014-11-10 2017-10-24 Hyundai Motor Company Method for controlling fuel switching in bi-fuel vehicle

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