KR20040013019A - 엘피지 차량의 연료 피드백 제어장치 및 그 제어방법 - Google Patents

엘피지 차량의 연료 피드백 제어장치 및 그 제어방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 엘피지(LPG) 차량의 연료 피드백 제어장치 및 그 제어방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 메인듀티 솔레노이드 밸브와 연료유입밸브를 통한 연료의 주된 유입통로 이전에 베이퍼라이저의 1차 감압실 압력을 상기 유입통로측으로 인가시킬 수 있는 보조유입관을 설치하고, 이 보조유입관에는 산소센서와 T.P.S(드로틀 포지션 센서) 및 ECU에 의하여 그 듀티율이 조절되는 슬로우듀티 솔레노이드 밸브를 설치함으로서, 차량의 주행상태와 공전상태를 구분하여 각각의 솔레노이드 밸브에 의한 독립적인 연료제어 즉, 주행상태에 영향을 미치지 않는 공전상태의 피드백 제어가 이루어질 수 있도록 하고, 이로 인하여 공전상태에서 주행상태로의 전환시 가장 적절한 연료의 혼합비가 조성되도록 함으로서 엘피지 차량의 고질적인 문제점인 출력저하와 역화현상을 효과적으로 차단시킬 수 있도록 한 것이다.
또한, 본 발명은 차량의 공회전시나 주행상태의 변화시 연료혼합기를 통한 연료량의 제어를 베이퍼라이저의 1차 감압실 압력에 의하여 수행할 수 있도록 함으로서, 차량의 공회전시나 주행상태의 변화시에 그에 적합한 연료량이 매우 빠른 시간내에 보정되도록 하여 기존의 피드백 제어장치보다 피드백의 제어속도를 크게 향상시킬 수 있도록 함과 동시에 적은 용량의 솔레노이드 밸브를 사용하더라도 솔레노이드 밸브에 의한 피드백의 제어범위 및 그 제어성능을 최대한으로 향상시킬 수 있도록 하며, 1차 감압실로부터 2차 감압실로 연료를 공급하는 연료송출밸브의 작동을 위하여 베이퍼라이저에 설치되는 아이들 조절나사의 역할을 슬로우듀티 솔레노이드 밸브가 보조하도록 하여 차량의 상태에 맞도록 아이들 조절나사를 자주 조작하여야 하는 번거러운 작업을 배제시킬 수 있도록 한 것이다.

Description

엘피지 차량의 연료 피드백 제어장치 및 그 제어방법{Feedback control apparatus and method of fuel for a LPG car}
본 발명은 엘피지(LPG) 차량의 연료 피드백 제어장치 및 그 제어방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 메인듀티 솔레노이드 밸브와 연료유입밸브를 통한 연료의 주된 유입통로 이전에 베이퍼라이저의 1차 감압실 압력을 상기 유입통로측으로 인가시킬 수 있는 보조유입관을 설치하고, 이 보조유입관에는 산소센서와 T.P.S(드로틀 포지션 센서) 및 ECU에 의하여 그 듀티율이 조절되는 슬로우듀티 솔레노이드 밸브를 설치함으로서, 차량의 주행상태와 공전상태를 구분하여 각각의 솔레노이드 밸브에 의한 독립적인 연료제어 즉, 주행상태에 영향을 미치지 않는 공전상태의 피드백 제어가 이루어질 수 있도록 하고, 이로 인하여 공전상태에서 주행상태로의 전환시 가장 적절한 연료의 혼합비가 조성되도록 함으로서 엘피지 차량의 고질적인 문제점인 출력저하와 역화현상을 효과적으로 차단시킬 수 있도록 한 것이다.
또한, 본 발명은 차량의 공회전시나 주행상태의 변화시 연료혼합기를 통한 연료량의 제어를 베이퍼라이저의 1차 감압실 압력에 의하여 수행할 수 있도록 함으로서, 차량의 공회전시나 주행상태의 변화시에 그에 적합한 연료량이 매우 빠른 시간내에 보정되도록 하여 기존의 피드백 제어장치보다 피드백의 제어속도를 크게 향상시킬 수 있도록 함과 동시에 적은 용량의 솔레노이드 밸브를 사용하더라도 솔레노이드 밸브에 의한 피드백의 제어범위 및 그 제어성능을 최대한으로 향상시킬 수있도록 하며, 1차 감압실로부터 2차 감압실로 연료를 공급하는 연료송출밸브의 작동을 위하여 베이퍼라이저에 설치되는 아이들 조절나사의 역할을 슬로우듀티 솔레노이드 밸브가 보조하도록 하여 차량의 상태에 맞도록 아이들 조절나사를 자주 조작하여야 하는 번거러운 작업을 배제시킬 수 있도록 한 것이다.
일반적으로 엘피지 차량은 프로판이나 부탄 등과 같은 액화석유가스(LPG)를 연료로 하여 달리는 자동차를 말하는 것으로서, 그 구조는 기본적으로 가솔린 엔진과 유사하나 가솔린을 기화하는 기화기 대신에 엘피지를 기화 및 감압하는 베이퍼라이저를 사용한다는 점에서 차이가 있으며, 동일한 가솔린 엔진에 비하여 출력은 다소 떨어지지만 연료비가 싸고 경제적이어서 각종 영업용 차량에 많이 적용될 뿐만 아니라 혼합기가 가스상태이기 때문에 실린더로의 분배가 균일하고 옥탄가가 높아 녹킹(Knocking)이 적으며 배기가스 또한 깨끗한 장점이 있다.
상기와 같이 엘피지 차량에 설치되어 공기와 엘피지 연료를 혼합시키기 위한 일반적인 형태의 연료혼합기는 도 1에 도시되어 있는 바와 같이, 실린더 형상으로 이루어지는 몸체(11)의 양측으로 공기유입관(17)과 드로틀밸브(19)를 구비하는 연료공급관(18)이 각각 연결 설치되고, 상기 몸체(11)의 내부에는 벤튜리(12)에 의한 연료흡입공간(13)과 연료분사구(14)가 형성되며, 상기 연료흡입공간(13)에는 메인조절나사(16)가 체결된 연료유입밸브(15)가 관통 설치된 구성으로 이루어진다.
상기와 같은 일반적인 형태의 연료혼합기(10)는 공기유입관(17)으로부터 벤튜리(12)를 통하여 공기가 유동함에 따라 벤튜리(12)부와 연료유입밸브(15)의 사이에서 발생하는 압력차를 이용하여 엘피지 연료를 상기 연료흡입공간(13)과 연료분사구(14)를 통하여 공기의 흐름중에 혼입시킬 수 있도록 한 것으로서, 상기 연료유입밸브(15)에 설치된 메인조절나사(16)(MAS: Main adjust screw)는 차량의 주행상태에 따라 각각 다르게 흡입되는 공기량에 맞추어 베이퍼라이저의 2차 감압실로부터 연료유입밸브(15)를 통하여 공급되는 연료량을 조절하게 된다.
즉, 엘피지 차량의 주행시에는 드로틀밸브(19)의 개방각도 및 엔진으로부터 발생하는 흡입력이 매우 크게 되기 때문에 베이퍼라이저의 1차 감압실로부터 2차 감압실로 연료를 공급하는 연료송출밸브가 거의 개방되므로, 차량의 정속주행상태를 기준으로 연료유입밸브(15)를 통한 연료의 유입량이 이론공연비(공기량:연료량 = 15.7:1) 근처가 되도록 메인조절나사(16)에 의하여 연료유입밸브(15)의 개방율을 미리 세팅하여 놓게 되면, 차량의 주행상태에 따라 각각 다르게 흡입되는 공기량에 맞추어 이에 적합한 량의 연료가 베이퍼라이저로부터 연료유입밸브(15)를 거쳐 연료공급관(18)측으로 공급되어지는 것이다.
상기와 같은 엘피지 차량의 주행상태와는 달리 엘피지 차량의 공회전시에는 드로틀밸브(19)의 개방각도 및 엔진에서 발생하는 흡입력이 아주 작게 됨으로서, 베이퍼라이저에 설치된 상기 연료송출밸브가 제대로 개방되지 않게 되고, 이로 인하여 엔진의 공회전에 필요한 소량의 연료가 제대로 공급되지 못함으로서 엘피지 차량의 시동꺼짐 현상 등이 발생하게 되는 데, 이를 방지하기 위하여 상기 연료송출밸브의 개방에 필요한 스프링력을 조정할 수 있도록 아이들 조절나사(IAS: Idle adjust screw, CO조절나사라고도 한다)와 같은 별도의 조절나사를 베이퍼라이저에 설치함으로서, 엘피지 차량의 공회전시 엔진의 약한 흡입력에도 불구하고 상기 연료송출밸브가 일정 비율만큼 용이하게 개방되도록 하여, 1차 감압실의 내부에서 0.3kg/㎠ 정도의 압력으로 저장되는 연료를 엘피지 차량의 공회전에 필요한 양만큼 2차 감압실 및 연료유입밸브(15)를 거쳐 연료공급관(18)측으로 소량 공급시킬 수 있도록 되어 있다.
그러나, 상기와 같은 일반적인 연료혼합기(10)를 엘피지 차량에 그대로 장착하여 사용할 경우, 공기의 유동통로를 이루는 공기유입관(17)의 유동면적에 비하여 벤튜리(12)측에 형성된 연료분사구(14)의 분사면적이 매우 좁기 때문에, 메인조절나사(16)에 의하여 차량의 주행여건에 맞도록 엘피지 연료의 혼합량을 조절시킨다 하더라도 차량의 가속시나 급가속시 벤튜리(12)를 지나는 공기의 빠른 유속을 엘피지 연료가 미처 따라 잡지 못함으로서, 연료분사구(14)로부터 분사되는 엘피지 연료의 양이 차량의 가속이나 급가속에 적합할 정도의 양으로 충분하게 분사되지 못하는 문제점이 있었으며, 이로 인하여 차량의 가속이나 급가속시 농후하게 유지되어야 할 혼합연료가 희박한 상태로 유지되어 엘피지 차량의 고질적인 문제점인 출력저하 및 역화현상이 발생하게 되었다.
또한, 차량의 감속운행이나 변속 또는 공전주행을 위하여 운전자가 가속페달에서 발을 떼게 되면, 드로틀밸브(19)가 닫혀짐과 동시에 엔진으로부터 발생하는 흡입력이 순간적으로 저하되어 벤튜리(12)부의 압력이 상승하게 되는 데, 위에서 설명되어진 바와 같이 공기의 유동면적에 비하여 엘피지 연료의 분사면적이 매우 좁기 때문에 상승된 벤튜리(12) 압력의 대부분이 공기유입관(17)측으로 작용하게 되고, 이로 인하여 베이퍼라이저의 2차 감압실로부터 연료유입밸브(15)를 통한 엘피지 연료의 분사량과 아이들 조절나사에 의한 상기 연료송출밸브의 개방율을 적절하게 억제시켜 주지 못하게 됨으로서, 연료분사구(14)로부터 분사되는 엘피지 연료의 양이 차량의 감속이나 공회전에 적합한 양보다 다소 많은 양으로 분사되는 문제점이 있었으며, 이로 인하여 연료의 낭비 뿐만 아니라 배기가스(NOX)에 환경오염을 유발시키는 등 많은 문제점이 노출되었다.
상기와 같이 일반적인 연료혼합기(10)가 가지는 문제점을 보완하기 위하여 도 2에 도시되어 있는 바와 같이, 베이퍼라이저(23)의 2차 감압실(23b)로부터 연장되는 메인공급관(24)을 리턴파이프(26)에 의하여 연료유입밸브(15)의 몸체와 연통시키고, 상기 베이퍼라이저(23)의 1차 감압실(23a)로부터 연장되는 보조공급관(25)을 연료혼합기(10)의 연료흡입공간(13) 및 드로틀밸브(19)의 후방측으로 관통시키며, 상기 리턴파이프(26)와 보조공급관(25)에는 ECU(20)(Electric control unit: 전자제어유닛)에 의하여 그 개폐율이 조절되는 메인듀티 솔레노이드 밸브(21)와 슬로우듀티 솔레노이드 밸브(23)를 각각 설치함으로서, ECU(20)로부터 입력된 차량의 상태에 맞추어 각각의 솔레노이드 밸브(21)(22)에 의한 보다 정밀한 공연비의 제어가 이루어질 수 있도록 한 엘피지 차량의 연료 피드백 제어장치가 알려져 있다.
상기와 같은 종래의 피드백 제어장치에 사용되는 메인듀티 솔레노이드 밸브(21)는 맵센서(MAP Sensor; 매니폴드의 압력을 전기신호로 바꾸어 흡입공기의 절대압을 측정)나 T.P.S(드로틀 포지션 센서) 및 산소센서(배기가스와 대기의 산소분압 차이에 의한 기전력을 발생시켜 공연비에 대한 정보를 제공함으로서 연료분사량을 혼합연료의 이론 공연비에 해당하는 공기량 : 연료량 = 15.7 : 1 근처에서 제어되도록 함)와 같은 각종 센서로부터 ECU(20)로 입력된 신호에 따라 그 개폐율이 조정되어 메인조절나사(16)에 의하여 세팅된 엘피지 연료의 유입량을 차량의 주행상태나 부하에 맞추어 가감시키는 피드백 제어를 함으로서 연료공급관(18)을 통한 주된 연료량의 보정을 행하게 된다.
그리고, 상기 슬로우듀티 솔레노이드 밸브(22) 또한 맵센서나 T.P.S(드로틀 포지션 센서) 및 산소센서와 같은 각종 센서로부터 ECU(20)로 입력된 신호에 따라 메인듀티 솔레노이드 밸브(21)와 함께 개폐 작동되어 연료공급관(18)을 통하여 공급되는 혼합연료의 공연비를 보다 섬세하게 조절시키는 역할을 하는 것으로서, 특히 엘피지 차량의 공회전시 상기 베이퍼라이저(23)의 1차 감압실(23a)에 저장된 0.3kg/cm2정도의 고압 엘피지 연료를 2차 감압실(23b)과 연료유입밸브(15)를 거치지 않고 보조공급관(25)을 통하여 드로틀밸브(19)의 후방으로 직접 공급시킴으로서, 엘피지 차량의 공회전에 필요한 소량의 연료를 피드백 제어하여 아이들(Idle) 불안정이나 시동꺼짐 등을 방지하는 역할을 하게 된다.
그러나, 상기와 같은 종래의 연료 피드백 제어장치는 엘피지 차량에 설치된 각종 센서로부터 ECU(20)에 입력된 신호에 따라 각각의 솔레노이드 밸브(21)(22)를 작동시킴으로서, 차량의 공회전 및 정속운행시에는 이론공연비 근처에서 피드백 제어를 하고, 차량의 가속시에는 농후한 혼합비를 유지시키기 위하여 듀티율을 증가시킴으로서 가속성능을 향상시키며, 감속시에는 연비향상을 위하여 듀티율을 감소시킴으로서 혼합비를 희박하게 제어하는 등 일반적인 연료혼합기(10)에 비하여 정밀한 연료량의 제어가 가능한 장점은 있었으나, 각각의 솔레노이드 밸브(21)(22)가 닫힌 상태에서 센서의 신호를 받아 ECU(20)에서 출력신호를 보낸 다음 각각의 솔레노이드 밸브(21)(22)를 적절한 듀티율로 개방시키는 데 까지 일정한 시간이 걸리기 때문에 차량의 운전조작 시점과 거의 동시에 이에 적합한 연료량의 보정이 이루어지는 것은 불가능한 문제점이 있었다.
특히, 솔레노이드 밸브(21)(22)의 설치위치 및 그 제어방법적인 측면에 있어서 종래의 연료 피드백 제어장치는 연료혼합기(10)를 통한 엘피지 연료의 유입량 제어가 주행상태와 공전상태의 구분없이 각각의 솔레노이드 밸브(21)(22)에 의하여 동시 다발적으로 이루어지게 될 뿐만 아니라, 메인듀티 솔레노이드 밸브(21)에 의한 연료량의 제어속도와 슬로우듀티 솔레노이드 밸브(22)에 의한 연료량의 제어속도가 서로 다르게 이루어지기 때문에, 엘피지 차량을 공전상태에서 주행상태로 전환할 시에 순간적인 연료의 희박현상이나 과잉현상이 발생할 우려가 매우 높게 되는 문제점이 있었다.
다시 말해서, 엘피지 차량이 주행상태일 경우에는 엔진으로부터 발생하는 흡입력이 매우 크게 되어 공기유입관(17)을 통한 공기의 유속이 빠르게 될 뿐만 아니라, 연료혼합기(10)로부터 메인공급관(24)을 통하여 베이퍼라이저(23)의 2차 감압실(23b)로 작용하는 흡입력 또한 크게 되기 때문에, 1차 감압실(23a)로부터 2차 감압실(23b)로 연료를 공급하는 연료송출밸브가 거의 개방된 상태에서 연료공급통로를 통하여 엘피지 연료가 빠르게 유동하게 되며, 이로 인하여 연료혼합기(10)를 통한 흡입공기량 및 연료량의 변화가 외부의 환경요인에 의하여 거의 영향을 받지 않게 됨으로서 ECU(20) 및 각 솔레노이드 밸브(21)(22)에 의한 피드백 제어가 원활하게 이루어지만, 엘피지 차량의 공회전 상태에서는 상기에 설명되어진 것과는 반대로 연료혼합기(10)를 통한 공기와 엘피지 연료의 유속이 느리게 됨으로서 에어크리너의 오염상태나 연료의 압력변화 등과 같은 다양한 요인에 의하여 공기 및 엘피지 연료의 흡입량이 많은 영향을 받게 된다.
따라서, 각각의 솔레노이드 밸브(21)(22)가 가장 적절한 상태의 듀티율로 제어되고 있다 하더라도 각종 외부 환경변화에 의한 주행상태의 듀티율 변화는 적지만 공전시의 듀티율은 쉽게 변하게 되므로, 공전용 솔레노이드 밸브와 주행용 솔레노이드 밸브의 구분없이 메인 및 슬로우 듀티 솔레노이드 밸브(21)(22)로 공전상태와 주행상태의 연료량을 모두 제어하게 되면, 엘피지 차량이 공전상태에서 주행상태로 전환될 시 주행상태에 적합한 혼합비가 항상 일정하게 유지된다는 것은 거의 불가능한 일이며, 이로 인하여 공전상태에서 주행상태로의 전환시 어느 정도의 범위내에서 연료희박 및 농후 현상이 발생하여 엘피지 차량의 출력저하 및 역화현상의 원인이 되었을 뿐만 아니라 배기가스에 의한 환경오염을 유발시키게 되었던 것이다.
물론, 엘피지 차량이 공전상태에서 주행상태로 변화된 후 일정 시간이 경과하면 각각의 솔레노이드 밸브(21)(22)가 정상적으로 피드백 제어를 하여 차량의 주행상태에 맞는 혼합연료의 공연비를 조성할 수는 있으나, 공전상태에서 주행상태로 전환되는 시점으로부터 각각의 솔레노이드 밸브(21)(22)에 의한 정상적인 피드백제어가 이루어지는 시간 동안은 상기와 같은 연료의 희박현상이나 과잉현상은 피할 수 없는 문제점으로 대두되었으며, 이는 공전상태와 주행상태의 구분없이 각각의 솔레노이드 밸브(21)(22)가 동시 다발적으로 작용하는 것에 기인하므로 공전상태에서 발생하는 각종 외부 환경요인의 변화가 주행상태에 영향을 미치지 않는 피드백 제어장치 및 그 제어방법의 필요성이 대두되었다.
또한, 상기와 같은 종래의 연료 피드백 제어장치는 차량의 공전상태와 주행상태의 구분없이 연료혼합기(10)를 통한 연료 유입량의 제어가 2차 감압실(23b)의 낮은 압력을 공급하는 메인듀티 솔레노이드 밸브(21)의 간섭을 받기 때문에, 각 솔레노이드 밸브(21)(22)의 제어에 영향을 미치는 다양한 외부 환경요소를 가지는 공전상태의 피드백 제어범위 및 그 제어속도가 2차 감압실(23b) 압력의 간섭정도에 비례하여 큰 폭으로 저하되는 문제점이 있었고, 이와 같은 외부환경의 변화에 적응하기 위해서는 용량이 비교적 크게 되는 솔레노이드 밸브(21)(22)를 사용하여야 함으로서 피드백 제어장치의 전체적인 제조단가를 상승시키는 문제점이 있었다.
뿐만 아니라, 엘피지 차량의 공전상태에서 1차 감압실(23a)로부터 2차 감압실(23b)로 유입되는 연료량을 조절하기 위하여 베이퍼라이저(23)에 설치되는 상기 아이들 조절나사의 역할이 메인듀티 솔레노이드 밸브(21)와는 직접적으로 연계되지만 슬로우듀티 솔레노이드 밸브(22)와는 거의 무관하게 됨으로서, 엘피지 차량의 공전상태시 1차 감압실(23a)로부터 2차 감압실(23b)과 메인공급관(24) 및 연료유입밸브(15)를 거쳐 연료혼합기(10)측으로 유입되는 연료량의 조정작업은 피드백 제어장치가 설치되지 않은 것과 마찬가지로 운전자가 차량의 상태에 맞추어 수시로 직접 행하여야 번거러운 작업이 필요한 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명에 의한 엘피지 차량의 연료 피드백 제어장치 및 그 제어방법은 메인듀티 솔레노이드 밸브와 연료유입밸브를 통한 연료의 주된 유입통로 이전에 베이퍼라이저의 1차 감압실 압력을 상기 유입통로측으로 인가시킬 수 있는 보조유입관을 설치하고, 이 보조유입관에는 산소센서와 T.P.S(드로틀 포지션 센서) 및 ECU에 의하여 그 듀티율이 조절되는 슬로우듀티 솔레노이드 밸브를 설치함으로서, 차량의 주행상태와 공전상태를 구분하여 각각의 솔레노이드 밸브에 의한 독립적인 연료제어 즉, 주행상태에 영향을 미치지 않는 공전상태의 피드백 제어가 이루어질 수 있도록 하고, 이로 인하여 공전상태에서 주행상태로의 전환시 가장 적절한 연료의 혼합비가 조성되도록 함으로서 엘피지 차량의 고질적인 문제점인 출력저하와 역화현상을 효과적으로 차단시킬 수 있도록 하는 것을 그 기술적 과제로 한다.
또한, 본 발명은 차량의 공회전시나 주행상태의 변화시 연료혼합기를 통한 연료량의 제어를 베이퍼라이저의 1차 감압실 압력에 의하여 수행할 수 있도록 함으로서, 차량의 공회전시나 주행상태의 변화시에 그에 적합한 연료량이 매우 빠른 시간내에 보정되도록 하여 기존의 피드백 제어장치보다 피드백의 제어속도를 크게 향상시킬 수 있도록 함과 동시에 적은 용량의 솔레노이드 밸브를 사용하더라도 솔레노이드 밸브에 의한 피드백의 제어범위 및 그 제어성능을 최대한으로 향상시킬 수 있도록 하며, 1차 감압실로부터 2차 감압실로 연료를 공급하는 연료송출밸브의 작동을 위하여 베이퍼라이저에 설치되는 아이들 조절나사의 역할을 슬로우듀티 솔레노이드 밸브가 보조하도록 하여 차량의 상태에 맞도록 아이들 조절나사를 자주 조작하여야 하는 번거러운 작업을 배제시킬 수 있도록 하는 것을 또 다른 기술적 과제로 한다.
상기의 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 엘피지 차량의 연료 피드백 제어장치는, 공기유입관과 연료공급관이 연료혼합기의 몸체 양측에 연결 설치되고, 상기 연료혼합기의 몸체 내부에는 벤튜리에 의한 연료흡입공간과 연료분사구가 형성되며, 상기 연료혼합기의 연료흡입공간에는 메인조절나사를 구비하는 연료유입밸브가 관통 설치되고, ECU로부터 입력된 신호에 의하여 베이퍼라이저의 2차 감압실로부터 상기 연료유입밸브를 통한 연료의 유입량을 조절하는 메인듀티 솔레노이드 밸브가 리턴파이프에 의하여 연료유입밸브와 연결 설치된 것에 있어서, 상기 베이퍼라이저에는 1차 감압실의 내부 압력을 2차 감압실로 인가시키기 위한 보조공급관이 각각의 감압실을 연통시키도록 설치되고, 상기 보조공급관에는 T.P.S(드로틀 포지션 센서)와 산소센서로부터 ECU로 입력된 신호에 의하여 보조공급관의 개폐율을 조정하는 슬로우듀티 솔레노이드 밸브가 설치되는 것을 특징으로 하며, 상기 보조공급관은 그 일단이 베이퍼라이저의 1차 갑압실측으로 연통된 상태에서 그 타단이 베이퍼라이저의 2차 감압실과 연료유입밸브를 연결하는 상기 메인공급관 또는 메인듀티 솔레노이드 밸브를 연료유입밸브와 연결하는 상기 리턴파이프측으로 연통되도록 설치되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 엘피지 차량의 연료 피드백 제어방법은, 엘피지 차량의 시동과 동시에 이루어지는 ECU에 의한 시스템 초기화 단계를 거친 후, ECU에 의하여 그 듀티율이 조절되는 메인듀티 솔레노이드 밸브와 슬로우듀티 솔레노이드 밸브를 사용하여 차량의 운행상태에 따라 연료혼합기로 유입되는 연료량을 제어하도록 한 것에 있어서, 산소센서로부터 반전신호가 없고 T.P.S(드로틀 포지션 센서)가 공전 또는 주행상태를 나타내면, 메인듀티 솔레노이드 밸브와 슬로우듀티 솔레노이드 밸브의 개방율을 각각 60 ~ 100% 사이에서 고정시키는 단계와, 산소센서로부터 반전신호가 발생하고 T.P.S(드로틀 포지션 센서)가 공전상태를 나타내면, 메인듀티 솔레노이드 밸브의 개방율을 60 ~ 100% 사이에서 고정시킴과 동시에 슬로우듀티 솔레노이드 밸브는 50%의 개방율을 기준으로 연료의 피드백 제어를 행하는 단계와, 산소센서로부터 반전신호가 발생하고 T.P.S(드로틀 포지션 센서)가 주행상태를 나타내면, 메인듀티 솔레노이드 밸브는 60 ~ 100%의 사이에서 고정된 초기 개방율에서 시작하여 50%의 개방율을 기준으로 연료의 피드백 제어를 행하고, 슬로우듀티 솔레노이드 밸브는 50%의 개방율을 기준으로 연료의 피드백 제어를 행하는 단계로 이루어지며, 상기한 각 단계에서 행하여지는 솔레노이드 밸브의 제어는 베이퍼라이저의 1차 감압실 압력이 슬로우듀티 솔레노이드 밸브를 거쳐 메인듀티 솔레노이드 밸브와 연료유입밸브측으로 인가되도록 이루어지는 것을 특징으로 한다.
도 1은 일반적인 엘피지 차량의 연료혼합기를 나타내는 측단면도.
도 2은 종래 엘피지 차량의 연료 피드백 제어장치를 나타내는 장치도.
도 3은 본 발명에 의한 엘피지 차량의 연료 피드백 제어장치를 나타내는 장치도.
도 4는 본 발명의 다른 실시예를 나타내는 장치도.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예를 나타내는 장치도.
도 6은 본 발명에 의한 엘피지 차량의 연료 피드백 제어방법을 나타내는 플로우챠트.
〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉
1O : 연료혼합기 11 : 몸체 12 : 벤튜리
13 : 연료흡입공간 14 : 연료분사구 15 : 연료유입밸브
16 : 메인조절나사 17 : 공기유입관 18 : 연료공급관
19 : 드로틀밸브 20 : ECU 21 : 메인듀티S/V
22 : 슬로우듀티S/V 23 : 베이퍼라이저 23a : 1차 감압실
23b : 2차 감압실 24 : 메인공급관 25 : 보조공급관
26 : 리턴파이프 27 : T.P.S 28 : 산소센서
이하, 상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 3은 본 발명에 의한 엘피지 차량의 연료 피드백 제어장치를 나타내는 장치도이며, 도 4는 본 발명의 다른 실시예를 나타내는 장치도이고, 도 5는 본 발명의 또 다른 실시예를 나타내는 장치도이며, 도 6은 본 발명에 의한 엘피지 차량의 연료 피드백 제어방법을 나타내는 플로우챠트로서, 도면에 대한 부호의 설명중 미설명된 부호 20a 및 20b는 각 솔레노이드 밸브를 ECU와 접속시키기 위한 전선을 나나태는 것이다.
본 발명에 의한 엘피지 차량의 연료 피드백 제어장치는 도 3에 도시되어 있는 바와 같이, 연료혼합기(10)의 몸체(11) 양측으로 공기유입관(17)과 드로틀밸브(19)를 구비하는 연료공급관(18)이 각각 연결 설치되고, 상기 연료혼합기(10)의 몸체(11) 내부에는 벤튜리(12)에 의한 연료흡입공간(13)과 연료분사구(14)가 형성되며, 상기 연료혼합기(10)의 상부에는 메인조절나사(16)가 체결된 연료유입밸브(15)가 연료흡입공간(13)과 연통되도록 설치되어 있다.
또한, 상기 연료유입밸브(15)는 그 유입구측이 베이퍼라이저(23)의 2차 감압실(23b)로부터 연장되는 메인공급관(24)과 연결된 상태에서 연료유입밸브(15)의 유입구와 배출구측이 리턴파이프(26)에 의하여 연통되도록 설치되고, 상기 리턴파이프(26)에는 T.P.S(드로틀 포지션 센서)(27)와 산소센서(28)로부터 ECU(20)로 입력된 신호에 의하여 그 개폐율(듀티율)이 조절되는 메인듀티 솔레노이드 밸브(21)가 전선(20a)에 의하여 ECU(20)와 접속되도록 설치되어 있다.
또한, 상기 베이퍼라이저(23)에는 그 일단이 1차 감압실(23a)측으로 연통되고 그 타단이 2차 감압실(23b)측으로 연통되어 1차 감압실(23a)의 내부압력을 2차 감압실(23b)로 인가시키기 위한 보조공급관(25)이 설치되며, 상기 보조공급관(25)에는 T.P.S(드로틀 포지션 센서)(27)와 산소센서(28)로부터 ECU(20)로 입력된 신호에 의하여 그 개폐율(듀티율)이 조절되는 슬로우듀티 솔레노이드 밸브(22)가 전선(20b)에 의하여 ECU(20)와 접속되도록 설치된 구성으로 이루어진다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 다른 실시예에 의한 엘피지 차량의 연료 피드백 제어장치를 나타내는 것으로서, 제어장치의 전체적인 구성은 본 발명의 일실시예에 의한 구성과 동일하게 이루어지며, 단지 차이가 있는 점은 베이퍼라이저(23)의 1차 감압실(23a)로부터 연장되는 상기 보조공급관(25)의 타단부가 도 4의 경우 베이퍼라이저(23)의 2차 감압실(23b)과 연료유입밸브(15)를 연결하는 메인공급관(24)측으로 연통되고, 도 5의 경우는 메인듀티 솔레노이드 밸브(21)가 설치되기 이전의 위치에서 상기 리턴파이프(26)측으로 연통되도록 한 것으로서, 베이퍼라이저(23)의 1차 감압실(23a) 압력이 연료의 유입통로 내부로 직접 인가되도록 한 것이다.
상기와 같은 구성으로 이루어지는 본 발명에 의한 엘피지 차량의 연료 피드백 제어장치는, 각 솔레노이드 밸브(21)(22)의 설치위치 및 ECU(20)에 의한 그 제어방법적인 측면에 있어 종래의 연료 피드백 제어장치와는 다른 개념의 피드백 제어장치를 제공하는 것으로서, 피드백 제어에 필요한 센서를 T.P.S(드로틀 포지션 센서)(27)와 산소센서(28)로 한정하여 엘피지 차량의 주행상태에서는 메인듀티 솔레노이드 밸브(21)에 의한 제어가 독립적으로 이루어지고, 엘피지 차량의 공전상태에서는 슬로우듀티 솔레노이드 밸브(22)에 의한 제어가 독립적으로 이루어지도록 하여, 엘피지 차량의 공전상태가 주행상태에 영향을 미치지 않는 피드백 제어가 가능하도록 한 것이다.
다시 말해서, 메인조절나사(16)가 설치된 상기 연료유입밸브(15)를 기준으로 하여 메인듀티 솔레노이드 밸브(21)는 연료유입밸브(15)의 이후에 위치하도록 하고 슬로우듀티 솔레노이드 밸브(22)는 연료유입밸브(15)의 이전에 위치하도록 함과 동시에, 보조공급관(25)에 의하여 베이퍼라이저(23)의 1차 감압실(23a) 압력이 슬로유듀티 솔레노이드 밸브(22)를 거쳐 2차 감압실(23b)이나 메인공급관(24) 또는 리턴파이프(26)측으로 직접 인가될 수 있도록 함으로서, T.P.S(드로틀 포지션 센서)(27)로부터 ECU(20)로 입력되는 신호에 의하여 엘피지 차량의 공전상태와 주행상태를 구분한 다음, 산소센서(28)로부터 ECU(20)로 입력되는 신호에 의하여 각 솔레노이드 밸브(21)(22)를 이용한 공전상태와 주행상태의 피드백 제어가 이루어지게 된다.
상기와 같은 피드백 제어는 엘피지 차량의 공전상태시 T.P.S(드로틀 포지션 센서)(27)로부터 공전상태를 알리는 신호가 ECU(20)에 접속되면, ECU(20)에서는 메인듀티 솔레노이드 밸브(21)의 듀티율을 공전상태에서 주행상태로의 전환시 가장 적절한 혼합비(이론공연비보다 약간 농후한 혼합비)를 유지시킬 수 있는 듀티율로 고정시켜 메인듀티 솔레노이드 밸브(21)가 연료유입통로의 역할만을 수행하도록 세팅한 상태에서 베이퍼라이저(23)에 설치된 아이들 조절나사(미도시)와 슬로우듀티 솔레노이드 밸브(22)만으로 산소센서(28)에 의한 피드백 제어를 하여 엘피지 차량의 공회전에 필요한 소량의 연료를 공급함으로서 아이들 불안정 및 시동꺼짐 등을 방지하게 된다.
상기와 같은 엘피지 차량의 공전상태가 주행상태로 전환되어 T.P.S(드로틀포지션 센서)(27)로부터 주행상태를 알리는 신호가 ECU(20)에 접속되면, ECU(20)에서는 슬로우듀티 솔레노이드 밸브(22)를 계속하여 피드백 제어시킴과 동시에 메인듀티 솔레노이드 밸브(21)는 공회전시 고정되었던 약간 농후한 듀티율에서부터 피드백 제어를 행함으로서, 공전상태에서 주행상태로의 전환시 가장 적절한 혼합비를 항상 일정하게 유지할 수 있게 되며, 엘피지 차량의 주행상태에서는 엔진으로부터 발생하는 흡입력이 매우 크게 되어 베이퍼라이저(23) 내부의 연료송출밸브(미도시)가 거의 개방된 상태가 되므로 상기한 아이들 조절나사나 슬로우듀티 솔레노이드 밸브(22)에 의한 연료량 제어의 역할은 매우 미미하게 되고, 연료유입밸브(15)를 통한 실질적인 연료의 유입량 제어는 메인조절나사(16)와 메인듀티 솔레노이드 밸브(21)에 의하여 이루어지게 되는 것이다.
상기에서 설명되어진 바와 같은 방식으로 본 발명에 의한 엘피지 차량의 연료 피드백 제어장치를 작동시키기 위한 본 발명에 의한 제어방법을 도 6을 참조하여 보다 상세하게 설명하며, 본 발명에 의한 제어방법의 설명에서는 엘피지 차량의 시동시로부터 정지시까지 발생하는 차량의 상태를 크게 4가지의 단계로 분류하여 각각의 단계에 따라 ECU(20)가 메인 및 슬로우듀티 솔레노이드 밸브(21)(22)를 제어하는 것으로 하여 설명하고자 하며, 본 발명의 제어방법에서 ECU(20)에 의한 각 솔레노이드 밸브(21)(22)의 제어는 도 3 내지 도 5에 각각 도시되어 있는 바와 같이, 베이퍼라이저(23)의 1차 감압실(23a) 압력이 슬로우듀티 솔레노이드 밸브(22)를 거쳐 메인듀티 솔레노이드 밸브(21)와 연료유입밸브(15)측으로 인가되도록 이루어지는 것이다.
본 발명에 의한 엘피지 차량의 연료 피드백 제어방법은 도 6에 도시되어 있는 바와 같이, 엘피지(LPG) 차량의 시동과 동시에 이루어지는 ECU(20)에 의한 시스템 초기화 단계(S1)를 거친 후, 차량에 설치된 산소센서(28)로부터 반전신호가 발생하지 않고, T.P.S(드로틀 포지션 센서)(27)가 공전 또는 주행상태를 나타내면, ECU(20)가 메인듀티 솔레노이드 밸브(21) 및 슬로우듀티 솔레노이드 밸브(22)의 개방율을 각각 60 ~ 100% 범위내에서 고정시키는 단계(S2)를 거치게 된다.
상기의 단계(S2)는 차량이 정지된 초기 냉간상태에서 시동을 건 다음 차량의 워밍업이 이루어지는 단계로서, 이 단계(S2)에서는 엔진으로부터 연료의 충분한 연소가 이루어지지 않을 뿐만 아니라 냉각수 온도 또한 낮기 때문에 산소센서(28)를 작동시키는 엘리먼트(촉매)가 반응을 일으키지 않게 됨으로서 산소센서(28)로부터 별도의 반전신호가 발생하지 않게 되는 데, 이러한 초기 냉간상태에서는 기어를 중립위치에 놓은 상태에서 가속페달을 밟아(드로틀밸브 개방) 엔진으로 연료를 공급시킴으로서 차량을 워밍업시키게 되며, 이와 같은 과정에서 차량이 빠른 시간내에 정상적인 운행조건을 조성할 수 있도록 각 솔레노이드 밸브(21)(22)를 차량의 종류나 계절여건에 맞추어 60 ~ 100%의 범위내에서 개방시킴으로서 혼합연료를 농후한 상태로 유지시킬 수 있도록 한 것이다.
상기와 같이 차량의 초기 냉간상태에서 시동을 건 다음 차량이 정상적인 운행조건이 됨으로서, 산소센서(28)로부터 반전신호가 발생하게 되면, T.P.S(드로틀 포지션 센서)에 의한 차량의 공전상태와 주행상태를 구분하여 ECU(20)가 각 솔레노이드 밸브(21)(22)의 듀티율을 피드백 제어하게 되는 데, 상기에 기재된 각 솔레노이드 밸브(21)(22)의 듀티율은 종래 피드백 제어장치에 적용된 솔레노이드 밸브의 실질적인 듀티율 제어가 50% 부근에서 이루어진다는 조건하에 설정된 것이므로 차량의 종류나 계절여건과 같은 상황에 맞추어 듀티율의 제어기준은 조정이 가능함을 밝혀두는 바이다.
상기와 같이 차량의 정상적인 운행조건에서 행하여지는 피드백 제어는 산소센서(28)로부터 반전신호가 발생하고 T.P.S(드로틀 포지션 센서)(27)가 공전상태를 나타내면, 메인듀티 솔레노이드 밸브(21)는 그 개방율을 60 ~ 100%의 범위내에서 고정시킴과 동시에 슬로우듀티 솔레노이드 밸브(22)는 50%의 개방율을 기준으로 연료의 피드백 제어를 행하는 단계(S3)와, 산소센서(28)로부터 반전신호가 발생하고 T.P.S(드로틀 포지션 센서)(27)가 주행상태를 나타내면, 메인듀티 솔레노이드 밸브(21)는 60 ~ 100%의 사이에서 고정된 초기 개방율에서 시작하여 50%의 개방율을 기준으로 연료의 피드백 제어를 행하고, 슬로우듀티 솔레노이드 밸브(22)는 50%의 개방율을 기준으로 연료의 피드백 제어를 행하는 단계(S4)가 반복적으로 이루어지게 된다.
먼저, 엘피지 차량의 공전상태를 기준으로 한 상기 단계(S3)에서 메인듀티 솔레노이드 밸브(21)의 듀티율을 60 ~ 100%의 범위내에서 고정시키고 슬로우듀티 솔레노이드 밸브(22)를 50%의 듀티율에서부터 피드백 제어를 하는 이유는, 메인듀티 솔레노이드 밸브(21)가 연료유입밸브(15)와 함께 연료의 유동통로만을 형성하도록 한 상태에서, 엘피지 차량의 종류나 계절여건을 기준으로 공전상태로부터 주행상태로의 전환시 연료유입밸브(15) 및 리턴파이프(26)를 통한 연료의 유입량이 이론공연비보다 약간 농후한 혼합비를 유지할 수 있도록 함과 동시에, 초기 냉간시동이나 주행상태가 기준이 되어 다소 높은 개방율로 유지되는 슬로우듀티 솔레노이드 밸브(22)의 듀티율을 공전상태에 적합한 듀티율로 빠르게 낮추어 줌으로서 연료혼합기(10)를 통한 연료의 공급량을 감소시킬 수 있도록 하기 위한 것이다.
상기와 같이 엘피지 차량의 공전상태시 메인듀티 솔레노이드 밸브(21)의 듀티율을 60 ~ 100% 범위내에서 고정시켜 놓게 되면, 메인듀티 솔레노이드 밸브(21)에 의해서는 공전상태의 피드백 제어가 이루어지지 않게 되고, 이로 인하여 베이퍼라이저(23)에 설치된 아이들 조절나사 및 ECU(20)에 의하여 피드백 제어되는 슬로우듀티 솔레노이드 밸브(22)에 의해서만 1차 감압실(23a)의 고압연료를 이용한 공전상태의 피드백 제어가 이루어지게 됨으로서, 엘피지 차량의 공회전에 필요한 소량의 연료를 엔진으로 공급하여 아이들 불안정이나 시동꺼짐 등을 방지하게 된다.
상기와 같은 방식으로 공전상태의 제어가 이루어지다가 엘피지 차량이 주행상태로 전환되면 주행상태를 기준으로 한 상기 단계(S4)로 넘어가게 되는 데, 이와 같이 공전상태의 단계(S3)에서 주행상태의 단계(S4)로 넘어가는 시점에서 슬로우듀티 솔레노이드 밸브(22)의 경우는 계속하여 피드백 제어가 이루어짐과 동시에 메인듀티 솔레노이드 밸브(21)는 차량의 종류나 계절여건에 맞추어 공회전시 고정되었던 약간 농후한 초기 듀티율(60 ~ 100% 범위내의 개방율)에서부터 50%의 듀티율을 기준으로 한 피드백 제어가 이루어지게 됨으로서 공전상태에서 주행상태로의 전환시 가장 적절한 혼합비를 항상 일정하게 유지시킬 수 있게 된다.
다시 말해서, 엘피지 차량이 주행상태로 전환되면 엔진으로부터 발생하는 흡입력이 매우 크게 되어 베이퍼라이저(23) 내부의 연료송출밸브가 거의 개방된 상태가 되므로 상기한 아이들 조절나사나 슬로우듀티 솔레노이드 밸브(22)에 의한 연료량 제어의 역할은 매우 미미하게 될 뿐만 아니라, 이와 같은 연료량의 제어가 메인듀티 솔레노이드 밸브(21) 이전에 이루어지게 됨으로서, 공전상태에서 슬로우듀티 솔레노이드 밸브(22)에 의한 피드백 제어가 에어클리너의 오염상태나 연료의 압력변화 등과 같은 각종 외부환경 변화에 영향을 받는다고 하더라도 주행상태로 전환되는 시점에서부터의 주된 연료량 제어는 60 ~ 100% 범위내의 듀티율로 고정되었던 메인듀티 솔레노이드 밸브(21)에 의하여 이루어지게 되고, 이로 인하여 공전상태에서 주행상태로의 전환시 연료혼합기(10)를 통한 연료의 유입량이 메인듀티 솔레노이드 밸브(21)에 의하여 최초 세팅된 듀티율로 농후하게 유입됨으로서 엘피지 차량의 고질적인 문제점인 출력저하나 역화현상이 발생하지 않게 되는 것이다.
또한, 엘피지 차량이 공전상태에서 주행상태로 전환된 다음 주행상태가 지속적으로 유지될 경우 상기한 주행상태의 단계(S4)에 의하여 차량의 감속이나 가속 또는 급가속시 이에 적합한 연료량이 산소센서(28)와 ECU(20) 및 메인듀티 솔레노이드 밸브(21)에 의하여 피드백 제어되며, 상기와 같은 공전상태의 단계(S3)와 주행상태의 단계(S4)가 반복적으로 이루어지게 됨으로서 엘피지 차량의 주행여건에 가장 적합한 연료의 혼합비를 피드백 제어할 수 있게 되는 것이다.
상기와 같이 본 발명에 의한 엘피지 차량의 연료 피드백 제어장치 및 그 제어방법은 연료혼합기(10)를 통한 엘피지 연료의 유입량 제어가 주행상태와 공전상태로 구분되어 해당 솔레노이드 밸브(21)(22)에 의한 독립적인 제어가 이루어지게되며, 이로 인하여 에어크리너의 오염상태나 연료의 압력변화 등과 같이 공전상태의 피드백 제어에 영향을 미치는 각종 외부환경 요인이 주행상태로의 전환시 연료혼합기(10)를 통한 연료 공급량에 거의 영향을 미치지 못하게 됨으로서, 엘피지 차량이 공전상태에서 주행상태로 전환될 시 주행상태에 적합한 혼합비가 항상 일정한 상태로 유지되어 연료희박 및 농후 현상이 발생하지 않기 때문에 엘피지 차량의 출력저하나 역화현상 및 배기가스에 의한 환경오염을 방지할 수 있게 된다.
또한, 본 발명은 베이퍼라이저(23)의 1차 감압실(23a)로부터 연장되는 보조공급관(25)이 연료유입밸브(15)와 메인듀티 솔레노이드 밸브(21) 이전에 해당하는 연료공급통로상에 설치되어 있기 때문에, 공전상태에서는 슬로우듀티 솔레노이드 밸브(22)에 의하여 1차 감압실(23a) 내부의 고압연료를 공전제어에 이용함으로서 슬로우듀티 솔레노이드 밸브(22)에 의한 피드백의 제어범위 및 그 제어속도를 크게 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 주행상태시의 연료량 제어가 메인듀티 솔레노이드 밸브(21)에 의하여 이루어진다 하더라도 실질적인 연료의 공급은 1차 감압실(23a)의 고압연료를 인가받는 형태이기 때문에, 메인듀티 솔레노이드 밸브(21)에 의한 피드백의 제어범위 및 그 제어속도 또한 향상시킬 수 있으며, 이로 인하여 적은 용량의 솔레노이드 밸브(21)(22)를 사용하더라도 다양한 외부 환경변화에 용이하게 적응할 수 있게 될 뿐만 아니라 피드백 제어장치의 제조단가를 보다 저렴하게 할 수 있게 되는 것이다.
또한, 엘피지 차량의 공전상태에서 1차 감압실(23a)로부터 2차 감압실(23b)로 유입되는 연료량을 조절하기 위하여 베이퍼라이저(23)에 설치되는 상기 아이들조절나사의 역할을 슬로우듀티 솔레노이드 밸브(22)가 직접적으로 보조할 수 있기 때문에, 운전자가 차량의 운행상태에 맞추어 상기 아이들 조절나사를 수시로 직접 조작할 필요없이 아이들 조절나사에 의한 연료의 유입량이 슬로우듀티 솔레노이드 밸브(22)에 의하여 가감될 수 있도록 함으로서, 아이들 조절나사의 조작에 따른 번거러운 작업을 배제시킬 수 있게 되는 것이다.
상기와 같이 본 발명에 의한 엘피지 차량의 연료 피드백 제어장치 및 그 제어방법은, 차량의 주행상태와 공전상태를 구분하여 각각의 솔레노이드 밸브에 의한 독립적인 연료제어 즉, 주행상태에 영향을 미치지 않는 공전상태의 피드백 제어를 이루어낼 수 있는 효과가 있으며, 이로 인하여 공전상태에서 주행상태로의 전환시 가장 적절한 연료의 혼합비가 항상 일정하게 조성되도록 함으로서 엘피지 차량의 고질적인 문제점인 출력저하와 역화현상을 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 배기가스(NOX)에 의한 환경오염 또한 줄일 수 있는 효과가 있는 것이다.
또한, 연료혼합기를 통한 엘피지 연료의 유입량 제어를 베이퍼라이저의 1차 감압실에 저장된 고압연료에 의하여 수행할 수 있도록 함으로서, 차량의 공회전시나 주행상태의 변화시에 그에 적합한 연료량이 매우 빠른 시간내에 보정되도록 하여 기존의 피드백 제어장치보다 피드백의 제어속도를 크게 향상시킬 수 있는 효과가 있을 뿐만 아니라, 적은 용량의 솔레노이드 밸브를 사용하더라도 솔레노이드 밸브에 의한 피드백의 제어범위 및 그 제어성능을 최대한으로 향상시킴과 동시에 피드백 제어장치의 제조단가를 절감시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 엘피지 차량의 공회전시 1차 감압실로부터 2차 감압실로 연료를 공급하는 연료송출밸브의 작동을 위하여 베이퍼라이저에 설치되는 아이들 조절나사의 역할을 슬로우듀티 솔레노이드 밸브가 직접적으로 보조하도록 하는 효과가 있으며, 이로 인하여 운전자가 차량의 상태에 맞도록 아이들 조절나사를 수시로 직접 조작하여야 하는 번거러운 작업을 배제시킬 수 있는 효과가 있는 것이다.

Claims (4)

  1. 공기유입관(17)과 연료공급관(18)이 연료혼합기(10)의 몸체(11) 양측에 연결 설치되고, 상기 연료혼합기(10)의 몸체(11) 내부에는 벤튜리(12)에 의한 연료흡입공간(13)과 연료분사구(14)가 형성되며, 상기 연료혼합기(10)의 연료흡입공간(13)에는 메인조절나사(16)를 구비하는 연료유입밸브(15)가 관통 설치되고, ECU(20)로부터 입력된 신호에 의하여 베이퍼라이저(23)의 2차 감압실(23b)로부터 상기 연료유입밸브(15)를 통한 연료의 유입량을 조절하는 메인듀티 솔레노이드 밸브(21)가 리턴파이프(26)에 의하여 연료유입밸브(15)와 연결 설치된 것에 있어서,
    상기 베이퍼라이저(23)에는 1차 감압실(23a)의 내부 압력을 2차 감압실(23b)로 인가시키기 위한 보조공급관(25)이 각각의 감압실(23a)(23b)을 연통시키도록 설치되고,
    상기 보조공급관(25)에는 T.P.S(드로틀 포지션 센서)(27)와 산소센서(28)로부터 ECU(20)로 입력된 신호에 의하여 보조공급관(25)의 개폐율을 조정하는 슬로우듀티 솔레노이드 밸브(22)가 설치되는 것을 특징으로 하는 엘피지 차량의 연료 피드백 제어장치.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 보조공급관(25)은 그 일단이 베이퍼라이저(23)의 1차 갑압실(23a)측으로 연통되고 그 타단이 베이퍼라이저(23)의 2차 감압실(23b)과 연료유입밸브(15)를 연결하는 메인공급관(24)측으로 연통되도록 설치되는 것을 특징으로 하는 엘피지 차량의 연료 피드백 제어장치.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 보조공급관(25)은 그 일단이 베이퍼라이저(23)의 1차 갑압실(23a)측으로 연통되고 그 타단이 메인듀티 솔레노이드 밸브(21)를 연료유입밸브(15)와 연결하는 상기 리턴파이프(26)측으로 연통되도록 설치되는 것을 특징으로 하는 엘피지 차량의 연료 피드백 제어장치.
  4. 엘피지(LPG) 차량의 시동과 동시에 이루어지는 ECU(20)에 의한 시스템 초기화 단계(S1)를 거친 후, ECU(20)에 의하여 그 듀티율이 조절되는 메인듀티 솔레노이드 밸브(21)와 슬로우듀티 솔레노이드 밸브(22)를 사용하여 차량의 운행상태에 따라 연료혼합기(10)로 유입되는 연료량을 제어하도록 한 것에 있어서,
    산소센서(28)로부터 반전신호가 없고 T.P.S(드로틀 포지션 센서)(27)가 공전 또는 주행상태를 나타내면, 메인듀티 솔레노이드 밸브(21)와 슬로우듀티 솔레노이드 밸브(22)의 개방율을 각각 60 ~ 100% 사이에서 고정시키는 단계(S2)와,
    산소센서(28)로부터 반전신호가 발생하고 T.P.S(드로틀 포지션 센서)(27)가 공전상태를 나타내면, 메인듀티 솔레노이드 밸브(21)의 개방율을 60 ~ 100% 사이에서 고정시킴과 동시에 슬로우듀티 솔레노이드 밸브(22)는 50%의 개방율을 기준으로 연료의 피드백 제어를 행하는 단계(S3)와,
    산소센서(28)로부터 반전신호가 발생하고 T.P.S(드로틀 포지션 센서)(27)가 주행상태를 나타내면, 메인듀티 솔레노이드 밸브(21)는 60 ~ 100%의 사이에서 고정된 초기 개방율에서 시작하여 50%의 개방율을 기준으로 연료의 피드백 제어를 행하고, 슬로우듀티 솔레노이드 밸브(22)는 50%의 개방율을 기준으로 연료의 피드백 제어를 행하는 단계(S4)로 이루어지며,
    상기한 각 단계(S2)(S3)(S4)에서 행하여지는 솔레노이드 밸브(21)(22)의 제어는 베이퍼라이저(23)의 1차 감압실(23a) 압력이 슬로우듀티 솔레노이드 밸브(22)를 거쳐 메인듀티 솔레노이드 밸브(21)와 연료유입밸브(15)측으로 인가되도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 엘피지 차량의 연료 피드백 제어방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN101900358A (zh) * 2010-09-05 2010-12-01 无锡市盛力达机械工程有限公司 燃气炉子防回火最低压力旁路控制装置
WO2018194385A1 (ko) * 2017-04-20 2018-10-25 르노삼성자동차 주식회사 연비향상과 배출가스 저감을 동시에 구현하는 lpg 차량의 연료 펌프 및 엔진 제어 방법
KR20180118056A (ko) * 2017-04-20 2018-10-30 르노삼성자동차 주식회사 연비향상과 배출가스 저감을 동시에 구현하는 lpg 차량의 연료 펌프 및 엔진 제어 방법

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