KR20040061191A - Method of controlling a fuel pump in LPG injection systme - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 LPG를 연료로 사용하는 차량에 장착되는 LPG 연료 분사 시스템의 연료 펌프를 제어하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for controlling a fuel pump of an LPG fuel injection system mounted on a vehicle using LPG as fuel.
현재의 LPG 연료의 액상 분사 시스템의 연료 가압 공급 장치는 연료 탱크내의 장착되어 그 구동 속도가 가변 제어되는 연료 펌프 및 LPG 연료 탱크 연료 레일에 장착되어 연료의 압력을 감지하기 위한 연료 압력 센서로 구성된다.The fuel pressurization supply system of the current LPG fuel liquid injection system is composed of a fuel pump mounted in the fuel tank and variable in driving speed thereof, and a fuel pressure sensor mounted on the LPG fuel tank fuel rail to sense the pressure of the fuel. .
운전자가 차량의 시동 키를 돌려, 시동 키를 이그니션의 "온(On)" 단자에 위치시키면, 연료 가압 공급 장치의 연료 펌프는 시동 키를 이그니션의 "온(On)" 단자에 놓이는 순간 구동된다. 시동 키를 이그니션의 "온(On)" 단자에 놓인 후, 상기 연료 펌프는 가능한 빠른 시간에 연료 압을 상승시키기 위해 고속으로 구동된다. 상기 연료 펌프가 고속으로 구동될 때, 상기 연로 펌프로부터 매우 높은 소음이 발생된다.When the driver turns the vehicle's ignition key and places the ignition key in the "on" terminal of the ignition, the fuel pump of the fuel pressurization supply is driven the moment the ignition key is placed in the "on" terminal of the ignition. . After placing the ignition key in the "On" terminal of the ignition, the fuel pump is driven at high speed to raise the fuel pressure as soon as possible. When the fuel pump is driven at high speed, very high noise is generated from the fuel pump.
첨부된 도면을 참조하여 종래의 기술을 보다 상세히 설명한다.With reference to the accompanying drawings will be described in more detail the prior art.
도 1a 내지 도 1d는 종래의 연료 펌프 제어 방법을 설명하기 위한 도면들이다.1A to 1D are diagrams for describing a conventional fuel pump control method.
도 1a 내지 도 1c에 도시된 바와 같이, 종래에는 영하이하의 온도에서 연료 펌프는 대략 10초동안 대략 2800rpm으로 구동되어, 그 후부터는 500rpm으로 구동되었다. 이 때, 연료 압은 도 1d에 도시된 바와 같이, 약 2 내지 3초 동안에 목표치에 도달하고, 이 후 그 압력을 유지하였다. 그러나, 연료 압이 목표치에 도달한 이후에도 연료 펌프가 계속 고속으로 회전하고 있음을 알 수 있다. 그리고, 이러한 고속 회전은 차량의 구동에 영향을 미치는 것없이 소음만을 발생시킨다.As shown in Figs. 1A-1C, the fuel pump is conventionally driven at about 2800 rpm for about 10 seconds and then at 500 rpm at temperatures below zero. At this time, the fuel pressure reached the target value for about 2 to 3 seconds, as shown in Fig. 1D, and then maintained the pressure. However, it can be seen that the fuel pump continues to rotate at high speed even after the fuel pressure reaches the target value. This high speed rotation generates only noise without affecting the driving of the vehicle.
따라서, LPG 차량의 연료 분사 시스템에서 초기 시동시, 불필요한 연료 펌프의 고속 운행에 의해 발생되는 소음을 제거할 수 있는 방법이 필요가 있다.Therefore, there is a need for a method capable of eliminating noise generated by high speed operation of an unnecessary fuel pump during initial startup in a fuel injection system of an LPG vehicle.
이에, 본 발명은 상기한 사정을 감안하여 창출된 것으로, 본 발명의 목적은 LPG 차량의 시동 키를 이그니션의 "온(On)" 단자에 위치시킬 때, 연료 펌프로부터 발생되는 소음을 개선시킬 수 있는 엘피지 연료 분사 시스템에서의 펌프 제어 방법을 제공하는 것이다.Accordingly, the present invention was created in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to improve the noise generated from the fuel pump when the start key of the LPG vehicle is located at the "on" terminal of the ignition. It is to provide a method of controlling a pump in an LLP fuel injection system.
상기 목적을 달성하기 위한, 본 발명에 따른 엘피지 연료 분사 시스템에서의 펌프 제어 방법은 a) 각 온도에 대응하는 적어도 하나 이상의 압력 상한 치를 정의하는 단계; b) 연료의 온도를 감지하는 단계; c) 연료의 압력을 감지하는 단계; d) 시동시 LPG 연료 펌프를 제1 RPM으로 구동시키며, 단계 c)에 의한 감지 압력이 단계 b)에 의해 감지된 연료 온도에 대응하는 단계 a)에 의해 정의된 압력 상한 치 이상인지를 판단하는 단계; 및 e) 단계 d)의 판단 결과, 감지 압력이 상기 압력 상한 치 이상인 경우, 상기 LPG 연료 펌프를 제2 RPM으로 구동시키는 단계를 포함한다. 바람직하게는, 상기 압력 상한 치들은 -30℃ 내지 90℃에 대해 6바(bar) 내지 11바이다. 또한, 상기 제1 RPM은 2000 RPM 이상이고, 상기 제2 RPM은 1000RPM 이하이다.In order to achieve the above object, the pump control method in the LLP fuel injection system according to the present invention comprises the steps of: a) defining at least one pressure upper limit value corresponding to each temperature; b) sensing the temperature of the fuel; c) sensing the pressure of the fuel; d) driving the LPG fuel pump at a first RPM at start-up, and determining whether the sensed pressure by step c) is above the upper pressure limit defined by step a) corresponding to the fuel temperature sensed by step b); step; And e) driving the LPG fuel pump at a second RPM when the detected pressure is greater than or equal to the pressure upper limit. Preferably, the upper pressure limits are from 6 bar to 11 bar for −30 ° C. to 90 ° C. In addition, the first RPM is more than 2000 RPM, the second RPM is less than 1000RPM.
본 발명에 의하면, 각 대기 온도에 대해 기준 압력을 정하고, 현재의 연료온도에 대응하는 기준 압력을 기초로 연료 펌프를 구동함으로써, 불필요한 연료 펌프의 고속 운행에 의한 소음의 발생을 방지할 수 있게 된다.According to the present invention, by setting a reference pressure for each atmospheric temperature and driving the fuel pump based on the reference pressure corresponding to the current fuel temperature, it is possible to prevent the occurrence of noise due to the high speed operation of the fuel pump. .
도 1a 내지 도 1d는 종래의 연료 펌프 제어 방법을 설명하기 위한 도면들이다.1A to 1D are diagrams for describing a conventional fuel pump control method.
도 2는 본 발명에 따른 LPG 연료 분사 시스템에서의 펌프 제어 방법이 적용되는 LPG 연료 분사 장치를 나타낸 도면이다.2 is a view showing an LPG fuel injection device to which a pump control method is applied in an LPG fuel injection system according to the present invention.
도 3은 도 2에 도시된 ECU의 동작을 설명하기 위한 흐름도이다.3 is a flowchart for describing an operation of the ECU illustrated in FIG. 2.
도 4a 내지 도 4c는 본 발명의 실시 예에 따른 연료 펌프 제어 방법을 설명하기 위한 도면이다.4A to 4C are diagrams for describing a fuel pump control method according to an exemplary embodiment of the present invention.
〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉<Explanation of symbols for main parts of drawing>
101: LPG 연료 탱크 102: 연료 펌프101: LPG fuel tank 102: fuel pump
103: 연료 온도 센서 104: 연료압 레귤레이터103: fuel temperature sensor 104: fuel pressure regulator
105: 압력 센서 106: 인젝터105: pressure sensor 106: injector
107: 엔진 108: 차단 밸브107: engine 108: shutoff valve
109: ECU 110: 엔진 실린더109: ECU 110: engine cylinder
111: 연료 공급 라인 112: 연료 복귀 라인111: fuel supply line 112: fuel return line
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 통해 본 발명을 보다 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.
도 2는 본 발명에 따른 LPG 연료 분사 시스템에서의 펌프 제어 방법이 적용되는 LPG 연료 분사 장치를 나타낸 도면이다.2 is a view showing an LPG fuel injection device to which a pump control method is applied in an LPG fuel injection system according to the present invention.
도 2을 참조하면, 참조 부호 101은 LPG 연료 탱크(101)를 가리킨다. 인젝터들(106)은 엔진의 실린더(107)의 상부에 설치된다. 상기 인젝터들(106)은 상기 LGP 연료 탱크(101)내의 LPG 연료를 연료 공급 라인(111)을 통해 공급받는다. 이들 인젝터들(106)은 ECU(109)에 의해 제어된다. 상기 인젝터들(106) 및 상기 LPG 연료 탱크(101) 사이에는 차단 밸브(108)가 설치된다. 상기 차단 밸브(108)은 상기 ECU(109)의 제어하에 상기 LPG 연료 탱크(101)로부터의 상기 인젝터들(106)로의 연료 공급을 차단한다. 상기 LPG 연료 탱크(101)의 내부에는 연료 펌프(102)가 설치된다. 상기 연료 펌프(102)는 상기 ECU(109)의 제어하에 구동된다. 상기 연료 펌프(102)는 상기 상기 LPG 연료 탱크(101)내의 LPG 연료를 가압하여 상기 연료 공급 라인(111)을 통해 상기 인젝터(106)에 LPG 연료를 공급한다. 상기 인젝터들(106) 및 상기 LGP 연료 탱크(101)는 연료 복귀 라인(112)에 의해 연결된다. 상기 인젝터들(106) 및 상기 LPG 연료 탱크(101) 사이의 연료 복귀 라인(112) 상에는 압력 센서(105) 및 압력 레귤레이터(104)가 설치된다. 상기 압력 레귤레이터(104)는 상기 연료 공급 라인(111) 및 상기 연료 복귀 라인(112)내의 압력이 소정 압력 이상이 되는 것을 방지한다. 상기 압력 센서(105)는 상기 연료 복귀 라인(112)내의 연료 압을 감지하고, 감지된 연료 압을 상기 ECU(109)에 제공한다. 상기 ECU(109)는 상기 인젝터들(106)의 연료 방출을 제어한다. 또한, 상기 ECU(109)는 상기 압력 센서(105) 및 상기 연료 온도 센서(103)에 의해 감지된 압력 및 온도를 기초로 본 발명에 따라 상기 연료 펌프(102)를 제어한다. 상기 ECU(109)는 본 발명에 따라 상기 연료 펌프(102)를 제어하기 위해, 각 연료 온도에 대한 기준 연료 압들에 대한 데이터를 메모리(도시하지 않음)로부터 검출한다. 그리고, 이들 기준 연료 압과 상기 압력 센서(105)에 의해 감지된 연료 압를 대비하여 상기 연료 펌프(102)를 제어한다. 상기 각 연료 온도에 대한 기준 연료 압들의 일 예를 아래의 표 1에 나타내었다.2, reference numeral 101 denotes an LPG fuel tank 101. The injectors 106 are installed on top of the cylinder 107 of the engine. The injectors 106 receive LPG fuel in the LGP fuel tank 101 through a fuel supply line 111. These injectors 106 are controlled by the ECU 109. A shutoff valve 108 is installed between the injectors 106 and the LPG fuel tank 101. The shutoff valve 108 blocks the fuel supply from the LPG fuel tank 101 to the injectors 106 under the control of the ECU 109. The fuel pump 102 is installed inside the LPG fuel tank 101. The fuel pump 102 is driven under the control of the ECU 109. The fuel pump 102 pressurizes the LPG fuel in the LPG fuel tank 101 to supply LPG fuel to the injector 106 through the fuel supply line 111. The injectors 106 and the LGP fuel tank 101 are connected by a fuel return line 112. A pressure sensor 105 and a pressure regulator 104 are installed on the fuel return line 112 between the injectors 106 and the LPG fuel tank 101. The pressure regulator 104 prevents the pressure in the fuel supply line 111 and the fuel return line 112 from exceeding a predetermined pressure. The pressure sensor 105 senses the fuel pressure in the fuel return line 112 and provides the detected fuel pressure to the ECU 109. The ECU 109 controls the fuel discharge of the injectors 106. In addition, the ECU 109 controls the fuel pump 102 according to the present invention based on the pressure and temperature sensed by the pressure sensor 105 and the fuel temperature sensor 103. The ECU 109 detects data from memory (not shown) for reference fuel pressures for each fuel temperature in order to control the fuel pump 102 in accordance with the present invention. Then, the fuel pump 102 is controlled by comparing these reference fuel pressures with the fuel pressures sensed by the pressure sensor 105. An example of reference fuel pressures for each fuel temperature is shown in Table 1 below.
표 1Table 1
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따라 상기 ECU(109)가 상기 연료 펌프(102) 어떻게 제어하는 지를 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described how the ECU 109 controls the fuel pump 102 in accordance with the present invention.
도 3은 도 2에 도시된 ECU(109)의 동작을 설명하기 위한 흐름도이다.FIG. 3 is a flowchart for explaining the operation of the ECU 109 shown in FIG. 2.
도 4a 내지 도 4c는 본 발명의 실시 예에 따른 연료 펌프 제어 방법을 설명하기 위한 도면이다.4A to 4C are diagrams for describing a fuel pump control method according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 4a에 도시된 바와 같이, 운전자가 차량을 시동하는 경우, 시동 후 시동 키(도시하지 않음)는 차량의 이그니션(도시하지 않음)의 "On" 단자에 위치하게 된다. 이 때, 상기 ECU(109)는 상기 연료 펌프(102)를 제 1 RPM으로 예컨대, 2000RPM이상 또는 2800RPM으로 구동시킨다(S1, S2). 그리고, 상기 ECU(109)는 상기 연료 온도 센서(103)에 의해 감지된 현재의 연료 온도에 대응하는 기준 연료 압을 결정한다(S3).As shown in FIG. 4A, when the driver starts the vehicle, the start key (not shown) after the start is located at the "On" terminal of the ignition (not shown) of the vehicle. At this time, the ECU 109 drives the fuel pump 102 at a first RPM, for example, 2000 RPM or more or 2800 RPM (S1, S2). The ECU 109 determines a reference fuel pressure corresponding to the current fuel temperature sensed by the fuel temperature sensor 103 (S3).
상기 ECU(109)는 상기 압력 센서(105)에 의해 감지되는 연료 압과 단계 S3에 의해 결정된 기준 연료 압을 비교한다. 도 4b에 도시된 바와 같이, 상기 연료 펌프(102)가 구동된 후, 연료의 압력은 높아진다. 시간 t1에서 연료의 압력이 상기 기준 압력에 도달하면, 상기 ECU는 상기 연료 펌프(102)를 제어하여 상기 연료 펌프(102)가 제2 RPM 예컨대, 대략 1000RPM이하, 바람직하게는 500RPM의 속도로 구동되게 한다(S4, S5). 도 4c에 상기 연료 펌프(102)의 속도 변화를 도시하였다. 도 1d와 대비할 때, 도 4c의 시간 t3-t2d 동안의 소음 개선 효과가 있음을 알 수 있다.The ECU 109 compares the fuel pressure sensed by the pressure sensor 105 with the reference fuel pressure determined by step S3. As shown in FIG. 4B, after the fuel pump 102 is driven, the pressure of the fuel is increased. When the pressure of fuel reaches the reference pressure at time t1, the ECU controls the fuel pump 102 so that the fuel pump 102 is driven at a speed of less than or equal to about 1000 RPM, preferably 500 RPM, at a second RPM, for example. (S4, S5). The speed change of the fuel pump 102 is shown in FIG. 4C. In contrast to FIG. 1D, it can be seen that there is an effect of improving noise during the time t3-t2d of FIG. 4C.
아래의 표 2에 외기 온도 20℃에서의 종래 기술과 본 발명의 소음 측정치를 나타내었다.Table 2 below shows the noise measurements of the prior art and the present invention at an ambient temperature of 20 ° C.
표 2TABLE 2
위 표 2에서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에 의하면 외기 온도 20℃에서는 2 내지 3초만 고속으로 연료 펌프를 구동하면, 연료의 압력이 기준 압력에 도달함으로 알 수 있다. 또한 영하 20℃에서는 표 2에 나타내지 않았지만, 4-5 초면, 충분한 연료압을 얻었다.As can be seen in Table 2, according to the present invention, when the fuel pump is driven at a high speed of only 2 to 3 seconds at an ambient temperature of 20 ° C, it can be seen that the pressure of the fuel reaches the reference pressure. In addition, although it is not shown in Table 2 at minus 20 degreeC, sufficient fuel pressure was acquired for 4-5 second.
따라서, 상술한 본 발명에 따르면, LPG 차량의 연료 펌프를 온도에 따른 기준 압력 및 연료 압력을 기초로 제어함으로써, 펌프 구동에 따른 소음을 개선할 수 있다.Therefore, according to the present invention described above, by controlling the fuel pump of the LPG vehicle based on the reference pressure and the fuel pressure according to the temperature, it is possible to improve the noise due to the pump driving.
이상, 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, LPG 차량의 시동 키를 이그니션의 "온(On)" 단자에 위치시 킬 때, 연료 펌프로부터 발생되는 소음을 개선시킬 수 있는 엘피지 연료 분사 시스템에서의 펌프 제어 방법을 실현할 수 있게 된다.As described above, according to the present invention, when the start key of the LPG vehicle is positioned at the "on" terminal of the ignition, the pump control in the LLP fuel injection system that can improve the noise generated from the fuel pump The method can be realized.
본 발명을 상기 실시 예에 의해 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 이에 의해 제한되는 것은 아니고, 당업자의 통상적인 지식의 범위 내에서 그 변형이나 개량이 가능하다.Although the present invention has been described in detail by the above embodiments, the present invention is not limited thereto, and variations and improvements can be made without departing from the ordinary knowledge of those skilled in the art.
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