KR20040102890A

KR20040102890A - 엘피아이 차량의 시동성능 향상장치와 그 방법

Info

Publication number: KR20040102890A
Application number: KR1020030034721A
Authority: KR
Inventors: 김덕렬
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2003-05-30
Filing date: 2003-05-30
Publication date: 2004-12-08

Abstract

본 발명은 엘피아이 차량의 시동성능 향상장치와 그 방법에 관한 것으로, 엔진 시동시 연료 리턴라인을 연료 설정압 도달시까지 차단시켜 연료 압력의 신속한 상승과 함께 기체화를 방지해 시동시 연료 희박성을 방지함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 엔진(2)의 연소실에 구비된 인젝터(9)로 연료를 공급하는 연료탱크(5)사이를 연결해 펌핑된 연료를 공급하는 공급라인(6)와, 엔진(2) 정지후 잔존된 연료를 상기 인젝터(9)에서 연료탱크(5)쪽으로 복귀시키는 리턴라인(7), 상기 라인(6,7)상에 구비되어 연료압을 조절하는 레귤레이터(8) 및 상기 리턴라인(7)상에서 구비되어 복귀되는 통로를 차단시켜 상기 라인(6,7)상의 연료 압력을 상승시키는 솔레노이드밸브(10)로 이루어진 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 이그니션스위치(3)의 온(On)에 따라 ECU(4)가 연료탱크(5)를 구동하면서 리턴라인(7)상에 구비된 솔레노이드밸브(10)를 클로즈시키고, 이어 상기 ECU(4)가 현재 연료압의 설정압이상 값 또는 엔진rpm의 시동rpm 이상 값에 대한 조건을 판단하며, 상기 ECU(4)가 판단된 조건중 1가지 만족시 솔레노이드밸브(10)를 오픈시키는 것을 특징으로 한다.

Description

엘피아이 차량의 시동성능 향상장치와 그 방법{Ignition performance increasing device of LPI vehicle and method thereof}

본 발명은 엘피아이 차량의 시동성능에 관한 것으로, 보다 상세하게는 시동시 연료 라인내에 잔존된 기체상태로 인한 연료 희박상태를 제거한 엘피아이 차량의 시동성능 향상장치와 그 방법에 관한 것이다.

일반적으로 엘피지(LPG)는 냉각이나 가압에 의해 쉽게 액화하고 반대로 가열이나 감압에 의하여 기화하는 특성이 있는데, 이와 같이 기체화된 LPG는 공기의 약1.5 ~ 2.0배 정도 무거우며 보통 LPG는 가압(액화)된 상태로 고압 용기에 저장되어 있고 기타가스에 비해 취급이 쉬우며 발열량이 높다.

이와 같이 LPG를 연료로 하는 차량에서 종래에는 액화되어 있는 가스를 엔진에 기체 상태로 공기와 함께 유입되도록 하여 엔진의 연소실에서 착화될 수 있도록 구성되어 진다.

한편, LPI(LIQUEFIED PETROLEUM INJECTION : 엘피아이) 엔진은 상기와 같이 용기에 액화 저장되어 있는 가스를 엔진에 기체 상태로 공기와 같이 유입시키는 것이 아니라, 가솔린 엔진과 동일한 방법으로 연료 탱크에서부터 공급되는 액체 연료그대로 인젝터까지 액체상태로 분사될 수 있도록 구성되어 있다.

이와 같은 LPI 엔진의 경우에는 차량 주행 후 엔진 시동을 끄게 되면 연료 공급라인상에 구비된 레귤레이터가 연료 압력 정도에 따라 잔존된 연료를 연료탱크쪽으로 리턴시키면서 엔진쪽 부위로 어느 정도의 연료 압력을 유지하게 되지만, 엔진 시동의 꺼짐과 함께 엔진룸의 온도는 어느 정도 상승한 상태를 유지하게 되므로 엔진쪽 부위로 위치되는 잔존 연료는 온도상승으로 인해 액상 상태가 아닌 기체상태로 변환하게 되는 현상이 있게 된다.

이에 따라, 현재 LPI 엔진의 경우에는 엔진 시동을 거는 경우 엔진쪽 부위에 잔존된 연료가 기체상태로 되지 않도록 해 시동성이 좋아 질 때까지 연료 압을 설정 범위까지 상승시킨 후 이루어지도록 하는 장치를 구비해 공급 연료의희박(Lean)성을 방지하고 있는 실정이다.

그러나, 이와 같은 시동성 저하 특히, 단시간 주차(Partial Cool Down)후 빈번하게 발생되는 엔진룸 온도 상승에 의한 연료의 기체화에 따른 희박성을 방지하기 위해 운전자가 연료압 상승을 기다리는 것은 차량의 상품성을 저하시키는 요인으로 작용하고 이에 따라, LPI 엔진에서 초기 시동(특히 단시간 주차후 시동)시 연료 압의 설정범위까지의 빠른 도달을 달성하는 것이 무엇보다는 중요한 구현 기술로서 개발이 시급한 실정임은 물론이다.

이에 본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 발명된 것으로, 엔진 시동시 연료 리턴라인을 연료 설정압 도달시까지 차단시켜 연료 압력의 신속한 상승과 함께 기체화를 방지해 시동시 연료 희박성을 방지함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 흡기계에 연결된 엔진의 연소실에 구비된 인젝터로 연료를 공급하는 연료계통이 연료를 펌핑(Pumping)하는 연료펌프를 내장한 연료탱크와, 이 연료탱크와 인젝터사이를 연결해 펌핑된 연료를 엔진 연소실쪽으로 공급하는 공급라인, 엔진 정지후 잔존된 연료를 상기 인젝터에서 연료탱크쪽으로 복귀시키는 리턴라인, 상기 라인상에 구비되어 이그니션스위치의 온(On)·오프(Off)시 제어신호를 발생하는 ECU를 통해 연료 공급시나 복귀시 연료압을 조절하는 레귤레이터 및 상기 리턴라인상에서 구비되어 ECU를 통해 연료 공급시 복귀되는 통로를 차단시켜 상기 라인상의 연료 압력을 상승시키는 솔레노이드밸브로 이루어진 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 이그니션스위치의 온(On)신호를 감지한 ECU가 연료탱크내의 연료펌프를 구동하면서 리턴라인상에 구비된 솔레노이드밸브를 클로즈(Close)시켜 잔존 연료의 복귀를 차단시키고, 이어 상기 ECU가 연료 라인상에 잔존하는 현재 연료압이 설정압보다 높은가 또는 엔진rpm이 시동rpm보다 높은가를 판단하며, 상기 ECU가 연료압의 설정압 이상이나 또는 엔진rpm의 시동rpm 이상 중 1가지 조건이 만족되면 솔레노이드밸브를 오픈시켜 리턴라인을 통해 잔존 연료가 연료탱크쪽으로 복귀되도록 하는 것을 특징으로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 엘피아이 차량의 시동성능 향상장치의 구성도

도 2는 본 발명에 따른 엘피아이 차량의 시동성능 향상 방법에 관한 순서도

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1 : 흡기계 2 : 엔진

3 : 이그니션스위치 4 : ECU

5 : 연료탱크 6 : 공급라인

7 : 리턴라인 8 : 레귤레이터

9 : 인젝터 10 : 솔레노이드밸브

이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 엘피아이 차량의 시동성능 향상장치의 구성도를 도시한 것인바, 본 발명은 흡기계(1)에 연결된 엔진(2)의 연소실에 구비된 인젝터(9)로 연료를 공급하는 연료계통이 연료를 펌핑(Pumping)하는 연료펌프를 내장한 연료탱크(5)와, 이 연료탱크(5)와 인젝터(9)사이를 연결해 펌핑된 연료를 엔진 연소실쪽으로 공급하는 공급라인(6), 엔진(2) 정지후 잔존된 연료를 상기 인젝터(9)에서 연료탱크(5)쪽으로 복귀시키는 리턴라인(7), 상기 라인(6,7)상에 구비되어 이그니션스위치(3)의 온(On)·오프(Off)시 제어신호를 발생하는 ECU(4)를 통해 연료 공급시나 복귀시 연료압을 조절하는 레귤레이터(8) 및 상기 리턴라인(7)상에서 구비되어 ECU(4)를 통해 연료 공급시 복귀되는 통로를 차단시켜 상기 라인(6,7)상의 연료압력을 상승시키는 솔레노이드밸브(10)로 이루어진다.

여기서, 상기 솔레노이드밸브(10)는 레귤레이터(8)와 연료탱크사이에 위치되며 또한, 이그니션스위치(3)를 온(On)해 엔진(2)시동을 걸때에만 ECU(4)를 통해 전원이 온(On)·오프(Off)되는 노말(Normal)·오픈(Open)되는 형식으로 해 불 필요한 전원의 소모를 방지하게 됨은 물론이다.

또한, 상기 ECU(4)는 솔레노이드밸브(10)를 제어하기 위한 판단 조건은 2가지 조건중 하나만 만족될 때 수행되는데 즉, 연료가 액상이 되는 연료압 이상일 때나 또는 연료상(액상이나 기상)에 관계없이 엔진rpm 이 시동rpm 보다 클 때이다.

여기서, 통상적으로 ECU(4)는 엔진(2)시동이 걸렸다고 판단되는 엔진 rpm은 약 600rpm 내외임은 물론이다.

이하 본 발명의 작동을 첨부된 도면을 첨부로 상세히 설명한다.

본 발명은 엔진 시동을 거는 경우 엔진쪽 부위에 잔존된 연료가 기체상태로 되어 발생되는 시동성 저하 특히, 단시간 주차(Partial Cool Down)후 빈번하게 발생되는 엔진룸 온도 상승에 의한 연료의 기체화에 따른 연료 희박성을 방지하기 위해 공급되는 연료의 연료압을 설정 범위 이상으로 강제 상승시켜주는 것에 그 특징이 있게 된다.

즉, 본 발명은 도 2에 도시된 바와 같이 운전자가 이그니션스위치(3)를 온(On)시켜 엔진(2)시동을 걸면, 상기 이그니션스위치(3)의 온(On)신호를 감지한 ECU(4)가 연료탱크(5)내의 연료펌프를 구동해 연료 공급라인(6)을 통해 연료를 인젝터(9)로 공급하게 하면서 동시에 우선적으로 리턴라인(7)상에 구비된 솔레노이드밸브(10)를 클로즈(Close)시켜 잔존 연료의 복귀를 차단시키게 된다.

이어, 상기 ECU(4)는 연료 공급·리턴라인(6,7)에 구비된 레귤레이터(8)를 통해 현재 연료압이 설정압보다 높은가나 또는 엔진rpm이 시동rpm보다 높은 600rpm 이상인가를 판단하게 된다.

이후, 상기 ECU(4)가 판단한 2 조건 즉, 연료압의 설정압 이상이나 또는 엔진rpm의 시동rpm 이상 중 1가지 조건이 만족될 때까지 리턴라인(7)상에 구비된 솔레노이드밸브(10)를 클로즈(Close)시켜 지속적으로 그 상태를 유지하는 반면 만약, 상기 2 조건 중 1가지 조건이 만족되면 리턴라인(7)상에 구비되어 리턴라인(7)의 통로를 차단하고 있던 솔레노이드밸브(10)를 오픈(Open)시켜 리턴라인(7)을 통해 잔존 연료가 연료탱크(5)쪽으로 복귀되도록 하게 된다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 엔진 시동시 잔존 연료가 연료탱크쪽으로 복귀되는 리턴라인을 ECU가 우선적으로 차단시켜 연료탱크에서 공급되는 연료의 압력을 통해 연료 라인내의 전체 압력을 일정 이상으로 상승하게 되고 이로 인해, 엔진 시동시 엔진온도에 의한 잔존 연료의 온도상승에 따른 기체화를 방지해 연료 희박성에 의한 시동성 저하를 방지할 수 있는 효과가 있게 된다.

또한, 본 발명은 단순히 연료가 복귀되는 리턴라인상에 ECU에 의해 오픈·클로즈되는 솔레노이드만을 이용하게 되므로 시스템 구성이 매우 간단하면서도 연료압을 설정범위까지의 빠른게 도달할 수 있으므로 상품성도 우수한 효과가 있게 됨은 물론이다.

Claims

흡기계(1)에 연결된 엔진(2)의 연소실에 구비된 인젝터(9)로 연료를 공급하는 연료계통이 연료를 펌핑(Pumping)하는 연료펌프를 내장한 연료탱크(5)와, 이 연료탱크(5)와 인젝터(9)사이를 연결해 펌핑된 연료를 엔진 연소실쪽으로 공급하는 공급라인(6), 엔진(2) 정지후 잔존된 연료를 상기 인젝터(9)에서 연료탱크(5)쪽으로 복귀시키는 리턴라인(7), 상기 라인(6,7)상에 구비되어 이그니션스위치(3)의 온(On)·오프(Off)시 제어신호를 발생하는 ECU(4)를 통해 연료 공급시나 복귀시 연료압을 조절하는 레귤레이터(8) 및 상기 리턴라인(7)상에서 구비되어 ECU(4)를 통해 연료 공급시 복귀되는 통로를 차단시켜 상기 라인(6,7)상의 연료 압력을 상승시키는 솔레노이드밸브(10)로 이루어진 엘피아이 차량의 시동성능 향상장치.
제 1항에 있어서, 상기 솔레노이드밸브(10)는 레귤레이터(8)와 연료탱크사이에 위치되는 것을 특징으로 하는 엘피아이 차량의 시동성능 향상장치.
제 1항에 있어서, 상기 ECU(4)는 솔레노이드밸브(10)를 제어하기 위한 판단 조건인 연료가 액상이 되는 연료압 이상일 때와 연료상(액상이나 기상)에 관계없이 엔진rpm 이 시동rpm 보다 클 때 중에서 한 가지 만 만족될 때 인 것을 특징으로 하는 엘피아이 차량의 시동성능 향상장치.
제 3항에 있어서, 상기 ECU(4)는 엔진(2)시동이 걸렸다고 판단되는 엔진 rpm은 약 600rpm 내외인 것을 특징으로 하는 엘피아이 차량의 시동성능 향상장치.
이그니션스위치(3)의 온(On)신호를 감지한 ECU(4)가 연료탱크(5)내의 연료펌프를 구동하면서 리턴라인(7)상에 구비된 솔레노이드밸브(10)를 클로즈(Close)시켜 잔존 연료의 복귀를 차단시키는 단계;

상기 ECU(4)가 연료 라인상에 잔존하는 현재 연료압이 설정압보다 높은가 또는 엔진rpm이 시동rpm보다 높은가를 판단하는 단계;

상기 ECU(4)가 연료압의 설정압 이상이나 또는 엔진rpm의 시동rpm 이상 중 1가지 조건이 만족되면 솔레노이드밸브(10)를 오픈(Open)시켜 리턴라인(7)을 통해 잔존 연료가 연료탱크(5)쪽으로 복귀되도록 하는 엘피아이 차량의 시동성능 향상방법.