KR20070060847A - Shut off valve control system of liquified petroleum gas injection vehicle - Google Patents

Shut off valve control system of liquified petroleum gas injection vehicle Download PDF

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Abstract

A shut-off valve control system of an LPI(Liquefied Petroleum gas Injection) vehicle is provided to achieve improved durability of a shut-off valve by stably opening/shutting the shut-off valve. A shut-off valve control system of an LPI vehicle includes an ignition switch(10), a fuel pump relay(20), a fuel pump(60), a driver(40), a shut-off valve(50), and a controller(30). The ignition switch controls battery power supplied to a load by switching the contact by an ignition key. The fuel pump controls battery power for driving the fuel pump by switching the internal contact in interlock with the ignition switch. The fuel pump presses fuel contained in a fuel tank to a fuel line. The driver is arranged to drive the operating speed of the fuel pump in a stepwise manner. The shut-off valve is opened when the fuel pump presses fuel so that the pressed fuel is supplied to an injector through the fuel line. The controller controls the fuel pump at the operating speed corresponding to the requested fuel amount in accordance with a start on/off signal and the opening degree of a throttle. The controller controls opening/shutting operation of the shut-off valve in accordance with a pulse width modulation signal output during engine start on/off.

Description

엘피아이 자동차에서 셧 오프 밸브 제어장치{SHUT OFF VALVE CONTROL SYSTEM OF LIQUIFIED PETROLEUM GAS INJECTION VEHICLE}SHUT OFF VALVE CONTROL SYSTEM OF LIQUIFIED PETROLEUM GAS INJECTION VEHICLE}

도 1은 본 발명에 따른 엘피아이 자동차에서 셧 오프 밸브 제어장치에 대한 구성도.1 is a configuration diagram for a shut-off valve control device in an Elpia vehicle according to the present invention.

도 2는 본 발명에 따른 엘피아이 자동차에서 이그니션의 온의 조건에 셧 오프 밸브 제어를 위한 PWM 신호의 파형도.2 is a waveform diagram of a PWM signal for shut-off valve control in the condition of ignition on in an Elpia vehicle according to the present invention.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

10 : 이그니션 스위치 20 : 연료펌프 릴레이10: ignition switch 20: fuel pump relay

30 : 제어부 40 : 드라이버30: control unit 40: driver

50 : 셧 오프 밸브 50 : 연료펌프50: shut off valve 50: fuel pump

본 발명은 엘피아이 자동차에 관한 것으로, 더 상세하게는 연료탱크내에 설치되는 셧 오프 밸브(Shut Off Valve)를 PWM(Pulse Width Modulation)신호로 제어하여 작동 소음이 발생되지 않도록 하는 엘피아이 자동차의 셧 오프 밸브 제어장치에 관한 것이다.The present invention relates to an Elpia vehicle, and more particularly, to shut down an Elpia vehicle by controlling a Shut Off Valve (Pulse Width Modulation) signal installed in a fuel tank to prevent operation noise. An off valve control apparatus.

엘피아이 시스템(LPG Injection; 이하 'LPI'라 한다.)이란 봄베내에 연료펌프를 장착하여 연료펌프의 구동으로 봄베에 수용되어 있는 액상의 연료를 연료라인으로 압송하여 연료라인에 장착된 인젝터를 통해 각각의 실린더에 액상의 연료가 분사되도록 하는 LPG MPI(LIQUIFIED PETROLEUM GAS MULTI POINT INJECTION)시스템을 의미한다.LPG Injection (hereinafter referred to as 'LPI') is a fuel pump installed in the cylinder, and the fuel pump drives the liquid fuel contained in the cylinder to the fuel line through an injector mounted on the fuel line. It means LPG MPI (LIQUIFIED PETROLEUM GAS MULTI POINT INJECTION) system to inject liquid fuel into each cylinder.

LPI 엔진을 제어하는 ECU의 경우 가솔린 엔진의 제어에 사용되는 ECU를 그대로 사용하고 있다.ECUs that control LPI engines use the same ECUs used to control gasoline engines.

그러나, LPI 엔진은 가솔린 엔진과 비교하여 LPI인젝터와 LPI에 관련되는 각종 센서(연료압력, 연료온도), 각종 구동장치(연료펌프, 밸브)가 더 포함된다.However, the LPI engine further includes an LPI injector and various sensors (fuel pressure and fuel temperature) and various driving devices (fuel pumps and valves) related to the LPI injector.

따라서, 가솔린 엔진과 비교하여 LPI 엔진에 추가되는 부품에 대하여 인터페이스를 제공하기 위한 LPI ECU를 추가 설치하고 있다.Therefore, LPI ECUs are additionally installed to provide an interface for parts added to the LPI engine as compared to gasoline engines.

연료장치의 흐름은 봄베의 내부에 장착되는 연료펌프에서 연료를 압송하면 과류 방지 밸브인 제1차단밸브와 연료 셧 오프(Shut-off) 밸브인 제2차단밸브를 거쳐 특수 재질로 구성되는 연료라인을 통해 인젝터에 공급된다. The flow of fuel device is fuel line composed of special material through the first shutoff valve which is an overflow prevention valve and the second shutoff valve which is a fuel shut-off valve when the fuel is pumped from the fuel pump installed inside the cylinder. Through the injector.

그리고, 인젝터를 통해 분사되고 남은 잔여 연료는 압력센서와 온도센서 및 압력 레귤레이터가 장착되는 리턴라인을 통해 봄베로 리턴된다.The remaining fuel injected through the injector is returned to the bomb through a return line equipped with a pressure sensor, a temperature sensor, and a pressure regulator.

이와 같은 엘피아이 시스템이 장착되는 종래의 자동차에서는 제1차단밸브인 셧 오프 밸브는 이그니션 키에 의해 스위칭되는 연료펌프 릴레이와 연동되어 전원의 공급 및 차단이 이루어지도록 되어 있다.In a conventional vehicle equipped with such an Elpia system, the shut-off valve, which is the first shut-off valve, is interlocked with a fuel pump relay switched by an ignition key to supply and cut off power.

따라서, 엔진 시동을 위해 이그니션 키를 시동 온 접점으로 선택하게 되면 연료펌프 릴레이의 접점이 스위칭 온되며, 이에 따라 LPI ECU의 PWM 제어에 따라 구동되는 연료펌프에 구동 전원이 인가됨과 동시에 셧 오프 밸브에도 전원이 공급되어 작동됨으로써, 유로를 개방시킨다.Therefore, when the ignition key is selected as a start-on contact to start the engine, the contact of the fuel pump relay is switched on. Accordingly, the driving power is applied to the fuel pump driven by the PWM control of the LPI ECU and the shut-off valve is also applied. The power is supplied and operated to open the flow path.

이와 같이 셧 오프 밸브가 작동되는 상태에서 이그니션 키를 시동 오프 접점으로 선택하게 되면 연료펌프 릴레이의 접점이 스위칭 오프되며, 이에 따라 연료펌프 및 셧 오프 밸브에의 전원 공급이 차단되어 이에 따라 셧 오프 밸브는 유로를 폐하게 된다.If the ignition key is selected as the start-off contact while the shut-off valve is operating in this way, the contact of the fuel pump relay is switched off, and thus the power supply to the fuel pump and the shut-off valve is cut off, thereby shutting off the valve. Will abandon the flow path.

이때, 상기 셧 오프 밸브는 전원의 이그니션 키에 의한 시동 온/오프에 따라 유로를 개방 및 폐쇄시키는 작동을 수행함에 있어 플런저(Plunger)와 스토퍼(Stopper)가 부딪히게 되는데, 이때 작동음이 발생하게 되며 이 작동음이 자동차의 실내로 유입되어 운전자에게 불쾌감을 유발시키는 문제점이 발생된다. At this time, the shut-off valve is a plunger (Plunger) and the stopper (Stopper) in the operation to open and close the flow path in accordance with the start on / off by the ignition key of the power supply, the operation sound is generated This operation sound is introduced into the interior of the car causes a problem that causes discomfort to the driver.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명한 것으로, 그 목적은 이그니션 키의 시동 온/오프에 따라 작동되며, 연료탱크내에 설치되는 셧 오프 밸브를 PWM 신호로 제어하여 작동 소음이 발생되지 않도록 함으로써, 운전자에게 불작동 소음에 의한 불쾌감이 발생되지 않도록 하고, 밸브 개폐에 안정성을 제공하여 내구성을 향상시키도록 한 것이다.The present invention has been invented to solve the above problems, the object is to operate according to the start on / off of the ignition key, so that the operating noise is not generated by controlling the shut-off valve installed in the fuel tank with a PWM signal By doing so, it is possible to prevent the discomfort caused by the non-operational noise to the driver and to improve the durability by providing stability to opening and closing the valve.

상기와 같은 목적을 실현하기 위한 본 발명은 이그니션 키에 의해 접점이 스위칭되어 부하측에 공급되는 배터리 전원을 단속하는 이그니션 스위치와; 상기 이 그니션 스위치에 연동되어 내부의 접점이 스위칭되며, 연료펌프를 구동시키기 위한 배터리 전원을 단속하는 연료펌프 릴레이와; 구동속도가 단계별로 제어되어 연료탱크내부에 수용되어 있는 연료를 가압하여 연료라인으로 압송하는 연료펌프와; 상기 연료펌프의 구동속도를 단계별로 드라이브하는 드라이버와; 연료펌프의 작동에 의해 연료가 가압되는 경우 개방되어 가압되는 연료가 연료라인을 통해 인젝터에 공급되도록 하는 셧 오프 밸브 및; 시동 온/오프 신호와 스로틀 개도에 따라 요구 연료량에 대응되는 구동속도로 연료펌프를 제어하는 제어부를 포함하며; The present invention for realizing the above object is an ignition switch to switch the contact point by the ignition key to control the battery power supplied to the load side; A fuel pump relay interlocked with the ignition switch to switch internal contacts and intercept a battery power for driving the fuel pump; A fuel pump configured to control the driving speed step by step to pressurize the fuel contained in the fuel tank and to feed the fuel to the fuel line; A driver for driving the driving speed of the fuel pump step by step; A shut-off valve for supplying the pressurized fuel to the injector through the fuel line when the fuel is pressurized by the operation of the fuel pump; A control unit for controlling the fuel pump at a driving speed corresponding to the required fuel amount according to the start on / off signal and the throttle opening degree;

상기 제어부는 엔진 시동의 온/오프시에 PWM 신호의 출력으로 상기 셧 오프 밸브의 개폐를 제어하는 것을 특징으로 하는 엘피아이 자동차의 셧 오프 밸브 제어장치를 제공한다.The control unit provides a shut-off valve control device for an Elpia vehicle, characterized in that for controlling the opening and closing of the shut-off valve by the output of a PWM signal when the engine start on / off.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 따른 엘피아이 자동차의 셧 오프 밸브 제어장치의 구성도이다.1 is a block diagram of a shut-off valve control apparatus for an Elpia vehicle according to the present invention.

도시된 바와 같이, 이그니션 스위치(10)와 연료펌프 릴레이(20), 제어부(30), 드라이버(40), 셧 오프 밸브(50) 및 연료펌프(60)를 포함하여 구성된다.As shown, the ignition switch 10 and the fuel pump relay 20, the control unit 30, the driver 40, the shut-off valve 50 and the fuel pump 60 is configured to include.

상기 이그니션 스위치(10)는 이그니션 키에 의한 시동 온/오프의 선택시에 접점이 스위칭되어 부하측에 배터리 전원(B+)을 공급하여 준다.The ignition switch 10 supplies a battery power source B + to the load side by switching the contact point at the time of selecting the ignition on / off by the ignition key.

연료펌프 릴레이(20)는 상기 이그니션 스위치(10)에 연동되어 내부의 접점이 스위칭되어, 연료펌프(60)를 구동시키기 위한 배터리 전원(B+)을 단속한다.The fuel pump relay 20 is interlocked with the ignition switch 10 to switch internal contacts to intercept a battery power source B + for driving the fuel pump 60.

제어부(30)는 가솔린 엔진과 비교하여 LPI 엔진에 추가되는 부품에 대하여 인터페이스를 제공하기 위한 LPI ECU로, 시동 온/오프의 신호와 스로틀 개도의 신호 등을 분석하여 연료펌프(60)의 속도와 셧 오프 밸브(50)의 개폐를 PWM 신호로 제어한다.The control unit 30 is an LPI ECU for providing an interface to parts added to the LPI engine as compared to the gasoline engine. The control unit 30 analyzes a signal of a start on / off signal and a throttle opening degree signal, and the like. The opening and closing of the shut-off valve 50 is controlled by a PWM signal.

드라이버(40)는 상기 제어부(30)에서 인가되는 PWM 신호에 따라 연료펌프(30)의 구동을 제어하며, 연료펌프(60)의 구동속도를 스로틀 개도로 산출되는 연료요구 분사량에 대응하여 단계별, 바람직하게는 5단계의 구동속도로 제어한다.The driver 40 controls the driving of the fuel pump 30 according to the PWM signal applied from the control unit 30, and the driving speed of the fuel pump 60 corresponds to the fuel demand injection amount calculated by the throttle opening degree. Preferably, the driving speed is controlled at five stages.

연료펌프(60)는 연료탱크내에 장착되는 용적식 연료펌프로 이루어지며, 드라이버(40)에서 인가되는 제어신호에 따라 구동속도가 단계별로 제어되어 연료탱크내부 수용되어 있는 연료를 가압하여 연료라인으로 압송한다.The fuel pump 60 is a volumetric fuel pump mounted in the fuel tank, and the driving speed is controlled step by step according to the control signal applied from the driver 40 to pressurize the fuel contained in the fuel tank to the fuel line. I send it to you.

셧 오프 밸브(50)는 시동 온에 따라 연료펌프(60)의 작동에 의해 연료가 가압되는 경우 상기 제어부(30)에서 인가되는 PWM 신호에 따라 개방되어 가압되는 연료가 연료라인을 통해 연소실에 장착되는 인젝터에 공급되도록 하며, 시동 오프의 검출에 따라 연료펌프(60)의 작동이 중지되는 경우 폐쇄되어 연료라인에 공급되는 연료를 차단하여 준다.When the fuel is pressurized by the operation of the fuel pump 60 according to the start-up, the shut-off valve 50 is opened and pressurized by the PWM signal applied from the controller 30 to be mounted in the combustion chamber through the fuel line. It is supplied to the injector, and when the operation of the fuel pump 60 is stopped in accordance with the detection of the start-off is closed to block the fuel supplied to the fuel line.

전술한 바와 같은 기능을 포함하여 구성되는 본 발명에 따른 엘피아이 자동차의 셧 오프 밸브를 제어하는 동작에 대하여 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation of controlling the shut-off valve of the vehicle in the Elpia according to the present invention including the function as described above are as follows.

운전자가 엔진의 시동을 온하기 위하여 이그니션 스위치(10)의 접점을 온하게 되면 부하측에 배터리 전원(B+)을 공급하게 되며, 이에 따라 연료펌프 릴레이(20)의 내부의 접점이 스위칭되어 연료펌프(60)에 구동전원인 배터리 전원(B+)을 공급한다.When the driver turns on the contact of the ignition switch 10 to turn on the engine, the battery power supply B + is supplied to the load side. Accordingly, the contact inside the fuel pump relay 20 is switched to the fuel pump ( 60, the battery power (B +) which is the driving power supply.

이때, 제어부(30)는 엔진의 시동 온에 따라 연료펌프(60)의 구동 속도를 제어하기 위한 PWM 신호를 드라이버(40)에 출력하여 드라이버(40)의 구동 제어에 따라 연료펌프(60)가 제어되는 속도로 구동되어 연료탱크내에 수용되어 있는 연료를 가압시켜 연료라인을 통해 인젝터에 공급되도록 한다.At this time, the control unit 30 outputs a PWM signal for controlling the driving speed of the fuel pump 60 in response to the start-up of the engine to the driver 40 so that the fuel pump 60 is controlled according to the driving control of the driver 40. It is driven at a controlled speed to pressurize the fuel contained in the fuel tank so that it is supplied to the injector through the fuel line.

동시에 제어부(30) 도 2에 도시된 바와 같이 시간이 경과함에 따라 단계적으로 증가되는 PWM 신호를 출력하여 폐쇄상태에 있는 셧 오프 밸브(30)를 개방시킴으로써, 연료펌프(60)를 통해 가압되는 연료가 연료라인을 통해 인젝터에 공급되도록 한다.At the same time, the control unit 30 outputs a PWM signal that is gradually increased with time as shown in FIG. 2 to open the shut-off valve 30 in a closed state, thereby allowing the fuel to be pressurized through the fuel pump 60. Is supplied to the injector via the fuel line.

상기와 같이 엔진이 시동을 온을 유지하고 있는 상태에서 이그니션 스위치(10)의 접점을 오프하여 엔진 시동 오프하게 되면 연료펌프 릴레이(20)의 접점이 연동되어 오프되므로, 연료펌프(60)에 공급되는 구동전원인 배터리 전원(B+)이 차단되어 연료펌프(60)의 동작이 중지된다.As described above, if the contact of the ignition switch 10 is turned off and the engine starts off while the engine maintains the start-up, the contact of the fuel pump relay 20 is interlocked to be turned off, so that it is supplied to the fuel pump 60. The battery power source B +, which is the driving power source, is cut off and the operation of the fuel pump 60 is stopped.

이때, 제어부(30)는 개방상태를 유지하고 있는 셧 오프 밸브(50)를 폐쇄하기 위하여 단계적으로 작아지는 PWM 신호를 출력하여 셧 오프 밸브(50)를 단계적으로 폐쇄하여, 연료라인에 연료의 공급이 이루어지지 않도록 한다.At this time, the control unit 30 outputs a PWM signal that gradually decreases in order to close the shut-off valve 50 which maintains the open state, thereby closing the shut-off valve 50 step by step, and supplying fuel to the fuel line. Do not make this happen.

본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.Although the present invention has been described with reference to one embodiment shown in the drawings, this is merely exemplary, and it will be understood by those skilled in the art that various modifications and equivalent embodiments are possible.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 연료탱크내에 장착되는 셧 오프 밸브의 작동을 PWM 신호로 제어함으로써, 밸브의 온/오프에 따른 작동 소음이 발생되지 않아 운전자에게 불쾌감을 제공하지 않는다.As described above, according to the present invention, the operation of the shut-off valve mounted in the fuel tank is controlled by the PWM signal, so that operation noise due to the on / off of the valve is not generated and does not provide discomfort to the driver.

또한, 셧 오프 밸브의 개폐에 안정성을 제공함으로써 밸브의 내구성을 향상시키는 효과를 제공한다.In addition, it provides an effect of improving the durability of the valve by providing stability to the opening and closing of the shut-off valve.

Claims (3)

이그니션 키에 의해 접점이 스위칭되어 부하측에 공급되는 배터리 전원을 단속하는 이그니션 스위치와;An ignition switch for switching the contact point by the ignition key to control the battery power supplied to the load side; 상기 이그니션 스위치에 연동되어 내부의 접점이 스위칭되며, 연료펌프를 구동시키기 위한 배터리 전원을 단속하는 연료펌프 릴레이와;A fuel pump relay interlocked with the ignition switch to switch internal contacts and intercept battery power for driving the fuel pump; 구동속도가 단계별로 제어되어 연료탱크내부에 수용되어 있는 연료를 가압하여 연료라인으로 압송하는 연료펌프와;A fuel pump configured to control the driving speed step by step to pressurize the fuel contained in the fuel tank and to feed the fuel to the fuel line; 상기 연료펌프의 구동속도를 단계별로 드라이브하는 드라이버와;A driver for driving the driving speed of the fuel pump step by step; 연료펌프의 작동에 의해 연료가 가압되는 경우 개방되어 가압되는 연료가 연료라인을 통해 인젝터에 공급되도록 하는 셧 오프 밸브 및;A shut-off valve for supplying the pressurized fuel to the injector through the fuel line when the fuel is pressurized by the operation of the fuel pump; 시동 온/오프 신호와 스로틀 개도에 따라 요구 연료량에 대응되는 구동속도로 연료펌프를 제어하는 제어부를 포함하며;A control unit for controlling the fuel pump at a driving speed corresponding to the required fuel amount according to the start on / off signal and the throttle opening degree; 상기 제어부는 엔진 시동의 온/오프시에 PWM 신호의 출력으로 상기 셧 오프 밸브의 개폐를 제어하는 것을 특징으로 하는 엘피아이 자동차의 셧 오프 밸브 제어장치.And the control unit controls the opening and closing of the shut-off valve by outputting a PWM signal when the engine is turned on / off. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 제어부는 시동이 온되는 경우 시간의 경과에 따라 PWM 신호의 세기를 단계적으로 증가시켜 출력하는 것을 특징으로 하는 엘피아이 자동차의 셧 오프 밸 브 제어장치.The control unit is a shut-off valve control device for an Elpia car, characterized in that for outputting the step-by-step increase in intensity of the PWM signal over time. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 제어부는 시동이 오프되는 경우 시간의 경과에 따라 PWM 신호의 세기를 단계적으로 감소시켜 출력하는 것을 특징으로 하는 엘피아이 자동차의 셧 오프 밸브 제어장치.The control unit is a shut off valve control device for an Elpia car, characterized in that for outputting by gradually decreasing the intensity of the PWM signal over time when the start-up is off.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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