KR20110062742A - 하이브리드 엘피아이 차량용 연료펌프 제어방법 - Google Patents

하이브리드 엘피아이 차량용 연료펌프 제어방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 기존의 인터페이스 박스 로직을 변경함으로써 펌프의 작동소음을 저감하고 전력소모량을 절감할 수 있는 하이브리드 엘피아이 차량용 연료펌프 제어방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명은 시동키를 이용한 모터 시동과, 아이들 스탑 진입 이후의 모터 재시동을 구분하고, 시동키를 이용하여 첫 시동을 거는 경우에는 기존 LPI 차량과 동일하게 펌프 작동 듀티를 고단인 3~4단으로 작동시키고, 아이들 스탑 진입 이후의 모터 재시동을 거는 경우에는 아이들 스탑 해제 후 일정 시간 동안 펌프 작동 듀티를 1단으로 작동시켜 펌프의 작동 소음을 저감하고 전력소모량을 절감할 수 있는 하이브리드 엘피아이 차량용 연료펌프 제어방법을 제공한다.
또한, 아이들 스탑 해제 후 급출발을 할 경우 아이들 스탑 해제 후 지연시간 구간에서도 바로 펌프 작동상태를 엔진 작동 상태로 변경하여 운전영역에 따른 인젝션 요구 유량에 맞게 펌프 작동 듀티가 바뀌도록 로직을 변경함으로써, 연료라인 압력 강하 및 발진 출력 부족 현상을 개선할 수 있는 하이브리드 엘피아이 차량용 연료펌프 제어방법을 제공한다.
하이브리드 엘피아이 차량, 연료펌프, 아이들 스탑, 듀티

Description

하이브리드 엘피아이 차량용 연료펌프 제어방법{Control method for fuel pump of LPI vehicle}
본 발명은 하이브리드 엘피아이 차량용 연료펌프 제어방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 LPI 차량에 있어서 연료펌프의 작동소음을 저감하고 펌프의 고 RPM에 따른 전력 소모량을 절감할 수 있는 하이브리드 엘피아이 차량용 연료펌프 제어방법에 관한 것이다.
LPI(Liquid Petroleum Injection) 방식이란 LPG 액상 연료를 분사 방식으로, 연료탱크의 압력에 의존한 기계식 LPG 연료방식과는 달리 연료탱크 내에 연료 펌프를 설치하고 연료 펌프에 의해 고압(5~15bar)으로 송출되는 액상 연료를 인젝터로 분사하여 엔진을 구동하는 구조를 말한다.
LPI 차량의 경우 액상의 연료를 분사하는 방식이므로 공기와 혼합하는 형식의 LPG 엔진의 구성품인 베이퍼 라이저, 믹서 등의 구성 부품은 삭제되고, 고압 인젝터, 봄베 내장형 연료펌프, 특수 재질의 연료공급 파이프, LPI 전용 ECU, 연료압 력을 조절해주는 레귤레이터 등이 적용되어 있다.
상기 연료펌프는 총 5단계의 펄스 폭 변조(PWM) 듀티(DUTY)로 작동 RPM이 나뉘어진다.
상기 각 PWM 듀티별로 펌프에서 최대로 토출가능한 유량값이 설정되어 있어서 엔진 운전 영역과 연동되는 인젝터 요구 유량값에 따라 펌프 PWM 작동 듀티값이 변경되게 된다.
즉, 아이들 및 저부하 영역 운전 시에는 인젝터에서 요구되는 유량값에 따라 펌프의 PWM 듀티값이 최소값인 1단으로 작동되고, 고부하 영역으로 운전영역이 바뀌면 그에 따라 펌프의 PWM 듀티값도 변경되는 원리이다.
상기 LPI 차량의 경우 시동성 및 발진시 연료 공급에 문제가 없도록 하기 위해 시동 및 시동 직후 연료펌프의 PWM 듀티를 3단 또는 4단으로 작동시켜 연료 송출 유량값을 높여줌으로써 연료 라인의 압력을 빨리 그리고 충분히 상승 및 유지시켜준다.
그러나, 기존의 LPI 차량에 적용 중이던 시동 및 시동 직후 펌프 PWM 듀티 3~4단 적용로직을 그대로 하이브리드 LPI 차량에 적용할 경우 아이들 스탑 기능으로 인해서 아이들 스탑 진입 후 아이들 스탑이 해제될 때마다, 즉 모터로 재시동할 때마다 연료펌프의 PWM 작동 듀티가 고단인 3~4단으로 작동하여 빈번한 펌프 작동소음을 발생시키는 문제점이 있다(도 4 참조).
또한, 아이들 스탑 진입 및 해제에 따른 시동 반복 시 펌프의 작동듀티값이 불필요하게 상향 작동되어 전력소비량이 증가 되는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로서, 아이들 스탑 진입 후 해제 시 일정시간 동안 지연시간을 적용하여 이 시간 동안 펌프 작동듀티를 임의로 설정할 수 있도록 기존의 인터페이스 박스 로직을 변경함으로써 펌프의 작동소음을 저감하고 전력소모량을 절감할 수 있는 하이브리드 엘피아이 차량용 연료펌프 제어방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명은 연료펌프가 연료탱크에 내장되어 액상 연료를 고압으로 송출하고, 인젝터가 액상연료를 분사하여 엔진을 구동하는 LPI 연료분사방식과, 연료절감을 위해 아이들 스탑 기능이 작동되는 하이브리드 LPI 차량에 있어서,
시동키를 이용한 모터 시동과, 아이들 스탑 진입 이후의 모터 재시동을 구분하고, 시동키를 이용하여 첫 시동을 거는 경우에는 기존 LPI 차량과 동일하게 펌프 작동 듀티를 고단인 3~4단으로 작동시키고, 아이들 스탑 진입 이후의 모터 재시동을 거는 경우에는 아이들 스탑 해제 후 일정 시간 동안 펌프 작동 듀티를 1단으로 작동시켜 펌프의 작동 소음을 저감하고 전력소모량을 절감할 수 있는 하이브리드 엘피아이 차량용 연료펌프 제어방법을 제공한다.
또한, 아이들 스탑 해제 후 급출발을 할 경우 아이들 스탑 해제 후 지연시간 구간에서도 바로 펌프 작동상태를 엔진 작동 상태로 변경하여 운전영역에 따른 인 젝션 요구 유량에 맞게 펌프 작동 듀티가 바뀌도록 로직을 변경함으로써, 연료라인 압력 강하 및 발진 출력 부족 현상을 개선할 수 있는 하이브리드 엘피아이 차량용 연료펌프 제어방법을 제공한다.
본 발명에 따른 하이브리드 엘피아이 차량용 연료펌프 제어방법의 장점을 설명하면 다음과 같다.
1. 아이들 스탑 이후 모터 재시동 조건에서 연료펌프 작동듀티를 임의로 설정할 수 있도록 인터페이스 박스 로직을 변경하여, 아이들 스탑 해제 후 모터 재시동 시마다 불필요하게 높게 작동되었던 펌프 작동 듀티를 저단인 1단으로 작동시킴으로써 펌프 작동 소음을 저감하고 전력소모량을 절감하여 상품성 및 연비를 향상시킬 수 있다.
2. 아이들 스탑 해제 후 급출발 또는 급가속 주행할 경우 펌프의 작동 상태를 엔진 작동(Running) 상태로 변경하여 운전영역에 따른 인젝션 요구량에 맞게 펌프의 작동듀티를 상향 조정함으로써 연료 라인 압력 강하 및 발진 출력 부족 현상을 방지할 수 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조로 상세하게 설명한다.
첨부한 도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 엘피아이 차량용 연료펌프 제어방 법을 나타내는 순서도이다.
본 발명은 시동키 시동과 아이들 스탑 이후의 모터 시동을 구분하고, 아이들 스탑 이후 모터 시동시 전자식 연료펌프(EFP;Electric Fuel Pump)의 PWM 작동 듀티를 1단으로 작동하도록 하여 펌프의 작동 소음을 저감할 수 있는 엘피아이 차량용 연료펌프 제어방법에 관한 것이다.
본 발명에서 시동키를 이용하여 첫 시동을 거는 경우에는 기존의 LPI 차량과 동일하게 PWM 듀티를 고단, 예를 들어 3단 또는 4단으로 작동시킴으로써 빠른 연료 라인의 압력 상승 및 유지를 통해 시동성 및 발진성능을 향상시키는 것이 바람직하다.
그리고, 아이들 스탑 진입 이후 엔진 정지 시에도 연료펌프의 최소 PWM 듀티값인 1단으로 구동시킴으로써 연료라인의 압력을 유지하여 아이들 스탑 진입 이후 재출발을 위하여 모터 시동을 거는 경우에 대비한다.
여기서, 본 발명은 아이들 스탑 진입 이후 재출발을 위하여 모터 시동을 거는 경우에 아이들 스탑 해제 후 일정 시간 동안 지연시간(Time delay)를 적용하여 이 지연시간 동안 연료펌프 작동 듀티를 임의로 설정할 수 있도록 인터페이스 박스(IFB)로직을 변경한다.
즉, 아이들 스탑 해제 후 일반적인 모터 시동 시에는 펌프의 작동듀티를 PWM 듀티 1단으로 작동시킴으로써 펌프의 작동소음 및 전력소모량을 저감하여 상품성 및 연비를 향상시킬 수 있다.
그리고, 아이들 스탑 해제 후 급출발 및 급가속 시 등과 같이 고부하 엔진 구동 영역에서는 아이들 스탑 해제 후 지연시간을 갖는 구간에서도 펌프의 작동상태를 엔진 작동 상태(engine running state)로 변경함으로써, 발진성능을 향상시킬 수 있다.
이하, 본 발명의 일실시예에 따른 엘피아이 차량용 연료펌프 제어방법을 설명하면 다음과 같다.
인터페이스 박스(IFB;InterFace Box)는 LPI 연료 시스템를 제어하기 위한 장치이다.
상기 인터페이스 박스는 시동키(ignition key)가 온(on) 상태인지를 판단하고(S110), 시동키가 온 상태인 경우 초기 운전자가 엔진 시동을 걸기 전에 엔진이 정지된 상태이므로 "연료펌프 PWM 제어1"에 따라 펌프를 PWM 듀티 1단으로 구동하고 일정 시간이 지나 연료 라인 압력이 유지되면 연료펌프를 정지한다(S120).
그리고, 시동키가 오프 상태인 경우 연료펌프를 정지하여 재시동에 대비한다(S161).
상기 시동키가 온 된 후 엔진이 시동(START) 상태인지 여부를 판단하고(S130), 엔진이 시동 상태인 경우 "연료펌프 PWM 제어2"에 따라 PWM 듀티를 3단 또는 4단으로 작동시켜 빠른 연료 라인 압력 상승 및 유지를 통해 시동성 및 발진성능을 향상시킨다(S140).
그리고, 엔진이 시동 상태가 아닌 경우 "연료펌프 PWM 제어1"에 따라 펌프를 PWM 듀티 1단으로 구동하고 일정 시간이 지나 연료 라인 압력이 유지되면 연료펌프를 정지한다(S120).
그 다음, 상기 엔진이 시동된 후 엔진이 작동상태(Running State)인지 여부를 판단하고(S150), 상기 엔진이 작동상태인 경우 "연료펌프 PWM 제어3"에 따라 제어한다(S151). 이는 정상 개방 경로 EFP 제어에 해당되며 종래의 LPI 차량에 적용되는 로직이므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.
그리고, 상기 엔진이 정지된 경우 아이들 스탑 상태인지 여부를 판단하고(S160), 아이들 스탑 상태인 경우 연료펌프를 "연료펌프 PWM 제어4"에 따라 제어한다(S170).
상기 "연료펌프 PWM 제어4"의 제어는 아이들 스탑 상태에서 연료펌프를 멈추지 않고 PWM 듀티값을 1단으로 계속 구동되게 하여 연료펌프의 작동 중 소음을 저감한다.
상기 아이들 스탑 상태에서 엔진이 재시동(RESTART) 상태인지 여부를 판단하고(S180), 엔진이 재시동 상태인 경우 엔진이 고부하 상태인지 여부를 판단하고(S190), 엔진이 재시동 상태가 아닌 경우에는 아이들 스탑 상태가 계속 유지되고 있는 상태이므로 상기 S170 및 S180 단계를 반복한다.
그 다음, 상기 엔진이 재시동된 후 고부하 상태로 급출발 또는 급가속하는 경우 "연료펌프 PWM 제어2"에 따라 PWM 듀티를 3단 또는 4단으로 작동시켜 빠른 연료 라인의 압력을 상승 및 유지시킴으로써 시동성 및 발진성능을 향상시킨다(S140).
그리고, 상기 엔진이 고부하 상태가 아닌 경우, 즉 엔진이 재시동된 후 재출발을 위하여 모터 시동을 거는 경우는 이미 아이들 스탑 상태에서 연료펌프를 구동 하여 연료라인의 압력이 유지되고 있는 상황이기 때문에 이후 아이들 스탑이 해제되며 모터 재시동이 이루어지는 구간에서는 연료펌프를 다시 또 구동시켜줄 필요가 없다.
따라서, 본 발명은 아이들 스탑 이후 모터 시동 조건에서는 아이들 스탑 해제 후 일정 시간동안 지연시간을 적용하여 이 시간 동안 연료펌프 작동듀티를 연료펌프 PWM 제어 5에 따라 1단(최저속도)으로 작동하도록 함으로써, 아이들 스탑 진입 및 해제에 따른 시동 반복시 불필요하게 높은 RPM으로 작동했던 연료펌프의 작동소음이 탑승자에게 전달되는 것을 방지하고, 전력소모량을 저감하여 상품성 및 연비를 향상시킬 수 있다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 엘피아이 차량용 연료펌프 제어방법이 적용된 경우 아이들 스탑 해제 시 펌프의 작동듀티값이 1단으로 유지된 경우 엔진 RPM을 나타내는 그래프이다.
도 2에 도시한 바와 같이, 아이들 스탑 해제시 펌프 작동 듀티값이 1단으로 유지되어 아이들 스탑 진입 및 해제에 따른 시동 반복시 불필요한 펌프의 상향 작동을 방지할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 엘피아이 차량용 연료펌프 제어방법이 적용된 경우 아이들 스탑 해제 후 가속주행하는 경우 엔진 RPM 및 펌프의 작동듀티를 나타내는 그래프이다.
도 3에 도시한 바와 같이, 아이들 스탑 해제 후 바로 가속 주행할 경우 엔진의 부분 부하(Part Load) 또는 고부하(Full Load) 주행신호를 이용하여 아이들 스 탑 상태 지속시간이 0보다 큰 조건에서도 펌프 작동 상태를 펌프 정상 작동 구간에서 펌프 작동 듀티로 변경하여 인젝션의 요구 유량값에 맞게 펌프 작동 듀티가 상향되도록 함으로써 연료라인 압력 강하 및 발진 출력 부족현상을 개선할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 엘피아이 차량용 연료펌프 제어방법을 나타내는 순서도
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 엘피아이 차량용 연료펌프 제어방법이 적용된 경우 아이들 스탑 진입 및 해제에 따른 시동 반복시 펌프의 작동듀티값을 나타내는 그래프
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 엘피아이 차량용 연료펌프 제어방법이 적용된 경우 아이들 스탑 해제 후 바로 가속 주행시 엔진 RPM 및 펌프의 작동듀티를 나타내는 그래프
도 4는 종래기술에 따른 엘피아이 차량용 연료펌프 제어로직이 적용된 경우 아이들 스탑 진입 및 해제에 따른 시동 반복시 펌프의 작동듀티값을 나타내는 그래프

Claims (2)

  1. 하이브리드 엘피아이 차량용 연료펌프 제어방법에 있어서,
    아이들 스탑 상태로 진입 후 엔진의 재시동 여부를 판단하는 단계;
    상기 엔진이 재시동된 경우 연료펌프를 최저속도로 구동하여 탑승자에게 연료펌프의 작동소음이 전달되는 것을 방지하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 엘피아이 차량용 연료펌프 제어방법.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 엔진이 재시동된 경우 고부하 상태인지를 판단하는 단계;
    상기 엔진이 고부하 상태인 경우 연료펌프의 작동듀티를 상승시켜 연료라인압력을 상승 및 발진출력을 충족시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 엘피아이 차량용 연료펌프 제어방법.
KR1020090119560A 2009-12-04 2009-12-04 하이브리드 엘피아이 차량용 연료펌프 제어방법 KR20110062742A (ko)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN112923996A (zh) * 2021-01-22 2021-06-08 珠海拓芯科技有限公司 水泵流量监测电路

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