ITMI20060790A1

ITMI20060790A1 - METHOD TO CHECK THE FUEL INJECTION OF AN LPI ENGINE

Info

Publication number: ITMI20060790A1
Application number: IT000790A
Authority: IT
Inventors: Deok Ryol Kim
Original assignee: Franzosi Roberto
Priority date: 2005-08-30
Filing date: 2006-04-21
Publication date: 2007-02-28
Also published as: KR100666107B1; CN100453783C; NL1031661A1; AU2006201761B2; JP2007064202A; JP4195711B2; AU2006201761A1; NL1031661C2; CN1924327A

Description

DESCRIZIONE DESCRIPTION

annessa a domanda di brevetto per INVENZIONE INDU-STRIALE avente per titolo: attached to a patent application for INDUSTRIAL INVENTION entitled:

"Metodo per controllare l'iniezione di carburante di un motore LPI" "Method for checking the fuel injection of an LPI engine"

DESCRIZIONE DESCRIPTION

SFONDO DELL'INVENZIONE BACKGROUND OF THE INVENTION

(a) Campo dell'invenzione (a) Field of the invention

La presente invenzione si riferisce ad un metodo per controllare l'iniezione di carburante di un motore a iniezione di petrolio liquefatto (LPI). Più particolarmente, la presente invenzione si riferisce ad un metodo per controllare l'iniezione di carburante di un motore LPI avente il vantaggio di calcolare una quantità di iniezione di carburante iniziale tenendo in considerazione la quantità di carburante rimanente in un iniettore. The present invention relates to a method for controlling the fuel injection of a Liquefied Petroleum Injection (LPI) engine. More particularly, the present invention relates to a method for controlling the fuel injection of an LPI engine having the advantage of calculating an initial fuel injection amount taking into account the amount of fuel remaining in an injector.

(b) Descrizione della tecnica relativa (b) Description of the related technique

Generalmente, nel caso in cui un qas di petrolio liquefatto (GPL) venga trasformato da uno stato liquido ad uno stato gassoso, il volume dell'GPL aumenta anche di più di 250 volte. Quindi, se un carburante gassoso viene iniettato in una camera di combustione, si può verificare una situazione problematica in cui l'avviabilità del motore peggiora oppure il motore si arresta a causa di una insufficiente alimentazione di carburante . Generally, in the event that a liquefied petroleum qas (LPG) is transformed from a liquid state to a gaseous state, the volume of the LPG also increases by more than 250 times. Hence, if a gaseous fuel is injected into a combustion chamber, a problematic situation can arise where the engine's start-up deteriorates or the engine stops due to insufficient fuel supply.

Un tipico motore a GPL è un tipo di miscelatore in cui GPL allo stato liquido viene vaporizzato, miscelato con aria e quindi iniettato in una camera di combustione. In tale motore a GPL convenzionale si possono verificare molti problemi. Per esempio, il motore può avviarsi male in inverno e si può generare catrame. Inoltre, vi è una elevata possibilità di ritorno di fiamma quando carburante incombusto rifluisce nel collettore di aspirazione dell'aria e viene bruciato al suo interno. A typical LPG engine is a type of mixer in which liquid LPG is vaporized, mixed with air and then injected into a combustion chamber. Many problems can occur in such a conventional LPG engine. For example, the engine can start badly in winter and tar can be generated. In addition, there is a high possibility of backfire when unburned fuel flows back into the air intake manifold and is burned therein.

D'altra parte, poiché GPL allo stato liquido viene iniettato direttamente in un cilindro di un motore LPI, la struttura di un motore LPI è efficiente e i problemi di un motore a GPL convenzionale possono venire risolti nel motore LPI. On the other hand, since liquid LPG is injected directly into a cylinder of an LPI engine, the structure of an LPI engine is efficient and the problems of a conventional LPG engine can be solved in the LPI engine.

Quando carburante rimane nel cilindro di un motore, una quantità di carburante che è in eccesso rispetto ad una quantità di carburante desiderata viene alimentata al cilindro durante la procedura di avviamento, e quindi si può verificare una combustione incompleta e il gas di scarico può aumentare. When fuel remains in the cylinder of an engine, an amount of fuel that is in excess of a desired amount of fuel is supplied to the cylinder during the starting procedure, and thus incomplete combustion can occur and the exhaust gas can increase.

L'informazione precedente descritta nella parte Sfondo serve solo come miglioramento della comprensione dello sfondo dell'invenzione e quindi può contenere una informazione che non fa parte della tecnica precedente che è già nota in questa nazione ad una persona di ordinaria esperienza nel settore. The foregoing information described in the Background part serves only as an improvement in the understanding of the background of the invention and therefore may contain information which is not part of the prior art which is already known in this country to a person of ordinary skill in the art.

SOMMARIO DELL'INVENZIONE SUMMARY OF THE INVENTION

La presente invenzione è stata realizzata in uno sfor-zo per fornire un metodo per controllare l'iniezione di carburante di un motore LPI avente i vantaggi di calcolare una quantità di iniezione di carburante iniziale tenendo in considerazione la quantità di carburante rimanente in un iniettore quando si avvia il mo-tore . The present invention has been made in an effort to provide a method for controlling the fuel injection of an LPI engine having the advantages of calculating an initial fuel injection amount by taking into account the amount of fuel remaining in an injector when the engine starts.

Un metodo di esempio per controllante l'iniezione di carburante di un motore LPI secondo una realizzazione della presente invenzione comprende: rilevare la temperatura e la pressione di una parte interna di un iniettore mediante sensori di temperatura e pressione installati al suo interno; calcolare una quantità di carburante rimanente nell'iniettore in base alla temperatura ed alla pressione della parte interna dell'iniettore; determinare se un motore è in funzio-ne; calcolare una quantità di iniezione di carburante di base tenendo in considerazione la quantità di aria e la temperatura di un fluido di raffreddamento quando il motore è in funzione; e calcolare la quantità di iniezione di carburante iniziale sottraendo la quantità di iniezione di carburante di base dalla quantità di carburante rimanente nell'iniettore. An exemplary method for controlling the fuel injection of an LPI engine according to an embodiment of the present invention comprises: detecting the temperature and pressure of an internal part of an injector by means of temperature and pressure sensors installed therein; calculate a quantity of fuel remaining in the injector based on the temperature and pressure of the internal part of the injector; determining if an engine is running; calculating a basic fuel injection amount taking into account the amount of air and the temperature of a cooling fluid when the engine is running; and calculating the initial fuel injection amount by subtracting the base fuel injection amount from the amount of fuel remaining in the injector.

Una valvola di arresto elettronica può venire montata nell'iniettore e l'alimentazione di carburante ad un cilindro del motore può venire tagliata mediante la valvola di arresto elettronica quando il motore viene arrestato . An electronic stop valve can be mounted in the injector and the fuel supply to an engine cylinder can be cut off by the electronic stop valve when the engine is stopped.

I sensori di temperatura e pressione per rilevare la temperatura e la pressione della parte interna dell'iniettore sono installati nell'iniettore, e i dati di temperatura e pressione rilevati mediante i sensori dì temperatura e pressione vengono trasferiti ad una ECU del veicolo. The temperature and pressure sensors for detecting the temperature and pressure of the internal part of the injector are installed in the injector, and the temperature and pressure data detected by the temperature and pressure sensors are transferred to an ECU of the vehicle.

Inoltre, la quantità di carburante rimanente nell'iniettore può venire calcolata quando si avvia il motore . Also, the amount of fuel remaining in the injector can be calculated when starting the engine.

BREVE DESCRIZIONE DEI DISEGNI BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

La Fig. 1 mostra uno schema di un sistema per l'alimentazione di carburante di un motore LPI secondo la presente invenzione. Fig. 1 shows a diagram of a fuel supply system of an LPI engine according to the present invention.

La Fig. 2 mostra uno schema di un iniettore usato in un motore LPI secondo la presente invenzione. Fig. 2 shows a schematic of an injector used in an LPI engine according to the present invention.

La Fig. 3 mostra un diagramma di flusso di un metodo per controllare l'iniezione di carburante di un motore LPI secondo la presente invenzione. Fig. 3 shows a flow diagram of a method for controlling the fuel injection of an LPI engine according to the present invention.

descrizione dei numeri di riferimento che indicano gli elementi principali nei disegni> description of the reference numerals indicating the main elements in the drawings>

2 : bombola 2: cylinder

4 : pompa del carburante 4: fuel pump

6: valvola multipla 6: multiple valve

8: condotto per l'alimentazione del carburante 8: fuel supply duct

10: motore LPI 10: LPI engine

12: iniettore 12: injector

22, 23: valvola per interrompere l'alimentazione di carburante 22, 23: valve to cut off the fuel supply

24: sensore di temperatura 24: temperature sensor

50: valvola di arresto elettronica 50: electronic stop valve

52: sensore di temperatura 52: temperature sensor

54: sensore di pressione 54: pressure sensor

60: ECU 60: ECU

DESCRIZIONE DETTAGLIATA DELLA REALIZZAZIONE DETAILED DESCRIPTION OF THE REALIZATION

Una realizzazione di esempio della presente invenzione verrà descritta in seguito dettagliatamente con riferimento ai disegni allegati. An exemplary embodiment of the present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings.

La Fig. 1 mostra uno schema di un sistema per l'alimentazione di carburante di un motore LPI secondo la presente invenzione, la Fig. 2 mostra uno schema di un iniettore usato in un motore LPI secondo la presente invenzione, e la Fig. 3 mostra un diagramma di flusso di un metodo per controllare l'iniezione di carburante di un motore LPI secondo la presente invenzione. Fig. 1 shows a diagram of a fuel supply system of an LPI engine according to the present invention, Fig. 2 shows a diagram of an injector used in an LPI engine according to the present invention, and Fig. 3 shows a flow diagram of a method for controlling the fuel injection of an LPI engine according to the present invention.

Come mostrato nella Fig. 1, un sistema per l'alimentazione di carburante di un motore LPI secondo una realizzazione della presente invenzione comprende: una bombola 2 per contenere il carburante; una pompa 4 del carburante per pompare il carburante liquefatto, la pompa 4 del carburante essendo installata nella bombola 2; un motore LPI 10 azionato con il carburante iniettato; e un condotto 8 per l'alimentazione del carburante per portare il carburante pompato dalla pompa 4 del carburante fino al motore LPI 10. As shown in Fig. 1, a system for feeding fuel of an LPI engine according to an embodiment of the present invention comprises: a cylinder 2 for containing the fuel; a fuel pump 4 for pumping liquefied fuel, the fuel pump 4 being installed in the cylinder 2; an LPI 10 engine driven with injected fuel; and a fuel supply conduit 8 for carrying the fuel pumped by the fuel pump 4 to the LPI engine 10.

Secondo il sistema per l'alimentazione di carburante del motore LPI 10, carburante GPL allo stato liquido viene pompato mediante la pompa 4 del carburante nella bombola 2 e trasferito al condotto 8 per l'alimentazione di carburante attraverso la valvola multipla 6. Quindi, il carburante GPL viene iniettato in una camera di combustione nel motore LPI 10 attraverso l'iniettore 12 del motore LPI 10. According to the fuel supply system of the LPI 10 engine, liquid LPG fuel is pumped by the fuel pump 4 into the cylinder 2 and transferred to the fuel supply line 8 through the multiple valve 6. Then, the LPG fuel is injected into a combustion chamber in the LPI 10 engine through the injector 12 of the LPI 10 engine.

contemporaneamente, il carburante GPL in eccesso nel procedimento di alimentazione del carburante viene ri-portato dall'iniettore 12 alla bombola 2 attraverso il condotto 20 di ritorno del carburante. Simultaneously, excess LPG fuel in the fuel supply process is returned from the injector 12 to the cylinder 2 through the fuel return line 20.

La pompa 4 del carburante pressurizza il carburante GPL oltre la pressione necessaria per la liquefazione del carburante GPL affinché il carburante liquefatto possa rimanere allo stato liquido mentre viene alimentato dalla bombola 2 all'iniettore 12. The fuel pump 4 pressurizes the LPG fuel beyond the pressure needed to liquefy the LPG fuel so that the liquefied fuel can remain liquid as it is fed from cylinder 2 to injector 12.

Valvole 22 e 23 per interrompere l'alimentazione di carburante, per interrompere l'alimentazione di carburante GPL al motore 10 quando il motore 10 viene arre-stato, e un sensore di temperatura 24 per rilevare la temperatura del carburante GPL sono montati sul condotto 8 per l'alimentazione del carburante. Valves 22 and 23 for shutting off the fuel supply, for shutting off the supply of LPG fuel to the engine 10 when the engine 10 is stopped, and a temperature sensor 24 for detecting the temperature of the LPG fuel are mounted on the line 8 for fuel supply.

Inoltre, un sensore di pressione 26 per rilevare la pressione del carburante GPL e un regolatore di pressione 28 per mantenere la pressione del carburante GPL ad un livello predeterminato, sono montati sul condotto 20 di ritorno del carburante. In addition, a pressure sensor 26 for detecting the pressure of the LPG fuel and a pressure regulator 28 for maintaining the pressure of the LPG fuel at a predetermined level are mounted on the fuel return line 20.

Come mostrato nella Fig. 2, una valvola di arresto elettronica 50, un sensore di temperatura 52 ed un sensore di pressione 54 sono montati nel passaggio di iniezione del carburante dell'iniettore 12. As shown in Fig. 2, an electronic stop valve 50, a temperature sensor 52 and a pressure sensor 54 are mounted in the fuel injection passage of the injector 12.

I dati di temperatura e pressione rilevati mediante i sensori di temperatura e pressione 52 e 54, vengono trasferiti ad una ECU 60 del veicolo. The temperature and pressure data detected by means of the temperature and pressure sensors 52 and 54 are transferred to an ECU 60 of the vehicle.

Contemporaneamente, quando il motore LPI 10 viene arrestato, la ECU 60 aziona la valvola di arresto elettronica 50 in modo da interrompere il flusso di carburante dal condotto di alimentazione 8 al cilindro del motore 10. Quindi, mediante tale operazione della ECU 60, il carburante rimane nell'iniettore 12. Simultaneously, when the LPI engine 10 is stopped, the ECU 60 operates the electronic shut-off valve 50 so as to interrupt the flow of fuel from the supply line 8 to the cylinder of the engine 10. Then, by this operation of the ECU 60, the fuel remains in injector 12.

In seguito, un metodo per controllare l'iniezione di carburante di un motore LPI secondo una realizzazione della presente invenzione verrà descritto dettagliatamente con riferimento alla Fig. 1 fino alla Fig. 3. Hereinafter, a method for controlling the fuel injection of an LPI engine according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to Fig. 1 to Fig. 3.

Un metodo per controllare l'iniezione di carburante di un motore LPI secondo una realizzazione della presente invenzione comprende: una fase S10 di rotazione di un interruttore di accensione; una fase S20 di rilevazione della temperatura interna e della pressione interna di un iniettore 12; una fase S30 di calcolo della quantità di carburante rimanente nell'iniettore 12 in base alla temperatura interna ed alla pressione interna dell'iniettore 12; una fase S40 di determinazione del fatto se il motore LPI 10 è in funzione; una fase S50 di calcolo di una quantità di iniezione di carburante di base tenendo in considerazione la quantità di aria e la temperatura di un fluido di raffreddamento quando il motore LPI 10 è in funzione; e una fase S60 di calcolo di una quantità di iniezione di carburante iniziale sottraendo la quantità di iniezione di carburante di base dalla quantità di carburante rimanente nell'iniettore. A method for controlling the fuel injection of an LPI engine according to an embodiment of the present invention comprises: a rotation step S10 of an ignition switch; a step S20 for detecting the internal temperature and internal pressure of an injector 12; a step S30 for calculating the amount of fuel remaining in the injector 12 on the basis of the internal temperature and the internal pressure of the injector 12; a step S40 for determining whether the LPI engine 10 is running; a step S50 of calculating a base fuel injection amount taking into account the amount of air and the temperature of a cooling fluid when the LPI engine 10 is running; and a step S60 of calculating an initial fuel injection amount by subtracting the base fuel injection amount from the amount of fuel remaining in the injector.

In questo caso, dopo che l'interruttore di accensione è stato ruotato, il sensore di temperatura 52 ed il sensore di pressione 54 installati nell'iniettore 12 rilevano la temperatura interna e la pressione interna dell'iniettore 12. Poiché entro l'iniettore 12 è for-mato uno spazio, la ECU 60 può calcolare la quantità di carburante rimanente nell'iniettore 12 in base alla temperatura interna ed alla pressione interna dell'iniettore 12. In this case, after the ignition switch has been turned, the temperature sensor 52 and the pressure sensor 54 installed in the injector 12 detect the internal temperature and the internal pressure of the injector 12. Since within the injector 12 a space is formed, the ECU 60 can calculate the amount of fuel remaining in the injector 12 based on the internal temperature and internal pressure of the injector 12.

Pertanto, valori sperimentali della temperatura inter-na e della pressione interna dell'iniettore 12, a seconda della quantità di carburante rimanente al suo interno, sono memorizzati nella ECU 60. Quindi, nella fase S30, la ECU 60 calcola la quantità di carburante rimanente nell'iniettore 12 in base ai valori di temperatura interna e pressione interna al suo interno. Quindi, quando il motore LPI 10 è in funzione, la ECU 60 calcola la quantità di alimentazione del carburante al motore LPI 10. Therefore, experimental values of the internal temperature and internal pressure of the injector 12, depending on the amount of fuel remaining inside it, are stored in the ECU 60. Then, in step S30, the ECU 60 calculates the amount of fuel remaining. in the injector 12 on the basis of the values of internal temperature and internal pressure inside it. Then, when the LPI engine 10 is running, the ECU 60 calculates the amount of fuel supply to the LPI engine 10.

Nel caso in cui venga alimentato carburante in eccesso al motore LPI 10, viene generata una quantità sostanziale di gas di scarico. Nel caso in cui venga alimen-tata una quantità di carburante troppo ridotta al mo-tore LPI 10, la prestazione del motore peggiora. In the event that excess fuel is supplied to the LPI 10 engine, a substantial amount of exhaust gas is generated. If too little fuel is supplied to the LPI 10 engine, engine performance deteriorates.

In particolare, il metodo per controllare l'iniezione di carburante di un motore LPI secondo una realizzazione della presente invenzione calcola la quantità di iniezione di carburante iniziale sottraendo la quantità di carburante rimanente nell'iniettore 12 dalla quantità di iniezione di carburante di base in modo da ridurre il gas di scarico generato dal carburante rimanente nell'iniettore 12. In particular, the method for controlling the fuel injection of an LPI engine according to an embodiment of the present invention calculates the initial fuel injection amount by subtracting the amount of fuel remaining in the injector 12 from the base fuel injection amount so to reduce the exhaust gas generated by the fuel remaining in the injector 12.

Quindi, la ECU 60 calcola la quantità di iniezione di carburante di base tenendo in considerazione la quantità di aria e la temperatura di un fluido di raffred-damento nella fase S50, e calcola la quantità di inie-zione di carburante iniziale sottraendo la quantità di carburante rimanente dalla quantità di iniezione di carburante di base nella fase S60. Then, the ECU 60 calculates the basic fuel injection amount by taking into account the amount of air and the temperature of a cooling fluid in step S50, and calculates the initial fuel injection amount by subtracting the amount of remaining fuel from the base fuel injection amount in step S60.

In seguito, la quantità appropriata di carburante calcolata sottraendo il carburante rimanente dalla quantità di iniezione di carburante di base, viene iniettata nel cilindro del motore LPI 10 tramite l'iniettore 12. Quindi, si può ottimizzare il rapporto aria-carburante . Thereafter, the appropriate amount of fuel calculated by subtracting the remaining fuel from the base fuel injection amount, is injected into the LPI engine cylinder 10 via the injector 12. Thus, the air-fuel ratio can be optimized.

Il metodo per controllare l'iniezione di carburante di un motore LPI secondo una realizzazione della presente invenzione calcola la quantità di iniezione di carburante iniziale tenendo in considerazione la quantità di carburante rimanente nell'iniettore quando il motore viene avviato. Pertanto, il gas di scarico generato da una alimentazione di carburante eccessiva può venire evitato. The method for controlling the fuel injection of an LPI engine according to an embodiment of the present invention calculates the initial fuel injection amount by taking into account the amount of fuel remaining in the injector when the engine is started. Therefore, the exhaust gas generated by excessive fuel supply can be avoided.

Il metodo per controllare l'iniezione di carburante di un motore LPI secondo una realizzazione della presente invenzione rileva la quantità di carburante rimanente in modo più preciso poiché la quantità di carburante rimanente nell'iniettore viene calcolata in base alla temperatura interna ed alla pressione interna rilevate mediante i sensori di temperatura e pressione installati nell'iniettore. Quindi, il rapporto ariacarburante del motore LPI può venire ottimizzato. The method for controlling the fuel injection of an LPI engine according to an embodiment of the present invention detects the amount of fuel remaining more precisely since the amount of fuel remaining in the injector is calculated based on the detected internal temperature and internal pressure. by means of the temperature and pressure sensors installed in the injector. Thus, the air fuel ratio of the LPI engine can be optimized.

Mentre la presente invenzione è stata descritta con riferimento a ciò che attualmente viene considerata una realizzazione pratica di esempio, si comprenderà che l'invenzione non è limitata alla realizzazione descritta, ma, al contrario, intende coprire varie modifiche e disposizioni equivalenti comprese nello spirito e nel campo delle rivendicazioni allegate. While the present invention has been described with reference to what is currently considered an exemplary practical embodiment, it will be understood that the invention is not limited to the embodiment described but, on the contrary, is intended to cover various modifications and equivalent arrangements comprised in the spirit and in the field of the attached claims.

Claims

CLAIMS 1. A method of controlling the fuel injection of an LPI engine, comprising: detect the internal temperature and internal pressure of an injector by means of a temperature sensor and a pressure sensor installed inside it; calculating the amount of fuel remaining in the injector based on the internal temperature and internal pressure of the injector; determine if the engine is running; calculate the amount of basic fuel injection taking into account the amount of air and the temperature of a cooling fluid when the engine is running; And calculating the initial fuel injection amount by subtracting the base fuel injection amount from the amount of fuel remaining in the injector.

Method according to claim 1, wherein: an electronic stop valve is mounted in the injector; And the fuel supply to an engine cylinder is cut off by the electronic shut-off valve when the engine is stopped.

Method according to claim 1 or claim 2, wherein the internal temperature and internal pressure data detected by the temperature and pressure sensors installed in the injector, are transferred to an ECU. 4. Method according to claim 1 or 2, wherein the amount of fuel remaining in the injector is calculated when the engine is running,