KR100507474B1

KR100507474B1 - 엘피아이 차량의 시동지연 및 탄화수소 저감방법

Info

Publication number: KR100507474B1
Application number: KR10-2003-0021677A
Authority: KR
Inventors: 이우직
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2003-04-07
Filing date: 2003-04-07
Publication date: 2005-08-09
Also published as: KR20040087653A

Abstract

엘피아이 차량의 시동지연 및 탄화수소 저감방법이 개시된다. 개시된 엘피아이 차량의 시동지연 및 탄화수소 저감방법은, (a) 엘피아이 차량의 엔진이 이그니션 온이고, 상기 차량 엔진의 ECU에 에러가 발생되지 않았으며, 상기 차량의 배터리가 정상 상태이고, 밤샘주차상태에 있어 상기 엔진의 냉각수온과 연료의 온도가 설정치 이내인지 등의 전제조건을 만족하는지 판단하는 단계와; (b) 상기 단계 (a)의 조건을 만족하는 경우, 상기 ECU 내에 저장되어 있는 시동시간 목표치 초과 적산 회수를 체크하고 상기 차량의 시동 유무를 판단하는 단계와; (c) 상기 단계 (b)에서 상기 차량이 시동중이라고 판단되면, 상기 적산 회수가 기준치를 초과했는지 판단하는 단계와; (d) 상기 단계 (c)에서 상기 기준치를 초과했다고 판단되면, 엘피아이 차량의 누기 연료 저감 패턴의 적용 유무를 판정하기 위한 온도조건을 체크하는 단계와; (e) 상기 단계 (d)에서 온도조건을 만족하는 경우, 상기 차량의 배기저감 패턴을 적용하고, 연료를 분사하고 점화하는 단계와; (f) 엔진 회전수와 시동판정 rpm을 비교 판단하는 단계와; (g) 상기 단계 (f)에서 상기 엔진 회전수가 상기 시동판정 rpm보다 큰 경우, 시동 소요시간을 체크하여 상기 시동 소요시간이 목표치를 초과했는지 판단하는 단계는 단계와; (h) 상기 단계 (g)에서 상기 목표치를 초과한 경우, 카운터를 적산하고 이를 상기 ECU에 저장하는 단계;를 포함하는 것을 그 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 인젝터의 연료누기 발생 유무를 판단하여 누기 발생시, 연료분사를 억제하는 제어를 실시하여 시동시간을 단축시키고, 미연 HC 배기가스를 저감시킬 수 있는 이점이 있다.

Description

엘피아이 차량의 시동지연 및 탄화수소 저감방법{METHOD OF DECREASING STARTING DELAY AND HC FOR LPI VEHICLE}

본 발명은 엘피아이 차량의 시동지연 및 탄화수소 저감방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 미연 HC 배기가스가 저감되도록 개선된 엘피아이 차량의 시동지연 및 탄화수소 저감방법에 관한 것이다.

일반적으로 엘피아이(LPI; LPG Injection) 엔진이란 도면에는 도시하지 않았지만, 엘피지 봄베(LPG bombe) 내에 펌프(pump)를 설치하여 액상의 연료를 연료라인으로 압송하고, 인젝터(injector)를 통하여 액상의 연료를 분사하는 구조로 되어 있다.

그러나 엘피지는 엔진의 복사열을 받아 온도가 증가하게 되면 포화증기압이 직선적으로 증가함에 따라 연료라인 내의 압력이 상승하게 된다. 특히, 주행 중 정지시에는 연료가 연료라인 내에 정체되어 있어 그 압력 증가가 더욱 높아지게 된다.

따라서 차량 주행 후, 엔진 시동을 오프(OFF)하게 되면 엔진룸(engine room) 내에 있는 연료라인 내의 연료는 온도 상승과 더불어 압력 상승이 이루어지게 되고, 결국 압력조절기의 스프링을 밀어내어 봄베로 리턴(return)된다.

그리고 상기 엔진룸 내의 연료라인에는 액상의 연료를 분사하기 위한 인젝터가 장착되는데, 상기한 고압의 연료는 이 인젝터에도 작용하게 되어 인젝터 팁(tip)에서는 증발된 연료의 누기가 발생하게 되고 인젝터를 장시간 사용함에 따라 이 누기량은 더욱 증가된다.

이렇게 연료의 누기가 발생하게 되면 이 연료는 엔진 흡입구나 연소실에 머물게 되고 다음 시동시 영향을 미치게 된다.

또한 연료누기가 발생된 상태에서 시동을 걸게 되면 정상 시동시 분사량에 누기된 연료가 합쳐지게 되어, 결국 과농(over-rich)한 혼합기가 형성되게 된다.

그리고 상기한 누기량이 적정할 경우에는 시동시 가연범위 내의 혼합기가 형성되어 문제는 없으나, 누기량이 과대할 경우에는 가연범위를 벗어난 과농 혼합기에 의하여 시동시간이 길어지는 문제가 발생되게 된다.

또한 누기량이 더욱 증가하게 되면 연료분사를 하지 않아도 가연범위를 벗어날 정도가 되어 미연 HC(hydrocarbon) 배기가스의 배출량이 크게 증가하는 현상이 발생되게 된다.

현재에도 시동이 걸리지 않을 정도의 과도한 누기가 발생된 상태에서도 연료분사를 행하기 때문에 미연 HC 배기가스의 배출량이 규제치를 초과하는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 인젝터의 연료누기 발생 유무를 판단하여 누기 발생시 연료분사를 억제하는 제어를 실시하여 시동시간을 단축시키고 미연 HC 배기가스가 저감되도록 한 엘피아이 차량의 시동지연 및 탄화수소 저감방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 엘피아이 차량의 시동지연 및 탄화수소 저감방법은, (a) 엘피아이 차량의 엔진이 이그니션 온이고, 상기 차량 엔진의 ECU에 에러가 발생되지 않았으며, 상기 차량의 배터리가 정상 상태이고, 밤샘주차상태에 있어 상기 엔진의 냉각수온과 연료의 온도가 설정치 이내인지 등의 전제조건을 만족하는지 판단하는 단계와; (b) 상기 단계 (a)의 조건을 만족하는 경우, 상기 ECU 내에 저장되어 있는 시동시간 목표치 초과 적산 회수를 체크하고 상기 차량의 시동 유무를 판단하는 단계와; (c) 상기 단계 (b)에서 상기 차량이 시동중이라고 판단되면, 상기 적산 회수가 기준치를 초과했는지 판단하는 단계와; (d) 상기 단계 (c)에서 상기 기준치를 초과했다고 판단되면, 엘피아이 차량의 누기 연료 저감 패턴의 적용 유무를 판정하기 위한 온도조건을 체크하는 단계와; (e) 상기 단계 (d)에서 온도조건을 만족하는 경우, 상기 차량의 배기저감 패턴을 적용하고, 연료를 분사하고 점화하는 단계와; (f) 엔진 회전수와 시동판정 rpm을 비교 판단하는 단계와; (g) 상기 단계 (f)에서 상기 엔진 회전수가 상기 시동판정 rpm보다 큰 경우, 시동 소요시간을 체크하여 상기 시동 소요시간이 목표치를 초과했는지 판단하는 단계는 단계와; (h) 상기 단계 (g)에서 상기 목표치를 초과한 경우, 카운터를 적산하고 이를 상기 ECU에 저장하는 단계;를 포함하는 것을 그 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 1에는 본 발명에 따른 엘피아이 차량의 시동지연 및 탄화수소 저감방법을 순차적으로 나타내 보인 개략적인 순서도가 도시되어 있다.

도면을 참조하면, 본 발명에 따른 엘피아이 차량의 시동지연 및 탄화수소 저감방법은, 우선, 엘피아이 차량의 엔진이 이그니션 온(IG ON)이고, 차량 엔진의 ECU에 에러(error)가 발생되지 않았으며, 이 차량의 배터리(battery)가 정상 상태이고, 밤샘주차상태(over-night soaking)에 있어 엔진의 냉각수온과 연료의 온도가 설정치 이내인지 등의 전제조건을 만족하는지 판단한다.(단계 110)

상기 단계 110의 전제조건을 만족하는 경우, 상기 ECU 내에 저장되어 있는 시동시간 목표치 초과 적산 회수를 체크(check)하고 차량의 시동 유무를 판단한다.(단계 120,130)

상기에서 시동시간 목표치 초과 적산 회수는 현 시동 직진까지의 주행 사이클 동안 누적된 값이며, 이 값은 ECU에서 읽어 들인다.

그리고 상기 단계 130에서 차량이 시동중이라고 판단되면, 적산 카운터의 적산 회수가 기준치를 초과했는지 판단한다.(단계 140)

상기 단계 140에서 기준치를 초과했다고 판단되면, 엘피아이 차량의 누기 연료 저감 패턴(pattern)의 적용 유무를 판정하기 위한 온도조건을 체크한다.(단계 150)

여기서 온도조건은 연료의 온도가 기준치의 상한치 및 하한치의 온도범위 이내에 있는 지로 한다.

상기 단계 150에서 체크한 온도조건을 만족하는지 판단하고, 이를 만족하는 경우, 차량의 배기저감 패턴을 적용한다.(단계 160,170)

여기서 배기저감 패턴은, 시동시 일정 사이클동안 연료분사를 억제시키는 것으로, 사이클 수는 이그니션 회수로 한다. 예컨대, V6엔진의 경우 엔진 1회전은 3사이클에 해당된다. 그리고 상기한 연료분사 억제 사이클 수는 시동시간 목표치 초과 카운터 합(COUNT_SUM)의 함수로 설정하고, 이때 점화는 정상적으로 작동시키게 되는데 분사억제 회수를 초과하고 나서야 비로소 정상적으로 연료를 분사 개시하게 된다.(단계 180)

이때 엔진 회전수와 시동판정 rpm을 비교 판단하여, 엔진 회전수가 시동판정 rpm보다 큰 경우, 즉 시동종료가 판정되면 시동 소요시간을 체크하여 시동 소요시간이 목표치를 초과했는지 판단한다.(단계 190,200,210)

여기서 시동 소요시간은 시동시 엔진 회전 사이클 수로 적산하여 판정하고, 이때 사이클 수는 시동 시작부터 종료까지의 회수로 한다.

그리고 시동 소요시간 목표치 초과 여부는 시동소요회수와 설정치를 비교하여 시동소요회수가 설정치보다 크거나 같은 경우로 판정한다. 상기한 설정치는 연료온도의 함수이다.

상기 단계 210에서 상기 목표치를 초과한 경우, 카운터를 적산[COUNT_SUM(n)=COUNT_SUM(n-1)+1]하고 새로운 카운터 값을 ECU에 저장한다.(단계 220,230)

그리고 상기 단계 210에서 상기 목표치를 초과하지 않은 경우, 카운터를 감산[COUNT_SUM(n)=COUNT_SUM(n-1)-1]하고 이를 ECU에 저장하고, 상기 단계 230을 수행한다.(단계 240)

한편, 상기 단계 130에서 차량이 시동중이 아니라면, 상기 단계 110부터 재 수행하고, 상기 단계 140에서 상기 기준치를 초과하지 않거나, 상기 단계 160에서 상기 온도조건을 만족하지 못하는 경우에는, 상기 단계 180을 바로 수행한다.

그리고 상기 단계 190에서 상기 엔진 회전수가 시동판정 rpm보다 작은 경우, 상기 단계 180을 재 수행한다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 엘피아이 차량의 시동지연 및 탄화수소 저감방법은, LPI 엔진 시동시 시동 소요시간(예컨대, 엔진 회전 사이클 수 NR: 6기통 경우 NR=6/엔진2회전, 4기통 경우 NR=4/2회전)을 모니터링하여, 이 시간이 ECU 내에 저장되어 있는 목표회수 이상 되었는지를 확인한다.

그리고 이 목표회수를 초과하게 되면 초과될 때마다 카운터를 하나씩 적산하여(반대의 경우에는 감산) 이 적산치가 기준치 이상이 되면 시동신호가 들어와도 분사를 억제한다.

과농(over-rich)한 누기연료 상태에서 엔진 시동시라도 분사를 억제하게 되면 그 만큼 가연 혼합기 범위로 빨리 들어오기 때문에 시동시간 단축 및 미연 HC의 저감 효과가 나타나게 된다.

이때 엔진점화는 정상적으로 행하여 누기연료를 가능한 연소시켜 HC 배기량을 저감시키고, 시동 소요시간 초과 여부는 밤샘주차상태 시동시에만 행하여야 하는데, 이는 장시간에 걸쳐 발생되는 연료누기의 특성 때문이다.

그리고 배터리 상태와 시동시 온도도 시동시간에 영향을 주기 때문에 이에 대한 고려도 요구된다.

또한 시동의 조건은 엔진 회전수 조건(시동판정 rpm 이상) 및 라인 연료압 조건(IG ON시 압력대비 일정값 이상 증대)이 만족되었는가 이다. 연료분사 억제회수는 시동 목표치 초과 적산 카운트를 기준으로 행하게 되는데, 분사억제 사이클 경과 후 분사개시 후에도 시동시간이 짧아지지 않으면 적산 카운트를 늘리게 되고(카운터가 많아질수록 분사억제 사이클 증가), 반대의 경우는 적산 카운트를 감소시킨다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 엘피아이 차량의 시동지연 및 탄화수소 저감방법은 다음과 같은 효과를 갖는다.

인젝터의 연료누기 발생 유무를 판단하여 누기 발생시, 연료분사를 억제하는 제어를 실시하여 시동시간을 단축시키고, 미연 HC 배기가스를 저감시킬 수 있다.

본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 엘피아이 차량의 시동지연 및 탄화수소 저감방법을 순차적으로 나타내 보인 개략적인 순서도.

Claims

(a) 엘피아이 차량의 엔진이 이그니션 온이고, 상기 차량 엔진의 ECU에 에러가 발생되지 않았으며, 상기 차량의 배터리가 정상 상태이고, 밤샘주차상태에 있어 상기 엔진의 냉각수온과 연료의 온도가 설정치 이내인지 등의 전제조건을 만족하는지 판단하는 단계와;

(b) 상기 단계 (a)의 조건을 만족하는 경우, 상기 ECU 내에 저장되어 있는 시동시간 목표치 초과 적산 회수를 체크하고 상기 차량의 시동 유무를 판단하는 단계와;

(c) 상기 단계 (b)에서 상기 차량이 시동중이라고 판단되면, 상기 적산 회수가 기준치를 초과했는지 판단하는 단계와;

(d) 상기 단계 (c)에서 상기 기준치를 초과했다고 판단되면, 엘피아이 차량의 누기 연료 저감 패턴의 적용 유무를 판정하기 위한 온도조건을 체크하는 단계와;

(e) 상기 단계 (d)에서 온도조건을 만족하는 경우, 상기 차량의 배기저감 패턴을 적용하고, 연료를 분사하고 점화하는 단계와;

(f) 엔진 회전수와 시동판정 rpm을 비교 판단하는 단계와;

(g) 상기 단계 (f)에서 상기 엔진 회전수가 상기 시동판정 rpm보다 큰 경우, 시동 소요시간을 체크하여 상기 시동 소요시간이 목표치를 초과했는지 판단하는 단계는 단계와;

(h) 상기 단계 (g)에서 상기 목표치를 초과한 경우, 카운터를 적산하고 이를 상기 ECU에 저장하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 엘피아이 차량의 시동지연 및 탄화수소 저감방법.
제1항에 있어서,

상기 단계 (b)에서 상기 차량이 시동중이 아니라면, 상기 단계 (a)부터 재 수행하도록 하는 것을 특징으로 하는 엘피아이 차량의 시동지연 및 탄화수소 저감방법.
제1항에 있어서,

상기 단계 (c)에서 상기 기준치를 초과하지 않거나, 상기 단계 (d)에서 상기 온도조건을 만족하지 못하는 경우에는, 상기 단계 (e)에서 배기저감패턴을 적용하지 않고 바로 연료분사 및 점화를 수행하도록 하는 것을 특징으로 하는 엘피아이 차량의 시동지연 및 탄화수소 저감방법.
제1항에 있어서,

상기 단계 (g)에서 상기 목표치를 초과하지 않은 경우, 카운터를 감산하고 이를 상기 ECU에 저장하는 단계를 더 포함하여 된 것을 특징으로 하는 엘피아이 차량의 시동지연 및 탄화수소 저감방법.
제1항에 있어서,

상기 단계 (e)에서 상기 차량의 배기저감 패턴은, 시동시 일정 사이클 동안 분사를 억제하는 것으로, 분사억제 사이클 수는 시동시간 목표치 초과 카운트의 총합(COUNT_SUM)의 함수로 설정하며, 점화는 정상 작동하는 것을 특징으로 하는 엘피아이 차량의 시동지연 및 탄화수소 저감방법.
제1항에 있어서,

상기 단계 (g)에서 상기 시동 소요시간의 목표치는, 시동소요 회수가 연료온도 함수로 하는 설정치보다 크거나 같은 경우 상기 목표치가 초과된 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 엘피아이 차량의 시동지연 및 탄화수소 저감방법.