KR100666107B1

KR100666107B1 - 엘피아이 엔진의 연료제어방법

Info

Publication number: KR100666107B1
Application number: KR1020050080389A
Authority: KR
Inventors: 김덕렬
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2005-08-30
Filing date: 2005-08-30
Publication date: 2007-01-09
Also published as: ITMI20060790A1; NL1031661C2; AU2006201761B2; NL1031661A1; JP4195711B2; CN100453783C; AU2006201761A1; CN1924327A; JP2007064202A

Abstract

본 발명에 의한 LPI 엔진의 연료제어방법은 초기 시동 시 인젝터에 잔류된 연료의 양을 감안하여 초기 인젝션 양을 계산하기 때문에 과도한 연료에 의해 배기가스가 발생되는 것을 방지하는 효과가 있다.

Description

엘피아이 엔진의 연료제어방법{Fuel control method of LPI engine}

도 1은 본 발명에 따른 LPI 엔진의 연료 공급 시스템의 구성도

도 2는 본 발명에 따른 LPI엔진 인젝터의 도

도 3은 본 발명에 따른 LPI 엔진의 연료 제어방법

<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>

2 : 봄베 4 : 연료펌프

6 : 멀티밸브 8 : 연료공급라인

10 : LPI 엔진 12 : 인젝터

22, 23 : 연료공급차단밸브 24 : 온도센서

50 : 전자차단밸브 52 : 온도센서

54 : 압력센서 60 : 전자제어유닛

본 발명은 엘피아이 엔진의 연료제어방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 엔진의 시동 시 인젝터에 잔류된 연료를 감안하여 초기 연료공급량을 계산하는 엘피아이 엔진의 연료제어방법에 관한 것이다.

일반적으로 LPG는 액상에서 기상으로 변하게될 경우 부피가 약 250배이상 증가되기 때문에 기상의 연료를 분사하게 되면 연료부족에 의한 시동성 악화 또는 시동꺼짐현상이 발생하게 된다.

그리고 종래 LPG엔진은 액체상태로 있는 LPG를 기화시킨 뒤 공기를 혼합하여 연소실로 분사하는 MIXER 방식이므로 겨울철 "시동불량" 및 "타르발생" 등의 문제점이 있었고, 미연소된 연료가 흡기관 방향으로 역류되어 흡기관 내부에서 연소되는 역화현상(Back Fire)의 위험이 높다.

그러나, 액상 연료분사 엔진(Liquefied Petroleum Injection engine: 이하 'LPI 엔진')은 LPG연료의 기화과정 없이 액체 상태의 LPG를 실린더 내부에 직접 분사하기 때문에 구조가 효율적이며, 기존 LPG엔진의 제반 문제점이 대폭 개선된다.

한편, 엔진의 실린더 내부에 잔류 연료가 남아 있는 경우, 시동 과정에서 목표 연료량 이상으로 공급된 연료로 인해 불완전 연소가 발생되고 이로 인해 배기가스가 증가되는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 엔진의 시동 시 인젝터에 잔류된 연료를 감안하여 초기 연료공급량을 계산하는 엘피아이 엔진의 연료제어방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 엘피아이 엔진의 연료제어방법은 인젝터에 설치된 온도/압력센서를 통해 인젝터 내부의 온도/압력을 감지하는 단계(S20)와; 상기 인젝터에서 감지된 온도/압력에 따라 상기 인젝터 내부의 잔류 연료를 계산하는 단계(S30)와; 엔진의 구동여부를 판단하는 단계(S40)와; 상기 엔진이 구동되는 경우 공기량 및 냉각수의 온도를 고려하여 연료의 기본 인젝션 량을 계산하는 단계(S50)와; 상기 기본 인젝션 양에서 상기 인젝터 내부 연료의 양을 차감하여 초기 연료인젝션 양을 계산하는 단계(S60)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

여기서 상기 인젝터에는 전자차단밸브가 설치되고, 엔지 정지 시 상기 전자차단밸브에 의해 엘피아이 엔진의 실린더로 공급되는 연료가 차단된다.

한편, 상기 인젝터의 내부에는 온도/압력을 감지하는 온도/압력센서가 각각 설치되고, 상기 온도/압력센서에서 감지된 데이터는 차량의 전자제어유닛에 전달된다.

더불어 상기 엘피아이 엔진의 연료제어방법은 엔진의 시동 시 인젝터 내부의 잔류연료량을 계산하는 것을 특징으로 한다.

이하 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 따른 LPI 엔진의 연료 공급 시스템의 구성도이고, 도 2는 본 발명에 따른 LPI엔진 인젝터의 도이며, 도 3은 본 발명에 따른 LPI 엔진의 연료 제어방법이다.

본 발명에 따른 LPI 엔진의 연료 공급시스템은, 도 1에 도시된 바와 같이, 연료가 저장되는 봄베(2)와, 상기 봄베(2) 내부에 설치되어 액상의 연료를 펌핑하는 연료펌프(4)와, 상기 펌핑된 연료를 분사시켜 작동되는 LPI 엔진(10)과, 상기 연료펌프(4)에서 펌핑된 연료를 LPI 엔진(10)으로 안내하는 연료공급라인(8)을 포함하여 구성된다.

여기서 상기 LPI 엔진의 연료공급시스템은 봄베(2) 내 액상의 LPG 연료를 상기 봄베(2) 내 연료펌프(4)에 의해 펌핑하고, 상기 연료펌프(4)에 의해 펌핑된 LPG연료를 멀티밸브(6)를 통하여 연료공급라인(8)으로 보내며, 상기 공급된 연료는 LPI엔진(10)의 인젝터(12)를 통해 LPI 엔진(10) 내부의 연소실로 분사된다.

한편, 상기 연료 공급시 잉여된 LPG 연료는 상기 인젝터(12)에서 연료리턴라인(20)을 통해 상기 봄베(2)로 리턴된다.

상기 연료펌프(4)는 LPG연료가 상기 봄베(2)에서 인젝터(12)로 압송될 때까지 액상을 유지할 수 있도록, LPG 연료의 액화에 필요한 압력 이상으로 가압하기 위한 비알레 펌프가 구비된다.

한편, 상기 연료공급라인(8)에는 엔진 정지 시 LPG 연료 공급을 차단하기 위한 연료공급차단밸브(22)(23) 및 LPG 연료 온도를 측정하기 위한 온도센서(24)가 설치된다.

더불어 상기 연료리턴라인(20)에는 LPG 연료의 압력을 측정하기 위한 압력 센서(26) 및 LPG 연료의 압력을 일정 수준으로 유지하기 위한 압력조절기(28)가 설치된다.

한편, 본 발명에 따른 인젝터(12)는 도 2에 도시된 바와 같이, 액체 연료가 분사되는 경로 상에 전자차단밸브(50) 및 온도/압력센서(52)(54)가 더 설치된다.

여기서 상기 온도/압력센서(52)(54)에서 감지된 데이터는 차량의 전자제어유닛(60)으로 전달된다.

한편, 상기 LPI 엔진(12)이 정지된 경우, 전자제어유닛(60)은 상기 전자차단밸브(50)를 작동시켜 연료공급라인(8)에서 공급되는 연료가 엔진의 실린더로 유입되는 것을 차단하고, 상기 전자제어유닛(60)의 작동에 의해 상기 인젝터(12) 내부에는 연료가 잔류된다.

이하, 본 발명에 따른 LPI엔진의 제어방법을 도 1 내지 도 3을 참조하여 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.

먼저, 본 발명에 따른 LPI 엔진의 제어방법은 시동키(IG)가 온(ON)되는 단계(S10)와, 인젝터(12)에 설치된 온도/압력을 감지하는 단계(S20)와, 상기 인젝터(12)에서 감지된 온도/압력에 따라 상기 인젝터(12) 내부의 연료를 계산하는 단계 (S30)와, LPI 엔진(10)의 구동여부를 판단하는 단계(S40)와, 상기 LPI 엔진(10)이 구동되는 경우 공기량 및 냉각수의 온도를 고려하여 연료의 기본 인젝션 량을 계산하는 단계(S50)와, 상기 기본 인젝션 양에서 상기 인젝터 내부 연료의 양을 차감하여 초기 연료인젝션 양을 계산하는 단계(S60)를 포함하여 구성된다.

여기서 상기 시동키가 온된 후, 전자제어유닛(60)은 상기 인젝터(12)에 설치된 온도/압력센서(52)(54)로부터 상기 인젝터(12) 내부의 온도/압력을 감지하고, 상기 인젝터(12)의 내부는 일정한 공간을 형성하고 있는 바, 상기 감지된 온도/압력 값을 통해 인젝터(12) 내부에 잔류된 연료의 양을 계산한다.

즉, 상기 인젝터(12) 내부에 잔류되는 연료량에 따른 온도/압력에 관한 실험치는 전자제어유닛(60)에 저장되고, 상기 전자제어유닛(60)은 인젝터(12) 내부에서 감지된 온도/압력 값을 통해 잔류된 연료량을 계산하게 된다.(S30)

그리고 LPI 엔진(10)이 구동되는 경우, 상기 전자제어유닛(60)은 상기 LPI 엔진(10)에 공급할 연료의 양을 계산하게된다.

여기서 상기 LPI 엔진(10)에 과도한 연료가 공급되는 경우, 다량의 배기가스가 발생되고, 적은 연료가 공급되는 경우 엔진의 출력이 저하된다.

특히 본 발명에 따른 LPI 엔진의 제어방법은 상기 인젝터(12) 내부에 잔류된 연료에 의해 발생되는 배기가스를 줄이기 위하여 기본 연료공급량에서 상기 인젝터(12) 내부에 잔류된 연료의 양만큼을 차감한다.

즉, 상기 전자제어유닛(60)은 엔진에 공급되는 공기량 및 냉각수의 온도를 고려하여 연료의 기본 인젝션 양을 계산하고(S50), 상기 기본 인젝션 양에서 잔류 연료 양을 차감하여 초기 연료인젝션 양을 계산한다.(S60)

그리고 잔류연료가 차감되어 계산된 초기 연료인젝션 양은 상기 인젝터(12)를 통해 상기 LPI 엔진(12)의 실린더 내부로 분사되어 공연비(공기/연료량)를 최적화시킨다.

그래서 본 발명에 의한 LPI 엔진의 연료제어방법은 인젝터에 설치된 온도/압력 센서를 통해 감지된 값으로부터 인젝터에 잔류된 연료의 양을 계산하기 때문에 보다 정확한 잔류량을 감지할 수 있고, 이를 통해 LPI 엔진의 최적 공연비를 구현하는 효과가 있다.

Claims

인젝터에 설치된 온도/압력센서를 통해 인젝터 내부의 온도/압력을 감지하는 단계(S20)와;

상기 인젝터에서 감지된 온도/압력에 따라 상기 인젝터 내부의 잔류 연료를 계산하는 단계(S30)와;

엔진의 구동여부를 판단하는 단계(S40)와;

상기 엔진이 구동되는 경우 공기량 및 냉각수의 온도를 고려하여 연료의 기본 인젝션 량을 계산하는 단계(S50)와;

상기 기본 인젝션 양에서 상기 인젝터 내부 연료의 양을 차감하여 초기 연료인젝션 양을 계산하는 단계(S60)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 엘피아이 엔진의 연료제어방법.
청구항 1에 있어서,

상기 인젝터에는 전자차단밸브가 설치되고, 엔지 정지 시 상기 전자차단밸브에 의해 엘피아이 엔진의 실린더로 공급되는 연료가 차단되는 것을 특징으로 하는 엘피아이 엔진의 연료제어방법.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,

상기 인젝터의 내부에는 온도/압력을 감지하는 온도/압력센서가 각각 설치되고, 상기 온도/압력센서에서 감지된 데이터는 차량의 전자제어유닛에 전달되는 것을 특징으로 하는 엘피아이 엔진의 연료제어방법.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,

상기 엘피아이 엔진의 연료제어방법은 엔진의 시동 시 인젝터 내부의 잔류연료량을 계산하는 것을 특징으로 하는 엘피아이 엔진의 연료제어방법.