KR100716361B1

KR100716361B1 - 엘피아이 차량의 인젝터 누기 감지방법

Info

Publication number: KR100716361B1
Application number: KR1020050080136A
Authority: KR
Inventors: 이우직
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2005-08-30
Filing date: 2005-08-30
Publication date: 2007-05-11
Also published as: NL1031701A1; KR20070028639A; AU2006201754A1; CN1924326A; ITMI20060838A1; AU2006201754B2; NL1031701C2; JP2007064206A; CN100441845C

Abstract

본 발명은 엘피아이 차량의 인젝터 누기 감지방법에 관한 것으로, 특히 미연소된 탄화수소를 저감시키고, 시동 불량의 원인을 정확히 알 수 있는 엘피아이 차량의 인젝터 누기 감지방법에 관한 것이다.

본 발명의 엘피아이 차량의 인젝터 누기 감지방법은, 엘피아이 차량의 시동지연 및 탄화수소 저감 제어방법으로, 엘피아이 엔진 시동시 시동 소요 기간을 모니터링하는 단계와; 시동 소요 기간이 목표 회수 설정치 이상 되었는지를 비교하는 단계와; 시동 소요 기간이 목표 회수 설정치를 초과하면 초과되는 카운터를 적산하고 반대로 목표 회수 설정치 이내이고 히스테리시스(Hysteresis) 만족 시에는 카운터를 감산하여 새로운 카운터 값을 제어부에 저장하는 단계와; 적산치와 기준치를 비교하는 단계와; 적산치가 기준치 이상이면 시동신호가 발생하더라도 일정 회수동안 연료 분사를 억제하며, 분사 억제 중 엔진 회전수의 추이를 모니터링하여 분사 없이도 엔진의 완전 폭발이 발생된 경우 완전 폭발 후 엔진 회전수가 상승하지 못하고 감소되는 시점부터 연료 분사를 개시하는 단계를 포함하는 엘피아이 차량의 인젝터 누기 감지방법에 있어서, 상기 연료 분사를 억제하는 단계는, 상기 적산 카운터의 적산치가 기준치를 초과한 경우에, 냉각수온이 일정 범위 내인 온도 조건을 만족하는 경우에만 적산이 되어, 연료 분사를 억제하는 것을 특징으로 한다.

Description

엘피아이 차량의 인젝터 누기 감지방법{INJECTOR LEAKAGE MONITORING METHOD FOR LPI VEHICLE}

도 1은 일반적인 엘피아이 시스템의 구성을 개략적으로 나타내 보인 도면;

도 2는 종래 기술에 따르는 엘피아이 차량의 인젝터 누기 감지방법을 나타내는 순서도; 그리고,

도 3은 본 발명에 따르는 엘피아이 차량의 인젝터 누기 감지방법을 나타내는 순서도이다.

본 발명은 엘피아이 차량의 인젝터 누기 감지방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는 미연소된 탄화수소를 저감시키고, 시동 불량의 원인을 정확히 알 수 있도록 하는 엘피아이 차량의 인젝터 누기 감지방법에 관한 것이다.

엘피아이(LPI; LPG Injection) 차량 또는 시스템은 도 1에 도시된 바와 같이, 연료펌프(11)를 이용하여 LPG를 가압하여(봄베압 대비 ＋ 5bar) 액체 상태를 유지하고, 이를 인젝터(12)를 통하여 분사시키는 구조로 이루어져 있다.

그리고 시동을 오프(off)하게 되면, 인젝터(12) 쪽 연료라인 내의 압력은 봄 베압 ＋ 5bar를 시작으로 점차로 증가하게 되어(엔진룸의 온도 영향) 봄베(10: bombe) 내의 릴리프 밸브(relief valve) 작동압(현재 10bar)까지 상승하게 된다.

이때, 차량이 베드인(bed-in)됨에 따라 인젝터(12)에서는 가스 누출될 가능성이 있고, 이렇게 누출이 발생하게 되면 시동시 연료가 너무 농후(rich)하여 시동지연 및 HC(탄화수소, Hydro-carbon) 배출량 증가의 원인이 된다.

엘피지(LPG)는 엔진 복사열을 받아 온도가 증가하게 되면 포화 증기압이 직선적으로 증가함에 따라 연료 라인내 압력이 상승하게 된다. 특히, 장기 주행 후 주차 시에는 연료가 라인 내에 정체되어 있어 그 압력 증가가 더욱 높아지게 된다.

따라서 차량 주행 후 엔진 시동을 오프(OFF)하게 되면, 엔진룸 내에 있는 연료 라인내의 연료는 온도 상승과 더불어 압력 상승이 이루어지게 되고 결국 압력 조절기의 스프링을 밀어내어 봄베로 리턴되는 구조를 이루게 된다.

도 1을 참고하면 엔진룸 내 연료 라인에는 액상의 연료를 분사하기 위한 인젝터(12)가 장착된다. 고압의 연료는 인젝터(12)에도 작용하게 되어 인젝터 팁(Tip)단(인젝터 니들과 시트면 사이)에서는 증발된 연료의 누기가 발생하게 되고 인젝터(12)를 장시간 사용함에 따라 팁단의 마모 및 카본 퇴적에 의하여 연료 누기량은 더욱 증가하는 경향을 갖게 된다.

이와 같이 연료의 누기가 발생하게 되면 이 연료는 흡기 매니폴드(Intake Manifold)나 연소실에 머물게 되고 다음 번 시동시 시동성에 영향을 미치게 된다. 연료 누기가 발생된 상태에서 시동을 걸게 되면, 정상 시동시 분사량에 누기된 연료가 합쳐지게 되어 결국 과농후(OverRich)한 혼합기가 형성되게 된다. 연료 누기 량이 적정할 경우에는 시동시 가연 범위내의 혼합기가 형성되어 문제는 없으나, 누기량이 과대할 경우에는 가연 범위를 벗어난 과농후 혼합기에 의하여 시동시간이 길어지는 문제가 발생되게 된다.

그리고 누기량이 더욱 증가하게 되면 연료 분사를 하지 않아도 가연 범위를 벗어날 정도가 되어 미연 탄화수소(HC ;Hydrocarbon) 배출량이 크게 증가하는 현상이 발생되게 된다.

현재는 인젝터의 누기에 의하여 시동이 걸리지 않을 정도의 과농후 혼합기가 존재하는 상태에서 시동시, 누기가 전혀없는 정상상태와 동일하게 연료 분사를 행하기 때문에, 이 분사된 연료는 결국 미연 탄화수소(HC) 배출량을 증가시키게 되어, 배기 규제치를 초과하고 시동시간도 길어지는 문제점이 있다.

이러한 문제점을 해결하기 위한 종래 기술로서 한국 특허 출원번호 제 10-2003-0100938호(2005.07.05. 공개, 도 2 참조, 이하 ‘종래기술’이라 한다.)로 ‘엘피아이 차량의 시동지연 및 탄화수소 저감 제어방법’에 대한 기술이 있다.

종래기술은 엘피아이 엔진의 연료 누기 발생시 시동성 악화없이 기존 방식에 대비하여 추가적으로 미연소된 탄화수소의 저감이 가능한 효과는 있으나, 일반적으로 누기 문제가 발생한 차량의 경우 한두 개의 인젝터에만 문제가 발생하는데, 종래기술에서 에러코드가 점등되면 6기통의 경우 6개의 인젝터를 전부 교환해야 하므로 비용이 많이 드는 문제가 있었다.

그리고 엘피지 스위치가 오프(off)인 상태 즉, 비상시 연료 차단 상태나, 극저온 시동 상태 및 기타 연료 라인 문제 등에 의하여 시동이 장시간 소요되는 경우 에도 인젝터 누기로 판단하는 문제도 있었다. 또한 에러 감지시에 인젝터 누기 감소에 의한 시동지연 원인이 해소된 상태에도 에러 소거가 되지 않는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 탄화수고 배출량 증가를 억제하여 배기 규제를 만족하고, 시동 불량 원인을 정확히 알 수 있도록 할 수 있는 엘피아이 차량의 인젝터 누기 감지방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 엘피아이 차량의 시동지연 및 탄화수소 저감 제어방법으로, 엘피아이 엔진 시동시 시동 소요 기간을 모니터링하는 단계와; 시동 소요 기간이 목표 회수 설정치 이상 되었는지를 비교하는 단계와; 시동 소요 기간이 목표 회수 설정치를 초과하면 시동지연 카운터를 적산하고 반대로 목표 회수 설정치 이내이고 히스테리시스(Hysteresis) 만족 시에는 시동지연 카운터를 감산하여 새로운 적산치 값을 제어부에 저장하는 단계와; 적산치와 기준치를 비교하는 단계와; 적산치가 기준치 이상이면 시동신호가 발생하더라도 일정 회수동안 연료 분사를 억제하며, 분사 억제 중 엔진 회전수의 추이를 모니터링하여 분사 없이도 엔진의 완전 폭발이 발생된 경우 완전 폭발 후 엔진 회전수가 상승하지 못하고 감소되는 시점부터 연료 분사를 개시하는 단계를 포함하는 엘피아이 차량의 인젝터 누기 감지방법에 있어서, 상기 연료 분사를 억제하는 단계는, 상기 시동지연 카운터의 적산치가 기준치를 초과한 경우에, 냉각수온이 일정 범위 내인 온도 조건을 만족하는 경우에만 적산이 되어, 연료 분사를 억제하는 것을 특징으로 한다.

나아가 상기 시동지연 카운터의 적산치가 기준치를 초과한 경우에, 그 원인이 누기에 의한 것인지를 판단하는 단계를 더 포함하고, 상기 원인이 누기에 의한 것이 아닌 경우에만 온도 조건을 만족하는지 여부를 판단하여, 연료 분사를 억제하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 원인이 누기에 의한 것일 경우에는, 에러 소거 조건인 웜업 사이클 카운터(WUP_CYC_CTR)가 기준 횟수보다 큰지, 시동지연 카운터의 적산치가 에러 기준치보다 적은지, 누기 카운터가 감소하는지를 확인하는 등의 에러 소거 조건을 확인하는 단계를 더 포함하고, 상기 에러 소거 조건을 만족할 경우에, 에러 코드를 소거하고 적산치를 유지하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 시동 소요 시간을 모니터링하는 단계는: 엘피아이 차량의 엔진이 이그니션 온(IG ON)이고, 차량 엔진의 제어부(ECU)에 에러(Error)가 발생되지 않았으며, 배터리(Battery)가 정상 상태이고, 밤샘주차상태(Over-night Soaking)에 있어 엔진의 냉각수 온도와 연료의 온도가 설정치 이내이며, 엘피지 스위치가 온(ON)인지 및 연료온도가 기준온도보다 낮은 극저온 상태인지 등의 전제조건을 만족한 상태에서 이루어지는 것을 특징으로 한다.

나아가 시동 소요 시간을 모니터링하기 위한 전제조건을 만족하는 경우, 시동시간 목표치 초과 적산치를 체크하고 차량의 시동 온(ON)상태를 판단하는 단계와; 차량이 시동 온(ON) 상태이면, 시동지연 카운터의 적산치가 기준치를 초과했는지를 판단하는 단계와; 시동지연 카운터의 적산치가 기준치를 초과하지 않으면, 엔진 회전수와 완전 폭발 판정 회전수를 비교하는 단계를 더 포함하며, 엔진 회전수가 완전 폭발 판정 회전수보다 큰 경우이면 시동 소요 기간을 체크하여 시동 소요 기간이 목표치를 초과했는지를 판단하는 것을 특징으로 한다.

또한 시동 소요 기간이 목표치를 초과하지 않으면, 히스테리시스 만족 여부를 확인하는 단계와; 히스테리시스를 만족하면, 카운터를 감산하고 이를 제어부에 저장하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

적산 카운터의 적산치가 기준치를 초과하면, 엘피아이 차량의 누기 연료 저감 패턴(Pattern) 즉, 분사 억제를 수행하게 되는데 이때 분사억제 회수는 적산 카운터 기준 제어부에 입력되어 있는 값으로 행하는 단계와; 엔진 회전수와 완전 폭발 판정 회전수를 비교하는 단계와; 엔진 회전수가 완전 폭발 판정 회전수보다 큰 경우이면 카운터 적산치를 감소시키고, 인젝터 누기 에러 전제 조건을 만족하는지 여부를 판단하여, 이 값을 저장하는 단계와; 엔진 회전수가 상승하지 못하고 감소되는 시점이면, 연료 분사를 개시하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

엔진 회전수가 완전 폭발 판정 회전수보다 작은 경우이면 분사 억제 회수 초과여부를 비교하는 단계와; 분사 억제 회수를 초과할 동안 엔진 완전 폭발이 발생되지 않으면 카운터를 증가시켜 다음번 아침 시동시 분사 억제 회수를 1씩 증가시키도록 하는 분사 억제 회수 학습제어에 의하여 누기 연료를 완전히 연소시킨 후 정상 분사시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

누기 과다 에러 판단 조건을 만족하는지 여부를 판단하는 단계와; 상기 에러 판단 조건을 만족하면, 상기 에러를 제어부에 저장하고, 카운터를 리셋시키며, 인젝터 마모가 과다한 것으로 판정하여 인젝터 교환을 지시하는 경고등을 점등시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 엘피아이 차량의 인젝터 누기 감지방법의 일실시예에 대해 상세히 설명하기로 한다.

도 3은 본 발명에 따르는 엘피아이 차량의 인젝터 누기 감지방법을 나타내는 순서도이다. 도 3을 참고하면, 본 발명은 엘피아이 엔진의 연료 누기에 의한 시동 지연 및 미연소된 탄화수소(HC)의 저감 패턴(Pattern)에 관한 것으로, 시동 소요 기간이 목표 회수 설정치를 초과할 때마다 카운터를 1씩 적산하여 결국 적산 카운터를 기준으로 분사를 억제하는 것이다.

본 발명은 엘피아이 엔진 시동시 시동 소요 기간을 모니터링하여, 이 시간이 제어부(ECU)내에 저장되어 있는 목표 회수 설정치 이상 되었는지를 확인하여 이 목표 회수를 초과하게 되면 초과되는 카운터를 1씩 적산하고 반대로 목표 회수 설정치 이내이고 히스테리시스(Hysteresis) 만족시에는 카운터를 감산하게 되는데, 이 적산치가 기준치 이상이 되면 시동신호가 들어와도 일정 회수동안 분사를 억제하는 방식이다. 이 때 연료 분사 억제 회수는 적산 카운트(Count)를 기준으로 행하게 된다.

누기 연료에 의하여 연료 분사 없이도 엔진 완전 폭발이 발생되는 경우 연료 분사 개시 시점은 기존에는 엔진의 시동 완료 판단(엔진 회전수 700rpm 부근)직후부터 연료 분사를 개시하게 되나, 실제로는 완전 폭발 발생 경우에도 누기 연료가 완전히 연소되지 않고 남아있게 되는 경우가 많으며, 이는 분사 억제 상태로 시동시 누기된 연료만으로도 누기 연료량에 따라 1200~1500rpm까지 상승하는 것으로써 유추할 수 있다.

즉, 분사 개시 시점을 완전 폭발 발생 시점으로 할 경우 누기 연료가 존재하는 상태에서 추가적으로 정상적 연료가 분사되는 상황이 되고 이는 결국 미연소된 탄화수소(HC)를 증가시키는 요인이 된다.

따라서 분사 개시 시점을 일괄적으로 일정 회전수로 하는 것이 아니라 엔진 회전수의 추이를 모니터링하여 완전 폭발 후 엔진 회전수가 상승하지 못하고 감소되는 시점부터 분사 개시함으로써 누기 연료가 완전히 소진된 후부터 정상 분사시키는 방식을 적용함으로써 기존 방식 대비 추가적인 미연소된 탄화수소(HC)저감이 가능하게 된다.

먼저 엘피아이 차량의 엔진이 이그니션 온(IG ON)이고, 차량 엔진의 제어부(ECU)에 에러(Error)가 발생되지 않았으며, 배터리(Battery)가 정상 상태이고, 밤샘주차상태(Over-night Soaking)에 있어 엔진의 냉각수 온도와 연료의 온도가 설정치 이내이며, 엘피지 스위치가 온(ON)인지 및 연료온도가 기준온도보다 낮은 극저온 상태인지 등의 전제조건을 만족하는지 판단한다(S110).

만약, (S110) 단계의 전제조건을 만족하는 경우, 제어부 내에 저장되어 있는 시동시간 목표치 초과 적산치를 체크(Check)하고 차량의 시동 유무를 판단한다(S120).

여기서, 시동시간 목표치 초과 적산치는 현 시동 직전까지의 주행 사이클 동 안 누적된 값이며, 이 값은 제어부(ECU)에서 읽어 들인다. 또 시동 유무 확인은 엔진 회전수가 기준치 이상인지 여부로 확인한다.

전술한 (S120) 단계에서 차량이 시동 온(ON)이면, 적산 카운터의 적산치가 기준치를 초과했는지 판단한다(S130).

(S130) 단계에서 적산 카운터의 적산치(COUNT_SUM)가 기준치(COUNT_SUM _LEAK)를 초과하지 않으면, 연료를 분사하고 점화하여, 엔진 회전수와 완전 폭발 판정 회전수를 비교한다(S140).

이어서, 엔진 회전수가 완전 폭발 판정 회전수보다 큰 경우이면 시동 소요 기간을 체크하여 시동 소요 기간(CYCNR_시동)이 목표치를 초과했는지 판단한다(S150).

여기서, 시동 소요 기간은 시동시 엔진 회전 사이클 수(점화 회수)로 적산하여 판정하고, 이때 사이클 수는 시동시작부터 종료까지의 회수로 한다. 그리고 시동 소요 기간 목표치 초과 여부는 시동 소요회수와 설정치를 비교하여 시동 소요 회수가 설정치보다 크거나 같은 경우로 판정한다. 이 때 상기한 설정치는 연료 온도의 함수이다.

전술한 (S150) 단계에서 시동 소요 기간이 목표치를 초과한 경우, 카운터를 적산하고 새로운 카운터 값을 아래 식과 같이 제어부에 저장한다(S160).

카운터(Counter) 적산 ; COUNT_SUM(n) = COUNT_SUM(n-1) + 1

만약, 전술한 (S150) 단계에서 시동 소요 기간이 목표치를 초과하지 않으면, 히스테리시스 만족 여부를 확인한다(S170).

이 때 시동소요시간(횟수)가 (설정치 - 히스테리시스값)보다 적으면 히스테리시스를 만족하게 된다.

이어서, 히스테리시스를 만족하면, 아래 식과 같이 카운터를 감산하고 이를 제어부에 저장한다(S160).

카운터 감산 ; COUNT_SUM(n) = COUNT_SUM(n-1) -1

만약, 전술한 (S130) 단계에서 적산 카운터의 적산치가 기준치를 초과하면, 인젝터 누기가 과다한 것으로 예비 판정하고, 누기 에러가 확실한지 여부를 판단한다(S132).

누기 에러가 아닌 경우에는 누기 저감 패턴을 적용할지 여부를 확인하기 위하여 온도조건을 만족하는지 여부를 판단한다(S138).

즉, 극저온이나 고온 조건인 경우를 제외하고는, 시동시 냉각 수온이 상온 조건을 만족하는지 여부를 판단한다. 온도 조건을 만족할 경우 누기 저감 패턴을 적용하게 되고(S180), 온도 조건을 만족하지 못하는 경우에는 바로 연료를 분사하게 된다(S210).

(S132) 단계에서 누기 에러가 확실한 경우, 에러 소거 조건인 웜업 사이클 카운터(WUP_CYC_CTR)가 기준 횟수보다 큰지(WUP_CYC_CTR > 기준 횟수), 적산치가 에러 기준치보다 적은지(COUNT_SUM < 에러 기준치_OFF), 누기 카운터가 감소하는지(누기 카운터 감소 ; COUNT_SUM(n) < COUNT_SUM_ST(n))를 확인한다(S134).

상기 에러 소거 조건을 만족하는 경우에는 에러 코드를 소거하고, 아래 식과 같이 적산치와 미분사 시동 적산치를 유지한다(S136).

적산치 유지 ; COUNT_SUM = COUNT_SUM(n)

미분사 시동 적산치 유지 ; COUNT_SUM_ST = COUNT_SUM_ST(n)

(S134) 단계에서 에러 소거 조건을 만족하지 못한다면, (S136) 단계를 거치지 않고 (S138) 단계로 가서, 누기 저감 패턴 적용 여부를 확인하게 된다.

상기와 같이 온도 조건을 만족하는 경우, 엘피아이 차량의 누기 연료 저감 패턴(Pattern) 즉, 분사 억제를 수행하게 되고 이때 분사 억제 회수는 적산 카운터 기준 제어부에 입력되어 있는 값으로 행한다(S180).

이어서, 엔진 회전수와 완전 폭발 판정 회전수를 비교한다(S190).

엔진 회전수가 완전 폭발 판정 회전수보다 큰 경우이면, 인젝터 누기 여부를 확인하고, 아래와 같이 미분사 시동 카운터(COUNT_SUM_ST)를 적산하여, 그 값을 제어부에 저장한다.(S200)

미분사 시동 적산치 적산 ; COUNT_SUM_ST(n) = COUNT_SUM_ST(n-1) + 1

(이 때, COUNT_SUM_ST 의 초기치= 0)

또 카운터 적산치를 감소시키고, 엔진 회전수 평균치를 계산하며, 엔진 회전수가 상승하지 못하고 감소되는 가를 확인한다(S200).

카운터 감산 ; COUNT_SUM(n) = COUNT_SUM(n-1) - 1

만약 엔진 회전수가 상승하지 못하고 감소되는 시점이면, 연료 분사를 개시한다(S210).

참고로 연료 분사시에 연료 분사량은 ‘압력 보정치 × 각 운전조건 기본 연료량’으로 한다.

한편, 전술한 (S190) 단계에서 엔진 회전수가 완전 폭발 판정 회전수보다 작은 경우이면 분사 억제 회수 초과여부를 확인한다(S240).

만약, 분사 억제 회수를 초과할 동안 엔진 완전 폭발이 발생되지 않으면 카운터를 아래 식과 같이 증가시켜, 다음번 아침 시동시 분사 억제 회수를 1씩 증가시키도록 제어하는 분사 억제 회수 학습제어에 의하여 누기 연료를 완전히 연소시킨 후 정상 분사시킨다.

카운터(Counter) 적산 ; COUNT_SUM(n) = COUNT_SUM(n-1) + 1

그리고 (S240) 단계에서 분사 억제 회수를 초과하지 않은 경우에는 (S180) 단계로 다시 돌아가 누기 저감 패턴을 적용한다.

(210) 단계에서 연료를 분사한 후에, 누기 카운터가 증가하는지(COUNT_ SUM(n) > COUNT_SUM(n-1)), 누기 에러 전제 조건인 적산치(COUNT_SUM) 및 미분사 시동 적산치(COUNT_SUM_ST)가 기준치 이상인지(COUNT_SUM_ST(n) > 기준치_ON 및 COUNT_SUM > 에러 기준치_ON)등의 누기 과다 에러 조건을 만족시키는지 여부를 판단한다(S220).

만약, 누기 과다 에러 판단 조건을 만족하면, 아래 식과 같이 에러를 저장하고 카운터를 리셋(RESET)시키고, 인젝터 마모가 과다한 것으로 판정하여 인젝터 교환을 지시하는 경고등을 점등시킨다(S230).

카운터 ; COUNT_SUM = COUNT_SUM_LEAK (누기 과다 기준치)

미분사 시동 카운터 ; COUNT_SUM_ST(n) = 0

W/Up Cycle Count 시작 ; cold 상태에서 시동 후, 웜업(Warm-up) 상태(냉각 수온이 기준치 이상인 경우)에서 시동 오프(OFF)시, 1 Cycle 이 됨.

상기한 바와 같이 본 발명의 실시예는 엘피아이 엔진 시동시 시동 소요 기간을 모니터링하여, 이 시간이 제어부(ECU)내에 저장되어 있는 목표 회수 설정치 이상 되었는지를 확인할 수 있다.

상기한 바와 같이 본 발명의 실시예는 엘피아이 엔진 시동시 시동 소요 기간을 모니터링하여, 이 시간이 제어부(ECU)내에 저장되어 있는 목표 회수 설정치 이상 되었는지를 확인한다.

여기서, 누기 저감 패턴을 적용하여 분사를 억제하는 (S180) 단계에서, 엘피아이 엔진 시동시 시동 소요 기간은 엔진 회전수 체크(Check)용 사이클(Cycle)수 적산치(NR) : 점화(Ignition) 회수로 판단한다. 즉, 6기통의 경우 NR = 6 / 엔진 2회전, 4기통의 경우 NR = 4 / 엔진 2회전을 의미하며, 목표 회수 설정치는 엔진 냉각수의 함수 값, 시간(Time) 기준 약 1.5초로 NR = 15(25℃에서)(즉, 5회전)로 제어부(ECU)내의 메모리에 설정되는 값이다.

시동 소요 기간이 목표 회수를 초과하게 되면 시동지연판정 카운터를 1씩 적산하고 반대의 경우 감산하게 되는데, 감산의 경우는 시동 소요 시간이 설정치에서 히스테리시스값을 제한 범위 이내인가를 판단한 후 하게 된다.

즉, 히스테리시스가 6인 경우 시동 소요 기간이 15 - 6 = 9 이내일 경우만 감산한다. 이 적산치가 기준치 이상이 되면 시동 신호가 들어와도 일정 회수 동안 분사를 억제한다. 이는 간헐적으로 시동 시간이 길어질 경우에는 본 발명의 실시예에 따른 분사 억제 로직을 적용하지 않기 위함이다.

이때 시동 소요 시간 초과 여부 확인 및 분사 억제 적용 여부는 밤샘 주차 상태(Over-night Soaking) 시동시에만 행하여야 한다. 이는 장시간에 걸쳐 발생되는 연료 누기의 특성 때문이다.

그리고 배터리상태와 엔진 시동시 온도도 시동 시간에 영향을 주기 때문에 이들 값에 대한 최소의 기준치도 설정한다.

시동의 조건은 엔진 회전수 조건(시동 개시 판정 회전수 : 100rpm 이상) 및 라인 연료 압력 조건(점화 온(IG On)시 압력 대비 일정값 이상 증대)이 만족되는 것이다.

과농한 연료 누기 상태에서 계속적으로 분사를 억제하게 되면, 엔진이 회전함에 따라 누기된 연료는 점차 감소함과 동시에 반대로 흡입 공기는 증가하게 되어 결국 가연 혼합기가 됨으로써 연료 분사 없이 점화만으로도 시동이 완료되는 현상이 나타나게 된다.

연료 분사 억제 회수는 시동지연판정 적산 카운트를 기준으로 행하게 되는데, 분사 억제동안 완전 폭발(엔진 회전수가 시동 판정 회전수이상 도달할 경우)이 발생하는 가 여부를 확인하여, 분사 없이도 완전 폭발이 발생하면 카운터 적산치를 1만큼 감소시켜 다음 밤샘 주차 후 시동시 분사 억제 회수를 1회씩 줄인다.

반대의 경우는 분사 억제 회수를 1회씩 늘려가는 분사 억제 회수 학습제어에 의하여 누기 연료를 완전히 연소시킨 후 정상 분사시킨다.

누기연료에 의하여 연료분사 없이도 엔진 완전 폭발이 발생되는 경우 연료 분사 개시 시점은 기존에는 엔진의 시동 완료(완전 폭발 발생, 상온 시동의 경우 600 ~ 800 rpm 기준으로 시동 → 아이들 판정) 판단 직후부터 연료 분사를 개시하게 되나, 실제로는 완전 폭발 발생 경우에도 누기 연료가 완전히 연소되지 않고 남아있게 되는 경우가 많다.

이는 분사 억제상태로 시동시 누기된 연료만으로도 누기 연료량에 따라 1000 ~ 1500 rpm 까지 상승하는 것으로써 유추할 수 있다.

즉, 분사 개시 시점을 완전 폭발 발생시점(700 rpm 부근)으로 할 경우 누기 연료가 존재하는 상태에서 추가적으로 정상적 연료가 분사되는 상황이 되고 이는 결국 미연소된 탄화수소(HC)를 증가시키는 요인이 된다.

따라서 분사 개시 시점을 일괄적으로 일정 회전수로 하는 것이 아니라 엔진 회전수의 추이를 모니터링하여 완전 폭발 후 엔진 회전수가 상승하지 못하고 감소되는 시점부터 분사 개시함으로써 누기 연료가 완전히 소진된 후부터 정상 분사시키는 방식을 적용함으로써 기존 방식에 대비하여 추가적인 미연소된 탄화수소(HC)저감이 가능하게 된다.

분사 억제를 어느 회수 이상 늘려도 시동시간이 줄어들지 않는 경우는 인젝터 마모가 과다한 것으로 판정하여 운전자에게 인젝터를 교환하도록 경고등을 점등시킴으로서 인젝터 누기에 의한 시동성 및 배기가스 문제를 해결할 수 있다.

이상, 상술한 바와 같이, 본 발명의 엘피아이 차량의 인젝터 누기 감지방법은 엘피아이 엔진의 연료 누기 발생시 시동성 악화없이 기존 방식에 대비하여 추가적으로 미연소된 탄화수소를 저감시켜 배기 규제량을 만족시킬 수 있고, 시동 불량 시 시동 불량의 원인을 정확하게 알 수 있게 되어 정비를 신속 정확하게 하며 과잉정비를 방지할 수 있는 효과가 있다.

본 발명은 기재된 실시예에 한정하는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않는 한 다양하게 수정 및 변형을 할 수 있음은 당업자에게 자명하다고 할 수 있는 바, 그러한 변형예 또는 수정예들은 본 발명의 특허청구범위에 속하는 것이다.

Claims

엘피아이 차량의 시동지연 및 탄화수소 저감 제어방법으로: 엘피아이 엔진 시동시 시동 소요 기간을 모니터링하는 단계와; 시동 소요 기간이 목표 회수 설정치 이상 되었는지를 비교하는 단계와; 시동 소요 기간이 목표 회수 설정치를 초과하면 시동지연 카운터를 적산하고 반대로 목표 회수 설정치 이내이고 히스테리시스(Hysteresis) 만족 시에는 시동지연 카운터를 감산하여 새로운 적산치 값을 제어부에 저장하는 단계와; 적산치와 기준치를 비교하는 단계와; 적산치가 기준치 이상이면 시동신호가 발생하더라도 일정 회수동안 연료 분사를 억제하는 단계와; 그리고, 분사 억제 중 엔진 회전수의 추이를 모니터링하여 분사 없이도 엔진의 완전 폭발이 발생된 경우 완전 폭발 후 엔진 회전수가 상승하지 못하고 감소되는 시점부터 연료 분사를 개시하는 단계를 포함하는 엘피아이 차량의 인젝터 누기 감지방법에 있어서,

상기 연료 분사를 억제하는 단계는,

상기 시동지연 카운터의 적산치가 기준치를 초과한 경우에, 냉각수온이 일정 범위 내인 온도 조건을 만족하는 경우에만 적산이 되어, 연료 분사를 억제하는 것을 특징으로 하는 엘피아이 차량의 인젝터 누기 감지방법.
제 1항에 있어서,

상기 적산치와 기준치를 비교하는 단계에서, 상기 시동지연 카운터의 적산치가 기준치를 초과한 경우에, 그 원인이 누기 에러에 의한 것인지를 판단하는 단계를 더 포함하고,

상기 원인이 누기에 의한 것이 아닌 경우에만 온도 조건을 만족하는지 여부를 판단하여, 연료 분사를 억제하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 엘피아이 차량의 인젝터 누기 감지방법.
제 2항에 있어서,

상기 원인이 누기에 의한 것일 경우에는, 에러 소거 조건인 웜업 사이클 카운터(WUP_CYC_CTR)가 기준 횟수보다 큰지, 시동지연 카운터의 적산치가 에러 기준치보다 적은지, 누기 카운터가 감소하는지를 확인하는 등의 에러 소거 조건을 확인하는 단계를 더 포함하고,

상기 에러 소거 조건을 만족할 경우에, 에러 코드를 소거하고 적산치를 유지하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 엘피아이 차량의 인젝터 누기 감지방법.
제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 시동 소요 시간을 모니터링하는 단계는:

엘피아이 차량의 엔진이 이그니션 온(IG ON)이고, 차량 엔진의 제어부(ECU)에 에러(Error)가 발생되지 않았으며, 배터리(Battery)가 정상 상태이고, 밤샘주차상태(Over-night Soaking)에 있어 엔진의 냉각수 온도와 연료의 온도가 설정치 이내이며, 엘피지 스위치가 온(ON)인지 및 연료온도가 기준온도보다 낮은 극저온 상태인지 등의 전제조건을 만족한 상태에서 이루어지는 것을 특징으로 하는 엘피아이 차량의 인젝터 누기 감지방법.
제 4항에 있어서,

상기 전제조건을 만족하는 경우, 시동시간 목표치 초과 적산치를 체크하고 차량의 시동 온(ON)상태를 판단하는 단계와;

차량이 시동 온(ON) 상태이면, 시동지연 카운터의 적산치가 기준치를 초과했는지를 판단하는 단계와;

시동지연 카운터의 적산치가 기준치를 초과하지 않으면, 엔진 회전수와 완전 폭발 판정 회전수를 비교하는 단계를 더 포함하며,

엔진 회전수가 완전 폭발 판정 회전수보다 큰 경우이면 시동 소요 기간을 체크하여 시동 소요 기간이 목표치를 초과했는지를 판단하는 것을 특징으로 하는 엘피아이 차량의 인젝터 누기 감지방법.
제 5항에 있어서,

상기 체크된 시동 소요 기간이 목표치를 초과하지 않으면, 히스테리시스 만족 여부를 확인하는 단계와;

히스테리시스를 만족하면, 카운터를 감산하고 이를 제어부에 저장하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 엘피아이 차량의 인젝터 누기 감지방법.
제 5항에 있어서,

상기 적산치가 기준치를 초과했는지를 판단하는 단계에서, 시동지연 카운터의 적산치가 기준치를 초과하면, 엘피아이 차량의 누기 연료 저감 패턴(Pattern) 즉, 분사 억제를 수행하게 되는데 이때 분사억제 회수는 적산 카운터 기준 제어부에 입력되어 있는 값으로 행하는 단계와;

엔진 회전수와 완전 폭발 판정 회전수를 비교하는 단계와;

엔진 회전수가 완전 폭발 판정 회전수보다 큰 경우이면 카운터 적산치를 감소시키고, 인젝터 누기 에러 전제 조건을 만족하는지 여부를 판단하여, 이 값을 저장하는 단계와;

엔진 회전수가 상승하지 못하고 감소되는 시점이면, 연료 분사를 개시하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 엘피아이 차량의 인젝터 누기 감지방법.
제 7항에 있어서,

상기 엔진 회전수와 완전 폭발 판정 회전수를 비교하는 단계에서, 엔진 회전수가 완전 폭발 판정 회전수보다 작은 경우이면 분사 억제 회수 초과여부를 비교하는 단계와;

분사 억제 회수를 초과할 동안 엔진 완전 폭발이 발생되지 않으면 카운터를 증가시켜 다음번 아침시동시 분사 억제 회수를 1씩 증가시키도록 하는 분사 억제 회수 학습제어에 의하여 누기 연료를 완전히 연소시킨 후 정상적으로 연료 분사를 개시하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 엘피아이 차량의 인젝터 누기 감 지방법.
제 7항 또는 제 8항에 있어서,

상기 연료 분사 개시 후,

누기 과다 에러 판단 조건을 만족하는지 여부를 판단하는 단계와;

상기 에러 판단 조건을 만족하면, 상기 에러를 제어부에 저장하고, 카운터를 리셋시키며, 인젝터 마모가 과다한 것으로 판정하여 인젝터 교환을 지시하는 경고등을 점등시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 엘피아이 차량의 인젝터 누기 감지방법.
제 9항에 있어서,

상기 누기 과다 에러 판단 조건은

누기 카운터가 증가하는지, 누기 에러 전제 조건인 시동지연 카운터의 적산치(COUNT_SUM) 및 미분사 시동 적산치(COUNT_SUM_ST)가 기준치 이상인지 여부를 포함하는 것을 특징으로 하는 엘피아이 차량의 인젝터 누기 감지방법.