KR100717478B1 - 엘피아이 엔진의 연료 분사량 보상 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 엘피아이 엔진의 인젝터의 노즐 분사구가 계속된 사용에 의해 마모가 발생되고 이로 인해 분사되는 연료량이 변화될 때 이를 측정하고 인젝터의 연료 분사량을 보정하도록 하는 엘피아이 엔진의 연료 분사량 보상 방법에 관한 것에 관한 것으로서, 엘피아이 엔진의 연료 공급 제어 방법에 있어서, 엔진의 동작시 발생되는 진동을 노킹 센서를 이용하여 측정하고 해당하는 신호를 출력하는 단계(ST10), 상기 단계(ST10)에서 출력되는 신호가 나타내는 진동량을 기준값과 비교하는 단계(ST20), 상기 단계(ST10)에서 얻어진 신호값이 기준값보다 크면 분사량을 감소시키는 단계(ST30), 상기 단계(ST10)에서 얻어진 신호값이 기준값보다 작으면 분사량을 증가시키는 단계(ST40), 상기 단계(ST30, ST40)에서 감소 또는 증가하여 분사된 연료 분사량을 저장하는 단계(ST50)로 구성된다.
차량, 엘피아이, 인젝터, 연료 분사량 보상

Description

엘피아이 엔진의 연료 분사량 보상 방법{A fuel supplying control method in LPI engine}
도 1은 종래의 엘피아이 엔진에서 사용되고 있는 연료공급시스템의 구성을 나타내는 도면.
도 2는 종래의 기술에서 사용하는 인젝터의 단부에 설치되는 연료 누설 차단 밸브의 구성을 나타내는 단면도.
도 3은 본 발명에 의한 사용되는 엘피아이 엔진의 연료 분사량 보상 방법의 구성을 나타내는 플로우 차트.
도 4는 연료의 분사량 변화에 따른 진동량 변화를 나타내는 그래프.
본 발명은 엘피아이 엔진의 연료 공급 방법에 관한 것으로서, 특히 엘피아이 엔진의 인젝터의 노즐 분사구가 계속된 사용에 의해 마모가 발생되고 이로 인해 분사되는 연료량이 변화될 때 이를 측정하고 인젝터의 연료 분사량을 보정하도록 하는 엘피아이 엔진의 연료 분사량 보상 방법에 관한 것이다.
일반적으로 LPG 엔진은 공급되는 연료를 믹서와 기화기를 통해 기화시켜 엔 진에 공급되도록 구성되어 있으나, 정밀제어가 어려워 겨울철 시동이 어렵고 동력성능 및 연비수준이 저하될 뿐만 아니라 LPG 연료의 타르 문제로 인해 아이들 불안정 및 시동꺼짐 현상이 발생하게 된다.
이러한 문제점을 해결하기 위해 제안된 것이 믹서와 기화기를 사용하지 않고 LPG 연료를 인젝터를 통해 직접 분사하는 LPI(Liquefied Petroleum Injection) 엔진이 제공되었다.
상기와 같은 LPI 엔진은 LPG 연료를 인젝터를 통해 직접 분사하므로 차량의 ECU에 의해 인젝터를 정밀제어하여 연비 및 동력 성능을 개선하고, 겨울철 시동성 및 정비주기의 불만 등을 해결할 수 있도록 한다.
도 1은 종래의 엘피아이 엔진에서 사용되고 있는 연료공급시스템을 도시한 것으로서, 연료 탱크(1)의 내부에는 액상의 LPG 연료를 펌핑하기 위한 연료펌프(2)가 장착되어 있으며, 상기 연료펌프(2)에서 펌핑된 연료는 제 1 차단밸브(3)를 통하여 연료공급라인(4)으로 보내지고, 보내진 연료는 인젝터(5)를 통해 엔진의 연소실(6)로 분사되며, 잉여의 연료는 연료리턴라인(7)을 통해 연료 탱크(1)로 리턴되도록 되어 있다.
한편, 상기 연료공급라인(4)에는 엔진의 정지시에 연료의 공급을 차단하기 위한 제 2 차단밸브(8)와, 연료의 온도를 측정하기 위한 온도센서(9) 및 연료에서 발생되는 기체를 포집하여 연료의 액상을 유지해주기 위한 서비스밸브(10)가 설치되어 있으며, 상기 연료리턴라인(7)에는 연료의 압력을 측정하기 위한 압력센서(11)가 설치되어 있다.
상기와 같은 종래의 엘피아이 엔진의 연료공급시스템은 차량이 주행을 마치고 엔진이 정지하면, 상기 제 2 차단밸브(8)가 연료 탱크(1)로부터 연료공급라인(4)으로 연료가 공급되지 못하도록 연료를 차단하지만, 상기 연료공급라인(4)의 제 2 차단밸브 설치부로부터 연료리턴라인(7)의 사이의 구간에는 연료가 잔류하게 되는데, 상기와 같은 잔류 연료는 엔진이 서서히 상온상태로 식어가는 동안에 압력이 상승됨에 따라 인젝터(5)를 통하여 연소실로 누설되게 된다.
상기와 같이 구성된 엘피아이 엔진의 인젝터는 계속된 사용에 의해 인젝터의 노즐의 분사구 부분이 마모되어 연료의 분사량과 분사 압력이 설정된 양과 차이를 나타내는 문제점이 있었다.
본 발명은 이와 같은 종래의 제반 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 엘피아이 엔진의 인젝터의 노즐 분사구가 계속된 사용에 의해 마모가 발생되는 경우 실린더 블록에 장착되어 있는 노킹 센서에서 측정되어 출력되는 진동 파형을 이용하여 인젝터의 연료 분사량 변화를 측정하고 분사량 변화를 보정하도록 하는 엘피아이 엔진의 연료 분사량 보상 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
도 3은 본 발명에 의한 사용되는 엘피아이 엔진의 연료 분사량 보상 방법의 구성을 나타내는 플로우 차트로서, 엘피아이 엔진의 연료 공급 제어 방법에 있어서, 엔진의 동작시 발생되는 진동을 노킹 센서를 이용하여 측정하고 해당하는 신호를 출력하는 단계(ST10), 상기 단계(ST10)에서 출력되는 신호가 나타내는 진동량을 기준값과 비교하는 단계(ST20), 상기 단계(ST10)에서 얻어진 신호값이 기준값보다 크면 분사량을 감소시키는 단계(ST30), 상기 단계(ST10)에서 얻어진 신호값이 기준값보다 작으면 분사량을 증가시키는 단계(ST40), 상기 단계(ST30, ST40)에서 감소 또는 증가하여 분사된 연료 분사량을 저장하는 단계(ST50)로 구성되어 있음을 도시하고 있다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 실시예를 설명하면 다음과 같다.
엘피아이 엔진의 동작을 위해 인젝터(5)에서 연료가 분사되고, 분사된 연료는 엔진에서 연소되어 동력을 발생시키게 된다.
차량의 주행 거리가 증가되면 인젝터(5)의 노즐 부위는 마모되어 설정된 연료 분사량과 다른 양의 연료가 분사되므로 이를 보정하기 위해 본 발명을 사용하도록 한다.
차량 엔진의 실린더 블록에는 엔진의 동작중 발생되는 노킹 현상을 측정하기 위한 노킹 센서가 설치되어 있으므로 기 설치되어 있는 노킹 센서를 이용하여 차량 엔진의 진동을 측정하도록 한다.
엔진의 동작 도중 발생되는 진동은 노킹 센서에 의해 측정되고 측정된 양에 해당하는 신호를 출력한다. 노킹 센서에서 출력되는 신호는 제어부로 입력되고, 제어부는 인젝터(5)에서 정상적으로 연료가 분사되는 경우에 발생되는 진동과 노킹 센서에서 측정되는 진동을 비교하도록 한다.
인젝터(5)가 정상 상태를 유지하는 경우에는 분사되는 연료가 규정된 양에 해당되므로 엔진은 정상적으로 동작하므로 엔진의 동작중 발생되는 진동은 도 4에 도시되어 있는 바와 같은 정상 곡선(A)을 형성함을 알 수 있다.
그러나, 인젝터(5)의 분사 노즐이 마모되는 경우에는 분사되는 연료의 양이 증가되므로 엔진의 동작은 정상 상태와는 다르게 되고, 이에 따라 엔진의 동작중 발생되는 진동은 도 4에 도시되어 있는 바와 같이 비정상 곡선(B, C)를 형성하게 된다.
노킹 센서에서 측정된 엔진의 진동이 B 또는 C 인 경우, 연료의 분사량이 정상인 아닌 것으로 판단하여 연료의 분사량을 변화시키도록 한다.
노킹 센서에서 측정된 엔진의 진동 곡선이 B 인 경우에는 연료의 분사양이 정상적인 분사량보다 많은 것으로 판단하여 연료의 분사량을 감소시키도록 한다. 이후 노킹 센서의 측정 신호를 이용하여 얻어지는 진동 곡선이 A 와 일치될 때까지 연료의 분사량을 감소시키면서 계속적인 측정을 행하도록 한다.
노킹 센서에서 측정된 엔진의 진동 곡선이 C 인 경우에는 연료의 분사양이 정상적인 분사량보다 적은 것으로 판단하여 연료의 분사량을 증가시키도록 한다. 이후 노킹 센서의 측정 신호를 이용하여 얻어지는 진동 곡선이 A 와 일치될 때까지 연료의 분사량을 증가시키면서 계속적인 측정을 행하도록 한다.
상기와 같이 노킹 센서에서 측정된 엔진의 진동이 정상 곡선을 이루게 되었을 때의 분사 연료양을 저장 수단에 저장하여 차량의 엔진을 정지시킨 후, 재 시동하였을 경우에 사용할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 이러한 실시예에 한정되지 않으며, 당해 발명이 속하는 기술분야 에서 통상의 지식을 가진 자가 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 실시할 수 있는 다양한 형태의 실시예들을 모두 포함한다.
상기와 같은 본 발명은, 엘피아이 엔진의 인젝터의 노즐 분사구가 계속된 사용에 의해 마모가 발생되는 경우 실린더 블록에 장착되어 있는 노킹 센서에서 측정되어 출력되는 진동 파형을 이용하여 인젝터의 연료 분사량 변화를 측정하고 분사량 변화를 보정하는 효과가 있다.

Claims (1)

  1. 엘피아이 엔진의 연료 공급 제어 방법에 있어서, 엔진의 동작시 발생되는 진동을 노킹 센서를 이용하여 측정하고 해당하는 신호를 출력하는 단계(ST10), 상기 단계(ST10)에서 출력되는 신호가 나타내는 진동량을 기준값과 비교하는 단계(ST20), 상기 단계(ST10)에서 얻어진 신호값이 기준값보다 크면 분사량을 감소시키는 단계(ST30), 상기 단계(ST10)에서 얻어진 신호값이 기준값보다 작으면 분사량을 증가시키는 단계(ST40), 상기 단계(ST30, ST40)에서 감소 또는 증가하여 분사된 연료 분사량을 저장하는 단계(ST50)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 엘피아이 엔진의 연료 분사량 보상 방법.
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