KR100750065B1 - The Control method how to improve gas leakage of injector in LPG liquidinjection system - Google Patents

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Abstract

개시된 본 발명은, 엔진이 정지하였을 때 연료공급라인에 연료의 압력을 감압시켜 누설량을 줄이도록 하는 LPG 액상 분사 시스템의 인젝터에서의 연료누설 개선 제어방법에 관한 것이다. 본 발명은, LPG 액상 분사 시스템의 제어방법에 있어서, 엔진 정지시, 펌프는 정지시키고, 연료차단밸브는 열림으로 작동하여 연료라인내의 연료를 봄베로 역류시키는 단계; 일정시간이 지나면 연료차단밸브를 닫힘으로 작동하여 안전밸브로서의 기능을 수행하게 하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다. 따라서, 엔진이 정지하였을 때 연료공급라인(레일)에 연료의 압력을 낮추거나 연료를 제거함으로써 인젝터에서의 연료누설을 개선하여 시동성을 향상하고, 미 연소된 LPG연료가 대기로 방출되는 것을 방지함으로써, LPG 액상 분사시스템에서 불가피하게 발생하는 인젝터 연료누설을 사전에 예방하여 배기가스 저감 및 시동성 향상을 도모할 수 있다.The disclosed invention relates to a method of controlling fuel leakage improvement in an injector of an LPG liquid injection system to reduce the amount of leakage by reducing the pressure of the fuel in the fuel supply line when the engine is stopped. The present invention relates to a control method of an LPG liquid injection system, comprising: stopping an engine, stopping a pump, and operating a fuel shutoff valve to open the fuel in the fuel line back to the cylinder; After a predetermined time, the fuel shutoff valve is characterized in that it comprises a step of performing a function as a safety valve by closing. Therefore, by lowering the pressure of the fuel in the fuel supply line (rail) or removing the fuel when the engine is stopped, the fuel leakage in the injector is improved to improve startability, and by preventing unburned LPG fuel from being released into the atmosphere. In addition, it is possible to prevent the injector fuel leakage inevitably generated in the LPG liquid injection system to reduce the exhaust gas and improve the startability.

LPG, 액상, 분사, 시동성, 개선, 엔진, 연료, 감압, 누설, 펌프, 연료차단밸브 LPG, Liquid, Injection, Startability, Improvement, Engine, Fuel, Pressure Relief, Leakage, Pump, Fuel Shutoff Valve

Description

엘피지 액상 분사 시스템의 인젝터에서의 연료누설 개선 제어방법{The Control method how to improve gas leakage of injector in LPG liquidinjection system}The control method how to improve gas leakage of injector in LPG liquidinjection system}

도 1은 본 발명에 따른 LPG 액상 분사 시스템의 인젝터에서의 연료누설 개선 제어방법을 구현하기 위한 블록 구성도.1 is a block diagram for implementing a fuel leakage improvement control method in the injector of the LPG liquid injection system according to the present invention.

도 2는 본 발명에 따른 LPG 액상 분사 시스템의 인젝터에서의 연료누설 개선 제어방법을 나타낸 제어 흐름도.Figure 2 is a control flow diagram illustrating a fuel leakage improvement control method in the injector of the LPG liquid injection system according to the present invention.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

10 : 엔진제어기 11 : 모터제어기10: engine controller 11: motor controller

12 : 모터제어표시부 13 : 흡기온 센서12: motor control display unit 13: intake air temperature sensor

14 : 냉각수온 센서 15 : 엔진14 coolant temperature sensor 15 engine

16 : 시동모터 17 : 압력센서16: starting motor 17: pressure sensor

18: 봄베 연료온도센서 19 : 인젝터 연료온도센서18: Bomber fuel temperature sensor 19: Injector fuel temperature sensor

20 : 인젝터 21 : 봄베20: Injector 21: Bomb

22 : 연료레일 23 : 연료라인22: fuel rail 23: fuel line

24 : 연료차단밸브24: fuel shutoff valve

본 발명은 LPG 액상 분사 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 엔진이 정지하였을 때 연료공급라인에 연료의 압력을 감압시켜 누설량을 줄이도록 하는 LPG 액상 분사 시스템의 인젝터에서의 연료누설 개선 제어방법에 관한 것이다.The present invention relates to an LPG liquid injection system, and more particularly, to a method of improving fuel leakage in an injector of an LPG liquid injection system that reduces the leakage by reducing the pressure of fuel in a fuel supply line when the engine is stopped. will be.

일반적으로 LPG연료는 가솔린과 비교하였을 때 점성이 매우 낮아 기계적 마찰이 발생하는 부위에서는 마모가 심하게 된다. 특히, LPG를 액상으로 분사하는 시스템에서는 인젝터를 사용하게 되는데, 이 경우 인젝터에 마모가 발생하여 연료 누설이 생기게 된다.In general, LPG fuel is much less viscous than gasoline, and wear is severe in areas of mechanical friction. In particular, an injector is used in a system for injecting LPG into a liquid phase. In this case, wear of the injector occurs and fuel leakage occurs.

가솔린의 경우에는 약간의 마모가 발생하여도 점성이 크기 때문에 표면장력이 커 누설이 생기지 않지만 LPG의 경우 누설이 발생하게 될 우려가 있다.In the case of gasoline, even if a little wear occurs, the viscosity is large, so that the surface tension is large and no leakage occurs, but LPG may cause leakage.

그리고, LPG 액상 분사 시스템은 가솔린보다 고압의 LPG를 사용하기 때문에 엔진 정지시 연료라인의 압력이 높아 기본적으로 인젝터에서 더 많은 누설량이 발생하게 된다.In addition, since the LPG liquid injection system uses LPG of higher pressure than gasoline, the pressure of the fuel line is high when the engine is stopped, thereby causing more leakage from the injector.

누설된 연료는 공기보다 무겁기 때문에 흡기계에 남아있게 되므로 시동시 과농한 연료에 의해 시동이 불량하게 된다. Since the leaked fuel is heavier than air, it remains in the intake system, so starting up is poor due to excessive fuel at start-up.

따라서, 상기와 같은 종래의 LPG 액상 분사 시스템은, LPG 연료의 특성상 점성이 낮아 인젝터의 경우 가솔린보다 마모가 심하게 되며, 또한 연료 공급 압력이 높기 때문에 연료가 누설이 되기 쉽다. 이 경우 시동성이 불량해지고 미연소 LPG가 배출되는 문제점 등이 있었다.Therefore, the conventional LPG liquid injection system as described above has low viscosity due to the characteristics of the LPG fuel, and in the case of the injector, wear is more severe than gasoline, and fuel is likely to leak due to the high fuel supply pressure. In this case, there is a problem that the startability is poor and the unburned LPG is discharged.

본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 엔진이 정지하였을 때 연료공급라인(레일)에 연료의 압력을 낮추거나 연료를 제거함으로써 인젝터에서의 연료누설을 개선하여 시동성을 향상하고 미 연소된 LPG연료가 대기로 방출되는 것을 방지하도록 하는 LPG 액상 분사 시스템의 인젝터에서의 연료누설 개선 제어방법을 제공하는 데에 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above-mentioned conventional problems, and improves startability by improving fuel leakage in the injector by lowering the pressure of the fuel in the fuel supply line (rail) or removing the fuel when the engine is stopped. It is an object of the present invention to provide a method of controlling fuel leakage improvement in an injector of an LPG liquid injection system that prevents unburned LPG fuel from being released into the atmosphere.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 LPG 액상 분사 시스템의 인젝터에서의 연료누설 개선 제어방법은, LPG 액상 분사 시스템의 제어방법에 있어서, 엔진 정지시, 펌프는 정지시키고, 연료차단밸브는 열림으로 작동하여 연료라인내의 연료를 봄베로 역류시키는 단계; 일정시간이 지나면 연료차단밸브를 닫힘으로 작동하여 안전밸브로서의 기능을 수행하게 하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다. The fuel leakage improvement control method in the injector of the LPG liquid injection system according to the present invention for achieving the above object, in the control method of the LPG liquid injection system, when the engine is stopped, the pump is stopped, the fuel shutoff valve is opened Operating the fuel cell to backflow fuel in the fuel line to the cylinder; After a predetermined time, the fuel shutoff valve is characterized in that it comprises a step of performing a function as a safety valve by closing.

상기 엔진정지 상태에서 시동키를 재작동할 경우, 연료라인의 압력이 일정한 연료압력에 도달하고, 그 압력상태에서 연료가 액상으로 존재가 가능해 지도록 연료온도를 낮추기 위해 펌프를 최대로 제어하고, 상기 연료라인의 연료가 전부 액상으로 판단되면, 상기 펌프의 구동부하를 작게 제어한다.When the ignition key is restarted in the engine stop state, the pressure of the fuel line reaches a constant fuel pressure, and the pump is controlled to the maximum to lower the fuel temperature so that the fuel can be present in the liquid phase at the pressure state. When the fuel in the fuel line is determined to be all liquid, the driving load of the pump is controlled to be small.

상기 일정한 연료압력은 봄베의 연료온도에 의해 결정되는 것이 바람직하다. 상기 연료라인의 연료가 액상으로 판단되면, 시동모터 제어부에 시동허락신호를 보내어 엔진의 시동을 걸게 한다.The constant fuel pressure is preferably determined by the fuel temperature of the bombe. When the fuel of the fuel line is determined to be a liquid phase, a start permission signal is sent to the starting motor controller to start the engine.

또한, 시동키를 작동할 경우, 상기 모터 제어 표시부에 의하여 램프 혹은 소 리로 시동대기중이라는 현재 상태를 표시하여 운전자에게 시동대기중이라는 현재 상태를 인지할 수 있도록 하는 것이 더욱 바람직하다.In addition, when operating the start key, it is more preferable to display the current state of the starting standby by the lamp or sound by the motor control display so that the driver can recognize the current state of the starting standby.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 따른 LPG 액상 분사 시스템의 인젝터에서의 연료누설 개선 제어방법을 구현하기 위한 블록 구성도이다.1 is a block diagram for implementing a fuel leakage improvement control method in the injector of the LPG liquid injection system according to the present invention.

도시된 바와 같이, 본 발명을 구현하기 위하여, 엔진제어기(10), 모터제어기(11), 모터제어표시부(12), 흡기온 센서(13), 냉각수온 센서(14), 엔진(15), 시동모터(16), 압력센서(17), 봄베 연료온도센서(18), 인젝터 연료온도센서(19), 인젝터(20), 봄베(21), 연료레일/라인(22), 연료차단밸브(23) 및 펌프(24)를 구비한다.As shown, in order to implement the present invention, the engine controller 10, the motor controller 11, the motor control display unit 12, the intake air temperature sensor 13, the coolant temperature sensor 14, the engine 15, Starting motor 16, pressure sensor 17, cylinder fuel temperature sensor 18, injector fuel temperature sensor 19, injector 20, cylinder 21, fuel rail / line 22, fuel cutoff valve ( 23) and a pump 24.

엔진제어기(ECM)(10)는 엔진(15)을 제어함과 아울러, 엔진(15) 정지시, 펌프(24)는 정지시키고, 연료차단밸브(23)는 열림으로 작동하여 연료라인(22)내의 연료를 봄베(21)로 역류시키며, 일정시간이 지나면 연료차단밸브(23)를 닫힘으로 작동하여 안전밸브로서의 기능을 수행하게 한다.The engine controller (ECM) 10 controls the engine 15 and, when the engine 15 is stopped, the pump 24 is stopped, and the fuel shutoff valve 23 is operated in an open state so that the fuel line 22 is operated. The fuel is flowed back into the cylinder 21, and after a predetermined time, the fuel shutoff valve 23 is operated by closing to perform a function as a safety valve.

모터제어기(BCM)(11)는 엔진제어기(10)에서 수신된 자료로 시동모터(16)와 모터제어 표시부(12)(램프 또는 음향)를 제어한다.The motor controller (BCM) 11 controls the starting motor 16 and the motor control display unit 12 (lamp or sound) with the data received from the engine controller 10.

흡기온 센서(13)는 흡입되는 공기의 온도를 계측하여 엔진 제어기에 인식시키고, 냉각수온 센서(14)는 냉각수의 온도를 계측하여 엔진 제어기에 인식시킨다.The intake air temperature sensor 13 measures the temperature of the intake air and recognizes it to the engine controller, and the coolant temperature sensor 14 measures the temperature of the coolant and recognizes it to the engine controller.

압력센서(17)는 연료의 압력을 계측하여 엔진 제어기(10)에 인식시킨다.The pressure sensor 17 measures the pressure of the fuel and makes the engine controller 10 recognize it.

봄베 연료온도센서(18) 및 인젝터 연료온도센서(19)는 봄베(21) 또는 인젝터(20) 각각의 연료의 온도를 계측하여 엔진 제어기(10)에 인식시킨다.The cylinder fuel temperature sensor 18 and the injector fuel temperature sensor 19 measure the temperature of each fuel of the cylinder 21 or the injector 20 and recognize the engine controller 10.

정확한 연료온도 측정을 위하여 인젝터 연료온도센서(19)는 인젝터(20)와 가장 가까운 연료 공급 레일(22)에 설치되는 것이 바람직하다.For accurate fuel temperature measurement, the injector fuel temperature sensor 19 is preferably installed on the fuel supply rail 22 closest to the injector 20.

도 2는 본 발명에 따른 LPG 액상 분사 시스템의 인젝터에서의 연료누설 개선 제어방법을 나타낸 제어 흐름도로서, 이를 참조하여 본 발명의 작용을 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.2 is a control flowchart illustrating a method for controlling fuel leakage improvement in an injector of an LPG liquid injection system according to the present invention. Referring to this, the operation of the present invention will be described in more detail as follows.

일반적으로 엔진(15) 정지시 연료 공급 라인에 설치되어있는 연료차단밸브(23)는 바로 닫히게 된다. 이 경우 연료라인/레일(22)에는 고압의 LPG연료가 존재하게 되므로 본 발명에서는 다음과 같은 방법을 사용하여 이를 제거한다.In general, when the engine 15 is stopped, the fuel shutoff valve 23 installed in the fuel supply line is immediately closed. In this case, since the high pressure LPG fuel is present in the fuel line / rail 22, the present invention removes it using the following method.

1) 엔진 정지시 엔진제어장치(ECU)(10)는 일정시간동안 작동하며 펌프(24)는 정지시키고, 연료차단밸브(23)는 열림으로 작동하여 연료라인(22)내의 연료가 연료탱크(봄베)(21)로 역류할 수 있도록 한다. 이를 위하여 종래 펌프(24)에 장착되어있는 일방향밸브(체크밸브)는 삭제되는 것이 바람직하다.1) When the engine is stopped, the engine control unit (ECU) 10 operates for a predetermined time, the pump 24 is stopped, and the fuel shutoff valve 23 is operated in an open state so that the fuel in the fuel line 22 is turned into a fuel tank ( Cylinder) to allow backflow. For this purpose, the one-way valve (check valve) mounted on the conventional pump 24 is preferably deleted.

2) 일정시간이 지나면 연료차단밸브(23)를 닫힘으로 작동하여 안전밸브로서의 기능을 수행하게 한다.2) After a certain time, the fuel shutoff valve 23 is operated by closing to perform a function as a safety valve.

3) 재시동시 연료라인(22)내에 연료가 없으므로 시동성 향상을 위해 아래와 같이 세부내용을 제시한다.3) Since there is no fuel in the fuel line 22 when restarting, the following details are given to improve startability.

도 1에 도시된 바와 같이, 엔진제어기(ECU 또는 EMC)(10)에는 연료라인의 압력을 측정하는 센서(17), 연료 라인의 온도를 측정하는 센서(19), 봄 베(연료탱크)(21)의 연료온도를 측정하는 센서(18)로 구성되어져 있으며, 각 센서에서 검출된 신호는 엔진제어기(10)에 입력된다.As shown in FIG. 1, the engine controller (ECU or EMC) 10 includes a sensor 17 for measuring the pressure of the fuel line, a sensor 19 for measuring the temperature of the fuel line, and a bomb (fuel tank) ( And a sensor 18 for measuring the fuel temperature of 21, and a signal detected by each sensor is input to the engine controller 10.

그외 엔진 회전수, 이그니션키 상태 확인 및 타 엔진 정보는 통상의 가솔린 시스템과 동일하다. 그리고 키의 형태가 아닌 시동버튼 형태로의 변형도 가능 하다.Other engine speeds, ignition key status checks and other engine information are the same as in normal gasoline systems. It is also possible to change the shape of the start button, not the key.

이와 같은 상태에서, 엔진(15)이 정지상태이고 운전자가 시동키를 작동할때(시동버튼을 누를 경우) 연료라인(22)의 압력이 일정한 연료압력에 도달하고, 그 압력상태에서 연료가 액상으로 존재가 가능해 지도록 연료온도를 낮추기 위해 펌프(24)를 최대로 제어한다. 아울러, 연료라인(22)의 연료가 전부 액상으로 판단될 때 펌프(24)의 구동부하를 작게 제어한다.In this state, when the engine 15 is stopped and the driver operates the ignition key (when the start button is pressed), the pressure in the fuel line 22 reaches a constant fuel pressure, and the fuel is in a liquid state at that pressure. The pump 24 is controlled to the maximum in order to lower the fuel temperature so as to be possible. In addition, the driving load of the pump 24 is controlled to be small when all the fuel in the fuel line 22 is determined to be a liquid phase.

상기 일정한 연료압력은 봄베(21)의 연료 온도에 의해 결정되며 일정한 연료온도는 다음과 같이 결정된다.The constant fuel pressure is determined by the fuel temperature of the cylinder 21 and the constant fuel temperature is determined as follows.

1) 봄베(21)내의 부탄과 프로판의 함량비를 모델링을 한다. 모델링은 봄베(21)내의 연료온도센서(18)와 연료라인(22)내의 압력센서(17)에서 측정한 연료압으로 조성비를 구할 수 있다. 1) The content ratio of butane and propane in the cylinder 21 is modeled. Modeling can be obtained from the fuel pressure measured by the fuel temperature sensor 18 in the cylinder 21 and the pressure sensor 17 in the fuel line 22.

2) 연료라인(22)의 압력센서(17)에 의해 측정된 압력값이 엔진제어기(10)에 입력이 된다. 2) The pressure value measured by the pressure sensor 17 of the fuel line 22 is input to the engine controller 10.

연료 라인(22)의 연료가 액상으로 판단되면, 엔진제어기(10)는 시동이 가능하다고 판단하여 시동모터(16)를 제어하는 시동모터 제어부(일반적으로 BCM)(11)에 시동허락신호를 보내고, 시동모터 제어부(11)는 크랭킹을 하게 되며 일반적인 시동을 하게 된다. When the fuel in the fuel line 22 is determined to be in the liquid phase, the engine controller 10 determines that starting is possible and sends a start permission signal to a starting motor control unit (generally BCM) 11 that controls the starting motor 16. The starting motor control unit 11 performs cranking and general starting.

운전자가 시동키를 작동할 경우(시동버튼을 누를 경우) 시동이 걸리는 시간 이 약 2초정도 소요되므로 운전자에게 시동대기중이라는 현재 상태를 인지할 수 있도록 모터 제어 표시부(12)에 의하여 램프 혹은 소리로 모터 제어 상태를 표시한다.When the driver operates the ignition key (when the start button is pressed), the start time is about 2 seconds, so that the lamp or sound is displayed by the motor control display 12 so that the driver can recognize the current state of starting standby. To display the motor control status.

따라서, LPG 액상 분사시스템에서 불가피하게 발생하는 인젝터 연료누설을 사전에 예방하여 배기가스 저감 및 시동성 향상을 도모할 수 있다.Therefore, it is possible to prevent the injector fuel leakage inevitably generated in the LPG liquid injection system to reduce the exhaust gas and improve the startability.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 또한 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 기재된 청구범위 내에 있게 된다.Although the preferred embodiments of the present invention have been illustrated and described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and the present invention is not limited to the above-described embodiments without departing from the spirit of the present invention as claimed in the claims. Various modifications can be made by those skilled in the art, and such modifications are intended to fall within the scope of the appended claims.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 LPG 액상 분사 시스템의 인젝터에서의 연료누설 개선 제어방법에 의하면, 엔진이 정지하였을 때 연료공급라인(레일)에 연료의 압력을 낮추거나 연료를 제거함으로써 인젝터에서의 연료누설을 개선하여 시동성을 향상하고, 미 연소된 LPG연료가 대기로 방출되는 것을 방지함으로써, LPG 액상 분사시스템에서 불가피하게 발생하는 인젝터 연료누설을 사전에 예방하여 배기가스 저감 및 시동성 향상을 도모할 수 있는 효과도 있다.As described above, according to the fuel leakage improvement control method of the injector of the LPG liquid injection system according to the present invention, when the engine is stopped, the fuel supply line (rail) lowers the pressure of the fuel or removes the fuel in the injector. Improve fuel start-up by improving fuel leakage, and prevent unburned LPG fuel from being released to the air, thereby preventing injector fuel leakage inevitably generated in LPG liquid injection systems, and reducing exhaust gas and improving startability. There is also an effect.

Claims (5)

삭제delete 삭제delete 삭제delete LPG 액상 분사 시스템의 제어방법에 있어서,In the control method of the LPG liquid injection system, 엔진 정지시 연료 펌프는 정지시키고, 연료라인내의 연료를 봄베로 역류시키기 위해 연료차단밸브를 열림 제어하는 단계와;Stopping the fuel pump when the engine is stopped, and opening the fuel shutoff valve to control the fuel in the fuel line back to the cylinder; 일정시간 경과후 연료차단밸브를 닫힘 제어하는 단계와;Closing the fuel shutoff valve after a predetermined time; 엔진정지 상태에서 시동키가 재작동할 경우, 연료라인의 압력이 일정한 연료압력에 도달하고 그 압력상태에서 연료가 액상으로 존재하도록 연료온도를 낮추기 위해 연료펌프를 최대로 제어하는 단계와;When the ignition key is restarted in the engine stop state, maximally controlling the fuel pump to lower the fuel temperature such that the pressure in the fuel line reaches a constant fuel pressure and the fuel is in the liquid phase at that pressure state; 상기 시동키 재작동시 운전자에게 시동대기중이라는 현재 상태를 모터 제어 표시부를 통해 표시 출력하는 단계와;Displaying and outputting, by a motor control display, a current state of starting standby to the driver when the start key is reactivated; 상기 연료라인의 연료가 전부 액상으로 판단되면 상기 연료펌프의 구동부하를 작게 제어하고, 시동모터 제어부에 시동허락신호를 보내어 엔진을 시동시키는 단계;를 포함함을 특징으로 하는 LPG 액상 분사 시스템의 인젝터에서의 연료누설 개선 제어방법.And controlling the driving load of the fuel pump to be small when all of the fuel in the fuel line is determined to be liquid, and starting the engine by sending a start permission signal to the starting motor control unit. How to Control Fuel Leakage in Korea 삭제delete
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