KR100778561B1 - Ｌｐｉ 차량의 시동성 개선 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 LPI 차량의 시동성 개선 방법에 관한 것이다.

본 발명의 실시예에 따른 LPI 차량의 시동성 개선 방법은 이그니션 온 상태에서, 냉각수온, 흡기온, 연료온도를 입력하고, 이전 운전 사이클 엔진 작동 시간을 인식하며, 펌프 작동을 시작하고, 타이머를 작동시키는 단계; 시동 대기 램프를 턴-온 상태로 변환시키는 단계; 연료펌프를 구동하는 단계; 피치 센터 다이아 메터 시동 또는 피치 센터 다이아 메터 재시동 조건을 확인하는 단계; 상기 피치 센터 다이아 메터 시동 또는 피치 센터 다이아 메터 재시동 조건 이외의 경우, 연료압 목표치 도달 유무를 확인하는 단계; 상기 연료압이 목표압에 미도달일 경우, 냉각수 온도조건과 기준치를 비교하는 단계; 상기 냉각수가 상기 기준치 이상인 경우 핫 조건 전 싸이클 엔진 구동시간을 확인하여 일정 기준값 이상인지 여부를 확인하는 단계; 상기 핫 조건 전 싸이클 엔진 구동시간이 일정 기준값 이상인 경우, 외기온에 따른 펙터 값을 검사하는 단계; 상기 핫 조건 전 싸이클 엔진 구동시간과 연료 온도에 상기 펙터 값을 곱한 값과 시동대기 램프 온 시간을 비교하는 단계; 및 시동대기 램프 온 시간 초과시 시동대기 램프를 오프 하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

LPI 차량, 핫 조건, 외기온, 냉각수

Description

ＬＰＩ 차량의 시동성 개선 방법{Start Characteristic Improving Method For Liquefied Petroleum Injection Automobile}

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 LPI 차량의 시동성 개선 방법을 나타낸 순서도.

도 2는 본 발명의 외기온에 따른 펙터 값을 나타낸 그래프.

도 3은 본 발명의 외기온에 따른 펙터 값을 적용한 시뮬레이션 화면을 나타낸 화면 구성도.

본 발명은 LPI 차량의 시동성 개선 방법에 관한 것으로, 특히 외부 기온에 대한 요소를 추가해 시동대기 램프 점등 최대 시간을 최적화 할 수 있는 LPI 차량의 시동성 개선 방법에 관한 것이다.

최근에 개발되어 적용되고 있는 LPI(Liquefied Petroleum Injection) 시스템은 LPG(liquefied petroleum gas : 액화 석유 가스) 연료를 고압 액상화 시켜 인젝 터(Injector)를 이용하여 기통별로 연료를 분사하는 기술이다. 이 LPI 시스템은 가솔린엔진과 같은 MPI(multi point injecter type)방식으로 연비우수 및 출력/가속성능 등이 대폭 향상되었다. LPI 시스템은 기존 LPG 차량의 믹서(MIXER) 방식과 비교하여, 엔진의 가장 큰 특징은 인젝터를 이용, 고압의 액체상태로 연료를 직접 분사한다는 차이 점이 있다. 이에 따라, LPI 시스템은 기화기, 믹서 등의 기존 엔진장치는 더 이상 불필요한 반면, 파워 및 가속성능, 연비, 배기가스 등이 획기적으로 개선시켰으며, 또한, 겨울철 시동불량 등 기존 품질문제도 근본적으로 개선시켰다.

이러한 LPI 시스템에 적용되는 차량에 있어서, 기존에 핫(HOT) 상태 엔진의 시동성 개선을 위하여 엔진 주차시간대 별로 시동대기 램프 점등 최대 시간에 제한을 두도록 설정하고 있다.

그러나, 종래의 LPI 엔진 장착 차량의 핫 시동성 개선에 있어서, 램프 점등 최대 시간 제한을 위한 요소로서 냉각수 온도조건만을 확인하고, 냉각수가 기준치 이상일 경우에만 램프 점등 최대 시간을 제한하도록 한다. 다시 말하여 종래 LPI 엔진 장착 차량의 경우에는 기상발생도에 대한 기준을 냉각수온으로 제한하고 있어 레귤레이터와 인젝터 간의 연료라인에 위치하고 있는 실제 엔진룸의 온도를 올바르게 적용할 수 없는 문제가 있다. 즉, 냉각수온에 따른 램프 온 시간 설정으로는 계절에 다른 시동 오프후 엔진 룸내의 온도 변화, 그로 인한 연료 계통의 기상발생도를 정확히 표현하기 어렵다는 단점이 있다.

본 발명의 목적은 상기의 문제를 해결하기 위한 것으로, LPI 엔진 시동시 외부기온에 따른 주차시간별로 시동대기 램프 최대 점등 시간을 제한하여, 연료의 기상화 정도에 따라 최적의 시동 대기 시간을 선정함으로써, 필요 이상의 시동대기 시간을 가져야 하는 불편함을 개선시킴과 아울러 최적의 시동성을 확보할 수 있는 LPI 차량의 시동성 개선 방법을 제공하는데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 LPI 차량의 시동성 개선 방법은 이그니션 온 상태에서, 냉각수온, 흡기온, 연료온도를 입력하고, 이전 운전 사이클 엔진 작동 시간을 인식하며, 펌프 작동을 시작하고, 타이머를 작동시키는 단계; 시동 대기 램프를 턴-온 상태로 변환시키는 단계; 연료펌프를 구동하는 단계; 피치 센터 다이아 메터 시동 또는 피치 센터 다이아 메터 재시동 조건을 확인하는 단계; 상기 피치 센터 다이아 메터 시동 또는 피치 센터 다이아 메터 재시동 조건 이외의 경우, 연료압 목표치 도달 유무를 확인하는 단계; 상기 연료압이 목표압에 미도달일 경우, 냉각수 온도조건과 기준치를 비교하는 단계; 상기 냉각수가 상기 기준치 이상인 경우 핫 조건 전 싸이클 엔진 구동시간을 확인하여 일정 기준값 이상인지 여부를 확인하는 단계; 상기 핫 조건 전 싸이클 엔진 구동시간이 일정 기준값 이상인 경우, 외기온에 따른 펙터 값을 검사하는 단계; 상기 핫 조건 전 싸이클 엔진 구동시간과 연료 온도에 상기 펙터 값을 곱한 값과 시동대기 램 프 온 시간을 비교하는 단계; 및 시동대기 램프 온 시간 초과시 시동대기 램프를 오프 하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 외기온에따른 펙터 값은 0.5~1의 범위 이내의 값으로 지수함수 형태로 분포하는 것을 특징으로 한다.

피치 센터 다이아 메터 시동 또는 피치 센터 다이아 메터 재시동 조건을 확인하는 단계에 있어서, 피치 센터 다이아 메터 시동 조건은 핫 상태에서 시동 오프후 30분 경과후 재시동일 경우 엔진룸내 연료라인은 기상상태이며, 피치 센터 다이아 메터 재시동 조건은 핫 상태에서 시동 오프후 2분 이내 재시동일 경우 엔진룸내 연료라인은 기상화 진행 이전 상태인 것을 특징으로 한다.

상술한 목적 및 기타의 목적과 본 발명의 특징 및 이점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 LPI 차량의 시동성 개선 방법을 나타낸 도면이다.

설명에 앞서, LPI 차량은 시동 오프 후 경과시간(T_SOAK)에 따라 연료라인 내 연료 상태가 상이하게 된다. 이때, PCD(Pitch center diameter) 시동 조건은 핫(HOT) 상태에서 시동 오프 후 30분 정도 경과후 재시동할 경우 엔진룸내 연료라인은 기상상태이다. 또한, PCD 재시동 조건은 핫 상태에서 시동 오프후 2분정도 이내 재시동하는 경우 엔진룸내 연료라인은 기상화 진행 이전 상태를 가진다. 한편, 중간의 경우에는 점화 시점(S/T)에따라 기상화 조건이 상이하여 경과시 간(T_SOAK) 시간대별 최대 램프 온 시간을 별도로 설정해야 한다. 엔진이 멈춘 경우에서, 이그니션 온(Ignition On) 상태일 경우 펌프 구동에 의한 기상 연료 가압 후, 액화가 필요하게 되며 이때, 연료라인내 기상 연료 존재시 또는 연료압 형성전 분사시에는 연료분사량 부족에 의한 시동성 악화가 발생할 수 있다. 그리고, 시동대기 램프 온 기간 중에는 시동 키 온 상태에서도 연료분사를 억제하여 엔진은 단순 크랭킹 상태로 연료 분사가 이루어지지 않게 된다. 경과시간(T_SOAK) 적산에 있어서, 엔진 시동 오프 후 부터 엔진 컨트롤 유닛(ECU)내부 카운터(LPC : Low Power Counter)가 작동하게 된다.

먼저, 엔진 컨트롤 유닛은 이그니션 온(Ignition On) 상태일 경우, 냉각수온, 흡기온, 연료온도를 입력하고, 이전 운전 사이클 엔진 작동 시간 즉, 핫 조건 전싸이클 엔진 작동시간을 인식하며, 펌프 작동을 시작하도록 지시하고. 그리고, 타이머를 작동시켜 경과시간을 적산한다(S101).

다음으로, 시동대기 램프를 턴-온 상태로 변환시킨다(S102).

다음으로, 연료펌프를 구동한다(S103).

S103 단계에서, 연료 펌프의 속도는 프로판과 연료 온도의 함수로 정의된다.

다음으로, PCD 시동 또는 PCD 재시동 조건을 확인한다(S104).

PCD 시동 또는 PCD 재시동 조건이 아닌 경우, 연료압 목표치 도달 유무를 확인한다(S105).

S105 단계에서, 목표압 도달이 되지 않은 경우에는 냉각수 온도조건을 확인하여 기준치 이상인지 여부를 확인한다(S106).

상기 S106 단계에서, 냉각수온 기준치 이하인 경우에는 이하에서 확인하는 핫 조건 전 싸이클 엔진 구동시간(T_RUN)과 무관하게 경과시간(T_SOAK)별 최대 시동대기 램프 온 시간을 별도 설정하여 적용한다.

S106 단계에서, 냉각수가 기준치 이상인 경우 핫 조건 전 싸이클 엔진 구동시간(T_RUN)을 확인하여 일정 기준값 이상인지 여부를 확인한다(S107).

S107 단계에서, 핫 상태 전단계 싸이클 엔진 작동시간이 너무 짧을 경우는 제외하여, 냉각수온 기준치 이상 및 핫 조건 전싸이클 엔지 구동시간의 기준치 이상을 동시에 만족하는 조건으로 검사한다.

S107 단계에서, 핫 조건 전 싸이클 엔진 구동시간(T_RUN)이 일정 기준값 이상이 아닐 경우에는 램프 온 최대 시간 초과 여부를 확인하고(S108), 미 초과시에는 S105 단계로 분기한다. 그리고, S108 단계에서, 램프 온 최대 시간을 초과하는 경우에는 이하에서 설명하는 S110 단계의 LPI 제어용 타이머를 확인한다.

S108 단계에서, 시동시 램프 작동 최대 시간은 프로판과 연료온도의 함수로 정의된다.

한편, S107 단계에서, 핫 조건 전 싸이클 엔진 구동시간(T_RUN)이 일정 기준값 이상일 경우에는 외기온에 따른 펙터 값을 적용한다(S109)

상기 S109 단계에서, 외기온에 따른 펙터값은 실험을 통하여 계산되는 값으로서, 도 2에 도시된 바와 같이 지수함수 그래프의 값을 가지게 된다. 즉, 일정 온도 이하에서는 펙터 값이 급격하게 증가하고, 일정온도이상에서는 펙터 값이 일정하게 유지된다. 펙터 값은 0.5 ~ 1의 범위로 설정된다.

S109 단계에서, 외기온에 대한 펙터 값이 적용된 경우, LPI 제어용 타이머를 확인한다(S110).

상기 S110 단계에서, LPI 제어용 타이머 확인을 이용한, 램프 온 시간은 엔진 컨트롤 유닛의 입력치 대략 0.5 ~ 2.5초의 범위 내의 값 중 핫 조건 전 싸이클 엔진 구동시간(T_RUN)과 연료온도에 펙터 값을 곱한 값으로서 구할 수 있다.

S110 단계에서, 상기 계산값이 램프 온 시간을 초과하는 경우(S111)에는 램프를 오프한다(S112).

그리고, LPI 제어용 클락(Clock)를 리셋함으로서, 타이머를 리셋시킨다(S113).

이와 같은 방법으로 구동되는 LPI 차량의 시동성 개선 방법은 도 3에 도시된 바와 같이 외기온에 따른 주차시간별로 시동 대기 램프 최대 점등 시간을 제한하여 최적의 시동성을 확보할 수 있게 된다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 LPI 차량의 시동성 개선 방법은 LPI 엔진 시동시 외부기온에 따른 주차시간별로 시동대기 램프 최대 점등 시간을 제한하여, 연료의 기상화 정도에 따라 최적의 시동 대기 시간을 선정함으로써, 필요 이상의 시동대기 시간을 가져야 하는 불편함을 개선시킴과 아울러 최적의 시동성을 확보할 수 있다.

아울러 본 발명의 바람직한 실시예들은 예시의 목적을 위해 개시된 것이며, 당업자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경, 부가 등이 가능할 것이며, 이러한 수정 변경 등은 이하의 특허청구의 범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.

Claims (3)

1. 이그니션 온 상태에서, 냉각수온, 흡기온, 연료온도를 입력하고, 이전 운전 사이클 엔진 작동 시간을 인식하며, 펌프 작동을 시작하고, 타이머를 작동시키는 단계;

   시동 대기 램프를 턴-온 상태로 변환시키는 단계;

   연료펌프를 구동하는 단계;

   피치 센터 다이아 메터 시동 또는 피치 센터 다이아 메터 재시동 조건을 확인하는 단계;

   상기 피치 센터 다이아 메터 시동 또는 피치 센터 다이아 메터 재시동 조건 이외의 경우, 연료압 목표치 도달 유무를 확인하는 단계;

   상기 연료압이 목표압에 미도달일 경우, 냉각수 온도조건과 기준치를 비교하는 단계;

   상기 냉각수가 상기 기준치 이상인 경우 핫 조건 전 싸이클 엔진 구동시간을 확인하여 일정 기준값 이상인지 여부를 확인하는 단계;

   상기 핫 조건 전 싸이클 엔진 구동시간이 일정 기준값 이상인 경우, 외기온에 따른 펙터 값을 검사하는 단계;

   상기 핫 조건 전 싸이클 엔진 구동시간과 연료 온도에 상기 펙터 값을 곱한 값과 시동대기 램프 온 시간을 비교하는 단계; 및

   시동대기 램프 온 시간 초과시 시동대기 램프를 오프 하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 LPI 차량의 시동성 개선 방법.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 외기온에따른 펙터 값은 0.5~1의 범위 이내의 값으로 지수함수 형태로 분포하는 것을 특징으로 하는 LPI 차량의 시동성 개선 방법.
3. 제 1 항에 있어서,

   피치 센터 다이아 메터 시동 또는 피치 센터 다이아 메터 재시동 조건을 확인하는 단계에 있어서,

   피치 센터 다이아 메터 시동 조건은 핫 상태에서 시동 오프후 30분 경과후 재시동일 경우 엔진룸내 연료라인은 기상상태이며,

   피치 센터 다이아 메터 재시동 조건은 핫 상태에서 시동 오프후 2분 이내 재시동일 경우 엔진룸내 연료라인은 기상화 진행 이전 상태인 것을 특징으로 하는 LPI 차량의 시동성 개선 방법.

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