KR100878965B1 - Control method for starting relay prevention of hybrid electric vehicle mounting LPI engine - Google Patents

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Abstract

본 발명은 엘피아이 엔진이 장착된 하이브리드 전기 차량의 시동지연 방지 제어방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 아이들 스톱 & 고 시스템을 적용하고 엘피아이 엔진을 장착한 하이브리드 자동차에서 재시동시 발생되는 시동지연 문제를 해결하기 위하여, 연료 압력이 일정치 미만으로 검출되는 경우 엔진의 정지 상태는 유지하고 모터만 구동되도록 제어하여 연료 펌프를 동작시키는 시동지연 방지 제어방법에 관한 것이다.The present invention relates to a control method for preventing start delay of a hybrid electric vehicle equipped with an Elpia engine, and more particularly, a start delay problem that occurs when restarting in a hybrid vehicle equipped with an idle stop & go system and an Elpia engine. In order to solve the problem, when the fuel pressure is detected to be less than a predetermined value relates to a start delay prevention control method for operating the fuel pump by maintaining the engine stopped and controlling only the motor is driven.

하이브리드 전기 자동차, 엘피아이 엔진, 아이들 스톱 & 고 시스템, 연료 펌프, 시동 Hybrid Electric Vehicles, ELPI Engines, Idle Stop & Go Systems, Fuel Pumps, Starting

Description

엘피아이 엔진이 장착된 하이브리드 전기 차량의 시동지연 방지 제어방법{Control method for starting relay prevention of hybrid electric vehicle mounting LPI engine}Control method for starting relay prevention of hybrid electric vehicle mounting LPI engine}

본 발명은 엘피아이 엔진이 장착된 하이브리드 전기 차량의 시동지연 방지 제어방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 아이들 스톱 & 고 시스템을 적용하고 엘피아이 엔진을 장착한 하이브리드 자동차에서 재시동시 발생되는 시동지연 문제를 해결하기 위하여, 연료 압력이 일정치 미만으로 검출되는 경우 엔진의 정지 상태는 유지하고 모터만 구동되도록 제어하여 연료 펌프를 동작시키는 시동지연 방지 제어방법에 관한 것이다.The present invention relates to a control method for preventing start delay of a hybrid electric vehicle equipped with an Elpia engine, and more particularly, a start delay problem that occurs when restarting in a hybrid vehicle equipped with an idle stop & go system and an Elpia engine. In order to solve the problem, when the fuel pressure is detected to be less than a predetermined value relates to a start delay prevention control method for operating the fuel pump by maintaining the engine stopped and controlling only the motor is driven.

일반적으로, 엘피아이(LPI : Liquified Petroleum gas Injection) 엔진은 연료의 증기압만으로 연료를 밀어내는 기존의 엘피지(LPG) 엔진과는 달리, 엘피지 연료 탱크 내에 연료 펌프를 설치하여 액상의 엘피지 연료를 연료 공급 라인을 통하여 압송한 후 가스 인젝터로부터 액상의 연료를 분사하는 구조로 되어있다.In general, unlike conventional LPG engines, in which the LPI (Liquified Petroleum gas Injection) engine pushes fuel only by the vapor pressure of the fuel, an LPM fuel pump is installed in the LPI fuel tank to supply liquid LPI fuel. It is designed to inject liquid fuel from the gas injector after being pushed through the line.

엘피아이(LPI) 엔진은 가솔린 엔진과 거의 동일한 시스템이지만 연료가 공급되는 과정을 보면 엘피지(LPG)를 저장해두는 용기인 연료 탱크(Fuel Tank)로부터 연소실까지 연료 라인의 압력이 가솔린 엔진의 0.3 ~ 0.5 bar보다 10 ~ 20배 높은 5 ~ 8 bar의 압력을 필요로 하게 된다.The LPI engine is almost the same system as the gasoline engine, but in the process of supplying fuel, the pressure of the fuel line from the fuel tank, which is the container for storing LPG, to the combustion chamber is 0.3 to 0.5. This requires a pressure of 5 to 8 bar, 10 to 20 times higher than bar.

여기서, 엘피지(LPG)를 저장해두는 용기인 연료 탱크(Fuel Tank)는 "엘피지 봄베(LPG Bombe)" 라고도 칭한다.Here, the fuel tank, which is a container for storing LPG, is also referred to as "LPG Bombe".

연료 탱크에 충진된 액체상태의 엘피지(LPG)는 연료 펌프(Fuel Pump)를 통해 필터에 의해 여과된 후 클로즈(close) 밸브를 거쳐 인젝터를 통해 연소실로 분사된다.The liquid LPG filled in the fuel tank is filtered by a filter through a fuel pump and then injected into the combustion chamber through an injector through a close valve.

이 과정에서 상기 연료 펌프는 인젝터의 압력이 5~8bar를 유지하도록 연료 압력을 형성하게 된다.In this process, the fuel pump forms the fuel pressure so that the pressure of the injector is maintained at 5-8 bar.

한편, 아이들 스톱 & 고 시스템(Idle stop & go system)은 통상 가솔린 또는 디젤엔진 차량에서 적용되는 시스템으로, 주행중 차량이 정차 후 수초 후에, 예를 들면 차속 신호가 제로이고 브레이크 페달을 밟은 후 약 3초 정도 후에, 자동으로 엔진을 정지시키고 운전자의 주행 의지가 감지되는, 예를 들면 브레이크 페달에서 발을 떼거나 기어 변속이 이루어지는, 경우 이그니션 키 조작 없이 자동으로 시동을 건다.Idle stop & go systems are typically applied to gasoline or diesel engine vehicles, which are about three seconds after the vehicle stops, for example, when the vehicle speed signal is zero and the brake pedal After a few seconds, the engine is automatically stopped and the driver starts automatically without ignition key operation, for example when the driver's willingness to drive is detected, for example when he or she releases the brake pedal or shifts gears.

이와 같은 아이들 스톱 & 고 시스템을 엘피아이 엔진 차량에 적용하게 되면, 재시동에 문제가 발생하게 된다.Applying this idle stop & go system to the engine of Elpia will cause problems for restart.

즉, 엘피아이 엔진에 아이들 스톱 기능을 적용하게 되면, 엔진이 일시 정지 하게 될 시 연료 펌프의 구동이 멈추게 되고, 재시동시 연료 펌프가 다시 구동되어 연료 탱크에서부터 인젝터까지의 연료 공급 라인에 압력을 분사(Injection) 가능한 압력으로 높이기 위해 그 동안 시동이 지연되는 문제가 발생한다.That is, if Elpia applies the Idle Stop function to the engine, the fuel pump will stop running when the engine is paused, and the fuel pump will be driven again when the engine is restarted to inject pressure into the fuel supply line from the fuel tank to the injector. (Injection) There is a problem that the start-up is delayed in order to increase the pressure to the possible pressure.

이와 같이, 엔진의 시동시 연료 펌프의 작동이 중요하며, 연료 공급 라인에 연료 압력이 인젝터에서 고압으로 LPG 연료를 분사(Injection)하도록 유지되면, 시동순간 연료 공급 라인 내의 연료로 시동이 이루어지고 동시에 연료 펌프가 정상적으로 작동하게 되어 재시동시 문제가 되지 않을 수 있다.As such, the operation of the fuel pump is important at the start of the engine, and if the fuel pressure in the fuel supply line is maintained to inject LPG fuel at high pressure in the injector, the starting moment is started with the fuel in the fuel supply line at the same time The fuel pump will operate normally and may not be a problem when restarting.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 발명한 것으로서, 아이들 스톱 & 고 시스템이 적용되고 엘피아이 엔진이 장착된 하이브리드 전기 자동차에서 재시동시 발생하는 시동 지연 문제를 개선하여 엘피아이 엔진의 상품성을 향상시킬 수 있는 제어방법을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been invented to solve the above problems, improves the merchandise of the Elpia engine by improving the start-up delay problem when restarting in a hybrid electric vehicle equipped with an idle stop & go system and Elpia engine The purpose is to provide a control method that can be enabled.

즉, 하이브리드 전기 자동차용 엘피아이 엔진의 재시동성을 향상시키기 위하여, 아이들 스톱시 LPG 연료 압력이 일정치 미만으로 떨어지면 모터를 이용해 재시동하기 전에 연료 펌프를 미리 구동하여 일정 연료 압력을 유지하도록 한다.That is, in order to improve the restartability of the engine of the ELPI for hybrid electric vehicles, when the LPG fuel pressure drops below a certain value at idle stop, the fuel pump is pre-driven to maintain a constant fuel pressure before restarting using a motor.

상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명은 아이들 스톱 & 고 시스템이 적용되고, 엘피아이 엔진이 장착된 하이브리드 전기 자동차의 시동지연 방지 제어방법에 있어서,In order to achieve the above object, the present invention is applied to the idle stop & go system, in the control method for preventing start delay of a hybrid electric vehicle equipped with Elpia engine,

상기 엘피아이 엔진이 일시 정지된 경우, 전자 제어 유닛이 모터의 동작을 제어하여 연료 펌프가 동작하도록 하는 것을 특징으로 하는 시동지연 방지 제어방법을 제공한다.When the Elpia engine is paused, the electronic control unit provides a start delay prevention control method characterized in that for controlling the operation of the motor to operate the fuel pump.

바람직하게는, 상기 엘피아이 엔진의 시동 온/오프 여부를 판단하는 단계; 압력 센서가 연료 압력을 감지하고, 전자 제어 유닛이 이를 검출하는 단계; 검출된 연료 압력이 일정치 미만인지 여부를 확인하는 단계; 상기 전자 제어 유닛이 모터 의 구동을 제어하는 단계; 를 포함하여 연료 펌프를 구동시키는 것을 특징으로 한다.Preferably, the step of determining whether the Elpia engine start on / off; The pressure sensor senses the fuel pressure, and the electronic control unit detects this; Confirming whether the detected fuel pressure is lower than a predetermined value; The electronic control unit controlling the driving of the motor; It characterized in that for driving the fuel pump including.

본 발명에 따른 하이브리드 전기 자동차용 엘피아이 엔진 시스템에 아이들 스톱 & 고 시스템이 적용됨에 따라 재시동시 발생하던 시동지연의 문제를 개선하여, 운전자가 주행하려는 즉시 시동이 가능하도록 할 수 있으며, 기존에 아이들 스톱 & 고 시스템이 적용된 일반 가솔린 엔진과 동일한 시동성을 갖게 되어 엘피아이 엔진의 상품성 향상을 도모하는 효과가 있다.As the idle stop & go system is applied to the Elpia engine system for the hybrid electric vehicle according to the present invention, it is possible to improve the problem of starting delay that occurs when restarting, so that the driver can start immediately after driving. It has the same starting performance as a normal gasoline engine with a stop & go system, which makes it possible for Elpia to improve the marketability of the engine.

본 발명의 설명에 사용되는 도면에 있어서, 종래의 기술과 동일한 부분에 대하여 중복되는 설명은 생략되는 것도 있다.In the drawings used for describing the present invention, overlapping descriptions of the same parts as in the prior art may be omitted.

바람직한 일실시 예를 통해 본 발명의 목적, 특징 및 이점을 더욱 잘 이해할 수 있게 되며, 이하 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명의 바람직한 일실시 예를 상세하게 설명한다.Through the preferred embodiment will be able to better understand the object, features and advantages of the present invention, with reference to the accompanying drawings will be described in detail a preferred embodiment of the present invention.

첨부한 도 1은 본 발명의 시동지연 방지 제어방법에 따라 바람직하게 동작하는 엘피아이 엔진 시스템을 개략적으로 도시한 구성도이고, 도 2는 엘피아이 엔진 시스템에서 엘피지 연료가 공급 및 회수되는 각 부분의 연료 압력과 온도 변화를 나타내는 그래프이며, 도 3은 본 발명에 따라 개선된 엘피아이 엔진 시스템의 전자 제어 유닛이 바람직하게 제어하는 시동지연 방지 흐름도이다.FIG. 1 is a schematic view showing an Elpiai engine system preferably operating according to the start delay prevention control method of the present invention, and FIG. 2 is a view illustrating each part of the Elpigi fuel system supplied and recovered from the Elpiai engine system. 3 is a graph showing fuel pressure and temperature change, and FIG. 3 is a flow chart of starting delay prevention, which is preferably controlled by the electronic control unit of the improved Elpia engine system according to the present invention.

본 발명에 따라 바람직하게 실시되는 시동지연 방지 제어방법은 연비 효율을 최대로 하기 위하여 아이들 스톱 & 고 시스템(Idle stop & go system)을 적용하고, 엘피아이(LPI : Liquified Petroleum gas Injection) 엔진을 장착한 하이브리드 전기 자동차(HEV : hybrid electric vehicle)에서 재시동시 시동이 지연되는 현상을 개선한다.According to the present invention, the start delay prevention control method is preferably implemented by applying an Idle stop & go system (LPI) and an LPI (Liquified Petroleum gas Injection) engine to maximize fuel efficiency. Improves the start-up delay on restart in a hybrid electric vehicle (HEV).

더욱 상세하게 설명하면, 아이들 스톱 & 고 시스템이 적용된 엘피아이 차량에서의 재시동성을 향상시키기 위하여, 전자 제어 유닛(Eletronic control unit:ECU)이 아이들 스톱시 엔진의 정지상태는 유지하고 연료 펌프(11)만 구동하도록 모터(미도시)의 동작을 제어함으로써, 연료 공급 라인(15) 내에 연료 압력을 일정치 이상으로 유지하여 아이들 스톱 & 고 상태에서도 재시동시 시동이 지연되지 않도록 한다.More specifically, in order to improve the restartability of the Elpia vehicle with the idle stop & go system, the electronic control unit (ECU) maintains the engine stopped and stops the fuel pump 11 at idle stop. By controlling the operation of the motor (not shown) to drive only), the fuel pressure in the fuel supply line 15 is maintained above a predetermined value so that the start is not delayed during restart even in the idle stop & high state.

먼저, 엘피아이 엔진 시스템은 도 1에 도시된 바와 같이, LPG(liquefied petroleum gas; 액화석유가스) 연료를 분사하는 인젝터(14)와, 상기 인젝터(14)에 LPG 연료를 공급하기 위해 내부에 고압 액상의 LPG 연료를 충전하여 저장하는 연료 봄베(10)와, 상기 인젝터(14)와 상기 연료 봄베(10) 사이를 연결하여 이를 통해 LPG 연료의 공급과 회수를 도모하는 연료 공급 라인(15)과 연료 회수 라인(16), 상기 인젝터(14)를 통해 분사되는 LPG 연료의 분사 시기와 분사량을 각각 주행 상태에 따라 적절하게 제어하고, 상기 연료 봄베(10)로부터 상기 인젝터(14)에 이르는 연료의 공급 및 회수계통에 대한 각종 물성치의 변화를 검출함과 더불어 이의 작동 을 적절하게 제어하는 전자 제어 유닛(미도시)을 구비하고 있다.First, as shown in FIG. 1, an Elpiai engine system includes an injector 14 for injecting liquefied petroleum gas (LPG) fuel and a high pressure therein to supply LPG fuel to the injector 14. A fuel cylinder 10 for filling and storing liquid LPG fuel, and a fuel supply line 15 connecting the injector 14 and the fuel cylinder 10 to thereby supply and recover LPG fuel; The injection timing and injection amount of the LPG fuel injected through the fuel recovery line 16 and the injector 14 are appropriately controlled according to the driving conditions, respectively, and the fuel from the fuel cylinder 10 to the injector 14 is controlled. An electronic control unit (not shown) is provided to detect changes in various physical properties of the supply and recovery system and to properly control its operation.

본 발명은 이와 같은 엘피아이 엔진 시스템이 장착된 하이브리드 전기 차량에 아이들 스톱 & 고 시스템을 적용하고 엔진이 일시 정지하게 되는 경우 시동지연 현상이 발생하지 않도록 엘피아이 엔진 시스템을 제어한다.The present invention applies the idle stop & go system to the hybrid electric vehicle equipped with the Elpia engine system and controls the Elpia engine system so that a start delay does not occur when the engine is paused.

예를 들면, 도로에서 주행 중 신호대기로 인해 일시 정지할 경우, 전자 제어 유닛이 엔진의 아이들 스톱 상태를 검출한다.For example, when pausing due to a signal waiting while driving on the road, the electronic control unit detects an idle stop state of the engine.

이때, 엔진이 일시 정지됨과 동시에 연료 봄베(10) 내부에 연료 펌프(11)도 동작을 멈추게 되고, 인젝터(14)에서부터 연료 봄베(10)까지의 연료 회수 라인(16)에 장착된 압력 조절 유닛(12)의 압력 센서(13)가 연료 압력을 감지하면, 상기 압력 센서(13)에 연결된 전자 제어 유닛이 이를 검출하게 된다.At this time, the engine is paused and the fuel pump 11 is also stopped inside the fuel cylinder 10, and the pressure regulating unit mounted on the fuel recovery line 16 from the injector 14 to the fuel cylinder 10 is stopped. When the pressure sensor 13 of 12 senses the fuel pressure, the electronic control unit connected to the pressure sensor 13 detects it.

이렇게 검출된 연료 압력이 일정치에 도달하지 못하면, 신호대기가 풀려 운전자가 재시동을 걸 때 시동 지연 현상이 발생하게 된다.If the fuel pressure thus detected does not reach a certain value, a start delay occurs when the signal is released and the driver restarts.

여기서, 연료 압력의 일정치란 연료 펌프(11)의 구동에 의해 연료 봄베(10)에서부터 인젝터(14)까지의 연료 공급 라인(15)에 공급되는 연료 압력이 상기 인젝터(14)의 고압 분사(Injection)를 가능하도록 하는 압력을 의미한다.Here, the constant value of the fuel pressure means that the fuel pressure supplied to the fuel supply line 15 from the fuel cylinder 10 to the injector 14 by the fuel pump 11 is driven by the high pressure injection of the injector 14 ( It means the pressure to enable injection.

즉, 연료 압력을 일정치 이상으로 유지할 수 있으면 엔진의 재시동시 시동을 거는 순간 연료 공급 라인(15) 내의 연료 압력으로 인젝터(14)의 고압 분사가 가능해지고, 시동이 즉시 이루어져 시동지연이 발생되지 않는다.That is, if the fuel pressure can be maintained above a certain value, the high pressure injection of the injector 14 is possible at the fuel pressure in the fuel supply line 15 at the moment of starting the engine restart, and the start is started immediately so that a start delay is not generated. Do not.

따라서, 일정치를 유지하지 못한 연료 압력을 검출한 전자 제어 유닛은 엔진을 정지 상태로 유지하되, 연료 공급 라인(15)에 연료 압력을 일정치로 유지하기 위하여, 연료 펌프(11)가 구동할 수 있도록 모터의 동작을 제어한다.Therefore, the electronic control unit that detects the fuel pressure that failed to maintain a constant value maintains the engine at a standstill, but the fuel pump 11 is driven to maintain the fuel pressure at the fuel supply line 15 at a constant value. To control the operation of the motor.

그럼, 엔진이 재시동 되기 전에 연료 펌프(11)가 미리 동작함으로써 차량이 아이들 스톱 상태에서도 연료 압력이 일정치 이상으로 유지되어, 운전자의 주행 의지가 감지되는, 예를 들면 운전자가 브레이크 페달에서 발을 떼거나 기어 변속을 하는, 순간 이그니션 키의 조작 없이 재시동이 걸리게 된다.Then, before the engine is restarted, the fuel pump 11 is operated in advance so that the fuel pressure is maintained above a certain value even when the vehicle is in the idle stop state, so that the driver's willingness to drive is sensed, for example, the driver lifts his foot from the brake pedal. The moment of releasing or shifting gears, a restart is required without the operation of the ignition key.

상기와 같은 본 발명의 시동지연 방지 제어방법을 간략하게 정리하여 나타내면, 도 3에 도시된 바와 같은 순서로 이루어진다.Briefly summarized the start delay prevention control method of the present invention as described above, it is made in the order shown in FIG.

이와 같이, 본 발명에 따른 엘피아이 엔진이 장착된 하이브리드 전기 자동차는 운전자가 의식하지 못하도록 재시동시 시동이 지연되는 문제를 개선하여, 공회전을 줄이고 연비 효과를 높여 엘피아이(LPI) 엔진의 상품성을 향상시킨다.As described above, the hybrid electric vehicle equipped with the Elpia engine according to the present invention improves the problem that the start is delayed when restarting the vehicle so that the driver is unconscious, thereby reducing idling and improving fuel efficiency, thereby improving the merchandise of the LPI engine. Let's do it.

이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 이러한 실시 예에 한정되지 않으며, 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 실시할 수 있는 다양한 형태의 실시 예들을 모두 포함한다.While the invention has been shown and described with respect to certain preferred embodiments, the invention is not limited to these embodiments, and those of ordinary skill in the art claim the invention as claimed in the appended claims. It includes all embodiments of the various forms that can be carried out without departing from the spirit.

도 1은 본 발명의 시동지연 방지 제어방법에 따라 바람직하게 동작하는 엘피아이 엔진 시스템을 개략적으로 도시한 구성도, 1 is a configuration diagram schematically showing an Elpiai engine system preferably operating in accordance with the start delay prevention control method of the present invention,

도 2는 엘피아이 엔진 시스템에서 엘피지 연료가 공급 및 회수되는 각 부분의 연료 압력과 온도 변화를 나타내는 그래프,FIG. 2 is a graph showing changes in fuel pressure and temperature at each part of the Elpiy fuel system to which Elpji fuel is supplied and recovered.

도 3은 본 발명에 따라 개선된 엘피아이 엔진 시스템의 전자 제어 유닛이 바람직하게 제어하는 시동지연 방지 흐름도.3 is a start delay prevention flow chart preferably controlled by an electronic control unit of an improved Elpia engine system in accordance with the present invention.

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

10 : 연료 봄베 11 : 연료 펌프10: fuel cylinder 11: fuel pump

12 : 압력 조절기 13 : 압력 센서12 pressure regulator 13 pressure sensor

14 : 인젝터 15 : 연료 공급 라인14: injector 15: fuel supply line

16 : 연료 회수 라인16: fuel recovery line

Claims (2)

삭제delete 아이들 스톱 & 고 시스템이 적용되고, 엘피아이 엔진이 장착된 하이브리드 전기 자동차의 시동지연 방지 제어방법에 있어서,In the start delay control method of the hybrid electric vehicle with the idle stop & go system, Elpia engine, 상기 엘피아이 엔진이 일시 정지된 경우, 연료 공급 라인 내에 연료 압력에 따라 전자 제어 유닛이 모터의 동작을 제어하여 연료 펌프가 구동되도록 하되,When the Elpia engine is paused, the electronic control unit controls the operation of the motor in accordance with the fuel pressure in the fuel supply line to drive the fuel pump, 전자 제어 유닛이 엔진의 아이들 스톱 상태를 검출하는 단계;Detecting, by the electronic control unit, an idle stop state of the engine; 아이들 스톱시 압력 센서가 연료 압력을 감지하고, 전자 제어 유닛이 이를 검출하는 단계;A pressure sensor detecting fuel pressure at an idle stop, and detecting by the electronic control unit; 검출된 연료 압력이 일정치 미만인지 여부를 확인하는 단계;Confirming whether the detected fuel pressure is lower than a predetermined value; 검출된 연료 압력이 일정치에 도달하지 못한 경우, 전자 제어 유닛이 엔진은 정지 상태를 유지하고 모터의 동작을 제어하여 연료 펌프를 구동시킴으로써 연료 공급 라인의 연료 압력을 일정치로 유지되게 하는 단계;If the detected fuel pressure does not reach a constant value, the electronic control unit maintains the fuel pressure in the fuel supply line by maintaining the engine stopped and controlling the operation of the motor to drive the fuel pump; 를 포함하는 엘피아이 엔진이 장착된 하이브리드 전기 차량의 시동지연 방지 제어방법. Starting delay control method for a hybrid electric vehicle equipped with an Elpia engine comprising a.
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