KR101611968B1 - 직접 분사식 내연기관의 연료시스템 진단방법 및 시스템 - Google Patents

직접 분사식 내연기관의 연료시스템 진단방법 및 시스템 Download PDF

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Abstract

직접 분사식 내연기관의 연료시스템 진단방법 및 시스템이 개시된다. 본 발명의 일 면에 따른 직접 분사식 내연기관의 연료시스템 진단방법은, (a) 연료차단 구간(Fuel cut-off)인지 여부를 판단하는 단계; (b) 상기 (a) 단계에서 연료차단 구간으로 판단되면, 고압연료관의 압력 거동을 모니터링하여 압력 거동의 이상 여부를 판단하는 단계; (c) 상기 (b) 단계에서 압력 거동의 이상이 발생한 것으로 판단되면, 연소 구간(Fuel cut-in)인지 여부를 판단하는 단계; (d) 상기 (c) 단계에서 연소 구간으로 판단되면, 실화 발생 여부를 판단하는 단계; 및 (e) 상기 (d) 단계에서 실화가 발생한 것으로 판단하면, 연료분사기에 누설을 진단하는 단계를 포함한다.

Description

직접 분사식 내연기관의 연료시스템 진단방법 및 시스템{Diagnosis method and system of direct injection engine}
본 발명은 직접 분사식 내연기관의 연료시스템 진단방법 및 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 고압 연료관의 압력 거동을 모니터링하여 연료분사기의 누설을 진단하기 위한 직접 분사식 내연기관의 연료시스템 진단방법 및 시스템에 관한 것이다.
직접 분사식 내연기관은 연료분사기로 연소실 내에 직접 연료를 분사하는 방식으로, 흡기 매니폴드에 연료를 분사하여 연료와 공기를 혼합한 후 연소실에 분사시키는 방식에 비해 연소 안전성이 뛰어나고 초희박 상태에서의 연소가 가능한 방식이다. 이러한 내연기관은 통상 가솔린을 연료로 사용하는 엔진이다.
직접 분사식 가솔린 엔진은 최근에 고압 연료분사기 기술 등의 발전과 연비 향상의 필요성이 증가하면서 개발되기 시작하였으며, 이러한 엔진은 부분부하 운전시 40:1 정도의 초희박운전이 가능한 연소 시스템을 적용하여 연비의 획기적인 향상을 가져온다.
직접 분사식 가솔린 엔진의 연소모드는 성층연소모드, 희박연소모드 또는 균질연소모드 사이에서 전환된다.
성층연소모드는 점화 플러그 주위에 연료를 농후하게 만드는 연료혼합기(공기와 연료의 혼합)의 성층화를 위해서 압축행정 중에 연료를 분사시킨다.
희박연소모드는 성층연소모드와 후술하는 균질연소모드 사이의 천이구간이 크기 때문에 모드 변화의 용이성과 운전성의 향상을 위하여 보강하는 연소모드로서, 연료혼합기를 희박공연비로 조성하고 강한 공기유동으로 연소속도를 보강하기 위하여 흡기행정 중반에서 압축행정 초반 중에 연료를 분사시킨다.
균질연소모드는 연료혼합기의 균일성을 위하여 흡기행정 초기에 분사를 종료시킨다.
이와 같은 연소모드의 전환은 여러 엔진 작동 상태에 대한 정보를 근거로 하여 연소모드를 성층연소모드, 희박연소모드 또는 균질연소모드로 전환한다.
상술한 연소모드를 채용한 직접 분사식 가솔린 엔진은 연소실 내에 직접연료분사가 가능하도록 좀 더 효율적인 연소를 위하여 연료 압력을 증가시키는 고압연료펌프와, 연료압력을 목표연료압력(엔진작동 상태에 따라 결정되는 압력)으로 피드백 제어하는 데 사용되는 연료압력센서로 구성된다.
한편, 가솔린 차량의 내연기관을 구동하기 위해서는 공기, 연료의 혼합기와 점화원이 필요하다. 엔진 연소에 의해 배기가스가 배출되며, 혼합기의 공연비가 람다 '1'(14.7:1)일 때, 배기가스가 촉매에서 정화가 가장 잘 이루어진다.
이러한 이유로, 차량의 엔진제어유닛(Engine Control Unit, ECU)는 산소센서의 신호를 전달받아 혼합기의 공연비가 람다 '1'이 되도록 피드백 제어를 한다. 공연비 '1'을 맞추기 위해 피드백 제어를 하는 것도 중요하지만, 엔진제어유닛이 연산한 연료가 연료분사기에 의해 정확하게 연소실 내부로 분사되어야지만, 공연비 람다 '1'을 맞출 수 있다.
연료분사기의 분사시기는 엔진제어유닛에서 결정되고, 분산시기 이외에 연료분사기는 항상 닫힘 상태를 유지하여야 한다. 만약, 연료분사기에 누설이 생겨 연료혼합기가 농후하게 되면, 배기가스 성분 중 HC가 증가 할뿐만 아니라, 실화를 유발시킬 수 있다. 이를 방지하기 위해, 연료분사기의 누설을 진단하는 방법이 필요하다.
(0001) 대한민국 공개특허공보 제2002-0096284호 (0002) 대한민국 등록특허공보 제10-0859410호
본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여, 연료 차단(Fuel-cut off) 구간에서 고압 연료관의 압력 거동을 모니터링한 결과와, 연소 구간(Fuel-cut in) 구간에서 실화여부 판단 결과를 이용하여 연료분사기의 누설을 진단하기 위한 직접 분사식 내연기관의 연료시스템 진단방법 및 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 면에 따른 직접 분사식 내연기관의 연료시스템 진단방법은, (a) 연료차단 구간(Fuel cut-off)인지 여부를 판단하는 단계; (b) 상기 (a) 단계에서 연료차단 구간으로 판단되면, 고압연료관의 압력 거동을 모니터링하여 압력 거동의 이상 여부를 판단하는 단계; (c) 상기 (b) 단계에서 압력 거동의 이상이 발생한 것으로 판단되면, 연소 구간(Fuel cut-in)인지 여부를 판단하는 단계; (d) 상기 (c) 단계에서 연소 구간으로 판단되면, 실화 발생 여부를 판단하는 단계; 및 (e) 상기 (d) 단계에서 실화가 발생한 것으로 판단하면, 연료분사기에 누설을 진단하는 단계를 포함한다.
상기 (a) 단계는, 악셀레이터가 작동하지 않는 상태에서 엔진회전수가 기 설정된 임계치(TH 1) 이상인 경우 연료차단 구간인 것으로 판단하는 단계를 포함한다.
상기 (b) 단계는, 기 정의된 목표 압력 값을 유지하는 정상상태(steady state)에서 상기 목표 압력 값에 대해 기 설정된 비율 이상만큼 언더슈트(undershoot)가 발생하는 압력 거동이 모니터링되는 경우, 압력 거동의 이상으로 판단하는 단계를 포함한다.
상기 (c) 단계는, 악셀레이터가 동작하는 상태이거나, 혹은 엔진회전수가 기 설정된 임계치(TH 2) 이하가 되는 경우, 연소 구간(Fuel cut-in)인 것으로 판단하는 단계를 포함한다.
한편, 본 발명의 다른 면에 따른 직접 분사식 내연기관 연료시스템의 진단시스템은, 악셀레이터가 작동하지 않는 상태에서 엔진회전수가 기 설정된 임계치(TH 1) 이상인 경우 연료차단 구간인 것으로 판단하는 연료 컷-오프(Fuel cut-off) 판단부; 고압연료관의 압력 거동을 모니터링하여 압력 거동의 이상 여부를 판단하는 연료압력 이상 판단부; 악셀레이터가 동작하는 상태이거나, 혹은 엔진회전수가 기 설정된 임계치(TH 2) 이하가 되는 경우, 연소 구간인 것으로 판단하는 연료 컷-인(Fuel cut-in) 판단부; 연소실 내의 실화 여부를 판단하는 실화 판단부; 및 상기 연료압력 이상 판단부의 고압연료관의 압력 거동을 모니터링한 결과와, 상기 실화 판단부의 실화 여부 판단 결과를 이용하여 연료분사기의 누설을 진단하는 누설 진단부를 포함한다.
상기 연료압력 이상 판단부는, 기 정의된 목표 압력 값을 유지하는 정상상태(steady state)에서 상기 목표 압력 값에 대해 기 설정된 비율 이상만큼 언더슈트(undershoot)가 발생하는 압력 거동이 모니터링되는 경우, 압력 거동의 이상으로 판단한다.
상기 누설 진단부는, 연료 차단 구간에서 상기 고압연료관의 압력 거동의 이상이 발생한 상태이고, 연소 구간에서 연소실 내의 실화가 발생한 상태인 경우, 상기 연료분사기의 누설을 진단한다.
이상 상술한 바와 같은 본 발명에 따르면, 직접 분사식 내연기관의 연료시스템에서 고압펌프의 제어불량, 혹은 연료분사기, 고압펌프, 고압연료관의 누설 등과 같은 연료계통의 이상으로 고압 연료관의 압력 거동이 비정상인 패턴을 보일 경우, 연소 구간에서의 실화 발생 여부를 판단함으로써, 다양한 연료계통의 이상 원인 중에서 연료분사기 누설을 진단할 수 있는 방안을 제공한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 진단방법 및 시스템이 적용되는 직접 분사식 내연기관을 개략적으로 도시한 도면.
도 2는 도 1의 구성 중, 연료시스템을 진단하는 엔진제어유닛을 기능블록 단위로 구분하여 도시한 도면.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 직접 분사식 내연기관의 연료시스템 진단방법을 도시한 플로우챠트.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 한편, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 진단방법 및 시스템이 적용되는 직접 분사식 내연기관을 개략적으로 도시한 도면이다. 먼저, 도 1을 참조하여 직접 분사식 내연기관의 구성 및 그 동작원리에 대해 살펴보고, 이후 도 2 및 도 3을 참조하여 상기 직접 분사식 내연기관의 엔진제어유닛이 수행하는 연료분사기 진단방법 및 이를 위한 기능블록 단위의 구성요소를 살펴본다.
도 1을 참조하면, 직접 분사식 엔진시스템은 엔진의 실린더로 연료와 공기를 적절하게 혼합하도록 구성되며, 엔진(1)은 직접 분사식 불꽃 점화 기관으로서 연소실(2) 내부로 직접 연료를 분사하는 다수의 연료분사기(3), 이들 각각의 연료분사기(3)에 대응되는 흡기밸브(4)를 갖춘 흡기관(5), 점화플러그(6) 및 배기밸브(7)를 갖춘 배기관(8)로 이루어진다.
외기는 흡기관(5)으로 유입되어 흡기밸브(4)를 통해 연소실(2)로 유입된다. 연료분사기(3)는 연료를 연소실(2)로 강력하게 분사하여 연소실(2)로 유입된 외기와 충분히 혼합하여 공연혼합물을 발생시키고, 점화플러그(6)는 전기불꽃에 의해 공연혼합물을 점화시킨다.
연소후 발생된 배출가스는 연소실(2)로부터 배기관(8)의 배기밸브(7)를 통하여 배출되고, 촉매변환기(도시생략)와 머플러(도시 생략)를 통과하면서 오염물질이 제거되어 대기로 방출된다.
저압연료펌프(9)는 엔진(1)과 연결된 연료탱크(10)의 내부에 설치되어 연료탱크(10)로부터 연료를 토출시킨다. 토출된 연료는 연료필터(11)를 통과하면서 저압(3~4 bar)으로 유지된 채 고압연료펌프(12)로 유입된다.
고압연료펌프(12)는 엔진(1)의 캠축에 직접 연결되어 구동되며 저압연료펌프(10)로부터 공급된 연료를 고압으로 증가시킨다.
고압 레귤레이터(13)는 PWM(Pulse Width Modulation)으로 구동되어 고압연료펌프(12)로부터 배출된 연료의 압력을 일정수준으로 제어시킴에 따라 연료분사기(3)로 공급되는 연료의 압력을 제어하며, 그 결과 연료 압력을 제어시키는 제어시스템으로서 작용한다.
고압연료관(14)은 연료를 일정한 압력으로 각각의 연료분사기(3)에 공급시킨다.
엔진제어유닛(15)은 자동차와 엔진(1)의 작동상태에 따라서 결정·제어된 펄스신호를 각각의 연료분사기(3)에 보냄으로써, 연료분사기(3)는 연료분사시기에 맞춰 목표연료압력으로 제어된 연료를 연소실(2)로 분사시킨다. 이러한 예의 엔진제어유닛(15)은 주 구성요소로 전자제어장치를 포함한다.
엔진제어유닛(15)의 작동에 필요한 입력정보는 입력부에서 수집되고, 입력부는 엔진 및 자동차의 여러 가지 작동상태를 검출하거나 운전자의 명령을 수집하는 입력장치로서 역할을 한다.
엔진제어유닛(15)은 산소센서(18)의 신호를 전달받아 혼합기의 공연비가 람다 '1'이 되도록 피드백 제어를 한다. 공연비 람다 '1'을 맞추기 위해 피드백 제어를 하는 것도 중요하지만, 엔진제어유닛(15)이 연산한 연료가 연료분사기에 의해 정확하게 연소실 내부로 분사되어야지만, 공연비 람다 '1'을 맞출 수 있다.
연료분사기의 분사시기는 엔진제어유닛(15)에서 결정되고, 분산시기 이외에 연료분사기는 항상 닫힘 상태를 유지하여야 한다. 만약, 연료분사기에 누설이 생겨 연료혼합기가 농후하게 되면, 실화를 유발시킬 수 있다.
이를 방지하기 위해, 엔진제어유닛(15)은 연료분사기(3)의 누설 진단을 수행하며, 이는 본 발명의 실시예에 따라 고압 연료관(14)의 압력 거동 및 연소실(2) 내부에서 실화 발생 여부에 기초하여 수행될 수 있다. 전술한 고압 연료관(14)의 압력 거동 및 연소실(2) 내부의 실화 발생 여부를 판단하기 위한 정보들은 센서 등으로부터 입력부에서 수집되고, 엔진제어유닛(15)은 수집된 입력정보를 이용하여 연료분사기(3)의 누설 진단을 수행한다.
도 2는 도 1의 구성 중, 연료시스템을 진단하는 엔진제어유닛을 기능블록 단위로 구분하여 도시한 도면이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따라 직접 분사식 내연기관의 연료분사기 누설진단을 위한 엔진제어유닛은 연료 컷-오프 판단부(100), 연료압력 이상 판단부(200), 연료 컷-인 판단부(300), 실화 판단부(400), 연료분사기 누설 진단부(500)를 포함한다.
연료 컷-오프 판단부(100)는 연료분사기에서 연료가 분사되지 않고 있는 상태인 연료차단 구간(Fuel cut-off) 인지 여부를 판단한다.
연료분사를 엔진제어유닛이 전자 제어를 하는 차량의 경우, 주행 중 악셀레이터를 놓을 때 연료차단이 발생한다. 특히, 악셀레이터가 작동하지 않는 상태에서 엔진회전수가 기 설정된 임계치(TH 1) 이상인 경우 연료 차단 기능이 활성화되는데, 연료 컷-오프 판단부(100)는 악셀레이터가 작동하지 않는 상태에서 엔진회전수가 기 설정된 임계치(TH 1) 이상인 경우 연료차단 구간인 것으로 판단한다.
연료압력 이상 판단부(200)는 연료차단 구간에서 고압연료관의 압력 거동을 모니터링하여 압력 거동의 이상 여부를 판단한다. 예컨대, 연료압력 이상 판단부(200)는 기 정의된 목표 압력 값을 유지하는 정상상태(steady state)에서 상기 목표 압력 값에 대해 기 설정된 비율 이상만큼 언더슈트(undershoot)가 발생하는 압력 거동이 모니터링되는 경우, 압력 거동의 이상이 발생한 것으로 판단한다.
연료 컷-인 판단부(300)는 악셀레이터가 동작하는 상태이거나, 혹은 연료 차단 상태에서 엔진회전수가 기 설정된 임계치(TH 2) 이하가 되는 경우, 연료분사기에서 연료의 재분사가 이루어지는 것으로 판단한다. 이와 같이, 연료의 분사가 이루어지는 구간을 연소 구간(Fuel cut-in)이라고 한다.
실화 판단부(400)는 연료의 분사가 이루어지는 연소 구간에서 연소실 내의 실화가 발생하는지 여부를 판단한다. 실화 발생 여부를 판단하기 위해 공지된 다양한 기술이 활용될 수 있다. 예컨대, 연소 구간에서 연소실 내의 압력이 연소 시작점 이후에 정상적으로 상승하는가 여부에 의해 실화 여부를 판단할 수 있다.
연료분사기 누설 진단부(500)는 상기 연료압력 이상 판단부(200)의 고압연료관의 압력 거동을 모니터링한 결과와, 상기 실화 판단부(400)의 실화 여부 판단 결과를 이용하여 연료분사기의 누설을 진단한다.
예컨대, 연료분사기 누설 진단부(500)는 연료 차단 구간에서 상기 고압연료관의 압력 거동의 이상이 발생한 상태이고, 연소 구간에서 연소실 내의 실화가 발생한 상태인 경우, 연료분사기의 누설이 발생한 것으로 진단한다.
운전자가 악셀레이터 페달을 밟은 상태, 즉 운전자의 요구 토크가 있는 경우, 엔진이 연소할 때에는 연료분사기의 누설 여부를 판단하기 곤란하다. 왜냐하면, 연료분사기의 누유가 실화가 발생되지 않을 만큼 소량인 경우에는 엔진제어유닛에서 피드백 제어를 통해 타겟 람다에 맞은 연료 양을 분사하기 때문이다. 따라서, 본 발명의 실시예에서는 연료 차단 구간에서 압력 거동의 이상을 감지하여 염료 분사기의 누설을 진단하는 방법을 제안한다.
한편, 연료 차단 구간에서 고압 연료관의 압력 거동에 비정상적인 패턴은, 연료분사기의 누설뿐만 아니라, 고압펌프의 제어불량, 혹은 고압펌프, 고압연료관의 누설 등과 같은 원인으로부터 기인할 수 있다.
따라서, 연료분사기 누설 진단부(500)는 연료 차단 구간에서 고압 연료관의 압력 거동에 비정상적인 패턴이 발생한 경우, 고압펌프의 제어불량, 혹은 고압펌프, 고압연료관, 연료분사기의 누설과 같은 연료계통의 이상이 발생한 것으로 1차적으로 판단하고, 연소 구간에서 실화 발생 여부를 판단하여 다양한 연료계통의 이상 원인 중 연료분사기의 누설을 진단할 수 있게 된다.
전술한 바와 같은 구성 및 기능을 갖는 본 발명의 실시예에 따른 직접 분사식 내연기관의 연료시스템 진단시스템에 대응되는 본 발명의 실시예에 따른 연료시스템 진단방법을 도 2 및 도 3을 참조하여 설명한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 직접 분사식 내연기관의 연료시스템 진단방법을 도시한 플로우챠트이다.
차량이 운행 중, 연료 컷-오프 판단부(100)는 연료분사기에서 연료가 분사되지 않고 있는 상태인 연료차단 구간(Fuel cut-off) 인지 여부를 판단한다(S100).
단계 S100에서 연료차단 구간인 것으로 판단되면, 연료압력 이상 판단부(200)는 고압연료관의 압력 거동을 모니터링하여(S200), 압력 거동의 이상 여부를 판단한다(S300).
예컨대, 연료압력 이상 판단부(200)는 기 정의된 목표 압력 값을 유지하는 정상상태(steady state)에서 상기 목표 압력 값에 대해 기 설정된 비율 이상만큼 언더슈트(undershoot)가 발생하는 압력 거동이 모니터링되는 경우, 압력 거동의 이상이 발생한 것으로 판단한다.
단계 S300에서 압력 거동에 이상 패턴이 발생한 것으로 판단되면, 연료분사기 누설 진단부(500)는 고압펌프의 제어불량, 혹은 고압펌프, 고압연료관, 연료분사기의 누설과 같은 연료계통의 이상이 발생한 것으로 1차적으로 판단한다(S400).
이어, 연료 컷-인 판단부(300)는 연료 차단 상태에서 연료 분사 상태로 절환되었는지 여부를 판단한다(S500).
예컨대, 연료 컷-인 판단부(300)는 악셀레이터가 동작하는 상태이거나, 혹은 연료 차단 상태에서 엔진회전수가 기 설정된 임계치(TH 2) 이하가 되는 경우, 연료분사기에서 연료의 재분사가 이루어지는 것으로 판단한다. 이와 같이, 연료의 분사가 이루어지는 구간을 연소 구간(Fuel cut-in)이라고 한다.
단계 S500에서 연료 차단 상태에서 연료 분사 상태로 절환이 된 것으로 판단되면, 즉 연소 구간으로 판단되면, 실화 판단부(400)는 연료의 분사가 이루어지는 연소 구간에서 연소실 내의 실화가 발생하는지 여부를 판단한다(S600).
실화 발생 여부를 판단하기 위해 공지된 다양한 기술이 활용될 수 있다. 예컨대, 실화 판단부(400)는 연소 구간에서 연소실 내의 압력이 연소 시작점 이후에 정상적으로 상승하는가 여부에 의해 실화 여부를 판단할 수 있다.
단계 S600에서 실화가 발생하지 않은 것으로 판단되면, 연료분사기 누설 진단부(500)는 연료분사기가 정상적으로 동작하는 것으로 판단하고(S650), 이와 달리 실화가 발생한 것으로 판단되면, 연료분사기 누설 진단부(500)는 연료 분사기에 누설이 발생한 것으로 판단한다(S700).
본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 보호범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구의 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
1 : 엔진 2 : 연소실
3 : 연료분사기 4 : 흡기밸브
5 : 흡기관 6 : 점화플러그
7 : 배기밸브 8 : 배기관
9 : 저압연료펌프 10 : 연료탱크
11 : 연료필터 12 : 고압연료펌프
13 : 고압 레귤레이터 14 : 고압 연료관
15 : 엔진제어유닛 16 : 크랭크 각도센서
17 : 공기유량계 18 : 산소센서
100 : 연료 컷-오프 판단부 200 : 연료압력 이상 판단부
300 : 연료 컷-인 판단부 400 : 실화 판단부
500 : 연료분사기 누설진단부

Claims (7)

  1. 직접 분사식 내연기관 연료시스템의 연료분사기 누설을 진단하는 방법에 있어서,
    (a) 연료차단 구간(Fuel cut-off)인지 여부를 판단하는 단계;
    (b) 상기 (a) 단계에서 연료차단 구간으로 판단되면, 고압연료관의 압력 거동을 모니터링하여 압력 거동의 이상 여부를 판단하는 단계;
    (c) 상기 (b) 단계에서 압력 거동의 이상이 발생한 것으로 판단되면, 연소 구간(Fuel cut-in)인지 여부를 판단하는 단계;
    (d) 상기 (c) 단계에서 연소 구간으로 판단되면, 실화 발생 여부를 판단하는 단계; 및
    (e) 상기 (d) 단계에서 실화가 발생한 것으로 판단하면, 연료분사기에 누설을 진단하는 단계
    를 포함하는 직접 분사식 내연기관의 연료시스템 진단방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 (a) 단계는,
    악셀레이터가 작동하지 않는 상태에서 엔진회전수가 기 설정된 임계치(TH 1) 이상인 경우 연료차단 구간인 것으로 판단하는 단계를 포함하는 것
    인 직접 분사식 내연기관의 연료시스템 진단방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 (b) 단계는,
    기 정의된 목표 압력 값을 유지하는 정상상태(steady state)에서 상기 목표 압력 값에 대해 기 설정된 비율 이상만큼 언더슈트(undershoot)가 발생하는 압력 거동이 모니터링되는 경우, 압력 거동의 이상으로 판단하는 단계를 포함하는 것
    인 직접 분사식 내연기관의 연료시스템 진단방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 (c) 단계는,
    악셀레이터가 동작하는 상태이거나, 혹은 엔진회전수가 기 설정된 임계치(TH 2) 이하가 되는 경우, 연소 구간(Fuel cut-in)인 것으로 판단하는 단계를 포함하는 것
    인 직접 분사식 내연기관의 연료시스템 진단방법.
  5. 직접 분사식 내연기관 연료시스템의 연료분사기 누설을 진단하는 시스템에 있어서,
    악셀레이터가 작동하지 않는 상태에서 엔진회전수가 기 설정된 임계치(TH 1) 이상인 경우 연료차단 구간인 것으로 판단하는 연료 컷-오프(Fuel cut-off) 판단부;
    고압연료관의 압력 거동을 모니터링하여 압력 거동의 이상 여부를 판단하는 연료압력 이상 판단부;
    악셀레이터가 동작하는 상태이거나, 혹은 엔진회전수가 기 설정된 임계치(TH 2) 이하가 되는 경우, 연소 구간인 것으로 판단하는 연료 컷-인(Fuel cut-in) 판단부;
    연소실 내의 실화 여부를 판단하는 실화 판단부; 및
    상기 연료압력 이상 판단부의 고압연료관의 압력 거동을 모니터링한 결과와, 상기 실화 판단부의 실화 여부 판단 결과를 이용하여 연료분사기의 누설을 진단하는 누설 진단부
    를 포함하는 직접 분사식 내연기관 연료시스템의 진단시스템.
  6. 제5항에 있어서, 상기 연료압력 이상 판단부는,
    기 정의된 목표 압력 값을 유지하는 정상상태(steady state)에서 상기 목표 압력 값에 대해 기 설정된 비율 이상만큼 언더슈트(undershoot)가 발생하는 압력 거동이 모니터링되는 경우, 압력 거동의 이상으로 판단하는 것
    인 직접 분사식 내연기관 연료시스템의 진단시스템.
  7. 제5항에 있어서, 상기 누설 진단부는,
    연료 차단 구간에서 상기 고압연료관의 압력 거동의 이상이 발생한 상태이고, 연소 구간에서 연소실 내의 실화가 발생한 상태인 경우, 상기 연료분사기의 누설을 진단하는 것
    인 직접 분사식 내연기관 연료시스템의 진단시스템.
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