KR101776512B1 - Start control method for lpdi engine - Google Patents

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KR101776512B1
KR101776512B1 KR1020160084586A KR20160084586A KR101776512B1 KR 101776512 B1 KR101776512 B1 KR 101776512B1 KR 1020160084586 A KR1020160084586 A KR 1020160084586A KR 20160084586 A KR20160084586 A KR 20160084586A KR 101776512 B1 KR101776512 B1 KR 101776512B1
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송진오
김도완
임종석
박한용
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현대자동차주식회사
콘티넨탈 오토모티브 시스템 주식회사
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Abstract

The present invention comprises: a reference value setting step of calculating reference start pressure which is minimum fuel pressure in a high pressure fuel rail to normally start an engine when an engine start request is generated; a reference determination step of determining whether the fuel pressure in the high pressure fuel rail exceeds the reference start pressure; a first start preparation step or a second start preparation step in accordance with a performed result of the reference determination step; and a start try step of trying starting the engine for predetermined reference time considering a start motor after the first start preparation step or the second start preparation step. According to the present invention, in a liquefied petroleum direct injection (LPDI) engine, provided is a start control method for the LPDI engine, which can smoothly and stably start an engine.

Description

LPDI엔진의 시동 제어방법{START CONTROL METHOD FOR LPDI ENGINE}[0001] START CONTROL METHOD FOR LPDI ENGINE [0002]

본 발명은 액상의 LPG(Liquefied Petroleum Gas)를 연소실에 직접 분사하는 LPDI(Liquefied Petroleum Direct Injection) 엔진의 시동 제어방법에 관한 기술이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a start control method for an LPDI (Liquefied Petroleum Direct Injection) engine in which liquid LPG (Liquefied Petroleum Gas) is injected directly into a combustion chamber.

종래 LPI(Liquefied Petroleum Injection) 엔진은 연료탱크로부터의 LPG를 믹서를 거쳐서 기화시키지 않고, 그대로 엔진의 흡기포트에 분사하여 연소실에서 연소시키도록 하는 엔진이다.Conventionally, an LPI (Liquefied Petroleum Injection) engine is an engine that injects LPG from a fuel tank directly into an intake port of an engine without being vaporized via a mixer, thereby burning the LPG in a combustion chamber.

이에 비하여, LPDI 엔진은 연료탱크로부터의 LPG를 엔진 흡기포트가 아니라 연소실에 직접 고압으로 분사하는 방식의 엔진으로서, 연료탱크로부터 공급된 연료를 고압으로 압축하여 연소실에 직접 분사할 수 있도록 하기 위한 연료 공급 기술이 필요하다.On the other hand, the LPDI engine is an engine that injects LPG from the fuel tank directly into the combustion chamber rather than to the engine intake port at a high pressure. The LPDI engine is a fuel for fuel injection from the fuel tank, Supply technology is needed.

상기 발명의 배경이 되는 기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.It is to be understood that the foregoing description of the inventive concept is merely for the purpose of promoting an understanding of the background of the present invention and should not be construed as an admission that it is a prior art already known to those skilled in the art. Will be.

KR 10-2007-0027950 AKR 10-2007-0027950 A

본 발명은 LPDI엔진에서, 엔진의 시동이 가급적 원활하고 안정되게 이루어질 수 있도록 함으로써, LPDI엔진의 원활한 시동성을 확보할 수 있도록 하여, 궁극적으로 LPDI엔진 차량의 상품성을 향상시킬 수 있도록 한 LPDI엔진의 시동 제어방법을 제공함에 그 목적이 있다.The present invention provides an LPDI engine that can start the engine as smoothly and stably as possible, thereby ensuring smooth startability of the LPDI engine, and ultimately improving the commerciality of the LPDI engine vehicle. And a control method thereof.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명 LPDI엔진의 시동 제어방법은,According to an aspect of the present invention, there is provided a start control method for an LPDI engine,

엔진 시동요청이 발생되면, 엔진의 정상적인 시동이 가능한 최소한의 고압연료레일 내부의 연료압력인 기준시동압을 산출하는 기준치설정단계와;A reference value setting step of, when a request for starting the engine is made, calculating a reference dynamic pressure which is the fuel pressure inside the minimum high-pressure fuel rail capable of normally starting the engine;

고압연료레일 내부의 연료압력이 상기 기준시동압을 초과하는지 판단하는 기준판단단계와;A reference determining step of determining whether the fuel pressure inside the high-pressure fuel rail exceeds the reference dynamic pressure;

상기 기준판단단계 수행결과, 고압연료레일의 연료압력이 상기 기준시동압을 초과하면, 엔진 냉각수온에 따른 듀티로 저압연료펌프 구동을 개시하고, 엔진 구동에 필요한 연료분사량과 연료분사압을 설정하며, 연료분사 허가를 위한 최소연료분사압을 설정하는 제1시동준비단계와;When the fuel pressure of the high-pressure fuel rail exceeds the reference starting pressure as a result of the criterion determining step, the low-pressure fuel pump drive is started with a duty corresponding to the engine coolant temperature, and the fuel injection amount and the fuel injection pressure A first start preparation step of setting a minimum fuel injection pressure for fuel injection permission;

상기 기준판단단계 수행결과, 고압연료레일의 연료압력이 상기 기준시동압 이하이면, 엔진 냉각수온에 따른 듀티에 제1보정치를 더한 값으로 저압연료펌프 구동을 개시하고, 상기 제1시동준비단계와 동일하게 산출된 연료분사량에 제2보정치를 더하여 연료분사량으로 설정하고, 상기 제1시동준비단계와 동일하게 산출된 연료분사압에 제3보정치를 더하여 연료분사압으로 설정하며, 상기 제1시동준비단계와 동일하게 산출된 최소연료분사압에 제4보정치를 더하여 최소연료분사압으로 설정하는 제2시동준비단계와;Pressure fuel pump is started at a value obtained by adding the first correction value to the duty according to the engine cooling water temperature when the fuel pressure of the high-pressure fuel rail is equal to or lower than the reference pressure as a result of the criterion determination step, The second correction value is added to the fuel injection amount calculated in the same manner to set the fuel injection amount as the fuel injection amount, the third correction value is added to the fuel injection pressure calculated in the same manner as the first start preparation step to set the fuel injection pressure as the fuel injection pressure, A second start preparation step of adding a fourth correction value to the minimum fuel injection pressure calculated in the same manner as the step of setting the minimum fuel injection pressure to the minimum fuel injection pressure;

상기 제1시동준비단계 또는 제2시동준비단계 이후, 스타트모터를 고려한 소정의 기준시간 동안 엔진의 시동을 시도하는 시동시도단계를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.And a start attempting step of starting the engine for a predetermined reference time considering the start motor after the first start preparation step or the second start preparation step.

상기 기준치설정단계에서 상기 기준시동압은 고압연료레일 내부의 연료 온도와 연료의 부탄함량비에 따른 최소시동압의 맵으로부터 얻어진 최소시동압에 오차를 감안하기 위한 오차보정치를 더하여 산출할 수 있다.In the reference value setting step, the reference throttle pressure can be calculated by adding an error correction value to the minimum throttle pressure obtained from the map of the minimum throttle pressure according to the fuel temperature inside the high-pressure fuel rail and the butane content ratio of the fuel.

상기 제1시동준비단계에서 상기 연료분사량은 엔진회전수, 엔진 냉각수온, 대기압, 고압연료레일 내부의 연료압력, 연료품질, 시동 시 사이클 횟수, 흡기매니폴드 압력, 공연비 제어를 위한 연료량 기준 보정팩터 중 적어도 하나 이상을 고려하여 설정될 수 있다.The fuel injection amount in the first startup preparation step is a fuel injection amount for adjusting the fuel amount reference correction factor for controlling the engine speed, the engine coolant temperature, the atmospheric pressure, the fuel pressure inside the high-pressure fuel rail, the fuel quality, May be set in consideration of at least one or more of.

상기 제1시동준비단계에서 상기 연료분사압은 엔진회전수와 상기 연료분사량을 고려하여 설정될 수 있다.In the first startup preparation step, the fuel injection pressure may be set in consideration of the engine speed and the fuel injection amount.

상기 제1시동준비단계에서 상기 최소연료분사압은 엔진 냉각수온, 상기 연료분사량, 엔진회전수, 고압연료레일 내부의 연료압력을 고려하여 설정될 수 있다.In the first startup preparation step, the minimum fuel injection pressure may be set in consideration of the engine coolant temperature, the fuel injection amount, the engine speed, and the fuel pressure inside the high-pressure fuel rail.

상기 제1보정치, 제2보정치, 제3보정치 및 제4보정치는 각각 상기 기준시동압과 상기 고압연료레일 내부의 연료압력의 차이값에 따라 설정될 수 있다.The first correction value, the second correction value, the third correction value, and the fourth correction value may be set according to the difference between the reference starting pressure and the fuel pressure inside the high-pressure fuel rail, respectively.

상기 제1보정치, 제2보정치, 제3보정치 및 제4보정치는 각각 상기 기준시동압과 상기 고압연료레일 내부의 연료압력의 비율에 따라 설정될 수 있다.The first correction value, the second correction value, the third correction value, and the fourth correction value may be set according to the ratio of the reference starting pressure and the fuel pressure inside the high-pressure fuel rail, respectively.

상기 시동시도단계에서는 상기 기준시간동안 스타트모터를 구동하면서, 상기 고압연료레일 내부의 연료압력이 상기 최소연료분사압 이상이 되면, 연료를 분사하면서 엔진의 시동을 시도하며, 엔진 시동이 완료되었는지를 판단하는 완료판단단계를 포함하여 구성될 수 있다.In the start attempting step, when the fuel pressure inside the high-pressure fuel rail becomes equal to or higher than the minimum fuel injection pressure while driving the start motor during the reference time, the engine is started while injecting the fuel, And a completion judgment step of judging the completion.

상기 완료판단단계에서는 엔진회전수가 엔진 냉각수온에 따라 결정되는 시동기준회전수보다 크고, 엔진 시동 개시 이후의 사이클 수가 엔진 냉각수온에 따라 결정되는 시동기준사이클수보다 큰 경우 엔진의 시동이 완료된 것으로 판단하도록 할 수 있다.In the completion determining step, it is determined that the engine is started when the engine rotation speed is greater than the starting reference rotation speed determined according to the engine cooling water temperature and the number of cycles after the engine startup is greater than the startup reference cycle number determined according to the engine cooling water temperature .

상기 시동시도단계에서는 상기 기준시간이 모두 경과하도록 고압연료레일 내부의 연료압력이 상기 최소연료분사압 미만에 머물거나, 엔진시동이 완료되지 않은 것으로 판단되는 경우에는 엔진을 정지시키도록 할 수 있다.In the start attempting step, when the fuel pressure inside the high-pressure fuel rail is less than the minimum fuel injection pressure so that the reference time elapses, or when it is determined that the engine startup is not completed, the engine may be stopped.

본 발명은 LPDI엔진에서, 엔진의 시동이 가급적 원활하고 안정되게 이루어질 수 있도록 함으로써, LPDI엔진의 원활한 시동성을 확보할 수 있도록 하여, 궁극적으로 LPDI엔진 차량의 상품성을 향상시킬 수 있도록 한다.The present invention makes it possible to start the engine as smoothly and stably as possible in the LPDI engine, thereby ensuring smooth startability of the LPDI engine, and ultimately improving the merchantability of the LPDI engine vehicle.

도 1은 본 발명이 적용될 수 있는 LPDI 엔진의 연료공급장치를 예시한 도면,
도 2는 도 1에 사용될 수 있는 고압연료펌프의 구조를 설명한 도면,
도 3은 본 발명에 따른 LPDI엔진의 시동 제어방법을 예시한 순서도이다.
1 is a view illustrating a fuel supply device of an LPDI engine to which the present invention can be applied,
FIG. 2 is a view for explaining the structure of a high-pressure fuel pump that can be used in FIG. 1,
3 is a flowchart illustrating a method of controlling the startup of the LPDI engine according to the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명 LPDI 엔진의 연료공급장치는, 연료탱크(1)로부터 송출된 연료를 공급라인(3)을 통해 공급받아 공급받은 압력보다 높은 고압으로 압축하는 고압연료펌프(5)와; 상기 고압연료펌프(5)에 의해 압축된 연료를 버퍼링하여, 연소실로 연료를 직접 분사하는 직분인젝터(7)에 공급하는 고압연료레일(9)과; 상기 고압연료펌프(5)를 통해 상기 공급라인(3)에 연결되어 저압라인(11)을 형성하며, 연료탱크(1)로부터 고압연료펌프(5)로 공급된 연료 중 상기 고압연료레일(9)로 공급되고 남은 잉여 연료를 상기 연료탱크(1)를 향해 리턴시키는 리턴라인(13)과; 상기 리턴라인(13)에 설치되어 상기 리턴되는 연료의 유량을 제어할 수 있도록 된 제1밸브(15)를 포함하여 구성된다.1, the fuel supply device of the LPDI engine according to the present invention includes a high-pressure fuel pump 5 for compressing the fuel delivered from the fuel tank 1 to a higher pressure than that supplied and supplied through the supply line 3, Wow; A high-pressure fuel rail (9) for buffering the fuel compressed by the high-pressure fuel pump (5) and supplying it to a direct injector (7) injecting fuel directly into the combustion chamber; Pressure fuel pump 5 of the fuel supplied from the fuel tank 1 to the high-pressure fuel pump 5 is connected to the supply line 3 through the high-pressure fuel pump 5 to form a low-pressure line 11, A return line 13 which is supplied to the fuel tank 1 and returns the surplus fuel to the fuel tank 1; And a first valve (15) installed in the return line (13) to control the flow rate of the returned fuel.

상기 고압연료펌프(5)는 도 2에 예시된 바와 같이, 상기 공급라인(3)을 통해 제공된 연료를 입구포트(17)로 공급받아 엔진 작동시 왕복운동하는 플런저(19)에 의해 가압된 후 고압포트(21)로 토출하여, 상기 고압연료레일(9)로 공급하며, 잉여의 연료는 리턴포트(23)를 통해 상기 리턴라인(13)으로 통과시켜서 연료탱크(1)로 복귀될 수 있도록 구성된다.2, the high-pressure fuel pump 5 is supplied with fuel supplied through the supply line 3 to the inlet port 17 and is pressurized by a plunger 19 reciprocating during engine operation Pressure fuel rail 9 so that surplus fuel can be returned to the fuel tank 1 through the return line 13 through the return port 23 so as to be returned to the fuel tank 1 .

여기서, 상기 입구포트(17)와 리턴포트(23) 사이는 실질적으로 연통된 상태를 유지하여, 상기 공급라인(3)과 리턴라인(13)은 동일한 압력으로 상기 저압라인(11)을 형성하는 것이며, 이와 같은 구성에 의해, 엔진의 구동 중, 고압연료레일(9) 내부의 연료 압력 제어에 저압라인(11)의 연료 압력이 영향을 주지 않아서, 고압연료레일(9)의 압력 제어가 보다 정확하고 안정되게 이루어질 수 있게 된다.Here, the inlet port 17 and the return port 23 are maintained in a substantially communicated state, and the supply line 3 and the return line 13 form the low pressure line 11 at the same pressure The fuel pressure of the low-pressure line 11 is not affected by the fuel pressure control in the high-pressure fuel rail 9 during the operation of the engine, so that the pressure control of the high- Accurate and stable.

또한, 상기 연료공급장치는 상기 연료탱크(1) 내부에서 연료를 펌핑하여 상기 공급라인(3)을 통해 상기 고압연료펌프(5)로 송출하는 저압연료펌프(25)와; 차량의 엔진 오프 시, 상기 저압연료펌프(25)로부터 상기 공급라인(3)으로의 연료공급을 폐쇄하도록 상기 연료탱크(1) 내부에 구비된 제2밸브(27)와; 차량의 엔진 오프 시, 상기 공급라인(3)에서 상기 고압연료펌프(5)로 공급되는 연료를 폐쇄하도록, 엔진룸 내의 상기 공급라인(3) 상에 구비된 제3밸브(29)와; 상기 리턴라인(13)의 상기 제1밸브(15)와 연료탱크(1) 사이에서 리턴되는 연료의 압력을 조절하도록 구비된 압력레귤레이터(31)를 더 포함하여 구성된다.Further, the fuel supply apparatus includes a low-pressure fuel pump (25) for pumping fuel in the fuel tank (1) and sending the fuel to the high-pressure fuel pump (5) through the supply line (3); A second valve (27) provided inside the fuel tank (1) to close the fuel supply from the low pressure fuel pump (25) to the supply line (3) when the engine of the vehicle is turned off; A third valve (29) provided on the supply line (3) in the engine compartment so as to close the fuel supplied to the high-pressure fuel pump (5) from the supply line (3) when the engine is turned off; And a pressure regulator (31) provided to regulate the pressure of fuel returned between the first valve (15) of the return line (13) and the fuel tank (1).

상기 제3밸브(29)에는 상기 공급라인(3)의 연료 온도를 측정하는 제1온도센서(33)가 구비되고, 상기 압력레귤레이터(31)에는 상기 저압라인(11)의 연료 압력을 측정하는 제1압력센서(35)가 구비되며, 상기 고압연료레일(9)에는 고압연료레일(9) 내부 연료의 온도를 측정하는 제2온도센서(37)와, 압력을 측정하는 제2압력센서(39)가 구비되고, 상기 제1온도센서(33)와 제2온도센서(37) 및 상기 제1압력센서(35)와 제2압력센서(39)의 신호를 받아 상기 제1밸브(15)를 제어하는 컨트롤러(41)가 구비된다.The third valve 29 is provided with a first temperature sensor 33 for measuring the fuel temperature of the supply line 3 and the fuel pressure of the low pressure line 11 is measured by the pressure regulator 31 The high pressure fuel rail 9 is provided with a first pressure sensor 35 and a second temperature sensor 37 for measuring the temperature of the fuel inside the high pressure fuel rail 9 and a second pressure sensor The first valve 15 is connected to the first temperature sensor 33 and the second temperature sensor 37 and receives signals from the first pressure sensor 35 and the second pressure sensor 39, And a controller 41 for controlling the controller 41.

상기한 바와 같이 구성된 연료공급장치를 구비한 LPDI엔진의 시동을 제어하는 본 발명의 제어방법은, 도 3에 예시된 바와 같이, 엔진 시동요청이 발생되면, 엔진의 정상적인 시동이 가능한 최소한의 고압연료레일 내부의 연료압력인 기준시동압을 산출하는 기준치설정단계(S10)와; 고압연료레일 내부의 연료압력이 상기 기준시동압을 초과하는지 판단하는 기준판단단계(S20)와; 상기 기준판단단계(S20) 수행결과, 고압연료레일의 연료압력이 상기 기준시동압을 초과하면, 엔진 냉각수온에 따른 듀티로 저압연료펌프 구동을 개시하고, 엔진 구동에 필요한 연료분사량과 연료분사압을 설정하며, 연료분사 허가를 위한 최소연료분사압을 설정하는 제1시동준비단계(S30)와; 상기 기준판단단계(S20) 수행결과, 고압연료레일의 연료압력이 상기 기준시동압 이하이면, 엔진 냉각수온에 따른 듀티에 제1보정치를 더한 값으로 저압연료펌프 구동을 개시하고, 상기 제1시동준비단계(S30)와 동일하게 산출된 연료분사량에 제2보정치를 더하여 연료분사량으로 설정하고, 상기 제1시동준비단계(S30)와 동일하게 산출된 연료분사압에 제3보정치를 더하여 연료분사압으로 설정하며, 상기 제1시동준비단계(S30)와 동일하게 산출된 최소연료분사압에 제4보정치를 더하여 최소연료분사압으로 설정하는 제2시동준비단계(S40)와; 상기 제1시동준비단계(S30) 또는 제2시동준비단계(S40) 이후, 스타트모터를 고려한 소정의 기준시간 동안 엔진의 시동을 시도하는 시동시도단계(S50)를 포함하여 구성된다.3, when the engine start request is generated, the control method of the present invention for controlling the start-up of the LPDI engine having the fuel supply device configured as described above is characterized in that the engine is started with the minimum high- A reference value setting step (S10) of calculating a reference dynamic pressure which is the fuel pressure inside the rail; (S20) for determining whether the fuel pressure inside the high-pressure fuel rail exceeds the reference dynamic pressure; When the fuel pressure of the high-pressure fuel rail exceeds the reference throttle pressure as a result of the criterion determining step (S20), the low-pressure fuel pump drive is started with the duty corresponding to the engine coolant temperature, and the fuel injection quantity and the fuel injection pressure (S30) of setting a minimum fuel injection pressure for permitting fuel injection; When the fuel pressure of the high-pressure fuel rail is equal to or lower than the predetermined reference pressure as a result of the criterion determining step (S20), low-pressure fuel pump driving is started at a value obtained by adding the first correction value to the duty according to the engine coolant- The second correction value is added to the calculated fuel injection amount in the same manner as the preparation step S30 to set the fuel injection amount as the fuel injection amount and the third correction value is added to the fuel injection pressure calculated in the same manner as the first start preparation step S30, A second startup preparation step (S40) of adding a fourth correction value to the minimum fuel injection pressure calculated in the same manner as the first startup preparation step (S30) to set the minimum fuel injection pressure as a minimum fuel injection pressure; And a start attempting step (S50) of attempting to start the engine for a predetermined reference time considering the start motor after the first startup preparation step (S30) or the second startup preparation step (S40).

즉, 본 발명은 고압연료레일 내부 연료압력이 상기 기준치설정단계(S10)를 통해 산출한 기준시동압을 초과하는지의 여부에 따라 상기 제1보정치 내지 제4보정치를 적용하지 않으면서, 저압연료펌프를 구동하고, 연료분사량, 연료분사압, 최소연료분사압을 설정할지, 상기 제1보정치 내지 제4보정치를 적용하면서 상기 저압연료펌프를 구동하고, 연료분사량, 연료분사압, 최소연료분사압을 설정할지를 결정하여, 그에 따라 결정된 값들을 사용하여 상기 시동시도단계(S50)를 통해 엔진의 시동이 이루어질 수 있도록 하는 것이다.That is, without applying the first to fourth correction values according to whether or not the fuel pressure in the high-pressure fuel rail exceeds the reference throttle pressure calculated through the reference value setting step (S10), the low- Pressure fuel pump is driven while applying the first to fourth correction values to determine whether the fuel injection amount, the fuel injection pressure, and the minimum fuel injection pressure should be set, and the fuel injection amount, the fuel injection pressure, And to start the engine through the start attempting step S50 using the determined values.

이는, 고압연료레일의 내부 연료압력이 엔진 시동에 충분한 경우에는 일반적인 방법으로 엔진의 시동을 준비하고 시도하지만, 충분하지 않은 경우에는 상기 제1보정치 내지 제4보정치에 의해 가급적 엔진의 시동이 가능한 상태를 형성한 상태에서 엔진의 시동이 시도되어 이루어질 수 있도록 함으로써, 엔진 시동의 안정성 및 원활성을 확보할 수 있도록 한 것이다.If the internal fuel pressure of the high-pressure fuel rail is sufficient for starting the engine, it is attempted to start the engine by a general method. However, if the internal fuel pressure is insufficient, the engine can be started as much as possible by the first to fourth correction values So that the stability of the starting of the engine and the original activity can be ensured.

상기 기준치설정단계(S10)와 기준판단단계(S20), 제1시동준비단계(S30), 제2시동준비단계(S40) 및 시동시도단계(S50)는 상기 컨트롤러(41)에 의해 수행되며, 상기 컨트롤러(41)는 이외의 엔진 제어에 필요한 처리를 함께 수행할 수 있도록 구성되는 것이 바람직할 것이다.The reference value setting step S10, the reference determination step S20, the first startup preparation step S30, the second startup preparation step S40 and the startup attempt step S50 are performed by the controller 41, It is preferable that the controller 41 is configured to be able to perform other processing required for engine control.

상기 기준치설정단계(S10)에서 상기 기준시동압은 고압연료레일 내부의 연료 온도와 연료의 부탄함량비에 따른 최소시동압의 맵으로부터 얻어진 최소시동압에 오차를 감안하기 위한 오차보정치를 더하여 산출하는 것이 바람직할 것이다. 여기서 상기 오차보정치는 예컨대 1bar 등이 될 수 있을 것이다.In the reference value setting step S10, the reference throttle pressure is calculated by adding an error correction value to the minimum throttle pressure obtained from the map of the minimum throttle pressure according to the ratio of the fuel temperature inside the high-pressure fuel rail and the butane content of the fuel Lt; / RTI > Here, the error correction value may be, for example, 1 bar.

상기 제1시동준비단계(S30)에서 상기 연료분사량은 엔진회전수, 엔진 냉각수온, 대기압, 고압연료레일 내부의 연료압력, 연료품질, 시동 시 사이클 횟수, 흡기매니폴드 압력, 공연비 제어를 위한 연료량 기준 보정팩터 중 적어도 하나 이상을 고려하여 설정된다.In the first startup preparation step (S30), the fuel injection amount is calculated based on the engine rotation speed, engine coolant temperature, atmospheric pressure, fuel pressure inside the high-pressure fuel rail, fuel quality, number of cycles at startup, intake manifold pressure, And at least one of the reference correction factors.

즉, 연료분사량을 계산함에 있어서, 상기 엔진회전수, 엔진 냉각수온, 대기압, 고압연료레일 내부의 연료압력, 연료품질, 시동 시 사이클 횟수, 흡기매니폴드 압력, 공연비 제어를 위한 연료량 기준 보정팩터 중 적어도 하나 이상을 함수 관계로 하는 수식을 사용하거나, 또는 다수의 시험 및 해석에 의해 설계적으로 미리 만들어진 맵으로부터 해당 연료분사량을 얻어내도록 한다는 것이다.That is, when calculating the fuel injection amount, the fuel injection amount is calculated based on the fuel amount reference correction factor for controlling the engine speed, the engine coolant temperature, the atmospheric pressure, the fuel pressure inside the high-pressure fuel rail, the fuel quality, the number of cycles at startup, the intake manifold pressure, At least one of which is used as a function relation, or to obtain the fuel injection quantity from a map previously designed by a plurality of tests and analyzes.

상기 제1시동준비단계(S30)에서 상기 연료분사압은 엔진회전수와 상기 연료분사량을 고려하여 설정된다. 이 역시 연료분사압과 엔진회전수 및 연료분사량 사이의 관계식이나 맵으로부터 산출하도록 한다.In the first startup preparation step (S30), the fuel injection pressure is set in consideration of the engine speed and the fuel injection amount. This is also calculated from a relational expression or map between the fuel injection pressure, the engine speed and the fuel injection amount.

상기 제1시동준비단계(S30)에서 상기 최소연료분사압은 엔진 냉각수온, 상기 연료분사량, 엔진회전수, 고압연료레일 내부의 연료압력을 고려하여 설정된다. 상기 최소연료분사압도 상기 요소들과의 관계식 또는 맵으로부터 산출하도록 구성한다.In the first startup preparation step S30, the minimum fuel injection pressure is set in consideration of the engine coolant temperature, the fuel injection amount, the engine speed, and the fuel pressure inside the high-pressure fuel rail. And the minimum fuel injection pressure is also calculated from a relational expression or map with the above elements.

상기 제2시동준비단계(S40)에서 사용되는 제1보정치, 제2보정치, 제3보정치 및 제4보정치는 각각 상기 기준시동압과 상기 고압연료레일 내부의 연료압력의 차이값 또는 비율에 따라 설정될 수 있다.The first correction value, the second correction value, the third correction value, and the fourth correction value used in the second startup preparation step (S40) are set in accordance with the difference value or the ratio of the fuel pressure within the reference fuel pressure and the reference fuel pressure .

즉, 상기 제1보정치 내지 제4보정치는 고압연료레일 내부의 연료의 기화상태를 엔진 시동에 적합한 상태로 보정할 수 있도록 하기 위한 것으로서, 상기 기준시동압과 현재의 고압연료레일 내부 연료압력 사이의 차이나 비율 등을 이용한 임의의 관계식 또는 맵 등에 의해 산출될 수 있을 것이다.That is, the first to fourth correction values are provided for correcting the vaporization state of the fuel in the high-pressure fuel rail to a state suitable for engine starting, and it is preferable that the difference between the reference throttle pressure and the present high- Or a random relation or a map using a ratio of the number of persons or the like.

상기 시동시도단계(S50)에서는 상기 기준시간동안 스타트모터를 구동하면서, 상기 고압연료레일 내부의 연료압력이 상기 최소연료분사압 이상이 되면, 연료를 분사하면서 엔진의 시동을 시도하며, 엔진 시동이 완료되었는지를 판단하는 완료판단단계(S51)를 포함하여 구성된다.If the fuel pressure in the high-pressure fuel rail becomes equal to or higher than the minimum fuel injection pressure while the start motor is being driven during the reference time in the start attempting step (S50), the engine is started while injecting fuel, And a completion judgment step (S51) for judging whether or not it is completed.

상기 완료판단단계(S51)에서는 엔진회전수가 엔진 냉각수온에 따라 결정되는 시동기준회전수보다 크고, 엔진 시동 개시 이후의 사이클 수가 엔진 냉각수온에 따라 결정되는 시동기준사이클수보다 큰 경우 엔진의 시동이 완료된 것으로 판단한다.In the completion determining step S51, when the engine rotation speed is greater than the starting reference rotation speed determined according to the engine cooling water temperature and the number of cycles after the engine startup is greater than the startup reference cycle number determined according to the engine cooling water temperature, It is judged that it is completed.

엔진 시동이 완료된 것으로 판단되면, 엔진의 상태를 다른 상태로 천이한다. 즉, 엔진 아이들 상태 또는 부분부하 상태 등과 같이 엔진 시동상태가 아닌 다른 상태로 천이하는 것이다.If it is determined that the engine start is completed, the state of the engine is changed to another state. That is, it transits to a state other than the engine starting state such as an engine idle state or a partial load state.

상기 시동기준회전수는 엔진의 시동이 완료되어 부분부하 상태나 아이들 상태 등으로 엔진 상태를 천이할 수 있는 기준이 되는 엔진회전수로서, 엔진 냉각수온의 함수로 맵핑되는 값이고, 상기 시동기준사이클수도 엔진의 시동이 완료되어 부분부하 상태나 아이들 상태 등으로 엔진 상태를 천이할 수 있는 기준이 되는 시동 개시 이후의 엔진 사이클 수로서, 역시 엔진 냉각수온의 함수로 맵핑되는 값이다.The starting reference revolution number is a value that is mapped as a function of the engine cooling water temperature, which is a reference engine revolution number that can transition the engine state to a partial load state or an idle state after the start of the engine is completed. The number of engine cycles after start of startup which is a criterion by which the engine state can be shifted to the partial load state or the idle state after the start of the water supply engine is completed and is also a value mapped to the function of the engine cooling water temperature.

또한, 상기 시동시도단계(S50)에서는 상기 기준시간이 모두 경과하도록 고압연료레일 내부의 연료압력이 상기 최소연료분사압 미만에 머물거나, 엔진시동이 완료되지 않은 것으로 판단되는 경우에는 엔진을 정지시키도록 한다.If it is determined in step S50 that the fuel pressure in the high-pressure fuel rail is lower than the minimum fuel injection pressure so that the reference time elapses or that the engine is not started, the engine is stopped .

여기서, 엔진을 정지시킨다고 하는 것은, 스타트모터를 정지시킬 뿐만 아니라, 저압연료펌프의 구동도 함께 정지시키고 연료분사도 정지하는 것을 의미한다.Here, stopping the engine means not only stopping the start motor but also stopping the fuel injection and also stopping the driving of the low-pressure fuel pump.

참고로, 상기 기준시간은 스타트모터가 연속해서 구동될 수 있는 최대시간 등으로 설정될 수 있을 것이다.For reference, the reference time may be set to the maximum time that the start motor can be continuously driven, or the like.

본 발명은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 한도 내에서, 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to specific embodiments thereof, it will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the following claims It will be apparent to those of ordinary skill in the art.

1; 연료탱크
3; 공급라인
5; 고압연료펌프
7; 직분인젝터
9; 고압연료레일
11; 저압라인
13; 리턴라인
15; 제1밸브
17; 입구포트
19; 플런저
21; 고압포트
23; 리턴포트
25; 저압연료펌프
27; 제2밸브
29; 제3밸브
31; 압력레귤레이터
33; 제1온도센서
35; 제1압력센서
37; 제2온도센서
39; 제2압력센서
41; 컨트롤러
S10; 기준치설정단계
S20; 기준판단단계
S30; 제1시동준비단계
S40; 제2시동준비단계
S50; 시동시도단계
S51; 완료판단단계
One; Fuel tank
3; Supply line
5; High-pressure fuel pump
7; Direct injection
9; High-pressure fuel rail
11; Low pressure line
13; Return line
15; The first valve
17; Inlet port
19; plunger
21; High-pressure port
23; Return port
25; Low pressure fuel pump
27; The second valve
29; The third valve
31; Pressure regulator
33; The first temperature sensor
35; The first pressure sensor
37; The second temperature sensor
39; The second pressure sensor
41; controller
S10; Reference value setting step
S20; The criterion judgment step
S30; First boot preparation step
S40; Second boot preparation phase
S50; Startup Attempt Phase
S51; Completion determination step

Claims (11)

엔진 시동요청이 발생되면, 엔진의 정상적인 시동이 가능한 최소한의 고압연료레일 내부의 연료압력인 기준시동압을 산출하는 기준치설정단계와;
고압연료레일 내부의 연료압력이 상기 기준시동압을 초과하는지 판단하는 기준판단단계와;
상기 기준판단단계 수행결과, 고압연료레일의 연료압력이 상기 기준시동압을 초과하면, 엔진 냉각수온에 따른 듀티로 저압연료펌프 구동을 개시하고, 엔진 구동에 필요한 연료분사량과 연료분사압을 설정하며, 연료분사 허가를 위한 최소연료분사압을 설정하는 제1시동준비단계와;
상기 기준판단단계 수행결과, 고압연료레일의 연료압력이 상기 기준시동압 이하이면, 엔진 냉각수온에 따른 듀티에 제1보정치를 더한 값으로 저압연료펌프 구동을 개시하고, 상기 제1시동준비단계와 동일하게 산출된 연료분사량에 제2보정치를 더하여 연료분사량으로 설정하고, 상기 제1시동준비단계와 동일하게 산출된 연료분사압에 제3보정치를 더하여 연료분사압으로 설정하며, 상기 제1시동준비단계와 동일하게 산출된 최소연료분사압에 제4보정치를 더하여 최소연료분사압으로 설정하는 제2시동준비단계와;
상기 제1시동준비단계 또는 제2시동준비단계 이후, 스타트모터를 고려한 소정의 기준시간 동안 엔진의 시동을 시도하는 시동시도단계;
를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 LPDI엔진의 시동 제어방법.
A reference value setting step of, when a request for starting the engine is made, calculating a reference dynamic pressure which is the fuel pressure inside the minimum high-pressure fuel rail capable of normally starting the engine;
A reference determining step of determining whether the fuel pressure inside the high-pressure fuel rail exceeds the reference dynamic pressure;
When the fuel pressure of the high-pressure fuel rail exceeds the reference starting pressure as a result of the criterion determining step, the low-pressure fuel pump drive is started with a duty corresponding to the engine coolant temperature, and the fuel injection amount and the fuel injection pressure A first start preparation step of setting a minimum fuel injection pressure for fuel injection permission;
Pressure fuel pump is started at a value obtained by adding the first correction value to the duty according to the engine cooling water temperature when the fuel pressure of the high-pressure fuel rail is equal to or lower than the reference pressure as a result of the criterion determination step, The second correction value is added to the fuel injection amount calculated in the same manner to set the fuel injection amount as the fuel injection amount, the third correction value is added to the fuel injection pressure calculated in the same manner as the first start preparation step to set the fuel injection pressure as the fuel injection pressure, A second start preparation step of adding a fourth correction value to the minimum fuel injection pressure calculated in the same manner as the step of setting the minimum fuel injection pressure to the minimum fuel injection pressure;
A startup attempt step of starting the engine for a predetermined reference time considering the start motor after the first startup preparation step or the second startup preparation step;
And controlling the startup of the LPDI engine.
청구항 1에 있어서,
상기 기준치설정단계에서 상기 기준시동압은 고압연료레일 내부의 연료 온도와 연료의 부탄함량비에 따른 최소시동압의 맵으로부터 얻어진 최소시동압에 오차를 감안하기 위한 오차보정치를 더하여 산출하는 것
을 특징으로 하는 LPDI엔진의 시동 제어방법.
The method according to claim 1,
In the reference value setting step, the reference throttle pressure is calculated by adding an error correction value to the minimum throttle pressure obtained from the map of the minimum throttle pressure in accordance with the ratio of the fuel temperature inside the high-pressure fuel rail and the butane content of the fuel
And the start-up control method of the LPDI engine.
청구항 1에 있어서,
상기 제1시동준비단계에서 상기 연료분사량은 엔진회전수, 엔진 냉각수온, 대기압, 고압연료레일 내부의 연료압력, 연료품질, 시동 시 사이클 횟수, 흡기매니폴드 압력, 공연비 제어를 위한 연료량 기준 보정팩터 중 적어도 하나 이상을 고려하여 설정되는 것
을 특징으로 하는 LPDI엔진의 시동 제어방법.
The method according to claim 1,
The fuel injection amount in the first startup preparation step is a fuel injection amount for adjusting the fuel amount reference correction factor for controlling the engine speed, the engine coolant temperature, the atmospheric pressure, the fuel pressure inside the high-pressure fuel rail, the fuel quality, And at least one of
And the start-up control method of the LPDI engine.
청구항 3에 있어서,
상기 제1시동준비단계에서 상기 연료분사압은 엔진회전수와 상기 연료분사량을 고려하여 설정되는 것
을 특징으로 하는 LPDI엔진의 시동 제어방법.
The method of claim 3,
The fuel injection pressure is set in consideration of the engine speed and the fuel injection amount in the first startup preparation step
And the start-up control method of the LPDI engine.
청구항 4에 있어서,
상기 제1시동준비단계에서 상기 최소연료분사압은 엔진 냉각수온, 상기 연료분사량, 엔진회전수, 고압연료레일 내부의 연료압력을 고려하여 설정되는 것
을 특징으로 하는 LPDI엔진의 시동 제어방법.
The method of claim 4,
In the first starting preparation step, the minimum fuel injection pressure is set in consideration of the engine coolant temperature, the fuel injection amount, the engine speed, and the fuel pressure inside the high-pressure fuel rail
And the start-up control method of the LPDI engine.
청구항 1 내지 5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1보정치, 제2보정치, 제3보정치 및 제4보정치는 각각 상기 기준시동압과 상기 고압연료레일 내부의 연료압력의 차이값에 따라 설정되는 것
을 특징으로 하는 LPDI엔진의 시동 제어방법.
The method according to any one of claims 1 to 5,
Wherein the first correction value, the second correction value, the third correction value and the fourth correction value are set in accordance with a difference value between the reference starting pressure and the fuel pressure inside the high-pressure fuel rail, respectively
And the start-up control method of the LPDI engine.
청구항 1 내지 5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1보정치, 제2보정치, 제3보정치 및 제4보정치는 각각 상기 기준시동압과 상기 고압연료레일 내부의 연료압력의 비율에 따라 설정되는 것
을 특징으로 하는 LPDI엔진의 시동 제어방법.
The method according to any one of claims 1 to 5,
Wherein the first correction value, the second correction value, the third correction value and the fourth correction value are set in accordance with the ratio of the reference starting pressure and the fuel pressure in the high-pressure fuel rail, respectively
And the start-up control method of the LPDI engine.
청구항 1에 있어서,
상기 시동시도단계에서는 상기 기준시간동안 스타트모터를 구동하면서, 상기 고압연료레일 내부의 연료압력이 상기 최소연료분사압 이상이 되면, 연료를 분사하면서 엔진의 시동을 시도하며, 엔진 시동이 완료되었는지를 판단하는 완료판단단계를 포함하여 구성된 것
을 특징으로 하는 LPDI엔진의 시동 제어방법.
The method according to claim 1,
In the start attempting step, when the fuel pressure inside the high-pressure fuel rail becomes equal to or higher than the minimum fuel injection pressure while driving the start motor during the reference time, the engine is started while injecting the fuel, And a completion judgment step of judging
And the start-up control method of the LPDI engine.
청구항 8에 있어서,
상기 완료판단단계에서는 엔진회전수가 엔진 냉각수온에 따라 결정되는 시동기준회전수보다 크고, 엔진 시동 개시 이후의 사이클 수가 엔진 냉각수온에 따라 결정되는 시동기준사이클수보다 큰 경우 엔진의 시동이 완료된 것으로 판단하는 것
을 특징으로 하는 LPDI엔진의 시동 제어방법.
The method of claim 8,
In the completion determining step, it is determined that the engine is started when the engine rotation speed is greater than the starting reference rotation speed determined according to the engine cooling water temperature and the number of cycles after the engine startup is greater than the startup reference cycle number determined according to the engine cooling water temperature To do
And the start-up control method of the LPDI engine.
청구항 8에 있어서,
상기 시동시도단계에서는 상기 기준시간이 모두 경과하도록 고압연료레일 내부의 연료압력이 상기 최소연료분사압 미만에 머물거나, 엔진시동이 완료되지 않은 것으로 판단되는 경우에는 엔진을 정지시키는 것
을 특징으로 하는 LPDI엔진의 시동 제어방법.
The method of claim 8,
In the starting attempting step, when the fuel pressure inside the high-pressure fuel rail stays below the minimum fuel injection pressure such that the reference time elapses, or when it is judged that the engine starting is not completed, the engine is stopped
And the start-up control method of the LPDI engine.
청구항 1에 있어서,
상기 기준치설정단계와 기준판단단계, 제1시동준비단계, 제2시동준비단계 및 시동시도단계는 엔진을 제어하는 컨트롤러에 의해 수행되는 것
을 특징으로 하는 LPDI엔진의 시동 제어방법.
The method according to claim 1,
The reference value setting step, the reference determination step, the first start preparation step, the second start preparation step, and the start attempt step are performed by a controller that controls the engine
And the start-up control method of the LPDI engine.
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