NL1031661C2

NL1031661C2 - METHOD FOR CHECKING FUEL INJECTION OF AN LPI ENGINE.

Info

Publication number: NL1031661C2
Application number: NL1031661A
Authority: NL
Inventors: Deok Ryol Kim
Original assignee: Hyundai Motor Co Ltd
Priority date: 2005-08-30
Filing date: 2006-04-21
Publication date: 2011-12-29
Also published as: CN100453783C; NL1031661A1; AU2006201761B2; JP2007064202A; KR100666107B1; ITMI20060790A1; JP4195711B2; AU2006201761A1; CN1924327A

Description

WERKWIJZE VOOR HET CONTROLEREN VAN BRANDSTOFINJECTIE VAN EENMETHOD FOR CHECKING A FUEL INJECTION

LPI-MOTORLPI ENGINE

55

Deze aanvraag claimt de prioriteit en het voordeel van de Koreaanse octrooi-aanvrage nummer 10-2005-0080389 ingediend bij het Koreaanse bureau voor de intellectuele eigendom op 30 augustus 2005, de gehele inhoud daarvan wordt 10 hierbij opgenomen door middel van verwijzing.This application claims the priority and benefit of the Korean patent application number 10-2005-0080389 filed with the Korean Intellectual Property Office on August 30, 2005, the entire contents of which are hereby incorporated by reference.

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het controleren van de brandstofinjectie in een vloeibaar petroleuminjectie (LPI) motor. Meer in het bijzonder heeft de uitvinding betrekking op een werkwijze 15 voor het controleren van brandstofinjectie van een LPI-motor met het voordeel dat een beginbrandstofinjectiehoeveelheid wordt berekend waarbij een achterblijvende brandstofhoeveelheid in een injecteur mee wordt overwogen.The present invention relates to a method for controlling the fuel injection into a liquid petroleum injection (LPI) engine. More in particular, the invention relates to a method for checking fuel injection from an LPI engine with the advantage that a starting fuel injection amount is calculated, whereby a remaining fuel quantity in an injector is considered.

Wanneer over het algemeen een vloeibaar petroleum 20 gas (LPG) wijzigt van een vloeibare toestand naar een gastoestand neemt het volume van de LPG meer dan 250 keer toe. Derhalve kan er bij een gasachtige brandstof die wordt geïnjecteerd in een verbrandingskamer een problematische situatie voordoen waarbij de startbaarheid van de motor 25 vermindert of de motor stopt vanwege onvoldoende brandstoftoevoer.When a liquefied petroleum gas (LPG) generally changes from a liquid state to a gas state, the volume of the LPG increases more than 250 times. Therefore, with a gaseous fuel that is injected into a combustion chamber, a problematic situation may occur in which the startability of the engine 25 diminishes or the engine stops due to insufficient fuel supply.

Een dergelijke LPG-motor is van het type met een mengsel waar LPG in een vloeibare toestand wordt verdampt, gemengd met lucht, en dan geïnjecteerd in de 30 verbrandingskamer. Vele problemen kunnen zich voordoen bij een dergelijke gebruikelijke LPG-motor. Zo kan bijvoorbeeld de motor slecht starten in de winter en kan teer worden 1 0 3 1 6 6 1 2 gegenereerd. Verder is er een grote kans op terugslag wanneer onverbrande brandstof naar de luchtinlaatpijp stroomt en daarin wordt verbrand.Such an LPG engine is of the type with a mixture where LPG is evaporated in a liquid state, mixed with air, and then injected into the combustion chamber. Many problems can occur with such a conventional LPG engine. For example, the engine cannot start properly in winter and tar can be generated 1 0 3 1 6 6 1 2. Furthermore, there is a high risk of kickback when unburned fuel flows to the air inlet pipe and is burned therein.

Anderzijds, daar LPG in vloeibare toestand direct 5 wordt geïnjecteerd in een cilinder van een LPI-motor is de structuur van een LPI-motor efficiënt en de problemen met een conventionele LPG-motor kunnen worden opgelost in de LPI-motor.On the other hand, since LPG is directly injected in the liquid state into a cylinder of an LPI engine, the structure of an LPI engine is efficient and the problems with a conventional LPG engine can be solved in the LPI engine.

Wanneer brandstof achterblijft in de cilinder van de 10 motor, wordt een brandstofhoeveelheid die groter is dan de doelbrandstofhoeveelheid toegevoerd naar de cilinder tijdens een startprocedure en derhalve kan een onvolledige verbranding plaatsvinden en kunnen de uitlaatgassen toenemen.When fuel remains in the cylinder of the engine, a fuel amount greater than the target fuel amount is supplied to the cylinder during a starting procedure and therefore incomplete combustion can take place and the exhaust gases can increase.

15 De hierboven beschreven informatie in dit achtergrondgedeelte is slechts voor verbetering van het begrip van de achtergrond van de uitvinding en derhalve kan het informatie bevatten die geen deel uitmaakt van de stand van de techniek dat reeds bekend is in dit land bij de 20 vakman.The information described in this background section above is only for improving the understanding of the background of the invention and therefore it may contain information that is not part of the prior art that is already known to those skilled in the art in this country.

De onderhavige uitvinding verschaft een werkwijze voor het controleren van brandstofinjectie van een LPI-motor met als voordeel dat een initiële brandstofinjectiehoeveelheid wordt berekend waarbij een 25 achterblijvende brandstofhoeveelheid in een injector wanneer de motor wordt gestart in overweging wordt genomen.The present invention provides a method for controlling fuel injection from an LPI engine with the advantage that an initial fuel injection amount is calculated taking into account a remaining fuel amount in an injector when the engine is started.

Een exemplarische werkwijze voor het controleren van brandstofinjectie van een LPI-motor volgens een uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding omvat: het 30 detecteren van temperatuur en druk van een binnendeel van een injector door temperatuur- en druksensoren die daarin geïnstalleerd zijn; berekenen van een achterblijvende 3 brandstofhoeveelheid in de injector gebaseerd op de temperatuur en de druk van het binnendeel van de injector; het vaststellen of een motor in werking is; het berekenen van een basis brandstofinjectiehoeveelheid waarbij een 5 luchthoeveelheid en een koelmiddeltemperatuur in overweging wordt genomen wanneer de motor in werking is; en het berekenen van een initiële brandstofinjectiehoeveelheid door de basis brandstofinjectiehoeveelheid af te trekken van de achterblijvende brandstofhoeveelheid in de injector.An exemplary method for checking fuel injection of an LPI engine according to an embodiment of the present invention comprises: detecting temperature and pressure of an inner part of an injector by temperature and pressure sensors installed therein; calculating a remaining fuel amount in the injector based on the temperature and pressure of the inner part of the injector; determining whether an engine is running; calculating a basic fuel injection amount whereby an air quantity and a coolant temperature are considered when the engine is running; and calculating an initial fuel injection amount by subtracting the basic fuel injection amount from the remaining fuel amount in the injector.

10 Een elektronische afsluitklep kan worden bevestigd in de injector en een brandstoftoevoer naar een cilinder van de motor kan worden afgesloten door de elektronische afsluitklep wanneer de motor stopt.An electronic shut-off valve can be mounted in the injector and a fuel supply to a cylinder of the engine can be shut off by the electronic shut-off valve when the engine stops.

De temperatuur- en de druksensoren voor het 15 detecteren van de temperatuur en de druk van het binnendeel van de injector worden geïnstalleerd in de injector, en de temperatuur- en drukgegevens die worden gedetecteerd door de temperatuur- en druksensoren worden overgebracht naar een ECU van een voertuig.The temperature and pressure sensors for detecting the temperature and pressure of the inner part of the injector are installed in the injector, and the temperature and pressure data detected by the temperature and pressure sensors are transferred to an ECU of a vehicle.

20 Verder kan de achterblijvende brandstofhoeveelheid in de injector worden berekend wanneer de motor start.Furthermore, the remaining fuel amount in the injector can be calculated when the engine starts.

Korte beschrijving van de tekeningenBrief description of the drawings

Figuur 1 toont een schematisch diagram van een 25 brandstoftoevoersysteem van een LPI-motor volgens de onderhavige uitvinding.Figure 1 shows a schematic diagram of a fuel supply system of an LPI engine according to the present invention.

Figuur 2 toont een schematisch diagram van een injector gebruikt in een LPI-motor volgens de onderhavige uitvinding.Figure 2 shows a schematic diagram of an injector used in an LPI engine according to the present invention.

30 Figuur 3 stroomt een stroomdiagram van een werkwijze voor het controleren van brandstofinjectie van een LPI-motor volgens de onderhavige uitvinding.Figure 3 flows a flow chart of a method for checking fuel injection from an LPI engine according to the present invention.

4 <Beschrijving van verwijzingsnummers die primaire elementen in de tekeningen aangeven> 2: drukvat 4: brandstofpomp 5 6: meervoudige klep 8: brandstoftoevoerleiding 10: LPI-motor 12: injector 22, 23: brandstoftoevoerafsluitklep 10 24: temperatuursensor 50: elektronische afslutiklepsensor 52: temperatuursensor 54: druksensor 60: ECU 154 <Description of reference numbers indicating primary elements in the drawings> 2: pressure vessel 4: fuel pump 5 6: multiple valve 8: fuel supply line 10: LPI engine 12: injector 22, 23: fuel supply shut-off valve 10 24: temperature sensor 50: electronic shut-off valve sensor 52: temperature sensor 54: pressure sensor 60: ECU 15

Gedetailleerde beschrijving van de uitvoeringsvormDetailed description of the embodiment

Een exemplarische uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding zal in het navolgende in detail worden beschreven onder verwijzing naar de bijgaande tekeningen.An exemplary embodiment of the present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings.

20 Figuur 1 toont een schematisch diagram van een brandstoftoevoersysteem van een LPI-motor volgens de onderhavige uitvinding, Figuur 2 toont een schematisch diagram voor een injector gebruikt in een LPI-motor volgens de onderhavige uitvinding, en Figuur 3 toont een 25 stroomdiagram van een werkwijze voor het controleren van brandstofinjectie van een LPI-motor volgens de onderhavige uitvinding.Figure 1 shows a schematic diagram of a fuel supply system of an LPI engine according to the present invention, Figure 2 shows a schematic diagram for an injector used in an LPI engine according to the present invention, and Figure 3 shows a flow diagram of a method for checking fuel injection of an LPI engine according to the present invention.

Zoals getoond in Figuur 1 omvat een brandstoftoevoersysteem van een LPI-motor volgens een 30 uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding: een drukvat 2 voor het opslaan van brandstof, een brandstofpomp 4 voor het verpompen van vloeibare brandstof, de brandstofpomp 4 is 5 geïnstalleerd in de bombe 2; een LPI-motor 10 die werkt op geïnjecteerde brandstof; en een brandstoftoevoerleiding 8 voor het leiden van de brandstof die wordt verpompt door de brandstofpomp 4 naar de LPI-motor 10.As shown in Figure 1, a fuel supply system of an LPI engine according to an embodiment of the present invention comprises: a pressure vessel 2 for storing fuel, a fuel pump 4 for pumping liquid fuel, the fuel pump 4 is installed in the bomb 2; an LPI engine 10 that operates on injected fuel; and a fuel supply line 8 for guiding the fuel being pumped through the fuel pump 4 to the LPI engine 10.

5 Volgens het brandstoftoevoersysteem van de LPI-motor 10, wordt LPG-brandstof in een vloeibare toestand verpompt door de brandstofpomp 4 in de bombe 2 en overgebracht naar de brandstoftoevoerleiding 8 door middel van een meervoudige klep 6. Wanneer de LPG-brandstof wordt geïnjecteerd in een 10 verbrandingskamer in de LPI-motor door middel van de injector 12 van de LPI-motor 10.According to the fuel supply system of the LPI engine 10, LPG fuel is pumped in a liquid state by the fuel pump 4 in the bomb 2 and transferred to the fuel supply line 8 by means of a multiple valve 6. When the LPG fuel is injected into a combustion chamber in the LPI engine by means of the injector 12 of the LPI engine 10.

Ondertussen wordt een teveel aan LPG-brandstof in het brandstoftoevoerproces teruggeleid van de injector 12 naar de bombe 2 door middel van een 15 brandstofterugvoerleiding 20.In the meantime, an excess of LPG fuel is returned in the fuel supply process from the injector 12 to the bomb 2 by means of a fuel return line 20.

De brandstofpomp 4 brengt de LPG-brandstof onder druk tot boven een druk die vereist is voor het vloeibaar worden van de LPG-brandstof, zodanig dat de vloeibare brandstof in vloeibare toestand blijft wanneer het wordt 20 toegevoerd vanuit de bombe 2 naar de injector 12.The fuel pump 4 pressurizes the LPG fuel above a pressure required for liquefaction of the LPG fuel, such that the liquid fuel remains in the liquid state when it is supplied from the bomb 2 to the injector 12.

Brandstoftoevoerafsluitkleppen 22 en 23 voor het afsluiten van de LPG-brandstoftoevoer naar de motor 10, wanneer de motor 10 stopt en een temperatuursensor 24 voor het detecteren van de temperatuur van de LPG-brandstof zijn 25 bevestigd op de brandstoftoevoerleiding 8.Fuel supply shut-off valves 22 and 23 for shutting off the LPG fuel supply to the engine 10 when the engine 10 stops and a temperature sensor 24 for detecting the temperature of the LPG fuel 25 are mounted on the fuel supply line 8.

Verder zijn een druksensor 26 voor het detecteren van de druk van de LPG-brandstof, en een drukregulator 28 voor het bepalen van de druk van de LPG-brandstof bij een vooraf bepaald niveau, bevestigd op de 30 brandstofterugvoerleiding 20.Furthermore, a pressure sensor 26 for detecting the pressure of the LPG fuel, and a pressure regulator 28 for determining the pressure of the LPG fuel at a predetermined level, are mounted on the fuel return line 20.

Zoals getoond in Figuur 2, zijn een elektronische afsluitklep 50, een temperatuursensor 52 en een druksensor ê 54 bevestigd in een brandstofinjectiedoorgang van de injector 12.As shown in Figure 2, an electronic shut-off valve 50, a temperature sensor 52 and a pressure sensor ensor 54 are mounted in a fuel injection passage of the injector 12.

Temperatuur- en drukgegevens, gedetecteerd door de temperatuur- en druksensoren 52 en 54, worden overgebracht 5 naar een ECU 60 van een voertuig.Temperature and pressure data detected by the temperature and pressure sensors 52 and 54 are transferred to an ECU 60 of a vehicle.

Terwijl de LPI-motor stopt, werkt de ECU 60 zo dat de elektronische afsluitklep de brandstofstroom van de toevoerleiding 8 naar de cilinder van de motor 10 afsluit. Derhalve blijft bij een dergelijke werking van de ECU 10 brandstof achter in de injector 12.While the LPI engine stops, the ECU 60 operates so that the electronic shut-off valve shuts off the fuel flow from the supply line 8 to the cylinder of the engine 10. Therefore, with such an operation of the ECU 10, fuel remains in the injector 12.

In het navolgende zal een werkwijze worden beschreven voor het controleren van een brandstofinjectie van een LPI-motor volgens een uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding onder verwijzing naar Figuur 1 tot 3. 15 Een werkwijze voor het controleren van brandstofinjectie van een LPI-motor volgens een uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding omvat: een stap S10 van het draaien van een ontstekingsschakelaar; een stap S20 van het detecteren van een binnentemperatuur en een 20 binnendruk van een injector 12; een stap S30 van het berekenen van de achterblijvende brandstofhoeveelheid in de injector 12 gebaseerd op de binnentemperatuur en de binnendruk van de injector 12; een stap S40 van het bepalen of de LPI-motor 10 in werking is; een stap S50 van het 25 berekenen van een basisbrandstofinjectiehoeveelheid waarbij de luchthoeveelheid en een koelmiddeltemperatuur in overweging wordt genomen wanneer de LPI-motor 10 in werking is; en een stap S60 voor het berekenen van een beginbrandstofinjectiehoeveelheid door het aftrekken van de 30 basisbrandstofinjectiehoeveelheid van de achterblijvende brandstofhoeveelheid in de injector.In the following, a method will be described for checking a fuel injection from an LPI engine according to an embodiment of the present invention with reference to Figures 1 to 3. A method for checking fuel injection from an LPI engine according to an embodiment of the present invention comprises: a step S10 of turning an ignition switch; a step S20 of detecting an inside temperature and an inside pressure of an injector 12; a step S30 of calculating the remaining fuel amount in the injector 12 based on the inside temperature and the inside pressure of the injector 12; a step S40 of determining whether the LPI engine 10 is operating; a step S50 of calculating a basic fuel injection amount wherein the air amount and a coolant temperature are considered when the LPI engine 10 is running; and a step S60 for calculating a starting fuel injection amount by subtracting the basic fuel injection amount from the remaining fuel amount in the injector.

77

Hier, nadat de ontstekingsschakelaar is aangezet, detecteren de temperatuursensor 52 en de druksensor 54 die geïnstalleerd zijn in de injector 12 de binnentemperatuur en de binnendruk van de injector 12. Aangezien een ruimte is 5 gevormd binnen de injector 12 kan de ECU 60 de achterblijvende hoeveelheid brandstof berekenen in de injector gebaseerd op de binnentemperatuur en de binnendruk van de injector 12.Here, after the ignition switch is turned on, the temperature sensor 52 and the pressure sensor 54 installed in the injector 12 detect the inside temperature and the inside pressure of the injector 12. Since a space is formed within the injector 12, the ECU 60 can detect the remaining amount calculate fuel in the injector based on the inside temperature and the inside pressure of the injector 12.

Dat wil zeggen experimentele waarden van de 10 binnentemperatuur en de binnendruk van de injector afhankelijk van de achterblijvende hoeveelheid brandstof daarin opgeslagen in de ECU. Dus bij de stap S30 berekent de ECU 60 de achterblijvende hoeveelheid brandstof in de injector 12 gebaseerd op de binnentemperatuur en de 15 binnendruk van waarden daarin.That is, experimental values of the inside temperature and the inside pressure of the injector depending on the amount of fuel remaining therein stored in the ECU. Thus, at step S30, the ECU 60 calculates the amount of fuel remaining in the injector 12 based on the inside temperature and the inside pressure of values therein.

En dan, wanneer de LPI-motor in werking is, berekent de ECU 60 een brandstoftoevoerhoeveelheid naar de LPI-motor 10.And then, when the LPI engine is running, the ECU 60 calculates a fuel supply amount to the LPI engine 10.

In het geval dat de brandstof overmatig wordt 20 toegevoerd aan de LPI-motor, wordt een aanzienlijke hoeveelheid uitlaatgas gegenereerd. In het geval dat een te lage hoeveelheid brandstof wordt toegevoerd naar de LPI-motor, wordt de output vanuit de motor verminderd.In the event that the fuel is excessively supplied to the LPI engine, a considerable amount of exhaust gas is generated. In the event that a too low amount of fuel is supplied to the LPI engine, the output from the engine is reduced.

In het bijzonder, berekent de werkwijze voor het 25 controleren van brandstofinjectie van een LPI-motor volgens een uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding, de initiële brandstofinjectiehoeveelheid door het aftrekken van de hoeveelheid overgebleven brandstof in de injector 12 van de basisbrandstofinjectiehoeveelheid teneinde de 30 uitlaatgassen die worden veroorzaakt door de achterblijvende brandstof in de injector 12 te verminderen.In particular, the method for controlling fuel injection from an LPI engine according to an embodiment of the present invention, calculates the initial fuel injection amount by subtracting the amount of remaining fuel in the injector 12 from the basic fuel injection amount to remove the exhaust gases that are caused by reducing the remaining fuel in the injector 12.

§§

Dat wil zeggen de ECU 60 berekent de basisbrandstofinjectiehoeveelheid waarbij de luchthoeveelheid en de koelmiddeltemperatuur bij stap S50 in beschouwing worden genomen en berekent de initiële 5 brandstofinjectiehoeveelheid door middel van het aftrekken van de hoeveelheid achterblijvende brandstof van de basisbrandstofinjectiehoeveelheid bij stap S60.That is, the ECU 60 calculates the basic fuel injection amount taking into account the air quantity and the coolant temperature at step S50 and calculates the initial fuel injection amount by subtracting the amount of remaining fuel from the basic fuel injection amount at step S60.

En dan, wordt een geschikte hoeveelheid brandstof berekend door het aftrekken van de achterblijvende brandstof 10 van de basisbrandstofinjectiehoeveelheid geïnjecteerd in de cilinder van de LPI-motor 10 door middel van de injector 12. Zodoende kan een lucht-brandstofverhouding worden geoptimaliseerd.And then, a suitable amount of fuel is calculated by subtracting the remaining fuel 10 from the basic fuel injection amount injected into the cylinder of the LPI engine 10 by means of the injector 12. Thus, an air-fuel ratio can be optimized.

De werkwijze voor het controleren van de 15 brandstofinjectie van een LPI-motor volgens een uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding berekent de initiële brandstofinjectiehoeveelheid waarbij de achterblijvende hoeveelheid brandstof in de injector in beschouwing wordt genomen wanneer de motor wordt gestart.The method for controlling the fuel injection of an LPI engine according to an embodiment of the present invention calculates the initial fuel injection amount taking into account the remaining amount of fuel in the injector when the engine is started.

20 Derhalve kan uitlaatgas dat wordt veroorzaakt door een overmaat aan brandstoftoevoer worden voorkomen.Therefore, exhaust gas caused by an excess of fuel supply can be prevented.

De werkwijze voor het controleren van branstofinjectie van een LPI-motor volgens een uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding detecteert de 25 achterblijvende brandstofhoeveelheid preciezer omdat de achterblijvende brandstofhoeveelheid in de injector wordt berekend op basis van de binnentemperatuur en de binnendruk, gedetecteerd door de temperatuur- en druksensoren geïnstalleerd in de injector. Derhalve kan de lucht-30 brandstofverhouding van de LPI-motor worden geoptimaliseerd.The fuel injection control method of an LPI engine according to an embodiment of the present invention detects the remaining fuel quantity more precisely because the remaining fuel quantity in the injector is calculated on the basis of the inside temperature and the inside pressure detected by the temperature and pressure sensors installed in the injector. Therefore, the air-to-fuel ratio of the LPI engine can be optimized.

Terwijl deze uitvinding is beschreven in verband met wat momenteel wordt beschouwd als een praktische 9 exemplarische uitvoeringsvorm, dient te worden begrepen dat de uitvinding niet beperkt is tot de beschreven uitvoeringsvorm maar in tegendeel dat het de bedoeling is dat verschillende modificaties en equivalenten opstellingen 5 binnen de beschermingsomvang van de aangehechte conclusies vallen.While this invention has been described in connection with what is currently regarded as a practical exemplary embodiment, it is to be understood that the invention is not limited to the described embodiment, but rather that various modifications and equivalent arrangements are intended within the scope of the appended claims.

10 316 61'.10 316 61 '.

Claims

A method for checking fuel injection from an LPI engine, comprising: detecting an inside temperature and an inside pressure of an injector by a temperature sensor and a pressure sensor installed therein; calculating the remaining fuel amount in the injector based on the inside temperature and the inside pressure of the injector; determining whether the engine is running; calculating a basic fuel injection amount whereby an air quantity and coolant temperature are considered when the engine is running; and calculating an initial fuel injection amount by subtracting the basic fuel injection amount from the remaining fuel amount in the injector.

The method of claim 1, wherein: an electronic shut-off valve is mounted in the injector; and a fuel supply to a cylinder of the engine is shut off by the electronic shut-off valve when the engine stops.

3. A method according to claim 1 or claim 2, wherein the inside temperature and the inside pressure data are detected by the temperature and pressure sensors that are installed in the injector and are transferred to an ECU. 1 0 3 1 6 6.1

The method of claim 1 or 2, wherein the remaining fuel amount in the injector is calculated when the engine is started. 11 ® 3 16 M