JP2007064202A - Ｌｐｉエンジンの燃料制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 エンジンの始動時にインジェクターに残留した燃料を勘案して初期燃料供給量を計算するＬＰＩエンジンの燃料制御方法を提供する。
【解決手段】 インジェクターに設置された温度および圧力センサーを通じてインジェクター内部の温度および圧力を感知する段階（Ｓ２０）と、前記インジェクターで感知された温度および圧力によって前記インジェクター内部の残留燃料を計算する段階（Ｓ３０）と、エンジンの駆動有無を判断する段階（Ｓ４０）と、前記エンジンが駆動する場合、空気量及び冷却水の温度を考慮して燃料の基本噴射量を計算する段階（Ｓ５０）と、前記基本噴射量から前記インジェクター内部の残留燃料量を差し引いて初期燃料噴射量を計算する段階（Ｓ６０）とを含んで構成されることを特徴とする。
【選択図】図３

Description

本発明は、ＬＰＩエンジンの燃料制御方法に係り、より詳しくはエンジンの始動時にインジェクターに残留した燃料を勘案して初期燃料供給量を計算するＬＰＩエンジンの燃料制御方法に関する。

一般に、ＬＰＧは液状から気体に変化する場合、体積が約２５０倍以上増加するので、気体の燃料を噴射すれば、燃料不足による始動性悪化または始動が消える現象が発生する。
そして、従来のＬＰＧエンジンは、液体状態のＬＰＧを気化させてから空気を混合して燃焼室に噴射するミキサー方式であるので、冬には始動不良やタール発生などの問題点が生じ、未燃焼燃料が吸気管方向に逆流して吸気管内部で燃焼する逆火現象が発生する危険が高い。
しかし、液状燃料噴射エンジン（以下、ＬＰＩエンジンという）は、ＬＰＧ燃料の気化過程なしに液体状態のＬＰＧをシリンダー内部に直接噴射するので、効率的な構造でありながら既存のＬＰＧエンジンの諸般問題点を大幅に改善する。
一方、エンジンのシリンダー内部に残留燃料がある場合、始動過程で目標燃料量以上に供給された燃料によって不完全燃焼が発生し、これによって排気ガスが増加するという問題点がある。
特開２００３−２０６８３２号公報

本発明は、前記問題点を解決するためになされたものであって、本発明の目的は、エンジン始動時にインジェクターに残留した燃料を勘案して初期燃料供給量を計算するＬＰＩエンジンの燃料制御方法を提供することである。

前記技術的課題を解決するための本発明によるＬＰＩエンジンの燃料制御方法は、インジェクターに設置された温度および圧力センサーを通じてインジェクター内部の温度および圧力を感知する段階（Ｓ２０）と、前記インジェクターで感知された温度および圧力によって前記インジェクター内部の残留燃料を計算する段階（Ｓ３０）と、エンジンの駆動有無を判断する段階（Ｓ４０）と、前記エンジンが駆動する場合、空気量及び冷却水の温度を考慮して燃料の基本噴射量を計算する段階（Ｓ５０）と、前記基本噴射量から前記インジェクター内部の残留燃料量を差し引いて初期燃料噴射量を計算する段階（Ｓ６０）とを含んで構成されることを特徴とする。

ここで、前記インジェクターには電子遮断バルブが設置され、エンジン停止時に前記電子遮断バルブによってＬＰＩエンジンのシリンダーに供給される燃料が遮断される。
一方、前記インジェクターの内部には温度および圧力を感知する温度および圧力センサーが各々設置され、前記温度および圧力センサーで感知されたデータは車両の電子制御ユニット（図示なし）に伝達される。
これと共に、前記ＬＰＩエンジンの燃料制御方法は、エンジンの始動時にインジェクター内部の残留燃料量を計算することを特徴とする。

本発明によるＬＰＩエンジンの燃料制御方法は、初期始動時にインジェクターに残留した燃料の量を勘案して初期噴射量を計算するので、過度な燃料によって排気ガスが発生することを防止できるという効果がある。
また、インジェクターに設置された温度および圧力センサーを通じて感知された値からインジェクターに残留した燃料の量を計算するので、より正確な残留量を感知することができ、これによってＬＰＩエンジンの最適空燃比を実現できる効果がある。

以下、本発明による好ましい実施形態を図面を参照して詳細に説明する。

図１は本発明によるＬＰＩエンジン１０の燃料供給システムの構成図であり、図２（Ａ）及び図２（Ｂ）は本発明によるＬＰＩエンジン１０に使用されるインジェクター１２の概略図であり、図３は本発明によるＬＰＩエンジン１０の燃料制御方法を示すフローチャートである。
本発明によるＬＰＩエンジン１０の燃料供給システムは、図１に示すように、燃料が保存されるボンベ２と、ボンベ２の内部に設置されて液状燃料をポンピングする燃料ポンプ４と、ポンピングされた燃料を噴射させて駆動されるＬＰＩエンジン１０と、燃料ポンプ４でポンピングされた燃料をＬＰＩエンジン１０に案内する燃料供給ライン８を含んで構成される。

ＬＰＩエンジン１０の燃料供給システムでは、ボンベ２内の液状のＬＰＧ燃料をボンベ２内の燃料ポンプ４によってポンピングし、燃料ポンプ４によってポンピングされたＬＰＧ燃料をマルチバルブ６を通じて燃料供給ライン８に送る。供給された燃料はＬＰＩエンジン１０のインジェクター１２を通じてＬＰＩエンジン１０内部の燃焼室に噴射される。
一方、燃料供給時に余ったＬＰＧ燃料は、インジェクター１２から燃料リターンライン２０を通じてボンベ２にリターンされる。

燃料ポンプ４は、ＬＰＧ燃料がボンベ２からインジェクター１２に圧送されるまで液体状態を維持することができるように、ＬＰＧ燃料の液化に必要な圧力以上に加圧する。
燃料供給ライン８にはエンジン停止時にＬＰＧ燃料の供給を遮断するための燃料供給遮断バルブ２２、２３及びＬＰＧ燃料の温度を測定するための温度センサー２４が設置される。
これとともに燃料リターンライン２０にはＬＰＧ燃料の圧力を測定するための圧力センサー２６及びＬＰＧ燃料の圧力を一定の水準に維持するための圧力調節器２８が設置される。

本発明によるインジェクター１２には図２（Ａ）及び図２（Ｂ）に示すように、液状燃料が噴射される経路上に電子遮断バルブ５０及び温度および圧力センサー５２、５４が設置される。
ここで、温度および圧力センサー５２、５４で感知されたデータは、車両の電子制御ユニットに伝達される。
ＬＰＩエンジン１０が停止した場合、電子制御ユニットは電子遮断バルブ５０を作動させて、燃料供給ライン８で供給される燃料がエンジンのシリンダーに流入するのを遮断し、電子制御ユニットの作動によってインジェクター１２内部には燃料が残留する。

以下、本発明によるＬＰＩエンジン１０の制御方法を図１〜図３を参照して詳細に説明する。
本発明によるＬＰＩエンジン１０の制御方法は、始動キー（ＩＧ）がオンされる段階（Ｓ１０）と、インジェクター１２に設置された温度および圧力センサーを通じてインジェクター内部の温度および圧力を感知する段階（Ｓ２０）と、インジェクター１２で感知された温度および圧力によってインジェクター１２内部の残留燃料を計算する段階（Ｓ３０）と、ＬＰＩエンジン１０の駆動有無を判断する段階（Ｓ４０）と、ＬＰＩエンジン１０が駆動する場合、空気量及び冷却水の温度を考慮して燃料の基本噴射量を計算する段階（Ｓ５０）と、基本噴射量からインジェクター内部の残留燃料量を差し引いて初期燃料噴射量を計算する段階（Ｓ６０）とを含んで構成される。

ここで、始動キーがオンされた後、電子制御ユニットはインジェクター１２に設置された温度および圧力センサー５２、５４でインジェクター１２内部の温度および圧力を感知する。インジェクター１２の内部は一定の空間を形成しているので、感知された温度および圧力値を通じてインジェクター１２内部に残留した燃料の量を計算する。

すなわち、インジェクター１２内部に残留した燃料量による温度および圧力に関する実験値は電子制御ユニットに保存され、電子制御ユニットはインジェクター１２内部で感知された温度および圧力値を通じて残留した燃料量を計算する（Ｓ３０）。
そして、ＬＰＩエンジン１０が駆動する場合、電子制御ユニットはＬＰＩエンジン１０に供給する燃料の量を計算する。
ここで、ＬＰＩエンジン１０に過剰の燃料が供給される場合には、多量の排気ガスが発生し、供給される燃料が少ない場合には、エンジンの出力が低下する。

本発明によるＬＰＩエンジン１０の制御方法では、インジェクター１２内部に残留した燃料によって発生する排気ガスを低下させるために、基本燃料供給量からインジェクター１２内部に残留した燃料の量だけ差し引く。
すなわち、電子制御ユニットはＬＰＩエンジン１０に供給される空気量及び冷却水の温度を考慮して燃料の基本噴射量を計算し（Ｓ５０）、基本噴射量から残留燃料量を差し引いて初期燃料噴射量を計算する（Ｓ６０）。
そして、残留燃料を差し引いて計算された初期燃料噴射量は、インジェクター１２を通じてＬＰＩエンジン１０のシリンダー内部に噴射されて空燃比（空気／燃料量）を最適化させる。

本発明によるＬＰＩエンジンの燃料供給システムの構成図である。 （Ａ）及び（Ｂ）は本発明によるＬＰＩエンジンに使用されるインジェクターの概略図である。 本発明によるＬＰＩエンジンの燃料制御方法を示すフローチャートである。

符号の説明

２ ボンベ
４ 燃料ポンプ
６ マルチバルブ
８ 燃料供給ライン
１０ ＬＰＩエンジン
１２ インジェクター
２２、２３ 燃料供給遮断バルブ
２４ 温度センサー
５０ 電子遮断バルブ
５２ 温度センサー
５４ 圧力センサー

Claims (4)

1. インジェクターに設置された温度および圧力センサーを通じてインジェクター内部の温度および圧力を感知する段階（Ｓ２０）と、
   前記インジェクターで感知された温度および圧力によって前記インジェクター内部の残留燃料を計算する段階（Ｓ３０）と、
   エンジンの駆動有無を判断する段階（Ｓ４０）と、
   前記エンジンが駆動する場合、空気量及び冷却水の温度を考慮して燃料の基本噴射量を計算する段階（Ｓ５０）と、
   前記基本噴射量から前記インジェクター内部の残留燃料量を差し引いて初期燃料噴射量を計算する段階（Ｓ６０）と、
   を含んで構成されることを特徴とするＬＰＩエンジンの燃料制御方法。
2. 前記インジェクターには電子遮断バルブが設置され、エンジン停止時に前記電子遮断バルブによってＬＰＩエンジンのシリンダーに供給される燃料が遮断されることを特徴とする請求項１に記載のＬＰＩエンジンの燃料制御方法。
3. 前記インジェクターの内部には温度および圧力を感知する温度および圧力センサーが各々設置され、前記温度および圧力センサーで感知されたデータは車両の電子制御ユニットに伝達されることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のＬＰＩエンジンの燃料制御方法。
4. 前記ＬＰＩエンジンの燃料制御方法は、エンジンの始動時にインジェクター内部の残留燃料量を計算することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のＬＰＩエンジンの燃料制御方法。

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