JP2007064204A - Lpiエンジンが装着された車両の始動性制御方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】LPIエンジン始動時に必要以上に始動を待機する不便さを改善するための、LPIエンジンが装着された車両の始動性制御方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明は、LPIエンジンが装着された車両の始動性制御方法において、駐車時間がLPI制御用電子制御ユニットに伝送される段階;始動待機ランプが点灯する段階;燃料ポンプが駆動される段階;エンジンのPCD始動条件またはPCD再始動条件を確認する段階;燃料圧が目標値に到達したか否かを確認する段階;冷却水温度を確認する段階;前駆動サイクルのエンジン作動時間を確認する段階;エンジン作動時間を確認する段階;始動待機ランプの点灯時間を確認する段階;燃料圧を再び確認する段階;始動待機ランプをオフする段階;及びクロックをリセットする段階;を含んで構成されることを特徴とする。
【選択図】図2
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明は、LPIエンジンが装着された車両の始動性制御方法において、駐車時間がLPI制御用電子制御ユニットに伝送される段階;始動待機ランプが点灯する段階;燃料ポンプが駆動される段階;エンジンのPCD始動条件またはPCD再始動条件を確認する段階;燃料圧が目標値に到達したか否かを確認する段階;冷却水温度を確認する段階;前駆動サイクルのエンジン作動時間を確認する段階;エンジン作動時間を確認する段階;始動待機ランプの点灯時間を確認する段階;燃料圧を再び確認する段階;始動待機ランプをオフする段階;及びクロックをリセットする段階;を含んで構成されることを特徴とする。
【選択図】図2
Description
本発明はLPIエンジンが装着された車両の始動性制御方法に関し、より詳しくは、LPIエンジンの始動時に駐車時間別に予め設定された始動待機ランプの最大点灯時間を制限(縮少)して、即ち、燃料の気化の程度によって最適な始動待機時間を設定して、必要以上に始動を待機する不便さを改善するためのLPIエンジンが装着された車両の始動性制御方法に関する。
一般に、LPI(LPG Injection)エンジンは、燃料の蒸気圧力だけで燃料を押し出す既存のLPGエンジンとは異なり、図1に示したように、ボンベ10内に燃料ポンプ11を設置して、液体のLPG燃料を燃料ラインを通じて圧送した後、ガスインジェクター(gas injector)12を通じて液体の燃料を噴射する構造を有する。
しかし、LPG燃料は基本的に気体の燃料であるため、エンジン20の輻射熱を受けて温度が上昇すると、飽和蒸気圧が直線的に増加する。したがって、燃料ラインの内部圧力が上昇し、燃料ラインの燃料を常に液体に維持するのは非常に難しい。
しかし、LPG燃料は基本的に気体の燃料であるため、エンジン20の輻射熱を受けて温度が上昇すると、飽和蒸気圧が直線的に増加する。したがって、燃料ラインの内部圧力が上昇し、燃料ラインの燃料を常に液体に維持するのは非常に難しい。
熱間(hot)状態のエンジンの始動をオフ(off)すると、エンジンルームに位置する燃料ラインの燃料温度は徐々に上昇し、結局は気化が進むことによって燃料ラインの内部状態は液体及び気体が混在する状態になる。また、時間が経過するほど、気体が増加する。
特に、LPG燃料の場合、液体から気体に変化すると、体積が約250倍に増加する。したがって、気体の状態で燃料を噴射すれば、混合気での燃料不足によって始動性が悪化する現象が発生する。
即ち、熱間条件で走行した状態で始動がオフされた後に再始動される時、エンジンの駐車時間(始動がオフされてから再始動されるまでの時間)によって燃料ライン内の燃料の液体及び気体の比率が異なり、これによって始動性も異なる。
特に、LPG燃料の場合、液体から気体に変化すると、体積が約250倍に増加する。したがって、気体の状態で燃料を噴射すれば、混合気での燃料不足によって始動性が悪化する現象が発生する。
即ち、熱間条件で走行した状態で始動がオフされた後に再始動される時、エンジンの駐車時間(始動がオフされてから再始動されるまでの時間)によって燃料ライン内の燃料の液体及び気体の比率が異なり、これによって始動性も異なる。
従来は、始動がオフされてから30分以上が経過した後で再始動されるPCD始動の場合には、次の方法が採用されていた。1つは、無条件に設定時間の間は燃料ポンプを作動させて燃料ライン内の燃料を十分に液化させた後で噴射する方法である、もう1つは、始動がオフされてから短時間内(2分以内)に再始動されるPCD再始動のように、燃料ライン内の燃料気化が進む前の状態で再始動される場合には、認識待機時間なしで直ちに始動が可能になるようにする方法である。これらの中間の場合(2分乃至30分以内)には、燃料圧が目標圧に到達したか否かを確認した後で、始動待機ランプの最大点灯時間以後に始動が可能になるようにする方法とが使用された。
この時、燃料ポンプの作動は、運転席のクラスタ内に設置された始動待機ランプの点灯(on)時間(現在は2.0乃至3.5秒で、始動時の燃料温度及びLPG燃料の組成の関数によって決定される時間)の間行うようになって、この間は燃料が噴射されない。
液化のための目標圧を設定(インジェクターの内部温度の関数によって設定)した状態で、運転者がイグニッションオン(IG on)状態を維持すれば、まず、燃料ポンプを駆動させて、燃料圧が前記目標圧以上になってから始動待機ランプを消灯すると同時に燃料を噴射する。しかし、始動がオフされた後に時間帯別にインジェクターの内部温度を正確にモデリングするのは難しい。
液化のための目標圧を設定(インジェクターの内部温度の関数によって設定)した状態で、運転者がイグニッションオン(IG on)状態を維持すれば、まず、燃料ポンプを駆動させて、燃料圧が前記目標圧以上になってから始動待機ランプを消灯すると同時に燃料を噴射する。しかし、始動がオフされた後に時間帯別にインジェクターの内部温度を正確にモデリングするのは難しい。
始動がオフされる前の運転条件、すなわち、高付加運転またはアイドル放置のような運転条件、駐車時間及び駐車条件によって、インジェクターの内部温度が異なる。したがって、目標圧も当然異なるため、燃料温度を正確にモデリングして目標圧を設定するのは事実上不可能と言う問題点があった。
特開2003−206832号公報
前記ような問題点を解決するために、本発明の目的は、LPIエンジンの始動時に駐車時間別に予め設*定された始動待機ランプの最大点灯時間を制限(縮少)して、即ち、燃料の気化の程度によって最適な始動待機時間を設定して、必要以上に始動を待機する不便さを改善するための、LPIエンジンが装着された車両の始動性制御方法を提供することにある。
本発明は、駐車時間別に始動待機ランプの最大点灯時間を制限することによって、エンジンの始動性を向上させるためのLPIエンジンが装着された車両の始動性制御方法において、キースイッチがイグニッションオン状態になれば、LPCが作動して、タイマーによって積算された駐車時間がCANラインを通じてLPI制御用電子制御ユニットに伝送される段階(S110);前記電子制御ユニットによってクロックがスタートすると同時に、前記始動待機ランプが点灯する段階(S111);前記電子制御ユニットによって前記クロックがスタートすると同時に、燃料ポンプが駆動される段階(S112);前記エンジンのPCD始動条件またはPCD再始動条件を確認する段階(S113);前記PCD始動条件及び前記PCD再始動条件でない場合には、燃料圧が目標値に到達したか否かを確認する段階(S114);前記燃料圧が目標値に到達していない場合には、冷却水温度を基準値と比較して確認する段階(S115);
前記冷却水温度が基準値以上である場合には、熱間状態の前駆動サイクルのエンジン作動時間を確認する段階(S116);前記エンジン作動時間を基準値と比較して確認する段階(S117);前記エンジン作動時間が基準値以上である場合には、クロックを確認して前記始動待機ランプの点灯時間を確認する段階(S118);前記始動待機ランプの点灯時間が設定時間を超えない場合には、前記燃料圧が目標値に到達したか否かを再び確認する段階(S119);前記始動待機ランプの点灯時間が前記設定時間を超える場合には、前記始動待機ランプをオフする段階(S120);及び前記始動待機ランプがオフされれば、前記クロックをリセットする段階(S121);を含んで構成されることを特徴とする。
前記冷却水温度が基準値以上である場合には、熱間状態の前駆動サイクルのエンジン作動時間を確認する段階(S116);前記エンジン作動時間を基準値と比較して確認する段階(S117);前記エンジン作動時間が基準値以上である場合には、クロックを確認して前記始動待機ランプの点灯時間を確認する段階(S118);前記始動待機ランプの点灯時間が設定時間を超えない場合には、前記燃料圧が目標値に到達したか否かを再び確認する段階(S119);前記始動待機ランプの点灯時間が前記設定時間を超える場合には、前記始動待機ランプをオフする段階(S120);及び前記始動待機ランプがオフされれば、前記クロックをリセットする段階(S121);を含んで構成されることを特徴とする。
前記エンジン作動時間を確認する段階(S117)で、前記エンジン作動時間が基準値以下である場合には、前記始動待機ランプの点灯時間を確認し、前記設定時間を超えない場合には、前記燃料圧が目標値に到達したか否かを再び確認する段階(S122)をさらに含んで構成されることを特徴とする。
前記エンジンのPCD始動条件またはPCD再始動条件を確認する段階(S113)で、前記PCD始動条件は、熱間状態で始動がオフされてから30分が経過してから再始動される条件であり、前記PCD再始動条件は、熱間状態で始動がオフされてから2分以内に再始動される条件であり、前記PCD始動条件及び前記PCD再始動条件の間(始動がオフされた状態が2分乃至30分の範囲である場合)である場合には、駐車時間別に前記始動待機ランプの最大点灯時間を別途に設定することを特徴とする。
前記駐車時間の積算は、前記エンジンの始動がオフされた時点から前記電子制御ユニットのLPCの作動が開始される時点までであることを特徴とする。
前記クロックの作動は、電子制御ユニットのLPCとは別途に、イグニッションオン時に作動することを特徴とする。
前記冷却水温度を確認する段階(S115)で、前記冷却水温度が前記基準値以下である場合には、前記エンジン作動時間と関係なく、駐車時間別に前記始動待機ランプの最大点灯時間を別途に設定して適用することを特徴とする。
本発明によるLPIエンジンが装着された車両の始動性制御方法を利用すれば、LPIエンジンの始動時に駐車時間別に始動待機ランプの最大点灯時間を制限することができるので、すなわち、燃料の気化の程度によって最適な始動待機時間を設定することにより、必要以上に始動を待機する不便さを改善することができる。結局、最適な始動性を確保して、LPI車両の商品性を顕著に改善する効果を得ることができる。
以下、本発明によるLPIエンジンが装着された車両の始動性制御方法について、添付した図面を参照して説明する。
図2は本発明によるLPIエンジンが装着された車両の始動性制御方法を示したフローチャートであり、図3及び図4は駐車時間別の熱間始動性を確認した結果を示したグラフである。
ここでは、一般的なLPIエンジンが装着された車両の始動性制御方法を行うための一般的な装置の構成についての説明は省略する。
ここでは、一般的なLPIエンジンが装着された車両の始動性制御方法を行うための一般的な装置の構成についての説明は省略する。
図2を参照して、本発明によるLPIエンジンが装着された車両の始動性制御方法を具体的に説明する。まず、キースイッチがイグニッションオン(on)状態になれば、冷却水温度、吸気温度、及び燃料温度が電子制御ユニット(ECU)に入力され、電子制御ユニットによって前駆動サイクルのエンジン作動時間が認識されて、燃料ポンプの作動が開始され、LPC(Low Power Counter)及びクロック(clock)が作動して、タイマーによって積算された駐車時間がCANライン(CAN line)を通じて電子制御ユニット(ECU)に伝送される(段階S110)。
ここで、エンジン作動時間は、現在のイグニッションオンの直前の駆動サイクルの間のエンジンの累積運転時間を意味し、前駆動サイクルの間にエンジンの始動がオンされた状態にある時間、即ち、エンジンが始動されてから始動がオフされるまでの時間を示す。
また、駐車時間は、エンジンの始動をオフすると同時に、電子制御ユニットのタイマーがリセットされて、次の駆動サイクルのためのエンジンの始動時までにカウントされる時間を示す。
また、駐車時間は、エンジンの始動をオフすると同時に、電子制御ユニットのタイマーがリセットされて、次の駆動サイクルのためのエンジンの始動時までにカウントされる時間を示す。
前記駐車時間の積算は、エンジンの始動がオフされた時点から電子制御ユニットのLPCの作動が開始される時点まで行われる。
前記駐車時間の情報の入力を受けた電子制御ユニットは、別途のクロックをスタートさせると同時に、始動待機ランプを点灯させる(段階S111)。
また、前記電子制御ユニットは、前記クロックをスタートさせると同時に、燃料ポンプを駆動させるが、この時、燃料の条件による関数f(プロパン、燃料温度)に基づいて燃料ポンプの速度を決定する(段階S112)。
ここでは、エンジン始動性確保のために、初期の高速作動時に発生するポンプの騒音問題は甘受しなければならない。
前記駐車時間の情報の入力を受けた電子制御ユニットは、別途のクロックをスタートさせると同時に、始動待機ランプを点灯させる(段階S111)。
また、前記電子制御ユニットは、前記クロックをスタートさせると同時に、燃料ポンプを駆動させるが、この時、燃料の条件による関数f(プロパン、燃料温度)に基づいて燃料ポンプの速度を決定する(段階S112)。
ここでは、エンジン始動性確保のために、初期の高速作動時に発生するポンプの騒音問題は甘受しなければならない。
次に、エンジンの始動がオフされた後の駐車経過時間によって燃料ライン内の燃料の状態が異なるので、エンジンのPCD始動条件またはPCD再始動条件を確認する(段階S113)。特に、PCD始動条件は、熱間状態で始動がオフされてから30分が経過してから再始動される条件であり(この時、エンジンルーム内の燃料ラインの燃料は気体の状態である)、PCD再始動条件は、熱間状態で始動がオフされてから2分以内に再始動される条件である(この時、エンジンルーム内の燃料ラインの燃料は気化が進められる以前の状態である)。
一方、PCD始動条件及びPCD再始動条件の間(始動がオフされた状態が2分乃至30分の範囲である場合)では、駐車時間によって気化が進められる状態が異なるので、駐車時間別に始動待機ランプの点灯時間を別途に設定する必要があるか確認して決定する。
PCD始動条件またはPCD再始動条件である場合には、開始段階にリターンし、そうでない場合には、燃料圧が目標値に到達したか否かを確認する(段階S114)。
PCD始動条件またはPCD再始動条件である場合には、開始段階にリターンし、そうでない場合には、燃料圧が目標値に到達したか否かを確認する(段階S114)。
確認の結果、燃料圧が目標値に到達していない場合には、冷却水温度を基準値と比較して確認する。もし、冷却水温度が基準値以下である場合には、エンジン作動時間と関係なく、駐車時間別に始動待機ランプの最大点灯時間を別途に設定して適用し、冷却水温度が基準値以上である場合には、LPCを確認する(段階S115)。
冷却水温度が基準値以上である場合には、LPCによって熱間状態の前駆動サイクルのエンジン作動時間を確認する(段階S116)。特に、熱間状態の前駆動サイクルのエンジン作動時間が短すぎる場合を除いては、冷却水温度が基準値以上にならなければならず、次の段階でエンジン作動時間が基準値以上にならなければならない。
冷却水温度が基準値以上である場合には、LPCによって熱間状態の前駆動サイクルのエンジン作動時間を確認する(段階S116)。特に、熱間状態の前駆動サイクルのエンジン作動時間が短すぎる場合を除いては、冷却水温度が基準値以上にならなければならず、次の段階でエンジン作動時間が基準値以上にならなければならない。
次に、前記エンジン作動時間を基準値と比較して確認し、前記エンジン作動時間が基準値以上である場合には、クロックを確認するが、反対にエンジン作動時間が基準値以下である場合には、燃料圧が目標値に到達したか否かを再び確認しなければならない(段階S117)。
前記エンジン作動時間が基準値以上である場合には、クロックを確認して始動待機ランプの点灯時間を確認し、確認された時間は電子制御ユニットに入力される。例えば、入力値は0.5乃至2.5秒である(段階S118)。
前記エンジン作動時間が基準値以上である場合には、クロックを確認して始動待機ランプの点灯時間を確認し、確認された時間は電子制御ユニットに入力される。例えば、入力値は0.5乃至2.5秒である(段階S118)。
しかし、前記エンジン作動時間が基準値以下である場合には、始動時に始動待機ランプの最大点灯時間である駐車時間別に設定される始動待機ランプの最大点灯時間を確認する。そして、クロックで測定される現在の始動待機ランプの点灯時間が前記最大点灯時間を超えない場合には、燃料圧が目標値に到達したか否かを再び確認しなければならない(段階S122)。特に、この時、エンジン温度が低い場合には燃料温度も低いため、気体が発生する可能性が低いので、前駆動サイクルのエンジン作動時間を考慮しない。
前記始動待機ランプの点灯時間が前記最大点灯時間を超える場合には、前記始動待機ランプをオフし、超えない場合には、燃料圧が目標値に到達したか否かを再び確認する(段階S119)。また、前記駐車時間別の始動待機ランプの点灯時間を超える場合には、燃料圧が目標値に到達したか否かに関係なく、始動待機ランプがオフされる。
一方、エンジンが十分に作動した後に始動がオフされた状態では、駐車時間が短いほど燃料ライン内の気体の比率が低いので、燃料圧が目標圧に到達しなくても、エンジンの始動性には特に問題がない。
一方、エンジンが十分に作動した後に始動がオフされた状態では、駐車時間が短いほど燃料ライン内の気体の比率が低いので、燃料圧が目標圧に到達しなくても、エンジンの始動性には特に問題がない。
前記のように、前記始動待機ランプの点灯時間が前記最大点灯時間を超える場合には、始動待機ランプがオフされる(段階S120)。
前記始動待機ランプがオフされた後には、前記クロック(clock)をリセットする(段階S121)。
この時、前記クロックは、電子制御ユニットの内部のLPCとは別途に、イグニッションオン時に作動する。
一方、エンジンの熱間状態での始動後に燃料温度が安定化される前に始動をオフする場合のように、エンジン作動時間が短すぎる場合には、始動をオフするとすぐに気体の発生率が増加するため、このような場合には、駐車時間別に設定される始動待機ランプの最大点灯時間の制限を行わない。
前記始動待機ランプがオフされた後には、前記クロック(clock)をリセットする(段階S121)。
この時、前記クロックは、電子制御ユニットの内部のLPCとは別途に、イグニッションオン時に作動する。
一方、エンジンの熱間状態での始動後に燃料温度が安定化される前に始動をオフする場合のように、エンジン作動時間が短すぎる場合には、始動をオフするとすぐに気体の発生率が増加するため、このような場合には、駐車時間別に設定される始動待機ランプの最大点灯時間の制限を行わない。
しかし、エンジンが完全に熱間状態ではない場合には、気体の発生率が低いため、前駆動サイクルのエンジン作動時間と関係なく、駐車時間別に設定される始動待機ランプの最大点灯時間の制限を行う。
クロックで測定される点灯時間が前記駐車時間別に設定される始動待機ランプの最大点灯時間を超える場合には、燃料圧と関係なく、始動待機ランプをオフし、そして最大点灯時間を超える前に燃料圧が目標圧を超える場合にも、もちろん始動待機ランプをオフにする。
クロックで測定される点灯時間が前記駐車時間別に設定される始動待機ランプの最大点灯時間を超える場合には、燃料圧と関係なく、始動待機ランプをオフし、そして最大点灯時間を超える前に燃料圧が目標圧を超える場合にも、もちろん始動待機ランプをオフにする。
図3及び図4は同一条件で駐車時間別の熱間始動性を確認した結果を示したグラフである。
図3に示したように、駐車時間を5分とする時は、燃料温度が70℃であり、吸気温度が67℃であり、TM温度が141℃であることが観察され、図4に示したように、駐車時間を15分とする時は、燃料温度が67℃であり、吸気温度が70℃であり、TM温度が129℃であることが観察された。
図3に示したように、駐車時間を5分とする時は、燃料温度が70℃であり、吸気温度が67℃であり、TM温度が141℃であることが観察され、図4に示したように、駐車時間を15分とする時は、燃料温度が67℃であり、吸気温度が70℃であり、TM温度が129℃であることが観察された。
したがって、前記グラフからわかるように、駐車時間によって燃料の気体の比率は増加するが、クロックで測定される始動待機ランプの点灯時間(イグニッションオン後の始動待機時間)は同等な水準を示した。
また、エンジンの駐車時間別燃料圧の目標値は別途に設定しなければならず、始動待機ランプの最大点灯時間を制限する必要があることを示している。
また、エンジンの駐車時間別燃料圧の目標値は別途に設定しなければならず、始動待機ランプの最大点灯時間を制限する必要があることを示している。
以上で、本発明の好ましい実施例について説明したが、本発明は前記実施例に限定されず、本発明の属する技術範囲を逸脱しない範囲での全ての変更が含まれる。
10 ボンベ
11 燃料ポンプ
20 エンジン
11 燃料ポンプ
20 エンジン
Claims (6)
- 駐車時間別に始動待機ランプの最大点灯時間を制限することによって、エンジンの始動性を向上させるためのLPIエンジンが装着された車両の始動性制御方法において、
キースイッチがイグニッションオン状態になれば、LPCが作動して、タイマーによって積算された駐車時間がCANラインを通じてLPI制御用電子制御ユニットに伝送される段階(S110);
前記電子制御ユニットによってクロックがスタートすると同時に、前記始動待機ランプが点灯する段階(S111);
前記電子制御ユニットによって前記クロックがスタートすると同時に、燃料ポンプが駆動される段階(S112);
前記エンジンのPCD始動条件またはPCD再始動条件を確認する段階(S113);
前記PCD始動条件及び前記PCD再始動条件でない場合には、燃料圧が目標値に到達したか否かを確認する段階(S114);
前記燃料圧が目標値に到達していない場合には、冷却水温度を基準値と比較して確認する段階(S115);
前記冷却水温度が基準値以上である場合には、熱間状態の前駆動サイクルのエンジン作動時間を確認する段階(S116);
前記エンジン作動時間を基準値と比較して確認する段階(S117);
前記エンジン作動時間が基準値以上である場合には、クロックを確認して前記始動待機ランプの点灯時間を確認する段階(S118);
前記始動待機ランプの点灯時間が設定時間を超えない場合には、前記燃料圧が目標値に到達したか否かを再び確認する段階(S119);
前記始動待機ランプの点灯時間が前記設定時間を超える場合には、前記始動待機ランプをオフする段階(S120);及び
前記始動待機ランプがオフされれば、前記クロックをリセットする段階(S121);
を含んで構成されることを特徴とするLPIエンジンが装着された車両の始動性制御方法。 - 前記エンジン作動時間を確認する段階(S117)で、前記エンジン作動時間が基準値以下である場合には、前記始動待機ランプの点灯時間を確認し、前記設定時間を超えない場合には、前記燃料圧が目標値に到達したか否かを再び確認する段階(S122)をさらに含んで構成されることを特徴とする請求項1に記載のLPIエンジンが装着された車両の始動性制御方法。
- 前記エンジンのPCD始動条件またはPCD再始動条件を確認する段階(S113)で、前記PCD始動条件は、熱間状態で始動がオフされてから30分が経過してから再始動される条件であり、前記PCD再始動条件は、熱間状態で始動がオフされてから2分以内に再始動される条件であり、前記PCD始動条件及び前記PCD再始動条件の間(始動がオフされた状態が2分乃至30分の範囲である場合)である場合には、駐車時間別に前記始動待機ランプの最大点灯時間を別途に設定することを特徴とする請求項1に記載のLPIエンジンが装着された車両の始動性制御方法。
- 前記駐車時間の積算は、前記エンジンの始動がオフされた時点から前記電子制御ユニットのLPCの作動が開始される時点までであることを特徴とする請求項1に記載のLPIエンジンが装着された車両の始動性制御方法。
- 前記クロックの作動は、電子制御ユニットのLPCとは別途に、イグニッションオン時に作動することを特徴とする請求項1に記載のLPIエンジンが装着された車両の始動性制御方法。
- 前記冷却水温度を確認する段階(S115)で、前記冷却水温度が前記基準値以下である場合には、前記エンジン作動時間と関係なく、駐車時間別に前記始動待機ランプの最大点灯時間を別途に設定して適用することを特徴とする請求項1に記載のLPIエンジンが装着された車両の始動性制御方法。
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