KR101975828B1 - Liquid petroleum-gas direct injection system and fuel supply control method thereof - Google Patents

Liquid petroleum-gas direct injection system and fuel supply control method thereof Download PDF

Info

Publication number
KR101975828B1
KR101975828B1 KR1020170161090A KR20170161090A KR101975828B1 KR 101975828 B1 KR101975828 B1 KR 101975828B1 KR 1020170161090 A KR1020170161090 A KR 1020170161090A KR 20170161090 A KR20170161090 A KR 20170161090A KR 101975828 B1 KR101975828 B1 KR 101975828B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
fuel
pump
engine
pressure
supply line
Prior art date
Application number
KR1020170161090A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
전완재
이준혁
박용덕
김대용
박승진
Original Assignee
(주)모토닉
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by (주)모토닉 filed Critical (주)모토닉
Priority to KR1020170161090A priority Critical patent/KR101975828B1/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101975828B1 publication Critical patent/KR101975828B1/en

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M21/00Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form
    • F02M21/02Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form for gaseous fuels
    • F02M21/0203Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form for gaseous fuels characterised by the type of gaseous fuel
    • F02M21/0209Hydrocarbon fuels, e.g. methane or acetylene
    • F02M21/0212Hydrocarbon fuels, e.g. methane or acetylene comprising at least 3 C-Atoms, e.g. liquefied petroleum gas [LPG], propane or butane
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/04Introducing corrections for particular operating conditions
    • F02D41/06Introducing corrections for particular operating conditions for engine starting or warming up
    • F02D41/062Introducing corrections for particular operating conditions for engine starting or warming up for starting
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/30Controlling fuel injection
    • F02D41/3082Control of electrical fuel pumps
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M21/00Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form
    • F02M21/02Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form for gaseous fuels
    • F02M21/0218Details on the gaseous fuel supply system, e.g. tanks, valves, pipes, pumps, rails, injectors or mixers
    • F02M21/023Valves; Pressure or flow regulators in the fuel supply or return system
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M21/00Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form
    • F02M21/02Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form for gaseous fuels
    • F02M21/0218Details on the gaseous fuel supply system, e.g. tanks, valves, pipes, pumps, rails, injectors or mixers
    • F02M21/0245High pressure fuel supply systems; Rails; Pumps; Arrangement of valves
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/30Use of alternative fuels, e.g. biofuels

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)

Abstract

The present invention relates to a direct liquid petroleum injection system and a fuel supply control method thereof to predict a state of fuel filled in a fuel supply line after engine startup is turned off and to control supply of fuel to an engine. The direct liquid petroleum injection system comprises: a fuel pump which is built in a cylinder and pumps fuel to supply the fuel to an engine; a high-pressure pump which pressurizes a part of the fuel pumped by the fuel pump and supplied through a fuel supply line to a high pressure, supplies the fuel to the engine, and recovers the remaining fuel to the cylinder; and a control unit which controls driving of the fuel pump and the high-pressure pump to control a delivery amount of the fuel supplied to the engine based on a driving state of a vehicle. Therefore, based on a result of predicting the state of the fuel filled in the fuel supply line using start-off time of the engine and previously stored prediction information, the number of revolutions of the fuel pump may be adjusted to circulate the fuel filled in the fuel supply line to the cylinder, thereby improving stability and re-startability of the engine.

Description

직접분사식 엘피아이 시스템 및 그의 연료공급 제어방법{LIQUID PETROLEUM-GAS DIRECT INJECTION SYSTEM AND FUEL SUPPLY CONTROL METHOD THEREOF}FIELD OF THE INVENTION [0001] The present invention relates to a direct injection type air-fuel ratio control system,

본 발명은 직접분사식 엘피아이 시스템 및 그의 연료공급 제어방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 엘피지 연료를 고압으로 가압하여 엔진에 직접 분사하는 직접분사식 엘피아이 시스템 및 그의 연료공급 제어방법에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to a direct injection type air-fuel ratio system and a fuel supply control method thereof, and more particularly, to a direct injection type air-fuel ratio system and a method of controlling the fuel injection.

일반적으로, 직접분사식 엘피아이 시스템(Liquid Petroleum Direct Injection)은 연료탱크의 압력에 의존한 기계식 엘피지 연료 방식과는 달리 연료공급라인에 고압펌프를 설치하고, 고압펌프에 의해 고압으로 송출되는 액상 연료를 인젝터에서 실린더 내부로 분사하여 엔진을 구동하는 구조로 되어 있다.In general, the direct injection type Liquid Petroleum Direct Injection system is a system in which a high pressure pump is installed in a fuel supply line unlike a mechanical type LPG fuel system which depends on the pressure of a fuel tank and a liquid fuel The injector injects the fuel into the cylinder to drive the engine.

이러한 직접분사식 엘피아이 시스템은 차량의 동력 성능을 향상시키고, 연료소비량을 절감하여 연비를 향상시키고, 탄소발생량을 저감하는 효과를 가진다. This direct injection type Elfia system improves the power performance of a vehicle, reduces fuel consumption, improves fuel economy, and reduces carbon emissions.

본 출원인은 하기의 특허문헌 1 및 특허문헌 2 등 다수에 직접분사 엘피아이 시스템 기술을 개시하여 출원해서 등록받은 바 있다. The applicant of the present invention has already filed and filed a patent application to the following Patent Documents 1 and 2, and has directly filed a patent application.

종래기술에 따른 직접분사 엘피아이 시스템은 연료가 저장되는 봄베, 봄베 내에 설치되어 연료를 펌핑하는 연료펌프, 연료펌프에서 펌핑된 연료를 엔진으로 공급하는 연료공급라인, 엔진의 연료를 봄베로 회수하는 연료회수라인, 연료공급라인 상에 설치되어 연료펌프에서 펌핑된 연료를 고압으로 가압시켜 엔진으로 공급하는 고압펌프 및 고압펌프의 토출측에 연결되어 고압으로 가압된 연료가 충진되는 연료레일을 포함한다.A direct injection ELFi system according to the prior art includes a cylinder in which fuel is stored, a fuel pump installed in the cylinder to pump the fuel, a fuel supply line supplying fuel pumped in the fuel pump to the engine, A fuel return line provided on the fuel supply line, a high-pressure pump that pressurizes the fuel pumped in the fuel pump to a high pressure and supplies the fuel to the engine, and a fuel rail that is connected to the discharge side of the high-pressure pump and filled with fuel pressurized at a high pressure.

연료레일에 고압으로 충진된 연료를 엔진의 연소실에 직접분사하는 인젝터는 연료레일로부터 연결관을 통해 연결되고, 엔진의 실린더 헤드에 점화플러그와 인접하여 장착된다.An injector injecting fuel filled at high pressure into the fuel rail directly into the combustion chamber of the engine is connected through a connecting pipe from the fuel rail and mounted adjacent to the ignition plug in the cylinder head of the engine.

그리고 연료공급라인에는 고압펌프의 전단에 셧오프밸브가 설치되며, 고압펌프는 연료펌프에서 펌핑되어 연료공급라인으로 이송된 연료를 약 100 내지 200bar로 가압한다.The fuel supply line is provided with a shut-off valve at the front end of the high-pressure pump, and the high-pressure pump pressurizes the fuel pumped from the fuel pump to the fuel supply line to about 100 to 200 bar.

고압펌프는 인젝터를 통해 분사되는 연료의 압력이 연료레일 내에서 고압상태, 예컨대 약 120bar 정도로 일정하게 유지되도록 하고, 그 이상의 오버플로우되는 압력을 봄베로 회수되도록 하는 기능을 한다.The high pressure pump functions to maintain the pressure of the fuel injected through the injector at a high pressure state in the fuel rail, for example, about 120 bar, and to return the overflowed pressure to the bomb.

여기서, 고압펌프로부터 회수되는 연료는 연료 압력 레귤레이터에 의해 감압된 후 봄베 내로 회수된다. Here, the fuel recovered from the high-pressure pump is decompressed by the fuel pressure regulator and then recovered into the cylinder.

이에 따라, 종래기술에 따른 직접분사식 엘피아이 시스템은 고압펌프에서 일부 연료를 봄베로 회수함으로써 봄베 내의 액상 연료 수위를 적정하게 유지하고, 봄베 내부의 빈 공간이 급격하게 증가하는 것을 방지하여 캐비테이션을 억제시켜 열평형 상태를 이루도록 한다.Accordingly, the direct injection type Elphi system according to the prior art can appropriately maintain the level of the liquid fuel in the cylinder by recovering some fuel to the cylinder in the high-pressure pump, and prevent the cavitation in the cylinder from increasing rapidly, Thereby achieving a thermal equilibrium state.

즉, 종래기술에 따른 직접분사식 엘피아이 시스템은 봄베에 저장된 엘피지 연료를 약 Δ5bar의 압력으로 고압펌프까지 공급하고, 연료레일로 공급하고 남은 나머지 연료를 회수하는 저압연료부와 고압펌프에서 약 40 내지 100bar로 가압된 고압연료를 연료레일을 거쳐 인젝터로 공급하는 고압연료부로 구성된다. That is, in the direct injection type Elphi system according to the prior art, the low-pressure fuel portion for supplying the liquefied fuel stored in the cylinder to the high-pressure pump at a pressure of about 5 bar and supplying the remaining fuel to the fuel rail, And a high-pressure fuel portion for supplying high-pressure fuel pressurized to 100 bar to the injector through the fuel rail.

대한민국 특허 등록번호 제10-1284804호(2013년 7월 10일 공고)Korean Patent Registration No. 10-1284804 (issued on July 10, 2013) 대한민국 특허 등록번호 제10-1383747호(2014년 4월 17일 공고)Korean Patent Registration No. 10-1383747 (Announcement on Apr. 17, 2014)

그러나 종래기술에 따른 직접분사식 엘피아이 시스템은 엔진 시동 오프 후 연료공급라인에 충진된 연료의 압력이 저하됨에 따라, 엔진의 시동성이 저하되는 문제점이 있었다. However, in the direct injection type ELiA system according to the related art, there is a problem that the startability of the engine is lowered as the pressure of the fuel filled in the fuel supply line is lowered after the engine is turned off.

즉, 엔진 시동 오프 후에는 엔진에 남아 있는 열로 인해 기포가 발생함에 따라, 연료공급라인에는 액체 상태와 기체 상태 연료가 혼합된 상태가 된다. That is, bubbles are generated due to the heat remaining in the engine after the engine is turned off, so that the liquid state and the gaseous fuel are mixed in the fuel supply line.

특히, 엔진 시동 오프후 약 40 내지 60분이 경과하면, 봄베와 고압펌프 사이를 연결하는 연료공급라인 상에 충진된 연료의 압력이 약 40 내지 10bar로 저하되면서 베이퍼록 현상이 발생하여 엔진 시동성이 현저하게 저하되는 문제점이 있었다. In particular, when about 40 to 60 minutes have elapsed after the engine is turned off, the pressure of the fuel filled on the fuel supply line connecting the cylinder and the high-pressure pump drops to about 40 to 10 bar, resulting in a vapor lock phenomenon, .

따라서 엔진 시동 오프 후 연료의 상태를 예측하여 시동성을 향상시킬 수 있는 기술의 개발이 요구되고 있다. Therefore, it is required to develop a technology capable of improving the startability by predicting the state of the fuel after the engine is turned off.

본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 엔진 시동 오프 후 연료공급라인에 충진된 연료의 상태를 예측하여 연료의 공급량을 증대하고, 연료의 압력을 높여서 엔진 시동성을 향상시킬 수 있는 직접분사식 엘피아이 시스템 및 그의 연료공급 제어방법을 제공하는 것이다. SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to improve the engine starting performance by increasing the fuel supply amount by predicting the state of the fuel filled in the fuel supply line after the engine is turned off, The present invention provides a direct injection type ELISA system and a fuel supply control method thereof.

본 발명의 다른 목적은 엔진 시동 오프 후 연료공급라인에 충진된 기체 상태의 연료를 신속하게 제거하고, 연료공급라인 내부의 연료압력을 상승시킬 수 있는 직접분사식 엘피아이 시스템 및 그의 연료공급 제어방법을 제공하는 것이다. Another object of the present invention is to provide a direct injection type ELFi system and its fuel supply control method capable of quickly removing fuel in a gaseous state filled in a fuel supply line after engine start-up and raising the fuel pressure inside the fuel supply line .

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 직접분사식 엘피아이 시스템은 봄베 내부에 내장되고 연료를 펌핑하여 엔진 쪽으로 공급하는 연료펌프, 상기 연료펌프에 의해 펌핑되어 연료공급라인을 통해 공급되는 연료 중에서 일부를 고압으로 가압해서 엔진으로 공급하고 나머지 연료를 봄베로 회수하는 고압펌프 및 차량의 주행 상태에 기초해서 엔진에 공급되는 연료의 송출량을 조절하도록 상기 연료펌프와 고압펌프의 구동을 제어하는 제어부를 포함하고, 상기 제어부는 엔진의 시동 오프 시간과 미리 저장된 예측 정보를 이용해서 상기 연료공급라인에 충진된 연료의 상태를 예측한 결과에 기초해서 상기 연료펌프의 회전수를 조절해서 상기 연료공급라인에 충진된 연료를 봄베로 순환시키도록 제어하는 것을 특징으로 한다. In order to achieve the above object, a direct injection type ELPHIS system according to the present invention comprises a fuel pump built in a cylinder and pumping fuel to supply fuel to an engine, a fuel pump pumped by the fuel pump, A high-pressure pump that pressurizes a portion of the fuel to a high pressure and supplies the fuel to the engine and returns the remaining fuel to the cylinder, and controls the driving of the fuel pump and the high-pressure pump to regulate the amount of fuel to be supplied to the engine based on the running state of the vehicle Wherein the control unit adjusts the rotational speed of the fuel pump based on a result of predicting a state of the fuel filled in the fuel supply line by using the start-off time of the engine and pre-stored prediction information, And to circulate the fuel filled in the line to the cylinder.

상기 제어부는 상기 예측 정보를 저장하는 저장부, 엔진의 시동 오프 시간과 상기 저장부에 저장된 상기 예측 정보에 기초해서 상기 연료공급라인에 충진된 연료의 상태를 예측하는 예측부 및 상기 예측부의 예측 결과에 기초해서 상기 연료펌프의 송출량 및 송출압력을 상승시켜 연료를 순환시키도록 상기 연료펌프의 구동을 제어하는 제어신호를 발생하는 신호발생부를 포함하는 것을 특징으로 한다. The control unit includes a storage unit for storing the prediction information, a prediction unit for predicting the state of the fuel filled in the fuel supply line based on the start-off time of the engine and the prediction information stored in the storage unit, And a signal generating unit for generating a control signal for controlling the driving of the fuel pump so as to increase the discharge amount of the fuel pump and the delivery pressure to circulate the fuel.

상기 예측 정보는 엔진의 시동 오프 후 상기 제어부에 내장된 타이머를 이용해서 계수된 시동 오프 시간과 차량에 마련된 냉각수 온도센서에서 감지된 냉각수 온도 및 실제 차량을 이용한 실험 데이터를 기반으로 상기 연료공급라인에 충진된 연료의 액체 및 기체 상태를 예측한 정보이고, 상기 제어부는 상기 연료공급라인에 기체 상태의 연료가 포함된 상태로 예측된 경우, 연료가 원활하게 순환할 수 있도록 상기 고압펌프에 마련된 스필밸브의 닫힘 시간을 증가시키도록 제어하는 것을 특징으로 한다. The predictive information is stored in the fuel supply line on the basis of the start-off time counted by using the timer built in the control unit, the coolant temperature detected by the coolant temperature sensor provided in the vehicle, Wherein the control unit predicts the liquid state and the gas state of the filled fuel and the control unit controls the spill valve provided in the high-pressure pump so that the fuel can be circulated smoothly, So that the closing time of the valve is increased.

본 발명은 상기 연료공급라인의 고압펌프 전단 및 연료회수라인의 고압펌프 후단에 설치되고 상기 고압펌프의 저압부로부터 봄베로 회수되는 연료의 압력을 감압하고 상기 고압펌프로 공급되는 연료의 공급량을 일정하게 유지하는 레귤레이터 유닛을 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 연료공급라인과 연료회수라인에 설치된 각 압력센서로부터 감지된 연료 압력에 따라 레귤레이터 유닛과 연료펌프 및 상기 봄베에 설치된 멀티밸브의 구동을 제어하는 제어신호를 발생하는 것을 특징으로 한다. The present invention reduces the pressure of the fuel recovered from the low-pressure portion of the high-pressure pump to the upstream side of the high-pressure pump of the fuel supply line and the downstream end of the high-pressure pump of the fuel recovery line, Wherein the control unit controls the driving of the regulator unit, the fuel pump, and the multi-valve provided in the cylinder according to the fuel pressure sensed by each pressure sensor installed in the fuel supply line and the fuel recovery line And generates a control signal.

또한, 상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 직접분사식 엘피아이 시스템의 연료공급 제어방법은 (a) 엔진의 시동 오프되면, 시동 오프 시간을 계수하는 단계, (b) 전원이 공급되면 연료펌프를 구동해서 연료레일에 연료를 공급하여 엔진을 시동하는 단계, (c) 제어부에서 엔진의 시동 오프 시간와 미리 저장된 예측 정보를 이용해서 연료공급라인 라인에 충진된 연료의 상태를 예측하는 단계 및 (d) 상기 (c)단계에서 예측된 결과에 기초해서 상기 연료펌프의 회전수를 조절하여 엔진에 공급되는 연료의 송출량 및 압력을 상승시켜 상기 연료공급라인에 충진된 연료를 봄베로 순환시키도록 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다. In order to achieve the above object, a fuel supply control method of a direct injection type ELFi system according to the present invention includes the steps of: (a) counting a start-off time when an engine is turned off; (b) (C) a step of predicting the state of the fuel filled in the fuel supply line line by using the start-off time of the engine and the pre-stored prediction information in the control unit by driving the fuel pump to start the engine by supplying fuel to the fuel rail And (d) adjusting the number of revolutions of the fuel pump based on the result predicted in the step (c) to increase the amount of fuel delivered to the engine and the pressure of the fuel, thereby circulating the fuel filled in the fuel supply line And a step of controlling the control unit.

본 발명은 (e) 상기 (c)단계의 예측 결과, 상기 연료공급라인에 기체 상태의 연료가 포함된 상태로 예측된 경우, 연료가 원활하게 순환할 수 있도록 상기 고압펌프에 마련된 스필밸브의 닫힘 시간을 증가시키도록 제어하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.(E) a step of, when the fuel supply line is predicted to contain fuel in the gaseous state as a result of the step (c), closing the spill valve provided in the high-pressure pump so that the fuel can circulate smoothly So as to increase the time.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 직접분사식 엘피아이 시스템 및 그의 연료공급 제어방법에 의하면, 엔진 시동 오프 후, 시동 오프 시간과 냉각수 온도 및 실험 데이터를 기반으로 저장된 예측 정보를 이용해서 연료공급라인에 충진된 연료의 상태를 예측하고, 예측 결과에 따라 연료펌프의 회전수를 조절해서 연료의 송출량 및 압력을 조절할 수 있다는 효과가 얻어진다. As described above, according to the direct injection type ELFi system and the fuel supply control method of the present invention, after the engine is turned off, the predicted information based on the startup off time, the cooling water temperature, The effect of being able to predict the state of the filled fuel and control the delivery amount and pressure of the fuel by adjusting the number of revolutions of the fuel pump according to the prediction result.

그리고 본 발명에 의하면, 기체 상태의 연료가 포함된 상태로 예측되면 연료펌프의 송출량 및 압력을 상승시켜 연료를 순환시킴으로써, 엔진의 안정성 및 재시동성을 향상시킬 수 있다는 효과가 얻어진다. According to the present invention, when the state of fuel containing gaseous fuel is predicted, the output and the pressure of the fuel pump are increased to circulate the fuel, thereby improving the stability and re-startability of the engine.

또한, 본 발명에 의하면, 연료레일의 후단에 연료회수라인을 연결하고, 엔진 시동 초기에 예측 정보에 기초해서 연료의 송출량 및 압력을 상승시켜 연료를 봄베로 순환시킴으로써, 연료공급라인 뿐만 아니라, 연료레일에 포함된 기체 상태의 연료를 신속하게 제거해서 엔진의 안정성 및 재시동성을 향상시킬 수 있다는 효과가 얻어진다.According to the present invention, the fuel recovery line is connected to the rear end of the fuel rail, and the fuel delivery amount and pressure are raised based on the prediction information at the initial stage of the engine startup to circulate the fuel to the bomb, The fuel in the gaseous state contained in the rails can be quickly removed to improve the stability and re-startability of the engine.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 직접분사식 엘피아이 시스템의 구성도,
도 2는 도 1에 도시된 직접분사식 엘피아이 시스템의 블록 구성도,
도 3은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 직접분사식 엘피아이 시스템의 연료공급 제어방법을 단계별로 설명하는 흐름도,
도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 직접분사식 엘피아이 시스템의 구성도.
FIG. 1 is a configuration diagram of a direct injection type ELISA system according to a preferred embodiment of the present invention,
FIG. 2 is a block diagram of the direct injection type EL /
FIG. 3 is a flowchart for explaining steps of a fuel supply control method of a direct injection type ELFi system according to a preferred embodiment of the present invention,
FIG. 4 is a block diagram of a direct injection type ELISA system according to another embodiment of the present invention; FIG.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 직접분사식 엘피아이 시스템 및 그의 연료공급 제어방법을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, a direct injection type ELFi system and a fuel supply control method thereof according to preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

이하에서는 봄베(11)에 저장된 엘피지 연료를 약 Δ5bar의 압력으로 고압펌프(14)까지 공급하는 연료공급라인(S)과 고압연료펌프(14)에서 연료레일(15)로 공급하고 남은 나머지 연료를 약 Δ5bar의 저압 상태에서 회수하는 연료회수라인(R)을 저압연료부라 한다. Hereinafter, the fuel supply line S for supplying the LPG stored in the cylinder 11 to the high-pressure pump 14 at a pressure of about 5 bar and the remaining fuel supplied to the fuel rail 15 from the high-pressure fuel pump 14 And the fuel recovery line R recovered at a low pressure of about 5 bar is referred to as a low-pressure fuel portion.

그리고 고압연료펌프(14)에서 약 40 내지 150bar로 가압된 고압연료를 엔진으로 공급하는 연료레일(15) 및 인젝터를 고압연료부라 한다.The fuel rail 15 and the injector, which supply the high-pressure fuel pressurized at about 40 to 150 bar by the high-pressure fuel pump 14 to the engine, and the injector are referred to as a high-pressure fuel section.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 직접분사식 엘피아이 시스템의 구성도이고, 도 2는 도 1에 도시된 직접분사식 엘피아이 시스템의 블록 구성도이다.FIG. 1 is a block diagram of a direct injection type ELISA system according to a preferred embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a block diagram of a direct injection type ELISA system shown in FIG.

본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 직접분사식 엘피아이 시스템(10)은 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 봄베(11) 내부에 내장되고 연료를 펌핑하여 엔진(E) 쪽으로 공급하는 연료펌프(12), 연료펌프(12)에 의해 펌핑되어 연료공급라인(S)을 통해 공급되는 연료 중에서 일부를 고압으로 가압해서 엔진(E)으로 공급하고 나머지 연료를 봄베(11)로 회수하는 고압펌프(14), 연료공급라인(S)의 고압펌프(14) 전단 및 연료회수라인(R)의 고압펌프(14) 후단에 설치되고 고압펌프(14)의 저압부로부터 봄베(11)로 회수되는 연료의 압력을 감압하고 고압펌프(11)로 공급되는 연료의 공급량을 일정하게 유지하는 레귤레이터 유닛(16) 및 차량의 주행 상태에 기초해서 엔진(E)에 공급되는 연료의 송출량을 조절하도록 연료펌프(12)와 고압펌프(14)의 구동을 제어하는 제어부(17)를 포함한다. 1 and 2, the direct injection type ELFi system 10 according to the preferred embodiment of the present invention includes a fuel pump (not shown) which is built in the cylinder 11 and pumps fuel to supply it to the engine E A high pressure pump 12 for pumping a portion of the fuel pumped by the fuel pump 12 and supplied through the fuel supply line S to the engine E and returning the remaining fuel to the cylinder 11 14 which is installed at the front end of the high pressure pump 14 of the fuel supply line S and at the downstream end of the high pressure pump 14 of the fuel recovery line R and which is recovered from the low pressure portion of the high pressure pump 14 to the cylinder 11 A regulator unit 16 for reducing the pressure of the fuel supplied to the high-pressure pump 11 and keeping the supply amount of the fuel supplied to the high-pressure pump 11 constant, and a fuel pump (not shown) for regulating the amount of fuel supplied to the engine E based on the running state of the vehicle 12 and a control unit 17 for controlling the driving of the high-pressure pump 14 The.

연료펌프(12)와 고압펌프(14) 및 연료레일(15) 사이에는 연료를 공급하는 연료공급라인(S)이 마련되고, 고압펌프(14)의 회수구와 봄베(11) 사이에는 고압펌프(14)에서 엔진(E)에 공급하고 남은 나머지 연료를 저압상태에서 봄베(11)로 회수하는 연료회수라인(R)이 마련된다. A fuel supply line S for supplying fuel is provided between the fuel pump 12 and the high pressure pump 14 and the fuel rail 15. A high pressure pump (not shown) is provided between the recovery port of the high pressure pump 14 and the cylinder 11, A fuel recovery line R for recovering the remaining fuel supplied to the engine E in the low pressure state to the cylinder 11 is provided.

연료공급라인(S)의 고압펌프(14) 전단 및 연료회수라인(R)의 고압펌프(14) 후단에는 고압펌프(14)로부터 봄베(11)로 회수되는 연료의 압력을 감압하고, 봄베(11)에서 고압펌프(11)로 공급되는 연료의 공급량을 일정하게 유지하는 레귤레이터 유닛(16)이 설치된다. The pressure of the fuel recovered from the high pressure pump 14 to the cylinder 11 is reduced at the front end of the high pressure pump 14 of the fuel supply line S and at the downstream end of the high pressure pump 14 of the fuel recovery line R, 11) is provided with a regulator unit (16) for keeping the supply amount of fuel supplied to the high-pressure pump (11) constant.

레귤레이터 유닛(16)은 도면에 미도시하고 있으나, 연료 압력 레귤레이터, 연료 압력 측정센서, 연료 온도 측정센서 및 셧오프밸브를 내장하고 있으며, 이를 통해 연료공급라인(S) 및 연료회수라인(R)의 연료 이동 및 차단을 제어한다. The fuel regulator unit 16 includes a fuel pressure regulator, a fuel pressure measurement sensor, a fuel temperature measurement sensor and a shut-off valve, through which the fuel supply line S and the fuel recovery line R are connected, Of the fuel.

연료펌프(12)는 봄베(11) 내부에 저장된 엘피지 연료를 펌핑하여 연료공급라인(S)으로 공급하고, 봄베(11)에는 연료펌프(12)에 의해 펌핑된 연료를 송출하는 멀티밸브(13)가 설치될 수 있다. The fuel pump 12 pumps the liquefied fuel stored in the cylinder 11 to the fuel supply line S and the cylinder 11 is provided with a multi-valve 13 for sending the fuel pumped by the fuel pump 12 Can be installed.

여기서, 연료공급라인(S)을 통해 공급되는 연료는 초기에는 저압상태, 예컨대 약 2bar의 압력으로 고압펌프(14)로 전달된다.Here, the fuel supplied through the fuel supply line S is initially delivered to the high-pressure pump 14 at a low-pressure state, for example, a pressure of about 2 bar.

고압펌프(14)는 연료펌프(12)에 의해 펌핑되어 연료공급라인(S)을 통해 저압으로 공급되는 연료 중에서 일부를 고압, 예컨대 약 40~150bar로 가압하여 연료레일(15)로 공급하고, 나머지 연료를 내부의 저압부로부터 연료회수라인(R)을 통해 봄베(11)로 회수되도록 한다.The high-pressure pump 14 presses a part of the fuel pumped by the fuel pump 12 and supplied through the fuel supply line S at a low pressure to a high pressure, for example, about 40 to 150 bar and supplies the pressurized fuel to the fuel rail 15, And the remaining fuel is recovered to the cylinder 11 through the fuel return line R from the low-pressure portion inside.

여기서, 고압펌프(14)는 연료펌프(12)로부터 공급된 연료 중에서 일부를 고압으로 가압하는 가압수단(도면 미도시)을 포함하고, 상기 가압수단은 연료의 흡입력 및 가압력을 발생하는 피스톤과 리턴스프링, 연료의 공급유량 및 토출압력을 제어하는 스필밸브, 상기 스필밸브에 연결되는 입구측 체크밸브 및 상기 피스톤에 의해 가압된 연료를 토출하는 토출공에 결합되는 토출측 체크밸브를 포함할 수 있다. Here, the high-pressure pump 14 includes a pressurizing means (not shown) for pressurizing a part of the fuel supplied from the fuel pump 12 to a high pressure, and the pressurizing means includes a piston that generates a suction force and a pressurizing force of the fuel, A spill valve for controlling a spring, a fuel supply flow rate and a discharge pressure, an inlet-side check valve connected to the spill valve, and a discharge-side check valve coupled to a discharge hole for discharging the fuel pressurized by the piston.

연료레일(15)에는 각 실린더에 고압의 액체상태인 연료를 분사하는 인젝터(I)가 설치될 수 있다. The fuel rail 15 may be provided with an injector I for injecting a high-pressure liquid fuel into each cylinder.

제어부(17)는 엔진 시동 오프 후 연료의 상태를 예측하기 위해 미리 저장된 예측 정보를 이용해서 연료공급라인(S)에 충진된 연료의 상태를 예측하고, 예측 결과에 기초해서 연료공급라인(S)에 충진된 연료의 압력을 조절하도록 연료펌프(12)의 구동을 제어한다.The control unit 17 predicts the state of the fuel filled in the fuel supply line S by using the prediction information stored in advance in order to predict the state of the fuel after the engine is turned off, And controls the operation of the fuel pump 12 to regulate the pressure of the fuel filled in the fuel pump 12.

이를 위해, 제어부(17)는 상기 예측 정보를 저장하는 저장부(21), 엔진의 시동 오프 시간과 저장부(21)에 저장된 예측 정보에 기초해서 연료공급라인(S)에 충진된 연료의 상태를 예측하는 예측부(22) 및 예측 결과에 기초해서 연료펌프(12)의 송출량 및 송출압력을 상승시켜 연료를 순환시키도록 연료펌프(12)의 구동을 제어하는 제어신호를 발생하는 신호발생부(23)를 포함할 수 있다. For this, the control unit 17 includes a storage unit 21 for storing the prediction information, a state of the fuel filled in the fuel supply line S based on the engine start-off time and the prediction information stored in the storage unit 21, And a signal generating unit for generating a control signal for controlling the driving of the fuel pump (12) so as to increase the delivery amount and delivery pressure of the fuel pump (12) based on the prediction result and circulate the fuel, (23).

상기 예측 정보는 엔진(E)의 시동 오프 후 제어부(17)에 내장된 타이머를 이용해서 계수된 시동 오프 시간과 차량에 마련된 냉각수 온도센서(18)에서 감지된 냉각수 온도 및 실제 차량을 이용한 실험 데이터를 기반으로 연료공급라인(S)에 충진된 연료의 액체 및 기체 상태를 예측한 정보이다.The predictive information includes the start-off time counted by using the timer built in the control unit 17 after the start-up of the engine E, the coolant temperature detected by the coolant temperature sensor 18 provided in the vehicle, And predicts the liquid state and gas state of the fuel filled in the fuel supply line (S).

예를 들어, 상기 예측 정보는 엔진(E)의 시동 오프 시간 및 냉각수 온도별로 연료의 송출량 및 압력을 미리 설정된 고압 상태로 상승시키기 위한 연료펌프(12)의 회전수를 매칭시킨 테이블로 마련되고, 예측부(22)는 상기 테이블을 이용해서 연료의 상태를 매칭시켜 예측한 결과로 연료펌프의 회전수를 설정해서 신호발생부(23)로 전달할 수 있다. For example, the prediction information is provided on a table that matches the number of revolutions of the fuel pump 12 for raising the discharge amount and pressure of the fuel to a preset high pressure state for each of the start-off time and the cooling water temperature of the engine E, The predicting unit 22 may set the number of revolutions of the fuel pump to the signal generating unit 23 as a result of matching and predicting the state of the fuel using the table.

신호발생부(23)는 예측 결과에 따라 연료펌프(12)의 송출량 및 압력을 상승시키도록 연료펌프(12)의 회전수를 조절해서 상기 제어신호를 발생할 수 있다. The signal generating unit 23 may generate the control signal by adjusting the rotational speed of the fuel pump 12 so as to increase the delivery amount and the pressure of the fuel pump 12 according to the prediction result.

이와 함께, 제어부(17)는 연료공급라인(S)에 기체 상태의 연료가 포함된 상태로 예측된 경우, 연료가 원활하게 순환할 수 있도록 고압펌프(14)에 마련된 스필밸브의 닫힘 시간을 증가시키도록 제어할 수 있다. In addition, when the fuel supply line S is predicted to contain gaseous fuel, the control unit 17 increases the closing time of the spill valve provided in the high-pressure pump 14 so that the fuel can be smoothly circulated .

이와 같이, 본 발명은 엔진 시동 오프 후, 시동 오프 시간과 냉각수 온도 및 실험 데이터를 기반으로 저장된 예측 정보를 이용해서 연료공급라인에 충진된 연료의 상태를 예측하고, 기체 상태의 연료가 포함된 상태로 예측되면 연료펌프의 송출량 및 압력을 상승시켜 연료를 순환시킴으로써, 엔진의 안정성 및 재시동성을 향상시킬 수 있다. As described above, the present invention predicts the state of the fuel filled in the fuel supply line by using the prediction information stored on the basis of the start-off time, the cooling water temperature and the experimental data after the engine is turned off, It is possible to improve the stability and re-startability of the engine by circulating the fuel by increasing the delivery amount and pressure of the fuel pump.

한편, 제어부(17)는 연료공급라인(S)과 연료회수라인(R)에 설치된 각 압력센서(도면 미도시)로부터 감지된 연료 압력에 따라 레귤레이터 유닛(16)과 연료펌프(12), 멀티밸브(13)의 구동을 제어하도록 모터 컨트롤러(19)에 제어신호를 발생할 수 있다.On the other hand, the control unit 17 controls the regulator unit 16, the fuel pump 12, the multi-function unit (not shown), and the fuel pump 12 depending on the fuel pressure sensed from each pressure sensor (not shown) provided in the fuel supply line S and the fuel return line R It is possible to generate a control signal to the motor controller 19 to control the driving of the valve 13.

다음, 도 3을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 직접분사식 엘피아이 시스템의 연료공급 제어방법을 상세하게 설명한다. Next, referring to FIG. 3, a method of controlling the fuel supply of the direct injection type ELFi system according to the preferred embodiment of the present invention will be described in detail.

도 3은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 직접분사식 엘피아이 시스템의 연료공급 제어방법을 단계별로 설명하는 흐름도이다. FIG. 3 is a flowchart illustrating steps of a fuel supply control method of a direct injection type ELFi system according to a preferred embodiment of the present invention.

도 3의 S10단계에서 엔진(E) 시동이 오프되면, 제어부(17)는 내장된 타이머를 이용해서 시동 오프 시간을 계수한다. When the engine E is turned off at step S10 in Fig. 3, the controller 17 counts the start-off time using the built-in timer.

S12단계에서 다시 이그니션 키가 스타트 조작되어 전원이 공급되면, 제어부(17)는 연료펌프(12)를 구동해서 엔진(E)에 연료를 공급하여 엔진(E)을 시동하도록 제어한다. The control unit 17 drives the fuel pump 12 to supply fuel to the engine E so as to start the engine E when the ignition key is again operated and power is supplied in step S12.

즉, 제어부(17)는 연료펌프(12)에 내장된 모터를 구동하도록 모터 컨트롤러(19)의 구동을 제어하는 제어신호 및 엔진(E)을 목표 RPM으로 회전시키도록 점화플러그 및 인젝터(I)의 구동을 제어하는 신호를 발생한다. That is, the control unit 17 controls the ignition plug and the injector I so as to rotate the engine E to the target RPM, a control signal for controlling the drive of the motor controller 19 to drive the motor built in the fuel pump 12, And generates a signal for controlling the driving of the photodetector.

이에 따라, 봄베(11) 내부의 연료펌프(12)가 구동되어 봄베(11) 내부에 저장된 연료를 펌핑하여 연료공급라인(S)을 통해 공급하고, 레귤레이터 유닛(16)의 셧오프밸브는 공급되는 연료가 고압펌프(14)로 전달되도록 개방 동작한다.The fuel pump 12 in the cylinder 11 is driven to pump the fuel stored in the cylinder 11 through the fuel supply line S and the shutoff valve of the regulator unit 16 is supplied Pressure fuel pump 14 is operated to open.

이때, 연료레일(15) 내부에는 고압의 액체상태인 엘피지 연료가 충진된 상태이므로, 인젝터(I) 및 점화플러그는 제어부(17)의 제어신호에 따라 구동되어 엔진(E)이 구동된다.The injector I and the spark plug are driven in accordance with the control signal of the control unit 17 to drive the engine E.

그리고 고압펌프(14)는 엔진(E)의 캠축과 연동하여 엔진(E)의 구동력을 이용해서 구동되고, 상기 셧오프밸브를 통해 공급된 연료 중에서 일부를 고압으로 가압하여 연료레일(15)로 전달하고, 나머지 연료를 내부의 저압부로부터 연료회수라인(R)으로 전달한다.The high pressure pump 14 is driven by the driving force of the engine E in interlock with the camshaft of the engine E and presses a part of the fuel supplied through the shutoff valve to the high pressure to the fuel rail 15 And transfers the remaining fuel from the low-pressure portion inside thereof to the fuel recovery line (R).

이때, 레귤레이터 유닛(16)의 연료 압력 레귤레이터 내부의 밸브가 개폐 동작함에 따라 연료회수라인(R)을 통해 약 Δ5bar만큼 가압된 연료가 봄베(11)로 회수된다.At this time, as the valve in the fuel pressure regulator of the regulator unit 16 opens and closes, fuel pressurized by about 5 bar through the fuel return line R is recovered to the cylinder 11.

이에 따라, 봄베(11) 내부에는 연료펌프(12)에 의해 펌핑되어 배출되는 연료와 레귤레이터 유닛(16)의 연료 압력 레귤레이터에 의해 감압되어 회수되는 연료 사이에 열평형이 이루어지게 된다.As a result, the fuel that is pumped and discharged by the fuel pump 12 is thermally balanced within the cylinder 11 and between the fuel that is reduced by the fuel pressure regulator of the regulator unit 16 and recovered.

이와 같은 과정을 통해 엔진(E)이 시동되면, S14단계에서 제어부(17)의 예측부(22)는 엔진(E)의 시동 오프 시간과 저장부(21)에 저장된 예측 정보에 기초해서 연료공급라인(S)에 충진된 연료의 상태를 예측한다. When the engine E is started through the above process, the predicting unit 22 of the control unit 17 in step S14 determines whether or not the fuel E is supplied based on the startup off time of the engine E and the prediction information stored in the storage unit 21 The state of the fuel filled in the line S is predicted.

이때, 예측부(22)는 엔진(E)의 시동 오프 시간별로 연료의 송출량 및 압력을 미리 설정된 고압 상태로 상승시키기 위한 연료펌프(12)의 회전수를 매칭시킨 테이블을 이용해서 연료의 상태를 매칭시켜 예측한 결과로 연료펌프(12)의 회전수를 설정해서 신호발생부(23)로 전달한다. At this time, the predicting unit 22 uses the table that matches the number of revolutions of the fuel pump 12 for raising the delivery amount of the fuel and the pressure to a preset high pressure state for each start-up off time of the engine E, And sets the number of revolutions of the fuel pump 12 as a result of the matching and transmits the signal to the signal generating unit 23.

S16단계에서 신호발생부(23)는 예측부(22)의 예측 결과, 즉 예측부(22)에서 설정된 연료펌프(12)의 회전수에 따라 연료펌프(12)의 회전수를 조절해서 구동하도록 제어신호를 발생한다. In step S16, the signal generator 23 adjusts the rotational speed of the fuel pump 12 according to the predicted result of the predicting unit 22, that is, the rotational speed of the fuel pump 12 set by the predicting unit 22 And generates a control signal.

그러면, S18단계에서 연료펌프(12)는 제어부(17)의 제어신호에 따라 조절된 회전수로 구동되고, 연료펌프(12)의 송출량 및 송출압력이 상승함에 따라, 연료공급라인(S)에 충진된 기포를 포함한 연료가 연료회수라인(R)을 따라 고압펌프(14)로부터 봄베(11)로 순환한다.Then, in step S18, the fuel pump 12 is driven at a controlled rotational speed in accordance with the control signal of the control unit 17, and as the delivery amount of the fuel pump 12 and the delivery pressure increase, Fuel containing the filled bubbles circulates from the high-pressure pump 14 to the bomb 11 along the fuel return line R.

이때, 제어부(17)는 연료공급라인(S)에 기포가 포힘된 연료가 원활하게 순환할 수 있도록, 고압펌프(14)에 마련된 스필밸브의 닫힘 시간을 증가시키도록 제어한다. At this time, the control unit 17 controls the closing time of the spill valve provided in the high-pressure pump 14 so as to smoothly circulate the fuel with the bubbles in the fuel supply line S.

이와 같이, 본 발명은 엔진 시동 오프 후, 시동 오프 시간과 냉각수 온도 및 실험 데이터를 기반으로 저장된 예측 정보를 이용해서 연료공급라인에 충진된 연료의 상태를 예측하고, 기체 상태의 연료가 포함된 상태로 예측되면 연료펌프의 송출량 및 압력을 상승시켜 연료를 순환시킴으로써, 엔진의 안정성 및 재시동성을 향상시킬 수 있다. As described above, the present invention predicts the state of the fuel filled in the fuel supply line by using the prediction information stored on the basis of the start-off time, the cooling water temperature and the experimental data after the engine is turned off, It is possible to improve the stability and re-startability of the engine by circulating the fuel by increasing the delivery amount and pressure of the fuel pump.

S20단계에서 제어부(17)는 상기 이그니션 키가 오프 조작되어 전원공급이 차단되는지를 검사하고, 전원 공급이 차단될 때까지 차량의 주행 상태에 따라, 연료펌프와 고압펌프 및 레귤레이터 유닛의 구동을 제어한다(S22). In step S20, the control unit 17 checks whether or not the ignition key is turned off to interrupt the power supply, and controls the driving of the fuel pump, the high-pressure pump and the regulator unit according to the running state of the vehicle (S22).

한편, S20단계의 검사결과 전원 공급이 차단되면, 제어부(17)는 직접분사식 엘피아이 시스템(10)에 마련된 각 장치의 구동을 중지하고, 다시 S10단계로 진행해서 이후 과정을 반복 수행한다. On the other hand, if it is determined in step S20 that the power supply is interrupted, the control unit 17 stops driving the devices provided in the direct injection type ELF system 10, and proceeds to step S10 to repeat the following steps.

상기한 바와 같은 과정을 통하여, 본 발명은 엔진 시동 오프 후, 시동 오프 시간과 냉각수 온도 및 실험 데이터를 기반으로 저장된 예측 정보를 이용해서 연료공급라인에 충진된 연료의 상태를 예측하고, 기체 상태의 연료가 포함된 상태로 예측되면 연료펌프의 송출량 및 압력을 상승시켜 연료를 순환시킴으로써, 엔진의 안정성 및 재시동성을 향상시킬 수 있다. Through the above process, the present invention predicts the state of the fuel filled in the fuel supply line by using the prediction information stored on the basis of the start-off time, the cooling water temperature and the experimental data after the engine is turned off, If the fuel is predicted to be contained, the discharge amount and the pressure of the fuel pump are increased to circulate the fuel, thereby improving the stability and re-startability of the engine.

한편, 본 실시 예에서는 고압펌프의 회수구를 통해 저압 상태의 연료를 봄베로 회수하는 것으로 설명하였으나, 본 발명은 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. In the present embodiment, the low-pressure fuel is recovered to the cylinder through the recovery port of the high-pressure pump. However, the present invention is not limited thereto.

예를 들어, 도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 직접분사식 엘피아이 시스템의 구성도이다. For example, FIG. 4 is a configuration diagram of a direct injection type ELPHI system according to another embodiment of the present invention.

본 발명의 다른 실시 예에 따른 직접분사식 엘피아이 시스템(10)은 도 4에 도시된 바와 같이, 연료레일(15)의 후단과 봄베(11) 사이에 연료회수라인(R)을 마련하고, 연료레일(15)에서 엔진(E)에 분사하고 남은 연료 및 연료레일(15)에서 오버플로우된 연료를 봄베(11)로 회수한다. The direct injection type ELF system 10 according to another embodiment of the present invention is provided with a fuel recovery line R between the rear end of the fuel rail 15 and the cylinder 11, The fuel that has been injected into the engine E from the rail 15 and the fuel that has remained and overflowed from the fuel rail 15 is recovered to the cylinder 11.

이와 같이, 본 발명은 연료레일의 후단에 연료회수라인을 연결하고, 엔진 시동 초기에 예측 정보에 기초해서 연료펌프의 회전수를 조절해서 연료의 송출량 및 압력을 상승시켜 연료를 순환시킴으로써, 연료공급라인 뿐만 아니라, 연료레일에 포함된 기체 상태의 연료를 신속하게 제거해서 엔진의 안정성 및 재시동성을 향상시킬 수 있다. As described above, according to the present invention, the fuel recovery line is connected to the rear end of the fuel rail, the rotation speed of the fuel pump is adjusted based on the prediction information at the initial stage of engine startup, Not only the line but also the gaseous fuel contained in the fuel rail can be quickly removed to improve the stability and restartability of the engine.

이상 본 발명자에 의해서 이루어진 발명을 상기 실시 예에 따라 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되는 것은 아니고, 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경 가능한 것은 물론이다.Although the invention made by the present inventors has been described concretely with reference to the above embodiments, the present invention is not limited to the above embodiments, and it goes without saying that various changes can be made without departing from the gist of the present invention.

본 발명은 엔진 시동 오프 후, 시동 오프 시간과 냉각수 온도 및 실험 데이터를 기반으로 저장된 예측 정보를 이용해서 연료공급라인에 충진된 연료의 상태를 예측하고, 기체 상태의 연료가 포함된 상태로 예측되면 연료펌프의 송출량 및 압력을 상승시켜 연료를 순환시킴으로써, 엔진의 안정성 및 재시동성을 향상시키는 직접분사식 엘피아이 시스템 및 연료공급 제어방법 기술에 적용된다.The present invention predicts the state of the fuel filled in the fuel supply line by using the predicted information based on the start-off time, the cooling water temperature, and the experimental data after the engine is turned off, The present invention is applied to a direct injection type air-fuel system and a fuel supply control method which improve the stability and re-startability of the engine by circulating the fuel by increasing the delivery amount and pressure of the fuel pump.

10: 직접분사식 엘피아이 시스템
11: 봄베 12: 연료펌프
13: 멀티밸브 14: 고압펌프
15: 연료레일 16: 레귤레이터 유닛
17: 제어부 18: 냉각수 온도센서
19: 모터 컨트롤러 21: 저장부
22: 예측부 23: 신호발생부
S: 연료공급라인 R: 연료회수라인
E: 엔진 I: 인젝터
10: Direct injection type Elfia System
11: Bomb 12: Fuel pump
13: Multi-valve 14: High-pressure pump
15: fuel rail 16: regulator unit
17: control unit 18: cooling water temperature sensor
19: motor controller 21:
22: prediction unit 23:
S: fuel supply line R: fuel recovery line
E: Engine I: Injector

Claims (6)

봄베 내부에 내장되고 연료를 펌핑하여 엔진 쪽으로 공급하는 연료펌프,
상기 연료펌프에 의해 펌핑되어 연료공급라인을 통해 공급되는 연료 중에서 일부를 고압으로 가압해서 엔진으로 공급하고 나머지 연료를 봄베로 회수하는 고압펌프 및
차량의 주행 상태에 기초해서 엔진에 공급되는 연료의 송출량을 조절하도록 상기 연료펌프와 고압펌프의 구동을 제어하는 제어부를 포함하고,
상기 제어부는 예측 정보를 저장하는 저장부,
엔진의 시동 오프 시간과 상기 저장부에 저장된 상기 예측 정보에 기초해서 상기 연료공급라인에 충진된 연료의 상태를 예측하는 예측부 및
상기 예측부의 예측 결과에 기초해서 상기 연료펌프의 송출량 및 송출압력을 상승시켜 연료를 순환시키도록 상기 연료펌프의 구동을 제어하는 제어신호를 발생하는 신호발생부를 포함하며,
상기 예측 정보는 엔진의 시동 오프 후 상기 제어부에 내장된 타이머를 이용해서 계수된 시동 오프 시간과 차량에 마련된 냉각수 온도센서에서 감지된 냉각수 온도 및 실제 차량을 이용한 실험 데이터를 기반으로 상기 연료공급라인에 충진된 연료의 액체 및 기체 상태를 예측한 정보이고,
상기 제어부는 상기 연료공급라인에 기체 상태의 연료가 포함된 상태로 예측된 경우, 연료가 원활하게 순환할 수 있도록 상기 고압펌프에 마련된 스필밸브의 닫힘 시간을 증가시키도록 제어하는 것을 특징으로 하는 직접분사식 엘피아이 시스템.
A fuel pump which is built in the cylinder and pumps the fuel to supply it to the engine,
A high-pressure pump which is pumped by the fuel pump and presses a part of the fuel supplied through the fuel supply line at a high pressure to the engine and collects the remaining fuel into the cylinder, and
And a control unit for controlling the driving of the fuel pump and the high-pressure pump so as to regulate the discharge amount of the fuel supplied to the engine based on the running state of the vehicle,
The control unit may include a storage unit for storing prediction information,
A predictor for predicting a state of the fuel filled in the fuel supply line based on the engine start-off time and the prediction information stored in the storage unit;
And a signal generation unit for generating a control signal for controlling the driving of the fuel pump so as to raise the delivery amount of the fuel pump and the delivery pressure based on the prediction result of the prediction unit and circulate the fuel,
The predictive information is stored in the fuel supply line on the basis of the start-off time counted by using the timer built in the control unit, the coolant temperature detected by the coolant temperature sensor provided in the vehicle, Information predicting the liquid and gas state of the filled fuel,
Wherein the controller controls to increase the closing time of the spill valve provided in the high-pressure pump so that the fuel can be smoothly circulated when the fuel supply line is predicted to contain fuel in the gaseous state. Injection type Elpie System.
삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 연료공급라인의 고압펌프 전단 및 연료회수라인의 고압펌프 후단에 설치되고 상기 고압펌프의 저압부로부터 봄베로 회수되는 연료의 압력을 감압하고 상기 고압펌프로 공급되는 연료의 공급량을 일정하게 유지하는 레귤레이터 유닛을 더 포함하고,
상기 제어부는 상기 연료공급라인과 연료회수라인에 설치된 각 압력센서로부터 감지된 연료 압력에 따라 레귤레이터 유닛과 연료펌프 및 상기 봄베에 설치된 멀티밸브의 구동을 제어하는 제어신호를 발생하는 것을 특징으로 하는 직접분사식 엘피아이 시스템.
The method according to claim 1,
Pressure pump upstream of the high-pressure pump of the fuel supply line and downstream of a high-pressure pump of the fuel recovery line to reduce the pressure of the fuel recovered from the low-pressure portion of the high-pressure pump to the bomb and maintain the supply amount of the fuel supplied to the high- Further comprising a regulator unit,
Wherein the control unit generates a control signal for controlling the driving of the regulator unit, the fuel pump, and the multi-valve provided in the cylinder according to the fuel pressure sensed by each pressure sensor installed in the fuel supply line and the fuel return line. Injection type Elpie System.
제1항 또는 제4항에 기재된 직접분사식 엘피아이 시스템의 연료공급 제어방법에 있어서,
(a) 엔진의 시동 오프되면, 시동 오프 시간을 계수하는 단계,
(b) 전원이 공급되면 연료펌프를 구동해서 연료레일에 연료를 공급하여 엔진을 시동하는 단계,
(c) 제어부에서 엔진의 시동 오프 시간와 미리 저장된 예측 정보를 이용해서 연료공급라인 라인에 충진된 연료의 상태를 예측하는 단계,
(d) 상기 (c)단계에서 예측된 결과에 기초해서 상기 연료펌프의 회전수를 조절하여 엔진에 공급되는 연료의 송출량 및 압력을 상승시켜 상기 연료공급라인에 충진된 연료를 봄베로 순환시키도록 제어하는 단계 및
(e) 상기 (c)단계의 예측 결과, 상기 연료공급라인에 기체 상태의 연료가 포함된 상태로 예측된 경우, 연료가 원활하게 순환할 수 있도록 상기 고압펌프에 마련된 스필밸브의 닫힘 시간을 증가시키도록 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 직접분사식 엘피아이 시스템의 연료공급 제어방법.
6. A fuel supply control method for a direct injection type ELFi system according to any one of claims 1 to 4,
(a) counting a start-off time when the engine is turned off,
(b) when the power is supplied, driving the fuel pump to supply fuel to the fuel rail to start the engine,
(c) predicting the state of the fuel filled in the fuel supply line by using the start-off time of the engine and the previously stored prediction information in the control unit,
(d) regulating the number of revolutions of the fuel pump based on the result predicted in the step (c) so as to increase the amount and pressure of the fuel supplied to the engine so as to circulate the fuel filled in the fuel supply line to the cylinder And
(e) when the predicted result of step (c) indicates that the fuel in the gaseous state is contained in the fuel supply line, the closing time of the spill valve provided in the high-pressure pump is increased so that the fuel can circulate smoothly And controlling the fuel injection amount of the fuel injection valve to a predetermined value.
삭제delete
KR1020170161090A 2017-11-28 2017-11-28 Liquid petroleum-gas direct injection system and fuel supply control method thereof KR101975828B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170161090A KR101975828B1 (en) 2017-11-28 2017-11-28 Liquid petroleum-gas direct injection system and fuel supply control method thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170161090A KR101975828B1 (en) 2017-11-28 2017-11-28 Liquid petroleum-gas direct injection system and fuel supply control method thereof

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101975828B1 true KR101975828B1 (en) 2019-05-08

Family

ID=66580095

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020170161090A KR101975828B1 (en) 2017-11-28 2017-11-28 Liquid petroleum-gas direct injection system and fuel supply control method thereof

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101975828B1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102248353B1 (en) * 2020-04-07 2021-05-07 (주)모토닉 Fuel pressure control apparatus for LPDI automobile
KR102312727B1 (en) * 2020-04-07 2021-10-14 (주)모토닉 Fuel pressure control apparatus for LPDI automobile
KR20230095697A (en) * 2021-12-22 2023-06-29 주식회사 블루젠트 Starting inharmony prevention apparatus

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20040018795A (en) * 2002-08-27 2004-03-04 현대자동차주식회사 a method for LPI engine starting in improvement
KR20060028550A (en) * 2004-09-25 2006-03-30 르노삼성자동차 주식회사 A pump control method for improvement lpg liquid injection system
KR20060031212A (en) * 2004-10-08 2006-04-12 현대자동차주식회사 Fuel system of the lpi engine
KR20070028678A (en) * 2005-08-30 2007-03-13 현대자동차주식회사 A fuel leakage prevention control method of liquified petroleum gas injection vehicle
KR20120018496A (en) * 2010-08-23 2012-03-05 현대자동차주식회사 Control method of fuel-pump
KR20120045279A (en) * 2010-10-29 2012-05-09 현대자동차주식회사 Driving control method of low pressure pump after key off
KR101284804B1 (en) 2011-03-11 2013-07-10 (주)모토닉 Direct injection type liquefied petroleum-gas injection system and control method thereof
KR101383747B1 (en) 2012-06-27 2014-04-17 (주)모토닉 Direct injection type liquefied petroleum-gas injection system
KR20170088136A (en) * 2016-01-22 2017-08-01 (주)모토닉 Fuel supply apparatus and method of lpdi type altered vehicle

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20040018795A (en) * 2002-08-27 2004-03-04 현대자동차주식회사 a method for LPI engine starting in improvement
KR20060028550A (en) * 2004-09-25 2006-03-30 르노삼성자동차 주식회사 A pump control method for improvement lpg liquid injection system
KR20060031212A (en) * 2004-10-08 2006-04-12 현대자동차주식회사 Fuel system of the lpi engine
KR20070028678A (en) * 2005-08-30 2007-03-13 현대자동차주식회사 A fuel leakage prevention control method of liquified petroleum gas injection vehicle
KR20120018496A (en) * 2010-08-23 2012-03-05 현대자동차주식회사 Control method of fuel-pump
KR20120045279A (en) * 2010-10-29 2012-05-09 현대자동차주식회사 Driving control method of low pressure pump after key off
KR101284804B1 (en) 2011-03-11 2013-07-10 (주)모토닉 Direct injection type liquefied petroleum-gas injection system and control method thereof
KR101383747B1 (en) 2012-06-27 2014-04-17 (주)모토닉 Direct injection type liquefied petroleum-gas injection system
KR20170088136A (en) * 2016-01-22 2017-08-01 (주)모토닉 Fuel supply apparatus and method of lpdi type altered vehicle

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102248353B1 (en) * 2020-04-07 2021-05-07 (주)모토닉 Fuel pressure control apparatus for LPDI automobile
KR102312727B1 (en) * 2020-04-07 2021-10-14 (주)모토닉 Fuel pressure control apparatus for LPDI automobile
KR20230095697A (en) * 2021-12-22 2023-06-29 주식회사 블루젠트 Starting inharmony prevention apparatus
KR102594164B1 (en) 2021-12-22 2023-10-25 (주)블루젠트 Starting inharmony prevention apparatus

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101284804B1 (en) Direct injection type liquefied petroleum-gas injection system and control method thereof
KR101975828B1 (en) Liquid petroleum-gas direct injection system and fuel supply control method thereof
KR101199321B1 (en) Direct injection type liquefied petroleum-gas injection system
KR101383747B1 (en) Direct injection type liquefied petroleum-gas injection system
JP2010203286A (en) Fuel supply system, diesel engine, and fuel supply method
KR20170011832A (en) Liquid petroleum-gas direct injection system
KR101975824B1 (en) Liquid petroleum-gas direct injection system
JP2010196471A (en) Fuel supply system, diesel engine, and method for controlling engine start
KR20070101687A (en) Fuel supply system and method for forcibly returning fuel of lpi engine
US10753316B2 (en) High pressure fuel pump and LPDI system including the same
KR101261836B1 (en) Direct injection type liquefied petroleum-gas injection system and control method theereof
JP2010116835A (en) High-pressure pump control device for cylinder injection type internal combustion engine
KR101261833B1 (en) Direct injection type liquefied petroleum-gas injection system
KR101975829B1 (en) Liquid petroleum-gas direct injection system and fuel supply control method thereof
KR20140001431A (en) Direct injection type liquefied petroleum-gas injection system and control method thereof
KR20170088136A (en) Fuel supply apparatus and method of lpdi type altered vehicle
JP2008045407A (en) Common rail type fuel injector
JP4168893B2 (en) Fuel supply device
JP2004084560A (en) Fuel supply system of internal combustion engine
KR101975826B1 (en) Liquid petroleum-gas direct injection system and fuel supply control method thereof
KR101877292B1 (en) Fuel supply control apparatus and method of lpdi type altered vehicle
KR101819897B1 (en) Liquid petroleum-gas direct injection system
KR20110062641A (en) Direct injection engine
KR101969935B1 (en) Direct injection type liquid fuel system and control method thereof
KR101716310B1 (en) Apparatus and method for improving ignition quality of lpdi type altered vehicle

Legal Events

Date Code Title Description
GRNT Written decision to grant