KR20070079286A - Disconnection detection method and disconnection detection device of gasoline alternative lpg injection system - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 본 발명에 있어서의 실시형태를 나타내는 배치도이다.1 is a layout view showing an embodiment in the present invention.
도 2는 도 1의 가솔린 분사 제어 장치로서의 전자 제어 유닛과 LPG 분사 제어 장치로서의 전자 제어 유닛의 접속 및 기능을 나타내는 기능 블록도이다.FIG. 2 is a functional block diagram showing the connection and function of the electronic control unit as the gasoline injection control device of FIG. 1 and the electronic control unit as the LPG injection control device.
도 3은 도 1의 LPG 분사 제어 장치로서의 전자 제어 유닛의 동작을 나타내는 플로우챠트이다.FIG. 3 is a flowchart showing the operation of the electronic control unit as the LPG injection control device of FIG. 1.
[부호의 설명] [Description of the code]
1: 엔진 2: 인젝터, 1: engine 2: injector,
5: 크랭크각 센서 6: O2 센서 5: crank angle sensor 6: O2 sensor
7: 수온 센서 8: 스로틀 개도(開度) 센서 7: water temperature sensor 8: throttle opening degree sensor
9: MAP 센서, 10,11: 전자 제어 유닛9: MAP sensor, 10,11: electronic control unit
본 발명은 기설 가솔린 분사 시스템을 이용하여 LPG를 소정의 정압 가스로 조정하여 전자 제어되는 인젝터를 이용하여 엔진에 공급하는 가솔린 대체 LPG 분사 시스템에 있어서, 가솔린 분사 제어 장치로부터 LPG 분사 제어 장치에 출력되는 가솔린 분사 신호선의 단선을 기통마다 검출하는 방법 및 그 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a gasoline alternative LPG injection system in which an LPG is adjusted to a predetermined positive pressure gas using an existing gasoline injection system and supplied to an engine using an electronically controlled injector, which is output from the gasoline injection control device to the LPG injection control device. The present invention relates to a method and an apparatus for detecting disconnection of a gasoline injection signal line for each cylinder.
LPG를 불꽃 점화 엔진 연료로 사용하는 것이 널리 공지되어 있으며, 레귤레이터(vaporizer)와 믹서를 이용하여 대기압 정도의 압력으로 조정된 기화 가스를 흡기 관로에 흡인시켜서 엔진에 공급한다고 하는 종전부터 실시되고 있는 주지의 방식에 대신하여, 일본 특허 공개 평 6-17709호 공보 등에 기재되어 있는 바와 같이 소정 압력으로 조정된 정압 가스를 흡기 관로에 분사시켜서 엔진에 공급하는 방식이 알려져 있다.It is well known to use LPG as a spark ignition engine fuel, and it has been known for a long time that a vaporizer gas, which is adjusted to atmospheric pressure by using a vaporizer and a mixer, is sucked into the intake pipe and supplied to the engine. Instead of the method described above, as described in Japanese Patent Laid-Open No. 6-17709, a method of injecting a constant pressure gas adjusted to a predetermined pressure into an intake pipe and supplying it to an engine is known.
이와 같은 LPG 연료를 공급하는 분사 시스템을 엔진에 탑재하는 것에 대응하여 신규 엔진에 대해서는 엔진 운전 상태에 따라 최적의 연료 공급량을 제공하는 분사량을 설정하는 전자식 제어 장치를 사용하여 인젝터를 제어하도록 최초부터 시스템을 설계·구축하면 좋다. 그러나, 가솔린 분사 시스템을 탑재하고 있는 기존의 엔진에 대해서는 엔진의 운전 상태에 따라 최적의 연료 공급량을 제공하는 분사량으로서 가솔린 분사 시스템을 구성하는 전자 제어 장치에 설정되어 있으므로, 예컨대 일본 특허 공개 제 2004-108148호 공보에 기재되어 있는 바와 같이, 가솔린 분사량에 의거하여 이것과 동등한 혼합기를 제공하는 LPG 분사량을 여러가지 데이터에 의거하여 소정의 계산식으로 산출한다고 하는 지극히 단순한 기능을 가지게 한 LPG 연료용 전자 제어 장치를 증설하고, 또한 LPG 분사에 적합한 밸브 구경, 다이내믹 레인지를 갖는 인젝터를 사용함으로써 기존의 가솔린 분사 시스템을 그대로 이용하여 LPG 분사 시스템을 구축하고, LPG 연료 사용 엔진으로 개조할 수 있다.In response to mounting the injection system for supplying such LPG fuel to the engine, the system is initially designed to control the injector using an electronic control device that sets the injection amount that provides the optimum fuel supply amount according to the engine operation state for the new engine. It may be designed and constructed. However, for an existing engine equipped with a gasoline injection system, since it is set in the electronic control device constituting the gasoline injection system as an injection amount that provides an optimum fuel supply amount according to the engine operating state, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 2004- As described in Japanese Patent No. 108148, an LPG fuel electronic control device having an extremely simple function of calculating the LPG injection amount, which provides a mixer equivalent to that based on the gasoline injection amount, by a predetermined calculation based on various data is provided. By expanding and using an injector with a valve diameter and dynamic range suitable for LPG injection, it is possible to build an LPG injection system using the existing gasoline injection system as it is and convert it to an LPG fueled engine.
이와 같은 가솔린 대체 LPG 연료 분사 시스템은 도 1에 나타난 바와 같이 엔진(1)의 운전 상태를 각 센서(5∼9)에서 검출하고, 가솔린 분사 신호(l1∼ln)를 출력하는 가솔린 분사 제어 장치로서의 ECU(10)와, 가솔린 분사 신호를 LPG 연료용으로 보정적합(補正適合)하여 LPG 분사 신호(O1∼On)로서 각 기통에 마련된 인젝터(2)로 출력하는 가솔린 대체용 LPG 분사 제어 장치인 ECU(11)를 구비하고 있다.As shown in FIG. 1, the gasoline alternative LPG fuel injection system detects the driving state of the engine 1 by the
그러나, ECU(10)로부터 엔진(1)의 운전 상태에 따라 보정을 행한 가솔린 분사 신호를 각 기통에 LPG 연료 분사 제어를 행하는 ECU(11)로 출력하고, 가솔린에 대체하는 LPG 분사량으로서 보정 적합을 행하지만, 가솔린 분사 신호선이 단선되어 가솔린 분사 신호를 ECU(11)에 전송하지 않는 경우, 그 단선된 기통의 LPG 분사량 보정 적합을 할 수 없게 된다. 그러나, LPG 분사 제어용 ECU(11)에서는 그 단선을 검출할 수 없는 점이 문제이다.However, the gasoline injection signal corrected according to the operating state of the engine 1 is output from the
이 문제에 대하여, 일본 특허 공개 2004-137938호 공보에서는 LPG 분사 제어용 ECU가 가솔린 분사 제어 장치로부터 가솔린 분사 신호를 수신할 때, 그 수신의 유무를 표현하는 이력(履歷) 플래그를 발생하여 메모리에 저장하고, 순차적인 기통마다 수신된 연료 분사 신호의 이력 플래그에 대응하는 1개 이전의 이력 플래그가 메모리에 저장되어 있는지의 여부를 이력 플래그가 얻어질 때마다 검출하도록 하여, 저장되어 있으면 이력 플래그를 메모리로부터 소거하고, 저장되지 않고 있으면 +1씩 증가하여 계수동작을 행함으로써, 계수값이 미리 정해진 값에 도달했을 때, 그 계수 수단에 대응되는 기통의 연료 분사 신호를 전송하는 신호선이 단선되어 있 는 것으로 판정하는 기술이 제안되어 있다.In response to this problem, Japanese Patent Laid-Open No. 2004-137938 discloses that when the LPG injection control ECU receives a gasoline injection signal from a gasoline injection control device, a history flag indicating whether the reception is present is generated and stored in a memory. Each time a history flag is obtained, it is detected whether or not the previous history flag corresponding to the history flag of the fuel injection signal received for each sequential cylinder is stored in the memory. If the count value reaches a predetermined value, the signal line for transmitting the fuel injection signal of the cylinder corresponding to the counting means is disconnected. A technique for determining to be has been proposed.
이 기술에 의해, LPG 분사 제어 장치측에서 가솔린 분사 신호선의 단선을 기통마다 판정할 수 있게 된다. 그러나, 이와 같이 복수의 수순을 엔진 운전 중에 반복하도록 한 단선 검출 방법을 LPG 분사 제어를 실행하는 전자 제어 유닛에서 행할 경우, 저렴하고 범용적인 전자 제어 유닛에서는 처리 능력의 관계에서 제어에 영향을 미치는 것이 있으며, 그 때문에 처리 능력의 높이에 여유가 있는 전자 제어 유닛을 설치하면 코스트가 높아지게 된다.By this technique, disconnection of the gasoline injection signal line can be determined for each cylinder on the LPG injection control device side. However, when the disconnection detection method which repeats a plurality of procedures during engine operation is performed in the electronic control unit which performs LPG injection control, it is inexpensive and the general purpose electronic control unit affects control in relation to processing capability. For this reason, the cost is increased by providing an electronic control unit with a margin of processing capacity.
[특허문헌 1] 일본 특허 공개 평 6-17709호 공보 [Patent Document 1] Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-17709
[특허문헌 2] 일본 특허 공개 제 2004-108148호 공보 [Patent Document 2] Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-108148
[특허문헌 3] 일본 특허 공개 제 2004-137938호 공보[Patent Document 3] Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2004-137938
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것이며, 가솔린 분사 시스템을 이용한 LPG 분사 시스템에 대해서, 코스트를 초래함이 없는 LPG 분사 제어 장치를 이용하여 가솔린 분사 신호선의 단선을 기통마다 확실하게 검출할 수 있도록 하는 것을 과제로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and with respect to the LPG injection system using the gasoline injection system, the disconnection of the gasoline injection signal line can be reliably detected for each cylinder by using the LPG injection control device without incurring cost. The task is to
따라서, 본 발명은 가솔린 분사 제어 장치 및 엔진 운전 상태 검출 수단이 설치된 엔진 기설 가솔린 분사 제어 시스템에, 상기 엔진 운전 상태 검출 수단의 출력 신호에 따라 가솔린 분사 제어 장치가 출력하는 가솔린 분사 신호를 기통마다 설치된 가솔린 분사 신호선을 통하여 수신해서 LPG 연료의 분사량을 산출하는 LPG 분사 제어 장치와 이것에 접속된 LPG용 인젝터를 증설하여 이루어진 가솔린 대체 LPG 분사 시스템에 있어서, LPG 분사 제어 장치는 엔진 운전 검출 수단의 출력 신호로 엔진이 운전 상태임을 검지하고 나서 미리 정해진 시간을 경과할 때까지의 사이에 가솔린 분사 제어 장치로부터의 가솔린 분사 신호를 수신하지 않았을 경우에 검지하지 않은 기통의 가솔린 분사 신호선이 단선되어 있다고 판정함으로써, 기통마다 가솔린 분사 신호선의 단선을 검출하여 출력하는 것으로 하였다.Accordingly, the present invention provides an engine-based gasoline injection control system in which a gasoline injection control device and an engine operation state detection means are installed, and for each cylinder, a gasoline injection signal output by the gasoline injection control device according to the output signal of the engine operation state detection means. In the LPG injection control device which receives the gasoline injection signal line and calculates the injection amount of LPG fuel, and the LPG injection system connected to the LPG injector connected thereto, the LPG injection control device outputs the output signal of the engine operation detecting means. By determining that the gasoline injection signal line of the undetected cylinder is disconnected when the gasoline injection control device has not received a gasoline injection signal from the gasoline injection control device after detecting that the furnace engine is in operation and passing a predetermined time. Per cylinder of gasoline injection signal line The disconnection was detected and output.
이와 같이 함으로써, 새롭게 가솔린 분사 신호선의 단선을 검출하기 위한 검출 장치를 설치할 필요가 없고, 가솔린 대체용 LPG 분사 제어 장치를 기능적으로 이용함으로써 단선을 판정할 수 있음에 더하여, 지극히 단순한 처리 내용으로 기통마다 신호선의 단선을 확실하게 검출할 수 있게 된다.In this way, it is not necessary to newly install a detection device for detecting the disconnection of the gasoline injection signal line, and the disconnection can be determined by functionally using the gasoline replacement LPG injection control device. The disconnection of the signal line can be reliably detected.
또한, 소정의 기억 수단 및 타이머 기능을 구비한 전자 제어 장치로서, 가솔린 대체 LPG 분사 시스템에 설치되고, 가솔린 분사 제어 장치로부터의 기통마다 가솔린 분사 신호선이 접속되어 LPG 분사 제어 장치로서 기능하고, 또한, 엔진 운전 상태 검출 수단으로부터의 검출 신호가 입력됨과 아울러 상술한 단선 검출 방법을 실행하기 위한 프로그램이 그 기억 수단에 기억되어 있는 것을 특징으로 하는 가솔린 대체 LPG 분사 시스템의 단선 검출 장치로 한다.An electronic control device having a predetermined storage means and a timer function is provided in the gasoline replacement LPG injection system, and the gasoline injection signal line is connected to each cylinder from the gasoline injection control device to function as an LPG injection control device. The disconnection detection device of the gasoline replacement LPG injection system is characterized in that a detection signal from the engine operation state detection means is input and a program for executing the disconnection detection method described above is stored in the storage means.
이것에 의해, 이 단선 검출 장치를 엔진 기설 가솔린 분사 시스템에 증설하는 것만으로, 가솔린 대체 LPG 분사 시스템을 구축할 수 있음과 아울러 가솔린 분사 신호선의 기통마다 단선이 용이 또한 확실하게 검출될 수 있게 된다.As a result, by simply adding the disconnection detection device to the engine-based gasoline injection system, a gasoline replacement LPG injection system can be constructed, and disconnection can be easily and surely detected for each cylinder of the gasoline injection signal line.
이하, 도면을 참조하면서 본 발명에 있어서의 최선의 실시형태를 설명한다. 도 1은 엔진 기설 가솔린 분사 시스템에 LPG 분사 제어 장치로서의 전자 제어 유닛(11)과 LPG 연료용 인젝터(2)를 증설하여 이루어진 가솔린 대체 LPG 분사 시스템을 나타내는 배치도로서, 도시되지 않은 LPG를 충전한 스틸 실린더의 액상 부분으로부터 연장된 도시되지 않은 송출 관로가 소정의 기화 수단을 경유하여 인젝터(2)에 접속되고 있으며, 그 인젝터(2)를 전자 제어 유닛(11)이 구동 제어하는 것이다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, the best embodiment in this invention is described, referring drawings. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Fig. 1 is a layout view showing a gasoline replacement LPG injection system in which an
본 발명은 가솔린 분사 제어 장치인 전자 제어 유닛(10)과 도시되지 않은 가솔린용 인젝터를 구비한 가솔린 분사 시스템을 탑재하고 있었던 기존의 가솔린 엔진을 LPG 사용 엔진으로 개조할 경우에 적용되는 것이다. 그리고, 가솔린 분사 제어 장치로서의 전자 제어 유닛(10)은 스로틀 개도 센서(8), MAP 센서(9), O2 센서(6), 수온 센서(7), 크랭크각 센서(5)에 의해 검출된 엔진 운전 상태에 의거하여 산출된 가솔린 분사 신호를 출력하고, 도시되지 않은 가솔린용 인젝터를 이 구동 신호에 따른 듀티 사이클로 개폐 동작시켜, 엔진 요구 유량의 가솔린을 분사하여 엔진에 공급하고, 점화전(点火栓)(4)을 소정의 타이밍으로 점화시키는 것으로서, 이것 자체는 주지인 것이다.The present invention is applied when converting an existing gasoline engine equipped with an
본 실시형태에 있어서는, LPG 분사 제어 장치로서의 전자 제어 유닛(11)과 LPG용 인젝터(2)가 상기의 가솔린 분사 시스템을 잔류시켜서 증설되어, LPG 연료 분사 시스템을 구성한다. 이 경우, 도시되지 않은 가솔린용 인젝터를 철거하여 LPG용 인젝터(2)로 교체하면 좋고, 전자 제어 유닛(10)으로부터 가솔린용 인젝터에 이르는 기통마다의 신호선을 그대로 전자 제어 유닛(11)에 교체 접속하여 입력 신호선으로 하면 좋다.In the present embodiment, the
여기서, 가솔린용 인젝터를 LPG 분사에 사용하는 것이 고려되지만, 엔진 요구 연료 유량에 대응하는 용적 유량은 가솔린에 비해서 LPG 쪽이 각 단계에서 크므로, 본 발명에서는 LPG의 적정한 분사가 가능한 밸브 구경, 다이내믹 레인지를 갖는 전용 LPG용 인젝터(2)를 사용하는 것으로 하였다.Here, although it is considered to use an injector for gasoline for LPG injection, the volumetric flow rate corresponding to the engine required fuel flow rate is larger in LPG at each stage than gasoline, so in the present invention, the valve diameter and dynamics that enable proper injection of LPG are possible. It is assumed that a
도 2의 기능 블록도를 참조하여, 전자 제어 유닛(11)은 CPU, ROM, RAM, 입출력 인터페이스 등을 구비한 범용 전자 제어 장치이며, 그 ROM에 가솔린 대체 LPG 분사 제어 방법을 실행하는 프로그램에 더하여, 후술하는 단선 검출 방법을 실행하는 프로그램을 기억하고 있는 점을 특징으로 하고 있다.Referring to the functional block diagram of FIG. 2, the
전자 제어 유닛(11)은 가솔린 분사 제어 장치인 전자 제어 유닛(10)에 의해 엔진 운전 상태에 따라 출력되어 가솔린 분사 신호선을 통하여 입력된 가솔린 분사 신호(l1∼ln)에 의거하여, 소정의 보정 계수를 곱하는 등을 하여 LPG의 적정한 분사량을 산출하고, 이 산출된 LPG 분사량을 제공하는 LPG 분사 신호(O1∼O2)를 구동 신호선을 통하여 기통마다 인젝터(2)로 출력한다.The
추가로, 전자 제어 유닛(11)은 소정의 입력선을 통한 엔진의 운전 상태를 검출하기 위한 적어도 1개 이상의 신호(P)를 검지하도록 되어 있다. 이것은, 각 센서(5,6,7,8,9)로부터의 신호를 수신한 전자 제어 유닛(10)을 경유하여 입력하는 것으로 해도 좋고, 혹은 전자 제어 유닛(11)에 각 센서(5,6,7,8,9) 등으로부터 엔진 운전 상태를 검출하기 위하여 최소한 필요로 되는 적어도 1 이상의 신호를 직접 입력하도록 해도 좋다.In addition, the
이어서, 도 3의 플로우 챠트를 이용하여 본 실시형태에 있어서의 단선 검출 방법을 실행하기 위한 단선 검출 장치인 전자 제어 유닛(11)의 동작에 대해서 설명한다.Next, operation | movement of the
전자 제어 유닛(11)은 엔진 운전 상태를 검출하기 위하여 필요한 센서로부터 수신된 검출 신호를 기초로, 엔진이 운전 상태인지의 여부를 판단하고(A1), 운전 상태가 아니면 최초로 리턴되어 이것을 반복하고, 운전 상태이면 운전 상태를 검지하고 나서 미리 정해된 소정의 시간을 경과하고 있는지의 여부를 판단한다(A2).The
미리 정해진 시간을 경과하지 않으면 최초로 리턴되고, 경과하고 있으면 분사 신호를 검출하지 않는 기통이 있는지의 여부를 기통마다의 가솔린 분사 신호선에 대해서 판단하고(A3), 검출하지 않는 기통이 없으면 단선 없음이라 판정하여 (A5) 종료하고, 검출하지 않는 기통이 있으면 그 기통의 가솔린 분사 신호선을 단선이라 판정하여(A4) 종료한다.If a predetermined time has not elapsed, it is returned for the first time. If it has elapsed, it is determined whether there is a cylinder that does not detect the injection signal with respect to the gasoline injection signal line for each cylinder (A3). (A5), and if there is a cylinder not detected, it is determined that the gasoline injection signal line of the cylinder is disconnected (A4).
이상 설명한 바와 같이, 본 실시형태의 전자 제어 유닛(11)은 비교적 간이한 수순에 의한 방법으로 단선의 검출을 실행하는 것이며, 그 CPU에 있어서 과대한 처리 부하를 요하는 것 없이, 또한, 기억 수단에 과대한 기억 용량을 요하는 것 없이, 기통 마다의 가솔린 분사 신호선의 단선을 확실하게 검출할 수 있는 것이다. 또한, 단선 검출 후는 예컨대, 운전자에게 소정의 표시 수단으로 단선을 알리는 것으로 하면 좋고, 혹은, 단선된 신호선의 기통에 대한 인젝터(2)의 분사 제어를, 다른 기통의 분사 타이밍 및 분사 시간으로부터 적절히 바람직한 분사 타이밍 및 분사 시간을 예측하여 출력하도록 제어하는 것으로 하면 좋다.As described above, the
본 발명에 의하면, 코스트의 앙등을 초래하는 것 없는 LPG 분사 제어 장치를 이용하여 가솔린 분사 신호선의 단선을 기통마다 확실하게 검출할 수 있는 것이 가능한 것이다.According to the present invention, it is possible to reliably detect the disconnection of the gasoline injection signal line for each cylinder by using the LPG injection control device without causing any cost rise.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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A201 | Request for examination | ||
E601 | Decision to refuse application |