KR0142549B1 - 내연기관의 연료 분사 시간 결정방법 - Google Patents

Abstract

연소 챔버에 흡입되는 공기 유량(Qa)과 엔진 속도(N)로부터 기본 분사시간을 산출하고, 배기가스 내의 산소량 검출을 위한 산소센서로부터 비례-적분 제어 및 학습제어 수단에 의해 공연비 귀한 제어 보정계수와 공연비 학습제어 보정계수를 합하여 상기 기분 분사시간과 곱하고 이어서 공연비 보정계수와 곱한 값을 산출하고, 이 산출된 값에 가감속 보정계수와, 상기 연소 챔버에 연료를 공급하는 인젝터 데드타임과 배터리의 전압 감소에 따른 인젝터 이득 값을 보정하는 연료 펌프 압력 보정계수를 합산하여 인젝터 분사 시간을 결정하는 것을 특징으로 하는 내연기관의 연료 분사 시간 결정방법에 관한 것.

Description

내연기관의 연료 분사 시간 결정방법

제1도는 내연기관의 전자 제어 분사 계통도,

제2도는 배터리 전압과 보정 계수와의 관계 그래프,

제3도는 본 발명의 계통도이다.

본 발명은 내연기간의 연료 분사 시간 결정밥에 관한 것으로, 특히 배터리 전압 감소에 관계 없이 일정한 인젝터 이득값을 유지하도록 한 내연기관의 연료 분사 시간 결정방법에 관한 것이다.

일반적으로 자동차의 전자 제어 연료 분사 시스템의 개요는 제1도에 나타내는 바와같이 구성된다. 연료 챔버(1)는 도로를 밸브(6)를 통해 들어오는 공기와 연료를 공급받아 동력을 발생케하고, 연소된 배기가스는 배기되는데, 상기 연료 분사를 적절히 하기 위해서 인젝터에 제어신호를 보내는 제어유닛(2)은 입력 변수로서 수온, 엔진 속도, 배기가스에 포함된 산소량을 검출하는 O₂센서(3)의 신호와, 흡입되는 공기 유량을 검출하는 공기 유량 센서(4)와 출력을 사용하여 인젝터(5)에 제어신호를 생성한다.

연료 분사량은 인젝터의 구동시간으로 제어되늰데 이러한 연료 분사 시간(T)은 다음의 식(1)으로부터 산출된다.

상기 식에서 Tb는 기본 분사기간, K_FB는 공연비 귀환 제어 보정계수, K_LRN은 공연비 학습제어 보정계수, Tad는 가감속 보정계수, COEF는 공연비 보정계수, Td는 인젝터 데드타임이다.

상기 식(1)은 연료 펌프의 연료 송출 압력이 일정하다는 조건하에서 연료 분사 시간을 계산한 것이나, 전자 제어 연료분사 계통에 있어서 실질적으로는 연료펌프의 연료 송출 압력은 연료 펌프 작동 전압에 따라 변화한다.

즉, 베터리 전압이 내려갈 경우 연료 펌프를 작동시키는 전압도 강하되기 때문에 연료 펌프에서 송출되는 연료 압력이 저하된다. 그러므로 인젝터의 이득 값이 달려져 동일한 인젝터 구동시간에 대해서 연료 압력차에 따라 분사되는 연료량이 달라진다.

이러한 이유로 차량의 배터리 전압이 강하될 경우 유해한 배기가스를 많이 배출하고, 연비도 나빠지며 또한 운전성도 악화되는 문제가 있다.

따라서 본 발명의 목적은 이와같은 문제점을 해결하는 것으로서, 인젝터의 이득 값이 변화하는 것을 일정 목표치로 유지할 수 있도록 하여 동일한 인젝터 구동시간에 대해 일정한 연료가 분사될 수 있도록 하여 배기가스 저감, 연비개선 및 운전성을 향상시킨 내연기관의 전자 제어 연료분사 시간 제어방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 특징에 따른 전자 제어 분사 시간 결정방법은 연소 챔버에 흡입되는 공기 유량(Qa)과 엔진 속도(N)로부터 기본 분사 시간을 산출하고, 배기가스 내의 산소량 검출을 위한 산소센서로부터 비례-적분제어 및 학습제어 수단에 의해 공연비 귀환 제어 보정계수와 공연비 학습제어 보정계수를 합하여 상기 기본 분사시간과 곱하고 이에서 공연비 보정계수와 곱한 값을 산출하고, 이 산출된 값에 가감속 보정계수와, 인젝터 데드타임과 배터리의 전압 감소에 따른 인젝터 이득 값을 보정하는 연료 펌프 압력 보정계수를 합산하여 인젝터 분산 시간을 결정하는 것을 특징으로 한다.

이하 본 발명에 대해 설명한다.

본 발명은 전자 제어 연료 분사 계통에 있어서 연료 분사 시간 계산시 연료 펌프의 연료 송출 압력 변화에 따라 인젝터의 이득 값이 변화하는 것을 보정하는 것인데 인젝터의 이득이 일정하기 위해서는 연료 펌프의 연료 송출 압력이 일정할 필요가 있다.

그러나 배터리 전압이 낮아질때 상기 송출 압력이 낮아지므로 제2도와 같이 배터리 전압이 충분할 때 연료 분사 시간은 식(1)과 동일하게 할 수 있으나 배터리 전압이 낮아지면 압력이 낮아져 인젝터 이득이 감소하므로 분사 시간을 상대적으로 늘릴 필요가 있으므로 연료 펌프 압력 보정계수(T_FP)를 증가시켜 증가한 만큼 식(1)에 더하여 전체적으로 인젝터 분사 시간이 증가하도록 한다.

따라서 본 발명에 따른 연료 분사 시간 계산식을 다음의 식(2)과 같다.

상기 식(2)는 배터리 전압에 대한 T_FP와의 관계 그래프인 제2도에 따라 T_FP가 결정되어 T가 결정되므로 배터리 전압이 변화해도 인젝터의 이득 값이 일정 목표치로유지된다.

제3도는 식(b)에 준하여 연료 분사 시간을 계산하기 위한 블록 다이어그램이다.

기본 분사 시간(Tb)는 공기 유량(Qa)과 엔진 속도(N)를 검출하여 이를 입력 제어 변수로서 활용하고에 의해 Tb가 계산된다. 그리고 공연비 귀환제어 보정계수 K_FB와 공연비 학습제어 보정계수 K_LRN은 배기가스 내의 산소량 검출을 위한 산소센서 출력을 데이타로 하여 비례적분(PI) 제어 및 PI 제어에 의한 K₁값과 산소센서 출력에 의한 학습제어 의해 상기 K_LRN과 K_FB값과 산소센서 출력에 의한 학습제어 의해 상기 K_LRN과 K_FB가 얻어진다.

계산된 공연비 보정계수(COEF)와 상기 값들이 곱하여져 이후 Tad, Td, 그리고 본 발명에 따른 T_FP값과 최종이 인젝터 분사시간(T)을 얻게된다.

이와같이 본 발명은 전자 제어 연료 분사계통에 있어서 배터리 전압 강하시 연료 펌프의 작동 전압 강하에 따른 연료 송출 압력 저하로 인해 발생되는 문제인 동일한 인젝터 구동시간에 대해 분사되는 연료량이 달라지는 것을 개선할 수 있다.

즉, 연료 펌프의 송출 연료 압력 변동에 관계없이 인젝터 이득값을 일정하게 유지시킬 수 있어 동일한 인젝터 구동시간에 대해서 일정한 연료량을 분사시킬 수 있다. 한냉지 시동 및 냉시동성을 개선하여 배기가스 저감, 연비개선 및 운전성을 향상시킬 수 있다.

Claims (1)

1. 연소 챔버에 흡입되는 공기 유량(Qa)과 엔진 속도(N)로부터 기본 분사 시간을 산출하고, 배기가스 내의 산소량 검출을 위한 산소 센서로부터 비례-적분 제어 및 학습제어 수단에 의해 공연비 귀환 제어 보정계수와 공연비 학습제어 보정계수를 합하여 상기 기본 분사시간과 곱하고 이어서 공연비 보정계수와 곱한 값을 산출하고, 이 산출된 값에 가감속 보정계수와, 상기 연소 챔버에 연료를 공급하는 인젝터 데드타임과 배터리의 전압 감소에 따른 인젝터 이득 값을 보정하는 연료 펌프 압력 보정계수를 합산하여 인젝터 분사 시간을 결정하는 것을 특징으로 하는 내연기관의 연료 분사 시간 결정방법.