KR0146865B1 - 아이들링 실린더 기구 부착 엔진의 연료제어장치 - Google Patents

아이들링 실린더 기구 부착 엔진의 연료제어장치

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KR0146865B1
KR0146865B1 KR1019940702448A KR19940072448A KR0146865B1 KR 0146865 B1 KR0146865 B1 KR 0146865B1 KR 1019940702448 A KR1019940702448 A KR 1019940702448A KR 19940072448 A KR19940072448 A KR 19940072448A KR 0146865 B1 KR0146865 B1 KR 0146865B1
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KR
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determination
idling
operation mode
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KR1019940702448A
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다이로꾸 이시이
데쭈오 마에다
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나까무라 히로까즈
미쯔비시 지도샤 고교 가부시끼 가이샤
기따오까 다까시
미쯔비시 덴끼 가부시끼 가이샤
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Abstract

본 발명은 흡기 밸브와 배기 밸브의 적어도 한쪽을 동작, 비동작 상태로 선택적으로 절환 가능한밸브 동작 절환 수단(KL,KH)과 동작 모드를 엔진의 운전 정보에 따라서 목표 동작 모드로서 설정하는 동작 모드 설정 수단(A1)과 목표 동작 모드에 대한 동작 상태로 되도록 밸브 동작 절환 수단(KL,KH)을 절환 제어하는 밸브 가변 구동 제어 수단(A2)과 목표 동작 모드에 대응하는 실린더에 선택적으로 연료를 공급하는 연료 공급 수단(FS)와 아이들링 모드에서 동작 모드로서 절환이 완료인지의 여부를 판정하고 판정 신호를 출력하는 절환 판정 수단(A3)과 동작 모드이며 판정 신호가 아이들링 모드에서 동작 모드로의 절환의 미완료를 도시할 때는 연료 공급 수단(FS)을 아이들링 모드로 동작시키는 연료 제어 수단(A4)을 구비하며 동작 운전에서 아이들링 운전으로의 절환이 확실하게 이뤄진 경우 이외는 아이들링 모드로 강제 운전을 행하게 제어된다.

Description

[발명의 명칭]
아이들링 실린더 기구 부착 엔진의 연료 제어 장치
[발명의 상세한 설명]
[기술분야]
본 발명은 엔진 작동 밸브계가 흡배기 밸브의 동작 비동작 상태를 절환하는 밸브 동작 절환 수단을 구비하고 동작 및 아이들링 모드를 확보하도록 밸브 동작 절환 수단을 구동하고 현재의 밸브 동작 모드에 따른 실린더에 연료공급 수단이 연료 공급되는 아이들링 실린더 기구가 부착된 엔진의 연료 제어 장치에 관한 것이다.
[기술배경]
엔진 운전중에 있어서 각 엔진 운전 영역에 적합한 개폐 타이밍으로 흡배기 밸브를 구동해서 출력 향상을 도모하도록 저속 캠 또는 고속 캠을 선택적으로 절환 구동시킬 수 있는 밸브 가변 구동기구나 저속 캠 또는 고속 캠을 선택적으로 절환 구동시키는 동시에 적시에 출력 저감이나 저연비화를 도모하게 일부 실린더로의 흡기 및 연료의 공급을 정지시키고 아이들링 운전을 행할 수 있는 밸브 가변 구동 기구를 구비한 공지된 엔진이 있다.
이러한 종류의 엔진의 밸브 가변 구동 기구를 제어하는 제어 수단은 각종 운전 정보에 의해서 각 운전 모드를 설정하고, 예컨대, 아이들링 모드 영역에 들어가면 그 모드내에서는 아이들링 실린더의 흡배기 밸브의 개폐 동작을 정지시키는 동시에 아이들링 실린더로의 연료 공급을 정지시킨다. 그리고, 아이들링 모드를 이탈하면 아이들링 실린더의 흡배기 밸브의 개폐 동작을 정상상태로 복귀시키고 아이들링 실린더로의 연료 공급을 재개시키고 있다. 또한, 운전 동작시에도 저속 모드에서는 저속 캠을 사용해서 흡배기 밸브를 구동해서 고속시의 체적 효율을 향상시키고 각 엔진 운전 상태에서의 출력 향상을 도모할 수 있게 구성되어 있다.
그런데, 엔진의 밸브 가변 구동 기구를 제어하는 밸브 가변 구동 제어 수단은 엔진의 각종 운전 정보에 의거하여 설정된 각 운전 모드로 작동 밸브계 및 연료 공급계를 신속하게 절환시킬 필요가 있다. 여기에서의 작동 밸브계내의 밸브 가변 구동 기구는 전자 밸브나 상기 밸브로 절환되는 유압회로 등으로 구동되며, 각종 절환 동작 부재가 소정 타이밍으로 절환을 완료시키면 문제가 발생하지 않는다. 그러나, 각 절환 동작 부재는 시간 경과에 따른 열화등에 의해서 절환 불량을 생기게 할 가능성이 있다.
특히, 아이들링 모드에서의 운전에서 동작 모드에서의 운전으로 절환하면 즉시 아이들링 실린더의 흡배기 밸브의 개폐 동작을 재개시키는 것으로 되는데, 이때 절환 동작부재가 동작 불량을 발생시키면 밸브 가변 구동 제어 수단이 동작 모드로 제어를 계속하고 있음에도 불구하고 작동 밸브계는 아이들링 모드에서의 운전을 계속할 가능성이 있다. 이같은 경우에 밸브의 동작 상태를 직접적으로 검출하는 센서가 있으면 문제가 없으나 이것은 아직 실용화되어 있지 않다.
이 때문에 작동 밸브계가 아이들링 모드로 운전하고 그밖에, 특히, 연료 공급계가 동작 모드로 전체 실린더에 연료 공급을 계속하면 아이들링 실린더에 공급되었던 연료가 서어지탱크를 거쳐서 상기 가동의 실린더 측으로 흘러들면 동 실린더 내에서 가솔린 해머에 의한 엔진 파손이 발생할 가능성이 있는 등의 문제가 있었다.
그래서, 본 발명의 목적은 아이들링 운전에서 동작 운전으로의 절환이 작동 밸브계로도 확실하게 이뤄진 것을 확인한 경우 이외는 아이들링 모드로의 강제 운전을 행할 수 있게 제어할 수 있는 실린더 아이들링 기능을 갖는 엔진용 연료 제어 장치를 제공하는데 있다.
[발명의 개시]
본 발명에 의한 실린더 아이들링 기능을 갖는 엔진용 연료 제어 장치는 엔진의 흡기 밸브와 배기 밸브의 적어도 한쪽의 개폐 동작을 선택적으로 동작 상태와 비동작 상태로 절환 가능한 밸브 동작 절환 수단과 상기 흡기 밸브 및 배기 밸브의 동작 및 비동작 상태에 따른 동작 모드와 아이들링 모드를 상기 엔진의 운전정보에 따라서 목표 동작 모드로서 설정하는 동작 모드 설정 수단과 동 동작모드 설정수단에 의해서 설정된 목표 동작모드에 대한 동작 상태로 되게 상기 밸브 동작 절환 수단을 절환 제어하는 밸브 가변 구동 제어 수단과 상기 동작 모드 설정 수단에 의해서 설정된 목표 동작 모드에 대응하는 상기 엔진의 실린더에 선택적으로 연료를 공급하는 연료 공급 수단과 상기 밸브 동작 절환 수단에 의한 상기 아이들링 모드로부터 상기 동작 모드로의 절환이 완료되었는지 아닌지를 판정하고 판정신호를 출력하는 절환 판정수단과 상기 동작 모드 설정수단에 의해서 설정되는 목표 동작 모드가 동작 모드일 때, 상기 절환 판정 수단의 판정 신호가 아이들링 모드에서 동작 모드로의 절환의 미완료를 나타낼 때는 상기 연료 공급 수단을 아이들링 모드로 동작시키는 연료 제어 수단을 구비한 것을 특징으로 한다.
이같이 본 발명에 있어서는 절환 판정 수단이 밸브 동작 절환 수단에 의한 아이들링 모드에서 동작 모드로의 절환을 완료했는지의 여부를 판정하고 절환 판정 수단의 판정 신호가 동작 모드로의 절환 미완료되었다고 하면 연료 제어수단이 연료 공급 수단을 아이들링 모드로 강제적으로 구동시킨다. 이 때문에 밸브 동작 절환 수단에 의한 작동 밸브계의 절환 불량시에 반드시 아이들링 모드로 연료공급이 이루어지며 엔진의 아이들링 실린더로의 연료공급을 정지할 수 있고 연료가 상시 가동 실린더로 흘러드는 것을 방지할 수 있다.
본 발명에서는 상기 절환 판정 수단이 상기 엔진의 현재의 운전 상태에 있어서의 동작 파라미터의 값을 검출하는 동작 파라미터 검출 수단과 상기 동작 모드로 상기 엔진의 운전되고 있을 때의 상기 동작 파라미터의 값을 미리 기억하고 상기 실제의 동작 파라미터가 검출되었을 때와 같은 운전 상태에 대응하는 동작 파라미터의 값을 기억값으로부터 판독해서 설정하는 동작 파라미터 설정 수단을 가지며 상기 동작 파라미터 검출 수단에 의해서 검출된 동작 모드에 대응하는 동작 파라미터의 값을 비교하므로서 상기 밸브 동작 절환 수단에 의한 상기 아이들링 모드로부터 상기 동작 모드로의 절환이 완료되었는지 아닌지를 판정해도 좋다.
이때, 상기 절환 판정 수단은 상기 엔진의 흡기 사이의 부압을 검출하는 부압 센서와 상기 엔진의 트로틀 밸브의 개방도를 검출하는 트로틀 개방도 센서와 상기 엔진의 회전수를 검출하는 엔진의 회전수 센서를 가지며 상기 동작 파라미터는 상기 부압 센서에 의해서 검출된 흡기관 부압이며 상기 트로틀 밸브 개방도 센서에 의해서 검출된 트로틀 밸브 개방도와 상기 엔진 회전수 센서에 의해서 검출된 엔진회전수에 의해서 상기 운전상태를 규정해도 좋다.
이같이 절환 판정 수단의 현재의 동작 파라미터의 값과 동작 파라미터에 대응하는 동작 파라미터의 값을 비교하고 아이들링 모드로부터 동작 모드로의 절환이 완료인지 아닌지를 판정하므로 밸브 동작 절환 수단의 절환 불량을 확실하게 검출할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 절환 판정 수단은 상기 엔진의 운전 상태를 검출하는 운전 상태 검출 수단을 가지며 동 운전상태 검출 수단에 의해서 검출된 상기 엔진의 온도가 소정값 이하일 때는 상기 판정을 중지해도 좋다.
이 경우도 절환 판정 수단이 부적절한 절환을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명에 있어서 상기 절환 판정 수단은 상기 엔진이 탑재된 차량이 주행중인지 아닌지를 판정하는 주행 판정 수단을 부가로 가지며 동 주행 판정 수단에 의해서 상기 차량이 주행중이라고 판정된 때와 그렇지 않을 때에는 상기 소정의 판정 중지조건을 상이한 것으로 해도 된다.
이같이 절환 판정 수단이 주행중인지 아닌지에 의해서 판정중지 조건을 다르게 하므로써 보다 적절한 절환을 행할 수 있다.
또한, 본 발명에 있어서 상기 운전 상태 검출 수단은 상기 엔진에 의해서 구동되는 부하의 동작 상태를 검출하는 것이며 상기 절환 판정 수단을 상기 엔진이 탑재된 차량이 주행중인지 아닌지를 판정하는 주행 판정 수단을 부가로 가지며, 동 주행 판정 수단에 의해서 상기 차량이 주행중이 아니라고 판정된 때, 상기 부하가 동작중이라는 것이 상기 운전 상태 검출 수단에 의해서 검출되면 상기 판정을 중지해도 된다.
이때, 상기 부하가 상기 차량의 공조 장치여도 좋다.
이같이 절환 판정 수단이 부하의 동작중에 절환 판정을 중지하므로 부적절한 절환을 방지할 수 있다.
또한, 이 발명에 있어서 상기 운전 상태 검출 수단은 상기 엔진의 트로틀 밸브 개방도를 검출하는 것이며 상기 절환 판정 수단은 상기 엔진이 탑재된 차량이 주행중인지 아닌지를 판정하는 주행 판정 수단을 부가로 가지며, 동 주행 판정 수단에 의해서 상기 차량이 주행중이 아니라고 판정된 때, 상기 운전 상태 검출 수단에 의해서 검출된 트로틀 밸브 개방도가 소정 개방도 이상일 경우 판정을 중지해도 좋다.
이같이 절환 판정 수단이 트로틀 밸브 개방도가 소정 개방도 이상이면 절환 판정을 중지하므로써 부적잘한 절환을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명에 있어서 상기 운전 상태 검출 수단은 상기 엔진의 회전수를 검출하는 것이며 상기 절환 판정 수단은 상기 엔진이 탑재된 차량이 주행중인지 아닌지를 판정하는 주행 판정 수단을 부가로 가지며 동 주행 판정 수단에 의해서 상기 차량이 주행중이 아니라고 판정된 때, 상기 운전 상태 검출 수단에 의해서 검출된 엔진 회전수가 소정 범위내에 없을 때는 상기 판정을 중지해도 된다.
이같이 절환 판정 수단이 엔진 회전수가 소정의 범위내에 없으면 절환 판정을 중지하므로 부적절한 절환을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명에 있어서 상기 연료 공급 수단은 상기 엔진의 운전 상태에 따라서 연료 공급을 차단하는 것이며 상기 운전 상태 검출 수단은 상기 연료 공급 수단에 의해서 연료 공급이 차단되어 있는 것을 검출하는 것이며, 상기 절환 판정 수단은 상기 엔진이 탑재된 차량이 주행중인지 아닌지를 판정하는 주행 판정 수단을 부가로 가지며 동 주행 판정 수단에 의해서 상기 차량이 주행중이라고 판정되었을 때, 상기 연료 공급이 차단되어 있는 것이 상기 운전 상태 검출 수단에 의해서 검출되면 상기 판정을 중지해도 된다.
이같이 절환 판정 수단이 주행중이라고 판정되고 연료 공급이 차단되어 있으면 절환 판정을 중지하므로 부적절한 절환을 방지할 수 있다.
[도면의 간단한 설명]
제1도는 본 발명의 1실시예로서 실린더 아이들링 기능을 갖는 엔진용 연료 제어 장치의 전체 구성도.
제2도는 제1도의 연료 제어 장치내의 제어계의 블록도.
제3도는 제1도의 연료 제어 장치내의 제어계를 사용하는 운전 모드 맵의 특성선도.
제4a도는 제1도의 연료 제어 장치의 유동시의 Pb-θs선도.
제4b도는 제1도의 연료 제어 장치의 3000rpm시의 Pb-θs선도.
제5도는 제1도의 연료 제어 장치의 메인루틴의 순서도.
제6도는 제1도의 연료 제어 장치의 유동시 고장 판정 루틴의 순서도.
제7도는 제1도의 연료 제어 장치의 유동시 고장 판정 루틴의 순서도.
제8도는 제1도의 연료 제어 장치의 주행시 고장 판정 루틴의 순서도.
제9도는 제1도의 연료 제어 장치의 분사 장치 구동 루틴의 순서도.
[발명을 실시하기 위한 최상의 형태]
제1도의 실린더 아이들링 기능을 갖는 엔진용 연료 제어 장치는 DOHC직렬 4기통의 가솔린 연료를 사용하는 연료 분사식의 엔진(1)에 장착된다. 상기 엔진(1)의 실린더 헤드(2)에는 각 실린더에 연통 가능한 흡입 다기관(IM)과 그것에 직결인 서어지 탱크(37)가 부착되어 흡기로(IR)가 구성되고 상기 흡기로는 서어지 탱크(37)에 연통하는 흡기관이나 에어크리너(38)등을 구비한다. 실린더 헤드(2)의 다른 측에는 각 실린더에 연통 가능한 배기 다기관(EM)이 부착되며 그것에는 배기관 등으로 이루어진 배기로(ER)가 연결되어 있다.
흡기로(IR)상의 에어크리너(38)의 하류에는 트로틀 밸브(40)가 설치되고 상기 밸브의 회전축(41)은 스테퍼 모터를 갖는 밸브 구동 동작기(42)로 회전 구동되며 상기 동작기는 후술의 엔진 콘트롤 유니트(ECU)(32)에 접속된다. 이 트로틀 밸브(40)에는 그 트로틀 개방도에 상당하는 트로틀 개방도 신호(θs)를 ECU(32)에 출력하는 트로틀 개방도 센서(36)가 부착된다. 또한, 흡기로(IR)의 서어지 탱크(37)에는 흡기관 부압에 따른 부압신호(Pb)를 출력하는 부압 센서(35)가 장착된다. 또한, 부압 센서(35)에 의해서 검출된 데이터의 1예를 제4a도, 제4b도에 도시한다. 여기에서 제4a도는 엔진 회전수(Ne)가 아이들링시의 Pb-θs선도, 제4b도는 엔진 회전수(Ne)가 3000rpm일때의 Pb-θs선도이며 도면중 파선은 아이들링시, 실선은 동작시를 나타낸다.
각 실린더의 도시하지 않는 흡기 포트는 도시하지 않는 흡기 밸브에 의해서, 도시하지 않는 배기 포트는 도시하지 않는 배기 밸브에 의해서 개폐되며 각 흡기 밸브는 주지의 DOHC식의 작동 밸브계(4)에 의해서 구동된다. 여기에서의 작동 밸브계(4)는 실린더 헤드(2)에 흡배기 캠축(5,6)과 흡배기 로커축(7,8)을 장착한다. 각 캠축(5,6)은 일단부에 타이밍 기어(9,10)가 일체적으로 부착되며 이 양 타이밍 기어는 타이밍 벨트(11)를 거쳐서 도시하지 않는 크랭크 샤프트 축에 연결되고 이것에 의해 엔진 회전의 1/2의 회전수로 양 캠축을 회전하게 구성되어 있다. 또한, 흡배기 로커축(7,8)은 각 실린더마다 분단되어 있다.
여기에서 각 실린더의 흡배기 밸브는 모두 주지의 작동 밸브계로 개폐되며 그 일예가 본 출원인에 의한 일본 특원평 4-232322호의 명세서 및 도면에 개시되어 있다.
상기 작동 밸브계에는 밸브 가변 구동기구의 요부를 이루는 밸브 동작 절환 수단으로서의 저고절환수단(ML, MH)이 장착되어 있다. 저고 절환수단(ML, MH)은 절환 유로(23)를 유압펌프(25)에 대해서 단속가능으로 연결하는 1,4실린더용의 저전자 밸브(26) 및 2,3실린더용의 저전자 밸브(30)와 절환 유로(24)를 유압 펌프(25)에 대해서 단속가능으로 연결하는 1,4실린더용의 고전자 밸브(27) 및 2,3실린더용의 고전자 밸브(31)로 구성된다. 유압 펌프(25)는 도시한 바와 같이 오일 탱크에 연통된다.
저고 전자 밸브(26,30,27,31)는 각각 3방향 밸브이며 온(on)일 때 각 도시하지 않는 유압 동작기에 압유를 공급하고 오프(off)일 때 각 유압 동작기를 드레인에 접속한다. 또한, 저고 전자 밸브(26,30,27,31)는 후술의 엔진 콘트롤 유니트(ECU,32)에 접속된다.
저고 절환 수단(ML, MH)은 저전자 밸브(26,30) 및 고전자 밸브(27,31)가 함께 오프에 있을 때 저속 모드로서 도시하지 않은 흡배기 밸브를 구동한다. 다른한편, 저고 전자 밸브(26,30,37,31)가 함께 온에 있을 때 도시하지 않는 흡배기 밸브를 고속 모드로서 구동한다.
또한, 아이들링 실린더로서의 제1실린더(#1)와 제4실린더(#4)의 저전자 밸브(26)만 온에 있을 경우, 제1,4실린더의 도시하지 않는 흡배기 밸브를 공동작하는 아이들링 모드가 달성된다.
제1도의 실린더 헤드(2)에는 연료 공급 수단(FS)이 장착된다. 상기 수단(FS)은 각 실린더의 도시하지 않는 흡기 포트에 연료를 분사하는 분사장치(28)와 각 분사장치에 연료 공급원(40)으로부터의 연료를 정압 조정한 뒤 공급하는 연료 압력 조정수단(29)으로 구성되며 그 분사 구동 제어를 행하는 연료 제어 수단으로서의 엔진 콘트롤 유니트(ECU)(32)에 접속된다.
엔진 콘트롤 유니트(ECU)(32)는 마이크로컴퓨터로 그 요부가 구성되며 운전 정보에 따라서 설정된 동작 모드, 즉, 저속 캠에 의해서 구동하는 저속 모드인가 고속 캠에 의해서 구동하는 고속 모드인가 또는 제1,4실린더가 공동작하는 아이들링 모드인가를 목표 모드로서 설정하고 설정된 목표 모드에 현 동작 모드를 절환하는 절환 신호를 출력하고 또한 각 동작 모드에 따라서 분사 장치 구동 제어, 점화 제어등을 행한다.
여기에서의 ECU(32)는 특히 동작 모드 설정 수단(A1)과 밸브 가변 구동 제어 수단(A2)과 절환 판정 수단(A3)과 연료 제어 수단(A4)으로서 가능하다.
여기에서의 동작 모드 설정 수단(A1)은 흡기 밸브 및 배기 밸브의 동작 및 비동작 상태에 따른 동작 모드와 아이들링 모드를 엔진(1)의 운전 정보에 따라서 목표 동작 모드로서 설정한다. 밸브 가변 구동 제어 수단(A2)은 동작 모드 설정 수단(A1)에 의해서 설정된 목표 동작 모드에 대한 동작 상태로 되게 밸브 동작 절환 수단(저고 절환 수단 ML,MH)을 절환 제어한다. 절환 판정 수단(A3)은 밸브 동작 절환 수단(ML,MH)에 의한 아이들링 모드에서 동작 모드로의 절환이 완료되었는지 아닌지를 판정하고 판정 신호를 출력한다. 연료 제어 수단(A4)은 동작 모드 설정 수단(A1)에 의해서 설정되는 목표 동작 모드가 동작모드일 때, 절환 판정 수단(A3)의 판정 신호가 아이들링 모드에서 동작 모드로의 절환 미완료를 나타낼 때는 연료 공급 수단(FS)을 아이들링 모드로 동작시킨다.
ECU(32)는 제1도에 도시하듯이 크랭크 각 센서인 엔진 회전 센서(33)와 수온 센서(34)와 부압 센서(35)와 트로틀 개방도 센서(36)를 접속하고 이들 센서로부터 엔진 회전 속도(Ne)와 수온(Twt)과 흡기부압(Pb)과 트로틀 개방도(θs)를 각각 검출하고 있다.
여기에서 본 발명의 1실시예로서의 아이들링 기구 부착 엔진의 연료 제어 장치를 제5도 내지 제9도의 제어 프로그램을 따라서 설명한다.
ECU(32)는 도시하지 않는 메인 스위치를 동작시키므로써 메인 루틴에서의 제어로 들어간다.
여기에서는 우선,각 기능의 점검, 초기값 설정 등의 초기 기능 설정이 이뤄지며 계속해서 엔진의 각종 운전 정보를 판독하고 다음에 스텝(P3)으로 진행하고 주지의 실린더 동작 절환 처리를 행한다.
이 실린더 동작 절환 처리에서는 엔진 운전 정보, 특히, 엔진 회전수(Ne), 축 토오크(Pb,Ne에서 각 루틴으로 산출해 둔다)(Te)에서 제3도에 도시하는 아이들링 운전 영역(a1)에 있는지 아닌지를 각 역값(Ne2')에 의거하여 판정하고, 다시 기타의 아이들링 조건이 판정되고 아이들링 조건 성립에서는 저전자 밸브(26)만을 온하고 다른 전자 밸브(30,27,31)를 오프로 절환하고 메인 루틴으로 복귀한다.
다른 한편, 그때의 엔진 회전수(Ne)가 Ne1'(제3도 참조)보다 작으면 저속 모드를, 그렇지 않으면 고속 모드를 각각 설정하고 저속 모드에서는 저고전자 밸브(26,30,27,31)를 모두 오프로 절환하고 저속 모드를 달성하고 고속 모드에서는 저고 전자 밸브(26,30,27,31)를 모두 온으로 절환하고 고속 모드를 달성하고 복귀한다.
이후, 메인 루틴의 스텝(P3)으로부터 스텝(P4)에 이르면 후술의 연료 공급 처리를, 스텝(P5)에서는 기타의 엔진 제어 처리를 행하고 스텝(P2) 으로 복귀한다.
이 연료 공급 처리에서는 끼어들기 처리되는 분사장치 구동처리에서 사용하는 공 연비나 수온, 대기온, 대기압 등의 보정값을 미리 산출해둔다. 그리고, 각 실린더의 흡기 행정시의 크랭크 펄스의 끼어들기에 맞춰서 제9도와 같은 분사장치 구동처리가 실행된다. 즉,제9도에 도시하는 스텝(f1)에서는 현재 연료 컷트 영역인지 아닌지 판단하고 연료 커트 영역에서는 그대로 복귀하고 그렇지 않으면 그때의 흡입 공기량 정보에 따른 동작용, 및 아이들링용의 각 기본 분사 펄스(TB1,TB2)를 구하고 스텝(f3)에서는 아이들링 모드인지 동작 모드인지 판단하고 아이들링 모드에서는 스텝(f5)으로, 동작 모드에서는 스텝(f4)으로 진행된다. 스텝(f4)에서는 현재 고장신호가 나와 있는지 판단하고 고장시에는 스텝(f5)으로 진행되고, 정상시에는 스텝(f6)에 이른다.
스텝(f6)에서는 동작용의 기본 분사 펄스(TB1)를 허용하고 공 연비 지령이나 수온, 대기온, 대기압 등의 보정을 행하고 목표 분사 시간폭(Tinj)을 산출하고 스텝(f7,f9)에서 동시간 폭의 펄스로 동작의 드라이버를 구동시키고 분사장치(28)에 의한 흡기 포트로의 연료 분사를 행한다.
다른 한편, 스텝(f3)으로부터 아이들링 모드로서 또는 강제적으로 스텝(f4)으로부터 스텝(f5)에 이르면 여기에서는 아이들링용의 기본 분사 펄스(TB2)를 허용하고, 공 연비 지령이나 수온, 대기온, 대기압 등의 보정을 행하고 목표 분사 시간 폭(Tinj)을 산출하고 스텝(f8,f9)에서 목표 분사시간 폭(Tinj)의 펄스로 실린더(#2),실린더(#3)만의 드라이버를 구동시키고 분사장치(28)에 의한 흡기 포트로의 연료분사를 행하고 제1실린더(#1)와 제4실린더(#4)에는 연료분사를 행하지 않는다.
이같은 메인 루틴의 도중에서의 소정 크랭크각 마다의 끼어넣기 처리에 의해서 절환 고장 판정이 실행된다.
즉, 제6도의 스텝(S1)에서는 각 타이머를 1카운트하고 스텝(S2)으로 진행된다. 여기에서는 가속 판정 트로틀 개방도 변화속도(Tp1)를 밸브 트로틀 개방도 변화속도가 상회하는지의 여부를 판단하고 변화하고 있으면 스텝(S4)으로, 변화가 작으면 스텝(S3)으로 나아간다. 여기에서는 가속 판정 여부를 회전 변화 속도(Ne1)를 엔진 회전 변화 속도가 상회하고 있는지의 여부를 판단하고 변화하고 있으면 스텝(S4)에 이르고, 그렇지 않으면 그대로 스텝(S5)으로 진행된다. 스텝(S4)에서는 정상 판정 타이머(TIMI)를 0에 리세트하고 스텝(S5)으로 진행하고 현재 아이들 온 후 고장 판정 금지 타이머(TIM2)를 계속 카운트하므로서 스텝(S7)으로 진행하고 아이들을 탈출하면 스텝(S6)으로 진행하여서 0에 리세트한다. 스텝(S7)에서는 현재의 차속(Va)이 아이들 판정 차속(Vs1)을 밑돌고 있으면 아이들시 고장 판정 처리로, 그렇지 않으면 스텝(S9)의 주행 고장 판정 처리가 진행한다.
제7도의 아이들시 고장 판정 처리에서는 스텝(r1)에서 아이들 온 후 고장 판정 금지 타이머(TIM2)가 아이들 온 후 고장 판정 금지 시간(T2)를 경과했는지 아닌지 판단하고 넘지 않는 동안은 스텝(r4)으로 진행되고 아이들시 정상 판정 확인 시간(TIM6)을 0에 리세트하고 아이들시 고장 판정 확인 시간(TIM5)을 0에 리세트하고 고장 판정중 플래그(F1)를 0에 리세트하고 메인으로 복귀한다.
스텝(r1)에서 아이들 온 후 고장 판정 금지 타이머(TIM2)가 아이들온 후 고장 판정 금지시간(T2)을 경과하고 스텝(r2)으로 진행하면 현재의 수온(WT)이 고장 판정 개시 수온(WT1)을 상회할 때까지는 스텝(r4)으로 진행하며 상회할 경우 스텝(r3)에 도달한다. 여기에서는 에어콘 온에서는 스텝(r4)으로 진행하며 그렇지 않을때만 스텝(r5)으로 진행한다. 스텝 에서는 현재 고장중에서는 스텝(r6)으로 진행되어 흡기관 부압(Pb)이 그때의 엔진 회전수와 트로틀 개방도 상당의 동작시 부압값으로서의 고장 판정 흡기관 부압(MAP)(Ne,θs)(제4a도 및 제4b도에 그 일예를 도시했다)값을 상회하는지의 여부를 판단하고 상회할 경우(r7)으로 진행되어 아이들시 정상 판정 확인 시간(TIM5)을 0에 리세트하고 흡기관 부압(Pb)이 고장 판정 흡기관 부압(MAP)이하이면 스텝(r8)으로 진행한다. 여기에서는 아이들시 정상 판정 확인 시간(TIN5)이 정상 판정 확인시간(TOK)이하이면 그대로 복귀하고 이상이면 정상으로 되돌아왔다고 판정하고 스텝(r9)에서 고장 판정중 플래그(F1)를 0에 리세트 하고 복귀한다.
다른 한편 스텝(r5)에서 현재 고장중이 아닌것에 의해 스텝(r10)으로 진행하면 여기에서는 흡기관 부압(Pb)이 그 때의 엔진 회전수와 트로틀 개방도 상당의 고장 판정 흡기관 부압(MAP)(Ne,θs)(제4a도 및 제4b도에 그 일예를 도시했다)값 이하인지 아닌지 판단하고 흡기관 부압(Pb)이 고장 판정 흡기관 부압(MAP)이하이면 정상이라고 간주하고 스텝(r11)으로 진행하여 아이들시 고장 판정 확인시간(TIM6)을 0에 리세트하고 이상이면 스텝(r12)으로 진행하고, 고장 판정중 플래그(F1)에 리세트하고 각각 스텝(r13)에 이른다. 여기에서는 아이들시 고장 판정 확인시간(TIM6)이 고장 판정 확인시간(TNG) 이하이면 그대로 복귀하고 이상이면 고장으로 판정하고 고장 신호를 출력하고 복귀한다.
또한, 여기에서 고장 판정중 플래그(F1)가 1로 된 시점에서 즉시 고장 신호를 출력토록 해도 된다.
마찬가지로 제6도의 절환 고장 판정 처리에 있어서, 스텝(S9)으로 진행한 경우는 제8도의 주행시 고장판정 처리가 행해진다.
여기에서 제8도의 스텝(q1)에 도달하면 여기에서는 현재 수온(WT)이 고장 판정 개시 수온(WT1)을 상회할 때까지는 스텝(q6)으로 진행하고 상회하면 스텝(q2)에이른다. 스텝(q6)에서는 주행시 정상 판정 확인시간(TIM3)을 0에 리세트 하고 주행시 고장 판정 확인시간(TIM4)을 0에 리세트 하고 고장 판정중 플래그(F1)를 0에 리세트 하고 메인으로 복귀한다.
스텝(q3)에 있어서는 정상 판정 타이머(TIM1)가 정상 판정 시간(T1)을 경과했는지 아닌지 판단하고 넘어서지 않은 동안은 스텝(q6)으로 진행되고 초과하면 스텝(q4)에 이른다.
여기에서는 트로틀 개방도(θs)가 주행 고장 판정상한 트로틀 개방도(θs2)를 밑돌고 있으면 스텝(q5)에, 그렇지 않으면 트로틀 개방도가 전체개방 근처인 것으로 하여 고장 판정을 말소하도록 스텝(q6)으로 진행된다.
스텝(q5)에서는 현재 연료 커트중인지 아닌지 판단하고 커트 중에서는 스텝(q6)에 그렇지 않으면 스텝(q7)으로 진행된다.
여기에서 현재 고장중이면 스텝(q9)으로 나아가 흡기관 부압(Pb)이 그때의 엔진 회전수가 트로틀 개방도 상당의 고장 판정 흡기관 부압(MAP)(Ne,θs)(제4a도 및 제4b도에 그 일예를 도시했다)값을 상회하는지의 여부를 판단하고 상회하고 있으면 스텝(q10)으로 진행되어 아이들시 정상 판정 확인시간(TIM5)을 0에 리세트하고 흡기관 부압(Pb)이 고장 판정 흡기관 부압(MAP)이하이면 그대로 스텝(q11)으로 진행된다. 여기에서는 주행시 정상 판정 확인시간(TIM3)이 정상 판정 확인시간(TOK) 이하이면 그대로 복귀하고 이상이면 정상으로 회복되었다고 판정하여 고정 판정중 플래그(F1)을 0에 리세트하고 복귀한다.
다른 한편 스텝(q7)에서 현재 고장중이 아닌 것에서 스텝(q8)으로 나아가면 여기에서는 Pb가 그때의 엔진 회전수와 트로틀 개방도에 상당하는 고장 판정 흡기관 부압(MAP)(Ne,θs)(제4a도 및 제4b도에 그 일예를 나타내고 있다)값 이하인지 아닌지 판단하고 흡기관 부압(Pb)이 고장판정 흡기관 부압(MAP) 이하이면 정상으로 간주하고 스텝(q13)으로 진행되어 주행시 고장 판정 확인 시간(TIM4)을 0에 리세트 하고, 이상이면 스텝(q14)으로 진행되어 고장 판정중 플래그(F1)에 1을 세트하고 각각 스텝(q15)에 이른다. 여기에서는 주행시 고장 판정 확인시간(TIM4)이 고장 판정 확인시간(TNG)을 밑돌면 그대로 복귀하고 상회하면 고장이라 판정하고 고장 신호를 출력하고 복귀한다.
또한 여기에서 고장 판정중 플래그(F1)가 1로 된 시점에서 직접 고장신호를 출력하도록 하여도 좋다.
이와 같이 현재의 흡기관 부압(Pb)이 그때의 엔진 회전수와 트로틀 개방도 상당의 고장 판정 흡기관 부압(MAP)(Ne,θs)값을 밑돌고 있으면 정상 동작으로의 절환이 이뤄져 있다고 판단하고 그렇지 않으면 절환이 불량(고장)이라 간주하고, 고장 신호를 발생하는 것으로 된다. 이 고장 신호는 분사장치 구동 루틴의 스텝(f5)에서 수집되고, 스텝(17)에 있어서 실린더(#2), 실린더(#3)만의 드라이버를 구동시키고 고장시에 엔진 손상을 초래하는 원인이 되는 제1실린더(#1)와 제4실린더(#4)로의 연료분사를 방지할 수 있다.
이와 같이 본 발명에서는 절환 판정 수단이 밸브 동작 절환 수단에 의한 아이들링 모드에서 동작 모드로의 절환을 완료했는지의 여부를 판정하고 절환 판정 수단의 판정 신호가 동작 모드로의 절환 미완료일 경우 연료 제어 수단이 연료 공급 수단을 아이들링 모드로 강제적으로 구동시킨다. 이 때문에 밸브 동작 절환 수단에 의한 밸브 절환 수단의 절환 불량시에 아이들링 실린더로의 연료공급을 확실하게 정지할 수 있으며 밸브 동작 절환 수단이 아이들링 모드에서 동작 모드로의 절환 고장을 발생하고 오동작으로 연료가 서지 탱크를 거쳐서 상시 가동의 실린더측으로 흘러들며 상기 실린더내에서 가솔린 해머에 의한 엔진 파손이 발생한다는 문제를 배제할 수 있다.
[산업이용상의 분야]
이와 같이 본 발명에 관한 실린더 아이들링 기능을 갖는 엔진용 연료 제어 장치는 엔진의 작동 밸브계가 흡배기 밸브의 동작 비동작 상태를 절환해서 동작 및 아이들링 모드로 선택적으로 운전할 수 있고 현재의 밸브 동작 모드에 따른 실린더에 연료 공급할 수 있는 엔진에 유효하게 이용되며 특히, 각 엔진 운전역에 적합한 동작 및 아이들링 모드로의 운전으로 절환할 수 있고 내구성이 요구되는 자동차용의 엔진에 채용된 경우에 그 효과를 충분히 발휘할 수 있다.

Claims (11)

  1. 엔진의 흡기 밸브와 배기 밸브의 적어도 한쪽의 개폐 동작을 선택적으로 동작 상태와 비동작 상태로 절환가능한 밸브 동작 절환 수단과, 상기 흡기 밸브 및 배기 밸브의 동작 및 비동작 상태에 따른 동작 모드와 아이들링 모드를 상기 엔진의 운전 정보에 따라서 목표 동작 모드로서 설정하는 동작 모드 설정 수단과, 상기 동작 모드 설정 수단에 의해서 설정된 목표 동작 모드에 대한 동작 상태로 되도록 상기 밸브 동작 절환 수단을 절환 제어하는 밸브 가변 구동 제어수단과, 상기 동작 모드 설정수단에 의해서 설정된 목표 동작 모드에 대응하는 상기 엔진의 실린더에 선택적으로 연료를 공급하는 연료 공급 수단과, 상기 동작 모드 설정 수단에 의해서 설정되는 목표 동작 모드가 동작 모드일 때 상기 절환 판정 수단의 판정 신호가 아이들링 모드에서 동작 모드로의 절환의 미완료를 나타낼 때는 상기 연료 공급 수단을 아이들링 모드로 동작시키는 연료 제어 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 아이들링 실린더 기구 부착 엔진의 연료 제어 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 절환 판정 수단은, 상기 엔진의 현재의 운전 상태에 있어서의 동작 파라미터의 값을 검출하는 동작 파라미터 검출 수단과, 상기 동작 모드로 상기 엔진이 운전되고 있을 때의 동작 파라미터의 값을 미리 기억하고 상기 실제의 동작 파라미터가 검출되었을 때와 같은 운전 상태에 대응하는 동작 파라미터의 값을 기억값에서 판독해서 설정하는 동작 파라미터 설정 수단을 가지며, 상기 동작 파라미터 검출 수단에 의해서 검출된 현재의 동작 파라미터의 값과 상기 동작 파라미터 설정 수단에 의해서 설정된 동작 모드에 대응하는 동작 파라미터의 값을 비교하므로서 상기 밸브 동작 절환 수단에 의한 아이들링 모드에서 동작 모드로의 절환이 완료되었는지의 여부를 판정하는 것을 특징으로 하는 아이들링 실린더 기구 부착 엔진의 연료 제어 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 절환 판정 수단은, 상기 엔진의 흡기 사이의 부압을 검출하는 부압 센서와, 상기 엔진의 트로틀 밸브의 개방도를 검출하는 트로틀 개방도 센서와, 상기 엔진의 회전수를 검출하는 엔진 회전수 센서를 가지며, 상기 동작 파라미터는 상기 부압 센서에 의해서 검출된 흡기관 부압이며 상기 트로틀 밸브 개방도 센서에 의해서 검출된 트로틀 밸브 개방도와 상기 엔진 회전수 센서에 의해서 검출된 엔진 회전수에 의해서 상기 운전 상태를 규정하는 것을 특징으로 하는 아이들링 실린더 기구 부착 엔진의 연료 제어 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 절환 판정 수단은, 상기 엔진의 운전 상태를 검출하는 운전 상태 검출 수단을 가지며, 상기 운전 상태 검출 수단에 의해서 검출된 상기 엔진의 운전 상태가 소정의 판정 중지 조건을 만족하는 경우에는 상기 판정을 중지하는 것을 특징으로 하는 아이들링 실린더 기구 부착 엔진의 연료 제어 장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 운전 상태 검출 수단은 상기 엔진의 온도를 검출하고 상기 절환 판정 수단은 상기 운전 상태 검출 수단에 의해서 검출된 상기 엔진의 온도가 소정값 이하인 때는 상기 판정을 중지하는 것을 특징으로 하는 아이들링 실린더 기구 부착 엔진의 연료 제어 장치.
  6. 제4항에 있어서, 상기 절환 판정 수단은, 상기 엔진이 탑재된 차량이 주행중인지의 여부를 판정하는 주행 판정 수단을 부가로 가지며, 상기 주행 판정 수단에 의해서 상기 차량이 주행중이라고 판정되었을 때와 그렇지 않을 때는 상기 소정의 판정 중지 조건을 상이한 것으로 하는 것을 특징으로 하는 아이들링 실린더 기구 부착 엔진의 연료 제어 장치.
  7. 제4항에 있어서, 상기 운전 상태 검출 수단은 상기 엔진에 의해서 구동되는 부하의 동작 상태를 검출하는 것이며, 상기 절환 판정 수단은, 상기 엔진이 탑재된 차량이 주행중인지의 여부를 판정하는 주행 판정 수단을 부가로 가지며, 상기 주행 판정 수단에 의해서 상기 차량이 주행중이 아니라고 판정될 때, 상기 부하가 동작중인 것이 상기 운전 상태 검출 수단에 의해서 검출되면 상기 판정을 중지하는 것을 특징으로 하는 아이들링 실린더 기구 부착 엔진의 연료 제어 장치.
  8. 제4항에 있어서, 상기 부하는 상기 차량의 공조 장치인 것을 특징으로 하는 아이들링 실린더 기구 부착 엔진의 연료 제어 장치.
  9. 제4항에 있어서, 상기 운전 상태 검출 수단은 상기 엔진의 트로틀 밸브 개방도를 검출하는 것이며, 상기 절환 판정 수단은, 상기 엔진이 탑재된 차량이 주행중인지의 여부를 판정하는 주행 판정 수단을 부가로 가지며, 상기 주행 판정 수단에 의해서 상기 차량이 주행중이 아니라고 판정될 때 상기 운전 상태 검출 수단에 의해서 검출된 트로틀 밸브 개방도가 소정 개방도 이상이면 판정을 중지하는 것을 특징으로 하는 아이들링 실린더 기구 부착 엔진의 연료 제어 장치.
  10. 제4항에 있어서, 상기 운전 상태 검출 수단은 상기 엔진의 회전수를 검출하는 것이며, 상기 절환 판정 수단은, 상기 엔진이 탑재된 차량이 주행중인지의 여부를 판정하는 주행 판정 수단을 부가로 가지며, 상기 주행 판정 수단에 의해서 차량이 주행중이 아니라고 판정되었을 때 상기 운전 상태 검출 수단에 의해서 검출된 엔진 회전수가 소정의 범위내에 없을때는 상기 판정을 중지하는 것을 특징으로 하는 아이들링 실린더 기구 부착 엔진의 연료 제어 장치.
  11. 제4항에 있어서, 상기 연료 공급 수단은 상기 엔진의 운전 상태에 따라서 연료 공급을 차단하는 것이며, 상기 운전 상태 검출 수단은 상기 연료 공급 수단에 의해서 연료 공급이 차단되어 있는 것을 검출하는 것이며, 상기 절환 판정 수단은, 상기 엔진이 탑재된 차량이 주행중인지를 판정하는 주행 판정 수단을 다시 갖고, 상기 주행 판정 수단에 의해 상기 차량의 주행중이라고 판정될 때 상기 연료 공급이 차단되어 있는 것이 상기 운전 상태 검출 수단에 의해서 검출되면 상기 판정을 중지하는 것을 특징으로 하는 아이들링 실린더 기구 부착 엔진의 연료 제어 장치.
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