KR0151700B1 - 순차 연료 분사 방법 - Google Patents

Abstract

예정 분사각에 도달할 때의 순차 분사 공정을 수행하기 위한 방법에 있어서, 크랭크축-각 증분 신호가 발생되고 이 증분은 기준 신호에 관하여 계산된다. 상기 증분 신호의 도움으로 증분 값으로서 분사각 설정에 도달되는가가 결정된다.

결정되자마자 상기 증분값에 할당된 분사 공정은 분사가 시작 또는 종료가 수행된다.

상기 방법을 사용하는 사실에 의하여, 분사 개시각 또는 분사 종료 각이 정확하게 설정되고, 종래보다 정확하게 흡입 공정에 대하여 분사 공정의 각 위치를 설정하고, 큰 신뢰성으로서 여전히 지속하는 이전 흡입 행정 시에 개시되며 또한 중요한 흡입 행정을 지나 지속되는 분사 공정 때문에 과농후 및 희박의 발생을 피할 수 있다.

Description

[발명의 명칭]

순차 연료 분사방법

본 발명은 예정 분사각에 도달할 때의 순차 연료 분사 방법에 관한 것이다.

[발명의 상세한 설명]

[종래기술]

SEFI 방법(SEFI = 순차 연료 분사)으로 언급한 순차 분사 방법은 각 경우에 하나의 분사 밸브가 하나의 실린더 또는 한 실린더 그룹에 배분되는 내연 기관에 대해 수행된다. 컴퓨터는 내연 기관의 특정 작동 조건에 따른 각각의 분사 밸브의 활성의 개시 및 종료에 대한 값을 결정한다. 실제로 이용된 변형은 분사 개시각을 세팅하고 분사기간으로부터 분사의 종료를 계산하는데 있다. 다른 변형은 분사 종료 각을 세팅하고 각각의 분사 종료 각과 관련된 분사기간으로부터 분사 개시각을 계산하는 방법을 적용하는 것이다.

상기 양 변형의 문제는 분사 개시 및 분사 종료에 대한 계산 각이 정확히 순응하지 않는 데 있다. 이는 4 행정 기관의 공지된 SEFI 방법에 있어서 소위 세그먼트 신호가 매 180°크랭크축 각만을 발하기 때문이다. 개시각 또는 종료각 이건간에 분사 각이 예를 들어 552°크랭크 각으로 세트되면, 3개의 세그먼트 마크가 유동 작업 주기의 개시 후에 계시되며, 이에 의해 540°의 크랭크 각에 도달된다. 미스된 12°는 시간 펄스 계산에 의해 결정된다.

12°크랭크축 각의 각 범위 내에서 발생한 시간 펄스 수는 내연 기관 속도에 따른다. 계산될 시간 펄스 수의 계산과 펄스 계산이 실제로 개시된 순간 사이의 시간 주기에 있어서의 상대적으로 명백한 속도 변화가 있다면, 실제로 바람직한 분사각은 상당한 량에 의하여 놓치게 된다. 상기 시간 주기 내에서의 명백한 속도 변화는 특히 개시 주기나 내연 기관이 최초로 저속일 때 발생하며 그후 명백한 정도로 증가된다.

본 발명의 목적은 종래의 가능한 것보다 예정 분사각에 더 정확히 순응하는 SEFI 방법을 지시하는 것이다.

[발명의 잇점]

본 발명에 따른 방법에 있어서, 크랭크축-각 증분 신호가 발생하며 이는 기준 신호와 관련하여 계산된다. 증분 신호의 계산 값이 한 세트 분사-각 증분 값에 도달하자마자 증분값에 할당된 분사 방법이 수행되는, 즉 밸브가 연료 분사를 개시하거나 종료한다.

어떤 종류의 시간 측정이 예정 분사각에 도달되는지를 결정하는데 사용되지 않는 사실에 의하여 세트 각의 결정에 대하여는 속도 변동에 의해 상기 방법이 영향을 미치지 않는다.

각 분사 방법에 대해 관련 분사 개시 각이 세트되면, 상기 각은 증분 피치의 정확성, 예를 들어 속도 변동이 얼마나 큰가에 관계없이 정확히 6°크랭크축 각으로 순응될 수 있다. 그러나 그후 분사 종료의 각 위치는 예정 분사 기간이 순응되어야 하는 일차적 중요성 때문에 정확하게 고정되지 않는다, 그러나 본 발명에 따른 방법으로 최대 크랭크각, 예를 들어 분사가 정확한 순간에 수행되어 실린더용 입구 밸브가 폐쇄되는 각으로 분사의 종료를 제한하는 것이 가능하다. 종래의 세그먼트 SEFI 방법에 있어서는 속도 변화의 경우에 밸브 폐쇄의 순간을 정확하게 결정할 수 없기 때문에 불가능하다.

입구 밸브를 개방하기 위한 각 이전에 일정한 각에서 분사 종료가 발생한다면 수행에 있어서 잇점이 있다. 상기 각과 분사 기간으로부터 분사 개시 각을 설정하는 것이 가능하다.

본 발명의 다른 잇점 개선에 따르면 상기와 같이 결정된 분사 개시 각은 속도 및 분사 기간의 값을 경유하여 어드레스될 수 있는 특성 맵으로부터 판독된다. 그러나 각각의 경우에 분사 개시 각은 유동 흡입 공정이 완성되기 전에 수반되는 흡입 공정을 위한 분사 공정 개시의 위험이 없는 식으로 계산된 또는 그와 같은 값으로 특성 맵에 저장된다. 이는 유동 흡입 공정에서 과농후를 피한다. 그와 같은 과농후는 입구 폐쇄용 크랭크의 각 위치가 속도 변화의 경우에 크거나 작은 정도에 부정확한 시간 펄스 계산에 근거할 때만 판단되기 때문에 종래의 세그먼트 SEFI 방법이 사용될 때 배제되지 않는다.

그러므로 본 발명에 따른 방법은 예정 크랭크 각에서 매우 정확하게 분사 개시 및 종료가 가능한 잇점이 있다. 그래서 확실하게 과농후 및 과희박의 경우를 방지할 수 있다. 또한 원치 않는 분사 상태가 발생하지 않는, 즉 단점이 될 수 있는 경우 연료가 개방 분사 밸브 안으로 분사되지 않게 된다.

본 발명에 따른 방법의 주요한 잇점은 수행의 단순성이다. 수행의 단순성으로 인해 크랭크각 증분 변속기를 가지는 내연 기관이 여러해동안 시장에서 판매되고 있다. 그러나 증분 신호는 지금까지 최초 점화를 위해서만 사용되며, 최초 점화 공정을 위해서는 사용되지 않는다. 이와 반대로 증분 신호는 세그먼트 신호를 계산하는데 사용되며 시간 결정과 함께 예정 분사각에 도달할 때를 결정하는데 사용된다. 본 발명에 따른 방법은 직접 존재하는 증분 신호를 사용하는 것이다.

[도면에 대한 간단한 설명]

제1도는 순차 방법의 a) 내지 g)의 일곱예의 다이어그램이다.

[실시예의 상세한 설명]

실시예는 4 기통 4 행정기관에 관한 것으로 그와 같은 기관에 있어서 4 행정 기관에서와 같이 단일 작동 사이클은 720°크랭크축각, 즉 두 크랭크축 회전을 지나 연장된다.

이 때 캠축은 한번 회전된다. 캠축 센서는 캠축의 각 회전, 즉 매 720°크랭크 각을 위한 캠축 신호를 방출한다. 또한 크랭크축 센서는 매 360°마다 크랭크축 기준 신호를 이용한다. 캠축 신호와 크랭크축 기준 신호가 함께 발생할 때는 언제든지 작동 사이클의 개시가 발생한다.

반면에 크랭크축 기준 신호가 동시 캠축 신호 없이 발생하면 작동 사이클의 중간 단계에 도달된다.

증분 신호는 크랭크축과 동시에 회전하는 변속기 휘일을 주사하는 제 3 센서에 의해 공급된다.

제1도에 있어서, 명확화를 위하여 증분 신호는 각 경우에 두 인접 크랭크축 기준 신호(12), 즉 매 30°크랭크축 각 사이에 방출되는 것으로 하였다. 그러나 실제로는 증분 신호의 선명도는 증분 시스템에서 6°크랭크축 각보다 크다. 제1도에서 증분신호는 크랭크축 기준 신호가 발생할 때는 언제나 재차 0으로부터 계산된다고 가정한다. 따라서 최종 크랭크축 기준 신호가 캠축 신호 발생 없이 그리고 6 개의 증분 신호가 발생하는 것을 확인함으로서 크랭크각 540°가 탐지된다. 대신에 각 캠축 신호에서 재차 계산이 시작될 수 있다. 그 후 캠축 각 540°는 증분신호 18에 대응할 수 있다. 각각의 현 크랭크축 각을 결정하기 위해 다른 발생 신호의 조합도 가능하다.

상술한 실시 예에서, 소위 2 변속기 증분 시스템은 설명을 간단 화하기 위해 기술된 것이며, 상기 시스템은 증분 신호와 크랭크축 기준 신호의 발생을 위해 각각 1 변속기가 요구된다. 그러나 단일 변속기 증분 시스템으로 동일 방법이 이용될 수 있으며 이는 현재 공통적인 것으로 단일 센서는 변속기 휘일을 크랭크축 상에 주사하는데 사용되며, 상기 휘일의 치형이 회전당 한 갭을 가지며, 이는 크랭크축 기준 신호로서 평가된다.

제1도에서 직사각형은 실린더 1 내지 4 의 입구 밸브 배치가 개방된 크랭크 각 주기를 구성하는데 사용되었다. 실린더 수는 좌측 에지에서 서로 아래로 들어간다. XX..X는 분사 공정의 다양한 각 범위를 나타내는데 사용된다. 총 a) 내지 g)의 7 의 다른 경우가 있다.

a) 내지 c)는 각각의 분사 종료 각이 입구의 개방 전에 고정 거리에 놓이는 것이 바람직한 개방 상태로 언급된다. 상기 a), b) 및 c)의 경우에 대하여 분사기간, 즉 분사 공정이 연장되는 시간 주기는 동일 길이라고 가정한다. 그러나 속도는 a)로부터 b)를 경유하여 c)로 증가되어야 한다. 이는 분사의 각 정도가 점차 증가되는 것을 뜻한다. 따라서 b)경우의 분사의 개시는 a)경우의 분사의 개시보다 이전의 흡입 행정에서의 입구의 폐쇄 뒤에 종결된다. 상술한 분사의 소정 종료가 유지된다면 예 c)경우의 분사가 소정 종료에서 완성되도록 유동 흡입 행정의 흡입 주기의 종료 전에 시작되어야 한다.

그러나 적합한 실시 예에 있어서, 그 절차는 유동 흡입 행정 시에 분사 개시각이 결코 발생되지 않는다. 따라서 d)경우의 분사 개시는 직접 이전 행정에서의 입구의 폐쇄 후에 놓인다. c) 및 d)경우의 분사 기간은 동일하다. 그후 분사 개시의 이동은 소정 분사 종료 유지를 불가능하게 한다. 설명된 매우 긴 분사 기간의 경우에 흡입 행정 시에 분사의 종료가 발생하며 그 결과 연료가 개방 입구 밸브 안으로 분사된다. 그러나 이는 c)경우에서와 같이 유동 흡입 행정에서의 과농후 및 수반하는 흡입 행정에서의 희박이 발생한다면 그 발생보다 작동의 장애가 적게 된다.

a) 내지 d)에 따른 순차에 사용된 것과 같은 분사각 세팅을 위한 다양한 가능성이 있다. 설명한 바와 같이 일정 분사 종료각이 요구되기 때문에 명백히 가능한 것은 작동 매개변수, 즉, 속도와 하중의 값을 경유하여 어드레스 가능한 방법으로 특성 맵에 분사 종료각이 저장되는 것이다. 어드레스 매개변수의 유동 값의 작용으로서 각각의 관련 분사 종료 각은 특성 맵으로부터 판독된다. 관련 분사 개시각은 약간 다른 방법으로 결정된 유동속도 및 분사 기간의 도움으로 계산된다. 그러나 분사 개시각이 어드레스 매개변수의 값의 작용으로서 특성 맵으로부터 직접 판독된다면 계산 결과가 덜 관련된다. 특히 본원의 잇점은 어드레스 매개변수와 같이 각각 계산된 분사 기간 및 속도를 사용하는 것이다. 특성 맵은 동일하게 잔존하는 다른 경우에 잔존하는 어드레스 매개변수의 값, 즉, 예를 들어 속도 및 분사값이 정상 작동을 위한 것보다 작동 개시를 위한 다른 분사 개시각이 적합하게 저장된다. 작동 개시의 종료는 소정대로 특히 일정 속도에 도달되는 상태에 의해 세트될 수 있다. 또한 분사각에서의 기대각이 특성 맵으로부터 판독되어, 그 결과 가속이 발생될지라도 일정한 최후 분사 종료각이 결코 초과하지 않는다는 잇점이 있다. 그러나 모든 경우에 유동 흡입 행정의 입구의 폐쇄 전에 분사 개시각이 놓이지 않도록 하는 잇점이 있다.

상기 언급한 상태는 분사 밸브로부터 관련 입구 밸브로의 연료의 이동이 허용된다면 다소 상세히 논의될 수 있다. 즉 유동 행정의 입구의 폐쇄 전에 유동 시간에 대응하는 시간의 양에 의해 새로운 분사 공정이 시작될 수 있다.

e)의 경우에 연료의 전체량은 실린더 1을 위해 개방 분사 밸브로 분사된다. 이는 예를 들어 희박 혼합물의 경우에 전하 층화(charge stratification)가 성취되어 점화 플러그에 인접한 실리더의 상부에 상대적으로 농후한 혼합이 있을 때 잇점이 있다. 또한 이 경우에 속도 및 분사 기간의 유동 값으로 메모리를 어드레스함으로서 직접 분사 개시각을 판독하는데 잇점이 있다.

f)의 경우 분사기간은 e)의 경우와 동일하나 속도는 더 크다고 가정한다. 그후 분사 공정은 e)의 경우보다 큰 크랭크축 각 범위 연장된다. 그러나 실제 흡입 행정의 입구의 폐쇄 전에 분사 종료가 여전히 놓인다고 가정한다. 이 경우가 아니라면 실제로 소정 연료의 전체 량이 분사되지 않을지라도 분사 공정은 입구의 폐쇄로 적합하게 종료된다. 이는 잔존량이 다음 흡입 행정 시에 과농후를 초래하는 것을 방지한다. 잔존량은 더 이상 흡수되지 않기 때문에 어떠한 경우에도 유동 흡입 행정에 대한 중요성이 없어서, 그 결과 전혀 분사되지 않을지라도 유동 흡입 행정에 영향을 주지 않는다. 상술한 연료 이동 시간은 강제된 분사 공정의 불연속의 경우에도 재차 허락된다. 분사 공정은 그 후 입구의 폐쇄 전에 상기 이동시간에 의해 종료된다.

예 g)는 f)에 대응하는 변화를 나타내나, 증분 SEFI 방법을 설명하는 것이 아니고 종래의 세그먼트 SEFI 방법에 대한 것이다. 분사의 결정적인 개시 전에 마지막 크랭크축 기준 신호가 세그먼트 SEFI 방법에 사용된 것과 같은 세그먼트 신호에 대응하는 것으로 가정해야 한다. 세그먼트 SEFI 방법에서, 세그먼트 신호는 실제로 제1도에 구성된 크랭크축 기준 신호를 가지는 경우와 같이 매 360°크랭크축 각을 방사할 뿐만 아니라 매 180°크랭크축 각을 방사한다. 그러나 이는 f) 와 g)간의 차이 설명을 위해서는 중요치 않다. 세그먼트 SEFI 방법의 경우에 시간 계산은 분사 개시를 결정하기 위해 최종 세그먼트 신호로부터 시작된다. 계산할 클럭 펄스의 계산을 따르는 시간의 주기에 있어서 속도가 증가한다면 세그먼트 SEFI 방법에 있어서 예 e) 와 f)에 관하여 설명된 바와 같이 분사 기간의 각 정도의 증가뿐만 아니라 또한, 예 g)로부터 명백한 바와 같이 분사 개시의 이동으로 이끈다. 분사 개시의 이동은 관련 흡입 행정의 입구의 폐쇄를 거쳐 연장되는 분사의 종료로 이끈다. 이런 지나친 입구의 폐쇄는 두 세그먼트 신호 사이에 놓이기 때문에, 즉 그 범위에서 속도가 변한다면 각 위치가 단지 클럭 펄스를 계산하기 위해 대략 설정되기 때문에 탐지되지 않는다.

Claims (5)

1. 내연 기관용 분사 시스템의 순차 연료 분사 방법에 있어서, 내연 기관에 관하여 크랭크축 각 증분 신호를 발생하는 단계와, 상기 크랭크축 각 증분 신호를 계산하는 단계와, 상기 소정의 크랭크축 각 증분 신호 계산 값에 따라서 분사 개시각을 설정하는 단계와, 엔진의 작동 매개 변수에 근거한 내연 기관의 실린더용 분사 기간을 결정하는 단계와, 분사 기간의 종료 전에 분사 밸브로부터 입구 밸브의 폐쇄 크랭크축 각 이전에 그 실린더를 위한 관련 입구 밸브로 연료의 이동 시간에 대응하는 크랭크축 각에 도달하는 실린더에 대해 분사를 중단하는 것을 특징으로 하는 순차 연료 분사 방법.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 분사 밸브를 위한 최초 분사 개시각은 분사 밸브로부터 관련 입구 밸브로 연료의 이동 시간에 대응하여 입구 밸브가 폐쇄되는 크랭크축 각 이전의 크랭크축 각인 것을 특징으로 하는 순차 연료 분사 방법.
3. 제 1 항에 있어서, 내연 기관의 속도 및 특정 실린더에 대한 분사 기간에 근거한 개시 작동 및 후개시 작동을 위해 다른 분사 개시각을 저장하는 특성 맵으로부터 분사 개시각을 판독하는 단계를 또한 포함하는 것을 특징으로 하는 순차 연료 분사 방법.
4. 제 1 항에 있어서, 특정 분사 개시각은 동적 작동 개시를 위해 발생되는 것을 특징으로 하는 순차 연료 분사 방법.
5. 제 4 항에 있어서, 내연 기관의 하중 및 속도에 근거한 특성 맵으로부터 분사 종료각을 판독하는 단계를 또한 포함하는 것을 특징으로 하는 순차 연료 분사 방법.