KR100188583B1 - 자동차 엔진의 기본분사량 결정방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차 엔진의 기본분사량 결정방법에 관한 것으로 특히, 크랭크 앵글센서(4)를 통해 검출되는 아날로그신호를 입력받는 제1과정과; 상기 아날로그 출력신호를 디지탈 값으로 변환시켜 주는 제2과정과; 상기 디지탈 데이타의 펄스폭을 검출하여 전압으로 변조시켜 주는 제3과정과; 상기 전압을 흡입공기량으로 환산하는 제4과정과; 흡입공기가 크랭크 앵글센서(4)의 출력으로 나타날 때 까지의 시간과 현재의 스로틀 위치센서의 값을 토대로 다음에 흡입될 공기량을 예측하는 제5과정과; 상기에서 예측한 공기량을 기본 연료량으로 결정하여 인젝션(7)을 통해 분산시켜 주는 제6과정으로 이루어진 소정의 프로그램을 전자제어 유니트(5)에 입력시켜 엔진으로 흡입되는 공기량을 측정하는 에어 플로 미터 또는 맵센서를 종래와 같이 사용하지 않고도 인젝션을 통해 분산되는 연료량을 정확히 결정할 수 있도록 하므로써, EGI 차량의 엔진부를 구성하는 부품수를 줄일 수 있어 제품의 생산원가를 대폭 절감시킬 수 있는 것이다.

Description

자동차 엔진의 기본분사량 결정방법

제1도는 종래 자동차에서의 엔진부 흡기제어 계통도.

제2도는 본 발명 방법이 적용된 자동차의 엔진부 흡기제어 계통도.

제3도는 본 발명 방법을 설명하기 위한 플로우챠트.

제4도의 (a)는 엔진의 회전수 변화에 의한 흡입공기량 및 크랭크 앵글센서의 출력전압 변화 그래프, (b)는 엔진의 회전수 변화에 따른 크랭크 앵글센서 전압 및 흡입공기량 변화 그래프.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 에어 크리너 3 : 스로틀밸브

4 : 크랭크 앵글센서 5 : 전자제어 유니트

6 : 엔진 7 : 인젝션

8 : 스파커 플러그 61 : 타겟 휠

[발명이 속하는 기술분야]

본 발명은 엔진으로 흡입되는 공기량을 측정하는 센서인 에어 플로 미터(A.F.M) 또는 맵(MAP)센서를 전혀 사용하지 않고 크랭크 앵글센서(C.A.S)에서 직접 검출한 공기량 흡입될 공기량을 환산하여 연료의 기본 분사량으로 결정할 수 있도록 하여 전자제어 가솔린 분사(EGI) 차량의 시스템 구성 부품수를 대폭 줄일 수 있도록 한 자동차 엔진의 기본분사량 결정방법에 관한 것이다.

[종래의 기술]

종래 대부분의 가솔린 자동차에 설치된 엔진의 연료분사 및 흡기제어 계통은 제1도와 같이, 흡입되는 공기중에 포함되어 있는 각종 먼지등을 제거하는 에어 크리너(31)와; 상기 에어 크리너(31)를 통해 엔진으로 흡입되는 공기량을 메터내에 흐르는 공기의 흐름(流量)으로 검출하여 전자제어 유니트(35)로 출력시켜 주는 에어 플로 메터 또는 맵센서(32)와; 액셀패달에 의해 그 개폐량이 가변되어 엔진(36)으로 흡입되는 공기 또는 혼합기의 양을 제어하는 스로틀밸브(33)와; 엔진(36)의 회전수를 전기적으로 검출하는 크랭크 앵글센서(34)와; 소정프로그램을 통해 자동차의 전반적인 제어기능을 수행함과 동시에 상기 에어 플로 메터 또는 맵센서(32) 및 크랭크 앵글센서(34)의 출력신호를 각각 입력받아 소정의 타이밍으로 인젝션(37)을 구동시키는 전자제어 유니트(35)와; 상기 전자제어 유니트(35)의 제어를 받아 소정의 타이밍을 갖고 일정량의 연료를 엔진실내로 분사시켜 주는 인젝션(37)등으로 구성되어 있었다.

[발명이 이루고자 하는 기술적 과제]

이와같은 자동차에 시동이 걸게되면 에어 크리너(31)를 통해 각종 먼지가 필터링된 상태에서 흡입되는 공기는 에어 플로 메터 또는 맵센서(32)를 통해 스로틀밸브(33)측으로 이동되는데, 이때 상기 에어 플로 메터 또는 맵센서(32)는 엔진으로 흡입되는 공기량을 메터내에 흐르는 공기의 흐름으로 검출하여 전자제어 유니트(35)로 출력시켜 주게 된다.

또한, 상기 스로틀밸브(33)는 운전자에 의해 가변되는 액셀패달의 밟혀짐 정도에 따라 그 개폐량이 가변되어 엔진(36)으로 흡입되는 공기 또는 혼합기의 양을 제어하게 되며, 전자제어 유니트(35)의 제어를 받는 인젝션(37)은 소정의 타이밍을 갖고 일정량의 연료를 엔진실내로 분사시켜 주므로써 도시생략된 스파커 플러그에 의해 엔진내에서 연료가 점화 폭발되어 엔진의 크랭크 휠이 회전하게 되는 것이다.

이때, 상기 엔진의 회전수는 크랭크 앵글센서(34)에 의해 전기적인 신호로 검출되어 전자제어 유니트(35)로 입력되므로 소정프로그램을 통해 자동차의 전반적인 제어기능을 수행하는 상기 전자제어 유니트(35)는 상기 에어 플로 메터 또는 맵센서(32)와 크랭크 앵글센서(34)의 출력신호를 토대로 상기 인젝션(37)의 구동시간등을 결정하게 되는 것이다.

그런데, 크랭크 앵글센서가 장착되어 있는 배전기가 없는 점화장치(DLI)형 차량은 로드(LOAD)의 값이 상기 크랭크 앵글센서에 직접 나타나게 되므로 이 센서들의 값을 흡입공기량으로 환산하여 사용할 수 있는데도 불구하고 에어 플로 메터 또는 맵센서를 통해 엔진으로 흡입되는 공기량을 메터내에 흐르는 공기의 흐름으로 검출하게 되므로 그 구성부품수가 많아 제품의 생산원가가 상승하게 되는 문제점이 있었다.

[발명의 목적]

본 발명은 상기한 제반 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 엔진으로 흡입되는 공기량을 측정하는 센서인 에어 플로 미터(A.F.M) 또는 맵(MAP)센서를 없애고 크랭크 앵글센서(C.A.S)를 통해 직접 검출한 공기량으로 다음에 흡입될 공기량을 환산, 연료의 기본 분사량으로 결정하므로써 EGI 차량에서의 구성 부품수를 줄일 수 있어 제품의 생산원가를 대폭 절감시킬 수 있는 자동차 엔진의 기본분사량 결정방법을 제공하는 데 있다.

[발명의 구성]

이러한 본 발명의 목적은, 엔진의 시동이 걸려지면 크랭크 앵글센서를 통해 검출되는 아날로그신호를 입력받는 과정과; 상기 크랭크 앵글센서의 아날로그 출력신호를 디지탈 값으로 변환시켜 주는 과정과; 상기 디지탈 데이타의 펄스폭을 검출하여 전압으로 변조시켜 주는 과정과; 상기 전압을 흡입공기량으로 환산하는 과정과; 흡입공기가 크랭크 앵글센서의 출력으로 나타날 때 까지의 시간을 산출함과 동시에 현재의 스로틀 위치센서의 값을 토대로 다음에 흡입될 공기량을 예측하는 과정과; 상기에서 예측한 공기량을 기본 연료량으로 결정하여 인젝션을 통해 분산시켜 주는 과정으로 이루어진 소정의 프로그램을 전자제어 유니트에 입력시켜 주므로써 달성된다.

[발명의 작용]

상기한 본 발명에 의하면, 엔진으로 흡입되는 공기량을 측정하는 센서인 에어 플로 미터 또는 맵센서를 없애고도 인젝션을 통해 분산되는 연료량을 정확히 결정할 수 있으므로 EGI 차량의 엔진부를 구성하는 부품수를 줄일 수 있어 제품의 생산원가를 대폭 절감시킬 수 있는 것이다.

[실시예]

이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.

제1도는 본 발명 방법이 적용된 엔진부의 흡기제어 계통도를 나타낸 것으로써, 흡입되는 공기중에 포함되어 있는 각종 먼지등을 제거하는 에어 크리너(1)와; 액셀패달에 의해 그 개폐량이 가변되어 엔진(6)으로 흡입되는 공기 또는 혼합기의 양을 제어하는 스로틀밸브(3)와; 크랭크 축에 연동되는 타겟 휠(61)의 터치를 통해 엔진(6)의 회전수를 전기적인 신호로 검출하는 크랭크 앵글센서(4)와; 소정프로그램을 통해 자동차의 전반적인 제어기능을 수행함과 동시에 상기 크랭크 앵글센서(4)의 출력신호를 입력받아 인젝션(7) 및 스파커 플러그(8)의 구동을 제어하는 전자제어 유니트(5)와; 상기 전자제어 유니트(5)의 제어를 받아 일정량의 연료를 엔진실내로 분사시켜 주는 인젝션(7)과; 상기 전자제어 유니트(5)의 제어를 받아 소정의 타이밍을 갖고 스파커를 발생시키는 스파커 플러그(8)등으로 구성한다.

즉, 본 발명 방법이 적용된 엔진부의 흡기제어 계통에서는 종래와 같이 엔진으로 흡입되는 공기량을 측정하는 에어 플로 미터 또는 맵센서를 없앤 것을 특징으로 한다.

본 발명 방법은 상기 전자제어 유니트(5)에서 수행하는 것으로써, 엔진의 시동이 걸려지면 크랭크 앵글센서(4)를 통해 검출되는 아날로그신호를 입력받는 제1과정과; 상기 크랭크 앵글센서(4)의 아날로그 출력신호를 디지탈 값으로 변환시켜 주는 제2과정과; 상기 디지탈 데이타의 펄스폭을 검출하여 전압으로 변조시켜 주는 제3과정과; 상기 전압을 흡입공기량으로 환산하는 제4과정과; 흡입공기가 크랭크 앵글센서(4)의 출력으로 나타날 때 까지의 시간을 산출함과 동시에 현재의 스로틀 위치센서의 값을 토대로 다음에 흡입될 공기량을 예측하는 제5과정과; 상기에서 예측한 공기량을 기본 연료량을 결정하여 인젝션(7)을 통해 분산시켜 주는 제6과정으로 이루어진 것을 특징으로 한다.

이와같은 기본분사량 결정방법이 전자제어 유니트(5)에 기 입력된 자동차에서 초기 시동이 걸릴시에는 이미 정해진 연료를 분사시켜 엔진에 시동이 걸려지도록 한다.

이후, 시동이 걸려지면 상기 전자제어 유니트(5)에서는 크랭크 축에 연동되는 타겟 휠(61)의 터치를 통해 엔진(6) 회전량을 연속적인 전기적인 신호로 검출하는 크랭크 앵글센서(4)를 통해 아날로그신호를 입력받아 소정의 디지탈 데이타로 변화시켜 준 다음 이 디지탈 데이타의 펄스폭을 검출하여 전압으로 변조시켜 준다.

이때, 상기 크랭크 앵글센서(4)에서 검출되는 전압은 제4도의 (a)에 나타낸 바와 같이, 엔진(6)의 회전수에 따른 흡입공기량의 변화에 대응한 값을 갖게 된다.

또한, 흡입공기량은 제4도의 (b)와 같이 저속(즉, 적은 회전수)일 때 적고 고속일 때 많게 되므로 상기 크랭크 앵글센서(4)에서 검출되는 전압 역시 저속일 때 낮고 고속일 때 높은 전압을 나타나게 된다.

한편, 상기 전자제어 유니트(5)에서는 상기와 같이 크랭크 앵글센서(4)를 통해 검출된 신호가 전압으로 변환되면 이 전압을 흡입공기량으로 환산하게 된다.

이때의 공기량은 이미 이전에 입력된 값이므로 흡입공기가 크랭크 앵글센서(4)의 출력으로 나타날 때 까지의 시간과 현재의 스로틀 위치센서(TPS)로 다음에 흡입될 공기량을 예측하여 이를 기본 연료량으로 결정한 후, 이를 토대로 인젝션(7)의 구동시간(즉, 연료의 분사시기) 및 스파크 플러그(8)의 점화시기를 결정하여 제어하게 된다.

따라서, 종래의 자동차에서와 같이 엔진으로 흡입되는 공기량을 측정하는 에어 플로 미터 또는 맵센서를 전혀 사용하지 않고 기 설치되어 있는 크랭크 앵글센서의 출력만을 이용하여서도 인젝션을 통해 분산되는 연료량을 정확히 결정할 수 있는 것이다.

[발명의 효과]

이상에서와 같이 본 발명에 의하면, 엔진으로 흡입되는 공기량을 측정하는 에어 플로 미터 또는 맵센서를 종래와 같이 사용하지 않고도 인젝션을 통해 분산되는 연료량을 정확히 결정할 수 있어 EGI 차량의 엔진부를 구성하는 부품수를 줄일 수 있어 제품의 생산원가를 대폭 절감시킬 수 있는 것이다.

Claims (1)

1. 엔진의 시동이 걸려지면 크랭크 앵글센서(4)를 통해 검출되는 아날로그신호를 입력받는 제1과정과; 상기 크랭크 앵글센서(4)의 아날로그 출력신호를 디지탈 값으로 변환시켜 주는 제2과정과; 상기 디지탈 데이타의 펄스폭을 검출하여 전압으로 변조시켜 주는 제3과정과; 상기 전압을 흡입공기량으로 환산하는 제4과정과; 흡입공기가 크랭크 앵글센서(4)의 출력으로 나타날 때까지의 시간을 산출함과 동시에 현재의 스로틀 위치센서의 값을 토대로 다음에 흡입될 공기량을 예측하는 제5과정과; 상기에서 예측한 공기량을 기본 연료량으로 결정하여 인젝션(7)을 통해 분산시켜 주는 제6과정으로 이루어진 것을 특징으로 하는 자동차 엔진의 기본분사량 결정방법.