KR100203310B1

KR100203310B1 - 차량엔진의 연료분사타이밍 제어방법

Info

Publication number: KR100203310B1
Application number: KR1019970035675A
Authority: KR
Inventors: 박성덕
Original assignee: 양재신; 대우자동차주식회사
Priority date: 1997-07-29
Filing date: 1997-07-29
Publication date: 1999-06-15
Also published as: KR19990012326A

Abstract

본 발명은 차량엔진의 연료분사타이밍 제어방법에 관한 것으로, 외주변에 일정한 등간격으로 형성된 다수의 요철패턴과 그 요철패턴의 소정수의 결치부분을 형성한 펌프각검출기어에 의해 엔진의 회전수를 검출하여 엔진의 연료분사타이밍을 제어하도록 된 차량에 있어서, 상기 펌프각검출기어의 회전시 요철패턴에 의한 펄스신호의 주기를 산출하여 상기 결치부분에 의한 갭부분을 검출여부를 판단하고, 상기 검출결과에 의해 판단되는 비갭부분에서 상기 요철패턴의 펄스신호가 상기 펌프각검출기어의 요철패턴의 최대치로 검출될 때까지 누산카운트를 실행하며, 상기 누산카운트의 실행시에 상기 펄스신호의 연속적인 소정의 펄스의 하강에지타이밍을 평균주기와 비교하여 상기 엔진의 회전수를 산출하고, 그 산출된 엔진의 회전수에 기초하여 상기 연료분사타이밍을 제어하도록 된 것이다.

Description

차량엔진의 연료분사타이밍 제어방법

본 발명은 차량엔진의 연료분사타이밍 제어방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전자제어식 연료분사시스템에 적절하게 채용되어 엔진실린더의 직선왕복운동을 회전운동으로 변환하는 크랭크기어의 외주변에 형성된 요철패턴에 의한 펄스의 수를 카운트하여 스파크타이밍(Spark timing)을 최적으로 제어할 수 있도록 된 차량엔진의 연료분사타이밍 제어방법에 관한 것이다.

주지된 바와 같이, 차량의 동력원으로서 제공되는 엔진에 대해서는 전자제어식 연료분사시스템이 채용되어 엔진실린더의 왕복운동에 의해 연료를 최적스파크타이밍에서 연소시켜 최적출력을 얻게 되는 바, 그 연료의 최적스파크타이밍을 산출하기 위한 주지의 적절한 방식으로서는 엔진실린더에 결합된 크랭크기어의 외주변에 일정한 각도로 요철패턴을 형성해서 그 요철패턴을 카운트하여 회전량을 검출하게 되고, 그 검출된 회전량을 기초로 연료의 스파크타이밍을 적절하게 조절하는 방식이다.

여기서, 크랭크기어의 외주변에 형성되는 요철패턴은 그 크랭크기어의 1회전 주기를 360°로 정의한 상태에서 대략 6°마다 하나의 펄스신호가 얻어지도록 58개로 형성되고, 2개의 요철패턴에 해당하는 부분에서는 일정한 레벨의 신호가 얻어지도록 해서 크랭크기어의 회전량을 검출하게 되며, 그 검출된 회전량을 기초로 연료스파크타이밍을 제어하게 된다. 즉, 상기 크랭크기어의 회전수를 rpm, 그 크랭크기어의 1회전주기를 round로 정의하면, rpm = round/min = 60요철패턴/60sec = 1/S = Hz로 구할 수 있게 되고, 상기한 식으로부터 크랭크기어의 요철패턴에 대응하는 6°에 대한 시간을 알면 rpm을 구할 수 있게 된다.

따라서, 크랭크기어의 외주변에 형성된 58개의 요철패턴을 카운트하여 1회전을 판정하는 경우 그 크랭크기어의 외주변에서 2개의 요철패턴주기에 대응하는 갭(Gap)부분을 정확하게 검출해야만 엔진의 회전수를 판정해서 연료스파크타이밍을 제어할 수 있게 된다.

본 발명은 상기한 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 크랭크기어의 외주변에 형성되는 갭부분을 정확하게 검출하여 연료스파크타이밍을 최적으로 제어할 수 있도록 한 차량엔진의 연료분사타이밍 제어방법을 제공함에 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 바람직한 예에 따르면 외주변에 일정한 등간격으로 형성된 다수의 요철패턴과 그 요철패턴의 소정수의 결치부분을 형성한 펌프각검출기어에 의해 엔진의 회전수를 검출하여 엔진의 연료분사타이밍을 제어하도록 된 차량에 있어서, 상기 펌프각검출기어의 회전시 요철패턴에 의한 펄스신호의 주기를 산출하여 상기 결치부분에 의한 갭부분을 검출여부를 판단하고, 상기 검출결과에 의해 판단되는 비갭부분에서 상기 요철패턴의 펄스신호가 상기 펌프각검출기어의 요철패턴의 최대치로 검출될 때까지 누산카운트를 실행하며, 상기 누산카운트의 실행시에 상기 펄스신호의 연속적인 소정의 펄스의 하강에지타이밍을 평균주기와 비교하여 상기 엔진의 회전수를 산출하고, 그 산출된 엔진의 회전수에 기초하여 상기 연료분사타이밍을 제어하도록 된 차량엔진의 연료분사타이밍 제어방법이 제공된다.

바람직하게, 상기 펌프각검출기어의 결치부분에 의한 갭부분의 판단은 상기 결치부분의 펄스신호의 주기가 상기 요철패턴의 펄스신호의 주기에 비해 큰 상태로 검출되는 결과에 의거하여 행해지게 된다.

상기한 본 발명에 따른 차량엔진의 연료분사타이밍 제어방법에 의하면, 펌프각검출기어에 형성된 요철패턴 및 그 요철패턴의 결치부분에 의해 갭부분의 판정을 행하고, 상기 요철패턴에 의한 연속적인 펄스신호의 하강에지타이밍을 평균주기로 제산하여 엔진의 회전수를 산출하며, 그 산출된 엔진의 회전수를 기초로 연료분사타이밍을 제어하게 된다.

도 1은 본 발명에 따른 차량엔진의 연료분사타이밍 제어방법을 실행하는 장치의 블록구성도,

도 2는 본 발명에 따른 차량엔진의 연료분사타이밍 제어방법을 나타낸 플로우차트,

도 3은 본 발명에 따른 차량엔진의 연료분사타이밍 제어방법에서 엔진회전량을 검출과정을 설명하는 타이밍차트이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

10: 펌프각검출기어, 12: 요철패턴,

16: 광전소자, 18: 파형정형부,

20: 카운터, 22: ECM,

24: 전자제어식 연료분사펌프.

이하, 본 발명에 대해 첨부도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 차량엔진의 연료분사타이밍 제어방법을 실행하는 장치의 블록구성도이다.

동 도면에서, 참조부호 10은 엔진실린더에 결합되는 크랭크샤프트(도시 생략)의 회전동력에 의해 회전하면서 엔진의 회전수를 검출하도록 작용하는 펌프각검출기어로서, 그 펌프각검출기어(10)의 외주변에는 일정한 간격, 즉 6°의 주기로 58개의 요철패턴(12)이 형성됨과 더불어, 2개의 요철패턴에 대응하는 결치부분(14)은 그 펌프각검출기어(10)의 1회전을 검출하기 위한 갭부분으로 형성된다.

또, 16은 상기 펌프각검출기어(10)가 중간에 개재되어 상기 요철패턴(12) 및 갭부분(14)에 대한 펄스신호를 발생하는 발광다이오드와 수광다이오드가 상호 대향되도록 배치된 광전소자를 나타내고, 18은 상기 광전소자(16)에서 출력되는 펄스신호를 파형정형하는 파형정형부를 나타내며, 20은 그 파형정형부(18)에서 정형된 펄스신호를 카운트하는 카운터를 나타내고, 22는 해당하는 차량의 전체적인 전자제어를 담당하면서 상기 카운터(18)에서 카운트결과를 기초로 엔진회전량을 판정해서 엔진의 회전수에 비례적으로 전자제어식 연료분사펌프(24)를 제어하여 연료스파크타이밍을 결정하는 ECM(Electronic control module)을 나타낸다.

이어, 상기한 구성에 의해 실행되는 본 발명에 따른 차량엔진의 연료분사타이밍 제어방법에 대해 도 2에 도시된 플로우차트와 도 3에 도시된 타이밍차트를 참조하여 설명한다.

먼저, 해당하는 차량이 주행상태로 되는 경우에는 엔진의 회전수가 예컨대 크랭크샤프트를 매개하여 상기 펌프각검출기어(10)에 전달되고, 그에 따라 그 펌프각검출기어(10)가 회전하게 된다. 그 상태에서 상기 광전소자(16)의 발광다이오드와 수광다이오드의 광전소로에 대한 개폐작용에 의해 그 광전소자(16)로부터는 그 펌프각검출기어(10)의 외주변에 형성된 요철패턴(12)과 결치부분(14)에 대응하는 펄스신호가 검출되게 된다.

상기 펄스신호는 단계 30에서 파형정형부(18)에 의해 수신되어 구형파정형되고나서 상기 카운터(20)에 인가되고, 그 카운터(20)는 그 펄스신호를 누산적으로 카운트하게 된다.

따라서, 상기 카운터(20)의 카운트결과는 상기 ECM(22)에 인가되는 바, 그 ECM(22)은 단계 32에서 상기 펌프각검출기어(10)의 요철패턴(12)에서 검출되는 연속적인 펄스신호의 T1,T2,T3(도 3(b) 참조)의 주기를 산출하게 된다. 그 주기의 산출결과에 의거하여 상기 ECM(22)는 단계 34에서 상기 펌프각검출기어(10)의 결치부분(14)에 의한 갭부분인지를 판정하게 되는 바, 여기서 상기 갭부분에 대한 판정은 상기 펄스신호(T1, T2, T3)의 주기를 기초로 'T2 T1' 또는 'T2 T3'인지를 판단하여 그 조건이 만족되는 경우에는 결치부분(14)에 의한 갭부분으로 판정하게 된다.

따라서, 상기 ECM(22)은 단계 34에서의 판단결과 결치부분에 의한 갭이 검출되는 경우에는 그 갭부분을 인식하고서 초기단계로 복귀하는 반면, 상기 단계 34에서의 판단결과 결치부분이 검출되지 않는 경우에는 단계 36으로 이행하여 상기 펌프각검출기어(10)의 요철패턴(12)에 의한 상기 카운터(20)의 58펄스신호의 누산카운트결과가 58에 도달되는 시점까지 카운트가 행해지게 된다.

그러한 카운트가 실행되는 상태에서 상기 ECM(22)은 단계 38에서 연속적인 4-펄스신호의 하강에지타이밍을 판정하게 된다. 즉, 연속적인 4-펄스신호가 예컨대 도 3(a)에 예시된 'A','B','C','D'인 경우 그 하강에지타이밍의 합을 i로 가정하면 'i = A + B + C + D'로 판정된다.

그 판정결과에 의거하여 상기 ECM(22)은 단계 40으로 이행하여 i가 그 4-연속펄스신호의 평균주기인 '98'이상인지 여부를 판단하게 되고, 그 판단결과 i가 평균주기 이상이면 단계 42로 이행하여 엔진의 회전수를 해당하는 ECM(42)에 대해 설정되는 엔진의 회전수산출식(즉, RPM = 625000/i)에 의해 산출하게 된다.

그에 대해, 상기 ECM(22)은 단계 40에서의 판단결과 i가 그 4-연속펄스신호의 평균주기인 '98'이하로 판단되는 경우이면 단계 44로 이행하여 엔진의 회전수를 해당하는 ECM(42)에 대해 설정되는 엔진의 회전수산출식(즉, RPM = 625000/98)로 산출하고나서 단계 46에서 상기 전자제어식 연료분사펌프(24)를 제어하여 연료가 차단되도록 하게 된다. 따라서, 엔진의 회전수의 검출에 의해 전자제어식 연료분사펌프에 의한 연료분사타이밍을 그 엔진의 회전수에 적응적으로 최적화제어될 수 있게 된다.

상기한 바와 같이, 본 발명에 따른 차량엔진의 연료분사타이밍 제어방법에 의하면 펌프각검출기어에 형성된 요철패턴과 결치부분의 검출방식에 의해 엔진의 회전수를 산출해서 그 엔진의 회전수에 적응적으로 연료분사타이밍을 최적으로 제어할 수 있게 된다.

Claims

외주변에 일정한 등간격으로 형성된 다수의 요철패턴과 그 요철패턴의 소정수의 결치부분을 형성한 펌프각검출기어에 의해 엔진의 회전수를 검출하여 엔진의 연료분사타이밍을 제어하도록 된 차량에 있어서,

상기 펌프각검출기어의 회전시 요철패턴에 의한 펄스신호의 주기를 산출하여 상기 결치부분에 의한 갭부분을 검출여부를 판단하고, 상기 검출결과에 의해 판단되는 비갭부분에서 상기 요철패턴의 펄스신호가 상기 펌프각검출기어의 요철패턴의 최대치로 검출될 때까지 누산카운트를 실행하며, 상기 누산카운트의 실행시에 상기 펄스신호의 연속적인 소정의 펄스의 하강에지타이밍을 평균주기와 비교하여 상기 엔진의 회전수를 산출하고, 그 산출된 엔진의 회전수에 기초하여 상기 연료분사타이밍을 제어하도록 된 것을 특징으로 하는 차량엔진의 연료분사타이밍 제어방법.
제 1항에 있어서, 상기 펌프각검출기어의 결치부분에 의한 갭부분의 판단은 상기 결치부분의 펄스신호의 주기가 상기 요철패턴의 펄스신호의 주기에 비해 큰 상태로 검출되는 결과에 의거하여 행해지는 것을 특징으로 하는 차량엔진의 연료분사타이밍 제어방법.