KR100205109B1 - Fuel injector control method of vehicle - Google Patents

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Abstract

본 발명은 자동차의 연료제어장치 관한 것으로, 특히, ECM의 제어신호에 대응하여 엔진에 연료를 분사하는 연료인젝터의 반응속도를 빠르게 하는 자동차의 연료인젝터 제어방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a fuel control apparatus for a vehicle, and more particularly, to a fuel injector control method for a vehicle that speeds up a reaction speed of a fuel injector for injecting fuel into an engine in response to a control signal of an ECM.

ECM으로 부터 제어신호가 인가됨에 따라 이에 대응하여 연료분사장치내의 트랜지스터가 온(ON)되어, 전류가 흐름으로써 연료인젝터가 작동되기 까지, 딜레이타임이 많이 소요되는 바, ECM의 제어에 따라 즉각적으로 연료인젝터가 작동하지 않아, 정밀하게 엔진의 연료분사를 제어하지 못하는 문제점이 있다.As the control signal is applied from the ECM, the transistor in the fuel injection device is turned on in response to a large delay time until the fuel injector is operated by the flow of current. Since the fuel injector does not operate, there is a problem in that the fuel injection of the engine cannot be precisely controlled.

본 발명은 ECM으로 부터 제어신호가 인가됨에 따라 이에 대응하여 연료인젝터가 작동되기 까지 소요되는 지연시간을 줄여, ECM의 제어신호에 대응하여 즉각적으로 연료인젝터가 작동하도록 함으로써, 정밀하게 엔진의 연료분사를 제어할 수 있다.According to the present invention, the fuel injection of the engine is precisely performed by reducing the delay time required for the fuel injector to operate according to the application of the control signal from the ECM. Can be controlled.

Description

자동차의 연료인젝터 제어방법Fuel Injector Control Method of Vehicle

본 발명은 자동차의 연료제어장치 관한 것으로, 특히, ECM의 제어신호에 대응하여 엔진에 연료를 분사하는 연료인젝터의 반응속도를 빠르게 하는 자동차의 연료인젝터 제어방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a fuel control apparatus for a vehicle, and more particularly, to a fuel injector control method for a vehicle that speeds up a reaction speed of a fuel injector for injecting fuel into an engine in response to a control signal of an ECM.

일반적으로 자동차의 연료제어장치는 모든 운전조건하에서 엔진에 필요한 혼합기를 가장 연소하기 쉬운 상태로 공급하는 장치이므로, 엔진의 성능, 특히 출력이나 경제성을 크게 좌우하는 중요한 부분이다. 전술한 바와 같은 종래의 자동차의 연료제어장치는 첨부된 도면 도1에 도시된 바와 같이, 연료탱크(10), 연료펌프(20), 연료필터(30), 연료분배레일어셈블리(40), 연료인젝터(50), 엔진(60), 각종센서(70), 연료압력조절기(80) 및 ECM(Electronic Control Module; 9)을 구비한다. 연료탱크(10)는 연료를 저장하고, 연료펌프(20)는 연료탱크(10)에서 연료를 빨아들여 기화기 또는 연료분사장치로 압송한다. 연료필터(30)는 연료내에 포함된 불순물을 제거한다. 연료분배레일어셈블리(40)는 흡기 매니폴드에 장착되며 연료인젝터(50)를 지지해 주고, 연료인젝터(50)로 연료를 균등하게 분배,공급해 준다. 연료인젝터(50)는 ECM(90)으로 부터 인가되는 제어신호에 따라 각 기통의 흡기 매니폴드에 연료를 분사한다. 엔진(60)은 연료인젝터(50)로 부터 연료를 공급받아 가동하여 자동차를 구동시킨다. 각종센서(70)는 흡입공기량, 부하, 배기가스 중의 산소량, 수온, 흡기온도 및 가감속 등의 상태를 검출하여 전기신호로 변환하여 ECM(90)으로 출력한다. 연료압력조절기(80)는 연료인젝터(50)로 보내는 연료의 압력을 흡기 매니폴드내의 압력보다 항상 높은 압력, 즉, 약 2.25kgf/cm2로 유지하는 것으로 남은 연료는 리턴파이프를 통해 연료탱크(10)로 되돌려 보낸다. ECM(90)은 각종센서(70)로 부터 인가되는 다수의 검출신호에 의거하여 운전상태에 적합한 분사시간을 계산한 후, 이에 따른 제어신호를 연료인젝터(50)로 인가하여 연료인젝터(50)를 작동시킨다.In general, the fuel control device of an automobile is a device that supplies the mixer necessary for the engine under the most operating conditions in the most easily burned state, and thus is an important part that greatly influences the performance of the engine, in particular, the power and economy. As described above, the fuel control apparatus of a conventional vehicle is illustrated in FIG. 1, the fuel tank 10, the fuel pump 20, the fuel filter 30, the fuel distribution rail assembly 40, and the fuel. An injector 50, an engine 60, various sensors 70, a fuel pressure regulator 80, and an ECM (Electronic Control Module) 9 are provided. The fuel tank 10 stores fuel, and the fuel pump 20 sucks the fuel from the fuel tank 10 and feeds the fuel to a vaporizer or a fuel injection device. The fuel filter 30 removes impurities contained in the fuel. The fuel distribution rail assembly 40 is mounted on the intake manifold, supports the fuel injector 50, and evenly distributes and supplies fuel to the fuel injector 50. The fuel injector 50 injects fuel to the intake manifold of each cylinder according to a control signal applied from the ECM 90. The engine 60 operates by receiving fuel from the fuel injector 50 to drive the vehicle. The various sensors 70 detect a state of the intake air amount, the load, the amount of oxygen in the exhaust gas, the water temperature, the intake temperature, the acceleration and deceleration, etc., convert them into electric signals and output them to the ECM 90. The fuel pressure regulator 80 maintains the pressure of the fuel sent to the fuel injector 50 at a pressure higher than that in the intake manifold at all times, that is, about 2.25 kgf / cm 2 . Return to 10). The ECM 90 calculates an injection time suitable for an operation state based on a plurality of detection signals applied from various sensors 70, and then applies the control signal according to the fuel injector 50 to the fuel injector 50. Activate

상기와 같이 구성되는 종래 연료제어장치의 동작을 설명하면, 먼저, ECM(90)은 각종센서(70)로 부터 인가되는 흡입공기량, 부하, 배기가스 중의 산소량, 수온, 흡기온도 및 가감속과 같은 검출신호로 부터 엔진(60)의 상태를 검출하여, 운전상태에 적합한 분사시간을 계산하여 연료인젝터(50)측으로 제어신호를 인가하고, 연료인젝터(50)는 ECM(90)으로 부터 인가되는 제어신호에 따라, 연료압력조절기(80)에 의해 약 2.25kgf/cm2의 압력으로 연료펌프(20)로 부터 공급되는 연료를 엔진(60)의 실린더로 분사함으로써, 엔진(60)은 최적의 상태로 작동하여 자동차를 구동시키게 된다.Referring to the operation of the conventional fuel control device configured as described above, first, the ECM 90 is such as the amount of intake air, load, oxygen in the exhaust gas, water temperature, intake temperature and acceleration and deceleration applied from the various sensors 70 The state of the engine 60 is detected from the detection signal, the injection time suitable for the operation state is calculated, and a control signal is applied to the fuel injector 50. The fuel injector 50 is applied from the ECM 90. According to the signal, the engine 60 is in an optimal state by injecting fuel supplied from the fuel pump 20 into the cylinder of the engine 60 at a pressure of about 2.25 kgf / cm 2 by the fuel pressure regulator 80. To drive the car.

전술한 바와 같은 종래의 연료인젝터는, ECM으로 부터 제어신호가 인가됨에 따라 이에 대응하여 연료분사장치내의 트랜지스터가 온(ON)되어, 전류가 흐름으로써 연료인젝터가 작동되기 까지, 딜레이타임이 많이 소요되는 바, ECM의 제어에 따라 즉각적으로 연료인젝터가 작동하지 않아, 정밀하게 엔진의 연료분사를 제어하지 못하는 문제점이 있다.As described above, the conventional fuel injector requires a large delay time until a control signal is applied from the ECM, thereby turning on the transistor in the fuel injection device and operating the fuel injector by the flow of current. If the fuel injector does not operate immediately under the control of the ECM, there is a problem in that the fuel injection of the engine cannot be precisely controlled.

본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 감안하여 안출한 것으로, ECM으로 부터 제어신호가 인가됨에 따라 이에 대응하여 연료인젝터가 작동되기 까지 소요되는 지연시간을 줄여, ECM의 제어신호에 대응하여 즉각적으로 연료인젝터가 작동하도록 함으로써, 정밀하게 엔진의 연료분사 제어할 수 있는 자동차의 연료인젝터 제어방법을 제공함을 목적으로 한다.The present invention has been made in view of the problems described above, and according to the control signal is applied from the ECM to reduce the delay time required to operate the fuel injector correspondingly, the fuel immediately corresponding to the control signal of the ECM It is an object of the present invention to provide a fuel injector control method for an automobile which can precisely control fuel injection of an engine by allowing the injector to operate.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 자동차의 연료인젝터 제어방법에 있어서, ECM은 연료인젝터를 작동시키기 위한 메인펄스를 파워트랜지스터에 인가하기 전에, 소정의 보조펄스를 먼저 파워트랜지스터에 인가함으로써, 파워트랜지스터를 작동시켜 연료인젝터의 솔레노이드코일에 흐르는 전류를 소정레벨이상 미리 상승시켜, 연료인젝터의 솔레노이드코일이 작동할 수 있는 전류의 레벨로 근접시킴으로써, ECM으로 부터 메인펄스가 인가됨과 동시에 연료인젝터가 작동 할 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a fuel injector control method for an automobile, wherein the ECM first applies a predetermined auxiliary pulse to the power transistor before applying the main pulse for operating the fuel injector to the power transistor. By operating the power transistor, the current flowing through the solenoid coil of the fuel injector is raised in advance by a predetermined level or more, and is approached to the level of the current at which the solenoid coil of the fuel injector can operate. It is characterized by that it can work.

도 1은 일반적인 자동차에서 연료제어장치의 구성블록도.1 is a block diagram of a fuel control device in a typical vehicle.

도 2는 도 1에 도시된 연료인젝터의 단면도.FIG. 2 is a sectional view of the fuel injector shown in FIG. 1. FIG.

도 3은 도 1에 도시된 연료인젝터의 제어회로도.3 is a control circuit diagram of the fuel injector shown in FIG. 1;

도 4a는 종래의 연료인젝터가 ECM의 제어신호에 따른 응답을 나타낸 타이밍도.4A is a timing diagram illustrating a response of a conventional fuel injector according to a control signal of an ECM.

도 4b는 본 발명이 적용된 연료인젝터가 ECM의 제어신호에 따른 응답을 나타낸Figure 4b shows the response according to the control signal of the ECM fuel injector to which the present invention is applied

타이밍도이다.Timing diagram.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

10 : 연료탱크 20 : 연료펌프10: fuel tank 20: fuel pump

30 : 연료필터 40 : 연료분배레일어셈블리30: fuel filter 40: fuel distribution rail assembly

50 : 연료인젝터 51 : 솔레노이드코일50: fuel injector 51: solenoid coil

52 : 플런저 53 : 니들밸브52: Plunger 53: Needle Valve

60 : 엔진 70 : 각종센서60: engine 70: various sensors

80 : 연료압력조절기 90 : ECM(Electronic Control Module)80: fuel pressure regulator 90: ECM (Electronic Control Module)

100 : 이그니션스위치 110 : 레지스터100: ignition switch 110: register

120 : 파워트랜지스터120: power transistor

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명의 실시예에 따른 연료인젝터는 첨부된 도면 도2에 도시된 바와 같이, 솔레노이드코일(51), 플런저(52) 및 니들밸브(53)로 구성되어 있으며, 솔레노이드코일(51)에 전류가 흐르면 플런저(52)가 흡인되어 플런저(52)와 일체가 되어 있는 니들밸브(53)가 분사구를 열게 됨으로써, 연료는 엔진에 분사된다. 이 때, 연료의 분사량은 니들밸브(53)가 열려있는 시간, 즉, 솔레노이드코일(51)에 전류가 흐르는 통전시간으로 결정되며, 연료인젝터를 작동시키기 위한 제어회로는 첨부된 도면 도3에 도시되어 있는 바, 파워트랜지스터(120)로 부터 전류가 인가되면 작동하여 엔진에 연료를 분사하는 다수의 연료인젝터(50a∼50n), 파워트랜지스터(120)에 제어펄스를 인가하는 ECM(90), 이그니션전원을 인가하는 이그니션스위치(100), 연료인젝터(50a∼50n)의 응답성을 향상시키는 레지스터(110) 및 ECM(90)으로 부터 제어펄스가 인가되면 온되어 연료인젝터(50a∼50n)의 솔레노이드코일(51)에 전류를 인가하는 파워트랜지스터(120)를 구비한다. 도면에서 알 수 있는 바와 같이, 연료인젝터(50a∼50n)에 저항으로 구성된 레지스터(110)를 직렬로 넣어 전압을 낮추어 제어하고 있는 것이 특징이며, 먼저, 이그니션스위치(100)를 온하면, 전류는 레지스터(110), 연료인젝터(50a∼50n) 및 ECM(90)의 순서대로 흐르고, 따라서, ECM(90)은 제어펄스를 파워트랜지스터(120)의 베이스단에 인가하고, 이에 따라 파워트랜지스터(120)가 온(ON)되어 연료인젝터(50a∼50n)에 어스회로가 구성되므로, 연료인젝터(50a∼50n)에 전류인가됨에 따라 솔레노이드코일(51)에 전류가 흐르게 되므로, 플런저(52)가 흡인되어 플런저(52)와 일체가 되어 있는 니들밸브(53)가 분사구를 열게 되어, 연료는 엔진에 분사된다. 이 때, ECM(90)으로 부터 제어펄스가 인가됨에 따른 연료인젝터(50a∼50n)의 작동을 첨부된 도면 도4의 타이밍도에 따라 종래기술과 비교하여 설명하면 다음과 같다.As shown in FIG. 2, the fuel injector according to the embodiment of the present invention includes a solenoid coil 51, a plunger 52, and a needle valve 53, and a current is applied to the solenoid coil 51. When it flows, the plunger 52 is attracted, and the needle valve 53 which is integral with the plunger 52 opens the injection port, so that fuel is injected into the engine. At this time, the injection amount of the fuel is determined by the time when the needle valve 53 is opened, that is, the energization time through which current flows in the solenoid coil 51, and a control circuit for operating the fuel injector is shown in FIG. As shown, a plurality of fuel injectors 50a to 50n which operate when a current is applied from the power transistor 120 to inject fuel into the engine, and an ECM 90 that applies control pulses to the power transistor 120, ignition When a control pulse is applied from the ignition switch 100 for applying power, the resistor 110 for improving the responsiveness of the fuel injectors 50a to 50n, and the ECM 90, the solenoid of the fuel injectors 50a to 50n is turned on. A power transistor 120 for applying a current to the coil 51 is provided. As can be seen from the figure, the fuel injectors 50a to 50n are placed in series with a resistor 110 composed of a resistor to control the voltage by lowering it. First, when the ignition switch 100 is turned on, the current In order of the register 110, the fuel injectors 50a to 50n, and the ECM 90, the ECM 90 applies a control pulse to the base end of the power transistor 120, and thus the power transistor 120 () Is turned on to constitute an earth circuit in the fuel injectors 50a to 50n, so that the current flows to the solenoid coil 51 as a current is applied to the fuel injectors 50a to 50n, so that the plunger 52 is attracted. The needle valve 53, which is integrated with the plunger 52, opens the injection port, and the fuel is injected into the engine. At this time, the operation of the fuel injectors 50a to 50n according to the control pulse applied from the ECM 90 will be described with reference to the related art according to the timing diagram of FIG. 4 as follows.

먼저, 첨부된 도면 도4a는 종래의 ECM(90)으로 제어펄스가 인가됨에 따른 연료인젝터(50a∼50n) 작동의 타이밍도 이며, 이그니션스위치(100)를 온하면, 전류는 레지스터(110), 연료인젝터(50a∼50n) 및 ECM(90)의 순서대로 흐르고, 따라서, ECM(90)은 제어펄스를 파워트랜지스터(120)의 베이스단에 인가하고, 이에 따라 파워트랜지스터(120)가 온(ON)되어 연료인젝터(50a∼50n)에 어스회로가 구성되므로 연료인젝터(50a∼50n)에 전류인가됨에 따라 솔레노이드코일(51)에 전류가 흐르게 되어 플런저(52)가 흡인됨으로써, 플런저(52)와 일체가 되어 있는 니들밸브(53)가 분사구를 열게 되어, 연료는 엔진에 분사된다. 이 때, 솔레노이드코일(51)은 파워트랜지스터(120)로 부터 인가되는 전류가 소정레벨이상이 되야 동작하는 바, ECM(90)으로 부터 제어펄스가 인가되어 파워트랜지스터(120)가 온되면 전류의 레벨은 도시된 바와 같이 서서히 상승하게 된다. 따라서, 솔레노이드코일(51)이 동작하기 위한 소정의 전류레벨로 상승하기 까지의 시간, 즉 T만큼의 시간이 경과된 후에 솔레노이드코일(51)은 동작하여 연료가 분사된다.First, FIG. 4A is a timing diagram of fuel injector 50a to 50n operation according to the control pulse applied to the conventional ECM 90. When the ignition switch 100 is turned on, the current is a resistor 110, In order for the fuel injectors 50a to 50n and the ECM 90 to flow, the ECM 90 applies a control pulse to the base end of the power transistor 120, whereby the power transistor 120 is turned ON. As the earth circuit is formed in the fuel injectors 50a to 50n, the current flows to the solenoid coil 51 as the current is applied to the fuel injectors 50a to 50n, so that the plunger 52 is sucked, An integrated needle valve 53 opens the injection port, and fuel is injected into the engine. At this time, the solenoid coil 51 operates only when the current applied from the power transistor 120 is greater than or equal to a predetermined level. When the control transistor is applied from the ECM 90 and the power transistor 120 is turned on, The level rises slowly as shown. Therefore, after the time until the solenoid coil 51 rises to a predetermined current level for operation, that is, the time elapses by T, the solenoid coil 51 is operated to inject fuel.

한편, 첨부된 도면 도4b는 본 발명이 적용된 연료인젝터 작동의 타이밍도 이며, 이그니션스위치(100)를 온하면, 전류는 레지스터(110), 연료인젝터(50a∼50n) 및 ECM(90)의 순서대로 흐르고, 따라서, ECM(90)은 제어펄스를 파워트랜지스터(120)의 베이스단에 인가하는 바, 도시된 바와 같이, ECM(90)은 메인제어펄스를 인가하기 전에 보조펄스를 먼저 파워트랜지스터(120)에 인가하고, 이에 따라 파워트랜지스터(120)가 온(ON)되어 연료인젝터(50a∼50n)에 어스회로가 구성되므로, 연료인젝터(50a∼50n)에는 전류가 인가되어 솔레노이드코일(51)에 인가되는 전류의 레벨은 상승하게 되며, 이후에, ECM(90)은 메인제어펄스를 파워트랜지스터(120)에 인가함으로써, 파워트랜지스터(120)는 연료인젝터(50a∼50n)에 다시 전류를 인가하고, 이에 따라, 솔레노이드코일(51)에 전류가 흐르게 되어 플런저(52)가 흡인됨으로써, 플런저(52)와 일체가 되어 있는 니들밸브(53)가 분사구를 열게 되어, 연료는 엔진에 분사된다. 이 때, ECM(90)에 의해 메인제어펄스가 인가되기 전에 이미 보조제어펄스에 의해 솔레노이드코일(51)에 흐르는 전류는 소정레벨이상 상승한 상태이므로, ECM(90)으로 부터 메인제어펄스가 인가된 이후에 솔레노이드코일(51)이 동작하기 까지의 전류레벨의 상승시간, 즉, T'은 종래기술에 따른 시간 T보다 작을 것이며, 따라서, ECM(90)으로 부터 제어펄스가 인가된 후, 연료인젝터(50a∼50n)의 동작시간은 단축되어 보다 정밀하게 엔진의 연료분사를 제어할 수 있다.4B is a timing diagram of the fuel injector operation to which the present invention is applied. When the ignition switch 100 is turned on, the current flows in the order of the resistor 110, the fuel injectors 50a to 50n, and the ECM 90. As such, the ECM 90 applies the control pulse to the base end of the power transistor 120. As shown, the ECM 90 first applies the auxiliary pulse to the power transistor before applying the main control pulse. 120, the power transistor 120 is turned on and the earth circuit is configured in the fuel injectors 50a to 50n. Thus, a current is applied to the fuel injectors 50a to 50n, so that the solenoid coil 51 is applied. The level of the current applied to the voltage rises, and then, the ECM 90 applies the main control pulse to the power transistor 120 so that the power transistor 120 applies the current to the fuel injectors 50a to 50n again. As a result, current flows through the solenoid coil 51. As the plunger 52 is sucked, the needle valve 53 which is integrated with the plunger 52 opens the injection port, and the fuel is injected into the engine. At this time, before the main control pulse is applied by the ECM 90, the current flowing through the solenoid coil 51 by the auxiliary control pulse has already risen by a predetermined level or more, so that the main control pulse is applied from the ECM 90. Thereafter, the rise time of the current level until the solenoid coil 51 operates, that is, T 'will be less than the time T according to the prior art, and therefore, after the control pulse is applied from the ECM 90, the fuel injector The operating time of 50a to 50n is shortened and the fuel injection of the engine can be controlled more precisely.

전술한 바와 같이, 본 발명은 ECM으로 부터 제어신호가 인가됨에 따라 이에 대응하여 연료인젝터가 작동되기 까지 소요되는 지연시간을 줄여, ECM의 제어신호에 대응하여 즉각적으로 연료인젝터가 작동하도록 함으로써, 정밀하게 엔진의 연료분사를 제어할 수 있다.As described above, the present invention reduces the delay time required for the fuel injector to operate in response to the application of the control signal from the ECM, thereby enabling the fuel injector to operate immediately in response to the control signal of the ECM. Fuel injection of the engine can be controlled.

Claims (1)

자동차의 연료인젝터 제어방법에 있어서, ECM은 연료인젝터를 작동시키기 위한 메인펄스를 파워트랜지스터에 인가하기 전에, 소정의 보조펄스를 먼저 파워트랜지스터에 인가함으로써, 파워트랜지스터를 작동시켜 연료인젝터의 솔레노이드코일에 흐르는 전류를 소정레벨이상 미리 상승시켜, 연료인젝터의 솔레노이드코일이 작동할 수 있는 전류의 레벨로 근접시킴으로써, ECM으로 부터 메인펄스가 인가됨과 동시에 연료인젝터가 작동 할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 자동차의 연료인젝터 제어방법.In the fuel injector control method of an automobile, the ECM operates a power transistor by first applying a predetermined auxiliary pulse to the power transistor before applying a main pulse for operating the fuel injector to the power transistor, thereby actuating the solenoid coil of the fuel injector. By raising the current flowing in advance by a predetermined level or more, and approaching the level of the current at which the solenoid coil of the fuel injector can operate, the main fuel is applied from the ECM and the fuel injector can be operated. Fuel injector control method.
KR1019970035119A 1997-07-25 1997-07-25 Fuel injector control method of vehicle KR100205109B1 (en)

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