KR100218777B1 - 가속 특성에 따른 점화시기 보정장치 및 그 방법 - Google Patents
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Abstract
엔진의 출력측인 크랭크축에 장착되어 엔진구동에 따라 회전하는 크랭크각의 회전수를 감지하여 그에 해당하는 전기적인 신호를 출력하는 엔진 회전수 감지수단과; 가속폐달에 연동하여 위치가 가변하는 스로틀 밸브에 연결되어, 스로틀 밸브의 상태 변화에 따라 저항값이 가변되어 그에 해당하는 전기적인 신호를 출력하는 스로틀 밸브 감지수단과; 상기 엔진회전수 감지수단에서 출력되는 엔진회전수에 따라 점화시기를 설정한 다음, 감지되는 스로틀 밸브의 개도량과 엔진회전수에 따라 점화시기 지연량을 판독하고, 시간당 스로틀 밸브의 개도량 변화량을 측정하여 운전자의 가속특성을 판단한 다음, 측정된 시간당 스로틀 밸브의 개도량 변화량에 따라 설정된 점화시기 보정값을 판독하여 상기 판독된 보정값에 따라 점화시기 지연량을 보정한다음, 보정된 점화시기 지연량에 따라 운전자의 가속특성에 따른 점화시기를 설정한 다음 해당하는 점화시기에 따라 점화신호를 출력하는 엔진 제어수단과; 상기 엔진 제어수단에서 출력되는 점화신호에 따라 작동되어 해당하는 실린더의 연소과정을 수행하는 점화수단으로 이루어지는 가속특성에 따른 점화시기 보정장치는, 운전자의 가속특성에 따라 노킹발생을 억제하기 위한 점화시기의 지연량을 설정하여 그에 따라 실린더의 연소과정을 수행하여 가속상태에 따른 운전성능을 개선할 수 있으며, 운전자의 가속특성에 맞게 노킹현상을 방지하면서 적절한 엔진출력을 제공할 수 있으며, 그 방법을 제공할 수 있다.
Description
제1도는 이 발명의 실시예에 따른 가속특성에 따른 점화시기 보정장치의 구성 블럭도이고,
제2도는 이 발명의 실시예에 따른 가속특성에 따른 점화시기 보정장치의 동작 순서도이고,
제3도는 이 발명의 실시예에 따른 가속특성에 따른 스로틀 밸브의 개도량의 변화 그래프이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
20 : 엔진 회전수 감지부 30 : 엔진 제어부
이 발명은 가속특성에 따른 점화시기 보정장치 및 그 방법에 관한 것으로 더욱 상세하게 말하자면, 운전자의 가속특성에 따라 노킹발생을 억제하기 위한 점화시기의 지연량을 설정하여 그에 따라 실린더의 연소과정을 수행하여 가속상태에 따른 운전성을 개선하기 위한 가속특성에 따른 점화시기 보정장치 및 그 방법에 관한 것이다.
일반적으로 자동차의 출발시의 가속시나 정속주행중에 가속하는 경우에, 노킹(knocking)발생을 방지하기 위하여 엔진부하량 즉, 가속페달에 연동하는 스로틀 밸브의 개도량과 엔진회전수에 따라 점화시기 지연량을 설정하여 그에 따라 실린더의 연소동작을 제어한다.
상기와 같이 연소실내의 미연소 말단가스가 압축착화되어 연소가 급격히 발생하는 이상연소 현상인 노킹이 발생하게 되면, 미연소 말단가스가 일순간에 이상 연소되어서 압력과 온도가 급격히 상승한다.
연소실의 압력과 온도가 급격히 상승함에 따라 고주파의 압력파가 발생하여 연소실벽의 경계층을 벗겨버려 방열량을 증가시키고, 이로 인하여 기관 각부의 온도가 상승하고 그 결과 피스톤, 피스톤링, 베어링 또는 밸브의 소손이나 파손을 유발하기도 하며 방열량 증가에 의하여 엔진 출력이 저하가 된다.
상기와 같이 발생하는 노킹현상은 점화시기와 밀접한 관계를 가지고 있으며, 점화시기를 빠르게 하면 상사점 부근에서 연소압력의 상승이 증가하고 이로 인하여 말단가스에 가해지는 압력이 높아지기 때문에 노킹이 촉진이 된다.
따라서, 노킹현상을 방지하기 위해서는 미연소 말단가스에 가해지는 압력을 낮추기 위하여 점화시기를 지연시켜야 한다. 그러나, 점화시기를 너무 지연시키게 되면 엔진출력과 열효율을 저하기키기 때문에 노킹현상을 방지하기 위한 점화시기의 지연량도 어느 정도 한계가 있다.
종래에는 상기와 같이 차량의 엔진출력을 저하시키고 기관의 일부를 손상시키는 노킹현상을 방지하기 위한 점화시기의 지연량이, 차량의 엔진 부하량인 스로틀 밸브의 개도량과 엔진회전수에 따라 설정되어 있으므로, 운전자의 운전특성에 따라 가속하는 순간에 급가속을 하거나 완가속을 하는 특성에 따른 점화시기량이 보정되지 않는다.
다시 말하자면, 운전자의 운전습관에 따른 가속특성이 고려되지 않고 단순히 엔진부하량에 따라 점화시기가 지연량이 설정되므로, 급가속시의 출력지연 등의 운전자의 가속특성에 따른 적절한 운전성이 제공되지 않는 단점이 발생한다.
그러므로, 이 발명의 목적은 상기한 종래의 단점을 해결하기 위한 것으로, 운전자의 가속특성에 따라 노킹발생을 억제하기 위한 점화시기의 지연량을 설정하여 그에 따라 실린더의 연소과정을 수행하여 가속상태에 따른 운전성을 개선하기 위한 가속특성에 따른 점화시기 보정장치 및 그 방법을 제공하고자 하는데 있다.
상기의 목적을 달성하고자 하는 이 발명의 구성은, 엔진의 출력축인 크랭크축에 장착되어 엔진구동에 따라 회전하는 크랭크각의 회전수를 감지하여 그에 해당하는 전기적인 신호를 출력하는 엔진 회전수 감지수단과; 가속페달에 연동하여 위치가 가변하는 스로틀 밸브에 연결되어, 스로틀 밸브의 상태 변화에 따라 저항값이 가변되어 그에 해당하는 전기적인 신호를 출력하는 스로틀 밸브 감지수단과; 상기 엔진회전수 감지수단에서 출력되는 엔진회전수에 따라 점화시기를 설정한 다음, 감지되는 스로틀 밸브의 개도량과 엔진회전수에 따라 점하시기 지연량을 판독하고, 시간당 스로틀 밸브의 개도량 변화량을 측정하여 운전자의 가속특성을 판단한 다음, 측정된 시간당 스로틀 밸브의 개도량 변화량에 따라 설정된 점화시기 보정값을 판독하여 상기 판독된 보정값에 따라 점화시기 지연량을 보정한 다음, 보정된 점화시기 지연량에 따라 운전자의 가속특성에 따른 점화시기를 설정한 다음 해당하는 점화시기에 따라 점화신호를 출력하는 엔진 제어수단과; 상기 엔진 제어수단에서 출력되는 점화신호에 따라 작동되어 해당하는 실린더의 연소과정을 수행하는 점화수단으로 이루어진다.
상기의 목적을 달성하기 위한 이 발명의 다른구성은, 자동차에 전원이 인가되면 모든 작동회로가 초기화되고, 엔진구동에 따라 출력되는 엔진회전수를 감지하는 단계와; 상기 감지되는 엔진회전수에 따라 설정되어 메모리에 저장된 점화시기표에 의하여 점화시기를 설정하는 단계와; 스로틀 밸브의 개도량을 감지하여 엔진회전수와 스로틀 밸브의 개도량에따라 설정되어 저장된 점화시기 지연량을 판독하는 단계와; 운전자의 가속특성을 판단하기 위하여 시간당 스로틀 밸브의 개도량 변화량을 측정하여, 측정된 시간당 스로틀 밸브의 개도량 변화량에 따라 설정되어 저장된 해당하는 보정값을 판독하는 단계와; 상기 판독된 보정값에 따라 점화시기 지연량을 보정한 다음 보정된 점화시기 지연량에 따라 다시 점화시기를 설정하여, 설정된 점화시기에 따라 점화플러그를 점화시키는 단계로 이루어진다.
상기 구성에 의하여 이 발명을 용이하게 실시할 수 있는 가장 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조로 하여 설명하면 다음과 같다.
제1도는 이 발명의 실시예에 따른 가속특성에 따른 점화시기 보정장치의 구성 블럭도이고, 제2도는 이 발명의 실시예에 따른 가속특성에 따른 점화시기 보정장치의 동작 순서도이고, 제3도는 이 발명의 실시예에 따른 가속특성에 따른 스로틀 밸브의 개도량의 변화그래프이다.
제1도에 도시되어 있듯이 이 발명의 실시예에 따른 가속특성에 따른 점화시기 보정장치의 구성은, 가속페달에 연동하는 스로틀 밸브의 개도량을 감지하여 그에 해당하는 전기적인 신호를 출력하는 스로틀 밸브 감지부(10)와, 엔진구동에 따라 출력되는 엔진 회전수를 감지하여 그에 해당하는 전기적인 신호를 출력하는 엔진 회전수 감지부(20)와, 상기 감지부(10,20)의 출력단에 연결되어 시간당 변화하는 스로틀 밸브의 개도량과 감지되는 엔진회전수에 따라 점화시기를 설정하여 그에 해당하는 점화신호를 출력하는 엔진 제어부(30)와, 상기 엔진 제어부(30)의 출력단에 연결되어 인가되는 점화신호에 따라 해당하는 실린더의 점화플러그가 점화되는 점화플러그부(40)로 이루어진다.
상기 구성에 의한 이 발명의 실시예에 따른 가속특성에 따른 점화시기 보정장치의 작용은 다음과 같다.
자동차에 시동이 걸려 전원이 인가되면 모든 구동장치로 전원이 인가되어 초기화되고, 엔진 제어부(30)는 모든 사용변수를 초기화한 다음 엔진구동에 따라 출력되는 엔진 회전수를 감지한다(S110∼S120).
상기 엔진 회전수 감지부(20)는 엔진의 출력측인 크랭크축에 장착되어 엔진구동에 따라 회전하는 크랭크각의 회전수를 감지하여 그에 해당하는 전기적인 신호를 출력한다.
상기 엔진 회전수 감지부(20)에서 출력되는 엔진회전수를 감지한 다음, 도시하지 않은 내부 메모리에 저장되어 감지되는 엔진회전수와 기본분사량에 따라 설정된 점화시기표에 의하여, 감지되는 엔진회전수에 해당하는 번지를 판독하여 점화시기를 설정한 다음(S130), 노킹을 방지하기 위한 점화시기의 지연량을 설정하기 위하여 엔진 제어부(30)는 현재의 엔진 부하량을 감지한다.
상기 스로틀 밸브 감지부(10)는 운전자의 가속페달 작동에 따라 가변되는 스로틀 밸브에 연결이 되어, 상기 스로틀 밸브의 위치 가변상태에 따라 저항값이 가변되어 그에 해당하는 전기적인 신호를 엔진 제어부(30)로 출력한다.
상기 엔진 제어부(30)는 스로틀 밸브 감지부(10)에서 출력되는 전기적인 신호에 따라 현재의 엔진 부하량을 감지한 다음, 상기 엔진 회전수와 엔진 부하량에 따라 설정되어 있는 맵에 의하여 노킹을 방지하기 위한 점화시기의 지연량을 설정한다(S140∼S150).
현재의 주행상태가 정속주행 상태로 스로틀 밸브의 개도량이 변화가 거의 없는 경우에는, 상기에서 설정된 점화시기 지연량에 따라 점화시기를 보정하여 실린더의 압축된 가스를 연소시키는 경우에는 적절한 엔진출력을 얻을 수가 있다.
그러나, 첨부한 제3도에 도시되어 있듯이 운전자의 운전습관에 따라 가속하는 경우에 스로틀 밸브의 개도량 변화가 각기 다르게 나타난다.
다시 말하자면, 운전자가 정속주행하다가 가속하는 경우나 차량출발시 가속하는 경우에 운전자에 따라 가속페달을 밟는 습관이 다르므로, 첨부한 제3도에 도시되어 있듯이 급가속시(D)나 또는 중가속(C), 그리고 완가속(B)시에 따른 스로틀 밸브의 변화량이 다르게 된다.
따라서, 상기와 같이 운전자의 가속특성에 따른 적닿한 운전성능을 제공하기 위하여, 엔진 제어부(30)는 설정된 시간당 감지되는 스로틀 밸브의 개도량 변화량을 측정한다(S160).
상기에서 엔진 제어부(30)는 설정된 시간당 감지되는 스로틀 밸브의 개도량 변화량을 측정한 다음, 측정된 스로틀 밸브의 개도량 변화량에 따라 도시하지 않은 내부 메모리에 설정되어 있는 점화시기 지연량 보정값을 판독한다(S170).
상기에서 측정되는 시간당 스로틀 밸브의 개도량 변화량에 따른 보정값을 판독한 다음, 엔진 제어부(30)는 판독된 보정값에 따라 상기에서 설정된 점화시기 지연량을보정한 다음, 보정된 점화시기 지연량에 따라 적절한 점화시기를 설정한다.
상기 시간당 스로틀 밸브의 개도량 변화량에 의하여, 측정되는 시간당 스로틀 밸브의 개도량 변화량이 커서 운전자가 급가속을 원하는 것으로 판단되는 경우에는 점화시기 지연량을 일정값 감소시켜 점화시기를 빠르게 설정하고, 측정되는 시간당 스로틀 밸브의 개도량 변화량이 작아 운전자가 완만한 가속을 원하는 것으로 판단되는 경우에는 점화시기 지연량을 일정값 증가시켜 점화시기를 느리게 설정한다(S180).
상기에서 엔진 제어부(30)는 엔진 회전수, 스로틀 밸브의 개도량 그리고 시간당 스로틀 밸브의 개도량 변화량에 따른 운전자의 가속특성에 따라 적절한 점화시기를 설정한 다음, 설정된 점화시기에 따라 점화코일의 1차전류를 차단하기 위하여 트랜지스터(T)를 구동하기 위한 점화신호를 점화플러그부(40)로 출력한다.
상기 엔진 제어부(30)에서 출력되는 점화신호에 따라 점화플러그부(40)의 트랜지스터(T)가 턴온되어 점화코일내의 2차코일에 상호유도작용에 의하여 높은 전압이 발생하여 해당하는 실린더와 점화플러그에 불꽃이 발생하게 된다(S190∼S200).
이상에서와 같이 이 발명의 실시예에서, 운전자의 가속특성에 따라 노킹발생을 억제하기 위한 점화시기의 지연량을 설정하여 그에 따라 실린더의 연소과정을 수행하여 가속상태에 따른 운전성능을 개선할 수 있으며, 운전자의 운전습관에 맞게 노킹현상을 방지하면서 적절한 엔진출력을 제공할 수 있는 효과를 가진 가속특성에 따른 점화시기 보정장치 및 그 방법을 제공할 수 있다.
Claims (4)
- 엔진의 출력측인 크랭크축에 장착되어 엔진구동에 따라 회전하는 크랭크각의 회전수를 감지하여 그에 해당하는 전기적인 신호를 출력하는 엔진 회전수 감지수단과; 가속페달에 연동하여 위치가 가변하는 스로틀 밸브에 연결되어, 스로틀 밸브의 상태 변화에 따라 저항값이 가변되어 그에 해당하는 전기적인 신호를 출력하는 스로틀 밸브 감지수단과; 상기 엔진회전수 감지수단에서 출력되는 엔진회전수에 따라 점화시기를 설정한 다음, 감지되는 스로틀 밸브의 개도량과 엔진회전수에 따라 점화시기 지연량을 판독하고, 시간당 스로틀 밸브의 개도량 변화량을 측정하여 운전자의 가속특성을 판단한 다음, 측정된 시간당 스로틀 밸브의 개도량 변화량에 따라 설정된 점화시기 보정값을 판독하여 상기 판독된 보정값에 따라 점화시기 지연량을 보정한 다음, 보정된 점화시기 지연량에 따라 운전자의 가속특성에 따른 점화시기를 설정한 다음 해당하는 점화시기에 따라 점화신호를 출력하는 엔진 제어수단과; 상기 엔진 제어수단에서 출력되는 점화신호에 따라 작동되어 해당하는 실린더의 연소과정을 수행하는 점화수단으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 가속특성에 따른 점화시기 보정장치.
- 제1항에 있어서, 상기한 엔진 제어수단은, 상기 시간당 스로틀 밸브의 개도량 변화량에 의하여, 측정되는 시간당 스로틀 밸브의 개도량 변화량이 커서 운전자가 급가속을 원하는 것으로 판단되는 경우에는 점화시기 지연량을 일정값 감소시켜 점화시기를 빠르게 설정하고, 측정되는 시간당 스로틀 밸브의 개도량 변화량이 작아 운전자가 완만한 가속을 원하는 것으로 판단되는 경우에는 점화시기 지연량을 일정값 증가시켜 점화시기를 느리게 설정하는 것을 특징으로하는 가속특성에 따른 점화시기 보정장치.
- 자동차에 전원이 인가되면 모든 작동회로가 초기화 되고, 엔진구동에 따라 출력되는 엔진회전수를 감지하는 단계와; 상기 감지되는 엔진회전수에 따라 설정되어 메모리에 저장된 점화시기표에 의하여 점화시기를 설정하는 단계와; 스로틀 밸브의 개도량을 감지하여 엔진 회전수와 스로틀 밸브의 개도량에 따라 설정되어 저장된 점화시기 지연량을 판독하는 단계와; 운전자의 가속특성을 판단하기 위하여 시간당 스로틀 밸브의 개도량 변화량을 측정하여, 측정된 시간당 스로틀 밸브의 개도량 변화량에 따라 설정되어 저장된 해당하는 보정값을 판독하는 단계와; 상기 판독된 보정값에 따라 점화시기 지연량을 보정한 다음 보정된 점화시기 지연량에 따라 다시 점화시기를 설정하여, 설정된 점화시기에 따라 점화플러그를 점화시키는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 가속특성에 따른 점화시기 보정방법.
- 제3항에 있어서, 상기 점화시기를 보정하는 단계에 있어서, 상기 시간당 스로틀 밸브의 개도량 변화량에 의하여, 측정되는 시간당 스로틀 밸브의 개도량 변화량이 커서 운전자가 급가속을 원하는 것으로 판단되는 경우에는 점화시기 지연량을 일정값 감소시켜 점화시기를 빠르게 설정하고, 측정되는 시간당 스로틀 밸브의 개도량 변화량이 작아 운전자가 완만한 가속을 원하는 것으로 판단되는 경우에는 점화시기 지연량을 일정값 증가시켜 점화시기를 느리게 설정하는 것을 특징으로 하는 가속특성에 따른 점화시기 보정방법.
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