KR100219862B1 - 노킹 발생 억제 장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 노킹 발생 억제 장치 및 방법에 대한 것이다.

즉 엔진 시동 중 엔진의 운전 상태를 체크하면서 노킹 센서(1)로부터 발생되는 전압에 의해 노킹 강도를 체크하여 발생 전압이 전자 제어 장치(2)내에 기설정한 기준 전압보다 크게 판단되면 EGR 보정량을 산출하여 EGR 컨트를 솔레노이드 밸브(3)를 산출된 보정량만큼 전자적으로 제어하므로서 노킹이 일정 이하로 저감될 수 있도록 하는 것으로서 이에따라 엔진 노킹 발생에 따른 출력의 손실을 방지하게되는 동시에 연소실 손도를 낮출 수가 있어 촉매 컨버터를 보호할 수가 있게 되며, 특히 배기가스 순환을 증대시켜 에미션을 저감시킬 수 있도록 하므로서 엔진 내구력을 향상시키도록 하는 이점이 있게 된다.

Description

노킹 발생 억제 장치 및 방법

본 발명은 노킹 발생 억제 장치 및 방법에 대한 것이다.

일반적으로 엔진에서의 예비 점화가 너무 빨리 일어나면 비정상 연소 현상이 일어나는데 이를 노킹(KNOCKING)이라 한다.

노킹현삳은 기술적으로 매우 복잡하여 완전히 규명할 수는 없으나 엔진에서 혼합기의 연소 중 실린더 압력이 비정상적인 상승으로 인해 실린더 압력이 매우 빠른 진동을 하는 것으로 알려져 있으며, 이 진동의 주파수는 엔진에 따라서 보통 수 kHz 범위내에 있는게 되는바 상대적으로 적은 노킹은 성능에 도움을 주지만 과도한 노킹은 엔진에 치명적인 손상을 주게 되므로 피하는 것이 가장 바람직하다.

한편 높은 분기관 압력과 초과된 스파크에 의해서 발생되는 노킹현상에 대해 기존에는 노킹이 멈출 때까지 혹은 노킹 레벨이 허용하는 수준까지 점화를 늦추는 식으로 제어를 하도록 하고 있다.

즉 자기봉을 이용하여 노킹이 발생하면 자기장내에 위치하는 자기봉은 코일의 자속을 스위칭시키고, 이 자속의 변화는 코일의 전압 변화를 만들어내 노킹을 감지하게 되는 것인바, 이때의 노킹 레벨이 임계값을 넘게 되면 점화 지연(RETARD)이 되도록 하므로서 노킹을 해결토록 하고 있다.

하지만 상기와 같은 점화 지연에 의한 노킹 해결은 직접적으로 출력의 손실을 가져오며, 특히 배기가스의 온도를 상승시키면서 촉매 컨버터의 손상을 초래하게 되는 문제가 있다.

이에 본 발명은 상기한 문제점을 해소시키기 위하여 노킹 발생시 노킹의 강도 즉 노킹 센서로부터 출력 상승되는 전압에 따라 배기가스의 재순환율을 보정하여 연소실내 온도를 낮추면서 노킹의 발생을 억제하여 촉매 컨버터의 손상이 방지될 수 있도록 하는데 본 발명의 목적이 있다.

상기한 목적을 달성시키기 위하여 본 발명은

엔진 운전중 발생하는 노킹현상을 감지하고, 감지된 노킹 강도에 비례하는 전압을 출력하는 노킹센서와,

상기 노킹센서에서 출력된 노킹전압을 체크하여 그 노킹전압이 기설정된 기준전압 보다 크면 그에 따른 EGR 보정량(EGR _K )을

식 (EGR _O 는 기본 배기가스 재순환량, K는 보정 계수)에 따라 산출하여 출력하는 전자제어장치와,

상기 전자제어장치에서 출력된 EGR 보정량에 따라 그 개도량이 가변되어 배기가스의 재순환량이 조절되도록 하여 노킹이 일정치 이하로 저감되도록 하는 EGR 컨트롤 솔레노이드 밸브로 구성된 것을 특징으로 한다.

도 1 은 본 발명에 따른 제어 구조를 도시한 블록구조도

도 2 는 본 발명에 따른 제어흐름을 도시한 플로우차트

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 노킹 센서 2 : 전자 제어 장치

3 : EGR 컨트롤 솔레노이드 밸브 V_K: 노킹 발생 전압

V_TH: 노킹 기준 전압 EGR_K: EGR 보정량

EGR_O: EGR 기준량

이를 첨부한 실시예 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명하면 도 1 은 본 발명에 따른 제어 구조를 도시한 블럭구조도로서, 본 발명에서의 가장 큰 특징은 엔진의 노킹을 점화 시기 제어가 아닌 EGR 컨트를 솔레노이드 밸브의 작동 제어에 의한 배기가스의 재순환(EXHAUST GAS RECIRCULATiON)에 의해서 저감되도록 하는 것이다.

즉 시동 중 전자 제어 장치(2, ELECTRONIC CONTROL UNIT, 이하 ECU로 약칭함)에서는 노킹 센서(1)로부터 노킹을 체크하여 노킹 센서(1)로부터의 발생 전압을 체크하여 이를 ECU(2)내에 기설정한 기준 전압과의 비교에 의해서 제어조건에 합당한지를 판단하고, 발생 전압이 기준 전압보다 크게 되면 EGR 보정량을 산출하여 EGR 컨트를 솔레노이드 밸브(3)를 전자적으로 제어되도록 하는 것이다.

이를 도 2 의 제어흐름을 도시한 플로우차트에 의해 보다 상세하게 설명하면 노킹 센서로부터 출력되는 발생 전압(V_K)을 체크하여(S1) 이를 기설정한 기준 전압(V_TH)보다 큰지를 판단하고(S2), 만일 발생 전압(V_K)이 기준 전압(V_TH)보다 크면 ECR 보정량(EGR_K)을 환산한다.(S3)

이때의 EGR 보정량(EGR_K)은 식(EGR_O는 기본 배기 가스 재순환량이고, K는 보정 계수이다.) 에 의해서 산출한다.

보정량 계산이 이루어진 이후에는 산출된 보정량(EGR_K)에 따라 EGR 컨트롤 솔레노이드 밸브를 제어하여 EGR 보정을 수행하고(54), 이러한 EGR 제어시 노킹 발생 전압(V_K)을 체크하여 기설정한 기준 전압(V_TH)보다 작아지게 되는지를 판단하고(S5), 기준 전압(V_TH)보다 작아지게 되면 제어를 끝내게 되는 것이다

상기와 같은 제어에 의해 적정 이상으로 노킹이 발생하게 되면 이에 따라 EGR 컨트롤 솔레노이드 밸브를 적절히 작동시켜 흡기계로의 배기가스 도입량을 증가시키게 되므로서 불활성 배기가스에 의해 엔진에서의 연소 온도는 대폭 낮아지게 되면서 노킹을 처감 및 소멸시키게 되는 것이다.

또한 미연소되어 배기되는 가스의 일부는 엔진에서 재연소되므로서 연소효율을 증대시켜 출력을 보다 향상시키게 되는 것이다.

그러므로 본 발명에 따라 엔진 노킹 발생에 따른 출력의 손실을 방지하게 되는 동시에 연소실 온도를 낮출 수가 있어 촉매 컨버터를 보호할 수가 있게 되며, 특히 배기가스 순환을 증대시켜 에미션(Emission)을 저감시킬 수 있도록 하므로서 엔진 내구력을 향상시키게 되는 매우 유익한 효과를 제공하게 되는 것이다.

Claims (3)

1. 엔진 운전중 발생하는 노킹현상을 감지하고, 감지된 노킹 강도에 비례하는 전압을 출력하는 노킹센서(1)와,

   상기 노킹센서(1)에서 출력된 노킹전압을 체크하여 그 노킹전압이 기설정된 기준전압 보다 크면 그에 따른 EGR 보정량(EGR _K )을

   식 (EGR _O 는 기본 배기가스 재순환량, K는 보정 계수)에 따라 산출하여 출력하는 전자제어장치(2)와,

   상기 전자제어장치 (2)에서 출력된 EGR 보정량에 다라 그 개도량이 가변되어 배기가스의 재순환량이 조절되도록 하여 노킹이 일정치 이하로 저감되도록 하는 EGR 컨트롤 솔레노이드 밸브(3)로 구성딘 것을 특징으로 하는 노킹 발생 억제 장치.
2. (삭제)
3. 노킹 센서로부터 출력되는 발생 전압(V_K)을 체크하는 단계와(S1);

   체크한 발생 전압(V_K)을 기설정한 기준 전압(V_TH)보다 큰지를 판단하는 단계와(S2);

   발생 전압(V_K)이 기준 전압(V_TH)보다 크면 EGR 보정량(EGR_K)을 환산하는 단계와(S3);

   상기의 단계에서 산출된 보정량(EGR_K)에 따라 EGR제어하여 EGR 보정을 수행하는 단계와(S4);

   EGR 제어시 노킹 발생 전압(V_K)을 체크하여 기설정한 기준 전압(V_TH)보다 작아지게 되는지를 판단하여 기준 전압(V_TH)보다 작게 되면 제어를 중단하고(S5), 크면 다시 보정량 산출하는 단계로 리턴되도록 하는 단계(S3)로서 수행됨을 특징으로하는 노킹 발생 억제 방법.