KR100224363B1 - 운전 영역별 학습치 보정을 위한 노크 제어 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 운전 영역별 학습치 보정을 위한 노크 제어 방법에 관한 것으로서, 특히 사용 연료 및 운전 영역에 따라 노크 제어 학습치를 별도로 산출함으로써 노킹 발생을 최소화할 수 있도록 한 운전 영역별 학습치 보정을 위한 노크 제어 방법에 관한 것이다.

상기 본 발명은 기관의 회전 속도와 흡입 공기량의 크기에 따라 운전 영역을 산출하는 단계와, 운전 영역별 노킹 정도 및 사용 연료에 따라 노크 제어 학습치를 산출하는 단계와, 노크 제어 학습치에 따라 최적의 점화시기를 산출하는 단계로 이루어지고, 상기 최적의 점화 시기는 점화 시기를 θ_B , 고급 연료 적용시 점화 시기를 θ_P , 일반 연료 적용시의 점화 시기를 θ_R , 노크 제어 학습치를 K_N 이라 하면, 다음의 식 에 의해 산출되는 것을 특징으로 한다.

Description

운전 영역별 학습치 보정을 위한 노크 제어 방법

본 발명은 운전 영역별 학습치 보정을 위한 노크 제어 방법에 관한 것으로서, 특히 사용 연료 및 운전 영역에 따라 노크 제어 학습치를 별도로 산출함으로써 노킹 발생을 최소화할 수 있도록 한 운전 영역별 학습치 보정을 위한 노크 제어 방법에 관한 것이다.

가솔린 기관의 정상 연소는 점화 불꽃에 의해 혼합기가 착화되고, 착화된 화염면이 전파되면서 이루어진다. 그런데 화염면이 정상적으로 도달되기 전에 국부적으로 자기 착화에 의해 급격히 연소가 이루어지는 경우가 있다. 이 비정상적인 연소에 의해 발생하는 압력상승 때문에 실린더내의 가스가 진동하여 충격적인 타음을 발생시키게 된다. 이것을 노킹(Knocking) 또는 녹크(Knock)라 한다. 그리고 이때의 점화시기는 지나치게 빠른 경우에 해당된다.

이와 같이 노킹이 발생되면 연소가스의 진동에 의해 연소 가스의 열이 연소실 벽으로 잘 전도되기 때문에 그 상태가 지속되면 연소실에 열이 축적되어 자기착화를 유발하거나 스파크 플러그나 피스톤의 소손, 실린더 헤드 가스켓의 파손, 그리고 베어링의 손상 등을 유발하게 된다.

상기와 같은 기관의 노크 경향은 연소실의 형상, 연소실의 퇴적물, 혼합기의 구성, 흡기 다기관의 형상, 연료의 질, 공기 밀도, 그리고 기관 온도 등에 따라 변화한다. 특히, 기관의 노크는 연료의 질에 따른 점화시기와 밀접한 관계를 가지고 있다. 그리고 기관의 최대 토크를 발생시키는 점화시기는 녹크를 일으키기 시작하는 점화시기 부근에 있다.

여기서, 종래의 노크 제어 방법은 기관에 사용되는 연료의 질, 즉 옥탄가에 따라 전 운전 영역에서 일정한 노크 제어 학습치를 산출하여 점화 시기를 결정하였다.

즉, 도 1에 도시된 바와 같이 기관의 흡기 공기량과 회전 속도에 상관없이 사용 연료의 질에 따라 노크 제어 학습치가 일정하게 산출되어 다음의 식에 의해 기본 점화시기가 결정된다.

단, θ_B : 기본 점화 시기

θ_P : 고급 연료 적용시의 점화 시기(K = 1)

θ_R : 일반 연료 적용시의 점화 시기(K = 0)

K : 노크 제어 학습치(0∼1)

그러나, 상기와 같은 종래의 노크 제어 방법은 사용 연료의 질에 따라 전 운전 영역에서 하나만의 학습치에 의하여 점화 시기가 결정되어 지기 때문에 급발진 혹은 운전 영역의 순간적 이동시 노크 제어 학습치가 적정하지 않아 최적의 점화시기가 산출되지 않고, 이에 따라 노킹의 발생 정도가 심해지는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 사용 연료 및 각 운전 영역별로 노크제어 학습치를 별도로 산출하여 최적의 점화시기를 산출함으로써 노킹 발생을 최소화시켜 기관의 성능 저하를 방지할 수 있도록 한 운전 영역별 학습치 보정을 위한 노크 제어 방법을 제공하는 데 있다.

도 1은 종래의 노크 제어 학습치의 산출 상태를 나타낸 그래프,

도 2는 본 발명에 따른 운전 영역별 노크 제어 학습치의 산출 상태를 나타낸 그래프,

도 3은 본 발명에 따른 운전 영역별 학습치 보정을 위한 노크 제어 방법을 나타낸 순서도이다.

상기한 과제를 실현하기 위한 본 발명의 운전 영역별 학습치 보정을 위한 노크 제어 방법은, 기관의 회전 속도와 흡입 공기량의 크기에 따라 운전 영역을 산출하는 단계와, 운전 영역별 노킹 정도 및 사용 연료에 따라 노크 제어 학습치를 산출하는 단계와, 노크 제어 학습치에 따라 최적의 점화시기를 산출하는 단계로 이루어지고, 상기 최적의 점화 시기는 점화 시기를 θ_B , 고급 연료 적용시 점화 시기를 θ_P , 일반 연료 적용시의 점화 시기를 θ_R , 노크 제어 학습치를 K_N 이라 하면, 다음의 식

에 의해 산출되는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 의한 운전 영역별 학습치 보정을 위한 노크 제어 방법은 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 기관의 회전 속도와 흡입 공기량의 크기에 따라 다수의 운전 영역을 산출하는 단계와, 상기 단계에서 산출된 운전 영역별 노킹 정도와 사용 연료의 질에 따라 노크 제어 학습치를 산출하는 단계와, 상기 단계의 노크 제어 학습치에 따라 최적의 점화 시기를 다음의 식에 의해 산출하는 단계로 이루어진다.

여기서, θ_B : 최적 점화 시기

θ_P : 고급 연료 적용시의 점화 시기

θ_R : 일반 연료 적용시의 점화 시기

K_N : 노크 제어 학습치

상기 노크 제어 학습치( K_N )는 흡입 공기량과 기관의 회전속도에 따라 설정되는 운전 영역 및 사용 연료의 질에 따라 산출되고, 그 크기는 0∼1사이의 값으로 결정된다.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 운전 영역별 학습치 보정을 위한 노크 제어 방법의 작용을 설명하면 다음과 같다.

종래 사용 연료의 옥탄가 정도에 따라 노크 제어 학습치를 일정하게 결정하여 기본 점화 시기를 진각 내지 지각시키던 것과는 달리 본 발명에서는 사용 연료의 질과 운전 상태에 따라 노크 제어 학습치를 산출하여 최적의 점화시기를 결정토록 되어 있다.

즉, 기관의 회전 속도와 흡입 공기량의 크기에 따라 도 2에 도시된 바와 같은 다수의 운전 영역을 산출하고, 사용 연료의 질에 따른 각각의 운전 영역에서의 노킹 정도에 따라 노크 제어 학습치를 산출한다.

그리고, 상기 노크 제어 학습치를 기본 점화 시기 산출식 θ_B=(θ_P×K_N)

에 적용하여 기관의 운전 상태와 사용 연료의 질에 따라 점화 시기를 변화시켜 최적의 점화 시기를 산출하게 된다.

상기와 같이 구성되고 작용하는 본 발명에 의한 운전 영역별 학습치 보정을 위한 노크 제어 방법은 사용 연료 및 각 운전 영역별로 노크제어 학습치를 별도로 산출하여 최적의 점화시기를 산출하기 때문에 노킹 정도를 최소화시킬 수 있음은 물론 기관의 출력을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.

Claims (2)

1. 기관의 회전 속도와 흡입 공기량의 크기에 따라 운전 영역을 산출하는 단계와, 운전 영역별 노킹 정도 및 사용 연료에 따라 노크 제어 학습치를 산출하는 단계와, 노크 제어 학습치에 따라 최적의 점화시기를 산출하는 단계로 이루어고,

   상기 최적의 점화 시기는 점화 시기를 θ_B, 고급 연료 적용시 점화 시기를 θ_P, 일반 연료 적용시의 점화 시기를 θ_R, 노크 제어 학습치를 K_N 이라 하면, 다음의 식 θ_B=(θ_PX K_N)+ { θ_RX (1-K_N)} 에 의해 산출되는 것을 특징으로 하는 운전 영역별 학습치 보정을 위한 노크 제어 방법.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 노크 제어 학습치는 그 크기가 0∼1사이의 값으로 결정되는 것을 특징으로 하는 운전 영역별 학습치 보정을 위한 노크 제어 방법.

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