KR100302773B1 - Device and method for controlling ignition time - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 점화시기 제어장치 및 제어방법에 관한 것으로, 보다 더 상세하게는 연소상태 및 엔진의 운전조건에 관계없이 최적의 점화시기(MBT)에서 엔진을 점화하여 엔진성능을 향상시키기 위한 점화시기 제어장치 및 그 제어방법에 관한 것이다.The present invention relates to an ignition timing control device and a control method, and more particularly, to control the ignition timing to improve engine performance by igniting the engine at an optimal ignition timing (MBT) regardless of combustion conditions and operating conditions of the engine. An apparatus and a control method thereof are provided.
일반적으로 점화시기 제어장치는 엔진 회전수와 엔진에 걸리는 부하에 따라 변동되는 최대의 연소 압력지점을 유효 적절하게 조절하여 최고의 엔진 성능을 발휘할 수 있게 하기 위한 것으로, 종래의 점화시기 제어장치를 도4와 같이 설명하면 다음과 같다.In general, the ignition timing control device is to effectively control the maximum combustion pressure point that varies depending on the engine speed and the load on the engine, so that the best engine performance can be exhibited. If it is described as follows.
소정의 목적지로 운행되는 차량의 점화시기를 조절하기 위해 차량 상태 검출부(100)는 엔진의 상태, 즉 엔진의 회전수, 흡입 공기량, 냉각수의 온도 등을 검출하여 그에 해당하는 소정의 전기적 신호를 제어부(200)에 출력한다.In order to adjust the ignition timing of the vehicle traveling to a predetermined destination, the vehicle
제어부(200)는 차량 상태 검출부(100)에서 인가되는 신호를 분석하여 엔진 상태를 검출한 후 검출되는 엔진 상태에 따라 메모리(210) 테이블에 설정되어 있는 최적의 점화시기를 검출하여 그에 해당하는 소정의 제어신호를 액츄에이터(300)에 출력한다.The
상기 제어부(200)의 메모리(210) 테이블에는 엔진 개발단계에서 실험을 통해 검출된 모든 엔진 운전조건에서 최대의 엔진 성능을 발휘하는 최적의 점화시기가 설정되어 있다.In the memory 210 table of the
액츄에이터(300)는 제어부(200)에서 인가되는 신호에 따라 연소실로 흡입된 혼합기를 불꽃 점화한다.The
상기에서 서술한 바와 같이 종래에는 엔진을 개발할 때 모든 운전조건에서 최적의 점화시기를 찾아서 제어부의 메모리 테이블에 설정하므로 엔진 개발시 많은 시험이 필요하며, 또한 제어부의 메모리 테이블에 설정되어 있는 설정값에 따라 분사시기를 제어하므로 엔진의 노후화 등으로 엔진의 상태가 변해도 능동적으로 최적의 점화시기를 찾을 수 없다는 문제점이 있었다.As described above, conventionally, when developing an engine, an optimum ignition time is found in all operating conditions and set in the memory table of the control unit. Therefore, a lot of tests are required when developing the engine, and the set value set in the memory table of the control unit is required. According to the control of the injection timing, there is a problem that the optimum ignition timing cannot be actively found even if the engine state changes due to the aging of the engine.
본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 감안하여 안출한 것으로, 그 목적은 엔진 연소실내의 압력을 검출하여 제어부의 메모리 테이블에 설정되어 있는 비례식에 따라 연소비를 산출하며, 산출되는 연소비의 약 50%에 해당하는 지점에서 검출되는 크랭크 각이 일정 각, 즉 연소상태에 무관하고, 엔진 운전 조건에 무관한 최적의 점화시기인 크랭크 각이 유지될 수 있도록 점화시기를 제어하여 엔진의 상태가 변해도 능동적으로 최적의 점화시기를 검출하고 엔진 개발시 개발 비용을 절감하기 위한 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to detect a pressure in an engine combustion chamber and calculate a combustion ratio according to a proportional formula set in a memory table of a controller, wherein the calculated combustion ratio is about 50% of the calculated combustion ratio. The crank angle detected at the point corresponding to% is constant even when the engine is changed by controlling the ignition timing so that the crank angle, which is the optimum ignition timing irrespective of the combustion state and independent of the engine operating conditions, is maintained. This is to detect the optimal ignition timing and to reduce the development cost when developing the engine.
도1은 본 발명의 실시예에 따른 점화시기 제어장치를 보이는 구성 블록도이다.1 is a block diagram showing an ignition timing control apparatus according to an embodiment of the present invention.
도2는 도1의 본 발명의 실시예에서 점화시기 제어 방법을 실행하기 위한 일 실시예의 흐름도이다.FIG. 2 is a flowchart of an embodiment for executing the ignition timing control method in the embodiment of the present invention of FIG.
도3a 연소실내의 압력을 나타내는 그래프이다.3A is a graph showing the pressure in the combustion chamber.
도3b 연소실내의 압력을 연소비로 나타낸 그래프이다.3B is a graph showing the pressure in the combustion chamber as the combustion ratio.
도4는 종래의 점화시기 제어장치를 나타내는 블록도이다.4 is a block diagram showing a conventional ignition timing control device.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 운행되는 차량의 정보를 검출하는 차량 정보 검출수단;The present invention for achieving the above object is a vehicle information detection means for detecting information of the vehicle being driven;
연소실내의 압력을 검출하는 압력 검출수단;Pressure detecting means for detecting a pressure in the combustion chamber;
연소실내의 압력에 따라 연소비를 산출하여, 연소비의 일정 퍼센트에 해당하는 크랭크의 위치각이 일정 각을 유지하고 있다고 판단되면 최적 점화시기에서 점화되고 있다고 판단하여, 점화 동작을 위한 제어신호를 출력하는 제어수단;The combustion ratio is calculated according to the pressure in the combustion chamber, and when it is determined that the position angle of the crank corresponding to a certain percentage of the combustion ratio is maintained at a constant angle, it is determined that the combustion is ignited at the optimum ignition timing, and a control signal for ignition operation is obtained. Control means for outputting;
상기 제어수단에서 인가되는 신호에 따라 연소실내에 흡입되어 있는 혼합기를 불꽃 점화하는 액츄에이터로 이루어진다.It consists of an actuator for spark ignition of the mixer sucked in the combustion chamber in accordance with the signal applied from the control means.
구체적으로 제어 수단은 연소실내의 압력을 검출하여 메모리 테이블에 설정되어 있는 비례식에 따라 연소비를 산출하여 산출되는 연소비의 일정 퍼센트에 해당하는 크랭크의 위치각이 일정 각을 유지하고 있다고 판단되면 최적 점화시기에서 점화되고 있다고 판단하며, 연소비의 일정 퍼센트에 해당하는 크랭크의 위치각이 일정 각 이상이라고 판단되면 점화시기를 일정 각도로 지각시키며, 연소비의 일정 퍼센트에 해당하는 크랭크의 위치각이 일정 각 이하라고 판단되면 점화시기를 일정 각도로 진각시킨다.Specifically, the control means detects the pressure in the combustion chamber and calculates the combustion ratio according to the proportional formula set in the memory table, and determines that the position angle of the crank corresponding to a certain percentage of the combustion ratio is maintained at a constant angle. If it is judged that the ignition is ignited at the ignition timing, and the position angle of the crank corresponding to a certain percentage of the combustion ratio is determined to be higher than the predetermined angle, the ignition timing is perceived at a certain angle, If judged to be below a certain angle, advance the ignition timing at a certain angle.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도1에서 알 수 있는 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 점화시기 제어장치는 차량 정보 검출부(10)와, 압력 검출부(20)와, 제어부(30)와, 액츄에이터(40)로 이루어지는데, 차량 정보 검출부(10)는 운행되는 차량의 상태를 검출하여 그에 해당하는 소정의 전기적 신호를 출력한다.As can be seen in Figure 1 the ignition timing control apparatus according to an embodiment of the present invention comprises a
압력 검출부(20)는 운행되는 차량의 상태에 따라 유동적인 연소실내의 압력을 검출하여 그에 해당하는 소정의 전기적 신호를 출력한다.The
제어부(30)는 상기 차량 정보 검출부(10)와 압력 검출부(20)에서 인가되는 신호를 분석하여 엔진의 점화시기를 조절하기 위한 제어신호를 출력한다.The
예를 들면, 제어부(30)는 도3a와 같이 압력 검출부(20)에서 검출되는 압력을 메모리 테이블에 설정되어 있는 비례식에 따라 연소가 일어나고 있는 기간을 나타내는 연소비를 산출한다.For example, the
이때, 비례식에 따라 산출되는 연소비는 도3b와 같이 나타낼 수 있으며 이 연소비의 약 50[%]에 해당하는 지점의 크랭크 각이 약 ATDC(After Top Dead Center) 8도에 해당하면 연소상태에 무관하고, 엔진 운전조건에 무관한 최적의 점화시기로 판단하며, 크랭크 각이 ATDC 8도 이상이거나 이하이면 점화시기를 지각시키거나 진각시켜 항상 연소비의 약 50%에 해당하는 지점의 크랭크 각이 약 ATDC 8도를 유지할 수 있게 하기 위한 제어신호를 출력한다.At this time, the combustion ratio calculated according to the proportional expression can be represented as shown in Figure 3b, and if the crank angle of the point corresponding to about 50 [%] of this combustion ratio corresponds to about 8 degrees ATDC (After Top Dead Center), the combustion state is It is judged as the optimum ignition timing irrespective of the engine operating condition.If the crank angle is above or below ATDC 8 degrees or lower, the ignition timing is delayed or advanced so that the crank angle at the point corresponding to about 50% of the combustion ratio is always Outputs a control signal to maintain approximately ATDC 8 degrees.
구체적으로, 연소실내의 압력 데이터로부터 각 크랭크각에서 연소에 의하여 발생되는 에너지를 산출할 수 있으며(도 3a), 연소 기간 중 발생한 총 에너지는 각 크랭크각에서의 발생에너지를 모두 적분하여 구한다.Specifically, the energy generated by combustion at each crank angle can be calculated from the pressure data in the combustion chamber (FIG. 3A), and the total energy generated during the combustion period is obtained by integrating all the generated energy at each crank angle.
임의 크랭크각에서의 연소비는 " 주어진 크랭크각까지의 발생 에너지/총 발생에너지"로 정의 될 수 있으며, 이 값은 크랭크각에 따라서 0~1 까지 변화된다(도3b).The combustion ratio at any crank angle can be defined as "generating energy up to a given crank angle / total generating energy", which varies from 0 to 1 depending on the crank angle (Fig. 3b).
액츄에이터(40)는 상기 제어부(30)에서 인가되는 신호를 분석하여 연소실에 흡입되는 혼합기를 불꽃 점화한다.The
전술한 바와 같은 기능을 구비하여 이루어지는 본 발명에서 점화시기 제어장치의 동작을 도2와 함께 설명하면 다음과 같다.The operation of the ignition timing control device in the present invention having the function as described above will be described with reference to FIG. 2 as follows.
소정의 목적지로 운행되는 차량의 점화시기를 결정하기 위해 제어부(30)는 차량 상태 검출부(10)와 압력 검출부(20)에서 인가되는 신호를 분석하여 차량의 운행 정보 즉 흡입공기량, 크랭크 각, 냉각수의 온도, 연소실내의 압력 등을 검출한다(스텝 110).In order to determine the ignition timing of the vehicle traveling to a predetermined destination, the
상기(스텝 110)에서 도3a와 같이 검출되는 연소실내의 압력을 제어부(30)의 메모리 테이블에 설정되어 있는 비례식에 따라 연소가 일어나고 있는 기간을 나타내는 연소비(Burn rate)를 도3b와 같이 산출한다(스텝 120).The burn rate, which represents the period in which combustion occurs, is calculated according to the proportional expression set in the memory table of the
상기(스텝 120)에서 산출되는 연소비의 50%가 되는 지점에 해당하는 크랭크 앵글 각을 검출하여(스텝 130), 검출되는 크랭크 각이 일정 각, 예를 들면 ATDC 8도인지를 판단한다(스텝 140).The crank angle angle corresponding to the point of 50% of the combustion ratio calculated in the above (step 120) is detected (step 130), and it is determined whether the detected crank angle is a constant angle, for example, 8 degrees ATDC (step 140). ).
상기(스텝 140)에서 크랭크 각이 일정 각을 유지하고 있다고 판단되면 연소상태에 무관하고, 엔진 운전조건에 무관한 최적 점화시기에서 연소되고 있다고 판단하여 제어부의 메모리 테이블에 설정되어 있는 프로그램에 따라 반복해서 점화시기 제어 동작을 실행하며, 크랭크 각이 일정 각을 유지하고 있지 않다고 판단되면 검출되는 크랭크 각이 일정 각 이상 검출되는지를 판단한다(스텝 150).If it is determined in step 140 that the crank angle is maintained at a constant angle, it is judged that the combustion is performed at the optimum ignition timing regardless of the combustion state and irrespective of the engine operating conditions, and iterates according to the program set in the memory table of the controller. Then, the ignition timing control operation is executed, and if it is determined that the crank angle is not maintained at a constant angle, it is determined whether the detected crank angle is detected at a predetermined angle or more (step 150).
상기(스텝 160)에서 크랭크 각이 일정 각 이상 검출된다고 판단되면 제어부(30)는 점화시기를 일정 각, 예를 들면 약 1도정도 지각시키기 위한 제어신호를 액츄에이터(40)에 출력한다(스텝 160).If it is determined in step (step 160) that the crank angle is detected at a predetermined angle or more, the
액츄에이터(40)는 제어부(30)에서 인가되는 신호에 따라 엔진 연소실에 흡입되어 있는 혼합기를 1도정도 지각시켜 불꽃 점화한다.The
상기(스텝 160)에서 크랭크 각이 일정 각 이상 검출되지 않으면 크랭크 각이 일정 각 이하로 검출된다고 판단하여 점화시기를 일정 각, 예를 들면 약 1도정도 진각시키기 위한 제어신호를 액츄에이터(40)에 출력한다(스텝 170).If the crank angle is not detected at a predetermined angle or more in step (step 160), it is determined that the crank angle is detected at a predetermined angle or less, and a control signal for advancing the ignition timing to a predetermined angle, for example, about 1 degree, is supplied to the
액츄에이터(40)는 제어부(30)에서 인가되는 신호에 따라 엔진 연소실에 흡입되어 있는 혼합기를 1도정도 진각시켜 불꽃 점화한다.The
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 엔진 연소실내의 압력을 검출하여 제어부의 메모리 테이블에 설정되어 있는 비례식에 따라 연소비를 산출하며, 산출되는 연소비의 약 50%에 해당하는 지점에서 검출되는 크랭크 각이 일정 각, 즉 연소상태에 무관하고, 엔진 운전 조건에 무관한 최적의 점화시기인 크랭크 각이 유지될 수 있도록 점화시기를 제어함으로써 엔진의 상태가 변해도 능동적으로 최적의 점화시기를 검출할 수 있으며, 최적의 점화시기를 찾기 위한 많은 시험이 필요 없으므로 엔진 개발시 개발 비용을 절감할 수 있다.As described above, the present invention detects the pressure in the engine combustion chamber and calculates the combustion ratio according to the proportional formula set in the memory table of the controller, and detects the crank angle at a point corresponding to about 50% of the calculated combustion ratio. By controlling the ignition timing to maintain this constant angle, that is, the crank angle, which is the optimum ignition timing irrespective of the combustion state and irrespective of the engine operating conditions, the optimum ignition timing can be actively detected even if the engine status changes. Therefore, it is possible to reduce the development cost when developing the engine because a lot of tests are not necessary to find the optimum ignition timing.
Claims (4)
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KR1019970073340A KR100302773B1 (en) | 1997-12-24 | 1997-12-24 | Device and method for controlling ignition time |
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Family Applications (1)
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1997
- 1997-12-24 KR KR1019970073340A patent/KR100302773B1/en not_active IP Right Cessation
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