KR100394652B1 - Fuel injection control method of using feedback - Google Patents
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Abstract
배기가스 온도가 일정값을 넘는지를 판단하는 제1 단계, 제1 단계에서 배기가스 온도가 일정값을 넘지 않으면 공연비 제어 영역으로 판단하여 산소센서를 이용한 피드백 제어를 시행하고, 일정값을 넘으면 COP 영역으로 판단하여 맵핑된 연료량을 분사하는 제2 단계, 제2 단계에서 COP 영역으로 판단하여 맵핑된 연료량을 분사한 경우에는 다시 배기가스 온도가 일정값을 넘는 지를 판단하는 제3 단계, 제3 단계에서 배기가스 온도가 일정값을 넘으면 연료를 증량하고, 배기가스 온도가 일정값을 넘지 않으면 연료를 감량하는 제4 단계, 제4 단계에서 연료를 증량한 경우에는 제3 단계로 돌아가고, 연료를 감량한 경우에는 분사되는 연료량이 공연비 제어에 의한 연료량보다 많은 지를 판단하는 제5 단계, 제5 단계에서 분사되는 연료량이 공연비 제어에 의한 연료량보다 많은 것으로 판단되면 제3 단계로 돌아가고, 적은 경우에는 제1 단계로 돌아가는 제6 단계를 포함하는 연료량 피드백 제어방법을 제시한다.In the first step and the first step of determining whether the exhaust gas temperature exceeds a predetermined value, if the exhaust gas temperature does not exceed a predetermined value, it is determined as an air-fuel ratio control region, and feedback control using an oxygen sensor is performed. In the second step of injecting the mapped fuel amount in the second step, in the second step in the second step of determining whether the exhaust gas temperature exceeds a predetermined value when the mapped fuel amount is injected in the second step, in the second step If the exhaust gas temperature exceeds a certain value, the fuel is increased. If the exhaust gas temperature does not exceed the predetermined value, the fuel is reduced. If the fuel is increased in the fourth step, the fuel flow is returned to the third step. In the case of the fifth step of determining whether the amount of fuel injected is more than the amount of fuel by the air-fuel ratio control, the amount of fuel injected in the fifth step by the air-fuel ratio control If it is determined that more than ryoryang returns to the third step, the lower case, proposes a fuel feedback control method for a sixth step back to the first stage.
Description
본 발명은 엔진의 제어방법에 관한 것으로서 특히 촉매 과열 방지 영역에서의 연료량 피드백 제어방법에 관한 것이다.The present invention relates to a control method of an engine, and more particularly, to a fuel amount feedback control method in a catalyst overheating prevention region.
엔진 맵핑은 크게 3개의 영역으로 나뉘어진다. 즉, 도 1에 나타낸 바와 같이, 공연비 제어영역, COP(catalyst overheat protection) 영역 및 WOT(wide open throttle) 영역으로 나뉜다. 여기서, 공연비 제어영역은 공연비를 14.7로 맞추기 위하여 산소센서를 이용하여 피드백(feedback) 제어를 하는 영역이고, COP 영역은 미리 정해져 있는 특정 조건을 만족하는 경우에는 배기가스 온도가 830도 이상인 것으로 보고 배기가스 온도가 830도 이하가 되도록 연료를 냉각(fuel cooling)하기위해 연료를 증량하는 영역이다. WOT 영역은 TPS(throttle position sensor)의 각도가 70도 이상이 된 경우에 운전자가 힘을 요구하는 구간으로 판단하여 공연비를 13.0으로 맞춰주는 영역이다.Engine mapping is divided into three areas. That is, as shown in Figure 1, it is divided into air-fuel ratio control region, COP (catalyst overheat protection) region and WOT (wide open throttle) region. Here, the air-fuel ratio control region is a region for performing feedback control using an oxygen sensor to adjust the air-fuel ratio to 14.7, and the COP region is regarded as exhaust gas temperature of 830 degrees or more when the predetermined condition is met. This is an area for increasing fuel to cool the fuel so that the gas temperature is 830 degrees or less. The WOT area is an area that adjusts the air-fuel ratio to 13.0 by determining that the driver requires force when the angle of the TPS (throttle position sensor) becomes 70 degrees or more.
COP 영역에서 배기가스 온도를 830도 이하로 유지하는 것은 산소센서나 촉매가 녹는 것을 방지하고 배기계가 열화되는 것을 방지하는 등 전체적으로 배기계를 배기가스의 열로부터 보호하기 위함이다.Maintaining the exhaust gas temperature below 830 degrees in the COP area is to protect the exhaust system from the heat of the exhaust gas as a whole to prevent the oxygen sensor or catalyst from melting and the exhaust system from deteriorating.
그런데 COP 영역이나 WOT 영역 중에서 고속 영역의 경우에는 배기가스 온도를 830도 이하로 맞추기 위해 연료량을 증량하여 공급하기 때문에 연비상 손실을 초래하는 부분이다. 보통 COP 영역의 맵핑시에는 배기가스 온도가 830도가 넘는지를 배기가스 온도가 안전화 되었을 때를 기준으로 하여 맵핑한다. 그러나 배기가스의 온도는 계절이나 환경의 변화에 따라 변화하는데 그에 대한 고려를 하지 않고 연료를 맵에서 정해진 바에 따라 분사한다. 따라서 배기가스 온도가 실제로는 830도에 이르지 않았음에도 830도에 이른 것으로 판단하여 연료량을 증량함으로써 연비의 손실을 초래할 수 있고, 반대로 배기가스 온도가 실제로는 830도를 넘었는데도 830에 이르지 않은 것으로 판단하여 연료 냉각을 실시하지 않음으로써 배기계가 손상될 우려도 있다.However, in the high speed region of the COP region or the WOT region, fuel consumption is increased because the amount of fuel is increased in order to adjust the exhaust gas temperature to 830 degrees or less. Normally, when mapping the COP area, the exhaust gas temperature is mapped to more than 830 degrees based on when the exhaust gas temperature is stabilized. However, the temperature of the exhaust fluctuates with changes in seasons and the environment, and the fuel is injected as defined in the map without considering it. Therefore, even though the exhaust gas temperature does not actually reach 830 degrees, it is determined that the exhaust gas temperature has reached 830 degrees, and thus fuel consumption may be increased by increasing the amount of fuel. Therefore, the exhaust system may be damaged by not performing fuel cooling.
또, 엔진의 온도를 특정한 온도까지 올리는데는 시간을 필요로 하는데, 그 특정 온도까지 엔진의 온도를 올리는데 걸리는 시간 동안은 연료를 과다하게 증량함으로써 연비의 저하를 초래하게 된다In addition, it takes time to raise the temperature of the engine up to a certain temperature, and during the time it takes to raise the temperature of the engine up to the specific temperature, excessive fuel is increased, resulting in lower fuel economy.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 배기계를 보호하고 연비를 향상시킬 수 있는 촉매 과열 방지 영역에서의 연료량 피드백 제어방법을 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in an effort to provide a fuel amount feedback control method in a catalyst overheating prevention area that can protect an exhaust system and improve fuel efficiency.
도 1은 공연비 제어영역, COP 영역 및 WOT 영역을 나타내는 그래프이고,1 is a graph showing an air-fuel ratio control region, a COP region, and a WOT region,
도 2는 본 발명의 실시예에 따라 연료량 피드백 제어를 하기 위하여 온도 센서를 설치한 엔진의 단면도이고,2 is a cross-sectional view of an engine in which a temperature sensor is installed to control fuel amount feedback according to an embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 연료량 피드백 제어방법의 흐름도이고,3 is a flowchart of a fuel amount feedback control method according to a first embodiment of the present invention;
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 연료량 피드백 제어방법의 흐름도이다.4 is a flowchart of a fuel amount feedback control method according to a second embodiment of the present invention.
이러한 과제를 해결하기 위하여 본 발명에서는 배기가스 온도가 일정값을 넘는지를 판단하는 제1 단계, 상기 제1 단계에서 배기가스 온도가 일정값을 넘지 않으면 공연비 제어영역으로 판단하여 산소센서를 이용한 피드백 제어를 시행하고, 일정값을 넘으면 COP 영역으로 판단하여 맵핑된 연료량을 분사하는 제2 단계, 상기 제2 단계에서 COP 영역으로 판단하여 맵핑된 연료량을 분사한 경우에는 다시 배기가스 온도가 일정값을 넘는 지를 판단하는 제3 단계, 상기 제3 단계에서 배기가스 온도가 일정값을 넘으면 연료를 증량하고, 배기가스 온도가 일정값을 넘지 않으면 연료를 감량하는 제4 단계, 상기 제4 단계에서 연료를 증량한 경우에는 상기 제3 단계로 돌아가고, 연료를 감량한 경우에는 분사되는 연료량이 공연비 제어에 의한 연료량보다 많은 지를 판단하는 제5 단계, 상기 제5 단계에서 분사되는 연료량이 공연비 제어에 의한 연료량보다 많은 것으로 판단되면 상기 제3 단계로 돌아가고, 적은 경우에는 상기 제1 단계로 돌아가는 제6 단계를 포함하는 연료량 피드백 제어방법을 제시한다.In order to solve this problem, the present invention provides a first step of determining whether the exhaust gas temperature exceeds a predetermined value, and if the exhaust gas temperature does not exceed a predetermined value in the first step, it is determined as an air-fuel ratio control region to control feedback using an oxygen sensor. If a predetermined value is exceeded, the second step of injecting the mapped fuel amount is determined as the COP region, and when the mapped fuel amount is injected in the second step is determined as the COP region, the exhaust gas temperature again exceeds a predetermined value. A third step of determining whether the fuel is increased if the exhaust gas temperature exceeds a predetermined value in the third step, and reducing the fuel if the exhaust gas temperature does not exceed the predetermined value, and increasing the fuel in the fourth step. In one case, the flow returns to the third step, and when the fuel is reduced, it is determined whether the amount of fuel injected is more than the amount of fuel controlled by the air-fuel ratio control. The fuel level feedback control includes a sixth step of returning to the third step if it is determined that the amount of fuel injected in the fifth step and the fifth step is larger than the fuel amount controlled by the air-fuel ratio control, and returning to the first step if there is less. Give a way.
또는, 촉매의 온도가 일정값을 넘는지를 판단하는 제1 단계, 상기 제1 단계에서 촉매의 온도가 일정값을 넘지 않으면 공연비 제어영역으로 판단하여 산소센서를 이용한 피드백 제어를 시행하고, 일정값을 넘으면 COP 영역으로 판단하여 맵핑된 연료량을 분사하는 제2 단계, 상기 제2 단계에서 COP 영역으로 판단하여 맵핑된연료량을 분사한 경우에는 다시 촉매의 온도가 일정값을 넘는 지를 판단하는 제3 단계, 상기 제3 단계에서 촉매의 온도가 일정값을 넘으면 연료를 증량하고, 촉매의 온도가 일정값을 넘지 않으면 연료를 감량하는 제4 단계, 상기 제4 단계에서 연료를 증량한 경우에는 상기 제3 단계로 돌아가고, 연료를 감량한 경우에는 분사되는 연료량이 공연비 제어에 의한 연료량보다 많은 지를 판단하는 제5 단계, 상기 제5 단계에서 분사되는 연료량이 공연비 제어에 의한 연료량보다 많은 것으로 판단되면 상기 제3 단계로 돌아가고, 적은 경우에는 상기 제1 단계로 돌아가는 제6 단계를 포함하는 연료량 피드백 제어방법도 가능하다.Alternatively, in a first step of determining whether the temperature of the catalyst exceeds a predetermined value, if the temperature of the catalyst does not exceed a predetermined value in the first step, it is determined as an air-fuel ratio control region, and feedback control using an oxygen sensor is performed. A second step of injecting the mapped fuel amount by judging that it is a COP region, and a third step of determining whether the temperature of the catalyst exceeds a predetermined value when injecting the mapped fuel amount by judging it as a COP region in the second step, A fourth step of increasing the fuel if the temperature of the catalyst exceeds a predetermined value in the third step, and reducing the fuel if the temperature of the catalyst does not exceed the predetermined value; and a third step of increasing the fuel in the fourth step When the fuel is reduced, the fifth step of determining whether the amount of fuel injected is greater than the amount of fuel by air-fuel ratio control, and the amount of fuel injected in the fifth step If it is determined that the fuel amount is larger than the fuel amount by the air-fuel ratio control, the fuel amount feedback control method including the sixth step of returning to the third step and returning to the first step is possible.
그러면 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 따른 촉매 과열 방지 영역에서의 연료량 피드백 제어방법에 대하여 설명한다.Next, a fuel amount feedback control method in a catalyst overheat prevention region according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 2는 본 발명의 실시예에 따라 연료량 피드백 제어를 하기 위하여 온도 센서를 설치한 엔진의 단면도이다.2 is a cross-sectional view of an engine in which a temperature sensor is installed to control fuel amount feedback according to an embodiment of the present invention.
본 발명에서는 촉매 과열 방지(catalyst overheat protection : COP) 영역에서 연료량 피드백 제어를 하기 위하여 MCC(manifold catalyst convertor) 또는 UCC(under flow catalyst convertor)에 온도 센서를 삽입하여 배기가스 온도나 촉매의 온도를 정확히 측정한다.According to the present invention, a temperature sensor is inserted into a manifold catalyst convertor (MCC) or under flow catalyst convertor (UCC) in order to control fuel amount feedback in a catalyst overheat protection (COP) region. Measure
도 2에서 도면 번호 10은 배기가스의 온도를 측정하기 위한 온도 센서이고, 도면 번호 20은 촉매의 온도를 측정하기 위한 온도 센서이다. 이들 두 센서(10, 20)는 항상 함께 설치되어야 하는 것이 아니고 둘 중의 하나만 설치되면 된다.In FIG. 2, reference numeral 10 is a temperature sensor for measuring the temperature of the exhaust gas, and reference numeral 20 is a temperature sensor for measuring the temperature of the catalyst. These two sensors 10 and 20 do not always have to be installed together, but only one of them needs to be installed.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 연료량 피드백 제어방법의 흐름도이다.3 is a flowchart of a fuel amount feedback control method according to a first embodiment of the present invention.
먼저, 도 2에 나타낸 바와 같이 설치된 온도 센서가 측정한 배기가스 온도가 830도를 넘는 지를 판단한다(단계 11). 여기서, 배기가스 온도가 830도를 넘지 않으면 공연비 제어영역으로 보고 산소센서를 이용하여 피드백 제어를 실시한다(단계 12). 배기가스 온도가 830도를 넘으면 COP 영역으로 판단하고 연료량 맵에 맵핑되어 있는 연료량을 분사한다(단계 13). 다시 배기가스 온도가 830도를 넘는 지를 판단하여(단계 14), 830도를 넘으면 연료를 증량함으로써 배기가스 온도를 낮추고(단계 15), 다시 단계 14로 돌아간다. 배기가스 온도가 830도를 넘지 않으면 연료를 감량한다(단계 16). 다음 분사되는 연료량이 공연비 제어에 의한 연료량보다 많은 지를 판단하여 많으면 단계 14로 돌아가고, 적으면 단계 11로 돌아간다.First, it is determined whether the exhaust gas temperature measured by the temperature sensor installed as shown in FIG. 2 exceeds 830 degrees (step 11). Here, if the exhaust gas temperature does not exceed 830 degrees, it reports to the air-fuel ratio control region and performs feedback control using an oxygen sensor (step 12). If the exhaust gas temperature exceeds 830 degrees, it is determined as the COP region and the fuel amount mapped on the fuel amount map is injected (step 13). It is again determined whether the exhaust gas temperature exceeds 830 degrees (step 14). If it exceeds 830 degrees, the exhaust gas temperature is lowered by increasing the fuel (step 15), and the flow returns to step 14 again. If the exhaust gas temperature does not exceed 830 degrees, the fuel is reduced (step 16). It is judged whether the next injected fuel amount is larger than the fuel amount by the air-fuel ratio control, and if it is large, the flow returns to step 14, and if less, the flow returns to step 11.
이상과 같이, 본 발명의 제1 실시예에서는 배기가스 온도를 측정하여 배기가스 온도를 기준으로 하여 COP 영역을 정하고, 일단 COP 영역에 들어가면 연료량 맵에 의한 값에서 연료를 가감하여 분사함으로써 배기가스 온도를 830도로 맞추어 간다. 여기서 분사된 연료량은 능동 제어에 의하여 일정 영역에서 기억과 삭제를 반복한다.As described above, in the first embodiment of the present invention, the exhaust gas temperature is measured and the COP region is determined based on the exhaust gas temperature, and once the COP region is entered, the exhaust gas temperature is injected by subtracting and subtracting the fuel from the value based on the fuel amount map. Set 830 degrees. Here, the injected fuel amount is repeatedly stored and deleted in a predetermined area by active control.
본 발명의 제1 실시예에서는 배기가스 온도를 측정하여 이를 기준으로 COP영역을 정하였으나 배기가스 온도가 주로 문제되는 부분은 촉매부로 촉매의 온도를 측정하여 이를 기준으로 하여 COP 영역을 정할 수도 있다. 이하에서는 이에 대하여 설명한다.In the first exemplary embodiment of the present invention, the COP region is determined based on the measurement of the exhaust gas temperature, but the portion where the exhaust gas temperature is primarily a problem may be determined based on this by measuring the temperature of the catalyst with the catalyst unit. This will be described below.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 연료량 피드백 제어방법의 흐름도이다.4 is a flowchart of a fuel amount feedback control method according to a second embodiment of the present invention.
먼저, 온도 센서가 측정한 촉매 온도가 910도를 넘는 지를 판단한다(단계21). 여기서, 촉매 온도가 910도를 넘지 않으면 공연비 제어영역으로 보고 산소센서를 이용하여 피드백 제어를 실시하고(단계 22), 단계 21로 되돌아간다. 촉매 온도가 910도를 넘으면 COP 영역으로 판단하고 연료량 맵에 맵핑되어 있는 연료량을 분사한다(단계 23). 다음, 다시 촉매 온도가 910도를 넘는 지를 판단하여(단계 24), 910도를 넘으면 연료를 증량함으로써 촉매 온도를 낮추고(단계 25), 다시 단계 24로 돌아간다. 촉매 온도가 910도를 넘지 않으면 연료를 감량한다(단계 26). 다음 분사되는 연료량이 공연비 제어에 의한 연료량보다 많은 지를 판단하여 많으면 단계 24로 돌아가고, 적으면 단계 21로 돌아간다.First, it is determined whether the catalyst temperature measured by the temperature sensor exceeds 910 degrees (step 21). Here, if the catalyst temperature does not exceed 910 degrees, it is reported to the air-fuel ratio control region, and feedback control is performed using an oxygen sensor (step 22), and the process returns to step 21. If the catalyst temperature exceeds 910 degrees, it is determined as the COP region and the fuel amount mapped to the fuel amount map is injected (step 23). Next, it is again determined whether the catalyst temperature exceeds 910 degrees (step 24), and when it exceeds 910 degrees, the catalyst temperature is lowered by increasing the fuel (step 25), and the flow returns to step 24 again. If the catalyst temperature does not exceed 910 degrees, the fuel is reduced (step 26). It is judged whether the next injected fuel amount is larger than the fuel amount by the air-fuel ratio control, and if it is large, the flow returns to step 24, and if less, the flow returns to step 21.
이상과 같이, 본 발명의 제2 실시예에서는 촉매의 온도를 측정하여 촉매의 온도를 기준으로 하여 COP 영역을 정하고, 일단 COP 영역에 들어가면 연료량 맵에 의한 값에서 연료를 가감하여 분사함으로써 촉매의 온도를 910도로 맞추어 간다. 여기서 분사된 연료량은 능동 제어에 의하여 일정 영역에서 기억과 삭제를 반복한다.As described above, in the second embodiment of the present invention, the temperature of the catalyst is determined by measuring the temperature of the catalyst to determine the COP region based on the temperature of the catalyst, and once entering the COP region, adding and subtracting fuel from the value based on the fuel amount map. Set 910 degrees. Here, the injected fuel amount is repeatedly stored and deleted in a predetermined area by active control.
본 발명에 따르면, COP 영역을 배기가스의 온도 또는 촉매의 온도를 기준으로 하여 정하고 이에 따라 연료량을 조절함으로써 불필요하게 연료를 증량하는 것을 방지하여 연비를 향상시킬 수 있고, 배기계 부품이 과열에 의하여 손상되는 것을 방지할 수 있다.According to the present invention, the COP area is determined based on the temperature of the exhaust gas or the temperature of the catalyst, and accordingly, the fuel amount can be prevented from being unnecessarily increased by improving the fuel efficiency, and the exhaust system parts are damaged by overheating. Can be prevented.
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| GRNT | Written decision to grant | ||
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