KR100401624B1 - 재시동시 연료량 보정 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 재시동 연료량 보정방법에 관한 것이다. 본 발명은 이그니션이 온 되어 크랭킹 모드로 진입하면, 현재 감지된 냉각수의 수온에서 전시동시의 수온을 차감하여, 차감된 결과 값이 수온 제한 조건보다 작은지를 체크하고, 전시동시 시동시간을 시동실패 기준값과 비교하여 재시동 연료량을 보정하며, 엔진 회전수가 제1 회전수와 제2 회전수 사이에 존재하는지 체크하여 체크된 시동시간에 따라 엔진의 연료 분사량을 제어한다.

본 발명은 냉시동 실패 후 재시동시, 시동 연료량을 초기 시동 때보다 줄여줌으로써, 혼합기의 과도한 리치 현상을 막아 재시동성을 향상시킬 수 있으며, 시동 연료량을 줄여줌으로써 차량의 연비를 향상시킬 수 있으며, 기존의 엔진 시스템의 구조 변경 또는 추가 없이도 재시동성을 향상시킬 수 있다.

Description

재시동시 연료량 보정 방법{FUEL AMOUNT COMPENSATION METHOD ON ENGINE RESTARTING}

본 발명은 연료량 보정방법에 관한 것으로써, 특히 냉시동 실패 후 재시동시에 시동 연료량을 초기 시동 때보다 줄여 재시동성을 향상시키는 재시동시 연료량 보정방법에 관한 것이다.

일반적으로 엔진의 동작은 자동차의 주행 상태에 따라 크게 변화한다. 그러므로, 엔진으로 분사되는 연료량이나 점화 장치의 동작 시기 등이 각 자동차의 주행 상태에 따라 각각 변화하여, 엔진의 출력 동력을 변화시키므로 안정적이고 효율적인 엔진의 운전 동작이 이루어질 수 있도록 한다. 따라서, 엔진 제어 장치는 가속 페달의 동작 상태에 따라 개도 정도가 변화하는 스로틀 밸브를 통해 흡입되는공기량에 따라 기본적인 연료의 분사량을 설정한다.

그리고, 자동차의 주행 도로의 상태나 각종 부하 장치의 동작으로 인가되는 부하 상태에 따라 산출되는 기본적인 연료의 분사량을 보정하여, 엔진의 출력 상태를 자동차의 주행 상태에 맞게 변화시켜 자동차의 운전성과 승차감을 향상시킬 수 있다. 그러나 엔진의 운전 상태가 공회전 상태일 경우엔, 즉, 시동시에는 상기와 같은 일반적인 엔진 제어 동작을 실행하지 않고 별도로 설정된 제어 동작을 실행하여 자동차가 정상적인 주행 상태로 들어가도록 한다. 엔진의 운전 상태가 공회전 상태일 경우엔, 가속 페달이 작동되지 않으므로 스로틀 밸브를 통해 흡입되는 공기량은 사실상 없게 되므로, 엔진의 공회전 제어를 실행하기 위해, 별도의 공회전 제어 장치(Idle Speed Control Actuator:ISCA)가 장착되어 있다. 따라서, 엔진의 상태나 주변환경의 기후 조건에 따라 공회전 제어 장치의 동작을 제어하여, 공회전 제어 장치에 형성되어 있는 바이패스(by-pass) 통로를 통해 흡입되는 공기량을 조절하여, 자동차의 주행상태에 적절한 공회전 제어동작이 이루어질 수 있도록 한다.

현재의 엘피지(LPG : Liquefied Petroleum Gas, 액화 천연가스)차량은 믹서(mixer)를 통해서 연료와 공기가 혼합되어 엔진의 실린더 내로 유입된다. 연료의 70% 이상은 믹서의 벤츄리(venturi)를 통해 들어가며 나머지 30%는 듀티 솔레노이드 밸브로 제어한다. 시동시의 연료량은 수온별로 맵 테이블(Map table)에 의해 정해져 시동될 때마다 수온대별로 일정시간동안 일정량을 듀티 제어하게 된다.

도1은 일반적인 냉시동시 상세 시동 그래프를 나타내는 도면이다.

수온 0도 이하의 냉시동시, 엘피지 차량의 시동성은 연료의 특성과 연료 공급 시스템의 특성상 가솔린에 대비하여 매우 불리하다. 기온이 낮은 조건에서 베이퍼라이저(vaporizer)의 기화능력이 떨어지며, 또한 연료가 연료 라인(line)이나 서지 탱크(surge tank)내에 냉각되어 시동에 충분한 양을 공급하지 못하므로, 냉시동시에는 듀티가 제어하는 연료량을 최대로 한다.

그런데, 시동에 실패하여 재시동 할 때, 미연소 혼합기가 서지 탱크내에 가득 차 있는 상황에서 다시 시동시의 듀티를 최대로 할 경우에는, 첨부한 도1에서처럼 시동시의 가장 작은 람다(λ)값은 0.7 이며, 이때 시동이 걸리지 않게 되면 엔진 내에는 미연소 혼합기가 공연비 0.7의 극히 리치한 상태로 남아있게 된다. 이와 같은 경우, 공연비가 너무 커져 시동성은 오히려 불리하게 되며, 시동이 되지 않는 경우도 발생하는 문제점이 있다.

이와 같은 문제점을 해결하기 위해, 본 발명이 이루고자 하는 기술적인 과제는 냉시동 실패시 발생할 수 있는 재시동 성능을 향상하도록 재시동시 시동 연료량을 정상 시동 때보다 감소시켜 줌으로써 재시동성을 향상시키고자 하는 데 그 목적이 있다.

도1은 일반적인 냉시동시 상세 시동 그래프를 나타내는 도면이다.

도2는 본 발명을 적용하기 위한 연료량 보정장치를 나타내는 구성 블록도 이다.

도3은 본 발명의 실시예에 따른 연료량 보정방법을 나타내는 흐름도 이다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 재시동시 연료량 보정방법은

이그니션 키의 접점을 검출하여 엔진의 시동이 유지되는지의 여부를 출력하는 이그니션 검출부; 상기 엔진의 출력측에 장착되어 엔진의 회전수를 감지하는 엔진 회전수 감지부; 냉각수의 온도를 감지하는 냉각 수온 감지부; 엔진 회전수에 따라 시동이 일어나는 시점을 측정하고, 상기 이그니션 키의 오프에 따른 진행 시간을 감지하는 시동 시간 감지부; 상기 이그니션 검출부에서 검출된 엔진 시동 유지 신호와, 상기 엔진 회전수 감지부로부터 감지된 회전수와, 상기 냉각 수온 감지부로부터 측정된 냉각수 온도에 따라 시동 시간을 제어하고, 재시동시 연료량을 보정하는 제어신호를 출력하는 제어부 및 상기 제어부의 제어 신호에 의해 보정된 연료량을 분사하는 연료 분사부를 포함하는 연료량 보정장치를 통하여,

이그니션이 온 되어 크랭킹 모드로 진입하면, 현재 감지된 냉각수의 수온에서 전시동시의 수온을 차감하여, 차감된 결과 값이 수온 제한 조건보다 작은지를 체크하는 단계;

전시동시 시동시간을 시동실패 기준값과 비교하여 재시동 연료량을 보정하는 단계; 및

엔진 회전수가 제1 회전수와 제2 회전수 사이에 존재하는지 체크하여 체크된 시동시간에 따라 엔진의 연료 분사량을 제어하는 단계

를 포함한다.

이하에서는 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있는 가장 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도2는 본 발명의 실시예에 따른 연료량 보정장치를 나타내는 구성 블록도 이다.

첨부한 도2에서와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 재시동시 연료량 보정방법을 적용하기 위한 장치는, 도시하지 않은 이그니션 키(Ignition key)의 접점을 검출하여 엔진의 시동이 유지되는지의 여부를 출력하는 이그니션 검출부(100); 엔진의 출력측에 장착되어 엔진의 회전수를 감지하는 엔진 회전수 감지부(200); 냉각수의 온도를 감지하는 냉각 수온 감지부(300); 엔진 회전수에 따라 시동이 일어나는 시점을 측정하고, 이그니션 키의 오프에 따른 진행 시간을 감지하는 시동 시간 감지부(400); 이그니션 검출부(100)에서 검출된 엔진 시동 유지 신호와, 엔진 회전수 감지부(200)로부터 감지된 회전수와, 냉각 수온 감지부(300)로부터 측정된 냉각수 온도에 따라 시동 시간을 제어하고, 재시동시 연료량을 보정하는 제어신호를 출력하는 제어부(500); 이그니션 오프시 또는 엔진 초기 구동시의 전시동 수온값을 저장하는 스탠바이 램(600); 제어부(500)의 제어 신호에 의해 연료량을 분사하는 연료 분사부(700)를 포함한다.

이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 재시동시 연료량 보정장치의 작용에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도3은 본 발명의 실시예에 따른 연료량 보정방법을 나타내는 흐름도 이다.

먼저, 냉시동 실패시 적용할 수 있는 초기 조건을 수립한다. 감지된 냉각수의 수온이 재시동 보정을 위한 수온보다 낮아야 하고, 수온 센서가 정상이어야 하며, 현재의 감지된 냉각수의 수온에서 전시동시의 냉각수 수온을 뺀 절대값이 수온 제한 조건보다 작아야 한다. 시동시의 연료량은 수온별로 도시하지 않은 맵 테이블에 의해 정해져 시동할 때마다 수온대별로 일정시간동안 일정량을 듀티 제어하게 되며, 맵 테이블은 도시하지 않은 메모리에 저장되어 있다.

운전자의 시동 키 작동에 따라 전원이 인가되면, 제어부(500)는 모든 사용 변수를 초기화하고, 첨부한 도2의 제어 루틴에 따라 재시동 제어 동작을 수행한다.

이그니션 검출부(100)는 이그니션의 온(0n) 상태를 검출하여 검출신호를 제어부(500)하고, 제어부(500)는 이그니션 온 상태에 의해 엔진의 크랭크축을 돌려 엔진을 시동시키는 크랭킹 모드(Cranking mode)로 진입되도록 한다(S100). 냉각 수온 감지부(200)는 현재의 냉각수 수온을 감지하여 수온 센서가 정상인지를 감지하여 제어부(500)에 정상 여부 신호를 출력하고, 제어부(500)는 현재 냉각수의 수온이 -5도 이하인지를 판단한다. 제어부(500)는 냉각 수온 감지부(200)에서 감지된 냉각수의 수온에서 전시동시의 냉각수 수온을 뺀 값의 절대값이 수온 제한 조건보다 작은지를 판단한다(S110). 예를 들어, 수온 제한 조건을 10도로 할 경우, 전시동시의 수온이 -10도이고, 현재 수온이 -5도라면, 도2의 제어루틴이 적용되지만 현재 수온이 0도 이상이 되면 제어루틴은 적용되지 않는다. 전시동시의 수온 측정값은 이그니션 오프 또는 엔진 인스톨시에 스탠바이 램(600)에 저장된다.

제어부(500)는 시동 시간 감지부(400)에 제어신호를 출력하여 전시동시 시동시간을 측정하도록 한다. 측정된 시동 시간을 입력받은 제어부(500)는 전시동시 시동시간이 실패 판단 기준값 보다 작은지 판단한다(S120).

만일, 전시동시 시동 시간이 실패 판단 기준값보다 크면, 제어부(500)는 전시동시의 시동시간에 해당하는 재시동 연료량 보정값을 특정 함수에 의해 결정된 보정값이 설정된 맵 테이블에서 호출하여 연료량을 보정하고(S130), 연료 분사부(700)를 구동하여 보정된 연료량을 분사하도록 한다. 이때, 보정항의 맵 테이블은 전시동 시간이 길수록 음(-)의 보정이 많도록 맵핑한다.

만일, 전시동시 시동시간이 실패 판단 기준값 보다 작으면, 제어부(500)는 재시동 연료량 보정값을 제로(0)로 세팅한다(S140).

제어부(500)는 기본 시동 연료량에서 재시동 연료량을 빼고(S150), 결과 값을 램(600)에 임시 저장한다.

운전자가 시동이 걸린 상태에서 출발하기 위하여 가속 페달을 밟기 시작하면 엔진 회전수가 변화하기 시작하고, 엔진 회전수 감지부(200)는 엔진의 크랭크 축에 장착되어 출력 회전수 즉, 엔진 회전수를 감지하여 그에 해당하는 전기적인 펄스 신호를 제어부(500)로 출력한다.

제어부(500)는 엔진 회전수 검출부(200)에 의해 검출된 펄스 신호를 수신하여, 현재 엔진 회전수가 50 RPM 이상인지 판단한다(S160).

만일, 현재의 엔진 회전수가 50 RPM 이상이면, 제어부(500)는 시동 시간 감지부(400)의 도시하지 않은 타이머를 구동시킨다(S170).

계속해서, 제어부(500)는 엔진 회전수가 1000 RPM보다 큰 지를판단한다(S180). 만일, 현재의 엔진 회전수가 1000 RPM 이상이면, 전시동시 시동 시간을 제로(0)로 세팅하고 램(600)에 저장한다(S190). 이때, 엔진 회전수가 1000 RPM보다 작으면, 제어부(500)는 이그니션 검출부(100)로 하여금 이그니션이 오프(Off)되었는지 검출하도록 하여 이그니션 오프를 판단한다(S200).

이그니션 검출부(100)에 의해 이그니션이 오프 되었음이 감지되면, 제어부(500)는 이그니션 검출부(100)로부터 이그니션 오프 신호를 수신하여 타이머를 정지시키고, 전시동시 시동 시간을 램에 저장한다(S210). 상기한 바와 같이, 엔진 회전수가 50 RPM 보다 크고, 1000 RPM 보다 작은 조건에서, 이그니션이 오프되면 그때까지의 측정 시간을 전시동시의 시동시간으로 한다. 통상적으로 크랭킹 시간이 3초 이상이 경과되어도 시동이 되지 않으면 시동 실패(불량)으로 인정한다.

본 발명의 실시예는 하나의 실시예에 지나지 않으며, 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서, 본 발명의 연료량 보정 함수와 함수에 따른 맵 테이블 구성에 많은 변형 및 변경이 가능함은 물론이며, 본 발명이 실시예에만 한정되는 것은 아니다.

본 발명의 재시동시 연료량 보정방법은 냉시동 실패 후 재시동시, 시동 연료량을 초기 시동 때보다 줄여줌으로써, 혼합기의 과도한 리치 현상을 막아 재시동성을 향상시킬 수 있다.

또한, 시동 연료량을 줄여줌으로써 차량의 연비를 향상시킬 수 있으며, 기존의 엔진 시스템의 구조 변경 또는 추가 없이도 재시동성을 향상시킬 수 있다.

Claims (5)

1. 삭제
2. 삭제
3. 이그니션 키의 접점을 검출하여 엔진의 시동이 유지되는지의 여부를 출력하는 이그니션 검출부; 상기 엔진의 출력측에 장착되어 엔진의 회전수를 감지하는 엔진 회전수 감지부; 냉각수의 온도를 감지하는 냉각 수온 감지부; 엔진 회전수에 따라 시동이 일어나는 시점을 측정하고, 상기 이그니션 키의 오프에 따른 진행 시간을 감지하는 시동 시간 감지부; 상기 이그니션 검출부에서 검출된 엔진 시동 유지 신호와, 상기 엔진 회전수 감지부로부터 감지된 회전수와, 상기 냉각 수온 감지부로부터 측정된 냉각수 온도에 따라 시동 시간을 제어하고, 재시동시 연료량을 보정하는 제어신호를 출력하는 제어부 및 상기 제어부의 제어 신호에 의해 보정된 연료량을 분사하는 연료 분사부를 포함하는 재시동시 연료량 보정장치를 이용하여 재시동시 연료량을 보정하는 방법에 있어서,

   이그니션이 온 되어 크랭킹 모드로 진입하면, 현재 감지된 냉각수의 수온에서 전시동시의 수온을 차감하여, 차감된 결과 값이 수온 제한 조건보다 작은지를 체크하는 단계;

   전시동시 시동시간을 시동 실패 기준값과 비교하여 재시동 연료량을 보정하는 단계; 및

   엔진 회전수가 제1 회전수와 제2 회전수 사이에 존재하는지 체크하여 체크된 시동시간에 따라 엔진의 연료 분사량을 제어하는 단계

   를 포함하는 재시동시 연료량 보정방법.
4. 제3항에서, 상기 재시동 연료량 보정 단계가

   상기 전시동시 시동시간이 상기 시동 실패 기준값보다 크면 재시동 연료량을 보정하는 단계;

   상기 전시동시 시동시간이 상기 실패 판단 기준값 보다 작으면, 재시동 연료량 보정값을 제로로 세팅하는 단계;

   기본 시동 연료량에서 상기 재시동 연료량 보정값을 차감하여 저장하는 단계

   를 포함하는 재시동시 연료량 보정방법.
5. 제3항에서, 상기 연료 분사량 제어 단계가

   상기 엔진 회전수가 상기 제1 엔진 회전수보다 크면, 시동시간을 체크하여 상기 제2 엔진 회전수보다 커지는 순간을 체크하는 단계;

   상기 엔진 회전수가 상기 제2 엔진 회전수보다 크면, 전시동시의 시동시간을 제로로 세팅하고 저장하는 단계;

   상기 엔진 회전수가 상기 제1 엔진 회전수보다 작으면, 이그니션의 오프를 체크하는 단계;

   상기 이그니션이 오프되면 시동 시간 체크를 종료하고, 현재까지 체크된 시동시간을 저장하는 단계

   를 포함하는 재시동시 연료량 보정방법.