KR100401837B1 - 자동차의 실화발생 및 배기가스온도 과다상승시의 연료분사제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차의 실화발생 및 배기가스온도 과다상승시의 연료분사제어방법에 관한 것으로, 본 발명에 따르면, 배기 매니폴드의 각 지점에 장착된 온도감지센서로 각 기통에서 발생하는 배기가스의 온도를 측정하여 전자제어유닛(ECU)로 전달하는 온도감지단계와; 상기 온도감지센서에 의해 측정된 온도를 전자제어유닛에 미리 입력된 온도한계치와 비교하는 온도비교단계; 감지된 온도가 한계치 이상인 경우 점화시기가 보정된 것인지 판단하여, 점화시기가 보정된 것으로 판단된 경우에는 연료분사량을 증가시키고 점화시기 보정이 없었던 것으로 판단된 경우에는 엔진 이상으로 판단하여 연료분사를 중지하고 이를 계기판에 경고하는 단계; 상기 온도비교단계에서 감지된 온도가 한계치 이하인 경우 각 기통의 온도편차가 미리 입력된 온도편차 허용치를 초과하는지를 비교하는 단계; 상기 온도편차 비교단계에서 온도편차가 허용치 이상인 경우 미스파이어 발생으로 판단하고 해당 기통의 연료분사를 중지시키고, 이를 계기판에 통보하는 단계로 이루어진 연료장치 제어방법이 제공된다.

Description

자동차의 실화발생 및 배기가스온도 과다상승시의 연료분사제어방법 {Method for controlling fuel injection according to misfire and over-risen temperature of exhaust gas}

본 발명은 자동차의 실화발생 및 배기가스온도 과다상승시의 연료분사제어방법에 관한 것으로, 특히 자동차 연료장치의 배기장치에서 미스파이어(misfire)가 발생하거나 혹은 배기가스의 온도가 과다상승하는 것을 감지하고, 이를 이용하여 연료분사를 제어하는 제어방법에 관한 것이다.

주지된 바와 같이, 엔진이 작동하기 위해서는 실린더 안에 혼합기를 흡입하고, 또 혼합기가 연소한 후 그 연소가스를 외부로 배출하게 되는데, 이러한 작용은 자동차의 흡,배기장치에 의해서 수행된다.

상기 배기장치에서는 배기 매니폴드(exhaust manifold)에서 각 실린더의 배기가스를 모은 다음, 이 배기가스를 배기파이프를 통해 촉매컨버터로 보내 인체에 유해한 가스를 인체에 무해한 가스로 변환시켜 준 다음, 소위 머플러라 하는 소음기를 거쳐 차외로 내보내게 된다.

그런데, 상기와 같은 종래의 일반적인 배기장치를 포함한 연료장치에서는 엔진이나 점화계통, 또는 연료계통의 이상으로 미스파이어(misfire)가 발생하거나, 혹은 점화시간 지연 등으로 인하여 배기가스 온도가 상승하는 등의 현상이 종종 발생하였다.

구체적으로 설명하면, 자동차의 엔진 시스템에 있어서, 인젝터의 이상 또는 아이시코일(IC coil)이나 케이블, 점화플러그 등의 점화계의 이상이 발생할 경우 종종 엔진에서 미스파이어가 발생하게 되는데, 이러한 미스파이어로 인하여 차량에 진동이 발생하게 되어 승차감이 저하됨과 함께, 미연소된 연료가 후연소되면서 촉매컨버터의 고가의 촉매가 손상되는 경우가 빈발하였다.

또한, 점화시기는 엔진운전 조건에 따라 보정되게 되는데, 맵핑(mapping)된 데이터보다 점화시기가 지각하게 되는 경우, 점화시기 지각으로 인하여 배기가스 온도가 상승하는 현상이 발생하게 된다.

즉, 흡입공기의 온도 상승, 또는 냉각수온의 상승, 흡입압력의 저하, 노크(knock) 감지 등에 의해서 점화시기가 지각되면 도 1에 도시된 바와 같이 배기가스 온도가 상승하게 되는데, 지속적으로 노크가 발생하거나 40℃ 이상의 고온의 공기가 지속 흡입되게 되면 배기가스 온도가 내구한계 온도이상으로 상승하게 되고, 이에 따라 배기 매니폴드가 파손되는 등의 현상이 발생하게 된다.

그러나, 종래의 일반적인 연료장치에서는 상기와 같이 엔진이나 점화계통, 또는 연료계통의 이상으로 미스파이어(misfire)가 발생하거나, 혹은 점화시간 지연 등으로 인하여 배기가스 온도가 상승하여도 이를 감지하여 제어할 수 있는 방법이 없었다.

이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 엔진이나 점화계통, 또는 연료계통의 이상으로 미스파이어(misfire)가 발생하거나, 혹은 지속적인 점화시간 지연 등으로 인하여 배기가스 온도가 과다 상승하는 경우 이를 자동으로 감지하여 제어할 수 있도록 한 자동차의 실화발생 및 배기가스온도 과다상승시의 연료분사제어방법을 제공함에 그 목적이 있다.

도 1은 종래의 배기장치에서의 점화시기에 따른 배기가스 온도변화를 나타낸 그래프

도 2는 본 발명에 따른 실화 및 배기가스온도 감지장치의 구성을 나타낸 도면

도 3은 본 발명에 따른 연료분사제어방법을 나타낸 플로우챠트

도 4는 본 발명의 제어방법에 의한 배기장치에서의 점화시기에 따른 배기가스 온도변화를 나타낸 그래프

*도면의 주요부분의 참조부호에 대한 설명*

1 - 엔진 2 - 배기 매니폴드

3 - 온도감지센서 4 - 산소센서

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 배기매니폴드의 각 지점에 장착된 온도감지센서가 각 기통에서 배출되는 배기가스의 온도를 개별적으로 측정하여 전자제어유닛으로 전달하는 단계와, 상기 온도감지센서에 의해 측정된 배기가스의 온도와 전자제어유닛에 미리 저장되어 있는 한계치를 비교하는 단계와, 상기 온도감지센서에 의해 측정된 배기가스의 온도가 한계치 이상이면 점화시기가 보정되었는가를 판단하고, 점화시기가 보정되었으면 연료분사량을 증가시키는 반면에 점화시기가 보정되지 않았으면 엔진 이상으로 판단하여 연료분사를 중지함과 더불어 계기판을 통해 엔진 이상을 경고하는 단계와; 상기 온도감지센서에 의해 측정된 배기가스의 온도가 한계치 보다 작으면 각 기통간의 온도편차와 전자제어유닛에 미리 저장되어 있는 허용치를 비교하는 단계와; 상기 온도편차가 허용치 이상이면 실화로 판단하여 해당 기통의 연료분사를 중지함과 더불어 계기판을 통해 엔진 이상을 경고하는 단계를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

이에 따르면, 미스파이어 발생시와 배기가스 온도가 과다 상승시 연료장치를 효과적으로 제어하여 이를 운전자에게 통보함으로써 배기장치를 보호할 수 있게 된다.

이하, 본 발명에 따른 자동차의 실화발생 및 배기가스온도 과다상승시의 연료분사제어방법의 실시예에 대해 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 실화 및 배기가스온도 감지장치의 구성을 개략적으로 나타낸 구성도이고, 도 3은 본 발명에 따른 연료분사제어방법을 나타낸 플로우챠트이다.

본 발명에 따른 실화 및 배기가스온도 감지장치는, 도 2에 도시된 바와 같이, 엔진(1)의 각 기통에 연결된 배기 매니폴드(2)의 각 지점에 온도감지센서(3)가 설치되어 각 기통에서 배출되는 배기가스의 온도를 실시간으로 감지하고, 이 온도감지센서(3)는 전자제어유닛(ECU)에 연결되며, 상기 전자제어유닛(ECU)은 미리 입력된 자료를 바탕으로 상기 온도감지센서(3)에서 감지된 배기가스 온도에 따라 엔진의 이상유무를 판단하여 계기판에 명시해주도록 되어 있다.

따라서, 엔진계통에 미스파이어가 발생하여 배기가스 온도가 다른 기통보다 낮아지게 되면, 이를 상기 온도감지센서(3)가 감지하여 전자제어유닛(ECU)에서 해당기통을 계기판에 표시함과 동시에 해당기통의 인젝터 작동을 중지시키는 등의 조치를 취하여 미연소된 연료에 의한 후연소를 방지함으로써 촉매컨버터를 보호하게 되고, 배기가스 온도가 과다 상승된 경우에도 이를 감지하여 전자제어유닛(ECU)에서 연료분사량을 증가시키는 등 적절한 제어를 하게 되는 것이다.

상기와 같이 구성된 자동차의 실화 및 배기가스 온도 감지장치를 이용한 연료분사제어방법에 대해 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 첫 번째 단계로서 상기 배기 매니폴드(4)의 각 온도감지센서(3)들은 각 기통에서 배출되는 배기가스를 실시간으로 감지하여 이를 전자제어유닛(ECU)에 통보하게 된다.

그 다음 단계에서는 상기 전자제어유닛이 상기 온도감지센서(3)에 의해 배기가스 온도를 미리 입력되어 있는 배기가스 온도 한계치와 비교하게 되고, 만약 배기가스의 온도가 한계치 이상인 것으로 감지된 경우 이것이 점화시기 보정에 의한 것인지의 여부를 확인하게 된다.

이러한 배기가스 온도 상승이 점화시기 보정에 의한 것인지의 판단은 연료장치의 각 센서들에 의해 감지된 제어치에 의한 전자제어유닛의 제어에 의해 전자제어유닛이 보유하고 있는 데이터들에 근거해 이루어질 수 있다.

한편, 상기 한계치 이상의 배기가스 온도가 엔진운전 조건의 변화로 인해 지속적으로 점화시기가 지각된 것으로 판정된 경우, 전자제어유닛은 연료량을 리치(rich)하게 분사시켜 배기가스 온도를 한계온도 이하로 유지시키게 된다.

이와는 반대로, 만일 배기가스 온도 과다상승이 점화시기 보정에 의한 것이 아니라면, 엔진이상이 아닌 경우를 제외하고는 특별히 배기가스 온도가 상승할 이유가 없으므로, 이 경우 전자제어유닛에서는 엔진이상으로 판단하여 연료분사를 중지하여 엔진을 정지시키고, 이를 계기판으로 통보하여 운전자에게 경고하게 된다.

한편, 상기 온도감지센서(3)에 의해 감지된 배기가스 온도가 한계치 이내인 경우에는 각 기통간 온도편차가 기 입력된 허용한계치 이하인 경우에는 정상적인 작동을 수행하고 있는 것이므로 아무런 제어작동없이 정상적인 작동상태를 유지하게 된다.

그러나, 만일 각 기통간 온도편차가 허용한계치 이상인 경우에는 가장 온도가 낮은 기통에서 미스파이어가 발생한 것이 되므로, 이에 따라 전자제어유닛에서는 해당 기통 인젝터의 연료분사를 중지시켜 미연소 연료의 후연소에 따른 촉매 손상을 방지함과 더불어 차량에 발생하는 진동을 억제하게 된다.

또한, 상기와 같이 미스파이어가 발생한 것으로 판단되면 상기 전자제어유닛은 이상발생 기통을 계기판에 표시하여 운전자가 인지하여 사후 조처를 취할 수 있도록 되어 있다.

이상에서와 같이 본 발명에 따르면, 엔진계통에서 미스파이어가 발생하거나 혹은 엔진이상 및 지속적인 점화시기 지각 등에 의해 배기가스 온도가 과다 상승하는 것을 자동으로 감지하여 적절히 조치하게 되므로, 미스파이어에 의한 진동발생 및 촉매손상 등을 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 배기가스 온도의 과다 상승에 따른 배기 매니폴드의 파손을 방지할 수 있게 된다.

Claims (4)

1. 삭제
2. 삭제
3. 삭제
4. 배기매니폴드의 각 지점에 장착된 온도감지센서가 각 기통에서 배출되는 배기가스의 온도를 개별적으로 측정하여 전자제어유닛으로 전달하는 단계와, 상기 온도감지센서에 의해 측정된 배기가스의 온도와 전자제어유닛에 미리 저장되어 있는 한계치를 비교하는 단계와, 상기 온도감지센서에 의해 측정된 배기가스의 온도가 한계치 이상이면 점화시기가 보정되었는가를 판단하고, 점화시기가 보정되었으면 연료분사량을 증가시키는 반면에 점화시기가 보정되지 않았으면 엔진 이상으로 판단하여 연료분사를 중지함과 더불어 계기판을 통해 엔진 이상을 경고하는 단계와; 상기 온도감지센서에 의해 측정된 배기가스의 온도가 한계치 보다 작으면 각 기통간의 온도편차와 전자제어유닛에 미리 저장되어 있는 허용치를 비교하는 단계와; 상기 온도편차가 허용치 이상이면 실화로 판단하여 해당 기통의 연료분사를 중지함과 더불어 계기판을 통해 엔진 이상을 경고하는 단계를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 자동차의 실화발생 및 배기가스온도 과다상승시의 연료분사제어방법.