KR100405720B1 - Fuel injection control method for engine - Google Patents
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Abstract
본 발명은 엔진 연료량 제어 방법에 관한 것으로서, 로드 센서(Load sensor)와 쓰로틀 포지션 센서(Throttle position sensor)에 동시에 에러가 발생한 경우에The present invention relates to an engine fuel amount control method, and when an error occurs simultaneously in a load sensor and a throttle position sensor.
기설정된 공회전시 로드 맵에서 각 엔진 회전수에서의 로드를 구하는 단계;Obtaining a load at each engine speed in the preset idle road map;
상기 구해진 로드를 이용하여 연료량을 계산하는 단계;Calculating a fuel amount using the obtained rod;
상기 계산된 연료량을 산소 센서에 의한 신호를 기초로 하여 피드백 제어를 수행하여 상기 계산된 연료량을 보정하는 단계; 및Correcting the calculated fuel amount by performing feedback control based on the calculated fuel amount based on a signal by an oxygen sensor; And
상기 보정된 연료량에 따라 연료를 분사하는 단계를 포함하는 엔진 연료량 제어 방법을 제공한다.It provides an engine fuel amount control method comprising the step of injecting fuel in accordance with the corrected fuel amount.
Description
본 발명은 엔진 연료량 제어 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 로드 센서(Load sensor)와 쓰로틀 포지션 센서(Throttle position sensor)가 동시에 에러가 발생한 경우에 엔진을 구동하기 위한 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for controlling an engine fuel amount, and more particularly, to a method for driving an engine when an error occurs simultaneously between a load sensor and a throttle position sensor.
도1은 일반적인 차량의 연료량 제어 시스템을 개략적으로 나타낸 도면이다.도1에 나타나 있듯이, 엔진 연료량 제어 시스템은 엔진의 부하를 검출하는 로드(load) 센서(10), 쓰로틀 밸브 개도량을 검출하는 쓰로틀 포지션 센서(20), 배기 가스에 포함된 산소농도를 검출하는 산소 센서(30), 엔진 회전수를 검출하는 엔진 회전수 센서(40), 상기 센서들로부터 신호를 입력받아 연료량을 제어하는 ECU(50) 및 상기 ECU로부터 신호를 받아 해당하는 양의 연료를 분사하는 연료분사수단(60)을 포함한다. 상기 ECU(50)는 상기 센서들의 신호를 입력받아 흡입 공기량에 따라 엔진으로 분사되는 연료량을 제어하게 된다.1 is a view schematically showing a fuel amount control system of a general vehicle. As shown in FIG. 1, an engine fuel amount control system includes a load sensor 10 detecting a load of an engine and a throttle detecting an opening amount of a throttle valve. Position sensor 20, oxygen sensor 30 for detecting the oxygen concentration contained in the exhaust gas, engine speed sensor 40 for detecting the engine speed, ECU to control the fuel amount by receiving a signal from the sensors ( 50) and a fuel injection means 60 for receiving a signal from the ECU and injecting a corresponding amount of fuel. The ECU 50 receives the signals of the sensors to control the amount of fuel injected into the engine according to the intake air amount.
이때, 로드 센서나 쓰로틀 포지션 센서에 에러(error)가 있는 경우에는 기설정된 제어 로직에 의해 공기량 변화에 따른 연료량 보상 제어를 수행한다.At this time, if there is an error in the load sensor or the throttle position sensor, the fuel amount compensation control according to the air amount change is performed by the preset control logic.
예를 들면, BOSCH M7 소프트웨어로 구동되는 차량의 경우에 로드 센서에 에러가 있는 경우에 엔진 회전수와 쓰로틀 개도량의 함수로 미리 매핑(mapping)해 놓은 값으로 로드(load)를 구한뒤, 상기 구해진 로드로부터 연료량을 계산하고, 산소 센서에 의한 신호를 기초로 피드백 제어를 수행하여 상기 계산된 연료량을 보정하게 된다. 이때, 피드백 제어의 보정범위와 보정속도의 최대값이 정해여 있는 기설정된 피드백 제어 패턴에 의해 연료량을 보정하는 피드백 제어가 수행된다.For example, in the case of a vehicle driven by the BOSCH M7 software, in the case of an error in the load sensor, the load is calculated by a value previously mapped as a function of the engine speed and the throttle opening amount. The fuel amount is calculated from the obtained rod, and the feedback control is performed based on the signal by the oxygen sensor to correct the calculated fuel amount. At this time, feedback control for correcting the fuel amount is performed by a predetermined feedback control pattern in which the correction range of the feedback control and the maximum value of the correction speed are determined.
그러나, 로드 센서와 쓰로틀 포지션 센서에 모두 에러가 발생하는 경우에는 흡입 공기량이 단지 엔진 회전수에 따라 정해진 값으로 대체되고, 이때의 로드는 각 엔진 회전수에서 엔진이 아이들(idle) 상태라고 가정하여 로드를 매핑한 로드 맵(load map)에 의해 정해진다. 따라서 엔진이 실제 아이들 상태가 아닌 경우에는 엔진 로드가 실제의 로드보다 작은 값으로 설정되고, 이 설정된 로드에 의해 연료량을 계산하여 엔진으로 공급한다.However, if an error occurs in both the load sensor and the throttle position sensor, the amount of intake air is replaced only by a value determined according to the engine speed, and the load assumes that the engine is idle at each engine speed. Determined by the load map that maps the load. Therefore, when the engine is not in the idle state, the engine load is set to a value smaller than the actual load, and the fuel amount is calculated and supplied to the engine by the set load.
그리고 산소 센서의 신호에 의한 피드백 제어를 통하여 연료량 보정이 이루어 지는데, 이때에도 상기 쓰로틀 포지션 에러 신호가 발생하지 않은 경우와 동일한 피드백 제어의 보정범위와 보정속도의 최대값을 가지는 피드백 제어 패턴에 의해 연료량을 보정하는 피드백 제어를 수행한다.Fuel amount correction is performed through feedback control by a signal of an oxygen sensor. In this case, the fuel amount is also adjusted by a feedback control pattern having the same correction range and maximum speed of the feedback control as in the case where the throttle position error signal does not occur. Perform feedback control to correct this.
따라서, 이러한 연료량 제어 방법에 의해서는 산소 센서와 쓰로틀 포지션 센서에 모두 에러가 발생한 경우에 있어서, 가속 페달을 밟을 때와 같이 엔진으로 흡입되는 공기량이 급격히 증가하는 경우에 공기량 변화에 따른 연료량 보상이 불가하여 엔진이 실속(stall)된다.Therefore, according to the fuel amount control method, when an error occurs in both the oxygen sensor and the throttle position sensor, it is impossible to compensate the fuel amount according to the air amount change when the amount of air sucked into the engine increases rapidly, such as when the accelerator pedal is pressed. The engine stalls.
즉, 종래의 연료량 제어 방법에 의해 엔진을 구동하는 경우에는 로드 센서와 쓰로틀 포지션 센서에 모두 에러가 발생하는 경우에는 아이들 상태에서는 어느 정도 엔진이 구동가능하나, 가속 페달을 밟는 경우에는 차량의 주행이 불가능하게 된다.That is, when the engine is driven by the conventional fuel amount control method, when the error occurs in both the load sensor and the throttle position sensor, the engine can be driven to some extent in the idling state. It becomes impossible.
본 발명은 상기 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 창출된 것으로서, 로드 센서와 쓰로틀 포지션 센서에 모두 에러가 발생하는 경우에 흡입 공기량에 따라 적절히 연료량을 보상하여 엔진을 구동하는 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and provides a method of driving an engine by appropriately compensating fuel amount according to the intake air amount when an error occurs in both the load sensor and the throttle position sensor. There is this.
즉, 본 발명은 로드 센서와 쓰로틀 포지션 센서에 모두 에러가 발생하는 경우에, 산소 센서에서 감지된 배출가스의 농도에 기초하여 피드백 제어(feedback control)를 수행함에 있어서, 로드 센서와 쓰로틀 포지션 센서에 모두 에러가 발생한 경우가 아닌 때보다 피드백 제어의 보정범위와 보정속도의 최대값을 훨씬 크게 하여, 가속 페달을 밟을 때와 같이 엔진으로 유입되는 공기량이 급격히 증가하는 경우에도 그 보정속도에 맞추어 연료량을 피드백 제어하여 보상함으로써 차량이 주행 가능하도록 하는 연료량 제어 방법을 제공하는 것이다.That is, when the error occurs in both the load sensor and the throttle position sensor, the present invention performs feedback control based on the concentration of the exhaust gas detected by the oxygen sensor. In all cases, the maximum value of the correction range and the correction speed of the feedback control is made much larger than when the error does not occur, and even if the amount of air flowing into the engine increases sharply, such as when the accelerator pedal is pressed, the fuel amount is adjusted according to the correction speed. It is to provide a fuel amount control method for allowing a vehicle to travel by compensating by feedback control.
도1은 본 발명에 의한 엔진 연료량 제어 방법이 적용되는 시스템을 보여주는 개략도이다.1 is a schematic diagram showing a system to which an engine fuel amount control method according to the present invention is applied.
도2는 본 발명에 의한 엔진 연료량 제어 방법을 나타내는 순서도이다.2 is a flowchart illustrating a method for controlling engine fuel amount according to the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
10 : 로드 센서 (Load sensor)10: Load sensor
20 : 쓰로틀 포지션 센서 (Throttle position sensor)20: Throttle position sensor
30 : 산소 센서 (Oxygen sensor)30: Oxygen sensor
40 : 엔진 회전수 센서 (Engine speed sensor)40: Engine speed sensor
50 : ECU (Electronic control unit)50: ECU (Electronic control unit)
본 발명은 엔진의 부하를 검출하는 로드 센서, 쓰로틀 밸브의 개도량을 검출하는 쓰로틀 포지션 센서, 배기가스에 포함된 산소 농도를 검출하는 산소 센서, 엔진 회전수를 검출하는 엔진 회전수 센서, 상기 센서들로부터 신호를 입력받아 연료량을 제어하는 ECU, 및 상기 ECU로부터 신호를 받아 연료를 분사하는 연료분사수단을 포함하는 엔진 연료량 제어 시스템에 있어서,The present invention is a load sensor for detecting the load of the engine, a throttle position sensor for detecting the opening amount of the throttle valve, an oxygen sensor for detecting the oxygen concentration contained in the exhaust gas, an engine speed sensor for detecting the engine speed, the sensor In the engine fuel amount control system including an ECU for receiving a signal from the control unit to control the fuel amount, and a fuel injection means for injecting the fuel in response to the signal from the ECU,
로드 센서 신호, 쓰로틀 포지션 센서 신호, 엔진 회전수 및 산소 센서 신호를 검출하는 단계;Detecting a load sensor signal, a throttle position sensor signal, an engine speed and an oxygen sensor signal;
로드 센서 신호와 쓰로틀 포지션 센서 신호에 에러가 있는지를 판단하는 단계;Determining whether there is an error in the load sensor signal and the throttle position sensor signal;
로드 센서 신호와 쓰로틀 포지션 센서 신호에 모두 에러가 있는 경우에기설정된 공회전 로드 맵에서 상기 엔진 회전수에서의 로드를 구하는 단계;Obtaining a load at the engine speed from a preset idle road map when there is an error in both the load sensor signal and the throttle position sensor signal;
상기 구해진 로드를 기초로 연료량을 계산하는 단계;Calculating a fuel amount based on the obtained rod;
상기 산소 센서 신호를 기초로 피드백 제어를 수행하여 상기 계산된 연료량을 보정하는 단계; 및Correcting the calculated fuel amount by performing feedback control based on the oxygen sensor signal; And
상기 보정된 연료량에 따라 연료를 분사하는 단계를 포함하는 것을 특징으로하는 엔진 연료량 제어 방법을 제공한다.It provides an engine fuel amount control method comprising the step of injecting fuel in accordance with the corrected fuel amount.
이하에서 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 연료량 제어 방법을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, a fuel amount control method according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 엔진 연료량 제어 방법이 적용되는 시스템을 개략적으로 도시한 도면이다.1 is a diagram schematically showing a system to which an engine fuel amount control method according to a preferred embodiment of the present invention is applied.
본 발명의 엔진 연료량 제어 방법이 적용되는 시스템은 엔진 부하를 검출하는 로드 센서(10), 쓰로틀 밸브의 개도량을 검출하는 쓰로틀 포지션 센서(20), 배기 가스에 포함된 산소의 농도를 검출하는 산소 센서(30), 엔진 회전수를 검출하는 엔진 회전수 센서(40), 상기 센서들로부터 신호를 입력받아 연료량을 계산하고 보정하여 연료량을 제어하는 ECU(50), 그리고 상기 ECU로부터 신호를 받아 해당하는 양의 연료를 분사하는 연료분사수단(60)을 포함한다.The system to which the engine fuel amount control method of the present invention is applied includes a load sensor 10 for detecting an engine load, a throttle position sensor 20 for detecting an opening amount of a throttle valve, and an oxygen for detecting a concentration of oxygen contained in exhaust gas Sensor 30, the engine speed sensor 40 for detecting the engine speed, the ECU 50 for controlling the fuel amount by receiving the signal from the sensors to calculate and correct the fuel amount, and receives the signal from the ECU And a fuel injection means 60 for injecting an amount of fuel.
도2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 엔진 구동방법을 나타내는 순서도이다.2 is a flowchart illustrating an engine driving method according to a preferred embodiment of the present invention.
우선, ECU(50)는 상기 센서들로부터 로드 센서 신호, 쓰로틀 포지션 센서 신호, 산소 센서 신호, 및 엔진 회전수를 검출한다(S210). S215 단계에서 로드 센서 신호에 에러가 없는 경우에는 로드 센서 신호로부터 얻어지는 로드를 이용하여 직접 연료량 계산한다(S215 및 S235).First, the ECU 50 detects a load sensor signal, a throttle position sensor signal, an oxygen sensor signal, and an engine speed from the sensors (S210). If there is no error in the load sensor signal in step S215, the fuel amount is calculated directly using the load obtained from the load sensor signal (S215 and S235).
이때, 엔진의 로드가 증가하면 연료량이 증가하게 되어 있는 기설정된 방법에 의해 연료량을 계산한다.At this time, the fuel amount is calculated by a predetermined method in which the fuel amount is increased when the load of the engine increases.
상기 S215 단계에서 로드 센서 에러 신호가 입력된 경우에는 S220 단계로 진행하여 쓰로틀 포지션 센서 신호에 에러가 있는지를 판단한다.When the load sensor error signal is input in step S215, the process proceeds to step S220 to determine whether there is an error in the throttle position sensor signal.
상기 S220 단계에서 쓰로틀 포지션 신호에 에러가 없는 경우에는 엔진 회전수와 쓰로틀 개도량에 의해 로드가 정해지는 기설정된 로드 맵(load map)에서 로드를 읽어 들인다(S225).If there is no error in the throttle position signal in step S220, the load is read from a predetermined road map determined by the engine speed and the throttle opening amount (S225).
S225 단계에서 로드가 정해지면 S235 단계로 진행하여 구해진 로드를 기초로 연료량을 계산하게 된다.When the load is determined in step S225 proceeds to step S235 to calculate the fuel amount based on the obtained load.
상기 S235 단계에서 연료량이 계산되면 산소 센서의 신호에 기초하여 피드백 제어의 보정범위와 보정속도의 최대값이 정해져 있는 제1 피드백 제어 패턴에 의해 피드백 제어를 수행하여 상기 계산된 연료량을 보정한다(S245).When the fuel amount is calculated in step S235, the calculated fuel amount is corrected by performing feedback control based on a first feedback control pattern in which a correction range of feedback control and a maximum value of the correction speed are determined based on a signal of an oxygen sensor (S245). ).
산소 센서의 검출결과 배기 가스에 포함된 산소 농도가 기설정된 농도보다 높으면 연료량이 부족한 것으로 판단하여 연료량이 증가되도록 하는 피드백 제어를 수행하고, 배기 가스에 포함된 산소 농도가 기설정된 농도보다 낮으면 연료량이 많은 것으로 판단하여 연료량이 감소되도록 하는 피드백 제어를 수행한다.If the oxygen concentration included in the exhaust gas is higher than the preset concentration, the oxygen sensor detects that the fuel amount is insufficient and performs feedback control to increase the fuel amount.If the oxygen concentration included in the exhaust gas is lower than the preset concentration, the fuel amount It judges that there is much and performs feedback control which makes fuel amount reduce.
이때, 상기 제1패턴의 피드백 제어의 보정범위는 ±100%로 하고 피드백 제어의 보정속도는 I-이득(integration gain)의 보정속도는 ±78%/sec, P-이득 (proportional gain)의 보정속도는 ±10%로 할 수 있다.At this time, the correction range of the feedback control of the first pattern is ± 100%, the correction speed of the feedback control is ± 78% / sec of the correction gain of the integration gain, and correction of the P-gain (proportional gain). The speed can be ± 10%.
한편, S220 단계에서 쓰로틀 포지션 센서 신호에 에러가 있는 것으로 판단되면 공회전 로드 맵에서 각 엔진 회전수에서의 로드를 구한다(S230). 즉, 공회전시의 엔진 회전수에서의 로드를 매핑(mapping)라 공회전 로드 맵에서 현재 엔진 회전수에서의 로드를 구한다.On the other hand, if it is determined in step S220 that there is an error in the throttle position sensor signal, the load at each engine speed is calculated from the idle road map (S230). That is, the load at the engine speed at idling is mapped and the load at the current engine speed is calculated from the idling road map.
따라서 현재 엔진상태가 공회전 상태가 아니라면, 실제 엔진 로드보다 작은 로드가 얻어지게 된다. 그리고 나서, 구해진 로드를 기초로 하여 연료량을 계산한다(S240).Therefore, if the current engine state is not idle, a load smaller than the actual engine load is obtained. Then, the fuel amount is calculated based on the obtained rod (S240).
S240 단계에서 연료량을 계산한 후에는 산소 센서의 신호를 기초로 하여 연료량을 보정하는 제2 피드백 제어 패턴에 의해 피드백 제어를 수행하여 연료량을 보정한다(S250).After the fuel amount is calculated in step S240, the fuel amount is corrected by performing feedback control by the second feedback control pattern for correcting the fuel amount based on the signal of the oxygen sensor (S250).
이때, 제2 피드백 패턴의 피드백 제어의 보정범위는 ±1000%로 하고, 제어 보정속도는 I-이득은 ±10000%/sec, P-이득은 ±1000%로 할 수 있다.In this case, the correction range of the feedback control of the second feedback pattern may be ± 1000%, the control correction rate may be ± 10000% / sec for I-gain, and ± 1000% for P-gain.
즉, 본 발명에 의한 엔진 연료량 제어 방법에서는 로드 센서와 쓰로틀 포지션 센서 신호에 모두 에러가 발생하는 경우에는 상기 피드백 제어의 보정범위와 보정속도의 최대값을 로드 센서 신호와 쓰로틀 포지션 센서 신호에 모두 에러가 발생한 경우가 아닌 때의 피드백 제어 패턴, 즉 제1 피드백 제어 패턴의 경우보다 피드백 제어의 보정범위와 보정속도의 최대값을 훨씬 크게 설정함으로써, 가속 페달을 밟는 경우와 같이 엔진으로 공급되는 공기량이 급격히 증가하는 경우에도 엔진이 실속되지 않고 운행 가능할 수 있도록 연료량을 보정하여 엔진으로 연료를 공급하는 것이다.That is, in the engine fuel amount control method according to the present invention, when an error occurs in both the load sensor and the throttle position sensor signal, the maximum value of the correction range and the correction speed of the feedback control is error in both the load sensor signal and the throttle position sensor signal. Is set so that the maximum value of the feedback control pattern and the correction speed of the feedback control is much larger than in the case of the first feedback control pattern, i.e., when the accelerator pedal is pressed. In the case of a sharp increase, fuel is corrected to supply fuel to the engine so that the engine can run without stalling.
S245 단계와 S250 단계에서 산소 센서의 신호에 의한 피드백 제어를 수행하여 보정된 연료량이 구해지면, 상기 보정된 연료량에 따라 연료 분사 수단이 엔진으로 연료를 분사하게 된다(S255).If the corrected fuel amount is obtained by performing feedback control based on the signal of the oxygen sensor in steps S245 and S250, the fuel injection means injects fuel into the engine according to the corrected fuel amount (S255).
상기와 같은 본 발명에 따른 엔진 연료량 제어 방법은 로드 센서 신호와 쓰로틀 포지션 센서 신호에 모두 에러가 발생하는 경우에, 산소 센서에서 감지된 배출가스의 농도에 기초하여 연료량을 피드백 제어함에 있어서, 피드백 제어의 보정범위와 보정속도의 최대값을 로드 센서 신호와 쓰로틀 포지션 센서 신호에 모두 에러가 발생한 경우가 아닌 때의 피드백 제어의 보정범위와 보정속도의 최대값보다 훨씬 크게 함으로써, 가속 페달을 밟을 때와 같이 엔진으로 유입되는 공기량이 급격히 변하는 때에도 그 보정속도에 맞추어 연료량이 피드백(feedback) 되어 보정되게 함으로써 엔진의 실속을 방지하여 엔진이 가능하게 된다. 따라서, 공기량 변화에 따라 정확한 연료량 제어는 이루어지지 않더라도, 공기량이 급격히 변화하는 경우에도 연료량이 적절히 보정됨으로써 엔진이 구동될 수 있어 차량이 주행가능하게 된다.In the method of controlling the engine fuel amount according to the present invention as described above, when an error occurs in both the load sensor signal and the throttle position sensor signal, feedback control is performed in controlling the fuel amount based on the concentration of the exhaust gas detected by the oxygen sensor. By setting the maximum value of the correction range and the speed of correction to a much larger value than the maximum value of the correction range and speed of the feedback control when the load sensor signal and the throttle position sensor signal are not all in error, Likewise, even when the amount of air flowing into the engine changes drastically, the engine can be prevented by stalling the engine by feeding back the fuel amount according to the correction speed. Therefore, even if accurate fuel amount control is not performed according to the air amount change, even when the air amount changes rapidly, the engine amount can be driven by appropriately correcting the fuel amount so that the vehicle can run.
이상, 본 발명을 도면에 도시된 실시예를 참조하여 설명하였다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않고 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명과 균등한 보정범위에 속하는 다양한 변형예 또는 다른 실시예가 가능하다. 따라서, 본 발명의 진정한 보호보정범위는 이어지는 특허청구보정범위에 의해 정해져야 할 것이다.The present invention has been described above with reference to the embodiments shown in the drawings. However, the present invention is not limited thereto, and various modifications or other embodiments falling within the equivalent scope of the present invention are possible by those skilled in the art. Therefore, the true protection scope of the present invention will be defined by the claims that follow.
Claims (2)
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| KR870009120A (en) * | 1986-03-31 | 1987-10-23 | 시끼 모리야 | Fuel injection control device of gasoline engine |
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20030023008A (en) | 2003-03-19 |
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