KR100422619B1 - 연료 분사 제어방법 - Google Patents

Abstract

산소센서의 피이드 백 제어시 보정되는 보정 연료량을 엔진 상태에 따라 설정한 후 희박연소 및 초희박 연소시 맵 테이블에 설정되어 있는 기본분사량에 피이드 백 제어시 보정되는 보정 연료량으로 보정하여 이론 공연비 뿐만 아니라 희박구간에서도 안정적인 공연비 제어를 실행하기 위한 것으로, 운행되는 차량의 상태를 검출하여 엔진이 워밍 업된 상태에서 일정시간동안 부하 변동이나 엔진 RPM의 변동이 없이 안정적으로 운행되고 있는지를 판단하는 단계와, 차량이 안정적으로 운행되고 있다고 판단되면 이론 공연비 부근에서 공연비가 결정되는 피이드백 제어로 진입하였는지를 판단하는 단계와, 피이드 백 제어를 실행하고 있다고 판단되면 산소센서에서 인가되는 신호에 따라 보정되는 보정량을 보정 맵 테이블에 설정한 후 엔진이 희박연소 상태에 있는지를 판단하는 단계와, 희박연소 상태에 있다고 판단되면 맵 테이블에 설정되어 있는 기본 연료량에 보정 맵 테이블에 설정되어 있는 보정량을 승산하여 희박연소시 연료량을 산출하는 단계와, 상기에서 산출되는 분사 연료량에 따라 엔진 연소실로 흡입되는 연료량을 조절하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

Description

연료 분사 제어방법

본 발명은 연료 분사 제어방법에 관한 것으로, 보다 더 상세하게는 산소센서의 피이드 백 제어시 보정되는 보정 연료량을 엔진 상태에 따라 설정한 후 희박연소 및 초희박 연소시 맵 테이블에 설정되어 있는 기본분사량에 피이드 제어시 보정되는 보정 연료량으로 보정하여 이론 공연비 뿐만 아니라 희박구간에서도 안정적인 공연비 제어를 실행하기 위한 연료 분사 제어방법에 관한 것이다.

일반적으로 연료 분사 제어는 운행되는 차량의 엔진 상태에 따라 연소실로 흡입되는 연료량을 조절하여 배기가스의 정화율 및 연비를 향상시키기 위한 것으로, 종래에는 운행되는 차량의 상태를 검출하여 엔진이 시동상태 및 희박상태 있는 경우에는 맵 테이블에 설정되어 있는 데이터에 따라 연료 분사량을 조절하는 개루프제어를 실행하였으며, 엔진 시동이후에는 산소센서에서 인가되는 신호를 분석하여 배기가스에 포함되어 있는 산소농도에 따라 이론 공연비로 분사 연료량을 조절하는 피이드 백 제어를 하였다.

따라서, 상기에서 서술한 바와 같이 엔진의 시동 및 희박연소시 종래의 연료 분사 제어는 맵 테이블에 설정되어 있는 데이터에 따라 연료 분사량을 제어하므로 차량간 변화에 대처하지 못하여 배기가스증가, 실화 등을 일으킨다는 문제점이 있었다.

또한, 배기가스에 포함되어 있는 산소의 농도를 검출하는 산소센서는 공연비가 이론 공연비 보다 농후한지 희박한지만을 판별하므로 희박상태, 즉 초희박상태인지 희박상태인지를 판별할 수 없어 희박상태에 따라 정확하게 연료 분사제어를 실행하지 못한다는 문제점이 있었다.

본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 감안하여 안출한 것으로, 그 목적은 산소센서의 피이드백 제어시 보정되는 연료보정량을 보정 맵 테이블에 설정한 후 희박이나 초희박 연소시 연료 분사량을 기본 분사량에 보정 맵 테이블에 설정된 연료량으로 보정하여 다양한 종류의 엔진에도 이론 공연비 제어 뿐만 아니라 희박 구간에서도 안정적인 공연비 제어를 실행하기 위한 것이다.

도1은 본 발명의 실시예에 따른 연료 분사 제어장치를 보이는 구성 블록도이다.

도2는 도1의 본 발명의 실시예에서 연료 분사 제어장치를 실행하기 위한 일 실시예의 흐름도이다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 운행되는 차량의 상태를 검출하여 엔진이 워밍 업된 상태에서 일정시간동안 부하 변동이나 엔진 RPM의 변동이 없이 안정적으로 운행되고 있는지를 판단하는 단계;

차량이 안정적으로 운행되고 있다고 판단되면 이론 공연비 부근에서 공연비가 결정되는 피이드백 제어로 진입하였는지를 판단하는 단계;

피이드 백 제어를 실행하고 있다고 판단되면 산소센서에서 인가되는 신호에 따라 보정되는 보정량을 보정 맵 테이블에 설정한 후 엔진이 희박연소 상태에 있는지를 판단하는 단계;

희박연소 상태에 있다고 판단되면 맵 테이블에 설정되어 있는 기본 연료량에 보정 맵 테이블에 설정되어 있는 보정량을 승산하여 희박연소시 연료량을 산출하는 단계;

상기에서 산출되는 분사 연료량에 따라 엔진 연소실로 흡입되는 연료량을 조절하는 단계로 이루어져 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.

도1에서 알 수 있는 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 연료 분사 제어장치는 차량 정보 검출부(10)와, 제어부(20)와, 액츄에이터(30)로 이루어지는데, 차량 정보 검출부(10)는 운행되는 차량의 정보를 검출하여 그에 해당하는 소정의 전기적 신호를 출력한다.

차량 정보 검출부(10)는 흡기계통으로 흡입되는 공기량을 검출하여 그에 해당하는 소정의 전기적 신호를 출력하는 에어 플로우 센서(11)와, 엔진 RPM을 검출하여 그에 해당하는 소정의 전기적 신호를 출력하는 크랭크 각 센서(12)와, 배기계통에서 배출되는 배기가스에 포함되어 있는 산소의 농도를 검출하여 그에 해당하는 소정의 전기적 신호를 출력하는 산소센서(13)와, 엔진을 냉각시키는 냉각수의 온도를 검출하여 그에 해당하는 소정의 전기적 신호를 출력하는 수온센서(14)와, 흡입되는 공기의 온도를 검출하여 그에 해당하는 소정의 전기적 신호를 출력하는 흡기온 센서(15)와, 대기의 온도를 검출하여 그에 해당하는 소정의 전기적 신호를 출력하는 대기압 센서(16)로 이루어져 있다.

제어부(20)는 상기 차량 정보 검출부(10)에서 인가되는 신호를 분석하여 맵 테이블에 설정되어 있는 기본 분사량에 엔진 상태에 따라 보정되는 보정연료량을 설정되어 있는 비례식에 따라 연산하여 엔진 연소실로 흡입되는 연료 분사량을 제어하기 위한 제어신호를 출력한다.

액츄에이터(30)는 상기 제어부(20)에서 인가되는 신호에 따라 엔진 연소실로 흡입되는 연료 분사량을 조절한다.

전술한 바와 같은 기능을 구비하여 이루어지는 본 발명에서 연료 분사량 제어 동작을 도2와 함께 설명하면 다음과 같다.

소정의 목적지로 운행되는 차량의 연료 분사량 제어에 있어서 제어부(40)는 차량 상태 검출부(10)에서 인가되는 신호를 분석하여 흡입공기량, 크랭크 각, 배기가스에 포함되어 있는 산소농도, 냉각수의 온도, 엔진 RPM, 흡기온의 온도, 대기압의 온도등 차량의 전반적인 상태를 검출한다(스텝 100).

이후, 운행되는 차량의 상태에 따라 검출되는 엔진 RPM이 설정되어 있는 일정값 이상 검출되며, 엔진을 냉각시키는 냉각수의 온도가 설정되어 있는 일정온도 이상 검출되는지를 판단한다(스텝 110).

스텝 110에서 검출되는 엔진 RPM 및 냉각수의 온도가 일정값 이상 검출된다고 판단되면 엔진이 워밍 업 되었다고 판단하여 엔진 RPM의 변화량 및 부하의 변화량이 설정되어 있는 일정값 이하로 검출되는지를 판단한다(스텝 120).

스텝 120에서 검출되는 엔진 RPM의 변화량 및 부하의 변화량이 일정값 이하로 일정시간 유지되는지를 판단하여(스텝 130) 일정시간 유지된다고 판단되면 제어부(20)는 산소센서에서 인가되는 신호를 분석하여 배기가스에 포함되어 있는 산소농도에 따라 공연비를 이론 공연비 부근에서 제어하는 피이드 백 제어모드로 진입하는지를 판단한다(스텝 140).

스텝 140에서 피이드 백 제어모드로 진입한다고 판단되면 제어부(20)는 차량 정보 검출부(10)의 산소센서(12)에서 인가되는 신호를 분석하여 공연비를 이론 공연비로 제어하기 위해 맵 테이블에 설정되어 있는 기본 분사량에 배기가스에 포함되어 있는 산소의 농도에 따라 분사 연료량을 보정하기 위한 보정 연료량을 산출한다(스텝 150).

스텝 150에서 보정 연료량이 산출되면 제어부(20)는 엔진의 특성에 따라 엔진 RPM과 부하량에 따른 각각의 보정 연료량을 보정 맵 테이블에서 설정한다(스텝 160).

이후, 운행되는 차량이 희박하거나 초희박연소 모도로 진입하는지를 판단하여(스텝 170) 희박연소 및 초희박 연소상태에 있다고 판단되면 제어부(20)는 맵 테이블에 설정되어 있는 기본 연료량에 보정 맵 테이블에 설정되어 있는 보정량을 승산하여 희박연소시 연료량을 산출하여 산출된 연료량에 따라 분사 연료량을 조절하기 위한 제어신호를 액츄에이터(30)에 출력한다(스텝 180).

액츄에이터(30)는 상기 제어부(20)에서 인가되는 신호에 따라 산출되는 엔진 연소실로 흡입되는 연료 분사량을 조절한다.

한편, 스텝 110, 스텝 120, 스텝 130, 스텝 140, 스텝 170의 조건을 만족시키는 못하는 경우에는 제어부(20)에 설정되어 있는 연료 분사 제어를 반복해서 실행한다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 산소센서의 피이드 백 제어시 보정되는 연료보정량을 보정 맵 테이블에 설정한 후 희박 및 초희박 연소시 연료 분사량을 기본 분사량에 보정 맵 테이블에 설정된 연료량으로 보정하여 다양한 종류의 엔진에도 이론 공연비 제어 뿐만 아니라 희박 구간에서도 안정적인 공연비 제어를 실행함으로써 배기가스의 정화율 및 엔진성능을 향상시킨다.

Claims (3)

1. 운행되는 차량의 상태를 검출하여 엔진이 워밍 업된 상태에서 일정시간동안 부하 변동이나 엔진 RPM의 변동이 없이 안정적으로 운행되고 있는지를 판단하는 단계;

   차량이 안정적으로 운행되고 있다고 판단되면 이론 공연비 부근에서 공연비가 결정되는 피이드백 제어로 진입하였는지를 판단하는 단계;

   피이드 백 제어를 실행하고 있다고 판단되면 산소센서에서 인가되는 신호에 따라 보정되는 보정량을 보정 맵 테이블에 설정한 후 엔진이 희박연소 상태에 있는지를 판단하는 단계;

   희박연소 상태에 있다고 판단되면 맵 테이블에 설정되어 있는 기본 연료량에 보정 맵 테이블에 설정되어 있는 보정량을 승산하여 희박연소시 연료량을 산출하는 단계;

   상기에서 산출되는 분사 연료량에 따라 엔진 연소실로 흡입되는 연료량을 조절하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 연료 분사 제어방법.
2. 청구항 1에 있어서, 운행되는 차량의 상태에 따라 검출되는 엔진 RPM이 일정값 이상 검출되며, 엔진 냉각수의 온도가 일정온도 이상이라고 판단되면 엔진이 워밍 업 되었다고 판단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 연료 분사 제어방법.
3. 청구항 1에 있어서, 검출되는 엔진 RPM의 변화율 및 부하 변화율이 일정값 이하로 일정시간동안 검출된다고 판단되면 차량이 안정적으로 주행하고 있다고 판단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 연료 분사 제어방법.

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