KR100440111B1 - 희박연소엔진제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 린번 엔진에 관한 것으로, 제어장치는 린번 영역으로 제어하고 있는 경우에 가속요구가 검출되는 경우 이론 공연비 제어의 진입 조건인인지 판단하며, 제어장치는 이론 공연비에 의한 엔진 제어 조건이라 판단하면 내부에 설정된 맵 테이블에서 여러 가지 상황에 맞는 맵 값을 리드하여 점화시기의 지각량을 설정하고, 상기에서 설정된 점화시기까지 단계별로 점화시기를 지각시켜 이론 공연비 영역으로 천이시켜 엔진 토크를 증대시키는 것으로써;

린번 영역에서 가속성을 증가시키기 위해 이론 공연비 제어 영역으로 전환시 진각된 점화시기를 이론 공연비 제어에 맞도록 지각시키는 경우 단계별로 감소시켜 지각시킴으로써 린번 영역에서 이론 공연비 영역으로 전환시 점화시기 변환에 따른 엔진 토크의 급변을 방지하여 충격이 완화되는 효과를 가지는 희박 연소 엔진 제어방법을 제공한다.

Description

희박 연소 엔진 제어방법{METHOD FOR CONTROLING OF A LEAN-BURN ENGINE}

본 발명은 희박 연소 엔진에 관한 것으로서, 더욱 상세하게 기술하면 희박 연소의 상태에서 엔진 토크의 요구에 따른 이론 공연비 제어로 천이될 때 점화시기의 지각 제어를 단계별로 제어하는 희박 연소 엔진 제어방법에 관한 것이다.

희박 연소(lean-burn ; 이하, '린번' 이하 한다.)는 이론 공연비 보다 엷은 혼합기를 연소시키는 것으로 안정된 린번 운전이 실현되면 배기가스의 정화와 저연비가 동시에 달성되지만 엷은 혼합기는 착화성이 나쁘고, 연소 속도도 느리므로 연소가스가 불안정하여 실화되기 쉽고 출력도 나오지 않는다.

희박 혼합기를 단시간에 안정된 상태로 연소시키기 위해 흡기 계통의 기구나연소실의 형상을 연구하여 적합한 와류를 발생시켜 연료 분사시기가 가장 적합한 층상 흡기, 강력 점화 등에 따라 확실한 착화를 실시하는 방법이 개발되었다.

그러나, 해결이 어려운 문제점은 배기가스의 유해물질인 낙스(NOx)로써 이것은 이론 공연비 보다 조금 큰 쪽(린쪽)에서 가장 많이 배출되고, 토크가 필요한 가속시나 고속 주행시 많이 배출되는 것이다.

린번 운전 영역에서는 이론 공연비 연소에 비해 흡입 공기량 대 투입되는 연료량이 적어 당연히 토크가 떨어지게 되고 결국은 가속감이 불량하게 된다.

따라서, 운전자가 린번 운전 영역에서 가속하고자 가속페달을 급조작하는 경우 제어장치가 이를 판단하여 린번 영역에서 이론 공연비 영역으로 전환시켜 주기위해 연료량을 증가시키고 점화시기를 순간적으로 지각시켜 엔진의 토크를 크게 하여 가속성을 높이게 된다.

그러나, 종래의 린번 엔진의 경우 린번 영역에서 가속성을 얻기 위해 이론 공연비 영역으로 전환할 경우 린번 영역에서 이론 공연비 영역으로 완전 전환되기 전에 급작스런 점화시기의 지연으로 엔진 토크가 급격히 저하되며 바로 이어지는 이론 공연비에 의한 연소에 의해 엔진 토크의 상승과 중첩되므로서 충격이 발생되는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로써, 린번 영역에서 가속성을 증가시키기 위해 이론 공연비 영역으로의 전환시 진각된 점화시기를 이론 공연비 제어에 맞도록 지각시키는 경우 단계별로 감소시켜 지각시키는희박 연소 엔진 제어방법을 제공하기 위한 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 희박 연소 엔진의 제어 흐름도이고,

도 2는 본 발명에 따른 엔진 제어시 각 신호의 변화에 대한 그래프이고,

도 3은 일반적인 엔진 제어 블럭도이다.

＜도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명＞

10 : 제어장치 20 : 스로틀 포지션 센서 30 : 점화 플러그

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징은 린번 엔진에 있어서,

제어장치는 린번 영역으로 제어하고 있는 상태에서 검출되는 가속 요구가 이론 공연비로의 제어 조건인지를 판단하는 단계와;

제어장치는 린번 영역에서 이론 공연비로의 제어 조건으로 판단되면 내부에 설정된 맵 테이블에서 여러 가지 상황에 맞는 맵 값을 리드하여 공연비 천이에 따른 점화시기의 지각량을 설정하는 단계와;

제어장치는 상기에서 설정된 점화시기 지각량까지 단계별로 점화시기를 지각시켜 이론 공연비 영역으로 천이시켜 엔진 토크를 증대시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 희박 연소 엔진 제어방법을 제공한다.

본 발명을 용이하게 실시할 수 있는 가장 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조로 하여 상세히 설명한다.

첨부된 도 1, 도 3에 도시되어 있는 바와 같이 본 발명의 작용은 다음과 같다.

외부 대기의 공기량을 조절하여 엔진으로 유입시키며 운전자의 운행의지를 전달하는 스로틀 밸브의 움직임을 검출하는 스로틀 포지션 센서(20)와; 엔진으로 유입된 공기와 연료에 의해 형성되는 혼합기를 연소시키기 위하여 고전압에 의한 불꽃 방전을 일으키는 점화 플러그(30)와; 상기 스로틀 포지션 센서(20)로부터 신호를 입력받아 스로틀 밸브의 동작을 확인하고 엔진 회전수를 입력으로 차량의 상태를 파악해 내부에 설정된 점화시기 맵 테이블을 이용해 상기 점화 플러그(30)로 점화신호를 출력하는 제어장치(10)로 이루어진다.

린번 연소는 공연비의 연료비를 희박하게 하여 엔진에서 연소시키는 것으로 정속 주행시에는 큰 토크가 필요하지 않기 때문에 가능하며 이때의 공연비는 24:1 정도이며, 점화시기는 이론 공연비보다 진각되어 있다.

또한, 린번 운전 영역에서 가속 요구가 검출되는 경우 엔진의 토크가 커야하므로 린번 공연비 제어에서 이론 공연비의 제어로 천이하여 제어하여야 한다.

따라서, 제어장치(10)는 정속 주행을 하고 있는 경우 린번 영역의 운전중 운전자가 가속페달을 급조작하면 스로틀 포지션 센서(20)에서 출력되는 신호로 스로틀 밸브의 동작 속도를 체크하고 엔진 회전수를 입력받는다(S20).

제어장치(10)는 상기 두 신호로써 운전자가 차량을 가속시키고자 하는 판단하여 이론 공연비 제어할 것인지 내부에 설정된 기준치와 비교하여 판단하게 된다(S30).

상기 판단에서 제어장치(10)가 차량을 가속하기 위해서 이론 공연비로 제어해야 한다고 판단되면 이론 공연비로써 공연비 제어를 하며, 또한 점화시기를 린번영역의 제어시보다 지각시켜 제어하게 된다.

제어장치(10)는 상기 점화시기를 제어하기 위해 실험에 의해 구해진 내부에 설정된 맵 테이블에서 여러 가지 상황에 맞는 점화시기에 대한 맵 값을 리드하여 점화시기를 설정하고 지각량을 계산한다(S40).

제어장치(10)는 상기에서 설정된 이론 공연비 제어시의 점화시기까지 계산된지각량을 순간적으로 떨어뜨리면 엔진의 토크의 변화에 의한 충격이 발생되므로 단계별로 점화시기를 지각시켜 점화 플러그(30)를 통해 연료를 흔합기를 연소시키게 된다(S50).

첨부한 도 2를 참고하면 엔진 회전수가 이론 공연비로 제어되면서 a 부분에서 보이듯이 갑작스런 점화시기의 지각에 의해 연소 불안으로 토크가 저하됨을 보이며, 그 후 b에서와 같이 이론 공연비로 되면서 토크가 증대하면서 충격이 증폭됨을 보인다.

또한, 제어장치(10)는 점화시기 제어에서 c부분을 두어 노킹 발생을 방지한 후 이론 공연비로 천이시 d부분과 같이 단계적으로 점화시기를 지각시킨다.

따라서 제어장치(10)는 린번 영역에서 이론 공연비 영역으로 단계별로 천이시켜 엔진 토크를 증대시키므로써 엔진에서 토크의 변화에 따른 충격 발생을 방지하게 된다(S60).

이상에서와 같이 본 발명의 실시예에서, 희박 연소 엔진의 린번 영역에서 가속성을 증가시키기 위해 이론 공연비 제어 영역으로 전환시 진각된 점화시기를 이론 공연비 제어에 맞도록 지각시키는 경우 단계별로 점감시켜 지각시키므로써 린번 영역에서 이론 공연비 영역으로 전환시 점화시기 변환에 따른 엔진 토크의 급변을 방지하므로써 충격이 완화되는 효과를 가지는 희박 연소 엔진 제어방법을 제공한다.

Claims (1)

1. 린번 엔진에 있어서,

   제어장치는 린번 영역으로 제어하고 있는 상태에서 검출되는 가속 요구가 이론 공연비로의 제어 조건인지를 판단하는 단계와;

   제어장치는 린번 영역에서 이론 공연비로의 제어 조건으로 판단되면 내부에 설정된 맵 테이블에서 여러 가지 상황에 맞는 맵 값을 리드하여 공연비 천이에 따른 점화시기의 지각량을 설정하는 단계와;

   제어장치는 상기에서 설정된 점화시기 지각량까지 단계별로 점화시기를 지각시켜 이론 공연비 영역으로 천이시켜 엔진 토크를 증대시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 희박 연소 엔진 제어방법.

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