KR100440304B1 - 디젤 엔진의 연비향상 제어 장치 및 그 방법 - Google Patents

디젤 엔진의 연비향상 제어 장치 및 그 방법 Download PDF

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Abstract

상용차량의 적재상태 및 승객 탑승 상태에 따른 운전자의 선택 스위치 조작상태에 따라 연료 분사량 각각 다르게 제어할 목적으로;
차량의 동작상태에 따라 가변 출력되는 차량 동작상태를 검출하는 차량 동작상태 검출 수단과; 상기 차량 동작상태 검출 수단에서 검출된 신호를 입력받고자 소정의 제어신호를 상기 차량 동작상태 검출수단에 출력하고, 상기 제어신호에 따라 동기되어 검출된 적재상태 선택 스위치, 차속, 가속페달 개도 및 엔진 회전수 등을 입력받아 연료 분사량 설정 조건에 따른 메모리 맵에 설정된 연료 분사량을 설정하고, 운전자의 적재상태 선택 스위치 조작 상태를 판단하여 연료 분사량을 재 조정하여 설정한 다음, 해당하는 연료 분사량 제어신호를 출력하는 엔진 제어 수단과; 상기 엔진 제어 수단에서 출력되는 소정의 연료 분사량 제어신호에 의해 동기 되어 연료 분사량을 조절 분사함으로써, 엔진의 출력을 조절시키는 구동수단으로 구비되어 있어서, 연비를 향상시킬 수 있고, 매연 발생을 저감할 수 있으며 상품성 증대를 꾀할 수 있다.

Description

디젤 엔진의 연비향상 제어 장치 및 그 방법{A DEVICE AND THE METHOD FOR IMPROVE THE AMOUNT OF FUEL CONSUMED CONTROLLING OF DIESEL ENGINE}
본 발명은 디젤 엔진에 관한 것으로써, 더욱 상세하게는 디젤 엔진 차량의 적재상태에 따라 연료 분사량을 조절하여 엔진의 출력을 조절할 수 있는 디젤 차량의 연비 향상 제어 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
일반적으로 디젤엔진은 높은 압축비임과 동시에 큰 공기 과잉률하에서 연료를 연소시키기 때문에 이론 열효율은 가솔린 엔진보다 훨씬 좋고 연료 경제성이 뛰어나다.
따라서, 상기한 디젤 엔진은 힘을 요하는 트럭 및 버스 등 주로 상용 차량에 적용되고 있다.
그러나, 상기한 종래와 같은 상용 차량에서 짐 적재상태 및 승객 탑승 상태에 관계없이 기 설정된 연료 분사량에 따라 연료를 분사하여 줌으로써, 짐의 적재가 없거나 승객 탑승이 없는 공차의 경우 과도한 여유 구동력으로 인한 불필요한 연료 소모가 발생하는 문제점을 내포하고 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 상용차량의 적재상태 및 승객 탑승 상태에 따른 운전자의 선택 스위치 조작상태에 따라 연료 분사량 각각 다르게 제어할 수 있는 디젤 엔진의 연비 향상 제어 장치 및 그 방법을 제공하기 위한 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은,
차량의 동작상태에 따라 가변 출력되는 차량 동작상태를 검출하는 차량 동작상태 검출 수단과;
상기 차량 동작상태 검출 수단에서 검출된 신호를 입력받고자 소정의 제어신호를 상기 차량 동작상태 검출수단에 출력하고, 상기 제어신호에 따라 동기되어 검출된 적재상태 선택 스위치, 차속, 가속페달 개도 및 엔진 회전수 등을 입력받아 연료 분사량 설정 조건에 따른 메모리 맵에 설정된 연료 분사량을 설정하고, 운전자의 적재상태 선택 스위치 조작 상태를 판단하여 연료 분사량을 재 조정하여 설정한 다음, 해당하는 연료 분사량 제어신호를 출력하는 엔진 제어 수단과;
상기 엔진 제어 수단에서 출력되는 소정의 연료 분사량 제어신호에 의해 동기 되어 연료 분사량을 조절 분사함으로써, 엔진의 출력을 조절시키는 구동수단으로 구비되어 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위한 다른 본 발명은,
차량이 시동 온 되면, 연료 분사량 설정 조건에 따른 메모리 맵에 설정된 연료 분사량을 설정하는 단계와;
상기 단계에서 연료 분사량이 설정됨에 따라 운전자의 적재상태 선택 스위치 조작상태를 판단하여 연료 분사량을 재 조정하여 설정하고, 해당하는 연료 분사량 제어신호를 출력하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
도 1은 본 발명에 적용되는 디젤 엔진의 연비향상 제어 장치 구성 블록도 이고,
도 2는 본 발명에 적용되는 디젤 엔진의 연비향상 제어 방법 동작 순서도 이다.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
100 : 차량 동작상태 검출수단 110 : 적재상태 선택스위치 검출부
120 : 차속 검출부 130 : 가속페달 위치 검출부
140 : 엔진 회전수 검출부 200 : 엔진 제어 수단
300 : 구동수단
이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 디젤 차량의 연비 향상 제어 장치 구성 블록도로서, 차량 동작상태 검출장치(100)는 차량의 동작상태에 따라 가변 출력되는 차량 동작상태를 검출한다.
엔진 제어 장치(200)는 상기 차량 동작상태 검출장치(100)에서 검출된 신호를 입력받고자 소정의 제어신호를 상기 차량 동작상태 검출수단에 출력하고, 상기제어신호에 따라 동기되어 검출된 적재상태 선택 스위치, 차속, 가속페달 개도 및 엔진 회전수 등을 입력받아 연료 분사량 설정 조건에 따른 메모리 맵에 설정된 연료 분사량을 설정하고, 운전자의 적재상태 선택 스위치 조작 상태를 판단하여 연료 분사량을 재 조정하여 설정한 다음, 해당하는 연료 분사량 제어신호를 출력한다.
구동장치(300)는 상기 엔진 제어장치(200)에서 출력되는 소정의 연료 분사량 제어신호에 의해 동기 되어 연료 분사량을 조절 분사함으로써, 엔진의 출력을 조절시킨다.
상기에서 차량 동작상태 검출장치(100)는 다수 단으로 이루어져 있어서, 운전자의 적재 상태 및 승객 탑승 상태 판단에 따라 조작되는 적재 상태 선택 스위치 상태를 검출하는 적재 상태 선택 스위치 검출부(110)와;
차량의 동작상태 변화에 따라 가변되는 차속의 변화를 검출하는 차속 검출부(120)와;
운전자의 가속페달 조작상태에 따라 가변되는 가속페달 개도를 검출하는 가속페달 개도 검출부(130)와;
차량의 동작상태에 따라 가변되는 엔진 회전수를 검출하는 엔진 회전수 검출부(140)로 구비되어 있다.
상기한 구성으로 이루어진 디젤 차량의 연비 향상 제어 방법을 첨부한 도 2를 참조하여 설명한다.
차량에 전원이 인가되어 엔진이 시동 온 되면, 엔진 제어장치(200)는 사용되는 모든 변수를 초기화시키며, 차량 동작상태 검출장치(100)는 차량의 동작상태 변화 및 운전자의 스위치 조작상태에 따라 가변되는 적재상태 선택 스위치, 차속, 가속페달 개도 및 엔진 회전수를 검출한다.
이어서, 엔진 제어장치(200)는 소정의 제어신호를 상기 차량 동작상태 검출 장치(100)로 출력하고, 차량 동작상태 검출 장치(100)는 상기 엔진 제어 장치(200)에서 출력된 소정의 제어신호에 의해 동기 되어 검출된 적재상태 선택 스위치, 차속, 가속페달 개도 및 엔진 회전수 등을 출력한다.
엔진 제어 장치(200)는 상기 차량 주행상태 검출장치(100)로부터 출력되는 적재상태 선택 스위치, 차속, 가속페달 개도 및 엔진 회전수 등을 입력받아, 연료 분사량 설정 조건에 따른 메모리 맵에 설정된 연료 분사량(MFL:MAX FUEL LIMIT)을 설정한다(S100,S110).
상기에서 연료 분사량 설정 조건은, 엔진 회전수가 소정의 제1 설정 기준 값 이상으로, 차속, 엔진 회전수, 가속페달 개도 등에 따라 메모리 맵에 설정된 연료 분사량 설정 맵에서 연료 분사량(MFL)을 설정한다.
단, 상기에서 연료 분사량은 해당 차량의 엔진 출력 토크 별로 각각 메모리 맵에 최대 엔진 출력 토크에 해당하는 연료 분사량(MFL)으로 설정되어 있다.
상기에서, 연료 분사량(MFL)이 설정되면, 엔진 제어 장치(200)는 운전자의 적재 상태 또는 승객 탑승 상태에 따라 판단되어 조작되는 다수 단(예: 오프, 1단, 2단)으로 이루어진 적재상태 선택 스위치의 상태를 판단한다(S120).
상기에서, 적재상태 선택 스위치의 상태가 1단에 위치됨이 판단되면, 엔진 제어 장치(200)는 화물의 적재상태 또는 승객 탑승상태가 차량 최대기준 적재량의1/2상태라고 판단하고, 엔진 최대 출력 토크에 해당하는 연료 분사량(MFL)에서 화물 적재 상태 또는 승객 탑승상태가 엔진 출력을 저감시키기 위한 소정의 제1 설정 값(예:0.05, 즉 5%)을 연산하여 실 연료 분사량을 산출한 후, 상기 산출된 실 연료 분사량에 해당하는 소정의 연료 분사량 제어신호를 출력한다(S130,S150).
MFL = MFL ×0.05
상기에서 출력되는 실 연료 분사량 제어신호는 엔진 최대 출력 토크에 해당하는 연료 분사량(MFL)에서 약 5% 정도 저감된 연료 분사량이 실 연료 분사량으로 출력된다.
상기(S120)에서 적재상태 선택 스위치의 상태가 2단에 위치됨이 판단되면, 엔진 제어 장치(200)는 화물의 적재상태 또는 승객 탑승상태가 없는 공차 상태임을 판단하고, 엔진 최대 출력 토크에 해당하는 연료 분사량(MFL)에서 화물 적재 상태 또는 승객 탑승상태가 엔진 출력을 저감시키기 위한 소정의 제2 설정 값(예:0.1 즉 10%)을 연산하여 실 연료 분사량을 산출한 후, 상기 산출된 실 연료 분사량에 해당하는 소정의 연료 분사량 제어신호를 출력한다(S140,S150).
MFL = MFL × 0.1
상기에서 출력되는 실 연료 분사량 제어신호는 엔진 최대 출력 토크에 해당하는 연료 분사량에서 약 10% 정도 저감된 연료 분사량이 실 연료 분사량으로 출력된다.
그러나, 상기(S120)에서 적재상태 선택 스위치의 상태가 '오프'단에 위치됨이 판단되면, 엔진 제어 장치(200)는 화물의 적재상태 또는 승객 탑승상태가 차량최대기준 적재량의 만차 상태라고 판단하고, 상기 연료 분사량 설정 조건에 따라 설정된 엔진 최대 출력 토크에 해당하는 연료 분사량(MFL)을 실 연료 분사량으로 하여 해당 연료 분사량 제어신호를 출력한다(S150).
이로써, 화물 적재 상태 또는 승객 탑승 상태에 따라 운전자에 의해 선택되어지는 적재상태 선택 스위치의 상태에 따라 각각 연료 분사량을 다르게 제어함으로써, 연비를 향상시킬 수 있고, 매연 발생을 저감할 수 있으며 상품성 증대를 꾀할 수 있다.
이상 설명한 바와 같이 본 발명은 상용차량의 적재상태 및 승객 탑승 상태에 따른 운전자의 선택 스위치 조작상태에 따라 연료 분사량 각각 다르게 제어함으로써, 연비를 향상시킬 수 있고, 매연 발생을 저감할 수 있으며 상품성 증대를 꾀할 수 있다.

Claims (6)

  1. 차량의 동작상태에 따라 가변 출력되는 차량 동작상태를 검출하기 위해 운전자의 적재 상태 및 승객 탑승 상태 판단에 따라 조작되는 다수 단으로 이루어진 적재 상태 선택 스위치 상태를 검출하는 적재 상태 선택 스위치 검출부와, 차량의 동작상태 변화에 따라 가변되는 차속의 변화를 검출하는 차속 검출부와, 운전자의 가속페달 조작상태에 따라 가변되는 가속페달 개도를 검출하는 가속페달 개도 검출부와, 차량의 동작상태에 따라 가변되는 엔진 회전수를 검출하는 엔진 회전수 검출부를 포함하는 차량 동작상태 검출 수단과;
    상기 차량 동작상태 검출 수단에서 검출된 신호를 입력받고자 소정의 제어신호를 상기 차량 동작상태 검출수단에 출력하고, 상기 제어신호에 따라 동기되어 검출된 적재상태 선택 스위치, 차속, 가속페달 개도 및 엔진 회전수 등을 입력받아 연료 분사량 설정 조건에 따른 메모리 맵에 설정된 연료 분사량을 설정하고, 운전자의 적재상태 선택 스위치 조작 상태를 판단하여 연료 분사량을 재 조정하여 설정한 다음, 해당하는 연료 분사량 제어신호를 출력하는 엔진 제어 수단과;
    상기 엔진 제어 수단에서 출력되는 소정의 연료 분사량 제어신호에 의해 동기 되어 연료 분사량을 조절 분사함으로써, 엔진의 출력을 조절시키는 구동수단으로 구비되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 디젤 차량의 연비 향상 제어 장치.
  2. 삭제
  3. 차량이 시동 온 되면, 연료 분사량 설정 조건에 따른 메모리 맵에 설정된 연료 분사량을 설정하는 단계와;
    상기 단계에서 연료 분사량이 설정됨에 따라 운전자의 적재상태 선택 스위치 조작상태를 판단하여 "1"단 또는 "2"단 또는 "오프"단에 해당하는 연료 분사량을 재조정하여 설정하고, 해당하는 연료 분사량 제어신호를 출력하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 디젤 차량의 연비 향상 제어 방법.
  4. 제 3항에 있어서, 운전자에 의해 조작된 적재상태 선택 스위치 상태가 다수 단의 스위치 중 1 단에 위치됨이 판단되면, 엔진 최대 출력 토크에 해당하는 연료 분사량에서 화물 적재 상태 또는 승객 탑승상태에 따른 엔진 출력을 저감시키기 위한 소정의 제1 설정 값을 연산하여 실 연료 분사량을 산출한 후, 상기 산출된 실 연료 분사량에 해당하는 소정의 연료 분사량 제어신호를 출력하는 단계로 이루어지는 것을 포함하는 디젤 차량의 연비 향상 제어 방법.
  5. 제 3항에 있어서, 운전자에 의해 조작된 적재상태 선택 스위치 상태가 다수 단의 스위치 중 2 단에 위치됨이 판단되면, 엔진 최대 출력 토크에 해당하는 연료분사량에서 화물 적재 상태 또는 승객 탑승상태에 따른 엔진 출력을 저감시키기 위한 소정의 제2 설정 값을 연산하여 실 연료 분사량을 산출한 후, 상기 산출된 실 연료 분사량에 해당하는 소정의 연료 분사량 제어신호를 출력하는 단계로 이루어지는 것을 더 포함하는 디젤 차량의 연비 향상 제어 방법.
  6. 제 3항에 있어서, 운전자에 의해 조작된 적재상태 선택 스위치 상태가 다수 단의 스위치 중 '오프' 단에 위치됨이 판단되면, 화물 적재 상태 또는 승객 탑승상태가 만차 상태임을 판단하여 엔진 최대 출력 토크에 해당하는 소정의 연료 분사량 제어신호를 출력하는 것을 더 포함하는 디젤 차량의 연비 향상 제어 방법.
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