KR100444464B1 - 디젤 엔진의 저온 시동시 연료량 제어 장치 및 그 방법 - Google Patents
디젤 엔진의 저온 시동시 연료량 제어 장치 및 그 방법 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 디젤 엔진에서 저온 시동시 엔진 시동이 잘 이루어질 수 있도록 할 목적으로;
차량 동작상태 변화에 따라 가변되는 차량 동작상태를 검출하는 차량 동작상태 검출수단과; 상기 차량 동작상태 검출수단에서 검출되어 인가되는 냉각수온, 흡기온, 연료 압력 및 이그니션 스위치 상태를 입력받아 저온 냉시동시 냉각 수온 및 흡기온에 따른 연료량을 설정하고, 연료 압력 차에 따라 연료 보정량을 설정하여, 상기 설정된 연료량에 의해 최종 연료 분사량을 결정하여 저온 냉시동시 연료 분사 제어신호를 출력하는 엔진 제어 수단과; 상기 엔진 제어 수단에서 출력되는 저온 냉시동시 연료 분사 제어신호에 동기되어 엔진으로 분사되는 연료량을 조절하는 구동수단으로 이루어져 있어서, 흡기온 및 냉각수온에 따른 설정되는 연료량에 연료 압력에 따라 설정되는 연료량을 연산하여 증량 보정함으로써, 저온 냉시동시 시동성을 향상시킬 수 있다.
Description
본 발명은 디젤 엔진에 관한 것으로써, 더욱 상세하게는 저온 시동시 냉각수온과 흡기온 및 연료 압력에 따라 시동성을 향상시킬 수 있는 디젤 엔진의 저온 시동시 연료량 제어 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
전자제어식 연료 분사 시스템을 채용하고 있는 디젤 엔진의 경우, 영하 -25℃ 이하의 저온 외기온에서 디젤 연료 특성상 연료가 결빙되어 점도가 떨어지게 된다.
이 때 연료가 엔진으로 공급되는 도중에 결빙된 연료의 압력은 상온 조건대비 크게 떨어지게 되면서 엔진으로 공급되기 때문에 낮은 연료 압력 조건과 냉간시 엔진이 차가울 때 엔진 자체 저항으로 인해 시동시 연료 특성이 저하되면서, 시동이 걸리지 않거나 또는 시동 시간이 길어지는 문제점이 있다.
따라서, 종래에는 저온 냉간시 엔진 냉각수온도에 따라 메모리 맵에서 냉각수온에 대비 연료 분사량을 결정하여 해당하는 연료 분사 제어신호를 출력하여 엔진을 시동하였다.
그러나, 상기한 종래의 방법은 냉간시 엔진 냉각수온에 따라 연료 분사량이 결정되어 있으나, 흡기온 및 연료 압력 측정 및 제어기능이 없기 때문에 혹한시 엔진에서 실제 시동에 필요한 연료량을 결정하는데 한계가 있어 시동성이 저하되는 문제점을 내포하고 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 디젤 엔진에서 저온 시동시 흡기온 및 냉각수온에 따른 설정되는 연료량에 연료 압력에 따라 설정되는 연료량을 연산하여 증량하여 저온 냉시동시 시동성을 향상시킬 수있는 디젤 엔진의 저온 시동시 연료량 제어 장치 및 그 방법을 제공하기 위한 것이다.
도 1은 본 발명에 적용되는 디젤 엔진의 저온 시동시 연료량 제어 장치 구성 블록도 이고,
도 2는 본 발명에 적용되는 디젤 엔진의 저온 시동시 연료량 제어 방법 동작 순서도 이다.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
100 : 차량 동작상태 검출 수단 110 : 냉각수온 검출부
120 : 흡기온 검출부 130 : 연료 압력 검출부
140 : 이그니션 검출부 200 : 엔진 제어 수단
300 : 구동수단
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은,
차량 동작상태 변화에 따라 가변되는 차량 동작상태를 검출하는 차량 동작상태 검출수단과;
상기 차량 동작상태 검출수단에서 검출되어 인가되는 냉각수온, 흡기온, 연료 압력 및 이그니션 스위치 상태를 입력받아 저온 냉시동시 냉각 수온 및 흡기온에 따른 연료량을 설정하고, 연료 압력 차에 따라 연료 보정량을 설정하여, 상기 설정된 연료량에 의해 최종 연료 분사량을 결정하여 저온 냉시동시 연료 분사 제어신호를 출력하는 엔진 제어 수단과;
상기 엔진 제어 수단에서 출력되는 저온 냉시동시 연료 분사 제어신호에 동기되어 엔진으로 분사되는 연료량을 조절하는 구동수단으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은,
디젤 엔진이 시동되면, 냉각수온, 흡기온 및 연료 압력을 입력받아 저온 냉시동 여부를 판단하는 단계와;
상기 단계에서 저온 냉시동이 판단되면, 입력되는 냉각수온 별 연료량을 설정하고, 흡기온 별 연료량을 설정하는 단계와;
상기 단계에서 입력되는 연료 압력과 설정 연료 압력 차를 소정의 설정 압력과 비교하는 단계와;
상기 단계에서 입력되는 연료 압력과 설정 연료 압력 차가 소정의 설정 압력보다 높으면 연료 압력을 보정하여 연료량을 설정하는 단계와;
상기 단계에서 냉각수온 별, 흡기온 별 및 보정 연료 압력 별로 설정된 연료량을 연산하여 최종 연료 분사량을 결정하여 소정의 연료 분사 제어 신호를 출력하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 적용되는 디젤 엔진의 저온 시동시 연료량 제어 장치 구성 블록도 이고, 도 2는 본 발명에 적용되는 디젤 엔진의 저온 시동시 연료량 제어 방법 동작 순서도 이다.
도 1에 도시되어 있는 바와 같이 차량 동작상태 검출장치(100)는 차량 동작상태 변화에 따라 가변되는 냉각수온, 흡기온, 연료 압력 및 이그니션 스위치 상태 등의 차량 동작상태를 검출한다.
엔진 제어 장치(200)는 상기 차량 동작상태 검출장치(100)에서 검출되어 인가되는 냉각수온, 흡기온, 연료 압력 및 이그니션 스위치 상태를 입력받아 저온 냉시동시 냉각 수온 및 흡기온에 따른 연료량을 설정하고, 연료 압력 차에 따라 연료 보정량을 설정하여, 상기 설정된 연료량에 의해 최종 연료 분사량을 결정하여 저온 냉시동시 연료 분사 제어신호를 출력한다.
구동장치(300)는 상기 엔진 제어 장치(200)에서 출력되는 저온 냉시동시 연료 분사 제어신호에 동기되어 엔진으로 분사되는 연료량을 조절한다.
상기에서 차량 동작상태 검출장치(100)는 차량 동작상태 변화에 따라 가변되는 냉각수온의 변화를 검출하는 냉각수온 검출부(110)와;
차량 동작상태 변화에 따라 엔진으로 흡입되는 흡입 공기온도를 검출하는 흡기온 검출부(120)와;
차량 동작상태 변화에 따라 엔진으로 공급되는 연료 압력 가변상태를 검출하는 연료 압력 검출부(130)와;
차량 동작상태 변화에 따라 엔진 시동상태 변화를 검출하는 이그니션 스위치 검출부(140)로 이루어져 있다.
상기한 구성으로 이루어진 디젤 엔진의 저온 냉시동시 연료 분사 제어 방법을 첨부한 도 2를 참조하여 설명한다.
차량을 주행시키기 위해 디젤 엔진을 시동하면, 엔진 제어 장치(200)는 사용되는 모든 변수를 초기화시키고, 연료펌프(미도시)를 구동시켜 연료를 엔진으로 공급시킨다(S100).
차량 동작상태 검출장치(100)는 차량 동작상태 변화에 따라 가변되는 냉각수온, 흡기온, 연료 압력 및 이그니션 스위치 상태를 검출한다.
이에, 엔진 제어 장치(200)는 상기 차량 동작상태 검출장치(100)에서 검출되는 냉각수온, 흡기온, 연료 압력 및 이그니션 스위치 상태를 입력받고자 소정의 제어신호를 출력하면 차량 동작상태 검출장치(100)는 검출된 냉각수온, 흡기온, 연료 압력 및 이그니션 스위치 상태를 출력한다.
엔진 제어 장치(200)는 상기 차량 동작상태 검출장치(100)에서 인가되는 냉각수온, 흡기온, 연료 압력 및 이그니션 스위치 상태 등을 입력받아, 저온 냉시동 상태를 판단한다(S110).
상기에서 저온 냉시동 상태 판단은 냉각수온 < 제1 설정 값(- 25℃)이고, 흡기온 < 제2 설정 값(-30℃) 인 조건을 만족하면, 저온 냉시동 상태로 판단한다.
따라서, 상기에서 저온 냉시동 상태가 판단되면 냉각수온 별 메모리에 설정되어 있는 연료량 맵 테이블에서 냉각수온에 따른 연료량(A)을 설정하고, 흡기온 별 메모리에 설정되어 있는 연료량 맵 테이블에서 흡기온에 따른 연료량(B)를 설정한다(S120).
이어서, 엔진 제어 장치(200)는 연료 분배 파이프에 구비되어 있는 연료압력 검출센서로부터 인가되는 연료압력을 입력받아 메모리에 저장되어 있는 베이스 연료 압력과 감산하여 산출된 값(C)이 소정의 제3 설정 값(15bar)보다 높은가를 판단한다(S130).
상기에서 산출된 값(측정 연료 압력 - 베이스 연료 압력)이 제3 설정 값(15bar)보다 높음이 판단되면, 엔진 제어 장치(200)는 연료 압력 저하분 만큼의 연료량 증량을 계산하여 보정(D)한다(S140).
이어서, 엔진 제어 장치(200)는 상기(S140)에서 보정(D)된 연료량 증량 값에 메모리 맵에서 냉각수온 및 흡기온 별로 설정된 연료량(A,B)을 연산하여 최종 연료 분사량을 결정한 다음, 해당하는 소정의 연료 분사 제어신호를 출력한다(S150).
하지만, 상기(S130)에서 산출된 값(측정 연료 압력 - 베이스 연료 압력)이 제3 설정 값(15bar)보다 낮거나 같다고 판단되면, 엔진 제어 장치(200)는 연료 압력 저하분 만큼의 연료량 증량 보정을 수행하지 않고, 메모리 맵에서 냉각수온 및 흡기온 별로 설정된 연료량(A,B)만으로 최종 연료 분사량을 결정한 다음, 해당하는 소정의 연료 분사 제어신호를 출력한다.
이로써, 상기와 같이 저온 냉시동시, 연료압이 저하될 경우, 연료량 증량을 통하여 적합한 공연비가 이루어지도록 연료량 제어를 수행함으로써, 혹하시 시동이 잘 이루어지게 할 수 있다.
이상 설명한 바와 같이 본 발명은, 디젤 엔진에서 저온 시동시 엔진 시동이 잘 이루어질 수 있도록 하기 위해 흡기온 및 냉각수온에 따른 설정되는 연료량에 연료 압력에 따라 설정되는 연료량을 연산하여 증량 보정함으로써, 저온 냉시동시 시동성을 향상시킬 수 있다.
Claims (4)
- 차량 동작상태 변화에 따라 가변되는 차량 동작상태를 검출하는 차량 동작상태 검출수단과;상기 차량 동작상태 검출수단에서 검출되어 인가되는 냉각수온, 흡기온, 연료 압력 및 이그니션 스위치 상태를 입력받아 저온 냉시동시 냉각 수온 및 흡기온에 따른 연료량을 설정하고, 연료 압력 차에 따라 연료 보정량을 설정하여, 상기 설정된 연료량에 의해 최종 연료 분사량을 결정하여 저온 냉시동시 연료 분사 제어신호를 출력하는 엔진 제어 수단과;상기 엔진 제어 수단에서 출력되는 저온 냉시동시 연료 분사 제어신호에 동기되어 엔진으로 분사되는 연료량을 조절하는 구동수단으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 디젤 엔진의 저온 시동시 연료량 제어 장치.
- 제 1항에 있어서, 차량 동작상태 검출수단은 차량 동작상태 변화에 따라 가변되는 냉각수온의 변화를 검출하는 냉각수온 검출부와;차량 동작상태 변화에 따라 엔진으로 흡입되는 흡입 공기온도를 검출하는 흡기온 검출부와;차량 동작상태 변화에 따라 엔진으로 공급되는 연료 압력 가변상태를 검출하는 연료 압력 검출부와;차량 동작상태 변화에 따라 엔진 시동상태 변화를 검출하는 이그니션 스위치검출부로 이루어지는 것을 포함하는 디젤 엔진의 저온 시동시 연료량 제어 장치.
- 디젤 엔진이 시동되면, 냉각수온, 흡기온 및 연료 압력을 입력받아 저온 냉시동 여부를 판단하는 단계와;상기 단계에서 저온 냉시동이 판단되면, 입력되는 냉각수온 별 연료량을 설정하고, 흡기온 별 연료량을 설정하는 단계와;상기 단계에서 입력되는 연료 압력과 설정 연료 압력 차를 소정의 설정 압력과 비교하는 단계와;상기 단계에서 입력되는 연료 압력과 설정 연료 압력 차가 소정의 설정 압력보다 높으면 연료 압력을 보정하여 연료량을 설정하는 단계와;상기 단계에서 냉각수온 별, 흡기온 별 및 보정 연료 압력 별로 설정된 연료량을 연산하여 최종 연료 분사량을 결정하여 소정의 연료 분사 제어 신호를 출력하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 디젤 엔진의 저온 시동시 연료량 제어 방법.
- 제 3항에 있어서, 입력되는 연료 압력과 설정 연료 압력 차가 소정의 설정 압력보다 낮으면, 냉각수온 별, 흡기온 별 및 보정 연료 압력 별로 설정된 연료량으로 최종 연료 분사량을 결정하여 소정의 연료 분사 제어신호를 출력하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 디젤 엔진의 저온 시동시 연료량 제어 방법.
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