KR100476229B1 - 엔진 시동시 역화 방지장치 및 방법 - Google Patents

엔진 시동시 역화 방지장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

점화시기 제어로 시동시 엔진 제어수단의 비정상적인 학습값에 의해 점화시기 및 연료 분사시기의 오류로 발생되는 역화를 방지하도록 하는 것으로,
이그니션 키의 트리거 접점을 검출하는 이그니션 검출부와, 현재의 엔진 회전수를 검출하는 엔진 회전수 검출부와, 엔진 시동 오프가 검출된 상태에서 엔진 회전수가 설정된 회전수 이하로 검출되면 기통 판별 및 점화시기 학습값을 리셋시켜 초기화 상태를 유지하는 제어부 및, 상기 제어부에서 인가되는 제어신호에 따라 설정된 대응되는 점화 플러그에 고전압의 방전을 수행하는 점화코일을 포함한다.
또한, 엔진 시동 온 상태에서 이그니션 접점의 오프 선택이 검출되는지를 판단하는 과정과, 이그니션 접점의 오프가 검출되면 관성력에 의해 회전하는 엔진 회전수를 검출하여 설정된 회전수 이하인지를 판단하는 과정과, 상기에서 엔진 회전수가 설정된 회전수 이상이면 기통 판별 및 점화시기 학습값을 그대로 유지하고, 엔진 회전수가 설정된 회전수 이하이면 학습된 기통 판별 및 점화시기 값을 리셋시켜 초기화하는 과정을 포함한다.

Description

엔진 시동시 역화 방지장치 및 방법{APPARATUS FOR BACK FIRE HOLDING WHEN OF THE IGNITION ON ENGINE AND METHOD THEREOF}
본 발명은 점화시기 제어에 관한 것으로, 더 상세하게는 시동시 엔진 제어수단의 비정상적인 학습값에 의해 점화시기 및 연료 분사시기의 오류로 발생되는 역화를 방지하도록 하는 엔진 시동시 역화 방지장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로 점화시기가 지각되는 상태에서 흡입 공기량이 희박한 경우 연소 지연에 따라 배기과정의 말기에 연소실의 온도가 상승되어지며, 이에 따라 흡기과정의 초기에 연소실내 고온의 잔류가스가 흡기 밸브 주위의 혼합가스를 발화시키게 되는 역화를 발생하게 된다.
이러한 역화는 주로 LPG 차량에서 주로 발생되어지고 있으나, 가솔린의 엔진에서의 경우 시동시 엔진제어수단의 비정상적인 학습값에 의한 점화시기 및 분사시기의 오류에 의한 영향으로 발생되어진다.
이러한 역화는 시동시에 역화가 발생하는 경우 플라스틱 흡기 매니폴더를 파손시키는 치명적인 손상을 초래하게 된다.
이는 이그니션 키를 빠른 시간내에 오프하는 경우 엔진은 관성에 의해 회전되고 있어 2 내지 3회 정도의 인젝션이 일어나게 되며, 엔진은 시동 오프로 인해 회전 속도가 느려져 크랭크 위치 센서가 인식하지 못하는 정도의 속도 이하로 느려지게 된다.
이때, 엔진제어수단에서는 크랭크 위치 센서로부터 검출되는 신호가 없는 관계로 기통 판별 및 크랭크 각을 판단하지 못하게 되며, 이 상태에서 엔진 시동을 온하는 경우 엔진제어수단은 기존에 계산되어진 크랭크 각 위치 및 기통판별 학습값을 기반으로 하여 점화시기를 제어하게 됨으로써 점화시기에 오류가 발생되고, 이로 인하여 역화를 유발시키게 된다.
이는 도 3에서 알 수 있는 바와 같이, 이그니션 키를 빠르게 오프하는 경우 관성력에 의해 엔진 회전하는 관계로 크랭크 위치 신호(CPS)가 느린 상태로 검출되어짐을 알 수 있다.
이때, 2번 및 3번 실린더에 2회 내지 3회 정도의 연료 분사가 수행되어진 상태이므로, 재시동이 있는 경우 2번 및 3번 실린더의 정상적인 점화 위치는 "A" 이어야 하나 "B" 점에서 점화가 발생되는 역화가 발생하게 된다.
즉, 흡기압(MAP)은 시동시에 대기압 수준을 유지하다가 역화 발생에 의한 압력의 상승으로 2회 정도 상승하는 것을 통해 역화가 발생되었음을 알 수 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명한 것으로, 그 목적은 이그니션 키가 오프로 검출된 상태에서 크랭크 샤프트의 회전 속도가 설정된 일정 속도, 바람직하게는 50RPM 이하로 감지되면 엔진제어수단의 기통 판별 학습값과 점화시기를 리셋시켜 초기화 상태를 유지시킴으로써 재 시동시 역화 발생이 배제되도록 한 것이다.
상기와 같은 목적을 실현하기 위한 본 발명은 이그니션 키의 트리거 접점을 검출하는 이그니션 검출부와; 현재의 엔진 회전수를 검출하는 엔진 회전수 검출부와; 엔진 시동 온이 유지되는 상태에서 이그니션 키 접점이 오프로 검출된 상태에서 엔진 회전수가 설정된 회전수 이하로 검출되면 기통 판별 및 점화시기 학습값을 리셋시켜 초기화 상태를 유지하는 제어부 및; 상기 제어부에서 인가되는 제어신호에 따라 설정된 대응되는 점화 플러그에 고전압의 방전을 수행하는 점화코일을 포함한다.
또한, 본 발명은 엔진 시동 온 상태에서 이그니션 접점의 오프 선택이 검출되는지를 판단하는 과정과; 이그니션 접점의 오프가 검출되면 관성력에 의해 회전하는 엔진 회전수를 검출하여 설정된 회전수 이하인지를 판단하는 과정과; 상기에서 엔진 회전수가 설정된 회전수 이상이면 기통 판별 및 점화시기 학습값을 그대로 유지하고, 엔진 회전수가 설정된 회전수 이하이면 학습된 기통 판별 및 점화시기 값을 리셋시켜 초기화하는 과정을 포함한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 1에서 알 수 있는 바와 같이 본 발명에 따른 엔진 시동시 역화 방지장치는 이그니션 검출부(10)와, 엔진 회전수 검출부(20), 제어부(30) 및 점화코일(40)로 이루어지는데, 이그니션 검출부(10)는 엔진의 시동 온 혹은 오프를 위한 이그니션 키의 트리거 접점을 검출하여 그에 대한 정보를 출력한다.
엔진 회전수 검출부(20)는 크랭크 위치 센서(CPS; Crankshift Position Sensor)로, 크랭크 샤프트의 회전수 검출을 통해 현재의 엔진 회전수를 검출하여 그에 대한 정보를 출력한다.
제어부(30)는 엔진 시동 온이 유지되는 상태에서 이그니션 키 접점이 시동 온의 접점에서 오프의 접점으로 선택이 검출되면, 엔진 회전수가 설정된 일정 회전수, 바람직하게는 50RPM 이하로 검출되는지를 판단하여 설정된 일정 회전수 이하로 검출되면 기통 판별 학습값과 점화시기를 리셋시켜 초기화 상태를 유지시킴으로써 재 시동시 역화 발생이 배제되도록 한다.
상기의 제어부(30)는 엔진 회전수 검출부(20)인 크랭크 위치 센서(CPS)의 설정된 스펙(Spec) 상으로는 30RPM 이하에서는 측정을 할 수 없도록 되어 있으나, 품질 편차를 고려하여 50RPM 이하에 대하여 기통 판별 및 점화시기 학습값을 리셋하도록 한다.
점화코일(40)는 상기 제어부(30)에서 인가되는 제어신호에 따라 설정된 대응되는 점화 플러그에 고전압의 방전을 수행하여 준다.
전술한 바와 같은 기능을 갖는 본 발명에서 엔진 시동시 역화 방지를 수행하는 동작은 다음과 같다.
이그니션 접점이 온을 유지하는 엔진 시동 온 상태에서(S101), 이그니션 접점이 온 접점에서 오프 접점으로의 선택이 검출되는지를 판단한다(S102).
상기에서 이그니션 접점의 오프가 검출되면 역화 방지 제어모드로 진입한 다음 엔진 회전수를 검출하여(S103), 관성에 의해 회전하는 엔진 회전수(크랭크 샤프트의 회전수)가 설정된 일정 회전수, 바람직하게는 50RPM 이하로 검출되는지를 판단한다(S104).
상기에서 엔진 회전수가 설정된 일정 회전수 이상을 유지하는 상태로 판단되면 정상적인 시동 오프인 것으로 판단하여 재 시동시 기존에 학습되어 점화시기 및 기통판별 값을 적용하여 시동 온이 유지될 수 있도록 하고(S106), 엔진 회전수가 설정된 일정 회전수 이하로 검출되면 재 시동시 기통 오 식별로 인한 역화 발생으로 판정하여 학습된 기통 판별 및 점화시기를 리셋시켜 초기화 상태를 유지시켜 줌으로써, 초기값의 적용을 통한 엔진 시동 온을 유지하여 준다(S105).
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 엔진 시동 오프시에 회전 회전수가 설정된 일정 회전수 이하로 검출되는 경우 엔진제어수단이 학습한 기통 판별 및 점화시기 값을 초기화 상태로 리셋함으로써 재 시동시 역화 발생이 배제되어 엔진의 안정성 및 신뢰성이 제공된다.
도 1은 본 발명에 따른 엔진 시동시 역화 방지장치에 대한 개략적인 구성도.
도 2는 본 발명에 따른 엔진에서 시동시 역화방지를 수행하는 일 실시예의 흐름도.

Claims (4)

  1. 이그니션 키의 트리거 접점을 검출하는 이그니션 검출부와;
    현재의 엔진 회전수를 검출하는 엔진 회전수 검출부와;
    엔진 시동 온이 유지되는 상태에서 이그니션 키 접점의 오프가 검출되는 경우 엔진 회전수가 설정된 회전수 이상으로 검출되면 기존의 기통 판별 및 점화 시기 제어값을 유지하고, 설정된 회전수 이하로 검출되면 기통 판별 및 점화시기 학습값을 리셋시켜 초기화 상태를 유지하는 제어부 및;
    상기 제어부에서 인가되는 제어신호에 따라 설정된 대응되는 점화 플러그에 고전압의 방전을 수행하는 점화코일을 포함하는 것을 특징으로 하는 엔진 시동시 역화 방지장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 엔진 회전수 검출부는 크랭크 각 센서로 이루어지는 것을 특징으로 하는 엔진 시동시 역화 방지장치.
  3. 엔진 시동 온 상태에서 이그니션 접점의 오프 선택이 검출되는지를 판단하는 과정과;
    이그니션 접점의 오프가 검출되면 관성력에 의해 회전하는 엔진 회전수를 검출하여 설정된 회전수 이하인지를 판단하는 과정과;
    상기에서 엔진 회전수가 설정된 회전수 이상이면 기통 판별 및 점화시기 학습값을 그대로 유지하고, 엔진 회전수가 설정된 회전수 이하이면 학습된 기통 판별 및 점화시기 값을 리셋시켜 초기화하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 엔진 시동시 역화 방지방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 엔진 회전수에 대한 설정값은 50RPM으로 하는 것을 특징으로 하는 엔진 시동시 역화 방지방법.
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