KR100559383B1 - A fuel injection control method of vehicle - Google Patents

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Abstract

엘피아이 차량의 엔진 제어시 전부하(Wide Open Throttle ; WOT)의 조건에서 비동기화 연료 분사량 제어를 통해 전체적인 출력 저하 없이 각 연소실의 온도를 안정되게 유지하도록 하는 것으로,In order to keep the temperature of each combustion chamber stable without losing the overall power through the asynchronous fuel injection amount control under the condition of Wide Open Throttle (WOT),

엔진 시동 온을 유지하는 상태에서 스로틀 개도가 완전히 오픈되는 전부하의 조건인지를 판단하는 과정과; 상기에서 전부하의 조건으로 판단되면 비동기 혼합비 제어로 진입하여 연료 공급이 제일 먼저 일어나는 연소실을 검색하여 추출하는 과정과; 상기 연료 공급이 제일 먼저 일어나는 연소실에 대하여 11.8 : 1의 혼합비로 연료 공급을 제어하고, 다른 연소실에 대해서는 12.8 : 1의 혼합비로 연료 공급을 제어하는 과정 및 상기에서 전부하의 조건이 아닌 상태이면 각 연소실에 12.8 : 1의 동기화 혼합비 제어를 수행하는 과정을 포함한다.Determining whether the throttle opening degree is a full load condition in which the engine is started on; Searching for and extracting a combustion chamber in which fuel supply occurs first when entering the asynchronous mixing ratio control when it is determined as the condition of the full load; Controlling the fuel supply at a mixing ratio of 11.8: 1 for the first combustion chamber where the fuel supply occurs first, and controlling the fuel supply at a mixing ratio of 12.8: 1 for the other combustion chambers, and each combustion chamber if it is not under full load conditions. The process of performing a 12.8: 1 synchronization mixing ratio control.

연료분사, 전부하, 과농 혼합비Fuel Injection, Full Load, Concentrated Mixing Ratio

Description

엘피아이 차량의 연료분사 제어방법{A FUEL INJECTION CONTROL METHOD OF VEHICLE}FUEL INJECTION CONTROL METHOD OF VEHICLE

도 1은 본 발명에 따른 엘피아이 차량의 연료분사 제어장치에 대한 개략적인 구성 블록도.1 is a schematic configuration block diagram of a fuel injection control apparatus for an Elpia vehicle according to the present invention.

도 2는 본 발명에 따른 엘피아이 차량에서 연료분사 제어를 수행하는 일 실시예의 흐름도.2 is a flow diagram of one embodiment for performing fuel injection control in an Elpia vehicle in accordance with the present invention.

본 발명은 엘피아이(LPI) 차량의 엔진 제어에 관한 것으로, 보다 더 상세하게는 전부하(Wide Open Throttle ; WOT)의 차량 조건에서 비동기화 연료 분사량 제어를 통해 전체적인 출력 저하 없이 각 연소실의 온도를 안정되게 유지하도록 하는 엘피아이 차량의 연료분사 제어방법에 관한 것이다.The present invention relates to engine control of an LPI vehicle, and more particularly, to control the temperature of each combustion chamber without degrading the overall power through asynchronous fuel injection amount control under vehicle conditions of a wide open threshold (WOT). The present invention relates to a method for controlling fuel injection of an vehicle, so that the elpia keeps stable.

일반적으로 내연기관은 가솔린, 디젤, LPG 등의 연료를 연소시켜 동력을 발생시키는데, 연료의 연소과정에서 매우 높은 열이 발생됨에 따라 엔진 룸내에 인젝터(Injector)까지 연결되는 연료 공급 라인의 경우 표면적을 줄이기 위하여 대략적으로 5mm 이하의 직경을 갖는 연료라인을 적용하고 있다.In general, internal combustion engines generate power by burning fuels such as gasoline, diesel, and LPG, and in the case of fuel supply lines connected to an injector in the engine room due to the generation of very high heat during the combustion of fuel, the surface area is reduced. In order to reduce the fuel line having a diameter of approximately 5mm or less is applied.

이는 엔진에서 발생되는 열에 의하여 연료라인 공급되는 액상의 연료가 기화되어 혼합기가 희박하게 됨에 따른 엔진 스톨 및 출력 저하를 방지하기 위함이다.This is to prevent the engine stall and the power reduction due to the vaporization of the liquid fuel supplied to the fuel line by the heat generated from the engine, resulting in a thinner mixer.

따라서, 엔진이 시동 온을 유지하는 상태에서 1번 연소실에 분사되는 연료량은 흡입되는 공기량과 엔진의 각 상태 정보에 따라 보정값이 적용되어 산출된 연료량으로 충분한 압력을 갖고 분사되어지기 때문에 1번 연소실의 연소 조건은 최적의 상태를 유지하게 된다.Therefore, the amount of fuel injected into the combustion chamber 1 while the engine is kept on starts is injected to the fuel amount calculated by applying a correction value according to the amount of air sucked in and the state information of the engine. The combustion condition of is to maintain the optimum state.

그러나, 그 다음 연소실, 즉 2번 내지 6번 연소실에 분사되는 연료량은 작은 직경을 갖는 연료라인을 통해 공급되기 때문에 충분한 압력이 형성되지 않는 연료의 공급으로 인하여 연소 조건이 저하된다.However, since the amount of fuel injected into the next combustion chamber, that is, the combustion chambers 2 to 6, is supplied through the fuel line having a small diameter, the combustion conditions are lowered due to the supply of fuel that does not form sufficient pressure.

따라서, 흡입되는 공기량에 따라 각각의 연소실에 분사되는 연료량을 동일하게 제어하는 경우 1번 실린더의 연소 조건이 가장 효율적이기 때문에 1번 연소실에서 최고 온도가 발생되어, 1번 실린더 밸브계의 내구성을 저하시켜 엔진에 치명적인 손상을 초래하게 된다.Therefore, when the amount of fuel injected into each combustion chamber is controlled equally according to the amount of air sucked in, the combustion temperature of the first cylinder is the most efficient, so the highest temperature is generated in the first combustion chamber, thereby reducing the durability of the first cylinder valve system. This can cause serious damage to the engine.

그러므로, 엔진 개발시에 연소실의 온도 상승으로 인한 내구성 저하의 문제를 최소화하기 위하여 전부하(WOT)의 상태, 즉 엔진 회전수가 6000RPM 이상이 되는 경우 흡입 공기량에 따라 맵 테이블로부터 산출된 연료량에 일정의 보정 연료량을 더 가산하여 과농한 연료량을 연소실에 분사하여 과농한 혼합비에 의한 불완전 연소가 되도록 제어함으로써, 연소실의 온도를 강제로 떨어뜨리는 방법을 적용하고 있다.Therefore, in order to minimize the problem of deterioration of durability due to the rise of the temperature of the combustion chamber during engine development, a constant correction is made to the amount of fuel calculated from the map table according to the intake air amount when the state of the full load (WOT), i.e., the engine speed is 6000 RPM or more. The method of forcibly lowering the temperature of the combustion chamber is applied by further adding the fuel amount to control the excessive fuel amount into the combustion chamber to control the incomplete combustion by the excessive mixing ratio.

그러나, 이와 같은 방법은 엔진 연소실의 온도는 저하되나 최적의 이론 공연 비의 연소가 제공되지 않아 엔진의 전체적인 출력 저하가 수반되며, 불필요한 연료의 공급으로 인하여 연비 저하를 초래하게 되는 문제점이 발생한다.However, such a method lowers the temperature of the engine combustion chamber, but does not provide the optimum theoretical air-fuel ratio combustion, which leads to a decrease in the overall output of the engine, and causes a problem of lowering fuel efficiency due to unnecessary fuel supply.

또한, 불완전 연소로 인하여 에미션(Emission)이 저하되는 문제점이 발생한다. In addition, a problem occurs that the emission is reduced due to incomplete combustion.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명한 것으로, 그 목적은 엘파이아 차량에서 엔진을 제어함에 있어 전부하의 조건에서 각 실린더별 비동기 연료 분사 제어를 통해 출력 저하 없이 연소실의 온도를 안정되게 유지하도록 한 것이다.The present invention has been invented to solve the above problems, the purpose of which is to control the engine in the Elfaia vehicle to stabilize the temperature of the combustion chamber without deterioration of output power through asynchronous fuel injection control for each cylinder under full load conditions To keep it.

즉, 전부하의 조건에서 연료가 처음 공급되는 1번 실린더에 대해서만 과농한 혼합비가 형성되도록 제어하고, 다른 연소실에 대해서는 통상적인 혼합비가 형성되도록 제어함으로써, 최적의 연소 조건을 유지하여 엔진 출력의 안정과 연소실 온도의 안정 및 배기가스의 안정화를 제공하도록 한 것이다.In other words, by controlling so that the mixing ratio is excessively formed only for the first cylinder fuel is supplied first under full load conditions, and the normal mixing ratio is formed for the other combustion chambers, the optimum combustion conditions are maintained to stabilize the engine output To stabilize the combustion chamber temperature and stabilize the exhaust gas.

상기와 같은 목적을 실현하기 위한 엘피아이 차량의 연료분사 제어방법에 있어서, 엔진 시동 온을 유지하는 상태에서 스로틀 개도가 완전히 오픈되는 전부하의 조건인지를 판단하는 과정과; 상기에서 전부하의 조건으로 판단되면 비동기 혼합비 제어로 진입하여 연료 공급이 제일 먼저 일어나는 연소실을 검색하여 추출하는 과정과; 상기 연료 공급이 제일 먼저 일어나는 연소실에 대하여 11.8 : 1의 혼합비로 연료 공급을 제어하고, 다른 연소실에 대해서는 12.8 : 1의 혼합비로 연료 공급을 제어하는 과정 및; 상기에서 전부하의 조건이 아닌 상태이면 각 연소실에 12.8 : 1의 동기화 혼합비 제어를 수행하는 과정을 포함하는 엘피아이 차량의 연료분사 제어방법을 제공한다.In the fuel injection control method of the vehicle for the purpose of achieving the above object, the step of determining whether the throttle opening degree is fully loaded condition while maintaining the engine start-up; Searching for and extracting a combustion chamber in which fuel supply occurs first when entering the asynchronous mixing ratio control when it is determined as the condition of the full load; Controlling the fuel supply at a mixing ratio of 11.8: 1 for the combustion chamber in which the fuel supply first occurs, and controlling the fuel supply at a mixing ratio of 12.8: 1 for the other combustion chamber; If the condition is not under the full load in the above state provides a fuel injection control method for an Elpia vehicle comprising the step of performing a synchronous mixing ratio control of 12.8: 1 to each combustion chamber.

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이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1에서 알 수 있는 바와 같이 본 발명에 따른 엘피아이 차량의 연료 분사 제어장치는 엔진 회전수 검출부(10)와 스로틀 개도 검출부(20), 변속단 검출부(30), AFS(40), 제어부(50) 및 인젝터(60)로 이루어지는데, 엔진 회전수 검출부(10)는 크랭크 포지션 센서(Crank Position Sensor) 혹은 캠 각도 센서(Cam Angle Sensor)의 신호로부터 현재의 엔진 회전수를 검출하여 그에 대한 전기적 신호를 출력한다.As can be seen in FIG. 1, the fuel injection control apparatus for an Elpia vehicle according to the present invention includes an engine speed detector 10, a throttle opening degree detector 20, a shift stage detector 30, an AFS 40, and a controller ( 50) and the injector 60, the engine speed detection unit 10 detects the current engine speed from the signal of the crank position sensor or cam angle sensor and electrical Output the signal.

스로틀 개도 검출부(20)는 가속 페달에 연동되어 동작되는 스로틀 밸브의 개도 변화를 검출하여 그에 대한 전기적 신호를 출력한다.The throttle opening degree detector 20 detects a change in the opening degree of a throttle valve which is operated in conjunction with an accelerator pedal and outputs an electrical signal thereto.

변속단 검출부(30)는 현재 동기되어 있는 변속단을 검출하여 그에 대한 전기 적 신호를 출력한다.The shift stage detecting unit 30 detects a shift stage that is currently synchronized and outputs an electrical signal thereof.

AFS(Air Flow Sensor ; 40)는 연소실로 흡입되는 공기량을 검출하여 그에 대한 전기적 신호를 출력한다.AFS (Air Flow Sensor) 40 detects the amount of air sucked into the combustion chamber and outputs an electrical signal therefor.

제어부(50)는 흡입되는 공기량에 대하여 분사 연료량을 산출하기 위한 맵 테이블이 설정이 설정되며, 엔진에 구비되는 복수개의 연소실에 대한 연료 공급순서가 저장되고, 차량의 상태 정보가 전부하의 조건으로 검출되는 경우 연료가 제일 먼저 공급되는 연소실에 대하여 과농한 혼합비, 예를 들어 11.8 : 1의 혼합비가 형성되는 연료량을 분사하여 주고, 다른 연소실에 대해서는 맵 테이블로부터 산출되는 통상적인 혼합비, 예를 들어 12.8 : 1의 혼합기가 형성되는 통상적인 연료량을 분사하여 준다.The controller 50 sets a map table for calculating the injection fuel amount with respect to the amount of intake air, stores the fuel supply order for a plurality of combustion chambers provided in the engine, and detects the state information of the vehicle under full load conditions. If the fuel is supplied to the first combustion chamber is injected to the fuel chamber in which an excessive mixing ratio, for example 11.8: 1 is formed, and for the other combustion chamber, the typical mixing ratio calculated from the map table, for example 12.8: A conventional fuel amount in which a mixer of 1 is formed is injected.

인젝터(60)는 엔진에 구비되는 각 연소실에 설치되며, 상기 제어부(50)에서 인가되는 제어신호에 따라 설정된 시간 동안 구동되어 산출된 연료량을 대응되는 각 연소실에 분사하여 준다.The injector 60 is installed in each combustion chamber provided in the engine, and injects the fuel amount calculated by being driven for a predetermined time according to the control signal applied from the controller 50 to the corresponding combustion chamber.

전술한 구성 요소 이외에 엔진에는 보다 많은 구성 요소가 포함되나, 본 발명에 직접적으로 관련되지 않는 구성 요소에 대해서는 통상의 기능이 적용되므로 이에 대한 설명은 생략한다.In addition to the above-described components, the engine includes more components, but a description thereof will be omitted since ordinary functions are applied to components that are not directly related to the present invention.

상기한 기능을 포함하는 본 발명의 구성으로부터 연료분사 제어를 수행하는 동작에 대하여 도 2와 함께 설명하면 다음과 같다.The operation of performing fuel injection control from the configuration of the present invention including the above function will be described with reference to FIG. 2 as follows.

엘피아이 차량의 엔진이 시동 온을 유지하게 되면 제어부(50)는 차량내에 엔진 제어와 연관되는 각종 센서로부터 차량의 상태정보, 예를 들어 엔진 회전수, 스로틀 밸브의 개도율, 동기된 변속단, 연소실로 흡입되는 공기량, 냉각수의 온도, 흡입되는 공기의 온도 등의 정보를 판독하여, 흡입되는 공기량으로부터 기본 연료 분사량을 산출하고 엔진 회전수, 변속단, 냉각수의 온도, 흡기온 및 부하 정도에 따라 보정값을 적용한 후 인젝터(50)의 제어를 통해 각 연소실에 산출된 연료량을 분사하여 준다(S101).When the engine of the vehicle is driven by the Elpia, the control unit 50 controls the vehicle status information, for example, the engine speed, the opening rate of the throttle valve, the synchronized shift stage, and the like from various sensors associated with engine control in the vehicle. By reading information such as the amount of air sucked into the combustion chamber, the temperature of the coolant, and the temperature of the air sucked in, the basic fuel injection amount is calculated from the amount of air sucked in, and the engine speed, gear stage, temperature of the coolant, intake temperature and load level After applying the correction value, the fuel amount calculated in each combustion chamber is injected through the control of the injector 50 (S101).

상기와 같이 흡입되는 공기량과 차량의 상태에 따른 보정값이 적용되어 연료 분사가 수행되는 상태에서 검출되는 스로틀 밸브의 개도 정보가 전개방 상태(WOT), 즉 전부하의 조건으로 검출되는지를 판단한다(S102).As described above, a correction value according to the amount of air sucked in and the state of the vehicle is applied to determine whether the opening degree information of the throttle valve detected in the state where the fuel injection is performed is detected in the deployment state (WOT), that is, under the condition of full load ( S102).

상기에서 전부하의 조건으로 검출되면 제일 먼저 연료 공급 수행되는 연소실, 일 예를 들어 1번 연소실을 추출하여(S103), 추출된 1번 연소실에 대하여 과농한 혼합비, 예를 들어 11.8 : 1의 혼합비가 형성되도록 하는 연료량을 산출하고, 다른 연소실에 대해서는 맵 테이블에 설정된 연료량으로 정상적인 혼합비, 예를 들어 12.8 : 1의 혼합비가 형성되도록 하는 연료량을 산출하여 인젝터(60)의 제어를 통해 대응되는 각 연소실에 산출된 연료량이 분사되는 비동기 혼합비의 분사를 수행한다(S104).When detected under the condition of full load, the first combustion chamber, for example, the first combustion chamber is extracted (S103), and the excessive mixing ratio of the extracted combustion chamber 1, for example, 11.8: 1 The amount of fuel to be formed is calculated, and for the other combustion chambers, the amount of fuel is set so that a normal mixing ratio, for example, a mixing ratio of 12.8: 1, is formed using the amount of fuel set in the map table, and the respective fuel chambers are controlled through the control of the injector 60. An asynchronous mixing ratio is injected in which the calculated fuel amount is injected (S104).

따라서, 전부하의 조건에서 연료 공급이 제일 먼저 일어나는 연소실에는 대해서는 과농한 혼합비에 의해서 불완전 연소가 발생되며, 이로 인하여 해당 연소실에 급격한 온도 상승이 방지 되어진다.Therefore, in the combustion chamber in which the fuel supply occurs first under full load conditions, incomplete combustion occurs due to the excessive mixing ratio, thereby preventing a rapid temperature rise in the combustion chamber.

또한, 다른 연소실의 경우 정상적인 혼합비의 공급을 인하여 완전 연소가 이루어지므로 엔진 출력이 안정되게 유지된다.In addition, in the case of other combustion chambers, complete combustion occurs due to the supply of a normal mixing ratio, so that the engine output is kept stable.

상기 S102의 판단에서 차량의 상태 조건이 전부하의 조건이 아닌 것으로 판단되면 흡입되는 공기량과 각종 보정값이 감안되는 연료량을 산출한 다음 인젝터(60)의 제어를 통해 대응되는 각 연소실에 동기화 혼합비의 분사를 수행하여 준다(S105).If it is determined in S102 that the condition of the vehicle is not a condition of full load, the amount of air to be sucked and the amount of fuel in consideration of various correction values are calculated, and then the control of the injector 60 controls the injection of the synchronous mixing ratio to the corresponding combustion chamber. To perform (S105).

이상에서 설명한 바와 같이, 엘피아이 차량의 엔진 제어에서 전부하의 조건이 검출되는 경우 연료 공급이 제일 먼저 일어나는 연소실에 대해서만 과농한 혼합비를 제어하여 불완전 연소가 발생되도록 함으로써, 해당 연소실의 온도 상승을 방지하여 밸브계의 내구성을 향상시키고, 다른 연소실에 대해서는 통상적인 혼합비를 유지시켜 엔진의 출력 저하가 발생되지 않도록 하여 차량의 운행에 있어 안정성 및 신뢰성이 제공된다.As described above, when Elpia detects a full load condition in the engine control of the vehicle, by controlling the excessive mixing ratio only for the combustion chamber in which the fuel supply occurs first, incomplete combustion is generated, thereby preventing the temperature rise in the combustion chamber. It improves the durability of the valve system and maintains a typical mixing ratio for other combustion chambers so that the engine output is not lowered, thereby providing stability and reliability in driving of the vehicle.

또한, 안정된 연료량의 제어를 통해 연비 향상을 제공되고, 배기가스의 안정화를 제공한다.
In addition, fuel efficiency improvement is provided through the control of a stable amount of fuel, and stabilization of exhaust gas is provided.

Claims (6)

삭제delete 삭제delete 삭제delete 엘피아이 차량의 연료분사 제어방법에 있어서,In the fuel injection control method of the vehicle Elpia, 엔진 시동 온을 유지하는 상태에서 스로틀 개도가 완전히 오픈되는 전부하의 조건인지를 판단하는 과정과;Determining whether the throttle opening degree is a full load condition in which the engine is started on; 상기에서 전부하의 조건으로 판단되면 비동기 혼합비 제어로 진입하여 연료 공급이 제일 먼저 일어나는 연소실을 검색하여 추출하는 과정과;Searching for and extracting a combustion chamber in which fuel supply occurs first when entering the asynchronous mixing ratio control when it is determined as the condition of the full load; 상기 연료 공급이 제일 먼저 일어나는 연소실에 대하여 11.8 : 1의 혼합비로 연료 공급을 제어하고, 다른 연소실에 대해서는 12.8 : 1의 혼합비로 연료 공급을 제어하는 과정 및;Controlling the fuel supply at a mixing ratio of 11.8: 1 for the combustion chamber in which the fuel supply first occurs, and controlling the fuel supply at a mixing ratio of 12.8: 1 for the other combustion chamber; 상기에서 전부하의 조건이 아닌 상태이면 각 연소실에 12.8 : 1의 동기화 혼합비 제어를 수행하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 엘피아이 차량의 연료분사 제어방법.And a method for controlling a synchronous mixing ratio of 12.8: 1 to each combustion chamber when the condition is not a full load condition. 삭제delete 삭제delete
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