KR100588543B1 - 엔진의 가속 연료량 제어방법 - Google Patents

Abstract

엔진 제어에서 시동 후 초기 시점에서 공기량 증가에 대한 웜 업(Warm Up) 보상량을 크게 하고 시간이 경과할수록 보상량을 점차 감소시켜 시동 후 초기의 공연비 희박을 개선하고, 시동 후 일정시간이 경과한 시점에서 공기량 증가로 인한 공연비 농후를 배제시켜 엔진 제어에 안정성을 제공하도록 하는 것으로,

엔진의 완전 냉각되어 있는 상태에서 초기 시동이 온 되면 각 제어 정보에 따라 연료량을 결정 제어하는 과정과; 시동 후 시간이 경과하면서 일정한 기울기로 감소하는 가속 연료량 보상 펙터값을 맵 테이블로부터 산출하는 과정과; 수온과 공기량의 변화(스로틀 개도의 변화)로 결정되는 가속 연료량에 상기 산출되는 가속 연료량 보상 펙터값을 적용하는 과정 및; 상기 가속 연료량 보상 펙터값의 적용이 설정된 일정시간 경과되었으면 보정 펙터값의 적용을 초기화한 후 각 제어 정보에 따라 연료량을 결정 제어하는 과정을 포함한다.

따라서, 웰 웨이팅에 의한 공연비 희박을 배제하여 엔진의 안정된 제어를 제공하며, 출력 토크를 개선시켜 출발성을 향상시킨다.

웰 웨이팅, 공연비 희박, 엔진 제어, 연료량 결정

Description

엔진의 가속 연료량 제어방법{A FUEL INJECTION CAPACITY CONTROL METHOD WHEN ACCELERATION OF ENGINE}

도 1은 본 발명에 따른 엔진의 가속 연료량 제어장치에 대한 개략적인 구성 블록도.

도 2는 본 발명에 따라 엔진의 가속 연료량 제어를 실행하는 일 실시예의 흐름도.

도 3은 본 발명에 따른 엔진의 가속 연료량 제어에서 수온 영역에 대하여 설정되는 보정 펙터에 대한 도면.

본 발명은 엔진 제어에 관한 것으로, 더 상세하게는 시동 후 초기 시점에서 공기량 증가에 대한 웜 업(Warm Up) 보상량을 크게 하고 시간이 경과할수록 보상량을 점차 감소시켜 시동 후 초기의 공연비 희박을 개선하고, 시동 후 일정시간이 경과한 시점에서 공기량 증가로 인한 공연비 농후를 배제시켜 엔진 제어에 안정성을 제공하도록 하는 엔진의 가속 연료량 제어 방법에 관한 것이다.

통상적으로, 차량의 엔진에서 엔진이 충분히 냉각된 상태(Soaking)에서 초기 시동이 이루어지는 경우 그에 따른 연료량의 산출은 하기의 수학식 1이 적용된다.

연료량 = 기본 연료량 + 웜 업 연료량 + 가속 연료량 + 기타 보정값

상기에서 기본 연료량은 엔진이 충분히 웜 업 상태에 엔진 회전수의 조건과 공기량의 조건으로 결정되는 파라메타(Parameter)값이다.

웜 업 연료량은 엔진 충분히 냉각된 조건에서 분사되는 연료의 웰 웨이팅(Wall Wetting)과 무화 정도를 보상하는 연료량으로 냉각수의 온도 조건과 공기량의 조건으로 결정되는 파라메타값이다.

가속 연료량은 냉각수의 온도 조건과 스로틀 밸브의 개도 변화 또는 공기량의 변화율을 변수로 하여 결정되는 파라메타값이다.

기타의 요소는 차량에 작동되는 각종 부하 요소에 대한 조건으로 결정되는 파라메타값이다.

상기한 수학식 1에 의한 연료량 산출이 적용되고 있는 종래의 차량에서는 차량이 충분히 냉각되어 있는 저온 상태에서 엔진을 시동시킨 직후 주행 변속단을 선택하는 경우 웜 업 중의 연료량 보상은 단순히 냉각수온, 가속정도, 공기량 및 엔진 회전수의 조건 등 획일적인 데이터만이 적용되어 실행한다.

따라서, 웰 웨이팅 양의 증가와 흡입 공기량의 증가에 따른 공연비의 희박으로 인하여 시동 꺼짐 혹은 언더슈트(Undershoot)가 발생되는 문제점이 발생한다.

또한, 상기한 문제점을 개선하기 위하여 웜 업 연료량 및 가속 연료량을 증량시키는 경우 시동 후 일정시간, 대략 30초가 경과한 시점부터는 공기량 증가에 따른 공연비의 농후로 인하여 엔진 스톨 및 언더슈트가 발생되는 단점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명한 것으로, 그 목적은 시동 직후 초기 시점에서 가속 요구(출발요구)에 따른 공기량 증가에 대하여 웜 업 가속 보상량을 크게 하고, 시간이 경과할수록 웜 업 가속 보상량을 점차 감소시켜 시동 후 초기의 공연비 희박을 개선하고, 시동 후 일정시간이 경과한 시점에서 공기량 증가로 인한 공연비 농후를 배제시켜 엔진 제어에 안정성을 제공하도록 한 것이다.

즉, 엔진이 충분히 냉각되어 있는 상태에서의 시동 직후 주행 변속단 선택, 스로틀 밸브의 개도 변화가 검출되는 가속 요구가 발생되면 웜 업 보상량과 별도로 냉각수온의 조건과 공기량의 변화로 결정하는 가속 보상량에 수온의 조건에 따라 단계적으로 설정되는 보정 펙터값을 더 적용하여 공기량 증량에 따른 연료량 보상을 상대적으로 크게 하여 공연비 희박으로 인한 엔진 스톨 및 언더슈트의 발생을 배제하도록 한 것이다.

상기와 같은 목적을 실현하기 위한 본 발명은 엔진이 완전 냉각되어 있는 상태에서 초기 시동이 온 되면 각 제어 정보에 따라 연료량을 결정 제어하는 과정과; 시동 후 시간이 경과하면서 일정한 기울기로 감소하는 가속 연료량 보상 펙터값을 맵 테이블로부터 산출하는 과정과; 수온과 공기량의 변화(스로틀 개도의 변화)로 결정되는 가속 연료량에 상기 산출되는 가속 연료량 보상 펙터값을 적용하는 과정 및; 상기 가속 연료량 보상 펙터값의 적용이 설정된 일정시간 경과되었으면 보정 펙터값의 적용을 초기화한 후 각 제어 정보에 따라 연료량을 결정 제어하는 과정을 포함한다.

삭제

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1에서 알 수 있는 바와 같이 본 발명에 따른 엔진의 가속 연료량 제어장치는, 엔진 제어 정보 검출부(10)와 제어부(20) 및 인젝터(30)를 포함하여 구성된다.

상기에서 엔진 제어 정보 검출부(10)는 엔진 제어에 필요한 제반적인 정보를 검출하여 그에 대한 정보를 출력한다.

상기 엔진 제어 정보 검출부는 시동 요구를 검출하는 이그니션 스위치와 인테이크 매니폴더(Intake Manifold)를 통해 연소실로 유입되는 공기량을 검출하는 에어 플로워 센서(Air Flow Sensor), 엔진의 회전수를 검출하는 센서, 냉각수의 온도를 검출하는 센서, 스로틀 밸브의 개도 변화를 검출하는 센서, 변속단 선택 정보를 검출하는 센서 등을 포함한다.

제어부(20)는 엔진이 충분히 냉각되어 있는 상태에서 초기 시동이 온되면 수온에 따른 단계별 가속 연료량 펙터값을 검출하여 가속 연료량에 포함 적용하여 공기량의 증가에 따른 공연비의 희박이 이루어지지 않도록 제어한다.

상기 제어부(20)에 설정되는 보정 펙터값은 하기의 표 1과 같은 초기값과 표 2와 같은 단계별 감소값으로 설정된다.

수온(℃)	-40	-20	0	20	40	60	80
보정펙터값	2.00	1.70	1.50	1.30	1.20	1.00	1.00

수온(℃)	-40	-20	0	20	40	60	80
보정펙터값	0.10	0.01	0.02	0.02	0.06	0.08	0.00

상기한 표 1 및 표 2에 대하여 도표로 표현하면 도 3과 같다.

인젝터(30)는 상기 제어부(20)에서 인가되는 제어신호에 따라 노즐의 개폐가 제어되어 대응되는 각 연소실에 산출된 연료량의 분사를 실행한다.

전술한 바와 같은 기능을 포함하는 본 발명의 구성을 통해 가속 연료량 제어를 실행하는 동작에 대하여 설명하면 다음과 같다.

엔진이 충분히 냉각되어 있는 저온상태(Soaking)에서 제어부(20)는 엔진 제어 정보 검출부(10)의 엔진 회전수 정보로부터 초기 시동이 온 되었는지를 판단한다(S101).
상기에서 초기 시동이 온 된 것으로 판단되면 엔진 회전수, 공기량, 냉각수온, 스로틀 밸브의 개도, 부하 등 각 제어 정보를 검출하여 연료량을 결정한 다음 상기한 표 1 및 표 2를 적용하여 수온에 따른 단계별 가속 연료량 펙터값을 검출한다(S102).

삭제

상기 연료량의 결정은 하기의 수학식 2를 통해 실행한다.

연료량 = 기본 연료량 + 웜 업 연료량 + 기타 보정값

상기에서 기본 연료량은 엔진 회전수와 공기량의 관계로부터 결정되고, 웜 업 연료량은 냉각수온과 공기량의 관계로 결정되며, 기타 보정값은 부하 정보로부터 결정된다.

또한, 가속 연료량 펙터값은 다음과 같이 검출한다.

예를 들어, 냉각수온이 20℃인 영역에서 보정 펙터의 초기값은 1.3으로 결정되며, 수온의 상승에 따라 단계별 감소 펙터값은 표 2에서 알 수 있는 바와 같이 수온이 40℃로 상승되면, 0.06을 적용하고, 60℃로 상승하면 0.08을 적용하며, 80℃로 상승하면 수온이 안정된 상태이므로, 0.00을 적용하여 보정 펙터값의 적용을 종료한다.

이에 대한 단계별 감소 펙터값의 적용은 도 3과 같이 표현된다.

상기한 바와 같이 수온에 따른 단계별 가속 연료량 펙터값이 검출되면 가속 연료량에 가속 연료량 펙터값을 적용한다(S103).

상기와 같이 가속 연료량에 가속 연료량 펙터값을 적용하여 공기량의 증가에 따른 공연비의 희박이 발생되지 않은 안정된 엔진 제어가 진행되는 상태에서 가속 연료량 보정에 대한 시간이 설정된 기준 시간, 예를 들어 30초를 경과하였는지를 판단한다(S104).

상기 설정된 기준 시간은 반복적인 실험을 통해 학습한 결과로 가속 연료량 보정 펙터값이 1.0으로 적용되는 시점이다.

상기에서 설정된 기준시간이 경과하지 않은 상태이면 상기 S102의 과정으로 리턴하여 수온에 따른 단계별 가속 연료량의 펙터를 검출하여 가속 연료량에 가속 연료량 펙터의 적용을 지속하고, 설정된 기준 시간이 경과한 것으로 판단되면 충분한 웜 업이 이루어진 것으로 판단하여 가속 연료량 펙터의 적용을 종료한 다음 각 제어 정보의 기반으로 통상적인 연료량 제어를 실행한다(S105).

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 엔진이 충분히 냉각되어 있는 저온 시동 후 일정시간이 경과 이후에 가속 요구가 검출되는 경우 설정된 시간동안 가속 연료량에 보정 펙터값을 적용하여 흡입 공기량 증대에 따른 공연비의 희박을 개선하여 웰 웨이팅에 의한 엔진 스톨 및 드롭을 방지하고, 웰 웨이팅이 해제되는 조건에서 공연비가 농후하게 되는 것을 배제하여 엔진 제어에 안정성 및 신뢰성이 제공된다.

Claims (5)

1. 삭제
2. 삭제
3. 삭제
4. 엔진의 완전 냉각되어 있는 상태에서 초기 시동이 온 되면 각 제어 정보에 따라 연료량을 결정 제어하는 과정과;

   시동 후 시간이 경과하면서 수온의 조건에 따라 일정한 기울기의 조건으로 단계별로 감소하는 가속 연료량 보상 펙터값을 맵 테이블로부터 산출하는 과정과;

   수온과 공기량의 변화(스로틀 개도의 변화)로 결정되는 가속 연료량에 상기 산출되는 가속 연료량 보상 펙터값을 적용하는 과정 및;

   상기 가속 연료량 보상 펙터값의 적용이 설정된 일정시간 경과되었으면 보정 펙터값의 적용을 초기화한 후 각 제어 정보에 따라 연료량을 결정 제어하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 엔진의 가속 연료량 제어방법.
5. 삭제

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