KR101231540B1 - Boost pressure signal alternative method of diesel engine - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 디젤 엔진의 부스트압력 신호 대체방법에 관한 것으로서, a) 연소압센서로부터 감지된 연소압센서 신호가 기준 압력 이하의 신호인지 판단하는 단계와; b) 상기 a)단계의 연소압센서 신호가 기준 압력 이하인 경우, 상기 연소압센서 신호의 변화량이 양의 기울기를 가지는지 또는 음의 기울기를 가지는지 판단하는 단계와; c) 상기 b)단계의 연소압센서 신호의 변화량이 양의 기울기를 가지면, 압축 행정 구간으로 판단하는 단계와; d) 상기 b)단계의 연소압센서 신호의 변화량이 음의 기울기를 가지면, 팽창 행정 구간으로 판단하는 단계와; e) 상기 b)단계의 연소압센서 신호가 양의 기울기도 음의 기울기도 아닌 경우, 바로 전 행정 구간에서 연소압센서 신호가 음의 기울기를 가지는지 판단하는 단계와; f) 상기 e)단계에서 바로 전 행정 구간에서 연소압센서 신호가 음의 기울기를 가지면, 배기 행정 구간으로 판단하는 단계와; g) 상기 e)단계에서 바로 전 행정 구간에서 연소압센서 신호가 음의 기울기가 아닌 경우, 흡기 행정 구간으로 판단하여 종래의 부스트압력센서 신호를 이용하던 VGT(가변터보차져, Variable Geometry Turbocharger) 제어 로직의 센서신호 입력부를 상기 측정된 연소압센서 신호로 대체하는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a method for replacing a boost pressure signal of a diesel engine, the method comprising: a) determining whether a combustion pressure sensor signal detected from a combustion pressure sensor is a signal below a reference pressure; b) when the combustion pressure sensor signal of step a) is less than or equal to a reference pressure, determining whether the amount of change in the combustion pressure sensor signal has a positive slope or a negative slope; c) if the amount of change in the combustion pressure sensor signal of step b) has a positive slope, determining the compression stroke section; d) if the amount of change in the combustion pressure sensor signal of step b) has a negative slope, determining the expansion stroke section; e) if the combustion pressure sensor signal of step b) is neither positive slope nor negative slope, determining whether the combustion pressure sensor signal has a negative slope in the previous stroke section; f) if the combustion pressure sensor signal has a negative slope in the previous stroke section in step e), determining the exhaust stroke section; g) If the combustion pressure sensor signal is not a negative slope in the previous stroke section in step e), it is determined that it is an intake stroke section and controls the VGT (variable geometry turbocharger) using the conventional boost pressure sensor signal. And a sensor signal input of logic to replace the measured combustion pressure sensor signal.

이에 의하여, 부스트압력 센서를 삭제하는 대신 연소압센서 신호를 이용하여 부스트압센서 신호를 대체할 수 있어 원가 절감을 이룰 수 있다.As a result, instead of deleting the boost pressure sensor, it is possible to replace the boost pressure sensor signal by using the combustion pressure sensor signal, thereby achieving cost reduction.

Description

디젤 엔진의 부스트압력 신호 대체방법{BOOST PRESSURE SIGNAL ALTERNATIVE METHOD OF DIESEL ENGINE}BOOST PRESSURE SIGNAL ALTERNATIVE METHOD OF DIESEL ENGINE}

도 1은 종래의 디젤 엔진의 가변터보차져(VGT, Variable Geometry Turbocharger)를 도시한 사시도이고, 1 is a perspective view of a variable turbocharger (VGT) of a conventional diesel engine,

도 2는 엔진의 작동조건에 따라 도 1의 가변터보차져의 작동 원리를 나타낸 단면도이고, Figure 2 is a cross-sectional view showing the operating principle of the variable turbocharger of Figure 1 in accordance with the operating conditions of the engine,

도 3은 본 발명에 따른 디젤 엔진의 부스트압력 신호 대체를 위해 사용되는 예열플러그에 일체화된 연소압센서를 도시한 단면도이고, 3 is a cross-sectional view showing a combustion pressure sensor integrated in a preheating plug used for replacing a boost pressure signal of a diesel engine according to the present invention;

도 4는 압축 및 팽창 행정시 도 3의 연소압센서에 의해 측정된 연소압력 그래프이고, 4 is a combustion pressure graph measured by the combustion pressure sensor of FIG. 3 during a compression and expansion stroke;

도 5는 본 발명에 따른 디젤 엔진의 부스트압력 신호 대체방법의 제어 흐름도이고, 5 is a control flowchart of a method for replacing a boost pressure signal of a diesel engine according to the present invention;

도 6은 본 발명에 따른 디젤 엔진의 부스트압력 신호 대체방법에 의한 VGT 제어 로직이다. 6 is a VGT control logic by the boost pressure signal replacement method of the diesel engine according to the present invention.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >Description of the Related Art

10 : 하우징 20 : 이동 로드10 housing 20 moving rod

30 : 예열 플러그 40 : 연소압센서30: glow plug 40: combustion pressure sensor

본 발명은, 디젤 엔진의 부스트압력 신호 대체방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 부스트압력 센서를 삭제하는 대신 연소압센서 신호를 이용하여 부스트압센서 신호를 대체할 수 있는 디젤 엔진의 부스트압력 신호 대체방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for replacing a boost pressure signal of a diesel engine, and more particularly, to replace a boost pressure signal of a diesel engine, which can replace the boost pressure sensor signal by using a combustion pressure sensor signal instead of deleting the boost pressure sensor. It is about a method.

대기압보다 높은 압력으로 엔진에 공기를 과급하면, 배기량이 같은 엔진에서도 다량으로 공기를 충전할 수 있으며, 이에 따라 연료 분사량을 증가시키면 엔진의 출력을 증대시킬 수 있는 바, 이와 같이 엔진에 공기를 과급하는 장치로서 배기 가스의 유동에너지를 이용하여 터빈을 회전시키고, 이 터빈과 회전축으로 연결된 블로어를 회전시켜 외부로부커 공기를 흡입한 후 가압하여 엔진의 실린더로 보내는 터보차져가 사용되고 있다. If air is charged to the engine at a pressure higher than atmospheric pressure, a large amount of air can be charged even in the same engine, and accordingly, the fuel output can be increased by increasing the fuel injection amount. A turbocharger is used to rotate a turbine using flow energy of exhaust gas, rotate a blower connected to the turbine and a rotating shaft, suck air from outside, and pressurize and send it to a cylinder of an engine.

도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 터보차져(100)는 베인(130)의 각도가 변화됨에 따라 배기가스 유로(120a)의 면적이 변화되므로 엔진(150) 출력이 향상될 수 있는 가변터보차져(VGT, Variable Geometry Turbocharger)로서, 크게 엔진(150)의 배기가스의 유동에너지에 의해 베인(130)이 회전되는 터빈(120)과, 베인(130)의 회전과 동기하여 블로어(미도시)가 회전하여 외부의 공기가 흡입되면 압축시키는 압축기(110)로 구성된다. As shown in FIG. 1, since the area of the exhaust gas flow passage 120a is changed as the angle of the vane 130 is changed in the conventional turbocharger 100, the variable turbocharger may improve the output of the engine 150. (VGT, Variable Geometry Turbocharger), the turbine 120 is rotated by the vane 130 by the flow energy of the exhaust gas of the engine 150 and the blower (not shown) in synchronization with the rotation of the vane 130 Rotation is composed of a compressor (110) for compressing when the outside air is sucked.

압축기(110) 내부에는 베인(130)의 회전과 동기하여 회전되는 블로어가 장착 되어 있어, 이 블로어의 회전력에 의해 흡기가 흡기관(111)을 통해 유입되어 엔진(150) 측으로 과급될 수 있다. Inside the compressor 110, a blower which is rotated in synchronism with the rotation of the vane 130 is mounted, and the intake air flows through the intake pipe 111 by the rotational force of the blower, and may be supercharged to the engine 150 side.

터빈(120)의 내부에는 엔진(150)의 작동조건에 따라(고속 영역, 저속 영역 등) 배기가스 유로(120a)의 면적을 변화시켜 출력 및 토크를 최적화하는 베인(130)이 마련되어 있다. 이에, 도 2에 도시된 바와 같이, 엔진(150)이 고속 영역으로 운전되는 경우 베인(130)의 각도가 커져 배기가스 유로(120a)가 확대되어 배기 유량이 최대화 되고(도 2의 (a)), 엔진(150)이 저속 영역으로 운전되는 경우 베인(130)의 각도가 작아져 배가가스 유로(120a)가 축소되어 속도에너지를 최대화할 수 있게 된다(도 2의 (b)). The vane 130 is provided inside the turbine 120 to optimize the output and torque by changing the area of the exhaust gas flow path 120a according to the operating conditions of the engine 150 (high speed region, low speed region, etc.). Thus, as shown in FIG. 2, when the engine 150 is operated in a high speed region, the angle of the vane 130 is increased so that the exhaust gas flow path 120a is enlarged to maximize the exhaust flow rate (FIG. 2A). When the engine 150 is operated at a low speed region, the angle of the vane 130 is reduced, so that the doubling gas flow path 120a can be reduced to maximize the speed energy ((b) of FIG. 2).

이와 같은 가변터보차져(VGT, 100)가 장착된 디젤 엔진(150)에서는 인터쿨러 후단에 장착된 부스트압력 센서(BOOST PRESSURE SENSOR)를 이용하여 흡기 압력(부스트 압력)을 감지함으로써 가변터보차져(100)의 베인(130) 각도를 제어(고속 영역시 베인(130)의 각도를 크게 하여 배기가스 유로(120a)의 면적을 확대시키고, 저속 영역시 베인(130)의 각도를 작게 하여 배기가스 유로(120a)의 면적을 축소함)하여, 엔진(150)의 작동조건에 따라 가변터보차져(100)의 기능을 최적화하고 있다. In the diesel engine 150 equipped with such a variable turbocharger (VGT, 100), the variable turbocharger 100 is detected by detecting an intake air pressure (boost pressure) using a boost pressure sensor mounted at a rear end of an intercooler. Control the angle of the vane 130 (in the high speed region, the angle of the vane 130 is increased to enlarge the area of the exhaust gas passage 120a, and in the low speed region, the angle of the vane 130 is reduced to reduce the angle of the vane 130). ), The function of the variable turbocharger 100 is optimized according to the operating conditions of the engine 150.

한편, 디젤 엔진(150)에는 연소압력 센서가 연소실을 향해 마련되는데, 이에 의해 실린더별 또는 싸이클별 연소실 내부 압력이 측정 가능하여 연소시점을 정밀하게 제어할 수 있게 된다. On the other hand, the diesel engine 150 is provided with a combustion pressure sensor toward the combustion chamber, whereby the internal chamber pressure by cylinder or cycle can be measured to precisely control the combustion time.

그런데, 이러한 종래의 디젤 엔진에 있어서는, 가변터보차져를 제어하기 위한 부스트압력 센서와 연소시점을 제어하기 위한 연소압력 센서 모두 장착되어야 하므로, 원가가 상승되는 문제점이 있다. However, in such a conventional diesel engine, since both the boost pressure sensor for controlling the variable turbocharger and the combustion pressure sensor for controlling the combustion time have to be mounted, there is a problem in that the cost is increased.

따라서, 본 발명의 목적은, 부스트압력 센서를 제거하는 대신, 연소압력 센서를 이용하여 부스트압력 신호를 대체함으로써 원가 절감을 이룰 수 있는 디젤 엔진의 부스트압력 신호 대체방법을 제공하는 것이다. Accordingly, an object of the present invention is to provide a method of replacing a boost pressure signal of a diesel engine, which can achieve cost reduction by replacing the boost pressure signal using a combustion pressure sensor instead of removing the boost pressure sensor.

상기 목적은, 본 발명에 따라, 디젤 엔진의 부스트압력 신호 대체방법에 있어서, a) 연소압센서로부터 감지된 연소압센서 신호가 기준 압력 이하의 신호인지 판단하는 단계와; b) 상기 a)단계의 연소압센서 신호가 기준 압력 이하인 경우, 상기 연소압센서 신호의 변화량이 양의 기울기를 가지는지 또는 음의 기울기를 가지는지 판단하는 단계와; c) 상기 b)단계의 연소압센서 신호의 변화량이 양의 기울기를 가지면, 압축 행정 구간으로 판단하는 단계와; d) 상기 b)단계의 연소압센서 신호의 변화량이 음의 기울기를 가지면, 팽창 행정 구간으로 판단하는 단계와; e) 상기 b)단계의 연소압센서 신호가 양의 기울기도 음의 기울기도 아닌 0의 기울기를 가지면, 흡입 행정 구간으로 판단하고, 바로 전 행정 구간에서 연소압센서 신호가 음의 기울기를 가지는지 판단하는 단계와; f) 상기 e)단계에서 바로 전 행정 구간에서 연소압센서 신호가 음의 기울기를 가지면, 배기 행정 구간으로 판단하는 단계와; g) 상기 e)단계에서 바로 전 행정 구간에서 연소압센서 신호가 음의 기울기가 아닌 경우, 흡기 행정 구간으로 판단하여 종래의 부스트압력센서 신호를 이용하던 VGT(가변터보차져, Variable Geometry Turbocharger) 제어 로직의 센서신호 입력부를 상기 측정된 연소압센서 신호로 대체하는 것에 의해 달성된다.According to the present invention, there is provided a method for replacing a boost pressure signal of a diesel engine, the method comprising: a) determining whether a combustion pressure sensor signal detected from a combustion pressure sensor is a signal below a reference pressure; b) when the combustion pressure sensor signal of step a) is less than or equal to a reference pressure, determining whether the amount of change in the combustion pressure sensor signal has a positive slope or a negative slope; c) if the amount of change in the combustion pressure sensor signal of step b) has a positive slope, determining the compression stroke section; d) if the amount of change in the combustion pressure sensor signal of step b) has a negative slope, determining the expansion stroke section; e) If the combustion pressure sensor signal of step b) has a slope of zero rather than a positive slope or a negative slope, it is determined as a suction stroke section, and whether the combustion pressure sensor signal has a negative slope in the immediately preceding stroke section. Judging; f) if the combustion pressure sensor signal has a negative slope in the previous stroke section in step e), determining the exhaust stroke section; g) If the combustion pressure sensor signal is not a negative slope in the previous stroke section in step e), it is determined that it is an intake stroke section and controls the VGT (variable geometry turbocharger) using the conventional boost pressure sensor signal. By replacing the sensor signal input of logic with the measured combustion pressure sensor signal.

여기서, 상기 a)단계의 상기 기준 압력은 대략 5 Bar인 것이 바람직하다.Here, the reference pressure of step a) is preferably about 5 Bar.

상기 VGT 제어 로직은 엔진 회전수 및 연료량에 따라 목표 부스트압력값을 연산하고, 상기 목표 부스트압력값과 상기 연소압력센서에 의해 실제로 측정된 측정 부스트압력 실제값의 차이가 발생하는 경우, 이를 줄이는 방향으로 발생된 VGT 듀티 신호에 의해 베인의 각도가 조절되는 것으로 이루어진 것이 바람직하다. The VGT control logic calculates a target boost pressure value according to the engine speed and fuel amount, and reduces the difference between the target boost pressure value and the actual measured boost pressure value actually measured by the combustion pressure sensor. It is preferable that the angle of the vane is adjusted by the VGT duty signal generated by.

이 때, 상기 VGT 제어 로직에서는 상기 목표 부스트압력값 연산시 냉각수온 및 대기압 등에 의해 보정되는 것이 바람직하다. At this time, the VGT control logic is preferably corrected by the cooling water temperature and atmospheric pressure when calculating the target boost pressure value.

상기 연소압센서는 예열 플러그 내부에 일체로 장착되며, 연소실 내부로 돌출된 예열 플러그의 이동 로드에 가해지는 압력이 피에조 압전소자에 전달되어 연소압이 측정되는 것이 바람직하다. The combustion pressure sensor is integrally mounted inside the glow plug, and the pressure applied to the moving rod of the glow plug protruding into the combustion chamber is transmitted to the piezoelectric piezoelectric element so that the combustion pressure is measured.

이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 3은 본 발명에 따른 디젤 엔진의 부스트압력 신호 대체를 위해 사용되는 예열플러그에 일체화된 연소압센서를 도시한 단면도이고, 도 4는 압축 및 팽창 행정시 도 3의 연소압센서에 의해 측정된 연소압력 그래프이다. 3 is a cross-sectional view of a combustion pressure sensor integrated in a preheating plug used for replacing a boost pressure signal of a diesel engine according to the present invention, and FIG. 4 is measured by the combustion pressure sensor of FIG. 3 during a compression and expansion stroke. Combustion pressure graph.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 디젤 엔진의 부스트압력 신호 대체방법을 위해 사용되는 연소압센서(40)는 예열 플러그(30)의 내부에 일체화되어 장착되므로, 연소실을 향해 연소압센서(40)를 별도로 장착하기 위한 마운팅부를 실린더 블록에 마련하지 않아도 되므로 실린더 블록의 구조를 단순화시킬 수 있다. As shown in FIG. 3, the combustion pressure sensor 40 used for the method of replacing the boost pressure signal of the diesel engine according to the present invention is mounted integrally inside the glow plug 30, and thus, the combustion pressure sensor toward the combustion chamber. Since the mounting portion for separately mounting the 40 does not have to be provided in the cylinder block, the structure of the cylinder block can be simplified.

예열 플러그(30)는 하우징(10)과, 하우징(10)에 삽입되어 연소실의 압력에 의해 상하 방향으로 이동되는 이동 로드(20)를 포함하여 구성된다. The glow plug 30 includes a housing 10 and a moving rod 20 inserted into the housing 10 and moved up and down by the pressure of the combustion chamber.

연소압센서(40)는 이동 로드(20)의 상단측에 마련되고, 피에조 압전소자를 포함하여 구성되어, 이동 로드(20)의 하단에 가해지는 연소실 압력에 따라 피에조 압전소자가 가압됨으로써 대략 0 Bar ~ 200 Bar 구간에서 상당히 정밀한 센싱을 할 수 있다. Combustion pressure sensor 40 is provided on the upper end side of the moving rod 20, and comprises a piezoelectric piezoelectric element, by pressing the piezoelectric piezoelectric element in accordance with the combustion chamber pressure applied to the lower end of the moving rod 20 is approximately 0 Highly accurate sensing can be performed between Bar and 200 Bar.

본 발명의 특징 중 하나는 종래의 부스트압력 센서에 의해 발생된 부스트압력 신호를 가변터보차져(VGT, Variable Geometry Turbocharger) 제어 로직의 센서 신호 입력부로 송신하는 대신, 종래의 부스트압력 센서를 제거하고 부스트압력 신호라고 판단되는 상기 연소압센서(40)에 의해 발생된 연소압센서(40) 신호를 가변터보차져 제어 로직의 센서 신호 입력부로 송신하는 점에 있다. 즉, 부스트압력 센서를 적용하지 않고 하나의 연소압센서(40)를 통해 부스트압력 신호도 발생시킬 수 있으므로, 원가 절감의 효과를 이룰 수 있다. One of the features of the present invention is that instead of transmitting the boost pressure signal generated by the conventional boost pressure sensor to the sensor signal input of the variable geometry turbocharger (VGT) control logic, the conventional boost pressure sensor is removed and boosted. The combustion pressure sensor 40 signal generated by the combustion pressure sensor 40, which is determined to be a pressure signal, is transmitted to the sensor signal input unit of the variable turbocharger control logic. That is, the boost pressure signal can also be generated through one combustion pressure sensor 40 without applying the boost pressure sensor, thereby achieving cost reduction.

압축 및 팽창 행정시 상기 연소압센서(40)에 의해 측정되는 연소압력 그래프는 도 4와 같으며, 흡기 및 배기 행정은 연소압력이 압축 행정의 시작점과 팽창 행정의 끝점과 동일하게 지속된다고 보면 된다. The combustion pressure graph measured by the combustion pressure sensor 40 during the compression and expansion strokes is shown in FIG. 4, and the intake and exhaust strokes can be regarded that the combustion pressure continues to be the same as the start point of the compression stroke and the end point of the expansion stroke. .

도 4에서, BC(Bottom Center)는 하사점, TC(Top Center)는 상사점, IVC(Intake Valve Close)는 흡기밸브 닫힘, EVO(Exhaust Valve Open)는 배기밸브 열림, SOI(Start Of Injection)는 분사시작, SOC(Start Of Combustion)는 연소시작, EOC(End Of Combustion)은 연소 종료를 의미한다. 그리고, 도 4의 실선은 실제 연료 분사 및 연소가 일어난 경우의 연소압력 곡선이고, 점선은 연료 분사 및 연소 가 발생하지 않은 순수한 연소실 압력(motoring pressure)을 의미한다. 시동 전에 피스톤의 상승에 의한 연소압력 변화는 이러한 순수한 연소실 압력(motoring pressure)에 의해 정의되며, 본 발명과 같이 예열 플러그(30) 일체형 연소압센서(40)를 장착한 경우에는 상기의 연소압력이 실시간으로 센싱될 수 있으므로, 이를 이용해 각 실린더가 흡입-압축-폭발-배기 행정 중 어느 행정을 수행 중인지 구분해낼 수 있게 된다. In FIG. 4, BC (bottom center) is a bottom dead center, TC (top center) is a top dead center, IVC (Intake Valve Close) is an intake valve closed, EVO (Exhaust Valve Open) is an exhaust valve open, SOI (Start Of Injection) Is the start of injection, SOC (Start Of Combustion) is the start of combustion, EOC (End Of Combustion) is the end of combustion. And, the solid line of Figure 4 is the combustion pressure curve when the actual fuel injection and combustion occurs, the dotted line means the pure combustion chamber pressure (motoring pressure) does not occur fuel injection and combustion. The combustion pressure change due to the rise of the piston before starting is defined by this pure combustion chamber pressure. When the combustion pressure sensor 40 with the glow plug 30 is integrated as in the present invention, the combustion pressure is increased. Since it can be sensed in real time, it can be used to distinguish which of the cylinders is performing the suction-compression-explosion-exhaust stroke.

결론적으로, 연소압센서(40)의 연소압센서 신호 변화량(양의 기울기로 증가, 음의 기울기로 증가, 일정압력으로 유지 등)을 통해 흡입-배기 행정을 정확하게 인식하여, 연소가 일어나지 않는 과정에서의 실린더 내부 압력측정에 의해 흡입공기량(부스트압력)의 센싱이 가능하고, 이에 따라 가변터보차져(100, 도 1 참조)의 정밀한 피드백 제어가 가능하므로 연소압센서 신호를 이용하여 부스트압력 신호를 대체할 수 있다. In conclusion, a process in which combustion does not occur by accurately recognizing the intake-exhaust stroke through the change in the combustion pressure sensor signal of the combustion pressure sensor 40 (increased by a positive slope, increased by a negative slope, maintained at a constant pressure, etc.). It is possible to sense the intake air amount (boost pressure) by measuring the in-cylinder pressure in the system, and accordingly, it is possible to precisely control feedback of the variable turbocharger (100, see FIG. 1). Can be replaced.

본 발명에 따른 디젤 엔진의 부스트압력 신호 대체방법의 제어 흐름을 도 5를 참조로 하여 보다 자세하게 설명하기로 한다. The control flow of the boost pressure signal replacement method of the diesel engine according to the present invention will be described in more detail with reference to FIG. 5.

먼저, 시동이 된 상태에서 부스트압력 센싱 로직이 시작되면, 연소압센서(40)에서 감지된 연소압센서 신호가 소정 압력 이하의 신호를 갖는지 판단한다(S1). 이 때, 소정 압력이 대략 5 Bar인 것이 바람직한데, 흡입 및 배기 행정의 실린더 내부의 연소압력은 흡기 밸브 또는 배기 밸브가 열린 상태에서 수행되므로, 최대 5 Bar 이상의 압력을 유지할 수 없기 때문이다. 단, 압축 행정 초기 및 배기 행정 말기에는 5 Bar 이하의 연소압이 형성될 수도 있으므로, 5 Bar 이하의 연소압 센서 신호가 발생하는 경우에는 다음과 같은 순서를 거쳐 압축 및 배기 행정을 판별하게 된다. First, when the boost pressure sensing logic is started in the started state, it is determined whether the combustion pressure sensor signal detected by the combustion pressure sensor 40 has a signal below a predetermined pressure (S1). At this time, it is preferable that the predetermined pressure is approximately 5 Bar, since the combustion pressure inside the cylinder of the intake and exhaust stroke is carried out in the state in which the intake valve or exhaust valve is opened, and thus it is impossible to maintain a pressure of at least 5 Bar. However, since the combustion pressure of 5 Bar or less may be formed at the beginning of the compression stroke and the end of the exhaust stroke, when the combustion pressure sensor signal of 5 Bar or less is generated, the compression and exhaust strokes are determined by the following procedure.

상기 (S1)단계에서 연소압센서 신호가 5 Bar 이하이면, 연소압센서 신호의 변화량이 양의 기울기를 가지는지 또는 음의 기울기를 가지는지 판단한다(S2, S4). If the combustion pressure sensor signal is 5 Bar or less in the step (S1), it is determined whether the amount of change in the combustion pressure sensor signal has a positive slope or a negative slope (S2, S4).

즉, 연소압센서 신호의 변화량이 양의 기울기를 가지는지 판단하여(S2), 양의 기울기를 가지면 압축 행정 구간으로 판단하여 부스트압력 신호 대체로직을 종료한다(S3). 이와 같이, 연소압센서 신호의 변화량이 양의 기울기를 가지는 경우 압축 행정 구간으로 판단하는 이유는, 흡기 및 배기 밸브가 닫혀 있고, 피스톤이 상승하는 압축 행정 구간에서는 연소와 무관하게 연소실의 압력이 상승하며 이로 인해 연소압센서 신호의 변화량이 양의 기울기를 가지기 때문이다. That is, it is determined whether the amount of change in the combustion pressure sensor signal has a positive slope (S2), and if it has a positive slope, it is determined as a compression stroke section and the boost pressure signal general logic ends (S3). As such, when the amount of change in the combustion pressure sensor signal has a positive slope, the reason for the determination as the compression stroke is that the intake and exhaust valves are closed, and the pressure in the combustion chamber increases regardless of combustion in the compression stroke where the piston rises. This is because the amount of change in the combustion pressure sensor signal has a positive slope.

한편, 상기 (S2)단계에서 연소압센서 신호의 변화량이 양의 기울기가 아니면, 음의 기울기를 가지는지 판단하고(S4), 상기 (S4)단계에서 연소압센서 신호의 변화량이 음의 기울기라면 팽창 행정 구간으로 판단하여 부스트압력 신호 대체로직을 종료한다(S5). 이 때, 연소압센서 신호의 변화량이 음의 기울기인 경우 팽창 행정 구간으로 판단하는 이유는, 피스톤이 하강하는 팽창 행정 구간에서는 실린더 내의 연소압력이 하강하므로 연소압센서 신호 변화량이 음의 기울기를 가지기 때문이다. On the other hand, if the change amount of the combustion pressure sensor signal in the step (S2) is not a positive slope, it is determined whether the negative slope (S4), and in step (S4) if the change amount of the combustion pressure sensor signal is a negative slope Judging by the expansion stroke section, the boost pressure signal general logic ends (S5). In this case, when the amount of change in the combustion pressure sensor signal is a negative slope, the reason for judging it as an expansion stroke is that in the expansion stroke in which the piston descends, the combustion pressure in the cylinder drops so that the amount of change in the combustion pressure sensor signal has a negative slope. Because.

그리고, 상기 (S4)단계에서 연소압센서 신호의 변화량이 음의 기울기가 아닌 0의 기울기를 가지면, 흡입 행정 구간으로 판단하며, 흡입 행정에서의 연소암을 활용해 부스트압력을 대체한다. 그리고, 바로 전 행정 구간에서 연소압센서 신호가 음의 기울기를 가지는지 판단한다(S6). 이 때, 바로 전 행정 구간에서 연소압센서 신호가 음의 기울기를 가지면, 배기 행정 구간으로 판단하여 부스트압력 신호 대체로직을 종료한다(S7). 이 때, 바로 전 행정 구간에서 연소압센서 신호가 음의 기울기인 경우 배기 행정 구간으로 판단하는 이유는, 배기 행정 이전의 팽창 행정 구간에서는 피스톤 하강에 의해 실린더 내의 연소압력이 하강하므로 연소압센서 신호 변화량이 음의 기울기를 가지므로, 배기 행정 구간으로 간주할 수 있다. Then, if the amount of change in the combustion pressure sensor signal has a slope of zero instead of a negative slope in the step (S4), it is determined as the suction stroke section, and replaces the boost pressure by utilizing the combustion arm in the suction stroke. Then, it is determined whether the combustion pressure sensor signal has a negative slope in the previous stroke (S6). At this time, if the combustion pressure sensor signal has a negative slope in the immediately preceding stroke section, it is determined as the exhaust stroke section and the boost pressure signal replacement logic ends (S7). At this time, when the combustion pressure sensor signal is negative in the previous stroke section, the reason for judging the exhaust stroke section is that in the expansion stroke section before the exhaust stroke, the combustion pressure in the cylinder decreases due to the piston drop, so the combustion pressure sensor signal Since the amount of change has a negative slope, it can be regarded as an exhaust stroke.

상기 (S6)단계에서 바로 전 행정 구간의 연소압센서 신호가 음의 기울기가 아니면, 상기 순차적인 판정(S3, S5, S7)에 따라 현재 행정이 흡입 행정 구간으로 판단하여, 연소실 내부의 압력을 흡입공기 압력(부스트압력) 신호로 판정하여 종래의 부스트압력 신호를 대신하여 사용한다(S8). 즉, 종래에 부스트압력센서 신호를 이용하였던 가변터보차져 제어 로직의 센서 신호 입력부를 연소압센서 신호로 대체한다. 즉, (S1) 내지 (S8) 단계를 거쳐 흡입 행정 구간이라고 판정된 연소압센서 신호를 부스트압력 신호로 대체하여 가변터보차져를 제어하는 것이다. If the combustion pressure sensor signal of the previous stroke section in step (S6) is not a negative slope, the current stroke is determined as the suction stroke section according to the sequential determination (S3, S5, S7), to determine the pressure inside the combustion chamber It determines with the suction air pressure (boost pressure) signal, and replaces the conventional boost pressure signal (S8). That is, the sensor signal input of the variable turbocharger control logic, which uses the boost pressure sensor signal, is replaced with the combustion pressure sensor signal. That is, the variable turbocharger is controlled by substituting the boost pressure signal for the combustion pressure sensor signal determined as the intake stroke section through steps S1 to S8.

여기서, 가변터보차져(VGT) 제어 로직은 엔진 회전수(S10)와 연료량(S11)의 입력값을 기초로 기본 목표 부스트압력값을 연산하고(S12), 이 때 기본 목표 부스트압력값은 냉각수온/대기압 등에 의해 보정되어(S13), 최종 부스트압력 목표값이 결정된다(S14). 상기와 같이 최종 부스트압력 목표값이 결정되면, 최종 부스트압력 목표값과 연소압력센서에 의해 실제로 측정된 부스트압력 실제값의 차이를 계산하여(S15), 최종 부스트압력 목표값과 연소압력센서에 의해 실제로 측정된 부스트압력 실제값에 차이가 발생하는 경우, 이를 줄이는 방향으로 발생된 VGT 듀티 신호를 액튜에이터(미도시)로 송신하여 가변터보차져의 베인(130, 도 1 참조)의 각도를 조 절하도록 하는 것이다(S16). Here, the variable turbocharger (VGT) control logic calculates a basic target boost pressure value based on the input values of the engine speed S10 and the fuel amount S11 (S12), wherein the basic target boost pressure value is the coolant temperature. It is corrected by the atmospheric pressure or the like (S13), and the final boost pressure target value is determined (S14). When the final boost pressure target value is determined as described above, the difference between the final boost pressure target value and the actual boost pressure actual value measured by the combustion pressure sensor is calculated (S15), and the final boost pressure target value and the combustion pressure sensor are calculated. If there is a difference in the actual measured boost pressure value, the VGT duty signal generated in the direction of reducing it is transmitted to the actuator (not shown) to adjust the angle of the vanes 130 (see FIG. 1) of the variable turbocharger. (S16).

본 실시예에서, 연소압센서 신호의 변화량이 양의 기울기를 가지는지 음의 기울기를 가지는지 판단하는 단계에서, (S2)단계와 (S4)단계의 순서는 서로 바뀌어도 상관없음은 물론이다. In the present embodiment, in the step of determining whether the amount of change in the combustion pressure sensor signal has a positive slope or a negative slope, the order of the steps (S2) and (S4) may be changed.

본 실시예에서, (S1)단계의 기준 압력이 5 Bar로 하였으나, 디젤 엔진 사양 등에 따라 5 Bar에서 소정 범위 벗어난 압력일 수도 있음은 물론이다. In the present embodiment, the reference pressure in the step (S1) is 5 Bar, of course, may be a pressure outside the predetermined range from 5 Bar according to the diesel engine specifications and the like.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 부스트압력 센서를 제거하는 대신, 연소압력 센서를 이용하여 부스트압력 신호를 대체함으로써 원가 절감을 이룰 수 있는 디젤엔진의 부스트압력 신호 대체방법을 제공한다. As described above, according to the present invention, instead of removing the boost pressure sensor, it provides a method for replacing the boost pressure signal of the diesel engine that can reduce the cost by replacing the boost pressure signal using a combustion pressure sensor.

Claims (5)

a) 연소압센서로부터 감지된 연소압센서 신호가 기준 압력 이하의 신호인지 판단하는 단계와;a) determining whether the combustion pressure sensor signal detected from the combustion pressure sensor is a signal below a reference pressure; b) 상기 a)단계의 연소압센서 신호가 기준 압력 이하인 경우, 상기 연소압센서 신호의 변화량이 양의 기울기를 가지는지 또는 음의 기울기를 가지는지 판단하는 단계와;b) when the combustion pressure sensor signal of step a) is less than or equal to a reference pressure, determining whether the amount of change in the combustion pressure sensor signal has a positive slope or a negative slope; c) 상기 b)단계의 연소압센서 신호의 변화량이 양의 기울기를 가지면, 압축 행정 구간으로 판단하는 단계와;c) if the amount of change in the combustion pressure sensor signal of step b) has a positive slope, determining the compression stroke section; d) 상기 b)단계의 연소압센서 신호의 변화량이 음의 기울기를 가지면, 팽창 행정 구간으로 판단하는 단계와;d) if the amount of change in the combustion pressure sensor signal of step b) has a negative slope, determining the expansion stroke section; e) 상기 b)단계의 연소압센서 신호가 양의 기울기도 음의 기울기도 아닌 0의 기울기를 가지면, 흡입 행정 구간으로 판단하고, 바로 전 행정 구간에서 연소압센서 신호가 음의 기울기를 가지는지 판단하는 단계와;e) If the combustion pressure sensor signal of step b) has a slope of zero rather than a positive slope or a negative slope, it is determined as a suction stroke section, and whether the combustion pressure sensor signal has a negative slope in the immediately preceding stroke section. Judging; f) 상기 e)단계에서 바로 전 행정 구간에서 연소압센서 신호가 음의 기울기를 가지면, 배기 행정 구간으로 판단하는 단계와;f) if the combustion pressure sensor signal has a negative slope in the previous stroke section in step e), determining the exhaust stroke section; g) 상기 e)단계에서 바로 전 행정 구간에서 연소압센서 신호가 음의 기울기가 아닌 경우, 흡기 행정 구간으로 판단하여 종래의 부스트압력센서 신호를 이용하던 VGT(가변터보차져, Variable Geometry Turbocharger) 제어 로직의 센서신호 입력부를 상기 측정된 연소압센서 신호로 대체하는 것을 특징으로 하는 디젤 엔진의 부스트압력 신호 대체방법.g) If the combustion pressure sensor signal is not a negative slope in the previous stroke section in step e), it is determined that it is an intake stroke section and controls the VGT (variable geometry turbocharger) using the conventional boost pressure sensor signal. A method of replacing a boost pressure signal of a diesel engine, characterized by replacing a logic sensor signal input unit with the measured combustion pressure sensor signal. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 a)단계의 상기 기준 압력은 5 Bar인 것을 특징으로 하는 디젤 엔진의 부스트압력 신호 대체방법.The reference pressure in step a) is a boost pressure signal replacement method of the diesel engine, characterized in that 5 Bar. 제1항 또는 제2항에 있어서, The method according to claim 1 or 2, 상기 VGT 제어 로직은 엔진 회전수 및 연료량에 따라 목표 부스트압력값을 연산하고, 상기 목표 부스트압력값과 상기 연소압력센서에 의해 실제로 측정된 측정 부스트압력 실제값의 차이가 발생하는 경우, 이를 줄이는 방향으로 발생된 VGT 듀티 신호에 의해 베인의 각도가 조절되는 것으로 이루어진 것을 특징으로 하는 디젤 엔진의 부스트압력 신호 대체방법. The VGT control logic calculates a target boost pressure value according to the engine speed and fuel amount, and reduces the difference between the target boost pressure value and the actual measured boost pressure value actually measured by the combustion pressure sensor. Method of replacing the boost pressure signal of a diesel engine, characterized in that the angle of the vane is adjusted by the VGT duty signal generated by. 제3항에 있어서, The method of claim 3, 상기 VGT 제어 로직에서는 상기 목표 부스트압력값 연산시 냉각수온 및 대기압 등에 의해 보정되는 것을 특징으로 하는 디젤 엔진의 부스트압력 신호 대체방법. The VGT control logic is a method for replacing a boost pressure signal of a diesel engine, characterized in that corrected by the cooling water temperature and atmospheric pressure when calculating the target boost pressure value. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 연소압센서는 예열 플러그 내부에 일체로 장착되며, 연소실 내부로 돌 출된 예열 플러그의 이동 로드에 가해지는 압력이 피에조 압전소자에 전달되어 연소압이 측정되는 것을 특징으로 하는 디젤 엔진의 부스트압력 신호 대체방법. The combustion pressure sensor is integrally mounted in the glow plug, and the pressure applied to the moving rod of the glow plug projected into the combustion chamber is transmitted to the piezoelectric piezoelectric element so that the combustion pressure is measured. Alternative method.
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