KR101592618B1 - 내연 엔진을 위한 연료 품질에 따른 분사 시간 제어 - Google Patents
내연 엔진을 위한 연료 품질에 따른 분사 시간 제어 Download PDFInfo
- Publication number
- KR101592618B1 KR101592618B1 KR1020107028432A KR20107028432A KR101592618B1 KR 101592618 B1 KR101592618 B1 KR 101592618B1 KR 1020107028432 A KR1020107028432 A KR 1020107028432A KR 20107028432 A KR20107028432 A KR 20107028432A KR 101592618 B1 KR101592618 B1 KR 101592618B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- fuel
- engine
- quality parameter
- internal combustion
- fuel quality
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/30—Controlling fuel injection
- F02D41/38—Controlling fuel injection of the high pressure type
- F02D41/40—Controlling fuel injection of the high pressure type with means for controlling injection timing or duration
- F02D41/401—Controlling injection timing
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D35/00—Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for
- F02D35/02—Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for on interior conditions
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D35/00—Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for
- F02D35/02—Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for on interior conditions
- F02D35/023—Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for on interior conditions by determining the cylinder pressure
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D35/00—Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for
- F02D35/02—Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for on interior conditions
- F02D35/028—Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for on interior conditions by determining the combustion timing or phasing
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/24—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means
- F02D41/2406—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means using essentially read only memories
- F02D41/2425—Particular ways of programming the data
- F02D41/2429—Methods of calibrating or learning
- F02D41/2451—Methods of calibrating or learning characterised by what is learned or calibrated
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/30—Controlling fuel injection
- F02D41/32—Controlling fuel injection of the low pressure type
- F02D41/34—Controlling fuel injection of the low pressure type with means for controlling injection timing or duration
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/30—Controlling fuel injection
- F02D41/38—Controlling fuel injection of the high pressure type
- F02D41/40—Controlling fuel injection of the high pressure type with means for controlling injection timing or duration
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/30—Controlling fuel injection
- F02D41/38—Controlling fuel injection of the high pressure type
- F02D2041/389—Controlling fuel injection of the high pressure type for injecting directly into the cylinder
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D2200/00—Input parameters for engine control
- F02D2200/02—Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
- F02D2200/06—Fuel or fuel supply system parameters
- F02D2200/0611—Fuel type, fuel composition or fuel quality
- F02D2200/0612—Fuel type, fuel composition or fuel quality determined by estimation
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/40—Engine management systems
Abstract
직접 연료 분사 방식의 자동차 내연 엔진(1)을 제어하는 방법이 개시되는데, 본 방법은 소정 조건 하에서 제1 연료 품질 파라미터 결정 절차를 이용하여 연료 품질 파라미터(F)가 결정되는 연료 적응 단계와, 엔진(1)에서 분사 시작(SOI)의 폐루프 제어에서 목표 값(αT)으로서 연료 품질 파라미터(F)로부터 유도된 연료 연소 특성 파라미터(MFB50)의 값을 이용하는 제어 단계를 포함하고, 폐루프 제어는 제1 연료 품질 파라미터 결정 절차와는 상이한 제2 연료 품질 파라미터 결정 절차를 이용하여 연료 연소 특성 파라미터(MFB50)의 실제 값(αA)을 결정한다.
Description
본 발명은 직접 연료 분사 방식의 자동차 내연 엔진을 제어하기 위한 방법과 장치에 관한 것이다.
내연 엔진의 성능은 명확히 엔진에 의해 연소되는 연료의 품질에 좌우된다. 이는 직접 분사식 내연 엔진에 대해 사실이며, 예를 들어 직접 분사식 디젤 엔진에서 대해 특히 그러하다. 그러한 엔진에서, 연소 챔버 내에 포함된 가스가 압축된 후, 즉 연소 챔버 내에서 연료의 혼합이 생성된 후, 연소 챔버 내로 연료를 직접 분사함으로써 연료가 점화된다.
하나의 잘 알려진 연료 품질 파라미터는 디젤 연료의 경우 세탄가(cetane number)이다. 세탄가는 압축 점화 동안 연료의 연소 품질의 척도가 된다. 세탄가는 연료의 점화 지연과 관련되는 것으로, 즉 연소 챔버 내로의 연료의 분사 시작(SOI)과 연료의 연소 시작(SOC)인 점화의 시작 사이의 시간 간격과 관련된다. 높은 세탄가를 가진 연료로 작동하는 디젤 엔진이 낮은 세탄가 연료보다 더 짧은 점화 지연 기간을 보여줄 것이다. 따라서, 더 높은 세탄가를 가진 연료가 짧은 점화 지연 시간 간격을 갖고, 연료 분사 절차가 완료되는 데 더 많은 시간을 제공한다. 그러므로, 세탄가의 문제는 고속의 디젤 엔진에 필수가 된다.
따라서, 엔진의 원하지 않는 성능을 피하기 위하여, 특히 직접 분사 내연 엔진에 대해 연료 품질 파라미터를 결정하고 그에 따라서 저급 연료가 검출된 경우에 엔진이 작동하는 동안 허용된 부하 및 속도의 범위를 제한하는 것이 최신 기술에서 알려져 있다. 대부분의 알려진 접근법들, 즉 국제출원 WO2005/005813 A1호 및 WO2005/119034 A1호로부터 알려진 것들은 소량의 연료를 분사하고 그에 의해 생성된 열의 측정을 엔진 거동의 신중한 평가를 통하여 유도함으로써 엔진의 연료 차단(cut-off) 상태에서의 연료 품질을 검출한다. 최신 기술은 연료의 세탄가를 결정하는 것을 목표로 한다.
비록 세탄가가 특정한 연료로 작동하는 엔진에 허용된 작동 범위를 제한하는데 도움이 될 수 있지만, 허용된 속도와 속도 범위만을 제한하지 않고 일정 작동 조건에 한정되지 않는 더 세밀한 제어에 대한 개선이 필요하다. 이러한 필요성은 엔진의 배기 가스에서 오염의 감소와 관련하여 매우 중요하며, 이러한 감소는 엔진 개발을 더욱 더 가속시키는 일이 되고 있다.
따라서, 본 발명은 연료 품질과는 거의 무관하게 직접 연료 분사 방식의 내연 엔진의 최적 작동을 보장하는 문제를 다룬다.
이러한 문제를 해결하기 위하여, 본 발명은 직접 연료 분사 방식의 자동차 내연 엔진을 제어하는 방법을 제공하는데, 본 방법은 엔진이 소정 작동 조건을 나타낼 때 제1 연료 품질 파라미터 결정 절차를 이용하여 연료 품질 파라미터가 결정되는 연료 적응 단계와, 엔진에서 분사 시작의 폐루프 제어에서 목표 값으로서 연료 품질 파라미터 또는 연료 품질 파라미터로부터 유도된 연료 연소 특성 파라미터의 값을 이용하는 제어 단계를 포함하고, 폐루프 제어는 제1 연료 품질 파라미터 결정 절차와는 상이한 제2 연료 품질 파라미터 결정 절차를 이용하여 연료 품질 파라미터 또는 연료 품질 파라미터로부터 유도된 연료 연소 특성 파라미터의 실제 값을 결정한다.
본 발명은 연료 품질의 변화에 대처하기 위하여 두 단계의 접근법을 사용한다. 제1 단계는 연료 품질을 나타내는 목표 값을 결정한다. 제2 단계는 엔진의 작동 파라미터가 목표 값을 확인하도록 엔진을 제어한다. 이러한 접근법을 위해, 제2 단계에서 제어에 사용된 것과 상이한 절차에 의해 제1 단계에서 연료 품질과 목표 값을 결정하는 것은 중요하다.
목표 값에 대한 하나의 적절한 파라미터는 연소 챔버 내로 분사된 연료량의 절반이 변환되는 크랭크 각(crank angle)의 시간이다. 분명히, 이러한 크랭크 각의 시간은 절대 크랭크 각도 값에서 다중 실린더 엔진의 각각의 실린더에 대해서 개별적이다. 그러나, 상대적으로, 예를 들어 4행정 엔진의 4행정 또는 사이클에 대해 언급할 때, 분사된 연료량의 절반이 연소된 크랭크 각의 시간은 다중 실린더 엔진의 모든 실린더에 대해 동일하다. 본 명세서에서, 연소 챔버로 분사된 연료량의 절반이 연소된 크랭크 각의 시간을 MFB50(연소된 양 = 50%)이라고 한다. 물론, 이는 알려진 파라미터이지만, 최근기술은 이러한 파라미터를 연료 품질과 관련짓지 않았으며 특히 분사 시작을 제어할 때 MFB50을 고려하지 않았다.
본 기술 분야에서 숙련된 자들에게 잘 알려진 바와 같이, MFB50은 연소 피드백 신호로부터 결정될 수 있다. 일반적으로, MFB50은 연소 챔버 내의 압력과 압력 구배, 연소 챔버의 체적과 이 체적의 1차 도함수, 공기/연료 혼합 조성 및 흡기 온도의 함수이다. 본 발명의 일 실시예에서, 이들 파라미터는 제2 절차에 사용되는 반면, 제1 절차에서 연료 품질 파라미터는 MFB50을 결정하기 위한 기초를 형성한다. 후자의 절차는, 엔진의 시험대 주행으로부터 얻어질 수 있고 연료 품질 파라미터, 엔진 속도 및 부하의 함수로 MFB50을 저장하는 미리 정의된 맵(map)을 사용하도록 한다.
다음으로, 본 방법론에서 사용된 연료 품질 파라미터는 최근 기술로부터 알려진 임의의 방법으로 결정될 수 있다. 특히, 연료 차단 상태 동안 분사 시작(SOI)과 연소 시작(SOC)사이에 발생하는 점화 지연을 결정하는 국제출원 WO 2005/119034 A1호로부터 알려진 방법이 사용될 수 있다. 연소의 시작은, 특히 연소 챔버 내에 압력 센서를 사용하여 결정될 수도 있다. 그러나, 예를 들어 엔진 등에 제공된 노킹 센서를 사용하여, 연소를 검출하는 다른 접근법이 마찬가지로 가능하다.
본 발명의 접근법은 엔진의 일정 작동 상태 동안 연료 품질이 상당히 정밀하게 결정될 수 있다는 사실로부터 이익을 얻는다. 다음으로, 연료 품질과 MFB50 또는 연소와 관련된 또는 연소로부터 유도된 임의의 다른 파라미터 사이의 관계는, 정밀하게 결정된 연료 품질로부터 목표 값을 얻게 하고, 연료 분사, 특히 SOI를 제어하는데 이 목표 값을 사용하게 한다. 연료 품질은 그러한 제어를 허용하지 않는데, 이는 엔진 작동의 모든 상태 동안 MFB50이 결정될 수 있는 것과 같이 연료 품질이 결정될 수 없기 때문이다.
이미 위에서 언급된 바와 같이, MFB50은 다중 실린더 엔진의 모든 실린더에 대해 통상 동일하다. 그러므로, 다중 실린더 엔진의 모든 실린더에 대해 MFB50의 공통 값을 사용하는 것이 유리하다.
이러한 접근법은 특히 다중 실린더 엔진의 실린더 중 하나에 대해서만 MFB50을 결정하게 한다. 예를 들어, 이는 단지 하나의 실린더에 하나의 압력 센서가 설치되는 것을 필요로 하여, 그에 따라 모든 실린더에 압력 센서가 설치되는 것을 피하고 그 결과 비용을 감소시킨다.
통상, 연료 탱크에 저장된 연료에 대해 발생하는 연료 품질의 변동은 다소 미미하다. 그러므로, 본 발명 유리한 실시예에서는 재급유 후에만 MFB50의 갱신된 값을 결정하는데, 이는 연료 저장소 내로 유입된 새로운 연료로 인해 연료 품질이 상당히 변할 수 있기 때문이다.
이제, 본 발명은 예를 들어 첨부 도면을 참고하여 더 설명될 것이다.
도 1은 자동차 실린더 내연 엔진의 부분 블록도이다.
도 2는 도 1에 따른 엔진의 작동을 제어하기 위하여 사용된 방법의 제1 단계의 흐름도이다.
도 3은 본 방법의 제2 단계의 블록도이다.
도 2는 도 1에 따른 엔진의 작동을 제어하기 위하여 사용된 방법의 제1 단계의 흐름도이다.
도 3은 본 방법의 제2 단계의 블록도이다.
이하, 본 발명에 따른 내연 엔진의 직접 연료 분사를 제어하는 방법의 구체적인 실시예를 도면을 참조하여 설명한다. 후속하는 설명은 본 발명이 예를 들어 차량의 주행을 위하여 디젤 엔진에 적용되는 경우에 관한 것이다.
도 1은 본 실시예에 따른 내연 엔진의 기본 구조와 내연 엔진의 흡배기 시스템을 개략적으로 도시한다. 내연 엔진(1)은 내부에서 활주 가능한 피스톤(3)이 내부에 구비된 실린더(2)를 갖는다. 피스톤(3) 위에는, 연소 챔버(4)가 실린더(2)의 상부에 형성된다. 흡기구(5)와 배기구(6)가 개방된다. 흡기구(5)는 흡기 통로(7)와 연결되고, 배기구(6)는 배기 통로(8)와 연결된다. 흡기 통로(7)에는, 스로틀 밸브(21)가 통상 오토 타입 엔진(Otto type engine)에서 제공될 수 있다. 대부분의 디젤 엔진은 스로틀 밸브(21)를 갖지 않는다.
흡기구(5)와 배기구(6)는 연소 챔버(4)에 대해 흡기 밸브(9)와 배기 밸브 (10)에 의해 각각 개폐된다. 연소 챔버(4) 내로 연료를 분사하는 연료 분사기(11)는 연소 챔버(4)의 상부에 구비된다. 분사기는 압축 연료를 저장하는 연료 레일(fuel rail)(도시되지 않음)과 연결되어 있다.
흡기 통로(7)에는, 흡기 통로(7) 내에 유동하는 흡기 공기의 양을 나타내는 전기 신호를 출력하는 기류계(air flow meter)(12)와, 흡기 통로(7) 내에 유동하는 흡기 공기의 온도를 나타내는 전기 신호를 출력하는 흡기 온도 센서(13)가 구비된다. 더욱이, 내연 엔진(1)에는 연소 챔버(4) 내의 압력을 나타내는 전기 신호를 출력하는 내부 실린더 압력 센서(14)와, 내연 엔진(1)의 물 재킷 내의 냉각수 온도를 나타내는 전기 신호를 출력하는 수온 센서(15)와, 커넥팅 로드에 의해 피스톤(3)과 연결된 크랭크축의 회전 각(이하 크랭크 각)을 나타내는 전기 신호를 출력하는 크랭크축 위치 센서(16)와, 연료 분사기(11)로 공급된 연료의 온도를 나타내는 전기신호를 출력하고 연료 레일에 구비된 연료 온도 센서(17)가 설치된다.
전술된 구조를 갖는 내연 엔진(1)의 경우, 내연 엔진(1)과 특히 연료 주입을 제어하기 위한 ECU(20)가 구비된다. ECU(20)는, 엔진이 자동차에 적응된 경우, 특히 운전자의 요구에 따라 내연 엔진(1)의 작동을 제어하기 위한 유닛이다. ECU(20)는 기류계(12), 흡기 공기 온도 센서(13), 내부 실린더 압력 센서(14), 수온 센서(15), 크랭크 위치 센서(16), 액셀러레이터 위치를 나타내는 전기 신호를 출력하는 액셀러레이터 위치 센서(18), 대기압을 나타내는 전기 신호를 출력하는 대기압 센서(19)와 같은 다양한 센서와 전기 배선을 통해 연결된다. ECU(20)는 다양한 센서로부터 출력 신호를 수신한다.
크랭크축 위치 센서(16)는 크랭크축이 일정 양만큼, 예를 들면 10도만큼 회전할 때마다 신호를 출력하도록 구성된다. ECU(20)는 또한 연료 분사기(11)와 (존재한다면) 스로틀 밸브(21)와 전기적으로 연결되고 이들 요소는 ECU(20)에 의해 제어된다.
예를 들어, 연료 분사기(11)에 의한 연료 분사는 액셀러레이터 위치 센서(18)의 출력 값으로부터 유도된, 내연 엔진(1)으로의 부하 요구에 따라 수행된다.
그러므로, ECU(20)는 연료 분사기(11)를 제어하기 위해 분사 파라미터를 결정한다. 연료 분사기(11)를 제어하는 데 필요한 하나의 파라미터는 분사 시작, 즉 연소 챔버(4) 내로의 연료 분사가 시작되어야 하는, 다시 말해서 분사기(11)가 연료 레일에서부터 연소 챔버(4)로 연료를 공급하기 위해서 개방되어야 하는 정확한 시간이다. 다른 중요한 파라미터는, 연료 레일 내의 연료 압력과 관련하여 연소 챔버(4)로 전달된 연료의 양에 대해 결정적인 분사 기간이다.
그러나, 연소 챔버(4) 내로 분사된 연료는 즉시 연소를 시작하지 않는다. 분사 시작(SOI)과 연소 시작(SOC) 사이에 발생하는 약간의 점화 지연(DOI)이 있다. 이러한 지연은 많은 파라미터에 좌우된다. 그들 중 하나는 연료 품질인데, 이는 디젤 엔진의 경우 특히 그러하다. 더 낮은 세탄가를 갖는 연료는 더 높은 세탄가를 갖는 연료보다 더 큰 점화 지연(DOI)을 가져온다.
연료 품질의 임의의 변동을 보상하기 위하여, ECU(20)는 분사의 시작을 규정하는 제어 값을 결정할 때 ICO 품질을 기술하는 파라미터를 고려한다.
그러한 경우, ECU(20)는 두 단계 또는 섹션을 포함하는 방법을 수행한다. 제1 단계는 연료 적응 단계로 연료 품질 파라미터로부터 유도된 파라미터에 대한 목표 값, 다시 말해서 분사된 연료량의 절반이 변환되는, 즉 연소되는 크랭크 각의 시간을 결정한다. 이러한 파라미터는 통상 MFB50(연소된 연료량 = 50%)으로 단축하여 사용한다.
본 명세서의 앞선 개괄적인 부분에서 이미 설명한 바와 같이, MFB50은 연소 사이클의 상대적인 면에서 정의될 수 있는 크랭크 각으로, 즉 다중 실린더 엔진의 모든 실린더(2)에 적용한다.
제1 단계에서, ECU(20)는 연료 품질을 결정하기 위한 방법을 수행한다. 각각의 프로그램이나 루틴이 ECU(20)에 미리 저장되어 있고 지정된 시간 간격으로 수행된다. 대안적으로, 이러한 루틴은, 예를 들면 내연 엔진이 지정된 횟수만큼 회전될 때마다, 차량이 지정된 거리만큼 이동할 때마다, 또는 바람직하게는 재급유 시에 실행될 수 있다.
도 2를 참조하면, ECU(20)에 의해 수행되는 본 방법의 제1 단계가 이제 설명된다. 본 방법의 시작 후, 엔진의 탱크가 재급유되었는지가 먼저 점검된다. 본 방법은 재급유가 감지된 경우에만 계속된다. 단지 그 다음에, 연료 품질은 상당히 변할 수 있는데, 이는 저장된 연료의 변동이 무시할 만큼 작기 때문이다.
다음으로, ECU(20)는 엔진의 연소 챔버(4) 내의 압력에 대한 데이터를 수집한다. 연료 품질이 모든 실린더에 동일한 영향을 미치기 때문에, ECU(20)는 하나의 실린더, 즉 실린더(2)에 대해서만 데이터를 수집할 필요가 있다.
엔진의 작동 동안 설정된 분사 시작(SOI)에 대한 데이터를 또한 포함하는 수집된 데이터로부터, 점화 지연(DOI), 즉 분사 시작(SOI)과 연소 시작(SOC) 사이의 차이가 계산된다. 이러한 계산에 필요한 연소 시작은 공지된 방법, 예를 들어 FR 2888880 A1호 또는 DE 10200600127 A1호로부터 알려진 압력 신호 기반 방법에 의해 검출될 수 있다. SOI와 SOC에 대한 값 둘 모두는 크랭크 위치 센서(16)로부터의 엔진의 크랭크 각 신호를 참조한다. 압력 신호 대신, SOC와 SOI 사이에 발생하는 지연(DOI)을 유도하도록 허용하는 임의의 다른 연소 피드백 신호가 사용될 수 있다.
다음으로, 연료가 확인되고, DOI의 함수인 연료 품질 파라미터(F)가 결정된다. 이러한 결정은 DOI의 함수로서 연료 품질 파라미터(F)를 갖는 각각의 맵을 어드레싱(addressing)함으로써 이루어질 수 있다.
그 다음, 이러한 연료 품질 파라미터(F)는 MFB50에 대한 목표 값(αT)을 결정하기 위해서 입력 값으로 사용된다. 결정은 엔진 작동 파라미터들의 실제 값을 추가로 고려하는데, 그들 중에 엔진 속도와 엔진 부하가 있다. 편리하게도, ECU(20)는 목표 값(αT)을 제공하는 미리 저장된 특성 또는 맵을 사용하여, MFB50을 연료 품질 파라미터(F)와 엔진 속도 및 부하의 함수로서 정의한다.
MFB50에 대한 이러한 새로운 값(αT)은 ECU(20)에 의해 수행되는 본 방법의 제2 단계에서 목표 값으로 사용되도록 저장된다. 제1 단계는 MFB50에 대한 목표 값을 결정하기 위해 제1 절차를 사용하고 제2 단계인 SOI 보정에 사용되는 MFB50에 대한 목표 값을 가져오는 단계인 도 2의 방법론에 따른 연료 적응 단계이다. 이러한 목표 값은 엔진 속도 및 부하의 함수로 정의될 수 있고 엔진의 최적 작동 동안 달성되는 값을 나타낸다.
제2 단계가 블록 다이어그램의 형태로 도 3에 나타나 있다.
이러한 블록 다이어그램은 본 방법의 제2 단계가 엔진의 분사 시작(SOI) 또는 엔진(1)의 작동을 위해 ECU(20)에 의해 결정된 분사 시작(SOI)의 값에 대한 보정 파라미터를 제어하는 폐루프 제어인 것을 보여준다. 따라서, 본 방법의 제2 단계는, 달리 결정된 SOI에 대한 기본 값을 보정하는 SOI 보정을 실행하는 데, 이는 본 기술 분야에서 숙련된 자들에게 알려진 바와 같다.
도 3에 따르면, 제어기(22)는 엔진(1)에서 분사기(11)의 타이밍을 제어하기 위하여 사용되는 SOI에 대한 설정 값에 따라 작동한다. 제어기(22)로의 입력은 본 방법의 제1 단계에 의해, 즉 연료 적응 섹션에 의해 MFB50에 대해 얻은 목표 값(αT)과 엔진의 작동 동안 MFB50에 대해 결정된 실제 값(αA) 사이의 차이이다. 값(αT)은 저장 장치로부터 검색된다. 항상 가장 최근 값이 사용된다는 것에 주의가 요구된다.
제어는 엔진(1)의 작동이 MFB50에 대한 값(αT)을 실현하도록 그렇게 보장된다. 만일 이것이 다른 이유로 인해 회피되는 SOI 값을 가져오면, 적절한 제한 기능이, 예를 들어 모멘텀(momentum) 기반 제어 시스템에 대해, 엔진 제어 분야에서 알려진 바와 같이, 활성화된다.
실제 값(αA)은 엔진(1)의 작동 동안 실린더 압력 센서(14)에 의해 실린더 압력을 측정하는 것으로부터 결정된다. 본 기술 분야의 숙련된 자들에게 알려진 실린더 압력으로부터 MFB50에 대한 실제 값(αA)을 결정하기 위해 알고리즘이 사용된다. 이러한 알려진 관계에 따라, MFB50은 연소 챔버 내의 압력 및 압력 구배, 연소 챔버(4)의 공기/연료의 체적 및 1차 도함수, 혼합 조성, 및 온도 센서(13)에 의해 주어진 흡기 공기 온도에 좌우된다.
제어기(22)는 엔진(1)의 정상 작동 동안 검출된 MFB50에 대한 실제 값이 본 방법의 연료 적응 섹션 동안 결정된 MFB50에 대한 목표 값(αT)과 동일하게 되도록 SOI를 보정한다. 만일 목표 값이 속도 및 부하의 함수로 정의되면, 이들 파라미터는 물론 고려된다.
본 접근법은 MFB50이 무엇보다도 분사기(11)를 제어하기 위해 사용된 SOI의 함수라는 사실을 유리하게 사용한다. 연소 지연으로부터 먼저 결정되는 설정점 또는 목표 값(αT)으로, SOI 보정은 실제로 존재하는 연료 품질에 대해 최적인 최적의 SOI 값으로 엔진이 작동되는 것을 보장한다. 따라서, 본 방법은 엔진의 작동 동안 일단 검출된 연료 품질을 단순히 고려하는 것을 훨씬 더 넘어선다.
1: 엔진 2: 실린더
3: 피스톤 4: 연소 챔버
5: 흡기구 6: 배기구
7: 흡기 통로 8: 배기 통로
11: 연료 분사기 12: 기류계
13: 흡기 온도 센서 14: 내부 실린더 압력 센서
15: 수온 센서 16: 크랭크축 위치 센서
17: 연료 온도 센서 18: 액셀러레이터 위치 센서
19: 대기압 센서 20: ECU
3: 피스톤 4: 연소 챔버
5: 흡기구 6: 배기구
7: 흡기 통로 8: 배기 통로
11: 연료 분사기 12: 기류계
13: 흡기 온도 센서 14: 내부 실린더 압력 센서
15: 수온 센서 16: 크랭크축 위치 센서
17: 연료 온도 센서 18: 액셀러레이터 위치 센서
19: 대기압 센서 20: ECU
Claims (10)
- 직접 연료 분사 방식의 자동차 내연 엔진(1)을 제어하는 방법으로서,
엔진이 소정 작동 조건을 나타낼 때 제1 연료 품질 파라미터 결정 절차를 이용하여 연료 품질 파라미터(F)가 결정되는 연료 적응 단계와,
엔진(1)에서 분사 시작(SOI)의 폐루프 제어에서 목표 값(αT)으로서 연료 품질 파라미터(F) 또는 연료 품질 파라미터(F)로부터 유도된 연료 연소 특성 파라미터의 값을 이용하는 제어 단계를 포함하고,
상기 폐루프 제어는 제1 연료 품질 파라미터 결정 절차와는 상이한 제2 연료 품질 파라미터 결정 절차를 이용하여 연료 품질 파라미터(F) 또는 연료 품질 파라미터(F)로부터 유도된 연료 연소 특성 파라미터의 실제 값(αA)을 결정하며,
분사 시작(SOI)과 연소 시작(SOC) 사이에 발생하는 점화 지연(DOI)이 연료 품질 파라미터(F)를 결정하는 제1 연료 품질 파라미터 결정 절차에 의해 이용되는 직접 연료 분사 방식의 자동차 내연 엔진(1)을 제어하는 방법. - 제1항에 있어서, 상기 연료 품질 파라미터(F)로부터 유도된 상기 연료 연소 특성 파라미터는 연소 챔버 내로 분사된 연료량의 절반이 변환된 크랭크 각의 시간(MFB50)인 직접 연료 분사 방식의 자동차 내연 엔진(1)을 제어하는 방법.
- 제2항에 있어서, 상기 제어 단계에서 목표 값(αT)과 실제 값(αA) 사이의 편차를 나타내는 오차 값을 계산하고, 폐루프는 분사 시작(SOI)을 제어하여 오차 값을 최소화 하는 직접 연료 분사 방식의 자동차 내연 엔진(1)을 제어하는 방법.
- 삭제
- 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 연료 적응 단계는 저장 장치(20) 내에 목표 값(αT)을 저장하고, 상기 제어 단계는 저장 장치(20)로부터 저장된 목표 값(αT)을 검색하여 제1 연료 품질 파라미터 결정 절차에 요구되는 소정 작동 조건이 만족되지 않는 시간에도 폐루프 제어를 실행하는 직접 연료 분사 방식의 자동차 내연 엔진(1)을 제어하는 방법.
- 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 엔진은 다중 실린더 엔진(1)이고, 목표 값과 실제 값은 엔진(1)의 전체 실린더보다 적은 수의 실린더에 대해 결정되고 모든 실린더에 대한 연료 분사의 제어에 이용되는 직접 연료 분사 방식의 자동차 내연 엔진(1)을 제어하는 방법.
- 제6항에 있어서, 상기 실제 값(αA)은 실린더 중 단지 하나에 대해서만 결정되는 직접 연료 분사 방식의 자동차 내연 엔진(1)을 제어하는 방법.
- 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 및 제2 연료 품질 파라미터 결정 절차는 연소 챔버(4) 내의 압력을 나타내는 압력 신호를 이용하는 직접 연료 분사 방식의 자동차 내연 엔진(1)을 제어하는 방법.
- 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 연료 품질 파라미터 결정 절차를 위한 소정 작동 조건은 엔진의 연료 탱크가 재급유되는 것을 포함하는 직접 연료 분사 방식의 자동차 내연 엔진(1)을 제어하는 방법.
- 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항의 방법을 수행하도록 구성된 제어기(20)를 포함하는, 직접 연료 분사 방식의 자동차 내연 엔진(1)을 제어하는 장치.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EP08011166.9A EP2136057B1 (en) | 2008-06-19 | 2008-06-19 | Fuel quality dependent injection timing control for an internal combustion engine |
EP08011166.9 | 2008-06-19 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20110040765A KR20110040765A (ko) | 2011-04-20 |
KR101592618B1 true KR101592618B1 (ko) | 2016-02-05 |
Family
ID=39998947
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020107028432A KR101592618B1 (ko) | 2008-06-19 | 2009-05-25 | 내연 엔진을 위한 연료 품질에 따른 분사 시간 제어 |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US8789514B2 (ko) |
EP (1) | EP2136057B1 (ko) |
JP (1) | JP5331877B2 (ko) |
KR (1) | KR101592618B1 (ko) |
CN (1) | CN102066727B (ko) |
WO (1) | WO2009152924A1 (ko) |
Families Citing this family (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2136057B1 (en) | 2008-06-19 | 2021-12-08 | Vitesco Technologies GmbH | Fuel quality dependent injection timing control for an internal combustion engine |
GB2473438B (en) * | 2009-09-09 | 2013-07-31 | Gm Global Tech Operations Inc | Method and device for closed-loop combustion control for an internal combustion engine |
DE102010030404A1 (de) * | 2010-06-23 | 2011-12-29 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren zum Betrieb einer Verbrennungskraftmaschine |
CN103459813B (zh) * | 2011-03-29 | 2016-05-04 | 丰田自动车株式会社 | 十六烷值推定装置 |
DE102012204975A1 (de) * | 2012-03-28 | 2013-10-02 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren zur Einspritzberechnung für eine Verbrennungskraftmaschine |
KR101628106B1 (ko) | 2014-10-20 | 2016-06-08 | 현대자동차 주식회사 | 연소압 센서를 이용한 엔진 제어 방법 및 시스템 |
DE102014116128A1 (de) * | 2014-11-05 | 2016-05-12 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Verfahren und Steuervorrichtung zum Betreiben einer Brennkraftmaschine |
US9441561B2 (en) | 2014-12-11 | 2016-09-13 | Caterpillar Inc. | System and method for increasing tolerance to fuel variation |
JP6361537B2 (ja) * | 2015-03-17 | 2018-07-25 | 株式会社デンソー | 燃料性状判別装置 |
KR101999936B1 (ko) * | 2015-08-24 | 2019-07-12 | 바르실라 핀랜드 오이 | 내연 기관을 제어하기 위한 방법 및 장치 |
DE102016206870B4 (de) * | 2016-04-22 | 2023-09-14 | Man Energy Solutions Se | Verfahren und Steuergerät zum Betreiben einer Brennkraftmaschine |
IT201800003950A1 (it) * | 2018-03-26 | 2019-09-26 | Cnh Ind Italia Spa | Macchina da lavoro comprendente una disposizione idraulica per una valvola selettrice |
DE102018211783B4 (de) * | 2018-07-16 | 2021-02-11 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung einer Brennkraftmaschine |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005320872A (ja) * | 2004-05-06 | 2005-11-17 | Denso Corp | 燃料噴射システム |
Family Cites Families (31)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6178949B1 (en) * | 1999-10-04 | 2001-01-30 | General Motors Corporation | Engine control having fuel volatility compensation |
JP3998136B2 (ja) * | 2002-11-28 | 2007-10-24 | 本田技研工業株式会社 | 内燃機関の空燃比制御装置 |
WO2005005813A2 (de) | 2003-07-15 | 2005-01-20 | Avl List Gmbh | Brennkraftmaschine |
JP4376119B2 (ja) * | 2004-04-28 | 2009-12-02 | 本田技研工業株式会社 | 内燃機関の制御装置 |
JP4075858B2 (ja) | 2004-06-01 | 2008-04-16 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の燃料セタン価測定方法 |
EP1617056B1 (en) * | 2004-07-14 | 2014-10-22 | Honda Motor Co., Ltd. | Control system for internal combustion engine |
FR2874656B1 (fr) * | 2004-08-31 | 2006-12-29 | Peugeot Citroen Automobiles Sa | Systeme de controle du fonctionnement d'un moteur diesel de vehicule automobile |
JP4243598B2 (ja) * | 2005-08-25 | 2009-03-25 | 本田技研工業株式会社 | 内燃機関の制御装置 |
EP1744040B1 (en) * | 2005-07-14 | 2011-09-07 | Honda Motor Co., Ltd. | Control system for internal combustion engine |
FR2888880B1 (fr) | 2005-07-21 | 2010-09-10 | Renault Sas | Dispositif pour la detection en temps reel du commencement de la phase de combustion et procede correspondant |
JP4380604B2 (ja) * | 2005-07-29 | 2009-12-09 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の制御装置 |
US7363906B2 (en) * | 2005-09-30 | 2008-04-29 | Honda Motor Co., Ltd. | Control system for internal combustion engine |
EP1775584A3 (de) * | 2005-10-11 | 2011-09-14 | Continental Automotive GmbH | Verfahren und Vorrichtung zur Erkennung der Qualität eines Kraftstoffs für Brennkraftmaschine |
JP4412275B2 (ja) | 2005-11-29 | 2010-02-10 | 株式会社デンソー | 圧縮着火式の多気筒内燃機関の制御装置 |
DE102006001271B4 (de) | 2006-01-10 | 2007-12-27 | Siemens Ag | System zur Bestimmung des Verbrennungsbeginns bei einer Brennkraftmaschine |
JP4242390B2 (ja) * | 2006-01-31 | 2009-03-25 | 本田技研工業株式会社 | 内燃機関の制御装置 |
DE102006000127B4 (de) | 2006-03-22 | 2015-05-13 | Hilti Aktiengesellschaft | Brennkraftbetriebenes Setzgerät |
US7481207B2 (en) * | 2006-04-28 | 2009-01-27 | Caterpillar Inc. | Fuel control system for an engine |
FR2904660B1 (fr) * | 2006-08-01 | 2008-11-07 | Renault Sas | Determination d'un debut de combustion dans un moteur a combustion interne |
DE102006044866B4 (de) * | 2006-09-22 | 2008-11-20 | Continental Automotive Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zur Erzeugung von Einspritzsignalen für ein Einspritzsystem eines Verbrennungsmotors |
DE602006013475D1 (de) * | 2006-10-23 | 2010-05-20 | Delphi Tech Holding Sarl | Verfahren und Vorrichtung zur Regelung einer Brennkraftmaschine |
JP2008133753A (ja) | 2006-11-28 | 2008-06-12 | Honda Motor Co Ltd | 内燃機関の制御装置 |
JP4298769B2 (ja) * | 2007-02-07 | 2009-07-22 | 本田技研工業株式会社 | 内燃機関の制御装置 |
FR2920475B1 (fr) * | 2007-08-31 | 2013-07-05 | Sp3H | Dispositif de gestion centralisee des mesures et de l'information relative a des flux liquides et gazeux necessaires au fonctionnement d'un moteur thermique |
US20090107441A1 (en) * | 2007-10-26 | 2009-04-30 | Ford Global Technologies, Llc | Adaptive fuel control strategy for engine starting |
DE102007060223A1 (de) * | 2007-12-14 | 2009-06-18 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren zur Bestimmung einer Kraftstoffzusammensetzung oder einer Kraftstoffqualität |
DE102008020928B4 (de) * | 2008-04-25 | 2014-04-17 | Continental Automotive Gmbh | Verfahren zum Regeln eines Luft-Kraftstoff-Verhältnisses und Verfahren zum Erkennen einer Kraftstoffqualität |
US8150596B2 (en) * | 2008-06-02 | 2012-04-03 | GM Global Technology Operations LLC | Fuel ignition quality detection |
US8185293B2 (en) * | 2008-06-05 | 2012-05-22 | Robert Bosch Llc | Fuel composition recognition and adaptation system |
EP2136057B1 (en) | 2008-06-19 | 2021-12-08 | Vitesco Technologies GmbH | Fuel quality dependent injection timing control for an internal combustion engine |
US7735478B1 (en) * | 2008-11-24 | 2010-06-15 | Gm Global Technology Operations, Inc. | Method of calculating mass fraction burnt in an internal combustion engine based on rassweiler-withrow method for real-time applications |
-
2008
- 2008-06-19 EP EP08011166.9A patent/EP2136057B1/en active Active
-
2009
- 2009-05-25 US US13/000,016 patent/US8789514B2/en active Active
- 2009-05-25 KR KR1020107028432A patent/KR101592618B1/ko active IP Right Grant
- 2009-05-25 CN CN200980122921.2A patent/CN102066727B/zh active Active
- 2009-05-25 JP JP2011513899A patent/JP5331877B2/ja active Active
- 2009-05-25 WO PCT/EP2009/003688 patent/WO2009152924A1/en active Application Filing
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005320872A (ja) * | 2004-05-06 | 2005-11-17 | Denso Corp | 燃料噴射システム |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP2136057B1 (en) | 2021-12-08 |
KR20110040765A (ko) | 2011-04-20 |
CN102066727B (zh) | 2014-11-26 |
EP2136057A1 (en) | 2009-12-23 |
CN102066727A (zh) | 2011-05-18 |
US20110132332A1 (en) | 2011-06-09 |
JP5331877B2 (ja) | 2013-10-30 |
US8789514B2 (en) | 2014-07-29 |
JP2011524492A (ja) | 2011-09-01 |
WO2009152924A1 (en) | 2009-12-23 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101592618B1 (ko) | 내연 엔진을 위한 연료 품질에 따른 분사 시간 제어 | |
US8091538B2 (en) | Method and device for diagnosing an internal combustion engine; computer program and computer program product | |
KR100999609B1 (ko) | 캐니스터의 초기 탄화수소 농도 측정방법, 이를 이용한 연료 분사량 제어 방법 및 그 시스템 | |
US5870986A (en) | Fuel injection controlling apparatus in starting an internal combustion engine | |
US20080308067A1 (en) | Method for ascertaining a quality characteristics of a diesel fuel | |
US7826960B2 (en) | Method and device for controlling an internal combustion engine | |
US10551236B2 (en) | Method for determining an air volume in a combustion chamber of an internal combustion engine | |
JP4050229B2 (ja) | 4ストロークエンジンの制御装置及び制御方法 | |
WO2006104271A1 (ja) | エンジンの制御装置 | |
US8027779B2 (en) | Method and device for operating an internal combustion engine having lambda control | |
JP2568785B2 (ja) | 燃料噴射式内燃機関における遅延減少装置および方法 | |
CN101451473B (zh) | 运行内燃机的方法和用于内燃机的控制或调节装置 | |
JP2008163815A (ja) | 内燃機関の燃料噴射制御装置 | |
KR101181616B1 (ko) | 내연 기관 제어 방법 및 장치 | |
US20170314498A1 (en) | System and method for fuel injection control | |
US5826564A (en) | Fuel injection control apparatus and method for engine | |
US8494753B2 (en) | Method and device for operating an internal combustion engine | |
JP5064729B2 (ja) | 内燃機関の空気量算出装置 | |
WO2011000043A1 (en) | Fuel injector gain compensation for sub-sonic flow | |
JP2008297922A (ja) | 内燃機関の制御装置 | |
JP4393533B2 (ja) | 内燃機関用燃料噴射制御装置 | |
JP2018145816A (ja) | 内燃機関の学習制御装置 | |
US20190040837A1 (en) | Systems and methods of controlling pre-primary ignition of an internal combustion engine | |
GB2513296A (en) | Method of operating a compression ignition engine | |
CN115263589A (zh) | 一种发动机的控制方法及控制系统 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20200120 Year of fee payment: 5 |