KR101704064B1 - 복합 착화방식의 디젤-가솔린 혼합연소엔진과 그 제어방법 및 복합 착화방식의 디젤-가솔린 혼합연소시스템 - Google Patents

복합 착화방식의 디젤-가솔린 혼합연소엔진과 그 제어방법 및 복합 착화방식의 디젤-가솔린 혼합연소시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 운전영역에 따라서 스파크 점화 또는 압축착화를 선택할 수 있는 복합 착화방식의 디젤-가솔린 혼합연소엔진 및 그 제어방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 복합 착화방식의 디젤-가솔린 혼합연소엔진은, 복수의 실린더(11)를 구비하고, 각 실린더(11)는 공기 또는 가솔린혼합기가 유입되는 흡기매니폴드(21)와, 연소후 배기가스가 배출되는 배기매니폴드에 연결되는 실린더블록(10)과, 상기 실린더(11)에 각각 구비되는 스파크플러그(12)와, 연소모드를 제어하는 ECU(30)를 구비하고, 복합 착화방식의 디젤-가솔린 혼합연소 제어방법은, 냉각수의 온도를 측정하여 엔진이 워밍웝되었는지를 판단하는 냉간운전판단단계(S110)와, 상기 냉간운전판단단계(S110)에서 워밍업된 것으로 판단되면, 엔진의 스피드와 부하에 의해 엔진의 운전영역을 판단하는 운전영역판단단계(S120)와, 상기 운전영역판단단계(S120)에서 결정된 운전영역에 따라 미리 설정된 엔진의 연소모드로 운전하는 연소모드적용단계(S130)를 포함하되, 상기 운전영역판단단계(S120)에서 고부하영역 또는 저부하영역이면 가솔린연소단계(S132)가 수행되고, 고부하영역과 저부하영역 사이이면 혼합연소단계(S131)가 수행되는 것을 특징으로 한다.

Description

복합 착화방식의 디젤-가솔린 혼합연소엔진과 그 제어방법 및 복합 착화방식의 디젤-가솔린 혼합연소시스템{Variable ignition type engine for complex combustion using diesel and gasoline, method for controlling of the same and complex combustion system using diesel and gasoline}
본 발명은 복합 착화방식의 디젤-가솔린 혼합연소엔진과 그 제어방법 및 복합 착화방식의 디젤-가솔린 혼합연소시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 운전영역에 따라서 스파크 점화 또는 압축착화를 선택할 수 있는 복합 착화방식의 디젤-가솔린 혼합연소엔진과 그 제어방법 및 복합 착화방식의 디젤-가솔린 혼합연소시스템 에 관한 것이다.
가솔린엔진에서는 압축비가 높으면 연비 측면에서는 유리하지만 노킹(knocking)이 많이 발생하는 문제점이 있다.
갈수록, 심해지는 배출 규제와 고연비를 달성하기 위해서는 압축비를 높여야 하지만, 이에 따라 노킹을 억제하는 기술이 필요하다.
한편, 압축비 상승에 따른 노킹억제를 위해서, 배기가스 재순환(EGR)을 적용하면, 노킹억제와 펌핑손실 저감의 효과를 얻을 수 있지만, 이로 인하여 스파크 플러그에 의한 점화성이 떨어지는 문제점이 있다.
이를 해결하기 위한 방안의 하나로서, 디젤-가솔린의 혼합연료를 연소시키는 기술이 대두되고 있다. 디젤-가솔린 복합연소는 흡입 행정시, 가솔린 연료와 공기를 예혼합시키고, 압축 행정중 스파크 플러그를 이용하여 점화시키는 대신에 착화 제어용 디젤 연료를 분사하여 자발화 시켜, 이를 점화원으로 사용하도록 한다.
상기와 같은 디젤-가솔린 혼합연소는, 고EGR 조건에서 가솔린 연료의 착화성을 확보할 수 있고, 체적 연소로 인한 연소효율 상승으로 가솔린 엔진에 대비하여 연비가 상승되며, 디젤엔진에 비하여 NOx, 스모크와 같은 배출물을 감소시키고, 이러한 배출물의 감소로 인하여 DPF가 불필요하며 저가형 분사시스템을 적용할 수 있어서 디젤엔진에 비하여 원가가 절감되는 효과가 있다.
그러나, 상기와 같은 디젤-가솔린 혼합연소를 달성하기 위해서 달성해야 과제도 존재하는데, 저부하 영역에서는 저압축비, 고EGR 조건에 의하여 착화성 확보가 곤란하고, 고부하 영역에서는 고압축비로 인하여 노킹이 발생하는 문제점이 있다.
한편, 이와 관련하여, 하기의 선행기술문헌1은 가솔린 예혼합 압축착화 엔진 구조에 대하여 개시되어 있고, 선행기술문헌2는 예혼합 압축 착화 연소의 연소시기 제어방법 및 예혼합압축 착화 연소 엔진에 대하여 개시되어 있다.
KR 10-0375602 B1 KR 10-0853270 B1
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 발명된 것으로서, 디젤-가솔린 혼합연소 엔진에서 디젤-가솔린 혼합연소에서의 냉간, 이이들 시동 안전성을 개선하고, 전부하 특성을 개선하기 위해서 부하에 따라 연소방식을 개선한 복합 착화방식의 디젤-가솔린 혼합연소엔진과 그 제어방법 및 복합 착화방식의 디젤-가솔린 혼합연소시스템을 제공하는데 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 복합 착화방식의 디젤-가솔린 혼합연소엔진은, 복수의 실린더를 구비하고, 각 실린더는 공기 또는 가솔린혼합기가 유입되는 흡기매니폴드와, 연소후 배기가스가 배출되는 배기매니폴드에 연결되는 실린더블록과, 상기 실린더에 각각 구비되는 스파크플러그와, 상기 실린더에 각가 구비되는 디젤인젝터와, 운전영역을 판단하여, 고부하영역이거나 저부하영역이면 상기 실린더의 내부로 가솔린 혼합기를 흡기하고 스파크플러그로 점화하여 스파크점화되도록 하며, 저부하영역과 고부하영역 사이이면, 상기 실린더의 내부로 가솔린 혼합기를 흡기한 후, 디젤인젝터로 디젤을 분사하여 디젤-가솔린이 압축착화되도록 제어하는 ECU를 구비한다.
상기 ECU는 스피드와 부하를 토대로 하여 운전영역을 판단하는 것을 특징으로 한다.
한편, 본 발명에 따른 복합 착화방식의 디젤-가솔린 혼합연소엔진 제어방법은, 실린더의 내부에 스파크플러그와 디젤인젝터가 구비되고, 흡기매니폴드를 통해서 공기 또는 가솔린 혼합기를 유입하여, 실린더의 내부에서 스파크점화 또는 압축착화시키는 디젤-가솔린 혼합연소방법에 있어서, 냉각수의 온도를 측정하여 엔진이 워밍웝되었는지를 판단하는 냉간운전판단단계와, 상기 냉간운전판단단계에서 워밍업된 것으로 판단되면, 엔진의 스피드와 부하에 의해 엔진의 운전영역을 판단하는 운전영역판단단계와, 상기 운전영역판단단계에서 결정된 운전영역에 따라 미리 설정된 엔진의 연소모드로 운전하는 연소모드적용단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 운전영역판단단계에서 고부하영역 또는 저부하영역으로 판단되면, 실린더의 내부로 가솔린 혼합기만 공급하여 스파크점화시키는 가솔린연소단계가 수행되는 것을 특징으로 한다.
아울러, 상기 냉간운전판단단계에서 워밍업되지 않은 것으로 판단되면, 상기 가솔린연소단계가 수행되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 운전영역판단단계에서 저부하영역과 고부하영역의 사이로 판단되면, 예혼합된 가솔린 혼합기를 흡기시키고, 디젤을 분사하여 압축착화에 의해 착화된 디젤액적을 점화원으로 하여 디젤-가솔린을 혼합연소시키는 혼합연소단계가 수행된다.
상기 연소모드적용단계 이후에는, 엔진이 정지되어 있는지를 판단하는 엔진정지판단단계가 수행되고, 상기 엔진정지판단단계에서 엔진이 정지되지 않은 것으로 판단되면, 상기 냉간운전판단단계가 수행되는 것이 바람직하다.
아울러, 본 발명에 따른 복합 착화방식의 디젤-가솔린 혼합연소시스템은, 복수의 실린더를 구비하고, 각 실린더는 스파크플러그와 디젤인젝터를 구비하며, 각 실린더로 공기 또는 가솔린혼합기가 유입되고 ECU가 운전영역에 따라 어 가솔린, 디젤 또는 가솔린-디젤연소를 제어하는 복합 착화방식의 디젤-가솔린 혼합연소시스템에 있어서, 상기 ECU는, 상기 ECU는, 운전영역을 판단하여, 상기 운전영역에 따라 디젤-가솔린 연소 또는 가솔린 연소 중 어느 하나가 선택적으로 수행되도록 제어하는 것을 특징으로 한다.
상기 ECU는, 상기 운전영역이 고부하영역 또는 저부하영역이면 상기 실린더의 내부로 가솔린 혼합기를 흡기하고 스파크플러그로 점화하여 스파크점화되도록 제어하는 것을 특징으로 한다.
한편, 상기 ECU는, 상기 운전영역이 저부하영역과 고부하영역 사이이면, 상기 실린더의 내부로 가솔린 혼합기를 흡기한 후, 디젤인젝터로 디젤을 분사하여 디젤-가솔린이 압축착화되도록 제어하는 것이 바람직하다.
상기와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 복합 착화방식의 디젤-가솔린 혼합연소엔진과 그 제어방법 및 복합 착화방식의 디젤-가솔린 혼합연소시스템에 따르면, 저부하 영역에서는 스파크 플러그에 의해서 점화를 함으로써 냉간 시동성이 개선된다.
중부하 영역에서는 디젤-가솔린 혼합연소를 통하여 디젤-가솔린 혼합연소의 장점을 취할 수 있다.
또한, 고부하 영역에서는 가솔린 연료만 분사하고 스파크 플러그에 의한 스파크 점화를 함으로써, 디젤-가솔린 혼합연소 운전 영역 이상의 영역에서 운전이 가능하고, 부하의 증가에 따라 발생하는 오염물질의 증가를 방지한다.
도 1은 본 발명에 따른 복합 착화방식의 디젤-가솔린 혼합연소엔진 제어방법을 도시한 순서도,
도 2는 본 발명에 따른 복합 착화방식의 디젤-가솔린 혼합연소엔진 제어방법에 따라 연소 영역별로 연소모드를 도시한 그래프,
도 3은 본 발명에 따른 복합 착화방식의 디젤-가솔린 혼합연소엔진 제어방법에 따라 연소 영역별 연소맵을 도시한 도표,
도 4는 본 발명에 따른 복합 착화방식의 디젤-가솔린 혼합연소엔진 제어방법에서 스파크 점화연소와 혼합연소간의 연소모드 전환시의 스파크 점화신호의 변화를 도시한 그래프,
도 5는 본 발명에 따른 복합 착화방식의 디젤-가솔린 혼합연소엔진을 도시한 개념도.
이하 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명에 따른 본 발명에 따른 복합 착화방식의 디젤-가솔린 혼합연소엔진을 상세히 설명하기로 한다.
본 발명에 따른 복합 착화방식의 디젤-가솔린 혼합연소엔진은, 도 5에 도시된 바와 같이, 복수의 실린더(11)를 구비하고, 각 실린더(11)는 공기 또는 가솔린혼합기가 유입되는 흡기매니폴드(21)와, 연소후 배기가스가 배출되는 배기매니폴드에 연결되는 실린더블록(10)과, 상기 실린더(11)에 각각 구비되는 스파크플러그(12)와, 상기 실린더(11)에 각가 구비되는 디젤인젝터(13)와, 운전영역을 판단하여, 고부하영역 또는 저부하영역이면 상기 실린더(11)의 내부로 가솔린 혼합기를 흡기하고 스파크플러그로 점화하여 스파크점화되도록 하며, 저부하영역과 고부하영역 사이이면, 상기 실린더(11)의 내부로 가솔린 혼합기를 흡기한 후, 디젤인젝터(13)로 디젤을 분사하여 디젤-가솔린이 압축착화되도록 제어하는 ECU(30)를 구비한다.
실린더블록(10)은 복수의 실린더(11)를 구비하고 있으며, 각각의 실린더(11)는 외부에서 공기 또는 공기에 가솔린이 혼합된 가솔린 혼합기가 유입되는 흡기매니폴드(21)와, 연소후 배기가스가 배출되는 배기매니폴드(22)에 연결된다. 본 발명의 복합 착화방식의 디젤-가솔린 혼합연소엔진은 가솔린 단독연소 또는 가솔린과 디젤 복합연소모드로 사용할 수 있으므로, 가솔린 혼합기를 흡기매니폴드(21)로 흡기한다.
상기 실린더블록(10)의 각 실린더(11)에는 스파크플러그(12)와 디젤인젝터(13)가 모두 구비된다. 상기 스파크플러그(12)는 순수 가솔린 연소시에 점화원으로 사용되고, 상기 디젤인젝터(13)는 디젤-가솔린이 혼합연소되는 경우에 디젤을 분사하여 착화되도록 한다. 상기 디젤인젝터(13)는 각각 디젤공급라인(23)에 연결되어 각 실린더(11)로 디젤을 분사할 수 있다.
한편, 상기 실린더블록(10)에는 가솔린인젝터(미도시)를 구비하여, 직접 실린더(11)의 내부로 가솔린을 분사하는 GDI를 적용할 수 있다.
또한, 상기 배기매니폴드(22)의 배기로 터빈을 구동시키고, 흡기되는 공기를 상기 터빈에 의해 구동되는 컴프레서로 압축시키는 터보차저가 적용될 수도 있다.
아울러, 상기 배기매니폴드(22)와 흡기매니폴드(21)는 실린더(11)의 내부로 배기가스의 일부를 재순환시키기 위하여, 상기 배기매니폴드(22)에서 EGR밸브(24a)를 통하여 분기되는 EGR라인(24)으로 연결된다.
ECU(30)는 차량의 운행조건을 판단하여, 엔진을 어떠한 모드로 작동시킬 것인지 결정하고, 결정된 운전모드에 따라서 각 구성요소를 제어한다. 즉, 상기 ECU(30)는 차량의 운전영역을 판단하여, 고부하영역이거나 저부하영역이면, 엔진에서 순수 가솔린만 연소시켜 배기가스 규제에 능동적으로 대응할 수 있도록 하며, 고부하 영역 또는 저부하 영역의 사이이면 디젤과 가솔린을 혼합하여 연소시킨다.
본 발명에 따른 복합 착화방식의 디젤-가솔린 혼합연소 제어방법을 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 따른 복합 착화방식의 디젤-가솔린 혼합연소 제어방법은, 냉각수의 온도를 측정하여 엔진이 워밍웝되었는지를 판단하는 냉간운전판단단계(S110)와, 상기 냉간운전판단단계(S110)에서 워밍업된 것으로 판단되면, 엔진의 스피드와 부하에 의해 엔진의 운전영역을 판단하는 운전영역판단단계(S120)와, 상기 운전영역판단단계(S120)에서 결정된 운전영역에 따라 미리 설정된 엔진의 연소모드로 운전하는 연소모드적용단계(S130)를 포함한다.
냉간운전판단단계(S110)는 냉각수의 온도를 이용하여 엔진의 워밍업여부를 판단한다. 상기 냉각수의 온도를 측정하고 미리 설정된 워밍업 온도를 서로 비교하여 엔진의 워밍업 여부를 판단한다. 엔진의 워밍업 여부를 판단하는 이유는 디젤-가솔린 혼합연소엔진에서, 냉간시 운전특성이 우수한 가솔린으로 엔진을 가동시키기 위함이다.
운전영역판단단계(S120)에서는 엔진의 스피드(rpm)와 부하를 측정하여 엔진이 어느 영역에서 운전되고 있는지를 판단한다. 예컨대, 도 2에 도시된 바와 같이 미리 스피드와 부하에 의해서 부하영역이 맵핑된 맵을 이용하여 운전영역을 판단할 수 있다. 즉, 엔진의 스피드가 낮고, 부하가 낮은 영역이 저부하영역이 되고, 엔진의 스피드에 상관없이 부하가 높은 영역은 고부하영역이 된다. 상기 저부하영역 및 고부하영역을 결정하는 기준은 맵핑된 맵에 엔진의 스피드(rpm)와 부하에 따라 미리 저장하고, 미리 결정된 저부하영역 판단 기준 이하이면 저부하영역으로, 고부하영역 판단 기준 이상이면 고부하영역으로 결정된다.
연소모드적용단계(S130)는 상기 운전영역판단단계(S120)에서 결정된 운전영역에 의해서, 디젤-가솔린 혼합연소엔진의 연소를 제어한다.
즉, 상기 운전영역판단단계(S120)에서는 운전영역판단단계(S120)에서 결정된 운전영역에 따라 미리 설정된 방식으로 디젤-가솔린을 혼합하여 연소하거나, 가솔린이 단독으로 연소되는 가솔린연소단계(S132)가 수행되도록 한다.
예컨대, 차량의 운전영역이 고부하 영역인 경우에는 최대 출력을 발휘해야 하므로 점화시기의 제어가 용이하고, 부하의 증가에 비례하여 오염물질이 증가하는 것을 방지하기 위해서, 가솔린 단독연소를 행한다.
이때, 특히 각 실린더(11)에 가솔린인젝터를 구비한 GDI를 적용하고, 터보차저를 구비하는 경우에는 T-GDI모드로 엔진을 운전할 수도 있다.
차량의 운전영역이 저부하 영역인 경우에도 동력성능보다는 배출물이 저감되도록 가솔린연소단계(S132)가 수행된다. 가솔린연소단계(S132)에서는 각 실린더(11)의 내부로 가솔린 혼합기를 흡입하여 압축한 후에 스파크플러그(12)를 이용하여 스파크점화시킴으로써, 순수 디젤연소에 비하여 스모크와 같은 배출물질이 저감된다. 또한, 저부하영역은 큰 동력이 필요하지 않은 시동시에도 해당하므로, 저온시동성이 디젤에 비해 우수한 가솔린을 연소시킴으로써, 냉간에서 시동성을 향상시킬 수 있다.
한편, 차량의 부하와 엔진스피드로 판단한 운전이 저부하영역과 고부하영역 사이, 즉 중부하 영역에서는 디젤과 가솔린을 혼합연소시켜, 디젤연소와 가솔린연소시의 장점을 취하도록 한다. 디젤-가솔린 혼합연소단계(S131)에서는 예혼합된 가솔린 혼합기를 실린더(11)의 내부로 흡기시켜 압축시킨 후에, 디젤인젝터(13)를 이용하여 디젤을 분사하면, 실린더(11)의 내부로 분사된 디젤 액적들이 각각 착화되어 착화원으로 작용하여 디젤-가솔린 혼합연소로 동력을 발생시킨다. 디젤-가솔린 혼합연소단계(S131)에서는 디젤 액적들이 착화원을 작용하기 때문에 체적연소가 가능하여 순수 가솔린연소 대비 연비가 향상된다.
상기 혼합연소단계(S131) 또는 가솔린연소단계(S132) 이후에는 엔진이 종료되었는지를 판단하여, 엔진에 종료되지 않았다면, 다시 운전영역판단단계(S120)가 수행되어, 운전영역이 변경되었는지를 판단하고, 만약 운전영역이 변경되었다면, 변경된 운전영역에 맞도록 연소모드를 제어한다.
본 발명에 따른 복합 착화방식의 디젤-가솔린 혼합연소엔진 제어방법에 따르면, 부하가 증감함에 따라서, 가솔린연소-혼합연소의 과정으로 엔진에서 연소가 일어나게 되므로, 가솔린연소-혼합연소 사이에는 연소모드가 변경되는 구간이 발생한다.
예컨대, 도 4에는 가솔린연소와 혼합연소 간의 모드변경시의 스파크 점화신호와 디젤, 가솔린의 연료량이 도시되어 있다. 저부하 영역에서 중부하 영역으로 운전영역이 바뀌는 경우에는 도 4의 (a)와 같이, 변경되기 시작하는 순간부터 디젤의 연료량은 증가하기 시작하고 가솔린의 연료량은 줄어들고, 혼합연소모드에 진입하면, 디젤과 가솔린이 적정할 비율로 분사되고, 스파크 점화신호는 중단된다. 한편, 중부하 영역에서 저부하영역으로 운전영역이 변경될 때에는 도 4의 (b)에 도시된 바와 같이, 변경되기 시작하면, 가솔린의 연료량은 증가하나 디젤의 연료량은 감소하고, 변경이 시작되는 순간부터 스파크 점화 신호가 발생된다.
마찬가지로, 고부하영역과 중부하영역 사이에서 운전영역이 변경될 때에도 상기와 같이 스파크점화신호, 가솔린, 디젤의 연료량이 변화한다. 즉, 고부하 영역에서 중부하 영역으로 운전영역이 바뀌는 경우에는 저부하 영역에서 중부하 영역으로 운전영역이 바뀌는 경우와 같은 방식으로 운전영역이 변경되고, 중부하 영역에서 고부하 영역으로 운전영역이 바뀌는 경우에는 중부하 영역에서 저부하 영역으로 운전영역이 바뀌는 경우와 같은 방식으로 운전영역이 변경된다.
한편, 본 발명에 따른 복합 착화방식의 디젤-가솔린 혼합연소시스템은 복수의 실린더를 구비하고, 각 실린더는 스파크플러그와 디젤인젝터를 구비하며, 각 실린더로 공기 또는 가솔린혼합기가 유입되고 ECU가 운전영역에 따라 어 가솔린, 디젤 또는 가솔린-디젤연소를 제어하는 복합 착화방식의 디젤-가솔린 혼합연소시스템에서, 상기 ECU(30)가 운전영역을 판단하여, 고부하영역이거나 저부하영역이면 가솔린연소, 저부하영역과 고부하영역사이이면 디젤-가솔린 혼합연소가 되도록 제어하는 시스템이다.
즉, ECU(30)는 엔진의 스피드와 부하를 측정하여 엔진이 어느 영역에서 운전되고 있는지를 판단하고, 각 운전영역에 맞게 연소모드를 선택하여 제어한다.
예컨대, 고부하 영역에서는 최대 출력을 발휘해야 하므로 점화시기의 제어가 용이하고, 부하의 증가에 비례하여 오염물질이 증가하는 것을 방지할 수 있도록 하기 위하여, 가솔린혼합기를 흡기한 후 스파크 점화시켜 가솔린만 연속되도록 한다.
한편, 저부하 영역에서도 배출물 저감이 우선이므로, 가솔린만 연속되도록 한다.
중부하 역역, 즉 저부하 영역과 고부하 영역의 사이에서는 가솔린 연소 대비 출력이 향상되고 디젤 연소에 비해서는 배출물이 저감되도록 가솔린혼합기를 흡기한 후 디젤인젝터를 통하여 디젤을 분사하여 디젤액적이 착화원이 되는 디젤-가솔린 혼합연소가 되도록 한다.
10 : 실리더블록 11 : 실린더
12 : 스파크플러그 13 : 디젤인젝터
21 : 흡기매니폴드 22 : 배기매니폴드
23 : 디젤공급라인 24 : EGR라인
24a : EGR밸브 30 : ECU
S110 : 냉간운전판단단계 S120 : 운전영역판단단계
S130 : 연소모드적용단계 S131 : 혼합연소단계
S132 : 가솔린연소단계 S140 : 엔진정지판단단계

Claims (10)

  1. 복수의 실린더를 구비하고, 각 실린더는 공기 또는 가솔린혼합기가 유입되는 흡기매니폴드와, 연소후 배기가스가 배출되는 배기매니폴드에 연결되는 실린더블록과,
    상기 실린더에 각각 구비되는 스파크플러그와,
    상기 실린더에 각가 구비되는 디젤인젝터와,
    운전영역을 판단하여, 고부하영역이거나 저부하영역이면 상기 실린더의 내부로 가솔린 혼합기를 흡기하고 스파크플러그로 점화하여 스파크점화되도록 하며, 저부하영역과 고부하영역 사이이면, 상기 실린더의 내부로 가솔린 혼합기를 흡기한 후, 디젤인젝터로 디젤을 분사하여 디젤-가솔린이 압축착화되도록 제어하는 ECU를 구비하고,
    상기 ECU는,
    상기 저부하영역으로부터 상기 저부하영역과 상기 고부하영역의 사이인 중부하영역으로 운전영역이 변경되는 구간에서는 상기 디젤을 분사하기 시작하여 분사량을 증가시키고, 상기 가솔린의 연료량은 감소시키면서 스파크 점화신호는 유지하고 상기 중부하영역으로 진입하면 상기 디젤과 상기 가솔린을 미리 정해진 비율로 분사하면서 스파크 점화신호를 중단하고,
    상기 중부하영역으로부터 상기 저부하영역으로 운전영역이 변경되는 구간에서는 상기 디젤의 연료량은 감소시키고 상기 가솔린의 연료량은 증가시키며 스파크 점화신호를 발생시키며,
    상기 중부하영역으로부터 상기 고부하영역으로 운전영역이 변경되는 구간에서는 상기 디젤의 연료량은 감소시키고 상기 가솔린의 연료량은 증가시키며 스파크 점화신호를 발생시키고,
    상기 고부하영역으로부터 상기 중부하영역으로 운전영역이 변경되는 구간에서는 상기 디젤을 분사하기 시작하여 분사량을 증가시키고, 상기 가솔린의 연료량은 감소시키면서 스파크 점화신호는 유지하고 상기 중부하영역으로 진입하면 상기 디젤과 상기 가솔린을 미리 정해진 비율로 분사하면서 스파크 점화신호를 중단시키는 것을 특징으로 하는 복합 착화방식의 디젤-가솔린 혼합연소엔진.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 ECU는 스피드와 부하를 토대로 하여 운전영역을 판단하는 것을 특징으로 하는 복합 착화방식의 디젤-가솔린 혼합연소엔진.
  3. 실린더의 내부에 스파크플러그와 디젤인젝터가 구비되고, 흡기매니폴드를 통해서 공기 또는 가솔린 혼합기를 유입하여, 실린더의 내부에서 스파크점화 또는 압축착화시키는 디젤-가솔린 혼합연소방법에 있어서,
    냉각수의 온도를 측정하여 엔진이 워밍웝되었는지를 판단하는 냉간운전판단단계와,
    상기 냉간운전판단단계에서 워밍업된 것으로 판단되면, 엔진의 스피드와 부하에 의해 엔진의 운전영역을 판단하는 운전영역판단단계와,
    상기 운전영역판단단계에서 결정된 운전영역에 따라 미리 설정된 엔진의 연소모드로 운전하는 연소모드적용단계를 포함하고,
    상기 운전영역판단단계에서 저부하영역 또는 고부하영역으로 판단되면, 실린더의 내부로 가솔린 혼합기만 공급하여 스파크점화시키는 가솔린연소단계가 수행되며, 저부하영역과 고부하영역의 사이인 중부하영역으로 판단되면, 예혼합된 가솔린 혼합기를 흡기시키고, 디젤을 분사하여 압축착화에 의해 착화된 디젤액적을 점화원으로 하여 디젤-가솔린을 혼합연소시키는 혼합연소단계가 수행되고,
    상기 저부하영역으로부터 상기 중부하영역으로 운전영역이 변경되는 구간에서는 상기 디젤이 분사되기 시작하여 분사량이 증가되고, 상기 가솔린의 연료량은 감소되면서 스파크 점화신호는 유지되고 상기 중부하영역으로 진입하면 상기 디젤과 상기 가솔린을 미리 정해진 비율로 분사하면서 스파크 점화신호가 중단되고,
    상기 중부하영역으로부터 상기 저부하영역으로 운전영역이 변경되는 구간에서는 상기 디젤의 연료량은 감소되고 상기 가솔린의 연료량은 증가되며 스파크 점화신호가 발생되며,
    상기 중부하영역으로부터 상기 고부하영역으로 운전영역이 변경되는 구간에서는 상기 디젤의 연료량은 감소되고 상기 가솔린의 연료량은 증가되며 스파크 점화신호가 발생되고,
    상기 고부하영역으로부터 상기 중부하영역으로 운전영역이 변경되는 구간에서는 상기 디젤이 분사되기 시작하여 분사량이 증가되고, 상기 가솔린의 연료량은 감소되면서 스파크 점화신호는 유지되고 상기 중부하영역으로 진입하면 상기 디젤과 상기 가솔린을 미리 정해진 비율로 분사하면서 스파크 점화신호가 중단되는 복합 착화방식의 디젤-가솔린 혼합연소엔진 제어방법.
  4. 삭제
  5. 제3항에 있어서,
    상기 냉간운전판단단계에서 워밍업되지 않은 것으로 판단되면, 상기 가솔린연소단계가 수행되는 것을 특징으로 하는 복합 착화방식의 디젤-가솔린 혼합연소엔진 제어방법.
  6. 삭제
  7. 제3항에 있어서,
    상기 연소모드적용단계 이후에는,
    엔진이 정지되어 있는지를 판단하는 엔진정지판단단계가 수행되고,
    상기 엔진정지판단단계에서 엔진이 정지되지 않은 것으로 판단되면, 상기 냉간운전판단단계가 수행되는 것을 특징으로 하는 복합 착화방식의 디젤-가솔린 혼합연소엔진 제어방법.
  8. 복수의 실린더를 구비하고, 각 실린더는 스파크플러그와 디젤인젝터를 구비하며, 각 실린더로 공기 또는 가솔린혼합기가 유입되고 ECU가 운전영역에 따라 어 가솔린, 디젤 또는 가솔린-디젤연소를 제어하는 복합 착화방식의 디젤-가솔린 혼합연소시스템에 있어서,
    상기 ECU는, 운전영역을 판단하여, 상기 운전영역에 따라 디젤-가솔린 연소 또는 가솔린 연소 중 어느 하나가 선택적으로 수행되도록 제어하고,
    상기 ECU는,
    상기 운전영역이 저부하영역 또는 고부하영역이면 상기 실린더의 내부로 가솔린 혼합기를 흡기하고 스파크플러그로 점화하여 스파크점화되도록 제어하며, 저부하영역과 고부하영역 사이인 중부하영역이면, 상기 실린더의 내부로 가솔린 혼합기를 흡기한 후, 디젤인젝터로 디젤을 분사하여 디젤-가솔린이 압축착화되도록 제어하고,
    상기 저부하영역으로부터 상기 중부하영역으로 운전영역이 변경되는 구간에서는 상기 디젤을 분사하기 시작하여 분사량을 증가시키고, 상기 가솔린의 연료량은 감소시키면서 스파크 점화신호는 유지하고 상기 중부하영역으로 진입하면 상기 디젤과 상기 가솔린을 미리 정해진 비율로 분사하면서 스파크 점화신호를 중단하고,
    상기 중부하영역으로부터 상기 저부하영역으로 운전영역이 변경되는 구간에서는 상기 디젤의 연료량은 감소되고 상기 가솔린의 연료량은 증가되며 스파크 점화신호가 발생되며,
    상기 중부하영역으로부터 상기 고부하영역으로 운전영역이 변경되는 구간에서는 상기 디젤의 연료량은 감소되고 상기 가솔린의 연료량은 증가되며 스파크 점화신호가 발생되고,
    상기 고부하영역으로부터 상기 중부하영역으로 운전영역이 변경되는 구간에서는 상기 디젤이 분사되기 시작하여 분사량이 증가되고, 상기 가솔린의 연료량은 감소되면서 스파크 점화신호는 유지되고 상기 중부하영역으로 진입하면 상기 디젤과 상기 가솔린을 미리 정해진 비율로 분사하면서 스파크 점화신호가 중단되는 것을 특징으로 하는 복합 착화방식의 디젤-가솔린 혼합연소시스템.
  9. 삭제
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