KR102478116B1 - 차량의 공연비 제어방법 - Google Patents

차량의 공연비 제어방법 Download PDF

Info

Publication number
KR102478116B1
KR102478116B1 KR1020160077077A KR20160077077A KR102478116B1 KR 102478116 B1 KR102478116 B1 KR 102478116B1 KR 1020160077077 A KR1020160077077 A KR 1020160077077A KR 20160077077 A KR20160077077 A KR 20160077077A KR 102478116 B1 KR102478116 B1 KR 102478116B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
torque
fuel ratio
air
vehicle
target
Prior art date
Application number
KR1020160077077A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20180000008A (ko
Inventor
김세근
이해승
신동
Original Assignee
현대자동차주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 현대자동차주식회사 filed Critical 현대자동차주식회사
Priority to KR1020160077077A priority Critical patent/KR102478116B1/ko
Publication of KR20180000008A publication Critical patent/KR20180000008A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102478116B1 publication Critical patent/KR102478116B1/ko

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
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
    • F02D41/1438—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor
    • F02D41/1444—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases
    • F02D41/1454—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases the characteristics being an oxygen content or concentration or the air-fuel ratio
    • 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
    • F02D41/0002—Controlling intake air
    • 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
    • F02D2200/10—Parameters related to the engine output, e.g. engine torque or engine speed
    • 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

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

본 발명에 따른 차량의 공연비 제어방법은 제어부가 운전자에 의한 요구토크와 기설정된 설정토크를 비교하는 단계: 비교단계 수행결과, 요구토크가 기설정된 설정토크보다 클 경우, 제어부가 요구토크에 따라 점화시기 진각량 및 목표공연비를 산출하는 단계; 및 산출단계 후, 제어부가 점화시기를 진각량만큼 진각시키고, 차량의 공연비를 목표공연비로 제어하는 단계;를 포함할 수 있다.

Description

차량의 공연비 제어방법 {METHOD FOR CONTROLLING AIR-FUEL RATIO OF VEHICLE}
본 발명은 차량의 요구토크에 따라 차량의 공연비를 가변함으로써 엔진 성능을 향상시키는 차량의 공연비 제어방법에 관한 것이다.
EMS(Engine Management System)는 엔진에 요구되는 토크를 엔진의 스로틀밸브, 점화시간 및 연료량 제어 등의 변수 제어를 통해서 실현한다.
일반적으로 연료량 제어는 이론 공연비(λ=1)에 근거한 연료량 분사 제어를 하지만, 공기량 가변만으로 실현하기 어려운 높은 토크가 요구되는 경우에는 공연비를 농후(λ<1)하게 하여 추가적인 엔진의 토크 출력을 확보하는 제어를 실시한다.
이를 위해, 종래에는 엔진으로 요구되는 토크가 일정 기준을 넘어서면 미리 정해진 값으로 공연비를 일률적으로 제어하는 제어를 실시하였는데, 이로 인해 엔진의 연소효율이 크게 저하되어 불필요한 연료소비가 발생하는 문제점이 있었다.
상기의 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.
KR 10-1999-0059828 A
본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 엔진이 전부하 상태일 경우에 차량의 요구토크에 따라 점화시기 진각량과 차량의 공연비를 가변조절함으로써 불필요한 연료 손실이 발생하는 것을 방지하는 차량의 공연비 제어방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 차량의 공연비 제어방법은 제어부가 운전자에 의한 요구토크와 기설정된 설정토크를 비교하는 단계: 상기 비교단계 수행결과, 상기 요구토크가 기설정된 설정토크보다 클 경우, 상기 제어부가 요구토크에 따라 점화시기 진각량 및 목표공연비를 산출하는 단계; 및 상기 산출단계 후, 상기 제어부가 점화시기를 상기 진각량만큼 진각시키고, 차량의 공연비를 상기 목표공연비로 제어하는 단계;를 포함할 수 있다.
상기 산출단계는, 상기 요구토크가 기설정된 설정토크보다 클 경우, 상기 제어부가 요구토크에서 공연비가 이론공연비일 경우에 구현가능한 최대 토크를 뺀 토크값인 목표토크를 계산하는 과정;과, 상기 목표토크를 계산하는 과정 후, 상기 제어부가 목표토크에 따라 점화시기 진각량 및 목표공연비를 산출하는 과정;을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 기설정된 설정토크는 공연비가 이론공연비일 경우에 구현가능한 최대 토크로 설정된 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 비교단계 수행결과, 상기 요구토크가 기설정된 설정토크 이하일 경우, 상기 제어부는 이론공연비로 차량을 제어하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상술한 바와 같은 구조로 이루어진 차량의 공연비 제어방법에 따르면 차량에 요구되는 토크에 따라 공연비와 점화시기 진각량이 선형적으로 가변됨으로써, 엔진의 연소 효율을 최적화하고, 차량의 연비를 개선할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 공연비 제어장치를 도시한 블록도,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 공연비 제어방법을 도시한 순서도이다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 차량의 공연비 제어방법에 대하여 살펴본다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 공연비 제어장치를 도시한 블록도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 공연비 제어방법을 도시한 순서도이다.
도 1 내지 도 2를 참조하면, 차량의 공연비 제어방법은 제어부(100)가 운전자에 의한 요구토크와 기설정된 설정토크를 비교하는 단계(S210): 상기 비교단계(S210) 수행결과, 상기 요구토크가 기설정된 설정토크보다 클 경우, 상기 제어부(100)가 요구토크에 따라 점화시기 진각량 및 목표공연비를 산출하는 단계(S220); 및 상기 산출단계(S220) 후, 상기 제어부(100)가 점화시기를 상기 진각량만큼 진각시키고, 차량의 공연비를 상기 목표공연비로 제어하는 단계(S230);를 포함할 수 있다.
운전자의 조작에 의하여 엔진에 요구되는 토크가 지속적으로 상승하게 되면, 결국 차량은 전부하(Full Load) 상태로 진입하게 된다. 만약, 차량이 전부하(full load) 상태로 진입한 경우 엔진에 요구되는 토크는 급격히 상승하여 이론공연비(λ=1)로는 구현할 수 없는 토크값이 될 수 있다.
따라서, 제어부(100)는 운전자에 의한 요구토크를 기설정된 설정토크와 지속적으로 비교함으로써(S210), 차량 전부하(full load) 상태 즉, 운전자에 의한 요구토크가 이론공연비(λ=1)로는 구현할 수 없는 상태인지 판단할 수 있다.
예컨대, 상기 제어부(100)는 스로틀 포지션 센서(110,TPS:Throttle Position Sensor)를 이용하여 차량의 요구토크를 측정할 수 있다. 하지만, 종래에 운전자에 의한 차량의 요구토크를 산출하는 방법과 관련된 다양한 기술이 이미 공지되어 있는바, 설계자에 따라 엔진의 요구토크를 산출하는 방법은 가변적용하여 본 기술을 구현할 수 있다.
일반적으로, 엔진의 토크를 상승시키는 방법으로는 공연비를 농후(λ<1)하게 제어하거나 점화시기를 진각시키는 방법이 사용되었다. 따라서, 본 기술의 제어부(100)는 상기 비교단계(S210)를 통해 요구토크가 설정토크보다 큼을 확인한 경우, 측정된 요구토크 값에 기반하여 점화시기 진각량과 목표공연비를 산출하고(S220), 산출된 진각량과 목표공연비로 차량을 제어함으로써 엔진을 요구토크로 구동시킬 수 있다(S230).
상술한 바와 같이 상기 진각량 및 목표공연비는 측정된 요구토크를 기반으로 그 값이 정밀하게 산출되는바, 연료 연소효율을 최적화할 수 있고 그에 따라 연비를 개선할 수 있다.
좀 더 구체적으로, 본 기술에서 상기 산출단계(S220)는, 상기 요구토크가 기설정된 설정토크보다 클 경우, 상기 제어부(100)가 요구토크에서 공연비가 이론공연비(λ=1)일 경우에 구현가능한 최대 토크를 뺀 토크값인 목표토크를 계산하는 과정(S220-1);과, 상기 목표토크를 계산하는 과정 후, 상기 제어부(100)가 목표토크에 따라 점화시기 진각량 및 목표공연비를 산출하는 과정(S220-2);을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
이를 수학식으로 표현하면 다음과 같다.
Figure 112016059623017-pat00001
여기서, 제어부(100)는 상기 요구토크를 비교단계(S210)를 통해 측정할 수 있고, 이론공연비(λ=1)일 경우에 구현가능한 최대토크값은 제어부(100)에 기맵핑되도록 마련될 수 있다.
상기 제어부(100)는 상승시키고자 하는 토크값인 목표토크를 계산하고(S220-1), 계산된 상기 목표토크만큼의 토크 상승을 위한 점화시기 진각량과 목표공연비를 산출한다(S220-2). 이때, 제어부(100)는 상기 진각량과 목표공연비를 목표토크에 따라 직접 산출하거나 목표토크에 따라 기맵핑된 값으로 산출할 수 있다.
따라서, 점화시기 진각량이나 공연비가 운전자가 요구하는 요구토크에 따라 가변되어 차량에 적용제어되는바, 엔진 연소효율을 개선하여 차량 주행 연비를 개선할 수 있다.
상기 제어부(100)는 산출된 진각량에 기반하여 점화장치(130)를 제어함으로써 점화시기를 진각시킬 수 있고, 연료분사장치(140)로 연료분사량을 증가시킴으로써 공연비를 농후하게하여 목표공연비(λ<1)에 도달하도록 제어할 수 있다. 이때, 제어부(100)는 산소센서(120)를 통해 공연비가 목표공연비에 도달하는지 확인할 수 있다.
한편, 상기 기설정된 설정토크는 공연비가 이론공연비(λ=1)일 경우에 구현가능한 최대 토크로 설정될 수 있다.
즉, 본 기술은 운전자에 의한 요구토크가 이론공연비(λ=1)일 경우에 구현가능한 최대토크를 초과하는 전부하(full load) 상황에서 수행되는 것인바, 차량의 전부하(full load) 상황을 판단할 수 있는 지표로서 상기 최대토크가 설정토크값으로 설정되는 것이 바람직하다.
만약, 상기 비교단계(S210) 수행결과, 상기 요구토크가 기설정된 설정토크 이하일 경우, 상기 제어부(100)는 이론공연비(λ=1)로 차량을 제어하는 것을 특징으로 할 수 있다.
즉, 제어부(100)는 공연비를 제어하지 않더라도 운전자의 요구토크를 엔진이 구현할 수 있다면, 공연비를 이론공연비(λ=1)로 제어함으로써 최적의 연소효율을 확보할 수 있다(S240).
상술한 바와 같은 구조로 이루어진 차량의 공연비 제어방법에 따르면 차량에 요구되는 토크에 따라 공연비와 점화시기 진각량이 선형적으로 가변됨으로써, 엔진의 연소 효율을 최적화하고, 차량의 연비를 개선할 수 있다.
본 발명은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 한도 내에서, 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것은 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.
100: 제어부
110: 스로틀 포지션 센서
120: 산소센서
130: 점화장치
140: 연료분사장치

Claims (4)

  1. 제어부가 운전자에 의한 요구토크와 기설정된 설정토크를 비교하는 단계:
    상기 비교단계 수행결과, 상기 요구토크가 기설정된 설정토크보다 클 경우, 상기 제어부가 요구토크에서 공연비가 이론공연비일 경우에 구현가능한 최대 토크를 뺀 토크값인 목표토크를 계산하는 과정, 목표토크를 계산하는 과정 후 상기 제어부가 목표토크에 따라 점화시기 진각량 및 목표공연비를 산출하는 과정을 포함하는 산출단계; 및
    상기 산출단계 후, 상기 제어부가 점화시기를 상기 진각량만큼 진각시키고, 차량의 공연비를 상기 목표공연비로 제어하는 단계;를 포함하며,
    상기 기설정된 설정토크는 공연비가 이론공연비일 경우에 구현가능한 최대 토크로 설정된 것을 특징으로 하는 차량의 공연비 제어방법.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 비교단계 수행결과, 상기 요구토크가 기설정된 설정토크 이하일 경우, 상기 제어부는 이론공연비로 차량을 제어하는 것을 특징으로 하는 차량의 공연비 제어방법.

KR1020160077077A 2016-06-21 2016-06-21 차량의 공연비 제어방법 KR102478116B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160077077A KR102478116B1 (ko) 2016-06-21 2016-06-21 차량의 공연비 제어방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160077077A KR102478116B1 (ko) 2016-06-21 2016-06-21 차량의 공연비 제어방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20180000008A KR20180000008A (ko) 2018-01-02
KR102478116B1 true KR102478116B1 (ko) 2022-12-16

Family

ID=61004420

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020160077077A KR102478116B1 (ko) 2016-06-21 2016-06-21 차량의 공연비 제어방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102478116B1 (ko)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001227399A (ja) 2000-02-18 2001-08-24 Denso Corp 内燃機関の制御装置
JP2005113877A (ja) 2003-10-10 2005-04-28 Denso Corp 内燃機関の制御装置
JP2007016665A (ja) 2005-07-06 2007-01-25 Toyota Motor Corp 内燃機関の制御装置

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR19990059828A (ko) 1997-12-31 1999-07-26 정몽규 희박 연소 엔진 차량의 점화시기 조절을 통한엔진 토오크 쇼크저감방법
JP3815100B2 (ja) * 1998-02-20 2006-08-30 マツダ株式会社 エンジンの制御装置
DE19813380A1 (de) * 1998-03-26 1999-10-07 Bosch Gmbh Robert Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine
KR20020083209A (ko) * 2001-04-26 2002-11-02 현대자동차주식회사 차량용 엔진의 노킹 제어방법
EP2336530B1 (en) * 2008-10-15 2018-11-21 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Control device for internal combustion engine

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001227399A (ja) 2000-02-18 2001-08-24 Denso Corp 内燃機関の制御装置
JP2005113877A (ja) 2003-10-10 2005-04-28 Denso Corp 内燃機関の制御装置
JP2007016665A (ja) 2005-07-06 2007-01-25 Toyota Motor Corp 内燃機関の制御装置

Also Published As

Publication number Publication date
KR20180000008A (ko) 2018-01-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105649808B (zh) 用于调节直接燃料喷射器的方法和系统
EP2998548B1 (en) Control device for internal combustion engine
US20170226956A1 (en) Control apparatus for internal combustion engine
JP6070838B2 (ja) 内燃機関の制御装置
CN105649803B (zh) 用于获知直接燃料喷射器的可变性的方法和系统
JP2009115025A (ja) 圧縮自己着火式内燃機関の制御装置および制御方法
CN107002573B (zh) 用于内燃机的控制器
JPWO2014184871A1 (ja) 内燃機関の制御装置
JPWO2014188595A1 (ja) 内燃機関の制御装置
KR101779281B1 (ko) 터보 과급기를 갖는 내연 기관의 제어 장치
US20150354469A1 (en) Method and device for controlling an internal combustion engine with a variable compression ratio
US7805237B2 (en) Method for operating an internal combustion engine
JPWO2014188601A1 (ja) 内燃機関の制御装置
JP5880327B2 (ja) エンジンの制御装置
US20170350338A1 (en) Control device for internal combustion engine
KR102478116B1 (ko) 차량의 공연비 제어방법
US10107218B2 (en) Control apparatus for spark-ignition internal combustion engine
JP2006070701A (ja) 内燃機関の制御装置
JP5057099B2 (ja) 内燃機関の制御装置
JP4673812B2 (ja) 内燃機関の制御装置
JP6604259B2 (ja) 内燃機関の制御装置
RU2620599C2 (ru) Способ регулирования опережения для принудительного зажигания в двигателе внутреннего сгорания
JP6980067B1 (ja) アイドリング回転数制御装置
WO2020100519A1 (ja) エンジン制御装置及びエンジン制御方法
JP2017072057A (ja) 制御装置

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