KR102581410B1 - Fuel injection control device - Google Patents

Fuel injection control device Download PDF

Info

Publication number
KR102581410B1
KR102581410B1 KR1020220006009A KR20220006009A KR102581410B1 KR 102581410 B1 KR102581410 B1 KR 102581410B1 KR 1020220006009 A KR1020220006009 A KR 1020220006009A KR 20220006009 A KR20220006009 A KR 20220006009A KR 102581410 B1 KR102581410 B1 KR 102581410B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
mode
fuel
fuel ratio
air
fuel injection
Prior art date
Application number
KR1020220006009A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20230110012A (en
Inventor
조재형
Original Assignee
주식회사 현대케피코
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 주식회사 현대케피코 filed Critical 주식회사 현대케피코
Priority to KR1020220006009A priority Critical patent/KR102581410B1/en
Publication of KR20230110012A publication Critical patent/KR20230110012A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102581410B1 publication Critical patent/KR102581410B1/en

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/30Controlling fuel injection
    • F02D41/38Controlling fuel injection of the high pressure type
    • F02D41/40Controlling fuel injection of the high pressure type with means for controlling injection timing or duration
    • F02D41/402Multiple injections
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N9/00Electrical control of exhaust gas treating apparatus
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/14Introducing closed-loop corrections
    • F02D41/1438Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor
    • F02D41/1444Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases
    • F02D41/1454Introducing 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
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2560/00Exhaust systems with means for detecting or measuring exhaust gas components or characteristics
    • F01N2560/02Exhaust systems with means for detecting or measuring exhaust gas components or characteristics the means being an exhaust gas sensor
    • F01N2560/025Exhaust systems with means for detecting or measuring exhaust gas components or characteristics the means being an exhaust gas sensor for measuring or detecting O2, e.g. lambda sensors
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2560/00Exhaust systems with means for detecting or measuring exhaust gas components or characteristics
    • F01N2560/06Exhaust systems with means for detecting or measuring exhaust gas components or characteristics the means being a temperature sensor

Abstract

본 발명은 연료 분사 제어 장치에 관한 것으로, 연소실에 연료를 분사하는 인젝터를 포함하는 엔진, 인젝터의 연료 분사량을 제어하는 제어부 및 공연비를 측정하는 산소 센서 및 온도센서를 포함하며, 연료 분사 모드가 HSP 모드에서 HOM 모드로 변경된 후, HOM 보정값을 사용하기에 적합한 엔진 상태에 도달될 때까지, 목표 공연비와 공연비의 편차에 따라 변화하는 보정값을 사용하여 연료 분사량을 제어하여 분사 모드 변경에 따른 급격한 연료 분사량 변화를 방지하고, 목표 공연비와의 편차를 감소시키고, 배기가스를 저감시킬 수 있는 연료 분사 제어 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a fuel injection control device, which includes an engine including an injector that injects fuel into a combustion chamber, a control unit that controls the fuel injection amount of the injector, and an oxygen sensor and a temperature sensor that measure the air-fuel ratio, and the fuel injection mode is HSP. After changing from the mode to the HOM mode, the fuel injection amount is controlled using the correction value that changes according to the deviation of the target air-fuel ratio and the air-fuel ratio until an engine state suitable for using the HOM correction value is reached. It relates to a fuel injection control device that can prevent changes in fuel injection amount, reduce deviation from the target air-fuel ratio, and reduce exhaust gas.

Description

연료 분사 제어 장치{Fuel injection control device}Fuel injection control device {Fuel injection control device}

본 발명은 연료 분사 제어 장치에 관한 것으로 보다 상세하게는, 분사 모드 전환이 이루어질 때 목표 공연비와 공연비의 편차에 따라 연료 분사량을 보정하여 연료 분사량의 급격한 변화가 완화되고, 목표 공연비를 추종하여 배기가스 배출이 저감될 수 있는 연료 분사 제어 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a fuel injection control device. More specifically, the present invention relates to a fuel injection control device, and more specifically, when the injection mode is switched, the fuel injection amount is corrected according to the deviation between the target air-fuel ratio and the air-fuel ratio, thereby mitigating sudden changes in the fuel injection amount, and tracking the target air-fuel ratio to reduce exhaust gas. It relates to a fuel injection control device in which emissions can be reduced.

지구온난화의 주원인으로 파악되는 CO2 배출량을 줄이는 것은 궁극적으로 연비가 좋은 엔진을 개발함으로써 가능하다. 이러한 배경으로 인해, 연료 경제성, 출력 및 친환경성 측면에서 많은 장점을 가진 GDI(Gasoline Direct Injection)엔진이 부각되고 있다.Reducing CO2 emissions, which are identified as the main cause of global warming, is ultimately possible by developing fuel-efficient engines. Against this background, GDI (Gasoline Direct Injection) engines, which have many advantages in terms of fuel economy, output, and eco-friendliness, are emerging.

GDI 엔진은 MPI(Multi-Point Injection)) 엔진과 달리 흡입 행정 외에 압축 행정에서도 연료를 분사할 수 있다. 흡입행정에 1차 분사하여 균질의 희박혼합기를 형성하고, 압축행정에 2차 분사함으로써 성층혼합기를 형성하며, 전체적으로는 목표 공연비를 이루는 분사 방식을 Homogeneous Split Injection(HSP; 균질 분할 분사)라고 하며, 이는 흡입 행정에만 분사하는 Homogeneous Injection(HOM; 균질 분사)보다 점화시기를 많이 지각시킬 수 있다. 따라서 HSP 모드는 배기가스의 온도를 크게 높여 촉매 활성화 시간을 단축하는데 매우 효과적이다. HSP 모드는 냉간 시동 후 촉매가 활성화될 때 까지만 적용된다.Unlike MPI (Multi-Point Injection) engines, GDI engines can inject fuel during the compression stroke in addition to the intake stroke. The primary injection in the intake stroke forms a homogeneous lean mixture, and the secondary injection in the compression stroke forms a stratified mixture. The injection method that achieves the overall target air-fuel ratio is called Homogeneous Split Injection (HSP). This can delay the ignition timing more than Homogeneous Injection (HOM), which injects only during the intake stroke. Therefore, HSP mode is very effective in shortening the catalyst activation time by significantly increasing the temperature of the exhaust gas. HSP mode only applies after a cold start until the catalyst is activated.

한편, 차량의 시동이 켜진 후 엔진 안정화 전까지는 연료 손실 보정이 필요하여, 각 연료 분사 모드에 따라 상이한 연료 보정값이 사용된다.Meanwhile, fuel loss correction is required after the vehicle is started and before the engine stabilizes, so different fuel correction values are used depending on each fuel injection mode.

그런데 종래에는 냉간 시동 후 엔진 안정화 전, 연료 분사모드 변경(HSP →HOM)시, 연료 보정값 또한 HSP 보정값에서 HOM 보정값으로 즉시 전환되어 연료량 점핑이 발생하고, 그로 인해 공연비 과농후가 발생하여 배기가스가 과도하게 배출되는 문제가 있다. However, conventionally, when the fuel injection mode is changed (HSP → HOM) after a cold start and before engine stabilization, the fuel correction value is also immediately converted from the HSP correction value to the HOM correction value, resulting in fuel quantity jumping, resulting in an excessively rich air-fuel ratio. There is a problem with excessive exhaust gas emissions.

본 발명은 전술한 종래기술이 가지는 문제점들을 개선하기 위하여, 연료 분사 모드 변경 후 HOM 보정값을 사용하기에 적합한 엔진 상태에 도달될 때까지, 목표 공연비와 공연비의 편차에 따라 변화하는 보정값을 사용하여 연료 분사량을 제어함으로써, 연료 분사량의 급격한 변화를 방지하고, 공연비 편차를 감소시키고, 배기가스를 저감시키기 위한 연료 분사 제어 장치를 제공하기 위한 것이다.In order to improve the problems of the prior art described above, the present invention uses a correction value that changes according to the deviation of the target air-fuel ratio and the air-fuel ratio until an engine state suitable for using the HOM correction value is reached after changing the fuel injection mode. The purpose is to provide a fuel injection control device for preventing sudden changes in fuel injection amount, reducing air-fuel ratio deviation, and reducing exhaust gas by controlling the fuel injection amount.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 연료 분사 제어 장치는, 연소실에 연료를 분사하는 인젝터를 포함하는 엔진; 연료를 흡입 행정에서만 분사하는 균질 분사(Homogeneous Injection; HOM) 모드와, 연료를 흡입 행정에서 1차 분사 및 압축 행정에서 2차 분사하는 균질 분할 분사(Homogeneous Split Injection; HSP) 모드로 상기 인젝터의 연료 분사량을 제어하는 제어부; 및 배기관에 배치되어 공연비를 측정하는 산소 센서;를 포함하고, 상기 제어부는, 상기 HSP 모드에서는 기 설정된 제1 보정값으로 상기 연료 분사량을 제어하고, 상기 HOM 모드에서는 기 설정된 제2 보정값으로 상기 연료 분사량을 제어하되, 상기 분사 모드가 상기 HSP 모드에서 상기 HOM 모드로 전환되는 경우, 상기 공연비와 목표 공연비의 편차가 0이 될 때까지, 상기 공연비와 상기 목표 공연비의 편차에 따라 변화되는 제3 보정값으로 상기 연료 분사량을 제어하는 것을 특징으로 할 수 있다.In order to achieve the above object, a fuel injection control device according to the present invention includes an engine including an injector that injects fuel into a combustion chamber; The fuel from the injector is divided into a Homogeneous Injection (HOM) mode in which fuel is injected only in the suction stroke, and a Homogeneous Split Injection (HSP) mode in which fuel is firstly injected in the suction stroke and secondaryly injected in the compression stroke. A control unit that controls the injection amount; and an oxygen sensor disposed in the exhaust pipe to measure the air-fuel ratio, wherein the control unit controls the fuel injection amount using a preset first correction value in the HSP mode, and controls the fuel injection amount with a preset second correction value in the HOM mode. Controlling the fuel injection amount, when the injection mode is switched from the HSP mode to the HOM mode, a third engine that changes according to the deviation between the air-fuel ratio and the target air-fuel ratio until the deviation between the air-fuel ratio and the target air-fuel ratio becomes 0. The fuel injection amount may be controlled using a correction value.

그리고, 본 발명에 의한 연료 분사 제어 장치는, 상기 산소 센서의 온도를 측정하는 온도 센서;를 더 포함하고, 상기 제어부는, 상기 분사 모드 전환시, 상기 온도 센서에서 측정된 상기 산소 센서의 온도가 기 설정된 온도 이하인 경우, 제2 보정값을 기반으로, 목표 공연비를 추종하기 위한 피드백 제어를 수행하여 상기 연료 분사량을 제어하는 것을 특징으로 할 수 있다.In addition, the fuel injection control device according to the present invention further includes a temperature sensor that measures the temperature of the oxygen sensor, and the control unit is configured to determine the temperature of the oxygen sensor measured by the temperature sensor when switching the injection mode. When the temperature is below a preset temperature, the fuel injection amount may be controlled by performing feedback control to track the target air-fuel ratio based on the second correction value.

한편, 상기 제어부는, 상기 분사 모드 전환시, 상기 HSP 모드가 지속된 시간이 기 설정된 시간보다 짧은 경우, 상기 제2 보정값을 기반으로, 목표 공연비를 추종하기 위한 피드백 제어를 수행하여 상기 연료 분사량을 제어하는 것을 특징으로 할 수 있다.Meanwhile, when switching the injection mode, if the time the HSP mode lasts is shorter than a preset time, the control unit performs feedback control to track the target air-fuel ratio based on the second correction value to determine the fuel injection amount. It may be characterized by controlling.

또한, 상기 제어부는, 상기 분사 모드 전환시, 상기 공연비와 상기 목표 공연비의 편차가 직전에 측정된 값보다 큰 경우, 상기 제1 보정값으로 상기 연료 분사량을 제어하는 것을 특징으로 할 수 있다.Additionally, when switching the injection mode, the control unit may control the fuel injection amount using the first correction value when the difference between the air-fuel ratio and the target air-fuel ratio is greater than the value measured immediately before.

나아가 상기 제어부는, 상기 분사 모드 전환시, 상기 공연비와 상기 목표 공연비의 편차가 직전에 측정된 값보다 작은 경우, 현재 공연비와 상기 목표 공연비의 편차(공연비 편차), 상기 공연비의 최댓값과 상기 목표 공연비의 편차(최대 공연비 편차), 제1 보정값 및 제2 보정값의 함수로 제3 보정값을 계산하는 것을 특징으로 할 수 있다.Furthermore, when switching the injection mode, the control unit, if the deviation between the air-fuel ratio and the target air-fuel ratio is smaller than the value measured immediately before, the control unit determines the difference between the current air-fuel ratio and the target air-fuel ratio (air-fuel ratio deviation), the maximum value of the air-fuel ratio, and the target air-fuel ratio. It may be characterized by calculating the third correction value as a function of the deviation (maximum air-fuel ratio deviation), the first correction value, and the second correction value.

여기서 상기 제3 보정값은, 하기 수학식 1에 따라 계산될 수 있다.Here, the third correction value can be calculated according to Equation 1 below.

[수학식 1][Equation 1]

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 연료 분사 제어 장치는, 연료 분사 모드가 HSP 모드에서 HOM 모드로 변경된 후, HOM 보정값을 사용하기에 적합한 엔진 상태에 도달될 때까지, 목표 공연비와 공연비의 편차에 따라 변화하는 보정값을 사용하여 연료 분사량을 제어할 수 있다. 따라서, 분사 모드 변경에 따른 급격한 연료 분사량 변화를 방지하여 목표 공연비와 실제 공연비의 편차를 감소시키고, 배기가스를 저감시킬 수 있는 효과가 있다.As described above, the fuel injection control device according to the present invention, after the fuel injection mode is changed from HSP mode to HOM mode, the difference between the target air-fuel ratio and the air-fuel ratio is maintained until an engine state suitable for using the HOM correction value is reached. The fuel injection amount can be controlled using a correction value that changes depending on the fuel injection amount. Therefore, there is an effect of preventing a sudden change in fuel injection amount due to a change in injection mode, reducing the deviation between the target air-fuel ratio and the actual air-fuel ratio, and reducing exhaust gas.

도 1은 종래의 연료 분사 방식에 따른 문제점을 설명하기 위한 그래프이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 연료 분사 제어 장치의 구성을 설명하기 위한 블록도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 연료 분사 제어 장치의 연료 분사량 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 연료 분사 제어 장치의 제3 보정값을 사용한 연료 분사량 제어를 설명하기 위한 그래프이다.
도 5는 종래의 연료 분사량 제어 로직과 본 발명의 실시예에 따른 연료 분사 제어 장치를 사용한 연료 분사량 제어 로직을 비교하기 위한 실험 결과 그래프이다.
Figure 1 is a graph to explain problems with the conventional fuel injection method.
Figure 2 is a block diagram for explaining the configuration of a fuel injection control device according to an embodiment of the present invention.
Figure 3 is a flowchart for explaining a method of controlling the fuel injection amount of the fuel injection control device according to an embodiment of the present invention.
Figure 4 is a graph for explaining fuel injection amount control using the third correction value of the fuel injection control device according to an embodiment of the present invention.
Figure 5 is a graph of experimental results for comparing a conventional fuel injection amount control logic and a fuel injection amount control logic using a fuel injection control device according to an embodiment of the present invention.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 구체적으로 설명하고자 한다. 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 의도는 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 해석되어야 한다. Since the present invention can make various changes and have various embodiments, specific embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail in the detailed description. This is not intended to limit the present invention to specific embodiments, and should be interpreted as including all changes, equivalents, and substitutes included in the spirit and technical scope of the present invention.

본 발명을 설명함에 있어서 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지 않을 수 있다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. In describing the present invention, terms such as first and second may be used to describe various components, but the components may not be limited by the terms. The above terms are solely for the purpose of distinguishing one component from another. For example, a first component may be named a second component, and similarly, the second component may also be named a first component without departing from the scope of the present invention.

"및/또는"이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함할 수 있다. The term “and/or” may include any of a plurality of related stated items or a combination of a plurality of related stated items.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급되는 경우는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해될 수 있다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해될 수 있다. When a component is said to be "connected" or "connected" to another component, it means that it may be directly connected to or connected to that other component, but that other components may also exist in between. It can be understood. On the other hand, when a component is referred to as being “directly connected” or “directly connected” to another component, it can be understood that there are no other components in between.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다. The terms used in this application are only used to describe specific embodiments and are not intended to limit the invention. Singular expressions may include plural expressions, unless the context clearly indicates otherwise.

본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것으로서, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해될 수 있다. In this application, terms such as “comprise” or “have” are intended to designate the presence of features, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof described in the specification, and one or more other features It can be understood that it does not exclude in advance the possibility of the existence or addition of elements, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가질 수 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석될 수 있으며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않을 수 있다. Unless otherwise defined, all terms used herein, including technical or scientific terms, may have the same meaning as commonly understood by a person of ordinary skill in the technical field to which the present invention pertains. Terms defined in commonly used dictionaries can be interpreted as having meanings consistent with the meanings they have in the context of related technologies, and unless clearly defined in this application, are interpreted as having an ideal or excessively formal meaning. It may not work.

아울러, 이하의 실시예는 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것으로서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.In addition, the following examples are provided to provide a more complete explanation to those with average knowledge in the art, and the shapes and sizes of elements in the drawings may be exaggerated for clearer explanation.

도 1은 종래의 연료 분사 방식에 따른 문제점을 설명하기 위한 그래프이다.Figure 1 is a graph to explain problems with the conventional fuel injection method.

GDI(Gasoline Direct Injection) 방식의 엔진은, 흡입 행정 중 1회 연료 분사 후 압축 행정 중 1, 2회 추가 연료를 분사하는 균질 분할 분사(Homogeneous Split Injection; HSP) 및 흡입 행정 중에만 분사를 수행하는 균질 분사(Homogeneous Injection; HOM)을 수행할 수 있다. GDI (Gasoline Direct Injection) engines use Homogeneous Split Injection (HSP), which injects fuel once during the intake stroke and then injects additional fuel once or twice during the compression stroke, and injection only during the intake stroke. Homogeneous Injection (HOM) can be performed.

HSP 모드는 촉매 히팅(활성화)을 위해 점화시기가 지연되는 경우에도 정상 연소를 수행하기 위한 연료 분사 모드다. 따라서 HSP 모드는 냉간 시동 후 촉매가 활성화될 때 까지만 적용되며, 촉매가 활성화된 이후에는 HOM 모드로 연료 분사 모드가 전환된다.HSP mode is a fuel injection mode to perform normal combustion even when the ignition timing is delayed for catalyst heating (activation). Therefore, HSP mode is applied only until the catalyst is activated after a cold start, and after the catalyst is activated, the fuel injection mode switches to HOM mode.

엔진제어시스템(Engine Management System; EMS)은 시동 후 엔진 안정화 전까지 엔진 내부로 이물질이 유입되어 발생할 수 있는 흡기량 계산 간섭에 의한 연료 손실을 최소화하기 위하여 각 연료 분사 모드에 따라 기 설정된 연료 분사량 보정값을 적용한다. The Engine Management System (EMS) adjusts the preset fuel injection amount correction value for each fuel injection mode to minimize fuel loss due to interference with intake air volume calculation that may occur due to foreign substances entering the engine after starting and before engine stabilization. Apply.

즉, 엔진 안정화 전, HSP 모드에서는 HSP 모드에 맞는 연료 분사량 보정값(이하, 제1 보정값)을 적용하고, HOM 모드에서는 HOM 모드에 맞는 연료 분사량 보정값(이하, 제2 보정값)을 적용한다.In other words, before engine stabilization, in HSP mode, the fuel injection amount correction value (hereinafter referred to as first correction value) appropriate for the HSP mode is applied, and in HOM mode, the fuel injection amount correction value (hereinafter referred to as second correction value) appropriate for HOM mode is applied. do.

그런데 HSP 모드에서 HOM 모드로 연료 분사 모드가 변경되더라도, 모드가 변경된 직후에는 아직 제1 보정값이 적용되는 것이 바람직하며, 시간에 따라 서서히 제2 보정값이 적용되기에 적합한 환경으로 변화된다.However, even if the fuel injection mode is changed from HSP mode to HOM mode, it is preferable that the first correction value is still applied immediately after the mode is changed, and the environment gradually changes over time to an environment suitable for applying the second correction value.

그럼에도 HSP 모드에서 HOM 모드로 변경시, 연료 분사량 보정값이 즉시 제1 보정값에서 제2 보정값으로 전환되면 연료분사량의 급격한 변화가 발생한다.(도 1 참조) 이러한 연료량의 급격한 변화는 공연비 과농후 및 배기가스 배출 과다의 원인이 된다.Nevertheless, when changing from HSP mode to HOM mode, if the fuel injection amount correction value is immediately converted from the first correction value to the second correction value, a sudden change in the fuel injection amount occurs (see Figure 1). This sudden change in the fuel amount causes an excessive air-fuel ratio. It causes excessive concentration and exhaust gas emissions.

위와 같은 연료 분사량의 급격한 변화를 방지하기 위하여, 종래에는 제2 보정값을 기반으로 공연비 편차를 0에 수렴하게 하여 목표 공연비를 추종하는 피드백 제어를 수행하여 연료 분사량을 제어하였다. 그러나 피드백 제어를 하여도 연료 분사량의 급격한 변화는 어느정도 발생되며 과도 상태에서 일정 기간 연료 분사량의 진동이 발생되므로 배기가스 저감 성능이 충분하지 못한 문제가 있었다.In order to prevent rapid changes in the fuel injection amount as described above, conventionally, the fuel injection amount was controlled by performing feedback control to track the target air fuel ratio by converging the air-fuel ratio deviation to 0 based on the second correction value. However, even with feedback control, rapid changes in fuel injection amount occur to some extent, and oscillation of fuel injection amount occurs for a certain period of time in transient conditions, so there is a problem of insufficient exhaust gas reduction performance.

연료 분사량의 급격한 변화를 방지할 수 있는 다른 방법으로는, 제1 보정값 또는 제2 보정값 중 어느 하나 만을 지속하여 사용하여 연료 분사량을 제어하는 것을 생각할 수 있다.Another way to prevent sudden changes in the fuel injection amount is to control the fuel injection amount by continuously using either the first correction value or the second correction value.

그러나 분사 모드에 관계없이 제1 보정값만을 사용할 경우, 제2 보정값 대비 적은 연료량이 지속 분사되므로 불안정한 공회전의 가능성이 존재한다.However, if only the first correction value is used regardless of the injection mode, a smaller amount of fuel is continuously injected compared to the second correction value, so there is a possibility of unstable idling.

반대로 분사 모드에 관계없이 제2 보정값만을 사용할 경우, 냉간 시동시 촉매 히팅 전 지나치게 많은 연료가 분사되므로 엔진 성능이 최적화되기 어렵다.Conversely, if only the second correction value is used regardless of the injection mode, it is difficult to optimize engine performance because too much fuel is injected before catalyst heating during cold start.

따라서 위와 같이 어느 하나의 보정값만을 사용하여 연료 분사량을 제어하는 것은 종래 기술의 문제를 해결하기에 적절하지 아니하므로 새로운 방식의 연료 분사량 보정이 이루어질 필요가 있다.Therefore, controlling the fuel injection amount using only one correction value as described above is not appropriate to solve the problems of the prior art, so a new method of fuel injection amount correction is needed.

본 발명은 위와 같은 종래 기술의 문제점을 해결할 수 있는 연료 분사 제어 장치를 개시한다.The present invention discloses a fuel injection control device that can solve the above problems of the prior art.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 연료 분사 제어 장치(1)의 구성을 설명하기 위한 블록도이다.Figure 2 is a block diagram for explaining the configuration of the fuel injection control device 1 according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 실시예에 따른 연료 분사 제어 장치(1)는, 연소실(101)에 연료를 분사하는 인젝터(100)를 포함하는 엔진(10), 인젝터(100)의 연료 분사량을 제어하는 제어부(11) 및 배기관에 배치되어 공연비를 측정하는 산소 센서(13)를 포함할 수 있다.The fuel injection control device 1 according to an embodiment of the present invention includes an engine 10 including an injector 100 that injects fuel into a combustion chamber 101, and a control unit 11 that controls the fuel injection amount of the injector 100. ) and an oxygen sensor 13 disposed in the exhaust pipe to measure the air-fuel ratio.

제어부(11)는, 연료 분사 모드에 따라 인젝터(100)의 연료 분사량을 제어할 수 있다. 구체적으로, HSP 모드에서는 기 설정된 제1 보정값으로 연료 분사량을 제어하고, HOM 모드에서는 기 설정된 제2 보정값으로 연료 분사량을 제어할 수 있다.The control unit 11 may control the fuel injection amount of the injector 100 according to the fuel injection mode. Specifically, in HSP mode, the fuel injection amount can be controlled using a preset first correction value, and in HOM mode, the fuel injection amount can be controlled using a preset second correction value.

산소 센서(13)는 배기관 내부에 배치되어, 공연비(공기 대 연소 비율; Air Fuel Ratio)를 측정할 수 있는 구성요소이다. 이론상, 공기 대 연소의 중량 비율이 14.7:1 일 때 휘발유와 산소가 산화 반응을 일으켜서 완전 연소를 하여 촉매 변환 장치가 최상의 정화 효과를 낼 수 있고, 배기가스의 배출이 최소화될 수 있다.The oxygen sensor 13 is a component that is placed inside the exhaust pipe and can measure the air fuel ratio (air-to-combustion ratio). In theory, when the weight ratio of air to combustion is 14.7:1, gasoline and oxygen undergo an oxidation reaction and complete combustion, so the catalytic converter can achieve the best purification effect and minimize exhaust gas emissions.

이하에서, 14.7:1의 공기 대 연소 비율을 "목표 공연비"라 하고, 현재 측정되는 공연비를 "현재 공연비"라 하며, 목표 공연비와 현재 공연비의 편차를 "공연비 편차"라고 한다.Hereinafter, the air-to-combustion ratio of 14.7:1 is referred to as the “target air-fuel ratio,” the currently measured air-fuel ratio is referred to as the “current air-fuel ratio,” and the deviation between the target air-fuel ratio and the current air-fuel ratio is referred to as the “air-fuel ratio deviation.”

이때 산소 센서(13)가 공연비를 정확히 측정하려면 적정 온도로 히팅이 되어야 한다.At this time, in order for the oxygen sensor 13 to accurately measure the air-fuel ratio, it must be heated to an appropriate temperature.

본 발명의 실시예에 따른 연료 분사 제어 장치(1)는 산소 센서(13)의 온도를 측정하는 온도 센서(14)를 더 포함할 수 있다.The fuel injection control device 1 according to an embodiment of the present invention may further include a temperature sensor 14 that measures the temperature of the oxygen sensor 13.

온도 센서(14)는 산소 센서(13)의 온도가 공연비 측정에 적합한 상기 적정 온도로 히팅이 되었는지 여부를 측정하기 위한 구성요소이다. The temperature sensor 14 is a component that measures whether the temperature of the oxygen sensor 13 has been heated to the appropriate temperature suitable for measuring the air-fuel ratio.

이하에서, 도 3 및 도 4과 함께 위 구성요소들을 포함하는 연료 분사 제어 장치(1)가 연료 분사량을 제어하는 구체적인 방법에 대하여 설명한다.Hereinafter, a specific method by which the fuel injection control device 1 including the above components controls the fuel injection amount will be described in conjunction with FIGS. 3 and 4.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 연료 분사 제어 장치(1)의 연료 분사량 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 연료 분사 제어 장치(1)의 제3 보정값을 사용한 연료 분사량 제어를 설명하기 위한 그래프이다.FIG. 3 is a flowchart for explaining a method of controlling the fuel injection amount of the fuel injection control device 1 according to an embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a third correction method of the fuel injection control device 1 according to an embodiment of the present invention. This is a graph to explain fuel injection amount control using values.

제어부(11)는, 현재 연료 분사 모드가 HSP 모드인지 여부를 판단하여 연료 분사량을 제어할 수 있다.(S101) The control unit 11 may control the fuel injection amount by determining whether the current fuel injection mode is the HSP mode (S101).

구체적으로, 현재 연료 분사 모드가 HSP 모드인 경우 HSP 모드에 맞게 기 설정된 제1 보정값을 사용하여 인젝터(100)의 연료 분사량을 제어할 수 있다.(S102) Specifically, when the current fuel injection mode is the HSP mode, the fuel injection amount of the injector 100 can be controlled using the first correction value preset for the HSP mode (S102).

HSP 모드는 촉매 히팅(활성화)을 위해 점화시기가 지연되는 경우에도 정상 연소를 수행하기 위한 연료 분사 모드이므로, 촉매 히팅이 완료된 이후에는 분사 모드가 HOM 모드로 변경될 수 있고 이 경우 다른 보정값의 사용이 필요할 수 있다. 따라서 제1 보정값을 사용하는 경우(S102) 연료 분사 모드가 계속하여 HSP 모드인지 여부를(즉, 계속하여 제1 보정값을 사용해야 하는 상태인지) 다시 판단할 수 있다.(S101) HSP mode is a fuel injection mode to perform normal combustion even when the ignition timing is delayed for catalyst heating (activation). Therefore, after catalyst heating is completed, the injection mode can be changed to HOM mode, and in this case, different correction values are used. Use may be necessary. Therefore, when using the first correction value (S102), it can be determined again whether the fuel injection mode continues to be the HSP mode (i.e., whether the first correction value must be continuously used) (S101).

현재 연료 분사 모드가 HSP 모드가 아닌 경우, 분사 모드가 HSP 모드에서 HOM 모드로 변경되는지 판단하여 연료 분사량을 제어할 수 있다.(S103) 분사 모드의 변경 여부는 촉매 히팅 완료 여부에 의하여 결정된다.If the current fuel injection mode is not HSP mode, the fuel injection amount can be controlled by determining whether the injection mode changes from HSP mode to HOM mode (S103). Whether or not the injection mode is changed is determined by whether or not catalyst heating is completed.

구체적으로, HSP 모드에서 HOM 모드로 연료 분사 모드가 변경되지 않는 경우, 계속하여 HOM 모드였던 것으로 판단하여 HOM 모드에 맞게 기 설정된 제2 설정값을 사용하여 인젝터(100)의 연료 분사량을 제어할 수 있다.(S104) Specifically, when the fuel injection mode does not change from HSP mode to HOM mode, it is determined that the HOM mode has continued, and the fuel injection amount of the injector 100 can be controlled using the second setting value preset for the HOM mode. Yes. (S104)

HOM 모드에서는 더 이상 분사 모드가 변경되지 않으므로, 계속하여 제2 설정값을 사용할 수 있다. 냉간 시동이 아닌 경우 등 촉매가 이미 히팅이 충분히 되어있는 경우, HSP 모드를 거치지 않고 처음부터 HOM 모드로 연료가 분사될 수 있는데 그러한 경우 S104 단계가 수행될 수 있다.Since the injection mode is no longer changed in HOM mode, the second set value can continue to be used. If the catalyst is already sufficiently heated, such as in the case of a non-cold start, fuel may be injected in HOM mode from the beginning without going through HSP mode. In such case, step S104 may be performed.

HSP 모드에서 HOM 모드로 연료 분사 모드가 변경되는 경우, 온도 센서(14)로부터 측정된 산소 센서(13)의 온도가 기 설정 온도 이상인지 판단할 수 있다.(S105) 산소 센서(13)가 히팅에 의해 적정 온도에 도달해야 정확한 공연비를 측정할 수 있기 때문이다.When the fuel injection mode is changed from HSP mode to HOM mode, it can be determined whether the temperature of the oxygen sensor 13 measured by the temperature sensor 14 is higher than the preset temperature (S105). The oxygen sensor 13 is heated. This is because the correct air-fuel ratio can be measured only when the appropriate temperature is reached.

산소 센서(13)의 온도가 기 설정 온도 이상이 아닌 경우, HOM 모드에 맞는 제2 설정값을 기반으로 목표 공연비를 추종하는 피드백 제어를 수행하여 연료 분사량을 제어할 수 있다.(S107) If the temperature of the oxygen sensor 13 is not higher than the preset temperature, the fuel injection amount can be controlled by performing feedback control to track the target air-fuel ratio based on the second set value suitable for the HOM mode (S107).

산소 센서(13)의 온도가 기 설정 온도 이상으로 충분히 히팅된 경우, 공연비를 정확히 측정할 수 있으므로, 후술할 S108 단계를 수행할 수 있다.When the temperature of the oxygen sensor 13 is sufficiently heated above the preset temperature, the air-fuel ratio can be accurately measured, and step S108, which will be described later, can be performed.

HSP 모드에서 HOM 모드로 연료 분사 모드가 변경되는 경우, HSP 모드가 기 설정시간 이상 지속됐는지 여부를 더 판단할 수 있다.(S106) 엔진이 HSP 모드에 의해 영향을 충분히 받은 경우에 후술할 제3 보정값을 사용하는 것이 적절하기 때문이다.When the fuel injection mode is changed from HSP mode to HOM mode, it can be further determined whether the HSP mode has continued for more than a preset time (S106). If the engine is sufficiently affected by the HSP mode, the third method, which will be described later, This is because it is appropriate to use correction values.

HSP 모드가 기 설정시간보다 짧게 수행된 경우, HOM 모드에 맞는 제2 설정값을 기반으로 목표 공연비를 추종하는 피드백 제어를 수행하여 연료 분사량을 제어할 수 있다.(S107)If the HSP mode is performed shorter than the preset time, the fuel injection amount can be controlled by performing feedback control that follows the target air-fuel ratio based on the second set value suitable for the HOM mode (S107).

HSP 모드가 기 설정시간 이상 지속된 경우, 엔진이 HSP 모드에 의해 충분한 영향이 가해졌으므로 후술할 S108 단계를 수행할 수 있다.If the HSP mode continues for more than a preset time, step S108, which will be described later, can be performed because the engine has been sufficiently affected by the HSP mode.

전술한 산소 센서(13)의 온도 판단(S105)및 HSP 모드의 지속시간 판단(S106)은 병렬적으로 이루어질 수 있으며, 산소 센서(13)의 온도 판단(S105) 후에 HSP 모드의 지속 시간 판단(S106)이 수행되어야 하는 것은 아니다. 따라서 도 3의 흐름도와 달리, HSP 모드의 지속시간 판단(S106)이 먼저 수행된 후 산소 센서(13)의 온도 판단(S105)이 이루어져도 무방하다.The temperature determination (S105) of the oxygen sensor 13 and the duration determination of the HSP mode (S106) can be made in parallel, and the duration of the HSP mode is determined after the temperature determination (S105) of the oxygen sensor 13 ( S106) does not have to be performed. Therefore, unlike the flowchart of FIG. 3, the duration of the HSP mode (S106) may be determined first, and then the temperature of the oxygen sensor 13 (S105) may be determined.

환언하면, "산소 센서(13)의 온도가 기 설정 온도보다 높을 것" 및 "HSP 모드의 지속 시간이 기 설정 시간보다 길 것"은 각각 본 발명에 의한 연료 분사량 제어를 시작하기 위한 조건으로서, 각 조건의 우선순위는 없다. In other words, “the temperature of the oxygen sensor 13 will be higher than the preset temperature” and “the duration of the HSP mode will be longer than the preset time” are conditions for starting fuel injection amount control according to the present invention, respectively, There is no priority for each condition.

따라서 두 조건이 만족되지 않으면 종래의 피드백 제어가 수행(S107)되고, 두 조건이 만족되면, 피드백 제어는 수행되지 않으며, 이하에서 설명하는 바와 같이 공연비 편차가 최댓값에 도달하였는지 판단하는 단계를 수행(S108)하게 된다.Therefore, if the two conditions are not satisfied, the conventional feedback control is performed (S107), and if the two conditions are satisfied, the feedback control is not performed, and a step is performed to determine whether the air-fuel ratio deviation has reached the maximum value as described below ( S108).

산소 센서(13)는 배기관에 배치되어 현재 공연비를 측정할 수 있다.The oxygen sensor 13 can be placed in the exhaust pipe to measure the current air-fuel ratio.

도 4를 참조하면, 목표 공연비와 산소 센서(13)에 의하여 측정된 현재 공연비의 차이를 의미하는 공연비 편차는, 분사 모드가 변경된 후 서서히 증가된다. Referring to FIG. 4, the air-fuel ratio deviation, which refers to the difference between the target air-fuel ratio and the current air-fuel ratio measured by the oxygen sensor 13, gradually increases after the injection mode is changed.

분사 모드 변경 후 공연비 편차는 최댓값에 도달한 후 서서히 감소하여 0에 수렴하는데, 공연비 편차가 최댓값에 도달하기 전에는 분사 모드 변경 직후 공연비 편차가 제대로 측정되지 않는다.(이하에서 공연비 편차의 최댓값은 '최대 공연비 편차' 라고 한다.)After changing the injection mode, the air-fuel ratio deviation reaches the maximum value and then gradually decreases and converges to 0. However, before the air-fuel ratio deviation reaches the maximum value, the air-fuel ratio deviation is not properly measured immediately after changing the injection mode. (Hereinafter, the maximum value of the air-fuel ratio deviation is referred to as 'maximum'. It is called ‘air-fuel ratio deviation’.)

본 발명에 의하면, 제3 보정값은 공연비 편차에 따라 변화하는 값이므로, 공연비 편차가 제대로 측정될 수 있는 경우에 사용되어야 한다.According to the present invention, the third correction value is a value that changes according to the air-fuel ratio deviation, and therefore should be used when the air-fuel ratio deviation can be properly measured.

따라서, 주기적으로 측정된 공연비 편차가 분사 모드 변경 후 최대 공연비 편차에 도달하기 이전으로 판단(S108)되면 아직 제3 보정값을 사용할 수 없으므로 HSP 모드에서 사용하고 있던 제1 보정값을 사용하고(S109), 최대 공연비 편차에 도달한 이후부터 제3 보정값을 사용하여 연료 분사량을 제어할 수 있다.(S110)Therefore, if the periodically measured air-fuel ratio deviation is determined to be before reaching the maximum air-fuel ratio deviation after changing the injection mode (S108), the third correction value cannot be used yet, so the first correction value used in HSP mode is used (S109) ), the fuel injection amount can be controlled using the third correction value after reaching the maximum air-fuel ratio deviation (S110).

구체적으로, 분사 모드 전환 후, 특정 시점에 측정된 공연비 편차가 직전에 측정된 공연비 편차보다 큰 경우, 아직 최대 공연비 편차에 도달하지 못한 것으로 판단하여(S108) 제1 보정값을 사용하여 연료 분사량을 제어할 수 있다.(S109) Specifically, after switching to the injection mode, if the air-fuel ratio deviation measured at a specific point in time is greater than the air-fuel ratio deviation measured immediately before, it is determined that the maximum air-fuel ratio deviation has not yet been reached (S108) and the fuel injection amount is adjusted using the first correction value. Can be controlled. (S109)

이후 지속하여 공연비 편차를 모니터링 하여 특정 시점에 측정된 공연비 편차가 직전에 측정된 공연비 편차보다 작은 경우, 최대 공연비 편차에 도달한 것으로 판단하여(S108) 제3 보정값을 사용하여 연료 분사량을 제어할 수 있다.(S110) Afterwards, the air-fuel ratio deviation is continuously monitored, and if the air-fuel ratio deviation measured at a specific point in time is smaller than the air-fuel ratio deviation measured immediately before, it is determined that the maximum air-fuel ratio deviation has been reached (S108) and the fuel injection amount can be controlled using the third correction value. (S110)

여기서 제3 보정값은, 공연비 편차, 최대 공연비 편차, 제1 보정값 및 제2 보정값의 함수로 계산될 수 있다.Here, the third correction value may be calculated as a function of the air-fuel ratio deviation, the maximum air-fuel ratio deviation, the first correction value, and the second correction value.

구체적으로, 제3 보정값은, 하기 수학식 1에 따라 계산될 수 있다.Specifically, the third correction value can be calculated according to Equation 1 below.

[수학식 1][Equation 1]

위 식에 의하면, 제3 보정값은 최대 공연비 편차에서 제1 보정값과 같으며, 시간이 흐르며 공연비 편차가 0에 수렴하면 제2 보정값과 같게 된다.According to the above equation, the third correction value is equal to the first correction value at the maximum air-fuel ratio deviation, and becomes equal to the second correction value when the air-fuel ratio deviation converges to 0 over time.

즉, 제3 보정값은 제1 보정값에서 출발하여 제2 보정값으로 수렴하게 된다.That is, the third correction value starts from the first correction value and converges to the second correction value.

제3 보정값을 사용하여 연료 분사량을 제어한 이후(S110) 공연비 편차가 0인지 판단할 수 있다.(S111) 공연비 편차가 0이 아닌 경우 계속하여 제3 보정값을 사용하며, 공연비 편차가 0이 되면 제3 보정값을 사용한 연료 분사량 보정은 종료된다.After controlling the fuel injection amount using the third correction value (S110), it can be determined whether the air-fuel ratio deviation is 0. (S111) If the air-fuel ratio deviation is not 0, the third correction value is continued to be used, and the air-fuel ratio deviation is 0. At this point, the fuel injection amount correction using the third correction value ends.

도 5는 종래의 연료 분사량 제어 로직과 본 발명의 실시예에 따른 연료 분사 제어 장치(1)를 사용한 연료 분사량을 제어 로직을 비교하기 위한 실험 결과 그래프이다.Figure 5 is a graph of experimental results for comparing a conventional fuel injection amount control logic and a fuel injection amount control logic using the fuel injection control device 1 according to an embodiment of the present invention.

도 5에서 좌측은 종래의 연료 분사량 제어 로직에 의한 연료 보정값이 시간에 따라 변화하는 실험예이고, 우측은 본 발명의 실시예에 따른 연료 분사 제어 장치(1)의 로직에 의한 연료 보정값이 시간에 따라 변화하는 실험예이다.In FIG. 5, the left side is an experimental example in which the fuel correction value based on the conventional fuel injection quantity control logic changes over time, and the right side is the fuel correction value based on the logic of the fuel injection control device 1 according to the embodiment of the present invention. This is an example of an experiment that changes over time.

도시된 바와 같이, 종래의 연료 분사량 제어 로직에 의하면, 연료 분사 모드가 변경된 직후에 연료 분사량의 급격한 변화(단차)가 발생하나, 본 발명의 실시예에 따른 연료 분사 제어 장치(1)의 로직에 의하면, 연료 분사량의 변화가 거의 없다.As shown, according to the conventional fuel injection amount control logic, a sudden change (step difference) in the fuel injection amount occurs immediately after the fuel injection mode is changed, but according to the logic of the fuel injection control device 1 according to the embodiment of the present invention, According to this, there is almost no change in fuel injection amount.

위 비교 실험예에 의하면, 본 발명의 실시예에 따른 연료 분사 제어 장치(1)를 사용하여 연료 분사량을 제어하면, 연료 분사 모드 변경에 따른 연료 분사량의 급격한 변화를 완화시키고, 공연비 편차를 감소시키며 배기가스를 저감시킬 수 있는 효과가 있음을 알 수 있다.According to the comparative experimental example above, when the fuel injection amount is controlled using the fuel injection control device 1 according to the embodiment of the present invention, the sudden change in the fuel injection amount due to the change in fuel injection mode is alleviated, the air-fuel ratio deviation is reduced, and It can be seen that there is an effect of reducing exhaust gas.

이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명은 본 발명의 기술적 사상 내에서 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함은 명백하다.Although the present invention has been described in detail through specific examples, this is for detailed explanation of the present invention, and the present invention is not limited thereto, and the present invention is intended to be understood by those skilled in the art within the technical spirit of the present invention. It is clear that modification or improvement is possible.

본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 영역에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의하여 명확해질 것이다. All simple modifications or changes of the present invention fall within the scope of the present invention, and the specific scope of protection of the present invention will be made clear by the appended claims.

1: 연료 분사 제어 장치
10: 엔진
11: 제어부
13: 산소 센서
14: 온도 센서
100: 인젝터
101: 연소실
1: Fuel injection control unit
10: engine
11: control unit
13: Oxygen sensor
14: temperature sensor
100: injector
101: combustion chamber

Claims (6)

연소실에 연료를 분사하는 인젝터를 포함하는 엔진;
연료를 흡입 행정에서만 분사하는 균질 분사(Homogeneous Injection; HOM) 모드와, 연료를 흡입 행정에서 1차 분사 및 압축 행정에서 2차 분사하는 균질 분할 분사(Homogeneous Split Injection; HSP) 모드로 상기 인젝터의 연료 분사량을 제어하는 제어부; 및
배기관에 배치되어 공연비를 측정하는 산소 센서;를 포함하고,
상기 제어부는,
상기 HSP 모드에서는 기 설정된 제1 보정값으로 상기 연료 분사량을 제어하고, 상기 HOM 모드에서는 기 설정된 제2 보정값으로 상기 연료 분사량을 제어하되,
상기 HSP 모드에서 상기 HOM 모드로 분사 모드가 전환되고, 상기 산소 센서의 온도가 기 설정된 온도보다 높고 상기 HSP 모드가 지속된 시간이 기 설정된 시간보다 길 경우, 상기 공연비와 목표 공연비의 편차가 0이 될 때까지, 상기 공연비와 상기 목표 공연비의 편차에 따라 변화되는 제3 보정값으로 상기 연료 분사량을 제어하는 것을 특징으로 하는 연료 분사 제어 장치.
An engine including an injector that injects fuel into a combustion chamber;
The fuel from the injector is divided into a Homogeneous Injection (HOM) mode in which fuel is injected only in the suction stroke, and a Homogeneous Split Injection (HSP) mode in which fuel is firstly injected in the suction stroke and secondaryly injected in the compression stroke. A control unit that controls the injection amount; and
It includes an oxygen sensor disposed in the exhaust pipe to measure the air-fuel ratio,
The control unit,
In the HSP mode, the fuel injection amount is controlled by a preset first correction value, and in the HOM mode, the fuel injection amount is controlled by a preset second correction value,
When the injection mode is switched from the HSP mode to the HOM mode, the temperature of the oxygen sensor is higher than the preset temperature, and the time for which the HSP mode continues is longer than the preset time, the deviation between the air-fuel ratio and the target air-fuel ratio is 0. A fuel injection control device characterized in that the fuel injection amount is controlled by a third correction value that changes according to the deviation between the air-fuel ratio and the target air-fuel ratio until
제1항에 있어서,
상기 산소 센서의 온도를 측정하는 온도 센서;
를 더 포함하고,
상기 제어부는,
상기 HSP 모드에서 상기 HOM 모드로 분사 모드가 전환시, 상기 온도 센서에서 측정된 상기 산소 센서의 온도가 기 설정된 온도 이하인 경우, 제2 보정값을 기반으로, 목표 공연비를 추종하기 위한 피드백 제어를 수행하여 상기 연료 분사량을 제어하는 것을 특징으로 하는 연료 분사 제어 장치.
According to paragraph 1,
A temperature sensor that measures the temperature of the oxygen sensor;
It further includes,
The control unit,
When the injection mode is switched from the HSP mode to the HOM mode, if the temperature of the oxygen sensor measured by the temperature sensor is below a preset temperature, feedback control is performed to track the target air-fuel ratio based on the second correction value. A fuel injection control device characterized in that it controls the fuel injection amount.
제1항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 HSP 모드에서 상기 HOM 모드로 분사 모드가 전환시, 상기 HSP 모드가 지속된 시간이 기 설정된 시간보다 짧은 경우, 상기 제2 보정값을 기반으로, 목표 공연비를 추종하기 위한 피드백 제어를 수행하여 상기 연료 분사량을 제어하는 것을 특징으로 하는 연료 분사 제어 장치.
According to paragraph 1,
The control unit,
When the injection mode is switched from the HSP mode to the HOM mode, if the duration of the HSP mode is shorter than a preset time, feedback control to track the target air-fuel ratio is performed based on the second correction value to A fuel injection control device characterized in that it controls the fuel injection amount.
제1항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 HSP 모드에서 상기 HOM 모드로 분사 모드가 전환시, 상기 공연비와 상기 목표 공연비의 편차가 직전에 측정된 값보다 큰 경우, 상기 제1 보정값으로 상기 연료 분사량을 제어하는 것을 특징으로 하는 연료 분사 제어 장치.
According to paragraph 1,
The control unit,
When the injection mode is switched from the HSP mode to the HOM mode, if the difference between the air-fuel ratio and the target air-fuel ratio is greater than the immediately previously measured value, the fuel injection amount is controlled by the first correction value. controller.
제1항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 HSP 모드에서 상기 HOM 모드로 분사 모드가 전환시, 상기 공연비와 상기 목표 공연비의 편차가 직전에 측정된 값보다 작은 경우, 현재 공연비와 상기 목표 공연비의 편차(공연비 편차), 상기 공연비의 최댓값과 상기 목표 공연비의 편차(최대 공연비 편차), 제1 보정값 및 제2 보정값의 함수로 제3 보정값을 계산하는 것을 특징으로 하는 연료 분사 제어 장치.
According to paragraph 1,
The control unit,
When the injection mode is switched from the HSP mode to the HOM mode, if the deviation between the air-fuel ratio and the target air-fuel ratio is smaller than the value measured immediately before, the deviation between the current air-fuel ratio and the target air-fuel ratio (air-fuel ratio deviation), the maximum value of the air-fuel ratio, and A fuel injection control device, characterized in that calculating a third correction value as a function of the deviation of the target air-fuel ratio (maximum air-fuel ratio deviation), the first correction value, and the second correction value.
제5항에 있어서,
상기 제3 보정값은, 하기 수학식 1에 따라 계산되는 것을 특징으로 하는 연료 분사 제어 장치.
[수학식 1]


According to clause 5,
The third correction value is calculated according to Equation 1 below.
[Equation 1]


KR1020220006009A 2022-01-14 2022-01-14 Fuel injection control device KR102581410B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020220006009A KR102581410B1 (en) 2022-01-14 2022-01-14 Fuel injection control device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020220006009A KR102581410B1 (en) 2022-01-14 2022-01-14 Fuel injection control device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20230110012A KR20230110012A (en) 2023-07-21
KR102581410B1 true KR102581410B1 (en) 2023-09-20

Family

ID=87430005

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020220006009A KR102581410B1 (en) 2022-01-14 2022-01-14 Fuel injection control device

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102581410B1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004068624A (en) 2002-08-01 2004-03-04 Nissan Motor Co Ltd Exhaust purification apparatus and method for internal combustion engine
JP2006307739A (en) * 2005-04-28 2006-11-09 Denso Corp Control device of cylinder injection internal combustion engine
JP2009068503A (en) 2009-01-08 2009-04-02 Denso Corp Control device of cylinder injection internal combustion engine
KR101754324B1 (en) 2015-12-29 2017-07-19 주식회사 현대케피코 Device for correcting the fuel amount and method thereof

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3590239B2 (en) * 1997-09-02 2004-11-17 株式会社日立ユニシアオートモティブ Fuel injection control device for direct injection gasoline engine
DE19909658A1 (en) * 1999-03-05 2000-09-07 Bosch Gmbh Robert Method and device for operating an internal combustion engine with gasoline direct injection
KR100394652B1 (en) * 2000-12-30 2003-08-14 기아자동차주식회사 Fuel injection control method of using feedback
KR101145626B1 (en) * 2009-11-17 2012-05-15 기아자동차주식회사 Apparatus for control fuel quantity of gasoline direct injection engine and method thereof

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004068624A (en) 2002-08-01 2004-03-04 Nissan Motor Co Ltd Exhaust purification apparatus and method for internal combustion engine
JP2006307739A (en) * 2005-04-28 2006-11-09 Denso Corp Control device of cylinder injection internal combustion engine
JP2009068503A (en) 2009-01-08 2009-04-02 Denso Corp Control device of cylinder injection internal combustion engine
KR101754324B1 (en) 2015-12-29 2017-07-19 주식회사 현대케피코 Device for correcting the fuel amount and method thereof

Also Published As

Publication number Publication date
KR20230110012A (en) 2023-07-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6708668B2 (en) Control system and method for direct-injection spark-ignition engine
KR100773276B1 (en) Internal combustion engine air/fuel ratio controller
JP5590243B2 (en) Diesel engine combustion control device and control method
RU2350776C1 (en) Ice control device
US20040244364A1 (en) Engine control and catalyst monitoring with downstream exhaust gas sensors
JP2005155367A (en) Fuel injection control device for internal combustion engine
EP2047091B1 (en) Control apparatus and control method of in-cylinder injection type spark ignition internal combustion engine
JP2008309036A (en) Fuel estimation device
US8005606B2 (en) Idle control system of direct-cylinder-fuel-injection spark-ignition engine
JP4007384B2 (en) Air-fuel ratio control device for internal combustion engine
US7181902B2 (en) Coordinated engine control for lean NOx trap regeneration
US10344693B2 (en) Control apparatus for gasoline engine
KR102581410B1 (en) Fuel injection control device
US20090118978A1 (en) Combustion control system of a diesel engine
JP2014066154A (en) Control device of internal combustion engine
JP2006214285A (en) Fuel injection control device
JP2008274789A (en) Control system for direct injection engine
JP3902589B2 (en) Control device for internal combustion engine
JP5477498B2 (en) Control device for internal combustion engine
RU2626179C1 (en) Control unit for internal combustion engine
JP3982626B2 (en) Control device for internal combustion engine
JP2009103095A (en) Combustion control device for diesel engine
JP3803594B2 (en) Exhaust gas purification method for internal combustion engines
KR100488211B1 (en) Engine control device
JP2004346868A (en) Control device for cylinder injection type internal combustion engine

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant