KR19980017148A - 시동시 분사 연료량 제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차의 연료 분사 제어방법에 관한 것으로, 엔진의 최초 시동요구에 엔진의 정상적인 폭발이 이루어지지 않고 스톨된 경우 또는 시동후 소정의 RPM까지 상승되지 못하고 엔진이 스톨된 경우 재 시동의 요구가 검출되면 실린더측에 재 분사되는 인젝션량의 보정으로 엔진의 폭발시 과도한 혼합기에 의한 불완전 연소를 배제하여 배기가스의 농도를 안정화시키도록 한 것이다.

본 발명은 이그니션 리셋의 모드에서 스위칭수단으로부터 시동의 요구가 검출되면 설정된 프로그램에 따라 동시 분사 및 크랭크 샤프트 회전각도에 따른 보정 분사 연료량을 산출한 후 인젝터를 통해 각각의 실린더측에 분사하는 과정과, 각 실린더에 불꽃 방전을 통해 시동을 유도한 후 엔진의 시동이 정상적인 상태로 유지되는가를 판단하는 과정과, 엔진의 시동 유도가 실패한 상태에서 스위칭수단으로부터 재 시동의 요구가 검출되면 메모리수단에 저장되어 있는 분사된 연료량과 시동 유도시 연소된 연료량으로부터 보정 분사량을 산출하여 인젝터를 통해 보정 분사한 후 불꽃 방전으로 시동을 유도하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하여 재 시동에 필요한 최적의 연료 량만을 분사시켜 엔진의 폭발시 과농한 혼합기에 의한 불완전 연소로 배제하고, 실린더의 과 폭발을 방지하여 실린더 및 피스톤의 내구성을 향상시킨다.

Description

시동시 분사 연료량 제어방법

제 1 도는 본 발명에 따른 시동시 분사 연료량 제어장치의 구성 블록도이고,

제 2 도는 본 발명의 시동시 연료량 제어를 실행하는 일 실시예의 흐름도이다.

제 3 도는 일반적인 자동차에서 분사 연료량 조정에 대한 타이밍도.

산업상 이용분야

본 발명은 자동차의 연료 분사 제어방법에 관한 것으로, 보다 더 상세하게는 엔진의 최초 시동 요구에 엔진의 정상적인 폭발이 이루어지지 않고 스톨(stall)된 경우 또는 시동후 소정의 RPM까지 상승되지 못하고 엔진이 스톨된 경우 재 시동의 요구가 검출되면 실린더측에 재 분사되는 인젝션량의 보정으로 엔진의 폭발시 과도한 혼합기에 의한 불완전 연소를 배제하여 배기가스의 온도를 안정화시키도록 한 시동시 분사 연료량 제어방법에 관한 것이다.

종래의 기술

일반적으로 자동차는 점화 계통의 전반적인 동작이 초기화되어 있는 상태에서 냉각된 엔진의 시동을 걸기 위하여 이그니션 스위치의 접점을 시동 온의 접점으로 선택하면 제어수단은 이그니션 스위치의 접점을 통해 인가되는 신호를 설정된 프로그램에 따라 분석하여 엔진의 시동 온 시키기 위한 전반적인 동작을 진행시킨다.

이때, 이그니션 스위치의 접점이 온되면 인젝터는 배터리로부터 인가되는 전원에 의해 노즐이 개방되어 첨부된 도면 제 3 도에서 알 수 있는 바와같이 각 실리더의 단위 체적당 혼합기의 비를 높여 시동의 안정성을 유지하며 인젝터 및 실린더 내부의 윤활작용을 위하여 설정된 분사 프로그램에 따라 산출된 소정 량의 연료를 동시에 분사하며, 스타트 모터(start motor)가 구동되어 크랭크 샤프트의 회전으로 임의의 실린더가 상사점(TDC)에 도달하여 압축이 이루어지면 점화장치의 고전압을 인가받은 임의의 점화 플러그가 불꽃 방전을 일으켜 압축된 실린더의 혼합기를 폭발시켜 엔진의 구동을 유도한다.

이때, 엔진의 정상적인 폭발이 이루어지면 제어수단은 크랭크 샤프트의 회전속도를 검출한 후 그에 해당하는 인젝터의 분사주기를 조정하여 각 실린더측에 분사되는 연료량이 감쇄를 진행하며, 냉각수돈의 온도가 소정의 온도 이상으로 검출됨과 동시에배터리의 전압 레벨이 정상의 레벨로 검출되면 엔진 폭발이 정상적인 상태로 판단하여 각 실린더측에 분사되는 연료량을 보정 제어한다.

만약, 최초의 시동 요구에 엔진의 폭발이 정상적으로 이루어지지 않거나 시동후 엔진이 소정이 RPM에 도달되기 이전에 엔진이 스톨된 상태에서 재시동의 요구가 검출되면 제어수단은 인젝터를 제어하여 최초 시동에 대한 연료량을 각 실린더측에 동시 재 분사하며 스타트 모터가 구동되어 크랭크 샤프트의 회전으로 임의의 실린더가 상사점에 도달하여 압축이 이루어지면 점화장치의 고전압 인가받은 임의의 점화 플러그가 불꽃 방전을 일으켜 압축된 실린더의 혼합기를 폭발시켜 엔진의 구동을 유도한다.

본 발명이 해결하고자 하는 문제점

전술한 바와같은 종래의 자동차에서는 엔진의 최초 시동요구가 검출되면 제어수단은 각 실린더측에 시동 프로그램에 따라 설정된 연료량이 동시에 분사하는데, 엔진의 시동을 실패하거나 엔진이 소정의 RPM에 도달되기 이전에 스톨되어 재 시동의 요구가 검출되면 제어수단은 설정된 분사 프로그램에 따라 산출되는 연료량을 동시분사와 보정 분사를 통해 각각의 실린더측에 분사하므로 엔진의 폭발시 실린더 내의 과농한 혼합비로 인하여 불완전 연소가 발생되어 매연을 유발시켜 환경을 파괴하는 문제점이 있으며, 불필요한 연료량이 빈번한 분사로 인하여 연료의 소비를 촉진시키는 문제점이 있었다.

또한, 빈번한 연료의 분사로 인하여 점화 플러그에 분사되는 연료가 흡수되어 점화를 위한 불꽃 방전시 노킹을 일으켜 시동의 안정성을 저해시키며, 과도하게 흡입되어 연료의 폭발로 폭발력이 강하게 형성되어 실린더 내벽을 마모시키는 문제점이 있었다.

문제점을 해결하기 위한 목적

본 발명은 전술한 바와같은 문제점을 감안하여 안출한 것으로, 그 목적은 냉각 상태에 있는 엔진의 최초 시동 요구에 엔진의 폭발이 이루어지지 않은 상태나 폭발된 엔진이 소정의 RPM에 도달되기 이전에 스톨된 상태에서 재 시동의 요구가 검출되면 인젝터의 노즐 개폐정도를 제어하여 실린더측에 재 분사되는 연료 량의 조정으로 과농한 혼합기의 형성을 배제시켜 배기가스의 농도를 안정되게 유지시키며, 폭발력을 안정되게 유지시켜 실린더의 마모를 방지하도록 한 것이다.

문제점을 해결하기 위한 수단

이와같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 시동시 연료 분사 제어방법에 있어서, 이그니션 리셋의 모드에서 스위칭수단으로부터 시동의 요구가 검출되면 설정된 프로그램에 따라 동시 분사 및 크랭크 샤프트 회전각도에 따른 보정 분사 연료량을 산출한 후 인젝터를 통해 각각의 실린더측에 분사하는 과정과, 상기 과정후 각 실린더에 불꽃 방전을 통해 시동을 유도한후 엔진의 시동이 정상적인 상태로 유지되는가를 판단하는 과정과, 상기 과정에서 엔진의 시동 유도가 실패한 상태에서 스위칭수단으로부터 재 시동의 요구가 검출되면 메모리수단에 저장되어 있는 분사된 연료량과 시동 유도시 연소된 연료량으로부터 보정 분사량을 산출하여 인젝터를 통해 보정 분사한 후 불꽃 방전으로 시동을 유도하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 엔진이 정상적인 폭발을 유지하고 있으면 각각의 검출수단으로부터 인가되는 냉각수의 온도와 크랭크 샤프트의 회전각도 및 배터리의 전압 상태에 따라 이론 공연비의 연소 유도를 위한 분사보정을 진행하며, 엔진이 설정된 소정의 RPM에 도달하였는지를 판단하는 과정과, 상기 과정에서 엔진이 설정된 RPM에 도달하였으면 이론 공연비의 연료 분사를 진행하여 엔진의 시동을 유지시키는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은, 엔진이 소정의 RPM에 도달되기 이전에 스톨이 검출되면 현재까지 분사된 동시 분사 연료량과 보정 분사의 연료량 및 엔진의 폭발로 연소된 연료량을 메모리수단에 저장한 후 재 시동의 요구가 검출되는지를 판단하는 과정과, 상기 과정에서 엔진의 재 시동이 검출되면 상기 과정에서 저장된 연료 량으로부터 재 분사를 위한 연료 량을 산출하여 인젝터의 구동을 통해 각각의 실린더측에 분사한 후 엔진의 시동을 요구하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.

실시예

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 바람직한 일 실시예를 상세히 설명한다.

제 1 도에서 알 수 있는 바와같이 본 발명에 따른 엔진 시동시 분사 연료량 제어장치는, 스위칭부(10)와, 수온 검출부(20), 상사점 검출부(30), 제어부(40), 전압 검출부(50), 메모리부(60) 및 인젝터(70)로 이루어지는데, 스위칭부(10)는 이그니션 키의 동작에 따라 소정의 접점이 선택되어 그에 해당하는 소정의 신호를 출력하며, 선택된 접점을 통하여 배터리의 전압을 해당 구동수단측에 공급한다.

수온 검출부(20)는 실린더 블록을 순환하여 엔진의 열을 흡수한 후 라디에이터 코어를 통해 방열시키는 냉각수의 옹도를 검출하여 그에 해당하는 소정의 전기적 신호를 출력한다.

상사점 검출부(30)는 스타트 모터의 구동이나 엔진의 폭발에 의한 자전력으로 회전하는 크랭크 샤프트의 회전 각도에 따라 각 실린더내 피스톤의 행정을 검출하여 그에 해당하는 소정의 펄스 신호를 출력한다.

제어부(40)는 각각의 검출수단으로부터 인가되는 신호에 따라 엔진의 동작을 위한 전반적인 동작을 제어하고, 스위칭부(10)로부터 냉각 상태에 있는 엔진의 시동을 위한 온 접점 선택신호가 검출되면 설정된 연료분사의 프로그램에 따라 인젝터를 제어하여 각 실린더측에 동시 분사를 제어한 후 피스톤의 행정에 따라 해당 실린더측에 보정 분사를 제어하며, 최초의 시동 요구에 엔진의 폭발이 이루어지지 않거나 엔진이 소정의 RPM에 도달되기 이전에 스톨된 이후 재 시동의 요구가 검출되면 동시 분사와 보정 분사에 따라 실린더측에 분사된 후 엔진의 시동시 소모되고 잔존하는 연료의 량을 산출하여 정상적인 엔진의 시동을 실행시킬 수 있는 분사 량을 검출하여 인젝터(70)의 분사주기를 제어한다.

전압 검출부(50)는 배터리로부터 인가되는 전압 및 전류의 레벨을 통해 엔진의 시동 요구 또는 엔진의 정상 폭발 여부를 검출하여 그에 해당하는 소정의 전기적 신호를 출력한다.

메모리부(60)는 동시 분사 및 보정 분사로 각 실린더에 분사되는 연료량과 엔진의 시동요구에 연소되는 연료량에 대한 데이터를 지정된 어드레스 번지에 저장한다.

인젝터(70)는 제어부(40)로부터 인가되는 신호에 따라 배터리로부터 인가되는 전원에 내부의 릴레이 접점이 스위칭되어 설정된 소정 주기로 노즐을 개폐시켜 산출된 연료량을 실린더측에 분사한다.

이와같은 기능을 구비하여 이루어지는 본 발명에서 엔진의 재 시동 요구에 대한 분사 연료량의 보정 동작을 첨부된 도면 제 2 도를 참조하여 이그니션 모드가 리셋을 유지하고 있는 상태에서(스텝101) 제어부(40)는 스위칭부(10)로부터 인가되는 신호가 엔진의 시동 요구인지를 검출한다(스텝102).

상기 스텝102에서 엔진의 시동요구이면 제어부(40)는 설정된 시동 프로그램에 따라 분사를 위한 연료량을 산출한 후(스텝103) 산출된 연료량의 분사를 위한 소정의 제어신호를 각 실린더측에 구비되는 인젝터(70)측에 인가하면 인젝터(70)는 배터리로부터 공급되는 전원에 의해 소정의 주기로 노즐이 개폐되어 산출된 연료량의 동시 분사를 실행시킨다(스텝104).

이후, 제어부(40)는 상사점 검출부(30)로부터 인가되는 신호를 통하여 스타트 모터의 구동에 따라 회전하는 크랭크 샤프트의 회전각도를 검출하며, 설정된 프로그램에 따라 엔진의 시동을 위한 보정 연료량을 산출한 후 각각의 인젝터(70)를 제어하여 실린더측에 분사되는 연료량의 보정과 동시에 점화 플러그에 불꽃 방전을 유도하여 시동 온을 유도시킨다.

이때, 제어부(40)는 전압 검출부(50)로부터 인가되는 전압 및 전류의 복원 여부와 수온 검출부(20)로부터 인가되는 냉각수의 온도변화로부터 엔진의 시동이 정상적인 폭발을 유지하고 있는지를 검출한다(스텝105).

상기 스텝105에서 엔진의 시동이 온 상태로 판단되면 수온 검출부(20)로부터 인가되는 냉각수의 온도 변화와 전압 검출부(50)로부터 인가되는 배터리 전압의 상태 및 상사점 검출부(30)로부터 인가되는 신호로부터 크랭크 샤프트의 회전각도 등에 따라 엔진의 동작 상태를 검출하여(스텝106) 점차적으로 이론 공연비의 연료 분사를 유도하기 위한 감쇄 보정을 진행하며(스텝107), 엔진의 회전속도가 설정된 소정의 RPM에 도달하였는지를 검출한다(스텝108).

상기 스텝108의 검출에서 엔진의 촉발이 정상적으로 유지되는 소정의 RPM으로 검출되면 제어부(40)는 검출되는 각각의 조건에 따라 이론 공연비의 연료 분사를 실행한다(스텝109).

상기 스텝105에서 엔진의 시동이 오프 상태를 유지하는 시동 온의 실패로 검출되면 제어부(40)는 스위칭부(10)로부터 재 시동을 요구하는 신호가 검출되는지를 판단한다(스텝110).

상기 스텝110에서 재 시동의 요구가 검출되면 메모리부(60)에 저장되어 있는 데이타로부터 엔진이 시동 요구시 각 실린더에 분사된 연료량과 크랭크 샤프트의 회전 각도에 따라 연소된 연료 량을 판독하여 실린더에 잔존하는 연료량을 산출한 후(스텝111), 재 시동의 요구에 따른 보정 분사량을 산출한다(스텝112).

이후, 제어부(40)는 산출된 연료량에 따른 구동 주기에 대한 신호를 인젝터(70)측에 출력하여 보정된 연료 량의 분사를 진행하여 엔진의 시동을 유도한다(스텝113, 스텝114).

상기 스텝108에서 엔진의 RPM이 설정된 소정의 RPM에 도달되지 못하는 불안정한 폭발이 진행되는 상태에서 엔진의 스톨이 검출되는지를 판단하다(스텝121).

상기 스텝121에서 엔진의 스톨이 검출되면 제어부(40)는 엔진의 시동 요구에 따라 각각의 실린더측에 분사된 연료량과 불안정한 엔진의 폭발과정에서 보정 분사와 동시에 연소된 연료량을 소정의 어드레스 번지에 저장한다(스텝122).

이후, 제어부(40)는 스위칭부(10)로부터 재 시동의 요구가 검출되는지를 판단한다(스텝123).

상기 스텝123에서 엔진의 재 시동이 검출되면 상기 스텝122에서 메모리부(60)에 저장된 연료량으로부터 재 시동에 필요로 하는 보정 연료량을 산출한 후(스텝124) 인젝터(70)를 제어하여 보정된 연료량을 각가의 실린더측에 분사하여 엔진의 시동을 유도한다(스텝125,스텝126).

효 과

이상에서 설명한 바와같이 본 발명은 최초 엔진의 시동 요구에 엔진의 정상적인 폭발이 이루어지지 않아 시동을 실패하거나 엔진의 시동이 정상적인 RPM에 도달되지 못하고 스톨이 발생된 상태에서 재 시동의 요구가 검출되면 엔진의 시동시 동시 분사와 보정 분사의 진행에 따라 각각의 실린더측에 분사된 연료량과 엔진의 시동 요구에 따라 연소된 연료량으로부터 재 시동에 필요한 최적의 연료 량만을 분사시켜 엔진의 폭발시 과농한 혼합기에 의한 불완전 연소로 인한 과도한 배기의 가스의 배출을 억제하여 배기 규제에 적합한 가스의 농도를 유지시키고, 실린더의 과 폭발을 방지하여 실린더 및 피스통의 내구성을 향상시키며, 과농한 혼합기의 배제로 노킹 발생이 억제되어 엔진의 기동에 안정성을 제공한다.

Claims (3)

1. 시동시 연료 분사 제어방법에 있어서,

   이그니션 리셋의 모드에서 스위칭수단으로부터 시동의 요구가 검출되면 설정된 프로그램에 따라 동시 분사 및 크랭크 샤프트 회전각도에 따른 보정 분사 연료량을 산출한 후 인젝터를 통해 각각의 실린더측에 분사하는 과정과,

   상기 과정후 각 실린더에 불꽃 방전을 통해 시동을 유도한 후 엔진의 시동이 정상적인 상태로 유지되는가를 판단하는 과정과,

   상기 과정에서 엔진의 시동 유도가 실패한 상태에서 스위칭수단으로부터 재 시동의 요구가 검출되면 메모리수단에 저장되어 있는 분사된 연료량과 시동 유도시 연소된 연료량으로부터 보정 분사량을 산출하여 인젝터를 통해 보정 분사한 후 불꽃 방전으로 시동을 유도하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 시동시 분사 연료량 제어방법.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 과정에서 엔진이 정상적인 폭발을 유지하고 있으면 각각의 검출수단으로부터 인가되는 냉각수의 온도와 크랭크 샤프트의 회전각도 및 배터리의 전압 상태에 따라 이론 공연비의 연소 유도를 위한 분사보정을 진행하며, 엔진의 설정된 소정의 RPM에 도달하였는지를 판단하는 과정과,

   상기 과정에서 엔진이 설정된 RPM에 도달하였으면 이론 공연비의 연료 분사를 진행하여 엔진의 시동을 유지시키는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 시동시 분사 연료량 제어방법.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 과정에서 엔진이 소정의 RPM에 도달되기 이전에 스톨이 검출되면 현재까지 분사된 동시 분사 연료량과 보정 분사의 연료량 및 엔진의 폭발로 연소된 연료량을 메모리수단에 저장한 후 재 시동의 요구가 검출되는지를 판단하는 과정과,

   상기 과정에서 엔진의 재 시동이 검출되면 상기 과정에서 저장된 연료량으로부터 재 분사를 위한 연료 량을 산출하여 인젝터의 구동을 통해 각각의 실리더측에 분사한 후 엔진의 시동을 요구하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 시동시 분사 연료량 제어방법.