KR19990010278A

KR19990010278A - 평균스파크시간지연을 통한 비정상노킹보상방법

Info

Publication number: KR19990010278A
Application number: KR1019970033005A
Authority: KR
Inventors: 전갑진
Original assignee: 박병재; 현대자동차 주식회사
Priority date: 1997-07-16
Filing date: 1997-07-16
Publication date: 1999-02-18

Abstract

본 발명은 차량의 엔진에서 노킹감지용 센서 또는 ECU가 전기적인 노이즈로 인하여 설정된 점화시기지연보상값이 아닌 비정상적인 점화시기지연현상이 발생되어서 엔진의 출력이 부조화하고 운전성이 저하되는 것을 방지하기 위한 평균스파크시간지연을 통한 비정상노킹보상방법에 관한 것이다.

본 발명의 평균스파크시간지연을 통한 비정상노킹보상방법은, 엔진부하와 엔진회전수를 측정하고 그에 따른 각 영역마다 사이클별로 노킹보상을 위한 점화시기를 저장하며, 상기 저장된 영역중에서의 특정영역에서의 점화시기의 각 사이클별 학습치의 결과가 소정 스레스홀드를 초과하는 경우에 학습치의 평균값을 각 사이클에 적용하여 점화시기를 보정하는 것을 특징으로 한다.

Description

평균스파크시간지연을 통한 비정상노킹보상방법

차량의 엔진은 차량이 이동할 수 있는 동력을 발생시키는 장치로서, 어떠한 부하상태에서도 항상 안정적으로 작동하는 것이 요구되고 있다. 이러한 요구사항은 차량의 운전성을 제고하며 결과적으로 사용자의 편익을 제고하기 때문에 중요한 요소로서 작용한다.

이러한 엔진의 내부에서 노킹현상이 발생되는 것을 방지하기 위하여 엔진로드와 엔진회전수에 따른 각 영역(zone)을 설정하고 각 영역에서의 노킹보상을 위한 점화시기의 사이클별 학습치를 설정한다.

노킹(KNOCKING)이란 가솔린엔진의 이상연소 및 이에 따라서 발생되는 소리를 의미하는 것으로서, 가솔린엔진의 폭발행정은 우선 플러그의 스파크에 의하여 화염의 핵이 발생되고 이 핵을 중심으로 화염이 주위로 방사상으로 퍼져나가는 과정을 거치게 된다.

이 때 플러그로부터 떨어진 부분의 혼합기가 연소되기 시작한 부분의 열과 압력에 의하여 자연발화하여, 연소실 전체의 가스가 순간적으로 연소하는 현상이 나타난다. 노킹이 발생되면 고온과 고압에 의하여 밸브손상이나 피스톤고착의 원인이 될 수 있다.

도 1은 종래 사용하는 방법으로서, 상기와 같이 엔진로드와 엔진회전수(n)에 따라서 분할된 다수의 영역(zone)과 각 영역에 대한 사이클별 점화시기학습값의 맵(map)을 나타낸다.

도시된 바와 같이, L1-N1영역에는 4개 사이클에 대한 점화시기 학습량이 노킹(knocking) 발생정도에 따라 적정한 값으로 저장되어 있다. 또한, 다른 모든 영역에 대해서도 4개 사이클에 대한 학습량이 실제 운전을 통하여 결정되고 ECU의 메모리소자에 저장되어서 각 영역에 대한 조건이 충족되면 노킹을 방지하기 위하여 사이클별 학습량이 점화시기제어에 사용된다.

그러나 차량의 운전중에 특정영역, 예를 들어서 도 2에 도시된 것과 같이, L1-N1, 또는 L3-N3 영역상태에서 사이클별 학습량의 차이가 심한 경우에는 엔진을 제어하는 사이클별 점화시기의 차이가 심하게 발생되어서 엔진(engine) 부조가 발생되는 문제점이 있었던 것이다.

사이클별 학습량에 심한 차이가 발생되는 것은 주로 외부적인 요인에 의한 것으로서 ECU에서 사이클별 학습치를 사용할 때 노킹감지용 센서 또는 ECU에 전기적인 노이즈가 유입되어서 비정상적인 점화시기지연동작이 발생되기 때문이다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 차량의 엔진에서 노킹감지용 센서 또는 ECU가 전기적인 노이즈로 인하여 설정된 점화시기지연보상값이 아닌 비정상적인 점화시기지연현상이 발생되어서 엔진의 출력이 부조화하고 운전성이 저하되는 것을 방지하기 위한 평균스파크시간지연을 통한 비정상노킹보상방법을 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 평균스파크시간지연을 통한 비정상노킹보상방법은, 엔진부하와 엔진회전수를 측정하고 그에 따른 각 영역마다 사이클별로 노킹보상을 위한 점화시기를 기억하며, 특정영역에서의 점화시기의 각 사이클별 학습치의 결과가 소정 스레스홀드를 초과하는 경우에 학습치의 평균값을 각 사이클에 적용하여 점화시기를 보정하는 것을 특징으로 한다.

도 1은 종래 사용되는 엔진로드와 엔진회전수에 따른 영역에 대한 점화시기 학습치의 분포를 도시한 맵,

도 2는 비정상적인 노킹보상치가 발생된 영역의 예를 표시하는 맵,

도 3은 종래 사용되는 차량엔진부의 부분 블록회로도이다.

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

2 : 엔진, 4 : 배기매니폴드,

6 : 촉매변환기, 8 : ECU,

10: 흡기온센서, 12: 수온센서,

14: 로드센서.

이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 평균스파크시간지연을 통한 비정상노킹보상방법을 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 방법은 차량의 엔진에서 노킹이 발생되는 것을 방지하기 위하여 설정된 엔진부하와 엔진회전수에 따른 각 영역에서의 노킹보상을 위한 점화시기학습값을 참고하여 점화시기를 결정하는 ECU에 외부잡음이 유입되어서 점화시기학습값이 교란되는 경우에 이것을 보상하기 위한 것이다.

먼저 엔진(2)에서의 작동상태를 간단히 설명한다.

흡기구를 통하여 화살표 방향으로 연료가 입사되면 엔진(2)에서 연소된 후에 폭발에 의한 회전력을 발생시킨다. 동시에 엔진(2)에서는 흡기온센서(10), 수온센서(12), 로드센서(14)와 같은 센서들을 사용하여 엔진의 상태를 감지하게 된다. 한편 연소된 배기가스는 배기매니폴드(4)를 통과한 후에 촉매변화기(6)를 통과하여 배출된다. 미설명부호 14는 산소농도를 측정하기 위한 O₂센서이다.

본 발명의 방법은 특히 각 엔진회전수, 엔진부하 영역에서의 노킹보상을 위한 점화시기의 사이클별 학습치의 결과 차이가 일정 스레스홀드(Threshold)를 초과하는 경우에 학습치를 평균하여 각 사이클에 반영하게 된다.

엔진회전수, 엔진부하와 같은 데이터는 로드센서(14)와 회전수측정수단등을 사용하여 측정한 후에 ECU(8)에서 데이터를 입력받아서 내부 알고리즘에 의하여 계산을 수행하게 된다.

다시 도 2를 참고하면, 영역 L3-N3에서의 사이클별 학습치가 각각 Cycle #1=-12, Cycle #2=-3, Cycle #3=-2, Cycle #4=-3 이라고 하면, 이것은 최소값이 -12이며 최대값이 -2이므로 차이가 10이 된다. 이러한 차이점은 엔진부하와 엔전회전수가 일정한 영역에서 점화시기지연시간에 많은 시간차를 발생시키므로 결과적으로는 노킹발생가능성이 높아지게 된다.

본 발명의 방법에서는, 상기와 같이 최대값과 최소값의 차이가 일정한 값(스레스홀드)를 초과하면 각 사이클별 학습치를 개별적으로 노킹보상을 위한 점화시기지연값을 적용하지 않고 각 사이클별 학습치의 평균값을 계산하고 그 평균값을 점화시기지연값으로 일괄 적용함으로서 비정상적인 점화시기지연시 발생되는 경우에 오차를 최소화할 수 있는 것이다.

상기 예에서 스레스홀드값은 설계시에 임의로 수자로 설정하는 것이 가능하며, 스레스홀드값은 각 사이클별 학습치의 최대값 및 최소값을 적용한 점화시기지연학습치에 의하여 노킹이 발생되지 않는 범위내에서 결정하는 것이 바람직하다.

또한 상기예에서, 영역 L3-N3에서의 사이클별 학습치가 각각 Cycle #1=-12, Cycle #2=-3, Cycle #3=-2, Cycle #4=-3 이라고 하면 본 발명의 방법에 의하면 평균값(M)은 다음과 같다. M= (-12+(-3)+(-2)+(-3))/4 = -5가 된다. 따라서 본 발명에 의하면 영역 L3-N3에서의 평균값 M=-5가 점화시기지연학습치가 되는 것이다.

상기와 같이 본 발명에 의하면 차량의 엔진에서 노킹감지용 센서 또는 ECU가 전기적인 노이즈로 인하여 설정된 점화시기지연보상값이 아닌 비정상적인 점화시기지연현상이 발생되어서 엔진의 출력이 부조화하고 운전성이 저하되는 것을 방지할 수 있는 이점이 있는 것이다.

본 발명은 기재된 구체예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 사상과 범위내에서 변형이나 변경할 수 있음은 본 발명이 속하는 분야의 당업자에게는 명백한 것이며, 그러한 변형이나 변경은 첨부한 특허청구범위에 속한다 할 것이다.

Claims

엔진부하와 엔진회전수를 측정하고 그에 따른 각 영역마다 사이클별로 노킹보상을 위한 점화시기학습치를 기억하며, 특정영역에서의 점화시기의 각 사이클별 학습치의 결과가 소정 스레스홀드를 초과하는 경우에 학습치의 평균값을 각 사이클에 적용하여 점화시기를 보정하는 것을 특징으로 하는 평균스파크시간지연을 통한 비정상노킹보상방법.