KR19990019805A - How to limit exhaust gas temperature - Google Patents
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Abstract
본 발명은 종래의 연료량 및 점화시기 매칭 방법이 엔진 사이의 편차 또는 시험 대상 차량과 실차와의 환경 차이에 의해 배기 온도가 과다하게 상승될 수 있어 엔진 구성 부품이 열해로 인한 손상을 입거나 촉매 컨버터의 촉매 물질이 열화되는 문제점이 있기 때문에, 연료량 보정 초기치(INJINI)를 0으로 설정하고 배출가스의 온도가 제한치 이상인지를 확인하는 제1단계와, 배출가스의 온도가 제한치 이상일 경우 연료량 보정치(INJi)를 증량시키면서 보정 연료량(INJw)을 연산하여 연료량을 제어하는 제2단계와, 연료량 보정치(INJi)가 연료량 보정 제한값(INILIM) 이상이면 연료량 보정 제어를 중지하는 제3단계로 구성됨으로써, 과부하시 배출가스의 온도가 제한치를 넘지 않도록 하므로 배출가스의 고온으로 인한 엔진 및 촉매 물질의 열해를 방지하여 내구성을 향상시킬 수 있는 배출가스 온도 제한 방법에 관한 것이다.According to the present invention, the exhaust gas temperature may be excessively increased due to the deviation between the engine or the environmental difference between the vehicle under test and the actual vehicle according to the conventional fuel amount and ignition timing matching method. Because of the problem of deterioration of the catalyst material, the first step of setting the initial value of fuel amount correction (INJINI) to 0 and checking whether the temperature of the exhaust gas is above the limit value, and the fuel amount correction value (INJ i ) to increase the fuel amount INJ w and increase the fuel amount correction value INJ w to control the fuel amount, and if the fuel amount correction value INJ i is equal to or greater than the fuel amount correction limit value INLIM, the third step of stopping the fuel amount correction control In addition, the temperature of the exhaust gas does not exceed the limit in case of overload, thereby preventing the thermal damage of the engine and catalyst material due to the high temperature of the exhaust gas. It relates to the exhaust gas temperature limit how you can improve the castle.
Description
본 발명은 고부하 영역에서 배출가스에 의해 엔진 관련 부품이 손상되지 않도록 배출가스의 온도 상승을 제한하는 방법에 관한 것으로서, 특히 고부하 영역에서 연료량을 증량시키거나 점화시기를 진각시켜 후연소를 방지함으로써 배출가스의 고온으로 인한 엔진 관련 부품의 손상이나 촉매 물질의 열화를 방지할 수 있는 배출가스 온도 제한 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of limiting the temperature rise of the exhaust gas so as not to damage the engine-related components by the exhaust gas in the high load region, in particular by increasing the amount of fuel in the high load region or by advancing the ignition timing to prevent post combustion The present invention relates to a method for limiting exhaust gas temperature, which can prevent engine-related components from being damaged due to high temperature of gas or deterioration of catalyst material.
일반적으로 연료량 및 점화시기는 엔진에 가해지는 부하 및 엔진 회전수(RPM)에 따라 매칭된 값이 사용된다. 이때, 고부하(WOT) 영역이나 고회전(High RPM) 영역에서는 배기 온도가 상당히 상승하게 된다. 즉, 연소실 내부의 온도가 상승되어 배출되는 배출가스의 온도 또한 상승하게 된다.In general, the fuel amount and the ignition timing are used by matching values according to the load on the engine and the engine speed (RPM). At this time, in the high load (WOT) region or the high rotation (High RPM) region, the exhaust temperature increases considerably. That is, the temperature of the exhaust gas discharged by increasing the temperature inside the combustion chamber is also increased.
따라서, 차량 시험시에는 시험 대상 차량의 점화시기와 연료량을 매칭할 때 배기 온도를 고려하여 매칭하게 된다. 즉, 통상의 연료량 맵 또는 점화시기 맵과는 다른 추이를 갖는 별도의 WOT(고부하 영역)용 맵을 부가하게 된다. 이때, 배기 매니폴드에서 배출가스의 온도가 850℃ 이상이 되지 않도록 점화시기와 연료량을 매칭한다.Therefore, in the vehicle test, the exhaust temperature is matched when the ignition timing and the fuel amount of the vehicle under test are matched. That is, a map for a separate WOT (high load region) having a different transition from the normal fuel amount map or the ignition timing map is added. At this time, the ignition timing and the fuel amount are matched so that the temperature of the exhaust gas in the exhaust manifold is not higher than 850 ° C.
그러나, 상기한 종래의 연료량 및 점화시기 매칭 방법은 엔진 사이의 편차 또는 시험 대상 차량과 실차와의 환경 차이에 의해 배기 온도가 과다하게 상승될 수 있어 엔진 구성 부품이 열해로 인한 손상을 입거나 촉매 컨버터의 촉매 물질이 열화되는 문제점이 있다.However, in the conventional fuel amount and ignition timing matching method, the exhaust temperature may be excessively increased due to the deviation between the engine or the environmental difference between the vehicle under test and the actual vehicle, so that engine components may be damaged due to thermal damage or catalyst. There is a problem that the catalytic material of the converter deteriorates.
즉, 엔진을 동일한 과정을 통해 제작하더라도 일정 정도의 편차를 피할 수 없으므로 시험 대상 차량에 의해 매칭된 연료량 및 점화시기가 실차에서는 적절하지 않을 수가 있고, 시험 대상 차량은 주위 온도를 20∼30℃로 유지한 상태에서 시험을 하지만 실차는 주위 온도가 40∼50℃ 이상이 되는 경우가 있어, 시험 대상 차량의 배기 온도가 850℃ 이하가 되도록 연료량과 점화 시기를 매칭하더라도 실차에서의 배기 온도는 그 이상이 될 수 있다.That is, even if the engine is manufactured through the same process, a certain deviation cannot be avoided, so the fuel amount and ignition timing matched by the vehicle under test may not be appropriate in the actual vehicle, and the vehicle under test has an ambient temperature of 20 to 30 ° C. Although the test is carried out in a maintained state, the actual vehicle may have an ambient temperature of 40 to 50 ° C. or higher. Even if the fuel amount and the ignition timing are matched so that the exhaust temperature of the vehicle under test is 850 ° C. or lower, the exhaust temperature of the vehicle is higher than that. This can be
그런데, 연소실 내부의 온도가 동일할 경우 연료량이 증가되거나 점화시기가 진각되면 배출가스의 온도는 하강하게 된다. 이는 산소의 부족으로 후연소가 진행되지 않거나 연소실 내에서 거의 연료가 완전 연소되어 배기 매니폴드에서 후연소가 일어나지 않도록 하기 때문이다.However, when the temperature inside the combustion chamber is the same, when the fuel amount is increased or the ignition timing is advanced, the temperature of the exhaust gas is lowered. This is because the post-combustion does not proceed due to the lack of oxygen or the fuel is almost completely burned in the combustion chamber so that the post-combustion does not occur in the exhaust manifold.
본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 고부하 영역에서 연료량이 증가되거나 점화시기가 진각될 경우 배기 온도가 하강되는 점을 이용하여 통상의 맵 값을 추가 보정하도록 함으로써, 배기 온도가 과다하게 상승되는 것을 방지하여 엔진 구성 부품 및 촉매 물질이 열해를 입지 않도록 하는 배출가스 온도 제한 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above-mentioned problems of the prior art, by further correcting the normal map value by using the point that the exhaust temperature is lowered when the fuel amount is increased in the high load region or the ignition timing is advanced, exhaust It is an object of the present invention to provide an exhaust gas temperature limiting method which prevents the temperature from being excessively raised to prevent thermal damage to engine components and catalyst materials.
또한, 통상의 맵을 이용하여 연료량 및 점화시기를 제어하도록 함으로써, 고부하용 맵을 부가하기 위한 별도의 테스트를 필요로 하지 않아 공기량 맵 및 점화시기 맵 작성을 용이하게 하는 배출가스 온도 제한 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.In addition, by controlling the fuel amount and the ignition timing using a conventional map, it provides a method for limiting the exhaust gas temperature to facilitate the creation of the air volume map and the ignition timing map without requiring a separate test for adding a high load map. Its purpose is to.
도 1은 본 발명에 의한 배출가스 온도 제한 방법이 도시된 순서도이고,1 is a flow chart illustrating a method for limiting the exhaust gas temperature according to the present invention,
도 2는 본 발명의 다른 실시 예가 도시된 순서도이다.2 is a flowchart illustrating another embodiment of the present invention.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
INJINI : 연료량 보정 초기치 INJi: 연료량 보정치INJINI: Initial fuel level correction INJ i : Fuel level correction
INJNORM : 연료량 맵 INJW: 보정 연료량INJNORM: Fuel Level Map INJ W : Corrected Fuel Level
INJLIM : 연료량 보정 제한값INJLIM: Fuel level correction limit
SPKINI : 점화시기 보정 초기치 SPKi: 점화시기 보정치SPKINI: Initial ignition timing correction SPK i : Ignition timing correction
SPKNORM : 점화시기 맵 SPKADV : 보정 점화시기SPKNORM: Ignition timing map SPKADV: Correction timing
SPKLIM : 점화시기 보정 제한값SPKLIM: ignition timing correction limit
본 발명은 연료량 보정 초기치를 0으로 설정하고 배출가스의 온도가 제한치 이상인지를 확인하는 제1단계와, 배출가스의 온도가 제한치 이상일 경우 연료량 보정치를 증량시키면서 보정 연료량을 연산하여 연료량을 제어하는 제2단계와, 연료량 보정치가 연료량 보정 제한값 이상이면 연료량 보정 제어를 중지하는 제3단계로 구성된 것을 특징으로 한다.The present invention provides a first step of setting the fuel amount correction initial value to 0 and checking whether the temperature of the exhaust gas is greater than or equal to the limit value, and controlling the fuel amount by calculating the corrected fuel amount while increasing the fuel quantity correction value if the temperature of the exhaust gas is greater than or equal to the limit value. And a third step of stopping the fuel amount correction control if the fuel amount correction value is equal to or higher than the fuel amount correction limit value.
또한, 점화시기 보정 초기치를 0으로 설정하고 배출가스의 온도가 일정 이상인지를 확인하는 제1단계와, 배출가스의 온도가 일정 이상일 경우 점화시기 보정치를 증가시키면서 보정 점화시기를 연산하여 점화시기를 제어하는 제2단계와, 점화시기 보정치가 점화시기 보정 제한값 이상이면 점화시기 보정 제어를 중지하는 제3단계로 구성된 것을 특징으로 한다.In addition, the first step of setting the initial value of the ignition timing correction to 0 and confirming whether the temperature of the exhaust gas is above a certain level, and calculating the ignition timing by calculating the corrected ignition timing while increasing the ignition timing correction value when the temperature of the exhaust gas is above a certain level. And a third step of controlling the ignition timing correction value if the ignition timing correction value is equal to or greater than the ignition timing correction limit value.
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명의 배출가스 온도 제한 방법은 도 1에 도시된 바와 같이 연료량 보정 초기치(INJINI)를 0으로 설정하고 배출가스의 온도가 제한치 이상인지를 확인하는 제1단계와, 배출가스의 온도가 제한치 이상일 경우 연료량 보정치(INJi)를 증량시키면서 보정 연료량(INJW)을 연산하여 연료량을 제어하는 제2단계와, 연료량 보정치(INJi)가 연료량 보정 제한값(INILIM) 이상이면 연료량 보정 제어를 중지하는 제3단계로 구성된다.In the exhaust gas temperature limiting method of the present invention, as shown in FIG. 1, the first step of setting the fuel amount correction initial value INJINI to 0 and checking whether the temperature of the exhaust gas is above the limit value and the temperature of the exhaust gas are above the limit value If the stopping the fuel amount correction value (INJ i) a is increased while correcting the amount of fuel (INJ W) for operation by a second step of controlling the fuel amount, fuel amount correction value (INJ i) the fuel quantity correction limit value (INILIM) more than the fuel amount correction control It consists of three steps.
이때, 상기 제2단계는 연료량 보정 초기치(INJINI)에 1을 더한 값을 연료량 보정치(INJi)로 설정하는 제1과정과, 연료량 맵 값(INJNORM)에 연료량 보정치(INJi)를 더한 값을 보정 연료량(INJW)으로 산정하는 제2과정과, 연료량 보정치(INJi)와 연료량 보정 제한값(INJLIM)을 비교하여 연료량 보정치(INJi)가 연료량 보정 제한값(INJLIM) 미만이면 직전 연료량 보정치(INJi-1)에 1을 더하여 상기 제1단계로 피드 백하는 제3과정으로 구성된다.At this time, the second step is obtained by adding the fuel amount correction value (INJ i) a first process and a fuel amount map value (INJNORM) to set a value obtained by adding 1 to the amount of fuel corrected initial value (INJINI) a fuel correction value (INJ i) value Comparing the second process of calculating the correction fuel amount INJ W with the fuel level correction value INJ i and the fuel level correction limit value INJLIM, and the fuel level correction value INJ i is less than the fuel level correction limit value INJLIM. i-1 ), and adds 1 to the third step of feeding back to the first step.
상기와 같이 구성된 본 발명의 배출가스 온도 제한 방법은 배출가스의 온도가 일정치 이상으로 상승되면 연료 분사량을 증량시켜 배출가스의 온도를 하강시키게 된다.In the exhaust gas temperature limiting method of the present invention configured as described above, when the temperature of the exhaust gas rises above a predetermined value, the fuel injection amount is increased to lower the temperature of the exhaust gas.
차량이 저속 주행중일 경우에는 통상의 연료량 맵(INJNORM)에 따라 연료 분사를 실시한다. 이때, 주행 속도가 빨라지면 고부하(WOT) 상태가 되므로 엔진의 온도가 상승함과 동시에 배출가스의 온도도 상승된다. 따라서, 연료 분사량 보정을 통해 배출가스의 온도를 제한한다.When the vehicle is traveling at low speed, fuel injection is performed in accordance with the normal fuel amount map INJNORM. At this time, when the running speed increases, the engine becomes a high load (WOT) state, so that the temperature of the exhaust gas increases while the temperature of the engine increases. Therefore, the temperature of the exhaust gas is limited through the fuel injection amount correction.
먼저, 연료량 보정치(INJINI)를 0으로 한 상태에서 배출가스의 온도를 감지한다. 이때, 배출가스의 온도가 제한치를 넘으면 연료량을 증량시킨다. 즉, 사이클이 진행될 때마다 연료량 보정치(INJi)를 1씩 증가시켜 가면서 보정 연료량(INJW)을 계산하고, 보정 연료량(INJW)에 따라 연료를 분사함으로써 배출가스의 온도를 하강시키게 된다. 이때, 보정 연료량(INJW)은 연료량 맵(INJNORM)에서 얻은 연료량에 연료량 보정치(INJi)를 합한 값이다.First, the temperature of the exhaust gas is sensed with the fuel amount correction value INJINI set to zero. At this time, if the temperature of the exhaust gas exceeds the limit value, the amount of fuel is increased. In other words, thus by calculating each time the cycle proceeds fuel amount correction value correcting the amount of fuel (INJ W) going to increase the (INJ i) by one, and injects fuel according to the corrected fuel quantity (INJ W) lowering the temperature of the exhaust gas. At this time, the correction fuel amount INJ W is a value obtained by adding the fuel amount correction value INJ i to the fuel amount obtained from the fuel amount map INJNORM.
연료량이 증량되면 엔진에서 연소가 일어날 때 많은 산소가 소모되므로, 배출가스가 열려 배출될 때 배기 매니폴드에서 후연소가 일어나지 않게 된다. 따라서, 배출가스의 온도는 하강하게 된다.Increasing the amount of fuel consumes a lot of oxygen when the combustion occurs in the engine, so that the post-combustion in the exhaust manifold does not occur when the exhaust gas is opened and discharged. Thus, the temperature of the exhaust gas is lowered.
연료량 보정치(INJi)를 보정 제한치(INJLIM)와 비교하여 보정 제한치(INJLIM) 미만이면 직전 연료량 보정치(INJi-1)에 1을 더하여 연료량 보정치(INJi) 및 보정 연료량(INJW)을 재계산하고 상기 과정을 되풀이하며, 보정 제한치(INJLIM) 이상일 경우는 연료량 보정을 중지한다.If the fuel level correction value (INJ i ) is less than the correction limit value (INJLIM), and the fuel level correction value (INJ i-1 ) is added to the previous fuel level correction value (INJ i-1 ), the fuel level correction value (INJ i ) and the correction fuel amount (INJ W ) are reset. Calculate and repeat the above process. If it exceeds the correction limit (INJLIM), stop the fuel level correction.
또한, 본 고안의 다른 실시 예는 도 2에 도시된 바와 같이 점화시기 보정 초기치(SPKINI)를 0으로 설정하고 배출가스의 온도가 일정 이상인지를 확인하는 제1단계와, 배출가스의 온도가 일정 이상일 경우 점화시기 보정치(SPKi)를 증가시키면서 보정 점화시기(SPKADV)를 연산하여 점화시기를 제어하는 제2단계와, 점화시기 보정치(SPKi)가 점화시기 보정 제한값(SPKLIM) 이상이면 점화시기 보정 제어를 중지하는 제3단계로 구성된다.In addition, another embodiment of the present invention is the first step of setting the ignition timing correction initial value (SPKINI) to 0 as shown in FIG. than if the ignition timing correction value if the ignition timing (SPK i) the increased while correcting the second step calculates the ignition timing (SPKADV) controlling the ignition timing, the ignition timing correction value (SPK i) the ignition timing correction limit value (SPKLIM) above And a third step of stopping the correction control.
이때, 상기 제2단계는 점화시기 보정 초기치(SPLINI)에 1을 더한 값을 점화시기 보정치(SPKi)로 설정하는 제1과정과, 점화시기 맵 값(SPKNORM)에 점화시기 보정치(SPKi)를 더한 값을 보정 점화시기(SPKADV)로 산정하는 제2과정과, 점화시기 보정치(SPKi)와 점화시기 보정 제한값(SPKLIM)을 비교하여 점화시기 보정치(SPKi)가 점화시기 보정 제한값(SPKLIM) 미만이면 직전 점화시기 보정치(SPKi-1)에 1을 더하여 상기 제1단계로 피드 백하는 제3과정으로 구성된다.At this time, the second stage ignition timing correction value to the first process and the ignition timing map value (SPKNORM) to set a value obtained by adding 1 to the ignition timing correction initial value (SPLINI) by the ignition timing correction value (SPK i) (SPK i) a second step of calculating a sum value to a correction ignition timing (SPKADV) and, the ignition timing correction value (SPK i) with the correction value when compared to the ignition timing correction limit value (SPKLIM) lighting (SPK i) the ignition timing correction limit value (SPKLIM If less than), it is composed of a third process of feeding back to the first step by adding 1 to the previous ignition timing correction value SPK i-1 .
상기와 같이 구성된 본 발명의 다른 실시 예는 배출가스의 온도가 일정치 이상으로 상승될 경우 점화시기를 진각시켜 배출가스의 온도를 하강시키게 된다.In another embodiment of the present invention configured as described above, when the temperature of the exhaust gas rises above a predetermined value, the ignition timing is advanced to lower the temperature of the exhaust gas.
먼저, 점화시기 보정치(SPKINI)를 0으로 한 상태에서 배출가스의 온도를 감지한다. 이때, 배출가스의 온도가 제한치를 넘으면 점화시기를 진각시킨다. 즉, 사이클이 진행될 때마다 점화시기 보정치(SPKi)를 1씩 증가시켜 가면서 보정 점화시기(SPKADV)를 계산하고, 보정 점화시기(SPKADV)에 따라 점화시기를 진각시킴으로써 배출가스의 온도를 하강시키게 된다. 이때, 보정 점화시기(SPKADV)는 점화시기 맵(SPKNORM)에서 얻은 점화시기를 점화시기 보정치(SPKi) 만큼 진각시킨 값이다.First, the temperature of the exhaust gas is sensed with the ignition timing correction value SPKINI set to zero. At this time, if the temperature of the exhaust gas exceeds the limit value, advance the ignition timing. That is, each time the cycle proceeds, the ignition timing correction value SPK i is increased by 1 to calculate the correction ignition timing SPKADV, and the ignition timing is advanced according to the correction ignition timing SPKADV to lower the exhaust gas temperature. do. At this time, the correction ignition timing SPKADV is a value obtained by advancing the ignition timing obtained from the ignition timing map SPKNORM by the ignition timing correction value SPK i .
점화시기가 진각되면 엔진에서의 연소가 빠르게 일어나므로 엔진 내에서 거의 완전히 연소하게 되고, 배출가스가 열려 배출될 때 배기 매니폴드에서 후연소가 일어나지 않게 된다. 따라서, 배출가스의 온도는 하강하게 된다.When the ignition timing is advanced, combustion in the engine occurs quickly, so that combustion is almost completely performed in the engine, and after combustion is not exhausted, the exhaust manifold does not occur in the exhaust manifold. Thus, the temperature of the exhaust gas is lowered.
이때의 배출가스 온도를 제한치와 비교하여 제한치 이하로 내려갈 경우 상기한 과정을 되풀이하고, 제한치 이상일 경우에는 점화시기 보정치(SPKi)와 점화시기 보정 제한값(SPKLIM)을 비교한다.At this time, when the exhaust gas temperature is lowered below the limit value compared to the limit value, the above-described process is repeated. When the exhaust gas temperature is higher than the limit value, the ignition timing correction value SPK i and the ignition timing correction limit value SPKLIM are compared.
점화시기 보정치(SPKi)를 보정 제한치(SPKLIM)와 비교하여 보정 제한치(SPKLIM) 미만이면 직전 점화시기 보정치(SPKi-1)에 1을 더하여 점화시기 보정치(SPKi) 및 보정 점화시기(SPKADV)를 재계산하고 상기 과정을 되풀이하며, 보정 제한치(SPKLIM) 이상일 경우는 점화시기 보정을 중지한다.If the ignition timing correction value SPK i is less than the correction limit value SPKLIM, and the ignition timing correction value SPK i-1 is added to the previous ignition timing correction value SPK i-1 , the ignition timing correction value SPK i and the corrected ignition timing value SPKADV ) Is calculated again, and the above process is repeated. If it exceeds the correction limit value (SPKLIM), the ignition timing correction is stopped.
물론, 상기한 실시 예들을 동시에 실시할 수도 있다. 배출가스의 온도가 제한치 이상으로 상승될 경우 연료량을 증량시킴과 동시에 점화시기를 진각시켜, 배기 매니폴드에서의 후연소가 발생되지 않게 함으로써, 배출가스의 고온으로 인해 엔진 또는 촉매 물질이 열해를 입지 않도록 한다. 이때, 연료 분사량 및 점화시기에 보정 제한값을 두는 이유는 운전성이 나빠지거나 노킹이 발생되는 것을 방지하기 위함에 있다.Of course, the above embodiments may be simultaneously implemented. If the temperature of the exhaust gas rises above the limit, the amount of fuel is increased and the ignition timing is advanced to prevent post-combustion in the exhaust manifold, so that the engine or catalyst material may be damaged by the high temperature of the exhaust gas. Do not In this case, the reason why the correction limit value is provided at the fuel injection amount and the ignition timing is to prevent the deterioration in driving performance or knocking.
이와 같이, 본 발명의 배출가스 온도 제한 방법은 과부하시 배출가스의 온도가 제한치를 넘지 않도록 하므로 배출가스의 고온으로 인한 엔진 및 촉매 물질의 열해를 방지하여 내구성을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.As such, the exhaust gas temperature limiting method of the present invention does not exceed the limit temperature of the exhaust gas when the overload has the advantage of improving durability by preventing thermal degradation of the engine and the catalyst material due to the high temperature of the exhaust gas.
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1997
- 1997-08-29 KR KR1019970043242A patent/KR100287693B1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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KR100422687B1 (en) * | 1997-12-31 | 2004-06-16 | 현대자동차주식회사 | Device for automatically controlling fuel amount of vehicle |
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Publication number | Publication date |
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KR100287693B1 (en) | 2001-05-02 |
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