KR19990028549U - Air-fuel ratio control system according to exhaust gas recirculation amount - Google Patents
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Abstract
본 고안은 차량의 공연비 제어 시스템에 관한 것으로, 특히 배기관으로부터 기화기에 흡입되는 EGR량을 계산하여 연료분사량을 보정 함으로써, 기화기에 분사되는 연료분사량이 정확히 제어될 수 있도록 하는 배기가스 재순환량에 따른 공연비 제어 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to an air-fuel ratio control system of a vehicle, in particular, by calculating the fuel injection amount by calculating the EGR amount sucked into the carburetor from the exhaust pipe, the air-fuel ratio according to the exhaust gas recirculation amount to accurately control the injection amount It relates to a control system.
종래의 차량에서는 배기관으로부터 흡기관을 통해 재순환되는 EGR량을 예측하여 연료분사량을 보정하므로 기화기에 분사되는 연료분사량이 정확하지 않아 공연비를 정확하게 제어할 수 없다는 문제점이 있었다.In a conventional vehicle, since the fuel injection amount is corrected by estimating the amount of EGR recycled through the intake pipe from the exhaust pipe, the fuel injection amount injected into the carburetor is not accurate, and thus the air-fuel ratio cannot be accurately controlled.
본 고안은 차량의 기본 EGR량과 연료분사량 및 공기비에 의해 배기관으로부터 기화기에 흡입되는 EGR량을 계산한 후, 해당 EGR량에 따라 연료분사량을 보정하여 해당 기화기에 분사되는 연료분사량을 제어함으로써, 차량이 최적의 공연비를 항상 유지할 수 있게 된다.The present invention calculates the amount of EGR sucked into the carburetor from the exhaust pipe by the basic EGR amount, fuel injection amount and air ratio of the vehicle, and then corrects the fuel injection amount according to the corresponding EGR amount to control the fuel injection amount injected into the carburetor. This optimum air-fuel ratio can be maintained at all times.
Description
본 고안은 차량의 공연비 제어 시스템에 관한 것으로, 특히 배기관으로부터 기화기에 흡입되는 EGR량을 계산하여 연료분사량을 보정 함으로써, 기화기에 분사되는 연료분사량이 정확히 제어될 수 있도록 하는 배기가스 재순환량에 따른 공연비 제어 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to an air-fuel ratio control system of a vehicle, in particular, by calculating the fuel injection amount by calculating the EGR amount sucked into the carburetor from the exhaust pipe, the air-fuel ratio according to the exhaust gas recirculation amount to accurately control the injection amount It relates to a control system.
일반적으로, 배기가스 재순환(Exhaust Gas Recirculation ; 이하 'EGR' 이라 칭함) 장치는 배기가스 중의 일부(혼합기의 약 15% 정도까지)를 배기다기관 하부의 배기관에서 끌어내 이를 다시 흡기다기관으로 보내 연료와 공기의 혼합기에 혼합시켜 연소실로 유입되게 한다. 이렇게 하여 배기가스를 재순환시키면 새 혼합기의 충진율은 낮아지는 결과가 된다. 그리고 재공급된 배기가스에는 질소에 비해 열용량이 큰 탄산가스가 많이 함유되어 있다. 즉 재공급된 배기가스는 더 이상 연소작용을 할 수 없기 때문에 동력행정시의 연소온도가 낮아지게 된다. 연소온도가 낮아지면 질소산화물의 양은 현저하게 감소한다. 그러나 배기가스 중의 탄화수소와 일산화탄소의 양은 저감되지 않는다.In general, exhaust gas recirculation (EGR) devices draw some of the exhaust gas (up to about 15% of the mixer) from the exhaust pipe below the exhaust manifold and send it back to the intake manifold. Mix with air mixer to get into the combustion chamber. Recirculating the exhaust gas in this way results in a lower filling rate of the new mixer. In addition, the replenished exhaust gas contains a large amount of carbon dioxide gas having a larger heat capacity than nitrogen. In other words, the re-supplied exhaust gas is no longer able to combust, thus lowering the combustion temperature during power administration. When the combustion temperature is lowered, the amount of nitrogen oxides is significantly reduced. However, the amount of hydrocarbons and carbon monoxide in the exhaust gas is not reduced.
한편, 배기가스 재순환 장치는 질소산화물의 저감대책으로는 효과가 있으나, 반면에 혼합기의 착화성이 불량해지고 기관의 출력이 감소한다. 그리고 EGR율이 적당하지 않으면 배기가스 중의 일산화탄소와 탄화수소의 양은 오히려 증가한다. 이런 이유에서 질소산화물의 배출량이 많은 운전영역을 선택하여 이 영역에서만 적정량의 배기가스를 재순환시키는 것이 중요하다.On the other hand, the exhaust gas recirculation apparatus is effective as a countermeasure for reducing nitrogen oxides, while the ignition of the mixer is poor and the output of the engine is reduced. And if the EGR rate is not appropriate, the amount of carbon monoxide and hydrocarbons in the exhaust gas increases. For this reason, it is important to select an operating area with a large amount of nitrogen oxide emissions and to recycle the appropriate amount of exhaust gas only in this area.
또한, 최대 EGR율은 탄화수소의 배출량과 연료소비율, 기관의 운전정숙도 등에 의해서 제한을 받게 된다. 따라서 공전시와 난기운전 중에는 배기가스가 재순환되지 않도록 한다. 그리고 전부하시에는 농후한 혼합기로 운전되므로 질소산화물의 발생이 적고, 또 출력증대라는 기본목표 때문에 배기가스를 재순환시키지 않는다.In addition, the maximum EGR rate is limited by hydrocarbon emissions, fuel consumption rate, engine operation quietness, and the like. Therefore, the exhaust gas is not recycled during idle and turbulent operation. In addition, since it is operated with a rich mixer at all times, the generation of nitrogen oxides is low and the exhaust gas is not recycled because of the basic goal of increasing output.
종래 차량의 공연비 제어 시스템은 도면 도 1에 도시된 바와 같이, 스로틀밸브 개도와 엔진회전속도 및 냉각수 온도에 따라 EGR 밸브(14)를 개폐하기 위한 제어신호를 출력하는 EGR 밸브 제어부(11)와, 흡입공기량에 대응하여 결정되는 기본 연료분사량과 공기비 센서로부터의 공기비에 따라 기화기(15)에 공급되는 연료분사량을 보정하기 위한 연산을 수행하는 보정 연산부(12)와, 해당 보정 연산부(12)에 의해 연산된 연료분사량에 따라 연료분사장치의 연료분사지속기간을 제어하는 연료분사량 제어부(13)와, 퍼지밸브 제어부(11)로부터의 제어신호에 따라 개폐되어 배기관으로부터 흡기관을 통해 재순환되어 기화기(15)에 흡입되는 배기가스의 흐름을 연결 또는 차단하는 EGR 밸브(14)와, 연료분사장치에 의해 분사되는 연료와 배기관으로부터 흡기관을 통해 재순환되어 흡입되는 배기가스를 미립, 무화시켜 흡입되는 공기와 혼합시키는 기화기(15)를 구비하여 이루어지는데, 스로틀밸브 개도와 엔진회전속도 및 냉각수 온도에 따라 EGR 밸브 제어부(11)에서 EGR량을 예측하여 EGR 밸브(14)에 제어신호를 출력하여 해당 배기가스가 기화기(15)에 흡입되도록 함과 동시에 흡입공기량에 대응하여 결정되는 기본 연료분사량과 공기비 센서로부터의 공기비에 따라 보정 연산부(12)에서 기화기(15)에 분사되는 연료분사량을 연산하고 연료분사량 제어부(13)에서 연산한 연료분사량에 따라 연료분사장치의 연료분사지속기간을 제어하여 기화기(15)에 연료가 분사되도록 한다. 따라서, 종래의 차량에서는 배기관으로부터 흡기관을 통해 재순환되어 기화기(15)에 흡입되는 EGR량을 예측하여 연료분사량을 보정하므로 기화기(15)에 분사되는 연료분사량이 정확하지 않아 공연비를 정확하게 제어할 수 없었다.As shown in FIG. 1, an air-fuel ratio control system of a conventional vehicle includes an EGR valve controller 11 which outputs a control signal for opening and closing the EGR valve 14 according to the throttle valve opening degree, the engine rotation speed, and the coolant temperature; A correction calculation unit 12 which performs calculation for correcting the fuel injection amount supplied to the vaporizer 15 according to the basic fuel injection amount determined in correspondence with the intake air amount and the air ratio from the air ratio sensor, and by the correction calculation unit 12. The fuel injection amount control unit 13 controls the fuel injection duration of the fuel injection device according to the calculated fuel injection amount, and is opened and closed according to the control signal from the purge valve control unit 11, recycled through the intake pipe from the exhaust pipe, and the vaporizer 15. EGR valve 14 which connects or blocks the flow of exhaust gas sucked into the exhaust gas) and the fuel and exhaust pipe injected by the fuel injection device through the intake pipe. And a vaporizer 15 for circulating and inhaling the exhaust gas that is circulated and atomized and mixed with the sucked air. The EGR valve control unit 11 predicts the amount of EGR according to the opening of the throttle valve and the engine rotation speed and the coolant temperature. Outputs a control signal to the EGR valve 14 to allow the corresponding exhaust gas to be sucked into the vaporizer 15 and at the same time, according to the basic fuel injection amount determined in correspondence with the intake air amount and the air ratio from the air ratio sensor, The fuel injection amount injected into the vaporizer 15 is calculated, and the fuel injection duration of the fuel injection device is controlled according to the fuel injection amount calculated by the fuel injection amount control unit 13 so that fuel is injected into the vaporizer 15. Therefore, in the conventional vehicle, the fuel injection amount is corrected by estimating the EGR amount recirculated through the intake pipe from the exhaust pipe and sucked into the vaporizer 15, so that the fuel injection amount injected into the vaporizer 15 is not accurate, so that the air-fuel ratio can be accurately controlled. There was no.
전술한 바와 같은 종래의 차량에서는 배기관으로부터 흡기관을 통해 재순환되는 EGR량을 예측하여 연료분사량을 보정하므로 기화기(15)에 분사되는 연료분사량이 정확하지 않아 공연비를 정확하게 제어할 수 없다는 문제점이 있었다.In the conventional vehicle as described above, since the fuel injection amount is corrected by estimating the amount of EGR recycled through the intake pipe from the exhaust pipe, the fuel injection amount injected into the vaporizer 15 is not accurate, and thus the air-fuel ratio cannot be accurately controlled.
본 고안은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로 그 목적은, 차량의 기본 EGR량과 연료분사량 및 공기비에 의해 배기관으로부터 기화기에 흡입되는 EGR량을 계산한 후, 해당 EGR량에 따라 연료분사량을 보정 함으로써, 기화기에 분사되는 연료분사량이 정확히 제어되도록 하여 차량이 최적의 공연비를 항상 유지할 수 있도록 하는데 있다.The present invention is to solve the problems as described above, the purpose is to calculate the amount of fuel injected into the carburetor from the exhaust pipe by the basic EGR amount, fuel injection amount and air ratio of the vehicle, the fuel injection amount according to the corresponding EGR amount By correcting, the fuel injection amount injected into the carburetor is precisely controlled so that the vehicle can always maintain the optimum air-fuel ratio.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안의 특징은, 연료분사장치에 의해 분사되는 연료와 배기관으로부터 재순환되어 흡입되는 배기가스를 미립, 무화시켜 흡입되는 공기와 혼합시키는 기화기(26)와; 제어신호에 따라 개폐되어 배기관으로부터 재순환되어 상기 기화기(26)에 흡입되는 배기가스의 흐름을 연결 또는 차단하는 EGR 밸브(25)와; 스로틀밸브 개도와 엔진회전속도 및 냉각수 온도에 따라 상기 EGR 밸브(25)를 개폐하기 위한 제어신호를 출력하는 EGR 밸브 제어부(21)와; 연료분사장치의 연료분사지속기간을 제어하는 연료분사량 제어부(24)를 구비하는 차량의 공연비 제어 시스템에 있어서, 상기 EGR 밸브 제어부(21)에 의한 기본 EGR량과, 연료분사장치에 의해 상기 기화기(26)에 분사된 연료분사량 및 공기비 센서로부터의 공기비에 따라 배기관으로부터 상기 기화기(26)에 흡입되는 실제 EGR량을 계산하는 EGR량 계산부(22)와; 상기 EGR량 계산부(22)에 의해 계산된 EGR량과, 흡입공기량에 대응하여 결정되는 기본 연료분사량에 따라 상기 기화기(26)에 공급되는 연료분사량을 보정하기 위한 연산을 수행하는 보정 연산부(23)를 포함하는데 있다.Features of the present invention for achieving the above object, the vaporizer 26 for mixing the inhaled gas atomized by atomizing, atomized by the fuel injected by the fuel injection device and the exhaust gas recycled from the exhaust pipe; An EGR valve 25 which opens and closes according to a control signal, is recycled from the exhaust pipe, and connects or blocks the flow of exhaust gas sucked into the vaporizer 26; An EGR valve controller 21 for outputting a control signal for opening and closing the EGR valve 25 according to the throttle valve opening degree, the engine rotation speed, and the coolant temperature; In the vehicle air-fuel ratio control system provided with a fuel injection amount control unit 24 for controlling the fuel injection duration of the fuel injection device, the basic EGR amount by the EGR valve control unit 21 and the fuel vaporizer by the fuel injection device. An EGR amount calculating section (22) for calculating an actual EGR amount sucked into the vaporizer (26) from an exhaust pipe in accordance with the fuel injection amount injected into the gas 26 and the air ratio from the air ratio sensor; A correction calculation unit 23 for performing calculation for correcting the fuel injection amount supplied to the vaporizer 26 according to the EGR amount calculated by the EGR amount calculation unit 22 and the basic fuel injection amount determined corresponding to the intake air amount. ) Is included.
도 1은 종래 차량의 공연비 제어 시스템의 구성 블록도.1 is a configuration block diagram of an air-fuel ratio control system of a conventional vehicle.
도 2는 본 고안에 따른 차량의 공연비 제어 시스템의 구성 블록도.2 is a block diagram of an air-fuel ratio control system for a vehicle according to the present invention.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
11, 21 : EGR 밸브 제어부 12, 23 : 보정 연산부11, 21: EGR valve control unit 12, 23: correction operation unit
13, 24 : 연료분사량 제어부 14, 25 : EGR 밸브13, 24: fuel injection amount control unit 14, 25: EGR valve
15, 26 : 기화기 22 : EGR량 계산부15, 26: carburetor 22: EGR amount calculation unit
이하, 본 고안의 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, an embodiment of the present invention in detail as follows.
본 고안에 따른 차량의 공연비 제어 시스템은 도면 도 2에 도시된 바와 같이, 스로틀밸브 개도와 엔진회전속도 및 냉각수 온도에 따라 EGR 밸브(25)를 개폐하기 위한 제어신호를 출력하는 EGR 밸브 제어부(21)와, 해당 EGR 밸브 제어부(21)에 의한 기본 EGR량과, 연료분사장치에 의해 기화기(26)에 분사된 연료분사량 및 공기비 센서로부터의 공기비에 따라 배기관으로부터 기화기(26)에 흡입되는 실제 EGR량을 계산하는 EGR량 계산부(22)와, 해당 EGR량 계산부(22)에 의해 계산된 실제 EGR량과, 흡입공기량에 대응하여 결정되는 기본 연료분사량에 따라 기화기(26)에 공급되는 연료분사량을 보정하기 위한 연산을 수행하는 보정 연산부(23)와, 해당 보정 연산부(23)에 의해 연산된 연료분사량에 따라 연료분사장치의 연료분사지속기간을 제어하는 연료분사량 제어부(24)와, EGR 밸브 제어부(21)로부터의 제어신호에 따라 개폐되어 배기관으로부터 재순환되어 기화기(26)에 흡입되는 배기가스의 흐름을 연결 또는 차단하는 EGR 밸브(25)와, 연료분사장치에 의해 분사되는 연료와 배기관으로부터 재순환되어 흡입되는 증발가스를 미립, 무화시켜 흡입되는 공기와 혼합시키는 기화기(26)를 구비하여 이루어지는데, 스로틀밸브 개도와 엔진회전속도 및 냉각수 온도에 따라 EGR 밸브 제어부(21)에서 배기관으로부터 재순환되는 기본 EGR량을 예측하여 EGR 밸브(25)에 제어신호를 출력하여 해당 배기가스가 기화기(26)에 흡입되도록 함과 동시에 EGR 밸브 제어부(21)에 의한 기본 EGR량과, 연료분사장치에 의해 기화기(26)에 분사된 연료분사량 및 공기비 센서로부터의 공기비에 따라 EGR량 계산부(22)에서 배기관으로부터 기화기(26)에 흡입되는 실제 EGR량을 계산한 후, 해당 EGR량 계산부(22)에 의해 계산된 실제 EGR량과, 흡입공기량에 대응하여 결정되는 기본 연료분사량에 의해 보정 연산부(23)에서 기화기(26)에 공급되는 연료분사량을 연산하고 연료분사량 제어부(24)에서 연산한 연료분사량에 따라 연료분사장치의 연료분사지속기간을 제어하여 기화기(26)에 연료가 분사되도록 한다. 따라서, 차량에서는 배기관으로부터 기화기(26)에 흡입되는 실제 EGR량을 계산하여 기화기(26)에 분사되는 연료분사량을 보정하므로 해당 차량은 모든 운전조건 하에서 기화기(26)에 분사되는 연료분사량이 정확하게 제어되어 공연비를 정확하게 제어할 수 있게 된다.As shown in FIG. 2, the air-fuel ratio control system for a vehicle according to the present invention includes an EGR valve controller 21 which outputs a control signal for opening and closing the EGR valve 25 according to the throttle valve opening degree, the engine rotation speed, and the coolant temperature. ), The actual EGR sucked into the carburetor 26 from the exhaust pipe according to the basic EGR amount by the corresponding EGR valve control unit 21, the fuel injection amount injected into the vaporizer 26 by the fuel injection device, and the air ratio from the air ratio sensor. The fuel supplied to the carburetor 26 according to the EGR amount calculation part 22 which calculates the quantity, the actual EGR amount computed by the said EGR amount calculation part 22, and the basic fuel injection amount determined corresponding to the intake air amount. A correction calculation unit 23 for performing calculations to correct the injection amount, a fuel injection amount control unit 24 for controlling the fuel injection duration of the fuel injection device in accordance with the fuel injection amount calculated by the correction calculation unit 23, and EG An EGR valve 25 which opens and closes according to a control signal from the R valve control unit 21, is recycled from the exhaust pipe, and connects or blocks the flow of the exhaust gas sucked into the vaporizer 26, and fuel injected by the fuel injection device; And a vaporizer 26 for refining and atomizing the boil-off gas recycled from the exhaust pipe and mixing it with the air sucked in. The EGR valve control unit 21 controls the exhaust gas from the exhaust pipe according to the opening of the throttle valve and the engine rotation speed and the coolant temperature. By estimating the recycled basic EGR amount, the control signal is output to the EGR valve 25 to allow the exhaust gas to be sucked into the vaporizer 26, and the basic EGR amount by the EGR valve control unit 21 and the fuel injection device. Actual E sucked into the carburetor 26 from the exhaust pipe by the EGR amount calculation section 22 according to the fuel injection amount injected into the carburetor 26 by the air and the air ratio from the air ratio sensor. After calculating the GR amount, the fuel supplied to the vaporizer 26 from the correction calculation unit 23 by the actual EGR amount calculated by the corresponding EGR amount calculation unit 22 and the basic fuel injection amount determined corresponding to the intake air amount. The injection amount is calculated and the fuel injection duration of the fuel injection device is controlled according to the fuel injection amount calculated by the fuel injection amount control unit 24 so that fuel is injected into the vaporizer 26. Therefore, the vehicle corrects the fuel injection amount injected into the carburetor 26 by calculating the actual EGR amount sucked into the carburetor 26 from the exhaust pipe, so that the vehicle accurately controls the fuel injection amount injected into the carburetor 26 under all driving conditions. Thus, the air-fuel ratio can be accurately controlled.
이상과 같이, 본 고안은 차량의 기본 EGR량과 연료분사량 및 공기비에 의해 배기관으로부터 기화기(26)에 흡입되는 EGR량을 계산한 후, 해당 EGR량에 따라 연료분사량을 보정하여 해당 기화기(26)에 분사되는 연료분사량을 제어함으로써, 차량이 최적의 공연비를 항상 유지할 수 있게 된다.As described above, the present invention calculates the amount of EGR sucked into the carburetor 26 from the exhaust pipe by the basic EGR amount, fuel injection amount and air ratio of the vehicle, and then corrects the fuel injection amount according to the corresponding EGR amount to the corresponding carburetor 26. By controlling the fuel injection amount injected into the vehicle, the vehicle can always maintain the optimum air-fuel ratio.
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KR2019970041180U KR19990028549U (en) | 1997-12-26 | 1997-12-26 | Air-fuel ratio control system according to exhaust gas recirculation amount |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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KR100313008B1 (en) * | 1999-08-26 | 2001-11-03 | 류정열 | Method for controlling an exhaust gas recirculation of diesel engine |
-
1997
- 1997-12-26 KR KR2019970041180U patent/KR19990028549U/en not_active Application Discontinuation
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100313008B1 (en) * | 1999-08-26 | 2001-11-03 | 류정열 | Method for controlling an exhaust gas recirculation of diesel engine |
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