KR20000012203U

KR20000012203U - Fuel injection quantity control system for car

Info

Publication number: KR20000012203U
Application number: KR2019980025105U
Authority: KR
Inventors: 문상준
Original assignee: 홍종만; 삼성자동차 주식회사
Priority date: 1998-12-15
Filing date: 1998-12-15
Publication date: 2000-07-05

Abstract

자동차의 주행 상태를 검지하기 위한 각종 센서를 가지는 센서부와, 상기 센서부로부터 입력된 값들로부터 최적의 공연비를 산출하여 연료 분사 장치에 분사량을 제어하는 신호를 인가하는 제어 유닛을 포함하는 자동차의 연료 분사량 제어 시스템이 개시되어 있다. 센서부는 외부로부터 엔진에 가해지는 부하를 검지하는 부하 센서를 가진다. 이 부하 센서는 자동차의 구동축 일측에 설치된 로드 셀이다. 이에 따르면, 구동축에 설치된 로드 셀을 통해 엔진에 가해지는 부하를 검지하여 연료 분사량을 제어하므로, 노면 상태에 따른 적절한 분사량의 제어가 가능하다. 따라서, 분사량 제어의 추종성과 안정성이 향상되어 최적의 공연비를 유지할 수 있다.A fuel of a vehicle includes a sensor unit having various sensors for detecting a driving state of a vehicle, and a control unit which calculates an optimal air-fuel ratio from values input from the sensor unit and applies a signal for controlling the injection amount to the fuel injector. An injection quantity control system is disclosed. The sensor unit has a load sensor that detects a load applied to the engine from the outside. The load sensor is a load cell installed on one side of a drive shaft of a vehicle. According to this, since the fuel injection amount is controlled by detecting the load applied to the engine through the load cell installed in the drive shaft, it is possible to control the appropriate injection amount according to the road surface condition. Therefore, the followability and stability of the injection amount control can be improved to maintain the optimum air-fuel ratio.

Description

Fuel injection quantity control system for car

본 고안은 자동차에 관한 것이다. 보다 상세하게는 엔진의 실린더 내부로 분사되는 연료량을 최적의 상태로 제어하기 위한 연료 분사량 제어 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a car. More particularly, the present invention relates to a fuel injection amount control system for optimally controlling the amount of fuel injected into a cylinder of an engine.

자동차는 엔진에서 발생되는 구동력으로 바퀴를 구동시켜 운행하는 장치이다. 엔진은 실린더 내부로 흡입된 공기와 연료의 혼합기를 압축한 다음 연소시키고, 이때 발생되는 화학적 에너지를 크랭크 축의 운동 에너지로 변환하여 구동력을 발생시킨다.An automobile is a device that drives a wheel by driving force generated from an engine. The engine compresses and then burns a mixture of air and fuel sucked into the cylinder, and converts the chemical energy generated into kinetic energy of the crankshaft to generate driving force.

종래에는 기화기에서 공기와 연료를 혼합하여 이 혼합기를 실린더로 흡입한 다음 압축하여 연소시키는 방식을 사용했으나, 최근에는 실린더 내부에 공기 만을 먼저 흡입하여 압축한 다음 연료 분사 장치를 통해 실린더 내부로 연료를 분사하고 점화시키는 연료 분사 방식을 주로 사용한다.Conventionally, in the carburetor, air and fuel are mixed, the mixer is sucked into a cylinder, and then compressed and combusted. However, recently, only the air is sucked into the cylinder and compressed, and then fuel is injected into the cylinder through a fuel injection device. Mainly use fuel injection method to inject and ignite.

여기서, 연료 분사 장치를 통해 분사되는 연료량은 엔진의 출력과 배기 가스 중의 유해 성분 발생량에 큰 영향을 미치게 된다. 따라서, 최근에는 자동차의 각종 운행 조건을 감지하여 실린더 내부로 분사되는 연료량을 최적의 상태로 제어하기 위한 연료 분사량 제어 시스템이 채택되고 있다.Here, the amount of fuel injected through the fuel injection device has a great influence on the output of the engine and the amount of harmful components generated in the exhaust gas. Therefore, recently, a fuel injection amount control system has been adopted to detect various driving conditions of an automobile to optimally control the amount of fuel injected into the cylinder.

이러한 연료 분사량 제어 시스템은 도 1에 도시된 바와 같이, 산소 센서(O₂sensor; 12), 드로틀 개도 센서(14) 또는 에어 플로 미터(air flow meter), 크랭크 각 센서(16) 등, 자동차의 주행 조건 및 운전자의 조작 상태를 검지하기 위한 각종 센서와, 제어 유닛(20)을 포함하여 이루어져 있다.Such a fuel injection amount control system may include an oxygen sensor (O ₂ sensor) 12, a throttle opening sensor 14 or an air flow meter, a crank angle sensor 16, and the like. Various sensors for detecting a driving condition and a driver's operation state, and the control unit 20 are comprised.

산소 센서(12)는 배기관(2)의 일측에 설치되어 배기 가스 내의 산소량을 검출한다. 드로틀 개도 센서(14) 또는 에어 플로 미터는 드로틀 밸브(4)를 통해 흡입되는 공기량을 검출한다. 크랭크 각 센서(16)는 엔진(1)의 회전수를 검출한다. 그리고, 제어 유닛(20)은 이들 센서(12, 14, 16)로부터 입력된 값을 바탕으로 최적의 공연비를 위한 연료 분사량을 결정하여 연료 분사 장치(30)에 제어 신호를 인가한다. 연료 분사 장치(30)는 제어 유닛(20)으로부터의 제어 신호에 따라 분사되는 연료의 양을 조절한다. 도면에서 미설명 부호 6은 크랭크 축이고, 7은 피스톤, 8, 9는 각각 흡기 밸브와 배기 밸브이다.The oxygen sensor 12 is provided on one side of the exhaust pipe 2 to detect the amount of oxygen in the exhaust gas. The throttle opening sensor 14 or the air flow meter detects the amount of air sucked in through the throttle valve 4. The crank angle sensor 16 detects the rotation speed of the engine 1. Then, the control unit 20 determines the fuel injection amount for the optimum air-fuel ratio based on the values input from these sensors 12, 14, 16 and applies a control signal to the fuel injection device 30. The fuel injection device 30 adjusts the amount of fuel injected in accordance with the control signal from the control unit 20. In the drawings, reference numeral 6 denotes a crankshaft, 7 denotes a piston, and 8 and 9 denote intake valves and exhaust valves, respectively.

그런데, 상기와 같은 종래의 연료 분사량 조절 시스템은 엔진에 가해지는 부하를 고려하지 않음으로써 적절한 연료 분사량의 제어가 불가능하다는 단점이 있었다. 즉, 엔진에 가해지는 부하는 오르막, 내리막과 같은 도로 경사와, 포장, 비포장 등의 노면 상태에 따라 변동되는 바, 이와 같이 엔진에 가해지는 부하를 고려하지 않고서는 분사량 제어의 추종성과 안정성이 저하되어 공연비를 적절하게 제어할 수 없고, 따라서, 배기 가스가 과다하게 발생되거나, 운전자가 자동차의 가속을 원하는 시점에서 엔진 출력이 저하되는 현상이 발생될 수 있다.However, the conventional fuel injection amount control system as described above has a disadvantage in that it is impossible to control the appropriate fuel injection amount by not considering the load applied to the engine. In other words, the load applied to the engine varies according to road slopes such as uphill and downhill, and road conditions such as pavement and unpaved, so that the tracking and stability of the injection quantity control are reduced without considering the load on the engine. As a result, the air-fuel ratio cannot be properly controlled, and thus, excessive exhaust gas may be generated, or a phenomenon may occur in which the engine output decreases when the driver wants to accelerate the vehicle.

본 고안은 상기와 같은 점을 감안하여 안출된 것으로, 공연비의 산출을 위한 입력 조건에 엔진의 부하를 적용함으로써 적절한 연료 분사량의 제어가 이루어질 수 있도록 된 자동차의 연료 분사량 제어 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to provide a fuel injection amount control system for a vehicle in which an appropriate fuel injection amount can be controlled by applying an engine load to an input condition for calculating an air-fuel ratio. have.

도 1은 종래의 자동차의 연료 분사량 시스템을 도시한 구성도.1 is a configuration diagram showing a fuel injection amount system of a conventional vehicle.

도 2는 본 고안의 일 실시예에 따른 연료 분사량 시스템을 도시한 구성도.2 is a block diagram showing a fuel injection amount system according to an embodiment of the present invention.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings

109 ; 구동축 112 ; 산소 센서109; Drive shaft 112; Oxygen sensor

114 ; 드로틀 개도 센서 116 ; 크랭크 각 센서114; Throttle opening sensor 116; Crank angle sensor

118 ; 부하 센서 120 ; 제어 유닛118; Load sensor 120; Control unit

130 ; 연료 분사 장치130; Fuel injector

상기와 같은 목적은, 자동차의 주행 상태를 검지하기 위한 각종 센서를 가지는 센서부와, 상기 센서부로부터 입력된 값들로부터 최적의 공연비를 산출하여 연료 분사 장치에 분사량을 제어하는 신호를 인가하는 제어 유닛을 포함하는 자동차의 연료 분사량 제어 시스템에 있어서, 센서부가 외부로부터 엔진에 가해지는 부하를 검지하는 부하 센서를 가지는 것을 특징으로 하는 자동차의 연료 분사량 제어 시스템에 의해 달성된다. 부하 센서는 자동차의 구동축 일측에 설치된 로드 셀인 것이 바람직하다.The above object is a sensor unit having various sensors for detecting a driving state of a vehicle, and a control unit for applying a signal for controlling the injection amount to the fuel injector by calculating an optimal air-fuel ratio from values input from the sensor unit. A fuel injection amount control system for an automobile comprising: a fuel injection amount control system for an automobile, wherein the sensor unit has a load sensor that detects a load applied to the engine from the outside. The load sensor is preferably a load cell installed on one side of the drive shaft of the vehicle.

이에 따르면, 구동축에 설치된 로드 셀을 통해 엔진에 가해지는 부하를 검지하여 연료 분사량을 제어하므로, 노면 상태에 따른 적절한 분사량의 제어가 가능하다. 따라서, 분사량 제어의 추종성과 안정성이 향상되어 최적의 공연비를 유지할 수 있다.According to this, since the fuel injection amount is controlled by detecting the load applied to the engine through the load cell installed in the drive shaft, it is possible to control the appropriate injection amount according to the road surface condition. Therefore, the followability and stability of the injection amount control can be improved to maintain the optimum air-fuel ratio.

이하, 본 고안의 바람직한 일 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings a preferred embodiment of the present invention will be described in more detail.

본 고안의 일 실시예에 따른 자동차의 연료 분사량 제어 시스템이 도 2에 도시되어 있다. 도시된 바와 같이, 본 고안의 일 실시예에 따른 자동차의 연료 분사량 제어 시스템은 크게 센서부와 제어 유닛(120)을 포함하여 이루어져 있다.A fuel injection amount control system for an automobile according to an embodiment of the present invention is shown in FIG. 2. As shown, the fuel injection amount control system of a vehicle according to an embodiment of the present invention comprises a sensor unit and a control unit 120 largely.

센서부는 자동차의 주행 상태를 검지하기 위한 것으로, 배기 가스 내의 산소량을 검지하기 위한 산소 센서(112)와, 실린더(103) 내로 흡입되는 공기량을 검출하기 위한 드로틀 개도 센서(114), 엔진(101)의 회전수를 검지하기 위한 크랭크 각 센서(116), 외부로부터 엔진(101)에 가해지는 부하를 검지하기 위한 부하 센서(118)를 가진다.The sensor unit detects the driving state of the vehicle, and includes an oxygen sensor 112 for detecting the amount of oxygen in the exhaust gas, a throttle opening degree sensor 114 for detecting the amount of air sucked into the cylinder 103, and an engine 101. And a crank angle sensor 116 for detecting the number of revolutions of the load, and a load sensor 118 for detecting the load applied to the engine 101 from the outside.

산소 센서(112)는 배기관(102) 내에 설치되어 있고, 드로틀 개도 센서(114)는 드로틀 밸브(104)에 설치되어 있다. 또한, 드로틀 개도 센서(114)는 에어 플로 미터(air flow meter)로 대체될 수도 있다. 그리고, 부하 센서(118)는 자동차의 구동축(109)에 설치된 로드 셀(load cell)인 것이 바람직하다.The oxygen sensor 112 is provided in the exhaust pipe 102, and the throttle opening degree sensor 114 is provided in the throttle valve 104. In addition, the throttle opening sensor 114 may be replaced with an air flow meter. The load sensor 118 is preferably a load cell installed on the drive shaft 109 of the vehicle.

제어 유닛120은 이들 센서(112, 114, 116, 118)로부터 입력된 값을 바탕으로 최적의 공연비를 위한 연료 분사량을 결정하여 연료 분사 장치(130)에 제어 신호를 인가한다. 즉, 제어 유닛(120)은 배기 가스 내의 산소 농도와, 흡입 공기량, 엔진의 회전수 뿐만 아니라 구동축(109)에 설치된 로드 셀(118)을 통해 검지된 부하를 종합적으로 판단하여 최적의 공연비를 위한 연료 분사량을 결정하고, 이에 따라 연료 분사 장치(130)에 제어 신호를 인가한다. 연료 분사 장치(130)는 제어 유닛(120)으로부터의 제어 신호에 따라 적절한 양의 연료를 분사한다. 도면에서 미설명 부호 108은 자동차의 구동 바퀴이며, 107은 변속기다.The control unit 120 determines the fuel injection amount for the optimum air-fuel ratio based on the values input from these sensors 112, 114, 116, 118 and applies a control signal to the fuel injection device 130. That is, the control unit 120 comprehensively determines the load detected through the load cell 118 installed on the drive shaft 109 as well as the oxygen concentration in the exhaust gas, the intake air amount, and the engine speed, for the optimal air-fuel ratio. The fuel injection amount is determined, and accordingly, a control signal is applied to the fuel injection device 130. The fuel injector 130 injects an appropriate amount of fuel in accordance with the control signal from the control unit 120. In the drawing, reference numeral 108 denotes a driving wheel of a vehicle, and 107 denotes a transmission.

상기된 바와 같은 본 고안은, 구동축에 설치된 로드 셀을 통해 엔진에 가해지는 부하를 검지하여 연료 분사량을 제어하므로, 노면 상태에 따른 적절한 분사량의 제어가 가능하다. 따라서, 분사량 제어의 추종성과 안정성이 향상되어 최적의 공연비를 유지할 수 있을 뿐만 아니라, 배기 가스의 유해 성분이 저감되고 운전자의 요구에 따른 가속성을 확보할 수 있는 장점이 있다.According to the present invention as described above, since the fuel injection amount is controlled by detecting a load applied to the engine through a load cell installed in the drive shaft, it is possible to control the appropriate injection amount according to the road surface condition. Accordingly, the tracking and stability of the injection amount control can be improved to maintain the optimum air-fuel ratio, as well as to reduce harmful components of the exhaust gas and to secure acceleration according to the driver's demand.

이상에서는 본 고안의 특정의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 또한 설명하였다. 그러나, 본 고안은 상술한 실시예에 한정되지 아니하며, 실용신안등록청구의 범위에서 청구하는 본 고안의 요지를 벗어남이 없이 당해 고안이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능할 것이다.In the above, specific preferred embodiments of the present invention have been illustrated and described. However, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made by any person having ordinary knowledge in the field to which the present invention belongs without departing from the gist of the present invention claimed in the scope of utility model registration claims. It will be possible.

Claims

A fuel of a vehicle includes a sensor unit having various sensors for detecting a driving state of a vehicle, and a control unit which calculates an optimal air-fuel ratio from values input from the sensor unit and applies a signal for controlling the injection amount to the fuel injector. An injection amount control system, wherein the sensor unit has a load sensor that detects a load applied to the engine from the outside.

The fuel injection amount control system of claim 1, wherein the load sensor is a load cell installed on one side of a driving shaft of the vehicle.