KR20000074331A - Engine control method using temperature of chamber wall and its thermistor - Google Patents

Engine control method using temperature of chamber wall and its thermistor Download PDF

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Abstract

PURPOSE: An engine control method is provided to sense the temperature of combustion chamber with accuracy by installing a temperature sensor in the vicinity of the combustion chamber wall. CONSTITUTION: A temperature sensor is constituted by a sensor body(12), a sensor element(13) disposed front inside of the sensor body and which directly sensed the temperature of a cylinder wall, and two terminals(15) exposed at the rear of the sensor body and which serve as an external lead terminal. The sensor element and the terminals are connected by a lead line(14) disposed in parallel. The sensor body is filled with an insulating material(16). Thus-configured temperature sensor is inserted into a wall of a cylinder, and disposed to be adjacent to the combustion chamber wall. The sensed temperature value is input to an electronic control unit so as to be used for a variety of controls such as an ignition timing control, fuel injection timing control and the like.

Description

연소실 벽면 온도를 이용한 엔진 제어방법 및 이때의 온도 센서{Engine control method using temperature of chamber wall and its thermistor}Engine control method using temperature of combustion chamber and temperature sensor at this time {Engine control method using temperature of chamber wall and its thermistor}

본 발명은 자동차의 연소실 벽면 온도를 직접 측정한 값을 가지고 각종 엔진 제어에 이용하는 방법 및 이때 사용하는 온도 센서에 관한 것으로서, 특히 종전과 같이 물 재킷내에 설치되는 수온 센서를 이용하여 연소실 온도를 간접적으로 측정하는 방법을 배제하는 대신에 연소실 벽면에 온도 센서를 최대한 근접 설치하여 연소실 온도를 직접 측정하고, 이에 따라 연소실의 정확한 온도 측정값을 각종 엔진 제어에 효율적으로 이용할 수 있도록 한 연소실 벽면 온도를 이용한 엔진 제어방법 및 이때의 온도 센서에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a method for directly controlling a combustion chamber wall temperature of an automobile and to use the same for various engine control and a temperature sensor used at this time. Instead of excluding the method of measurement, an engine using a combustion chamber wall temperature that directly measures the combustion chamber temperature by installing a temperature sensor as close as possible to the combustion chamber wall, and efficiently uses the accurate temperature measurement of the combustion chamber for various engine control. It relates to a control method and a temperature sensor at this time.

일반적으로 자동차 엔진의 각종 제어를 위한 입력값으로 연소실의 온도가 제공되는 경우에는 주로 연소실 둘레에 있는 물 재킷내의 수온 센서에 의해 측정되는 온도값을 사용한다.In general, when the temperature of the combustion chamber is provided as an input value for various control of the automobile engine, the temperature value mainly measured by the water temperature sensor in the water jacket around the combustion chamber is used.

이렇게 냉각수의 온도를 측정하여 연소실의 온도를 간접적으로 얻어낸 온도값으로는 엔진 제어시 최적의 연료량, 최적의 점화시기, 최적의 흡기량 등과 같이 정확한 제어를 요하는 부분의 입력값으로 사용하기에 상당히 미흡한 점이 있음을 알 수 있다.The temperature value obtained by indirectly obtaining the temperature of the combustion chamber by measuring the temperature of the coolant is insufficient to be used as an input value for the part requiring accurate control such as the optimum fuel amount, the optimum ignition timing, the optimum intake amount, etc. during engine control. It can be seen that there is a point.

따라서, 본 발명은 이와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로서, 냉각수의 온도를 감지하여 연소실의 온도를 간접적으로 얻어내는 종전의 방법을 배제하고, 그 대신에 연소실 벽면에 온도 센서를 근접 설치하여 연소실의 온도를 직접 측정할 수 있는 방법과 이때 사용하는 온도 센서수단을 제공함으로써, 연소실의 온도를 정확하게 측정할 수 있고 이렇게 신뢰할 수 있는 정확한 온도값을 가지고 엔진의 각종 제어에 활용할 수 있도록 하는데 그 안출의 목적이 있는 것이다.Therefore, the present invention has been devised in view of such a point, and excludes the conventional method of sensing the temperature of the cooling water and indirectly obtaining the temperature of the combustion chamber. Instead, the temperature sensor is installed in close proximity to the combustion chamber wall. By providing a method that can directly measure the temperature and the temperature sensor means used at this time, it is possible to accurately measure the temperature of the combustion chamber and to be able to use it for various control of the engine with such a reliable and accurate temperature value. Is there.

도 1은 본 발명에 따른 온도 센서를 나타내는 단면 사시도1 is a cross-sectional perspective view showing a temperature sensor according to the present invention

도 2는 본 발명에 따른 온도 센서의 설치상태를 나타내는 개략도2 is a schematic diagram showing an installation state of a temperature sensor according to the present invention;

도 3은 본 발명에 따른 온도 센서의 회로 설명도3 is a circuit explanatory diagram of a temperature sensor according to the present invention;

도 4는 본 발명에 따른 온도 센서의 출력으로부터 연소실 벽면의 온도를 환산한 그래프4 is a graph that converts the temperature of the combustion chamber wall surface from the output of the temperature sensor according to the present invention;

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉<Explanation of symbols for main parts of drawing>

10 : 나사체 11 : 공구체10: thread body 11: tool body

12 : 센서 본체 13 : 센서 소자12 sensor body 13 sensor element

14 : 결선 유도선 15 : 단자14: wiring guide line 15: terminal

16 : 절연체 17 : 와셔16: insulator 17: washer

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명은 센서 소자 및 인출 단자를 갖춘 온도 센서를 실린더 벽체에 삽입하면서 연소실 벽면에 근접 설치하여 연소실 온도를 직접 측정하고, 이때의 온도 측정값을 전자제어유니트로 입력될 수 있게 하여 점화시기, 연료 분사시기, 아이들 유량 등 엔진의 각종 제어에 이용할 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다.The present invention is installed in close proximity to the combustion chamber wall while inserting a temperature sensor with a sensor element and the lead-out terminal to the cylinder wall to directly measure the combustion chamber temperature, the temperature measurement value at this time can be input to the electronic control unit ignition timing, fuel Characterized in that it can be used for various control of the engine, such as injection timing, idle flow rate.

특히, 상기 센서 수단을 통해서 온도값이 입력되면 인터페이스에서 전압 신호로 변환되고, 상기 전자제어유니트는 변환된 전압 신호를 입력값으로 하여 엔진의 각종 제어를 수행할 수 있는 것을 특징으로 한다.In particular, when the temperature value is input through the sensor means is converted into a voltage signal at the interface, the electronic control unit is characterized in that it is possible to perform various control of the engine using the converted voltage signal as an input value.

또한, 본 발명은 선단에는 실린더 벽면에 체결될 수 있는 나사체(10)가 형성되어 있고 후단에는 공구를 걸고 조일 수 있는 공구체(11)가 형성되어 있으며 내부는 센서 수단을 수용할 수 있도록 비어 있는 길다란 봉형태의 센서 본체(12)와, 상기 센서 본체(12)의 내부에 포함되며 선단 가까이 배치되는 센서 소자(13)와 이 센서 소자(13)로부터 결선 유도선(14)을 통해 각각 연장되면서 외부로 노출되는 2개의 외부 결선용 단자(15)로 구성되는 센서 수단으로 이루어져 있는 것을 특징으로 한다.In addition, the present invention is a screw body 10 which can be fastened to the cylinder wall is formed at the front end and a tool body 11 for fastening and fastening the tool is formed at the rear end, and the inside of the via to accommodate the sensor means A long rod-shaped sensor main body 12 and a sensor element 13 included in the sensor main body 12 and disposed near the tip, and extending from the sensor element 13 through a wiring guide line 14, respectively. It is characterized by consisting of a sensor means consisting of two external connection terminals 15 exposed to the outside.

특히, 상기 센서 본체(12)의 비어 있는 내부에는 절연체(16)로 채워져 있는 것을 특징으로 한다.In particular, the empty interior of the sensor body 12 is characterized in that it is filled with an insulator (16).

또한, 상기 센서 본체(12)에 있는 후단 공구체(11)의 안쪽으로는 기밀유지용 와셔(17)가 구비되어 있는 것을 특징으로 한다.In addition, the inside of the rear end tool body 11 in the sensor main body 12 is characterized in that the airtight washer 17 is provided.

이를 좀더 상세히 설명하면 다음과 같다.This will be described in more detail as follows.

첨부한 도 1은 본 발명에 따른 온도 센서의 전체적인 구조를 보여주는 단면 사시도이다.1 is a cross-sectional perspective view showing the overall structure of the temperature sensor according to the present invention.

본 발명의 온도 센서는 크게 일종의 케이스 역할을 하는 센서 본체(12)와, 온도를 실질적으로 감지하는 센서 수단으로 구성되어 있다.The temperature sensor of the present invention is composed of a sensor main body 12, which serves as a kind of case, and sensor means for substantially sensing temperature.

상기 센서 본체(12)는 소정의 길이를 갖는 봉형태로 이루어져 있으며 내부의 공간부는 뒷쪽이 외부와 통할 수 있게 된다.The sensor main body 12 is formed in a rod shape having a predetermined length, and the inner space portion allows the rear side to communicate with the outside.

이러한 센서 본체(12)의 선단에는 일정길이의 나사체(10)가 형성되어 있어서, 이곳을 이용하여 센서 본체(12)는 실린더 벽면에 체결 설치될 수 있다.A screw body 10 having a predetermined length is formed at the tip of the sensor main body 12, and the sensor main body 12 may be fastened to the cylinder wall by using the screw body 10.

또한, 센서 본체(12)의 후단에는 이 센서 본체(12)를 실린더 벽면에 설치할 때, 스패너 등의 공구를 사용할 수 있도록 육각형의 공구체(11)가 형성되어 있기 때문에 센서 본체(12)의 설치작업을 용이하게 할 수 있게 된다.In addition, since the hexagonal tool body 11 is formed in the rear end of the sensor main body 12 so that tools, such as a spanner, can be used when installing this sensor main body 12 to a cylinder wall surface, installation of the sensor main body 12 will be carried out. Work can be facilitated.

특히, 센서 본체(12)가 물 재킷을 관통하면서 설치될 수 있음에 따라 공구체(11)의 앞쪽에는 본 발명의 일 구현예와 같이 기밀유지용 와셔(17)를 갖추는 것이 바람직하다.In particular, as the sensor main body 12 can be installed while penetrating the water jacket, it is preferable that the front of the tool body 11 is provided with a washer 17 for hermetic sealing as in one embodiment of the present invention.

상기 센서 수단은 센서 본체(12)의 내부 앞쪽에 배치되어 실린더 벽면의 온도를 직접 감지하는 센서 소자(13)와, 센서 본체(12)의 뒷쪽에 노출되어 외부 인출 단자의 역할을 하는 2개의 단자(15)로 구성되어 있으며, 센서 소자(13)와 단자(15)는 서로 나란하게 배치되는 각각의 결선 유도선(14)에 의해 연결된다.The sensor means is disposed in front of the inside of the sensor body 12, the sensor element 13 for directly sensing the temperature of the cylinder wall surface, and two terminals exposed to the rear of the sensor body 12 to serve as an external lead-out terminal It consists of 15, and the sensor element 13 and the terminal 15 are connected by each wiring induction line 14 arrange | positioned next to each other.

또한, 이렇게 센서 수단이 설치되는 센서 본체(12)의 내부에는 절연체(16)가 꽉 채워져 있어서, 센서 수단의 절연과 설치된 상태를 잡아줄 수 있게 된다.In addition, the insulator 16 is filled in the inside of the sensor main body 12 in which the sensor means is installed, so that it is possible to hold the insulation and installed state of the sensor means.

첨부한 도 2는 이와 같이 구성된 온도 센서의 설치상태를 보여주고 있다.2 shows an installation state of the temperature sensor configured as described above.

즉, 도면에서 볼 수 있는 바와 같이 실린더 벽면을 관통하여 연소실에 근접되도록 설치되고, 각각의 단자(15)는 접지와 ECU로 각각 접속될 수 있게 된다.That is, as can be seen in the drawing, the cylinder wall is installed so as to be close to the combustion chamber, and each terminal 15 can be connected to the ground and the ECU, respectively.

여기서는 물 재킷을 피해서 설치되어 있는 것을 볼 수 있지만 주변 부품과의 간섭 등이 고려되면 물 재킷을 관통하여 설치될 수 있다.Here, it can be seen that the water jacket is installed to be avoided, but may be installed through the water jacket if interference with the surrounding components is considered.

첨부한 도 3은 온도 센서의 온도 감지 회로를 보여주고 있다.3 shows a temperature sensing circuit of a temperature sensor.

일종의 써미스터인 센서 소자(13)의 ECU로의 전기적 인터페이스 방법과 온도에 따른 소자 저항치의 변동을 전위차 출력(Vout)으로 변화시켜 주는 과정을 보여준다.An electric interface method of the sensor element 13, which is a kind of thermistor, to the ECU, and a process of changing the variation of the device resistance according to temperature to the potential difference output Vout.

첨부한 도 4는 온도 센서의 출력으로부터 연소실 벽면의 온도를 환산하는 일 예를 보여주고 있다.4 shows an example of converting the temperature of the combustion chamber wall surface from the output of the temperature sensor.

변화된 Vout과 연소실 벽면 온도와의 관계로 실제 ECU내 센서의 특성 테이블 값으로 입력될 수 있다(예를 들면, Vout:4볼트→온도 300℃).The relationship between the changed Vout and the combustion chamber wall temperature can be entered as a characteristic table value of the sensor in the actual ECU (eg Vout: 4 volts → temperature 300 ° C.).

이와 같이 본 발명에서는 연소실에 근접 설치가능한 온도 센서를 구비하여 연소실 벽면의 온도를 정확하게 감지할 수 있게 되므로서, 이를 이용하여 전자 점화시기 제어, 연료분사 제어, 아이들 유량 제어 등에 활용할 수 있다.Thus, in the present invention, it is possible to accurately detect the temperature of the wall surface of the combustion chamber by providing a temperature sensor that can be installed close to the combustion chamber, by using it can be used for electronic ignition timing control, fuel injection control, idle flow control.

즉, 엔진의 상태를 판단하기 위한 각종 정보로 사용되는 여러 입력값, 예를 들면 엔진 회전수, 엔진 부하, 흡기량, 연소실 벽면 온도 등의 입력값 중에서 특히 연소실 벽면에 대한 정확한 온도값을 얻을 수 있으므로 최적의 점화시기나 최적의 연료량을 보상할 수 있을 뿐만 아니라 아이들시 해당 연소실 벽면 온도의 최적 공기량을 결정할 수 있는 등 그 효과적인 활용이 가능하게 된다.That is, from among various input values used as various information for determining the state of the engine, for example, the engine speed, the engine load, the intake air amount, and the combustion chamber wall temperature, an accurate temperature value of the combustion chamber wall can be obtained. In addition to compensating for the optimum ignition timing or the optimum fuel amount, the system can be effectively utilized, such as determining the optimum air volume of the combustion chamber wall temperature during idle time.

이상에서와 같이 본 발명은 연소실 벽면에 근접 설치되어 연소실 온도를 직접 감지할 수 있는 온도 센서를 제공함으로써, 연소실 온도의 정확하게 감지할 수 있고 이를 엔진의 각종 제어에 유용하게 활용할 수 있는 장점이 있는 것이다.As described above, the present invention provides a temperature sensor that is installed close to the combustion chamber wall and directly detects the combustion chamber temperature, so that the combustion chamber temperature can be accurately detected and it can be usefully used for various control of the engine. .

Claims (5)

센서 소자 및 인출 단자를 갖춘 온도 센서를 실린더 벽체에 삽입하면서 연소실 벽면에 근접 설치하여 연소실 온도를 직접 측정하고, 이때의 온도 측정값을 전자제어유니트로 입력될 수 있게 하여 점화시기, 연료 분사시기, 아이들 유량 등 엔진의 각종 제어에 이용할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 연소실 벽면 온도를 이용한 엔진 제어방법.A temperature sensor with a sensor element and a lead-out terminal is inserted into the cylinder wall and installed close to the combustion chamber wall to directly measure the combustion chamber temperature. An engine control method using a combustion chamber wall temperature characterized in that it can be used for various control of an engine such as an idle flow rate. 제 1 항에 있어서, 상기 센서 수단을 통해서 온도값이 입력되면 인터페이스에서 전압 신호로 변환되고, 상기 전자제어유니트는 변환된 전압 신호를 입력값으로 하여 엔진의 각종 제어를 수행할 수 있는 것을 특징으로 하는 연소실 벽면 온도를 이용한 엔진 제어방법.The method of claim 1, wherein when a temperature value is input through the sensor means, an interface is converted into a voltage signal, and the electronic control unit can perform various types of control of the engine using the converted voltage signal as an input value. Engine control method using the combustion chamber wall temperature. 선단에는 실린더 벽면에 체결될 수 있는 나사체(10)가 형성되어 있고 후단에는 공구를 걸고 조일 수 있는 공구체(11)가 형성되어 있으며 내부는 센서 수단을 수용할 수 있도록 비어 있는 길다란 봉형태의 센서 본체(12)와, 상기 센서 본체(12)의 내부에 포함되며 선단 가까이 배치되는 센서 소자(13)와 이 센서 소자(13)로부터 결선 유도선(14)을 통해 각각 연장되면서 외부로 노출되는 2개의 외부 결선용 단자(15)로 구성되는 센서 수단으로 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 온도 센서.The front end is formed with a screw body 10 which can be fastened to the cylinder wall, and the rear end is formed with a tool body 11 for fastening and fastening a tool, and the inside is formed of an empty rod-shaped hollow to accommodate the sensor means. The sensor main body 12 and the sensor element 13 included in the sensor main body 12 and disposed close to the tip end thereof are respectively exposed to the outside while extending from the sensor element 13 through the wiring guide line 14. Temperature sensor, characterized in that consisting of a sensor means consisting of two external connection terminals (15). 제 3 항에 있어서, 상기 센서 본체(12)의 비어 있는 내부에는 절연체(16)로 채워져 있는 것을 특징으로 하는 온도 센서.4. The temperature sensor according to claim 3, wherein the empty interior of the sensor body (12) is filled with an insulator (16). 제 3 항에 있어서, 상기 센서 본체(12)에 있는 후단 공구체(11)의 안쪽으로는 기밀유지용 와셔(17)가 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 온도 센서.4. The temperature sensor according to claim 3, wherein an airtight washer (17) is provided inside the rear tool body (11) in the sensor main body (12).
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100782426B1 (en) * 2005-12-27 2007-12-06 혼다 기켄 고교 가부시키가이샤 Air-cooling type internal combustion engine comprising sensors for detecting engine conditions

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