KR20010072365A - 엔진연소제어장치 - Google Patents

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KR20010072365A
KR20010072365A KR1020017001714A KR20017001714A KR20010072365A KR 20010072365 A KR20010072365 A KR 20010072365A KR 1020017001714 A KR1020017001714 A KR 1020017001714A KR 20017001714 A KR20017001714 A KR 20017001714A KR 20010072365 A KR20010072365 A KR 20010072365A
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heat generation
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호시노마사토시
구리하라노부오
오스가미노루
노기도시하루
다카쿠유타카
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가나이 쓰도무
가부시끼가이샤 히다치 세이사꾸쇼
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Abstract

본 발명은 엔진의 연비향상 및 배기정화를 위해 기통내의 연소압력을 검출하여, 배기환류율, 점화시기 및 연료분사시기 또는 흡기행정의 분사율을 제어하여 최적의 연소가 얻어지도록 한 엔진연소제어장치이다.
이 엔진연소제어장치는 엔진의 연소에 따르는 기통내 압력을 검출하는 통내압력 검출수단과, 상기 통내 압력검출수단으로부터의 출력에 의거하여 기통의 크랭크축의 각도에 대한 열발생율을 산정하는 수단을 가지고, 상기 열발생율 산정수단에 의해 구해진 기통내 연소상태 패턴을 미리 정해진 파형패턴이 되도록 점화시기, 연료분사시기, EGR 제어량 등의 연소에 관여하는 제어량을 제어한다.

Description

엔진연소제어장치{ENGINE COMBUSTION CONTROL DEVICE}
자동차의 연비나 배기가스에 대한 법규제는 각국에서 해마다 엄격해지고 있다. 이 때문에 그 때마다의 운전상태에 따라 점화시기나 연료량을 마이크로컴퓨터에 의해 제어하는 것이 일반화되어 있다.
포트분사의 엔진으로 토오크나 연료 소비율을 가장 좋게 하기 위해서는 점화시기를 적당히 제어하여 최대 통내압을 주는 크랭크축의 각도가 상사점후 12도가 되도록 하면 좋다는 것이 알려져 있다(후지이, 카와이 외 "불꽃 점화기관에 있어서의 최적 점화시기 피드백 제어방식", 자동차기술회 학술강연회 전쇄집 954 (1995)) (이하, 「종래기술 1」이라 함)．
또 일본국 특개평3-233162호 공보에는 통내압 센서의 출력에 의거하여 열효율을 구하여 EGR율, 점화시기, 연료공급량을 제어함으로써, 엔진의 효율이 큰 영역에서 운전하는 것에 대한 기재가 있다(이하,「종래기술 2」라 함)． 또 일본국 특개평3-246352호 공보에는 통내압 센서의 출력에 의거하여 엔진의 열발생량과 피크위치로부터 일량 상당치를 연산함으로써 실화(失火) 등의 연소상태를 높은 정밀도로 검출하는 것에 대한 설명이 있다(이하, 「종래기술 3」이라 함). 그러나 종래 기술 1에 기재된 발명은, 통내압력의 피크위치를 제어하는 것이고, 또 종래기술 2에 기재된 발명은, 엔진의 열효율, 즉 열발생량과 열손실량과의 관계에 의거한 방식이며, 또 종래기술 3에 기재된 발명은 연소행정에서의 평균 일량을 열발생량으로부터 구하는 것이다. 어느 종래 기술이나 연소상태를 나타내는 파형 패턴인 열발생율 그 자체에 관한 것은 아니다. 엔진성능을 크게 좌우하는 연소기간을 제어하기 위해서는 크랭크각도에 대한 열발생율, 즉 연소패턴의 파형의 퍼짐 폭이나 피크위치를 조작하는 것이 중요하게 되나, 상기한 종래기술은 이른바 이들을 간접적수단에 의해 조작함으로써 대처하는 것이다. 따라서 상기한 종래기술에서는 반드시 최적의 제어가 얻어진다고는 한정할 수 없는 문제가 있었다.
본 발명은 내연기관에 있어서 가장 적합한 연소를 얻기 위한 제어장치에 관한 것으로, 특히 연비를 향상하고 배기중의 규제대상 성분을 억제하기 위하여 기통내의 연소압력을 검출하여 배기 환류율, 점화시기 및 연료분사시기 또는 흡기행정의 분사율을 제어하여 가장 적합한 연소가 얻어지도록 한 엔진연소제어장치에 관한 것이다.
도 1은 본 발명에 의한 엔진연소제어장치의 일 실시형태를 나타내고 있는 블록구성도,
도 2a 및 도 2b는 연소의 평가지표가 되는 열발생율을 크랭크 각도 별로 본 패턴도,
도 3은 열발생율을 최적화하는 순서를 설명하고 있는 플로우차트,
도 4는 열발생율의 피크위치를 계산하는 순서를 설명하고 있는 플로우차트,
도 5는 통내압 센서의 데이터를 샘플링하는 방법을 나타내고 있는 설명도,
도 6은 열발생율의 패턴을 개선하는 EGR 제어의 순서를 설명하고 있는 플로우차트,
도 7은 EGR 율과 회전변동과의 관계를 기통 별로 나타내고 있는 설명도,
도 8은 열발생율의 패턴을 정형하는 순서를 설명하고 있는 플로우차트,
도 9는 점화시기를 기통 별로 정하는 방법에 대한 설명도,
도 10은 분사시기를 기통 별로 정하는 방법에 대한 설명도,
도 11은 기통별 점화시기제어의 순서를 설명하고 있는 플로우차트,
도 12는 분사시기와 연소기간의 관계를 나타내고 있는 설명도,
도 13은 기통별 분사시기제어의 순서를 설명하고 있는 플로우차트,
도 14는 흡기행정 분사율과 연소기간의 관계를 나타내고 있는 설명도,
도 15는 기통별 흡기행정 분사율제어의 순서를 설명하고 있는 플로우차트이다.
본 발명은 상기한 종래기술이 가지는 문제점을 해결하기 위하여 이루어진 것이다.
본 발명의 목적은 운전중에 각 기통의 열발생율을 기초로, 적은 계산량으로 연소상태를 개선하여 연비나 배기를 최적으로 할 수 있는 엔진연소제어장치를 제공하는 데에 있다.
이 때문에 본 발명에서는 열발생율의 파형패턴을 직접적으로 정형하도록 하고 있다. 즉, 본 발명은 조작량과 패턴정형(整形)과의 관계를 명확하게 관련지어 파형의 퍼짐과 피크위치를 각각 제어한다. 따라서 본 발명에 의하면 적은 계산량으로 엔진의 연소를 최적으로 제어할 수 있다.
본 발명의 하나의 관점에 의하면 상기 목적은 엔진의 연소에 따르는 기통내압력을 검출하는 통내압력 검출수단과, 상기 통내압력 검출수단으로부터의 출력에 의거하여 기통의 크랭크축의 각도에 대한 열발생율을 산정하는 수단과, 상기 열발생율산정수단에 의해 구해진 기통내 연소상태 패턴을 미리 정해진 파형패턴이 되도록 점화시기, 연료분사시기, 흡기행정에 있어서의 연료분사량의 비율, 기통내 가스유동제어량, EGR 제어량, 흡기밸브 타이밍제어량, 배기밸브 타이밍제어량의 적어도 어느 하나에 관한 값을 제어하는 제어수단을 가지는 것을 특징으로 하는 엔진연소제어장치에 의해 달성할 수 있다.
이하, 본 발명에 의한 엔진제어장치에 대하여 도면을 사용하여 상세하게 설명한다. 도 1은 본 발명에 의한 엔진연소제어장치의 일 실시형태를 나타내고 있다. 이 도면에는 통내 분사의 4 기통 엔진의 1 기통분만이 표시되어 있다. 이 엔진(1)에는 피스톤(2)과 실린더(3)로 구성되는 연소실(4)이 있고, 이 연소실(4)에는 흡기밸브(5)와 배기밸브(6)가 장착되어 있다. 연료분사장치(7)는 연소실(4)의 내부에 있고, 주로 엔진(1)의 압축행정으로 연료를 분사한다. 연소실내의 혼합기는 점화플러그(8)에 의해 점화된다. 실린더(3)에는 압력을 검출하는 통내압 센서(9)가 구비되고 다기통 엔진에서는 기통별 압력을 검출할 수 있게 되어 있다. 크랭크축 (10)에는 엔진회전수를 계측하는 회전센서(11)가 장착되어 있다.
연소실(4)로부터 배기관(12)으로 흐르는 배기의 일부는 환상 유로(13)를 통해 흡기관(14)으로 복귀된다. 이에 의하여 연소속도와 연소온도가 저하하여 NOx 배출량을 억제할 수 있다. 스로롤밸브(15)를 통과한 공기와 환류가스와의 비율은 EGR 밸브(16)로 조절한다. 통내압 센서(9)와 크랭크축(10)에 설치한 회전센서(11)의 신호는 연산장치(17)에 입력되고, 연산장치(17)는 이들 신호를 기초로 점화장치 제어회로(18), EGR 제어회로(19) 및 분사장치 제어회로(20)에 지령을 낸다.
점화장치(8)와 연료분사장치(7)는 기통 별로 제어할 수 있으나, EGR에서는 환류가스를 흡기관(14)이 각 기통으로 분기되는 상류로 되돌아 가기 때문에 EGR 율은 전 기통에 있어 일률제어가 된다. 도 2a 및 도 2b에 크랭크각도에서 본 열발생율의 변화를 나타낸다. 도 2a는 이상적인 패턴을, 도 2b는 바람직하지 않은 패턴을 나타내고 있다. 열발생율은 통내압 센서의 신호와 행정용적으로부터
A : 열의 일당량, K(θ) : 비열비, V(θ) : 행정용적, P(θ) : 통내압
에 의해 계산할 수 있다. 비열비는 공연비에 의해서 결정되고, 크랭크각도에 대해서는 거의 일정하다고 생각할 수 있다. 또 행정용적이나 크랭크각도에 대한 미분치는 엔진의 기본적인 시방으로 구해진다. 이들은 연산장치(17)의 ROM에 데이터로서 저장해 두면 통내압 데이터로부터 연소의 지표로서의 열발생율은 간단하게 계산할 수 있다. 이상적인 열발생율의 패턴은 도 2a와 같이 점화직후부터 원활하게 상승하여 피크가 TDC(상사점)로부터 크랭크각도로 5 내지 10도 늦어, 폭발·연소의 종료에 따라 저하한다. 좌우가 대략 대칭이고 연소기간을 나타내는 패턴의 확대는 20 내지 30도 정도가 좋다. 그러나 통내 분사엔진에서는 연소속도가 빨라 도 2b의 a와 같이 피크위치가 상사점보다 빨라지는 경우가 있다. 따라서 연소속도를 늦춰 도 2a의 패턴에 가깝게 하기 위해 EGR 을 사용하면 도 2B의 c와 같이 연소가 2회로 나누어지는 경우가 있으며, 2회째의 연소는 유효한 일로는 되지 않는다. 또 도 2b의 b와 같이 피크위치가 적당하더라도 연소시간이 짧으면 냉각손실이 커 효율은 악화된다.
따라서 도 2B의 패턴을 이상적인 도 2A의 패턴에 가깝게 하기 위한 처리의 개요를 도 3의 플로우차트에 나타낸다. 이 처리는 도 1의 연산장치(17)중의 ROM에 저장된 프로그램에 의거하여 실행하는 것이다. 기본적인 사고방식은 처음에 열발생율 패턴을 EGR을 이용하여 전 기통에 대해 일률적으로 대략 조정한 후, 기통 별로 제어 가능한 점화시기나 분사시기를 사용하여 기통에 의한 차이를 흡수한다는 것이다. 먼저 단계(301)에서는 EGR에 의해 각 기통의 열발생율의 피크위치를 예를 들면 상사점 후 5 내지 10도로 이동시킨다. 이 처리의 결과, 열발생율이 도 2b의 c와 같이 피크를 2개 가지는 패턴이 되었을 경우, 단계(302)에서 EGR과 분사시기를 조정하여 피크가 하나의 좌우대칭인 형으로 정형한다. 다음에 단계(303)에서는 점화시기를 기통 별로 제어하여 각 기통의 피크위치를 최적화한다. 마지막으로 단계 (304)에서는 분사시기와 흡기행정 분사율의 조정에 의해 각 기통의 연소기간을 최적화하여 도 2a와 같은 패턴을 얻는다. 또 열발생율의 이상적인 패턴은 엔진의 회전수나 부하에 의해 약간 다르기 때문에 이상적인 패턴은 수종류 준비해 두고 운전상태에 따라 전환한다.
도 4는 소정의 기통에 있어서의 열발생율의 피크위치를 계산하는 방법을 나타내는 플로우차트이다. 단계(401)에서는 통내압 센서의 출력을 점화직후(θ1)부터 폭발이 끝나 압력이 저하할 때(θn)까지 크랭크각도에 동기하여 샘플링하여 P(θ1), P(θ2), …, P(θn)을 얻는다. 일례로서 n은 10, θn은 점화 후 60도로 설정한다. 다음에 단계(402)에서는 수집한 샘플테이터를 수 1에 적용하여 각 샘플각도에 대한 열발생율 R(θ1), R(θ2), …, R(θn)을 계산한다. 단계(403)에서는 구한 열발생율의 최대치를 주는 크랭크각도(θj)를 연산장치(17)에 기억한다. 엔진은 간헐연소이므로 동일한 기통이더라도 통내압은 폭발 마다 다르다. 기억한 크랭크각도 (θj)도 잡음이 중첩되어 있어, 1회의 측정으로서는 충분한 정밀도가 얻어지기 않기 때문에 예를 들면 10 폭발분의 이동 평균을 피크위치로 한다[단계(404)]. 또 연소기간도 피크위치와 마찬가지로 크랭크각도에 동기하여 샘플링한 통내압[P(θ1), P(θ2), …, P(θn)]으로부터 구한다. 이들을 수 1에 적용시켜 각 샘플각도에 대한 열발생율[R (θ1), R(θ2), …, R(θn)을 계산한다. 결과가 일정치 이상이 되는 크랭크각도의 범위를 연소기간으로 한다. 이 경우도 이동 평균을 취하여 폭발 마다의 차이의 영향을 제거한다.
열발생율을 패턴으로 하여 구하기 위해서는 통내압의 데이터가 1 폭발에 대하여 적어도 10회 정도는 필요하게 된다. 1 폭발의 연소기간은 30도 정도이고, 시간으로 환산하면 600 rpm의 아이들에서도 약 8.3 ms 정도이다. 연산장치(17)의 성능에 따라서는 폭발마다 통내압 센서의 출력을 10개 이상 샘플링한 후에 열발생율의 피크위치를 계산하는 것은 곤란한 경우가 있다. 따라서 도 5에 나타내는 바와 같이 1 폭발에 대하여 1회만 샘플링하여, 샘플링하는 타이밍을 조금씩 느리게 함으로써 등가적으로 1 폭발의 통내압 데이터를 샘플링할 수 있다. 도 5에서 n = 10 이라 하면 10 폭발에서 등가적으로 1 폭발의 데이터를 샘플링할 수 있기 때문에 계산의 부하가 1/10로 감소한다. 그러나 엔진의 과도상태에서는 오차가 커지기 때문에, 아이들시나 차속이 일정할 때 등, 엔진의 회전이나 부하의 변화가 적을 때를 선택하면 정밀도 저하는 적어진다. 또 처리를 간략화하기 위하여 통내압 데이터의 샘플링과 열발생율의 최적화는 아이들시나 소정의 운전상태에 한정하는 방법도 있다. 이 경우 최적화하였을 때의 운전상태와 다른 운전상태에서는 오차가 다소 증가한다.
이하에서는 도 3의 플로우차트로 나타낸 열발생율을 최적화하는 방법을 순서대로 구체적으로 설명한다.
도 6에 EGR 제어의 플로우차트를 나타낸다. 이 처리는 도 2b의 a의 연소속도가 지나치게 빠른 패턴을 EGR 율을 조금씩 크게 함으로써 연소속도를 늦추는 것이 목적이다. 여기서는 4기통 엔진을 가정하여 1기통씩 통내압으로부터 회전변동과 열발생율의 피크위치를 계산한다. 단계(601)는 초기화이고, 1 기통씩 이하의처리를 한다. EGR 율을 늘려 연소속도는 늦출 수 있으나 도 7에 나타내는 바와 같이 기통에 따라 다르나 통내압 변동도 증가한다. 변동이 가장 큰 기통이 운전성, 승차감 등으로부터 결정한 변동한계를 넘지 않는 범위에서 EGR 율을 늘린다. 또 통내압의 변동은 엔진의 회전변동으로 하여도 측정할 수 있으므로 크랭크축에 설치한 회전센서로부터 변동을 계산하여도 좋다. 단계(602)에서 통내압 변동을 평가하여 소정치 이상이면 즉시 이 처리를 종료한다. 단계(603)에서는 열발생율 패턴의 피크위치를 계산한다. 피크위치가 상사점 후 8도 이상이면 즉시 이 처리를 종료한다[단계(604)].
단계(605)는 다음의 기통의 평가로 옮기기 위한 처리이다. 모든 기통의 열발생율 패턴의 피크위치가 상사점 후, 예를 들면 8 deg 이내이면[단계(606)], 연소속도를 늦추기 위하여 단계(607)에서 EGR 율을 예를 들면 2% 올려 이상의 처리를 반복한다. 상기 EGR 제어의 결과, 도 2b의 c와 같이 피크가 2개가 되었을 경우, 도 8의 플로우차트에 나타내는 처리에 의해 열발생율의 패턴을 정리한다. 단계 (801)는 초기화이고, 1 기통씩 이하의 처리를 한다. 먼저 단계(802)에서 열발생율을 각 크랭크축 각도에 대하여 계산한다. 단계(803)에서는 이들 크랭크축 각도에 관한 차분을 계산한다. 단계(804)에서는 상기 차분의 부호의 변화를 계산한다. 즉 크랭크축 각도에 대하여 인접하는 차분을 곱하여 결과가 - (負)이면 차분의 부호변화에 대응한다. 부호변화가 복수개, 즉 열발생율의 피크가 복수개 있으면 단계(805)에서 그 기통번호를 메모리에 기억한다. 단계(806)에서 처리가 다음 기통으로 이동한다. 모든 기통에 대하여 열발생율의 피크의 수를 세어[단계(807)], 각기통의 피크의 수가 1개 뿐이면 이 처리를 종료한다[단계(808)]. 피크가 2개 이상 있는 기통이 1개뿐이면[단계(809)] 단계(810)에서 그 기통의 분사시기를, 예를 들면 2 deg 지각(遲角)시켜 연소속도를 높힘으로써 피크를 1개만 가지는 패턴으로 정리한다. 피크가 2개 이상 있는 기통이 2개 이상 있을 때는 기통 별로 패턴을 정형하는 것은 곤란하므로 단계(811)에 있어서 EGR 율을, 예를 들면 2% 줄여 모든 기통의 연소속도를 일률적으로 빠르게 한다. 이들 일련의 처리를 소정의 주기로 반복한다.
이상의 처리에서 각 기통의 열발생율의 패턴은 대략 도 2a 와 같은 형에 근접하였으므로 이제부터는 기통 별로 피크위치나 연소기간을 제어하여 토오크나 연비가최적이 되도록 한다. 점화시기와 분사시기를 파라미터로 하면 각 기통의 통내압의 변동이 일정해지는 등통내압 변동선은, 도 9와 같이 그릴 수 있다. 기통에 따라 연료분사장치 등의 불균일에 의해 등통내압 변동선의 위치, 크기는 다르나, 등통내압 변동선의 중심부근에서 운전하면 엔진의 회전변동이 가장 적고, 또 열발생율에서 보더라도 대략 이상적인 패턴으로 되어 있다. 초기 상태에서는 기통이나 분사장치의 개체차가 불분명하므로, 점화시기, 분사시기 모두 전 기통에 대해 동일한 설정이나, 우선 도 9에서는 점화시기를 조절하여 각 기통 별로 각각의 등통내압 변동선의 중심에 근접시킨다. 다음으로 도 10에 나타내는 바와 같이 분사시기를 움직여 연소기간을 조정함으로써 각각의 등통내압 변동선의 중심부근에서 운전할 수 있도록 한다. 이에 의해 도 2a와 같은 열발생율의 패턴을 얻을 수 있다. 실제로는 점화시기나 분사시기를 어떻게 하면 통내압 변동이 적어지는 것인 지 명확하지 않기 때문에 통내압 변동을 참조하여 점화시기나 분사시기를 결정하기는 곤란하다. 따라서 기통 별로 점화시기나 분사시기를 조작하여 열발생율의 피크위치나 연소기간을 소정의 패턴으로 제어함으로써 연비나 배기가 개선됨과 동시에 통내압 변동도 작아진다.
도 11은 점화시기 제어의 순서를 나타내는 플로우차트이다. 단계(1101)는 1기통씩 처리하기 위한 초기화이다. 단계(1102)에서는 통내압 변동이 소정치보다 클 때에는 즉시 처리를 종료한다. 단계(1103)에서는 열발생율의 피크위치를 계산한다. 그 기통의 피크의 위치나 연소기간이 적당한 범위에 있으면 그 기통에 대해서는 아무것도 하지 않는다[단계(1104)]. 피크의 위치가 느릴 때[단계(1107)]는 단계(1108)에서 점화시기를 일정각도(예를 들면 1 deg)만큼 지각하고, 반대로 너무 빠를 때에는 단계(1106)에서 일정각도(예를 들면 1 deg)만큼 지각한다. 이 처리를 반복함으로써 전 기통의 피크위치를 적당한 범위로 정돈할 수 있다. 단계(1109)에서 다음 기통의 처리로 이동한다. 모든 기통에 관하여 피크위치가 적당한 범위에 들어 가면 단계(1110)를 통과하여 처리가 종료한다.
연소기간과 분사시기 사이에는 도 12와 같은 단조로운 관계가 있다. 도 13의 플로우차트에 나타낸 처리는 이것을 이용하여 연소기간을 조정하는 것이다. 단계(1301)는 1 기통씩 처리하기 위한 초기화이다. 단계(1302)에서는 통내압 변동을 평가하여 소정치보다 클 때에는 즉시 처리를 종료한다. 통내압 변동이 상기 소정치 이하일 때 단계(1303)에서는 각 기통의 연소시간을 열발생율이 일정치 이상인 크랭크각도의 기간으로서 구한다. 얻어진 연소기간이 적당한 범위에 있으면 그 기통에 대해서는 아무것도 하지 않는다[단계(1304)]. 연소기간이 짧을 때[단계 (1305)]는 단계(1306)에서 그 기통의 분사시기를 일정각도(예를 들면 1 deg)만큼 지각시키고, 길 때는[단계(1307)] 단계(1308)에서 일정각도(예를 들면 1 deg)만큼 진각시킨다. 이 처리를 반복함으로써 전 기통의 연소시간을 적당한 범위에 넣을 수 있다. 단계(1309)에서 다음 기통의 처리로 옮겨간다. 모든 기통의 연소기간이 적당한 범위에 들어 가면 단계(1310)를 통과하여 처리가 종료된다.
통내 분사엔진에서는 연비, 배기 및 착화성의 향상을 위해 연료의 분사를 2번으로 나누어, 통상의 압축행정에 더하여 흡기행정에서도 분사하는 일이 있다. 1사이클에서 분사하는 연료량중, 흡기행정에서 분사하는 연료량의 비율을 흡기행정 분사율이라고 하면, 연소기간과 흡기행정 분사율에는 도 14에 나타내는 바와 같은 단조로운 관계가 있다. 이 관계에 의거하여 도 15에 나타내는 바와 같은 처리를 한다. 단계(1501)는 1 기통씩 처리하기 위한 초기화이다. 단계(1502)에서는 통내압 변동을 평가하여 소정치보다 클 때에는 즉시 처리를 종료한다. 통내압 변동이 상기 소정치 이하일 때 단계(1503)에서는 각 기통의 연소시간을 열발생율이 일정치 이상인 크랭크각도의 기간으로 하여 구한다. 얻어진 연소기간이 적당한 범위에 있으면 그 기통에 대해서는 아무것도 하지 않는다[단계(1504)]. 연소기간이 짧을 때[단계(1505)]는 단계(1506)에서 그 기통의 흡기행정 분사율을 일정치(예를 들면 5%)만큼 증가하고, 길 때는[단계(1507)], 단계(1508)에서 일정치(예를 들면 5%)만큼 감소시킨다. 이 처리를 반복함으로써 전 기통의 연소기간을 적당한 범위에 넣을 수 있다. 단계(1509)에서 다음 기통의 처리로 옮겨 간다. 전 기통에 관하여연소기간이 적당한 범위에 들어 가면 단계(1510)를 통과하여 처리가 종료된다.
본 발명에 의하면 크랭크각도에 대한 열발생율, 즉 연소패턴의 파형의 확대 폭이나 피크위치를 조작하여 엔진성능을 크게 좌우하는 연소기간을 기통 별로 직접제어할 수 있다. 이에 의하여 연비나 배기를 개선하고, 또 엔진이나 기통의 개체차나 경년변화 등에 대해서도 연비나 배기특성의 악화를 방지할 수 있어 최적의 연소제어를 실현할 수 있다.

Claims (8)

  1. 엔진의 연소에 따르는 기통내 압력을 검출하는 통내 압력검출수단과, 상기 통내 압력검출수단으로부터의 출력에 의거하여 기통의 크랭크축의 각도에 대한 열발생율을 산정하는 수단과, 상기 열발생율 산정수단에 의해 구해진 기통내 연소상태 패턴을 미리 정해진 파형패턴이 되도록, 점화시기, 연료분사시기, 흡기행정에 있어서의 연료분사량의 비율, 기통내 가스유동 제어량, EGR 제어량, 흡기밸브 타이밍제어량, 배기밸브 타이밍제어량의 적어도 어느 하나에 관한 값을 제어하는 제어수단을 가지는 것을 특징으로 하는 엔진연소제어장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제어수단에 의한 연소상태제어는, 상기 엔진의 연소안정성에 관한 지표치가 미리 정해진 소정치보다도 양호한 값을 나타내는 지표치 범위에 있는 동안에 실시되는 것을 특징으로 하는 엔진연소제어장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 통내 연소상태 파형패턴이 미리 정하는 정상운전상태 범위내에 있을 때에, 상기 통내 압력검출수단으로부터의 신호파형을 소정의 회전 별로 소정의 크랭크각도씩 어긋나게 하여 샘플링함과 동시에, 상기 엔진의 점화시기로부터 소정 각도분의 상기 파형패턴을 전체로 하여 재구성하는 것을 특징으로 하는 엔진연소제어장치.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 통내 연소상태 파형패턴은, 상기 엔진이 아이들상태로 있을 때에 샘플링하는 것을 특징으로 하는 엔진연소제어장치.
  5. 제 3항에 있어서,
    상기 통내 연소상태 파형패턴은 상기 아이들상태에 있을 때의 샘플링에 의거하여 미리 정상운전상태 상당으로 하는 것을 특징으로 하는 엔진연소제어장치.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 미리 정해진 파형패턴은, 아이들상태에 있을 때와 미리 정한 정상운전범위내에 있을 때에서는 각각 따로 가지는 것을 특징으로 하는 엔진연소제어장치.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 미리 정해진 파형패턴은 피크위치에 대하여 좌우대칭인 것을 특징으로 하는 엔진연소제어장치.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 미리 정해진 파형패턴은 피크위치가 크랭크축의 각도로 상사점 후 3도내지 15도이고, 상기 패턴이 소정치 이상인 폭이 크랭크축의 각도에서 상사점후 20 내지 40도인 것을 특징으로 하는 엔진연소제어장치.
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