KR200203467Y1 - 차량의 연료분사 제어 장치 - Google Patents

차량의 연료분사 제어 장치 Download PDF

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Abstract

본 고안은 차량의 연료분사 제어에 관한 것으로, 특히, 엑셀레이터의 조작에 따라 발생하는 엔진 회전의 불안전한 변화를 보정하여 안정적으로 회전할 수 있도록 하는 차량의 연료분사 제어장치에 관한것이다.
종래의 차량에서, 실린더로 분사되는 연료의 보상은 비선형적으로 가속연료에 대한 보상만 이루어지는 바, 엑셀레이터패달을 급격히 밟았을 경우에 발생하는 엔진회전수의 순간적인 불규칙 진동에 대한 연료의 보상은 이루어지지 않아, 엔진의 회전이 불안정해지는 문제점이 있다.
본 고안은 차량의 주행중에 엑셀레이터패달의 조작에 따라 발생하는 순간적인 엔진 회전의 불안전한 변화를 보정하여 연료분사를 제어함으로써, 엔진회전수를 보다 안정적으로 유지시켜, 운전자는 정숙한 운전을 할 수 있다.

Description

차량의 연료분사 제어 장치
본 고안은 차량의 연료분사 제어에 관한 것으로, 특히, 엑셀레이터의 조작에 따라 발생하는 엔진 회전의 불안전한 변화를 보정하여 안정적으로 회전할 수 있도록 하는 차량의 연료분사 제어장치에 관한것이다.
종래의 일반적으로 가솔린엔진에서 연료와 공기의 혼합기는 외부 불꽃에 의해 점화되며, 외부 불꽃으로는 점화장치에서 발생되는 전기 스파크가 사용된다. 또한, 점화장치는 엔진의 어떠한 운전조건하에서도 혼합기를 순간적으로 점화시키기에 충분한 양의 점화 에너지를 정해진 시기에 발생시킬 수 있어야 하고, 엔진의 상태나 운전조건에 따라 점화시기를 가변시킬 수 있는 구조라야 한다. 따라서, 이를 효율적으로 제어하기위하여 전자제어장치를 사용하는 바, 전자제어장치가 장착된 차량은 ECM(Electronic Control Module)이 각종 센서로 부터 입력되는 차량의 상태에 따라 기설정된 스파크 타이밍 테이블에 대응하는 스파크타이밍을 적용함으로써, 그에 따라 엔진의 점화시기를 조절하여 엔진이 최적의 상태로 구동되도록 한다.
한편, 엔진의 회전중에 운전자가 엑셀레이터패달을 조작하면 스로틀밸브가 개/폐되어 엔진의 회전수가 증/감하는 바, 첨부된 도면 도2에서 알 수 있는 바와 같이, 운전자가 엑셀레이터패달을 밟는 순간, 엔진의 회전수는 불규칙적으로 회전하게 되고, 또한, 엑셀레이터패달에서 발을 떼는 순간에도 엔진의 회전수는 불규칙적으로 회전하게 되어, 차량의 진동이 유발된다.
전술한 바와 같은, 종래의 차량에서, 실린더로 분사되는 연료의 보상은 비선형적으로 가속연료에 대한 보상만 이루어지는 바, 엑셀레이터패달을 급격히 밟았을 경우에 발생하는 엔진회전수의 순간적인 불규칙 진동에 대한 연료의 보상은 이루어지지 않아, 엔진의 회전이 불안정해지는 문제점이 있다.
본 고안은 전술한 바와 같은 문제점을 감안하여 안출한 것으로, 차량의 주행중에 엑셀레이터패달의 조작에 따라 발생하는 순간적인 엔진 회전의 불안전한 변화를 보정하여 안정적으로 회전할 수 있도록 연료분사를 제어하는 차량의 연료분사 제어장치를 제공함을 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 고안은, 스로틀밸브의 개도와 엔진의 회전수에 의거하여 운전상태에 적합한 연료분사시간을 계산한 후, 이에 따른 제어신호를 출력하는 ECM과; 운전자가 엑셀레이터패달을 조작함에 따라, 엑셀레이터패달과 연결된 스로틀밸브의 개도를 측정하여 이에 대응하는 위치신호를 발생시켜 상기 ECM측으로 출력하는 스로틀포지션센서와; 엔진의 회전수를 검출하여 이를 상기 ECM측으로 출력하는 엔진회전수검출센서와; 상기 ECM으로 부터 인가되는 제어신호에 따라 각 기통의 흡기 매니폴드에 연료를 분사하는 연료인젝터를 구비하는 차량의 연료분사 제어장치에 있어서, 상기 ECM은, 차량이 주행하는중에 운전자가 엑셀레이터패달을 밟으면, 엔진의 회전수를 검출한 후, 이를 기설정되어 있는 이상적인 엔진회전수와 비교하여 엔진회전수의 변화량을 산출하는 제1과정과; 상기 제1과정이후, 산출된 엔진회전수의 변화량이 양수인지 음수인지를 판단하는 제2과정과; 상기 제2과정에서 산출된 엔진회전수의 변화량이 양수이면, 해당 엔진회전수의 변화량을 소정의 값으로 나누기연산하여 엔진회전수 에러값을 산출하는 제3과정과; 상기 제3과정이후, 산출된 엔진회전수 에러값을 기설정되어 있는 기준값과 비교하는 제4과정과; 상기 제4과정에서 산출된 엔진회전수 에러값이 기준값보다 크면, 연료분사시간 보상테이블에서 엔진회전수 에러값에 대응하는 연료보상 분사시간을 로딩하는 제5과정과; 상기 제5과정이후, 이전 시점에서의 연료분사시간에서 로딩된 연료보상 분사시간을 감산하여 새로운 연료분사시간을 산출한 후, 해당 산출된 연료분사시간에 따라 연료를 분사하는 제6과정과; 상기 제2과정에서 산출된 엔진회전수의 변화량이 음수이면, 해당 엔진회전수의 변화량의 절대값을 소정의 값으로 나누기연산하여 엔진회전수 에러값을 산출하는 제7과정과; 상기 제7과정이후, 산출된 엔진회전수 에러값을 기설정되어 있는 기준값과 비교하는 제8과정과; 상기 제8과정에서 산출된 엔진회전수 에러값이 기준값보다 크면, 연료분사시간 보상테이블에서 엔진회전수 에러값에 대응하는 연료보상 분사시간을 로딩하는 제9과정과; 상기 제9과정이후, 이전 시점에서의 연료분사시간에서 로딩된 연료보상 분사시간을 가산하여 새로운 연료분사시간을 산출한 후, 해당 산출된 연료분사시간에 따라 연료를 분사하는 제10과정으로 동작하도록 프로그램 된 것을 특징으로 한다.
도 1은 본 고안에 따른 차량의 연료분사 제어장치의 구성블록도.
도 2는 차량의 엑셀레이터 조작에 따른 엔진회전수의 파형도.
도 3은 본 고안에 따른 차량의 연료분사 제어장치의 동작순서도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
10 : 연료탱크 20 : 연료펌프
30 : 연료필터 40 : 연료분배레일어셈블리
50 : 연료인젝터 60 : 엔진
70 : ECM(Electronic Control Module) 80 : 연료압력레귤레이터
90 : 스로틀포지션센서 100 : 엔진회전수검출센서
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.
본 고안에 따른 차량의 연료분사 제어장치는 첨부된 도면 도1에 도시된 바와 같이, 연료탱크(10), 연료펌프(20), 연료필터(30), 연료분배레일어셈블리(40), 연료인젝터(50), 엔진(60), ECM(Electronic Control Module; 70), 연료레귤레이터(80), 스로틀포지션센서(90) 및 엔진회전수검출센서(100)를 구비한다.
연료탱크(10)는 연료를 저장하고, 연료펌프(20)는 연료탱크(10)에서 연료를 빨아들여 기화기 또는 연료분사장치로 압송한다. 연료필터(30)는 연료내에 포함된 불순물을 제거한다. 연료분배레일어셈블리(40)는 흡기 매니폴드에 장착되며 연료인젝터(50)를 지지해 주고, 연료인젝터(50)로 연료를 균등하게 분배,공급해 준다. 연료인젝터(50)는 ECM(70)으로 부터 인가되는 제어신호에 따라 각 기통의 흡기 매니폴드에 연료를 분사한다. 엔진(60)은 연료인젝터(50)로 부터 연료를 공급받아 가동하여 자동차를 구동시킨다. ECM(70)은 스로틀포지션센서(90)로 부터 인가되는 신호에서 스로틀밸브의 개도를 검출하고, 엔진회전수검출센서(100)로 부터 인가되는 신호에서 엔진의 회전수를 검출한 후, 해당 검출된 신호에 의거하여 운전상태에 적합한 연료분사시간을 계산한 후, 이에 따른 제어신호를 연료인젝터(50)로 인가한다. 연료압력레귤레이터(80)는 연료인젝터(50)로 보내는 연료의 압력을 흡기 매니폴드내의 압력보다 항상 높은 압력, 즉, 약 2.25kgf/cm2로 유지하는 것으로 남은 연료는 리턴파이프를 통해 연료탱크(10)로 되돌려 보낸다. 스로틀포지션센서(90)는 운전자가 엑셀레이터패달을 조작함에 따라, 엑셀레이터패달과 연결된 스로틀밸브의 개도를 측정하여 이에 대응하는 위치신호를 발생시켜 ECM(70)측으로 출력한다. 엔진회전수검출센서(100)는 엔진의 회전수를 검출하여 이를 ECM(70)측으로 출력한다.
전술한 바와 같이 구성되는 본 고안의 동작을 첨부된 도면 도3의 동작순서도에 따라 상세하게 설명하면 다음과 같다.
먼저, 차량이 주행하는중에 운전자가 엑셀레이터패달을 밟으면, 스로틀포지션센서(90)로 부텨 스로틀밸브의 위치신호가 ECM(70)측으로 인가되는 바, ECM(70)은 엔진회전수검출센서(100)로 부터 인가되는 신호에 따라, 엔진의 회전수(RPMAC)를 검출한 후, 이를 기설정되어 있는 이상적인 엔진회전수(RPMFT)와 비교하여 엔진회전수의 변화량(ΔRPM1)을 산출한다(스텝 S1). 이후에, ECM(70)은 산출된 엔진회전수의 변화량(ΔRPM1)이 양수인지 음수인지를 판단하는 바(스텝 S2), 이는 첨부된 도면 도2에 도시된 바와 같이, 이상적인 엔진회전수(RPMFT)보다 현재 검출된 엔진회전수(RPMAC)가 높은지, 낮은지를 판단하기 위함이다. 즉, 상기 스텝 S1에서, 검출된 엔진회전수(RPMAC)에서 이상적인 엔진회전수(RPMFT)를 감산하여 그 변화량(ΔRPM1)을 산출할 때, 검출된 엔진회전수(RPMAC)가 이상적인 엔진회전수(RPMFT)에 비해 높으면, 해당 변화량(ΔRPM1)은 양수일 것이며, 따라서, ECM(70)은 해당 엔진회전수의 변화량(ΔRPM1)을 소정의 값으로 나누기연산하여 엔진회전수 에러값을 산출한 후(스텝 S3), 산출된 엔진회전수 에러값을 기설정되어 있는 기준값과 비교한다(스텝 S4). 이 때, 산출된 엔진회전수 에러값이 기준값보다 크면, 이는 이상적인 엔진회전수(RPMFT)에 비해 현재 엔진회전수(RPMAC)가 연료분사시간을 감산보정해야 할 정도로 높음을 의미하며, 이에 ECM(70)은 연료분사시간 보상테이블에서 산출된 엔진회전수 에러값에 대응하는 연료보상 분사시간을 로딩한 후(스텝 S5), 이전 시점에서의 연료분사시간에서 로딩된 연료보상 분사시간을 감산하여 새로운 연료분사시간을 산출하고, 해당 산출된 연료분사시간에 따라 연료를 분사한다(스텝 S6). 즉, 이전시점에서의 연료분사시간 보다 연료분사시간을 적게 함으로써, 엔진회전수를 낮추게 된다.
한편, 상기 스텝 S2에서, 첨부된 도면 도2에 도시된 바와 같이, 검출된 엔진회전수(RPMAC)에서 이상적인 엔진회전수(RPMFT)를 감산하여 그 변화량(ΔRPM2)을 산출할 때, 검출된 엔진회전수(RPMAC)가 이상적인 엔진회전수(RPMFT)에 비해 낮으면, 해당 변화량(ΔRPM2)은 음수일 것이며, 따라서, ECM(70)은 현재 엔진회전수(RPMAC)가 이상적인 엔진회전수(RPMFT)에 비해 낮음을 인지하고, 해당 엔진회전수의 변화량(ΔRPM2)의 절대값을 소정의 값으로 나누기연산하여 엔진회전수 에러값을 산출한 후(스텝 S7), 산출된 엔진회전수 에러값을 기설정되어 있는 기준값과 비교한다(스텝 S8). 이 때, 산출된 엔진회전수 에러값이 기준값보다 크면, 이는 이상적인 엔진회전수(RPMFT)에 비해 현재 엔진회전수(RPMAC)가 연료분사시간을 가산보정해야 할 정도로 낮음을 의미하며, 이에 ECM(70)은 연료분사시간 보상테이블에서 산출된 엔진회전수 에러값에 대응하는 연료보상 분사시간을 로딩한 후(스텝 S9), 이전 시점에서의 연료분사시간에서 로딩된 연료보상 분사시간을 가산하여 새로운 연료분사시간을 산출하고, 해당 산출된 연료분사시간에 따라 연료를 분사한다(스텝 S10). 즉, 이전시점에서의 연료분사시간 보다 연료분사시간을 길게 함으로써, 엔진회전수를 높히게 된다.
따라서, 차량의 주행중에 엑셀레이터패달의 조작에 따라 발생하는 순간적인 엔진 회전의 불안전한 변화를 보정함으로서, 엔진회전수는 심한 맥동없이 완만하게 안정적이고, 부드럽게 증가하게 된다.
전술한 바와 같이, 본 고안은 차량의 주행중에 엑셀레이터패달의 조작에 따라 발생하는 순간적인 엔진 회전의 불안전한 변화를 보정하여 연료분사를 제어함으로써, 엔진회전수를 보다 안정적으로 유지시켜, 운전자는 정숙한 운전을 할 수 있다.

Claims (1)

  1. 스로틀밸브의 개도와 엔진의 회전수에 의거하여 운전상태에 적합한 연료분사시간을 계산한 후, 이에 따른 제어신호를 출력하는 ECM(70)과; 운전자가 엑셀레이터패달을 조작함에 따라, 엑셀레이터패달과 연결된 스로틀밸브의 개도를 측정하여 이에 대응하는 위치신호를 발생시켜 상기 ECM(70)측으로 출력하는 스로틀포지션센서(90)와; 엔진의 회전수를 검출하여 이를 상기 ECM(70)측으로 출력하는 엔진회전수검출센서(100)와; 상기 ECM(70)으로 부터 인가되는 제어신호에 따라 각 기통의 흡기 매니폴드에 연료를 분사하는 연료인젝터(50)를 구비하는 차량의 연료분사 제어장치에 있어서, 상기 ECM(70)은, 차량이 주행하는중에 운전자가 엑셀레이터패달을 밟으면, 엔진의 회전수를 검출한 후, 이를 기설정되어 있는 이상적인 엔진회전수와 비교하여 엔진회전수의 변화량을 산출하는 제1과정과; 상기 제1과정이후, 산출된 엔진회전수의 변화량이 양수인지 음수인지를 판단하는 제2과정과; 상기 제2과정에서 산출된 엔진회전수의 변화량이 양수이면, 해당 엔진회전수의 변화량을 소정의 값으로 나누기연산하여 엔진회전수 에러값을 산출하는 제3과정과; 상기 제3과정이후, 산출된 엔진회전수 에러값을 기설정되어 있는 기준값과 비교하는 제4과정과; 상기 제4과정에서 산출된 엔진회전수 에러값이 기준값보다 크면, 연료분사시간 보상테이블에서 엔진회전수 에러값에 대응하는 연료보상 분사시간을 로딩하는 제5과정과; 상기 제5과정이후, 이전 시점에서의 연료분사시간에서 로딩된 연료보상 분사시간을 감산하여 새로운 연료분사시간을 산출한 후, 해당 산출된 연료분사시간에 따라 연료를 분사하는 제6과정과; 상기 제2과정에서 산출된 엔진회전수의 변화량이 음수이면, 해당 엔진회전수의 변화량의 절대값을 소정의 값으로 나누기연산하여 엔진회전수 에러값을 산출하는 제7과정과; 상기 제7과정이후, 산출된 엔진회전수 에러값을 기설정되어 있는 기준값과 비교하는 제8과정과; 상기 제8과정에서 산출된 엔진회전수 에러값이 기준값보다 크면, 연료분사시간 보상테이블에서 엔진회전수 에러값에 대응하는 연료보상 분사시간을 로딩하는 제9과정과; 상기 제9과정이후, 이전 시점에서의 연료분사시간에서 로딩된 연료보상 분사시간을 가산하여 새로운 연료분사시간을 산출한 후, 해당 산출된 연료분사시간에 따라 연료를 분사하는 제10과정으로 동작하도록 프로그램 된 것을 특징으로 하는 차량의 연료분사 제어장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR100946858B1 (ko) 2007-10-25 2010-03-09 현대자동차주식회사 엔진 마운트 제어방법

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