KR20030020116A - 차량용 엔진의 시동 시 연료 분사 제어 방법 - Google Patents

Abstract

엔진 시동 시 엔진 회전수의 상승 곡선을 관찰하여 연료의 품질을 판단하고, 상기 판단된 결과에 따라 연료 분사 제어를 수행할 목적으로;

차량에 전원이 인가되면, 엔진 시동 모드 조건을 만족여부를 판단하는 단계와; 엔진 회전수 변화량을 판단하는 단계와; 엔진 회전수 변화량 판단횟수가 소정의 설정 기준 횟수 이상이면, 연료 품질을 판단하여 해당 연료 분사 제어신호를 출력하는 단계로 연료의 품질에 관계없이 최적의 시동 성능을 제공할 수 있으며, 오픈 루프 제어시 순간적인 엔진 토크 변화에 따른 충격 완화를 보다 세밀하게 할 수 있으며, 연료의 품질 차이에 따른 차량의 반응 차이를 최소화 할 수 있다.

Description

차량용 엔진의 시동 시 연료 분사 제어 방법{A FUEL INJECTION CONTROL METHOD FOR STARTING OF ENGINE IN VEHICLE}

본 발명은 차량용 엔진의 시동 시 연료 분사 제어 방법에 관한 것으로써, 더욱 상세하게는 엔진 시동 시 연료의 품질을 판단하여 연료 품질에 따라 시동 연료 분사량을 조절할 수 있는 차량용 엔진의 시동 시 연료분사 제어 방법에 관한 것이다.

일반적으로 가솔린 엔진의 연료 분사 제어시 피드 백 제어시에는 산소센서에 의해 공연비를 14.7 : 1을 맞추어 가며 제어하도록 되어 있다.

그러나, 엔진의 시동시 연료 분사량은 흡입 공기량도 적고 흡기관 내 압력이 불안정하기 때문에 흡입 공기량을 계측하거나 추정할 수 없다. 저온시는 공기와 연료의 혼합과 무화가 나쁘기 때문에 이론상의 공연비를 증가시키므로 공연비를 5 ~ 12 정도로 작게 하여 연소되기 쉬운 혼합기를 만든다.

그러나, 상기한 종래의 방법은 연료 분사 제어에서 오픈 루프 제어는 피드 백 제어와 같이 연료의 양을 정확히 맞추기가 힘들다. 특히 연료의 품질에 따라 증/감량의 양을 효율적으로 조절해야 하나, 현재 연료의 품질을 고려하지 못하고 있음에 따라 시동 성능이 저하되는 문제점을 내포하고 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 엔진 시동 시 엔진 회전수의 상승 곡선을 관찰하여 연료의 품질을 판단하고, 상기 판단된 결과에 따라 연료 분사 제어를 수행할 수 있는 차량용 엔진의 시동 시 연료 분사 제어 방법을 제공하기 위한 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은,

차량에 전원이 인가되면, 엔진 시동 모드 조건을 만족여부를 판단하는 단계와;

엔진 회전수 변화량을 판단하는 단계와;

엔진 회전수 변화량 판단횟수가 소정의 설정 기준 횟수 이상이면, 연료 품질을 판단하여 해당 연료 분사 제어신호를 출력하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

도 1은 본 발명의 차량용 엔진의 시동 시 연료 분사 제어 장치 구성 블록도 이고,

도 2는 본 발명의 차량용 엔진의 시동 시 연료 분사 제어 방법 동작 순서도 이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

100 : 차량 동작상태 검출 장치 110 : 크랭크 각 검출부

120 : 엔진 회전수 검출부 200 : 엔진 제어 장치

300 : 구동장치

이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 차량용 엔진의 시동 시 연료 분사 제어 장치 구성 블록도로서, 차량 동작상태 검출장치(100)는 차량의 동작상태 변화에 따라 가변되어 출력되는 소정의 신호를 검출하고, 엔진 제어 장치(200)는 상기 차량 동작상태 검출장치(100)에서 검출되는 크랭크 각, 엔진 회전수 등을 입력받아 차량에 전원이 인가되면, 엔진 시동 모드 조건을 만족여부를 판단하여, 엔진 시동 모드 조건을 만족하면, 엔진 회전수 변화량을 판단하여, 상기 엔진 회전수 변화량 판단횟수가 소정의 설정 기준 횟수 이상이면, 연료 품질을 판단하여 해당 연료 분사 제어신호를 출력하며, 구동장치(300)는 상기 엔진 제어장치(200)에서 출력되는 연료 분사제어 신호에 따라 연료를 분사하여 엔진을 시동시킨다.

상기에서 차량 동작상태 검출장치(100)는 차량의 동작상태 변화에 따라 가변되는 엔진의 크랭크 각 위치를 검출하는 크랭크 각 검출부(110)와; 차량의 동작상태 변화에 따라 가변되는 엔진의 회전수 변화를 검출하는 엔진 회전수 검출부(120)로 이루어져 있다.

상기한 구성으로 이루어진 차량용 엔진의 시동 시 연료 분사 제어 방법을 첨부한 도 2를 참조하여 설명한다.

차량을 주행시키기 위해 운전자가 시동 키를 조작하여 차량에 전원을 인가하면 차량 동작상태 검출장치(100)는 차량의 동작상태 변화에 따라 가변되는 차량 동작상태를 검출한다.

이에, 엔진 제어 장치(200)는 소정의 제어 신호를 상기 차량 동작상태 검출장치(100)에 출력하면, 상기 출력되는 제어신호에 동기되어 크랭크 각, 엔진 회전수 등을 출력한다.

이어서, 운전자가 시동키를 조작하여 엔진 시동을 수행하면, 엔진 제어 장치(200)는 상기 차량 동작상태 검출장치(100)에서 검출되는 소정의 크랭크 각, 엔진 회전수 등을 입력받아 차량이 시동 모드 조건을 만족하는가를 판단한다(S100,S110).

상기에서 차량 시동모드 조건은 엔진 크랭킹에 따른 설정변수 CRKF = 1 일 때, 시동 모드조건을 만족한 것으로 판단한다.

따라서, 상기에서 시동 모드 조건을 만족하면, 엔진 제어 장치(200)는 기 설정된 프로그램에 의해 기본적인 엔진 시동 연료 분사 제어 신호를 출력한다.

이에 구동장치(300)는 상기 엔진 제어 장치(200)에서 출력되는 연료 분사 제어 신호에 따라 엔진으로 기본적인 연료 분사를 수행한다.

이어서, 상기 운전자의 엔진 시동 동작에 따라 엔진이 회전을 수행하면, 엔진 제어 장치는 엔진 1회전당 시간 변화에 따라 검출되는 엔진 회전수 변화량이 소정의 설정 기준 변화량 이상으로 급상승되는가를 판단한다(S120).

상기에서 시간 변화에 따라 검출되는 엔진 회전수 변화량이 소정의 설정 기준 변화량 이상으로 급상승됨이 판단되면, 엔진 제어 장치(200)는 엔진이 급상승되는 횟수를 누적(BURNCNT = BURNCNT +1)하고, 엔진 회전 횟수를 누적(CHKCNT = CHKCNT + 1)한다(S130,S140).

하지만, 상기에서 엔진 회전수 변화량이 소정의 설정 기준 변화량 이하로 판단되면, 엔진 제어 장치(200)는 엔진 회전 횟수만을 누적하는 단계(S140)를 바로 수행한다.

따라서, 엔진 제어 장치(200)는 상기에서 누적된 엔진 회전 횟수가 소정의 설정 횟수(예:20회)이상 회전하였는가를 판단한다(S150).

상기에서, 엔진 회전 횟수가 소정의 설정 횟수 이상으로 회전함이 판단되면, 엔진 제어 장치(200)는 연료의 품질을 판단한다.

상기 연료의 품질을 판단하는 방법은 상기(S120)에서 시간 변화에 따른 가변되는 엔진 회전수의 변화량이 소정의 설정 기준 변화량 보다 클 때인, 엔진 회전수가 급상승할 때, 누적되는 횟수(BURNCNT)가 연료 증가를 위한 소정의 제1 설정 기준 값(INCFUEL) 보다 작은가를 판단한다(S160).

즉, 소정의 설정 엔진 회전 횟수동안(예: 20회) 회전수의 급상승 횟수의 누적치(BURNCNT)가 연료 증가를 위한 소정의 제1 설정 기준 값(INCFUEL) 보다 작다고 판단되면, 엔진 제어 장치(200)는 연료의 품질 저하에 따른 엔진 연료 폭발이 원활히 이루어지지 못했던 것으로 판단하여, 엔진으로 공급되는 연료량을 증가시켜 분사하기 위한 소정의 연료 분사 제어 신호를 출력하고, 동시에 연료 증가치를 학습한 다음, 메인 루틴으로 리턴한다(S170).

하지만, 상기에서 누적되는 횟수(BURNCNT)가 연료 증가를 위한 소정의 제1설정 기준 값(INCFUEL) 보다 크다고 판단되면, 엔진 제어 장치(200)는 누적되는 횟수(BURNCNT)가 연료 증가를 위한 소정의 제2 설정 기준 값(DECFUEL) 보다 큰가를 판단한다(S180).

즉, 소정의 설정 엔진 회전 횟수동안(예: 20회) 회전수의 급상승 횟수의 누적치(BURNCNT)가 연료 증가를 위한 소정의 제2 설정 기준 값(DECFUEL) 보다 크다고 판단되면, 엔진 제어 장치(200)는 연료의 품질이 좋은 상태에 따른 엔진 연료 폭발이 매우 활발히 이루어지는 상태로 판단하여, 엔진으로 공급되는 연료량을 저감하여 분사하기 위한 소정의 연료 분사 제어신호를 출력하고, 동시에 연료 저감치를 학습한 다음, 메인 루틴으로 리턴한다(S190).

그러나, 상기에서 누적되는 횟수(BURNCNT)가 연료 증가를 위한 소정의 제1 설정 기준 값(INCFUEL) 보다 크고, 소정의 제2 설정 기준 값(DECFUEL) 보다 작다고 판단되면, 엔진 제어 장치(200)는 연료의 품질이 정상적인 것으로 판단하고, 기 설정된 프로그램에 따라 통상의 표준 연료 분사를 수행하기 위한 소정의 연료 분사 제어신호를 출력하고 메인 루틴으로 린턴한다(S200).

이로써, 연료 품질에 따라 엔진 시동 시 각각 달리 연료 분사량을 조절하여 줌으로써, 엔진 시동 성능을 향상시킬 수 있다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 차량용 엔진의 시동 시 연료 분사 제어 방법은 엔진 시동 시 엔진 회전수의 상승 곡선을 관찰하여 연료의 품질을 판단하고, 상기 판단된 결과에 따라 연료 분사 제어를 수행함으로써, 연료의 품질에 관계없이 최적의 시동 성능을 제공할 수 있으며, 오픈 루프 제어시 순간적인 엔진 토크 변화에 따른 충격 완화를 보다 세밀하게 할 수 있으며, 연료의 품질 차이에 따른 차량의 반응 차이를 최소화 할 수 있다.

Claims (4)

1. 차량에 전원이 인가되면, 엔진 시동 모드 조건을 만족여부를 판단하는 단계와;

   엔진 회전수 변화량을 판단하는 단계와;

   엔진 회전수 변화량 판단횟수가 소정의 설정 기준 횟수 이상이면, 연료 품질을 판단하여 해당 연료 분사 제어신호를 출력하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량용 엔진의 시동 시 연료 분사 제어 방법.
2. 제 1항에 있어서, 엔진 회전수 변화량이 소정의 설정 기준 변화량 보다 크다고 판단되면, 엔진 급상승상태임을 판단하여 엔진 급상승 횟수를 누적한 다음, 상기 엔진 회전수 변화량 판단횟수를 누적하는 단계와;

   상기 단계에서 누적된 엔진 회전수 변화량 판단횟수가 소정의 설정 기준 횟수 이상인가를 판단하는 단계를 수행하는 것을 포함하는 차량용 엔진의 시동 시 연료 분사 제어 방법.
3. 제 2항에 있어서, 엔진 회전수 변화량이 소정의 설정 기준 변화량 보다 작다고 판단되면, 엔진 회전수 변화량 판단 횟수를 누적하는 단계를 바로 수행하는 것을 더 포함하는 차량용 엔진의 시동 시 연료 분사 제어 방법.
4. 제 1항에 있어서, 연료품질 판단은 상기 누적된 엔진 급상승 횟수가 소정의 제1 설정 기준 값보다 작은가를 판단하는 단계와;

   상기에서 누적된 엔진 급상승 횟수가 소정의 제1 설정 기준 값보다 작다고 판단되면, 연료 품질이 저품임을 판단하고, 연료 분사량을 증가시키기 위한 소정의 연료 분사 제어 신호를 출력하고, 해당 값을 학습 저장하는 단계와;

   상기 단계에서 연료품질 판단은 상기 누적된 엔진 급상승 횟수가 소정의 제1 설정 기준 값보다 크다고 판단되면, 상기에서 누적된 엔진 급상승 횟수가 소정의 제2 설정 기준 값보다 큰가를 판단하는 단계와;

   상기 단계에서 누적된 엔진 급상승 횟수가 소정의 제2 설정 기준 값보다 크다고 판단되면, 연료 품질이 고품임을 판단하고, 연료 분사량을 저감시키기 위한 소정의 연료 분사 제어 신호를 출력한 다음, 해당 값을 학습 저장하는 단계와;

   상기 단계에서 누적된 엔진 급상승 횟수가 소정의 제1 설정 기준 값보다 크고, 소정의 제2 설정 기준 값 보다 작다고 판단되면 연료 품질이 정상적임을 판단하여 기 설정된 프로그램에 따라 통상의 연료 분사 제어신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 차량용 엔진의 시동 시 연료 제어 방법.