KR200301812Y1 - Apparatus for air-fuel ratio controlling considered humidity - Google Patents
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Abstract
본 고안은 습도를 고려한 공연비 제어 장치에 관한 것으로써, 매니폴드 내부로 유입된 공기의 양을 검출하는 압력 센서에서 신호를 입력받고, 엔진으로 공급되는 연료의 양을 검출하는 연료 흐름 센서에서 신호를 입력받아 각각의 양을 구하고, 상기 공기와 연료가 혼합된 혼합기에 포함된 수분을 검출하는 습도 센서에서 습도량을 구한 후 상기 습도 센서를 통해 공기와 연료의 혼합기에 함유된 습도량을 계산하여 실제 공기량을 검출하여 공연비를 제어하는 제어장치와 피드 백 제어시 상기 제어장치로 산소 검출량을 검출하여 출력하는 산소 센서로 이루어지는 것으로써;The present invention relates to an air-fuel ratio control device considering humidity, and receives a signal from a pressure sensor for detecting the amount of air introduced into the manifold, and a signal from the fuel flow sensor for detecting the amount of fuel supplied to the engine. Obtain the amount of each input, obtain the humidity in the humidity sensor for detecting the moisture contained in the air and fuel mixture, and then calculate the amount of humidity contained in the air and fuel mixer through the humidity sensor A control device for detecting an air amount to control the air-fuel ratio and an oxygen sensor for detecting and outputting an oxygen detection amount to the control device during feed back control;
계절별 습도의 변화에 따라 엔진 성능의 변화를 억제하기 위해 엔진으로 유입되는 혼합기에 포함된 습도를 측정하여 공연비 제어에 연료량을 보정하므로써 정밀한 공연비 제어가 가능한 효과를 가지는 습도를 고려한 공연비 제어 장치를 제공한다.Provides an air-fuel ratio control device that considers humidity having the effect of precise air-fuel ratio control by measuring the humidity included in the mixer flowing into the engine to control the change in engine performance according to the change of seasonal humidity and correcting the fuel amount in the air-fuel ratio control. .
Description
본 고안은 엔진 제어에 관한 것으로서, 더욱 상세하게 기술하면 엔진에 유입되는 혼합기에 함유된 습도를 검출하여 연료량을 보정하는 습도를 고려한 공연비 제어 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an engine control, and more particularly, to an air-fuel ratio control apparatus considering humidity to detect a humidity contained in a mixer flowing into an engine and correct a fuel amount.
압축 천연가스(CNG) 엔진은 압축 천연가스를 연료로 사용하여 엔진에서 구동력을 얻는 것으로 이 압축 천연가스는 고압으로 압축되어 있어서 몇 단계로 감압하여 엔진 연료로 사용하게 된다.Compressed natural gas (CNG) engines use compressed natural gas as fuel to obtain driving power from the engine. The compressed natural gas is compressed to high pressure and decompressed in several stages to be used as engine fuel.
또한 이 압축 천연가스는 가솔린 보다 공연비가 높은 특성이 있으며 상기 압축 천연가스 엔진의 공연비 제어는 엔진 제어장치가 여러 가지 검출 센서를 통해 기온, 기압 등을 검출하여 보정을 한다.In addition, the compressed natural gas has a characteristic of higher air-fuel ratio than gasoline, and the air-fuel ratio control of the compressed natural gas engine detects and corrects air temperature, air pressure, etc. through various detection sensors.
그러나, 종래의 엔진 제어는 공기량에 대한 연료량의 배기 가스에 대한 공연비 피드 백 제어만을 하므로써 습기에 의해 연소율이 달라지는 것을 고려하지 못하여 정확한 공연비 제어가 어려운 문제점이 있다.However, the conventional engine control has a problem in that it is difficult to accurately control the air-fuel ratio by not considering the change in the combustion rate due to moisture by only controlling the air-fuel ratio feedback on the exhaust gas of the fuel amount with respect to the air amount.
따라서, 본 고안의 목적은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로써, 흡입 공기 중에 함유된 습도를 측정하여 실제 공기량을 검출하므로써 검출된 공기량에 해당하는 연료량을 보정하여 공연비 제어를 하는 습도를 고려한 공연비 제어 장치를 제공하기 위한 것이다.Therefore, an object of the present invention is to solve the above problems, by measuring the humidity contained in the intake air by detecting the actual air amount by adjusting the fuel amount corresponding to the detected air amount air-fuel ratio control considering the air-fuel ratio control It is for providing a device.
도1은 본 고안에 따른 습도를 고려한 공연비 제어 장치의 제어 블럭도이고,1 is a control block diagram of an air-fuel ratio control device considering humidity according to the present invention,
도2는 본 고안에 따른 습도를 고려한 공연비 제어 흐름도이다.2 is an air-fuel ratio control flowchart considering humidity according to the present invention.
〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉<Explanation of symbols for main parts of drawing>
10 : 연료 흐름 센서 20 : 압력 센서 30 : 습도 센서10 fuel flow sensor 20 pressure sensor 30 humidity sensor
40 : 엔진 제어장치40: engine control device
상기한 목적을 달성하기 위한 본 고안의 구성은,The configuration of the present invention for achieving the above object,
매니폴드 내부로 유입된 공기의 양을 검출하는 공기 검출 수단과;Air detecting means for detecting an amount of air introduced into the manifold;
엔진으로 공급되는 연료의 양을 검출하는 연료 검출 수단과;Fuel detecting means for detecting an amount of fuel supplied to the engine;
상기 공기와 연료가 혼합된 혼합기에 포함된 수분을 검출하는 습도 검출 수단과;Humidity detecting means for detecting moisture contained in the mixer in which the air and fuel are mixed;
상기 습도 검출 수단을 통해 공기와 연료의 혼합기에 함유된 습도량을 계산하여 실제 공기량을 검출하고 공연비를 제어하는 제어 수단과;Control means for detecting an actual air amount and controlling an air-fuel ratio by calculating an amount of humidity contained in a mixture of air and fuel through the humidity detecting means;
상기 제어 수단의 피드 백 공연비 제어시 엔진에서 연소된 배출 가스에 함유된 산소량을 검출하여 신호를 출력하는 산소 검출 수단으로 이루어진다.Oxygen detection means for detecting the amount of oxygen contained in the exhaust gas burned by the engine in the control of the feed back air-fuel ratio of the control means and outputs a signal.
제어 수단은 공기 검출 수단과 연료 검출 수단으로부터 검출 신호를 입력으로 설정된 공연비에 따라 엔진을 제어하고, 이때 습도 검출 수단을 통해 구한 습도량에 따라 실제 공기량을 구해 연료량을 보정하여 공연비 보정을 한다.The control means controls the engine according to the air-fuel ratio set as an input of the detection signal from the air detecting means and the fuel detecting means. At this time, the air amount is corrected by obtaining the actual air amount according to the humidity amount obtained through the humidity detecting means.
본 고안을 용이하게 실시할 수 있는 가장 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조로 하여 상세히 설명한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The preferred embodiments of the present invention that can be easily implemented will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
첨부한 도1에 도시되어 있는 바와 같이 본 고안의 작용은 다음과 같다.As shown in the accompanying Figure 1, the operation of the present invention is as follows.
매니폴드 내부로 유입된 공기의 양을 검출하는 압력 센서(20)와; 엔진으로 공급되는 연료의 양을 검출하는 연료 흐름 센서(10)와; 상기 공기와 연료가 혼합된 혼합기에 포함된 수분을 검출하는 습도 센서(30)와; 상기 습도 센서(30)를 통해 공기와 연료의 혼합기에 함유된 습도량을 계산하여 실제 공기량을 검출하고 공연비를 제어하는 제어장치(40)로 이루어진다.A pressure sensor 20 for detecting the amount of air introduced into the manifold; A fuel flow sensor 10 for detecting an amount of fuel supplied to the engine; A humidity sensor 30 which detects moisture contained in the mixer in which the air and the fuel are mixed; The humidity sensor 30 calculates the amount of humidity contained in the mixture of air and fuel to detect the actual amount of air and comprises a control device 40 for controlling the air-fuel ratio.
상기 구성으로 첨부한 도2를 참고해 압축 천연가스 엔진의 습도를 고려하여 공연비 제어를 하는 엔진 제어에 대해 설명한다.With reference to FIG. 2 attached to the above configuration, the engine control for controlling the air-fuel ratio in consideration of the humidity of the compressed natural gas engine will be described.
엔진은 공기와 연료를 혼합한 혼합기를 태워서 동력을 얻기 때문에 제어장치(40)가 상기 공기와 연료의 비인 공연비를 계산하여 상기 엔진을 제어하게 된다.Since the engine obtains power by burning a mixture of air and fuel, the controller 40 controls the engine by calculating an air-fuel ratio, which is a ratio of the air and fuel.
제어장치(10)는 매니폴드 내부로 흡입된 외부 공기량을 압력을 검출하는 압력 센서(20)를 통해 검출하여 공기량을 계산한다(S20).The control device 10 calculates the amount of air by detecting the amount of external air sucked into the manifold through the pressure sensor 20 for detecting the pressure (S20).
제어장치(40)는 상기에서 계산된 공기량으로 내부에 설정된 공연비 값에 따라 공급 연료량을 계산하고 이때 연료량 제어 신호에 따라 계산된 양만큼 유출되는지 확인하기 위해 연료 흐름 센서(10)로부터 신호를 입력받는다.The control device 40 calculates the amount of fuel supplied according to the air-fuel ratio value set therein with the air amount calculated above, and receives a signal from the fuel flow sensor 10 to check whether the fuel flows out by the amount calculated according to the fuel amount control signal. .
이때 제어장치(10)는 연료 흐름 센서(20)를 통해 엔진으로 공급된 연료량을 검출하여 그 양을 계산한 후 상기에서 얻은 공기량과 합산하여 혼합기의 양을 계산한다(S30).At this time, the control device 10 detects the amount of fuel supplied to the engine through the fuel flow sensor 20, calculates the amount thereof, and adds the amount of air obtained above to calculate the amount of the mixer (S30).
상기에서 공기와 연료가 믹서(도시않됨)에서 섞인 혼합기는 상기의 외부에서 유입된 공기에 포함된 습기에 의해 습기를 함유하고 있게 된다.In the above, a mixer in which air and fuel are mixed in a mixer (not shown) may contain moisture by moisture contained in air introduced from the outside.
상기 혼합기는 엔진으로 유입되어 연소하게 되어 엔진에 구동력을 발생시키게 되나 혼합기 내부에 함유된 습기의 양만큼 공연비가 맞지 않아 배기 가스 규제에 문제가 발생되며 엔진 효율이 떨어지게 된다.The mixer is introduced into the engine and burned to generate driving power to the engine, but the air-fuel ratio is not matched by the amount of moisture contained in the mixer, which causes problems in exhaust gas regulation and reduces engine efficiency.
종래에는 압축 천연가스 엔진의 배기관에 위치한 산소 센서(도시않됨)를 통해 공연비 보정을 하지만 실제 공기량이 아닌 습도를 포함한 계산이므로 정확한 공연비 보정이 안된다.Conventionally, air-fuel ratio correction is performed through an oxygen sensor (not shown) located in the exhaust pipe of a compressed natural gas engine, but accurate air-fuel ratio correction is not performed because the calculation includes humidity rather than actual air volume.
본 고안의 제어장치(40)는 상기 믹서에 혼합된 혼합기 압축 천연가스 엔진으로 유입되기 전 습도 센서(30)를 통해 혼합기에 함유된 습도를 검출하여 그 양을 계산한다(S40).Control device 40 of the present invention detects the humidity contained in the mixer through the humidity sensor 30 before entering the mixer compressed natural gas engine mixed in the mixer (S40).
따라서 제어장치(40)는 상기 단계(S20,S30)에서 구한 공기량과 연료량을 합산하여 전체 혼합기의 양을 계산한 후 상기 단계(S40)에서 구한 습도량을 감산하여 실제 공기량을 구하게된다(S50).Therefore, the controller 40 calculates the total amount of the mixer by adding the air amount and the fuel amount obtained in the above steps (S20, S30) and subtracts the amount of humidity obtained in the step (S40) to obtain the actual air amount (S50). .
동시에 제어장치(10)는 실제 공연비를 구할 수 있으므로써 상기 검출된 유입 공기량에서 실제 공기량을 구하고 이 공기량에 해당하는 설정 공연비에 맞는 연료량을 구하여 공연비를 보정한다(S60).At the same time, since the control apparatus 10 can obtain the actual air-fuel ratio, the air-fuel ratio is corrected by obtaining the actual air amount from the detected inflow air amount and obtaining a fuel amount corresponding to the set air-fuel ratio corresponding to the air amount (S60).
또한 습도는 엔진에서 혼합기의 연소시 연소율을 저감시키는 요인으로 작용하므로 제어장치(40)는 피드 백 공연비 제어시 압축 천연가스 엔진의 배출관로에 위치한 산소 센서(50)를 통해서 산소량을 검출하므로써 설정 공연비를 보정하게 된다.In addition, since the humidity acts as a factor to reduce the combustion rate when the mixer is combusted in the engine, the control device 40 detects the amount of oxygen through the oxygen sensor 50 located in the exhaust pipe of the compressed natural gas engine when controlling the feedback air-fuel ratio. Will be corrected.
이상에서와 같이 본 고안의 실시예에서, 계절별 습도의 변화에 따라 엔진 성능의 변화를 억제하기 위해 엔진으로 유입되는 혼합기에 포함된 습도를 측정하여 공연비 제어에 연료량을 보정하므로써 정밀한 공연비 제어가 가능한 효과를 가지는 습도를 고려한 공연비 제어 장치를 제공한다.As described above, in the embodiment of the present invention, by controlling the humidity contained in the mixer to enter the engine in order to suppress the change in engine performance according to the change in the seasonal humidity effect by precisely adjusting the fuel amount in the air-fuel ratio control effect It provides an air-fuel ratio control device considering the humidity having.
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