KR20060001214A

KR20060001214A - 인젝터의 연료분사량 보정 시스템

Info

Publication number: KR20060001214A
Application number: KR1020040050277A
Authority: KR
Inventors: 서무석
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2004-06-30
Filing date: 2004-06-30
Publication date: 2006-01-06

Abstract

본 발명은 스로틀 바디와 에어 클리너사이에 마련된 공기유량센서에서 감지된 공기유량에 따라 연료를 분사하는 인젝터의 연료분사량 보정 시스템 및 보정 방법에 관한 것이다. 본 인젝터의 연료분사량 보정 시스템은, 공기유량에 따른 상기 공기유량 센서의 적절한 출력전압을 테이블화한 출력기준전압 테이블이 저장되는 저장부와, 상기 공기유량 센서의 출력전압을 상기 출력기준전압과 비교하여 산출한 전압차에 기초하여 상기 공기유량 센서의 단품편차에 따른 상기 인젝터의 연료분사량을 보정하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에 의하여, 공기유량 센서의 단품에 따라 차이가 나는 출력전압과 기준전압과의 전압차를 인식하여 연료 분사량을 적절히 제어하고, 연료 분사량을 적절히 제어함에 따라 배출가스 재순환장치의 피드백을 정밀하게 제어가능하다.

AFS, 연료 분사량, 제어

Description

인젝터의 연료분사량 보정 시스템{system and method for correction of fuel injecting amount of injector}

도 1은 AFS의 핫필름의 흡입 공기량과 출력전류의 관계도,

도 2는 AFS의 흡기공기량과 출력전압의 관계를 나타낸 테이블,

도 3은 본 발명에 따른 연료분사량 보정시스템의 구성도,

도 4는 본 발명에 따른 연료분사량 보정방법의 순서도,

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >

1 : AFS 2 : 핫필름

3 : 기준전압 발생부 4 : 제어부

6 : 연료인젝터

본 발명은 연료분사량 보정시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 공기유량 센서의 출력전압과 기준 전압을 비교하여 연료분사량을 보정하는 시스템 및 보정방법에 관한 것이다.

일반적으로, EGR(Exhaust Gas Recirculation)시스템은 배출가스 정화장치 중 하나로 질소산화물(NOx)이 작게 나오게 하는 방법으로서, 연소된 후 배출되는 배출가스중의 일부분을 다시 엔진으로 흡입시켜 연소온도를 낮춤으로써 질소산화물의 배출을 감소시키는 것이다. 이러한 EGR시스템은 배기(Exhaust) 매니폴드와 서지탱크를 연결하는 EGR파이프에 EGR밸브가 설치되고, 스로틀 바디와 에어 클리너사이에 공기유량 센서(AFS:Air Flow Sensor, 이하 AFS라 함)가 설치되어 구성되며, 연료분사량에 따라 ECU(Electronic Control Unit: 미도시)에 의해 작동영역이 제어되며, 일반적으로 질소산화물의 발생이 적은 공회전시나 또는 고속운전시에는 작동하지 않토록 되어 있다.

여기서, AFS는 공기량 측정 센서, 혹은 공기흡입량 센서라고도 하는데 공기흡입량을 측정하는 장치이며, ECU는 AFS로 감지한 공기량에 따라 연료분사량을 결정한다.

AFS의 원리는 도 1에 도시된 바와 같이, 흡입 공기량에 따라 핫필름이 빼앗기는 열의 정도가 달라지는데, 흡입 공기량이 적으면 핫필름의 열이 적게 빼앗기고, 흡입 공기량이 많으면 핫필름의 열이 많이 빼앗긴다. 이때, 핫필름의 온도를 일정하게 유지하기 위한 전류가 흐르게 되는데, 핫필름에서 빼앗긴 열에 비례하는 전류가 흐르게 되고, 이러한 전류값이 ECU(미도시)로 전달되어 전류값에 따라 연료 분사량을 제어하게 된다. 공기유량과 그에 따른 특정 AFS 출력전압(핫필름 전류값)간의 관계는 도 2에 도시된 테이블에서 알 수 있다.

그런데, AFS의 단품에 따라 동일한 흡입 공기량에 대해 출력되는 전류값이 미세하게 차이가 난다. 이것은 핫필름의 두께 및 면적, 성분등이 AFS 단품에 따라 미세하게 차이가 나기 때문이다. 그 결과 ECU는 AFS의 출력전압에 따른 정밀한 가감속시 연료 제어 및 EGR(Exhaustive Gas Recirculation) 피드백 컨트롤 제어를 제대로 하지 못하게 된다. 결과적으로 불완전 연소로 이어져 배기가스 방출(Emission)에 악영향을 끼치게 된다.

이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로, 공기유량 센서의 단품에 따라 차이가 나는 출력전압과 기준전압과의 전압차를 인식하여 연료 분사량을 적절히 제어하고, 연료 분사량를 적절히 제어하여 배출가스 재순환장치의 피드백을 정밀하게 제어가능한 공기유량센서 출력전압 보정시스템 및 보정방법을 제공함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 스로틀 바디와 에어 클리너사이에 마련된 공기유량센서에서 감지된 공기유량에 따라 연료를 분사하는 인젝터의 연료분사량 보정 시스템에 있어서, 공기유량에 따른 상기 공기유량센서의 적절한 출력전압을 테이블화한 출력기준전압 테이블이 저장되는 저장부와, 상기 공기유량 센서의 출력전압을 상기 출력기준전압과 비교하여 산출한 전압차에 기초하여 상기 공기유량 센서의 단품편차에 따른 상기 인젝터의 연료분사량을 보정하는 제어부를 포함하는 것에 의해 달성된다.

상기 제어부는 상기 공기유량센서의 출력전압을 반복측정한 후 평균값을 산출하여 상기 공기유량 센서의 출력기준전압으로서 설정하는 것이 바람직하다.

한편, 상기 목적은, 본 발명의 다른 견지에 따르면, 스로틀 바디와 에어 클리너사이에 마련된 공기유량센서에서 감지된 공기흡입량에 따라 연료를 분사하는 인젝터의 연료분사량 보정 방법에 있어서, 상기 공기유량 센서에서 출력되는 전압을 감지하는 과정과; 상기 감지 전압과 미리 마련된 출력기준전압을 비교하여 전압차를 산출하는 과정과; 상기 전압차에 기초하여 상기 공기유량 센서의 단품편차에 따른 상기 인젝터의 연료분사량을 보정하는 단계를 포함하는 것에 의해서도 달성될 수 있다.

또한, 상기 공기유량센서의 출력전압을 반복측정한 후 평균값을 산출하여 상기 공기유량 센서의 출력기준전압으로서 설정하는 단계를 더 포함하는 것이 바람직하다.

이하 본 발명을 첨부된 예시도면에 의거 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명에 따른 연료분사량 보정 시스템의 구성도이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 흡입 공기량에 따라 AFS(1)의 핫필름(2)에 인가되는 전류량에 의한 출력전압과 저장부(5)에 저장된 도 2의 출력기준전압 테이블에 기초하여 그 차이값에 따라 연료인젝터(6)의 연료분사량을 보정하는 제어부로 구성된다.

상기 제어부는 차량에 장착된 각종 센서값을 감지하여 엔진과 각종 차량구동장치의 제어기능을 하는 ECU(Electronic Control Unit, 이하 ECU라 칭함)(4)인 것 이 바람직하다. ECU(4)는 AFS(1)의 출력전압이 기준전압보다 크면 실제 공기량에 필요한 연료량보다 더 많은 양을 연료인젝터(6)에서 분사시킨다. 그러므로 ECU(4)는 이것을 보정하여 전압차에 해당하는 만큼의 연료를 줄인다. 예를 들어, AFS(1)의 출력전압과 기준전압의 전압차가 '+0.2V'이라면 실제 공기량에 대해 필요한 연료량보다 더 많은 양이 연료인젝터(6)에서 분사된다는 의미이다. 이와 같이, ECU(4)는 AFS(1)의 단품편차에 따른 연료분사량을 보정하기 위해, AFS(1)의 핫필름(1)에서 출력되는 출력전압을 도 2에 도시된 공기유량에 따른 출력기준전압 테이블의 기준출력전압과 비교하여 그 전압차에 해당하는 만큼의 연료량을 줄여 분사한다. 여기서, 기준전압 테이블의 기준출력값들은 AFS 단품별로 공기흡입량에 따른 AFS(1)의 출력전압을 반복측정한 후 평균값을 산출하여 설정된 값이다.

도 4는 본 발명에 따른 인젝터의 연료분사량 보정방법의 순서도이다. 도 4에 도시된 바와 같이, S1단계에서 차량별로 공기흡입량에 따른 AFS(1)의 기준출력전압을 설정하여 저장부(5)에 미리 저장해둔다. 이때 AFS(1)의 출력전압을 반복측정한 후 평균값을 산출하여 기준출력전압을 설정하는 것이 바람직하다. S2단계에서 ECU(4)는 일정양의 공기를 에어덕트를 통해 흡기관(미도시)에 투입한다. S3단계에서 ECU(4)는 공기흡입량에 따른 AFS(1)의 출력전압을 AFS(1)를 통해 입력받는다. S4단계에서 ECU(4)는 저장부(5)에 미리 저장해둔 기준출력전압과 AFS(1)의 실제 출력전압을 비교하여 그 차이를 산출한다. S5단계에서 ECU(4)는 기준출력전압과 AFS(1)의 출력전압의 차이에 따라 연료인젝터(6)의 연료분사량을 보정한다. S6단계에서 ECU(4)는 모든 공기유량의 범위에 따라 연료분사량의 보정을 수행한다.

이러한 구성에 의하여, AFS에서 나타나는 단품간의 편차를 ECU가 인식하는데, ECU는 그 편차를 AFS의 출력전압과 기준전압의 전압차에 의해 감지하여 연료분사량의 보정을 수행한다. 또한, 연료분사량이 적절히 보정됨에 따라 EGR 피드백의 정밀한 제어가 가능해진다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 공기유량센서의 단품에 따라 차이가 나는 출력전압과 기준전압과의 전압차를 인식하여 연료 분사량을 적절히 제어하고, 연료 분사량을 적절히 제어함에 따라 배출가스 재순환장치의 피드백을 정밀하게 제어가능하다.

Claims

스로틀 바디와 에어 클리너사이에 마련된 공기유량센서에서 감지된 공기유량에 따라 연료를 분사하는 인젝터의 연료분사량 보정 시스템에 있어서,

공기유량에 따른 상기 공기유량센서의 적절한 출력전압을 테이블화한 출력기준전압 테이블이 저장되는 저장부와,

상기 공기유량 센서의 출력전압을 상기 출력기준전압과 비교하여 산출한 전압차에 기초하여 상기 공기유량 센서의 단품편차에 따른 상기 인젝터의 연료분사량을 보정하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 인젝터의 연료분사량 보정 시스템.
제1항에 있어서,

상기 제어부는 상기 공기유량센서의 출력전압을 반복측정한 후 평균값을 산출하여 상기 공기유량 센서의 출력기준전압으로서 설정하는 것을 특징으로 하는 인젝터의 연료분사량 보정 시스템.
스로틀 바디와 에어 클리너사이에 마련된 공기유량센서에서 감지된 공기유량에 따라 연료를 분사하는 인젝터의 연료분사량 보정 방법에 있어서,

상기 공기유량 센서에서 출력되는 전압을 감지하는 과정과;

상기 감지 전압과 미리 마련된 출력기준전압을 비교하여 전압차를 산출하는 과정과;

상기 전압차에 기초하여 상기 공기유량 센서의 단품편차에 따른 상기 인젝터의 연료분사량을 보정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 인젝터의 연료분사량 보정 방법.
제3항에 있어서,

상기 공기유량센서의 출력전압을 반복측정한 후 평균값을 산출하여 상기 공기유량 센서의 출력기준전압으로서 설정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 인젝터의 연료분사량 보정방법.