KR900000149B1 - Fuel injection control method for internal combustion engine - Google Patents
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Abstract
Description
제1도는 본원 발명을 실시하기 위한 엔진의 시스템도.1 is a system diagram of an engine for practicing the present invention.
제2도는 제1도의 시스템에 나타낸 입출력관계의 블록다이어그램.2 is a block diagram of an input / output relationship shown in the system of FIG.
제3도는 엔진의 분사타이핑도.3 is the injection typing of the engine.
제4도는 본원 발명과 종래의 기술과의 회전상승시간을 나타낸 실험결과를 나타낸 그래프.Figure 4 is a graph showing the experimental results showing the rotational rise time between the present invention and the prior art.
제5도는 본원 발명의 가속보정방법을 나타낸 플로우차아트.5 is a flowchart illustrating an acceleration correction method of the present invention.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
1 : 엔진 3 : 연료분사밸브1: engine 3: fuel injection valve
6 : 열선식 공기유량계 12 : 콘트롤유니트6: hot air flow meter 12: control unit
14 : 아이들 스위치14: idle switch
본원 발명은 내연기관의 연료분사 제어방법에 관한 것이며, 특히 가속시의 연료분사량을 보정할 수 있는 열선식 공기유량계를 구비한 자동차용 내연기관의 연료분사장치의 가속보정방법에 관한 것이다.The present invention relates to a fuel injection control method for an internal combustion engine, and more particularly, to an acceleration correction method for a fuel injection device for an internal combustion engine for an automobile provided with a hot air flow meter capable of correcting fuel injection amount during acceleration.
종래의 자동차용 내연기관의 연료분사장치에 있어서의 가속시의 보정방법은 정상시에 기본연료량을 분사시키는 연료분사밸브의 기본밸브 열림펄스와는 관계없이 독립적으로 연료중량용의 밸브열림펄스 발생수단을 설치하고, 이 연료중량용의 밸브열림펄스를 엔진의 수온에 의존해서 결정하고 있다(일본국 특개소 59-5841호 공보).Acceleration correction method in the conventional fuel injection device of an internal combustion engine for automobiles is a valve opening pulse generating means for fuel weight independently of the basic valve opening pulse of the fuel injection valve that injects the basic fuel amount at normal time. The valve opening pulse for the fuel weight is determined depending on the engine water temperature (Japanese Patent Laid-Open No. 59-5841).
그러나, 상기 연료분사장치에 있어서의 가속시에는 수온 이외에 의한 엔진의 운전조건에 의해 연료증량용 펄스의 상세한 보정은 되어 있지 않았었다.However, at the time of acceleration in the fuel injection device, no detailed correction of the fuel increase pulse has been made due to the operating conditions of the engine other than the water temperature.
또, 상기 전자식 연료분사장치(MPI 시스템)에서는 베인형 공기유량계를 사용하고 있다. 이 때문에 가속에는 엔진의 흡입공기량의 급격한 증가가 없고, 가속 초기에 상대적으로 비교적 진한 혼합기가 공급된다.In the electronic fuel injection device (MPI system), a vane type air flow meter is used. For this reason, there is no sudden increase in the amount of intake air of the engine for acceleration, and a relatively thick mixer is supplied at the initial stage of acceleration.
그러나, 엔진에의 공기의 흡입지연이 존재하기 때문에 양호한 가속성은 얻을 수 없었다. 아이들로부터 무부하전개(全開)급 가속했을 경우, 회전의 상승시간(TO)은 200ms 정도 요하고 있다(제4도 참조).However, good acceleration was not obtained because there was a delay in intake of air to the engine. When the full load acceleration from the children is accelerated, the rise time TO of the rotation is about 200 ms (see Fig. 4).
또, 공기유량계로서 열선식 공기유량계를 사용할 경우, 베인형 공기유량계와 같이 흡기를 차단하는 것도 없고, 엔진에의 공기의 유입이 순간적으로 행해지기 때문에 가속시의 상세한 보정이 필요해진다.In addition, when a hot air flow meter is used as the air flow meter, the intake air is not blocked like the vane-type air flow meter, and since the inflow of air into the engine is instantaneously, detailed correction at the time of acceleration is necessary.
또, 열선식 공기유량계는 스로틀구성이 아니기 때문에, 가속시의 엔진에의 공기의 도달이 빨리되지만 연료의 지연이 문제로 된다. 이 연료의 지연량을 가속도 기타에 의해 치밀하게 보정할 필요가 있다.In addition, since the hot air flow meter does not have a throttle configuration, the air reaches the engine at the time of acceleration, but the fuel delay is a problem. It is necessary to precisely correct the delay amount of this fuel by the acceleration or the like.
본원 발명의 목적은 양호한 가속성을 얻을 수 있는 내연기관의 연료분사장치의 가속보정방법을 제공하는데 있다.An object of the present invention is to provide an acceleration correction method for a fuel injection device of an internal combustion engine that can obtain good acceleration.
본원 발명의 다른 목적은 수온 이외의 엔진의 운전 조건에 의한 연료증량을 보정할 수 있는 내연기관의 연료분사장치의 가속보정방법을 제공하는데 있다.Another object of the present invention is to provide a method for accelerating and correcting a fuel injection device of an internal combustion engine that can correct an increase in fuel due to an operating condition of an engine other than water temperature.
본원 발명의 다른 목적은 연료의 지연을 보정할 수 있는 내연기관의 연료분사장치의 가속보정방법을 제공하는데 있다.Another object of the present invention is to provide an acceleration correction method for a fuel injection device of an internal combustion engine that can correct a fuel delay.
본원 발명의 다른 목적은 감속시후와 정상시후의 양쪽의 가속매칭을 양립시킬 수 있는 내연기관의 연료분사장치의 가속보정방법을 제공하는데 있다.Another object of the present invention is to provide an acceleration correction method for a fuel injection device of an internal combustion engine that can achieve both acceleration matching after deceleration and normal condition.
본원 발명의 다른 목적은 아이들시로부터 무부하전개급 가속의 경우의 회전상승시간을 짧게 할 수 있는 내연기관의 연료분사장치의 가속보정방법을 제공하는데 있다.Another object of the present invention is to provide an acceleration correction method for a fuel injection device of an internal combustion engine that can shorten the rotational rise time in the case of no-load acceleration from idle time.
본원 발명의 다른 목적의 감속중단 후의 급가속시의 가속부족을 개량할 수 있는 내연기관의 연료분사장치의 가속보정방법을 제공하는데 있다.Another object of the present invention is to provide an acceleration correction method for a fuel injection device of an internal combustion engine which can improve the lack of acceleration during rapid acceleration after the deceleration stop.
본원 발명의 특징은 엔진의 흡입공기량이나 회전수나 온도를 포함하는 각종 작동파라미터에 의하여 미리 프로그램된 제어내용에 따라 연료분사밸브의 밸브열림시간을 제어하고, 엔진의 흡입공기량을 열선식 공기유량계로 계측하며, 엔진의 흡입공기량을 제어하는 스로틀밸브의 닫힘상태를 검출하는 아이들스위치의 신호를 입력하고, 또한 정상시에 기본연료량을 분사하는 상기 연료분사밸브의 기본밸브 열림펄스와는 관계없이 독립해서 연료증량용의 밸브열림펄스를 발생하는 방법에 있어서, 상기 연료증량용 밸브열림펄스폭을 상기 기본밸브 열림 펄스폭과는 관계없이 독립해서, 흡입공기량의 단위시간당 변화량, 스로틀밸브의 닫힘신호, 내연기관의 회전수신호의 적어도 하나 이상에 의존시킨 내연기관의 연료분사장치의 가속보정방법에 있다. 가속중 할입보정상태에 따라 보정을 변경함으로서 최적의 가속을 얻을 수 있다. 또, 감속을 위하여 연료감축을 한 후 조정상태를 판단함으로서, 감속후 상태와 정상 작동후 상태 사이에 가속을 매칭시킬 수 있게 된다.A feature of the present invention is to control the valve opening time of the fuel injection valve according to the control contents preprogrammed by various operating parameters including the intake air amount of the engine, the number of revolutions or the temperature, and measure the intake air amount of the engine with a hot air flow meter. And inputs a signal of an idle switch detecting a closed state of the throttle valve for controlling the intake air amount of the engine, and independently of the basic valve opening pulse of the fuel injection valve for injecting the basic fuel amount at normal In the method for generating a valve opening pulse for increasing, the fuel opening valve opening pulse width is independent of the basic valve opening pulse width, and the amount of change in intake air per unit time, the throttle valve closing signal, the internal combustion engine The acceleration compensation method of the fuel injection device of an internal combustion engine which depended on at least one of the rotational speed signal of the engine. Optimal acceleration can be obtained by changing the correction according to the allocation compensation status during acceleration. Further, by determining the adjustment state after reducing the fuel for deceleration, it is possible to match the acceleration between the state after deceleration and the state after normal operation.
본원 발명의 일실시예를 설명한다.An embodiment of the present invention will be described.
제1도는 본원 발명을 실시하기 위한 엔진의 시스템도이다. 엔진(1)은 기통수에 대응해서 연료분사밸브(인젝터)(3)를 갖는 흡기관(2)을 구비하고 있다. 흡기관(2)은 상류의 콜렉터(4)에 있어서 하나로 묶여지고, 다시 상류에 엔진(1)의 흡기량을 결정하는 스로틀밸브(5)를 가지고 있다.1 is a system diagram of an engine for practicing the present invention. The
엔진(1)의 흡기량은 스로틀밸브(5)의 상류에 설치된 열선식 공기유량계(6)로 측정된다. 한편, 엔진(1)의 회전수는 회전센서(13)에 의해 검출된다. 그밖에 콘트로유니트 CU(12)에는 엔진온도센서(11)로부터의 신호, 산소농도센서(10)로부터의 배기가스신호, 아이들스위치(14)로부터의 신호 등이 입력된다.The intake air amount of the
엔진(1)에 대한 연료의 공급은 연료분사밸브(3)의 밸브가 열려 행해지며, 연료량의 계량은 밸브열림시간에 의해 행해진다. 연료는 연료펌프(8)와 레규레이터(9)에 의해 가압 조정되어 있다.The supply of fuel to the
제2도는 제1도의 시스템에 나타낸 입출력관계를 블록다이어그램으로 나타낸 것이다. 콘트롤유니트 CU에 대해, 좌측이 센서류, 우측이 엑츄에이터류이다.2 is a block diagram showing the input / output relationship shown in the system of FIG. For the control unit CU, the left side is sensors and the right side is actuators.
또, 제2도의 콘트롤유니트(12)안에는 파형정형회로, AD변환기가 좌측에, 입출력의 교환, 연산처리를 하는 I/O LSI부, I/O LSI부에 지령을 보내는 CPU가 중앙에, 또한 우측에는 출력엑츄에이터류를 구동하기 위한 회로가 배치되어 있다.In the
다음에, 4기통 4사이클엔진을 예로 들어, 그 분사타이밍에 대해 제3도에 의하여 설명한다. 통상 4기통 4사이클 엔진에 있어서의 분사는 4기통을 묶어서 1회전에 1회씩 즉, A, C의 타이밍으로 연료를 분사하고 있다.Next, the injection timing will be described with reference to FIG. 3, taking a four-cylinder four-cycle engine as an example. In general, the injection in a four-cylinder four-cycle engine bundles four cylinders and injects fuel once per revolution, that is, at timings A and C.
이 A, C의 부분은 정상시에 기본연료량을 분사하는 연료분사 밸브의 기본 밸브열림펄스이다.The part of A and C is a basic valve opening pulse of the fuel injection valve which injects a basic fuel amount at the time of normality.
본원 발명에 있어서의 연료증량용펄스(할입펄스)란 B의 부분에 나타낸 펄스이다. 가속이 검출되면 즉시 연료증량용 펄스가 발생하며, 그 타이밍으로 연료를 분사한다.The fuel increase pulse (intake pulse) in the present invention is a pulse shown in a portion of B. When acceleration is detected, a fuel increase pulse is generated immediately, and fuel is injected at that timing.
가속의 검출방법으로서 아이들상태에서 스로틀밸브(5)가 열린 것을 뜻하는 아이들스위치(14)의 온→오프신호, 흡입공기량(Qa)의 단위 시간당의 변화량(ΔQa)등이 있다. 가속의 크기는 조정시간(Δt)동안의 흡입공기량(Qa)의 변화율(ΔQa/Qa)의 크기로 검출할 수 있다.As an acceleration detection method, there are an on / off signal of the
표 1은 가속도의 크기에 대한 연료증량펄스(할입펄스)의 주행하는 차량에 있어서의 설정의 일례를 나타낸 것이다.Table 1 shows an example of the setting of the fuel increase pulse (intake pulse) in the traveling vehicle with respect to the magnitude of the acceleration.
[표 1]TABLE 1
예를 들면 가속전의 상태에 따라 가속후의 처리가 나뉘어진다. 즉, 감속시의 연료중단후에 대해서는 연료중단중의 흡기계의 드라이업을 충족시키기 위해, 연료를 다량으로 공급할 필요가 있다. 정상상태에 있어서도 스로틀밸브 전폐상태와 그 이외에서는 가속보정량을 바꿀 필요가 있다.For example, the processing after the acceleration is divided according to the state before the acceleration. That is, after the fuel stop at the time of deceleration, a large amount of fuel needs to be supplied in order to satisfy the dry-up of the intake system during the fuel stop. Even in the steady state, it is necessary to change the acceleration compensation amount in the throttle valve fully closed state and others.
가속의 검출은 흡입공기량의 단위시간당의 변화량(ΔQa)과 아이들스위치의 병용으로 된다. 표 1에서의 아이들후란 아이들 스위치에 의한 가속검출에 의한 할입펄스이다.The acceleration is detected in combination with the change amount? Qa per unit time of the intake air amount and the idle switch. Idle after in Table 1 is an allocation pulse by acceleration detection by an idle switch.
또, 가속의 검출은 아이들스위치와 흡입공기량의 변화량(ΔQa)양쪽에 의해 행한다. 그 이유는 아이들스위치에 있어서의 검출이 흡입공기량의 단위시간당 변화량 (ΔQa)에 의한 검출에 비해 반드시 빠르다고 하는 실험데이터에 의한 것이다. 그 이유는 흡입공기량의 변화량(ΔQa)의 경우는 흡기계의 지연이 적다고는 하더라도 스로틀밸브의 열린 것보다는 큰 것에 의한 것이다.The acceleration is detected by both the idle switch and the change amount ΔQa of the intake air amount. The reason for this is based on experimental data that the detection in the idle switch is necessarily faster than the detection by the change amount ΔQa of the intake air amount per unit time. The reason for this is that the change amount ΔQa of the intake air amount is larger than the opening of the throttle valve even if the delay of the intake machine is small.
각각의 대표예를 예로 들어 설명한다. 먼저 감속연료중단후의 흡입공기량의 변화량(ΔQa)에 의한 할입펄스에 대해 설명한다.Each representative example is demonstrated as an example. First, the allocation pulse by the change amount (ΔQa) of the intake air amount after the deceleration fuel stop will be described.
감속연료중단 후는 완가속 경부하시(5%<ΔQa<37.5%)와 급가속(ΔQa37.5%)으로 나누고 완가속시는 3ms, 급가속시는 9ms를 복수회(가속검출할 때마다)할입펄스를 발생한다.After the deceleration of fuel is stopped, under the light acceleration (5% <ΔQa <37.5%) and rapid acceleration (ΔQa) 37.5%), 3 ms for slow acceleration and 9 ms for rapid acceleration, which generates multiple pulses (every time acceleration is detected).
이 할입펄스의 크기는 완가속시는 약 1.5-5ms, 급가속시에는 약 6-12ms가 바람직하다.It is preferable that the size of the split pulse is about 1.5-5 ms at full acceleration and about 6-12 ms at rapid acceleration.
감속연료중단후의 아이들스위치에 의한 할입펄스는 9ms라는 비교적 큰 값을 예를 들어 설정했다. 이 아이들 후에 의한 할입펄스의 크기는 약 6-12ms가 바람직하다.The allocation pulse by the idle switch after deceleration fuel interruption set a relatively large value of 9 ms, for example. The size of the split pulse after these idlers is preferably about 6-12 ms.
정상시의 흡입공기량의 단위시간당 변화량(ΔQa)에 의한 할입펄스의 완가속시 (5%<ΔQa<10%)는 3ms, 급가속시(ΔQa10%)는 6ms로하여 연료를 분사한다. 이 할입펄스의 크기는 완가속시 1.5-5ms, 급가속시는 약 4-8ms가 바람직하다.3 ms at rapid acceleration (5% <ΔQa <10%) when the acceleration pulse is fully accelerated by the change amount (ΔQa) per unit time of the intake air amount during normal operation (ΔQa) 10%) is 6ms to inject fuel. It is preferable that the size of the split pulse is about 1.5-5 ms at full acceleration and about 4-8 ms at rapid acceleration.
또, 정상시(아이들스위치가 온일 때)는 흡기관의 드라이업이 적기 때문에, 아이들스위치에 의한 할입펄스는 3ms로 감속시에 비해 작아도 된다. 이 할입펄스의 크기는 약 1.5-5ms가 바람직하다.In addition, since there is little dry up of the intake pipe during normal operation (when the idle switch is on), the allocation pulse by the idle switch may be smaller than that at the time of deceleration. The size of this split pulse is preferably about 1.5-5 ms.
아이들스위치가 오프일 때, 즉 스로틀밸브가 열린 상태로부터의 가속에 있어서는 스로틀밸브가 닫힌 상태에 비해 흡기관에서의 혼합기의 상태가 균일하다는 등 조건이 좋다. 이 때문에 아이들스위치에서의 가속보정은 불필요하다.When the idle switch is off, that is, the acceleration from the open state of the throttle valve is favorable, such as that the state of the mixer in the intake pipe is uniform compared with the closed state of the throttle valve. For this reason, acceleration compensation at idle switch is unnecessary.
이들 보정을 적용한 결과에 의한 실험결과를 제4도에 나타낸다. 제4도는 아이들로부터의 무부하전개급가속의 예이다. 회전의 상승시간은 종래형(TO)이 200ms정도인데 대해 가속시의 할입펄스의 보정의 적용에 의해 본원 발명(T)에서는 120ms정도로 개선할 수 있다.Fig. 4 shows the experimental results based on the results of applying these corrections. 4 is an example of no-load acceleration from children. The rise time of the rotation can be improved to about 120 ms in the present invention (T) by applying the correction of the insertion pulse at the time of acceleration while the conventional type TO is about 200 ms.
제5도는 표 1에서 설명한 보정법을 실현하기 위한 플로우차아트를 나타낸 것이다. 먼저 정상상태 후의 가속에 있어서, 프로세스 플로우는 우측 로우프에 의한다. 정상시에 있어서의 변화량(ΔQa)이 (A1)보다 작을 때는 할입펄스는 없고, 클 경우(TA1)의 할입펄스를 출력한다. 그리고 본래는 A1">ΔQa>A1'으로서 판별하여 할입펄스도 (TA1')(표 1에서는 6ms)와 (TA1")(표 1에서는 3ms)으로 구별해야 하지만, 플로우 차아트에서는 이하 모든 플로우에서 이것을 생략했다.5 shows a flowchart art for realizing the correction method described in Table 1. As shown in FIG. First, in acceleration after steady state, the process flow is by the right rope. When the change amount? Qa at the time of normality is smaller than (A1), there is no allocation pulse, and when it is large, the allocation pulse of TA1 is output. Originally, it should be distinguished as A1 '> ΔQa> A1', and the allocation pulse rate should be divided into TA1 '(6ms in Table 1) and (TA1') (3ms in Table 1). I omitted this.
다음에 중앙의 루우프는 아이들로부터의 가속으로 아이들후에 의한 할입펄스 (TA2)(3ms)가 설정되며, 그후(ΔQa)가 판별되어 할입펄스(TA3)(여기서도 할입펄스 TA3'(표 1에서는 3ms), TA3"(표 1에서는 6ms)의 2종)를 설정한다.Next, the central loop has an acceleration pulse from the idle, and the allocation pulse (TA2) (3 ms) after idling is set. Then, ΔQa is determined and the allocation pulse TA3 (here also the allocation pulse TA3 '(3 ms in Table 1)) is determined. , TA3 '(6 ms in Table 1) are set.
좌측의 루우프는 감속으로부터의 가속의 경우이다. 이 경우, 아이들후에서 할입펄스(TA4)(9ms)가 출력되며, 다시(ΔQa)에 의해 가속도를 판별, A5>ΔQa>A6일 때는 (TA6)(3ms)의 할입펄스는 출력하는 것으로 보정을 종료한다.The loop on the left is the case of acceleration from deceleration. In this case, the allocation pulse TA4 (9 ms) is output after idling, and the acceleration is again determined by (ΔQa). The correction pulse is output by outputting the allocation pulse of (TA6) (3 ms) when A5> ΔQa> A6. Quit.
이들 보정은 모두(ΔQa)에 의한 할입펄스는 1회의 가속당 1회 밖에 행해지지 않지만, 실제의 엔진에 있어서의 실험에서는 감속중단후의 급가속시에 가속부족이라는 문제가 남는다.All of these correction pulses are performed once per acceleration by? Qa. However, in actual engine experiments, there is a problem that the acceleration is insufficient during rapid acceleration after the deceleration stop.
본원 발명에서는 이부분도 개량하였다. 즉, ΔQa>A5의 경우에 대해서는 할입펄스(TA5)를 설정한다. 이 할입펄스(TA5)를 출력한 것을 기억해 두고, 이 조건일 때에만 ΔQa>A5의 판별에 의한 할입펄스(TA5)의 보정을 반복할 수 있도록 했다.In this invention, this part was also improved. That is, in the case of ΔQa> A5, the allocation pulse TA5 is set. The output of this insertion pulse TA5 is stored, and the correction of the insertion pulse TA5 by the determination of? Qa> A5 can be repeated only under this condition.
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