KR920000392B1 - 엔진의 연료제어장치 - Google Patents

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내용 없음.

Description

엔진의 연료제어장치

제1도는 이 발명의 한 실시예를 표시하는 장치의 구성도.

제2도는 제1도에 표시한 전자제어장치 내부등의 상세한 블록도.

제3도는 상기 전자제어장치가 실행하는 주루우틴(routine)의 플로(flow)도.

제4도는 주루우틴에 대한 인터러프트(interupt)처리 루우틴의 플로도.

제5도는 그 인터러프트 루우틴내의 기통판별처리의 플로도.

제6도는 이 발명의 한 실시예에 의한 동작을 표시하는 타이밍도.

제7도는 이 발명의 다른 실시예에 의한 인터러프트 루우틴내의 기통판별처리의 플로도.

제8도는 종래예의 동작을 표시하는 타이밍도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 엔진 5 : 흡기관

7 : 흡기량센서 8 : 드로틀밸브

91-96 : 전자식 연료분사밸브 10 : 회전센서

11 : 흡기온센서 12 : 난기센서

13 : 전자제어장치 15 : 배터리

그리고 도면중 동일부호는 동일 또는 상당부분을 표시한다.

이 발명은 엔진의 기통판별을 하여 이 판별한 기통에 대응한 기통의 연료분사제어를 행하는 엔진의 연료제어장치에 관한 것이다.

종래 엔진에 있어서는 그 운전을 원활하게 하기 위하여 크랭크축의 회전각위치를 검출하고 그 검출결과에 따라 연료분사제어를 행하도록 하고 있다. 그러한 엔진의 연료제어장치를 제8도에 표시한 타이밍차트를 사용하여 설명한다.

제8도에서 엔진의 크랭크축의 회전각위치를 검출하는 회전센서는 상기 크랭크축이 소정회전각도 예를 들면 1°CA(crank angle) 회전할때마다 제8a도에 표시한 펄스의 회전각 위치신호 Pa를 출력하며 또한 트레일링에지(trailing edge)가 예를 들면 BTDC 8°CA에 동기시킨 제8b도에 표시한 기준신호 Pb를 출력한다.

이 기준신호 Pb는 기준이 되는 1기통째에 대응하는 펄스의 경우 그쪽이 예를들면 50°CA 상당이 되도록 설정되며 기타의 제2기통째-제6기통째의 각 기통에 대응하는 펄스의 경우 그 각폭이 예를들면 42°CA 상당이 되도록 설정되어 있다.

제8c-h도는 차례로 제4기통, 제5기통, 제6기통, 제1기통, 제2기통, 제3기통에 연료분사하는 타이밍을 표시하며 신호의 “L”레벨시에 연료를 분사한다.

통상은 제8도의 실선으로 표시한 동작을 하며 기준신호 Pb의 “H”레벨시에 회전각 위치신호 Pa를 카운트하고 이 카운트치를 42와 50간의 드래쉬호울드(threshold)와 비교판정하여 상기 카울트치가 상기 드래쉬호울드보다 크면은 제1기통의 기준신호로 판정하고 기통정보를 1로하며 상기 카운트치가 상기 드래쉬호울드 보다 작으면은 제2 내지 제6기통 중 해당되는 하나의 기통신호로 판정하여 전회 기통정보에 1를 더하여 기통정보를 갱신한다.

이와 같이 하여 기통정보를 송출하여 이 기통정보에 대응한 해당기통에 연료분사를 한다.

노이즈(noise)가 기준신호 Pb에 포함안된 경우 기통정보는 바르게 제8i도와 같이 1에서 6까지 순으로 반복된다. 단 이 기통정보는 기준신호 Pb의 트레일링에지 직후에 상기와 같이 갱신된다. 예를들면 연료분사는 기통정보가 1의 경우 제8d도의 실선으로 표시한 바와 같이 제5기통에 행한다.

따라서 기통정보에 따른 기통에 제8c-h도의 실선으로 표시한 순서에 의하여 연료분사된다.

종래의 엔진연료제어장치는 상기와 같이 구성되고 있으므로 예를들면 상기 회전센서등에 사용하고 있는 커넥터의 접촉불량 등에 의하여 제8b도의 1점쇄선으로 표시한 바와 같이 기준신호Pb 내에 노이즈가 발생하였다고 하면 기준신호 Pb의 펄스 Pb₁은 상기 드래쉬호울드를 넘는 L₁°CA 상당의 폭이 된다든가 본래 펄스가 발생하지 않는 부분에 상기 드래쉬호울드미만의 L₂°CA 상당폭의 펄스가 발생하며, 펄스 Pb₁의 경우에는 상기 드래쉬호울드를 초과하므로 제1기통의 기준신호로 오판하여 제8j도에 표시한 바와 같이 기통정보를 2에서 1로 잘못 갱신하며 제8d도와 제8f도의 2점쇄선으로 표시한 바와 같이 제5기통기에 연료가 잘못 분사되고 제1기통에는 연료가 분사되지 않으며 또 펄스 Pb₂의 경우에는 상기 드래쉬호울드 이하이므로 기통정보를 예를들면 제8j도의 1에 1을 더하여 2로 기통정보를 잘못 갱신하여 제8e도의 2점쇄선으로 표시한 바와 같이 제6기통에 연료를 잘못 분사해버리고 이후 그 잘못된 기통정보에 따라 기통정보를 제8j도와 같이 갱신하므로 정규의 기통에 연료가 분사되지 않고 엔진회수가 불안정하게 되고 엔진실속이 되는 등 상기 엔진의 운전을 원활하게 할 수 없는 문제점이 있었다.

이 발명은 이러한 문제점을 해소하기 위한 것으로, 기준신호내에 노이즈가 발생하여도 엔진운전을 원활하게 할 수 있는 엔진의 연료제어장치를 얻는 것을 목적으로 한다. 이 발명에 의한 엔진의 연료제어장치는 기준신호의 출력시에 회전각위치신호를 카운트한 값이 설정범위 외인 것을 기통식별수단이 검출한 경우 또는 기통정보가 소정순서 값이 아닌 것을 검출수단에서 검출한 경우에는 전기통 동시에 연료분사를 행하고 그후 특정기통을 식별하기까지 연료분사를 금지하는 연료제어수단을 설치한 것이다.

이 발명의 엔진연료제어장치는 기통식별수단 또는 기통순서검출수단이 기준신호에 포함된 노이즈펄스를 검출시는 연료분사제어수단이 전기통에 연료를 분사하고 그후 기통이 정확히 식별될때까지 연료분사를 금지하여 잘못분사되지 않도록 하는 것이다.

다음은 이 발명의 한 실시예를 도면에 의하여 설명한다.

제1도는 이 발명의 한 실시예에 의한 장치의 구성도이며 1은 예를들어 자동차에 탑재된 주지의 n 사이틀형 6기통엔진, 2는 그 배기메니폴드, 3은 배기메니폴드(2)에 접속된 배기관, 4는 엔진(1)의 흡기매니폴드, 5는 흡기매니폴드(4)의 흡기구에 하류구가 접속된 흡기관이다.

이 흡기관(5)에는 상류측으로부터 공기청정기(6), 흡기량 A에 따른 주파수의 펄스신호를 출력하는 흡기량센서(airflow sensor)(7),드로틀밸브(8)가 차례로 설치되어 있다.

91-96은 엔진(1)의 제1-제6기통에 각각 배치되고 엔진(1)에 연료를 분사공급하는 제1-제6전자식 연료분사밸브, 10은 회전센서로, 엔진(1)이 예를들어 1°CA의 일정각도를 회전할 때마다 제6a도에 표시한 회전각 위치신호 Pa를 출력하는 동시에 엔진(1)의 n 사이클 중 각 기통에 대응하는 각 소정회전각도 범위에서 트레일링에지가 예를들어 BTDC 8°CA에 동기한 제6b도에 표시한 기준신호 Pb를 발생한다.

11은 흡기량센서(7)에 의하여 검출되는 흡기온도 AT를 검출하는 흡기온센서, 12는 엔진(1)의 냉각수온(WT)을 검출하는 난기센서이다. 13은 키이스위치(14)을 통하여 배터리(15)에서 전원이 공급되는 전자제어장치로 흡기량센서(7), 회전센서(10), 흡기온센서(11) 및 난기센서(12)에 입력부가 접속되며 이들의 검출신호를 입력하여 소정의 연산이나 판정등을 행하고 제1-제6의 전자식 연료분사밸브 91-96중 어느 한 밸브에 인가되는 펄스신호를 식별한 기통정보에 따라 출력한다.

이어서 제2도를 참조하여 상기전자제어장치(13)의 상세한 구성에 대하여 설명한다.

제2도에서, 13a는 각종 연산이나 비교판정을 하는 CPU(중앙처리장치), 13b는 CPU(13a)가 실행하는 제3도 내지 제5도에 표시한 플로(flow)를 프로그램으로 기억하고 있는 ROM(read only memory), 13c는 CPU(13a)의 워크메모리로서 RAM(random access memory), 13d는 흡기온센서(11)나 난기센서(12)의 검출신호를 디지털화하여 입력하기 위한 입력포트이다.

또 13e는 카운터회로이며 흡기량센서(7)의 신호를 카운트하여 흡기량 A을 표시하는 신호를 CPU(13a)에 전달하거나 회전센서(10)에서 회전각 위치신호 Pa와 기준신호 Pb를 입력하여 비교용의 카운트치 M이나 엔진회전수 N를 나타내는 신호를 CPU(13a)에 전달한다.

13f는 출력회로이며 연료분사량을 표시하는 데이터가 세트되는 분사량카운터를 내장하고 세트된 데이터에 따른 시간폭의 펄스신호로 변화하여 이 펄스신호를 기통정보에 대응한 제1-제6전자식 연료분사밸브 91-96의 해당전자식 연료분사밸브에 출력하는 출력회로이다. 13g는 키이스위치(14)에 접속된 전원회로, 13h는 버스(bus)로 상기 13b-13f의 부호로 표시되는 구성요소를 CPU(13a)에 공통접속하고 있다.

제3도는 주루우틴을 표시하는 플로도, 제4도는 그 인터러프트처리 루우틴내의 기통판별처리를 표시하는 플로도이다.

제6도는 이 발명의 한 실시예의 동작을 표시하는 타이밍차트이며 횡축에 시간을 표시하고 c-h도는 제4, 제5, 제6, 제1, 제2, 제3기통의 연료분사의 각 타이밍을 표시하며 i도는 기통정보를 나타낸다.

다음은 동작에 관하여 설명한다.

먼저 키이스위치(14)가 ON되어 전원회로(13g)에 배터리(15) 전원이 투입되면은 전자제어장치(13)가 기동되어 제3도에 표시한 주루우틴의 실행을 개시한다. 스텝 S1에서 초기화하고 다음 스텝 S2에서 입력포트(13d)에서 흡기온 AT를 나타내는 흡기온신호와 냉각수온 WT를 나타내는 냉각수온신호 등의 엔진파라미터를 읽어내어 다음 스텝 S₃에서 상기 흡기온신호와 냉각수온신호에 의하여 후술하는 기본분사량 W의 보정을 하는 보정계수 K를 연산하고 그결과를 RAM(13c)에 기억시키고 스텝 S₂에 복귀한다.

통상 상기 스텝 S₂-등 S₃의 동작을 반복하여 주루우틴을 실행하지만 카운터회로(13e)로부터 기준신호 Pb의 트레일링에지 시점마다 상기 주루우틴을 실행을 즉각 중지하고 제4도에 표시한 인터러프트 처리루우틴의 실행을 개시한다. 인터러프트가 걸리면은 우선 스텝 S10에서 카운터회로(13e)에서 읽어낸 회전각 위치신호 Pa의 카운트치인 비교치 M에 기준하여 제5도의 플로에 따른 기통판별처리를 하여 기통정보 I를 RAM(13c)에 기억한다.

이어 스텝 S11에서 카운터회로(13e)에서 엔진(1)의 회전수 N를 나타내는 엔진회전수 정보를 읽어내고, 다음 스텝 S12에서 마찬가지로 엔진(1)의 흡기량(A)을 나타내는 엔진흡기량정보를 읽어내며, 다음 스텝 S13에서 이들 양정보에 의하여 기본적 연료분사량인 기본분사량 W의 연산을 한다.

다음 스텝 S14에서 앞서의 스텝 S3에서 RAM(13c)에 기억한 보정계수 K를 읽어내어서 기본 분사량 W을 보정한다.

이서 스텝 S14에서 스텝 S15로 진행하고 기통판별처리의 스텝 S10에서 기통페일플레그(fail flag)을 새로 세트하였는지를 판별하고 기통페일플레그를 이번에 새로 세트한 경우에는 스텝 S16에서 제1-6전자식 연료분사밸브 91-96로부터 동시에 연료분사하기 위하여 출력회로(13f)의 전기통 분사량 카운터에 분사량을 세트하고 이 세트후 복귀하지만 기통페일플레그를 이번에 새로 세트하지 않았다고 판정한 경우에는 스텝 S17에 진행한다.

스텝 S17에서 기통페일플레그는 세트된 대로인가 아닌가를 판정하고 세트된대로 이면은 그대로 복귀하며, 세트된 대로가 아니고 리세트되어 있으면은 스텝 S18에서 기통정보 I에 대응한 출력회로(13f)의 분사량 카운터에 세트하고 이세트후에 복귀한다.

다음은 제5도를 참조하여 상기 스텝 S10에서의 기통판별처리를 상세히 설명한다.

먼저 스텝 S100에서 카운터회로(13e)에서 비교치 M를 읽어낸다. 이 비교치 M는 제6b도의 기준신호 Pb가 고레벨의 기간 카운터회로(13e)에 의하여 카운트된 제6a도의 회전각 위치신호 Pa의 카운트치이다.

통상 이 비교치 M는 기준신호 Pb가 제1기통째의 예를들어 50°CA 상당인 경우에는 50이 되며 제2-제6기통째의 어느 한기통의 예를들어 42°CA 상당인 경우에는 42가 된다. 이어 스텝 S101에서 비교적 M가 40 이하여부를 판정하여 M

40이면은 노이즈펄스 Pb₂(단 Pb₂는 L₂°CA 상당으로 L₂

40)로 판단하여 다음 스텝 S102에서 기통페일플래그를 RAM(13c)에 세트하고 이 세트 후에 처리를 종료하며, 만약 M＞40 이면은 스텝 S103으로 진행한다.

스텝 S103에서는 비교치 M의 46 이하여부를 판정하고 M

46이면은 스텝 S104에서 전회기통정보 I에 1을 가산하여 이번 기통정보 I를 갱신하고 스텝 S107로 진행하며 만약 M＞46 이면은 스텝 S105으로 진행하고 비교치 M가 52 이상인지 아닌지를 판정한다. 스텝 105에서 M

52 이면은 노이즈펄스 Pb₁(단 Pb₁은 L₁°CA 상당으로 L₁

52)로 판단하고 다음 스텝 S102에서 기통페일플래그를 RAM(13c)에 세트하여 처리를 종료하며, 만약 M＜52 이면은 스텝 S106에서 기통정보 I에 1을 세트하고 이 세트후에 RAM(13c)내의 기통페일플래그를 리세트하고 스텝 S107로 진행한다.

스텝 S107에서는 스텝 S106 또는 동 S104에서 갱신한 이번 기통정보 I를 RAM(13c)에 기억하고 처리를 종료한다. 그리고 연료분사는 예를들면 기준신호 Pb이 리이딩에지시점에 등기하여 개시하든가 또는 기준신호 Pb의 트레일링에지시점에서 회전각 위치신호 Pa를 카운트한 값이 소정치가 되었을 때 개시한다.

제6도에서 노이즈펄스 Pb₁의 검출에 의하여 제6c-h도의 기간 t₁에서 제1-제6전자식 연료분사밸브 91-96를 동시에 온하고 있다. 이동시 전분사후는 50°CA 상당의 제1기통째의 기준신호 Pb를 검출할때까지 연료분사를 중지한다.

노이즈펄스 Pb의 검출에 의하여도 동시 전분사를 하지만 제6도에서는 동시 전분사후이므로 분사가 금지되어 있다. 또 통상의 경우에는 제8a도-i도의 실선으로 표시한 파형이된다.

다음은 이 발명에 의한 다른 실시예를 제1도-제4도 및 제6도-제8도에 의하여 설명한다. 여기서 상기와 중복되는 것은 설명을 생략한다.

제1도에서 ROM(13b)에는 제3도, 제4도 및 제7도에 표시한 플로를 프로그램으로 기억하고 있는 것이 상기 실시예와 다르다.

제7도를 참조하여 상기 스텝 S10에서의 기통판별처리를 상세히 설명한다.

먼저 스텝 S200에서 카운트회로(13e)에서 비교치 M를 읽어낸다. 이 비교치 M는 제6b도의 기준신호 Pb가 예를들면 고레벨의 기간카운트회로(13e)에 의하여 카운트된 제6a도의 회전각 위치신호 Pa의 카운트치이다.

통상 이 비교치 M는 기준신호 Pb가 제1기통째의 예를들면 50°CA 상당인 경우에는 50이 되며 제2-제6기통째의 어느 한 기통이 예를들어 42°CA 상당인 경우에는 42가 된다. 이어 스텝 S201에서 비교치의 46 이상여부를 판정하고 M

46 이면은 제1기통째로 판단하여 스텝 S202에서 기통정보 I를 1에 설정하며, 만약 M〈46 이면은 스텝 S203에서 전회 기통정보 I에 1을 가산하여 이번 기통정보 I로서 갱신하다.

스텝 S202 또는 동 S203의 다음에 스텝 S204에 진행하고 전회기통정보는 6인지 아닌지를 판정하고 전회기통정보=6 이면은 스텝 S205에서 이번 기통정보가 1인지 아닌지를 판정한다.

스텝 S205에서 이번 기통정보=1 이면은 다음 스텝 S207에서 이번 기통정보를 RAM(13c)에 기억하고 이후 스텝 S208에서 기통정보페일플래그를 리세트한다. 또 스텝 S205에서 이번 기통정보 ≠1 이면은 다음 스텝 S209에서 RAM(13c)에 기통정보페일플래그를 세트한다.

한편 스텝 S204에서 전회기통정보≠6으로 판정하면은 다음 스텝 S206에서 이번 기통정보와 전회기통정보의 차를 내고 이차가 1과 같은지 아닌지를 판정한다. 스텝 S206에서 상기차가 1과 같은면은 스텝 207→스텝 S208으로 진행하고 상기와 같은 처리를 하여 기통정보패일플래그를 리세트하고 상기차가 1과 같지 않으면은 스텝 S209에서 기통정보패일플래그를 세트한다.

상기와 같이하여 스텝 S208 또는 동 S209를 처리하면은 기통판별처리를 종료한다.

제6도에서 폭이 L₁°CA(단 L₁°

46) 상당의 노이즈펄스 Pb₁가 발생한 경우에는 제6i도에도 표시되어 있듯이 전회기통정보는 2이며 이번 기통정보는 1(단 RAM 13c에는 기억되지 않는다)로 되므로 제7도에서 스텝 S200→동 S201→동 S202→동 S204→동 S206→동 S209로 진행한다.

따라서 기통정보페일플래그가 새로 세트되므로 제4도의 스텝 S16에서 전기통의 분사량 카운터에 분사량이 세트된다.

이에 따라 제6c도~h도의 기간 t₁으로 표시된 바와 같이 제1-제6의 전자식 연료분사밸브 91-96에서 전기통 동시에 연료가 분사된다. 그후 기통정보가 잘못 설정되어도 다음의 50°CA 상당의 기준신호 Pb를 검출하여 기통정보를 1에 정확히 갱신하지 않는한 그 잘못된 기통정보에 의한 연료의 착오분사를 금지하게 된다.

또 노이즈펄스 Pb₂(단 Pb₂의 폭은 L₂°CA 상당으로 L₂＜46)가 발생하여도 전회기통정보가 6이면은 마찬가지로 전기통 동시에 연료분사하지만은 제6도에서는 앞서의 노이즈펄스 Pb₁에 의하여 전기통 동시분사가 된후의 연료분사금지기간으로 제6도에서는 앞서의 노이즈펄스 Pb₁에 의하여 전기통 동시분사가 된후의 연료분사금지기간으로 제6도에서는 전기통 동시 연료분사가 노이즈펄스 Pb₂에 의하여 발생하지 않는다.

그리고 기준신호 Pb가 정상시는 제8a도-i도의 실선으로 표시한 바와 같이 기통정보순으로 갱신되고 그 기통정보에 대응한 기통순으로 연료가 분사된다.

이상과 같이 이 발명에 의하면은 회전각 위치신호의 카운트치가 설정범위의 일 때 또는 기통정보가 소정의 순서가 아닌값이 되었을때에는 전기통 동시에 연료분사를 하고 그후 특정기통을 검출하기까지 연료분사를 금지하도록 구성하였으므로 엔진회수가 불안정하게 된다든가 엔진 실속 등이 되는 일없이 엔진의 운전을 원활하게 할 수 있게되는 효과가 있다.

Claims (2)

1. n 사이클형 엔진이 소정각도회전할때마다 회전각 위치신호를 출력하는 동시에 상기 엔진의 n 사이클중의 각기통에 대응한 각소정회전각도범위에서 기준신호를 출력하는 회전센서와, 이 회전센서로부터의 기준신호의 리이딩에지기간 또는 트레일링에지기간에 상기 회전각 위치신호를 카운트하고 이 카운트치와 설정치를 비교하여 특정기통을 기준으로한 기통정보를 갱신하는 기통식별수단과, 상기 갱신된 기통정보에 대응한 기통에 연료분사제어를 행하는 연료분사제어수단을 구비한 엔진의 연료제어장치에 있어서, 상기 카운트치가 설정범위외인 것을 상기 기통식별수단이 검출한 경우에 상기 연료분사제어수단은 상기 엔진의 전기통에 연료분사를 동시에 행하고 그 후 상기 기통식별수단이 상기 특정기통을 검출하기까지 연료분사를 금지하는 것을 특징으로 하는 엔진의 연료제어장치.
2. n 사이클형 엔진이 소정각도회전할때마다 회전각 위치신호를 출력하는 동시에 상기 엔진의 n 사이클중의 각 기통에 대응한 각 소정회전각도범위에서 기준신호를 출력하는 회전센서와, 이 회전센서로부터의 기준신호의 리이딩에지기간 또는 트레일링에지기간에 상기 회전각 위치신호를 카운트하고 이 카운트치와 설정치를 비교하여 특정 기통을 기준으로 한 기통정보를 갱신하는 기통식별수단과, 상기 갱신된 기통정보에 대응한 기통에 연료분사제어를 행하는 연료분사제어수단을 구비한 엔진의 연료제어장치에 있어서, 상기 기통정보가 소정순서의 값이 아닌 것을 상기 기통정보에 의하여 검출하는 검출수단을 구비하고, 이 검출수단이 검출된 경우에 상기 연료분사제어수단은 사기 엔진의 전기통에 연료분사를 동시에 행하며 그후 상기 기통식별수단이 상기 특정기통을 검출하기까지 연료분사를 금지하는 것을 특징으로 하는 엔진의 연료제어장치.

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