KR930003081B1 - 내연기관의 점화시기 제어방법 - Google Patents
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내용 없음.
Description
제 1 도는 일반적인 점화시기 제어장치의 구성을 보인 블록도.
제 2 도는 일반적인 점화시기 제어방법을 보인 동작 흐름도.
제 3 도는 본 발명의 점화시기 제어장치의 구성도.
제 4 도는 본 발명의 점화시기 제어방법을 보인 동작 흐름도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 센서부 2 : ECU
3 : 파워 트랜지스터 4 : 점화코일
5 : 배전기 6 : 점화플러그
10 : 크랭크각센서 20 : 수온센서
30 : 흡입공기유량계 40 : 노킹센서
50 : 연소압력센서
본 발명은 내연기관의 점화시기 제어방법에 관한 것으로, 특히 노킹(Knocking)이 발생하지 않는 범위내에서 연소압력이 최대가 되도록 점화시기를 결정하는 점화시기 제어방법에 관한 것이다.
종래에 원심진각장치나 진공진각장치로써 회전수의 변화 및 부하의 변화에 대한 점화시기를 제어하는 점화시기 제어장치가 사용되어 왔으나, 기구적 구성이 매우 복잡함은 물론 장기간 사용함에 따라 기구적 구성의 마모로 인하여 점화시기의 제어에 오차가 많이 발생하여, 최근에는 컴퓨터를 이용하여 점화시기를 제어하는 점화시기 제어장치로 대체되어 가고 있는 실정이다.
컴퓨터를 이용하여 엔진의 점화시기를 제어하는 점화시기 제어장치의 구성을 살펴보면, 제 1 도에 도시된 바와같이, 점화시기결정에 필요한 센서입력을 검출하는 센서부(1)와, 상기 센서부(1)의 센서입력을 기본으로 하여 엔진부하(A/N)를 연산한후 점화시기 및 통전각을 제어하는 제어부(2)(이하 ECU라 함)와, 상기 ECU(2)의 출력신호에 따라 점화코일(4)의 일차전류를 단속하는 파워트랜지스터(3)와, 상기 파워 트랜지스터(3)의 도통에 의해 고전압을 발생시키는 점화코일(4)과, 상기 점화코일(4)에 발생된 고전압을 점화 플러그(6)에 순서적으로 공급하는 배전기(5)와, 스파크를 발생하여 혼합기를 착화하는 스파크 플러그(6)로 구성된다.
이와같이 구성된 종래의 점화시기 제어장치를 이용하여 점화시기를 결정하는 점화시기 제어방법을 제 2 도에서 나타낸 동작 흐름도를 참조하여 살펴본다.
먼저, 크랭크각 센서의 신호에 의해 엔진회전수를 측정하고, 흡입공기 유량계를 이용하여 공기량을 측정한 후 공기량(A)과 엔진회전수(N)사이의 비율 즉, 엔진부하(A/N)를 연산한 후 그 결과를 이용하여 최적의 점화시기(θADV)를 연산하고 그 결과가 점화계로 출력된다.
ECU(2)가 연산하는 점화시기를 식으로 표면하면 아래와 같다.
θADV =ㅊB＋θw-θk…………………………………………………………(1)
여기서, θB는 기본진각을 나타내며, θw는 수온보정진각을 나타내며,θk는 노킹발생시의 점화시기 지연량을 나타낸다.
운전상태에 따론 기본진각(θB)은 ECU(2)에 기억되어 있으며, 각 운전모드에 따라 엔진시동시는 최초점화시기로서 5°BTDC에 고정되고, 통상운전시(시동시 제외)는 크랭크각 센서신호를 계측한후 크랭크각 1˚의 시간을 구하여 점화시기를 결정하며, 75°BTDC를 기준으로 점화시기를 계산하여 냉각수온에 대한 보정을 한다.
노킹이 발생하면 노킹센서가 실린더 블록의 진동을 검출하여 노킹판정 신호를 발생한다. 발생된 노킹판정 신호는 ECU(2)에 입력되고, ECU(2)는 노킹판정 신호를 일정시간 지연된 지각신호로 점화코일(4)에 구동신호를 발생한다.
이와같은 종래의 점화시기 제어방법에서는 노킹센서에서 감지된 노킹검출 신호에 따라 점화시기를 지연시켜 점화시기를 결정하였으나, 노킹검출 신호가 없을 경우에의 점화시기는 기본진각(θB)과 수온보정진각(θw)만으로 결정함으로써, 노킹이 일어나지 않은 상태라 할지라도 점화시기에 영향을 미칠 수 있는 연소압력에 대한 점화시기의 변화를 고려하지 않음으로써 양산시 발생되는 엔진간의 차이나, 엔진의 운전기간이 경과됨에 따라 연소실 체적과 압력이 변화됨에 따라 변화할 수 있는 점화시기의 차이를 보상할 수 없기 때문에 엔진의 운전기간이 경과됨에 따라 출력된 연비가 최적치가 되도록 점화시기를 제어할 수 없었다.
그러므로, 본 발명의 목적은 크랭크각 센서, 수온센서, 흡입공기 유량계, 노킹센서 등의 센서입력은 물론 점화시기에 영향을 미치는 연소압력까지도 고려하여, 노킹이 발생하기 직전까지 연소압력이 최대가 되도록 점화시기를 결정함으로써 내연기관을 전 운전영역에서 최적의 운전상태로 운전할 수 있도록 하는 점화시기 제어방법을 제공하는데 있다.
이러한 목적을 가지는 본 발명의 점화시기 제어방법을 첨부된 도면 제 3 도 및 제 4 도를 참조하여 상세히 설명한다.
제 3 도는 본 발명의 실시예를 보인 점화시기 제어장치를 나타낸 것으로, 배전기(5)에 내장되어 트랭크의 위치 및 엔진의 회전수를 측정하는 크랭크각 센서(10)와, 흡입공기량을 측정하는 흡입공기 유량계(30)와, 엔진에 장착되어 워엄상태에 따라 변화되는 냉각수의 온도를 측정하는 냉각수 센서(20)와, 실린더 외벽에 장착되어 실린더 진동을 감지하여 노킹판정 신호를 출력하는 노킹센서(40)와, 상기 센서들(10, 20, 30, 40)의 센서입력을 기본으로 하여 엔진부하를 연산한 후 점회시기 및 통전각을 제어하는 ECU(2)와 , 상기 ECU(2)의 출력신호에 따라 점화코일(4)의 일차 전류를 단속하는 파워 트래지스터와(3), 상기 파워 트랜지스터(3)의 도통에 의해 고전압을 발생시키는 점화코일(4)과, 상기 점화코일(4)에서 발생된 고전압을 점화 플러그(6)에 순서적으로 공급하는 배전기(5)와, 스파크를 발생하여 혼합기를 착화하는 점화플러그(6)로 구성된 종래의 점화시기 제어장치에 있어서, 연소압력을 측정하기 위한 연소압력센서(50)를 연소실 내에 장착하여 구성된다.
이와 같이 구성된 점화시기 제어장치를 이용하여 점화시기를 결정하는 점화시기 제어방법을 제 4 도의 동작 흐름도를 참조하여 살펴본다.
먼저, 크랭크각 센서의 신호에 의해 엔진 회전수를 측정하고, 흡입공기 유량계(30)를 이용하여 공기량을 측정한 후 공기량(A)과 엔진회전수(N)사이의 비율 즉, 엔진부하(A/N)를 연산한 후 그 결과를 이용하여 최적의 점화시기(θADV)를 연산하고 그 결과가 점화계로 출력된다.
ECU(2)가 연산하는 점화시기를 식으로 표현하면 아래와 같다.
θADV =θB＋θw-θb＋θp…………………………………………………………(1)
여기서 θB는 기본진각을 나타내며,θw은 수온보정진각을 나타내며, θk는 노킹 발생시의 점화시기 지연량을 나타내며, θp는 노킹발생전의 연소압력 상승에 따른 점화시기 진각량을 나타낸다.
정상적인 연소압력이 측정되기 전까지는 종래의 기술과 같이 ECU(2)로 입력된 각 센서(10, 20, 30, 40)입력을 기초로하여 점화시기를 결정하며, 엔진의 운전이 진행됨에 따라 연소실내의 연소압력이 증가하게 되며 연소압력 센서(50)를 통해 연소압력값이 ECU(2)로 입력된다. ECU(2)는 입력되는 연소압력을 토대로하여 노킹이 발생되지 않는 범위내에서 금번 측정된 연소압력(Pn)이 전번 측정된 연소압력(Pn-1)보다 높을 경우에 연소압력이 증가되도록 점화시기를 빠르게 제어한다. 만약 점화시기를 빠르게 하는 과정에 노킹이 발생하면 노킹센서(40)가 실린더 블록의 진동을 검출하여 노킹판정 신호를 발생한다. 발생된 노킹판정 신호는 ECU(2)에 입력되고, ECU(2)는 노킹판정 신호를 일정시간 지연된 지각신호로 점화코일(4)구동신호를 발생하여 점화시기를 제어한다.
이와같은 본 발명은 ECU로 입력되는 각 센서신호를 바탕으로 연소압력이 증가하도록(Pn〉 Pn-1) 점화시기를 일정량 만큼 빠르게하고, 노킹이 발생하면 엔진의 손상을 방지하기 위해 점화시기를 일정량만큼 지연시켜 최적의 점화시기를 결정하는 것으로, 양산되는 엔진의 성능에 대한 차이와 엔진의 운전기간이 경과됨에 따라 변화되는 점화시기에 대해서도 출력과 연비를 향상시킬 수 있다.
Claims (1)
- 크랭크각 센서의 신호에 의해 엔진 회전수를 측정하고, 흡입공기 유량계를 이용하여 공기량을 측정한 후 엔진부하(A/N)를 연산한 후 그 결과를 이용하여 최적의 점화시기를 연산하고, 노킹이 발생하였을 때는 점화시기를 지연시키는 제어를 하여 그 결과가 점화계로 출력되는 내연기관의 점화시기를 제어하는 방법에 있어서, 하기의 단계(가-라)로 이루어지는 내연기관의 점화시기 제어방법.(가) 노킹발생을 감지하는 단계.(나) 노킹이 발생하지 않았을 경우에, 금번 측정한 연소압력(Pn)과 전번 측정된 연소압력(Pn-1)을 비교하는 단계.(다) 연소압력 비교결과를 ECU에 입력하는 단계.(라) 금번 측정된 연소압력(Pn)이 전번 측정된 연소압력(Pn-1)보다 클 경우, 소정의 시간 만큼 점화시간을 빠르게 하는 단계.
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| KR1019900022947A KR930003081B1 (ko) | 1990-12-31 | 1990-12-31 | 내연기관의 점화시기 제어방법 |
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| KR1019900022947A KR930003081B1 (ko) | 1990-12-31 | 1990-12-31 | 내연기관의 점화시기 제어방법 |
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| KR1019900022947A KR930003081B1 (ko) | 1990-12-31 | 1990-12-31 | 내연기관의 점화시기 제어방법 |
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1990
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| KR920012716A (ko) | 1992-07-27 |
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