KR100748647B1 - 자동차 엔진의 공연비 및 점화 제어방법 - Google Patents

Abstract

공연비 및 점화 제어로 배기규제를 만족하면서도 출력 저하를 방지하여 가속감을 향상시킬 목적으로;

엔진이 시동된 상태에서 스로틀 개도각이 일정값 이상인가를 판단하는 제1 단계와;

상기 제1 단계의 조건을 만족한 상태에서 엔진 rpm이 일정값 범위내에 있는 경우에는 스로틀 개도량의 변위 회수를 카운트 하여 1회 이상이라고 판단되면, 스로틀 개도 변위 시간을 누적하여 일정시간 이상이면, WOT 적용으로 출력 공연비로 연료 및 흡기 제어가 이루어지고, 점화시기 제어가 이루어지는 제2 단계와;

상기 제1 단계의 조건을 만족한 상태에서 엔진 rpm이 기준값이 이하이거나 다른 기준값 이상이라고 판단되는 경우, WOT 적용으로 출력 공연비로 연료 및 흡기 제어가 이루어지고, 점화시기 진각 제어가 이루어지는 제3 단계로 이루어지는 자동차 엔진의 공연비 및 점화 제어방법을 제공한다.

스로틀 개도. 점화진각. 출력 공연비

Description

자동차 엔진의 공연비 및 점화 제어방법 {METHOD OF CONTROLLING AIR FUEL RATIO AND IGNITION FOR AN ENGINE IN VEHICLES}

도 1은 본 발명이 적용되는 시스템의 구성도.

도 2는 본 발명에 의한 제어방법의 작동 흐름도.

도 3은 종래 작동 흐름도이다.

본 발명은 자동차 엔진에 있어서, 공연비 및 점화 제어로 배기규제를 만족하면서도 출력 저하를 방지하여 가속감을 향상시킬 수 있도록 한 자동차 엔진의 공연비 및 점화제어방법에 관한 것이다.

일반적으로 자동차용 엔진은, 차량의 주행상태 및 주행조건에 따라 분사되는 연료량 및 흡기량과, 점화시기 등에 의하여 제어되며, 이런 제어과정은 운전조건에 따라 각 센서들로부터 검출되는 전기적인 신호를 엔진 제어를 위한 전자제어유닛 (ECU)에 미리 입력되어진 데이터와 비교 판단하여 소정의 로직에 따라 이루어지게 된다.

이와같은 제어를 위한 엔진 제어 시스템은 엔진을 포함하는 차량의 적소에 배치된 각각의 센서들로부터 현재의 차량 운행 조건이 전기적인 신호로 검출되어 전자제어유닛(ECU, 이하 ECU로 칭함)으로 전달되면 ECU에서는 미리 설정되어 있는 제어로직에 따라 제어 구동부를 제어하여 현재 엔진 운전상태가 최적의 상태가 되도록 제어를 실시할 수 있도록 구성되어 있다.

이러한 일예로서, 본 발명에 관계하여 스로틀 개도와 엔진 RPM에 따른 엔진 제어과정을 살펴보면, 도 3에서와 같이, 엔진이 시동된 상태에서(S300) 스로틀 개도각이 기준값 이상인가를 판단하게 된다(S310).

상기에서 기준값은 대략 60%로 설정되며, 상기 S310 단계에서 기준값 이상이라고 판단되면, 양측으로 분기되어 엔진 RPM이 기준값 이내인가를 판단하게 되는데 (S320)(S330), 상기 S320 단계에서는 엔진 RPM이 3320RPM 이상이고 4200RPM 이하인가를 판단하고, S330 단계에서는 엔진 RPM이 3320RPM 이하 또는 4200RPM 이상인가를 판단하게 된다.

상기에서의 엔진 RPM은 수동 변속기(MT)일 경우의 예이고, 자동 변속기(AT)인 경우에는 S320 단계에서 엔진 RPM이 3320RPM 이상이고 5360RPM 이하인가를 판단하고, S330 단계에서는 엔진 RPM이 3320RPM 이하 또는 5360RPM 이상인가를 판단하게 된다.

그리고 상기 S320 단계에서 조건을 만족하면, 이론 공연비로 제어만 이루어질 뿐 WOT(Wide Open Throttle, 이하 WOT로 칭함)판정은 실시하지 않게 된다 (S340).

또한, 상기 S330 단계에서 조건을 만족하면 WOT 판정을 실시하여(S350) 출력 공연비(A/F Enrichment)로 연료를 증가시키고, 점화시기 지각이 이루어지게 된다(S360).

상기에서 S340 단계에서는 WOT판정은 하지 않는다는 것은 스로틀 밸브의 개도량에 관계없이 이론 공연비로만 제어가 이루어지게 되는 바, 가속시 출력 저하를 야기시키게 된다.

그리고 S350 단계에서는 WOT 판정을 실시함으로써, 스로틀 개도와 엔진 RPM에 따른 연료 증량이 이루어지게 되는 출력이 향상된다.

그러나 상기와 같은 제어방법에 있어서는 S340 단계에서 배기가스 규제를 만족시키기 위하여 WOT 판정을 금지하고 있는 바, 출력 저하를 초래함은 물론 가속을 위하여 가속페달을 밟더라도 출력 공연비가 출력되지 않음으로써, 수동 변속기 차량은 물론 자동 변속기 차량에 있어서도 가속감 및 출력 부족을 야기시킨다는 문제점을 내포하고 있다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로서, 본 발명의 목적은 공연비 및 점화 제어로 배기규제를 만족하면서도 출력 저하를 방지하여 가속감을 향상시킬 수 있도록 한 자동차 엔진의 공연비 및 점화제어방법를 제공함에 있다.

이를 실현하기 위하여 본 발명은, 엔진이 시동된 상태에서 스로틀 개도각이 일정값 이상인가를 판단하는 제1 단계와;

상기 제1 단계의 조건을 만족한 상태에서 엔진 rpm이 일정값 범위내에 있는 경우에는 스로틀 개도량의 변위 회수를 카운트 하여 1회 이상이라고 판단되면, 스로틀 개도 변위 시간을 누적하여 일정시간 이상이면, WOT 적용으로 출력 공연비로 연료 및 흡기 제어가 이루어지고, 점화시기 제어가 이루어지는 제2 단계와;

상기 제1 단계의 조건을 만족한 상태에서 엔진 rpm이 기준값이 이하이거나 다른 기준값 이상이라고 판단되는 경우, WOT 적용으로 출력 공연비로 연료 및 흡기 제어가 이루어지고, 점화시기 지각 제어가 이루어지는 제3 단계로 이루어지는 자동차 엔진의 공연비 및 점화 제어방법을 제공한다.

이하, 상기의 목적을 구체적으로 실현할 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 관계하는 제어계통의 구성도로서, 본 발명의 제어계통은 엔진 및 차량의 운전상태를 검출하는 감지수단과, 상기 감지수단으로부터 입력되는 전기적인 신호를 미리 입력되어진 데이터와 비교하여 출력하는 전자제어유닛(ECU)과, 상기 전자제어유닛으로부터 출력되는 신호에 따라 구동되는 구동수단으로 이루어진다.

상기에서 감지수단으로는 엔진의 회전수를 검출하는 엔진 rpm 센서(2)와, 차속을 검출하는 차속센서(4)와, 스로틀 포지션 센서(6)로 이루어지는데, 이의 감지수단은 이에 한정되는 것이 아니라, 본 발명을 운용하는데 최소한으로 필요한 감지수단의 구성요소이다.

그리고 상기 감지수단으로부터 입력되는 전기적인 신호에 따라 전자제어유닛 (ECU)에서는 구동수단으로 엔진 출력에 관계되는 연료계통(8)과 흡기계통(10), 그리고 점화계통(10)을 제어하게 되는 것이다.

상기와 같은 제어계통을 제어할 수 있는 본 발명의 작동 흐름을 살펴보면, 도 2에서와 같이, 엔진이 시동된 상태에서(S100) 스로틀 개도각이 기준값 이상인가를 판단하게 된다(S110).

상기에서 스로틀 개도의 기준값은 대략 60%로 설정되며, 상기 S110 단계에서 스로틀 개도가 기준값 이상이라고 판단되면, 양측으로 분기되어 엔진 RPM이 기준값 이내인가를 판단하게 되는데(S120)(S130), 상기 S120 단계에서는 엔진 RPM이 3320RPM 이상이고 4200RPM 이하인가를 판단하고, S130 단계에서는 엔진 RPM이 3320RPM 이하 또는 4200RPM 이상인가를 판단하게 된다.

상기에서의 엔진 RPM은 수동 변속기(MT)일 경우의 예이고, 자동 변속기(AT)인 경우에는 S120 단계에서 엔진 RPM이 3320RPM 이상이고 5360RPM 이하인가를 판단하고, S330 단계에서는 엔진 RPM이 3320RPM 이하 또는 5360RPM 이상인가를 판단하게 된다.

그리고 상기 S120 단계에서 조건을 만족하면, 스로틀 개도량의 변위 회수를 카운트하여(S140) 1회 이상이라고 판단되면, 스로틀 개도 변위 시간을 누적하여 일정시간 이상인가를 판단하게 된다(S150).

상기에서 스로틀 개도 변위 시간 누적이라고 함은 스로틀 개도각이 60% 이상인 상태에서 운전자가 더욱 가속을 하기 위하여 가속페달을 밟음에 따른 시간을 누적 계산하는 것이며, 이의 기준값을 25초로 설정하였다.

이의 기준값은 적어도 25초 이상일 때 운전자가 가속하고자 하는 의지가 있다라고 판단하기 위한 것이며, 상기 S140 단계에서 스로틀 개도량 변위 회수를 카운트하는 것은 배기가스 규제의 만족을 위하여 피이드 백이 이루어짐으로써, 가속 페달의 변위에 따라 엔진 출력이 일정시간 동안 서서히 상승하여 급상승으로 인한 배기가스 배출을 억제하기 위함인 것이다.

그리고 상기 S150 단계에서 조건이 만족되거나 상기 S130 단계에서 조건을 만족하면, WOT(Wide Open Throttle)판정을 실시하여(S160) 출력 공연비(A/F Enrichment)로 연료를 증가시키고, 점화시기 지각이 이루어지게 된다(S170).

이에따라 차량은 연료계통(8)을 통한 연료 증량과 흡기계통(10)에 의한 흡기의 제어로 출력 공연비가 이루어지고, 점화계통(12)에 의한 점화시기 지각제어가 이루어짐으로써, 출력증가와 가속감을 증대 시킬 수 있게 되는 것이다.

또한, 상기 연료계통(8) 및 흡기계통(10)과 점화계통(12)의 제어경로는 종래와 마찬가지이므로 그 구성 및 제어방법의 설명은 생략하기로 한다.

상기와 같은 작동 흐름은 시동 정지후 다시 시동이 이루어질 때마다 적용됨은 물론이다.

이상에서와 같이 본 발명에 의하면, 스로틀이 기준값 이상인 상태에서 엔진 회전수가 일정 범위내에 있는 상태에서 운전자가 가속을 위하여 가속페달을 밟는 경우, 초기 상태에서는 피이드 백 제어로 배기가스의 배출을 규제한 후, 출력 증강이 이루어짐으로써, 가속감을 증대시킬 수 있는 발명인 것이다.

Claims (6)

1. 엔진이 시동된 상태에서 스로틀 개도각이 일정값 이상인가를 판단하는 제1 단계와;

   상기 제1 단계의 조건을 만족한 상태에서 엔진 rpm이 일정값 범위내에 있는 경우에는 스로틀 개도량의 변위 회수를 카운트 하여 1회 이상이라고 판단되면, 스로틀 개도 변위 시간을 누적하여 일정시간 이상이면, WOT 적용으로 출력 공연비로 연료 및 흡기 제어가 이루어지고, 점화시기 제어가 이루어지는 제2 단계와;

   상기 제1 단계의 조건을 만족한 상태에서 엔진 rpm이 기준값 이하이거나 다른 기준값 이상이라고 판단되는 경우, WOT 적용으로 출력 공연비로 연료 및 흡기 제어가 이루어지고, 점화시기 지각 제어가 이루어지는 제3 단계로 이루어지는 자동차 엔진의 공연비 및 점화 제어방법.
2. 제1항에 있어서, 제1 단계에서의 스로틀 개도량의 기준값은 60%임을 특징으로 하는 자동차 엔진의 공연비 및 점화 제어방법.
3. 제1항에 있어서, 제2단계에서의 엔진 rpm의 기준값은 수동 변속기의 경우 3320RPM 이상 4200RPM 이하이고, 자동 변속기인 경우 3320RPM 이상 5360RPM 이하임을 특징으로 하는 자동차 엔진의 공연비 및 점화 제어방법.
4. 제1항에 있어서, 제3 단계에 있어서의 엔진 rpm의 기준값은 수동변속기의 경우 3320RPM 이하 또는 4200RPM 이상이고, 자동 변속기의 경우 3320RPM 이하 또는 5360RPM 이상임을 특징으로 하는 자동차 엔진의 공연비 및 점화 제어방법.
5. 제1항에 있어서, 제2 단계에서 스로틀 개도량의 변위 회수가 1회 이내의 경우에는 피이드 백 제어가 이루어짐을 특징으로 하는 자동차 엔진의 공연비 및 점화 제어방법.
6. 제1항에 있어서, 제2 단계에 있어서, 누적시간의 기준값은 25초임을 특징으로 하는 자동차 엔진의 공연비 및 점화 제어방법.

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