KR100232474B1 - Deceleration shock damping system for lean burn engine - Google Patents

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Abstract

본 발명은 희박연소 차량의 감속쇼크감쇄장치에 관한 것으로, 종래에는 전자제어장치가 희박연소 상태와 정상연소 상태를 제어했을 뿐, 희박연소상태에서 정상연소로 가는 과정을 제어하는 수단이 구비되어 있지 않아 엔진연료 및 공기를 엔진의 실린더에 흡입시킨 후 점화장치에 의하여 점화시킬 때 희박연소 상태에서 정상연소 상태로 가는 과정에서 엔진 쇼크가 심하게 발생되어 자동차가 심하게 진동하므로 운전자 및 자동차에 승차한 승객에게 불쾌감을 주는 문제가 있었다.The present invention relates to a deceleration shock attenuation device for a lean burn vehicle, and in the related art, the electronic control device only controls the lean burn state and the normal burn state, and has no means for controlling the process from the lean burn state to the normal burn state. Therefore, when the engine fuel and air are sucked into the cylinder of the engine and ignited by the ignition device, the engine shock is severely generated in the process of going from lean combustion to normal combustion, and the vehicle vibrates violently. There was an unpleasant problem.

이에 본 발명은 예시도면 도 2 내지 도 3 과 같이 스로틀바디(14)와 서지탱크(10) 사이를 연결하는 제2 바이패스라인(28)이 신설되고, 상기 제2 바이패스라인(28) 중간에 제2 ISC밸브(24)가 신설되며, 상기 제2 ISC밸브(24)는 전자제어장치(22)로 제어되도록 회로연결되는 것이다.Accordingly, in the present invention, as shown in FIGS. 2 and 3, a second bypass line 28 connecting between the throttle body 14 and the surge tank 10 is newly formed, and the middle of the second bypass line 28 is formed. The second ISC valve 24 is newly established, and the second ISC valve 24 is circuit-connected to be controlled by the electronic controller 22.

따라서, 본 발명은 차량 감속시 단계적인 점화시기 감쇄와 추가 ISC밸브를 통한 공기량을 단계적으로 공급하여 엔진의 감속에 의한 토크 변동을 부드럽게 줄여주어 더욱 양호한 차량운전이 되는 효과가 있다.Therefore, the present invention has an effect of smoothly reducing torque fluctuation due to deceleration of the engine by gradually supplying air through the additional ISC valve and gradual reduction of ignition timing during vehicle deceleration, thereby providing better vehicle operation.

Description

희박연소 엔진의 감속쇼크감쇄장치Deceleration shock attenuation device for lean burn engine

본 발명은 희박연소 차량의 감속쇼크감쇄장치에 관한것으로, 더욱 상세하게는 차량 감속시 단계적인 점화시기 감쇄와 추가 ISC밸브를 통한 단계적 공기량 흡입제어로 감속시 부드러운 주행으로 더욱 양호한 차량운전성이 확보되도록 한 희박연소 차량의 감속쇼크감쇄장치에 관한 것이다.The present invention relates to a deceleration shock attenuation device of a lean burn vehicle, and more particularly, to ensure better vehicle operation by smooth driving at deceleration by stepwise ignition timing reduction and stepped air intake control through an additional ISC valve during vehicle deceleration. The present invention relates to a deceleration shock attenuation device for a lean burn vehicle.

자동차를 주행할 때 엔진의 연소기관으로부터 여러가지 성분의 배기가스 및 인체에 유해한 물질이 배출되고 있는바, 상기 엔진의 배기가스를 정화 및 경감하기 위해 여러가지 방법 및 장치가 개발되고 있으며, 그중에 희박연소 방식에 의한 엔진이 개발되었다.When driving a car, various components of exhaust gas and harmful substances are emitted from the combustion engine of the engine, and various methods and devices have been developed to purify and reduce the exhaust gas of the engine. By the engine was developed.

이와같이 희박연소 엔진차량은 이론공연비(약 공기의 양=14.7/연료의 양=1) 보다 더 많은 공기를 혼합시켜 연소를 하게하여 연비향상을 꾀하는 자동차이고, 이론공연비(약 A/F=14.7) 이상의 희박한 연료(약 A/F= 20)를 주로 사용하기 때문에 흡기포트에서 혼합기를 와류되게 하여 와류형태로 공급되는 희박한 혼합기가 연소실의 점화플러그 주변에서 성층화되어 확실히 점화될 수 있게 하므로써 배출가스의 청정화를 높이고, 동시에 적은 연료로 엔진 출력을 향상시킨다.As such, the lean-burn engine vehicle is a vehicle that improves fuel efficiency by mixing more air than the theoretical air fuel ratio (approximate amount of air = 14.7 / fuel amount = 1) to improve combustion, and the theoretical air fuel ratio (approximately A / F = 14.7). Since lean fuel (approximately A / F = 20) is mainly used, the mixer is vortexed at the intake port so that the lean mixture supplied in vortex can be stratified around the ignition plug of the combustion chamber, thereby clarifying the ignition of exhaust gas. Increase the engine power with less fuel, at the same time.

이러한 이유로 희박연소 엔진차량은 화염 전파시기등을 고려하여 정상연소 차량 보다 점화시기를 앞당겨서 진행시키고 있다.For this reason, lean-burn engine vehicles are proceeding ahead of the ignition timing than normal combustion vehicles in consideration of flame propagation timing.

이러한 희박연소 차량은 첨부된 예시도면 도 1에 표현된 바와같이, 최적의 연료분사를 위하여 전자제어연료분사장치가 적용되고 있으며, 그 구성은 크게 3가지 계통으로 엔진(8)에 공기를 공급하는 흡기계통, 연료를 공급하는 연료계통 및 엔진의 운전상태에 따라 최적의 연료공급량을 결정하고 명령하는 전자제어계통으로 구성되어 있음은 주지된 바와 같다.As shown in FIG. 1 of the lean-burning vehicle, an electronically controlled fuel injection device is applied for optimum fuel injection, and its configuration is mainly used to supply air to the engine 8 in three systems. As is well known, it is composed of an intake system, a fuel system for supplying fuel, and an electronic control system for determining and instructing an optimum fuel supply amount according to an operating state of the engine.

이중 흡기계통은 흡기매니폴드(1)를 포함하여, 에어클리너(2), 에어플로미터(3), 스로틀바디(4), 스로틀밸브(5) 등으로 구성되며, 에어클리너(2)를 통과한 공기의 유량은 에어플로미터(3)에 의해 계측되어 전자제어장치(6)로 그 신호가 전달되고, 전자제어장치(6)는 스로틀바디(4)와 서지탱크(7)를 거쳐 엔진(8)의 실린더로 유입되는 공기량에 따라 연료분사량을 조절하고, 스로틀밸브(5)는 스로틀바디(4)의 흡입공기 통로에 설치되어 가속페달의 제어에 의해 실린더로의 흡입공기량을 조절해주고 있다.The double intake tube includes an air intake manifold (1), an air cleaner (2), an air flow meter (3), a throttle body (4), a throttle valve (5), and the like, and passes through the air cleaner (2). The flow rate of the air is measured by the air flow meter (3) and the signal is transmitted to the electronic control device (6), the electronic control device (6) via the throttle body (4) and the surge tank (7) the engine ( The fuel injection amount is adjusted according to the amount of air flowing into the cylinder of 8), and the throttle valve 5 is installed in the intake air passage of the throttle body 4 to adjust the intake air amount into the cylinder by controlling the accelerator pedal.

또한, 차량의 공회전(Idle) 상태에 있어서는 스로틀밸브(5)가 닫혀있는바 이러한 상태에서 엔진회전의 유지를 위한 최소한의 공기 제공 및 제어방식이 필요하며, 크게 스로틀밸브직동방식과 바이패스방식이 있다.In addition, in the idle state of the vehicle, the throttle valve 5 is closed. In this state, a minimum air supply and control method is required for maintaining the engine rotation, and the throttle valve direct method and the bypass method are large. have.

상기 바이패스방식은 차량의 공회전 상태에서 에어컨의 작동, 파워스티어링,전기부하, 4단 자동변속기의 드라이빙상태 등 엔진의 부분부하가 작동하여 엔진출력 부족현상과 함께 부조현상이 발생되는 것을 막기 위한 ISC시스템이며, 상기 ISC시스템은 전자제어장치에 의해 제어되고 있다.The bypass method is an ISC to prevent the occurrence of the co-op with the engine output shortage by operating the partial load of the engine, such as the operation of the air conditioner, power steering, electrical load, driving of the four-speed automatic transmission in the idle state of the vehicle. The ISC system is controlled by an electronic controller.

따라서 스로틀바디(4)에는 흡입되는 공기량을 조절하여 감속 쇼크를 줄이기 위해 스로틀밸브(5) 선단과 후단의 스로틀바디(4)에 제1 바이패스라인(26)이 형성되어 있으며 상기 제1 바이패스라인(26)에 ISC밸브(9)가 장착되어 있다.Therefore, a first bypass line 26 is formed in the throttle body 4 at the front and rear ends of the throttle valve 5 to reduce the deceleration shock by adjusting the amount of air sucked into the throttle body 4, and the first bypass In line 26, an ISC valve 9 is mounted.

이 ISC밸브(9)는 스로틀밸브(5)가 완전히 닫힌 상태에서 공회전시 엔진의 부분부하가 작동하여 엔진출력 부족현상과 함께 부조현상을 막기 위해 전자제어장치(6)의 제어로 ISC밸브(9)를 개방하여 엔진(8)에 흡입되는 공기량을 조절하여 감속 쇼크를 줄이도록 하는 것이다.The ISC valve 9 is operated by the control of the electronic controller 6 to prevent the engine output shortage and the relief due to the engine output load when the engine is idle when the throttle valve 5 is completely closed. ) To reduce the deceleration shock by adjusting the amount of air sucked into the engine (8).

즉, 전자제어장치(6)에 정상주행시는 희박연소 되기 위한 프로그램이 입력되어 있어 공기의 흡입량:연료의 양이 20:1 로 되게 조절하고, 정차등으로 인하여 아이들 상태에 있을 때는 정상연소 되기 위한 프로그램이 입력되어 있어 공기의 흡입량:연료의 양이 14.7 로 되게 조절하는 것이다.That is, the program for the lean burning is input to the electronic controller 6 so that the amount of air intake is adjusted to be 20: 1, and the normal combustion is performed when the vehicle is idle due to the stop. The program has been entered so that the air intake rate is adjusted to 14.7.

그러나, 종래의 차량은 희박연소 상태에서는 희박연소 상태로 전자제어장치(6)가 제어하고, 정상연소 상태에서는 정상연소 상태로 전자제어장치가 제어했을 뿐 희박연소상태에서 정상연소로 가는 과정을 제어하는 수단이 구비되어 있지 않은 문제점이 있었다.However, the conventional vehicle is controlled by the electronic controller 6 in the lean burn state in the lean burn state, and controlled by the electronic control device in the normal burn state in the lean burn state, and controls the process from the lean burn state to the normal burn state. There was a problem that no means was provided.

따라서, 엔진 연료 및 공기를 엔진의 실린더에 흡입시킨 후 점화장치에 의하여 점화시킬 때 희박연소 상태에서 정상연소 상태로 가는 과정에서 엔진 쇼크가 심하게 발생되어 자동차가 심하게 진동하므로 운전자 및 자동차에 승차한 승객에게 불쾌감을 주는 문제가 있었다.Therefore, when the engine fuel and air are sucked into the cylinder of the engine and then ignited by the ignition device, the engine shock is severely generated and the vehicle vibrates violently in the process of going from lean combustion to normal combustion. There was a problem that offended me.

이에 본 발명은 상기한 차량이 지닌 문제를 개선하기위하여 안출된 것으로, 차량 감속시 단계적인 점화시기 감쇄와 추가된 제2 ISC밸브를 통한 단계적 공기량 흡입제어로 감속시 부드러운 주행으로 더욱 양호한 차량운전성이 확보되도록 한 희박연소 차량의 감속쇼크감쇄장치를 제공하고자 함에 발명의 목적이 있다.Accordingly, the present invention has been made to improve the problems of the vehicle described above, and the vehicle operation performance is improved by smooth driving at the time of deceleration by the stepped ignition timing reduction during the vehicle deceleration and the stepped air intake control through the added second ISC valve. An object of the present invention is to provide a deceleration shock attenuation device for a lean burn vehicle that is secured.

상기와 같은 목적을 실현하기 위한 본 발명은 기존 차량의 에어클리너와 서지탱크의 사이에 제2 바이패스 라인을 추가 설치하고, 상기 제2 바이패스 라인 중간에 제2 ISC밸브를 설치하며, 상기 제2 ISC밸브는 전자제어장치에서 제어하도록 설치한 것이다.According to the present invention for realizing the above object, a second bypass line is additionally installed between the air cleaner and the surge tank of the existing vehicle, and a second ISC valve is installed in the middle of the second bypass line. 2 ISC valve is installed to control by electronic controller.

따라서, 본 발명은 차량 감속시 단계적인 점화시기 감쇄와 추가된 제2 ISC밸브를 통한 공기량을 단계적으로 공급하여 엔진의 감속에 의한 토크 변동을 부드럽게 줄여주어 더욱 양호한 차량운전이 되는 것이다.Therefore, the present invention provides a better vehicle operation by smoothly reducing torque fluctuations caused by deceleration of the engine by gradually supplying air through the second ISC valve and stepwise ignition timing reduction during vehicle deceleration.

도 1 은 전자제어 연료분사장치의 일부 구성도,1 is a partial configuration diagram of an electronically controlled fuel injection device;

도 2 는 본 발명에 따른 전자제어 연료분사장치의 일부 구성도,2 is a partial configuration diagram of an electronically controlled fuel injection device according to the present invention;

도 3 은 본 발명에 의해 감속시 희박연소에서 정상연소로 가는 과정의 점화시기 감쇄기울기를 보인 도면이다.3 is a view showing the ignition timing attenuation slope of the process from the lean burn to normal combustion at the time of deceleration according to the present invention.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings

10 - 서지탱크, 12 - 스로틀밸브,10-surge tank, 12-throttle valve,

14 - 스로틀바디, 16 - 에어플로미터,14-Throttle Body, 16-Air Flow Meter,

18 - 에어클리너, 20 - 제1 ISC밸브,18-air cleaner, 20-1st ISC valve,

22 - 전자제어장치, 24 - 제2 ISC밸브,22-electronic control unit, 24-second ISC valve,

26 - 제1 바이패스라인,28 - 제2 바이패스라인.26-first bypass line, 28-second bypass line.

이하 본 발명에 대하여 첨부된 예시도면을 참고로 그 구성과 작용효과에 대해 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings for the present invention will be described in detail with respect to the configuration and effect.

본 발명은 스로틀바디(14)와 서지탱크(10) 사이를 연결하는 제2 바이패스라인(28)이 신설되고, 상기 제2 바이패스라인(28) 중앙에 제2 ISC밸브(24)가 신설되며, 상기 제2 ISC밸브(24)는 전자제어장치(22)와 연결되어 희박연소와 정상연소의 천이구역에서 흡입공기량이 단계별로 감소됨과 더불어 점화시기 역시 전자제어장치(22)에 의해 단계별로 조정되도록 구성된 희박연소 차량의 감속쇼크감쇄장치이다.In the present invention, a second bypass line 28 for connecting between the throttle body 14 and the surge tank 10 is newly established, and a second ISC valve 24 is newly established at the center of the second bypass line 28. In addition, the second ISC valve 24 is connected to the electronic control device 22 to reduce the intake air amount step by step in the transition zone of lean combustion and normal combustion, and the ignition timing is also stepped by the electronic control device 22. A deceleration shock attenuation device for a lean burn vehicle configured to be adjusted.

상기와 같은 희박연소 차량의 감속쇼크감쇄장치는 첨부된 예시도면 도 2에 표현된 바와 같이, 기존 제1 ISC밸브(20)가 설치된 제1 바이패스라인(26) 외에 일단부가 에어플로미터(16)와 스로틀밸브(12) 사이의 스로틀바디(14)에 연결되고, 끝단부가 서지탱크(10)에 설치된 제2 바이패스라인(28)이 신설되고, 상기 제2 방패스라인(28)의 중간에 제2 ISC밸브(24)가 신설된 것이다.The deceleration shock attenuation device of the lean burn vehicle as described above is shown in FIG. 2 as shown in FIG. 2. In addition to the first bypass line 26 in which the existing first ISC valve 20 is installed, one end portion of the airflow meter 16 is provided. ) And a second bypass line 28 connected to the throttle body 14 between the throttle valve 12 and the end portion of which is installed in the surge tank 10, and the middle of the second shield throttle line 28. The second ISC valve 24 is newly established.

또한, 상기 제2 ISC밸브(24)는 전자제어장치(22)와 연결되어 공기 흡입량을 제어받도록 된 것이다.In addition, the second ISC valve 24 is connected to the electronic control device 22 to control the air intake amount.

자동차를 주행중 일정속도 이상으로 가속되었을 때 이론공연비보다 엷은 혼합기를 연소시키는 희박연소상태로 주행하는데, 희박연소가 실현되면 배기가스의 정화와 저연비가 동시에 달성된다.When the car is accelerated to a certain speed while driving, the vehicle is driven in a lean combustion state that burns a mixture thinner than the theoretical performance ratio. When lean combustion is realized, purifying exhaust gas and low fuel consumption are simultaneously achieved.

도시된 화살표는 공기의 흐름을 나타낸 것으로서, 상술된 바와 같이 에어클리너(18) 및 에어플로미터(16)를 거친 흡입공기는 스로틀바디(14)로 유입된다.The arrow shown indicates the flow of air, and the intake air passing through the air cleaner 18 and the air flow meter 16 is introduced into the throttle body 14 as described above.

이때 아이들(공회전)상태 즉 스로틀밸브(12)가 닫혀 있는 경우, 상기 스로틀밸브(12)를 우회하여 제1 ISC밸브(20)를 통해 일정량의 공기가 서지탱크(10)로 유입되며 상기 제1 ISC밸브(20)를 통해 유입되는 공기는 상술된 여러가지 현상에 따른 엔진의 부하에 따라 그 양이 조절되어야 하며 전자제어장치(22)가 ISC액튜에이터를 제어하여 제1 ISC밸브(20)의 개도치를 조정하므로써 엔진 부하에 따른 필요 흡입공기량을 조정하고 있다.At this time, when the idle (idle) state, that is, the throttle valve 12 is closed, a predetermined amount of air is introduced into the surge tank 10 through the first ISC valve 20 bypassing the throttle valve 12 and the first The amount of air flowing through the ISC valve 20 should be adjusted according to the load of the engine according to the various phenomena described above, and the electronic control unit 22 controls the ISC actuator so as to open the first ISC valve 20. By adjusting, the necessary intake air volume is adjusted according to the engine load.

또한, 감속판단이라고 자동차의 전자제어장치(22)가 감지하면 희박연소시의 점화시기에서 정상연소시의 점화시기로 가는 과정을 전자제어장치(22)가 다단계별로 제어함과 더불어 제2 ISC밸브(24)를 통하여 여분의 공기를 단계별로 엔진에 공급하여 엔진의 감속에 의한 토크 변동을 부드럽게 줄여 준다.In addition, when the electronic control device 22 detects that the vehicle is decelerating, the electronic control device 22 controls the process from the ignition timing at lean burn to the ignition timing at normal combustion in multiple stages, and the second ISC valve. By supplying the excess air to the engine step by step 24 to smoothly reduce the torque fluctuations caused by the engine deceleration.

즉,전자제어장치(22)는 아이들상태에서 엔진 부하에 따른 흡입공기량에 대하여 각각으로 ISC 액튜에이터의 솔레노이드에 전류를 보내고 상기 전류의 양에 따라 제1 ISC밸브(20)와 제2 ISC밸브(24)의 개도치가 결정되도록 제어하는 것이다.That is, the electronic controller 22 sends current to the solenoid of the ISC actuator in response to the amount of intake air according to the engine load in the idle state, and according to the amount of the current, the first ISC valve 20 and the second ISC valve 24. Is to control the opening value of.

첨부된 예시도면 도 3은 점화장치에 의하여 희박연소시점(ㄱ)에서 정상연소시점(A,B,C,D)으로 가는 천이 과정에서 흡입공기량과 점화시기가 전자제어장치에 의해 단계별로 조절함을 나타낸 것이다.3 is a step-by-step adjustment of the intake air amount and the ignition timing by the electronic controller during the transition from the lean burn point (a) to the normal burn point (A, B, C, D) by the ignition device. It is shown.

따라서, 본 발명은 차량 감속시 단계적인 점화시기 감쇄와 추가 ISC밸브를 통한 공기량을 단계적으로 공급하여 엔진의 감속에 의한 토크 변동을 부드럽게 줄여주어 더욱 양호한 차량운전이 되는 효과가 있다.Therefore, the present invention has an effect of smoothly reducing torque fluctuation due to deceleration of the engine by gradually supplying air through the additional ISC valve and gradual reduction of ignition timing during vehicle deceleration, thereby providing better vehicle operation.

Claims (1)

에너클리너(18) 및 에어플로미터(16)를 통한 흡입공기가 서지탱크(10)에 공급할 수 있도록 스로틀바디(14) 내부에서 개폐되는 스로틀밸브(12)와, 상기 스로틀바디(14) 내부의 스로틀밸브(12) 전후단에 연결되어 내부에 공기가 흐르도록 형성된 바이패스라인(26)에 장착된 ISC밸브(20)와, 상기 ISC밸브(20)와 스로틀밸브(12)의 개폐여부를 전기적인 신호로 제어하는 전자제어장치(22)가 장착된 차량에 있어서, 상기 스로틀바디(14)에 연결된 ISC밸브(20)의 전후단에 별도로 더 연결하여 전자제어장치(22)로부터 상기 ISC밸브(20)의 공기의 흐름과 동일한 방향으로 공기를 서지탱크(10)에 공급할 수 있도록 연결한 바이패스라인(28)내부에 장착된 ISC밸브(24)로 이루어진 희박연소 엔진의 감속쇼크감쇄장치.A throttle valve 12 which is opened and closed inside the throttle body 14 so that suction air through the energy cleaner 18 and the air flow meter 16 can be supplied to the surge tank 10, and the inside of the throttle body 14 It is connected to the front and rear ends of the throttle valve 12 and the ISC valve 20 mounted on the bypass line 26 formed to flow air therein, and whether the ISC valve 20 and the throttle valve 12 are opened or closed. In a vehicle equipped with an electronic control device 22 for controlling by a specific signal, it is further connected to the front and rear ends of the ISC valve 20 connected to the throttle body 14 to separate the ISC valve from the electronic control device 22 ( A deceleration shock reduction device for a lean burn engine comprising an ISC valve (24) mounted in a bypass line (28) connected to supply air to a surge tank (10) in the same direction as the flow of air in (20).
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