KR100444051B1 - System for controlling cold start for diesel engine - Google Patents
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Abstract
디젤 엔진의 냉간시동성 제어장치가 개시된다. 개시된 디젤 엔진의 냉간시동성 제어장치는, 엔진의 일측에 설치되어 냉각수의 온도를 감지하여 상기 엔진의 ECU에 입력되도록 하는 수온 센서와; 상기 엔진으로 흡입되는 공기의 온도를 감지하여 상기 엔진의 ECU에 입력되도록 설치된 흡기온 센서와; 상기 엔진의 일측에 설치된 연료필터에 내장되어 연료압을 감지하는 연료압력센서와; 현재의 측정 연료압에서 상기 ECU에 설정된 연료압을 뺀 값이 기본 연료 설정값보다 같거나 작지 않은 경우 연료압력이 조절되도록 연료레일에 설치된 연료압 레귤레이터와; 상기 ECU의 제어에 따라 연료분사가 자동적으로 조절되도록 상기 엔진의 일측에 설치된 인젝터;를 포함하는 것을 그 특징으로 한다. 본 발명에 따르면, 냉간시 연료압 제어에 의한 시동성을 개선할 수 있는 이점이 있다.Disclosed is a cold start control apparatus for a diesel engine. The cold start control device of the disclosed diesel engine includes: a water temperature sensor installed at one side of the engine to sense a temperature of the coolant and to be input to the ECU of the engine; An intake air temperature sensor installed to detect a temperature of air sucked into the engine and be input to the ECU of the engine; A fuel pressure sensor embedded in a fuel filter installed at one side of the engine to detect fuel pressure; A fuel pressure regulator installed in the fuel rail so that the fuel pressure is adjusted when the current measured fuel pressure minus the fuel pressure set in the ECU is not equal to or less than the basic fuel set value; And an injector installed at one side of the engine so that fuel injection is automatically adjusted according to the control of the ECU. According to the present invention, there is an advantage that can improve the startability by the fuel pressure control during cold.
Description
본 발명은 디젤 엔진의 냉간시동성 제어장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 디젤 엔진의 냉간시 연료압 측정 및 연료압 제어에 의한 냉간시동성을 개선하기 위한 디젤 엔진의 냉간시동성 제어장치에 관한 것이다.The present invention relates to a cold startability control apparatus for a diesel engine, and more particularly, to a cold startability control apparatus for a diesel engine for improving cold startability by measuring fuel pressure at the time of the diesel engine and controlling the fuel pressure.
소정 차량에 전자제어식 연료분사 시스템을 채용하고 있는 디젤 엔진에 있어서, 영하 -10℃ 이하의 외기온에서 연료가 결빙(일명 왁싱(waxing)현상)되어 점도가 떨어지게 되고 연료가 엔진으로 압송되는 과정에 연료필터(fuel filter)를 통과한 후 일반적으로 왁싱된 연료의 압력이 대폭적으로 떨어지게 되면서 엔진으로 공급된다.In a diesel engine employing an electronically controlled fuel injection system in a given vehicle, the fuel freezes (also known as waxing) at an ambient temperature below minus -10 ° C, resulting in a drop in viscosity and fuel being fed into the engine. After passing through a filter, the pressure of the waxed fuel is generally supplied to the engine with a significant drop in pressure.
이로 인해 낮은 연료압력으로 인해 시동시 시동이 걸리지 않거나, 시동시간이 30초~40초 정도 길어지는 문제가 발생한다.This causes a problem that the start of the start does not take place due to the low fuel pressure, or the start time is longer 30 ~ 40 seconds.
그리고 종래의 연료필터에는 연료가 필터를 통과할 때 즉시 연료압력을 감지하는 연료압 센서가 없기 때문에 연료압력을 측정할 수 없다. 이에 따라 ECU가 적정한 연료압에 따른 연료량을 계산할 수 없기 때문에 시동시 적절한 연료량 분사를 결정할 수 없다.In the conventional fuel filter, the fuel pressure cannot be measured because there is no fuel pressure sensor that immediately detects the fuel pressure when the fuel passes through the filter. As a result, the ECU cannot calculate the fuel amount according to the appropriate fuel pressure, and thus it is impossible to determine the proper fuel amount injection at start-up.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 시동에 필요한 적절한 연료분사가 이루어질 수 있도록 하여 시동성이 개선될 수 있도록 한 디젤 엔진의 냉간시동성 제어장치를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a cold start control device for a diesel engine, which can improve startability by allowing proper fuel injection necessary for starting.
도 1은 본 발명에 따른 디젤 엔진의 냉간시동성 제어장치의 구성을 개략적으로 나타내 보인 블록도.1 is a block diagram schematically showing the configuration of a cold start control apparatus for a diesel engine according to the present invention;
도 2는 본 발명에 따른 디젤 엔진의 냉간시동성 제어장치를 설명하기 위해 순차적으로 나타내 보인 개략적인 플로차트.Figure 2 is a schematic flowchart sequentially shown to explain the cold start control device of the diesel engine according to the present invention.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
10. ECU10. ECU
15. 수온 센서15. Water temperature sensor
20. 흡기온 센서20. Intake air temperature sensor
31. 연료압력센서31. Fuel pressure sensor
40. 연료압 레귤레이터40. Fuel Pressure Regulator
50. 인젝터50. Injector
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 디젤 엔진의 냉간시동성 제어장치는, 엔진의 일측에 설치되어 냉각수의 온도를 감지하여 상기 엔진의 ECU에 입력되도록 하는 수온 센서와; 상기 엔진으로 흡입되는 공기의 온도를 감지하여 상기 엔진의 ECU에 입력되도록 설치된 흡기온 센서와; 상기 엔진의 일측에 설치된 연료필터에 내장되어 연료압을 감지하는 연료압력센서와; 현재의 측정 연료압에서 상기 ECU에 설정된 연료압을 뺀 값이 기본 연료 설정값보다 같거나 작지 않은 경우 연료압력이 조절되도록 연료레일에 설치된 연료압 레귤레이터와; 상기 ECU의 제어에 따라 연료분사가 자동적으로 조절되도록 상기 엔진의 일측에 설치된 인젝터;를 포함하는 것을 그 특징으로 한다.Cold start control device of the diesel engine of the present invention for achieving the above object, the water temperature sensor is installed on one side of the engine to sense the temperature of the coolant to be input to the ECU of the engine; An intake air temperature sensor installed to detect a temperature of air sucked into the engine and be input to the ECU of the engine; A fuel pressure sensor embedded in a fuel filter installed at one side of the engine to detect fuel pressure; A fuel pressure regulator installed in the fuel rail so that the fuel pressure is adjusted when the current measured fuel pressure minus the fuel pressure set in the ECU is not equal to or less than the basic fuel set value; And an injector installed at one side of the engine so that fuel injection is automatically adjusted according to the control of the ECU.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1에는 본 발명에 따른 디젤 엔진의 냉간시동성 제어장치의 구성을 개략적으로 나타낸 블록도가 도시되어 있다.1 is a block diagram schematically showing the configuration of a cold start control apparatus for a diesel engine according to the present invention.
도면을 참조하면, 본 발명에 따른 디젤 엔진의 냉간시동성 제어장치는, 엔진의 일측에 설치되어 냉각수의 온도를 감지하여 엔진의 ECU(10)에 입력되도록 하는 수온 센서(15)와, 엔진으로 흡입되는 공기의 온도를 감지하여 엔진의 ECU(10)에 입력되도록 설치된 예컨대, 에어클리너의 후단부에 설치된 흡기온 센서(air flow sensor)(20)와, 엔진의 일측에 설치된 연료필터(fuel filter)에 내장되어 연료압을 감지하는 연료압력센서(31)와, 현재의 측정 연료압에서 엔진의 ECU(10)에 설정된 연료압을 뺀 값이 기본 연료 설정값 예컨대 5bar보다 같거나 작지 않은 경우 연료압력이 조절되도록 연료레일(rail)에 설치된 연료압 레귤레이터(regulator)(40)와, 상기 ECU(10)의 제어에 따라 연료분사가 자동적으로 조절되도록 상기 엔진의 일측에 설치된 인젝터(injector)(50)를 포함하여 구성된다.Referring to the drawings, the cold start control device for a diesel engine according to the present invention, the water temperature sensor 15 is installed on one side of the engine to sense the temperature of the coolant to be input to the ECU 10 of the engine, and suction into the engine For example, an air flow sensor 20 installed at the rear end of the air cleaner and a fuel filter installed at one side of the engine are installed to sense the temperature of the air to be input to the ECU 10 of the engine. A fuel pressure sensor 31 built in the fuel pressure sensor 31 and a fuel pressure when a value obtained by subtracting the fuel pressure set in the ECU 10 of the engine from the current measured fuel pressure is not equal to or less than the basic fuel set value, for example, 5 bar. A fuel pressure regulator 40 installed on a fuel rail to adjust the fuel injection, and an injector 50 installed on one side of the engine to automatically adjust fuel injection according to the control of the ECU 10. Configured including .
상기 연료압력센서(31)는 연료필터의 연료 출구부에 설치되는 것으로, 서미스터 타입(thermistor type)이며, 측정 연료압을 전류치로 변환시켜 주게 된다.The fuel pressure sensor 31 is installed at the fuel outlet of the fuel filter, is a thermistor type, and converts the measured fuel pressure into a current value.
상기와 같은 구성으로 이루어진 본 발명에 따른 디젤 엔진의 냉간시동성 제어장치의 작용을 설명하기로 한다.The operation of the cold start control device of the diesel engine according to the present invention having the configuration as described above will be described.
도 2에는 본 발명에 따른 디젤 엔진의 냉간시동성 제어장치를 설명하기 위한 개략적인 플로차트가 도시되어 있다.Figure 2 is a schematic flowchart for explaining a cold start control device for a diesel engine according to the present invention.
도 1 및 도 2를 참조하면, 우선, 차량의 이그니션 스위치(ignition switch)를 작동(on)시킨다.(단계 110)1 and 2, first, the ignition switch of the vehicle is turned on (step 110).
이어서, 냉각수온이 설정온도 보다 작은지 판단한다.(단계 120) 이때 상기한 냉각수온은 엔진의 수온 센서(15)로 측정한다.Next, it is determined whether the cooling water temperature is lower than the set temperature. (Step 120) At this time, the cooling water temperature is measured by the water temperature sensor 15 of the engine.
상기 단계 120에서의 조건을 만족하는 경우, 엔진의 냉각수온별 연료량 설정맵(MAP)을 판단한다.(단계 130) 이는 냉간시 엔진 냉각수 온도에 따라 연료분사량을 결정하는 것으로, 냉각수온 대비 연료량 맵설정을 한다.When the condition in step 120 is satisfied, the fuel quantity setting map MAP for each coolant temperature of the engine is determined. (Step 130) This is to determine the fuel injection amount according to the engine coolant temperature during cold, and to set the fuel amount map relative to the coolant temperature. Do it.
그리고 상기 단계 130의 조건을 만족하는 경우, 흡기온을 측정하여 흡기온이 설정온도보다 같거나 작은지 판단한다.(단계 140) 이때 상기 흡기온은 흡기온 센서를 이용하여 측정토록 한다. 이는 냉간시 흡기온 센서(20)에서 계측된 흡기 온도에 따라 연료분사량을 결정하는 것으로, 흡기온도 대비 연료량 맵설정을 한다.When the condition of step 130 is satisfied, the intake air temperature is measured to determine whether the intake air temperature is equal to or smaller than the set temperature (step 140). The intake air temperature is measured using an intake air temperature sensor. This determines the fuel injection amount according to the intake air temperature measured by the cold intake air temperature sensor 20, and sets the fuel amount map relative to the intake air temperature.
상기 단계 140의 조건을 만족하는 경우, 흡기온도별 연료량 설정맵을 판단한다.(단계 150)If the condition of step 140 is satisfied, the fuel quantity setting map for each intake air temperature is determined.
이어서 상기 단계 150의 조건을 만족하는 경우, 시동에 필요한 최대 연료 분사량을 결정한다.(단계 160)Subsequently, when the condition of step 150 is satisfied, the maximum fuel injection amount required for starting is determined.
그라고 인젝터(50)로 연료분사량을 자동제어하고, 본 플로(로직)를 종료한다.(단계 170)Then, the fuel injection amount is automatically controlled by the injector 50, and the flow (logic) ends (step 170).
한편, 상기 단계 120 또는 140에서, 상기한 설정온도는 영하 10℃이고, 상기 단계 130에서 상기 냉각수온은 -30℃∼110℃로 한다.On the other hand, in the step 120 or 140, the set temperature is minus 10 ℃, the cooling water temperature in the step 130 is -30 ℃ to 110 ℃.
그리고 상기 단계 150에서의 조건을 만족하지 못하는 경우에는, 상기 단계 140부터 재 수행토록 하고, 상기 단계 120 및 140에서의 조건을 만족하지 못하는 경우, 본 플로를 처음부터 재 수행한다. 또한 상기 단계 130에서의 조건을 만족하지 못하는 경우, 상기 단계 120을 재 수행한다.If the condition in step 150 is not satisfied, the process is performed again from the step 140. If the condition in steps 120 and 140 is not satisfied, the flow is repeated from the beginning. If the condition in step 130 is not satisfied, step 120 is repeated.
다른 한편으로, 연료펌프를 작동(on)시키며, 엔진으로 연료를 공급한다.(단계 210)On the other hand, the fuel pump is turned on and fueled to the engine (step 210).
이어서, 연료의 압력을 감지한다.(단계 220)Then, the pressure of the fuel is sensed (step 220).
상기 단계 220에서 측정된 연료 압력값을 차량의 ECU(10)로 전달한다.(단계 230)The fuel pressure value measured in step 220 is transmitted to the ECU 10 of the vehicle.
상기에서 측정된 연료 압력값에서 ECU(10)에 설정된 연료 압력값을 뺀 값이 설정 압력값과 같거나 작은지를 판단한다.(단계 240)It is determined whether the value obtained by subtracting the fuel pressure value set in the ECU 10 from the measured fuel pressure value is equal to or smaller than the set pressure value (step 240).
상기 단계 240에서의 조건을 만족하는 경우, 시동에 필요한 최대 연료 분사량을 결정한다.(단계 250)If the condition in step 240 is satisfied, the maximum fuel injection amount required for starting is determined.
그리고 인젝터(50)로 연료분사량을 자동제어하고, 본 플로를 종료한다.(단계 260)Then, the fuel injection amount is automatically controlled by the injector 50, and the flow ends (step 260).
상기 단계 220에서 상기 연료압력은, 연료필터의 연료 출구부에 설치된 연료압력센서(31)로 감지된다.In step 220, the fuel pressure is detected by a fuel pressure sensor 31 installed in the fuel outlet of the fuel filter.
상기와 같이, 연료압력센서(31)를 장착하여 겨울철 엔진 냉각수 온도가 영하 10℃ 이하인 경우에는, 이 연료압력센서(31)에서 감지한 연료압력을 전류치(mA)로 변환하게 된다. 그리고 이렇게 변환된 전류값의 변동치 절대값을 ECU(10)로 입력시켜 준다.As described above, when the engine coolant temperature in winter is less than 10 ° C. by mounting the fuel pressure sensor 31, the fuel pressure sensed by the fuel pressure sensor 31 is converted into a current value mA. Then, the absolute value of the change value of the converted current value is input to the ECU 10.
그리고 상기 단계 240에서 상기 설정값은 5.0bar로 한다.In step 240, the set value is 5.0 bar.
또 다른 한편으로, 상기 단계 240에서의 조건을 만족하지 못하는 경우, 연료압력을 조절한다.(단계 310) 상기 단계 310에서의 연료압력 조절은, 엔진의 연료레일에 설치된 연료압 레귤레이터(40)에서 이루어지도록 한다. 상기한 연료압 레귤레이터(40)는 본 발명을 실현하기 위해 신규로 설치된 것이다.On the other hand, if the condition in step 240 is not satisfied, the fuel pressure is adjusted. (Step 310) The fuel pressure adjustment in step 310 is performed by the fuel pressure regulator 40 installed in the fuel rail of the engine. To be done. The fuel pressure regulator 40 is newly installed to realize the present invention.
이와 같은 본 발명은, 차량의 시동시 ECU(10)는 연료압력센서(31)로부터 측정된 연료압력이 ECU(10)에서 미리 계산된 연료압과 실제의 연료압의 차이를 계산한다. 이렇게 계산된 연료압 차이가 규정값(Δ 5bar)이하이면, ECU(10)는 연료압력 차이만큼 연료량을 증량 조정하게 되고, 이 조정된 연료분사량이 엔진으로 분사되므로 냉간시 연료압이 저하될 경우에도 시동이 잘 걸리게 되므로 디젤 엔진의 시동불량 문제가 상당히 개선된다.In the present invention as described above, the ECU 10 calculates the difference between the fuel pressure measured from the fuel pressure sensor 31 and the actual fuel pressure calculated in advance by the ECU 10 when the vehicle is started. When the fuel pressure difference calculated as described above is equal to or less than the prescribed value Δ 5 bar, the ECU 10 increases and adjusts the fuel amount by the fuel pressure difference, and when the fuel pressure decreases during cold because the adjusted fuel injection amount is injected into the engine. In addition, the engine starts poorly, which significantly improves the problem of starting a diesel engine.
이를 구체적으로 설명하면, 냉간시 디젤 엔진의 고질적인 시동성 불량문제는 겨울철 왁싱된 연료가 연료필터로 통과될 때, 연료필터에 장착된 연료압력센서(31)가 연료압력을 정확하게 감지하여 ECU(10)로 신호를 전달해 준다. 따라서 연료압 변동시 연료량을 적절하게 증량하도록 하여 시동성을 개선하게 하는 것이다.Specifically, the problem of poor startability of the diesel engine during cold is that the fuel pressure sensor 31 mounted on the fuel filter accurately detects the fuel pressure when the wax waxed fuel passes through the fuel filter in winter. Signal). Therefore, it is possible to improve the startability by appropriately increasing the amount of fuel when the fuel pressure fluctuates.
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 디젤 엔진의 냉간시동성 제어장치은, 외기온도가 영하 10℃ 이하의 혹한지 시동시, 디젤 엔진의 특성상 적절한 연료압이 형성되기 어렵기 때문에 시동성이 매우 어려운 문제가 발생하게 된다.As described above, the cold startability control apparatus of the diesel engine according to the present invention has a problem that startability is very difficult to start due to the fact that it is difficult to form an appropriate fuel pressure due to the characteristics of the diesel engine when the external air temperature is cold below 10 ° C. do.
이러한 문제점을 개선하기 위해 시동시 연료필터에 연료압력센서(31)를 장착하고 연료압력센서(31)가 시동시 엔진으로 공급되는 연료압을 측정하고, 측정된 연료압과 ECU(10) 내에 설정되어 있는 연료압의 차이가 5.0bar 이내일 경우, 흡기온도에 따른 연료량에 따라 시동시 적절한 연료량으로 보정된다.To solve this problem, the fuel pressure sensor 31 is mounted on the fuel filter at start-up, the fuel pressure sensor 31 measures the fuel pressure supplied to the engine at start-up, and is set in the measured fuel pressure and the ECU 10. If the difference in the fuel pressure is within 5.0 bar, it is corrected to the appropriate fuel amount at the start according to the fuel amount according to the intake temperature.
이렇게 보정된 연료량에 의해 시동시 필요한 최대분사량을 연료분사장치 예컨대 인젝터(50)로 자동 분사되므로 냉간시 시동성을 개선할 수 있게 된다.Since the corrected injection amount is automatically injected into the fuel injection device such as the injector 50 by the fuel amount corrected in this way, it is possible to improve startability during cold operation.
그리고 연료필터에서 측정된 연료압과 ECU(10) 내에 설정된 연료압과의 차이가 5.0bar 이상인 경우가 발생할 때에는 연료레일에 연료압 레귤레이터(40)를 장착하고, 연료압 레귤레이터(40)는 연료압을 항상 최소 5.0bar 이하로 자동제어하기 때문에 항상 연료압 차이가 최소 5.0bar 이하로 유지시켜준다.When the difference between the fuel pressure measured by the fuel filter and the fuel pressure set in the ECU 10 is 5.0 bar or more, the fuel pressure regulator 40 is mounted on the fuel rail, and the fuel pressure regulator 40 is equipped with the fuel pressure. The fuel pressure difference is always kept below at least 5.0 bar because it always automatically controls below at least 5.0 bar.
따라서 시동시 필요한 최대 연료분사량을 결정하여 엔진으로 연료를 분사함으로써 냉간시동성을 향상시켜주게 된다.Therefore, it is possible to improve the cold startability by determining the maximum fuel injection amount required for starting and injecting fuel into the engine.
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 디젤 엔진의 냉간시동성 제어장치는 다음과 같은 효과를 갖는다.As described above, the cold start control apparatus of the diesel engine according to the present invention has the following effects.
연료필터에 연료압력센서를 장착시켜 시동시 연료압을 계측하여 실제 측정연료압과 ECU에 설정된 연료압의 차이를 계산하여 시동에 필요한 적절한 연료분사를 실현시켜 주게 된다.The fuel pressure sensor is attached to the fuel filter to measure the fuel pressure at start-up and calculate the difference between the actual measured fuel pressure and the fuel pressure set in the ECU to realize the proper fuel injection required for the start-up.
그리고 연료레일에 연료압 조절하기 위한 연료압 레귤레이터를 장착하여 계산된 연료압 차이를 이 연료압 레귤레이터가 자동 제어함으로써, 항상 일정한 연료압을 유지시켜주게 된다.The fuel pressure regulator automatically controls the fuel pressure difference calculated by installing a fuel pressure regulator for adjusting the fuel pressure on the fuel rail, thereby maintaining a constant fuel pressure at all times.
따라서 냉간시 연료압 제어에 의한 시동성을 개선할 수 있다.Therefore, the startability by the fuel pressure control at the time of cold can be improved.
본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한변형 및 균등한 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.Although the present invention has been described with reference to one embodiment illustrated in the drawings, this is merely exemplary, and it will be understood by those skilled in the art that various modifications and equivalent embodiments are possible. Therefore, the true scope of protection of the present invention should be defined only by the appended claims.
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|---|---|
| KR20030055546A (en) | 2003-07-04 |
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