KR101086532B1 - Method to control engine at engine starting time by the electronic governor - Google Patents

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KR101086532B1 KR1020040103758A KR20040103758A KR101086532B1 KR 101086532 B1 KR101086532 B1 KR 101086532B1 KR 1020040103758 A KR1020040103758 A KR 1020040103758A KR 20040103758 A KR20040103758 A KR 20040103758A KR 101086532 B1 KR101086532 B1 KR 101086532B1
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Abstract

엔진으로부터 피드백되는 속도의 증가분과 기 설정된 속도 증가분의 기준값을 비교하고 그 결과에 따라 전자식 가버너를 PID 제어함으로써 엔진 시동시 엔진이 정상적으로 작동하도록 한다. By comparing the reference value of the increase of the speed fed back from the engine and the preset speed increase and PID control of the electronic governor according to the result, the engine operates normally when starting the engine.

엔진의 회전 속도를 검출하는 마그네틱 픽업 센서로부터 픽업 신호를 검출하는 제1단계와, 상기 픽업 신호에 의해 검출된 엔진의 회전 속도가 엔진의 크랭킹 완료 속도에 도달 할 때까지 가버너를 최대로 오픈시키는 제2단계와, 엔진의 크랭킹 완료 속도 도달시 가버너의 엔진 속도 제어방식을 PID 제어 모드로 전환하고 최소 지령 속도를 출력하는 제3단계와, 피드백되는 엔진의 속도를 측정하고 측정된 엔진 속도의 증가분과 기 설정된 속도 증가분의 기준값을 비교하는 제4단계와, 상기 비교 결과에 따라 현재 지령 속도를 변경시켜 주는 제5단계와, 상기 현재 지령 속도가 일정 목표 지령 속도에 도달 하지 않은 경우에는 상기 제4단계로 되돌아 가는 제6단계를 포함하여 이루어지는 것으로, 엔진 기동시 엔진의 부하상태나 기후 조건등에 따른 엔진의 이상 동작을 제어한다. A first step of detecting a pickup signal from a magnetic pickup sensor for detecting the rotational speed of the engine, and opening the governor to the maximum until the rotational speed of the engine detected by the pickup signal reaches the cranking complete speed of the engine A second step, a third step of switching the governor's engine speed control method to the PID control mode and outputting a minimum command speed when the engine reaches the cranking completion speed; and measuring the speed of the fed back engine and A fourth step of comparing an increment with a reference value of a preset speed increase; a fifth step of changing a current command speed according to the comparison result; and, if the current command speed does not reach a predetermined target command speed; It includes the sixth step of returning to the fourth step. Control abnormal operation.

크랭킹, PID 제어, 지령 속도Cranking, PID Control, Command Speed

Description

전자식 가버너에 의한 엔진 기동시 엔진 제어방법 { Method to control engine at engine starting time by the electronic governor }Method to control engine at engine starting time by the electronic governor}

도 1은 전자식 가버너에 관한 구성도.1 is a block diagram of an electronic governor.

도 2는 본 발명에 따른 전자식 가버너에 의한 엔진 기동시 엔진 제어방법의 순서도.2 is a flow chart of the engine control method when starting the engine by the electronic governor according to the present invention.

도 3은 본 발명에 따른 전자식 가버너에 의한 엔진 기동시 기동 곡선과 지령 속도의 변화량을 나타낸 그래프.Figure 3 is a graph showing the amount of change in the starting curve and the command speed when starting the engine by the electronic governor according to the present invention.

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

110 : 스타팅 모터 120 : 엔진110: starting motor 120: engine

121 : 크랭크 샤프트 130 : 플라이 휠121: crankshaft 130: fly wheel

131 : 플라이 휠의 치 140 : 마그네틱 픽업 센서131: flywheel tooth 140: magnetic pickup sensor

150 : 가버너 콘트롤러 151 : 카운터150: governor controller 151: counter

152 : 마이크로 프로세서 160 : 가버너 액츄에이터152: microprocessor 160: governor actuator

본 발명은 전자식 가버너에 의한 엔진 기동시 엔진 제어방법에 관한 것으로 서, 보다 상세하게는 엔진으로부터 피드백되는 속도의 증가분과 기 설정된 속도 증가분의 기준값을 비교하고 그 결과에 따라 전자식 가버너를 PID 제어함으로써 엔진 기동시 나타나는 엔진의 이상 동작을 방지하는 전자식 가버너에 의한 엔진 기동시 엔진 제어방법에 관한 것이다.The present invention relates to an engine control method for starting an engine by an electronic governor, and more particularly, by comparing a reference value of an increase of a speed fed back from an engine and a preset speed increase and PID control of the electronic governor according to the result. The present invention relates to an engine control method when starting an engine by an electronic governor that prevents abnormal operation of the engine that appears during engine start.

도 1을 참조하여, 전자식 가버너의 동작을 설명하기로 한다. Referring to Figure 1, the operation of the electronic governor will be described.

엔진(120)이 구동되면 엔진(120)의 일 측에 장착된 플라이 휠(130)이 회전하게 되며, 플라이 휠(130)이 회전을 하면 플라이 휠(130)의 외주연에 동일한 간격으로 부착된 치(teeth)(131)를 마그네틱 픽업 센서(140)가 검출하여 픽업 신호를 출력하게 된다.When the engine 120 is driven, the flywheel 130 mounted on one side of the engine 120 rotates, and when the flywheel 130 rotates, the flywheel 130 is attached to the outer circumference of the flywheel 130 at equal intervals. The magnetic pickup sensor 140 detects a tooth 131 and outputs a pickup signal.

상기 픽업 신호는 가버너 콘트롤러(150)의 카운터(151)에 입력되고 카운터(151)는 단위 시간동안 상기 픽업 신호를 카운트하여 엔진(120)의 회전 속도를 계산하게 된다.The pickup signal is input to the counter 151 of the governor controller 150 and the counter 151 counts the pickup signal for a unit time to calculate the rotational speed of the engine 120.

마이크로 프로세서(152)는 카운터(151)가 계산한 엔진(120)의 회전 속도에 따라 가버너 액츄에이터(160) 구동신호를 출력한다.The microprocessor 152 outputs the governor actuator 160 driving signal according to the rotation speed of the engine 120 calculated by the counter 151.

가버너 액츄에이터(160)는 마이크로 프로세서(152)에서 출력된 상기 구동신호에 따라 엔진(120)에 공급되는 연료량을 조절함으로써 엔진(120)의 회전 속도를 가변시키게 된다.The governor actuator 160 changes the rotational speed of the engine 120 by adjusting the amount of fuel supplied to the engine 120 according to the driving signal output from the microprocessor 152.

그런데, 엔진 시동시에 있어서 엔진(120)은 자력으로 시동할 수 없으므로 실린더 안에서 최초로 폭발 연소를 일으켜 엔진(120)을 회전시키기 위해 크랭크 샤프트(121)를 돌려 주어야 하는데 이 일을 하는 것이 스타팅 모터(110)이다. 즉, 운전 자가 시동 스위치를 작동시키면 스타팅 모터(110)가 구동을 하게 되고 스타팅 모터(110)는 크랭크 샤프트(121)를 회전시킨다. 크랭크 샤프트(121)가 회전하면 크랭크 샤프트(121)의 일 측에 장착된 플라이 휠(130)이 회전을 하게 되고 마그네틱 픽업 센서(140)가 플라이 휠의 치(teeth)(131)를 검출하여 픽업 신호를 출력한다. 가버너 콘트롤러(150)는 상기 픽업 신호를 통해 엔진의 속도를 검출하여 일정 속도에 도달할 때까지 엔진에 공급되는 연료를 최대가 되도록 제어한다. 이 때 엔진의 부하상태나 기후 조건 등에 따라 엔진이 이상 동작되는 문제점이 있다.However, when the engine is started, the engine 120 cannot be started by magnetic force, so the engine needs to be rotated in order to rotate the crank shaft 121 in order to rotate the engine 120 by causing the explosion combustion for the first time in the cylinder. 110). That is, when the driver operates the start switch, the starting motor 110 is driven, and the starting motor 110 rotates the crank shaft 121. When the crankshaft 121 rotates, the flywheel 130 mounted on one side of the crankshaft 121 rotates, and the magnetic pickup sensor 140 detects the teeth 131 of the flywheel and picks it up. Output the signal. The governor controller 150 detects the speed of the engine through the pickup signal and controls the fuel supplied to the engine to the maximum until a predetermined speed is reached. At this time, there is a problem that the engine is abnormally operated according to the load state or weather conditions of the engine.

이를 해결하기 위해 전체 또는 부분적인 퍼지제어 등의 방법이 이용되어 실제 속도의 변화에 따른 운전 지령을 조정하는 방법이 있다. 그러나 이는 학습에 의한 제어 및 복잡한 파라미터의 입력을 요구함으로써 구현에 어려움이 있다.To solve this problem, there is a method of adjusting the operation command according to the actual speed change by using a method such as full or partial fuzzy control. However, this is difficult to implement by requiring control by learning and input of complex parameters.

또한 일반적인 방법으로 부하의 특성에 따라 고정된 스텝 지령을 설정하여 증가율을 고정시켜 사용하기도 한다. 그러나 이는 엔진 자체의 상태 및 거버너의 연료 공급 이후의 엔진 상태 등에 따라 시동 특성이 달라짐에도 고정된 값을 적용하게 되어 동일한 엔진이라 하여도 경우에 따라 다른 시동 패턴을 가지는 문제점이 있다.In addition, the general method may be used to set the fixed step command according to the load characteristics to fix the increase rate. However, this applies a fixed value even if the starting characteristic is changed according to the state of the engine itself and the state of the engine after the fuel supply of the governor, and thus there is a problem in that even the same engine has a different starting pattern.

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 엔진으로부터 피드백되는 속도의 증가분과 기 설정된 속도 증가분의 기준값을 비교하고 그 결과에 따라 전자식 가버너를 PID 제어함으로써 엔진 기동시 나타나는 엔진의 이상 동작을 방지하는데 그 목적이 있다. The present invention has been made to solve the above problems, and compares the reference value of the increase of the speed fed back from the engine with the reference value of the preset speed increase and PID control of the electronic governor according to the result to prevent the abnormal operation of the engine appearing at engine start-up. The purpose is to prevent it.                         

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 전자식 가버너에 의한 엔진 기동시 엔진 제어방법에 관한 일 실시예는, 엔진의 회전 속도를 검출하는 마그네틱 픽업 센서로부터 픽업 신호를 검출하는 제1단계와, 상기 픽업 신호에 의해 검출된 엔진의 회전 속도가 엔진의 크랭킹 완료 속도에 도달 할 때까지 가버너를 최대로 오픈시키는 제2단계와, 엔진의 크랭킹 완료 속도 도달시 가버너의 엔진 속도 제어방식을 PID 제어 모드로 전환하고 최소 지령 속도를 출력하는 제3단계와, 피드백되는 엔진의 속도를 측정하고 측정된 엔진 속도의 증가분과 기 설정된 속도 증가분의 기준값을 비교하는 제4단계와, 상기 비교 결과에 따라 현재 지령 속도를 변경시켜 주는 제5단계와, 상기 현재 지령 속도가 일정 목표 지령 속도에 도달 하지 않은 경우에는 상기 제4단계로 되돌아 가는 제6단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 한다. In order to achieve the above object, an embodiment of the engine control method when starting the engine by the electronic governor according to the present invention, the first step of detecting a pickup signal from the magnetic pickup sensor for detecting the rotational speed of the engine, The second step of opening the governor to the maximum until the rotational speed of the engine detected by the pickup signal reaches the cranking completion speed of the engine; and PID control method of the governor engine speed control method when the cranking completion speed of the engine is reached. A third step of switching to the control mode and outputting a minimum command speed; a fourth step of measuring the speed of the fed back engine and comparing the measured increase of the engine speed with a reference value of the preset speed increase; and according to the comparison result. A fifth step of changing the current command speed; and the fourth step if the current command speed does not reach a predetermined target command speed. And comprising the sixth step back.

상기 제5단계는 측정된 엔진 속도의 증가분이 기 설정된 속도 증가분의 기준값보다 작은 경우에는 현재 지령 속도에 일정량을 더해주고, 측정된 엔진 속도의 증가분이 기 설정된 속도 증가분의 기준값 이상인 경우에는 누적된 현재 지령 속도 값을 유지시켜 주도록 구성되는 것을 특징으로 한다.In the fifth step, when the measured increase of the engine speed is smaller than the reference value of the preset speed increase, a predetermined amount is added to the current command speed, and when the measured increase of the engine speed is more than the reference value of the preset speed increase, the accumulated current It is characterized in that it is configured to maintain the command speed value.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 전자식 가버너에 의한 엔진 기동시 엔진 제어방법에 대한 바람직한 실시예에 대해 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the drawings will be described in detail a preferred embodiment of the engine control method when starting the engine by the electronic governor of the present invention.

도 2를 참조하자면, 시동스위치가 온 되어 스타팅 모터가 구동하게 되면 엔진 내부의 크랭크 샤프트가 회전하게 된다. 이에 따라 플라이 휠이 같이 회전하게 되고, 이 때 마그네틱 픽업 센서는 플라이 휠의 외주연에 형성되어 있는 치(teeth)를 검출하여 픽업 신호를 발생하며, 가버너 콘트롤러는 상기 픽업 신호가 입력되는지를 확인한다(단계 S1).Referring to FIG. 2, when the start switch is turned on to start the starting motor, the crank shaft inside the engine rotates. Accordingly, the flywheel rotates together. At this time, the magnetic pickup sensor detects a tooth formed on the outer circumference of the flywheel and generates a pickup signal. The governor controller checks whether the pickup signal is input. (Step S1).

픽업 신호가 입력된 경우 상기 가버너 콘트롤러는 가버너를 온 시키고 엔진의 회전 속도가 크랭킹 시작 속도에 도달했는지를 검출한다(단계 S2). 엔진의 회전 속도가 크랭킹 시작 속도에 도달한 경우 가버너를 최대로 오픈시키고(단계 S3), 엔진의 회전 속도가 크랭킹 종료 속도에 도달할 때까지 엔진에 공급되는 연료량이 최대가 되도록 한다(단계 S4). When a pickup signal is input, the governor controller turns on the governor and detects whether the rotational speed of the engine has reached the cranking start speed (step S2). When the engine rotation speed reaches the cranking start speed, the governor is opened to the maximum (step S3), and the amount of fuel supplied to the engine is maximized until the engine rotation speed reaches the cranking end speed (step S3). S4).

엔진의 회전속도가 크랭킹 종료 속도에 도달한 경우 가버너 콘트롤러는 PID 제어 모드로 전환하여 엔진의 회전 속도를 제어하기 시작한다(단계 S5). 즉, 상기 가버너 콘트롤러는 최소 지령 속도를 지령하며, 상기 최소 지령 속도에 따른 레벨의 가버너 액츄에이터 구동 신호를 출력한다. 상기 구동 신호에 따라 가버너 액츄에이터는 엔진에 공급되는 연료량을 조절함으로써 엔진의 회전 속도를 제어한다. 이 때, 현재 지령 속도는 최소 지령 속도가 된다(단계 S6).When the rotational speed of the engine reaches the cranking end speed, the governor controller switches to the PID control mode and starts to control the rotational speed of the engine (step S5). That is, the governor controller commands a minimum command speed and outputs a governor actuator drive signal having a level corresponding to the minimum command speed. According to the drive signal, the governor actuator controls the rotation speed of the engine by adjusting the amount of fuel supplied to the engine. At this time, the current command speed becomes the minimum command speed (step S6).

이제 가버너 콘트롤러는 피드백 되는 엔진의 회전 속도와 상기 회전 속도의 증가분을 측정한다(단계 S7). The governor controller now measures the rotational speed of the engine to be fed back and the increase of the rotational speed (step S7).

그리고, 피드백 되는 엔진의 회전 속도 증가분과 기 설정된 속도 증가분의 기준값을 비교하여 엔진의 회전 속도 증가분이 기 설정된 속도 증가분의 기준값보다 작은 경우에는 현재 지령 속도에 일정량을 더하여 주고, 엔진의 회전 속도 증가분이 기 설정된 속도 증가분의 기준값 이상인 경우는 누적된 현재 지령 속도를 유 지시켜 준다(단계 S8 및 S9). When the rotation speed increase of the engine is smaller than the reference value of the preset speed increase by comparing the rotation speed increase of the fed back engine with the reference value of the preset speed increase, a predetermined amount is added to the current command speed, and the engine speed increase increases. If it is equal to or more than the reference value of the preset speed increase, the accumulated current command speed is maintained (steps S8 and S9).

상기 단계 S7 내지 단계 S9를 현재 지령 속도가 목표 지령 속도에 도달할 때까지 반복한다(단계 S10).The above steps S7 to S9 are repeated until the current command speed reaches the target command speed (step S10).

도 3은 본 발명에 따른 전자식 가버너에 의한 엔진 기동시 기동 곡선과 지령 속도의 변화량을 나타낸 그래프이다. 엔진 기동 곡선은 기동 부하가 크거나 시동시 출력이 제대로 나오지 않는 경우는 L1 곡선을 따르게 되고, 기동 부하가 작은 경우는 L2 곡선을 따르게 된다(도 3a). 3 is a graph showing the amount of change in the starting curve and the command speed when the engine is started by the electronic governor according to the present invention. The engine starting curve follows the L1 curve when the starting load is large or the output does not come out properly when starting, and when the starting load is small, the L2 curve follows (Fig. 3A).

상기 그래프에서 엔진 기동 곡선이 L2 곡선을 나타내는 경우를 살펴보면, 시간 T1-T2 구간의 경우는 피드백 되는 엔진의 속도 증가분이 기 설정된 속도 증가분의 기준값보다 크므로 현재 지령 속도는 최소 지령 속도를 유지하며, 시간 T2-T3 구간의 경우는 피드백 되는 엔진의 속도 증가분이 기 설정된 속도 증가분의 기준값보다 작으므로 최소 지령 속도에 일정량을 더하여 속도 지령을 보내게 된다(도 3b).In the graph, the engine start curve shows the L2 curve. In the case of the time T 1 -T 2 section, since the speed increase of the fed back engine is larger than the reference value of the preset speed increase, the current command speed maintains the minimum command speed. In the case of the time T 2 -T 3 section, since the speed increase of the engine to be fed back is smaller than the reference value of the preset speed increase, the speed command is sent by adding a predetermined amount to the minimum command speed (FIG. 3B).

또한 상기 그래프에서 엔진 기동 곡선이 L1 곡선을 나타내는 경우를 살펴보면, 시간 T1-T2 구간의 경우 피드백 되는 엔진의 속도 증가분이 기 설정된 속도 증가분의 기준값보다 작으므로 지령 속도는 최소 지령 속도에 일정량을 더하여 속도 지령을 보내게 되며, 시간 T2-T3 구간의 경우도 피드백 되는 엔진의 속도 증가분이 기 설정된 속도 증가분의 기준값보다 작으므로 상기 증가된 지령 속도에 일정량을 더하여 속도 지령을 보내게 된다(도 3c).In addition, when the engine start curve shows the L1 curve in the graph, the speed increase of the fed back engine is smaller than the reference value of the preset speed increase in the time T 1 -T 2 section so that the command speed is a certain amount at the minimum command speed. In addition, the speed command is sent, and in the case of the time T 2 -T 3 section, since the speed increase of the fed back engine is smaller than the reference value of the preset speed increase, the speed command is sent by adding a certain amount to the increased command speed ( 3c).

본 발명에 의하면 엔진으로부터 피드백 되는 엔진의 속도 증가분과 기 설정 된 속도 증가분의 기준값을 비교하여 그 결과에 따라 현재 지령 속도를 변경시켜 나감으로써 목표 지령 속도에 이르게 할 수 있다.According to the present invention, it is possible to reach the target command speed by comparing the reference value of the speed increase of the engine fed back from the engine with a reference value of the preset speed increase and changing the current command speed according to the result.

본 발명에 의하면, 엔진으로부터 피드백되는 엔진의 회전 속도 증가분과 이미 설정된 속도 증가분의 기준값을 비교하여 그 결과에 따라 현재 지령 속도의 증가량을 조절함으로써 엔진 기동시 발생하는 엔진의 이상 동작을 방지할 수 있다.According to the present invention, it is possible to prevent abnormal operation of the engine generated when starting the engine by comparing the rotation speed increase of the engine fed back from the engine with the reference value of the speed increase already set and adjusting the increase amount of the current command speed according to the result. .

Claims (2)

엔진의 회전 속도를 검출하는 마그네틱 픽업 센서로부터 픽업 신호를 검출하는 제1단계;Detecting a pickup signal from a magnetic pickup sensor detecting a rotational speed of the engine; 상기 픽업 신호에 의해 검출된 엔진의 회전 속도가 엔진의 크랭킹 완료 속도에 도달 할 때까지 가버너를 최대로 오픈시키는 제2단계;A second step of opening the governor at maximum until the rotational speed of the engine detected by the pickup signal reaches the cranking completion speed of the engine; 엔진의 크랭킹 완료 속도 도달시 가버너의 엔진 속도 제어방식을 PID 제어 모드로 전환하고 최소 지령 속도를 출력하는 제3단계;A third step of switching the engine speed control method of the governor to the PID control mode and outputting a minimum command speed when the cranking completion speed of the engine is reached; 피드백되는 엔진의 속도를 측정하고 측정된 엔진 속도의 증가분과 기 설정된 속도 증가분의 기준값을 비교하는 제4단계;Measuring a speed of the engine to be fed back and comparing the measured increase of the engine speed with a reference value of the preset speed increase; 상기 비교 결과에 따라 현재 지령 속도를 변경시켜 주는 제5단계; 및A fifth step of changing a current command speed according to the comparison result; And 상기 현재 지령 속도가 일정 목표 지령 속도에 도달 하지 않은 경우에는 상기 제4단계로 되돌아 가는 제6단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 전자식 가버너에 의한 엔진 기동시 엔진 제어방법. And a sixth step of returning to the fourth step if the current command speed does not reach a predetermined target command speed. 제1항에 있어서, 상기 제5단계는;The method of claim 1, wherein the fifth step; 측정된 엔진 속도의 증가분이 기 설정된 속도 증가분의 기준값보다 작은 경우에는 현재 지령 속도에 일정량을 더해주고, 측정된 엔진 속도의 증가분이 기 설정된 속도 증가분의 기준값 이상인 경우에는 누적된 현재 지령 속도 값을 유지시켜 주도록 구성되는 것을 특징으로 하는 전자식 가버너에 의한 엔진 기동시 엔진 제어 방법.If the measured engine speed increase is less than the reference value of the preset speed increase, a certain amount is added to the current command speed. If the measured engine speed increase is more than the reference value of the preset speed increase, the accumulated current command speed value is maintained. An engine control method when starting an engine by an electronic governor, characterized in that it is configured to.
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