KR19990059935A - Fuel injection control method - Google Patents

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Abstract

산소센서의 피이드 백 제어시 보정되는 보정 연료량을 엔진 상태에 따라 설정한 후 희박연소 및 초희박 연소시 맵 테이블에 설정되어 있는 기본분사량에 피이드 백 제어시 보정되는 보정 연료량으로 보정하여 이론 공연비 뿐만 아니라 희박구간에서도 안정적인 공연비 제어를 실행하기 위한 것으로, 운행되는 차량의 상태를 검출하여 엔진이 워밍 업된 상태에서 일정시간동안 부하 변동이나 엔진 RPM의 변동이 없이 안정적으로 운행되고 있는지를 판단하는 단계와, 차량이 안정적으로 운행되고 있다고 판단되면 이론 공연비 부근에서 공연비가 결정되는 피이드백 제어로 진입하였는지를 판단하는 단계와, 피이드 백 제어를 실행하고 있다고 판단되면 산소센서에서 인가되는 신호에 따라 보정되는 보정량을 보정 맵 테이블에 설정한 후 엔진이 희박연소 상태에 있는지를 판단하는 단계와, 희박연소 상태에 있다고 판단되면 맵 테이블에 설정되어 있는 기본 연료량에 보정 맵 테이블에 설정되어 있는 보정량을 승산하여 희박연소시 연료량을 산출하는 단계와, 상기에서 산출되는 분사 연료량에 따라 엔진 연소실로 흡입되는 연료량을 조절하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 한다.The amount of fuel to be corrected during the feedback control of the oxygen sensor is set according to the engine condition, and then the amount of fuel to be compensated for the feedback control is adjusted to the basic injection amount set in the map table for lean burn and ultra-lean burn. In order to perform stable air-fuel ratio control even in a lean section, detecting a state of a vehicle in operation and determining whether the engine is running stably without a load change or engine RPM for a predetermined time while the engine is warmed up. If it is determined that the vehicle is operating stably, determining whether or not to enter the feedback control to determine the air-fuel ratio near the theoretical air-fuel ratio, and if it is determined that the feedback control is being executed, the correction amount corrected according to the signal applied from the oxygen sensor is corrected. The engine is lean burn after setting on the table Calculating the amount of fuel at lean burning by multiplying the amount of correction set in the correction map table by the amount of basic fuel set in the map table if it is determined to be in the lean burn state; And adjusting the amount of fuel sucked into the engine combustion chamber according to the amount of injected fuel.

Description

연료 분사 제어방법Fuel injection control method

본 발명은 연료 분사 제어방법에 관한 것으로, 보다 더 상세하게는 산소센서의 피이드 백 제어시 보정되는 보정 연료량을 엔진 상태에 따라 설정한 후 희박연소 및 초희박 연소시 맵 테이블에 설정되어 있는 기본분사량에 피이드 제어시 보정되는 보정 연료량으로 보정하여 이론 공연비 뿐만 아니라 희박구간에서도 안정적인 공연비 제어를 실행하기 위한 연료 분사 제어방법에 관한 것이다.The present invention relates to a fuel injection control method, and more particularly, the basic injection amount set in the map table during lean burn and ultra-lean burn after setting the corrected fuel amount corrected in the feedback control of the oxygen sensor according to the engine condition. The present invention relates to a fuel injection control method for performing stable air-fuel ratio control not only in the theoretical air-fuel ratio but also in a lean section by correcting with a corrected fuel amount corrected during the feed control.

일반적으로 연료 분사 제어는 운행되는 차량의 엔진 상태에 따라 연소실로 흡입되는 연료량을 조절하여 배기가스의 정화율 및 연비를 향상시키기 위한 것으로, 종래에는 운행되는 차량의 상태를 검출하여 엔진이 시동상태 및 희박상태 있는 경우에는 맵 테이블에 설정되어 있는 데이터에 따라 연료 분사량을 조절하는 개루프제어를 실행하였으며, 엔진 시동이후에는 산소센서에서 인가되는 신호를 분석하여 배기가스에 포함되어 있는 산소농도에 따라 이론 공연비로 분사 연료량을 조절하는 피이드 백 제어를 하였다.In general, the fuel injection control is to improve the purification rate and fuel efficiency of the exhaust gas by adjusting the amount of fuel sucked into the combustion chamber according to the engine state of the vehicle in operation, and conventionally, by detecting the state of the vehicle in operation, the engine is started and In the lean state, open-loop control is performed to adjust the fuel injection amount according to the data set in the map table.After starting the engine, it analyzes the signal applied from the oxygen sensor and analyzes it according to the oxygen concentration contained in the exhaust gas. The feed back control which regulates the injection fuel amount at the air-fuel ratio was performed.

따라서, 상기에서 서술한 바와 같이 엔진의 시동 및 희박연소시 종래의 연료 분사 제어는 맵 테이블에 설정되어 있는 데이터에 따라 연료 분사량을 제어하므로 차량간 변화에 대처하지 못하여 배기가스증가, 실화 등을 일으킨다는 문제점이 있었다.Therefore, as described above, the conventional fuel injection control at the start-up and lean burning of the engine controls the fuel injection amount according to the data set in the map table, and thus does not cope with the change between vehicles, resulting in increased exhaust gas, misfire, etc. Had a problem.

또한, 배기가스에 포함되어 있는 산소의 농도를 검출하는 산소센서는 공연비가 이론 공연비 보다 농후한지 희박한지만을 판별하므로 희박상태, 즉 초희박상태인지 희박상태인지를 판별할 수 없어 희박상태에 따라 정확하게 연료 분사제어를 실행하지 못한다는 문제점이 있었다.In addition, the oxygen sensor that detects the concentration of oxygen contained in the exhaust gas can determine whether the air-fuel ratio is richer or lean than the theoretical air-fuel ratio, so that it is impossible to determine whether it is lean, ie, ultra-lean or lean, so that fuel can be accurately determined according to There was a problem that the injection control could not be executed.

본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 감안하여 안출한 것으로, 그 목적은 산소센서의 피이드백 제어시 보정되는 연료보정량을 보정 맵 테이블에 설정한 후 희박이나 초희박 연소시 연료 분사량을 기본 분사량에 보정 맵 테이블에 설정된 연료량으로 보정하여 다양한 종류의 엔진에도 이론 공연비 제어 뿐만 아니라 희박 구간에서도 안정적인 공연비 제어를 실행하기 위한 것이다.The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object thereof is to set a fuel correction amount corrected during feedback control of an oxygen sensor in a correction map table, and then correct the fuel injection amount in lean or ultra lean combustion to a basic injection amount. By adjusting the amount of fuel set in the map table, it is not only to control the theoretical air-fuel ratio for various types of engines, but also to perform stable air-fuel ratio control in lean sections.

도1은 본 발명의 실시예에 따른 연료 분사 제어장치를 보이는 구성 블록도이다.1 is a block diagram showing a fuel injection control apparatus according to an embodiment of the present invention.

도2는 도1의 본 발명의 실시예에서 연료 분사 제어장치를 실행하기 위한 일 실시예의 흐름도이다.2 is a flowchart of one embodiment for implementing a fuel injection control apparatus in the embodiment of the present invention of FIG.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 운행되는 차량의 상태를 검출하여 엔진이 워밍 업된 상태에서 일정시간동안 부하 변동이나 엔진 RPM의 변동이 없이 안정적으로 운행되고 있는지를 판단하는 단계;The present invention for achieving the above object comprises the steps of detecting the state of the vehicle being driven to determine whether the engine is running stably without a load change or engine RPM for a predetermined time in the warmed up state;

차량이 안정적으로 운행되고 있다고 판단되면 이론 공연비 부근에서 공연비가 결정되는 피이드백 제어로 진입하였는지를 판단하는 단계;Determining whether the vehicle enters a feedback control in which the air-fuel ratio is determined in the vicinity of the theoretical air-fuel ratio if it is determined that the vehicle is running stably;

피이드 백 제어를 실행하고 있다고 판단되면 산소센서에서 인가되는 신호에 따라 보정되는 보정량을 보정 맵 테이블에 설정한 후 엔진이 희박연소 상태에 있는지를 판단하는 단계;If it is determined that the feedback control is being executed, determining whether the engine is in a lean burn state after setting a correction amount corrected according to a signal applied from an oxygen sensor in a correction map table;

희박연소 상태에 있다고 판단되면 맵 테이블에 설정되어 있는 기본 연료량에 보정 맵 테이블에 설정되어 있는 보정량을 승산하여 희박연소시 연료량을 산출하는 단계;Calculating a fuel amount at lean burn by multiplying the basic fuel amount set in the map table by the correction amount set in the correction map table when it is determined that the fuel cell is in the lean burn state;

상기에서 산출되는 분사 연료량에 따라 엔진 연소실로 흡입되는 연료량을 조절하는 단계로 이루어져 있다.And adjusting the fuel amount sucked into the engine combustion chamber according to the injection fuel amount calculated above.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도1에서 알 수 있는 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 연료 분사 제어장치는 차량 정보 검출부(10)와, 제어부(20)와, 액츄에이터(30)로 이루어지는데, 차량 정보 검출부(10)는 운행되는 차량의 정보를 검출하여 그에 해당하는 소정의 전기적 신호를 출력한다.As can be seen in Figure 1, the fuel injection control apparatus according to an embodiment of the present invention comprises a vehicle information detection unit 10, the control unit 20, the actuator 30, the vehicle information detection unit 10 It detects the information of the vehicle driving and outputs a predetermined electrical signal corresponding thereto.

차량 정보 검출부(10)는 흡기계통으로 흡입되는 공기량을 검출하여 그에 해당하는 소정의 전기적 신호를 출력하는 에어 플로우 센서(11)와, 엔진 RPM을 검출하여 그에 해당하는 소정의 전기적 신호를 출력하는 크랭크 각 센서(12)와, 배기계통에서 배출되는 배기가스에 포함되어 있는 산소의 농도를 검출하여 그에 해당하는 소정의 전기적 신호를 출력하는 산소센서(13)와, 엔진을 냉각시키는 냉각수의 온도를 검출하여 그에 해당하는 소정의 전기적 신호를 출력하는 수온센서(14)와, 흡입되는 공기의 온도를 검출하여 그에 해당하는 소정의 전기적 신호를 출력하는 흡기온 센서(15)와, 대기의 온도를 검출하여 그에 해당하는 소정의 전기적 신호를 출력하는 대기압 센서(16)로 이루어져 있다.The vehicle information detection unit 10 detects the amount of air sucked into the intake tube and outputs a predetermined electrical signal corresponding thereto, and a crank that detects an engine RPM and outputs a predetermined electrical signal corresponding thereto. Each sensor 12, an oxygen sensor 13 that detects the concentration of oxygen contained in the exhaust gas discharged from the exhaust system and outputs a predetermined electrical signal corresponding thereto, and detects the temperature of the coolant that cools the engine. Water temperature sensor 14 for outputting a predetermined electrical signal corresponding thereto, an intake temperature sensor 15 for detecting a temperature of inhaled air and outputting a predetermined electrical signal corresponding thereto, and detecting atmospheric temperature It consists of an atmospheric pressure sensor 16 for outputting a predetermined electrical signal corresponding thereto.

제어부(20)는 상기 차량 정보 검출부(10)에서 인가되는 신호를 분석하여 맵 테이블에 설정되어 있는 기본 분사량에 엔진 상태에 따라 보정되는 보정연료량을 설정되어 있는 비례식에 따라 연산하여 엔진 연소실로 흡입되는 연료 분사량을 제어하기 위한 제어신호를 출력한다.The control unit 20 analyzes the signal applied from the vehicle information detection unit 10 and calculates a correction fuel amount corrected according to the engine state to the basic injection amount set in the map table according to a proportional formula set to be sucked into the engine combustion chamber. A control signal for controlling the fuel injection amount is output.

액츄에이터(30)는 상기 제어부(20)에서 인가되는 신호에 따라 엔진 연소실로 흡입되는 연료 분사량을 조절한다.The actuator 30 adjusts the fuel injection amount sucked into the engine combustion chamber according to the signal applied from the control unit 20.

전술한 바와 같은 기능을 구비하여 이루어지는 본 발명에서 연료 분사량 제어 동작을 도2와 함께 설명하면 다음과 같다.Referring to FIG. 2, the fuel injection amount control operation in the present invention having the function as described above is as follows.

소정의 목적지로 운행되는 차량의 연료 분사량 제어에 있어서 제어부(40)는 차량 상태 검출부(10)에서 인가되는 신호를 분석하여 흡입공기량, 크랭크 각, 배기가스에 포함되어 있는 산소농도, 냉각수의 온도, 엔진 RPM, 흡기온의 온도, 대기압의 온도등 차량의 전반적인 상태를 검출한다(스텝 100).In controlling the fuel injection amount of the vehicle traveling to a predetermined destination, the control unit 40 analyzes a signal applied from the vehicle state detection unit 10 to determine the intake air amount, the crank angle, the oxygen concentration contained in the exhaust gas, the temperature of the coolant, The overall state of the vehicle, such as engine RPM, intake air temperature, and atmospheric pressure temperature, is detected (step 100).

이후, 운행되는 차량의 상태에 따라 검출되는 엔진 RPM이 설정되어 있는 일정값 이상 검출되며, 엔진을 냉각시키는 냉각수의 온도가 설정되어 있는 일정온도 이상 검출되는지를 판단한다(스텝 110).Thereafter, the engine RPM detected according to the state of the vehicle running is detected by a predetermined value or more, and it is determined whether the temperature of the coolant for cooling the engine is detected by the predetermined temperature or more (step 110).

스텝 110에서 검출되는 엔진 RPM 및 냉각수의 온도가 일정값 이상 검출된다고 판단되면 엔진이 워밍 업 되었다고 판단하여 엔진 RPM의 변화량 및 부하의 변화량이 설정되어 있는 일정값 이하로 검출되는지를 판단한다(스텝 120).If it is determined that the engine RPM and the coolant temperature detected in step 110 are detected by a predetermined value or more, it is determined that the engine is warmed up, and it is determined whether the amount of change in the engine RPM and the amount of change in load are detected below a predetermined value (step 120). ).

스텝 120에서 검출되는 엔진 RPM의 변화량 및 부하의 변화량이 일정값 이하로 일정시간 유지되는지를 판단하여(스텝 130) 일정시간 유지된다고 판단되면 제어부(20)는 산소센서에서 인가되는 신호를 분석하여 배기가스에 포함되어 있는 산소농도에 따라 공연비를 이론 공연비 부근에서 제어하는 피이드 백 제어모드로 진입하는지를 판단한다(스텝 140).If it is determined that the change amount of the engine RPM and the change amount of the load detected in step 120 are maintained for a predetermined time or less (step 130), and it is determined that it is maintained for a certain time, the controller 20 analyzes a signal applied from the oxygen sensor and exhausts It is determined whether to enter the feed back control mode in which the air-fuel ratio is controlled in the vicinity of the theoretical air-fuel ratio according to the oxygen concentration contained in the gas (step 140).

스텝 140에서 피이드 백 제어모드로 진입한다고 판단되면 제어부(20)는 차량 정보 검출부(10)의 산소센서(12)에서 인가되는 신호를 분석하여 공연비를 이론 공연비로 제어하기 위해 맵 테이블에 설정되어 있는 기본 분사량에 배기가스에 포함되어 있는 산소의 농도에 따라 분사 연료량을 보정하기 위한 보정 연료량을 산출한다(스텝 150).If it is determined in step 140 that the feedback control mode is entered, the control unit 20 analyzes a signal applied from the oxygen sensor 12 of the vehicle information detection unit 10 to set the air-fuel ratio to the theoretical air-fuel ratio. The correction fuel amount for correcting the injection fuel amount is calculated according to the concentration of oxygen contained in the exhaust gas in the basic injection amount (step 150).

스텝 150에서 보정 연료량이 산출되면 제어부(20)는 엔진의 특성에 따라 엔진 RPM과 부하량에 따른 각각의 보정 연료량을 보정 맵 테이블에서 설정한다(스텝 160).When the correction fuel amount is calculated in step 150, the control unit 20 sets each correction fuel amount according to the engine RPM and the load amount according to the characteristics of the engine in the correction map table (step 160).

이후, 운행되는 차량이 희박하거나 초희박연소 모도로 진입하는지를 판단하여(스텝 170) 희박연소 및 초희박 연소상태에 있다고 판단되면 제어부(20)는 맵 테이블에 설정되어 있는 기본 연료량에 보정 맵 테이블에 설정되어 있는 보정량을 승산하여 희박연소시 연료량을 산출하여 산출된 연료량에 따라 분사 연료량을 조절하기 위한 제어신호를 액츄에이터(30)에 출력한다(스텝 180).Subsequently, if it is determined whether the vehicle in operation is in a lean or ultra lean burn mode (step 170) and is determined to be in a lean burn and ultra lean burn state, the control unit 20 adds the correction amount to the correction map table based on the basic fuel amount set in the map table. The amount of fuel at lean burn is multiplied by multiplying the set correction amount, and a control signal for adjusting the amount of fuel injected according to the calculated fuel amount is output to the actuator 30 (step 180).

액츄에이터(30)는 상기 제어부(20)에서 인가되는 신호에 따라 산출되는 엔진 연소실로 흡입되는 연료 분사량을 조절한다.The actuator 30 adjusts the fuel injection amount sucked into the engine combustion chamber calculated according to the signal applied from the control unit 20.

한편, 스텝 110, 스텝 120, 스텝 130, 스텝 140, 스텝 170의 조건을 만족시키는 못하는 경우에는 제어부(20)에 설정되어 있는 연료 분사 제어를 반복해서 실행한다.On the other hand, when the conditions of step 110, step 120, step 130, step 140 and step 170 are not satisfied, the fuel injection control set in the control unit 20 is repeatedly executed.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 산소센서의 피이드 백 제어시 보정되는 연료보정량을 보정 맵 테이블에 설정한 후 희박 및 초희박 연소시 연료 분사량을 기본 분사량에 보정 맵 테이블에 설정된 연료량으로 보정하여 다양한 종류의 엔진에도 이론 공연비 제어 뿐만 아니라 희박 구간에서도 안정적인 공연비 제어를 실행함으로써 배기가스의 정화율 및 엔진성능을 향상시킨다.As described above, the present invention sets the fuel correction amount corrected during the feedback control of the oxygen sensor in the correction map table, and then corrects the fuel injection amount in the lean and ultra-lean combustion with the fuel amount set in the correction map table to the basic injection amount. In addition to the theoretical air-fuel ratio control in the engine of the engine, stable air-fuel ratio control is performed even in the lean section to improve the exhaust gas purification rate and engine performance.

Claims (3)

운행되는 차량의 상태를 검출하여 엔진이 워밍 업된 상태에서 일정시간동안 부하 변동이나 엔진 RPM의 변동이 없이 안정적으로 운행되고 있는지를 판단하는 단계;Detecting a state of a vehicle in operation and determining whether the engine is stably operated without a load change or an engine RPM change for a predetermined time while the engine is warmed up; 차량이 안정적으로 운행되고 있다고 판단되면 이론 공연비 부근에서 공연비가 결정되는 피이드백 제어로 진입하였는지를 판단하는 단계;Determining whether the vehicle enters a feedback control in which the air-fuel ratio is determined in the vicinity of the theoretical air-fuel ratio if it is determined that the vehicle is running stably; 피이드 백 제어를 실행하고 있다고 판단되면 산소센서에서 인가되는 신호에 따라 보정되는 보정량을 보정 맵 테이블에 설정한 후 엔진이 희박연소 상태에 있는지를 판단하는 단계;If it is determined that the feedback control is being executed, determining whether the engine is in a lean burn state after setting a correction amount corrected according to a signal applied from an oxygen sensor in a correction map table; 희박연소 상태에 있다고 판단되면 맵 테이블에 설정되어 있는 기본 연료량에 보정 맵 테이블에 설정되어 있는 보정량을 승산하여 희박연소시 연료량을 산출하는 단계;Calculating a fuel amount at lean burn by multiplying the basic fuel amount set in the map table by the correction amount set in the correction map table when it is determined that the fuel cell is in the lean burn state; 상기에서 산출되는 분사 연료량에 따라 엔진 연소실로 흡입되는 연료량을 조절하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 연료 분사 제어방법.A fuel injection control method comprising the step of adjusting the amount of fuel sucked into the engine combustion chamber in accordance with the injection fuel amount calculated above. 청구항 1에 있어서, 운행되는 차량의 상태에 따라 검출되는 엔진 RPM이 일정값 이상 검출되며, 엔진 냉각수의 온도가 일정온도 이상이라고 판단되면 엔진이 워밍 업 되었다고 판단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 연료 분사 제어방법.The fuel according to claim 1, further comprising: determining that the engine is warmed up when the engine RPM detected according to the state of the vehicle in operation is detected by a predetermined value or more, and the engine coolant temperature is determined by the predetermined temperature or more. Injection control method. 청구항 1에 있어서, 검출되는 엔진 RPM의 변화율 및 부하 변화율이 일정값 이하로 일정시간동안 검출된다고 판단되면 차량이 안정적으로 주행하고 있다고 판단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 연료 분사 제어방법.The fuel injection control method according to claim 1, further comprising: determining that the vehicle is running stably if it is determined that the rate of change of the engine RPM and the rate of change of load are detected for a predetermined time or less.
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