KR910000224B1

KR910000224B1 - 연료제어장치

Info

Publication number: KR910000224B1
Application number: KR1019880002766A
Authority: KR
Inventors: 히데오 시라이시; 요시노부 기도; 겐지 우시지마; 세쓰히로 시모무라; 히찌로 오오다니; 시게루 다무라
Original assignee: 미쓰비시전기 주식회사; 시끼모리야
Priority date: 1987-04-09
Filing date: 1988-03-16
Publication date: 1991-01-23
Also published as: JPS63252223A; KR880012877A; US4846133A; DE3810240A1; DE3810240C2

Abstract

내용 없음.

Description

연료제어장치

제1도는 이발명의 연료제어장치의 한 실시예의 구성을 표시한 블록도.

제2도는 제1도의 연료제어장치에 있어서, ECU의 내부구성을 표시한 블록도.

제3도는 이 발명의 연료제어장치의 프로그램실시예를 표시한 프로챠트이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

2 : AFS 3 : 드로틀변

4 : 드로틀센서 8 : 실린더

9 : 인젝터 10 : ECU

11 : 크랭크각센서 12 : 시동스위치

13 : 냉각수온센서 105 : CPU

105a : ROM 105b : RAM

105c,105d : 타이머 106,107 : 구동회로

이 발명은 내연기관의 연료제어에 사용되는 열선식흡기량센서의 표면부착물의 고온소각(이하 번호프(burn off)라한다)을 적정한 빈도(頻度)와 온도에서 행하여 열선의 표면오염에의한 경시적특성변화를 최소한이 되도록 한 연료제어장치에 관한 것이다.

열선식 흡기량센서는, 열선의 표면에 부착하는 물질에 의하여 특성변화가 생기며 그 결과 기관으로의 연료공급량에 오차를 이르키게하여 배기가스의 악화나 운전성능이 저하하는 문제점이 있었다. 이러한 문제점에 대처하기위하여, 기관의 정지상태에 있을 때 열선을 통상의 동작온도를 상회하는 온도까지 가열하여 열선표면의 부착물을 번호프하는 방법이 종래로부터 행하여 왔었다.

번오프방법에 관하여는 일본국 특개소 54-76182호 공보에 설명되어 있으므로 상세한 설명은 생략한다. 자동차용기관의 운전중에 흡입하는 공기중에는, 여러 가지물질이 혼합되어 있다.

이 물질들은 기관의 배기가스등으로 유래하는 탄화수소를 주성분으로 하는 유기물 및 미소한 토사에 포함하는 무기물질로 대별되어 어느것이나 흡기량센서의 열센표면에 부착된다.

유기물은 수백도의 온도에서 소각이 가능하며 흡기량센서의 특성을 초기치로회복시킬 수 있는 것이며 그러나, 무기물질은 소각불가능하며 특히 토사의 주성분인 산화규소나 산화알루미늄은 고온가열에 의하여 도리어 고착현상이 발생하여 부착을 강고하게하기 때문에 운전과번호프를 반복하면, 부착량이 점차로 증가하여 회복불가능한 특성변화가 진전되는 불합리성이 있는 것이다.

이 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위해 발명된것으로서, 유기물 및 무기물을 포함하는 공기를 흡입하여도 흡기량센서의 특성변화를 무시할 수 있는 정도로 경감할 수 있음과 동시에 기술적으로도 지극히 용이하고 염가로 할 수 있는 연료제어장치를 얻는데 그 목적이 있다.

이 발명의 연료제어장치는, 흡기량센서의 출력, 내연기관의 회전수 또는 운전시간중 어느하나를 누적시켜, 내연기관의 정지후에도 이누적치를 유지시키며 또 이 누적치가 소정치에 도달된후의 기관정지에 즈음하여 번오프를 실행하는 수단을 설치한 것이다.

이 발명에 있어서, 누적치가 소정치에 도달한후의 내연기관의 정지에 즈음하여 흡기량센서의 열선을 가열시켜 열선의 표면부착물을 소각시켜서 번오프한다.

이 발명의 연료제어장치의 실시예를 도면에 의하여 설명한다.

제1도는 이 한실시예의 구성을 표시한 블록도인데, 엔진의 흡입공기량을 검출하는 열선식흡기량센서(이하 AFS라부른다)를 사용하여 연료제어장치의 구성을 표시한 도면이다.

제1도의 (1)은 에어크리너, (2)는 AFS, (3)은 엔진의 흡입공기량을 제어하는 드로틀변이다. 드로틀센서(4)는 드로틀변(3)에 연통되어 움직이며 그 개도(開度)를 전압신호로서 꺼내어 전자제어유니트(10)(이하 ECU라한다)에 송출하도록 되어있다.

또 서지탱크(Surge tank, 5)에 인테이크(intake, 흡기) 매니폴드(manifold,6)가 일렬로 연결되어 인테이크 매니폴드(6)는 실린더(8)에 연결되어있다.

실린더(8)에는 도시하지않음 캡에 의하여 구동되는 흡기변(7)이 설치되어있다. 실린더(8,기통)는 도면에서는 간략화를 위하여 엔진의 1기통부분만이 표시되어있지만, 실제는 복수개의 기통으로 구성된다. 각 실린더(8)마다 연료제어변(이하 엔젝터라한다)(9)가 부착되어있다.

이 인젝터(9)의 연료분사량을 각 실린더(8)에 흡입시키는 공기량에 대하여 소정의 공연(A/F)비가 되도록 ECU(10)에서 제어하도록 되어 있다.

ECU(10)는 AFS(2) 및 크랭크각센서(11), 시동스위치(12), 엔진의 냉각수온센서(13) 및 드로틀센서(4)의 신호를 바탕으로 하여 연료분사량을 결정하며 또 크랭크각센서(11)의 신호에 동기하여 인젝터(9)의 연료분사펄스의 펄스폭을 제어하도록 되어있다.

ECU(10)는 번오프의 모든 조건이 성립되었을 때 번오프제어신호(14)를 발생시켜 AFS(2)에 보낸다. AFS(2)의 번오프제어에 관련된 구성 및 동작은 공지의 것과 동일하므로 상세한 설명은 생략한다.

제2도는 ECU(10)의 내부구성을 표시한 블록도이며 이 제2도에 있어서, (101)은 크랭크각센서(11), 시동스위치(12)의 디지털입력의 인터페이스(interface)회로, (102)는 AFS(2), 냉각수온센서(13)의 아나로그 입력의 인터페이스회로, (103)은 멀티플렉서(multiplexor)인데, A/D(아나로그/디지탈)변환기(104)에 의하여 AFS(2), 냉각수온센서(13)로부터의 아나로그입력이 점차적으로 디지털치로 변환된다.

(105)는 ROM(105a), RAM(105b) 및 타이머(105c), (105d)를 내장하는 CPU인데, 상기 인터페이스회로(101) 및 A/D변환기(104)에서 입력되는 신호를 바탕으로하여 ROM(105a)에 수납되어있는 프로그램에 따라 인젝터구동펄스폭을 연산하여 타이머(105c)에 의하여 소정시간폭의 펄스를 출력한다. 타이머(105c)에서 출력되는 펄스는 구동회로(106)에서 증폭되어 인젝터(9)를 구동시킨다. 연료제어에 관련되는 상기 구성은 종래공지의 것이므로 보다 상세한 설명은 생략한다.

다음에, 타이머(105d)는 제3도에 표시한 프로그램동작에 의하여 번오프펄스를 출력하는 타이머이며 이 펄스는 구동회로(107)에서 증폭되어 AFS(2)에 번오프신호(108)로서 부여한다. 이하 번오프에 관련되는 프로그램을 제3도에 의하여 상세히 설명한다.

제3도는 기관정지에서 번오프에 이르는 제어만의 ECU(10)의 동작의 흐름을 표시한다. 운전상태에 있어서 연료의 제어는 생략되어있다.

스텝 S₁에서 AFS(2)의 출력 q를 판독하여 이것을 스텝 S₂에 있어서 누적시킨다.

이 누적치는 제2도에 있어서, RAM(105b)에 수납하지만, 기관정지시에도 전원을 부여하여 값을 유지하도록하고 있다. 또 누적치를 다른 유지가능한 기억수단(불휘발성메모리등)에 유지시키는 것도 당연히 가능한 것이다.

다음에 스텝 S₃에 있어서, 엔진운전중인가, 정지중인가를 판정하여 운전중이면 이 제어는 종료한다. 정지중이면, 스텝 S₄에 이동하여 누적치 Σq가 소정치 Q보다 큰가, 작은가를 판정하여 작으면 이 제어는 종료한다. 누적치 Σq보다 클 때 스텝 S₅에 이동하여 번오프를 실행한다. 번오프실행의 상세한 것에 관하여는, 공지이므로 생략한다.

다음에, 스텝 S₆에 있어서, 누적치 Σq를 크리어시켜 제어를 종료시킨다. 또 소정치 Q는 AFS(2)를 계속운전시켜 열선표면의 유기부착물이 누적된것에 의하어 AFS의 특성변화가 허용할 수 있는 범위에서 번오프실행의 빈도를 극렬감소하도록 정해져있다.

이 소정치 Q를 극력크게 정한 열선의 통상의 작동온도는 지극히 중요한 것이다. 즉 작동온도가 유기물의 증산(蒸散)이 생길정도로 높게하면, AFS(2)의 운전중에 있어서 유기물이 증산하여 부착누적이 현저하게 경감하기 때문에 소정치 Q를 정할 수 있다. 한편, 작동온도를 너무 높게하면 통상의 운전중에 있어서도 무기물의 고착이 발생하여 바람직하지 못하다.

실험결과, 작동온도를 150

내지 300

로 설정하는 것이 가장적당하며 소정치 Q를 충분히 크게 선정할 수 있어 번오프의 빈도를 종래의

이하로 감소되는 것을 판명하였다. 또 번오프시의 과열온도는 유기물의 소각에 필요한 온도를 확보하여 무기물의 소결이나 용착이 생기지 않은 범위로 정할 필요가 있다.

실험결과, 이 온도는 500

내지 1200

의 범위가 바람직하다는 것을 판명하였다.

다음에, AFS(2)의 계속운전을 누적시키기 위하여 제3도의 실시예에서는 흡입공기량 q의 누적을 행할 경우를 표시하였지만, 엔진의 회전수를 누적하는 방법이나 운전시간을 누적하는 방법도 가능하며 또 자동차용 장치에 있어서는 주행거리의 누적(엔진회전수의 누적과등가이다)을 행하는 방법에의하여도 동일한 제어를 할 수 있다. 이상에서 명백한 바와 같이 이 흡기량센서의 열선의 작동온도를 적정하게 하여 유기물부착물에의 한 특성변화를 최소로함으로서 번오프실행회수를 최저로 감소시키고 있다.

또 번오프실행시의 가열온도는 유기물의 소각에 대하여서는 유효하고 무기물의 고착이 생기지 않는 온도로 정해져있다.

이 발명은 이상 설명한 바와 같이 흡기량센서의 출력, 내연기관의 회전수 또는 총운전시간중 어느 하나를 누적시켜 이 누적치를 유지하고, 누적치가 소정치에 도달한후의 내연기관정지에 즈음하여 흡기량센서의 열선을 가열시켜 번오프를 행하도록 하였으므로 유기물 및 무기물을 포함한 공기를 흡입시켜도 흡기량센서의 특성변화를 무시할 수 있는 정도로 경감할 수 있어 흡기량센서의 성능을 현저하게 향상시킬 수 있다.

또 이와 같은 효과를 얻기위한 필요한수단은 종래의 흡기량센서의 온도제어부의 설정치를 변경하는 것과, 제어프로그램을 약간 변경하는 것 만으로 가격적으로도, 기술적으로도 지극히 용이하게 실현할 수 있다.

Claims

연료제어변의 동작에 따라 내연기관에 연료를 공급하는 수단, 상기 내연기관의 흡기통로내에 설치되어 흡입공기량을 검출하는 열선식흡기공기량센서, 상기 흡기량센서의 출력, 상기 내연기관의 회전수 또는 총운전시간 중 어느하나를 누적하고 상기 내연기관의 정지후에도 누적치를 유지하는 기억수단, 이 기억수단의 누적치가 소정치에 도달한 후의 상기 내연기관 정지에 즈음하여 상기 흡기량센서의 열선을 통상의 작동온도를 상회하는 온도까지 가열시켜 열선의 표면부착물을 고온소각시키도록 제어하는 수단을 구비하여서된 연료제어장치.
제1항에 있어서, 흡기량센서의 열선은 내연기관의 운전시에 있어서는, 150
내지 300
로 가열시켜 동작하며 고온소각시에는 500
내지 1200
로 가열하도록 한 것을 특징으로 하는 연료제어장치.