KR19990059878A - Engine control method for direct injection gasoline engine - Google Patents
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Abstract
희박 연소 엔진 제어에서 초희박 연소 엔진 제어로 변환할 때의 엔진 제어 방법에 관한 것으로, 직접분사 가솔린 엔진의 운전중 희박 연소 모드에서 초희박 연소 모드로의 엔진 제어 모드가 변화될 때 압축 행정 분사를 하면서 공연비를 순차적으로 증감시키므로 급격한 엔진 토크의 변화를 방지하여 직접분사 가솔린 엔진의 운전성을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 엔진 제어 모드의 변화시 연소 안정성을 증대하여 손실을 저감할 수 있다.The present invention relates to an engine control method for converting a lean combustion engine control to a lean combustion engine control, wherein a compression stroke injection is performed when an engine control mode is changed from a lean combustion mode to a lean combustion mode during operation of a direct injection gasoline engine. While increasing the air-fuel ratio sequentially, it is possible to prevent sudden changes in the engine torque to improve the operability of the direct injection gasoline engine, as well as increase the combustion stability when the engine control mode is changed to reduce the loss.
Description
본 발명은 직접분사 가솔린 엔진에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 희박 연소 엔진 제어에서 초희박 연소 엔진 제어로 변환할 때의 엔진 제어 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a direct injection gasoline engine, and more particularly, to an engine control method when converting from lean combustion engine control to ultra lean combustion engine control.
날로 심화되고 있는 지구 환경 문제로 유해 배출 가스가 적고, 연비가 좋은 자동차에 대한 요구가 점증되고 있다. 다양한 저연비 기술 중에서 비교적 적은 코스트로 큰 연비효과를 거둘 수 있는 것으로 평가되고 있는 희박연소 엔진 탑재 차량이 일본의 자동차 메이커를 중심으로 시판되고 있고, 최근에는 보다 더 적극적인 연비 저감 또는 냉시동시 배기가스 대책 기술로써 가솔린 연료를 실린더 내에 직접 분사하는 엔진 탑재 차량이 상용화되기에 이르렀다.Increasingly, due to the global environmental problems, there is a growing demand for automobiles with less harmful emissions and better fuel economy. Vehicles equipped with lean-burn engines, which are estimated to be able to achieve great fuel efficiency at a relatively low cost among various low fuel consumption technologies, are being marketed mainly by Japanese car makers. As a result, engine-mounted vehicles that directly inject gasoline fuel into cylinders have become commercially available.
이러한 직접분사 가솔린 엔진은 보통 이론 공연비, 흡기 행정 분사 희박 연소, 압축 행정 분사 초희박 연소의 3가지 운전 모드로 엔진 제어를 한다.Such direct injection gasoline engines usually control the engine in three modes of operation: theoretical air-fuel ratio, intake stroke injection lean combustion, and compression stroke injection ultra lean combustion.
일반적으로 직접분사 가솔린 엔진은 압축 행정 분사를 실시하면 희박 연소 공연비에서 초희박 연소 공연비까지 모두 운전이 가능하다. 다만, 초희박 연소 공연비 이상에서는 연비가 좋지만 희박 연소 공연비에서는 흡기 행정 분사보다 연비가 나쁘기 때문에 희박 연소 공연비에서는 흡기 행정 분사를 실시한다.In general, direct injection gasoline engines can operate from lean combustion air-fuel ratios to ultra-lean combustion air-fuel ratios by performing compression stroke injection. However, the fuel economy is good above the ultra-lean combustion air-fuel ratio, but the fuel economy is worse than the intake stroke injection at the lean combustion air-fuel ratio, so the intake stroke injection is performed at the lean combustion air-fuel ratio.
이러한 엔진 제어 모드에서 희박 연소 모드에서는 희박 연소 공연비로 연료 분사량을 제어하고, 연료 분사는 흡기 행정중에 이루어지도록 한다.In this engine control mode, in the lean combustion mode, the fuel injection amount is controlled by the lean combustion air-fuel ratio, and the fuel injection is performed during the intake stroke.
이때, 엔진 RPM과 부하 조건에 따라 엔진 제어 모드가 초희박 연소 모드로 변화되면 연료 분사량은 초희박 연소 공연비로 제어하고, 연료 분사는 압축 행정중에 이루어지도록 한다.In this case, when the engine control mode is changed to the ultra-lean combustion mode according to the engine RPM and the load condition, the fuel injection amount is controlled by the ultra-lean combustion air-fuel ratio, and the fuel injection is performed during the compression stroke.
이와 같은 종래의 방법에 따라 엔진 제어 모드가 희박 연소 모드에서 초희박 연소 모드로 변화할 경우 공연비의 급격한 변화에 따라 도 3에서 알 수 있는 바와 같이 엔진 출력이 급격히 변화되므로 전자제어 스로틀을 사용한다 하더라도 순간적인 쇼크(shock)가 발생할 가능성이 높을 뿐만 아니라 그에 따라 차량의 운전성을 저하시키는 문제점이 있다.When the engine control mode is changed from the lean combustion mode to the ultra lean combustion mode according to the conventional method as described above, the engine power is rapidly changed as shown in FIG. 3 according to the rapid change in the air-fuel ratio even when the electronic throttle is used. Not only is there a high possibility of instantaneous shock, but there is also a problem of degrading the driving performance of the vehicle.
본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 그 목적은 직접분사 가솔린 엔진에서 엔진 제어 모드가 희박 연소 모드에서 초희박 연소 모드로 변화될 때 순간적인 엔진 토크의 급격한 변화를 방지하여 차량의 운전성을 향상시키는 데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and an object thereof is to prevent a sudden change in engine torque when the engine control mode is changed from a lean burn mode to a lean burn mode in a direct injection gasoline engine. It is to improve operability.
도 1은 본 발명에 따른 일 실시예인 직접분사 가솔린 엔진의 엔진 제어 방법을 설명하기 위한 엔진 제어 장치를 개략적으로 도시한 블록 구성도이고,1 is a block diagram schematically showing an engine control apparatus for explaining an engine control method of an embodiment of a direct injection gasoline engine according to the present invention;
도 2는 본 발명에 따른 일 실시예인 직접분사 가솔린 엔진의 엔진 제어 방법을 개략적으로 도시한 동작 순서도이고,2 is an operation flowchart schematically showing an engine control method of an embodiment of a direct injection gasoline engine according to the present invention;
도 3은 직접분사 가솔린 엔진에서 엔진 제어 모드의 변화에 따른 출력 토크를 도시한 신호 파형도이다.3 is a signal waveform diagram showing an output torque according to a change of an engine control mode in a direct injection gasoline engine.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 엔진 회전수와 부하 조건에 따른 엔진 운전 조건이 희박 연소 운전 조건이면 연료 분사량을 희박 연소 공연비 조건에 의해 흡기량에 따라 설정하며, 분사시기를 흡기 행정 분사로 설정하는 단계와; 상기 단계에서 엔진 회전수와 부하 조건의 변동에 따라 엔진 운전 조건이 초희박 연소 조건으로 변화되면 연료 분사량을 희박 연소 공연비 조건에 의해 흡기량에 따라 설정하며, 분사시기를 압축 행정 분사로 설정하는 단계와; 상기 단계에서 연료 분사량을 적정량의 연료 분사량만큼 순차적으로 감소시키는 단계와; 상기 단계에서 감소된 연료 분사량에 의해 공연비가 초희박 연소 공연비 조건이 되면 연료 분사량을 초희박 연소 공연비 조건에 의해 흡기량에 따라 설정하여 초희박 연소 운전 조건으로 엔진을 제어하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention is to set the fuel injection amount according to the intake amount by the lean combustion air-fuel ratio condition, if the engine operating condition according to the engine speed and the load condition is a lean combustion operation condition, the injection timing is intake stroke injection Setting to; Setting the fuel injection amount according to the intake amount by the lean combustion air-fuel ratio condition when the engine operating condition is changed to the ultra-lean combustion condition according to the change of the engine speed and the load condition in the above step; ; Sequentially reducing the fuel injection amount by an appropriate amount of the fuel injection amount; When the air-fuel ratio is the ultra-lean combustion air-fuel ratio condition by the reduced fuel injection amount in the above step, the fuel injection amount is set according to the intake amount by the ultra-lean combustion air-fuel ratio condition, characterized in that it comprises a step of controlling the engine in ultra-lean combustion operation conditions .
또한, 본 발명은 엔진 회전수와 부하 조건에 따른 엔진 운전 조건이 초희박 연소 운전 조건이면 연료 분사량을 초희박 연소 공연비 조건에 의해 흡기량에 따라 설정하며, 분사시기를 압축 행정 분사로 설정하는 단계와; 상기 단계에서 엔진 회전수와 부하 조건의 변동에 따라 엔진 운전 조건이 희박 연소 조건으로 변화되면 연료 분사량을 적정량의 연료 분사량만큼 순차적으로 증가시키는 단계와; 상기 단계에서 증가된 연료 분사량에 의해 공연비가 희박 연소 공연비 조건이 되면 연료 분사량을 희박 연소 공연비 조건에 의해 흡기량에 따라 설정하며, 분사시기를 흡기 행정 분사로 설정하여 희박 연소 운전 조건으로 엔진을 제어하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 한다.In addition, the present invention is to set the fuel injection amount according to the intake air amount according to the ultra-lean combustion air-fuel ratio condition if the engine operating condition according to the engine speed and the load condition is ultra-lean combustion operation conditions, and the injection timing is set to compression stroke injection and ; Sequentially increasing the fuel injection amount by an appropriate amount of the fuel injection amount when the engine operating condition is changed to the lean combustion condition according to the change of the engine speed and the load condition in the step; When the air-fuel ratio becomes a lean combustion air-fuel condition due to the increased fuel injection amount in the above step, the fuel injection amount is set according to the intake amount by the lean combustion air-fuel ratio condition, and the injection time is set to intake stroke injection to control the engine under lean combustion operation conditions. It is characterized by consisting of steps.
이하, 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명에 다른 바람직한 일 실시예를 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, another preferred embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 1에서 알 수 있는 바와 직접분사 가솔린 엔진의 엔진 제어 장치는 엔진 회전수 검출부(1)와 부하 검출부(2), ECU(3), 인젝터(4)로 이루어진다.As can be seen from FIG. 1, the engine control apparatus of the direct injection gasoline engine includes an engine speed detection unit 1, a load detection unit 2, an ECU 3, and an injector 4.
엔진 회전수 검출부(1)는 차량의 운행중 엔진의 회전수를 검출하여 그에 따른 소정의 신호를 출력한다.The engine speed detection unit 1 detects the rotation speed of the engine while the vehicle is running and outputs a predetermined signal accordingly.
부하 검출부(2)는 차량의 운행중 엔진에 걸리는 부하를 검출하여 그에 따른 소정의 신호를 출력한다.The load detector 2 detects a load on the engine while the vehicle is running and outputs a predetermined signal accordingly.
ECU(3)는 엔진 회전수 검출부(1)와 부하 검출부(2)에서 검출된 엔진 회전수와 부하 조건에 따라 직접분사 가솔린 엔진의 제어 모드를 설정하고, 설정된 엔진 제어 모드로 엔진을 제어하기 위한 소정의 제어신호를 출력한다.The ECU 3 sets the control mode of the direct injection gasoline engine according to the engine speed detected by the engine speed detection unit 1 and the load detection unit 2 and the load conditions, and controls the engine in the set engine control mode. Output a predetermined control signal.
인젝터(4)는 ECU(3)의 제어신호에 따라 개폐되어 일정량의 연료를 실린더 내에 분사한다.The injector 4 is opened and closed in accordance with the control signal of the ECU 3 to inject a certain amount of fuel into the cylinder.
이와 같이 구성된 직접분사 가솔린 엔진의 엔진 제어 장치에서 본 발명에 따른 일 실시예인 직접분사 가솔린 엔진의 엔진 제어 방법을 첨부된 도면을 참조로 하여 상세히 설명하면 다음과 같다.The engine control method of the direct injection gasoline engine according to the present invention in the engine control apparatus of the direct injection gasoline engine configured as described above will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
차량의 운행중 엔진 회전수 검출부(1)와 부하 검출부(2)에서 검출되는 엔진 회전수와 부하 조건이 희박 연소 조건이면 ECU(3)는 희박 연소 공연비 조건에 따라 흡입되는 공기량에 따라 인젝터(4)를 개폐하여 흡기 행정 분사가 되도록 함과 동시에 적정량의 연료가 분사되도록 하여 희박 연소 모드로 엔진 제어를 한다(S1).If the engine speed detected by the engine speed detector 1 and the load detector 2 and the load condition are lean combustion conditions while the vehicle is running, the ECU 3 injects the injector 4 according to the amount of air sucked in accordance with the lean combustion air-fuel ratio condition. The engine is controlled in the lean combustion mode by opening and closing the gas to allow intake stroke injection and at the same time allowing the appropriate amount of fuel to be injected (S1).
이후, ECU(3)는 엔진 회전수 검출부(1)와 부하 검출부(2)에서 검출되는 엔진 회전수와 부하 조건을 판단하여 엔진 운전 조건이 변화되었는지를 판단한다(S2).Thereafter, the ECU 3 determines whether the engine operating condition is changed by determining the engine speed and the load condition detected by the engine speed detector 1 and the load detector 2 (S2).
이때, 검출되는 엔진 회전수와 부하 조건이 변화되어 엔진 제어 모드가 초희박 연소 모드가 되면, ECU(3)는 인젝터(4)의 개폐 동작으로 계속적으로 희박 연소 공연비 조건에 의해 흡입되는 공기량에 따라 적정 연료 분사량이 실린더 내로 분사되도록 함과 동시에 분사시기는 흡기 행정 분사에서 압축 행정 분사로 변화시킨다(S3).At this time, when the engine speed detected and the load condition are changed so that the engine control mode becomes the ultra-lean combustion mode, the ECU 3 continuously opens and closes the injector 4 according to the amount of air sucked by the lean combustion air-fuel ratio condition. While the proper fuel injection amount is injected into the cylinder, the injection timing is changed from the intake stroke injection to the compression stroke injection (S3).
그리고, 연료 분사량을 일정 시간 딜레이에 따른 적정 연료 보정량으로 순차적으로 감소시킨다(S4).Then, the fuel injection amount is sequentially reduced to the appropriate fuel correction amount according to the delay time (S4).
이후, 감소된 연료 분사량에 의해 공연비가 초희박 연소 공연비 조건이 되면(S5) ECU(3)는 인젝터(4)의 개폐 동작에 따라 실린더 내로 분사되는 연료 분사량을 초희박 연소 공연비 조건에 의해 흡입되는 공기량에 따라 설정하여(S6) 적정량의 연료가 실린더 내로 분사되도록 하여 초희박 연소 모드로 엔진 제어를 한다.Then, when the air-fuel ratio becomes the ultra-lean combustion air-fuel condition due to the reduced fuel injection amount (S5), the ECU 3 sucks the fuel injection amount injected into the cylinder according to the opening and closing operation of the injector 4 by the ultra-lean combustion air-fuel ratio condition. It is set according to the amount of air (S6) so that the appropriate amount of fuel is injected into the cylinder to control the engine in ultra-lean combustion mode.
상기와는 달리 압축 행정 분사와 초희박 연소 공연비 조건에 의한 흡입 공기량에 따라 연료 분사량을 설정하여 초희박 연소 모드로 엔진을 제어하는 중, 엔진 회전수와 부하 조건이 변화되어 엔진 운전 조건이 희박 연소 모드로 되면, ECU(3)는 압축 행정 분사를 유지하면서 연료 분사량을 일정 시간 딜레이에 따른 적정 연료 보정량으로 순차적으로 증가시킨 후, 공연비가 희박 연소 공연비 조건이 되면 분사시기를 흡기 행정 분사로 변화시켜 초희박 연소 모드로 엔진 제어를 한다.Unlike the above, while controlling the engine in the ultra lean combustion mode by setting the fuel injection amount according to the intake air amount according to the compression stroke injection and the ultra lean combustion air-fuel ratio condition, the engine rotation speed and the load condition are changed so that the engine operating condition is lean combustion In the mode, the ECU 3 sequentially increases the fuel injection amount to an appropriate fuel correction amount according to a predetermined time delay while maintaining the compression stroke injection, and then changes the injection timing to intake stroke injection when the air-fuel ratio becomes a lean combustion air-fuel ratio condition. Engine control in ultra-lean combustion mode.
이와 같이 본 발명은 직접분사 가솔린 엔진의 운전중 희박 연소 모드에서 초희박 연소 모드로의 엔진 제어 모드가 변화될 때 압축 행정 분사를 하면서 공연비를 순차적으로 증감시키므로 급격한 엔진 토크의 변화를 방지하여 직접분사 가솔린 엔진의 운전성을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 엔진 제어 모드의 변화시 연소 안정성을 증대하여 손실을 저감할 수 있다.As described above, the present invention increases the air-fuel ratio sequentially while performing the compression stroke injection when the engine control mode is changed from the lean combustion mode to the ultra-lean combustion mode during the operation of the direct injection gasoline engine. Not only can the operation of the gasoline engine be improved, but also the loss can be reduced by increasing the combustion stability when the engine control mode is changed.
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100412641B1 (en) * | 2000-12-30 | 2003-12-31 | 현대자동차주식회사 | A driving mode control method of gasolin direct injection engin |
| KR100418765B1 (en) * | 2000-12-30 | 2004-02-18 | 현대자동차주식회사 | A system for controlling an electronic throttle control valve in a gasoline direct injection engine |
| KR100819962B1 (en) * | 2006-12-13 | 2008-04-07 | 현대자동차주식회사 | Method for controlling the fuel injection of g.d.i engine using piezo injector |
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1997
- 1997-12-31 KR KR1019970080092A patent/KR19990059878A/en not_active Application Discontinuation
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| KR100412641B1 (en) * | 2000-12-30 | 2003-12-31 | 현대자동차주식회사 | A driving mode control method of gasolin direct injection engin |
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| KR100819962B1 (en) * | 2006-12-13 | 2008-04-07 | 현대자동차주식회사 | Method for controlling the fuel injection of g.d.i engine using piezo injector |
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