KR20160057717A

KR20160057717A - 스월제어방식 예혼합 연소강도 제어방법 및 엔진제어시스템

Info

Publication number: KR20160057717A
Application number: KR1020140158670A
Authority: KR
Inventors: 최창렬
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2014-11-14
Filing date: 2014-11-14
Publication date: 2016-05-24
Also published as: US20160138512A1

Abstract

본 발명의 스월제어방식 예혼합 연소강도 제어가 이루어지는 엔진제어시스템은 엔진 ECU(1)가 실린더 기통(4)의 연소압에 의한 예혼합 연소강도의 검출치와 초기 최적 설정치의 차이를 판단하면, 실린더 기통(4)으로 유입되는 연료 주변 공기의 난류 강도(turbulent intensity)에 변화를 주는 스월(Swirl)이 엔진 ECU(1)에 의해 SCV(Swirl Control Valve)(10)의 개도제어로 발생되고, SCV 개도제어로 예혼합 연소강도가 초기 최적 설정치에 일치되는 스월제어 최적화 모드를 구현함으로써 예혼합 연소강도가 초기 최적 설정치로 유지된 상태로 연소가 지속되고, 특히 SCV개도를 각 실린더 기통(4) 별 독립적으로 제어하면서도 필요 시 실린더 기통(4)의 평균 최대 HRR(열발생율, Heat Release Rate)을 기준으로 한 SCV개도 제어도 구현되는 특징이 있다.

Description

스월제어방식 예혼합 연소강도 제어방법 및 엔진제어시스템{Method for Pre-mixed Ignition Strength Control using Swirl Control and Engine Control System thereby}

본 발명은 연료/공기의 혼합 속도로 결정되는 예혼합 연소강도 제어에 관한 것으로, 특히 연료/공기 혼합 속도를 결정하는 연료 주변 공기의 난류 강도(turbulent intensity)에 영향을 끼치는 스월(Swirl)제어가 이용된 스월제어방식 예혼합 연소강도 제어방법 및 엔진제어시스템에 관한 것이다.

일반적으로 인젝터의 연료분사시점 제어에 대한 정확성과 효율성은 내연 기관의 강화된 연비 및 배기 규제를 충족하기 위해 반드시 필요한 요소이고, 이를 위해 인젝터는 오픈루프(Open Loop)방식의 연료분사시점제어에서 폐루프(Closed Loop)방식의 연료분사시점제어를 적용한다.

일례로, 폐루프(Closed Loop)방식의 인젝터 연료분사시점제어는 연료분사 후 엔진 회전수를 고려해 인젝터의 연료분사 시점이 재 조정됨으로써 연비 및 배기 규제 강화에 대한 대응성을 높일 수 있다.

한편, 이러한 제어의 예로 일본특허공개2004-100559(2004년4월2일)가 있다, 이는, 엔진의 각 기통에 연소압 센서를 장착하고, 연소압 센서에서 검출된 정보를 연소압 센서 압력 선도와 매칭시켜줌으로써 현재의 연소상태가 판정되며, 이를 이용하여 분사 명령 신호를 조절하여 인젝터의 메인(Main)분사량 및 분사시기가 조절됨으로써 최적의 연소 상태로 유지하여 준다.

그러므로, 선행기술문헌에서는 연료분사시점 재조정에 각 기통의 연소압을 이용함으로써 다양한 차량 조건으로 최적 조건 선정이 이루어져야 하는 제어조건을 어느 정도 충족할 수 있다.

일본특허공개2004-100559(2004년4월2일)

하지만, 상기 선행기술문헌에서는 상사점(Top Dead Crank)이후 최대 연소압으로 부터 메인(Main)분사시기와 분사량을 계산한 다음, 이를 근거로 최적 조건의 분사시기와 분사량으로 조정함으로써 이에 대한 계산 오차가 크고 계산 자체도 복잡하며, 특히 각 기통 간 편차에 의한 연소 변화를 고려할 수 없다.

그러므로, 상기 선행기술문헌에서 구현하는 제어방법을 통해서는 EM/연비 규제를 초과할 우려가 높을 수밖에 없다.

이에 상기와 같은 점을 감안한 본 발명은 각 기통의 연소압에 따라 계산된 열발생율로부터 예측된 예혼합연소 강도의 초기 최적 설정치 초과 시 SCV(Swirl Control Valve) 개도 제어에 의한 스월(Swirl)로 연료/공기 혼합 속도를 결정하는 연료 주변 공기의 난류 강도(turbulent intensity)를 변화시킴으로써 예혼합 연소강도가 초기 최적 설정치로 유지된 상태로 연소가 지속되고, 특히 SCV개도를 각 기통 별 독립적으로 제어하면서도 필요 시 기통 평균 최대 HRR(열발생율, Heat Release Rate)을 기준으로 한 SCV개도 제어도 구현되는 스월제어방식 예혼합 연소강도 제어방법 및 엔진제어시스템의 제공에 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 스월제어방식 예혼합 연소강도 제어방법은 엔진 ECU가 실린더 기통의 연소압에 의한 예혼합 연소강도의 검출치와 초기 최적 설정치의 차이를 판단하면, 상기 실린더 기통으로 유입되는 연료 주변 공기의 난류 강도(turbulent intensity)에 변화를 주는 스월(Swirl)이 상기 엔진 ECU에 의해 SCV(Swirl Control Valve)개도제어로 발생되고, 상기 SCV 개도제어로 상기 예혼합 연소강도가 상기 초기 최적 설정치에 일치되는 스월제어 최적화 모드; 가 포함된 것을 특징으로 한다.

상기 스월제어 최적화 모드는, (A) 상기 연소압을 이용해 HHR(Heat Release Rate)높이를 검출해 상기 예혼합 연소강도 검출치로 산출하고, 상기 예혼합 연소강도 검출치를 검출HHR높이로 정의하며; (B) 상기 예혼합 연소강도 초기 최적 설정치를 목표HRR높이로 정의하여 상기 목표HRR높이와 상기 검출HHR높이의 차이값을 계산하고, 상기 차이값에 의해 계산된 상기 SCV 개도제어 값으로 상기 스월(Swirl)이 발생되도록 상기 SCV를 제어하고; (C) 상기 SCV 개도 제어 후 상기 검출HHR높이가 상기 목표HRR높이를 추종하였는지가 엔진 RPM(Revolution per Minute)과 엔진 부하(load)의 조건으로 판단하며; (D) 상기 검출HHR높이가 상기 목표HRR높이를 추종하였고 엔진 RPM이 0(zero)이 아니면, 새로운 연소압으로 새로운 검출HHR높이를 산출해 상기 목표HRR높이의 추종을 반복하는 것을 특징으로 한다.

상기 검출HHR높이의 상기 목표HRR높이 추종이 미흡하면, (C-1) 새로운 검출HHR높이를 이용해 상기 목표HRR높이와 새로운 차이값을 계산하고, 상기 새로운 차이값차이값에 의해 계산된 새로운 SCV 개도제어 값으로 상기 스월(Swirl)이 발생되도록 상기 SCV를 제어하며, 상기 새로운 검출HHR높이가 상기 목표HRR높이를 추종하였는지가 엔진 RPM(Revolution per Minute)과 엔진 부하(load)의 조건으로 판단하고, 상기 검출HHR높이가 상기 목표HRR높이를 추종하였고 엔진 RPM이 0(zero)이 아니면, 새로운 연소압으로 새로운 검출HHR높이를 산출해 상기 목표HRR높이의 추종을 반복한다.

상기 HHR높이는 예혼합 연소압 강도와 HHR를 나타낸 관계선도맵에서 산출된다. 상기 차이값은 상기 목표HRR높이에서 상기 검출HHR높이를 빼서 계산한다. 상기 엔진 RPM과 상기 엔진 부하(load)의 조건은 상기 SCV 개도 제어 후 HRR높이와 인젝터 분사량 및 인젝터 분사시기의 일치여부이다.

또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 엔진제어시스템은 가속페달의 조작에 따른 엔진의 회전수(RPM), 인젝터의 연료분사량 검출신호, 실린더기통에 설치된 연소압센서의 검출신호를 입력데이터로 하고, 예혼합 연소강도의 검출치와 초기 최적 설정치의 차이 시 예혼합 연소압 강도와 HHR(Heat Release Rate)를 나타낸 관계선도맵에서 상기 연소압센서의 연소압으로 상기 차이 값을 산출하는 엔진 ECU; 상기 실린더기통에 설치되고, 상기 실린더 기통으로 유입되는 연료 주변 공기의 난류 강도(turbulent intensity)에 변화를 주는 스월(Swirl)을 발생시켜주도록 상기 엔진 ECU가 상기 차이 값에 맞춰 인가한 PWM(Pulse Width Modulation) DUTY 신호로 개도 제어되는 SCV(Swirl Control Valve); 가 포함된 것을 특징으로 한다.

이러한 본 발명은 연료 주변 공기의 난류 강도(turbulent intensity)에 영향을 주는 스월(Swirl)이 변화되고, 스월로 변화된 난류 강도에 의해 달라지는 연료/공기의 혼합 속도가 예혼합 연소강도의 초기 최적 설정치를 유지해줌으로써 예혼합 연소강도가 스월변화로 구현되는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 스월변화가 각 기통의 연소압에 따라 계산된 열발생율로부터 예측된 예혼합연소 강도에 기반됨으로써 대기온, 대기압, 냉각수, 오일 온도등에 따라 각각의 최적 연소 조건이 있어서 최적 조건 선정에 어려움이 있던 기존 제어 방식의 단점을 해소할 수 있다.

또한, 본 발명은 스월변화가 각 기통에 설치된 SCV의 개도 제어로 구현됨으로써 각 기통 간 편차에 의한 연소 변화를 고려할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 스월을 변화시키는 SCV개도가 각 기통 별 독립적으로 제어되면서도 필요 시 각 기통 평균 최대 HRR(열발생율, Heat Release Rate)을 기준으로 한 제어도 구현됨으로써 예혼합 연소강도의 초기 최적 설정치 유지를 위한 제어 방식이 보다 다양하게 구현되는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 스월변화가 각 기통에 설치된 SCV의 개도 제어로 구현됨으로써 최적 조건의 분사시기와 분사량 조정에 대한 계산 오차가 크고 계산 자체도 복잡한 기존 방식 단점을 해소하며, 특히 예혼합 연소강도의 초기 최적 설정치 유지를 위한 엔진시스템이 간단하게 구성될 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 스월제어방식 예혼합 연소강도 제어방법이고, 도 2는 본 발명에 따른 예혼합 연소강도 제어가 적용된 엔진제어시스템의 구성이며, 도 3은 본 발명에 따른 스월제어방식 예혼합 연소강도 제어 시 요구되는 예혼합 연소압 강도와 열발생율(Heat Release Rate)의 관계선도이고, 도 4는 본 발명에 따른 스월제어방식 예혼합 연소강도 제어로 인해 열발생율(Heat Release Rate)이 예혼합연소영역에 맞춰진 연소압-HHR 선도의 예이다.

이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명하며, 이러한 실시예는 일례로서 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으므로, 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

도 1은 본 실시예에 따른 스월제어방식 예혼합 연소강도 제어방법이다. 도시된 바와 같이, 스월제어방식 예혼합 연소강도 제어는 SCV를 이용한 폐루프(closed loop)방식으로 구현됨으로써 SCV의 개도 제어에 의한 스월(Swirl)로 연료/공기 혼합 속도를 결정하는 연료 주변 공기의 난류 강도(turbulent intensity)가 변화됨으로써 예혼합 연소강도의 초기 최적 설정치로 유지 구현이 용이하다. 특히 SCV개도를 각 기통 별 독립적으로 제어하면서도 필요 시 각 기통 평균 최대 HRR(열발생율, Heat Release Rate)을 기준으로 한 제어도 구현된다는 장점도 구현된다. 이하, 스월제어방식 예혼합 연소강도 제어는 스월제어 최적화 모드로 칭한다.

또한, 도 2는 본 실시예에 따른 스월제어 최적화 모드가 적용된 엔진제어시스템의 구성 예이다. 도시된 바와 같이, 엔진제어시스템은 엔진(3)의 각 실린더기통(4)에 SCV(10)가 설치되고, 상기 SCV(10)의 각각이 개도 제어됨으로써 최적 조건의 분사시기와 분사량 조정에 대한 계산 오차가 크고 계산 자체도 복잡한 기존 방식 단점을 해소하며, 특히 예혼합 연소강도의 초기 최적 설정치 유지를 위한 엔진시스템이 간단하게 구성될 수 있다.

구체적으로, 상기 엔진제어시스템은 가속페달(2)의 조작에 따른 엔진(3)의 회전수(RPM)와, 인젝터(6)의 연료분사량 검출신호와, 각 실린더기통(4)에 설치된 연소압센서(5)의 검출신호가 엔진 ECU(1)로 전송되도록 구성된다. 더불어 각 실린더기통(4)에 설치된 SCV(10)는 엔진 ECU(1)에 의한 개도 제어로 스월을 형성함으로써 연료/공기 혼합 속도를 결정하는 연료 주변 공기의 난류 강도(turbulent intensity)를 변화시켜준다. 특히, 엔진 ECU(1)는 연소압센서(5)로 각 실린더기통(4)의 개별적인 HHR로부터 예혼합 연소 강도를 측정함으로써 예혼합연소 강도의 초기 최적 세팅치 벗어남을 각 실린더기통(4)에 대해 판단하고, 이에 맞춰 각 실린더기통(4)에 구비된 SCV(10)를 개별적으로 개도 제어한다. 또한, 엔진 ECU(1)는 필요 시 각 실린더기통(4)의 기통 평균 최대 HRR(열발생율, Heat Release Rate)을 기준으로 SCV(10)의 개도 제어도 수행될 수 있다.

다시 도 1을 참조하면, 스월제어 최적화 모드는 다음과 같이 수행된다.

S10은 엔진 ECU(1)가 연소압센서(5)에서 검출된 실린더기통(4)의 연소압을 읽어주는 단계이다. 이는, IGN ON(ignition on)으로 엔진이 가동됨과 동시에 시작되고, 이를 통해 엔진 ECU(1)는 각 실린더기통(4)의 연소압을 개별적으로 확인한다.

S20은 엔진 ECU(1)가 연소압센서(5)가 검출한 연소압으로부터 HHR높이(H)를 센싱하는 단계이다. 센싱된 HHR높이(H)(이하, 검출HHR높이)는 연소압을 이용한 HHR 맵으로부터 읽어들이거나 또는 연소압센서(5)로부터 직접 읽어들일 수 있다. 특히, HHR높이(H)를 이용하는 것은 스월제어방식 예혼합 연소강도 제어가 최적치로 설정된 HRR높이(H)(이하, 목표HRR높이)를 초기 값으로 하여 최적치에 맞춰주도록 피드백되는 폐루프제어방식임에 기인된다.

도 3은 예혼합 연소압 강도와 HHR의 관계선도로부터 HRR높이(H)를 검출함을 나타낸다. 도시된 바와 같이, HRR높이(H)는 연소에 의한 HRR로부터 알 수 있고, HRR 시작점으로부터 현재 분사시기를 알 수 있다. 또한, HRR높이(H)와 HRR밑변에 비례하고 동시에 발열량에 반비례하는 관계식으로부터 분사량도 알 수 있다. 그러므로, HRR높이(H)는 연소에 의한 HRR로부터 검출되며, HHR은 다음과 같은 수학식1로 표현된다.

- 수학식1

S30은 엔진 ECU(1)가 검출HHR높이로 SCV(10)의 개도제어를 판단하고, SCV(10)의 개도를 제어하는 단계이다. 이를 위해 SCV 개도 값을 계산하고, 이는 다음 수학식2로 계산된다.

SCV 개도 값 = 목표HRR높이 - 검출HHR높이 ---- 수학식2

수학식2로부터, SCV 개도 값은 목표HHR높이가 검출HHR높이보다 큰 포지티브 값(이하 + SCV 개도)이나 또는 목표HHR높이가 검출HHR높이보다 작은 네거티브 값(이하 - SCV 개도)로 구분된다. + SCV 개도 시 SCV 개도를 일정량 증가해 스월을 변화시켜줌으로써 연료/공기 혼합 속도를 결정하는 연료 주변 공기의 난류 강도(turbulent intensity)가 SCV 개도 증가 전 보다 약화시킨다. 반면, - SCV 개도 시 SCV 개도를 일정량 감소해 스월을 변화시켜줌으로써 연료/공기 혼합 속도를 결정하는 연료 주변 공기의 난류 강도(turbulent intensity)가 SCV 개도 감소 전 보다 강화시킨다. 본 실시예에서, + SCV 개도나 - SCV 개도에 의한 작용 및 효과는 반대로 이루어질 수 있으므로 "+"나 "-"는 단순한 부호의 의미를 가질 뿐이다.

이때, 난류 운동 에너지(Turbulent Kinetic Energy)는 유체의 유동 속도에서 변동 성분의 운동 에너지이므로 스월에 의한 난류 강도(turbulent intensity)는 다음 수학식으로 알 수 있다.

유체의 유동 속도에서 변동 성분의 운동 에너지 k = u'² / 2, u(t) = U + u' - 수학식3

여기서, u: 유동 속도, U: 평균 속도, u': 변동 속도(난류 강도), t:시간.

그러므로, SCV 개도 제어상태는 SCV2 = SCV1 + dt로 포현된다. 여기서, dt1은 SCV 개도 제어 값이고, SCV1은 개도 제어전 상태이며, SCV2는 개도 제어 후 상태이다. 이로부터, SCV2 = SCV1 + dt는 개도 제어 횟수 증가로 SCVn = SCVn-1 + dt로 표현될 수 있다.

이러한 SCV 개도 변화는 엔진 ECU(1)의 PWM(Pulse Width Modulation) DUTY 신호가 SCV(10)에 인가됨으로써 이루어진다.

S40은 엔진 ECU(1)에서 SCV 개도 제어 후 예혼합 연소강도가 엔진(3)의 현 상태(이하, 목표엔진상태(H))에 적합한지를 판단하는 단계이다. 이를 위해, 엔진 RPM과 엔진 부하(load)에 대한 기준값(ref)으로 목표엔진상태(H)를 정의하고, HRR높이(H), 인젝터6)의 분사량, 인젝터6)의 분사시기, 엔진(3)의 현재 RPM(Revolution per Minute), 엔진 부하(load)를 검출하며, HRR높이(H)와 분사량 및 분사시기가 기준값(ref)과 일치하는지 판단한다.

S40에서 목표엔진상태(H)가 기준값(ref)과 일치하지 않으면, S20으로 피드백함으로써 HHR높이(H)를 다시 센싱한 후 S30과 같이 SCV 개도 제어를 함으로써 목표엔진상태(H)가 기준값(ref)과 일치하도록 제어한다.

반면, S40에서 목표엔진상태(H)가 기준값(ref)과 일치하면, S50으로 진입함으로써 엔진(3)의 시동 꺼짐여부를 판단한다. 이를 위해, 엔진 ECU(1)는 엔진 RPM을 검출하고, 다음 수학식3으로 엔진 시동꺼짐여부를 판단한다.

엔진 시동꺼짐 : 엔진RPM = 0(zero) - 수학식4

S50에서 엔진RPM이 0(zero)보다 크면, 차량 운행 중으로 판단함으로써 S10으로 피드백되어 S10내지 S40의 단계를 반복한다.

반면, S50에서 엔진RPM이 0(zero)과 같으면, 엔진 시동꺼짐으로 판단하고 제어중단과 함께 로직초기화를 수행한다.

한편, 도 4는 S10내지 S50의 수행에 의한 결과를 연소압 및 HHR 선도로 예시한 것으로, 도시된 바와 같이 예혼합연소영역이 HRR에 일치됨을 알 수 있다.

전술된 바와 같이, 본 실시예에 따른 스월제어방식 예혼합 연소강도 제어가 이루어지는 엔진제어시스템은 엔진 ECU(1)가 실린더 기통(4)의 연소압에 의한 예혼합 연소강도의 검출치와 초기 최적 설정치의 차이를 판단하면, 실린더 기통(4)으로 유입되는 연료 주변 공기의 난류 강도(turbulent intensity)에 변화를 주는 스월(Swirl)이 엔진 ECU(1)에 의해 SCV(Swirl Control Valve)(10)의 개도제어로 발생되고, SCV 개도제어로 예혼합 연소강도가 초기 최적 설정치에 일치되는 스월제어 최적화 모드를 구현함으로써 예혼합 연소강도가 초기 최적 설정치로 유지된 상태로 연소가 지속되고, 특히 SCV개도를 각 실린더 기통(4) 별 독립적으로 제어하면서도 필요 시 실린더 기통(4)의 평균 최대 HRR(열발생율, Heat Release Rate)을 기준으로 한 SCV개도 제어도 구현된다.

1 : 엔진 ECU(Electronic Control Unit)
2 : 페달 3 : 엔진
4 : 실린더기통 5 : 연소압센서
6 : 인젝터 10 : SCV(Swirl Control Valve)

Claims

엔진 ECU가 실린더 기통의 연소압에 의한 예혼합 연소강도의 검출치와 초기 최적 설정치의 차이를 판단하면, 상기 실린더 기통으로 유입되는 연료 주변 공기의 난류 강도(turbulent intensity)에 변화를 주는 스월(Swirl)이 상기 엔진 ECU에 의해 SCV(Swirl Control Valve)개도제어로 발생되고, 상기 SCV 개도제어로 상기 예혼합 연소강도가 상기 초기 최적 설정치에 일치되는 스월제어 최적화 모드;
가 포함된 것을 특징으로 하는 스월제어방식 예혼합 연소강도 제어방법.
청구항 1에 있어서, 상기 엔진 ECU(1)는 PWM(Pulse Width Modulation) DUTY 신호인가로 상기 SCV의 개도를 제어하는 것을 특징으로 하는 스월제어방식 예혼합 연소강도 제어방법.
청구항 1에 있어서, 상기 실린더 기통에는 상기 연소압을 검출하는 연소압센서와 함께 상기 SCV가 장착된 것을 특징으로 하는 스월제어방식 예혼합 연소강도 제어방법.
청구항 3에 있어서, 상기 실린더 기통이 다 기통으로 이루어지면, 각각의 기통에 상기 연소압센서와 상기 SCV가 장착된 것을 특징으로 하는 스월제어방식 예혼합 연소강도 제어방법.
청구항 1에 있어서, 상기 스월제어 최적화 모드는, (A) 상기 연소압을 이용해 HHR(Heat Release Rate)높이를 검출해 상기 예혼합 연소강도 검출치로 산출하고, 상기 예혼합 연소강도 검출치를 검출HHR높이로 정의하며;
(B) 상기 예혼합 연소강도 초기 최적 설정치를 목표HRR높이로 정의하여 상기 목표HRR높이와 상기 검출HHR높이의 차이값을 계산하고, 상기 차이값에 의해 계산된 상기 SCV 개도제어 값으로 상기 스월(Swirl)이 발생되도록 상기 SCV를 제어하고;
(C) 상기 SCV 개도 제어 후 상기 검출HHR높이가 상기 목표HRR높이를 추종하였는지가 엔진 RPM(Revolution per Minute)과 엔진 부하(load)의 조건으로 판단하며;
(D) 상기 검출HHR높이가 상기 목표HRR높이를 추종하였고 엔진 RPM이 0(zero)이 아니면, 새로운 연소압으로 새로운 검출HHR높이를 산출해 상기 목표HRR높이의 추종을 반복하는 것을 특징으로 하는 스월제어방식 예혼합 연소강도 제어방법.
청구항 5에 있어서, 상기 (A)에서, 상기 HHR높이는 예혼합 연소압 강도와 HHR를 나타낸 관계선도맵에서 산출되는 것을 특징으로 하는 스월제어방식 예혼합 연소강도 제어방법.
청구항 5에 있어서, 상기 (B)에서, 상기 차이값은 상기 목표HRR높이에서 상기 검출HHR높이를 빼서 계산하는 것을 특징으로 하는 스월제어방식 예혼합 연소강도 제어방법.
청구항 5에 있어서, 상기 (C)에서, 상기 엔진 RPM과 상기 엔진 부하(load)의 조건은 상기 SCV 개도 제어 후 HRR높이와 인젝터 분사량 및 인젝터 분사시기의 일치여부인 것을 특징으로 하는 스월제어방식 예혼합 연소강도 제어방법.
청구항 5에 있어서, 상기 (C)에서 상기 검출HHR높이의 상기 목표HRR높이 추종이 미흡하면, (C-1) 새로운 검출HHR높이를 이용해 상기 목표HRR높이와 새로운 차이값을 계산하고, 상기 새로운 차이값차이값에 의해 계산된 새로운 SCV 개도제어 값으로 상기 스월(Swirl)이 발생되도록 상기 SCV를 제어하며, 상기 새로운 검출HHR높이가 상기 목표HRR높이를 추종하였는지가 엔진 RPM(Revolution per Minute)과 엔진 부하(load)의 조건으로 판단하고, 상기 검출HHR높이가 상기 목표HRR높이를 추종하였고 엔진 RPM이 0(zero)이 아니면, 새로운 연소압으로 새로운 검출HHR높이를 산출해 상기 목표HRR높이의 추종을 반복하는 것을 특징으로 하는 스월제어방식 예혼합 연소강도 제어방법.
청구항 9에 있어서, 상기 (C-1)에서, 상기 엔진 RPM과 상기 엔진 부하(load)의 조건은 상기 SCV 개도 제어 후 HRR높이와 인젝터 분사량 및 인젝터 분사시기의 일치여부인 것을 특징으로 하는 스월제어방식 예혼합 연소강도 제어방법.
가속페달의 조작에 따른 엔진의 회전수(RPM), 인젝터의 연료분사량 검출신호, 실린더기통에 설치된 연소압센서의 검출신호를 입력데이터로 하고, 예혼합 연소강도의 검출치와 초기 최적 설정치의 차이 시 예혼합 연소압 강도와 HHR(Heat Release Rate)를 나타낸 관계선도맵에서 상기 연소압센서의 연소압으로 상기 차이 값을 산출하는 엔진 ECU;
상기 실린더기통에 설치되고, 상기 실린더 기통으로 유입되는 연료 주변 공기의 난류 강도(turbulent intensity)에 변화를 주는 스월(Swirl)을 발생시켜주도록 상기 엔진 ECU가 상기 차이 값에 맞춰 인가한 PWM(Pulse Width Modulation) DUTY 신호로 개도 제어되는 SCV(Swirl Control Valve);
가 포함된 것을 특징으로 하는 스월제어방식 예혼합 연소강도 제어를 적용한 엔진제어시스템.
청구항 11에 있어서, 상기 SCV와 상기 연소압센서는 상기 실린더기통의 각 기통에 설치되는 것을 특징으로 하는 스월제어방식 예혼합 연소강도 제어를 적용한 엔진제어시스템.