KR100217096B1

KR100217096B1 - 자동차의 출력 토오크 제어장치 및 그 방법

Info

Publication number: KR100217096B1
Application number: KR1019950068318A
Authority: KR
Inventors: 최재홍
Original assignee: 정몽규; 현대자동차주식회사
Priority date: 1995-12-30
Filing date: 1995-12-30
Publication date: 1999-09-01
Also published as: KR970044970A

Abstract

크랭크축의 회전각을 감지하여 출력하는 크랭크각 센서(10)와, 엔진의 출력 토오크를 감지하여 출력하는 토오크 센서(20)와, 1번 실린더의 상사점(TDC)을 검출한 뒤에 이를 전기적인 신호로 변환하여 출력하는 1번 실린더 TDC 센서(30)와, 흡입공기의 압력을 감지하여 출력하는 흡기압 센서(40)와, 배터리의 전압을 감지하여 출력하는 배터리 전압 센서(50)와, 상기한 크랭크각 센서(10)와 1번 실린더 TDC 센서(30)와 흡기압 센서(40)와 배터리 전압 센서(50)로부터 입력되는 신호를 이용하여 목표 토오크를 산출하고, 상기한 토오크 센서(20)를 이용하여 실제 출력 토오크를 감지한 뒤에, 상기한 실제 출력 토오크가 목표 토오크에 근접하도록 점화시기를 보정하여 점화신호를 출력하는 마이크로 컨트롤러(60)와, 상기한 마이크로 컨트롤러(60)로부터 입력되는 점화신호에 따라 전기 불꽃이 생성되도록 하는 점화부(70)를 포함하여 이루어지며, 차량의 실제 출력 토오크를 감지한 뒤에 목표 출력 토오크와 실제 출력 토오크와의 차이가 발생되지 않도록 점화시기를 보정함으로써 실제 출력 토오크가 목표 출력 토오크에 근접될 수 있도록 하는 효과를 가진 자동차의 출력 토오크 제어장치 및 그 방법을 제공한다.

Description

자동차의 출력 토오크 제어장치 및 그 방법

제1도는 본 발명의 실시예에 따른 자동차의 출력 토오크 제어장치의 구성 회로도이다.

제2도는 본 발명의 실시예에 따른 자동차의 출력 토오크 제어방법의 동작 순서도이다.

본 발명은 자동차의 출력 토오크 제어장치 및 그 방법에 관한 것으로서, 특히 차량의 실제 출력 토오크를 감지한 뒤에 목표 출력 토오크와 실제 출력 토오크와의 차이가 발생되지 않도록 점화시기를 보정함으로써 실제 출력 토오크가 목표 출력 토오크에 근접될 수 있도록 하기 위한 자동차의 출력 토오크 제어장치 및 그 방법에 관한 것이다.

자동차의 출력 토오크는 자동차의 성능을 판가름 짓는 중요한 요소이다. 이와 같은 자동차의 출력 토오크는 연료 분사량과 점화시기를 조정함으로써 제어할 수가 있다. 따라서, 연료 분사량이 일정한 경우에, 점화시기를 조정하게 되면 자동차의 출력 토오크를 가변시킬 수가 있다.

일반적으로, 점화시기 제어장치는 자동차에서 고속 또는 저속으로 변화가 심한 운전상태에 있는 엔진의 동작상태에 따라, 엔진이 최대 출력 토오크를 낼 수 있도록 실린더(cylinder) 내에서 혼합기가 점화되는 시점을 적절하게 제어한다.

종래의 점화시기 제어장치는, 1번 실린더 TDC 센서와 크랭크각 센서와 흡기압 센서와 배터리 전압 센서로부터 입력되는 신호에 따라 최대 출력 토오크를 낼 수 있는 점화시점을 산출하여 점화되도록 함으로써 자동차의 출력 토오크를 제어한다.

그러나 상기한 종래의 점화시기 제어장치는, 1번 실린더 TDC 센서와 크랭크각 센서와 흡기압 센서와 배터리 전압 센서로부터 입력되는 신호를 이용하여 최대 출력 토오크를 얻을 수 있도록 점화시점을 이론적으로 산출하여 점화되도록 하고 있지만, 실제적으로, 자동차로부터 최대 출력 토오크가 발생되고 있는지에 대한 검증을 할 수 없는 문제점이 있다.

본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 차량의 실제 출력 토오크를 감지한 뒤에 목표 출력 토오크와 실제 출력 토오크와의 차이가 발생되지 않도록 점화시기를 보정함으로써 실제 출력 토오크가 목표 출력 토오크에 근접될 수 있도록 하기 위한 자동차의 출력 토오크 제어장치 및 그 방법을 제공하는데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 수단으로서 본 발명의 장치의 구성은,

크랭크축의 회전각을 감지한 뒤에 이를 전기적인 신호로 변환하여 출력하는 크랭크각 센서(Crank Angle Sensor, CAS)와,

엔진의 출력 토오크를 감지한 뒤에 이를 전기적인 신호로 변환하여 출력하는 토오크 센서(torque sensor)와,

1번 실린더의 상사점(TDC)을 검출한 뒤에 이를 전기적인 신호로 변환하여 출력하는 1번 실린더 TDC 센서와,

흡입공기의 압력을 감지한 뒤에 이를 전기적인 신호로 변환하여 출력하는 흡기압 센서와,

배터리의 전압을 감지한 뒤에 이를 전기적인 신호로 변환하여 출력하는 배터리 전압 센서와,

상기한 크랭크각 센서와 1번 실린더 TDC 센서와 흡기압 센서와 배터리 전압 센서로부터 입력되는 신호를 이용하여 목표 토오크를 산출하고, 상기한 토오크 센서를 이용하여 실제 출력 토오크를 감지한 뒤에, 상기한 실제 출력 토오크가 목표 토오크에 근접하도록 점화시기를 보정하여 점화신호를 출력하는 마이크로 컨트롤러와,

상기한 마이크로 컨트롤러로부터 입력되는 점화신호에 따라 전기 불꽃이 생성되도록 하는 점화부를 포함하여 이루어진다.

본 발명의 구성은, 운전자가 필요에 따라 출력 토오크 제어장치를 선택적으로 동작시키기 위한 동작 스위치를 더 포함하여 이루어질 수도 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 수단으로서 본 발명의 방법의 구성은,

전원이 인가되면 동작이 시작되는 단계와,

모든 메모리 변수를 초기화시킨 뒤에 동작 스위치로부터 입력되는 신호를 읽어 들여 동작 스위치가 온되었는지를 판단하는 단계와,

동작 스위치가 온된 경우에 크랭크각 센서와 1번 실린더 TDC 센서와 흡기압 센서와 배터리 전압 센서로부터 입력되는 신호를 읽어 들여 이를 이용하여 목표 토오크를 산출하는 단계와,

토오크 센서로부터 입력되는 신호를 읽어 들여 실제 출력 토오크를 감지하는 단계와,

상기한 실제 출력 토오크와 목표 토오크가 같은지를 판단하는 단계와,

실제 출력 토오크와 목표 토오크가 같지 않은 경우에 점화시기를 보정하여 점화를 하는 단계를 포함하여 이루어진다.

이하, 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 하기 위하여, 본 발명의 가장 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조로 하여 설명하기로 한다.

제1도는 본 발명의 실시예에 따른 자동차의 출력 토오크 제어장치의 구성회로도이다.

제1도에 도시되어 있듯이 본 발명의 실시예에 따른 자동차의 출력 토오크 제어장치의 구성은, 크랭크축의 회전각을 감지한 뒤에 이를 전기적인 신호로 변환하여 출력하는 크랭크각 센서(10)와, 엔진의 출력 토오크를 감지한 뒤에 이를 전기적인 신호로 변환하여 출력하는 토오크 센서(20)와, 1번 실린더의 상사점(TDC)을 검출한 뒤에 이를 전기적인 신호로 변환하여 출력하는 1번 실린더 TDC 센서(30)와, 흡입공기의 압력을 감지한 뒤에 이를 전기적인 신호로 변환하여 출력하는 흡기압 센서(40)와, 배터리의 전압을 감지한 뒤에 이를 전기적인 신호로 변환하여 출력하는 배터리 전압 센서(50)와, 운전자가 필요에 따라 출력 토오크 제어장치를 선택적으로 동작시키기 위한 동작 스위치(SW)와, 상기한 크랭크각 센서(10)와 토오크 센서(20)와 1번 실린더 TDC 센서(30)와 흡기압 센서(40)와 배터리 전압 센서(50)와 동작 스위치(SW)의 출력단에 입력단이 연결되어 있는 마이크로 컨트롤러(60)와, 상기한 마이크로 컨트롤러(60)의 출력단에 입력단이 연결되어 있는 점화부(70)로 이루어진다.

상기한 마이크로 컨트롤러(60)는 내부에 애널로그/디지틀 컨버터(analog to digital converter)와 메모리(memory)가 내장되어 있는 것을 사용한다.

상기한 점화부(70)의 구성은, 마이크로 컨트롤러(30)의 출력단에 베이스 단자가 연결되어 있고 에미터는 접지되어 있는 전력 트랜지스터(Q)와, 상기한 전력 트랜지스터(Q)와 배터리(B+)의 사이에 1차측이 연결되어 있는 점화코일(T)과, 상기한 점화코일(T)의 2차측에 연결되어 있는 배전기(D)와, 상기한 배전기(D)에 연결되어 있는 점화 플러그(P)로 이루어진다.

제2도에 도시되어 있듯이 본 발명의 실시예에 따른 자동차의 출력 토오크 제어방법의 구성은, 전원이 인가되면 동작이 시작되는 단계(F10)와, 모든 메모리 변수를 초기화시킨 뒤에 동작 스위치로부터 입력되는 신호를 읽어 들여 동작 스위치가 온되었는지를 판단하는 단계(F20)와, 동작 스위치가 온된 경우에 크랭크각 센서와 1번 실린더 TDC 센서와 흡기압 센서와 배터리 전압 센서로부터 입력되는 신호를 읽어 들여 이를 이용하여 목표 토오크를 산출하는 단계(F30)와, 토오크 센서로부터 입력되는 신호를 읽어 들여 실제 출력 토오크를 감지하는 단계(F40)와, 실제 출력 토오크와 목표 토오크가 같은지를 판단하는 단계(F50)와, 실제 출력 토오크와 목표 토오크가 같지 않은 경우에 점화시기를 보정하는 단계(F60)와, 점화를 하는 단계(F70)로 이루어진다.

상기한 구성에 의한, 본 발명의 실시예에 따른 자동차의 출력 토오크 제어장치 및 그 방법의 작용은 다음과 같다.

전원이 인가되면, 마이크로 컨트롤러(60)의 내부 메모리에 프로그램화되어 저장되어 있던 제2도에 도시되어 있는 동작 수순이 마이크로 컨트롤러(60)에 의해 실행됨으로써 본 발명의 실시예에 따른 자동차의 출력 토오크 제어장치의 동작이 시작된다(F10).

동작이 시작되면, 마이크로 컨트롤러(60)는 모든 메모리 변수를 초기화시킨 뒤에, 동작 스위치(SW)로부터 입력되는 신호를 읽어 들여 동작 스위치(SW)가 온되었는지를 판단한다(F20).

동작 스위치(SW)가 온된 경우에, 마이크로 컨트롤러(60)는 크랭크각 센서(10)와 1번 실린더 TDC 센서(30)와 흡기압 센서(40)와 배터리 전압 센서(50)로부터 입력되는 신호를 읽어 들여 이를 이용하여 목표 토오크를 산출한다(F30).

다음에, 마이크로 컨트롤러(60)는 토오크 센서(20)로부터 입력되는 신호를 읽어 들여 실제 출력 토오크를 산출한다(F40).

다음에, 마이크로 컨트롤러(60)는 상기한 실제 출력 토오크와 목표 토오크가 같은지를 판단하여(F50), 실제 출력 토오크와 목표 토오크가 같지 않은 경우에 점화시기를 보정하여(F60), 이에 따라 점화부(70)가 동작되도록 함으로써 점화가 이루어지도록 한다(F70).

마이크로 컨트롤러(60)로부터 점화신호가 입력되면 점화부(70)의 전력 트랜지스터(Q)가 턴온됨으로써 점화코일(T)의 2차측으로부터 고전압이 유기되어 배전기(D)로 인가된다. 배전기(D)로 인가된 고전압은 점화플러그(P)로 인가되어 방전됨으로써 점화가 이루어진다.

이상에서와 같이 본 발명의 실시예에서, 차량의 실제 출력 토오크를 감지한 뒤에 목표 출력 토오크와 실제 출력 토오크와의 차이가 발생되지 않도록 점화시기를 보정함으로써 실제 출력 토오크가 목표 출력 토오크에 근접될 수 있도록 하는 효과를 가진 자동차의 출력 토오크 제어장치 및 그 방법을 제공할 수가 있다.

Claims

크랭크축의 회전각을 감지한 뒤에 이를 전기적인 신호로 변환하여 출력하는 크랭크각 센서(10)와, 엔진의 출력 토오크를 감지한 뒤에 이를 전기적인 신호로 변환하여 출력하는 토오크 센서(20)와, 1번 실린더의 상사점(TDC)을 검출한 뒤에 이를 전기적인 신호로 변환하여 출력하는 1번 실린더 TDC 센서(30)와, 흡입공기의 압력을 감지한 뒤에 이를 전기적인 신호로 변환하여 출력하는 흡기압 센서(40)와, 배터리의 전압을 감지한 뒤에 이를 전기적인 신호로 변환하여 출력하는 배터리 전압 센서(50)와, 상기한 크랭크각 센서(10)와 1번 실린더 TDC 센서(30)와 흡기압 센서(40)와 배터리 전압 센서(50)로부터 입력되는 신호를 이용하여 목표 토오크를 산출하고, 상기한 토오크 센서(20)를 이용하여 실제 출력 토오크를 감지한 뒤에, 상기한 실제 출력 토오크가 목표 토오크에 근접하도록 점화시기를 보정하여 점화신호를 출력하는 마이크로 컨트롤러(60)와, 상기한 마이크로 컨트롤러(60)로부터 입력되는 점화신호에 따라 전기 불꽃이 생성되도록 하는 점화부(70)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동차의 출력 토오크 제어장치.
제1항에 있어서, 운전자가 필요에 따라 출력 토오크 제어장치를 선택적으로 동작시키기 위한 동작 스위치를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동차의 출력 토오크 제어장치.
제1항에 있어서, 상기한 마이크로 컨트롤러는 내부에 애널로그/디지틀 컨버터와 메모리가 내장되어 있는 것을 특징으로 하는 자동차의 출력 토오크 제어장치.
전원이 인가되면 동작이 시작되는 단계와, 모든 메모리 변수를 초기화시킨 뒤에 동작 스위치로부터 입력되는 신호를 읽어 들여 동작 스위치가 온되었는지를 판단하는 단계와, 동작 스위치가 온된 경우에 크랭크각 센서와 1번 실린더 TDC 센서와 흡기압 센서와 배터리 전압 센서로부터 입력되는 신호를 읽어 들여 이를 이용하여 목표 토오크를 산출하는 단계와, 토오크 센서로부터 입력되는 신호를 읽어 들여 실제 출력 토오크를 감지하는 단계와, 상기한 실제 출력 토오크와 목표 토오크가 같은지를 판단하는 단계와, 실제 출력 토오크와 목표 토오크가 같지 않은 경우에 점화시기를 보정하여 점화를 하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동차의 출력 토오크 제어방법.