KR100228985B1 - 엔진의 공회전 속도 제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 엔진 공회전시 에어컨 부하 작동 스위치가 가동될 때 부하 작동관련 요소들의 제어시기를 상호 연관시켜 일치된 제어방식을 통해 엔진성능에 무리를 주지 않고 에어컨 장치의 보호와 안정적 가동을 수행하기 위해 개발된 방법으로써, 냉방이나 공기조화를 위해 에어컨을 가동시켰는지를 감지하는 단계와, 엔진의 공회전시 스위치가 온이 되었을 때 아이들 듀티를 증가시키는 단계와, 아이들 듀티의 증가와 함께 시작된 엔진 RPM의 변화율이 임계값까지 증가했는지를 판독하여 아이들 듀티 증가 시점부터 임계점 도달까지 소요된 지연시간 t1을 맵핑하는 단계와, 요구되는 냉방 부하량을 검출하고 에어컨 장치의 작동을 시행하면서 점화시기를 진각하는 단계와, 냉방량에 따른 에어컨 압축기 작동부하의 크기로 인해 엔진 RPM의 감소치를 판단하여 임계값에 도달했는 지를 판독하는 단계와, 엔진 회전수 감소치만큼 점화시기 진각량을 설정하여 점화시기를 보정하는 단계와, 엔진 RPM증가값과 보정된 진각량을 맵핑하여 이에 일치된 작동 타이밍의 시행치를 맵핑하여 2차 시행시 효율성을 준비하는 학습제어 단계로 이루어진다.

Description

엔진의 공회전 속도 제어방법

제1도는 본 발명의 실시예에 따른 블럭 구성도이고,

제2도는 본 발명의 실시예에 따라 에어컨 장치 구동시 엔진의 공회전 속도 제어를 수행하는 흐름 순서도이다.

제3도는 본 발명의 실시예에 따라 엔진의 공회전 속도 제어를 위한 타이밍도이다.

제4도는 본 발명과 관계된 종래 기술의 엔진의 공회전 속도 제어를 위한 타이밍도이다.

[산업상의 이용분야]

본 발명은 엔진의 공회전 속도 제어방법에 관한 것으로써 더욱 상세하게는 엔진이 공회전상태에서 에어컨의 작동을 검출하여 엔진부하가 증가될 때 안정된 엔진의 공회전 속도를 유지하기 위해서 공회전 RPM의 듀티를 증가시키는 동시에 에어컨 지연회로의 작동시기를 설정하고 점화타이밍을 진각시킴으로써 최적의 공회전 속도제어를 달성하기 위한 발명으로써, 부하작동 관련요소들의 제어시기를 일치시켜 에어컨 작동 지연시기의 목표치를 가변성 있게 검출하고, 학습제어를 통해 엔진의 최적 회전수를 설정하여 공회전 성능을 향상시키는 제어방법에 관한 것이다.

[종래 기술]

일반적으로 종래의 자동차에서는 엔진 공회전시 제4(a)도처럼 에어콘 스위치가 ‘온’ 될 때 곧, 에어컨 압축기의 작동을 시작하지 않고 (C)도처럼 타이밍 지연후에 ECU에 맵핑된 루틴에 따라 공회전 RPM제어를 위한 듀티를 (b)도처럼 출력하여 아이들 스피드 콘트롤 서보의 모터를 구동함으로써 스로틀 밸브의 개도를 조절하여 엔진의 공전 속도를 (d)도같이 증가시킨다. 그런 후, 소정의 엔진 회전 속도에 도달되기까지 맵핑된 압축기 작동지연 시간을 필요로 한다.

그리하여, 엔진의 공회전 속도가 (d)도의 △1 처럼 소정의 RPM에 도달되면 에어컨 압축기 구동을 위한 지연회로의 접점을 ‘온’ 시킨다.

그러나, 에어컨의 냉각 부하가 상대적으로 크게 발생되는 경우 (d)의 △2만큼 엔진의 RPM이 저하되거나 정지상황까지도 발생하게 되는데 이를 방지하려고 엔진의 RPM 변화량을 검출한 후 (e)도의 시기에서 점화를 진각시켜 엔진의 공회전 속도를 유지하게 된다.

[본 발명이 해결하고자 하는 문제점]

전술한 내용처럼 자동차의 엔진의 공회전 상태에서 에어컨 구동이 겁출될 때 ECU는 엔진의 RPM을 보상하기 위하여 ISC 구동으로 스로틀 밸브의 개도율 조정과 에어컨 릴레이 지연 시기 및 점화시기 진각이 각각 독립적으로 제어됨으로써 ECU 프로그램이 복잡해지며 이 과정에서 공회전 속도 보상시 지연과 에러의 발생우려가 존재한다.

종래 기술에서는 엔진 RPM 변동폭을 최소화하는 목표치를 설정하여 이에 부합되도록 가변 제어를 실시한 후 학습제어방식으로 2차 시행에 대한 효율성을 제고하지 못하고, 특정하게 지정된 일정시간을 지연하는 방식을 통해 아이들 제어 듀티와 함께 엔진 RPM을 증가시키다가 독립적으로 에어컨 지연회로를 온시키고 점화시기의 진각량을 보정하지 않은 채 에어컨 압축기 구동을 시작함으로써 이에 따른 엔진 회전수의 저하나 엔진 정지의 우려가 초래되었다.

즉, 에어컨 작동 부하에 따른 적정회전수를 유지하기 위한 점화시기 진각량 보정을 못한 상태에서 에어컨 지연회로를 온시키고 에어컨이 작동하게 되면 부하가 급격히 증가하면서 엔진 회전수 저하가 일어나다가 점화시기 진각과 함께 회복을 하는 방식의 독립적인 점화시기 진각을 수행함으로 해서 엔진 RPM 변동폭이 커지고 전체적인 제어성능의 향상을 이루어내지 못했다.

또한, 자동 변속차량의 경우 스로틀 밸브의 개도율이 큰 고속 주행의 경우 주행도중 에어컨 장치를 구동시킬 때도 차량의 가속성능을 지속하기 위해서 특정한 시간동안 에어컨 작동회로가 차단되는 불편이 존재한다.

[문제점을 해결하기 위한 방법과 그 수단]

상기와 같은 문제점을 해결하기 위해서, 엔진의 공회전시 에어컨 스위치가 작동하면 엔진 RPM을 상승시키기 위한 아이들 제어 듀티를 동시에 증가시키면 아이들 제어 듀티의 구동신호에 따라 점차 엔진 RPM 증가율을 상승시킨다.

이 때 ECU에서는 에어컨 파워 지연회로를 개방시키고, 아이들 제어 듀티에 의한 엔진 RPM 상승이 에어컨 작동을 위한 적정 목표 RPM에 도달할 때까지 소요된 시간을 카운트하면서 학습된 적정 목표치에 엔진RPM이 도달하면 카운트된 에어컨 작동 지연시간을 맵핑한다.

그리고 이와 동시에 검출된 엔진의 공회전에 따른 지연회로의 ‘온’ 타이밍에 점화시기의 진각 타이밍을 일치시켜내어 엔진에 실제 작용하게 되는 에어컨 작동부하로 인한 엔진의 회전수 저하나 엔진정지등의 문제를 방지할 수 있도록 한 것이다.

본 발명은 이를 달성하기 위해 엔진 공회전시 에어컨 작동 스위치를 가동시키면 동시에 아이들 제어 듀티가 증가되어 엔진 회전수의 증가가 목표치에 도달할 때까지 진행시키고, 목표치에 도달하면 이 시점까지 소요된 에어컨 작동 지연 시간을 설정해 둠으로써 에어컨 압축기 구동시점과 점화시기 진각서점을 함께 제어할 수 있는 과정을 갖춘다.

상기 과정의 달성 수단으로, 에어컨의 작동과 정지신호 출력을 감지하는 에어컨 스위치 작동감지 센서와, 적정 엔진 공회전 목표치에 도달할 때까지 에어컨 작동 장치를 지연시키는 에어컨 지연회로와, 공회전시에 엔진 RPM을 검출하여 공회전 속도의 증감과 연료 분사량 제어정보를 제공하는 엔진 회전수 센서로써 부하작동 요소들의 작동상태 정보를 입력하고, 상기 입력부의 출력신호를 받아 공전속도를 가변제어하고 에어컨 작동지연 시간을 설정하여 점화시기 진각량을 보정하는 ECU와, 상기 ECU의 출력신호를 인가받아 ISC모터를 구동하여 스로틀 밸브의 열림량을 조절하게 되는 공전 속도조절 서보와, 에어컨 구동 지연회로가 작동되면서 파워 트랜지스터를 통전시키고 고전압으로 승압하는 점화코일을 거쳐 불꽃방전을 일으키는 점화플러그를 작동시켜 점화시기 진각을 수행하는 점화장치와, 니들밸브의 개도시간으로 연료분사량을 조절하는 인젝터를 갖춘 엔진 공회전 속도 제어 수단을 갖춘다.

또한, 엔진 공회전 속도 제어를 달성하기 위한 방법으로써, 냉방이나 공기조화를 위해 에어컨을 가동시켰는 지를 감지하는 단계와, 엔진의 공회전시 스위치가 온이 되었을 때 아이들 듀티를 증가시키는 단계와, 아이들 듀티의 증가와 함께 시작된 엔진 RPM의 변화율 임계값까지 증가했는 지를 판독하여 아이들 듀티 증가 시점부터 임계점 도달까지 소요된 지연시간 t1을 맵하는 단계와, 요구되는 정방 부하량을 검출하고 에어컨 장치의 작동을 시행하면서 점화시기를 진각하는 단계와, 냉방량에 따른 에어컨 압축기 작동부하의 크기로 인해 엔진 RPM의 감소치를 판단하여 임계값에 도달했는지를 판독하는 단계와, 엔진 회전수 감소치만큼 점화시기 진각량을 설정하여 점화시기를 보정하는 단계와, 엔진 RPM증가값과 보정된 진각량을 맵핑하여 이에 일치된 작동 타이밍의 시행치를 맵핑하여 2차 시행시 효율성을 준비하는 학습제어 단계로 시행되는 엔진의 공회전 속도 제어방법을 제공한다.

[실시예]

본 발명의 바람직한 실시예를 제2도의 흐름도를 중심으로 설명하면 다음과 같다.

제1도의 에어컨 스위치 감지센서(11)는 제3(a)도에서 에어컨의 작동명령을 인식하고 전자제어유닛(21)으로 전기신호를 출력시킨다(S1).

전기신호를 감지한 전자 제어 유닛(21)은 엔진 회전수 검출센서(13)를 통해 무부하 RPM으로 공회전하는 상태인지를 판독한다(S2).

공회전 상태로 판독되면 전자 제어 유닛(2l)은 아이들 제어 듀티 신호를 공전조절 서보(33)로 제3(b)도처럼 출력시켜 스로틀 밸브의 개도로 엔진의 회전수를 제3(c)도 같이 증가시키게 된다(S3).

이 시점부터 에어컨 장치 작동지연회로(12)가 오프되어 지연시간 t1이 제3(d)도 처럼 카운트 시작되고 엔진 회전수 센서(13)는 엔진 RPN 증가 검출신호를 받아 임계값(△Ne1)에 도달했는 지를 비교 판독한다(S4).

엔진 RPM의 증가치가 임계값에 이르면 이때까지 소요된 지연시간 t1을 맵핑한다(S5).

요구되는 냉방 부하량을 검출하여 엔진 RPM감소 임계값과 점화시기 진각량의 초기 정보를 얻는다(S6).

에어컨 장치 작동지연회로가 ‘온’ 되면서 에어컨의 구동이 시작된다(S7).

동시에 전자제어유닛(21)은 점화장치(31)와 인젝터(33)를 구동하여 점화시기의 진각을 시행한다(S8).

엔진 RPM이 목표치(△Ne1)에서부터 에어컨 장치 작동으로 냉방부하를 제거하는 일을 수행하면서 점차 RPM의 저하가 임계값(△Ne2)에 이르면(S9), 이 값으로 점화시기 진각량을 설정할 수 있게 된다(S10).

상기 단계 S10에서 설정된 점화시기 진각량을 보정하여(S11), 에어컨 부하 크기에 따른 최적의 엔진 회전수를 유지하기 위한 상기값 △Ne1과 △Ne2의 변동값과 일치하도록 제3(e)도의 점화 타이밍을 설정함으로써 공전속도 제어 성능의 향상을 이룰 수 있다(S12).

[발명의 효과]

본 발명에 따른 엔진 공회전 속도 제어방법은 아이들 성능을 향상시키기 위하여 엔진 공회전시 부하작동 관련요소들의 제어시기 상호 관련성을 확보하기 위해 에어컨 작동 지연시기의 목표치를 가변제어하여 검출하고, 에어컨 장치의 부하 작동크기에 따라 점화시기의 진각량을 학습 제어방식으로 설정함으로써 엔진의 최적회전수를 설정하여 아이들 성능의 향상을 이를 수 있다.

이를 통하여 에어컨 장치의 보호와 안정적 작동을 이룩함으로써 쾌적한 운전조건을 제공하게 되었으며 엔진 공회전시 급작스런 부하로 인한 엔진의 무리를 사전에 예방하게 되어 엔진성능에도 긍정적인 효과를 가져오게 되었다.

Claims (3)

1. 공회전 속도 제어방법에 있어서, 에어컨 스위치의 “온” 검출에 따른 아이들 듀티의 증가와 엔진 회전수 증가량(ΔNe1)이 임계점까지 도달하는 지연시점 t1 을 설정하는 단계와; 상기 단계에서 엔진 회전수 증가량(ΔNe1)의 임계점으로부터 에어컨 장치의 냉방부하 제거로 인한 엔진 회전수 저하를 보정하는 점화시기 진각량(ΔNe2)을 설정하는 단계와; 상기 단계에서 지연시점 t1 을 목표치(ΔNe1)로 가변 제어하고 점화시기 진각량(ΔNe2)을 맵핑하여 일치된 점화 타이밍을 설정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 엔진의 공회전 속도 제어방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 엔진 회전수 증가량(ΔNe1)이 임계점까지 도달하는 지연시점 t1을 설정하는 단계에서 지연시점(t1) 설정후 종료되는 시점에서 점화시기의 진각을 실시하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 엔진의 공회전 속도 제어 방법.
3. 제2항에 있어서, 상기 점화시기의 진각을 실시하는 단계에서 진각 실시후 엔진 회전수의 감소치에 따라 점화시기의 진각량(ΔNe2)을 보정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 엔진의 공회전 속도 제어방법.