KR100287500B1 - 엔진의 제어장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량의 슬립발생시에 엔진의 토크를 저감해서 슬립을 억제하기 위한 엔진의 제어장치에 관한 것으로서, 비과급 영역에서의 연료 커트 혹은 점화지각에 의한 슬립제어중에 가속조작에 의해서 과급영역으로 이행했을때에, 과급영역에서 과급제한에 의한 슬립제어로 절환될때의 과급제한의 응답지연에 의해서 슬립제어의 수습성이 악화하는 것을 방지하는 것을 목적으로한 것이며, 그 구성에 있어서, 구동륜과 종동륜의 속도차에 의해서 슬립을 검출하고 (S2), 슬립이 비과급 영역에서 발생했을때에는, 연료정지나 점화지각에 의한 슬립제어를 행하고 (S6), 슬립이 과급 영역에서 발생했을때에는 바이패스 제어밸브 (ABV)에 의한 과급제한에 의해서 슬립을 억제한다(S5). 단, 연료정지나 점화지각에 의한 슬립제어중에 과급 영역으로 이행했다고 할 경우에는, 과급을 제한하고, 연료정지나 점화지각에 의한 슬립제어를 계속하도록 하는 것을 특징으로 한것이다.

Description

엔진의 제어장치

제1도는 본 발명의 전체구성도.

제2도는 본 발명의 일실시예의 시스템도.

제3도는 본 발명의 일실시예에 있어서의 과급 여역의 설명도.

제4도는 본 발명의 일실시예에 있어서의 슬립제어를 실행하는 순서도.

제5도는 본 발명의 일실시예에 있어서의 과급제어를 실행하는 순서도.

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉

(1) : 엔진 (2) : 제어유닛

(3) : 차량 (12) : 기계식과급기

(18) : 바이패스제어밸브(ABV) (22) : 연료분사밸브

(24) : 점화코일 (25) : 점화플러그

(37),(38) : 구동륜 (39), (40) : 종동륜

본 발명은 차량의 슬립발생시에 엔진의 토크를 저감해서 슬립을 제어하기 위한 엔진의 제어장치에 관한 것이다.

종래부터, 예를 들면 일본국 특개소 63-5116호 공보에 기재되어 있는 바와 같이 자동차의 구동륜과 종동륜의 속도차에 의해서 차량의 슬립을 검출하고, 슬립발생시에는 과급을 제한하므로서 엔진의 토크를 떨어뜨리고, 슬립을 억제하도록한것이 알려져 있다. 또, 그외에, 슬립발생시에 일부 기통에의 연료공급을 정지한다든지, 점화시기를 리타드 지각(遲角) 시키므로서 엔진의 토크를 떨어뜰여 슬립을 억제하도록한 것도 알려져 있다.

차량의 슬립을 억제할려면 상기와 같은 과급 제한 혹은 연료정지ㆍ점화지각을 행하나, 연료정지 및 점화지각의 경우에는 극히 응답성이 높은 제어가 가능한데 대하여, 과급제한의 경우에는, 예를 들면 기계식과급기를 우회(迂回)하는 바이패스통로의 바이패스제어밸브를 개방하므로서 과급 압을 떨어뜰이는 경우에, 그 바이패스제어밸브의 작동에 지연이 있으며, 응답성이 충분하지 않다. 그래서, 일반적으로는 과급제한 보다도, 연료정지 혹은 점화지각, 또는 그 병용에 의해서 슬립을 억제하도록 하고 싶다는 요구가 있다. 그러나, 과급기 부착엔진의 경우에 흡입공기량이 많은 과급 영역에서 일부 기통의 연료를 정지하면, 배기중의 산소농도가 높아지기 때문에 통상연소의 기통으로부터 배출된 미연소 성분이 배기통로에서 반응해서 사후 연소가 발생하고, 배기온도가 상승해서 배기계의 열적내구성에 악영향이 발생한다. 또, 점화지각의 경우에도, 과급 영역에서 이것을 행하면 역시 사후 연소가 발생하며, 마찬가지로 열적내구성이 악화된다. 그래서, 과급기부착엔진의 경우에는, 과급 영역에서의 슬립제어는 과급 제한에 의해서 행하고, 비과급 영역에서는 연료정지ㆍ점화지각에 의해서 습립제어를 행하도록 하는 것을 생각할 수 있다.

그런데, 기계식과급기동에 의해서 과급을 행하는 엔진에 있어서, 과급 영역에서 차량의 슬립이 발생했을때에는 과급을 제한하므로서 슬립을 억제하고, 비과급 영역에서 슬립이 발생했을때에는 연료정지나 점화지각에 의해서 슬립을 억제하도록 슬립제어계를 구성했을 경우에는, 비과급 영역에서 슬립이 발생해서 연료정지나 점화지각에 의한 슬립제어를 한창 행하고 있을 때에 운전자가 가속조작을 행하므로서 과급 영역으로 이행하면, 과급 영역이라는 것때문에, 슬립제어가 과급 제한 쪽으로 절환되게되나, 과급 제한에는 상기와 같이 응답지연이 있어서, 그 동안에는 슬립의 억제가 듣지않고, 연료정지나 점화지각에 의해서 일단 수습하기시작하고 있던 슬립이 재차증대하고, 그때문에 슬립제어의 수습성이 악화한다고 하는 문제가 발생한다.

본 발명은 상기 문제점에 비추어서 이루어진 것으로서, 비과급 영역에서의 연료정지 혹은 점화지각에 의한 슬립제어중에 가속조작에 의해서 과급 영역으로 이행했을때에, 과급 영역에서 과급 제한에 의한 슬립제어로 절환될때의 과급 제한의 응답지연에 이해서 슬립제어의 수습성이 악화하는 것을 방지하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은, 비과급 영역에서는 연료 정지 혹은 점화지각에 의해서 슬립을 억제하고 과급 영역에서는 과급 제한에 의해서 슬립을 억제할 경우에, 비과급 영역에서의 연료 차단 혹은 점화지각에 의한 슬립제어중에 가속조작에 의해서 과급 영역으로 이행했을때에 과급 제한에 의한 슬립제어로 절환된것으로는, 과급 제한의 응답지연에 의해서 슬립제어의 수습성이 악화된다고 하는 현상이 있는 것을 발견한것에 의한 것이며, 그 구성을 다음과 같은 것이다.

즉 본 발명에 관한 엔진의 제어장치는, 엔진의 운전상태를 검출하는 운전상태 검출수단과, 이 운전상태검출수단의 출력을 받아, 엔진의 운전상태가 미리 설정된 과급 영역인지 여부의 판정을 행하는 과급 영역판정수단과, 이 과급 영역판정수단의 출력을 받아 과급 영역에 있어서 엔진에의 과급을 행하는 과급수단과, 엔진에 의해서 구동되는 차량의 슬립을 검출하는 슬립검출수단과, 이 슬립검출수단의 출력을 받고, 또 상기 과급 영역판정수단의 출력을 받아서, 과급 영역에서 슬립이 검출되었을때에 엔진토크를 저감해서 슬립을 억제하도록 과급 수단에 의한 과급을 제한하는 과급 제한수단과, 상기 슬립검출수단의 출력을 받고, 또 상기 과급 영역판정수단의 출력을 받아서, 비과급 영역에서 슬립이 검출되었을때에 엔진토크를 저감해서 슬립을 억제하도록 연료공급수단에 의한 연료공급의 정지 및 점화수단에 의한 점화지각의 적어도 한쪽을 실행하는 연료 정지 점화지각수단과, 이 연료정지 점화지각수단의 작동중에 엔진의 운전상태가 비과급 영역으로부터 과급 영역으로 이행했을 때에는 과급 수단에 의한 통상의 과급을 제한하는 동시에 상기 연료정지 점화지각제어수단의 작동을 속행시키는 이행시 연료정지ㆍ점화지각속행수단을 구비한 것을 특징으로 한다.

상기 이행시 연료정지 점화지각속행수단은, 슬립검출수단의 출력을 받아서, 슬립이 수습되었을때에 과급수단에 의한 통상의 과급제한을 해제하는 것으로 하는것이 좋다.

제 1도는 본 발명의 전체구성을 표시한다.

엔진의 운전상태로서 엔진부하등이 검출되고, 예를 들면 엔진부하가 소정치이상이라고 하는 미리 설정된 과급 영역에 있으면, 과급수단에 의해서 엔진으로의 과급이 행하여진다. 그리고, 슬립검출수단에 의해, 예를 들면 차량의 구동륜과 종동륜의 속도차가 소정치이상이라는 판정에 의해서 차량의 슬립이 검출되고, 과급 영역에서 슬립이 검출되었을때에는 과급을 제한하므로서 엔진토크를 저감하는 슬립제어가 실행되고, 비과급 영역에서 슬립이 검출되었을때에는 연료공급의 정지 및 점화시기의 지각의 적어도 한쪽에 의해서 엔진토크를 저감하는 슬립제어가 실행된다. 또, 피과급영역에서 연료공급의 정지등에 의한 슬립제어가 행하여지고 있는 한창인때에 과급영역으로 이행했을 때에는, 과급 영역에서의 통상의 과급이 제한되고, 과급에 의한 슬립제어로 절환되는 일없이 그래도 연료공급의 정지등에 의한 슬립제어가 계속된다. 그리고, 슬립이 수습되었을 때에는 이행시의 상기 제한이 해제되고 통상의 과급이 행하여진다.

이하, 본 발명의 실시예를 도면에 의거해서 설명한다.

제 2도는 본 발명의 일실시예의 시스템도이다. 도면에 있어서, (1)은 V형 6기통 엔진이며, (2)는 마이크로컴퓨터에 의해 구성된 제어유닛, (3)은 상기 엔진(1)에 의해서 구동되는 차량이다.

엔진(1)은 V형을 이루는 좌우의 뱅크가 각각 3기통을 구성하는 것으로서, 각 뱅크에는 각각 기통마다 안쪽으로 흡기통로(4),(5)가 뻗어형성되고, 바깥쪽으로 배기통로(5),(7)이 뻗어형성되어 있다. 그리고, 좌우뱅크사이의 위쪽에는 서지탱크(8)가 배치되고, 각 기통의 흡기통로(4),(5)의 상기 서지탱크가 접속되고, 또, 서지탱크(8)의 입구는 에어클리너(도시생략)로부터 뻗는 상류쪽의 흡기통로(9)에 접속되어 있다.

서지탱크(8)상류쪽의 흡기통로(9)에는, 상류로부터 차례로 공기흐름센서(10), 드로틀밸브(11), 기계식과급기(12) 및 중간냉각기(13)가 배치되어 있다. 또, 공기흐름센서(10)의 상류에는 흡기온센서(14)가 설치되고, 드로틀밸브(11)에는 아이들스위치(15) 및 드로틀포지션센서(16)가 부설되어 있다. 또, 이 상류쪽의 흡기통로(9)에는 기계식과급기(12)를 우회하는 바이패스통로(17)가 형성되고, 이 바이패스통로(17)에 바이패스 제어밸브(이하, ABV라고 함)(18)가 배치되어 있다. 이 ABV(18)의 작동기실은 제 1솔레노이드밸브(19)를 개재해서 부압원(진공펌프등)(20)에 접속되고, 또, 제 2솔레노이드밸브(21)를 개재해서 대기에 개방되어 있다.

각 기통의 흡기통로(4),(5)에는 연료분사밸브(22)가 배치되어 있다. 또, 서지탱크(8)에는 부우스트센서(23)가 설치되어 있다.

엔진(1)의 점화계는, 고전압을 발생시키는 점화코일(24)과, 기통마다 점화플러그(25)(도면에서는 일부만을 표시함)와, 각 점화플러그(25)에 고전압을 배분하는 배전기(26)로 구성되어 있다.

엔진의 배기계는, 기통마다의 상기 배기통로(6),(7)과, 이들 배기통로(6),(7)을 집합하는 각 뱅크의 집합배기통로(27),(28)과, 양 뱅크의 집합배기통로(27),(28)을 하류쪽에서 집합하는 하류쪽배기통로(29)로 구성되고, 각 집합배기통로(27),(28)과 하류쪽배기통로(29)에 각각 촉매(30),(31),(32)가 설치되어 있다.

제어유닛(2)은 각종신호를 받아서 연료분사량ㆍ점화시기, 과급압등의 제어를 행하고, 또, 차량(3)의 슬립발생시에는 연료정지 및 점화지각에 의한 슬립제어를 행한다. 그때문에, 제어유닛(2)에는 배전기(26)로부터 크랭크각센서신호 및 실린더센서신호가 입력되고, 공기흐름센서(10)로부터 흡입공기랑 신호가, 부우스트센서(23)로부터 부우스트압신호가, 아이들스위치(15)로부터 아이들스위치신호가, 드로틀포지션센서(16)로부터 드로틀개방도신호가, 흡기온센서(14)로부터 흡기온도신호가 각각 입력된다. 또, 제어유닛(2)에는, 기타, 엔진수온을 검출하는 수온센서(33)로부터 수온신호가 입력되고, 각 집합배기통로(27),(28)의 촉매상류에 설치된 0₂센서(34),(35)로부터 공연비(空燃比)신호가 입력되고, 대기압센서(36)로부터 대기압신호가 입력된다. 또, 차량(3)의 구동륜(37),(38) 및 종동륜(39),(40)에 부설된 차속센서로부터의 차속신호가 제어유닛(2)에 입력된다.

연료분사량의 제어에서는, 크랭크각센서신호로부터 연산한 엔진회전수와 흡입공기량을 근거로 기본분사량을 설정하여, 그것에 수온, 흡기온도, 대기압등에 의한 보정을 가하고, 또, 공연비 신호에 의거해서 피드백보정을 가해서 연료분사량을 결정한다. 그리고, 연료분사량에 대응한 펄스폭의 분사펄스에 의해서 연료분사밸브(22)를 구동하고 각 기통에의 연료분사를 행한다. 또, 점화시기의 제어에서는, 크랭크각센서신호로부터 연산한 엔진회전수에 따라서 미리 설정된 맵값에 의해서 진각량(進角量)을 결정하고, 그 진각량에 따른 점화펄스를 점화코일(24)에 출력한다. 또, 과급압의 제어에서는, 제 3도에 표시한 바와 같이 엔진부하(부우스트압)에 의해서 미리 과급영역이 설정되어 있다. 즉, 부우스트압이 예를 들면 170mmHg 이상을 과급영역으로하고 그 영역에서는 엔진회전수와 드로틀 개방도의 맵으로부터 목표 과급압을 판독하고, 제 1및 제 2의 솔레노이드밸브(19),(21)을 제어해서 ABV(18)의 리프트량(ABV개방도)을 조정하여 부우스트압(과급압)이 목표 과급압이 되도록 제어한다.

슬립제어에서는, 구동륜(36),(37)과 종동륜(38),(39)의 속도차가 소정치이상인때에 슬립발생으로 판정하고, 슬립이 과급 영역에서 발생했을 때에는, 슬릿레벨에 따라서 과급압을 저감하도록 솔레노이드밸브(19),(21)의 제어에 의해서 ABV(18)를 개방하고, 슬릿이 비과급 영역에서 발생했을때에는, 슬립레벨에 따라서 일부 기통의 연료공급을 정지하는 동시에 점화시기를 지각시킨다.

또, 예를 들면 과급 영역으로부터 비과급 영역으로 들어간 곳에서 슬립이 발생하고, 운전자가 가속조작을 하므로서 슬립이 수습되지 않은 그대로 제 3도에 화살표시로 표시한 바와 같이 재차 과급 영역으로 이행했을때에는, 과급 영역으로 들어가도 과급을 행하지 않고, 비과급 영역에서 개시된 연료정지 및 점화지각에 의한 슬립제어를 그대로 속행하고, 슬립이 수습된 곳에서 통상의 과급 제어를 행한다.

제 4도는 상기 실시예의 슬립제어를 실행하는 순서도이다. 이 플로우는, S1 ~ S7의 각 스탭으로 이루어지고, 스타트하면, 먼저 S1에서 엔진회전수, 드로틀개방도, 부우스트압, 구동륜차속신호, 종동륜차속신호등의 각종 신호를 판독해 넣는다.그리고, S2에서 구동륜과 종동륜의 속도차에 의해서 슬립이 발생하고 있는지 여부를 판정한다.

S2에서 슬립발생으로 판정했을때에는, S3으로 진행하고, 부우스트압에 의해서 과급영역인지 여부를 판정한다. 그리고, 과급영역이라고 할때에는, S4로 진행한다.

S4에서는, 과급영역으로의 이행이, 그 앞의 비과급 영역에서 연료정지(F/C)및 점화지각(Ig 리타드)에 의한 슬립제어를 한창 행하고 있는 때의 이행이었는지 어떤지의 판정을 행한다.

S4의 판정에서, 과급영역으로의 이행이 F/C,Ig 리타드중이 아니였다고 할때에는, S5로 진행하고, 과급 영역에 있어서의 통상의 슬립제어, 즉, 슬립레벨에 따른 ABV의 제어에 의한 과급 제한을 실행하고, 연료제어 및 점화제어는 운전상태에 따른 통상의 제어를 행한다.

또, S4에서 과급 영역으로의 이행이 F/C, Ig 리타드중이었다고 하는 경우에는, S6으로 진행하여, ABV를 완전개방으로해서 과급을 제한하고, F/C, Ig 리타드에 의한 슬립제어를 행한다.

또, S3의 판정에서, 비과급 영역이라고 할때에는, 그대로 S6으로 진행하여, ABV는 완전개방으로 하고, F/C, Ig 리타드에 의한 슬립제어를 행한다.

또, S2의 판정에서 슬립이 발생하고 있지않은, 혹은 슬립이 수습되었다고 할때에는, S7로 진행하여, 운전상태에 따라서 통상의 ABV제어를 행하고, 연료제어 및 점화제어도 운전상태에 따른 통상의 제어를 행한다.

제 5도는 과급제어의 순서를 표시한다. 이 순서는 P1 ~ P3의 각 스텝으로 이루어지고, 스타트하면, P1에서 드로틀개방도(TVO), 엔진회전수(Ne)라고하는 각종신호를 판독한다. 그리고,P2 에서 TVO와 Ne의 함수로서 설정된 목표과급압(P)을 판독한다. 그리고, 이 목표과급압이 되도록 ABV의 솔레노이드밸브에 제어신호를 출력한다.

또한, 상기 실시예에 있어서는, 비과급 영역의 슬립제어를 연료정지와 점화지각의 양쪽에서 행하는 것을 설명하였으나, 연료정지 혹은 점화지각의 어느한쪽에 의해서 슬립제어를 행하는 것도 가능하다. 또, 상기 실시예의 엔진은 기계식과급기를 구비한 것이나, 본 발명은 기계식과급기이외의 과급수단을 구비한 엔진에 대해서도 적용할 수 있다.

본 발명은 이상과 같이 구성되어있으므로, 비과급 영역에서 연료정지나 점화지각에 의해서 응답성이 좋은 슬립제어를 행할 수 있는 동시에, 과급 영역에서는 과급제한에 의한 슬립제어로 절환하므로서 사후 연소에 의한 배기온도의 상승을 방지할 수 있고, 또 연료정지 혹은 점화지각에 의한 슬립제어중에 가속조작에 의해서 과급 영역으로 이행했을때에, 과급 제한에 의한 슬립제어로 절환되는 경우와 같은 응답지연에 의한 슬립수습성의 악화를 방지할 수 있다.

Claims (2)

1. 엔진의 운전상태를 검출하는 운전상태검출수단과, 이 운전상태검출수단의 출력을 받아, 엔진의 운전상태가 미리 설정된 과급 영역인지 어떤지의 판정을 행하는 과급 영역판정수단과, 이 과급 영역판정수단의 출력을 받아 과급 영역에 있어서 엔진에의 과급을 행하는 과급 수단과, 엔진에 의해서 구동되는 차량의 슬립을 검출하는 슬립검출수단과, 이 슬립검출수단의 출력을 받고, 또 상기 과급 영역판정수단의 출력을 받아서, 과급 영역에서 슬립이 검출되었을때에 엔진토크를 저감해서 슬립을 억제하도록 상기 과급 수단에 의한 과급을 제한하는 과급 제한수단과, 상기 슬립검출수단의 출력을 받고, 또 상기 과급 영역판정수단의 출력을 받아서, 비과급 영역에서 슬립이 검출되었을때에 엔진토크를 저감해서 슬립을 억제하도록 연료공급수단에 의한 연료공급의 정지 및 점화수단에 의한 점화지각의 적어도 한쪽을 실행하는 연료정지 점화지각수단과, 이 연료정지ㆍ점화지각수단의 작동중에 엔진의 운동상태가 비과급 영역으로부터 과급 영역으로 이행했을때에는 상기 과급 수단에 의한 통상의 과급을 제한하는 동시에 상기 연료정지ㆍ점화지각제어수단의 작동을 속행시키는 이행시 연료정지ㆍ점화지각속행수단을 구비한 것을 특징으로 하는 엔진의 제어장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 이행시 연료정지ㆍ점화지각속행수단은, 상기 슬립검출수단의 출력을 받아서, 슬립이 수습되었을때에 상기 과급수단에 의한 통상의 과급의 제한을 해제하는 것으로 한것을 특징으로 하는 엔진의 제어장치.