KR100300747B1 - 스텝모터방식아이들회전속도제어시스템의이상유무판단방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 스텝 모터 방식 아이들 회전 속도 제어 시스템이 이상 판단 방법에 관한 것이다.

상세하게는 아이들 상태에서 실제 엔진 회전수가 목표 회전수로 추종제어될 수 있도록 스텝 모터를 제어한 후, 이때의 제어 스텝수와 ECU가 추정하는 스텝수가 일치하는지 판단하여 일치하면 시스템 정상으로 판단하고, 일치하지 않으면 시스템 이상으로 판단하여 램프를 "온" 시켜 운전자에게 경고함으로써 시스템의 신뢰성을 향상시킨 것이다.

Description

스텝 모터 방식 아이들 회전 속도 제어 시스템의 이상 유무 판단 방법

본 발명은 스텝 모터 방식의 아이들 회전 속도 제어 시스템의 이상 유무파단 방법에 관한 것으로서, 상세하게는 ECU(Electronic Control Unit)에서 추정된 제어 스텝과 실제 스텝 모터(step motor)의 스텝 위치를 비교함으로써 시스테의 이상 유무를 판단하는 것이다.

일반적으로 가솔린 엔진에 있어서의 운전자가 액셀러레이터 페달을 밟아 스로틀 밸브를 조작하여 엔진에 흡입하는 공기량을 조절하는 아이들 회전 속도 제어(idle speed control)에 의해 출력을 제어하고 있다.

정차중 등의 제어 저속 회전시(아이들링)에는 스로틀 밸브(throttle valve)는 전폐(全閉) 상태에 있기 때문에 밸브 보디(valve body)와의 틈 또는 스로틀 밸브를 바이패스(bypass)하는 아이들 어저스트(idle adjust) 통로를 지나서 공기가 공급된다.

도 1은 일반적인 아이들 회전 속도 제어 시스템을 나타낸 것이다.

아이들 회전 속도의 제어 방법은 바이패스 통로에 설치된 아이들 속도 제어 밸브(idle speed control valve : 10)는 엔진 ECU의 지시에 따라 스로틀 밸브(30)가 닫혀 있는 기간 중에 공기가 통과하는 통로 면적을 연속적으로 변화시켜 필요한 양만큼 공기를 실린더에 공급하는 것이다.

아이들 속도 제어 밸브(10)는 스텝 모터 방식과 리니어 솔레노이드 방식이 있는데 본 발명은 스텝 모터 방식에 관한 것이다. 아이들 속도 제어 밸브(10) 제어는 엔진의 냉각수온, 에어컨디셔너의 컴프레서 작동 상태, 자동 변속기의 조작 신호, 배터리의 전압 상태에 따라 정해진 목표 회전수와 현재의 엔진 회전수를 비교하여 그 차이에 따라 제어량을 정하여 액추에이터로 출력하므올써 이루어지는데 이는 목표 회전수에 도달할 때까지 실행된다.

운전자가 액셀러레이터 페달을 조작하고 있을 때 제어를 하면 메인의 스로틀 밸브에 의한 공연비 제어도 간섭받기 때문에 스로틀 밸브 전폐 신호와 차속 신호에 의해서 "아이들 상태"라는 것이 검출될 때만 아이들 제어를 한다.

이러한 스텝 모터에 의해 아이들 회전 속도를 제어하는 시스템은 ECU의 제어 스텝 수와 실제 스텝 모터의 스텝수가 다른 경우 아이들 상태의 공기량 제어에 문제가 발생하고, 이로 인해 아이들 회전이 저하되면 회전이 불안정하게 되고 불쾌한 진동이 발생하거나 발진시에 엔진 스톨(engine stall)을 일으키기도 하는 등의 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제저을 해결하기 위한 것으로서, 스텝 모터를 이용한 아이들 제어 시스템의 이상 유무파단 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

이를 위해 본 발명은 ECU에서 추정된 제어 스텝수와 실제 스텝 모터의 스텝수를 비교함으로써 시스템의 이상 유무를 판단하는 것을 특징으로 한다.

제1도는 일반적인 아이들 회전 속도 제어 시스템의 블록 구성도.

제2도는 본 발명의 구현을 위한 아이들 회전 속도 제어 시스테의 블록 구성도.

제3도는 본 발명이 실시예에 따른 제어 흐름도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 아이들 속도 제어 밸브 20 : 스로틀 보디

30 : 스로틀 밸브 40 : 스텝 모터

50 : ECU 60 : 램프

이하 첨부도면을 참조로 본 발명의 실시에에 따른 스텝 모터 방식 아이들 회전 속도 제어 시스템의 이상 유무 판단 방법에 대해 설명한다.

도 2는 본 발명의 구현을 위한 시스템의 블록 구성도로서, 시스템의 이상으로 판단되는 경우 이를 운전자에게 알리기 위한 램프(60)를 구비하고 있다.

ECU(50)는 도 3의 제어 흐름도에 나타낸 과정들을 수행함으로써 아이들 회전 속도 제어 시스템의 이상 유무를 판단하여 이상 판단시 사용자에게 경고하게 되다.

즉, 도시되지 않은 스로틀 밸브 센서와 차속 센서로부터 입력되는 신호로부터 현재 엔진이 아이들 상태인지를 판단하여(S1), 아이들 상태가 아니면 시스템 이상 유무 판단을 종료하고, 아이들 상태이면 실제 엔진 회전수(rpm)와 목표 회전수를 비교하여(S2), 실제 엔진 회전수가 목표 회전수로 추종 제어될 수 있도록 스텝 모터(40)를 제어함으로써 아이들 속도 제어 밸브(10)를 제어한다.

한편 ECU(50)에는 소정의 RPM에서 각종 부하 온/오프 상태를 고려하고 엔진간의 변이를 고려하여 추정된 스텝수(ECU가 추정하는 스텝수)가 저장된다. 만약 목표 회전수를 추종 제어하도록 출력하는 제어 스텝수(ECU 제어 스텝수)가 미리 저장되어 있는 목표 회전수에서의 추정 스텝수(ECU가 추정하는 스텝수)와 일치하면 ECU(50)는 시스템이 정상상태인 것으로 판단(S5 단계)한다.

그러나 시스템 이상 또는 스텝 모터(40)의 이상으로 ECU(50)가 추정하는 스텝수와 ECU 제어 스텝수가 일치하지 않으면, 목표 회전수 추종이 완료된 후 흡입 공기량은 동일하나 ECU(50)의 제어 스텝수는 재시동 등의 경우로 인해 시도될 때마다 상기 정상 시스템의 스텝수와는 소정치 이상 차이가 나므로 이 경우 시스템 이상으로 판단하고 운전자에게 경고하기 위하여 램프(60)를 "온" 시킨다(S6단계).

상술한 바와 같이 본 발명은 ECU의 제어 스텝수와 소정 회전수에서 추정된 스텝수를 비교하여 아이들 회전 속도 제어 시스테의 이상 유무를 판단하여 이를 운전자에게 알려줌으로써 시스템의 신뢰성을 향상시키는 효과가 있다.

본 발명은 특허청구의 범위에 기재되어 있는 바와 같이 스텝 모터 방식의 아이들 회전 속도 제어 시스템의 이상 유무 판단 방법의 일실시예에 관해서만 설명하였으나, 이에 한정되지 아니하며 당업자라면 본 발명의 기술적사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하 응용과 변형이 가능할 것이다.

Claims (1)

1. 스로틀 밸브 센서와 차속 센서로부터 입력되는 신호로부터 현재 엔진이 아이들 상태인지를 판단하는 과정과;

   상기 판단 결과 아이들 상태이면 실제 엔진 회전수(rpm)와 목표 회전수를 비교하는 과정과;

   상기 비교 결과 실제 엔진 회전수와 목표 회전수가 일치하지 않은 경우 실제 엔진 회전수가 목표 회전수로 추종 제어될 수 있도록 스텝 모터를 제어하고, 일치하면 목표 회전수 추종을 위해 제어한 전자 제어 유닛(ECU)의 제어 스텝수와 상기 목표 회전수에서 적어도 부하 온/오프 상태 및 엔진간 변이를 고려하여 추정된 스텝수가 일치하는지 판단하는 과정과;

   상기 판단 결과 일치하면 시스템 정상으로 판단하고, 일치하지 않으면 시스템 이상으로 판단하여 운전자에게 경고하기 위해 램프를 "온" 시키는 과정을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 스텝 모터 방식의 아이들 회전 속도 제어 시스템의 이상 유무 판단 방법.