KR100349859B1 - 차량용 디젤 엔진 제어 방법 - Google Patents

Abstract

디젤 엔진 장착 차량에서 기어 변속시 가속페달 개도 0%일 때, 엔진 회전수를 저 아이들 상태로 진행되는 것을 방지할 목적으로;

주행중인 차량에서 검출된 차속, 엔진 회전수, 클러치 페달 동작, 브레이크 페달 동작 및 냉각수 온도를 판독한 후, 기어비, 목표 엔진 회전수 및 목표 연료 분사량을 산출한 후, 운전자의 기어 변속 의지 조건을 판단하여, 상기 기어 변속 의지 조건을 만족하면, 목표 연료 분사량에 해당하는 소정의 연료 분사 제어 신호를 출력하고, 상기 기어 변속 의지 조건을 만족하지 않으면, 기본 아이들 연료 분사량 제어 신호를 출력함으로써, 기어 변속시 발생하는 쇼크를 방지 할 수 있다.

Description

차량용 디젤 엔진 제어 방법{METHODE FOR CONTROLLING DIESEL ENGINE FOR VEHICLES}

본 발명은 차량용 디젤 엔진 제어 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 디젤 엔진에서 기어 변속시 발생되는 쇼크를 최소화하기 위한 차량용 디젤 엔진 제어 방법에 관한 것이다.

일반적으로 디젤 엔진(Diesel Engine)은 열에너지를 기계적 에너지로 바꾸는 엔진 주요부의 구조가 가솔린 엔진과 큰 차이는 없지만 연료의 공급과 연소 과정이 다르다. 흡입 행정에서 공기만을 흡입하여 고압축비(15 ∼ 22 : 1)로 압축하면 500 ∼ 600℃의 높은 압축열이 발생되며, 이 때 분사 노즐을 통하여 연료를 분사하면 압축 착화(자기 착화)되는 엔진이다.

따라서 분사 펌프와 분사 노즐 등으로 구성된 연료 분사 장치가 필요하게 되며, 연료는 자기 착화성이 우수한 경우를 사용한다.

디젤 엔진의 연료 장치는 연료 탱크, 연료 파이프, 공급 펌프, 연료 여과기, 분사 펌프, 고압 파이프, 분사 노즐 등으로 구성되어 있어서, 연료는 연료 탱크에서 연료 파이프, 연료 공급 펌프, 연료 여과기, 분사 펌프, 고압 파이프를 걸쳐 분사 노즐로 공급된다.

분사 펌프는 엔진의 크랭크 샤프트에 의하여 구동되어 저압의 연료를 고압으로 변환시켜 실린더 헤드에 설치된 분사 노즐을 통하여 알맞은 시기에 소정의 압력으로 연소실에 분사한다.

연료를 분사할 때 시간적인 조건으로는 분사 시기, 분사기간, 분사량 및 분사 상태 즉, 연소실 내에서 분무의 도달 거리 또는 관통력, 분포 상태, 무화 정도등은 연소실의 형상과 함께 연소 상태를 결정하는 중요한 요인이 된다.

따라서 분사 펌프에 조속기와 타이머를 설치하여 분사량과 분사 시기를 변환시키도록 하였다.

상기한 분사량과 분사 시기는 기계적인 방식과 가솔린 엔진에서 처럼 마이컴을 이용한 전자 제어 방식이 있으며, 근래에는 기계적인 방식을 사용하기보다는 전자 제어 방식을 주로 사용하고 있다.

그러나, 상기한 전자 제어 방식의 디젤 엔진에서 기어 변속시 가속페달 개도가 0%가 됨에 따라 엔진 회전수가 떨어지다가 변속 기어 취합시 기어비와 차속이 급변하는 문제점을 내포하고 있으며, 더욱이 기어 변속시 변속 시기를 놓칠 경우, 쇼크가 발생하는 문제점을 내포하고 있다.

따라서, 상기한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 디젤 엔진 장착 차량에서 기어 변속시 가속페달 개도 0%일 때, 엔진 회전수를 저 아이들 상태로 진행되는 것을 방지하기 위한 차량용 디젤 엔진 제어 방법을 제공하기 위한 것이다.

도1은 본 발명에 적용되는 차량용 디젤 엔진 제어 장치 구성 블록도.

도2는 본 발명에 따른 차량용 디젤 엔진 제어 방법 동작 순서도이다.

이를 실현하기 위한 본 발명의 차량용 디젤 엔진 제어 방법은, (a) 주행중 운전자의 조작 상태에 따라 엔진의 주행 상태가 가변되는 디젤 엔진을 장착한 차량에서 차속(No), 엔진 회전수(Ne), 클러치 페달 동작, 브레이크 페달 동작 및 냉각수 온도의 검출값을 판독하는 단계와; (b) 상기 단계 (a)에서 검출된 차속과 엔진 회전수에 의해 기 설정된 프로그램에 의해 메모리에 맵값으로 저장된 변속단 맵에서 변속단을 설정한 후, 기어비를 산출하는 단계와; (c) 상기 단계 (c)에서 기어비가 산출되면, 기 설정된 프로그램에 의해 메모리에 저장되어 있는 기어비에 따른 목표 엔진 회전수를 산출하는 단계와; (d) 상기 단계 (a)에서 검출된 냉각수 온도와 설정된 목표 엔진 회전수에 의해 기 설정된 프로그램에 의해 메모리에 맵값으로 저장된 목표 연료 분사량을 산출하는 단계와; (e) 상기 단계 (a)에서 검출된 클러치 페달 동작과 브레이크 페달 동작에 의해 기어 변속 의지를 판단하기 위해 클러치 페달 동작 온, 브레이크 페달 동작 오프, 및 실 엔진 회전수(Ne) > 아이들시 엔진 회전수 + 목표 엔진 회전수 인 기어 변속 의지 조건을 모두 만족하는 가를 판단하는 단계와; (f) 상기 단계 (e)에서 상기 기어 변속 의지 조건을 만족하면 기어 변속시 엔진 회전수가 저 아이들시의 엔진 회전수가 되지 않도록 상기 단계 (d)에서 산출한 목표 연료 분사량에 해당하는 소정의 연료 분사 제어 신호를 출력하지만, 상기 단계 (e)에서 상기 기어 변속 의지 조건을 만족하지 않으면 기 설정된 프로그램에 의해 메모리에 저장된 기본 아이들 연료 분사량에 해당하는 소정의 연료 분사 제어 신호를 출력하는 단계;를 포함하는 것을 그 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 차량용 디젤 엔진 제어 방법을 상세히 설명한다.

도1은 본 발명에 적용되는 차량용 디젤 엔진 제어 장치 구성 블록도로서, 차량의 주행 상태에 따라 가변되는 차속(No)(11), 엔진 회전수(Ne)(12), 클러치 페달 동작(13), 브레이크 페달 동작(14) 및 냉각수 온도(15)를 검출하는 차량 주행 상태 검출 수단과(10); 상기 차량 주행 상태 검출 수단(10)에서 검출된 차량 주행 상태 신호를 받아 기어비, 목표 엔진 회전수 및 목표 연료 분사량을 산출한 후, 운전자의 기어 변속 의지 조건을 판단하여, 상기 기어 변속 의지 조건을 만족하면, 목표 연료 분사량에 해당하는 소정의 연료 분사 제어 신호를 출력하고, 상기 기어 변속의지 조건을 만족하지 않으면, 기본 아이들 연료 분사량 제어 신호를 출력하는 제어 수단(20)과; 상기 제어 수단(20)에서 출력되는 제어 신호에 의해 구동되어 연료 분사량을 조절하는 인젝터(30)로 이루어져 있다.

상기 구성으로 이루어지는 차량용 디젤 엔진 제어 방법을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 차량용 디젤 엔진 제어 방법 동작 순서도이다.

운전자의 조작 상태에 따라 엔진의 주행 상태가 가변되는 디젤 엔진을 장착한 차량에서, 상기 엔진을 기 설정된 프로그램에 의해 제어하는 제어 수단(20)은 차량 주행 상태 감지 수단(10)으로 소정의 제어 신호를 출력한다.

이에 차량 주행 상태 감지 수단(10)은 차속(No) 검출부(11), 엔진 회전수(Ne) 검출부(12) 및 클러치 동작 검출부(13), 브레이크 페달 동작 검출부(14) 및 냉각수 온도 검출부(15)로부터 차속, 엔진 회전수, 클러치 동작, 브레이크 동작 및 냉각수 온도를 검출한 후, 상기 검출값을 제어 수단(20)으로 전송한다.

따라서, 제어 수단(20)은 상기 차량 주행 상태 검출 수단(10)으로부터 입력되는 차속(No), 엔진 회전수(Ne), 클러치 페달 동작, 브레이크 페달 및 냉각수 온도 검출값을 인가받아 판독하여(S100), 기어비를 산출한다(S110).

상기에서 기어비는 검출된 차속과 엔진 회전수에 의해 기 설정된 프로그램에 의해 메모리에 맵값으로 저장된 변속단 맵에서 변속단을 설정한 후, 수학식 1에 의해 산출한다.

상기에서 리어 액슬 회전수는 변속단에 의해 결정된다.

상기에서 기어비가 산출되면, 제어수단(20)은 기 설정된 프로그램에 의해 메모리에 저장되어 있는 기어비에 따른 목표 엔진 회전수를 설정하고(S120), 검출된 냉각수 온도와 상기에서 설정된 목표 엔진 회전수에 의해 기 설정된 프로그램에 의해 메모리에 맵값으로 저장된 목표 연료 분사량을 산출한다(S130).

이후, 제어수단(20)은 검출된 클러치 페달 동작과 브레이크 페달 동작에 의해 기어 변속 의지를 판단하기 위해 기어 변속 의지 조건을 만족하는 가를 판단한다(S140).

상기에서 기어 변속 의지 조건은, 클러치 페달 동작 온 브레이크 페달 동작 오프 실 엔진 회전수(Ne) > 아이들시 엔진 회전수 + 목표 엔진 회전수 인 조건으로서 상기 조건을 모두 만족해야 한다.

상기에서 기어 변속 의지 조건을 만족하는 경우, 제어수단(20)은 운전자가 기어 변속 의지 있는 것으로 판단하여 기어 변속시 엔진 회전수가 저 아이들시의 엔진 회전수(예:500rpm)가 되지 않도록 상기(S130)에서 산출한 목표 연료 분사량에 해당하는 소정의 연료 분사 제어 신호를 인젝터(30)로 출력하고 메인 루틴으로 리턴 한다(S150).

하지만, 상기에서 기어 변속 의지 조건을 만족하지 않으면, 제어수단(20)은 기 설정된 프로그램에 의해 메모리에 저장된 기본 아이들에 해당하는 연료 분사량에 해당하는 소정의 연료 분사 제어 신호를 인젝터(30)로 출력하고, 메인 루틴으로 리턴 한다(S160).

인젝터(30)는 상기 제어수단(20)에서 출력되는 소정의 연료 분사 제어 신호에 의해 구동되어 엔진으로 공급되는 연료량을 조절한다.

이로써, 변속시 발생되는 쇼크를 방지할 수 있다.

이상에서와 같이 본 발명에 따른 차량용 디젤 엔진 제어 방법은, 디젤 엔진 장착 차량에서 기어 변속시 가속페달 개도 0%일 때, 엔진 회전수를 저 아이들 상태로 진행되는 것을 방지하여, 기어 변속시 발생하는 쇼크를 방지 할 수 있다.

Claims (7)

1. (정정)(a) 주행중 운전자의 조작 상태에 따라 엔진의 주행 상태가 가변되는 디젤 엔진을 장착한 차량에서 차속(No), 엔진 회전수(Ne), 클러치 페달 동작, 브레이크 페달 동작 및 냉각수 온도의 검출값을 판독하는 단계와;

   (b) 상기 단계 (a)에서 검출된 차속과 엔진 회전수에 의해 기 설정된 프로그램에 의해 메모리에 맵값으로 저장된 변속단 맵에서 변속단을 설정한 후, 기어비를 산출하는 단계와;

   (c) 상기 단계 (c)에서 기어비가 산출되면, 기 설정된 프로그램에 의해 메모리에 저장되어 있는 기어비에 따른 목표 엔진 회전수를 산출하는 단계와;

   (d) 상기 단계 (a)에서 검출된 냉각수 온도와 설정된 목표 엔진 회전수에 의해 기 설정된 프로그램에 의해 메모리에 맵값으로 저장된 목표 연료 분사량을 산출하는 단계와;

   (e) 상기 단계 (a)에서 검출된 클러치 페달 동작과 브레이크 페달 동작에 의해 기어 변속 의지를 판단하기 위해 클러치 페달 동작 온, 브레이크 페달 동작 오프, 및 실 엔진 회전수(Ne) > 아이들시 엔진 회전수 + 목표 엔진 회전수 인 기어 변속 의지 조건을 모두 만족하는 가를 판단하는 단계와;

   (f) 상기 단계 (e)에서 상기 기어 변속 의지 조건을 만족하면 기어 변속시 엔진 회전수가 저 아이들시의 엔진 회전수가 되지 않도록 상기 단계 (d)에서 산출한 목표 연료 분사량에 해당하는 소정의 연료 분사 제어 신호를 출력하지만, 상기 단계 (e)에서 상기 기어 변속 의지 조건을 만족하지 않으면 기 설정된 프로그램에 의해 메모리에 저장된 기본 아이들 연료 분사량에 해당하는 소정의 연료 분사 제어 신호를 출력하는 단계;를 포함하는것을 특징으로 하는 차량용 디젤 엔진 제어 방법.
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