KR100353991B1 - 차량용 디젤 엔진 제어 방법 - Google Patents

차량용 디젤 엔진 제어 방법 Download PDF

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Abstract

차속 센서 탈거 없이도 내리막길 주행중 검출되는 차속에 의해 주행 제한 차속을 운전자 주행 의지에 맞게 변경하여 주행 차속을 증가시켜, 연속된 언덕길 주행시 내리막길 주행 탄력으로 차량 주행속도를 유지시킬 목적으로;
차량 주행중 내리막길 주행 여부를 판단하는 단계와; 상기 단계에서 내리막길 주행이 판단되면, 소정의 연료 공급 차단 신호를 출력한 다음, 제한 차속 대 주행 차속의 차이 값을 산출하고, 아밍 차속을 소정의 제 1설정값으로 설정한 후, 아밍 차이 값을 산출하는 단계와; 상기 단계에서 산출된 아밍 차이값이 0보다 큰가를 비교 판단하여, 아밍 차이값이 0보다 크면, 이네이블 차속을 소정의 제 2설정값으로 설정하고, 상기 아밍 차이값이 0보다 작으면, 상기 이네이블 차속을 0으로 설정하는 단계와; 상기 단계에서 이네이블 차속이 설정되면, 상기 설정된 이네이블 차속을 제한 차속 대 주행 차속의 차이값으로 감산 연산하여 이네이블 차이값을 산출하고, 상기 이네이블 차이값이 0보다 큰가를 비교 판단하는 단계와; 상기 단계에서 이네이블 차이값이 0보다 크면, 오프 셋 차속을 소정의 제3 설정값으로 설정하고, 상기 이네이블 차이값이 0보다 작으면, 상기 오프 셋 차속을 0으로 설정한 다음, 가속페달 개도가 임의의 제4 설정 기준값 이상으로 가변되었는가를 판단하는 단계와; 상기 단계에서 가속페달 개도가 임의의 제4 설정 기준값 이상으로 가변된 경우, 기설정된 주행 제한 차속에 상기 설정된 오프 셋 차속을 가산하여 새로운 제한 차속을 산출하는 단계와; 상기 단계에서 산출된 새로운 제한 차속과 주행 차속을 비교 판단하여 주행 차속이 새로운 제한 차속보다 보다 작다고 판단되면, 연료 공급 제어 신호를 출력하고, 상기 주행 차속이 상기 산출된 새로운 제한 차속보다 큰 경우, 연료 공급 차단 제어 신호를 출력하는 단계로 이루어져 있어, 내리막길 주행 탄력을 이용하여 오르막길 주행시 운전자가 의도하는 주행 차속을 유지할 수 있다.

Description

차량용 디젤 엔진 제어 방법{METHOD FOR CONTROLLING DIESEL ENGINE FOR VEHICLES}
본 발명은 디젤 엔진 차량에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 내리막길 주행시 속도 제한 차속 이상으로 주행할 경우, 주행 차속에 의해 내리막길을 판단하여 속도 제한 차속을 임의로 변경하여 연료 분사량을 제어하기 위한 디젤 엔진의 차속 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 분사하면압축 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 있으며, 더욱 정밀한 분사량과 분사 시기 제어를 위한 연구 개발이 활발히 이루어지고 있다.
상기한 디젤 엔진은 주행시 큰 힘을 필요로 하는 버스 및 화물차에 주로 장착되어 있다.
특히, 대형 버스나 대형 화물차의 경우, 주행 안전성을 위해 종래에는 속도 제한 장치를 설치하여 차량 주행속도가 법적 주행속도를 넘지 못하도록 속도 제한을 하고 있다.
즉, 평지 및 내리막길에서 주행시 탄력에 의해 차량 주행속도가 법적 속도 제한 차속을 넘을 경우, 가속페달을 밟아도 엔진으로 공급되는 연료를 차단시켜 상기 법적 제한 차속을 유지하도록 하였다.
따라서, 상기한 디젤 엔진을 기계적으로 제어하는 차량에서는 운전자가 임의적으로 속도 제한 해지하여 주행함에 따라, 상기 디젤 엔진을 전자적으로 제어하는 차량을 운전하는 운전자들도 속도 제한을 해지하기 위해 차속 센서를 탈거한 후 주행을 하고 있다.
그러나, 상기한 디젤 엔진을 전자적으로 제어하는 차량에서 차속 센서를 탈거할 경우, 속도 제한은 임의적으로 해제할 수 있으나, 주행중 오토 크루즈 종래의 기계식 엔진 제어를 차량에서는 차량 운전자들이 임의적으로 속도 제한을 해지한 후, 주행함과 같이, 전자 제어 차량에서도 운전자가 속도 제한을 해제하기 위해 차속 센서를 탈거할 경우, 오토 크루즈 등 차속 관련 제어가 모두 해제되는 문제점을 내포하고 있다.
따라서, 상기한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 차속 센서 탈거 없이도 내리막길 주행중 검출되는 차속에 의해 주행 제한 차속을 운전자 주행 의지에 맞게 변경하여 주행 차속을 증가시켜, 연속된 언덕길 주행시 내리막길 주행 탄력으로 차량 주행속도를 유지시킬 수 있는 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 순서도.
도3은 본 발명에 적용되는 내리막길 주행 변화에 따른 제한 차속 및 연료 공급 변화 그래프이다.
이를 실현하기 위한 본 발명은, 차량 주행중 내리막길 주행 여부를 판단하는 단계와; 상기 단계에서 내리막길 주행이 판단되면, 소정의 연료 공급 차단 신호를 출력한 다음, 제한 차속 대 주행 차속의 차이값을 산출하고, 아밍 차속을 소정의 제 1설정값으로 설정한 후, 아밍 차이값을 산출하는 단계와; 상기 단계에서 산출된 아밍 차이값이 0보다 큰가를 비교 판단하여, 아밍 차이값이 0보다 크면, 이네이블 차속을 소정의 제 2설정값으로 설정하고, 상기 아밍 차이값이 0보다 작으면, 상기 이네이블 차속을 0으로 설정하는 단계와; 상기 단계에서 이네이블 차속이 설정되면, 상기 설정된 이네이블 차속을 제한 차속 대 주행 차속의 차이값으로 감산 연산하여 이네이블 차이값을 산출하고, 상기 이네이블 차이값이 0보다 큰가를 비교 판단하는 단계와; 상기 단계에서 이네이블 차이값이 0보다 크면, 오프 셋 차속을 소정의 제3 설정값으로 설정하고, 상기 이네이블 차이값이 0보다 작으면, 상기 오프 셋 차속을 0으로 설정한 다음, 가속페달 개도가 임의의 제4 설정 기준값 이상으로 가변되었는가를 판단하는 단계와; 상기 단계에서 가속페달 개도가 임의의 제4 설정 기준값 이상으로 가변된 경우, 기설정된 주행 제한 차속에 상기 설정된 오프 셋 차속을 가산하여 새로운 제한 차속을 산출하는 단계와; 상기 단계에서 산출된 새로운 제한 차속과 주행 차속을 비교 판단하여 주행 차속이 새로운 제한 차속보다 보다 작다고 판단되면, 연료 공급 제어 신호를 출력하고, 상기 주행 차속이 상기 산출된 새로운 제한 차속보다 큰 경우, 연료 공급 차단 제어 신호를 출력하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이하, 상기의 목적을 실현할 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 차량용 디젤 엔진 제어 방법을 예를 들어 상세히 설명한다.
도1은 본 발명에 적용되는 차량용 디젤 엔진 제어 장치 구성 블록도로서, 차량의 주행 상태에 따라 가변되는 차속(11) 및 가속페달 개도(12)를 검출하는 차량 주행 상태 검출 수단과(10); 상기 차량 주행 상태 검출 수단(10)에서 검출된 차량 주행 상태 신호를 받아 주행중인 차량의 차속 및 가속페달 개도를 검출하여 주행중 차속을 검출하여 상기 검출된 차속과 제한 차속을 비교 판단하여, 주행 차속이 제한 차속을 넘은 경우, 연료 공급 차단 신호를 출력한 다음, 상기 검출된 차속에 의해 내리막길을 판단하여, 상기 내리막길이 판단되면, 검출 차속에 의해 내리막길 종료를 판단하고, 상기에서 내리막길이 판단되면, 오프 셋 차속을 설정하고, 가속페달 개도량이 임의의 제 3설정 값 이상으로 가변되었는가를 판단하여, 상기 가속페달 개도량이 임의의 제3 설정 값 이상으로 가변됨이 판단되면, 기설정된 제한 차속에 상기 설정된 오프 셋 차속을 가산하여 새로운 제한 차속을 산출한 다음, 주행 차속이 상기 산출된 새로운 제한 차속보다 작은가를 판단하여 상기 주행 차속이 상기 산출된 새로운 제한 차속보다 작은 경우, 연료 공급 제어 신호를 출력하고, 상기 주행 차속이 상기 산출된 새로운 제한 차속보다 큰 경우, 연료 공급 차단 제어 신호를 출력하는 제어수단(20)과; 상기 제어수단(20)에서 출력되는 제어 신호에 의해 구동되어 연료를 공급 및 차단하는 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 순서도이고, 도 3은 본 발명에 적용되는 내리막길 주행 변화에 따른 제한 차속 및 연료 공급 변화 그래프이다.
운전자의 조작 상태에 따라 엔진의 주행 상태가 가변되는 디젤 엔진을 장착한 차량에서, 상기 엔진을 기설정된 프로그램에 의해 제어하는 제어수단(20)은 차량 주행 상태 감지 수단(10)으로 소정의 제어 신호를 출력한다(S100).
이에 차량 주행 상태 감지 수단(10)은 차속 검출부(11) 및 가속페달 개도 검출부(12)로부터 차속 및 가속페달 개도를 검출한 후, 상기 검출값을 제어 수단(20)으로 전송한다.
따라서, 제어 수단(20)은 상기 차량 주행 상태 검출 수단(10)으로부터 입력되는 차속 및 가속페달 개도의 검출값을 인가 받아 판독하여 주행 차속이 기프로그램에 의해 메모리에 저장되어 있는 제한 차속보다 큰가를 비교 판단한다(S110).
상기에서 주행 차속이 제한 차속보다 큰 경우, 제어 수단(20)은 도 3에 도시되어 있는 바와 같이 차량이 내리막길을 주행하고 있는 것으로 판단하고, 소정의 연료 공급 차단 신호를 인젝터(30)로 출력한다(S120).
인젝터(30)는 상기 제어 수단(20)에서 출력되는 소정의 연료 공급 차단 신호에 의해 구동되어 엔진으로 공급되는 연료를 차단한다.
이어서, 제어 수단(20)은 상기에서 검출된 현 주행 차속에서 제한 차속을 감산 연산하여 제한 차속 대 주행 차속의 차이 값(Error)을 산출하고(S130), 기프로그램에 의해 메모리에 설정(저장)되어 있는 맵 값인 제1 설정 값 예컨대, 6Kph으로 아밍(Aming)속도를 설정한다(S140).
이후, 제어 수단(20)은 상기 산출된 제한 차속 대 주행 차속의 차이 값(Error)에서 상기 설정된 아밍(Aming)차속을 감산 연산하여 아밍 차이 값(Am_Err)을 산출한 후(S150), 상기 산출된 아밍 차이 값(Am_Err)이 0보다 큰가를 비교 판단한다(160).
상기에서 산출된 아밍 차이 값(Am_Err)이 0보다 크면, 제어 수단(20)은 이네이블(Enable)차속을 기설정된 프로그램에 의해 메모리에 저장되어 있는 맵 값인 임의의 제2 설정 값 예컨대, 4Kph로 설정하고(160), 상기에서 산출된 아밍 차이 값(Am_Err)이 0보다 작으면, 제어 수단(20)은 이네이블(Enable)차속을 0으로 설정한 다음(S161), 상기 설정된 이네이블(Enable)차속에서 제한 차속 대 주행 차속의 차이 값(Error)을 감산 연산하여 이네이블 에러(En_Err)값을 산출한다(S180).
이후, 제어 수단(20)은 상기에서 산출된 이네이블 에러(En_Err)값이 0보다 큰가를 비교 판단하여, 상기 산출된 이네이블 에러(En_Err)값이 0보다 큰 경우, 오프 셋 차속(Off_set)을 기설정된 프로그램에 의해 메모리에 저장되어 있는 맵 값인 임의의 제3 설정 값 예컨대, 20Kph으로 설정한다(S200).
이 때, 제어 수단(20)은 차량이 내리막길 주행을 종료한 것으로 판단한다.
하지만, 상기에서 산출된 이네이블 에러(En_Err)값이 0보다 작으면 제어 수단(20)은 차량이 내리막길을 계속 주행하고 있는 것으로 판단하고, 오프 셋 차속(Off_set)을 0으로 설정한다(S201).
이어서, 제어 수단(20)은 운전자에 의해 가속페달이 조작되어 가속페달 개도가 임의의 제4 설정 값 이상 가변되었는가를 비교 판단한다(S210).상기 제4 설정값은, 상기 단계 210에서 가속페달의 개도량을 설정하기 위한 임의의 기준값으로, 이때의 가속페달 개도량을 50%이상 가변되었는지를 판단하는 것이다.상기에서 운전자에 의해 가속페달 개도가 임의의 제4 설정 값 이상 가변됨이 판단되면, 제어 수단(20)은 기설정된 프로그램에 의해 설정된 제한 차속에 상기 설정된 오프 셋(Off_set)차속을 가산 연산하여 새로운 제한 차속(New_Speed)을 산출하여(S220), 주행 차속이 상기에서 산출된 새로운 제한 차속(New_Speed)보다 작은가를 비교 판단한다(S230).
상기에서 주행 차속이 상기에서 산출된 새로운 제한 차속(New_Speed)보다 작은 경우, 제어 수단(20)은 차량을 운전자의 가속 의지에 맞게 주행시키기 위해 소정의 연료 공급 제어 신호를 인젝터(30)로 출력하고 메인 루틴으로 리턴 한다(S240).
하지만, 상기에서 주행 차속이 상기에서 산출된 새로운 제한 차속(New_Speed)보다 큰 경우, 제어 수단(20)은 주행 차량이 과속 중이라고 판단하여 차량의 차속을 감속하기 위한 소정의 연료 공급 차단 제어 신호를 인젝터(30)로 출력하고 메인 루틴으로 리턴 한다(S250).
인젝터(30)는 상기 제어 수단(20)에서 출력되는 소정의 연료 공급 및 공급 차단 신호에 제어되어, 엔진으로 공급되는 연료를 공급 및 차단시킨다.
하지만, 상기에서 가속페달 개도가 임의의 제4 설정 값 이상 가변되지 않은경우, 제어수단(20)은 제어를 종료하고, 메인 루틴으로 리턴 한다.
이상에서와 같이 본 발명에 따른 차량용 디젤 엔진 제어 방법은, 주행중 차속을 검출하여 내리막길 주행시 검출된 차속과 속도 제한 차속을 비교하여 검출된 차속이 속도 제한 차속을 임의의 속도 이상을 넘을 경우에 내리막길임을 판단하여 운전자의 가속페달 조작시 속도 제한 차속을 임의로 증가시켜 차량의 주행 차속을 증가시킬 수 있어, 내리막길 주행 탄력을 이용하여 오르막길 주행시 운전자가 의도하는 주행 차속을 유지할 수 있다.

Claims (6)

  1. 차량 주행중 내리막길 주행 여부를 판단하는 단계와; 상기 단계에서 내리막길 주행이 판단되면, 소정의 연료 공급 차단 신호를 출력한 다음, 제한 차속 대 주행 차속의 차이값을 산출하고, 아밍 차속을 소정의 제 1설정값으로 설정한 후, 아밍 차이값을 산출하는 단계와; 상기 단계에서 산출된 아밍 차이값이 0보다 큰가를 비교 판단하여, 아밍 차이값이 0보다 크면, 이네이블 차속을 소정의 제 2설정값으로 설정하고, 상기 아밍 차이값이 0보다 작으면, 상기 이네이블 차속을 0으로 설정하는 단계와; 상기 단계에서 이네이블 차속이 설정되면, 상기 설정된 이네이블 차속을 제한 차속 대 주행 차속의 차이값으로 감산 연산하여 이네이블 차이값을 산출하고, 상기 이네이블 차이값이 0보다 큰가를 비교 판단하는 단계와; 상기 단계에서 이네이블 차이값이 0보다 크면, 오프 셋 차속을 소정의 제3 설정값으로 설정하고, 상기 이네이블 차이값이 0보다 작으면, 상기 오프 셋 차속을 0으로 설정한 다음, 가속페달 개도가 임의의 제4 설정 기준값 이상으로 가변하다 판단하는 단계와; 상기 단계에서 가속페달 개도가 임의의 제4 설정 기준값 이상으로 가변된 경우, 기설정된 주행 제한 차속에 상기 설정된 오프 셋 차속을 가산하여 새로운 제한 차속을 산출하는 단계와; 상기 단계에서 산출된 새로운 제한 차속과 주행 차속을 비교 판단하여 주행 차속이 새로운 제한 차속보다 보다 작다고 판단되면, 연료 공급 제어 신호를 출력하고, 상기 주행 차속이 상기 산출된 새로운 제한 차속보다 큰 경우, 연료 공급 차단 제어 신호를 출력하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량용 디젤 엔진 제어 방법.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 내리막길 주행 판단은, 주행중인 차량이 기설정된 제한 차속 이상으로 소정의 시간 이상 주행함이 판단되면, 내리막길 주행으로 판단하는 것을 특징으로 차량용 디젤 엔진 제어 방법.
  3. 삭제
  4. 제 1항에 있어서, 상기 이네이블 차이값이 0보다 크다고 판단되면, 차량이 내리막길 종료 시점에 도달한 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 차량용 디젤 엔진 제어 방법.
  5. 삭제
  6. 삭제
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