KR100391458B1 - 차량의 공회전 시동 안정화 제어장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량의 시동 직후 일정 시간동안 운전 영역의 천이를 막아 순간적인 연료량 변동을 일어나지 않도록 함으로써 안정적인 RPM 거동을 얻을 수 있는 차량의 공회전 시동 안정화 제어장치 및 방법에 관한 것이다. 본 발명은 차량의 공회전 시동 안정화 제어장치에 있어서, 상기 차량의 시동키의 스위칭 상태를 감지하여 그에 따른 전기적인 신호를 출력하는 점화 스위치와; 상기 차량의 엔진으로 흡입되는 공기량을 감지하여 그에 따른 전기적인 신호를 출력하는 흡입 공기량 검출센서와; 상기 차량의 엔진 회전수를 감지하여 그에 따른 전기적인 신호를 출력하는 엔진 회전수 검출센서와; 시험을 통해 상기 차량의 시동시 발생하는 흡입 공기량 검출센서의 작동영역과 엔진 회전수의 운전 영역을 미리 설정된 운전 영역으로 판단 할 수 있는 흡입 공기량과 엔진 회전수의 값과 상기 흡입 공기량과 엔진 회전수에 해당되는 보정값을 저장하는 메모리와; 상기 점화 스위치, 흡입 공기량 검출센서, 엔진 회전수 검출센서로부터 출력되는 신호를 입력받아 차량이 시동된 상태에서 검출된 시간, 흡입 공기량, 엔진 회전수, 상기 메모리로부터 독출된 흡입 공기량과 엔진 회전수의 값과 각각의 보정값을 각각의 조건에 따라 연산하여 상기 차량의 시동 직후 일정 시간동안 운전 영역의 천이를 막아 순간적인 연료량 변동을 방지함으로써 안정적인 엔진 회전수 거동을 위한 제어동작을 수행하는 제어부와; 상기 제어부로부터 출력되는 제어값에 해당하는 연료량을 엔진의 해당부위에 분사하는 연료 공급부를 포함하여 구성한다.

Description

차량의 공회전 시동 안정화 제어장치 및 방법{IDLE SITUATION CONTROLLED DEVICE OF VEHICLE AND METHOD THEREOF}

본 발명은 차량에 관한 것으로서, 특히 차량의 공회전 시동 안정화 제어장치 및 방법에 관한 것이다.

통상적으로, 종래에는 도 1에 도시된 바와 같이 흡입 공기량과 엔진 회전수에 관련된 값들을 학습하여 그 값에 따라 엔진 제어를 실시하고 있다.

먼저, 도 1의 (10)단계에서 흡입 공기량 검출센서(AFS ; Air Flow Sensor)를 통해 검출된 흡입 공기량과 엔진 회전수 검출센서를 통해 검출된 엔진 회전수(RPM)가 각각 미리 설정된 값(M, N)을 초과하였는가를 비교한다.

여기서, 현 로직(Logic)은 운전 영역에 따른 연료량 학습 영역을 크게 세 가지로 구분함을 가정한다. 상기 구분되는 연료량 학습 영역은 설명의 편의상 운전 영역이 아이들(Idle) 영역인 경우를 'A', 중부하 영역인 경우를 'B', 고부하 영역인 경우를 'C' 로 구분한다.

전술한 (10)단계에서 검출된 흡입 공기량과 엔진 회전수가 미리 설정된 값(M, N)을 초과하면 (16)단계로 진행하여 해당되는 운전 영역(B 또는 C)에서 연료량 학습을 수행하고, 반대로 전술한 (10)단계에서 검출된 흡입 공기량과 엔진 회전수가 미리 설정된 값(M, N)을 초과하지 않으면 (12)단계로 진행하여 해당되는 운전 영역(A)에서 연료량 학습을 수행한다. 이어서 (14)단계로 진행하여 시동이 오프(Off) 되면 해당되는 일련의 제어동작을 종료한다.

차량의 시동시 흡입 공기량 검출센서의 부정확함에 의해 운전 영역은 'A' ⇒ 'C' ⇒ 'B' 영역으로 천이가 발생한다.

운전 영역의 천이에 따라 시동 직후 연료량은 연료량 학습치의 영향을 받아 순간적인 연료량 변동이 발생하며, 이는 도 2에 도시된 바와 같이 차량의 시동시 엔진 회전수(RPM)의 파동(Fluctuation)을 발생시킨다. 도 2의 종축은 엔진회전수(RPM)를 나타내며, 횡축은 시간(SEC)을 나타낸다.

위와 같은 방법을 사용할 때 종래에는 차량의 시동시 부정확한 흡입 공기량 검출센서의 신호에 의한 운전 영역의 순간적인 천이와 이에 대한 연료량 보상으로 RPM의 불연속점을 발생시켜 경쾌한 시동이 곤란하며, 경우에 따라 시동 직후 RPM 이상 거동에 따른 운전자의 불만을 야기 시킬 수 있는 문제점이 있었다.

본 발명의 목적은 차량의 시동 직후 일정 시간동안 운전 영역의 천이를 막아 순간적인 연료량 변동을 일어나지 않도록 함으로써 안정적인 RPM 거동을 얻을 수 있는 차량의 공회전 시동 안정화 제어장치 및 방법을 제공하는데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 차량의 공회전 시동 안정화 제어장치에 있어서, 상기 차량의 시동키의 스위칭 상태를 감지하여 그에 따른 전기적인 신호를 출력하는 점화 스위치와; 상기 차량의 엔진으로 흡입되는 공기량을 감지하여 그에 따른 전기적인 신호를 출력하는 흡입 공기량 검출센서와; 상기 차량의 엔진 회전수를 감지하여 그에 따른 전기적인 신호를 출력하는 엔진 회전수 검출센서와; 시험을 통해 상기 차량의 시동시 발생하는 흡입 공기량 검출센서의 작동영역과 엔진 회전수의 운전 영역을 미리 설정된 운전 영역으로 판단 할 수 있는 흡입 공기량과 엔진 회전수의 값과 상기 흡입 공기량과 엔진 회전수에 해당되는 보정값을 저장하는 메모리와; 상기 점화 스위치, 흡입 공기량 검출센서, 엔진 회전수 검출센서로부터 출력되는 신호를 입력받아 차량이 시동된 상태에서 검출된 시간, 흡입 공기량, 엔진 회전수, 상기 메모리로부터 독출된 흡입 공기량과 엔진 회전수의값과 각각의 보정값을 각각의 조건에 따라 연산하여 상기 차량의 시동 직후 일정 시간동안 운전 영역의 천이를 막아 순간적인 연료량 변동을 방지함으로써 안정적인 엔진 회전수 거동을 위한 제어동작을 수행하는 제어부와; 상기 제어부로부터 출력되는 제어값에 해당하는 연료량을 엔진의 해당부위에 분사하는 연료 공급부를 포함하여 구성하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 차량의 공회전 시동 안정화 제어방법에 있어서, 상기 차량의 시동키의 스위칭 상태를 감지하는 단계와, 상기 차량의 시동된 상태의 시간을 측정하는 단계와, 상기 차량의 엔진으로 흡입되는 공기량을 감지하는 단계와, 상기 차량의 엔진 회전수를 감지하는 단계와, 상기 차량이 시동된 상태에서 검출된 시간이 미리 설정된 시간을 초과하지 않으면 메모리에 미리 저장된 각각의 흡입 공기량과 엔진 회전수값을 독출하여 검출된 흡입 공기량과 엔진 회전수와 비교하는 단계와, 상기 비교 단계에서 검출된 흡입 공기량과 엔진 회전수가 상기 메모리로부터 독출된 각각의 흡입 공기량과 엔진 회전수값보다 적으면 상기 차량의 시동 직후 일정 시간동안 운전 영역의 천이를 막아 순간적인 연료량 변동을 방지함으로써 안정적인 엔진 회전수 거동을 위한 제어동작을 수행하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

도 1은 종래 기술에 따른 차량의 공회전 시동 안정화 제어방법을 도시한 제어 흐름도.

도 2는 종래 기술에 따른 차량의 시동 직후 RPM 거동 이상 현상을 도시한 도면.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 차량의 공회전 시동 안정화 제어장치의 블록 구성도.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 차량의 공회전 시동 안정화 제어방법을 도시한 제어 흐름도.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 차량의 시동 직후 RPM 거동 정상 현상을 도시한 도면.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기 설명 및 첨부 도면과 같은 많은 특정 상세들이 본 발명의 보다 전반적인 이해를 제공하기 위해 나타나 있으나, 이들 특정 상세들은 본 발명의 설명을 위해예시한 것으로 본 발명이 그들에 한정됨을 의미하는 것은 아니다. 그리고 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 차량의 공회전 시동 안정화 제어장치의 블록 구성도이다.

도 3에 도시된 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 차량의 공회전 시동 안정화 제어장치는 점화 스위치(20), 흡입 공기량 검출센서(30), 엔진 회전수 검출센서(40), 메모리(50), 제어부(60), 연료 공급부(70)를 포함하여 구성한다.

점화 스위치(20)는 상기 차량의 시동키의 스위칭 상태를 감지하여 그에 따른 전기적인 신호를 출력하는 기능을 한다.

흡입 공기량 검출센서(AFS ; Air Flow Sensor)(30)는 상기 차량의 엔진으로 흡입되는 공기량을 감지하여 그에 따른 전기적인 신호를 출력하는 센서이다.

엔진 회전수 검출센서(40)는 상기 차량의 엔진 회전수를 감지하여 그에 따른 전기적인 신호를 출력하는 센서이다.

메모리(50)는 시험을 통해 상기 차량의 시동시 발생하는 흡입 공기량 검출센서(30)의 작동영역과 엔진 회전수(RPM)의 운전 영역을 미리 설정된 운전 영역(A)으로 판단 할 수 있는 흡입 공기량과 엔진 회전수의 값, 그리고 상기 흡입 공기량과 엔진 회전수에 해당되는 보정값을 각각 저장하는 기능을 한다.

제어부(60)는 본 발명의 실시예에 따른 차량의 공회전 시동 안정화 제어동작을 전반적으로 수행하며, 특히 상기 점화 스위치(20), 흡입 공기량 검출센서(30),엔진 회전수 검출센서(40)로부터 출력되는 신호를 입력받아 차량이 시동된 상태에서 검출된 시간, 흡입 공기량, 엔진 회전수, 상기 메모리(50)로부터 독출된 흡입 공기량과 엔진 회전수의 값과 각각의 보정값을 각각의 조건에 따라 연산하여 상기 차량의 시동 직후 일정 시간동안 운전 영역의 천이를 막아 순간적인 연료량 변동을 방지함으로써 안정적인 엔진 회전수 거동을 위한 제어동작을 수행하는 마이크로 프로세서이다.

연료 공급부(70)는 상기 제어부(60)로부터 출력되는 제어값에 해당하는 연료량을 엔진의 해당부위에 분사하는 일종의 인젝터로 구성한다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 차량의 공회전 시동 안정화 제어방법을 도시한 제어 흐름도이다. 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 차량의 시동 직후 RPM 거동 정상 현상을 도시한 도면이다.

도 3 내지 도 5를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 차량의 공회전 시동 안정화 제어동작을 설명한다.

먼저, 도 4를 참조하면, 제어부(60)는 (102)단계에서 점화 스위치(20)로부터 출력되는 신호를 감지하여 상기 차량의 시동키의 스위칭 상태를 검출한다. 상기 제어부(60)는 (102)단계에서 상기 차량이 시동된 상태이면 타이머를 구동하여 상기 차량의 시동된 상태의 시간을 측정한다. 참고적으로 상기 타이머는 제어부(60)에 내장된다.

제어부(60)는 (104)단계로 진행하여 측정된 시간이 미리 설정된 시간(T)을 초과하지 않으면 (106)단계로 진행하여 흡입 공기량 검출센서(AFS ; Air FlowSensor)(30)를 통해 검출된 흡입 공기량과 엔진 회전수 검출센서(40)를 통해 검출된 엔진 회전수(RPM)가 메모리(50)에 각각 미리 설정된 값(M, N)을 초과하였는가를 비교한다.

전술한 (106)단계에서 검출된 흡입 공기량과 엔진 회전수가 상기 메모리(50)에 미리 설정된 값(M, N)을 초과하지 않으면 제어부(60)는 (108)단계로 진행하여 해당되는 운전 영역(A)에서 연료량 학습을 수행하고, 이와는 반대로 전술한 (106)단계에서 검출된 흡입 공기량과 엔진 회전수가 메모리(50)에 미리 설정된 값(M, N)을 초과하면 (114)단계로 진행하여 해당되는 운전 영역(B 또는 C)에서 연료량 학습을 수행한다. 이어서 제어부(60)는 (110)단계로 진행하여 점화 스위치(20)를 통해 시동이 오프된 상태로 검출되면 해당되는 일련의 제어동작을 종료한다.

참고적으로 종래 기술에서 설명된 바와 같이 운전 영역에 따른 연료량 학습 영역은 크게 세 가지로 구분함을 가정하며, 상기 구분되는 연료량 학습 영역은 설명의 편의상 운전 영역이 아이들(Idle) 영역인 경우를 'A', 중부하 영역인 경우를 'B', 고부하 영역인 경우를 'C' 로 구분한다.

한편, 제어부(60)는 전술한 (104)단계에서 측정된 시간이 미리 설정된 시간(T)을 초과하면 (112)단계로 진행하여 흡입 공기량 검출센서(30)를 통해 검출된 흡입 공기량과 엔진 회전수 검출센서(40)를 통해 검출된 엔진 회전수(RPM)가 각각 미리 설정된 값(M, N)에 보정값(a, b)을 더한 값을 초과하였는가를 비교한다. 즉, 상기 차량이 시동된 상태에서 검출된 시간이 미리 설정된 시간을 초과하면 상기 메모리(50)로부터 독출된 각각의 흡입 공기량(M)과 엔진 회전수값(N)에 각각의보정값(a, b)을 더한 값(M+a, N+b)을 검출된 흡입 공기량과 엔진 회전수와 비교한다.

전술한 T, a, b의 값은 차량과 운전 조건에 맞게 결정하며, a, b 값은 시험을 통해 시동시 발생하는 흡입 공기량 검출센서(30)의 작동영역과 엔진 회전수(RPM)의 운전 영역을 모두 'A' 영역으로 판단 할 수 있는 값을 선정한다. 예를 들면, a = 100HZ, b = 1000RPM으로 할 수 있다.

제어부(60)는 (112)단계에서 검출된 흡입 공기량과 엔진 회전수가 상기 메모리(50)로부터 독출된 각각의 보정값을 더한 흡입 공기량과 엔진 회전수값보다 적으면 전술한 (108)단계로 진행하여 해당되는 운전 영역(A)에서 연료량 학습을 수행한다.

상기한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 차량의 공회전 시동 안정화 제어장치 및 방법은 차량의 시동 직후 일정 시간동안에는 종래 기술에서와 같이 '흡입 공기량 < M'조건과, '엔진 회전수 < N'조건을 적용하고, 차량의 시동 직후 일정 시간이 경과되면 '흡입 공기량 < M +a'조건과, '엔진 회전수 < N+b'조건으로 운전 영역의 천이를 막아 순간적인 연료량 변동을 일어나지 않도록 하여 도 5에 도시된 바와 같이 차량의 시동시 엔진 회전수(RPM)의 파동(Fluctuation)을 감소시키며, 안정적인 RPM 거동을 얻을 수 있다. 도 5의 종축은 엔진 회전수(RPM)를 나타내며, 횡축은 시간(SEC)을 나타낸다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 차량의 공회전 시동 안정화 제어장치 및방법은 차량의 시동 직후 일정 시간동안 운전 영역의 천이를 막아 순간적인 연료량 변동을 일어나지 않도록 하여 안정적인 RPM 거동을 얻을 수 있는 효과가 있다.

Claims (5)

1. 차량의 공회전 시동 안정화 제어장치에 있어서,

   상기 차량의 시동키의 스위칭 상태를 감지하여 그에 따른 전기적인 신호를 출력하는 점화 스위치와,

   상기 차량의 엔진으로 흡입되는 공기량을 감지하여 그에 따른 전기적인 신호를 출력하는 흡입 공기량 검출센서와,

   상기 차량의 엔진 회전수를 감지하여 그에 따른 전기적인 신호를 출력하는 엔진 회전수 검출센서와,

   시험을 통해 상기 차량의 시동시 발생하는 흡입 공기량 검출센서의 작동영역과 엔진 회전수의 운전 영역을 미리 설정된 운전 영역으로 판단 할 수 있는 흡입 공기량과 엔진 회전수의 값과 상기 흡입 공기량과 엔진 회전수에 해당되는 보정값을 저장하는 메모리와,

   상기 점화 스위치, 흡입 공기량 검출센서, 엔진 회전수 검출센서로부터 출력되는 신호를 입력받아 차량이 시동된 상태에서 검출된 시간, 흡입 공기량, 엔진 회전수, 상기 메모리로부터 독출된 흡입 공기량과 엔진 회전수의 값과 각각의 보정값을 각각의 조건에 따라 연산하여 상기 차량의 시동 직후 일정 시간동안 운전 영역의 천이를 막아 순간적인 연료량 변동을 방지함으로써 안정적인 엔진 회전수 거동을 위한 제어동작을 수행하는 제어부와,

   상기 제어부로부터 출력되는 제어값에 해당하는 연료량을 엔진의 해당부위에분사하는 연료 공급부를 포함하여 구성하는 것을 특징으로 하는 차량의 공회전 시동 안정화 제어장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 제어부는 상기 차량이 시동된 상태에서 검출된 시간이 미리 설정된 시간을 초과하지 않으면 상기 메모리로부터 독출된 각각의 흡입 공기량과 엔진 회전수값을 검출된 흡입 공기량과 엔진 회전수와 비교하여 검출된 흡입 공기량과 엔진 회전수가 상기 메모리로부터 독출된 각각의 흡입 공기량과 엔진 회전수값보다 적으면 상기 차량의 시동 직후 일정 시간동안 운전 영역의 천이를 막아 순간적인 연료량 변동을 방지함으로써 안정적인 엔진 회전수 거동을 위한 제어동작을 수행하는 것을 특징으로 하는 차량의 공회전 시동 안정화 제어장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 제어부는 상기 차량이 시동된 상태에서 검출된 시간이 미리 설정된 시간을 초과하면 상기 메모리로부터 독출된 각각의 흡입 공기량과 엔진 회전수값에 각각의 보정값을 더한 값을 검출된 흡입 공기량과 엔진 회전수와 비교하여 검출된 흡입 공기량과 엔진 회전수가 상기 메모리로부터 독출된 각각의 보정값을 더한 흡입 공기량과 엔진 회전수값보다 적으면 상기 차량의 시동 직후 일정 시간동안 운전 영역의 천이를 막아 순간적인 연료량 변동을 방지함으로써 안정적인 엔진 회전수 거동을 위한 제어동작을 수행하는 것을 특징으로 하는 차량의 공회전 시동 안정화 제어장치.
4. 차량의 공회전 시동 안정화 제어방법에 있어서,

   상기 차량의 시동키의 스위칭 상태를 감지하는 단계와,

   상기 차량의 시동된 상태의 시간을 측정하는 단계와,

   상기 차량의 엔진으로 흡입되는 공기량을 감지하는 단계와,

   상기 차량의 엔진 회전수를 감지하는 단계와,

   상기 차량이 시동된 상태에서 검출된 시간이 미리 설정된 시간을 초과하지 않으면 메모리에 미리 저장된 각각의 흡입 공기량과 엔진 회전수값을 독출하여 검출된 흡입 공기량과 엔진 회전수와 비교하는 단계와,

   상기 비교 단계에서 검출된 흡입 공기량과 엔진 회전수가 상기 메모리로부터 독출된 각각의 흡입 공기량과 엔진 회전수값보다 적으면 상기 차량의 시동 직후 일정 시간동안 운전 영역의 천이를 막아 순간적인 연료량 변동을 방지함으로써 안정적인 엔진 회전수 거동을 위한 제어동작을 수행하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량의 공회전 시동 안정화 제어방법.
5. 제4항에 있어서,

   상기 차량이 시동된 상태에서 검출된 시간이 미리 설정된 시간을 초과하면 상기 메모리로부터 독출된 각각의 흡입 공기량과 엔진 회전수값에 미리 저장된 각각의 보정값을 더한 값을 검출된 흡입 공기량과 엔진 회전수와 비교하는 단계와,

   상기 비교 단계에서 검출된 흡입 공기량과 엔진 회전수가 상기 메모리로부터 독출된 각각의 보정값을 더한 흡입 공기량과 엔진 회전수값보다 적으면 상기 차량의 시동 직후 일정 시간동안 운전 영역의 천이를 막아 순간적인 연료량 변동을 방지함으로써 안정적인 엔진 회전수 거동을 위한 제어동작을 수행하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량의 공회전 시동 안정화 제어방법.