KR100394659B1 - 자동차의 전기부하 변동시 엔진 제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명의 자동차의 전기부하 변동시 엔진 제어방법은, 전자제어수단이 장착된 차량에서 엔진이 정상상태로 진입한 후의 경과시간이 설정된 임계시간을 초과하는 경우, 상기 전자제어수단은 조건별 전기부하가 온되는지 여부를 판단하는 단계와; 상기 조건별 전기부하가 온되면, 상기 전자제어수단은 전기부하 조건에 따라 해당 전기부하 온시 기본 공기량과 해당 전기부하 온시 보정 공기량을 합산하여 산출된 공기량으로 공기량 제어를 수행하고 해당 전기부하를 구동시키는 단계를 포함하여 이루어져, 조건별 전기부하 작동시 보정 공기량을 가감하고 공기량 보정을 설정된 대기시간 동안 지속하여 부하 변동 초기의 엔진 회전수 강하를 방지할 수 있게 된다.

Description

자동차의 전기부하 변동시 엔진 제어방법{METHOD FOR CONTROLLING ENGINE WHEN ELECTRICAL LOAD IS CHANGED FOR A VEHICLE}

본 발명은 자동차의 전기부하 변동시 엔진 제어방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 차량내 전기부하 온시 전기부하 조건에 따라 보정 공기량을 가감하고, 조건별 전기부하 온시 대기시간이 경과한 후에 전기부하를 작동시킴으로써 초기 엔진 회전수의 강하를 방지하기 위한 자동차의 전기부하 변동시 엔진 제어방법에 관한 것이다.

일반적으로 전자제어 차량은 엔진의 운전 조건에 따라 설정된 맵 또는 적정한 학습을 통하여 엔진의 공연비를 적정하게 제어할 수 있다. 통상적으로 차량에 장착되는 전자제어수단은 ECU(Electronic Control Unit)로 구현된다.

도1에는 이러한 ECU 시스템이 도시되어 있다.

도1에 따르면, ECU 시스템은, 엔진의 운전 조건에 관한 각종의 데이터를 검출하는 감지수단(10)과, 상기 감지수단(10)에 의해 검출된 데이터들에 근거하여 엔진의 운전 조건을 판단하고 상기 판단된 운전 조건에 따라 공기량 제어 또는 전기부하 온/오프 시간 제어 등의 엔진 제어를 수행하는 ECU(20)를 포함한다.

그리고 상기 감지수단(10)에 의해 검출되는 신호는, 온/오프 조작에 따라 배터리(도시되지 않음)의 전력을 시동모터(도시되지 않음)로 전달하는 시동키(11)의 온/오프 신호와, 차량내 장착된 전기장치의 온/오프 조작이 이루어지는 전기부하 스위치(12)의 조작 상태를 지시하는 신호가 포함된다.

차량내 전기부하로는 헤드 램프(Head Lamp)나 열선 등이 있으며, 이러한 전기부하는 ECU(20)에 의해 자동적으로 온/오프 작동되거나 운전자의 선택에 따라 수동적으로 작동될 수 있다.

상기에서 전기부하의 변동에 따라 엔진 부하가 변동되므로, ECU(20)는 전기부하 스위치가 온되는 경우에 공기량을 제어하여 엔진 회전수를 안정화시키게 된다.

도2에는 종래기술에 의한 자동차의 전기부하 변동시 엔진 제어방법의 순서도가 도시되어 있다.

도2에 따르면, ECU(20)는 엔진 시동이 이루어지고 엔진이 정상상태로 진입하기를 대기한다(ST11).

그래서 엔진이 정상상태로 진입하게 되면, ECU(20)는 엔진 제어를 위하여 시간 계수를 위한 타이머를 초기화 한 후 시간 계수를 시작한다. 이때 타이머에 의해 계수되는 시간을 T라 칭하기로 한다(ST12).

그리고 ECU(20)는 상기 계수되는 시간이 임계시간을 초과하는지 여부를 판단한다(ST13).

상기 단계 ST13에서 상기 계수되는 시간이 설정된 임계시간을 초과하는 경우, ECU(20)는 전기부하가 온되는지 여부를 판단한다. ECU(20)는 전기부하 온 플래그를 읽어 전기부하가 온되는지 여부를 판단할 수 있게 되는데, 상기 전기부하 온 플래그 값은 전기부하가 온 상태일 때는 1이고 오프 상태일 때는 0을 지시하게 된다(ST14).

상기 단계 ST14에서 전기부하가 온된 상태임이 확인되면, ECU(20)는 맵핑되어 있는 전기부하 온시 기본 공기량과 전기부하 온시 보정 공기량을 합산하여 공기량을 산출한다(ST15).

상기 단계 ST15에서 공기량이 산출되면, ECU(20)는 상기 산출된 공기량에 따른 공기량 제어를 수행하면서 상기 전기부하 온 플래그로 지시된 해당 전기장치를구동시키게 된다(ST16).

한편, 상기 단계 ST13 또는 단계 ST14에서 해당 판단 조건이 성립되지 않는 것으로 확인되면, ECU(20)는 차량내 전기부하를 오프 상태로 유지하게 된다(ST17).

이러한 과정으로 전기부하 온시 ECU(20)에 맵핑되어 있는 매핑값으로 보정 공기량을 매칭하여, 전기부하 온과 동시에 전기부하 온시 보정 공기량을 적용하게 된다.

그런데 이상 설명한 종래기술은, 설정된 보정 공기량이 조건에 무관하게 일정한 데이터로 보정되기 때문에, 헤드램프 고장 또는 헤드램프와 열선의 부하가 동시에 가해지는 경우에도 상기 설정된 보정 공기량이 동일하게 적용되어 엔진 회전수의 초기 강하 및 급상승(또는 오버슈트)을 방지할 수 없게 되는 문제점이 있다.

또한, 전기부하 온시 부하가 즉시 적용되므로 초기 엔진 회전수의 강하를 적절하게 방지할 수 없게 되는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위해 창출된 것으로, 본 발명의 목적은 차량내 전기부하 온시 전기부하 조건에 따라 보정 공기량을 가감하고, 조건별 전기부하 온시 대기시간이 경과한 후에 전기부하를 작동시킴으로써 초기 엔진 회전수의 강하를 방지하는 자동차의 전기부하 변동시 엔진 제어방법을 제공하는 데 있다.

도1은 일반적인 ECU 시스템의 개략적인 구성도이고,

도2는 종래기술에 의한 자동차의 전기부하 변동시 엔진 제어방법의 순서도이며,

도3은 본 발명의 실시예에 의한 자동차의 전기부하 변동시 엔진 제어방법의 순서도이고,

도4는 본 발명에 따른 엔진 회전수와 전기부하 온시 대기시간 및 보정 공기량 선도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

10 : 감지수단 11 : 시동키

12 : 전기부하 20 : ECU

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 자동차의 전기부하 변동시 엔진 제어방법은, 전자제어수단이 장착된 차량에서 엔진이 정상상태로 진입한 후의 경과시간이 설정된 임계시간을 초과하는 경우, 상기 전자제어수단은 조건별 전기부하가 온되는지 여부를 판단하는 단계와; 상기 조건별 전기부하가 온되면, 상기 전자제어수단은 전기부하 조건에 따라 해당 전기부하 온시 기본 공기량과 해당 전기부하 온시 보정 공기량을 합산하여 산출된 공기량으로 공기량 제어를 수행하고 해당 전기부하를 구동시키는 단계를 포함하는 것을 그 특징으로 한다.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 설명한다.

도3은 본 발명의 실시예에 의한 자동차의 전기부하 변동시 엔진 제어방법의 순서도이고, 도4는 본 발명에 따른 엔진 회전수와 전기부하 온시 대기시간 및 보정 공기량 선도이다.

본 발명에 의한 제어방법은 도1과 같은 ECU 시스템에 적용될 수 있다. 이에 따라 본 발명의 전자제어수단은 ECU(20, 도1 참조)로 구현된다.

도3에 따르면, ECU(20)는 시동키(11, 도1 참조)가 온되어 엔진이 시동된 후 엔진이 정상상태로 진입하기까지 대기한다(ST21).

그래서 엔진이 정상상태로 진입하게 되면, ECU(20)는 타이머를 초기화한 후 상기 타이머를 이용하여 시간 계수를 시작하게 된다. 이때 계수되는 시간을 T로 칭하기로 한다(ST22).

그리고 ECU(20)는 상기 계수되는 시간(T)이 설정된 임계시간을 초과하는지 여부를 판단한다(ST23).

상기 단계 ST23에서 상기 계수되는 시간이 상기 임계시간을 초과하는 경우,ECU(20)는 조건별 전기부하가 온되는지 여부를 판단한다. 상기 조건별 전기부하란 헤드램프의 고장 또는 헤드램프와 열선의 부하가 동시에 작동되는 것과 같은 전기부하의 작동 조건을 지시한다.

바람직하게는 상기 조건별 전기부하의 작동 상태는 각 조건별 전기부하의 작동상태를 나타내는 전기부하 온 플래그로 전달되도록 한다. 이때 조건별 전기부하가 온되면 플래그 값은 1이 되도록 하고, 오프되는 경우에는 해당 플래그 값이 0이 되도록 한다.

그러면 ECU(20)는 전기부하 온 플래그를 읽어, 그 값이 1인지 여부를 확인함으로써 조건별 전기부하가 온되는지 여부를 판단할 수 있다(ST24).

상기 단계 ST24에서 조건별 전기부하 온 플래그 값이 1인 경우, ECU(20)는 상기 플래그에 의해 지시된 전기부하 조건을 확인한다(ST25).

상기 단계 ST25에서 전기부하 조건이 확인되면, ECU(20)는 상기 확인된 전기부하 조건에 따라 해당 전기부하 온시 기본 공기량과 해당 전기부하 온시 보정 공기량을 합산하여 산출된 공기량으로 공기량 제어를 수행한다.

보다 구체적으로, ECU(20)는 상기 단계 ST25에서 확인된 전기부하 조건이 전기부하1의 작동에 해당하는 것인지 여부를 판단한다. 전기부하1의 작동이란 전기부하1의 스위치가 온되는 경우를 지시한다(ST26).

상기 단계 ST26에서 전기부하1의 작동이 확인되면, ECU(20)는 매핑된 전기부하1 온시 기본 공기량과 전기부하1 온시 보정 공기량을 합산하여 공기량을 산출한다(ST27).

한편, 상기 단계 ST27에서 산출된 공기량에 따른 공기량 제어를 수행하게 되면 경우에 따라 오버슈트가 발생될 수 있는데, 이러한 오버슈트를 방지하기 위해서 상기 공기량 제어를 수행하면서 설정된 전기부하1 온시 대기시간 동안 해당 공기량에 따른 공기량 제어 상태가 유지되도록 할 수도 있다(ST28).

그러면 ECU(20)는 상기 산출된 공기량에 따른 공기량 제어를 수행하면서 전기부하1을 구동시키게 된다. 이처럼 전기부하1의 작동에 따른 공기량 제어가 이루어져 엔진 회전수의 초기 강하를 방지할 수 있게 된다(ST29).

또한, 상기 단계 ST26에서 전기부하 조건이 전기부하1의 작동에 해당하지 않음이 확인되면, ECU(20)는 상기 전기부하 조건이 전기부하2의 작동에 해당하는 것인지 여부를 판단한다(ST30).

상기 단계 ST30에서 전기부하2의 작동이 확인되면, ECU(20)는 매핑된 전기부하2 온시 기본 공기량과 전기부하2 온시 보정 공기량을 합산하여 공기량을 산출한다(ST31).

더불어, 오버슈트를 방지하기 위해서 상기 단계 ST31에서 산출된 공기량에 따른 공기량 제어가 이루어지게 되면, ECU(20)는 설정된 전기부하2 온시 대기시간 동안 해당 공기량에 따른 공기량 제어상태를 유지할 수도 있다(ST32).

그러면 ECU(20)는 상기 산출된 공기량에 따른 공기량 제어를 수행하면서 전기부하2를 구동시키게 된다. 이에 따라 전기부하2의 작동에 따른 공기량 제어가 이루어져 엔진 회전수의 초기 강하를 방지할 수 있게 된다(ST33).

그리고 상기 단계 ST25에서 확인되는 전기부하 조건을 다양하므로, ECU(20)는 이상 예시된 전기부하1 및 전기부하2 이외에도 다수의 전기부하 조건을 판단하여 해당 전기부하 온시 기본 공기량과 전기부하 온시 보정 공기량의 합산으로 산출되는 공기량에 따른 공기량 제어를 수행하는 한편, 해당 전기부하 온시 대기시간 동안 대기한 후, 해당 전기부하를 구동시킬 수 있다.

이처럼 ECU(20)는 조건별 전기부하 온 플래그에 따른 공기량 제어 및 대기시간 제어를 수행함으로써, 엔진 회전수가 목표 회전수를 추종하도록 하는 것이다.

이러한 목표 회전수 추종의 일예가 도4에 도시되어 있다.

도4에 따르면, ①은 종래의 엔진 회전수 변화선이고, ②는 본 발명에 따른 엔진 회전수 변화선이며, ④는 조건별 전기부하 온시 보정 공기량선이다. 이때 ④는 조건별 전기부하 온시 기본 공기량에 각 조건에 따른 보정 공기량을 합산하여 산출된다.

또한, 도4에서 ③은 전기부하 온시 대기시간이 적용된 경우를 지시한다. 바람직하게는 전기부하 온 시간을 적용하여 전기부하 온시 곧바로 전기부하를 작동시키는 것이 아니라, ECU(20)는 공기량 보정이 이루어지고 전기부하 온 대기시간이 경과한 이후에 해당 전기부하를 온시킴으로써 초기 엔진 회전수의 강하를 방지하도록 한다.

그래서 ECU(20)는 전기부하 온시 전기부하 플래그를 인식하여 헤드램프나 열선의 고장과 같은 전기부하 조건에서는 평상시 보다 공기량을 줄여주고, 헤드램프와 열선이 동시에 작동되는 경우와 같은 전기부하 조건에서는 평상시 보다 보정 공기량을 증량한다.

한편, 상기 단계 ST23 또는 단계 ST24에서 해당 판단 조건이 성립되지 않거나 상기 단계 ST30에서 해당 판단 조건이 성립되지 않는 경우, 또는 상기 단계 ST29나 단계 ST33이 수행된 후, ECU(20)는 메인루틴으로 복귀한다.

이상 설명한 본 발명의 자동차의 전기부하 변동시 엔진 제어방법에 따르면, 조건별 전기부하 작동시 보정 공기량을 적정하게 가감하여 부하 조건의 변동에 따른 보정 공기량을 최적으로 제어하여 부하 작동 초기의 엔진 회전수 강하를 방지할 수 있게 되는 효과가 있다.

또한, 전기부하 스위치가 온되는 경우에 그 즉시 전기부하를 작동시키는 것이 아니라, 해당 전기부하 조건에 따른 공기량 보정을 설정된 대기시간 동안 지속한 후에 해당 전기부하를 작동시킴으로써 초기 엔진 회전수가 목표 회전수를 안정적으로 추종할 수 있도록 하는 효과가 있다.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 다양한 변화와 변경 및 균등물을 사용할 수 있다. 본 발명은 상기 실시예를 적절히 변형하여 동일하게 응용할 수 있음이 명확하다. 따라서 상기 기재 내용은 하기 특허청구범위를 한정하는 것이 아니다.

Claims (4)

1. (a) 전자제어수단이 장착된 차량에서 엔진이 정상상태로 진입한 후의 경과시간이 설정된 임계시간을 초과하는 경우, 상기 전자제어수단은 조건별 전기부하가 온되는지 여부를 판단하는 단계와;

   (b) 상기 조건별 전기부하가 온되면, 상기 전자제어수단은 전기부하 조건에 따라 해당 전기부하 온시 기본 공기량과 해당 전기부하 온시 보정 공기량을 합산하여 산출된 공기량으로 공기량 제어를 수행하고 해당 전기부하를 구동시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차용 에어컨의 작동시 엔진 제어방법.
2. 제 1항에 있어서, 상기 단계 (a)는,

   상기 전자제어수단은 엔진이 시동된 후 상기 엔진이 정상상태로 진입하기까지 대기하는 단계와;

   상기 엔진이 정상상태로 진입하게 되면, 상기 전자제어수단은 타이머를 초기화한 후 상기 타이머를 이용하여 시간 계수를 시작하여 상기 계수되는 시간이 설정된 임계시간을 초과하는지 여부를 판단하는 단계와;

   상기 계수되는 시간이 상기 임계시간을 초과하는 경우, 상기 전자제어수단은 전기부하 온 플래그를 읽어 조건별 전기부하가 온되는지 여부를 판단하는 단계와;

   상기 조건별 전기부하 온 플래그 값이 전기부하의 작동을 지시하는 경우, 상기 전자제어수단은 상기 전기부하 온 플래그에 의해 지시된 전기부하 조건을 확인하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동차용 에어컨의 작동시 엔진 제어방법.
3. 제 1항에 있어서, 상기 단계 (b)는,

   상기 산출된 공기량에 따른 공기량 제어를 수행하면서 설정된 전기부하 온시 대기시간이 경과한 이후에 해당 전기부하가 구동되도록 하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차용 에어컨의 작동시 엔진 제어방법.
4. 제 1항 또는 제 3항에 있어서, 상기 단계 (b)에서,

   상기 전기부하 온시 기본 공기량과 전기부하 온시 보정 공기량은, 상기 확인되는 전기부하 조건에 따라 상기 전자제어수단에 맵핑되어 있는 값으로 각각 매칭되는 것을 특징으로 하는 자동차용 에어컨 작동시 엔진 제어방법.