KR100405696B1 - 자동차의 흡입 공기량 제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차에서 흡입 공기량을 보정하는 방법에 관한 것으로, 아이들 상태에서 냉각 수온의 전영역에 대하여 흡입 공기량을 학습하여 테이블 값으로 저장한 이후 주행 모드에서 검출되는 냉각수온의 조건에 따라 흡입 공기량을 제어하여 최적의 엔진 상태를 유지하도록 하는 자동차의 흡입 공기량 제어방법에 관한 것이다.

본 발명은 엔진 시동 온이 유지되는 자동차의 상태가 학습모드인지를 판단하는 과정과, 학습 모드인 것으로 판단되면 현재의 냉각수온을 전영역에 대하여 설정된 단계별 학습 기준값의 범위와 비교하는 과정과, 비교 결과 현재의 냉각수온을 포함하는 영역의 학습 기준값을 평균하여 해당 온도 영역에서 공기량 보정을 위한 학습값으로 설정하는 과정과, 상기의 정을 엔진이 안정되는 시점까지 반복하여 학습값을 설정하는 과정과, 상기에서 자동차가 공기량 피드백 제어되는 정상 상태인 것으로 판단되면 현재의 냉각수온을 단계별 학습 기준값의 범위와 비교하는 과정과, 상기 비교된 결과의 학습값으로 공기량 보정을 수행하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.

따라서, 엔진의 아이들 회전수 제어가 세밀하고 안정되게 유지된다.

Description

자동차의 흡입 공기량 제어방법{METHOD OF AIR FLOW CONTROLLING IN VEHICLES}

본 발명은 자동차에서 흡입 공기량을 보정하는 방법에 관한 것으로, 더 상세하게는 아이들 상태에서 냉각수온의 전영역에 대하여 흡입 공기량을 학습하여 테이블 값으로 저장한 이후 주행 모드에서 검출되는 냉각수온의 조건에 따라 흡입 공기량을 제어하여 최적의 엔진 상태를 유지하도록 하는 자동차의 흡입 공기량 제어방법에 관한 것이다.

일반적으로 자동차에서 아이들 목표 회전수는 냉각수온에 따라 대략 700 내지 800RPM으로 설정되어 있으며, 이는 엔진의 온도에 따른 불이치를 이기고 회전할 수 있는 최소 설정치로 이를 기준으로 하여 아이들 상태에서의 흡입 공기량이 설정된다.

현재 아이들 회전수를 유지하기 위해 사용되고 있는 EMS에서는 냉각수온이 85℃이상을 유지하는 상태에서 공기량 차이를 학습하여 전 온도 영역 즉, -20℃∼ +120℃범위에 대한 공기량 보상을 수행하고 있는데, 이는 첨부된 도 3에서 알 수 있는 바와 같이 자동차의 엔진 시동이 온을 유지하게 되면(S10) 도시되지 않은 엔진 제어수단은 현재의 자동차 상태가 정지 상태를 유지하는 아이들 상태인지의 여부와 흡입 공기량에 대하여 피드백 학습 보정을 수행하고 있는지의 여부를 확인하여 상기의 조건을 만족하는 경우 학습모드로 진입하게 된다(S20).

상기와 같이 학습모드를 진입하게 되면 도시되지 않은 냉각수온센서로부터 인가되는 현재의 수온 정보를 판독하여 현재의 수온이 설정된 기준값인 85℃이상 이상을 유지하는지를 판단하며(S30), 현재의 냉각수온이 기준값인 85℃이하를 유지하고 있는 상태이면 아이들 회전수 제어를 위한 공기량 학습을 수행하고(S70), 현재의 냉각수온이 85℃이상을 유지하고 있는 상태인 것으로 판단되면 해당 온도 상태에서의 공기량을 학습한 다음(S40), 전체 아이들 회전수 제어의 학습 공기량에 현재 냉각수온 상태에서의 학습치를 적용하여 흡입 공기량 제어함으로써 엔진 회전수를 유지하여 준다(S50)(S60).

전술한 바와 같은 방법을 적용하는 종래의 자동차에서 냉각수온에 따른 공기량 제어는 첨부된 도 4에서 알 수 있는 바와 같이, 냉각수온의 온도가 85℃를 기준으로 '1'의 상태를 유지하는 경우 아이들 회전수를 유지하기 위한 공기량은 하향 학습을 하게 되므로 이 학습치가 전 온도영역에 적용되어 수온이 낮은 영역은 공기량이 부족하게 된다.

따라서, 아이들 회전수가 불안정하게 되고 심한 경우 엔진 스톨이 발생되어지는 문제점이 있다.

또한, 냉각수온의 온도가 85℃를 기준으로 '3'의 상태를 유지하는 경우 아이들 회전수를 유지하기 위한 공기량은 상향 학습을 하게 되므로 이 학습치가 전 온도영역에 적용되어 수온이 낮은 영역에서는 공기량이 과도하게 남게되어 분사 연료량이 상대적으로 증대되므로 불완전 연소를 유발하며, 아이들 회전수가 필요 이상으로 높아지거나 시동후 엔진 회전이 높게 유지되는 문제점이 있다.

본 발명은 전술한 바와 같은 제반적인 문제점을 감안하여 발명한 것으로, 그 목적은 전 온도영역에 대하여 단계별로 기준값 범위를 설정한 다음 각각의 영역에서 공기량 학습을 수행하여 현재의 온도를 각 단계별 학습치와 비교하여 해당 학습치의 공기량을 적용함으로써 아이들 회전수를 보다 세밀하고 안정적으로 유지하도록 한 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 자동차의 흡입 공기량 제어장치의 구성을 보이는 블록도이고,

도 2는 본 발명에 따라 자동차의 흡입 공기량 학습 제어를 수행하는 일 실시예의 흐름도이며,

도 3은 종래의 자동차에서 흡입 공기량 제어를 수행하는 일 실시예의 흐름도이며,

도 4는 종래의 자동차에서 냉각수온에 따라 흡입 공기량 제어를 보이는 도면이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 엔진 시동 온이 유지되는자동차의 상태가 학습모드인지를 판단하는 과정과, 상기에서 학습모드인 것으로 판단되면 현재의 냉각수온을 전영역에 대하여 설정된 단계별 학습 기준값의 범위와 비교하는 과정과, 상기의 비교 결과 현재의 냉각수온을 포함하는 영역의 학습 기준값을 평균하여 해당 온도영역에서 공기량 보정을 위한 학습값으로 설정하는 과정과, 상기한 과정을 엔진이 안정되는 시점까지 반복하여 학습값을 설정하는 과정과, 상기에서 자동차가 공기량 피드백 제어되는 정상 상태인 것으로 판단되면 현재의 냉각수온을 단계별 학습 기준값의 범위와 비교하는 과정과, 상기 비교된 결과의 학습값으로 공기량 보정을 수행하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차의 흡입 공기량 제어방법을 제공한다.

상기에서 냉각수온 전 영역의 단계별 학습 기준값은 10℃ 내지 20℃의 범위로 설정하는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1에서 알 수 있는 바와 같이 본 발명에 따른 자동차의 흡입 공기량 제어장치는 냉각수온 검출부(10)와, 제어부(20) 및 액츄에이터(30)로 이루어지는데, 냉각수온 검출부(10)는 라디에이터에 설치되며, 엔진을 순환하는 냉각수의 온도를 검출하여 그에 대한 정보를 출력한다.

제어부(20)는 자동차에 대한 제반적인 상태를 제어하며, 엔진 시동 온 상태의 조건이 아이들 상태이고 주행되지 않는 정지 상태이며 아이들 회전수 공기량 제어가 피드백 보정의 조건을 유지하는 학습모드로 검출되는 현재의 냉각수온을 설정된 각 단계별 기준값의 범위와 비교하여 해당 범위에 대한 공기량 학습을 수행하여 학습 테이블 값으로 저장하며, 현재의 엔진 조건이 학습모드가 아닌 주행모드인 경우 검출되는 현재의 냉각수온 정보를 학습값과 비교하여 흡입 공기량 제어를 수행한다.

액츄에이터(30)는 제어부(30)에서 인가되는 제어신호에 따라 구동되어 아이들 회전수 유지를 위한 흡입 공기량을 제어한다.

전술한 바와 같은 기능을 포함하는 구성의 본 발명에서 흡입 공기량을 보정하는 동작을 첨부된 도 2를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

엔진의 시동 온을 유지하게 되면(S101) 제어부(20)는 자동차에 구비되어 있는 각각의 센서로부터 검출되는 상태 정보를 분석하여 현재의 엔진 조건이 아이들 공기량이 남거나 부족한 공기량 학습 조건인지의 여부를 판단한다(S102)(S103).

상기의 판단에서 엔진 조건이 학습 조건인 것으로 판단되면 제어부(20)는 학습모드로 진입하여 냉각수온 검출부(10)로부터의 현재 냉각수온의 정보를 판독한 다음(S104), 메모리 테이블에 설정되어 있는 전영역의 단계별 학습 기준값의 범위와 비교한다(S105).

이때, 현재의 냉각수온의 온도가 단계별 학습 기준값의 임의 영역에 포함되면 해당 영역의 평균치를 계산하여(S106) 해당 온도에서의 학습값으로 테이블에 저장하여 해당 온도영역에서의 공기량 보정이 이루어지도록 한다(S107).

상기한 바와 같은 동작은 아이들 회전수 유지를 위한 공기량이 피드백 되는 안정화의 시점까지 반복적으로 수행하며, 일 예를들어 공기량 보정을 위한 온도 영역의 학습은 다음과 같다.

제어부(20)는 현재 검출되는 냉각수온이 전영역의 단계별 학습 기준값의 범위인 제1기준값의 범위, 즉 -40℃ 내지 -10℃의 범위에 포함되는지의 여부를 판단하여 현재의 냉각수온이 제1기준값의 범위에 포함되는 경우 해당 영역의 평균치를 연산하여 해당 영역에서의 공기량 보정을 위한 학습값으로 설정하고, 제1기준값의 범위에 포함되지 않는 경우 제2기준값의 범위, 즉 -9℃ 내지 +10℃의 범위에 포함되는지의 여부를 판단하여 현재의 냉각수온이 제2기준값의 범위에 포함되는 경우 해당 영역의 평균치를 연산하여 해당 영역에서의 공기량 보정을 위한 학습값으로 설정하며, 제2기준값의 범위에 포함되지 않는 경우 제3기준값의 범위, 즉 +11℃ 내지 +30℃의 범위에 포함되는지의 여부를 판단하여 현재의 냉각수온이 제3기준값의 범위에 포함되는 경우 해당 영역의 평균치를 연산하여 해당 영역에서의 공기량 보정을 위한 학습값으로 설정하며, 상기와 같은 동작은 전 온도의 영역, 즉 +86℃ 내지 +120℃의 영역까지 반복적으로 수행하여 해당 영역에서의 학습값을 설정한다.

또한, 현재의 냉각수온이 +121℃ 이상을 초과하는 상태로 검출되면 엔진이 과열된 상태이므로 엔진 회전수 회수를 위한 공기량 보정 학습값으로 설정한다.

상기와 같은 동작의 반복을 통해 전 온도영역에 대한 학습값이 설정된 상태에서 엔진 시동 온의 조건이 아이들 상태이고 아이들 회전수 유지를 위한 공기량 보정이 피드백 제어를 수행하는 상태인 것으로 판단되면 엔진이 안정화된 것으로 판단하여(S110) 현재의 검출되는 냉각수온의 정보를 메모리 테이블에 설정되어 있는 단계별 학습 기준값의 범위 비교하여 어느 학습값의 범위에 포함되는지를 판단한다(S111)(S112).

이때, 현재의 냉각수온이 포함되는 임의의 학습 기준값의 범위가 추출되면 제어부(20)는 액츄에이터(30)를 제어하여 현재의 피드백 공기량을 학습된 해당 온도 영역의 공기량으로 유입되도록 보정하여 엔진의 아이들 회전수를 안정되게 유지한다(S113).

또한, 상기한 과정을 통해 현재의 냉각수온이 일정온도 이상, 즉 엔진의 과열로 판단되면 해당 상태를 진입한 회수를 메모리 영역에 저장하여 정비시 백업하여 확인할 수 있도록 하여 자동차의 안정된 정비와 그 성능을 확인한다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 냉각수온의 전 온도 영역을 단계별로 분할하여 각 온도영역에서의 공기량 보정을 학습하여 테이블 값으로 설정하여 엔진의 정상 동작시 학습된 해당 영역에서의 공기량을 적용하므로 보다 안정되고 세밀한 엔진 아이들 회전수를 유지시켜 배기가스를 안정화하며, 동시에 운전자에게 자동차에 대한 신뢰성을 제공한다.

또한, 냉시동시 과도한 엔진 회전수의 상승배제와 동시 시동성을 향상시킨다.

Claims (2)

1. 엔진 시동 온이 유지되는 자동차의 상태가 학습모드인지를 판단하는 과정과;

   상기에서 학습모드인 것으로 판단되면 현재의 냉각수온을 전영역에 대하여 설정된 단계별 학습 기준값의 범위와 비교하는 과정과;

   상기의 비교 결과 현재의 냉각수온을 포함하는 영역의 학습 기준값을 평균하여 해당 온도영역에서 공기량 보정을 위한 학습값으로 설정하는 과정과;

   상기한 과정을 엔진이 안정되는 시점까지 반복하여 학습값을 설정하는 과정과;

   상기에서 자동차가 공기량 피드백 제어되는 정상 상태인 것으로 판단되면 현재의 냉각수온을 단계별 학습 기준값의 범위와 비교하는 과정과;

   상기 비교된 결과의 학습값으로 공기량 보정을 수행하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차의 흡입 공기량 제어방법.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 냉각수온 전 영역의 단계별 학습 기준값은 10℃ 내지 20℃의 범위로 설정하는 것을 특징으로 하는 자동차의 흡입 공기량 제어방법.