KR100422618B1

KR100422618B1 - 차량의 최고 속도시 분사 연료량 제어방법

Info

Publication number: KR100422618B1
Application number: KR1019970080148A
Authority: KR
Inventors: 현충헌
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 1997-12-31
Filing date: 1997-12-31
Publication date: 2004-06-16
Also published as: KR19990059934A

Abstract

부하 변동에 따라 변하는 하이 아이들 스피드(High idle speed)의 오차범위를 일정한 범위 이내로 제어하기 위한 것으로, 차량의 가속페달이 완전히 밀폐되어 차량이 최고 속도에 도달하면 하이 아이들 스피드를 유지할 수 있도록 엔진 회전수에 따라 분사 연료량을 보정하여 엔진 RPM을 조절하는 단계와, 실제 엔진 RPM과 목표 엔진 RPM의 차에 해당하는 엔진 RPM 에러량을 검출하여 검출되는 엔진 RPM의 에러량에 따라 분사 연료량을 보정하기 위한 진상보상 함수 및 적분제어 함수를 연산하여 엔진 RPM을 목표 RPM으로 제어하기 위한 보정 분사 연료량을 검출하는 단계와, 검출되는 보정 분사 연료량으로 연소실로 분사하여 차량의 최고 속도시 차량의 속도가 일정속도로 유지되게 하는 단계로 이루어져 엔진 RPM 에러를 감소시키기 위해 진상 보상하는 전달함수에 적분제어 요소를 추가하여 정상 상태 에러의 오차 범위를 감소시키며 차량의 부하변동에 따라 하이 아이들 스피드의 변화를 일정 RPM 범위 이내로 감소시킴으로써 차량의 진동 및 소음을 감소시키는 상품성을 제공한다.

Description

차량의 최고 속도시 분사 연료량 제어방법

본 발명은 차량의 최고 속도시 분사 연료량 제어방법에 관한 것으로, 보다 더 상세하게는 부하 변동에 따라 변하는 하이 아이들 스피드(High idle speed)의 오차범위를 일정한 범위 이내로 제어하기 위한 차량의 최고 속도시 분사 연료량 제어방법에 관한 것이다.

일반적으로 차량에 설치되어 있는 거버너는 차량 최고 속도시 일정한 속도를 유지하기 위하여 차량의 상태에 따라 분사 연료량을 조절한다.

거버너에 의해 분사 연료량을 제어하기 위해 종래에는 도6과 같이 운행되는 차량의 운행정보를 검출하여 차량의 가속페달이 완전히 밀폐되어 최고 속도를 유지하고 있는지를 판단한다(스텝 210 내지 스텝 220).

차량이 최고 속도를 유지하고 있다고 판단되면 일정한 속도를 유지하기 위해 운행되는 차량의 엔진 회전수에 따라 분사 연료량을 보정하여 엔진 RPM을 조절한다(스텝 230).

이때, 보정 분사 연료량에 의해 조절되는 실제 엔진 RPM에 보정 분사 연료량에 의해 조절하고자 하는 목표 엔진 RPM을 감산한 값, 즉 엔진 RPM의 에러량을 검출한다(스텝 240).

상기 스텝 240에서 검출되는 엔진 RPM 에러량을 도5와 같이 입력변수로 하며 분사 연료량을 출력변수로 하여 분사 연료량에 대한 엔진 RPM의 비를 계산하면 수학식 1과 같이 연산되며, 연산된 전달함수 G1(s)(1)으로 위상이득을 조절하여 진상보상을 하면 엔진 RPM을 목표 RPM으로 제어하기 위한 보정 분사 연료량이 산출된다(스텝 250).

[수학식 1]

여기서

G₁(s)

: 제1전달함수,

Τ₁

: 엔진 회전수에 대한 분사 연료량[

mg/rpm

],

Τ₂

: 주파수

스텝 250에서 산출되는 보정 분사 연료량으로 연소실로 분사하여 실제 RPM과 목표 RPM의 오차를 감소시켜 차량의 최고 속도시 차량의 속도가 일정속도로 유지된게 한다(스텝 260).

상기에서 서술한 바와 같이 종래에는 진상보상을 하기 위한 전달함수 G1에 적분제어 요소가 포함되어 있지 않으므로 정상 상태 에러가 오차 범위를 벗어나며 도7과 같이 차량의 부하변동에 따라 하이 아이들 스피드가 변화한다는 문제점이 있었다.

본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 감안하여 안출한 것으로, 그 목적은 엔진 RPM 에러를 감소시키기 위해 진상 보상하는 전달함수에 적분제어 요소를 추가하여 장상 상태 에러의 오차 범위를 감소시키며 차량의 부하변동에 따라 하이 아이들 스피드의 변화를 일정 RPM 범위 이내로 감소시키기 위한 것이다.

도1은 본 발명의 실시예에 따른 차량의 최고 속도시 분사 연료량 제어 블록선도를 나타낸다.

도2는 도1의 본 발명의 실시예에서 차량의 최고 속도시 분사 연료량 제어방법을 실행하기 위한 일 실시예의 흐름도이다.

도3은 도2의 실시예에서 속도에 따른 분사 연료량을 나타내는 그래프이다.

도4는 도2의 실시예에서 시간에 따른 속도를 나타내는 그래프이다.

도5는 종래의 차량 최고 속도시 분사 연료량 제어 블록선도를 나타낸다.

도6은 종래의 차량 최고 속도시 분사 연료량 제어방법을 실행하기 위한 일 실시예의 흐름도이다.

도7은 종래의 차량 최고 속도시 분사 연료량 제어방법에서 속도에 따른 분사 연료량을 나타내는 그래프이다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 차량의 가속페달이 완전히 밀폐되어 차량이 최고 속도에 도달하면 하이 아이들 스피드를 유지할 수 있도록 엔진 회전수에 따라 분사 연료량을 보정하여 엔진 RPM을 조절하는 단계;

실제 엔진 RPM과 목표 엔진 RPM의 차에 해당하는 엔진 RPM 에러량을 검출하여 검출되는 엔진 RPM의 에러량에 따라 분사 연료량을 보정하기 위한 진상보상 함수 및 적분제어 함수를 연산하여 엔진 RPM을 목표 RPM으로 제어하기 위한 보정 분사 연료량을 검출하는 단계;

검출되는 보정 분사 연료량으로 연소실로 분사하여 차량의 최고 속도시 차량의 속도가 일정속도로 유지되게 하는 단계로 이루어져 있다.

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

도2에서 알 수 있는 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 최고 속도시 분사 연료량 제어방법을 설명하면 다음과 같다.

차량의 운행정보를 검출하여 차량의 가속페달이 완전히 밀폐되어 차량이 최고 속도에 도달하였는지를 판단한다(스텝 110 내지 스텝 120).

차량이 최고 속도에 도달하였다고 판단되면 엔진의 오브런(Over run)이나 엔진의 마모를 방지하기 위해 운행되는 차량의 최고 속도에서 일정한 속도, 즉 하이 아이들 스피드를 유지할 수 있도록 엔진 회전수에 따라 분사 연료량을 보정하여 엔진 RPM을 조절한다(스텝 130).

그러나, 보정 분사 연료량에 의해 조절되는 실제 엔진 RPM과 보정 분사 연료량에 의해 조절하고자 하는 목표 엔진 RPM 사이에는 일정한 차이가 발생하며, 이 차에 의해 정상상태 에러가 발생하는데 이 정상상태 에러를 제어하기 위해 엔진 RPM의 에러량을 검출한다(스텝 140).

상기 스텝 140에서 검출되는 엔진 RPM 에러량을 도1과 같이 입력변수로 사용하고 출력변수를 분사 연료량이라고 하면 출력변수에 대한 입력변수의 비, 즉 분사 연료량에 대한 엔진 RPM의 비는 수학식 2와 같이 진상보상을 하기 위한 전달함수 G1(s)(10)에 적분제어 보상을 하기 위한 G2(s)(20)를 승산한 값으로 표현되며, 이때 보정하려고 하는 엔진 RPM을 수학식 2에 대입하면 엔진 RPM을 목표 RPM으로 제어하기 위한 보정 분사 연료량이 산출된다(스텝 150 내지 스텝 160).

[수학식 2]

여기서

G₁(s)

: 제1전달함수,

G₂(s)

: 제2전달함수,

Τ₁

: 엔진 회전수에 대한 분사 연료량[

mg/rpm

],

Τ₂

: 주파수,

k_c

: 적분제어 변수

상기에서 산출되는 보정 분사 연료량으로 연소실로 분사하여 실제 RPM과 목표 RPM의 오차를 감소시켜 정상상태 오차를 일정범위 이내로 감소시키며 도3과 같이 부하변동에 따라 하이 아이들 스피드의 변화가 일정 RPM 범위이내에 제어가 가능하여 차량의 최고 속도시 차량의 속도가 도4와 같이 일정속도로 유지되게 한다(스텝 170).

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 엔진 RPM 에러를 감소시키기 위해 진상 보상하는 전달함수에 적분제어 요소를 추가하여 정상 상태 에러의 오차 범위를 감소시키며 차량의 부하변동에 따라 하이 아이들 스피드의 변화를 일정 RPM 범위 이내로 감소시킴으로써 차량의 진동 및 소음을 감소시키는 상품성을 제공한다.

Claims

차량의 가속페달이 완전히 밀폐되어 차량이 최고 속도에 도달하면 하이 아이들 스피드를 유지할 수 있도록 엔진 회전수에 따라 분사 연료량을 보정하여 엔진 RPM을 조절하는 단계;

실제 엔진 RPM과 목표 엔진 RPM의 차에 해당하는 엔진 RPM 에러량을 검출하여 검출되는 엔진 RPM의 에러량에 따라 분사 연료량을 보정하기 위한 진상보상 함수 및 적분제어 함수를 연산하여 엔진 RPM을 목표 RPM으로 제어하기 위한 보정 분사 연료량을 검출하는 단계;

검출되는 보정 분사 연료량으로 연소실로 분사하여 차량의 최고 속도시 차량의 속도가 일정속도로 유지되게 하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량의 최고 속도시 분사 연료량 제어방법.
청구항 1에 있어서, 상기 단계에서 엔진 RPM 에러량을 입력변수로 하고 분사 연료량 출력변수로 설정한 후 분사 연료량에 대한 엔진 RPM의 비를 수학식 3과 같이 진상보상을 하기 위한 함수 G1에 적분제어 보상을 하기 위한 함수 G2를 승산하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 최고 속도시 분사 연료량 제어방법.

[수학식 3]

여기서 G₁(s) : 제1전달함수, G₂(s) : 제2전달함수, Τ₁ : 엔진 회전수에 대한 분사 연료량[ mg/rpm ], Τ₂ : 주파수, k_c : 적분제어 변수