KR100422666B1 - 차량용 전자 트로틀 밸브 제어 시스템의 제어방법 - Google Patents

차량용 전자 트로틀 밸브 제어 시스템의 제어방법 Download PDF

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Abstract

트로틀 포지션 센서(TPS; Throttle Position Sensor) 라인에 접촉 저항 발생시, 상기 트로틀 포지션 센서의 출력을 보상하여 엔진 부조 또는 시동꺼짐 현상을 방지할 수 있도록 하는 차량용 전자 트로틀 밸브 제어 시스템의 제어방법을 제공할 목적으로,
운전자에 의해 조작되는 액셀러레이터 페달의 개도량이 액셀러레이터 포지션 센서를 통하여 엔진 제어유닛으로 입력되면, 상기 엔진 제어유닛이 트로틀 밸브의 개도량을 연산하여 트로틀 제어유닛을 통하여 트로틀 구동모터를 구동하여 목표 개도 만큼 트로틀 밸브의 작동을 제어하는 차량용 전자 트로틀 밸브 제어 시스템의 제어방법에서, 트로틀 포지션 센서(TPS)의 설정 저항치를 초과하는 경우에, 상기 단계(S120)로부터의 트로틀 밸브의 목표 개도(θ_1tps) 신호에, 상기 트로틀 포지션 센서(TPS)의 저항발생 보정량을 추가하여 트로틀 밸브의 보정 목표 개도(θtps) 신호를 출력하여 보정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 전자 트로틀 밸브 제어 시스템의 제어방법을 제공한다.

Description

차량용 전자 트로틀 밸브 제어 시스템의 제어방법{CONTROL METHOD OF ELECTRONIC THROTTLE VALVE CONTROL SYSTEM FOR VEHICLES}
본 발명은 차량용 전자 트로틀 밸브 제어 시스템의 제어방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 트로틀 포지션 센서(TPS; Throttle Position Sensor) 라인에 접촉 저항 발생시, 상기 트로틀 포지션 센서의 출력을 보상하여 엔진 부조 또는 시동꺼짐 현상을 방지할 수 있도록 하는 차량용 전자 트로틀 밸브 제어 시스템의 제어방법에 관한 것이다.
일반적으로 차량용 전자 트로틀 밸브 제어 시스템은, 도 1에서 도시한 바와 같이, 운전자에 의해 조작되는 액셀러레이터 페달(101)의 개도량이 액셀러레이터 포지션 센서(103, APS; Accelerator Position Sensor)를 통하여 엔진 제어유닛 (105, ECU)으로 입력되면, 상기 엔진 제어유닛(105)은 각종 입력센서(미도시)의 신호를 수신하여 종합적으로 트로틀 밸브(107)의 개도량을 결정하여 트로틀 제어유닛(109, TVC)으로 목표 개도량 신호를 보내주고, 상기 트로틀 제어유닛(109, TVC)은 상기 수신한 목표 개도량 신호에 따라 트로틀 구동모터(111)를 구동하여 목표 개도 만큼 트로틀 밸브(107)를 열거나 닫도록 이루어지는 것이다,
이때, 상기 트로틀 밸브(107)의 개도량은 트로틀 포지션 센서(113)의 신호를 사용하여 엔진 제어유닛(105)으로 전송되어 학습되도록 구성된다.
여기서, 미설명 부호 115는 비상밸브를 지칭하며, 이는 시스템에 이상 발생시, 바이패스 라인(117)을 통하여 일정량만큼의 공기가 엔진으로 들어가 소정의 엔진 회전수를 유지할 수 있도록 해준다.
이러한 구성을 갖는 차량용 전자 트로틀 밸브 제어 시스템을 제어하기 위한 종래의 제어방법은, 도 3에서 도시한 바와 같이, 먼저, 운전자에 의해 조작되는 액셀러레이터 페달(101)의 개도량을 액셀러레이터 포지션 센서(103, APS; Accelerator Position Sensor)로부터의 출력 전압으로 수신한다.(S10)
이어서, 엔진 제어유닛(105, ECU)은 액셀러레이터 포지션 센서(103)로부터 수신한 전압신호를 이용하여 트로틀 밸브의 목표 개도(θtps) 를 연산한다.(S20)
그 다음, 트로틀 밸브의 목표 개도(θtps) 신호를 트로틀 제어유닛(109,TVC)을 통하여 출력하도록 하여(S30), 트로틀 구동모터(111)에 인가함으로서 이를 구동시켜, 목표 개도 만큼 트로틀 밸브(107)를 열거나 닫게 된다.(S40)
이어서, 상기 엔진 제어유닛(105, ECU)은 트로틀 포지션 센서(113)로부터 트로틀 밸브의 실제 개도(V tps) 신호를 수신한 후(S50), 상기 트로틀 밸브의 목표 개도(θtps)와 상기 실제 개도(V tps)를 비교하여 같은가를 판단하고(S60), 상기 실제 개도(V tps)가 목표 개도(θtps)에 도달하지 않은 경우에는, 상기 트로틀 구동모터(111)를 구동하는 단계(S40)로 리턴되며, 상기 실제 개도(V tps)가 목표 개도(θtps)에 도달하여 같은 경우에는, 제어를 종료하게 된다.
즉, 트로틀 구동모터(111)가 상기 목표 개도(θtps)신호에 따라 배터리로부터 전력의 공급을 받아 트로틀 밸브(107)를 목표 개도로 되도록 제어해서 엔진의 출력을 조정하는 것이다.
그러나 상기한 바와 같은 종래의 차량용 전자 트로틀 밸브 제어 시스템의 제어방법에 의하면, 트로틀 포지션 센서(TPS; Throttle Position Sensor) 라인에 접촉 불량 등으로 인하여, 도 4에서 도시한 바와 같이, 저항값이 증가되어 트로틀 포지션 센서(TPS)의 출력 신호값이 변동을 일으켜, 정상 작동시에 계산된 트로틀 밸브의 목표 개도와 상기 트로틀 포지션 센서(TPS)의 출력 신호가 일치되지 않아 엔진 부조 또는 시동꺼짐 등의 엔진 이상제어를 일으키는 문제점이 있다.
따라서 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은 트로틀 포지션 센서(TPS; Throttle Position Sensor) 라인에 접촉 저항 발생시, 상기 트로틀 포지션 센서의 출력을 보상하여 엔진 부조 또는 시동꺼짐 현상을 방지할 수 있도록 하는 차량용 전자 트로틀 밸브 제어 시스템의 제어방법을 제공하는데 있다.
도 1은 일반적인 차량용 전자 트로틀 밸브 제어 시스템의 구성도이고,
도 2는 본 발명에 따른 차량용 전자 트로틀 밸브 제어 시스템의 제어방법에 의한 흐름도이고,
도 3은 종래 기술에 따른 차량용 전자 트로틀 밸브 제어 시스템의 제어방법에 의한 흐름도이고,
도 4는 트로틀 포지션 센서의 접촉 불량 시의 출력 신호를 도시하기 위한 그래프이다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 차량용 전자 트로틀 밸브 제어 시스템의 제어방법은,
먼저, 운전자에 의해 조작되는 액셀러레이터 페달의 개도량과 트로틀 밸브의 개도량을 액셀러레이터 포지션 센서(APS) 및 트로틀 포지션 센서(TPS)로부터의 출력 전압으로 수신하는 단계(S100)(S110)와; 상기 단계(S110)에 이어, 엔진 제어유닛(ECU)이 액셀러레이터 포지션 센서로부터 수신한 전압신호를 이용하여 트로틀 밸브의 목표 개도(θ_1tps)를 연산하는 단계(S120)와; 상기 단계(S110)로부터 수신한 트로틀 포지션 센서(TPS)의 출력 전압신호를 분석하여 트로틀 포지션 센서(TPS)의 설정 저항치를 초과하는가를 판단하는 단계(S130)와; 상기 단계(S130)에서, 트로틀 포지션 센서(TPS)의 설정 저항치를 초과하지 않은 경우에는, 상기 단계(S120)로부터의 트로틀 밸브의 목표 개도(θ_1tps) 신호를 출력하는 단계(S140)와; 상기 단계(S130)에서, 트로틀 포지션 센서(TPS)의 설정 저항치를 초과하는 경우에는, 상기 단계(S120)로부터의 트로틀 밸브의 목표 개도(θ_1tps) 신호에, 상기 트로틀 포지션 센서(TPS)의 저항발생 보정량을 추가하여 트로틀 밸브의 보정 목표 개도(θtps) 신호를 출력하는 보정단계(S150)와; 상기 단계(S140) 또는 보정단 계(S150)로부터 트로틀 제어유닛(TVC)를 통하여 출력되는 트로틀 밸브의 목표개도(θ_1tps) 신호 또는 보정 목표 개도(θtps) 신호에 따라 트로틀 구동모터를 구동 제어하여 트로틀 밸브의 작동을 제어하는 단계(S160)와; 이어서, 상기 엔진 제어유닛(ECU)이 트로틀 포지션 센서로부터 트로틀 밸브의 실제 개도(V tps) 신호를 수신하는 단계(S170)와; 상기 단계(S170)에 이어, 상기 해당 트로틀 밸브의 목표 개도(θ_1tps 또는 θtps)와 상기 실제 개도(V tps)를 비교하여 같은가를 판단하여, 상기 실제 개도(V tps)가 해당 목표 개도(θ_1tps 또는 θtps)에 도달하지 않은 경우에는, 상기 트로틀 구동모터를 구동하는 단계(S160)로 리턴되며, 상기 실제 개도(V tps)가 해당 목표 개도(θ_1tps 또는 θtps)에 도달하여 같은 경우에는, 제어를 종료하는 단계(S180)를 포함하는 것을 특징으로 하고,
상기 보정단계(S150)는 상기 단계(S130)에서, 트로틀 포지션 센서(TPS)의 설정 저항치를 초과하는 경우에는, 상기 트로틀 포지션 센서(TPS)의 연결 불량에 의한 저항발생 보정량(Δtps)을 계산하는 단계(S151)와; 상기 단계(S151)에 이어, 상기 단계(S120)로부터의 트로틀 밸브의 목표 개도(θ_1tps) 신호에, 상기 트로틀 포지션 센서(TPS)의 저항발생 보정량(Δtps)을 더하여 트로틀 밸브의 보정 목표 개도(θtps)를 연산하는 단계(S152)와; 상기 단계(S152)에서 연산된 트로틀 밸브의 보정 목표 개도(θtps) 신호를 트로틀 제어유닛(TVC)으로 출력하는 단계(S153)로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일실시예를 상세하게 설명한다.
먼저, 본 발명을 적용하기 위한 차량용 전자 트로틀 밸브 제어 시스템의 구성을 도 1을 통하여 간략하게 살펴보면, 운전자에 의해 조작되는 액셀러레이터 페달(101)의 개도량이 액셀러레이터 포지션 센서(103, APS; Accelerator Position Sensor)를 통하여 엔진 제어유닛(105, ECU)으로 입력되도록 구성되며, 상기 엔진 제어유닛(105)은 액셀러레이터 포지션 센서(103)로부터 출력되는 전압신호를 분석하여 트로틀 밸브(107)의 개도량을 계산하여 트로틀 제어유닛(109, TVC)을 통하여 트로틀 구동모터(111)를 구동하여 목표 개도 만큼 트로틀 밸브(107)를 열거나 닫도록 이루어지는 것이다,
이때, 상기 트로틀 밸브(107)의 개도량은 트로틀 포지션 센서(113)의 신호를 사용하여 엔진 제어유닛(105)으로 전송되어 학습되도록 구성된다.
이러한 구성을 갖는 차량용 전자 트로틀 밸브 제어 시스템을 제어하기 위한 본 발명에 의한 제어방법은, 도 2에서 도시한 바와 같이, 먼저, 운전자에 의해 조작되는 액셀러레이터 페달의 개도량과 트로틀 밸브의 개도량을 액셀러레이터 포지션 센서(103, APS) 및 트로틀 포지션 센서(113, TPS)로부터의 출력 전압으로 수신하게 된다.(S100)(S110)
상기 단계(S110)에 이어, 엔진 제어유닛(105, ECU)은 액셀러레이터 포지션 센서(103)로부터 수신한 전압신호를 이용하여 트로틀 밸브의 목표 개도(θ_1tps)를 연산하게 된다.(S120)
그리고 엔진 제어유닛(105, ECU)은 상기 단계(S110)로부터 수신한 트로틀 포지션 센서(113, TPS)의 출력 전압신호를 분석하여 트로틀 포지션 센서(113, TPS)의 설정 저항치를 초과하는가를 판단하게 되는데(S130), 이 때, 상기 트로틀 포지션센서(113, TPS)가 설정 저항치를 초과하는 경우는 트로틀 포지션 센서(113, TPS)의 연결 라인상에서 접촉 불량 등이 원인이 되어 저항값이 증가하여 트로틀 포지션 센서(113, TPS)의 출력 신호값이 변동하는 경우를 의미한다.
즉, 상기 단계(S130)에서, 트로틀 포지션 센서(113, TPS)의 설정 저항치를 초과하지 않은 경우에는, 상기 단계(S120)로부터의 트로틀 밸브의 목표 개도(θ_1tps) 신호를 그대로 출력하고(S140), 상기 단계(S130)에서, 트로틀 포지션 센서(113, TPS)의 설정 저항치를 초과하는 경우에는, 상기 단계(S120)로부터의 트로틀 밸브의 목표 개도(θ_1tps) 신호에, 상기 트로틀 포지션 센서(113, TPS)의 저항발생 보정량(Δtps)을 추가하여 트로틀 밸브(107)의 보정 목표 개도(θtps) 신호를 출력하는 보정단계를 이루게 된다.(S150)
여기서, 상기 보정단계(S150)는 상기 단계(S130)에서, 트로틀 포지션 센서(113, TPS)의 설정 저항치를 초과하는 경우에, 상기 트로틀 포지션 센서(113, TPS)의 연결 불량에 의한 저항발생 보정량(Δtps)을 계산한 후(S151), 이 단계(S151)에 이어, 상기 정상적인 트로틀 밸브의 목표 개도(θ_1tps) 신호에, 상기 트로틀 포지션 센서(113, TPS)의 저항발생 보정량(Δtps)을 더하여 트로틀 밸브(107)의 보정 목표 개도(θtps)를 연산하게 되며(S152, 수학식 1로 표현됨), 이렇게 연산된 트로틀 밸브(107)의 보정 목표 개도(θtps) 신호를 트로틀 제어유닛(109, TVC)으로 출력하도록 이루어진다.(S153)
이어서, 상기 트로틀 밸브의 목표 개도(θ_1tps) 신호를 출력하는 단계 (S140) 또는 상기 보정단계(S150)로부터 트로틀 제어유닛(TVC)를 통하여 출력되는 트로틀 밸브의 목표 개도(θ_1tps) 신호 또는 보정 목표 개도(θtps) 신호에 따라 트로틀 구동모터(111)를 구동 제어하여 트로틀 밸브(107)의 열거나 닫아 엔진의 출력을 제어하게 된다.(S160);
그리고 상기 엔진 제어유닛(ECU)이 트로틀 포지션 센서(113, TPS)로부터 트로틀 밸브(107)의 실제 개도(V tps) 신호를 수신한 후(S170), 이어, 상기 해당 트로틀 밸브의 목표 개도(θ_1tps 또는 θtps)와 상기 실제 개도(V tps)를 비교하여 같은가를 판단하게 되는데(S180), 이때, 상기 실제 개도(V tps)가 해당 목표 개도(θ_1tps 또는 θtps)에 도달하지 않은 경우에는, 상기 트로틀 구동모터(111)를 구동하는 단계(S160)로 리턴되며, 상기 실제 개도(V tps)가 해당 목표 개도(θ_1tps 또는 θtps)에 도달하여 같은 경우에는, 상기 제어를 종료하게 된다.
상기한 바와 같이 이루어진 본 발명에 따른 차량용 전자 트로틀 밸브 제어 시스템의 제어방법에 의하면, 트로틀 포지션 센서(TPS) 라인에 접촉 불량 등으로 인하여, 저항값이 증가되어 트로틀 포지션 센서(TPS)의 출력 신호값이 변동을 일으키는 경우, 별도의 보정단계를 두어 상기 트로틀 포지션 센서의 출력을 보상하여 줌으로서 엔진 부조 또는 시동꺼짐 현상을 미연에 방지할 수 있도록 하며, 이에 따른 차량의 품질개선 및 시동 안정성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (2)

  1. 운전자에 의해 조작되는 액셀러레이터 페달의 개도량이 액셀러레이터 포지션 센서를 통하여 엔진 제어유닛으로 입력되면, 상기 엔진 제어유닛이 트로틀 밸브의 개도량을 연산하여 트로틀 제어유닛을 통하여 트로틀 구동모터를 구동하여 목표 개도 만큼 트로틀 밸브의 작동을 제어하는 차량용 전자 트로틀 밸브 제어 시스템의 제어방법에 있어서,
    먼저, 운전자에 의해 조작되는 액셀러레이터 페달의 개도량과 트로틀 밸브의 개도량을 액셀러레이터 포지션 센서(APS) 및 트로틀 포지션 센서(TPS)로부터의 출력 전압으로 수신하는 단계(S100)(S110)와;
    상기 단계(S110)에 이어, 엔진 제어유닛(ECU)이 액셀러레이터 포지션 센서로부터 수신한 전압신호를 이용하여 트로틀 밸브의 목표 개도(θ_1tps)를 연산하는 단계(S120)와;
    상기 단계(S110)로부터 수신한 트로틀 포지션 센서(TPS)의 출력 전압신호를 분석하여 트로틀 포지션 센서(TPS)의 설정 저항치를 초과하는가를 판단하는 단계(S130)와;
    상기 단계(S130)에서, 트로틀 포지션 센서(TPS)의 설정 저항치를 초과하지 않은 경우에는, 상기 단계(S120)로부터의 트로틀 밸브의 목표 개도(θ_1tps) 신호를 출력하는 단계(S140)와;
    상기 단계(S130)에서, 트로틀 포지션 센서(TPS)의 설정 저항치를 초과하는경우에는, 상기 단계(S120)로부터의 트로틀 밸브의 목표 개도(θ_1tps) 신호에, 상기 트로틀 포지션 센서(TPS)의 저항발생 보정량을 추가하여 트로틀 밸브의 보정 목표 개도(θtps) 신호를 출력하는 보정단계(S150)와;
    상기 단계(S140) 또는 보정단계(S150)로부터 트로틀 제어유닛(TVC)를 통하여 출력되는 트로틀 밸브의 목표 개도(θ_1tps) 신호 또는 보정 목표 개도(θtps) 신호에 따라 트로틀 구동모터를 구동 제어하여 트로틀 밸브의 작동을 제어하는 단계(S160)와;
    이어서, 상기 엔진 제어유닛(ECU)이 트로틀 포지션 센서로부터 트로틀 밸브의 실제 개도(V tps) 신호를 수신하는 단계(S170)와;
    상기 단계(S170)에 이어, 상기 해당 트로틀 밸브의 목표 개도(θ_1tps 또는 θtps)와 상기 실제 개도(V tps)를 비교하여 같은가를 판단하여, 상기 실제 개도(V tps)가 해당 목표 개도(θ_1tps 또는 θtps)에 도달하지 않은 경우에는, 상기 트로틀 구동모터를 구동하는 단계(S160)로 리턴되며, 상기 실제 개도(V tps)가 해당 목표 개도(θ_1tps 또는 θtps)에 도달하여 같은 경우에는, 제어를 종료하는 단계(S180)를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 전자 트로틀 밸브 제어 시스템의 제어방법.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 보정단계(S150)는
    상기 단계(S130)에서, 트로틀 포지션 센서(TPS)의 설정 저항치를 초과하는 경우에는, 상기 트로틀 포지션 센서(TPS)의 연결 불량에 의한 저항발생 보정량(Δtps)을 계산하는 단계(S151)와;
    상기 단계(S151)에 이어, 상기 단계(S120)로부터의 트로틀 밸브의 목표 개도(θ_1tps) 신호에, 상기 트로틀 포지션 센서(TPS)의 저항발생 보정량(Δtps)을 더하여 트로틀 밸브의 보정 목표 개도(θtps)를 연산하는 단계(S152)와;
    상기 단계(S152)에서 연산된 트로틀 밸브의 보정 목표 개도(θtps) 신호를 트로틀 제어유닛(TVC)으로 출력하는 단계(S153)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량용 전자 트로틀 밸브 제어 시스템의 제어방법.
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