KR100460897B1

KR100460897B1 - 차량의 공회전 안정성 유지 및 알피엠 강하 방지방법

Info

Publication number: KR100460897B1
Application number: KR10-2002-0050069A
Authority: KR
Inventors: 이재형
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2002-08-23
Filing date: 2002-08-23
Publication date: 2004-12-09
Also published as: KR20040017652A

Abstract

차량의 공회전 안정성 유지 및 알피엠 강하 방지방법이 개시된다. 개시된 차량의 공회전 안정성 유지 및 알피엠 강하 방지방법은, (a) 차량의 엔진이 공회전 상태인지를 판단하는 단계와; (b) 상기 단계 (a)에서의 조건을 만족하는 경우, 공회전 목표 RPM을 현재 RPM으로 나누어 RPM비를 구하는 단계와; (c) 상기 단계 (b)에서 구한 상기 RPM비를 이용하여 공회전 RPM 강하 보상 테이블로부터 공회전 보상 팩타를 구하는 단계와; (d) 상기 단계 (c)에서 구한 상기 팩타를 아이들 스피드 컨트롤 기본 공기량에 곱하여 보상량을 결정하고, 아이들 스피드 컨트롤 PID 제어에 의한 개도량을 더하여 최종적인 아이들 스피드 컨트롤 개도량을 구하는 단계;를 포함하는 것을 그 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, RPM 오버슈트의 경우에도 지속적으로 보상을 수행함으로써 보다 빠른 공회전 안정성을 얻을 수 있는 이점이 있다.

Description

차량의 공회전 안정성 유지 및 알피엠 강하 방지방법{METHOD OF MAINTAINING STABILITY AND PROTECTING RPM DROP FOR IDLING FOR VEHICLE}

본 발명은 차량의 공회전 안정성 유지 및 알피엠 강하 방지방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 현재 알피엠(이하, RPM이라 함)에 대한 목표 RPM의 비율을 공회전 제어에 이용함으로써 심한 RPM 강하가 발생하였을 경우뿐만이 아닌 공회전상태 전체에 대해서 안전성을 유지할 수 있도록 하기 위한 차량의 공회전 안정성 유지 및 알피엠 강하 방지방법에 관한 것이다.

일반적으로 엔진 공회전시 파워 스티어링(power steering)의 급격한 조작이나 전기부하의 인가 또는 수동 변속기 차량에서의 클러치 조작 미숙 등에 의해 RPM drop이 발생할 수 있다.

이렇게 RPM 강하가 발생하는 경우 일반적으로 아이들 스피드 컨트롤(Idle Speed Control; 이하, ISC라 함) 개도량을 급격히 늘려 RPM을 목표 RPM 이상으로 올려 시동 꺼짐을 방지하여 공회전 안정성을 유지한다.

도 1에는 이러한 공회전 RPM 강하 보상을 위한 종래 기술을 설명한 그래프가 개략적으로 도시되어 있다.

도시된 바와 같이, 공회전시에 RPM이 일정 기준값(threshold) 이하로 떨어질 경우 미리 정해진 양만큼의 RPM 강하 보상치를 추가적으로 ISC 개도량에 더하여 RPM을 공회전 목표 RPM으로 복귀할 수 있도록 한다.

그리고 어느 정도의 보상치 유지 시간을 두어 RPM이 공회전 목표 RPM 이상으로 복귀할 수 있는 시간을 가지도록 한 후, 점진적으로 보상량을 줄여 엔진 목표 공회전 RPM에 수렴할 수 있도록 한다.

여기에서의 RPM 강하 보상을 결정하는 RPM 기준값과 ISC 보상량은 실차 시험에 의해서 구해지는 값들이며, 또한 엔진의 냉간시와 온간시의 엔진오일 등의 마찰(friction) 차이에 의한 RPM 거동이 틀린 관계로 엔진 냉각수온에 대해서 결정되는 값들이다

도 2는 이에 대한 순서도가 도시되어 있다.

도시된 바와 같이, 먼저 엔진이 공회전 상태인지를 확인한 후 현재가 RPM 강하가 발생한 상태인지를 검사하게 된다.(단계 10,20) 이는 RPM 강하가 발생한 후 다시 RPM이 기준값 이상으로 복귀하여도 아직 ISC 보상이 이루어지고 있는 상태이기 때문이다.

그리고 현재 RPM이 RPM 강하 기준값 이하로 떨어졌는지를 판단한다.(단계 30)

상기 단계 30의 판단에 따라 강하가 발생하였다면, 냉각수온에 따라 RPM 강하 보상치를 결정하고, 강하가 발생했음을 표시하는 플래그(flag)를 세팅(setting)한다.(단계 40) 여기에서의 RPM 강하 보상치는 일반적으로 냉각수온이 낮을수록 보상량이 많아지는 경향을 갖는다.

이렇게 설정된 ISC 보상치는 기본 ISC 개도량 및 ISC PID 제어량과 더해져 최종적인 공기량으로 결정된다.(단계 50)

그런데, 만일 상기 단계 30에서 강하가 발생치 않았다면, 강하가 발생했음을 표시하는 플래그를 클리어(clear)하고, 보상치 감소 지연 시간을 설정하고 RPM 강하 보상치를 0으로 설정한다.(단계 60) 여기에서의 보상치 감소 지연 시간 또한 냉각수온에 따른 테이블(table)값으로 냉각수온이 낮을수록 지연시간이 긴 경향을 갖는다.

이어서, RPM 강하가 발생한 이후에는 보상치 감소 지연 시간이 지났는지를 판단한다.(단계 70)

그리고 설정 시간이 지난 이후에 감소 기울기(K factor)를 결정하고, 이를 현재 보상량에 곱함으로써 새로운 보상량을 결정한다.(단계 80) 이 감소 기울기는 0.0에서 1.0사이의 값을 가지며 이는 실차 시험을 통해 결정되는 값이다.

또한 RPM 강하 보상량이 0인지와 보상이 끝난 상태인지를 판단한다.(단계 90) 상기 단계 90에서 상기한 RPM 강하 보상량이 0일 경우 상기 단계 50에서와 같은 설정을 한다.

상기한 바와 같은 RPM 강하 보상하는 방법에서 주로 문제가 되는 것은 엔진 RPM이 특정 RPM이하로 떨어졌을 경우 급격한 ISC 개도가 이루어져 시동 꺼짐은 방지할 수 있지만, 심한 오버슈트(overshoot) 발생으로 인한 RPM 변동(fluctuation)이 발생하여 공회전 안정성을 해치게 되며 이에 따른 엔진 소음 발생 및 RPM 변동으로 인한 운전자의 불안을 초래하게 된다.

또한 전술한 바와 같이, 개발자가 실차 시험을 통해서 개발자 임의의 시험과 경험에 의거해 값들을 설정하여야 하며, 엔진 냉간의 경우와 온간시의 경우에 대한 기준값 설정이나 보상량 설정치에 대해서도 각 경우에 대해서 이를 시험하고 조절하야야 하는 캘리브레이션(calibration) 작업에 어려움이 발생하게 된다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 개발자로 하여금 개발이 보다 용이하도록 하고, RPM drop에 따른 지속적인 보상을 이룸으로써 보다 안정된 공회전 제어가 가능하게 하며, 운전자의 불안이 발생하지 않도록 한 차량의 공회전 안정성 유지 및 알피엠 강하 방지방법을 제공하는데 그 목적이있다.

도 1은 종래의 기술에 따른 차량의 공회전 RPM 강하 보상 방법을 나타내 보인 그래프.

도 2는 종래의 기술에 따른 차량의 엔진 공회전 RPM 강하 방지방법을 순차적으로 나타내 보인 개략적인 순서도.

도 3은 본 발명에 따른 차량의 공회전 안정성 유지 및 알피엠 강하 방지방법을 순차적으로 나타내 보인 개략적인 순서도.

도 4는 본 발명이 적용된 차량의 공회전 RPM 강하 보상 방법을 나타내 보인 블록도.

도 5는 본 발명이 적용된 차량의 공회전 RPM 강하 보상을 위한 테이블.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 차량의 공회전 안정성 유지 및 알피엠 강하 방지방법은, (a) 차량의 엔진이 공회전 상태인지를 판단하는 단계와; (b) 상기 단계 (a)에서의 조건을 만족하는 경우, 공회전 목표 RPM을 현재 RPM으로 나누어 RPM비를 구하는 단계와; (c) 상기 단계 (b)에서 구한 상기 RPM비를 이용하여 공회전 RPM 강하 보상 테이블로부터 공회전 보상 팩타를 구하는 단계와; (d) 상기 단계 (c)에서 구한 상기 팩타를 아이들 스피드 컨트롤 기본 공기량에 곱하여 보상량을 결정하고, 아이들 스피드 컨트롤 PID 제어에 의한 개도량을 더하여 최종적인 아이들 스피드 컨트롤 개도량을 구하는 단계;를 포함하는 것을 그 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 3에는 본 발명에 따른 차량의 공회전 안정성 유지 및 알피엠 강하 방지방법을 순차적으로 나타내 보인 개략적인 순서도가 도시되어 있다.

도면을 참조하면, 본 발명에 따른 차량의 공회전 안정성 유지 및 알피엠 강하 방지방법은, 우선, 차량의 엔진이 공회전 상태인지를 판단한다.(단계 110)

상기 단계 110에서의 조건을 만족하는 경우 즉, 엔진 공회전 상태인 경우, 공회전 목표 RPM을 현재 RPM으로 나누어 RPM비를 구한다.(단계 120)

이에 반해 상기 단계 110에서 엔진 공회전 상태가 아닌 경우, 본 제어를 종료토록 한다.

그리고 상기 단계 120에서 구한 상기 RPM비를 이용하여 공회전 RPM 강하 보상 테이블로부터 공회전 보상 팩타(factor)를 구한다.(단계 130)

상기 단계 130에서 구한 팩타를 ISC 기본 공기량에 곱하여 보상량을 결정하고, ISC PID 제어에 의한 개도량을 더하여 최종적인 ISC 개도량을 구한다.(단계 140)

상기한 바와 같은 본 발명에 따른 차량의 공회전 안정성 유지 및 알피엠 강하 방지방법은, RPM 강하 발생에 대한 특정 RPM 기준값을 두는 것이 아닌 목표 공회전 RPM을 현재 RPM으로 나눈 값 즉, 현재 RPM에 대한 목표 RPM의 비율을 공회전 제어에 이용함으로써 심한 RPM 강하가 발생하였을 경우뿐만 아니라, 공회전 상태 전체에 대해서 안전성을 유지할 수 있도록 한 것이다.

이렇게 함으로써 우선 심한 RPM 강하가 발생한 경우가 아니더라도 지속적인 보상을 이루어 보다 빠른 안정성을 확보하고 추가작인 강하 발생을 방지하며 RPM 오버슈트가 발생하였을 경우에도 보다 빠르게 목표 공회전 RPM으로 복귀할 수 있다.

또한 개발자의 입장에서는 현재 RPM에 대한 목표 RPM의 비율에 따른 직관적인 보정치만을 조절하기만 하면 되므로 개발에 따른 부담을 줄일 수 있다.

도 4에는 상기와 같은 본 발명을 보다 상세하게 설명하기 위한 것으로, 공회전 RPM 강하 보상을 위한 블록도가 도시되어 있다.

도시된 바와 같이, 우선, 목표 공회전 RPM을 현재의 RPM으로 나눈 값을 구하여 현재 RPM에 대한 목표 RPM의 비율을 계산한다. 이 비율은 현재 RPM 대비 목표 RPM의 비율이므로 현재 RPM이 목표 RPM과 동일한 경우에는 1.0을 나타내며, 현재 RPM이 목표 RPM보다 높을 경우에는 1.0보다 작은 값을 가지며, 목표 RPM보다 낮을 경우에는 1.0이상의 값을 가진다.

본 발명에 따른 차량의 공회전 안정성 유지 및 알피엠 강하 방지방법에 주로 필요한 부분은 1.0보다 큰 경우로, 이는 목표 RPM보다 얼마나 많은 RPM 강하량이 발생했는지를 정량적으로 나타내는 값이 된다. 또한 이 비율의 계산에 목표 RPM을 포함하므로 종래 기술과 같이 냉각수온에 따른 엔진 RPM 거동을 별도로 고려치 않아도 되는 편리함을 갖는다.

그런 후, 이를 강하 보상 테이블의 입력으로 이용하여 적절한 보상 값을 구한 후, 이를 현재의 ISC 개도량에 곱함으로써 보상된 ISC 개도를 얻는다. 이렇게 구한 ISC개도는 ISC 공회전 PID 제어량과 합쳐져 최종 ISC 출력 값으로 사용된다.

그리고 도 5에는 현재 RPM에 대한 목표 RPM의 비율에 따른 보상치를 결정하는 테이블이 도시되어 있다.

도 5를 참조하면, 입력 측의 RPM비가 1보다 큰 경우 즉, 현재의 RPM이 목표 RPM보다 낮은 경우에 대해서 테이블 출력값을 1.0보다 크게 두어 현재의 ISC개도량이 증가하도록 한다. 반면 현재의 RPM이 목표 RPM보다 높아 RPM비가 1.0보다 작은 경우는 출력값을 1보다 작게 두어 ISC 개도량이 상대적으로 감소하도록 한다.

여기에서의 보상을 위한 테이블 값의 결정은 최종적으로는 실차 시험 등을 통하여 결정되지만 일반적으로는 도 5에 도시된 바와 같이, RPM 강하의 경우는 RPM비에 대한 비례관계(가운데 대각선)에서 기울기가 급하게 설정하여 RPM이 많이 떨어질수록 크게 보상하도록 하며 반대로 RPM이 오버슈트하는 경우에 대해서는 기울기를 완만하게 조절하며, RPM비가 0에 가까운 부분에 대해서는 옵셋(offset)값을 두어 과도하게 ISC가 줄어드는 것을 방지하도록 결정된다.

이와 같이 테이블 값은 실차 시험 전에도 개발자가 직관적으로 설정할 수 있는 일반성을 가지고 있어 매우 직관적이고 정량적으로 값을 결정할 수 있다는 이점을 갖는다.

상술한 바와 같이 본 발명은, 종래의 기술과 같이 개발자가 임의로 설정한 값에 의해서 공회전 제어를 이루는 것이 아닌 보다 정량적인 입력 값과 이에 따른 보다 직관적인 출력값을 이용하여 RPM 보상을 이루는 보다 단순 명료한 제어 로직이다.

따라서 개발자로 하여금 개발이 보다 용이하도록 할 수 있으며 특히 냉각수온에 따른 시험 등이 필요 없어져 한층 개발자로 하여금 개발 부담을 줄일 수 있게 된다. 이는 목표 공회전 RPM에 엔진 냉각수온에 따른 특성이 포함되어 있으므로 이에 따른 RPM비를 이용함으로써 더 이상 엔진 냉각수온에 따른 RPM거동에 대해서 고려할 필요가 없기 때문이다.

그리고 종래 기술에서는 RPM 강하 이후의 보상에 따른 오버슈트가 발생하였을 경우에 단지 공회전 ISC 피드백 제어에 의존하여 제어가 이루어짐으로써 늦은 RPM 복귀가 발생하나, 본 발명은, RPM 강하에 따른 지속적인 보상을 이룸으로써 보다 안정된 공회전 제어를 이룰 수 있다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 차량의 공회전 안정성 유지 및 알피엠 강하 방지방법은 다음과 같은 효과를 갖는다.

RPM 오버슈트의 경우에도 지속적으로 보상을 수행함으로써 보다 빠른 공회전 안정성을 얻을 수 있다.

본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

Claims

(a) 차량의 엔진이 공회전 상태인지를 판단하는 단계와;

(b) 상기 단계 (a)에서의 조건을 만족하는 경우, 공회전 목표 RPM을 현재 RPM으로 나누어 RPM비를 구하는 단계와;

(c) 상기 단계 (b)에서 구한 상기 RPM비를 이용하여 공회전 RPM 강하 보상 테이블로부터 공회전 보상 팩타를 구하는 단계와;

(d) 상기 단계 (c)에서 구한 상기 팩타를 아이들 스피드 컨트롤 기본 공기량에 곱하여 보상량을 결정하고, 아이들 스피드 컨트롤 PID 제어에 의한 개도량을 더하여 최종적인 아이들 스피드 컨트롤 개도량을 구하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 공회전 안정성 유지 및 알피엠 강하 방지방법.