KR100460921B1 - 차량의 연료 차단 제어장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

차량의 엔진 제어장치로, 오버 런 연료 차단 작동 조건에서 시프트 레버의 변속단 선택 위치를 판단하여 연료 차단 제어를 수행하도록 하는 것으로,

차량 상태 정보를 검출한 다음 현재의 변속단 선택 위치를 판단하는 과정과, 변속단이 주차/중립의 위치이면 차량이 정지 상태인지를 판단하는 과정과, 차량이 정지상태이면 연료 차단 목표 회전수를 정지 상태에 대하여 설정된 연료 차단 목표 회전수를 기준으로 설정한 다음 현재의 엔진 회전수가 설정된 연료 차단 목표 회전수에 히스테리시스값을 가산한 값 이상인지를 판단하는 과정과, 상기에서 현재의 엔진 회전수가 연료 차단 목표 회전수에 히스테리시스값을 가산한 값 이하이면 통상의 엔진 제어를 수행하고, 이하이면 연료 차단 제어모드를 진입하는 과정과, 상기의 연료 차단 제어중에 현재의 엔진 회전수가 연료 차단 목표 회전수 이상으로 검출되면 상기 연료 차단 제어모드를 해제한 후 통상의 엔진 제어를 수행하는 과정과, 상기에서 변속단이 주행 위치의 선택이면 연료 차단 목표 회전수를 주행 상태에 대하여 설정된 연료 차단 목표 회전수를 기준으로 설정한 다음 현재의 엔진 회전수가 설정된 연료 차단 목표 회전수에 히스테리시스값을 가산한 값 이상인지를 판단하는 과정과, 상기에서 현재의 엔진 회전수가 연료 차단 목표 회전수에 히스테리시스값을 가산한 값 이하이면 통상의 엔진 제어를 수행하고, 이하이면 연료 차단 제어모드를 진입하는 과정과, 상기의 연료 차단 제어중에 현재의 엔진 회전수가 연료 차단 목표 회전수 이상으로 검출되면 상기 연료 차단 제어모드를 해제한 후 통상의 엔진 제어를 수행하는 과정을 포함한다.

Description

차량의 연료 차단 제어장치 및 방법{FUEL CUT CONTROL APPARATUS OF VEHICLE AND METHOD THEREOF}

본 발명은 차량의 엔진 제어장치에 관한 것으로, 더 상세하게는 오버 런 연료 차단(Over Run Fuel Cut) 작동 조건에서 시프트 레버의 변속단 선택 위치를 판단하여 연료 차단 제어를 수행하도록 하는 차량의 연료 차단 제어장치 및 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 차량에서 연비는 차량에 대한 성능을 결정하는 중요한 요소이므로, 차량 제조 및 개발회사에서는 차량의 연비를 높이기 위해 다양한 제어 방법을 적용하고 있다.

이중에서 주행 도중에 가속 페달을 오프하여 스로틀 오프가 검출된 상태에서 엔진 회전수가 연료 차단 회전수 이상일 때 연료 차단 제어가 수행되어 관성력에 의해 주행이 이루어지도록 하고, 연료 차단 제어가 수행되는 도중에 엔진 회전수가연료 공급 재개 회전수 이하가 되었을 때 공급이 재개되어 엔진 구동력에 의해 주행이 유지되도록 하는 연료 차단 제어가 적용된다.

또한, 상기의 연료 차단 제어의 목적은 엔진 회전수의 과도한 상승을 억제하여 엔진 과열로 발생되는 여러 가지 문제점을 해소하기 위하여 적용하는 것으로, 엔진 회전수가 설정된 일정 회전수 이상을 유지하는 경우에 적용하고 있다.

그러나, 현재 자동 변속기 장착 차량에 적용되고 있는 연료 차단 제어 방법은 시프트 레버가 주행 변속단을 선택하고 있는 상태인지 중립 혹은 주차 변속단을 선택하고 있는지에 대한 구분을 적용하고 있지 않고 있다.

따라서, 시프트 레버가 중립 혹은 주차 변속단을 선택하고 있는 무부하의 상태에서는 엔진 보호를 위해 연료 차단 목표 회전수를 낮게 설정하여야 하나 이를 적용하고 있지 않아 불필요한 연료의 손실과 동시에 엔진의 과열로 인한 내구성을 악화시키는 단점이 있으며, 연료 차단 목표 회전수가 상대적으로 높게 설정되어 있는 관계로 엔진 소음으로 인하여 운전자의 불쾌감을 야기시키는 문제점이 있다.

또한, 시프트 레버가 주행 변속단을 선택하고 있는 부하 상태에서 낮게 설정되어 있는 연료 차단 목표 회전수로 인하여 가속 성능 저하 및 최대의 토크를 출력하지 못하는 이유로 인해 최고 속도가 저하되어 운전성이 저하되는 문제점이 있다.

또한, 주행 변속단을 선택하고 있는 부하 상태에서 낮게 설정되어 있는 연료 차단 목표 회전수로 인하여 연료 차단 제어 모드가 개시되면 갑작스럽게 엔진 브레이크 상태로 진입하게 되어 주행 쇼크가 운전자 및 승객에게 충격으로 전달되는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명한 것으로, 그 목적은 차량의 현재 엔진 회전수가 연료 차단 작동 조건으로 판정되는 경우 시프트 레버의 변속단 선택 위치를 판단하여 그에 따른 연료 차단 목표 회전수가 설정되도록 하여 무부하시 과도한 엔진 회전수로 상승되는 방지하여 엔진을 보호하고, 부하시 가속 성능 및 최고 속도의 제한이 배제되도록 하여 운전성을 향상시키도록 한 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 차량의 연료 차단 제어장치에 대한 구성도.

도 2는 본 발명에 따른 차량의 연료 차단 제어를 수행하는 흐름도.

상기와 같은 목적을 실현하기 위한 본 발명은 차량 상태 정보를 검출한 다음 현재의 변속단 선택 위치를 판단하는 과정과; 변속단이 주차/중립의 위치이면 차량이 정지 상태인지를 판단하는 과정과; 차량이 정지상태이면 연료 차단 목표 회전수를 정지 상태에 대하여 설정된 연료 차단 목표 회전수를 기준으로 설정한 다음 현재의 엔진 회전수가 설정된 연료 차단 목표 회전수에 히스테리시스값을 가산한 값 이상인지를 판단하는 과정과; 상기에서 현재의 엔진 회전수가 연료 차단 목표 회전수에 히스테리시스값을 가산한 값 이하이면 통상의 엔진 제어를 수행하고, 이하이면 연료 차단 제어모드를 진입하는 과정과; 상기의 연료 차단 제어중에 현재의 엔진 회전수가 연료 차단 목표 회전수 이상으로 검출되면 상기 연료 차단 제어모드를 해제한 후 통상의 엔진 제어를 수행하는 과정과; 상기에서 변속단이 주행 위치의 선택이면 연료 차단 목표 회전수를 주행 상태에 대하여 설정된 연료 차단 목표 회전수를 기준으로 설정한 다음 현재의 엔진 회전수가 설정된 연료 차단 목표 회전수에 히스테리시스값을 가산한 값 이상인지를 판단하는 과정과; 상기에서 현재의 엔진 회전수가 연료 차단 목표 회전수에 히스테리시스값을 가산한 값 이하이면 통상의 엔진 제어를 수행하고, 이하이면 연료 차단 제어모드를 진입하는 과정과; 상기의 연료 차단 제어중에 현재의 엔진 회전수가 연료 차단 목표 회전수 이상으로 검출되면 상기 연료 차단 제어모드를 해제한 후 통상의 엔진 제어를 수행하는 과정을 포함한다.

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

도 1에서 알 수 있는 바와 같이 본 발명에 따른 차량의 연료 차단 제어장치는 변속단 검출부(10)와, 엔진 회전수 검출부(20), 차속 검출부(30), 제어부(40) 및 인젝터(50)로 구성되는데, 변속단 검출부(10)는 인히비터 스위치로서, 시프트 레버의 변속단 선택 위치를 검출하여 그에 대한 정보를 전기적 신호로 출력한다.

엔진 회전수 검출부(20)는 크랭크 각 센서 혹은 캠 센서로 이루어지며, 현재의 엔진 회전수를 검출하여 그에 대한 정보를 전기적 신호로 출력한다.

차속 검출부(30)는 PG-B 센서 혹은 출력축 샤프트에 치차 결합된 통상의 차속 센서로 이루어지며, 현재의 주행 차속을 검출하여 그에 대한 정보를 전기적 신호로 출력한다.

제어부(40)는 엔진 제어수단으로 검출되는 공기량에 대한 정보에 따라 연료량을 산출한 후 노킹 보상값, 부하 정도에 따른 보상값, 냉각수의 온도에 따른 보상값 및 각종 차량 상태 정보에 따른 보상값을 적용하여 실질적인 연료량을 산출하여 엔진의 공연비 제어를 수행하며, 시프트 레버의 변속단 선택 위치에 따라 연료차단 목표 회전수가 설정된다.

즉, 시프트 레버가 중립 혹은 주차 변속단에 선택되어 있는 상태에서는 연료 차단 목표 회전수를 통상의 기준을 감안하여 낮게 설정되어 무부하시 과도한 엔진 회전수의 상승을 억제하여 엔진을 보호 및 연료 손실을 배제시키고, 시프트 레버가 주행 변속단에 선택되어 있는 상태에서는 연료 차단 목표 회전수가 통상의 기준을 감안하여 높게 설정되어, 가속성 및 최고 속도의 제한이 배제한다.

인젝터(50)는 각 연소실에 대응되어 설치되며, 제어부(40)에서 인가되는 제어신호에 따라 설정된 일정시간 동안 노즐을 개폐시켜 대응되는 연소실에 산출된 연료량을 분사하여 준다.

상기한 구성외에 차량에 필요한 각종 검출센서 및 다양한 장치가 구비되는데, 이에 대한 설명은 주지의 사실인바, 이에 대한 구성의 설명은 생략한다.

전술한 기능을 포함하는 구성의 본 발명에서 연료 차단 제어를 수행하는 동작에 대하여 도 2를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

차량의 엔진 시동이 온을 유지하고 있는 상태에서 제어부(40)는 각종 차량 상태 정보를 검출한 다음(S101) 엔진 동작 유지를 위한 제반적인 동작을 제어하며, 동시에 시프트 레버의 변속단 선택 위치를 판단한다(S102).

상기에서 시프트 레버의 변속단이 주차(P) 혹은 중립(N) 변속단을 선택하고 있는 것으로 판단되면 현재의 차속이 '0KHP'인 정지 상태인지를 판단한다(S103).

상기에서 차속이 정지 상태인 것으로 판단되면 연료 차단 목표 회전수(RPMOFCC1)를 설정된 정지 상태에서의 연료 차단 목표 회전수(RPMOFCC1_A)로설정하고(S104), 차속이 정지 상태가 아닌 것으로 판단되면 연료 차단 목표 회전수(RPMOFCC1)를 설정된 주행중의 연료 차단 목표 회전수(RPMOFCC1_B)로 설정한다(S105).

상기와 같이 연료 차단 목표 회전수(RPMOFCC1)가 설정되면 현재의 검출되는 엔진 회전수(RPM030)가 연료 차단 목표 회전수(RPMOFCC1)에 정지 상태에 대하여 설정한 히스테리시스값(HYSOFCC1)을 가산한 값 이상을 유지하고 있는지를 판단한다(S106).

상기 S106에서 현재의 검출되는 엔진 회전수(RPM030)가 연료 차단 목표 회전수(RPMOFCC1)에 정지 상태에 대하여 설정한 히스테리시스값(HYSOFCC1)을 가산한 값 이상을 유지하지 않고 있는 것으로 판단되면 수온, 공기량, 흡기온, 노킹 보정값, 차속 및 엔진 회전수 등의 보정치를 적용한 일반 주행 연료 분사량을 산출하고 분사시기를 결정한 다음 연료 분사를 통해 엔진의 회전수를 유지한다(S200).

만약, 현재의 검출되는 엔진 회전수(RPM030)가 연료 차단 목표 회전수(RPMOFCC1)에 정지 상태에 대하여 설정한 히스테리시스값(HYSOFCC1)을 가산한 값 이상을 유지하고 있는 것으로 판단되면 연료 차단 제어 플래그를 설정(OFCF=1)한 다음 연료 차단 제어 모드로 진입하여 인젝터(50)를 통한 연료 분사를 차단 제어한다(S107).

상기와 같이 연료 차단 제어를 수행하는 과정에서 검출되는 현재의 엔진 회전수(RPM030)이 설정된 연료 차단 목표 회전수(RPMOFCC1) 이하로 천이되는지를 판단하여(S108) 현재의 엔진 회전수(RPM030)이 연료 차단 목표 회전수(RPMOFCC1) 이상을 유지하면 상기 S107의 과정으로 리턴하여 연료 차단 제어를 연속적으로 유지하고, 이하로 천이됨이 검출되면 연료 차단 제어 플래그를 리셋(OFCF=0)시켜 연료 차단 제어 모드를 해제한 후(S109), 검출되는 수온, 공기량, 흡기온, 노킹 보정값, 차속 및 엔진 회전수 등의 보정치를 적용한 일반 주행 연료 분사량을 산출하고 분사시기를 결정한 다음 연료 분사를 통해 엔진의 회전수를 유지한다(S200).

만약, 상기 S102의 판단에서 시프트 레버의 변속단이 주행 변속단(R 또는 D 레인지)를 선택하고 있는 것으로 판단되면 현재의 검출되는 엔진 회전수(RPM030)가 주행 변속단에 대하여 설정된 연료 차단 목표 회전수(RPMOFCC2)에 주행 상태에 대하여 설정한 히스테리시스값(HYSOFCC2)을 가산한 값 이상을 유지하고 있는지를 판단한다(S111).

상기에서 현재의 검출되는 엔진 회전수(RPM030)가 주행 변속단에 대하여 설정된 연료 차단 목표 회전수(RPMOFCC2)에 주행 상태에 대하여 설정한 히스테리시스값(HYSOFCC2)을 가산한 값 이상을 유지하고 있는 것으로 판단되면 검출되는 수온, 공기량, 흡기온, 노킹 보정값, 차속 및 엔진 회전수 등의 보정치를 적용한 일반 주행 연료 분사량을 산출하고 분사시기를 결정한 다음 연료 분사를 통해 엔진의 회전수를 유지한다(S200).

만약, 현재의 검출되는 엔진 회전수(RPM030)가 주행 변속단에 대하여 설정된 연료 차단 목표 회전수(RPMOFCC2)에 주행 상태에 대하여 설정한 히스테리시스값(HYSOFCC2)을 가산한 값 이상을 유지하고 있는 것으로 판단되면 연료 차단 제어 플래그를 설정(OFCF=1)한 다음 연료 차단 제어 모드로 진입하여 인젝터(50)를 통한 연료 분사를 차단 제어한다(S112).

상기와 같이 연료 차단 제어를 수행하는 과정에서 검출되는 현재의 엔진 회전수(RPM030)이 설정된 연료 차단 목표 회전수(RPMOFCC2) 이하로 천이되는지를 판단하여(S113) 현재의 엔진 회전수(RPM030)이 연료 차단 목표 회전수(RPMOFCC2) 이상을 유지하면 상기 S107의 과정으로 리턴하여 연료 차단 제어를 연속적으로 유지하고, 이하로 천이됨이 검출되면 연료 차단 제어 플래그를 리셋(OFCF=0)시켜 연료 차단 제어 모드를 해제한 후(S114), 검출되는 수온, 공기량, 흡기온, 노킹 보정값, 차속 및 엔진 회전수 등의 보정치를 적용한 일반 주행 연료 분사량을 산출하고 분사시기를 결정한 다음 연료 분사를 통해 엔진의 회전수를 유지한다(S200).

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 정지시의 무부하 조건과 주행시의 조건에 따라 연료 차단 목표 회전수를 각각 제어함으로써, 엔진 과열 배제 및 연료 손실이 배제됨과 동시에 가속 응답성 및 최고 속도 제한이 배제되어 차량의 안정성 및 신뢰성이 제공된다.

또한, 정지 무부하의 상태에서 엔진 소음을 저감시켜 운전자에게 편리성을 제공한다.

Claims (3)

1. 시프트 레버의 변속단 선택 위치를 검출하는 변속단 검출부와;

   현재의 엔진 회전수를 검출하는 엔진 회전수 검출부와;

   현재의 주행 차속을 검출하는 차속 검출부와;

   시프트 레버의 변속단 선택 위치에 따라 연료 차단 목표 회전수가 상이하게 설정되며, 현재의 엔진 회전수가 연료 차단 제어 조건을 만족하면 시프트 레버의 변속단 선택 위치에 따라 연료 차단 제어를 수행하는 제어부 및;

   상기 제어부의 제어신호에 따라 설정된 일정시간 동안 노즐을 개폐시켜 산출된 연료량을 분사하는 인젝터를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 연료 차단 제어장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 제어부는 무부하의 조건에서 연료 차단 목표 회전수를 통상의 기준에서 설정된 값만큼 낮게 설정 제어하고, 주행 변속단에서 연료 차단 목표 회전수를 통상에서 설정된 값만큼 높게 설정 제어하는 것을 특징으로 하는 차량의 연료 차단 제어장치.
3. 차량 상태 정보를 검출한 다음 현재의 변속단 선택 위치를 판단하는 과정과;

   변속단이 주차/중립의 위치이면 차량이 정지 상태인지를 판단하는 과정과;

   차량이 정지상태이면 연료 차단 목표 회전수를 정지 상태에 대하여 설정된 연료 차단 목표 회전수를 기준으로 설정한 다음 현재의 엔진 회전수가 설정된 연료 차단 목표 회전수에 히스테리시스값을 가산한 값 이상인지를 판단하는 과정과;

   상기에서 현재의 엔진 회전수가 연료 차단 목표 회전수에 히스테리시스값을 가산한 값 이하이면 통상의 엔진 제어를 수행하고, 이하이면 연료 차단 제어모드를 진입하는 과정과;

   상기의 연료 차단 제어중에 현재의 엔진 회전수가 연료 차단 목표 회전수 이상으로 검출되면 상기 연료 차단 제어모드를 해제한 후 통상의 엔진 제어를 수행하는 과정과;

   상기에서 변속단이 주행 위치의 선택이면 연료 차단 목표 회전수를 주행 상태에 대하여 설정된 연료 차단 목표 회전수를 기준으로 설정한 다음 현재의 엔진 회전수가 설정된 연료 차단 목표 회전수에 히스테리시스값을 가산한 값 이상인지를 판단하는 과정과;

   상기에서 현재의 엔진 회전수가 연료 차단 목표 회전수에 히스테리시스값을 가산한 값 이하이면 통상의 엔진 제어를 수행하고, 이하이면 연료 차단 제어모드를 진입하는 과정과;

   상기의 연료 차단 제어중에 현재의 엔진 회전수가 연료 차단 목표 회전수 이상으로 검출되면 상기 연료 차단 제어모드를 해제한 후 통상의 엔진 제어를 수행하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 연료 차단 제어방법.