KR100591379B1

KR100591379B1 - 아이들 회전수 제어 장치

Info

Publication number: KR100591379B1
Application number: KR1020040072612A
Authority: KR
Inventors: 츠유구치마코토
Original assignee: 혼다 기켄 고교 가부시키가이샤
Priority date: 2003-09-30
Filing date: 2004-09-10
Publication date: 2006-06-19
Also published as: US20050092291A1; ES2267359B1; JP2005105938A; JP4307205B2; TW200512375A; CN100334338C; KR20050031884A; ES2267359A1; ITTO20040624A1; TWI247846B; US6948477B2; CN1603598A

Abstract

엔진 회전수가 피드백 제어되는 아이들 상태로부터, 오픈 루프 제어되는 비 아이들 상태로 매끄럽게 이행시킨다.

엔진(1)이 아이들 상태 및 비아이들 상태 중 어느 것인지를 판정하는 수단(55)과, 아이들 상태에서, 엔진 회전수(Ne)가 목표값(ne)과 일치하도록 아이들 제어 밸브(7)를 제어하는 피드백 제어부(56)와, 아이들 상태로부터 비아이들 상태로의 이행시에, 스로틀 개도가 기준 개도(θref2)에 도달할 때까지는, 아이들 제어 밸브(7)를 피드백 제어시의 밸브 개도로 유지하는 밸브 개도 유지부(58)와, 비아이들 상태에서, 스로틀 개도가 기준 개도(θref2)에 도달하면, 아이들 제어 밸브(7)를 목표 밸브 개도(θopen)로 제어하는 오픈 루프 제어부(57)를 포함한다.

Description

아이들 회전수 제어 장치{CONTROL APPARATUS FOR IDLE ROTATION SPEED}

도 1은 본 발명에 관한 아이들 회전수 제어 장치를 탑재한 차량의 주요부의 구성을 도시한 블록도이다.

도 2는 냉각수 온도(TW)/목표 엔진 회전수(ne) 테이블의 일례를 도시한 도면이다.

도 3은 냉각수 온도(TW)/목표 밸브 개도(θopen) 테이블의 일례를 도시한 도면이다.

도 4는 본 발명의 동작을 도시한 플로우 차트이다.

도 5는 본 발명의 동작을 도시한 타임 차트이다.

도 6은 본 발명의 해결 과제를 설명하기 위한 도면이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1 : 엔진 2 : 흡기관

3 : 스로틀 밸브 4 : 스로틀 개도 센서

5 : ECU 6 : 바이패스 통로

7 : 아이들 제어 밸브(IACV) 8 : 수온 센서

9 : 엔진 회전수 센서 10 : 배기관

11 : 머플러

본 발명은, 아이들 상태에서의 엔진 회전수를 목표값으로 제어하는 아이들 회전수 제어 장치에 관한 것으로, 특히, 아이들 상태에서는 피드백 제어가 선택되고, 비아이들 상태에서는 오픈 루프 제어가 선택되는 아이들 회전수 제어 장치에 관한 것이다.

아이들 상태에서의 엔진 회전수를 목표값으로 제어하기 위해서, 흡기관에 연결된 스로틀 밸브를 우회하는 바이패스 통로 및 해당 바이패스 통로의 개도를 제어하는 아이들 제어 밸브(아이들·에어·컨트롤·밸브 : IACV)를 설치하고, 엔진의 냉각수 온도나 엔진 회전수 등의 엔진 파라미터에 기초하여 IACV를 조절하는 아이들 회전수 제어 장치가, 특허 문헌 1, 특허 문헌 2에 개시되어 있다.

특허 문헌 2에서는, IACV의 밸브 개도를 적정값으로 제어하기 위해서, 아이들 상태에서는 피드백 제어가 채용되고, 비아이들 상태에서는 오픈 루프 제어가 채용된다. 또, 아이들 상태로부터 비아이들 상태로의 이행시에, 도 6에 도시한 바와 같은 흡입 공기량의 급격한 감소에 기인한 엔진의 회전 저하 현상을 해소하기 위해서, 흡입 공기량을 완만하게 감량시키는 기술이 개시되어 있다.

〈특허 문헌 1〉 일본국 특개 2000-45835호 공보

〈특허 문헌 2〉 일본국 특개 2002-106387호 공보

엔진이 아이들 상태로부터 비아이들 상태로 이행한 것은, 도 6에도 도시한 바와 같이, 스로틀 개도(θth)가 기준 개도(θref)를 넘었는지의 여부에 기초하여 판별되는 것이 대부분이고, 이 기준 개도(θref)는 대단히 낮은 개도로 설정되어 있다. 따라서, 아이들 상태로부터 비아이들 상태로의 이행 직후에는 스로틀 밸브를 경유하여 공급되는 흡입 공기량이 여전히 적고, 전체 흡입 공기량에 차지하는 바이패스 통로 경유의 흡입 공기량의 비율이 크다. 그 결과, 피드백 제어에서 산출되는 흡입 공기량과 오픈 루프 제어에서 산출되는 흡입 공기량의 차분이 크면, 이행시에 있어서의 흡입 공기량의 감량 속도가 완만하였다고 해도, 엔진 회전수가 피드백 제어되는 아이들 상태로부터, 오픈 루프 제어되는 비아이들 상태로의 이행이 매끄럽게 행해지지 않을 가능성이 있다.

본 발명의 목적은, 상기한 종래 기술의 과제를 해결하여, 엔진 회전수가 피드백 제어되는 아이들 상태로부터, 오픈 루프 제어되는 비아이들 상태로 매끄럽게 이행할 수 있는 아이들 회전수 제어 장치를 제공한다.

상기한 목적을 달성하기 위해서, 본 발명은, 스로틀 밸브를 바이패스하는 바이패스 통로와, 바이패스 통로에 설치된 아이들 제어 밸브와, 스로틀 개도를 검지하는 스로틀 개도 센서와, 아이들 제어 밸브의 개도를 제어하는 제어 수단을 구비하고, 아이들 상태에서의 엔진 회전수를 목표값으로 제어하는 아이들 회전수 제어 장치에서, 상기 제어 수단이 또한, 이하의 수단을 구비한 것을 특징으로 한다.

(1) 엔진이 아이들 상태 및 비아이들 상태 중 어느 것인지를 판정하는 수단

(2) 아이들 상태에서의 엔진 회전수의 목표값을 구하는 수단

(3) 비아이들 상태에서의 아이들 제어 밸브의 목표 밸브 개도를 구하는 수단

(4) 아이들 상태에서, 엔진 회전수가 상기 목표값과 일치하도록 상기 아이들 제어 밸브를 제어하는 피드백 제어 수단

(5) 아이들 상태로부터 비아이들 상태로의 이행시에, 스로틀 개도가 소정의 기준 개도(θref2)에 도달할 때까지는, 상기 아이들 제어 밸브를 상기 피드백 제어시의 밸브 개도로 유지하는 밸브 개도 유지 수단

(6) 비아이들 상태에서, 스로틀 개도가 상기 소정의 기준 개도(θref2)에 도달하면, 아이들 제어 밸브를 상기 목표 밸브 개도로 제어하는 오픈 루프 제어 수단

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 형태에 대해서 상세하게 설명한다. 도 1은, 본 발명에 관한 아이들 회전수 제어 장치를 탑재한 차량의 주요부의 구성을 도시한 블록도이고, 여기에서는 본 발명의 설명에 필요한 구성만을 도시하며, 다른 구성은 도시를 생략하고 있다.

엔진(1)의 흡기관(2)에는 스로틀 밸브(3)가 설치되어 있다. 스로틀 밸브(3)의 개도(스로틀 개도)(θth)는 스로틀 개도 센서(4)에 의해 검지되어 엔진 제어 유닛(ECU)(5)으로 통지된다. 상기 흡기관(2)에는 또한, 스로틀 밸브(3)를 바이패스하는 바이패스 통로(6)가 연결되어 있고, 바이패스 통로(6)의 도중에는 아이들시의 흡입 공기량을 제어하는 아이들 제어 밸브(IACV)(7)가 설치되어 있다.

상기 IACV(7)는, 펄스 모터와, 해당 펄스 모터에 의해 개폐되는 제어 밸브를 포함하고, 그 밸브 개도는 ECU(5)로부터 펄스 모터로 공급되는 펄스수로 제어되며, 이것에 의해서 바이패스 통로(6)를 통해서 엔진(1)에 흡입되는 아이들시의 공기량이 제어된다. 즉, 아이들 회전수가 제어된다. 엔진(1)의 본체에는 수온 센서(8)가 장착되어 있고, 엔진(1)의 본체 내를 순환하는 냉각수 온도(TW)가 검지되어 ECU(5)로 통지된다. 엔진 회전수(Ne)가 엔진 회전수 센서(9)에 의해 검지되어 ECU(5)로 통지된다. 엔진(1)의 배기관(10)에는 머플러(11)가 연결되어 있다.

ECU(5)에서, 목표값 설정부(51)는, 도 2에 일례를 도시한 냉각수 온도(TW)/목표 엔진 회전수(ne) 테이블(52)을 구비하고, 검지된 냉각수 온도(TW)에 기초하고 상기 테이블(52)을 참조하여, 냉각수 온도(TW)에 대응한 목표 엔진 회전수(ne)를 설정한다. 상기 테이블(52)에는, 아이들 상태에서의 엔진(1)의 냉각수 온도(TW)와 엔진(1)의 목표 회전수(ne)의 관계가 미리 기억되어 있다. 목표 개도 설정부(53)는, 도 3에 일례를 도시한 냉각수 온도(TW)/목표 밸브 개도(θopen) 테이블(54)을 구비하고, 검지된 냉각수 온도(TW)에 기초하고 상기 테이블(54)을 참조하여, 냉각수 온도(TW)에 대응한 목표 개도(θopen)를 설정한다. 상기 제2 데이터 테이블(54)에는, 비아이들 상태에서의 엔진의 냉각수 온도(TW)와 IACV(7)의 목표 개도(θopen)의 관계가 미리 기억되어 있다.

아이들 상태 판정부(55)는, 상기 스로틀 개도 센서(4)에 의해 검지된 스로틀 개도(θth)와 미리 등록되어 있는 제1 기준 개도(θref1)를 비교하고, 또한 검지된 엔진 회전수(Ne)와 미리 등록되어 있는 제1 기준 회전수(Ne1)를 비교하여, 이들의 비교 결과에 기초하여, 엔진(1)이 아이들 상태인지의 여부를 판정한다. 피드백 제어부(56)는, 아이들 상태에서 상기 냉각수 온도(TW)로부터 구해지는 목표 엔진 회 전수(ne)와 현재의 엔진 회전수(Ne)가 일치하도록, 상기 IACV(7)의 밸브 개도를 피드백 제어한다.

오픈 루프 제어부(57)는, 비아이들 상태에서 상기 IACV(7)의 밸브 개도가 상기 목표 밸브 개도(θopen)와 일치하도록, 상기 IACV(7)를 오픈 루프 제어한다. 밸브 개도 유지부(58)는, 아이들 상태로부터 비아이들 상태로의 이행시에, 검지된 스로틀 개도(θth)가 소정의 기준 개도(θref2)에 도달할 때까지는, 상기 IACV(7)를 상기 피드백 제어시의 밸브 개도로 유지한다.

다음에, 도 4의 플로우 차트 및 도 5의 타임 차트를 참조하여 본 실시 형태의 동작을 설명한다.

단계 S1에서는, 아이들 상태인지를 판정하기 위해서, 상기 ECU(5)의 아이들 상태 판정부(55)에서, 현재의 스로틀 개도(θth)가 제1 기준 개도(θref1)와 비교되고, 현재의 엔진 회전수(Ne)가 제1 기준 회전수(Ne1)와 비교된다. 본 실시 형태에서는, 상기 제1 기준 개도(θref1)가 전폐 개도보다도 약간 개방된 개도로 설정되어 있고, 또, 제1 기준 회전수(Ne1)가 아이들 회전수를 약간 상회하는 회전수로 설정되어 있기 때문에, 도 5의 시각(t1∼t2) 사이와 같이 θth<θref1이고, 또한 Ne<Ne1이면, 아이들 상태라고 판정되어 단계 S2로 진행된다.

단계 S2에서는, 엔진 회전수(Ne)가 목표 회전수(ne)와 일치하도록 IACV(7)의 밸브 개도를 제어하는 피드백 제어가, 상기 피드백 제어부(56)에서 실행된다. 또한 구체적으로 설명하면, 단계 S21에서는 현재의 엔진 회전수(Ne)가 검지되고, 단계 S22에서는 엔진의 냉각수 온도(TW)가 검지된다. 단계 S23에서는, 상기 TW/ne 테이블(52)과 상기 검지된 냉각수 온도(TW)에 기초하여 목표 엔진 회전수(ne)가 구해진다. 단계 S24에서는, 상기 현재의 엔진 회전수(Ne)와 목표 엔진 회전수(ne)가 일치하도록 IACV(7)가 개폐 제어된다.

그 후, 시각(t2)에서 스로틀 개도(θth)가 제1 기준 개도(θref1)에 도달하거나, 혹은 엔진 회전수(Ne)가 제1 기준 회전수(Ne1)에 도달하고, 이것이 단계 S1에서 검지되면, 비아이들 상태라고 판정되어 단계 S3으로 진행된다. 단계 S3에서는, 오픈 루프 제어의 개시 조건이 성립되어 있는지의 여부가, 상기 밸브 개도 유지부(58)에서 판정된다. 상기 밸브 개도 유지부(58)에서는, 현재의 스로틀 개도(θth)와 제2 기준 개도(θref2)가 비교되고, 시각(t2∼t3) 사이와 같이 θth≤θref2이면, 오픈 루프 제어의 개시 조건이 성립되어 있지 않다고 판정되어 단계 S5로 진행된다. 단계 S5에서는, 피드백 제어부(56)에 대해서 피드백 제어의 정지자 지시되고, 그 후, 금회의 처리가 종료된다. 따라서, IACV(7)의 밸브 개도는, 피드백 제어시의 최후의(최신의) 밸브 개도로 유지된다.

그 후, 시각(t3)에서 스로틀 개도(θth)가 제2 기준 개도(θref2)를 넘고, 이것이 단계 S3에서 검지되면 단계 S4로 진행된다. 단계 S4에서는, IACV(7)의 밸브 개도를, 엔진 냉각수 온도(TW)에 기초하여 구한 목표 밸브 개도(θopen)에 일치시키는 오픈 루프 제어가 실시된다.

더욱 구체적으로 설명하면, 단계 S41에서는 엔진의 냉각수 온도(TW)가 검지된다. 단계 S42에서는, 상기 TW/θopen 테이블(54)과 상기 검지된 냉각수 온도(TW)에 기초하여, 오픈 루프 제어에서의 목표 밸브 개도(θopen)가 구해진다. 단 계 S43에서는, IACV(7)의 밸브 개도가 상기 목표 밸브 개도(θopen)와 일치하도록 IACV(7)가 구동된다.

본 발명에 의하면, 스로틀 개도(θth)가 기준 개도(θref2)에 도달하여 스로틀 밸브를 경유하는 흡입 공기량이 증가하고, 그 결과, 전체 흡입 공기량에 대해서 바이패스 통로 경유의 흡입 공기량이 차지하는 비율이 작아져서, 바이패스 통로를 경유하는 흡입 공기량의 변동이 엔진 회전수에 실질적인 영향을 주지 않게 된 후가 아니면 오픈 루프 제어로 이행하지 않는다. 따라서, 피드백 제어에서 산출되는 흡입 공기량과 오픈 루프 제어에서 산출되는 흡입 공기량의 차분이 큰 경우에도, 피드백 제어로부터 오픈 루프 제어로의 매끄러운 이행이 가능해진다.

Claims

아이들 상태에서의 엔진 회전수를 목표값으로 제어하는 아이들 회전수 제어 장치에 있어서,

스로틀 밸브를 바이패스하는 바이패스 통로와,

상기 바이패스 통로에 설치된 아이들 제어 밸브와,

스로틀 개도를 검지하는 스로틀 개도 센서와,

상기 아이들 제어 밸브의 개도를 제어하는 제어 수단을 구비하고,

상기 제어 수단이 또한,

엔진이 아이들 상태 및 비아이들 상태 중 어느 것인지를 판정하는 수단과,

아이들 상태에서의 엔진 회전수의 목표값을 구하는 수단과,

비아이들 상태에서의 아이들 제어 밸브의 목표 밸브 개도를 구하는 수단과,

아이들 상태에서, 엔진 회전수가 상기 목표값과 일치하도록 상기 아이들 제어 밸브를 제어하는 피드백 제어 수단과,

아이들 상태로부터 비아이들 상태로의 이행시에, 스로틀 개도가 소정의 기준 개도에 도달할 때까지는, 상기 아이들 제어 밸브를 상기 피드백 제어시의 밸브 개도로 유지하는 밸브 개도 유지 수단과,

비아이들 상태에서, 스로틀 개도가 상기 소정의 기준 개도에 도달하면, 상기 아이들 제어 밸브를 상기 목표 밸브 개도로 제어하는 오픈 루프 제어 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 아이들 회전수 제어 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 밸브 개도 유지 수단은, 아이들 상태로부터 비아이들 상태로의 이행시에 상기 피드백 제어를 정지시키는 것을 특징으로 하는 아이들 회전수 제어 장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

엔진 회전수를 검지하는 수단과,

엔진의 냉각수 온도를 검지하는 수단과,

냉각수 온도와 엔진의 목표 회전수의 관계를 결정한 제1 기억 수단과,

냉각수 온도와 아이들 제어 밸브의 목표 밸브 개도의 관계를 결정한 제2 기억 수단을 또한 포함하고,

상기 엔진 회전수의 목표값을 구하는 수단은, 검지된 냉각수 온도와 제1 기억 수단에 기초하여 엔진의 목표 회전수를 구하고,

상기 아이들 제어 밸브의 목표 밸브 개도를 구하는 수단은, 검지된 냉각수 온도와 제2 기억 수단에 기초하여 목표 밸브 개도를 구하는 것을 특징으로 하는 아이들 회전수 제어 장치.